放电器和放电控制方法技术

检测到指示放电停止的外部信号或者防止过放电用的设定值以下的 输入电压或用于防止过电压输出的设定值以上的输出电压中的任意一个 时，控制部(12)开放降压部(11b)的开关元件(4b)，停止向负荷(40) 的供电。此外，在检测到外部信号的复位时或比用于防止过放电的设定值 更大的设定值以上的输入电压时，控制部(12)将开关元件(4b)变为开 关动作状态或短路，重新开始向负荷(40)的放电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，特别涉及作为直流电源系统，使 用由多个电池组构成的电池系统时，控制对负荷供给的直流电源的输出的 。
技术介绍
直流电源中使用的镍氢蓄电池与铅蓄电池相比，能量密度更大，电池 寿命的长度或对环境的负担少是特征，小型，轻量，便于便携，所以作为 车载用蓄电池或灾害对策用电源，近年，急速正在普及。此外，为了与最近通信设备的功率需要的急速的增加对应，谋求直流电源 的大容量化，将镍氢蓄电池等电池系列并联，构成例如输出30kWh 等大容量的电源系统(电池系统)成为必要。 一般，为了实现电源系统的 高容量化和长寿命化，在将镍氢电池作为电源使用时，例如将称作单电池 的单一的镍氢蓄电池(平均电压1.2V、电流容量95Ah)串联k个作为1 单位(以下，称作模块)，将该模块串联m个作为电池组，并联n个电池 组，构成大容量的镍氢蓄电池系统。在这样的大容量的电池系统中，关于用于管理对负荷的功率的供给能 力的结构，进行各种提案。例如，在特开2004-119112号公报、特开 2004-120856号公报或者特开2004-120857号公报等中记载具有并联的多 个电池组、充电控制部件、放电控制部件的电源系统的管理方法。在所述特开2004-119112号公报中记载为了将保养或维护时的电池组 的寿命的推测变得容易，在内部保存电池组的制造日期，根据保存的电池 组的制造日期，计算能供给给定的功率的可使用期间，显示电池组更换日 期。此外，在所述特开2004-120856号公报中记载设置电池监视部件，该 电池监视部件在电池组的恶化判定中，即使在执行放电容量试验时发生停电等，为了也将向负荷一侧的供电变为可能，执行恶化判定对象的某电池 组的放电容量试验时，不仅将该电池组充电到满充电，还将恶化判定对象 外的电池组也充电到满充电，执行放电容量试验。此外，在所述特开2004-120857号公报中记载设置电池监视部件，该电池监视部件为了将功率需要正常化，能削减功率成本，设置监视电池组 的残存容量是否变为充电开始阈值以下，在变为该充电开始阈值以下时， 等待变为功率的利用少的深夜的给定时刻，使向该电池组的补充电开始。如上所述，例如使用镍氢蓄电池，实现30kWh的电池系统时，串联 10个额定1.2V的镍氢蓄电池单元(平均电压1.2V、电流容量95Ah)， 将它作为1模块，串联4模块，将它作为1系统的电池组(输出5kWh)， 如图3所示，构成将6系统的电池组并联的形式。图3是使用多个电池组 和多个放电器，构成的电池系统的结构图。在图3中，也包含表示有用于 将电池组充电的充电器。即在图3所示的结构例中，作为使用多个电池组的电池系统，并联电 池组30-l、 30-2、 30-3、 30-4、 30-5、 30-6等6系统的电池组。还具有将 从6系统的电池组分别输出的电池电压纳入负荷40的允许电压范围内地 升降压的放电器10、从整流器50对多个电池组30分别进行间歇充电的充 电器20、控制包含放电器IO、充电器20的电池系统的全体动作的电源控 制部60。图3的情况，作为用于电池组30-1、 30-2，设置放电器10-1和 充电器20-1 ，作为用于电池组30-3、 30-4，设置放电器10-2和充电器20-2， 作为用于电池组30-5、 30-6，设置放电器10-3和充电器20-3。在图3的电池系统中，按照根据电源控制部60的控制，各电池组30 (30-1、 30-2、 30-3、 30-4、 30-5、 30-6)通过对应的充电器20 (20-1、 20-2、 20-3)通过整流器50的输出来充电，通过各自的放电器IO (10-1、 10-2、 10-3)向负荷40供给功率的方式构成。这里，多个放电器10在其输出一 侧电连接，连接在负荷40上，此外，多个充电器20在其输入一侧电连接， 连接在整流器50上。通过增设放电器IO、充电器20和电池组30，电池 系统的扩张成为可能。例如通过并联3个图3所示的30kWh电池系统， 能实现100kWh级的电池系统。放电器10(10-1、 10-2、 10-3)在对应的电池组30 (30-1、 30-2、 30-3、30-4、 30-5、 30-6)分别输出的电池电压超过负荷40的允许电压范围时， 进行基于DC-DC变换器的降压(降压模式)，在负荷40的允许电压范围 内，并且位于动作电压范围的范围内时，使电池输出不经由DC-DC变换 器，而分支(旁路模式)，在低于负荷40的动作电压范围时，进行基于 DC-DC变换器的升压(升压模式)。即图3所示的30kWh电池系统中搭载的放电器10(10-1、 10-2、 10-3) 分别如图4所示，包含升压部lla和降压部llb。图4是表示在放电器搭 载的升降压用的DC-DC变换器的电路结构的一个例子的电路图，表示构 成升降压用的DC-DC变换器的升压部lla和降压部llb的电路结构的一 个例子。如图4的放电器10A所示，升压部lla和降压部llb分别由电路 构成元件构成。升压部lla由电抗器la、 二极管2a、电容器3a和开关元 件4a构成，降压部lib由电抗器lb、 二极管2b、电容器3b和开关元件 4b构成。升压部11a在从电池组30向负荷40供给的电压低于负荷40的动作 电压范围时，控制开关元件4a，进行升压动作，降压部lib在从电池组 30向负荷40供给的电压超过负荷40的允许电压范围时，控制开关元件 4b，进行降压动作。可是，在图4的放电器10A的结构中，放电动作继续，电池组30的 电压下降，达到过放电电压之后，放电动作仍然继续，所以产生电池的恶 化加速的问题。此外，由于放电器10A的故障等，作为放电器10A的输 出，输出过大的电压，超过负荷40的允许电压范围时，也产生使负荷设 备故障的问题。还存在由于任何的事由，有必要停止放电器10A的放电时， 没有用于从外部将向负荷40 —侧的放电动作停止的部件的问题。作为图4的放电器10A的所述的问题的解决法之一，有在放电器10A 追加使放电动作停止的切离部的方法。图5是表示在放电器中搭载的升降 压用的DC-DC变换器追加切离部时的电路结构的一个例子的电路图，表 示在升压部lla、降压部llb追加用于停止放电动作的切离部llc的情形。在图5的放电器10B中，升压部lla、降压部lib的电路结构与图4 的放电器10A完全同样，但是在升压部lla—侧还连接切离部llc。切离 部llc由二极管2c和切离开关4c构成。通过控制该切离部llc的切离开关4C，能使放电器10B的向负荷40—侧的放电动作继续或者停止。其中，图5的放电器10B的情况，留有作为切离部llc的功能，具有所述的过放电防止功能、过电压防止功能、基于外部信号的来自外部的切 离功能，并且有必要具有用于从切离状态恢复的恢复条件成立时，恢复到向负荷40 —侧的放电动作的恢复功能的问题。此外，在放电器10B，作为用于防止过放电的电压值，使用预先决定 的阈值，检测过放电的发生，使切离部llc工作，进行切离，使对负荷40 的供电动作停止的情况下，在进行切离之后， 一般，电池组30的电池电 压具有自然恢复的特性。因此，关于从切离的恢复条件，也使用所述阈值，在只根据该阈值，决本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放电器，具有：　降压部件，至少包含设置在直流电源和向负荷的输出之间的开关元件；　控制部件，控制所述开关元件来控制向所述负荷的输出电压，在给定的条件成立的情况下，将所述开关元件设定为开放状态，停止向所述负荷的功率输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.10.5 JP 274070/20061.一种放电器，具有降压部件，至少包含设置在直流电源和向负荷的输出之间的开关元件；控制部件，控制所述开关元件来控制向所述负荷的输出电压，在给定的条件成立的情况下，将所述开关元件设定为开放状态，停止向所述负荷的功率输出。2. 根据权利要求1所述的放电器，其特征在于所述控制部件包含在从外部收到指示向所述负荷的功率输出的停止 的外部信号时，判定为所述给定的条件成立的部件。3. 根据权利要求2所述的放电器，其特征在于所述控制部件包含按照所述外部信号将所述开关元件设定为开放状 态之后，在检测到所述外部信号复位时，将所述幵关元件设定为开关动作 状态和短路状态中的一方，重新开始向所述负荷的功率输出的部件。4. 根据权利要求l所述的放电器，其特征在于所述控制部件包含在检测到来自所述直流电源的输入电压变为预先 决定的第一设定值以下时，判定为所述给定的条件成立的部件。5. 根据权利要求4所述的放电器，其特征在于所述控制部件包含在来自所述直流电源的输入电压变为所述第一设 定值以下，并将所述开关元件设定为开放状态之后，检测到来自所述直流 电源的输入电压变为比所述第一设定值更大的第二设定值以上时，将所述 开关元件设定为开关动作状态和短路状态的一方，重新开始向所述负荷的 功率输出的部件。6. 根据权利要求l所述的放电器，其特征在于所述控制部件包含检测到向所述负荷的输出电压变为预先决定的第 一设定值以上时，判定为所述给定条件成立的部件。7. 根据权利要求1所述的放电器，其特征在于还具有通常时，从放电器的输出一侧供给向所述控制部件的功率， 由使用者操作时，从放电器的输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：山下明，正代尊久，宫坂明宏，北野利一，
申请(专利权)人：日本电信电话株式会社，
类型：发明
国别省市：JP