CN110651409A - 电源装置 - Google Patents

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Abstract

得到实现电路的简化的电源装置。具备：n个(n为2以上的整数)结构段，包含包括蓄电设备的单元和降压用及升压用开关(120、130)；蓄电机构(101)，能够输入输出电力；电抗器(102)，与蓄电机构串联连接；以及控制动作部(111)，切换降压用和升压用开关的导通、非导通，第m段(m为满足2≤m≤n的整数)的结构段的单元的正极与第m‑1段的结构段的单元的负极连接，包含于第m段的结构段的升压用开关的漏极侧端子与包含于第m‑1段的结构段的升压用开关的源极侧端子连接，包含于第n段的结构段的升压用开关的源极侧端子与包含于第n段的结构段的单元的负极连接，串联连接的n个升压用开关与蓄电机构和电抗器的串联电路并联地连接。

Description

电源装置
技术领域
本发明涉及包括串联连接的多个蓄电设备的电源装置。
背景技术
在电动汽车、混合动力电动汽车、家电设备等中，广泛已知包括将多个二次电池串联地连接的模块结构的电源装置。通过将多个二次电池串联连接，能够提高模块的电压，增加充电或者放电的电力。
但是，在对模块进行充放电时流过均匀的电流，所以在构成模块的单元的电压具有偏差的情况下，必须以具有最大或者最小的电压的二次电池不超过上限电压、下限电压的方式充放电。即，即使在其他二次电池中有充电、放电的富余的情况下，仍无法再输入输出电力。
因此，在专利文献1中，使用能够向二次电池主动地输入输出电力的变换器和选择对哪个二次电池输入输出电力的电路来实现二次电池电压的均等化。该结构由于线圈、电容器、变压器等被动零件的件数不与二次电池数成比例而能够比较小型地构成，并且能够选择性地向二次电池充放电，能够在短时间内实现电压的均等化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-274566号公报
发明内容
但是，在专利文献1的发明中，在选择二次电池的电路中，需要例如继电器等在非导通时得到完全的绝缘的开关。这样在正向、逆向这二个方向实现绝缘的二向开关由于尺寸大，所以电路的大型化成为问题。另外，即使代替使用例如MOSFET等比较小型的开关，由于附随的体二极管的特性仅能够实现单向的绝缘，所以为了得到如二向开关那样的绝缘效果，需要二向开关的2倍的件数，电路的繁杂化、电路的大型化成为问题。
这样，在以往的装置中，分别设置蓄电设备和蓄电机构中的主动的电力授受所需的电力变换的机构和选择进行主动的电力授受的蓄电设备的机构，所以开关件数依然多，与电路的简化、小型轻量化相反。
本发明是为了解决如上述的课题而完成的，其目的在于提供一种通过小型并且削减开关的件数，在防止电路的繁杂化、电路的大型化的同时，进行各单元的电压的均等化的电源装置。
本发明的电源装置具备：n个(n为2以上的整数)结构段，包含包括1个以上的蓄电设备的单元、漏极侧端子与单元的正极连接的降压用开关及漏极侧端子与降压用开关的源极侧端子连接的升压用开关；蓄电机构，积蓄电能且能够输入及输出电力；电抗器，与该蓄电机构串联连接；以及控制动作部，切换降压用开关和升压用开关的导通、非导通，结构段中的、第m段(m为满足2≤m≤n的整数)的结构段的单元的正极与第m-1段的结构段的单元的负极连接，包含于第m段的结构段的升压用开关的漏极侧端子与包含于第m-1段的结构段的升压用开关的源极侧端子连接，包含于第n段的结构段的升压用开关的源极侧端子与包含于第n段的结构段的单元的负极连接，串联连接的n个升压用开关与蓄电机构和电抗器的串联电路并联地连接。
另外，本发明的电源装置具有：n个(n为2以上的整数)结构段，包含包括1个以上的蓄电设备的单元、源极侧端子与单元的负极连接的降压用开关及源极侧端子与降压用开关的漏极侧端子连接的升压用开关；蓄电机构，积蓄电能且能够输入及输出电力；电抗器，与该蓄电机构串联连接；以及控制动作部，切换降压用开关和升压用开关的导通、非导通，结构段中的、第m段(m为满足2≤m≤n的整数)的结构段的单元的正极与第m-1段的结构段的单元的负极连接，包含于第m段的结构段的升压用开关的漏极侧端子与包含于第m-1段的结构段的升压用开关的源极侧端子连接，包含于第1段的结构段的升压用开关的漏极侧端子与包含于第1段的结构段的单元的正极连接，串联连接的n个升压用开关与蓄电机构和电抗器的串联电路并联地连接。
根据本发明的电源装置，包含1个以上的蓄电设备的单元被搭载多个，能够进行从多个单元中的1个以上的单元对蓄电机构发送电力或者从蓄电机构对1个以上的单元发送电力的动作。另外，通过适当地选择进行与蓄电机构的电力授受的单元，经由充电以及放电的操作，能够使各单元的电压均等化。包含于该电源装置的电力变换电路兼具进行蓄电机构和多个单元中的1个以上的单元的主动的电力授受的功能和选择进行电力授受的单元的功能，通过削减电路所需的开关件数，能够实现电路的繁杂化的防止、电路的小型化。
附图说明
图1是示出本发明中的电源装置和电气设备的结构的图。
图2是示出本发明的实施方式1所涉及的电源装置的结构的图。
图3是示出本发明的实施方式1所涉及的电源装置的开关313的导通状态时的电流的方向的图。
图4是示出本发明的实施方式1所涉及的电源装置的开关312的导通状态时的电流的方向的图。
图5是示出本发明的实施方式1所涉及的电源装置的开关311的导通状态时的电流的方向的图。
图6是示出本发明的实施方式1所涉及的电源装置的开关303的导通状态时的电流的方向和非导通状态时的电流的方向的图。
图7是示出本发明的实施方式1所涉及的电源装置的开关302的导通状态时的电流的方向和非导通状态时的电流的方向的图。
图8是示出本发明的实施方式1所涉及的电源装置的开关301的导通状态时的电流的方向和非导通状态时的电流的方向的图。
图9是示出在本发明的实施方式1所涉及的电源装置中，充电的单元以及放电的单元和开关的接通、断开状态的关系的图。
图10是示出在本发明的实施方式1所涉及的电源装置中，在与各单元的平均电压的差大于基准值的情况下进行的实施过程的图。
图11是示出本发明的实施方式1中的电源装置的动作的流程图的图。
图12是示出本发明的实施方式1所涉及的电源装置的其他结构的图。
图13是示出本发明的实施方式1所涉及的电源装置的其他结构中的、充电的单元以及放电的单元和开关的接通、断开状态的关系的图。
图14是示出本发明的实施方式1所涉及的电源装置的其他结构中的、与各单元的平均电压的差大于基准值的情况下进行的实施过程的图。
图15是示出本发明的实施方式2所涉及的电源装置的结构的图。
图16是示出本发明的实施方式2中的电源装置的动作的流程图的图。
图17是示出本发明的实施方式2所涉及的电源装置的其他结构的图。
图18是示出本发明的实施方式3所涉及的电源装置的结构的图。
图19是示出在本发明的实施方式3所涉及的电源装置中电流绕过单元的样子的图。
图20是示出本发明的实施方式3中的电源装置的动作的流程图的图。
图21是示出本发明的实施方式3所涉及的电源装置的其他结构的图。
图22是示出本发明的实施方式4所涉及的电源装置的结构的图。
图23是示出本发明的实施方式4中的电源装置的动作的流程图的图。
图24是示出本发明的实施方式4所涉及的电源装置的其他结构的图。
图25是示出本发明的实施方式5所涉及的电源装置的结构的图。
图26是示出本发明的实施方式5中的电源装置的动作的流程图的图。
图27是示出本发明的实施方式5所涉及的电源装置的其他结构的图。
图28是示出本发明的实施方式6所涉及的电源装置的结构的图。
图29是示出本发明的实施方式6中的电源装置的动作的流程图的图。
图30是示出本发明的实施方式6所涉及的电源装置的其他结构的图。
图31是示出本发明的实施方式7所涉及的电源装置的结构的图。
图32是示出本发明的实施方式7中的动作过程的图。
图33是示出本发明的实施方式7中的电源装置的动作的流程图的图。
图34是示出本发明的实施方式7所涉及的电源装置的其他结构的图。
图35是示出本发明的实施方式7所涉及的电源装置的其他结构中的动作过程的图。
图36是示出本发明的实施方式8所涉及的电源装置的结构的图。
图37是示出本发明的实施方式1等中的控制动作部的硬件的一个例子的图。
(符号说明)
100：电源装置；101：蓄电机构；102：电抗器；110：模块；111～113：控制动作部；120：第一开关群；130：第二开关群；150：电源装置；151～453：控制动作部；180：电气设备；200：电源装置；201～203：单元；210：模块；250：电源装置；300：电源装置；350：电源装置；900：电源装置；301～303：开关(升压用开关)；311～313：开关(降压用开关)；321～323：切断用开关；351～353：电压测定器；370：电流测定器；401、512、513：开关；701：温度测定器；901：电气设备；911：控制动作部。
具体实施方式
实施方式1.
以下，根据图1至图14，说明本发明的实施方式1所涉及的电源装置。
图1是示出本发明的实施方式1所涉及的电源装置和电气设备的结构的图，电源装置100优选如图1所示与电气设备180连接。该电气设备180包括电力消耗功能以及发电功能中的至少一方。在电气设备180发挥电力消耗的功能的情况下，从电源装置100发送电力，在电气设备180发挥发电的功能的情况下，向电源装置100发送电力。此外，与电气设备180连接的电源装置100也可以是多个。
实施方式1的电源装置100如图2所示，包括蓄电机构101、电抗器102、模块110、包括开关301、302、303的第一开关群120、包括开关311、312、313的第二开关群130、电压测定器351、352、353、以及控制动作部111。
此外，第一开关群120的开关301～303被用作从蓄电机构101向模块110充电的升压用开关，第二开关群130的开关311～313被用作从模块110向蓄电机构101放电的降压用开关。
模块110包含多个单元201、202、203。但是，各单元既可以是1个蓄电设备，也可以组合多个蓄电设备。另外，蓄电设备不仅是二次电池，而且也可以是电容器(capacitor)、双电层电容器(electric double layer capacitor)等具有蓄电功能的设备。开关301、302、303、311、312、313优选为MOSFET。进而，开关301～303、311～313可以具有体二极管，并且也可以对不具有体二极管的开关元件组合二极管。
在示出实施方式1的电源装置的结构的图2中，在此开关301、302、303、311、312、313将二极管的正向上的输入侧作为源极侧端子，将输出侧作为漏极侧端子，将输入信号而切换开关的导通状态和非导通状态的端子作为栅极端子。开关301的漏极侧端子和开关311的源极侧端子被连接，开关311的漏极侧端子与单元201的正极连接，与单元201并联地连接电压测定器351。这是针对1个单元的结构段。
即将单元201、开关301、311以及电压测定器351设为结构段的第一段。结构段的第二段包含单元202、开关302、312以及电压测定器352，与第一段同样地，开关302的漏极侧端子和开关312的源极侧端子被连接，开关312的漏极侧端子与单元202的正极连接，与单元202并联地连接电压测定器352。而且，单元201的负极和单元202的正极被串联地连接，开关301的源极侧端子和开关302的漏极侧端子被连接。
结构段的第三段也同样地包含单元203、开关303、313以及电压测定器353，开关303的漏极侧端子和开关313的源极侧端子被连接，开关313的漏极侧端子与单元203的正极连接，与单元203并联地连接电压测定器353。而且，单元202的负极和单元203的正极被串联地连接，开关302的源极侧端子和开关303的漏极侧端子被连接。单元203的负极和开关303的源极侧端子被连接，将蓄电机构101和电抗器102串联地连接而成的结构与串联连接的开关301～303并联地连接。即，开关301的漏极侧端子与电抗器102的一端连接，开关303的源极侧端子与蓄电机构101的一端连接。
单元201、202、203被串联地连接，单元201的正极和单元203的负极这两个端子与电气设备180连接。由电压测定器351、352、353探测出的电压的信息被送到控制动作部111，控制动作部111向开关301、311、302、312、303、313的栅极侧端子发送信号，切换各个开关的导通状态、非导通状态。
此外，单元的数量也可以并非3个，结构段的数量也可以并非三段。优选，蓄电机构101是电容器(condersor)、二次电池。
接下来，使用图3，说明从单元203向蓄电机构101放电的情况。在从单元203向蓄电机构101放电的情况下，开关301～303、311、312全部设为非导通状态。由此，单元201、202与蓄电机构101成为电绝缘状态，不进行与蓄电机构101的电力授受。进而，切换开关313的导通、非导通状态。在开关313是导通状态时，如虚线箭头所示从单元203经由开关313、开关302以及开关301的二极管部分、电抗器102向蓄电机构101发送电力，从而单元203放电。在开关313是非导通状态时，单元203成为电绝缘状态，单元203不向蓄电机构101发送电力。通过反复切换开关313的导通和非导通状态，使单元203逐渐放电，降低单元203的电压。
接下来，使用图4，说明从单元202、203向蓄电机构101放电的情况。在从单元202、203向蓄电机构101放电的情况下，开关301～303、311、313全部设为非导通状态。由此，单元201与蓄电机构101成为电绝缘状态，不进行与蓄电机构101的电力授受。进而，切换开关312的导通、非导通状态。在开关312是导通状态时，如虚线箭头所示从单元202、203经由开关312、开关301的二极管部分、电抗器102向蓄电机构101发送电力，从而单元202、203放电。在开关312是非导通状态时，单元202、203不向蓄电机构101发送电力。通过反复切换开关312的导通和非导通状态，使单元202、203逐渐放电，降低单元202、203的电压。
接下来，使用图5，说明从单元201、202、203向蓄电机构101放电的情况。在从单元201、202、203向蓄电机构101放电的情况下，开关301～303、312、313全部设为非导通状态。进而，切换开关311的导通、非导通状态。在开关311是导通状态时，如虚线箭头所示从单元201、202、203经由开关311、电抗器102向蓄电机构101发送电力，从而单元201、202、203放电。在开关311是非导通状态时，单元201、202、203不向蓄电机构101发送电力。通过反复切换开关311的导通和非导通状态，使单元201、202、203逐渐放电，降低单元201、202、203的电压。
接下来，使用图6，说明从蓄电机构101向单元203充电的情况。在从蓄电机构101向单元203充电的情况下，开关301、302设为导通状态，开关311、312、313设为非导通状态。由此，单元201、202与蓄电机构101成为电绝缘状态，不进行与蓄电机构101的电力授受。进而，切换开关303的导通、非导通状态。
在图6(a)中，用虚线箭头示出开关303是导通状态时的电流流动的方向。从蓄电机构101经由电抗器102流过电流，开关303的导通时间越长，电流越放大。在图6(b)中，用虚线箭头示出开关303是非导通状态时的电流流动的方向。放大后的电流经由开关313的二极管部分通过，而流入到单元203。通过反复切换开关303的导通和非导通状态，单元203被充电，单元203的电压提高。
接下来，使用图7，说明从蓄电机构101向单元202、203充电的情况。在从蓄电机构101向单元202、203充电的情况下，开关301、303设为导通状态，开关311、312、313设为非导通状态。由此，单元201与蓄电机构101成为电绝缘状态，不进行与蓄电机构101的电力授受。进而，切换开关302的导通、非导通状态。
在图7(a)中，用虚线箭头示出开关302是导通状态时的电流流动的方向。从蓄电机构101经由电抗器102流过电流，开关302的导通时间越长，电流越放大。在图7(b)中，用虚线箭头示出开关302是非导通状态时的电流流动的方向。放大后的电流经由开关312的二极管部分通过，而流入到单元202、203。通过反复切换开关302的导通和非导通状态，单元202、203被充电，单元202、203的电压提高。
接下来，使用图8，说明从蓄电机构101向单元201、202、203充电的情况。在从蓄电机构101向单元201、202、203充电的情况下，开关302、303设为导通状态，开关311、312、313设为非导通状态。进而，切换开关301的导通、非导通状态。
在图8(a)中，用虚线箭头示出开关301是导通状态时的电流流动的方向。从蓄电机构101经由电抗器102流过电流，开关301的导通时间越长，电流越放大。在图8(b)中，用虚线箭头示出开关301是非导通状态时的电流流动的方向。放大后的电流经由开关311的二极管部分通过，而流入到单元201、202、203。通过反复切换开关301的导通和非导通状态，单元201、202、203被充电，单元201、202、203的电压提高。
图9是示出针对充电的单元以及放电的单元的开关301、302、303、311、312、313的导通状态(接通)、非导通状态(断开)、导通状态和非导通状态的反复切换
Figure BDA0002254711020000101
的关系的图。在图2的结构中，在进行单元的充电或者放电的任意的情况下，单元203必定包括在内。
为了使以上的动作成为可能，需要蓄电机构101的电压低于希望充电、放电的单元201～203的电压。因此，蓄电机构101最好以始终具有比各单元的电压低的电压或者通过放电而电压低于各单元的电压为特征。在以通过放电而电压低于各单元的电压为特征的蓄电机构101的电压高于希望充电、放电的1个以上的单元的电压的情况下，首先通过从蓄电机构101向单元201、202、203充电，进行降低蓄电机构101的电压的动作。在蓄电机构101的电压低于希望充电、放电的1个以上的单元的电压之后，进行电力授受。另外，在即使希望对1个以上的单元充电但蓄电机构101的能量少的情况下，追加在蓄电机构101的电压低于希望充电、放电的1个以上的单元的电压的范围内从多个单元向蓄电机构101进行充电的动作。
电压测定器351、352、353测定单元201、202、203的电压，向控制动作部111发送该信息。控制动作部111在某个单元的电压比各单元的电压的平均小某种程度的情况或者大某种程度的情况下，以减小该电压差的方式控制开关301～303、311～313。如果有电压差比基准值大或者小的单元，则通过图10所示的过程减小单元的电压差。
在图10中，以表示出在各单元201～203中与平均电压比较的电压大的情况和小的情况下的过程。在图10中，在有直至第二过程的情况下，也可以调换第一过程和第二过程。在各单元的电压和各单元的电压的平均的差收敛于基准值以下的情况下，控制动作部111判断为各单元的电压的均等化达成，将所有开关设为非导通状态。
图11示出实施方式1中的电源装置的动作的流程图的一个例子。在图11中，在步骤S1中，测定各单元的电压。在步骤S2中，计算各单元的平均电压。在步骤S3中，计算各单元的电压和平均电压的差。在步骤S4中，判断是否存在步骤S3中的电压差超过基准值的单元。在步骤S4中存在电压差超过基准值的单元的情况下(“是”)，进入到步骤S5而依照图10实施使相应的单元的电压变得适当的过程。
但是，无需一定依照该流程图，而也可以调换顺序。
以上的动作也能够通过图12的结构实现而并非图1的结构。图12的结构相比于实施方式1的图1的结构，改变了第二开关群130的位置和构成第二开关群130的开关311～313的朝向。
即，开关301的源极侧端子和开关311的漏极侧端子被连接，开关311的源极侧端子与单元201的负极连接，与单元201并联地连接电压测定器351。这是针对1个单元的结构段。
即将单元201、开关301、311以及电压测定器351设为结构段的第一段。结构段的第二段包含单元202、开关302、312以及电压测定器352，第三段包含单元203、开关303、313以及电压测定器353，连接关系与第一段相同，省略说明。
在图12的结构中，在进行单元的充电或者放电的任意的情况下，单元201必定包括在内。图13示出表示充电的单元、放电的单元、开关的导通状态(接通)、非导通状态(断开)、导通状态和非导通状态的反复切换
Figure BDA0002254711020000111
的关系的图。另外，图14示出在与各单元的平均电压的差大于基准值的情况下进行的实施过程。图13以及图14的内容与图9以及图10大致相同，说明省略。
进而，通过代替电压测定器而具备测定单元的充电状态的充电状态测定器，针对与充电状态的变化相伴的电压的变化小的单元，也得到抑制充电状态的偏差的效果。在具备充电状态测定器的情况下，通过将图10、图11、图14记载的“电压”替换为“充电状态”，充电状态的均等化达成。
实施方式1的电源装置100通过进行以上说明的动作，在包含于模块110的单元201～203中有电压或者充电状态的偏差时，能够降低该偏差。另外，是电抗器、单元的电容器数与结构段数不成比例的小型的电路，通过使用比以往少的数量的开关的小型并且简易的结构，能够在1个以上的单元与蓄电机构之间进行主动的电力授受。
实施方式2.
接下来，根据图15至图17，说明本发明的实施方式2所涉及的电源装置。
图15示出本发明的实施方式2所涉及的电源装置的结构，该实施方式2的电源装置150包含蓄电机构101、电抗器102、模块110、包含多个开关301～303的第一开关群120、包含多个开关311～313的第二开关群130、电压测定器351、352、353、温度测定器701以及控制动作部151。模块110包含单元201、202、203。
在图15所示的电源装置150中，除了温度测定器701以外的结构与实施方式1的图2所示的结构相同，对相同或者相当部分附加相同的符号而省略说明。另外，控制动作部151输入由电压测定器351、352、353探测出的各单元201～203的电压和由温度测定器701测定出的模块110的温度的信息，向开关301～303、311～313的栅极侧端子发送信号，切换各个开关的导通状态、非导通状态。
温度测定器701测定模块110的温度，向控制动作部151发送该信息。如果测定的温度低于预先设定的基准值，则反复进行从单元201、202、203向蓄电机构101的放电、从蓄电机构101向单元201、202、203的充电。由此，存在于单元201、202、203的内部电阻发热，而能够提高单元201、202、203的温度。如果测定的温度超过预先设定的基准值，则停止实施方式2的电源装置150的升温功能。之后，根据需要，进行实施方式1记载的降低各单元的电压的偏差的动作。由于重复，所以不详细记载动作。
图16示出实施方式2中的电源装置的动作的流程图的一个例子。在图16中，步骤S1至步骤S5与在图11中说明的流程相同，所以省略说明。在步骤S6中，用温度测定器701测定模块110的温度。在步骤S7中，判断模块110的温度是否为基准值以下，如果是基准值以下(“是”)，则进入到步骤S8，以与步骤S5相同的方式实施使相应的单元的电压变得适当的过程。在步骤S7中，如果模块110的温度并非基准值以下(“否”)，则返回到开始。
但是，无需一定依照该流程图，而也可以调换顺序。
以上的动作还能够通过图17的结构实现而并非图15的结构。图17的结构是在实施方式1的图12的结构中设置测定模块110的温度的温度测定器701，将由温度测定器701测定出的模块110的温度信息发送到控制动作部151的结构，对相同或者相当部分附加相同的符号而省略说明。
在图17的结构中，在进行单元的充电或者放电的任意的情况下，单元201必定包括在内。由于重复，所以不详细记载动作。
进而，通过代替电压测定器而具备测定单元的充电状态的充电状态测定器，针对与充电状态的变化相伴的电压的变化小的单元，也得到抑制充电状态的偏差的效果。在具备充电状态测定器的情况下，通过将图16记载的“电压”替换为“充电状态”，充电状态的均等化达成。
实施方式2的电源装置150通过进行以上说明的动作，在包含于模块110的单元201～203中有电压或者充电状态的偏差时，能够降低该偏差。另外，即使在模块110的温度低于基准值时，也能够提高模块110的温度。
实施方式3.
接下来，根据图18至图21，说明本发明的实施方式3所涉及的电源装置。
图18示出本发明的实施方式3所涉及的电源装置的结构，实施方式3中的电源装置200包含蓄电机构101、电抗器102、连接于蓄电机构101与电抗器102之间的开关401、模块210、包含多个开关301～303的第一开关群120、包含多个开关311～313的第二开关群130、电压测定器351、352、353以及控制动作部112。模块210包含单元201、202、203和与各单元串联地连接的切断用开关321、322、323。
但是，各单元201～203既可以是1个蓄电设备，也可以组合多个蓄电设备。另外，蓄电设备不仅是二次电池而且也可以是电容器、双电层电容器等具有蓄电功能的设备。进而，开关可以具有体二极管，并且也可以对不具有体二极管的开关元件组合二极管。优选，开关301、302、303、311、312、313是MOSFET。
开关301的漏极侧端子和开关311的源极侧端子被连接，开关311的漏极侧端子与开关321的源极侧端子连接，开关321的漏极侧端子与单元201的正极连接，与单元201并联地连接电压测定器351。这是针对1个单元的结构段。即，将包含单元201、开关301、311、321以及电压测定器351的部分设为结构段的第一段。
结构段的第二段包含单元202、开关302、312、322以及电压测定器352，与第一段同样地，开关302的漏极侧端子和开关312的源极侧端子被连接，开关312的漏极侧端子与开关322的源极侧端子连接，开关322的漏极侧端子与单元202的正极连接，与单元202并联地连接电压测定器352。而且，单元201的负极和开关322的源极侧端子被连接，开关301的源极侧端子和开关302的漏极侧端子被连接。
结构段的第三段也同样地，包含单元203、开关303、313、323以及电压测定器353，开关303的漏极侧端子和开关313的源极侧端子被连接，开关313的漏极侧端子与开关323的源极侧端子连接，开关323的漏极侧端子与单元203的正极连接，与单元203并联地连接电压测定器353。而且，单元202的负极和开关323的源极侧端子被连接，开关302的源极侧端子和开关303的漏极侧端子被连接。
单元203的负极和开关303的源极侧端子被连接，将蓄电机构101、电抗器102以及开关401串联地连接而成的结构与开关301的漏极侧端子和开关303的源极侧端子分别连接。
包含单元201、202、203和开关321、322、323的模块210的正极侧以及负极侧的两端子与图1的电气设备180分别连接。由电压测定器351、352、353探测出的电压的信息被送到控制动作部112，控制动作部112向开关301、311、302、312、303、313、321、322、323、401的栅极侧端子发送信号，切换各个开关的导通状态、非导通状态。
此外，单元201～203的数量也可以并非3个，结构段的数量也可以并非三段。与单元201～203串联地连接的开关321～323也可以将顺序调换而连接。优选，蓄电机构101是电容器、二次电池。
在实施方式3中，控制动作部112包括判定单元201～203是否正常地动作的良好、不良的功能。在包含于模块210的1个以上的单元显著劣化的情况等下，不良单元的利用范围变窄，并且模块210的可设想的利用变得困难。控制动作部112根据各单元的电压将可设想的利用变得困难的单元判定为不良单元，以使在电气设备180与模块210之间流过的电流绕过不良单元的方式切换开关的导通、非导通。
使用图19，说明动作。在单元201被判定为不良的情况下，将与单元201串联地连接的开关321、401设为非导通状态，将开关301、311、312设为导通状态。在电气设备180与模块210之间流过的电流如虚线箭头所示不流过单元201而流过开关301、311、312。在单元201以外的单元被判定为不良的情况下，也同样地，将与不良单元串联地连接的开关和开关401设为非导通状态，以使电流绕过不良单元的方式，将与不良单元并联地连接的开关设为导通状态。
在不存在被判定为不良的单元的情况下，开关321、322、323维持导通状态。电压测定器351、352、353测定单元201、202、203的电压，向控制动作部112发送该信息。控制动作部112在某个单元的电压比各单元的电压的平均小某种程度的情况或者大某种程度的情况下，以减小该电压差的方式控制开关。如果有电压差大于基准值的单元，则减小单元的电压差。在各单元的电压的偏差收敛于某种程度以下的情况下，控制动作部112判断为各单元的电压的均等化达成，将所有开关设为非导通状态。在图18的结构中，在进行单元的充电或者放电的任意的情况下，单元203必定包括在内。由于重复，所以不详细记载动作和过程。
图20示出实施方式3中的电源装置的动作的流程图的一个例子。在图20中，在步骤S1中，测定各单元的电压。在步骤S12中，判定各单元的良好、不良。在步骤S13中，判断是否存在被判定为不良的单元，在存在不良的单元的情况下(“是”)，进入到步骤S14，将被判定为不良的单元切断。在步骤S13中不存在被判定为不良的单元的情况下(“否”)，进入到步骤S2，计算各单元的平均电压。步骤S2至步骤S5与在图11中说明的流程相同，所以省略说明。
但是，无需一定依照该流程图，而也可以调换顺序。
以上的动作还能够通过图21的结构实现而并非图18的结构。图21的结构相比于实施方式3的图18的结构，改变了第二开关群130的位置和构成第二开关群130的开关311～313的朝向。
即，开关301的源极侧端子和开关311的漏极侧端子被连接，开关311的源极侧端子与单元201的负极连接，对单元201的正极连接开关321的漏极侧端子，与单元201并联地连接电压测定器351。这是针对1个单元的结构段。
即，将单元201、开关301、311、321以及电压测定器351设为结构段的第一段。结构段的第二段包含单元202、开关302、312、322以及电压测定器352，第三段包含单元203、开关303、313、323以及电压测定器353，连接关系与第一段相同，省略说明。
在图21的结构中，在进行单元的充电或者放电的任意的情况下，单元201必定包括在内。由于重复，所以不详细记载动作。
进而，通过代替电压测定器而具备测定单元的充电状态的充电状态测定器，针对与充电状态的变化相伴的电压的变化小的单元，也得到抑制充电状态的偏差的效果。在具备充电状态测定器的情况下，通过将图20的步骤S2至步骤S5中记载的“电压”替换为“充电状态”，充电状态的均等化达成。
实施方式3的电源装置200通过进行以上说明的动作，在包含于模块210的单元中有电压或者充电状态的偏差时，能够降低该偏差，能够在1个以上的单元与蓄电机构之间进行主动的电力授受。另外，在由于某个单元内的蓄电设备显著劣化等理由而发生难以使用的不良单元时，能够将该不良单元电切断。
实施方式4.
接下来，根据图22至图24，说明本发明的实施方式4所涉及的电源装置。
图22示出本发明的实施方式4所涉及的电源装置的结构，电源装置250包括蓄电机构101、电抗器102、连接于蓄电机构101与电抗器102之间的开关401、模块210、包含多个开关301～303的第一开关群120、包含多个开关311～313的第二开关群130、电压测定器351、352、353、温度测定器701以及控制动作部152。模块210包含单元201、202、203和开关321、322、323。
在图22所示的电源装置250中，除了温度测定器701以外的结构与实施方式3的图18所示的结构相同，对相同或者相当部分附加相同的符号而省略说明。另外，控制动作部152输入由电压测定器351、352、353探测出的各单元201～203的电压和由温度测定器701测定出的模块210的温度的信息，向开关301～303、311～313、321～323、401的栅极侧端子发送信号，切换各个开关的导通状态、非导通状态。
此外，单元的数量也可以并非3个，结构段的数量也可以并非三段。与单元串联地连接的开关也可以将顺序调换而连接。优选，蓄电机构101是电容器、二次电池。
在图22的电源装置250中，在单元201被判定为不良的情况以及不存在被判定为不良的单元的情况下的动作与图18的结构的情况相同，所以省略说明。
另外，温度测定器701测定模块210的温度，向控制动作部152发送该信息。如果测定的温度低于预先设定的基准值，则反复进行从单元201、202、203向蓄电机构101的放电、从蓄电机构101向单元201、202、203的充电。由此，存在于单元201、202、203的内部电阻发热，而能够提高单元201、202、203的温度。如果测定的温度超过预先设定的基准值，则停止升温功能。之后，根据需要，进行实施方式3中记载的降低各单元的电压的偏差的动作。
图23示出实施方式4中的电源装置的动作的流程图的一个例子。在图23中，步骤S1、接着步骤S1的步骤S12至步骤S14、接着步骤S13的步骤S2至步骤S5与在图20中说明的流程相同，所以省略说明。进而，接着步骤S5的步骤S6至步骤S8与在图16中说明的流程相同，所以省略说明。
但是，无需一定依照该流程图，而也可以调换顺序。
以上的动作还能够通过图24的结构实现而并非图22的结构。图24的结构相比于实施方式4的图22的结构，改变了第二开关群130的位置和构成第二开关群130的开关311～313的朝向。
即，开关301的源极侧端子和开关311的漏极侧端子被连接，开关311的源极侧端子与单元201的负极连接，对单元201的正极连接开关321的漏极侧端子，与单元201并联地连接电压测定器351。这是针对1个单元的结构段。
即将单元201、开关301、311、321以及电压测定器351设为结构段的第一段。结构段的第二段包含单元202、开关302、312、322以及电压测定器352，第三段包含单元203、开关303、313、323以及电压测定器353，连接关系与第一段相同，省略说明。
在图24的结构中，在进行单元的充电或者放电的任意的情况下，单元201必定包括在内。由于重复，所以不详细记载动作。
进而，通过代替电压测定器而具备测定单元的充电状态的充电状态测定器，针对与充电状态的变化相伴的电压的变化小的单元，也得到抑制充电状态的偏差的效果。在具备充电状态测定器的情况下，通过将图23的步骤S2至步骤S5中记载的“电压”替换为“充电状态”，充电状态的均等化达成。
实施方式4的电源装置250通过进行以上说明的动作，在包含于模块的单元中有电压或者充电状态的偏差时，能够降低该偏差。
另外，即使在模块的温度低于基准值时，也能够提高模块的温度。进而，在有不良单元时，能够将不良单元电切断。
实施方式5.
接下来，根据图25至图27，说明本发明的实施方式5所涉及的电源装置。
实施方式5的电源装置300包括蓄电机构101、电抗器102、开关401、512、513、模块210、包含多个开关301～303的第一开关群120、包含多个开关311～313的第二开关群130、电压测定器351、352、353以及控制动作部113。模块210包含单元201、202、203和开关321、322、323。
实施方式5的电源装置300是在实施方式3的图18所示的结构中追加有开关512和513的结构，关于该开关512和513以外的结构，对与图18相同或者相当部分附加相同的符号而省略说明。
开关512的漏极侧端子与蓄电机构101和开关401的连接点连接，源极侧端子与开关303的源极侧端子以及单元203的负极连接。开关513的漏极侧端子与单元203的负极和开关512的源极侧端子连接，源极侧端子与蓄电机构101的负极侧连接。
将蓄电机构101、电抗器102以及开关401串联地连接而成的结构与开关301的漏极侧端子和开关513的源极侧端子分别连接。
包含单元201、202、203和开关321、322、323的模块210的正极侧端子和蓄电机构101的负极侧端子与图1的电气设备180分别连接。
由电压测定器351、352、353探测出的电压的信息被送到控制动作部113，在某个单元的电压比多个单元的电压的平均小某种程度的情况或者大某种程度的情况下，控制动作部113向开关301、311、302、312、303、313、321、322、323、401、512、513的栅极侧端子发送信号，切换各个开关的导通、非导通状态。
此外，单元201、202、203的数量也可以并非3个，结构段的数量也可以并非三段。与单元串联地连接的开关321～323也可以将顺序调换而连接。
优选，蓄电机构101是二次电池或者电池组或者电容器或者双电层电容器。进而，优选，蓄电机构101是具有与单元201、202、203等同的特性的单元。
在实施方式5的电源装置300中，控制动作部113包括判定单元201、202、203的良好、不良的功能。控制动作部113根据各单元的电压将可设想的利用变得困难的单元判定为不良单元，以使在电气设备与模块210之间流过的电流绕过不良单元的方式切换开关的导通、非导通。进而，即使被判定为不良的单元被电切断，为了防止模块210的电压降低，将蓄电机构101与模块210串联地电连接。
使用图25，说明动作。在单元201被判定为不良的情况下，将与单元201串联地连接的开关321、401设为非导通状态，将开关301、311、312设为导通状态。进而，将开关513切换为非导通状态，将开关512切换为导通状态。由此，在电气设备与模块210之间流过的电流不流过单元201而流过开关301、311、312、512、单元202、203以及蓄电机构101。在单元201以外的单元被判定为不良的情况下，也同样地，将与不良单元串联地连接的开关和开关401、513设为非导通状态，以使电流绕过不良单元的方式将与不良单元并联地连接的开关和开关512设为导通状态。
在不存在被判定为不良的单元的情况下，将开关512设为非导通状态，将开关321、322、323、401、513设为导通状态。电压测定器351、352、353测定单元201、202、203的电压，向控制动作部113发送该信息。控制动作部113在某个单元的电压比各单元的电压的平均小某种程度的情况或者大某种程度的情况下，以减小该电压差的方式控制开关。如果有电压差大于基准值的单元，则减小单元的电压差。在各单元的电压的偏差收敛于某种程度以下的情况下，控制动作部113判断为各单元的电压的均等化达成，将所有开关设为非导通状态。在图25的结构中，在进行单元的充电或者放电的任意的情况下，单元203必定包括在内。由于重复，所以不详细记载动作和过程。
图26示出实施方式5中的电源装置的动作的流程图的一个例子。在图26中，步骤S1、接着步骤S1的步骤S12至步骤S14、接着步骤S13的步骤S2至步骤S5与在图20中说明的流程相同，所以省略说明。进而，在接着步骤S14的步骤S15中，对将被判定为不良的单元切断的模块210和蓄电机构101进行直接连接。
但是，无需一定依照该流程图，而也可以调换顺序。
以上的动作还能够通过图27的结构实现而并非图25的结构。图27的结构相比于实施方式5的图25的结构，改变了第二开关群130的位置和构成第二开关群130的开关311～313的朝向。
即，开关301的源极侧端子和开关311的漏极侧端子被连接，开关311的源极侧端子与单元201的负极连接，对单元201的正极连接开关321的漏极侧端子，与单元201并联地连接电压测定器351。这是针对1个单元的结构段。
即将单元201、开关301、311、321以及电压测定器351设为结构段的第一段。结构段的第二段包含单元202、开关302、312、322以及电压测定器352，第三段包含单元203、开关303、313、323以及电压测定器353，连接关系与第一段相同，省略说明。
另外，开关512的源极侧端子与蓄电机构101和开关401的连接点连接，漏极侧端子与开关301的漏极侧端子以及连接到单元201的正极的开关321的源极侧端子连接。开关513的漏极侧端子与蓄电机构101的正极侧连接，源极侧端子与开关321的源极侧端子和开关512的漏极侧端子连接。
将蓄电机构101、电抗器102以及开关401串联地连接而成的结构与单元203的负极和开关513的漏极侧端子分别连接。
包含单元201、202、203和开关321、322、323的模块210的负极侧端子和蓄电机构101的正极侧端子与图1的电气设备180分别连接。
在图27的结构中，在进行单元的充电或者放电的任意的情况下，单元201必定包括在内。由于重复，所以不详细记载动作。
进而，通过代替电压测定器而具备测定单元的充电状态的充电状态测定器，针对与充电状态的变化相伴的电压的变化小的单元，也得到抑制充电状态的偏差的效果。在具备充电状态测定器的情况下，通过将图26的步骤S2至步骤S5中记载的“电压”替换为“充电状态”，充电状态的均等化达成。
实施方式5的电源装置300通过进行以上说明的动作，在包含于模块的单元中有电压或者充电状态的偏差时，能够降低该偏差，能够在1个以上的单元与蓄电机构之间进行主动的电力授受。另外，在由于某个单元内的蓄电设备显著劣化等理由而有难以使用的不良单元时，将该不良单元电切断，为了补偿切断的单元部分的电压，能够将蓄电机构与模块串联地电连接。
实施方式6.
接下来，根据图28至图30，说明本发明的实施方式6所涉及的电源装置。
图28示出本发明的实施方式6所涉及的电源装置的结构，电源装置350包括蓄电机构101、电抗器102、开关401、512、513、模块210、包含多个开关301～303的第一开关群120、包含多个开关311～313的第二开关群130、电压测定器351、352、353、温度测定器701以及控制动作部153。模块210包含单元201、202、203和开关321、322、323。
在图28所示的电源装置350中，除了温度测定器701以外的结构与实施方式5的图25所示的结构相同，对相同或者相当部分附加相同的符号而省略说明。另外，控制动作部153输入由电压测定器351、352、353探测出的各单元201～203的电压和由温度测定器701测定出的模块210的温度的信息，向开关301～303、311～313、321～323、401、512、513的栅极侧端子发送信号，切换各个开关的导通状态、非导通状态。
此外，单元的数量也可以并非3个，结构段的数量也可以并非三段。与单元串联地连接的开关也可以将顺序调换而连接。优选，蓄电机构101是二次电池或者电池组或者电容器或者双电层电容器。进而，优选，蓄电机构101是具有与单元201、202、203等同的特性的单元。
在单元201被判定为不良的情况下，将与单元201串联地连接的开关321、401设为非导通状态，将开关301、311、312设为导通状态。进而，将开关401、513切换为非导通状态，将开关512切换为导通状态。由此，在电气设备180与模块210之间流过的电流不流过单元201而流过开关301、311、312、512、单元202、203以及蓄电机构101。在单元201以外的单元被判定为不良的情况下，也同样地，将与不良单元串联地连接的开关和开关401、513设为非导通状态，以使电流绕过不良单元的方式将与不良单元并联地连接的开关和开关512设为导通状态。
在不存在被判定为不良的单元的情况下，将开关512设为非导通状态，将开关321、322、323、401、513设为导通状态。电压测定器351、352、353测定单元201、202、203的电压，向控制动作部153发送该信息。控制动作部153在某个单元的电压比各单元的电压的平均小某种程度的情况或者大某种程度的情况下，以减小该电压差的方式控制开关。如果有电压差大于基准值的单元，则减小单元的电压差。在各单元的电压的偏差收敛于某种程度以下的情况下，控制动作部153判断为各单元的电压的均等化达成，将所有开关设为非导通状态。在图28的结构中，在进行单元的充电或者放电的任意的情况下，单元203必定包括在内。由于重复，所以不详细记载动作和过程。
另外，温度测定器701测定模块的温度，向控制动作部153发送该信息。如果测定的温度低于预先设定的基准值，则反复进行从单元201、202、203向蓄电机构101的放电、从蓄电机构101向单元201、202、203的充电。由此，存在于单元201、202、203的内部电阻发热，而能够提高单元201、202、203的温度。如果测定的温度超过预先设定的基准值，则停止升温功能。之后，根据需要，进行实施方式3中记载的降低各单元的偏差的动作。由于重复，所以不详细记载动作。
图29示出实施方式6中的电源装置的动作的流程图的一个例子。在图29中，步骤S1、接着步骤S1的步骤S12至步骤S15、接着步骤S13的步骤S2至步骤S5与在图26中说明的流程相同，所以省略说明。进而，接着步骤S5的步骤S6至步骤S8与在图16中说明的流程相同，所以省略说明。
但是，无需一定依照该流程图，而也可以调换顺序。
以上的动作还能够通过图30的结构实现而并非图28的结构。图30的结构相比于实施方式6的图28的结构，改变了第二开关群130的位置和构成第二开关群130的开关311～313的朝向。
在图30的结构中，在进行单元的充电或者放电的任意的情况下，单元201必定包括在内。由于重复，所以不详细记载动作。
进而，通过代替电压测定器而具备测定单元的充电状态的充电状态测定器，针对与充电状态的变化相伴的电压的变化小的单元，也得到抑制充电状态的偏差的效果。在具备充电状态测定器的情况下，通过将图29的步骤S2至步骤S5中记载的“电压”替换为“充电状态”，充电状态的均等化达成。
实施方式6的电源装置350通过进行以上说明的动作，在包含于模块的单元中有电压或者充电状态的偏差时，能够降低该偏差。
另外，即使在模块的温度低于基准值时，也能够提高模块的温度。进而，在有不良单元时，能够将该不良单元电切断。
实施方式7.
接下来，根据图31至图35，说明本发明的实施方式7所涉及的电源装置。
图31示出本发明的实施方式7所涉及的电源装置的结构，电源装置900包括电抗器102、模块110、包含多个开关301～303的第一开关群120、包含多个开关311～313的第二开关群130、电压测定器351、352、353以及控制动作部911。模块110包含单元201、202、203。电源装置900与电气设备901连接。
但是，各单元201、202、203既可以是1个蓄电设备，也可以组合多个蓄电设备。另外，蓄电设备不仅是二次电池而且也可以是电容器、双电层电容器等具有蓄电功能的设备。进而，开关301～303、311～313可以具有体二极管，并且也可以对不具有体二极管的开关元件组合二极管。优选，开关301、302、303、311、312、313是MOSFET。
在图31所示的电源装置900中，代替蓄电机构101而连接电气设备901以外的结构与实施方式1的图2所示的结构相同，对相同或者相当部分附加相同的符号而省略说明。另外，控制动作部911输入由电压测定器351、352、353探测出的各单元201～203的电压的信息，向开关301～303、311～313的栅极侧端子发送信号，切换各个开关的导通状态、非导通状态。
此外，单元201～203的数量也可以并非3个，结构段的数量也可以并非三段。另外，与电气设备901连接的电源装置900也可以并非1个，也可以是将多个电气设备901并联地连接的结构。
说明从单元203向电气设备901供电的情况的动作。在从单元203向电气设备901供电的情况下，开关301、311、302、312、303全部设为非导通状态。由此，单元201、202与蓄电机构101成为电绝缘状态，不进行与电气设备901的电力授受。进而，切换开关313的导通、非导通状态。在开关313是导通状态时，通过从单元203经由电抗器102向电气设备901发送电力，单元203放电。在开关313是非导通状态时，单元203成为电绝缘状态，单元203不向电气设备901发送电力。通过反复切换开关313的导通和非导通状态，从单元203向电气设备901供电。
说明从单元202、203向电气设备901供电的情况的动作。在从单元202、203向电气设备901供电的情况下，开关301、311、302、303、313全部设为非导通状态。由此，单元201与蓄电机构101成为电绝缘状态，不进行与电气设备901的电力授受。进而，切换开关312的导通、非导通状态。在开关312是导通状态时，通过从单元202、203经由电抗器102向电气设备901发送电力，单元202、203放电。在开关312是非导通状态时，单元202、203不向电气设备901发送电力。通过反复切换开关312的导通和非导通状态，使单元202、203逐渐放电，降低单元202、203的电压。
说明从单元201、202、203向电气设备901供电的情况的动作。在从单元201、202、203向电气设备901供电的情况下，开关301、302、312、303、313全部设为非导通状态。进而，切换开关311的导通、非导通状态。在开关311是导通状态时，通过从单元201、202、203经由电抗器102向电气设备901发送电力，单元201、202、203放电。在开关311是非导通状态时，单元201、202、203不向电气设备901发送电力。通过反复切换开关311的导通和非导通状态，使单元201、202、203逐渐放电，降低单元202、203的电压。
说明从电气设备901向单元203再生充电的情况的动作。在从电气设备901向单元203再生充电的情况下，开关301、302设为导通状态，开关311、312、313设为非导通状态。由此，单元201、202与电气设备901成为电绝缘状态，不进行与电气设备901的电力授受。进而，切换开关303的导通、非导通状态。在开关303是导通状态时，电流从电气设备901经由电抗器102流过，开关303的导通时间越长，电流越放大。在开关303是非导通状态时，放大后的电流经由开关313的二极管部分通过，而流入到单元203。通过反复切换开关303的导通和非导通状态，单元203被充电，单元203的电压提高。
说明从电气设备901向单元202、203再生充电的情况的动作。在从电气设备901向单元202、203再生充电的情况下，开关301、303设为导通状态，开关311、312、313设为非导通状态。由此，单元201与电气设备901成为电绝缘状态，不进行与电气设备901的电力授受。进而，切换开关302的导通、非导通状态。在开关302是导通状态时，电流从电气设备901经由电抗器102流过，开关302的导通时间越长，电流越放大。在开关302是非导通状态时，放大后的电流经由开关312的二极管部分通过，而流入到单元202、203。通过反复切换开关302的导通和非导通状态，单元202、203被充电，单元202、203的电压提高。
说明从电气设备901向单元201、202、203再生充电的情况的动作。在从电气设备901向单元201、202、203再生充电的情况下，开关302、303设为导通状态，开关311、312、313设为非导通状态。进而，切换开关301的导通、非导通状态。在开关301是导通状态时，电流从电气设备901经由电抗器102流过，开关301的导通时间越长，电流越放大。在开关301是非导通状态时，放大后的电流。通过反复切换开关301的导通和非导通状态，单元201、202、203被充电，单元201、202、203的电压提高。在图31的结构中，在进行单元的充电或者放电的任意的情况下，单元203必定包括在内。以上的动作与图13相同。
电压测定器351、352、353测定单元201、202、203的电压，向控制动作部911发送该信息。控制动作部911在某个单元的电压比各单元的电压的平均小某种程度的情况或者大某种程度的情况下，以减小该电压差的方式控制开关301～303、311～313。
关于控制动作部911，如果有电压差大于基准值的单元，则在向电气设备901的供电、从电气设备901的再生充电时，以使单元的电压差不变大的方式控制。在各单元的电压和各单元的电压的平均的差收敛于基准值以下的情况下，控制动作部911判断为各单元的电压的均等化达成，以在单元201、202、203全部与电气设备901之间进行电力授受的方式控制。
在图32中，分成电气设备901进行动力运行和再生的情况，以表示出在各单元201～203中与平均电压比较的电压大的情况和小的情况下的过程。
图33示出实施方式7中的电源装置900的动作的流程图的一个例子。在图33中，步骤S1至步骤S4与在图11中说明的流程相同，所以省略说明。在步骤S16中，在步骤S4中存在电压差超过基准值的单元的情况下(“是”)，进入到步骤S16而根据相应的单元的电压的大小、电气设备901的动作是动力运行还是再生，实施依照图32的过程。
如果在步骤S4中不存在电压差超过基准值的单元的情况下(“否”)，进入到步骤S17，在电气设备901的动力运行或者再生时，所有单元进行放电或者充电。
但是，无需一定依照该流程图，而也可以调换顺序。
以上的动作还能够通过图34的结构实现而并非图32的结构。图34的结构相比于实施方式7的图32的结构，改变了第二开关群130的位置和构成第二开关群130的开关311～313的朝向。
即，开关301的源极侧端子和开关311的漏极侧端子被连接，开关311的源极侧端子与单元201的负极连接，与单元201并联地连接电压测定器351。这是针对1个单元的结构段。
即将单元201、开关301、311以及电压测定器351设为结构段的第一段。结构段的第二段包含单元202、开关302、312以及电压测定器352，第三段包含单元203、开关303、313以及电压测定器353，连接关系与第一段相同，省略说明。
在图34的结构中，在进行单元的充电或者放电的任意的情况下，单元201必定包括在内。动作与图13相同，所以省略说明。另一方面，图35示出动作过程。
在图35中，分成电气设备901进行动力运行和再生的情况，与图32的情况同样地，以表示出在各单元201～203中与平均电压比较的电压大的情况和小的情况下的过程。另外，流程图的一个例子如图33所示。
实施方式7的电源装置900通过进行以上说明的动作，在电气设备901与模块110之间进行电力授受时，能够以在包含于模块110的单元201～203中使电压的偏差不变大的方式控制。
进而，通过代替电压测定器而具备测定单元的充电状态的充电状态测定器，针对与充电状态的变化相伴的电压的变化小的单元，也能够以使充电状态的偏差不变大的方式控制。在具备充电状态测定器的情况下，通过将图32、图33中记载的“电压”替换为“充电状态”，如充电状态的偏差不变大那样的动作达成。
实施方式8.
接下来，说明本发明的实施方式8所涉及的电源装置。
图36是以作为实施方式1中的结构之一的图2为例子，追加测定在模块中流过的电流的电流测定器370的结构。控制动作部111计算由电流测定器370检测出的电流值是否处于预先设定的容许充放电的电流值的范围内。在由电流测定器370检测出的电流值是容许充放电的电流值的范围外的情况下，控制动作部111以将充放电电流的一部分或者全部对蓄电机构101充放电的方式控制。例如，通过实施图13中记载的动作中的、对全部单元充电或者使全部单元放电的操作，能够使蓄电机构101负担充放电电流的一部分或者全部。由此，能够减轻构成模块110的各单元的充放电电流的负担。追加电流测定器的结构能够应用于实施方式1至实施方式6记载的所有结构。此外，电流测定器370能够测定在模块110中流过的电流即可，不限定其设置场所、测定方法。
另外，在实施方式2、实施方式4、实施方式6中记载的结构中，如果温度测定器701测定出的模块110的温度超过预先设定的基准值，则控制动作部以使蓄电机构101负担充放电电流的一部分或者全部的方式控制。由此，能够抑制在模块110中流过的电流所致的发热，防止模块110的温度上升。
通过以上的动作，蓄电机构101负担电源装置100充放电的电流的一部分或者全部，从而能够减轻模块110的负担。
此外，如图37所示硬件的一个例子，控制动作部111～113、151～153以及911包含处理器1000和存储装置1001。虽然未图示，存储装置具备随机存取存储器等易失性存储装置和闪速存储器等非易失性的辅助存储装置。另外，也可以代替闪速存储器而具备硬盘的辅助存储装置。处理器1000执行从存储装置1001输入的程序。在该情况下，从辅助存储装置经由易失性存储装置向处理器1000输入程序。另外，处理器1000既可以将运算结果等数据输出到存储装置1001的易失性存储装置，也可以经由易失性存储装置将数据保存到辅助存储装置。
以上，虽然记述了本发明的实施方式，但本发明不限定于实施方式，能够进行各种设计变更，能够在该发明的范围内，自由地组合各实施方式或者使各实施方式适宜地变形、省略。

Claims (14)

1.一种电源装置，其特征在于，具备：
n个结构段，包含包括1个以上的蓄电设备的单元、漏极侧端子与所述单元的正极连接的降压用开关及漏极侧端子与所述降压用开关的源极侧端子连接的升压用开关；蓄电机构，积蓄电能且能够输入及输出电力；电抗器，与该蓄电机构串联连接；以及控制动作部，切换所述降压用开关和所述升压用开关的导通、非导通，其中，n为2以上的整数，
所述结构段中的、第m段的结构段的单元的正极与第m-1段的结构段的单元的负极连接，包含于第m段的结构段的升压用开关的漏极侧端子与包含于第m-1段的结构段的升压用开关的源极侧端子连接，包含于第n段的结构段的升压用开关的源极侧端子与包含于第n段的结构段的单元的负极连接，串联连接的n个所述升压用开关与所述蓄电机构和所述电抗器的串联电路并联地连接，其中，m为满足2≤m≤n的整数。
2.一种电源装置，其特征在于，具备：
n个结构段，包含包括1个以上的蓄电设备的单元、源极侧端子与所述单元的负极连接的降压用开关及源极侧端子与所述降压用开关的漏极侧端子连接的升压用开关；蓄电机构，积蓄电能且能够输入及输出电力；电抗器，与该蓄电机构串联连接；以及控制动作部，切换所述降压用开关和所述升压用开关的导通、非导通，其中，n为2以上的整数，
所述结构段中的、第m段的结构段的单元的正极与第m-1段的结构段的单元的负极连接，包含于第m段的结构段的升压用开关的漏极侧端子与包含于第m-1段的结构段的升压用开关的源极侧端子连接，包含于第1段的结构段的升压用开关的漏极侧端子与包含于第1段的结构段的单元的正极连接，串联连接的n个所述升压用开关与所述蓄电机构和所述电抗器的串联电路并联地连接，其中，m为满足2≤m≤n的整数。
3.根据权利要求1或者2所述的电源装置，其特征在于，
所述结构段具有与所述单元串联地连接的切断用开关以及以使漏极侧端子比源极侧端子成为更高电位的方式与所述蓄电机构串联地连接的第一开关，
所述控制动作部分别判定所述单元是否正常地动作，在有包括判定为未正常地动作的不良单元的结构段的情况下，将所述第一开关以及包含于该结构段的所述切断用开关设为非导通状态，并且以使电流绕过所述不良单元的方式将所述降压用开关以及所述升压用开关设为导通状态，从而将所述不良单元电切断。
4.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
所述结构段具有与所述单元串联地连接的切断用开关以及以使漏极侧端子比源极侧端子成为更高电位的方式与所述蓄电机构串联地连接的第一开关，所述电抗器的一端与包含于第1段的结构段的升压用开关的漏极侧端子连接，所述电抗器的另一端与所述第一开关的漏极侧端子连接，在所述第一开关的源极侧端子与所述蓄电机构的正极侧端子之间连接第二开关的漏极侧端子，所述第二开关的源极侧端子与包含于第n段的结构段的升压用开关的源极侧端子连接并且与第三开关的漏极侧端子连接，所述第三开关的源极侧端子与所述蓄电机构的负极侧端子连接，
所述控制动作部分别判定所述单元是否正常地动作，在有包括判定为未正常地动作的不良单元的结构段的情况下，将包含于该结构段的切断用开关设为非导通状态，将所述第一开关切换为非导通状态，将所述第二开关切换为导通状态，将所述第三开关切换为非导通状态，并且以使电流绕过所述不良单元的方式将所述降压用开关以及所述升压用开关设为导通状态，从而将所述不良单元电切断，将所述蓄电机构串联地电连接。
5.根据权利要求2所述的电源装置，其特征在于，
所述结构段具有与所述单元串联地连接的切断用开关以及以使漏极侧端子比源极侧端子成为更高电位的方式与所述蓄电机构串联地连接的第一开关，所述电抗器的一端与包含于第n段的结构段的升压用开关的源极侧端子连接，所述电抗器的另一端与所述第一开关的源极侧端子连接，在所述第一开关的漏极侧端子与所述蓄电机构的负极侧端子之间连接第二开关的源极侧端子，所述第二开关的漏极侧端子与包含于第1段的结构段的升压用开关的漏极侧端子连接并且与第三开关的源极侧端子连接，所述第三开关的漏极侧端子与所述蓄电机构的正极侧端子连接，
所述控制动作部分别判定所述单元是否正常地动作，在有包括判定为未正常地动作的不良单元的结构段的情况下，将包含于该结构段的切断用开关设为非导通状态，将所述第一开关切换为非导通状态，将所述第二开关切换为导通状态，将所述第三开关切换为非导通状态，并且以使电流绕过所述不良单元的方式将所述降压用开关以及所述升压用开关设为导通状态，从而将所述不良单元电切断，将所述蓄电机构串联地电连接。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的电源装置，其特征在于，
通过反复切换所述n个结构段中的、第k段的结构段中包含的降压用开关的导通状态、非导通状态，将其他降压用开关以及升压用开关全部设为非导通状态，从而包括第k段的结构段的一个或者多个结构段中包含的单元放电，电压被降压而向所述蓄电机构发送电力，并且通过反复切换所述n个结构段中的、第k段的结构段中包含的升压用开关的导通状态、非导通状态，将其他结构段中包含的升压用开关全部设为导通状态，进而将降压用开关全部设为非导通状态，从而从所述蓄电机构使电压升压，对包括第k段的结构段的一个或者多个结构段中包含的单元进行充电，其中，k为满足1≤k≤n的整数。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的电源装置，其特征在于，
具备分别测定所述单元的电压的电压测定器，所述控制动作部分别参照由所述电压测定器测定出的各单元的电压，在存在具有与多个单元的电压的平均值的差的绝对值大于基准值的电压的单元的情况下，以缩小该差的方式进行控制。
8.根据权利要求1至6中的任意一项所述的电源装置，其特征在于，
具备分别测定所述单元的充电状态的充电状态测定器，所述控制动作部分别参照由所述充电状态测定器测定出的各单元的充电状态，在存在具有与多个单元的充电状态的平均值的差的绝对值大于基准值的充电状态的单元的情况下，以缩小该差的方式进行控制。
9.根据权利要求1至6中的任意一项所述的电源装置，其特征在于，
具备测定所述单元的温度的温度测定器，所述控制动作部参照由所述温度测定器测定出的所述单元的温度，在测定出的温度低于基准值的情况下，以在所述单元与所述蓄电机构之间进行电力授受的方式进行控制。
10.根据权利要求1至6中的任意一项所述的电源装置，其特征在于，
具备测定在串联连接的所述单元中流过的电流值的电流测定器，所述控制动作部参照由所述电流测定器测定出的电流值，在测定出的电流值脱离预先决定的范围的情况下，以使所述蓄电机构将充放电电流的一部分或者全部充放电的方式进行控制。
11.根据权利要求1至6中的任意一项所述的电源装置，其特征在于，
具备测定所述单元的温度的温度测定器，所述控制动作部参照由所述温度测定器测定出的所述单元的温度，在测定出的温度超过基准值的情况下，以使所述蓄电机构将充放电电流的一部分或者全部充放电的方式进行控制。
12.根据权利要求1至5中的任意一项所述的电源装置，其特征在于，
将所述蓄电机构替换为电气设备，所述电气设备具有电力消耗功能或者发电功能中的至少一方，串联连接的n个所述升压用开关与所述电气设备和所述电抗器的串联电路并联地连接。
13.根据权利要求12所述的电源装置，其特征在于，
具备分别测定所述单元的电压的电压测定器，所述控制动作部分别参照由所述电压测定器测定出的各单元的电压，在第k段的结构段的单元的电压比多个单元的电压的平均值大基准值以上的情况下，在所述电气设备的电力消耗时，通过使包括第k段的结构段的单元的一个或者多个单元放电而进行电力供给，在所述电气设备的电力再生时，对不包括第k段的结构段的单元的一个或者多个单元充电电力，在第k段的结构段的单元的电压比多个单元的电压的平均值小基准值以上的情况下，在所述电气设备的电力消耗时，通过使包括第k段的结构段的单元的一个或者多个单元放电而进行电力供给，在所述电气设备的电力再生时，对不包括第k段的结构段的单元的一个或者多个单元充电电力，其中，k为满足1≤k≤n的整数。
14.根据权利要求12所述的电源装置，其特征在于，
具备分别测定所述单元的充电状态的充电状态测定器，所述控制动作部分别参照由所述充电状态测定器测定出的各单元的充电状态，在第k段的结构段的单元的充电状态比多个单元的充电状态的平均值大基准值以上的情况下，在所述电气设备的电力消耗时，通过使包括第k段的结构段的单元的一个或者多个单元放电而进行电力供给，在所述电气设备的电力再生时，对不包括第k段的结构段的单元的一个或者多个单元充电电力，在第k段的结构段的单元的电压比多个单元的充电状态的平均值小基准值以上的情况下，在所述电气设备的电力消耗时，通过使包括第k段的结构段的单元的一个或者多个单元放电而进行电力供给，在所述电气设备的电力再生时，对不包括第k段的结构段的单元的一个或者多个单元充电电力，其中，k为满足1≤k≤n的整数。
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