CN113812055A - 车载用备用电源装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种即使不使用专用的备用电源也能够在失效时进行备用动作的技术。车载用备用电源装置(1)具备多个单位电池(10A)串联连接而成的电池部(10)和进行基于蓄积在电池部(10)中的电荷来向第三导电路(31A)供给电力的第一放电动作的放电电路(11)，且具备进行对电池部(10)的单元均衡动作的均衡电路(70)和对均衡电路(70)进行控制的控制部(12)，均衡电路(70)构成为进行基于蓄积在多个蓄电元件(71A)中的电荷来向第三导电路(31A)供给电力的第二放电动作，控制部(12)进行使均衡电路(70)进行单元均衡动作的第一控制和使均衡电路(70)进行第二放电动作的第二控制，在发生了未正常进行第一放电动作的失效的情况下进行第二控制。

Description

车载用备用电源装置
技术领域
本公开涉及一种车载用备用电源装置。
背景技术
车载用的电源系统在发生来自主电源的电力供给断绝这样的失效状态时不再向负载供给电力，无法进行负载的电气性动作。但是，根据负载的不同，也存在强烈地要求动作的继续的情况，因此，作为响应这样的需求的结构，已知有另外设置与主电源不同的专用的备用电源的结构。专利文献1、2公开这种电源系统的一例。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-13136号公报
专利文献2:日本特开2018-62253号公报
专利文献3:国际公开第2015/105923号
发明内容
发明要解决的课题
但是，如果仅为了在失效时进行备用动作而设置专用的备用电源，则相应地会导致装置的大型化、加重化。
因此，在本公开中，提出即使不使用专用的备用电源也能够在失效时进行备用动作的技术。
用于解决课题的方案
本公开的车载用备用电源装置是车载用电源系统中的车载用备用电源装置，所述车载用备用电源装置具备多个单位电池串联连接而成的电池部和进行基于蓄积在所述电池部中的电荷来向负载侧的导电路供给电力的第一放电动作的放电电路，所述车载用备用电源装置具备：均衡电路，进行对所述电池部的单元均衡动作；及控制部，对所述均衡电路进行控制，所述均衡电路构成为，进行基于蓄积在多个蓄电元件中的电荷来向所述负载侧的导电路供给电力的第二放电动作，所述控制部进行使所述均衡电路进行所述单元均衡动作的第一控制和使所述均衡电路进行所述第二放电动作的第二控制，在发生了未正常进行所述第一放电动作的失效的情况下进行所述第二控制。
发明效果
根据本公开，能够在不设置用于对电池部进行备用的专用结构的情况下以简单的结构进行备用动作。
附图说明
图1是概要性地示出实施方式1的车载用备用电源装置的电路图，且开关元件是非连接状态。
图2是概要性地示出实施方式1的车载用备用电源装置的电路图，且开关元件是正在进行第一动作的状态。
图3是概要性地示出实施方式1的车载用备用电源装置的电路图，且开关元件是正在进行第二动作的状态。
图4是概要性地示出实施方式1的车载用备用电源装置的电路图，且均衡电路是正在进行第二放电动作的状态。
图5是概要性地示出实施方式1的车载用备用电源装置的电路图，且是使端部元件电极部电连接于无法正常地放电的单位电池的端部电极部、并且使与端部元件电极部相邻的元件间电极部电连接于与端部电极部相邻的电池间电极部的状态。
图6是概要性地示出实施方式2的车载用备用电源装置的电路图，且开关元件是非连接状态。
图7是概要性地示出实施方式3的车载用备用电源装置的电路图，且第一开关元件及第二开关元件是非连接状态。
图8是概要性地示出实施方式3的车载用备用电源装置的电路图，且是正在进行第一放电动作的状态。
图9是概要性地示出实施方式3的车载用备用电源装置的电路图，且切换部是正在进行择一动作的状态。
图10是概要性地示出实施方式4的车载用备用电源装置的电路图，且第一开关元件及第二开关元件是非连接状态。
图11是概要性地示出实施方式4的车载用备用电源装置的电路图，且切换部是正在进行择一动作的状态。
图12是概要性地示出实施方式5的车载用备用电源装置的电路图，且第一开关元件、第二开关元件及蓄电部切换部是非连接状态。
图13是概要性地示出实施方式5的车载用备用电源装置的电路图，且蓄电部切换部是正在进行第三动作的状态。
图14是概要性地示出实施方式5的车载用备用电源装置的电路图，且蓄电部切换部是正在进行第四动作的状态。
具体实施方式
[本公开的实施方式的说明]
首先，列举本公开的实施方式来进行说明。
(1)本公开的车载用备用电源装置是具备多个单位电池串联连接而成的电池部和进行基于蓄积在电池部中的电荷来向负载侧的导电路供给电力的第一放电动作的放电电路的车载用电源系统中的车载用备用电源装置。本公开的车载用备用电源装置具备进行对电池部的单元均衡动作的均衡电路和对均衡电路进行控制的控制部。均衡电路构成为进行基于蓄积在多个蓄电元件中的电荷来向负载侧的导电路供给电力的第二放电动作。控制部进行使均衡电路进行单元均衡动作的第一控制和使均衡电路进行第二放电动作的第二控制，在发生了未正常进行第一放电动作的失效的情况下进行第二控制。由此，本公开的车载用备用电源装置能够在不设置用于对电池部进行备用的专用结构的情况下以简单的结构进行备用动作。
(2)本公开的车载用备用电源装置具有多个均衡电路，电池部具有多个单位电池组，多个均衡电路的各均衡电路对应于多个单位电池组的各单位电池组。控制部可以使各个均衡电路独立地动作。
如果这样构成，即使一个均衡电路成为无法动作的状态，也能够使其他均衡电路的动作继续，因此能够更切实地进行备用动作。
(3)本公开的车载用备用电源装置的放电电路具有对所输入的电压进行升压或降压并输出的转换器。控制部可以在进行第二控制的情况下使转换器进行动作，以对基于从蓄电元件供给的电力的输入电压进行升压或降压并向负载侧的导电路施加电力。
如果这样构成，能够基于来自蓄电元件的电力来向负载侧的导电路供给期望大小的电力。特别是，在通过转换器使来自蓄电元件的电力升压的情况下，能够有效地使用在蓄电元件中蓄电的电力。
(4)本公开的车载用备用电源装置的放电电路具有对所输入的电压进行升压或降压并输出的转换器。控制部可以在进行第一控制的情况下使转换器进行动作，以对基于从蓄电元件供给的电力的输入电压进行升压或降压并向电池部侧供给电力。
如果这样构成，则在均衡电路进行单元均衡动作的情况下，通过利用转换器对来自蓄电部的电力进行升压，能够抑制在单元均衡动作推进到某种程度时在蓄电部与电池部之间流动的电流减少的情况。由此，能够使电流积极地从蓄电部朝向电池部流动，能够使均衡动作所需的时间成为更短的时间。
(5)本公开的车载用备用电源装置的放电电路具有对所输入的电压进行升压或降压并输出的转换器。控制部在进行第一控制的情况下使转换器进行动作，以对基于从蓄电元件供给的电力的输入电压进行升压或降压并向电池部供给电力。而且，控制部可以在进行第二控制的情况下使转换器进行动作，以对基于从蓄电元件供给的电力的输入电压进行升压或降压并向负载侧的导电路供给电力。
如果这样构成，在均衡电路进行第二放电动作的情况下，能够基于来自蓄电部的电力来对负载侧的导电路供给期望大小的电力。特别是，在通过转换器使基于来自蓄电部的电力的输入电压升压的情况下，能够有效地使用在蓄电部中蓄电的电力。而且，在进行单元均衡动作的情况下，通过利用转换器对基于来自蓄电部的电力的输入电压进行升压，抑制单元均衡动作推进到某种程度时在蓄电部与单位电池之间流动的电流的减少。而且，能够在蓄电部与单位电池之间积极地进行电流的交换。由此，能够使均衡动作所需的时间成为更短的时间。
(6)本公开的车载用备用电源装置中，电池部具有端部电极部及单位电池之间的电池间电极部。均衡电路具有多个蓄电元件串联连接而成的蓄电部和具备多个开关元件的切换部。蓄电部具有端部元件电极部及蓄电元件之间的元件间电极部。各个开关元件对应于各个单位电池。在开关元件所对应的单位电池的高电位侧的电极或低电位侧的电极电连接与单位电池各自对应的元件间电极部或端部元件电极部。控制部在进行第一控制的情况下以使与单位电池对应的元件间电极部或端部元件电极部交替地电连接于单位电池的高电位侧的电极和低电位侧的电极的方式使与各个单位电池分别对应的各个开关元件进行动作。控制部可以在进行第二控制的情况下以使元件间电极部或端部元件电极部逐个地电连接于电池间电极部或端部电极部中的至少两个电极部的各电极部的方式使开关元件进行动作。
如果这样构成，则由于是使元件间电极部或端部元件电极部逐个地电连接于电池间电极部或端部电极部中的至少两个电极部的各电极部的结构，因此，不仅能够对电池部进行备用，而且能够对各个单位电池进行备用。
(7)本公开的车载用备用电源装置中，均衡电路具有由一个以上的蓄电元件构成的蓄电部和具备多个开关元件的切换部。各个开关元件对应于各个单位电池。在开关元件所对应的单位电池的高电位侧的电极电连接蓄电部的一个端部元件电极部，并且在开关元件所对应的单位电池的低电位侧的电极电连接蓄电部的另一个端部元件电极部。控制部在进行第一控制的情况下对一个单位电池在高电位侧的电极电连接蓄电部的一个端部元件电极部。与此同时，控制部以使多个单位电池各自交替地进行在低电位侧的电极电连接蓄电部的另一个端部元件电极部的动作的方式使多个开关元件进行动作。控制部可以在进行第二控制的情况下以使单位电池的高电位侧的电极及低电位侧的电极与端部元件电极部不连接的方式使多个开关元件进行动作。
如果这样构成，能够使用一个蓄电元件来进行单元均衡动作，因此能够使电源装置自身小型化。
(8)本公开的车载用备用电源装置中，均衡电路具有由一个以上的蓄电元件构成的蓄电部和具备多个开关元件的切换部。各个开关元件对应于各个单位电池。在开关元件所对应的单位电池的高电位侧的电极经由转换器电连接蓄电部的一个端部元件电极部，并且在开关元件所对应的单位电池的低电位侧的电极经由转换器电连接蓄电部的另一个端部元件电极部。控制部在进行第一控制的情况下，对一个单位电池在高电位侧的电极经由转换器电连接蓄电部的一个端部元件电极部。与此同时，控制部以使多个单位电池各自交替地进行在低电位侧的电极经由转换器电连接蓄电部的另一个端部元件电极部的动作的方式使多个开关元件进行动作。而且，控制部以使电力向单位电池的两端的电压和蓄电部的两端的电压中电压低的一侧供给的方式使转换器进行动作。控制部可以在进行第二控制的情况下以使单位电池的高电位侧的电极及低电位侧的电极与端部元件电极部不连接的方式使多个开关元件进行动作。
如果这样构成，在进行单元均衡动作时，通过切换部使各单位电池交替地连接于转换器，因此能够使一个转换器对应于多个单位电池，能够使电源装置自身的结构变得简单。
(9)本公开的车载用备用电源装置中，均衡电路具有由一个以上的蓄电元件构成的蓄电部和具备多个开关元件的切换部。各个开关元件对应于各个单位电池。将开关元件所对应的单位电池的高电位侧的电极及低电位侧的电极经由电池部侧的导电路电连接于转换器。具有对蓄电部的两个端部元件电极部一并向电池部侧的导电路或负载侧的导电路的电连接进行切换的蓄电部切换部。控制部在进行第一控制的情况下以使两个端部元件电极部一并电连接于负载侧的导电路的方式使蓄电部切换部进行动作，且对一个单位电池在高电位侧的电极经由转换器电连接蓄电部的一个端部元件电极部。与此同时，控制部以使多个单位电池各自交替地进行在低电位侧的电极经由转换器电连接蓄电部的另一个端部元件电极部的动作的方式使多个开关元件进行动作。而且，控制部以使电力向单位电池的两端的电压和蓄电部的两端的电压中电压低的一侧供给的方式使转换器进行动作。控制部在进行第二控制的情况下以使两个端部元件电极部一并电连接于电池部侧的导电路的方式使蓄电部切换部进行动作。控制部能够以使单位电池的高电位侧的电极及低电位侧的电极与电池部侧的导电路不连接的方式使多个开关元件进行动作。
如果这样构成，通过蓄电部切换部对两个端部元件电极部一并向电池部侧的导电路或负载侧的导电路的电连接进行切换，因此能够抑制蓄电部跨电池部侧的导电路和负载侧的导电路而连接的情况。由此，能够抑制转换器发生误动作。
[本公开的实施方式的详情]
＜实施方式1＞
〔电源装置的结构〕
实施方式1的车载用备用电源装置1(以下，也称为电源装置1)用作输出用于对混合动力汽车或电动汽车(EV(Electric Vehicle))等车辆中的电动驱动装置(电动机等)进行驱动的电力的电源。如图1所示，电源装置1具有电池部10、放电电路11、均衡电路70、控制部12。电池部10是多个单位电池10A电气性地串联连接而成。单位电池10A例如使用锂离子蓄电池等。电池部10具有电池间电极部10B及端部电极部10C。电池间电极部10B是相邻的单位电池10A电气性地串联连接的部分。端部电极部10C是在电池部10中位于最高电位的单位电池10A的高电位侧的电极及在电池部10中位于最低电位的单位电池10A的低电位侧的电极。
在电池部10的端部电极部10C各自电连接有搭载于车辆的发电装置50，形成为电池部10能够由发电装置50充电的结构。发电装置50构成为公知的车载用发电机，且形成为能够通过发动机(未图示)的旋转轴的旋转来发电的结构。在发电装置50进行动作的情况下，通过发电装置50的发电而产生的电力在整流后作为直流电力供给到电池部10。
放电电路11具有多个转换器11A。各转换器11A例如构成为具备半导体开关元件及电感器等而成的公知的双向升降压DCDC转换器，通过控制部12来控制动作。各转换器11A对所输入的电压进行升压或降压并输出。各转换器11A经由电池部侧的导电路即第一电路部30电连接于电池部10。第一电路部30构成放电电路11与电池部10之间的电力路径。第一电路部30具备第一导电路30A及第二导电路30B。各转换器11A经由第一导电路30A而与电池部10中的最高电位侧的电极电连接。各转换器11A经由第二导电路30B而与电池部10中的最低电位侧的电极电连接。第一导电路30A与第二导电路30B之间的电位差作为输入电压输入到各转换器11A。
在各转换器11A各自经由负载侧的导电路即第三导电路31A电连接有第一负载51及第二负载52。第一负载51与第二负载52是具有同等的功能的结构，但也仅是代表例，不仅限于该结构。另外，在各转换器11A各自电连接有负载侧的导电路即接地路径G。
第一负载51例如是电动式转向助力系统，构成为经由一个转换器11A来接受来自电池部10的电力供给而使电动机等电气部件进行动作。第二负载52是具有与第一负载51同等的结构及功能的电动式转向助力系统。在第一负载51发生了异常的情况下，第二负载52代替第一负载51来进行动作，由此，即使在第一负载51异常时也能够维持第一负载51的功能。
例如，连接有第一负载51的一个转换器11A构成为，能够根据第一条件的成立，通过控制部12来执行将第一导电路30A与第二导电路30B之间的电位差作为输入电压进行升压或降压并向第三导电路31A施加输出电压的放电动作。第一条件的成立是指，例如设置在车辆内的点火开关(未图示)成为从断开状态切换到接通状态的状态的情况等。
另外，在第一负载51陷入无法正常地动作的状况的情况下，电连接有第二负载52的另一个转换器11A通过控制部12来执行放电动作，经由第三导电路31A向第二负载52供给电力。控制部12构成为能够获取来自对与第一负载51连接的第三导电路31A的电压值、电流值进行探测的探测部的电压值，且能够基于该电压值来判别第一负载51是否陷入无法正常地动作的状况。
均衡电路70具有蓄电部71及切换部72。蓄电部71以能够暂时性地蓄积电力的多个蓄电元件71A电气性地串联连接的方式构成。蓄电元件71A例如使用双电荷层电容器等。蓄电部71具有元件间电极部71B及端部元件电极部71C。元件间电极部71B是相邻的蓄电元件71A电气性地串联连接的部分。端部元件电极部71C是在蓄电部71中位于最高电位的蓄电元件71A的高电位侧的电极及在蓄电部71中位于最低电位的蓄电元件71A的低电位侧的电极。
切换部72具备多个开关元件72A。开关元件72A例如使用MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)等。在各个开关元件72A逐个地电连接有元件间电极部71B及端部元件电极部71C的各电极部。各个开关元件72A对应于各个单位电池10A。开关元件72A构成为，通过控制部12将连接于自身的元件间电极部71B或端部元件电极部71C中的一个电极部电连接于自身对应的单位电池10A的高电位侧的电极或低电位侧的电极。另外，开关元件72A也能够通过控制部12使自身对应的单位电池10A的高电位侧的电极及低电位侧的电极与连接于自身的元件间电极部71B或端部元件电极部71C中的一个电极部成为不电连接的状态(以下，也称为非连接状态)。
控制部12例如将微型计算机作为主体来构成，且构成为具有CPU(CentralProcessing Unit：中央处理单元)等运算装置、ROM(Read Only Memory：只读存储器)或RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等存储器、A/D转换器等。控制部12构成为能够对电池部10的各单位电池10A的两端的电位差、电池间电极部10B、端部电极部10C处的各单位电池10A的连接状态进行监视。控制部12构成为能够对蓄电部71的各蓄电元件71A的两端的电位差等进行监视。
接下来，对电源装置1的动作进行说明。
〔第一放电动作〕
电源装置1在搭载有自身的车辆中例如在点火开关从断开状态切换到接通状态时从电池部10经由第一电路部30向放电电路11的各转换器11A供给电力。放电电路11通过控制部12来维持与第一负载51电连接的一个转换器11A的动作开始且与第二负载52电连接的另一个转换器11A的动作停止的状态。这样，一个转换器11A进行向负载侧的导电路即第三导电路31A供给电力的第一放电动作。
在第一负载51陷入无法正常地动作的状况的情况下，通过控制部12使一个转换器11A的动作停止，并且使电连接有第二负载52的另一个转换器11A的动作开始。由此，另一个转换器11A进行向第三导电路31A供给电力的第一放电动作。具体地说，控制部12基于来自对与第一负载51连接的第三导电路31A的电压值、电流值进行探测的探测部的电压值，判别第一负载51是否陷入无法正常地动作的状况。在控制部12判别为第一负载51陷入了无法正常地动作的状况时，控制部12使一个转换器11A的动作停止，并使另一个转换器11A的动作开始。这样，从另一个转换器11A对第二负载52供给电力。
〔主动方式的单元均衡动作〕
电池部10的各单位电池10A各自所蓄电的电力量取决于各单位电池10A的温度、劣化的状态等，因此彼此产生偏差。为了消除该偏差，均衡电路70执行主动方式的单元均衡动作(以下，也称为单元均衡动作)。控制部进行使均衡电路70进行单元均衡动作的第一控制。
第一控制是通过控制部12以交替地重复进行第一动作和第二动作的方式使多个开关元件72A进行动作的控制。第一动作是通过控制部12使与开关元件72A电连接的元件间电极部71B及端部元件电极部71C中的一个电极部电连接于该开关元件72A所对应的单位电池10A的高电位侧的电极的动作(参照图2)。并且，第二动作是通过控制部12使与该开关元件72A电连接的元件间电极部71B及端部元件电极部71C中的一个电极部电连接于低电位侧的电极的动作(参照图3)。并且，这些第一动作的时间的长度和第二动作的时间的长度可以是彼此相同的长度，也能够根据需要设为不同的长度。在第一动作与第二动作之间设置有成为元件间电极部71B及端部元件电极部71C与任一个电池间电极部10B及端部电极部10C均不导通的非连接状态(参照图1)的一定的非导通时间。非导通时间的长度能够根据需要来设定。
在切换部72的各开关元件72A进行第一动作时，除去电池部10的最低电位侧的单位电池10A以外，蓄电部71的各蓄电元件71A各自与各单位电池10A分别并联连接(参照图2。)。电荷在各单位电池10A与各蓄电元件71A之间如何移动基于双方的电压。具体地说，如果着眼于一个单位电池10A和与该单位电池10A并联连接的一个蓄电元件71A，则在单位电池10A的电压比蓄电元件71A的电压高的情况下电荷从单位电池10A向蓄电元件71A移动而对蓄电元件71A进行充电。相反地，在蓄电元件71A的电压比单位电池10A的电压高的情况下，电荷从蓄电元件71A向单位电池10A移动而对单位电池10A进行充电。对于其他单位电池10A和与该单位电池10A并联连接的其他蓄电元件71A也是同样的。
另一方面，在切换部72的各开关元件72A进行第二动作时，除去电池部10的最高电位侧的单位电池10A以外，蓄电部71的各蓄电元件71A各自与各单位电池10A分别并联连接(参照图3。)。各单位电池10A与各蓄电元件71A之间的电荷的移动根据双方的电压的大小而不同。具体地说，如果着眼于一个单位电池10A和与该单位电池10A并联连接的一个蓄电元件71A，则在单位电池10A的电压比蓄电元件71A的电压高的情况下，电荷从单位电池10A向蓄电元件71A移动而对蓄电元件71A进行充电。相反地，在蓄电元件71A的电压比单位电池10A的电压高的情况下，电荷从蓄电元件71A向单位电池10A移动而对单位电池10A进行充电。对于其他单位电池10A和与该单位电池10A并联连接的其他蓄电元件71A也是同样的。这样，电源装置1通过控制部12的第一控制使开关元件72A交替地重复第一动作及第二动作，执行单元均衡动作。
例如，在控制部12判别为各单位电池10A的两端的电位差各自的差达到预定值以下(即，各单位电池10A的两端的电位差达到相同的大小)时，在成为图4所示的状态而将蓄电部71充电一次之后，均衡电路70结束单元均衡动作。在单元均衡动作结束时各开关元件72A成为非连接状态(参照图1。)。由此，各蓄电元件71A维持蓄电的状态。
〔第二放电动作〕
控制部12在发生了未正常进行第一放电动作的失效(以下，也称为失效状态)的情况下进行使均衡电路70进行第二放电动作的第二控制。失效状态是指，设想例如电池部10的相邻的单位电池10A的导通成为开路状态或单位电池10A自身无法正常地放电的情况等。
在成为失效状态时，如图4所示，控制部12在与最高电位侧的单位电池10A并联连接的开关元件72A(以下，也称为高电位侧的开关元件72A)中使端部电极部10C与端部元件电极部71C电连接。并且，控制部12在与最低电位侧的单位电池10A并联连接的开关元件72A(以下，也称为低电位侧的开关元件72A)中使端部电极部10C与端部元件电极部71C电连接。另外，控制部12将高电位侧的开关元件72A及低电位侧的开关元件72A以外的开关元件72A设为非连接状态。由此，蓄积在蓄电部71中的电荷经由第一电路部30供给到放电电路11。
另外，如图5所示，在最高电位侧的单位电池10A无法正常地放电的情况下，使端部电极部10C与端部元件电极部71C电连接。与此同时，也可以通过控制部12使开关元件72A进行动作，使得与该端部电极部10C相邻的电池间电极部10B和与该端部元件电极部71C相邻的元件间电极部71B电连接。由此，电源装置1能够形成以将无法正常地放电的单位电池10A迂回的方式经由蓄电元件71A的电路，因此能够对各个单位电池10A进行备用。
接下来，例示本结构的效果。
本公开的车载用备用电源装置1是具备多个单位电池10A串联连接的电池部10和进行基于蓄积在电池部10中的电荷来向第三导电路31A供给电力的第一放电动作的放电电路11的车载用电源系统中的装置。本公开的车载用备用电源装置1具备进行对电池部10的单元均衡动作的均衡电路70和控制均衡电路70的控制部12。均衡电路70构成为，进行基于蓄积在多个蓄电元件71A中的电荷来向第三导电路31A供给电力的第二放电动作。控制部12进行使均衡电路70进行单元均衡动作的第一控制和使均衡电路70进行第二放电动作的第二控制。控制部12在发生了未正常进行第一放电动作的失效的情况下进行第二控制。由此，本公开的车载用备用电源装置1能够在不设置用于对电池部10进行备用的专用的结构的情况下以简单的结构进行备用动作。
本公开的车载用备用电源装置1中，电池部10具有端部电极部10C及单位电池10A之间的电池间电极部10B。均衡电路70具有多个蓄电元件71A串联连接的蓄电部71和具备多个开关元件72A的切换部72。蓄电部71具有端部元件电极部71C及蓄电元件71A之间的元件间电极部71B，各个开关元件72A对应于各个单位电池10A。在开关元件72A所对应的单位电池10A的高电位侧的电极或低电位侧的电极电连接与单位电池10A各自对应的元件间电极部71B或端部元件电极部71C。控制部12在进行第一控制的情况下以使与单位电池10A对应的元件间电极部71B或端部元件电极部71C交替地电连接于单位电池10A的高电位侧的电极和低电位侧的电极的方式使与各个单位电池10A对应的各个开关元件72A进行动作。控制部12在进行第二控制的情况下以使元件间电极部71B或端部元件电极部71C逐个地电连接于电池间电极部10B及端部电极部10C中的至少两个电极部的各电极部的方式使开关元件72A进行动作。
如果这样构成，则由于是使元件间电极部71B或端部元件电极部71C逐个地电连接于电池间电极部10B及端部电极部10C中的至少两个电极部的各电极部的结构。由此，不仅能够对电池部10进行备用，而且能够对各个单位电池10A进行备用。
本公开的车载用备用电源装置1的放电电路11具有对所输入的电压进行升压或降压并输出的转换器11A。控制部12在进行第二控制的情况下使转换器11A进行动作，以对基于从蓄电元件71A供给的电力的输入电压进行升压或降压并向第三导电路31A供给电力。
如果这样构成，则能够基于从蓄电元件71A供给的电力来向第三导电路31A供给期望大小的电力。特别是，在通过转换器11A使来自蓄电元件71A的电力升压的情况下，能够有效地使用在蓄电元件71A中蓄电的电力。
＜实施方式2＞
接下来，参照图6对实施方式2涉及的车载用备用电源装置2(以下，也称为电源装置2)进行说明。电源装置2在具有多个均衡电路170这点、均衡电路170对应于将电池部110分成多个单位电池组110A、110B的各电池组这点、第三导电路131A的结构、第一电路部130的结构等上与实施方式1不同。对于与实施方式1相同的结构标注相同附图标记，并省略结构、作用及效果的说明。
〔电源装置的结构〕
电池部110是多个单位电池10A串联连接而形成。电池部110具有多个单位电池组110A、110B。
对各单位电池组110A、110B逐个对应地设置有均衡电路170。各单位电池组110A、110B与均衡电路170之间的电连接的结构与实施方式1相同。均衡电路170具有蓄电部171及切换部172。蓄电部171仅在蓄电元件71A的数量及元件间电极部71B的数量上与实施方式1的蓄电部71不同。切换部172仅在开关元件72A的数量上与实施方式1的切换部72不同。
在各转换器11A各自经由第一电路部130逐个地电连接有电池部110的各单位电池组110A、110B。第一电路部130构成放电电路11与电池部110之间的电力路径。第一电路部130具备第一导电路130A及第二导电路130B。一个转换器11A经由第一导电路130A而与电池部110的单位电池组110A中的最高电位侧的电极电连接。一个转换器11A经由第二导电路130B而与电池部110的单位电池组110A中的最低电位侧的电极电连接。另一个转换器11A经由第一导电路130A而与电池部110的单位电池组110B中的最高电位侧的电极电连接。另一个转换器11A经由第二导电路130B而与电池部110的单位电池组110B中的最低电位侧的电极电连接。第一导电路130A与第二导电路130B之间的电位差作为输入电压输入到各转换器11A。
在各转换器11A各自逐个地电连接有负载侧的导电路即第三导电路131A。各转换器11A经由第三导电路131A电连接有第一负载51及第二负载52。第三导电路131A具有第一负载侧开关131B及第二负载侧开关131C。第一负载侧开关131B及第二负载侧开关131C例如使用MOSFET等。第一负载侧开关131B构成为通过控制部12来使转换器11A与第一负载51的导通在开路状态和闭合状态之间切换。第二负载侧开关131C构成为能够通过控制部12来使转换器11A与第二负载52的导通在开路状态和闭合状态之间切换。另外，在各转换器11A各自电连接有负载侧的导电路即接地路径G。
接下来，对电源装置2的动作进行说明。
〔第一放电动作〕
电源装置2在搭载有自身的车辆中例如点火开关从断开状态切换到接通状态时从电池部110经由第一电路部130向放电电路11的各转换器11A供给电力。放电电路11通过控制部12使各转换器11A的动作开始。另外，各第三导电路131A的第一负载侧开关131B通过控制部12而成为闭合状态，第二负载侧开关131C通过控制部12而成为开路状态(未图示。)。这样，从各转换器11A对第一负载51供给电力。
在控制部12判别为第一负载51陷入无法正常地动作的状况时，控制部12使第一负载侧开关131B从闭合状态成为开路状态，并且使第二负载侧开关131C从开路状态成为闭合状态(未图示。)。这样，从各转换器11A对第二负载52供给电力。
在控制部12基于蓄电部71的各蓄电元件71A的两端的电位差等而判别为均衡电路170中的某一个陷入无法正常地动作的状况时，控制部12使与陷入无法正常地动作的状态的均衡电路170对应的转换器11A的动作停止。与此同时，控制部12使与该转换器11A电连接的第三导电路131A的第一负载侧开关131B及第二负载侧开关131C成为开路状态。此时，控制部12使与其他均衡电路170电连接的转换器11A的动作继续。与此同时，控制部12维持与该转换器11A电连接的第三导电路131A的第一负载侧开关131B的闭合状态及第二负载侧开关131C的开路状态。这样，即使均衡电路170中的某一个无法正常地动作，也能够维持从与其他均衡电路170电连接的转换器11A向第一负载51的电力的供给。
此外，在控制部12中也可以以如下方式进行判别。首先，基于电池部110的各单位电池10A的两端的电位差、电池间电极部10B、端部电极部10C中的各单位电池10A的连接的状态来判别是否有电池部110的各单位电池组110A、110B中的某一个陷入无法正常地动作的状况。并且，即使在判别为各单位电池组110A、110B中的某一个陷入无法正常地动作的状况的情况下，也可以停止与无法正常地动作的状态的单位电池组110A、110B中的某一个对应的转换器11A的动作。
〔主动方式的单元均衡动作〕
各单位电池组110A、110B中的各自的均衡电路170的单元均衡动作与实施方式1的均衡电路70相同。控制部12进行使均衡电路170进行单元均衡动作的第一控制。例如，在控制部12判别为各单位电池10A的两端的电位差各自的差达到预定值以下(即，各单位电池10A的两端的电位差达到相同的大小)时均衡电路170结束单元均衡动作。在单元均衡动作结束时各开关元件72A成为非连接状态(参照图6。)。由此，各蓄电元件71A维持蓄电的状态。
〔第二放电动作〕
在电源装置2从某一个转换器11A向第三导电路31A供给电力的情况下，能够通过维持从该转换器11A向第一负载51的电力的供给来维持第一放电动作。而且，电源装置2在电池部10的各单位电池组110A、110B双方发生了失效状态的情况下通过控制部12进行第二控制而使均衡电路170进行第二放电动作。各单位电池组110A、110B中的各自的均衡电路170的第二放电动作与实施方式1的均衡电路70相同。
接下来，例示本结构的效果。
本公开的车载用备用电源装置2具有多个均衡电路170。电池部110具有多个单位电池组110A、110B。多个单位电池组110A、110B各自与多个均衡电路170分别对应。控制部12使各个均衡电路170独立地动作。
如果这样构成，则即使一个均衡电路170成为无法动作的状态也能够使其他均衡电路170的动作继续，因此能够更切实地进行备用动作。
＜实施方式3＞
接下来，参照图7～9对实施方式3涉及的车载用备用电源装置3(以下，也称为电源装置3)进行说明。电源装置3在均衡电路270的结构等上与实施方式2不同。对于与实施方式2相同的结构标注相同附图标记，并省略结构、作用及效果的说明。
〔电源装置的结构〕
电源装置3具备多个均衡电路270。各均衡电路270具有切换部272及蓄电部271。切换部272具有多个开关组272A。各开关组272A具有第一开关元件272B及第二开关元件272C。第一开关元件272B及第二开关元件272C例如使用MOSFET等。蓄电部271仅在元件间电极部71B未连接于切换部272这点上与实施方式2的蓄电部171不同。
各个开关组272A与各个单位电池10A对应。具体地说，在单位电池10A的高电位侧的各个电极电连接有开关组272A的各个第一开关元件272B，在低电位侧的各个电极电连接有开关组272A的各个第二开关元件272C。在各单位电池组110A、110B各自之中，各单位电池10A的高电位侧的电极经由第一开关元件272B而与第一电路部130的第一导电路130A及蓄电部271的一个端部元件电极部71C电连接。在各单位电池组110A、110B各自之中，各单位电池10A的低电位侧的电极经由第二开关元件272C而与第一电路部130的第二导电路130B及蓄电部271的另一个端部元件电极部71C电连接。
控制部12构成为，能够对电池部110的各单位电池10A的两端的电位差、电池间电极部10B、端部电极部10C处的各单位电池10A的连接状态进行监视。控制部12构成为，能够对蓄电部271的各蓄电元件71A的两端的电位差等进行监视。
接下来，对电源装置3的动作进行说明。
〔第一放电动作〕
电源装置3在搭载有自身的车辆中例如点火开关从断开状态切换到接通状态时，使与电池部110的各单位电池组110A、110B的高电位侧的电极连接的第一开关元件272B和与低电位侧的电极连接的第二开关元件272C成为闭合状态。与此同时，使其他第一开关元件272B及第二开关元件272C成为开路状态(参照图8。)。由此，从电池部110经由第一电路部130向放电电路11的各转换器11A供给电力。放电电路11通过控制部12使各转换器11A的动作开始。另外，各第三导电路131A的第一负载侧开关131B通过控制部12而成为闭合状态，第二负载侧开关131C通过控制部12而成为开路状态。这样，从各转换器11A对第一负载51供给电力。
〔主动方式的单元均衡动作〕
控制部12进行使均衡电路270进行单元均衡动作的第一控制。控制部12以使开关组272A全部交替地进行均衡电路270的切换部272中的一个开关组272A择一地成为闭合状态且其他开关组272A成为开路状态的动作的方式使切换部272进行动作(以下，也称为择一动作)(参照图9。)。开关组272A成为闭合状态是指开关组272A中的第一开关元件272B及第二开关元件272C均成为闭合状态的状态。另外，开关组272A成为开路状态是指开关组272A中的第一开关元件272B及第二开关元件272C均成为开路状态的状态。各开关组272A中的择一动作可以是彼此相同的时间的长度，也能够根据需要设为不同的时间的长度。另外，在进行择一动作时，在从当前闭合状态的开关组272A起下一个开关组272A切换到闭合状态的期间内设置有全部开关组272A成为开路状态的一定的非导通时间。非导通时间的长度能够根据需要来设定。
在各均衡电路270的切换部272中进行择一动作时，一个单位电池10A与蓄电部271并联连接(参照图9。)。电荷在单位电池10A与蓄电部271之间如何移动基于双方的电压。具体地说，在单位电池10A的电压比蓄电部271的电压高的情况下，电荷从单位电池10A向蓄电部271移动而对蓄电部271进行充电。相反地，在蓄电部271的电压比单位电池10A的电压高的情况下，电荷从蓄电部271向单位电池10A移动而对单位电池10A进行充电。在择一动作中，对于其他开关组272A成为闭合状态时的其他单位电池10A和蓄电部271也是同样的。例如，在控制部12判别为各单位电池10A的两端的电位差各自的差达到预定值以下(即，各单位电池10A的两端的电位差达到相同的大小)时，均衡电路270结束单元均衡动作。
〔第二放电动作〕
控制部12在发生失效状态的情况下使均衡电路270进行第二放电动作。在成为失效状态时，控制部12使各切换部272的各开关组272A全部成为开路状态(参照图7。)。由此，仅蓄积在各蓄电部271中的电荷经由第一电路部30向各转换器11A供给。通过控制部12进行第二控制，各转换器11A进行基于来自蓄电元件71A的电力来对输入电压进行升压或降压并向第三导电路131A供给电力的第二放电动作。
接下来，例示本结构的效果。
本公开的车载用备用电源装置3的放电电路11具有对所输入的电压进行升压或降压并输出的转换器11A。控制部12在进行第二控制的情况下使转换器11A进行动作，以对基于从蓄电元件71A供给的电力的输入电压进行升压或降压并向第三导电路131A供给电力。
如果这样构成，则能够基于来自蓄电元件71A的电力来向第三导电路131A供给期望大小的电力。特别是，在通过转换器11A使来自蓄电元件71A的电力升压的情况下，能够有效地使用在蓄电元件71A中蓄电的电力。
本公开的车载用备用电源装置3中，均衡电路270具有由一个以上的蓄电元件71A构成的蓄电部271和具备多个开关组272A的切换部272。各个开关组272A对应于各个单位电池10A。在开关组272A所对应的单位电池10A的高电位侧的电极电连接蓄电部271的一个端部元件电极部71C。与此同时，在开关组272A所对应的单位电池10A的低电位侧的电极电连接蓄电部271的另一个端部元件电极部71C。控制部12在进行第二控制的情况下对一个单位电池10A在高电位侧的电极电连接蓄电部271的一个端部元件电极部71C。与此同时，控制部12以使多个单位电池10A各自交替地进行在低电位侧的电极电连接蓄电部271的另一个端部元件电极部71C的动作的方式使多个开关组272A进行动作。控制部12在进行第二放电控制的情况下以使单位电池10A的高电位侧的电极及低电位侧的电极与端部元件电极部71C不连接的方式使多个开关组272A进行动作。
如果这样构成，则能够使用一个蓄电元件71A来进行单元均衡动作，因此能够使电源装置3自身小型化。
＜实施方式4＞
接下来，参照图10、11对实施方式4涉及的车载用备用电源装置4(以下，也称为电源装置4)进行说明。电源装置4在蓄电部271的两个端部元件电极部71C的连接位置上与实施方式3不同。对于与实施方式3相同的结构标注相同附图标记，并省略结构、作用及效果的说明。
〔电源装置的结构〕
各均衡电路370具有切换部272及蓄电部271。切换部272及蓄电部271各自的结构与实施方式3相同。蓄电部271的一个端部元件电极部71C电连接于第三导电路31A的放电电路11侧。蓄电部271的另一个端部元件电极部71C电连接于负载侧的导电路即接地路径G。在接地路径G也电连接有各转换器11A。控制部12构成为能够对电池部110的各单位电池10A的两端的电位差、电池间电极部10B、端部电极部10C处的各单位电池10A的连接状态进行监视。控制部12构成为能够对蓄电部271的各蓄电元件71A的两端的电位差等进行监视。
接下来，对电源装置4的动作进行说明。
〔第一放电动作〕
电源装置4中的第一放电动作与实施方式3相同。
〔主动方式的单元均衡动作〕
控制部12进行使均衡电路370进行单元均衡动作的第一控制。在各均衡电路370的切换部272中进行择一动作时，一个单位电池10A与蓄电部271经由转换器11A并联连接(参照图11。)。
在控制部12判别为单位电池10A的电压比蓄电部271的电压高时，电荷经由转换器11A从单位电池10A向蓄电部271移动而对蓄电部271进行充电。此时，转换器11A基于单位电池10A的电压来进行升压动作并向蓄电部271供给电力，从而提早使电荷向蓄电部271移动。
相反地，在控制部12判别为蓄电部271的电压比单位电池10A的电压高时，电荷经由转换器11A从蓄电部271向单位电池10A移动而对单位电池10A进行充电。此时，转换器11A基于蓄电部271的电压来进行升压动作并向单位电池10A供给电力，从而提早使电荷向单位电池10A移动。例如，在控制部12判别为各单位电池10A的两端的电位差各自的差达到预定值以下(即，各单位电池10A的两端的电位差达到相同的大小)时，均衡电路370结束单元均衡动作。
〔第二放电动作〕
控制部12在发生失效状态的情况下进行第二控制，从而使均衡电路370进行第二放电动作。在失效状态时，如图10所示，控制部12使各切换部272的各开关组272A全部成为开路状态。由此，仅蓄积在各蓄电部271中的电荷经由第三导电路31A向第一负载51供给。
接下来，例示本结构的效果。
本公开的车载用备用电源装置4的放电电路11具有对所输入的电压进行升压或降压并输出的转换器11A。控制部12在进行第一控制的情况下使转换器11A进行动作，以对基于从蓄电元件71A供给的电力的输入电压进行升压或降压并向电池部110供给电力。
如果这样构成，则在均衡电路370进行单元均衡动作的情况下，通过利用转换器11A对基于来自蓄电部271的电力的输入电压进行升压，能够抑制在单元均衡动作推进到某种程度时在蓄电部271与电池部110之间流动的电流的减少。由此，能够使电流积极地从蓄电部271朝向电池部110流动，能够使均衡动作所需的时间成为更短的时间。
本公开的车载用备用电源装置4中，均衡电路370具有由一个以上的蓄电元件71A构成的蓄电部271和具备多个开关组272A的切换部272。各个开关组272A对应于各个单位电池10A。在开关组272A所对应的单位电池10A的高电位侧的电极经由转换器11A电连接蓄电部271的一个端部元件电极部71C。与此同时，在开关组272A所对应的单位电池10A的低电位侧的电极经由转换器11A电连接蓄电部271的另一个端部元件电极部71C。控制部12在进行第一控制的情况下对一个单位电池10A在高电位侧的电极经由转换器11A电连接蓄电部271的一个端部元件电极部71C。与此同时，控制部12以使多个单位电池10A各自交替地进行在低电位侧的电极经由转换器11A电连接蓄电部271的另一个端部元件电极部71C的动作的方式使多个开关组272A进行动作。控制部12以使电力向单位电池10A的两端的电压和蓄电部271的两端的电压中电压低的一侧供给的方式使转换器11A进行动作。控制部12在进行第二控制的情况下以使单位电池10A的高电位侧的电极及低电位侧的电极与端部元件电极部71C不连接的方式使多个开关组272A进行动作。
如果这样构成，则在进行单元均衡动作时通过切换部272使各单位电池10A交替地连接于转换器11A。由此，能够使一个转换器11A对应于多个单位电池10A，能够使电源装置4自身的结构变得简单。
＜实施方式5＞
接下来，参照图12～14对实施方式5涉及的车载用备用电源装置5(以下，也称为电源装置5)进行说明。电源装置5在蓄电部271的两个端部元件电极部71C的连接位置通过蓄电部切换部273一并变更这点上与实施方式3、4不同。对于与实施方式3、4相同的结构标注相同附图标记，并省略结构、作用及效果的说明。
〔电源装置的结构〕
各均衡电路470具有切换部272及蓄电部271。切换部272及蓄电部271各自的结构与实施方式3、4相同。在蓄电部271的两个端部元件电极部71C各自逐个地电连接有蓄电部切换部273。蓄电部切换部273例如使用MOSFET等。蓄电部切换部273构成为能够通过控制部12来控制动作。
具体地说，蓄电部切换部273能够进行第三动作和第四动作。第三动作是通过控制部12使一个端部元件电极部71C电连接于第一电路部130的第一导电路130A且使另一个端部元件电极部71C电连接于第一电路部130的第二导电路130B的动作(参照图13)。第四动作是使一个端部元件电极部71C电连接于第三导电路31A且使另一个端部元件电极部71C电连接于接地路径G的动作(参照图14)。即，蓄电部切换部273对蓄电部271的两个端部元件电极部71C一并向第一电路部130的电连接或第三导电路131A及接地路径G的电连接进行切换。
另外，蓄电部切换部273也能够通过控制部12使两个端部元件电极部71C成为与第一电路部130、第三导电路31A及接地路径G均不电连接的状态(以下，也称为非连接状态)(参照图12。)。
接下来，对电源装置5的动作进行说明。
〔第一放电动作〕
电源装置5中的第一放电动作与实施方式3相同。
〔主动方式的单元均衡动作〕
在各均衡电路470进行单元均衡动作的情况下，控制部12使蓄电部切换部273进行第四动作(参照图14。)。控制部12进行使均衡电路470进行单元均衡动作的第一控制。并且，在通过控制部12使各均衡电路470的切换部272进行择一动作时，一个单位电池10A与蓄电部271经由转换器11A并联连接(未图示。)。在单位电池10A的电压比蓄电部271的电压高的情况下，电荷经由转换器11A从单位电池10A向蓄电部271移动而对蓄电部271进行充电。此时，能够通过转换器11A进行升压动作而提早使电荷向蓄电部271移动。
相反地，在蓄电部271的电压比单位电池10A的电压高的情况下，电荷经由转换器11A从蓄电部271向单位电池10A移动而对单位电池10A进行充电。此时，能够通过转换器11A进行升压动作而使电荷提早向单位电池10A移动。
例如，在控制部12判别为各单位电池10A的两端的电位差各自的差达到预定值以下(即，各单位电池10A的两端的电位差达到相同的大小)时，均衡电路470结束单元均衡动作。
在均衡电路470结束单元均衡动作时蓄电部切换部273成为非连接状态(参照图12。)。由此，蓄电部271维持蓄电的状态。
〔第二放电动作〕
在成为失效状态时，控制部12使蓄电部切换部273进行第三动作(参照图13。)。并且，使各切换部272的各开关组272A全部成为开路状态。由此，仅蓄积在各蓄电部271中的电荷经由第一电路部30向各转换器11A供给。各转换器11A通过利用控制部12进行第二控制来进行对基于来自蓄电元件71A的电力的输入电压进行升压或降压并向第三导电路131A供给电力的动作。
接下来，例示本结构的效果。
本公开的车载用备用电源装置5的放电电路11具有对所输入的电压进行升压或降压并输出的转换器11A。控制部12在进行第一控制的情况下使转换器11A进行动作，以对基于从蓄电元件71A供给的电力的输入电压进行升压或降压并向电池部110供给电力。而且，控制部12在进行第二控制的情况下使转换器11A进行动作，以对基于从蓄电元件71A供给的电力的输入电压进行升压或降压并向第三导电路131A供给电力。
如果这样构成，在均衡电路470进行第二放电动作的情况下，能够基于蓄电部271的电压来对第三导电路131A供给期望大小的电力。特别是，在通过转换器11A使蓄电部271的电压升压的情况下，能够有效地使用在蓄电部271中蓄电的电力。而且，在进行单元均衡动作的情况下，通过利用转换器11A对来自蓄电部271的电力进行升压，抑制单元均衡动作推进到某种程度时在蓄电部271与单位电池10A之间流动的电流的减少。而且，能够在蓄电部271与单位电池10A之间积极地进行电流的交换。由此，能够使均衡动作所需的时间成为更短的时间。
本公开的车载用备用电源装置5中，均衡电路470具有由一个以上的蓄电元件71A构成的蓄电部271和具备多个开关组272A的切换部272。各个开关组272A对应于各个单位电池10A。将开关组272A所对应的单位电池10A的高电位侧的电极及低电位侧的电极经由第一电路部130电连接于转换器11A。具有对蓄电部271的两个端部元件电极部71C一并向第一电路部130或第三导电路131A的电连接进行切换的蓄电部切换部273。控制部12在进行第一控制的情况下以使两个端部元件电极部71C一并电连接于第三导电路131A的方式使蓄电部切换部273进行动作。而且，控制部12对一个单位电池10A在高电位侧的电极经由转换器11A电连接蓄电部271的一个端部元件电极部71C。与此同时，控制部12以使多个单位电池10A各自交替地进行在低电位侧的电极经由转换器11A电连接蓄电部271的另一个端部元件电极部71C的动作的方式使多个开关组272A进行动作。而且，控制部12以使电力向单位电池10A的两端的电压和蓄电部271的两端的电压中电压低的一侧供给的方式使转换器11A进行动作。控制部12在进行第二控制的情况下以使两个端部元件电极部71C一并电连接于第一电路部130的方式使蓄电部切换部273进行动作。而且，控制部12以使单位电池10A的高电位侧的电极及低电位侧的电极与第一电路部130不连接的方式使多个开关组272A进行动作。
如果这样构成，通过蓄电部切换部273来切换使两个端部元件电极部71C一并向第一电路部130或第三导电路131A的电连接，因此能够抑制蓄电部271跨过第一电路部130和第三导电路131A来连接的情况。由此，能够抑制转换器11A发生错误工作。
＜其他实施方式＞
本结构不被通过上述记载及附图来说明的实施方式限定，例如如下这样的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
在实施方式1、2中，例示一个蓄电元件71A与一个单位电池10A对应的结构，但也可以使将多个蓄电元件串联或并联连接的结构对应于一个单位电池。
在实施方式1中，控制部12以微型计算机为主体来构成，但也可以通过微型计算机以外的多个硬件电路来实现。
在实施方式2～5中，电池部110的各单位电池组110A、110B的单位电池10A的数量各为三个，但单位电池的数量也可以是两个，还可以是四个以上。另外，各单位电池组的单位电池的数量也可以不同。
应该认为，本次公开的实施方式在全部的方面为例示而不是限制性的内容。本发明的范围不限于本次公开的实施方式，而由权利要求书示出，意在包含与权利要求书等同含义及范围内的全部变更。
附图标记说明
1、2、3、4、5…车载用备用电源装置
10、110…电池部
10A…单位电池
10B…电池间电极部
10C…端部电极部
11…放电电路
11A…转换器
12…控制部
30、130…第一电路部(电池部侧的导电路)
30A、130A…第一导电路
30B、130B…第二导电路
31A、131A…第三导电路(负载侧的导电路)
50…发电装置
51…第一负载
52…第二负载
70、170、270、370、470…均衡电路
71、171、271…蓄电部
71A…蓄电元件
71B…元件间电极部
71C…端部元件电极部
72、172、272…切换部
72A…开关元件
110A、110B…单位电池组
131B…第一负载侧开关
131C…第二负载侧开关
272A…开关组(开关元件)
272B…第一开关元件
272C…第二开关元件
273…蓄电部切换部
G…接地路径(负载侧的导电路)。

Claims (5)

1.一种车载用备用电源装置，是车载用电源系统中的车载用备用电源装置，所述车载用备用电源装置具备多个单位电池串联连接而成的电池部和进行基于蓄积在所述电池部中的电荷来向负载侧的导电路供给电力的第一放电动作的放电电路，
所述车载用备用电源装置具备：
均衡电路，进行对所述电池部的单元均衡动作；及
控制部，对所述均衡电路进行控制，
所述均衡电路构成为，进行基于蓄积在多个蓄电元件中的电荷来向所述负载侧的导电路供给电力的第二放电动作，
所述控制部进行使所述均衡电路进行所述单元均衡动作的第一控制和使所述均衡电路进行所述第二放电动作的第二控制，在发生了未正常进行所述第一放电动作的失效的情况下进行所述第二控制。
2.根据权利要求1所述的车载用备用电源装置，其中，
所述车载用备用电源装置具有多个所述均衡电路，
所述电池部具有多个单位电池组，
多个所述均衡电路的各所述均衡电路对应于多个所述单位电池组的各所述单位电池组，
所述控制部使各个所述均衡电路独立地动作。
3.根据权利要求1或2所述的车载用备用电源装置，其中，
所述放电电路具有对所输入的电压进行升压或降压并输出的转换器，
所述控制部在进行所述第二控制的情况下使所述转换器进行动作，以对基于从所述蓄电元件供给的电力的输入电压进行升压或降压并向所述负载侧的导电路施加输出电压。
4.根据权利要求1或2所述的车载用备用电源装置，其中，
所述放电电路具有对所输入的电压进行升压或降压并输出的转换器，
所述控制部在进行所述第一控制的情况下使所述转换器进行动作，以对基于从所述蓄电元件供给的电力的输入电压进行升压或降压并向所述电池部侧供给电力。
5.根据权利要求1或2所述的车载用备用电源装置，其中，
所述放电电路具有对所输入的电压进行升压或降压并输出的转换器，
所述控制部在进行所述第一控制的情况下使所述转换器进行动作，以对基于从所述蓄电元件供给的电力的输入电压进行升压或降压并向所述电池部侧供给电力，并在进行所述第二控制的情况下使所述转换器进行动作，以对基于从所述蓄电元件供给的电力的输入电压进行升压或降压并向所述负载侧的导电路供给电力。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5710504A (en) 1996-05-20 1998-01-20 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Switched capacitor system for automatic battery equalization
JP2009247145A (ja) 2008-03-31 2009-10-22 Japan Aerospace Exploration Agency 電源システム
JP5606997B2 (ja) * 2011-07-27 2014-10-15 株式会社東芝 電池セル監視回路、電池セルモジュール、電池セルモジュールを備えた自動車
JP5964982B2 (ja) 2012-10-24 2016-08-03 シャープ株式会社 バランサ回路およびこれを用いたバッテリユニット
WO2015105923A1 (en) 2014-01-07 2015-07-16 Utah State University Battery control
JP6610456B2 (ja) 2016-07-19 2019-11-27 株式会社オートネットワーク技術研究所 バックアップ電源装置およびバックアップシステム
JP6690493B2 (ja) 2016-10-13 2020-04-28 株式会社オートネットワーク技術研究所 車両用のバックアップ装置
US11190028B2 (en) * 2018-08-16 2021-11-30 Ensurge Micropower Asa Circuitry and apparatuses for monitoring and controlling a battery and configurable batteries

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