JP2024061594A - バイパス回路付き蓄電モジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】蓄電モジュールの電力損失を低減し、部品破損を回避し、損失を低減する蓄電モジュールを提供する。【解決手段】第１のバッテリーユニット５、第１のコンデンサＣ１、バイパス回路３及び双方向絶縁型コンバータ４を含む、バイパス回路付き蓄電モジュール１であって、バイパス回路は、第１のコンデンサの両端に電気的に接続される。双方向絶縁型コンバータの第１の正導通端子Ａ＋及び第１の負導通端子Ａ－は、正母線接続端子ｂｕｓ＋及び負母線接続端子ｂｕｓ－にそれぞれ電気的に接続されるか又は第１のバッテリー正端子Ｂ＋及び第１のバッテリー負端子Ｂ－にそれぞれ電気的に接続され、双方向絶縁型コンバータの第２の正導通端子Ｃ＋及び第２の負導通端子Ｃ－は、第１のコンデンサの両端に電気的に接続されているため、双方向絶縁型コンバータは直列補償型コンバータでもあり、蓄電モジュールがバイパス状態になると第１のコンデンサがバイパスされる。【選択図】なし

Description

本発明は、蓄電モジュールに関し、特にバイパス回路を使用してエネルギー損失を低減し、部品を保護し、容量を向上させる蓄電モジュールに関するものである。
蓄電モジュールは幅広い用途の見通しがあり、鉄道交通、電力、新エネルギー、電気自動車、ハイパワー伝達などの分野で広く使用されている。バッテリー蓄電は調整性能に優れているため、蓄電モジュールで広く採用されている。ただし、蓄電モジュールのバッテリーパックが直流母線に同時にカップリングされている場合、バッテリーパック間の違いにより、バッテリー間で循環電流が発生し、損失が増加し、寿命が短くなるため、バッテリーパックは電力コンバータを介して直流母線にカップリングする必要がある。しかし、従来の蓄電モジュール、特に直列補償型電力コンバータを備えた蓄電モジュールは、その出力を補償・調整する必要がない場合、電力コンバータの制御を簡素化し、電力損失を低減することは困難である。また、蓄電モジュールのバッテリー側ポートまたは直流母線側ポートに短絡が発生した場合、従来の蓄電モジュールは、内部の部品を保護して部品の損傷を避けることができない。さらに、蓄電モジュールにおける電力コンバータが故障すると、蓄電モジュールは動作を停止する必要があり、蓄電容量の損失を招くことがある。
そこで、従来技術が直面する問題を解決するための蓄電モジュールをどのように開発するかは、この分野における緊急の課題である。
本発明の目的は、バイパス回路と双方向絶縁型コンバータとを含む蓄電モジュールであって、バイパス回路が、第１のコンデンサの両端に電気的に接続されており、蓄電モジュールがバイパス状態になると、第１のコンデンサがバイパスされ、これにより、蓄電モジュールの電力損失を低減し、蓄電モジュールの部品破損を回避し、及び／または蓄電容量の損失を低減することができ、蓄電モジュールがバイパス状態を抜けると、双方向絶縁型コンバータが、第１のコンデンサを制御して補償電圧を形成し、第１のバッテリーパックの両端の電圧を補償し、または第１のバッテリーパックに流れる電流を設定値に制御する、蓄電モジュールを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の好ましい実施形態では、母線接続部と、第１のバッテリーパックと、第１のコンデンサと、バイパス回路と、双方向絶縁型コンバータとを含む、蓄電モジュールを提供する。前記母線接続部は、正母線接続端子及び負母線接続端子を含む。前記第１のバッテリーパックは、正母線接続端子と負母線接続端子との間に電気的に接続され、第１のバッテリー正端子及び第１のバッテリー負端子を含む。前記第１のコンデンサは、正母線接続端子と第１のバッテリー正端子との間に電気的に接続され、または負母線接続端子と第１のバッテリー負端子との間に電気的に接続される。前記バイパス回路は、第１のコンデンサの両端に電気的に接続される。前記双方向絶縁型コンバータは、第１の正導通端子、第１の負導通端子、第２の正導通端子、及び第２の負導通端子を含み、第１の正導通端子及び第１の負導通端子は、正母線接続端子及び負母線接続端子にそれぞれ電気的に接続され、または第１のバッテリー正端子及び第１のバッテリー負端子にそれぞれ電気的に接続され、第２の正導通端子及び第２の負導通端子は、第１のコンデンサの両端にそれぞれ電気的に接続される。蓄電モジュールがバイパス状態になると、第１のコンデンサがバイパスされる。
上記目的を達成するために、本発明の別の好ましい実施形態では、母線接続部と、第１のバッテリーパックと、第１のコンデンサと、双方向絶縁型コンバータと、第１のバイパス回路と、第２のバイパス回路とを含む、別の蓄電モジュールを提供する。前記母線接続部は、正母線接続端子及び負母線接続端子を含む。前記第１のバッテリーパックは、正母線接続端子と負母線接続端子との間に電気的に接続され、第１のバッテリー正端子及び第１のバッテリー負端子を含む。前記第１のコンデンサは、正母線接続端子と第１のバッテリー正端子との間に電気的に接続され、または負母線接続端子と第１のバッテリー負端子との間に電気的に接続される。前記双方向絶縁型コンバータは、第１の正導通端子、第１の負導通端子、第２の正導通端子、及び第２の負導通端子を含み、第１の正導通端子及び第１の負導通端子は、正母線接続端子及び負母線接続端子にそれぞれ電気的に接続され、または第１のバッテリー正端子及び第１のバッテリー負端子にそれぞれ電気的に接続され、第２の正導通端子及び第２の負導通端子は、第１のコンデンサの両端にそれぞれ電気的に接続される。前記第１のバイパス回路は、双方向絶縁型コンバータの外部に設置され、第１のコンデンサの両端に電気的に接続される。前記第２のバイパス回路は、双方向絶縁型コンバータの内部に集積され、第２の正導通端子及び第２の負導通端子を介して第１のコンデンサの両端に電気的に接続される。蓄電モジュールがバイパス状態になると、第１のバイパス回路または第２のバイパス回路は、第１のコンデンサをバイパスする。
本発明の第１の好ましい実施形態の蓄電モジュールの概略回路ブロック図である。 本発明の第２の好ましい実施形態の蓄電モジュールの概略回路ブロック図である。 本発明の第３の好ましい実施形態の蓄電モジュールの概略回路ブロック図である。 本発明の第４の好ましい実施形態の蓄電モジュールの概略回路ブロック図である。 本発明の第５の好ましい実施形態の蓄電モジュールの概略回路ブロック図である。 本発明の第６の好ましい実施形態の蓄電モジュールの概略回路ブロック図である。 図１に示す蓄電モジュールのバイパス回路の異なる実施状態の概略回路構成図である。 図１に示す蓄電モジュールのバイパス回路の異なる実施状態の概略回路構成図である。 図１に示す蓄電モジュールのバイパス回路の異なる実施状態の概略回路構成図である。 図１に示す蓄電モジュールのバイパス回路の異なる実施状態の概略回路構成図である。 図１に示す蓄電モジュールのバイパス回路の異なる実施状態の概略回路構成図である。 図１に示す蓄電モジュールのバイパス回路の異なる実施状態の概略回路構成図である。 本発明の第７の好ましい実施形態の蓄電モジュールの概略回路ブロック図である。 第１の実施状態における、図４に示すバイパス回路及び双方向絶縁型コンバータの一部の回路構成を示す概略図である。 第２の実施状態における、図４に示すバイパス回路及び双方向絶縁型コンバータの概略回路構成図である。 第３の実施状態における、図４に示すバイパス回路及び双方向絶縁型コンバータの概略回路構成図である。 本発明の第８の好ましい実施形態の蓄電モジュールの概略回路ブロック図である。 本発明の第９の好ましい実施形態の蓄電モジュールの概略回路ブロック図である。 本発明の第１０の好ましい実施形態の蓄電モジュールの概略回路ブロック図である。 図１の蓄電モジュールの回路ブロックに基づいて、蓄電モジュールの双方向絶縁型コンバータが移相フルブリッジコンバータである場合の詳細な回路構成を示す。 本発明の第１１の好ましい実施形態の蓄電モジュールの概略回路ブロック図である。 図４に示すバイパス回路の変形例の概略回路ブロック図である。 図４に示すバイパス回路の別の変形例の概略回路ブロック図である。
本発明の特徴と利点を示すいくつかの典型的な実施形態について、後述の説明において詳細に記述する。本発明は異なる態様において様々な変更を加えることができ、いずれも本発明の範囲から逸脱することなく、かつその説明及び図面は本質的に説明するために用いられものであり、本発明を限定する意図はないことを理解されたい。また、本発明で説明する「電気的に接続され」は、２つの素子／端子が直接接続されることだけでなく、２つの素子／端子が第３の素子を介して間接的に接続されることも含む。
図１を参照し、本発明の第１の好ましい実施形態の蓄電モジュールの概略回路ブロック図である。図１に示すように、本実施形態の蓄電モジュール１は、母線接続部ｂｕｓ、第１のバッテリーパック２、第１のコンデンサＣ１、バイパス回路３、及び双方向絶縁型コンバータ４を含む。母線接続部ｂｕｓは、正母線接続端子ｂｕｓ＋及び負母線接続端子ｂｕｓ－を含む。第１のバッテリーパック２は、正母線接続端子ｂｕｓ＋と負母線接続端子ｂｕｓ－との間に電気的に接続され、第１のバッテリー正端子Ｂ＋及び第１のバッテリー負端子Ｂ－を含む。いくつかの実施形態では、第１のバッテリーパック２は、直列に接続された複数の第１のバッテリーユニット５を含み、各第１のバッテリーユニット５は、少なくとも１つの二次電池を含む。第１のコンデンサＣ１は、正母線接続端子ｂｕｓ＋と第１のバッテリーパック２の第１のバッテリー正端子Ｂ＋との間に電気的に接続される。バイパス回路３は、双方向絶縁型コンバータ４の外部に設置され、第１のコンデンサＣ１の第１の端子及び第２の端子に電気的に接続される。蓄電モジュール１がバイパス状態になると、バイパス回路３は、第１のコンデンサＣ１の第１の端子と第２の端子とを連通し、第１のコンデンサＣ１をバイパスする。双方向絶縁型コンバータ４は、第１の正導通端子Ａ＋、第１の負導通端子Ａ－、第２の正導通端子Ｃ＋、及び第２の負導通端子Ｃ－を含み、第１の正導通端子Ａ＋及び第１の負導通端子Ａ－は、第１のバッテリー正端子Ｂ＋及び第１のバッテリー負端子Ｂ－にそれぞれ電気的に接続され、図１に示すように、第２の正導通端子Ｃ＋及び第２の負導通端子Ｃ－は、第１のコンデンサＣ１の第１の端子及び第２の端子にそれぞれ電気的に接続される。
図１ａを参照し、本発明の第２の好ましい実施形態の蓄電モジュールの概略回路ブロック図である。図１ａに示すように、第１のコンデンサＣ１は、負母線接続端子ｂｕｓ－と第１のバッテリーパック２の第１のバッテリー負端子Ｂ－との間に電気的に接続される。
図１ｂを参照し、本発明の第３の好ましい実施形態の蓄電モジュールの概略回路ブロック図である。図１ｂに示すように、双方向絶縁型コンバータ４の第１の正導通端子Ａ＋及び第１の負導通端子Ａ－は、正母線接続端子ｂｕｓ＋及び負母線接続端子ｂｕｓ－にそれぞれ電気的に接続され、第１のコンデンサＣ１は、正母線接続端子ｂｕｓ＋と第１のバッテリー正端子Ｂ＋との間に電気的に接続される。
図１ｃを参照し、本発明の第４の好ましい実施形態の蓄電モジュールの概略回路ブロック図である。図１ｃに示すように、双方向絶縁型コンバータ４の第１の正導通端子Ａ＋及び第１の負導通端子Ａ－は、正母線接続端子ｂｕｓ＋及び負母線接続端子ｂｕｓ－にそれぞれ電気的に接続され、第１のコンデンサＣ１は、負母線接続端子ｂｕｓ－と第１のバッテリー負端子Ｂ－との間に電気的に接続される。
再び図１を参照し、本実施形態では、蓄電モジュール１がバイパス状態になると、バイパス回路３は第１のコンデンサＣ１をバイパスし、逆に、蓄電モジュール１がバイパス状態を抜けると、第１のコンデンサＣ１は蓄電モジュール１の充放電動作に関与する。また、いくつかの実施形態では、第１のコンデンサＣ１の第１のコンデンサ電圧が予め設定された閾値よりも低い場合、第１のバッテリー正端子Ｂ＋と第１のバッテリー負端子Ｂ－との間が短絡した場合、正母線接続端子ｂｕｓ＋と負母線接続端子ｂｕｓ－との間が短絡した場合、または双方向絶縁型コンバータ４が故障した場合、蓄電モジュール１はバイパス状態となる。
図１、図１ａ、図１ｂ、及び図１ｃから分かるように、双方向絶縁型コンバータ４の第１の正導通端子Ａ＋及び第１の負導通端子Ａ－は、第１のバッテリー正端子Ｂ＋及び第１のバッテリー負端子Ｂ－にそれぞれ電気的に接続され、または正母線接続端子ｂｕｓ＋及び負母線接続端子ｂｕｓ－にそれぞれ電気的に接続され、双方向絶縁型コンバータ４の第２の正導通端子Ｃ＋及び第２の負導通端子Ｃ－は、第１のコンデンサＣ１の両端に電気的に接続されているため、双方向絶縁型コンバータ４は直列補償型コンバータでもある。從って、双方向絶縁型コンバータ４は、第１のコンデンサＣ１を制御して補償電圧を形成し、第１のバッテリーパック２の両端の電圧を補償する、または第１のバッテリーパック２に流れる電流を設定値に制御することができる。
上記から分かるように、いくつかの実施形態では、バイパス回路３は双方向絶縁型コンバータ４の外部に設置され、第１のコンデンサＣ１の両端に電気的に接続される。第１のコンデンサＣ１の第１のコンデンサ電圧が予め設定された閾値よりも低く、蓄電モジュール１がバイパス状態になる場合、蓄電モジュール１の出力を補償・調整する必要がなくなるため、バイパス回路３は第１のコンデンサＣ１をバイパスし、これによって、双方向絶縁型コンバータ４の制御を簡素化し、蓄電モジュール１の電力損失を低減する。また、第１のバッテリー正端子Ｂ＋と第１のバッテリー負端子Ｂ－との間が短絡した場合、または正母線接続端子ｂｕｓ＋と負母線接続端子ｂｕｓ－との間が短絡した場合、バイパス回路３も第１のコンデンサＣ１をバイパスするため、バイパス電流は、第１のコンデンサＣ１の代わりにバイパス回路３に流れ、このように、第１のコンデンサＣ１及び双方向絶縁型コンバータ４の内部部品の安全性を保護することができる。また、双方向絶縁型コンバータ４が故障した場合、バイパス回路３は、第１のコンデンサＣ１と双方向絶縁型コンバータ４をバイパスし、第１のバッテリーパック２の電力は、バイパス回路３を介して蓄電モジュール１の出力に送信でき、蓄電モジュール１が蓄電容量を失うことなく正常に動作できることを保証する。
再び図１を参照し、本実施形態では、バイパス回路３と双方向絶縁型コンバータ４とが独立して設けられている。ただし、これに限定されるものではなく、可能な実施状態については後述する。
図２を参照し、本発明の第５の好ましい実施形態の蓄電モジュールの概略回路ブロック図である。本実施形態では、蓄電モジュール１は、第２のバッテリーパック６をさらに含み、第２のバッテリーパック６は、第１のコンデンサＣ１と母線接続部との間に電気的に接続され、第２のバッテリー正端子Ｄ＋及び第２のバッテリー負端子Ｄ－を含み、第１のコンデンサＣ１は、第１のバッテリーパック２の第１のバッテリー正端子Ｂ＋と第２のバッテリーパック６の第２のバッテリー負端子Ｄ－との間に電気的に接続され、第２のバッテリーパック６の第２のバッテリー正端子Ｄ＋は、正母線接続端子ｂｕｓ＋に電気的に接続され、双方向絶縁型コンバータ４の第１の正導通端子Ａ＋及び第１の負導通端子Ａ－は、正母線接続端子ｂｕｓ＋及び負母線接続端子ｂｕｓ－にそれぞれ電気的に接続され、双方向絶縁型コンバータ４の第２の正導通端子Ｃ＋及び第２の負導通端子Ｃ－は、第１のコンデンサＣ１の両端に電気的に接続される。
図２ａを参照し、本発明の第６の好ましい実施形態の蓄電モジュールの概略回路ブロック図である。本実施形態では、第１のコンデンサＣ１は、第１のバッテリーパック２の第１のバッテリー負端子Ｂ－と第２のバッテリーパックの第２のバッテリー正端子Ｄ＋との間に電気的に接続され、第２のバッテリーパック６の第２のバッテリー負端子Ｄ－は、負母線接続端子ｂｕｓ－に電気的に接続され、双方向絶縁型コンバータ４の第１の正導通端子Ａ＋及び第１の負導通端子Ａ－は、正母線接続端子ｂｕｓ＋及び負母線接続端子ｂｕｓ－にそれぞれ電気的に接続され、双方向絶縁型コンバータ４の第２の正導通端子Ｃ＋及び第２の負導通端子Ｃ－は、第１のコンデンサＣ１の両端に電気的に接続される。
図２及び図２ａから分かるように、双方向絶縁型コンバータ４の第１の正導通端子Ａ＋及び第１の負導通端子Ａ－は、正母線接続端子ｂｕｓ＋及び負母線接続端子ｂｕｓ－にそれぞれ電気的に接続され、双方向絶縁型コンバータ４の第２の正導通端子Ｃ＋及び第２の負導通端子Ｃ－は、第１のコンデンサＣ１の両端にそれぞれ電気的に接続されているため、双方向絶縁型コンバータ４は直列補償型コンバータでもある。双方向絶縁型コンバータ４は、第１のコンデンサＣ１を制御して補償電圧を形成し、第１のバッテリーパック２の両端の電圧と第２のバッテリーパック６の両端の電圧との和を補償する、または第１のバッテリーパック２に流れる電流を設定値に制御することができる。また、第２のバッテリー正端子Ｄ＋と第２のバッテリー負端子Ｄ－との間が短絡した場合、蓄電モジュール１もバイパス状態に入ることができ、さらに第１のコンデンサＣ１をバイパスするため、バイパス電流は、第１のコンデンサＣ１の代わりにバイパス回路３に流れ、このように、第１のコンデンサＣ１及び双方向絶縁型コンバータ４の内部部品の安全性を保護することができる。
図３を参照し、本実施形態では、バイパス回路３は双方向絶縁型コンバータ４の外部に設置され、駆動回路３０及びバイパススイッチユニット３１を含み、駆動回路３０は、蓄電モジュール１がバイパス状態に入るか否かに応じて、バイパススイッチユニット３１をオンまたはオフに制御する。
図３ａ～図３ｅを参照し、それぞれ図３に示す蓄電モジュールのバイパス回路の異なる実施状態の概略回路構成図である。具体的には、バイパススイッチユニット３１は、双方向アクティブスイッチまたはメカニカルスイッチを含み、駆動回路３０は、双方向アクティブスイッチまたはメカニカルスイッチをオンに制御することにより、蓄電モジュール１をバイパス状態にする。このとき、第１のコンデンサＣ１がバイパスされる。双方向アクティブスイッチまたはメカニカルスイッチはオフに制御されると、蓄電モジュール１はバイパス状態を抜け、双方向絶縁型コンバータ４は、第１のコンデンサＣ１を制御して補償電圧を形成し、第１のバッテリーパック２の両端の電圧を補償する、または第１のバッテリーパック２に流れる電流を設定値に制御する。
いくつかの実施形態では、図３ａに示すように、双方向アクティブスイッチは、２つの絶縁ゲートバイポーラトランジスタＳ１、Ｓ２、及び２つのダイオードＤ１、Ｄ２を含み、絶縁ゲートバイポーラトランジスタＳ１はダイオードＤ１と直列に接続され、絶縁ゲートバイポーラトランジスタＳ２はダイオードＤ２と直列に接続され、絶縁ゲートバイポーラトランジスタＳ１とダイオードＤ１との直列構造は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタＳ２とダイオードＤ２との直列構造とは逆並列に接続されている。
いくつかの実施形態では、図３ｂに示すように、双方向アクティブスイッチは、２つの絶縁ゲートバイポーラトランジスタＳ３、Ｓ４、及び２つのダイオードＤ１、Ｄ２を含み、絶縁ゲートバイポーラトランジスタＳ３にダイオードＤ１が集積され、絶縁ゲートバイポーラトランジスタＳ４にダイオードＤ２が集積され、絶縁ゲートバイポーラトランジスタＳ３とダイオードＤ１との集積構造は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタＳ４とダイオードＤ２との集積構造とは逆直列に接続されている。
いくつかの実施形態では、図３ｃに示すように、双方向アクティブスイッチは、２つの金属酸化物半導体電界効果トランジスタＳ５、Ｓ６を含み、金属酸化物半導体電界効果トランジスタＳ５は、金属酸化物半導体電界効果トランジスタＳ６と逆直列に接続されている。
いくつかの実施形態では、図３ｄに示すように、双方向アクティブスイッチは、２つのサイリスタＭ１、Ｍ２を含み、２つのサイリスタＭ１、Ｍ２は逆並列に接続されている。
また、いくつかの実施形態では、図３ｅに示すように、バイパススイッチユニット３１は、メカニカルスイッチＳ７を含み、駆動回路３０は、蓄電モジュール１がバイパス状態に入るか否かに応じて、メカニカルスイッチＳ７をオンまたはオフに制御する。
図４及び図４ａを参照し、図４は本発明の第７の好ましい実施形態の蓄電モジュールの概略回路ブロック図であり、図４ａは第１の実施状態における、図４に示すバイパス回路及び双方向絶縁型コンバータの一部の回路構成を示す概略図である。図４及び図４ａに示すように、本実施形態のバイパス回路３は、双方向絶縁型コンバータ４に集積されていてもよく、バイパス回路３は、双方向絶縁型コンバータ４の第２の正導通端子Ｃ＋及び第２の負導通端子Ｃ－を介して、第１のコンデンサＣ１の第１の端子及び第２の端子に電気的に接続される。また、双方向絶縁型コンバータは第２のコンデンサＣ２を含み、バイパス回路３はハーフブリッジ回路を含み、ハーフブリッジ回路は、ブリッジアームとインダクタンスＬを含み、ブリッジアームは第２のコンデンサＣ２と並列に接続され、ブリッジアームは、直列に接続された上アームスイッチＳ８と下アームスイッチＳ９を含む。また、下アームスイッチＳ９の両端は、第１のコンデンサＣ１の第１の端子及び第２の端子にそれぞれ電気的に接続され、インダクタンスＬは、ブリッジアームの中点と第１のコンデンサＣ１の第１の端子との間に電気的に接続される。
本実施形態では、蓄電モジュール１がバイパス状態になると、バイパス回路３はハーフブリッジスイッチングを行わず、上アームスイッチＳ８は連続的にオフに制御され、下アームスイッチＳ９は連続的にオンに制御され、これによって、バイパス回路３が第１のコンデンサＣ１をバイパスする。蓄電モジュール１がバイパス状態を抜けると、バイパス回路３は、双方向絶縁型コンバータ４の動作に関与してハーフブリッジスイッチングを行い、すなわち、上アームスイッチＳ８と下アームスイッチＳ９が交互に切り替わるため、双方向絶縁型コンバータ４は、バイパス回路３の動作により、第１のコンデンサＣ１を制御して補償電圧を形成し、第１のバッテリーパック２の両端の電圧を補償する、または第１のバッテリーパック２に流れる電流を設定値に制御する。本実施形態では、バイパス回路３が第１のバッテリーパック２に流れる電流を設定値に制御すると、バイパス回路３は、第１の正導通端子Ａ＋に流れる電流Ｉ２と第２の正導通端子Ｃ＋に流れる電流Ｉ３を制御することにより、第１のバッテリーパック２に流れる電流Ｉ１を設定値にする。
いくつかの実施形態では、図１１に示すように、バイパス回路３は、複数のハーフブリッジ回路を含み、複数のハーフブリッジ回路は互いに並列に接続され、すなわち、複数のハーフブリッジ回路の入力端が並列に接続され、出力端が並列に接続されている。
図４ｂを参照し、第２の実施状態における、図４に示すバイパス回路及び双方向絶縁型コンバータの概略回路構成図である。図４ｂに示すように、いくつかの実施形態では、双方向絶縁型コンバータ４は第２のコンデンサＣ２を含み、バイパス回路３はフルブリッジ回路を含み、フルブリッジ回路は、第１のブリッジアーム、第２のブリッジアーム、及び第１のインダクタンスＬ１を含み、第１のブリッジアームは、直列に接続された第１の上アームスイッチＳ１０と第１の下アームスイッチＳ１１を含み、第２のブリッジアームは、直列に接続された第２の上アームスイッチＳ１２と第２の下アームスイッチＳ１３を含み、第２のコンデンサＣ２、第１のブリッジアーム、及び第２のブリッジアームは、並列に接続されている。第１のインダクタンスＬ１の第１の端子は、第１のブリッジアームの中点に電気的に接続され、第１のインダクタンスＬ１の第２の端子は、第１のコンデンサＣ１の第１の端子に電気的に接続され、第１のコンデンサＣ１の第２の端子は、第２のブリッジアームの中点に電気的に接続される。
蓄電モジュール１がバイパス状態になると、第１の上アームスイッチＳ１０及び第２の上アームスイッチＳ１２をオフに制御した後、第１の下アームスイッチＳ１１及び第２の下アームスイッチＳ１３をオンに制御し、このとき、蓄電モジュール１はバイパス状態となり、第１のコンデンサＣ１がバイパスされる。次に、第２のコンデンサＣ２の電圧が低下し続け、第２のコンデンサＣ２の電圧が第１の閾値よりも低くなると、第１の上アームスイッチＳ１０及び第２の上アームスイッチＳ１２はオンに制御される。このとき、バイパス回路３は、より大きなバイパス電流に耐えることができ、バイパス効果が良くなり、蓄電モジュール１の損失が低くなる。または、第１の下アームスイッチＳ１１及び第２の下アームスイッチＳ１３をオフに制御した後、第１の上アームスイッチＳ１０及び第２の上アームスイッチＳ１２をオンに制御し、このとき、蓄電モジュール１はバイパス状態となり、第１のコンデンサＣ１がバイパスされる。次に、第２のコンデンサＣ２の電圧が低下し続け、第２のコンデンサＣ２の電圧が第１の閾値よりも低くなると、第１の下アームスイッチＳ１１及び第２の下アームスイッチＳ１３はオンに制御される。このとき、バイパス回路３は、より大きなバイパス電流に耐えることができ、バイパス効果が良くなり、蓄電モジュール１の損失が低くなる。
蓄電モジュール１がバイパス状態を抜けると、第１の上アームスイッチＳ１０及び第２の上アームスイッチＳ１２をオフに制御した後、または第１の下アームスイッチＳ１１及び第２の下アームスイッチＳ１３をオフに制御した後、第２のコンデンサＣ２を充電し、第２のコンデンサＣ２の電圧が第２の閾値よりも大きい場合、蓄電モジュール１はバイパス状態を抜け、第１の上アームスイッチＳ１０、第２の上アームスイッチＳ１２、第１の下アームスイッチＳ１１、及び第２の下アームスイッチＳ１３は、双方向絶縁型コンバータ４の動作に関与するように制御され、フルブリッジスイッチングを行う。このとき、双方向絶縁型コンバータ４は、バイパス回路３の動作により、第１のコンデンサＣ１を制御して補償電圧を形成し、第１のバッテリーパック２の両端の電圧を補償する。補償電圧の値は正の値または負の値であってもよく、すなわち、第１のコンデンサＣ１の両端の補償電圧の方向は、第１のバッテリーパック２の両端の電圧方向と同じまたは反対である。または第１のバッテリーパック２に流れる電流を設定値に制御する。本実施形態では、バイパス回路３が第１のバッテリーパック２に流れる電流を設定値に制御すると、バイパス回路３は、第１の正導通端子Ａ＋に流れる電流Ｉ２と第２の正導通端子Ｃ＋に流れる電流Ｉ３を制御することにより、第１のバッテリーパックに流れる電流Ｉ１を設定値にする。
いくつかの実施形態では、第１の閾値は、第２の閾値と同じであっても異なっていてもよい。
図４ｃは、第３の実施状態における、図４に示すバイパス回路及び双方向絶縁型コンバータの概略回路構成図である。図４ｂに示すバイパス回路３と比較して、いくつかの実施形態では、図４ｃに示すように、バイパス回路３は、第２のインダクタンスＬ２をさらに含み、第２のインダクタンスＬ２は、第１のコンデンサＣ１の第２の端子と第２のブリッジアームの中点との間に電気的に接続される。
いくつかの実施形態では、図１０に示すように、バイパス回路３は、複数のフルブリッジ回路を含み、複数のフルブリッジ回路は互いに並列に接続され、すなわち、複数のフルブリッジ回路の入力端が並列に接続され、出力端が並列に接続されている。
図５は、本発明の第８の好ましい実施形態の蓄電モジュールの概略回路ブロック図である。図５に示すように、本実施形態の蓄電モジュール１の第１のコンデンサＣ１は、バイパス回路３０と集積されて集積コンポーネント５０を構成することができ、双方向絶縁型コンバータ４と集積コンポーネント５０とが独立して設けられている。
図６は、本発明の第９の好ましい実施形態の蓄電モジュールの概略回路ブロック図である。図６に示すように、本実施形態の蓄電モジュール１の第１のコンデンサＣ１とバイパス回路３は、双方向絶縁型コンバータ４内に集積化されることができる。
図７は、本発明の第１０の好ましい実施形態の蓄電モジュールの概略回路ブロック図である。図７に示すように、本実施形態の蓄電モジュール１の第１のコンデンサＣ１は、双方向絶縁型コンバータ４内に集積化されることができ、双方向絶縁型コンバータ４とバイパス回路３とが独立して設けられている。
いくつかの実施形態では、双方向絶縁型コンバータ４は、移相フルブリッジコンバータまたは双方向ＬＬＣコンバータであってもよく、これらに限定されない。図８では、図１の蓄電モジュール１の回路ブロックに基づいて、蓄電モジュールの双方向絶縁型コンバータ４が移相フルブリッジコンバータである場合の詳細な回路構成を示しており、移相フルブリッジコンバータの回路構成及び動作は、回路分野では一般的であるため、ここでは繰り返さない。
図９を参照し、図９は、本発明の第１１の好ましい実施形態の蓄電モジュールの概略回路ブロック図である。図９に示すように、本実施形態の蓄電モジュール１ａの構造と動作は、図８に示す蓄電モジュール１と類似しており、相違点としては、図８に示す蓄電モジュール１が１つのバイパス回路、すなわち、バイパス回路３を含み、本実施形態の蓄電モジュール１ａが２つのバイパス回路、すなわち、第１のバイパス回路３ａ及び第２のバイパス回路３ｂを含むことである。第１のバイパス回路３ａは、双方向絶縁型コンバータ４の外部に設置され、第２のバイパス回路３ｂは、双方向絶縁型コンバータ４の内部に集積され、第１のバイパス回路３ａは、第１のコンデンサＣ１の両端に電気的に接続され、第２のバイパス回路３ｂは、双方向絶縁型コンバータ４の第２の正導通端子Ｃ＋及び第２の負導通端子Ｃ－を介して、第１のコンデンサＣ１の両端に電気的に接続される。また、第１のバイパス回路３ａの回路構成は、図３、図３ａ、図３ｂ、図３ｃ、図３ｄまたは図３ｅに示すバイパス回路３の回路構成と類似するため、ここでは繰り返さない。本実施形態では、第２のバイパス回路３ｂの回路構成は、図４ｂに示すバイパス回路構成と類似しており、すなわち、フルブリッジ回路を含み、前記フルブリッジ回路が第１のブリッジアーム及び第２のブリッジアームを含み、第２のバイパス回路３ｂは、双方向絶縁型コンバータ４の第２の正導通端子Ｃ＋及び第２の負導通端子Ｃ－を介して、第１のコンデンサＣ１に電気的に接続される。いくつかの実施形態では、第２のバイパス回路３ｂの回路構成も、図４ａまたは図４ｃに示すバイパス回路３と類似しており、すなわち、ハーフブリッジ回路またはフルブリッジ回路を含み、第２のバイパス回路３ｂの動作も、図４ａまたは図４ｃに示すバイパス回路３と類似しているため、ここでは繰り返さない。
いくつかの実施形態では、図１１に示すように、第２のバイパス回路３ｂは、複数のハーフブリッジ回路を含み、複数のハーフブリッジ回路は互いに並列に接続されている。
いくつかの実施形態では、図１０に示すように、第２のバイパス回路３ｂは、複数のフルブリッジ回路を含み、複数のフルブリッジ回路は互いに並列に接続されている。
本実施形態では、蓄電モジュール１ａがバイパス状態を抜けると、第１のバイパス回路３ａはオフとなり、第２のバイパス回路３ｂは、蓄電モジュール１ａの双方向絶縁型コンバータの動作に関与するように制御され、ハーフブリッジスイッチングまたはフルブリッジスイッチングを行う。蓄電モジュール１ａがバイパス状態になると、第１のバイパス回路３ａまたは第２のバイパス回路３ｂのいずれかが第１のコンデンサＣ１をバイパスし、すなわち、第１のバイパス回路３ａが第１のコンデンサＣ１をバイパスする、または、第２のバイパス回路３ｂが第１のコンデンサＣ１をバイパスする。いくつかの実施形態では、蓄電モジュール１ａがバイパス状態になると、第１のバイパス回路３ａ及び第２のバイパス回路３ｂが、第１のコンデンサＣ１を同時にバイパスするため、より大きなバイパス電流または短絡電流に耐えることができ、蓄電モジュール１ａの第１のコンデンサＣ１及び双方向絶縁型コンバータの内部部品の安全性を保護する。
上記のように、本発明は、第１のバッテリーパック、第１のコンデンサ、バイパス回路、及び双方向絶縁型コンバータを含む、蓄電モジュールを提供する。第１のコンデンサの両端は、正母線接続端子及び第１のバッテリー正端子にそれぞれ電気的に接続され、または負母線接続端子及び第１のバッテリー負端子にそれぞれ電気的に接続される。バイパス回路は、第１のコンデンサの両端に電気的に接続される。双方向絶縁型コンバータの第１の正導通端子及び第１の負導通端子は、正母線接続端子及び負母線接続端子にそれぞれ電気的に接続され、または第１のバッテリー正端子及び第１のバッテリー負端子にそれぞれ電気的に接続されているため、双方向絶縁型コンバータは直列補償型コンバータでもある。蓄電モジュールがバイパス状態になると、第１のコンデンサがバイパスされ、これにより、蓄電モジュールの電力損失を低減し、蓄電モジュールの部品破損を回避し、及び／または蓄電モジュールの蓄電容量は、双方向絶縁型コンバータの故障・動作停止によって失われることはない。蓄電モジュールがバイパス状態を抜けると、双方向絶縁型コンバータは、第１のコンデンサを制御して補償電圧を形成し、第１のバッテリーパックの両端の電圧を補償する、または第１のバッテリーパックに流れる電流を設定値に制御する。
また、本発明は、第１のバッテリーパック、第１のコンデンサ、双方向絶縁型コンバータ、第１のバイパス回路、及び第２のバイパス回路を含む、別の蓄電モジュールも提供する。第１のコンデンサの両端は、正母線接続端子と第１のバッテリー正端子との間にそれぞれ電気的に接続され、または負母線接続端子と第１のバッテリー負端子との間に電気的に接続される。双方向絶縁型コンバータの第１の正導通端子及び第１の負導通端子は、正母線接続端子及び負母線接続端子にそれぞれ電気的に接続され、または第１のバッテリー正端子及び第１のバッテリー負端子にそれぞれ電気的に接続され、双方向絶縁型コンバータの第２の正導通端子及び第２の負導通端子は、第１のコンデンサの両端にそれぞれ電気的に接続されているため、双方向絶縁型コンバータは直列補償型コンバータでもある。第１のバイパス回路は、双方向絶縁型コンバータの外部に設置され、第１のコンデンサの両端に電気的に接続される。第２のバイパス回路は、双方向絶縁型コンバータの内部に集積され、第２の正導通端子及び第２の負導通端子を介して第１のコンデンサの両端に電気的に接続される。蓄電モジュールがバイパス状態になると、第１のバイパス回路または第２のバイパス回路が第１のコンデンサをバイパスする。蓄電モジュールがバイパス状態を抜けると、双方向絶縁型コンバータは、第１のコンデンサを制御して補償電圧を形成し、第１のバッテリーパックの両端の電圧を補償する、または第１のバッテリーパックに流れる電流を設定値に制御する。
１、１ａ:蓄電モジュール
ｂｕｓ:母線接続部
ｂｕｓ＋:正母線接続端子
ｂｕｓ－:負母線接続端子
Ｃ１:第１のコンデンサ
３:バイパス回路
４:双方向絶縁型コンバータ
５：第１のバッテリーユニット
Ａ＋:第１の正導通端子
Ａ－:第１の負導通端子
Ｂ＋:第１のバッテリー正端子
Ｂ－:第１のバッテリー負端子
Ｃ＋:第２の正導通端子
Ｃ－:第２の負導通端子
６：第２のバッテリーパック
Ｄ＋：第２のバッテリー正端子
Ｄ－：第２のバッテリー負端子
３０:駆動回路
３１：バイパススイッチユニット
Ｓ１、Ｓ２:絶縁ゲートバイポーラトランジスタ
Ｄ１、Ｄ２：ダイオード
Ｓ３、Ｓ４:絶縁ゲートバイポーラトランジスタ
Ｓ５、Ｓ６:金属酸化物半導体電界効果トランジスタ
Ｍ１、Ｍ２:サイリスタ
Ｓ７:メカニカルスイッチ
Ｓ８:上アームスイッチ
Ｓ９:下アームスイッチ
Ｌ:インダクタンス
Ｉ１：第１のバッテリーパックに流れる電流
Ｉ２：第１の正導通端子Ａ＋に流れる電流
Ｉ３：第２の正導通端子Ｃ＋に流れる電流
Ｃ２:第２のコンデンサ
Ｓ１０:第１の上アームスイッチ
Ｓ１１:第１の下アームスイッチ
Ｓ１２:第２の上アームスイッチ
Ｓ１３:第２の下アームスイッチ
Ｌ１:第１のインダクタンス
Ｌ２:第２のインダクタンス
５０:集積コンポーネント
３ａ:第１のバイパス回路
３ｂ:第２のバイパス回路

Claims (31)

  1. 母線接続部と、第１のバッテリーパックと、第１のコンデンサと、バイパス回路と、双方向絶縁型コンバータとを含む、蓄電モジュールであって、
    前記母線接続部は、正母線接続端子及び負母線接続端子を含み、
    前記第１のバッテリーパックは、前記正母線接続端子と前記負母線接続端子との間に電気的に接続され、第１のバッテリー正端子及び第１のバッテリー負端子を含み、
    前記第１のコンデンサは、前記正母線接続端子と前記第１のバッテリー正端子との間に電気的に接続され、または前記負母線接続端子と前記第１のバッテリー負端子との間に電気的に接続され、
    前記バイパス回路は、前記第１のコンデンサの第１の端子及び第２の端子に電気的に接続され、
    前記双方向絶縁型コンバータは、第１の正導通端子、第１の負導通端子、第２の正導通端子、及び第２の負導通端子を含み、前記第１の正導通端子及び前記第１の負導通端子は、前記正母線接続端子及び前記負母線接続端子にそれぞれ電気的に接続され、または前記第１のバッテリー正端子及び前記第１のバッテリー負端子にそれぞれ電気的に接続され、前記第２の正導通端子及び前記第２の負導通端子は、前記第１のコンデンサの前記第１の端子及び前記第２の端子にそれぞれ電気的に接続され、
    前記蓄電モジュールがバイパス状態になると、前記バイパス回路は前記第１のコンデンサをバイパスする、
    蓄電モジュール。
  2. 前記蓄電モジュールは第２のバッテリーパックをさらに含み、
    前記第２のバッテリーパックは、前記第１のコンデンサと前記母線接続部との間に電気的に接続され、第２のバッテリー正端子及び第２のバッテリー負端子を含み、前記双方向絶縁型コンバータの前記第１の正導通端子及び前記第１の負導通端子は、前記正母線接続端子及び前記負母線接続端子にそれぞれ電気的に接続され、
    前記第１のコンデンサが前記第１のバッテリー正端子と前記第２のバッテリー負端子との間に電気的に接続される場合、前記第２のバッテリー正端子は、前記正母線接続端子に電気的に接続され、
    前記第１のコンデンサが前記第１のバッテリー負端子と前記第２のバッテリー正端子との間に電気的に接続される場合、前記第２のバッテリー負端子は、前記負母線接続端子に電気的に接続される、請求項１に記載の蓄電モジュール。
  3. 前記蓄電モジュールが前記バイパス状態になるためには、
    前記第１のコンデンサの第１のコンデンサ電圧が予め設定された閾値よりも低い、
    前記第１のバッテリー正端子と前記第１のバッテリー負端子との間が短絡した、
    前記第２のバッテリー正端子と前記第２のバッテリー負端子との間が短絡した、
    前記正母線接続端子と前記負母線接続端子との間が短絡した、
    前記双方向絶縁型コンバータが故障した、
    の少なくとも１つの条件を満たす、請求項２に記載の蓄電モジュール。
  4. 前記蓄電モジュールが前記バイパス状態を抜けると、前記双方向絶縁型コンバータは、前記第１のコンデンサを制御して補償電圧を形成し、前記第１のバッテリーパックの両端の電圧を補償する、または前記第１のバッテリーパックに流れる電流を設定値に制御する、請求項１に記載の蓄電モジュール。
  5. 前記バイパス回路は、前記双方向絶縁型コンバータの外部に設置され、駆動回路及びバイパススイッチユニットを含み、前記蓄電モジュールが前記バイパス状態になると、前記駆動回路は、前記バイパススイッチユニットをオンに制御する、請求項１に記載の蓄電モジュール。
  6. 前記バイパススイッチユニットは、双方向アクティブスイッチまたはメカニカルスイッチを含み、前記双方向アクティブスイッチは、２つの直列ダイオードが逆並列に接続されたＩＧＢＴ、２つの集積ダイオードが逆直列に接続されたＩＧＢＴ、逆直列に接続された２つのＭＯＳＦＥＴ、または逆並列に接続された２つのサイリスタを含む、請求項５に記載の蓄電モジュール。
  7. 前記バイパス回路は、前記双方向絶縁型コンバータに集積され、前記第２の正導通端子及び前記第２の負導通端子を介して、前記第１のコンデンサの前記第１の端子及び前記第２の端子に電気的に接続される、請求項１に記載の蓄電モジュール。
  8. 前記双方向絶縁型コンバータは、第２のコンデンサを含み、前記バイパス回路は、ハーフブリッジ回路を含み、前記ハーフブリッジ回路は、ブリッジアーム及びインダクタンスを含み、前記ブリッジアームは、直列に接続された上アームスイッチ及び下アームスイッチを含み、前記ブリッジアームは、前記第２のコンデンサと並列に接続され、前記下アームスイッチの両端は、前記第１のコンデンサの前記第１の端子及び前記第２の端子にそれぞれ電気的に接続され、前記インダクタンスは、前記ブリッジアームの中点及び前記第１のコンデンサの前記第１の端子との間に電気的に接続される、請求項７に記載の蓄電モジュール。
  9. 前記蓄電モジュールが前記バイパス状態になると、前記上アームスイッチは連続的にオフに制御され、前記下アームスイッチは連続的にオンに制御される、請求項８に記載の蓄電モジュール。
  10. 前記蓄電モジュールが前記バイパス状態を抜けると、前記バイパス回路は、前記双方向絶縁型コンバータの動作に関与してハーフブリッジスイッチングを行う、請求項８に記載の蓄電モジュール。
  11. 前記バイパス回路は複数の前記ハーフブリッジ回路を含み、複数の前記ハーフブリッジ回路は並列に接続されている、請求項８に記載の蓄電モジュール。
  12. 前記双方向絶縁型コンバータは、第２のコンデンサを含み、前記バイパス回路は、フルブリッジ回路を含み、前記フルブリッジ回路は、第１のブリッジアーム、第２のブリッジアーム、及び第１のインダクタンスを含み、前記第１のブリッジアームは、直列に接続された第１の上アームスイッチ及び第１の下アームスイッチを含み、前記第２のブリッジアームは、直列に接続された第２の上アームスイッチ及び第２の下アームスイッチを含み、前記第２のコンデンサ、前記第１のブリッジアーム、及び前記第２のブリッジアームは並列に接続され、前記第１のコンデンサの前記第１の端子及び前記第２の端子は、前記第１のブリッジアームの中点及び前記第２のブリッジアームの中点にそれぞれ電気的に接続され、前記第１のインダクタンスは、前記第１のブリッジアームの中点と前記第１のコンデンサの前記第１の端子との間に電気的に接続される、請求項７に記載の蓄電モジュール。
  13. 前記バイパス回路は、第２のインダクタンスをさらに含み、前記第２のインダクタンスは、前記第２のブリッジアームの中点と前記第１のコンデンサの前記第２の端子との間に電気的に接続される、請求項１２に記載の蓄電モジュール。
  14. 前記蓄電モジュールが前記バイパス状態になると、前記第１の上アームスイッチ及び前記第２の上アームスイッチはオフに制御され、前記第１の下アームスイッチ及び前記第２の下アームスイッチはオンに制御される、請求項１２に記載の蓄電モジュール。
  15. 前記第２のコンデンサの第２のコンデンサ電圧が第１の閾値よりも低い場合、前記第１の上アームスイッチ及び前記第２の上アームスイッチはオンに制御される、請求項１４に記載の蓄電モジュール。
  16. 前記蓄電モジュールが前記バイパス状態になると、前記第１の下アームスイッチ及び前記第２の下アームスイッチはオフに制御され、前記第１の上アームスイッチ及び前記第２の上アームスイッチはオンに制御される、請求項１２に記載の蓄電モジュール。
  17. 前記第２のコンデンサの前記第２のコンデンサ電圧が第１の閾値よりも低い場合、前記第１の下アームスイッチ及び前記第２の下アームスイッチはオンに制御される、請求項１６に記載の蓄電モジュール。
  18. 前記蓄電モジュールが前記バイパス状態を抜けると、前記第１の上アームスイッチ及び前記第２の上アームスイッチはオフに制御され、または前記第１の下アームスイッチ及び前記第２の下アームスイッチはオフに制御され、
    前記第２のコンデンサの前記第２の電圧が第２の閾値よりも大きい場合、前記第１の上アームスイッチ、前記第２の上アームスイッチ、前記第１の下アームスイッチ、及び前記第２の下アームスイッチが、前記双方向絶縁型コンバータの動作に関与するように制御され、フルブリッジスイッチングを行う、請求項１２に記載の蓄電モジュール。
  19. 前記バイパス回路は、複数の前記フルブリッジ回路を含み、複数の前記フルブリッジ回路は並列に接続されている、請求項１２に記載の蓄電モジュール。
  20. 母線接続部と、第１のバッテリーパックと、第１のコンデンサと、双方向絶縁型コンバータと、第１のバイパス回路と、第２のバイパス回路とを含む、蓄電モジュールであって、
    前記母線接続部は、正母線接続端子及び負母線接続端子を含み、
    第１のバッテリーパックは、前記正母線接続端子と前記負母線接続端子との間に電気的に接続され、第１のバッテリー正端子及び第１のバッテリー負端子を含み、
    前記第１のコンデンサは、前記正母線接続端子と前記第１のバッテリー正端子との間に電気的に接続され、または前記負母線接続端子と前記第１のバッテリー負端子との間に電気的に接続され、
    前記双方向絶縁型コンバータは、第１の正導通端子、第１の負導通端子、第２の正導通端子、及び第２の負導通端子を含み、前記第１の正導通端子及び前記第１の負導通端子は、前記正母線接続端子及び前記負母線接続端子にそれぞれ電気的に接続され、または前記第１のバッテリー正端子及び前記第１のバッテリー負端子にそれぞれ電気的に接続され、前記第２の正導通端子及び前記第２の負導通端子は、前記第１のコンデンサの第１の端子及び第２の端子にそれぞれ電気的に接続され、
    前記第１のバイパス回路は、前記双方向絶縁型コンバータの外部に設置され、前記第１のコンデンサの前記第１の端子及び前記第２の端子に電気的に接続され、
    前記第２のバイパス回路は、前記双方向絶縁型コンバータの内部に集積され、前記第２の正導通端子及び前記第２の負導通端子を介して、前記第１のコンデンサの前記第１の端子及び前記第２の端子に電気的に接続され、
    前記蓄電モジュールがバイパス状態になると、前記第１のバイパス回路または前記第２のバイパス回路は、前記第１のコンデンサをバイパスする、
    蓄電モジュール。
  21. 前記第１のバイパス回路及び前記第２のバイパス回路は、前記第１のコンデンサを同時にバイパスする、請求項２０に記載の蓄電モジュール。
  22. 前記第１のバイパス回路は、駆動回路及びバイパススイッチユニットを含み、前記蓄電モジュールが前記バイパス状態になると、前記駆動回路は、前記バイパススイッチユニットをオンに制御する、請求項２０に記載の蓄電モジュール。
  23. 前記バイパススイッチユニットは、双方向アクティブスイッチまたはメカニカルスイッチを含み、前記双方向アクティブスイッチは、２つの直列ダイオードが逆並列に接続されたＩＧＢＴ、２つの集積ダイオードが逆直列に接続されたＩＧＢＴ、逆直列に接続された２つのＭＯＳＦＥＴ、または逆並列に接続された２つのサイリスタを含む、請求項２２に記載の蓄電モジュール。
  24. 前記双方向絶縁型コンバータは、第２のコンデンサを含み、前記第２のバイパス回路は、ハーフブリッジ回路を含み、前記ハーフブリッジ回路は、ブリッジアーム及びインダクタンスを含み、前記ブリッジアームは、直列に接続された上アームスイッチ及び下アームスイッチを含み、前記ブリッジアームは前記第２のコンデンサと並列に接続され、前記下アームスイッチの両端は、前記第１のコンデンサの前記第１の端子及び前記第２の端子にそれぞれ電気的に接続され、前記インダクタンスは、前記ブリッジアームの中点と前記第１のコンデンサの前記第１の端子との間に電気的に接続される、請求項２０に記載の蓄電モジュール。
  25. 前記蓄電モジュールが前記バイパス状態になると、前記上アームスイッチは連続的にオフに制御され、前記下アームスイッチは連続的にオンに制御される、請求項２４に記載の蓄電モジュール。
  26. 前記第２のバイパス回路は複数の前記ハーフブリッジ回路を含み、複数の前記ハーフブリッジ回路は並列に接続されている、請求項２４に記載の蓄電モジュール。
  27. 前記双方向絶縁型コンバータは、第２のコンデンサを含み、前記第２のバイパス回路は、フルブリッジ回路を含み、前記フルブリッジ回路は、第１のブリッジアーム、第２のブリッジアーム、及び第１のインダクタンスを含み、前記第１のブリッジアームは、直列に接続された第１の上アームスイッチ及び第１の下アームスイッチを含み、
    前記第２のブリッジアームは、直列に接続された第２の上アームスイッチ及び第２の下アームスイッチを含み、前記第２のコンデンサ、前記第１のブリッジアーム、及び前記第２のブリッジアームは並列に接続され、前記第１のコンデンサの前記第１の端子及び前記第２の端子は、前記第１のブリッジアームの中点及び前記第２のブリッジアームの中点にそれぞれ電気的に接続され、前記第１のインダクタンスは、前記第１のブリッジアームの中点と前記第１のコンデンサの前記第１の端子との間に電気的に接続される、請求項２０に記載の蓄電モジュール。
  28. 前記蓄電モジュールが前記バイパス状態になると、前記第１の上アームスイッチ及び前記第２の上アームスイッチはオフに制御され、前記第１の下アームスイッチ及び前記第２の下アームスイッチはオンに制御され、
    前記第２のコンデンサの第２のコンデンサ電圧が第１の閾値よりも低い場合、前記第１の上アームスイッチ及び前記第２の上アームスイッチはオンに制御される、請求項２７に記載の蓄電モジュール。
  29. 前記蓄電モジュールが前記バイパス状態になると、前記第１の上アームスイッチ及び前記第２の上アームスイッチはオンに制御され、前記第１の下アームスイッチ及び前記第２の下アームスイッチはオフに制御され、
    前記第２のコンデンサの第２のコンデンサ電圧が第１の閾値よりも低い場合、前記第１の下アームスイッチ及び前記第２の下アームスイッチはオンに制御される、請求項２７に記載の蓄電モジュール。
  30. 前記第２のバイパス回路は、複数の前記フルブリッジ回路を含み、複数の前記フルブリッジ回路は並列に接続されている、請求項２７に記載の蓄電モジュール。
  31. 前記双方向絶縁型コンバータは、移相フルブリッジコンバータまたは双方向ＬＬＣコンバータを含む、請求項１または２０に記載の蓄電モジュール。
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