JP7224973B2 - 電源システム - Google Patents
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Description
低電圧負荷と、前記低電圧負荷よりも高い電圧で駆動される高電圧負荷とに電力を供給可能な電源システムであって、
前記低電圧負荷に電力を供給可能な第1電池と、
前記第1電池の正極側に直列接続され、直列接続された前記第1電池と共に前記高電圧負荷に電力を供給可能な第2電池と、
前記第1電池の容量と前記第2電池の容量とを調整することが可能なバランス回路と、
前記バランス回路を制御する制御部と、を備える。
(N・E0-Y)・I0=(E0-Y)・IY (1)
IY=I0・(N・E0-Y)/(E0-Y) (2)
Q=3600IY・D・T・f (3)
ここで、Dはデューティ比であり、Tはスイッチ43を駆動する矩形波の周期であり、fはスイッチ43を駆動する矩形波の駆動周波数である。
図4は、第1変形例に係る電源システム2の構成例を示すブロック図である。第1変形例に係る電源システム2については、図1に示した電源システム1と共通又は類似する内容については適宜説明を省略し、電源システム1と相違する点について主に説明する。
図5は、第2変形例に係る電源システム3の構成例を示すブロック図である。第2変形例に係る電源システム3については、図1に示した電源システム1と共通又は類似する内容については適宜説明を省略し、電源システム1と相違する点について主に説明する。
電源システム1は、第1電池10、第2電池20及び第3電池30の容量の状態に応じて、発電装置50による第1電池10、第2電池20及び第3電池30の充電を制御してよい。この場合の電源システム1の動作について、図1を参照して説明する。
通常時にスイッチ70をオンにする設定としている場合の制御について、図6に示すフローチャートを参照して説明する。
通常時にスイッチ70をオフにする設定としている場合の制御について、図7に示すフローチャートを参照して説明する。
10 第1電池
11 電池セル
20 第2電池
21 電池セル
30 第3電池
31 電池セル
40 バランス回路
41 トランス
42 ダイオード
43 スイッチ
50 発電装置
60 電圧検出回路
70 スイッチ
80 制御部
90 バランス回路
91、92、93、94 コイル
95 ダイオード
96 スイッチ
101 低電圧負荷
102 高電圧負荷
103 低電圧負荷
411 一次コイル
412 二次コイル
413 基板
414 磁性体コア板
Claims (9)
- 低電圧負荷と、前記低電圧負荷よりも高い電圧で駆動される高電圧負荷とに電力を供給可能な電源システムであって、
前記低電圧負荷に電力を供給可能な第1電池と、
前記第1電池の正極側に直列接続され、直列接続された前記第1電池と共に前記高電圧負荷に電力を供給可能な第2電池と、
前記第1電池の容量と前記第2電池の容量とを調整することが可能なバランス回路と、
前記バランス回路を制御する制御部と、を備え、
前記第1電池は複数の電池セルを含み、
前記第2電池は複数の電池セルを含み、
前記バランス回路は、前記第1電池が含む複数の電池セルの個数と、前記第2電池が含む複数の電池セルの個数とを合わせた個数の複数のトランスを含み、
前記複数のトランスの一次コイルは、前記第2電池の正極と前記第1電池の負極との間に直列接続され、
前記複数のトランスの各二次コイルは、前記第1電池及び前記第2電池が含む前記各電池セルと並列に接続され、
前記各トランスの一次コイルと二次コイルの巻線比は1:1である、電源システム。 - 請求項1に記載の電源システムにおいて、
前記バランス回路は、アクティブセルバランス回路として構成されている、電源システム。 - 請求項1又は2に記載の電源システムにおいて、
前記一次コイルは、基板の一方の面にパターンで形成されたコイルであり、
前記二次コイルは、前記基板の他方の面にパターンで形成されたコイルである、電源システム。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の電源システムにおいて、
前記制御部は、前記第1電池が含む複数の電池セルのうちの最も電圧が高い電池セルと、前記第2電池が含む複数の電池セルのうちの最も電圧が低い電池セルとの電圧差が所定の閾値以上であるときに、前記バランス回路を動作させる、電源システム。 - 請求項4に記載の電源システムにおいて、
前記制御部は、前記電圧差の大きさに応じて、前記バランス回路に流す電流の大きさを制御する、電源システム。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の電源システムにおいて、
前記第1電池及び前記第2電池を充電可能な発電装置をさらに備え、
前記制御部は、
前記第1電池が含む複数の電池セルのうちの最も電圧が高い電池セルと、前記第2電池が含む複数の電池セルのうちの最も電圧が低い電池セルとの電圧差が所定の閾値未満である場合は、前記発電装置による前記第1電池及び前記第2電池の充電が可能な状態であると判定し、
前記電圧差が前記所定の閾値以上である場合は、前記バランス回路を動作させる、電源システム。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載の電源システムにおいて、
前記低電圧負荷に電力を供給可能であり、前記第1電池と並列に接続されている第3電池をさらに備える、電源システム。 - 請求項7に記載の電源システムにおいて、
前記第1電池が含む複数の電池セル及び前記第2電池が含む複数の電池セルは、リチウムイオン電池又はニッケル水素電池であり、
前記第3電池が含む複数の電池セルは、鉛蓄電池である、電源システム。 - 請求項8に記載の電源システムにおいて、
前記第1電池と前記第3電池との接続を制御するスイッチをさらに備え、
前記低電圧負荷は、前記スイッチの前記第3電池側に接続されており、
前記低電圧負荷とは異なる他の低電圧負荷が前記スイッチの前記第1電池側に接続されており、
前記スイッチの前記第3電池側に接続されている前記低電圧負荷は、瞬断が許されない負荷である、電源システム。
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