二次电池充电装置、二次电池充电装置的充电方法、光伏发电机、在光伏发电机中发电的 ...的制作方法
【专利摘要】一种电池充电装置，包括电池组和控制单元，该电池组包括串联连接的多个电池单元。控制单元被配置为响应于太阳能电池的输出电压的变化改变电池单元的串联连接。
【专利说明】二次电池充电装置、二次电池充电装置的充电方法、光伏发电机、在光伏发电机中发电的方法、光伏充电的二次电池系统、电子装置、以及电动车
【技术领域】
[0001]本发明涉及二次电池充电装置、二次电池充电装置的充电方法、光伏发电机、在光伏发电机中发电的方法、光伏充电的二次电池系统、电子装置、以及电动车。
【背景技术】
[0002]从例如PTLl中已经知道了光伏充电的二次电池系统，其中，通过将太阳能电池与二次电池组组合利用由太阳能电池生成的电功率对二次电池组充电。这种光伏充电的二次电池系统通常装载有MPPT电路(最大功率点跟踪器电路)，通过MPPT电路该电路追踪太阳能电池的输出电功率的最大点(最佳操作点)。
[0003]引文列表
[0004]专利文献
[0005][PTL1]:日本未审查专利申请公开第10-031525号
【发明内容】
[0006]MPPT电路本质上是DC-DC转换器。因此，在MPPT电路中，由诸如FET的晶体管形成的开关装置被大量使用。结果，发生了由于开关装置造成的电功率损耗，导致了光伏充电二次电池系统中的降低的发电效率和降低的充电效率。同时，在使用了可以避免降低的发电效率和降低的充电效率的开关装置的情况下，光伏充电二次电池系统的制造成本增大。
[0007]期望提供一种发电效率和充电效率不会降低的二次电池充电装置、在二次电池充电装置中充电的方法、光伏发电机、在光伏发电机中发电的方法、光伏充电的二次电池系统、电子装置、以及电动车。
[0008]根据本公开的第一方面，提供了一种二次电池充电装置，包括:二次电池组，由多个二次电池单元形成并且用太阳能电池中生成的电功率充电；以及控制单元。在对二次电池单元充电时，控制单元相对于使太阳能电池中的最大电功率获得的太阳能电池的输出电压的变化，将形成二次电池组的二次电池单元的串联连接最优化。
[0009]根据本公开的第二方面，提供了一种二次电池充电装置，包括:二次电池组，由多个二次电池单元形成并且用在太阳能电池中生成的电功率充电；以及控制单元。在二次电池充电装置的输入部(其中输入有太阳能电池中生成的电功率)中布置了电流回流防止电路。
[0010]根据本公开实施方式，提供了一种光伏发电机，包括:由多个太阳能电池单元形成并且对二次电池单元充电的太阳能电池；以及控制单元。在太阳能电池中发电时，控制单元相对于使太阳能电池中的最大电功率获得的太阳能电池的输出电压的变化，将形成太阳能电池的太阳能电池单元的串联连接优化。
[0011]根据本公开的第一方面，提供了一种光伏充电的二次电池系统，包括:包括二次电池组和控制单元的二次电池充电装置，二次电池组由多个二次电池单元形成并且用太阳能电池中生成的电功率充电；以及连接至二次电池充电装置的太阳能电池。在对二次太阳能单元充电时，控制单元相对于使太阳能电池中的最大电功率获得的太阳能电池的输出电压的变化，将形成二次电池组的二次电池单元的串联连接优化。
[0012]根据本公开的第二方面，提供了一种光伏充电的二次电池系统，包括:包括太阳能电池和控制单元的光伏发电机，太阳能电池由多个太阳能电池单元形成；以及连接至光伏发电机的二次电池组，该二次电池组由多个二次电池单元形成并且用太阳能电池中生成的电功率充电。在太阳能电池发电时，控制单元相对于使太阳能电池中的最大电功率获得的太阳能电池的输出电压的变化，将形成太阳能电池的太阳能电池单元的串联连接优化。
[0013]根据本公开实施方式，提供了一种对二次电池充电装置充电的方法，二次电池充电装置包括:由多个二次电池单元形成并且用太阳能电池中生成的电功率充电的二次电池组，以及控制单元，该方法包括:在对二次电池单元充电时，允许控制单元相对于使得获得太阳能电池中的最大电功率的太阳能电池的输出电压的变化，增大或减少形成二次电池组的二次电池单元的串联连接中的二次电池单元的数量。
[0014]根据本公开实施方式，提供了一种光伏发电机中的发电方法，该光伏发电机包括:由多个太阳能电池单元形成的太阳能电池，以及控制单元，该方法包括:在太阳能电池中发电时，允许控制单元相对于使得获得太阳能电池中的最大电功率的太阳能电池的输出电压的变化，增大或减少形成太阳能电池的太阳能电池单元的串联连接中的太阳能电池单元的数量。
[0015]根据本公开实施方式，提供了 一种包括二次电池充电装置的电子装置，该二次电池充电装置包括:由多个二次电池单元形成并且用太阳能电池中生成的电功率充电的二次电池组；以及控制单元。在对二次电池单元充电时，控制单元相对于使得获得太阳能电池中的最大电功率的太阳能电池的输出电压的变化，将形成二次电池组的二次电池单元的串联连接优化。
[0016]根据本公开实施方式，提供了一种包括二次电池充电装置的电动车，该二次电池充电装置包括:由多个二次电池单元形成并且用太阳能电池中生成的电功率充电的二次电池组；以及控制单元。在对二次电池单元充电时，控制单元相对于使得获得太阳能电池中的最大电功率的太阳能电池的输出电压的变化，将形成二次电池组的二次电池单元的串联连接优化。
[0017]在根据本公开实施方式的第一方面的二次电池充电装置、根据本公开实施方式的二次电池充电装置的充电方法、根据本公开实施方式的第一方面的光伏充电的二次电池系统、电子装置、或电动车中，在对二次电池单元充电时，相对于使得获得太阳能电池中的最大电功率的太阳能电池的输出电压，将形成二次电池组的二次电池单元的串联连接优化。因此，即使没有内置MPPT电路，也能够优化二次电池单元的充电状态，并且能够防止由于内置MPPT电路引起的充电效率降低。在根据本公开实施方式的光伏发电机中、根据本公开实施方式的光伏发电机中的发电方法、或者根据本公开实施方式第二方面的光伏充电的二次电池系统中，在太阳能电池发电时，相对于使得获得太阳能电池中的最大电功率的太阳能电池的输出电压的变化，将形成太阳能电池的太阳能电池单元的串联连接优化。因此，即使没有内置MPPT电路，也能够优化太阳能电池的输出电压，并且能够防止由于内置MPPT电路引起的发电效率的降低。此外，在根据本公开实施方式的第二方面的二次电池充电装置中，电流回流防止电路布置在二次电池充电装置的输入部中。因此，能够防止太阳能电池损坏，并且允许以低成本制造二次电池充电装置。
[0018]在一个实施方式中，电池充电装置包括电池组和控制单元，该电池组包括串联连接的电池的单元。控制单元被配置为响应于太阳能电池的输出电压的变化，改变太阳能电池的串联连接。
[0019]在另一实施方式中，提供了一种电池充电装置的充电方法。该电池充电装置包括电池组，该电池组包括串联连接的多个电池单元。在方法包括:响应于太阳能电池的输出电压的变化，改变电池单元的串联连接。
[0020]在另一实施方式中，光伏发电机包括:包括串联连接的多个太阳能电池单元的太阳能电池，以及控制单元，被配置为响应于太阳能电池的输出电压的变化改变太阳能电池单元的串联连接。
[0021]在另一实施方式中，提供了一种光伏发电机中的发电方法。光伏发电机包括太阳能电池，该太阳能电池组包括串联连接的多个太阳能电池单元。该方法包括:响应于太阳能电池的输出电压的变化，改变太阳能电池单元的串联连接。
[0022]应当理解，上面的一般描述和以下的详细描述都是示例性的，旨在提供对所要求的本技术的进一步解释。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]包括了附图来提供对本公开的进一步理解，附图纳入并构成本说明书的一部分。附图示出了实施方式，并且与说明书一起用于说明本技术的原理。
[0024]图1是根据第一实施方式的二次电池充电装置的概念图。
[0025]图2是根据第二实施方式的形成二次电池充电装置的二次电池组的概念图。
[0026]图3是根据第三实施方式的二次电池充电装置的概念图。
[0027]图4是根据第四实施方式的二次电池充电装置的概念图。
[0028]图5A和图5B是在根据第四实施方式的控制单元中执行的各种处理的概念图。
[0029]图6是根据第五实施方式的光伏发电机的概念图。
[0030]图7是示出根据第六实施方式的混合动力汽车的配置的示意图。
[0031]图8是说明如下事实的示意图:在太阳能电池的输出电功率减小的情况下，允许获得太阳能电池中的最大电功率的太阳能电池的输出电压增大。
【具体实施方式】
[0032]虽然以下将参照附图基于实施方式来描述本公开，但是本公开不限于该实施方式，并且实施方式中的各数值和材料仅仅是示例性的。将以如下顺序进行描述:
[0033]1.根据本公开实施方式的二次电池充电装置、二次电池充电装置的充电方法、光伏发电机、光伏发电机中的发电方法、光伏充电的二次电池系统、电子装置、以及电动车的一般描述
[0034]2.第一实施方式(根据本公开第一方面的二次电池充电装置、根据本公开实施方式的二次电池充电装置的充电方法、根据本公开第一方面的光伏充电的二次电池系统、电子装置、以及电动车)
[0035]3.第二实施方式(第一实施方式的修改)
[0036]4.第三实施方式(第一实施方式的另一修改)
[0037]5.第四实施方式(还是第一实施方式的另一修改)
[0038]6.第五实施方式(根据本公开实施方式的光伏发电机和光伏发电机中的发电方法、以及根据本公开实施方式第二方面的光伏充电的二次电池系统)
[0039]7.第六实施方式(根据本公开实施方式的电动车)及其他
[0040][根据本公开实施方式的二次电池充电装置、二次电池充电装置的充电方法、光伏发电机、光伏发电机中的发电方法、光伏充电的二次电池系统、电子装置、以及电动车的一般描述]
[0041]在根据本公开实施方式的第一方面的二次电池充电装置、根据本公开实施方式的二次电池充电装置的充电方法、光伏充电的二次电池系统、电子装置、或根据本公开第一方面的电动车中，基于与太阳能电池的输出电功率的增大(或减小)相关的用于获得太阳能电池的最大电功率的太阳能电池的输出电压Vtjut的增大(或减小),控制单元可以增大(或减少)形成二次电池组的二次电池单元的串联连接中的二次电池单元的数量。其中，每个二次电池单元的充电状态的开路电压(未加载二次电池单元的状态下二次电池单元的两个终端之间的电压)是Vrall，其中M片二次电池单元串联连接的二次电池组的两个终端之间的电压是M*Vrall。在该情况下，由于二次电池单元的内阻造成的充电时的电压增大量是AVdl,通过光伏发电机对二次电池组充电的电压是M.(Vcell+AVch)ο其中，光伏发电机的输出电压是Vpv，形成二次电池组的 二次电池单元的串联连接的二次电池单元的数量M增大(或减少)，使得满足 Μ.(Vcell+AVch) ^ Vpv< (Μ+1).(Vcell+Λ VJ。
[0042]在包括上述优选形式的根据本公开实施方式的第一方面的二次电池充电装置、根据本公开实施方式的二次电池充电装置的充电方法、光伏充电的二次电池系统、电子装置、或根据本公开第一方面的电动车中，二次电池组括以由其中多个二次电池单元串联连接的一个串联连接的包形成。在该情况下，本着均匀化二次电池单元的单元平衡，优选地，在对二次电池单元充电时，控制单元随着时间的推移改变形成串联连接组的二次电池单元的串联连接组合。可以通过执行各种测试来确定改变形成串联连接组的二次电池单元的串联连接组合的时间间隔。例如，可以在一次充电期间进行改变，或者可以在下一次充电时间周期开始时而不是在一次充电期间进行改变。
[0043]可选地，在包括上述优选形式的根据本公开实施方式的第一方面的二次电池充电装置、根据本公开实施方式的二次电池充电装置的充电方法、光伏充电的二次电池系统、电子装置、或根据本公开第一方面的电动车中，二次电池组包括以具有如下的配置，其中:其中多个二次电池单元串联连接的多个串联连接组并联连接。在该情况下，本着均匀化二次电池单元的单元平衡，优选地，在对二次电池单元充电时，在形成串联连接组的二次电池单元的数量减少时，控制单元将没有串联连接在一个串联连接组中的二次电池单元与没有串联连接在其他串联连接组中的二次电池单元(或者与独立布置的二次电池单元)组合，以配置串联连接组。形成一个串联连接组的二次电池单元的数量可以与其他串联连接组的数量相同或不同。独立布置的二次电池单元可以与串联连接组分开布置。
[0044]在根据本公开实施方式的光伏发电机或光伏发电机中的发电方法、或者根据本公开实施方式的第二方面的光伏充电的二次电池系统中，允许控制单元基于与太阳能电池的输出电功率的减小(或增大)相关的用于获得太阳能电池的最大电功率的太阳能电池的输出电压Vrat的增大(或减小)，增大(或减小)形成太阳能电池的太阳能电池单元的串联连接中的太阳能电池单元的数量。其中，每个二次电池单元的输出电压是Vpv，，其中N片太阳能电池单元串联连接的串联连接组的两个终端之间的电压是N.ν PV，。同时，例如，如上所述，其中M片二次电池单元串联连接的二次电池组的两个终端之间的电压是M.因此，形成太阳能电池的太阳能电池单元的串联连接中的太阳能电池单元的数量N增大(或减小)，使得用于获得与太阳能电池的输出电功率的增大(或减小)相关的太阳能电池的最大电功率的太阳能电池的输出电压ν_=(Ν.ν PV，)满足N*VPV’ (Vcell+Δ Vch) <(Ν+1).Vpv，。
[0045]在包括上述优选形式的根据本公开实施方式的光伏发电机或光伏发电机中的发电方法、或者根据本公开实施方式的第二方面的光伏充电的二次电池系统中，太阳能电池可以由其中多个太阳能电池单元串联连接的一个串联连接组形成。在该情况下，优选地，在太阳能电池中发电时，控制单元随着时间的推移改变形成串联连接组的太阳能电池单元的串联连接组合。可以通过执行各种测试来确定改变形成串联连接组的太阳能电池单元的串联连接组合的时间间隔。例如，可以在一次发电期间进行改变，或者可以在下一次发电时间周期开始时而不是在一次发电期间进行改变。
[0046]可选地，在包括上述优选形式的根据本公开实施方式的光伏发电机或光伏发电机中的发电方法、或者根据本公开实施方式的第二方面的光伏充电的二次电池系统中，太阳能电池可以具有如下的配置，其中:其中多个太阳能电池单元串联连接的多个串联连接组并联连接。在该情况下，优选的，在太阳能电池中发电时，在形成这些串联连接组的太阳能电池单元的数量减少的情况下，控制单元将没有串联连接在一个串联连接组中的太阳能电池单元与没有串联连接在其他串联连接组中的太阳能电池(或者与独立布置的太阳能电池单元)组合，以配置串联连接组。形成一个串联连接组的太阳能电池单元的数量可以与其他串联连接组相同或不同。独立布置的太阳能电池单元可以与串联连接组分开布置。
[0047]在包括上述优选形式和上述优选配置的根据本公开实施方式第一方面的二次电池充电装置、根据本公开实施方式的二次电池充电装置的充电方法、或者光伏充电的二次电池系统、电子装置、或者根据本公开第一方面的电动车中，在其中输入了太阳能电池中生成的电功率的二次电池充电装置的输入部中，可以布置电流回流防止电路。此外，在其中输入了太阳能电池中生成的电功率的二次电池充电装置的输入部中，可以与电流回流防止电路并行地布置MPPT电路。控制单元可以控制电流回流防止电路和MPPT电路之间的切换。在根据本公开实施方式的第二方面的二次电池充电装置中，在其中输入了太阳能电池中生成的电功率的二次电池充电装置的输入部中，与电流回流防止电路并行地布置MPPT电路。控制单元可以控制电流回流防止电路和MPPT电路之间的切换。
[0048]在包括上述优选形式和上述优选配置的根据本公开实施方式第一方面的二次电池充电装置、根据本公开实施方式的二次电池充电装置的充电方法、光伏充电的二次电池系统、电子装置、或者根据本公开实施方式的第一方面的电动车中，二次电池充电装置可以进一步连接至电源，或者可以具有能够连接至电源的结构。此外，例如，在电力价格低的夜间时间，二次电池单元可以用来自电源的电功率充电。在一些情况下，为了估计第二天的耗电量和发电量，例如，可以将天气预报或者基于天气预报的信息输通过网络或者由用户输入到控制单元中。控制单元参考获得的信息和过去的运作性能数据库(发电量性能和耗电量性能)，并且估计第二天的耗电量和发电量。此外，基于蓄电量、估计的第二天的耗电量、以及估计的第二天的发电量，在夜间时间对二次电池单元进行估计的第二天的缺电量的充电。
[0049]在根据本公开实施方式的第一方面的二次电池充电装置、根据本公开实施方式的二次电池充电装置的充电方法、光伏充电的二次电池系统、电子装置、以及根据本公开第一方面的电动车、光伏发电机或者根据本公开实施方式的光伏发电机中的发电方法、或者根据本公开第二方面的光伏充电的二次电池系统(以下，在某些情况下，简单地统称为“本公开”)中，形成二次电池组(电池组)的二次电池单元(单电池)的实例包括锂离子二次电池单元、镁离子电池、以及铝离子电池。然而，其实例不限于此，并且根据必要特征可以适当地选择要使用的二次电池单元类型(例如，铅蓄电池)。二次电池单元的配置和结构可以是已知配置和已知结构。二次电池单元的形状可以是已知圆柱形或已知矩形。二次电池组的配置和结构可以是已知配置和已知结构。此外，太阳能电池单元的实例包括硅基太阳能电池、化合物基太阳能电池、染料敏化太阳能电池、包括有机薄膜太阳能电池的有机太阳能电池。
[0050]在对二次电池单元充电时，太阳能电池单元的IV曲线根据进入太阳能电池的太阳光等的光强改变。一般地，从太阳能电池单元输出的输出电压值和电流值的乘积在IV曲线中变成最大的输出电压值，对应于用于获得太阳能电池中的最大电功率的太阳能电池的输出电压ν_。一般地，如上所述，在太阳能电池的输出电功率减少的情况下，用于获得太阳能电池中的最大电功率的太阳能电池的输出电压Vrat增大(见图8)。为了优化二次电池单元的串联连接状态或者减少二次电池单元中串联连接的二次电池单元的数量，或者为了优化太阳能电池单元的串联连接状态以及增大或减少太阳能电池单元的串联连接中的太阳能电池的数量，在相应的二次电池单元或预定二次电池单元、或者相应的太阳能电池单元或预定太阳能电池单元中布置了开关装置。开关装置的实例包括中继电路(还称为电中继，包括电磁中继、固态中继、以及半导体中继)和晶体管。与用于DC-DC转换器的晶体管不同，高速开关特性并不是必要的。另外，上述装置具有很小的开关损耗，并且不那么昂贵。此外，在本公开中，电流回流防止电路的实例包括二极管。对于MPPT电路，可以使用已知的MPPT电路。对于控制单元，将在随后描述。
[0051]根据本公开实施方式的二次电池充电装置一般地连接至耗电装置。与耗电装置的连接可以通过使用布线来进行，或者可以通过采用诸如电磁感应系统和磁共振系统的无线传输系统(无线传输电路)来进行。耗电装置的实例包括:诸如个人计算机、电视接收器、各种显示单元、移动电话、PDA (个人数字助理)、电子书、诸如电子新闻的电子纸、数码相机、摄像机、音乐播放器、诸如电钻的电力工具的电子装置；诸如室内灯的照明灯具；蓄电单元或家庭能源服务器(家庭蓄电装置);医疗工具；以及玩具。然而，其实例不限于此。此外，根据本公开实施方式的电子装置的实例包括上述耗电装置。电子装置中包括的电子部分包括形成上述电子装置的已知部分。例如，电子部分由根据本公开实施方式的二次电池充电装置驱动和操作。电动车的实例包括电动汽车、电动摩托车、电动自行车、高尔夫车、电力车、以及Segway (注册商标)。根据本公开实施方式的二次电池充电装置不仅可以应用于上述电动车的驱动电力/驱动力转换器(具体地，例如，电动机)的用途，还可以应用于飞机和轮船的驱动电力/驱动力转换器(具体地，例如，电动机)的用途。
[0052]根据本公开实施方式第一方面的二次电池充电装置可以与根据本公开实施方式的光伏发电机组合。根据本公开实施方式第一方面的光伏充电的二次电池系统可以与根据本公开实施方式第二方面的光伏充电的二次电池系统组合。根据本公开实施方式的二次电池充电装置中的充电方法可以与根据本公开实施方式的光伏大电机中的发电方法组合。此夕卜，根据本公开实施方式的光伏发电机可以内置在根据本公开实施方式的电子装置中。根据本公开实施方式的光伏发电机可以内置在根据本公开实施方式的电动车中。
[0053]如上所述，二次电池充电装置可以进一步连接至电源，或者可以具有连接至电源的结构。电源的实例包括商用电源、发电机、传输网络、和智能电网(下一代传输网络)。发电机的实例包括燃料电池、风力发电机、微水电发电机、以及地热发电机。然而，其实例不限于此。发电机的数量不限于一个，而是可以是多个。太阳能电池或发电机和二次电池充电装置之间的连接可以通过使用布线来进行，或者可以通过采用诸如电磁感应系统和磁共振系统的无线传输系统(无线传输电路)来进行。
[0054]控制电路可以内置在二次电池充电装置或光伏发电机中。在一些情况下，控制电路可以经由通信方法链接至二次电池充电装置或光伏发电机。在该情况下，通信方法的实例包括:包括互联网上的通信网络的普通电话线、光纤线、ZigBee、无线传输、LAN、RC232、USB、包括IrD的红外辐射、作为无线LAN的协议之一的蓝牙或家庭RF、或者其组合。然而，其实例不限于此。控制单元的实例包括个人计算机。然而，可以进一步包括包括显示单元的移动终端，并且控制单元可以经由通信方法链接至移动终端。通过采用这种配置，允许远程检查控制单元的操作状态。移动终端的实例包括移动电话、PDA、笔记本个人计算机。然而，其实例不限于此。[第一实施方式]
[0055]第一实施方式涉及根据本发明实施方式的第一方面和第二方面的二次电池充电装置、根据本公开实施方式的二次电池充电装置中的充电方法、以及根据本公开实施方式的第一方面的光伏充电的二次电池系统和电子装置。图1不出了根据第一实施方式的二次电池充电装置的概念图。在图1中，电流(电功率)流用实线示出，电子装置的部件用点划线围绕，并且二次电池充电装置的部件用虚线围绕。
[0056]根据第一实施方式的二次电池充电装置11包括:二次电池组12，由多个二次电池单元13形成并且用太阳能电池16中生成的电功率充电；以及控制单元15。在对二次电池单元13充电时，控制单元15相对于使得获得太阳能电池16中的最大电功率的太阳能电池16的输出电压Vwt的变化，将形成二次电池组12的二次电池单元13的串联连接优化。
[0057]此外，根据第一实施方式的二次电池充电装置11包括:二次电池组12，由多个二次电池单元13形成，并且用太阳能电池16中生成的电功率充电；以及控制单元15。电流回流防止电路19 (特别地，二极管)布置在太阳能电池16中生成的电功率被输入到其中的二次电池充电装置11的输入部。
[0058]此外，根据第一实施方式的光伏充电的二次电池系统包括:二次电池充电装置11，包括二次电池组12和控制单元15，二次电池组12由多个二次电池单元13形成并且用太阳能电池16中生成的电功率充电，控制单元15连接至二次电池充电装置11 ;并且太阳能电池16连接至二次电池充电装置11。在对二次电池单元13充电时，控制单元15相对于允许获得太阳能电池16中的最大电功率的太阳能电池16的输出电压的变化，优化形成二次电池组12的二次电池单元13的串联连接。
[0059]此外，根据第一实施方式的电子装置71包括二次电池充电装置11。二次电池充电装置11包括:二次电池组12，由多个二次电池单元13形成并且用太阳能电池16中生成的电功率充电；以及控制单元15。在对二次电池单元13充电时，控制单元15相对于允许获得太阳能电池16中的最大电功率的太阳能电池16的输出电压Vrat的变化，优化形成二次电池组12的二次电池单元13的串联连接。电子装置71的实例包括个人计算机。电子装置71中包括的电子部分(耗电装置72)的实例包括中央处理单元。
[0060]二次电池单元13特别地由例如具有已知配置和已知结构的锂离子二次电池单元形成，并且太阳能电池16特别地由例如具有已知配置和已知结构的硅基太阳能电池形成。这同样适用于以下描述的实施方式。
[0061]在第一实施方式中，二次电池组12由其中多个二次电池单元13串联连接的一个串联连接组形成。此外，虽然并不是必不可少的，二次电池充电装置11通过AD转换器74连接至商用电源73。AD转换器74的操作由控制单元15控制。
[0062]根据第一实施方式的二次电池充电装置中的充电方法是包括二次电池组12和控制单元15的二次电池充电装置中的充电方法，该二次电池组12由多个二次电池单元13形成并且用太阳能电池16中生成的电功率充电。该方法包括:在对二次电池单元13充电时，允许控制单元15相对于允许获得太阳能电池16中的最大电功率的太阳能电池16的输出电压Vtjut的变化，增大或减少形成二次电池组12的二次电池单元13的串联连接中的二次电池单元13的数量。
[0063]如图8所示，在太阳能电池16的输出电功率减少(或增大)的情况下，用于获得太阳能电池16中的最大电功率的太阳能电池16的输出电压Vwt增大(或减少)。因此，根据输出电压Vtjut的这种增大(或减少)，形成二次电池组12的二次电池单元13的串联连接中的二次电池单元13 (串联连接组中的二次电池单元13)的数量增大(或减少)。
[0064]在现有技术中，在用于获得太阳能电池中的最大电功率的太阳能电池的输出电压Vout增加的情况下，MPPT电路(DC-DC转换器)减少用于对二次电池组充电的电压，即，根据用于对二次电池组充电的电压对二次电池单兀充电。同时，在第一实施方式中，没有使用MPPT电路(DC-DC转换器)，并且控制单元15根据用于获得太阳能电池16中的最大电功率的太阳能电池的输出电压Vout的增大(或减少)，增大(或减少)形成二次电池组12的二次电池单元13的串联连接中的二次电池单元13 (串联连接组中的二次电池单元13)的数量。控制单元15基于通过连接至控制单元15的光学传感器(未示出)测量的太阳辐射强度和太阳能电池中的IV曲线，估计光伏发电机的输出电功率通过其变成最大的输出电压V。#此夕卜，控制单元15基于估计的输出电压Vrat增大或减少二次电池单元13的数量，测量基于流到二次电池充电装置11中的电流以及增大或减少二次电池单元13的数量之前和之后的电压的计算的电功率的增大或减少，并且确定电功率通过其变成最大的二次电池单元13的数量M。在串联连接组中的二次电池单元13的数量增大(或减少)的情况下，将串联连接组充电所需的电压增大(或减少)。值得注意的是，形成二次电池组的二次电池单元的串联连接中的二次电池单元的数量M增大(或减少)，使得满足M.(Vcell+AVch) ( Vpv< (Μ+1).(Vcell+AVch)。用于获得太阳能电池16中的最大电功率的太阳能电池的输出电压Vrat通常并不是严格等于对串联连接组充电所需的电压，这样的事实几乎不能成为问题。[0065]如上所述，在第一实施方式中，即使没有置入MPPT电路，也允许优化二次电池单元13的充电状态。因此，允许防止由于内置MPPT电路导致的降低的充电效率。
[0066]为了增大或减少串联连接组中的二次电池单元13的数量，开关装置(例如，中继电路)布置在控制单元15和相应的二次电池单元13之间。开关装置13由控制单元15控制。例如，在图1中，通过开关装置不允许电流流入二次电池单元(1)，并且通过其他开关装置允许电流流入其他二次电池单元(2)、(3)等。因此，允许对其他二次电池单元(2)、(3)等充电。
[0067]在对二次电池单元13充电时，控制单元15可以随着时间的推移改变串联连接组中二次电池单元13的串联连接组合。因此，允许均匀化二次电池单元13的单元平衡。可以通过执行各种测试来确定改变串联连接组中的二次电池单元13的串联连接组合的时间间隔。例如，可以在一次充电期间进行改变，或者可以在下一个充电时间周期开始时而不是在一次充电期间进行改变。
[0068]控制单元15例如包括:控制整个控制单元的操作的微计算机，累积来自太阳能电池16的电功率的功率仪表(集成功率计)，用于测量来自太阳能电池16的电流和电压的电流/电压测量电路，控制开关装置14的操作的开关装置控制部，用于检测外部光的光学传感器，用于测量二次电池组12的电流和电压的电流/电压测量电路，二次电池单元保护电路，用于向耗电装置施加电功率的DC-DC转换器，累积施加到耗电装置的电功率的功率仪表(集成功率计)等。形成控制单元15的各种部件本身可以是已知的部分。
[0069]根据用于获得太阳能电池16中的最大电功率的太阳能电池16的输出电压Vrat的增大(或减少)，串联连接组中的二次电池单元13的数量增大(或减少)。具体地，例如，将如下的关系制成表格，并且将得到的表格存储在控制单元15中包括的内存装置中:从太阳能电池16流到二次电池充电装置11中的电流值和将要内置在串联连接组中的二次电池单元13以及将要从串联连接组去除的二次电池单元13的选择之间的关系；以及从太阳能电池16流到二次电池充电装置11中的电流值和二次电池单元13的串联连接组合的时间变化之间的关系。
[0070][第二实施方式]
[0071]第二实施方式是第一实施方式的修改例。在第二实施方式中，如图2中形成二次电池充电装置21的二次电池组的概念图所示，二次电池组通过并行连接多个串联连接组(在图2示出的实例中，5个串联连接组)而形成二次电池组，在串联连接组中，多个二次电池单元(在图2示出的实例中，6个二次电池单元)串联连接。在将二次电池单元充电时，在形成串联连接组的二次电池单元的数量减少的情况下，控制单元将没有串联连接在一个串联连接组中的二次电池单元与没有串联连接在其他串联连接组中的二次电池单元组合，以配置串联连接组。例如，在对二次电池单元充电时，在形成串联连接组的二次电池单元的数量减少I时，即，在形成最优串联连接组的二次电池单元的数量变成“5”时，例如，控制单元15将没有串联连接在串联连接组(01)中的二次电池单元(例如，二次电池单元(06))与没有串联连接在其他串联连接组(串联连接组(02)、串联连接组(03)、串联连接组(04)、以及串联连接组(05))中的二次电池单元(例如，二次电池单元(16)、二次电池单元(26)、二次电池单元(36)、以及二次电池单元(46))组合，以配置串联连接组。配置串联连接组的二次电池单元是二次电池单元(06)、二次电池单元(16)、二次电池单元(26)、二次电池单元(36)、以及二次电池单元(46)。在该状态下，配置串联连接组(Ol)的二次电池单元是二次电池单元(01)、二次电池单元(02)、二次电池单元(03)、二次电池单元(04)、以及二次电池单元(05)。配置串联连接组(02)的二次电池单元是二次电池单元(U)、二次电池单元(12)、二次电池单元(13)、二次电池单元(14)、以及二次电池单元(15)。配置串联连接组
(03)的二次电池单元是二次电池单元(21)、二次电池单元(22)、二次电池单元(23)、二次电池单元(24)、以及二次电池单元(25)。配置串联连接组(04)的二次电池单元是二次电池单元(31)、二次电池单元(32)、二次电池单元(33)、二次电池单元(34)、以及二次电池单元
(35)。配置串联连接组(05)的二次电池单元是二次电池单元(41)、二次电池单元(42)、二次电池单元(43 )、二次电池单元(44 )、以及二次电池单元(45 )。
[0072]二次电池单元的组合样式例如是制成表格，并且所得到的表格存储在控制单元15中包括的内存装置中。此外，允许通过由控制单元15控制未示出的开关装置来获得二次电池单元的理想组合。
[0073]除了上述特征，根据第二实施方式的二次电池充电装置、二次电池充电装置中的充电方法、光伏充电的二次电池系统、以及电子装置的配置和结构可以与根据第一实施方式的二次电池充电装置、二次电池充电装置中的充电方法、光伏充电的二次电池系统、以及电子装置的配置和结构类似。因此，将省略其详细的描述。
[0074][第三实施方式]
[0075]第三实施方式也是第一实施方式的修改例。在第三实施方式中，如图3中的二次电池充电装置的概念图所示，在太阳能电池中生成的电功率输入到其中的二次电池充电装置31的输入部中，MPPT电路19A与电流回流防止电路18并行地布置。控制单元15通过使用开关装置(开关)19B控制电流回流防止电路19和MPPT电路19A之间的开关。在第三实施方式中，在太阳能电池中发电时，在不允许相对于用于获得太阳能电池中的最大电功率的太阳能电池的输出电压Vrat的变化追踪形成太阳能电池的太阳能电池单元的串联连接的优化的情况下，从电流回流防止电路19切换到MPPT电路19A，并且基于MPPT电路19A的操作控制对太阳能电池16的输出电功率的最大点(最优操作点)的追踪。MPPT电路19A可以是具有已知配置和已知结构的MPPT电路。
[0076]除了上述特征，根据第三实施方式的二次电池充电装置、二次电池充电装置中的充电方法、光伏充电的二次电池系统、以及电子装置的配置和结构可以与根据第一实施方式的二次电池充电装置、二次电池充电装置中的充电方法、光伏充电的二次电池系统、以及电子装置的配置和结构类似。因此，将省略其详细的描述。值得注意的是，第二实施方式可以适用于第三实施方式。
[0077][第四实施方式]
[0078]第四实施方式也是第一实施方式的修改例。在第四实施方式中，如图4中的二次电池充电装置的概念图所示，二次电池充电装置41进一步通过AD转换器74连接至商用电源73。此外，例如，在电价低的夜间时间，用来自商用电源73的电功率对二次电池单元13充电。更具体地，为了估计第二天的耗电量和发电量，控制单元15通过网络从天气预报服务获得关于天气预报的各种数据(诸如“晴”、“多云”、“有雨”、天长等的预报)。此外，控制单元15从过去的天气数据库获得需要的数据。另外，如图5A和5B中的控制单元15中执行的各种处理的概念图所示，控制单元15参考获得的关于天气预报的各种数据和控制单元15中存储的过去的操作性能数据库(发电量性能数据库和耗电量性能数据库)，并且估计第二天的耗电量和发电量。此外，控制单元15基于当前蓄电量、估计的第二天的发电量、以及估计的第二天的耗电量，确定第二天的预计缺电量作为夜间时间期间的充电量，并且二次电池单元13在夜间时间期间从商用电源73用这种充电量进行充电。值得注意的是，控制单元15包括累积来自太阳能电池16的电功率的功率仪表(集成功率计)75，以及累积提供到耗电装置72的电功率的功率仪表(集成功率计)76。控制单元15基于由功率仪表75和76获得的数据(发电量的测量值和耗电量的测量值)、过去的天气(天长)数据、以及通过参考日历获得的当前日期，更新发电量虚拟数据库和耗电量性能数据库。
[0079]在以下示出的表1中说明了冬天夜间时间期间充电量的计算结果的实例。
[0080][表 I]
[0081]单位:kW
[0082]
第二天的天气预报晴I多云I iS
估计的第二天的发电量100004000----500估计的第二天的耗电量 9000 6000800012000当前蓄电量500夜间时间期间的充电量 O~~?500~ 650011000
[0083]除了上述特征，根据第四实施方式的二次电池充电装置、二次电池充电装置中的充电方法、光伏充电的二次电池系统、以及电子`装置的配置和结构可以与根据第一实施方式的二次电池充电装置、二次电池充电装置中的充电方法、光伏充电的二次电池系统、以及电子装置的配置和结构类似。因此，将省略其详细的描述。值得注意的是，第二实施方式或第三实施方式可以适用于第三实施方式。`
[0084][第五实施方式]
[0085]第五实施方式涉及根据本公开实施方式的光伏发电机和光伏发电机中的发电方法、以及根据本公开实施方式的第二方面的光伏充电的二次电池系统。图6示出了根据第五实施方式的光伏发电机的概念图。在图6中，电流(电功率)用实线表并且光伏发电机的部件用虚线围绕。
[0086]根据第五实施方式的光伏发电机包括:
[0087]由多个太阳能电池单元57形成并且对二次电池单元充电的太阳能电池56 ;以及控制单元55。在太阳能电池56中发电时，控制单元55相对于允许获得太阳能电池56中的最大电功率的太阳能电池56的输出电压Vrat的变化，优化形成太阳能电池56的太阳能电池单元57的串联连接。
[0088]此外,根据第五实施方式的光伏充电的二次电池系统包括:包括太阳能电池56和控制单元55的光伏发电机51，由多个太阳能电池单元57形成的太阳能电池56 ;以及连接至光伏发电机51并且由多个二次电池单元形成且用太阳能电池中生成的电功率充电的二次电池组。在太阳能电池56中发电时，控制单元55相对于允许获得太阳能电池56中的最大电功率的太阳能电池56的输出电压Vwt的变化，优化形成太阳能电池56的太阳能电池单元57的串联连接。
[0089]根据第五实施方式的光伏发电机中的发电方法是包括由多个太阳能电池单元57形成的太阳能电池56和控制单元55的光伏发电机中的发电方法。该方法包括:在太阳能电池56中发电时，允许控制单元相对于允许获得太阳能电池56中的最大电功率的太阳能电池56的输出电压Vwt的变化，增大或减少形成太阳能电池56的太阳能电池单元57的串联连接中的电池单元57的数量。
[0090]在太阳能电池56的输出电功率减少(或增大)的情况下，如图8所示，用于获得太阳能电池56中的最大电功率的太阳能电池的输出电压Vrat增大(或减少)。因此，根据输出电压Vrat的这种增大(或减少)，形成太阳能电池56的太阳能电池单元57的串联连接中的太阳能电池单元(串联连接组中的太阳能电池单元57)的数量减少(或增大)。
[0091 ] 在现有技术中，在用于获得太阳能电池中的最大电功率的太阳能电池的输出电压Vout增大的情况下，通过MPPT电路(DC-DC转换器)减少用于对二次电池组充电的电压，即，根据用于对二次电池组充电的电压降二次电池单元充电。同时，在第五实施方式中，没有使用MPPT电路(DC-DC转换器)，并且控制单元55根据用于获得太阳能电池56中的最大电功率的太阳能电池的输出电压Vtjut的增大(或减少)，减少(或增大)形成太阳能电池56的太阳能电池单元57的串联连接中的太阳能电池单元57 (串联连接组中的太阳能电池单元)的数量。控制单元55基于由连接至控制单元55的光学传感器(未示出)测量的太阳辐射强度和太阳能电池56的IV曲线，估计太阳能电池的输出电功率变成最大的输出电压V-。此夕卜，控制单元55基于估计的输出电压Vrat增大或减少太阳能电池单元57的数量，测量基于流到二次电池充电装置中的电流和太阳能电池单元57的数量增大或减少之前和之后的电压计算的电功率的增大或减少，并且确定电功率借助其变成最大的太阳能电池单元的数量N。值得注意的是，如上所述，形成太阳能电池的太阳能电池单元的串联连接中的太阳能电池单元的数量N增大(或减少)，使得满足Ν.νρν，(Vcell+AVch) < (N+l) -Vpro虽然用于获得太阳能电池56中的最大电功率的太阳能电池的输出电压Vrat通常不是严格等于用于对二次电池单元充电所需的电压，但是这个事实实际上不是问题。
[0092]如上所述，在第五实施方式中，技术没有内置MPPT电路，也允许优化太阳能电池57的发电状态。因此，允许防止由于内置MPPT电路引起的充电效率降低。
[0093]为了增大或减少串联连接组中的太阳能电池单元57的数量，例如在控制单元55和相应的太阳能电池单元57之间布置了开关装置58 (例如，中继电路)。开关装置58由控制单元55控制。例如，在图6中，通过开关装置(I)不允许电流从太阳能电池单元I流出，并且通过其他开关装置允许电流流入其他太阳能电池单元(2)、(3)等。因此，允许其他太阳能电池单元(2)、(3)等发电。
[0094]在太阳能电池单元57中发电时，控制单元55可以随着时间的推移改变串联连接组中的太阳能电池单元57的串联连接组合。可以通过执行各种测试来确定串联连接组中的太阳能电池单元57的串联连接组合的时间间隔。例如，可以在一次发电期间进行改变，或者可以在下一发电时间周期开始时而不是在一次发电期间进行改变。
[0095]例如，控制单元55包括:控制整个控制单元的操作的微计算机，计算来自太阳能电池56的电功率的功率仪表，用于测量来自太阳能电池56的电流和电压的电流/电压测量电路，控制开关装置58的操作的开关装置控制部，用于检测外部光的光学传感器等。形成控制单元55的各部件本身可以是已知部分。
[0096]根据用于获得太阳能电池56中的最大电功率的太阳能电池56的输出电压Vrat的增大(或减小)，串联连接组中的太阳能电池单元57的数量增大(或减小)。具体地，例如，将如下的关系制成表格，并且将得到的表格存储在控制单元15中包括的内存装置中:从太阳能电池56流到二次电池充电装置中的电流值和将要内置在串联连接组中的二次电池单元57以及将要从串联连接组去除的二次电池单元57的选择之间的关系；以及从太阳能电池56流到二次电池充电装置中的电流值和太阳能电池单元57的串联连接组合的时间变化之间的关系，并且将得到的表格存储在控制单元55包括的内存装置中。
[0097]在光伏发电机中，允许通过用太阳能电池单元代替二次电池单元执行与第二实施方式中描述的类似的操作。即，通过并行地连接多个串联连接组形成太阳能电池56，在每个串联连接组中，多个太阳能电池单元57串联连接。在太阳能电池56中发电时，在形成串联连接组的太阳能电池单元57的数量减少的情况下，允许控制单元55将没有串联连接在一个串联连接组中的一个太阳能电池单元57与没有串联连接在其他串联连接组中的太阳能电池单元57组合，以配置串联连接组。
[0098]虽然二次电池充电装置作为光伏发电机中生成的电功率的输出目的地，但是根据第五实施方式的光伏发电机中的发电方法、以及光伏充电的二次电池系统可以是在第一至第四实施方式中描述的二次电池充电装置11、21、31、或41，其例证不限于此。
[0099][第六实施方式]
[0100]第六实施方式涉及根据本公开实施方式的电动车，特别地，涉及电动汽车。图7使出了根据第六实施方式的混合动力汽车的配置。
[0101]根据第六实施方式的电动车包括在第一至第四实施方式中描述的二次电池充电装置11、21、31、或41。二次电池充电装置11、21、31、或41包括:由多个二次电池单元13组成并且用太阳能电池16或56中生成的电功率充电的二次电池组12 ;以及控制单元15。如在第一至第四实施方式中描述的，在对二次电池单兀充电时，控制单兀15相对于允许获得太阳能电池16或56中的最大电功率的太阳能电池16或56的输出电压的变化,优化形成二次电池组12的二次电池单元13的串联连接。
[0102]根据第六实施方式的电动车可以加载有在第五实施方式中描述的光伏发电机51。
[0103]根据第六实施方式的电动车是汽车，其如下由电功率/驱动力转换器103运行:通过使用由引擎101驱动的发电机102中生成的电功率；或者通过一次性将上述电功率存储在二次电池充电装置11、21、31、或41中并且使用来自二次电池充电装置11、21、31、或41的电功率；或者通过一次性将太阳能电池16或56中生成的电功率存储在二次电池充电装置11、21、31、或41中并且使用来自二次电池充电装置11、21、31、或41的电动率。例如，电动车进一步包括:车辆控制单元100，各个传感器104，充电端口 105，驱动轮106 ;以及轮107。
[0104]根据第六实施方式的电动车由作为电源的电功率/驱动力转换器103运行。电功率/驱动力转换器103例如由驱动马达形成。例如，电功率/驱动力转换器103通过二次电池充电装置11、21、31、或41的电功率运行，并且电功率/驱动力转换器103的转向力被传输到驱动轮106。值得注意的是，对于电功率/驱动力转换器103，AC马达和DC马达都可以使用。各个传感器104通过车辆控制单元100控制引擎频率，或者控制未示出的节流阀的开口水平(节流阀开口水平)。各个传感器104包括速度传感器、加速传感器、引擎频率传感器等。引擎101的转向力被传输到发电机102，并且通过转向力在发电机102中生成的电功率被存储在二次电池充电装置11、21、31、或41中。
[0105]在电动车的速度通过未示出的驱动机制减少时，速度减少时的阻力被添加到电功率/驱动力转换器103作为转向力，并且通过转向力在电功率/驱动力转换器103中生成的再生电功率被存储在二次电池充电装置11、21、31、或41中。此外，允许二次电池充电装置11、21、31、或41通过作为输入端口的充电端口 105被供给来自太阳能电池16或56的电功率，允许被供给来自商用电源的电功率，并允许存储这种电功率。可选地，二次电池充电装置11、21、31、或41中存储的电功率可以通过作为输出端口的充电端口 105提供到外部。
[0106]虽然未示出，可以包括信息处理单元，其基于关于二次电池充电装置11、21、31、或41的信息执行车辆控制的信息处理。这种信息处理单元的实例包括基于关于二次电池单元的剩余量的信息显示剩余电池量的信息处理单元。
[0107]已经描述了使用由引擎101驱动的发电机102中生成的电功率和二次电池充电装置11、21、31、或41中存储的电功率由电功率/驱动力转换器103运行的一系列混合动力汽车。可选地，该实施方式可应用于如下的并联混合动力汽车，其使用引擎101和电功率驱动力转换器103的输出作为驱动源并且切换为适当的三个模式，即，仅由引擎101运行的模式，仅由电功率/驱动力转换器103运行的模式，以及由引擎101和电功率驱动力转换器103运行的模式。可选地，该实施方式可以应用于仅由驱动马达运行而没有引擎的车辆。
[0108]已经参照优选实施方式描述了本公开。然而，本公开不限于上述实施方式。根据实施方式的二次电池充电装置、二次电池充电装置的充电方法、光伏发电机、光伏发电机中的发电方法、光伏充电的二次电池系统、电子装置、以及电动车等的结构和配置仅仅是示例性的，并且可以适当地修改。
[0109]从本公开的上述示例性实施方式和修改例中，至少可以实现以下的配置。
[0110]在一个实施方式中，一种电池充电装置，包括:电池组，包括串联连接的多个电池单元；以及控制单元，被配置为响应于太阳能电池的输出电压的变化改变电池单元的串联连接。
[0111]在一个实施方式中，该电池充电装置被配置为响应于太阳能电池的输出电压的变化，增大或减少串联连接中的电池单元的数量。
[0112]在一个实施方式中，当太阳能电池的输出电压增大时，控制单元被配置为减少串联连接中的电池单元的数量；以及其中，当太阳能电池的输出电压减少时，控制单元被配置为增大串联连接中的电池单元的数量。
[0113]在一个实施方式中，电池组包括并联连接的多个串联连接组，并且每个串联连接组都包括串联连接的多个电池单元。
[0114]在一个实施方式中，在对电池单元充电时，在形成串联连接组的电池单元的数量减少时，控制单元被配置为将没有串联连接在一个串联连接组中的电池单元与没有串联连接在其他串联连接组中的电池单元组合，以形成不同的串联连接组。
[0115]在一个实施方式中，电流回流防止电路布置在电池充电装置的输入部中，并且连接在太阳能电池和控制单元之间。
[0116]在一个实施方式中，MPPT电路与电流回流防止电路并行地布置，并且控制单元被配置为通过开关控制电流回流防止电路和MPPT电路之间的切换。
[0117]在一个实施方式中，满足M* (Vcell+ Δ Vch) ( Vpv< (M+l) * (Vcell+ Δ Vch)，其中，Vcell 是一个电池单元的充电状态下的开路电压，M是串联的电池单元的数量；Λ Vdl是由于电池单元的内部电阻引起的充电时的电压增大，以及Vpv是连接至电池组的光伏发电机的输出电压。
[0118]在一个实施方式中，控制单元基于由连接至控制单元的光学传感器测量的太阳辐射强度，估计太阳能电池的输出电功率在其变得最大的输出电压。
[0119]在一个实施方式中，电池充电装置进一步包括布置在控制单元和相应的电池单元之间的开关装置，其中，开关装置是中继电路。
[0120]在一个实施方式中，控制单元包括:微计算机，被配置为控制控制单元的操作；功率仪表，被配置为累积来自太阳能电池的电功率；电流/电压测量电路，用于测量来自太阳能电池的电流和电压；开关装置控制部，被配置为控制开关装置的操作；以及光学传感器，用于检测外部光。
[0121]在一个实施方式中，一种电子装置包括上述实施方式中的电池充电装置，并且控制单元进一步被配置为向至少一个耗电装置供电。
[0122]在一个实施方式中，一种电动车包括:上述实施方式中的电池充电装置；以及转换器，被配置为接收来自电池充电装置的电功率的提供，并且将电功率提供到电动车的部件。
[0123]在另一实施方式中，提供了一种电池充电装置的充电方法，电池充电装置包括电池组，电池组包括串联连接的多个电池单元。该方法包括:响应于太阳能电池的输出电压的变化，改变电池单元的串联连接。
[0124]在一个实施方式中，电池充电装置的充电方法进一步包括:响应于太阳能电池的输出电压的变化，增大或减少串联连接的电池单元的数量。
[0125]在一个实施方式中，电池充电装置的充电方法进一步包括:当太阳能电池的输出电压增大时，减少串联连接中的电池单元的数量；以及当太阳能电池的输出电压减少时，增大串联连接中的电池单元的数量。
[0126]在一个实施方式中，电池组包括并联连接的多个串联连接组，并且每个串联连接组都包括串联连接的多个电池单元。
[0127]在一个实施方式中，在对电池单元充电时，在形成串联连接组的电池单元的数量减少时，该方法进一步包括将没有串联连接在一个串联连接组中的电池单元与没有串联连接在其他串联连接组中的电池单元组合，以形成不同的串联连接组。
[0128]在一个实施方式中，电流回流防止电路布置在电池充电装置的输入部中，并且连接在太阳能电池和控制单元之间。
[0129]在一个实施方式中，MPPT电路与电流回流防止电路并行地布置，并且该方法进一步包括通过开关控制电流回流防止电路和MPPT电路之间的切换。
[0130]在一个实施方式中，满足Μ* (Vcell+ Δ Vch) ( Vpv< (M+l) * (Vcell+ Δ Vch)，其中，Vcell 是一个电池单元的充电状态下的开路电压，M是串联的电池单元的数量；Λ Vdl是由于电池单元的内部电阻引起的充电时的电压增大，以及Vpv是连接至电池组的光伏发电机的输出电压。[0131]在一个实施方式中，该电池充电装置的充电方法进一步包括测量太阳辐射强度，并且基于测量的太阳辐射强度估计太阳能电池的输出电功率在其变成最大的输出电压。
[0132]在一个实施方式中，该电池充电装置的充电方法进一步包括:布置在控制单元和相应的电池单元之间的开关装置，其中，开关装置是中继电路。
[0133]在一个实施方式中，控制单元连接至电池组，该控制单元包括:微计算机，被配置为控制控制单元的操作；功率仪表，被配置为累积来自太阳能电池的电功率；电流/电压测量电路，用于测量来自太阳能电池的电流和电压；开关装置控制部，被配置为控制开关装置的操作；以及光学传感器，用于检测外部光。
[0134]在另一实施方式中，一种电子装置的操作方法包括上述电池充电装置的充电方法的元件，并且该方法进一步包括向至少一个耗电装置供电。
[0135]在另一实施方式中，一种电动车的操作方法包括上述电池充电装置的充电方法的元件，并且该方法进一步包括接收来自电池充电装置的电功率的提供，并且将电功率提供到电动车的部件。
[0136]在另一实施方式中，一种光伏发电机，包括:太阳能电池，包括串联连接的多个太阳能电池单元；以及控制单元，被配置为响应于太阳能电池的输出电压的变化，改变太阳能电池单元的串联连接。
[0137]在一个实施方式中，控制单元被配置为响应于太阳能电池的输出电压的变化，增大或减少串联连接中的太阳能电池单元的数量。
[0138]在一个实施方式中，当太阳能电池的输出电压增大时，控制单元被配置为减少串联连接中的电池单元的数量；以及当太阳能电池的输出电压减少时，控制单元被配置为增大串联连接中的电池单元的数量。
[0139]在一个实施方式中，太阳能电池组包括并联连接的多个串联连接组，并且每个串联连接组都包括串联连接的多个太阳能电池单元。
[0140]在一个实施方式中，在对太阳能池单元充电时，在形成串联连接组的太阳能电池单元的数量减少时，控制单元被配置为包括将没有串联连接在一个串联连接组中的太阳能电池单元与没有串联连接在其他串联连接组中的太阳能电池单元组合，以形成不同的串联连接组。
[0141 ]在一个实施方式中，满足 N*VPV’ ( M* (Vcell+ Δ Vch)〈 (N+l) *VPV’，其中，Vcell 是一个电池单元的充电状态下的开路电压，N是串联的太阳能电池单元的数量；M是串联连接的电池单元的数量，是由于电池单元的内部电阻引起的充电时的电压增大，以及Vp/是一个电池单元的输出电压。
[0142]在一个实施方式中，控制单元基于由连接至控制单元的光学传感器测量的太阳辐射强度，估计太阳能电池的输出电功率在其变得最大的输出电压。
[0143]在一个实施方式中，光伏发电机装置进一步包括布置在控制单元和相应的太阳能电池单元之间的开关装置，其中，开关装置是中继电路。
[0144]在一个实施方式中，控制单元包括:微计算机，被配置为控制控制单元的操作；功率仪表，被配置为累积来自太阳能电池的电功率；电流/电压测量电路，用于测量来自太阳能电池的电流和电压；开关装置控制部，被配置为控制开关装置的操作；以及光学传感器，用于检测外部光。[0145]在一个实施方式中，一种包括上述光伏发电机的电子装置，其中，控制单兀进一步被配置为向至少一个耗电装置供电。
[0146]在一个实施方式中，一种包括上述光伏发电机的电动车，并且转换器被配置为接收来自光伏发电机的电功率的提供，并且将电功率提供到电动车的部件。
[0147]另一实施方式包括一种光伏发电机中的发电方法，光伏发电机包括太阳能电池，该太阳能电池组包括串联连接的多个太阳能电池单元，该方法包括:响应于太阳能电池的输出电压的变化，改变太阳能电池单元的串联连接。
[0148]在一个实施方式中，该方法进一步包括:响应于太阳能电池的输出电压的变化，增大或减少串联连接中的太阳能电池单元的数量。
[0149]在一个实施方式中，光伏发电机中的发电方法进一步包括:当太阳能电池的输出电压增大时，减少串联连接中的太阳能电池单元的数量，以及当太阳能电池的输出电压减少时，增大串联连接中的太阳能电池单元的数量。
[0150]在一个实施方式中，太阳能电池组包括并联连接的多个串联连接组，并且每个串联连接组都包括串联连接的多个太阳能电池单元。
[0151]在一个实施方式中，在对太阳能电池电源充电时，在形成串联连接组的太阳能电池单元的数量减少时，该方法包括将没有串联连接在一个串联连接组中的太阳能电池单元与没有串联连接在其他串联连接组中的太阳能电池单元组合，以形成不同的串联连接组。
[0152]在一个实施方式中，满足N*VPV’ ( M* (Vcell+ Δ Vch) < (N+l) *VPV’，其中，Vcell 是一个电池单元的充电状态下的开路电压，N是串联的太阳能电池单元的数量；M是串联连接的电池单元的数量，是由于电池单元的内部电阻引起的充电时的电压增大，以及Vp/是一个电池单元的输出电压。
[0153]在一个实施方式中，光伏发电机中的发电方法进一步包括:测量太阳福射强度，并且基于测量的太阳辐射强度，估计太阳能电池的输出电功率在其变成最大的输出电压。
[0154]在一个实施方式中，光伏发电机中的发电方法进一步包括:布置在控制单元和相应的太阳能电池单元之间的开关装置，其中，开关装置是中继电路。
[0155]在一个实施方式中，控制单元包括在并且连接至太阳能电池中。控制单元包括:微计算机，被配置为控制控制单元的操作；功率仪表，被配置为累积来自太阳能电池的电功率；电流/电压测量电路，用于测量来自太阳能电池的电流和电压；开关装置控制部，被配置为控制开关装置的操作；以及光学传感器，用于检测外部光。
[0156]在另一实施方式中，提供了上述电子装置的操作方法，包括:对光伏发电机充电；以及为至少一个耗电装置供电。
[0157]在一个实施方式中，上述电动车的操作方法包括:对光伏发电机充电；并且接收来自太阳能电池的电功率的供应，并且将电功率提供到电动车的部件。
[0158]本公开包含与在2011年9月20日向日本专利局提交的日本优先专利申请JP2011-204128所涉及的主题，其全部内容结合于此作为参考。
[0159]本领域普通技术人员应当理解，根据设计需求和其他因素，可以有各种修改、合并、子合并、和替换，只要它们在所附权利要求及其等同物的范围内。
【权利要求】
1.一种电池充电装置，包括: 电池组，包括串联连接的多个电池单元；以及 控制单元，被配置为响应于太阳能电池的输出电压的变化改变所述多个电池单元的串联连接。
2.根据权利要求1所述的电池充电装置，其中，所述控制单元被配置为响应于所述太阳能电池的输出电压的变化，增大或减少串联连接的所述电池单元的数量。
3.根据权利要求2所述的电池充电装置， 其中，当所述太阳能电池的所述输出电压增大时，所述控制单元被配置为减少串联连接的所述电池单元的所述数量；以及 其中，当所述太阳能电池的所述输出电压减小时，所述控制单元被配置为增大串联连接的所述电池单元的所述数量。
4.根据权利要求1所述的电池充电装置，其中，所述电池组包括并联连接的多个串联连接组，并且每个串联连接组均包括串联连接的多个电池单元。
5.根据权利要求4所述的电池充电装置，其中，在对所述电池单元充电时，在形成所述串联连接组的电池单元的数量减少的情况下，所述控制单元被配置为将没有串联连接在一个串联连接组中的电池单元与没有串联连接在其他串联连接组中的电池单元组合，以形成不同的串联连接组。
6.根据权利要求1所述的电池充电装置，其中，电流回流防止电路被布置在所述电池充电装置的输入部中，并且所述电流回流防止电路连接在所述太阳能电池与所述控制单元之间。`
7.根据权利要求6所述的电池充电装置，其中，MPPT电路与所述电流回流防止电路并行地布置，并且所述控制单元被配置为通过开关控制所述电流回流防止电路与所述MPPT电路之间的切换。
8.根据权利要求1所述的电池充电装置，其中，满足M*(Vcell+ Δ Vch) ( Vpv< (Μ+1) * (Vcell+
其中 Vcell是一个电池单元的充电状态下的开路电压， M是串联的电池单元的数量， △Vdl是由于所述电池单元的内部电阻引起的充电时的电压增大，以及 Vpv是连接至所述电池组的光伏发电机的输出电压。
9.根据权利要求1所述的电池充电装置，其中，所述控制单元基于由连接至所述控制单元的光学传感器测量的太阳辐射强度，估计使所述太阳能电池的输出电功率变得最大的所述输出电压。
10.根据权利要求1所述的电池充电装置，进一步包括被布置在所述控制单元和相应的电池单元之间的开关装置，其中，所述开关装置为中继电路。
11.根据权利要求10所述的电池充电装置，其中，所述控制单元包括: 微计算机，被配置为控制所述控制单元的操作， 电功率仪表，被配置为累积来自所述太阳能电池的电功率， 电流/电压测量电路，用于测量来自所述太阳能电池的电流和电压， 开关装置控制部，被配置为控制所述开关装置的操作，以及光学传感器，用于检测外部光。
12.一种电子装置，包括根据权利要求1所述的电池充电装置，其中， 所述控制单元进一步被配置为向至少一个耗电装置供电。
13.—种电动车，包括: 根据权利要求1所述的电池充电装置；以及 转换器，被配置为从所述电池充电装置接收电功率的供给，并且将所述功率提供到所述电动车的部件。
14.一种对电池充电装置充电的方法，所述电池充电装置包括电池组， 所述电池组包括串联连接的多个电池单元，所述方法包括: 响应于太阳能电池的输出电压的变化，改变所述多个电池单元的串联连接。
15.根据权利要求14所述的对电池充电装置充电的方法，进一步包括响应于所述太阳能电池的输出电压的变化，增大或减少串联连接的电池单元的数量。
16.根据权利要求15所述的对电池充电装置充电的方法，进一步包括: 当所述太阳能电池的所述输出电压增大时，减少串联连接的所述电池单元的所述数量；以及 当所述太阳能电池的所述输出电压减小时，增大串联连接的所述电池单元的所述数量。
17.根据权利要求14所述的电池充电装置的充电方法，其中，满足M*(Vrall+Λ V J≤Vpv〈(M+l)*(Vcell+AVj，其中 Vcell是一个电池单元的充电状态下的开路电压， M是串联的电池单元的数量， △Vdl是由于电池单元的内部电阻引起的充电时的电压增大，以及 Vpv是连接至所述电池组的光伏发电机的输出电压。
18.—种电动车的操作方法，包括: 根据权利要求14对电池充电装置充电；以及 从所述电池充电装置接收电功率的供给，并将所述电功率提供给所述电动车的部件。
19.一种光伏发电机,包括: 太阳能电池，包括串联连接的多个太阳能电池单元；以及 控制单元，被配置为响应于所述太阳能电池的输出电压的变化，改变所述多个太阳能电池单元的串联连接。
20.—种光伏发电机中的发电方法,所述光伏发电机包括太阳能电池,所述太阳能电池组包括串联连接的多个太阳能电池单元，所述方法包括: 响应于所述太阳能电池的输出电压的变化，改变所述多个太阳能电池单元的串联连接。
【文档编号】H01M10/44GK103797683SQ201280044677
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年9月7日 优先权日:2011年9月20日
【发明者】正户刚, 上坂进一 申请人:索尼公司