独立电源系统的制作方法

独立电源系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种独立电源系统，即使在发电元件的发电量较小的情况下，也在短时间内启动发电控制电路，在短时间内向负载装置供给电力。独立电源系统(1)具备：发电控制电路(4)，其控制发电元件(2)的发电效率；蓄电元件群(C1～C6)，其充电通过发电元件(2)发生的电力；充电控制电路(5)，其控制蓄电元件群的充电动作和放电动作。蓄电元件群具有向发电控制电路(4)和充电控制电路(5)供给电力的一次蓄电元件(C1)和向负载装置(10)供给电力的二次蓄电元件(C2～C5)。将通过发电元件(2)发生的电力优先对一次蓄电元件(C1)充电后，从一次蓄电元件对二次蓄电元件充电。一次蓄电元件的电容值小于二次蓄电元件的电容值。
【专利说明】独立电源系统

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种使用发电元件向电子设备供给电力的独立电源系统。

【背景技术】
[0002]在电力供给困难的被隔离的场所设置电子设备时，通过搭载具有太阳能电池等发电元件的独立电源系统，能够不从外部接受商用电源的供给而进行无人运转，因此是有用的。作为这样的电源系统，在专利文献I中记载了即使在阴天时的日照时间变动较多的情况下也能够效率良好地从太阳能电池取出电力的电源装置。因此，在专利文献I中记载了根据日照量的变动向构成蓄电部的蓄电池以及多个电容器(电容器模块)中的某一方充电由太阳能电池产生的电力，或者，根据从太阳能电池取出的充电电流计算电容器的充电时间，依次切换多个电容器的技术。
[0003]在所述专利文献I中，为了从太阳能电池效率良好地取出电力，具备被称为MPPT(Maximum Power Point Tracking,最大功率点跟踪)充电部的发电控制电路。在独立电源系统中，该发电控制电路当然也采用被供给太阳能电池的发电电力的一部分而动作的结构。然而，为了使发电控制电路正常地动作，需要供给最低限的电压(以下，称为控制开始电压)。当太阳能电池的发电量较小时，供给电压达到控制开始电压为止需要较长时间，在到此为止的期间，发电控制电路不启动，不得不在效率较低的状态下使用太阳能电池。因此，存在向电子设备(负载装置)的电力供给相应地延迟的课题。在专利文献I中没有考虑这一课题。以下，使用附图对这一课题进行说明。
[0004]图5是表示作为现有的具备一般的独立电源系统的电子设备，在后述的实施例中采用的无线传感器终端的结构的图。无线传感器终端200作为独立电源系统，具有发电元件2、发电控制电路4、蓄电元件CO、电压监视电路11以及电源输出部9，向负载装置10供给电力。负载装置10为了实现传感器功能，具有传感器10a、AD转换器10b、CPUlOc、无线部 1d0
[0005]发电元件2发生的电力通过发电控制电路4对蓄电元件CO充电。发电控制电路4进行MPPT控制或升压等，控制成使发电元件2能够高效率地进行发电。电压监视电路11监视对蓄电元件CO充电的电压V0，若检测到达到了驱动负载装置10所需的足够的电压，则操作开关S0，经由电源输出部9向负载装置10供给电力。在此，独立电源系统也通过由发电元件2发电且对蓄电元件CO充电的电力使发电控制电路4动作。然而，想要发电控制电路4正常动作，需要施加预定的电压(控制开始电压)。发电元件2开始发电，蓄电元件CO的电压VO达到控制开始电压为止需要预定的时间，向负载装置10的电力供给定时相应地延迟。
[0006]图6是表不图5中的蓄电兀件CO的蓄电电压VO的时间变化的图。将用于启动发电控制电路4的控制开始电压设成Vc。在时间t0开始发电，将蓄电电压VO达到控制开始电压Vc的时间设成11。在t0?11的期间发电控制电路4没有启动，所以发电元件2的发电效率(每单位时间的发电量)较低。时间tl后发电控制电路4启动，所以发电元件2的发电效率变高。由发电元件2的发电量和蓄电元件CO的电容值决定蓄电电压VO达到Vc的时间tl。
[0007]在发电元件2收集环境能量(例如环境光)来进行发电的方式中，发电量本来就微小，因此到tl为止的期间不得不延长。另一方面，将蓄电元件CO作为负载装置10的电源使用，因此需要配合负载装置10的消耗电力以足够的电容值构成蓄电元件CO。当使蓄电元件CO的电容变大时，时间tl与其成比例地增加到tl’。即，不论考虑哪个因素，都存在向负载装置10供给必要的电力为止的待机时间延长的问题。
[0008]专利文献1:日本特开2010-104117号公报


【发明内容】

[0009]因此，本发明的目的是提供一种即使在发电元件的发电量较小的情况下，也能在短时间内启动发电控制电路，能够在短时间内向负载装置供给电力的独立电源系统。
[0010]在本发明的一种将通过发电元件发生的电力供给到负载装置的独立电源系统中，具备:发电控制电路，其控制发电元件的发电效率；蓄电元件群，其充电通过发电元件发生的电力；以及充电控制电路，其控制蓄电元件群的充电动作和放电动作，蓄电元件群具有向发电控制电路和充电控制电路供给电力的一次蓄电元件和向负载装置供给电力的二次蓄电兀件，在通过发电兀件发生的电力优先向一次蓄电兀件充电后，从一次蓄电兀件向二次蓄电元件充电。在此，一次蓄电元件的电容值小于二次蓄电元件的电容值。
[0011]根据本发明，能够提供一种即使在发电元件的发电量较小的情况下，也能在短时间内启动发电控制电路，能够在短时间内向负载装置供给电力的独立电源系统。

【专利附图】

【附图说明】
[0012]图1是表示具备本实施例的独立电源系统的无线传感器终端的结构的图。
[0013]图2是说明各蓄电元件的放电可否判定方法的图。
[0014]图3是表示用于决定要充电的蓄电元件的充电控制规则的图。
[0015]图4是示意性地表示依次对蓄电元件充电时的各蓄电元件的电压变化的图。
[0016]图5是表示具备一般的独立电源系统的无线传感器终端的结构的图。
[0017]图6是表示图5中的蓄电元件CO的蓄电电压VO的时间变化的图。
[0018]符号说明
[0019]I独立电源系统
[0020]2发电元件
[0021]3电源控制电路
[0022]4发电控制电路
[0023]5充电控制电路
[0024]9电源输出部
[0025]10负载装置
[0026]11电压监视电路
[0027]100、200无线传感器终端
[0028]CO?C6蓄电元件
[0029]SO ?SlO 开关

【具体实施方式】
[0030]以下，以具备独立电源系统的无线传感器终端为例说明本发明的实施方式。
[0031]图1是表示具备本实施例的独立电源系统的无线传感器终端的结构的图。无线传感器终端100是具备独立电源系统1，通过其发电电力使负载装置10动作来实现传感器功能的终端。传感器功能测定周围的各种物理量，并将测定结果通过无线方式发送给外部设备。
[0032]独立电源系统I具备太阳能电池等发电元件2和将来自发电元件2的发电电力供给到负载装置10的电源控制电路3。
[0033]发电元件2是收集环境光、振动、热、电波等环境能量并将其转换成电能量的元件。除了太阳能电池外，例如也可以是振动发电元件、热电元件等。此外，为了不仅收集单一种类的环境能量，还收集多种类的环境能量，可以连接不同的发电元件来构成。一般，环境能量微小且不稳定。因此，发电元件2能够供给的电力是数十?数百yW的微小电力，此夕卜，由于环境的变动，也很难稳定地进行供给。因此，需要通过后述的发电控制电路4效率良好地取出电力。
[0034]电源控制电路3控制发电元件2的发电，并且将来自发电元件2的发电电力充电到蓄电元件中后，将电力供给到负载装置10的各负载块。电源控制电路3由发电控制电路4、充电控制电路5、蓄电元件Cl?C6、电源输出部9以及开关SI?SlO构成。
[0035]发电控制电路4控制发电元件2，例如通过MPPT (最大功率点跟踪)控制进行高效率的发电。将环境能量转换成电能量的发电元件2，一般取出的能量的量根据负载的大小而变化。因此，发电控制电路4根据发电状态调整负载电阻，由此使发电元件2的发电效率最大化。此外，发电控制电路4根据需要进行发电元件2的发电电压的升压、降压、整流。将从发电控制电路4输出的发电电力充电给蓄电元件Cl。
[0036]充电控制电路5操作开关SI?S6，将充电到蓄电元件Cl的电力依次对蓄电元件C2?C6充电。此外，与该充电动作并行地操作开关S7?SlO (开关群8)，将充电到蓄电元件C2?C5的电力输出给电源输出部9的各块9a?9d，供给到对应的负载装置10的各负载块1a?10d。此时，监视蓄电元件Cl?C6各自的电压状态Vl?V6，并将其与预先设定的阈值Va、Vb进行比较来判定可放电/不可放电。然后，根据充电控制规则和负载装置10侧的要求规格，操作开关SI?SlO来控制蓄电元件Cl?C6的充电和放电。此外，在充电控制规则中，设置针对蓄电元件Cl?C6的充电动作的优先顺序，Cl的优先度最高，接着是C2、C3……。对于充电控制电路5的充电控制，在后面进行详细的叙述。
[0037]在此，开关SI?SlO针对出入蓄电元件的电荷，以在接通状态下流动，在断开状态下切断流动的方式进行控制。开关中使用电场效应晶体管等一般的开关元件，但优选接通时电阻较小，断开时电阻较大。
[0038]功能上，将蓄电元件Cl?C6分类成三种元件，蓄电元件Cl称为“一次蓄电元件”，蓄电元件C2?C5(用符号7表示)称为“二次蓄电元件”，蓄电元件C6称为“三次蓄电元件”。作为一次蓄电元件的蓄电元件Cl，充电由发电元件2发生并从发电控制电路4输出的电力(即积蓄电荷)。当蓄电元件Cl的电压达到预定值时，将积蓄在蓄电元件Cl中的电荷经由开关SI?S6供给到二次蓄电元件即蓄电元件C2?C5以及三次蓄电元件即蓄电元件C6。二次蓄电元件，对应于负载装置10的块结构地并联连接多个蓄电元件C2?C5。作为三次蓄电元件的蓄电元件C6是在发电元件2成为无法发电的状态时向蓄电元件Cl以及蓄电元件C2?C5供给电荷的备用蓄电元件。将针对二次蓄电元件即蓄电元件C2?C5的输入侧开关S2?S5表示成开关群6，将输出侧开关S7?SlO表示成开关群8。以下，对各蓄电元件的电容设定和动作进行说明。
[0039]作为一次蓄电元件的蓄电元件Cl将积蓄的电荷供给到二次蓄电元件C2?C5以及三次蓄电元件C6的同时，对发电控制电路4和充电控制电路5供给用于使它们动作的电力。要使发电控制电路4和充电控制电路5动作，需要控制开始电压Vc、Vc’以上的电压，因此必须在短时间内使蓄电元件Cl的电压达到Vc、Vc’，在短时间内启动发电控制电路4以及充电控制电路5。
[0040]在此,通过V = Q/C(Q是积蓄电荷量、C是电容)决定蓄电元件的电压V,因此蓄电元件Cl的电容越小，电压V越迅速上升。因此，蓄电元件Cl的电容设为发电控制电路4以及充电控制电路5动作所需要的最低限的电容，并且是比蓄电元件C2?C5还小的电容。具体而言，考虑发电元件2的发电能力以及发电控制电路4和充电控制电路5的消耗电力，将其设成10?500 μ F左右。由此，能够在短时间内启动发电控制电路4以及充电控制电路5，并且能够使它们稳定地动作。
[0041]作为二次蓄电元件的蓄电元件C2?C5积蓄从蓄电元件Cl供给的电荷，并且成为使负载装置10的各负载块1a?1d动作的电源。在本例子中，经由开关群8和电源输出部9，蓄电元件C2与传感器1a连接，蓄电元件C3与AD转换器1b连接，蓄电元件C4与CPUlOc连接，蓄电元件C5与无线部1d连接。因此，蓄电元件C2?C5配合作为连接目的地的负载块的动作规格决定其电容。在本例子的情况下，考虑以多大的频率进行与传感器功能相关的一连串的动作，积蓄其所需要的最低限的电荷即可。具体而言，配合各负载块的消耗电力，将其设成50?10000 μ F左右。
[0042]作为三次蓄电元件的蓄电元件C6，在二次蓄电元件即蓄电元件C2?C5完成充电后，积蓄从蓄电元件Cl进一步供给的电荷。然后，在发电元件2成为无法发电的状态时，代替发电元件2作为用于充电蓄电元件C2?C5的备用元件来使用。经由开关S6和开关S2?S5(开关群6)进行从蓄电元件C6向蓄电元件C2?C5的电荷的移动。在此，为了不浪费地积蓄发电元件2发生的电力，将蓄电元件C6的电容设定成比电蓄电元件Cl?C5的合计值大的电容。具体而言，通过将其设成10?100mF左右，能够不浪费地积蓄发电电力。
[0043]这些蓄电元件Cl?C6分别通过适当种类的电容器构成。例如使用电解电容器、钽电解电容器、积层陶瓷电容器、双电层电容器等。根据需要并联连接多个电容器形成适当的电容。尤其蓄电元件Cl?C5希望泄漏电流较小且内部电阻较小，因此积层陶瓷电容器适合。此外，蓄电元件C6适合双电层电容器等大电容的蓄电元件。另外，关于蓄电元件C6也考虑应用二次电池，但一般与电容器相比充放电的重复寿命较短，因此优选电容器。如果使用二次电池，则优选充放电的重复寿命较长，且全固体型的薄膜锂离子二次电池等。
[0044]电源输出部9是使从蓄电元件C2?C5供给的电力稳定化，以预定的电压向负载装置10的各负载块1a?1d供给电力的电压稳定化电路。在本例子中，蓄电元件C2?C5相互独立，因此针对每个负载块由不同的电压稳定化电路构成。根据连接目的地的负载块的动作频率和消耗电流，选择最适当的电压稳定化电路。具体而言，对于如传感器10a、AD转换器10b、CPUlOc那样，在初始化动作中使用较多消耗电力的电路、和用于保持数据或稳定动作而通电时间较长的负载块，使用自身消耗电流较少的低损失(low drop out,低压降)稳压器电路9a?9c。此外，对于如无线部1d那样不需要始终通电的负载块，使用自身消耗电流较大但高效率的DC/DC转换电路9d。
[0045]对负载装置10的结构进行叙述。实现本例子的传感器功能的负载装置10由传感器10a、AD转换器10b、CPUlOc、无线部1d构成。
[0046]传感器1a测定设置了无线传感器终端100的周围的环境信息和设备的运转状况。例如测定温度、湿度、振动、加速度、音波、燃气、尘埃、照度、光、磁场、电流等各种物理量，并转换成模拟信号。不仅可以由单一传感器构成，也可以由多种传感器构成。当然，测定对象并不限于上述物理量。此外，不仅可以应用作为模拟信号输出的传感器，也可以应用作为数字信号输出的传感器。此时，不需要AD转换器10b，因此只要将传感器1a的数字输出信号连接至CPUlOc即可。
[0047]AD转换器1b将传感器1a输出的模拟信号转换成数字信号。根据需要，可以将适当的放大电路插入到传感器1a与AD转换器1b之间来放大模拟信号。另外，AD转换器1b也可以采用包含在传感器1a或CPUlOc中的某一个中的结构。
[0048]CPUlOc控制负载装置10内的各负载块的启动定时。此外，根据需要，对通过AD转换器1b得到的传感器1a的测定信号实施数据的积蓄、信号处理、加密、编码等，生成可无线发送的数据。
[0049]无线部1d将CPUlOc生成的数据发送给外部设备。根据用途和设置环境，选择适当的无线方式来使用。
[0050]在本实施例的无线传感器终端100具备的独立电源系统I中，由于利用环境能量，因此从发电元件2得到的电力微小且不稳定。因此，很难使本结构的负载装置10连续动作，而以预先设定的间隔间歇地执行传感器测定和无线发送动作。
[0051]例如，在执行负载装置10的初始设定动作后，对于传感器10a、AD转换器10b、CPUlOc、无线部1d设为仅维持最低限的电路动作的睡眠状态。然后，使用内置在CPUlOc中的计时电路，例如以每60秒I次左右的间隔生成中断信号。通过中断信号，首先开始CPUlOc的主动作。CPUlOc生成使传感器10a、AD转换器1b依次动作的信号，进行传感器检测。CPUlOc按照预先设定的程序，对所取得的传感器测定信号执行需要的信号处理或编码后，启动无线部10d，发送数据。之后，传感器10a、AD转换器10b、CPUlOc、无线部1d再次转移到睡眠状态，待机直到下次中断信号产生为止。
[0052]接下来，对充电控制电路5进行的充电控制动作进行详细的说明。
[0053]图2是说明各蓄电元件的放电可否判定方法的图。纵轴是蓄电元件的电压，横轴是时间。为了判定放电可否，设定两个阈值电压Va、Vb (其中，设定成Va < Vb)。阈值电压Va和Vb设为比发电控制电路4的控制开始电压Vc以及充电控制电路5的控制开始电压Vc’高，并且比负载装置10内的各负载块的动作电压高的值。当在时间t0开始充电时，蓄电元件的电压上升，在时间tl达到阈值Vb。电压达到阈值Vb为止的区间(to?tl)判定为不可放电，达到阈值Vb后判定为可放电。即，阈值Vb表示蓄电元件的充电完成点。充电完成后的蓄电元件由于放电而电压下降，在时间t2达到阈值Va。电压达到阈值Va为止的区间(tl?t2)判定为可放电，达到阈值Va后判定为不可放电。通过与两个阈值Va、Vb进行比较的滞后(Hysteresis)判定来进行这样的放电可否判定。能够通过使用滞后比较器电路等实现这样的动作。
[0054]图3是表示用于决定要充电的蓄电元件的充电控制规则的图。充电控制电路5根据在图2中判定的各蓄电元件的放电可否状态，参照图3，决定应向哪个蓄电元件进行充电。用可放电(〇标记)、不可放电(X标记)、没有关系(一标记)表示各蓄电元件Cl?C6的放电可否状态。在此示出了六种规则，但各蓄电元件Cl?C6的放电可否状态的任意组合相当于某一规则。
[0055]从上开始按顺序说明规则时，当蓄电元件Cl为不可放电状态时，与其他蓄电元件的状态无关，对蓄电元件Cl充电。当Cl为可放电，C2为不可放电的情况下，与其他蓄电元件的状态无关，从Cl向C2进行充电。当Cl和C2为可放电，C3为不可放电的情况下，与其他蓄电元件的状态无关，从Cl向C3进行充电。省略以下的说明，但通过设置这样的充电控制规则，能够以蓄电元件Cl、C2、C3……C6的顺序优先地进行充电。
[0056]因此，如例I所示，当完成Cl?C4的充电后C2成为不可放电的情况下，中断向C5的充电，切换到向优先度高的C2的充电。此外，如例2所示，当备用的C6为可放电，Cl和C2为不可放电的情况下，从C6向优先度高的Cl进行充电。
[0057]关于优先顺序的设定，将蓄电元件Cl的优先度设为最高，在短时间内启动发电控制电路4和充电控制电路5。对应于负载块的动作的优先顺序，决定向负载装置10供给电力的蓄电元件C2?C5。因此，在图1的例子中，传感器1a的优先度高，无线部1d的优先度低。
[0058]充电控制电路5决定应当充电的蓄电元件后，操作对应的开关SI?S6，向预定的蓄电元件进行充电。另外，在上述的充电动作中，对开关群6(S2?S5)以两个以上的开关不同时成为接通状态的方式进行操作。这是为了防止在二次蓄电元件即C2?C5之间产生电荷的相互移动，弄乱充电量的优先顺序。
[0059]此外，当发电元件2成为无法发电的状况，从备用蓄电元件C6向电蓄电元件Cl?C5进行充电时，充电控制电路5在使开关SI和S6维持接通状态的情况下选择开关群6 (S2?S5)，按照蓄电元件C2?C5的优先顺序进行充电动作。
[0060]图4是示意性地表示依次对蓄电元件充电时的各蓄电元件的电压变化的图。在此示出了按照充电控制规则以蓄电元件Cl、C2、C3……的顺序充电的情况。
[0061]在初始状态下(时间t0)，将所有的蓄电元件Cl?C6设成未充电(不可放电)的状态，将所有的开关SI?SlO设成断开状态。然后，通过发电元件2充电蓄电元件Cl，蓄电元件Cl的电压Vl上升，待机到达到阈值Vb为止。
[0062]在时间tl，当蓄电元件Cl的电压Vl达到阈值Vb时，充电控制电路5判定为可放电，将开关S1、S2设成接通状态，连接蓄电元件Cl和蓄电元件C2。由此，在Cl中积蓄的电荷向C2移动，但由于C2的电容比Cl的电容大，因此Cl的电压Vl大幅度下降，C2的电压V2稍微上升。当Cl的电压Vl下降到阈值Va时，充电控制电路5判定为不可放电，将开关S1、S2设成断开状态，再次对Cl充电，待机直至电压Vl上升到阈值Vb为止。之后，充电控制电路5重复从Cl向C2的电荷的移动和向Cl的充电，继续直到C2的电压V2达到阈值Vb成为可放电为止。
[0063]在时间t2，当蓄电元件C2的电压V2达到阈值Vb时，充电控制电路5判定C2可放电，将开关SI设为接通状态，将S2设为断开状态，将S3设为接通状态，解除蓄电元件Cl与蓄电元件C2的连接的同时，连接蓄电元件Cl与蓄电元件C3。由此，在Cl中积蓄的电荷向C3移动，但由于C3的电容比Cl的电容大，因此Cl的电压Vl大幅度下降，C3的电压V3稍微上升。当CI的电压VI下降到阈值Va时，充电控制电路5判定为不可放电，将开关S1、S3设成断开状态，再次对Cl充电，待机直至电压Vl上升到阈值Vb为止。之后，充电控制电路5重复从Cl向C3的电荷的移动和向Cl的充电，继续直到C3的电压V3达到阈值Vb成为可放电为止。
[0064]以下相同地，对蓄电元件C4?C6也依次进行充电。另外，例如在向蓄电元件C3的充电动作中，当比其优先度高的蓄电元件C2的电压V2下降到阈值Va成为不可放电时，中断向蓄电元件C3的充电动作，切换到向蓄电元件C2的充电动作。
[0065]这样，本实施例的充电控制电路5对蓄电元件Cl?C6进行按从蓄电元件Cl至C6的顺序赋予优先顺序的充电动作。尤其，蓄电元件Cl (一次蓄电元件)最优先地被充电，并且由于电容值比其他小，因此能够在从发电元件2开始发电后的短时间内启动发电控制电路4，维持该状态。因此，在发电元件2发电的大部分期间中，发电元件2能够高效率地进行发电。
[0066]此外，关于蓄电元件C2?C5 ( 二次蓄电元件)，设为要连接的负载装置10的各负载块1a?1d所需要的最低限的电容值，并且按照优先顺序依次被充电，因此各负载块能够按照其优先顺序，在短时间内启动。
[0067]并且，在发电元件2不发电的期间，通过将积蓄在蓄电元件C6 (三次蓄电元件)中的电荷供给到蓄电元件C2?C5 (二次蓄电元件)，能够防止向各负载块的供电中断，或能够将中断期间设成最小限。
[0068]根据本实施例的独立电源系统，发电元件即使是从微小且不稳定的环境能量发电的方式，也将发电控制电路启动为止的期间或停止的期间设为最小限，从而能够使来自发电元件的发电量最大化。因此，在具备这样的独立电源系统的无线传感器终端中，从装置启动起短时间内开始传感器功能的动作，并且即使发电元件的发电停止，也不会中断传感器动作，并且能够将动作的中断期间设成最小限。
[0069]本发明并不局限于上述实施例，可以包含各种变形例。上述的实施例为了容易理解本发明而进行了详细说明，并不限定为必须具备所有所说明的结构。并且，对于实施例的结构的一部分，可以进行其它结构的追加、删除、置换。
[0070]在上述的实施例中，各结构、功能、处理部、处理单元等，例如可以通过集成电路设计等以硬件来实现它们的一部分或全部。另外，上述各结构、功能等，也可以通过由处理器解释、执行实现各种功能的程序而以软件实现。可以将实现各功能的程序、表、文件等信息存储在存储器、硬盘、SSD (Solid State Drive:固态驱动器)等记录装置中，或存储在IC卡、SD卡、DVD等记录介质中。此外，示出了认为说明上必要的控制线和数据线，并非必须示出所有的控制线和信息线。实际上，也可以认为几乎所有的结构相互连接。
【权利要求】
1.一种将通过发电元件发生的电力供给到负载装置的独立电源系统，其特征在于，具备: 发电控制电路，其控制所述发电元件的发电效率； 蓄电元件群，其充电通过所述发电元件发生的电力；以及 充电控制电路，其控制该蓄电元件群的充电动作和放电动作， 所述蓄电元件群具有向所述发电控制电路和所述充电控制电路供给电力的一次蓄电元件和向所述负载装置供给电力的二次蓄电元件， 将通过所述发电元件发生的电力优先向所述一次蓄电元件充电后，从该一次蓄电元件向所述二次蓄电元件充电。
2.根据权利要求1所述的独立电源系统，其特征在于， 所述一次蓄电元件的电容值小于所述二次蓄电元件的电容值。
3.根据权利要求2所述的独立电源系统，其特征在于， 所述二次蓄电元件具有向所述负载装置的多个负载块供给电力的多个蓄电元件。
4.根据权利要求3所述的独立电源系统，其特征在于， 所述多个蓄电元件根据所述多个负载块的优先度对充电的顺序设置优先度。
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的独立电源系统，其特征在于， 所述蓄电元件群还具有三次蓄电元件，其在所述一次蓄电元件和所述第二蓄电元件被充电后，从所述一次蓄电元件进行充电， 在所述发电元件不发电的情况下，从所述三次蓄电元件向所述一次蓄电元件和所述二次蓄电元件供给电力。
6.根据权利要求2至5中的任一项所述的独立电源系统，其特征在于， 所述充电控制装置将所述各蓄电元件的电压与阈值进行比较来判定放电可否状态，对于判定为不可放电的蓄电元件，按照预先设定的各蓄电元件的优先度进行充电。
7.根据权利要求3所述的独立电源系统，其特征在于， 在所述二次蓄电元件包含的所述多个蓄电元件之间不相互进行充电。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的独立电源系统，其特征在于， 所述发电元件，是收集环境光、振动、热、电波中的至少一种环境能量并转换成电能量的元件。
【文档编号】H02J7/34GK104283297SQ201410315459
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2013年7月5日
【发明者】藤森司, 后藤康, 仓田英明, 鹰野秀明 申请人:株式会社日立制作所