(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続された複数のキャパシタからなる蓄電部と、
この蓄電部に接続された充放電回路と、
複数の前記キャパシタのそれぞれに並列接続したバランス回路と、
前記充放電回路、および前記バランス回路に接続された制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記バランス回路により前記各キャパシタの初期両端電圧（Ｖ０ｉ：ｉ＝１〜ｎ、ｎはキャパシタの数）を測定し、
前記蓄電部を初期充電期間（Δｔ）にわたり、前記充放電回路により定電流値（Ｉｂ）で充電し、
前記バランス回路により前記各キャパシタの初期充電後両端電圧（Ｖ１ｉ）を測定し、
前記キャパシタの容量値（Ｃｉ）を、Ｃｉ＝Ｉｂ・Δｔ／（Ｖ１ｉ−Ｖ０ｉ）に従って計算し、
前記定電流値（Ｉｂ）で充電した場合の前記各キャパシタが定格電圧（Ｖｍａｘ）に達するまでの到達時間（Ｔｒｉ）を、Ｔｒｉ＝（Ｃｉ・（Ｖｍａｘ−Ｖ１ｉ））／Ｉｂに従って、それぞれ計算し、
前記到達時間（Ｔｒｉ）から到達時間最大値（Ｔｒｍａｘ）を求め、
前記蓄電部を充電する際に、前記各キャパシタが前記定格電圧（Ｖｍａｘ）に同時に達するようにするための設定電圧（Ｖｓｉ）を、Ｖｓｉ＝Ｖｍａｘ−Ｔｒｍａｘ・（Ｉｂ／Ｃｉ）により計算し、
前記バランス回路により、前記各キャパシタの両端電圧（Ｖｉ）が前記初期充電後両端電圧（Ｖ１ｉ）から前記設定電圧（Ｖｓｉ）になるまで放電するようにした蓄電装置。
【請求項２】
前記蓄電部、および前記制御回路に電流検出回路を接続した構成を有し、
前記制御回路は、前記初期充電期間（Δｔ）にわたって、前記電流検出回路の電流出力（Ｉ）を複数回読み込み、複数の前記電流出力（Ｉ）に基いて前記定電流値（Ｉｂ）を求めるようにした請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記定電流値（Ｉｂ）は、複数の前記電流出力（Ｉ）を平均して求めるようにした請求項２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記定電流値（Ｉｂ）は、複数の前記電流出力（Ｉ）において既定範囲内のものを平均して求めるようにした請求項２に記載の蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電部に電力を蓄え、必要な時に放電する蓄電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、減速時に制動エネルギーを電気エネルギーとして回収することにより、省燃費を達成する車両が開発されている。このような車両に用いられる回生システムでは、急峻に発生する回生電力を効率よく回収するために、例えば急速充放電特性に優れる電気二重層キャパシタを蓄電素子として用いた蓄電装置が提案されている。
【０００３】
しかし、電気二重層キャパシタの耐電圧は数Ｖ程度と低いので、回生電力の回収のためには複数の電気二重層キャパシタを直列、または直並列に接続する構成が必要となる。この場合、電気二重層キャパシタのバラツキに起因して印加電圧に差が生じ、耐電圧を超える電気二重層キャパシタが発生する可能性がある。
【０００４】
そこで、耐電圧を超えないように各電気二重層キャパシタの電圧バランスを取ることができる蓄電装置（コンデンサ装置）が下記特許文献１に提案されている。図３はこのようなコンデンサ装置の概略回路図を示す。複数の電気二重層キャパシタ１０１、１０２、１０３は回生電力の回収に必要な電圧が得られるように直列に接続されている。直列接続された電気二重層キャパシタ１０１、１０２、１０３の両端は端子１１１、１１２に接続される。
【０００５】
各電気二重層キャパシタ１０１、１０２、１０３の両端には、それぞれ並列にバイパス回路が接続されている。バイパス回路は次の構成を有する。
【０００６】
まず、各電気二重層キャパシタ１０１、１０２、１０３の両端には、抵抗１２１、１２２、１２３を介して制御トランジスタ１３１、１３２、１３３が接続されるとともに、分圧抵抗１４１〜１４６が接続されている。なお、分圧抵抗１４１〜１４６は各電気二重層キャパシタ１０１、１０２、１０３あたり、それぞれ直列に２個１組で接続される。１組の分圧抵抗（分圧抵抗１４１と１４２、分圧抵抗１４３と１４４、および分圧抵抗１４５と１４６）の接続点は、それぞれ比較器１５１、１５２、１５３に入力される。さらに、比較器１５１、１５２、１５３には基準電源１６１、１６２、１６３が接続されている。比較器１５１、１５２、１５３の出力は、それぞれ制御トランジスタ１３１、１３２、１３３のベース端子に接続される。
【０００７】
次に、このようなコンデンサ装置の動作を説明する。各電気二重層キャパシタ１０１、１０２、１０３の電圧は１組の分圧抵抗によりそれぞれ検出され、比較器１５１、１５２、１５３に入力される。一方、比較器１５１、１５２、１５３には基準電源１６１、１６２、１６３の電圧も入力される。この電圧は各電気二重層キャパシタ１０１、１０２、１０３の充電電圧の設定値であるので、１組の分圧抵抗により検出された電圧が設定値以下の場合は、比較器１５１、１５２、１５３が制御トランジスタ１３１、１３２、１３３をオンにすることはない。しかし、前記電圧が設定値を上回ると、比較器１５１、１５２、１５３が制御トランジスタ１３１、１３２、１３３をオンにする。これにより、各電気二重層キャパシタ１０１、１０２、１０３に流れる電流は、制御トランジスタ１３１、１３２、１３３、および抵抗１２１、１２２、１２３にも流れるので、各電気二重層キャパシタ１０１、１０２、１０３の電圧が設定値を上回らないように制御できる。このようにして、各電気二重層キャパシタ１０１、１０２、１０３の電圧バランスを取っていた。
【特許文献１】実用新案登録第２５７５３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のコンデンサ装置によると、確かに各電気二重層キャパシタ１０１、１０２、１０３の電圧が設定値を上回らないように制御できるので、耐電圧を超えないように電圧バランスが取れるのであるが、回生電力の充電時のように数１００Ａ程度の大電流が流れる場合、電圧バランスを取ると抵抗１２１、１２２、１２３や制御トランジスタ１３１、１３２、１３３に耐電流を超える電流が流れ続ける場合が考えられる。従って、これらの回路部品を保護するために、バイパス回路に大電流が流れると、各電気二重層キャパシタ１０１、１０２、１０３への充電を停止する制御が実際には必要となる。
【０００９】
このような制御を行うと、大電流が流れるまでの短時間しか電圧バランスを取ることができない。この時、基準電源１６１、１６２、１６３による設定値に至らない電気二重層キャパシタは満充電になる前に充電が停止することになる。従って、充放電の繰り返しにより少しずつ電圧バランスが取られていくものの、全ての電気二重層キャパシタ１０１、１０２、１０３の電圧バランスが取れるまでは、コンデンサ装置としての本来の仕様まで満充電を行うことができず、回生効率が低下するという課題があった。
【００１０】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、早期に電圧バランスが取れ、回生効率を向上することができる蓄電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】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、本発明の蓄電装置は、直列接続された複数のキャパシタからなる蓄電部と、この蓄電部に接続された充放電回路と、複数の前記キャパシタのそれぞれに並列接続したバランス回路と、前記充放電回路、および前記バランス回路に接続された制御回路とを備え、前記制御回路は、前記バランス回路により前記各キャパシタの初期両端電圧（Ｖ０ｉ：ｉ＝１〜ｎ、ｎはキャパシタの数）を測定し、前記蓄電部を初期充電期間（Δｔ）にわたり、前記充放電回路により定電流値（Ｉｂ）で充電し、前記バランス回路により前記各キャパシタの初期充電後両端電圧（Ｖ１ｉ）を測定し、前記キャパシタの容量値（Ｃｉ）を、Ｃｉ＝Ｉｂ・Δｔ／（Ｖ１ｉ−Ｖ０ｉ）に従って計算し、前記定電流値（Ｉｂ）で充電した場合の前記各キャパシタが定格電圧（Ｖｍａｘ）に達するまでの到達時間（Ｔｒｉ）を、Ｔｒｉ＝（Ｃｉ・（Ｖｍａｘ−Ｖ１ｉ））／Ｉｂに従って、それぞれ計算し、前記到達時間（Ｔｒｉ）から到達時間最大値（Ｔｒｍａｘ）を求め、前記蓄電部を充電する際に、前記各キャパシタが前記定格電圧（Ｖｍａｘ）に同時に達するようにするための設定電圧（Ｖｓｉ）を、Ｖｓｉ＝Ｖｍａｘ−Ｔｒｍａｘ・（Ｉｂ／Ｃｉ）により計算し、前記バランス回路により、前記各キャパシタの両端電圧（Ｖｉ）が前記初期充電後両端電圧（Ｖ１ｉ）から前記設定電圧（Ｖｓｉ）になるまで放電するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の蓄電装置によれば、使用開始時に各キャパシタの容量値（Ｃｉ）のバラツキに応じて、各キャパシタが定格電圧（Ｖｍａｘ）に同時に達するように各キャパシタの両端電圧（Ｖｉ）をバランス回路により制御するので、最初の回生電力の充電時から、各キャパシタの両端電圧（Ｖｉ）が同時に定格電圧（Ｖｍａｘ）に至り満充電とすることができる。その結果、早期に電圧バランスが取れるとともに、回生効率を向上することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における蓄電装置のブロック回路図である。図２は同実施の形態における蓄電装置の充放電動作時のキャパシタ電圧経時特性図である。なお、本実施の形態においては、蓄電装置を車両の回生システムに適用した場合について述べる。
【００１５】
図１において、蓄電装置１０は、回生電力を蓄えるために、直列接続された複数（本実施の形態では４個とした）のキャパシタ１１、１２、１３、１４からなる蓄電部１６を有している。なお、キャパシタ１１〜１４として、回生による大電力を十分に回収するために、大容量の電気二重層キャパシタを用いた。蓄電部１６には、電流検出回路１７が接続されている。これは、蓄電部１６の充放電電流を検出して出力する機能を有する。以後、電流検出回路１７により得られる電流を電流出力Ｉと呼ぶ。さらに、電流検出回路１７には、例えばＤＣ／ＤＣコンバータ等で構成される充放電回路１８が接続されている。従って、蓄電部１６には電流検出回路１７を介して充放電回路１８が接続されることになる。
【００１６】
また、キャパシタ１１には並列にバランス回路１９が接続されている。ここで、バランス回路１９は以下の構成を有する。
【００１７】
まず、キャパシタ１１の両端子間には、スイッチング素子としてのトランジスタ２３と、バイパス抵抗２５の直列回路が接続されている。さらに、キャパシタ１１の両端子間に並列に、キャパシタ１１の両端電圧Ｖ１を検出するための分割抵抗２７、２９が接続されている。従って、分割抵抗２７、２９の接続点電圧がキャパシタ１１の両端電圧Ｖ１に相当する電圧となる。この接続点電圧（両端電圧Ｖ１）は比較器３１の一方の入力端に入力される。また、比較器３１の他方の入力端には設定電圧Ｖｓ１が入力される。なお、設定電圧Ｖｓ１の詳細については後述する。比較器３１の出力端はトランジスタ２３のベースに接続されているので、比較器３１は、キャパシタ１１の両端電圧Ｖ１と設定電圧Ｖｓ１とを比較し、比較結果に応じた信号をトランジスタ２３のベースに出力することになる。
【００１８】
なお、同様な構成のバランス回路１９が、他のキャパシタ１２、１３、１４にも接続されている。
【００１９】
電流検出回路１７、充放電回路１８、および各バランス回路１９は、制御回路３３にも接続されている。制御回路３３は例えばマイクロコンピュータと周辺回路から構成され、次のような動作を行っている。
【００２０】
まず、制御回路３３は、電流検出回路１７により検出した電流出力Ｉを読み込む動作を行うとともに、充放電回路１８に対し制御信号Ｃｏｎｔを送信することで、蓄電部１６の充放電を制御している。
【００２１】
次に、各バランス回路１９に対しては、分割抵抗２７、２９の接続点が制御回路３３に接続されているので、制御回路３３は各キャパシタ１１〜１４の両端電圧Ｖｉ（ｉ＝１〜ｎ、ｎはキャパシタの個数で、ここではｎ＝４）をそれぞれ読み込む。さらに、制御回路３３は比較器３１に対して設定電圧Ｖｓｉ（ｉ＝１〜ｎ）を出力している。なお、設定電圧Ｖｓｉの決定方法は後述する。
【００２２】
以上の構成による蓄電装置１０は、充放電回路１８に接続された正極端子３５と、蓄電部１６の負極に接続された負極端子３７を介して、車両の発電機やバッテリ、負荷（いずれも図示せず）等に接続されている。
【００２３】
次に、上記構成からなる蓄電装置１０の動作を、図２を参照しながら説明する。なお、図２において、横軸は時間ｔを、縦軸は各キャパシタの両端電圧Ｖｉを、それぞれ示す。
【００２４】
今、時間ｔ０で車両のイグニション（図示せず）をオンにしたとする。これにより、制御回路３３が動作を開始し、まず各キャパシタ１１〜１４の初期両端電圧Ｖ０１〜Ｖ０４をそれぞれバランス回路１９より読み込む。なお、初期両端電圧Ｖ０１〜Ｖ０４は、前回車両を使い終わった時から時間ｔ０までの間にキャパシタ１１〜１４の自己放電が起こるため、バラツキが発生する。ここでは、図２に示すように、初期両端電圧Ｖ０１が最大で、次にＶ０２、Ｖ０３の順に小さくなり、Ｖ０４が最小であったとする。
【００２５】
次に、制御回路３３は充放電回路１８に対し、蓄電部１６を定電流値Ｉｂで充電するように制御信号Ｃｏｎｔを送信する。これを受け、充放電回路１８は定電流Ｉｂで蓄電部１６の充電を開始する。これにより、各キャパシタ１１〜１４の両端電圧Ｖ１〜Ｖ４は、図２に示すように経時的に上昇していく。
【００２６】
制御回路３３は、あらかじめ決定した初期充電期間Δｔの間、定電流値Ｉｂで蓄電部１６の充電を行うが、その間にわたり、既定の時間間隔（例えば１秒毎）で電流検出回路１７の電流出力Ｉを複数回読み込む。
【００２７】
なお、初期充電期間Δｔは各キャパシタ１１〜１４の容量値Ｃ１〜Ｃ４を求めるために必要な期間であり、初期充電前後における各キャパシタ１１〜１４の初期両端電圧Ｖ０ｉと初期充電後両端電圧Ｖ１ｉを区別して高精度に読み込める期間として、あらかじめ決定しておく。本実施の形態では初期充電期間Δｔを１０秒とした。これにより、初期両端電圧Ｖ０ｉと初期充電後両端電圧Ｖ１ｉが、電圧測定精度より大きく変化するので、高精度にこれらの電圧を得ることができる。
【００２８】
また、初期充電期間Δｔを１０秒としたので、電流出力Ｉは初期充電期間Δｔの間に１０回読み込まれることになる。制御回路３３は、この１０個の電流出力Ｉに基いて、定電流値Ｉｂを求めている。これは次の理由による。本来、定電流値Ｉｂは既知で一定のはずであるが、実際に流れた電流は例えばノイズ等の影響により変動する可能性があるため、必ずしも定電流値Ｉｂと等しくなるとは限らない。そこで、定電流値Ｉｂの高精度化を行っている。具体的には、測定した複数の電流出力Ｉを平均して定電流値Ｉｂを求めるようにしている。これにより、実際に流れた電流に基く定電流値Ｉｂを求めることができるので、高精度化が図れる。但し、ノイズ等により極端に電流出力Ｉが大きく変化した場合は、その電流出力Ｉを除き、既定範囲内のものを平均するようにしている。これにより、さらに高精度な定電流値Ｉｂが得られる。なお、電流出力Ｉの既定範囲は、例えば次のようにして決定する。まず、蓄電装置１０の使用時における実際に発現するノイズをあらかじめ求める。次に、その最低レベルのノイズから電流検出回路１７の検出精度等に基くマージンを差し引いた値を求める。その値を電流出力Ｉの上限とするようにして既定範囲を決定しておく。
【００２９】
その後、初期充電期間Δｔが経過した時間ｔ１に至ると、制御回路３３はまず各キャパシタ１１〜１４の初期充電後両端電圧Ｖ１１〜Ｖ１４を測定する。これは、図２の時間ｔ１におけるキャパシタ両端電圧に相当する。
【００３０】
次に、制御回路３３は各キャパシタ１１〜１４の容量値Ｃｉを求める。容量値Ｃｉは初期充電期間Δｔにおける各キャパシタ１１〜１４の両端電圧傾きの逆数に基いて計算できる。すなわち、（１）式に従って計算する。
【００３１】
Ｃｉ＝Ｉｂ・Δｔ／（Ｖ１ｉ−Ｖ０ｉ）                              （１）
ここで、定電流値Ｉｂはノイズの影響を除いた電流出力Ｉの平均値である。
【００３２】
次に、時間ｔ１以降において定電流値Ｉｂで充電を継続した場合に各キャパシタ１１〜１４の両端電圧が定格電圧Ｖｍａｘに達するまでの到達時間Ｔｒｉを計算する。ここで、定格電圧Ｖｍａｘは各キャパシタ１１〜１４を満充電する際の電圧であり、電気二重層キャパシタを用いていることから、本実施の形態では２．２Ｖとした。到達時間Ｔｒｉは、（２）式に従って計算される。
【００３３】
Ｔｒｉ＝（Ｃｉ・（Ｖｍａｘ−Ｖ１ｉ））／Ｉｂ                      （２）
次に、制御回路３３は、求めた到達時間Ｔｒｉの中から、到達時間最大値Ｔｒｍａｘを求める。また、到達時間最大値Ｔｒｍａｘのキャパシタを基準キャパシタとして選定する。本実施の形態では、到達時間最大値Ｔｒｍａｘが到達時間Ｔｒ１であったとして、キャパシタ１１を基準キャパシタと選定した。
【００３４】
以上の計算の結果、キャパシタ１１の到達時間Ｔｒ１が到達時間最大値Ｔｒｍａｘであったので、定電流値Ｉｂで蓄電部１６を充電すると、キャパシタ１１が定格電圧Ｖｍａｘに至るまで最も時間がかかることになる。そこで、制御回路３３は、全てのキャパシタ１１〜１４が到達時間最大値Ｔｒｍａｘ（＝Ｔｒ１）で定格電圧Ｖｍａｘに至るように、あらかじめ各キャパシタ１１〜１４の設定電圧Ｖｓｉを決定する。これにより、各キャパシタ１１〜１４の両端電圧Ｖｉ（本実施の形態では後述するＶ２ｉに相当）がバランス回路１９により各設定電圧Ｖｓｉになるように調整しておくことで、全てのキャパシタ１１〜１４が到達時間最大値Ｔｒｍａｘの経過と同時に定格電圧Ｖｍａｘに至る。従って、最初の回生電力充電時から全てのキャパシタ１１〜１４を満充電にすることができるので、早期に電圧バランスが取れ、かつ回生効率を向上することが可能となる。
【００３５】
このような動作を行うための具体例を以下に示す。
【００３６】
まず、制御回路３３は、基準キャパシタ（ここではキャパシタ１１）以外のキャパシタ１２、１３、１４を、到達時間最大値Ｔｒｍａｘの間、定電流値Ｉｂで充電した場合に、それぞれ同時に定格電圧Ｖｍａｘに達するようにするための各設定電圧Ｖｓｉを計算する。設定電圧Ｖｓｉは、（３）式により求められる。
【００３７】
Ｖｓｉ＝Ｖｍａｘ−Ｔｒｍａｘ・（Ｉｂ／Ｃｉ）                      （３）
ここで、上記までの計算により、基準キャパシタであるキャパシタ１１は時間ｔ１における初期充電後両端電圧Ｖ１１の状態から、到達時間最大値Ｔｒｍａｘの間、定電流値Ｉｂで充電することにより、定格電圧Ｖｍａｘに至ることが明らかであるので、設定電圧Ｖｓ１は初期充電後両端電圧Ｖ１１と等しくなる。従って、キャパシタ１１は初期充電後両端電圧Ｖ１１を維持すればよい。それ以外のキャパシタ１２、１３、１４は、定電流値Ｉｂで充電すると、到達時間最大値Ｔｒｍａｘが経過するまでに定格電圧Ｖｍａｘに至ってしまうので、到達時間最大値Ｔｒｍａｘの経過時に定格電圧Ｖｍａｘに至るようにするために、制御回路３３は、求めた設定電圧Ｖｓｉになるまでキャパシタ１２、１３、１４を放電する。具体的には、求めた設定電圧Ｖｓｉをバランス回路１９の比較器３１に対し出力する。
【００３８】
この時の各キャパシタ１１〜１４の両端電圧変化を図２の時間ｔ１以降の初期放電期間に示す。まず、キャパシタ１１は基準キャパシタであるので、前記したように時間ｔ１以降は初期充電後両端電圧Ｖ１１を維持する。
【００３９】
次に、キャパシタ１２は初期充電後両端電圧Ｖ１２が設定電圧Ｖｓ２より高いので、比較器３１はトランジスタ２３をオン動作させ、バイパス抵抗２５によりキャパシタ１２が放電される。従って、キャパシタ１２の両端電圧Ｖ２は経時的に低下していく。この放電動作は、キャパシタ１２の両端電圧Ｖ２が設定電圧Ｖｓ２に達するまで継続し、時間ｔ２で両端電圧Ｖ２が設定電圧Ｖｓ２に至ると、比較器３１はトランジスタ２３をオフにして、キャパシタ１２の放電を停止する。その結果、時間ｔ２以降は両端電圧Ｖ２が設定電圧Ｖｓ２を維持する。
【００４０】
同様に、キャパシタ１３においても、初期充電後両端電圧Ｖ１３が設定電圧Ｖｓ３より高いので放電されていくが、時間ｔ３でキャパシタ１３の両端電圧Ｖ３が設定電圧Ｖｓ３に至ると、キャパシタ１３の放電を停止し、時間ｔ３以降は両端電圧Ｖ３が設定電圧Ｖｓ３を維持する。
【００４１】
一方、キャパシタ１４においては、初期充電後両端電圧Ｖ１４が設定電圧Ｖｓ４より高いので放電されていくが、時間ｔ４に至るまでキャパシタ１４の両端電圧Ｖ４が設定電圧Ｖｓ４に達しない。従って、キャパシタ１４は設定電圧Ｖｓ４に至るまでの時間が最もかかることになる。ゆえに、時間ｔ１からキャパシタ１４の放電が停止する時間ｔ４までが初期放電期間となり、この期間で全てのキャパシタ１１〜１４の両端電圧（時間ｔ４における両端電圧Ｖ２１〜Ｖ２４）が設定電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ４に至ることになる。
【００４２】
この時点（時間ｔ４）で、蓄電装置１０は回生電力を充電する準備が完了したことになる。従って、その後車両が制動を行い回生電力が発生すると、制動信号が車両側制御回路（図示せず）から制御回路３３に入力される。これにより、制御回路３３は回生電力を蓄電部１６に充電するために、充放電回路１８に対し制御信号Ｃｏｎｔを送信する。これを受け、充放電回路１８は蓄電部１６を定電流値Ｉｂで充電する。このような動作により、回生電力の充電期間が経過して時間ｔ５に至ると、全てのキャパシタ１１〜１４が同時に定格電圧Ｖｍａｘに達する。これにより、図２より明らかなように、回生電力の回収効率を向上できることがわかる。また、時間ｔ５の時点で全てのキャパシタ１１〜１４の電圧バランスが取れるので、従来に比べ極めて早期に電圧バランスを取ることができる。なお、この時点で制御回路３３は蓄電部１６が満充電となったので、蓄電部１６への充電を停止する。
【００４３】
その後、車両制動が終了すると、制御回路３３は制動終了信号を車両側制御回路から受信する。これにより、制御回路３３は蓄電部１６に蓄えた電力を車両の負荷やバッテリに供給するために、充放電回路１８に対し制御信号Ｃｏｎｔを送信する。これを受け、充放電回路１８は蓄電部１６を放電する。その結果、図２の時間ｔ５から時間ｔ６までの放電期間に示すように、各キャパシタ１１〜１４の両端電圧Ｖｉは経時的に低下していく。この際、各キャパシタ１１〜１４の容量値Ｃｉ等のバラツキにより、両端電圧Ｖｉもばらつく。
【００４４】
しかし、時間ｔ６で再び車両制動による回生電力が発生すると、制御回路３３は再度蓄電部１６を満充電になるまで充電するよう制御する。これにより、各キャパシタ１１〜１４の両端電圧Ｖｉは経時的に上昇していくが、時間ｔ４で各キャパシタ１１〜１４の両端電圧Ｖｉが同時に定格電圧Ｖｍａｘに至るように調整されているので、蓄電部１６が満充電になる時間ｔ７においても全てのキャパシタ１１〜１４が同時に定格電圧Ｖｍａｘに達する。
【００４５】
以後、このような動作を繰り返すことにより、回生電力の回収効率を向上することができる。
【００４６】
以上の構成、動作により、各キャパシタ１１〜１４の容量値Ｃｉのバラツキに応じて、各キャパシタ１１〜１４が定格電圧Ｖｍａｘに同時に達するように各キャパシタ１１〜１４の両端電圧Ｖｉをバランス回路１９により制御するので、回生電力の充電時に早期に電圧バランスが取れるとともに、回生効率を向上することが可能な蓄電装置１０を実現できる。
【００４７】
なお、本実施の形態において、キャパシタ１１〜１４には電気二重層キャパシタを用いたが、これは電気化学キャパシタ等の他のキャパシタでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の蓄電装置は、回生効率を向上することができるという効果を有し、特に自動車の制動力回生システムに用いられる蓄電装置等として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態における蓄電装置のブロック回路図
【図２】同実施の形態における蓄電装置の充放電動作時のキャパシタ電圧経時特性図
【図３】従来のコンデンサ装置の概略回路図
【符号の説明】
【００５０】
１１、１２、１３、１４  キャパシタ
１６  蓄電部
１７  電流検出回路
１８  充放電回路
１９  バランス回路
２５  バイパス抵抗
２７、２９  分割抵抗
３１  比較器
３３  制御回路
３５  正極端子
３７  負極端子
【図１】
0005012482.tif 000002
【図２】
0005012482.tif 000003
【図３】
0005012482.tif 000004