DE102021209003A1

DE102021209003A1 - Energiezufuhr-Steuervorrichtung , Energiezufuhrsystem und Energiezufuhrverfahren

Info

Publication number: DE102021209003A1
Application number: DE102021209003.6A
Authority: DE
Inventors: Chihiro Ono; Takahiro SYOUDA
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2020-08-19
Filing date: 2021-08-17
Publication date: 2022-02-24
Also published as: CN114079318B; JP7136855B2; CN114079318A; JP2022034656A; US20220060030A1

Abstract

Eine Energiezufuhr-Steuervorrichtung steuert ein Energiezufuhrsystem mit einer Vielzahl von Batteriezellen, die eine Last mit Energie versorgen, einer Bypass-Leitung, die jede der Batteriezellen und die Last verbindet oder trennt, und einer externen Energiezufuhreinheit, die parallel zur Last geschaltet ist und die die Last mit Energie versorgt. Bevor die Bypass-Leitung einen Verbindungszustand zwischen jeder der Batteriezellen und der Last umschaltet, wird die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit zur Last erhöht. Nachdem die Bypass-Leitung den Verbindungszustand zwischen jeder der Batteriezellen und der Last umgeschaltet hat, wird die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit an die Last verringert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energiezufuhr-Steuervorrichtung , ein Energiezufuhrsystem, ein Energiezufuhr-Steuerverfahren und ein Programm.
HINTERGRUND
Als Entladesystem, das die Entladung einer Batterievorrichtung steuert, bei der mehrere Batterien in Reihe geschaltet sind, ist ein Entladesystem bekannt, bei dem eine Batterie, die eine Entladung vermeidet, auf der Grundlage eines Zustands jeder Batterie ausgewählt wird, und dann die Batterie, die die Entladung vermeidet, umgangen wird und elektrische Energie von einer anderen Batterie entladen wird (siehe beispielsweise JP-A-2013-31247 ).
In einem Entladesystem, das in JP-A-2013-31247 beschrieben ist, kann eine Batterie, die bis zu einer Entladeschlussspannung entladen ist, als Batterie ausgewählt werden, um eine Entladung zu vermeiden, und dann kann die Batterie umgangen und Strom von einer anderen Batterie nacheinander entladen werden, so dass alle Batterien entladen werden können, ohne dass Entladekapazität übrig bleibt.
Wenn jedoch beispielsweise ein Verbindungszustand mehrerer Energieversorgungen umgeschaltet wird, wie das Umschalten eines Bypass-Zustands jeder einzelnen von mehreren in Reihe geschalteten Batteriezellen oder das Umschalten eines Verbindungszustands mehrerer parallel geschalteter Energiezufuhrsysteme und einer Last, ist es unter dem Gesichtspunkt der Vermeidung von Kurzschlüssen oder ähnlichem erforderlich, die Energiezufuhr von der Energieversorgung zur Last zu unterbrechen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben beschriebenen Umstände gemacht, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Energiezufuhr-Steuerungsvorrichtung, ein Energiezufuhrsystem, ein Energiezufuhr-Steuerungsverfahren und ein Programm bereitzustellen, das in der Lage ist, die Energiespeisung zu einer Last fortzusetzen, selbst wenn ein Verbindungszustand einer Vielzahl von Energieversorgungen umgeschaltet wird.
Eine Energiezufuhr-Steuervorrichtung in der vorliegenden Offenbarung steuert ein Energiezufuhrsystem. Das Energiezufuhrsystem umfasst eine Vielzahl von Energieversorgungen, die eine Last mit Energie versorgen, eine Verbindungszustand-Schalteinheit, die jede der Vielzahl von Energieversorgungen und die Last verbindet oder trennt, und eine externe Energiezufuhreinheit, die mit der Last parallel geschaltet ist und die Last mit Energie versorgt. Die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit zur Last wird erhöht, bevor die Verbindungszustand-Schalteinheit mit dem Schalten eines Verbindungszustands zwischen jeder der mehreren Energieversorgungen und der Last beginnt, und die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit zur Last wird verringert, nachdem die Verbindungszustand-Schalteinheit den Verbindungszustand zwischen jeder der mehreren Energieversorgungen und der Last schaltet.
Ein Energiezufuhrsystem in der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Vielzahl von Energieversorgungen, die eine Last mit Energie versorgen, eine Verbindungszustand-Schalteinheit, die jede der Vielzahl von Energieversorgungen und die Last verbindet oder trennt, eine externe Energiezufuhreinheit, die mit der Last parallel geschaltet ist und die Last mit Energie versorgt, und eine Energiezufuhr-Steuerungsvorrichtung, die die Energiezufuhr von der Vielzahl von Energieversorgungen zu der Last und die Energiezufuhr von der externen Energiezufuhreinheit zu der Last steuert. Die Energiezufuhr-Steuervorrichtung erhöht die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit zur Last, bevor die Verbindungszustand-Schalteinheit das Umschalten eines Verbindungszustands zwischen jeder der mehreren Energieversorgungen und der Last beginnt. Ferner senkt die Energiezufuhr-Steuervorrichtung die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit an die Last, nachdem die Verbindungszustand-Schalteinheit den Verbindungszustand zwischen jeder der mehreren Energieversorgungen und der Last umschaltet.
Ein Energiezufuhr-Steuerungsverfahren in der vorliegenden Offenbarung wird unter Verwendung einer Energiezufuhr-Steuerungsvorrichtung zur Steuerung des Energiezufuhrsystems durchgeführt. Das Energiezufuhrsystem umfasst eine Vielzahl von Energieversorgungen, die eine Last mit Energie versorgen, eine Verbindungszustand-Schalteinheit, die jede der Vielzahl von Energieversorgungen und die Last verbindet oder trennt, und eine externe Energiezufuhreinheit, die parallel zur Last geschaltet ist und die Last mit Energie versorgt. Das Verfahren zur Steuerung der Stromeinspeisung umfasst die Schritte des Erhöhens der Versorgungsspannung von der externen Stromeinspeisungseinheit an die Last, bevor die Verbindungszustandsschalteinheit das Umschalten eines Verbindungszustands zwischen jeder der mehreren Energieversorgungen und der Last beginnt, und des Verringerns der Versorgungsspannung von der externen Stromeinspeisungseinheit an die Last, nachdem die Verbindungszustandsschalteinheit den Verbindungszustand zwischen jeder der mehreren Energieversorgungen und der Last umschaltet.
Ein Programm der vorliegenden Offenbarung wird auf einer Energiezufuhr-Steuerungsvorrichtung zur Steuerung eines Energiezufuhrsystems ausgeführt. Das Energiezufuhrsystem umfasst eine Vielzahl von Energieversorgungen, die eine Last mit Energie versorgen, eine Verbindungszustand-Schalteinheit, die jede der Vielzahl von Energieversorgungen und die Last verbindet oder trennt, und eine externe Energiezufuhreinheit, die parallel zu der Last geschaltet ist und die Last mit Energie versorgt. Das Programm veranlasst die Energiezufuhr-Steuervorrichtung, einen Prozess auszuführen, der das Erhöhen der Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit zu der Last einschließt, bevor die Verbindungszustand-Schalteinheit mit dem Schalten eines Verbindungszustands zwischen jeder der mehreren Energieversorgungen und der Last beginnt, und das Verringern der Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit zu der Last, nachdem die Verbindungszustand-Schalteinheit den Verbindungszustand zwischen jeder der mehreren Energieversorgungen und der Last geschaltet hat.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das den Grundriss eines Energiezufuhrsystems mit einer Energiezufuhrsteuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Flussdiagramm, das die Steuerung der Energiezufuhr durch die in 1 gezeigte Energiezufuhr-Steuervorrichtung veranschaulicht.
3 ist ein Diagramm, das einen Umriss eines Energiezuführungssystems mit einer Energiezuführungs-Steuerungsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der in 3 gezeigten Energiezufuhr-Steuervorrichtung darstellt.
5 ist ein Flussdiagramm, das die Steuerung der Energiezufuhr durch die in 4 gezeigte Energiezufuhr-Steuervorrichtung illustriert.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die unten gezeigten Ausführungsformen beschränkt und kann in geeigneter Weise modifiziert werden, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Ferner sind in den nachstehend gezeigten Ausführungsformen einige Teile der Konfigurationen nicht dargestellt oder erläutert. Es versteht sich jedoch von selbst, dass, was die Details der weggelassenen Technologie betrifft, öffentlich bekannte oder wohlbekannte Technologie in angemessener Weise angewendet wird, solange es keinen Widerspruch zu den unten beschriebenen Inhalten gibt.
1 ist eine schematische Darstellung eines Energiezufuhrsystems 1 mit einer Energiezufuhrsteuerungsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in der Abbildung dargestellt, umfasst das Energiezufuhrsystem 1 ein Energiezufuhrsystem 10, eine Bypass-Schaltung 20, eine externe Energiezufuhreinheit 30 und die Energiezufuhrsteuerungsvorrichtung 100. Das Energiezufuhrsystem 10 ist eine fahrzeuginterne oder stationäre Energieversorgung mit n (n ist eine ganze Zahl von zwei oder mehr) in Reihe geschalteten Batteriezellen C1 bis Cn. Obwohl nicht besonders eingeschränkt, wird das Energiezufuhrsystem 10 der vorliegenden Ausführungsform durch Reproduktion einer gebrauchten Batterie erhalten, und es gibt einen Unterschied im Grad der Verschlechterung jeder der Batteriezellen C1 bis Cn. Bei den Batteriezellen C1 bis Cn handelt es sich beispielsweise um Sekundärbatterien wie eine Lithium-Ionen-Batterie und einen Lithium-Ionen-Kondensator. Die Batteriezellen C1 bis Cn werden aufgeladen, indem sie von einer Ladeschaltung (nicht dargestellt) oder einer externen Energiezufuhreinheit 30 mit elektrischem Strom versorgt werden, und entladen den geladenen Strom, um eine Last L mit elektrischem Strom zu versorgen.
Das Energiezufuhrsystem 10 umfasst eine Vielzahl von Spannungsmesseinheiten 12, eine Strommesseinheit 13 und eine Batterietemperaturmesseinheit 14. Die Spannungsmesseinheit 12 ist zwischen einem positiven Elektrodenanschluss und einem negativen Elektrodenanschluss jeder der Batteriezellen C1 bis Cn angeschlossen. Die Spannungsmesseinheit 12 misst die Spannung zwischen den Anschlüssen jeder der Batteriezellen C1 bis Cn.
Die Strommesseinheit 13 ist in einer Stromleitung PL1 vorgesehen, die das Energiezufuhrsystem 10 und den Verbraucher L verbindet. Die Strommesseinheit 13 misst einen Stromwert Is (siehe 2) des Versorgungsstroms vom Energiezufuhrsystem 10 zum Verbraucher L. Ferner ist das Energiezufuhrsystem 10 mit der Batterietemperaturmesseinheit 14 versehen. Die Batterietemperaturmesseinheit 14 misst eine Batterietemperatur des Energiezufuhrsystems 10.
Die Bypass-Schaltung 20 umfasst n (n ist eine ganze Zahl von zwei oder mehr) Bypass-Schaltungen B1 bis Bn, die in jeder der Batteriezellen C1 bis Cn vorgesehen sind. Die Bypass-Schaltungen B1 bis Bn umfassen eine Bypass-Leitung BL und die Schalter S1 und S2. Die Bypassleitung BL ist eine Stromleitung, die jede der Batteriezellen C1 bis Cn umgeht. Der Schalter S1 ist in der Bypassleitung BL vorgesehen. Der Schalter S1 ist beispielsweise ein mechanischer Schalter. Der Schalter S2 ist zwischen einer positiven Elektrode jeder der Batteriezellen C1 bis Cn und einem Ende der Bypassleitung BL angeordnet. Der Schalter S2 ist beispielsweise ein Halbleiterschalter.
Die Batteriezelle C1 am Anfang und die Batteriezelle Cn am Ende sind mit der Last L verbunden. Wenn der Schalter S1 in allen Bypass-Stromkreisen B1 bis Bn geöffnet (OFF) und der Schalter S2 geschlossen (ON) ist, wird der Strom von allen Batteriezellen C1 bis Cn an die Last L abgegeben. Wenn dagegen der Schalter S1 in einem der Bypass-Stromkreise B1 bis Bn geschlossen und der Schalter S2 geöffnet ist, werden die Batteriezellen C1 bis Cn, die den Bypass-Stromkreisen B1 bis Bn entsprechen, umgangen.
Bei der externen Energiezufuhreinheit 30 handelt es sich beispielsweise um ein handelsübliches Netzteil, einen Generator oder ähnliches, das parallel zur Last L geschaltet ist. Wie im Folgenden beschrieben wird, versorgt die externe Energiezufuhreinheit 30 die Last L mit elektrischem Strom, bevor und nachdem der Bypass-Zustand jeder der Batteriezellen C1 bis Cn durch die Bypass-Schaltung 20 umgeschaltet wird.
Die Strommesseinheit 32 ist in der Stromleitung PL2 vorgesehen, die das externe Energiezufuhrgerät 30 und den Verbraucher L verbindet. Die Strommesseinheit 32 misst den Stromwert Io (siehe 2) des Versorgungsstroms vom externen Energiezufuhrgerät 30 zum Verbraucher L und gibt den Stromwert an die Energiezufuhrsteuerungseinrichtung 100 aus.
Die Energiezufuhrsteuerungsvorrichtung 100 ist mit dem Energiezufuhrsystem 10, dem Bypass-Schaltkreis 20, der externen Energiezufuhreinheit 30 und der Strommesseinheit 32 verbunden. Die Energiezufuhr-Steuervorrichtung 100 führt die Überwachung und Steuerung jeder der Batteriezellen C1 bis Cn, die Schaltsteuerung jeder der Bypass-Schaltungen B1 bis Bn und die Steuerung der Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit 30 zur Last L durch. Die Energiezufuhr-Steuervorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform schaltet jede der Bypass-Schaltungen B1 bis Bn auf der Grundlage der Spannung jeder der Batteriezellen C1 bis Cn. Ferner erhöht und senkt die Energiezufuhr-Steuervorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit 30 zur Last L vor und nach dem Schalten jeder der Bypass-Schaltungen B1 bis Bn.
Die Energiezufuhrsteuerungsvorrichtung 100 umfasst eine Messwerterfassungseinheit 101, eine Einheit zur Bestimmung des Abschlusses der Entladung 102, eine Speichereinheit 103, eine Bypass-Steuereinheit 104 und eine externe Energiezufuhrsteuerungseinheit 105.
Die Messwerterfassungseinheit 101 ist mit der Spannungsmesseinheit 12, den Strommesseinheiten 13 und 32 und der Batterietemperaturmesseinheit 14 verbunden. Die Messwerterfassungseinheit 101 erfasst Messwerte von der Spannungsmesseinheit 12, den Strommesseinheiten 13 und 32 sowie der Batterietemperaturmesseinheit 14 und speichert die Messwerte in der Speichereinheit 103.
Die Entladeabschluss-Bestimmungseinheit 102 berechnet eine verbleibende Menge jeder der Batteriezellen C1 bis Cn auf der Grundlage der von der Messwerterfassungseinheit 101 erfassten Spannung jeder der Batteriezellen C1 bis Cn und bestimmt, ob die Entladung jeder der Batteriezellen C1 bis Cn abgeschlossen ist. Die Entladungsabschlussbestimmungseinheit 102 der vorliegenden Ausführungsform bestimmt, ob die von der Messwerterfassungseinheit 101 erfasste Spannung jeder der Batteriezellen C1 bis Cn auf eine Entladungsendspannung abgefallen ist.
Die Speichereinheit 103 speichert den von der Messwerterfassungseinheit 101 erfassten Messwert. Ferner speichert die Speichereinheit 103 ein von der Energiezufuhrsteuerungseinrichtung 100 ausgeführtes Programm.
Die Bypass-Steuereinheit 104 steuert das Umschalten zwischen Öffnen und Schließen der Schalter S1 und S2 jedes der Bypass-Schaltkreise B1 bis Bn entsprechend einem Bestimmungsergebnis der Entladeabschluss-Bestimmungseinheit 102. Insbesondere öffnet die Bypass-Steuereinheit 104 den Schalter S1 und schließt den Schalter S2 für die Bypass-Schaltungen B1 bis Bn, die den Batteriezellen C1 bis Cn entsprechen, die von der Entladungsabschluss-Bestimmungseinheit 102 nicht als vollständig entladen bestimmt wurden. Das heißt, in diesem Fall werden die Batteriezellen C1 bis Cn nicht überbrückt. Andererseits öffnet die Bypass-Steuereinheit 104 den Schalter S2 und schließt den Schalter S1 für die Bypass-Schaltkreise B1 bis Bn, die den Batteriezellen C1 bis Cn entsprechen, die von der Entladeabschluss-Bestimmungseinheit 102 als vollständig entladen bestimmt wurden. Das heißt, in diesem Fall werden die Batteriezellen C1 bis Cn überbrückt.
Die Steuereinheit 105 für die externe Stromeinspeisung steuert die Versorgungsspannung von der externen Stromeinspeisungseinheit 30 zur Last L in Abhängigkeit von einem Bestimmungsergebnis der Einheit 102 zur Bestimmung der vollständigen Entladung. Insbesondere, wenn eine der Batteriezellen C1 bis Cn durch die Entladeabschluss-Bestimmungseinheit 102 als vollständig entladen bestimmt wird, erhöht die externe Energiezufuhr-Steuereinheit 105 die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit 30 zur Last L, bevor die Batteriezellen C1 bis Cn in den Bypass-Zustand geschaltet werden. Dann senkt die externe Energiezufuhr-Steuereinheit 105 die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit 30 an die Last L, nachdem das Umschalten der Batteriezellen C1 bis Cn in den Bypass-Zustand abgeschlossen ist.
2 ist ein Flussdiagramm, das die Steuerung der Stromeinspeisung durch die in 1 dargestellte Stromeinspeisungs-Steuereinrichtung 100 veranschaulicht. Wie im Flussdiagramm dargestellt, öffnet (AUS) die Bypass-Steuereinheit 104 in Schritt 1 die Schalter S1 und S2 für alle Bypass-Schaltungen B1 bis Bn. In Schritt 2 schließt die Bypass-Steuereinheit 104 den Schalter S2 für alle Bypass-Schaltungen B1 bis Bn (EIN). Infolgedessen werden alle Batteriezellen C1 bis Cn entladen.
Als Nächstes bestimmt die Entladungsabschluss-Bestimmungseinheit 102 in Schritt 3, ob es die Batteriezellen C1 bis Cn gibt, deren von der Spannungsmesseinheit 12 gemessene Spannung gleich oder niedriger als die Entladungsendspannung ist, das heißt ob es die Batteriezellen C1 bis Cn gibt, für die die Entladung abgeschlossen ist. Wenn in diesem Schritt eine positive Feststellung getroffen wird, fährt das Verfahren mit Schritt 4 fort, und wenn in diesem Schritt eine negative Feststellung getroffen wird, wird Schritt 3 wiederholt ausgeführt.
In Schritt 4 bestimmt die Entladungsabschluss-Bestimmungseinheit 102, ob die von der Spannungsmesseinheit 12 gemessene Spannung für alle Batteriezellen C1 bis Cn gleich oder kleiner als die Entladungsendspannung ist, das heißt ob die Entladung aller Batteriezellen C1 bis Cn abgeschlossen ist. Wenn in diesem Schritt eine positive Feststellung getroffen wird, fährt das Verfahren mit Schritt 10 fort, und wenn eine negative Feststellung in diesem Schritt getroffen wird, fährt das Verfahren mit Schritt 5 fort.
In Schritt 5 erhöht die externe Energiezufuhr-Steuereinheit 105 die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit 30 zur Last L um einen Schritt (um einen vorbestimmten Betrag). Als nächstes bestimmt die externe Energiezufuhr-Steuereinheit 105 in Schritt 6, ob der Stromwert Is des von der Strommesseinheit 13 gemessenen Versorgungsstroms 0 ist. Wenn in diesem Schritt eine positive Bestimmung erfolgt, fährt das Verfahren mit Schritt 7 fort, und wenn eine negative Bestimmung in diesem Schritt erfolgt, fährt das Verfahren mit Schritt 5 fort. Das heißt, bis der von der Strommesseinheit 13 gemessene Stromwert Is des Versorgungsstroms Null wird (bis die Stromeinspeisung vom Energiezufuhrsystem 10 zur Last L gestoppt wird), erhöht die externe Stromeinspeisungssteuereinheit 105 allmählich die Versorgungsspannung von der externen Stromeinspeisungseinheit 30 zur Last L. Anstatt die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit 30 zur Last L allmählich zu erhöhen, bis der von der Strommesseinheit 13 gemessene Stromwert Is des Versorgungsstroms Null wird, kann die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit 30 zur Last L allmählich erhöht werden, bis der von der Strommesseinheit 13 gemessene Stromwert Is auf einen vorbestimmten Wert abfällt, bei dem festgestellt werden kann, dass die Stromeinspeisung vom Energiezufuhrsystem 10 zur Last L gestoppt ist.
In Schritt 7 öffnet die Bypass-Steuereinheit 104 den Schalter S2 und schließt den Schalter S1 für die Bypass-Schaltungen B1 bis Bn, die den Batteriezellen C1 bis Cn entsprechen, für die die Entladung abgeschlossen ist. Als nächstes, in Schritt 8, senkt die externe Energiezufuhrsteuereinheit 105 die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit 30 zur Last L um einen Schritt (um einen vorbestimmten Betrag). Als nächstes, in Schritt 9, bestimmt die Steuereinheit 105 für die externe Stromeinspeisung, ob der Stromwert Io des von der Strommesseinheit 32 gemessenen Versorgungsstroms Null ist. Wenn in diesem Schritt eine positive Feststellung getroffen wird, fährt das Verfahren mit Schritt 3 fort, und wenn eine negative Feststellung in diesem Schritt getroffen wird, fährt das Verfahren mit Schritt 8 fort. Das heißt, bis der von der Strommesseinheit 32 gemessene Stromwert Io des Versorgungsstroms Null wird (bis die Stromeinspeisung von der externen Stromeinspeisungseinheit 30 zur Last L gestoppt wird), senkt die externe Stromeinspeisungssteuereinheit 105 allmählich die Versorgungsspannung von der externen Stromeinspeisungseinheit 30 zur Last L.
Wenn in dem oben beschriebenen Schritt 4 die Entladungsabschluss-Bestimmungseinheit 102 feststellt, dass die von der Spannungsmesseinheit 12 gemessene Spannung für alle Batteriezellen C1 bis Cn gleich oder kleiner als die Entladungsendspannung ist, öffnet die Bypass-Steuereinheit 104 in Schritt 10 die Schalter S1 und S2 für alle Bypass-Schaltungen B1 bis Bn. Das heißt, die Entladung des Energiezufuhrsystems 10 wird gestoppt. Anschließend schließt die Bypass-Steuereinheit 104 in Schritt 11 den Schalter S2 für alle Bypass-Schaltungen B1 bis Bn. Damit ist der Vorgang abgeschlossen.
Wie oben beschrieben, wird in der StromeinspeisungsSteuerungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Versorgungsspannung von der externen Stromeinspeisungseinheit 30, die parallel zur Last L geschaltet ist, zur Last L erhöht, bevor das Schalten der Bypass-Schaltungen B1 bis Bn gestartet wird, wodurch die Stromeinspeisung vom Energiezufuhrsystem 10 zur Last L gestoppt wird und der Strom von der externen Stromeinspeisungseinheit 30 zur Last L eingespeist wird. Anschließend wird durch Absenken der Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit 30 zur Last L die Energiezufuhr vom Energiezufuhrsystem 10 zur Last L wieder aufgenommen. Dadurch kann ein kurzzeitiger Ausfall der Energieversorgung für die Last L vermieden werden, wenn die Bypass-Schaltungen B1 bis Bn umgeschaltet werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird nach dem Umschalten der Bypass-Schaltungen B1 auf Bn die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit 30 zur Last L so weit abgesenkt, bis der Stromwert Io des Versorgungsstroms von der externen Energiezufuhreinheit 30 zur Last L Null wird. Unabhängig davon kann nach dem Umschalten der Bypass-Schaltungen B1 auf Bn die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit 30 zur Last L abgesenkt werden, bis der Stromwert Is des Versorgungsstroms vom Energiezufuhrsystem 10 zur Last L auf einen vorgegebenen Wert ansteigt.
In der oben beschriebenen Ausführungsform sind die Batteriezellen C1 bis Cn in Reihe geschaltet und die Bypass-Schaltungen B1 bis Bn sind in jeder der Batteriezellen C1 bis Cn vorgesehen. Es können jedoch auch Batteriepakete, an die mehrere Batteriezellen angeschlossen sind, in Reihe geschaltet werden, und die Bypass-Schaltungen B1 bis Bn können in jedem der Batteriepakete vorgesehen sein.
3 ist ein Diagramm, das einen Umriss eines Energiezuführungssystems 2 mit einer Energiezuführungs-Steuereinrichtung 200 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die gleichen Komponenten wie in der oben beschriebenen Ausführungsform sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und die Beschreibung der oben beschriebenen Ausführungsform wird übernommen.
Wie in 3 dargestellt, umfasst das Energiezufuhrsystem 2 ein erstes Energiezufuhrsystem 10A, ein zweites Energiezufuhrsystem 10B, die externe Energiezufuhreinheit 30 und die Energiezufuhrsteuerungsvorrichtung 200. Das erste Energiezufuhrsystem 10A und das zweite Energiezufuhrsystem 10B sind fahrzeuginterne oder stationäre Energieversorgungen mit n (n ist eine ganze Zahl von zwei oder mehr) Batteriezellen C1 bis Cn bzw. n (n ist eine ganze Zahl von zwei oder mehr) in Reihe geschalteten Bypass-Schaltungen B1 bis Bn. Obwohl nicht besonders begrenzt, werden das erste Energiezufuhrsystem 10A und das zweite Energiezufuhrsystem 10B der vorliegenden Ausführungsform durch Reproduktion der verwendeten Batterien erhalten, und es gibt einen Unterschied im Grad der Verschlechterung der Batteriezellen C1 bis Cn. Bei den Batteriezellen C1 bis Cn handelt es sich um Sekundärbatterien wie eine Lithium-Ionen-Batterie und einen Lithium-Ionen-Kondensator. Die Batteriezellen C1 bis Cn werden aufgeladen, indem sie von einer Ladeschaltung (nicht dargestellt) oder der externen Energiezufuhreinheit 30 mit elektrischem Strom versorgt werden, und entladen den geladenen Strom, um die Last L mit elektrischem Strom zu versorgen.
Das erste Energiezufuhrsystem 10A und das zweite Energiezufuhrsystem 10B sind parallel geschaltet. Das erste Energiezufuhrsystem 10A umfasst einen ersten Schalter 11A und das zweite Energiezufuhrsystem 10B umfasst einen zweiten Schalter 11B. Der erste Schalter 11A ist ein Verbindungszustand-Schalter, der das erste Energiezufuhrsystem 10A und die Last L verbindet oder trennt, und der zweite Schalter 11B ist ein Verbindungszustand-Schalter, der das zweite Energiezufuhrsystem 10B und die Last L verbindet oder trennt.
In dem Energiezufuhrsystem 2 der vorliegenden Ausführungsform wird das System mit der höheren Gesamtspannung der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B durch den ersten Schalter 11A oder den zweiten Schalter 11B mit der Last L verbunden, und das System mit der niedrigeren Gesamtspannung der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B wird durch den ersten Schalter 11A oder den zweiten Schalter 11B von der Last L getrennt. Ferner wird beim Laden der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B durch eine Ladeschaltung (nicht dargestellt) oder die externe Energiezufuhreinheit 30 dasjenige mit der niedrigeren Gesamtspannung der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B durch den ersten Schalter 11A oder den zweiten Schalter 11B mit der Ladeschaltung (nicht dargestellt) oder der externen Energiezufuhreinheit 30 verbunden, und dasjenige mit der höheren Gesamtspannung des ersten und zweiten Energiezufuhrsystems 10A und 10B durch den ersten Schalter 11A oder den zweiten Schalter 11B von der Ladeschaltung (nicht dargestellt) oder der externen Energiezufuhreinheit 30 getrennt wird.
Das erste Energiezufuhrsystem 10A umfasst eine Vielzahl von Spannungsmesseinheiten 12, die Strommesseinheit 13, die Batterietemperaturmesseinheit 14 und eine Gesamtspannungsmesseinheit 15. Die im ersten Energiezufuhrsystem 10A enthaltene Strommesseinheit 13 ist in der Stromleitung PL1 vorgesehen, die das erste Energiezufuhrsystem 10A und die Last L verbindet, und misst den Stromwert Is des Versorgungsstroms vom ersten Energiezufuhrsystem 10A zur Last L. Ferner misst die im ersten Energiezufuhrsystem 10A enthaltene Gesamtspannungsmesseinheit 15 die Gesamtspannung des ersten Energiezufuhrsystems 10A.
Das zweite Energiezufuhrsystem 10B umfasst die mehreren Spannungsmesseinheiten 12, die Strommesseinheit 13, die Batterietemperaturmesseinheit 14 und die Gesamtspannungsmesseinheit 15. Die im zweiten Energiezufuhrsystem 10B enthaltene Strommesseinheit 13 ist in der Stromleitung PL1 vorgesehen, die das zweite Energiezufuhrsystem 10B und die Last L verbindet, und misst den Stromwert Is des Versorgungsstroms vom zweiten Energiezufuhrsystem 10B zur Last L. Ferner misst die im zweiten Energiezufuhrsystem 10B enthaltene Gesamtspannungsmesseinheit 15 die Gesamtspannung des zweiten Energiezufuhrsystems 10B.
In jedem der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B sind die Batteriezelle C1 am Anfang und die Batteriezelle Cn am Ende mit der Last L verbunden. Wenn der Schalter S1 offen ist und der Schalter S2 in allen Bypass-Schaltungen B1 bis Bn des ersten Energiezufuhrsystems 10A geschlossen ist, wird elektrische Energie von allen Batteriezellen C1 bis Cn des ersten Energiezufuhrsystems 10A an die Last L abgegeben. Andererseits werden die Batteriezellen C1 bis Cn, die den Bypass-Schaltungen B1 bis Bn des ersten Energiezufuhrsystems 10A entsprechen, umgangen, wenn der Schalter S2 geöffnet und der Schalter S1 in einer der Bypass-Schaltungen B1 bis Bn des ersten Energiezufuhrsystems 10A geschlossen ist. In ähnlicher Weise wird im zweiten Energiezufuhrsystem 10B, wenn der Schalter S1 geöffnet und der Schalter S2 in allen Bypass-Schaltungen B1 bis Bn geschlossen ist, elektrische Leistung von allen Batteriezellen C1 bis Cn des zweiten Energiezufuhrsystems 10B an die Last L entladen. Andererseits werden, wenn der Schalter S1 geschlossen und der Schalter S2 in einer der Bypass-Schaltungen B1 bis Bn des zweiten Energiezufuhrsystems 10B geöffnet ist, die Batteriezellen C1 bis Cn, die den Bypass-Schaltungen B1 bis Bn des zweiten Energiezufuhrsystems 10B entsprechen, umgangen.
Wie weiter unten beschrieben wird, liefert die externe Energiezufuhreinheit 30 elektrischen Strom an die Last L, bevor und nachdem die Verbindungszustände des ersten und zweiten Energiezufuhrsystems 10A und 10B durch den ersten und zweiten Schalter 11A und 11B umgeschaltet werden. Die Strommesseinheit 32 misst den Stromwert Io des Versorgungsstroms von der externen Energiezufuhreinheit 30 zur Last L und gibt den Stromwert an die Energiezufuhrsteuerungsvorrichtung 200 aus.
Die Energiezufuhrsteuerungsvorrichtung 200 ist mit dem ersten und zweiten Energiezufuhrsystem 10A und 10B, der externen Energiezufuhreinheit 30 und der Strommesseinheit 32 verbunden. Die Energiezufuhrsteuerungsvorrichtung 200 führt die Überwachung und Steuerung der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B, die Schaltsteuerung der ersten und zweiten Schalter 11A und 11B und die Steuerung der Versorgungsspannung der externen Energiezufuhreinheit 30 durch. Die Energiezufuhrsteuerungsvorrichtung 200 der vorliegenden Ausführungsform schaltet die Zustände der ersten und zweiten Schalter 11A und 11B auf der Grundlage der Gesamtspannung der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B. Ferner erhöht oder senkt die Energiezufuhr-Steuerungsvorrichtung 200 der vorliegenden Ausführungsform die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit 30 zur Last L vor und nach dem Umschalten der ersten und zweiten Schalter 11A und 11B.
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der in 3 dargestellten Energiezufuhrsteuerungsvorrichtung 200 zeigt. Wie in dieser Figur dargestellt, führt die Energiezufuhrsteuerungsvorrichtung 200 eine Schaltsteuerung der Bypass-Schaltungen B1 bis Bn und eine Steuerung der externen Energiezufuhreinheit 30 zum Zeitpunkt des Schaltens der Bypass-Schaltungen B1 bis Bn durch, ähnlich wie die Energiezufuhrsteuerungsvorrichtung 100 der oben beschriebenen Ausführungsform. Hinsichtlich dieser Steuerungen wird die Beschreibung der oben beschriebenen Ausführungsform übernommen.
Die Energiezufuhrsteuerungsvorrichtung 200 umfasst eine Messwerterfassungseinheit 201, die Entladeabschlussbestimmungseinheit 102, eine Speichereinheit 203, die Bypass-Steuereinheit 104, eine externe Energiezufuhrsteuerungseinheit 205, eine Systemspannungsbestimmungseinheit 206 und eine Schaltsteuerungseinheit 207.
Die Messwerterfassungseinheit 201 ist mit der Mehrzahl der Spannungsmesseinheiten 12, den Strommesseinheiten 13 und 32, der Batterietemperaturmesseinheit 14 und der Gesamtspannungsmesseinheit 15 verbunden. Die Messwerterfassungseinheit 201 erfasst die Messwerte von der Spannungsmesseinheit 12, den Strommesseinheiten 13 und 32, der Batterietemperaturmesseinheit 14 und der Gesamtspannungsmesseinheit 15 und speichert die Messwerte in der Speichereinheit 203.
Die Speichereinheit 203 speichert den von der Messwerterfassungseinheit 201 erfassten Messwert. Ferner speichert die Speichereinheit 203 ein von der Energiezufuhrsteuerungseinrichtung 200 ausgeführtes Programm.
Die Systemspannungsbestimmungseinheit 206 bestimmt, welche der Gesamtspannung des ersten Energiezufuhrsystems 10A, die von der im ersten Energiezufuhrsystem 10A enthaltenen Gesamtspannungsmesseinheit 15 gemessen wird, und der Gesamtspannung des zweiten Energiezufuhrsystems 10B, die von der im zweiten Energiezufuhrsystem 10B enthaltenen Gesamtspannungsmesseinheit 15 gemessen wird, höher ist.
Die Schalterschaltsteuereinheit 207 steuert das Schalten der ersten und zweiten Schalter 11A und 11B entsprechend einem Bestimmungsergebnis der Systemspannungsbestimmungseinheit 206. Insbesondere dann, wenn die Gesamtspannung eines der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B, das mit der Last L verbunden ist, höher ist als die Gesamtspannung des anderen der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B, das von der Last L getrennt ist, schaltet die Schalterschaltsteuereinheit 207 den Verbindungszustand (offen oder geschlossen) des ersten und zweiten Schalters 11A und 11B nicht. Andererseits, wenn die Gesamtspannung eines der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B, das mit der Last L verbunden ist, niedriger ist als die Gesamtspannung des anderen der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B, das von der Last L getrennt ist, schaltet die Schaltsteuereinheit 207 den Verbindungszustand des ersten und zweiten Schalters 11A und 11B.
Die Steuereinheit 205 für die externe Stromeinspeisung steuert die Versorgungsspannung von der externen Stromeinspeisungseinheit 30 zur Last L entsprechend dem Bestimmungsergebnis der Entladungsabschlussbestimmungseinheit 102 und dem Bestimmungsergebnis der Systemspannungsbestimmungseinheit 206. Hinsichtlich der Steuerung der externen Energiezufuhreinheit 30 entsprechend dem Ergebnis der Entladungsabschluss-Bestimmungseinheit 102 wird die Beschreibung der oben beschriebenen Ausführungsform übernommen.
Wenn die Systemspannungsbestimmungseinheit 206 feststellt, dass die Gesamtspannung eines der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B, das mit der Last L verbunden ist, niedriger ist als die Gesamtspannung des anderen der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B, das von der Last L getrennt ist, erhöht die Steuereinheit 205 für die externe Stromeinspeisung die Versorgungsspannung von der externen Stromeinspeisungseinheit 30 zur Last L, bevor die Verbindungszustände der ersten und zweiten Schalter 11A und 11B umgeschaltet werden. Dann senkt die externe Energiezufuhr-Steuereinheit 205 die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit 30 zur Last L, nachdem das Umschalten der Verbindungszustände der ersten und zweiten Schalter 11A und 11B abgeschlossen ist. Wenn sich die Zeitpunkte, zu denen es notwendig ist, die Bypass-Schaltungen B1 bis Bn zu schalten, und die Zeitpunkte, zu denen es notwendig ist, den Verbindungszustand des ersten und zweiten Schalters 11A und 11B zu schalten, überschneiden, hat entweder die Schaltsteuerung der Bypass-Schaltungen B1 bis Bn oder die Schaltsteuerung des ersten und zweiten Schalters 11A und 11B Priorität.
5 ist ein Flussdiagramm, das die Steuerung der Energiezufuhr durch die in 4 dargestellte Stromeinspeisungssteuerungsvorrichtung 200 veranschaulicht. Hinsichtlich der Steuerung der Einspeisung beim Umschalten der Bypass-Schaltungen B1 bis Bn wird die Beschreibung der oben beschriebenen Ausführungsform übernommen.
Wie im Flussdiagramm von 5 dargestellt, öffnet die Bypass-Steuereinheit 104 in Schritt 101 alle Schalter S1 und S2 der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B (AUS). Als nächstes liest die Schaltsteuereinheit 207 in Schritt 102 die in der Speichereinheit 203 gespeicherten Gesamtspannungen der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B aus, und wenn dann die Gesamtspannung des ersten Energiezufuhrsystems 10A höher ist als die Gesamtspannung des zweiten Energiezufuhrsystems 10B, wird der erste Schalter 11A geschlossen (ON) und der zweite Schalter 11B geöffnet (OFF). Andererseits öffnet die Schaltsteuereinheit 207 den ersten Schalter 11A und schließt den zweiten Schalter 11B, wenn die Gesamtspannung des zweiten Energiezufuhrsystems 10B höher ist als die Gesamtspannung des ersten Energiezufuhrsystems 10A.
Im nächsten Schritt 103 schließt (EIN) die Bypass-Steuereinheit 104 den Schalter S2 für alle Bypass-Schaltungen B1 bis Bn der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B. Dadurch wird elektrische Leistung aus der höheren Gesamtspannung der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B entnommen.
Als nächstes bestimmt die Systemspannungsbestimmungseinheit 206 in Schritt 104, ob (Sind die hohen und niedrigen Gesamtspannungen der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B umgekehrt?) die Gesamtspannung eines der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B, das von der Last L getrennt ist, niedriger ist als die Gesamtspannung des anderen der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B, das mit der Last L verbunden ist. Wenn in diesem Schritt eine positive Feststellung getroffen wird, fährt das Verfahren mit Schritt 105 fort, und wenn in diesem Schritt eine negative Feststellung getroffen wird, wird Schritt 104 wiederholt ausgeführt.
In Schritt 105 erhöht die Fremdeinspeisungs-Steuereinheit 205 die Versorgungsspannung von der Fremdeinspeisungseinheit 30 zur Last L um einen Schritt (um einen vorgegebenen Betrag). Als nächstes bestimmt die Steuereinheit 205 für die externe Stromeinspeisung in Schritt 106, ob der Stromwert Is des Versorgungsstroms, der von der Strommesseinheit 13 gemessen wird, eines der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B, das mit der Last L verbunden ist, Null ist. Wenn in diesem Schritt eine positive Feststellung getroffen wird, fährt das Verfahren mit Schritt 107 fort, und wenn in diesem Schritt eine negative Feststellung getroffen wird, fährt das Verfahren mit Schritt 105 fort. Das heißt, bis der von der Strommesseinheit 13 gemessene Stromwert Is des Versorgungsstroms Null wird (bis die Stromeinspeisung von einem der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B zur Last L gestoppt wird), erhöht die externe Stromeinspeisungssteuereinheit 205 allmählich die Versorgungsspannung von der externen Stromeinspeisungseinheit 30 zur Last L.
In Schritt 107 öffnet (AUS) die Schaltsteuereinheit 207 den Schalter (erster Schalter 11A oder zweiter Schalter 11B) eines der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B, das mit der Last L verbunden ist, und schließt (EIN) den Schalter des anderen. Als nächstes, in Schritt 108, senkt die externe Energiezufuhrsteuereinheit 105 die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit 30 zur Last L um einen Schritt (um einen vorbestimmten Betrag). Als nächstes bestimmt die externe Energiezufuhr-Steuereinheit 105 in Schritt 109, ob der Stromwert Io des von der Strommesseinheit 32 gemessenen Versorgungsstroms Null ist. Wenn in diesem Schritt eine positive Feststellung getroffen wird, fährt das Verfahren mit Schritt 110 fort, und wenn eine negative Feststellung in diesem Schritt getroffen wird, fährt das Verfahren mit Schritt 108 fort. Das heißt, bis der von der Strommesseinheit 32 gemessene Stromwert Io des Versorgungsstroms Null wird (bis die Stromeinspeisung von der externen Stromeinspeisungseinheit 30 zur Last L gestoppt wird), senkt die externe Stromeinspeisungssteuereinheit 205 allmählich die Versorgungsspannung von der externen Stromeinspeisungseinheit 30 zur Last L.
In Schritt 110 bestimmt die Entladeabschluss-Bestimmungseinheit 102, ob die von der Spannungsmesseinheit 12 gemessene Spannung für alle Batteriezellen C1 bis Cn des ersten und zweiten Energiezufuhrsystems 10A und 10B gleich oder kleiner als die Entladeendspannung ist. Wenn in diesem Schritt eine positive Feststellung getroffen wird, fährt das Verfahren mit Schritt 111 fort, und wenn in diesem Schritt eine negative Feststellung getroffen wird, fährt das Verfahren mit Schritt 104 fort.
In Schritt 111 öffnet (AUS) die Bypass-Steuereinheit 104 die Schalter S1 und S2 für alle Bypass-Schaltungen B1 bis Bn des ersten und zweiten Energiezufuhrsystems 10A und 10B. Als nächstes schließt die Bypass-Steuereinheit 104 in Schritt 112 die Schalter S2 für alle Bypass-Schaltungen B1 bis Bn des ersten und zweiten Energiezufuhrsystems 10A und 10B (ON). Damit ist der Vorgang abgeschlossen.
Wie oben beschrieben, wird in der Energiezufuhr-Steuerungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch Erhöhen der Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit 30, die parallel zur Last L geschaltet ist, zur Last L vor dem Beginn des Schaltens der ersten und zweiten Schalter 11A und 11B die Energiezufuhr zur Last L von einem der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B gestoppt, und der Strom wird von der externen Energiezufuhreinheit 30 zur Last L geführt. Dann, nachdem die Energiezufuhr zur Last L von einem der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B gestoppt wurde, wird das Umschalten des ersten und zweiten Schalters 11A und 11B durchgeführt. Dann wird durch Absenken der Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit 30 zur Last L die Energiezufuhr zur Last L von dem anderen der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B gestartet. Dadurch ist es möglich, einen kurzzeitigen Stromausfall der Energiezufuhr zur Last L zu vermeiden, wenn die Verbindungszustände des ersten und zweiten Energiezufuhrsystems 10A und 10B durch den ersten und zweiten Schalter 11A und 11B umgeschaltet werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform werden die Verbindungszustände der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B auf der Grundlage der Gesamtspannungen der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B geschaltet. Der Verbindungszustand der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B kann jedoch auch auf der Grundlage der Gesamtkreisspannung oder der Gesamtladerate der ersten und zweiten Energiezufuhrsysteme 10A und 10B geschaltet werden.
Die vorliegende Erfindung ist oben anhand der Ausführungsbeispiele beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und es können Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen, oder öffentlich bekannte oder bekannte Techniken können gegebenenfalls kombiniert werden.
In der Energiezufuhr-Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung kann die Mehrzahl von Energieversorgungen durch Reihenschaltung einer Mehrzahl von Einzelbatterien oder zusammengesetzten Batterien gebildet werden, und die Verbindungszustand-Schalteinheit kann eine Bypass-Schaltung sein, die jede der Mehrzahl von Einzelbatterien oder zusammengesetzten Batterien umgeht.
In der Energiezufuhr-Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann die Mehrzahl der Energieversorgungen parallel geschaltet werden, und die Verbindungszustand-Schalteinheit kann einen Schalter zum Verbinden oder Trennen jeder der Mehrzahl der Energieversorgungen und der Last enthalten.
In der Energiezufuhr-Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann, bevor die Verbindungszustand-Schalteinheit mit dem Umschalten des Verbindungszustands zwischen jeder der mehreren Energieversorgungen und der Last beginnt, die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit an die Last erhöht werden, bis ein Stromwert des Versorgungsstroms von den mehreren Energieversorgungen an die Last Null wird, oder bis der Stromwert des Versorgungsstroms von der Mehrzahl von Energieversorgungen zur Last auf einen vorbestimmten Wert gesenkt wird, und die Verbindungszustand-Schalteinheit kann den Verbindungszustand zwischen jeder der Mehrzahl von Energieversorgungen und der Last umschalten, nachdem der Stromwert des Versorgungsstroms von der Mehrzahl von Energieversorgungen zur Last Null wird oder nachdem der Stromwert des Versorgungsstroms von der Mehrzahl von Energieversorgungen zur Last auf den vorbestimmten Wert gesenkt wird.
In der Energiezufuhr-Steuereinrichtung der vorliegenden Erfindung kann, nachdem die Verbindungszustand-Schalteinheit den Verbindungszustand zwischen jeder der mehreren Energieversorgungen und der Last umgeschaltet hat, die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit an die Last reduziert werden, bis ein Stromwert des Versorgungsstroms von der externen Energiezufuhreinheit an die Last Null wird, oder bis der Stromwert des Versorgungsstroms von den mehreren Energieversorgungen an die Last auf einen vorbestimmten Wert ansteigt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit, die parallel zu einer Last geschaltet ist, zur Last vor dem Beginn des Umschaltens der Verbindungszustände der mehreren Energieversorgungen erhöht, und die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit zur Last wird nach dem Umschalten der Verbindungszustände der mehreren Energieversorgungen reduziert. Infolgedessen kann die Energiezufuhr zur Last auch dann fortgesetzt werden, wenn der Verbindungszustand der mehreren Energieversorgungen umgeschaltet wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013031247 A [0002, 0003]

Claims

Energiezufuhr-Steuervorrichtung (100, 200), die ein Energiezufuhrsystem steuert, das eine Vielzahl von Energieversorgungen (10), die eine Last (L) mit Energie versorgen, eine Verbindungszustand-Schalteinheit (20), die jede der Vielzahl von Energieversorgungen und die Last verbindet oder trennt, und eine externe Energiezufuhreinheit (30), die parallel zu der Last geschaltet ist und die Last mit Energie versorgt, umfasst, wobei eine Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit (30) zu der Last erhöht wird, bevor die Verbindungszustand-Schalteinheit (20) das Schalten eines Verbindungszustands zwischen jeder der mehreren Energieversorgungen und der Last beginnt, und die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit (30) zur Last verringert wird, nachdem die Verbindungszustand-Schalteinheit (20) den Verbindungszustand zwischen jeder der mehreren Energieversorgungen und der Last umschaltet.
Energiezufuhr-Steuervorrichtung (100, 200) nach Anspruch 1, wobei die mehreren Energieversorgungen durch Reihenschaltung mehrerer Einzelbatterien oder zusammengesetzter Batterien gebildet werden, und die Verbindungszustand-Schalteinheit (20) eine Bypass-Schaltung ist, die jede der Vielzahl von Einzelbatterien oder zusammengesetzten Batterien umgeht.
Energiezufuhr-Steuervorrichtung (100, 200) nach Anspruch 1, wobei die mehreren Energieversorgungen parallel geschaltet sind, und die Verbindungszustand-Schalteinheit (20) einen Schalter (S1, S2) zum Verbinden oder Trennen jeder der Vielzahl von Energieversorgungen und der Last umfasst.
Energiezufuhr-Steuervorrichtung (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei bevor die Verbindungszustand-Schalteinheit (20) mit dem Umschalten des Verbindungszustands zwischen jeder der mehreren Energieversorgungen und der Last beginnt, die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit (30) an die Last erhöht wird, bis ein Stromwert des Versorgungsstroms von den mehreren Energieversorgungen an die Last Null wird, oder bis der Stromwert des Versorgungsstroms von den mehreren Energieversorgungen an die Last auf einen vorbestimmten Wert gesenkt wird, und nachdem der Stromwert des Versorgungsstroms von der Mehrzahl von Energieversorgungen zur Last Null wird oder nachdem der Stromwert des Versorgungsstroms von der Mehrzahl von Energieversorgungen zur Last auf den vorbestimmten Wert gesenkt wird, die Verbindungszustand-Schalteinheit (20) den Verbindungszustand zwischen jeder der Mehrzahl von Energieversorgungen und der Last schaltet.
Energiezufuhr-Steuervorrichtung (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei nachdem die Verbindungszustand-Schalteinheit (20) den Verbindungszustand zwischen jeder der mehreren Energieversorgungen und der Last umschaltet, die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit zur Last reduziert wird, bis ein Stromwert des Versorgungsstroms von der externen Energiezufuhreinheit zur Last Null wird, oder bis der aktuelle Wert des Versorgungsstroms von den mehreren Energieversorgungen zur Last auf einen vorbestimmten Wert ansteigt.
Ein Energiezufuhrsystem (1, 2), umfassend: eine Vielzahl von Energieversorgungen (10), die eine Last (L) mit Energie versorgen; eine Verbindungszustand-Schalteinheit (20), die jede der mehreren Energieversorgungen und die Last verbindet oder trennt; eine externe Energiezufuhreinheit (30), die parallel zu der Last geschaltet ist und Strom an die Last liefert; und eine Energiezufuhr-Steuervorrichtung (100, 200), die die Energiezufuhr von den mehreren Energieversorgungen zu der Last und die Energiezufuhr von der externen Energiezufuhreinheit (30) zu der Last steuert, wobei die Energiezufuhr-Steuervorrichtung (100, 200) die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit (30) auf die Last anhebt, bevor die Verbindungszustand-Schalteinheit (20) mit dem Schalten eines Verbindungszustands zwischen jeder der mehreren Energieversorgungen und der Last beginnt, und wobei die Energiezufuhr-Steuervorrichtung (100, 200) die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit (30) zur Last senkt, nachdem die Verbindungszustand-Schalteinheit (20) den Verbindungszustand zwischen jeder der mehreren Energieversorgungen und der Last umschaltet.
Ein Energiezufuhr-Steuerverfahren, das unter Verwendung einer Energiezufuhr-Steuerungsvorrichtung (100, 200) zur Steuerung des Energiezufuhrsystems durchgeführt wird, das Energiezufuhrsystem (1, 2), umfassend eine Vielzahl von Energieversorgungen (10), die eine Last (L) mit Energie versorgen, eine Verbindungszustand-Schalteinheit (20), die jede der mehreren Energieversorgungen und die Last verbindet oder trennt, und eine externe Energiezufuhreinheit (30), die parallel zur Last geschaltet ist und die Last mit Energie versorgt, das Energiezufuhr-Steuerverfahren, umfassend: Erhöhen der Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit (30) zur Last, bevor die Verbindungszustand-Schalteinheit (20) das Umschalten eines Verbindungszustands zwischen jeder der mehreren Energieversorgungen und der Last beginnt, und Verringern der Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit (30) zur Last, nachdem die Verbindungszustand-Schalteinheit (20) den Verbindungszustand zwischen jeder der mehreren Energieversorgungen und der Last umschaltet.
Ein Programm, das auf einer Energiezufuhr-Steuervorrichtung zum Steuern eines Energiezufuhrsystems (1, 2) ausgeführt wird, wobei das Energiezufuhrsystem eine Vielzahl von Energieversorgungen (10), die eine Last (L) mit Energie versorgen, eine Verbindungszustand-Schalteinheit (20), die jede der Vielzahl von Energieversorgungen und die Last verbindet oder trennt, und eine externe Energiezufuhreinheit (30), die mit der Last parallel geschaltet ist und die Last mit Energie versorgt, umfasst, wobei die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit (30) zur Last erhöht wird, bevor die Verbindungszustand-Schalteinheit (20) das Umschalten eines Verbindungszustands zwischen jeder der mehreren Energieversorgungen und der Last beginnt, und die Versorgungsspannung von der externen Energiezufuhreinheit (30) zur Last verringert wird, nachdem die Verbindungszustand-Schalteinheit (20) den Verbindungszustand zwischen jeder der mehreren Energieversorgungen und der Last umschaltet.