CN115912598A - 电源系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电源系统(1)，向供电对象输出交流电力，包括：第一电源电路(2)，具备DC电池串和变换器(11、21、31)，并输出第一交流电力；第二电源电路(3)，具备AC电池串，并输出第二交流电力；及控制装置。在第一模式中，在所述供电对象与所述第二电源电路(3)之间交换电力。在第二模式中，在所述供电对象与第一电源电路及第二电源电路中的每一个之间交换电力。所述控制装置以所述第一模式开始向所述供电对象供给所述第二交流电力，当供电电流超过第一阈值时，所述控制装置以所述第二模式向所述供电对象供给所述第一交流电力和所述第二交流电力。

Description

电源系统

技术领域

本公开涉及电源系统，尤其涉及使用多个电池串的电源系统。

背景技术

在日本特开2018-074709中公开了控制电池串的控制电路。电池串包括相互连接的多个电池电路模块。电池串所包含的各电池电路模块具备：电池；第一开关，与电池并联连接；第二开关，与电池串联连接；及第一输出端子和第二输出端子，在第一开关为断开状态且第二开关为导通状态时被施加电池的电压。控制电路通过控制电池串所包含的各电池电路模块的第一开关和第二开关，能够将电池串的输出电压调整为所期望的大小。

发明内容

日本特开2018-074709公开了使用上述那样的电池串输出直流电力的电源系统。但是，在日本特开2018-074709中，对于使用电池串输出电力波形(交流电力)没有进行任何研究。如果能够适当地分开使用交流电力用的电池串(以下称为“AC电池串”)和直流电力用的电池串(以下称为“DC电池串”)，则电池串的用途的范围扩大，能够期待电池串的低成本化。

本公开提供一种电源系统，能够使用AC电池串和DC电池串根据情况以适当的方式输出交流电力。

本公开的一个方式所涉及的电源系统构成为向供电对象输出交流电力。电源系统具备第一电源电路、第二电源电路和控制装置。第一电源电路具备直流电力用的DC电池串和将从DC电池串输出的直流电力转换为交流电力的变换器，并构成为通过DC电池串和变换器而输出第一交流电力。第二电源电路具备交流电力用的AC电池串，并构成为通过AC电池串而输出第二交流电力。控制装置构成为控制第一电源电路和第二电源电路。AC电池串和DC电池串中的每一个包括串联连接的多个电池电路模块。多个电池电路模块中的每一个包括：电池；输出端子，输出电池的电压；第一开关，与输出端子连接，并且与电池并联连接；及第二开关，与电池串联连接，多个电池电路模块中的每一个构成为在第一开关为断开状态且第二开关为导通状态时向输出端子施加电池的电压。控制装置构成为能够切换第一模式和第二模式。在第一模式中，在供电对象与第二电源电路之间交换电力而在供电对象与第一电源电路之间不交换电力。在第二模式中，在供电对象与第一电源电路及第二电源电路中的每一个之间交换电力。并且构成为，控制装置以第一模式开始向供电对象供给第二交流电力，当供电电流超过第一阈值时，控制装置从第一模式切换为第二模式，以第二模式向供电对象供给第一交流电力和第二交流电力。

根据上述结构，能够使第一电源电路和第二电源电路中的每一个承担符合各自的特性的供电。具体而言，使用DC电池串的第一电源电路使用变换器输出交流电力，因此与第二电源电路相比效率较高，容易输出大的电力(kW)。另一方面，使用AC电池串的第二电源电路通过控制AC电池串所包含的各电池电路模块的第一开关和第二开关，能够以不使用变换器的方式调整电力波形，但是与第一电源电路相比效率较低，难以输出大的电力(kW)。因此，在上述电源系统中，使第二电源电路(包括AC电池串)承担低速率的供电(即供电电流为第一阈值以下的供电)，并且除了第二电源电路之外还使第一电源电路(包括DC电池串)承担高速率的供电(即供电电流超过第一阈值的供电)。根据这样的电源系统，能够适当地进行低速率的供电和高速率的供电这两者。通常，在供电刚开始之后，进行低速率的供电，供电电流逐渐上升。在上述电源系统中，由于在低速率的供电中不使用DC电池串，因此抑制了DC电池串所包含的各电池的劣化。

第一阈值可以用C速率来表示。第一阈值可以为1C左右，也可以为0.5C以上且小于1.5C，还可以为1.5C以上。

供电对象可以是电力系统那样的外部电源，也可以是建筑物。在供电对象为电力系统的方式中，电源系统的供电以反向潮流方式进行(即，电源系统向电力系统供电)。另外，如后所述，供电对象也可以是将外部电源与建筑物相连的电线。

在上述方式所涉及的电源系统中，DC电池串所包含的电池的功率密度可以高于AC电池串所包含的电池的功率密度。此外，AC电池串所包含的电池的能量密度可以高于DC电池串所包含的电池的能量密度。

在低速率的供电中，有时由于长时间的供电而电力量(kWh)变大。在上述的电源系统中，通过在低速率的供电中使用高容量型电池(能量密度高的电池)，对于这样的长时间的供电也容易应对。另外，在上述的电源系统中，通过在高速率的供电中使用高输出型电池(功率密度高的电池)，从而容易适当地进行高速率的供电。

以下，将DC电池串所包含的各电池也称为“DC电池”。DC电池的功率密度可以为1000W/kg以上，也可以为1500W/kg以上且小于5000W/kg，还可以为5000W/kg以上。DC电池的能量密度可以小于300Wh/kg，也可以小于100Wh/kg，还可以为50Wh/kg以上且小于500Wh/kg。

以下，将AC电池串所包含的各电池也称为“AC电池”。AC电池的能量密度可以为300Wh/kg以上，也可以为500Wh/kg以上且小于1000Wh/kg，还可以为1000Wh/kg以上。AC电池的功率密度可以小于1000W/kg，也可以为300W/kg以上且小于1000W/kg。

在上述方式所涉及的电源系统中，上述控制装置也可以构成为，基于DC电池串所包含的电池的温度和DC电池串所包含的电池的SOC(State Of Charge：荷电状态)中的至少一方来设定第一阈值。

高输出型电池的功率密度容易因电池的劣化而降低。根据上述结构，通过抑制DC电池的劣化，容易将DC电池的功率密度维持得较高。具体而言，如果在高温时进行DC电池的充放电，则DC电池的劣化容易发展。另外，如果进行SOC高的DC电池的充电、或进行SOC低的DC电池的放电，则DC电池的劣化容易发展。上述控制装置在基于DC电池的温度和SOC中的至少一方判断为DC电池容易劣化的情况下，通过提高第一阈值，能够抑制DC电池的劣化。由于第一阈值变高，不易从第一模式切换到第二模式，不易进行DC电池的充放电。根据上述结构，能够抑制DC电池容易劣化的状况下的DC电池的充放电。

在上述方式所涉及的电源系统中，上述控制装置也可以构成为，按照来自外部的指令控制第一电源电路和第二电源电路中的至少一方。上述控制装置也可以在来自外部的指令所表示的输入输出电流值小于第二阈值时，在第一模式下控制第二电源电路，以使第二电源电路的输入输出电流值成为指令所表示的输入输出电流值。上述控制装置也可以在来自外部的指令所表示的输入输出电流值大于第二阈值时，在第二模式下控制第一电源电路和第二电源电路，以使第一电源电路的输入输出电流值与第二电源电路的输入输出电流值的合计成为指令所表示的输入输出电流值。

在电源系统中，通过在控制装置按照来自外部的指令进行第一电源电路和第二电源电路所包含的各电池的充放电的情况下进行上述那样的控制，电源系统能够适当地进行低速率的充放电和高速率的充放电这两者。第二阈值既可以与第一阈值相同也可以不同。

在上述方式所涉及的任一电源系统中，供电对象也可以是将向建筑物供给电力的外部电源与建筑物相连的电线。第一电源电路和第二电源电路中的每一个也可以构成为与外部电源之间进行电力的授受。

根据上述结构，能够从第一电源电路和第二电源电路中的每一个向建筑物供给交流电力。另外，由于能够利用来自外部电源的电力对AC电池和DC电池中的每一个进行充电，所以第一电源电路和第二电源电路中的每一个能够根据需要蓄积电力。上述电源系统可以作为建筑物的应急电源发挥功能。外部电源也可以是电力系统。

在上述方式的电源系统中，控制装置也可以构成为进行外部电源的电力调整。控制装置也可以构成为，在该电源系统的输入输出电流小于第三阈值时，在第一模式下控制第二电源电路，以通过第二电源电路的输入输出电力进行外部电源的电力调整。控制装置也可以构成为，在该电源系统的输入输出电流大于第三阈值时，在第二模式下控制第一电源电路和第二电源电路，以通过第一电源电路的输入输出电力和第二电源电路的输入输出电力这两者进行外部电源的电力调整。

通过在电源系统中的控制装置进行外部电源的电力调整的情况下进行上述那样的控制，电源系统能够适当地进行低速率的电力调整和高速率的电力调整这两者。第三阈值既可以与第一阈值相同也可以不同。

上述方式所涉及的任一电源系统可以还具备：第一继电器，配置在第一电源电路与供电对象之间；及第二继电器，配置在第二电源电路与供电对象之间。控制装置也可以构成为，在第一模式中，使第一继电器为断开状态，且使第二继电器为导通状态，在第二模式中，使第一继电器和第二继电器这两者为导通状态。

根据上述结构，在第一模式中，允许第二电源电路与供电对象之间的电力的授受，并且禁止第一电源电路与供电对象之间的电力的授受，在第二模式中，允许第一电源电路和第二电源电路中的每一个与供电对象之间的电力的授受。由此，容易适当地进行第一模式和第二模式。

在上述方式所涉及的电源系统中，第一电源电路也可以包括：第一驱动电路，驱动DC电池串所包含的第一开关和第二开关；及第一控制电路，将用于按照来自控制装置的指令驱动第一开关和第二开关中的每一个的信号发送到第一驱动电路。第二电源电路也可以包括：第二驱动电路，驱动AC电池串所包含的第一开关和第二开关；及第二控制电路，将用于按照来自控制装置的指令驱动第一开关和第二开关中的每一个的信号发送到第二驱动电路。

根据上述结构，容易通过第一控制电路和第二控制电路适当地控制AC电池串和DC电池串。

在上述方式所涉及的电源系统中，变换器也可以是三相变换器。控制装置也可以构成为，将用于控制DC电池串的指令发送到第一控制电路并且控制变换器，以从第一电源电路输出三相交流电力。AC电池串也可以包括Y形连接的U相用电池串、V相用电池串和W相用电池串。控制装置也可以构成为，将用于控制U相用电池串、V相用电池串和W相用电池串的指令发送到第二控制电路，以从第二电源电路输出三相交流电力。

根据上述结构，能够从第一电源电路和第二电源电路中的每一个输出三相交流电力。三相交流电力的电压可以为190V以上且300V以下，也可以为200V。

上述方式所涉及的任一电源系统可以还具备配置在第一电源电路与供电对象之间的绝缘滤波器。变换器也可以是用于其他用途的再利用品。

在变换器为再利用品的方式中，通过变换器未必能够得到所期望的交流电力波形。因此，在上述结构中，在第一电源电路与供电对象之间设置有绝缘滤波器。通过这样的绝缘滤波器，容易得到所期望的交流电力波形，并且容易降低第一电源电路的输出(交流电力)所包含的噪声。

例如，能够将在电动车(以下也称为“xEV”)中作为行驶用变换器而使用的再利用品(即，在使用后从xEV取出的变换器)用作上述的变换器。行驶用变换器例如是在xEV中驱动行驶用电动机的变换器。xEV是将电力用作动力源的全部或一部分的车辆。xEV包括BEV(电动汽车)、PHEV(插电式混合动力车)和FCEV(燃料电池车)。

在上述方式所涉及的电源系统中，所述第一驱动电路和所述第二驱动电路中的每一个也可以包括使所述信号延迟的延迟电路。由所述延迟电路引起的所述信号的延迟时间可以由所述控制装置设定。

根据本公开，能够提供一种电源系统，能够使用AC电池串和DC电池串根据情况以适当的方式输出交流电力。

附图说明

下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业重要性，附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是表示本公开的实施方式所涉及的电源系统的结构的图。

图2是表示图1所示的电源系统所具备的各扫掠单元的结构的图。

图3是表示在图2所示的扫掠单元中由栅极信号控制的电池电路模块的动作的一例的时序图。

图4是表示在图2所示的扫掠单元中处于工作状态的电池电路模块的图。

图5是表示图2所示的扫掠单元中的延迟期间内的电池电路模块的状态的图。

图6是表示图2所示的扫掠单元中的停止期间内的电池电路模块的状态的图。

图7是用于对在图2所示的扫掠单元中执行的扫掠控制的一例进行说明的图。

图8是表示图1所示的变换器的详细结构的图。

图9是表示第二电源电路的结构的图。

图10是表示由图1所示的GCU(控制装置)执行的供电开始控制所涉及的处理的一例的流程图。

图11是表示图10所示的第一阈值的设定处理的详细情况的流程图。

图12是表示在图1所示的电源系统中由远程开启状态的GCU(控制装置)执行的处理的一例的流程图。

图13是表示在图1所示的GCU(控制装置)按照规定的充放电计划进行电力调整时执行的处理的一例的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。另外，对图中相同或相当的部分标注同一标号，并且不重复其说明。以下，将串控制单元(String Control Unit)称为“SCU”。将组控制单元(Group Control Unit)称为“GCU”。另外，有时将交流称为“AC”，将直流称为“DC”。

图1是表示本实施方式所涉及的电源系统的结构的图。电源系统1具备第一电源电路2、第二电源电路3、绝缘滤波器T1、T2、继电器R1、R2、配电盘C1和GCU100。GCU100相当于本公开所涉及的“控制装置”的一例。GCU100可以是计算机。GCU100例如具备处理器、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)及存储装置(均未图示)。通过处理器执行存储在存储装置中的程序，由此执行各种处理。但是，GCU100中的各种处理并不限于利用软件的执行，也可以由专用的硬件(电子电路)执行。在本实施方式中，电源系统1适用于例如住宅、学校、医院、商业设施或车站那样的建筑物300。

电力系统PG通过电线PGL向建筑物300供给电力。电力系统PG是由输配电设备构建的电力网。在电力系统PG连接有多个发电厂。电力系统PG从这些发电厂接受电力的供给。在本实施方式中，电力公司维护并管理电力系统PG(商用电力系统)。电力公司相当于普通输配电运营商。电力系统PG向建筑物300供给三相交流电力。电力系统PG相当于本公开所涉及的“外部电源”的一例。电力系统PG的供求状况由服务器200管理。服务器200构成为能够与GCU100进行通信。在本实施方式中，服务器200归属于电力公司。但是并不限于此，服务器200可以是归属于聚合者的服务器，也可以是在电力市场(例如供求调整市场)中进行交易的服务器。

第一电源电路2和第二电源电路3中的每一个构成为与电力系统PG之间进行电力的授受。第一电源电路2和第二电源电路3中的每一个有从电力系统PG接受电力的供给的情况，也有向电力系统PG供给电力的情况。第一电源电路2和第二电源电路3中的每一个经由配电盘C1与电线PGL(将电力系统PG与建筑物300相连的电线)电连接。但是，在电线PGL与第一电源电路2之间(更特定地，在配电盘C1与第一电源电路2之间)设置有继电器R1和绝缘滤波器T1。另外，在电线PGL与第二电源电路3之间(更特定地，在配电盘C1与第二电源电路3之间)设置有继电器R2和绝缘滤波器T2。继电器R1、R2分别相当于本公开所涉及的“第一继电器”、“第二继电器”的一例。

配电盘C1具备漏电断路器和/或断路器。另外，在配电盘C1设置有电力传感器C1a和C1b。电力传感器C1a包括：电流传感器，检测在第一电源电路2与电线PGL之间流通的电流(输入输出电流)；及电压传感器，检测第一电源电路2的输入输出电压。电力传感器C1b包括：电流传感器，检测在第二电源电路3与电线PGL之间流通的电流(输入输出电流)；及电压传感器，检测第二电源电路3的输入输出电压。电力传感器C1a和C1b各自的检测结果被输出到GCU100。配电盘C1可以还具备电力量计(未图示)。

设置在建筑物300内的配电盘C2构成为能够从电力系统PG和电源系统1中的每一个接受电力的供给。配电盘C2与屋内配线连接，将从电力系统PG和电源系统1中的至少一方供给的电力分配给屋内配线。

第一电源电路2包括电池串St1、St2、St3、变换器11、21、31和SCU12、22、32。第二电源电路3包括电池串St4～St9和SCU41～46。第一电源电路2和第二电源电路3所包含的各电池串构成扫掠单元SU。

图2是表示扫掠单元SU的结构的图。参照图1和图2，在本实施方式所涉及的电源系统1中，在第一电源电路2和第二电源电路3中的每一个搭载有扫掠单元SU，该扫掠单元SU是将电池串St(相当于图1所示的电池串St1～St9)、驱动电池串St内的开关(后述的SW51和SW52)的多个驱动电路SUA(在图1中未图示)、及向驱动电路SUA发送控制信号的SCU(相当于图1所示的SCU12、22、32和41～46)模块化而成的。另外，多个驱动电路SUA也可以形成在一个基板上而一体化。此外，扫掠单元SU也可以是一个电路基板。

电池串St具备串联连接的多个电池电路模块M。在本实施方式中，电池串St所包含的电池电路模块M的数量为20个左右，但其数量是任意的，可以是5～50个，也可以是100个以上。在本实施方式中，第一电源电路2和第二电源电路3所包含的各电池串包含相同数量的电池电路模块M，但电池电路模块M的数量也可以按每个电池串而不同。

各电池电路模块M包括电力电路SUB和盒Cg。盒Cg包括电池B和监视单元BS。通过连接电力电路SUB与电池B，形成了包含电池B的电池电路模块M。驱动电路SUA按每个电池电路模块M而设置。并且，驱动电路SUA构成为驱动电池电路模块M所包含的开关(更特定地，为后述的SW51和SW52)。关于电池B的详细情况将在后面叙述。在本实施方式中，在第一电源电路2和第二电源电路3中采用不同种类的电池。

如图2所示，各电池电路模块M还包括断路器RB1和RB2(以下，在不区分的情况下称为“断路器RB”)。电力电路SUB与盒Cg经由断路器RB1和RB2相互连接。SCU按照来自GCU100的控制指令对各断路器RB进行接通/关断控制，由此切换电力电路SUB与盒Cg的连接状态(导通/断开)。断路器RB可以是电磁式的机械继电器。断路器RB也可以构成为能够由用户手动地接通/断开。

在本实施方式中，盒Cg构成为能够相对于电力电路SUB装卸。例如，在断路器RB1和RB2中的每一个为关断状态(断开状态)时，用户可以将盒Cg从电力电路SUB卸下。电池串St即使存在空盒也能够动作，因此用户容易增减电池串St所包含的盒Cg的数量。这样的电池串St适于电池的再利用。

在盒Cg中，监视单元BS检测电池B的状态(例如电压、电流和温度)，并将检测结果输出到SCU。监视单元BS包括：电压传感器，检测电池B的电压；电流传感器，检测电池B的电流；及温度传感器，检测电池B的温度。另外，监视单元BS也可以是除了上述传感器功能以外，还具有SOC推定功能、SOH(State of Health：健康状态)推定功能、电池电压的均衡化功能、诊断功能及通信功能的BMS(Battery Management System：电池管理系统)。SCU基于各监视单元BS的输出，取得各电池B的状态(例如温度、电流、电压、SOC及内部电阻)，并将得到的各电池B的状态输出到GCU100。另外，SOC(State Of Charge：荷电状态)表示电池B的蓄电余量，例如是将当前的蓄电量相对于满充电状态的蓄电量的比例用0～100％来表示的量。

电池串St所包含的电池电路模块M通过共用的电线PL连接。电线PL包括各电池电路模块M的输出端子OT1和OT2。“电池电路模块M的输出端子OT2”与邻接于该电池电路模块M的“电池电路模块M的输出端子OT1”相连接，由此电池串St所包含的电池电路模块M彼此相连接。

电力电路SUB具备第一开关元件51(以下称为“SW51”)、第二开关元件52(以下称为“SW52”)、第一二极管53、第二二极管54、扼流线圈55、电容器56及输出端子OT1和OT2。SW51和SW52中的每一个由驱动电路SUA驱动。本实施方式所涉及的SW51、SW52分别相当于本公开所涉及的“第一开关”、“第二开关”的一例。

在电力电路SUB的输出端子OT1与OT2之间，并联连接有SW51、电容器56和电池B。SW51位于电线PL上，构成为切换输出端子OT1与输出端子OT2的连接状态(导通/断开)。输出端子OT1经由电线BL1与电池B的正极连接，输出端子OT2经由电线BL2与电池B的负极连接。断路器RB1、RB2分别设置于电线BL1、BL2。在电线BL1还设置有SW52和扼流线圈55。在电池电路模块M中，在与电池B串联连接的SW52为接通状态(导通状态)、且与电池B并联连接的SW51为关断状态(断开状态)时，在输出端子OT1与OT2之间施加电池B的电压。

在输出端子OT1、OT2与电池B之间设置有与电线BL1和电线BL2中的每一个连接的电容器56。电容器56的一端在SW52与扼流线圈55之间与电线BL1连接。电容器56使电池B的电压平滑化并输出到输出端子OT1与OT2之间。

SW51和SW52中的每一个例如是FET(场效应晶体管)。第一二极管53、第二二极管54分别相对于SW51、SW52并联连接。SW52位于输出端子OT1与扼流线圈55之间。扼流线圈55位于SW52与电池B的正极之间。由电池B、扼流线圈55和电容器56形成RCL滤波器。通过该RCL滤波器实现电流的均衡化。另外，SW51和SW52中的每一个并不限于FET，也可以是FET以外的开关。

SCU将用于按照来自GCU100的指令驱动SW51和SW52中的每一个的信号发送到驱动电路SUA。具体而言，SCU按照来自GCU100的控制指令生成栅极信号。该栅极信号相当于用于按照来自GCU100的指令驱动SW51和SW52中的每一个的信号。并且，SCU将栅极信号发送到驱动电路SUA。驱动电路SUA包括：GD(栅极驱动器)81，按照栅极信号驱动SW51和SW52；及延迟电路82，使栅极信号延迟。电池电路模块M所包含的SW51和SW52中的每一个按照栅极信号进行接通/关断控制。

图3是表示由栅极信号控制的电池电路模块M的动作的一例的时序图。在本实施方式中，作为用于驱动SW51(第一开关)和SW52(第二开关)的栅极信号，采用矩形波信号。图3中所示的栅极信号的“Low”、“High”分别意味着栅极信号(矩形波信号)的L电平、H电平。另外，“输出电压”意味着输出到输出端子OT1与OT2之间的电压。

在电池电路模块M的初始状态下，不向驱动电路SUA输入栅极信号(栅极信号＝L电平)，SW51、SW52分别成为接通状态、关断状态。当向驱动电路SUA输入了栅极信号时，GD81按照所输入的栅极信号驱动SW51和SW52。在图3所示的例子中，在定时t1，栅极信号从L电平上升到H电平，与栅极信号的上升同时地，SW51从接通状态切换为关断状态。然后，在从栅极信号的上升延迟了规定时间(以下记为“dt1”)的定时t2，SW52从关断状态切换为接通状态。由此，电池电路模块M成为工作状态。以下，将从栅极信号的上升起到经过dt1为止的期间也称为“第一延迟期间”。

图4是表示工作状态的电池电路模块M的图。参照图4，在工作状态的电池电路模块M中，通过SW51成为关断状态且SW52成为接通状态，由此在输出端子OT1与OT2之间施加电池B的电压。电池B的电压经由电容器56施加到输出端子OT1与OT2之间，由此电压Vm被输出到输出端子OT1与OT2之间。

再次参照图3，在定时t3，当栅极信号从H电平下降到L电平时，与栅极信号的下降同时地，SW52从接通状态切换为关断状态。由此，电池电路模块M成为停止状态。在停止状态的电池电路模块M中，通过SW52成为关断状态，由此在输出端子OT1与OT2之间不施加电池B的电压。之后，在从栅极信号的下降延迟了规定时间(以下记为“dt2”)的定时t4，SW51从关断状态切换为接通状态。dt1和dt2既可以彼此相同，也可以不同。在本实施方式中，将dt1和dt2中的每一个设为100n秒。但是，dt1和dt2中的每一个可以任意地设定。

以下，将从栅极信号的下降起到经过dt2为止的期间也称为“第二延迟期间”。另外，将从第二延迟期间结束到电池电路模块M成为工作状态为止的期间也称为“停止期间”。

图5是表示延迟期间内的电池电路模块M的状态的图。如图5所示，在第一延迟期间和第二延迟期间的每一个中，SW51和SW52这两者成为关断状态。

图6是表示停止期间内的电池电路模块M的状态的图。如图6所示，在停止期间内，与初始状态同样地，SW51为接通状态且SW52为关断状态。

无论在上述延迟期间还是停止期间，电池电路模块M都成为停止状态。在停止状态的电池电路模块M中，在输出端子OT1与OT2之间不施加电压。通过设置有第一延迟期间和第二延迟期间，抑制了SW51和SW52同时成为接通状态的情况(即，电池电路模块M成为短路状态的情况)。

电池串St构成为能够输出从0V到电池串St所包含的各电池B的电压的总和为止的电压。在扫掠单元SU中，SCU通过调整同时成为工作状态的电池电路模块M的数量，能够控制电池串St的输出电压。在本实施方式中，SCU通过扫掠控制来控制电池串St的电压。

图7是用于对扫掠控制的一例进行说明的图。参照图2、图3和图7，在被进行扫掠控制的电池串St中，规定数量(在图7所示的例子中为3个)的电池B与电路连接，其他电池B从电路切断。在电池电路模块M中，当SW51成为关断状态且SW52成为接通状态时，电池B与电路连接，电池B的电压被施加到电路。在图7的右下侧示出了连接状态下的电池电路模块。在电池电路模块M中，当SW51成为接通状态且SW52成为关断状态时，电池B从电路切断，电池B的电压不被施加到电路(经过(pass-through)、经过状态下的电池电路模块被示于图7的右侧的上侧)。在扫掠控制中，虽然切换与电路连接的电池B，但维持在电路同时连接规定数量(在图7所示的例子中为三个)的电池B的状态。扫掠单元SU通过将图3所示的栅极信号一边延迟一边从电池串St的一端(上游端)传送到另一端(下游端)来执行扫掠控制。栅极信号由延迟电路82延迟。并且，GD81按照栅极信号驱动SW51和SW52。因此，位于下游的电池B比位于上游的电池B延迟地连接到电路。例如，如图7所示，通过使电池串St所包含的各电池B依次连接，实现了电池串St所包含的各电池B的电流及SOC的均衡化。另外，基于各延迟电路82的延迟时间由GCU100设定。延迟时间可被设置为0(无延迟)。例如，在扫掠单元SU中，当所有的延迟电路82的延迟时间被设定为0时，所有电池B的连接/经过在相同的定时进行。

GCU100也可以基于栅极信号的周期及占空比(H电平期间相对于周期的比例)来控制电池串St的输入输出。GCU100能够按电池串St中的每个盒Cg(电池B)选择向电路的连接/从电路的切断。切断的指示从GCU100发送到SCU。被指示从SCU切断的GD81也可以与栅极信号无关地将对应的电池B维持为经过的状态。另外，SCU也可以通过使断路器RB1和RB2中的每一个成为关断状态而将电池B从电路切断。GCU100也可以根据各电池B的容量(或SOC)来调整每个电池B的负载分担。GCU100也可以基于各电池B的SOC来禁止特定电池B的放电或充电。GCU100例如可以禁止有可能成为过放电的电池B的放电，或者禁止有可能成为过充电的电池B的充电。另外，GCU100也可以针对电池串St所包含的规定的电池B执行基于恒定负载的劣化诊断。GCU100也可以以禁止发生了故障的电池B(或劣化程度大的电池B)的使用的方式，将该电池B维持为从电路切断的状态(参照图6)。

图1所示的第一电源电路2和第二电源电路3中的每一个具备与电池串的数量相对应的数量的上述扫掠单元SU。具体而言，第一电源电路2与电池串St1～St3相对应而包括三个扫掠单元SU(在以下记为“SU1”、“SU2”、“SU3”)。SCU12、22、32分别与电池串St1、St2、St3一起构成SU1、SU2、SU3。第一电源电路2所包含的扫掠单元SU的电池串、驱动电路、SCU分别相当于本公开所涉及的“DC电池串”、“第一驱动电路”、“第一控制电路”的一例。第二电源电路3包括与电池串St4～St9相对应的六个扫掠单元Su(在以下记为“SU4”～“SU9”)。SCU41、42、43、44、45、46分别与电池串St4、St5、St6、St7、St8、St9一起构成SU4、SU5、SU6、SU7、SU8、SU9。第二电源电路3所包含的扫掠单元SU的电池串、驱动电路、SCU分别相当于本公开所涉及的“AC电池串”、“第二驱动电路”、“第二控制电路”的一例。

GCU100通过控制SU1～SU3，能够使电池串St1～St3中的每一个输出所期望的电压的直流电力(恒定电压的电力)。GCU100也可以基于从用户或服务器200取得的信息来决定电池串St1～St3各自的输出电压(直流电力的电压)。GCU100通过控制SU4～SU9，能够使电池串St4～St9中的每一个输出所期望的电压波形的交流电力(电压的大小周期性变化的电力)。GCU100也可以基于从用户或服务器200取得的信息来决定电池串St4～St9各自的输出电压波形。用户也可以向GCU100输入供电条件和/或充电条件。

在本实施方式中，作为DC电池串(电池串St1、St2和St3)所包含的各DC电池(电池B)，采用高输出型电池。具体而言，作为各DC电池，采用功率密度为1500W/kg以上且小于5000W/kg、并且能量密度为50Wh/kg以上且小于500Wh/kg的镍氢二次电池。另外，作为AC电池串(电池串St4～St9)所包含的各AC电池(电池B)，采用高容量型电池。具体而言，作为各AC电池，采用功率密度为300W/kg以上且小于1000W/kg、并且能量密度为500Wh/kg以上且小于1000Wh/kg的锂离子二次电池。但是，在电池串St4、St6和St8以及电池串St5、St7和St9中采用不同种类的锂离子二次电池。作为电池串St4、St6和St8所包含的各电池B，采用三元系(NMC)的锂离子二次电池。另外，作为电池串St5、St7和St9所包含的各电池B，采用磷酸铁类(LFP)的锂离子二次电池。

但是，电池的种类(例如构造和材料)及特性(例如功率密度和能量密度)并不限于上述内容，能够适当变更。例如，有时基于纵轴为功率密度(W/kg)、横轴为能量密度(Wh/kg)的Ragone曲线(Ragone plot)，定义功率型(高输出型)电池和能量型(高容量型)电池。可以采用在Ragone曲线中被分类为高输出型电池的电池作为DC电池，采用在Ragone曲线中被分类为高容量型电池的电池作为AC电池。另外，也可以在一个电池串混合存在有多种二次电池。电池可以是锂空气电池、铅蓄电池、NAS(钠硫)电池、氧化还原液流电池或全固态电池。另外，也可以通过将在xEV中所使用的二次电池串联连接，由此再利用在xEV中所使用的二次电池来制造电池B。

在第一电源电路2中，从电池串St1、St2、St3输出的直流电力分别输入到变换器11、21、31。以下，使用图1和图8对第一电源电路2所包含的变换器的结构进行说明。变换器11、21和31具有彼此相同的结构，因此以下作为代表对变换器11的结构进行说明。

图8是表示第一电源电路2所包含的变换器的结构的图。参照图1和图8，变换器11是三相变换器，具备：开关元件q1和q2，与U相臂相互串联连接；开关元件q3和q4，与V相臂相互串联连接；及开关元件q5和q6，与W相臂相互串联连接。在开关元件q1～q6的集电极-发射极之间分别逆并联连接有二极管d1～d6。在本实施方式中，作为变换器11，再利用为了驱动xEV的三相同步电动机而使用的三相变换器。变换器11构成为能够双向地进行电力转换。

变换器11的各相臂的中间点与绝缘滤波器T1连接，进一步经由继电器R1和配电盘C1与电线PGL连接(参照图1)。变换器11的开关元件q1～q6由来自GCU100的控制指令控制。变换器11的各开关元件例如通过PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)控制来进行接通/关断。

变换器11将从电池串St1输出的直流电力转换为交流电力(三相交流电力)并向电线PGL供给。变换器11作为DC/AC转换电路发挥功能。从变换器11输出的交流电力经由绝缘滤波器T1、继电器R1和配电盘C1供给到电线PGL。SU1通过控制电池串St1所包含的各电池电路模块M的SW51和SW52，能够使电力从电池串St1所包含的多个电池B中的任意电池B输出。SU1例如按照来自GCU100的指令，使电力从所指定的电池B向变换器11输出。在SU2、SU3中，也与上述同样地，从电池串St2、St3所包含的电池B向变换器21、31分别输出电力。GCU100构成为，将用于控制电池串St1、St2和St3的指令发送到SCU12、22和32并且控制变换器11、21和31，以从第一电源电路2输出三相交流电力。

变换器11将从电力系统PG经由电线PGL、配电盘C1、继电器R1和绝缘滤波器T1输入的交流电力(三相交流电力)转换为直流电力并向电池串St1输出。SU1能够使用从变换器11供给的直流电力对电池串St1的电池B进行充电。此时，GCU100控制SU1，以使电池串St1的电压相对于从电力系统PG供给的交流电压稍低。SU1通过控制电池串St1所包含的各电池电路模块M的SW51和SW52，能够对电池串St1所包含的多个电池B中的任意电池B进行充电。SU1例如按照来自GCU100的指令，对所指定的电池B进行充电。在SU2、SU3中，也与上述同样地，对电池串St2、St3所包含的电池B进行充电。GCU100构成为，将用于控制电池串St1、St2和St3的指令发送到SCU12、22和32并且控制变换器11、21和31，以对电池串St1、St2和St3所包含的规定的电池B进行充电。

如图1所示，变换器11、21和31相对于绝缘滤波器T1并联连接。具体而言，变换器11、21和31的各相臂的中间点(参照图8)通过电线与绝缘滤波器T1连接。第一电源电路2使用并联连接的电池串St1、St2、St3和变换器11、21、31输出三相交流电力(第一交流电力)。在本实施方式中，第一电源电路2具备并联连接的三个DC电池串(电池串St1、St2、St3)。并联连接的DC电池串的数量越增多，越容易使从第一电源电路2输出的交流电力波形稳定。但是，第一电源电路2所包含的DC电池串的数量并不限于三个，能够适当变更，可以是一个，也可以是四个以上。第一电源电路2也可以构成为输出单相交流电力。

图9是表示第二电源电路3的结构的图。参照图9，电池串St4、St5、St6、St7、St8、St9分别相当于第一U相用电池串、第二U相用电池串、第一V相用电池串、第二V相用电池串、第一W相用电池串、第二W相用电池串。

电池串St4的正极端子和电池串St5的正极端子与电线PLu连接。电池串St6的正极端子和电池串St7的正极端子与电线PLv连接。电池串St8的正极端子和电池串St9的正极端子与电线PLw连接。另外，电池串St4～St9各自的负极端子与中性点N1连接。在第二电源电路3中，并联连接的电池串St4和St5、并联连接的电池串St6和St7与并联连接的电池串St8和St9被Y形连接。

SCU41～46根据来自GCU100的控制指令，以几十kHz的开关频率控制图2所示的各电池电路模块M的SW51和SW52，将电池串St4～St9各自的串电压(输出电压)控制为图9的下方所示的电压波形。在图9中，线L11表示U相用电池串(电池串St4、St5)的串电压。线L12表示V相用电池串(电池串St6、St7)的串电压。线L13表示W相用电池串(电池串St8、St9)的串电压。线L11、线L12和线L13是相位错开120°的正弦波，其频率是与电力系统PG相对应的频率(例如60Hz)。

通过如上述那样控制电池串St4～St9各自的串电压，电线PLu、PLv及PLw的线间电压成为图9的上方所示的电压波形。在图9中，线L21表示电线PLu与电线PLv的线间电压“Vuv”，线L22表示电线PLw与电线PLu的线间电压“Vwu”，线L23表示电线PLv与电线PLw的线间电压“Vvw”。各线电压成为极性(正/负)周期性地变化的正弦波交流波形。

如上所述，第二电源电路3使用电池串St4～St9输出三相交流电力(第二交流电力)。在第二电源电路3中，通过将U相用电池串(电池串St4、St5)、V相用电池串(电池串St6、St7)与W相用电池串(电池串St8、St9)进行Y形连接，第二电源电路3能够不使用变换器地输出交流电力(更特定地，为三相交流电力)。由此，削减了成本。在本实施方式所涉及的第二电源电路3中，作为各相的AC电池串，采用了并联连接的多个电池串。并联连接的AC电池串的数量越增多，越容易细致地调整从第二电源电路3输出的交流电力波形。但是，第二电源电路3所包含的AC电池串的数量并不限于六个，能够适当变更，可以是三个，也可以是一个。另外，第二电源电路3也可以构成为输出单相交流电力。

再次参照图1，从第一电源电路2输出的交流电力经由绝缘滤波器T1、继电器R1和配电盘C1供给到电线PGL。从第二电源电路3输出的交流电力经由绝缘滤波器T2、继电器R2和配电盘C1供给到电线PGL。电源系统1构成为能够进行从第一电源电路2和第二电源电路3中的至少一方对电力系统PG反向潮流三相交流电力的系统协作运转。

绝缘滤波器T1和T2中的每一个例如包括LCL滤波器和三相变压器。绝缘滤波器T1和T2中的每一个通过LCL滤波器降低三相交流电力的噪声成分，通过三相变压器将三相交流电力转换为规定的电压(例如200V)，并且进行输入侧和输出侧的绝缘。在本实施方式中，变换器11、21和31中的每一个是用于其他用途(xEV的驱动)的再利用品，性能不一定高。因此，这些变换器输出容易包含噪声。配置在第一电源电路2与电线PGL之间的绝缘滤波器T1构成为去除这样的噪声。绝缘滤波器T1可以具有比绝缘滤波器T2高的噪声去除性能。

继电器R1和R2中的每一个例如是电磁式的机械继电器。GCU100构成为，通过控制继电器R1的接通/关断来切换第一电源电路2与电力系统PG的连接(并联)/断开(解列)。另外，GCU100构成为，通过控制继电器R2的接通/断开来切换第二电源电路3与电力系统PG的连接(并联)/断开(解列)。

配电盘C1将从电力系统PG供给的电力向第一电源电路2和第二电源电路3中的每一个供给。另外，配电盘C1将从第一电源电路2和第二电源电路3中的至少一方供给的电力向电力系统PG和/或建筑物300(配电盘C2)供给。第一电源电路2输出的交流电力和第二电源电路3输出的交流电力与电力系统PG输出的交流电力一起供给到电线PGL，并经由配电盘C2供给到建筑物300内的配线。

GCU100构成为能够以多种充放电模式(第一模式和第二模式)进行充放电。GCU100构成为能够切换第一模式和第二模式。在第一模式中，在供电对象与第二电源电路3之间交换电力，另一方面，在供电对象与第一电源电路2之间不交换电力。在第一模式中，GCU100使继电器R1(第一继电器)为关断状态(断开状态)，且使继电器R2(第二继电器)为接通状态(导通状态)。在第二模式中，在供电对象与第一电源电路2及第二电源电路3中的每一个之间交换电力。在第二模式中，GCU100使继电器R1(第一继电器)和继电器R2(第二继电器)这两者为接通状态(导通状态)。电源系统1以第一模式和第二模式中的被选择的充放电模式，对供电对象(电线PGL)进行供电，或从与电线PGL连接的电力系统PG接受电力的供给。

图10是表示由GCU100执行的供电开始控制所涉及的处理的一例的流程图。该流程图所示的处理在规定的供电开始条件成立时开始。例如，可以在GCU100从用户或服务器200接收到供电开始的指示时，供电开始条件成立。以下，将流程图中的各步骤简单记为“S”。

参照图1、图2及图10，在S11中，GCU100设定第一阈值(以下，记为“Th1”)。图11是表示S11(Th1设定处理)的详细情况的流程图。

参照图1、图2及图11，在S101中，GCU100判断DC电池的温度(更特定地，为后述的代表值)是否为规定的基准值以上。上述基准值相当于DC电池变得容易劣化的高温区域的下限值。例如，可以将用户预先通过实验求出的值设定为上述基准值。

在本实施方式中，第一电源电路2的电池串St1、St2和St3所包含的各电池B相当于DC电池。各DC电池的温度由监视单元BS(图2)检测。GCU100将针对各DC电池检测出的温度的代表值(例如平均值、中央值或最高值)作为上述DC电池的温度来处理。

在DC电池的温度为基准值以上的情况下(S101中为是)，在S102中，GCU100判断DC电池的SOC(更特定地，为后述的代表值)是否在规定的基准范围内。上述基准范围相当于DC电池能够在不成为过放电的情况下进行供电的SOC范围。例如，可以将用户预先通过实验求出的范围设定为上述基准范围。作为基准范围的一例，可举出40％以上的SOC范围。在本实施方式中，各DC电池的SOC由监视单元BS(图2)检测。GCU100将针对各DC电池检测出的SOC的代表值(例如平均值、中央值或最高值)作为上述DC电池的SOC来处理。另外，在DC电池的温度小于基准值的情况下(S101中为否)，也在S103中判断DC电池的SOC是否在上述基准范围内。S103的处理与S102的处理相同。DC电池的SOC在上述基准范围外意味着在进行了DC电池的放电时DC电池成为过放电，DC电池的劣化可能发展。

在DC电池的温度为上述基准值以上、且DC电池的SOC在上述基准范围外的情况下(S101中为是且S102中为否)，GCU100在S111中对Th1设定规定值(以下记为“X1”)。在DC电池的温度为上述基准值以上、且DC电池的SOC在上述基准范围内的情况下(在S101和S102这两者中均为是)，GCU100在S112中对Th1设定规定值(以下记为“X2”)。在S101中判断为是意味着DC电池的温度进入DC电池容易劣化的高温区域。

在DC电池的温度小于上述基准值、且DC电池的SOC在上述基准范围外的情况下(在S101和S103这两者中均为否)，GCU100在S113中对Th1设定规定值(以下记为“X3”)。在DC电池的温度小于上述基准值、且DC电池的SOC在上述基准范围内的情况下(S101中为否且S103中为是)，GCU100在S114中对Th1设定规定值(以下，记为“X4”)。

上述X1～X4中，X1最大，X4最小。X2和X3可以为相同程度。或者，X2也可以比X3大。X1、X2、X3和X4中的每一个可以由第一电源电路2的C速率表示。例如，X1、X2、X3、X4可以分别是1.5C、1.2C、1.0C、0.5C。当在上述S111～S114的任一个中设定了Th1时，图11所示的一系列处理结束，处理进入图10的S12。

如上所述，GCU100构成为基于DC电池的温度和DC电池的SOC来设定Th1(第一阈值)。在本实施方式中，通过图11所示的处理来设定第一阈值。但是，第一阈值的设定处理并不限于图11所示的处理。GCU100也可以使用例如表示DC电池的温度及SOC与第一阈值之间的关系的映射来设定与DC电池的温度及SOC对应的第一阈值。可以是DC电池的温度越高，第一阈值越大。另外，也可以是DC电池的SOC越低，第一阈值越大。另外，GCU100也可以构成为仅基于DC电池的温度和DC电池的SOC中的任一方来设定Th1(第一阈值)。

再次参照图1、图2和图10，在S12中，GCU100以第一模式开始对供电对象的供电。具体而言，GCU100在将继电器R1、R2分别设为关断状态、接通状态之后，从第二电源电路3向电线PGL输出三相交流电力(第二交流电力)。之后，GCU100在S13中判断供电电流是否超过Th1。供电电流由电力传感器C1b检测。在供电电流为Th1以下的期间(S13中为否)，处理进入S14。在S14中，继续第一模式下的供电。

当供电电流超过第一阈值时(S13中为是)，GCU100在S15中将充放电模式从第一模式切换为第二模式。然后，GCU100在S16中以第二模式执行对供电对象的供电。具体而言，GCU100在使继电器R1及R2这两者为接通状态后，从第一电源电路2及第二电源电路3这两者向电线PGL输出三相交流电力(第一交流电力及第二交流电力)。

当在上述S16中开始了基于第二模式的供电时，图10所示的一系列处理结束。开始的基于第二模式的供电在规定的供电停止条件成立时结束。在供电停止条件成立之前，以第二模式执行供电。在供电停止条件成立的情况下，GCU100停止从第一电源电路2和第二电源电路3中的每一个输出交流电力。例如，可以在GCU100从用户或服务器200接收到供电停止的指示时使供电停止条件成立。但是并不限于此，供电停止条件可以任意地设定。

图1所示的服务器200根据需要向GCU100请求电力系统PG的电力调整。服务器200可以实施DR(需求响应)。服务器200通过向GCU100发送指令来远程控制第一电源电路2和第二电源电路3中的至少一方的输入输出电力，以执行电力系统PG的电力调整。

GCU100在远程控制被允许的状态(以下也称为“远程开启状态”)下接收到来自服务器200的指令时，按照来自服务器200的指令控制第一电源电路2和第二电源电路3中的至少一方。详细而言，上述指令表示输入输出电流值。输入输出电流值是输入电流值或输出电流值。在上述指令表示输入电流值的情况下，GCU100控制继电器R1和R2、及第一电源电路2和第二电源电路3中的至少一方，以使与输入电流值相当的电流从电力系统PG输入到电源系统1。在上述指令表示输出电流值的情况下，GCU100控制继电器R1和R2及第一电源电路2、和第二电源电路3中的至少一方，以使与输出电流值相当的电流从电源系统1输出到电力系统PG。

另一方面，GCU100在远程控制被禁止的状态(以下也称为“远程关闭状态”)下接收到来自服务器200的指令时，不受理来自服务器200的指令。与远程控制相关的GCU100的状态(远程开启状态/远程关闭状态)可以根据由用户进行的设定来切换。

图12是表示远程开启状态的GCU100执行的处理的一例的流程图。该流程图所示的处理在GCU100从远程关闭状态切换为远程开启状态时开始。

参照图1、图2及图12，在S21中，GCU100设定第二阈值(以下，记为“Th2”)。Th2的设定方法可以是以上述Th1的设定方法(参照图11)为基准的方法。但是，在上述远程控制中，也存在不仅进行放电，还进行充电的情况。因此，Th2的设定中的基准范围(参照图11的S102和S103)被设为DC电池能够在既不会成为过放电也不会成为过充电的情况下进行充放电的SOC范围。作为这样的基准范围的一例，可举出40％以上且75％以下的SOC范围。

在接下来的S22中，GCU100判断是否接收到来自服务器200的指令。在GCU100未接收到上述指令的情况下(S22中为否)，处理进入S26。在S26中，GCU100判断远程控制的结束条件是否成立。然后，在远程控制的结束条件不成立的情况下(S26中为否)，处理返回到S22。例如，当GCU100成为远程关闭状态时，远程控制的结束条件成立。另外，在从服务器200接收到结束通知时，远程控制的结束条件也可以成立。但是并不限于此，远程控制的结束条件可以任意地设定。

在GCU100接收到上述指令的情况下(S22中为是)，GCU100在S23中判断指令所表示的输入输出电流值是否大于Th2。然后，在指令所表示的输入输出电流值为Th2以下的情况下(S23中为否)，GCU100在S24中以第一模式执行按照上述指令的输入输出控制。具体而言，GCU100在停止来自第一电源电路2的交流电力的输出，并使继电器R1、R2分别为关断状态、接通状态之后，控制第二电源电路3，以使第二电源电路3的输入输出电流值成为上述指令所示的输入输出电流值。另一方面，在指令所表示的输入输出电流值比Th2大的情况下(S23中为是)，GCU100在S25中以第二模式执行按照上述指令的输入输出控制。具体而言，GCU100在使继电器R1和R2这两者为接通状态之后，控制第一电源电路2和第二电源电路3，以使第一电源电路2的输入输出电流值与第二电源电路3的输入输出电流值的合计成为上述指令所表示的输入输出电流值。第一电源电路2的输入输出电流值、第二电源电路3的输入输出电流值分别由电力传感器C1a、C1b检测。在图12所示的处理中，在指令所表示的输入输出电流值与Th2一致的情况下，处理进入S24，但也可以变更为不进入S24而进入S25。

当在S24或S25中执行了按照上述指令的输入输出控制时，处理进入S26。在远程控制的结束条件不成立的期间(S26中为否)，继续基于来自服务器200的指令的远程控制(S22～S25)。然后，当远程控制的结束条件成立时(S26中为是)，图12所示的一系列处理结束。

电源系统1对电力系统PG的电力调整也可以通过不依赖于来自外部的指令的本地控制来执行。GCU100也可以预先从服务器200取得用于电力系统PG的电力调整的充放电计划。充放电计划是表示规定期间中的充放电曲线(即，电源系统1相对于电力系统PG的输入输出电力的推移)的信息。并且，GCU100也可以在充放电计划的开始时刻到来时，按照充放电计划控制第一电源电路2和第二电源电路3中的至少一方的输入输出电力。

图13是表示在GCU100按照规定的充放电计划进行电力调整时执行的处理的一例的流程图。该流程图所示的处理在充放电计划的开始时刻到来时开始。

参照图1、图2及图13，在S31中，GCU100设定第三阈值(以下，记为“Th3”)。Th3的设定方法可以是以上述Th1的设定方法(参照图11)为基准的方法。但是，在上述的电力调整中，也存在不仅进行放电，还进行充电的情况。因此，Th3的设定中的基准范围(参照图11的S102和S103)被设为DC电池能够在既不会成为过放电也不会成为过充电的情况下进行充放电的SOC范围。作为这样的基准范围的一例，可举出40％以上且75％以下的SOC范围。

在接下来的S32中，GCU100取得电源系统1的输入输出电流。在本实施方式中，由电力传感器C1a检测出的第一电源电路2的输入输出电流值和由电力传感器C1b检测出的第二电源电路3的输入输出电流值的合计相当于电源系统1的输入输出电流。

在S33中，GCU100判断在上述S32中所取得的电源系统1的输入输出电流是否大于Th3。然后，在电源系统1的输入输出电流为Th3以下的情况下(S33中为否)，GCU100在S34中以第一模式执行按照上述充放电计划的输入输出控制。具体而言，GCU100在停止来自第一电源电路2的交流电力的输出，并使继电器R1、R2分别为关断状态、接通状态之后，控制第二电源电路3，以使第二电源电路3的输入输出电流值成为上述充放电计划所示的输入输出电流值。通过这样的控制，由此通过第二电源电路3的输入输出电力进行电力系统PG的电力调整。另一方面，在电源系统1的输入输出电流比Th3大的情况下(S33中为是)，GCU100在S35中以第二模式执行按照上述充放电计划的输入输出控制。具体而言，GCU100在使继电器R1和R2这两者为接通状态之后，控制第一电源电路2和第二电源电路3，以使第一电源电路2的输入输出电流值与第二电源电路3的输入输出电流值的合计成为上述充放电计划所表示的输入输出电流值。通过这样的控制，由此通过第一电源电路2的输入输出电力和第二电源电路3的输入输出电力这两者进行电力系统PG的电力调整。在图13所示的处理中，在电源系统1的输入输出电流与Th3一致的情况下，进入S34，但也可以变更为不进入S34而进入S35。

当在S34或S35中执行了按照上述充放电计划的输入输出控制时，处理进入S36。在S36中，GCU100判断电力调整的结束条件是否成立。电力调整的结束条件在充放电计划的结束时刻到来时成立。电力调整的结束条件也可以在从服务器200接收到结束通知时成立。在电力调整的结束条件不成立的期间(S36中为否)，继续按照上述充放电计划的输入输出控制(S32～S35)。然后，当电力调整的结束条件成立时(S36中为是)，图13所示的一系列处理结束。

如以上所说明的那样，本实施方式所涉及的电源系统1构成为向供电对象(电线PGL)输出交流电力。电源系统具备第一电源电路2、第二电源电路3和GCU100(控制装置)。第一电源电路2具备直流电力用的DC电池串(电池串St1、St2、St3)和将从DC电池串输出的直流电力转换为交流电力的变换器(变换器11、21、31)，并构成为通过DC电池串和变换器而输出第一交流电力。第二电源电路3具备交流电力用的AC电池串(电池串St4～St9)，并构成为通过AC电池串而输出第二交流电力。GCU100构成为控制第一电源电路2和第二电源电路3。AC电池串和DC电池串中的每一个包括串联连接的多个电池电路模块M。多个电池电路模块M中的每一个包括：电池B；输出端子OT1和OT2，输出电池B的电压；第一开关(SW51)，与输出端子OT1和OT2连接，并且与电池B并联连接；及第二开关(SW52)，与电池B串联连接，多个电池电路模块M中的每一个构成为，在第一开关为断开状态且第二开关为导通状态时在输出端子OT1与OT2之间施加电池B的电压(参照图2)。并且，GCU100构成为，以第一模式开始向供电对象供给第二交流电力，当供电电流超过第一阈值时，GCU100从第一模式切换为第二模式，以第二模式向供电对象供给第一交流电力和第二交流电力(参照图10)。根据这样的电源系统1，能够适当地进行低速率的供电和高速率的供电这两者。另外，由于在低速率的供电中不使用DC电池串，因此抑制了DC电池串所包含的各电池的劣化。

在本实施方式中，DC电池串所包含的电池的功率密度高于AC电池串所包含的电池的功率密度。此外，AC电池串所包含的电池的能量密度高于DC电池串所包含的电池的能量密度。在本实施方式所涉及的电源系统1中，通过在低速率的供电中使用高容量型电池，对于长时间的供电也容易应对。另外，通过在高速率的供电中使用高输出型电池，容易适当地进行高速率的供电。通过组合高容量型电池和高输出型电池，与仅通过高容量型电池来确保相同的供电性能相比，所需电池量变少，实现了电池成本的削减。

在建筑物300可以设置有发电设备(例如，太阳能发电设备或风力发电设备那样的可变可再生电源)。电源系统1也可以构成为将由发电设备发电产生的剩余电力蓄积于规定的电池串。另外，电源系统1也可以构成为根据来自建筑物300的请求，从规定的电池串向建筑物300输出电力。

应当认为本次公开的实施方式在所有方面均是例示，而不是限制性的。本发明的范围并不是上述的实施方式的说明，而是由要求保护的范围表示，并且意在包括与要求保护的范围等同的含义和范围内的所有改变。

Claims (11)

1.一种电源系统，向供电对象输出交流电力，其特征在于，

所述电源系统包括：

第一电源电路，具备直流电力用的DC电池串和将从所述DC电池串输出的直流电力转换为交流电力的变换器，并通过所述DC电池串和所述变换器而输出第一交流电力；

第二电源电路，具备交流电力用的AC电池串，并通过所述AC电池串而输出第二交流电；及

控制装置，控制所述第一电源电路和所述第二电源电路，其中，

所述AC电池串和所述DC电池串中的每一个包括串联连接的多个电池电路模块，

所述多个电池电路模块中的每一个包括：

电池；

输出端子，输出所述电池的电压；

第一开关，与所述输出端子连接，并且与所述电池并联连接；及

第二开关，与所述电池串联连接，

所述多个电池电路模块中的每一个构成为在所述第一开关为断开状态且所述第二开关为导通状态时向所述输出端子施加所述电池的电压，

所述控制装置构成为能够切换第一模式和第二模式，所述第一模式是在所述供电对象与所述第二电源电路之间交换电力而在所述供电对象与所述第一电源电路之间不交换电力的模式，所述第二模式是在所述供电对象与所述第一电源电路及所述第二电源电路中的每一个之间交换电力的模式，

所述控制装置以所述第一模式开始向所述供电对象供给所述第二交流电力，当供电电流超过第一阈值时，所述控制装置从所述第一模式切换为所述第二模式，以所述第二模式向所述供电对象供给所述第一交流电力和所述第二交流电力。

2.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，

所述DC电池串所包含的所述电池的功率密度高于所述AC电池串所包含的所述电池的功率密度，

所述AC电池串所包含的所述电池的能量密度高于所述DC电池串所包含的所述电池的能量密度。

3.根据权利要求2所述的电源系统，其特征在于，

所述控制装置构成为基于所述DC电池串所包含的所述电池的温度和所述DC电池串所包含的所述电池的SOC中的至少一方来设定所述第一阈值。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电源系统，其特征在于，

所述控制装置构成为按照来自外部的指令控制所述第一电源电路和所述第二电源电路中的至少一方，

在所述指令所表示的输入输出电流值小于第二阈值时，在所述第一模式下控制所述第二电源电路，以使所述第二电源电路的输入输出电流值成为所述指令所表示的输入输出电流值，

在所述指令所表示的输入输出电流值大于所述第二阈值时，在所述第二模式下控制所述第一电源电路和所述第二电源电路，以使所述第一电源电路的输入输出电流值与所述第二电源电路的输入输出电流值的合计成为所述指令所表示的输入输出电流值。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电源系统，其特征在于，

所述供电对象是将向建筑物供给电力的外部电源与所述建筑物相连的电线，

所述第一电源电路和所述第二电源电路中的每一个构成为与所述外部电源之间进行电力的授受。

6.根据权利要求5所述的电源系统，其特征在于，

所述控制装置构成为进行所述外部电源的电力调整，

在该电源系统的输入输出电流小于第三阈值时，所述控制装置在所述第一模式下控制所述第二电源电路，以通过所述第二电源电路的输入输出电力进行所述外部电源的电力调整，

在该电源系统的输入输出电流大于所述第三阈值时，所述控制装置在所述第二模式下控制所述第一电源电路和所述第二电源电路，以通过所述第一电源电路的输入输出电力和所述第二电源电路的输入输出电力这两者进行所述外部电源的电力调整。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电源系统，其特征在于，

所述电源系统还包括：

配置在所述第一电源电路与所述供电对象之间的第一继电器；及

配置在所述第二电源电路与所述供电对象之间的第二继电器，

所述控制装置在所述第一模式中，使所述第一继电器为断开状态且使所述第二继电器为导通状态，在所述第二模式中，使所述第一继电器和所述第二继电器这两者为导通状态。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电源系统，其特征在于，

所述第一电源电路包括：第一驱动电路，驱动所述DC电池串所包含的所述第一开关和所述第二开关；及第一控制电路，将用于按照来自所述控制装置的指令驱动所述第一开关和所述第二开关中的每一个的信号发送到所述第一驱动电路，

所述第二电源电路包括：第二驱动电路，驱动所述AC电池串所包含的所述第一开关和所述第二开关；及第二控制电路，将用于按照来自所述控制装置的指令驱动所述第一开关和所述第二开关中的每一个的信号发送到所述第二驱动电路。

9.根据权利要求8所述的电源系统，其特征在于，

所述变换器是三相变换器；

所述控制装置构成为将用于控制所述DC电池串的指令发送到所述第一控制电路并且控制所述变换器，以从所述第一电源电路输出三相交流电力，

所述AC电池串包括Y形连接的U相用电池串、V相用电池串和W相用电池串，

所述控制装置构成为将用于控制所述U相用电池串、所述V相用电池串和所述W相用电池串的指令发送到所述第二控制电路，以从所述第二电源电路输出三相交流电力。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的电源系统，其特征在于，

所述电源系统还包括配置在所述第一电源电路与所述供电对象之间的绝缘滤波器，

所述变换器是用于其他用途的再利用品。

11.根据权利要求8或9所述的电源系统，其特征在于，

所述第一驱动电路和所述第二驱动电路中的每一个包括使所述信号延迟的延迟电路，

由所述延迟电路引起的所述信号的延迟时间由所述控制装置设定。

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