CN117063371A - 备用电源装置及备用电源装置的控制方法 - Google Patents

备用电源装置及备用电源装置的控制方法 Download PDF

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Abstract

一种备用电源装置，具有：蓄电电路，具备串联连接在第1节点与第2节点之间的第1双电层电容器和第2双电层电容器；第1开关元件，具有与所述第1节点连接的第1端子和第2端子；第1放电电阻，设置在所述第2端子与第4节点之间；第2放电电阻，设置在所述第4节点与接地之间；第2开关元件，具有与所述第1双电层电容器和所述第2双电层电容器之间的第3节点连接的第3端子、和与所述第4节点连接的第4端子；以及测定控制部，所述测定控制部，作为第1处理执行计算所述蓄电电路的电容值的步骤，作为第2处理执行将所述第1开关元件连接以及将所述第2开关元件连接的步骤。

Description

备用电源装置及备用电源装置的控制方法
技术领域
本公开涉及备用电源装置及备用电源装置的控制方法。
背景技术
在汽车中，公知有一种备份电源，在主电源发生故障或中断的情况下，用于代替主电源供给电能或辅助主电源而具备(例如，参照专利文献1)。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1：日本专利第6675874号公报
发明内容
【发明所要解决的课题】
在专利文献1中，公开了使用超级电容器作为备份电源。在使用超级电容器等的双电层电容器作为备份电源时，需要监视双电层电容器的劣化状态。
本公开提供一种备用电源装置，其能够监视备份电源的双电层电容器的劣化状态。
【解决课题的手段】
本公开的一个方式中，提供一种备用电源装置，具有：蓄电电路，具有与电源连接的第1节点和接地的第2节点，并具备串联连接在所述第1节点与所述第2节点之间的第1双电层电容器和第2双电层电容器；第1开关元件，具有与所述第1节点连接的第1端子和第2端子，将所述第1端子与所述第2端子之间连接或断开；第1放电电阻，设置在所述第2端子与第4节点之间；第2放电电阻，设置在所述第4节点与接地之间；第2开关元件，具有与所述第1双电层电容器和所述第2双电层电容器之间的第3节点连接的第3端子、和与所述第4节点连接的第4端子，将所述第3端子与所述第4端子之间连接或断开；以及测定控制部，测定所述第1节点的电压，控制所述第1开关元件和所述第2开关元件，所述测定控制部，作为第1处理，执行：将所述第3端子与所述第4端子之间用所述第2开关元件断开，将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件连接的步骤；测定所述第1节点的电压并取得第1电压值的步骤；判定所述第1节点的电压是否为比所述第1电压值低的第2电压值以下的步骤；在所述第1节点的电压为所述第2电压值以下的情况下，将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件断开的步骤；计算从将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件连接到断开为止的时间的步骤；以及，基于所述时间和所述第1电压值及所述第2电压值，计算所述蓄电电路的电容值的步骤，作为第2处理，执行：将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件连接，以及将所述第3端子与所述第4端子之间用所述第2开关元件连接的步骤；以及，在经过了规定的时间之后，将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件断开，以及将所述第3端子与所述第4端子之间用所述第2开关元件断开的步骤。
【发明的效果】
根据本公开的备用电源装置，能够监视备份电源的双电层电容器的劣化状态。
附图说明
图1是表示根据本实施方式的备用电源装置的结构例的图。
图2是表示根据本实施方式的备用电源装置的均衡/放电电路的结构例的图。
图3是测定根据本实施方式的备用电源装置中的蓄电电路的电容值和等效串联电阻值时的等效电路图。
图4是测定根据本实施方式的备用电源装置中的蓄电电路的电容值时的流程图。
图5是测定根据本实施方式的备用电源装置中的蓄电电路的等效串联电阻值时的流程图。
图6是测定根据本实施方式的备用电源装置中的蓄电电路的电容值及等效串联电阻值时的流程图。
图7是进行根据本实施方式的备用电源装置中的蓄电电路的均衡处理以及电容值和等效串联电阻值的测定的电路的电路图。
图8是进行根据本实施方式的备用电源装置中的蓄电电路的均衡处理以及电容值和等效串联电阻值的测定时的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明本公开的实施方式的备用电源装置。
<备用电源装置1>
图1是表示根据本实施方式的备用电源装置1的结构例的图。近年来，在作为汽车门的机械锁定机构的闩锁机构中，作为电动闩锁***采用了通过电机进行闩锁的锁定部分的动作的***。汽车门在发生事故等紧急情况时也必须能够解除。因此，即使在因事故的破坏等而丧失电池电源的情况下，电动闩锁***也需要能够持续一定时间的动作。根据本实施方式的备用电源装置1被用作电动闩锁***的备份电源。
备用电源装置1存储从电源100供给的电力。此外，当来自电源100的电力被切断时，备用电源装置1向负载装置200提供电源。电源100还直接连接到负载装置200。电源100经由二极管71连接到负载装置200，以防止电流的逆流。
电源100例如是车载电池。负载装置200包括负载210和驱动负载210的负载驱动电路220。负载210例如是汽车门的电动闩锁***中的电机。
备用电源装置1具备蓄电电路10、充电电路20、升压电路30、均衡/放电电路40、以及测定控制部50。对构成备用电源装置1的各构成要素进行说明。
[蓄电电路10]
蓄电电路10是蓄电的电路。蓄电电路10包括至少一个双电层电容器，即所谓的超级电容器。根据本实施方式的备用电源装置1的蓄电电路10，具备串联连接的双电层电容器11和双电层电容器12。
[充电电路20]
充电电路20利用从电源100供给的电力对蓄电电路10进行充电。充电电路20基于测定控制部50的充电控制信号CTL1执行充电。
[升压电路30]
升压电路30对从蓄电电路10供给的电力进行升压，向负载装置200供电。升压电路30根据测定控制部50的升压控制信号CTL2进行供电。另外，升压电路30为了防止电流的逆流，经由二极管72与负载装置200连接。另外，二极管72可以被省略。
[均衡/放电电路40]
均衡/放电电路40执行蓄电电路10的均衡处理。此外，均衡/放电电路40执行蓄电电路10的放电处理。图2是表示根据本实施方式的备用电源装置1的均衡/放电电路40的结构例的图。
在串联连接超级电容器等双电层电容器的情况下，有时会因各个泄漏电流不均等而在各电容器的电压分担中产生不平衡。如果各电容器的电压分担产生不平衡，则即使是在作为将各个电容器的额定电压相加后的整体的额定电压内，在各电容器中观察时，也有可能对某一个电容器施加超过了额定或设定的值的电压。均衡/放电电路40为了防止超过了额定或设定的值的电压施加到双电层电容器11或双电层电容器12上，进行消除电压分担不平衡并使施加到各个电容器上的电压相等的均衡处理。
均衡/放电电路40基于均衡控制信号CTL3执行蓄电电路10的均衡处理。此外，均衡/放电电路40基于放电控制信号CTL4执行放电处理。此外，均衡/放电电路40将双电层电容器11的电压信号SIGV1和双电层电容器12的电压信号SIGV2输出到测定控制部50。
均衡/放电电路40包括开关41和42以及电阻45和电阻46。另外，蓄电电路10在节点N1和节点N3之间具备双电层电容器11。另外，蓄电电路10在节点N3和节点N2之间具备双电层电容器12。节点N1连接到电源100和负载装置200。节点N2接地。
开关41包括第1端子41a和第2端子41b。开关41将第1端子41a与第2端子41b之间连接或断开。开关41设置在节点N1和电阻45之间。开关41基于均衡控制信号CTL3和放电控制信号CTL4断开和闭合。另外，在以下的说明中，有时将开关41称为开关SW1。
电阻45设置在开关41与节点N4之间。另外，电阻45和电阻46由节点N4串联连接。电阻45具有电阻值R1。
开关42具有第1端子42a和第2端子42b。开关42将第1端子42a与第2端子42b之间连接或断开。开关42位于节点N3和N4之间。开关42基于均衡控制信号CTL3和放电控制信号CTL4断开和闭合。另外，在以下的说明中，有时将开关42称为开关SW2。
电阻46设置在节点N4与节点N2之间。电阻46具有电阻值R2。另外，电阻值R2也可以与电阻值R1相等。另外，电阻值相等的情况不限于完全一致的情况，例如也包括在制造误差范围内相等的情况。
均衡/放电电路40将节点N1中的电压值Vsc1作为电压信号SIGV1输出到测定控制部50。此外，均衡/放电电路40将节点N3中的电压值Vsc2作为电压信号SIGV2输出到测定控制部50。另外，有时将节点N1中的电压称为蓄电电路10的端子电压Vsc。
另外，开关42的第1端子42a是第3端子的一例，开关42的第2端子42b是第4端子的一例。另外，节点N1是第1节点的一例，节点N2是第2节点的一例，节点N3是第3节点的一例，节点N4是第4节点的一例。
[测定控制部50]
测定控制部50控制蓄电电路10的充电、供电、放电。另外，测定控制部50测定蓄电电路10的特性。测定控制部50例如由电子控制单元(Electronic Control Unit:ECU)构成。
测定控制部50通过充电控制信号CTL1控制充电电路20对蓄电电路10的充电。另外，测定控制部50通过升压控制信号CTL2,控制对升压电路30的负载装置200的供电。测定控制部50通过均衡控制信号CTL3控制均衡/放电电路40的均衡处理。
测定控制部50通过放电控制信号CTL4控制均衡/放电电路40的放电处理。测定控制部50通过驱动控制信号CTL5控制负载驱动电路220。
测定控制部50为了测定时间具有计时器。测定控制部50使用由该计时器从开始计时器计数到停止计时器计数为止的计数数，计算时间。
<测定控制部50中的蓄电电路10的特性的测定>
对根据本实施方式的备用电源装置1的测定控制部50中的蓄电电路10的特性的测定进行说明。蓄电电路10的特性由蓄电电路10的电容值及等效串联电阻值求出。
[蓄电电路10的电容值及等效串联电阻值]
对根据本实施方式的备用电源装置1中的蓄电电路10的特性进行说明。图3是测定根据本实施方式的备用电源装置1中的蓄电电路的电容值和等效串联电阻值时的等效电路图。
对于根据本实施方式的蓄电电路10，将串联连接的双电层电容器11和双电层电容器12等效地视为具有电容值Csc的一个电容器、和具有与该电容器串联连接的电阻值ESRsc的一个电阻。然后，使用电容值Csc和电阻值ESRsc评价蓄电电路10的特性。
另外，将串联连接的电阻45和电阻46看作电阻值R(＝电阻值R1+电阻值R2)的放电电阻R_discharge来进行评价。即，将电阻45的电阻值R1和电阻46的电阻值R2相加后的电阻值R设为放电电阻R_discharge的电阻值。
[蓄电电路10的电容值的测定]
双电层电容器的特性随着使用而劣化。在双电层电容器的劣化发展从而电容值降低的情况下，例如，可以设想在向电机的供给电流上产生障碍，能够用作备份电源的时间变短，或者不能解除闩锁的情况。因此，在根据本实施方式的备用电源装置1中，随时测定双电层电容器的电容值，进行电容值的监视。
图4是测定根据本实施方式的备用电源装置1中的蓄电电路10的电容值时的流程图。另外，在进行本处理的情况下，充电电路20及升压电路30停止动作。即，蓄电电路10处于不从电源100进行充电的状态。此外，蓄电电路10处于不向负载装置200供电的状态。另外，在进行本处理的情况下，蓄电电路10处于被充电到某种程度的状态，例如，被充电到满充电的50％以上、优选80％以上的状态。
按照图4的流程图，对根据本实施方式的备用电源装置1的测定控制部50的处理步骤以及备用电源装置1的控制方法的工序进行说明。
(步骤S10)
首先，测定控制部50接通(闭合)开关SW1。当开关SW1接通(闭合)时，放电电阻R_discharge与蓄电电路10连接。当放电电阻R_discharge与蓄电电路10连接时，蓄电电路10中蓄积的电力经由放电电阻R_discharge以电流I_R流向接地。当蓄积在蓄电电路10中的电力以电流I_R流向接地时，蓄电电路10的端子电压Vsc逐渐降低。
(步骤S20)
接着，测定控制部50测定蓄电电路10的端子电压Vsc。然后，测定控制部50将测定出的端子电压Vsc的电压值记录(取得)作为开始电压值V1。另外，开始计时器计数。
(步骤S30)
接着，测定控制部50判定蓄电电路10的端子电压Vsc的电压值是否成为被设定为规定值的结束电压值V2以下。在蓄电电路10的端子电压Vsc的电压值大于规定的结束电压值V2的情况下(步骤S30的否)，再次重复步骤S30。在蓄电电路10的端子电压Vsc的电压值为规定的结束电压值V2以下的情况下(步骤S30的是)，测定控制部50使处理进入步骤S40。结束电压值V2被设定为比开始电压值V1低的值。
(步骤S40)
接着，测定控制部50停止计时器计数，记录计数值。然后，测定控制部50根据计数值计算从开始计时器计数到停止计时器计数为止的时间T。步骤S40的处理优选与步骤S30同时或者在执行了步骤S30之后在测定控制部50能够执行的范围内尽可能快地执行。
(步骤S50)
接着，测定控制部50使开关SW1关断(断开)。当开关SW1关断(断开)时，放电电阻R_discharge被从蓄电电路10断离。
(步骤S60)
接着，测定控制部50使用测定出的开始电压值V1及结束电压值V2和时间T,通过式1计算电容值Csc。另外，电阻值R是放电电阻R_discharge的电阻值。Ln表示自然对数。
【数1】
Csc＝-T/(R×Ln(V2/V1))......(式1)
(步骤S70)
接着，测定控制部50根据计算出的电容值Csc,判断蓄电电路10是否正常(是否劣化)。例如，在电容值Csc比规定的电容值小的情况下，测定控制部50判断为蓄电电路10异常(劣化)。
另外，例如在步骤S30中，也可以在蓄电电路10的端子电压Vsc的电压值例如成为结束电压值V2以下时，重新测定端子电压Vsc而作为结束电压值V2。另外，也可以先设定所设定的时间Ts,开关SW1导通后，将经过了时间Ts时的蓄电电路10的端子电压Vsc的电压值测定作为结束电压值V2。
本实施方式的备用电源装置1在从蓄电电路10放出电流的放电中，能够测定蓄电电路10的电容值。另外，本实施方式的备用电源装置1通过测定蓄电电路10的电容值，能够监视蓄电电路10所具备的双电层电容器的特性劣化。
本实施方式的备用电源装置1的均衡/放电电路40也作为对蓄电电路10中蓄电的能量进行放电的放电电路而动作。因此，本实施方式的备用电源装置1通过测定蓄电电路10的电容值，能够进行放电电路的动作的确认。
另外，开始电压值V1是第1电压值的一例，结束电压值V2是第2电压值的一例。
[蓄电电路10的等效串联电阻值的测定]
双电层电容器的特性随着使用而劣化。在双电层电容器的劣化发展从而等效串联电阻值增加的情况下，例如，可以设想在向电机的供给电流中产生障碍而无法解除闩锁的情况。因此，在根据本实施方式的备用电源装置1中，随时测定双电层电容器的等效串联电阻值，进行等效串联电阻值的监视。
图5是测定根据本实施方式的备用电源装置1中的蓄电电路10的等效串联电阻值时的流程图。另外，在进行本处理的情况下，充电电路20及升压电路30停止动作。即，蓄电电路10处于不从电源100进行充电的状态。此外，蓄电电路10处于不向负载装置200供电的状态。另外，在进行本处理的情况下，蓄电电路10处于被充电到某种程度的状态，例如，被充电到满充电的50％以上、优选80％以上的状态。
按照图5的流程图，对根据本实施方式的备用电源装置1的测定控制部50的处理步骤以及备用电源装置1的控制方法的工序进行说明。
(步骤S110)
首先，测定控制部50接通(闭合)开关SW1。当开关SW1接通(闭合)时，放电电阻R_discharge与蓄电电路10连接。当放电电阻R_discharge与蓄电电路10连接时，蓄电电路10中蓄积的电力经由放电电阻R_discharge以电流I_R流向接地。当蓄积在蓄电电路10中的电力以电流I_R流向接地时，蓄电电路10的端子电压Vsc逐渐降低。
(步骤S120)
接着，测定控制部50待机一定期间。例如，测定控制部50待机一定期间，直到电流I_R稳定为止。
(步骤S130)
接着，测定控制部50测定蓄电电路10的端子电压Vsc。然后，测定控制部50将测定出的端子电压Vsc的电压值作为导通时电压值Vsc_on进行存储(取得)。
(步骤S140)
接着，测定控制部50在步骤S130中测定了蓄电电路10的端子电压Vsc之后，立即将开关SW1关断(断开)。当开关SW1关断(断开)时，放电电阻R_discharge被从蓄电电路10断离。步骤S140的处理优选与步骤S130同时或者在执行了步骤S130之后在测定控制部50能够执行的范围内尽可能快地执行。
(步骤S150)
接着，测定控制部50在开关SW1成为关断(断开)之后，测定蓄电电路10的端子电压Vsc。然后，测定控制部50将测定出的端子电压Vsc的电压值作为非导通时电压值Vsc_off进行存储(取得)。
(步骤S160)
接着，测定控制部50使用测定出的导通时电压值Vsc_on和非导通时电压值Vsc_off,通过式2计算等效串联电阻值ESR。另外，电阻值R是放电电阻R_discharge的电阻值。
【数2】
ESR＝(VSC_off-Vsc_on)R/Vsc_on＝R(Vsc_off/Vsc_om-1)......(式2
(步骤S170)
接着，测定控制部50根据计算出的等效串联电阻值ESR,判断蓄电电路10是否正常(是否劣化)。例如，在等效串联电阻值ESR比规定的电阻值大的情况下，测定控制部50判断为蓄电电路10异常(劣化)。
本实施方式的备用电源装置1在从蓄电电路10放出电流的放电中，能够测定蓄电电路10的等效串联电阻值。另外，本实施方式的备用电源装置1通过测定蓄电电路10的等效串联电阻值，能够监视蓄电电路10所具备的双电层电容器的特性劣化。
另外，本实施方式的备用电源装置1的均衡/放电电路40也作为对蓄电电路10中蓄电的能量进行放电的放电电路而动作。因此，本实施方式的备用电源装置1通过测定蓄电电路10的等效串联电阻值，能够进行放电电路的动作的确认。
另外，导通时电压值Vsc_on是第1电压值的一例，非导通时电压值Vsc_off是第2电压值的一例。
[蓄电电路10的电容值和等效串联电阻值的同时测定]
根据本实施方式的备用电源装置1能够同时随时测定双电层电容器的电容值和等效串联电阻值，同时监视电容值和等效串联电阻值。
图6是同时测定根据本实施方式的备用电源装置1中的蓄电电路10的电容值和等效串联电阻值时的流程图。另外，在进行本处理的情况下，充电电路20及升压电路30停止动作。即，蓄电电路10处于不从电源100进行充电的状态。此外，蓄电电路10处于不向负载装置200供电的状态。另外，在进行本处理的情况下，蓄电电路10处于被充电到某种程度的状态，例如，被充电到满充电的50％以上、优选80％以上的状态。
按照图6的流程图，对根据本实施方式的备用电源装置1的测定控制部50的处理步骤以及备用电源装置1的控制方法的工序进行说明。
(步骤S210)
首先，测定控制部50接通(闭合)开关SW1。当开关SW1接通(闭合)时，放电电阻R_discharge与蓄电电路10连接。当放电电阻R_discharge与蓄电电路10连接时，蓄电电路10中蓄积的电力经由放电电阻R_discharge以电流I_R流向接地。当蓄积在蓄电电路10中的电力以电流I_R流向接地时，蓄电电路10的端子电压Vsc逐渐降低。
(步骤S220)
接着，测定控制部50测定蓄电电路10的端子电压Vsc。然后，测定控制部50将测定出的端子电压Vsc的电压值记录(取得)作为开始电压值V1。另外，开始计时器计数。
(步骤S230)
接着，测定控制部50判定蓄电电路10的端子电压Vsc的电压值是否成为被设定为规定值的结束电压值V2以下。在蓄电电路10的端子电压Vsc的电压值大于规定的结束电压值V2的情况下(步骤S230的否)，再次重复步骤S230。在蓄电电路10的端子电压Vsc的电压值为规定的结束电压值V2以下的情况下(步骤S230的是)，测定控制部50使处理进入步骤S240。结束电压值V2被设定为比开始电压值V1低的值。
(步骤S240)
接着，测定控制部50停止计时器计数，记录计数值。然后，测定控制部50根据计数值计算从开始计时器计数到停止计时器计数为止的时间T。步骤S240的处理优选与步骤S230同时或者在执行了步骤S230之后在测定控制部50能够执行的范围内尽可能快地执行。
(步骤S250)
接着，测定控制部50在步骤S240之后，立即使开关SW1关断(断开)。当开关SW1关断(断开)时，放电电阻R_discharge被从蓄电电路10断离。步骤S250的处理优选与步骤S240同时或者在执行了步骤S240之后在测定控制部50能够执行的范围内尽可能快地执行。
(步骤S260)
接着，测定控制部50在开关SW1成为关断(断开)之后，测定蓄电电路10的端子电压Vsc的电压值。然后，测定控制部50将测定出的端子电压Vsc的电压值作为非导通时电压值V3进行存储。
(步骤S270)
接着，测定控制部50使用测定出的开始电压值V1及结束电压值V2和时间T,通过式1计算电容值Csc。另外，电阻值R是放电电阻R_discharge的电阻值。
(步骤S280)
接着，测定控制部50使用结束电压值V2和测定的非导通时电压值V3,通过式3计算等效串联电阻值ESR。另外，电阻值R是放电电阻R_discharge的电阻值。
【数3】
ESR＝(V3-V2)R/V2＝R(V3/V2-1)……(式3)
(步骤S290)
接着，测定控制部50根据计算出的电容值Csc,判断蓄电电路10是否正常(是否劣化)。例如，在电容值Csc比规定的电容值小的情况下，测定控制部50判断为蓄电电路10异常(劣化)。
另外，测定控制部50根据计算出的等效串联电阻值ESR,判断蓄电电路10是否正常(是否劣化)。例如，在等效串联电阻值ESR比规定的电阻值大的情况下，测定控制部50判断为蓄电电路10异常(劣化)。
本实施方式的备用电源装置1在从蓄电电路10放出电流的放电中，能够测定蓄电电路10的电容值及等效串联电阻值。另外，本实施方式的备用电源装置1通过测定蓄电电路10的电容值及等效串联电阻值，能够监视蓄电电路10所具备的双电层电容器的特性劣化。
另外，开始电压值V1是第1电压值的一例，结束电压值V2是第2电压值的一例，非导通时电压值V3是第3电压值的一例。
<备用电源装置中蓄电电路的均衡处理及电容值和等效串联电阻值的测定>
接着，对备用电源装置1中的蓄电电路10的均衡处理以及电容值和等效串联电阻值的测定进行说明。
如上所述，在使用作为汽车***的备份能量源的双电层电容器的情况下，为了实际使用状态下的双电层电容器的劣化管理，需要监视电容值及等效串联电阻值。因此，需要在车辆安装状态下测定电容值和等效串联电阻值的电路。
另外，在串联连接了双电层电容器的电路中，需要用于消除电压分担不平衡的均衡电路。在根据本实施方式的备用电源装置1中，通过均衡/放电电路40进行电容值及等效串联电阻值的测定和双电层电容器的均衡处理。
图7是进行根据本实施方式的备用电源装置中的蓄电电路的均衡处理以及电容值和等效串联电阻值的测定的电路的电路图。图8是进行根据本实施方式的备用电源装置1中的蓄电电路10的均衡处理以及电容值和等效串联电阻值的测定时的流程图。
按照图8的流程图，对根据本实施方式的备用电源装置1的测定控制部50的处理步骤以及备用电源装置1的控制方法的工序进行说明。
测定控制部50进行是否是通常动作的判定(步骤S310)。在测定控制部50判断为通常动作的情况下(步骤S310的是)，测定控制部50使开关SW1及开关SW2打开(断开)。
在步骤S10中，在判断为测定控制部50不是通常动作的情况下(步骤S310的否)，测定控制部50判断是否是等效串联电阻值或电容值的测定(步骤S330)。
在测定控制部50判断为是等效串联电阻值或电容值的测定的情况下(步骤S330的是)，测定控制部50通过仅使开关SW1进行打开(断开)/合上(闭合)动作，实施等效串联电阻值或电容值的测定(步骤S340)。等效串联电阻值或电容值的测定基于上述步骤进行。然后，在步骤S340的测定结束后，使开关SW1打开(断开)(步骤S350)。
另外，在步骤S340中，可以进行蓄电电路10的电容值的测定，也可以进行蓄电电路10的等效串联电阻值的测定。另外，在步骤S340中，也可以进行蓄电电路10的电容值和等效串联电阻值的同时测定。
另外，实施步骤S340的等效串联电阻值或电容值的测定的处理是第1处理的一例。
另一方面，在测定控制部50判断为不是等效串联电阻值或电容值的测定的情况下(步骤S330的否)，测定控制部50通过使开关SW1及开关SW2同时合上(闭合)，执行均衡动作(步骤S360)。然后，在步骤S360的均衡动作结束之后，将开关SW1和开关SW2打开(断开)(步骤S370)。
另外，步骤S360中的均衡动作的处理是第2处理的一例。
根据本实施方式的备用电源装置1，能够通过一个电路结构进行电容值及等效串联电阻值的测定和双电层电容器的均衡处理。根据本实施方式的备用电源装置1,通过利用一个电路结构进行电容值及等效串联电阻值的测定和双电层电容器的均衡处理，能够降低备用电源装置1的复杂性并使其简单化。
另外，开关41是开关元件的一例。开关41是第1开关元件的一例，开关42是第2开关元件的一例。双电层电容器11是第1双电层电容器的一例，双电层电容器12是第2双电层电容器的一例。电阻45是第1放电电阻的一例，电阻46是第2放电电阻的一例。
以上，通过实施方式对备用电源装置进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。在本发明的范围内，可以进行各种变化和改进，例如与其它实施方式的一部分或全部进行组合或替换。
本申请主张2021年3月30日向日本特许厅申请的基础专利申请2021-056570号的优先权，通过参照将其全部内容引用于此。
【符号的说明】
1 备用电源装置
10 蓄电电路
11 双电层电容器
12 双电层电容器
20 充电电路
30 升压电路
40 放电电路
41、42 开关
41a 第1端子
41b 第2端子
45、46 电阻
50 测定控制部
100 电源
200 负载装置
210 负载
220 负载驱动电路
N1 节点
N2 节点
N3 节点。

Claims (9)

1.一种备用电源装置，具有：
蓄电电路，具有与电源连接的第1节点和接地的第2节点，并具备串联连接在所述第1节点与所述第2节点之间的第1双电层电容器和第2双电层电容器；
第1开关元件，具有与所述第1节点连接的第1端子和第2端子，将所述第1端子与所述第2端子之间连接或断开；
第1放电电阻，设置在所述第2端子与第4节点之间；
第2放电电阻，设置在所述第4节点与接地之间；
第2开关元件，具有与所述第1双电层电容器和所述第2双电层电容器之间的第3节点连接的第3端子、和与所述第4节点连接的第4端子，将所述第3端子与所述第4端子之间连接或断开；以及
测定控制部，测定所述第1节点的电压，控制所述第1开关元件和所述第2开关元件，
所述测定控制部，
作为第1处理，执行：
将所述第3端子与所述第4端子之间用所述第2开关元件断开，将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件连接的步骤；
测定所述第1节点的电压并取得第1电压值的步骤；
判定所述第1节点的电压是否为比所述第1电压值低的第2电压值以下的步骤；
在所述第1节点的电压为所述第2电压值以下的情况下，将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件断开的步骤；
计算从将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件连接到断开为止的时间的步骤；以及，
基于所述时间和所述第1电压值及所述第2电压值，计算所述蓄电电路的电容值的步骤，
作为第2处理，执行：
将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件连接，以及将所述第3端子与所述第4端子之间用所述第2开关元件连接的步骤；以及，
在经过了规定的时间之后，将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件断开，以及将所述第3端子与所述第4端子之间用所述第2开关元件断开的步骤。
2.根据权利要求1所述的备用电源装置，其中，
所述测定控制部，
若设所述第1电压值为V1、所述第2电压值为V2、所述时间为T、所述第1放电电阻的电阻值与所述第2放电电阻的电阻值相加后的电阻值为R、所述电容值为Csc,则对于所述电容值，
【数1】
Csc＝-T/(R×Ln(V2/V1))
通过上式算出。
3.根据权利要求1或2所述的备用电源装置，其中，
所述测定控制部，
执行根据计算出的所述容量值判定所述蓄电电路的劣化的步骤。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的备用电源装置，其中，
所述测定控制部，执行：
在用所述第1开关元件将所述第1端子与所述第2端子之间断开的步骤之后，测定所述第1节点的电压，取得第3电压值的步骤；
根据所述第2电压值及所述第3电压值计算所述蓄电电路的等效串联电阻值的步骤。
5.一种备用电源装置的控制方法，其中，
该备用电源装置具有：
蓄电电路，具有与电源连接的第1节点和接地的第2节点，并具备串联连接在所述第1节点与所述第2节点之间的第1双电层电容器和第2双电层电容器；
第1开关元件，具有与所述第1节点连接的第1端子和第2端子，将所述第1端子与所述第2端子之间连接或断开；
第1放电电阻，设置在所述第2端子与第4节点之间；
第2放电电阻，设置在所述第4节点与接地之间；以及
第2开关元件，具有与所述第1双电层电容器和所述第2双电层电容器之间的第3节点连接的第3端子、和与所述第4节点连接的第4端子，将所述第3端子与所述第4端子之间连接或断开，
作为第1处理，包括：
将所述第3端子与所述第4端子之间用所述第2开关元件断开，将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件连接的工序；
测定所述第1节点的电压并取得第1电压值的工序；
判定所述第1节点的电压是否为比所述第1电压值低的第2电压值以下的工序；
在所述第1节点的电压为所述第2电压值以下的情况下，将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件断开的工序；
计算从将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件连接到断开为止的时间的工序；以及，
基于所述时间和所述第1电压值及所述第2电压值，计算所述蓄电电路的电容值的工序，
作为第2处理，包括：
将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件连接，以及将所述第3端子与所述第4端子之间用所述第2开关元件连接的工序；以及，
在经过了规定的时间之后，将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件断开，以及将所述第3端子与所述第4端子之间用所述第2开关元件断开的工序。
6.一种备用电源装置，具有：
蓄电电路，具有与电源连接的第1节点和接地的第2节点，并具备串联连接在所述第1节点与所述第2节点之间的第1双电层电容器和第2双电层电容器；
第1开关元件，具有与所述第1节点连接的第1端子和第2端子，将所述第1端子与所述第2端子之间连接或断开；
第1放电电阻，设置在所述第2端子与第4节点之间；
第2放电电阻，设置在所述第4节点与接地之间；
第2开关元件，具有与所述第1双电层电容器和所述第2双电层电容器之间的第3节点连接的第3端子、和与所述第4节点连接的第4端子，将所述第3端子与所述第4端子之间连接或断开；以及
测定控制部，测定所述第1节点的电压，控制所述第1开关元件和所述第2开关元件，
所述测定控制部，
作为第1处理，执行：
将所述第3端子与所述第4端子之间用所述第2开关元件断开，将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件连接的步骤；
测定所述第1节点的电压并取得第1电压值的步骤；
在测定所述第1节点的电压之后，立即将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件断开的步骤；
在将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件断开之后，测定所述第1节点的电压，取得比所述第1电压值低的第2电压值的步骤；以及，
基于所述第1电压值及所述第2电压值，计算所述蓄电电路的等效串联电阻值的步骤，
作为第2处理，执行：
将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件连接，以及将所述第3端子与所述第4端子之间用所述第2开关元件连接的步骤；以及，
在经过了规定的时间之后，将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件断开，以及将所述第3端子与所述第4端子之间用所述第2开关元件断开的步骤。
7.根据权利要求6所述的备用电源装置，其中，
所述测定控制部，
若设所述第1电压值为V1、所述第2电压值为V2、所述第1放电电阻的电阻值与所述第2放电电阻的电阻值相加后的电阻值为R、所述等效串联电阻值为ESR,则对于所述等效串联电阻值，
【数2】
ESR＝(V2-V1)R/V1＝R(V2/V1-1)
通过上式算出。
8.根据权利要求6或7所述的备用电源装置，其中，
所述测定控制部，根据计算出的所述等效串联电阻值，执行判定所述蓄电电路的劣化的步骤。
9.一种备用电源装置的控制方法，其中，
该备用电源装置具有：
蓄电电路，具有与电源连接的第1节点和接地的第2节点，并具备串联连接在所述第1节点与所述第2节点之间的第1双电层电容器和第2双电层电容器；
第1开关元件，具有与所述第1节点连接的第1端子和第2端子，将所述第1端子与所述第2端子之间连接或断开；
第1放电电阻，设置在所述第2端子与第4节点之间；
第2放电电阻，设置在所述第4节点与接地之间；以及
第2开关元件，具有与所述第1双电层电容器和所述第2双电层电容器之间的第3节点连接的第3端子、和与所述第4节点连接的第4端子，将所述第3端子与所述第4端子之间连接或断开，
作为第1处理，包括：
将所述第3端子与所述第4端子之间用所述第2开关元件断开，将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件连接的工序；
测定所述第1节点的电压并取得第1电压值的工序；
在测定所述第1节点的电压之后，立即将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件断开的工序；
在将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件断开之后，测定所述第1节点的电压，取得比所述第1电压值低的第2电压值的工序；以及，
基于所述第1电压值及所述第2电压值，计算所述蓄电电路的等效串联电阻值的工序，
作为第2处理，包括：
将所述第1端子与所述第2端子之间用所述第1开关元件连接，以及将所述第3端子与所述第4端子之间用所述第2开关元件连接的工序；以及，
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