CN102577016A - 具有平衡电路的蓄电器件 - Google Patents

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CN102577016A CN2010800395773A CN201080039577A CN102577016A CN 102577016 A CN102577016 A CN 102577016A CN 2010800395773 A CN2010800395773 A CN 2010800395773A CN 201080039577 A CN201080039577 A CN 201080039577A CN 102577016 A CN102577016 A CN 102577016A
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Abstract

本发明的问题是在蓄电系统中,在充放电时均一地利用蓄电组。另外,在充放电时均一地利用蓄电组,和将来自充电器的输入电压或对负载的输出电压的变动抑制在任意的范围内。本发明的解决手段是一种蓄电系统,其特征在于具备有:蓄电模块;充电器;平衡电路;电压检测部;多个分接头,从蓄电模块的一方的端子及/或蓄电模块的另外一方的端子及/或多个蓄电单元的串联连接点的一个或一个以上的各者经由开关取出;以及开关控制部,切换开关使多个分接头中的一个形成与充电器的一方的端子或另外一方的端子连接;并且,因应充电的进行,根据电压检测部的检测结果依序切换开关而控制从充电器直接充电的蓄电单元的数量。

Description

具有平衡电路的蓄电器件
技术领域
本发明涉及一种蓄电系统,其特征在于具备有:蓄电模块(storagemodule),由1个蓄电组(storage bank)或串联连接的多个蓄电组所构成的蓄电单元串联连接多个而构成;以及平衡电路,连接到所述蓄电模块。
背景技术
电容器(电性双层电容器、混合(hybrid)电容器、氧化还原(redox)电容器)与先前技术的二次电池比较时,具有端子电压依照充放电状态而会大幅变动的特性。一般而言,电子机器类各自的动作电压具有某种程度的幅度,但是在该动作电压范围外时会造成动作不稳定或不动作。因此在以电压变动较大的电容器作为电子机器类的电源时,需要将电容器的电压变动抑制在某一定范围内。
使输出电压保持一定的手段可以考虑使用图1所示的DC-DC(直流-直流)转换器进行电压转换的方法,但是使DC-DC转换器在宽广的电压范围进行动作时,其损失会显著变大,会发生电路的大型化等的问题。对电容器进行充电的情况时亦同。充电器亦是一种DC-DC转换器,所以在宽广的电压范围进行充电的情况时,充电器的损失会增大且尺寸会大型化。电容器的能量密度与先前技术的二次电池比较时显著变低,所以最好有比先前技术的DC-DC转换器高效率的电压转换方式。
因此,提案有如图2所示的电容器电源器件(专利文献1),在由多个电容器串联连接所构成的电容器模块中,具有多个分接头(tap),经由切换连接到负载的电容器的串联连接数(分接头)而使输出电压的变动幅度变小。
[先前技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特开2000-209775
[专利文献2]日本特开2008-219964
[非专利文献]
[非专利文献1]K.Z.Guo,et.al.,:“串联电池的充电等化的比较和评估(Comparison and evaluation of charge equalization technique for seriesconnectedbatteries)”IEEE PESC′06会刊,第1-6页(2006)
发明内容
(发明所欲解决的问题)
图3表示使用该器件进行电容器模块的放电的情况时的输出电压(上图)以及电容器的电压曲线(下图)。如图3所示存在下述问题点:随着串联连接数的切换,各个电容器的连接到负载的时间不同,所以在各个电容器间会发生充放电状态不均匀差异,一部分的电容器(在图2中为Cy1至Cym)的能量不能有效活用。另外,以放电完成时的各个电容器的电压成为相等的方式,采用不同电容值的电容器时可以解决所述的问题,但是在此种情况时需要准备电容值不同的多种类的电容器。
本发明是针对此种状况而研创者,其目的是提供一种在蓄电系统中当充放电时均一利用蓄电组的方法,该蓄电系统的特征在于具备有:蓄电模块,由1个蓄电组或串联连接的多个蓄电组所构成的蓄电单元串联连接多个而构成;以及平衡电路,连接到所述蓄电模块。另外,本发明的另一目的是在充放电时均一地利用蓄电组并将来自充电器的输入电压或对负载的输出电压的变动抑制在任意的范围内。
(解决问题的手段)
本发明的第1态样提供一种蓄电系统,其特征在于具备有:蓄电模块,由1个蓄电组或串联连接的多个蓄电组所构成的蓄电单元串联连接多个而成;充电器,用来对所述蓄电组进行充电;平衡电路,连接到所述蓄电模块,用来修正所述蓄电组的充放电状态的不均匀差异;电压检测部,用来检测一个或一个以上的所述蓄电组的电压及/或所述充电器的电压;多个分接头,从所述蓄电模块的一方的端子及/或所述多个蓄电单元的串联连接点的一个或一个以上的各者经由开关取出;以及开关控制部,以使所述多个分接头中的一个与所述充电器的一方的端子连接的方式切换所述开关;所述开关控制部因应在充电期间中的充电的进行,根据所述电压检测部的检测结果依序切换所述开关而控制成不经由所述平衡电路而从所述充电器直接充电的所述多个蓄电单元的数量。
本发明的第2态样提供一种蓄电系统,其特征在于具备有:蓄电模块,由1个蓄电组或串联连接的多个蓄电组所构成的蓄电单元串联连接多个而成;充电器,用来对所述蓄电组进行充电;平衡电路,连接到所述蓄电模块,用来修正所述蓄电组的充放电状态的不均匀差异;电压检测部,用来检测一个或一个以上的所述蓄电组的电压及/或所述充电器的电压;多个分接头,从所述蓄电模块的一方的端子及/或所述蓄电模块的另外一方的端子及/或所述多个蓄电单元的串联连接点的一个或一个以上的各者经由开关取出;以及开关控制部,以使所述多个分接头中的一个与所述充电器的一方的端子或另外一方的端子连接的方式切换所述开关;所述开关控制部因应在充电期间中的充电的进行,根据所述电压检测部的检测结果依序切换所述开关而控制不经由所述平衡电路而从所述充电器直接充电的所述多个蓄电单元的数量。
较佳为所述开关控制部进一步在预定次数的开关切换后,对所述多个蓄电单元被群组化成多个群组的该多个群组的各者以时间分割的方式因应充电的进行,根据所述电压检测部的检测结果依序切换所述开关而控制不经由所述平衡电路而从所述充电器直接充电的所述多个蓄电单元的数量。
较佳为所述开关控制部对所述多个蓄电单元被群组化成多个群组的该多个群组的各者以时间分割的方式因应充电的进行,根据所述电压检测部的检测结果依序切换所述开关而控制不经由所述平衡电路而从所述充电器直接充电的所述多个蓄电单元的数量。
较佳为所述开关控制部进一步在预定次数的开关切换后,对比所述多个蓄电单元在该预定次数的开关切换后的蓄电单元的群组数量还多的群组被再度群组化的比该蓄电单元的群组数量还多的群组的各者以时间分割的方式因应充电的进行,根据所述电压检测部的检测结果进行一次或一次以上依序切换所述开关而控制不经由所述平衡电路而从所述充电器直接充电的所述多个蓄电单元的数量。
本发明的第3态样提供一种蓄电系统,其特征在于具备有:蓄电模块,由1个蓄电组或串联连接的多个蓄电组所构成蓄电单元串联连接多个而构成;负载,被供给来自所述蓄电组的电力;平衡电路,连接到所述蓄电模块,用来修正所述蓄电组的充放电状态的不均匀差异;电压检测部,用来检测从一个或一个以上的所述蓄电组的电压及/或从所述蓄电组对所述负载的放电电压;多个分接头,从所述蓄电模块的一方的端子及/或所述多个蓄电单元的串联连接点的一个或一个以上的各者经由开关取出;以及开关控制部,以使所述多个分接头中的一个与所述负载的一方的端子连接的方式,切换所述开关;所述开关控制部因应在放电期间中的放电状态,根据所述电压检测部的检测结果依序切换所述开关而控制不经由所述平衡电路而从所述蓄电组直接对所述负载放电的所述多个蓄电单元的数量。
本发明的第4态样提供一种蓄电系统,其特征在于具备有:蓄电模块,由1个蓄电组或串联连接的多个蓄电组所构成的蓄电单元串联连接多个而成;负载,被供给来自所述蓄电组的电力;平衡电路,连接到所述蓄电模块,用来修正所述蓄电组的充放电状态的不均匀差异;电压检测部,用来检测从一个或一个以上的所述蓄电组的电压及/或从所述蓄电组对所述负载的放电电压;多个分接头,从所述蓄电模块的一方的端子及/或所述蓄电模块的另外一方的端子及/或所述多个蓄电单元的串联连接点的一个或一个以上的各者经由开关取出;以及开关控制部,以使所述多个分接头中的一个与所述负载的一方的端子或另外一方的端子连接的方式切换所述开关;所述开关控制部因应在放电期间中的放电状态,根据所述电压检测部的检测结果依序切换所述开关而控制不经由所述平衡电路而从所述蓄电组直接对所述负载放电的所述多个蓄电单元的数量。
较佳为所述开关控制部进一步在对所述多个蓄电单元被群组化成多个群组的该多个群组的各者以时间分割的方式因应放电状态,根据所述电压检测部的检测结果依序切换所述开关而控制不经由所述平衡电路而从所述负载直接放电的所述多个蓄电单元的数量。
较佳为所述开关控制部进一步在预定次数的开关切换后,对比所述多个蓄电单元在该预定次数的开关切换后的蓄电单元的群组数量还少的群组被再度群组化的比该蓄电单元的群组数量还少的群组的各者以时间分割的方式因应放电状态,根据所述电压检测部的检测结果进行一次或一次以上依序切换所述开关而控制不经由所述平衡电路而从所述蓄电模块直接对所述负载放电的所述多个蓄电单元的数量。
本发明的第5态样提供一种蓄电系统,其特征在于具备有:蓄电模块,由1个蓄电组或串联连接的多个蓄电组所构成的蓄电单元串联连接多个而成;充电器,用来对所述蓄电组进行充电;平衡电路,连接到所述蓄电模块,用来修正所述蓄电组的充放电状态的不均匀差异;电压检测部,用来检测一个或一个以上的所述蓄电组的电压及/或所述充电器的电压;多个分接头,从所述蓄电模块的一方的端子及/或所述多个蓄电单元的串联连接点的一个或一个以上的各者经由开关取出;以及开关控制部,以使所述多个分接头中的一个与所述充电器的一方的端子连接的方式切换所述开关;所述开关控制部在充电期间中根据所述电压检测部的检测结果,至少一次切换所述开关而减少不经由所述平衡电路而从所述充电器直接充电的所述多个蓄电单元的数量。
本发明的第6态样提供一种蓄电系统,其特征在于具备有:蓄电模块,由1个蓄电组或串联连接的多个蓄电组所构成的蓄电单元串联连接多个而成;充电器,用来对所述蓄电组进行充电;平衡电路,连接到所述蓄电模块,用来修正所述蓄电组的充放电状态的不均匀差异;电压检测部,用来检测一个或一个以上的所述蓄电组的电压及/或所述充电器的电压;多个分接头,从所述蓄电模块的一方的端子及/或所述蓄电模块的另外一方的端子及/或所述多个蓄电单元的串联连接点的一个或一个以上的各者经由开关取出;以及开关控制部,以使所述多个分接头中的一个与所述充电器的一方的端子或另外一方的端子连接的方式切换所述开关;所述开关控制部在充电期间中根据所述电压检测部的检测结果,至少一次切换所述开关而减少不经由所述平衡电路而从所述充电器直接充电的所述多个蓄电单元的数量。
较佳为所述开关控制部进一步在预定次数的开关切换后,对所述多个蓄电单元被群组化成多个群组的该多个群组的各者以时间分割的方式,根据所述电压检测部的检测结果至少一次切换所述开关而减少不经由所述平衡电路而从所述充电器直接充电的所述多个蓄电单元的数量。
较佳为所述开关控制部对所述多个蓄电单元被群组化成多个群组的该多个群组的各者以时间分割的方式,根据所述电压检测部的检测结果至少一次切换所述开关而减少不经由所述平衡电路而从所述充电器直接充电的所述多个蓄电单元的数量。
较佳为所述开关控制部进一步在预定次数的开关切换后,对比所述多个蓄电单元在该预定次数的开关切换后的蓄电单元的群组数量还多的群组被再度群组化的比该蓄电单元的群组数量还多的群组的各者以时间分割的方式,根据所述电压检测部的检测结果进行一次或一次以上的至少一次切换所述开关而减少不经由所述平衡电路而从所述充电器直接充电的所述多个蓄电单元的数量。
本发明的第7态样提供一种蓄电系统,其特征在于具备有:蓄电模块,由1个蓄电组或串联连接的多个蓄电组所构成的蓄电单元串联连接多个而成;负载,被供给来自所述蓄电组的电力;平衡电路,连接到所述蓄电模块,用来修正所述蓄电组的充放电状态的不均匀差异;电压检测部,用来检测从一个或一个以上的所述蓄电组的电压及/或从所述蓄电组对所述负载的放电电压;多个分接头,从所述蓄电模块的一方的端子及/或所述多个蓄电单元的串联连接点的一个或一个以上的各者经由开关取出;以及开关控制部,以使所述多个分接头中的一个与所述负载的一方的端子连接的方式切换所述开关;所述开关控制部在放电期间中根据所述电压检测部的检测结果,至少一次切换所述开关而增加不经由所述平衡电路而从所述蓄电组直接对所述负载放电的所述蓄电单元的数量。
本发明的第8态样提供一种蓄电系统,其特征在于具备有:蓄电模块,由1个蓄电组或串联连接的多个蓄电组所构成的蓄电单元串联连接多个而成;负载,被供给来自所述蓄电组的电力;平衡电路,连接到所述蓄电模块,用来修正所述蓄电组的充放电状态的不均匀差异;电压检测部,用来检测从一个或一个以上的所述蓄电组的电压及/或从所述蓄电组对所述负载的放电电压;多个分接头,从所述蓄电模块的一方的端子及/或所述蓄电模块的另外一方的端子及/或所述多个蓄电单元的串联连接点的一个或一个以上的各者经由开关取出;以及开关控制部,以使所述多个分接头中的一个与所述负载的一方的端子或另外一方的端子连接的方式切换所述开关;所述开关控制部在放电期间中根据所述电压检测部的检测结果,至少一次切换所述开关而增加不经由所述平衡电路而从所述蓄电组直接对所述负载放电的所述蓄电单元的数量。
较佳为所述开关控制部对所述多个蓄电单元被群组化成多个群组的该多个群组的各者以时间分割的方式,根据所述电压检测部的检测结果至少一次切换所述开关而增加不经由所述平衡电路而从所述充电器直接放电的所述蓄电单元的数量。
较佳为所述开关控制部进一步在预定次数的开关切换后,对比所述多个蓄电单元在该预定次数的开关切换后的蓄电单元的群组数量还少的群组被再度群组化的比该蓄电单元的群组数量还少的群组的各者以时间分割的方式,根据所述电压检测部的检测结果进行至少一次切换所述开关而增加不经由所述平衡电路而从所述蓄电模块直接对负载放电的所述蓄电单元的数量。
本发明的第9态样提供一种蓄电系统,其特征在于具备有:蓄电模块,由1个蓄电组或串联连接的多个蓄电组所构成蓄电单元串联连接多个而成;充电器,用来对所述蓄电组进行充电;平衡电路,连接到所述蓄电模块,用来修正所述蓄电组的充放电状态的不均匀差异;电压检测部,用来检测从一个或一个以上的所述蓄电组的电压及/或所述充电器的电压;多个分接头,从所述蓄电模块的一方的端子及/或所述蓄电模块的另外一方的端子及/或所述多个蓄电单元的串联连接点的一个或一个以上的各者经由开关取出;以及开关控制部,以使所述多个分接头中的一个与所述充电器的一方的端子或另外一方的端子连接的方式切换所述开关;所述开关控制部对所述多个蓄电单元被群组化成多个群组的该多个群组的各者的相同的蓄电单元,依序切换所述开关而以时间分割的方式重复进行不经由所述平衡电路而从所述充电器的直接充电。
本发明的第10态样提供一种蓄电系统,其特征在于具备有:蓄电模块,由1个蓄电组或串联连接的多个蓄电组所构成的蓄电单元串联连接多个而成;负载,被供给来自所述蓄电组的电力;平衡电路,连接到所述蓄电模块,用来修正所述蓄电组的充放电状态的不均匀差异;电压检测部,用来检测从一个或一个以上的所述蓄电组的电压及/或从所述蓄电组对所述负载的放电电压;多个分接头,从所述蓄电模块的一方的端子及/或所述蓄电模块的另外一方的端子及/或所述多个蓄电单元的串联连接点的一个或一个以上的各者经由开关取出;以及开关控制部,以使所述多个分接头中的一个与所述负载的一方的端子或另外一方的端子连接的方式切换所述开关;所述开关控制部对所述多个蓄电单元被群组化成多个群组的该多个群组的各者的相同的蓄电单元依序切换所述开关而以时间分割的方式重复进行对所述负载的直接放电。
(发明的功效)
本发明的蓄电系统即使仅在用以修正由于蓄电组的内部电阻或平衡电路的特性等的影响导致充放电状态的不均匀差异的平衡电路需要时间进行修正的情形,亦可以有效率地进行蓄电组的均等化。
本发明的蓄电系统因应蓄电组及/或充电器的电压值适当地选择连接到充电器及负载的分接头,借此能将蓄电组的电压保持为均一,且不使用DC-DC转换器等就可以将来自充电器的充电电压及对负载的放电电压抑制在某任意范围内。
附图说明
图1是先前技术的电容器电源器件的电路图;
图2是先前技术的电容器电源器件的电路图;
图3表示使用图2所示的电容器电源器件进行电容器模块的放电的情况时的输出电压(上图)以及电容器的电压曲线(下图);
图4是本发明的实施例1的蓄电系统的电路图;
图5是在实施例1的蓄电系统中进行充电的情况的充电器电压(上图)以及电容器的充电曲线(下图);
图6是本发明的实施例2的蓄电系统的电路图;
图7是在实施例1的蓄电系统中,使用均等化能力有限的平衡电路进行电容器模块的充电时的一部分的电容器组的充电波形的一例;
图8是本发明的实施例3的蓄电系统的电路图;
图9是本发明的实施例4的蓄电系统的电路图;
图10表示在实施例4中选择S39a和S13b进行充电的状态;
图11表示在实施例4中,群组化成为2个群组的电容器单元以时间分割的方式进行充电的状态;
图12表示在实施例4中,群组化成为3个群组的电容器单元以时间分割的方式进行充电的状态;
图13表示在实施例4中,群组化成为4个群组的电容器单元以时间分割的方式进行充电的状态;
图14A是在实施例4的蓄电系统中,使用均等化能力有限的平衡电路进行电容器模块的充电时的一部分的电容器组的充电波形的一例;
图14B是在实施例4的蓄电系统中,使用均等化能力有限的平衡电路进行电容器模块的充电时的一部分的电容器组的充电波形的一例;
图15是本发明的实施例4的变化例的蓄电系统的电路图;
图16是本发明的实施例5的蓄电系统的电路图;
图17是在实施例5的蓄电系统中进行放电的情况的负载电压(上图)以及电容器的放电曲线(下图);
图18是本发明的实施例6的蓄电系统的电路图;
图19是本发明的实施例7的蓄电系统的电路图;
图20是本发明的实施例8的蓄电系统的电路图;
图21表示在实施例8中,群组化成为4个群组的电容器单元以时间分割的方式进行放电的状态;
图22表示在实施例8中,群组化成为3个群组的电容器单元以时间分割的方式进行放电的状态;以及
图23表示在实施例8中选择S39a和S13b进行放电的状态。
其中,附图标记说明如下:
101    充电器的高电位侧端子
102    充电器的低电位侧端子
105    平衡电路
106    电压检测电路
107    电压判定电路
108    开关控制电路
109    电容器模块
110    开关群
111    开关群
110′  第1开关群
111′  第2开关群
112    充电器
113    负载
121    负载的高电位侧端子
122    负载的低电位侧端子。
具体实施方式
以下参照图面用来说明本发明的一实施形态。另外,在以下说明中,“电容器组”是指单数个电容器单元、或多个电容器单元的串联、并联、或串并联所构成者,“电容器单元”是指由单数个电容器组、或串联连接的多个电容器组所构成者,“电容器模块”是指由多个电容器单元串联连接而构成者。另外,“蓄电单元”是指由电容器、二次电池等。“蓄电组”是指单数个蓄电单元、或多个蓄电单元的串联、并联、或串并联所构成者,“蓄电单元”是指单数个蓄电组、或串联连接的多个蓄电组所构成者,“蓄电模块”是指由多个蓄电单元串联连接而构成者。
[实施例1]
图4是本发明的实施例1的蓄电系统的电路图。在本实施例中,使额定电压Vc的电容器组以m个串联连接所构成的电容器模块109中,在由h个电容器组构成的每一个电容器单元设置n个分接头,在使用充电器112以电压Vin使具备有平衡电路105的电容器模块满充电的情况时(两端子间电压=Vc×m),以m=100、n=51、h=2的情况为例进行说明。
在此,平衡电路是用来修正构成蓄电模块的蓄电组的充放电状态的不均匀差异的电路,在充电和放电的双方期间,可以进行各个蓄电组间的能量传送,亦即进行平衡动作。平衡电路大致上有使用电容器的方法、使用线圈(coil)的方法、和使用变压器的方法,对于各者的具体电路有各种习知者(例如参照专利文献2、非专利文献1)。
回到图4,开关S2a至S51a构成开关群110,连接在从电容器单元的串联连接点的各者取出的分接点和充电器112的高电位侧端子101间。C1至C100为电容器组。开关S2a至S51a在一个开关为ON,而与充电器112的高电位侧端子101直接连结。充电器的低电位侧端子102与电容器模块的地线0固定连结。电压检测电路106用来检测构成电容器模块109的全部的电容器组或一部分的电容器组的电压。使该电压检测结果在电压判定电路107与基准电压进行比较,根据其比较结果,开关控制电路108切换开关,而使来自充电器的充电电压被控制在某一任意范围内,例如,在充电器的容许变动电压内。
图5是在图4的构造中进行充电的情况时的充电器电压(上图)和电容器组的充电曲线(下图)。在此处所说明的平衡电路的动作为理想者,在任何条件构成电容器模块的各个电容器组的电压,均利用平衡电路保持均一。
首先,当利用开关控制电路108使开关S51a成为ON时,与开关S51a连接的分接头的低电位侧的电容器单元,亦即全部的电容器组从充电器直接充电。
随着充电的进行,各个电容器组的电压上升,电容器电压到达Vin。这时,各个电容器组的电压假如均一时,各组的电压成为Vin/100。根据利用电压检测电路106的电压检测结果,当利用电压判定电路107判断为充电器电压到达Vin时,开关控制电路108使开关S51a成为OFF时,同时使开关S50a成为ON,利用此种方式使连接充电器112和电容器模块109的分接头移位到下一位。利用此种方式,充电器电压变低达至电容器组C100和C99的电压部分,亦即(2×Vin)/100。这时,来自充电器的电力供给到与S50a连接的分接头的低电位侧的电容器单元,亦即C1至C98的电容器组直接从充电器充电。对于C100和C99的电容器组,经由平衡电路接受来自C1至C98的电容器组的电荷而被充电。
更进一步充电时,根据利用电压检测电路106的电压检测结果,当利用电压判定电路107判断为充电器电压再度达至Vin时,开关控制电路108使开关S50a成为OFF时,同时使开关S49a成为ON,利用此种方式使连接充电器112和电容器模块109的分接头移位到下一位。利用此种方式,充电器电压变低达至电容器组C98和C97的电压部分,亦即(2×Vin)/98。这时,来自充电器的电力供给到与S49a连接的分接头的低电位侧的电容器单元,亦即C1至C96的电容器组直接从充电器充电。对于C97至C100的电容器组,经由平衡电路接受来自C1至C96的电容器组的电荷而被充电。
以下同样地,依照充电器电压依序切换开关S49a至S2a,借此能将充电器电压抑制在某任意的范围内,而对各个电容器均一地充电。
重复进行以上的操作直至利用充电器直接充电的电容器组的额定电压的合计值小于充电器的充电电压Vin。利用充电器直接充电的电容器组的串联数为x时,重复进行所述的群组化充电直至满足x×Vc<Vin为止。经由重复进行以上的操作,对各个电容器组的充电可以更均等地进行,其结果是充电时间亦可以缩短。
[实施例2]
图6是本发明的实施例2的蓄电系统的电路图。在该图中,与图4对应的部分附加相同的组件符号,与实施例1同样的部分的说明则省略。
实施例1的构造是使充电器112的高电位侧端子101经由开关群110而与电容器模块109的各个分接头接连,相对与此,本实施例是在充电器112的低电位侧端子102和电容器模块109间,设置由S1b至S50b构成的开关群111。在本实施例中,开关根据利用电压检测电路106的电压检测结果,利用开关控制电路108以S1b、S2b、...、S50b的依序切换。
在以上的实施例中,所说明的平衡电路的动作为理想者,其前提是在任何条件,构成电容器模块的各个电容器组的电压利用平衡电路保持均一。但是,实际上平衡电路的特性不是理想者,由于均等化能力的限制或电容器组的等效串联电阻的存在等,会发生电容器组的电压的不均匀差异。
图7表示使用实施例1的构造(m=25、n=26、h=1、C1和C25的电容器组的容量为其它的电容器组的容量的2倍)中均等化能力存在限制的平衡电路,经由连接在电容器组C5和C6的串联连接点的开关S5a,进行电容器模块的充电时的一部分电容器组C1、C5、C10、C15、C20、C25的充电波形的一例。在充电过程中各个电容器组未被均一地充电。未被充电器直接充电的电容器组(比S5a高电位侧的电容器组C6至C25)从被直接充电的电容器组(比S5a低电位侧的电容器组C1至C5)经由平衡电路接受电荷而被充电,但平衡电路从低电位侧朝向高电位侧时传递电荷的速度不足,所以会有高电位侧的组的电压比低电位侧的组的电压低的倾向,另外,离开充电器越远充电的进行越慢。利用平衡电路的功能使各组的电压收敛,至各组的电压被充分地均等化需要长时间。另外,会有一部分的电容器组C1有充电电压过冲(overshoot)现象(过充电)。
[实施例3]
图8是本发明的实施例3的蓄电系统的电路图。在该图中,与图4对应的部分附加相同的组件符号,而与实施例1相同的部分的说明则省略。
实施例1的构成是充电器的低电位侧端子102和电容器模块109的地线0直接连接,相对与此,在本实施例中,低电位侧端子102不与电容器模块109的地线0直接连接,而是固定连接到电容器组C2和C3的串联连接点。
在本实施例中,开关根据电压检测电路106的电压检测结果,利用开关控制电路108以S51a、S50a、...、S3a依序切换。
在实施例1的构造中,在充电过程的末期,开关S2a为ON,C1和C2的2个电容器组直接被充电,其它的电容器组经由平衡电路进行充电。这时,C100的电容器组最远离充电器112(98组部分),在平衡电路的特性不理想的情况时,在充电过程会出现最低电压。
在实施例1中构成为充电器112的低电位侧端子102和电容器模块109的地线0连接,但是本实施例的方式的充电器的低电位侧端子不和电容器模块的地线端子直接连接的构造中,在充电末期平衡电路和电容器组的电性距离可以比实施例1的构造短。
在本实施例中,充电器的低电位侧端子102固定连接到电容器组C2和C3的串联连接点,所以充电器112不能将C1和C2的电容器组直接充电。但是C1和C2的电容器组经由平衡电路105接受来自其它电容器组的电荷而被充电。
在本实施例中充电过程的末期,开关S3a为ON,C3和C4的电容器组直接被充电,其它电容器组经由平衡电路进行充电。最远离充电器112的C100的电容器组,在实施例1的图4的构造中远离98个组,相对与此,在本实施例的构造中,充电器112的低电位侧端子102因为连接到2组部分的高电位侧(C2和C3的串联连接点),因此比实施例1的图4的构成还接近2组而为96个组的距离。所以当与实施例1的图4的构造比较时,在充电过程的末期可以将电容器组的不均匀的电压差异抑制成较小。
利用本实施例的构造要在充电过程的末期使电容器组的电压的差异变成为较小时,只要在充电器112的高电位侧端子101和低电位侧端子102分别连接S27a和S26a、或S26a和S25a即可。
在以上的实施例中,开关的位置和个数等的布置可以依照需要适当地变更。
[实施例4]
图9是本发明的实施例4的蓄电系统的电路图。在该图中,与图4对应的部分附加相同的组件符号,而与实施例1相同的部分的说明则省略。
如所述的方式,在实施例3的构造中在充电过程的末期要使电容器组的不均匀的电压差异成为最小时,只要使充电器112的高电位侧端子101和低电位侧端子102分别连接到S27a和S26a、或S26a和S25a即可。但是,在此种情况时在充电的初期存在有电性远离充电器的组(C1等低电位侧的组),在充电过程的末期的差异变小,但在充电的初期阶段亦会造成电压差异。本实施例用来解决此种问题,但不限于解决此种问题。
在本实施例中,与实施例1的情况同样地,使额定电压VC的电容器组以m个串联连接,在由h个电容器组构成的电容器单元的每一个,设置n个分接头(分别以n个开关构成的第一开关群和第二开关群),使用充电器112以电压Vin对具备有平衡电路105的蓄电器件进行满充电(两端子间电压=Vc×m)的情况时,以m=100、n=51、h=2为例进行说明。
开关S2a至S51a构成第一开关群110′,开关S1b至S50b构成第二开关群111′,且分别连接于从电容器单元的串联连接点的各者取出分接头和充电器112的高电位侧端子101和低电位侧端子102间。
其次说明本实施例的动作。首先在充电的初期阶段利用开关控制电路108使开关S51a和S1b成为ON,进行充电。这时电容器模块109的全部的电容器组直接被充电器112充电。
随着充电的进行,各个电容器组的电压上升,使充电器电压达到Vin。根据电压检测电路106的电压检测结果,当利用电压判定电路107判断为充电器电压达到Vin时,开关控制电路108使开关S51a成为OFF,同时使开关S50a成为ON,利用此种方式使充电器112的高电位侧端子101和电容器模块109连接的分接头向下位侧移位一位。这时,C1至C98的电容器组不经由平衡电路直接被充电器充电,C99和C100的电容器组经由平衡电路进行充电。
更进一步进行充电时,根据利用电压检测电路106的电压检测结果,当利用电压判定电路107判断为充电器电压再次达到Vin时,开关控制电路108使开关S1b成为OFF,同时使开关S2b成为ON,利用此种方式使充电器112的低电位侧端子102和电容器模块109连接的分接头向上位侧移位一位。这时,C3至C98的电容器组不经由平衡电路直接被充电器充电,C1、C2、C99、C100的电容器组经由平衡电路进行充电。
依照此种方式,随着充电的进行,当依序切换连接到充电器的高电位侧端子101和低电位侧端子102的分接头时,如图10所示,构成电容器模块109的串联连接电容器组的中央附近的组(C50、C51)被充电器直接充电,成为电容器组的中央。图10表示C50、C51被充电器直接充电成为电容器组的中央的方式依序切换开关,选择S39a和S13b,C25至C76的合计25个电容器组被充电器直接充电的状态(为简化将平衡电路和非动作开关等省略)。其它的C1至C24和C77至C100的电容器组经由平衡电路进行充电。经由进行此种的开关切换,可以使经由平衡电路充电的电容器组和充电器的电性距离极力变短。
更进一步进行充电时,在被充电器直接充电的电容器组的串联数少于电容器模块109的电容器组的总串联数m的一半的情况时,使电容器模块109的电容器组以m×1/4、m×3/4亦即C25、C75的组群组化成被充电器直接充电的串联连接电容器组的中心的2个群组,对群组化成为2个群组的各者,由开关控制电路108选择开关,以时间分割的方式利用充电器进行充电。
图11表示以C25、C75的组变成被充电器直接充电的串联连接电容器组的中心的方式,由开关控制电路108选择开关S47a和S29b、开关S22a和S4b,且C57至C92的电容器组和C7至C42的电容器组交互地以时间分割的方式由充电器直接充电的状态。
开关控制电路108在经由开关S47a和S29b进行充电的期间,C57至C92的电容器组被充电器直接充电,其它的电容器组经由平衡电路被充电。另外,开关控制电路108经由S22a和S4b进行充电的期间,C7至C42的电容器组被充电器直接充电,其它的电容器组经由平衡电路被充电。这时,在各个电容器组的电压成为均一的观点,以各个电容器组被充电器直接充电的时间成为相等的方式交替地切换S47a和S29b、S22a和S4b
以下以同样的方式继续进行充电,当由充电器直接充电的电容器组的串联数较电容器模块109的电容器组的总串联数的1/3更少时,将电容器模块109的电容器组以使m×1/6、m×3/6、m×5/6亦即C17、C50、C83处的组成为由充电器直接充电的串联电容器组的中心的方式群组化为3个群组,开关控制电路108分别对于被群组化的3个群组的各者选择开关而以时间分割的方式由充电器进行充电。图12表示开关控制电路108选择开关S51a和S35b、开关S34a和S18b、开关S17a和S1b,而C69至C100和C35至C66和C1至C32的电容器组交互由充电器直接充电的状态。
同样地,充电继续进行,当由充电器直接充电的电容器组的串联数较电容器模块109的电容器组的总串联数的1/4更少时,将电容器模块109的电容器组以使m×1/8、m×3/8、m×5/8、m×7/8亦即C13、C38、C63、C88处的组成为由充电器直接充电的串联电容器组的中心的方式而群组化为4个群组,开关控制电路108分别对于被群组化的4个群组的各者选择开关而以时间分割的方式由充电器进行充电。图13表示开关控制电路108选择开关S48a和S42b、开关S35a和S29b、开关S23a和S17b、开关S10a和S4b,而C83至C94、C57至C68、C33至C44、C7至C18的电容器组交互由充电器直接充电的状态。
无论在任一群组化充电阶段中,就各电容器组的电压应尽可能保持均一的观点来看,期望以各电容器单元由充电器直接充电的时间均等的方式切换开关。
以上操作是重复至由充电器直接充电的组的额定电压的合计值较由充电器进行的充电电压Vin-小为止。若由充电器直接充电的电容器组的串联数量为x,则重复所述群组化充电至x×Vc<Vin为止。通过重复以上操作而更平均地进行对于各电容器组的充电,结果即可缩短充电时间。
于图14A显示有当为与所述实施例相同的构成且m=25、n=26、h=1、C1和C25的电容器组的电容量为其它电容器组的电容量的2倍的条件下,使用平均化能力有限的平衡电路的情形下的部分电容器组C1、C5、C10、C15、C20、C25的充电波形的一例。各电容器组的充电波形相当一致,由此可知各电容器组平均地充电。另外,也可知各电容器组的充电时间短。若与实施例1的图7比较可知其有显著改善。
于所述实施例中,虽从构成蓄电模块的多个蓄电组未群组化的状态开始充电,但亦可从构成蓄电模块的多个蓄电组已多群组化的状态开始充电。此时,所述实施例中虽以由充电器直接充电的电容器单元的数量减少的方式进行开关的切换,但即使采用对于多个群组的各者皆以时间分割的方式重复充电器直接充电相同电容器单元的构成,由于仍可缩短相对于经由平衡电路而充电的电容器单元的电性距离,故仍可更平均地进行对于各电容器组的充电。
于图14B显示有通过与图12相同的构成,且m=25、n=26、h=1、C1和C25的电容器组的电容量为其它电容器组的电容量的2倍,C3至C7、C11至C15、C19至C23的3群组的条件下,使用平均化能力有限的平衡电路的情形下,对于所述3群组的各者同样地对于C3至C7、C11至C15、C19至C23-重复以时间分割的方式由充电器进行直接充电时的部分电容器组C1、C5、C10、C15、C20、C25的充电波形的一例。各电容器组的充电波形非常一致,由此可知各电容器组平均地充电。若与实施例1的图7比较可知其有显著改善。另外,若与所述实施例的图14A比较则可知虽充电较费时间,但其可更平均地使用各电容器组。
于本实施例中,开关位置、个数等的布局只要为可使多个分接头中的一个与充电器的一方或另外一方的端子连接的方式且可控制从充电器不经由平衡电路而直接充电的多个蓄电单元的数量的方式依序切换开关的构成即可,而可适当地予以变更。就变更例而言,可考量如图15所示。或着,例如亦可考量如使用太阳能电池般的输出电压会变动的充电器的情形时,随着输出电压的增加,于充电过程中以增加从充电器直接充电的蓄电单元的数量的方式切换开关的情形。从而,亦可考量根据由电压检出电路而得的电压检测结果而适当组合开关切换而将从充电器直接充电的蓄电单元的数量减少、维持一定、或增加的方式。
于本实施例中,开始充电的蓄电单元的位置、构成蓄电模块的多个蓄电组的各群组化阶段的群组数量和各群组的蓄电组的个数等的构成可任意选择。
于以上实施例中,由开关控制电路108而行的开关切换的时间点虽为根据电压检出电路106而得的电压检出结果判断为充电器电压到达Vin,但判断充电器电压到达的电压亦可为未满Vin的任意电压。
以上虽描述充电动作,但本发明的技术亦可适用于对于负载进行放电时的情形。
[实施例5]
图16为本发明第5实施例的蓄电系统的电路图。于同图中对于与图4相对应的部分附加同一符号,省略与实施例1相同部分的说明。
本实施例的构成为将所述实施例1的构成中的充电器置换为负载113者,基本而言通过实施与充电时相反的动作(开关的切换顺序等)即可一边抑制输出电压变动一边使各电容器组平均地放电。
图17为于图16的构成中进行放电时的动作波形。与实施例1的图4至图5中所说明的充电动作相反地从S2a成为导通的状态开始,其以电压判定电路107判定由电压检测电路106所检测的负载电压从而开关控制电路108可以不使负载电压低于任意值(例如:负载的容许下限电压Vlow)的方式依序将开关切换至上位侧而将负载电压抑制于任意范围内。与负载直接连接的电容器组(当S2a导通时的C1、C2)对于负载直接放电,其它电容器组则经由平衡电路而放电。
[实施例6]
图18为本发明实施例6的蓄电系统的电路图。于同图中与图16对应的部分附加同一符号,与实施例5相同的部分则省略其说明。
相对于所述实施例5于负载113的高电位侧端子121与电容器模块109间设有开关群110的构成,本实施例于低电位侧端子122与电容器模块109间设有开关群111。于本实施例,开关根据由电压检测电路106而得的电压检测结果而通过开关控制电路108以S50b、S49b、...、S1b的顺序切换。
[实施例7]
图19为本发明实施例7的蓄电系统的电路图。于同图中与图16对应的部分附加同一符号,与实施例5相同的部分则省略其说明。
相对于所述实施例5构成为将负载113的低电位侧端子122与电容器模块109的接地端0直接连接,于本实施例中低电位侧端子122并未与电容器模块109的接地端0直接连接,而是与电容器组C2与C3的串联连接点固定连接。
于本实施例中,开关根据由电压检测电路106而得的电压检测结果而通过开关控制电路108以S3a、S4a、...、S51a的顺序切换。
于实施例5中,负载113的低电位侧端子122虽为与电容器模块109的接地端连接的构成,但于如本实施例般的负载的低电位侧端子与电容器模块的接地端子未直接连接的构成中,放电初期的负载与电容器组间的电性距离可比实施例5的构成更短。亦即,于本实施例的放电过程的初期,开关S3a成为导通,从C3和C4的电容器组向负载直接放电,C1、C2、C5至C100的电容器组经由平衡电路而进行放电。离负载113电性上最远的C100的电容器组于实施例5中距离98组左右,相对于此,由于本实施例的构成中负载113的低电位侧端子122仅离2组左右即连接于高电位侧(C2与C-3的直接连接点),故比实施例5的构成更接近充电器2组左右的距离而为96组左右的距离。因此,在放电过程的初期中可以比实施例5的情形将电容器组的电压差异抑制的更小。
在本实施例的构成中,为了在放电过程的初期中将电容器组的电压差异缩至最小,只要负载113的高电位侧端子121与低电位侧端子122分别连接开关S27a与S26a或开关S26a与S25a即可。
于以上的实施例5至7中,开关的位置或个数等的布局可视需要适当变更。
[实施例8]
图20为本发明实施例8的蓄电系统的电路图。于同图中与图16对应的部分附加同一符号,与实施例5相同的部分则省略其说明。
本实施例的构成将实施例4的构成中的充电器置换为负载113者。基本而言通过实施与充电时相反的动作(开关的切换顺序和电容器组的群组化顺序等)即可一边抑制输出电压的变动一边使各电容器组平均地放电。于本实施例中,与实施例4时相同地于每个将额定电压Vc的电容器组串联m个且由h个组所构成的电容器单元设置n个分接头(分别由n个开关构成的第一开关群和第二开关群),于具有平衡电路105的蓄电器件中对于负载113放电的情形则以m=100、n=51、h=2的情形为例进行说明。
开关S2a至S51a构成第一开关群110′,开关S1b至S50b构成第二开关群111′,且分别连接于从电容器单元的串联连接点的各者取出的分接头与负载113的高电位侧端子121、低电位侧端子122间。
其次,说明本实施例的动作。如上所述,本实施例基本而言进行与充电时的实施例的实施例4的动作相反的动作。因此,在此举例,以放电开始时的群组数量为4的状态,亦即构成电容器模块的电容器组被群组化为4个群组的状态开始的构成进行说明。
首先,在放电的初期阶段,将电容器模块109的电容器组群组化为以m×1/8、m×3/8、m×5/8、m×7/8,亦即以C13、C38、C63、C88附近的组为对于负载直接放电的串联电容器组的中心的4个群组,对于群组化的4个群组的各者,开关控制电路108以使构成各群组的串联电容器组的中央附近的组(C13、C38、C63、C88附近的组)成为对于负载直接放电的串联电容器组群的中心的方式选择开关而以时间分割的方式对于负载进行放电。
图21表示开关控制电路108选择开关S8a和S7b、S20a和S19b、S33a和S32b、开关S45a和S44b,而C13至C14、C37至C38、C63至C64、C87至C88的电容器组交互对于负载放电的状态。对于所述4个各群组的动作以包含电容器组C13的群组为例进行说明。首先从S8a和S7b成为导通的状态开始。随着放电进行,各电容器组的电压逐渐下降,当电压判定电路107根据由电压检测电路106而得的电压检测结果而判断负载电压到达负载的容许下限电压Vlow时,则开关控制电路108将开关S8a关断同时将开关S9a导通,借此,使负载113的高电位侧端子121与电容器模块109连接的分接头往上位侧位移一位。此时,C13至C16-的电容器组不经由平衡电路而对于负载直接放电,其它电容器组经由平衡电路而进行放电。进一步进行放电,依据电压检测电路106的电压检测结果而通过电压判定电路107判断负载电压再次到达Vlow时,开关控制电路108将开关S7b关断同时将开关S6b导通,借此使负载113的低电位侧端子122与电容器模块109连接的分接头往下位侧位移一位。此时,C11至C16的电容器组不经由平衡电路而对负载直接放电,其它电容器组则经由平衡电路进行放电。通过进行如上所述的开关切换,可以尽可能地使各电容器对于负载直接放电的时间相等,就尽可能使各电容器组的电压保持均一的观点而言较为理想。
放电继续进行,当对于负载直接放电的电容器组的串联数增加而成为相对于电容器模块109的电容器组的总串联数的预定比例(例如1/4)时,将电容器模块109的电容器组以使m×1/6、m×3/6、m×5/6亦即C17、C50、C83处的组成为对于负载直接放电的串联电容器组的中心的方式群组化为3个群组,开关控制电路108以使构成各群组的串联电容器组的中央附近的组(C17、C50、C83附近的组)成为对于负载直接放电的串联电容器组的中心的方式分别对于被群组化的3个群组的各者选择开关而以时间分割的方式对于负载进行放电。此时,由于因所述图21的4个群组化的放电而使电容器组的电压降低某种程度,故必须以使直接连接于负载的电容器组的电压的合计值较负载的容许下限电压更高的方式选择开关。图22例示开关控制电路108选择开关S15a和S3b、开关S32a和S20b、开关S49a和S37b,C5至C28、C39至C62、C73至C96的电容器组交互对于负载直接放电的状态。各群组内的由开关控制电路108进行的开关的切换与所述相同故省略其说明。
以下重复同样操作直到重复达至各群组中对于负载直接放电的电容器组的电压的合计值较负载的容许下限电压Vlow-小为止。当所述操作重复时,最终而言S51a与S1b将成为导通的状态而所有的电容器组将对于负载进行直接放电,亦即群组将成为1个。图23表示选择开关S39a与S13b,C25至C76的电容器组对于负载直接放电,其它组则经由平衡电路而放电的状态。若放电时的电容器组的电压为Vdis,则重复所述群组化放电至m×Vdis<Vlow为止,通过重复以上操作而更平均地进行对于各电容器组的放电,结果即可延长放电时间。
无论在任一群组化放电阶段中,就各电容器组的电压应尽可能保持均一的观点来看,期望以各电容器组对于负载直接放电的时间均等的方式切换开关。
于所述实施例中,虽以使对于负载直接放电的电容器单元的数量增加的方式进行开关的切换,但即使采用对于多个群组的各者皆以时间分割的分式以相同电容器单元重复地对于负载直接放电的构成,由于仍可缩短对于经由平衡电路而放电的电容器单元的电性距离,故仍可更平均地进行各电容器组的放电。
于本实施例中亦与实施例4相同地,开关位置、个数等的布局只要为可以使多个分接头中的一个与负载的一方或另外一方的端子连接且可控制不经由平衡电路而直接对于负载放电的多个蓄电单元的数量的方式而依序切换开关的构成即可,而可任意地予以变更。另外,例如,当对于负载的放电和从充电器的充电同时进行时,当从充电器的充电功率大于对于负载的放电功率时,于放电过程中也可考量以减少对于负载直接放电的蓄电单元的数量的方式切换开关的情形。从而,亦可考量根据由电压检测电路而得的电压检测结果而适当组合开关切换而使对于负载直接放电的蓄电单元的数量减少、维持一定、或增加的方式。
于本实施例中,开始放电的蓄电单元的位置、构成蓄电模块的多个蓄电组的各群组化阶段的群组数量和各群组的蓄电组的个数等的构成可任意选择。
另外,于以上实施例中,由开关控制电路108而行的开关切换的时间点虽为根据电压检测电路106而得的电压检出结果判断为负载到达Vlow,但判断负载电压到达的电压亦可为大于Vlow且为负载容许上限电压以下的任意电压。
于以上实施例中虽描述为通过电压检测电路106而检测构成电容器模块109的各电容器组的电压,且根据其检测结果而于电压判定电路107中与基准电压比较,根据其比较结果而以开关控制电路108将开关切换,借此而将从充电器的充电电压或向负载的放电电压控制在任意范围内的情形。然而,亦可取代检测构成电容器模块109的各电容器组的电压而检测从充电器的充电电压或向负载的放电电压且根据其检出结果而进行开关切换控制。于此情形中电容器组电压和来自充电器的充电电压以及向负载的放电电压亦表示出与至今为止所说明的特性。
于以上实施例中,虽描述为于每个由h个电容器组构成的电容器单元设有n个分接头的构成,但构成电容器单元的电容器组的数量(设置分接头的间隔)亦可为于某位置为h个,于某位置则为h+1个的方式而视位置而可任意变更。
于以上实施例中,各电容器组的额定电压虽为Vc,但亦可为某电容器组为Vc′,某电容器组为Vc″的方式,视各电容器组而任意变更额定电压。
于以上实施例中虽描述使用蓄电胞元(cell)作为电容器的情形,但亦可应用于使用二次电池等其它种蓄电组的情形。
以上,虽为了例示而说明本发明的数个实施例,但本发明并不被所述所限定,在不逸脱本发明的范围及精神的前提下可对其形态及详细进行种种变形及修正对本发明相关领域的业者为显而易见的。

Claims (20)

1.一种蓄电系统,其特征在于具备有:
蓄电模块,由1个蓄电组或串联连接的多个蓄电组所构成的蓄电单元串联连接多个而成;
充电器,用来对所述蓄电组进行充电;
平衡电路,连接到所述蓄电模块,用来修正所述蓄电组的充放电状态的不均匀差异;
电压检测部,用来检测一个或一个以上的所述蓄电组的电压及/或所述充电器的电压;
多个分接头,从所述蓄电模块的一方的端子及/或所述多个蓄电单元的串联连接点的一个或一个以上的各者经由开关取出;以及
开关控制部,以使所述多个分接头中的一个与所述充电器的一方的端子连接的方式切换所述开关;
所述开关控制部因应在充电期间中的充电的进行,根据所述电压检测部的检测结果依序切换所述开关而控制不经由所述平衡电路而从所述充电器直接充电的所述多个蓄电单元的数量。
2.一种蓄电系统,其特征在于具备有:
蓄电模块,由1个蓄电组或串联连接的多个蓄电组所构成的蓄电单元串联连接多个而成;
充电器,用来对所述蓄电组进行充电;
平衡电路,连接到所述蓄电模块,用来修正所述蓄电组的充放电状态的不均匀差异;
电压检测部,用来检测一个或一个以上的所述蓄电组的电压及/或所述充电器的电压;
多个分接头,从所述蓄电模块的一方的端子及/或所述蓄电模块的另外一方的端子及/或所述多个蓄电单元的串联连接点的一个或一个以上的各者经由开关取出;以及
开关控制部,以使所述多个分接头中的一个与所述充电器的一方的端子或另外一方的端子连接的方式切换所述开关;
所述开关控制部因应在充电期间中的充电的进行,根据所述电压检测部的检测结果依序切换所述开关而控制不经由所述平衡电路而从所述充电器直接充电的所述多个蓄电单元的数量。
3.根据权利要求2所述的蓄电系统,其特征在于,所述开关控制部进一步在预定次数的开关切换后,对所述多个蓄电单元被群组化成多个群组的该多个群组的各者以时间分割的方式因应充电的进行,根据所述电压检测部的检测结果依序切换所述开关而控制不经由所述平衡电路而从所述充电器直接充电的所述多个蓄电单元的数量。
4.根据权利要求2所述的蓄电系统,其特征在于,
所述开关控制部对所述多个蓄电单元被群组化成为多个群组的该多个群组的各者以时间分割的方式因应充电的进行,根据所述电压检测部的检测结果依序切换所述开关而控制不经由所述平衡电路而从所述充电器直接充电的所述多个蓄电单元的数量。
5.根据权利要求3或4所述的蓄电系统,其特征在于,
所述开关控制部进一步在预定次数的开关切换后,对比所述多个蓄电单元在该预定次数的开关切换后的蓄电单元的群组数量还多的群组被再度群组化的比该蓄电单元的群组数量还多的群组的各者以时间分割的方式因应充电的进行,根据所述电压检测部的检测结果进行一次或一次以上依序切换所述开关而控制不经由所述平衡电路而从所述充电器直接充电的所述多个蓄电单元的数量。
6.一种蓄电系统,其特征在于具备有:
蓄电模块,由1个蓄电组或串联连接的多个蓄电组所构成的蓄电单元串联连接多个而成;
负载,接受来自所述蓄电组的电力供给;
平衡电路,连接到所述蓄电模块,用来修正所述蓄电组的充放电状态的不均匀差异;
电压检测部,用来检测从一个或一个以上的所述蓄电组的电压及/或从所述蓄电组对所述负载的放电电压;
多个分接头,从所述蓄电模块的一方的端子及/或所述多个蓄电单元的串联连接点的一个或一个以上的各者经由开关取出;以及
开关控制部,以使所述多个分接头中的一个与所述负载的一方的端子连接的方式切换所述开关;
所述开关控制部因应在放电期间中的放电状态,根据所述电压检测部的检测结果依序切换所述开关而控制不经由所述平衡电路而从所述蓄电组直接对所述负载放电的所述多个蓄电单元的数量。
7.一种蓄电系统,其特征在于具备有:
蓄电模块,由1个蓄电组或串联连接的多个蓄电组所构成的蓄电单元串联连接多个而成;
负载,接受来自所述蓄电组的电力供给;
平衡电路,连接到所述蓄电模块,用来修正所述蓄电组的充放电状态的不均匀差异;
电压检测部,用来检测从一个或一个以上的所述蓄电组的电压及/或从所述蓄电组对所述负载的放电电压;
多个分接头,从所述蓄电模块的一方的端子及/或所述蓄电模块的另外一方的端子及/或所述多个蓄电单元的串联连接点的一个或一个以上的各者经由开关取出;以及
开关控制部,以使所述多个分接头中的一个与所述负载的一方的端子或另外一方的端子连接的方式切换所述开关;
所述开关控制部因应在放电期间中的放电状态,根据所述电压检测部的检测结果依序切换所述开关而控制不经由所述平衡电路而从所述蓄电组直接对所述负载放电的所述多个蓄电单元的数量。
8.根据权利要求7所述的蓄电系统,其特征在于,
所述开关控制部对所述多个蓄电单元被群组化成多个群组的该多个群组的各者以时间分割的方式因应放电状态,根据所述电压检测部的检测结果依序切换所述开关而控制不经由所述平衡电路而从所述负载直接放电的所述多个蓄电单元的数量。
9.根据权利要求8所述的蓄电系统,其特征在于,
所述开关控制部进一步在预定次数的开关切换后,对比所述多个蓄电单元在该预定次数的开关切换后的蓄电单元的群组数量还少的群组被再度群组化的比该蓄电单元的群组数量还少的群组的各者以时间分割的方式因应放电状态,根据所述电压检测部的检测结果,进行一次或一次以上依序切换所述开关而控制不经由所述平衡电路而从所述蓄电模块直接对所述负载放电的所述多个蓄电单元的数量。
10.一种蓄电系统,其特征在于具备有:
蓄电模块,由1个蓄电组或串联连接的多个蓄电组所构成的蓄电单元串联连接多个而成;
充电器,用来对所述蓄电组进行充电;
平衡电路,连接到所述蓄电模块,用来修正所述蓄电组的充放电状态的不均匀差异;
电压检测部,用来检测一个或一个以上的所述蓄电组的电压及/或所述充电器的电压;
多个分接头,从所述蓄电模块的一方的端子及/或所述多个蓄电单元的串联连接点的一个或一个以上的各者经由开关取出;以及
开关控制部,以使所述多个分接头中的一个与所述充电器的一方的端子连接的方式切换所述开关;
所述开关控制部在充电期间中根据所述电压检测部的检测结果,至少一次切换所述开关而减少不经由所述平衡电路而从所述充电器直接充电的所述多个蓄电单元的数量。
11.一种蓄电系统,其特征在于具备有:
蓄电模块,由1个蓄电组或串联连接的多个蓄电组所构成的蓄电单元串联连接多个而成;
充电器,用来对所述蓄电组进行充电;
平衡电路,连接到所述蓄电模块,用来修正所述蓄电组的充放电状态的不均匀差异;
电压检测部,用来检测一个或一个以上的所述蓄电组的电压及/或所述充电器的电压;
多个分接头,从所述蓄电模块的一方的端子及/或所述蓄电模块的另外一方的端子及/或所述多个蓄电单元的串联连接点的一个或一个以上的各者经由开关取出;以及
开关控制部,以使所述多个分接头中的一个与所述充电器的一方的端子或另外一方的端子连接的方式切换所述开关;
所述开关控制部在充电期间中根据所述电压检测部的检测结果,至少一次切换所述开关而减少不经由所述平衡电路而从所述充电器直接充电的所述多个蓄电单元的数量。
12.根据权利要求11所述的蓄电系统,其特征在于,
所述开关控制部进一步在预定次数的开关切换后,对所述多个蓄电单元被群组化成多个群组的该多个群组的各者以时间分割的方式,根据所述电压检测部的检测结果至少一次切换所述开关而减少不经由所述平衡电路而从所述充电器直接充电的所述多个蓄电单元的数量。
13.根据权利要求11所述的蓄电系统,其特征在于,
所述开关控制部对所述多个蓄电单元被群组化成多个群组的该多个群组的各者以时间分割的方式,根据所述电压检测部的检测结果至少一次切换所述开关而减少不经由所述平衡电路而从所述充电器直接充电的所述多个蓄电单元的数量。
14.根据权利要求12或13所述的蓄电系统,其特征在于,
所述开关控制部进一步在预定次数的开关切换后,对比所述多个蓄电单元在该预定次数的开关切换后的蓄电单元的群组数量还多的群组被再度群组化的比该蓄电单元的群组数量还多的群组的各者以时间分割的方式,根据所述电压检测部的检测结果进行一次或一次以上的至少一次切换所述开关而减少不经由所述平衡电路而从所述充电器直接充电的所述多个蓄电单元的数量。
15.一种蓄电系统,其特征在于具备有:
蓄电模块,由1个蓄电组或串联连接的多个蓄电组所构成的蓄电单元串联连接多个而成;
负载,接受来自所述蓄电组的电力供给;
平衡电路,连接到所述蓄电模块,用来修正所述蓄电组的充放电状态的不均匀差异;
电压检测部,用来检测从一个或一个以上的所述蓄电组的电压及/或从所述蓄电组对所述负载的放电电压;
多个分接头,从所述蓄电模块的一方的端子及/或所述多个蓄电单元的串联连接点的一个或一个以上的各者经由开关取出;以及
开关控制部,以使所述多个分接头中的一个与所述负载的一方的端子连接的方式切换所述开关;
所述开关控制部在放电期间中根据所述电压检测部的检测结果,至少一次切换所述开关而增加不经由所述平衡电路而从所述蓄电组直接对所述负载放电的所述蓄电单元的数量。
16.一种蓄电系统,其特征在于具备有:
蓄电模块,由1个蓄电组或串联连接的多个蓄电组所构成的蓄电单元串联连接多个而成;
负载,接受来自所述蓄电组的电力供给;
平衡电路,连接到所述蓄电模块,用来修正所述蓄电组的充放电状态的不均匀差异;
电压检测部,用来检测从一个或一个以上的所述蓄电组的电压及/或从所述蓄电组对所述负载的放电电压;
多个分接头,从所述蓄电模块的一方的端子及/或所述蓄电模块的另外一方的端子及/或所述多个蓄电单元的串联连接点的一个或一个以上的各者经由开关取出;以及
开关控制部,以使所述多个分接头中的一个与所述负载的一方的端子或另外一方的端子连接的方式切换所述开关;
所述开关控制部在放电期间中根据所述电压检测部的检测结果,至少一次切换所述开关而增加不经由所述平衡电路而从所述蓄电组直接对所述负载放电的所述蓄电单元的数量。
17.根据权利要求16所述的蓄电系统,其特征在于,
所述开关控制部对所述多个蓄电单元被群组化成多个群组的该多个群组的各者以时间分割的方式,根据所述电压检测部的检测结果至少一次切换所述开关而增加不经由所述平衡电路而从所述充电器直接放电的所述蓄电单元的数量。
18.根据权利要求17所述的蓄电系统,其特征在于,
所述开关控制部进一步在预定次数的开关切换后,对比所述多个蓄电单元在该预定次数的开关切换后的蓄电单元的群组数量还少的群组被再度群组化的比该蓄电单元的群组数量还少的群组的各者以时间分割的方式,根据所述电压检测部的检测结果进行一次或一次以上的至少一次切换所述开关而增加不经由所述平衡电路而从所述蓄电模块直接对负载放电的所述蓄电单元的数量。
19.一种蓄电系统,其特征在于具备有:
蓄电模块,由1个蓄电组或串联连接的多个蓄电组所构成的蓄电单元串联连接多个而成;
充电器,用来对所述蓄电组进行充电;
平衡电路,连接到所述蓄电模块,用来修正所述蓄电组的充放电状态的不均匀差异;
电压检测部,用来检测从一个或一个以上的所述蓄电组的电压及/或所述充电器的电压;
多个分接头,从所述蓄电模块的一方的端子及/或所述蓄电模块的另外一方的端子及/或所述多个蓄电单元的串联连接点的一个或一个以上的各者经由开关取出;以及
开关控制部,以使所述多个分接头中的一个与所述充电器的一方的端子或另外一方的端子连接的方式切换所述开关;
所述开关控制部对所述多个蓄电单元被群组化成多个群组的该多个群组的各者的相同的蓄电单元,依序切换所述开关而以时间分割的方式重复进行不经由所述平衡电路而从所述充电器的直接充电。
20.一种蓄电系统,其特征在于具备有:
蓄电模块,由1个蓄电组或串联连接的多个蓄电组所构成的蓄电单元串联连接多个而成;
负载,接受来自所述蓄电组的电力供给;
平衡电路,连接到所述蓄电模块,用来修正所述蓄电组的充放电状态的不均匀差异;
电压检测部,用来检测从一个或一个以上的所述蓄电组的电压及/或从所述蓄电组对所述负载的放电电压;
多个分接头,从所述蓄电模块的一方的端子及/或所述蓄电模块的另外一方的端子及/或所述多个蓄电单元的串联连接点的一个或一个以上的各者经由开关取出;以及
开关控制部,以使所述多个分接头中的一个与所述负载的一方的端子或另外一方的端子连接的方式切换所述开关;
所述开关控制部对所述多个蓄电单元被群组化成多个群组的该多个群组的各者的相同的蓄电单元,依序切换所述开关而以时间分割的方式重复进行对所述负载的直接放电。
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