二次電池充電裝置、二次電池充電裝置的充電方法、光伏發(fā)電機(jī)、在光伏發(fā)電機(jī)中發(fā)電的 ...的制作方法
【專利摘要】一種電池充電裝置，包括電池組和控制單元，該電池組包括串聯(lián)連接的多個電池單元?？刂茊卧慌渲脼轫憫?yīng)于太陽能電池的輸出電壓的變化改變電池單元的串聯(lián)連接。
【專利說明】二次電池充電裝置、二次電池充電裝置的充電方法、光伏發(fā)電機(jī)、在光伏發(fā)電機(jī)中發(fā)電的方法、光伏充電的二次電池系統(tǒng)、電子裝置、以及電動車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及二次電池充電裝置、二次電池充電裝置的充電方法、光伏發(fā)電機(jī)、在光伏發(fā)電機(jī)中發(fā)電的方法、光伏充電的二次電池系統(tǒng)、電子裝置、以及電動車。
【背景技術(shù)】
[0002]從例如PTLl中已經(jīng)知道了光伏充電的二次電池系統(tǒng)，其中，通過將太陽能電池與二次電池組組合利用由太陽能電池生成的電功率對二次電池組充電。這種光伏充電的二次電池系統(tǒng)通常裝載有MPPT電路(最大功率點(diǎn)跟蹤器電路)，通過MPPT電路該電路追蹤太陽能電池的輸出電功率的最大點(diǎn)(最佳操作點(diǎn))。
[0003]引文列表
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005][PTL1]:日本未審查專利申請公開第10-031525號
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]MPPT電路本質(zhì)上是DC-DC轉(zhuǎn)換器。因此，在MPPT電路中，由諸如FET的晶體管形成的開關(guān)裝置被大量使用。結(jié)果，發(fā)生了由于開關(guān)裝置造成的電功率損耗，導(dǎo)致了光伏充電二次電池系統(tǒng)中的降低的發(fā)電效率和降低的充電效率。同時，在使用了可以避免降低的發(fā)電效率和降低的充電效率的開關(guān)裝置的情況下，光伏充電二次電池系統(tǒng)的制造成本增大。
[0007]期望提供一種發(fā)電效率和充電效率不會降低的二次電池充電裝置、在二次電池充電裝置中充電的方法、光伏發(fā)電機(jī)、在光伏發(fā)電機(jī)中發(fā)電的方法、光伏充電的二次電池系統(tǒng)、電子裝置、以及電動車。
[0008]根據(jù)本公開的第一方面，提供了一種二次電池充電裝置，包括:二次電池組，由多個二次電池單元形成并且用太陽能電池中生成的電功率充電；以及控制單元。在對二次電池單元充電時，控制單元相對于使太陽能電池中的最大電功率獲得的太陽能電池的輸出電壓的變化，將形成二次電池組的二次電池單元的串聯(lián)連接最優(yōu)化。
[0009]根據(jù)本公開的第二方面，提供了一種二次電池充電裝置，包括:二次電池組，由多個二次電池單元形成并且用在太陽能電池中生成的電功率充電；以及控制單元。在二次電池充電裝置的輸入部(其中輸入有太陽能電池中生成的電功率)中布置了電流回流防止電路。
[0010]根據(jù)本公開實(shí)施方式，提供了一種光伏發(fā)電機(jī)，包括:由多個太陽能電池單元形成并且對二次電池單元充電的太陽能電池；以及控制單元。在太陽能電池中發(fā)電時，控制單元相對于使太陽能電池中的最大電功率獲得的太陽能電池的輸出電壓的變化，將形成太陽能電池的太陽能電池單元的串聯(lián)連接優(yōu)化。
[0011]根據(jù)本公開的第一方面，提供了一種光伏充電的二次電池系統(tǒng)，包括:包括二次電池組和控制單元的二次電池充電裝置，二次電池組由多個二次電池單元形成并且用太陽能電池中生成的電功率充電；以及連接至二次電池充電裝置的太陽能電池。在對二次太陽能單元充電時，控制單元相對于使太陽能電池中的最大電功率獲得的太陽能電池的輸出電壓的變化，將形成二次電池組的二次電池單元的串聯(lián)連接優(yōu)化。
[0012]根據(jù)本公開的第二方面，提供了一種光伏充電的二次電池系統(tǒng)，包括:包括太陽能電池和控制單元的光伏發(fā)電機(jī)，太陽能電池由多個太陽能電池單元形成；以及連接至光伏發(fā)電機(jī)的二次電池組，該二次電池組由多個二次電池單元形成并且用太陽能電池中生成的電功率充電。在太陽能電池發(fā)電時，控制單元相對于使太陽能電池中的最大電功率獲得的太陽能電池的輸出電壓的變化，將形成太陽能電池的太陽能電池單元的串聯(lián)連接優(yōu)化。
[0013]根據(jù)本公開實(shí)施方式，提供了一種對二次電池充電裝置充電的方法，二次電池充電裝置包括:由多個二次電池單元形成并且用太陽能電池中生成的電功率充電的二次電池組，以及控制單元，該方法包括:在對二次電池單元充電時，允許控制單元相對于使得獲得太陽能電池中的最大電功率的太陽能電池的輸出電壓的變化，增大或減少形成二次電池組的二次電池單元的串聯(lián)連接中的二次電池單元的數(shù)量。
[0014]根據(jù)本公開實(shí)施方式，提供了一種光伏發(fā)電機(jī)中的發(fā)電方法，該光伏發(fā)電機(jī)包括:由多個太陽能電池單元形成的太陽能電池，以及控制單元，該方法包括:在太陽能電池中發(fā)電時，允許控制單元相對于使得獲得太陽能電池中的最大電功率的太陽能電池的輸出電壓的變化，增大或減少形成太陽能電池的太陽能電池單元的串聯(lián)連接中的太陽能電池單元的數(shù)量。
[0015]根據(jù)本公開實(shí)施方式，提供了 一種包括二次電池充電裝置的電子裝置，該二次電池充電裝置包括:由多個二次電池單元形成并且用太陽能電池中生成的電功率充電的二次電池組；以及控制單元。在對二次電池單元充電時，控制單元相對于使得獲得太陽能電池中的最大電功率的太陽能電池的輸出電壓的變化，將形成二次電池組的二次電池單元的串聯(lián)連接優(yōu)化。
[0016]根據(jù)本公開實(shí)施方式，提供了一種包括二次電池充電裝置的電動車，該二次電池充電裝置包括:由多個二次電池單元形成并且用太陽能電池中生成的電功率充電的二次電池組；以及控制單元。在對二次電池單元充電時，控制單元相對于使得獲得太陽能電池中的最大電功率的太陽能電池的輸出電壓的變化，將形成二次電池組的二次電池單元的串聯(lián)連接優(yōu)化。
[0017]在根據(jù)本公開實(shí)施方式的第一方面的二次電池充電裝置、根據(jù)本公開實(shí)施方式的二次電池充電裝置的充電方法、根據(jù)本公開實(shí)施方式的第一方面的光伏充電的二次電池系統(tǒng)、電子裝置、或電動車中，在對二次電池單元充電時，相對于使得獲得太陽能電池中的最大電功率的太陽能電池的輸出電壓，將形成二次電池組的二次電池單元的串聯(lián)連接優(yōu)化。因此，即使沒有內(nèi)置MPPT電路，也能夠優(yōu)化二次電池單元的充電狀態(tài)，并且能夠防止由于內(nèi)置MPPT電路引起的充電效率降低。在根據(jù)本公開實(shí)施方式的光伏發(fā)電機(jī)中、根據(jù)本公開實(shí)施方式的光伏發(fā)電機(jī)中的發(fā)電方法、或者根據(jù)本公開實(shí)施方式第二方面的光伏充電的二次電池系統(tǒng)中，在太陽能電池發(fā)電時，相對于使得獲得太陽能電池中的最大電功率的太陽能電池的輸出電壓的變化，將形成太陽能電池的太陽能電池單元的串聯(lián)連接優(yōu)化。因此，即使沒有內(nèi)置MPPT電路，也能夠優(yōu)化太陽能電池的輸出電壓，并且能夠防止由于內(nèi)置MPPT電路引起的發(fā)電效率的降低。此外，在根據(jù)本公開實(shí)施方式的第二方面的二次電池充電裝置中，電流回流防止電路布置在二次電池充電裝置的輸入部中。因此，能夠防止太陽能電池?fù)p壞，并且允許以低成本制造二次電池充電裝置。
[0018]在一個實(shí)施方式中，電池充電裝置包括電池組和控制單元，該電池組包括串聯(lián)連接的電池的單元?？刂茊卧慌渲脼轫憫?yīng)于太陽能電池的輸出電壓的變化，改變太陽能電池的串聯(lián)連接。
[0019]在另一實(shí)施方式中，提供了一種電池充電裝置的充電方法。該電池充電裝置包括電池組，該電池組包括串聯(lián)連接的多個電池單元。在方法包括:響應(yīng)于太陽能電池的輸出電壓的變化，改變電池單元的串聯(lián)連接。
[0020]在另一實(shí)施方式中，光伏發(fā)電機(jī)包括:包括串聯(lián)連接的多個太陽能電池單元的太陽能電池，以及控制單元，被配置為響應(yīng)于太陽能電池的輸出電壓的變化改變太陽能電池單元的串聯(lián)連接。
[0021]在另一實(shí)施方式中，提供了一種光伏發(fā)電機(jī)中的發(fā)電方法。光伏發(fā)電機(jī)包括太陽能電池，該太陽能電池組包括串聯(lián)連接的多個太陽能電池單元。該方法包括:響應(yīng)于太陽能電池的輸出電壓的變化，改變太陽能電池單元的串聯(lián)連接。
[0022]應(yīng)當(dāng)理解，上面的一般描述和以下的詳細(xì)描述都是示例性的，旨在提供對所要求的本技術(shù)的進(jìn)一步解釋。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]包括了附圖來提供對本公開的進(jìn)一步理解，附圖納入并構(gòu)成本說明書的一部分。附圖示出了實(shí)施方式，并且與說明書一起用于說明本技術(shù)的原理。
[0024]圖1是根據(jù)第一實(shí)施方式的二次電池充電裝置的概念圖。
[0025]圖2是根據(jù)第二實(shí)施方式的形成二次電池充電裝置的二次電池組的概念圖。
[0026]圖3是根據(jù)第三實(shí)施方式的二次電池充電裝置的概念圖。
[0027]圖4是根據(jù)第四實(shí)施方式的二次電池充電裝置的概念圖。
[0028]圖5A和圖5B是在根據(jù)第四實(shí)施方式的控制單元中執(zhí)行的各種處理的概念圖。
[0029]圖6是根據(jù)第五實(shí)施方式的光伏發(fā)電機(jī)的概念圖。
[0030]圖7是示出根據(jù)第六實(shí)施方式的混合動力汽車的配置的示意圖。
[0031]圖8是說明如下事實(shí)的示意圖:在太陽能電池的輸出電功率減小的情況下，允許獲得太陽能電池中的最大電功率的太陽能電池的輸出電壓增大。
【具體實(shí)施方式】
[0032]雖然以下將參照附圖基于實(shí)施方式來描述本公開，但是本公開不限于該實(shí)施方式，并且實(shí)施方式中的各數(shù)值和材料僅僅是示例性的。將以如下順序進(jìn)行描述:
[0033]1.根據(jù)本公開實(shí)施方式的二次電池充電裝置、二次電池充電裝置的充電方法、光伏發(fā)電機(jī)、光伏發(fā)電機(jī)中的發(fā)電方法、光伏充電的二次電池系統(tǒng)、電子裝置、以及電動車的一般描述
[0034]2.第一實(shí)施方式(根據(jù)本公開第一方面的二次電池充電裝置、根據(jù)本公開實(shí)施方式的二次電池充電裝置的充電方法、根據(jù)本公開第一方面的光伏充電的二次電池系統(tǒng)、電子裝置、以及電動車)
[0035]3.第二實(shí)施方式(第一實(shí)施方式的修改)
[0036]4.第三實(shí)施方式(第一實(shí)施方式的另一修改)
[0037]5.第四實(shí)施方式(還是第一實(shí)施方式的另一修改)
[0038]6.第五實(shí)施方式(根據(jù)本公開實(shí)施方式的光伏發(fā)電機(jī)和光伏發(fā)電機(jī)中的發(fā)電方法、以及根據(jù)本公開實(shí)施方式第二方面的光伏充電的二次電池系統(tǒng))
[0039]7.第六實(shí)施方式(根據(jù)本公開實(shí)施方式的電動車)及其他
[0040][根據(jù)本公開實(shí)施方式的二次電池充電裝置、二次電池充電裝置的充電方法、光伏發(fā)電機(jī)、光伏發(fā)電機(jī)中的發(fā)電方法、光伏充電的二次電池系統(tǒng)、電子裝置、以及電動車的一般描述]
[0041]在根據(jù)本公開實(shí)施方式的第一方面的二次電池充電裝置、根據(jù)本公開實(shí)施方式的二次電池充電裝置的充電方法、光伏充電的二次電池系統(tǒng)、電子裝置、或根據(jù)本公開第一方面的電動車中，基于與太陽能電池的輸出電功率的增大(或減小)相關(guān)的用于獲得太陽能電池的最大電功率的太陽能電池的輸出電壓Vtjut的增大(或減小),控制單元可以增大(或減少)形成二次電池組的二次電池單元的串聯(lián)連接中的二次電池單元的數(shù)量。其中，每個二次電池單元的充電狀態(tài)的開路電壓(未加載二次電池單元的狀態(tài)下二次電池單元的兩個終端之間的電壓)是Vrall，其中M片二次電池單元串聯(lián)連接的二次電池組的兩個終端之間的電壓是M*Vrall。在該情況下，由于二次電池單元的內(nèi)阻造成的充電時的電壓增大量是AVdl,通過光伏發(fā)電機(jī)對二次電池組充電的電壓是M.(Vcell+AVch)ο其中，光伏發(fā)電機(jī)的輸出電壓是Vpv，形成二次電池組的 二次電池單元的串聯(lián)連接的二次電池單元的數(shù)量M增大(或減少)，使得滿足 Μ.(Vcell+AVch) ^ Vpv< (Μ+1).(Vcell+Λ VJ。
[0042]在包括上述優(yōu)選形式的根據(jù)本公開實(shí)施方式的第一方面的二次電池充電裝置、根據(jù)本公開實(shí)施方式的二次電池充電裝置的充電方法、光伏充電的二次電池系統(tǒng)、電子裝置、或根據(jù)本公開第一方面的電動車中，二次電池組括以由其中多個二次電池單元串聯(lián)連接的一個串聯(lián)連接的包形成。在該情況下，本著均勻化二次電池單元的單元平衡，優(yōu)選地，在對二次電池單元充電時，控制單元隨著時間的推移改變形成串聯(lián)連接組的二次電池單元的串聯(lián)連接組合?？梢酝ㄟ^執(zhí)行各種測試來確定改變形成串聯(lián)連接組的二次電池單元的串聯(lián)連接組合的時間間隔。例如，可以在一次充電期間進(jìn)行改變，或者可以在下一次充電時間周期開始時而不是在一次充電期間進(jìn)行改變。
[0043]可選地，在包括上述優(yōu)選形式的根據(jù)本公開實(shí)施方式的第一方面的二次電池充電裝置、根據(jù)本公開實(shí)施方式的二次電池充電裝置的充電方法、光伏充電的二次電池系統(tǒng)、電子裝置、或根據(jù)本公開第一方面的電動車中，二次電池組包括以具有如下的配置，其中:其中多個二次電池單元串聯(lián)連接的多個串聯(lián)連接組并聯(lián)連接。在該情況下，本著均勻化二次電池單元的單元平衡，優(yōu)選地，在對二次電池單元充電時，在形成串聯(lián)連接組的二次電池單元的數(shù)量減少時，控制單元將沒有串聯(lián)連接在一個串聯(lián)連接組中的二次電池單元與沒有串聯(lián)連接在其他串聯(lián)連接組中的二次電池單元(或者與獨(dú)立布置的二次電池單元)組合，以配置串聯(lián)連接組。形成一個串聯(lián)連接組的二次電池單元的數(shù)量可以與其他串聯(lián)連接組的數(shù)量相同或不同。獨(dú)立布置的二次電池單元可以與串聯(lián)連接組分開布置。
[0044]在根據(jù)本公開實(shí)施方式的光伏發(fā)電機(jī)或光伏發(fā)電機(jī)中的發(fā)電方法、或者根據(jù)本公開實(shí)施方式的第二方面的光伏充電的二次電池系統(tǒng)中，允許控制單元基于與太陽能電池的輸出電功率的減小(或增大)相關(guān)的用于獲得太陽能電池的最大電功率的太陽能電池的輸出電壓Vrat的增大(或減小)，增大(或減小)形成太陽能電池的太陽能電池單元的串聯(lián)連接中的太陽能電池單元的數(shù)量。其中，每個二次電池單元的輸出電壓是Vpv，，其中N片太陽能電池單元串聯(lián)連接的串聯(lián)連接組的兩個終端之間的電壓是N.ν PV，。同時，例如，如上所述，其中M片二次電池單元串聯(lián)連接的二次電池組的兩個終端之間的電壓是M.因此，形成太陽能電池的太陽能電池單元的串聯(lián)連接中的太陽能電池單元的數(shù)量N增大(或減小)，使得用于獲得與太陽能電池的輸出電功率的增大(或減小)相關(guān)的太陽能電池的最大電功率的太陽能電池的輸出電壓ν_=(Ν.ν PV，)滿足N*VPV’ (Vcell+Δ Vch) <(Ν+1).Vpv，。
[0045]在包括上述優(yōu)選形式的根據(jù)本公開實(shí)施方式的光伏發(fā)電機(jī)或光伏發(fā)電機(jī)中的發(fā)電方法、或者根據(jù)本公開實(shí)施方式的第二方面的光伏充電的二次電池系統(tǒng)中，太陽能電池可以由其中多個太陽能電池單元串聯(lián)連接的一個串聯(lián)連接組形成。在該情況下，優(yōu)選地，在太陽能電池中發(fā)電時，控制單元隨著時間的推移改變形成串聯(lián)連接組的太陽能電池單元的串聯(lián)連接組合。可以通過執(zhí)行各種測試來確定改變形成串聯(lián)連接組的太陽能電池單元的串聯(lián)連接組合的時間間隔。例如，可以在一次發(fā)電期間進(jìn)行改變，或者可以在下一次發(fā)電時間周期開始時而不是在一次發(fā)電期間進(jìn)行改變。
[0046]可選地，在包括上述優(yōu)選形式的根據(jù)本公開實(shí)施方式的光伏發(fā)電機(jī)或光伏發(fā)電機(jī)中的發(fā)電方法、或者根據(jù)本公開實(shí)施方式的第二方面的光伏充電的二次電池系統(tǒng)中，太陽能電池可以具有如下的配置，其中:其中多個太陽能電池單元串聯(lián)連接的多個串聯(lián)連接組并聯(lián)連接。在該情況下，優(yōu)選的，在太陽能電池中發(fā)電時，在形成這些串聯(lián)連接組的太陽能電池單元的數(shù)量減少的情況下，控制單元將沒有串聯(lián)連接在一個串聯(lián)連接組中的太陽能電池單元與沒有串聯(lián)連接在其他串聯(lián)連接組中的太陽能電池(或者與獨(dú)立布置的太陽能電池單元)組合，以配置串聯(lián)連接組。形成一個串聯(lián)連接組的太陽能電池單元的數(shù)量可以與其他串聯(lián)連接組相同或不同。獨(dú)立布置的太陽能電池單元可以與串聯(lián)連接組分開布置。
[0047]在包括上述優(yōu)選形式和上述優(yōu)選配置的根據(jù)本公開實(shí)施方式第一方面的二次電池充電裝置、根據(jù)本公開實(shí)施方式的二次電池充電裝置的充電方法、或者光伏充電的二次電池系統(tǒng)、電子裝置、或者根據(jù)本公開第一方面的電動車中，在其中輸入了太陽能電池中生成的電功率的二次電池充電裝置的輸入部中，可以布置電流回流防止電路。此外，在其中輸入了太陽能電池中生成的電功率的二次電池充電裝置的輸入部中，可以與電流回流防止電路并行地布置MPPT電路?？刂茊卧梢钥刂齐娏骰亓鞣乐闺娐泛蚆PPT電路之間的切換。在根據(jù)本公開實(shí)施方式的第二方面的二次電池充電裝置中，在其中輸入了太陽能電池中生成的電功率的二次電池充電裝置的輸入部中，與電流回流防止電路并行地布置MPPT電路?？刂茊卧梢钥刂齐娏骰亓鞣乐闺娐泛蚆PPT電路之間的切換。
[0048]在包括上述優(yōu)選形式和上述優(yōu)選配置的根據(jù)本公開實(shí)施方式第一方面的二次電池充電裝置、根據(jù)本公開實(shí)施方式的二次電池充電裝置的充電方法、光伏充電的二次電池系統(tǒng)、電子裝置、或者根據(jù)本公開實(shí)施方式的第一方面的電動車中，二次電池充電裝置可以進(jìn)一步連接至電源，或者可以具有能夠連接至電源的結(jié)構(gòu)。此外，例如，在電力價(jià)格低的夜間時間，二次電池單元可以用來自電源的電功率充電。在一些情況下，為了估計(jì)第二天的耗電量和發(fā)電量，例如，可以將天氣預(yù)報(bào)或者基于天氣預(yù)報(bào)的信息輸通過網(wǎng)絡(luò)或者由用戶輸入到控制單元中。控制單元參考獲得的信息和過去的運(yùn)作性能數(shù)據(jù)庫(發(fā)電量性能和耗電量性能)，并且估計(jì)第二天的耗電量和發(fā)電量。此外，基于蓄電量、估計(jì)的第二天的耗電量、以及估計(jì)的第二天的發(fā)電量，在夜間時間對二次電池單元進(jìn)行估計(jì)的第二天的缺電量的充電。
[0049]在根據(jù)本公開實(shí)施方式的第一方面的二次電池充電裝置、根據(jù)本公開實(shí)施方式的二次電池充電裝置的充電方法、光伏充電的二次電池系統(tǒng)、電子裝置、以及根據(jù)本公開第一方面的電動車、光伏發(fā)電機(jī)或者根據(jù)本公開實(shí)施方式的光伏發(fā)電機(jī)中的發(fā)電方法、或者根據(jù)本公開第二方面的光伏充電的二次電池系統(tǒng)(以下，在某些情況下，簡單地統(tǒng)稱為“本公開”)中，形成二次電池組(電池組)的二次電池單元(單電池)的實(shí)例包括鋰離子二次電池單元、鎂離子電池、以及鋁離子電池。然而，其實(shí)例不限于此，并且根據(jù)必要特征可以適當(dāng)?shù)剡x擇要使用的二次電池單元類型(例如，鉛蓄電池)。二次電池單元的配置和結(jié)構(gòu)可以是已知配置和已知結(jié)構(gòu)。二次電池單元的形狀可以是已知圓柱形或已知矩形。二次電池組的配置和結(jié)構(gòu)可以是已知配置和已知結(jié)構(gòu)。此外，太陽能電池單元的實(shí)例包括硅基太陽能電池、化合物基太陽能電池、染料敏化太陽能電池、包括有機(jī)薄膜太陽能電池的有機(jī)太陽能電池。
[0050]在對二次電池單元充電時，太陽能電池單元的IV曲線根據(jù)進(jìn)入太陽能電池的太陽光等的光強(qiáng)改變。一般地，從太陽能電池單元輸出的輸出電壓值和電流值的乘積在IV曲線中變成最大的輸出電壓值，對應(yīng)于用于獲得太陽能電池中的最大電功率的太陽能電池的輸出電壓ν_。一般地，如上所述，在太陽能電池的輸出電功率減少的情況下，用于獲得太陽能電池中的最大電功率的太陽能電池的輸出電壓Vrat增大(見圖8)。為了優(yōu)化二次電池單元的串聯(lián)連接狀態(tài)或者減少二次電池單元中串聯(lián)連接的二次電池單元的數(shù)量，或者為了優(yōu)化太陽能電池單元的串聯(lián)連接狀態(tài)以及增大或減少太陽能電池單元的串聯(lián)連接中的太陽能電池的數(shù)量，在相應(yīng)的二次電池單元或預(yù)定二次電池單元、或者相應(yīng)的太陽能電池單元或預(yù)定太陽能電池單元中布置了開關(guān)裝置。開關(guān)裝置的實(shí)例包括中繼電路(還稱為電中繼，包括電磁中繼、固態(tài)中繼、以及半導(dǎo)體中繼)和晶體管。與用于DC-DC轉(zhuǎn)換器的晶體管不同，高速開關(guān)特性并不是必要的。另外，上述裝置具有很小的開關(guān)損耗，并且不那么昂貴。此外，在本公開中，電流回流防止電路的實(shí)例包括二極管。對于MPPT電路，可以使用已知的MPPT電路。對于控制單元，將在隨后描述。
[0051]根據(jù)本公開實(shí)施方式的二次電池充電裝置一般地連接至耗電裝置。與耗電裝置的連接可以通過使用布線來進(jìn)行，或者可以通過采用諸如電磁感應(yīng)系統(tǒng)和磁共振系統(tǒng)的無線傳輸系統(tǒng)(無線傳輸電路)來進(jìn)行。耗電裝置的實(shí)例包括:諸如個人計(jì)算機(jī)、電視接收器、各種顯示單元、移動電話、PDA (個人數(shù)字助理)、電子書、諸如電子新聞的電子紙、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、音樂播放器、諸如電鉆的電力工具的電子裝置；諸如室內(nèi)燈的照明燈具；蓄電單元或家庭能源服務(wù)器(家庭蓄電裝置);醫(yī)療工具；以及玩具。然而，其實(shí)例不限于此。此外，根據(jù)本公開實(shí)施方式的電子裝置的實(shí)例包括上述耗電裝置。電子裝置中包括的電子部分包括形成上述電子裝置的已知部分。例如，電子部分由根據(jù)本公開實(shí)施方式的二次電池充電裝置驅(qū)動和操作。電動車的實(shí)例包括電動汽車、電動摩托車、電動自行車、高爾夫車、電力車、以及Segway (注冊商標(biāo))。根據(jù)本公開實(shí)施方式的二次電池充電裝置不僅可以應(yīng)用于上述電動車的驅(qū)動電力/驅(qū)動力轉(zhuǎn)換器(具體地，例如，電動機(jī))的用途，還可以應(yīng)用于飛機(jī)和輪船的驅(qū)動電力/驅(qū)動力轉(zhuǎn)換器(具體地，例如，電動機(jī))的用途。
[0052]根據(jù)本公開實(shí)施方式第一方面的二次電池充電裝置可以與根據(jù)本公開實(shí)施方式的光伏發(fā)電機(jī)組合。根據(jù)本公開實(shí)施方式第一方面的光伏充電的二次電池系統(tǒng)可以與根據(jù)本公開實(shí)施方式第二方面的光伏充電的二次電池系統(tǒng)組合。根據(jù)本公開實(shí)施方式的二次電池充電裝置中的充電方法可以與根據(jù)本公開實(shí)施方式的光伏大電機(jī)中的發(fā)電方法組合。此夕卜，根據(jù)本公開實(shí)施方式的光伏發(fā)電機(jī)可以內(nèi)置在根據(jù)本公開實(shí)施方式的電子裝置中。根據(jù)本公開實(shí)施方式的光伏發(fā)電機(jī)可以內(nèi)置在根據(jù)本公開實(shí)施方式的電動車中。
[0053]如上所述，二次電池充電裝置可以進(jìn)一步連接至電源，或者可以具有連接至電源的結(jié)構(gòu)。電源的實(shí)例包括商用電源、發(fā)電機(jī)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、和智能電網(wǎng)(下一代傳輸網(wǎng)絡(luò))。發(fā)電機(jī)的實(shí)例包括燃料電池、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、微水電發(fā)電機(jī)、以及地?zé)岚l(fā)電機(jī)。然而，其實(shí)例不限于此。發(fā)電機(jī)的數(shù)量不限于一個，而是可以是多個。太陽能電池或發(fā)電機(jī)和二次電池充電裝置之間的連接可以通過使用布線來進(jìn)行，或者可以通過采用諸如電磁感應(yīng)系統(tǒng)和磁共振系統(tǒng)的無線傳輸系統(tǒng)(無線傳輸電路)來進(jìn)行。
[0054]控制電路可以內(nèi)置在二次電池充電裝置或光伏發(fā)電機(jī)中。在一些情況下，控制電路可以經(jīng)由通信方法鏈接至二次電池充電裝置或光伏發(fā)電機(jī)。在該情況下，通信方法的實(shí)例包括:包括互聯(lián)網(wǎng)上的通信網(wǎng)絡(luò)的普通電話線、光纖線、ZigBee、無線傳輸、LAN、RC232、USB、包括IrD的紅外輻射、作為無線LAN的協(xié)議之一的藍(lán)牙或家庭RF、或者其組合。然而，其實(shí)例不限于此?？刂茊卧膶?shí)例包括個人計(jì)算機(jī)。然而，可以進(jìn)一步包括包括顯示單元的移動終端，并且控制單元可以經(jīng)由通信方法鏈接至移動終端。通過采用這種配置，允許遠(yuǎn)程檢查控制單元的操作狀態(tài)。移動終端的實(shí)例包括移動電話、PDA、筆記本個人計(jì)算機(jī)。然而，其實(shí)例不限于此。[第一實(shí)施方式]
[0055]第一實(shí)施方式涉及根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的第一方面和第二方面的二次電池充電裝置、根據(jù)本公開實(shí)施方式的二次電池充電裝置中的充電方法、以及根據(jù)本公開實(shí)施方式的第一方面的光伏充電的二次電池系統(tǒng)和電子裝置。圖1不出了根據(jù)第一實(shí)施方式的二次電池充電裝置的概念圖。在圖1中，電流(電功率)流用實(shí)線示出，電子裝置的部件用點(diǎn)劃線圍繞，并且二次電池充電裝置的部件用虛線圍繞。
[0056]根據(jù)第一實(shí)施方式的二次電池充電裝置11包括:二次電池組12，由多個二次電池單元13形成并且用太陽能電池16中生成的電功率充電；以及控制單元15。在對二次電池單元13充電時，控制單元15相對于使得獲得太陽能電池16中的最大電功率的太陽能電池16的輸出電壓Vwt的變化，將形成二次電池組12的二次電池單元13的串聯(lián)連接優(yōu)化。
[0057]此外，根據(jù)第一實(shí)施方式的二次電池充電裝置11包括:二次電池組12，由多個二次電池單元13形成，并且用太陽能電池16中生成的電功率充電；以及控制單元15。電流回流防止電路19 (特別地，二極管)布置在太陽能電池16中生成的電功率被輸入到其中的二次電池充電裝置11的輸入部。
[0058]此外，根據(jù)第一實(shí)施方式的光伏充電的二次電池系統(tǒng)包括:二次電池充電裝置11，包括二次電池組12和控制單元15，二次電池組12由多個二次電池單元13形成并且用太陽能電池16中生成的電功率充電，控制單元15連接至二次電池充電裝置11 ;并且太陽能電池16連接至二次電池充電裝置11。在對二次電池單元13充電時，控制單元15相對于允許獲得太陽能電池16中的最大電功率的太陽能電池16的輸出電壓的變化，優(yōu)化形成二次電池組12的二次電池單元13的串聯(lián)連接。
[0059]此外，根據(jù)第一實(shí)施方式的電子裝置71包括二次電池充電裝置11。二次電池充電裝置11包括:二次電池組12，由多個二次電池單元13形成并且用太陽能電池16中生成的電功率充電；以及控制單元15。在對二次電池單元13充電時，控制單元15相對于允許獲得太陽能電池16中的最大電功率的太陽能電池16的輸出電壓Vrat的變化，優(yōu)化形成二次電池組12的二次電池單元13的串聯(lián)連接。電子裝置71的實(shí)例包括個人計(jì)算機(jī)。電子裝置71中包括的電子部分(耗電裝置72)的實(shí)例包括中央處理單元。
[0060]二次電池單元13特別地由例如具有已知配置和已知結(jié)構(gòu)的鋰離子二次電池單元形成，并且太陽能電池16特別地由例如具有已知配置和已知結(jié)構(gòu)的硅基太陽能電池形成。這同樣適用于以下描述的實(shí)施方式。
[0061]在第一實(shí)施方式中，二次電池組12由其中多個二次電池單元13串聯(lián)連接的一個串聯(lián)連接組形成。此外，雖然并不是必不可少的，二次電池充電裝置11通過AD轉(zhuǎn)換器74連接至商用電源73。AD轉(zhuǎn)換器74的操作由控制單元15控制。
[0062]根據(jù)第一實(shí)施方式的二次電池充電裝置中的充電方法是包括二次電池組12和控制單元15的二次電池充電裝置中的充電方法，該二次電池組12由多個二次電池單元13形成并且用太陽能電池16中生成的電功率充電。該方法包括:在對二次電池單元13充電時，允許控制單元15相對于允許獲得太陽能電池16中的最大電功率的太陽能電池16的輸出電壓Vtjut的變化，增大或減少形成二次電池組12的二次電池單元13的串聯(lián)連接中的二次電池單元13的數(shù)量。
[0063]如圖8所示，在太陽能電池16的輸出電功率減少(或增大)的情況下，用于獲得太陽能電池16中的最大電功率的太陽能電池16的輸出電壓Vwt增大(或減少)。因此，根據(jù)輸出電壓Vtjut的這種增大(或減少)，形成二次電池組12的二次電池單元13的串聯(lián)連接中的二次電池單元13 (串聯(lián)連接組中的二次電池單元13)的數(shù)量增大(或減少)。
[0064]在現(xiàn)有技術(shù)中，在用于獲得太陽能電池中的最大電功率的太陽能電池的輸出電壓Vout增加的情況下，MPPT電路(DC-DC轉(zhuǎn)換器)減少用于對二次電池組充電的電壓，即，根據(jù)用于對二次電池組充電的電壓對二次電池單兀充電。同時，在第一實(shí)施方式中，沒有使用MPPT電路(DC-DC轉(zhuǎn)換器)，并且控制單元15根據(jù)用于獲得太陽能電池16中的最大電功率的太陽能電池的輸出電壓Vout的增大(或減少)，增大(或減少)形成二次電池組12的二次電池單元13的串聯(lián)連接中的二次電池單元13 (串聯(lián)連接組中的二次電池單元13)的數(shù)量。控制單元15基于通過連接至控制單元15的光學(xué)傳感器(未示出)測量的太陽輻射強(qiáng)度和太陽能電池中的IV曲線，估計(jì)光伏發(fā)電機(jī)的輸出電功率通過其變成最大的輸出電壓V。#此夕卜，控制單元15基于估計(jì)的輸出電壓Vrat增大或減少二次電池單元13的數(shù)量，測量基于流到二次電池充電裝置11中的電流以及增大或減少二次電池單元13的數(shù)量之前和之后的電壓的計(jì)算的電功率的增大或減少，并且確定電功率通過其變成最大的二次電池單元13的數(shù)量M。在串聯(lián)連接組中的二次電池單元13的數(shù)量增大(或減少)的情況下，將串聯(lián)連接組充電所需的電壓增大(或減少)。值得注意的是，形成二次電池組的二次電池單元的串聯(lián)連接中的二次電池單元的數(shù)量M增大(或減少)，使得滿足M.(Vcell+AVch) ( Vpv< (Μ+1).(Vcell+AVch)。用于獲得太陽能電池16中的最大電功率的太陽能電池的輸出電壓Vrat通常并不是嚴(yán)格等于對串聯(lián)連接組充電所需的電壓，這樣的事實(shí)幾乎不能成為問題。[0065]如上所述，在第一實(shí)施方式中，即使沒有置入MPPT電路，也允許優(yōu)化二次電池單元13的充電狀態(tài)。因此，允許防止由于內(nèi)置MPPT電路導(dǎo)致的降低的充電效率。
[0066]為了增大或減少串聯(lián)連接組中的二次電池單元13的數(shù)量，開關(guān)裝置(例如，中繼電路)布置在控制單元15和相應(yīng)的二次電池單元13之間。開關(guān)裝置13由控制單元15控制。例如，在圖1中，通過開關(guān)裝置不允許電流流入二次電池單元(1)，并且通過其他開關(guān)裝置允許電流流入其他二次電池單元(2)、(3)等。因此，允許對其他二次電池單元(2)、(3)等充電。
[0067]在對二次電池單元13充電時，控制單元15可以隨著時間的推移改變串聯(lián)連接組中二次電池單元13的串聯(lián)連接組合。因此，允許均勻化二次電池單元13的單元平衡。可以通過執(zhí)行各種測試來確定改變串聯(lián)連接組中的二次電池單元13的串聯(lián)連接組合的時間間隔。例如，可以在一次充電期間進(jìn)行改變，或者可以在下一個充電時間周期開始時而不是在一次充電期間進(jìn)行改變。
[0068]控制單元15例如包括:控制整個控制單元的操作的微計(jì)算機(jī)，累積來自太陽能電池16的電功率的功率儀表(集成功率計(jì))，用于測量來自太陽能電池16的電流和電壓的電流/電壓測量電路，控制開關(guān)裝置14的操作的開關(guān)裝置控制部，用于檢測外部光的光學(xué)傳感器，用于測量二次電池組12的電流和電壓的電流/電壓測量電路，二次電池單元保護(hù)電路，用于向耗電裝置施加電功率的DC-DC轉(zhuǎn)換器，累積施加到耗電裝置的電功率的功率儀表(集成功率計(jì))等。形成控制單元15的各種部件本身可以是已知的部分。
[0069]根據(jù)用于獲得太陽能電池16中的最大電功率的太陽能電池16的輸出電壓Vrat的增大(或減少)，串聯(lián)連接組中的二次電池單元13的數(shù)量增大(或減少)。具體地，例如，將如下的關(guān)系制成表格，并且將得到的表格存儲在控制單元15中包括的內(nèi)存裝置中:從太陽能電池16流到二次電池充電裝置11中的電流值和將要內(nèi)置在串聯(lián)連接組中的二次電池單元13以及將要從串聯(lián)連接組去除的二次電池單元13的選擇之間的關(guān)系；以及從太陽能電池16流到二次電池充電裝置11中的電流值和二次電池單元13的串聯(lián)連接組合的時間變化之間的關(guān)系。
[0070][第二實(shí)施方式]
[0071]第二實(shí)施方式是第一實(shí)施方式的修改例。在第二實(shí)施方式中，如圖2中形成二次電池充電裝置21的二次電池組的概念圖所示，二次電池組通過并行連接多個串聯(lián)連接組(在圖2示出的實(shí)例中，5個串聯(lián)連接組)而形成二次電池組，在串聯(lián)連接組中，多個二次電池單元(在圖2示出的實(shí)例中，6個二次電池單元)串聯(lián)連接。在將二次電池單元充電時，在形成串聯(lián)連接組的二次電池單元的數(shù)量減少的情況下，控制單元將沒有串聯(lián)連接在一個串聯(lián)連接組中的二次電池單元與沒有串聯(lián)連接在其他串聯(lián)連接組中的二次電池單元組合，以配置串聯(lián)連接組。例如，在對二次電池單元充電時，在形成串聯(lián)連接組的二次電池單元的數(shù)量減少I時，即，在形成最優(yōu)串聯(lián)連接組的二次電池單元的數(shù)量變成“5”時，例如，控制單元15將沒有串聯(lián)連接在串聯(lián)連接組(01)中的二次電池單元(例如，二次電池單元(06))與沒有串聯(lián)連接在其他串聯(lián)連接組(串聯(lián)連接組(02)、串聯(lián)連接組(03)、串聯(lián)連接組(04)、以及串聯(lián)連接組(05))中的二次電池單元(例如，二次電池單元(16)、二次電池單元(26)、二次電池單元(36)、以及二次電池單元(46))組合，以配置串聯(lián)連接組。配置串聯(lián)連接組的二次電池單元是二次電池單元(06)、二次電池單元(16)、二次電池單元(26)、二次電池單元(36)、以及二次電池單元(46)。在該狀態(tài)下，配置串聯(lián)連接組(Ol)的二次電池單元是二次電池單元(01)、二次電池單元(02)、二次電池單元(03)、二次電池單元(04)、以及二次電池單元(05)。配置串聯(lián)連接組(02)的二次電池單元是二次電池單元(U)、二次電池單元(12)、二次電池單元(13)、二次電池單元(14)、以及二次電池單元(15)。配置串聯(lián)連接組
(03)的二次電池單元是二次電池單元(21)、二次電池單元(22)、二次電池單元(23)、二次電池單元(24)、以及二次電池單元(25)。配置串聯(lián)連接組(04)的二次電池單元是二次電池單元(31)、二次電池單元(32)、二次電池單元(33)、二次電池單元(34)、以及二次電池單元
(35)。配置串聯(lián)連接組(05)的二次電池單元是二次電池單元(41)、二次電池單元(42)、二次電池單元(43 )、二次電池單元(44 )、以及二次電池單元(45 )。
[0072]二次電池單元的組合樣式例如是制成表格，并且所得到的表格存儲在控制單元15中包括的內(nèi)存裝置中。此外，允許通過由控制單元15控制未示出的開關(guān)裝置來獲得二次電池單元的理想組合。
[0073]除了上述特征，根據(jù)第二實(shí)施方式的二次電池充電裝置、二次電池充電裝置中的充電方法、光伏充電的二次電池系統(tǒng)、以及電子裝置的配置和結(jié)構(gòu)可以與根據(jù)第一實(shí)施方式的二次電池充電裝置、二次電池充電裝置中的充電方法、光伏充電的二次電池系統(tǒng)、以及電子裝置的配置和結(jié)構(gòu)類似。因此，將省略其詳細(xì)的描述。
[0074][第三實(shí)施方式]
[0075]第三實(shí)施方式也是第一實(shí)施方式的修改例。在第三實(shí)施方式中，如圖3中的二次電池充電裝置的概念圖所示，在太陽能電池中生成的電功率輸入到其中的二次電池充電裝置31的輸入部中，MPPT電路19A與電流回流防止電路18并行地布置。控制單元15通過使用開關(guān)裝置(開關(guān))19B控制電流回流防止電路19和MPPT電路19A之間的開關(guān)。在第三實(shí)施方式中，在太陽能電池中發(fā)電時，在不允許相對于用于獲得太陽能電池中的最大電功率的太陽能電池的輸出電壓Vrat的變化追蹤形成太陽能電池的太陽能電池單元的串聯(lián)連接的優(yōu)化的情況下，從電流回流防止電路19切換到MPPT電路19A，并且基于MPPT電路19A的操作控制對太陽能電池16的輸出電功率的最大點(diǎn)(最優(yōu)操作點(diǎn))的追蹤。MPPT電路19A可以是具有已知配置和已知結(jié)構(gòu)的MPPT電路。
[0076]除了上述特征，根據(jù)第三實(shí)施方式的二次電池充電裝置、二次電池充電裝置中的充電方法、光伏充電的二次電池系統(tǒng)、以及電子裝置的配置和結(jié)構(gòu)可以與根據(jù)第一實(shí)施方式的二次電池充電裝置、二次電池充電裝置中的充電方法、光伏充電的二次電池系統(tǒng)、以及電子裝置的配置和結(jié)構(gòu)類似。因此，將省略其詳細(xì)的描述。值得注意的是，第二實(shí)施方式可以適用于第三實(shí)施方式。
[0077][第四實(shí)施方式]
[0078]第四實(shí)施方式也是第一實(shí)施方式的修改例。在第四實(shí)施方式中，如圖4中的二次電池充電裝置的概念圖所示，二次電池充電裝置41進(jìn)一步通過AD轉(zhuǎn)換器74連接至商用電源73。此外，例如，在電價(jià)低的夜間時間，用來自商用電源73的電功率對二次電池單元13充電。更具體地，為了估計(jì)第二天的耗電量和發(fā)電量，控制單元15通過網(wǎng)絡(luò)從天氣預(yù)報(bào)服務(wù)獲得關(guān)于天氣預(yù)報(bào)的各種數(shù)據(jù)(諸如“晴”、“多云”、“有雨”、天長等的預(yù)報(bào))。此外，控制單元15從過去的天氣數(shù)據(jù)庫獲得需要的數(shù)據(jù)。另外，如圖5A和5B中的控制單元15中執(zhí)行的各種處理的概念圖所示，控制單元15參考獲得的關(guān)于天氣預(yù)報(bào)的各種數(shù)據(jù)和控制單元15中存儲的過去的操作性能數(shù)據(jù)庫(發(fā)電量性能數(shù)據(jù)庫和耗電量性能數(shù)據(jù)庫)，并且估計(jì)第二天的耗電量和發(fā)電量。此外，控制單元15基于當(dāng)前蓄電量、估計(jì)的第二天的發(fā)電量、以及估計(jì)的第二天的耗電量，確定第二天的預(yù)計(jì)缺電量作為夜間時間期間的充電量，并且二次電池單元13在夜間時間期間從商用電源73用這種充電量進(jìn)行充電。值得注意的是，控制單元15包括累積來自太陽能電池16的電功率的功率儀表(集成功率計(jì))75，以及累積提供到耗電裝置72的電功率的功率儀表(集成功率計(jì))76?？刂茊卧?5基于由功率儀表75和76獲得的數(shù)據(jù)(發(fā)電量的測量值和耗電量的測量值)、過去的天氣(天長)數(shù)據(jù)、以及通過參考日歷獲得的當(dāng)前日期，更新發(fā)電量虛擬數(shù)據(jù)庫和耗電量性能數(shù)據(jù)庫。
[0079]在以下示出的表1中說明了冬天夜間時間期間充電量的計(jì)算結(jié)果的實(shí)例。
[0080][表 I]
[0081]單位:kW
[0082]
第二天的天氣預(yù)報(bào)晴I多云I iS
估計(jì)的第二天的發(fā)電量100004000----500估計(jì)的第二天的耗電量 9000 6000800012000當(dāng)前蓄電量500夜間時間期間的充電量 O~~?500~ 650011000
[0083]除了上述特征，根據(jù)第四實(shí)施方式的二次電池充電裝置、二次電池充電裝置中的充電方法、光伏充電的二次電池系統(tǒng)、以及電子`裝置的配置和結(jié)構(gòu)可以與根據(jù)第一實(shí)施方式的二次電池充電裝置、二次電池充電裝置中的充電方法、光伏充電的二次電池系統(tǒng)、以及電子裝置的配置和結(jié)構(gòu)類似。因此，將省略其詳細(xì)的描述。值得注意的是，第二實(shí)施方式或第三實(shí)施方式可以適用于第三實(shí)施方式。`
[0084][第五實(shí)施方式]
[0085]第五實(shí)施方式涉及根據(jù)本公開實(shí)施方式的光伏發(fā)電機(jī)和光伏發(fā)電機(jī)中的發(fā)電方法、以及根據(jù)本公開實(shí)施方式的第二方面的光伏充電的二次電池系統(tǒng)。圖6示出了根據(jù)第五實(shí)施方式的光伏發(fā)電機(jī)的概念圖。在圖6中，電流(電功率)用實(shí)線表并且光伏發(fā)電機(jī)的部件用虛線圍繞。
[0086]根據(jù)第五實(shí)施方式的光伏發(fā)電機(jī)包括:
[0087]由多個太陽能電池單元57形成并且對二次電池單元充電的太陽能電池56 ;以及控制單元55。在太陽能電池56中發(fā)電時，控制單元55相對于允許獲得太陽能電池56中的最大電功率的太陽能電池56的輸出電壓Vrat的變化，優(yōu)化形成太陽能電池56的太陽能電池單元57的串聯(lián)連接。
[0088]此外,根據(jù)第五實(shí)施方式的光伏充電的二次電池系統(tǒng)包括:包括太陽能電池56和控制單元55的光伏發(fā)電機(jī)51，由多個太陽能電池單元57形成的太陽能電池56 ;以及連接至光伏發(fā)電機(jī)51并且由多個二次電池單元形成且用太陽能電池中生成的電功率充電的二次電池組。在太陽能電池56中發(fā)電時，控制單元55相對于允許獲得太陽能電池56中的最大電功率的太陽能電池56的輸出電壓Vwt的變化，優(yōu)化形成太陽能電池56的太陽能電池單元57的串聯(lián)連接。
[0089]根據(jù)第五實(shí)施方式的光伏發(fā)電機(jī)中的發(fā)電方法是包括由多個太陽能電池單元57形成的太陽能電池56和控制單元55的光伏發(fā)電機(jī)中的發(fā)電方法。該方法包括:在太陽能電池56中發(fā)電時，允許控制單元相對于允許獲得太陽能電池56中的最大電功率的太陽能電池56的輸出電壓Vwt的變化，增大或減少形成太陽能電池56的太陽能電池單元57的串聯(lián)連接中的電池單元57的數(shù)量。
[0090]在太陽能電池56的輸出電功率減少(或增大)的情況下，如圖8所示，用于獲得太陽能電池56中的最大電功率的太陽能電池的輸出電壓Vrat增大(或減少)。因此，根據(jù)輸出電壓Vrat的這種增大(或減少)，形成太陽能電池56的太陽能電池單元57的串聯(lián)連接中的太陽能電池單元(串聯(lián)連接組中的太陽能電池單元57)的數(shù)量減少(或增大)。
[0091 ] 在現(xiàn)有技術(shù)中，在用于獲得太陽能電池中的最大電功率的太陽能電池的輸出電壓Vout增大的情況下，通過MPPT電路(DC-DC轉(zhuǎn)換器)減少用于對二次電池組充電的電壓，即，根據(jù)用于對二次電池組充電的電壓降二次電池單元充電。同時，在第五實(shí)施方式中，沒有使用MPPT電路(DC-DC轉(zhuǎn)換器)，并且控制單元55根據(jù)用于獲得太陽能電池56中的最大電功率的太陽能電池的輸出電壓Vtjut的增大(或減少)，減少(或增大)形成太陽能電池56的太陽能電池單元57的串聯(lián)連接中的太陽能電池單元57 (串聯(lián)連接組中的太陽能電池單元)的數(shù)量?？刂茊卧?5基于由連接至控制單元55的光學(xué)傳感器(未示出)測量的太陽輻射強(qiáng)度和太陽能電池56的IV曲線，估計(jì)太陽能電池的輸出電功率變成最大的輸出電壓V-。此夕卜，控制單元55基于估計(jì)的輸出電壓Vrat增大或減少太陽能電池單元57的數(shù)量，測量基于流到二次電池充電裝置中的電流和太陽能電池單元57的數(shù)量增大或減少之前和之后的電壓計(jì)算的電功率的增大或減少，并且確定電功率借助其變成最大的太陽能電池單元的數(shù)量N。值得注意的是，如上所述，形成太陽能電池的太陽能電池單元的串聯(lián)連接中的太陽能電池單元的數(shù)量N增大(或減少)，使得滿足Ν.νρν，(Vcell+AVch) < (N+l) -Vpro雖然用于獲得太陽能電池56中的最大電功率的太陽能電池的輸出電壓Vrat通常不是嚴(yán)格等于用于對二次電池單元充電所需的電壓，但是這個事實(shí)實(shí)際上不是問題。
[0092]如上所述，在第五實(shí)施方式中，技術(shù)沒有內(nèi)置MPPT電路，也允許優(yōu)化太陽能電池57的發(fā)電狀態(tài)。因此，允許防止由于內(nèi)置MPPT電路引起的充電效率降低。
[0093]為了增大或減少串聯(lián)連接組中的太陽能電池單元57的數(shù)量，例如在控制單元55和相應(yīng)的太陽能電池單元57之間布置了開關(guān)裝置58 (例如，中繼電路)。開關(guān)裝置58由控制單元55控制。例如，在圖6中，通過開關(guān)裝置(I)不允許電流從太陽能電池單元I流出，并且通過其他開關(guān)裝置允許電流流入其他太陽能電池單元(2)、(3)等。因此，允許其他太陽能電池單元(2)、(3)等發(fā)電。
[0094]在太陽能電池單元57中發(fā)電時，控制單元55可以隨著時間的推移改變串聯(lián)連接組中的太陽能電池單元57的串聯(lián)連接組合?？梢酝ㄟ^執(zhí)行各種測試來確定串聯(lián)連接組中的太陽能電池單元57的串聯(lián)連接組合的時間間隔。例如，可以在一次發(fā)電期間進(jìn)行改變，或者可以在下一發(fā)電時間周期開始時而不是在一次發(fā)電期間進(jìn)行改變。
[0095]例如，控制單元55包括:控制整個控制單元的操作的微計(jì)算機(jī)，計(jì)算來自太陽能電池56的電功率的功率儀表，用于測量來自太陽能電池56的電流和電壓的電流/電壓測量電路，控制開關(guān)裝置58的操作的開關(guān)裝置控制部，用于檢測外部光的光學(xué)傳感器等。形成控制單元55的各部件本身可以是已知部分。
[0096]根據(jù)用于獲得太陽能電池56中的最大電功率的太陽能電池56的輸出電壓Vrat的增大(或減小)，串聯(lián)連接組中的太陽能電池單元57的數(shù)量增大(或減小)。具體地，例如，將如下的關(guān)系制成表格，并且將得到的表格存儲在控制單元15中包括的內(nèi)存裝置中:從太陽能電池56流到二次電池充電裝置中的電流值和將要內(nèi)置在串聯(lián)連接組中的二次電池單元57以及將要從串聯(lián)連接組去除的二次電池單元57的選擇之間的關(guān)系；以及從太陽能電池56流到二次電池充電裝置中的電流值和太陽能電池單元57的串聯(lián)連接組合的時間變化之間的關(guān)系，并且將得到的表格存儲在控制單元55包括的內(nèi)存裝置中。
[0097]在光伏發(fā)電機(jī)中，允許通過用太陽能電池單元代替二次電池單元執(zhí)行與第二實(shí)施方式中描述的類似的操作。即，通過并行地連接多個串聯(lián)連接組形成太陽能電池56，在每個串聯(lián)連接組中，多個太陽能電池單元57串聯(lián)連接。在太陽能電池56中發(fā)電時，在形成串聯(lián)連接組的太陽能電池單元57的數(shù)量減少的情況下，允許控制單元55將沒有串聯(lián)連接在一個串聯(lián)連接組中的一個太陽能電池單元57與沒有串聯(lián)連接在其他串聯(lián)連接組中的太陽能電池單元57組合，以配置串聯(lián)連接組。
[0098]雖然二次電池充電裝置作為光伏發(fā)電機(jī)中生成的電功率的輸出目的地，但是根據(jù)第五實(shí)施方式的光伏發(fā)電機(jī)中的發(fā)電方法、以及光伏充電的二次電池系統(tǒng)可以是在第一至第四實(shí)施方式中描述的二次電池充電裝置11、21、31、或41，其例證不限于此。
[0099][第六實(shí)施方式]
[0100]第六實(shí)施方式涉及根據(jù)本公開實(shí)施方式的電動車，特別地，涉及電動汽車。圖7使出了根據(jù)第六實(shí)施方式的混合動力汽車的配置。
[0101]根據(jù)第六實(shí)施方式的電動車包括在第一至第四實(shí)施方式中描述的二次電池充電裝置11、21、31、或41。二次電池充電裝置11、21、31、或41包括:由多個二次電池單元13組成并且用太陽能電池16或56中生成的電功率充電的二次電池組12 ;以及控制單元15。如在第一至第四實(shí)施方式中描述的，在對二次電池單兀充電時，控制單兀15相對于允許獲得太陽能電池16或56中的最大電功率的太陽能電池16或56的輸出電壓的變化,優(yōu)化形成二次電池組12的二次電池單元13的串聯(lián)連接。
[0102]根據(jù)第六實(shí)施方式的電動車可以加載有在第五實(shí)施方式中描述的光伏發(fā)電機(jī)51。
[0103]根據(jù)第六實(shí)施方式的電動車是汽車，其如下由電功率/驅(qū)動力轉(zhuǎn)換器103運(yùn)行:通過使用由引擎101驅(qū)動的發(fā)電機(jī)102中生成的電功率；或者通過一次性將上述電功率存儲在二次電池充電裝置11、21、31、或41中并且使用來自二次電池充電裝置11、21、31、或41的電功率；或者通過一次性將太陽能電池16或56中生成的電功率存儲在二次電池充電裝置11、21、31、或41中并且使用來自二次電池充電裝置11、21、31、或41的電動率。例如，電動車進(jìn)一步包括:車輛控制單元100，各個傳感器104，充電端口 105，驅(qū)動輪106 ;以及輪107。
[0104]根據(jù)第六實(shí)施方式的電動車由作為電源的電功率/驅(qū)動力轉(zhuǎn)換器103運(yùn)行。電功率/驅(qū)動力轉(zhuǎn)換器103例如由驅(qū)動馬達(dá)形成。例如，電功率/驅(qū)動力轉(zhuǎn)換器103通過二次電池充電裝置11、21、31、或41的電功率運(yùn)行，并且電功率/驅(qū)動力轉(zhuǎn)換器103的轉(zhuǎn)向力被傳輸?shù)津?qū)動輪106。值得注意的是，對于電功率/驅(qū)動力轉(zhuǎn)換器103，AC馬達(dá)和DC馬達(dá)都可以使用。各個傳感器104通過車輛控制單元100控制引擎頻率，或者控制未示出的節(jié)流閥的開口水平(節(jié)流閥開口水平)。各個傳感器104包括速度傳感器、加速傳感器、引擎頻率傳感器等。引擎101的轉(zhuǎn)向力被傳輸?shù)桨l(fā)電機(jī)102，并且通過轉(zhuǎn)向力在發(fā)電機(jī)102中生成的電功率被存儲在二次電池充電裝置11、21、31、或41中。
[0105]在電動車的速度通過未示出的驅(qū)動機(jī)制減少時，速度減少時的阻力被添加到電功率/驅(qū)動力轉(zhuǎn)換器103作為轉(zhuǎn)向力，并且通過轉(zhuǎn)向力在電功率/驅(qū)動力轉(zhuǎn)換器103中生成的再生電功率被存儲在二次電池充電裝置11、21、31、或41中。此外，允許二次電池充電裝置11、21、31、或41通過作為輸入端口的充電端口 105被供給來自太陽能電池16或56的電功率，允許被供給來自商用電源的電功率，并允許存儲這種電功率。可選地，二次電池充電裝置11、21、31、或41中存儲的電功率可以通過作為輸出端口的充電端口 105提供到外部。
[0106]雖然未示出，可以包括信息處理單元，其基于關(guān)于二次電池充電裝置11、21、31、或41的信息執(zhí)行車輛控制的信息處理。這種信息處理單元的實(shí)例包括基于關(guān)于二次電池單元的剩余量的信息顯示剩余電池量的信息處理單元。
[0107]已經(jīng)描述了使用由引擎101驅(qū)動的發(fā)電機(jī)102中生成的電功率和二次電池充電裝置11、21、31、或41中存儲的電功率由電功率/驅(qū)動力轉(zhuǎn)換器103運(yùn)行的一系列混合動力汽車?？蛇x地，該實(shí)施方式可應(yīng)用于如下的并聯(lián)混合動力汽車，其使用引擎101和電功率驅(qū)動力轉(zhuǎn)換器103的輸出作為驅(qū)動源并且切換為適當(dāng)?shù)娜齻€模式，即，僅由引擎101運(yùn)行的模式，僅由電功率/驅(qū)動力轉(zhuǎn)換器103運(yùn)行的模式，以及由引擎101和電功率驅(qū)動力轉(zhuǎn)換器103運(yùn)行的模式?？蛇x地，該實(shí)施方式可以應(yīng)用于僅由驅(qū)動馬達(dá)運(yùn)行而沒有引擎的車輛。
[0108]已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施方式描述了本公開。然而，本公開不限于上述實(shí)施方式。根據(jù)實(shí)施方式的二次電池充電裝置、二次電池充電裝置的充電方法、光伏發(fā)電機(jī)、光伏發(fā)電機(jī)中的發(fā)電方法、光伏充電的二次電池系統(tǒng)、電子裝置、以及電動車等的結(jié)構(gòu)和配置僅僅是示例性的，并且可以適當(dāng)?shù)匦薷摹?br> [0109]從本公開的上述示例性實(shí)施方式和修改例中，至少可以實(shí)現(xiàn)以下的配置。
[0110]在一個實(shí)施方式中，一種電池充電裝置，包括:電池組，包括串聯(lián)連接的多個電池單元；以及控制單元，被配置為響應(yīng)于太陽能電池的輸出電壓的變化改變電池單元的串聯(lián)連接。
[0111]在一個實(shí)施方式中，該電池充電裝置被配置為響應(yīng)于太陽能電池的輸出電壓的變化，增大或減少串聯(lián)連接中的電池單元的數(shù)量。
[0112]在一個實(shí)施方式中，當(dāng)太陽能電池的輸出電壓增大時，控制單元被配置為減少串聯(lián)連接中的電池單元的數(shù)量；以及其中，當(dāng)太陽能電池的輸出電壓減少時，控制單元被配置為增大串聯(lián)連接中的電池單元的數(shù)量。
[0113]在一個實(shí)施方式中，電池組包括并聯(lián)連接的多個串聯(lián)連接組，并且每個串聯(lián)連接組都包括串聯(lián)連接的多個電池單元。
[0114]在一個實(shí)施方式中，在對電池單元充電時，在形成串聯(lián)連接組的電池單元的數(shù)量減少時，控制單元被配置為將沒有串聯(lián)連接在一個串聯(lián)連接組中的電池單元與沒有串聯(lián)連接在其他串聯(lián)連接組中的電池單元組合，以形成不同的串聯(lián)連接組。
[0115]在一個實(shí)施方式中，電流回流防止電路布置在電池充電裝置的輸入部中，并且連接在太陽能電池和控制單元之間。
[0116]在一個實(shí)施方式中，MPPT電路與電流回流防止電路并行地布置，并且控制單元被配置為通過開關(guān)控制電流回流防止電路和MPPT電路之間的切換。
[0117]在一個實(shí)施方式中，滿足M* (Vcell+ Δ Vch) ( Vpv< (M+l) * (Vcell+ Δ Vch)，其中，Vcell 是一個電池單元的充電狀態(tài)下的開路電壓，M是串聯(lián)的電池單元的數(shù)量；Λ Vdl是由于電池單元的內(nèi)部電阻引起的充電時的電壓增大，以及Vpv是連接至電池組的光伏發(fā)電機(jī)的輸出電壓。
[0118]在一個實(shí)施方式中，控制單元基于由連接至控制單元的光學(xué)傳感器測量的太陽輻射強(qiáng)度，估計(jì)太陽能電池的輸出電功率在其變得最大的輸出電壓。
[0119]在一個實(shí)施方式中，電池充電裝置進(jìn)一步包括布置在控制單元和相應(yīng)的電池單元之間的開關(guān)裝置，其中，開關(guān)裝置是中繼電路。
[0120]在一個實(shí)施方式中，控制單元包括:微計(jì)算機(jī)，被配置為控制控制單元的操作；功率儀表，被配置為累積來自太陽能電池的電功率；電流/電壓測量電路，用于測量來自太陽能電池的電流和電壓；開關(guān)裝置控制部，被配置為控制開關(guān)裝置的操作；以及光學(xué)傳感器，用于檢測外部光。
[0121]在一個實(shí)施方式中，一種電子裝置包括上述實(shí)施方式中的電池充電裝置，并且控制單元進(jìn)一步被配置為向至少一個耗電裝置供電。
[0122]在一個實(shí)施方式中，一種電動車包括:上述實(shí)施方式中的電池充電裝置；以及轉(zhuǎn)換器，被配置為接收來自電池充電裝置的電功率的提供，并且將電功率提供到電動車的部件。
[0123]在另一實(shí)施方式中，提供了一種電池充電裝置的充電方法，電池充電裝置包括電池組，電池組包括串聯(lián)連接的多個電池單元。該方法包括:響應(yīng)于太陽能電池的輸出電壓的變化，改變電池單元的串聯(lián)連接。
[0124]在一個實(shí)施方式中，電池充電裝置的充電方法進(jìn)一步包括:響應(yīng)于太陽能電池的輸出電壓的變化，增大或減少串聯(lián)連接的電池單元的數(shù)量。
[0125]在一個實(shí)施方式中，電池充電裝置的充電方法進(jìn)一步包括:當(dāng)太陽能電池的輸出電壓增大時，減少串聯(lián)連接中的電池單元的數(shù)量；以及當(dāng)太陽能電池的輸出電壓減少時，增大串聯(lián)連接中的電池單元的數(shù)量。
[0126]在一個實(shí)施方式中，電池組包括并聯(lián)連接的多個串聯(lián)連接組，并且每個串聯(lián)連接組都包括串聯(lián)連接的多個電池單元。
[0127]在一個實(shí)施方式中，在對電池單元充電時，在形成串聯(lián)連接組的電池單元的數(shù)量減少時，該方法進(jìn)一步包括將沒有串聯(lián)連接在一個串聯(lián)連接組中的電池單元與沒有串聯(lián)連接在其他串聯(lián)連接組中的電池單元組合，以形成不同的串聯(lián)連接組。
[0128]在一個實(shí)施方式中，電流回流防止電路布置在電池充電裝置的輸入部中，并且連接在太陽能電池和控制單元之間。
[0129]在一個實(shí)施方式中，MPPT電路與電流回流防止電路并行地布置，并且該方法進(jìn)一步包括通過開關(guān)控制電流回流防止電路和MPPT電路之間的切換。
[0130]在一個實(shí)施方式中，滿足Μ* (Vcell+ Δ Vch) ( Vpv< (M+l) * (Vcell+ Δ Vch)，其中，Vcell 是一個電池單元的充電狀態(tài)下的開路電壓，M是串聯(lián)的電池單元的數(shù)量；Λ Vdl是由于電池單元的內(nèi)部電阻引起的充電時的電壓增大，以及Vpv是連接至電池組的光伏發(fā)電機(jī)的輸出電壓。[0131]在一個實(shí)施方式中，該電池充電裝置的充電方法進(jìn)一步包括測量太陽輻射強(qiáng)度，并且基于測量的太陽輻射強(qiáng)度估計(jì)太陽能電池的輸出電功率在其變成最大的輸出電壓。
[0132]在一個實(shí)施方式中，該電池充電裝置的充電方法進(jìn)一步包括:布置在控制單元和相應(yīng)的電池單元之間的開關(guān)裝置，其中，開關(guān)裝置是中繼電路。
[0133]在一個實(shí)施方式中，控制單元連接至電池組，該控制單元包括:微計(jì)算機(jī)，被配置為控制控制單元的操作；功率儀表，被配置為累積來自太陽能電池的電功率；電流/電壓測量電路，用于測量來自太陽能電池的電流和電壓；開關(guān)裝置控制部，被配置為控制開關(guān)裝置的操作；以及光學(xué)傳感器，用于檢測外部光。
[0134]在另一實(shí)施方式中，一種電子裝置的操作方法包括上述電池充電裝置的充電方法的元件，并且該方法進(jìn)一步包括向至少一個耗電裝置供電。
[0135]在另一實(shí)施方式中，一種電動車的操作方法包括上述電池充電裝置的充電方法的元件，并且該方法進(jìn)一步包括接收來自電池充電裝置的電功率的提供，并且將電功率提供到電動車的部件。
[0136]在另一實(shí)施方式中，一種光伏發(fā)電機(jī)，包括:太陽能電池，包括串聯(lián)連接的多個太陽能電池單元；以及控制單元，被配置為響應(yīng)于太陽能電池的輸出電壓的變化，改變太陽能電池單元的串聯(lián)連接。
[0137]在一個實(shí)施方式中，控制單元被配置為響應(yīng)于太陽能電池的輸出電壓的變化，增大或減少串聯(lián)連接中的太陽能電池單元的數(shù)量。
[0138]在一個實(shí)施方式中，當(dāng)太陽能電池的輸出電壓增大時，控制單元被配置為減少串聯(lián)連接中的電池單元的數(shù)量；以及當(dāng)太陽能電池的輸出電壓減少時，控制單元被配置為增大串聯(lián)連接中的電池單元的數(shù)量。
[0139]在一個實(shí)施方式中，太陽能電池組包括并聯(lián)連接的多個串聯(lián)連接組，并且每個串聯(lián)連接組都包括串聯(lián)連接的多個太陽能電池單元。
[0140]在一個實(shí)施方式中，在對太陽能池單元充電時，在形成串聯(lián)連接組的太陽能電池單元的數(shù)量減少時，控制單元被配置為包括將沒有串聯(lián)連接在一個串聯(lián)連接組中的太陽能電池單元與沒有串聯(lián)連接在其他串聯(lián)連接組中的太陽能電池單元組合，以形成不同的串聯(lián)連接組。
[0141 ]在一個實(shí)施方式中，滿足 N*VPV’ ( M* (Vcell+ Δ Vch)〈 (N+l) *VPV’，其中，Vcell 是一個電池單元的充電狀態(tài)下的開路電壓，N是串聯(lián)的太陽能電池單元的數(shù)量；M是串聯(lián)連接的電池單元的數(shù)量，是由于電池單元的內(nèi)部電阻引起的充電時的電壓增大，以及Vp/是一個電池單元的輸出電壓。
[0142]在一個實(shí)施方式中，控制單元基于由連接至控制單元的光學(xué)傳感器測量的太陽輻射強(qiáng)度，估計(jì)太陽能電池的輸出電功率在其變得最大的輸出電壓。
[0143]在一個實(shí)施方式中，光伏發(fā)電機(jī)裝置進(jìn)一步包括布置在控制單元和相應(yīng)的太陽能電池單元之間的開關(guān)裝置，其中，開關(guān)裝置是中繼電路。
[0144]在一個實(shí)施方式中，控制單元包括:微計(jì)算機(jī)，被配置為控制控制單元的操作；功率儀表，被配置為累積來自太陽能電池的電功率；電流/電壓測量電路，用于測量來自太陽能電池的電流和電壓；開關(guān)裝置控制部，被配置為控制開關(guān)裝置的操作；以及光學(xué)傳感器，用于檢測外部光。[0145]在一個實(shí)施方式中，一種包括上述光伏發(fā)電機(jī)的電子裝置，其中，控制單兀進(jìn)一步被配置為向至少一個耗電裝置供電。
[0146]在一個實(shí)施方式中，一種包括上述光伏發(fā)電機(jī)的電動車，并且轉(zhuǎn)換器被配置為接收來自光伏發(fā)電機(jī)的電功率的提供，并且將電功率提供到電動車的部件。
[0147]另一實(shí)施方式包括一種光伏發(fā)電機(jī)中的發(fā)電方法，光伏發(fā)電機(jī)包括太陽能電池，該太陽能電池組包括串聯(lián)連接的多個太陽能電池單元，該方法包括:響應(yīng)于太陽能電池的輸出電壓的變化，改變太陽能電池單元的串聯(lián)連接。
[0148]在一個實(shí)施方式中，該方法進(jìn)一步包括:響應(yīng)于太陽能電池的輸出電壓的變化，增大或減少串聯(lián)連接中的太陽能電池單元的數(shù)量。
[0149]在一個實(shí)施方式中，光伏發(fā)電機(jī)中的發(fā)電方法進(jìn)一步包括:當(dāng)太陽能電池的輸出電壓增大時，減少串聯(lián)連接中的太陽能電池單元的數(shù)量，以及當(dāng)太陽能電池的輸出電壓減少時，增大串聯(lián)連接中的太陽能電池單元的數(shù)量。
[0150]在一個實(shí)施方式中，太陽能電池組包括并聯(lián)連接的多個串聯(lián)連接組，并且每個串聯(lián)連接組都包括串聯(lián)連接的多個太陽能電池單元。
[0151]在一個實(shí)施方式中，在對太陽能電池電源充電時，在形成串聯(lián)連接組的太陽能電池單元的數(shù)量減少時，該方法包括將沒有串聯(lián)連接在一個串聯(lián)連接組中的太陽能電池單元與沒有串聯(lián)連接在其他串聯(lián)連接組中的太陽能電池單元組合，以形成不同的串聯(lián)連接組。
[0152]在一個實(shí)施方式中，滿足N*VPV’ ( M* (Vcell+ Δ Vch) < (N+l) *VPV’，其中，Vcell 是一個電池單元的充電狀態(tài)下的開路電壓，N是串聯(lián)的太陽能電池單元的數(shù)量；M是串聯(lián)連接的電池單元的數(shù)量，是由于電池單元的內(nèi)部電阻引起的充電時的電壓增大，以及Vp/是一個電池單元的輸出電壓。
[0153]在一個實(shí)施方式中，光伏發(fā)電機(jī)中的發(fā)電方法進(jìn)一步包括:測量太陽福射強(qiáng)度，并且基于測量的太陽輻射強(qiáng)度，估計(jì)太陽能電池的輸出電功率在其變成最大的輸出電壓。
[0154]在一個實(shí)施方式中，光伏發(fā)電機(jī)中的發(fā)電方法進(jìn)一步包括:布置在控制單元和相應(yīng)的太陽能電池單元之間的開關(guān)裝置，其中，開關(guān)裝置是中繼電路。
[0155]在一個實(shí)施方式中，控制單元包括在并且連接至太陽能電池中?？刂茊卧?微計(jì)算機(jī)，被配置為控制控制單元的操作；功率儀表，被配置為累積來自太陽能電池的電功率；電流/電壓測量電路，用于測量來自太陽能電池的電流和電壓；開關(guān)裝置控制部，被配置為控制開關(guān)裝置的操作；以及光學(xué)傳感器，用于檢測外部光。
[0156]在另一實(shí)施方式中，提供了上述電子裝置的操作方法，包括:對光伏發(fā)電機(jī)充電；以及為至少一個耗電裝置供電。
[0157]在一個實(shí)施方式中，上述電動車的操作方法包括:對光伏發(fā)電機(jī)充電；并且接收來自太陽能電池的電功率的供應(yīng)，并且將電功率提供到電動車的部件。
[0158]本公開包含與在2011年9月20日向日本專利局提交的日本優(yōu)先專利申請JP2011-204128所涉及的主題，其全部內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。
[0159]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)設(shè)計(jì)需求和其他因素，可以有各種修改、合并、子合并、和替換，只要它們在所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電池充電裝置，包括: 電池組，包括串聯(lián)連接的多個電池單元；以及 控制單元，被配置為響應(yīng)于太陽能電池的輸出電壓的變化改變所述多個電池單元的串聯(lián)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池充電裝置，其中，所述控制單元被配置為響應(yīng)于所述太陽能電池的輸出電壓的變化，增大或減少串聯(lián)連接的所述電池單元的數(shù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池充電裝置， 其中，當(dāng)所述太陽能電池的所述輸出電壓增大時，所述控制單元被配置為減少串聯(lián)連接的所述電池單元的所述數(shù)量；以及 其中，當(dāng)所述太陽能電池的所述輸出電壓減小時，所述控制單元被配置為增大串聯(lián)連接的所述電池單元的所述數(shù)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池充電裝置，其中，所述電池組包括并聯(lián)連接的多個串聯(lián)連接組，并且每個串聯(lián)連接組均包括串聯(lián)連接的多個電池單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池充電裝置，其中，在對所述電池單元充電時，在形成所述串聯(lián)連接組的電池單元的數(shù)量減少的情況下，所述控制單元被配置為將沒有串聯(lián)連接在一個串聯(lián)連接組中的電池單元與沒有串聯(lián)連接在其他串聯(lián)連接組中的電池單元組合，以形成不同的串聯(lián)連接組。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池充電裝置，其中，電流回流防止電路被布置在所述電池充電裝置的輸入部中，并且所述電流回流防止電路連接在所述太陽能電池與所述控制單元之間。`
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池充電裝置，其中，MPPT電路與所述電流回流防止電路并行地布置，并且所述控制單元被配置為通過開關(guān)控制所述電流回流防止電路與所述MPPT電路之間的切換。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池充電裝置，其中，滿足M*(Vcell+ Δ Vch) ( Vpv< (Μ+1) * (Vcell+
其中 Vcell是一個電池單元的充電狀態(tài)下的開路電壓， M是串聯(lián)的電池單元的數(shù)量， △Vdl是由于所述電池單元的內(nèi)部電阻引起的充電時的電壓增大，以及 Vpv是連接至所述電池組的光伏發(fā)電機(jī)的輸出電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池充電裝置，其中，所述控制單元基于由連接至所述控制單元的光學(xué)傳感器測量的太陽輻射強(qiáng)度，估計(jì)使所述太陽能電池的輸出電功率變得最大的所述輸出電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池充電裝置，進(jìn)一步包括被布置在所述控制單元和相應(yīng)的電池單元之間的開關(guān)裝置，其中，所述開關(guān)裝置為中繼電路。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池充電裝置，其中，所述控制單元包括: 微計(jì)算機(jī)，被配置為控制所述控制單元的操作， 電功率儀表，被配置為累積來自所述太陽能電池的電功率， 電流/電壓測量電路，用于測量來自所述太陽能電池的電流和電壓， 開關(guān)裝置控制部，被配置為控制所述開關(guān)裝置的操作，以及光學(xué)傳感器，用于檢測外部光。
12.一種電子裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池充電裝置，其中， 所述控制單元進(jìn)一步被配置為向至少一個耗電裝置供電。
13.—種電動車，包括: 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池充電裝置；以及 轉(zhuǎn)換器，被配置為從所述電池充電裝置接收電功率的供給，并且將所述功率提供到所述電動車的部件。
14.一種對電池充電裝置充電的方法，所述電池充電裝置包括電池組， 所述電池組包括串聯(lián)連接的多個電池單元，所述方法包括: 響應(yīng)于太陽能電池的輸出電壓的變化，改變所述多個電池單元的串聯(lián)連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的對電池充電裝置充電的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)于所述太陽能電池的輸出電壓的變化，增大或減少串聯(lián)連接的電池單元的數(shù)量。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的對電池充電裝置充電的方法，進(jìn)一步包括: 當(dāng)所述太陽能電池的所述輸出電壓增大時，減少串聯(lián)連接的所述電池單元的所述數(shù)量；以及 當(dāng)所述太陽能電池的所述輸出電壓減小時，增大串聯(lián)連接的所述電池單元的所述數(shù)量。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電池充電裝置的充電方法，其中，滿足M*(Vrall+Λ V J≤Vpv〈(M+l)*(Vcell+AVj，其中 Vcell是一個電池單元的充電狀態(tài)下的開路電壓， M是串聯(lián)的電池單元的數(shù)量， △Vdl是由于電池單元的內(nèi)部電阻引起的充電時的電壓增大，以及 Vpv是連接至所述電池組的光伏發(fā)電機(jī)的輸出電壓。
18.—種電動車的操作方法，包括: 根據(jù)權(quán)利要求14對電池充電裝置充電；以及 從所述電池充電裝置接收電功率的供給，并將所述電功率提供給所述電動車的部件。
19.一種光伏發(fā)電機(jī),包括: 太陽能電池，包括串聯(lián)連接的多個太陽能電池單元；以及 控制單元，被配置為響應(yīng)于所述太陽能電池的輸出電壓的變化，改變所述多個太陽能電池單元的串聯(lián)連接。
20.—種光伏發(fā)電機(jī)中的發(fā)電方法,所述光伏發(fā)電機(jī)包括太陽能電池,所述太陽能電池組包括串聯(lián)連接的多個太陽能電池單元，所述方法包括: 響應(yīng)于所述太陽能電池的輸出電壓的變化，改變所述多個太陽能電池單元的串聯(lián)連接。
【文檔編號】H01M10/44GK103797683SQ201280044677
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月20日
【發(fā)明者】正戶剛, 上坂進(jìn)一 申請人:索尼公司