电源系统和电源控制器技术方案

根据实施例，电源系统包括所述能量存储单元、切换单元和控制单元。所述能量存储单元被配置为存储由能量产生单元产生的能量。该切换单元被配置为在第一状态和第二状态之间进行切换，在第一状态中，负载被连接到能量产生单元，在第二状态中，负载被连接到所述能量存储单元但是没有被连接到能量产生单元。控制单元被配置为当通过从由能量产生单元馈送的电功率的值减去第一值所获得的值不小于被馈送给负载的电功率的值时，执行控制以切换到第一状态。否则，控制单元被配置为执行控制以切换到第二状态。

【技术实现步骤摘要】
电源系统和电源控制器相关申请的交叉引用本申请基于2012年9月19日提交的日本专利申请N0.2012-205829并要求该日本专利申请的优先权；该日本专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。
本文描述的实施例总体上涉及电源系统和电源控制器。
技术介绍
传统上已知具有将除电能以外的能量转换为电能的能量转换单元和电容器的电源系统。作为上述的电源系统的一个例子，存在具有并联连接的太阳能电池和电容器的太阳能电池系统。但是，当太阳能电池和电容器并联连接时，不管电力供应能力如何，来自具有高输出电压的电池的电能被馈送给负载。具体地，在
技术介绍
中，不能明确地选择给负载的电力供应源(太阳能电池、电容器)(换句话说，不能适当地选择电力供应源)。因此，与电源系统连接的负载被限制于其最大功耗不大于太阳能电池的最大产生功率的负载。
技术实现思路
实施例的目的在于提供一种电源系统，该电源系统能够操作其最大功耗超过可由诸如太阳能电池的能量转换单元所转换的最大电功率的负载。根据实施例，电源系统包括能量产生单元、能量存储单元、切换单元、第一测量单元、第二测量单元和控制单元。能量存储单元被配置为存储由能量产生单元产生的电能。切换单元被配置为在第一状态和第二状态之间进行切换，在第一状态中，能量产生单元和负载连接以将由能量产生单元产生的电能馈送给负载，在第二状态中，能量产生单元和负载不连接，但是，能量存储单元和负载连接以将在能量存储单元中存储的电能馈送给负载。第一测量单元被配置为测量被馈送给负载的电功率。第二测量单元被配置为测量从能量产生单元馈送的电功率。控制单元被配置为当通过从由第二测量单元测得的电功率的值减去第一值所获得的值不小于由第一测量单元测得的电功率的值时，执行控制以切换到第一状态。控制单元被配置为当通过从由第二测量单元测得的电功率的值减去第一值所获得的值小于由第一测量单元测得的电功率的值时，执行控制以切换到第二状态。根据上述的电源系统，可以操作其最大功耗超出可由例如能量产生单元的能量转换单元转换的最大电功率的负载。【附图说明】图1是图示根据第一实施例的电源系统的配置的例子的示图；图2是图示根据第一实施例的第一测量单元的配置的例子的示图；图3是图示根据变型例的第一测量单元的配置的例子的示图；图4是图示根据变型例的第一测量单元的配置的例子的示图；图5是图示根据变型例的第一测量单元的配置的例子的示图；图6是图示根据变型例的第一测量单元的配置的例子的示图；图7是图示根据变型例的第一测量单元的配置的例子的示图；图8是图示根据变型例的第一测量单元的配置的例子的示图；图9是图示根据第一实施例的第三测量单元的配置的例子的示图；图10是图示根据变型例的第三测量单元的配置的例子的示图；图11是图示根据第一实施例的控制单元的配置的例子的示图；图12是图示根据第一实施例的切换处理的一个例子的流程图；图13是图示根据第一实施例的切换处理的一个例子的流程图；图14是图示根据第二实施例的电源系统的配置的例子的示图；图15是图示根据第二实施例的控制单元的配置的例子的示图；图16是图示根据第二实施例的切换处理的一个例子的流程图；图17是图示根据变型例的电源系统的配置的例子的示图；图18是图示根据变型例的电源系统的配置的例子的示图；图19是图示根据变型例的电源系统的配置的例子的示图；图20是图示根据变型例的电源系统的配置的例子的示图；图21是图示根据变型例的电源系统的配置的例子的示图；图22是图示根据变型例的电源系统的配置的例子的示图；图23是图示根据变型例的电源系统的配置的例子的示图；图24是图示根据第一实施例的变型例的电源系统的配置的例子的示图；以及图25是图示根据第二实施例的变型例的电源系统的配置的例子的示图。【具体实施方式】下面将参照附图详细地描述根据本专利技术的电源系统、电源控制器和程序的实施例。第一实施例图1是图示向负载200馈送电能的电源系统100的配置的例子的框图。如图1所示，电源系统100包括能量转换单元10、能量存储单元20、切换单元30、第一变压器40、第二变压器50、第一测量单元60、第二测量单元70、第三测量单元110和控制单元80。能量转换单元10将从电源系统100的外部接收到的除电能以外的能量转换为电能(电功率)。能量转换单元10包括，例如，太阳能电池(太阳能面板)，但是不限于此。在本实施例中，能量转换单元10可以被称为能量产生单元。能量存储单元20存储在能量转换单元10中转换的电能。在本实施例中，能量存储单元20包括电容器。电容器的一个电极与稍后描述的第二开关SW2和第三开关SW3连接，而另一电极与被连接到接地电位的电力供应线101连接。电容器是存储或放出电荷(电能)的无源元件。在本实施例中使用的电容器的例子包括双电层电容器、氧化还原电容器和混合电容器(例如，锂离子电容器)，该混合电容器在两个电极中的一个电极上利用双电层，而在另一个电极上利用氧化还原反应(氧化-还原反应)。可以使用任何电容器。能量存储单元20不限于电容器，只要它可以充电和放电即可。可使用的能量存储单元20的例子包括铅蓄电池、锂离子二次电池、锂离子聚合物二次电池、镍-氢蓄电池、镍-镉蓄电池、镍-锌蓄电池和氧化银-锌蓄电池。切换单元30可以在第一状态和第二状态之间进行切换，在第一状态中，能量转换单元10和负载200连接，以将由能量转换单元10转换的电能馈送给负载200，在第二状态中，能量转换单元10和负载200不连接，但是，能量存储单元20和负载200连接，以将在能量存储单元20中存储的电能馈送给负载200。在本实施例中，切换单元30包括第一开关SW1、第二开关SW2和第三开关SW3。第一开关SWl与能量转换单元10和负载200串联连接。当第一开关SWl被接通时，形成从能量转换单元10到负载200的电流路径(能量转换单元10和负载200连接)，使得在能量转换单元10中转换的电能被馈送到负载200。第二开关SW2和第三开关SW3被设置在能量存储单元20和负载200之间。在本实施例中，第二开关SW2的一端与作为能量存储单元20的电容器的一个电极连接，而第二开关SW2的另一端与从第一开关SWl到负载200的电流路径上的节点NDl连接。第三开关SW3的一端与电容器的一个电极连接，而第三开关SW3的另一端与节点NDl和负载200之间的节点ND2连接。控制单元80控制第一开关SWl、第二开关SW2和第三开关SW3中的每一个的接通/断开(on/off)。这些开关中的每一个可以由如下配置成:双极晶体管、场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管、接地沟道MOS辅助双极模式FET、光电晶体管、静电感应晶体管、双极功率晶体管、反向导电闸流管、栅极辅助断开闸流管、栅极断开闸流管、栅极换流断开闸流管、光触发闸流管和双向闸流管。控制单元80控制第一开关SWl、第二开关SW2和第三开关SW3中的每一个的接通/断开。为了设置上述的“第一状态”，控制单元80接通第一开关SWl和第二开关SW2，并且断开第三开关SW3。因此，能量转换单元10和负载200连接，以进入其中在能量转换单元10中转换的电能被馈送给负载200的状态(第一状态)。在本实施例中，为了设置上述的“第二状态”，控制单元80断开第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源系统，包括：能量产生单元；能量存储单元，被配置为存储由所述能量产生单元产生的电能；切换单元，被配置为在第一状态和第二状态之间进行切换，在第一状态中，所述能量产生单元和负载连接以将由所述能量产生单元产生的电能馈送给所述负载，在第二状态中，所述能量产生单元和所述负载不连接，而是所述能量存储单元和所述负载连接以将在所述能量存储单元中存储的电能馈送给所述负载；第一测量单元，被配置为测量被馈送给所述负载的电功率；第二测量单元，被配置为测量从所述能量产生单元馈送的电功率；以及控制单元，被配置为：当通过从由第二测量单元测得的电功率的值减去第一值所获得的值不小于由第一测量单元测得的电功率的值时，执行控制以切换到第一状态，并且当通过从由第二测量单元测得的电功率的值减去第一值所获得的值小于由第一测量单元测得的电功率的值时，执行控制以切换到第二状态。

【技术特征摘要】
2012.09.19 JP 2012-2058291.一种电源系统,包括: 能量产生单元； 能量存储单元，被配置为存储由所述能量产生单元产生的电能； 切换单元，被配置为在第一状态和第二状态之间进行切换，在第一状态中，所述能量产生单元和负载连接以将由所述能量产生单元产生的电能馈送给所述负载，在第二状态中，所述能量产生单元和所述负载不连接，而是所述能量存储单元和所述负载连接以将在所述能量存储单元中存储的电能馈送给所述负载； 第一测量单元，被配置为测量被馈送给所述负载的电功率； 第二测量单元，被配置为测量从所述能量产生单元馈送的电功率；以及 控制单元，被配置为: 当通过从由第二测量单元测得的电功率的值减去第一值所获得的值不小于由第一测量单元测得的电功率的值时，执行控制以切换到第一状态，并且 当通过从由第二测量单元测得的电功率的值减去第一值所获得的值小于由第一测量单元测得的电功率的值时，执行控制以切换到第二状态。2.根据权利要求1所述的系统，还包括: 第三测量单元，被配置为测量在所述能量存储单元中的存储的能量的量，其中 控制单元被配置为: 当满足由第三测量单元测得的存储的能量的量小于第一阈值并且通过从由第二测量单元测得的电功率的值减去第一值所获得的值不小于由第一测量单元测得的电功率的值的条件时，执行控制以切换到第一状态，并且 当不满足这些条件时，执行控制以切换到第二状态。3.根据权利要求2所述的系统，还包括:变压器，被配置为将所述能量存储单元的输出电压提升到预定电压，该变压器被设置在所述能量存储单元和所述负载之间。4.一种电源系统,包括: 能量产生单元； 能量存储单元，被配置为存储由所述能量产生单元产生的电能； 切换单元，被配置为在第一状态和第二状态之间进行切换，在第一状态中，所述能量产生单元和负载连接以将由所述能量产生单元产生的电能馈送给所述负载，在第二状态中，所述能量产生单元和所述负载不连接，而是所述能量存储单元和所述负载连接以将在所述能量存储单元中存储的电能馈送给所述负载； 第一测量单元，被配置为测量被馈送给所述负载的电功率；以及控制单元，被配置为: 当由第一测量单元测得的电功率的值小于第二阈值时，执行控制以切换到第一状态，并且 当由第一测量单元测得的电功率的值不小于第二阈值时，执行控制以切换到第二状态。5.根据权利要求4所述的系统，还包括: 第三测量单元，被配置为测量在所述能量存储单元中的存储的能量的量，其中 控制单元被配置为: 当满足由第三测量单元 测得的存储的能量的量小于第...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴田章博，金井达徳，藤崎浩一，涩谷信男，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP