CN103154844A - 电力控制装置、电力控制方法和馈电系统 - Google Patents

电力控制装置、电力控制方法和馈电系统 Download PDF

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Abstract

[目的]本发明提供了一种能进行控制以维持太阳能电池的发电元件的最大功率点并能避免功率损失的电力控制装置、电力控制方法和馈电系统。[解决方案]本发明具有：电力路径切换单元（32）；电压转换单元（31），用于转换经由电力路径切换单元提供的和在发电元件处产生的电压电平；特性测量电路（33），用于测量发电元件的开路电压以基于测量的开路电压获得发电元件的最大功率点；控制单元（34），向电力路径切换单元输出对应于负载侧电力存储元件的电压与切换阈值之间的比较结果的路径切换信号，该切换阈值根据负载侧电力存储元件的电压与发电元件的开路电压和最大功率点电压两者的至少最大功率点电压之间的大小关系来产生；其中，电力路径切换单元（32）根据电力路径切换信号来形成用于将发电元件连接至电压转换单元以便将输出连接至蓄电元件侧的路径或者用于将发电元件直接连接至蓄电元件侧的路径。

Description

电力控制装置、电力控制方法和馈电系统
技术领域
本公开涉及一种用于控制发电元件中生成的电力的供应的电力控制装置、电力控制方法和馈电系统。
背景技术
对不引起二氧化碳和污染物排放的清洁能源的开发已被视为用于保护环境的措施。首先，近些年光伏发电和风力发电已广泛普及。
具体地，随着低价格和高效率发电已在可安装在屋顶上的太阳能电池（太阳能面板）等中有所进步，发电元件也已逐渐普及到一般家庭。
此外，在该光伏元件中，其尺寸已小型化且安装有太阳能电池的移动电话等也开始销售。
太阳能电池的性质不同于诸如电池等的恒定电压源的性质，且太阳能电池具有电流源依赖于端子之间的电压的特性。
因此，为从太阳能电池获得最大输出，必须使连接至太阳能电池的负载的电压与太阳能电池的最大功率点电压相符合。
此外，在太阳能电池的电流-电压特性中仅有一个功率最大化的最大功率点（MPP）。
然而，由于太阳能电池的电流-电压特性根据诸如光照、温度等的环境而改变，所以在太阳能电池连接的装置的操作期间必须进行控制以获得最大功率点电压。
这种用于在装置操作期间获得最大功率点的控制被称为MPPT（最大功率点追踪）控制。
已提出了用于使用这种太阳能电池对作为负载的蓄电池充电的各种充电控制方法。
一般地，已知通过将蓄电值的端开路电压与阈值的端开路电压相比较来进行充满检测的充电控制方法（例如，参见专利文献1）。
在专利文献1的充电控制方法中，在第一步骤，以一定时间间隔重复充电和开路。在第二步骤，当开路电压等于或高于一定电压时，停止充电。随后，在第三步骤，当电压低于或等于充电恢复电压时，过程再次回到第一步骤并恢复充电。
此外，已提出了执行MPPT控制的多种技术，但作为一种直流（DC）路径中的技术，已知有以下技术（例如，参见专利文献2）。
该技术是一种应用了使用负载通过使从太阳能电池产生的DC电压升压或降压而对蓄电池充电的DC-DC转换器的充电控制方法。在该充电控制方法中，将输入电压与输出电压相比较，并且若它们的比值在一定范围内，则DC-DC转换器从负载侧断开，且太阳能电池与蓄电池直接连接（直接耦接）。
引用表
专利文献
专利文献1：     日本专利第3795370号
专利文献2：     JP1987-154122A
发明内容
技术问题
然而，在专利文献1中公开的充电控制方法具有以下缺陷。
在太阳能电池的情况下，由于在开路时产生的电力被舍弃，所以若开路时间的比例较高，则直到达到充满电之前的时间被延长。
若从一次开路到下一次开路的时间间隔较长，则由于对充满电的检测被延迟而存在对过度充电的担忧。
由于甚至当充电量不足时也进行开路，所以充电时间被延长。
此外，在专利文献2公开的充电控制方法中，比较输入电压与输出电压，且当它们的比值在一定范围内时进行升压以切换至直接耦接，但当获得向直接耦接的切换时，根据它们的比值的阈值，存在在最大功率点处的电力变小或不能产生电力的情况。
本公开旨在提供一种能够控制诸如太阳能电池的发电元件保持最大功率点并避免电力损失的电力控制装置、电力控制方法和馈电系统。
问题的解决方案
根据本公开的第一实施方式，提供了一种电力控制装置，包括：电力路径切换单元，能连接至发电元件并根据路径切换信号将电力路径切换至在负载侧的蓄电元件；电压转换单元，转换在所述发电元件中产生的并通过所述电力路径切换单元提供的电力的电压电平，以使所述电力的电压电平能被提供至在所述负载侧的所述蓄电元件；特性测量电路，具有测量所述发电元件的开路电压的功能，并基于所测量的开路电压来获得所述发电元件的最大功率点电压；以及控制单元，根据在所述负载侧的所述蓄电元件与切换阈值之间的比较结果向所述电力路径切换单元输出所述路径切换信号，所述切换阈值根据至少在所述负载侧的所述蓄电元件的电压与所述发电元件的所述开路电压和所述最大功率点电压中的所述最大功率点电压之间的大小关系来产生。所述电力路径切换单元根据所述路径切换信号形成通过将所述发电元件连接至所述电压转换单元而将所述发电元件的输出连接至所述蓄电元件侧的路径，或者将所述发电元件直接连接至所述蓄电元件侧的路径。
根据本公开的第一实施方式，提供了一种当通过转换在发电元件中产生的电力的电压电平来切换电力路径时的电力控制方法，在所述切换中，所述发电元件被连接至能向在负载侧的蓄电元件提供电压的电压转换单元或者直接被连接至在所述负载侧的所述蓄电元件，所述方法包括：测量所述发电元件的开路电压；基于所测量的开路电压来获取所述发电元件的最大功率点电压；根据至少在所述负载侧的所述蓄电元件的电压与所述发电元件的所述开路电压和所述最大功率点电压中的所述最大功率点电压之间的大小关系来设定切换阈值；以及根据在所述负载侧的所述蓄电元件与所述切换阈值的比较结果来形成通过将所述发电元件连接至所述电压转换单元而将所述发电元件的输出连接至所述蓄电元件侧的路径或者将所述发电元件直接连接至所述蓄电元件侧的路径。
根据本公开的第二实施方式，提供了一种馈电系统，包括：发电元件，产生电力；蓄电元件，存储在所述发电元件中产生的电力；以及电力控制装置，将所述发电元件的电力提供至在负载侧的所述蓄电元件。所述电力控制装置包括电力路径切换单元，能连接至发电元件并根据路径切换信号将电力路径切换至在负载侧的蓄电元件；电压转换单元，转换在所述发电元件中产生的并通过所述电力路径切换单元提供的电力的电压电平，以使所述电力的电压电平能被提供至在所述负载侧的所述蓄电元件；特性测量电路，具有测量所述发电元件的开路电压的功能，并基于所测量的开路电压来获得所述发电元件的最大功率点电压；以及控制单元，根据在所述负载侧的所述蓄电元件与切换阈值之间的比较结果向所述电力路径切换单元输出所述路径切换信号，所述切换阈值根据至少在所述负载侧的所述蓄电元件的电压与所述发电元件的所述开路电压和所述最大功率点电压中的所述最大功率点电压之间的大小关系来产生。所述电力路径切换单元根据所述路径切换信号形成通过将所述发电元件连接至所述电压转换单元而将所述发电元件的输出连接至所述蓄电元件侧的路径，或者将所述发电元件直接连接至所述蓄电元件侧的路径。
根据本公开的第三实施方式，提供了一种电力控制装置，包括：控制单元，进行控制以将在发电元件中产生的电力充入在负载侧的蓄电元件中。所述控制单元监测所述蓄电元件的电压，且当所述蓄电元件的端子在开路期间的电压达到或超过充满电电压时，或者当所述蓄电元件在开路之前的充电电压与所述蓄电元件的所述端子在开路期间的电压之间的差达到或低于给定值时，进行充电控制以停止充电，并根据所述蓄电元件或所述发电元件的电压或电流来改变所述蓄电元件的端子开路时间间隔。
此外，根据本公开的第三实施方式，提供了一种电力控制装置，包括：控制单元，进行控制以将在发电元件中产生的电力充入在负载侧的蓄电元件中。所述控制单元监测所述蓄电元件的电压，且当所述蓄电元件的端子在开路期间的电压达到或超过充满电电压时，或者当所述蓄电元件在开路之前的充电电压与所述蓄电元件的所述端子在开路期间的电压之间的差达到或低于给定值时，进行充电控制以停止充电，并进行控制使得直到所述蓄电元件的电压达到所述充满电电压之前不检测在所述蓄电元件的所述端子开路的情况下的充满电。
此外，根据本公开的第三实施方式，提供了一种当对在负载侧的蓄电元件执行从发电元件产生的电力的充电控制时的电力控制方法，包括：监测所述蓄电元件的电压，且当所述蓄电元件的端子在开路期间的电压达到或超过充满电电压时，或者当所述蓄电元件在开路之前的充电电压与所述蓄电元件的所述端子在开路期间的电压之间的差达到或低于给定值时，进行充电控制以停止充电；以及根据所述蓄电元件或所述发电元件的电压或电流来改变所述蓄电元件的端子开路时间间隔。
此外，根据本公开的第三实施方式，提供了一种当对在负载侧的蓄电元件执行从发电元件产生的电力的充电控制时的电力控制方法，包括：监测所述蓄电元件的电压，且当所述蓄电元件的端子在开路期间的电压达到或超过充满电电压时，或者当所述蓄电元件在开路之前的充电电压与所述蓄电元件的所述端子在开路期间的电压之间的差达到或低于给定值时，进行充电控制以停止充电；以及进行控制使得直到所述蓄电元件的电压达到所述充满电电压之前不检测在所述蓄电元件的所述端子开路的情况下的充满电。
根据本公开的第四实施方式，提供了一种馈电系统，包括：发电元件，产生电力；蓄电元件，存储在所述发电元件中产生的电力；以及电力控制装置，将所述发电元件的电力提供至所述蓄电元件，其中，所述电力控制装置包括控制单元，所述控制单元对在负载侧的所述蓄电元件执行在所述发电元件中产生的电力的充电控制，以及其中，所述控制单元监测所述蓄电元件的电压，且当所述蓄电元件的端子在开路期间的电压达到或超过充满电电压时，或者当所述蓄电元件在开路之前的充电电压与所述蓄电元件的所述端子在开路期间的电压之间的差达到或低于给定值时，进行充电控制以停止充电；并进行控制使得直到所述蓄电元件的电压达到所述充满电电压之前不检测在所述蓄电元件的所述端子开路的情况下的充满电。
本发明的有益效果
根据本公开，可控制诸如太阳能电池的发电元件来维持最大功率点，并可避免电力损失。
附图说明
图1是示出根据本公开实施方式的馈电系统的整体配置的实例的示意图。
图2是示出根据本公开实施方式的作为发电元件的光伏面板的等效电路的示意图。
图3是示出常规太阳能电池的电流-电压特性的曲线图。
图4是示出根据本公开实施方式的蓄电元件的配置实例的示意图。
图5是示出根据本公开实施方式的电力切换电路的配置实例的示意图。
图6是示出根据本公开实施方式的特性测量电路的第一配置实例的电路图。
图7是示出根据本公开实施方式的用于描述升压直接耦接切换控制的概念的太阳能电池的功率-电压特性的曲线图。
图8是示出根据本公开实施方式的在升压系统的电压转换单元的情况下的发电元件的最大功率点电压的检测系统的电路图。
图9是更详细示出根据本公开实施方式的升压直接耦接切换控制的概念的曲线图。
图10是示出根据本公开实施方式的用于确定发电元件（太阳能电池）是连接至升压系统还是直接与蓄电元件耦接的状态确定过程的第一实例的流程图。
图11是进一步简要示出根据本公开实施方式的升压直接耦接切换控制的概念的曲线图。
图12是示出根据本公开实施方式的用于确定发电元件（太阳能电池）是连接至升压系统还是直接与蓄电元件耦接的状态确定过程的第二实例的流程图。
图13是示出根据本公开实施方式的用于描述降压直接耦接切换控制的概念的太阳能电池的功率-电压特性的曲线图。
图14是示出根据本公开实施方式的在降压系统的电压转换单元的情况下的发电元件的最大功率点电压的检测系统的电路图。
图15是更详细示出根据本公开实施方式的降压直接耦接切换控制的概念的曲线图。
图16是示出根据本公开实施方式的用于确定发电元件（太阳能电池）是连接至降压系统还是直接与蓄电元件耦接的状态确定过程的一个实例的流程图。
图17是示出根据本公开实施方式的作为电压转换单元的升压切换调节器的基本配置实例的电路图。
图18是用于描述升压切换调节器的基本操作的示意图。
图19是用于描述图17的升压切换调节器的操作的示意图。
图20是示出包括检测图17的PFM控制单元中的操作频率的变化的检测系统的升压切换调节器的配置实例的电路图。
图21是示出发电元件（太阳能电池）的I-V特性根据温度变化而改变的状态的曲线图。
图22是示出根据本公开实施方式的作为电压转换单元的降压切换调节器的基本配置实例的电路图。
图23是示出根据本公开实施方式的防回流电路的配置实例的电路图。
图24是用于描述根据本公开实施方式的对蓄电元件（蓄电池）的第一充电控制的曲线图。
图25是用于描述根据本公开实施方式的对蓄电元件（蓄电池）的第二充电控制的曲线图。
图26是示出根据本公开实施方式的电流电压限制电路的配置实例的电路图。
图27是用于描述根据本公开实施方式的电力控制装置的整体充电控制的流程图。
图28是示出根据本公开实施方式的电流-电压限制电路不仅被置于电力控制装置的输出级而且被置于电力控制装置的输入级的一个实例的示意图。
图29是示出电压（开路电压或最大功率点电压）对照度的变化率根据太阳能电池的类型而不同的曲线图。
具体实施方式
在下文中，将结合附图来描述本发明的实施方式。1．馈电系统的整体配置，2．发电元件的配置实例，3．蓄电元件的配置实例，4．电力控制装置的配置实例，以及5．使用不同类型的太阳能电池的场合。
<1．馈电系统的整体配置>
图1是示出根据本公开实施方式的馈电系统的整体配置的实例的示意图。
本馈电系统10包括作为主要组成元件的发电元件20、电力控制装置30和蓄电元件40。
此外，馈电系统10包括连接至电力控制装置30的热敏电阻器50。
本馈电系统10被配置为不仅在日光下而且在普通环境下（包括在阴影区中、在间接光下、在明亮的室内等）能够将来自太阳能电池等的发电元件20的电力充入（存储在）作为二次电池的蓄电元件（电池）40中。
具体地，电力控制装置30被形成为无浪费地使用从发电元件20产生的电力来充电的充电控制LSI。
电力控制装置30可连接至作为蓄电元件40的Li型二次电池（包括聚合体）以便能进行充电。
电力控制装置30可连接至一个或多个发电元件20。在本实施方式中，示出了一个发电元件20连接至该电力控制装置30的实例。
在本实施方式中，电力控制装置30可使用包括单个单元的以任意数量串联连接的单元。
电力控制装置30可使用各种类型的发电元件20，且可被控制为在不依赖于发电元件20的功率-电流特性的情况下获得最大效率。
电力控制装置30可通过进行MPPT控制来跟踪发电元件（太阳能电池）20的最大功率点从而以高效率进行充电。电力控制装置30还能实现单个单元的发电元件20中的MPPT控制。
电力控制装置30能实现蓄电元件40的充电控制和太阳能电池的电力控制。
电力控制装置30采用可通过将蓄电元件的端开路电压与阈值电压相比较来检测充满电的太阳能电池的充电控制。
此外，电力控制装置30监测蓄电元件40的电压，电力控制装置30可在蓄电池的端开路时的电压达到或超过充满电电压时进行充电控制以停止充电，以及电力控制装置30进行控制，使得蓄电元件的端开路时间间隔随着蓄电池的电压变高而缩短。此外，在从太阳能电池等的发电元件20的输出出现波动的电源向蓄电元件40充电的情况下，电力控制装置30进行控制，使得开路时间间隔随着电源的输出变得更大而缩短。
此外，当在蓄电元件的端开路期间的电压达到或超过充满电电压并进行充电控制以停止充电时，电力控制装置30进行控制以在电池的端子开路的情况下不检测充满电，直到在蓄电池的端子不开路的情况下充电时的电压达到或超过充满电电压为止。
因此，电力控制装置30可减少在检测充满电时的充电损耗并防止在蓄电元件40的充电期间的过度充电。
电力控制装置30能实现切换控制以通过向诸如升压或降压DC-DC转换器等的电压转换单元给予输入来进行升压或降压，或者在断开后直接与电压转换单元耦接。
当电压转换单元被形成为升压DC-DC转换器时，电力控制装置30对发电元件20的输出进行切换控制，以通过电压转换单元（升压电路）对蓄电池充电，或者不通过电压转换单元或在不激活电压转换单元的情况下对蓄电元件充电。
此时，电力控制装置30获得太阳能电池等的发电元件20的开路电压Voc和最大功率点电压Vpm，并将它们之间的电压设定为切换点。
当电压转换单元被形成为降压DC-DC转换器时，电力控制装置30进行对发电元件20的输出的切换控制以通过电压转换单元（降压电路）对蓄电池充电，或者不通过电压转换单元或在不激活电压转换单元的情况下对蓄电元件充电。
此时，电力控制装置30获得太阳能电池等的发电元件20的最大功率点电压Vpm，并将低于或等于最大功率点电压Vpm的电压设定为切换点。
因此，电力控制装置30在从太阳能电池等的发电元件20充电期间以简单的电路配置来获得具有高发电效率的充电。
电力控制装置30可控制蓄电元件40的充电的开始和结束（充满电）。
电力控制装置30具有当例如达到一定或可变的充电结束电压时停止充电的功能。
电力控制装置30具有在停止充电之后当例如达到一定或可变的充电开启电压时开始充电的功能。
例如在高光照度时，电力控制装置30可使用外部电流控制电阻器来控制最大充电电流。在该情况下的电流控制的阈值可通过外部附接测量在蓄电元件40中流动的充电电流的电阻器来设定。
电力控制装置30具有在使用防回流二极管的旁路控制来防止从蓄电元件40到发电元件20的回流的同时减少正向电压VF的损耗的功能。
电力控制装置30具有在检测到充满电（其中，检测到蓄电元件40的开路电压已达到给定值的事实）之后从负载驱动端输出发电元件20的电力的功能。
当蓄电元件40的电压处于过度放电状态时，电力控制装置30可进行初步充电，直到蓄电元件40的电压返回至小于或等于预定电压（例如，小于或等于2.7V等）为止。在该情况下，电力控制装置30可通过使用例如外部限流电阻器来降低（限制）电流而进行充电。
电力控制装置30具有使用例如外部连接的热敏电阻器在低于或等于0°C或者等于或高于60°C的温度下防止充电的功能。
电力控制装置30可使用例如外部使能端子来控制充电的停止并转换至睡眠模式。
此外，电力控制装置30还可被配置为输出电力信息。
在下文中，将描述各个单元的具体配置和功能的实例。
在下文中，在描述了发电元件20和蓄电元件40的配置和功能之后，将详细描述电力控制装置30的具体配置和功能。
<2．发电元件的配置实例>
发电元件20具有从诸如日光和风的自然能源产生电力并将产生的电力提供给电力控制装置30的功能。
在本实施方式中，作为发电元件20，采用例如使用日光的光电转换的太阳能电池的光伏面板。
图2是示出根据实施方式的作为发电元件的光伏面板的等效电路的示意图。
光伏面板（太阳能电池）21利用如图2的等效电路中所示的光输入来产生电流。
图2表现出通过以电动势（Iph）代替光输入OPT而获得的电流Ish。
此外，在图2中，太阳能电池21的基板、感光层和电极单元的电阻之和由串联电阻Rs表示，且太阳能电池21的损耗电阻由Rsh表示。
在图2中，太阳能电池21的输出电流由Id表示，且其输出电压由V表示。
在太阳能电池21中，当入射光的量很大（亮）时电流增加，以及当入射光的量很小（暗）时电流减小。在图2的等效电路中，光的亮度由电流源的大小来表示。当电压变高时，电流缓慢减小。
该等效电路被配置为并联连接电流源22、二极管23和电阻器24且还串联连接电阻器25。
电流源22提供光电流Iph，且二极管23是理想二极管。当太阳能电池21的端子之间的电压V增加时，电流Iph从电流源22流向二极管23，且因此在端子侧流动的电流I随着电压V的增加而减小。
图3是示出常规太阳能电池的电流-电压特性的曲线图。
当在太阳能电池21中确定端子之间的电压值时，输出电流值被一致性确定。
当电流值为0时的端子之间的电压被称作开路电压（Voc），且当端子之间的电压值为0时的输出电流值被称作短路电流（Isc）。
如上所述，在示出太阳能电池的电流-电压特性的曲线中，仅有一个使功率（=电压×电流）最大化的最大功率点。
在最大功率点处的电流被称为最大功率点电流（Ipm），以及在最大功率点处的电压被称为最大功率点电压（Vpm）。
由于上述太阳能电池的特性，当要从太阳能电池获得最大输出时，必须使连接至太阳能电池的负载的电压与太阳能电池的最大功率点电压一致。
由于太阳能电池的电流-电压特性根据诸如光照度、温度等的环境因素而改变，所以必须在操作太阳能电池连接的装置时进行控制以获得最大功率点电压。
在本实施方式中，在电力控制装置30中，执行对发电元件20的输出的切换控制，以便通过作为DC-DC转换器的电压转换单元对蓄电元件充电，或者不通过电压转换单元或在不激活电压转换单元的情况下对蓄电元件充电。
此时，在升压DC-DC转换器的情况下，电力控制装置30获得太阳能电池等的发电元件20的开路电压Voc和最大功率点电压Vpm，并将它们之间的电压设定为切换点。在降压DC-DC转换器的情况下，电力控制装置获得太阳能电池等的发电元件20的最大功率点电压Vpm，并将低于或等于最大功率点电压Vpm的电压设定为切换点。
此外，本实施方式中，在电力控制装置30中监测蓄电元件40的电压，且当在蓄电池的端子开路时的电压达到或超过充满电电压时进行充电控制以停止充电，并将蓄电元件的端子开路时间间隔控制为随着蓄电元件的电压变高而缩短。此外，在从太阳能电池等的发电元件20的输出发生波动的电源向蓄电元件40充电的情况下，开路时间间隔被控制为随着电源输出变高而缩短。
此外，在电力控制装置30中，当进行充电控制时，将其控制为在电池的端子开路的情况下不检测充满电，直到在蓄电池的端子不开路的情况下充电时的电压达到或超过充满电的电压为止。
在太阳能电池21中获得的电力是直流电，且该直流电（DC电）被提供至电力控制装置30。
<3．蓄电元件的配置实例>
蓄电元件40存储从电力控制装置30提供的电力。
蓄电元件40可采用例如电气双层电容器、锂离子二次电池等的充电电压改变的元件。
图4是示出根据实施方式的蓄电元件的配置实例的示意图。
图4的蓄电元件40包括组装电池41、充电控制场效应晶体管（FET：场效应晶体管）42、放电控制FET43、二极管44和电流检测电阻器45。
在蓄电元件40中，正极端T1和负极端T2连接至作为负载的电子装置的正极端和负极端。
在蓄电元件40中，经由在电力控制装置30的控制下的充电控制FET42、放电控制FET43、二极管44和电流检测电阻器45来对组装电池41进行充电和放电。
组装电池41是诸如锂离子二次电池的二次电池，并且是多个电池单元串联连接和/或并联连接的组装电池。
在图4的实例中，示出了三个电池单元串联连接的情况。
在本实施方式中，电力控制装置30进行控制以防止蓄电元件40的过度充电或过度放电，或者进行控制以在充电期间实现安全充电。
在蓄电元件40中，在每个预定时间测量组装电池41和组装电池41中的各个电池单元的电压，并在每个预定时间测量在电流检测电阻器45中流动的电流的大小和方向。
在蓄电元件40中，当基于测量的电压值和电流值，组装电池41的任何单元的电压达到过度充电检测电压时，控制充电控制FET42关闭。
在蓄电元件40中，当组装电池41的电压变为过度放电检测电压或更低时，控制放电控制FET43关闭，从而防止了过度充电或过度放电。
本文中，在锂离子电池的情况下，过度充电检测电压被设定为例如4.2V±0.5V，以及过度放电检测电压被设定为2.4V±0.1V。
作为用于组装电池41的充电方案，通常使用CCCV（恒定电流恒定电压）充电方案。
在CCCV充电方案中，以恒定电流进行充电（CC充电），直到组装电池41的电压达到预定电压为止，且在组装电池41的电压达到预定电压之后以恒定电压进行充电（CV充电）。随后，在充电电流基本收敛至0[A]的时间点完成充电。
<4．电力控制装置的配置实例>
如图1中所示，电力控制装置30包括电压转换单元31和作为在电力路径单元中包括的电力路径切换单元的电力切换电路32。
电力控制装置30包括作为主要组成元件的特性测量电路33、第一控制单元34、第二控制单元35、防回流电路36、电流电压限制电路37和启动电路38。
电压转换单元31具有使用发电元件20来产生电力并以选择性方式将从电力切换电路32提供的电压升压或降压的功能。
电压转换单元31经由例如电力切换电路32和防回流电路36将从升压或降压获得的电压提供给蓄电元件40。
电压转换单元31被配置为例如DC-DC转换器。
以下将详细描述该电压转换单元31的具体配置。
[电力切换电路的配置实例]
电力切换电路32具有根据第一控制单元34或第二控制单元35来确定发电元件（太阳能电池）20、电压转换单元（升压或降压电路）31和蓄电元件（二次电池）40之间的连接关系的功能。
换言之，电力切换电路32用作电力路径切换单元。
根据本实施方式的电力切换电路32根据第一控制单元34或第二控制单元35来进行切换控制以将发电元件20连接至电压转换单元31使得发电元件20的输出连接至蓄电元件40侧，或者将发电元件20的输出直接连接至蓄电元件40侧。
图5是示出根据本公开实施方式的电力切换电路32的配置实例的示意图。
图5的电力切换电路32被配置为包括开关SW1和SW2。
开关SW1使端子a连接至发电元件（太阳能电池）20的电压输出线、使端子b连接至电压转换单元31的输入端子，以及使端子c连接至开关SW2的另一端子c。
开关SW2使另一端子a连接至蓄电元件（蓄电池）40的电压输入线，以及使另一端子b连接至电压转换单元31的转换后的电压的输出线。
开关SW1和SW2在例如接收到第一控制单元34的路径切换信号PATH的高电平时使端子a连接至端子b，并在接收到该信号的低电平时使端子a连接至端子c。
以此方式，当接收到路径切换信号PATH的高电平时，电力切换电路32将发电元件20连接至电压转换单元31以形成发电元件20的输出连接至蓄电元件40侧的路径。
当接收到路径切换信号PATH的低电平时，电力切换电路32使电压转换单元31从作为负载的蓄电元件40断开以形成发电元件20直接连接至（直接耦接至）蓄电元件40侧的路径。
接下来，将描述电力控制电路的特性测量电路33和由第一控制单元34根据测量结果对电力路径和电压转换单元31的控制。
[特性测量电路的配置实例]
特性测量电路33具有测量发电元件（SC1）20的短路电流Ish和开路电压Voc的功能。
当选择包括电压转换单元31（包括升压电路和降压电路）的电力路径时，特性测量电路33测量用于在电压转换单元31中进行MPPT控制的电流-电压（I-V）。
第一控制单元34基于特性测量电路33的测量结果来进行对电力切换电路32的电力路径的选择控制。
当电路根据所选择的电力路径来操作且选择了包括电压转换单元31（包括升压电路和降压电路）的电力路径时，第一控制单元34基于例如I-V测量结果来进行在电压转换单元31中的MPPT控制。
[特性测量电路的控制方法]
一般地，当在使用发电元件（太阳能电池）的充电中进行具有较高能量效率的充电时，使用进行MPPT控制从而使用升压电路的方法。
在本实施方式中，为了以高能量效率来充电，进行控制使得可通过根据确定结果而改变一个或多个发电元件（太阳能电池）或电压转换单元的（升压或降压）电路的连接来优化太阳能电池充电电路的电路配置。
为实现对于电力切换电路32为最佳的电路配置，基于特性测量电路33的测量结果来进行对电力切换电路32的最佳控制。
为获得用于选择电力路径的信息，特性测量电路33测量发电元件（SC1）20的开路电压Voc和短路电流Ish。
特性测量电路33将测量结果提供给第一控制单元34。
特性测量电路33测量用于MPPT控制的发电元件（SC1）20的电压VC1。
特性测量电路33将测量结果提供至第一控制单元34和第二控制单元35。在该情况下，包括电阻值R的信息。基于V/R来获得操作时的电流I。
注意，当被告知由第二控制单元35来停止充电过程的意图时，第一控制单元34进行控制，使得电力切换电路32的所有开关均开路且在发电元件20的输出与电压供应线LV1之间的连接被阻断。
[特性测量电路的具体配置实例]
图6是示出根据实施方式的特性测量电路的配置实例的电路图。
必须测量电流和电压的微小变化来确定发电元件（太阳能电池）20根据各时间的光的状态来产生多少电流和电压的发电元件的操作特性。
至今，通过连接放大器等来放大电流和电压的变化的方法是常用的。
在本实例中，作为用于检查发电元件（太阳能电池）20产生了多少电流和电压的方法，执行使用电容器C1的测量。
在本实例中，如图6所示，电容器C1串联连接至发电元件（太阳能电池）20。
此外，在图6的特性测量电路33A中，在连接节点ND1与基准电位VSS之间连接开关晶体管Q1以重置电容器C1。
开关晶体管Q1由NMOSFET形成，且重置信号RST被选择性提供至栅极。
通过以一定时间间隔测量到电容器C1的充电电压，可测量出当前环境下的I-V特性。
[数学式1]
V=Q/C，Q=∫i(t)dt
在该特性测量电路33A中，可找到MPP而不使用简单的凸形P-V特性，并可使用电压调节方法来进行控制，而不进行所谓的登山处理（mountain-climbing process）。
特别地，这在使用开路电压的MPP估计不充分时有效。
此外，若可利用电压转换单元31的升压电路的电容器，则可在没有额外组件的情况下进行测量。
[利用第一控制单元34的电力切换电路32的切换控制]
本文中，将描述当电压转换单元31是升压DC-DC转换器和降压DC-DC转换器时利用第一控制单元34的电力切换电路32的直接耦接切换控制。
[升压直接耦接切换控制]
首先，将描述当电压转换单元31是升压DC-DC转换器时利用第一控制单元34的升压直接耦接切换控制。
如结合图5所述，本实施方式的电力控制装置30配置有蓄电元件（蓄电池）40基本从馈电元件（太阳能电池）20通过升压系统的电压转换单元31来充电的电路。
此外，第一控制单元34和电力切换电路32进行切换控制，使得发电元件20连接至电压转换单元31以便将发电元件20的输出连接至蓄电元件40侧，或者发电元件20的输出被直接连接至蓄电元件40侧。
图7是示出根据实施方式的用于描述升压直接耦接切换控制的概念的太阳能电池的功率-电压特性的曲线图。
第一控制单元34将蓄电元件（蓄电池）40的电压VBAT与发电元件（太阳能电池）20的最大功率点电压Vpm以及发电元件（太阳能电池）20的开路电压Voc相比较，并将满足Vpm≤VBAT≤Voc的电压设定为升压直接耦接切换控制的切换阈值。
换言之，第一控制单元34将等于或高于发电元件20的最大功率点电压Vpm且低于或等于发电元件20的开路电压Voc的蓄电元件40的电压VBAT设定为切换阈值。
例如，第一控制单元34将VBAT>(Vpm+Voc)/2设定为阈值。
换言之，例如，第一控制单元34将用于确定蓄电元件40的电压VBAT是否大于发电元件20的最大功率点电压Vpm与发电元件20的开路电压Voc的平均值的电压Vddc_start设定为切换阈值。
当蓄电元件40的电压VBAT低于或等于发电元件20的最大功率点电压Vpm时，第一控制单元34确定不需要升压。
此外，当蓄电元件40的电压VBAT等于或高于发电元件20的开路电压Voc时，第一控制单元34确定需要升压。
因此，通过将切换阈值设定在它们之间的部分中，可避免发电效率的显著降低。
本实施方式中，在特性测量电路33中，周期性测量开路电压Voc以确定发电元件20是连接至降压系统的电压转换单元31还是直接耦接至蓄电元件40。
在该确定中使用的最大功率点电压Vpm可通过将测得的开路电压乘以预定系数Coef（例如，0.8）的电阻分割（resistor division）来获得。
图8是示出根据本实施方式的在升压系统的电压转换单元的情况下的发电元件的最大功率点电压的检测系统的电路图。
图8的最大功率点电压的检测系统MVDTB被配置为包括电阻分割单元RDVB10和RDVB20，以及比较器CMPB10。
在检测系统MVDTB中，例如，电阻分割单元RDVB10和RDVB20被置于特性测量电路33中，且比较器CMPB10被置于第一控制单元34中。
可选地，其也可被配置为将整个检测系统MVDTB置于特性测量电路33中以将比较器CMPB10的确定结果告知给第一控制单元34。
电阻分割单元RDVB10被配置为使得电阻元件RB11和RB12在发电元件20的电压输出线与基准电位（本文中为地电位）GND之间串联连接，且使得在RB11和RB12的连接节点NDB11中已经历电阻分割的电压被表示为最大功率点电压Vpm。
电阻分割单元RDVB20被配置为使得电阻元件RB21和RB22在所测量的开路电压Voc的供电线与最大功率点电压Vpm的供电线之间串联连接，并被表示为在电阻元件RB21和RB22的连接节点NDB21中已经历电阻分割的阈值电压{(Vpm+Voc)/2}。
比较器CMPB10比较蓄电元件40的电压VBAT与阈值电压{(Vpm+Voc)/2}。
当电压VBAT高于阈值电压{(Vpm+Voc)/2}时，比较器CMPB10例如需要升压地向电力切换电路32输出高电平的路径切换信号PATH。
当接收到高电平的路径切换信号PATH时，电力切换电路32使发电元件20连接至电压转换单元31以形成发电元件20的输出被连接至蓄电元件40侧的路径。
当电压VBAT低于或等于阈值电压{(Vpm+Voc)/2}时，比较器CMPB10例如不需要升压地向电力切换电路32输出低电平的路径切换信号PATH。
当接收到低电平的路径切换信号PATH时，电力切换电路32使电压转换单元31从作为负载的蓄电元件40断开以形成发电元件20被直接连接至（直接耦接至）蓄电元件40侧的路径。
图9是更详细示出根据实施方式的升压直接耦接切换控制的概念的曲线图。
如上所述，第一控制单元34将满足Vpm≤VBAT≤Voc的电压设定为升压直接耦接切换控制的切换阈值。
例如，第一控制单元34将用于确定蓄电元件40的电压VBAT是否高于发电元件20的最大功率点电压Vpm与发电元件20的开路电压Voc的平均值的电压Vddc_start设定为切换阈值。
在图9中，PWRL表示在升压情况下由转换损耗引起的产生功率的减少量。PWRB表示在升压情况下的功率，以及PWRD表示在直接耦接（直接链接）的情况下的功率。
在图9中，由符号X表示的区域是蓄电元件40的电压VBAT低于或等于切换阈值电压Vddc_start的区域。在区域X中，由于在MPP附近包括最大功率点电压Vpm，且升压量的损耗很大。因此，在区域X中直接链接而不升压是有利的。在该情况下，路径切换信号PATH被设定为低电平。
由符号Y表示的区域是蓄电元件40的电压VBAT等于或高于切换阈值电压Vddc_start且低于或等于开路电压Voc的区域。
在该区域中，升压基本是有利的。在本文中，由于存在当电压低于或等于特定电压电平时发电元件20的发电输出电压会影响操作的情况，所以在本实施方式中，为发电输出电压设定最小补偿阈值电压Vddc_min。
此外，当最大功率点电压Vpm低于最小补偿阈值电压Vddc_min（Vpm<Vddc_min）时实施直接链接。这是因为由于在最大功率点电压很小时执行升压，所以即使在进行升压时损耗也很大。在该情况下，路径切换信号PATH被设定为低电平。
另一方面，当Vpm≥Vddc_min时执行升压。在该情况下，路径切换信号PATH被设定为高电平。
由符号Z表示的区域是若不进行升压则基本不可能发电的区域。
然而，在Vpm<Vddc_min的情况下电路开路，且在Vpm≥Vddc_min的情况下进行升压。当进行升压时，路径切换信号PATH被设定为高电平。
图10是示出根据实施方式的用于确定发电元件（太阳能电池）是连接至升压系统还是直接与蓄电元件耦接的状态确定过程的第一实例的流程图。
首先，第一控制单元34确定蓄电元件40的电压VBAT是否高于切换阈值电压Vddc_start（ST1）。
在步骤ST1中，当蓄电元件40的电压VBAT被确定为低于或等于切换阈值电压Vddc_start时，第一控制单元34向电力切换电路32输出低电平的路径切换信号PATH。
当接收到低电平的路径切换信号PATH时，电力切换电路32使电压转换单元31从作为负载的蓄电元件40断开以形成发电元件20被直接连接至（直接耦接至）蓄电元件40侧的路径。
在步骤ST1中，当蓄电元件40的电压VBAT高于切换阈值电压Vddc_start时，第一控制单元34确定最大功率点电压Vpm是否等于或高于最小补偿阈值电压Vddc_min（ST2）。
在步骤ST2中，当最大功率点电压Vpm被确定为等于或高于最小补偿阈值电压Vddc_min时，第一控制单元34向电力切换电路32输出低电平的路径切换信号PATH。
当接收到高电平的路径切换信号PATH时，电力切换电路32使发电元件20连接至电压转换单元31以形成发电元件20的输出被连接至蓄电元件40侧的路径。
在步骤ST2中，当最大功率点电压Vpm被确定为低于最小补偿阈值电压Vddc_min时，第一控制单元34确定蓄电元件40的电压VBAT是否低于开路电压Voc（ST3）。
在步骤ST3中，当最大功率点电压Vpm被确定为低于最小补偿阈值电压Vddc_min时，低电平的路径切换信号PATH被输出至电力切换电路32。
当接收到低电平的路径切换信号PATH时，电力切换电路32使电压转换单元31从蓄电元件40断开以形成发电元件20被直接连接至（直接耦接至）蓄电元件40侧的路径。
在步骤ST3中，当最大功率点电压Vpm被确定为等于或高于最小补偿阈值电压Vddc_min时，端子开路。要开路的端子的位置例如是图1中的电力切换电路33的端Vout。
图11是进一步简要示出根据实施方式的升压直接耦接切换控制的概念的曲线图。
图11的实例进一步简要示出了图9的具体实例。
在该情况下，第一控制单元34也将满足Vpm≤VBAT≤Voc的电压设定为升压直接耦接切换控制的切换阈值。
例如，第一控制单元34将用于确定蓄电元件40的电压VBAT是否大于发电元件20的最大功率点电压Vpm与发电元件20的开路电压Voc的平均值的电压Vddc_start设定为切换阈值。
在图11的实例中，仅通过划分电压低于切换阈值电压Vddc_start的区域X和电压高于切换阈值电压Vddc_start的区域Y来进行升压直接耦接的切换控制。
在图11中，由符号X2表示的区域是蓄电元件40的电压VBAT低于或等于切换阈值电压Vddc_start的区域。在该区域X2中，由于在MPP附近包括最大功率点电压Vpm，所以升压量的损耗很大。因此，在该区域X中直接链接而不升压是有利的。在该情况下，路径切换信号PATH被设定为低电平。
由符号Y2表示的区域是蓄电元件40的电压VBAT等于或高于切换阈值电压Vddc_start的区域。
在该区域中，基本需要升压。
然而，当Vpm<Vddc_min时电路开路，且当Vpm≥Vddc_min时进行开路。当进行升压时，路径切换信号PATH被设定为高电平。
图12是示出根据实施方式的用于确定发电元件（太阳能电池）是连接至升压系统还是直接与蓄电元件耦接的状态确定过程的第二实例的流程图。
首先，第一控制单元34确定蓄电元件40的电压VBAT是否高于切换阈值电压Vddc_start（ST1A）。
在步骤ST1A中，当蓄电元件40的电压VBAT被确定为低于或等于切换阈值电压Vddc_start时，第一控制单元34向电力切换电路32输出低电平的路径切换信号PATH。
当接收到低电平的路径切换信号PATH时，电力切换电路32使电压转换单元31从作为负载的蓄电元件40断开以形成发电元件20被直接连接至（直接耦接至）蓄电元件40侧的路径。
在步骤ST1A中，当蓄电元件40的电压VBAT高于切换阈值电压Vddc_start时，第一控制单元34确定最大功率点电压Vpm是否等于或高于最小补偿阈值电压Vddc_min（ST2A）。
在步骤ST2中，当最大功率点电压Vpm等于或高于最小补偿阈值电压Vddc_min时，第一控制单元34向电力切换电路32输出低电平的路径切换信号PATH。
当接收到高电平的路径切换信号PATH时，电力切换电路32使发电元件20连接至电压转换单元31以形成发电元件20的输出被连接至蓄电元件40侧的路径。
在步骤ST2A中，当最大功率点电压Vpm低于最小补偿阈值电压Vddc_min时，第一控制单元34使端子开路。要开路的端子的位置例如是图1中的电力切换电路33的端Vout。
如上所述，在本实施方式中，可使用简单电路高精度地达到对是否进行升压（太阳能电池是否直接耦接至蓄电池）的确定。
[降压直接耦接切换控制]
接下来，将描述当电压转换单元31是降压DC-DC转换器时利用第一控制单元34的升压直接耦接切换控制。
如结合图5所述，本实施方式的电力控制装置30配置有蓄电元件（蓄电池）40基本从馈电元件（太阳能电池）20通过降压系统的电压转换单元31来充电的电路。
此外，以与升压系统中的相同的方式，第一控制单元34和电力切换电路32进行切换控制，使得发电元件20连接至电力转换单元31以便将发电元件20的输出连接至蓄电元件40侧，或者发电元件20的输出被直接连接至蓄电元件40侧。
图13是示出根据实施方式的用于描述降压直接耦接切换控制的概念的太阳能电池的功率-电压特性的曲线图。
第一控制单元34比较蓄电元件（蓄电池）40的电压VBAT与发电元件（太阳能电池）20的最大功率点电压Vpm，且满足VBAT≤Vpm的电压将作为降压直接耦接切换控制的切换阈值。
换言之，第一控制单元34将低于或等于发电元件20的最大功率点电压Vpm的蓄电元件40的电压VBAT设定为切换阈值。
例如，第一控制单元34将VBAT≤Vpm×0.9设定为阈值。
换言之，例如，第一控制单元34将用于确定蓄电元件40的电压VBAT是否低于或等于发电元件20的最大功率点电压Vpm的90%的电压的电压Vddc_start设定为切换阈值。
当蓄电元件40的电压VBAT等于或高于发电元件20的最大功率点电压Vpm时（VBAT≥Vpm），第一控制单元34确定不需要降压。
因此，通过将切换阈值设定在其他区域中，可避免发电效率的显著下降。
本实施方式中，在特性测量电路33中，周期性测量开路电压Voc以确定发电元件20是连接至降压系统的电压转换单元31还是直接耦接至蓄电元件40。
在该确定中使用的最大功率点电压Vpm可通过将测得的开路电压乘以预定系数Coef（例如，0.8）的电阻分割来获得。
图14是示出根据实施方式的在降压系统的电压转换单元的情况下的发电元件的最大功率点电压的检测系统的电路图。
图14的最大功率点电压的检测系统MVDD被配置为包括电阻分割单元RDVD10和RDVD20以及比较器CMPD10。
在检测系统MVDD中，例如，电阻分割单元RDVD10和RDVD20被置于特性测量电路33中，且比较器CMPD10被置于第一控制单元34中。
可选地，其也可被配置为将整个检测系统MVDTD置于特性测量电路33中以将比较器CMPD10的确定结果告知给第一控制单元34。
电阻分割单元RDVD10被配置为使得电阻元件RD11和RD12在发电元件20的电压输出线与基准电位（本文中为地电位）GND之间串联连接，且使得在RD11和RD12的连接节点NDD11中已经历电阻分割的电压被表示为最大功率点电压Vpm。
电阻分割单元RDVD20被配置为使得电阻元件RD21和RD22在最大功率点电压Vpm的供电线与基准电位之间串联连接，且被表示为在电阻元件RD21和RD22的连接节点NDD21中已经历电阻分割的阈值电压Vddc_start。
比较器CMPD10比较蓄电元件40的电压VBAT与阈值电压Vddc_start。
当电压VBAT低于阈值电压Vddc_start时，比较器CMPD10例如需要降压地向电力切换电路32输出高电平的路径切换信号PATH。
当接收到高电平的路径切换信号PATH时，电力切换电路32使发电元件20连接至电压转换单元31以形成发电元件20的输出被连接至蓄电元件40侧的路径。
当电压VBAT等于或高于阈值电压Vddc_start时，比较器CMPD10例如不需要降压地向电力切换电路32输出低电平的路径切换信号PATH。
当接收到低电平的路径切换信号PATH时，电力切换电路32使电压转换单元31从作为负载的蓄电元件40断开以形成发电元件20被直接连接至（直接耦接至）蓄电元件40侧的路径。
图15是更详细示出根据实施方式的降压直接耦接切换控制的概念的曲线图。
如上所述，第一控制单元34将满足VBAT≤Vpm的电压设定为升压直接耦接切换控制的切换阈值。
例如，第一控制单元34将用于确定蓄电元件40的电压VBAT是否低于发电元件20的最大功率点电压Vpm的电压Vddc_start设定为切换阈值。
在图15中，PWRL表示在升压情况下由转换损耗引起的产生功率的减少量。
在图15中，由符号X表示的区域是蓄电元件40的电压VBAT低于或等于切换阈值电压Vddc_start的区域。在该区域X中，进行降压。在该情况下，路径切换信号PATH被设定为高电平。
由符号Y表示的区域是蓄电元件40的电压VBAT等于或高于切换阈值电压Vddc_start的区域。
在该区域中，直接耦接（直接链接）而不降压基本是有利的。
在该区域X中，不可以降压，否则来自MPP附近的降压量的损耗很大。因此，在该区域X中直接链接而不降压是有利的。在该情况下，路径切换信号PATH被设定为低电平。
在本文中，由于存在当电压等于或高于特定电压电平时发电元件20的发电输出电压会影响操作的情况，所以在本实施方式中，为发电输出电压设定了最大补偿阈值电压Vddc_max。
图16是示出根据实施方式的用于确定发电元件（太阳能电池）是连接至降压系统还是直接与蓄电元件耦接的状态确定过程的一个实例的流程图。
首先，第一控制单元34确定蓄电元件40的电压VBAT是否低于切换阈值电压Vddc_start（ST11）。
在步骤ST11中，当蓄电元件40的电压VBAT被确定为等于或高于切换阈值电压Vddc_start时，第一控制单元34向电力切换电路32输出低电平的路径切换信号PATH。
当接收到低电平的路径切换信号PATH时，电力切换电路32使电压转换单元31从作为负载的蓄电元件40断开以形成发电元件20被直接连接至（直接耦接至）蓄电元件40侧的路径。
在步骤ST11中，当蓄电元件40的电压VBAT被确定为低于切换阈值电压Vddc_start时，第一控制单元34确定最大功率点电压Vpm是否低于或等于最大补偿阈值电压Vddc_max（ST12）。
在步骤ST2中，当最大功率点电压Vpm低于或等于最大补偿阈值电压Vddc_max时，第一控制单元34向电力切换电路32输出低电平的路径切换信号PATH。
当接收到高电平的路径切换信号PATH时，电力切换电路32使发电元件20连接至电压转换单元31以形成发电元件20的输出被连接至蓄电元件40侧的路径。
如上所述，在本实施方式中，可使用简单电路高精度地达到对是否进行降压（太阳能电池是否直接耦接至蓄电池）的确定。
[电压转换单元31的具体配置实例]
图17是示出根据实施方式的作为电压转换单元的升压切换调节器的基本配置实例的电路图。
该切换调节器31A包括作为主要组成元件的发电元件侧电容器C31、电感器L31、二极管D31、二次电池侧电容器C32以及操作电压控制单元310。切换调节器被配置为DC-DC转换器。
操作电压控制单元310具有开关晶体管（SW）Q31、作为输入电压检测单元的比较器311以及PFM（脉冲频率调制）控制单元312。
比较器311将由第一控制单元34提供的可变基准电压Vref与作为在发电元件（太阳能电池）20中产生的电压的输入电压VI相比较。
当输入电压VI超过基准电压Vref时，比较器310使输出切换至高电平。
PFM控制单元312根据比较器311的输出产生具有固定宽度的脉冲，并使开关晶体管Q31在预定时间内开启。
PFM控制单元312根据使能信号EN来进入使能状态，且被配置为可被重置信号RST重置。
图18是用于描述升压切换调节器的基本操作的示意图。
升压切换调节器使用自振荡来进行切换操作。
控制连接至输入的发电元件（太阳能电池）20的功率点（操作电压）。
输入是由发电元件20产生的电压，输出是蓄电元件40（二次电池（Li+电池）），并使用发电元件（太阳能电池）20的功率点控制来进行MPPT。
基本上，如图18所示，当开关晶体管Q31开启时，升压切换调节器使用流入其中的电流来聚集电感器L31中的能量。
当开关晶体管Q31关闭时，电感器L31释放所聚集的能量。
因此，电感器L31的能量被增加至输入电压VI。因此，输入电压被升压。
接下来，基于上述基本操作，将描述根据本实施方式的图17的升压切换调节器的操作。
图19是用于描述图17的升压切换调节器的操作的示意图。
<1>当输入电压VI超过基准电压Vref时，比较器311的输出变为高电平。
<2>响应比较器311的输出，PFM控制单元312产生具有固定宽度（SW=开启（ON））的脉冲。因此，释放电感器L31的能量。
<3>当输入电压VI低于基准电压Vref时，比较器311的输出变为低电平，且开关晶体管Q313关闭。
因此，从电感器31中聚集的能量的释放起进行对电感器L31充入能量的操作。
重复上述操作。
在该情况下，使用在基准电压Vref附近的电压来操作发电元件（太阳能电池）20。
利用由第一控制单元34对该基准电压Vref的改变，可控制发电元件（太阳能电池）20的功率点（操作电压）。
注意，在本实施方式中，可获得在不进行升压时关闭比较器和PFM控制电路所实现的关闭功能。
此外，如上所述，可获得在由于任何原因而停止自振荡时进行重置所实现的重置功能。
此外，由于电感器L31的峰值电流受开关晶体管Q31开启的时间的影响，所以开启的时间也可被配置为根据输入电流和所连接的发电元件（太阳能电池）而改变。
PFM脉冲宽度（开启时间）应被调整为使得电感器L31的峰值电流在一定范围内收敛。
在额定、噪声、效率等方面，期望能根据情况从针对各个范围的多个类型中选择宽度。
此外，电压转换单元可如下配置。
根据切换频率的变化来检测周围环境的变化。
在该情况下，在每个△t时间计算切换次数并获得与上一时间之差。
测量切换频率的变化，且若频率很高，则认为发电量增加，并因此改变基准电压Vref和切换路径。
若频率很低，则认为发电量减少，并响应此而改变基准电压Vref，切换路径以及停止升压操作。
此外，根据切换频率测量电流。
若基准电压Vref和开启开关晶体管Q31的时间固定，则切换频率取决于输入电流。
因此，可根据切换频率来计算电流。
在本文中，将描述根据切换频率的增加或减少而改变基准电压Vref的具体配置实例。
图20是示出包括检测图17的PFM控制单元中的操作频率的变化的检测系统的升压切换调节器的配置实例的电路图。
在图20中，为容易理解，相同附图标记被给予与图17的那些相同的组成部分。
图20的切换调节器31B除图17的配置之外还包括关闭（OFF）时间检测单元313、充电结束检测单元314、计数器315、调节器316和减法器317。
关闭时间检测单元313和充电结束检测单元314可被配置为比较器。
电阻R31连接在开关晶体管Q31的源极与基准电位VSS之间，且节点ND31由连接点形成。
关闭时间检测单元313将阈值Vref1与节点ND31的电位相比较以检测开关晶体管Q31的关闭时间，并向PFM控制单元312输出检测结果。
充电结束检测单元314将输出电压（在二极管的阴极侧的电位）与阈值Vref2相比较以检测充电结束，并向PFM控制单元312输出检测结果。
利用作为太阳能电池的发电元件20的电流的变化（照度变化），作为变换电路的PFM控制单元312的操作频率发生改变。
由于发电元件20的电流的变化（照度变化），电感器L31的充电时间发生改变。在该情况下，充电时间随着电流量的增加而缩短。
当使用变换电路（PFM）时，可基于切换频率的变化来测量照度的变化。
相比通过周期性停止作为变换电路的PFM控制单元312来测量开路电压的技术，在本技术中，由于不使用ADC，所以可将低电力频率的变化用作触发来进行控制。
在图20的实例中，可通过用计数器315对开关晶体管Q31的栅极控制信号计数来测量频率。
当作为太阳能电池的发电元件20的电流很高时，可将频率确定为较高。
当作为太阳能电池的发电元件20的电流很低时，可确定频率较低或切换处于停止状态。
此外，在第一控制单元34的控制单元之下，当频率的变化等于或高于预设值时，再次测量I-V特性（或短路电流），并重新进行MPPT控制。
此外，当变化变得很大时，其可被配置为使得再次进行测量。
在频率的测量中，作为变换电路的PFM控制单元312的切换脉冲信号由计数器315来计数。随后，对计数值进行M周期地轮询，并可由减法器317获得差。
通过将以下触发设定为频率的变化，可降低测量到MPPT的偏离的次数，且随后可减少控制电力。
此外，在MPPT控制中，也可进行根据温度变化的控制。
图21是示出发电元件（太阳能电池）的I-V特性根据温度的变化而改变的状态的曲线图。
如图21所示，由于发电元件（太阳能电池）的I-V特性根据温度的变化而改变，所以由第二控制单元35来监测热敏电阻器50并将检测到的温度信息提供给第一控制单元34。
第一控制单元34根据温度信息来预先选择对应于温度的系数，并通过例如将该系数乘以MTTP控制的基准电压Vref来进行跟随温度转换的MTTP控制。
在该情况下，在距离常温25°C约±10到15的一般温度范围内进行一般的MTTP控制，并可使用高于一般温度范围的温度范围内的第一系数、使用低于一般温度范围的温度范围内的第二系数等来进行各种形式的MTTP控制。
本文中的MTTP控制不仅可被应用于控制电压转换单元31而且可应用于电力切换电路32的电力路径的连接切换。
注意，在以上描述中，电压转换单元31被设定为升压切换调节器，但也可应用如图22所示的降压切换调节器31C。
除升压型的连接形式和电感器L31以及二极管D31不同之外，降压切换调节器31C基本具有与升压型相同的配置。
因此，可在不改变的情况下应用图20的电路配置。
[防回流电路的配置实例]
图23是示出根据实施方式的防回流电路的配置实例的电路图。
防回流电路36被置于从电力切换电路32的输出到蓄电元件40的电压供应线LV中。
该防回流电路36包括电阻器R41、由PMOSFET形成的开关晶体管Q41、二极管D41和比较器361。
在电压供应线LV1的发电元件侧的节点ND41与蓄电元件40侧的节点ND42之间，电阻器R41与开关晶体管Q41串联连接，且用于防止回流的二极管D41与开关晶体管Q41并联连接。
比较器361将节点ND41的电位与节点ND42的电位相比较以基于结果来开启或关闭开关晶体管Q41。
防回流电路36为防止从蓄电元件40到发电元件（太阳能电池）20的回流而进行二极管的旁路控制。
防回流电路36在防止回流的同时减少由正向电压VF引起的损耗。
当由于节点ND41的电位高于节点ND42的电位而不处于回流状态时，比较器361的输出由于未检测到回流而变为低电平。
因此，开关晶体管Q41开启以旁路用于防止回流的二极管D41。
当由于节点ND42的电位高于节点ND41的电位而处于回流状态时，比较器361的输出由于检测到回流而变为高电平。
因此，开关晶体管Q41关闭以形成仅由用于防止回流的二极管D41形成的连接线。
注意，在以上配置中，必须使由防回流电路引起的损耗小于由二极管的连接引起的损耗。
还可以能够仅通过MOSFET的导通电阻来检测回流。
期望尽可能多地抑制比较器361的功耗。
此外，还可使用二次电池的特性来进行防回流。
在该情况下，在充电期间迅速降低电池电压之后，仅用于防回流的二极管D41形成连接线（充电电压>放电电压）。
[蓄电元件的充电控制]
接下来，将描述集中于第二控制单元35的对蓄电元件（蓄电池）40的充电控制。
图24是用于描述根据实施方式的对蓄电元件（蓄电池）40的第一充电控制的曲线图。
在图24中，横轴表示时间，以及纵轴表示蓄电元件40的电压VBAT。
此外，分别地，在图24中，FV表示基本被视为充满电的电压，FVO表示充满电开路电压，以及VCRG表示充电电压。
此外，在图24中，P1到P10（Pn）表示通过使蓄电元件40的端子开路来测量（监测）蓄电元件40的电压VBAT的测量点。
此外，在图24中，D1到D9表示在相邻测量点之间的时间间隔，且关系为D1>D2>D3>D4>D5>D6>D7>D8>D9。
换言之，第二控制单元35进行控制，使得通过使蓄电元件40的端子开路来测量（监测）蓄电元件40的电压VBAT的测量点的间隔根据蓄电元件40的电压VBAT动态变化。
在本实施方式中，第二控制单元35进行控制，使得测量点的间隔随着蓄电元件40的电压VBAT变高而缩短。
如上所述，根据本实施方式的电力控制装置30采用对蓄电池的充电控制，在该充电控制中，可通过将蓄电元件40的端子开路电压与阈值电压相比较来检测充满电。
随后，电力控制装置30的第二控制单元35监测蓄电元件40的电压，且当蓄电元件40在端子开路期间的电压VBAT达到或超过充满电电压FV时进行以下控制。
第二控制单元35可进行充电控制，在该充电控制中，由例如控制信号CTL35来停止充电，且由控制信号CTL35来进行控制，使得蓄电元件40的端子开路时间间隔D随着蓄电元件40的电压VBAT变高而缩短。
此外，在从太阳能电池等的发电元件20的输出出现波动的电源向蓄电元件40充电的情况下，电力控制装置30进行控制，使得开路时间间隔D随着从特性测量电路33提供的发电元件（电源）20的输出电压VC1而缩短。
如上所述，根据本实施方式的第二控制单元35具有基于控制信号CTL35来动态改变蓄电元件40的开路电压测量时间间隔D的功能。
第二控制单元35根据蓄电元件4的电压VBAT来改变开路电压测量时间间隔D。具体地，随着蓄电元件40的电压VBAT变高，测量时间间隔D缩短。
此外，第二控制单元35根据发电元件（太阳能电池）20的输出电压VC1而改变。具体地，随着发电元件（太阳能电池）20的输出电压VC1变高，测量时间间隔D缩短。
注意，第二控制单元35还可根据蓄电元件4的电压VBAT以及发电元件（太阳能电池）20的输出电压VC1来改变开路电压测量时间间隔D。
即使当蓄电元件40的电压等于或高于充满电开路电压时，第二控制单元35也将蓄电元件的端子开路时间间隔控制为根据蓄电元件40或发电元件20来变化。
通过如上所述的充电控制，可减少在检测充满电期间的充电损耗或者可在蓄电元件（蓄电池）的充电期间防止过度充电。
图25是用于描述根据实施方式的对蓄电元件（蓄电池）40的第二充电控制的曲线图。
图25的第二充电控制与图24的充电控制的差别在于直到充电电压接近充满电开路电压FVO之前蓄电元件40的端子不开路。
因此，减少了由蓄电元件40的开路引起的充电损耗。
换言之，在开路前电压达到充满电电压FV之后，使蓄电元件40的端子开路以开始测量。
在该情况下，开路电压测量时间间隔D可被配置为固定的、或者以与第一充电控制方法中的相同的方式根据蓄电元件4的电压VBAT而改变。
在第二充电控制方法中，当在蓄电元件的端子的开路期间的电压达到或超过充满电电压时，电力控制装置30的第二控制单元35如下进行控制。
当进行充电控制以停止充电时，第二控制单元35控制在蓄电元件40的端子开路的情况下不检测充满电，直到在蓄电元件40的端子不开路的情况下充电期间的电压等于或高于充满电电压FVO为止。
因此，电力控制装置30可减少在检测充满电期间的充电损耗并防止在蓄电元件40的充电中过度充电。
[充电控制]
接下来，将描述由电力控制装置30的电流电压限制电路37对蓄电元件40的充电控制。
图26是示出根据实施方式的电流电压限制电路的配置实例的电路图。
电流电压限制电路37具有被置于供电线上的MOSFET Q51和Q52、误差放大器371至373、恒定电流源I51和I52、以及外部电阻器R51至R55。
在电流电压限制电路37中，由误差放大器371至373控制MOSFETQ51和Q52的栅极电位。
在电压调节的情况下，控制电压是给予误差放大器371的基准电压Vref1。
在电流调节的情况下，控制电压被设定为当使用恒定电流源I51和I52从蓄电元件（BAT）40的R55的路径拉出电流时的电压降的量。
此外，提供了最大限制和初始充电限制的两种类型的控制。
[△V检测技术]
在CV充电之后，以例如5分钟等的循环来开始△V检测。
将循环设定为5分钟的原因是基于发电元件（太阳能电池）20的输出电力的性能和蓄电元件40的充电容量等。
在△V检测期间停止充电，并测量蓄电元件40的开路电压。
充电停止的时间是2秒、3秒等。停止的时间基于ADC或蓄电元件40的性能。
在本实施方式中，在使蓄电元件40开路之前的充电电压与在蓄电元件的端子开路时的电压之间的差被测量为△V，且当差△V小于或等于给定值（例如小于或等于50mV等的值）时停止充电。
[整体充电控制]
接下来，将描述利用电力控制装置30的蓄电元件40的充电控制。
图27是用于描述根据实施方式的电力控制装置的整体充电控制的流程图。
在本文中，第二控制单元35基于热敏电阻器50的检测结果等来进行对电力切换电路32等的控制。
在以下描述中，将描述包括该第二控制单元35和启动电路38的操作的整体充电控制。
首先，在MPPT充电被设定为关闭（ST101）以及初始充电被设定为关闭（ST102）的状态下，进行对用发电元件20的输入电压VIN是否高于蓄电元件40的电压VBAT的确定（ST103）。
在步骤ST103中，当输入电压VIN被确定为高于蓄电元件40的电压VBAT时，确定低电平有效的充电使能信号EN_X是否为低电平（ST104）。
当充电使能信号EN_X为低电平且热敏电阻器50上的温度不低于或等于0°（ST105）以及不等于或高于60°（ST106）时，开启初始充电（ST107）。
因此，通过在发电元件20中产生的电力来进行对蓄电元件40的初始充电。随后，过程回到步骤ST103的处理。
此外，当在步骤ST105到ST107中获得否定的确定结果时，过程回到步骤ST103的处理且初始充电关闭（ST108）。
当在步骤ST103中输入电压VIN被确定为低于蓄电元件40的电压VBAT时，初始充电关闭（ST109）且MTTP充电被保持关闭（ST110）。
接下来，确定蓄电元件40的电压VBAT是否低于通过限定为充满电时为4.2V而获得的4.1V（ST111）。
当蓄电元件40的电压VBAT低于4.1V时，确定利用发电元件20-1和20-2的输入电压VIN是否高于蓄电元件40的电压VBAT（ST112）。
当输入电压VIN高于蓄电元件40的电压VBAT时，过程回到步骤ST103的处理，且当输入电压VIN低于蓄电元件40的电压VBAT时，确定开启电压VSTART是否低于充电系统电路的开启阈值电压VSCEN（ST113）。
当开启电压VSTART高于开启阈值电压VSCEN时，过程回到从步骤ST109开始的处理。
当开启电压VSTART低于开启阈值电压VSCEN时，进行以下操作。
换言之，当热敏电阻器50上的温度不低于或等于0°（ST114）且不等于或高于60°（ST115）时，以及当充电使能信号EN_X为低电平（ST116）时，开启MTTP充电（ST117）。
因此，例如，当进行切换使得应用电压转换单元31时，进行MPPT充电控制（ST118）。
在MPPT充电控制之后，关闭MPPT充电（ST119），并确定蓄电元件40的电压VBAT是否低于充满电时的4.2V（ST120）。
当蓄电元件40的电压VBAT低于充满电时的电压4.2V时，确定输入电压VIN是否高于蓄电元件40的电压VBAT（ST121），且当输入电压VIN高于蓄电元件40的电压VBAT时，过程回到从步骤ST103开始的处理。
当输入电压VIN低于蓄电元件40的电压VBAT时，确定发电元件20的输出电压VC1是否低于电压VTHR（ST122）。
随后，当输出电压VC1低于电压VTHR时，过程回到从步骤ST103开始的处理，且当输出电压VC1高于电压VTHR时，过程回到从步骤ST114开始的处理。
此外，在步骤ST120中，当蓄电元件40的电压VBAT被确定为高于充满电时的4.2V时，系统馈电功能开启（ST123）。
随后，确定蓄电元件40的电压VBAT是否低于通过限定为充满电时的4.2V而获得的4.1V（ST124），且当蓄电元件40的电压VBAT低于4.1V时，系统馈电功能关闭（ST125），并且过程回到从步骤ST103开始的处理。
注意，当电流电压限制电路37限制馈电时，也可以控制使防回流电路36的防回流功能停止。
该控制可被配置为直接由电流电压限制电路37进行，或者由第一控制单元34或第二控制单元35进行。
此外，第二控制单元35也可通过监测作为二次电池的蓄电元件40的电压VBAT来进行控制，使得电压转换单元31在充满电时关闭。
此外，如图28所示，当电流电压限制电路37-2被置于发电元件202的连接单元中且从发电元件20产生的电力等于或高于给定值时，能限制供电。
此外，在该情况下，当电流电压限制电路37-2限制供电时，可控制防回流电路36来停止防回流功能。
在图28的配置中，示例了电流电压限制电路被置于电力控制装置30的输入级和输出级中的情况，但该电路还可被配置为置于其他级中。
<5．使用不同类型的太阳能电池的情况>
图29是示出电压（开路电压或最大功率点电压）对照度的变化率根据太阳能电池的类型而不同的曲线图。
非晶硅（a-Si）具有对照度的低变化率。
晶体硅（c-Si）具有对照度的高变化率。
此外，当电压（开路电压或最大功率点电压）低于或等于V1时，控制具有高电压变化率的太阳能电池的输出，使得用DC-DC转换器作为电压转换单元31来进行升压。
此外，当电压等于或高于恒定电压V2时，进行控制以采用DC-DC转换器来降压。当电压在V1与V2之间时，通过将发电元件20直接耦接至蓄电元件40侧而不经过DC-DC转换器来进行输出。
根据本实施方式的馈电系统，在作为二次电池的蓄电元件（电池）40中充入（存储）来自太阳能电池等的发电元件20的电力不仅在日光下可行，而且在一般环境下（包括在阴影区中、在间接光下、在明亮的室内等）也可行。
具体地，可进行控制以维持诸如太阳能电池等的发电元件的最大功率点，并可避免电力损耗。
此外，在本公开的实施方式中描述的过程可被理解为包括该一系列过程的方法，或者可被理解为用于使计算机执行一系列过程的程序或存储该程序的记录介质。例如，可将CD（致密光盘）、MD（迷你光盘）、DVD（数字通用光盘）、存储卡、蓝光光盘（注册商标）等用作记录介质。
附图标记列表
10…馈电系统，20…发电元件，30…电力控制装置，31…电压转换单元，32…电力切换电路（电力路径切换电路），33…特性测量电路，34…第一控制单元，35…第二控制单元，36…防回流电路，37…电流电压限制电路，38…启动电路，40…蓄电元件

Claims (39)

1.一种电力控制装置，包括：
电力路径切换单元，能够连接至发电元件并根据路径切换信号将电力路径切换至在负载侧的蓄电元件；
电压转换单元，转换在所述发电元件中产生的并通过所述电力路径切换单元提供的电力的电压电平，以使所述电力的电压电平能够被提供至在所述负载侧的所述蓄电元件；
特性测量电路，具有测量所述发电元件的开路电压的功能，并基于所测量的开路电压来获得所述发电元件的最大功率点电压；以及
控制单元，根据在所述负载侧的所述蓄电元件与切换阈值之间的比较结果向所述电力路径切换单元输出所述路径切换信号，所述切换阈值根据至少在所述负载侧的所述蓄电元件的电压与所述发电元件的所述开路电压和所述最大功率点电压中的所述最大功率点电压之间的大小关系来产生，
其中，所述电力路径切换单元根据所述路径切换信号形成通过将所述发电元件连接至所述电压转换单元而将所述发电元件的输出连接至所述蓄电元件侧的路径，或者将所述发电元件直接连接至所述蓄电元件侧的路径。
2.根据权利要求1所述的电力控制装置，
其中，所述电压转换单元包括使输入电压升压的升压系统，以及
其中，所述控制单元将等于或高于所述发电元件的所述最大功率点电压且低于或等于所述发电元件的所述开路电压的电压设定为所述切换阈值，当所述蓄电元件的电压低于或等于所述切换阈值时，所述控制单元向所述电力路径切换单元输出所述路径切换信号以形成所述发电元件被直接连接至所述蓄电元件侧的路径，以及当所述蓄电元件的电压等于或高于所述切换阈值时，所述控制单元向所述电力路径切换单元输出所述路径切换信号以形成通过将所述发电元件连接至所述电压转换单元而将所述发电元件的输出连接至所述蓄电元件侧的路径。
3.根据权利要求2所述的电力控制装置，
其中，当所述蓄电元件的电压等于或高于所述切换阈值且所述发电元件的所述最大功率点电压等于或高于有关所述发电元件的预先设定的发电输出电压的最小补偿阈值电压时，所述控制单元向所述电力路径切换单元输出所述路径切换信号以形成通过将所述发电元件连接至所述电压转换单元而将所述发电元件的输出连接至所述蓄电元件侧的路径。
4.根据权利要求3所述的电力控制装置，
其中，当所述蓄电元件的电压等于或高于所述切换阈值且低于或等于所述开路电压以及所述发电元件的所述最大功率点电压低于所述发电元件的预先设定的所述发电输出电压的所述最小补偿阈值电压时，所述控制单元向所述电力路径切换单元输出所述路径切换信号以形成所述发电元件被直接连接至所述蓄电元件侧的路径。
5.根据权利要求3所述的电力控制装置，
其中，当所述蓄电元件的电压等于或高于所述开路电压且所述发电元件的所述最大功率点电压低于所述发电元件的预先设定的所述发电输出电压的所述最小补偿阈值电压时，所述控制单元使在所述蓄电元件侧的端子开路。
6.根据权利要求1所述的电力控制装置，
其中，所述电压转换单元包括使输入电压降压的降压系统，以及
其中，所述控制单元将低于或等于所述发电元件的所述最大功率点电压的电压设定为所述切换阈值，当所述蓄电元件的电压低于或等于所述切换阈值时，所述控制单元向所述电力路径切换单元输出所述路径切换信号以形成通过将所述发电元件连接至所述电压转换单元而将所述发电元件的输出连接至所述蓄电元件侧的路径，以及当所述蓄电元件的电压等于或高于所述切换阈值时，所述控制单元向所述电力路径切换单元输出所述路径切换信号以形成所述发电元件被直接连接至所述蓄电元件侧的路径。
7.根据权利要求6所述的电力控制装置，
其中，当所述蓄电元件的电压低于或等于所述切换阈值且所述发电元件的所述最大功率点电压低于或等于所述发电元件的预先设定的发电输出电压的最大补偿阈值电压时，所述控制单元向所述电力路径切换单元输出所述路径切换信号以形成通过将所述发电元件连接至所述电压转换单元而将所述发电元件的输出连接至所述蓄电元件侧的路径。
8.根据权利要求7所述的电力控制装置，
其中，当所述蓄电元件的电压低于或等于所述切换阈值且所述发电元件的所述最大功率点电压高于所述发电元件的预先设定的所述发电输出电压的所述最大补偿阈值电压时，所述控制单元向所述电力路径切换单元输出所述路径切换信号以形成所述发电元件被直接连接至所述蓄电元件侧的路径。
9.根据权利要求1所述的电力控制装置，还包括：
防回流电路，具有当在所述负载侧的电位高于供电线的电位时防止来自所述负载侧的回流的功能。
10.根据权利要求1所述的电力控制装置，还包括：
限制电路，使用能够限制供电的限制电路来限制供电，使得将所述发电元件的电力提供至在所述负载侧的所述蓄电元件以进行充电，并使得至所述蓄电元件的供电电压变为低于充满电电压的电压。
11.根据权利要求1所述的电力控制装置，还包括：
限制电路，限制供电使得至所述蓄电元件的供电电压变为低于充满电电压的电压，所述限制电路作为使在所述负载侧的所述蓄电元件被所述发电元件向所述蓄电元件提供的电力充电并能限制供电的限制电路，
其中，当所述限制电路限制供电时，所述控制单元使所述防回流电路的防止回流的功能停止。
12.一种当通过转换在发电元件中产生的电力的电压电平来切换电力路径时的电力控制方法，在所述切换中，所述发电元件被连接至能够向在负载侧的蓄电元件提供电压的电压转换单元或者直接被连接至在所述负载侧的所述蓄电元件，所述方法包括：
测量所述发电元件的开路电压；
基于所测量的开路电压来获取所述发电元件的最大功率点电压；
根据至少在所述负载侧的所述蓄电元件的电压与所述发电元件的所述开路电压和所述最大功率点电压中的所述最大功率点电压之间的大小关系来设定切换阈值；以及
根据在所述负载侧的所述蓄电元件与所述切换阈值的比较结果来形成通过将所述发电元件连接至所述电压转换单元而将所述发电元件的输出连接至所述蓄电元件侧的路径或者将所述发电元件直接连接至所述蓄电元件侧的路径。
13.根据权利要求12所述的电力控制方法，
其中，所述电压转换单元包括使输入电压升压的升压系统，将等于或高于所述发电元件的所述最大功率点电压且低于或等于所述发电元件的所述开路电压的电压设定为所述切换阈值，当所述蓄电元件的电压低于或等于所述切换阈值时，形成所述发电元件被直接连接至所述蓄电元件侧的路径，以及当所述蓄电元件的电压等于或高于所述切换阈值时，形成通过将所述发电元件连接至所述电压转换单元而将所述发电元件的输出连接至所述蓄电元件侧的路径。
14.根据权利要求13所述的电力控制方法，其中，当所述蓄电元件的电压等于或高于所述切换阈值且所述发电元件的所述最大功率点电压等于或高于所述发电元件的预先设定的发电输出电压的最小补偿阈值电压时，形成通过将所述发电元件连接至所述电压转换单元而将所述发电元件的输出连接至所述蓄电元件侧的路径。
15.根据权利要求14所述的电力控制方法，其中，当所述蓄电元件的电压等于或高于所述切换阈值且低于或等于所述开路电压以及所述发电元件的所述最大功率点电压低于所述发电元件的预先设定的所述发电输出电压的所述最小补偿阈值电压时，形成所述发电元件被直接连接至所述蓄电元件侧的路径。
16.根据权利要求14所述的电力控制方法，其中，当所述蓄电元件的电压等于或高于所述开路电压且所述发电元件的所述最大功率点电压低于所述发电元件的预先设定的所述发电输出电压的所述最小补偿阈值电压时，在所述蓄电元件侧的端子被开路。
17.根据权利要求12所述的电力控制方法，
其中，所述电压转换单元包括使输入电压降压的降压系统，以及
其中，将低于或等于所述发电元件的所述最大功率点电压的电压设定为所述切换阈值，当所述蓄电元件的电压低于或等于所述切换阈值时，形成通过将所述发电元件连接至所述电压转换单元而将所述发电元件的输出连接至所述蓄电元件侧的路径，以及当所述蓄电元件的电压等于或高于所述切换阈值时，形成所述发电元件被直接连接至所述蓄电元件侧的路径。
18.根据权利要求17所述的电力控制方法，
其中，当所述蓄电元件的电压低于或等于所述切换阈值且所述发电元件的所述最大功率点电压低于或等于所述发电元件的预先设定的发电输出电压的最大补偿阈值电压时，形成通过将所述发电元件连接至所述电压转换单元而将所述发电元件的输出连接至所述蓄电元件侧的路径。
19.根据权利要求18所述的电力控制方法，
其中，当所述蓄电元件的电压低于或等于所述切换阈值且所述发电元件的所述最大功率点电压高于所述发电元件的预先设定的所述发电输出电压的所述最大补偿阈值电压时，形成所述发电元件被直接连接至所述蓄电元件侧的路径。
20.一种馈电系统，包括：
发电元件，产生电力；
蓄电元件，存储在所述发电元件中产生的电力；以及
电力控制装置，将所述发电元件的电力提供至在负载侧的所述蓄电元件，
其中，所述电力控制装置包括电力路径切换单元，能够连接至发电元件并根据路径切换信号将电力路径切换至在负载侧的蓄电元件；电压转换单元，转换在所述发电元件中产生的并通过所述电力路径切换单元提供的电力的电压电平，以使所述电力的电压电平能够被提供至在所述负载侧的所述蓄电元件；特性测量电路，具有测量所述发电元件的开路电压的功能，并基于所测量的开路电压来获得所述发电元件的最大功率点电压；以及控制单元，根据在所述负载侧的所述蓄电元件与切换阈值之间的比较结果向所述电力路径切换单元输出所述路径切换信号，所述切换阈值根据至少在所述负载侧的所述蓄电元件的电压与所述发电元件的所述开路电压和所述最大功率点电压中的所述最大功率点电压之间的大小关系来产生，
其中，所述电力路径切换单元根据所述路径切换信号形成通过将所述发电元件连接至所述电压转换单元而将所述发电元件的输出连接至所述蓄电元件侧的路径，或者将所述发电元件直接连接至所述蓄电元件侧的路径。
21.一种电力控制装置，包括：
控制单元，进行控制以将在发电元件中产生的电力充入在负载侧的蓄电元件中，
其中，所述控制单元监测所述蓄电元件的电压，且当所述蓄电元件的端子在开路期间的电压达到或超过充满电电压时，或者当所述蓄电元件在开路之前的充电电压与所述蓄电元件的所述端子在开路期间的电压之间的差达到或低于给定值时，进行充电控制以停止充电，并根据所述蓄电元件或所述发电元件的电压或电流来改变所述蓄电元件的端子开路时间间隔。
22.根据权利要求21所述的电力控制装置，
其中，所述控制单元监测所述蓄电元件的电压，且当所述蓄电元件的所述端子在开路期间的电压达到或超过所述充满电电压时，或者当所述蓄电元件在开路之前的所述充电电压与所述蓄电元件的所述端子在开路时的电压之间的差达到或低于给定值时，进行充电控制以停止充电，并进行控制使得所述蓄电元件的所述端子开路时间间隔随着所述蓄电元件的电压变高而缩短。
23.根据权利要求21所述的电力控制装置，
其中，所述控制单元监测所述蓄电元件的电压，且当所述蓄电元件的所述端子在开路期间的电压达到或超过所述充满电电压时，或者当所述蓄电元件在开路之前的所述充电电压与所述蓄电元件的所述端子在开路时的电压之间的差达到或低于给定值时，进行充电控制以停止充电，并进行控制使得所述蓄电元件的所述端子开路时间间隔随着所述发电元件的输出电压变高而缩短。
24.根据权利要求21所述的电力控制装置，
其中，当所述蓄电元件的电压等于或高于充满电的开路电压时，或者当所述蓄电元件在开路之前的所述充电电压与所述蓄电元件的所述端子在开路期间的电压之间的差低于或等于给定值时，所述控制单元进行控制以根据所述蓄电元件或所述发电元件的电压或电流来改变所述蓄电元件的所述端子开路时间间隔。
25.根据权利要求21所述的电力控制装置，
其中，所述控制单元进行控制，使得直到所述蓄电元件的电压达到所述充满电电压之前不检测在所述蓄电元件的所述端子开路的情况下的充满电。
26.根据权利要求25所述的电力控制装置，
其中，所述控制单元进行控制，使得在所述蓄电元件的电压达到所述充满电电压之后检测在所述蓄电元件的所述端子开路的情况下的充满电。
27.一种电力控制装置，包括：
控制单元，进行控制以将在发电元件中产生的电力充入在负载侧的蓄电元件中，
其中，所述控制单元监测所述蓄电元件的电压，且当所述蓄电元件的端子在开路期间的电压达到或超过充满电电压时，或者当所述蓄电元件在开路之前的充电电压与所述蓄电元件的所述端子在开路期间的电压之间的差达到或低于给定值时，进行充电控制以停止充电，并进行控制使得直到所述蓄电元件的电压达到所述充满电电压之前不检测在所述蓄电元件的所述端子开路的情况下的充满电。
28.根据权利要求27所述的电力控制装置，
其中，所述控制单元进行控制，使得在所述蓄电元件的电压达到所述充满电电压之后检测在所述蓄电元件的所述端子开路的情况下的充满电。
29.根据权利要求21所述的电力控制装置，还包括：
防回流电路，具有当在所述负载侧的电位高于供电线的电位时防止来自所述负载侧的回流的功能。
30.根据权利要求21所述的电力控制装置，还包括：
限制电路，使用能够限制供电的限制电路来限制供电，使得将所述发电元件的电力提供至在所述负载侧的所述蓄电元件以进行充电，并使得至所述蓄电元件的供电电压变为低于充满电电压的电压。
31.根据权利要求21所述的电力控制装置，还包括：
限制电路，使用能够限制供电的限制电路来限制供电，使得将所述发电元件的电力提供至在所述负载侧的所述蓄电元件以进行充电，并使得至所述蓄电元件的供电电压变为低于充满电电压的电压，
其中，当所述限制电路限制供电时，所述控制单元使所述防回流电路的防止回流的功能停止。
32.一种当对在负载侧的蓄电元件执行从发电元件产生的电力的充电控制时的电力控制方法，包括：
监测所述蓄电元件的电压，且当所述蓄电元件的端子在开路期间的电压达到或超过充满电电压时，或者当所述蓄电元件在开路之前的充电电压与所述蓄电元件的所述端子在开路期间的电压之间的差达到或低于给定值时，进行充电控制以停止充电；以及
根据所述蓄电元件或所述发电元件的电压或电流来改变所述蓄电元件的端子开路时间间隔。
33.根据权利要求32所述的电力控制方法，
其中，所述蓄电元件的所述端子开路时间间隔被控制为随着所述蓄电元件的电压变高而缩短。
34.根据权利要求32所述的电力控制方法，
其中，所述蓄电元件的所述端子开路时间间隔被控制为随着所述发电元件的输出电压变高而缩短。
35.根据权利要求32所述的电力控制方法，
其中，直到所述蓄电元件的电压达到所述充满电电压之前不检测在所述蓄电元件的所述端子开路的情况下的充满电。
36.一种当对在负载侧的蓄电元件执行从发电元件产生的电力的充电控制时的电力控制方法，包括：
监测所述蓄电元件的电压，且当所述蓄电元件的端子在开路期间的电压达到或超过充满电电压时，或者当所述蓄电元件在开路之前的充电电压与所述蓄电元件的所述端子在开路期间的电压之间的差达到或低于给定值时，进行充电控制以停止充电；以及
进行控制使得直到所述蓄电元件的电压达到所述充满电电压之前不检测在所述蓄电元件的所述端子开路的情况下的充满电。
37.根据权利要求36所述的电力控制方法，
其中，在所述蓄电元件的电压达到所述充满电电压之后检测在所述蓄电元件的所述端子开路的情况下的充满电。
38.一种馈电系统，包括：
发电元件，产生电力；
蓄电元件，存储在所述发电元件中产生的电力；以及
电力控制装置，将所述发电元件的电力提供至所述蓄电元件，
其中，所述电力控制装置包括控制单元，所述控制单元对在负载侧的所述蓄电元件执行在所述发电元件中产生的电力的充电控制，以及
其中，所述控制单元监测所述蓄电元件的电压，且当所述蓄电元件的端子在开路期间的电压达到或超过充满电电压时，或者当所述蓄电元件在开路之前的充电电压与所述蓄电元件的所述端子在开路期间的电压之间的差达到或低于给定值时，进行充电控制以停止充电；并根据所述蓄电元件或所述发电元件的电压或电流来改变所述蓄电元件的端子开路时间间隔。
39.一种馈电系统，包括：
发电元件，产生电力；
蓄电元件，存储在所述发电元件中产生的电力；以及
电力控制装置，将所述发电元件的电力提供至所述蓄电元件，
其中，所述电力控制装置包括控制单元，所述控制单元对在负载侧的所述蓄电元件执行在所述发电元件中产生的电力的充电控制，以及
其中，所述控制单元监测所述蓄电元件的电压，且当所述蓄电元件的端子在开路期间的电压达到或超过充满电电压时，或者当所述蓄电元件在开路之前的充电电压与所述蓄电元件的所述端子在开路期间的电压之间的差达到或低于给定值时，进行充电控制以停止充电；并进行控制使得直到所述蓄电元件的电压达到所述充满电电压之前不检测在所述蓄电元件的所述端子开路的情况下的充满电。
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