CN115997337A - 电力供给装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电力供给装置。该电力供给装置是向多个负载(modn)供给电力的电力供给装置(2)，具备电源(4)、与所述电源(4)连接且产生交流电压的交流产生电路(6)、与所述多个负载(modn)连接且被施加所述交流电压的交流电路(7)、以及设置在所述交流产生电路(6)与所述交流电路(7)之间的变压部(8)，在所述电源(4)与所述交流产生电路(6)之间未设置绝缘型的DC/DC转换器。

Description

电力供给装置
技术领域
本发明涉及电力供给装置。
本发明基于2020年9月11日在日本申请的日本特愿2020-152752号而主张优先权，在此援引其内容。
背景技术
近年来，电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)以及燃料电池汽车(FCV)等中的至少通过马达的驱动力而行驶的车辆得到实用化。例如，在专利文献1中，公开了一种将太阳能电池搭载于车辆并使用绝缘型的DC/DC转换器对马达驱动用的高电压蓄电池进行充电的构造。例如，在专利文献2和3中，公开了一种能够从电源向多个电路(负载)供给电力的构造。例如，在专利文献4中，公开了一种在相邻的电池模块之间设置有切断开关、并且在与相邻的电池模块对应的控制端子之间设置有绝缘变压器的构造。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2011/102458号
专利文献2：日本专利第4892595号公报
专利文献3：日本专利第5351952号公报
专利文献4：日本专利第5624678号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在经由绝缘变压器等变压部从电源向负载供给电力的结构中，要求实现部件个数的削减和小型化，并且减少电力损耗。
于是，本发明的目的在于，提供一种能够实现部件个数的削减和小型化并减少电力损耗的电力供给装置。
用于解决问题的方案
(1)本发明的一方案的电力供给装置(例如，实施方式中的电力供给装置2)是向多个负载(例如，实施方式中的电池模块modn)供给电力的电力供给装置，具备电源(例如，实施方式中的太阳能发电单元4)、与所述电源连接且产生交流电压的交流产生电路(例如，实施方式中的交流产生电路6)、与所述多个负载连接且被供给所述交流电压的交流电路(例如，实施方式中的交流电路7)、以及设置在所述交流产生电路与所述交流电路之间的变压部(例如，实施方式中的变压部8)，在所述电源与所述交流产生电路之间未设置绝缘型的DC/DC转换器。
(2)在本发明的一方案中也可以是，所述多个负载包括串联连接的电池模块(例如，实施方式中的电池模块modn)，在彼此相邻的电池模块之间设置有切断开关(例如，实施方式中的切断开关9)，所述变压部(例如，实施方式中的变压部8)仅由一个三绕组的变压器构成。
(3)在本发明的一方案中也可以是，所述多个负载包括串联连接的电池模块，在彼此相邻的电池模块之间设置有切断开关，所述变压部(例如，实施方式中的变压部208)仅由两个双绕组的变压器构成。
(4)在本发明的一方案中，所述切断开关也可以是服务插头。
(5)在本发明的一方案中也可以是，所述多个负载包括串联连接的电池模块，在彼此相邻的电池模块之间未设置切断开关，所述变压部(例如，实施方式中的变压部308)仅由一个双绕组的变压器构成。
发明效果
根据上述(1)的方案，在电源与交流产生电路之间未设置绝缘型的DC/DC转换器，由此，相比于在电源与交流产生电路之间设置有绝缘型的DC/DC转换器的情况，能够减少变压器的数量并且减小变压器的尺寸。此外，能够削减由变压器产生的电力损耗。因此，能够实现部件个数的削减和小型化，并且减少电力损耗。
根据上述(2)的方案，多个负载包括串联连接的电池模块，在彼此相邻的电池模块之间设置有切断开关，变压部仅由一个三绕组的变压器构成，由此，起到以下的效果。在从电源向多个负载供给电力时，仅经由一个三绕组的变压器而供给电力。即便在彼此相邻的电池模块之间设置有切断开关，也能够将变压器的数量抑制到最小限度，并且抑制向电池模块施加过度的高电压。
根据上述(3)的方案，多个负载包括串联连接的电池模块，在彼此相邻的电池模块之间设置有切断开关，变压部仅由两个双绕组的变压器构成，由此，起到以下的效果。在从电源向多个负载供给电力时，仅经由两个双绕组的变压器而供给电力。即便在彼此相邻的电池模块之间设置有切断开关，也能够尽量地减少变压器的数量，并且抑制向电池模块施加过度的高电压。
根据上述(4)的方案，切断开关是服务插头，由此，起到以下的效果。容易对彼此相邻的电池模块之间进行检修维护(服务)。
根据上述(5)的方案，多个负载包括串联连接的电池模块，在彼此相邻的电池模块之间未设置切断开关，变压部仅由一个双绕组的变压器构成，由此，起到以下的效果。在从电源向多个负载供给电力时，仅经由一个双绕组的变压器而供给电力。在彼此相邻的电池模块之间未设置切断开关的情况下，能够将变压器的数量抑制到最小限度，并且抑制向电池模块施加过度的高电压。
附图说明
图1是第一实施方式的电力供给系统的框图。
图2是第一实施方式的电力供给系统的结构图。
图3是示出第一实施方式的控制电路的一例的电路图。
图4是示出第一实施方式的交流产生电路的一例的电路图。
图5是示出第一实施方式的电路模块的一例的电路图。
图6是示出向第一实施方式的交流产生电路输入的输入电压与向电池模块充电的充电电流之间的关系的图。
图7是示出第一实施方式的各电池模块的电压与向各电池模块充电的充电电流之间的关系的图。
图8是示出第一实施方式的切断开关的一例的侧剖视图，是示出第一壳体与第二壳体被连接的状态的图。
图9是示出第一实施方式的切断开关的一例的侧剖视图，是示出第一壳体与第二壳体被分离的状态的图。
图10是第一实施方式的第一变形例的电力供给系统的框图。
图11是第一实施方式的第二变形例的电力供给系统的框图。
图12是第一实施方式的第三变形例的电力供给系统的框图。
图13是第二实施方式的电力供给系统的框图。
图14是第三实施方式的电力供给系统的框图。
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。在实施方式中，举出电力供给系统进行说明，该电力供给系统包括向多个负载供给电力的电力供给装置并搭载于电动汽车(车辆)。以下，在附图中，原则上相同的构成要素标注相同的标号，省略重复的说明。
＜第一实施方式＞
如图1所示，电力供给系统1具备电力供给装置2和组电池3。
电力供给装置2具备太阳能发电单元4(电源)、控制电路5、交流产生电路6、电路模块BRn、交流电路7、变压部8、切断开关9以及控制部CPU。控制部CPU对电力供给装置2的构成要素进行控制。
＜太阳能发电单元＞
太阳能发电单元4配置在车辆的外部上表面，使得能够充分地接收太阳能。例如，太阳能发电单元4配置在车辆的车顶上。需要说明的是，太阳能发电单元4也可以配置在车辆的发动机罩上、前窗的下方(仪表板的上方)、后窗的下方等车室内。例如，如果太阳能电池能够与车窗一体地构成，则车窗也可以兼作太阳能发电单元4。例如，太阳能发电单元4的配置位置能够根据要求规格而变更。
太阳能发电单元4具备多个太阳能电池和防逆流用的二极管，对此未图示。太阳能发电单元4是利用太阳能进行发电的发电装置。从电安全的观点出发，优选太阳能发电单元4的发电电压较低，并且将太阳能发电单元4接地到车身。
＜控制电路＞
控制电路5与太阳能发电单元4连接。控制电路5是优化太阳能发电单元4的输出电压的MPPT(Max Peak Power Tracking)电路。控制电路5进行用于以太阳能发电单元4的发电电力成为最大的输出电压取出电力的控制(最大电力点跟踪控制)。例如，控制电路5是非绝缘型的DC/DC转换器。需要说明的是，从电安全的观点，优选将控制电路5接地到车身。
在图3的例子中，控制电路5具备四个端子P51～P54(第一端子P51、第二端子P52、第三端子P53及第四端子P54)、四个晶体管T51～T54(第一晶体管T51、第二晶体管T52、第三晶体管T53及第四晶体管T54)、两个电容器C51、C52(第一电容器C51和第二电容器C52)、以及一个电感器L51。需要说明的是，控制电路5的构成要素的种类和数量不限于上述。例如，控制电路5的结构能够根据要求规格而变更。
如图2所示，控制电路5的第一端子P51与太阳能发电单元4的正极端子连接。控制电路5的第二端子P52与太阳能发电单元4的负极端子连接。
例如，晶体管T51～T54是N沟道型MOS(Metal Oxide Semiconductor：金属氧化膜半导体)FET(Filed Effect Transistor：场效应型晶体管)。在图3中，以“G”表示各晶体管T51～T54的栅极，以“S”表示各晶体管T51～T54的源极，以“D”表示各晶体管T51～T54的漏极。
如图3所示，第一晶体管T51的漏极端子与第一端子P51连接。第一晶体管T51的源极端子与第二晶体管T52的漏极端子连接。第二晶体管T52的源极端子与第二端子P52连接。第三晶体管T53的漏极端子与第三端子P53连接。第三晶体管T53的源极端子与第四晶体管T54的漏极端子连接。第四晶体管T54的源极端子与第四端子P54连接。
在控制电路5中，将连接第一端子P51与第一晶体管T51的漏极端子的布线设为“第一布线”，将连接第二端子P52与第二晶体管T52的源极端子的布线设为“第二布线”，将连接第三端子P53与第三晶体管T53的漏极端子的布线设为“第三布线”，将连接第四端子P54与第四晶体管T54的源极端子的布线设为“第四布线”。
第一电容器C51设置在连接第一布线的中途与第二布线的中途的布线上。第二电容器C52设置在连接第三布线的中途与第四布线的中途的布线上。
例如，电感器L51是布线电感器。第一晶体管T51的源极端子及第二晶体管T52的漏极端子经由电感器L51而与第三晶体管T53的源极端子及第四晶体管T54的漏极端子连接。
＜交流产生电路＞
如图1所示，交流产生电路6与控制电路5连接。交流产生电路6经由控制电路5而与太阳能发电单元4连接。交流产生电路6利用来自控制电路5的电压而产生交流电压。在太阳能发电单元4与交流产生电路6之间未设置绝缘型的DC/DC转换器。需要说明的是，从电安全的观点出发，优选将交流产生电路6接地到车身。
在图4的例子中，交流产生电路6具备四个端子P61～P64(第一端子P61、第二端子P62、第三端子P63及第四端子P64)、四个晶体管T61～T64(第一晶体管T61、第二晶体管T62、第三晶体管T63及第四晶体管T64)、以及一个电容器C61。需要说明的是，交流产生电路6的构成要素的种类和数量不限于上述。例如，交流产生电路6的结构能够根据要求规格而变更。
如图2所示，交流产生电路6的第一端子P61与控制电路5的第三端子P53连接。交流产生电路6的第二端子P62与控制电路5的第四端子P54连接。
例如，晶体管T61～T64是N沟道型MOSFET。在图4中，以“G”表示各晶体管T61～T64的栅极，以“S”表示各晶体管T61～T64的源极，以“D”表示各晶体管T61～T64的漏极。
如图4所示，第一晶体管T61的漏极端子与第一端子P61连接。第一晶体管T61的源极端子与第二晶体管T62的漏极端子连接。第二晶体管T62的源极端子与第二端子P62连接。第三晶体管T63的漏极端子与第一晶体管T61的漏极端子连接。第三晶体管T63的源极端子与第四晶体管T64的漏极端子连接。第四晶体管T64的源极端子与第二晶体管T62的源极端子连接。
在交流产生电路6中，将连接第一端子P61与第一晶体管T61的漏极端子的布线设为“第一布线”，将连接第二端子P62与第二晶体管T62的源极端子的布线设为“第二布线”。
电容器C61设置在连接第一布线的中途与第二布线的中途的布线上。
第一晶体管T61的源极端子及第二晶体管T62的漏极端子与第三端子P63连接。第三晶体管T63的源极端子及第四晶体管T64的漏极端子与第四端子P64连接。
＜组电池＞
如图1所示，组电池3具备由多个电池单元构成的电池模块modn(负载)。组电池3是通过将多个电池模块modn串联连接而得到的。例如，考虑到重量平衡而将组电池3配置于车辆的下部。例如，组电池3是百V到几百V的程度的高电压蓄电池。例如，组电池3是车辆的马达驱动用的蓄电池。组电池3与构成车身的金属物(导电物)绝缘。从防触电的观点出发，组电池3与车身绝缘。组电池3的活性部分构成为被绝缘体完全覆盖而未露出，对此未图示。需要说明的是，电力供给系统1不具备与组电池3(驱动用蓄电池)不同的副蓄电池。
例如，构成电池模块modn的电池单元由锂离子二次电池构成。例如，多个电池模块modn分别以相同的标准构成。在图1的例子中，组电池3具备六个电池模块mod1～mod6(第一电池模块mod1、第二电池模块mod2、第三电池模块mod3、第四电池模块mod4、第五电池模块mod5及第六电池模块mod6)。需要说明的是，构成组电池3的电池模块modn的数量不限于上述。例如，构成组电池3的电池模块modn的数量能够根据要求规格而变更。
在彼此相邻的电池模块modn之间设置有切断开关9。在图1的例子中，在第三电池模块mod3与第四电池模块mod4之间设置有一个切断开关9。控制部CPU对切断开关9的接通/断开(闭合状态/打开状态)进行控制。例如，在切断开关9为接通(闭合状态、连接状态)的情况下，第三电池模块mod3与第四电池模块mod4之间被电连接。另一方面，在切断开关9为断开(打开状态、非连接状态)的情况下，第三电池模块mod3与第四电池模块mod4之间被电切断。
＜电路模块＞
电路模块BRn与多个电池模块modn对应地设置。在图1的例子中，与六个电池模块mod1～mod6对应地设置有六个电路模块BR1～BR6(第一电路模块BR1、第二电路模块BR2、第三电路模块BR3、第四电路模块BR4、第五电路模块BR5及第六电路模块BR6)。需要说明的是，电路模块BRn的数量不限于上述。例如，电路模块BRn的数量能够根据要求规格而变更。
第一电路模块BR1、第二电路模块BR2、第三电路模块BR3、第四电路模块BR4、第五电路模块BR5及第六电路模块BR6分别与第一电池模块mod1、第二电池模块mod2、第三电池模块mod3、第四电池模块mod4、第五电池模块mod5及第六电池模块mod6连接。
在图5的例子中，电路模块BRn具备四个端子PB1～PB4(第一端子PB1、第二端子PB2、第三端子PB3及第四端子PB4)、两个电感器LB1、LB2(第一电感器LB1及第二电感器LB2)、以及四个二极管DB1～DB4(第一二极管DB1、第二二极管DB2、第三二极管DB3及第四二极管DB4)。电路模块BRn作为从二极管DB1～DB4的阳极(anode)向阴极(cathode)流动电流的整流电路发挥功能。需要说明的是，电路模块BRn的构成要素的种类和数量不限于上述。例如，电路模块BRn的结构能够根据要求规格而变更。在图5中，以“A”表示二极管的阳极，以“K”表示二极管的阴极。
如图5所示，第一端子PB1经由第一电感器LB1连接在第一二极管DB1的阴极端与第二二极管DB2的阳极端之间。第二端子PB2经由第二电感器LB2连接在第三二极管DB3的阴极端与第四二极管DB4的阳极端之间。第三端子PB3连接在第一二极管DB1的阳极端与第三二极管DB3的阳极端之间。第四端子PB4连接在第二二极管DB2的阴极端与第四二极管DB4的阴极端之间。
如图2所示，电路模块BRn的第三端子PB3与电池模块modn的负极端子连接。电路模块BRn的第四端子PB4与电池模块modn的正极端子连接。
＜交流电路＞
交流电路7与包括电路模块BRn和电池模块modn的多个负载连接。经由变压部8向交流电路7施加由交流产生电路6产生的交流电压。在交流电路7中设置有电容器和电感器的串联电路(LC电路)。
在图2的例子中，作为交流电路7而设置有两个电路7A、7B(第一电路7A和第二电路7B)，并且作为电容器和电感器的串联电路，设置有在第一系统(第一电路7A上)中串联连接的六个电容器C1～C6(第一电容器C1、第二电容器C2、第三电容器C3、第四电容器C4、第五电容器C5及第六电容器C6)和六个电感器L1～L6(第一电感器L1、第二电感器L2、第三电感器L3、第四电感器L4、第五电感器L5及第六电感器L6)、以及在第二系统(第二电路7B上)中串联连接的六个电容器C7～C12(第七电容器C7、第八电容器C8、第九电容器C9、第十电容器C10、第十一电容器C11及第十二电容器C12)和六个电感器L7～L12(第七电感器L7、第八电感器L8、第九电感器L9、第十电感器L10、第十一电感器L11及第十二电感器L12)。
如图2所示，第一电路7A的第一端与第一电路模块BR1的第一端子PB1连接。第一电路7A的第二端与第一电路模块BR1的第二端子PB2连接。
第二电路7B的第一端与第六电路模块BR6的第一端子PB1连接。第二电路7B的第二端与第六电路模块BR6的第二端子PB2连接。
第一电容器C1、第一电感器L1、第二电容器C2、第二电感器L2、第三电容器C3及第三电感器L3从第一电路7A的第一端朝向变压部8(第二绕组82)依次配置在第一电路7A上。第一电容器C1及第一电感器L1连接在第一电路模块BR1的第一端子PB1与第二电路模块BR2的第一端子PB1之间。第二电容器C2及第二电感器L2连接在第二电路模块BR2的第一端子PB1与第三电路模块BR3的第一端子PB1之间。第三电容器C3及第三电感器L3连接在第三电路模块BR3的第一端子PB1与变压部8的第二绕组82之间。
第四电容器C4、第四电感器L4、第五电容器C5、第五电感器L5、第六电容器C6及第六电感器L6从第一电路7A的第二端朝向变压部8(第二绕组82)依次配置在第一电路7A上。第四电容器C4及第四电感器L4连接在第一电路模块BR1的第二端子PB2与第二电路模块BR2的第二端子PB2之间。第五电容器C5及第五电感器L5连接在第二电路模块BR2的第二端子PB2与第三电路模块BR3的第二端子PB2之间。第六电容器C6及第六电感器L6连接在第三电路模块BR3的第二端子PB2与变压部8的第二绕组82之间。
第七电容器C7、第七电感器L7、第八电容器C8、第八电感器L8、第九电容器C9及第九电感器L9从第二电路7B的第一端朝向变压部8(第三绕组83)依次配置在第二电路7B上。第七电容器C7及第七电感器L7连接在第六电路模块BR6的第一端子PB1与第五电路模块BR5的第一端子PB1之间。第八电容器C8及第八电感器L8连接在第五电路模块BR5的第一端子PB1与第四电路模块BR4的第一端子PB1之间。第九电容器C9及第九电感器L9连接在第四电路模块BR4的第一端子PB1与变压部8的第三绕组83之间。
第十电容器C10、第十电感器L10、第十一电容器C11、第十一电感器L11、第十二电容器C12及第十二电感器L12从第二电路7B的第二端朝向变压部8(第三绕组83)依次配置在第二电路7B上。第十电容器C10及第十电感器L10连接在第六电路模块BR6的第二端子PB2与第五电路模块BR5的第二端子PB2之间。第十一电容器C11及第十一电感器L11连接在第五电路模块BR5的第二端子PB2与第四电路模块BR4的第二端子PB2之间。第十二电容器C12及第十二电感器L12连接在第四电路模块BR4的第二端子PB2与变压部8的第三绕组83之间。
这样，电力供给装置2(参照图1)具备与串联连接的多个电池模块modn对应地设置的多个电路模块BRn、与多个电路模块BRn连接的交流电路7、以及向交流电路7施加交流电压的交流产生电路6。交流电路7成为电容器及电感器串联连接的结构。例如，从交流产生电路6到各个电路模块BRn(整流电路)串联连接的多个电容器的合成电容与多个电感器的合成电感之积被设定为无论在交流产生电路6与电路模块BRn(整流电路)的哪一个组合中都相等。交流电路7构成为传递两相以上的交流。交流产生电路6构成为产生与电容器及电感器的串联电路的谐振频率近似的频率的交流。
由此，无论在哪一个电池模块modn的组合中，谐振频率都成为相同，因此，能够向全部的电池模块modn流动相同值的充电电流。例如，如果将各电池模块modn的交流产生电路6的谐振频率设定为相同值，则无论在哪一个电池模块modn的组合的充放电路径中，都能够流动相同值的充放电电流，因此，能够使各电池模块modn的充电电压变得均匀。
＜向交流产生电路输入的输入电压与向电池模块充电的充电电流之间的关系＞
例如，相对于向交流产生电路6输入的输入电压，向电池模块modn充电的充电电流成为图6所示。在图6的例子中，示出向电池模块modn充电的充电电流随着向交流产生电路6输入的输入电压增加而逐渐增加的大致直线状的特性。由此，通过调整控制电路5的输出电压，能够容易地控制向电池模块modn充电的充电电流的增减。
＜各电池模块的电压与向各电池模块充电的充电电流之间的关系＞
例如，各电池模块modn的电压与向各电池模块modn充电的充电电流之间的关系如图7所示。如图7所示，在各电池模块modn的电压不存在偏差的情况下，各电池模块modn被均匀地充电。
以下，对各电池模块modn的电压存在偏差的情况进行说明。
作为例子，在第六电池模块mod6的电压高且第四电池模块mod4的电压低的情况下，向第六电池模块mod6流动比其他电池模块少的充电电流，向第四电池模块mod4流动比其他电池模块多的充电电流。
作为另一例，在第六电池模块mod6的电压高且第一电池模块mod1的电压低的情况下，向第六电池模块mod6流动比其他电池模块少的充电电流，向第一电池模块mod1流动比其他电池模块多的充电电流。
这样，电压高的电池模块modn比其他电池模块的充电少，电压低的电池模块modn比其他电池模块的充电多。因此，即便没有刻意进行控制，各电池模块modn的电压也会趋向均匀化。
＜变压部＞
如图2所示，变压部8设置在交流产生电路6与交流电路7之间。变压部8与交流电路7的连接点配置于设置有切断开关9的中间位置。变压部8仅由一个三绕组的变压器构成。变压部8具备第一绕组81、第二绕组82及第三绕组83。第一绕组81设置在变压部8的输入侧(一次侧)。第二绕组82和第三绕组83设置在变压部8的输出侧(二次侧)。
第一绕组81与交流产生电路6连接。在图2的例子中，第一绕组81的第一端与交流产生电路6的第三端子P63连接。第一绕组81的第二端与交流产生电路6的第四端子P64连接。
第二绕组82在第一电路7A中连接在第三电感器L3与第六电感器L6之间。
第三绕组83在第二电路7B中连接在第九电感器L9与第十二电感器L12之间。
如上所述，在彼此相邻的第三电池模块mod3与第四电池模块mod4之间设置有切断开关9。在切断开关9被打开的情况下，传递交流的路径由变压部8直流地被分离(绝缘)为第二绕组82侧与第三绕组83侧。因此，仅向电容器C3、C6施加第三电池模块mod3的电压，不会向电容器C3、C6施加高电压。另外，仅向电容器C9、C12施加第四电池模块mod4的电压，不会向电容器C9、C12施加高电压。
由于在变压部8的两绕组82、83均串联地连接有电容器，因此，无论交流产生电路6的输出状态如何，都不会向变压部8的绕组连续地施加直流电流。
根据该结构，当夹设在至少一组相邻的电池模块modn之间的切断开关9被打开时，在夹设在与相邻的电池模块modn对应的端子之间的变压部8的直流绝缘作用下，不再向电容器施加高电压，因此，即便夹设切断开关9，也无需使用高耐压的电容器。
＜切断开关＞
如图2所示，切断开关9设置在彼此相邻的第三电池模块mod3与第四电池模块mod4之间。切断开关9是能够将第三电池模块mod3与第四电池模块mod4之间电切断的开关。例如，切断开关9是服务插头(service plug)。
如图8所示，切断开关9具备相互能够装卸的第一壳体12和第二壳体14。以下，将图8的沿着直线J的方向设为“第一方向”，将与第一方向正交的方向设为“第二方向”。
例如，如图9所示，通过使第二壳体14朝向第一方向的一个方向(箭头B方向)接近第一壳体12，能够将第二壳体14安装于第一壳体12。另一方面，通过使第二壳体14朝向第一方向的另一方向(箭头C方向)离开第一壳体12，能够从第一壳体12卸下第二壳体14。
如图9所示，第一壳体12具备能够与外部的电子电路连接的一对连接电极11A、11B(第一连接电极11A和第二连接电极11B)。例如，第一连接电极11A经由未图示的布线而与第三电池模块mod3(参照图2)的正极端子连接。例如，第二连接电极11B经由未图示的布线而与第四电池模块mod4(参照图2)的负极端子连接。
第一壳体12例如通过电绝缘材料形成为箭头C方向开口的箱型。一对连接电极11配置在第一壳体12的内部。一对连接电极11在第二方向上隔开间隔地配置。
连接电极11具备电极部21、以及支承电极部21的电极支承部22。电极部21从电极支承部22的第一端部22a向箭头C方向突出地设置。
电极支承部22具备沿第一方向延伸且将第一端部22a与第二端部22b连接的轴部22c。第二端部22b在第一壳体12的底部12B附近沿第二方向延伸。第二端部22b贯穿第一壳体12的壁部12A并朝向外部突出。
例如，第一连接电极11A的第二端部22b的突出端被固定于未图示的框架，并且经由布线而与第三电池模块mod3(参照图2)的正极端子连接。例如，第二连接电极11B的第二端部22b的突出端被固定于未图示的框架，并且经由布线而与第四电池模块mod4(参照图2)的负极端子连接。
在第一壳体12的内部，设置有能够在第一方向上发生弹性变形的第一弹簧23。在第一壳体12的底部12B，经由第一弹簧23而连结有抵接构件24。在第一壳体12的壁部12A，设置有从内壁面朝向内部突出的突出部25。
抵接构件24形成为沿第二方向延伸的板状。抵接构件24伴随着第一弹簧23的弹性变形而能够在第一方向上位移。抵接构件24具有供一对连接电极11的各轴部22c装入的各贯通孔24A。抵接构件24在轴部22c的长度的范围内能够在第一方向上进行移动。
第二壳体14具备能够使一对连接电极11彼此之间电短路的短路构件13。第二壳体14例如通过电绝缘材料形成为箭头B方向开口的箱型。在第二壳体14的内部，设置有能够在第一方向上发生弹性变形的第二弹簧31。在第二壳体14的底部14B，经由第二弹簧31而连结有短路构件13。
短路构件13形成为沿第二方向延伸的板状。短路构件13伴随着第二弹簧31的弹性变形而能够在第一方向上位移。短路构件13具备与一对连接电极11的各电极部21抵接的短路电极部32。
第二壳体14能够被插入到第一壳体12的内部。在使第二壳体14的开口部相对于第一壳体12的开口部对置配置的状态下，能够使第二壳体14的开口端14A与第一壳体12的抵接构件24抵接。
在第二壳体14的外壁面设置有能够在第二方向上发生弹性位移的杆33。杆33形成为剖视呈L字状。杆33的第一端被固定于第二壳体14的外壁面。杆33的第二端配置为相比于第二壳体14的底部14B向箭头C方向突出。在杆33上设置有爪部34，该爪部34与从第一壳体12的内壁面突出的突出部25卡合而限制第二壳体14的朝向箭头C方向的位移。
以下，说明将第二壳体14安装于第一壳体12的方法的一例。
首先，如图9所示，在使第二壳体14的开口部与第一壳体12的开口部对置的状态下，使第二壳体14向箭头B方向进行移动，向第一壳体12的内部插入第二壳体14。接着，使第二壳体14的开口端14A与第一壳体12的抵接构件24抵接，向箭头B方向压入第二壳体14。这样，支承抵接构件24的第一弹簧23被压缩。然后，伴随着第二壳体14的向箭头B方向的移动，杆33的爪部34与第一壳体12的突出部25接触，杆33在第二方向上发生弹性变形，使得爪部34越过突出部25。此时，如图8所示，第二壳体14的短路构件13的短路电极部32与第一壳体12的连接电极11A、11B的各电极部21抵接。由此，一对连接电极11A、11B被电短路。然后，当杆33的爪部34越过第一壳体12的突出部25后，爪部34与突起部25卡合。由此，能够将第二壳体14安装于第一壳体12。
如上所述，第一连接电极11A与第三电池模块mod3(参照图2)的正极端子连接，第二连接电极11B与第四电池模块mod4(参照图2)的负极端子连接。因此，通过将第二壳体14安装于第一壳体12，能够将第三电池模块mod3与第四电池模块mod4之间电连接。
以下，说明从第一壳体12卸下第二壳体14的方法的一例。
首先，如图8所示，从爪部34与突起部25卡合而使第二壳体14相对于第一壳体12被固定的状态开始，使杆33在第二方向上发生弹性变形，解除爪部34与突起部25的卡合状态。这样，如图9所示，通过第一弹簧23和第二弹簧31的恢复力，第二壳体14相对于第一壳体12向箭头C方向进行移动。然后，杆33的爪部34越过第一壳体12的突出部25，连接电极11的各电极部21与短路构件13的各短路电极部32分离。由此，一对连接电极11A、11B之间的短路状态被解除。然后，将第二壳体14从第一壳体12拉开而使其向箭头C方向进行移动，由此，第二壳体14的开口端14A与第一壳体12的抵接构件24分离。由此，能够从第一壳体12卸下第二壳体14。
如上所述，第一连接电极11A与第三电池模块mod3(参照图2)的正极端子连接，第二连接电极11B与第四电池模块mod4(参照图2)的负极端子连接。因此，通过从第一壳体12卸下第二壳体14，能够将第三电池模块mod3与第四电池模块mod4之间电切断。
＜作用效果＞
如以上说明的那样，上述实施方式的电力供给装置2是向多个负载供给电力的电力供给装置2，具备太阳能发电单元4、与太阳能发电单元4连接且产生交流电压的交流产生电路6、与多个负载连接且被施加交流电压的交流电路7、以及设置在交流产生电路6与交流电路7之间的变压部8，在太阳能发电单元4与交流产生电路6之间，未设置绝缘型的DC/DC转换器。
根据该结构，相比于在太阳能发电单元4与交流产生电路6之间设置有绝缘型的DC/DC转换器的情况，能够减少变压器的数量，并且减小变压器的尺寸。此外，能够削减由变压器产生的电力损耗。因此，能够实现部件个数的削减和小型化，并且能够减少电力损耗。
例如，在通过绝缘型的DC/DC转换器将太阳能电池的发电电力升压到与高电压蓄电池相同程度的电压并生成要充电的高电压的情况下，需要使监视电压的监视系统工作。在放置的过程中使监视系统工作时，消耗电力增加，充电电力减少。与此相对，根据本实施方式，不具有绝缘型的DC/DC转换器，因此，能够抑制消耗电力增加，并抑制充电电力减少。
在上述实施方式中，多个负载包括串联连接的电池模块modn，在彼此相邻的电池模块modn之间设置有切断开关9，变压部8仅由一个三绕组的变压器构成，由此，起到以下的效果。
在从太阳能发电单元4向多个负载供给电力时，仅经由一个三绕组的变压器而供给电力。即便在彼此相邻的电池模块modn之间设置有切断开关9，也能够将变压器的数量抑制到最小限度，并且抑制向电池模块modn施加过度的高电压。
在上述实施方式中，切断开关9是服务插头，由此，起到以下的效果。
容易对彼此相邻的电池模块modn之间进行检修维护(服务)。
在上述实施方式中，电力供给系统1不具备与组电池3(驱动用蓄电池)不同的副蓄电池，由此，起到以下的效果。
相比于具备与驱动用蓄电池不同的副蓄电池的情况，能够实现部件个数的削减和小型化。例如，在放置的过程中向与驱动用蓄电池不同的副蓄电池充电由太阳能电池发电的电力的情况下，当副蓄电池充满电时，需要停止太阳能电池的发电。例如，能够在副蓄电池充满电时，使驱动用蓄电池的监视系统工作，对副蓄电池进行放电，并对驱动用蓄电池进行充电。但是，在驱动用蓄电池与副蓄电池之间频繁地发生电力的输送时，监视系统的工作频度变高，因此，导致消耗电力增加。与此相对，根据本实施方式，不具备与驱动用蓄电池不同的副蓄电池，因此能够抑制消耗电力增加。
＜第一实施方式的变形例＞
在上述的实施方式中，举出变压部8与交流电路7的连接点配置在设置有切断开关9的中间位置的例子进行了说明，但不限于此。例如，变压部8与交流电路7的连接点也可以配置在与设置有切断开关9的中间位置不同的位置。例如，如图10所示，在第一变形例的电力发电系统1A中，变压部8与交流电路7的连接点也可以配置在与电路模块BR2、BR5对应的位置。例如，如图11所示，在第二变形例的电力发电系统1B中，变压部8与交流电路7的连接点也可以配置在与电路模块BR1、BR6对应的位置。例如，如图12所示，在第三变形例的电力发电系统1C中，变压部8与交流电路7的连接点也可以配置在与电路模块BR1、BR4对应的位置。
＜第二实施方式＞
在第一实施方式中，举出变压部8仅由一个三绕组的变压器构成的例子进行了说明，但不限于此。如图13所示，第二实施方式的变压部的方式与上述的第一实施方式不同。需要说明的是，在以下的说明中，针对与上述的第一实施方式相同的结构标注相同的标号并省略说明。
在第二实施方式的电力发电系统201中，变压部208仅由两个双绕组的变压器构成。以下，将两个双绕组的变压器的一方设为“第一变压器”，将两个双绕组的变压器的另一方设为“第二变压器”。
各变压器208A、208B具备第一绕组281和第二绕组282。第一绕组281设置在变压部208的输入侧(一次侧)。第二绕组282设置在变压部208的输出侧(二次侧)。
各变压器208A、208B的第一绕组281与交流产生电路6连接。在图13的例子中，从各变压器208A、208B的第一绕组281延伸的第一布线与交流产生电路6的第三端子P63连接。从各变压器208A、208B的第一绕组281延伸的第二布线与交流产生电路6的第四端子P64连接。
第一变压器208A的第二绕组282在第一电路7A中连接在第三电感器L3与第六电感器L6之间。
第二变压器208B的第二绕组282在第二电路7B中连接在第九电感器L9与第十二电感器L12之间。
根据第二实施方式，多个负载包括串联连接的电池模块modn，在彼此相邻的电池模块modn之间设置有切断开关9，变压部208仅由两个双绕组的变压器构成，由此，起到以下的效果。
在从太阳能发电单元4向多个负载供给电力时，仅经由两个双绕组的变压器而供给电力。即便在彼此相邻的电池模块modn之间设置有切断开关9，也能够尽量地减少变压器的数量，并且抑制向电池模块modn施加过度的高电压。
＜第三实施方式＞
如图14所示，第三实施方式的变压部的方式与上述的第一实施方式不同。第三实施方式在彼此相邻的电池模块modn之间未设置切断开关9。需要说明的是，在以下的说明中，针对与上述的第一实施方式相同的结构标注相同的标号并省略说明。
在第三实施方式的电力供给系统301中，变压部308仅由一个双绕组的变压器构成。
双绕组的变压器具备第一绕组381和第二绕组382。第一绕组381设置在变压部308的输入侧(一次侧)。第二绕组382设置在变压部308的输出侧(二次侧)。
在图14的例子中，作为交流电路307而设置有两个电路307A、307B(第一电路307A和第二电路307B)，作为电容器和电感器的串联电路，设置有在第一系统(第一电路307A上)中串联连接的六个电容器C1～C6(第一电容器C1、第二电容器C2、第三电容器C3、第四电容器C4、第五电容器C5及第六电容器C6)和六个电感器L1～L6(第一电感器L1、第二电感器L2、第三电感器L3、第四电感器L4、第五电感器L5及第六电感器L6)、以及在第二系统中(第二电路307B上)串联连接的六个电容器C7～C12(第七电容器C7、第八电容器C8、第九电容器C9、第十电容器C10、第十一电容器C11及第十二电容器C12)和六个电感器L7～L12(第七电感器L7、第八电感器L8、第九电感器L9、第十电感器L10、第十一电感器L11及第十二电感器L12)。
如图14所示，第一电路307A的第一端与第一电路模块BR1的第一端子PB1连接。第一电路307A的第二端与第六电路模块BR6的第一端子PB1连接。
第二电路307B的第一端与第一电路模块BR1的第二端子PB2连接。第二电路307B的第二端与第六电路模块BR6的第二端子PB2连接。
第一电容器C1、第一电感器L1、第二电容器C2、第二电感器L2、第三电容器C3及第三电感器L3从第一电路307A的第一端朝向变压部308(第二绕组382)依次配置在第一电路307A上。
第四电容器C4、第四电感器L4、第五电容器C5、第五电感器L5、第六电容器C6及第六电感器L6从第一电路307A的第二端朝向变压部8(第二绕组382)依次配置在第一电路307A上。
第七电容器C7、第七电感器L7、第八电容器C8、第八电感器L8、第九电容器C9及第九电感器L9从第二电路307B的第一端朝向变压部308(第二绕组382)依次配置在第二电路307B上。
第十电容器C10、第十电感器L10、第十一电容器C11、第十一电感器L11、第十二电容器C12及第十二电感器L12从第二电路307B的第二端朝向变压部308(第二绕组382)依次配置在第二电路307B上。
第一绕组381与交流产生电路6连接。在图14的例子中，第一绕组381的第一端与交流产生电路6的第三端子P63连接。第一绕组381的第二端与交流产生电路6的第四端子P64连接。
第二绕组382的第一端在第一电路307A中连接在第三电感器L3与第六电感器L6之间。
第二绕组382的第二端在第二电路307B中连接在第九电感器L9与第十二电感器L12之间。
根据第三实施方式，多个负载包括串联连接的电池模块modn，在彼此相邻的电池模块modn之间未设置切断开关9，变压部308仅由一个双绕组的变压器构成，由此起到以下的效果。
在从太阳能发电单元4向多个负载供给电力时，仅经由一个双绕组的变压器而供给电力。在彼此相邻的电池模块modn之间未设置切断开关9的情况下，能够将变压器的数量抑制为最小限度，并且抑制向电池模块modn施加过度的高电压。
＜其他变形例＞
在上述的实施方式中，举出车辆为电动汽车的例子进行了说明，但不限于此。例如，车辆也可以是具有发动机的混合动力汽车。例如，电力供给装置也可以应用于电车等。例如，电力供给装置也可以应用于车辆以外的装置或系统。
在上述实施方式中，举出电源是太阳能发电单元的例子进行了说明，但不限于此。例如，电源也可以是太阳能发电单元以外的发电装置。例如，电源的方式能够根据要求规格而变更。
在上述实施方式中，举出切断开关是服务插头的例子进行了说明，但不限于此。例如，切断开关也可以是服务插头以外的机械开关。例如，切断开关的方式能够根据要求规格而变更。
在上述实施方式中，举出在太阳能电池与交流产生电路之间未设置绝缘型的DC/DC转换器的例子进行了说明，但不限于此。例如，也可以在太阳能电池与交流产生电路之间设置绝缘型的DC/DC转换器。例如，绝缘型的DC/DC转换器的设置方式能够根据要求规格而变更。
以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明不限于此，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的附加、省略、置换以及其他变更，也能够适当组合上述的变形例。
附图标记说明
2…电力供给装置
4…太阳能发电单元(电源)
6…交流产生电路
7、307…交流电路
8、208、308…变压部
9…切断开关
modn…电池模块(负载)

Claims (5)

1.一种电力供给装置，其向多个负载供给电力，其特征在于，
所述电力供给装置具备：
电源；
交流产生电路，其与所述电源连接，且产生交流电压；
交流电路，其与所述多个负载连接，且被施加所述交流电压；以及
变压部，其设置在所述交流产生电路与所述交流电路之间，
在所述电源与所述交流产生电路之间，未设置绝缘型的DC/DC转换器。
2.根据权利要求1所述的电力供给装置，其特征在于，
所述多个负载包括串联连接的电池模块，
在彼此相邻的电池模块之间设置有切断开关，
所述变压部仅由一个三绕组的变压器构成。
3.根据权利要求1所述的电力供给装置，其特征在于，
所述多个负载包括串联连接的电池模块，
在彼此相邻的电池模块之间设置有切断开关，
所述变压部仅由两个双绕组的变压器构成。
4.根据权利要求2或3所述的电力供给装置，其特征在于，
所述切断开关是服务插头。
5.根据权利要求1所述的电力供给装置，其特征在于，
所述多个负载包括串联连接的电池模块，
在彼此相邻的电池模块之间未设置切断开关，
所述变压部仅由一个双绕组的变压器构成。
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