(57)【要約】 【課題】  １又は複数の電気二重層コンデンサの端子間電圧の監視を可能にした電気二重層コンデンサ装置を提供すること。【解決手段】  充電手段により充電され、負荷により放電する電気二重層コンデンサと、この電気二重層コンデンサの端子間電圧を検出し、その検出出力を発生する電圧検出手段とを備える。また、電気二重層コンデンサ４に設置され、電気二重層コンデンサの端子間電圧を検出して基準電圧と比較し、端子間電圧と基準電圧との大小関係を表す検出出力を発生する電圧検出手段（分圧回路１６）を備え、又は、複数の電気二重層コンデンサ（４１〜４８）を備えた電気二重層コンデンサ装置であって、電気二重層コンデンサに接続されて電気二重層コンデンサの端子間電圧を検出し、この端子間電圧と基準電圧とを比較し、端子間電圧と基準電圧との大小関係を表す検出出力を発生する電圧検出手段（分圧回路１６、電圧監視部６１〜６８）とを備えている。【選択図】        図１
2005110439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電手段により充電されるとともに、負荷に接続されて放電する電気二重層コンデンサと、
この電気二重層コンデンサの端子間電圧を検出し、その検出出力を発生する電圧検出手段と、
を備えたことを特徴とする電気二重層コンデンサ装置。
【請求項２】
電気二重層コンデンサに設置され、前記電気二重層コンデンサの端子間電圧を検出して基準電圧と比較し、前記端子間電圧と前記基準電圧との大小関係を表す検出出力を発生する電圧検出手段を備えたことを特徴とする電気二重層コンデンサ装置。
【請求項３】
前記電圧検出手段の前記検出出力により、前記電気二重層コンデンサの前記端子間電圧を表す表示手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の電気二重層コンデンサ装置。
【請求項４】
複数の電気二重層コンデンサを備えた電気二重層コンデンサ装置であって、
前記電気二重層コンデンサに接続されて前記電気二重層コンデンサの端子間電圧を検出し、この端子間電圧と前記基準電圧とを比較し、前記端子間電圧と前記基準電圧との大小関係を表す検出出力を発生する電圧検出手段と、
を備えたことを特徴とする電気二重層コンデンサ装置。
【請求項５】
前記電圧検出手段の前記検出出力を受け、前記電気二重層コンデンサの前記端子間電圧を表す表示出力を発生する制御手段を備えたことを特徴とする請求項４記載の電気二重層コンデンサ装置。
【請求項６】
前記電気二重層コンデンサを充電する充電手段と、
前記電圧検出手段の前記検出出力を受け、前記端子間電圧に応じて前記電気二重層コンデンサを前記充電手段により選択的に充電させる制御手段を備えたことを特徴とする請求項４記載の電気二重層コンデンサ装置。
【請求項７】
前記電気二重層コンデンサ毎に設置されて前記電圧検出手段から前記検出出力を受けるとともに、直列に接続された複数のフォトカプラと、
これらフォトカプラの直列回路を通して前記検出出力を受け、前記電気二重層コンデンサの前記端子間電圧の大小関係を認識する制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項４記載の電気二重層コンデンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気二重層コンデンサの端子間電圧の監視に関し、単一又は複数の電気二重層コンデンサを含む電気二重層コンデンサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層コンデンサは、小型で大容量であるが、耐電圧が低いため、直列化して電気二重層コンデンサ装置とすることにより、高耐圧化が図られる。これは、電気二重層コンデンサ装置としての高耐圧化であって、直列化された各電気二重層コンデンサの耐圧が高まるわけではない。そのため、電気二重層コンデンサ装置を構成する各電気二重層コンデンサの充電電圧は、耐圧を超えないように制御し、その充電状況を監視することが必要である。
【０００３】
このような電気二重層コンデンサ装置に関する先行技術には、次のような特許文献が存在している。
【特許文献１】実用新案登録第２５７５３５８号公報  この特許文献１には、複数の電気二重層コンデンサを直列化した電気二重層コンデンサ装置について開示されており、この電気二重層コンデンサ装置は、各電気二重層コンデンサに並列に電流制御手段としてトランジスタが接続され、電気二重層コンデンサの充電電圧と基準電圧とを比較し、その差電圧に応じてトランジスタに流れる電流を制御することにより、各電気二重層コンデンサの充電電圧をバランスさせる構成である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、各電気二重層コンデンサの充電電圧を一定に制御することは電気二重層コンデンサを破損から防護する上で不可欠であるが、各電気二重層コンデンサの端子間電圧を検知し、それを監視することは充電電圧の安定化等を図る上で重要である。上記特許文献１にはこのような課題の記載や示唆はなく、その解決手段の開示や示唆もない。
【０００５】
そこで、本発明は、１又は複数の電気二重層コンデンサの端子間電圧の監視を可能にした電気二重層コンデンサ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の電気二重層コンデンサ装置は、充電手段により充電されるとともに、負荷に接続されて放電する電気二重層コンデンサと、この電気二重層コンデンサの端子間電圧を検出し、その検出出力を発生する電圧検出手段とを備えた構成である。
【０００７】
斯かる構成とすれば、電気二重層コンデンサは、充電手段に接続されて所定電圧に充電されるとともに、接続された負荷により放電される。このような電気二重層コンデンサの端子間電圧は、電圧検出手段により検出され、その検出出力が出力される。この出力形態は電気信号等で伝送される。また、電圧検出手段は、基準電圧との比較手段による電圧検出、端子間電圧の推移を表す電圧検出の何れでもよい。後者の場合、電圧検出機能を持つ例えば、コントローラＩＣで構成することができる。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の電気二重層コンデンサ装置は、電気二重層コンデンサ４に設置され、前記電気二重層コンデンサの端子間電圧を検出して基準電圧と比較し、前記端子間電圧と前記基準電圧との大小関係を表す検出出力を発生する電圧検出手段（分圧回路１６、電圧監視部６）を備えた構成である。
【０００９】
斯かる構成によれば、電気二重層コンデンサに設置された電圧検出手段が、その端子間電圧を検出し、その検出出力が電気二重層コンデンサから得られる。この場合、電気二重層コンデンサの端子間電圧を直接検出することなく、電圧検出手段の検出出力を以て端子間電圧の監視が可能である。
【００１０】
上記目的を達成するためには、前記電圧検出手段の前記検出出力により、前記電気二重層コンデンサの前記端子間電圧を表す表示手段（表示器２８）を備えた構成としてもよい。斯かる構成とすれば、表示手段の表示から端子間電圧の状況を知ることができる。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の電気二重層コンデンサ装置は、複数の電気二重層コンデンサ（４１〜４８）を備えた電気二重層コンデンサ装置であって、前記電気二重層コンデンサに接続されて前記電気二重層コンデンサの端子間電圧を検出し、この端子間電圧と前記基準電圧とを比較し、前記端子間電圧と前記基準電圧との大小関係を表す検出出力を発生する電圧検出手段（分圧回路１６、電圧監視部６１〜６８）とを備えた構成である。
【００１２】
斯かる構成によれば、複数の電気二重層コンデンサのそれぞれに設置された電圧検出手段から各電気二重層コンデンサの端子間電圧が検出され、各検出出力が電圧検出手段から出力される。この場合、各検出出力は、各電気二重層コンデンサの端子間電圧と基準電圧との比較に基づき、その大小関係を表す出力である。従って、各検出出力により、複数の電気二重層コンデンサの端子間電圧の状況を監視することができる。
【００１３】
上記目的を達成するためには、前記電圧検出手段の前記検出出力を受け、前記電気二重層コンデンサの前記端子間電圧を表す表示出力を発生する制御手段（制御部８０）を備えた構成としてもよい。即ち、制御手段は、各電圧検出手段の出力を受け、各電気二重層コンデンサの端子間電圧の表示出力が得られる。その表示出力により、各電気二重層コンデンサの端子間電圧を表示さこせることができる。
【００１４】
上記目的を達成するためには、前記電気二重層コンデンサを充電する充電手段（充電装置３０）と、前記電圧検出手段の前記検出出力を受け、前記端子間電圧に応じて前記電気二重層コンデンサを前記充電手段により選択的に充電させる制御手段（制御部８０）を備えた構成としてもよい。即ち、各電気二重層コンデンサを充電手段により充電する場合、各電気二重層コンデンサの端子間電圧を検出し、その検出出力に基づいて充電手段を制御することができる。
【００１５】
上記目的を達成するためには、前記電気二重層コンデンサ毎に設置されて前記電圧検出手段から前記検出出力を受けるとともに、直列に接続された複数のフォトカプラ（７１〜７８）と、これらフォトカプラの直列回路を通して前記検出出力を受け、前記電気二重層コンデンサの前記端子間電圧の大小関係を認識する制御手段（制御部８０）とを備えた構成としてもよい。
【００１６】
斯かる構成とすれば、電気二重層コンデンサ毎に設置された電圧検出手段から各電気二重層コンデンサの端子間電圧の検出出力が得られ、各検出出力はフォトカプラを介して取り出される。各検出出力は制御手段に加えられ、基準電圧との大小関係が認識される。この場合、制御手段と各電圧検出手段とはフォトカプラによって電気的に絶縁されているので、電気二重層コンデンサへの制御手段側の影響はなく、また、制御手段側への電気二重層コンデンサの影響もない。従って、電気二重層コンデンサの端子間電圧の監視を高精度に行うことができ、端子間電圧の制御の信頼性が高められる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、次の効果が得られる。
【００１８】
(1) 電気二重層コンデンサの端子間電圧を表す情報を容易に入手でき、その情報を電気二重層コンデンサの使用状況及びその充電の制御等に用いることができる。
【００１９】
(2) 複数の電気二重層コンデンサを備える電気二重層コンデンサ装置における各電気二重層コンデンサの端子間電圧を表す情報を容易に入手でき、その情報を各電気二重層コンデンサの使用状態及びその充電制御に活用できるとともに、電気二重層コンデンサの充電の不揃いの防止等に活用することができ、信頼性の高い電気二重層コンデンサ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
本発明の電気二重層コンデンサ装置の第１の実施形態について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の電気二重層コンデンサ装置の第１の実施形態を示している。
【００２１】
この電気二重層コンデンサ装置２には、複数の電気二重層コンデンサとして例えば、５セルの電気二重層コンデンサ４１、４２、４３、４４、４５が直列に接続され、これら電気二重層コンデンサ４１〜４５の５セルを単位として割り当てられた電圧検出手段としての電圧監視部６が設置されている。この電圧監視部６では、各電気二重層コンデンサ４１〜４５の１セル当たりの端子間電圧又は温度の検出が可能であり、これら端子間電圧又は温度を表す検出電圧を通して各端子間電圧や温度が監視され、その監視結果が出力される構成である。この場合、端子間電圧又は温度の検出とは、例えば、電圧や温度が所定値を超えたことの検出だけでなく、具体的な電圧レベルや温度レベルの測定も含むものである。この電圧監視部６では、例えば、シリアル有線方式が用いられる。
【００２２】
この電圧監視部６は、レギュレータ６０２、電圧変換回路６０４及びコントローラ６０６等が設置されて構成されている。レギュレータ６０２は、電圧変換回路６０４及びコントローラ６０６の給電手段であって、直列化された電気二重層コンデンサ４１〜４５を電源に用いて電圧変換回路６０４及びコントローラ６０６に給電する。各電気二重層コンデンサ４１〜４５の端子間電圧は電圧変換回路６０４に加えられており、この電圧変換回路６０４はその各端子間電圧を検出して変換し、その変換出力をコントローラ６０６に加える。コントローラ６０６は、その変換出力を受けて端子間電圧又は温度を監視し、その監視結果を表す信号データを出力する構成である。この場合、コントローラ６０６は例えば、ＩＣで構成され、このコントローラ６０６には送信専用ポート６０８と受信専用ポート６１０とが設けられており、送信専用ポート６０８には２本の信号線６０８Ａ、６０８Ｂ、また、受信専用ポート６１０には２本の信号線６１０Ａ、６１０Ｂの４信号線構成である。受信専用ポート６１０側の信号線６１０Ａ、６１０Ｂにはそれぞれ信号絶縁手段６１２が設置されている。
【００２３】
斯かる構成とすれば、各電気二重層コンデンサ４１〜４５の端子間電圧又は温度を表す電圧が電圧変換回路６０４を通して検出され、変換されてコントローラ６０６に加えられ、その監視が行われる。電圧変換回路６０４及びコントローラ６０６への給電はレギュレータ６０２を通して電気二重層コンデンサ４１〜４５から供給されるが、例えば、１セル当たり例えば、０．４〔Ｖ〕とすれば、５セルで２．０〔Ｖ〕になるので、各電気二重層コンデンサ４１〜４５の端子間電圧は０．４〔Ｖ〕以下でも動作が可能であり、監視動作が得られる。そして、その監視結果は、送信専用ポート６０８を通して図示しないパーソナルコンピュータ等の制御手段に加えられ、充電等の制御に用いることができる。
【００２４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の電気二重層コンデンサ装置の第２の実施形態について、図２を参照して説明する。図２は、第２の実施形態として、電気二重層コンデンサ装置２を用いたＤＬＣユニットの構成を示している。
【００２５】
このＤＬＣユニット６２０は、１ユニット８０セルを１６枚の回路基板６００１（＃０）、６００２（＃１）、６００３（＃２）・・・６０１６（＃１５）を備えて監視する構成である。各回路基板６００１〜６０１６には、記述した電気二重層コンデンサ装置２（図１）が設置されている。そして、回路基板６００１〜６０１６は監視データの通信信号を伝送させるため、直列に接続され、この実施形態では、単一の通信コネクタ６３０が設置され、＃０、＃１、・・・＃１５は回路基板６００１〜６０１６のアドレス（番号）を示している。各回路基板６００１〜６０１６には、固有のＩＤコードが設定されているとともに、記憶手段として図示しない不揮発性メモリが設置され、この不揮発性メモリにそのＩＣコードが記録されている。この実施形態では、複数の電気二重層コンデンサとして８０セルの電気二重層コンデンサ４０１〜４８０が設定されている。
【００２６】
この場合、回路基板６００１〜６０１６のハードウェア構成は同一に設定され、その信号処理等のソフトウェアは、回路基板６００１〜６０１６について、＃０と＃１〜＃１４と＃１５の３つで異なっており、通信信号と通信信号の終端処理から、自動認識させることができる構成である。
【００２７】
斯かる構成とすれば、端子６３２が＋端子、端子６３４が−端子として構成され、このＤＬＣユニット６２０の直列接続、並列接続が可能であるとともに、図示しない充電手段や負荷に接続され、その充放電、端子間電圧や温度の監視が可能である。この実施形態では、記述の電気二重層コンデンサ装置２を１６組、電気二重層コンデンサ４０１〜４８０の８０セルを単一のＤＬＣユニット６２０として構成され、ＤＬＣユニット６２０の電気二重層コンデンサ４０１〜４８０の端子間電圧や温度の監視データを通信コネクタ６３０から出力させることができる。
【００２８】
（第３の実施形態）
次に、本発明の電気二重層コンデンサ装置の第３の実施形態について、図３を参照して説明する。図３は、第３の実施形態として、ＤＬＣユニット６２０を用いたＤＬＣバンクの構成を示している。
【００２９】
このＤＬＣバンク６４０は、８０セルの複数のＤＬＣユニット６２０１、６２０２、６２０３・・・を直列又は並列又は直並列に接続してバンクを構成している。このＤＬＣバンク６４０には、直列化されたバンク毎にバンクコントローラ６４２が設置され、各バンクの制御が行われる。そして、バンクコントローラ６４２は、並列のＤＬＣユニット６２０１等を監視する構成である。
【００３０】
斯かる構成とすれば、ＤＬＣバンク６４０を構成する多数のＤＬＣユニット６２０１、６２０２、６２０３・・・について、各セルの電気二重層コンデンサ４０１〜４８０の端子間電圧又は温度を電気的に監視し、充電や放電の制御を行うことができる。
【００３１】
（第４の実施形態）
次に、このＤＬＣバンク６４０の構成について、図４を参照して説明する。図４はＤＬＣバンク６４０の構成を示し、（Ａ）は直列接続の構成、（Ｂ）は並列接続の構成を示している。
【００３２】
これらＤＬＣバンク６４０は、例えば、８０本の電気二重層コンデンサ４を含む各ＤＬＣユニット６２０１、６２０２・・・毎に端子間電圧や温度データが纏められ、制御部６４４で例えば、７ユニット分が纏められる。
【００３３】
これらＤＬＣバンク６４０について、例えば、図４の（Ａ）に示すように、直列接続の構成では、配線や制御部６４４の負担は少ないが、何れかのユニットで異常が発生すると、全体のデータが取れなくなる。また、全ユニットから順番にデータ通信を行う。各ユニットに、２個の通信用コネクタが必要である。
【００３４】
また、例えば、図４の（Ｂ）に示すように、並列接続の構成では、何れかのユニットで異常が発生しても、他のユニットのデータは取得できる。また、全ユニットから同時にデータ収集が可能なため、通信時間が短い。各ユニットに１個の通信用コネクタが必要である。
【００３５】
これらＤＬＣバンク６４０について、直列、並列どちらの方式にするかは、通信の信頼性や設置スペースを考慮し、実際の動作確認の上、決定することができる。２個の通信用コネクタが実装され、ハードウェアとしてはどちらの方式でも対応可能である。
【００３６】
なお、各ユニット内部の電圧監視部６は、内部の電気二重層コンデンサ４から給電されるが、制御部６４４には独立して外部から電源が供給される。この結果、制御動作の信頼性が維持される。
【００３７】
（第５の実施形態）
本発明の電気二重層コンデンサ装置の第５の実施形態について、図５を参照して説明する。図５は、本発明の電気二重層コンデンサ装置の第５の実施形態を示している。
【００３８】
この電気二重層コンデンサ装置２は、単一の電気二重層コンデンサとして例えば、電気二重層コンデンサ４を備えたコンデンサユニットを構成している。電気二重層コンデンサ４の正側電極７には外部端子８、負側電極１０には外部端子１２が設けられている。そして、電気二重層コンデンサ４の正側電極７及び負側電極１０の間には電圧監視部６が設置されており、この実施形態では、基準電圧源回路１４、分圧回路１６として抵抗１８、２０、電圧処理部２２が正側電極７及び負側電極１０の間に接続されて電圧監視部６が構成されている。この実施形態では、基準電圧源回路１４は電気二重層コンデンサ４を電源として基準電圧Ｖref を発生し、分圧回路１６は電気二重層コンデンサ４の端子間電圧ＶT を分圧して出力する。また、電圧処理部２２は、電圧比較器２４及びプロセッサ２６を備えた構成であり、ＩＣで構成される。例えば、電圧比較器２４は端子間電圧ＶT から得た検出電圧ＶS と基準電圧Ｖref とを比較し、プロセッサ２６は電圧比較器２４による比較結果を表す電圧情報ＶDAを出力する。
【００３９】
この電気二重層コンデンサ装置２において、基準電圧源回路１４、分圧回路１６及び電圧処理部２２は、既存の電気二重層コンデンサ４の筐体内に設置してもよい。また、プロセッサ２６の出力側に出力情報を光学的に表示する表示器２８を備えてもよい。そして、外部端子８、１２には充電装置３０が接続され、電気二重層コンデンサ４は例えば、２．５Ｖに充電される構成としてもよい。充電装置３０は、商用交流電源３２を給電されて直流電圧ＶDC及び定電流を発生する構成とすればよい。
【００４０】
斯かる構成において、電気二重層コンデンサ４の充電が進み、所定電圧を超えると、基準電圧源回路１４が動作し、基準電圧Ｖref を発生する。このとき、端子間電圧ＶT は分圧回路１６で分圧され、抵抗１８、２０の抵抗比に応じた検出電圧ＶS が得られる。ここで、抵抗１８、２０の抵抗値をＲ1 、Ｒ2 又は共にＲとすれば、検出電圧ＶS は、
ＶS ＝ＶT ・Ｒ2 ／（Ｒ1 ＋Ｒ2 ）＝ＶT ・Ｒ／２Ｒ
＝ＶT ／２              ・・・(1) 
となる。この場合、基準電圧源回路１４に独自のバッテリを備えるものとすれば、電気二重層コンデンサ４の端子間電圧ＶT に無関係に基準電圧Ｖref を発生させる構成とすることも可能である。
【００４１】
これら検出電圧ＶS と基準電圧Ｖref は電圧比較器２４で比較され、その大小関係を表す比較出力が得られる。この場合、電圧比較器２４は、検出電圧ＶS が基準電圧Ｖref を超えたことを表す出力を得る構成、又はその差電圧に応じたレベルを表す出力を得る構成の何れでもよい。このような比較出力がプロセッサ２６に加えられると、その比較出力に応じた電圧情報ＶDAが演算され、プロセッサ２６から出力される。このプロセッサ２６の出力側に表示器２８を備えた構成とすれば、端子間電圧ＶT が所定電圧、この場合、検出電圧ＶS が基準電圧Ｖref を超えたことを光学的に表示でき、また、その比較値に応じたレベルで表示することができる。ユーザは、その表示から端子間電圧ＶT のレベルを視覚的に容易に認識することができる。表示器２８は、ＬＥＤ等の発光素子で構成することができ、ブザー等の発音素子で構成することもできる。発音素子で構成された表示器２８によれば、ブザー音によって電気二重層コンデンサ４の端子間電圧ＶT のレベルを聴覚的に認識することができる。
【００４２】
なお、この実施形態では、分圧回路１６から得られる検出電圧ＶS と基準電圧Ｖref とを比較しているが、端子間電圧ＶT と比較電圧ＶＲとを比較する構成としてもよいし、また、電圧比較器２４をプロセッサ２６と分離した形態で示しているが、プロセッサ２６の内部に電圧比較機能を備える構成としてもよい。
【００４３】
次に、電圧比較器２４のレベル比較について、図６を参照して説明する。図６は、電気二重層コンデンサ４の端子間電圧ＶT に対応する検出電圧ＶS の推移と基準電圧Ｖref との関係を示すグラフである。この場合、検出電圧ＶS と端子間電圧ＶT との関係は、抵抗１８、２０を同一抵抗値Ｒとすれば、式(1) の通りとなる。
【００４４】
例えば、電気二重層コンデンサ４を定電流出力の充電装置３０により充電する場合、その端子間電圧ＶT は直線的に上昇し、検出電圧ＶS は同様の推移で上昇する。この端子間電圧ＶT を受けて基準電圧源回路１４が基準電圧Ｖref を発生すると、この基準電圧Ｖref と分圧回路１６に発生した検出電圧ＶS （＝ＶT ／２）との比較結果として両者の大小関係に応じた比較出力が電圧比較器２４に得られ、プロセッサ２６に加えられる。この場合、比較出力としては検出電圧ＶS が基準電圧Ｖref に到達したことを表す電圧、又は、両者の差電圧に応じた電圧等、何れの電圧でもよい。
【００４５】
また、検出電圧ＶS が基準電圧Ｖref に到達した後、外部端子８、１２に図示しない負荷が接続され、その負荷によって電力が消費されると、端子間電圧ＶT が低下することになる。この低下した状態も検出電圧ＶS に現れ、その低下電圧を表す出力が電圧比較器２４から得られる。そこで、プロセッサ２６に得られた電圧情報ＶDAを充電装置３０の充電開始又は充電停止の制御入力に利用すれば、検出電圧ＶS が基準電圧Ｖref を超えた場合に充電を停止し、基準電圧Ｖref を下回った場合に充電を開始すれば、端子間電圧ＶT を一定の充電電圧に制御することができる。この場合、充放電を緩慢にするため、充電開始電圧と、充電停止電圧との基準電圧に電圧幅を持たせてヒステリシス特性を付与すれば、充放電のチャタリングを防止することができる。
【００４６】
（第６の実施形態）
本発明の電気二重層コンデンサ装置の第６の実施形態について、図７を参照して説明する。図７は、本発明の電気二重層コンデンサ装置の第６の実施形態を示している。
【００４７】
この電気二重層コンデンサ装置４０は、複数の電気二重層コンデンサとして８個の電気二重層コンデンサ４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８が設置され、この実施形態では、電気二重層コンデンサ４１〜４４の直列回路と、電気二重層コンデンサ４５〜４８の直列回路とが並列に接続されて直並列回路が構成されている。複数の電気二重層コンデンサの直列個数は、９個以上でもよく、８個以下で構成してもよく、また、回路構成については直並列回路ではなく、直列回路のみでもよい。要するに、所望の容量と耐圧との要請により決定されるものである。そして、共通の外部端子５０、５２が形成され、これら外部端子５０、５２には例えば、既述の充電装置３０等が接続される。
【００４８】
また、各電気二重層コンデンサ４１〜４８に対応して電圧監視部６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８が設置され、各電圧監視部６１〜６８と電気二重層コンデンサ４１〜４８との関係は、電気二重層コンデンサ４１に電圧監視部６１、電気二重層コンデンサ４２に電圧監視部６２というように、それぞれが独立した関係を構成している。この実施形態では、電圧監視部６１〜６８はＩＣで構成され、それぞれは全て固有のＩＤコードを備えている。各電圧監視部６１〜６８の給電は各電気二重層コンデンサ４１〜４８の充電電圧で充当され、電圧監視部６１〜６８は、各電気二重層コンデンサ４１〜４８の端子間電圧の測定機能を備えているとともに、データ通信機能を持ち、各電気二重層コンデンサ４１〜４８から測定された電圧監視データの収集を行う。
【００４９】
各電圧監視部６１〜６８の出力側にはデータ通信経路の絶縁手段としてフォトカプラ７１、７２・・・７８が接続され、各フォトカプラ７１〜７８を介して制御部８０に接続されている。制御部８０は、フォトカプラ７１〜７８を通じて収集された電圧監視データを受け取り、各電気二重層コンデンサ４１〜４８の端子間電圧の監視やその制御を行う。
【００５０】
各電圧監視部６１〜６８は、例えば、図８に示す構成である。これら電圧監視部６１〜６８において、既述の電気二重層コンデンサ装置２（図５）の基準電圧源回路１４、分圧回路１６及び電圧処理部２２を備えた構成であり、その構成及び機能は既述の通りである。
【００５１】
また、フォトカプラ７１〜７８は例えば、図９に示すように、プロセッサ２６の出力側に接続される発光ダイオード８２と受光トランジスタ８４とで構成され、発光ダイオード８２からの光を受光トランジスタ８４で受光し、その受光に応じて受光トランジスタ８４から出力が得られる構成である。
【００５２】
斯かる構成の電気二重層コンデンサ装置４０について、電圧監視処理動作ないしその方法を説明する。
【００５３】
各電気二重層コンデンサ４１〜４８の充電に応じた各端子間電圧ＶT の推移は、図６を参照して説明した通りであり、電圧監視部６１〜６８からその電圧監視データが出力される。この電圧監視データは例えば、固定コード（８ｂｉｔ）、ＩＤコード（１６ｂｉｔ）、電圧測定データ（８ｂｉｔ）の３２ｂｉｔが単位（パケット）として構成されており、図１０はその一例を示している。
【００５４】
そこで、制御部８０では取得すべき電圧監視部６１〜６８に係るＩＤコードがパケットに設定されており、電圧監視部６１〜６８に順次に送信され、この場合、電圧監視データにおいて、電圧測定電圧は＄０とし、正常データと区別可能にするために、このような設定とする。
【００５５】
そして、ＩＤコードは制御部８０と各電圧監視部６１〜６８との対話のキーであり、指定されたＩＤコードに応じて電圧監視部６１〜６８が応答することになる。即ち、パケットを受け取った例えば、電圧監視部６１がＩＤコードをチェックし、該当するＩＤコードでなければ、応答することはなく、例えば、データを変更せず、次の電圧監視部６２に転送することになる。このような操作は電圧監視部６１〜６８まで順次に行われ、最後の電圧監視部６８にパケットが伝達されると、その電圧監視部６８が送信したパケットが制御部８０に返送される。また、制御部８０は、各ＩＤコードの一致及び不一致を認識し、電圧監視データである測定データが書き換えられていることをチェックし、電圧監視とともにデータの信頼性を確認する。
【００５６】
なお、このような制御部８０のデータ管理処理における、電圧監視部６１〜６８のデータ収集時間について、電圧監視部６１〜６８の通信時間は、例えば、最大２００ｕ秒であり、制御部８０が管理する電気二重層コンデンサ４１〜４８を例えば、１０００本と仮定すると、任意の１本の電気二重層コンデンサの電圧取得に２００ｍ秒が必要になる。従って、１０００本全部のデータ収集には、２００秒（３．４分）程度が必要である。
【００５７】
次に、本発明の電気二重層コンデンサ装置の他の実施形態や変形例について以下に述べる。
【００５８】
(1) 電圧監視部６１〜６８をＩＣで構成した場合、その動作電圧は１．８Ｖ〜３．６Ｖであり、電気二重層コンデンサ４１〜４８を電源に用いた場合には、その低電圧状態では動作が確保できないことが予想される。この場合には、電圧監視部６１〜６８毎に電源を設置し、又は、共通の電源を設置することで動作補償を行うことができる。
【００５９】
(2) 電気二重層コンデンサの設置本数によりデータ収集時間が増加するが、制御部８０からＩＤコードを特定せずに信号送信を行い、異常電圧を検出した電圧監視部のみから測定結果を返送させる方法により、データ収集時間の短縮化を図ることができる。
【００６０】
(3) 実施形態では、通信経路の絶縁手段としてフォトカプラを例示したが、フォトカプラに代えてトランスやトランジスタ回路等を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明によれば、電気二重層コンデンサの端子間電圧の情報を容易に入手でき、その情報を端子間電圧の電圧管理や温度管理に活用でき、電源装置として活用される電気二重層コンデンサ装置の利用範囲を拡大することができ、有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電気二重層コンデンサ装置を示す回路図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るＤＬＣユニットの構成を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係るＤＬＣバンクの構成を示す図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係るＤＬＣバンクの接続構成を示す図である。
【図５】本発明の第５の実施形態に係る電気二重層コンデンサ装置を示す回路図である。
【図６】電気二重層コンデンサの端子間電圧の検出電圧の推移、その検出電圧と基準電圧との比較を示す図である。
【図７】本発明の第６の実施形態に係る電気二重層コンデンサ装置を示すブロック図である。
【図８】第６の実施形態に係る電気二重層コンデンサ装置の電圧監視部を示す回路図である。
【図９】第６の実施形態に係る電気二重層コンデンサ装置のフォトカプラを示す回路図である。
【図１０】通信データの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
２、４０  電気二重層コンデンサ装置
４、４１〜４８  電気二重層コンデンサ
６、６１〜６８  電圧監視部（電圧検出手段）
１６  分圧回路（電圧検出手段）
２８  表示器（表示手段）
３０  充電装置（充電手段）
７１〜７８  フォトカプラ
８０  制御部（制御手段）
６２０  ＤＬＣユニット
６４０  ＤＬＣバンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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