CN104247198B - 电源系统以及电源系统的充放电控制方法 - Google Patents

Abstract

电源系统具备外部电源(3)、多个电池组件(2)、和连接组件(1)，从外部电源(3)向各电池组件(2)供给电力来进行充电，在外部电源(3)的输出下降状态下，从电池组件(2)向驱动对象设备(40)供给电力。连接组件(1)具备将多个电池组件(2)并联连接的并联线(8)、将各电池组件(2)与并联线(8)连接的连接部(9)、和对连接部(9)的连接状态进行控制的控制部(10)，经由外部连接开关(7)与外部电源(3)的电力供给线(5)连接。控制部(10)对如下模式进行切换来对多个电池组件(2)进行充放电：一边使各电池组件(2)均匀化一边进行预充电的平衡充电模式；通常充电模式；充满电模式；从各电池组件(2)向电力供给线(5)供给电力的通常放电模式；放电停止模式；和驱动停止模式。

Description

电源系统以及电源系统的充放电控制方法

技术领域

本发明涉及利用从商用电源供给的电力来对具备多个电池单体的电池组件进行充电，当从商用电源供给的电力下降时，输出被充电后的电池组件的电力的电源系统，尤其涉及将商用电源的电力储存在多个电池组件中来增大输出的电源系统以及电源系统的充放电控制方法。

背景技术

已知一种与移动电话的基站、信号机等连接，在商用电源停电时供给电力的备用电源装置。这种备用电源构成为与驱动对象设备连接，若检测到在商用电源中发生了异常，则对驱动对象设备供给规定的电力。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2012/043723号

发明内容

在这种备用电源装置中，为了能够更大容量地实现长时间的电力供给，可以考虑将多个电池组件并联连接。但是，在此情况下，存在如下问题：若多个电池组件的输出电压不一致，则会产生输出的一部分不被供给至驱动对象设备而被供给至其他电池组件等的不良状况。

本发明为了解决现有的这种问题点而作，其主要目的在于，提供一种将多个电池组件并联连接来设为大容量，同时能够对这些电池组件均匀地充电并稳定地利用的电源系统以及电源系统的充放电控制方法。

为了解决上述课题，根据本发明的电源系统，具备：与外部的商用电源30连接，对从商用电源30供给的电力进行变换后供给至驱动对象设备40的外部电源3；具备串联连接的多个电池单体21的多个电池组件2；和将所述多个电池组件2并联连接后与所述外部电源3连接的连接组件1，所述电源系统从所述外部电源3向各电池组件2供给电力，来对所述电池单体21进行充电，并且在从所述外部电源3输出至驱动对象设备40的电压下降的状态下，从所述电池组件2向驱动对象设备40供给电力。所述外部电源3具备：将从商用电源30供给的交流变换为对驱动对象设备40进行驱动的规定的输出电压的直流的电源电路4；与所述电源电路4的输出侧连接，向外部的驱动对象设备40供给电力的电力供给线5；与所述电力供给线5连接，并连接所述连接组件1的连接线6；和设置在所述连接线6上，若所述电力供给线5的电压变为规定值以下则变为断开的外部连接开关7。所述连接组件1具备：将所述多个电池组件2并联连接的并联线8；将各电池组件2与所述并联线8连接的连接部9；和对所述连接部9的连接状态进行控制的控制部10，所述并联线8与所述外部电源3的连接线6连接，所述连接部9具备：串联连接在所述并联线8与各电池组件2之间的第一开关11和第二开关12的串联电路；与所述第二开关12并联连接的、由限流电阻14和第三开关13的串联电路构成的子连接电路15；与所述第一开关11并联连接，并且在从所述并联线8向该电池组件2通电的方向上具有整流作用的第一整流元件16；和与所述第二开关12并联连接，并且在从该电池组件2向所述并联线8通电的方向上具有整流作用的第二整流元件17。电源系统对如下模式进行切换来对多个电池组件2进行充放电：平衡充电模式，所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11断开、使所述第二开关12断开、使所述第三开关13接通，一边使各电池组件2均匀化一边进行预充电；通常充电模式，在所述平衡充电模式之后，所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11接通、使所述第二开关12接通、使所述第三开关13断开，使所述电池组件2充满电；充满电模式，若各电池组件2被充满电，则所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11接通、使所述第二开关12断开、使所述第三开关13断开，停止所述电池组件2的充电；通常放电模式，若在所述充满电模式下所述外部电源3的输出电压下降，则所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11接通、使所述第二开关12接通、使所述第三开关13断开，从各电池组件2向所述外部电源3的电力供给线5供给电力；放电停止模式，若在所述通常放电模式下所述电力供给线5的电压变为所述规定值以下，则所述外部连接开关7被控制为断开，停止来自各电池组件2的放电；和驱动停止模式，若在所述放电停止模式下所述电池组件2的单电池电压变为规定值以下，则所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11断开、使所述第二开关12断开、使所述第三开关13断开。

通过上述构成，能够使并联连接的多个电池组件一边均匀化一边进行充电。尤其是，在平衡充电模式下，使存在电压差的电池组件一边均匀化一边进行预充电之后，在通常充电模式下充满电，从而一边抑制充电状态的偏差一边充满电，能够避免放电时电力在电池组件间交换的事态。此外，由于在平衡充电模式下对各电池组件进行预充电之后，切换为通常充电模式来使其充满电，因此还能够避免由于给电池组件的充电分出较多的电力而导致向驱动对象设备的电力供给变得不稳定的事态，并且还能够实现一边继续驱动对象设备的工作一边并行地进行电池组件的充电的热备份。

此外，根据本发明的电源系统，可以构成为：在所述充满电模式下，若所述电池组件2的任意一个电池单体21的剩余容量从充满电状态下降规定的比例，或者，任意一个电池单体21的单电池电压变为充电重新开始电压以下，则转变为再充电模式来对该电池组件进行再充电，在所述再充电模式中，所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11接通、使所述第二开关12断开、使所述第三开关13接通，对各电池组件2进行预充电。

根据上述构成，若充满电模式长时间地持续，从而任意一个电池单体的剩余容量减少，则重新开始电池组件的充电，因此能够将多个电池组件的剩余容量始终保持为充足的剩余容量，在停电时等紧急时，能够持续长时间地供给电力。此外，在再充电模式下，通过对电池组件进行预充电，能够防止大的冲击电流。

进而，根据本发明的电源系统，可以构成为：在所述充满电模式或所述再充电模式下，若所述外部电源3的输出电压下降，则通过预备放电模式从多个电池组件2进行放电，在所述预备放电模式中，各电池组件2的电力经由所述第二整流元件17和接通状态的所述第一开关11被供给至所述并联线8，并且该并联线8的电力经由接通状态的所述外部连接开关7被供给至所述外部电源3的电力供给线5。

根据上述构成，在所述充满电模式或所述再充电模式下，若外部电源的输出电压下降，则通过将各电池组件的电力经由第二整流元件、接通状态的第一开关、和接通状态的外部连接开关供给至电力供给线的预备放电模式从多个电池组件进行放电，因此无需设置对商用电源、外部电源的电压下降进行检测的机构，而且，无需通过控制部对连接部进行切换，就能够在外部电源的输出电压下降的状态下迅速地向电力供给线供给电力。

进而，根据本发明的电源系统，可以构成为：所述连接组件1具备检测向所述外部电源3的连接线6的通电状态的电流检测部25，在所述预备放电模式下，若所述电流检测部25检测出向所述连接线25的放电电流，则转变为通常放电模式来从多个电池组件2进行放电，在所述通常放电模式中，所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11接通、使所述第二开关12接通、使所述第三开关13断开，各电池组件2的电力经由接通状态的第二开关12和接通状态的第一开关11被供给至所述并联线8，并且该并联线8的电力经由接通状态的所述外部连接开关7被供给至所述外部电源3的电力供给线5。

根据上述构成，在电流检测部检测出放电电流的状态下，使各连接部的第一开关接通、使第二开关接通、使第三开关断开，从预备放电模式切换为通常放电模式，因此能够一边确认向连接线的放电状态一边切换到通常放电模式。此外，在通常放电模式下，经由接通状态的第二开关和接通状态的第一开关从各电池组件进行放电，因此能够在低电阻的状态下稳定地进行放电。

进而，根据本发明的电源系统，可以构成为：在所述通常充电模式下，若所述外部电源3的输出电压下降，则转变为通常放电模式来从多个电池组件2进行放电，在所述通常放电模式中，各电池组件2的电力经由接通状态的所述第二开关12和接通状态的所述第一开关11被供给至所述并联线8，并且该并联线8的电力经由接通状态的所述外部连接开关7被供给至所述外部电源3的电力供给线5。

根据上述构成，若在通常充电模式下外部电源的输出电压下降，则转变为将各电池组件的电力经由接通状态的第二开关、接通状态的第一开关和接通状态的外部连接开关供给至电力供给线的通常放电模式，因此无需设置对商用电源、外部电源的电压下降进行检测的机构，而且，无需通过控制部对连接部进行切换，就能够在外部电源的输出电压下降的状态下迅速地向电力供给线供给电力。

进而，根据本发明的电源系统，可以构成为：在所述通常放电模式下，若所述外部电源3的输出电压恢复，则转变为通常充电模式来对多个电池组件2进行充电，在所述通常充电模式中，从所述外部电源3的电力供给线5供给的电力经由接通状态的所述外部连接开关7被供给至所述并联线8，并且该并联线8的电力经由接通状态的所述第一开关11和接通状态的所述第二开关12被供给至各电池组件2。

根据上述构成，若在通常放电模式下外部电源的输出电压恢复，则转变为将电力供给线的电力经由接通状态的外部连接开关、接通状态的第一开关和接通状态的第二开关供给至各电池组件的通常充电模式，因此无需设置对商用电源、外部电源的电压恢复进行检测的机构，而且，无需通过控制部对连接部进行切换，就能够在外部电源的输出电压恢复的状态下迅速地向电池组件供给电力来进行充电。

进而，根据本发明的电源系统，可以构成为：在所述平衡充电模式下，在各电池组件2间的电压差为规定的第二电压差以上的情况下，转变为均匀化模式来使多个电池组件2均匀化，在所述均匀化模式中，所述外部连接开关7通过来自所述控制部10的信号被控制为断开，所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11接通、使所述第二开关12断开、使所述第三开关13接通，在各电池组件2间使电压差降低。

通过上述构成，能够消除并联连接的多个电池组件的电压的偏差。尤其是，能够使电压差大的电池组件彼此之间迅速地均匀化。这样，通过设置均匀化模式，预先使电池组件间的电压差均匀化，能够抑制充电状态的偏差。

进而，根据本发明的电源系统，可以构成为：在所述平衡充电模式下，若所述电力供给线5的电压与各电池块20的电压之差变为规定的电压差以下，则所述外部连接开关7通过来自所述控制部10的信号被切换为断开，所述控制部10将各连接部9的所述第一开关11从断开切换为接通、将各连接部9的所述第二开关12从断开切换为接通、将各连接部9的所述第三开关13从接通切换为断开之后，所述外部连接开关7通过来自所述控制部10的信号被切换为接通从而转变为所述通常充电模式。

通过上述构成，在从平衡充电模式切换为通常充电模式的控制中，在外部连接开关断开的状态下将各连接部的第一开关从断开切换为接通、将第二开关从断开切换为接通、将第三开关从接通切换为断开，因此在对多个开关按顺序进行切换的工序中，能够可靠地防止仅一部分电池组件成为与电力供给线连接的状态从而在该电池组件中流过过电流的事态。

进而，根据本发明的电源系统，可以构成为：在所述驱动停止模式下，若所述外部电源3的输出电压恢复，则所述外部连接开关7被控制为接通，所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11断开、使所述第二开关12断开、使所述第三开关13接通来转变为所述平衡充电模式对各电池组件2进行充电。

根据上述构成，能够经由第一整流元件进行电池组件的充电，同时即使产生外部电源的电压下降，也通过使第一开关断开而阻止放电，因此能够阻止来自电池组件的放电，从而避免因放电而导致电池组件间的电压差扩大的事态，并且能够使电池组件的电压相同地进行充电。

进而，根据本发明的电源系统，可以构成为：所述外部电源3一边对所述电源电路4的输出电压进行切换一边对所述电池组件2进行充电。

通过上述构成，在电池组件的充电状态下，能够对电源电路的输出电压进行控制，使得电池组件的充电电压变为最佳的电压，从而理想地对多个电池组件进行充电。

进而，根据本发明的电源系统，可以构成为：使所述第一整流元件16以及/或者第二整流元件17为二极管。

进而，根据本发明的电源系统，可以构成为：使所述第一开关11以及/或者第二开关12为晶体管。

进而，根据本发明的电源系统，可以构成为：使所述第一开关11以及/或者第二开关12为FET，使所述第一整流元件16以及/或者第二整流元件17为内置于所述FET的寄生二极管。

根据上述构成，能够实现预先利用了FET所具备的寄生二极管的整流作用，能够简化系统构成。

根据本发明的其他电源系统，具备：将多个电池单体21串联连接而成的多个电池组件2；和将所述多个电池组件2并联连接后输出到外部的连接组件1，所述连接组件1与将从商用电源30供给的电力变换为直流后输出到驱动对象设备40的外部电源3的电力供给线5连接，通过从该电力供给线5供给的电力，对所述电池组件2的电池单体21进行充电，并且在从外部电源3输出到驱动对象设备40的电压下降的状态下，从所述电池组件2向电力供给线5供给电力。所述连接组件1具备：将所述多个电池组件2并联连接的并联线8；将各电池组件2与所述并联线8连接的连接部9；和对所述连接部9的连接状态进行控制的控制部10，所述并联线8经由若电力供给线5的电压变为规定值以下则变为断开的外部连接开关7与外部电源3的电力供给线5连接，所述连接部9具备：串联连接在所述并联线8与所述电池组件2之间的第一开关11和第二开关12的串联电路；与所述第二开关12并联连接的、由限流电阻14和第三开关13的串联电路构成的子连接电路15；与所述第一开关11并联连接，并且在从所述并联线8向该电池组件2通电的方向上具有整流作用的第一整流元件16；和与所述第二开关12并联连接，并且在从该电池组件2向所述并联线8通电的方向上具有整流作用的第二整流元件17。电源系统对如下模式进行切换来对多个电池组件进行充放电：平衡充电模式，所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11断开、使所述第二开关12断开、使所述第三开关13接通，一边使各电池组件2均匀化一边进行预充电；通常充电模式，在所述平衡充电模式之后，所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11接通、使所述第二开关12接通、使所述第三开关13断开，使所述电池组件2充满电；充满电模式，若各电池组件2被充满电，则所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11接通、使所述第二开关12断开、使所述第三开关13断开，停止所述电池组件2的充电；通常放电模式，若在所述充满电模式下外部电源3的输出电压下降，则所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11接通、使所述第二开关12接通、使所述第三开关13断开，从各电池组件2向外部电源3的电力供给线5供给电力；放电停止模式，若在所述通常放电模式下所述电力供给线5的电压变为所述规定值以下，则外部连接开关7被控制为断开，停止来自各电池组件2的放电；和驱动停止模式，若在所述放电停止模式下所述电池组件2的单电池电压变为规定值以下，则所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11断开、使所述第二开关12断开、使所述第三开关13断开。

通过上述构成，能够使并联连接的多个电池组件一边均匀化一边进行充电。尤其是，在平衡充电模式下，使存在电压差的电池组件一边均匀化一边进行预充电之后，在通常充电模式充满电，从而一边抑制充电状态的偏差一边充满电，能够避免放电时电力在电池组件间交换的事态。此外，由于在平衡充电模式下对各电池组件进行预充电之后，切换为通常充电模式来使其充满电，因此还能够避免由于给电池组件的充电分出较多的电力而导致向驱动对象设备的电力供给变得不稳定的事态，并且还能够实现一边继续驱动对象设备的工作一边并行地进行电池组件的充电的热备份。

进而，根据本发明的其他电源系统，具备：将多个电池单体21串联连接而成的多个电池组件2；和将所述多个电池组件2并联连接后输出到外部的连接组件1，所述连接组件1与将从商用电源30供给的电力变换为直流后输出到驱动对象设备40的外部电源3的电力供给线5连接，通过从该电力供给线5供给的电力，对所述电池组件2的电池单体21进行充电，并且在从外部电源3输出到驱动对象设备40的电压下降的状态下，从所述电池组件2向电力供给线5供给电力。所述连接组件1具备：将所述多个电池组件2并联连接的并联线8；将各电池组件2与所述并联线8连接的连接部9；和对所述连接部9的连接状态进行控制的控制部10，所述并联线8与外部电源3的电力供给线5连接，所述连接部9具备：串联连接在所述并联线8与所述电池组件2之间的第一开关11和第二开关12的串联电路；与所述第二开关12并联连接的、由限流电阻14和第三开关13的串联电路构成的子连接电路15；与所述第一开关11并联连接，并且在从所述并联线8向该电池组件2通电的方向上具有整流作用的第一整流元件16；和与所述第二开关12并联连接，并且在从该电池组件2向所述并联线8通电的方向上具有整流作用的第二整流元件17。电源系统对如下模式进行切换来对多个电池组件进行充放电：平衡充电模式，所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11断开、使所述第二开关12断开、使所述第三开关13接通，一边使各电池组件2均匀化一边进行预充电；通常充电模式，在所述平衡充电模式之后，所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11接通、使所述第二开关12接通、使所述第三开关13断开，使所述电池组件2充满电；充满电模式，若各电池组件2被充满电，则所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11接通、使所述第二开关12断开、使所述第三开关13断开，停止所述电池组件2的充电；通常放电模式，若在所述充满电模式下外部电源3的输出电压下降，则所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11接通、使所述第二开关12接通、使所述第三开关13断开，从各电池组件2向外部电源3的电力供给线5供给电力；和驱动停止模式，若所述电池组件2的单电池电压变为规定值以下，则所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11断开、使所述第二开关12断开、使所述第三开关13断开。

通过上述构成，能够使并联连接的多个电池组件一边均匀化一边进行充电。尤其是，在平衡充电模式下，使存在电压差的电池组件一边均匀化一边进行预充电之后，在通常充电模式下充满电，从而一边抑制充电状态的偏差一边充满电，能够避免放电时电力在电池组件间交换的事态。此外，由于在平衡充电模式下对各电池组件进行预充电之后，切换为通常充电模式来使其充满电，因此还能够避免由于给电池组件的充电分出较多的电力而导致向驱动对象设备的电力供给变得不稳定的事态，并且还能够实现一边继续驱动对象设备的工作一边并行地进行电池组件的充电的热备份。

进而，本发明的电源系统的充放电控制方法，是对电源系统的充放电进行控制的方法，所述电源系统具备：与外部的商用电源30连接，对从商用电源30供给的电力进行变换后供给至驱动对象设备40的外部电源3；将多个电池单体21串联连接而成的多个电池组件2；和将所述多个电池组件2并联连接后与所述外部电源3连接的连接组件1，从所述外部电源3向各电池组件2供给电力，来对所述电池单体21进行充电，并且在从所述外部电源3输出到驱动对象设备40的电压下降的状态下，从所述电池组件2向驱动对象设备40供给电力。所述外部电源3具备：将从商用电源30供给的交流变换为对驱动对象设备40进行驱动的规定的输出电压的直流的电源电路4；与所述电源电路4的输出侧连接，向外部的驱动对象设备40供给电力的电力供给线5；与所述电力供给线5连接，并连接所述连接组件1的连接线6；和设置在所述连接线6上，若所述电力供给线5的电压变为规定值以下则变为断开的外部连接开关7。所述连接组件1具备：将所述多个电池组件2并联连接的并联线8；将各电池组件2与所述并联线8连接的连接部9；和对所述连接部9的连接状态进行控制的控制部10，所述并联线8与所述外部电源3的连接线6连接，所述连接部9具备：串联连接在所述并联线8与所述电池组件2之间的第一开关11和第二开关12的串联电路；与所述第二开关12并联连接的、由限流电阻14和第三开关13的串联电路构成的子连接电路15；与所述第一开关11并联连接，并且在从所述并联线8向该电池组件2通电的方向上具有整流作用的第一整流元件16；和与所述第二开关12并联连接，并且在从该电池组件2向所述并联线8通电的方向上具有整流作用的第二整流元件17。进而，电源系统的充放电控制方法通过如下工序来对多个电池组件进行充放电：所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11断开、使所述第二开关12断开、使所述第三开关13接通，一边使各电池组件2均匀化一边进行预充电的工序；在一边使各电池组件2均匀化一边进行预充电的工序之后，所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11接通、使所述第二开关12接通、使所述第三开关13断开，使所述电池组件2充满电的工序；若各电池组件2被充满电，则所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11接通、使所述第二开关12断开、使所述第三开关13断开，停止所述电池组件2的充电的工序；若所述外部电源3的输出电压下降，则所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11接通、使所述第二开关12接通、使所述第三开关13断开，从各电池组件2向所述外部电源3的电力供给线5供给电力；在从各电池组件2向所述电力供给线5供给电力的状态下，若所述电力供给线5的电压变为所述规定值以下，则所述外部连接开关被控制为断开，停止来自各电池组件2的放电的工序；在停止来自各电池组件2的放电的状态下，若所述电池组件2的单电池电压变为规定值以下，则所述控制部10使各连接部9的所述第一开关11断开、使所述第二开关12断开、使所述第三开关13断开的工序。

由此，能够使并联连接的多个电池组件一边均匀化一边进行充电。尤其是，在使存在电压差的电池组件一边均匀化一边进行预充电之后，充满电，从而一边抑制充电状态的偏差一边充满电，能够避免放电时电力在电池组件间交换的事态。此外，在一边均匀化一边预充电的工序中，在对各电池组件进行预充电之后，切换为通常的充电工序来使其充满电，因此还能够避免由于给电池组件的充电分出较多的电力而导致向驱动对象设备的电力供给变得不稳定的事态，并且还能够实现一边继续驱动对象设备的工作一边并行地进行电池组件的充电的热备份。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式所涉及的电源系统的框图。

图2是表示图1所示的电源系统中的充放电的过程的流程图。

图3是表示图1所示的电源系统的平衡充电模式下的控制状态的框图。

图4是表示图1所示的电源系统的均匀化模式下的控制状态的框图。

图5是表示对连接组件连接了电压高的电池组件的状态下的均匀化的图。

图6是表示对连接组件连接了电压低的电池组件的状态下的均匀化的图。

图7是表示图1所示的电源系统的通常充电模式(通常放电模式)下的控制状态的框图。

图8是表示图1所示的电源系统的充满电模式(预备放电模式)下的控制状态的框图。

图9是表示图1所示的电源系统的再充电模式(预备放电模式)下的控制状态的框图。

图10是表示图1所示的电源系统的放电停止模式下的控制状态的框图。

图11是表示图1所示的电源系统对多个电池组件进行充放电的工序的流程图。

图12是表示图1所示的电源系统对多个电池组件进行充放电的工序的流程图。

具体实施方式

(实施方式1)

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。不过，以下所示的实施方式用来例示用于将本发明的技术思想具体化的电源系统以及电源系统的充放电控制方法，本发明并非将电源系统以及电源系统的充放电控制方法特定为以下方式。另外，决不是用来将权利要求所示的构件特定为实施方式的构件。尤其是在实施方式中记载的构成构件的尺寸、材质、形状、其相对的配置等只要没有特定的记载，就不是将本发明的范围仅限定于此的意思，而只不过是说明例。另外，各附图所示的构件的大小、位置关系等有时为了使说明明确而进行了夸大。进而在以下的说明中，关于相同的名称、符号表示相同或者同质的构件，且适当省略详细说明。进而，构成本发明的各要素，既可以采用利用同一构件构成多个要素从而由一个构件来兼作多个要素的方式，也可以反之由多个构件来分担实现一个构件的功能。此外，在一部分的实施例、实施方式中说明的内容，有的也能够利用于其他实施例、实施方式等。

本发明的电源系统是具备许多二次电池的备用电源，例如，设置于移动电话的基站、信号机等，在停电时等紧急时作为电源来使用。该电源系统在从商用电源正常地供给电力的状态下，将从商用电源供给的交流电力变换为规定电压的直流电力来供给至作为驱动对象设备的负载，此外，对内置的二次电池进行充电，在停电时等紧急时，在商用电源的输出下降的状态下，从内置的二次电池向作为驱动对象设备的负载供给电力来对驱动对象设备进行驱动。

图1所示的电源系统与外部的商用电源30连接，具备：对从商用电源30供给的电力进行变换来供给至驱动对象设备40的外部电源3；具备串联连接的多个电池单体21的多个电池组件2；和将多个电池组件2并联连接后与外部电源3连接的连接组件1。该电源系统一边将从外部电源3输出的电力供给至驱动对象设备40来使驱动对象设备40成为工作状态，一边利用从外部电源3供给至各电池组件2的电力来对电池单体21进行充电。此外，电源系统在从外部电源3输出到驱动对象设备40的电压下降到规定值以下的状态下，从电池组件2向驱动对象设备40供给电力来对驱动对象设备40进行驱动。

图中的电源系统将6组电池组件2连接于连接组件1。这样，将多个电池组件2并联连接的电源系统能够增大电源系统整体的容量，从而延长能够向驱动对象设备40供给电力的时间。进而，电源系统也可以因维护或故障等而更换与连接组件1连接的电池组件2，或者，根据用途来增减与连接组件1连接的电池组件2的数量。因此，电源系统不将与连接组件连接的多个电池组件的数量限定为6组，也可以设为2～5组，还可以设为7组以上。

(外部电源3)

外部电源3将从商用电源30供给的交流变换为直流后输出，将该直流电力供给至驱动对象设备40。图1所示的外部电源3具备：将从商用电源30供给的交流变换为对驱动对象设备40进行驱动的规定的输出电压的直流的电源电路4；与该电源电路4的输出侧连接，对外部的驱动对象设备40供给电力的电力供给线5；在电源电路4的输出侧，与电力供给线5连接的连接线6；和在连接线6上设置的外部连接开关7。

电源电路4是将商用电源30的交流变换为规定的电压的直流后输出的电路，例如，可以使用AC/DC转换器。作为AC/DC转换器的电源电路4，例如，将100V～250V的商用电源30的交流变换为40V～56V的直流后输出。电源电路4的输出考虑使驱动对象设备40工作的电力而确定。图示的电源电路4将输出电压设为50～53V，从而设为能够使驱动对象设备40工作的输出。该电源电路4，在商用电源30未停电的状态下，经由电力供给线5向驱动对象设备40供给电力。进而，图示的外部电源3具备对电源电路4的输出电压进行控制的控制器31。该控制器31经由通信线路32与连接组件1连接，根据从连接组件1输入的请求信号来对电源电路4的输出电压进行控制。该电源系统，在电池组件2的充电状态下，对电源电路4的输出电压进行控制使得电池组件2的充电电压成为最佳的电压，从而能够理想地对多个电池组件2进行充电。不过，外部电源不必一定采用能够用控制器来调整外部电源的出力电压的构造。该外部电源从电源电路输出恒定的电压。作为这种电源电路，可以利用在锂离子电池的充电中利用的、对最大的电流、最大的电压进行了限制的恒流(MAX电流0.5～1C程度)/恒压(MAX4.2V/单电池程度)的电源电路。

图1的外部电源3在电源电路4的输出侧连接有与驱动对象设备40连接的电力供给线5。此外，外部电源3在电源电路4的输出侧使电力供给线5分支而连接有连接线6，将连接组件1连接于该连接线6。进而，外部电源3为了对电力供给线5与连接组件1的连接状态进行控制而在连接线6上设置有外部连接开关7。该外部连接开关7可以使用FET或晶体管等半导体开关元件，或者，接触器或继电器等。外部连接开关7，在接通状态下，将电力供给线5与连接组件1连接来允许充电电流、放电电流，在断开状态下，将电力供给线5与连接组件1切断来切断充电电流、放电电流。

设置于连接线6的外部连接开关7，通过内置于外部电源3的控制器31来控制为接通/断开。虽未图示，但该控制器31从电力供给线5被供给工作电力。控制器31例如通过DC/DC转换器对从电力供给线5供给的电力进行降压而被供给工作电力。该控制器31若电力供给线5的电压成为规定值以下而不再被供给工作电力则停止。若电力供给线5的电压成为与驱动对象设备40的最低工作电压相当的规定值(例如42V)以下，则控制器31停止而外部连接开关7成为断开。控制器31，在外部电源3的工作状态下，即，在商用电源30未停电的状态下，通过从电源电路4输出至电力供给线5的电力而被驱动，在外部电源3的非工作状态下，例如，在商用电源30停电的状态等下，通过经由连接线6和接通状态的外部连接开关7从连接组件1供给至电力供给线5的电力而被驱动。进而，控制器31基于经由通信线路32从连接组件1输入的各种电压数据来对外部连接开关7的接通/断开进行控制。

控制器31，在从连接组件1输入的各电池组件2的电压处于规定的范围内且正常地被充放电的状态下将外部连接开关7保持接通，若任意一个电池组件2的电压成为最低电压以下则将外部连接开关7切换为断开，将连接组件1从电力供给线5切断来防止电池组件2的过放电。进而，控制器31可以在根据从连接组件1输入的各电池组件2的电池信息等而检测到异常，或者，从连接组件1输入了异常信号时，将外部连接开关7切换为断开从而将连接组件1从电力供给线5切断。不过，控制器也可以基于经由通信线路而从连接组件输入的控制信号来对外部连接开关的接通/断开进行切换。该控制器被连接组件控制，来对外部连接开关的接通/断开进行切换。

在此，在外部电源3的非工作状态下、例如在商用电源30停电的状态等下，从连接组件1向电力供给线5供给电力，通过这些电力即电力供给线5的电力来驱动控制器31，外部连接开关7维持接通。因此，直到变为外部电源3的工作状态为止，即，直到商用电源30的停电修复为止，外部连接开关7都不会被切换为接通。若外部电源3变为工作状态而对电力供给线5输出了电力，则控制器31被驱动，外部连接开关7被切换为接通。不过，控制器在未从电力供给线供给电力的状态下，也可以经由通信线路从连接组件供给工作电力来进行驱动。进而，虽未图示，但外部电源将电容器等的预备电源连接于控制器的电源线，在电力供给线的电压下降时，也可以通过从预备电源暂时供给电力，来延迟控制器的停止。

电力供给线5，在外部连接开关7的接通状态下，与电源电路4的输出侧和连接组件1的输出侧这两者连接。因此，电源电路4的输出电压和连接组件1的输出电压被设定为大致相等。该构造的电源系统，在由于停电而电源电路4的输出电压下降的状态下，经由接通状态的外部连接开关7，从连接组件1向电力供给线5供给电力，从而向驱动对象设备40供给电力，此外，在连接组件1的输出电压下降的状态下，经由接通状态的外部连接开关7，从电力供给线5向连接组件1供给电力，从而对与连接组件1连接的多个电池组件2进行充电。因此，该电源系统，通过将外部连接开关7设为接通状态，来设为将连接组件1的输出侧始终与电力供给线5连接的状态，从而无需设置对商用电源30、外部电源3的电压下降进行检测的机构，就能够在电源电路4的输出电压下降到连接组件1的输出侧以下的状态下，或者，下降到规定值(例如，驱动对象设备的最低工作电压)以下的状态下，迅速地向电力供给线5供给电力。

不过，电源系统也可以具备检测因商用电源的停电或电源电路的故障等而电源电路的输出电压下降的机构。该电源系统，能够在除了电池组件的充电时以外的通常时，将外部连接开关设为断开状态，若检测到因商用电源的停电或者电源电路的故障等而电源电路的输出电压下降到了规定值以下，则将外部连接开关切换为接通，从连接组件向电力供给线供给电力。

(电池组件2)

电池组件2具备：将多个电池单体21串联连接而成的电池块20；和对构成该电池块20的电池单体21的状态进行检测的检测电路22。电池块20优选将多个电池单体21串联和并联连接。将多个电池单体21串联和并联连接而成的电池块20，能够增大输出电压同时增大充放电的电流。电池块20将多个电池单体21串联连接，使电池组件2的输出电压与外部电源3的电源电路4的输出电压大致相等。电源电路4的输出被设定为能够使与电力供给线5连接的驱动对象设备40工作的电压，因此电池组件2的输出也被设定为该电压。电池组件2的输出电压例如为40V～56V，被设定为约52V。

电池单体21使用锂离子电池或镍氢电池。不过，电池单体可以使用如聚合物电池或镍镉电池那样能够充电的所有电池。在使电池单体21为锂离子电池的电池块20中，将13个电池单体21串联连接能够使输出电压为约52V。在使电池单体21为镍氢电池的电池块20中，将43～45个电池单体21串联连接能够使输出电压为51V～54V。进而，电池块20能够增多并联连接的电池单体21的数量来增大电流容量。电池块20对串联和并联连接的电池单体21的个数进行调整，使得能够将例如2.5kW的电力连续2小时～6小时地输出至电力供给线5。

检测电路22对构成电池块20的各电池单体21的状态进行检测，并将检测出的电池信息传输到连接组件1。检测电路22以规定的采样周期对电池单体21的单电池电压、电池块20的输出电压、流过电池块20的充放电电流、电池温度等的电池信息进行检测，并将检测出的电池信息变换为数字信号后输出到连接组件1。

(连接组件1)

连接组件1将多个电池组件2并联连接，对这些电池组件2的充电以及放电进行控制，并且使并联连接的多个电池组件2均匀化。图1所示的连接组件1具备：将多个电池组件2并联连接的并联线8；将各电池组件2与并联线8连接的连接部9；和控制各连接部9的连接状态的控制部10。连接组件1通过控制部10控制各连接部9的连接状态，从而控制多个电池组件2的充放电，此外，使连接于并联线8的多个电池组件2均匀化。

(并联线8)

并联线8与多个电池组件2的输出连接，将多个电池组件2并联连接。进而，并联线8与外部电源3的连接线6连接。与连接线6连接的并联线8，经由通过控制器31来控制为接通/断开的外部连接开关7而与外部电源3的电力供给线5连接。因此，并联线8在外部连接开关7的接通状态下与电力供给线5连接，在外部连接开关7的断开状态下从电力供给线5切断。与电力供给线5连接的并联线8，将从电池组件2输出的电力供给至电力供给线5，此外，将从电力供给线5供给的电力供给至电池组件2来对各电池组件2进行充电。

进而，可以将外部连接开关7设为断开状态，从而设为并联线8从电力供给线5切断的状态，来使并联连接的多个电池组件2均匀化。在从电力供给线5切断的状态下，经由并联线8而并联连接的多个电池组件2，根据其电压差进行充放电而被均匀化。即，在相对于并联线8而言电压高的电池组件2中，对并联线8进行放电，在相对于并联线8而言电压低的电池组件2中，利用从并联线8供给的电力进行充电而被均匀化。

(连接部9)

连接部9配置在各电池组件2与并联线8之间，被控制部10控制来确定各电池组件2与并联线8的连接状态。图1所示的连接部9具备：串联连接在并联线8与各电池组件2之间的第一开关11与第二开关12的串联电路；与第二开关12并联连接的、由限流电阻14和第三开关13的串联电路构成的子连接电路15；与第一开关11并联连接，并且在从并联线8向电池组件2通电的方向上具有整流作用的第一整流元件16；和与第二开关12并联连接，并且在从电池组件2向并联线8通电的方向上具有整流作用的第二整流元件17。

第一开关11和第二开关12是在电池组件2充电时或放电时，将电池组件2与并联线8连接的开关。图示的第一开关11和第二开关12相互串联连接，且各自连接于各电池组件2与并联线8之间。第一开关11和第二开关12是通过控制部10而被控制为接通/断开的开关，例如，可以采用半导体开关元件。作为半导体开关元件的第一开关11以及第二开关12，例如可以采用FET，或者采用晶体管。不过，第一开关和第二开关也可以使用接触器或继电器。

子连接电路15与第二开关12并联连接，由限流电阻14和第三开关13的串联电路构成。子连接电路15在使第二开关12断开且使第三开关13接通的状态下，允许从并联线8向电池组件2通电的电流、即充电电流，并且通过限流电阻14来限制向电池组件2通电的充电电流。

在对与并联线8连接的多个电池组件2进行充电的状态下，限流电阻14一边将从并联线8流向电池组件2的过大的电流限制得较小一边进行充电。将多个电池组件2并联连接的电源系统，当更换电池组件2或者增加电池组件2的个数时，需要将另外的新的电池组件2连接于并联线8。此时，新连接的电池组件2的电压，不一定与并联线8的电压相同。电池组件2的电压与并联线8的电压之差，有可能使较大的电流流向所连接的电池组件2。限流电阻14对该电流进行限制，抑制向电池组件2的冲击电流。

进而，在利用从外部电源3供给的电力来对多个电池组件2进行充电的状态下，若从电力供给线5供给至各电池组件2的电力变大，则从电力供给线5供给至驱动对象设备40的电力下降，有可能无法对驱动对象设备40进行驱动。因此，在利用外部电源3的输出来对电池组件2进行充电的状态下，理想的是直到各电池组件2被充电至规定的剩余容量从而各电池组件2的电压上升至规定的电压为止，对电池组件2的充电电流进行限制来抑制充电。在此情况下，通过经由子连接电路15来进行各电池组件2的充电，从而一边限制流向各电池组件2的充电电流一边对多个电池组件2进行充电，也能防止从电力供给线5供给至驱动对象设备40的电力下降。

限流电阻14能够增大电阻值来减小流向电池组件2的电流。不过，限流电阻14若增大电阻值则焦耳热所引起的发热量增加，此外，将电池组件2充电至规定的电压或者使多个电池组件均匀化的时间变长。因此，限流电阻14的电阻值被设定为如下电阻值：能够将多个电池组件2的电压迅速地充电至规定的电压，同时使各电池组件2迅速地均匀化，并且，能够减少通电所引起的发热量。限流电阻14的电阻值根据电池组件2的电压而最佳值不同，将电池组件2的电压设为52V，从而设定为例如1Ω～10Ω、优选为1Ω～5Ω、更加优选为1Ω～3Ω。

第三开关13是通过控制部10而被控制为接通/断开的开关，是FET或晶体管等的半导体开关元件。不过，第三开关也可以使用继电器或接触器。

第一整流元件16与第一开关11并联连接，在从并联线8向电池组件2通电的方向上具有整流作用。图示的第一整流元件16是二极管，连接为允许从并联线8向电池组件2的通电的朝向，允许流向对电池组件2进行充电的方向的电流。

此外，第二整流元件17与第二开关12并联连接，在从电池组件2向并联线8通电的方向上具有整流作用。图示的第二整流元件17是二极管，连接为允许从电池组件2向并联线8的通电的朝向，允许从电池组件2放电的电流。

在此，在使第一开关11、第二开关12为FET的构造中，作为这种整流元件，可以采用内置于FET的寄生二极管。该构造通过预先利用FET所具备的寄生二极管来实现整流作用，从而能够简化系统构成。此外，在第三开关是具有寄生二极管的FET的情况下，第三开关的寄生二极管和第二整流元件的方向被连接为相同方向。

(控制部10)

控制部10对设置于各连接部9的第一开关11、第二开关12、以及第三开关13的接通/断开进行控制，将多个电池组件2的充电状态和放电状态控制为最佳的状态。尤其是，在充电状态下，一边使多个电池组件2均匀化一边进行充电。该控制部10，对于由半导体开关元件构成的开关，输出将半导体开关元件控制为接通断开的控制信号来控制各开关，此外，对于由继电器或接触器构成的开关，对励磁线圈的通电进行控制来将各开关切换为接通断开。

控制部10基于从内置于各电池组件2的检测电路22输入的电池信息，来将各电池组件2的充电以及放电控制为最佳的状态，此外，使多个电池组件2均匀化。图中的控制部10，基于从检测电路22输入的电池单体21的单电池电压、电池块20的输出电压，来对电池组件2的均匀化、充放电进行控制。例如，由锂离子电池或镍氢电池构成的电池单体21，能够根据电池电压来判定电池的剩余容量。因此，能够一边根据单电池电池、输出电压来判定电池的剩余容量，一边对电池组件2的均匀化、充放电进行控制。该方法能够最简单地一边判定电池状态，一边使多个电池组件2均匀化，并且进行充放电。不过，电源系统也可以一边根据充放电电流的累计值通过检测电路来对各电池单体、电池块的剩余容量进行运算，并通过控制部对从检测电路输入的剩余容量与存储于控制部的规定的阈值进行比较，一边对各电池组件的均匀化、充放电进行控制。

进而，图1所示的连接组件1具备电流检测部25，通过该电流检测部25，一边对从并联线8流向连接线6的电流进行检测，一边将多个电池组件2的充放电控制为最佳的状态。图示的电流检测部25具备：串联连接在并联线8与连接线6之间的电流检测电阻26；和对该电流检测电阻26的两端的电压进行检测来检测在并联线8与连接线6之间流过的充电电流、放电电流的检测电路27。电流检测部25对在并联线8与连接线6之间流过的充放电的电流值进行检测并输入到控制部10。

进而，控制部10经由通信线路32与外部电源3的控制器31连接，将各电池组件2的电压数据、电池信息、充放电的电流值等各种数据传输到控制器31。控制器31基于从控制部10输入的各种数据信号来将外部连接开关7控制为接通/断开。进而，控制部10还可以控制为若检测出电池组件2或电池单体21的异常则将异常信号传输到控制器31，并将外部连接开关7切换为断开。进而，控制部10还可以输出将外部连接开关7切换为接通/断开的控制信号，并通过该控制信号来对控制器31进行控制从而对外部连接开关7的接通/断开进行控制。进而，在由于商用电源30的停电等而处于非工作状态的外部电源3恢复到工作状态的状态下，控制部10根据从控制器31传输的恢复信号，能够检测出外部电源3恢复到了工作状态。

如以下的图2所示，控制部10一边对多个模式进行切换，一边对多个电池组件2进行充电或者进行放电。图3至图10示出了在图2所示的各模式下，外部电源3的控制器31将外部连接开关7切换为接通/断开，控制部10将设置于各连接部9的第一开关11、第二开关12、以及第三开关13控制为接通/断开的状态。该控制部10根据从内置于各电池组件2的检测电路22输入的各电池组件2的电池信息、例如输出电压或单电池电压，来判定多个电池组件2的电池状态，向外部电源3的控制器31传输各种信号来对外部连接开关7的接通/断开进行控制，并且对设置于各连接部9的第一开关11、第二开关12、以及第三开关13的接通/断开进行控制，将多个电池组件2的充放电状态切换为最佳的模式。

[电池组件检测模式]

在该工序中，控制部10对多个电池组件2的连接状态进行检测。控制部10根据识别信号来辨别与连接组件1连接的电池组件2。各电池组件2的识别信号从内置于各电池组件2的检测电路22被输入。控制部10根据从电池组件2输入的识别信号，来判定所连接的电池组件2的个数、一部分的电池组件2是否被卸下、或者是否新连接了另外的电池组件2等的连接状态。

[平衡充电模式]

在该工序中，电源系统以从外部电源3的电力供给线5供给的电力来对各电池组件2的电池单体21进行预充电。

并且，在该平衡充电模式下，外部电源3能够调整电源电路4的输出来抑制流向电池组件2的大的冲击电流。电源电路4被控制器31控制，能够将作为电池组件2的充电电压的输出电压设为最佳的电压。在此，平衡充电模式下的外部电源3的输出电压、即对电池组件2进行预充电的第一充电电压例如可以设为48V，或者，输出电压可以设为比最大的电池组件2的电池块20的电压高0.5V的电压。

如后述那样，在放电停止后，若停电状态进一步继续，则在由于内部电路中的电力消耗、单电池的自我放电等导致任意一个电池单体21的电压变为规定值(约3V/单电池)以下时，通过该电池单体21的检测电路22输出信号，并输入到控制部10。在此状态下，控制部10使第一开关11、第二开关12、以及第三开关13全部断开，使所有的电池组件2的由微机等构成的检测电路22与控制部10之间的通信线28上所承载的驱动电力(驱动电压)12V停止，由此使所有的检测电路22关闭(驱动停止)。由此，各电池块20变为从并联线8分离的状态，由于电池单体21的自我放电的差别等，而在各电池块20的电压中产生差异。

在该平衡充电模式下，若停电解除而商用电源30恢复，则控制器31探测到该情况，如图3所示，控制器31使外部连接开关7接通，来设为能够从电源供给线5向连接组件1供给充电电力的状态，从电力供给线5被供给了驱动电力的控制部10，使各连接部9的第一开关11断开、使第二开关12断开、并使第三开关13接通，以从外部电源3的电力供给线5供给的电力来对各电池组件2的电池单体21进行预充电。由于检测电路22与控制部10之间的通信线28上所承载的驱动电力(驱动电压)12V被供给，因而检测电路22进行驱动。

在此，电源电路4的电压被设定为规定电压约48V而被充电。而且，若电力供给线5的规定的电压约48V与各电池块20的电压之差全部处于规定电压差(例如，约1.2V)以下，则平衡充电模式结束，使第一开关11接通、使第二开关12接通、并使第三开关13断开，将电源电路4的电压设定为规定电压(例如，约52.6V)，从而设为通常充电模式来进行充电。

在平衡充电模式下，如图3所示，虽然使各连接部9的第一开关11断开并使第二开关12断开，但从外部电源3供给的电力经由第一整流元件16、和子连接电路15即接通状态的第三开关13与限流电阻14的串联电路，而被供给至各电池组件2来对电池单体21进行充电。由此，各电池组件2在并联连接的状态下，经由限流电阻14而被充电，因此在各电池组件2的电压相等的状态下被充电。

此外，作为另外的实施例，也可以一边进行均匀化使得各电池组件2间的电压差比规定的第一电压差小，一边进行预充电使得所有的电池组件2的输出电压成为规定的第一设定电压以上。在该平衡充电模式下，直到所有的电池组件2间的电压差小于第一电压差为止，即，直到输出电压最大的电池组件2与输出电压最小的电池组件2的电压差小于第一电压差为止进行均匀化。在此，在将电池组件2的输出电压设为52V的情况下，控制部10例如进行均匀化使得电池组件2间的电压差(Vd)小于1.2V。

在以上的状态下，各电池组件2在通过限流电阻14抑制了充电电流的状态下被充电。由此，不会给各电池组件2的充电分出较多的电力，能够避免从外部电源3向驱动对象设备40的电力供给变得不稳定，来继续驱动对象设备40的工作，同时并行地进行电池组件2的充电。因此，第一设定电压是即使在不经由子连接电路15地对电池组件2进行充电的状态下，也能够从外部电源3向驱动对象设备40稳定地供给工作电力的电压，优选为40V～50V，例如可以设为42.5V。此外，在图3所示的连接状态下，即使外部电源3的电力供给线5的电压下降，也因为将第一开关11设为断开状态，所以来自电池组件2的放电被阻止，能够防止电池组件2被过放电或者电池组件2间的电压差因放电而扩大。

如上，在平衡充电模式下，由于以相同电压对所有的电池组件2进行充电，因此在对存在电压差的电池组件2进行充电的状态下，输出电压低的电池组件2优先被充电。因此，能够一边使多个电池组件2的电压差降低、即一边使存在电压差的电池组件2均匀化，一边进行充电。此外，从外部电源3的电力供给线5供给的电力，经由第一整流元件16、接通状态的第三开关13和限流电阻14而被供给至各电池组件2，因此电池组件2一边被限流电阻14限制充电电流一边被预充电。因此，即使在电压低的电池组件2中，也有效地防止流过较大的冲击电流，同时安全且稳定地被充电并被均匀化。

以上的平衡充电模式，是在与连接组件1连接的多个电池组件2中存在规定的电压差的情况下，一边使这些电池组件2均匀化一边进行预充电的工序，例如，在电源系统起动时、一部分的电池组件卸下时、新的电池组件连接时、电池组件放电后的充电开始时、或者最初对电池组件2进行充电时等进行模式转变来一边使多个电池组件均匀化一边进行预充电。

[均匀化模式]

进而，在平衡充电模式下，在各电池组件2间的电压差为比前述的第一电压差大的第二电压差以上的情况下，如图2的点划线的箭头所示，也可以转变为均匀化模式，不对各电池组件2进行预充电，而在将连接组件1从电力供给线5切断的状态下进行均匀化。

在该工序中，电源系统进行使各电池组件2间的电压差降低的均匀化，以使得电池组件2间的电压差小于第二电压差。在该均匀化模式下，可以进行电池组件2的均匀化，直到所有的电池组件2间的电压差小于第二电压差。在此，在将电池组件2的输出电压设为52V，将第一电压差设为1.2V的情况下，第二电压差为1.2V以上，例如可以设为2.0V。

在该均匀化模式下，如图4所示，控制器31根据来自控制部10的信号使外部连接开关7断开而将连接组件1从电源供给线5切断，控制部10使各连接部9的第一开关11接通、使第二开关12断开、使第三开关13接通，来使各电池组件2间的电压差降低。在图4所示的连接状态下，由于使各连接部9的第一开关11接通、使第二开关12断开、使第三开关13接通，因此与其他电池组件2相比输出电压高的电池组件2的输出，如图4的点划线的箭头所示，经由第二整流元件17和接通状态的第一开关11而输出至并联线8，被供给至输出电压低的电池组件2。此外，在与其他电池组件2相比输出电压低的电池组件2中，如图4的箭头所示，从输出电压高的电池组件2供给的电力，经由接通状态的第一开关11、和子连接电路15即接通状态的第三开关13与限流电阻14的串联电路而被供给，由此一边通过限流电阻14限制充电电流一边被充电。因此，即使在电压差大的电池组件2间，也有效地防止流过较大的冲击电流，同时安全且稳定地被充放电并被均匀化。

以上的均匀化模式，作为在与连接组件1连接的多个电池组件2中存在规定的电压差的情况下使这些电池组件2均匀化的工序，例如，能够在电源系统起动时、一部分电池组件卸下时、新的电池组件连接时、电池组件放电后的充电开始时等进行模式转变来使多个电池组件均匀化。

在此，图5和图6是在均匀化模式下多个电池组件2被均匀化的例子，示出了对连接组件1新连接另外的电池组件2’的状态。图5示出了连接与连接组件1的并联线8相比输出电压高的电池组件2’的状态下的均匀化。在此情况下，如图5的箭头所示，从新连接的电池组件2’输出的电流，经由第二整流元件17和接通状态的第一开关11而向并联线8通电，被供给至输出电压低的其他电池组件2。即，新连接的电池组件2’的输出，不向连接该电池组件2’的连接部9’的限流电阻14通电而经由第二整流元件17被通电。因此，能够可靠地阻止从新的电池组件2’输出的电流向连接部9’的限流电阻14通电，从而因焦耳热而发热。由此，新连接的电池组件2’的电力不会被连接部9’的限流电阻14无谓的消耗而被有效地利用于其他电池组件2。尤其是，若新连接的电池组件2’与并联线8之间存在较大的电压差，则有可能从该电池组件2’流出较大的电流，但由于该电流如图5的箭头所示，被分流到其他多个电池组件2，因此能够使流向各连接部9的电流降低，从而降低各个限流电阻14上的发热量。

此外，图6示出了连接与连接组件1的并联线8相比输出电压低的电池组件2’的状态下的均匀化。在此情况下，如图6的箭头所示，经由并联线8，从其他多个电池组件2向新连接的电池组件2’供给电力。从其他电池组件2输出的电流，经由各连接部9的第二整流元件17和接通状态的第一开关11而向并联线8通电，被供给至输出电压低的电池组件2’。即，其他电池组件2的输出，不向各连接部9的限流电阻14通电而经由第二整流元件17被通电。因此，可靠地阻止了从其他电池组件2输出的电流向各连接部9的限流电阻14通电从而因焦耳热而发热。由此，其他电池组件2的电力不会被连接部9的限流电阻14无谓地消耗而被有效利用于新连接的电池组件2’。此外，由于在新的电池组件2’与并联线8之间存在电压差，因此有可能在电池组件2’中流过较大的电流，但由于该电流被连接部9’的限流电阻14限制，因此流向电池组件2’的大的冲击电流被阻止。尤其是，新连接的电池组件2’通常已被充电至某种程度的剩余容量，因此与已经连接于连接组件1的其他电池组件2的电压差不会非常大，也能够降低限流电阻14的发热量。

[通常充电模式]

若平衡充电模式结束，则电源系统在该工序中使各连接部9的第二开关12接通、使第三开关13断开，将从外部电源3供给的电力不通过限流电阻14进行限制地供给至各电池组件2，将电池单体21充满电。

在该通常充电模式下，如图7所示，控制器31使外部连接开关7接通，设为能够从电源供给线5向连接组件1供给充电电力的状态，控制部10使各连接部9的第一开关11接通、使第二开关12接通、使第三开关13断开，以从外部电源3的电力供给线5供给的电力来对各电池组件2的电池单体21进行充电。在图7所示的连接状态下，由于使各连接部9的第一开关11接通、使第二开关12接通、使第三开关13断开，因此从外部电源3供给的电力，如图7的箭头所示，经由接通状态的第一开关11 和接通状态的第二开关12而在低电阻的状态下被供给至各电池组件2来对电池单体21进行充电。因此，电池组件2不被抑制充电电流地通过从外部电源3供给的电力而被理想地充电。此外，由于各电池组件2通过作为前工序的平衡充电模式已被充电，因此即使在对多个电池组件2进行充电的状态下，也不会使电力供给线5的电压下降，即，能够避免从外部电源3向驱动对象设备40的电力供给变得不稳定，一边继续驱动对象设备40的工作，一边并行地进行电池组件2的充电。

尤其是，在该通常充电模式下，外部电源3能够为了对多个电池组件2高效地充电，而调整电源电路4的输出。电源电路4由控制器31来控制，将作为电池组件2的充电电压的输出电压设为最佳的电压。在此，通常充电模式下的外部电源3的输出电压、即对电池组件2进行充电的第二充电电压，可以设为例如52.6V。

此外，在从平衡充电模式向通常充电模式转变时，优选的是，控制器31可以通过来自控制部10的信号而将外部连接开关7暂时切换为断开，在控制部10将各连接部9的第一开关11从断开切换为接通、将各连接部9的第二开关12从断开切换为接通、将各连接部9的第三开关13从接通切换为断开之后，控制器31将外部连接开关7再次切换为接通。根据该控制，在使外部连接开关7断开的状态下，将各连接部9的第一开关11和第二开关12按顺序从断开切换为接通，因此能够可靠地防止仅一部分电池组件2成为经由接通状态的第一开关11和第二开关12而与电力供给线5连接的状态从而在该电池组件2中流过过电流。

进而，在通常充电模式下，控制部10也可以进行电池组件2、电池单体21的过充电保护。例如，若处于充电状态的多个电池组件2中的任意一个电池组件2的电压变为最大组件电压(例如53.3V)以上，则控制部10判定为过充电，将该电池组件2的充电停止来进行保护。此外，若构成处于充电状态的电池组件2的电池单体21中的任意一个电池单体21的电压超过最大单电池电压，则控制部10判定为过充电，将具备该电池单体21的电池组件2的充电停止来进行保护。例如，在将由多个锂离子电池构成的电池单体21连接为13串联而成的电池组件2中，若任意一个电池单体21的电压变为作为最大单电池电压的4.1V以上，则判定为过充电，将具备该电池单体21的电池组件2的充电停止来进行保护。

另外，该通常充电模式继续到电池组件2被充满电为止，电池组件2的充满电如下来判定。例如，在使构成电池组件2的电池单体21为锂离子电池的情况下，由于锂离子电池若被充满电则充电电流下降，因此对充电电流下降至规定的电流值以下的情况进行检测来检测各电池单体21被充满电的情况。该电源系统，例如，若任意一个电池单体21的单电池电压(Vs)为充满电判定电压(例如3.9V)以上，并且，充电电流(Ic)小于充满电判定电流(例如300mA)，则能够判定为电池单体21被充满电。即，控制部10针对任意一个电池单体21，若

单电池电压(Vs)≥3.9V，并且，0mA＜充电电流(Ic)＜300mA，则能够判定为电池单体21被充满电。若任意一个电池单体21被判定为充满电，则具备该电池单体21的电池组件2判定为已被充满电从而停止充电。不过，关于包含由于某些原因而被禁止了充电或者放电的电池单体的电池组件，不作为充满电的对象，此外，关于所有电池单体都不满足充满电判定电压即3.9V以上的电池组件也能够不判定为充满电而继续充电。而且，若各电池组件2满足上述的充满电条件，则停止该电池组件2的充电。也就是说，使第二开关12断开，停止充电。

[充满电模式]

在通常充电模式下，若所有的电池组件2的电池单体21都被充满电，则电源系统在该工序中将所有的连接部9的第二开关12切换为断开来设为待机状态。

在该充满电模式下，如图8所示，控制器31使外部连接开关7接通，设为连接了电源供给线5与连接组件1的并联线8的状态，控制部10使各连接部9的第一开关11接通、使第二开关12断开、使第三开关13断开，来设为能够从电池组件2向电力供给线5进行放电的待机状态。该充满电模式，由于设为使将并联线8与外部电源3的电力供给线5连接的外部连接开关7保持接通状态的待机状态，因此无需设置对商用电源30、外部电源3的电压下降进行检测的机构，就能够在电源电路4的输出电压下降至规定值以下的状态下迅速地从电池组件2向电力供给线5供给电力。

进而，电源系统若充满电模式长时间继续，则由于自我放电或电路的消耗电力等导致各电池单体21的剩余容量减少。因此，在该充满电模式下，若任意一个电池单体21的剩余容量从充满电状态下降规定的比例(例如10％)，或者，任意一个电池单体21的单电池电压变为充电重新开始电压(例如，在锂离子电池中为3.85V)以下，则能够重新开始充电。

[再充电模式]

在充满电模式下，若判定为需要进行任意一个电池组件2的再充电，则电源系统在该工序中，将各连接部9的第三开关13从断开切换为接通来开始再充电。

在该再充电模式下，如图9所示，控制器31使外部连接开关7接通，设为连接了电源供给线5与连接组件1的并联线8的状态，控制部10使各连接部9的第一开关11接通、使第二开关12断开、使第三开关13接通，将从外部电源3供给的电力一边通过限流电阻14进行限制一边供给至各电池组件2来对电池单体21进行预充电。由此，有效地防止了在被再充电的电池组件2中流过较大的冲击电流。

此外，在该再充电模式下，外部电源3能够为了一边抑制向电池组件2的充电电流一边进行预充电而调整电源电路4的输出。电源电路4由控制器31来控制，将作为电池组件2的充电电压的输出电压设为最佳的电压。在此，再充电模式下的外部电源3的输出电压、即对电池组件2进行预充电的第三充电电压可以设为例如52.1V。

在再充电模式下，控制部10对被再充电的电池组件2的预充电是否已结束进行判定。预充电的结束，例如可以通过是否所有的电池单体21的单电池电压都已成为规定的电压(例如，3.9V)以上来进行判定，或者，通过预充电时间是否经过了规定的时间来进行判定。若电池组件2的预充电结束，则转变为通常充电模式，将各电池组件2的电池单体21充满电。

另外，以上的再充电模式可以省略。在此情况下，若在充满电模式下判定为任意一个电池组件需要再充电，则可以转变为通常充电模式来进行再充电。

[预备放电模式]

电源系统在充满电模式或再充电模式下，当由于商用电源30的停电等而外部电源3的电源电路4的输出电压下降时，例如，若下降至规定值以下，或者，下降至连接组件1的输出电压以下，则转变为预备放电模式，从多个电池组件2向外部电源3的电力供给线5供给电力。在该预备放电模式下，如图8以及图9的点划线的箭头所示，从各电池组件2放电的电力，经由第二整流元件17和接通状态的第一开关11而被供给至并联线8，并且并联线8的电力经由接通状态的外部连接开关7而被供给至外部电源3的电力供给线5。

在此，在充满电模式下，如图8所示，使外部连接开关7接通、使各连接部9的第一开关11接通、使第二开关12断开、使第三开关13断开。此外，在再充电模式下，如图9所示，使外部连接开关7接通、使各连接部9的第一开关11接通、使第二开关12断开、使第三开关13接通。因此，在这些充满电模式或再充电模式下，若电源电路4的输出电压下降至规定值以下，则各电池组件2的电力经由第二整流元件17和接通状态的第一开关11而被供给至并联线8，并且经由接通状态的外部连接开关7而被供给至外部电源3的电力供给线5。因此，无需设置对商用电源30、外部电源3的电压下降进行检测的机构，而且，无需通过控制部10来对连接部9进行切换，就能够在电源电路4的输出电压下降至规定值以下的状态下迅速地向电力供给线5供给电力。

在预备放电模式下，若开始从电池组件2向电力供给线5的电力供给，则由电流检测部25检测放电电流。如图1所示，电流检测部25对从并联线8流向连接线6的电流进行检测，并将检测出的电流值输入到控制部10。控制部10通过从电流检测部25输入表示放电电流的电流值的信号，从而检测出开始了从电池组件2向电力供给线5的电力供给，将第二开关12接通，从预备放电模式转变为通常放电模式，以使得流过大电流。在该控制中，在电流检测部25检测出放电电流的状态下，控制部10对各连接部9的开关进行切换，从预备放电模式切换为通常放电模式，因此能够一边确认电池组件2的放电状态一边切换为通常放电模式。

不过，在电源系统具备对电源电路的输出电压的下降进行检测的机构的情况下，也可以省略该预备放电模式。该电源系统，在充满电模式或再充电模式下，若检测出由于商用电源的停电或者电源电路的故障等导致电源电路的输出电压下降至规定的电压以下，则能够转变为通常放电模式来向电力供给线供给电力。

[通常放电模式]

在该工序中，电源系统由控制电路10将各连接部9的第二开关12切换为接通，将第三开关13切换为断开，从多个电池组件2向电力供给线5供给电力。在该通常放电模式下，如图7的点划线的箭头所示，各电池组件2的电力经由接通状态的第二开关12和接通状态的第一开关11而被供给至并联线8，并且并联线8的电力经由接通状态的外部连接开关7而被供给至外部电源3的电力供给线5，从多个电池组件2进行放电。在以上的通常放电模式下，由于经由接通状态的第二开关12和接通状态的第一开关11从各电池组件2进行放电，因此能够在低电阻的状态下稳定地进行放电。

进而，在通常放电模式下，控制部10也可以进行电池组件2、电池单体21的过放电保护。例如，若处于放电状态的多个电池组件2中的任意一个电池组件2的电压变为最小组件电压(例如39.0V)以下，则控制部10判定为过放电，停止该电池组件2的放电来进行保护。此外，若构成处于放电状态的电池组件2的电池单体21中的任意一个电池单体21的电压变为最小单电池电压以下，则控制部10判定为过放电，停止具备该电池单体21的电池组件2的放电来进行保护。例如，在将由多个锂离子电池构成的电池单体21连接为13串联而成的电池组件2中，若任意一个电池单体21的电压变为最小单电池电压即3.0V以下，则判定为过放电，停止具备该电池单体21的电池组件2的放电来进行保护。

进而，在通常放电模式下，若商用电源30的停电修复，则外部电源3的电源电路4的输出电压变为规定值以上，将电源电路4的电压设定为规定电压(例如，约52.6V)，来作为通常充电模式进行充电。电源系统转变为通常充电模式，多个电池组件2通过从电力供给线5供给的电力而被充电。在此，在通常放电模式下，如图7所示，外部连接开关7处于接通状态，使各连接部9的第一开关11接通、使第二开关12接通、使第三开关13断开。因此，在该通常放电模式下，若电源电路4的输出电压恢复到规定值以上，则如图7的箭头所示，从外部电源3的电力供给线5供给的电力经由接通状态的外部连接开关7而被供给至并联线8，并且经由接通状态的第一开关11和接通状态的第二开关12而被供给至各电池组件2。因此，无需设置对商用电源30、外部电源3的电压上升进行检测的机构，而且，无需通过控制部10对连接部9进行切换，就能够在电源电路4的输出电压恢复的状态下，迅速地从电力供给线5向电池组件2供给电力。

进而，电源系统在前述的通常充电模式下，若由于商用电源30的停电等而导致外部电源3的电源电路4的输出电压下降，则转变为通常放电模式，从多个电池组件2向外部电源3的电力供给线5供给电力。在此，在通常充电模式下，如图7所示，外部连接开关7处于接通状态，使各连接部9的第一开关11接通、使第二开关12接通、使第三开关13断开。因此，在该通常充电模式下，若外部电源3的电源电路4的输出电压下降，则如图7的点划线的箭头所示，各电池组件2的电力经由接通状态的第二开关12和接通状态的第一开关11而被供给至并联线8，并且经由接通状态的外部连接开关7而被供给至外部电源3的电力供给线5。因此，无需设置对商用电源30、外部电源3的电压下降进行检测的机构，而且，无需通过控制部10对连接部9进行切换，就能够在电源电路4的输出电压下降的状态下迅速地从电池组件2向电力供给线5供给电力。

[放电停止模式]

在通常放电模式下，若电池组件2被放电而变为放电停止电压以下，则电源系统在该工序中转变为放电停止模式来停止电池组件2的放电。在该放电停止模式下，若电力供给线5的电压变为与驱动对象设备40的最低工作电压相当的规定值的放电停止电压(例如42V)，则如图10所示，控制器31将外部连接开关7切换为断开，停止来自电池组件2的放电。然后，在任意一个电池单体21的电压下降至规定值(约3V/单电池)之前，若停电被解除，则控制器31将外部连接开关7切换为接通，并转变为通常充电模式。

此外，在放电停止模式下，控制器31也可以基于来自控制部10的信号而将外部连接开关7切换为断开。在该状态下连接组件1的并联线8从电力供给线5被切断，从电池组件2向电力供给线5的电力供给停止。

[驱动停止模式]

在放电停止模式下停止了来自电池组件2的放电之后，若停电状态进一步继续，则当由于内部电路的电力消耗、单电池的自我放电等而导致任意一个电池单体21的电压变为规定值(约3V/单电池)以下时，通过该电池单体21的检测电路22输出信号，并输入至控制部10。在该状态下，如图1所示，控制部10使第一开关11、第二开关12、以及第三开关13全部断开，并且，使所有的电池组件2的由微机等构成的检测电路22与控制部10之间的通信线28上所承载的驱动电力(驱动电压)12V停止，由此使所有的检测电路22关闭(驱动停止)。由此，成为各电池块20从并联线8分离的状态，由于电池单体21的自我放电的差别等，而在各电池块20的电压中产生差异。

进而，在驱动停止模式下，若商用电源30的停电修复从而外部电源3的电源电路的输出电压恢复到规定值以上，则电源系统转变为平衡充电模式来开始电池组件2的充电。若外部电源3的电源电路4的输出电压恢复到规定值以上，则从电力供给线5向控制部10供给电力，控制部10变为起动状态，第一开关11、第二开关12、以及第三开关13工作，转变为平衡充电模式。

此外，在平衡充电模式下，如前所述，多个电池组件2一边被均匀化一边被预充电。在此，若驱动停止模式继续且时间经过，则各电池组件2的电压下降，有时在各电池组件2的电压中产生偏差。即使在此情况下，通过转变为平衡充电模式来一边进行均匀化一边进行预充电也能够消除偏差。

进而，连接组件1的控制部10也可以检测各电池组件2中流过的电流的过电流来进行保护。控制部10在电池组件2的充电状态或放电状态下，根据从内置于各电池组件2的检测电路22输入的信号来检测各电池组件2中流过的充电电流或放电电流的检测值。若从各电池组件2输入的充放电的电流值持续规定的检测时间地超过规定的上限电流值，则控制部10判定为过电流，停止该电池组件2的充放电来进行保护。在此，控制部10将各电池组件2判定为过电流的上限电流值，例如可以设为27A～33A，检测时间可以设为0.5秒～1.5秒。控制部10将与检测出过电流的电池组件2连接的连接部9的所有开关切换为断开，停止该电池组件2的充放电。

进而，连接组件1的控制部10也可以检测并联线8中流过的电流的过电流来进行保护。连接组件1在电池组件2的充电状态或放电状态下，通过电流检测部25来检测并联线8中流过的充电电流或放电电流。若由电流检测部25检测的电流值持续规定的检测时间地超过规定的上限电流值，则控制部10判定为过电流，停止所有的电池组件2的充放电来进行保护。在此，控制部10判定并联线8中流过的电流的过电流的上限电流值，例如可以设为108A～132A，检测时间可以设为0.25秒～0.75秒。控制部10若检测出并联线8的过电流，则经由通信线路32向控制器31传输异常信号，控制器31将外部连接开关7切换为断开来停止所有的电池组件2的充放电。

进而，连接组件1的控制部10也可以根据由电池组件2的检测电路22检测出的电池温度来控制电池组件2的充放电状态。例如，若任意一个电池组件2的电池温度变为异常的温度范围，则控制部10将与该电池组件2连接的连接部9切断，来停止该电池组件2的充放电。

以上的电源系统，在图11和图12所示的以下的流程图中，通过从外部电源3供给的电力来对多个电池组件2进行充电，并且在外部电源3的输出电压下降到规定值以下的状态下，从多个电池组件2进行放电来向电力供给线5供给电力。

[n＝1的步骤]

在该步骤中，控制部10根据从各电池组件2的检测电路22输入的识别信号来检测多个电池组件2的连接状态。控制部10根据从各电池组件2输入的识别信号，来判定所连接的电池组件2的个数、一部分的电池组件2是否被卸下，或者，是否新连接了另外的电池组件2等的连接状态。进而，控制部10基于多个电池组件2的连接状态，来决定允许的最大电流值等。

[n＝2的步骤](平衡充电模式)

在该步骤中，控制器31和控制部10，如下这样对各开关的接通/断开进行控制来一边使多个电池组件2均匀化一边进行预充电。(参照图3)

进而，在该平衡充电模式下，控制器31将电源电路4的输出电压控制为第一充电电压。在此，该第一充电电压例如可以设为48V，或者，可以设为比输出电压最高的电池组件的最大电压Vmax大0.5V的电压(Vmax+0.5V)。

外部连接开关......接通

第一开关............断开

第二开关............断开

第三开关............接通

[n＝3的步骤]

在该步骤中，控制部10判定电力供给线5的电压与各电池块20的电压之差是否小于规定的电压差(例如，约1.2V)。在电力供给线5的电压与各电池块20的电压之差为1.2V以上的情况下，返回n＝2的步骤，继续平衡充电模式。若电力供给线5的电压与各电池块20的电压之差不足1.2V，则前进到n＝4的步骤，转变为通常充电模式。

[n＝4的步骤](通常充电模式)

在该步骤中，控制器31和控制部10，如下这样对各开关的接通/断开进行控制并将多个电池组件2充满电。(参照图7)

进而，在该通常充电模式下，控制器31将电源电路4的输出电压控制为第二充电电压。在此，该第二充电电压例如可以设为52.6V。

外部连接开关......接通

第一开关............接通

第二开关............接通

第三开关............断开

[n＝5的步骤]

在通常充电模式下，若由于商用电源30的停电等导致外部电源3的输出电压下降到设定值以下，则前进到n＝15的步骤转变为通常放电模式，从多个电池组件2向外部电源3的电力供给线5供给电力。

[n＝6的步骤]

在该步骤中，控制部10判定任意一个电池组件2是否已被充满电。返回n＝4的步骤来继续通常充电模式直到电池组件2被充满电为止。若任意一个电池组件2被充满电，则前进到n＝7的步骤来转变为充满电模式。

[n＝7的步骤](充满电模式)

在该步骤中，控制器31和控制部10，如下这样对各开关的接通/断开进行控制来设为待机状态。(参照图8)

外部连接开关......接通

第一开关............接通

第二开关............断开

第三开关............断开

[n＝8的步骤]

在充满电模式下，若由于商用电源30的停电等导致外部电源3的输出电压下降到设定值以下，则前进到n＝13的步骤来转变为预备放电模式，从多个电池组件2向外部电源3的电力供给线5供给电力。

[n＝9的步骤]

在该步骤中，控制部10判定处于待机状态的电池组件2的剩余容量是否下降且需要再充电。若任意一个电池单体21的剩余容量从充满电状态下降规定的比例(例如10％)，或者，任意一个电池单体21的单电池电压变为充电重新开始电压(例如，3.85V)以下，则前进到n＝10的步骤来开始再充电。

[n＝10的步骤](再充电模式)

在该步骤中，控制器31和控制部10如下这样对各开关的接通/断开进行控制来对多个电池组件2进行预充电。(参照图9)

进而，在该再充电模式下，控制器31将电源电路4的输出电压控制为第三充电电压。在此，该第三充电电压被设定得比第二充电电压低，例如，可以设为52.1V。

外部连接开关......接通

第一开关............接通

第二开关............断开

第三开关............接通

另外，再充电模式也可以省略。在此情况下，若判定为需要再充电，则可以转变为通常充电模式来进行再充电。

[n＝11的步骤]

在再充电模式下，若由于商用电源30的停电等导致外部电源3的输出电压下降到设定值以下，则前进到n＝13的步骤来转变为预备放电模式，从多个电池组件2向外部电源3的电力供给线5供给电力。

[n＝12的步骤]

在该步骤中，控制部10判定再充电模式下的预充电是否已结束。在此，预充电的结束可以根据是否所有的电池单体21的单电池电压都已变为规定的电压(例如，3.9V)以上来进行判定，或者，可以根据预充电时间是否经过了规定的时间来进行判定。返回n＝10的步骤来继续再充电模式直到预充电结束为止，若预充电结束，则前进到n＝4的步骤来转变为通常充电模式。

[n＝13的步骤](预备放电模式)

在该步骤中，各开关如下这样保持接通/断开，从多个电池组件2向外部电源3的电力供给线5供给电力。(参照图8以及图9)

外部连接开关......接通

第一开关............接通

第二开关............断开

第三开关............接通/断开

在预备放电模式下，如图8以及图9的点划线的箭头所示，从各电池组件2放电的电力经由第二整流元件17和接通状态的第一开关11而被供给至并联线8，并且并联线8的电力经由接通状态的外部连接开关7而被供给至外部电源3的电力供给线5。由此，若由于停电等的理由导致电源电路4的输出电压下降，则立即开始从电池组件2向电力供给线5的电力供给。

不过，在电源系统具备对电源电路的输出电压的下降进行检测的机构的情况下，也可以省略该预备放电模式。该电源系统，在充满电模式或再充电模式下，若检测出由于商用电源的停电或者电源电路的故障等导致电源电路的输出电压下降到规定值以下，则进行以下的n＝15的控制，转变为通常放电模式从而能够向电力供给线供给电力。

[n＝14的步骤]

在该步骤中，判定是否通过电流检测部25检测出了从并联线8流向连接线6的放电电流。若检测出了向连接线6的放电电流，则前进到n＝15的步骤来转变为通常放电模式。

[n＝15的步骤](通常放电模式)

在该步骤中，控制器31和控制部10如下这样对各开关的接通/断开进行控制来继续放电状态。(参照图7)

外部连接开关......接通

第一开关............接通

第二开关............接通

第三开关............断开

在通常放电模式下，如图7的点划线的箭头所示，从各电池组件2放电的电力，经由接通状态的第二开关12和接通状态的第一开关11而被供给至并联线8，并且并联线8的电力经由接通状态的外部连接开关7而被供给至外部电源3的电力供给线5。

[n＝16的步骤]

在通常放电模式下，若商用电源30的停电修复从而外部电源3的输出电压恢复到规定值以上，则跳转到n＝4的步骤，转变为通常充电模式来开始电池组件2的充电。

[n＝17的步骤]

在该步骤中，控制部10判定是否所有的电池组件2的输出电压(Vy)都已变为放电停止电压以下。该放电停止电压是与驱动对象设备40的最低工作电压相当的电压，例如设为42V。在所有的电池组件2的输出电压都大于放电停止电压的情况下，返回到n＝15的步骤来继续通常充电模式。若任意一个电池组件2的输出电压变为放电停止电压以下，则前进到n＝18的步骤来转变为放电停止模式。

[n＝18的步骤](放电停止模式)

若电力供给线5的电压变为与驱动对象设备40的最低工作电压相当的规定值即放电停止电压(例如42V)以下，则控制器31将外部连接开关7切换为断开。在该状态下并联线8从电力供给线5被切断，从电池组件2向电力供给线5的电力供给停止。(参照图10)

[n＝19的步骤]

在放电停止模式下，若商用电源30的停电修复从而外部电源3的输出电压恢复到规定值以上，则跳转到n＝4的步骤，转变为通常充电模式来开始电池组件2的充电。

[n＝20的步骤]

在该步骤中，控制部10判定是否所有的电池单体21的电压都已下降到规定值(约3V/单电池)。在所有的电池单体21的电压都比规定值(约3V/单电池)大的情况下，返回n＝18的步骤来继续放电停止模式。若任意一个电池单体21的电压变为规定值(约3V/单电池)以下，则前进到n＝21的步骤来转变为驱动停止模式。

[n＝21的步骤](驱动停止模式)

在该步骤中，控制部10使所有的开关断开，设为所有的电池组件2都从并联线8被切断的状态。(参照图1)

第一开关............断开

第二开关............断开

第三开关............断开

进而，控制电路10使与电池组件2的由微机等构成的检测电路22之间的通信线28上所承载的驱动电力(驱动电压)12V停止，使所有的检测电路22关闭(驱动停止)。

[n＝22的步骤]

在驱动停止模式下，若商用电源30的停电修复从而外部电源3的输出电压恢复到规定值以上，则跳转到n＝2的步骤，转变为平衡充电模式来开始电池组件2的充电。在外部电源3的电力供给线5的电压未恢复到设定值以上的状态下，返回n＝21的步骤来继续驱动停止模式。

另外，虽然在以上的流程图中没有记载，但在各模式下，若检测出任意一个电池组件2从连接组件1被取下，或者新的电池组件2被连接到连接组件1，则返回到n＝1的步骤，能够从电池组件2的连接状态的辨别起重新开始。由此，能够实现热备份状态下的电池组件的装卸，同时能够提高电池组件装卸时的可靠性。

工业实用性

本发明所涉及的电源系统，在商用电源停电时等，能够很好地作为向移动电话的基站、信号机等供给电力的备用电源来使用。尤其是，能够很好地作为将具备许多电池单体的多个电池组件并联连接来增大输出，同时通过从商用电源供给的电力来充电，此外在商用电源的输出下降时能够放电的电源系统来利用。

符号说明

1...连接组件

2...电池组件 2’...电池组件

3...外部电源

4...电源电路

5...电力供给线

6...连接线

7...外部连接开关

8...并联线

9...连接部 9’...连接部

10...控制部

11...第一开关

12...第二开关

13...第三开关

14...限流电阻

15...子连接电路

16...第一整流元件

17...第二整流元件

20...电池块

21...电池单体

22...检测电路

25...电流检测部

26...电流检测电阻

27...检测电路

28...通信线

30...商用电源

31...控制器

32...通信线路

40...驱动对象设备

Claims (16)

1.一种电源系统，具备：

与外部的商用电源连接，对从商用电源供给的电力进行变换来供给至驱动对象设备的外部电源；

具备串联连接的多个电池单体的多个电池组件；和

将所述多个电池组件并联连接后与所述外部电源连接的连接组件，

所述电源系统从所述外部电源向各电池组件供给电力，对所述电池单体进行充电，并且在从所述外部电源输出到驱动对象设备的电压下降的状态下，从所述电池组件向驱动对象设备供给电力，

所述外部电源具备：

将从商用电源供给的交流变换为对驱动对象设备进行驱动的规定的输出电压的直流的电源电路；

与所述电源电路的输出侧连接，向外部的驱动对象设备供给电力的电力供给线；

与所述电力供给线连接，且连接所述连接组件的连接线；和

设置在所述连接线上，若所述电力供给线的电压变为规定值以下则变为断开的外部连接开关，

所述连接组件具备：

并联线，其将所述多个电池组件并联连接；

连接部，其将各电池组件连接于所述并联线；和

控制部，其控制所述连接部的连接状态，

所述并联线与所述外部电源的连接线连接，

所述连接部具备：

串联连接在所述并联线与各电池组件之间的第一开关和第二开关的串联电路；

与所述第二开关并联连接的、由限流电阻和第三开关的串联电路构成的子连接电路；

与所述第一开关并联连接，并且在从所述并联线向该电池组件通电的方向上具有整流作用的第一整流元件；和

与所述第二开关并联连接，并且在从该电池组件向所述并联线通电的方向上具有整流作用的第二整流元件，

所述电源系统对平衡充电模式、通常充电模式、充满电模式、通常放电模式、放电停止模式和驱动停止模式进行切换来对多个电池组件进行充放电，其中

在所述平衡充电模式下，所述控制部使各连接部的所述第一开关断开、使所述第二开关断开、使所述第三开关接通，一边使各电池组件均匀化一边进行预充电；

在所述通常充电模式下，在所述平衡充电模式之后，所述控制部使各连接部的所述第一开关接通、使所述第二开关接通、使所述第三开关断开，使所述电池组件充满电；

在所述充满电模式下，若各电池组件被充满电，则所述控制部使各连接部的所述第一开关接通、使所述第二开关断开、使所述第三开关断开，停止所述电池组件的充电；

在所述通常放电模式下，若在所述充满电模式下所述外部电源的输出电压下降，则所述控制部使各连接部的所述第一开关接通、使所述第二开关接通、使所述第三开关断开，从各电池组件向所述外部电源的电力供给线供给电力；

在所述放电停止模式下，若在所述通常放电模式下所述电力供给线的电压变为所述规定值以下，则所述外部连接开关被控制为断开，停止来自各电池组件的放电；

在所述驱动停止模式下，若在所述放电停止模式下所述电池组件的单电池电压变为规定值以下，则所述控制部使各连接部的所述第一开关断开、使所述第二开关断开、使所述第三开关断开。

2.根据权利要求1所述的电源系统，其中，

在所述充满电模式下，若所述电池组件的任意一个电池单体的剩余容量从充满电状态下降规定的比例，或者任意一个电池单体的单电池电压变为充电重新开始电压以下，则转变为再充电模式来对该电池组件进行再充电，在所述再充电模式中，所述控制部使各连接部的所述第一开关接通、使所述第二开关断开、使所述第三开关接通，对各电池组件进行预充电。

3.根据权利要求2所述的电源系统，其中，

在所述充满电模式或所述再充电模式下，若所述外部电源的输出电压下降，则通过预备放电模式从多个电池组件进行放电，

在所述预备放电模式中，各电池组件的电力经由所述第二整流元件和接通状态的所述第一开关被供给至所述并联线，并且该并联线的电力经由接通状态的所述外部连接开关被供给至所述外部电源的电力供给线。

4.根据权利要求3所述的电源系统，其中，

所述连接组件具备检测向所述外部电源的连接线的通电状态的电流检测部，

在所述预备放电模式下，若所述电流检测部检测出向所述连接线的放电电流，则转变为通常放电模式来从多个电池组件进行放电，

在所述通常放电模式中，所述控制部使各连接部的所述第一开关接通、使所述第二开关接通、使所述第三开关断开，各电池组件的电力经由接通状态的第二开关和接通状态的第一开关被供给至所述并联线，并且该并联线的电力经由接通状态的所述外部连接开关被供给至所述外部电源的电力供给线。

5.根据权利要求1或2所述的电源系统，其中，

在所述通常充电模式下，若所述外部电源的输出电压下降，则转变为通常放电模式来从多个电池组件进行放电，

在所述通常放电模式中，各电池组件的电力经由接通状态的所述第二开关和接通状态的所述第一开关被供给至所述并联线，并且该并联线的电力经由接通状态的所述外部连接开关被供给至所述外部电源的电力供给线。

6.根据权利要求1或2所述的电源系统，其中，

在所述通常放电模式下，若所述外部电源的输出电压恢复，则转变为通常充电模式来对多个电池组件进行充电，

在所述通常充电模式中，从所述外部电源的电力供给线供给的电力经由接通状态的所述外部连接开关而被供给至所述并联线，并且该并联线的电力经由接通状态的所述第一开关和接通状态的所述第二开关而被供给至各电池组件。

7.根据权利要求1或2所述的电源系统，其中，

在所述平衡充电模式下，在各电池组件间的电压差为规定的第二电压差以上的情况下，转变为均匀化模式来使多个电池组件均匀化，

在所述均匀化模式中，所述外部连接开关通过来自所述控制部的信号被控制为断开，所述控制部使各连接部的所述第一开关接通、使所述第二开关断开、使所述第三开关接通，在各电池组件间使电压差降低。

8.根据权利要求1或2所述的电源系统，其中，

在所述平衡充电模式下，若所述电力供给线的电压与各电池块的电压之差变为规定的电压差以下，则

所述外部连接开关通过来自所述控制部的信号被切换为断开，所述控制部将各连接部的所述第一开关从断开切换为接通、将各连接部的所述第二开关从断开切换为接通、将各连接部的所述第三开关从接通切换为断开之后，所述外部连接开关通过来自所述控制部的信号被切换为接通从而转变为所述通常充电模式。

9.根据权利要求1或2所述的电源系统，其中，

在所述驱动停止模式下，若所述外部电源的输出电压恢复，则

所述外部连接开关被控制为接通，所述控制部使各连接部的所述第一开关断开、使所述第二开关断开、使所述第三开关接通来转变为所述平衡充电模式对各电池组件进行充电。

10.根据权利要求1或2所述的电源系统，其中，

所述外部电源一边对所述电源电路的输出电压进行切换一边对所述电池组件进行充电。

11.根据权利要求1或2所述的电源系统，其中，

所述第一整流元件以及/或者第二整流元件为二极管。

12.根据权利要求1或2所述的电源系统，其中，

所述第一开关以及/或者第二开关为晶体管。

13.根据权利要求1或2所述的电源系统，其中，

所述第一开关以及/或者第二开关为FET，

所述第一整流元件以及/或者第二整流元件为内置于所述FET的寄生二极管。

14.一种电源系统，具备：

具备串联连接的多个电池单体的多个电池组件；和

将所述多个电池组件并联连接后输出到外部的连接组件，

所述连接组件与将从商用电源供给的电力变换为直流后输出到驱动对象设备的外部电源的电力供给线连接，通过从该电力供给线供给的电力，对所述电池组件的电池单体进行充电，并且在从外部电源输出到驱动对象设备的电压下降的状态下，从所述电池组件向电力供给线供给电力，

所述连接组件具备：

将所述多个电池组件并联连接的并联线；

将各电池组件与所述并联线连接的连接部；和

对所述连接部的连接状态进行控制的控制部，

所述并联线经由若电力供给线的电压变为规定值以下则变为断开的外部连接开关与外部电源的电力供给线连接，

所述连接部具备：

串联连接在所述并联线与所述电池组件之间的第一开关和第二开关的串联电路；

与所述第二开关并联连接的、由限流电阻和第三开关的串联电路构成的子连接电路；

与所述第一开关并联连接，并且在从所述并联线向该电池组件通电的方向上具有整流作用的第一整流元件；和

与所述第二开关并联连接，并且在从该电池组件向所述并联线通电的方向上具有整流作用的第二整流元件，

所述电源系统对平衡充电模式、通常充电模式、充满电模式、通常放电模式、放电停止模式和驱动停止模式进行切换来对多个电池组件进行充放电：

在所述平衡充电模式中，所述控制部使各连接部的所述第一开关断开、使所述第二开关断开、使所述第三开关接通，一边使各电池组件均匀化一边进行预充电；

在所述通常充电模式中，在所述平衡充电模式之后所述控制部使各连接部的所述第一开关接通、使所述第二开关接通、使所述第三开关断开，使所述电池组件充满电；

在所述充满电模式中，若各电池组件被充满电，则所述控制部使各连接部的所述第一开关接通、使所述第二开关断开、使所述第三开关断开，停止所述电池组件的充电；

在所述通常放电模式中，若在所述充满电模式下所述外部电源的输出电压下降，则所述控制部使各连接部的所述第一开关接通、使所述第二开关接通、使所述第三开关断开，从各电池组件向所述外部电源的电力供给线供给电力；

在所述放电停止模式中，若在所述通常放电模式下所述电力供给线的电压变为所述规定值以下，则外部连接开关被控制为断开，停止来自各电池组件的放电；和

在所述驱动停止模式中，若在所述放电停止模式下所述电池组件的单电池电压变为规定值以下，则所述控制部使各连接部的所述第一开关断开、使所述第二开关断开、使所述第三开关断开。

15.一种电源系统，具备：

具备串联连接的多个电池单体的多个电池组件；和

将所述多个电池组件并联连接后输出到外部的连接组件，

所述连接组件与将从商用电源供给的电力变换为直流后输出到驱动对象设备的外部电源的电力供给线连接，通过从该电力供给线供给的电力，对所述电池组件的电池单体进行充电，并且在从外部电源输出到驱动对象设备的电压下降的状态下，从所述电池组件向电力供给线供给电力，

所述连接组件具备：

将所述多个电池组件并联连接的并联线；

将各电池组件与所述并联线连接的连接部；和

对所述连接部的连接状态进行控制的控制部，

所述并联线与外部电源的电力供给线连接，

所述连接部具备：

串联连接在所述并联线与所述电池组件之间的第一开关和第二开关的串联电路；

与所述第二开关并联连接的、由限流电阻和第三开关的串联电路构成的子连接电路；

与所述第一开关并联连接，并且在从所述并联线向该电池组件通电的方向上具有整流作用的第一整流元件；和

与所述第二开关并联连接，并且在从该电池组件向所述并联线通电的方向上具有整流作用的第二整流元件，

所述电源系统对平衡充电模式、通常充电模式、充满电模式、通常放电模式和驱动停止模式进行切换来对多个电池组件进行充放电：

在所述平衡充电模式中，所述控制部使各连接部的所述第一开关断开、使所述第二开关断开、使所述第三开关接通，一边使各电池组件均匀化一边进行预充电；

在所述通常充电模式中，在所述平衡充电模式之后所述控制部使各连接部的所述第一开关接通、使所述第二开关接通、使所述第三开关断开，使所述电池组件充满电；

在所述充满电模式中，若各电池组件被充满电，则所述控制部使各连接部的所述第一开关接通、使所述第二开关断开、使所述第三开关断开，停止所述电池组件的充电；

在所述通常放电模式中，若在所述充满电模式下所述外部电源的输出电压下降，则所述控制部使各连接部的所述第一开关接通、使所述第二开关接通、使所述第三开关断开，从各电池组件向所述外部电源的电力供给线供给电力；

在所述驱动停止模式中，若所述电池组件的单电池电压变为规定值以下，则所述控制部使各连接部的所述第一开关断开、使所述第二开关断开、使所述第三开关断开。

16.一种电源系统的充放电控制方法，所述电源系统具备：

与外部的商用电源连接，对从商用电源供给的电力进行变换后供给至驱动对象设备的外部电源；

具备串联连接的多个电池单体的多个电池组件；和

将所述多个电池组件并联连接后与所述外部电源连接的连接组件，

所述电源系统从所述外部电源向各电池组件供给电力，对所述电池单体进行充电，并且在从所述外部电源输出到驱动对象设备的电压下降的状态下，从所述电池组件向驱动对象设备供给电力，

所述外部电源具备：

将从商用电源供给的交流变换为对驱动对象设备进行驱动的规定的输出电压的直流的电源电路；

与所述电源电路的输出侧连接，向外部的驱动对象设备供给电力的电力供给线；

与所述电力供给线连接，并连接所述连接组件的连接线；和

设置在所述连接线上，若所述电力供给线的电压变为规定值以下则变为断开的外部连接开关，

所述连接组件具备：

将所述多个电池组件并联连接的并联线；

将各电池组件与所述并联线连接的连接部；和

对所述连接部的连接状态进行控制的控制部；

所述并联线与所述外部电源的连接线连接，

所述连接部具备：

串联连接在所述并联线与所述电池组件之间的第一开关和第二开关的串联电路；

与所述第二开关并联连接的、由限流电阻和第三开关的串联电路构成的子连接电路；

与所述第一开关并联连接，并且在从所述并联线向该电池组件通电的方向上具有整流作用的第一整流元件；和

与所述第二开关并联连接，并且在从该电池组件向所述并联线通电的方向上具有整流作用的第二整流元件，

所述电源系统的充放电控制方法通过如下工序来对多个电池组件进行充放电：

所述控制部使各连接部的所述第一开关断开、使所述第二开关断开、使所述第三开关接通，一边使各电池组件均匀化一边进行预充电的工序；

在一边使各电池组件均匀化一边进行预充电的工序之后，所述控制部使各连接部的所述第一开关接通、使所述第二开关接通、使所述第三开关断开，使所述电池组件充满电的工序；

若各电池组件被充满电，则所述控制部使各连接部的所述第一开关接通、使所述第二开关断开、使所述第三开关断开，停止所述电池组件的充电的工序；

若所述外部电源的输出电压下降，则所述控制部使各连接部的所述第一开关接通、使所述第二开关接通、使所述第三开关断开，从各电池组件向所述外部电源的电力供给线供给电力的工序；

在从各电池组件向所述电力供给线供给电力的状态下，若所述电力供给线的电压变为所述规定值以下，则所述外部连接开关被控制为断开，停止来自各电池组件的放电的工序；和

在停止来自各电池组件的放电的状态下，若所述电池组件的单电池电压变为规定值以下，则所述控制部使各连接部的所述第一开关断开、使所述第二开关断开、使所述第三开关断开的工序。