電源系統以及電源系統的充放電控制方法

2023-08-02 12:14:51 2

電源系統以及電源系統的充放電控制方法
【專利摘要】電源系統具備外部電源(3)、多個電池組件(2)、和連接組件(1)，從外部電源(3)向各電池組件(2)供給電力來進行充電，在外部電源(3)的輸出下降狀態下，從電池組件(2)向驅動對象設備(40)供給電力。連接組件(1)具備將多個電池組件(2)並聯連接的並聯線(8)、將各電池組件(2)與並聯線(8)連接的連接部(9)、和對連接部(9)的連接狀態進行控制的控制部(10)，經由外部連接開關(7)與外部電源(3)的電力供給線(5)連接。控制部(10)對如下模式進行切換來對多個電池組件(2)進行充放電：一邊使各電池組件(2)均勻化一邊進行預充電的平衡充電模式；通常充電模式；充滿電模式；從各電池組件(2)向電力供給線(5)供給電力的通常放電模式；放電停止模式；和驅動停止模式。
【專利說明】電源系統以及電源系統的充放電控制方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及利用從商用電源供給的電力來對具備多個電池單體的電池組件進行充電，當從商用電源供給的電力下降時，輸出被充電後的電池組件的電力的電源系統，尤其涉及將商用電源的電力儲存在多個電池組件中來增大輸出的電源系統以及電源系統的充放電控制方法。

【背景技術】
[0002]已知一種與行動電話的基站、信號機等連接，在商用電源停電時供給電力的備用電源裝置。這種備用電源構成為與驅動對象設備連接，若檢測到在商用電源中發生了異常，則對驅動對象設備供給規定的電力。
[0003]在先技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:國際公開第2012/043723號


【發明內容】

[0006]在這種備用電源裝置中，為了能夠更大容量地實現長時間的電力供給，可以考慮將多個電池組件並聯連接。但是，在此情況下，存在如下問題:若多個電池組件的輸出電壓不一致，則會產生輸出的一部分不被供給至驅動對象設備而被供給至其他電池組件等的不良狀況。
[0007]本發明為了解決現有的這種問題點而作，其主要目的在於，提供一種將多個電池組件並聯連接來設為大容量，同時能夠對這些電池組件均勻地充電並穩定地利用的電源系統以及電源系統的充放電控制方法。
[0008]為了解決上述課題，根據本發明的電源系統，具備:與外部的商用電源30連接，對從商用電源30供給的電力進行變換後供給至驅動對象設備40的外部電源3 ;具備串聯連接的多個電池單體21的多個電池組件2 ;和將所述多個電池組件2並聯連接後與所述外部電源3連接的連接組件1，所述電源系統從所述外部電源3向各電池組件2供給電力，來對所述電池單體21進行充電，並且在從所述外部電源3輸出至驅動對象設備40的電壓下降的狀態下，從所述電池組件2向驅動對象設備40供給電力。所述外部電源3具備:將從商用電源30供給的交流變換為對驅動對象設備40進行驅動的規定的輸出電壓的直流的電源電路4 ;與所述電源電路4的輸出側連接，向外部的驅動對象設備40供給電力的電力供給線5 ;與所述電力供給線5連接，並連接所述連接組件I的連接線6 ;和設置在所述連接線6上，若所述電力供給線5的電壓變為規定值以下則變為斷開的外部連接開關7。所述連接組件I具備:將所述多個電池組件2並聯連接的並聯線8 ;將各電池組件2與所述並聯線8連接的連接部9 ;和對所述連接部9的連接狀態進行控制的控制部10，所述並聯線8與所述外部電源3的連接線6連接，所述連接部9具備:串聯連接在所述並聯線8與各電池組件2之間的第一開關11和第二開關12的串聯電路；與所述第二開關12並聯連接的、由限流電阻14和第三開關13的串聯電路構成的子連接電路15 ;與所述第一開關11並聯連接，並且在從所述並聯線8向該電池組件2通電的方向上具有整流作用的第一整流元件16 ;和與所述第二開關12並聯連接，並且在從該電池組件2向所述並聯線8通電的方向上具有整流作用的第二整流元件17。電源系統對如下模式進行切換來對多個電池組件2進行充放電:平衡充電模式，所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11斷開、使所述第二開關12斷開、使所述第三開關13接通，一邊使各電池組件2均勻化一邊進行預充電；通常充電模式，在所述平衡充電模式之後，所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11接通、使所述第二開關12接通、使所述第三開關13斷開，使所述電池組件2充滿電；充滿電模式，若各電池組件2被充滿電，則所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11接通、使所述第二開關12斷開、使所述第三開關13斷開，停止所述電池組件2的充電；通常放電模式，若在所述充滿電模式下所述外部電源3的輸出電壓下降，則所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11接通、使所述第二開關12接通、使所述第三開關13斷開，從各電池組件2向所述外部電源3的電力供給線5供給電力；放電停止模式，若在所述通常放電模式下所述電力供給線5的電壓變為所述規定值以下，則所述外部連接開關7被控制為斷開，停止來自各電池組件2的放電；和驅動停止模式，若在所述放電停止模式下所述電池組件2的單電池電壓變為規定值以下，則所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11斷開、使所述第二開關12斷開、使所述第三開關13斷開。
[0009]通過上述構成，能夠使並聯連接的多個電池組件一邊均勻化一邊進行充電。尤其是，在平衡充電模式下，使存在電壓差的電池組件一邊均勻化一邊進行預充電之後，在通常充電模式下充滿電，從而一邊抑制充電狀態的偏差一邊充滿電，能夠避免放電時電力在電池組件間交換的事態。此外，由於在平衡充電模式下對各電池組件進行預充電之後，切換為通常充電模式來使其充滿電，因此還能夠避免由於給電池組件的充電分出較多的電力而導致向驅動對象設備的電力供給變得不穩定的事態，並且還能夠實現一邊繼續驅動對象設備的工作一邊並行地進行電池組件的充電的熱備份。
[0010]此外，根據本發明的電源系統，可以構成為:在所述充滿電模式下，若所述電池組件2的任意一個電池單體21的剩餘容量從充滿電狀態下降規定的比例，或者，任意一個電池單體21的單電池電壓變為充電重新開始電壓以下，則轉變為再充電模式來對該電池組件進行再充電，在所述再充電模式中，所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11接通、使所述第二開關12斷開、使所述第三開關13接通，對各電池組件2進行預充電。
[0011]根據上述構成，若充滿電模式長時間地持續，從而任意一個電池單體的剩餘容量減少，則重新開始電池組件的充電，因此能夠將多個電池組件的剩餘容量始終保持為充足的剩餘容量，在停電時等緊急時，能夠持續長時間地供給電力。此外，在再充電模式下，通過對電池組件進行預充電，能夠防止大的衝擊電流。
[0012]進而，根據本發明的電源系統，可以構成為:在所述充滿電模式或所述再充電模式下，若所述外部電源3的輸出電壓下降，則通過預備放電模式從多個電池組件2進行放電，在所述預備放電模式中，各電池組件2的電力經由所述第二整流元件17和接通狀態的所述第一開關11被供給至所述並聯線8，並且該並聯線8的電力經由接通狀態的所述外部連接開關7被供給至所述外部電源3的電力供給線5。
[0013]根據上述構成，在所述充滿電模式或所述再充電模式下，若外部電源的輸出電壓下降，則通過將各電池組件的電力經由第二整流元件、接通狀態的第一開關、和接通狀態的外部連接開關供給至電力供給線的預備放電模式從多個電池組件進行放電，因此無需設置對商用電源、外部電源的電壓下降進行檢測的機構，而且，無需通過控制部對連接部進行切換，就能夠在外部電源的輸出電壓下降的狀態下迅速地向電力供給線供給電力。
[0014]進而，根據本發明的電源系統，可以構成為:所述連接組件I具備檢測向所述外部電源3的連接線6的通電狀態的電流檢測部25，在所述預備放電模式下，若所述電流檢測部25檢測出向所述連接線25的放電電流，則轉變為通常放電模式來從多個電池組件2進行放電，在所述通常放電模式中，所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11接通、使所述第二開關12接通、使所述第三開關13斷開，各電池組件2的電力經由接通狀態的第二開關12和接通狀態的第一開關11被供給至所述並聯線8，並且該並聯線8的電力經由接通狀態的所述外部連接開關7被供給至所述外部電源3的電力供給線5。
[0015]根據上述構成，在電流檢測部檢測出放電電流的狀態下，使各連接部的第一開關接通、使第二開關接通、使第三開關斷開，從預備放電模式切換為通常放電模式，因此能夠一邊確認向連接線的放電狀態一邊切換到通常放電模式。此外，在通常放電模式下，經由接通狀態的第二開關和接通狀態的第一開關從各電池組件進行放電，因此能夠在低電阻的狀態下穩定地進行放電。
[0016]進而，根據本發明的電源系統，可以構成為:在所述通常充電模式下，若所述外部電源3的輸出電壓下降，則轉變為通常放電模式來從多個電池組件2進行放電，在所述通常放電模式中，各電池組件2的電力經由接通狀態的所述第二開關12和接通狀態的所述第一開關11被供給至所述並聯線8，並且該並聯線8的電力經由接通狀態的所述外部連接開關7被供給至所述外部電源3的電力供給線5。
[0017]根據上述構成，若在通常充電模式下外部電源的輸出電壓下降，則轉變為將各電池組件的電力經由接通狀態的第二開關、接通狀態的第一開關和接通狀態的外部連接開關供給至電力供給線的通常放電模式，因此無需設置對商用電源、外部電源的電壓下降進行檢測的機構，而且，無需通過控制部對連接部進行切換，就能夠在外部電源的輸出電壓下降的狀態下迅速地向電力供給線供給電力。
[0018]進而，根據本發明的電源系統，可以構成為:在所述通常放電模式下，若所述外部電源3的輸出電壓恢復，則轉變為通常充電模式來對多個電池組件2進行充電，在所述通常充電模式中，從所述外部電源3的電力供給線5供給的電力經由接通狀態的所述外部連接開關7被供給至所述並聯線8，並且該並聯線8的電力經由接通狀態的所述第一開關11和接通狀態的所述第二開關12被供給至各電池組件2。
[0019]根據上述構成，若在通常放電模式下外部電源的輸出電壓恢復，則轉變為將電力供給線的電力經由接通狀態的外部連接開關、接通狀態的第一開關和接通狀態的第二開關供給至各電池組件的通常充電模式，因此無需設置對商用電源、外部電源的電壓恢復進行檢測的機構，而且，無需通過控制部對連接部進行切換，就能夠在外部電源的輸出電壓恢復的狀態下迅速地向電池組件供給電力來進行充電。
[0020]進而，根據本發明的電源系統，可以構成為:在所述平衡充電模式下，在各電池組件2間的電壓差為規定的第二電壓差以上的情況下，轉變為均勻化模式來使多個電池組件2均勻化，在所述均勻化模式中，所述外部連接開關7通過來自所述控制部10的信號被控制為斷開，所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11接通、使所述第二開關12斷開、使所述第三開關13接通，在各電池組件2間使電壓差降低。
[0021]通過上述構成，能夠消除並聯連接的多個電池組件的電壓的偏差。尤其是，能夠使電壓差大的電池組件彼此之間迅速地均勻化。這樣，通過設置均勻化模式，預先使電池組件間的電壓差均勻化，能夠抑制充電狀態的偏差。
[0022]進而，根據本發明的電源系統，可以構成為:在所述平衡充電模式下，若所述電力供給線5的電壓與各電池塊20的電壓之差變為規定的電壓差以下，則所述外部連接開關7通過來自所述控制部10的信號被切換為斷開，所述控制部10將各連接部9的所述第一開關11從斷開切換為接通、將各連接部9的所述第二開關12從斷開切換為接通、將各連接部9的所述第三開關13從接通切換為斷開之後，所述外部連接開關7通過來自所述控制部10的信號被切換為接通從而轉變為所述通常充電模式。
[0023]通過上述構成，在從平衡充電模式切換為通常充電模式的控制中，在外部連接開關斷開的狀態下將各連接部的第一開關從斷開切換為接通、將第二開關從斷開切換為接通、將第三開關從接通切換為斷開，因此在對多個開關按順序進行切換的工序中，能夠可靠地防止僅一部分電池組件成為與電力供給線連接的狀態從而在該電池組件中流過過電流的事態。
[0024]進而，根據本發明的電源系統，可以構成為:在所述驅動停止模式下，若所述外部電源3的輸出電壓恢復，則所述外部連接開關7被控制為接通，所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11斷開、使所述第二開關12斷開、使所述第三開關13接通來轉變為所述平衡充電模式對各電池組件2進行充電。
[0025]根據上述構成，能夠經由第一整流元件進行電池組件的充電，同時即使產生外部電源的電壓下降，也通過使第一開關斷開而阻止放電，因此能夠阻止來自電池組件的放電，從而避免因放電而導致電池組件間的電壓差擴大的事態，並且能夠使電池組件的電壓相同地進行充電。
[0026]進而，根據本發明的電源系統，可以構成為:所述外部電源3 —邊對所述電源電路4的輸出電壓進行切換一邊對所述電池組件2進行充電。
[0027]通過上述構成，在電池組件的充電狀態下，能夠對電源電路的輸出電壓進行控制，使得電池組件的充電電壓變為最佳的電壓，從而理想地對多個電池組件進行充電。
[0028]進而，根據本發明的電源系統，可以構成為:使所述第一整流元件16以及/或者第二整流元件17為二極體。
[0029]進而，根據本發明的電源系統，可以構成為:使所述第一開關11以及/或者第二開關12為電晶體。
[0030]進而，根據本發明的電源系統，可以構成為:使所述第一開關11以及/或者第二開關12為FET，使所述第一整流元件16以及/或者第二整流元件17為內置於所述FET的寄生二極體。
[0031]根據上述構成，能夠實現預先利用了 FET所具備的寄生二極體的整流作用，能夠簡化系統構成。
[0032]根據本發明的其他電源系統，具備:將多個電池單體21串聯連接而成的多個電池組件2 ;和將所述多個電池組件2並聯連接後輸出到外部的連接組件1，所述連接組件I與將從商用電源30供給的電力變換為直流後輸出到驅動對象設備40的外部電源3的電力供給線5連接，通過從該電力供給線5供給的電力，對所述電池組件2的電池單體21進行充電，並且在從外部電源3輸出到驅動對象設備40的電壓下降的狀態下，從所述電池組件2向電力供給線5供給電力。所述連接組件I具備:將所述多個電池組件2並聯連接的並聯線8 ;將各電池組件2與所述並聯線8連接的連接部9 ;和對所述連接部9的連接狀態進行控制的控制部10，所述並聯線8經由若電力供給線5的電壓變為規定值以下則變為斷開的外部連接開關7與外部電源3的電力供給線5連接，所述連接部9具備:串聯連接在所述並聯線8與所述電池組件2之間的第一開關11和第二開關12的串聯電路；與所述第二開關12並聯連接的、由限流電阻14和第三開關13的串聯電路構成的子連接電路15 ;與所述第一開關11並聯連接，並且在從所述並聯線8向該電池組件2通電的方向上具有整流作用的第一整流元件16 ;和與所述第二開關12並聯連接，並且在從該電池組件2向所述並聯線8通電的方向上具有整流作用的第二整流元件17。電源系統對如下模式進行切換來對多個電池組件進行充放電:平衡充電模式，所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11斷開、使所述第二開關12斷開、使所述第三開關13接通，一邊使各電池組件2均勻化一邊進行預充電；通常充電模式，在所述平衡充電模式之後，所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11接通、使所述第二開關12接通、使所述第三開關13斷開，使所述電池組件2充滿電；充滿電模式，若各電池組件2被充滿電，則所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11接通、使所述第二開關12斷開、使所述第三開關13斷開，停止所述電池組件2的充電；通常放電模式，若在所述充滿電模式下外部電源3的輸出電壓下降，則所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11接通、使所述第二開關12接通、使所述第三開關13斷開，從各電池組件2向外部電源3的電力供給線5供給電力；放電停止模式，若在所述通常放電模式下所述電力供給線5的電壓變為所述規定值以下，則外部連接開關7被控制為斷開，停止來自各電池組件2的放電；和驅動停止模式，若在所述放電停止模式下所述電池組件2的單電池電壓變為規定值以下，則所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11斷開、使所述第二開關12斷開、使所述第三開關13斷開。
[0033]通過上述構成，能夠使並聯連接的多個電池組件一邊均勻化一邊進行充電。尤其是，在平衡充電模式下，使存在電壓差的電池組件一邊均勻化一邊進行預充電之後，在通常充電模式充滿電，從而一邊抑制充電狀態的偏差一邊充滿電，能夠避免放電時電力在電池組件間交換的事態。此外，由於在平衡充電模式下對各電池組件進行預充電之後，切換為通常充電模式來使其充滿電，因此還能夠避免由於給電池組件的充電分出較多的電力而導致向驅動對象設備的電力供給變得不穩定的事態，並且還能夠實現一邊繼續驅動對象設備的工作一邊並行地進行電池組件的充電的熱備份。
[0034]進而，根據本發明的其他電源系統，具備:將多個電池單體21串聯連接而成的多個電池組件2 ;和將所述多個電池組件2並聯連接後輸出到外部的連接組件1，所述連接組件I與將從商用電源30供給的電力變換為直流後輸出到驅動對象設備40的外部電源3的電力供給線5連接，通過從該電力供給線5供給的電力，對所述電池組件2的電池單體21進行充電，並且在從外部電源3輸出到驅動對象設備40的電壓下降的狀態下，從所述電池組件2向電力供給線5供給電力。所述連接組件I具備:將所述多個電池組件2並聯連接的並聯線8 ;將各電池組件2與所述並聯線8連接的連接部9 ;和對所述連接部9的連接狀態進行控制的控制部10，所述並聯線8與外部電源3的電力供給線5連接，所述連接部9具備:串聯連接在所述並聯線8與所述電池組件2之間的第一開關11和第二開關12的串聯電路；與所述第二開關12並聯連接的、由限流電阻14和第三開關13的串聯電路構成的子連接電路15 ;與所述第一開關11並聯連接，並且在從所述並聯線8向該電池組件2通電的方向上具有整流作用的第一整流元件16 ;和與所述第二開關12並聯連接，並且在從該電池組件2向所述並聯線8通電的方向上具有整流作用的第二整流元件17。電源系統對如下模式進行切換來對多個電池組件進行充放電:平衡充電模式，所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11斷開、使所述第二開關12斷開、使所述第三開關13接通，一邊使各電池組件2均勻化一邊進行預充電；通常充電模式，在所述平衡充電模式之後，所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11接通、使所述第二開關12接通、使所述第三開關13斷開，使所述電池組件2充滿電；充滿電模式，若各電池組件2被充滿電，則所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11接通、使所述第二開關12斷開、使所述第三開關13斷開，停止所述電池組件2的充電；通常放電模式，若在所述充滿電模式下外部電源3的輸出電壓下降，則所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11接通、使所述第二開關12接通、使所述第三開關13斷開，從各電池組件2向外部電源3的電力供給線5供給電力；和驅動停止模式，若所述電池組件2的單電池電壓變為規定值以下，則所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11斷開、使所述第二開關12斷開、使所述第三開關13斷開。
[0035]通過上述構成，能夠使並聯連接的多個電池組件一邊均勻化一邊進行充電。尤其是，在平衡充電模式下，使存在電壓差的電池組件一邊均勻化一邊進行預充電之後，在通常充電模式下充滿電，從而一邊抑制充電狀態的偏差一邊充滿電，能夠避免放電時電力在電池組件間交換的事態。此外，由於在平衡充電模式下對各電池組件進行預充電之後，切換為通常充電模式來使其充滿電，因此還能夠避免由於給電池組件的充電分出較多的電力而導致向驅動對象設備的電力供給變得不穩定的事態，並且還能夠實現一邊繼續驅動對象設備的工作一邊並行地進行電池組件的充電的熱備份。
[0036]進而，本發明的電源系統的充放電控制方法，是對電源系統的充放電進行控制的方法，所述電源系統具備:與外部的商用電源30連接，對從商用電源30供給的電力進行變換後供給至驅動對象設備40的外部電源3 ;將多個電池單體21串聯連接而成的多個電池組件2 ;和將所述多個電池組件2並聯連接後與所述外部電源3連接的連接組件1，從所述外部電源3向各電池組件2供給電力，來對所述電池單體21進行充電，並且在從所述外部電源3輸出到驅動對象設備40的電壓下降的狀態下，從所述電池組件2向驅動對象設備40供給電力。所述外部電源3具備:將從商用電源30供給的交流變換為對驅動對象設備40進行驅動的規定的輸出電壓的直流的電源電路4 ;與所述電源電路4的輸出側連接，向外部的驅動對象設備40供給電力的電力供給線5 ;與所述電力供給線5連接，並連接所述連接組件I的連接線6 ;和設置在所述連接線6上，若所述電力供給線5的電壓變為規定值以下則變為斷開的外部連接開關7。所述連接組件I具備:將所述多個電池組件2並聯連接的並聯線8 ;將各電池組件2與所述並聯線8連接的連接部9 ;和對所述連接部9的連接狀態進行控制的控制部10，所述並聯線8與所述外部電源3的連接線6連接，所述連接部9具備:串聯連接在所述並聯線8與所述電池組件2之間的第一開關11和第二開關12的串聯電路；與所述第二開關12並聯連接的、由限流電阻14和第三開關13的串聯電路構成的子連接電路15 ;與所述第一開關11並聯連接，並且在從所述並聯線8向該電池組件2通電的方向上具有整流作用的第一整流元件16 ;和與所述第二開關12並聯連接，並且在從該電池組件2向所述並聯線8通電的方向上具有整流作用的第二整流元件17。進而，電源系統的充放電控制方法通過如下工序來對多個電池組件進行充放電:所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11斷開、使所述第二開關12斷開、使所述第三開關13接通，一邊使各電池組件2均勻化一邊進行預充電的工序；在一邊使各電池組件2均勻化一邊進行預充電的工序之後，所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11接通、使所述第二開關12接通、使所述第三開關13斷開，使所述電池組件2充滿電的工序；若各電池組件2被充滿電，則所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11接通、使所述第二開關12斷開、使所述第三開關13斷開，停止所述電池組件2的充電的工序；若所述外部電源3的輸出電壓下降，則所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11接通、使所述第二開關12接通、使所述第三開關13斷開，從各電池組件2向所述外部電源3的電力供給線5供給電力；在從各電池組件2向所述電力供給線5供給電力的狀態下，若所述電力供給線5的電壓變為所述規定值以下，則所述外部連接開關被控制為斷開，停止來自各電池組件2的放電的工序；在停止來自各電池組件2的放電的狀態下，若所述電池組件2的單電池電壓變為規定值以下，則所述控制部10使各連接部9的所述第一開關11斷開、使所述第二開關12斷開、使所述第三開關13斷開的工序。
[0037]由此，能夠使並聯連接的多個電池組件一邊均勻化一邊進行充電。尤其是，在使存在電壓差的電池組件一邊均勻化一邊進行預充電之後，充滿電，從而一邊抑制充電狀態的偏差一邊充滿電，能夠避免放電時電力在電池組件間交換的事態。此外，在一邊均勻化一邊預充電的工序中，在對各電池組件進行預充電之後，切換為通常的充電工序來使其充滿電，因此還能夠避免由於給電池組件的充電分出較多的電力而導致向驅動對象設備的電力供給變得不穩定的事態，並且還能夠實現一邊繼續驅動對象設備的工作一邊並行地進行電池組件的充電的熱備份。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1是表示本發明的一實施方式所涉及的電源系統的框圖。
[0039]圖2是表示圖1所示的電源系統中的充放電的過程的流程圖。
[0040]圖3是表示圖1所示的電源系統的平衡充電模式下的控制狀態的框圖。
[0041]圖4是表示圖1所示的電源系統的均勻化模式下的控制狀態的框圖。
[0042]圖5是表示對連接組件連接了電壓高的電池組件的狀態下的均勻化的圖。
[0043]圖6是表示對連接組件連接了電壓低的電池組件的狀態下的均勻化的圖。
[0044]圖7是表示圖1所示的電源系統的通常充電模式(通常放電模式)下的控制狀態的框圖。
[0045]圖8是表示圖1所示的電源系統的充滿電模式(預備放電模式)下的控制狀態的框圖。
[0046]圖9是表示圖1所示的電源系統的再充電模式(預備放電模式)下的控制狀態的框圖。
[0047]圖10是表示圖1所示的電源系統的放電停止模式下的控制狀態的框圖。
[0048]圖11是表示圖1所示的電源系統對多個電池組件進行充放電的工序的流程圖。
[0049]圖12是表示圖1所示的電源系統對多個電池組件進行充放電的工序的流程圖。

【具體實施方式】
[0050](實施方式I)
[0051]以下，基於附圖對本發明的實施方式進行說明。不過，以下所示的實施方式用來例示用於將本發明的技術思想具體化的電源系統以及電源系統的充放電控制方法，本發明並非將電源系統以及電源系統的充放電控制方法特定為以下方式。另外，決不是用來將權利要求所示的構件特定為實施方式的構件。尤其是在實施方式中記載的構成構件的尺寸、材質、形狀、其相對的配置等只要沒有特定的記載，就不是將本發明的範圍僅限定於此的意思，而只不過是說明例。另外，各附圖所示的構件的大小、位置關係等有時為了使說明明確而進行了誇大。進而在以下的說明中，關於相同的名稱、符號表示相同或者同質的構件，且適當省略詳細說明。進而，構成本發明的各要素，既可以採用利用同一構件構成多個要素從而由一個構件來兼作多個要素的方式，也可以反之由多個構件來分擔實現一個構件的功能。此外，在一部分的實施例、實施方式中說明的內容，有的也能夠利用於其他實施例、實施方式等。
[0052]本發明的電源系統是具備許多二次電池的備用電源，例如，設置於行動電話的基站、信號機等，在停電時等緊急時作為電源來使用。該電源系統在從商用電源正常地供給電力的狀態下，將從商用電源供給的交流電力變換為規定電壓的直流電力來供給至作為驅動對象設備的負載，此外，對內置的二次電池進行充電，在停電時等緊急時，在商用電源的輸出下降的狀態下，從內置的二次電池向作為驅動對象設備的負載供給電力來對驅動對象設備進行驅動。
[0053]圖1所示的電源系統與外部的商用電源30連接，具備:對從商用電源30供給的電力進行變換來供給至驅動對象設備40的外部電源3 ;具備串聯連接的多個電池單體21的多個電池組件2 ;和將多個電池組件2並聯連接後與外部電源3連接的連接組件I。該電源系統一邊將從外部電源3輸出的電力供給至驅動對象設備40來使驅動對象設備40成為工作狀態，一邊利用從外部電源3供給至各電池組件2的電力來對電池單體21進行充電。此夕卜，電源系統在從外部電源3輸出到驅動對象設備40的電壓下降到規定值以下的狀態下，從電池組件2向驅動對象設備40供給電力來對驅動對象設備40進行驅動。
[0054]圖中的電源系統將6組電池組件2連接於連接組件I。這樣,將多個電池組件2並聯連接的電源系統能夠增大電源系統整體的容量，從而延長能夠向驅動對象設備40供給電力的時間。進而，電源系統也可以因維護或故障等而更換與連接組件I連接的電池組件2，或者，根據用途來增減與連接組件I連接的電池組件2的數量。因此，電源系統不將與連接組件連接的多個電池組件的數量限定為6組，也可以設為2?5組，還可以設為7組以上。
[0055](外部電源3)
[0056]外部電源3將從商用電源30供給的交流變換為直流後輸出，將該直流電力供給至驅動對象設備40。圖1所示的外部電源3具備:將從商用電源30供給的交流變換為對驅動對象設備40進行驅動的規定的輸出電壓的直流的電源電路4 ;與該電源電路4的輸出側連接，對外部的驅動對象設備40供給電力的電力供給線5 ;在電源電路4的輸出側，與電力供給線5連接的連接線6 ;和在連接線6上設置的外部連接開關7。
[0057]電源電路4是將商用電源30的交流變換為規定的電壓的直流後輸出的電路，例如，可以使用AC/DC轉換器。作為AC/DC轉換器的電源電路4，例如，將100V?250V的商用電源30的交流變換為40V?56V的直流後輸出。電源電路4的輸出考慮使驅動對象設備40工作的電力而確定。圖示的電源電路4將輸出電壓設為50?53V，從而設為能夠使驅動對象設備40工作的輸出。該電源電路4，在商用電源30未停電的狀態下，經由電力供給線5向驅動對象設備40供給電力。進而，圖示的外部電源3具備對電源電路4的輸出電壓進行控制的控制器31。該控制器31經由通信線路32與連接組件I連接，根據從連接組件I輸入的請求信號來對電源電路4的輸出電壓進行控制。該電源系統，在電池組件2的充電狀態下，對電源電路4的輸出電壓進行控制使得電池組件2的充電電壓成為最佳的電壓，從而能夠理想地對多個電池組件2進行充電。不過，外部電源不必一定採用能夠用控制器來調整外部電源的出力電壓的構造。該外部電源從電源電路輸出恆定的電壓。作為這種電源電路，可以利用在鋰離子電池的充電中利用的、對最大的電流、最大的電壓進行了限制的恆流(MAX電流0.5?IC程度)/恆壓(MAX4.2V/單電池程度)的電源電路。
[0058]圖1的外部電源3在電源電路4的輸出側連接有與驅動對象設備40連接的電力供給線5。此外，外部電源3在電源電路4的輸出側使電力供給線5分支而連接有連接線6，將連接組件I連接於該連接線6。進而，外部電源3為了對電力供給線5與連接組件I的連接狀態進行控制而在連接線6上設置有外部連接開關7。該外部連接開關7可以使用FET或電晶體等半導體開關元件，或者，接觸器或繼電器等。外部連接開關7，在接通狀態下，將電力供給線5與連接組件I連接來允許充電電流、放電電流，在斷開狀態下，將電力供給線5與連接組件I切斷來切斷充電電流、放電電流。
[0059]設置於連接線6的外部連接開關7，通過內置於外部電源3的控制器31來控制為接通/斷開。雖未圖示，但該控制器31從電力供給線5被供給工作電力。控制器31例如通過DC/DC轉換器對從電力供給線5供給的電力進行降壓而被供給工作電力。該控制器31若電力供給線5的電壓成為規定值以下而不再被供給工作電力則停止。若電力供給線5的電壓成為與驅動對象設備40的最低工作電壓相當的規定值(例如42V)以下，則控制器31停止而外部連接開關7成為斷開。控制器31，在外部電源3的工作狀態下，即，在商用電源30未停電的狀態下，通過從電源電路4輸出至電力供給線5的電力而被驅動，在外部電源3的非工作狀態下，例如，在商用電源30停電的狀態等下，通過經由連接線6和接通狀態的外部連接開關7從連接組件I供給至電力供給線5的電力而被驅動。進而，控制器31基於經由通信線路32從連接組件I輸入的各種電壓數據來對外部連接開關7的接通/斷開進行控制。
[0060]控制器31，在從連接組件I輸入的各電池組件2的電壓處於規定的範圍內且正常地被充放電的狀態下將外部連接開關7保持接通，若任意一個電池組件2的電壓成為最低電壓以下則將外部連接開關7切換為斷開，將連接組件I從電力供給線5切斷來防止電池組件2的過放電。進而，控制器31可以在根據從連接組件I輸入的各電池組件2的電池信息等而檢測到異常，或者，從連接組件I輸入了異常信號時，將外部連接開關7切換為斷開從而將連接組件I從電力供給線5切斷。不過，控制器也可以基於經由通信線路而從連接組件輸入的控制信號來對外部連接開關的接通/斷開進行切換。該控制器被連接組件控制，來對外部連接開關的接通/斷開進行切換。
[0061]在此，在外部電源3的非工作狀態下、例如在商用電源30停電的狀態等下，從連接組件I向電力供給線5供給電力，通過這些電力即電力供給線5的電力來驅動控制器31，夕卜部連接開關7維持接通。因此，直到變為外部電源3的工作狀態為止，即，直到商用電源30的停電修復為止，外部連接開關7都不會被切換為接通。若外部電源3變為工作狀態而對電力供給線5輸出了電力，則控制器31被驅動，外部連接開關7被切換為接通。不過，控制器在未從電力供給線供給電力的狀態下，也可以經由通信線路從連接組件供給工作電力來進行驅動。進而，雖未圖示，但外部電源將電容器等的預備電源連接於控制器的電源線，在電力供給線的電壓下降時，也可以通過從預備電源暫時供給電力，來延遲控制器的停止。
[0062]電力供給線5，在外部連接開關7的接通狀態下，與電源電路4的輸出側和連接組件I的輸出側這兩者連接。因此，電源電路4的輸出電壓和連接組件I的輸出電壓被設定為大致相等。該構造的電源系統，在由於停電而電源電路4的輸出電壓下降的狀態下，經由接通狀態的外部連接開關7，從連接組件I向電力供給線5供給電力，從而向驅動對象設備40供給電力，此外，在連接組件I的輸出電壓下降的狀態下，經由接通狀態的外部連接開關7，從電力供給線5向連接組件I供給電力，從而對與連接組件I連接的多個電池組件2進行充電。因此，該電源系統，通過將外部連接開關7設為接通狀態，來設為將連接組件I的輸出側始終與電力供給線5連接的狀態，從而無需設置對商用電源30、外部電源3的電壓下降進行檢測的機構，就能夠在電源電路4的輸出電壓下降到連接組件I的輸出側以下的狀態下，或者，下降到規定值(例如，驅動對象設備的最低工作電壓)以下的狀態下，迅速地向電力供給線5供給電力。
[0063]不過，電源系統也可以具備檢測因商用電源的停電或電源電路的故障等而電源電路的輸出電壓下降的機構。該電源系統，能夠在除了電池組件的充電時以外的通常時，將外部連接開關設為斷開狀態，若檢測到因商用電源的停電或者電源電路的故障等而電源電路的輸出電壓下降到了規定值以下，則將外部連接開關切換為接通，從連接組件向電力供給線供給電力。
[0064](電池組件2)
[0065]電池組件2具備:將多個電池單體21串聯連接而成的電池塊20 ;和對構成該電池塊20的電池單體21的狀態進行檢測的檢測電路22。電池塊20優選將多個電池單體21串聯和並聯連接。將多個電池單體21串聯和並聯連接而成的電池塊20，能夠增大輸出電壓同時增大充放電的電流。電池塊20將多個電池單體21串聯連接，使電池組件2的輸出電壓與外部電源3的電源電路4的輸出電壓大致相等。電源電路4的輸出被設定為能夠使與電力供給線5連接的驅動對象設備40工作的電壓，因此電池組件2的輸出也被設定為該電壓。電池組件2的輸出電壓例如為40V?56V，被設定為約52V。
[0066]電池單體21使用鋰離子電池或鎳氫電池。不過，電池單體可以使用如聚合物電池或鎳鎘電池那樣能夠充電的所有電池。在使電池單體21為鋰離子電池的電池塊20中，將13個電池單體21串聯連接能夠使輸出電壓為約52V。在使電池單體21為鎳氫電池的電池塊20中，將43?45個電池單體21串聯連接能夠使輸出電壓為51V?54V。進而，電池塊20能夠增多並聯連接的電池單體21的數量來增大電流容量。電池塊20對串聯和並聯連接的電池單體21的個數進行調整，使得能夠將例如2.5kff的電力連續2小時?6小時地輸出至電力供給線5。
[0067]檢測電路22對構成電池塊20的各電池單體21的狀態進行檢測，並將檢測出的電池信息傳輸到連接組件I。檢測電路22以規定的採樣周期對電池單體21的單電池電壓、電池塊20的輸出電壓、流過電池塊20的充放電電流、電池溫度等的電池信息進行檢測，並將檢測出的電池信息變換為數位訊號後輸出到連接組件I。
[0068](連接組件I)
[0069]連接組件I將多個電池組件2並聯連接，對這些電池組件2的充電以及放電進行控制，並且使並聯連接的多個電池組件2均勻化。圖1所示的連接組件I具備:將多個電池組件2並聯連接的並聯線8 ;將各電池組件2與並聯線8連接的連接部9 ;和控制各連接部9的連接狀態的控制部10。連接組件I通過控制部10控制各連接部9的連接狀態，從而控制多個電池組件2的充放電，此外，使連接於並聯線8的多個電池組件2均勻化。
[0070](並聯線8)
[0071]並聯線8與多個電池組件2的輸出連接，將多個電池組件2並聯連接。進而，並聯線8與外部電源3的連接線6連接。與連接線6連接的並聯線8，經由通過控制器31來控制為接通/斷開的外部連接開關7而與外部電源3的電力供給線5連接。因此，並聯線8在外部連接開關7的接通狀態下與電力供給線5連接，在外部連接開關7的斷開狀態下從電力供給線5切斷。與電力供給線5連接的並聯線8，將從電池組件2輸出的電力供給至電力供給線5，此外，將從電力供給線5供給的電力供給至電池組件2來對各電池組件2進行充電。
[0072]進而，可以將外部連接開關7設為斷開狀態，從而設為並聯線8從電力供給線5切斷的狀態，來使並聯連接的多個電池組件2均勻化。在從電力供給線5切斷的狀態下，經由並聯線8而並聯連接的多個電池組件2，根據其電壓差進行充放電而被均勻化。S卩，在相對於並聯線8而言電壓高的電池組件2中，對並聯線8進行放電，在相對於並聯線8而言電壓低的電池組件2中，利用從並聯線8供給的電力進行充電而被均勻化。
[0073](連接部9)
[0074]連接部9配置在各電池組件2與並聯線8之間，被控制部10控制來確定各電池組件2與並聯線8的連接狀態。圖1所示的連接部9具備:串聯連接在並聯線8與各電池組件2之間的第一開關11與第二開關12的串聯電路；與第二開關12並聯連接的、由限流電阻14和第三開關13的串聯電路構成的子連接電路15 ;與第一開關11並聯連接，並且在從並聯線8向電池組件2通電的方向上具有整流作用的第一整流元件16 ;和與第二開關12並聯連接，並且在從電池組件2向並聯線8通電的方向上具有整流作用的第二整流元件17。
[0075]第一開關11和第二開關12是在電池組件2充電時或放電時，將電池組件2與並聯線8連接的開關。圖示的第一開關11和第二開關12相互串聯連接，且各自連接於各電池組件2與並聯線8之間。第一開關11和第二開關12是通過控制部10而被控制為接通/斷開的開關，例如，可以採用半導體開關元件。作為半導體開關元件的第一開關11以及第二開關12，例如可以採用FET，或者採用電晶體。不過，第一開關和第二開關也可以使用接觸器或繼電器。
[0076]子連接電路15與第二開關12並聯連接，由限流電阻14和第三開關13的串聯電路構成。子連接電路15在使第二開關12斷開且使第三開關13接通的狀態下，允許從並聯線8向電池組件2通電的電流、即充電電流，並且通過限流電阻14來限制向電池組件2通電的充電電流。
[0077]在對與並聯線8連接的多個電池組件2進行充電的狀態下，限流電阻14 一邊將從並聯線8流向電池組件2的過大的電流限制得較小一邊進行充電。將多個電池組件2並聯連接的電源系統，當更換電池組件2或者增加電池組件2的個數時，需要將另外的新的電池組件2連接於並聯線8。此時，新連接的電池組件2的電壓，不一定與並聯線8的電壓相同。電池組件2的電壓與並聯線8的電壓之差，有可能使較大的電流流向所連接的電池組件2。限流電阻14對該電流進行限制，抑制向電池組件2的衝擊電流。
[0078]進而，在利用從外部電源3供給的電力來對多個電池組件2進行充電的狀態下，若從電力供給線5供給至各電池組件2的電力變大，則從電力供給線5供給至驅動對象設備40的電力下降，有可能無法對驅動對象設備40進行驅動。因此，在利用外部電源3的輸出來對電池組件2進行充電的狀態下，理想的是直到各電池組件2被充電至規定的剩餘容量從而各電池組件2的電壓上升至規定的電壓為止，對電池組件2的充電電流進行限制來抑制充電。在此情況下，通過經由子連接電路15來進行各電池組件2的充電，從而一邊限制流向各電池組件2的充電電流一邊對多個電池組件2進行充電，也能防止從電力供給線5供給至驅動對象設備40的電力下降。
[0079]限流電阻14能夠增大電阻值來減小流向電池組件2的電流。不過，限流電阻14若增大電阻值則焦耳熱所引起的發熱量增加，此外，將電池組件2充電至規定的電壓或者使多個電池組件均勻化的時間變長。因此，限流電阻14的電阻值被設定為如下電阻值:能夠將多個電池組件2的電壓迅速地充電至規定的電壓，同時使各電池組件2迅速地均勻化，並且，能夠減少通電所引起的發熱量。限流電阻14的電阻值根據電池組件2的電壓而最佳值不同，將電池組件2的電壓設為52V，從而設定為例如1Ω?10Ω、優選為1Ω?5Ω、更加優選為IΩ?3 Ω。
[0080]第三開關13是通過控制部10而被控制為接通/斷開的開關，是FET或電晶體等的半導體開關元件。不過，第三開關也可以使用繼電器或接觸器。
[0081]第一整流元件16與第一開關11並聯連接，在從並聯線8向電池組件2通電的方向上具有整流作用。圖示的第一整流元件16是二極體，連接為允許從並聯線8向電池組件2的通電的朝向，允許流向對電池組件2進行充電的方向的電流。
[0082]此外，第二整流元件17與第二開關12並聯連接，在從電池組件2向並聯線8通電的方向上具有整流作用。圖示的第二整流元件17是二極體，連接為允許從電池組件2向並聯線8的通電的朝向，允許從電池組件2放電的電流。
[0083]在此，在使第一開關11、第二開關12為FET的構造中，作為這種整流元件，可以採用內置於FET的寄生二極體。該構造通過預先利用FET所具備的寄生二極體來實現整流作用，從而能夠簡化系統構成。此外，在第三開關是具有寄生二極體的FET的情況下，第三開關的寄生二極體和第二整流元件的方向被連接為相同方向。
[0084](控制部10)
[0085]控制部10對設置於各連接部9的第一開關11、第二開關12、以及第三開關13的接通/斷開進行控制，將多個電池組件2的充電狀態和放電狀態控制為最佳的狀態。尤其是，在充電狀態下，一邊使多個電池組件2均勻化一邊進行充電。該控制部10，對於由半導體開關元件構成的開關，輸出將半導體開關元件控制為接通斷開的控制信號來控制各開關，此外，對於由繼電器或接觸器構成的開關，對勵磁線圈的通電進行控制來將各開關切換為接通斷開。
[0086]控制部10基於從內置於各電池組件2的檢測電路22輸入的電池信息，來將各電池組件2的充電以及放電控制為最佳的狀態，此外，使多個電池組件2均勻化。圖中的控制部10，基於從檢測電路22輸入的電池單體21的單電池電壓、電池塊20的輸出電壓，來對電池組件2的均勻化、充放電進行控制。例如，由鋰離子電池或鎳氫電池構成的電池單體21，能夠根據電池電壓來判定電池的剩餘容量。因此，能夠一邊根據單電池電池、輸出電壓來判定電池的剩餘容量，一邊對電池組件2的均勻化、充放電進行控制。該方法能夠最簡單地一邊判定電池狀態，一邊使多個電池組件2均勻化，並且進行充放電。不過，電源系統也可以一邊根據充放電電流的累計值通過檢測電路來對各電池單體、電池塊的剩餘容量進行運算，並通過控制部對從檢測電路輸入的剩餘容量與存儲於控制部的規定的閾值進行比較，一邊對各電池組件的均勻化、充放電進行控制。
[0087]進而，圖1所示的連接組件I具備電流檢測部25，通過該電流檢測部25，一邊對從並聯線8流向連接線6的電流進行檢測，一邊將多個電池組件2的充放電控制為最佳的狀態。圖示的電流檢測部25具備:串聯連接在並聯線8與連接線6之間的電流檢測電阻26 ；和對該電流檢測電阻26的兩端的電壓進行檢測來檢測在並聯線8與連接線6之間流過的充電電流、放電電流的檢測電路27。電流檢測部25對在並聯線8與連接線6之間流過的充放電的電流值進行檢測並輸入到控制部10。
[0088]進而，控制部10經由通信線路32與外部電源3的控制器31連接，將各電池組件2的電壓數據、電池信息、充放電的電流值等各種數據傳輸到控制器31。控制器31基於從控制部10輸入的各種數據信號來將外部連接開關7控制為接通/斷開。進而，控制部10還可以控制為若檢測出電池組件2或電池單體21的異常則將異常信號傳輸到控制器31，並將外部連接開關7切換為斷開。進而，控制部10還可以輸出將外部連接開關7切換為接通/斷開的控制信號，並通過該控制信號來對控制器31進行控制從而對外部連接開關7的接通/斷開進行控制。進而，在由於商用電源30的停電等而處於非工作狀態的外部電源3恢復到工作狀態的狀態下，控制部10根據從控制器31傳輸的恢復信號，能夠檢測出外部電源3恢復到了工作狀態。
[0089]如以下的圖2所示，控制部10 —邊對多個模式進行切換，一邊對多個電池組件2進行充電或者進行放電。圖3至圖10示出了在圖2所示的各模式下，外部電源3的控制器31將外部連接開關7切換為接通/斷開，控制部10將設置於各連接部9的第一開關11、第二開關12、以及第三開關13控制為接通/斷開的狀態。該控制部10根據從內置於各電池組件2的檢測電路22輸入的各電池組件2的電池信息、例如輸出電壓或單電池電壓，來判定多個電池組件2的電池狀態，向外部電源3的控制器31傳輸各種信號來對外部連接開關7的接通/斷開進行控制，並且對設置於各連接部9的第一開關11、第二開關12、以及第三開關13的接通/斷開進行控制，將多個電池組件2的充放電狀態切換為最佳的模式。
[0090][電池組件檢測模式]
[0091]在該工序中，控制部10對多個電池組件2的連接狀態進行檢測。控制部10根據識別信號來辨別與連接組件I連接的電池組件2。各電池組件2的識別信號從內置於各電池組件2的檢測電路22被輸入。控制部10根據從電池組件2輸入的識別信號，來判定所連接的電池組件2的個數、一部分的電池組件2是否被卸下、或者是否新連接了另外的電池組件2等的連接狀態。
[0092][平衡充電模式]
[0093]在該工序中，電源系統以從外部電源3的電力供給線5供給的電力來對各電池組件2的電池單體21進行預充電。
[0094]並且，在該平衡充電模式下，外部電源3能夠調整電源電路4的輸出來抑制流向電池組件2的大的衝擊電流。電源電路4被控制器31控制，能夠將作為電池組件2的充電電壓的輸出電壓設為最佳的電壓。在此，平衡充電模式下的外部電源3的輸出電壓、即對電池組件2進行預充電的第一充電電壓例如可以設為48V，或者，輸出電壓可以設為比最大的電池組件2的電池塊20的電壓高0.5V的電壓。
[0095]如後述那樣，在放電停止後，若停電狀態進一步繼續，則在由於內部電路中的電力消耗、單電池的自我放電等導致任意一個電池單體21的電壓變為規定值(約3V/單電池)以下時，通過該電池單體21的檢測電路22輸出信號，並輸入到控制部10。在此狀態下，控制部10使第一開關11、第二開關12、以及第三開關13全部斷開，使所有的電池組件2的由微機等構成的檢測電路22與控制部10之間的通信線28上所承載的驅動電力(驅動電壓)12V停止，由此使所有的檢測電路22關閉(驅動停止)。由此，各電池塊20變為從並聯線8分離的狀態，由於電池單體21的自我放電的差別等，而在各電池塊20的電壓中產生差巳
[0096]在該平衡充電模式下，若停電解除而商用電源30恢復，則控制器31探測到該情況，如圖3所示，控制器31使外部連接開關7接通，來設為能夠從電源供給線5向連接組件I供給充電電力的狀態，從電力供給線5被供給了驅動電力的控制部10，使各連接部9的第一開關11斷開、使第二開關12斷開、並使第三開關13接通，以從外部電源3的電力供給線5供給的電力來對各電池組件2的電池單體21進行預充電。由於檢測電路22與控制部10之間的通信線28上所承載的驅動電力(驅動電壓)12V被供給，因而檢測電路22進行驅動。
[0097]在此，電源電路4的電壓被設定為規定電壓約48V而被充電。而且，若電力供給線5的規定的電壓約48V與各電池塊20的電壓之差全部處於規定電壓差(例如，約1.2V)以下，則平衡充電模式結束，使第一開關11接通、使第二開關12接通、並使第三開關13斷開，將電源電路4的電壓設定為規定電壓(例如，約52.6V)，從而設為通常充電模式來進行充電。
[0098]在平衡充電模式下，如圖3所示，雖然使各連接部9的第一開關11斷開並使第二開關12斷開，但從外部電源3供給的電力經由第一整流元件16、和子連接電路15即接通狀態的第三開關13與限流電阻14的串聯電路，而被供給至各電池組件2來對電池單體21進行充電。由此，各電池組件2在並聯連接的狀態下，經由限流電阻14而被充電，因此在各電池組件2的電壓相等的狀態下被充電。
[0099]此外，作為另外的實施例，也可以一邊進行均勻化使得各電池組件2間的電壓差比規定的第一電壓差小，一邊進行預充電使得所有的電池組件2的輸出電壓成為規定的第一設定電壓以上。在該平衡充電模式下，直到所有的電池組件2間的電壓差小於第一電壓差為止，即，直到輸出電壓最大的電池組件2與輸出電壓最小的電池組件2的電壓差小於第一電壓差為止進行均勻化。在此，在將電池組件2的輸出電壓設為52V的情況下，控制部10例如進行均勻化使得電池組件2間的電壓差(Vd)小於1.2V。
[0100]在以上的狀態下，各電池組件2在通過限流電阻14抑制了充電電流的狀態下被充電。由此，不會給各電池組件2的充電分出較多的電力，能夠避免從外部電源3向驅動對象設備40的電力供給變得不穩定，來繼續驅動對象設備40的工作，同時並行地進行電池組件2的充電。因此，第一設定電壓是即使在不經由子連接電路15地對電池組件2進行充電的狀態下，也能夠從外部電源3向驅動對象設備40穩定地供給工作電力的電壓，優選為40V?50V，例如可以設為42.5V。此外，在圖3所示的連接狀態下，即使外部電源3的電力供給線5的電壓下降，也因為將第一開關11設為斷開狀態，所以來自電池組件2的放電被阻止，能夠防止電池組件2被過放電或者電池組件2間的電壓差因放電而擴大。
[0101]如上，在平衡充電模式下，由於以相同電壓對所有的電池組件2進行充電，因此在對存在電壓差的電池組件2進行充電的狀態下，輸出電壓低的電池組件2優先被充電。因此，能夠一邊使多個電池組件2的電壓差降低、即一邊使存在電壓差的電池組件2均勻化，一邊進行充電。此外，從外部電源3的電力供給線5供給的電力，經由第一整流元件16、接通狀態的第三開關13和限流電阻14而被供給至各電池組件2，因此電池組件2—邊被限流電阻14限制充電電流一邊被預充電。因此，即使在電壓低的電池組件2中，也有效地防止流過較大的衝擊電流，同時安全且穩定地被充電並被均勻化。
[0102]以上的平衡充電模式，是在與連接組件I連接的多個電池組件2中存在規定的電壓差的情況下，一邊使這些電池組件2均勻化一邊進行預充電的工序，例如，在電源系統起動時、一部分的電池組件卸下時、新的電池組件連接時、電池組件放電後的充電開始時、或者最初對電池組件2進行充電時等進行模式轉變來一邊使多個電池組件均勻化一邊進行預充電。
[0103][均勻化模式]
[0104]進而，在平衡充電模式下，在各電池組件2間的電壓差為比前述的第一電壓差大的第二電壓差以上的情況下，如圖2的點劃線的箭頭所示，也可以轉變為均勻化模式，不對各電池組件2進行預充電，而在將連接組件I從電力供給線5切斷的狀態下進行均勻化。
[0105]在該工序中，電源系統進行使各電池組件2間的電壓差降低的均勻化，以使得電池組件2間的電壓差小於第二電壓差。在該均勻化模式下，可以進行電池組件2的均勻化，直到所有的電池組件2間的電壓差小於第二電壓差。在此，在將電池組件2的輸出電壓設為52V，將第一電壓差設為1.2V的情況下，第二電壓差為1.2V以上，例如可以設為2.0V。
[0106]在該均勻化模式下，如圖4所示，控制器31根據來自控制部10的信號使外部連接開關7斷開而將連接組件I從電源供給線5切斷，控制部10使各連接部9的第一開關11接通、使第二開關12斷開、使第三開關13接通，來使各電池組件2間的電壓差降低。在圖4所示的連接狀態下，由於使各連接部9的第一開關11接通、使第二開關12斷開、使第三開關13接通，因此與其他電池組件2相比輸出電壓高的電池組件2的輸出，如圖4的點劃線的箭頭所示，經由第二整流元件17和接通狀態的第一開關11而輸出至並聯線8，被供給至輸出電壓低的電池組件2。此外，在與其他電池組件2相比輸出電壓低的電池組件2中，如圖4的箭頭所示，從輸出電壓高的電池組件2供給的電力，經由接通狀態的第一開關11、和子連接電路15即接通狀態的第三開關13與限流電阻14的串聯電路而被供給，由此一邊通過限流電阻14限制充電電流一邊被充電。因此，即使在電壓差大的電池組件2間，也有效地防止流過較大的衝擊電流，同時安全且穩定地被充放電並被均勻化。
[0107]以上的均勻化模式，作為在與連接組件I連接的多個電池組件2中存在規定的電壓差的情況下使這些電池組件2均勻化的工序，例如，能夠在電源系統起動時、一部分電池組件卸下時、新的電池組件連接時、電池組件放電後的充電開始時等進行模式轉變來使多個電池組件均勻化。
[0108]在此，圖5和圖6是在均勻化模式下多個電池組件2被均勻化的例子，示出了對連接組件I新連接另外的電池組件2』的狀態。圖5示出了連接與連接組件I的並聯線8相比輸出電壓高的電池組件2』的狀態下的均勻化。在此情況下，如圖5的箭頭所示，從新連接的電池組件2』輸出的電流，經由第二整流元件17和接通狀態的第一開關11而向並聯線8通電，被供給至輸出電壓低的其他電池組件2。即，新連接的電池組件2』的輸出，不向連接該電池組件2』的連接部9』的限流電阻14通電而經由第二整流元件17被通電。因此，能夠可靠地阻止從新的電池組件2』輸出的電流向連接部9』的限流電阻14通電，從而因焦耳熱而發熱。由此，新連接的電池組件2』的電力不會被連接部9』的限流電阻14無謂的消耗而被有效地利用於其他電池組件2。尤其是，若新連接的電池組件2』與並聯線8之間存在較大的電壓差，則有可能從該電池組件2』流出較大的電流，但由於該電流如圖5的箭頭所示，被分流到其他多個電池組件2，因此能夠使流向各連接部9的電流降低，從而降低各個限流電阻14上的發熱量。
[0109]此外，圖6示出了連接與連接組件I的並聯線8相比輸出電壓低的電池組件2』的狀態下的均勻化。在此情況下，如圖6的箭頭所示，經由並聯線8，從其他多個電池組件2向新連接的電池組件2』供給電力。從其他電池組件2輸出的電流，經由各連接部9的第二整流元件17和接通狀態的第一開關11而向並聯線8通電，被供給至輸出電壓低的電池組件2』。即，其他電池組件2的輸出，不向各連接部9的限流電阻14通電而經由第二整流元件17被通電。因此，可靠地阻止了從其他電池組件2輸出的電流向各連接部9的限流電阻14通電從而因焦耳熱而發熱。由此，其他電池組件2的電力不會被連接部9的限流電阻14無謂地消耗而被有效利用於新連接的電池組件2』。此外，由於在新的電池組件2』與並聯線8之間存在電壓差，因此有可能在電池組件2』中流過較大的電流，但由於該電流被連接部9』的限流電阻14限制，因此流向電池組件2』的大的衝擊電流被阻止。尤其是，新連接的電池組件2』通常已被充電至某種程度的剩餘容量，因此與已經連接於連接組件I的其他電池組件2的電壓差不會非常大，也能夠降低限流電阻14的發熱量。
[0110][通常充電模式]
[0111]若平衡充電模式結束，則電源系統在該工序中使各連接部9的第二開關12接通、使第三開關13斷開，將從外部電源3供給的電力不通過限流電阻14進行限制地供給至各電池組件2，將電池單體21充滿電。
[0112]在該通常充電模式下，如圖7所示，控制器31使外部連接開關7接通，設為能夠從電源供給線5向連接組件I供給充電電力的狀態，控制部10使各連接部9的第一開關11接通、使第二開關12接通、使第三開關13斷開，以從外部電源3的電力供給線5供給的電力來對各電池組件2的電池單體21進行充電。在圖7所示的連接狀態下，由於使各連接部9的第一開關11接通、使第二開關12接通、使第三開關13斷開，因此從外部電源3供給的電力，如圖7的箭頭所示，經由接通狀態的第一開關11和接通狀態的第二開關12而在低電阻的狀態下被供給至各電池組件2來對電池單體21進行充電。因此，電池組件2不被抑制充電電流地通過從外部電源3供給的電力而被理想地充電。此外，由於各電池組件2通過作為前工序的平衡充電模式已被充電，因此即使在對多個電池組件2進行充電的狀態下，也不會使電力供給線5的電壓下降，即，能夠避免從外部電源3向驅動對象設備40的電力供給變得不穩定，一邊繼續驅動對象設備40的工作，一邊並行地進行電池組件2的充電。
[0113]尤其是，在該通常充電模式下，外部電源3能夠為了對多個電池組件2高效地充電，而調整電源電路4的輸出。電源電路4由控制器31來控制，將作為電池組件2的充電電壓的輸出電壓設為最佳的電壓。在此，通常充電模式下的外部電源3的輸出電壓、即對電池組件2進行充電的第二充電電壓，可以設為例如52.6V。
[0114]此外，在從平衡充電模式向通常充電模式轉變時，優選的是，控制器31可以通過來自控制部10的信號而將外部連接開關7暫時切換為斷開，在控制部10將各連接部9的第一開關11從斷開切換為接通、將各連接部9的第二開關12從斷開切換為接通、將各連接部9的第三開關13從接通切換為斷開之後，控制器31將外部連接開關7再次切換為接通。根據該控制，在使外部連接開關7斷開的狀態下，將各連接部9的第一開關11和第二開關12按順序從斷開切換為接通，因此能夠可靠地防止僅一部分電池組件2成為經由接通狀態的第一開關11和第二開關12而與電力供給線5連接的狀態從而在該電池組件2中流過過電流。
[0115]進而，在通常充電模式下，控制部10也可以進行電池組件2、電池單體21的過充電保護。例如，若處於充電狀態的多個電池組件2中的任意一個電池組件2的電壓變為最大組件電壓(例如53.3V)以上，則控制部10判定為過充電，將該電池組件2的充電停止來進行保護。此外，若構成處於充電狀態的電池組件2的電池單體21中的任意一個電池單體21的電壓超過最大單電池電壓，則控制部10判定為過充電，將具備該電池單體21的電池組件2的充電停止來進行保護。例如，在將由多個鋰離子電池構成的電池單體21連接為13串聯而成的電池組件2中，若任意一個電池單體21的電壓變為作為最大單電池電壓的4.1V以上，則判定為過充電，將具備該電池單體21的電池組件2的充電停止來進行保護。
[0116]另外，該通常充電模式繼續到電池組件2被充滿電為止，電池組件2的充滿電如下來判定。例如，在使構成電池組件2的電池單體21為鋰離子電池的情況下，由於鋰離子電池若被充滿電則充電電流下降，因此對充電電流下降至規定的電流值以下的情況進行檢測來檢測各電池單體21被充滿電的情況。該電源系統，例如，若任意一個電池單體21的單電池電壓(Vs)為充滿電判定電壓(例如3.9V)以上，並且，充電電流(Ic)小於充滿電判定電流(例如300mA)，則能夠判定為電池單體21被充滿電。即，控制部10針對任意一個電池單體21，若
[0117]單電池電壓(Vs)彡3.9V，並且，011^<充電電流(Ic) < 300mA，則能夠判定為電池單體21被充滿電。若任意一個電池單體21被判定為充滿電，則具備該電池單體21的電池組件2判定為已被充滿電從而停止充電。不過，關於包含由於某些原因而被禁止了充電或者放電的電池單體的電池組件，不作為充滿電的對象，此外，關於所有電池單體都不滿足充滿電判定電壓即3.9V以上的電池組件也能夠不判定為充滿電而繼續充電。而且，若各電池組件2滿足上述的充滿電條件，則停止該電池組件2的充電。也就是說，使第二開關12斷開，停止充電。
[0118][充滿電模式]
[0119]在通常充電模式下，若所有的電池組件2的電池單體21都被充滿電，則電源系統在該工序中將所有的連接部9的第二開關12切換為斷開來設為待機狀態。
[0120]在該充滿電模式下，如圖8所示，控制器31使外部連接開關7接通，設為連接了電源供給線5與連接組件I的並聯線8的狀態，控制部10使各連接部9的第一開關11接通、使第二開關12斷開、使第三開關13斷開，來設為能夠從電池組件2向電力供給線5進行放電的待機狀態。該充滿電模式，由於設為使將並聯線8與外部電源3的電力供給線5連接的外部連接開關7保持接通狀態的待機狀態，因此無需設置對商用電源30、外部電源3的電壓下降進行檢測的機構，就能夠在電源電路4的輸出電壓下降至規定值以下的狀態下迅速地從電池組件2向電力供給線5供給電力。
[0121]進而，電源系統若充滿電模式長時間繼續，則由於自我放電或電路的消耗電力等導致各電池單體21的剩餘容量減少。因此，在該充滿電模式下，若任意一個電池單體21的剩餘容量從充滿電狀態下降規定的比例(例如10% )，或者，任意一個電池單體21的單電池電壓變為充電重新開始電壓(例如，在鋰離子電池中為3.85V)以下，則能夠重新開始充電。
[0122][再充電模式]
[0123]在充滿電模式下，若判定為需要進行任意一個電池組件2的再充電，則電源系統在該工序中，將各連接部9的第三開關13從斷開切換為接通來開始再充電。
[0124]在該再充電模式下，如圖9所示，控制器31使外部連接開關7接通，設為連接了電源供給線5與連接組件I的並聯線8的狀態，控制部10使各連接部9的第一開關11接通、使第二開關12斷開、使第三開關13接通，將從外部電源3供給的電力一邊通過限流電阻14進行限制一邊供給至各電池組件2來對電池單體21進行預充電。由此，有效地防止了在被再充電的電池組件2中流過較大的衝擊電流。
[0125]此外，在該再充電模式下，外部電源3能夠為了一邊抑制向電池組件2的充電電流一邊進行預充電而調整電源電路4的輸出。電源電路4由控制器31來控制，將作為電池組件2的充電電壓的輸出電壓設為最佳的電壓。在此，再充電模式下的外部電源3的輸出電壓、即對電池組件2進行預充電的第三充電電壓可以設為例如52.1V。
[0126]在再充電模式下，控制部10對被再充電的電池組件2的預充電是否已結束進行判定。預充電的結束，例如可以通過是否所有的電池單體21的單電池電壓都已成為規定的電壓(例如，3.9V)以上來進行判定，或者，通過預充電時間是否經過了規定的時間來進行判定。若電池組件2的預充電結束，則轉變為通常充電模式，將各電池組件2的電池單體21充滿電。
[0127]另外，以上的再充電模式可以省略。在此情況下，若在充滿電模式下判定為任意一個電池組件需要再充電，則可以轉變為通常充電模式來進行再充電。
[0128][預備放電模式]
[0129]電源系統在充滿電模式或再充電模式下，當由於商用電源30的停電等而外部電源3的電源電路4的輸出電壓下降時，例如，若下降至規定值以下，或者，下降至連接組件I的輸出電壓以下，則轉變為預備放電模式，從多個電池組件2向外部電源3的電力供給線5供給電力。在該預備放電模式下，如圖8以及圖9的點劃線的箭頭所示，從各電池組件2放電的電力，經由第二整流元件17和接通狀態的第一開關11而被供給至並聯線8，並且並聯線8的電力經由接通狀態的外部連接開關7而被供給至外部電源3的電力供給線5。
[0130]在此，在充滿電模式下，如圖8所示，使外部連接開關7接通、使各連接部9的第一開關11接通、使第二開關12斷開、使第三開關13斷開。此外，在再充電模式下，如圖9所示，使外部連接開關7接通、使各連接部9的第一開關11接通、使第二開關12斷開、使第三開關13斷開。因此，在這些充滿電模式或再充電模式下，若電源電路4的輸出電壓下降至規定值以下，則各電池組件2的電力經由第二整流元件17和接通狀態的第一開關11而被供給至並聯線8，並且經由接通狀態的外部連接開關7而被供給至外部電源3的電力供給線5。因此，無需設置對商用電源30、外部電源3的電壓下降進行檢測的機構，而且，無需通過控制部10來對連接部9進行切換，就能夠在電源電路4的輸出電壓下降至規定值以下的狀態下迅速地向電力供給線5供給電力。
[0131]在預備放電模式下，若開始從電池組件2向電力供給線5的電力供給，則由電流檢測部25檢測放電電流。如圖1所示，電流檢測部25對從並聯線8流向連接線6的電流進行檢測，並將檢測出的電流值輸入到控制部10。控制部10通過從電流檢測部25輸入表示放電電流的電流值的信號，從而檢測出開始了從電池組件2向電力供給線5的電力供給，將第二開關12接通，從預備放電模式轉變為通常放電模式，以使得流過大電流。在該控制中，在電流檢測部25檢測出放電電流的狀態下，控制部10對各連接部9的開關進行切換，從預備放電模式切換為通常放電模式，因此能夠一邊確認電池組件2的放電狀態一邊切換為通常放電模式。
[0132]不過，在電源系統具備對電源電路的輸出電壓的下降進行檢測的機構的情況下，也可以省略該預備放電模式。該電源系統，在充滿電模式或再充電模式下，若檢測出由於商用電源的停電或者電源電路的故障等導致電源電路的輸出電壓下降至規定的電壓以下，則能夠轉變為通常放電模式來向電力供給線供給電力。
[0133][通常放電模式]
[0134]在該工序中，電源系統由控制電路10將各連接部9的第二開關12切換為接通，將第三開關13切換為斷開，從多個電池組件2向電力供給線5供給電力。在該通常放電模式下，如圖7的點劃線的箭頭所示，各電池組件2的電力經由接通狀態的第二開關12和接通狀態的第一開關11而被供給至並聯線8，並且並聯線8的電力經由接通狀態的外部連接開關7而被供給至外部電源3的電力供給線5，從多個電池組件2進行放電。在以上的通常放電模式下，由於經由接通狀態的第二開關12和接通狀態的第一開關11從各電池組件2進行放電，因此能夠在低電阻的狀態下穩定地進行放電。
[0135]進而，在通常放電模式下，控制部10也可以進行電池組件2、電池單體21的過放電保護。例如,若處於放電狀態的多個電池組件2中的任意一個電池組件2的電壓變為最小組件電壓(例如39.0V)以下，則控制部10判定為過放電，停止該電池組件2的放電來進行保護。此外，若構成處於放電狀態的電池組件2的電池單體21中的任意一個電池單體21的電壓變為最小單電池電壓以下，則控制部10判定為過放電，停止具備該電池單體21的電池組件2的放電來進行保護。例如，在將由多個鋰離子電池構成的電池單體21連接為13串聯而成的電池組件2中，若任意一個電池單體21的電壓變為最小單電池電壓即3.0V以下，則判定為過放電，停止具備該電池單體21的電池組件2的放電來進行保護。
[0136]進而，在通常放電模式下，若商用電源30的停電修復，則外部電源3的電源電路4的輸出電壓變為規定值以上，將電源電路4的電壓設定為規定電壓(例如，約52.6V)，來作為通常充電模式進行充電。電源系統轉變為通常充電模式，多個電池組件2通過從電力供給線5供給的電力而被充電。在此，在通常放電模式下，如圖7所示，外部連接開關7處於接通狀態，使各連接部9的第一開關11接通、使第二開關12接通、使第三開關13斷開。因此，在該通常放電模式下，若電源電路4的輸出電壓恢復到規定值以上，則如圖7的箭頭所示，從外部電源3的電力供給線5供給的電力經由接通狀態的外部連接開關7而被供給至並聯線8，並且經由接通狀態的第一開關11和接通狀態的第二開關12而被供給至各電池組件2。因此，無需設置對商用電源30、外部電源3的電壓上升進行檢測的機構，而且，無需通過控制部10對連接部9進行切換，就能夠在電源電路4的輸出電壓恢復的狀態下，迅速地從電力供給線5向電池組件2供給電力。
[0137]進而，電源系統在前述的通常充電模式下，若由於商用電源30的停電等而導致外部電源3的電源電路4的輸出電壓下降，則轉變為通常放電模式，從多個電池組件2向外部電源3的電力供給線5供給電力。在此，在通常充電模式下，如圖7所示，外部連接開關7處於接通狀態，使各連接部9的第一開關11接通、使第二開關12接通、使第三開關13斷開。因此，在該通常充電模式下，若外部電源3的電源電路4的輸出電壓下降，則如圖7的點劃線的箭頭所示，各電池組件2的電力經由接通狀態的第二開關12和接通狀態的第一開關11而被供給至並聯線8，並且經由接通狀態的外部連接開關7而被供給至外部電源3的電力供給線5。因此，無需設置對商用電源30、外部電源3的電壓下降進行檢測的機構，而且，無需通過控制部10對連接部9進行切換，就能夠在電源電路4的輸出電壓下降的狀態下迅速地從電池組件2向電力供給線5供給電力。
[0138][放電停止模式]
[0139]在通常放電模式下，若電池組件2被放電而變為放電停止電壓以下，則電源系統在該工序中轉變為放電停止模式來停止電池組件2的放電。在該放電停止模式下，若電力供給線5的電壓變為與驅動對象設備40的最低工作電壓相當的規定值的放電停止電壓(例如42V)，則如圖10所示，控制器31將外部連接開關7切換為斷開，停止來自電池組件2的放電。然後，在任意一個電池單體21的電壓下降至規定值(約3V/單電池)之前，若停電被解除，則控制器31將外部連接開關7切換為接通，並轉變為通常充電模式。
[0140]此外，在放電停止模式下，控制器31也可以基於來自控制部10的信號而將外部連接開關7切換為斷開。在該狀態下連接組件I的並聯線8從電力供給線5被切斷，從電池組件2向電力供給線5的電力供給停止。
[0141][驅動停止模式]
[0142]在放電停止模式下停止了來自電池組件2的放電之後，若停電狀態進一步繼續，則當由於內部電路的電力消耗、單電池的自我放電等而導致任意一個電池單體21的電壓變為規定值(約3V/單電池)以下時，通過該電池單體21的檢測電路22輸出信號，並輸入至控制部10。在該狀態下，如圖1所示，控制部10使第一開關11、第二開關12、以及第三開關13全部斷開，並且，使所有的電池組件2的由微機等構成的檢測電路22與控制部10之間的通信線28上所承載的驅動電力(驅動電壓)12V停止，由此使所有的檢測電路22關閉(驅動停止)。由此，成為各電池塊20從並聯線8分離的狀態，由於電池單體21的自我放電的差別等，而在各電池塊20的電壓中產生差異。
[0143]進而，在驅動停止模式下，若商用電源30的停電修復從而外部電源3的電源電路的輸出電壓恢復到規定值以上，則電源系統轉變為平衡充電模式來開始電池組件2的充電。若外部電源3的電源電路4的輸出電壓恢復到規定值以上，則從電力供給線5向控制部10供給電力，控制部10變為起動狀態，第一開關11、第二開關12、以及第三開關13工作，轉變為平衡充電模式。
[0144]此外，在平衡充電模式下，如前所述，多個電池組件2 —邊被均勻化一邊被預充電。在此，若驅動停止模式繼續且時間經過，則各電池組件2的電壓下降，有時在各電池組件2的電壓中產生偏差。即使在此情況下，通過轉變為平衡充電模式來一邊進行均勻化一邊進行預充電也能夠消除偏差。
[0145]進而，連接組件I的控制部10也可以檢測各電池組件2中流過的電流的過電流來進行保護。控制部10在電池組件2的充電狀態或放電狀態下，根據從內置於各電池組件2的檢測電路22輸入的信號來檢測各電池組件2中流過的充電電流或放電電流的檢測值。若從各電池組件2輸入的充放電的電流值持續規定的檢測時間地超過規定的上限電流值，則控制部10判定為過電流，停止該電池組件2的充放電來進行保護。在此，控制部10將各電池組件2判定為過電流的上限電流值，例如可以設為27A?33A，檢測時間可以設為0.5秒?1.5秒。控制部10將與檢測出過電流的電池組件2連接的連接部9的所有開關切換為斷開，停止該電池組件2的充放電。
[0146]進而，連接組件I的控制部10也可以檢測並聯線8中流過的電流的過電流來進行保護。連接組件I在電池組件2的充電狀態或放電狀態下，通過電流檢測部25來檢測並聯線8中流過的充電電流或放電電流。若由電流檢測部25檢測的電流值持續規定的檢測時間地超過規定的上限電流值，則控制部10判定為過電流，停止所有的電池組件2的充放電來進行保護。在此，控制部10判定並聯線8中流過的電流的過電流的上限電流值，例如可以設為108A?132A，檢測時間可以設為0.25秒?0.75秒。控制部10若檢測出並聯線8的過電流，則經由通信線路32向控制器31傳輸異常信號，控制器31將外部連接開關7切換為斷開來停止所有的電池組件2的充放電。
[0147]進而，連接組件I的控制部10也可以根據由電池組件2的檢測電路22檢測出的電池溫度來控制電池組件2的充放電狀態。例如,若任意一個電池組件2的電池溫度變為異常的溫度範圍，則控制部10將與該電池組件2連接的連接部9切斷，來停止該電池組件2的充放電。
[0148]以上的電源系統，在圖11和圖12所示的以下的流程圖中，通過從外部電源3供給的電力來對多個電池組件2進行充電，並且在外部電源3的輸出電壓下降到規定值以下的狀態下，從多個電池組件2進行放電來向電力供給線5供給電力。
[0149][η= I 的步驟]
[0150]在該步驟中，控制部10根據從各電池組件2的檢測電路22輸入的識別信號來檢測多個電池組件2的連接狀態。控制部10根據從各電池組件2輸入的識別信號，來判定所連接的電池組件2的個數、一部分的電池組件2是否被卸下，或者，是否新連接了另外的電池組件2等的連接狀態。進而，控制部10基於多個電池組件2的連接狀態，來決定允許的最大電流值等。
[0151][η = 2的步驟](平衡充電模式)
[0152]在該步驟中，控制器31和控制部10，如下這樣對各開關的接通/斷開進行控制來一邊使多個電池組件2均勻化一邊進行預充電。(參照圖3)
[0153]進而，在該平衡充電模式下，控制器31將電源電路4的輸出電壓控制為第一充電電壓。在此，該第一充電電壓例如可以設為48V，或者，可以設為比輸出電壓最高的電池組件的最大電壓Vmax大0.5V的電壓(Vmax+0.5V)。
[0154]外部連接開關......接通
[0155]第一開關............斷開
[0156]第二開關............斷開
[0157]第三開關............接通
[0158][η = 3 的步驟]
[0159]在該步驟中，控制部10判定電力供給線5的電壓與各電池塊20的電壓之差是否小於規定的電壓差(例如，約1.2V)。在電力供給線5的電壓與各電池塊20的電壓之差為1.2V以上的情況下，返回η = 2的步驟，繼續平衡充電模式。若電力供給線5的電壓與各電池塊20的電壓之差不足1.2V，則前進到η = 4的步驟，轉變為通常充電模式。
[0160][η = 4的步驟](通常充電模式)
[0161]在該步驟中，控制器31和控制部10，如下這樣對各開關的接通/斷開進行控制並將多個電池組件2充滿電。(參照圖7)
[0162]進而，在該通常充電模式下，控制器31將電源電路4的輸出電壓控制為第二充電電壓。在此，該第二充電電壓例如可以設為52.6V。
[0163]外部連接開關......接通
[0164]第一開關............接通
[0165]第二開關............接通
[0166]第三開關............斷開
[0167][η = 5 的步驟]
[0168]在通常充電模式下，若由於商用電源30的停電等導致外部電源3的輸出電壓下降到設定值以下，則前進到η = 15的步驟轉變為通常放電模式，從多個電池組件2向外部電源3的電力供給線5供給電力。
[0169][η = 6 的步驟]
[0170]在該步驟中，控制部10判定任意一個電池組件2是否已被充滿電。返回η = 4的步驟來繼續通常充電模式直到電池組件2被充滿電為止。若任意一個電池組件2被充滿電，則前進到η = 7的步驟來轉變為充滿電模式。
[0171][η = 7的步驟](充滿電模式)
[0172]在該步驟中，控制器31和控制部10，如下這樣對各開關的接通/斷開進行控制來設為待機狀態。(參照圖8)
[0173]外部連接開關......接通
[0174]第一開關............接通
[0175]第二開關............斷開
[0176]第三開關............斷開
[0177][n = 8 的步驟]
[0178]在充滿電模式下，若由於商用電源30的停電等導致外部電源3的輸出電壓下降到設定值以下，則前進到η = 13的步驟來轉變為預備放電模式，從多個電池組件2向外部電源3的電力供給線5供給電力。
[0179][η = 9 的步驟]
[0180]在該步驟中，控制部10判定處於待機狀態的電池組件2的剩餘容量是否下降且需要再充電。若任意一個電池單體21的剩餘容量從充滿電狀態下降規定的比例(例如10% )，或者，任意一個電池單體21的單電池電壓變為充電重新開始電壓(例如，3.85V)以下，則前進到η = 10的步驟來開始再充電。
[0181][n = 10的步驟](再充電模式)
[0182]在該步驟中，控制器31和控制部10如下這樣對各開關的接通/斷開進行控制來對多個電池組件2進行預充電。(參照圖9)
[0183]進而，在該再充電模式下，控制器31將電源電路4的輸出電壓控制為第三充電電壓。在此，該第三充電電壓被設定得比第二充電電壓低，例如，可以設為52.1V。
[0184]外部連接開關......接通
[0185]第一開關............接通
[0186]第二開關............斷開
[0187]第三開關............接通
[0188]另外，另外，再充電模式也可以省略。在此情況下，若判定為需要再充電，則可以轉變為通常充電模式來進行再充電。
[0189][n =11 的步驟]
[0190]在再充電模式下，若由於商用電源30的停電等導致外部電源3的輸出電壓下降到設定值以下，則前進到η = 13的步驟來轉變為預備放電模式，從多個電池組件2向外部電源3的電力供給線5供給電力。
[0191][η = 12 的步驟]
[0192]在該步驟中，控制部10判定再充電模式下的預充電是否已結束。在此，預充電的結束可以根據是否所有的電池單體21的單電池電壓都已變為規定的電壓(例如，3.9V)以上來進行判定，或者，可以根據預充電時間是否經過了規定的時間來進行判定。返回n= 10的步驟來繼續再充電模式直到預充電結束為止，若預充電結束，則前進到η = 4的步驟來轉變為通常充電模式。
[0193][η = 13的步驟](預備放電模式)
[0194]在該步驟中，各開關如下這樣保持接通/斷開，從多個電池組件2向外部電源3的電力供給線5供給電力。(參照圖8以及圖9)
[0195]外部連接開關......接通
[0196]第一開關............接通
[0197]第二開關............斷開
[0198]第三開關............接通/斷開
[0199]在預備放電模式下，如圖8以及圖9的點劃線的箭頭所示，從各電池組件2放電的電力經由第二整流元件17和接通狀態的第一開關11而被供給至並聯線8，並且並聯線8的電力經由接通狀態的外部連接開關7而被供給至外部電源3的電力供給線5。由此，若由於停電等的理由導致電源電路4的輸出電壓下降，則立即開始從電池組件2向電力供給線5的電力供給。
[0200]不過，在電源系統具備對電源電路的輸出電壓的下降進行檢測的機構的情況下，也可以省略該預備放電模式。該電源系統，在充滿電模式或再充電模式下，若檢測出由於商用電源的停電或者電源電路的故障等導致電源電路的輸出電壓下降到規定值以下，則進行以下的η = 15的控制，轉變為通常放電模式從而能夠向電力供給線供給電力。
[0201][η =14 的步驟]
[0202]在該步驟中，判定是否通過電流檢測部25檢測出了從並聯線8流向連接線6的放電電流。若檢測出了向連接線6的放電電流，則前進到η = 15的步驟來轉變為通常放電模式。
[0203][η = 15的步驟](通常放電模式)
[0204]在該步驟中，控制器31和控制部10如下這樣對各開關的接通/斷開進行控制來繼續放電狀態。(參照圖7)
[0205]外部連接開關......接通
[0206]第一開關............接通
[0207]第二開關............接通
[0208]第三開關............斷開
[0209]在通常放電模式下，如圖7的點劃線的箭頭所示，從各電池組件2放電的電力，經由接通狀態的第二開關12和接通狀態的第一開關11而被供給至並聯線8，並且並聯線8的電力經由接通狀態的外部連接開關7而被供給至外部電源3的電力供給線5。
[0210][η =16 的步驟]
[0211 ] 在通常放電模式下，若商用電源30的停電修復從而外部電源3的輸出電壓恢復到規定值以上，則跳轉到η = 4的步驟，轉變為通常充電模式來開始電池組件2的充電。
[0212][η =17 的步驟]
[0213]在該步驟中，控制部10判定是否所有的電池組件2的輸出電壓(Vy)都已變為放電停止電壓以下。該放電停止電壓是與驅動對象設備40的最低工作電壓相當的電壓，例如設為42V。在所有的電池組件2的輸出電壓都大於放電停止電壓的情況下，返回到η = 15的步驟來繼續通常充電模式。若任意一個電池組件2的輸出電壓變為放電停止電壓以下，則前進到η = 18的步驟來轉變為放電停止模式。
[0214][η = 18的步驟](放電停止模式)
[0215]若電力供給線5的電壓變為與驅動對象設備40的最低工作電壓相當的規定值即放電停止電壓(例如42V)以下，則控制器31將外部連接開關7切換為斷開。在該狀態下並聯線8從電力供給線5被切斷，從電池組件2向電力供給線5的電力供給停止。(參照圖10)
[0216][η =19 的步驟]
[0217]在放電停止模式下，若商用電源30的停電修復從而外部電源3的輸出電壓恢復到規定值以上，則跳轉到η = 4的步驟，轉變為通常充電模式來開始電池組件2的充電。
[0218][n = 20 的步驟]
[0219]在該步驟中，控制部10判定是否所有的電池單體21的電壓都已下降到規定值(約3V/單電池)。在所有的電池單體21的電壓都比規定值(約3V/單電池)大的情況下，返回η = 18的步驟來繼續放電停止模式。若任意一個電池單體21的電壓變為規定值(約3V/單電池)以下，則前進到η = 21的步驟來轉變為驅動停止模式。
[0220][η = 21的步驟](驅動停止模式)
[0221]在該步驟中，控制部10使所有的開關斷開，設為所有的電池組件2都從並聯線8被切斷的狀態。(參照圖1)
[0222]第一開關............斷開
[0223]第二開關............斷開
[0224]第三開關............斷開
[0225]進而，控制電路10使與電池組件2的由微機等構成的檢測電路22之間的通信線28上所承載的驅動電力(驅動電壓)12V停止，使所有的檢測電路22關閉(驅動停止)。
[0226][η = 22 的步驟]
[0227]在驅動停止模式下，若商用電源30的停電修復從而外部電源3的輸出電壓恢復到規定值以上，則跳轉到η = 2的步驟，轉變為平衡充電模式來開始電池組件2的充電。在外部電源3的電力供給線5的電壓未恢復到設定值以上的狀態下，返回η = 21的步驟來繼續驅動停止模式。
[0228]另外，雖然在以上的流程圖中沒有記載，但在各模式下，若檢測出任意一個電池組件2從連接組件I被取下,或者新的電池組件2被連接到連接組件I,則返回到η = I的步驟，能夠從電池組件2的連接狀態的辨別起重新開始。由此，能夠實現熱備份狀態下的電池組件的裝卸，同時能夠提高電池組件裝卸時的可靠性。
[0229]工業實用性
[0230]本發明所涉及的電源系統，在商用電源停電時等，能夠很好地作為向行動電話的基站、信號機等供給電力的備用電源來使用。尤其是，能夠很好地作為將具備許多電池單體的多個電池組件並聯連接來增大輸出，同時通過從商用電源供給的電力來充電，此外在商用電源的輸出下降時能夠放電的電源系統來利用。
[0231]符號說明
[0232]1...連接組件
[0233]2...電池組件2』...電池組件
[0234]3...外部電源
[0235]4...電源電路
[0236]5...電力供給線
[0237]6...連接線
[0238]7...外部連接開關
[0239]8...並聯線
[0240]9...連接部 9』…連接部
[0241]10...控制部
[0242]11...第一開關
[0243]12...第二開關
[0244]13...第三開關
[0245]14...限流電阻
[0246]15...子連接電路
[0247]16...第一整流元件
[0248]17...第二整流元件
[0249]20...電池塊
[0250]21…電池單體
[0251]22...檢測電路
[0252]25...電流檢測部
[0253]26…電流檢測電阻
[0254]27...檢測電路
[0255]28...通信線
[0256]30...商用電源
[0257]31...控制器
[0258]32...通信線路
[0259]40...驅動對象設備
【權利要求】
1.一種電源系統,具備: 與外部的商用電源連接，對從商用電源供給的電力進行變換來供給至驅動對象設備的外部電源； 具備串聯連接的多個電池單體的多個電池組件；和 將所述多個電池組件並聯連接後與所述外部電源連接的連接組件， 所述電源系統從所述外部電源向各電池組件供給電力，對所述電池單體進行充電，並且在從所述外部電源輸出到驅動對象設備的電壓下降的狀態下，從所述電池組件向驅動對象設備供給電力， 所述外部電源具備: 將從商用電源供給的交流變換為對驅動對象設備進行驅動的規定的輸出電壓的直流的電源電路； 與所述電源電路的輸出側連接，向外部的驅動對象設備供給電力的電力供給線； 與所述電力供給線連接，且連接所述連接組件的連接線；和 設置在所述連接線上，若所述電力供給線的電壓變為規定值以下則變為斷開的外部連接開關， 所述連接組件具備: 並聯線，其將所述多個電池組件並聯連接； 連接部，其將各電池組件連接於所述並聯線；和 控制部，其控制所述連接部的連接狀態， 所述並聯線與所述外部電源的連接線連接， 所述連接部具備: 串聯連接在所述並聯線與各電池組件之間的第一開關和第二開關的串聯電路； 與所述第二開關並聯連接的、由限流電阻和第三開關的串聯電路構成的子連接電路；與所述第一開關並聯連接，並且在從所述並聯線向該電池組件通電的方向上具有整流作用的第一整流元件；和 與所述第二開關並聯連接，並且在從該電池組件向所述並聯線通電的方向上具有整流作用的第二整流元件， 所述電源系統對平衡充電模式、通常充電模式、充滿電模式、通常放電模式、放電停止模式和驅動停止模式進行切換來對多個電池組件進行充放電，其中 在所述平衡充電模式下，所述控制部使各連接部的所述第一開關斷開、使所述第二開關斷開、使所述第三開關接通，一邊使各電池組件均勻化一邊進行預充電； 在所述通常充電模式下，在所述平衡充電模式之後，所述控制部使各連接部的所述第一開關接通、使所述第二開關接通、使所述第三開關斷開，使所述電池組件充滿電； 在所述充滿電模式下，若各電池組件被充滿電，則所述控制部使各連接部的所述第一開關接通、使所述第二開關斷開、使所述第三開關斷開，停止所述電池組件的充電； 在所述通常放電模式下，若在所述充滿電模式下所述外部電源的輸出電壓下降，則所述控制部使各連接部的所述第一開關接通、使所述第二開關接通、使所述第三開關斷開，從各電池組件向所述外部電源的電力供給線供給電力； 在所述放電停止模式下，若在所述通常放電模式下所述電力供給線的電壓變為所述規定值以下，則所述外部連接開關被控制為斷開，停止來自各電池組件的放電； 在所述驅動停止模式下，若在所述放電停止模式下所述電池組件的單電池電壓變為規定值以下，則所述控制部使各連接部的所述第一開關斷開、使所述第二開關斷開、使所述第三開關斷開。
2.根據權利要求1所述的電源系統，其中， 在所述充滿電模式下，若所述電池組件的任意一個電池單體的剩餘容量從充滿電狀態下降規定的比例，或者任意一個電池單體的單電池電壓變為充電重新開始電壓以下，則轉變為再充電模式來對該電池組件進行再充電，在所述再充電模式中，所述控制部使各連接部的所述第一開關接通、使所述第二開關斷開、使所述第三開關接通，對各電池組件進行預充電。
3.根據權利要求1或2所述的電源系統，其中， 在所述充滿電模式或所述再充電模式下，若所述外部電源的輸出電壓下降，則通過預備放電模式從多個電池組件進行放電， 在所述預備放電模式中，各電池組件的電力經由所述第二整流元件和接通狀態的所述第一開關被供給至所述並聯線，並且該並聯線的電力經由接通狀態的所述外部連接開關被供給至所述外部電源的電力供給線。
4.根據權利要求3所述的電源系統，其中， 所述連接組件具備檢測向所述外部電源的連接線的通電狀態的電流檢測部， 在所述預備放電模式下，若所述電流檢測部檢測出向所述連接線的放電電流，則轉變為通常放電模式來從多個電池組件進行放電， 在所述通常放電模式中，所述控制部使各連接部的所述第一開關接通、使所述第二開關接通、使所述第三開關斷開，各電池組件的電力經由接通狀態的第二開關和接通狀態的第一開關被供給至所述並聯線，並且該並聯線的電力經由接通狀態的所述外部連接開關被供給至所述外部電源的電力供給線。
5.根據權利要求1?4中任一項所述的電源系統，其中， 在所述通常充電模式下，若所述外部電源的輸出電壓下降，則轉變為通常放電模式來從多個電池組件進行放電， 在所述通常放電模式中，各電池組件的電力經由接通狀態的所述第二開關和接通狀態的所述第一開關被供給至所述並聯線，並且該並聯線的電力經由接通狀態的所述外部連接開關被供給至所述外部電源的電力供給線。
6.根據權利要求1?5中任一項所述的電源系統,其中， 在所述通常放電模式下，若所述外部電源的輸出電壓恢復，則轉變為通常充電模式來對多個電池組件進行充電， 在所述通常充電模式中，從所述外部電源的電力供給線供給的電力經由接通狀態的所述外部連接開關而被供給至所述並聯線，並且該並聯線的電力經由接通狀態的所述第一開關和接通狀態的所述第二開關而被供給至各電池組件。
7.根據權利要求1?6中任一項所述的電源系統，其中， 在所述平衡充電模式下，在各電池組件間的電壓差為規定的第二電壓差以上的情況下，轉變為均勻化模式來使多個電池組件均勻化， 在所述均勻化模式中，所述外部連接開關通過來自所述控制部的信號被控制為斷開，所述控制部使各連接部的所述第一開關接通、使所述第二開關斷開、使所述第三開關接通，在各電池組件間使電壓差降低。
8.根據權利要求1?7中任一項所述的電源系統，其中， 在所述平衡充電模式下，若所述電力供給線的電壓與各電池塊的電壓之差變為規定的電壓差以下，則 所述外部連接開關通過來自所述控制部的信號被切換為斷開，所述控制部將各連接部的所述第一開關從斷開切換為接通、將各連接部的所述第二開關從斷開切換為接通、將各連接部的所述第三開關從接通切換為斷開之後，所述外部連接開關通過來自所述控制部的信號被切換為接通從而轉變為所述通常充電模式。
9.根據權利要求1?8中任一項所述的電源系統，其中， 在所述驅動停止模式下，若所述外部電源的輸出電壓恢復，則所述外部連接開關被控制為接通，所述控制部使各連接部的所述第一開關斷開、使所述第二開關斷開、使所述第三開關接通來轉變為所述平衡充電模式對各電池組件進行充電。
10.根據權利要求1?9中任一項所述的電源系統，其中， 所述外部電源一邊對所述電源電路的輸出電壓進行切換一邊對所述電池組件進行充電。
11.根據權利要求1?10中任一項所述的電源系統，其中， 所述第一整流元件以及/或者第二整流元件為二極體。
12.根據權利要求1?11中任一項所述的電源系統，其中， 所述第一開關以及/或者第二開關為電晶體。
13.根據權利要求1?12中任一項所述的電源系統，其中， 所述第一開關以及/或者第二開關為FET， 所述第一整流元件以及/或者第二整流元件為內置於所述FET的寄生二極體。
14.一種電源系統,具備: 具備串聯連接的多個電池單體的多個電池組件；和 將所述多個電池組件並聯連接後輸出到外部的連接組件， 所述連接組件與將從商用電源供給的電力變換為直流後輸出到驅動對象設備的外部電源的電力供給線連接，通過從該電力供給線供給的電力，對所述電池組件的電池單體進行充電，並且在從外部電源輸出到驅動對象設備的電壓下降的狀態下，從所述電池組件向電力供給線供給電力， 所述連接組件具備: 將所述多個電池組件並聯連接的並聯線； 將各電池組件與所述並聯線連接的連接部；和 對所述連接部的連接狀態進行控制的控制部， 所述並聯線經由若電力供給線的電壓變為規定值以下則變為斷開的外部連接開關與外部電源的電力供給線連接， 所述連接部具備: 串聯連接在所述並聯線與所述電池組件之間的第一開關和第二開關的串聯電路；與所述第二開關並聯連接的、由限流電阻和第三開關的串聯電路構成的子連接電路；與所述第一開關並聯連接，並且在從所述並聯線向該電池組件通電的方向上具有整流作用的第一整流元件；和 與所述第二開關並聯連接，並且在從該電池組件向所述並聯線通電的方向上具有整流作用的第二整流元件， 所述電源系統對平衡充電模式、通常充電模式、充滿電模式、通常放電模式、放電停止模式和驅動停止模式進行切換來對多個電池組件進行充放電: 在所述平衡充電模式中，所述控制部使各連接部的所述第一開關斷開、使所述第二開關斷開、使所述第三開關接通，一邊使各電池組件均勻化一邊進行預充電； 在所述通常充電模式中，在所述平衡充電模式之後所述控制部使各連接部的所述第一開關接通、使所述第二開關接通、使所述第三開關斷開，使所述電池組件充滿電； 在所述充滿電模式中，若各電池組件被充滿電，則所述控制部使各連接部的所述第一開關接通、使所述第二開關斷開、使所述第三開關斷開，停止所述電池組件的充電； 在所述通常放電模式中，若在所述充滿電模式下所述外部電源的輸出電壓下降，則所述控制部使各連接部的所述第一開關接通、使所述第二開關接通、使所述第三開關斷開，從各電池組件向所述外部電源的電力供給線供給電力； 在所述放電停止模式中，若在所述通常放電模式下所述電力供給線的電壓變為所述規定值以下，則外部連接開關被控制為斷開，停止來自各電池組件的放電；和 在所述驅動停止模式中，若在所述放電停止模式下所述電池組件的單電池電壓變為規定值以下，則所述控制部使各連接部的所述第一開關斷開、使所述第二開關斷開、使所述第三開關斷開。
15.—種電源系統,具備: 具備串聯連接的多個電池單體的多個電池組件；和 將所述多個電池組件並聯連接後輸出到外部的連接組件， 所述連接組件與將從商用電源供給的電力變換為直流後輸出到驅動對象設備的外部電源的電力供給線連接，通過從該電力供給線供給的電力，對所述電池組件的電池單體進行充電，並且在從外部電源輸出到驅動對象設備的電壓下降的狀態下，從所述電池組件向電力供給線供給電力， 所述連接組件具備: 將所述多個電池組件並聯連接的並聯線； 將各電池組件與所述並聯線連接的連接部；和 對所述連接部的連接狀態進行控制的控制部， 所述並聯線與外部電源的電力供給線連接， 所述連接部具備: 串聯連接在所述並聯線與所述電池組件之間的第一開關和第二開關的串聯電路；與所述第二開關並聯連接的、由限流電阻和第三開關的串聯電路構成的子連接電路；與所述第一開關並聯連接，並且在從所述並聯線向該電池組件通電的方向上具有整流作用的第一整流元件；和 與所述第二開關並聯連接，並且在從該電池組件向所述並聯線通電的方向上具有整流作用的第二整流元件， 所述電源系統對平衡充電模式、通常充電模式、充滿電模式、通常放電模式和驅動停止模式進行切換來對多個電池組件進行充放電: 在所述平衡充電模式中，所述控制部使各連接部的所述第一開關斷開、使所述第二開關斷開、使所述第三開關接通，一邊使各電池組件均勻化一邊進行預充電； 在所述通常充電模式中，在所述平衡充電模式之後所述控制部使各連接部的所述第一開關接通、使所述第二開關接通、使所述第三開關斷開，使所述電池組件充滿電； 在所述充滿電模式中，若各電池組件被充滿電，則所述控制部使各連接部的所述第一開關接通、使所述第二開關斷開、使所述第三開關斷開，停止所述電池組件的充電； 在所述通常放電模式中，若在所述充滿電模式下所述外部電源的輸出電壓下降，則所述控制部使各連接部的所述第一開關接通、使所述第二開關接通、使所述第三開關斷開，從各電池組件向所述外部電源的電力供給線供給電力； 在所述驅動停止模式中，若所述電池組件的單電池電壓變為規定值以下，則所述控制部使各連接部的所述第一開關斷開、使所述第二開關斷開、使所述第三開關斷開。
16.—種電源系統的充放電控制方法，所述電源系統具備: 與外部的商用電源連接，對從商用電源供給的電力進行變換後供給至驅動對象設備的外部電源； 具備串聯連接的多個電池單體的多個電池組件；和 將所述多個電池組件並聯連接後與所述外部電源連接的連接組件， 所述電源系統從所述外部電源向各電池組件供給電力，對所述電池單體進行充電，並且在從所述外部電源輸出到驅動對象設備的電壓下降的狀態下，從所述電池組件向驅動對象設備供給電力， 所述外部電源具備: 將從商用電源供給的交流變換為對驅動對象設備進行驅動的規定的輸出電壓的直流的電源電路； 與所述電源電路的輸出側連接，向外部的驅動對象設備供給電力的電力供給線； 與所述電力供給線連接，並連接所述連接組件的連接線；和 設置在所述連接線上，若所述電力供給線的電壓變為規定值以下則變為斷開的外部連接開關， 所述連接組件具備: 將所述多個電池組件並聯連接的並聯線； 將各電池組件與所述並聯線連接的連接部；和 對所述連接部的連接狀態進行控制的控制部； 所述並聯線與所述外部電源的連接線連接， 所述連接部具備: 串聯連接在所述並聯線與所述電池組件之間的第一開關和第二開關的串聯電路； 與所述第二開關並聯連接的、由限流電阻和第三開關的串聯電路構成的子連接電路； 與所述第一開關並聯連接，並且在從所述並聯線向該電池組件通電的方向上具有整流作用的第一整流元件；和 與所述第二開關並聯連接，並且在從該電池組件向所述並聯線通電的方向上具有整流作用的第二整流元件， 所述電源系統的充放電控制方法通過如下工序來對多個電池組件進行充放電: 所述控制部使各連接部的所述第一開關斷開、使所述第二開關斷開、使所述第三開關接通，一邊使各電池組件均勻化一邊進行預充電的工序； 在一邊使各電池組件均勻化一邊進行預充電的工序之後，所述控制部使各連接部的所述第一開關接通、使所述第二開關接通、使所述第三開關斷開，使所述電池組件充滿電的工序; 若各電池組件被充滿電，則所述控制部使各連接部的所述第一開關接通、使所述第二開關斷開、使所述第三開關斷開，停止所述電池組件的充電的工序； 若所述外部電源的輸出電壓下降，則所述控制部使各連接部的所述第一開關接通、使所述第二開關接通、使所述第三開關斷開，從各電池組件向所述外部電源的電力供給線供給電力的工序； 在從各電池組件向所述電力供給線供給電力的狀態下，若所述電力供給線的電壓變為所述規定值以下，則所述外部連接開關被控制為斷開，停止來自各電池組件的放電的工序；和 在停止來自各電池組件的放電的狀態下，若所述電池組件的單電池電壓變為規定值以下，則所述控制部使各連接部的所述第一開關斷開、使所述第二開關斷開、使所述第三開關斷開的工序。
【文檔編號】H02J7/35GK104247198SQ201480000968
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年3月17日 優先權日:2013年3月29日
【發明者】山口昌男, 原田貴功, 瀨尾和宏 申請人:三洋電機株式會社