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蓄電系統(tǒng)以及蓄電方法與流程

文檔序號:12514629閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種蓄電系統(tǒng),具備:

發(fā)電元件,進(jìn)行環(huán)境發(fā)電;

第一蓄電池,通過上述發(fā)電元件的發(fā)電電力而被供電,并且對負(fù)載裝置供給電力;

第二蓄電池,容量比上述第一蓄電池小,并與上述第一蓄電池串聯(lián)連接;

第一開關(guān)部,與上述第二蓄電池并聯(lián)連接,并在閉合狀態(tài)的情況下使上述第二蓄電池的兩端短路,在切斷狀態(tài)的情況下使上述第二蓄電池的短路狀態(tài)解除;以及

切換部,控制上述第一開關(guān)部的開閉狀態(tài),

上述切換部在通過上述第一開關(guān)部使上述第二蓄電池的兩端短路而從上述第一蓄電池經(jīng)由上述第一開關(guān)部向上述負(fù)載裝置進(jìn)行供電的情況下,將上述第一蓄電池的充電電壓與規(guī)定的第一閾值的電壓進(jìn)行比較,并在上述第一蓄電池的充電電壓變?yōu)樯鲜龅谝婚撝档碾妷阂韵碌那闆r下,進(jìn)行控制以使上述第一開關(guān)部成為切斷狀態(tài),

上述切換部在通過上述第一開關(guān)部使上述第二蓄電池的兩端從短路狀態(tài)解除而從上述發(fā)電元件對上述第一蓄電池和上述第二蓄電池的串聯(lián)電路進(jìn)行充電的情況下,檢測上述串聯(lián)電路整體的充電電壓或者檢測上述第二蓄電池單體的充電電壓,通過將該檢測出的充電電壓和上述第一蓄電池的充電電壓合計來求出上述串聯(lián)電路整體的充電電壓,并在上述串聯(lián)電路整體的充電電壓變?yōu)楸壬鲜龅谝婚撝档碾妷焊叩碾妷杭匆?guī)定的第二閾值的電壓以上的情況下,進(jìn)行控制以使上述第一開關(guān)部成為閉合狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電系統(tǒng),其中,

基于上述發(fā)電元件的發(fā)電量、從上述第一蓄電池供給電力的上述負(fù)載裝置的消耗電力的平均值、和通過蓄積在上述第一蓄電池中的電力連續(xù)驅(qū)動上述負(fù)載裝置的時間來設(shè)定上述第一蓄電池的容量,

基于上述發(fā)電元件的發(fā)電量、上述負(fù)載裝置的消耗電力的平均值、和在因上述第一蓄電池的充電電壓降低而上述負(fù)載裝置的動作停止后到上述發(fā)電元件進(jìn)行發(fā)電而使上述負(fù)載裝置的動作恢復(fù)為止的時間來設(shè)定上述第二蓄電池的容量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的蓄電系統(tǒng),其中,

上述第一蓄電池是漏電流比上述第二蓄電池小的種類的電容器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1~權(quán)利要求3中任意一項所述的蓄電系統(tǒng),其中,

還具備使上述蓄電系統(tǒng)與上述負(fù)載裝置之間連接或者開放的第二開關(guān)部,

上述切換部在將上述第一蓄電池的充電電壓與為上述第一閾值的電壓以上的第三閾值的電壓進(jìn)行比較時,上述第一蓄電池的充電電壓超過上述第三閾值的電壓的情況下使上述第二開關(guān)部成為連接狀態(tài),在上述第一蓄電池的充電電壓為上述第三閾值的電壓以下的情況下使上述第二開關(guān)部成為開放狀態(tài)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蓄電系統(tǒng),其中,

上述第三閾值的電壓被設(shè)定為與上述第一閾值的電壓相同的電壓,

上述切換部在使上述第一開關(guān)部成為閉合狀態(tài)來使上述第二蓄電池的兩端短路的情況下,使上述第二開關(guān)部成為連接狀態(tài),

上述切換部在使上述第一開關(guān)部成為斷開狀態(tài)來使上述第二蓄電池的兩端從短路狀態(tài)解除的情況下,使上述第二開關(guān)部成為開放狀態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1~權(quán)利要求5中任意一項所述的蓄電系統(tǒng),其中,

具備將上述發(fā)電元件的輸出電壓轉(zhuǎn)換為規(guī)定的電壓來對上述第一蓄電池以及上述第二蓄電池進(jìn)行供電的DC/DC轉(zhuǎn)換器,

上述DC/DC轉(zhuǎn)換器控制輸出電壓以使上述第一蓄電池的充電電壓不超過規(guī)定的上限電壓。

7.根據(jù)權(quán)利要求1~權(quán)利要求6中任意一項所述的蓄電系統(tǒng),其中,

上述第一蓄電池是鋰離子電容器。

8.一種蓄電方法,是蓄電系統(tǒng)中的蓄電方法,上述蓄電系統(tǒng)具備:發(fā)電元件,進(jìn)行環(huán)境發(fā)電;第一蓄電池,通過上述發(fā)電元件的發(fā)電電力而被供電,并且對負(fù)載裝置供給電力;第二蓄電池,容量比上述第一蓄電池小,并與上述第一蓄電池串聯(lián)連接;第一開關(guān)部,與上述第二蓄電池并聯(lián)連接,在閉合狀態(tài)的情況下使上述第二蓄電池的兩端短路,在切斷狀態(tài)的情況下使上述第二蓄電池的短路狀態(tài)解除;以及切換部,控制上述第一開關(guān)部的開閉狀態(tài),其中,

上述切換部在通過上述第一開關(guān)部使上述第二蓄電池的兩端短路而從上述第一蓄電池經(jīng)由上述第一開關(guān)部向上述負(fù)載裝置進(jìn)行供電的情況下,將上述第一蓄電池的充電電壓與規(guī)定的第一閾值的電壓進(jìn)行比較,并在上述第一蓄電池的充電電壓變?yōu)樯鲜龅谝婚撝档碾妷阂韵碌那闆r下,進(jìn)行控制以使上述第一開關(guān)部成為切斷狀態(tài),

上述切換部在通過上述第一開關(guān)部使上述第二蓄電池的兩端從短路狀態(tài)解除而從上述發(fā)電元件對上述第一蓄電池和上述第二蓄電池的串聯(lián)電路進(jìn)行充電的情況下,檢測上述串聯(lián)電路整體的充電電壓或者檢測上述第二蓄電池單體的充電電壓,通過將該檢測出的充電電壓和上述第一蓄電池的充電電壓合計來求出上述串聯(lián)電路整體的充電電壓,并在上述串聯(lián)電路整體的充電電壓變?yōu)楸壬鲜龅谝婚撝档碾妷焊叩碾妷杭匆?guī)定的第二閾值的電壓以上的情況下,進(jìn)行控制以使上述第一開關(guān)部成為閉合狀態(tài)。

9.一種蓄電系統(tǒng),具備:

發(fā)電元件,進(jìn)行環(huán)境發(fā)電;

供電線,向負(fù)載裝置供給電力;

第一蓄電池,經(jīng)由上述供電線通過上述發(fā)電元件的發(fā)電電力而被充電,并且對上述負(fù)載裝置供給電力;

第二蓄電池,容量比上述第一蓄電池??;

開關(guān)部,選擇性地設(shè)定為在上述供電線與地之間將上述第一蓄電池和上述第二蓄電池并聯(lián)連接的并聯(lián)連接狀態(tài)、和在上述供電線與上述地之間將上述第一蓄電池和上述第二蓄電池串聯(lián)連接的串聯(lián)連接狀態(tài);

電壓檢測部,對上述第一蓄電池成為過放電的電壓進(jìn)行檢測;以及

切換部,根據(jù)上述電壓檢測部的檢測電壓來控制上述開關(guān)部,

上述切換部具有與上述電壓檢測部的檢測電壓下降時的電壓進(jìn)行比較的第一閾值電壓、和與上述電壓檢測部的檢測電壓上升時的電壓進(jìn)行比較的第二閾值電壓,

在上述開關(guān)部被設(shè)定為上述并聯(lián)連接狀態(tài)時,上述切換部將上述電壓檢測部的檢測電壓與上述第一閾值電壓進(jìn)行比較,并在上述電壓檢測部的檢測電壓變?yōu)樯鲜龅谝婚撝惦妷阂韵碌那闆r下,將上述開關(guān)部設(shè)定為上述串聯(lián)連接狀態(tài),

在上述開關(guān)部被設(shè)定為上述串聯(lián)連接狀態(tài)時,上述切換部將上述電壓檢測部的檢測電壓與上述第二閾值電壓進(jìn)行比較,并在上述電壓檢測部的檢測電壓變?yōu)樯鲜龅诙撝惦妷阂陨系那闆r下,將上述開關(guān)部設(shè)定為上述并聯(lián)連接狀態(tài)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的蓄電系統(tǒng),其中,

上述開關(guān)部由對上述供電線與上述第一蓄電池之間進(jìn)行開閉的第一開關(guān)部、和使上述第二蓄電池與上述地側(cè)和上述第一蓄電池側(cè)選擇性地連接的第二開關(guān)部構(gòu)成,

通過將上述第一開關(guān)部設(shè)定為上述供電線與上述第一蓄電池之間導(dǎo)通,并且將上述第二開關(guān)部設(shè)定為選擇上述地側(cè),從而成為上述并聯(lián)連接狀態(tài),

通過將上述第一開關(guān)部設(shè)定為上述供電線與上述第一蓄電池之間切斷,并且將上述第二開關(guān)部設(shè)定為選擇上述第一蓄電池側(cè),從而成為上述串聯(lián)連接狀態(tài)。

11.根據(jù)權(quán)利要求9或者權(quán)利要求10所述的蓄電系統(tǒng),其中,

基于上述發(fā)電元件的發(fā)電量、從上述第一蓄電池供給電力的上述負(fù)載裝置的消耗電力的平均值、和通過蓄積在上述第一蓄電池中的電力連續(xù)驅(qū)動上述負(fù)載裝置的時間來設(shè)定上述第一蓄電池的容量,

基于上述發(fā)電元件的發(fā)電量、上述負(fù)載裝置的消耗電力的平均值、和在因上述第一蓄電池的充電電壓降低而上述負(fù)載裝置的動作停止后到上述發(fā)電元件進(jìn)行發(fā)電而使上述負(fù)載裝置的動作恢復(fù)為止的時間來設(shè)定上述第二蓄電池的容量。

12.根據(jù)權(quán)利要求9~權(quán)利要求11中任意一項所述的蓄電系統(tǒng),其中,

上述電壓檢測部檢測上述供電線的電壓,根據(jù)上述第一蓄電池的下限電壓來設(shè)定上述第一閾值電壓,上述第二閾值電壓被設(shè)定為對上述第一閾值電壓加上滯后電壓所得的電壓。

13.根據(jù)權(quán)利要求9~權(quán)利要求11中任意一項所述的蓄電系統(tǒng),其中,

上述電壓檢測部檢測上述第一蓄電池的電壓,根據(jù)上述第一蓄電池的下限電壓來設(shè)定上述第一閾值電壓,上述第二閾值電壓被設(shè)定為對上述第一閾值電壓加上根據(jù)上述第一蓄電池的容量和上述第二蓄電池的容量進(jìn)行了修正的修正滯后電壓所得的電壓。

14.根據(jù)權(quán)利要求9~權(quán)利要求13中任意一項所述的蓄電系統(tǒng),其中,

上述第一蓄電池是漏電流比上述第二蓄電池小的種類的電容器。

15.根據(jù)權(quán)利要求9~權(quán)利要求14中任意一項所述的蓄電系統(tǒng),其中,

具備將上述發(fā)電元件的輸出電壓轉(zhuǎn)換為規(guī)定的電壓來對上述第一蓄電池以及上述第二蓄電池進(jìn)行供電的DC/DC轉(zhuǎn)換器,

上述DC/DC轉(zhuǎn)換器控制輸出電壓以使上述第一蓄電池的充電電壓不超過規(guī)定的上限電壓。

16.根據(jù)權(quán)利要求9~權(quán)利要求15中任意一項所述的蓄電系統(tǒng),其中,

上述第一蓄電池是鋰離子電容器。

17.一種蓄電方法,是蓄電系統(tǒng)中的蓄電方法,上述蓄電系統(tǒng)具備:發(fā)電元件,進(jìn)行環(huán)境發(fā)電;供電線,向負(fù)載裝置供給電力;第一蓄電池,經(jīng)由上述供電線通過上述發(fā)電元件的發(fā)電電力而被充電,并且對上述負(fù)載裝置供給電力;第二蓄電池,容量比上述第一蓄電池小;開關(guān)部,選擇性地設(shè)定為在上述供電線與地之間將上述第一蓄電池和上述第二蓄電池并聯(lián)連接的并聯(lián)連接狀態(tài)、和在上述供電線與上述地之間將上述第一蓄電池和上述第二蓄電池串聯(lián)連接的串聯(lián)連接狀態(tài);電壓檢測部,對上述第一蓄電池成為過放電的電壓進(jìn)行檢測;以及切換部,根據(jù)上述電壓檢測部的檢測電壓來控制上述開關(guān)部,其中,

上述切換部具有與上述電壓檢測部的檢測電壓下降時的電壓進(jìn)行比較的第一閾值電壓、和與上述電壓檢測部的檢測電壓上升時的電壓進(jìn)行比較的第二閾值電壓,

在上述開關(guān)部被設(shè)定為上述并聯(lián)連接狀態(tài)時,上述切換部將上述電壓檢測部的檢測電壓與上述第一閾值電壓進(jìn)行比較,并在上述電壓檢測部的檢測電壓變?yōu)樯鲜龅谝婚撝惦妷阂韵碌那闆r下,將上述開關(guān)部設(shè)定為上述串聯(lián)連接狀態(tài),

在上述開關(guān)部被設(shè)定為上述串聯(lián)連接狀態(tài)時,上述切換部將上述電壓檢測部的檢測電壓與上述第二閾值電壓進(jìn)行比較,并在上述電壓檢測部的檢測電壓變?yōu)樯鲜龅诙撝惦妷阂陨系那闆r下,將上述開關(guān)部設(shè)定為上述并聯(lián)連接狀態(tài)。

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