TWI472121B - 放電控制裝置及放電控制方法 - Google Patents

Description

放電控制裝置及放電控制方法

本發明係關於放電控制裝置及放電控制方法。

本發明開發累積電之電池伺服器。所累積電由使用者載運及使用。稍後描述電池伺服器之基本組態。舉例而言，電池伺服器包括電源單元，該電源單元包括在對電池充以自外部供應之電力時控制電池之充電的控制模組，及控制累積於電池中之電力之輸出的控制模組。

安置於電池伺服器中之電池模組在一些狀況下可劃分成兩個或兩個以上子電池模組以動態地增加/減小電池容量。該等子電池模組經由二極體而並聯連接。

當僅一電池模組安置於一電池伺服器中時，用以控制自該電池模組之放電不必要任何特定程序。然而，為了動態地增加/減小電池容量，有必要在一伺服器中安置兩個或兩個以上可拆卸電池模組。

另外，存在一問題在於：難以合適地控制自兩個或兩個以上電池模組之放電，例如，以便動態地增加/減小該電池容量。當兩個或兩個以上電池模組連接至一電池伺服器使用時，該等電池模組可經由二極體及電子開關而連接，但當該等電池模組僅以此方式連接時，自該電池模組進行之電力供應在操作該電子開關時暫時停止。

日本未審查專利申請公開案第2010-166811號揭示了一種包括兩個或兩個以上內建式電池模組之技術，其中難以同時自該等電池模組放電。日本未審查專利申請公開案第2008-199798號揭示了一種充電/放電裝置之一技術，其中僅一電池模組放電。

需要提供一種新的且改良之放電控制裝置及一放電控制方法，其中放電之電池模組能夠在兩個或兩個以上電池模組放電時切換而不停止電力供應。

一種根據本發明之一實施例之放電控制裝置包括：兩個或兩個以上電池組，其配備有一次級電池；及一主控制單元，其控制自該等電池組之放電，其中該主控制單元控制該兩個或兩個以上電池組以使得由該主控制單元選擇的該等電池組中之至少一者放電，且當切換該等電池組以使得僅該選定電池組放電時，該主控制單元控制切換以使得該電池組在切換之後放電且接著該電池組在切換之前停止放電。

該等電池組可各自包括一控制單元，該控制單元基於該主控制單元之該切換控制而控制自該次級電池之放電之停止及開始。

該等電池組可各自包括一第一開關及一第二開關，該第一開關及該第二開關藉由該控制單元之該控制斷開或閉合以停止或開始自該次級電池之放電；及一個二極體，其安置於該第一開關之一側處且防止來自另一電池組之電力流入內部。

該等電池組可各自包括一第一DC-DC轉換器及一第二DC-DC轉換器，該第一DC-DC轉換器及該第二DC-DC轉換器藉由該控制單元之該控制開始或停止操作以停止或開始自該次級電池之放電；及一個二極體，其安置於該第一DC-DC轉換器之一側處且防止來自另一電池組之電力流入內部。

該主控制單元可控制該兩個或兩個以上電池組同時放電。

另外，一種根據本發明之另一實施例的在一放電控制裝置中之放電控制方法，該放電控制裝置包括配備有一次級電池之兩個或兩個以上電池組及一控制自該等電池組之放電的主控制單元，該方法包括：控制該兩個或兩個以上電池組以使得由該主控制單元自該兩個或兩個以上電池組選擇的該等電池組中之至少一者放電，及在切換該等電池組以使得僅該選定電池組放電時，藉由該主控制單元造成該電池組在切換之後放電且接著造成該電池組在切換之前停止放電。

另外，一種根據本發明之另一實施例之放電控制裝置包括一主控制單元，該主控制單元控制自配備有一次級電池之兩個或兩個以上電池組之放電，該主控制單元控制該兩個或兩個以上電池組以使得該等電池組中之至少一選定者放電，當切換一放電之目標電池組以使得僅該選定電池組放電時，造成該電池組在切換之後放電且接著在切換之前停止自該電池組之放電。

如上文所描述，根據本發明，有可能提供一種新的且改良之放電控制裝置及一放電控制方法，其中放電之電池模組能夠在兩個或兩個以上電池模組放電時切換而不停止電力供應。

在下文中，將參看隨附圖式詳細描述本發明之較佳實施例。另外，在本說明書及圖式中，對具有實質上相同功能組態之組件給予相似參考數字且不提供重複描述。

描述按以下次序提供。

<1.　相關技術之放電控制裝置>

<2.　本發明之實施例>

[2-1.　電池伺服器之組態]

[2-2.電池伺服器之操作]

<3.　結論>

<1.　相關技術之放電控制裝置>

在描述本發明之較佳實施例之前，首先描述相關技術之放電控制裝置之組態的實例及相關技術之放電控制裝置中的問題。

圖7至圖9為展示電池伺服器1000之組態之實例的說明性圖，電池伺服器1000為相關技術之放電控制裝置之實例。如圖7中所展示，相關技術之電池伺服器1000包括AC/DC輸入端子1001、電源單元1010、電池模組1020、控制單元1030及通用DC輸出端子1040。

AC/DC輸入端子1001為輸入在電池伺服器1000外部產生之電力的端子。電力可自電力公司之發電廠產生，或可由使用再生能源之發電裝置(諸如，光伏打發電或風力發電)產生，或自不可持續能源(諸如，人力)產生。輸入至AC/DC輸入端子1001之電力傳輸至電源單元1010。

電源單元1010對輸入至AC/DC輸入端子1001之電力執行諸如AC-DC轉換、整流及升壓之程序以便對電池模組1020充電。電源單元1010包括充電控制單元1012，如圖7中所展示。充電控制單元1012控制電池模組1020之充電。由充電控制單元1012執行的對充電之控制可為(例如)CCCV充電程序。

電池模組1020為配備有次級電池之模組，該次級電池在該模組中可充電且可放電，且可在該模組中累積預定量之電力。儘管在圖7中將一電池模組連接至一電池伺服器1000，但可將兩個或兩個以上電池模組連接至一電池伺服器1000，如圖8中所展示。另外，如圖9中所展示，可將電池模組1020劃分成子電池模組1021a至1021d。子電池模組1021a至1021d分別經由二極體D1至D4而並聯連接。

當子電池模組1021a至1021d安置於電池模組1020中時，充電控制單元1012同時對子電池模組1021a至1021d充電。或者，充電控制單元1012可僅對一子電池模組充電且接著在對一子電池模組充電或充電直至預定量之後對另一子電池模組充電。

控制單元1030控制開關SW1之接通/切斷，開關SW1係藉由MOSFET或其類似者來實施以自通用DC輸出端子1040輸出累積於電池模組1020中之電力。當自通用DC輸出端子1040輸出累積於電池模組1020中之電力時，在不改變電壓之情況下輸出電力或在將電力轉換成預定電壓(例如，48 V)之後輸出電力。

提供通用輸出端子1040以將累積於電池模組1020中之電力供應至電池伺服器1000外部。藉由將電纜連接至通用DC輸出端子1040且藉由以預定方式操作控制單元1030接通開關SW1而自通用DC輸出端子1040輸出累積於電池模組1020中之電力。

為相關技術之放電控制裝置之實例的電池伺服器1000具有如上文所描述之組態。當僅一電池模組安置於電池伺服器中時，自電池模組之放電控制不必要任何特定程序。然而，當兩個或兩個以上電池模組連接以動態地增加/減小電池容量時，存在問題在於：難以合適地控制自電池模組之放電。

當兩個或兩個以上電池模組連接至電池伺服器且使用時，該等電池模組可經由二極體及電子開關而連接，但當該等電池模組以此方式連接時，自電池模組之電力供應在操作電子開關時暫時停止。

在本發明之以下實施例中，描述電池伺服器及放電控制方法，其中放電之兩個或兩個以上電池模組在自電池模組傳輸電時切換而不停止電力。

<2.　本發明之實施例> [2-1.　電池伺服器之組態]

圖1為展示根據本發明之實施例之電池伺服器100的組態的說明性視圖，電池伺服器100作為本發明之放電控制裝置之實例。在下文中，參看圖1描述根據本發明之實施例之電池伺服器100的組態。為了便於描述起見，圖1僅展示用於控制自一電池組之放電的組態且下文描述電池伺服器100之詳細組態。

如圖1中所展示，根據本發明之實施例之電池伺服器100包括放電線路107、資訊通信線路108，及電池組110a及110b。

放電線路107為用於將累積於電池組110a及110b中之電力放電至電池伺服器100外部之線路。資訊通信線路108為用於電池組110a及110b之通信線路。電池組110a及110b基於經由資訊通信線路108傳輸之資訊而接通/切斷其中之開關。因此，有可能在自電池模組傳輸電力時在不停止電力的情況下切換放電之電池模組。

電池組110a及110b中配備有電池模組且累積電力並放電。電池組110a及110b可可拆卸地附接至電池伺服器100且可在電池模組結束充電時與待使用之電池伺服器100分離。儘管在圖1中展示兩個電池組，但安置於電池伺服器100中之電池組之數目不限於實例。

在圖1中所展示之電池伺服器100中，電池組110a及110b分別包括電池模組112a及112b、控制單元113a及113b及開關SW11、SW12、SW21及SW22，且各自包括一個二極體D1。

電池模組112a及112b由次級電池來實施且在開關SW11、SW12、SW21及SW22由控制單元113a及113b接通時，將所累積電力放電至外部。電池模組可經組態以在於預定電壓下經由DC-DC轉換器轉換電力之後輸出電力。亦即，DC-DC轉換器可安置於開關與電池模組之間。

控制單元113a及113b控制開關SW11、SW12、SW21及SW22之接通/切斷以將累積於電池模組112a及112b中之電力放電至電池組110a及110b外部。控制單元113a及113b經由資訊通信線路108通信以便基於經由資訊通信線路108執行之通信結果而控制開關SW11、SW12、SW21及SW22之接通/切斷。

舉例而言，此處考慮自電池組110a供應電力之狀況。在此狀況下，電池組110a之開關SW11切斷且開關SW12接通。不必說，電池組110b之開關SW21及SW22均切斷。

此處，考慮供應電力之來源經切換以自電池組110a連接至電池組110b的狀況。在此狀況下，自上層經由資訊通信線路108對電池組110a之控制單元113a給予指令。接收到來自上層之指令的控制單元113a首先接通開關SW11且接著切斷開關SW12。

儘管當接通開關SW11時開關SW11及SW12均暫時接通，但連接至開關SW11的電池模組112a之側具有比連接至開關SW12之側低的輸出電壓，且因此不對電池模組112a施加反向偏壓。另外，由於立即切斷開關SW12，故開關SW11與SW12兩者保持接通所在之時間較短。

供應至外部之電力之電壓稍微降落於二極體D1上，但減小由下游之電容器C1來補償。

隨後，自上層對電池組110b之控制單元113b給予指令。接收到指令之控制單元113b接通開關SW21。接下來，自上層對電池組110a之控制單元113a給予切斷開關SW11之指令。停止自電池組110a之電力供應。

因此，自電池組110b經由二極體D1輸出電力。此後，自上層給予指令，且接通電池組110b之開關SW22且最後切斷開關SW21。在此狀況下，在電池組110b中亦存在開關SW21與開關SW22兩者保持接通之時間，但不對電池模組112b施加反向偏壓。

當如上文所描述操作開關時，在操作中由二極體D1減小電壓，但電池模組112a與112b兩者不直接連接。因此，有可能防止歸因於施加至電池模組112a及112b之反向偏壓產生的劣化及不便。

因此，由於電池組110a及110b具有圖1中所展示之組態，故即使切換電力供應之來源，亦不會停止電力供應。

上文參看圖1描述根據本發明之實施例之電池伺服器100的組態的概述。接下來，更詳細地描述根據本發明之實施例之電池伺服器100的組態。

如圖2中所展示，根據本發明之實施例之電池伺服器100包括AC/DC輸入端子101、DC輸入端子102、電源單元103及104、電力整合單元105、充電線路106、放電線路107、資訊通信線路108、電池組110a及110b、主控制單元120，及通用DC輸出端子130。

AC/DC輸入端子101為輸入在電池伺服器100外部產生之電力的端子。電力可自電力公司之發電廠產生，或可由使用再生能源之發電裝置(諸如，光伏打發電或風力發電)產生，或自不可持續能源(諸如，人力)產生。輸入至AC/DC輸入端子101之電力傳輸至電源單元103。儘管本文中AC/DC輸入端子101為用於AC及DC之共同端子，但獨立端子可經安置以用於AC及DC。

DC輸入端子102為輸入在電池伺服器100外部產生之電力的端子。輸入至DC輸入端子102之電力為主要由使用再生能源之發電裝置(諸如，光伏打發電或風力發電)產生或自不可持續能源(諸如，人力)產生的電力。輸入至DC輸入端子102之電力傳輸至電源單元104。

儘管在圖2中所展示之電池伺服器100中提供兩個端子用於接收電力之輸入，但用於接收電力之輸入的端子之數目不限於本發明中之實例。

電源單元103對輸入至AC/DC輸入端子101之電力執行諸如AC-DC轉換、整流及升壓之程序以對電池組110a及110b充電。另外，電源單元104對輸入至DC輸入端子102之電力執行諸如整流及升壓之程序以對電池組110a及110b充電。

在電源單元103及104中，藉由使用最大功率點追蹤器(MPPT)達成最大功率且接著在預定電壓下加以調整。

在電源單元103及104中經歷各種程序之電力輸出至電力整合單元105。儘管圖2中所展示之電池伺服器100包括兩個電源單元103及104，但本發明不限於本發明中之實例且電源單元取決於用於接收電力之輸入之端子而安置。

電力整合單元105整合自電源單元103及104輸出之電力且輸出整合之電力。儘管稍後描述電力整合單元105之詳細組態，但(例如)其組合經由電容器及/或二極體自電源單元103及104輸出之電力。由電力整合單元105組合之電力藉由主控制單元120之控制而供應至電池組110a及110b。當僅一電源單元安置於電池伺服器100中時，電力整合單元105可能為不必要的。

充電線路106為用於將由電力整合單元105整合且輸出之電力供應至電池組110a及110b的電力線。放電線路107為用於自通用DC輸出端子130輸出累積於電池組110a及110b中之電力的電力線。資訊通信線路108為用於在主控制單元120與分別包括於電池組110a及110b中之控制單元113a及113b之間傳達資訊的通信線路。

電池組110a及110b配備有電池模組且允許電力之累積及放電。電池組110a及110b可可拆卸地附接至電池伺服器100且可在電池模組結束充電時與待使用之電池伺服器100分離。儘管圖2中展示兩個電池組，但安置於電池伺服器100中之電池組之數目不限於實例。

如圖2中所展示，電池組110a及110b分別包括充電控制單元111a及111b、電池模組112a及112b、控制單元113a及113b、開關SW11、SW12及SW21、SW22，及二極體D11及D21。

充電控制單元111a及111b藉由經由充電線路106接收自電力整合單元105供應之電力且將電力供應至電池模組112a及112b而控制電池模組112a及112b之充電。

電池模組112a及112b由次級電池來實施且在開關SW11、SW12及SW21、SW22由控制單元113a及113b接通時，累積自充電控制單元111a及111b供應之電力，且將所累積之電力放電至外部。可在必要時將電池模組112a及112b劃分成兩個或兩個以上子電池模組。另外，本文中所使用之電池可為鋰離子電池、鎳氫電池、鉛電池及共同次級電池(電池組電池)中之任一者。電池模組及子電池模組之組態可藉由兩個或兩個以上電池組電池之串聯或並聯組態中之任一者來實施。

控制單元113a及113b控制開關SW11、SW12及SW21、SW22之接通/切斷以將累積於電池模組112a及112b中之電力放電至電池組110a及110b外部。控制單元113a及113b與主控制單元120通信以便基於與主控制單元120之通信結果而控制開關SW11、SW12及SW21、SW22之接通/切斷。

主控制單元120控制電池伺服器100之操作。具體言之，主控制單元120恆定地監視輸入至電力整合單元105之電力。主控制單元120在監視輸入至電力整合單元105之電力時量測電容器之電壓及流經二極體的電流之量。因此，主控制單元120計算輸入至電力整合單元105之電力之量。主控制單元120可對待量測之參數執行A/D轉換且藉由使用獲取為數位值之參數計算電力之量。

隨後，主控制單元120將全部輸入電力供應至電池組110a及110b。更具體言之，例如，當獲取300 W之電力時，作為監視輸入至電力整合單元105之電力的結果，判定將200 W供應至電池組110a且將95 W供應至電池組110b且主控制單元120經由資訊通信線路108對電池組110a及110b給予指令。接收到指令之電池組110a及110b接收指派給其之電力且對其中之電池模組112a及112b充電。

在此狀況下，需要主控制單元120給予如下的一指令：供應比可供應之總電力稍少之電力(例如，輸入至電力整合單元105之全部電力的約90%至95%)。此係因為：當電力量較大時，負載相應地增加且電力變得不足。另外，若電源單元103及104之輸出電壓並不完全彼此匹配，則產生缺點。此係因為僅可自處於較高電壓之電源單元接收電力。實務上，難以使電源單元103及104之輸出電壓完全相同。然而，例如，即使電源單元103之輸出電壓稍微高於電源單元104之輸出電壓，當考慮接收295 W之總電力時，兩個電源單元之輸出亦彼此匹配。亦即，處於較高電壓之側首先消耗電力。當取出等於或高於處於較高電壓之電源單元之輸出的電壓時，處於較高電壓之側之電壓減小，且因此，兩個電源單元103及104之輸出電壓變得相同。因此，自兩個電源單元輸出複合電力。亦即，當電源單元103及104經設計以輸出在某種程度上等於彼此之電壓時，在電力整合單元105中組合來自兩個電源單元之電力。

通用DC輸出端子130為將累積於電池組110a及110b中之電力輸出至電池伺服器100外部的端子。儘管在根據實施例之電池伺服器100中將DC輸出端子提供為將電力輸出至電池伺服器100外部之端子，但本發明不限於實例。

接下來，描述根據本發明之實施例之電池伺服器100的另一組態及操作的實例。圖3為展示根據本發明之實施例之電池伺服器100的組態之另一實例的說明性圖。與圖2中所展示之電池伺服器100相比較，圖3中所展示之電池伺服器100之不同之處在於：電池組110a及110b之控制單元113a及113b分別包括監視電壓或流入電池組110a及110b之電流之量的A/D轉換器114a及114b，及將供應至電池組110a及110b之電力之量回饋至主控制單元120的回饋電路115a及115b。

在圖3中所展示之電池伺服器100中，當對電池組110a及110b充電時，主控制單元120指定用於電池組110a及110b之充電比。當兩個電池組110a及110b連接至電池伺服器100時，如圖3中所展示，在電池伺服器100外部產生電且將電力供應至電池伺服器100。電池組110a及110b根據由主控制單元120指定之充電比開始充電。舉例而言，當主控制單元120指定電池組110a及110b之充電比為2:1且產生300 W之電力並將電力供應至電池伺服器100時，電池組110a及110b逐漸地自所產生之電力接收電力且得以充電。電池組110a及110b彼此同步地改變用於接收來自電力整合單元105之電力之時序。

另外，主控制單元120指定在對電池組110a及110b充電中的電力之增加量。舉例而言，主控制單元120判定電池組110a之增加量達20 W且電池組110b之增加量達10 W。

當產生300 W之電力且電池組110a之電力達到200 W且電池組110b之電力達到100 W時(此狀態被稱作「固定狀態」)，主控制單元120將電池組110a及110b之充電改變成自動調整模式。舉例而言，當在高於所產生電之量的位準下對電池組110a及110b充電時，自電力整合單元105所供應之電壓減小。控制單元113a及113b藉由使用A/D轉換器114a及114b偵測所供應電力之減小且藉由回饋電路115a及115b經由回饋調整電壓。

亦即，當電力之量超過自電力整合單元105所供應之電壓時，電力之量自開始同步地增加至固定狀態且電池組110a及110b自律地操作。預先判定電力整合單元105之假定電壓且恆定地輸出假定電壓。當施加等於或大於所產生電力之負載時，電力整合單元105之輸出電壓減小，其由控制單元113a及113b來偵測且電池組調整電流之量以適於電力整合單元105之輸出電壓。

描述另一實例。舉例而言，當電池伺服器100僅對電池組110a充電時，可將電池組110b添加至電池伺服器100且亦對電池組110b充電。假定：發電量為300 W且電池組110a已預先接收200 W之電力。因此，當電池組110a及110b之充電比為2:1時，主控制單元120對電池組110b充電直至100 W。舉例而言，主控制單元120藉由通信檢查當前由電池組110a消耗之電力或藉由使用感測器偵測當前由電池組110a消耗之電力且根據充電比向電池組110b指示其接收電力之值。

當即使將高達100 W之負載施加至電池組110b亦不存在問題時，主控制單元120實施自動調整模式，其中電池組110a及110b自律地調整電力。其間，若電力整合單元105之電位在施加100 W之負載之前降落，則主控制單元120減小電池組110a之負載。舉例而言，若電力整合單元105之電位在將90 W之負載施加至電池組110b時降落，則主控制單元120將電池組110之負載改變成180 W。此後，電池組110a及110b以預定充電比自律地調整電力。

可在判定電池組之充電比之後改變電池組之充電比。舉例而言，當判定電池組110a及110b之充電比為2:1且電池組110a及110b之電力處於固定狀態下時，可將充電比改變成1:1。在此狀況下，處於較高位準之電池組之接收電力適於較低側。亦即，兩個電池組之接收電力變成100 W。此後，有可能供應150 W之電力同時同步地增加兩個電池組之電力。

接下來，考慮當改變供應至電池伺服器100之電力時。舉例而言，當供應藉由光伏達發電獲得之電力時，在一些狀況下，可改變太陽光。當晴朗且產生更多電力時，電池組自律地增加接收電力。藉由電池組之控制單元113a及113b來監視電力整合單元105之輸出電力且調整電力。類似地，即使多雲且藉由光伏打發電產生之電力減少，亦藉由電池組之控制單元113a及113b以相同方式來監視電力且調整電力。

主控制單元120可判定待充電之電池組之優先權，而非指定上文所描述之充電比。舉例而言，主控制單元120可判定優先權以便以此次序順序地對電池組110a及110b充電。在此狀況下，當即使以最大速度對處於第一次序之電池組110a充電電力亦保持時，主控制單元120允許將電力供應至處於第二次序之電池組110b。

當判定優先權以便以此次序對電池組110a及110b充電時，主控制單元120與處於第一次序之電池組110a通信且監視電池組110a是否開始以最大速度充電。當電池組110a開始以最大速度充電且電壓保持時，主控制單元120允許對優先權處於下一次序之電池組110b充電。若電壓開始降落，則主控制單元120減小電池組110b之接收電力。若電壓不足，則主控制單元120相繼將電池組之接收電力減小至零且可首先對具有較高優先權之電池組充電。

上文參看圖2及圖3描述根據本發明之實施例之電池伺服器100的組態。接下來，描述根據本發明之實施例之電池伺服器100的操作。

[2-2.　電池伺服器之操作]

圖4為展示根據本發明之實施例之電池伺服器100的操作且展示在電池伺服器100之電源自電池組110a切換至電池組110b時的操作的流程圖。在下文中，參看圖4描述根據本發明之實施例之電池伺服器100的操作。

在特定時序(例如，歸因於累積量之減小)，主控制單元120判定將電源自電池組110a切換至電池組110b(步驟S101)。

在步驟S101中，當判定將電源自電池組110a切換至電池組110b時，主控制單元120經由資訊通信線路108針對電池組110a及110b順序地給予接通/切斷開關之指令(步驟S102)。

在步驟S102中，當主控制單元120經由資訊通信線路108針對電池組110a及110b給予接通/切斷開關之指令時，電池組110a及110b基於來自主控制單元120之指令而順序地接通/切斷開關SW11、SW12、SW21及SW22(步驟S103)。

圖5為展示在接通/切斷安置於電池組110a及110b中之開關SW11、SW12、SW21及SW22時之時間序列的說明性圖。在圖中，「○」展示開關接通且「×」展示開關切斷。

首先僅接通電池組110a之開關SW12。此情形展示僅自電池組110a供應電力。

在此狀態下，主控制單元120判定將電源自電池組110a切換至電池組110b。因此，主控制單元120對電池組110a給予指令以首先接通電池組110a之開關SW11。接收到指令之電池組110a接通已切斷之開關SW11。

接下來，主控制單元120對電池組110a給予指令以切斷電池組110a之開關SW12。接收到指令之電池組110a切斷已接通之開關SW12。

接下來，主控制單元120對電池組110b給予指令以接通電池組110b之開關SW21。接收到指令之電池組110b接通已切斷之開關SW21。

接下來，主控制單元120對電池組110a給予指令以切斷電池組110a之開關SW11。接收到指令之電池組110a切斷已接通之開關SW11。停止自電池組110a之電力供應。然而，由於已接通電池組110b之開關SW21，故保持自電池組110b供應電力。因此，不停止電力之供應，即使將電源自電池組110a切換至電池組110b亦如此。

當有必要自兩個或兩個以上電池組供應電力時，經由二極體進行輸出，如上文所描述。當經由二極體進行輸出時，有可能避免歸因於來自另一電池組之反向偏壓之影響產生的電池組中之電池模組之劣化。

接下來，主控制單元120對電池組110b給予指令以接通電池組110b之開關SW22。接收到指令之電池組110b接通已切斷之開關SW22。

最後，主控制單元120對電池組110b給予指令以切斷電池組110b之開關SW21。接收到指令之電池組110b切斷已接通之開關SW21。

藉由控制開關SW11、SW12、SW21及SW22之接通/切斷，如上文所描述，主控制單元120可將電源自電池組110a切換至電池組110b而不停止自電池組110a及110b之電力供應。

上文參看圖4及圖5描述根據本發明之實施例之電池伺服器100的操作。接下來，描述根據本發明之修改實例之電池伺服器的組態。

[2-3.　電池伺服器之修改實例]

圖6為展示根據本發明之實施例之修改實例的電池伺服器200之組態的說明性圖。在下文中，參看圖6描述根據本發明之修改實例之電池伺服器200的組態。

如圖6中所展示，根據本發明之修改實例之電池伺服器200包括放電線路207、資訊通信線路208，及電池組210a及210b。

在圖6中所展示之電池伺服器200中，電池組210a及210b各自包括一個二極體D1且分別包括電池模組212a及212b、控制單元213a及213b，及DC-DC轉換器221a、222a及221b、222b。

DC-DC轉換器221a、221b、222a及222b為具有開關功能之DC-DC轉換器。DC-DC轉換器221a、221b、222a及222b可根據來自控制單元213a及213b之指令接通/切斷輸出。

首先，考慮當僅自電池組210a供應電力時。在此狀態下，僅接通DC-DC轉換器222a。接下來，藉由控制單元213a之控制接通DC-DC轉換器221a且接著切斷DC-DC轉換器222a。在此程序中，可對應於二極體D1之輸出減小而增加DC-DC轉換器221a之輸出電壓。可能有可能在切斷DC-DC轉換器222a之後增加輸出電壓或在較早狀態下增加輸出電壓。

隨後，藉由控制單元213b之控制接通DC-DC轉換器221b且藉由控制單元213a之控制切斷DC-DC轉換器221a。另外，藉由控制單元213b之控制接通DC-DC轉換器222b且最後切斷DC-DC轉換器221b。

最後，在上述描述中將電源自電池組210a切換至電池組210b。

修改實例之優點在於：電壓不由二極體D1減小且熱量不由電子開關產生(熱量通常由流入MOS-FET之電流產生)。其間，由於電路之大小增加，故可能有可能移除DC-DC轉換器221a及221b，且當切換電源時，可同時接通兩個DC-DC轉換器222a及222b且接著切斷電力斷開之DC-DC轉換器。因此，電壓不由二極體D1減小且有可能減小電路之大小。另外，即使同時接通兩個DC-DC轉換器222a及222b，亦不將反向偏壓施加至電池模組212a及212b且因此電池不受到劣化。另外，由於輸出繼續，故電壓不會改變。

上文參看圖6描述根據本發明之修改實例之電池伺服器200的組態。

<3.　結論>

如上文所描述，根據本發明之實施例，當兩個或兩個以上電池組包括於電池伺服器100中且自該等電池組中之一者供應電力時，即使切換為電源之電池組，亦有可能保持供應電力而不停止電力供應。

本發明含有與2010年12月24日在日本專利局申請之日本優先專利申請案JP 2010-287548中所揭示之標的物有關的標的物，該申請案之全部內容藉此以引用之方式併入本文中。

儘管上文參看隨附圖式詳細地描述本發明之較佳實施例，但本發明不限於該等實例。以下為顯而易見的：在申請專利範圍中所描述之範疇內，熟習此項技術者可以各種方式修改及改變本發明，且應理解，該等修改及改變包括於本發明之範疇中。

100．．．電池伺服器

101．．．AC/DC輸入端子

102．．．DC輸入端子

103．．．電源單元

104．．．電源單元

105．．．電力整合單元

106．．．充電線路

107．．．放電線路

108．．．資訊通信線路

110a．．．電池組

110b．．．電池組

111a．．．充電控制單元

111b．．．充電控制單元

112a．．．電池模組

112b．．．電池模組

113a．．．控制單元

113b．．．控制單元

114a．．．A/D轉換器

114b．．．A/D轉換器

115a．．．回饋電路

115b．．．回饋電路

120．．．主控制單元

130．．．通用DC輸出端子

200．．．電池伺服器

207．．．放電線路

208．．．資訊通信線路

210a．．．電池組

210b．．．電池組

212a．．．電池模組

212b．．．電池模組

213a．．．控制單元

213b．．．控制單元

221a．．．DC-DC轉換器

221b．．．DC-DC轉換器

222a．．．DC-DC轉換器

222b．．．DC-DC轉換器

1000．．．電池伺服器

1001．．．AC/DC輸入端子

1010．．．電源單元

1012．．．充電控制單元

1020．．．電池模組

1021a．．．子電池模組

1021b．．．子電池模組

1021c．．．子電池模組

1021d．．．子電池模組

1030．．．控制單元

1040．．．通用DC輸出端子

C1．．．電容器

D1．．．二極體

D2．．．二極體

D3．．．二極體

D4．．．二極體

D11．．．二極體

D21．．．二極體

SW1．．．開關

SW11．．．開關

SW12．．．開關

SW21．．．開關

SW22．．．開關

圖1為展示根據本發明之實施例之電池伺服器的組態的說明性圖。

圖2為展示根據本發明之實施例之電池伺服器的組態的說明性圖。

圖3為展示根據本發明之實施例之電池伺服器的組態之另一實例的說明性圖。

圖4為展示根據本發明之實施例之電池伺服器的操作的流程圖。

圖5為展示操作安置於電池組中之開關時之時間序列的說明性圖。

圖6為展示根據本發明之實施例之修改實例的電池伺服器之組態的說明性圖。

圖7為展示一電池伺服器之組態之實例的說明性圖，該電池伺服器為相關技術之放電控制裝置之實例。

圖8為展示一電池伺服器之組態之實例的說明性圖，該電池伺服器為相關技術之放電控制裝置之實例。

圖9為展示相關技術之電池模組之組態的實例的說明性圖。

100．．．電池伺服器

107．．．放電線路

108．．．資訊通信線路

110a．．．電池組

110b．．．電池組

112a．．．電池模組

112b．．．電池模組

113a．．．控制單元

113b．．．控制單元

C1．．．電容器

D1．．．二極體

SW11．．．開關

SW12．．．開關

SW21．．．開關

SW22．．．開關

Claims (7)

1. 一種放電控制裝置，其包含：兩個或兩個以上電池組，其配備有一次級電池；及一主控制單元，其控制自該等電池組之放電，其中該主控制單元控制該兩個或兩個以上電池組以使得由該主控制單元選擇的該等電池組中之至少一者放電，且當切換該等電池組時，該主控制單元控制切換以使得一原本放電之電池組中之該次級電池在該切換之前開始放電且然後在選定之電池組開始放電之後停止放電。
2. 如請求項1之放電控制裝置，其中該等電池組各自包括一控制單元，該控制單元基於該主控制單元之該切換控制而控制自該次級電池之放電之停止及開始。
3. 如請求項2之放電控制裝置，其中該等電池組各自包括一第一開關及一第二開關，該第一開關及該第二開關藉由該控制單元之該控制斷開或閉合以停止或開始自該次級電池之放電，及一個二極體，其安置於該第一開關之一側處且防止來自另一電池組之電力流入內部。
4. 如請求項2之放電控制裝置，其中該等電池組各自包括一第一DC-DC轉換器及一第二DC-DC轉換器，該第一DC-DC轉換器及該第二DC-DC轉換器藉由該控制單元之該控制開始或停止操作以停止 或開始自該次級電池之放電，及一個二極體，其安置於該第一DC-DC轉換器之一側處且防止來自另一電池組之電力流入內部。
5. 如請求項1之放電控1裝置，其中該主控制單元控制該兩個或兩個以上電池組同時放電。
6. 一種用於一放電控制裝置之放電控制方法，該放電控制裝置包括配備有一次級電池之兩個或兩個以上電池組，及控制自該等電池組之放電之一主控制單元，該方法包含：控制一原本放電之電池組中之該次級電池使其開始放電；控制該兩個或兩個以上電池組以使得由該主控制單元選擇的該等電池組中之至少一者放電；及控制該原本放電之電池組中之該次級電池在選定之電池組開始放電之後停止放電。
7. 一種放電控制裝置，其包含：一主控制單元，其控制自配備有一次級電池之兩個或兩個以上電池組之放電，該主控制單元控制該兩個或兩個以上電池組以使得該等電池組中之至少一選定者放電，當切換放電之一目標電池組時，一原本放電之電池組中之該次級電池在該切換之前開始放電且然後在選定電池組開始放電之後停止放電。