專利名稱：具有平衡電路的蓄電器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蓄電系統(tǒng)，其特征在于具備有蓄電模塊(storage module)，由1 個(gè)蓄電組(storage bank)或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成的蓄電單元串聯(lián)連接多個(gè)而構(gòu)成；以及平衡電路，連接到所述蓄電模塊。
背景技術(shù)：
電容器(電性雙層電容器、混合(hybrid)電容器、氧化還原(redox)電容器)與先前技術(shù)的二次電池比較時(shí)，具有端子電壓依照充放電狀態(tài)而會大幅變動(dòng)的特性。一般而言， 電子機(jī)器類各自的動(dòng)作電壓具有某種程度的幅度，但是在該動(dòng)作電壓范圍外時(shí)會造成動(dòng)作不穩(wěn)定或不動(dòng)作。因此在以電壓變動(dòng)較大的電容器作為電子機(jī)器類的電源時(shí)，需要將電容器的電壓變動(dòng)抑制在某一定范圍內(nèi)。使輸出電壓保持一定的手段可以考慮使用圖1所示的DC-DC(直流-直流)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換的方法，但是使DC-DC轉(zhuǎn)換器在寬廣的電壓范圍進(jìn)行動(dòng)作時(shí)，其損失會顯著變大，會發(fā)生電路的大型化等的問題。對電容器進(jìn)行充電的情況時(shí)亦同。充電器亦是一種 DC-DC轉(zhuǎn)換器，所以在寬廣的電壓范圍進(jìn)行充電的情況時(shí)，充電器的損失會增大且尺寸會大型化。電容器的能量密度與先前技術(shù)的二次電池比較時(shí)顯著變低，所以最好有比先前技術(shù)的DC-DC轉(zhuǎn)換器高效率的電壓轉(zhuǎn)換方式。因此，提案有如圖2所示的電容器電源器件(專利文獻(xiàn)1)，在由多個(gè)電容器串聯(lián)連接所構(gòu)成的電容器模塊中，具有多個(gè)分接頭(tap)，經(jīng)由切換連接到負(fù)載的電容器的串聯(lián)連接數(shù)(分接頭)而使輸出電壓的變動(dòng)幅度變小。[先前技術(shù)文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)1]日本特開2000-209775[專利文獻(xiàn)2]日本特開2008-219964[非專利文獻(xiàn)][非專利文獻(xiàn)1]K.Ζ. Guo, et. al.，“串聯(lián)電池的充電等化的比較和評估 (Comparison and evaluation of charge equalization technique for series connectedbatteries) ” IEEE PESC' 06 會刊，第 1-6 頁(2006)

發(fā)明內(nèi)容
(發(fā)明所欲解決的問題)圖3表示使用該器件進(jìn)行電容器模塊的放電的情況時(shí)的輸出電壓(上圖)以及電容器的電壓曲線(下圖)。如圖3所示存在下述問題點(diǎn)隨著串聯(lián)連接數(shù)的切換，各個(gè)電容器的連接到負(fù)載的時(shí)間不同，所以在各個(gè)電容器間會發(fā)生充放電狀態(tài)不均勻差異，一部分的電容器(在圖2中為Cyl至Cym)的能量不能有效活用。另外，以放電完成時(shí)的各個(gè)電容器的電壓成為相等的方式，采用不同電容值的電容器時(shí)可以解決所述的問題，但是在此種情況時(shí)需要準(zhǔn)備電容值不同的多種類的電容器。本發(fā)明是針對此種狀況而研創(chuàng)者，其目的是提供一種在蓄電系統(tǒng)中當(dāng)充放電時(shí)均一利用蓄電組的方法，該蓄電系統(tǒng)的特征在于具備有蓄電模塊，由1個(gè)蓄電組或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成的蓄電單元串聯(lián)連接多個(gè)而構(gòu)成；以及平衡電路，連接到所述蓄電模塊。另外，本發(fā)明的另一目的是在充放電時(shí)均一地利用蓄電組并將來自充電器的輸入電壓或?qū)ω?fù)載的輸出電壓的變動(dòng)抑制在任意的范圍內(nèi)。(解決問題的手段)本發(fā)明的第1態(tài)樣提供一種蓄電系統(tǒng)，其特征在于具備有蓄電模塊，由1個(gè)蓄電組或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成的蓄電單元串聯(lián)連接多個(gè)而成；充電器，用來對所述蓄電組進(jìn)行充電；平衡電路，連接到所述蓄電模塊，用來修正所述蓄電組的充放電狀態(tài)的不均勻差異；電壓檢測部，用來檢測一個(gè)或一個(gè)以上的所述蓄電組的電壓及/或所述充電器的電壓；多個(gè)分接頭，從所述蓄電模塊的一方的端子及/或所述多個(gè)蓄電單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的一個(gè)或一個(gè)以上的各者經(jīng)由開關(guān)取出；以及開關(guān)控制部，以使所述多個(gè)分接頭中的一個(gè)與所述充電器的一方的端子連接的方式切換所述開關(guān)；所述開關(guān)控制部因應(yīng)在充電期間中的充電的進(jìn)行，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果依序切換所述開關(guān)而控制成不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器直接充電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。本發(fā)明的第2態(tài)樣提供一種蓄電系統(tǒng)，其特征在于具備有蓄電模塊，由1個(gè)蓄電組或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成的蓄電單元串聯(lián)連接多個(gè)而成；充電器，用來對所述蓄電組進(jìn)行充電；平衡電路，連接到所述蓄電模塊，用來修正所述蓄電組的充放電狀態(tài)的不均勻差異；電壓檢測部，用來檢測一個(gè)或一個(gè)以上的所述蓄電組的電壓及/或所述充電器的電壓；多個(gè)分接頭，從所述蓄電模塊的一方的端子及/或所述蓄電模塊的另外一方的端子及/或所述多個(gè)蓄電單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的一個(gè)或一個(gè)以上的各者經(jīng)由開關(guān)取出；以及開關(guān)控制部，以使所述多個(gè)分接頭中的一個(gè)與所述充電器的一方的端子或另外一方的端子連接的方式切換所述開關(guān)；所述開關(guān)控制部因應(yīng)在充電期間中的充電的進(jìn)行，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果依序切換所述開關(guān)而控制不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器直接充電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。較佳為所述開關(guān)控制部進(jìn)一步在預(yù)定次數(shù)的開關(guān)切換后，對所述多個(gè)蓄電單元被群組化成多個(gè)群組的該多個(gè)群組的各者以時(shí)間分割的方式因應(yīng)充電的進(jìn)行，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果依序切換所述開關(guān)而控制不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器直接充電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。較佳為所述開關(guān)控制部對所述多個(gè)蓄電單元被群組化成多個(gè)群組的該多個(gè)群組的各者以時(shí)間分割的方式因應(yīng)充電的進(jìn)行，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果依序切換所述開關(guān)而控制不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器直接充電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。較佳為所述開關(guān)控制部進(jìn)一步在預(yù)定次數(shù)的開關(guān)切換后，對比所述多個(gè)蓄電單元在該預(yù)定次數(shù)的開關(guān)切換后的蓄電單元的群組數(shù)量還多的群組被再度群組化的比該蓄電單元的群組數(shù)量還多的群組的各者以時(shí)間分割的方式因應(yīng)充電的進(jìn)行，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果進(jìn)行一次或一次以上依序切換所述開關(guān)而控制不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器直接充電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。本發(fā)明的第3態(tài)樣提供一種蓄電系統(tǒng)，其特征在于具備有蓄電模塊，由1個(gè)蓄電組或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成蓄電單元串聯(lián)連接多個(gè)而構(gòu)成；負(fù)載，被供給來自所述蓄電組的電力；平衡電路，連接到所述蓄電模塊，用來修正所述蓄電組的充放電狀態(tài)的不均勻差異；電壓檢測部，用來檢測從一個(gè)或一個(gè)以上的所述蓄電組的電壓及/或從所述蓄電組對所述負(fù)載的放電電壓；多個(gè)分接頭，從所述蓄電模塊的一方的端子及/或所述多個(gè)蓄電單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的一個(gè)或一個(gè)以上的各者經(jīng)由開關(guān)取出；以及開關(guān)控制部，以使所述多個(gè)分接頭中的一個(gè)與所述負(fù)載的一方的端子連接的方式，切換所述開關(guān)；所述開關(guān)控制部因應(yīng)在放電期間中的放電狀態(tài)，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果依序切換所述開關(guān)而控制不經(jīng)由所述平衡電路而從所述蓄電組直接對所述負(fù)載放電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。本發(fā)明的第4態(tài)樣提供一種蓄電系統(tǒng)，其特征在于具備有蓄電模塊，由1個(gè)蓄電組或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成的蓄電單元串聯(lián)連接多個(gè)而成；負(fù)載，被供給來自所述蓄電組的電力；平衡電路，連接到所述蓄電模塊，用來修正所述蓄電組的充放電狀態(tài)的不均勻差異；電壓檢測部，用來檢測從一個(gè)或一個(gè)以上的所述蓄電組的電壓及/或從所述蓄電組對所述負(fù)載的放電電壓；多個(gè)分接頭，從所述蓄電模塊的一方的端子及/或所述蓄電模塊的另外一方的端子及/或所述多個(gè)蓄電單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的一個(gè)或一個(gè)以上的各者經(jīng)由開關(guān)取出；以及開關(guān)控制部，以使所述多個(gè)分接頭中的一個(gè)與所述負(fù)載的一方的端子或另外一方的端子連接的方式切換所述開關(guān)；所述開關(guān)控制部因應(yīng)在放電期間中的放電狀態(tài)，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果依序切換所述開關(guān)而控制不經(jīng)由所述平衡電路而從所述蓄電組直接對所述負(fù)載放電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。較佳為所述開關(guān)控制部進(jìn)一步在對所述多個(gè)蓄電單元被群組化成多個(gè)群組的該多個(gè)群組的各者以時(shí)間分割的方式因應(yīng)放電狀態(tài)，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果依序切換所述開關(guān)而控制不經(jīng)由所述平衡電路而從所述負(fù)載直接放電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。較佳為所述開關(guān)控制部進(jìn)一步在預(yù)定次數(shù)的開關(guān)切換后，對比所述多個(gè)蓄電單元在該預(yù)定次數(shù)的開關(guān)切換后的蓄電單元的群組數(shù)量還少的群組被再度群組化的比該蓄電單元的群組數(shù)量還少的群組的各者以時(shí)間分割的方式因應(yīng)放電狀態(tài)，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果進(jìn)行一次或一次以上依序切換所述開關(guān)而控制不經(jīng)由所述平衡電路而從所述蓄電模塊直接對所述負(fù)載放電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。本發(fā)明的第5態(tài)樣提供一種蓄電系統(tǒng)，其特征在于具備有蓄電模塊，由1個(gè)蓄電組或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成的蓄電單元串聯(lián)連接多個(gè)而成；充電器，用來對所述蓄電組進(jìn)行充電；平衡電路，連接到所述蓄電模塊，用來修正所述蓄電組的充放電狀態(tài)的不均勻差異；電壓檢測部，用來檢測一個(gè)或一個(gè)以上的所述蓄電組的電壓及/或所述充電器的電壓；多個(gè)分接頭，從所述蓄電模塊的一方的端子及/或所述多個(gè)蓄電單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的一個(gè)或一個(gè)以上的各者經(jīng)由開關(guān)取出；以及開關(guān)控制部，以使所述多個(gè)分接頭中的一個(gè)與所述充電器的一方的端子連接的方式切換所述開關(guān)；所述開關(guān)控制部在充電期間中根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果，至少一次切換所述開關(guān)而減少不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器直接充電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。本發(fā)明的第6態(tài)樣提供一種蓄電系統(tǒng)，其特征在于具備有蓄電模塊，由1個(gè)蓄電組或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成的蓄電單元串聯(lián)連接多個(gè)而成；充電器，用來對所述蓄電組進(jìn)行充電；平衡電路，連接到所述蓄電模塊，用來修正所述蓄電組的充放電狀態(tài)的不均勻差異；電壓檢測部，用來檢測一個(gè)或一個(gè)以上的所述蓄電組的電壓及/或所述充電器的電壓；多個(gè)分接頭，從所述蓄電模塊的一方的端子及/或所述蓄電模塊的另外一方的端子及/或所述多個(gè)蓄電單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的一個(gè)或一個(gè)以上的各者經(jīng)由開關(guān)取出；以及開關(guān)控制部，以使所述多個(gè)分接頭中的一個(gè)與所述充電器的一方的端子或另外一方的端子連接的方式切換所述開關(guān)；所述開關(guān)控制部在充電期間中根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果，至少一次切換所述開關(guān)而減少不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器直接充電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。較佳為所述開關(guān)控制部進(jìn)一步在預(yù)定次數(shù)的開關(guān)切換后，對所述多個(gè)蓄電單元被群組化成多個(gè)群組的該多個(gè)群組的各者以時(shí)間分割的方式，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果至少一次切換所述開關(guān)而減少不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器直接充電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。較佳為所述開關(guān)控制部對所述多個(gè)蓄電單元被群組化成多個(gè)群組的該多個(gè)群組的各者以時(shí)間分割的方式，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果至少一次切換所述開關(guān)而減少不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器直接充電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。較佳為所述開關(guān)控制部進(jìn)一步在預(yù)定次數(shù)的開關(guān)切換后，對比所述多個(gè)蓄電單元在該預(yù)定次數(shù)的開關(guān)切換后的蓄電單元的群組數(shù)量還多的群組被再度群組化的比該蓄電單元的群組數(shù)量還多的群組的各者以時(shí)間分割的方式，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果進(jìn)行一次或一次以上的至少一次切換所述開關(guān)而減少不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器直接充電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。本發(fā)明的第7態(tài)樣提供一種蓄電系統(tǒng)，其特征在于具備有蓄電模塊，由1個(gè)蓄電組或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成的蓄電單元串聯(lián)連接多個(gè)而成；負(fù)載，被供給來自所述蓄電組的電力；平衡電路，連接到所述蓄電模塊，用來修正所述蓄電組的充放電狀態(tài)的不均勻差異；電壓檢測部，用來檢測從一個(gè)或一個(gè)以上的所述蓄電組的電壓及/或從所述蓄電組對所述負(fù)載的放電電壓；多個(gè)分接頭，從所述蓄電模塊的一方的端子及/或所述多個(gè)蓄電單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的一個(gè)或一個(gè)以上的各者經(jīng)由開關(guān)取出；以及開關(guān)控制部，以使所述多個(gè)分接頭中的一個(gè)與所述負(fù)載的一方的端子連接的方式切換所述開關(guān)；所述開關(guān)控制部在放電期間中根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果，至少一次切換所述開關(guān)而增加不經(jīng)由所述平衡電路而從所述蓄電組直接對所述負(fù)載放電的所述蓄電單元的數(shù)量。本發(fā)明的第8態(tài)樣提供一種蓄電系統(tǒng)，其特征在于具備有蓄電模塊，由1個(gè)蓄電組或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成的蓄電單元串聯(lián)連接多個(gè)而成；負(fù)載，被供給來自所述蓄電組的電力；平衡電路，連接到所述蓄電模塊，用來修正所述蓄電組的充放電狀態(tài)的不均勻差異；電壓檢測部，用來檢測從一個(gè)或一個(gè)以上的所述蓄電組的電壓及/或從所述蓄電組對所述負(fù)載的放電電壓；多個(gè)分接頭，從所述蓄電模塊的一方的端子及/或所述蓄電模塊的另外一方的端子及/或所述多個(gè)蓄電單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的一個(gè)或一個(gè)以上的各者經(jīng)由開關(guān)取出；以及開關(guān)控制部，以使所述多個(gè)分接頭中的一個(gè)與所述負(fù)載的一方的端子或另外一方的端子連接的方式切換所述開關(guān)；所述開關(guān)控制部在放電期間中根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果，至少一次切換所述開關(guān)而增加不經(jīng)由所述平衡電路而從所述蓄電組直接對所述負(fù)載放電的所述蓄電單元的數(shù)量。較佳為所述開關(guān)控制部對所述多個(gè)蓄電單元被群組化成多個(gè)群組的該多個(gè)群組的各者以時(shí)間分割的方式，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果至少一次切換所述開關(guān)而增加不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器直接放電的所述蓄電單元的數(shù)量。較佳為所述開關(guān)控制部進(jìn)一步在預(yù)定次數(shù)的開關(guān)切換后，對比所述多個(gè)蓄電單元在該預(yù)定次數(shù)的開關(guān)切換后的蓄電單元的群組數(shù)量還少的群組被再度群組化的比該蓄電單元的群組數(shù)量還少的群組的各者以時(shí)間分割的方式，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果進(jìn)行至少一次切換所述開關(guān)而增加不經(jīng)由所述平衡電路而從所述蓄電模塊直接對負(fù)載放電的所述蓄電單元的數(shù)量。本發(fā)明的第9態(tài)樣提供一種蓄電系統(tǒng)，其特征在于具備有蓄電模塊，由1個(gè)蓄電組或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成蓄電單元串聯(lián)連接多個(gè)而成；充電器，用來對所述蓄電組進(jìn)行充電；平衡電路，連接到所述蓄電模塊，用來修正所述蓄電組的充放電狀態(tài)的不均勻差異；電壓檢測部，用來檢測從一個(gè)或一個(gè)以上的所述蓄電組的電壓及/或所述充電器的電壓；多個(gè)分接頭，從所述蓄電模塊的一方的端子及/或所述蓄電模塊的另外一方的端子及/或所述多個(gè)蓄電單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的一個(gè)或一個(gè)以上的各者經(jīng)由開關(guān)取出；以及開關(guān)控制部，以使所述多個(gè)分接頭中的一個(gè)與所述充電器的一方的端子或另外一方的端子連接的方式切換所述開關(guān)；所述開關(guān)控制部對所述多個(gè)蓄電單元被群組化成多個(gè)群組的該多個(gè)群組的各者的相同的蓄電單元，依序切換所述開關(guān)而以時(shí)間分割的方式重復(fù)進(jìn)行不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器的直接充電。本發(fā)明的第10態(tài)樣提供一種蓄電系統(tǒng)，其特征在于具備有蓄電模塊，由1個(gè)蓄電組或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成的蓄電單元串聯(lián)連接多個(gè)而成；負(fù)載，被供給來自所述蓄電組的電力；平衡電路，連接到所述蓄電模塊，用來修正所述蓄電組的充放電狀態(tài)的不均勻差異；電壓檢測部，用來檢測從一個(gè)或一個(gè)以上的所述蓄電組的電壓及/或從所述蓄電組對所述負(fù)載的放電電壓；多個(gè)分接頭，從所述蓄電模塊的一方的端子及/或所述蓄電模塊的另外一方的端子及/或所述多個(gè)蓄電單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的一個(gè)或一個(gè)以上的各者經(jīng)由開關(guān)取出；以及開關(guān)控制部，以使所述多個(gè)分接頭中的一個(gè)與所述負(fù)載的一方的端子或另外一方的端子連接的方式切換所述開關(guān)；所述開關(guān)控制部對所述多個(gè)蓄電單元被群組化成多個(gè)群組的該多個(gè)群組的各者的相同的蓄電單元依序切換所述開關(guān)而以時(shí)間分割的方式重復(fù)進(jìn)行對所述負(fù)載的直接放電。(發(fā)明的功效)本發(fā)明的蓄電系統(tǒng)即使僅在用以修正由于蓄電組的內(nèi)部電阻或平衡電路的特性等的影響導(dǎo)致充放電狀態(tài)的不均勻差異的平衡電路需要時(shí)間進(jìn)行修正的情形，亦可以有效率地進(jìn)行蓄電組的均等化。本發(fā)明的蓄電系統(tǒng)因應(yīng)蓄電組及/或充電器的電壓值適當(dāng)?shù)剡x擇連接到充電器及負(fù)載的分接頭，借此能將蓄電組的電壓保持為均一，且不使用DC-DC轉(zhuǎn)換器等就可以將來自充電器的充電電壓及對負(fù)載的放電電壓抑制在某任意范圍內(nèi)。


圖1是先前技術(shù)的電容器電源器件的電路圖；圖2是先前技術(shù)的電容器電源器件的電路圖；圖3表示使用圖2所示的電容器電源器件進(jìn)行電容器模塊的放電的情況時(shí)的輸出電壓(上圖)以及電容器的電壓曲線(下圖)；圖4是本發(fā)明的實(shí)施例1的蓄電系統(tǒng)的電路圖；圖5是在實(shí)施例1的蓄電系統(tǒng)中進(jìn)行充電的情況的充電器電壓(上圖)以及電容器的充電曲線(下圖)；圖6是本發(fā)明的實(shí)施例2的蓄電系統(tǒng)的電路圖；圖7是在實(shí)施例1的蓄電系統(tǒng)中，使用均等化能力有限的平衡電路進(jìn)行電容器模塊的充電時(shí)的一部分的電容器組的充電波形的一例；圖8是本發(fā)明的實(shí)施例3的蓄電系統(tǒng)的電路圖；圖9是本發(fā)明的實(shí)施例4的蓄電系統(tǒng)的電路圖；圖10表示在實(shí)施例4中選擇S39a和Sub進(jìn)行充電的狀態(tài)；圖11表示在實(shí)施例4中，群組化成為2個(gè)群組的電容器單元以時(shí)間分割的方式進(jìn)行充電的狀態(tài)；圖12表示在實(shí)施例4中，群組化成為3個(gè)群組的電容器單元以時(shí)間分割的方式進(jìn)行充電的狀態(tài)；圖13表示在實(shí)施例4中，群組化成為4個(gè)群組的電容器單元以時(shí)間分割的方式進(jìn)行充電的狀態(tài)；圖14A是在實(shí)施例4的蓄電系統(tǒng)中，使用均等化能力有限的平衡電路進(jìn)行電容器模塊的充電時(shí)的一部分的電容器組的充電波形的一例；圖14B是在實(shí)施例4的蓄電系統(tǒng)中，使用均等化能力有限的平衡電路進(jìn)行電容器模塊的充電時(shí)的一部分的電容器組的充電波形的一例；圖15是本發(fā)明的實(shí)施例4的變化例的蓄電系統(tǒng)的電路圖；圖16是本發(fā)明的實(shí)施例5的蓄電系統(tǒng)的電路圖；圖17是在實(shí)施例5的蓄電系統(tǒng)中進(jìn)行放電的情況的負(fù)載電壓(上圖)以及電容器的放電曲線(下圖)；圖18是本發(fā)明的實(shí)施例6的蓄電系統(tǒng)的電路圖；圖19是本發(fā)明的實(shí)施例7的蓄電系統(tǒng)的電路圖；圖20是本發(fā)明的實(shí)施例8的蓄電系統(tǒng)的電路圖；圖21表示在實(shí)施例8中，群組化成為4個(gè)群組的電容器單元以時(shí)間分割的方式進(jìn)行放電的狀態(tài)；圖22表示在實(shí)施例8中，群組化成為3個(gè)群組的電容器單元以時(shí)間分割的方式進(jìn)行放電的狀態(tài)；以及圖23表示在實(shí)施例8中選擇和Sub進(jìn)行放電的狀態(tài)。其中，附圖標(biāo)記說明如下101 充電器的高電位側(cè)端子102 充電器的低電位側(cè)端子105 平衡電路106 電壓檢測電路107 電壓判定電路108 開關(guān)控制電路
109電容器模塊110開關(guān)群111開關(guān)群110'第1開關(guān)群111'第2開關(guān)群112充電器113負(fù)載121負(fù)載的高電位側(cè)端子122負(fù)載的低電位側(cè)端子。
具體實(shí)施例方式以下參照圖面用來說明本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)。另外，在以下說明中，“電容器組”是指單數(shù)個(gè)電容器單元、或多個(gè)電容器單元的串聯(lián)、并聯(lián)、或串并聯(lián)所構(gòu)成者，“電容器單元” 是指由單數(shù)個(gè)電容器組、或串聯(lián)連接的多個(gè)電容器組所構(gòu)成者，“電容器模塊”是指由多個(gè)電容器單元串聯(lián)連接而構(gòu)成者。另外，“蓄電單元”是指由電容器、二次電池等?！靶铍娊M” 是指單數(shù)個(gè)蓄電單元、或多個(gè)蓄電單元的串聯(lián)、并聯(lián)、或串并聯(lián)所構(gòu)成者，“蓄電單元”是指單數(shù)個(gè)蓄電組、或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成者，“蓄電模塊”是指由多個(gè)蓄電單元串聯(lián)連接而構(gòu)成者。[實(shí)施例1]圖4是本發(fā)明的實(shí)施例1的蓄電系統(tǒng)的電路圖。在本實(shí)施例中，使額定電壓Vc的電容器組以m個(gè)串聯(lián)連接所構(gòu)成的電容器模塊109中，在由h個(gè)電容器組構(gòu)成的每一個(gè)電容器單元設(shè)置η個(gè)分接頭，在使用充電器112以電壓Vin使具備有平衡電路105的電容器模塊滿充電的情況時(shí)(兩端子間電壓=VcXm)，以m = 100、η = 51、h = 2的情況為例進(jìn)行說明。在此，平衡電路是用來修正構(gòu)成蓄電模塊的蓄電組的充放電狀態(tài)的不均勻差異的電路，在充電和放電的雙方期間，可以進(jìn)行各個(gè)蓄電組間的能量傳送，亦即進(jìn)行平衡動(dòng)作。 平衡電路大致上有使用電容器的方法、使用線圈(coil)的方法、和使用變壓器的方法，對于各者的具體電路有各種習(xí)知者(例如參照專利文獻(xiàn)2、非專利文獻(xiàn)1)?；氐綀D4，開關(guān)構(gòu)成開關(guān)群110，連接在從電容器單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的各者取出的分接點(diǎn)和充電器112的高電位側(cè)端子101間。C1至Cltltl為電容器組。開關(guān)、至 S51a在一個(gè)開關(guān)為0N，而與充電器112的高電位側(cè)端子101直接連結(jié)。充電器的低電位側(cè)端子I02與電容器模塊的地線0固定連結(jié)。電壓檢測電路106用來檢測構(gòu)成電容器模塊109 的全部的電容器組或一部分的電容器組的電壓。使該電壓檢測結(jié)果在電壓判定電路107與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，根據(jù)其比較結(jié)果，開關(guān)控制電路108切換開關(guān)，而使來自充電器的充電電壓被控制在某一任意范圍內(nèi)，例如，在充電器的容許變動(dòng)電壓內(nèi)。圖5是在圖4的構(gòu)造中進(jìn)行充電的情況時(shí)的充電器電壓(上圖)和電容器組的充電曲線(下圖)。在此處所說明的平衡電路的動(dòng)作為理想者，在任何條件構(gòu)成電容器模塊的各個(gè)電容器組的電壓，均利用平衡電路保持均一。首先，當(dāng)利用開關(guān)控制電路108使開關(guān)S51a成為ON時(shí)，與開關(guān)S51a連接的分接頭的低電位側(cè)的電容器單元，亦即全部的電容器組從充電器直接充電。隨著充電的進(jìn)行，各個(gè)電容器組的電壓上升，電容器電壓到達(dá)Vin。這時(shí)，各個(gè)電容器組的電壓假如均一時(shí)，各組的電壓成為vin/100。根據(jù)利用電壓檢測電路106的電壓檢測結(jié)果，當(dāng)利用電壓判定電路107判斷為充電器電壓到達(dá)Vin時(shí)，開關(guān)控制電路108使開關(guān)成為OFF時(shí)，同時(shí)使開關(guān)S5tla成為0N，利用此種方式使連接充電器112和電容器模塊109的分接頭移位到下一位。利用此種方式，充電器電壓變低達(dá)至電容器組C·和C99的電壓部分， 亦即QXVJ/100。這時(shí)，來自充電器的電力供給到與^tla連接的分接頭的低電位側(cè)的電容器單元，亦即C1至C98的電容器組直接從充電器充電。對于Cltltl和C99的電容器組，經(jīng)由平衡電路接受來自C1至C98的電容器組的電荷而被充電。更進(jìn)一步充電時(shí)，根據(jù)利用電壓檢測電路106的電壓檢測結(jié)果，當(dāng)利用電壓判定電路107判斷為充電器電壓再度達(dá)至Vin時(shí)，開關(guān)控制電路108使開關(guān)S5tla成為OFF時(shí)， 同時(shí)使開關(guān)S49a成為0N，利用此種方式使連接充電器112和電容器模塊109的分接頭移位到下一位。利用此種方式，充電器電壓變低達(dá)至電容器組Ci38和C97的電壓部分，亦即 (2 X VJ/98 0這時(shí)，來自充電器的電力供給到與S49a連接的分接頭的低電位側(cè)的電容器單元，亦即C1至C96的電容器組直接從充電器充電。對于C97至Cltltl的電容器組，經(jīng)由平衡電路接受來自C1至C96的電容器組的電荷而被充電。以下同樣地，依照充電器電壓依序切換開關(guān)S49a至^^，借此能將充電器電壓抑制在某任意的范圍內(nèi)，而對各個(gè)電容器均一地充電。重復(fù)進(jìn)行以上的操作直至利用充電器直接充電的電容器組的額定電壓的合計(jì)值小于充電器的充電電壓Vin。利用充電器直接充電的電容器組的串聯(lián)數(shù)為χ時(shí)，重復(fù)進(jìn)行所述的群組化充電直至滿足xXVc < Vin為止。經(jīng)由重復(fù)進(jìn)行以上的操作，對各個(gè)電容器組的充電可以更均等地進(jìn)行，其結(jié)果是充電時(shí)間亦可以縮短。[實(shí)施例2]圖6是本發(fā)明的實(shí)施例2的蓄電系統(tǒng)的電路圖。在該圖中，與圖4對應(yīng)的部分附加相同的組件符號，與實(shí)施例1同樣的部分的說明則省略。實(shí)施例1的構(gòu)造是使充電器112的高電位側(cè)端子101經(jīng)由開關(guān)群110而與電容器模塊109的各個(gè)分接頭接連，相對與此，本實(shí)施例是在充電器112的低電位側(cè)端子102和電容器模塊109間，設(shè)置由S^3至S5tlb構(gòu)成的開關(guān)群111。在本實(shí)施例中，開關(guān)根據(jù)利用電壓檢測電路106的電壓檢測結(jié)果，利用開關(guān)控制電路108以Slb、S2b.....S50b的依序切換。在以上的實(shí)施例中，所說明的平衡電路的動(dòng)作為理想者，其前提是在任何條件，構(gòu)成電容器模塊的各個(gè)電容器組的電壓利用平衡電路保持均一。但是，實(shí)際上平衡電路的特性不是理想者，由于均等化能力的限制或電容器組的等效串聯(lián)電阻的存在等，會發(fā)生電容器組的電壓的不均勻差異。圖7表示使用實(shí)施例1的構(gòu)造(m = 25、η = 26、h = 1、C1和C25的電容器組的容量為其它的電容器組的容量的2倍)中均等化能力存在限制的平衡電路，經(jīng)由連接在電容器組C5和C6的串聯(lián)連接點(diǎn)的開關(guān)S5a，進(jìn)行電容器模塊的充電時(shí)的一部分電容器組Cp C5, C1(1、C15、C2(1、CM的充電波形的一例。在充電過程中各個(gè)電容器組未被均一地充電。未被充電器直接充電的電容器組(比Sta高電位側(cè)的電容器組C6至C25)從被直接充電的電容器組 (比低電位側(cè)的電容器組C1至C5)經(jīng)由平衡電路接受電荷而被充電，但平衡電路從低電位側(cè)朝向高電位側(cè)時(shí)傳遞電荷的速度不足，所以會有高電位側(cè)的組的電壓比低電位側(cè)的組的電壓低的傾向，另外，離開充電器越遠(yuǎn)充電的進(jìn)行越慢。利用平衡電路的功能使各組的電壓收斂，至各組的電壓被充分地均等化需要長時(shí)間。另外，會有一部分的電容器組C1有充電電壓過沖(overshoot)現(xiàn)象(過充電)。[實(shí)施例3]圖8是本發(fā)明的實(shí)施例3的蓄電系統(tǒng)的電路圖。在該圖中，與圖4對應(yīng)的部分附加相同的組件符號，而與實(shí)施例1相同的部分的說明則省略。實(shí)施例1的構(gòu)成是充電器的低電位側(cè)端子102和電容器模塊109的地線0直接連接，相對與此，在本實(shí)施例中，低電位側(cè)端子102不與電容器模塊109的地線0直接連接，而是固定連接到電容器組C2和C3的串聯(lián)連接點(diǎn)。在本實(shí)施例中，開關(guān)根據(jù)電壓檢測電路106的電壓檢測結(jié)果，利用開關(guān)控制電路 108 以 S51a、S5tla.....、依序切換。在實(shí)施例1的構(gòu)造中，在充電過程的末期，開關(guān)S2a為ON，C1和C2的2個(gè)電容器組直接被充電，其它的電容器組經(jīng)由平衡電路進(jìn)行充電。這時(shí)，C100的電容器組最遠(yuǎn)離充電器 112(98組部分)，在平衡電路的特性不理想的情況時(shí)，在充電過程會出現(xiàn)最低電壓。在實(shí)施例1中構(gòu)成為充電器112的低電位側(cè)端子102和電容器模塊109的地線0 連接，但是本實(shí)施例的方式的充電器的低電位側(cè)端子不和電容器模塊的地線端子直接連接的構(gòu)造中，在充電末期平衡電路和電容器組的電性距離可以比實(shí)施例1的構(gòu)造短。在本實(shí)施例中，充電器的低電位側(cè)端子102固定連接到電容器組C2和C3的串聯(lián)連接點(diǎn)，所以充電器112不能將C1和C2的電容器組直接充電。但是C1和C2的電容器組經(jīng)由平衡電路105接受來自其它電容器組的電荷而被充電。在本實(shí)施例中充電過程的末期，開關(guān)S3a為ON，C3和C4的電容器組直接被充電，其它電容器組經(jīng)由平衡電路進(jìn)行充電。最遠(yuǎn)離充電器112的Cltltl的電容器組，在實(shí)施例1的圖 4的構(gòu)造中遠(yuǎn)離98個(gè)組，相對與此，在本實(shí)施例的構(gòu)造中，充電器112的低電位側(cè)端子102 因?yàn)檫B接到2組部分的高電位側(cè)(C2和C3的串聯(lián)連接點(diǎn))，因此比實(shí)施例1的圖4的構(gòu)成還接近2組而為96個(gè)組的距離。所以當(dāng)與實(shí)施例1的圖4的構(gòu)造比較時(shí)，在充電過程的末期可以將電容器組的不均勻的電壓差異抑制成較小。利用本實(shí)施例的構(gòu)造要在充電過程的末期使電容器組的電壓的差異變成為較小時(shí)，只要在充電器112的高電位側(cè)端子101和低電位側(cè)端子102分別連接、或
和即可。在以上的實(shí)施例中，開關(guān)的位置和個(gè)數(shù)等的布置可以依照需要適當(dāng)?shù)刈兏?。[實(shí)施例4]圖9是本發(fā)明的實(shí)施例4的蓄電系統(tǒng)的電路圖。在該圖中，與圖4對應(yīng)的部分附加相同的組件符號，而與實(shí)施例1相同的部分的說明則省略。如所述的方式，在實(shí)施例3的構(gòu)造中在充電過程的末期要使電容器組的不均勻的電壓差異成為最小時(shí)，只要使充電器112的高電位側(cè)端子101和低電位側(cè)端子102分別連接到和、或即可。但是，在此種情況時(shí)在充電的初期存在有電性遠(yuǎn)離充電器的組(C1等低電位側(cè)的組)，在充電過程的末期的差異變小，但在充電的初期階段亦會造成電壓差異。本實(shí)施例用來解決此種問題，但不限于解決此種問題。
在本實(shí)施例中，與實(shí)施例1的情況同樣地，使額定電壓V。的電容器組以m個(gè)串聯(lián)連接，在由h個(gè)電容器組構(gòu)成的電容器單元的每一個(gè)，設(shè)置η個(gè)分接頭(分別以η個(gè)開關(guān)構(gòu)成的第一開關(guān)群和第二開關(guān)群)，使用充電器112以電壓Vin對具備有平衡電路105的蓄電器件進(jìn)行滿充電(兩端子間電壓=VcXm)的情況時(shí)，以m= 100、n = 51、h = 2為例進(jìn)行說明。開關(guān)S2a至構(gòu)成第一開關(guān)群110'，開關(guān)Slb至S5tlb構(gòu)成第二開關(guān)群111'，且分別連接于從電容器單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的各者取出分接頭和充電器112的高電位側(cè)端子101 和低電位側(cè)端子102間。其次說明本實(shí)施例的動(dòng)作。首先在充電的初期階段利用開關(guān)控制電路108使開關(guān) S51a和Slb成為0N，進(jìn)行充電。這時(shí)電容器模塊109的全部的電容器組直接被充電器112充 H1^ ο隨著充電的進(jìn)行，各個(gè)電容器組的電壓上升，使充電器電壓達(dá)到vin。根據(jù)電壓檢測電路106的電壓檢測結(jié)果，當(dāng)利用電壓判定電路107判斷為充電器電壓達(dá)到Vin時(shí)，開關(guān)控制電路108使開關(guān)成為OFF，同時(shí)使開關(guān)^tla成為0N，利用此種方式使充電器112的高電位側(cè)端子101和電容器模塊109連接的分接頭向下位側(cè)移位一位。這時(shí)，C1至C98的電容器組不經(jīng)由平衡電路直接被充電器充電，C99和Cltltl的電容器組經(jīng)由平衡電路進(jìn)行充電。更進(jìn)一步進(jìn)行充電時(shí)，根據(jù)利用電壓檢測電路106的電壓檢測結(jié)果，當(dāng)利用電壓判定電路107判斷為充電器電壓再次達(dá)到Vin時(shí)，開關(guān)控制電路108使開關(guān)Slb成為OFF，同時(shí)使開成為0N，利用此種方式使充電器112的低電位側(cè)端子102和電容器模塊109連接的分接頭向上位側(cè)移位一位。這時(shí)，C3至C98的電容器組不經(jīng)由平衡電路直接被充電器充電，C1, C2, C99, C100的電容器組經(jīng)由平衡電路進(jìn)行充電。依照此種方式，隨著充電的進(jìn)行，當(dāng)依序切換連接到充電器的高電位側(cè)端子101 和低電位側(cè)端子102的分接頭時(shí)，如圖10所示，構(gòu)成電容器模塊109的串聯(lián)連接電容器組的中央附近的組(C5(I、C51)被充電器直接充電，成為電容器組的中央。圖10表示C5(l、C51被充電器直接充電成為電容器組的中央的方式依序切換開關(guān)，選擇和S13b，C25至C76的合計(jì)25個(gè)電容器組被充電器直接充電的狀態(tài)(為簡化將平衡電路和非動(dòng)作開關(guān)等省略)。其它的C1至C24和C77至Cltltl的電容器組經(jīng)由平衡電路進(jìn)行充電。經(jīng)由進(jìn)行此種的開關(guān)切換， 可以使經(jīng)由平衡電路充電的電容器組和充電器的電性距離極力變短。更進(jìn)一步進(jìn)行充電時(shí)，在被充電器直接充電的電容器組的串聯(lián)數(shù)少于電容器模塊 109的電容器組的總串聯(lián)數(shù)m的一半的情況時(shí)，使電容器模塊109的電容器組以mX 1/4、 mX3/4亦即C25、C75的組群組化成被充電器直接充電的串聯(lián)連接電容器組的中心的2個(gè)群組，對群組化成為2個(gè)群組的各者，由開關(guān)控制電路108選擇開關(guān)，以時(shí)間分割的方式利用充電器進(jìn)行充電。圖11表示以C25、C75的組變成被充電器直接充電的串聯(lián)連接電容器組的中心的方式，由開關(guān)控制電路108選擇開關(guān)、7a和、開關(guān)和S4b，且C57至C92的電容器組和C7 至C42的電容器組交互地以時(shí)間分割的方式由充電器直接充電的狀態(tài)。開關(guān)控制電路108在經(jīng)由開關(guān)、7a和進(jìn)行充電的期間，C57至C92的電容器組被充電器直接充電，其它的電容器組經(jīng)由平衡電路被充電。另外，開關(guān)控制電路108經(jīng)由&& 和進(jìn)行充電的期間，C7至C42的電容器組被充電器直接充電，其它的電容器組經(jīng)由平衡電路被充電。這時(shí)，在各個(gè)電容器組的電壓成為均一的觀點(diǎn)，以各個(gè)電容器組被充電器直接充電的時(shí)間成為相等的方式交替地切換、7a和&9b、S22a和^。以下以同樣的方式繼續(xù)進(jìn)行充電，當(dāng)由充電器直接充電的電容器組的串聯(lián)數(shù)較電容器模塊109的電容器組的總串聯(lián)數(shù)的1/3更少時(shí)，將電容器模塊109的電容器組以使 m X 1 /6、m X 3/6、m X 5/6亦即C17、C5tl、C83處的組成為由充電器直接充電的串聯(lián)電容器組的中心的方式群組化為3個(gè)群組，開關(guān)控制電路108分別對于被群組化的3個(gè)群組的各者選擇開關(guān)而以時(shí)間分割的方式由充電器進(jìn)行充電。圖12表示開關(guān)控制電路108選擇開關(guān)
禾口 s35b、開關(guān) S34a 禾口 s18b、開關(guān) S17a 禾口 Slb，M C69 至C100和C35至C66和C1至C32的電容器組交互由充電器直接充電的狀態(tài)。同樣地，充電繼續(xù)進(jìn)行，當(dāng)由充電器直接充電的電容器組的串聯(lián)數(shù)較電容器模塊109的電容器組的總串聯(lián)數(shù)的1/4更少時(shí)，將電容器模塊109的電容器組以使mXl/8、 mX3/8、mX5/8、mX7/8亦即C13、C38、C63、C88處的組成為由充電器直接充電的串聯(lián)電容器組的中心的方式而群組化為4個(gè)群組，開關(guān)控制電路108分別對于被群組化的4個(gè)群組的各者選擇開關(guān)而以時(shí)間分割的方式由充電器進(jìn)行充電。圖13表示開關(guān)控制電路108選擇開關(guān) S48a 禾口 S42b、開關(guān) S35a 禾口 4 、開關(guān) S23a 禾口 S1^7b、開關(guān) S10a 禾口、b，M 至 C94、C57 至 CfiS、 I33 至 C44、C7至C18的電容器組交互由充電器直接充電的狀態(tài)。無論在任一群組化充電階段中，就各電容器組的電壓應(yīng)盡可能保持均一的觀點(diǎn)來看，期望以各電容器單元由充電器直接充電的時(shí)間均等的方式切換開關(guān)。以上操作是重復(fù)至由充電器直接充電的組的額定電壓的合計(jì)值較由充電器進(jìn)行的充電電壓Vin_小為止。若由充電器直接充電的電容器組的串聯(lián)數(shù)量為X，則重復(fù)所述群組化充電至xX Vc < Vin為止。通過重復(fù)以上操作而更平均地進(jìn)行對于各電容器組的充電，結(jié)果即可縮短充電時(shí)間。于圖14A顯示有當(dāng)為與所述實(shí)施例相同的構(gòu)成且m= 25、η = ^、h = LC1和C25 的電容器組的電容量為其它電容器組的電容量的2倍的條件下，使用平均化能力有限的平衡電路的情形下的部分電容器組Cp C5, C10, C15, C20, C25的充電波形的一例。各電容器組的充電波形相當(dāng)一致，由此可知各電容器組平均地充電。另外，也可知各電容器組的充電時(shí)間短。若與實(shí)施例1的圖7比較可知其有顯著改善。于所述實(shí)施例中，雖從構(gòu)成蓄電模塊的多個(gè)蓄電組未群組化的狀態(tài)開始充電，但亦可從構(gòu)成蓄電模塊的多個(gè)蓄電組已多群組化的狀態(tài)開始充電。此時(shí)，所述實(shí)施例中雖以由充電器直接充電的電容器單元的數(shù)量減少的方式進(jìn)行開關(guān)的切換，但即使采用對于多個(gè)群組的各者皆以時(shí)間分割的方式重復(fù)充電器直接充電相同電容器單元的構(gòu)成，由于仍可縮短相對于經(jīng)由平衡電路而充電的電容器單元的電性距離，故仍可更平均地進(jìn)行對于各電容器組的充電。于圖14B顯示有通過與圖12相同的構(gòu)成，且m = 25、η = 26、h = 1、C1和C25的
電容器組的電容量為其它電容器組的電容量的2倍，C3至C7、C11至C15、C19至C23的3群組的條件下，使用平均化能力有限的平衡電路的情形下，對于所述3群組的各者同樣地對于C3 至C7W11至C15、C19至C23_重復(fù)以時(shí)間分割的方式由充電器進(jìn)行直接充電時(shí)的部分電容器組 C1, C5, C10, C15, C20, C25的充電波形的一例。各電容器組的充電波形非常一致，由此可知各電容器組平均地充電。若與實(shí)施例1的圖7比較可知其有顯著改善。另外，若與所述實(shí)施例的圖14A比較則可知雖充電較費(fèi)時(shí)間，但其可更平均地使用各電容器組。于本實(shí)施例中，開關(guān)位置、個(gè)數(shù)等的布局只要為可使多個(gè)分接頭中的一個(gè)與充電器的一方或另外一方的端子連接的方式且可控制從充電器不經(jīng)由平衡電路而直接充電的多個(gè)蓄電單元的數(shù)量的方式依序切換開關(guān)的構(gòu)成即可，而可適當(dāng)?shù)赜枰宰兏?。就變更例而言，可考量如圖15所示。或著，例如亦可考量如使用太陽能電池般的輸出電壓會變動(dòng)的充電器的情形時(shí)，隨著輸出電壓的增加，于充電過程中以增加從充電器直接充電的蓄電單元的數(shù)量的方式切換開關(guān)的情形。從而，亦可考量根據(jù)由電壓檢出電路而得的電壓檢測結(jié)果而適當(dāng)組合開關(guān)切換而將從充電器直接充電的蓄電單元的數(shù)量減少、維持一定、或增加的方式。于本實(shí)施例中，開始充電的蓄電單元的位置、構(gòu)成蓄電模塊的多個(gè)蓄電組的各群組化階段的群組數(shù)量和各群組的蓄電組的個(gè)數(shù)等的構(gòu)成可任意選擇。于以上實(shí)施例中，由開關(guān)控制電路108而行的開關(guān)切換的時(shí)間點(diǎn)雖為根據(jù)電壓檢出電路106而得的電壓檢出結(jié)果判斷為充電器電壓到達(dá)Vin，但判斷充電器電壓到達(dá)的電壓亦可為未滿Vin的任意電壓。以上雖描述充電動(dòng)作，但本發(fā)明的技術(shù)亦可適用于對于負(fù)載進(jìn)行放電時(shí)的情形。[實(shí)施例5]圖16為本發(fā)明第5實(shí)施例的蓄電系統(tǒng)的電路圖。于同圖中對于與圖4相對應(yīng)的部分附加同一符號，省略與實(shí)施例1相同部分的說明。本實(shí)施例的構(gòu)成為將所述實(shí)施例1的構(gòu)成中的充電器置換為負(fù)載113者，基本而言通過實(shí)施與充電時(shí)相反的動(dòng)作(開關(guān)的切換順序等)即可一邊抑制輸出電壓變動(dòng)一邊使各電容器組平均地放電。圖17為于圖16的構(gòu)成中進(jìn)行放電時(shí)的動(dòng)作波形。與實(shí)施例1的圖4至圖5中所說明的充電動(dòng)作相反地從成為導(dǎo)通的狀態(tài)開始，其以電壓判定電路107判定由電壓檢測電路106所檢測的負(fù)載電壓從而開關(guān)控制電路108可以不使負(fù)載電壓低于任意值(例如 負(fù)載的容許下限電壓V1ot)的方式依序?qū)㈤_關(guān)切換至上位側(cè)而將負(fù)載電壓抑制于任意范圍內(nèi)。與負(fù)載直接連接的電容器組(當(dāng)導(dǎo)通時(shí)的Cp C2)對于負(fù)載直接放電，其它電容器組則經(jīng)由平衡電路而放電。[實(shí)施例6]圖18為本發(fā)明實(shí)施例6的蓄電系統(tǒng)的電路圖。于同圖中與圖16對應(yīng)的部分附加同一符號，與實(shí)施例5相同的部分則省略其說明。相對于所述實(shí)施例5于負(fù)載113的高電位側(cè)端子121與電容器模塊109間設(shè)有開關(guān)群110的構(gòu)成，本實(shí)施例于低電位側(cè)端子122與電容器模塊109間設(shè)有開關(guān)群111。于本實(shí)施例，開關(guān)根據(jù)由電壓檢測電路106而得的電壓檢測結(jié)果而通過開關(guān)控制電路108以 S50b> S49b.....Slb的順序切換。[實(shí)施例7]圖19為本發(fā)明實(shí)施例7的蓄電系統(tǒng)的電路圖。于同圖中與圖16對應(yīng)的部分附加同一符號，與實(shí)施例5相同的部分則省略其說明。相對于所述實(shí)施例5構(gòu)成為將負(fù)載113的低電位側(cè)端子122與電容器模塊109的接地端0直接連接，于本實(shí)施例中低電位側(cè)端子122并未與電容器模塊109的接地端0直接連接，而是與電容器組C2與C3的串聯(lián)連接點(diǎn)固定連接。于本實(shí)施例中，開關(guān)根據(jù)由電壓檢測電路106而得的電壓檢測結(jié)果而通過開關(guān)控制電路108以&a、S4a.....S51a的順序切換。于實(shí)施例5中，負(fù)載113的低電位側(cè)端子122雖為與電容器模塊109的接地端連接的構(gòu)成，但于如本實(shí)施例般的負(fù)載的低電位側(cè)端子與電容器模塊的接地端子未直接連接的構(gòu)成中，放電初期的負(fù)載與電容器組間的電性距離可比實(shí)施例5的構(gòu)成更短。亦即，于本實(shí)施例的放電過程的初期，開關(guān)、成為導(dǎo)通，從CjnC4的電容器組向負(fù)載直接放電，Ci、C2、 C5至Cltltl的電容器組經(jīng)由平衡電路而進(jìn)行放電。離負(fù)載113電性上最遠(yuǎn)的Cltltl的電容器組于實(shí)施例5中距離98組左右，相對于此，由于本實(shí)施例的構(gòu)成中負(fù)載113的低電位側(cè)端子 122僅離2組左右即連接于高電位側(cè)(C2與C-3的直接連接點(diǎn))，故比實(shí)施例5的構(gòu)成更接近充電器2組左右的距離而為96組左右的距離。因此，在放電過程的初期中可以比實(shí)施例 5的情形將電容器組的電壓差異抑制的更小。在本實(shí)施例的構(gòu)成中，為了在放電過程的初期中將電容器組的電壓差異縮至最小，只要負(fù)載113的高電位側(cè)端子121與低電位側(cè)端子122分別連接開關(guān)與i526a或開關(guān)即可。于以上的實(shí)施例5至7中，開關(guān)的位置或個(gè)數(shù)等的布局可視需要適當(dāng)變更。[實(shí)施例8]圖20為本發(fā)明實(shí)施例8的蓄電系統(tǒng)的電路圖。于同圖中與圖16對應(yīng)的部分附加同一符號，與實(shí)施例5相同的部分則省略其說明。本實(shí)施例的構(gòu)成將實(shí)施例4的構(gòu)成中的充電器置換為負(fù)載113者?；径酝ㄟ^實(shí)施與充電時(shí)相反的動(dòng)作(開關(guān)的切換順序和電容器組的群組化順序等)即可一邊抑制輸出電壓的變動(dòng)一邊使各電容器組平均地放電。于本實(shí)施例中，與實(shí)施例4時(shí)相同地于每個(gè)將額定電壓Vc的電容器組串聯(lián)m個(gè)且由h個(gè)組所構(gòu)成的電容器單元設(shè)置η個(gè)分接頭(分別由η個(gè)開關(guān)構(gòu)成的第一開關(guān)群和第二開關(guān)群)，于具有平衡電路105的蓄電器件中對于負(fù)載113放電的情形則以m = 100, η = 51、h = 2的情形為例進(jìn)行說明。開關(guān)構(gòu)成第一開關(guān)群110'，開關(guān)、至S5fflJQ成第二開關(guān)群111'，且分別連接于從電容器單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的各者取出的分接頭與負(fù)載113的高電位側(cè)端子 121、低電位側(cè)端子122間。其次，說明本實(shí)施例的動(dòng)作。如上所述，本實(shí)施例基本而言進(jìn)行與充電時(shí)的實(shí)施例的實(shí)施例4的動(dòng)作相反的動(dòng)作。因此，在此舉例，以放電開始時(shí)的群組數(shù)量為4的狀態(tài)，亦即構(gòu)成電容器模塊的電容器組被群組化為4個(gè)群組的狀態(tài)開始的構(gòu)成進(jìn)行說明。首先，在放電的初期階段，將電容器模塊109的電容器組群組化為以mX 1/8、 11^3/8、11^5/8、11^7/8，亦即以(13、(38、(63、(88附近的組為對于負(fù)載直接放電的串聯(lián)電容器組的中心的4個(gè)群組，對于群組化的4個(gè)群組的各者，開關(guān)控制電路108以使構(gòu)成各群組的串聯(lián)電容器組的中央附近的組(C13、C38、C63、C88附近的組)成為對于負(fù)載直接放電的串聯(lián)電容器組群的中心的方式選擇開關(guān)而以時(shí)間分割的方式對于負(fù)載進(jìn)行放電。圖21表示開關(guān)控制電路108選擇開關(guān)S8a和S7b、S20a和S19b、S33a和^b、開關(guān)
禾口 S44b，而 C13 至 C14、C37 至 C38 λ C63 至 C64 Λ C87 至C88的電容器組交互對于負(fù)載放電的狀態(tài)。對于所述4個(gè)各群組的動(dòng)作以包含電容器組C13的群組為例進(jìn)行說明。首先從S8a和成為導(dǎo)通的狀態(tài)開始。隨著放電進(jìn)行，各電容器組的電壓逐漸下降，當(dāng)電壓判定電路107根據(jù)由電壓檢測電路106而得的電壓檢測結(jié)果而判斷負(fù)載電壓到達(dá)負(fù)載的容許下限電壓V1ot時(shí)， 則開關(guān)控制電路108將開關(guān)S8a關(guān)斷同時(shí)將開關(guān)S9a導(dǎo)通，借此，使負(fù)載113的高電位側(cè)端子 121與電容器模塊109連接的分接頭往上位側(cè)位移一位。此時(shí)，C13至C16_的電容器組不經(jīng)由平衡電路而對于負(fù)載直接放電，其它電容器組經(jīng)由平衡電路而進(jìn)行放電。進(jìn)一步進(jìn)行放電，依據(jù)電壓檢測電路106的電壓檢測結(jié)果而通過電壓判定電路107判斷負(fù)載電壓再次到達(dá)V1ot時(shí)，開關(guān)控制電路108將開關(guān)S7b關(guān)斷同時(shí)將開關(guān)導(dǎo)通，借此使負(fù)載113的低電位側(cè)端子122與電容器模塊109連接的分接頭往下位側(cè)位移一位。此時(shí)，C11至Cni的電容器組不經(jīng)由平衡電路而對負(fù)載直接放電，其它電容器組則經(jīng)由平衡電路進(jìn)行放電。通過進(jìn)行如上所述的開關(guān)切換，可以盡可能地使各電容器對于負(fù)載直接放電的時(shí)間相等，就盡可能使各電容器組的電壓保持均一的觀點(diǎn)而言較為理想。放電繼續(xù)進(jìn)行，當(dāng)對于負(fù)載直接放電的電容器組的串聯(lián)數(shù)增加而成為相對于電容器模塊109的電容器組的總串聯(lián)數(shù)的預(yù)定比例(例如1/4)時(shí)，將電容器模塊109的電容器組以使111\1/6、111\3/6、111\5/6亦即C17、C5(1、C83處的組成為對于負(fù)載直接放電的串聯(lián)電容器組的中心的方式群組化為3個(gè)群組，開關(guān)控制電路108以使構(gòu)成各群組的串聯(lián)電容器組的中央附近的組(C17、C50, C83附近的組)成為對于負(fù)載直接放電的串聯(lián)電容器組的中心的方式分別對于被群組化的3個(gè)群組的各者選擇開關(guān)而以時(shí)間分割的方式對于負(fù)載進(jìn)行放電。此時(shí)，由于因所述圖21的4個(gè)群組化的放電而使電容器組的電壓降低某種程度，故必須以使直接連接于負(fù)載的電容器組的電壓的合計(jì)值較負(fù)載的容許下限電壓更高的方式選擇開關(guān)。圖22例示開關(guān)控制電路108選擇開關(guān)Slfe和S3b、開關(guān)S^和^tlb、開關(guān)S49a和， C5至C28、(^至C62、C73至C96的電容器組交互對于負(fù)載直接放電的狀態(tài)。各群組內(nèi)的由開關(guān)控制電路108進(jìn)行的開關(guān)的切換與所述相同故省略其說明。以下重復(fù)同樣操作直到重復(fù)達(dá)至各群組中對于負(fù)載直接放電的電容器組的電壓的合計(jì)值較負(fù)載的容許下限電壓vlOT_小為止。當(dāng)所述操作重復(fù)時(shí)，最終而言S51a與Slb將成為導(dǎo)通的狀態(tài)而所有的電容器組將對于負(fù)載進(jìn)行直接放電，亦即群組將成為1個(gè)。圖23表示選擇開關(guān)S39a與S13b，C25至C76的電容器組對于負(fù)載直接放電，其它組則經(jīng)由平衡電路而放電的狀態(tài)。若放電時(shí)的電容器組的電壓為Vdis，則重復(fù)所述群組化放電至HiXVdis〈V-為止，通過重復(fù)以上操作而更平均地進(jìn)行對于各電容器組的放電，結(jié)果即可延長放電時(shí)間。無論在任一群組化放電階段中，就各電容器組的電壓應(yīng)盡可能保持均一的觀點(diǎn)來看，期望以各電容器組對于負(fù)載直接放電的時(shí)間均等的方式切換開關(guān)。于所述實(shí)施例中，雖以使對于負(fù)載直接放電的電容器單元的數(shù)量增加的方式進(jìn)行開關(guān)的切換，但即使采用對于多個(gè)群組的各者皆以時(shí)間分割的分式以相同電容器單元重復(fù)地對于負(fù)載直接放電的構(gòu)成，由于仍可縮短對于經(jīng)由平衡電路而放電的電容器單元的電性距離，故仍可更平均地進(jìn)行各電容器組的放電。于本實(shí)施例中亦與實(shí)施例4相同地，開關(guān)位置、個(gè)數(shù)等的布局只要為可以使多個(gè)分接頭中的一個(gè)與負(fù)載的一方或另外一方的端子連接且可控制不經(jīng)由平衡電路而直接對于負(fù)載放電的多個(gè)蓄電單元的數(shù)量的方式而依序切換開關(guān)的構(gòu)成即可，而可任意地予以變更。另外，例如，當(dāng)對于負(fù)載的放電和從充電器的充電同時(shí)進(jìn)行時(shí)，當(dāng)從充電器的充電功率大于對于負(fù)載的放電功率時(shí)，于放電過程中也可考量以減少對于負(fù)載直接放電的蓄電單元的數(shù)量的方式切換開關(guān)的情形。從而，亦可考量根據(jù)由電壓檢測電路而得的電壓檢測結(jié)果而適當(dāng)組合開關(guān)切換而使對于負(fù)載直接放電的蓄電單元的數(shù)量減少、維持一定、或增加的方式。于本實(shí)施例中，開始放電的蓄電單元的位置、構(gòu)成蓄電模塊的多個(gè)蓄電組的各群組化階段的群組數(shù)量和各群組的蓄電組的個(gè)數(shù)等的構(gòu)成可任意選擇。另外，于以上實(shí)施例中，由開關(guān)控制電路108而行的開關(guān)切換的時(shí)間點(diǎn)雖為根據(jù)電壓檢測電路106而得的電壓檢出結(jié)果判斷為負(fù)載到達(dá)Vlw，但判斷負(fù)載電壓到達(dá)的電壓亦可為大于Vlw且為負(fù)載容許上限電壓以下的任意電壓。于以上實(shí)施例中雖描述為通過電壓檢測電路106而檢測構(gòu)成電容器模塊109的各電容器組的電壓，且根據(jù)其檢測結(jié)果而于電壓判定電路107中與基準(zhǔn)電壓比較，根據(jù)其比較結(jié)果而以開關(guān)控制電路108將開關(guān)切換，借此而將從充電器的充電電壓或向負(fù)載的放電電壓控制在任意范圍內(nèi)的情形。然而，亦可取代檢測構(gòu)成電容器模塊109的各電容器組的電壓而檢測從充電器的充電電壓或向負(fù)載的放電電壓且根據(jù)其檢出結(jié)果而進(jìn)行開關(guān)切換控制。于此情形中電容器組電壓和來自充電器的充電電壓以及向負(fù)載的放電電壓亦表示出與至今為止所說明的特性。于以上實(shí)施例中，雖描述為于每個(gè)由h個(gè)電容器組構(gòu)成的電容器單元設(shè)有η個(gè)分接頭的構(gòu)成，但構(gòu)成電容器單元的電容器組的數(shù)量(設(shè)置分接頭的間隔)亦可為于某位置為h個(gè)，于某位置則為h+Ι個(gè)的方式而視位置而可任意變更。于以上實(shí)施例中，各電容器組的額定電壓雖為V。，但亦可為某電容器組為V。'，某電容器組為V。"的方式，視各電容器組而任意變更額定電壓。于以上實(shí)施例中雖描述使用蓄電胞元(cell)作為電容器的情形，但亦可應(yīng)用于使用二次電池等其它種蓄電組的情形。以上，雖為了例示而說明本發(fā)明的數(shù)個(gè)實(shí)施例，但本發(fā)明并不被所述所限定，在不逸脫本發(fā)明的范圍及精神的前提下可對其形態(tài)及詳細(xì)進(jìn)行種種變形及修正對本發(fā)明相關(guān)領(lǐng)域的業(yè)者為顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種蓄電系統(tǒng)，其特征在于具備有蓄電模塊，由1個(gè)蓄電組或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成的蓄電單元串聯(lián)連接多個(gè)而成；充電器，用來對所述蓄電組進(jìn)行充電；平衡電路，連接到所述蓄電模塊，用來修正所述蓄電組的充放電狀態(tài)的不均勻差異； 電壓檢測部，用來檢測一個(gè)或一個(gè)以上的所述蓄電組的電壓及/或所述充電器的電壓；多個(gè)分接頭，從所述蓄電模塊的一方的端子及/或所述多個(gè)蓄電單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的一個(gè)或一個(gè)以上的各者經(jīng)由開關(guān)取出；以及開關(guān)控制部，以使所述多個(gè)分接頭中的一個(gè)與所述充電器的一方的端子連接的方式切換所述開關(guān)；所述開關(guān)控制部因應(yīng)在充電期間中的充電的進(jìn)行，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果依序切換所述開關(guān)而控制不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器直接充電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。
2.一種蓄電系統(tǒng)，其特征在于具備有蓄電模塊，由1個(gè)蓄電組或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成的蓄電單元串聯(lián)連接多個(gè)而成；充電器，用來對所述蓄電組進(jìn)行充電；平衡電路，連接到所述蓄電模塊，用來修正所述蓄電組的充放電狀態(tài)的不均勻差異； 電壓檢測部，用來檢測一個(gè)或一個(gè)以上的所述蓄電組的電壓及/或所述充電器的電壓；多個(gè)分接頭，從所述蓄電模塊的一方的端子及/或所述蓄電模塊的另外一方的端子及 /或所述多個(gè)蓄電單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的一個(gè)或一個(gè)以上的各者經(jīng)由開關(guān)取出；以及開關(guān)控制部，以使所述多個(gè)分接頭中的一個(gè)與所述充電器的一方的端子或另外一方的端子連接的方式切換所述開關(guān)；所述開關(guān)控制部因應(yīng)在充電期間中的充電的進(jìn)行，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果依序切換所述開關(guān)而控制不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器直接充電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄電系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)控制部進(jìn)一步在預(yù)定次數(shù)的開關(guān)切換后，對所述多個(gè)蓄電單元被群組化成多個(gè)群組的該多個(gè)群組的各者以時(shí)間分割的方式因應(yīng)充電的進(jìn)行，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果依序切換所述開關(guān)而控制不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器直接充電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄電系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)控制部對所述多個(gè)蓄電單元被群組化成為多個(gè)群組的該多個(gè)群組的各者以時(shí)間分割的方式因應(yīng)充電的進(jìn)行，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果依序切換所述開關(guān)而控制不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器直接充電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的蓄電系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)控制部進(jìn)一步在預(yù)定次數(shù)的開關(guān)切換后，對比所述多個(gè)蓄電單元在該預(yù)定次數(shù)的開關(guān)切換后的蓄電單元的群組數(shù)量還多的群組被再度群組化的比該蓄電單元的群組數(shù)量還多的群組的各者以時(shí)間分割的方式因應(yīng)充電的進(jìn)行，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果進(jìn)行一次或一次以上依序切換所述開關(guān)而控制不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器直接充電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。
6.一種蓄電系統(tǒng)，其特征在于具備有蓄電模塊，由1個(gè)蓄電組或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成的蓄電單元串聯(lián)連接多個(gè)而成；負(fù)載，接受來自所述蓄電組的電力供給；平衡電路，連接到所述蓄電模塊，用來修正所述蓄電組的充放電狀態(tài)的不均勻差異； 電壓檢測部，用來檢測從一個(gè)或一個(gè)以上的所述蓄電組的電壓及/或從所述蓄電組對所述負(fù)載的放電電壓；多個(gè)分接頭，從所述蓄電模塊的一方的端子及/或所述多個(gè)蓄電單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的一個(gè)或一個(gè)以上的各者經(jīng)由開關(guān)取出；以及開關(guān)控制部，以使所述多個(gè)分接頭中的一個(gè)與所述負(fù)載的一方的端子連接的方式切換所述開關(guān)；所述開關(guān)控制部因應(yīng)在放電期間中的放電狀態(tài)，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果依序切換所述開關(guān)而控制不經(jīng)由所述平衡電路而從所述蓄電組直接對所述負(fù)載放電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。
7.一種蓄電系統(tǒng)，其特征在于具備有蓄電模塊，由1個(gè)蓄電組或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成的蓄電單元串聯(lián)連接多個(gè)而成；負(fù)載，接受來自所述蓄電組的電力供給；平衡電路，連接到所述蓄電模塊，用來修正所述蓄電組的充放電狀態(tài)的不均勻差異； 電壓檢測部，用來檢測從一個(gè)或一個(gè)以上的所述蓄電組的電壓及/或從所述蓄電組對所述負(fù)載的放電電壓；多個(gè)分接頭，從所述蓄電模塊的一方的端子及/或所述蓄電模塊的另外一方的端子及 /或所述多個(gè)蓄電單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的一個(gè)或一個(gè)以上的各者經(jīng)由開關(guān)取出；以及開關(guān)控制部，以使所述多個(gè)分接頭中的一個(gè)與所述負(fù)載的一方的端子或另外一方的端子連接的方式切換所述開關(guān)；所述開關(guān)控制部因應(yīng)在放電期間中的放電狀態(tài)，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果依序切換所述開關(guān)而控制不經(jīng)由所述平衡電路而從所述蓄電組直接對所述負(fù)載放電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蓄電系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)控制部對所述多個(gè)蓄電單元被群組化成多個(gè)群組的該多個(gè)群組的各者以時(shí)間分割的方式因應(yīng)放電狀態(tài)，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果依序切換所述開關(guān)而控制不經(jīng)由所述平衡電路而從所述負(fù)載直接放電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的蓄電系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)控制部進(jìn)一步在預(yù)定次數(shù)的開關(guān)切換后，對比所述多個(gè)蓄電單元在該預(yù)定次數(shù)的開關(guān)切換后的蓄電單元的群組數(shù)量還少的群組被再度群組化的比該蓄電單元的群組數(shù)量還少的群組的各者以時(shí)間分割的方式因應(yīng)放電狀態(tài)，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果，進(jìn)行一次或一次以上依序切換所述開關(guān)而控制不經(jīng)由所述平衡電路而從所述蓄電模塊直接對所述負(fù)載放電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。
10.一種蓄電系統(tǒng)，其特征在于具備有蓄電模塊，由1個(gè)蓄電組或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成的蓄電單元串聯(lián)連接多個(gè)而成；充電器，用來對所述蓄電組進(jìn)行充電；平衡電路，連接到所述蓄電模塊，用來修正所述蓄電組的充放電狀態(tài)的不均勻差異； 電壓檢測部，用來檢測一個(gè)或一個(gè)以上的所述蓄電組的電壓及/或所述充電器的電壓；多個(gè)分接頭，從所述蓄電模塊的一方的端子及/或所述多個(gè)蓄電單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的一個(gè)或一個(gè)以上的各者經(jīng)由開關(guān)取出；以及開關(guān)控制部，以使所述多個(gè)分接頭中的一個(gè)與所述充電器的一方的端子連接的方式切換所述開關(guān)；所述開關(guān)控制部在充電期間中根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果，至少一次切換所述開關(guān)而減少不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器直接充電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。
11.一種蓄電系統(tǒng)，其特征在于具備有蓄電模塊，由1個(gè)蓄電組或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成的蓄電單元串聯(lián)連接多個(gè)而成；充電器，用來對所述蓄電組進(jìn)行充電；平衡電路，連接到所述蓄電模塊，用來修正所述蓄電組的充放電狀態(tài)的不均勻差異； 電壓檢測部，用來檢測一個(gè)或一個(gè)以上的所述蓄電組的電壓及/或所述充電器的電壓；多個(gè)分接頭，從所述蓄電模塊的一方的端子及/或所述蓄電模塊的另外一方的端子及 /或所述多個(gè)蓄電單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的一個(gè)或一個(gè)以上的各者經(jīng)由開關(guān)取出；以及開關(guān)控制部，以使所述多個(gè)分接頭中的一個(gè)與所述充電器的一方的端子或另外一方的端子連接的方式切換所述開關(guān)；所述開關(guān)控制部在充電期間中根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果，至少一次切換所述開關(guān)而減少不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器直接充電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蓄電系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)控制部進(jìn)一步在預(yù)定次數(shù)的開關(guān)切換后，對所述多個(gè)蓄電單元被群組化成多個(gè)群組的該多個(gè)群組的各者以時(shí)間分割的方式，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果至少一次切換所述開關(guān)而減少不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器直接充電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蓄電系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)控制部對所述多個(gè)蓄電單元被群組化成多個(gè)群組的該多個(gè)群組的各者以時(shí)間分割的方式，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果至少一次切換所述開關(guān)而減少不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器直接充電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的蓄電系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)控制部進(jìn)一步在預(yù)定次數(shù)的開關(guān)切換后，對比所述多個(gè)蓄電單元在該預(yù)定次數(shù)的開關(guān)切換后的蓄電單元的群組數(shù)量還多的群組被再度群組化的比該蓄電單元的群組數(shù)量還多的群組的各者以時(shí)間分割的方式，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果進(jìn)行一次或一次以上的至少一次切換所述開關(guān)而減少不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器直接充電的所述多個(gè)蓄電單元的數(shù)量。
15.一種蓄電系統(tǒng)，其特征在于具備有蓄電模塊，由1個(gè)蓄電組或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成的蓄電單元串聯(lián)連接多個(gè)而成；負(fù)載，接受來自所述蓄電組的電力供給；平衡電路，連接到所述蓄電模塊，用來修正所述蓄電組的充放電狀態(tài)的不均勻差異； 電壓檢測部，用來檢測從一個(gè)或一個(gè)以上的所述蓄電組的電壓及/或從所述蓄電組對所述負(fù)載的放電電壓；多個(gè)分接頭，從所述蓄電模塊的一方的端子及/或所述多個(gè)蓄電單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的一個(gè)或一個(gè)以上的各者經(jīng)由開關(guān)取出；以及開關(guān)控制部，以使所述多個(gè)分接頭中的一個(gè)與所述負(fù)載的一方的端子連接的方式切換所述開關(guān)；所述開關(guān)控制部在放電期間中根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果，至少一次切換所述開關(guān)而增加不經(jīng)由所述平衡電路而從所述蓄電組直接對所述負(fù)載放電的所述蓄電單元的數(shù)量。
16.一種蓄電系統(tǒng)，其特征在于具備有蓄電模塊，由1個(gè)蓄電組或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成的蓄電單元串聯(lián)連接多個(gè)而成；負(fù)載，接受來自所述蓄電組的電力供給；平衡電路，連接到所述蓄電模塊，用來修正所述蓄電組的充放電狀態(tài)的不均勻差異； 電壓檢測部，用來檢測從一個(gè)或一個(gè)以上的所述蓄電組的電壓及/或從所述蓄電組對所述負(fù)載的放電電壓；多個(gè)分接頭，從所述蓄電模塊的一方的端子及/或所述蓄電模塊的另外一方的端子及 /或所述多個(gè)蓄電單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的一個(gè)或一個(gè)以上的各者經(jīng)由開關(guān)取出；以及開關(guān)控制部，以使所述多個(gè)分接頭中的一個(gè)與所述負(fù)載的一方的端子或另外一方的端子連接的方式切換所述開關(guān)；所述開關(guān)控制部在放電期間中根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果，至少一次切換所述開關(guān)而增加不經(jīng)由所述平衡電路而從所述蓄電組直接對所述負(fù)載放電的所述蓄電單元的數(shù)量。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的蓄電系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)控制部對所述多個(gè)蓄電單元被群組化成多個(gè)群組的該多個(gè)群組的各者以時(shí)間分割的方式，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果至少一次切換所述開關(guān)而增加不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器直接放電的所述蓄電單元的數(shù)量。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的蓄電系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)控制部進(jìn)一步在預(yù)定次數(shù)的開關(guān)切換后，對比所述多個(gè)蓄電單元在該預(yù)定次數(shù)的開關(guān)切換后的蓄電單元的群組數(shù)量還少的群組被再度群組化的比該蓄電單元的群組數(shù)量還少的群組的各者以時(shí)間分割的方式，根據(jù)所述電壓檢測部的檢測結(jié)果進(jìn)行一次或一次以上的至少一次切換所述開關(guān)而增加不經(jīng)由所述平衡電路而從所述蓄電模塊直接對負(fù)載放電的所述蓄電單元的數(shù)量。
19.一種蓄電系統(tǒng)，其特征在于具備有蓄電模塊，由1個(gè)蓄電組或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成的蓄電單元串聯(lián)連接多個(gè)而成；充電器，用來對所述蓄電組進(jìn)行充電；平衡電路，連接到所述蓄電模塊，用來修正所述蓄電組的充放電狀態(tài)的不均勻差異； 電壓檢測部，用來檢測從一個(gè)或一個(gè)以上的所述蓄電組的電壓及/或所述充電器的電壓；多個(gè)分接頭，從所述蓄電模塊的一方的端子及/或所述蓄電模塊的另外一方的端子及 /或所述多個(gè)蓄電單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的一個(gè)或一個(gè)以上的各者經(jīng)由開關(guān)取出；以及開關(guān)控制部，以使所述多個(gè)分接頭中的一個(gè)與所述充電器的一方的端子或另外一方的端子連接的方式切換所述開關(guān)；所述開關(guān)控制部對所述多個(gè)蓄電單元被群組化成多個(gè)群組的該多個(gè)群組的各者的相同的蓄電單元，依序切換所述開關(guān)而以時(shí)間分割的方式重復(fù)進(jìn)行不經(jīng)由所述平衡電路而從所述充電器的直接充電。
20.一種蓄電系統(tǒng)，其特征在于具備有蓄電模塊，由1個(gè)蓄電組或串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組所構(gòu)成的蓄電單元串聯(lián)連接多個(gè)而成；負(fù)載，接受來自所述蓄電組的電力供給；平衡電路，連接到所述蓄電模塊，用來修正所述蓄電組的充放電狀態(tài)的不均勻差異； 電壓檢測部，用來檢測從一個(gè)或一個(gè)以上的所述蓄電組的電壓及/或從所述蓄電組對所述負(fù)載的放電電壓；多個(gè)分接頭，從所述蓄電模塊的一方的端子及/或所述蓄電模塊的另外一方的端子及 /或所述多個(gè)蓄電單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的一個(gè)或一個(gè)以上的各者經(jīng)由開關(guān)取出；以及開關(guān)控制部，以使所述多個(gè)分接頭中的一個(gè)與所述負(fù)載的一方的端子或另外一方的端子連接的方式切換所述開關(guān)；所述開關(guān)控制部對所述多個(gè)蓄電單元被群組化成多個(gè)群組的該多個(gè)群組的各者的相同的蓄電單元，依序切換所述開關(guān)而以時(shí)間分割的方式重復(fù)進(jìn)行對所述負(fù)載的直接放電。
全文摘要
本發(fā)明的問題是在蓄電系統(tǒng)中，在充放電時(shí)均一地利用蓄電組。另外，在充放電時(shí)均一地利用蓄電組，和將來自充電器的輸入電壓或?qū)ω?fù)載的輸出電壓的變動(dòng)抑制在任意的范圍內(nèi)。本發(fā)明的解決手段是一種蓄電系統(tǒng)，其特征在于具備有蓄電模塊；充電器；平衡電路；電壓檢測部；多個(gè)分接頭，從蓄電模塊的一方的端子及/或蓄電模塊的另外一方的端子及/或多個(gè)蓄電單元的串聯(lián)連接點(diǎn)的一個(gè)或一個(gè)以上的各者經(jīng)由開關(guān)取出；以及開關(guān)控制部，切換開關(guān)使多個(gè)分接頭中的一個(gè)形成與充電器的一方的端子或另外一方的端子連接；并且，因應(yīng)充電的進(jìn)行，根據(jù)電壓檢測部的檢測結(jié)果依序切換開關(guān)而控制從充電器直接充電的蓄電單元的數(shù)量。
文檔編號H02J7/02GK102577016SQ20108003957
公開日2012年7月11日 申請日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月2日
發(fā)明者久木田明夫, 伊藤和重, 關(guān)戶謹(jǐn), 鵜野將年 申請人:日本蓄電器工業(yè)株式會社, 獨(dú)立行政法人宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)