JP2014526864A - 電源管理装置 - Google Patents

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Abstract

本発明に係る電源管理装置は、被制御装置に合わせて使用され、電源システムに電気的に接続される。電源管理装置は、被制御装置に電気的に接続されるエネルギー蓄積モジュールと、エネルギー蓄積モジュールに電気的に接続される切替モジュールと、切替モジュールに電気的に接続され検出信号を受信する比較モジュールとを備える。比較モジュールは検出信号に基づき、周期信号を発生させ、切替モジュールを制御する。エネルギー蓄積モジュールは周期信号中の一つの周期においてエネルギーを蓄積し、前記周期後の他の周期において前記周期に蓄積された電気エネルギーを放出する。上記構成により、本発明に係る電源管理装置は、被制御装置を効果的に保護し、電力の消耗を避けると同時に、余分な電力を蓄積且つ再利用することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は電源管理装置に関するものである。
図１Ａを参照されたい。図１Ａは従来の電源管理装置１Ａである。電源管理装置１Ａは電源システムＰ１と電池ユニットＢＡＴに合わせて使用される。電源管理装置１Ａは電池ユニットＢＡＴに並列接続され、且つ抵抗器Ｒと、スイッチＳＷと、比較回路Ｃとを有する。
電池ユニットＢＡＴは電源システムＰ１が提供する充電電力によって充電を行う。比較回路Ｃは、電池ユニットＢＡＴの電圧が所定電圧値に達したと検出した場合、スイッチＳＷを導通させ、電流を抵抗器Ｒに通過させることで、電池ユニットＢＡＴが過充電状態を発生させないように保護する。
次に、図１Ｂを参照されたい。図１Ｂは、もう一つの従来の電源管理装置１Ｂである。電源管理装置１Ｂは電源システムＰ１と発光ユニットＬに合わせて使用される。電源管理装置１Ｂは発光ユニットＬに並列接続される。電源管理装置１Ｂはツェナーダイオード（Zener diode）であり、発光ユニットＬは発光ダイオードである。
発光ユニットＬは電源システムＰ１が提供する電力によって発光する。発光ユニットＬが損傷して断路を形成し、且つ発光ユニットＬの両端間の端子電圧が電源管理装置１Ｂの絶縁破壊電圧を超えた場合、電源システムＰ１は、電流を電源管理装置１Ｂに通過させ、他の発光ユニットＬが正常に作動できることを確保させる。
電源管理装置１Ａに採用される管理方式は、抵抗器Ｒを通して余分な充電電力を消耗するものである。電源管理装置１Ｂを電力の導通経路とした場合は、電源システムＰ１が提供した電力も消耗される。つまり、従来の電源管理装置１Ａと電源管理装置１Ｂは大きな電力消費をもたらし、現在の科学技術が強調する環境保護と省エネルギーのニーズとトレンドを満たすことができない。
よって、被制御装置を効果的に保護し、電力の消耗を避けると同時に、余分な電力を蓄積且つ再利用することができる電源管理装置を如何に提供するかが重要な課題の一つとなる。
上記課題に鑑み、本発明の目的は、被制御装置を効果的に保護し、電力の消耗を避けると同時に、余分な電力を蓄積且つ再利用することができる電源管理装置を提供することを課題とする。
上記目的を達成するために、本発明は、下記の特徴を有する。
本発明の電源管理装置は、被制御装置に合わせて使用され、電源システムに電気的に接続される。電源管理装置は、被制御装置に電気的に接続されるエネルギー蓄積モジュールと、エネルギー蓄積モジュールに電気的に接続される切替モジュールと、切替モジュールに電気的に接続され、前記被制御装置の状態を示す検出信号を受信する比較モジュールとを備える。比較モジュールは検出信号に基づいて、一つの周期信号を発生させ、切替モジュールを制御する。エネルギー蓄積モジュールは、周期信号中の一つの周期において、エネルギーを蓄積し、前記周期後の他の周期において前記周期にて蓄積された電気エネルギーを放出する。
本発明の一実施例において、検出信号は被制御装置の状態を示す電流値または電圧値である。
本発明の一実施例において、エネルギー蓄積モジュールは第一接続端と第二接続端を有する。切替モジュールはエネルギー放出端を有し、エネルギー放出端は、外部エネルギー蓄積素子、外部電源、外部負荷、或は前記電源システムに電気的に接続される。
本発明の一実施例において、電源管理装置は、電流検出素子を更に備える。電流検出素子は被制御装置と直列接続し、第一接続端と第二接続端との間に排列され、検出信号を出力する。
本発明の一実施例において、エネルギー蓄積モジュールは、第一エネルギー蓄積素子と、第一整流素子と、第二エネルギー蓄積素子とを備える。第一エネルギー蓄積素子の一端は第一接続端に電気的に接続され、その他端は切替モジュールに接続される。第一整流素子は第一エネルギー蓄積素子と切替モジュールに電気的に接続される。第二エネルギー蓄積素子は第一整流素子と切替モジュールに電気的に接続される。
本発明の一実施例において、第一エネルギー蓄積素子はインダクタンスであり、第二エネルギー蓄積素子はキャパシタンスである。
本発明の一実施例において、切替モジュールは第一切替素子と第二切替素子を備える。第一切替素子は、第一エネルギー蓄積素子と第二接続端に電気的に接続される。第二切替素子は第二エネルギー蓄積素子とエネルギー放出端に電気的に接続される。
本発明の一実施例において、第二エネルギー蓄積素子の他端は第二接続端に電気的に接続される。
本発明の一実施例において、周期信号の各周期は導通期間と遮断期間を有する。
本発明の一実施例において、第一エネルギー蓄積素子は、周期信号の少なくとも一つの周期中の導通期間において、第一切替素子を介してエネルギーを蓄積し、当該周期中の遮断期間において、第一整流素子を介して蓄積された電気エネルギーを放出し、第二エネルギー蓄積素子にエネルギーを蓄積し、第二エネルギー蓄積素子は、当該周期後の他の周期の導通期間において、第二切替素子を介してエネルギーを放出する。
本発明の一実施例において、第一切替素子と第二切替素子は半導体スイッチ素子である。
本発明の一実施例において、第一エネルギー蓄積素子と第一切替素子はエネルギー蓄積経路を形成し、第二エネルギー蓄積素子と第二切替素子はエネルギー放出経路を形成する。
本発明の一実施例において、比較モジュールは比較器を備える。比較器は第一切替素子に電気的に接続され、検出信号と参考信号に基づいて、周期信号を出力し、第一切替素子と第二切替素子を制御する。
本発明の一実施例において、エネルギー蓄積モジュールは第二整流素子と第三整流素子を更に備える。第二整流素子の一端は第二エネルギー蓄積素子に電気的に接続され、その他端は第二接続端に電気的に接続される。第三整流素子の一端は第二エネルギー蓄積素子に電気的に接続され、その他端は外部エネルギー蓄積素子、外部電源、外部負荷、或は電源システムに電気的に接続される。
本発明の一実施例において、第一エネルギー蓄積素子と第一整流素子はエネルギー放出経路を形成し、第二エネルギー蓄積素子と第二整流素子はエネルギー蓄積経路を形成する。
本発明の一実施例において、第三整流素子と、第二エネルギー蓄積素子と、第二切替素子はエネルギー放出経路を形成する。
本発明の一実施例において、比較モジュールは比較器を備える。比較器は第一切替素子に電気的に接続され、検出信号と参考信号に基づいて、周期信号を出力し、第一切替素子と第二切替素子を制御する。
本発明の一実施例において、参考信号は被制御装置に関する電圧信号または鋸歯状電圧信号である。
本発明の一実施例において、比較モジュールはデジタル制御回路を備える。デジタル制御回路は第一切替素子に電気的に接続され、検出信号をデジタル信号に変換した後、デジタル信号と所定値を比較し、且つ比較結果に基づき、周期信号を出力し、第一切替素子と第二切替素子を制御する。
本発明の一実施例において、デジタル制御回路はマイクロコントローラである。
本発明の一実施例において、デジタル制御回路はデータ通信信号を電源システムに送信する。
本発明の一実施例において、デジタル制御回路は環境状態信号入力端を更に備える。環境状態信号入力端は外部環境検出器に接続され、環境状態信号を受信する。環境状態信号は、被制御装置に関する環境温度情報または湿度情報を含む。
本発明の一実施例において、外部環境検出器はサーミスタである。
本発明の一実施例において、データ通信信号は電源管理装置の操作情報を含み、操作情報は検出信号によって測定し得られた電圧値と、電流値と、電圧変動値と、電流変動値、或は周期信号の周波数と、導通期間の長さと、遮断期間の長さ、或は環境状態信号によって測定し得られた環境パラメーター、或はこれらの数値を計算し得られたデータ情報を含む。
本発明の一実施例において、電源管理装置は第一切替素子と、第二切替素子と、制御ユニットを更に備える。第一切替素子は被制御装置に直列接続し、直列回路を形成する。第二切替素子は直列回路に電気的に接続され、第一切替素子が遮断された場合、充電経路または放電経路を提供する。制御ユニットは被制御装置と、第一切替素子と、第二切替素子に電気的に接続され、被制御装置状態信号または制御通信信号に基づいて、第一制御信号を第一切替素子に出力し、或は第二制御信号を第二切替素子に出力する。
本発明の一実施例において、電源管理装置は、少なくとも一つの第一切替ユニットと、少なくとも一つの第二切替ユニットと、制御ユニットとを更に備える。第一切替ユニットは被制御装置に直列接続し、直列回路を形成する。第二切替ユニットは直列回路に電気的に接続され、第一切替ユニットが遮断した場合、充電経路または放電経路を提供する。制御ユニットは、被制御装置と、第一切替ユニットと、第二切替ユニットに電気的に接続され、被制御装置状態信号または制御通信信号に基づき、第一制御信号を第一切替ユニットに出力し、或は第二制御信号を第二切替ユニットに出力する。
本発明の一実施例において、第二切替ユニットは被制御装置、電源システム、電源システムの接地端、或はもう一つの被制御装置に電気的に接続される。
本発明の一実施例において、第一制御信号と第二制御信号は、各自充電制御信号、放電制御信号、或はこれら二者の組合せを有する。
本発明の一実施例において、第一切替ユニットと第二切替ユニットは半導体スイッチ素子である。
本発明の一実施例において、被制御装置状態信号は被制御装置が放電状態であることを示す電流値または電圧値であり、或は、被制御装置が充電状態であることを示す電流値または電圧値である。
本発明の一実施例において、制御ユニットは被制御装置状態信号に基づき、被制御装置を充電または放電するか否かを判断し、否と判断した場合、第一制御信号を出力して第一切替ユニットを遮断すると同時に、第二制御信号を出力して第二切替ユニットを導通させる。
本発明の一実施例において、制御ユニットは比較器である。制御ユニットは被制御装置状態信号を所定値と比較し、比較結果に基づいて第一制御信号または第二制御信号を出力する。
本発明の一実施例において、第一切替ユニットまたは第二切替ユニットの数が複数である場合、制御ユニットは、複数の異なる準位を有する第一制御信号を複数の第一切替ユニットに出力し、或は、複数の異なる準位を有する第二制御信号を複数の第二切替ユニットに出力する。
本発明の一実施例において、制御ユニットはデジタル制御回路である。制御ユニットは、被制御装置状態信号をデジタル信号に変換した後、デジタル信号を所定値と比較し、比較結果に基づいて、第一制御信号及び／または第二制御信号を出力する。
本発明の一実施例において、デジタル制御回路はマイクロコントローラである。
本発明の一実施例において、デジタル制御回路は制御通信信号を受信する制御通信信号端を有する。
本発明の一実施例において、デジタル制御回路は環境状態信号入力端を有し、環境状態信号入力端は外部環境検出器に接続される。環境状態信号は、被制御装置に関する環境温度情報または湿度情報を含む。
本発明の一実施例において、外部環境検出器はサーミスタである。
本発明の一実施例において、制御通信信号は電源管理装置の操作情報を含み、操作情報は、被制御装置状態信号によって測定し得られた電圧値と、電流値と、電圧変動値と、電流変動値、或は環境状態信号によって測定し得られた環境パラメーター、或はこれらの数値を計算し得られたデータなどを含む。同時に、操作情報は、第一制御信号または第二制御信号の状態情報、或は、遠隔入力によって第一制御信号または第二制御信号を制御するためのデータ情報を含む。
本発明の一実施例において、制御ユニットは制御通信信号を受信する信号変換器であり、第一制御信号または第二制御信号を出力する。
本発明の一実施例において、被制御装置は、電流または電圧を保護し若しくは電流または電圧を制御する負荷、二次電池、発光ダイオード、電気二重層キャパシタ、光電池、或はエネルギー蓄積可能及び放電可能の素子を備える。
本発明の一実施例において、電源システムは電流源と整流素子を更に備える。電流源は被制御装置とエネルギー蓄積モジュールに電気的に接続され、整流素子は電流源に並列接続される。
上述したように、本発明に係る電源管理装置は、比較モジュールが検出信号に基づいて周期信号を発生させ、切替モジュールを制御することによって、エネルギー蓄積モジュールに、周期信号の一つの周期においてエネルギーを蓄積させ、他の周期において電気エネルギーを放出させる。これにより、被制御装置を効果的に保護し、電力の消費を避けることを実現すると同時に、余分な電力を蓄積且つ再利用することができる。
従来の電源管理装置の概略図である。 従来の電源管理装置の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係るエネルギー放出端、外部負荷、外部電源、外部エネルギー蓄積素子、或はその組合せの変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係るエネルギー放出端、外部負荷、外部電源、外部エネルギー蓄積素子、或はその組合せの変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係るエネルギー放出端、外部負荷、外部電源、外部エネルギー蓄積素子、或はその組合せの変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係るエネルギー放出端、外部負荷、外部電源、外部エネルギー蓄積素子、或はその組合せの変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る比較モジュールの異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る比較モジュールの異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る比較モジュールの異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る比較モジュールの異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る比較モジュールの異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る比較モジュールの異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる設置形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる設置形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる設置形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる設置形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる設置形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる設置形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる設置形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる設置形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる設置形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の操作波形図である。 本発明のもう一つの好ましい実施例に係る電源管理装置の概略図である。 本発明のもう一つの好ましい実施例に係る電源管理装置の操作波形図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る切替ユニット及び制御信号の異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る切替ユニット及び制御信号の異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る切替ユニット及び制御信号の異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る切替ユニット及び制御信号の異なる実施形態の概略図である。
関連する図面を参照しながら、本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置を以下の通りに説明し、このうち同じ部材は同じ符号を付して説明する。
まず、図２を参照されたい。図２は本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置２である。電源管理装置２は被制御装置Ｄと合わせて使用され、電源システムＰ１に電気的に接続される。電源システムＰ１は電力を被制御装置Ｄに提供し、電源管理装置２と被制御装置Ｄは直列接続または並列接続である。実施上において、被制御装置Ｄは、電流または電圧を保護し若しくは電流または電圧を制御する負荷、発光ダイオード（Light-Emitting Diode）、二次電池（secondary battery）、電気二重層キャパシタ（electric double-layer capacitor）と、太陽電池（photovoltaic cell）、或はエネルギー蓄積可能及び放電可能の素子を備える。
電源管理装置２はエネルギー蓄積モジュール２１と、切替モジュール２２と、比較モジュール２３とを有する。エネルギー蓄積モジュール２１は被制御装置Ｄに電気的に接続される。切替モジュール２２はエネルギー蓄積モジュール２１に電気的に接続される。比較モジュール２３は切替モジュール２２に電気的に接続され、且つ検出信号Ｓ１を受信する。前記検出信号Ｓ１は、被制御装置Ｄに関する電圧値の信号であり、或は被制御装置Ｄに関する電流値の信号である。比較モジュール２３は検出信号Ｓ１に基づいて、一つの周期信号Ｓ２を発生させ、切替モジュール２２を制御する。エネルギー蓄積モジュール２１は周期信号Ｓ２中の一つの周期において、エネルギーを蓄積し、且つ前記周期後の他の周期において、前記周期にて蓄積された電気エネルギーを放出する。
注意すべきことは、エネルギー蓄積モジュール２１は前記周期後のもう一つの周期において前記周期に蓄積された電気エネルギーを全部放出し、或は、前記周期の後の複数の周期において、前記周期に蓄積された電気エネルギーを複数回に分けて放出する。また、実際の活用において、エネルギー蓄積モジュール２１は、同じ周期にて電気エネルギー蓄積及び電気エネルギー放出の作動を実行することができ、且つ、周期信号Ｓ２は固定周期の周期信号または可変周期の周期信号である。つまり、周期信号Ｓ２の各周期における導通期間と遮断期間の比率は調整可能である。
次に、図３を参照し、本発明の電源管理装置２を更に詳しく説明する。本実施例において、エネルギー蓄積モジュール２１は第一接続端Ｔ１と、第二接続端Ｔ２と、第一エネルギー蓄積素子２１１と、第一整流素子２１２と、第二エネルギー蓄積素子２１３とを有する。エネルギー蓄積モジュール２１は第一接続端Ｔ１と第二接続端Ｔ２によって被制御装置Ｄに並列接続される。第一エネルギー蓄積素子２１１の一端は第一接続端Ｔ１に電気的に接続され、他端は切替モジュール２２に接続される。第一整流素子２１２の一端は第一エネルギー蓄積素子２１１と切替モジュール２２に電気的に接続される。第二エネルギー蓄積素子２１３の一端は第一整流素子２１２と切替モジュール２２に電気的に接続され、他端は第二接続端Ｔ２に電気的に接続される。前記第一エネルギー蓄積素子２１１と前記第二エネルギー蓄積素子２１３はそれぞれインダクタンスとキャパシタンスである。
切替モジュール２２はエネルギー放出端Ｔ３と、第一切替素子２２１と、第二切替素子２２２とを備える。第一切替素子２２１は、第一エネルギー蓄積素子２１１と第二接続端Ｔ２に電気的に接続される。第二切替素子２２２は第二エネルギー蓄積素子２１３とエネルギー放出端Ｔ３に電気的に接続される。エネルギー放出端Ｔ３は外部エネルギー蓄積素子Ｅに電気的に接続される。実施上において、第一切替素子２２１と第二切替素子２２２は半導体スイッチ素子であり、例えば、バイポーラジャンクショントランジスタ（Bipolar Junction Transistor, BJT）のトランジスタスイッチであり、或は、電界効果トランジスタ（Field Effect Transistor, FET）のトランジスタスイッチである。
また、図３に示したように、エネルギー放出端Ｔ３は伝送線の接点以外に、例えば、ダイオードなどの整流素子を含むこともできる。次に、外部エネルギー蓄積素子Ｅにも複数の実施形態があり、例えば、キャパシタンス素子、インダクタンス素子、電池ユニット、或はその組合せである。エネルギー放出端Ｔ３は、外部負荷、外部電源、外部記憶素子Ｅ、或はその組合せに電気的に接続されることができ、電源システムＰ１に電気的に接続されることもできる。
次に、図４Ａから図４Ｄを参照し、例として、エネルギー放出端Ｔ３が外部負荷ＥＬ、外部電源Ｐ２、外部エネルギー蓄積素子Ｅ、或はその組合せに電気的に接続される変化形態を以下の通りに説明する。図４Ａに示すように、エネルギー放出端Ｔ３は伝送線の接点であり、外部負荷ＥＬに接続されることによって、余分な電気エネルギーを外部負荷ＥＬに供給し、外部負荷ＥＬを駆動または操作する。図４Ｂに示すように、エネルギー放出端Ｔ３はダイオードを含み、外部電源Ｐ２と外部エネルギー蓄積素子Ｅに接続される。外部エネルギー蓄積素子Ｅは、例えば、キャパシタンスである。図４Ｃに示すように、エネルギー放出端Ｔ３はダイオードを含み、外部電源Ｐ２と外部エネルギー蓄積素子Ｅに接続される。外部エネルギー蓄積素子Ｅは、例えば、インダクタンスである。次に、図４Ｄに示すように、エネルギー放出端Ｔ３はダイオードを含み、外部エネルギー蓄積素子Ｅに接続される。外部エネルギー蓄積素子Ｅは、例えば、インダクタンス及び電池ユニットの組合せである。
次に、再び図３を参照されたい。比較モジュール２３は比較器２３１を含む。比較器２３１は第一切替素子２２１に電気的に接続され、検出信号Ｓ１を参考信号Ｓ３と比較することによって、前記周期信号Ｓ２を出力し、第一切替素子２２１と第二切替素子２２２を制御する。実施上において、比較モジュール２３はデジタル制御回路を採用することができる。デジタル制御回路は、例えば、マイクロコントローラである。参考信号Ｓ３は被制御装置Ｄの特性と状態に関する電圧信号または鋸歯状電圧信号であり、且つ、参考信号Ｓ３の数値は被制御装置Ｄの特性と状態の変化によって調整することができる。
次に、図５Ａから図５Ｆを参照し、例として比較モジュール２３の複数の実施形態を説明する。図５Ａに示すように、比較器２３１の反転入力端子（inverting input terminal）は電圧源に接続され、且つ前記電圧源により出力された参考信号Ｓ３を受信する。比較器２３１の非反転入力端子（non inverting input terminal）は検出信号Ｓ１を受信し、比較器２３１の出力端は周期信号Ｓ２を出力する。図５Ｂに示すように、比較器２３１の出力端はシュミットトリガーＳＴ（Schmitt trigger）に更に接続される。図５Ｃに示すように、比較器２３１の反転入力端子（inverting input terminal）は鋸歯状波である参考信号Ｓ３を受信し、シュミットトリガーＳＴは更に遅延線ＤＬ（delay line）に接続される。
また、図５Ｄに示すように、比較モジュール２３はデジタル制御回路２３２を備える。デジタル制御回路２３２は第一切替素子２２１に電気的に接続され、検出信号Ｓ１をデジタル信号に転換した後、所定値と比較し、そして、比較結果に基づいて、周期信号Ｓ２を出力し、第一切替素子２２１と第二切替素子（図示されない）を制御する。図５Ｅに示すように、デジタル制御回路２３２はデータ通信信号出力端Ｔ４を有し、データ通信信号Ｓ４を電源システム（図示されない）に出力する。被制御装置（図示されない）は電池の場合、例えば、二次電池または電気二重層キャパシタである場合、データ通信信号Ｓ４は、充電状態または放電状態の判断結果、充電時間、充電が完了したか否か、放電が完了したか否か、使用可能の電圧値などの情報、或はその組合せ情報を含む。電源システムＰ１はデータ通信信号Ｓ４に基づいて、電源管理に関連する決定をする。
図５Ｆに示すように、デジタル制御回路２３２はデータ通信信号出力端Ｔ４と環境状態信号入力端Ｔ５を有する。環境状態信号入力端Ｔ５は外部環境検出器ＥＳに接続され、且つ環境状態信号Ｓ５を受信する。環境状態信号Ｓ５は、被制御装置（図示されない）に関する環境温度または湿度などの情報を含む。外部環境検出器ＥＳはサーミスタである。また、データ通信信号出力端Ｔ４はデータ通信信号Ｓ４を出力し、データ通信信号Ｓ４は電源管理装置の操作情報を含む。操作情報は検出信号Ｓ１によって測定し得られた電圧値と、電流値と、電圧変動値と、電流変動値、或は、周期信号Ｓ２の周波数と、導通期間の長さと、遮断期間の長さ、或は、環境状態信号Ｓ５によって測定し得られた環境パラメーター、或は、これらの数値を計算して得られたデータなどのデータ情報を含む。
図３を再び参照されたい。比較モジュール２３の比較器２３１が検出信号Ｓ１を参考信号Ｓ３と比較し、電源システムＰ１が供給した電力がすでに被制御装置Ｄに必要とされる電力を越えたと確定した場合、比較器２３１は周期信号Ｓ２を出力する。次に、周期信号Ｓ２の一つの周期の導通期間において、第一切替素子２２１を導通し、電流を第一エネルギー蓄積素子２１１と第一切替素子２２１に流させ、第一エネルギー蓄積素子２１１に対してエネルギー蓄積を行う。そして、当該周期の遮断期間において、第一切替素子２２１を遮断する。この時、第一エネルギー蓄積素子２１１が導通期間において蓄積した電気エネルギーは第一整流素子２１２を介して放出し、第二エネルギー蓄積素子２１３にエネルギーを蓄積する。第二エネルギー蓄積素子２１３は、当該周期後の他の周期の導通期間において、第二切替素子２２２を介してエネルギー放出し、外部エネルギー蓄積素子Ｅにエネルギーを蓄積する。
従って、前記のハードウェア構成によって、余分な電気エネルギーは、第一エネルギー蓄積素子２１１と第一切替素子２２１が形成したエネルギー蓄積経路を経由して、且つ、第二エネルギー蓄積素子２１３と第二切替素子２２２が形成した放出経路を経由して、外部エネルギー蓄積素子Ｅに蓄積し、電気エネルギーの再利用を容易にする。また、本実施例において、第一接続端Ｔ１に流れる電流は第二接続端Ｔ２からすべて流出する。つまり、第一接続端Ｔ１に流れる電流は第二接続端Ｔ２から流出する電流に等しい。よって、電源管理装置２が作動する期間において、電源システムＰ１が供給した電流は、分流または断流が発生しない。
注意すべきことは、電源管理装置２は電流検出素子２４を更に備える。電流検出素子２４は被制御装置Ｄに電気的に接続され、検出信号Ｓ１を出力する。実施上において、電流検出素子２４は異なる製品のニーズや設計上の都合に基づいて、複数の異なる設置方式がある。以下、図６Ａから図６Ｉを参照し、例として電流検出素子２４の複数の設置形態を説明する。
図６Ａに示すように、電流検出素子２４は被制御装置Ｄと第二接続端Ｔ２の間に設置される。図６Ｂにおいて、電流検出素子２４は第一接続端Ｔ１と被制御装置Ｄの間に位置する。図６Ｃに示すように、電流検出素子２４は第二接続端Ｔ２に電気的に接続され、被制御装置Ｄと直列接続を形成する。図６Ｄにおいて、電流検出素子２４は第一接続端Ｔ１に電気的に接続され、被制御装置Ｄと直列接続を形成する。図６Ｅにおいて、電流検出素子２４は被制御装置Ｄと第一接続端Ｔ１の間に位置する。図６Ｆにおいて、電流検出素子２４は被制御装置Ｄに電気的に接続され、第一接続端Ｔ１と直列接続を形成する。図６Ｇに示すように、電流検出素子２４は第二接続端Ｔ２に電気的に接続される。図６Ｈに示すように、電流検出素子２４は第一接続端Ｔ１に電気的に接続される。更に、図６Ｉに示すように、電流検出素子２４は第二接続端Ｔ２と切替モジュール２２に電気的に接続される。
実際の応用において、電流検出素子２４は複数の異なる応用構造を有する。以下、図７Ａから図７Ｅを参照し、例として電流検出素子２４の５種類の応用構造を説明する。
図７Ａに示すように、電流検出素子２４としては抵抗器を採用できる。図７Ｂにおいて、電流検出素子２４は抵抗器と増幅器を含む。図７Ｃにおいて、電流検出素子２４は抵抗器とＮＰＮ型トランジスタを含む。図７Ｄに示すように、電流検出素子２４は抵抗器とＰＮＰ型トランジスタを含む。図７Ｅに示すように、電流検出素子２４は抵抗器と分離式の光結合素子を含む。
図８Ａを参照されたい。図８Ａは本発明のもう一つの好ましい実施例に係る電源管理装置３である。図３に示された電源管理装置２に比べて、電源管理装置３のエネルギー蓄積モジュール３１は第二整流素子３１１と第三整流素子３１２を更に備える。本実施例において、被制御装置Ｄは一つの二次電池を例として説明する。しかしながら、実際の応用において、実際のニーズに応じて、他の数量の二次電池を使用して操作を行うことができる。二次電池は、互いに直列に及び／または並列に接続されることができる。
第二整流素子３１１の一端は第二エネルギー蓄積素子２１３に電気的に接続され、第二整流素子３１１の他端は第二接続端Ｔ２に接続される。第三整流素子３１２の一端は第二エネルギー蓄積素子２１３に電気的に接続され、第三整流素子３１２の他端は外部エネルギー蓄積素子Ｅの接地端に電気的に接続される。
次に、図８Ｂと図８Ａを合わせて参照し、電源管理装置３を更に詳しく説明する。電源システムＰ１が供給した電力がすでに被制御装置Ｄに必要とされる電力を越えた場合、比較器２３１は周期信号Ｓ２を出力する。周期信号Ｓ２の第一周期Ｃ１の導通期間Ｃ１onにおいて、第一切替素子２２１は導通される。この時、電流は第一接続端Ｔ１から第一エネルギー蓄積素子２１１と第一切替素子２２１に流れ、第二接続端Ｔ２から流出するため、導通期間Ｃ１onにおいて、電流は第一エネルギー蓄積素子２１１に対してエネルギー蓄積を行う。
周期信号Ｓ２の第一周期Ｃ１の遮断期間Ｃ１offにおいて、第一切替素子２２１は遮断される。この時、電流は第一接続端Ｔ１から第一エネルギー蓄積素子２１１と、第一整流素子２１２と、第二エネルギー蓄積素子２１３と、第二整流素子３１１に流れ、第二接続端Ｔ２から流出する。つまり、第一エネルギー蓄積素子２１１と第一整流素子２１２はエネルギー放出経路を形成し、第二エネルギー蓄積素子２１３と第二整流素子３１１はエネルギー蓄積経路を形成する。即ち、第一エネルギー蓄積素子２１１は遮断期間Ｃ１offにおいて、エネルギーを放出し、第二エネルギー蓄積素子２１３は遮断期間Ｃ１offにおいて、エネルギーを蓄積する。
次に、周期信号Ｓ２の第二周期Ｃ２の導通期間Ｃ２onにおいて、第一エネルギー蓄積素子２１１は、第一周期Ｃ１の導通期間Ｃ１onの時と同じく、再びエネルギー蓄積を行う。また、この時、第三整流素子３１２と、第二エネルギー蓄積素子２１３と、第二切替素子２２２はエネルギー放出経路を形成し、エネルギー放出端Ｔ３から外部エネルギー蓄積素子Ｅに向けてエネルギーを放出する。
周期信号Ｓ２の第二周期Ｃ２の遮断期間Ｃ２offにおいて、第一エネルギー蓄積素子２１１と第二エネルギー蓄積素子２１３の作動は第一周期Ｃ１の遮断期間Ｃ１offの時と同じ作動を有する。即ち、第一エネルギー蓄積素子２１１はエネルギーを放出し、第二エネルギー蓄積素子２１３はエネルギーを蓄積する。
そして、周期信号Ｓ２の第三周期Ｃ３の導通期間Ｃ３onにおいて、第一エネルギー蓄積素子２１１と第二エネルギー蓄積素子２１３は第二周期Ｃ２の導通期間Ｃ２onの時と同じ作動を繰り返す。よって、電源システムＰ１が供給した電力がすでに被制御装置Ｄに必要とされる電力を越えた場合、電源管理装置３は、基本的に周期信号Ｓ２の１．５周期を一つの操作周期とし、余分な電気エネルギーを効果的に外部エネルギー蓄積素子Ｅに蓄積することで、電気エネルギーを再利用することができる。
図８Ｃと図８Ｄを参照されたい。図８Ｃと図８Ｄは本発明のもう一つの好ましい実施例に係る電源管理装置４とその操作波形図である。電源管理装置３に比べて、電源管理装置４は被制御装置Ｄに直列接続され、且つ電流検出素子４１を有する。また、本実施例において、切替モジュール２２のエネルギー放出端Ｔ３は外部電源Ｐ２と外部エネルギー蓄積素子Ｅに接続される。よって、電源管理装置４と電源管理装置３の操作上における最大の違いは、電源管理装置４の第二エネルギー蓄積素子２１３に蓄積された電気エネルギーが外部電源Ｐ２の電圧値より大きくなった後にエネルギー放出を行うことである。また、本実施例において、被制御装置Ｄは一つの発光ダイオードを例とする。しかしながら、実際応用上、実際のニーズに応じて、他の数量の発光ダイオードを使用して操作することができる。発光ダイオードは互いに直列に及び／または並列に接続されることができる。
次に、図９Ａを参照されたい。図９Ａは本発明のもう一つの好ましい実施例に係る電源管理装置５である。本実施例においては、二つの電源管理装置５を使用して二つの被制御装置Ｄに対応する。ここでは、二つの被制御装置Ｄで直列接続を形成し、被制御装置Ｄは二次電池を例とする。電源管理装置５は、電源管理装置２に比べて、第一切替ユニットＳＷ１と、第二切替ユニットＳＷ２と、制御ユニット５１を更に備える。
第一切替ユニットＳＷ１は被制御装置Ｄに直列接続して、直列回路を形成する。第二切替ユニットＳＷ２は前記直列回路に電気的に接続され、第二切替ユニットＳＷ２は、第一切替ユニットＳＷ１が遮断した場合、充電経路または放電経路を提供する。制御ユニット５１は被制御装置Ｄと、第一切替ユニットＳＷ１と、第二切替ユニットＳＷ２に電気的に接続され、被制御装置状態信号Ｓ６または制御通信信号Ｓ７に基づいて、第一制御信号ＳＣ１を第一切替ユニットＳＷ１に出力し、或は第二制御信号ＳＣ２を第二切替ユニットＳＷ２に出力する。
被制御装置状態信号Ｓ６は被制御装置Ｄの状態を示す電流値または電圧値であり、特に、被制御装置Ｄの放電状態を示す電流値または電圧値であり、或は、被制御装置Ｄの充電状態を示す電流値または電圧値である。よって、制御ユニット５１は被制御装置状態信号Ｓ６に基づいて、被制御装置Ｄが充電するまたは放電することができるか否かを判断し、第一切替ユニットＳＷ１と第二切替ユニットＳＷ２の導通または遮断を制御することによって、複数の異なる電流経路を提供する。前記制御通信信号Ｓ７は電源管理装置５の操作情報を含む。制御通信信号Ｓ７は被制御装置状態信号Ｓ６によって測定し得られた電圧値と、電流値と、電圧変動値、電流変動値、或は環境状態信号Ｓ５によって測定し得られた環境パラメーター、或はこれらの数値を計算し得られたデータなどのデータ情報、或は第一制御信号ＳＣ１または第二制御信号ＳＣ２の状態情報、或は、遠隔入力によって第一制御信号ＳＣ１または第二制御信号ＳＣ２を制御するための情報を更に含む。また、制御通信信号Ｓ７は、デジタル信号またはアナログ信号である。
説明を分かりやすくするため、以下、電源システムＰ１に直接に電気的に接続される電源管理装置５と被制御装置Ｄを、それぞれ、第一級電源管理装置と第一級被制御装置と呼ふ。そして、もう一組の電源管理装置５と被制御装置Ｄを、それぞれ、第二級電源管理装置と第二級被制御装置と呼ぶ。
第一級電源管理装置と第二級電源管理装置の制御ユニット５１がそれぞれ第一級被制御装置と第二級被制御装置の被制御装置状態信号Ｓ６に基づいて、第一級被制御装置と第二級被制御装置のいずれも充電を行うことができると確認した場合、二つの制御ユニット５１はそれぞれ第一制御信号ＳＣ１を送信して第一切替ユニットＳＷ１を導通し、且つ第二制御信号ＳＣ２を送信して第二切替ユニットＳＷ２を遮断し、電源システムＰ１を二つの被制御装置に対して同時に充電させる。
第一級被制御装置がすでに充電を完成し、それ以上の充電が不可能である場合、第一級電源管理装置の制御ユニット５１は第一級被制御装置の被制御装置状態信号Ｓ６に基づいて、第一制御信号ＳＣ１を送信して第一級電源管理装置の第一切替ユニットＳＷ１を遮断し、且つ第二制御信号ＳＣ２を送信して第一級電源管理装置の第二切替ユニットＳＷ２を導通し、電源システムＰ１を第二級被制御装置のみに対して充電させる。同時に、第一級被制御装置は充電回路より脱離し、それ以上の充電を行わない。
制御ユニット５１は被制御装置状態信号Ｓ６によって、第一切替ユニットＳＷ１と第二切替ユニットＳＷ２を制御する。よって、電源システムＰ１が供給した充電電圧が低すぎた場合、交替の方式によって、二つの被制御装置Ｄに対して充電を行うことができる。例えば、まずは第一級被制御装置に対して充電し、充電が完了してから第二級被制御装置に対して充電する。或は、前記の順序と逆な方式によって、まずは第二級被制御装置に対して充電し、充電が完了してから第一級被制御装置に対して充電する。或は、一定の時間間隔で、交替で二つの被制御装置に対して充電を行う。
同じく、いずれかの被制御装置Ｄが放電を必要としない場合、制御ユニット５１は第一切替ユニットＳＷ１と第二切替ユニットＳＷ２を切替えることによって、被制御装置Ｄを強制的に放電回路より脱離させることができる。
よって、前記のハードウェア構成によって、電源管理装置５は、余分な電気エネルギーを蓄積し、その電気エネルギーを再利用できる長所を有するだけでなく、交替の方式で充電及び放電を行う機能を更に有し、充放電の保護機能を提供する。同時に、被制御装置を完全に充電回路と放電回路より脱離させるとともに、他の被制御装置に影響を与えない機能も有する。
また、注意すべきことは、本実施例は、二つの電源管理装置５を使用して二つの被制御装置Ｄに対応することを例としているが、実際の応用上において、他の数量の電源管理装置を使用して被制御装置に対応することができる。
電源管理装置５の制御ユニット５１は、実施上において、複数の異なる形態を有することができる。例えば、制御ユニット５１は比較器であり、被制御装置状態信号Ｓ６と所定値の比較結果に基づいて、第一制御信号ＳＣ１または第二制御信号ＳＣ２を出力する。或は、制御ユニット５１は、マイクロコントローラにより構成されたデジタル制御回路であり、このデジタル制御回路が被制御装置状態信号Ｓ６をデジタル信号に変換した後、デジタル信号と所定値の比較結果に基づいて、第一制御信号ＳＣ１または第二制御信号ＳＣ２を出力する。或は、制御ユニット５１は、信号変換器であり、例えば、図７Ｅの光結合素子を使用し、制御通信信号Ｓ７を受信することで、第一制御信号ＳＣ１または第二制御信号ＳＣ２を出力する。或は、制御ユニット５１は、図５Ｅと図５Ｆに示したデジタル制御回路２３２に類似しており、通信信号出力端と環境状態信号入力端を更に有する。注意すべきことは、本実施例では、制御ユニット５１と比較モジュール２３は各々二つの独立な素子であるが、実際の応用上において、制御ユニット５１と比較モジュール２３を一つのデジタル制御回路に統合することができ、級数が異なる電源管理装置５の制御ユニット５１と比較モジュール２３を一つのシステムオンチップ（System-on-a-chip, SOC）に統合することもできる。
次に、図９Ｂから図９Ｉを参照されたい。図９Ｂから図９Ｉは本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の複数の変化形態である。図９Ｂに示すように、電源管理装置６と電源管理装置５を比較すれば、その区別は、電源管理装置６の第二切替ユニットＳＷ２の一端が電源システムＰ１に電気的に接続され、他端が第一切替ユニットＳＷ１に電気的に接続される点である。図９Ｃに示すように、電源管理装置７と電源管理装置５の区別は、電源管理装置７の第二切替ユニットＳＷ２の一端が被制御装置Ｄと第一切替ユニットＳＷ１に電気的に接続され、他端は電源システムＰ１の接地端に電気的に接続される点である。図９Ｄに示すように、電源管理装置８と電源管理装置５の区別は、電源管理装置８の第二切替ユニットＳＷ２の一端が被制御装置Ｄと第一切替ユニットＳＷ１に電気的に接続され、且つ第一切替ユニットＳＷ１ともう一組の電源管理装置８の被制御装置Ｄと並列接続を形成する点である。
次に、図９Ｅに示すように、電源管理装置９は二つの第二切替ユニットＳＷ２を有する。本実施例において、電源管理装置９における二つの第二切替ユニットＳＷ２の一つの設置方式は、図９Ｂに示した電源管理装置６の第二切替ユニットＳＷ２と同じである。電源管理装置９における二つの第二切替ユニットＳＷ２のもう一つの設置方式は、図９Ｃに示した電源管理装置７の第二切替ユニットＳＷ２と同じである。
注意すべきことは、第二切替ユニットＳＷ２を被制御装置Ｄと第一切替ユニットＳＷ１が構成した直列回路に並列接続し、或は第二切替ユニットＳＷ２を電源システムＰ１に並列接続し、或は第二切替ユニットＳＷ２を電源システムＰ１の接地端に並列接続することによって、各級の被制御装置Ｄの間が充電または放電する時に、異なる直列回路の長さ、或は異なる並列回路の長さを持つことができることである。
次に、図９Ｆに示すように、電源管理装置１０は二つの第二切替ユニットＳＷ２を有する。本実施例において、電源管理装置１０における二つの第二切替ユニットＳＷ２の一つの設置方式は、図９Ｂに示した電源管理装置６の第二切替ユニットＳＷ２と同じである。電源管理装置１０における二つの第二切替ユニットＳＷ２のもう一つの設置方式は、図９Ｄに示した電源管理装置８の第二切替ユニットＳＷ２と同じである。
また、電源システムＰ１は電流源ＣＳと整流素子ＲＥＣを更に有し、電流源ＣＳは被制御装置Ｄとエネルギー蓄積モジュール２１に電気的に接続され、整流素子ＲＥＣは電流源ＣＳに並列接続される。制御ユニット５１は被制御装置状態信号Ｓ６または制御通信信号Ｓ７に基づいて、第二制御信号ＳＣ２を第二切替ユニットＳＷ２に出力する。
本実施例においては、二組の電源管理装置１０に、それに対応する数の被制御装置Ｄを合わせて使用することを例とする。説明を分かりやすくするため、以下、図９Ｆにおける電源システムＰ１により近い電源管理装置１０と被制御装置Ｄを、それぞれ、第一級電源管理装置と第一級被制御装置と呼び、そして、もう一組の電源管理装置１０と被制御装置Ｄを、それぞれ、第二級電源管理装置と第二級被制御装置と呼ぶ。
第一級電源管理装置の第一切替ユニットＳＷ１と第二級電源管理装置の第一切替ユニットＳＷ１が導通状態であり、他の各第二切替ユニットＳＷ２がいずれも遮断状態である場合、第一級被制御装置と第二級被制御装置は直列接続を形成する。第一級電源管理装置の二つの第二切替ユニットＳＷ２と第二級電源管理装置の第一切替ユニットＳＷ１が導通状態であり、他の切替ユニットがいずれも遮断状態である場合、第一級被制御装置と第二級被制御装置は並列接続を形成する。よって、前記の第二切替ユニットＳＷ２の設置によって、第一級被制御装置と第二級被制御装置は直列接続または並列接続を形成することができる。
次に、図９Ｇに示すように、電源管理装置１１は二つの第一切替ユニットＳＷ１を有し、且つ被制御装置Ｄに直列接続する。制御ユニット５１は被制御装置状態信号Ｓ６または制御通信信号Ｓ７に基づいて、第一制御信号ＳＣ１を第一切替ユニットＳＷ１に出力する。
前記第一切替ユニットＳＷ１の設置によって、前記の第一切替ユニットＳＷ１がいずれも遮断状態である場合、被制御装置Ｄは他の被制御装置Ｄが構成した充電経路または放電経路を脱離させることができ、且つ、必要な場合は、もう一つの電源により独立充電を行える。例えば、切替モジュール２２におけるエネルギー放出端Ｔ３に接続された外部エネルギー蓄積素子Ｅによって、独立充電を行うことができる。よって、電源管理装置１１のハードウェア構造により、単一の被制御装置Ｄは、他の被制御装置Ｄが放電を行うと同時に、放電回路から脱離させ、独立充電を行うことができる。そして、予め蓄積された余分な電気エネルギーを独立充電の電源供給端とし、電気エネルギーを効果的に再利用する目的を達することができる。
注意すべきことは、実際の応用において、図９Ｈから図９Ｉに示すように、電源管理装置は更に製品のニーズと設計上の都合に応じて、前記切替ユニットを統合して使用することができる。図９Ｈに示すように、図９Ｈは一つの第一切替ユニットＳＷ１と四つの第二切替ユニットＳＷ２を合わせて応用したものである。本実施例において、各級の電源管理装置における電源システムＰ１に接続された第二切替ユニットＳＷ２及び電源システムＰ１の接地端に接続された第二切替ユニットＳＷ２が導通状態であり、他の切替ユニットがいずれも遮断状態である場合、各級の被制御装置Ｄは並列接続を形成する。つまり、制御ユニット（図示されない）は異なる準位を有する第二制御信号ＳＣ２を各第二切替ユニットＳＷ２に出力し、一部の第二切替ユニットＳＷ２を導通させ、または遮断する。
また、図９Ｈの要点は第一切替ユニットＳＷ１と第二切替ユニットＳＷ２の接続構造を説明することであるため、図９Ｈには、エネルギー蓄積モジュール２１と、切替モジュール２２と、比較モジュール２３と、制御ユニット５１を図示していないが、これは、電源管理装置に前記の各素子を必要としないことを意味しない。
また、図９Ｉに示すように、図９Ｉは二つの第一切替ユニットＳＷ１と四つの第二切替ユニットＳＷ２を合わせて応用したものである。本実施例において、制御ユニット５１は、第一切替ユニットＳＷ１と第二切替ユニットＳＷ２を同時に導通させ、同時に遮断し、一部を導通させ、または一部を遮断することによって、各被制御装置Ｄの間の接続関係を調整することができる。つまり、第一切替ユニットＳＷ１と第二切替ユニットＳＷ２の数が複数である場合、制御ユニット５１は複数の異なる準位を有する第一制御信号ＳＣ１を各第一切替ユニットＳＷ１に出力し、そして、複数の異なる準位を有する第二制御信号ＳＣ２を各第二切替ユニットＳＷ２に出力する。
実施上において、制御ユニット５１は、受信した被制御装置状態信号Ｓ６を所定値と比較及び演算することにより、或は制御通信信号Ｓ７に合わせることにより、或は関数の演算により、或はルックアップテーブルにより、導通または遮断すべき切替ユニットを判断することができる。
また、第一切替ユニットＳＷ１と第二切替ユニットＳＷ２はいずれも半導体スイッチ素子である。第一切替ユニットＳＷ１と第二切替ユニットＳＷ２は、各々充電制御スイッチＳＷＣまたは放電制御スイッチＳＷＤを有することができ、或は、それぞれ充電制御スイッチＳＷＣと放電制御スイッチＳＷＤを同時に有することができる。よって、第一切替ユニットＳＷ１と第二切替ユニットＳＷ２を制御するために、第一制御信号ＳＣ１と第二制御信号ＳＣ２は、対応する第一切替ユニットＳＷ１と第二切替ユニットＳＷ２を合わせ使用し、各自充電制御信号ＳＣ、放電制御信号ＳＤ、或は充電制御信号ＳＣと放電制御信号ＳＤの組合せを有する。以下、第一切替ユニットＳＷ１と第一制御信号ＳＣ１を例として、図１０Ａから図１０Ｄを参照しながら、第一切替ユニットＳＷ１と第一制御信号ＳＣ１の四つの応用構造を説明する。
図１０Ａに示すように、第一切替ユニットＳＷ１は充電制御スイッチＳＷＣと放電制御スイッチＳＷＤを有する。充電制御スイッチＳＷＣは放電制御スイッチＳＷＤと接続され、それぞれ第一制御信号ＳＣ１の充電制御信号ＳＣと放電制御信号ＳＤを受信する。充電方向Ｄ１は放電制御スイッチＳＷＤから充電制御スイッチＳＷＣへの方向を指し、放電方向Ｄ２は充電制御スイッチＳＷＣから放電制御スイッチＳＷＤへの方向を指す。
図１０Ｂに示すように、第一切替ユニットＳＷ１は一つのORゲート（OR gate）と、双方向性トランジスタと、選択回路GSSELとを有する。第一制御信号ＳＣ１の充電制御信号ＳＣと放電制御信号ＳＤはORゲートに受信され、選択回路GSSELは充電制御信号ＳＣと放電制御信号ＳＤに基づいて、双方向性トランジスタの基板ＳＵＢを放電アース端子ＳＵＢ１または充電アース端子ＳＵＢ２に選択的に接続し、適切な基準電圧を供給する。図１０Ｃに示すように、第一切替ユニットＳＷ１は放電制御スイッチＳＷＤのみを有する。第一制御信号ＳＣ１は第一切替ユニットＳＷ１に対応し、且つ放電制御信号ＳＤによって第一切替ユニットＳＷ１を制御する。更に、図１０Ｄに示すように、第一切替ユニットＳＷ１は充電制御スイッチＳＷＣのみを有する。第一制御信号ＳＣ１は第一切替ユニットＳＷ１に対応し、且つ充電制御信号ＳＣによって第一切替ユニットＳＷ１を制御する。
上記をまとめると、本発明に係る電源管理装置は、比較モジュールが検出信号に基づいて周期信号を発生させ、切替モジュールを制御することによって、エネルギー蓄積モジュールが周期信号中の一つの周期においてエネルギーを蓄積し、他の周期において電気エネルギーを放出する。前記の構成により、本発明に係る電源管理装置は、効果的に被制御装置を保護し、電力の消費を避けることを実現すると同時に、余分な電力を蓄積且つ再利用することができる。
上記は例示的なものであって、限定するためのものではない。本発明の技術的思想および範囲から逸脱することなく、行われる等価の修正または変更は、いずれも別紙の特許請求の範囲に含まれる。
１Ａ、１Ｂ、２〜１１ 電源管理装置
２１ エネルギー蓄積モジュール
２１１ 第一エネルギー蓄積素子
２１２ 第一整流素子
２１３ 第二エネルギー蓄積素子
２２ 切替モジュール
２２１ 第一切替素子
２２２ 第二切替素子
２３ 比較モジュール
２３１ 比較器
２３２ デジタル制御回路
２４、４１ 電流検出素子
３１ エネルギー蓄積モジュール
３１１ 第二整流素子
３１２ 第三整流素子
５１ 制御ユニット
ＢＡＴ 電池ユニット
Ｃ 比較回路
Ｃ１ 第一周期
Ｃ１on、Ｃ２on、Ｃ３on 導通期間
Ｃ１off、Ｃ２off 遮断期間
Ｃ２ 第二周期
Ｃ３ 第三周期
ＣＳ 電流源
Ｄ 被制御装置
Ｄ１ 充電方向
Ｄ２ 放電方向
ＤＬ 遅延線
Ｅ 外部エネルギー蓄積素子
ＥＬ 外部負荷
ＥＳ 外部環境検出器
ＧＳＳＥＬ 選択回路
Ｌ 発光ユニット
Ｐ１ 電源システム
Ｐ２ 外部電源
Ｒ 抵抗器
ＲＥＣ 整流素子
Ｓ１ 検出信号
Ｓ２ 周期信号
Ｓ３ 参考信号
Ｓ４ データ通信信号
Ｓ５ 環境状態信号
Ｓ６ 被制御装置状態信号
Ｓ７ 制御通信信号
ＳＣ 充電制御信号
ＳＣ１ 第一制御信号
ＳＣ２ 第二制御信号
ＳＤ 放電制御信号
ＳＴ シュミットトリガー
ＳＵＢ 基板
ＳＵＢ１ 放電アース端子
ＳＵＢ２ 充電アース端子
ＳＷ スイッチ
ＳＷ１ 第一切替ユニット
ＳＷ２ 第二切替ユニット
ＳＷＣ 充電制御スイッチ
ＳＷＤ 放電制御スイッチ
Ｔ１ 第一接続端
Ｔ２ 第二接続端
Ｔ３ エネルギー放出端
Ｔ４ 通信信号出力端
Ｔ５ 環境状態信号入力端
本発明は電源管理装置に関するものである。
図１Ａを参照されたい。図１Ａは従来の電源管理装置１Ａである。電源管理装置１Ａは電源システムＰ１と電池ユニットＢＡＴに合わせて使用される。電源管理装置１Ａは電池ユニットＢＡＴに並列接続され、且つ抵抗器Ｒと、スイッチＳＷと、比較回路Ｃとを有する。
電池ユニットＢＡＴは電源システムＰ１が提供する充電電力によって充電を行う。比較回路Ｃは、電池ユニットＢＡＴの電圧が所定電圧値に達したと検出した場合、スイッチＳＷを導通させ、電流を抵抗器Ｒに通過させることで、電池ユニットＢＡＴが過充電状態を発生させないように保護する。
次に、図１Ｂを参照されたい。図１Ｂは、もう一つの従来の電源管理装置１Ｂである。電源管理装置１Ｂは電源システムＰ１と発光ユニットＬに合わせて使用される。電源管理装置１Ｂは発光ユニットＬに並列接続される。電源管理装置１Ｂはツェナーダイオード（Zener diode）であり、発光ユニットＬは発光ダイオードである。
発光ユニットＬは電源システムＰ１が提供する電力によって発光する。発光ユニットＬが損傷して断路を形成し、且つ発光ユニットＬの両端間の端子電圧が電源管理装置１Ｂの絶縁破壊電圧を超えた場合、電源システムＰ１は、電流を電源管理装置１Ｂに通過させ、他の発光ユニットＬが正常に作動できることを確保させる。
電源管理装置１Ａに採用される管理方式は、抵抗器Ｒを通して余分な充電電力を消耗するものである。電源管理装置１Ｂを電力の導通経路とした場合は、電源システムＰ１が提供した電力も消耗される。つまり、従来の電源管理装置１Ａと電源管理装置１Ｂは大きな電力消費をもたらし、現在の科学技術が強調する環境保護と省エネルギーのニーズとトレンドを満たすことができない。
よって、被制御装置を効果的に保護し、電力の消耗を避けると同時に、余分な電力を蓄積且つ再利用することができる電源管理装置を如何に提供するかが重要な課題の一つとなる。
上記課題に鑑み、本発明の目的は、被制御装置を効果的に保護し、電力の消耗を避けると同時に、余分な電力を蓄積且つ再利用することができる電源管理装置を提供することを課題とする。
上記目的を達成するために、本発明は、下記の特徴を有する。
本発明の電源管理装置は、被制御装置に合わせて使用され、電源システムに電気的に接続される。電源管理装置は、被制御装置に電気的に接続されるエネルギー蓄積モジュールと、エネルギー蓄積モジュールに電気的に接続される切替モジュールと、切替モジュールに電気的に接続され、前記被制御装置の状態を示す検出信号を受信する比較モジュールとを備える。比較モジュールは検出信号に基づいて、一つの周期信号を発生させ、切替モジュールを制御する。エネルギー蓄積モジュールは、周期信号中の一つの周期において、エネルギーを蓄積し、前記周期後の他の周期において前記周期にて蓄積された電気エネルギーを放出する。
本発明の一実施例において、エネルギー蓄積モジュールは第一接続端と第二接続端を有する。切替モジュールはエネルギー放出端を有し、エネルギー放出端は、外部エネルギー蓄積素子、外部電源、外部負荷、或は前記電源システムに電気的に接続される。
本発明の一実施例において、エネルギー蓄積モジュールは、第一エネルギー蓄積素子と、第一整流素子と、第二エネルギー蓄積素子とを備える。第一エネルギー蓄積素子の一端は第一接続端に電気的に接続され、その他端は切替モジュールに接続される。第一整流素子は第一エネルギー蓄積素子と切替モジュールに電気的に接続される。第二エネルギー蓄積素子は第一整流素子と切替モジュールに電気的に接続される。
本発明の一実施例において、切替モジュールは第一切替素子と第二切替素子を備える。第一切替素子は、第一エネルギー蓄積素子と第二接続端に電気的に接続される。第二切替素子は第二エネルギー蓄積素子とエネルギー放出端に電気的に接続される。
本発明の一実施例において、エネルギー蓄積モジュールは第二整流素子と第三整流素子を更に備える。第二整流素子の一端は第二エネルギー蓄積素子に電気的に接続され、その他端は第二接続端に電気的に接続される。第三整流素子の一端は第二エネルギー蓄積素子に電気的に接続され、その他端は外部エネルギー蓄積素子、外部電源、外部負荷、或は電源システムに電気的に接続される。
本発明の一実施例において、電源管理装置は、少なくとも一つの第一切替ユニットと、少なくとも一つの第二切替ユニットと、制御ユニットとを更に備える。第一切替ユニットは被制御装置に直列接続し、直列回路を形成する。第二切替ユニットは直列回路に電気的に接続され、第一切替ユニットが遮断した場合、充電経路または放電経路を提供する。制御ユニットは、被制御装置と、第一切替ユニットと、第二切替ユニットに電気的に接続され、被制御装置状態信号または制御通信信号に基づき、第一制御信号を第一切替ユニットに出力し、或は第二制御信号を第二切替ユニットに出力する。
上述したように、本発明に係る電源管理装置は、比較モジュールが検出信号に基づいて周期信号を発生させ、切替モジュールを制御することによって、エネルギー蓄積モジュールに、周期信号の一つの周期においてエネルギーを蓄積させ、他の周期において電気エネルギーを放出させる。これにより、被制御装置を効果的に保護し、電力の消費を避けることを実現すると同時に、余分な電力を蓄積且つ再利用することができる。
従来の電源管理装置の概略図である。 従来の電源管理装置の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係るエネルギー放出端、外部負荷、外部電源、外部エネルギー蓄積素子、或はその組合せの変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係るエネルギー放出端、外部負荷、外部電源、外部エネルギー蓄積素子、或はその組合せの変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係るエネルギー放出端、外部負荷、外部電源、外部エネルギー蓄積素子、或はその組合せの変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係るエネルギー放出端、外部負荷、外部電源、外部エネルギー蓄積素子、或はその組合せの変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る比較モジュールの異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る比較モジュールの異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る比較モジュールの異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る比較モジュールの異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る比較モジュールの異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る比較モジュールの異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる設置形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる設置形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる設置形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる設置形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる設置形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる設置形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる設置形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる設置形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる設置形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電流検出素子の異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の操作波形図である。 本発明のもう一つの好ましい実施例に係る電源管理装置の概略図である。 本発明のもう一つの好ましい実施例に係る電源管理装置の操作波形図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の変化形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る切替ユニット及び制御信号の異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る切替ユニット及び制御信号の異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る切替ユニット及び制御信号の異なる実施形態の概略図である。 本発明の好ましい実施例に係る切替ユニット及び制御信号の異なる実施形態の概略図である。
関連する図面を参照しながら、本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置を以下の通りに説明し、このうち同じ部材は同じ符号を付して説明する。
まず、図２を参照されたい。図２は本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置２である。電源管理装置２は被制御装置Ｄと合わせて使用され、電源システムＰ１に電気的に接続される。電源システムＰ１は電力を被制御装置Ｄに提供し、電源管理装置２と被制御装置Ｄは直列接続または並列接続である。実施上において、被制御装置Ｄは、電流または電圧を保護し若しくは電流または電圧を制御する負荷、発光ダイオード（Light-Emitting Diode）、二次電池（secondary battery）、電気二重層キャパシタ（electric double-layer capacitor）と、太陽電池（photovoltaic cell）、或はエネルギー蓄積可能及び放電可能の素子を備える。
電源管理装置２はエネルギー蓄積モジュール２１と、切替モジュール２２と、比較モジュール２３とを有する。エネルギー蓄積モジュール２１は被制御装置Ｄに電気的に接続される。切替モジュール２２はエネルギー蓄積モジュール２１に電気的に接続される。比較モジュール２３は切替モジュール２２に電気的に接続され、且つ検出信号Ｓ１を受信する。前記検出信号Ｓ１は、被制御装置Ｄに関する電圧値の信号であり、或は被制御装置Ｄに関する電流値の信号である。比較モジュール２３は検出信号Ｓ１に基づいて、一つの周期信号Ｓ２を発生させ、切替モジュール２２を制御する。エネルギー蓄積モジュール２１は周期信号Ｓ２中の一つの周期において、エネルギーを蓄積し、且つ前記周期後の他の周期において、前記周期にて蓄積された電気エネルギーを放出する。
注意すべきことは、エネルギー蓄積モジュール２１は前記周期後のもう一つの周期において前記周期に蓄積された電気エネルギーを全部放出し、或は、前記周期の後の複数の周期において、前記周期に蓄積された電気エネルギーを複数回に分けて放出する。また、実際の活用において、エネルギー蓄積モジュール２１は、同じ周期にて電気エネルギー蓄積及び電気エネルギー放出の作動を実行することができ、且つ、周期信号Ｓ２は固定周期の周期信号または可変周期の周期信号である。つまり、周期信号Ｓ２の各周期における導通期間と遮断期間の比率は調整可能である。
次に、図３を参照し、本発明の電源管理装置２を更に詳しく説明する。本実施例において、エネルギー蓄積モジュール２１は第一接続端Ｔ１と、第二接続端Ｔ２と、第一エネルギー蓄積素子２１１と、第一整流素子２１２と、第二エネルギー蓄積素子２１３とを有する。エネルギー蓄積モジュール２１は第一接続端Ｔ１と第二接続端Ｔ２によって被制御装置Ｄに並列接続される。第一エネルギー蓄積素子２１１の一端は第一接続端Ｔ１に電気的に接続され、他端は切替モジュール２２に接続される。第一整流素子２１２の一端は第一エネルギー蓄積素子２１１と切替モジュール２２に電気的に接続される。第二エネルギー蓄積素子２１３の一端は第一整流素子２１２と切替モジュール２２に電気的に接続され、他端は第二接続端Ｔ２に電気的に接続される。前記第一エネルギー蓄積素子２１１と前記第二エネルギー蓄積素子２１３はそれぞれインダクタンスとキャパシタンスである。
切替モジュール２２はエネルギー放出端Ｔ３と、第一切替素子２２１と、第二切替素子２２２とを備える。第一切替素子２２１は、第一エネルギー蓄積素子２１１と第二接続端Ｔ２に電気的に接続される。第二切替素子２２２は第二エネルギー蓄積素子２１３とエネルギー放出端Ｔ３に電気的に接続される。エネルギー放出端Ｔ３は外部エネルギー蓄積素子Ｅに電気的に接続される。実施上において、第一切替素子２２１と第二切替素子２２２は半導体スイッチ素子であり、例えば、バイポーラジャンクショントランジスタ（Bipolar Junction Transistor, BJT）のトランジスタスイッチであり、或は、電界効果トランジスタ（Field Effect Transistor, FET）のトランジスタスイッチである。
また、図３に示したように、エネルギー放出端Ｔ３は伝送線の接点以外に、例えば、ダイオードなどの整流素子を含むこともできる。次に、外部エネルギー蓄積素子Ｅにも複数の実施形態があり、例えば、キャパシタンス素子、インダクタンス素子、電池ユニット、或はその組合せである。エネルギー放出端Ｔ３は、外部負荷、外部電源、外部記憶素子Ｅ、或はその組合せに電気的に接続されることができ、電源システムＰ１に電気的に接続されることもできる。
次に、図４Ａから図４Ｄを参照し、例として、エネルギー放出端Ｔ３が外部負荷ＥＬ、外部電源Ｐ２、外部エネルギー蓄積素子Ｅ、或はその組合せに電気的に接続される変化形態を以下の通りに説明する。図４Ａに示すように、エネルギー放出端Ｔ３は伝送線の接点であり、外部負荷ＥＬに接続されることによって、余分な電気エネルギーを外部負荷ＥＬに供給し、外部負荷ＥＬを駆動または操作する。図４Ｂに示すように、エネルギー放出端Ｔ３はダイオードを含み、外部電源Ｐ２と外部エネルギー蓄積素子Ｅに接続される。外部エネルギー蓄積素子Ｅは、例えば、キャパシタンスである。図４Ｃに示すように、エネルギー放出端Ｔ３はダイオードを含み、外部電源Ｐ２と外部エネルギー蓄積素子Ｅに接続される。外部エネルギー蓄積素子Ｅは、例えば、インダクタンスである。次に、図４Ｄに示すように、エネルギー放出端Ｔ３はダイオードを含み、外部エネルギー蓄積素子Ｅに接続される。外部エネルギー蓄積素子Ｅは、例えば、インダクタンス及び電池ユニットの組合せである。
次に、再び図３を参照されたい。比較モジュール２３は比較器２３１を含む。比較器２３１は第一切替素子２２１に電気的に接続され、検出信号Ｓ１を参考信号Ｓ３と比較することによって、前記周期信号Ｓ２を出力し、第一切替素子２２１と第二切替素子２２２を制御する。実施上において、比較モジュール２３はデジタル制御回路を採用することができる。デジタル制御回路は、例えば、マイクロコントローラである。参考信号Ｓ３は被制御装置Ｄの特性と状態に関する電圧信号または鋸歯状電圧信号であり、且つ、参考信号Ｓ３の数値は被制御装置Ｄの特性と状態の変化によって調整することができる。
次に、図５Ａから図５Ｆを参照し、例として比較モジュール２３の複数の実施形態を説明する。図５Ａに示すように、比較器２３１の反転入力端子（inverting input terminal）は電圧源に接続され、且つ前記電圧源により出力された参考信号Ｓ３を受信する。比較器２３１の非反転入力端子（non inverting input terminal）は検出信号Ｓ１を受信し、比較器２３１の出力端は周期信号Ｓ２を出力する。図５Ｂに示すように、比較器２３１の出力端はシュミットトリガーＳＴ（Schmitt trigger）に更に接続される。図５Ｃに示すように、比較器２３１の反転入力端子（inverting input terminal）は鋸歯状波である参考信号Ｓ３を受信し、シュミットトリガーＳＴは更に遅延線ＤＬ（delay line）に接続される。
また、図５Ｄに示すように、比較モジュール２３はデジタル制御回路２３２を備える。デジタル制御回路２３２は第一切替素子２２１に電気的に接続され、検出信号Ｓ１をデジタル信号に転換した後、所定値と比較し、そして、比較結果に基づいて、周期信号Ｓ２を出力し、第一切替素子２２１と第二切替素子（図示されない）を制御する。図５Ｅに示すように、デジタル制御回路２３２はデータ通信信号出力端Ｔ４を有し、データ通信信号Ｓ４を電源システム（図示されない）に出力する。被制御装置（図示されない）は電池の場合、例えば、二次電池または電気二重層キャパシタである場合、データ通信信号Ｓ４は、充電状態または放電状態の判断結果、充電時間、充電が完了したか否か、放電が完了したか否か、使用可能の電圧値などの情報、或はその組合せ情報を含む。電源システムＰ１はデータ通信信号Ｓ４に基づいて、電源管理に関連する決定をする。
図５Ｆに示すように、デジタル制御回路２３２はデータ通信信号出力端Ｔ４と環境状態信号入力端Ｔ５を有する。環境状態信号入力端Ｔ５は外部環境検出器ＥＳに接続され、且つ環境状態信号Ｓ５を受信する。環境状態信号Ｓ５は、被制御装置（図示されない）に関する環境温度または湿度などの情報を含む。外部環境検出器ＥＳはサーミスタである。また、データ通信信号出力端Ｔ４はデータ通信信号Ｓ４を出力し、データ通信信号Ｓ４は電源管理装置の操作情報を含む。操作情報は検出信号Ｓ１によって測定し得られた電圧値と、電流値と、電圧変動値と、電流変動値、或は、周期信号Ｓ２の周波数と、導通期間の長さと、遮断期間の長さ、或は、環境状態信号Ｓ５によって測定し得られた環境パラメーター、或は、これらの数値を計算して得られたデータなどのデータ情報を含む。
図３を再び参照されたい。比較モジュール２３の比較器２３１が検出信号Ｓ１を参考信号Ｓ３と比較し、電源システムＰ１が供給した電力がすでに被制御装置Ｄに必要とされる電力を越えたと確定した場合、比較器２３１は周期信号Ｓ２を出力する。次に、周期信号Ｓ２の一つの周期の導通期間において、第一切替素子２２１を導通し、電流を第一エネルギー蓄積素子２１１と第一切替素子２２１に流させ、第一エネルギー蓄積素子２１１に対してエネルギー蓄積を行う。そして、当該周期の遮断期間において、第一切替素子２２１を遮断する。この時、第一エネルギー蓄積素子２１１が導通期間において蓄積した電気エネルギーは第一整流素子２１２を介して放出し、第二エネルギー蓄積素子２１３にエネルギーを蓄積する。第二エネルギー蓄積素子２１３は、当該周期後の他の周期の導通期間において、第二切替素子２２２を介してエネルギー放出し、外部エネルギー蓄積素子Ｅにエネルギーを蓄積する。
従って、前記のハードウェア構成によって、余分な電気エネルギーは、第一エネルギー蓄積素子２１１と第一切替素子２２１が形成したエネルギー蓄積経路を経由して、且つ、第二エネルギー蓄積素子２１３と第二切替素子２２２が形成した放出経路を経由して、外部エネルギー蓄積素子Ｅに蓄積し、電気エネルギーの再利用を容易にする。また、本実施例において、第一接続端Ｔ１に流れる電流は第二接続端Ｔ２からすべて流出する。つまり、第一接続端Ｔ１に流れる電流は第二接続端Ｔ２から流出する電流に等しい。よって、電源管理装置２が作動する期間において、電源システムＰ１が供給した電流は、分流または断流が発生しない。
注意すべきことは、電源管理装置２は電流検出素子２４を更に備える。電流検出素子２４は被制御装置Ｄに電気的に接続され、検出信号Ｓ１を出力する。実施上において、電流検出素子２４は異なる製品のニーズや設計上の都合に基づいて、複数の異なる設置方式がある。以下、図６Ａから図６Ｉを参照し、例として電流検出素子２４の複数の設置形態を説明する。
図６Ａに示すように、電流検出素子２４は被制御装置Ｄと第二接続端Ｔ２の間に設置される。図６Ｂにおいて、電流検出素子２４は第一接続端Ｔ１と被制御装置Ｄの間に位置する。図６Ｃに示すように、電流検出素子２４は第二接続端Ｔ２に電気的に接続され、被制御装置Ｄと直列接続を形成する。図６Ｄにおいて、電流検出素子２４は第一接続端Ｔ１に電気的に接続され、被制御装置Ｄと直列接続を形成する。図６Ｅにおいて、電流検出素子２４は被制御装置Ｄと第一接続端Ｔ１の間に位置する。図６Ｆにおいて、電流検出素子２４は被制御装置Ｄに電気的に接続され、第一接続端Ｔ１と直列接続を形成する。図６Ｇに示すように、電流検出素子２４は第二接続端Ｔ２に電気的に接続される。図６Ｈに示すように、電流検出素子２４は第一接続端Ｔ１に電気的に接続される。更に、図６Ｉに示すように、電流検出素子２４は第二接続端Ｔ２と切替モジュール２２に電気的に接続される。
実際の応用において、電流検出素子２４は複数の異なる応用構造を有する。以下、図７Ａから図７Ｅを参照し、例として電流検出素子２４の５種類の応用構造を説明する。
図７Ａに示すように、電流検出素子２４としては抵抗器を採用できる。図７Ｂにおいて、電流検出素子２４は抵抗器と増幅器を含む。図７Ｃにおいて、電流検出素子２４は抵抗器とＮＰＮ型トランジスタを含む。図７Ｄに示すように、電流検出素子２４は抵抗器とＰＮＰ型トランジスタを含む。図７Ｅに示すように、電流検出素子２４は抵抗器と分離式の光結合素子を含む。
図８Ａを参照されたい。図８Ａは本発明のもう一つの好ましい実施例に係る電源管理装置３である。図３に示された電源管理装置２に比べて、電源管理装置３のエネルギー蓄積モジュール３１は第二整流素子３１１と第三整流素子３１２を更に備える。本実施例において、被制御装置Ｄは一つの二次電池を例として説明する。しかしながら、実際の応用において、実際のニーズに応じて、他の数量の二次電池を使用して操作を行うことができる。二次電池は、互いに直列に及び／または並列に接続されることができる。
第二整流素子３１１の一端は第二エネルギー蓄積素子２１３に電気的に接続され、第二整流素子３１１の他端は第二接続端Ｔ２に接続される。第三整流素子３１２の一端は第二エネルギー蓄積素子２１３に電気的に接続され、第三整流素子３１２の他端は外部エネルギー蓄積素子Ｅの接地端に電気的に接続される。
次に、図８Ｂと図８Ａを合わせて参照し、電源管理装置３を更に詳しく説明する。電源システムＰ１が供給した電力がすでに被制御装置Ｄに必要とされる電力を越えた場合、比較器２３１は周期信号Ｓ２を出力する。周期信号Ｓ２の第一周期Ｃ１の導通期間Ｃ１onにおいて、第一切替素子２２１は導通される。この時、電流は第一接続端Ｔ１から第一エネルギー蓄積素子２１１と第一切替素子２２１に流れ、第二接続端Ｔ２から流出するため、導通期間Ｃ１onにおいて、電流は第一エネルギー蓄積素子２１１に対してエネルギー蓄積を行う。
周期信号Ｓ２の第一周期Ｃ１の遮断期間Ｃ１offにおいて、第一切替素子２２１は遮断される。この時、電流は第一接続端Ｔ１から第一エネルギー蓄積素子２１１と、第一整流素子２１２と、第二エネルギー蓄積素子２１３と、第二整流素子３１１に流れ、第二接続端Ｔ２から流出する。つまり、第一エネルギー蓄積素子２１１と第一整流素子２１２はエネルギー放出経路を形成し、第二エネルギー蓄積素子２１３と第二整流素子３１１はエネルギー蓄積経路を形成する。即ち、第一エネルギー蓄積素子２１１は遮断期間Ｃ１offにおいて、エネルギーを放出し、第二エネルギー蓄積素子２１３は遮断期間Ｃ１offにおいて、エネルギーを蓄積する。
次に、周期信号Ｓ２の第二周期Ｃ２の導通期間Ｃ２onにおいて、第一エネルギー蓄積素子２１１は、第一周期Ｃ１の導通期間Ｃ１onの時と同じく、再びエネルギー蓄積を行う。また、この時、第三整流素子３１２と、第二エネルギー蓄積素子２１３と、第二切替素子２２２はエネルギー放出経路を形成し、エネルギー放出端Ｔ３から外部エネルギー蓄積素子Ｅに向けてエネルギーを放出する。
周期信号Ｓ２の第二周期Ｃ２の遮断期間Ｃ２offにおいて、第一エネルギー蓄積素子２１１と第二エネルギー蓄積素子２１３の作動は第一周期Ｃ１の遮断期間Ｃ１offの時と同じ作動を有する。即ち、第一エネルギー蓄積素子２１１はエネルギーを放出し、第二エネルギー蓄積素子２１３はエネルギーを蓄積する。
そして、周期信号Ｓ２の第三周期Ｃ３の導通期間Ｃ３onにおいて、第一エネルギー蓄積素子２１１と第二エネルギー蓄積素子２１３は第二周期Ｃ２の導通期間Ｃ２onの時と同じ作動を繰り返す。よって、電源システムＰ１が供給した電力がすでに被制御装置Ｄに必要とされる電力を越えた場合、電源管理装置３は、基本的に周期信号Ｓ２の１．５周期を一つの操作周期とし、余分な電気エネルギーを効果的に外部エネルギー蓄積素子Ｅに蓄積することで、電気エネルギーを再利用することができる。
図８Ｃと図８Ｄを参照されたい。図８Ｃと図８Ｄは本発明のもう一つの好ましい実施例に係る電源管理装置４とその操作波形図である。電源管理装置３に比べて、電源管理装置４は被制御装置Ｄに直列接続され、且つ電流検出素子４１を有する。また、本実施例において、切替モジュール２２のエネルギー放出端Ｔ３は外部電源Ｐ２と外部エネルギー蓄積素子Ｅに接続される。よって、電源管理装置４と電源管理装置３の操作上における最大の違いは、電源管理装置４の第二エネルギー蓄積素子２１３に蓄積された電気エネルギーが外部電源Ｐ２の電圧値より大きくなった後にエネルギー放出を行うことである。また、本実施例において、被制御装置Ｄは一つの発光ダイオードを例とする。しかしながら、実際応用上、実際のニーズに応じて、他の数量の発光ダイオードを使用して操作することができる。発光ダイオードは互いに直列に及び／または並列に接続されることができる。
次に、図９Ａを参照されたい。図９Ａは本発明のもう一つの好ましい実施例に係る電源管理装置５である。本実施例においては、二つの電源管理装置５を使用して二つの被制御装置Ｄに対応する。ここでは、二つの被制御装置Ｄで直列接続を形成し、被制御装置Ｄは二次電池を例とする。電源管理装置５は、電源管理装置２に比べて、第一切替ユニットＳＷ１と、第二切替ユニットＳＷ２と、制御ユニット５１を更に備える。
第一切替ユニットＳＷ１は被制御装置Ｄに直列接続して、直列回路を形成する。第二切替ユニットＳＷ２は前記直列回路に電気的に接続され、第二切替ユニットＳＷ２は、第一切替ユニットＳＷ１が遮断した場合、充電経路または放電経路を提供する。制御ユニット５１は被制御装置Ｄと、第一切替ユニットＳＷ１と、第二切替ユニットＳＷ２に電気的に接続され、被制御装置状態信号Ｓ６または制御通信信号Ｓ７に基づいて、第一制御信号ＳＣ１を第一切替ユニットＳＷ１に出力し、或は第二制御信号ＳＣ２を第二切替ユニットＳＷ２に出力する。
被制御装置状態信号Ｓ６は被制御装置Ｄの状態を示す電流値または電圧値であり、特に、被制御装置Ｄの放電状態を示す電流値または電圧値であり、或は、被制御装置Ｄの充電状態を示す電流値または電圧値である。よって、制御ユニット５１は被制御装置状態信号Ｓ６に基づいて、被制御装置Ｄが充電するまたは放電することができるか否かを判断し、第一切替ユニットＳＷ１と第二切替ユニットＳＷ２の導通または遮断を制御することによって、複数の異なる電流経路を提供する。前記制御通信信号Ｓ７は電源管理装置５の操作情報を含む。制御通信信号Ｓ７は被制御装置状態信号Ｓ６によって測定し得られた電圧値と、電流値と、電圧変動値、電流変動値、或は環境状態信号Ｓ５によって測定し得られた環境パラメーター、或はこれらの数値を計算し得られたデータなどのデータ情報、或は第一制御信号ＳＣ１または第二制御信号ＳＣ２の状態情報、或は、遠隔入力によって第一制御信号ＳＣ１または第二制御信号ＳＣ２を制御するための情報を更に含む。また、制御通信信号Ｓ７は、デジタル信号またはアナログ信号である。
説明を分かりやすくするため、以下、電源システムＰ１に直接に電気的に接続される電源管理装置５と被制御装置Ｄを、それぞれ、第一級電源管理装置と第一級被制御装置と呼ふ。そして、もう一組の電源管理装置５と被制御装置Ｄを、それぞれ、第二級電源管理装置と第二級被制御装置と呼ぶ。
第一級電源管理装置と第二級電源管理装置の制御ユニット５１がそれぞれ第一級被制御装置と第二級被制御装置の被制御装置状態信号Ｓ６に基づいて、第一級被制御装置と第二級被制御装置のいずれも充電を行うことができると確認した場合、二つの制御ユニット５１はそれぞれ第一制御信号ＳＣ１を送信して第一切替ユニットＳＷ１を導通し、且つ第二制御信号ＳＣ２を送信して第二切替ユニットＳＷ２を遮断し、電源システムＰ１を二つの被制御装置に対して同時に充電させる。
第一級被制御装置がすでに充電を完成し、それ以上の充電が不可能である場合、第一級電源管理装置の制御ユニット５１は第一級被制御装置の被制御装置状態信号Ｓ６に基づいて、第一制御信号ＳＣ１を送信して第一級電源管理装置の第一切替ユニットＳＷ１を遮断し、且つ第二制御信号ＳＣ２を送信して第一級電源管理装置の第二切替ユニットＳＷ２を導通し、電源システムＰ１を第二級被制御装置のみに対して充電させる。同時に、第一級被制御装置は充電回路より脱離し、それ以上の充電を行わない。
制御ユニット５１は被制御装置状態信号Ｓ６によって、第一切替ユニットＳＷ１と第二切替ユニットＳＷ２を制御する。よって、電源システムＰ１が供給した充電電圧が低すぎた場合、交替の方式によって、二つの被制御装置Ｄに対して充電を行うことができる。例えば、まずは第一級被制御装置に対して充電し、充電が完了してから第二級被制御装置に対して充電する。或は、前記の順序と逆な方式によって、まずは第二級被制御装置に対して充電し、充電が完了してから第一級被制御装置に対して充電する。或は、一定の時間間隔で、交替で二つの被制御装置に対して充電を行う。
同じく、いずれかの被制御装置Ｄが放電を必要としない場合、制御ユニット５１は第一切替ユニットＳＷ１と第二切替ユニットＳＷ２を切替えることによって、被制御装置Ｄを強制的に放電回路より脱離させることができる。
よって、前記のハードウェア構成によって、電源管理装置５は、余分な電気エネルギーを蓄積し、その電気エネルギーを再利用できる長所を有するだけでなく、交替の方式で充電及び放電を行う機能を更に有し、充放電の保護機能を提供する。同時に、被制御装置を完全に充電回路と放電回路より脱離させるとともに、他の被制御装置に影響を与えない機能も有する。
また、注意すべきことは、本実施例は、二つの電源管理装置５を使用して二つの被制御装置Ｄに対応することを例としているが、実際の応用上において、他の数量の電源管理装置を使用して被制御装置に対応することができる。
電源管理装置５の制御ユニット５１は、実施上において、複数の異なる形態を有することができる。例えば、制御ユニット５１は比較器であり、被制御装置状態信号Ｓ６と所定値の比較結果に基づいて、第一制御信号ＳＣ１または第二制御信号ＳＣ２を出力する。或は、制御ユニット５１は、マイクロコントローラにより構成されたデジタル制御回路であり、このデジタル制御回路が被制御装置状態信号Ｓ６をデジタル信号に変換した後、デジタル信号と所定値の比較結果に基づいて、第一制御信号ＳＣ１または第二制御信号ＳＣ２を出力する。或は、制御ユニット５１は、信号変換器であり、例えば、図７Ｅの光結合素子を使用し、制御通信信号Ｓ７を受信することで、第一制御信号ＳＣ１または第二制御信号ＳＣ２を出力する。或は、制御ユニット５１は、図５Ｅと図５Ｆに示したデジタル制御回路２３２に類似しており、通信信号出力端と環境状態信号入力端を更に有する。注意すべきことは、本実施例では、制御ユニット５１と比較モジュール２３は各々二つの独立な素子であるが、実際の応用上において、制御ユニット５１と比較モジュール２３を一つのデジタル制御回路に統合することができ、級数が異なる電源管理装置５の制御ユニット５１と比較モジュール２３を一つのシステムオンチップ（System-on-a-chip, SOC）に統合することもできる。
次に、図９Ｂから図９Ｉを参照されたい。図９Ｂから図９Ｉは本発明の好ましい実施例に係る電源管理装置の複数の変化形態である。図９Ｂに示すように、電源管理装置６と電源管理装置５を比較すれば、その区別は、電源管理装置６の第二切替ユニットＳＷ２の一端が電源システムＰ１に電気的に接続され、他端が第一切替ユニットＳＷ１に電気的に接続される点である。図９Ｃに示すように、電源管理装置７と電源管理装置５の区別は、電源管理装置７の第二切替ユニットＳＷ２の一端が被制御装置Ｄと第一切替ユニットＳＷ１に電気的に接続され、他端は電源システムＰ１の接地端に電気的に接続される点である。図９Ｄに示すように、電源管理装置８と電源管理装置５の区別は、電源管理装置８の第二切替ユニットＳＷ２の一端が被制御装置Ｄと第一切替ユニットＳＷ１に電気的に接続され、且つ第一切替ユニットＳＷ１ともう一組の電源管理装置８の被制御装置Ｄと並列接続を形成する点である。
次に、図９Ｅに示すように、電源管理装置９は二つの第二切替ユニットＳＷ２を有する。本実施例において、電源管理装置９における二つの第二切替ユニットＳＷ２の一つの設置方式は、図９Ｂに示した電源管理装置６の第二切替ユニットＳＷ２と同じである。電源管理装置９における二つの第二切替ユニットＳＷ２のもう一つの設置方式は、図９Ｃに示した電源管理装置７の第二切替ユニットＳＷ２と同じである。
注意すべきことは、第二切替ユニットＳＷ２を被制御装置Ｄと第一切替ユニットＳＷ１が構成した直列回路に並列接続し、或は第二切替ユニットＳＷ２を電源システムＰ１に並列接続し、或は第二切替ユニットＳＷ２を電源システムＰ１の接地端に並列接続することによって、各級の被制御装置Ｄの間が充電または放電する時に、異なる直列回路の長さ、或は異なる並列回路の長さを持つことができることである。
次に、図９Ｆに示すように、電源管理装置１０は二つの第二切替ユニットＳＷ２を有する。本実施例において、電源管理装置１０における二つの第二切替ユニットＳＷ２の一つの設置方式は、図９Ｂに示した電源管理装置６の第二切替ユニットＳＷ２と同じである。電源管理装置１０における二つの第二切替ユニットＳＷ２のもう一つの設置方式は、図９Ｄに示した電源管理装置８の第二切替ユニットＳＷ２と同じである。
また、電源システムＰ１は電流源ＣＳと整流素子ＲＥＣを更に有し、電流源ＣＳは被制御装置Ｄとエネルギー蓄積モジュール２１に電気的に接続され、整流素子ＲＥＣは電流源ＣＳに並列接続される。制御ユニット５１は被制御装置状態信号Ｓ６または制御通信信号Ｓ７に基づいて、第二制御信号ＳＣ２を第二切替ユニットＳＷ２に出力する。
本実施例においては、二組の電源管理装置１０に、それに対応する数の被制御装置Ｄを合わせて使用することを例とする。説明を分かりやすくするため、以下、図９Ｆにおける電源システムＰ１により近い電源管理装置１０と被制御装置Ｄを、それぞれ、第一級電源管理装置と第一級被制御装置と呼び、そして、もう一組の電源管理装置１０と被制御装置Ｄを、それぞれ、第二級電源管理装置と第二級被制御装置と呼ぶ。
第一級電源管理装置の第一切替ユニットＳＷ１と第二級電源管理装置の第一切替ユニットＳＷ１が導通状態であり、他の各第二切替ユニットＳＷ２がいずれも遮断状態である場合、第一級被制御装置と第二級被制御装置は直列接続を形成する。第一級電源管理装置の二つの第二切替ユニットＳＷ２と第二級電源管理装置の第一切替ユニットＳＷ１が導通状態であり、他の切替ユニットがいずれも遮断状態である場合、第一級被制御装置と第二級被制御装置は並列接続を形成する。よって、前記の第二切替ユニットＳＷ２の設置によって、第一級被制御装置と第二級被制御装置は直列接続または並列接続を形成することができる。
次に、図９Ｇに示すように、電源管理装置１１は二つの第一切替ユニットＳＷ１を有し、且つ被制御装置Ｄに直列接続する。制御ユニット５１は被制御装置状態信号Ｓ６または制御通信信号Ｓ７に基づいて、第一制御信号ＳＣ１を第一切替ユニットＳＷ１に出力する。
前記第一切替ユニットＳＷ１の設置によって、前記の第一切替ユニットＳＷ１がいずれも遮断状態である場合、被制御装置Ｄは他の被制御装置Ｄが構成した充電経路または放電経路を脱離させることができ、且つ、必要な場合は、もう一つの電源により独立充電を行える。例えば、切替モジュール２２におけるエネルギー放出端Ｔ３に接続された外部エネルギー蓄積素子Ｅによって、独立充電を行うことができる。よって、電源管理装置１１のハードウェア構造により、単一の被制御装置Ｄは、他の被制御装置Ｄが放電を行うと同時に、放電回路から脱離させ、独立充電を行うことができる。そして、予め蓄積された余分な電気エネルギーを独立充電の電源供給端とし、電気エネルギーを効果的に再利用する目的を達することができる。
注意すべきことは、実際の応用において、図９Ｈから図９Ｉに示すように、電源管理装置は更に製品のニーズと設計上の都合に応じて、前記切替ユニットを統合して使用することができる。図９Ｈに示すように、図９Ｈは一つの第一切替ユニットＳＷ１と四つの第二切替ユニットＳＷ２を合わせて応用したものである。本実施例において、各級の電源管理装置における電源システムＰ１に接続された第二切替ユニットＳＷ２及び電源システムＰ１の接地端に接続された第二切替ユニットＳＷ２が導通状態であり、他の切替ユニットがいずれも遮断状態である場合、各級の被制御装置Ｄは並列接続を形成する。つまり、制御ユニット（図示されない）は異なる準位を有する第二制御信号ＳＣ２を各第二切替ユニットＳＷ２に出力し、一部の第二切替ユニットＳＷ２を導通させ、または遮断する。
また、図９Ｈの要点は第一切替ユニットＳＷ１と第二切替ユニットＳＷ２の接続構造を説明することであるため、図９Ｈには、エネルギー蓄積モジュール２１と、切替モジュール２２と、比較モジュール２３と、制御ユニット５１を図示していないが、これは、電源管理装置に前記の各素子を必要としないことを意味しない。
また、図９Ｉに示すように、図９Ｉは二つの第一切替ユニットＳＷ１と四つの第二切替ユニットＳＷ２を合わせて応用したものである。本実施例において、制御ユニット５１は、第一切替ユニットＳＷ１と第二切替ユニットＳＷ２を同時に導通させ、同時に遮断し、一部を導通させ、または一部を遮断することによって、各被制御装置Ｄの間の接続関係を調整することができる。つまり、第一切替ユニットＳＷ１と第二切替ユニットＳＷ２の数が複数である場合、制御ユニット５１は複数の異なる準位を有する第一制御信号ＳＣ１を各第一切替ユニットＳＷ１に出力し、そして、複数の異なる準位を有する第二制御信号ＳＣ２を各第二切替ユニットＳＷ２に出力する。
実施上において、制御ユニット５１は、受信した被制御装置状態信号Ｓ６を所定値と比較及び演算することにより、或は制御通信信号Ｓ７に合わせることにより、或は関数の演算により、或はルックアップテーブルにより、導通または遮断すべき切替ユニットを判断することができる。
また、第一切替ユニットＳＷ１と第二切替ユニットＳＷ２はいずれも半導体スイッチ素子である。第一切替ユニットＳＷ１と第二切替ユニットＳＷ２は、各々充電制御スイッチＳＷＣまたは放電制御スイッチＳＷＤを有することができ、或は、それぞれ充電制御スイッチＳＷＣと放電制御スイッチＳＷＤを同時に有することができる。よって、第一切替ユニットＳＷ１と第二切替ユニットＳＷ２を制御するために、第一制御信号ＳＣ１と第二制御信号ＳＣ２は、対応する第一切替ユニットＳＷ１と第二切替ユニットＳＷ２を合わせ使用し、各自充電制御信号ＳＣ、放電制御信号ＳＤ、或は充電制御信号ＳＣと放電制御信号ＳＤの組合せを有する。以下、第一切替ユニットＳＷ１と第一制御信号ＳＣ１を例として、図１０Ａから図１０Ｄを参照しながら、第一切替ユニットＳＷ１と第一制御信号ＳＣ１の四つの応用構造を説明する。
図１０Ａに示すように、第一切替ユニットＳＷ１は充電制御スイッチＳＷＣと放電制御スイッチＳＷＤを有する。充電制御スイッチＳＷＣは放電制御スイッチＳＷＤと接続され、それぞれ第一制御信号ＳＣ１の充電制御信号ＳＣと放電制御信号ＳＤを受信する。充電方向Ｄ１は放電制御スイッチＳＷＤから充電制御スイッチＳＷＣへの方向を指し、放電方向Ｄ２は充電制御スイッチＳＷＣから放電制御スイッチＳＷＤへの方向を指す。
図１０Ｂに示すように、第一切替ユニットＳＷ１は一つのORゲート（OR gate）と、双方向性トランジスタと、選択回路GSSELとを有する。第一制御信号ＳＣ１の充電制御信号ＳＣと放電制御信号ＳＤはORゲートに受信され、選択回路GSSELは充電制御信号ＳＣと放電制御信号ＳＤに基づいて、双方向性トランジスタの基板ＳＵＢを放電アース端子ＳＵＢ１または充電アース端子ＳＵＢ２に選択的に接続し、適切な基準電圧を供給する。図１０Ｃに示すように、第一切替ユニットＳＷ１は放電制御スイッチＳＷＤのみを有する。第一制御信号ＳＣ１は第一切替ユニットＳＷ１に対応し、且つ放電制御信号ＳＤによって第一切替ユニットＳＷ１を制御する。更に、図１０Ｄに示すように、第一切替ユニットＳＷ１は充電制御スイッチＳＷＣのみを有する。第一制御信号ＳＣ１は第一切替ユニットＳＷ１に対応し、且つ充電制御信号ＳＣによって第一切替ユニットＳＷ１を制御する。
上記をまとめると、本発明に係る電源管理装置は、比較モジュールが検出信号に基づいて周期信号を発生させ、切替モジュールを制御することによって、エネルギー蓄積モジュールが周期信号中の一つの周期においてエネルギーを蓄積し、他の周期において電気エネルギーを放出する。前記の構成により、本発明に係る電源管理装置は、効果的に被制御装置を保護し、電力の消費を避けることを実現すると同時に、余分な電力を蓄積且つ再利用することができる。
上記は例示的なものであって、限定するためのものではない。本発明の技術的思想および範囲から逸脱することなく、行われる等価の修正または変更は、いずれも別紙の特許請求の範囲に含まれる。
１Ａ、１Ｂ、２〜１１ 電源管理装置
２１ エネルギー蓄積モジュール
２１１ 第一エネルギー蓄積素子
２１２ 第一整流素子
２１３ 第二エネルギー蓄積素子
２２ 切替モジュール
２２１ 第一切替素子
２２２ 第二切替素子
２３ 比較モジュール
２３１ 比較器
２３２ デジタル制御回路
２４、４１ 電流検出素子
３１ エネルギー蓄積モジュール
３１１ 第二整流素子
３１２ 第三整流素子
５１ 制御ユニット
ＢＡＴ 電池ユニット
Ｃ 比較回路
Ｃ１ 第一周期
Ｃ１on、Ｃ２on、Ｃ３on 導通期間
Ｃ１off、Ｃ２off 遮断期間
Ｃ２ 第二周期
Ｃ３ 第三周期
ＣＳ 電流源
Ｄ 被制御装置
Ｄ１ 充電方向
Ｄ２ 放電方向
ＤＬ 遅延線
Ｅ 外部エネルギー蓄積素子
ＥＬ 外部負荷
ＥＳ 外部環境検出器
ＧＳＳＥＬ 選択回路
Ｌ 発光ユニット
Ｐ１ 電源システム
Ｐ２ 外部電源
Ｒ 抵抗器
ＲＥＣ 整流素子
Ｓ１ 検出信号
Ｓ２ 周期信号
Ｓ３ 参考信号
Ｓ４ データ通信信号
Ｓ５ 環境状態信号
Ｓ６ 被制御装置状態信号
Ｓ７ 制御通信信号
ＳＣ 充電制御信号
ＳＣ１ 第一制御信号
ＳＣ２ 第二制御信号
ＳＤ 放電制御信号
ＳＴ シュミットトリガー
ＳＵＢ 基板
ＳＵＢ１ 放電アース端子
ＳＵＢ２ 充電アース端子
ＳＷ スイッチ
ＳＷ１ 第一切替ユニット
ＳＷ２ 第二切替ユニット
ＳＷＣ 充電制御スイッチ
ＳＷＤ 放電制御スイッチ
Ｔ１ 第一接続端
Ｔ２ 第二接続端
Ｔ３ エネルギー放出端
Ｔ４ 通信信号出力端
Ｔ５ 環境状態信号入力端

Claims (40)

  1. 被制御装置に合わせて使用され、電源システムに電気的に接続される電源管理装置であって、
    前記被制御装置に電気的に接続されるエネルギー蓄積モジュールと、
    前記エネルギー蓄積モジュールに電気的に接続される切替モジュールと、
    前記切替モジュールに電気的に接続され、前記被制御装置の状態を示す検出信号を受信し、前記検出信号に基づき、周期信号を発生させ、前記切替モジュールを制御する比較モジュールとを備え、
    前記エネルギー蓄積モジュールは、前記周期信号中の一つの周期においてエネルギーを蓄積し、前記周期後の他の周期において前記周期にて蓄積された電気エネルギーを放出することを特徴とする電源管理装置。
  2. 前記検出信号は前記被制御装置の状態を示す電流値または電圧値であることを特徴とする請求項１に記載の電源管理装置。
  3. 前記エネルギー蓄積モジュールは第一接続端と第二接続端を有し、前記切替モジュールはエネルギー放出端を有し、前記エネルギー放出端は、外部エネルギー蓄積素子、外部電源、外部負荷、或は前記電源システムに電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の電源管理装置。
  4. 前記被制御装置に直列接続し、第一接続端と第二接続端の間に排列され、前記検出信号を出力する電流検出素子を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の電源管理装置。
  5. 前記エネルギー蓄積モジュールは、
    その一端が前記第一接続端に電気的に接続され、その他端が前記切替モジュールに電気的に接続される第一エネルギー蓄積素子と、
    前記第一エネルギー蓄積素子と前記切替モジュールに電気的に接続される第一整流素子と、
    前記第一整流素子と前記切替モジュールに電気的に接続される第二エネルギー蓄積素子と、を備えることを特徴とする請求項３に記載の電源管理装置。
  6. 前記第一エネルギー蓄積素子はインダクタンスであり、前記第二エネルギー蓄積素子はキャパシタンスであることを特徴とする請求項５に記載の電源管理装置。
  7. 前記切替モジュールは、
    前記第一エネルギー蓄積素子と前記第二接続端に電気的に接続される第一切替素子と、
    前記第二エネルギー蓄積素子と前記エネルギー放出端に電気的に接続される第二切替素子と、を備えることを特徴とする請求項５に記載の電源管理装置。
  8. 前記第二エネルギー蓄積素子の他端は前記第二接続端に電気的に接続されることを特徴とする請求項５に記載の電源管理装置。
  9. 前記周期信号の各周期は導通期間と遮断期間を有することを特徴とする請求項７に記載の電源管理装置。
  10. 前記第一エネルギー蓄積素子は、前記周期信号中の少なくとも一つの周期の導通期間において、前記第一切替素子を介してエネルギーを蓄積し、当該周期の遮断期間において、前記第一整流素子を介して蓄積された電気エネルギーを放出し、前記第二エネルギー蓄積素子にエネルギーを蓄積し、前記第二エネルギー蓄積素子は、当該周期後の他の周期の導通期間において、前記第二切替素子を介してエネルギーを放出することを特徴とする請求項９に記載の電源管理装置。
  11. 前記第一切替素子と前記第二切替素子は半導体スイッチ素子であることを特徴とする請求項７に記載の電源管理装置。
  12. 前記第一エネルギー蓄積素子と前記第一切替素子はエネルギー蓄積経路を形成し、前記第二エネルギー蓄積素子と前記第二切替素子はエネルギー放出経路を形成することを特徴とする請求項７に記載の電源管理装置。
  13. 前記エネルギー蓄積モジュールは、
    その一端が前記第二エネルギー蓄積素子に電気的に接続され、その他端が前記第二接続端に電気的に接続される第二整流素子と、
    その一端が前記第二エネルギー蓄積素子に電気的に接続され、その他端が前記外部エネルギー蓄積素子、前記外部電源、前記外部負荷、或は前記電源システムに電気的に接続される第三整流素子と、を更に備えることを特徴とする請求項７に記載の電源管理装置。
  14. 前記第一エネルギー蓄積素子と前記第一整流素子はエネルギー放出経路を形成し、前記第二エネルギー蓄積素子と前記第二整流素子はエネルギー蓄積経路を形成することを特徴とする請求項１３に記載の電源管理装置。
  15. 前記第三整流素子と、前記第二エネルギー蓄積素子と、前記第二切替素子はエネルギー放出経路を形成することを特徴とする請求項１３に記載の電源管理装置。
  16. 前記比較モジュールは、
    前記第一切替素子に電気的に接続され、前記検出信号と参考信号に基づいて、前記周期信号を出力し、前記第一切替素子と前記第二切替素子を制御する比較器を備えることを特徴とする請求項７に記載の電源管理装置。
  17. 前記参考信号は前記被制御装置に関する電圧信号または鋸歯状電圧信号であることを特徴とする請求項１６に記載の電源管理装置。
  18. 前記比較モジュールは、
    前記第一切替素子に電気的に接続され、前記検出信号をデジタル信号に変換した後、前記デジタル信号を所定値と比較し、比較結果に基づき、前記周期信号を出力し、前記第一切替素子と前記第二切替素子を制御するデジタル制御回路を備えることを特徴とする請求項７に記載の電源管理装置。
  19. 前記デジタル制御回路はマイクロコントローラであることを特徴とする請求項１８に記載の電源管理装置。
  20. 前記デジタル制御回路は、データ通信信号を前記電源システムに送信することを特徴とする請求項１８に記載の電源管理装置。
  21. 前記デジタル制御回路は環境状態信号入力端を更に備え、
    前記環境状態信号入力端は外部環境検出器に接続され、環境状態信号を受信し、前記環境状態信号は、前記被制御装置に関する環境温度情報または湿度情報を含むことを特徴とする請求項２０に記載の電源管理装置。
  22. 前記外部環境検出器はサーミスタであることを特徴とする請求項２１に記載の電源管理装置。
  23. 前記データ通信信号は前記電源管理装置の操作情報を含み、前記操作情報は前記検出信号によって測定し得られた電圧値と、電流値と、電圧変動値と、電流変動値、或は、前記周期信号の周波数と、前記導通期間の長さと、前記遮断期間の長さ、或は、前記環境状態信号によって測定し得られた環境パラメーター、或は、これらの数値を計算し得られたデータ情報を含むことを特徴とする請求項２１に記載の電源管理装置。
  24. 前記被制御装置に直列接続し、直列回路を形成する少なくとも一つの第一切替ユニットと、
    前記直列回路に電気的に接続され、前記第一切替ユニットが遮断した場合、充電経路または放電経路を提供する少なくとも一つの第二切替ユニットと、
    前記被制御装置と、前記第一切替ユニットと、前記第二切替ユニットに電気的に接続され、被制御装置状態信号または制御通信信号に基づき、第一制御信号を前記第一切替ユニットに出力し、或は第二制御信号を前記第二切替ユニットに出力する制御ユニットと、を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電源管理装置。
  25. 前記第二切替ユニットは、前記被制御装置、前記電源システム、前記電源システムの接地端、或はもう一つの被制御装置に電気的に接続されることを特徴とする請求項２４に記載の電源管理装置。
  26. 前記第一制御信号と前記第二制御信号は、各自充電制御信号、放電制御信号、或は前記充電制御信号と前記放電制御信号の組合せを有することを特徴とする請求項２４に記載の電源管理装置。
  27. 前記第一切替ユニットと前記第二切替ユニットは半導体スイッチ素子であることを特徴とする請求項２４に記載の電源管理装置。
  28. 前記被制御装置状態信号は、前記被制御装置が放電状態であることを示す電流値または電圧値であり、或は、前記被制御装置が充電状態であることを示す電流値または電圧値であることを特徴とする請求項２４に記載の電源管理装置。
  29. 前記制御ユニットは、前記被制御装置状態信号に基づき、前記被制御装置を充電または放電するか否かを判断し、否と判断した場合、前記第一制御信号を出力し第一切替ユニットを遮断すると同時に、前記第二制御信号を出力し前記第二切替ユニットを導通させることを特徴とする請求項２４に記載の電源管理装置。
  30. 前記制御ユニットは比較器であり、前記制御ユニットは、前記被制御装置状態信号を所定値と比較し、比較結果に基づき、前記第一制御信号または前記第二制御信号を出力することを特徴とする請求項２４に記載の電源管理装置。
  31. 前記第一切替ユニットまたは前記第二切替ユニットの数が複数である場合、前記制御ユニットは、複数の異なる準位を有する前記第一制御信号を前記複数の第一切替ユニットに出力し、或は、複数の異なる準位を有する前記第二制御信号を前記複数の第二切替ユニットに出力することを特徴とする請求項２４に記載の電源管理装置。
  32. 前記制御ユニットはデジタル制御回路であり、前記制御ユニットは、前記被制御装置状態信号をデジタル信号に変換した後、前記デジタル信号を所定値と比較し、比較結果に基づき、前記第一制御信号及び／或は前記第二制御信号を出力することを特徴とする請求項２４に記載の電源管理装置。
  33. 前記デジタル制御回路はマイクロコントローラであることを特徴とする請求項３２に記載の電源管理装置。
  34. 前記デジタル制御回路は前記制御通信信号を受信する制御通信信号端を有することを特徴とする請求項３２に記載の電源管理装置。
  35. 前記デジタル制御回路は環境状態信号入力端を有し、前記環境状態信号入力端は外部環境検出器に接続され、前記環境状態信号は、前記被制御装置に関する環境温度情報または湿度情報を含むことを特徴とする請求項３２に記載の電源管理装置。
  36. 前記外部環境検出器はサーミスタであることを特徴とする請求項３５に記載の電源管理装置。
  37. 前記制御通信信号は前記電源管理装置の操作情報を含み、前記操作情報は、前記被制御装置状態信号によって測定し得られた電圧値と、電流値と、電圧変動値と、電流変動値、或は前記環境状態信号によって測定し得られた環境パラメーター、或はこれらの数値を計算し得られたデータなど、或は前記第一制御信号または前記第二制御信号の状態情報、或は、遠隔入力によって前記第一制御信号または前記第二制御信号を制御するためのデータ情報を含むことを特徴とする請求項３５に記載の電源管理装置。
  38. 前記制御ユニットは前記制御通信信号を受信する信号変換器であり、前記第一制御信号または前記第二制御信号を出力することを特徴とする請求項２４に記載の電源管理装置。
  39. 前記被制御装置は、電流または電圧を保護し若しくは電流または電圧を制御する負荷、二次電池、発光ダイオード、電気二重層キャパシタ、光電池、或はエネルギー蓄積可能及び放電可能の素子を備えることを特徴とする請求項１に記載の電源管理装置。
  40. 前記電源システムは、
    前記被制御装置と前記エネルギー蓄積モジュールに電気的に接続される電流源と、
    前記電流源に並列接続される整流素子と、を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電源管理装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10910962B2 (en) * 2012-10-19 2021-02-02 University Of Southern California Pervasive power generation system
EP3254904B1 (en) * 2015-02-05 2020-07-22 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Vehicle control device
US9680322B2 (en) * 2015-05-27 2017-06-13 Go-Tech Energy Co. Ltd. Compulsory charging and protective circuit for secondary battery after being over discharged
KR102406667B1 (ko) * 2017-11-28 2022-06-08 삼성전자주식회사 보조 전원 장치의 모니터링 장치와 방법, 및 그 장치를 포함한 메모리 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10257683A (ja) * 1997-03-07 1998-09-25 Japan Storage Battery Co Ltd 組電池の充放電回路
JP2008017605A (ja) * 2006-07-05 2008-01-24 Fdk Corp 直列セルの電圧バランス補正回路

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6058030A (en) * 1997-11-20 2000-05-02 Intersil Corporation Multiple output DC-to-DC converter having enhanced noise margin and related methods
CN2901666Y (zh) * 2006-03-28 2007-05-16 蓝天电脑股份有限公司 电源管理装置
US7800247B2 (en) * 2008-05-30 2010-09-21 Chun-Chieh Chang Storage system that maximizes the utilization of renewable energy
CN101615843A (zh) 2008-06-27 2009-12-30 中兴通讯股份有限公司 一种电源兼容装置
CN101685984A (zh) * 2008-09-27 2010-03-31 光宝科技股份有限公司 ***芯片及其供电方法
CN201774276U (zh) * 2010-01-26 2011-03-23 广东天富风光潮发电设备有限公司 一种用于风力发电的能量管理***

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10257683A (ja) * 1997-03-07 1998-09-25 Japan Storage Battery Co Ltd 組電池の充放電回路
JP2008017605A (ja) * 2006-07-05 2008-01-24 Fdk Corp 直列セルの電圧バランス補正回路

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