CN116686184A - 蓄电装置控制电路和包括蓄电装置控制电路的备用电源系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种蓄电装置控制电路和使用该蓄电装置控制电路的备用电源系统，蓄电装置控制电路能够减小多个蓄电装置之间的电压变差。该蓄电装置控制电路包括电压检测单元和电压控制单元。电压检测单元检测多个蓄电装置中的每一个的电压。电压控制单元通过基于电压检测单元所获得的检测结果进行存储在多个蓄电装置中的静电能的放电或充电中的至少一者来单独地控制多个蓄电装置中的每一个的电压。

Description

蓄电装置控制电路和包括蓄电装置控制电路的备用电源系统

技术领域

本公开涉及蓄电装置控制电路和包括蓄电装置控制电路的备用电源系统，并且具体地，涉及一种被配置为控制蓄电装置的电压的蓄电装置控制电路和包括该蓄电装置控制电路的备用电源系统。

背景技术

已知一种电源电路，其被配置为当停止从直流电源向负载供电时从备用电源向负载供电(例如，专利文献1)。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP 2020-5481A

发明内容

当用于电源电路的备用电源包括彼此串联连接的多个蓄电装置时，可能在多个蓄电装置之间发生的电压变差可以改变多个蓄电装置的劣化速度，并且因此可能加速备用电源的性能劣化。因此，必须考虑减小多个蓄电装置之间的电压变差。

本公开的目的是提供一种蓄电装置控制电路和包括该蓄电装置控制电路的备用电源系统，蓄电装置控制电路被配置为减小多个蓄电装置之间的电压变差。

根据本公开的一方面的蓄电装置控制电路包括电压检测器和电压控制器。电压检测器被配置为检测多个蓄电装置的电压。电压控制器被配置为通过基于电压检测器的检测结果执行对存储在多个蓄电装置中的静电能进行放电或将静电能充电到多个蓄电装置中的至少一者来单独地控制多个蓄电装置的电压。

根据本公开的一方面的备用电源系统包括蓄电装置控制电路和多个蓄电装置。该多个蓄电装置被配置为由被配置为向负载供电的主电源充电。该备用电源系统被配置为当主电源发生故障时从多个蓄电装置向负载供电。

本公开提供了可以减小多个蓄电装置之间的电压变差的优点。

附图说明

图1是包括根据本公开的实施例的在放电模式下的蓄电装置控制电路的备用电源系统配置的示意性电路图；

图2是示出了当备用电源系统安装在汽车上时的控制的图；

图3是示出了蓄电装置控制电路在放电模式下的电池单元平衡操作的流程图；

图4是包括在充电模式下的蓄电装置控制电路的备用电源系统配置的示意性电路图；

图5是示出了蓄电装置控制电路在充电模式下的电池单元平衡操作的流程图；

图6是示出了第一变型的蓄电装置控制电路在放电模式下的电池单元平衡操作的流程图；

图7是示出了第一变型的蓄电装置控制电路在放电模式下的电池单元平衡操作的图；

图8是示出了第一变型的蓄电装置控制电路在放电模式下的电池单元平衡操作的图；

图9是示出了第一变型的蓄电装置控制电路在放电模式下的电池单元平衡操作的图；

图10是示出了第一变型的蓄电装置控制电路在充电模式下的电池单元平衡操作的流程图；

图11是示出了第一变型的蓄电装置控制电路在充电模式下的电池单元平衡操作的图；

图12是示出了第一变型的蓄电装置控制电路在充电模式下的电池单元平衡操作的图；

图13是示出了第二变型的蓄电装置控制电路在放电模式下的电池单元平衡操作的流程图；以及

图14是示出了第二变型的蓄电装置控制电路在充电模式下的电池单元平衡操作的流程图。

具体实施方式

将参考附图详细地描述根据本公开的实施例的蓄电装置控制电路1和包括蓄电装置控制电路1的备用电源系统2。注意，以下描述的实施例和变型仅是本公开的示例，并且本公开不限于该实施例和变型。在不脱离本公开的范围的情况下，即使不包括该实施例和变型，也可以根据设计等对本公开进行各种修改。

(1)概览

首先，将参考图1描述本实施例的蓄电装置控制电路1和备用电源系统2的概览。

如图1所示，蓄电装置控制电路1是控制多个蓄电装置3的相应电压的控制电路。包括蓄电装置控制电路1和多个蓄电装置3的备用电源系统2可以例如安装在诸如汽车之类的移动体上，以便用作诸如制动装置之类的负载4的备用电源。备用电源系统2由被配置为向负载4供电的主电源5充电，并且当主电源5发生故障时，备用电源系统2从多个蓄电装置3向负载4供电。注意，在主电源5与负载4之间，设置有回流防止器，该回流防止器被配置为防止电流从多个蓄电装置3流入主电源5中。回流防止器例如是二极管D1。备用电源系统2还可以包括设置在负载4与多个蓄电装置3之间的断路器S6和设置在主电源5与多个蓄电装置3之间的断路器S7。

主电源5继续对多个蓄电装置3充电，直到多个蓄电装置3的总电压等于主电源5的电压或达到预设电压。当多个蓄电装置3的充电完成时，存储在多个蓄电装置3中的静电能的量相等。这里，多个蓄电装置3的静电容量由于生产公差、劣化等而不同。即使当多个蓄电装置3存储等量的静电能时，静电容量的变差也导致多个蓄电装置3之间的电压变差。对电压彼此不同的多个蓄电装置3充电可以导致多个蓄电装置3中的一个或多个蓄电装置3进入过电压。如果该一个或多个蓄电装置3在长时间段内留在过电压条件下，则它们的劣化可能会增长。因此，为了校正多个蓄电装置3之间的电压变差，必须相应地执行电池单元平衡。在本实施例中，蓄电装置控制电路1执行多个蓄电装置3的电池单元平衡，如图1所示。

蓄电装置控制电路1包括电压检测器11和电压控制器12。电压检测器11检测多个蓄电装置3的电压。电压控制器12通过基于电压检测器11的检测结果执行对存储在多个蓄电装置3中的静电能进行放电或将静电能充电到多个蓄电装置3中的至少一者，单独地控制多个蓄电装置3的电压。也就是说，电压控制器12参考由电压检测器11检测到的多个蓄电装置3的电压值来选择需要电压校正的一个或多个蓄电装置3。然后，电压控制器12通过执行放电或充电中的至少一者来调整存储在由此选择的一个或多个蓄电装置3中的静电能的量，从而分别控制由此选择的一个或多个蓄电装置3的电压。因此，执行多个蓄电装置3的电池单元平衡。

例如，当备用电源系统2安装在诸如汽车之类的移动体上时，主电源5响应于汽车发动机的启动而连接到多个蓄电装置3，从而对多个蓄电装置3充电，如图2所示。这里，蓄电装置控制电路1通过静电能对蓄电装置3充电，从而执行蓄电装置3的电池单元平衡以均衡蓄电装置3的电压。此外，响应于汽车发动机的停止，主电源5从多个蓄电装置3断开。这里，蓄电装置控制电路1从蓄电装置3对静电能进行放电，从而执行蓄电装置3的电池单元平衡以将蓄电装置3的电压保持在均衡状态。

(2)细节

下面将参考图1至图5详细地描述根据本实施例的蓄电装置控制电路1和备用电源系统2。

(2.1)蓄电装置

包括在备用电源系统2中的多个蓄电装置3彼此串联连接并且用作负载4的备用电源。多个蓄电装置3包括双电层电容器。

如图1所示，三个蓄电装置3(31至33)彼此串联连接，并且在本实施例中，所有蓄电装置3都是双电层电容器。注意，多个蓄电装置3中的蓄电装置3的数量和作为双电层电容器的蓄电装置3的数量不限于本实施例，并且可以相应地改变。

在本实施例中，断路器S6设置在负载4与蓄电装置31至33之间，并且当主电源5发生故障时，断路器S6被接通以从蓄电装置31至33向负载4供电。除了当主电源5发生故障时之外，断路器S6是断开的。断路器S6例如是半导体开关，并且如图1和图4所示，断路器S6的接通和断开由驱动控制器6控制。驱动控制器6执行控制，使得在主电源5没有发生故障时，断路器S6断开，并且当驱动控制器6检测到主电源5的故障时，断路器S6被接通。

蓄电装置31至33由作为直流电源的主电源5充电。在本实施例中，断路器S7设置在主电源5与蓄电装置31之间。断路器S7例如是半导体开关。驱动控制器6执行控制，使得在主电源5没有发生故障时，断路器S7被接通。当断路器S7被接通时，蓄电装置31至33串联连接到主电源5，并且蓄电装置31至33因此被充电。

在断路器S7被接通之后，当蓄电装置31至33的总电压等于主电源5的电压时，或者当断路器S7被断开时，对蓄电装置31至33的充电结束。

注意，在本实施例中，驱动控制器6作为与备用电源系统2分离的部件设置。然而，驱动控制器6可以包括在备用电源系统2中。

(2.2)电压检测器

如图1所示，包括在蓄电装置控制电路1中的电压检测器11包括分别连接到蓄电装置31至33的三个电压传感器111至113。电压传感器111至113分别连接到蓄电装置31至33的正极端子和负极端子，并且分别检测蓄电装置31至33的电压V1至V3。

此外，电压传感器111至113将表示如此检测到的蓄电装置31至33的电压V1至V3的信号发送到电压控制器12，电压控制器12将稍后进行描述。

(2.3)电压控制器

在本实施例中，包括在蓄电装置控制电路1中的电压控制器12通过执行对存储在蓄电装置31至33中的静电能进行放电或将静电能充电到蓄电装置31至33中的至少一者来执行电池单元平衡，使得蓄电装置31至33的电压被均衡。注意，本文所使用的电池单元平衡是指减小多个蓄电装置3之间的电压变差。

如图1所示，电压控制器12包括分别并联连接到蓄电装置31至33的三个控制电路121至123。三个控制电路121至123中的每一个包括彼此串联连接的电阻器和断路器。在以下描述中，包括在控制电路121至123中的电阻器分别被称为电阻器R1至R3，并且包括在控制电路121至123中的断路器分别被称为断路器S1至S3。这里，断路器S1至S3例如是半导体开关。

如图1所示，电压控制器12还包括处理器124和存储装置125。

处理器124连接到电压检测器11的电压传感器111至113，并且从电压传感器111至113接收分别表示蓄电装置31至33的电压V1至V3的信号SigV1至SigV3。另外，处理器124连接到断路器S1至S3，并且基于电压V1至V3的检测结果，处理器124通过控制信号Sig1至Sig3分别单独地控制断路器S1至S3的接通和断开。

处理器124包括例如包括存储器和处理器的计算机系统作为主要组件。也就是说，处理器执行存储在计算机系统的存储器中的程序，从而实现处理器124的功能。程序可以预先存储在存储器中，可以通过诸如互联网之类的电信网络来提供，或者可以被提供为存储程序的诸如存储卡之类的非暂时性存储介质。

存储装置125连接到处理器124，并且存储例如当处理器124基于电压V1至V3的检测结果控制断路器S1至S3的接通和断开时要与电压V1至V3进行比较的设定电压。注意，存储装置125包括可重写非易失性存储器，例如电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或闪存。

(3)操作

在本实施例的备用电源系统2中，蓄电装置控制电路1执行蓄电装置31至33的电池单元平衡。

在本实施例中，通过蓄电装置31至33未连接到主电源5的放电模式M1与蓄电装置31至33连接到主电源5的充电模式M2之间的不同操作来执行电池单元平衡。

下面将参考图1至图5描述放电模式M1下的电池单元平衡操作和充电模式M2下的电池单元平衡操作。

(3.1)放电模式下的电池单元平衡操作

在蓄电装置31至33未连接到主电源5的放电模式M1下，电压控制器12接通和断开分别包括在控制电路121至123中的断路器S1至S3，以控制从蓄电装置31至33放电的静电能的量。因此，电压控制器12执行蓄电装置31至33的电池单元平衡。下面将参考图1至图3描述当蓄电装置31至33处于放电模式M1时由电压控制器12进行的电池单元平衡操作。

如图1所示，蓄电装置31至33未连接到主电源5的放电模式M1是断路器S7断开的状态。在放电模式M1下，蓄电装置31至33不由主电源5充电。此外，在放电模式M1下，除了当执行电池单元平衡时之外，分别包括在控制电路121至123中的断路器S1至S3是断开的。

首先，包括在电压控制器12中的处理器124以预定周期从电压检测器11的电压传感器111至113接收分别表示蓄电装置31至33的电压V1至V3的信号SigV1至SigV3。当处理器124接收到信号SigV1至SigV3时，处理器124将电压V1至V3与存储在存储装置125中的蓄电装置31至33的相应设定电压进行比较(图3ST1)。

例如，在本实施例中，蓄电装置31至33的相应设定电压都是设定电压V0。设定电压V0例如被设定为主电源5的电压的大约1/3的电压值。这里，处理器124选择电压高于设定电压V0的蓄电装置3作为要通过放电经受电池单元平衡的目标。例如，当电压V1至V3之间的关系被表示为V1>V2>V3＝V0时，处理器124选择蓄电装置31和蓄电装置32作为要通过放电经受电压控制的目标(图3ST2)。

然后，处理器124通过控制信号Sig1和Sig2将分别包括在分别对应于蓄电装置31和32的控制电路121和122中的断路器S1和S2分别从断开切换到接通。因此，存储在蓄电装置31至32中的静电能分别被分别包括在控制电路121和122中的电阻器R1和R2消耗，并且蓄电装置31和32的电压V1和V2分别降低(图3ST3)。

这里，当电压V1和V2达到设定电压V0时(图3ST4：是)，处理器124通过控制信号Sig1和Sig2分别单独地控制断路器S1和S2，使得断路器S1和S2被断开以停止控制电压V1和V2。也就是说，蓄电装置31和32分别从电阻器R1和R2断开，这停止了对蓄电装置31和32的放电，并且电压V1和V2因此被保持在设定电压V0。这里，对应于蓄电装置33的断路器S3保持断开，蓄电装置33的电压V3保持电池单元平衡之前的电压不变，并且V3＝V0的关系保持原样。以这种方式，电压V1至V3处于V1＝V2＝V3＝V0的关系，并且处理器124停止控制蓄电装置31至33，从而完成电池单元平衡(图3ST5)。注意，可以为蓄电装置3设定彼此不同的各个设定电压。此外，本实施例不限于在将电压V1至V3调整为与设定电压V0正好相等的电压时停止控制，而是可以在与设定电压V0的差小于或等于规定的误差电压时停止控制。

例如，当备用电源系统2安装在诸如汽车之类的移动体上时，如上所述，响应于发动机的停止而断开断路器S7。也就是说，主电源5响应于发动机的停止而从蓄电装置31至33断开，并且蓄电装置31至33进入放电模式M1，如图2所示，从而通过对蓄电装置31至33进行放电来执行电池单元平衡。

在本实施例中，当在放电模式M1下执行电池单元平衡之后，断路器S1至S3全部断开，因此，存储在蓄电装置31至33中的静电能不太可能因放电而损失。这提供了以下优点：当通过连接到主电源5来对蓄电装置31至33充电时，减少了对蓄电装置31至33完全充电所需的时间。

(3.2)充电模式下的电池单元平衡操作

在蓄电装置31至33连接到主电源5的充电模式M2下，电压控制器12接通和断开分别包括在控制电路121至123中的断路器S1至S3，以控制要被充电到蓄电装置31至33中的静电能的量。因此，电压控制器12执行蓄电装置31至33的电池单元平衡。下面将参考图4和图5描述当蓄电装置31至33处于充电模式M2时由电压控制器12进行的电池单元平衡操作。

如图4所示，蓄电装置31至33串联连接到主电源5的充电模式M2是断路器S7接通的状态。这里，蓄电装置31至33由主电源5充电。此外，同样在充电模式M2下，除了当执行电池单元平衡时之外，分别包括在控制电路121至123中的断路器S1至S3是断开的。

当蓄电装置31至33的总电压基本上等于紧接在蓄电装置31至33的充电完成之前的主电源5的电压时，流过蓄电装置31至33的电流变得非常小。该状态被称为浮动充电模式。这里，接通和断开断路器S1至S3从主电源5向分别包括在控制电路121至123中的电阻器R1至R3施加电压，以使电流流动。

首先，包括在电压控制器12中的处理器124以预定周期从电压检测器11的电压传感器111至113接收分别表示蓄电装置31至33的电压V1至V3的信号SigV1至SigV3。在自蓄电装置31至33进入充电模式M2起经过了一定时间段之后的浮动充电模式下(图5ST10：是)，当处理器124接收到信号SigV1至SigV3时，处理器124将电压V1至V3与存储在存储装置125中的蓄电装置31至33的相应设定电压进行比较(图5ST11)。

例如，在本实施例中，蓄电装置31至33的相应设定电压都是设定电压V0。这里，处理器124选择电压低于设定电压V0的蓄电装置3作为要通过充电经受电池单元平衡的目标。例如，当电压V1至V3之间的关系被表示为V1＝V2＝V0>V3时，处理器124选择蓄电装置33作为要通过充电经受电压控制的目标(图5ST12)。

然后，处理器124通过控制信号Sig1和Sig2接通除了包括在与蓄电装置33相对应的控制电路123中的断路器S3之外的断路器S1和S2。这里，断路器S3保持断开。因此，流过电阻器R1至R3的电流从电阻器R1和R2流入蓄电装置33中。蓄电装置33由从电阻器R1和R2流入其中的电流充电，并且蓄电装置33的电压V3相对于电压V1和V2升高(图5ST13)。

当电压V3达到设定电压V0时(图5ST14：是)，处理器124通过控制信号Sig1和Sig2断开断路器S1和S2以停止控制电压V3。因此，电压V3被保持在设定电压V0。这里，蓄电装置31和32的电压V1和V2保持电池单元平衡之前的电压不变，并且V1＝V2＝V0的关系保持原样。以这种方式，电压V1至V3处于V1＝V2＝V3＝V0的关系，并且处理器124停止控制蓄电装置31至33，从而完成电池单元平衡(图5ST15)。注意，可以为蓄电装置3设定彼此不同的各个设定电压。

例如，当备用电源系统2安装在诸如汽车之类的移动体上时，如上所述，响应于发动机的启动而接通断路器S7。也就是说，主电源5响应于发动机的启动而连接到蓄电装置31至33，并且蓄电装置31至33进入充电模式M2，如图2所示，从而允许通过在紧接在充电完成之前的浮动充电模式下充电来进行电池单元平衡。

(4)变型

下面将描述上述实施例的蓄电装置控制电路1的变型。注意，与上述实施例的蓄电装置控制电路1中的组件共同的组件由相同的附图标记表示，并且将相应地省略其描述。此外，下面描述的每个变型的配置可以与上述实施例的配置组合应用。

(4.1)第一变型

下面将描述根据第一变型的蓄电装置控制电路1。

在上述实施例的蓄电装置控制电路1中，当蓄电装置31至33的电压达到它们的相应设定电压时，电压控制器12停止控制蓄电装置31至33的电压。

第一变型与上述实施例的不同之处在于，当蓄电装置31至33之间的电压差的绝对值在设定电压差内时，电压控制器12停止控制蓄电装置31至33的电压。下面将参考图1以及图4至图12描述第一变型的在放电模式M1和充电模式M2下的电压控制器12的电池单元平衡操作。

(4.1.1)第一变型的在放电模式下的电池单元平衡操作

在第一变型中，如图1所示，在放电模式M1下，包括在电压控制器12中的处理器124首先以预定周期从电压检测器11的电压传感器111至113接收分别表示蓄电装置31至33的电压V1至V3的信号SigV1至SigV3。当处理器124接收到信号SigV1至SigV3时，处理器124获得电压V1至V3之间的电压差的绝对值，即，dV12＝|V1-V2|，dV13＝|V1-V3|，并且dV23＝|V2-V3|(图6ST20)。

这里，当所有绝对值dV12、dV13和dV23都不在存储在存储装置125中的设定电压差dV0内时，处理器124选择其间的电压差的绝对值最大的两个蓄电装置3作为要通过放电经受电压差控制的目标。例如，如图7所示，当V1＝4(V)，V2＝5(V)，且V3＝2(V)时，dV12＝1(V)，dV13＝2(V)，且dV23＝3(V)。这里，例如，当dV0＝1(V)时，dV13和dV23中的每一个都不在dV0＝1(V)内(图6ST21：否)。因此，处理器124选择其间的电压差最大的蓄电装置32和33作为要通过放电经受电压差控制的目标(图6ST23)。

然后，处理器124通过控制信号Sig2将断路器S2从断开切换到接通。断路器S2被包括在与如此选择的蓄电装置32和33中的具有较大电压的蓄电装置32相对应的控制电路122中。因此，存储在蓄电装置32中的静电能被控制电路122中包括的电阻器R2消耗，从而，如图7和图8所示，蓄电装置32的电压V2降低(图6ST24)。

这里，当电压V2降低到V2＝3(V)时，dV23＝1(V)成立，因此dV23在dV0＝1(V)内(图6ST25：是)，处理器124断开断路器S2以停止控制蓄电装置32。也就是说，停止通过对蓄电装置32和33放电进行的电压差控制(图6ST26)。

然后，处理器124计算dV12、dV13和dV23(图6ST20)。

这里，如图8所示，V1＝4(V)，V2＝3(V)，并且V3＝2(V)，因此，dV12＝1(V)，dV13＝2(V)，并且dV23＝1(V)。因此，dV13不在dV0＝1(V)内(图6ST21：否)。因此，处理器124选择其间的电压差的绝对值最大的蓄电装置31和33作为要通过放电经受电压差控制的目标(图6ST23)。

此外，处理器124通过控制信号Sig1将断路器S1从断开切换到接通。断路器S1被包括在与如此选择的蓄电装置31和33中的具有较大电压的蓄电装置31相对应的控制电路121中。因此，存储在蓄电装置31中的静电能被控制电路121中包括的电阻器R1消耗，从而，如图8和图9所示，蓄电装置31的电压V1降低(图6ST24)。

这里，当电压V1降低到V1＝3(V)时，dV13＝1(V)成立，因此，dV13在dV0＝1(V)内(图6ST25：是)，处理器124断开断路器S1以停止控制蓄电装置31。也就是说，停止通过对蓄电装置31和33放电进行的电压差控制(图6ST26)。

然后，处理器124计算dV12、dV13和dV23(图6ST20)。

这里，如图9所示，V1＝3(V)，V2＝3(V)，并且V3＝2(V)，因此，dV12＝0(V)，dV13＝1(V)，并且dV23＝1(V)。因此，所有dV12、dV13和dV23都在dV0＝1(V)内(图6ST21：是)。在这种情况下，处理器124停止控制蓄电装置31至33，并且电池单元平衡完成(图6ST22)。

(4.1.2)第一变型的在充电模式下的电池单元平衡操作

在第一变型中，如图4所示，在充电模式M2下，包括在电压控制器12中的处理器124首先以预定周期从电压检测器11的电压传感器111至113接收分别表示蓄电装置31至33的电压V1至V3的信号SigV1至SigV3。在处于紧接在充电完成之前的浮动充电模式的蓄电装置31至33中(图10ST30)，当处理器124接收到信号SigV1至SigV3时，处理器124计算电压V1至V3之间的电压差的绝对值，即，dV12＝|V1-V2|，dV13＝|V1-V3|，并且dV23＝|V2-V3|(图10ST31)。

这里，当所有绝对值dV12、dV13和dV23都不在存储在存储装置125中的设定电压差dV0内时，处理器124选择其间的电压差的绝对值最大的两个蓄电装置3作为要通过充电经受电压差控制的目标。例如，如图11所示，当V1＝4(V)，V2＝5(V)，且V3＝2(V)时，dV12＝1(V)，dV13＝2(V)，且dV23＝3(V)。这里，例如，当dV0＝1(V)时，dV13和dV23中的每一个都不在dV0＝1(V)内(图10ST32：否)。因此，处理器124选择其间的电压差最大的蓄电装置32和33作为要通过充电经受电压差控制的目标(图10ST34)。

接下来，处理器124通过控制信号Sig1和Sig2将断路器S1和S2从断开切换到接通，除了包括在与如此选择的蓄电装置32和33中的具有较小电压的蓄电装置33相对应的控制电路123中的断路器S3之外。这里，断路器S3保持断开。因此，电流流向蓄电装置33，并且如图11和图12所示，蓄电装置33被充电，并且电压V3升高(图10ST35)。

这里，当电压V3升高到V3＝4(V)时，dV23＝1(V)成立，因此，dV23在dV0＝1内(图10ST36：是)，处理器124断开断路器S1和S2以停止控制蓄电装置33。也就是说，停止通过对蓄电装置32至33充电进行的电压差控制(图10ST37)。

然后，处理器124计算dV12、dV13和dV23(图10ST31)。

这里，如图12所示，V1＝4(V)，V2＝5(V)，并且V3＝4(V)，因此，dV12＝1(V)，dV13＝0(V)，并且dV23＝1(V)。因此，所有dV12、dV13和dV23都在dV0＝1(V)内(图10ST32：是)。在这种情况下，处理器124停止控制蓄电装置31至33，并且电池单元平衡完成(图10ST33)。

(4.2)第二变型

在第二变型中，电压控制器12使用蓄电装置31至33中的一个作为基准蓄电装置30。电压控制器12与上述实施例和第一变型中的电压控制器的不同之处在于，当基准蓄电装置30与作为除了基准蓄电装置30之外的蓄电装置31至33的控制目标蓄电装置34中的每一个之间的电压差的绝对值在设定电压差内时，电压控制器12停止对控制目标蓄电装置34的电压进行控制。下面将参考图1、图4、图13和图14描述第二变型的在放电模式M1和充电模式M2下的电压控制器12的电池单元平衡操作。

(4.2.1)第二变型的在放电模式下的电池单元平衡操作

在第二变型中，如图1所示，在放电模式M1下，包括在电压控制器12中的处理器124首先以预定周期从电压检测器11的电压传感器111至113接收分别表示蓄电装置31至33的电压V1至V3的信号SigV1至SigV3。当处理器124接收到信号SigV1至SigV3时，处理器124获得电压V1至V3与基准蓄电装置30的电压Vs的电压差的绝对值，即，dV1＝|V1-Vs|，dV2＝|V2-Vs|，并且dV3＝|V3-Vs|(图13ST40)。这里，在第二变型中的放电模式M1下，基准蓄电装置30例如是蓄电装置31至33中的具有最低电压的蓄电装置3。

这里，当所有绝对值dV1至dV3都不在存储在存储装置125中的设定电压差dV0内时，处理器124通过放电来控制电压V1至V3，使得所有dV1至dV3都在设定电压差dV0内。例如，当V1＝4(V)，V2＝5(V)，且V3＝2(V)时，基准蓄电装置30是蓄电装置33，并且Vs＝V3＝2(V)。此外，dV1＝2(V)，dV2＝3(V)，并且dV3＝0(V)。这里，例如，当dV0＝1(V)时，dV1和dV2中的每一个都不在dV0＝1(V)内(图13ST41：否)。因此，处理器124选择蓄电装置31和32作为要通过放电经受电压控制的控制目标蓄电装置34(图13ST43)。

然后，处理器124控制蓄电装置31和32的电压V1和V2，使得dV1和dV2在dV0＝1(V)内。处理器124通过控制信号Sig1和Sig2将包括在对应于蓄电装置31和32的控制电路121和122中的断路器S1和S2从断开切换到接通。因此，存储在蓄电装置31和32中的静电能被分别包括在控制电路121和122中的电阻器R1和R2消耗，从而蓄电装置31和32的电压V1和V2降低(图13ST44)。

这里，当电压V1和V2降低到V1＝V2＝3(V)时，dV1＝dV2＝1(V)成立，因此，dV1和dV2在dV0＝1(V)内(图13ST45：是)，处理器124单独地断开断路器S1和S2以停止控制蓄电装置31和32(图13ST46)。

接下来，处理器124获得dV1至dV3(图12ST40)。这里，V1＝3(V)，V2＝3(V)，并且V3＝2(V)，因此，dV1＝1(V)，dV2＝1(V)，并且dV3＝0(V)。因此，所有dV1至dV3都在dV0＝1(V)内(图13ST41：是)。在这种情况下，处理器124停止控制蓄电装置31至33，并且电池单元平衡完成(图13ST42)。

(4.2.2)第二变型的在充电模式下的电池单元平衡操作

在第二变型中，在充电模式M2下，包括在电压控制器12中的处理器124首先以预定周期从电压检测器11的电压传感器111至113接收分别表示蓄电装置31至33的电压V1至V3的信号SigV1至SigV3。在处于紧接在充电完成之前的浮动充电模式的蓄电装置31至33中(图14ST50)，当处理器124接收到信号SigV1至SigV3时，处理器124获得电压V1至V3与基准蓄电装置30的电压Vs的电压差的绝对值，即，dV1＝|V1-Vs|，dV2＝|V2-Vs|，并且dV3＝|V3-Vs|(图14ST51)。这里，在第二变型中的充电模式M2下，基准蓄电装置30例如是蓄电装置31至33中的具有最高电压的蓄电装置3。

这里，当所有绝对值dV1至dV3都不在存储在存储装置125中的设定电压差dV0内时，处理器124通过充电来控制电压V1至V3，使得所有dV1至dV3都在设定电压差dV0内。例如，当V1＝4(V)，V2＝5(V)，且V3＝2(V)时，基准蓄电装置30是蓄电装置32，并且Vs＝V2＝5(V)。此外，dV1＝1(V)，dV2＝0(V)，并且dV3＝3(V)。这里，例如，当dV0＝1(V)时，dV3不在dV0＝1(V)内(图14ST52：否)。因此，处理器124选择蓄电装置33作为要通过充电经受电压控制的控制目标蓄电装置34(图14ST54)。

然后，处理器124控制蓄电装置33的电压V3，使得dV3在dV0＝1(V)内。处理器124通过控制信号Sig1和Sig2将断路器S1至S2从断开切换到接通，除了包括在与蓄电装置33相对应的控制电路123中的断路器S3之外。这里，断路器S3保持断开。因此，电流流向蓄电装置33，蓄电装置33被充电，并且电压V3升高(图14ST55)。

这里，当电压V3升高到V3＝4(V)时，dV3＝1(V)成立，因此，dV3在dV0＝1(V)内(图14ST56：是)，处理器124断开断路器S1和S2以停止控制蓄电装置33(图14ST57)。

接下来，处理器124获得dV1至dV3(图14ST51)。这里，V1＝4(V)，V2＝5(V)，并且V3＝4(V)，因此，dV1＝1(V)，dV2＝0(V)，并且dV3＝1(V)。因此，所有dV1至dV3都在dV0＝1(V)内(图14ST52：是)。在这种情况下，处理器124停止控制蓄电装置31至33，并且电池单元平衡完成(图14ST53)。

(4.3)其他变型

下面将描述实施例的其他变型。下面描述的变型可以相应地彼此组合。

本公开中的蓄电装置控制电路1包括计算机系统。该计算机系统包括处理器和存储器作为主要硬件组件。根据本公开的蓄电装置控制电路1的功能可以通过使处理器执行存储在计算机系统的存储器中的程序来实现。程序可以预先被存储在计算机系统的存储器中。备选地，也可以通过通信线路下载程序，或者将程序记录在诸如存储卡、光盘或硬盘驱动器的一些非暂时性存储介质(其中的任一个是计算机系统可读的)中之后进行分发。计算机系统的处理器可以由包括半导体集成电路(IC)或大规模集成电路(LSI)的单个或多个电子电路组成。如本文所使用的，诸如IC或LSI的“集成电路”根据其集成度被称为不同的名称。集成电路的示例包括系统LSI、超大规模集成电路(VLSI)和特大规模集成电路(ULSI)。可选地，还可以采用在制造LSI之后进行编程的现场可编程门阵列(FPGA)或者允许重新配置LSI内部的连接或电路部分的可重配置逻辑设备作为处理器。这些电子电路可以一起集成在单个芯片上或分布在多个芯片上，以适当者为准。这些多个芯片可以一起聚集在单个设备中或分布在多个设备中，而没有限制。如本文所使用的，“计算机系统”包括微控制器，该微控制器包括一个或多个处理器和一个或多个存储器。因此，微控制器也可以被实现为包括半导体集成电路或大规模集成电路的单个或多个电子电路。因此，微控制器也可以被实现为包括半导体集成电路或大规模集成电路的单个或多个电子电路。

此外，蓄电装置控制电路1的多个功能一起聚集在单个壳体中。然而，这不是蓄电装置控制电路1的基本配置。备选地，蓄电装置控制电路1的这些构成元件可以分布在多个不同的壳体中。另外备选地，蓄电装置控制电路1的至少一些功能(例如，处理器124的一些功能)也可以被实现为云计算系统。

(5)概要

如上所述，第一方面的蓄电装置控制电路(1)包括电压检测器(11)和电压控制器(12)。电压检测器(11)被配置为检测多个蓄电装置(3)的电压。电压控制器(12)被配置为通过基于电压检测器(11)的检测结果执行对存储在多个蓄电装置(3)中的静电能进行放电或将静电能充电到多个蓄电装置(3)中的至少一者来单独地控制多个蓄电装置(3)的电压。

该方面使得多个蓄电装置(3)的电压能够被改变为相应的期望值。

在参考第一方面的第二方面的蓄电装置控制电路(1)中，电压控制器(12)被配置为执行静电能的放电或充电中的至少一者，使得多个蓄电装置(3)的电压被均衡。

该方面使得能够减小多个蓄电装置(3)之间的电压变差。

在参考第一方面或第二方面的第三方面的蓄电装置控制电路(1)中，电压控制器(12)被配置为当多个蓄电装置(3)的电压达到相应的设定电压时，停止控制多个蓄电装置(3)的电压。

该方面使得多个蓄电装置(3)的电压能够被维持在设定电压。

在参考第一方面或第二方面的第四方面的蓄电装置控制电路(1)中，电压控制器(12)被配置为当多个蓄电装置(3)之间的电压差的绝对值在设定电压差内时，停止控制多个蓄电装置(3)的电压。

该方面使得多个蓄电装置(3)之间的电压差能够被维持在设定电压差。

在参考第一方面或第二方面的第五方面的蓄电装置控制电路(1)中，电压控制器(12)被配置为使用多个蓄电装置(3)中的一个作为基准蓄电装置(30)，并且电压控制器(12)被配置为当基准蓄电装置(30)与作为除了基准蓄电装置(30)之外的多个蓄电装置(3)的一个或多个控制目标蓄电装置(34)中的每一个之间的电压差的绝对值在设定电压差内时，停止分别控制该一个或多个控制目标蓄电装置(34)的电压。

该方面使得基准蓄电装置(30)与一个或多个控制目标蓄电装置(34)中的每一个之间的电压差能够被维持在设定电压差。

在参考第一方面至第五方面中任一方面的第六方面的蓄电装置控制电路(1)中，电压控制器(12)包括多个控制电路，每个控制电路与多个蓄电装置(3)中的对应蓄电装置并联连接。多个控制电路中的每一个包括彼此串联连接的电阻器和断路器。电压控制器(12)被配置为在多个蓄电装置(3)未连接到主电源(5)的放电模式(M1)下接通和断开断路器以控制从多个蓄电装置(3)放电的静电能的量。

在该方面，对多个蓄电装置(3)放电使得能够减小多个蓄电装置(3)之间的电压变差。

在参考第六方面的第七方面的蓄电装置控制电路(1)中，电压控制器(12)被配置为在多个蓄电装置(3)连接到主电源(5)的充电模式(M2)下，通过接通和断开断路器来控制要被充电到多个蓄电装置(3)中的静电能的量。

通过该方面，对多个蓄电装置(3)充电使得能够减小多个蓄电装置(3)之间的电压变差。

第八方面的备用电源系统(2)包括第一方面至第七方面中任一方面的蓄电装置控制电路(1)和多个蓄电装置(3)。在备用电源系统(2)中，多个蓄电装置(3)被配置为由被配置为向负载(4)供电的主电源(5)充电，并且备用电源系统(2)被配置为当主电源(5)发生故障时从多个蓄电装置向负载(4)供电。

该方面提供了在多个蓄电装置(3)之间具有减小的电压变差的备用电源系统(2)。

在参考第八方面的第九方面的备用电源系统(2)中，多个蓄电装置(3)包括双电层电容器。

该方面提供了被配置为当主电源(5)发生故障时向负载(4)供应所需的电力的备用电源系统(2)。

注意，第二方面至第七方面不是蓄电装置控制电路(1)的基本配置，因此可以被省略。此外，第九方面不是备用电源系统(2)的基本配置，因此可以被省略。

附图标记列表

1蓄电装置控制电路

11 电压检测器

12 电压控制器

2备用电源系统

3蓄电装置

30 基准蓄电装置

34控制目标蓄电装置

4负载

5主电源

M1放电模式

M2充电模式。

Claims (9)

1.一种蓄电装置控制电路，包括：

电压检测器，被配置为检测多个蓄电装置的电压；以及

电压控制器，被配置为通过基于所述电压检测器的检测结果执行对存储在所述多个蓄电装置中的静电能进行放电或将静电能充电到所述多个蓄电装置中的至少一者，单独地控制所述多个蓄电装置的电压。

2.根据权利要求1所述的蓄电装置控制电路，其中，

所述电压控制器被配置为：执行所述静电能的放电或充电中的至少一者，使得所述多个蓄电装置的电压被均衡。

3.根据权利要求1或2所述的蓄电装置控制电路，其中，

所述电压控制器被配置为：当所述多个蓄电装置的电压达到相应的设定电压时，停止控制所述多个蓄电装置的电压。

4.根据权利要求1或2所述的蓄电装置控制电路，其中，

所述电压控制器被配置为：当所述多个蓄电装置之间的电压差的绝对值在设定电压差内时，停止控制所述多个蓄电装置的电压。

5.根据权利要求1或2所述的蓄电装置控制电路，其中，

所述电压控制器被配置为使用所述多个蓄电装置中的一个作为基准蓄电装置，以及

所述电压控制器被配置为：当所述基准蓄电装置与作为除了所述基准蓄电装置之外的所述多个蓄电装置的一个或多个控制目标蓄电装置中的每一个之间的电压差的绝对值在设定电压差内时，停止分别控制所述一个或多个控制目标蓄电装置的电压。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的蓄电装置控制电路，其中，

所述电压控制器包括多个控制电路，每个控制电路并联连接到所述多个蓄电装置中的对应蓄电装置，

所述多个控制电路中的每一个包括彼此串联连接的电阻器和断路器，以及

所述电压控制器被配置为：在所述多个蓄电装置未连接到主电源的放电模式下，接通和断开所述断路器以控制从所述多个蓄电装置放电的静电能的量。

7.根据权利要求6所述的蓄电装置控制电路，其中，

所述电压控制器被配置为：在所述多个蓄电装置连接到所述主电源的充电模式下，通过接通和断开所述断路器来控制要被充电到所述多个蓄电装置中的静电能的量。

8.一种备用电源系统，包括：

根据权利要求1至7中任一项所述的蓄电装置控制电路；以及

多个蓄电装置，

所述多个蓄电装置被配置为由主电源充电，所述主电源被配置为向负载供电，

所述备用电源系统被配置为当所述主电源发生故障时从所述多个蓄电装置向所述负载供电。

9.根据权利要求8所述的备用电源系统，其中，

所述多个蓄电装置包括双电层电容器。