專利名稱：薄膜電容器充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜電容器充電裝置。
背景技術(shù)：
薄膜電容器是利用儲(chǔ)存在電極材料和電介質(zhì)之間的界面的集電體中的電能，并可以瞬間進(jìn)行數(shù)千法拉級電容量的充放電的大容量電容元件。其可廣泛用于從記憶型電容(Memory Backup)用的小容量產(chǎn)品，到電動(dòng)汽車的動(dòng)力輔助用的中容量產(chǎn)品，以至代替對電動(dòng)車供給電力等的電能存儲(chǔ)用蓄電池的大容量產(chǎn)品O上述薄膜電容器的單元電容器(也稱作單體)的耐壓，取決于作為其構(gòu)成要素的電介質(zhì)，即分離電子和電子空穴的絕緣體的耐壓，并依賴于材質(zhì)、薄膜厚度、均勻度等，例如鈦酸鋇類電介質(zhì)的情形下，約為200V。薄膜電容器在施加電介質(zhì)的耐電壓以上的電壓時(shí)，存在發(fā)生損壞的危險(xiǎn)，因此在要求高電壓的用途中，將多個(gè)單元電容器串聯(lián)使用。薄膜電容器的構(gòu)造是平板型，其中電極、集電體以及電介質(zhì)形成為平板狀，可以采用將電極和電介質(zhì)交替層疊形成的雙極型構(gòu)造，適合高壓用途。例如，在平板型構(gòu)造的薄膜電容器中，開發(fā)出層疊有40 50單體，耐電壓為400V級別的器件。在中容量、大容量的電能存儲(chǔ)用途中，使用將器件并聯(lián)、串聯(lián)組合而成的模塊。薄膜電容器C擅長快速充放電，因此多用于在短時(shí)間內(nèi)需要大電流的直流負(fù)載。另一方面，在充電時(shí)可以分別對單體電容器供給大電流進(jìn)行快速充電。在充電時(shí)，對各個(gè)薄膜電容器設(shè)置符合其特性的電阻R1，調(diào)整至最佳電壓，抑制過電壓造成的損壞，而進(jìn)行充電。通常，關(guān)于電容器的充放電，有例如專利文獻(xiàn)I公開的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1:(日本專利)特開2004-215332號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
在對薄膜電容器C進(jìn)行初期充電時(shí)，如果將直流電源DC與薄膜電容器C直接連接，則會(huì)產(chǎn)生過電流，超過薄膜電容器C的直流電流的允許電流值。因此現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)置了帶有衡流控制功能的充電電路(省略圖示)，使得裝置昂
蟲
貝ο鑒于以上問題，本發(fā)明的目的是提供一種薄膜電容器充電裝置，其能夠以廉價(jià)的結(jié)構(gòu)防止薄膜電容器在初期充電時(shí)產(chǎn)生過電流。為了解決上述問題，在第一實(shí)施方式的發(fā)明中，該薄膜電容器充電裝置是對在直流電路中所使用的薄膜電容器進(jìn)行充電的薄膜電容器充電裝置，其利用，對所述薄膜電容器供給直流電流的直流電源；與所述薄膜電容器串聯(lián)連接，限制從所述直流電源向所述薄膜電容器供給的直流電流的電流值，作為電流控制單元的電阻器；和與各個(gè)薄膜電容器串聯(lián)設(shè)置的系統(tǒng)選擇開關(guān)，使電路構(gòu)成為，在充電時(shí)選擇并聯(lián)，在放電時(shí)選擇串聯(lián)。其特征在于，在充電時(shí)，抑制過電流的電阻器與各薄膜電容器連接，并以并聯(lián)方式對各電容器充電，在放電時(shí)，與電阻無關(guān)而使各薄膜電容器串聯(lián)，得到需要的電壓、電流。本發(fā)明的要點(diǎn)是要對薄膜電容器進(jìn)行最優(yōu)充電，在放電時(shí)需要根據(jù)各系統(tǒng)進(jìn)行最佳控制，為此需要提供初期電容器電源。根據(jù)上述本發(fā)明的薄膜電容器充電裝置，通過對在直流電路中所使用的薄膜電容器串聯(lián)防過電流電路，從而，首先在對薄膜電容器進(jìn)行初期充電時(shí)，使電流從直流電源流過電阻器、薄膜電容器，利用電阻器抑制流過薄膜電容器的電流。接著，當(dāng)薄膜電容器的充電電壓到達(dá)設(shè)定值時(shí)，使操作開關(guān)為OFF完成初期充電。因此，不需要使用帶有衡流控制功能的充電電路等的昂貴裝置，就可對薄膜電容器進(jìn)行初期充電，因此可利用廉價(jià)的結(jié)構(gòu)防止初期充電時(shí)在薄膜電容器中流過過電流。


圖1為表示實(shí)施例1的薄膜電容器充電裝置的概略結(jié)構(gòu)的電路圖。附圖標(biāo)記說明I薄膜電容器充電裝置的電路圖2電流計(jì)3電壓計(jì)

Cl C3 第一 第三薄膜電容器DC直流電源Rl R3 第一 第三電阻器SW1、SW2 操作開關(guān)SWll SW16系統(tǒng)切換開關(guān)
具體實(shí)施例方式下面，利用以下實(shí)施例對本發(fā)明的薄膜電容器充電裝置的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明。實(shí)施例1根據(jù)圖1說明本發(fā)明的第一實(shí)施例。圖1為表示本實(shí)施例的使用3個(gè)薄膜電容器的充電裝置的概略結(jié)構(gòu)的電路圖。在本實(shí)施例中，通過切換操作開關(guān)SWl控制開始及停止從直流電源DC (例如，100V)充電。對各第一 第三薄膜電容器Cl C3直接連接用于限制各自的電流的第一 第三電阻器Rl R3。利用直接連接于各第一 第三薄膜電容器Cl C3的系統(tǒng)切換開關(guān)SWl I SW16，在選擇接點(diǎn)A側(cè)時(shí)使各個(gè)薄膜電容器并聯(lián)，在選擇接點(diǎn)B側(cè)時(shí)使它們串聯(lián)。在本實(shí)施例中，若使作為放電側(cè)開關(guān)的操作開關(guān)SW2為0FF，選擇各第一 第三薄膜電容器Cl C3為并聯(lián)，且使作為充電用開關(guān)的操作開關(guān)SWl為0N，則對于各第一 第三薄膜電容器Cl C3，將作為輔助電阻的第一 第三電阻器Rl R3與第一 第三薄膜電容器Cl C3串聯(lián)，防止第一 第三薄膜電容器Cl C3在初期充電時(shí)產(chǎn)生過電流。當(dāng)充電結(jié)束時(shí)，使充電時(shí)的操作開關(guān)SWl為0FF，在各系統(tǒng)切換開關(guān)SWll SW16選擇接點(diǎn)B側(cè)，即，選擇使第一 第三薄膜電容器Cl C3串聯(lián)的放電側(cè)，使放電時(shí)的操作開關(guān)SW2為0N，則各第一 第三薄膜電容器Cl C3串聯(lián)，作為電容器電源工作。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明可用于直流電路中的薄膜電容器充電裝置。
權(quán)利要求
1.一種對在直流電路中使用的薄膜電容器進(jìn)行充電的薄膜電容器充電裝置，其特征在于， 利用 對所述薄膜電容器供給直流電流的直流電源； 與所述薄膜電容器串聯(lián)，限制從所述直流電源向所述薄膜電容器供給的直流電流的電流值的電阻器；和 與薄膜電容器連接、進(jìn)行并聯(lián)和串聯(lián)選擇的系統(tǒng)切換開關(guān)， 使全部的薄膜電容器與用于限制充電時(shí)的電流的電阻器連接并以并聯(lián)方式充電；在放電時(shí)，使全部的薄膜電容器串聯(lián)而進(jìn)行放電。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明，能夠以廉價(jià)的結(jié)構(gòu)防止在對薄膜電容器充電時(shí)流過過電流。具有對多個(gè)薄膜電容器供給直流電流的直流電源(DC)；與各個(gè)薄膜電容器串聯(lián)連接，限制從直流電源(DC)向薄膜電容器供給的直流電流的電流值的電阻器；和與電容器串聯(lián)，在選擇一方接點(diǎn)時(shí)短路薄膜電容器的兩端使其串聯(lián)，在選擇另一方接點(diǎn)時(shí)，使其并聯(lián)并通過電阻器向薄膜電容器(C)供給直流電流的串并聯(lián)系統(tǒng)切換開關(guān)(SW)；切換充電時(shí)操作開關(guān)(SW1)和放電時(shí)操作開關(guān)(SW2)，可以在充電時(shí)通過電阻抑制以并聯(lián)方式向薄膜電容器(C)供給的電流，放電時(shí)使其串聯(lián)，與電阻器無關(guān)進(jìn)行放電。
文檔編號H02J7/00GK103155338SQ20108006775
公開日2013年6月12日 申請日期2010年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者清水干治 申請人:日本硅電子技術(shù)株式會(huì)社, Enzo設(shè)計(jì)株式會(huì)社, 高梨一彥, 清水干治