CN108450039A - 充电装置和电子设备 - Google Patents

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山合碧
儿岛清茂
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Abstract

本发明涉及的充电装置具有:多个二次电池(11);充放电控制电路(13),其将多个二次电池(11)中的一个二次电池(11)控制为利用环境发电的发电电力进行充电的充电侧的二次电池(11),将其它的二次电池(11)控制为将积蓄的电力向设备(3)进行放电的放电侧的二次电池,设定作为充电量检测用阈值的多个阈值和作为放电量检测用阈值的多个阈值中的至少一方,充放电控制电路(13)在每当充电侧的二次电池(11)的电池余量到达充电量检测用阈值时,此外每当放电侧的一个二次电池(11)的电池余量到达放电量检测用阈值时,根据充电侧的二次电池(11)的电池余量和放电侧的二次电池(11)的电池余量来判断是否进行实施充放电的二次电池(11)的切换。

Description

充电装置和电子设备
技术领域
本发明涉及积蓄由环境发电而产生的发电电力、并将所积蓄的电力向充电对象供给的充电装置和电子设备。
背景技术
近年来,为了使用者在不能够获得商用电源的户外等也能够使用智能手机、笔记本PC(Personal Computer:个人计算机)、平板PC等电子设备,用于对电子设备进行充电的充电装置的需求日益增加。作为这种充电装置,存在如下的具有能够充放电的二次电池的装置:将来自商用电源、进行太阳能发电的太阳能发电组件的电力积蓄在二次电池,并将在二次电池所积蓄的电力向外部装置(电子设备)供给。另外,像太阳能发电那样的通过将存在于环境中的非电能向电能进行转换而产生的发电有时被称为环境发电。
在专利文献1中公开了如上述那样的充电装置的一个示例。在专利文献1中公开的充电装置具有能够充放电的两个蓄电池。而且,在专利文献1公开的充电装置中,利用由环境发电而产生的发电电力对一个蓄电池进行充电,将另一个蓄电池的积蓄电力向外部装置放电(供给)。而且,在专利文献1所公开的充电装置中,当放电中的蓄电池的电池余量成为规定的阈值以下时,在充电中的蓄电池的电池余量为规定的阈值以上的情况下使充电中的蓄电池将积蓄电力向外部装置放电,通过环境发电对放电中的蓄电池进行充电。进而,在专利文献1所公开的充电装置中,当双方的蓄电池的电池余量成为规定的阈值以下时,将由环境发电而产生的发电电力直接向外部装置供给。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:欧洲专利公开第2651003号公报。
发明内容
发明要解决的课题
对于如上述这样的充电装置,希望尽量不产生电力的浪费并且尽量快速地对充电对象的装置进行充电。
在专利文献1所公开的充电装置中,在由环境发电而产生的发电量比向外部装置放电的放电量小且双方的蓄电池的电池余量变为规定的阈值以下的情况、在初始状态等状况下的双方的电池的电池余量为阈值以下的情况下,将由环境发电而产生的发电电力直接向外部装置供给。
在接受电力供给的装置中,有在不满足供给电力所需要的电流值、电压值的情况下不接受电力供给的装置。在该情况下,即在由环境发电而产生的发电电力小的情况、电力的变动大的情况下,发电电力未被有效地利用,产生了电力的浪费。
此外,在专利文献1所公开的充电装置中,当放电中的蓄电池的电池余量变成规定的阈值以下时,在充电中的蓄电池的电池余量为规定的阈值以上的情况下对实施充放电的蓄电池进行切换。在该情况下,当双方的电池的电池余量位于阈值附近的情况下,有时频繁地发生实施充放电的蓄电池的切换。当这种切换频繁地发生时,由于切换而产生的电力消耗变大,产生了电力的浪费。
本发明的目的在于解决上述的课题,提供一种充电装置和电子设备,能够实现应对变动的发电电力而抑制产生电力的浪费,并且实现充电对象的装置的快速充电。
用于解决课题的方案
本发明人以解决上述课题为目的而进行了潜心研究。而且,本发明人的发明构思为:设定与充电侧的二次电池的电池余量相关的作为充电量检测用阈值的多个阈值、和与放电侧的二次电池的电池余量相关的作为放电量检测用阈值的多个阈值中的至少一方,每当充电侧的二次电池的电池余量到达作为充电量检测用阈值而设定的多个阈值中的任一个时,此外,每当放电侧的一个二次电池的电池余量到达作为放电量检测用阈值而设定的多个阈值中的任一个时,根据充电侧的二次电池的电池余量和放电侧的一个二次电池的电池余量,判断是否进行实施充放电的二次电池的切换,从而实现应对变动的发电电力而抑制产生电力的浪费,并且实现充电对象的装置的快速充电。
本发明的目的在于有利地解决上述课题,本发明的充电装置的特征在于,具有:多个二次电池,其能够独立地控制利用环境发电的发电电力而进行的充电以及将积蓄的电力向外部装置进行的放电;以及充放电控制单元,其将所述多个二次电池中的一个二次电池控制为利用所述环境发电的发电电力进行充电的充电侧的二次电池,将所述一个二次电池以外的其它的二次电池控制为将积蓄的电力向所述外部装置进行放电的放电侧的二次电池,设定与所述充电侧的二次电池的电池余量相关的作为充电量检测用阈值的多个阈值、和与所述放电侧的二次电池的电池余量相关的作为放电量检测用阈值的多个阈值中的至少一方,所述充放电控制单元在每当所述充电侧的二次电池的电池余量到达作为所述充电量检测用阈值而设定的多个阈值中的任一个时,此外,每当所述放电侧的一个二次电池的电池余量到达作为所述放电量检测用阈值而设定的多个阈值中的任一个时,根据所述充电侧的二次电池的电池余量和所述放电侧的一个二次电池的电池余量来判断是否进行实施充放电的二次电池的切换。在该情况下,能够实现应对变动的发电电力而抑制产生电力的浪费,并且实现充电对象的装置的快速充电。
此外,本发明的目的在于有利地解决上述课题,其特征在于,与作为所述充电量检测用阈值而设定的多个阈值分别对应地设定与所述放电侧的二次电池的电池余量相关的阈值,与作为所述放电量检测用阈值而设定的多个阈值分别对应地设定与所述充电侧的二次电池的电池余量相关的阈值,所述充放电控制单元在所述充电侧的二次电池的电池余量到达作为所述充电量检测用阈值而设定的多个阈值中的任一个阈值时,通过对与该阈值对应地设定的与所述放电侧的二次电池的电池余量相关的阈值、和所述放电侧的一个二次电池的电池余量进行比较,从而判断是否需要进行所述切换,所述充放电控制单元在所述放电侧的一个二次电池的电池余量到达作为所述放电量检测用阈值而设定的多个阈值中的任一个阈值时,通过对与该阈值对应地设定的与所述充电侧的二次电池的电池余量相关的阈值、和所述充电侧的二次电池的电池余量进行比较,从而判断是否需要进行所述切换。像这样,通过改变用于根据充电侧(放电侧)的二次电池的电池余量来判断是否进行实施充放电的二次电池的切换的、与放电侧(充电侧)的二次电池的电池余量相关的阈值,能够实现抑制产生电力的浪费,并且实现充电对象的装置的快速充电。
此外,本发明的目的在于有利地解决上述课题,其特征在于,作为所述充电量检测用阈值而设定的阈值越大,则将越大的阈值关联起来作为与所述放电侧的二次电池的电池余量相关的阈值,作为所述放电量检测用阈值而设定的阈值越大,则将越大的阈值关联起来作为与所述充电侧的二次电池的电池余量相关的阈值,所述充放电控制单元执行以下操作:如果所述充电侧的二次电池的电池余量成为作为所述充电量检测用阈值而设定的阈值以上,则在所述放电侧的一个二次电池的电池余量比与所述阈值关联起来的与所述放电侧的二次电池相关的阈值小的情况下,使所述充电侧的二次电池实施放电,利用由所述环境发电而产生的发电电力对所述放电侧的一个二次电池进行充电,如果所述放电侧的一个二次电池的电池余量成为作为所述放电量检测用阈值而设定的阈值以下,则在所述充电侧的二次电池的电池余量比与所述阈值关联起来的与所述充电侧的二次电池相关的阈值大的情况下,使所述充电侧的二次电池实施放电,利用由所述环境发电而产生的发电电力对所述放电侧的一个二次电池进行充电。像这样,通过充电侧(放电侧)的二次电池越接近完全充电状态(空状态),越增大(减小)用于判断是否进行实施充放电的二次电池的切换的、与放电侧(充电侧)的二次电池的电池余量相关的阈值,从而能够难以产生以下情况:由于充电中的二次电池成为完全充电状态而停止二次电池的充电,由环境发电而产生的发电电力成为浪费;由于放电中的二次电池成为空状态而停止设备的充电。
此外,本发明的目的在于有利地解决上述课题,其特征在于,如果在向所述外部装置的电力供给停止了的状态下,所述充电侧的二次电池的电池余量成为作为所述充电量检测用阈值而设定的多个阈值中的最小的阈值以上,则在使与所述外部装置的连接成为电切断状态之后进行重新连接。像这样,在向外部装置的电力供给停止,与外部装置的电连接成为切断状态的情况下,通过使与外部装置的连接重新进行电连接,能够自动地再次开始外部装置的充电。
此外,本发明的目的在于有利地解决上述课题,其特征在于,所述二次电池能够在开始充电时实施恒流充电,在电池电压到达规定电压时切换为恒压充电,作为所述充电量检测用阈值而设定的多个阈值中的最大的阈值是与所述规定电压对应的所述二次电池的电池余量或其附近的值。像这样,通过将充电量检测用阈值的最大值设为与二次电池的充电从恒流充电切换为恒压充电的电池电压对应电池余量以下的、该电池余量的附近的值,能够对二次电池高速地进行充电直至接近完全充电状态为止。
此外,本发明的目的在于有利地解决上述课题,利用所述环境发电进行发电的发电部能够拆装。像这样,通过发电部能够拆装,能够实现提高充电装置的便携性,此外能够安装各种的发电部,实现提高充电装置的通用性。
此外,本发明的目的在于有利地解决上述课题,其特征在于,所述充放电控制单元在向所述外部装置的电力供给由于所述外部装置到达完全充电而停止的情况下,利用由所述环境发电而产生的发电电力依次对所述多个二次电池进行充电直至电池余量到达规定的充电停止阈值为止。像这样,在由于外部装置到达完全充电而停止充电的情况下,通过利用由环境发电而产生的发电电力对各二次电池进行充电直至到达充电停止阈值为止,能够在接下来对外部装置进行充电的情况下,快速地开始外部装置的充电。
此外,本发明的目的在于有利地解决上述课题,其特征在于,作为所述充电停止阈值而能够设定多个阈值,所述充放电控制单元将作为所述充电停止阈值而能够设定的多个阈值中的由使用者的操作而选择出的任一个阈值设定为所述充电停止阈值。像这样,通过将作为充电停止阈值而能够设定的多个阈值中的、由使用者的操作选择出的任一个阈值设定为充电停止阈值,能够抑制二次电池的性能的劣化,并且实施充电直至与各二次电池11的种类相应的水平为止。
此外,本发明的目的在于有利地解决上述课题,本发明的电子设备具有:多个二次电池,其能够独立地控制利用环境发电的发电电力而进行的充电以及积蓄的电力的放电;以及充放电控制单元,其将所述多个二次电池中的一个二次电池控制为利用所述环境发电的发电电力进行充电的充电侧的二次电池,将所述一个二次电池以外的其它的二次电池控制为将积蓄的电力向所述电子设备内的负载进行放电的放电侧的二次电池,设定与所述充电侧的二次电池的电池余量相关的作为充电量检测用阈值的多个阈值、和与所述放电侧的二次电池的电池余量相关的作为放电量检测用阈值的多个阈值中的至少一方,所述充放电控制单元在每当所述充电侧的二次电池的电池余量到达作为所述充电量检测用阈值而设定的多个阈值中的任一个时,此外,每当所述放电侧的一个二次电池的电池余量到达作为所述放电量检测用阈值而设定的多个阈值中的任一个时,根据所述充电侧的二次电池的电池余量和所述放电侧的一个二次电池的电池余量来判断是否进行实施充放电的二次电池的切换。在该情况下,能够实现应对变动的发电电力而抑制产生电力的浪费,并且实现充电对象的装置的快速充电。
发明效果
根据本发明所涉及的充电装置以及电子设备,能够实现应对变动的发电电力而抑制产生电力的浪费,并且实现充电对象的装置的快速充电。
附图说明
图1为表示本发明的一个实施方式所涉及的充电装置的结构的框图。
图2为表示图1所示的充电装置的工作的流程图。
图3为用于对图1所示的充放电控制电路设定的充电量检测用阈值和放电量检测用阈值进行说明的图。
图4为用于对由图1所示的充放电控制电路实施的中断工作进行说明的图。
图5为表示图1所示的充电装置在事件A发生时的工作的流程图。
图6为用于对图1所示的充电装置在事件A发生时的工作进行说明的图。
图7为表示图1所示的充电装置在事件B发生时的工作的流程图。
图8为用于对图1所示的充电装置在事件B发生时的工作进行说明的图。
图9为表示图1所示的充电装置在事件C发生时的工作的流程图。
图10为用于对图1所示的充电装置在事件C发生时的工作进行说明的图。
图11为表示图1所示的充电装置在事件D发生时的工作的流程图。
图12为用于对图1所示的充电装置在事件D发生时的工作进行说明的图。
图13为表示图1所示的充电装置在事件E发生时的工作的流程图。
图14为用于对图1所示的充电装置在事件E发生时的工作进行说明的图。
图15为表示图1所示的充电装置在事件F发生时的工作的流程图。
图16为用于对图1所示的充电装置在事件F发生时的工作进行说明的图。
图17为表示图1所示的充电装置在事件G发生时的工作的流程图。
图18为用于对图1所示的充电装置在事件G发生时的工作进行说明的图。
图19为表示图1所示的充电装置在事件H发生时的工作的流程图。
图20为用于对图1所示的充电装置在事件H发生时的工作进行说明的图。
图21为表示比较例的阈值的设定例的图。
图22A为表示比较例1所涉及的工作的时序图。
图22B为表示比较例1所涉及的工作的时序图。
图23A为表示比较例2所涉及的工作的时序图。
图23B为表示比较例2所涉及的工作的时序图。
图24为表示图1所示的充电装置的实施例1所涉及的充电量检测用阈值和放电量检测用阈值的设定例的图。
图25为表示图1所示的充电装置的实施例2所涉及的充电量检测用阈值和放电量检测用阈值的设定例的图。
图26A为表示图1所示的充电装置的实施例1所涉及的工作的时序图。
图26B为表示图1所示的充电装置的实施例1所涉及的工作的时序图。
图27A为表示图1所示的充电装置的实施例2所涉及的工作的时序图。
图27B为表示图1所示的充电装置的实施例2所涉及的工作的时序图。
图28A为表示图1所示的充电装置的实施例3所涉及的工作的时序图。
图28B为表示图1所示的充电装置的实施例3所涉及的工作的时序图。
图29为表示本发明所涉及的电子设备的结构的一个示例的框图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施的方式进行说明。
图1为表示本发明的一个实施方式所涉及的充电装置1的结构的框图。本实施方式所涉及的充电装置1积蓄实施环境发电的环境发电部2(发电部)的发电电力,在连接便携电话、智能手机等的设备3(外部装置)时,将所积蓄的电力向设备3供给。
图1所示的充电装置1具有二次电池11(二次电池11-1、11-2)、AC(AlternatingCurrent:交流电)-IF(Interface:接口)12、充放电控制电路(充放电控制单元)13、升压电路14、外部IF15、和***控制电路16。
二次电池11为锂离子电池等的能够充放电的二次电池。二次电池11-1、11-2构成蓄电部17。另外,在图1中,虽然示出了蓄电部17由两个二次电池11构成的例子,但蓄电部17也可以由三个以上的二次电池11构成。此外,各二次电池11的容量也可以不同。此外,二次电池11也可以能够从充电装置1拆卸。
AC-IF12能够与商用电源连接,将从商用电源供给的交流电转换为直流电而向充放电控制电路13输出。
充放电控制电路13从实施太阳能发电的环境发电部2被供给由太阳能发电而产生的发电电力(直流电)。环境发电部2具有实施太阳能发电的发电组件21、和用于对环境发电部2和充电装置1进行连接的PV-IF22。发电组件21的发电电力经由PV-IF22输入至充放电控制电路13。作为由环境发电部2而实施的发电方法除了利用太阳能的太阳能发电以外,还有利用风力的风力发电、利用振动的振动发电、利用电波的电波发电等、利用环境中存在的非电能向电能的转换的各种方法。另外,环境发电部2也可以设置在充电装置1。此外,环境发电部2也可以能够拆装于充电装置1。
充放电控制电路13对二次电池11-1、11-2各自的充放电独立地进行控制。充放电控制电路13利用经由PV-IF22从环境发电部2供给的电力或者经由AC-IF12从商用电源供给的电力而对构成蓄电部17的多个二次电池11中的一个二次电池11进行充电。此外,当充电装置1连接设备3时,充放电控制电路13使充电中的一个二次电池11以外的其它的二次电池11将积蓄电力进行放电。具体而言,充放电控制电路13根据***控制电路16的控制对用于一个二次电池11的充电以及其它的二次电池11的放电的路径进行设定。从二次电池11放电了的电力输入至升压电路14。
此外,充放电控制电路13对充电中的二次电池11的电池余量以及放电中的二次电池11的电池余量进行监测,根据各二次电池11的电池余量而实施以下操作:充电中的二次电池11的充电的停止,放电中的二次电池的放电的停止,实施充放电的二次电池11的切换等。实施充放电的二次电池11的切换是指使充电中的二次电池11开始放电,使放电中的二次电池11开始充电。另外,如上所述,也有蓄电部17由三个以上的二次电池11构成的情况。在蓄电部17由三个以上的二次电池11构成的情况下,一个二次电池11被充电,其它的多个二次电池11实施放电。在该情况下,充放电控制电路13使用充电中的二次电池11、和放电中的多个二次电池11中的一个二次电池11来切换充放电。
升压电路14将从二次电池11输出的电压升压至向设备3进行电力供给所需的规定电压为止,并向外部IF15输出。
外部IF15为例如USB(Universal Serial Bus:通用串行总线)接口,是用于对充电装置1和充电对象的设备3进行连接的接口。从二次电池11输出的电力被升压电路14升压,经由外部IF15供给至充电对象的设备3。
***控制电路16对由充放电控制电路13实施的二次电池11的充放电进行控制。例如,***控制电路16将充放电控制电路13的路径与外部IF15连接,以使环境发电部2的发电电力、或者来自通过环境发电部2的发电电力而充电中的一个二次电池11以外的其它的二次电池11的蓄电电力被供给到与外部IF15连接的设备3。
接下来,对本实施方式所涉及的充电装置1的工作进行说明。
首先,对充电装置1的工作的概要进行说明。
在从环境发电部2供给电力,或者经由AC-IF12而从商用电源供给电力,并在外部IF15未连接设备3的情况下,充放电控制电路13利用所供给的电力依次将多个二次电池11充电至规定的电池余量(例如,完全充电),当全部的二次电池11的充电完成时,停止充电。
在从环境发电部2供给电力,并且经由AC-IF12从商用电源供给电力,并在外部IF15未连接设备3的情况下,充放电控制电路13优先使用经由AC-IF12从商用电源供给的电力,依次将多个二次电池11充电至规定的电池余量(例如,完全充电)。
在从环境发电部2供给电力,并且经由AC-IF12从商用电源供给电力,并在外部IF15连接有设备3的情况下,充放电控制电路13优先使用经由AC-IF12从商用电源供给的电力对设备3进行充电,并利用从环境发电部2供给的电力对二次电池11进行充电。
以下,参照图2所示的流程图,对供给来自环境发电部2的电力时的工作更详细地进行说明。另外,在下文中,有时分别将二次电池11-1、11-2称为二次电池B1、B2。
充放电控制电路13在来自环境发电部2的电力供给开始时,通过按照初始设定而使构成路径的开关工作等,对用于二次电池11的充放电的路径进行设定(步骤S1)。在下文中,将二次电池B2和设备3经由外部IF15连接、二次电池B1和环境发电部2连接的路径设定为初始设定。
因此,充放电控制电路13对二次电池B2经由外部IF15与设备3连接、二次电池B1与环境发电部2连接这样的路径进行设定(步骤S2)。在该状态下,充电装置1成为经由外部IF15与设备3的连接、或者等待来自环境发电部2的电力的供给的状态。充电装置1具有在外部IF15连接设备3时自动地将二次电池11所积蓄的电力向设备3供给的功能(Plug&Play功能:即插即用功能)。因此,在外部IF15连接设备3时,二次电池B2的输出被升压电路14升压,并经由外部IF15供给至设备3。此外,来自环境发电部2的电力被输入至充放电控制电路13,二次电池B1被充电。
上述的初始设定持续到根据中断处理的结果而进行实施充放电的二次电池11的切换为止,所述中断处理用于判断是否需要切换实施充放电的二次电池11。
接下来,对判断是否需要切换实施充放电的二次电池11的中断处理进行说明。
如上所述,充放电控制电路13对利用环境发电部2的发电电力而充电的充电中的二次电池11(充电侧的二次电池)的电池余量、和将积蓄的电力向设备3放电的放电中的二次电池11(放电侧的二次电池)的电池余量进行监测,并根据各二次电池11的电池余量来进行实施充放电的二次电池11的切换。
在此,在本实施方式中,如图3所示,充放电控制电路13针对二次电池B1、B2各自的电池余量而设定三个阈值X1、X2、X3(阈值X1>阈值X2>阈值X3)。阈值X1是比在二次电池11为完全充电(Full)的情况下的电池余量少了规定量的值。阈值X1是例如在与恒流-恒压充电对应的情况下与从恒流充电切换到恒压充电的电池电压对应的电池余量或者其附近的值,所述恒流-恒压充电是指二次电池11在开始充电时实施恒流充电,当电池电压达到规定电压时切换为恒压充电。阈值X3是为了二次电池11不会成为过放电而比空状态(Empty)多了规定量的值。阈值X3为例如二次电池11的整体容量的10~20%左右的值。阈值X2为与二次电池11为完全充电的一半左右的电池余量相同程度的值。
充放电控制电路13设定阈值X1、X2这两个阈值来作为用于判断是否需要切换实施充放电的二次电池11的、与充电侧的二次电池11的电池余量相关的阈值(以下,称为充电量检测用阈值)。
如图4所示,在二次电池B1为充电侧的二次电池的情况下,充放电控制电路13在二次电池B1的电池余量成为阈值X2以上的时刻(事件A)、和二次电池B1的电池余量成为阈值X1以上的时刻(事件B),开始判断是否需要切换实施充放电的二次电池11。此外,如图4所示,在二次电池B2为充电侧的二次电池的情况下,充放电控制电路13在二次电池B2的电池余量成为阈值X2以上的时刻(事件C)、和二次电池B2的电池余量成为阈值X1以上的时刻(事件D),开始判断是否需要切换实施充放电的二次电池11。
此外,充放电控制电路13设定阈值X2、X3这两个阈值来作为用于判断是否需要切换实施充放电的二次电池11的、与放电侧的二次电池11的电池余量相关的阈值(以下,称为放电量检测用阈值)。
如图4所示,在二次电池B1为放电侧的二次电池的情况下,充放电控制电路13在二次电池B1的电池余量成为阈值X2以下的时刻(事件E)、和二次电池B1的电池余量成为阈值X3以下的时刻(事件F),开始判断是否需要切换实施充放电的二次电池11。此外,如图4所示,在二次电池B2为放电侧的二次电池的情况下,充放电控制电路13在二次电池B2的电池余量成为阈值X2以下的时刻(事件G)、和二次电池B2的电池余量成为阈值X3以下的时刻(事件H),开始判断是否需要切换实施充放电的二次电池11。
在下文中,对在事件A至H发生时的充电装置1的工作进行说明。
首先,参照图5、6,对发生了事件A的情况(二次电池B1为充电侧的二次电池,二次电池B2为放电侧的二次电池,二次电池B1的电池余量成为阈值X2以上的情况)下的充电装置1的工作进行说明。
图5为表示在事件A发生时的充电装置1的工作的流程图。
充放电控制电路13在检测出充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X2以上时,对放电侧的二次电池B2的电池余量是否为阈值X3以下进行判断(步骤S11)。
在判断为二次电池B2的电池余量在阈值X3以下的情况下(步骤S11:是),如图6所示,充放电控制电路13进行实施充放电的二次电池11的切换,使作为充电侧的二次电池的二次电池B1将积蓄电力向设备3放电,利用环境发电部2的发电电力对作为放电侧的二次电池的二次电池B2进行充电(步骤S12)。
在放电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X3以下的情况下,由于二次电池B2几乎为空状态,所以充放电控制电路13停止二次电池B2的放电。此外,由于充电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X2以上而积蓄有一定程度的电力,所以使二次电池B1实施放电。这样一来,能够继续进行设备3的充电,实现设备3的快速充电。此外,由于在二次电池B1积蓄有一定程度的电力,所以在二次电池B1开始放电后,二次电池B1也不会立刻变成空状态。
在判断为二次电池B2的电池余量不为阈值X3以下(二次电池B2的电池余量比阈值X3大)的情况下(步骤S11:否),如图6所示,充放电控制电路13继续进行充电侧的二次电池B1的充电以及放电侧的二次电池B2的放电(步骤S13)。
在放电侧的二次电池B2的电池余量比阈值X3大的情况下,到二次电池B2成为空状态为止仍有富余。因此,通过继续进行二次电池B1的充电,能够防止产生实施充放电的二次电池11的不必要的切换。
在步骤S12或步骤S13的处理之后,充放电控制电路13从中断处理返回到常规的处理(RETI:Return from Interrupt,中断返回)。
接下来,参照图7、8,对发生了事件B的情况(二次电池B1为充电侧的二次电池,二次电池B2为放电侧的二次电池,二次电池B1的电池余量成为阈值X1以上的情况)下的充电装置1的工作进行说明。
图7为表示在事件B发生时的充电装置1的工作的流程图。
充放电控制电路13在检测出充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X1以上时,由于二次电池B1几乎为完全充电状态,所以停止二次电池B1的充电(步骤S21)。
接下来,充放电控制电路13对放电侧的二次电池B2的电池余量是否为阈值X2以下进行判断(步骤S22)。
在判断为二次电池B2的电池余量不为阈值X2以下(二次电池B2的电池余量比阈值X2大)的情况下(步骤S22:否),如图8所示,充放电控制电路13继续进行二次电池B2的放电(步骤S23)。
在放电侧的二次电池B2的电池余量比阈值X2大的情况下,到二次电池B2成为空状态为止仍有富余。因此,通过继续进行二次电池B2的放电,能够防止产生实施充放电的二次电池11的不必要的切换。
在判断为二次电池B2的电池余量为阈值X2以下的情况下(步骤S22:是),如图8所示,充放电控制电路13进行实施充放电的二次电池11的切换,使作为充电侧的二次电池的二次电池B1将积蓄电力向设备3放电,利用环境发电部2的发电电力对作为放电侧的二次电池的二次电池B2进行充电(步骤S24)。
当充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X1以上时,停止二次电池B1的充电。当在该状态下继续进行二次电池B2的放电时,环境发电部2的发电电力未被用于二次电池11的充电而成为浪费。因此,虽然二次电池B2的电池余量比阈值X3大,到成为空状态为止仍有富余,但是通过进行实施充放电的二次电池11的切换,能够防止产生电力的浪费。
在步骤S23或步骤S24的处理之后,充放电控制电路13从中断处理返回到常规的处理(中断返回)。
接下来,参照图9、10,对在发生了事件C的情况(二次电池B1为放电侧的二次电池,二次电池B2为充电侧的二次电池,二次电池B2的电池余量成为阈值X2以上的情况)下的充电装置1的工作进行说明。
图9为表示在事件C发生时的充电装置1的工作的流程图。
充放电控制电路13在检测出充电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X2以上时,对放电侧的二次电池B1的电池余量是否为阈值X3以下进行判断(步骤S31)。
在判断为二次电池B1的电池余量为阈值X3以下的情况下(步骤S31:是),如图10所示,充放电控制电路13进行实施充放电的二次电池11的切换,利用环境发电部2的发电电力对作为放电侧的二次电池的二次电池B1进行充电,使作为充电侧的二次电池的二次电池B2将积蓄电力向设备3放电(步骤S32)。
在放电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X3以下的情况下,由于二次电池B1几乎为空状态,所以充放电控制电路13停止二次电池B1的放电。此外,由于充电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X2以上而积蓄有一定程度的电力,所以使二次电池B2实施放电。这样一来,能够继续进行设备3的充电,实现设备3的快速充电。此外,由于在二次电池B2积蓄有一定程度的电力,所以在二次电池B2开始放电之后,二次电池B2也不会立刻成为空状态。
在判断为二次电池B1的电池余量不为阈值X3以下(二次电池B1的电池余量比阈值X3大)的情况下(步骤S31:否),如图10所示,充放电控制电路13继续进行放电侧的二次电池B1的放电以及充电侧的二次电池B2的充电(步骤S33)。
在放电侧的二次电池B1的电池余量比阈值X3大的情况下,到二次电池B1成为空状态为止仍有富余。因此,通过继续进行二次电池B2的充电,能够防止产生实施充放电的二次电池11的不必要的切换。
在步骤S32或步骤S33的处理之后,充放电控制电路13从中断处理返回到常规的处理(中断返回)。
接下来,参照图11、12,对在发生了事件D的情况(二次电池B1为放电侧的二次电池,二次电池B2为充电侧的二次电池,二次电池B2的电池余量成为阈值X1以上的情况)下的充电装置1的工作进行说明。
图11为表示在事件D发生时的充电装置1的工作的流程图。
充放电控制电路13在检测出充电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X1以上时,由于二次电池B2几乎为完全充电状态,所以停止二次电池B2的充电(步骤S41)。
接下来,充放电控制电路13对放电侧的二次电池B1的电池余量是否为阈值X2以下进行判断(步骤S42)。
在判断为二次电池B1的电池余量不为阈值X2以下(二次电池B1的电池余量比阈值X2大)的情况下(步骤S42:否),如图12所示,充放电控制电路13继续进行二次电池B1的放电(步骤S43)。
在放电侧的二次电池B1的电池余量比阈值X2大的情况下,到二次电池B1成为空状态为止仍有富余。因此,通过继续进行二次电池B1的放电,能够防止产生实施充放电的二次电池11的不必要的切换。
在判断为二次电池B1的电池余量为阈值X2以下的情况下(步骤S42:是),如图12所示,充放电控制电路13进行实施充放电的二次电池11的切换,使作为充电侧的二次电池的二次电池B2将积蓄电力向设备3放电,利用环境发电部2的发电电力对作为放电侧的二次电池的二次电池B1进行充电(步骤S44)。
当充电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X1以上时,停止二次电池B2的充电。当在该状态下继续进行二次电池B1的放电时,环境发电部2的发电电力未被用于二次电池11的充电而成为浪费。因此,虽然二次电池B1的电池余量比阈值X3大,到成为空状态为止仍有富余,但是通过进行实施充放电的二次电池11的切换,能够防止产生电力的浪费。
在步骤S43或步骤S44的处理之后,充放电控制电路13从中断处理返回到常规的处理(中断返回)。
像这样,充放电控制电路13设定阈值X1、X2这两个阈值来作为充电量检测用阈值。而且,充放电控制电路13在充电侧的二次电池11的电池余量为阈值X1以上的情况下,停止充电侧的二次电池11的充电。
此外,充放电控制电路13与作为充电量检测用阈值而设定的阈值X1、X2分别对应地设定与放电侧的二次电池11的电池余量相关的阈值X2、X3。而且,充放电控制电路13在每当充电侧的二次电池11的电池余量到达作为充电量检测用阈值而设定的阈值X1、X2(充电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X1、X2以上)时,根据与该阈值对应地设定的与放电侧的二次电池11的电池余量相关的阈值、和放电侧的二次电池11的电池余量的比较结果,进行是否需要切换实施充放电的二次电池11的判断。
接下来,参照图13、14,对在发生了事件E的情况(二次电池B1为放电侧的二次电池,二次电池B2为充电侧的二次电池,二次电池B1的电池余量成为阈值X2以下的情况)下的充电装置1的工作进行说明。
图13为表示在事件E发生时的充电装置1的工作的流程图。
充放电控制电路13在检测出放电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X2以下时,对充电侧的二次电池B2的电池余量是否为阈值X1以上进行判断(步骤S51)。
在判断为二次电池B2的电池余量为阈值X1以上的情况下(步骤S51:是),如图14所示,充放电控制电路13进行实施充放电的二次电池11的切换,使作为充电侧的二次电池的二次电池B2将积蓄电力向设备3放电,利用环境发电部2的发电电力对作为放电侧的二次电池的二次电池B1进行充电(步骤S52)。
当充电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X1以上时,停止二次电池B2的充电。当在该状态下继续进行二次电池B1的放电时,环境发电部2的发电电力未被用于二次电池11的充电而成为浪费。因此,虽然二次电池B1的电池余量比阈值X3大,到成为空状态为止仍有富余,但是通过进行实施充放电的二次电池11的切换,能够防止产生电力的浪费。
在判断为二次电池B2的电池余量不为阈值X1以上(二次电池B2的电池余量比阈值X1小)的情况下(步骤S51:否),如图14所示,充放电控制电路13继续进行充电侧的二次电池B2的充电以及放电侧的二次电池B1的放电(步骤S53)。
在充电侧的二次电池B2的电池余量比阈值X1小的情况下,到二次电池B2几乎成为完全充电状态为止仍有富余。此外,放电侧的二次电池B1的电池余量比阈值X3大,到二次电池B1几乎成为空状态为止仍有富余。因此,通过继续进行二次电池B2的充电,能够防止产生实施充放电的二次电池11的不必要的切换。
在步骤S52或步骤S53的处理之后,充放电控制电路13从中断处理返回到常规的处理(中断返回)。
接下来,参照图15、16,对在发生了事件F的情况(二次电池B1为放电侧的二次电池,二次电池B2为充电侧的二次电池,二次电池B1的电池余量成为阈值X3以下的情况)下的充电装置1的工作进行说明。
图15为表示在事件F发生时的充电装置1的工作的流程图。
充放电控制电路13在检测出放电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X3以下时,对充电侧的二次电池B2的电池余量是否为阈值X2以下进行判断(步骤S61)。
在判断为二次电池B2的电池余量为阈值X2以下的情况下(步骤S61:是),如图16所示,充放电控制电路13停止二次电池B1的放电,继续进行二次电池B2的充电(步骤S62)。
在放电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X3以下的情况下,由于二次电池B1几乎为空状态,所以使二次电池B1停止向设备3的放电。此外,由于二次电池B2的电池余量为阈值X2以下,所以不能说二次电池B2也充分地进行了充电,因此继续进行二次电池B2的充电。这样一来,虽然暂时地停止设备3的充电,但由于在充分地对二次电池B2进行充电之后,利用二次电池B2向设备3放电,所以能够防止频繁发生实施充放电的二次电池11的切换的情况。
在判断为二次电池B2的电池余量不为阈值X2以下(二次电池B2的电池余量比阈值X2大)的情况下(步骤S61:否),如图16所示,充放电控制电路13进行实施充放电的二次电池11的切换,使作为充电侧的二次电池的二次电池B2将积蓄电力向设备3放电,利用环境发电部2的发电电力对作为放电侧的二次电池的二次电池B1进行充电(步骤S63)。
在放电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X3以下的情况下,由于二次电池B1几乎为空状态,所以停止二次电池B1的放电。此外,由于充电侧的二次电池B2的电池余量在阈值X2以上而积蓄有一定程度的电力,所以使二次电池B2实施放电。这样一来,能够继续进行设备3的充电,实现设备3的快速充电。此外,由于在二次电池B2积蓄有一定程度的电力,所以在二次电池B2开始放电后,二次电池B2也不会立刻成为空状态
在步骤S62或步骤S63的处理之后,充放电控制电路13从中断处理返回到常规的处理(中断返回)。
接下来,参照图17、18,对在发生了事件G的情况(二次电池B1为充电侧的二次电池,二次电池B2为放电侧的二次电池,二次电池B2的电池余量成为阈值X2以下的情况)下的充电装置1的工作进行说明。
图17为表示在事件G发生时的充电装置1的工作的流程图。
充放电控制电路13在检测出放电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X2以下时,对充电侧的二次电池B1的电池余量是否为阈值X1以上进行判断(步骤S71)。
在判断为二次电池B1的电池余量为阈值X1以上的情况下(步骤S71:是),如图18所示,充放电控制电路13进行实施充放电的二次电池11的切换,使作为充电侧的二次电池的二次电池B1将积蓄电力向设备3放电,利用环境发电部2的发电电力对作为放电侧的二次电池的二次电池B2进行充电(步骤S72)。
当充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X1以上时,停止二次电池B1的充电。当在该状态下继续进行二次电池B2的放电时,环境发电部2的发电电力未被用于二次电池11的充电而成为浪费。因此,虽然二次电池B2的电池余量比阈值X3大,到成为空状态为止仍有富余,但是通过进行实施充放电的二次电池11的切换,能够防止产生电力的浪费。
在判断二次电池B1的电池余量不为阈值X1以上(二次电池B1的电池余量比阈值X1小)的情况下(步骤S71:否),如图18所示,充放电控制电路13继续进行充电侧的二次电池B1的充电以及放电侧的二次电池B2的放电(步骤S73)。
在充电侧的二次电池B1的电池余量比阈值X1小的情况下,到二次电池B1几乎成为完全充电状态为止仍有富余。此外,放电侧的二次电池B2的电池余量比阈值X3大,到二次电池B2几乎成为空状态为止仍有富余。因此,通过继续进行二次电池B1的充电,能够防止产生实施充放电的二次电池11的不必要的切换。
在步骤S72或步骤S73的处理之后,充放电控制电路13从中断处理返回到常规的处理(中断返回)。
接下来,参照图19、20,对在发生了事件H的情况(二次电池B1为充电侧的二次电池,二次电池B2为放电侧的二次电池,二次电池B2的电池余量成为阈值X3以下的情况)下的充电装置1的工作进行说明。
图19为表示在事件H发生时的充电装置1的工作的流程图。
充放电控制电路13在检测出放电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X3以下时,对充电侧的二次电池B1的电池余量是否为阈值X2以下进行判断(步骤S81)。
在判断为二次电池B1的电池余量为阈值X2以下的情况下(步骤S81:是),如图20所示,充放电控制电路13停止二次电池B2的放电,继续进行二次电池B1的充电(步骤S82)。
在放电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X3以下的情况下,由于二次电池B2几乎为空状态,所以使二次电池B2停止向设备3的放电。此外,由于二次电池B1的电池余量为阈值X2以下,所以不能说二次电池B1也充分地进行了充电,因此继续进行二次电池B1的充电。这样一来,虽然暂时地停止了设备3的充电,但由于在充分地对二次电池B1进行充电之后,能够利用二次电池B1向设备3放电,所以能够防止频繁发生实施充放电的二次电池11的切换的情况。
在判断为二次电池B1的电池余量不为阈值X2以下(二次电池B1的电池余量比阈值X2大)的情况下(步骤S81:否),如图20所示,充放电控制电路13进行实施充放电的二次电池11的切换,使作为充电侧的二次电池的二次电池B1将积蓄电力向设备3放电,利用环境发电部2的发电电力对作为放电侧的二次电池的二次电池B2进行充电(步骤S83)。
在放电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X3以下的情况下,由于二次电池B2几乎为空状态,所以停止二次电池B2的放电。此外,由于充电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X2以上而积蓄有一定程度的电力,所以使二次电池B1实施放电。这样一来,能够继续进行设备3的充电,实现设备3的快速充电。此外,由于在二次电池B1积蓄有一定程度的电力,所以在二次电池B1开始放电之后,二次电池B1也不会立刻成为空状态。
在步骤S82或步骤S83的处理之后,充放电控制电路13从中断处理返回到常规的处理(中断返回)。
像这样,充放电控制电路13设定阈值X2、X3这两个阈值来作为放电量检测用阈值。而且,充放电控制电路13在放电侧的二次电池11的电池余量为阈值X3以下的情况下,停止放电侧的二次电池11的放电。
此外,充放电控制电路13与作为放电量检测用阈值而设定的阈值X2、X3分别对应地设定与充电侧的二次电池11的电池余量相关的阈值X1、X2。而且,充放电控制电路13在每当放电侧的二次电池11的电池余量到达作为放电量检测用阈值而设定的阈值X2、X3(放电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X2、X3以下)时,根据与该阈值对应地设定的与充电侧的二次电池11的电池余量相关的阈值、和充电侧的二次电池11的电池余量的比较结果,进行是否需要切换实施充放电的二次电池11的判断。
接下来,参照时序图,对充电装置1的工作进行说明。
如上所述,在本实施方式中,作为充电量检测用阈值以及放电量检测用阈值而设定了多个阈值。而且,在每当充电侧的二次电池11的电池余量成为作为充电量检测用阈值而设定的阈值以上时,判断是否需要切换实施充放电的二次电池11,而且,在每当放电侧的二次电池11的电池余量成为作为放电量检测用阈值而设定的阈值以下时,判断是否需要切换实施充放电的二次电池11。
此外,在下文中,针对为了比较而仅设定一个阈值来分别作为充电量检测用阈值以及放电量检测用阈值的情况进行说明。即,如图21所示,将以下情况作为比较例来进行说明:作为充电量检测用阈值而设定阈值X1,作为放电量检测用阈值而设定阈值X3。
另外,在作为充电量检测用阈值以及放电量检测用阈值而分别设定一个阈值的情况下考虑如下两个工作:在充电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X1以上、且放电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X3以下的情况下,进行实施充放电的二次电池11的切换;和在充电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X1以上,或者放电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X3以下的情况下,进行实施充放电的二次电池11的切换。在下文中,将前者的工作例称为比较例1,将后者的工作例称为比较例2。
首先,对比较例1所涉及的工作进行说明。
图22A为表示在放电侧的二次电池11的放电率比充电侧的二次电池11的充电率大的情况下的充电装置1的比较例1所涉及的工作的时序图。另外,在以下的时序图中,实线表示二次电池B1的电池余量,点划线表示二次电池B2的电池余量。此外,在下文中,设为二次电池B1、B2在初始状态下均为空状态。此外,在下文中,设为放电率和充电率不变化。
在初始状态(时刻t0)下,二次电池B1被设定为充电侧的二次电池,二次电池B2被设定为放电侧的二次电池。根据该设定,二次电池B1通过环境发电部2的发电电力来充电,二次电池B1的电池余量增加。二次电池B2由于电池余量为阈值X3以下,所以不实施放电,二次电池B2的电池余量处于0的状态。另外,由于时刻t0的工作在以下说明的各比较例以及各实施例中是相同的,所以在下文中省略说明。
假设在时刻t11,充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X1以上。在时刻t11,由于充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X1以上,且放电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X3以下,所以充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为放电侧的二次电池,使二次电池B2成为充电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
假设在时刻t12,放电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X3以下。在此,假设在时刻t12,充电侧的二次电池B2的电池余量比阈值X1小。
当在时刻t12,二次电池B1的电池余量成为阈值X3以下时,充放电控制电路13停止二次电池B1的放电。其结果为,二次电池B1的电池余量为阈值X3以下的值,变成固定值。在时刻t12,由于二次电池B2的电池余量不为阈值X1以上,所以充放电控制电路13不进行实施充放电的二次电池11的切换。因此,继续进行二次电池B2的充电。
假设在时刻t13,充电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X1以上。在时刻t13,由于充电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X1以上,且放电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X3以下,所以充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为充电侧的二次电池,使二次电池B2成为放电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量增加,二次电池B2的电池余量减少。
假设在时刻t14,放电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X3以下。在此,假设在时刻t14,充电侧的二次电池B1的电池余量比阈值X1小。
当在时刻t14,二次电池B2的电池余量成为阈值X3以下时,充放电控制电路13停止二次电池B2的放电。其结果为,二次电池B2的电池余量为阈值X3以下的值,变成固定值。在时刻t14,由于二次电池B1的电池余量不为阈值X1以上,所以充放电控制电路13不进行实施充放电的二次电池11的切换。因此,继续进行二次电池B1的充电。
假设在时刻t15,充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X1以上。在时刻t15,由于充电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X1以上,且放电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X3以下,所以充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为放电侧的二次电池,使二次电池B2成为充电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
以下,同样地,每当充电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X1以上,且放电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X3以下时,进行实施充放电的二次电池11的切换。
图22B为表示在充电侧的二次电池11的充电率比放电侧的二次电池11的放电率大的情况下的充电装置1的比较例1所涉及的工作的时序图。
假设在时刻t21,充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X1以上。在时刻t21,由于充电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X1以上,且放电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X3以下,所以充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为放电侧的二次电池,使二次电池B2成为充电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
假设在时刻t22,充电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X1以上。在此,假设在时刻t22,放电侧的二次电池B1的电池余量比阈值X3大。
当在时刻t22,充电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X1以上时,充放电控制电路13停止二次电池B2的充电。其结果为,二次电池B2的电池余量为阈值X1以上的值,变成固定值。在时刻t22,由于放电侧的二次电池B1的电池余量不为阈值X3以下,所以充放电控制电路13不进行实施充放电的二次电池11的切换。因此,继续进行二次电池B1的放电。
假设在时刻t23,放电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X3以下。在时刻t23,由于充电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X1以上且放电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X3以下,所以充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为充电侧的二次电池,使二次电池B2成为放电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量增加,二次电池B2的电池余量减少。
假设在时刻t24,充电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X1以上。在此,假设在时刻t24,放电侧的二次电池B2的电池余量比阈值X3大。
当在时刻t24,二次电池B1的电池余量成为阈值X1以上时,充放电控制电路13停止二次电池B1的充电。其结果为,二次电池B1的电池余量为阈值X1以上的值,变成固定值。在时刻t24,由于二次电池B2的电池余量不为阈值X3以下,所以充放电控制电路13不进行实施充放电的二次电池11的切换。因此,继续进行二次电池B2的放电。
假设在时刻t25,放电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X3以下。在时刻t25,由于充电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X1以上且放电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X3以下,所以充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为放电侧的二次电池,使二次电池B2成为充电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
以下,同样地,每当充电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X1以上且放电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X3以下时,进行实施二次电池11的充放电的二次电池11的切换。
在图22A、22B所示的比较例1中,由于从初始状态起直至任一个二次电池11的电池余量成为阈值X1以上为止不实施向设备3的放电,所以对于设备3的充电会花费时间。此外,停止向设备3的放电的期间、停止由环境发电部2实施的二次电池11的充电的期间会变长,难以进行设备3的快速充电,而且,产生环境发电部2的发电电力的浪费。
接下来,对充电装置1的比较例2所涉及的工作进行说明。
图23A为表示在放电侧的二次电池11的放电率比充电侧的二次电池11的充电率大的情况下的充电装置1的比较例2所涉及的工作的时序图。
当在时刻t31,充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X1以上时,充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为放电侧的二次电池,使二次电池B2成为充电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
假设在时刻t32,放电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X3以下。在此,假设在时刻t32,充电侧的二次电池B2的电池余量比阈值X1小。
当在时刻t32,二次电池B1的电池余量成为阈值X3以下时,充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为充电侧的二次电池,使二次电池B2成为放电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量增加,二次电池B2的电池余量减少。
假设在时刻t33,放电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X3以下。在此,假设在时刻t33,充电侧的二次电池B1的电池余量比阈值X1小。
当在时刻t33,放电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X3以下时,充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为放电侧的二次电池,使二次电池B2成为充电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
以下,同样地,每当放电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X3以下时,进行实施充放电的二次电池11的切换。
图23B为表示在充电侧的二次电池11的充电率比放电侧的二次电池11的放电率大的情况下的充电装置1的比较例2所涉及的工作的时序图。
当在时刻t41,充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X1以上时,充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为放电侧的二次电池,使二次电池B2成为充电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
假设在时刻t42,充电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X1以上。在此,假设在时刻t42,放电侧的二次电池B1的电池余量比阈值X3大。
当在时刻t42,二次电池B2的电池余量成为阈值X1以上时,充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为充电侧的二次电池,使二次电池B2成为放电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量增加,二次电池B2的电池余量减少。
假设在时刻t43,充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X1以上。在此,假设在时刻t43,放电侧的二次电池B2的电池余量比阈值X3大。
当在时刻t43,充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X1以上时,充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为放电侧的二次电池,使二次电池B2成为充电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
以下,同样地,每当充电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X1以上时,进行实施二次电池11的充放电的二次电池11的切换。
在图23A、23B所示的比较例2中,由于充电率和放电率的差异,每当放电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X3以下时,或者每当充电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X1以上时,进行实施充放电的二次电池11的切换。特别是,从初始状态起经过的时间越长,切换的频率变得越快。因此,在比较例2中,频繁地进行实施充放电的二次电池11的切换,由于切换而引起的电力消耗增大,产生电力的浪费。
接下来,对本实施方式所涉及的充电装置1的工作进行说明。另外,至此为止,虽然使用针对充电量检测用阈值和放电量检测用阈值分别设定多个阈值的示例进行了说明,但是并不限定于此。
例如,如图24所示,也可以设定阈值X1、X2这两个阈值来作为充电量检测用阈值,设定阈值X3这一阈值来作为放电量检测用阈值。
在该情况下,充放电控制电路13在每当充电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X1、X2以上时,对放电侧的二次电池11的电池余量是否为阈值X3以下进行判断。而且,充放电控制电路13在放电侧的二次电池11的电池余量为阈值X3以下的情况下,进行实施充放电的二次电池11的切换。
此外,充放电控制电路13在放电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X3以下时,对充电侧的二次电池11的电池余量是否为阈值X2以上进行判断。而且,充放电控制电路13在充电侧的二次电池11的电池余量为阈值X2以上的情况下,进行实施充放电的二次电池11的切换。
此外,例如,如图25所示,也可以设定阈值X1这一阈值来作为充电量检测用阈值,设定阈值X2、X3这两个阈值来作为放电量检测用阈值。
在该情况下,充放电控制电路13在每当放电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X2、X3以下时,对充电侧的二次电池11的电池余量是否为阈值X1以上进行判断。而且,充放电控制电路13在充电侧的二次电池11的电池余量为阈值X1以上的情况下,进行实施充放电的二次电池11的切换。
此外,充放电控制电路13在充电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X1以上时,对放电侧的二次电池11的电池余量是否为阈值X2以下进行判断。而且,充放电控制电路13在放电侧的二次电池11的电池余量为阈值X2以下的情况下,进行实施充放电的二次电池11的切换。
在下文中,将设定阈值X1、X2这两个阈值来作为充电量检测用阈值、设定阈值X3这一阈值来作为放电量检测用阈值的工作例(图24)称为实施例1。此外,将设定阈值X1这一阈值来作为充电量检测用阈值、设定阈值X2、X3这两个阈值来作为放电量检测用阈值的工作例(图25)称为实施例2。此外,将分别设定多个(两个)阈值来作为充电量检测用阈值以及放电量检测用阈值的工作例称为实施例3。
在下文中,对充电装置1的实施例1至实施例3所涉及的工作进行说明。
首先,对充电装置1的实施例1所涉及的工作进行说明。
图26A为表示在放电侧的二次电池11的放电率比充电侧的二次电池11的充电率大的情况下的充电装置1的工作例1所涉及的工作的时序图。
假设在时刻t51,充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X2以上。在时刻t51,由于充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X2以上且放电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X3以下,所以充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为放电侧的二次电池,使二次电池B2成为充电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
假设在时刻t52,放电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X3以下。在此,假设在时刻t52,充电侧的二次电池B2的电池余量比阈值X2小。
当在时刻t52,二次电池B1的电池余量成为阈值X3以下时,充放电控制电路13停止二次电池B1的放电。其结果为,二次电池B1的电池余量为阈值X3以下的值,变成固定值。在时刻t52,由于充电侧的二次电池B2的电池余量不为阈值X2以上,所以充放电控制电路13不进行实施充放电的二次电池11的切换。因此,继续进行二次电池B2的充电。
假设在时刻t53,充电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X2以上。在时刻t53,由于充电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X2以上且放电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X3以下,所以充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为充电侧的二次电池,使二次电池B2成为放电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量增加,二次电池B2的电池余量减少。
假设在时刻t54,放电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X3以下。在此,假设在时刻t54,充电侧的二次电池B1的电池余量比阈值X2小。
当在时刻t54,放电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X3以下时,充放电控制电路13停止二次电池B2的放电。其结果为,二次电池B2的电池余量为阈值X3以下的值,变成固定值。在时刻t54,由于充电侧的二次电池B1的电池余量未成为阈值X2以上,所以充放电控制电路13不进行实施充放电的二次电池11的切换。因此,继续进行二次电池B1的充电。
假设在时刻t55,充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X2以上。在时刻t55,由于充电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X2以上且放电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X3以下,所以充放电控制电路13判断为进行实施二次电池11的充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为放电侧的二次电池,使二次电池B2成为充电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
以下,同样地进行实施充放电的二次电池11的切换。
图26B为表示在充电侧的二次电池11的充电率比放电侧的二次电池11的放电率大的情况下的充电装置1的工作例1所涉及的工作的时序图。
假设在时刻t61,充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X2以上。在时刻t61,由于充电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X2以上且放电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X3以下,所以充放电控制电路13判断为进行实施二次电池11的充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为放电侧的二次电池,使二次电池B2成为充电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
假设在时刻t62,充电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X2以上。在此,假设在时刻t62,放电侧的二次电池B1的电池余量比阈值X3大。
在时刻t62,虽然充电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X2以上,但放电侧的二次电池B1的电池余量比阈值X3大,因此充放电控制电路13继续进行二次电池B1的放电以及二次电池B2的充电。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
假设在时刻t63,放电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X3以下。在时刻t63,由于放电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X3以下且充电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X2以上,所以充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为充电侧的二次电池,使二次电池B2成为放电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量增加,二次电池B2的电池余量减少。
假设在时刻t64,充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X2以上。在此,假设在时刻t64,放电侧的二次电池B2的电池余量比阈值X3大。
在时刻t64,虽然充电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X2以上,但放电侧的二次电池B2的电池余量比阈值X3大,因此充放电控制电路13继续进行二次电池B1的充电以及二次电池B2的放电。其结果为,二次电池B1的电池余量增加,二次电池B2的电池余量减少。
假设在时刻t65,放电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X3以下。在时刻t65,由于放电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X3以下且充电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X2以上,所以充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为放电侧的二次电池,使二次电池B2成为充电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
以下,同样地进行实施充放电的二次电池11的切换。
在图26A、26B所示的实施例1中,能够在充电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X2以上的时刻进行设备3的充电。因此,与比较例1、2相比,能够减少设备3不能够充电的时间,更快速地实施设备3的充电。
此外,即使放电率比充电率大,放电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X3以下,也在充电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X2以上之后进行实施充放电的二次电池11的切换。因此,由于能够在对充电侧的二次电池11充分地进行充电之后进行实施充放电的二次电池11的切换,所以能够防止频繁发生实施充放电的二次电池11的切换的情况。
此外,即使充电率比放电率大,充电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X2以上,也在放电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X3以下之后进行实施充放电的二次电池11的切换。因此,由于能够在放电侧的二次电池11完成充分的放电之后,进行实施充放电的二次电池11的切换,所以能够防止频繁发生实施充放电的二次电池11的切换的情况。
接下来,对充电装置1的实施例2所涉及的工作进行说明。
图27A为表示在放电侧的二次电池11的放电率比充电侧的二次电池11的充电率大的情况下的充电装置1的工作例2所涉及的工作的时序图。
假设在时刻t71,充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X1以上。在时刻t71,由于充电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X1以上且放电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X2以下,所以充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为放电侧的二次电池,使二次电池B2成为充电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
假设在时刻t72,放电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X2以下。在此,假设时刻t72,充电侧的二次电池B2的电池余量比阈值X2小。
在时刻t72,虽然放电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X2以下,但充电侧的二次电池B2的电池余量不为阈值X1以上,因此充放电控制电路13继续进行二次电池B1的放电以及二次电池B2的充电。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
假设在时刻t73,放电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X3以下。在此,假设在时刻t73,充电侧的二次电池B2的电池余量比阈值X2大,但比阈值X1小。
在时刻t73,虽然放电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X3以下,但充电侧的二次电池B2的电池余量不为阈值X1以上,因此充放电控制电路13停止二次电池B1的放电,继续进行二次电池B2的充电。其结果为,二次电池B1的电池余量为阈值X3以下的值,变成固定值。此外,二次电池B2的电池余量增加。
假设在时刻t74,充电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X1以上。在时刻t74,由于充电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X1以上且放电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X2以下,所以充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为充电侧的二次电池,使二次电池B2成为放电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量增加,二次电池B2的电池余量减少。
假设在时刻t75,放电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X2以下。在此,假设在时刻t75,充电侧的二次电池B1的电池余量比阈值X2小。
在时刻t75,虽然放电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X2以下,但充电侧的二次电池B1的电池余量不为阈值X1以上,因此充放电控制电路13继续进行二次电池B1的充电以及二次电池B2的放电。其结果为,二次电池B1的电池余量增加,二次电池B2的电池余量减少。
假设在时刻t76,放电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X3以下。在此,假设在时刻t76,充电侧的二次电池B1的电池余量比阈值X1小。
在时刻t76,虽然放电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X3以下,但充电侧的二次电池B1的电池余量不为阈值X1以上,因此充放电控制电路13停止二次电池B2的放电,继续进行二次电池B1的充电。其结果为,二次电池B1的电池余量增加,二次电池B2的电池余量为阈值X3以下的值,变成固定值。
假设在时刻t77,充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X1以上。在时刻t77,由于充电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X1以上且放电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X2以下,所以充放电控制电路13判断为进行实施二次电池11的充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为放电侧的二次电池,使二次电池B2成为充电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
以下,同样地进行实施充放电的二次电池11的切换。
图27B为表示在充电侧的二次电池11的充电率比放电侧的二次电池11的放电率大的情况下的充电装置1的工作例2所涉及的工作的时序图。
假设在时刻t81,充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X1以上。在时刻t81,由于充电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X1以上且放电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X2以下,所以充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为放电侧的二次电池,使二次电池B2成为充电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
假设在时刻t82,放电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X2以下。在此,假设在时刻t82,充电侧的二次电池B2比阈值X1小。
在时刻t82,虽然放电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X2以下,但充电侧的二次电池B2的电池余量不为阈值X1以上,因此充放电控制电路13继续进行二次电池B1的放电以及二次电池B2的充电。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
假设在时刻t83,充电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X1以上。在此,假设在时刻t83,放电侧的二次电池B1的电池余量比阈值X2,但比阈值X3大。
在时刻t83,由于充电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X1以上且放电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X2以下,所以判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为充电侧的二次电池,使二次电池B2成为放电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量增加,二次电池B2的电池余量减少。
假设在时刻t84,放电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X2以下。在此,假设在时刻t84,充电侧的二次电池B1的电池余量比阈值X2大,比阈值X1小。
在时刻t84,虽然放电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X2以下,但充电侧的二次电池B1的电池余量不为阈值X1以上,因此充放电控制电路13继续进行二次电池B1的充电以及二次电池B2的放电。其结果为,二次电池B1的电池余量增加,二次电池B2的电池余量减少。
假设在时刻t85,充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X1以上。在此,假设在时刻t85,放电侧的二次电池B2的电池余量比阈值X2小,但比阈值X3大。
在时刻t85,由于充电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X1以上且放电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X2以下,所以判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为放电侧的二次电池,使二次电池B2成为充电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
以下,同样地进行实施充放电的二次电池11的切换。
在图27A、27B所示的实施例2中,在放电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X3以下,停止了设备3的充电的情况下,也在将充电侧的二次电池11充电至电池余量成为阈值X1以上之后,进行实施充放电的二次电池11的切换。因此,能够防止像比较例2那样频繁发生实施充放电的二次电池11的切换的情况。此外,特别是,在充电率比放电率大的情况下,由于在二次电池11积蓄一定量以上的电池余量的同时实施充放电,所以在充电率降低的情况下,也能够利用在二次电池11积蓄的电力对设备3进行充电。
此外,在图27A、27B所示的实施例2中,在放电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X2以下的时刻,判断是否需要进行实施充放电的二次电池11的切换。因此,在充电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X1以上而停止充电的情况下,能够在放电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X2以下的时刻进行实施充放电的二次电池11的切换。即,与只设定了比阈值X2小的阈值X3来作为放电量检测用阈值的情况相比,能够以更快的定时进行实施充放电的二次电池11的切换。因此,能够抑制环境发电部2发电的电力成为浪费的情况。
此外,即使放电率比充电率大,放电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X3以下,也在充电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X1以上之后,进行实施充放电的二次电池11的切换。因此,由于能够在对充电侧的二次电池11充分地进行充电之后,进行实施充放电的二次电池11的切换,所以能够防止频繁发生实施充放电的二次电池11的切换的情况。
此外,即使充电率比放电率大,充电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X1以上,也在放电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X2以下之后,进行实施充放电的二次电池11的切换。因此,由于能够在放电侧的二次电池11完成了一定程度的放电之后,进行实施充放电的二次电池11的切换,所以能够防止频繁发生实施充放电的二次电池11的切换的情况。
接下来,对充电装置1的实施例3所涉及的工作进行说明。
图28A为表示在放电侧的二次电池11的放电率比充电侧的二次电池11的充电率大的情况下的充电装置1的工作例3所涉及的工作的时序图。
假设在时刻t91,充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X2以上。在时刻t91,由于充电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X2以上且放电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X3以下,所以充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为放电侧的二次电池,使二次电池B2成为充电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
假设在时刻t92,放电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X3以下。在此,假设在时刻t92,充电侧的二次电池B2的电池余量比阈值X2小。
当在时刻t92,二次电池B1的电池余量成为阈值X3以下时,充放电控制电路13停止二次电池B1的放电。其结果为,二次电池B1的电池余量为阈值X3以下的值,变成固定值。在时刻t92,由于充电侧的二次电池B2的电池余量比阈值X2小,所以充放电控制电路13不进行实施充放电的二次电池11的切换。因此,继续进行二次电池B2的充电。
假设在时刻t93,充电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X2以上。在时刻t93,由于充电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X2以上且放电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X3以下,所以充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为充电侧的二次电池,使二次电池B2成为放电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量增加,二次电池B2的电池余量减少。
假设在时刻t94,放电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X3以下。在此,假设在时刻t94,充电侧的二次电池B2的电池余量比阈值X2小。
当在时刻t94,二次电池B2的电池余量成为阈值X3以下时,充放电控制电路13停止二次电池B2的放电。其结果为,二次电池B2的电池余量为阈值X3以下的值,变成固定值。在时刻t94,由于充电侧的二次电池B1的电池余量比阈值X2小,所以充放电控制电路13不进行实施充放电的二次电池11的切换。因此,继续进行二次电池B1的充电。
假设在时刻t95,充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X2以上。在时刻t95,由于充电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X2以上且放电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X3以下,所以充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为放电侧的二次电池,使二次电池B2成为充电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
以下,同样地进行实施充放电的二次电池11的切换。
图28B为表示在充电侧的二次电池11的充电率比放电侧的二次电池11的放电率大的情况下的充电装置1的工作例1所涉及的工作的时序图。
假设在时刻t101,充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X2以上。在时刻t101,由于充电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X2以上且放电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X3以下,所以充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为放电侧的二次电池,使二次电池B2成为充电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
假设在时刻t102,充电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X2以上。在此,假设在时刻t102,放电侧的二次电池B1的电池余量比阈值X3大。
在时刻t102,虽然充电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X2以上,但放电侧的二次电池B1的电池余量比阈值X3大,因此充放电控制电路13继续进行二次电池B1的放电以及二次电池B2的充电。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
假设在时刻t103,放电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X3以下。在时刻t103,由于放电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X3以下且充电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X2以上,所以充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为充电侧的二次电池,使二次电池B2成为放电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量增加,二次电池B2的电池余量减少。
假设在时刻t104,放电侧的二次电池B2的电池余量成为阈值X2以下。在此,假设在时刻t104,充电侧的二次电池B1的电池余量比阈值X2小。
在时刻t104,虽然放电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X2以下,但充电侧的二次电池B1的电池余量比阈值X2小,所以充放电控制电路13继续进行二次电池B1的充电以及二次电池B2的放电。其结果为,二次电池B1的电池余量增加,二次电池B2的电池余量减少。
假设在时刻t105,充电侧的二次电池B1的电池余量成为阈值X2以上。在此,假设在时刻t105,放电侧的二次电池B2的电池余量比阈值X3大。
在时刻t105,虽然充电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X2以上,但放电侧的二次电池B2的电池余量比阈值X3大,所以充放电控制电路13继续进行二次电池B1的充电以及二次电池B2的放电。其结果为,二次电池B1的电池余量增加,二次电池B2的电池余量减少。
在时刻t106,由于放电侧的二次电池B2的电池余量为阈值X3以下且充电侧的二次电池B1的电池余量为阈值X2以上,所以充放电控制电路13判断为进行实施充放电的二次电池11的切换。根据该判断,充放电控制电路13使二次电池B1成为放电侧的二次电池,使二次电池B2成为充电侧的二次电池。其结果为,二次电池B1的电池余量减少,二次电池B2的电池余量增加。
以下,同样地进行实施充放电的二次电池11的切换。
在图28A、28B所示的实施例3中,能够在充电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X2以上的时刻进行设备3的充电。因此,与比较例1、2相比,能够减少设备3不能够充电的时间,更快速地实施设备3的充电。
此外,即使放电率比充电率大,放电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X3以下,也在充电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X2以上之后,进行实施充放电的二次电池11的切换。因此,由于能够在对充电侧的二次电池11充分地进行充电之后,进行实施充放电的二次电池11的切换,所以能够防止频繁发生实施充放电的二次电池11的切换的情况。
此外,即使充电率比放电率大,充电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X2以上,也在放电侧的二次电池11的电池余量成为阈值X3以下之后,进行实施充放电的二次电池11的切换。因此,由于能够在放电侧的二次电池11充分地完成放电之后,进行实施充放电的二次电池11的切换,所以能够防止频繁发生实施充放电的二次电池11的切换。
另外,充放电控制电路13也可以在未连接设备3的情况、检测出设备3成为完全充电的情况下,利用环境发电部2的发电电力依次对多个二次电池11进行充电,直至电池余量到达规定的充电停止阈值为止。
在该情况下,也可以准备能够设定为充电停止阈值的多个阈值,充放电控制电路13将该多个阈值中的被使用者选择的阈值用作充电停止阈值。如上所述,二次电池11也可以能够从充电装置1拆卸。此外,作为二次电池11,只要是能够充放电的装置即可,则并不特别地限定种类。在此,例如,在使用锂离子电池作为二次电池11的情况下,具有在反复进行完全充电状态时性能容易劣化的性质。因此,优选在到达完全充电状态之前停止充电。此外,具有如下性质:如果在空状态下长时间不使用,则会成为过放电状态,性能容易劣化。因此,优选在成为空状态之前停止放电。
因此,通过将作为充电停止阈值而准备的多个阈值中的、由使用者的操作而选择的阈值用作充电停止阈值,从而能够进行如下选择:实施充电直至完全充电状态,或者以能够抑制二次电池11的性能的劣化的水平停止接受供电。
此外,在本实施方式中,二次电池11也可以是与当开始充电时实施恒流充电、当二次电池11的电池电压到达规定电压时切换为恒压充电的恒流-恒压充电方式相应的电池。在该情况下,作为充电量检测用阈值而设定的阈值中的最大值即阈值X1优选设为与从恒流充电切换为恒压充电的电压对应的二次电池11的电池余量以下,即为与从恒流充电切换为恒压充电的电压对应的二次电池11的电池余量或其附近的值。这样一来,能够对二次电池11高速地进行充电直至几乎成为完全充电状态为止。
此外,在本实施方式中,充电装置1和设备3经由USB接口而连接。在此,在设备3中,有在来自充电装置1的充电停止时使经由USB接口与充电装置1的连接切断的部件。在该情况下,为了再次通过充电装置1对设备3进行充电,需要将经由USB接口的充电装置1和设备3的连接物理地切断一次,并重新连接。
因此,在本实施方式中,充电装置1也可以具有以下功能:如果充电侧的二次电池11的电池余量成为作为充电量检测用阈值而设定的多个阈值中的最小的阈值以上,则在使与设备3的连接成为电切断状态之后进行重新连接。通过具有这种功能,能够从充电侧的二次电池11向设备3自动地开始充电。
另外,在通常情况下,USB接口使用VBUS、GND、D+、D-这四个信号线来实施数据、电力的授受。将上述的充电装置1与设备3之间的连接电切断指的是,在物理地连接了充电装置1与设备3的状态(例如,经由USB电缆而连接了充电装置1与设备3的状态)下,使四个信号线成为电切断的状态。此外,充电装置1与设备3的重新连接指的是,使电切断的四个信号线返回到电连接的状态。
像这样,根据本实施方式,充电装置1具有:多个二次电池11,其能够独立地控制利用环境发电的发电电力而进行的充电以及将积蓄的电力向设备3进行的放电;充放电控制电路13,其将多个二次电池11中的一个二次电池11控制为充电侧的二次电池11,将一个二次电池11以外的其它二次电池11控制为放电侧的二次电池。充放电控制电路13设定与充电侧的二次电池11的电池余量相关的作为充电量检测用阈值的多个阈值、和与放电侧的二次电池11的电池余量相关的作为放电量检测用阈值的多个阈值中的至少一方。而且,充放电控制电路13在每当充电侧的二次电池11的电池余量到达作为充电量检测用阈值而设定的多个阈值中的任一个时,此外,每当放电侧的一个二次电池11的电池余量到达作为放电量检测用阈值而设定的多个阈值中的任一个时,根据充电侧的二次电池11的电池余量和放电侧的一个二次电池11的电池余量来判断是否进行实施充放电的二次电池11的切换。
每当充电中的二次电池11的电池余量到达作为充电量检测用阈值而设定的多个阈值时,根据充电侧的二次电池11的电池余量和放电侧的一的二次电池11的电池余量来判断是否进行实施充放电的二次电池11的切换,从而能够根据充电中的二次电池11的电池余量的级别,进行实施充放电的二次电池11的切换。此外,每当放电中的二次电池11的电池余量到达作为放电量检测用阈值而设定的多个阈值时,根据充电侧的二次电池11的电池余量和放电侧的一的二次电池11的电池余量来判断是否进行实施充放电的二次电池11的切换,从而能够根据放电中的二次电池11的电池余量的级别,进行实施充放电的二次电池11的切换。
因此,由于能够应对变动的发电电力而更细微地实施充电中的二次电池11以及放电中的一个二次电池11的充放电控制,所以能够防止频繁发生实施充放电的二次电池11的切换,节省电力的浪费,并且能够实现不能够向外部装置供给电力的期间的缩短。
另外,在本实施方式中,使用分别单独地设置充电装置1、环境发电部2、设备3的示例来进行了说明,但是并不限于此。本发明也能够应用于例如具有太阳能电池组件的智能手机等电子设备。图29为表示这种电子设备(设备3)的结构的一个示例的框图。另外,在图29中,对于与图1相同结构标记相同的符号,并省略说明。
如图29所示的设备3具有环境发电部2、由二次电池11-1、11-2组成的蓄电部17、充放电控制电路31、便携***用电源供给模块32、便携***33、和***控制器34。
充放电控制电路31相当于图1所示的充放电控制电路13,控制利用环境发电部2的发电电力对二次电池11-1、11-2进行的充电以及从二次电池11-1、11-2进行的放电。
便携***用电源供给模块32为对设备3的电源供给进行管理的模块。便携***用电源供给模块32将经由图29中未图示的AC电源适配器从商用电源供给的电力或者从二次电池11放电的电力向便携***33供给。此外,便携***用电源供给模块32将从商用电源供给的电力经由充放电控制电路31向蓄电部17输出,从而对二次电池11-1、11-2进行充电。
便携***33为用于实现设备3具有的各种功能的各种结构,是通过从便携***用电源供给模块32供给的电力来进行工作的负载。
***控制器34对设备3整体的工作进行控制。
像这样,本发明也能够应用于具有太阳能电池组件的电子设备。
虽然根据附图以及实施方式对本发明进行了说明,但值得注意的是,只要是本领域技术人员就能够容易根据本公开来实施各种改变或修正。因此,值得注意的是这些改变或修正包含在本发明的范围内。例如,能够以各模块所包含的功能等在逻辑上不矛盾的方式进行重新配置,能够将多个模块组合成一个或者进行分割。
产业上的可利用性
根据本发明,提供一种充电装置以及电子设备,能够实现抑制产生电力的浪费,并且实现充电对象的装置的快速充电。
附图标记说明
1:充电装置;
2:环境发电部;
3:设备;
11-1、11-2:二次电池;
12:AC-IF;
13:充放电控制电路;
14:升压电路;
15:外部IF;
16:***控制电路;
17:蓄电部;
21:太阳能电池组件;
22:PV-IF;
31:充放电控制电路;
32:便携***用电源供给模块;
33:便携***;
34:***控制器。

Claims (9)

1.一种充电装置,其特征在于,具有:
多个二次电池,其能够独立地控制利用环境发电的发电电力而进行的充电以及将积蓄的电力向外部装置进行的放电;以及
充放电控制单元,其将所述多个二次电池中的一个二次电池控制为利用所述环境发电的发电电力进行充电的充电侧的二次电池,将所述一个二次电池以外的其它的二次电池控制为将积蓄的电力向所述外部装置进行放电的放电侧的二次电池,
设定与所述充电侧的二次电池的电池余量相关的作为充电量检测用阈值的多个阈值、和与所述放电侧的二次电池的电池余量相关的作为放电量检测用阈值的多个阈值中的至少一方,
所述充放电控制单元在每当所述充电侧的二次电池的电池余量到达作为所述充电量检测用阈值而设定的多个阈值中的任一个时,此外,每当所述放电侧的一个二次电池的电池余量到达作为所述放电量检测用阈值而设定的多个阈值中的任一个时,根据所述充电侧的二次电池的电池余量和所述放电侧的一个二次电池的电池余量来判断是否进行实施充放电的二次电池的切换。
2.如权利要求1所述的充电装置,其特征在于,
与作为所述充电量检测用阈值而设定的多个阈值分别对应地设定与所述放电侧的二次电池的电池余量相关的阈值,
与作为所述放电量检测用阈值而设定的多个阈值分别对应地设定与所述充电侧的二次电池的电池余量相关的阈值,
所述充放电控制单元在所述充电侧的二次电池的电池余量到达作为所述充电量检测用阈值而设定的多个阈值中的任一个阈值时,通过对与该阈值对应地设定的与所述放电侧的二次电池的电池余量相关的阈值、和所述放电侧的一个二次电池的电池余量进行比较,从而判断是否需要进行所述切换,
所述充放电控制单元在所述放电侧的一个二次电池的电池余量到达作为所述放电量检测用阈值而设定的多个阈值中的任一个阈值时,通过对与该阈值对应地设定的与所述充电侧的二次电池的电池余量相关的阈值、和所述充电侧的二次电池的电池余量进行比较,从而判断是否需要进行所述切换。
3.如权利要求2所述的充电装置,其特征在于,
作为所述充电量检测用阈值而设定的阈值越大,则将越大的阈值关联起来作为与所述放电侧的二次电池的电池余量相关的阈值,
作为所述放电量检测用阈值而设定的阈值越大,则将越大的阈值关联起来作为与所述充电侧的二次电池的电池余量相关的阈值,
所述充放电控制单元执行以下操作:
如果所述充电侧的二次电池的电池余量成为作为所述充电量检测用阈值而设定的阈值以上,则在所述放电侧的一个二次电池的电池余量比与所述阈值关联起来的与所述放电侧的二次电池相关的阈值小的情况下,使所述充电侧的二次电池实施放电,利用由所述环境发电而产生的发电电力对所述放电侧的一个二次电池进行充电,
如果所述放电侧的一个二次电池的电池余量成为作为所述放电量检测用阈值而设定的阈值以下,则在所述充电侧的二次电池的电池余量比与所述阈值关联起来的与所述充电侧的二次电池相关的阈值大的情况下,使所述充电侧的二次电池实施放电,利用由所述环境发电而产生的发电电力对所述放电侧的一个二次电池进行充电。
4.如权利要求2或3所述的充电装置,其特征在于,
如果在向所述外部装置的电力供给停止了的状态下,所述充电侧的二次电池的电池余量成为作为所述充电量检测用阈值而设定的多个阈值中的最小的阈值以上,则在使与所述外部装置的连接成为电切断状态之后进行重新连接。
5.如权利要求2至4中的任一项所述的充电装置,其特征在于,
所述二次电池能够在开始充电时实施恒流充电,在电池电压到达规定电压时切换为恒压充电,
作为所述充电量检测用阈值而设定的多个阈值中的最大的阈值是与所述规定电压对应的所述二次电池的电池余量或其附近的值。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的充电装置,其特征在于,
利用所述环境发电进行发电的发电部能够拆装。
7.如权利要求1至6中的任一项所述的充电装置中,其特征在于,
所述充放电控制单元在向所述外部装置的电力供给由于所述外部装置到达完全充电而停止的情况下,利用由所述环境发电而产生的发电电力依次对所述多个二次电池进行充电直至电池余量到达规定的充电停止阈值为止。
8.如权利要求7所述的充电装置,其特征在于,
作为所述充电停止阈值而能够设定多个阈值,
所述充放电控制单元将作为所述充电停止阈值而能够设定的多个阈值中的由使用者的操作而选择出的任一个阈值设定为所述充电停止阈值。
9.一种电子设备,其特征在于,具有:
多个二次电池,其能够独立地控制利用环境发电的发电电力进行的充电以及积蓄的电力的放电;以及
充放电控制单元,其将所述多个二次电池中的一个二次电池控制为利用所述环境发电的发电电力进行充电的充电侧的二次电池,将所述一个二次电池以外的其它的二次电池控制为将积蓄的电力向所述电子设备内的负载进行放电的放电侧的二次电池,
设定与所述充电侧的二次电池的电池余量相关的作为充电量检测用阈值的多个阈值、和与所述放电侧的二次电池的电池余量相关的作为放电量检测用阈值的多个阈值中的至少一方,
所述充放电控制单元在每当所述充电侧的二次电池的电池余量到达作为所述充电量检测用阈值而设定的多个阈值中的任一个时,此外,每当所述放电侧的一个二次电池的电池余量到达作为所述放电量检测用阈值而设定的多个阈值中的任一个时,根据所述充电侧的二次电池的电池余量和所述放电侧的一个二次电池的电池余量来判断是否进行实施充放电的二次电池的切换。
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