CN103229386B - 蓄电系统、电子装置、电动车辆以及电力系统 - Google Patents

蓄电系统、电子装置、电动车辆以及电力系统 Download PDF

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Abstract

当电池的电压变得小于预定值或者电池的剩余容量变成0时，停止放电，进一步地，当不能保持系统的电力时，系统自动断电以进入断电状态。当确定来自电池监控器（11）的电池的电压或者SOC小于定义值时，放电控制开关（22）断开。与端子（T1）和（T2）之间的电压对应的电压（Vx）被输入到控制单元（21）的A/D端口，并且监控电压（Vx）的值。当确定输入到A/D端口的电压（Vx）小于预定值时，控制器（21）断开开关电路（12），电池监控器（11）的电源被断电。同时，控制开关（25）通过开关控制信号（S1）断开。结果，DC-DC转换器（24）的操作停止并且系统断电。

Description

蓄电系统、电子装置、电动车辆以及电力系统
技术领域
本公开涉及蓄电系统、使用来自蓄电系统的电力的电子装置和电动车辆、以及电力系统。
背景技术
近来，诸如锂离子电池的蓄电池的应用已经迅速扩大到蓄电装置，在蓄电装置中，蓄电池与诸如光伏电池和风力发电、汽车蓄电电池等的新能源系统组合。在多个诸如单位电池（电力电池，还称为电池；在以下的描述中，简单地适当称为电池）的蓄电装置被用来产生大量电力的情况下，采用了其中多个蓄电模块串联连接的配置。在蓄电模块中，多个（例如，四个）电池并联和/或串联连接以构成电池组。大量电池组存放在外壳中并且配置了蓄电模块（还称为组装电池）。
此外，将多个蓄电模块彼此连接并为多个蓄电模块提供共用的控制装置的配置（这样的配置称为电池系统）是已知的。该配置使得每个蓄电模块都包括处理装置（微处理器MPU）并且通过通信装置在MPU和控制装置之间通信。
在电池系统中，要求在电池电压变得等于或低于预定电压时或者当电池单元的SOC（充电状态）变成基本为0时将蓄电系统关断（或断电），以防止电池的过放电。当输入充电电压时，为了从关断状态返回到充电状态，要求进行控制以检测充电电压的输入以从关断状态返回到充电状态。即使在关闭状态下，也要求向用于控制的电路供电。以下的专利文献1公开，当检测到过放电时，其进入关断状态，并且通过减小在关断状态下流到电路的电流来防止放电，从而使得可以长时期地向电路供电。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开第06-104015号
发明内容
本发明所要解决的技术问题
尽管在上述专利文献1中采用了降低在关断状态下放电电流的对策，但是不可能将放电电流设置为0。因此，当在关断状态下经过了长时间段时，电池容量减小并且到电路的电力变得匮乏，因此存在不能从关断状态开始充电的可能性。此外，当电池（诸如蓄电模块）的数量变化时，最小所需充电电压变化。通常，并没有执行考虑充电电压的这种变化而从关断状态恢复到充电状态。
因此，一个目标在于提供一种能够将关断状态的放电电流设置为0并且能够考虑到连接的电池数量的差异从关断状态恢复到充电的蓄电系统、电子装置、电动车辆以及电力系统。
问题的解决方案为如下的蓄电系统，其包括：蓄电单元，能够充电和放电；正端子和负端子，电源和负载中的至少一个连接至所述正端子和负端子；正电源线，设置在蓄电单元的正电极侧和正端子之间；负电源线，设置在蓄电单元的负电极侧和负端子之间；放电控制开关装置，插入在正电源线和负电源线之一中；检测单元，检测蓄电单元的电压和容量中的至少一个；控制器基于来自检测单元的检测信息控制放电控制开关装置；控制电源单元，连接至正电源线和负电源线，以向控制器提供与正端子和负端子之间的电压相对应的电压；以及控制开关，根据来自控制器的指令断开控制电源单元，其中当检测单元检测到在放电控制开关装置导通而放电时蓄电单元的电压和容量中的至少一个小于放预定值时，控制器断开放电控制开关装置，之后控制器断开检测单元的电力，并且控制开关断开控制电源单元，从而停止蓄电单元的放电。
根据这种配置，当蓄电单元不工作时，可以自动停止放电。在停止之后，检测单元和控制器的电力断开，从而不需要电力处于断电状态，并且可以解决蓄电单元放电并且不可能通过检测充电电压的输入来开始充电这一可能性。
本公开的蓄电系统是如下的蓄电系统，包括：蓄电单元，能够充电和放电；正端子和负端子，电源和负载中的至少一个连接至所述正端子和负端子；正电源线，设置在蓄电单元的正电极侧和正端子之间；负电源线，设置在蓄电单元的负电极侧和负端子之间；控制器；控制电源单元，连接至正电源线和负电源线，以向控制器提供与正端子和负端子之间的电压相对应的电压；比较单元，通过由正端子和负端子之间的电压形成的电源电压运行并且通过将输入到比较单元的与正端子和负端子之间的电压相对应的电压与基准电压相比较生成输出；以及控制开关，根据来自控制器的指令断开控制电源单元以及根据来自比较单元的指令导通控制电源单元，其中当在未执行充电和放电的断开状态下输入到所述比较单元的电压大于基准电压时，所述控制开关根据来自所述比较单元的指令导通所述控制电源单元，以及控制器导通检测单元的电力，以开始蓄电单元的充电。
根据这种配置，可以检测充电电压的输入以在放电停止之后开始充电。由于比较单元的电源电压由输出电压形成，因此，比较单元在断电状态下不要求电源。此外，通过根据蓄电单元的连接的蓄电装置的数量改变比较单元的输入电压和基准电压中的一个，可以检测与连接的蓄电装置的数量对应的充电电压的输入。
本公开的蓄电系统是如下的蓄电系统，其包括：蓄电单元，能够充电和放电；正端子和负端子，电源和负载中的至少一个连接至所述正端子和负端子；正电源线，设置在蓄电单元的正电极侧和正端子之间；负电源线，设置在蓄电单元的负电极侧和负端子之间；放电控制开关装置，插入在正电源线和负电源线之一中；检测单元，检测蓄电单元的电压和容量中的至少一个；控制器，基于来自检测单元的检测信息控制放电控制开关装置；控制电源单元，连接至正电源线和负电源线，以向控制器提供与正端子和负端子之间的电压相对应的电压；比较单元，通过由正端子和负端子之间的电压形成的电源电压运行并且通过将输入到比较单元的与正端子和负端子之间的电压相对应的电压与基准电压相比较生成输出；以及控制开关，根据来自控制器的指令断开控制电源单元以及根据来自比较单元的指令导通控制电源单元，其中当所述检测单元检测到在所述放电控制开关装置导通而放电时所述蓄电单元的电压和容量中的至少一个小于预定值时，所述控制器断开所述放电控制开关装置，之后，所述控制器断开所述检测单元的电力，并且所述控制开关断开所述控制电源单元，从而停止所述蓄电单元的放电，当在未执行充电和放电的断开状态下输入到所述比较单元的电压变得大于基准电压时，所述控制开关根据来自所述比较单元的指令导通所述控制电源单元，以及所述控制器导通所述检测单元的电力，以开始所述蓄电单元的充电。
本公开是一种蓄电系统，其为连接至蓄电系统的电子装置供电。
本公开是从上述蓄电系统接受供电的电子装置。
本公开是一种电动车辆，包括：转换装置，从上述蓄电系统接受供电并且将电力转换成车辆的驱动力，以及控制装置，基于关于蓄电系统的信息执行关于车辆控制的信息处理。
本公开是一种电力系统，设置有通过网络向/从另一装置发送/接收信号的电力信息发送/接收单元，并且该电力系统基于发送/接收单元接收的信息执行上述蓄电系统的充电/放电控制。
本公开是一种电力系统，从上述蓄电系统接受供电或者将来自发电装置或电力网络的电力提供到蓄电系统。
本发明的效果
当蓄电单元停止工作时，放电可以自动停止。在停止之后，检测单元和控制器的电力断开，从而使得在断开状态下不需要电力，并且可以解决蓄电单元放电以及不可能通过检测充电电压的输入来开始充电的可能性。此外，可以检测充电电压的输入以在停止放电后开始充电。此外，通过根据连接的蓄电单元的蓄电装置的数量改变比较单元的输入电压和基准电压之一，可以检测与连接的蓄电装置的数量对应的充电电压的输入。
附图说明
图1是蓄电系统的实例的框图。
图2是蓄电系统的另一实例的框图。
图3是说明蓄电系统的具体配置的框图。
图4是图3的一部分的更详细的框图。
图5是用于说明图4的示意图。
图6是用于说明电力断开时的操作的流程图。
图7是用于说明电力导通时的操作的流程图。
图8是示出蓄电系统的应用的框图。
图9是示出蓄电系统的应用的框图。
具体实施方式
尽管以下描述的实施例是具有技术上优选的各种限定的本发明的优选具体实例，但是除非在以下的说明书中特别描述限制本发明，否则本发明的范围不限于该实施例。
<蓄电系统概况>
在其中使用诸如电池单元的大量蓄电装置用于生成大量电力的情况下，采用了其中多个蓄电单元（以下，称为蓄电模块）彼此连接并提供有多个蓄电模块共用的控制装置的配置。这种配置被称为电池系统。蓄电模块是通过组合诸如锂离子蓄电池的多个电池单元和控制器而获得的单元。
如图1所示，N个蓄电模块MOD1至MODN串联连接。蓄电模块MOD1至MODN通过绝缘单元IS连接到接口总线BS。在每个蓄电模块MOD上设置有绝缘接口IF，用于将模块控制器CNT连接至外部接口总线BS。绝缘接口IF用于使蓄电模块MOD与接口总线BS绝缘。此外，每个模块控制器都连接至所有ICNT的控制装置（以下，适当地称为输出控制器），并且输出控制器ICNT执行充电和放电的管理以及进行管理以抑制劣化等。
串行接口用作蓄电模块中的总线以及用于将蓄电模块MOD1至MODN和输出控制器ICNT连接的总线BS。SM总线（系统管理总线）等具体用作串行接口。例如，可以使用I2C总线。I2C总线是用于通过使用两个信号线（SCL（串行时钟）和双向SDA（串行数据））进行通信的同步串行通信。
每个蓄电模块MOD的控制器CNT和输出控制器ICNT彼此通信。即，输出控制器ICNT接收每个蓄电模块的内部状态的信息并且管理每个蓄电模块的充电过程和放电过程。输出控制器ICNT将串联连接的N个蓄电模块的输出提供到负载。蓄电模块可以彼此连接。例如，一个蓄电模块的输出电压设置为80V，并且在N=1至N=5的情况下，从输出控制器ICNT生成（80V至400V）的输出电压。
图2示出了蓄电系统的另一实例。在另一实例中，N个蓄电模块MOD1至MODN串联连接。蓄电模块MOD1至MODN中的每个都包括用于使蓄电模块彼此绝缘的绝缘接口。每个蓄电模块的模块控制器通过作为绝缘接口的光电耦合器IFS1至IFSN与上面或下面的蓄电模块通信，或者与外部输出控制器通信。
输出控制器ICNT连接至最下方的蓄电模块MOD1。输出控制器ICNT控制整个电池系统。输出控制器ICNT接收每个蓄电模块的内部状态的信息，并且向每个蓄电模块提供充电电流和放电电流以及阻断来自每个蓄电模块的充电电流和放电电流，从而控制每个蓄电模块的充电和放电。
<蓄电系统>
参照图3描述了电池系统。例如，电池单元BT由上述蓄电模块中的一个或多个组成。根据应用等适当地设置串联连接的电池的数量。电池单元BT设置有作为检测单元的电池监控器11，其检测每个电池的电压并且进一步计算SOC（充电状态）。电池单元BT的输出电压通过开关电路12提供作为电池监控器11的电源电压。同时，尽管开关电路12实际上设置在电池监控器11中，但是这是为了描述方便，这从电池监控器11单独示出。
输出控制器ICNT的控制器21通过接口BS被告知每个电池的电压达到了设定上限值或设定下限值，并且被告知SOC等。例如，控制器21为由CPU（中央处理单元）等组成的微计算机。控制器21具有其中ROM（只读存储器）、RAM（随机存取存储器）等连接至CPU的配置。控制器PR通过执行ROM中存储的程序来管理电池单元BT。
正电源线L1设置在电池单元BT的电池的正电极侧和正端子T1之间，并且负电源线L2设置在电池的负电极侧和负端子T2之间。电源42或负载43通过输出控制器41连接至端子T1和T2。电源42对电池单元BT的电池充电，并且电池单元BT的电池的电力被提供到负载43。
电源42时通过整流供电网络（商用电源）或者利用可再生能源的发电装置（太阳能电池板和风力发电装置）的交流电源形成的直流电源。负载43例如是家用电子装置，并且一般地，蓄电系统的直流电被转换成交流电以提供到电子装置。输出控制器41控制从电源42和负载43进行选择以连接至端子T1和T2。
例如，当太阳能电池板用作电源42时，其发电量根据天气、时间段等而变化。因此，在太阳能电池板的发电量很大的白天，蓄电系统的电池单元BT的电池用太阳能电池板的输出充电，并且太阳能电池板输出被提供到负载43。太阳能电池板在夜间不发电，从而使得从蓄电系统的电池单元BT的电池向负载43供电。输出控制器41执行这种控制。然而，该控制仅仅是简单的实例，并且考虑到负载43的功耗或者通过组合商用电源的使用，可以执行更复杂的控制。当使用这种电源42时，要求在向端子T1和T2提供充电电力时，处于断电状态的蓄电系统开始充电。
充电控制开关22和放电控制开关23插入到正电源线L1和负电源线L2中的一个中，例如，正电源线L1。例如，MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）可以用作开关。二极管22a被连接为相对于放电电流在正向方向与充电控制开关22并联。二极管23a被连接为相对于充电电流在正向方向与放电控制开关23并联。
充电控制开关22和放电控制开关23中的每个都通过控制器21导通或断开。即，在充电时，充电控制开关22导通并且放电控制开关23断开，这样充电电流通过二极管23a和充电控制开关22被提供到电池单元BT的电池。在放电时，充电控制开关22断开并且放电控制开关23导通，这样放电电流通过二极管22a和放电控制开关23被提供到负载。同时，充电控制开关22和放电控制开关23还可以插入到负电源线L2中。
电源电压从作为电源单元的DC-DC转换器24提供到控制器21。输入电压从充电控制开关22和放电控制开关23之间的电源线L1提供到DC-DC转换器24。因此，不仅来自电池单元BT的电压，还有来自连接至端子T1和T2的电源42的电压，都被输入到DC-DC转换器24。DC-DC转换器24的负侧通过控制开关25连接至负电源线L2。控制开关25允许DC-DC转换器24以导通状态运行，并且这不允许DC-DC转换器24以断开状态运行。DC-DC转换器24从+80V至+400V的输入电压形成+12V的电源电压，并且所形成的电源电压被提供到控制器21。
控制开关25通过从控制器21输出的开关控制信号S1而断开。当控制器21从电池监控器11被告知任意电池的电压达到设定下限值或者SOC达到预先设定的值时，其输出控制信号以断开放电控制开关23。例如，当剩余容量达到0%时，放电控制开关23被断开。该操作防止了电池的过放电。
此外，当端子T1和T2之间的电压被提供到控制器21并且控制器21确定该电压小于预先设定的定义值（阈值）时，其输出断开电池监控器11的开关电路12的控制信号以及开关控制信号S1。电阻26和可变电阻27的串联电路插在端子T1和T2之间。如后面描述的，根据连接的电池单元BT的电池的数量，由开关单元设置可变电阻27的电阻值。开关单元由用户设置。
在电阻26和可变电阻27的连接点上生成的电压Vx被提供到控制器21的A/D（模拟/数字）端口，以被转换成数字信号。电压Vx小于定义值的事实意味着DC-DC转换器24不能形成控制器21运行所需的电源电压。当端子T1和T2之间的电压减小到这种状态时，开关电路12断开以断电。在断电状态下，电流不会流到电池监控器11、控制器21以及DC-DC转换器24。
在断电状态下，当充电所需的电压从电源42施加到端子T1和T2时，开始充电。比较器29被设置作为比较单元，用于检测对端子T1和T2充电所需的电压的施加。电阻26和可变电阻27的连接点上生成的电压Vx被提供到比较器29的正输入端子。例如由齐纳二极管30形成的+15V的电源电压被提供到比较器29的正电源端子，并且其负电源端子连接至电源线L2。齐纳二极管30的正极连接至电源线L2并且其负极通过电阻31连接至电源线L1。
此外，比较器29的电源电压被电阻32和33划分，以形成基准电压Vref。基准电压Vref被提供到比较器29的负输入端子。当输入的两个电压之间的关系满足（Vx>Vref）时，比较器29生成高电平比较输出，而在其他情况下生成低电平比较输出。比较器29的比较输出作为开关控制信号S2被提供到控制开关25。当开关控制信号S2是高电平信号时，控制开关25导通。
参照图4和图5描述了可变电阻27的实例。同时，尽管在图4中未示出，与图3中的配置相同，从比较器29输出的开关控制信号S2被提供到控制开关25。例如，电阻r1和开关S1的串联电路、电阻r2和开关S2的串联电路、电阻r3和开关S3的串联电路、以及电阻r4和开关S4的串联电路并联连接。由开关S1至S4构成的开关单元28被配置为使得用户可以通过操作来设置。例如，电阻r1至r4之间的关系被设置为（r1=4r4，r2=3r4，并且r3=2r4）。
如图5所示，根据连接的电池单元BT的电池模块（由多个单元的串联链接组成）的数量（1至12）来设置开关单元28，并且通过开关单元28的设置来确定电阻r1至r4的连接。例如，当串联连接的数量为1时，只有开关S1导通，并且可变电阻27的组合电阻变成R1(=r1)。这样，满足了（Vx>Vref），并且确定了从比较器29的输出是高电平输出所需的导通电压V1。开电压V1是由电源42施加到电阻26和可变电阻27的串联连接的电压。
例如，当串联的数量为7时，开关S1、S2、和S3导通并且可变电阻27的组合电阻变成R7(=r1/r2/r3(/表示并联)。确定了从比较器29的输出是高电平输出所需的导通电压V7。此外，当连接的单元的数量为12时，开关S3和S4导通，并且可变电阻27的组合电阻变成R12(=r3/r4)。确定了从比较器29的输出是高电平输出所需的导通电压V12。
串联连接的电池模块的数量越大，对电池单元BT充电所需的充电电压越高，因此设置了可变电阻27。如上所述，通过开关单元28的设置来设定可变电阻27的电阻值。即，满足了组合电阻的关系（R1>R2>R3>R4>R5>R6>R7>R8>R9>R10>R11>R12）并且满足了导通电压的关系（V1<V2<V3<V4<V5<V6<V7<V8<V9<V10<V11<V12）。例如，当串联的数量为最小数目1时，导通电压V1大约为45V，而当串联的数量为最大数目12时，导通电压V12大约为670V。
同时，尽管图4中没有示出，但是齐纳二极管连接为与可变电阻27平行，并且使得提供到控制器21的A/D端口的电压等于或低于齐纳二极管的齐纳电压。
<断电操作>
参照图6中的流程图描述了停止放电并断开控制器21和电池监控器11的电力的断电操作。通过根据预先存储在ROM等中的程序控制控制器21来执行流程图中示出的操作。
在第一步骤ST1，通过通信经由接口总线BS从电池监控器11获得每个电池的电压或电池单元BT的SOC。在步骤ST2，确定所获得的电压或SOC是否小于定义值（阈值）。当确定所获得的电压或SOC小于定义值时，放电控制开关23断开。据此，放电停止。同时，充电控制开关22在放电时断开。
在步骤ST4，将对应于端子T1和T2之间的电压的电压Vx输入到控制器21的A/D端口，并且监控其值。对于电压Vx，不仅监控电池单元BT的电压，而且在输入来自电源42的电压时，还监控电源42的电压。在步骤ST5，确定输入到A/D端口的电压Vx是否小于定义值。
在步骤ST6，当确定电压Vx小于定义值时，控制器21断开开关电路12，以断开电池监控器11的电力。同时，控制开关25由开关控制信号S1断开。结果，DC-DC转换器24的操作停止。其以这种方式断电。在断电状态下，电池监控器11、控制器21、和DC-DC转换器24的电流不流动，并且没有功耗。
<通电操作>
参照图7描述了从断电状态开始充电的操作控制。在断电状态下，通过比较器29来监控在端子T1和T2之间时间的电压（步骤ST11）。在步骤ST12，确定电压是否大于定义值。当电压大于定义值时，比较器29生成高电平输出。可变电阻27的电阻值根据电池单元BT的串联连接的电池模块的数量而改变，并且即使基准电压Vref恒定，当根据串联连接的数量的导通电压被施加到端子T1和T2时，来自比较器29的输出也变成高电平输出。
当在步骤ST12确定电压大于定义值时，在步骤ST13，控制开关25通过来自比较器29的输出（开关控制信号S2）而导通。结果，在步骤AT14，DC-DC转换器24的电力导通，并且电力被提供之控制器21。通过控制器21的控制，充电控制开关22导通并且开关电路12导通，这样电池监控器11的电力导通（步骤ST15）。然后，如在步骤ST16描述的，开始对电池单元BT的电池充电，并且开始监控电池的电压和电池单元BT的SOC。
根据上述公开，当电池的电压变得小于定义值或者电池的剩余容量达到0（或者变得非常小）时，停止放电，并且进一步地，当不能保持系统的电力时，系统自动断电以进入断电状态。进一步地，当输入了能够对电池充电的电力时，系统的电力自动导通并且电池被监控。因此，可以防止由于过放电而引起的电池劣化并且仅在电池剩余电量时执行系统的操作。进一步地，即使在断电状态下，也可以检测电力的输入以开始充电。
在以上的说明书中，将锂离子蓄电池用作蓄电装置。然而，还可以使用不同于锂离子蓄电池的蓄电池。此外，还可以使用诸如电双层电容器的不同于蓄电池的蓄电装置。
本公开是蓄电系统，其为连接至上述蓄电系统的电子装置供电。
本公开是从上述蓄电系统接受供电的电子装置。
本公开是设置有电力信息发送/接收单元以通过网络向/从另一装置发送/接收信号的电力系统，其基于通过发送/接收单元接收的信息执行上述蓄电系统的充电/放电控制。
本公开是电力系统，其从上述蓄电系统被供电或者从发电装置或电力网络为蓄电系统供电。
电子装置和电力系统被实施为例如家庭供电系统。进一步地，这被实施为与外部电源网络合作有效地供电的系统。
此外，本公开是电动车辆，其包括：转换装置，其从上述蓄电系统被供电，并且将电力转换成车辆的驱动力；以及控制装置，其基于关于蓄电系统的信息执行关于车辆控制的信息处理。
<作为应用的家庭蓄电系统>
参照图8描述了将本公开应用到家庭蓄电系统的实例。例如，在家庭101的蓄电系统100中，通过供电网络109、信息网络112、智能仪表107、电力枢纽108等从诸如热发电站102a、核发电站102b以及水电发电站102c的集中供电系统102为蓄电装置103供电。同时，从诸如家用发电装置104的独立电源为蓄电装置103供电。提供到蓄电装置103的电力被存储。通过使用蓄电装置103提供家庭101中使用的电力。类似的蓄电系统不仅可以在家庭101中使用，还可以在办公楼中使用。
家庭101设置有发电装置104、功耗装置105、蓄电装置103、用于控制每个装置的控制装置110、智能仪表107、以及用于获得各种信息的传感器111。每个装置都通过供电网络109和信息网络112连接。光伏电池、燃料电池等用作发电装置104并且所生成的电力被提供到功耗装置105和/或蓄电装置103。功耗装置105是冰箱105a、空调105b、电视接收器105c、沐浴器105d等。进一步地，功耗装置105包括电动车辆106。电动车106是电动汽车106a、混合动力汽车106b以及电动摩托车106c。
上述公开的蓄电系统被应用于蓄电装置103。蓄电装置103由蓄电池或电容器组成。例如，其由锂离子电池组成。锂离子电池可以是静态式或者可以由电动车辆106使用。智能仪表107具有测量商业供电的使用量并将测量的使用量发送到供电公司的功能。电力网络109可以是直流馈电、交流馈电、以及无接触馈电中的任一个或者可以通过组合这些中的多个来获得。
例如，各传感器111包括运动传感器（motionsensor）、亮度传感器、物体检测传感器、功耗传感器、震动传感器、接触传感器、温度传感器、红外传感器等。由各传感器111获得的信息被发送到控制装置110。通过来自传感器111的信息，可以指出天气条件、人的状况等，并且自动控制功耗装置105，从而使能量消耗最小化。此外，控制装置110可以通过以太网将关于家庭101的信息发送到外部供电公司等。
电力枢纽108执行诸如将电力线分支、直流交流转换等的处理。连接至控制装置110的信息网络112的通信系统包括使用诸如UART（通用异步收发器）的通信接口的方法以及根据诸如蓝牙、Zigbee和Wi-Fi的无线通信标准使用传感器网络的方法。蓝牙系统被应用于多媒体通信并且能够执行一到多通信。Zigbee使用IEEE（电气和电子工程师学会）802.15.4的物理层。IEEE802.15.4是称为PAN（个人区域网络）或W（无线）PAN的短距离无线网络标准的名称。
控制装置110连接至外部服务器113。服务器113可以由家庭101、供电公司和服务提供商中的任一个来管理。服务器113发送/接收的信息是功耗信息、生活模式信息、充电、天气信息、自然灾害信息以及关于电力贸易的信息。信息可以从家用功耗装置（诸如电视接收器）发送/接收或者可以从家庭外部的装置（诸如移动电话）发送/接收。信息还可以显示在诸如电视接收器、移动电话、PDA（个人数字助理）的具有显示功能的装置上。
控制每个单元的控制装置110由CPU（中央处理单元）、RAM（随机存取存储器）、ROM（只读存储器）等组成，并且在该实例中存储在蓄电装置103中。控制装置110通过信息网络112连接至蓄电装置103、家用发电装置104、功耗装置105、各传感器111以及服务器113，并且例如具有调节商业用电的使用量以及发电量的功能。同时，除此之外，其还可以具有执行电力市场等的电力贸易的功能。
如上所述，不仅诸如热电102a、核电102b和水力电102c的集中供电系统102的电力，而且还有家用发电装置104生成的电力（光伏发电和风力发电），都可以存储在蓄电装置103中。因此，即使在家用发电装置104生成的电力变化时，也可以进行控制，使得待发送到外部的电量恒定或者在需要时放电。例如，还可以在蓄电装置103中存储由光伏发电获得的电力并且夜晚在蓄电装置103中存储廉价的深夜电力，这样，在电费昂贵时，将蓄电装置103中存储的电力放电以在白天使用。
同时，尽管在该实例中描述了将控制装置110存储在蓄电装置103中的实例，但是其可以存储在智能仪表107中或者可以是独立装置。此外，蓄电系统100可以用于集体住宅中的多个家庭或者可以用于多个单户家庭。
<作为应用的车辆中的蓄电系统>
参照图9描述了将本公开应用于车辆的蓄电系统的实例。图9中示意性示出了采用本公开所应用的串联混合动力系统的混合动力汽车的配置实例。串联混合动力系统是车辆，其通过使用由引擎驱动的发电机生成的电力或者临时存储在电池中的电力，通过电力/驱动力转换装置运行。
混合动力汽车200配备有引擎201、发电机202、电力/驱动力转换装置203、驱动轮204a和204b、轮205a和205b、电池208、车辆控制装置209、各传感器210以及充电口211。上述攻来的蓄电系统应用于电池208。
混合动力汽车200通过作为电源的电力/驱动力转换装置203运行。电力/驱动力转换装置203的实例是发送机。电力/驱动力转换装置203通过电池208的电力运行，并且电力/驱动力转换装置203的旋转力被传送到驱动车轮204a和204b。同时，通过在必要的地方使用直流交流（DC-AC）或反向转换（AC-DC转换），交流马达和直流马达可以用作电力/驱动力转换装置203。各传感器210通过车辆控制装置209控制引擎转速或控制未示出的节流阀（节流开口）的开口。各传感器210包括速度传感器、加速传感器、引擎转速传感器等。
引擎201的旋转力被传送到发电机202，并且可以在电池208中存储通过旋转力由发电机202生成的电力。
当混合动力车辆通过未示出的制动机构减速时，减速时的阻力被施加到电力/驱动力转换装置203作为旋转力，并且通过旋转力由电力/驱动力转换装置203生成的再生电力存储在电池208中。
电池208还可以连接至混合动力汽车外部的电源，通过作为入口的充电口211从外部电源接受供电，并且存储接收的电力。
尽管未示出，但是其还可以设置有信息处理装置，其基于关于蓄电池的信息执行关于车辆控制的信息处理。这种信息处理装置包括信息处理装置，例如，其基于关于电池的剩余电量的信息显示电池剩余电量。
同时，上面还描述了串联混合动力汽车，其通过使用由引擎操作的发电机生成的电力或者临时存储在电池中的电力通过马达运行。然而，该公开还有效地应用于并联混合动力车辆，其适当地切换三个系统以仅通过引擎运行、仅通过马达运行、以及通过引擎和马达运行，其中，引擎和马达的输出是驱动源。此外，本公开还有效地应用于所谓的电动车辆，其通过仅由驱动马达而不使用引擎驱动来运行。
参考标号列表
MOD、MOD1至MODN：蓄电模块
ICNT：输出控制器
BS：总线接口
BT：电池单元
L1、L2：电源线
11：电池监控器
12：开关电路
21：控制器
22：充电控制开关
23：放电控制开关
24：DC-DC转换器
25：控制开关
27：可变电阻
29：比较器
30：齐纳二极管
42：电源
43：负载

Claims (13)

1.一种蓄电系统，包括：
蓄电单元，能够充电和放电；
正端子和负端子，电源和负载中的至少一个连接至所述正端子和负端子；
正电源线，设置在所述蓄电单元的正电极侧和所述正端子之间；
负电源线，设置在所述蓄电单元的负电极侧和所述负端子之间；
放电控制开关装置，插入在所述正电源线和所述负电源线之一中；
检测单元，检测所述蓄电单元的电压和容量中的至少一个；
控制器，基于来自所述检测单元的检测信息控制所述放电控制开关装置；
控制电源单元，连接至所述正电源线和所述负电源线，以向所述控制器提供与所述正端子和所述负端子之间的电压相对应的电压；以及
控制开关，根据来自所述控制器的指令断开所述控制电源单元，其中
当所述检测单元检测到在所述放电控制开关装置导通而放电时所述蓄电单元的所述电压和所述容量中的至少一个小于预定值时，所述控制器断开所述放电控制开关装置，之后
所述控制器断开所述检测单元的电力，并且所述控制开关断开所述控制电源单元，从而停止所述蓄电单元的放电。
2.一种蓄电系统，包括：
蓄电单元，能够充电和放电；
正端子和负端子，电源和负载中的至少一个连接至所述正端子和负端子；
正电源线，设置在所述蓄电单元的正电极侧和所述正端子之间；
负电源线，设置在所述蓄电单元的负电极侧和所述负端子之间；
检测单元，检测所述蓄电单元的电压和容量中的至少一个；
控制器；
控制电源单元，连接至所述正电源线和所述负电源线，以向所述控制器提供与所述正端子和所述负端子之间的电压相对应的第一电压；
比较单元，通过由所述正端子和所述负端子之间的电压形成的电源电压运行并且通过将输入到所述比较单元的与所述正端子和所述负端子之间的电压相对应的第二电压与基准电压相比较而生成输出；以及
控制开关，根据来自所述控制器的指令断开所述控制电源单元并根据来自所述比较单元的指令导通所述控制电源单元，其中
当在未执行充电和放电的断开状态下输入到所述比较单元的电压大于基准电压时，所述控制开关根据来自所述比较单元的指令导通所述控制电源单元，以及
所述控制器导通检测单元的电力，以开始所述蓄电单元的充电。
3.一种蓄电系统，包括：
蓄电单元，能够充电和放电；
正端子和负端子，电源和负载中的至少一个连接至所述正端子和负端子；
正电源线，设置在所述蓄电单元的正电极侧和所述正端子之间；
负电源线，设置在所述蓄电单元的负电极侧和所述负端子之间；
放电控制开关装置，插入在所述正电源线和所述负电源线之一中；
检测单元，检测所述蓄电单元的电压和容量中的至少一个；
控制器，基于来自所述检测单元的检测信息控制所述放电控制开关装置；
控制电源单元，连接至所述正电源线和所述负电源线，以向所述控制器提供与所述正端子和所述负端子之间的第一电压相对应的电压；
比较单元，通过由所述正端子和所述负端子之间的电压形成的电源电压运行并且通过将输入到所述比较单元的与所述正端子和所述负端子之间的电压相对应的第二电压与基准电压相比较生成输出；以及
控制开关，根据来自所述控制器的指令断开所述控制电源单元以及根据来自所述比较单元的指令导通所述控制电源单元，其中
当所述检测单元检测到在所述放电控制开关装置导通而放电时所述蓄电单元的电压和容量中的至少一个小于预定值时，所述控制器断开所述放电控制开关装置，之后
所述控制器断开所述检测单元的电力，并且所述控制开关断开所述控制电源单元，从而停止所述蓄电单元的放电，
当在未执行充电和放电的断开状态下输入到所述比较单元的电压变得大于基准电压时，所述控制开关根据来自所述比较单元的指令导通所述控制电源单元，以及
所述控制器导通所述检测单元的电力，以开始所述蓄电单元的充电。
4.根据权利要求3所述的蓄电系统，其中，充电时导通的充电控制开关装置被插入到插入有所述放电控制开关装置的线中，以及
输入电压从所述充电控制开关装置和所述放电控制开关装置的连接点被提供至所述控制电源单元。
5.根据权利要求1、3或4所述的蓄电系统，其中，当在所述控制器断开所述放电控制开关装置之后，输入到所述控制器的电压小于预定电压时，断开所述检测单元的电力，并且断开所述控制电源单元。
6.根据权利要求4所述的蓄电系统，其中，所述蓄电单元的蓄电装置的数量是可变的，并且所述控制电源单元根据所述数量从所述输入电压形成所述控制器的恒定电力。
7.根据权利要求2、3或4所述的蓄电系统，其中，所述蓄电单元的蓄电装置的数量是可变的，并根据所述蓄电装置的数量切换所述比较单元的输入电压和所述基准电压中的一个。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的蓄电系统，其中，连接至所述正端子和所述负端子的所述电源是从可再生能源发电的发电装置。
9.一种蓄电系统，包括根据权利要求1至8中任一项所述的蓄电系统，为连接至所述蓄电系统的电子装置供电。
10.一种电子装置，从根据权利要求1至8中任一项所述的蓄电系统接受供电。
11.一种电动车辆，包括：
转换装置，从根据权利要求1至8中任一项所述的蓄电系统接受供电并且将电力转换成车辆的驱动力；以及
控制装置，基于关于所述蓄电系统的信息执行关于车辆控制的信息处理。
12.一种电力系统，包括：
电力信息发送/接收单元，通过网络向/从另一装置发送/接收信号，其中
所述电力系统基于由所述发送/接收单元接收的信息执行根据权利要求1至8中任一项所述的蓄电系统的充电/放电控制。
13.一种电力系统，从根据权利要求1至8中任一项所述的蓄电系统接受供电或者将来自发电装置或电力网络的电力提供到所述蓄电系统。
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