CN106329696B - 太阳能电池充电装置、输送设备及太阳能电池充电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供不起动集中地管理蓄电器的单元便能够实现太阳能电池对蓄电器的充电的太阳能电池充电装置。该装置具备：蓄电器组，其包括并联连接的多个蓄电器；负载，其由从蓄电器组供给的电力驱动；管理模块，其具有将构成蓄电器组的各蓄电器的蓄电量导出的导出部及对蓄电器组的充放电进行控制的充放电控制部；太阳能电池；电力转换模块，其具有将太阳能电池发出的电力调整并输出的调整部、控制调整部的动作的控制部及计测调整部的输出电压的电压计测部。在该太阳能电池充电装置中，在蓄电器组不向负载供给电力且电压计测部计测出的电压为规定值以下时，在管理模块暂停的状态下，电力转换模块的控制部控制太阳能电池的发出电力对蓄电器组的充电。
Description
技术领域
本发明涉及通过太阳能电池发出的电力对蓄电器进行充电的太阳能电池充电装置、输送设备及太阳能电池充电方法。
背景技术
近年来，提出有各种通过太阳能电池发出的电力对蓄电器进行充电的太阳能电池充电系统。例如，在专利文献1中公开有一种车载电气系统，其具备：太阳能电池模块；自动地追随最佳的动作点，来从太阳能电池模块取出最大的电力，并将来自太阳能电池模块的电力转换为适当的电压的MPPT(Maximum Power Point Tracking)模块；将从太阳能电池模块经由MPPT模块而供给的电力暂时蓄积的电容器；将从电容器供给的直流电压转换为规定的电压的转换器；二次电池；进行与二次电池的充放电相关的控制及保护的BMU(BatteryManagement Unit)；通过电力供给而进行驱动的负载；以及集中控制各种器件的ECU(Electronic Control Unit)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-42404号公报
在专利文献1所记载的车载电气系统中，由太阳能电池模块生成的电力暂时地蓄积于电容器，通过蓄积于电容器的电力来进行负载的驱动或二次电池的充电。二次电池的充电的控制通过在从电容器到二次电池的电源线路上设置的BMU来进行。因此，在对二次电池进行充电时，BMU始终为起动状态，从而在该系统中难以减少BMU的消耗电力。另外，在专利文献1所记载的车载电气系统中，为了使搭载于车辆的太阳能电池模块等的重量增加量引起的电力消耗由太阳能电池模块发出的电力自己供应，需要极力削减太阳能电池模块发出的电力的消耗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不起动集中地管理蓄电器的单元，就能够实现太阳能电池对蓄电器的充电的太阳能电池充电装置、输送设备及太阳能电池充电方法。
为了实现上述目的，技术方案1所记载的发明为太阳能电池充电装置，其具备：
蓄电器组(例如，后述实施方式中的蓄电器组B)，其包括并联连接的多个蓄电器(例如，后述实施方式中的蓄电器B1～B3)；
负载(例如，后述实施方式中的负载105)，其由从所述蓄电器组供给的电力驱动；
管理模块(例如，后述实施方式中的BMU107)，其具有将构成所述蓄电器组的各蓄电器的蓄电量导出的导出部(例如，后述实施方式中的剩余容量导出部121)及对所述蓄电器组的充放电进行集中地控制的充放电控制部(例如，后述实施方式中的充放电控制部122)；
太阳能电池(例如，后述实施方式中的太阳能电池101)；以及
电力转换模块(例如，后述实施方式中的电力转换模块103)，其具有将所述太阳能电池发出的电力调整并输出的调整部(例如，后述实施方式中的电力调整部111)、控制所述调整部的动作的控制部(例如，后述实施方式中的控制部112)及计测所述调整部的输出电压的电压计测部(例如，后述实施方式中的第二电压传感器115)，
在所述蓄电器组不向所述负载供给电力且所述电压计测部计测出的电压为规定值以下的情况下，在所述管理模块暂停的状态下，所述电力转换模块的所述控制部控制所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电。
技术方案2所记载的发明在技术方案1所记载的发明的基础上，
所述太阳能电池充电装置具备接触器组(例如，后述实施方式中的接触器组C)，该接触器组包括在所述蓄电器组所包含的各蓄电器与所述负载之间设置的多个接触器(例如，后述实施方式中的接触器C1～C3)，
所述管理模块具有对所述多个接触器的各开闭状态进行控制的接触器控制部(例如，后述实施方式中的接触器控制部123)。
技术方案3所记载的发明在技术方案1或2所记载的发明的基础上，
在所述电力转换模块与所述蓄电器组所包含的各蓄电器之间具备将从所述电力转换模块向所述蓄电器的方向设为顺方向的多个二极管(例如，后述实施方式中的二极管D1～D3)。
技术方案4所记载的发明在技术方案1至3中任一项所记载的发明的基础上，
所述控制部以如下方式控制所述调整部的动作：在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之前，进行第一模式(例如，后述实施方式中的MPPT模式)下的所述蓄电器组的充电，在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之后，进行能够维持所述蓄电器组的状态的第二模式(例如，后述实施方式中的CC模式或CV模式)下的所述蓄电器组的充电，当所述蓄电器组的状态发生变化时，使所述第一模式下的所述蓄电器组的充电再次开始。
技术方案5所记载的发明在技术方案4所记载的发明的基础上，
所述控制部以如下方式控制所述调整部的动作：在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之前，进行MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电，在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之后，所述调整部输出恒定的输出电流，当所述电压计测部计测出的电压低于阈值时，使所述MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电再次开始。
技术方案6所记载的发明在技术方案5所记载的发明的基础上，
所述恒定的输出电流与为了检测所述蓄电器组所包含的各蓄电器的电压而需要的所述蓄电器的放电电流相等，所述阈值与所述规定值相等。
技术方案7所记载的发明在技术方案4所记载的发明的基础上，
所述电力转换模块具有计测所述调整部的输出电流的电流计测部(例如，后述实施方式中的第二电流传感器116)，
所述控制部以如下方式控制所述调整部的动作：在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之前，进行MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电，在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之后，所述调整部输出恒定的输出电压，当所述电流计测部计测出的电流超过阈值时，使所述MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电再次开始。
技术方案8所记载的发明在技术方案7所记载的发明的基础上，
所述恒定的输出电压与所述规定值的电压相等。
技术方案9所记载的发明为太阳能电池充电装置，其具备：
蓄电器组(例如，后述实施方式中的蓄电器组B)，其包括并联连接的多个蓄电器(例如，后述实施方式中的蓄电器B1～B3)；
负载(例如，后述实施方式中的负载105)，其由从所述蓄电器组供给的电力驱动；
管理模块(例如，后述实施方式中的BMU107)，其具有将构成所述蓄电器组的各蓄电器的蓄电量导出的导出部(例如，后述实施方式中的剩余容量导出部121)及对所述蓄电器组的充放电进行集中地控制的充放电控制部(例如，后述实施方式中的充放电控制部122)；
太阳能电池(例如，后述实施方式中的太阳能电池101)；以及
电力转换模块(例如，后述实施方式中的电力转换模块103)，其具有将所述太阳能电池发出的电力调整并输出的调整部(例如，后述实施方式中的电力调整部111)、控制所述调整部的动作的控制部(例如，后述实施方式中的控制部112)及计测所述调整部的输出电压的电压计测部(例如，后述实施方式中的第二电压传感器115)，
所述电力转换模块的所述控制部以如下方式控制所述调整部的动作：在所述蓄电器组不向所述负载供给电力且所述电压计测部计测出的电压为规定值以下的情况下，在所述管理模块暂停的状态下，在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之前，进行MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电，在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之后，所述调整部输出恒定的输出电流，当所述电压计测部计测出的电压低于阈值时，使所述MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电再次开始。
技术方案10所记载的发明为太阳能电池充电装置，其具备：
蓄电器组(例如，后述实施方式中的蓄电器组B)，其包括并联连接的多个蓄电器(例如，后述实施方式中的蓄电器B1～B3)；
负载(例如，后述实施方式中的负载105)，其由从所述蓄电器组供给的电力驱动；
管理模块(例如，后述实施方式中的BMU107)，其具有将构成所述蓄电器组的各蓄电器的蓄电量导出的导出部(例如，后述实施方式中的剩余容量导出部121)及对所述蓄电器组的充放电进行集中地控制的充放电控制部(例如，后述实施方式中的充放电控制部122)；
太阳能电池(例如，后述实施方式中的太阳能电池101)；以及
电力转换模块(例如，后述实施方式中的电力转换模块103)，其具有将所述太阳能电池发出的电力调整并输出的调整部(例如，后述实施方式中的电力调整部111)、控制所述调整部的动作的控制部(例如，后述实施方式中的控制部112)、计测所述调整部的输出电压的电压计测部(例如，后述实施方式中的第二电压传感器115)及计测所述调整部的输出电流的电流计测部(例如，后述实施方式中的第二电流传感器116)，
所述电力转换模块的所述控制部以如下方式控制所述调整部的动作：在所述蓄电器组不向所述负载供给电力且所述电压计测部计测出的电压为规定值以下的情况下，在所述管理模块暂停的状态下，在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之前，进行MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电，在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之后，所述调整部输出恒定的输出电压，当所述电流计测部计测出的电流超过阈值时，使所述MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电再次开始。
技术方案11所记载的发明是具有技术方案1至10中任一项所记载的太阳能电池充电装置的输送设备。
技术方案12所记载的发明是基于太阳能电池充电装置的太阳能电池充电方法，所述太阳能电池充电装置具备：
蓄电器组(例如，后述实施方式中的蓄电器组B)，其包括并联连接的多个蓄电器(例如，后述实施方式中的蓄电器B1～B3)；
负载(例如，后述实施方式中的负载105)，其由从所述蓄电器组供给的电力驱动；
管理模块(例如，后述实施方式中的BMU107)，其具有将构成所述蓄电器组的各蓄电器的蓄电量导出的导出部(例如，后述实施方式中的剩余容量导出部121)及对所述蓄电器组的充放电进行集中地控制的充放电控制部(例如，后述实施方式中的充放电控制部122)；
太阳能电池(例如，后述实施方式中的太阳能电池101)；以及
电力转换模块(例如，后述实施方式中的电力转换模块103)，其具有将所述太阳能电池发出的电力调整并输出的调整部(例如，后述实施方式中的电力调整部111)、控制所述调整部的动作的控制部(例如，后述实施方式中的控制部112)及计测所述调整部的输出电压的电压计测部(例如，后述实施方式中的第二电压传感器115)，其中，
在所述蓄电器组不向所述负载供给电力且所述电压计测部计测出的电压为规定值以下的情况下，在所述管理模块暂停的状态下，所述电力转换模块的所述控制部控制所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电。
技术方案13所记载的发明是基于太阳能电池充电装置的太阳能电池充电方法，所述太阳能电池充电装置具备：
蓄电器组(例如，后述实施方式中的蓄电器组B)，其包括并联连接的多个蓄电器(例如，后述实施方式中的蓄电器B1～B3)；
负载(例如，后述实施方式中的负载105)，其由从所述蓄电器组供给的电力驱动；
管理模块(例如，后述实施方式中的BMU107)，其具有将构成所述蓄电器组的各蓄电器的蓄电量导出的导出部(例如，后述实施方式中的剩余容量导出部121)及对所述蓄电器组的充放电进行集中地控制的充放电控制部(例如，后述实施方式中的充放电控制部122)；
太阳能电池(例如，后述实施方式中的太阳能电池101)；以及
电力转换模块(例如，后述实施方式中的电力转换模块103)，其具有将所述太阳能电池发出的电力调整并输出的调整部(例如，后述实施方式中的电力调整部111)、控制所述调整部的动作的控制部(例如，后述实施方式中的控制部112)及计测所述调整部的输出电压的电压计测部(例如，后述实施方式中的第二电压传感器115)，其中，
所述电力转换模块的所述控制部以如下方式控制所述调整部的动作：在所述蓄电器组不向所述负载供给电力且所述电压计测部计测出的电压为规定值以下的情况下，在所述管理模块暂停的状态下，在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之前，进行MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电，在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之后，所述调整部输出恒定的输出电流，当所述电压计测部计测出的电压低于阈值时，使所述MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电再次开始。
技术方案14所记载的发明是基于太阳能电池充电装置的太阳能电池充电方法，所述太阳能电池充电装置具备：
蓄电器组(例如，后述实施方式中的蓄电器组B)，其包括并联连接的多个蓄电器(例如，后述实施方式中的蓄电器B1～B3)；
负载(例如，后述实施方式中的负载105)，其由从所述蓄电器组供给的电力驱动；
管理模块(例如，后述实施方式中的BMU107)，其具有将构成所述蓄电器组的各蓄电器的蓄电量导出的导出部(例如，后述实施方式中的剩余容量导出部121)及对所述蓄电器组的充放电进行集中地控制的充放电控制部(例如，后述实施方式中的充放电控制部122)；
太阳能电池(例如，后述实施方式中的太阳能电池101)；以及
电力转换模块(例如，后述实施方式中的电力转换模块103)，其具有将所述太阳能电池发出的电力调整并输出的调整部(例如，后述实施方式中的电力调整部111)、控制所述调整部的动作的控制部(例如，后述实施方式中的控制部112)及计测所述调整部的输出电压的电压计测部(例如，后述实施方式中的第二电压传感器115)，
所述电力转换模块的所述控制部以如下方式控制所述调整部的动作：在所述蓄电器组不向所述负载供给电力且所述电压计测部计测出的电压为规定值以下的情况下，在所述管理模块暂停的状态下，在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之前，进行MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电，在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之后，所述调整部输出恒定的输出电压，当所述电流计测部计测出的电流超过阈值时，使所述MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电再次开始。
发明效果
根据技术方案1、11及12的发明，对于在蓄电器组不向负载供给电力且电压计测部计测出的电压为规定值以下的情况下进行的、太阳能电池的发出电力对蓄电器组的充电而言，在管理模块暂停的状态下进行。因此，能够削减蓄电器组的充电时的管理模块的消耗电力，所以能够减少从太阳能电池得到的电力的消耗量而高效地进行蓄电。另外，使搭载有太阳能电池充电装置的输送设备行驶时的该太阳能电池充电装置的重量增加量引起的电力消耗由太阳能电池发出的电力供应，根据本发明，能够极力削减太阳能电池发出的电力的消耗。
根据技术方案2的发明，在蓄电器组所包含的各蓄电器与负载之间分别设有接触器。在各蓄电器与负载之间的各电流路径中流过的电流比在合并多条电流路径后的1条电流路径中流过的电流小，因此接触器能够使用与小电流对应的低成本的接触器。
根据技术方案3的发明，在电力转换模块与蓄电器组所包含的各蓄电器之间设有将从电力转换模块向蓄电器的方向设为顺方向的多个二极管。通过二极管，从而接触器打开而使各蓄电器成为独立的状态，即便各蓄电器的电压产生压差，也能够防止电流流过，使电流不在蓄电器之间流过。另外，在电力转换模块短路时，能够防止从蓄电器向太阳能电池侧的电流。因此，不使管理模块工作，就能够实现太阳能电池充电装置的稳定的动作。
根据技术方案4～10、13及14的发明，若蓄电器组成为充满电的状态，则进行不同模式的充电，以使蓄电器组能够维持该状态。此外，基于从蓄电器组导出电力时的蓄电器组的状态变化，能够返回蓄电器组的电压达到规定值之前的第一模式(MPPT模式)而使充电再次开始。因此，在保持管理模块暂停的状态下，能够将蓄电器组维持为充满电的状态。
附图说明
图1是表示一实施方式的太阳能电池充电装置的结构的框图。
图2是表示基于气象条件的不同的太阳光发电部的发出电力的最佳动作点的图。
图3是表示实施例1的太阳能电池的发出电力对蓄电器组的充电的流程图。
图4是表示实施例2的太阳能电池的发出电力对蓄电器组的充电的流程图。
图5是表示实施例3的太阳能电池的发出电力对蓄电器组的充电的流程图。
符号说明：
101 太阳能电池
103 电力转换模块
105 负载
107 BMU
111 电力调整部
112 控制部
113 第一电压传感器
114 第一电流传感器
115 第二电压传感器
116 第二电流传感器
121 剩余容量导出部
122 充放电控制部
123 接触器控制部
B 蓄电器组
B1～B3 蓄电器
C 接触器组
C1～C3 接触器
D1～D3 二极管
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示一实施方式的太阳能电池充电装置的结构的框图。图1所示的太阳能电池充电装置是通过太阳能电池101发出的电力来对多个蓄电器进行充电的系统，例如，搭载于将太阳能电池101设置在车顶的EV(Electric Vehicle：电动机动车)等输送设备。如图1所示，太阳能电池充电装置具备太阳能电池101、电力转换模块103、蓄电器组B、3个二极管D1～D3、接触器组C、负载105及BMU(Battery Management Unit)107。以下，对太阳能电池充电装置具备的各构成要素进行说明。
太阳能电池101将太阳的光能转换为电力。
电力转换模块103具有电力调整部111、控制部112、第一电压传感器113、第一电流传感器114、第二电压传感器115及第二电流传感器116，将太阳能电池101的发出电力转换并输出。电力调整部111以由控制部112指示的模式将太阳能电池101的发出电力调整并输出。控制部112基于MPPT(Maximum Power Point Tracking)模式、CC(Constant Current)模式及CV(Constant Voltage)模式中的任一个，来对电力调整部111的动作进行控制。
基于MPPT模式而被控制的电力调整部111一边追随因气象条件等的变化而始终变动的最佳动作点，一边调整太阳能电池101的发出电力。需要说明的是，如图2所示，最佳动作点根据太阳能电池101接受的日照量而不同，与日照量不同的时刻下的最佳动作点对应的电压也不同。另外，基于CC模式而被控制的电力调整部111调整太阳能电池101的发出电力，以便输出恒定的输出电流。需要说明的是，电力调整部111输出的恒定的输出电流与为了检测蓄电器组B所包含的各蓄电器的电压而需要的蓄电器的放电电流相等。另外，基于CV模式而被控制的电力调整部111调整太阳能电池101的发出电力，以便输出恒定的输出电压。需要说明的是，电力调整部111输出的恒定的输出电压与蓄电器组B所包含的各蓄电器被充分充电的状态下的、该蓄电器的开路电压相等。
第一电压传感器113对太阳能电池101的输出电压、即电力转换模块103的输入电压V1进行计测。表示第一电压传感器113计测出的电压V1的信号向控制部112输入。另外，第一电流传感器114对太阳能电池101的输出电流、即电力转换模块103的输入电流A1进行计测。表示第一电流传感器114计测出的电流A1的信号向控制部112输入。
第二电压传感器115对电力调整部111的输出电压V2进行计测。表示第二电压传感器115计测出的电压V2的信号向控制部112输入。需要说明的是，第二电压传感器115计测出的电压V2与在蓄电器组B的开路电压上加上二极管的接通电压(顺方向电压)的微小电压后的值相等。另外，第二电流传感器116对电力调整部111的输出电流A2进行计测。表示第二电流传感器116计测出的电流A2的信号向控制部112输入。
蓄电器组B包括与电力转换模块103的输出侧并联连接的3个蓄电器B1～B3。在电力转换模块103与各蓄电器之间设有用于防止电流流过的二极管D1～D3，使得在各蓄电器的电压产生压差的状态下电流不在蓄电器之间流过。二极管D1～D3将从电力转换模块103向蓄电器B1～B3的方向设为顺方向。
接触器组C包括在蓄电器组B所包含的蓄电器B1～B3与负载105之间的3条电流路径上分别设置的接触器C1～C3。当接触器C1～C3关闭时，进行从蓄电器组B向负载105的电力的供给。负载105是成为搭载有本实施方式的太阳能电池充电装置的输送设备的动力源的马达、调整车室内温度的空调的压缩机、平板型终端、冷暖座椅或音响设备等辅机。
BMU107具有剩余容量导出部121、充放电控制部122及接触器控制部123，且集中地管理蓄电器组B及接触器组C。剩余容量导出部121通过OCV(开路电压)推定方式来导出蓄电器B1～B3的各剩余容量(SOC：State of Charge)。充放电控制部122集中地控制蓄电器组B所包含的蓄电器B1～B3的充放电。接触器控制部123对接触器组C所包含的接触器C1～C3的各开闭状态进行控制。需要说明的是，BMU107仅在蓄电器组B向负载105供给电力时工作。因此，能够减少从蓄电器组B向负载105供给电力时以外的BMU107所产生的电力消耗。
以下，说明与由图1所示的太阳能电池充电装置进行的、太阳能电池101的发出电力对蓄电器组B的充电相关的三个实施例。需要说明的是，太阳能电池101的发出电力对蓄电器组B的充电在蓄电器组B不向负载105供给电力且第二电压传感器115计测出的电力转换模块103的输出电压V2为充满电电压以下的情况下，在BMU107为暂停的状态下进行。需要说明的是，充满电电压与蓄电器组B所包含的各蓄电器被充分充电的状态下的、该蓄电器的开路电压相等。
＜实施例1＞
在图3所示的实施例1中，在电力转换模块103的输出电压V2为充满电电压以下的状态下，电力转换模块103的控制部112控制MPPT模式下的电力调整部111的动作，通过电力转换模块103的输出电压V2对蓄电器组B进行充电(步骤S101)。控制部112在MPPT模式下的充电时，判断电力转换模块103的输出电压V2是否达到充满电电压(步骤S103)，若输出电压V2＝充满电电压，则进入步骤S105。在步骤S105中，控制部112从MPPT模式切换成CC模式，并控制CC模式下的电力调整部111的动作。此时，电力调整部111调整太阳能电池101的发出电力，以使电力转换模块103的输出电流变为恒定。需要说明的是，电力调整部111输出的恒定的输出电流与为了检测蓄电器组B所包含的各蓄电器的电压而需要的蓄电器的放电电流相等。另外，在CC模式下，恒定电流从电力转换模块103输出，因此电力转换模块103的第二电压传感器115能够始终计测输出电压V2。控制部112在CC模式下的充电时，判断电力转换模块103的输出电压V2是否低于充满电电压(步骤S107)，若输出电压V2＜充满电电压，则返回步骤S101。
这样，在实施例1中，若蓄电器组B成为充满电的状态，则进行CC模式下的充电，但在CC模式时，向蓄电器组B输入的电流与检测蓄电器B1～B3的各电压所需的各蓄电器的放电电流相等，因此蓄电器B1～B3的电压不上升，电力转换模块103的输出电压V2被维持为充满电电压。但是，为了驱动负载105而将接触器C1～C3控制成关闭，在从蓄电器组B导出电力时，蓄电器组B的电压降低而电力转换模块103的输出电压V2低于充满电电压，因此MPPT模式下的充电再次开始。
＜实施例2＞
在图4所示的实施例2中，在电力转换模块103的输出电压V2为充满电电压以下的状态下，电力转换模块103的控制部112控制MPPT模式下的电力调整部111的动作，通过电力转换模块103的输出电压V2对蓄电器组B进行充电(步骤S201)。控制部112在MPPT模式下的充电时，判断电力转换模块103的输出电压V2是否达到充满电电压(步骤S203)，若输出电压V2＝充满电电压，则进入步骤S205。在步骤S205中，控制部112从MPPT模式切换成CV模式，并控制CV模式下的电力调整部111的动作。此时，电力调整部111调整太阳能电池101的发出电力，以使电力转换模块103的输出电压变为恒定。需要说明的是，电力调整部111输出的恒定的输出电压与充满电电压相等。另外，在CV模式下，蓄电器组B在无负载的状态下也产生的暗电流、用于补偿其它的消耗引起的电压下降量的微小的电流也从电力转换模块输出，因此电力转换模块103的第二电流传感器116也能够计测输出电流A2。控制部112在CV模式下的充电时，判断电力转换模块103的输出电流A2是否超过阈值(步骤S207)，若输出电流A2＞阈值，则返回步骤S201。需要说明的是，阈值是比蓄电器组B中的暗电流高的值。
这样，在实施例2中，若蓄电器组B成为充满电的状态，则进行CV模式下的充电，但在CV模式时，在蓄电器组B上始终施加有充满电电压。但是，为了驱动负载105而将接触器C1～C3控制成关闭，在从蓄电器组B导出电力时，蓄电器组B的电压降低，因此电力转换模块103的输出电流A2急剧增大而超过阈值，因此MPPT模式下的充电再次开始。
＜实施例3＞
在图5所示的实施例3中，在电力转换模块103的输出电压V2为充满电电压以下的状态下，电力转换模块103的控制部112控制MPPT模式下的电力调整部111的动作，通过电力转换模块103的输出电压V2对蓄电器组B进行充电(步骤S301)。控制部112在MPPT模式下的充电时，判断电力转换模块103的输出电压V2是否达到充满电电压(步骤S303)，若输出电压V2＝充满电电压，则进入步骤S305。在步骤S305中，控制部112停止电力调整部111的动作而停止蓄电器组B的充电。接下来，控制部112基于从第一电压传感器113及第一电流传感器114得到的信号，来判断太阳能电池101的输出是否为0(步骤S307)，若太阳能电池101的输出为0，则结束一系列的处理，若不为0，则进入步骤S309。在步骤S309中，控制部112判断电力转换模块103的输出电压V2是否为比充满电电压极其低的值(例如1V)以下，若输出电压V2为极其低的值，则返回步骤S301，若输出电压V2不为极其低的值，则返回步骤S305。
如以上说明的那样，根据本实施方式的太阳能电池充电装置，对于在蓄电器组B不向负载105供给电力且电力转换模块103的输出电压V2为充满电电压以下的情况下进行的、太阳能电池101的发出电力对蓄电器组B的充电而言，在BMU107暂停的状态下进行。因此，能够削减蓄电器组B充电时的BMU107的消耗电力，因此能够减少从太阳能电池101得到的电力的消耗量而高效地进行蓄电。另外，使搭载有太阳能电池充电装置的输送设备行驶时的该太阳能电池充电装置的重量增加量引起的电力消耗由太阳能电池101发出的电力供应，根据本实施方式，能够极力削减太阳能电池101发出的电力的消耗。
另外，在蓄电器组B与负载105之间，在蓄电器组B所包含的各蓄电器与负载105之间的3条电流路径上分别设有接触器C1～C3。在各电流路径中流过的电流比在合并3条电流路径后的1条电流路径中流过的电流小，因此接触器C1～C3能够使用与小电流对应的低成本的接触器。
另外，在电力转换模块103与蓄电器组B所包含的各蓄电器之间，设有将从电力转换模块103向蓄电器B1～B3的方向设为顺方向的3个二极管D1～D3。通过二极管D1～D3，从而接触器C1～C3打开而各蓄电器成为独立的状态，即便各蓄电器的电压产生压差，也能够防止电流流过，使电流不在蓄电器之间流过。另外，在电力转换模块103短路时，能够防止从蓄电器B1～B3向太阳能电池101侧的电流。因此，不使BMU107工作，就能够实现太阳能电池充电装置的稳定的动作。
另外，在实施例1、2所示的蓄电器组B的充电中，若蓄电器组B成为充满电的状态，则进行不同模式的充电，以使蓄电器组B能够维持该状态。此外，基于从蓄电器组B导出电力时的蓄电器组B的状态变化，能够返回蓄电器组B达到充满电的状态之前的MPPT模式而使充电再次开始。因此，在保持BMU107暂停的状态下，能够将蓄电器组B维持为充满电的状态。
需要说明的是，本发明并不局限于上述的实施方式，能够适当地进行变形、改良等。
Claims (13)
1.一种太阳能电池充电装置，其中，
所述太阳能电池充电装置具备：
蓄电器组，其包括并联连接的多个蓄电器；
负载，其由从所述蓄电器组供给的电力驱动；
管理模块，其具有将构成所述蓄电器组的各蓄电器的蓄电量导出的导出部及对所述蓄电器组的充放电进行控制的充放电控制部；
太阳能电池；以及
电力转换模块，其具有将所述太阳能电池发出的电力调整并输出的调整部、控制所述调整部的动作的控制部及计测所述调整部的输出电压的电压计测部，
在所述蓄电器组不向所述负载供给电力且所述电压计测部计测出的电压为规定值以下的情况下，在所述管理模块暂停的状态下，所述电力转换模块的所述控制部基于所述电压计测部的计测值，控制所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电模式。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池充电装置，其中，
所述太阳能电池充电装置具备接触器组，该接触器组包括在所述蓄电器组所包含的各蓄电器与所述负载之间设置的多个接触器，
所述管理模块具有对所述多个接触器的各开闭状态进行控制的接触器控制部。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池充电装置，其中，
在所述电力转换模块与所述蓄电器组所包含的各蓄电器之间具备将从所述电力转换模块向所述蓄电器的方向设为顺方向的多个二极管。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池充电装置，其中，
所述控制部以如下方式控制所述调整部的动作：在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之前，进行MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电，在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之后，所述调整部输出恒定的输出电流，当所述电压计测部计测出的电压低于所述规定值时，使所述MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电再次开始。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池充电装置，其中，
所述恒定的输出电流与为了检测所述蓄电器组所包含的各蓄电器的电压而需要的所述蓄电器的放电电流相等。
6.根据权利要求3所述的太阳能电池充电装置，其中，
所述电力转换模块具有对所述调整部的输出电流进行计测的电流计测部，
所述控制部以如下方式控制所述调整部的动作：在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之前，进行MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电，在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之后，所述调整部输出恒定的输出电压，当所述电流计测部计测出的电流超过阈值时，使所述MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电再次开始。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池充电装置，其中，
所述恒定的输出电压与所述规定值的电压相等。
8.一种太阳能电池充电装置，其中，
所述太阳能电池充电装置具备：
蓄电器组，其包括并联连接的多个蓄电器；
负载，其由从所述蓄电器组供给的电力驱动；
管理模块，其具有将构成所述蓄电器组的各蓄电器的蓄电量导出的导出部及对所述蓄电器组的充放电进行控制的充放电控制部；
太阳能电池；以及
电力转换模块，其具有将所述太阳能电池发出的电力调整并输出的调整部、控制所述调整部的动作的控制部及计测所述调整部的输出电压的电压计测部，
所述电力转换模块的所述控制部以如下方式控制所述调整部的动作：在所述蓄电器组不向所述负载供给电力且所述电压计测部计测出的电压为规定值以下的情况下，在所述管理模块暂停的状态下，在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之前，进行MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电，在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之后，所述调整部输出恒定的输出电流，当所述电压计测部计测出的电压低于所述规定值时，使所述MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电再次开始。
9.一种太阳能电池充电装置，其中，
所述太阳能电池充电装置具备：
蓄电器组，其包括并联连接的多个蓄电器；
负载，其由从所述蓄电器组供给的电力驱动；
管理模块，其具有将构成所述蓄电器组的各蓄电器的蓄电量导出的导出部及对所述蓄电器组的充放电进行控制的充放电控制部；
太阳能电池；以及
电力转换模块，其具有将所述太阳能电池发出的电力调整并输出的调整部、控制所述调整部的动作的控制部、计测所述调整部的输出电压的电压计测部及计测所述调整部的输出电流的电流计测部，
所述电力转换模块的所述控制部以如下方式控制所述调整部的动作：在所述蓄电器组不向所述负载供给电力且所述电压计测部计测出的电压为规定值以下的情况下，在所述管理模块暂停的状态下，在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之前，进行MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电，在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之后，所述调整部输出恒定的输出电压，当所述电流计测部计测出的电流超过阈值时，使所述MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电再次开始。
10.一种输送设备，其中，
所述输送设备具有权利要求1所述的太阳能电池充电装置。
11.一种太阳能电池充电方法，其是基于太阳能电池充电装置的太阳能电池充电方法，所述太阳能电池充电装置具备：
蓄电器组，其包括并联连接的多个蓄电器；
负载，其由从所述蓄电器组供给的电力驱动；
管理模块，其具有将构成所述蓄电器组的各蓄电器的蓄电量导出的导出部及对所述蓄电器组的充放电进行控制的充放电控制部；
太阳能电池；以及
电力转换模块，其具有将所述太阳能电池发出的电力调整并输出的调整部、控制所述调整部的动作的控制部及计测所述调整部的输出电压的电压计测部，其中，
在所述蓄电器组不向所述负载供给电力且所述电压计测部计测出的电压为规定值以下的情况下，在所述管理模块暂停的状态下，所述电力转换模块的所述控制部基于所述电压计测部的计测值，控制所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电模式。
12.一种太阳能电池充电方法，其是基于太阳能电池充电装置的太阳能电池充电方法，所述太阳能电池充电装置具备：
蓄电器组，其包括并联连接的多个蓄电器；
负载，其由从所述蓄电器组供给的电力驱动；
管理模块，其具有将构成所述蓄电器组的各蓄电器的蓄电量导出的导出部及对所述蓄电器组的充放电进行控制的充放电控制部；
太阳能电池；以及
电力转换模块，其具有将所述太阳能电池发出的电力调整并输出的调整部、控制所述调整部的动作的控制部及计测所述调整部的输出电压的电压计测部，其中，
所述电力转换模块的所述控制部以如下方式控制所述调整部的动作：在所述蓄电器组不向所述负载供给电力且所述电压计测部计测出的电压为规定值以下的情况下，在所述管理模块暂停的状态下，在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之前，进行MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电，在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之后，所述调整部输出恒定的输出电流，当所述电压计测部计测出的电压低于所述规定值时，使所述MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电再次开始。
13.一种太阳能电池充电方法，其是基于太阳能电池充电装置的太阳能电池充电方法，所述太阳能电池充电装置具备：
蓄电器组，其包括并联连接的多个蓄电器；
负载，其由从所述蓄电器组供给的电力驱动；
管理模块，其具有将构成所述蓄电器组的各蓄电器的蓄电量导出的导出部及对所述蓄电器组的充放电进行控制的充放电控制部；
太阳能电池；以及
电力转换模块，其具有将所述太阳能电池发出的电力调整并输出的调整部、控制所述调整部的动作的控制部、计测所述调整部的输出电压的电压计测部及计测所述调整部的输出电流的电流计测部，其中，
所述电力转换模块的所述控制部以如下方式控制所述调整部的动作：在所述蓄电器组不向所述负载供给电力且所述电压计测部计测出的电压为规定值以下的情况下，在所述管理模块暂停的状态下，在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之前，进行MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电，在所述电压计测部计测出的电压达到所述规定值之后，所述调整部输出恒定的输出电压，当所述电流计测部计测出的电流超过阈值时，使所述MPPT模式下的所述太阳能电池的发出电力对所述蓄电器组的充电再次开始。
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