電源系統(tǒng)和電源控制器的制造方法
【專利摘要】根據(jù)實(shí)施例，電源系統(tǒng)包括所述能量存儲(chǔ)單元、切換單元和控制單元。所述能量存儲(chǔ)單元被配置為存儲(chǔ)由能量產(chǎn)生單元產(chǎn)生的能量。該切換單元被配置為在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間進(jìn)行切換，在第一狀態(tài)中，負(fù)載被連接到能量產(chǎn)生單元，在第二狀態(tài)中，負(fù)載被連接到所述能量存儲(chǔ)單元但是沒(méi)有被連接到能量產(chǎn)生單元?？刂茊卧慌渲脼楫?dāng)通過(guò)從由能量產(chǎn)生單元饋送的電功率的值減去第一值所獲得的值不小于被饋送給負(fù)載的電功率的值時(shí)，執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)。否則，控制單元被配置為執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)。
【專利說(shuō)明】電源系統(tǒng)和電源控制器
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)基于2012年9月19日提交的日本專利申請(qǐng)N0.2012-205829并要求該日本專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)；該日本專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本文描述的實(shí)施例總體上涉及電源系統(tǒng)和電源控制器。
【背景技術(shù)】
[0004]傳統(tǒng)上已知具有將除電能以外的能量轉(zhuǎn)換為電能的能量轉(zhuǎn)換單元和電容器的電源系統(tǒng)。作為上述的電源系統(tǒng)的一個(gè)例子，存在具有并聯(lián)連接的太陽(yáng)能電池和電容器的太陽(yáng)能電池系統(tǒng)。
[0005]但是，當(dāng)太陽(yáng)能電池和電容器并聯(lián)連接時(shí)，不管電力供應(yīng)能力如何，來(lái)自具有高輸出電壓的電池的電能被饋送給負(fù)載。具體地，在【背景技術(shù)】中，不能明確地選擇給負(fù)載的電力供應(yīng)源(太陽(yáng)能電池、電容器)(換句話說(shuō)，不能適當(dāng)?shù)剡x擇電力供應(yīng)源)。因此，與電源系統(tǒng)連接的負(fù)載被限制于其最大功耗不大于太陽(yáng)能電池的最大產(chǎn)生功率的負(fù)載。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]實(shí)施例的目的在于提供一種電源系統(tǒng)，該電源系統(tǒng)能夠操作其最大功耗超過(guò)可由諸如太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)換單元所轉(zhuǎn)換的最大電功率的負(fù)載。
[0007]根據(jù)實(shí)施例，電源系統(tǒng)包括能量產(chǎn)生單元、能量存儲(chǔ)單元、切換單元、第一測(cè)量單元、第二測(cè)量單元和控制單元。能量存儲(chǔ)單元被配置為存儲(chǔ)由能量產(chǎn)生單元產(chǎn)生的電能。切換單元被配置為在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間進(jìn)行切換，在第一狀態(tài)中，能量產(chǎn)生單元和負(fù)載連接以將由能量產(chǎn)生單元產(chǎn)生的電能饋送給負(fù)載，在第二狀態(tài)中，能量產(chǎn)生單元和負(fù)載不連接，但是，能量存儲(chǔ)單元和負(fù)載連接以將在能量存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的電能饋送給負(fù)載。第一測(cè)量單元被配置為測(cè)量被饋送給負(fù)載的電功率。第二測(cè)量單元被配置為測(cè)量從能量產(chǎn)生單元饋送的電功率。控制單元被配置為當(dāng)通過(guò)從由第二測(cè)量單元測(cè)得的電功率的值減去第一值所獲得的值不小于由第一測(cè)量單元測(cè)得的電功率的值時(shí)，執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)?？刂茊卧慌渲脼楫?dāng)通過(guò)從由第二測(cè)量單元測(cè)得的電功率的值減去第一值所獲得的值小于由第一測(cè)量單元測(cè)得的電功率的值時(shí)，執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)。
[0008]根據(jù)上述的電源系統(tǒng)，可以操作其最大功耗超出可由例如能量產(chǎn)生單元的能量轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換的最大電功率的負(fù)載。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是圖示根據(jù)第一實(shí)施例的電源系統(tǒng)的配置的例子的示圖；
[0010]圖2是圖示根據(jù)第一實(shí)施例的第一測(cè)量單元的配置的例子的示圖；
[0011]圖3是圖示根據(jù)變型例的第一測(cè)量單元的配置的例子的示圖；[0012]圖4是圖示根據(jù)變型例的第一測(cè)量單元的配置的例子的示圖；
[0013]圖5是圖示根據(jù)變型例的第一測(cè)量單元的配置的例子的示圖；
[0014]圖6是圖示根據(jù)變型例的第一測(cè)量單元的配置的例子的示圖；
[0015]圖7是圖示根據(jù)變型例的第一測(cè)量單元的配置的例子的示圖；
[0016]圖8是圖示根據(jù)變型例的第一測(cè)量單元的配置的例子的示圖；
[0017]圖9是圖示根據(jù)第一實(shí)施例的第三測(cè)量單元的配置的例子的示圖；
[0018]圖10是圖示根據(jù)變型例的第三測(cè)量單元的配置的例子的示圖；
[0019]圖11是圖示根據(jù)第一實(shí)施例的控制單元的配置的例子的示圖；
[0020]圖12是圖示根據(jù)第一實(shí)施例的切換處理的一個(gè)例子的流程圖；
[0021]圖13是圖示根據(jù)第一實(shí)施例的切換處理的一個(gè)例子的流程圖；
[0022]圖14是圖示根據(jù)第二實(shí)施例的電源系統(tǒng)的配置的例子的示圖；
[0023]圖15是圖示根據(jù)第二實(shí)施例的控制單元的配置的例子的示圖；
[0024]圖16是圖示根據(jù)第二實(shí)施例的切換處理的一個(gè)例子的流程圖；
[0025]圖17是圖示根據(jù)變型例的電源系統(tǒng)的配置的例子的示圖；
[0026]圖18是圖示根據(jù)變型例的電源系統(tǒng)的配置的例子的示圖；
[0027]圖19是圖示根據(jù)變型例的電源系統(tǒng)的配置的例子的示圖；
[0028]圖20是圖示根據(jù)變型例的電源系統(tǒng)的配置的例子的示圖；
[0029]圖21是圖示根據(jù)變型例的電源系統(tǒng)的配置的例子的示圖；
[0030]圖22是圖示根據(jù)變型例的電源系統(tǒng)的配置的例子的示圖；
[0031]圖23是圖示根據(jù)變型例的電源系統(tǒng)的配置的例子的示圖；
[0032]圖24是圖示根據(jù)第一實(shí)施例的變型例的電源系統(tǒng)的配置的例子的示圖；以及
[0033]圖25是圖示根據(jù)第二實(shí)施例的變型例的電源系統(tǒng)的配置的例子的示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面將參照附圖詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的電源系統(tǒng)、電源控制器和程序的實(shí)施例。
[0035]第一實(shí)施例
[0036]圖1是圖示向負(fù)載200饋送電能的電源系統(tǒng)100的配置的例子的框圖。如圖1所示，電源系統(tǒng)100包括能量轉(zhuǎn)換單元10、能量存儲(chǔ)單元20、切換單元30、第一變壓器40、第二變壓器50、第一測(cè)量單元60、第二測(cè)量單元70、第三測(cè)量單元110和控制單元80。
[0037]能量轉(zhuǎn)換單元10將從電源系統(tǒng)100的外部接收到的除電能以外的能量轉(zhuǎn)換為電能(電功率)。能量轉(zhuǎn)換單元10包括，例如，太陽(yáng)能電池(太陽(yáng)能面板)，但是不限于此。在本實(shí)施例中，能量轉(zhuǎn)換單元10可以被稱為能量產(chǎn)生單元。
[0038]能量存儲(chǔ)單元20存儲(chǔ)在能量轉(zhuǎn)換單元10中轉(zhuǎn)換的電能。在本實(shí)施例中，能量存儲(chǔ)單元20包括電容器。電容器的一個(gè)電極與稍后描述的第二開(kāi)關(guān)SW2和第三開(kāi)關(guān)SW3連接，而另一電極與被連接到接地電位的電力供應(yīng)線101連接。電容器是存儲(chǔ)或放出電荷(電能)的無(wú)源元件。在本實(shí)施例中使用的電容器的例子包括雙電層電容器、氧化還原電容器和混合電容器(例如，鋰離子電容器)，該混合電容器在兩個(gè)電極中的一個(gè)電極上利用雙電層，而在另一個(gè)電極上利用氧化還原反應(yīng)(氧化-還原反應(yīng))?？梢允褂萌魏坞娙萜鳌Ｄ芰看鎯?chǔ)單元20不限于電容器，只要它可以充電和放電即可?？墒褂玫哪芰看鎯?chǔ)單元20的例子包括鉛蓄電池、鋰離子二次電池、鋰離子聚合物二次電池、鎳-氫蓄電池、鎳-鎘蓄電池、鎳-鋅蓄電池和氧化銀-鋅蓄電池。
[0039]切換單元30可以在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間進(jìn)行切換，在第一狀態(tài)中，能量轉(zhuǎn)換單元10和負(fù)載200連接，以將由能量轉(zhuǎn)換單元10轉(zhuǎn)換的電能饋送給負(fù)載200，在第二狀態(tài)中，能量轉(zhuǎn)換單元10和負(fù)載200不連接，但是，能量存儲(chǔ)單元20和負(fù)載200連接，以將在能量存儲(chǔ)單元20中存儲(chǔ)的電能饋送給負(fù)載200。在本實(shí)施例中，切換單元30包括第一開(kāi)關(guān)SW1、第二開(kāi)關(guān)SW2和第三開(kāi)關(guān)SW3。
[0040]第一開(kāi)關(guān)SWl與能量轉(zhuǎn)換單元10和負(fù)載200串聯(lián)連接。當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)SWl被接通時(shí)，形成從能量轉(zhuǎn)換單元10到負(fù)載200的電流路徑(能量轉(zhuǎn)換單元10和負(fù)載200連接)，使得在能量轉(zhuǎn)換單元10中轉(zhuǎn)換的電能被饋送到負(fù)載200。第二開(kāi)關(guān)SW2和第三開(kāi)關(guān)SW3被設(shè)置在能量存儲(chǔ)單元20和負(fù)載200之間。在本實(shí)施例中，第二開(kāi)關(guān)SW2的一端與作為能量存儲(chǔ)單元20的電容器的一個(gè)電極連接，而第二開(kāi)關(guān)SW2的另一端與從第一開(kāi)關(guān)SWl到負(fù)載200的電流路徑上的節(jié)點(diǎn)NDl連接。第三開(kāi)關(guān)SW3的一端與電容器的一個(gè)電極連接，而第三開(kāi)關(guān)SW3的另一端與節(jié)點(diǎn)NDl和負(fù)載200之間的節(jié)點(diǎn)ND2連接。
[0041]控制單元80控制第一開(kāi)關(guān)SWl、第二開(kāi)關(guān)SW2和第三開(kāi)關(guān)SW3中的每一個(gè)的接通/斷開(kāi)(on/off)。這些開(kāi)關(guān)中的每一個(gè)可以由如下配置成:雙極晶體管、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、絕緣柵雙極晶體管、接地溝道MOS輔助雙極模式FET、光電晶體管、靜電感應(yīng)晶體管、雙極功率晶體管、反向?qū)щ婇l流管、柵極輔助斷開(kāi)閘流管、柵極斷開(kāi)閘流管、柵極換流斷開(kāi)閘流管、光觸發(fā)閘流管和雙向閘流管。
[0042]控制單元80控制第一開(kāi)關(guān)SWl、第二開(kāi)關(guān)SW2和第三開(kāi)關(guān)SW3中的每一個(gè)的接通/斷開(kāi)。為了設(shè)置上述的“第一狀態(tài)”，控制單元80接通第一開(kāi)關(guān)SWl和第二開(kāi)關(guān)SW2，并且斷開(kāi)第三開(kāi)關(guān)SW3。因此，能量轉(zhuǎn)換單元10和負(fù)載200連接，以進(jìn)入其中在能量轉(zhuǎn)換單元10中轉(zhuǎn)換的電能被饋送給負(fù)載200的狀態(tài)(第一狀態(tài))。在本實(shí)施例中，為了設(shè)置上述的“第二狀態(tài)”，控制單元80斷開(kāi)第一開(kāi)關(guān)SWl和第二開(kāi)關(guān)SW2，并且接通第三開(kāi)關(guān)SW3。因此，能量轉(zhuǎn)換單元10和負(fù)載200不連接，但是，能量存儲(chǔ)單元20和負(fù)載200連接，以進(jìn)入其中在能量存儲(chǔ)單元20中存儲(chǔ)的電能被饋送給負(fù)載200的狀態(tài)(第二狀態(tài))。
[0043]第一變壓器40將來(lái)自能量轉(zhuǎn)換單元10的輸出電壓變壓到預(yù)定的電壓值。在本實(shí)施例中，第一變壓器40將來(lái)自能量轉(zhuǎn)換單元10的輸出電壓變壓到負(fù)載200所需的電壓(預(yù)定電壓)。第一變壓器40可以包括線性調(diào)節(jié)器或開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器。存在用于將輸入電壓降低到任意電壓的降壓調(diào)節(jié)器、用于將輸入電壓提升到任意電壓的升壓調(diào)節(jié)器和通過(guò)組合這兩種類型而形成的升壓/降壓調(diào)節(jié)器?？梢允褂萌魏握{(diào)節(jié)器。當(dāng)從太陽(yáng)能電池(能量轉(zhuǎn)換單元10的一個(gè)例子)提取電能時(shí)，負(fù)載200所需的電壓低于來(lái)自太陽(yáng)能電池的輸出電壓。因此，降壓調(diào)節(jié)器通常用于第一變壓器40。
[0044]第二變壓器50將來(lái)自能量存儲(chǔ)單元20的輸出電壓變壓到預(yù)定的電壓值。在本實(shí)施例中，第二變壓器50將來(lái)自能量轉(zhuǎn)換單元10的輸出電壓變壓到負(fù)載200所需的電壓(預(yù)定電壓)。由于電容器的輸出電壓隨著放電而降低，所以升壓調(diào)節(jié)器優(yōu)選地用于第二變壓器50。升壓調(diào)節(jié)器被設(shè)置在能量存儲(chǔ)單元20和負(fù)載200之間的配置可以解決這樣的問(wèn)題:即，因?yàn)橛捎诔洚?dāng)能量存儲(chǔ)單元20的電容器的放電而導(dǎo)致電壓下降，在電容器中存儲(chǔ)的電能不被輸出，并且很多電荷保留在電容器中。
[0045]第一測(cè)量單元60測(cè)量被饋送給負(fù)載200的電能。在圖1中，第一測(cè)量單元60被設(shè)置在切換單元30 (節(jié)點(diǎn)ND2)和負(fù)載200之間。
[0046]圖2是圖示第一測(cè)量單元60的配置的例子的示圖。如圖2所示，第一測(cè)量單元60包括分流電阻61、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(在下文中被稱為“ADC”)62、ADC63和計(jì)算器64。分流電阻61被設(shè)置在未圖示的從第二節(jié)點(diǎn)ND2到負(fù)載200的電流路徑上。ADC62將分流電阻61的一端(靠近第二節(jié)點(diǎn)ND2的端部)的電壓的模擬值轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。ADC63將分流電阻61的另一端(靠近負(fù)載200的端)的電壓的模擬值轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。計(jì)算器64測(cè)量被饋送給負(fù)載200的電能，并且根據(jù)來(lái)自控制單元80的請(qǐng)求，將測(cè)量結(jié)果報(bào)告給控制單元80。例如，控制單元80可以周期性地請(qǐng)求計(jì)算器64測(cè)量電能，或者可以在發(fā)生某些變化時(shí)(例如，在負(fù)載200的使用條件改變時(shí))請(qǐng)求測(cè)量電能。可以這樣配置，當(dāng)發(fā)生某些變化時(shí)(例如，當(dāng)由于負(fù)載200的使用條件改變而導(dǎo)致由第一測(cè)量單元60測(cè)得的電功率的值超出預(yù)定閾值時(shí))，第一測(cè)量單元60將結(jié)果報(bào)告給控制單元80。稍后描述的切換處理可以在從第一測(cè)量單元60接收到報(bào)告的時(shí)間(通過(guò)使用來(lái)自第一測(cè)量單元60的報(bào)告作為觸發(fā)器)開(kāi)始。
[0047]將詳細(xì)地描述第一測(cè)量單元60的測(cè)量方法。計(jì)算器64獲取由ADC62轉(zhuǎn)換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和由ADC63轉(zhuǎn)換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且從獲取的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)之差獲取分流電阻61的各端之間的電壓差。計(jì)算器64將分流電阻61的各端之間的電壓差除以分流電阻61的預(yù)定電阻值，從而計(jì)算流過(guò)分流電阻61的電流的值。計(jì)算器64指定從ADC62或ADC63獲取的值作為輸出電壓，并且，通過(guò)將輸出電壓與計(jì)算出的電流值相乘來(lái)獲得被饋送給負(fù)載200的電功率的值。
[0048]例如，第一測(cè)量單元60可以包括用于存儲(chǔ)如圖3所示的計(jì)算器64的計(jì)算結(jié)果(測(cè)量結(jié)果)的存儲(chǔ)單元65。在這種情況下，計(jì)算器64可以周期性地計(jì)算被饋送給負(fù)載200的電功率，并且將計(jì)算結(jié)果寫(xiě)入到存儲(chǔ)單元65。在這種配置中，每當(dāng)計(jì)算器64進(jìn)行計(jì)算時(shí)，在存儲(chǔ)單元65中存儲(chǔ)的計(jì)算結(jié)果被更新?？刂茊卧?0可以根據(jù)需要讀取在存儲(chǔ)單元65中存儲(chǔ)的值。例如，控制單元80可以周期性地讀取在存儲(chǔ)單元65中存儲(chǔ)的值，或者可以在發(fā)生某些變化時(shí)讀取在存儲(chǔ)單元65中存儲(chǔ)的值。
[0049]如圖4所示，第一測(cè)量單元60可以包括，例如，用于放大在分流電阻61的兩端之間的電壓差的放大器66。由于分流電阻61的電阻值小，所以在分流電阻61上產(chǎn)生的電壓差(分流電阻61的兩端之間的電壓差)不可避免地變得非常小。由于ADC的分辨率有限，所以通過(guò)對(duì)具有量化誤差的值進(jìn)行四舍五入，該電壓差可能被視為零。通過(guò)用放大器66放大分流電阻61的兩端之間的電壓差來(lái)避免該擔(dān)心。在圖4中的例子中，第一測(cè)量單元60包括ADC67和ADC68，該ADC67將由放大器66放大的電壓差的模擬值轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且，該ADC68將在分流電阻61的另一端(靠近負(fù)載200的端)上的電壓的模擬值轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。根據(jù)來(lái)自控制單元80的請(qǐng)求，計(jì)算器64獲取由ADC67轉(zhuǎn)換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且，通過(guò)將獲取的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)除以分流電阻61的預(yù)定的電阻值來(lái)獲得流過(guò)分流電阻61的電流的值。計(jì)算器64獲取由ADC68轉(zhuǎn)換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為輸出電壓，并且，通過(guò)將獲取的輸出電壓與計(jì)算出的電流值相乘來(lái)獲得被饋送給負(fù)載200的電功率的值。當(dāng)如圖4中的例子中一樣插入放大器66時(shí)，在AD轉(zhuǎn)換之后的值變成由放大器66放大的值。因此，正確的電流值是通過(guò)除以放大器66的增益而獲得的值。因此，當(dāng)獲得流過(guò)分流電阻61的電流的值時(shí)，或者，當(dāng)獲得被饋送給負(fù)載200的電功率的值時(shí)，計(jì)算器64除以放大器66的增益。甚至在使用放大器的另一個(gè)例子中，為了獲取正確的測(cè)量值，也需要除以放大器66的增益。如圖3所示，例如，可以設(shè)置用于存儲(chǔ)計(jì)算器64的計(jì)算結(jié)果的存儲(chǔ)單元65。
[0050]在圖4中的例子中，在分流電阻61的另一端(靠近負(fù)載200的端)上的電壓被用作用于計(jì)算電功率的輸出電壓。但是，如圖5所示，在分流電阻61的一端(靠近第二節(jié)點(diǎn)ND2的端)上的電壓可以被用作用于計(jì)算電功率的輸出電壓。在圖5中的例子中，設(shè)置ADC69來(lái)替代圖4中的ADC68，ADC69將分流電阻61的一端上的電壓的模擬值轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。其他配置與圖4中的配置相同。
[0051]如圖6所示,第一測(cè)量單元60可以包括霍爾元件90而不是分流電阻61?；魻栐?0利用霍爾效應(yīng)作為其原理，并且，輸出與流過(guò)該元件的電流的值成比例的電壓。因此，可以由指示電流值和電壓值之間的關(guān)系的特性表計(jì)算流過(guò)霍爾元件90的電流的值。在圖6中的例子中，第一測(cè)量單元60包括ADC91和ADC92，該ADC91將霍爾元件90的輸出電壓的模擬值轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且，該ADC92將在從霍爾元件90到負(fù)載200的電流路徑上的節(jié)點(diǎn)ND3上的電壓的模擬值轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。根據(jù)來(lái)自控制單元80的請(qǐng)求，計(jì)算器64獲取由ADC91轉(zhuǎn)換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且，獲得與由從預(yù)先準(zhǔn)備的特性表(例如，該表可以被存儲(chǔ)在未圖示的存儲(chǔ)器中)獲取的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)指示的電壓值相對(duì)應(yīng)的電流值(流過(guò)霍爾元件90的電流的值)。計(jì)算器64獲取由ADC92轉(zhuǎn)換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為輸出電壓，并且，通過(guò)將獲取的輸出電壓與計(jì)算出的電流值相乘來(lái)獲得被饋送給負(fù)載200的電功率的值。
[0052]在圖6中的例子中，在從霍爾元件90到負(fù)載200的電流路徑上的節(jié)點(diǎn)ND3上的電壓被用作用于計(jì)算電功率的輸出電壓。但是，例如，如圖7所示，在從第二節(jié)點(diǎn)ND2(未圖示)到霍爾效應(yīng)90的電流路徑上的節(jié)點(diǎn)ND4上的電壓可以被用作用于計(jì)算電功率的輸出電壓。在圖7中的例子中，設(shè)置ADC93來(lái)替代圖6中的ADC92，ADC93將節(jié)點(diǎn)ND4上的電壓的模擬值轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。其他配置與圖6中的配置相同。
[0053]由于從霍爾元件90輸出的電壓非常小，所以如圖8所示，可以在霍爾元件90和ADC91之間設(shè)置用于放大霍爾兀件90的輸出電壓的放大器94。
[0054]返回參照?qǐng)D1來(lái)繼續(xù)描述。第二測(cè)量單元70測(cè)量從能量轉(zhuǎn)換單元10饋送的電功率。在圖1中的例子中，第二測(cè)量單元70被設(shè)置在第一變壓器40和切換單元30之間。第二測(cè)量單元70的配置與第一測(cè)量單元60的配置相同。
[0055]第三測(cè)量單元110測(cè)量在能量存儲(chǔ)單元20中存儲(chǔ)的電荷量(存儲(chǔ)能量的量)。圖9是圖示第三測(cè)量單元110的配置的例子的示圖。如圖9所示,第三測(cè)量單元110包括ADClll和計(jì)算器113。ADClll將在充當(dāng)能量存儲(chǔ)單元20的電容器的一個(gè)電極上的電壓的模擬值轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在圖9中的例子中，電容器的另一個(gè)電極與被連接到接地電位的電力供應(yīng)線101連接。因此，由ADClll轉(zhuǎn)換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)表示電容器的兩個(gè)電極之間的電壓(被施加到電容器的電壓)。計(jì)算器113測(cè)量在能量存儲(chǔ)單元20中的存儲(chǔ)的能量的量，并且，根據(jù)來(lái)自控制單元80的請(qǐng)求，將測(cè)量結(jié)果報(bào)告給控制單元80。例如，控制單元80可以周期性地請(qǐng)求計(jì)算器113測(cè)量存儲(chǔ)能量的量，或者可以在發(fā)生某些變化時(shí)(例如，在負(fù)載200的使用條件改變時(shí))請(qǐng)求測(cè)量存儲(chǔ)能量的量。
[0056]將詳細(xì)地描述第三測(cè)量單元110的測(cè)量方法。在圖9中的例子中，計(jì)算器113獲取由ADClll轉(zhuǎn)換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且從獲取的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)指定被施加到電容器的電壓的值。然后，計(jì)算器113通過(guò)將電容器的預(yù)定電容與指定的電壓值相乘(Q=C X V)來(lái)獲得電容器的存儲(chǔ)能量的量。
[0057]例如，第三測(cè)量單元110可以包括用于存儲(chǔ)如圖10所示的計(jì)算器113的計(jì)算結(jié)果(測(cè)量結(jié)果)的存儲(chǔ)單元115。在這種情況中，計(jì)算器113可以周期性地計(jì)算在能量存儲(chǔ)單元20中的存儲(chǔ)的能量的量，并且將計(jì)算結(jié)果寫(xiě)入到存儲(chǔ)單元115。在這種配置中，每當(dāng)計(jì)算器113進(jìn)行計(jì)算時(shí)，在存儲(chǔ)單元115中存儲(chǔ)的計(jì)算結(jié)果(測(cè)得的存儲(chǔ)的能量的量)被更新?？刂茊卧?0可以根據(jù)需要讀取在存儲(chǔ)單元115中存儲(chǔ)的值。例如，控制單元80可以周期性地讀取在存儲(chǔ)單元115中存儲(chǔ)的值，或者可以在發(fā)生某些變化時(shí)讀取在存儲(chǔ)單元115中存儲(chǔ)的值。第三處理單元110的配置并不限于上述配置。可以使用任何裝置，只要它可以測(cè)量在能量存儲(chǔ)單元20中的存儲(chǔ)的能量的量。例如，可以使用庫(kù)倫計(jì)數(shù)器或者氣體壓力計(jì)。
[0058]返回參照?qǐng)D1來(lái)繼續(xù)描述。當(dāng)通過(guò)從由第二測(cè)量單元70測(cè)得的電功率的值減去第一值所獲得的值不小于由第一測(cè)量單元60測(cè)得的電功率的值時(shí)，控制單元80執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)。另一方面，當(dāng)通過(guò)從由第二測(cè)量單元70測(cè)得的電功率的值減去第一值所獲得的值小于由第一測(cè)量單元60測(cè)得的電功率的值時(shí)，控制單元80執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)。本實(shí)施例設(shè)置其中由第三測(cè)量單元110測(cè)得的存儲(chǔ)的能量的量小于第一閾值并且通過(guò)從由第二測(cè)量單元70測(cè)得的電功率的值減去第一值所獲得的值不小于由第一測(cè)量單元60測(cè)得的電功率的值的條件。當(dāng)滿足這些條件時(shí)，控制單元80切換到第一狀態(tài)。當(dāng)不滿足這些條件時(shí)，控制單元80切換到第二狀態(tài)。在下文中將描述控制單元80的具體細(xì)節(jié)。
[0059]圖11是圖示控制單元80的配置的例子的框圖。如圖11所示，控制單元80包括第一獲取單元81、第二獲取單元82、第三獲取單元83和切換控制單元84。
[0060]第一獲取單元81獲取由第一測(cè)量單元60測(cè)得的電功率的值。例如，第一獲取單元81可以向第一測(cè)量單元60發(fā)送請(qǐng)求被饋送給負(fù)載200的電功率的測(cè)量結(jié)果的信號(hào)，并且接收響應(yīng)于該信號(hào)的電功率的測(cè)量結(jié)果。當(dāng)?shù)谝粶y(cè)量單元60的測(cè)量結(jié)果被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中時(shí)，第一獲取單元81訪問(wèn)存儲(chǔ)單元，以獲取在存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的值。
[0061]第二獲取單元82獲取由第二測(cè)量單元70測(cè)得的電功率的值。例如，第二獲取單元82可以向第二測(cè)量單元70發(fā)送請(qǐng)求從能量轉(zhuǎn)換單元10饋送的電功率的測(cè)量結(jié)果的信號(hào)，并且接收響應(yīng)于該信號(hào)的從能量轉(zhuǎn)換單元10饋送的電功率的測(cè)量結(jié)果。當(dāng)?shù)诙y(cè)量單元70的測(cè)量結(jié)果被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中時(shí)，第二獲取單元82訪問(wèn)存儲(chǔ)單元，以獲取在存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的值。
[0062]第三獲取單元83獲取由第三測(cè)量單元110測(cè)得的存儲(chǔ)能量的量。例如，第三獲取單元83可以向第三測(cè)量單元110發(fā)送請(qǐng)求存儲(chǔ)能量的量的測(cè)量結(jié)果的信號(hào)，并且接收響應(yīng)于該信號(hào)的存儲(chǔ)能量的量的測(cè)量結(jié)果。當(dāng)?shù)谌郎y(cè)量單元110的測(cè)量結(jié)果被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中時(shí)，第三獲取單元83訪問(wèn)存儲(chǔ)單元，以獲取在存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的值。
[0063]切換控制單元84控制切換單元30的操作。在本實(shí)施例中，切換控制單元84確定由第三獲取單元83獲取的存儲(chǔ)的能量的量是否不小于第一閾值。當(dāng)由第三獲取單元83獲取的存儲(chǔ)的能量的量不小于第一閾值時(shí)，切換控制單元84確定不滿足上述條件，由此執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)。只有當(dāng)由第三獲取單元83獲取的存儲(chǔ)的能量的量小于第一閾值時(shí)，由第二獲取單元82獲取的電功率的值才可以被視為通過(guò)能量轉(zhuǎn)換單元10中的轉(zhuǎn)換獲得的電能(產(chǎn)生的電能)。下面將描述詳細(xì)的原因。當(dāng)能量存儲(chǔ)單元20沒(méi)有被充滿時(shí)(或者，當(dāng)能量存儲(chǔ)單元20沒(méi)有接近被充滿時(shí)，例如，當(dāng)存儲(chǔ)的能量的量不小于第一閾值時(shí))，因?yàn)樵趤?lái)自第一變壓器40的輸出電壓和能量存儲(chǔ)單元20的電壓之間存在電壓差，不僅由能量轉(zhuǎn)換單元10產(chǎn)生的電能被饋送給負(fù)載200，而且通過(guò)從由能量轉(zhuǎn)換單元10產(chǎn)生的電能減去被饋送給負(fù)載200的電能而獲得的電能(剩余電能)也被饋送給能量存儲(chǔ)單元20。另一方面，當(dāng)能量存儲(chǔ)單元20被充滿時(shí)，只有負(fù)載200所需的電能從能量轉(zhuǎn)換單元10被饋送給負(fù)載200。具體地，當(dāng)能量存儲(chǔ)單元20被充滿時(shí)，不能測(cè)量能量轉(zhuǎn)換單元10的產(chǎn)生的能量的量。當(dāng)能量存儲(chǔ)單元20沒(méi)有被充滿時(shí)，第二測(cè)量單元70的測(cè)量結(jié)果可以被視為來(lái)自能量轉(zhuǎn)換單元10的產(chǎn)生的能量的量。因此，如下所述，可以解決這樣的問(wèn)題，即:僅僅通過(guò)測(cè)量從能量轉(zhuǎn)換單元10饋送的電功率，不能正確地測(cè)量能量轉(zhuǎn)換單元10的產(chǎn)生的能量(通過(guò)能量轉(zhuǎn)換單元10的轉(zhuǎn)換獲得的電能)?？刂茊卧?0通過(guò)使用由第三獲取單元83獲取的存儲(chǔ)的能量的量來(lái)監(jiān)視能量存儲(chǔ)單元20的狀態(tài)。只有當(dāng)存儲(chǔ)的能量的量小于第一閾值時(shí)，控制單元80才將由第二獲取單元82獲取的電功率的值(由第二測(cè)量單元70測(cè)得的電功率的值)視為來(lái)自能量轉(zhuǎn)換單元10的產(chǎn)生的能量，并且，當(dāng)存儲(chǔ)的能量的量不小于第一閾值時(shí)，因?yàn)閬?lái)自能量轉(zhuǎn)換單元10的產(chǎn)生的能量不確定，控制單元80進(jìn)行控制以選擇能量存儲(chǔ)單元20作為電力供應(yīng)源，能量存儲(chǔ)單元20可以饋送比能量轉(zhuǎn)換單元10更多的電能。
[0064]另一方面，當(dāng)由第三獲取單元83獲取的存儲(chǔ)的能量的量小于第一閾值時(shí)，切換控制單元84確定由第二獲取單元82獲取的電功率的值是否可以覆蓋由第一獲取單元81獲取的電功率的值(即，被饋送給負(fù)載200的電功率的值)。當(dāng)能量存儲(chǔ)單元20的存儲(chǔ)的能量的量小于第一閾值時(shí)(當(dāng)能量存儲(chǔ)單元20具有存儲(chǔ)能量的容量時(shí))，在第一狀態(tài)中，從能量轉(zhuǎn)換單元10饋送的電功率被分布給能量存儲(chǔ)單元20和負(fù)載200。在本實(shí)施例中，切換控制單元84比較通過(guò)從由第二獲取單元82獲取的電功率的值減去第一值而獲得的值和由第一獲取單元81獲取的電功率的值。當(dāng)通過(guò)從由第二獲取單元82獲取的電功率的值減去第一值而獲得的值不小于由第一獲取單元81獲取的電功率的值時(shí)，切換控制單元84確定由第二獲取單元82獲取的電功率可以覆蓋由第一獲取單元81獲取的電功率。在本實(shí)施例中，例如，第一值被假定為固定值。但是，本實(shí)施例并不限于此。第一值可以動(dòng)態(tài)地改變。例如，根據(jù)從能量轉(zhuǎn)換單元10饋送的電功率的值，可以可變地設(shè)置第一值。
[0065]當(dāng)通過(guò)從由第二獲取單元82獲取的電功率的值減去第一值而獲得的值不小于由第一獲取單元81獲取的電功率的值時(shí)，切換控制單元84確定滿足該條件，并且執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)。更具體地，切換控制單元84接通第一開(kāi)關(guān)SWl和第二開(kāi)關(guān)SW2，并且斷開(kāi)第三開(kāi)關(guān)SW3。當(dāng)通過(guò)從由第二獲取單元82獲取的電功率的值減去第一值而獲得的值小于由第一獲取單元81獲取的電功率的值時(shí)，切換控制單元84確定不滿足該條件，并且執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)。更具體地，切換控制單元84斷開(kāi)第一開(kāi)關(guān)SWl和第二開(kāi)關(guān)SW2，并且接通第三開(kāi)關(guān)SW3。
[0066]該條件可以被設(shè)置為僅僅包括通過(guò)從由第二獲取單元82獲取的電功率的值減去第一值而獲得的值不小于由第一獲取單元81獲取的電功率的值的情況。在這種情況中，當(dāng)切換控制單元84確定通過(guò)從由第二獲取單元82獲取的電功率的值減去第一值而獲得的值不小于由第一獲取單元81獲取的電功率的值時(shí)，切換控制單元84可以執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)，而不管能量存儲(chǔ)單元20中的存儲(chǔ)的能量的量如何。另一方面，當(dāng)切換控制單元84確定通過(guò)從由第二獲取單元82獲取的電功率的值減去第一值而獲得的值小于由第一獲取單元81獲取的電功率的值時(shí)，切換控制單元84可以執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)，而不管能量存儲(chǔ)單元20中的存儲(chǔ)的能量的量如何。
[0067]在本實(shí)施例中，控制單元80被配置為包括CPU (中央處理單元)、ROM和RAM的計(jì)算機(jī)。第一獲取單元81、第二獲取單元82、第三獲取單元83和切換控制單元84中的每一個(gè)的功能可以由CPU實(shí)現(xiàn)，該CPU擴(kuò)展并執(zhí)行在例如ROM中存儲(chǔ)的程序。本實(shí)施例并不限于此。例如，第一獲取單元81、第二獲取單元82、第三獲取單元83和切換控制單元84中的每一個(gè)的功能可以由專用硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0068]接下來(lái)將描述由控制單元80執(zhí)行的切換處理。圖12是圖示由控制單元80執(zhí)行的第一切換處理的一個(gè)例子的流程圖。在本例子中，假設(shè)電源系統(tǒng)100的初始狀態(tài)(默認(rèn)狀態(tài))被設(shè)置為第一狀態(tài)。如圖12所示，第三獲取單元83首先獲取由第三測(cè)量單元110測(cè)得的存儲(chǔ)的能量的量(步驟S11)。然后，切換控制單元84確定在步驟Sll中獲取的存儲(chǔ)的能量的量是否不小于第一閾值(步驟S12)。當(dāng)確定在步驟Sll中獲取的存儲(chǔ)的能量的量不小于第一閾值(步驟S12中的結(jié)果:“是”)時(shí)，切換控制單元84確定不滿足上述條件，并且執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)(步驟S13)。
[0069]當(dāng)確定在步驟Sll中獲取的存儲(chǔ)的能量的量小于第一閾值(步驟S12中的結(jié)果:“否”)時(shí)，切換控制單元84向第二獲取單元82請(qǐng)求獲取第二測(cè)量單元70的測(cè)量結(jié)果。一旦接收到該請(qǐng)求，第二獲取單元82獲取由第二測(cè)量單元70測(cè)得的電功率的值(從能量轉(zhuǎn)換單元10饋送的電功率的測(cè)量值)(步驟S14)。接下來(lái)，切換控制單元84向第一獲取單元81請(qǐng)求獲取第一測(cè)量單元60的測(cè)量結(jié)果。一旦接收到該請(qǐng)求，第一獲取單元81就獲取由第一測(cè)量單元60測(cè)得的電功率(被饋送給負(fù)載200的電功率的測(cè)量值)(步驟S15)。步驟S14和步驟S15的順序可以被顛倒。
[0070]接下來(lái)，切換控制單元84確定通過(guò)從在步驟S14中獲取的電功率的值減去第一值而獲得的值是否不小于在步驟S15中獲取的電功率的值(步驟S16)。當(dāng)通過(guò)從在步驟S14中獲取的電功率的值減去第一值而獲得的值不小于在步驟S15中獲取的電功率的值時(shí)(步驟S16的結(jié)果:“是”)，切換控制單元84確定滿足該條件，并且執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)(步驟S17)。另一方面，當(dāng)通過(guò)從在步驟S14中獲取的電功率的值減去第一值而獲得的值小于在步驟S15中獲取的電功率的值時(shí)(步驟S16的結(jié)果:“否”)，切換控制單元84確定不滿足該條件，并且執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)(步驟S18)。這是由控制單元80執(zhí)行的具體的第一切換處理(開(kāi)始之后的第一切換處理)。
[0071]圖13是圖示由控制單元80執(zhí)行的第二和隨后的切換處理的一個(gè)例子的流程圖。如圖12所示，第三獲取單元83首先獲取由第三測(cè)量單元110測(cè)得的存儲(chǔ)的能量的量(步驟S21)。然后，切換控制單元84確定在步驟S21中獲取的存儲(chǔ)的能量的量是否不小于第一閾值(步驟S22)。當(dāng)確定在步驟S21中獲取的存儲(chǔ)的能量的量不小于第一閾值(步驟S22中的結(jié)果:“是”)時(shí)，切換控制單元84確定不滿足上述條件，并且執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)(步驟S23)。
[0072]當(dāng)在步驟S22中確定在步驟S21中獲取的存儲(chǔ)的能量的量小于第一閾值(步驟S22中的結(jié)果:“否”)時(shí)，切換控制單元84確定電源系統(tǒng)100的當(dāng)前狀態(tài)是否為第一狀態(tài)(步驟S24)。當(dāng)確定電源系統(tǒng)100的當(dāng)前狀態(tài)為第一狀態(tài)(步驟S24中的結(jié)果:“是”)時(shí)，切換控制單元84向第二獲取單元82請(qǐng)求第二測(cè)量單元70的測(cè)量結(jié)果。一旦接收到該請(qǐng)求，第二獲取單元82就獲取由第二測(cè)量單元70測(cè)得的電功率的值(步驟S25)。接下來(lái)，切換控制單元84向第一獲取單元81請(qǐng)求獲取第一測(cè)量單元60的測(cè)量結(jié)果。一旦接收到該請(qǐng)求，第二獲取單元81就獲取由第一測(cè)量單元60測(cè)得的電功率的值(步驟S26)。接下來(lái)，切換控制單元84確定通過(guò)從在步驟S25中獲取的電功率的值減去第一值而獲得的值是否不小于在步驟S26中獲取的電功率的值(步驟S27)。該處理與圖12中的步驟S16中的處理相同。
[0073]當(dāng)在步驟S27中通過(guò)從在步驟S25中獲取的電功率的值減去第一值而獲得的值不小于在步驟S26中獲取的電功率的值時(shí)(步驟S27的結(jié)果:“是”)，切換控制單元84確定滿足該條件，并且執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)(步驟S28)。當(dāng)在步驟S27中通過(guò)從在步驟S25中獲取的電功率的值減去第一值而獲得的值小于在步驟S26中獲取的電功率的值時(shí)(步驟S27的結(jié)果:“否”)，切換控制單元84確定不滿足該條件，并且執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)(步驟S29)。
[0074]另一方面，當(dāng)在步驟S24中確定電源系統(tǒng)100的當(dāng)前狀態(tài)不是第一狀態(tài)時(shí)，即，當(dāng)當(dāng)前狀態(tài)是第二狀態(tài)時(shí)(步驟S24的結(jié)果:“否”)，切換控制單元84向第一獲取單元81請(qǐng)求獲取第一測(cè)量單元60的測(cè)量結(jié)果。一旦接收到該請(qǐng)求，第一獲取單元81就獲取由第一測(cè)量單元60測(cè)得的電功率(被饋送給負(fù)載200的電功率的測(cè)量值)(步驟S30)。然后，切換控制單元84確定在步驟S30中獲取的電功率的值是否不小于第二閾值(步驟S31)。將在稍后描述的第二實(shí)施例中描述該處理的細(xì)節(jié)。當(dāng)確定在步驟S30中獲取的電功率的值不小于第二閾值(步驟S31中的結(jié)果:“是”)時(shí)，切換控制單元84確定不滿足上述條件，并且執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)(步驟S29)。當(dāng)確定在步驟S30中獲取的電功率的值小于第二閾值(步驟S31中的結(jié)果:“否”)時(shí)，切換控制單元84確定滿足上述條件，并且執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)(步驟S28)。這是由控制單元80執(zhí)行的具體的第二和隨后的切換處理。
[0075]在本實(shí)施例中，電源系統(tǒng)100的初始狀態(tài)(默認(rèn)狀態(tài))被設(shè)置為第一狀態(tài)。但是，本實(shí)施例并不限于此。例如，剛好在停止之前的電源系統(tǒng)100的狀態(tài)可以被設(shè)置為在之后開(kāi)始時(shí)的電源系統(tǒng)100的初始狀態(tài)。在這種情況中的切換處理可以是圖13中的流程圖中圖示的切換處理，而不管它是第一切換處理還是第二和隨后的切換處理。
[0076]如上所述，本實(shí)施例中的電源系統(tǒng)100包括切換單元30和控制切換單元30的操作的控制單元80，該切換單元30將電源系統(tǒng)的狀態(tài)改變到第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，在第一狀態(tài)中，能量轉(zhuǎn)換單元10和負(fù)載200連接，以向負(fù)載200饋送由能量轉(zhuǎn)換單元10轉(zhuǎn)換的電能，在第二狀態(tài)中，能量轉(zhuǎn)換單元10和負(fù)載200不連接，但是能量存儲(chǔ)單元20和負(fù)載200連接，以向負(fù)載200饋送在能量存儲(chǔ)單元20中存儲(chǔ)的電能。當(dāng)滿足其中能量存儲(chǔ)單元20的存儲(chǔ)的能量的量(由第三測(cè)量單元110測(cè)得的電功率的值)小于第一閾值并且通過(guò)從能量轉(zhuǎn)換單元10饋送的電功率的值減去第一值而獲得的值(由第二測(cè)量單元70測(cè)得的電功率的值)不小于被饋送給負(fù)載200的電功率的值(由第一測(cè)量單元60測(cè)得的電功率的值)的條件時(shí)，控制單元80執(zhí)行控制，以將電源系統(tǒng)變?yōu)榈谝粻顟B(tài)。當(dāng)不滿足這些條件時(shí)，控制單元80執(zhí)行控制，以將電源系統(tǒng)變?yōu)榈诙顟B(tài)。
[0077]例如，當(dāng)能量存儲(chǔ)單元20的存儲(chǔ)的能量的量不小于第一閾值時(shí)，不滿足本實(shí)施例中的條件，使得控制單元80執(zhí)行控制，以切換到第二狀態(tài)。當(dāng)能量存儲(chǔ)單元20的存儲(chǔ)的能量的量不小于第一閾值時(shí)，能量存儲(chǔ)單元20可以向負(fù)載200饋送比可以由能量轉(zhuǎn)換單元10轉(zhuǎn)換的最大電功率大的電功率。在第二狀態(tài)中，能量轉(zhuǎn)換單元10和負(fù)載200不連接，但是，能量存儲(chǔ)單元20和負(fù)載200連接。因此，即使能量存儲(chǔ)單元20的輸出電壓低于能量轉(zhuǎn)換單元10的輸出電壓，在能量存儲(chǔ)單元20中存儲(chǔ)的電能也可以被饋送給負(fù)載200。具體地，能量存儲(chǔ)單元20可以被選作電力供應(yīng)源，而不取決于能量轉(zhuǎn)換單元10和能量存儲(chǔ)單元20的各自的輸出電壓。因此，可以操作其最大功耗超出可以由能量轉(zhuǎn)換單元(例如，太陽(yáng)能電池)10轉(zhuǎn)換的最大電功率的負(fù)載200。
[0078]例如，當(dāng)通過(guò)從被饋送給能量轉(zhuǎn)換單元10的電功率的值減去第一值而獲得的值小于被饋送給負(fù)載200的電功率的值時(shí)，不滿足本實(shí)施例中的這些條件。因此，控制單元80執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)。具體地，在這種情況中，控制單元80確定負(fù)載200的功耗不能被來(lái)自能量轉(zhuǎn)換單元10的電功率覆蓋，并且，選擇能量存儲(chǔ)單元20作為電力供應(yīng)源，能量存儲(chǔ)單元20可以饋送比來(lái)自能量轉(zhuǎn)換單元10的電功率大的電功率。當(dāng)能量存儲(chǔ)單元20的存儲(chǔ)的能量的量小于第一閾值，并且，通過(guò)從由能量轉(zhuǎn)換單元10饋送的電功率減去第一值而獲得的值不小于被饋送給負(fù)載200的電功率的值時(shí)，滿足本實(shí)施例的這些條件。因此，控制單元80執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)。具體地，在這種情況中，控制單元80確定負(fù)載200的功耗可以被來(lái)自能量轉(zhuǎn)換單元10的電功率覆蓋，并且，選擇能量轉(zhuǎn)換單元10作為電力供應(yīng)源。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，可以選擇適當(dāng)?shù)碾娏?yīng)源(能量轉(zhuǎn)換單元10，能量存儲(chǔ)單元20)作為電力供應(yīng)源，而不取決于能量轉(zhuǎn)換單元10和能量存儲(chǔ)單元20的各自的輸出電壓。因此，可以操作其最大功耗超出可以由能量轉(zhuǎn)換單元(例如，太陽(yáng)能電池)10轉(zhuǎn)換的最大電功率的負(fù)載200。
[0079]第二實(shí)施例
[0080]圖14是圖示根據(jù)第二實(shí)施例的電源系統(tǒng)1000的配置的例子的示圖。在第二實(shí)施例中的電源系統(tǒng)1000中，不設(shè)置上述的第二測(cè)量單元70，并且，當(dāng)由第一測(cè)量單元60測(cè)得的電功率的值小于第二閾值時(shí)，控制單元800執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)，當(dāng)由第一測(cè)量單元60測(cè)得的電功率的值不小于第二閾值時(shí)，控制單元800執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)。下面將更具體地描述細(xì)節(jié)。
[0081]圖15是圖示控制單元800的配置的例子的框圖。如圖15所示，控制單元800包括第一獲取單元81、第三獲取單元83和切換控制單元84。在本實(shí)施例中，切換控制單元84確定由第三獲取單元83獲取的存儲(chǔ)的能量的量是否不小于第一閾值。當(dāng)由第三獲取單元83獲取的存儲(chǔ)的能量的量不小于第一閾值時(shí)，切換控制單元84確定不滿足上述條件，由此執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)。另一方面，當(dāng)由第三獲取單元83獲取的存儲(chǔ)的能量的量小于第一閾值時(shí)，切換控制單元84確定由第一獲取單元81獲取的電功率的值是否不小于第二閾值。當(dāng)由第一獲取單元81獲取的電功率的值不小于第二閾值時(shí)，切換控制單元84確定不滿足上述條件，由此執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)。另一方面，當(dāng)由第一獲取單元81獲取的電功率的值小于第二閾值時(shí)，切換控制單元84確定滿足上述條件，由此執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)。
[0082]該條件可以被設(shè)置為僅僅包括其中由第一獲取單元81獲取的值小于第二閾值的情況。在這種情況中，當(dāng)切換控制單元84確定由第一獲取單元81獲取的值小于第二閾值時(shí)，切換控制單元84可以執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)，而不管在能量存儲(chǔ)單元20中的存儲(chǔ)的能量的量如何。另一方面，當(dāng)切換控制單元84確定由第一獲取單元81獲取的值不小于第二閾值時(shí)，切換控制單元84可以執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)，而不管在能量存儲(chǔ)單元20中的存儲(chǔ)的能量的量如何。
[0083]接下來(lái)將參照?qǐng)D16描述由控制單元800執(zhí)行的切換處理。圖16是圖示切換處理的一個(gè)例子的流程圖。如圖16所示，第三獲取單元83首先獲取由第三測(cè)量單元110測(cè)得的存儲(chǔ)的能量的量(步驟S31)。然后，切換控制單元84確定在步驟S31中獲取的存儲(chǔ)的能量的量是否不小于第一閾值(步驟S32)。當(dāng)確定在步驟S31中獲取的存儲(chǔ)的能量的量不小于第一閾值(步驟S32中的結(jié)果:“是”)時(shí)，切換控制單元84確定不滿足上述條件，并且執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)(步驟S33)。更具體地，切換控制單元84斷開(kāi)第一開(kāi)關(guān)SWl和第二開(kāi)關(guān)SW2，并且接通第三開(kāi)關(guān)SW3。因此，電源系統(tǒng)處于第二狀態(tài)中，在第二狀態(tài)中，能量轉(zhuǎn)換單元10和負(fù)載200不連接，但是，能量存儲(chǔ)單元20和負(fù)載200連接，以將在能量存儲(chǔ)單元20中存儲(chǔ)的電能饋送給負(fù)載200。
[0084]另一方面，當(dāng)確定在步驟S31中獲取的存儲(chǔ)的能量的量小于第一閾值(步驟S32中的結(jié)果:“否”)時(shí)，切換控制單元84向第一獲取單元81請(qǐng)求獲取第一測(cè)量單元60的測(cè)量結(jié)果。一旦接收到該請(qǐng)求，第一獲取單元81就獲取由第一測(cè)量單元60測(cè)得的電功率(被饋送給負(fù)載200的電功率的測(cè)量值)(步驟S34)。然后，切換控制單元84確定在步驟S34中獲取的電功率的值是否不小于第二閾值(步驟S35)。當(dāng)確定在步驟S34中獲取的存儲(chǔ)的能量的量不小于第二閾值(步驟S35中的結(jié)果:“是”)時(shí)，切換控制單元84確定不滿足上述條件，并且執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)(步驟S36)。
[0085]當(dāng)確定在步驟S34中獲取的電功率的值小于第二閾值(步驟S35中的結(jié)果:“否”)時(shí)，切換控制單元84確定滿足上述條件，并且執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)(步驟S37)。更具體地，切換控制單元84接通第一開(kāi)關(guān)SWl和第二開(kāi)關(guān)SW2，并且斷開(kāi)第三開(kāi)關(guān)SW3。因此，電源系統(tǒng)處于如下?tīng)顟B(tài)(第一狀態(tài))中，其中:能量轉(zhuǎn)換單元10和負(fù)載200連接，以將由能量轉(zhuǎn)換單元10轉(zhuǎn)換的電能饋送給負(fù)載200。
[0086]控制單元800重復(fù)地執(zhí)行上述的切換處理。定時(shí)器的周期性中斷，或者，對(duì)負(fù)載200的狀態(tài)的變化的檢測(cè)，可以用作重復(fù)切換處理的觸發(fā)器(定時(shí))。
[0087]如上所述，當(dāng)滿足指示能量存儲(chǔ)單元20中的存儲(chǔ)的能量的量小于第一閾值并且被饋送給負(fù)載200的電功率的值(由第一測(cè)量單元60測(cè)得的電功率的值，S卩，由第一獲取單元81獲取的電功率的值)小于第二閾值的條件時(shí)，根據(jù)本實(shí)施例的控制單元800執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)。另一方面，當(dāng)不滿足上述條件時(shí)，控制單元800執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)。
[0088]例如，當(dāng)能量存儲(chǔ)單元20中的存儲(chǔ)的能量的量不小于第一閾值時(shí)，不滿足本實(shí)施例中的條件，使得控制單元800執(zhí)行控制，以切換到第二狀態(tài)。當(dāng)能量存儲(chǔ)單元20中的存儲(chǔ)的能量的量不小于第一閾值時(shí)，能量存儲(chǔ)單元20可以向負(fù)載200饋送比可以由能量轉(zhuǎn)換單元10轉(zhuǎn)換的最大電功率大的電功率。在第二狀態(tài)中，能量轉(zhuǎn)換單元10和負(fù)載200不連接，但是，能量存儲(chǔ)單元20和負(fù)載200連接。因此，即使能量存儲(chǔ)單元20的輸出電壓低于能量轉(zhuǎn)換單元10的輸出電壓，在能量存儲(chǔ)單元20中存儲(chǔ)的電能也可以被饋送給負(fù)載200。具體地，能量存儲(chǔ)單元20可以被選作電力供應(yīng)源，而不取決于能量轉(zhuǎn)換單元10和能量存儲(chǔ)單元20的各自的輸出電壓。因此，可以操作其最大功耗超出可以由能量轉(zhuǎn)換單元(例如，太陽(yáng)能電池)10轉(zhuǎn)換的最大電功率的負(fù)載200。[0089]例如，當(dāng)被饋送給負(fù)載200的電功率的值不小于第二閾值時(shí)，不滿足本實(shí)施例中的條件，使得控制單元80執(zhí)行控制，以切換到第二狀態(tài)。具體地，在這種情況中，控制單元800確定負(fù)載200的功耗不能被來(lái)自能量轉(zhuǎn)換單元10的電能覆蓋，并且，選擇能量存儲(chǔ)單元20作為電力供應(yīng)源，該能量存儲(chǔ)單元20可以饋送比來(lái)自能量轉(zhuǎn)換單元10的電功率大的電功率。當(dāng)能量存儲(chǔ)單元20中的存儲(chǔ)的能量的量小于第一閾值，并且被饋送給負(fù)載200的電功率的值小于第二閾值時(shí)，滿足本實(shí)施例的條件。因此，控制單元80執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)。具體地，在這種情況中，控制單元800確定負(fù)載200的功耗可以被來(lái)自能量轉(zhuǎn)換單元10的電能覆蓋，并且，選擇能量轉(zhuǎn)換單元10作為電力供應(yīng)源。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，可以選擇適當(dāng)?shù)碾娏?yīng)源(能量轉(zhuǎn)換單元10，能量存儲(chǔ)單元20)作為電力供應(yīng)源，而不取決于能量轉(zhuǎn)換單元10和能量存儲(chǔ)單元20的各自的輸出電壓。因此，可以操作其最大功耗超出可以由能量轉(zhuǎn)換單元(例如，太陽(yáng)能電池)10轉(zhuǎn)換的最大電功率的負(fù)載200。
[0090]下面將描述變型例。上述的實(shí)施例和下述的變型例可以相互組合。
[0091]變型例I
[0092]在上述的第二實(shí)施例中，通過(guò)使用由第一測(cè)量單元60測(cè)得的電功率的值來(lái)選擇負(fù)載200的電力供應(yīng)源(能量轉(zhuǎn)換單元10，能量存儲(chǔ)單元20)。但是，本發(fā)明并不限于此。例如，可以通過(guò)使用被饋送給負(fù)載200的電流的值來(lái)選擇電力供應(yīng)源。在這種情況中，第一測(cè)量單元60 (計(jì)算器64)不計(jì)算被饋送給負(fù)載200的電功率的值，但是可以僅僅通過(guò)將分流電阻61兩端的電壓差除以分流電阻61的預(yù)定電阻值來(lái)計(jì)算流過(guò)分流電阻61的電流的值。在這種情況中，第一測(cè)量單元60充當(dāng)測(cè)量被饋送給負(fù)載200的電流的電流測(cè)量單元?？偠灾?，它可以被配置為包括測(cè)量被饋送給負(fù)載200的電流的電流測(cè)量單元。在該變型例中，控制單元800包括獲取由電流測(cè)量單元測(cè)得的電流值的電流值獲取單元，并且，當(dāng)由第三獲取單元83獲取的存儲(chǔ)的能量的量小于第一閾值并且由電流值獲取單元獲取的電流值小于第三閾值時(shí)，切換控制單元84執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)。另一方面，當(dāng)不滿足其中由第三獲取單元83獲取的存儲(chǔ)的能量的量小于第一閾值并且由電流值獲取單元獲取的電流值小于第三閾值的條件時(shí)，切換控制單元84執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)。當(dāng)由電流值獲取單元獲取的電流值小于第三閾值時(shí)，切換控制單元84執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)，而不管能量存儲(chǔ)單元20中的存儲(chǔ)的能量的量如何，并且，當(dāng)由電流值獲取單元獲取的電流值不小于第三閾值時(shí)，切換控制單元84執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)，而不管能量存儲(chǔ)單元20中的存儲(chǔ)的能量的量如何。
[0093]變型例2
[0094]在上述的第一實(shí)施例中，通過(guò)使用由第一測(cè)量單元60測(cè)得的電功率的值和由第二測(cè)量單元70測(cè)得的電功率的值來(lái)選擇負(fù)載200的電力供應(yīng)源(能量轉(zhuǎn)換單元10，能量存儲(chǔ)單元20)。由于在上述實(shí)施例中來(lái)自第一變壓器40的輸出電壓和來(lái)自第二變壓器50的輸出電壓相同，所以其可以被配置為使得可以通過(guò)使用電流值來(lái)選擇電力供應(yīng)源。在這種情況中，第一測(cè)量單元60可以不計(jì)算被饋送給負(fù)載200的電功率的值，而是可以僅僅通過(guò)將分流電阻61兩端的電壓差除以分流電阻61的預(yù)定電阻值來(lái)計(jì)算流過(guò)分流電阻61的電流的值。在這種情況中，第一測(cè)量單元60充當(dāng)測(cè)量被饋送給負(fù)載200的電流的電流測(cè)量單元。類似地，第二測(cè)量單元70可以不計(jì)算從能量轉(zhuǎn)換單元10饋送的電功率的值，而是可以僅僅通過(guò)將分流電阻兩端(被設(shè)置在能量轉(zhuǎn)換單元10 (第一變壓器40)和切換單元30之間)的電壓差除以分流電阻的預(yù)定電阻值來(lái)計(jì)算流過(guò)分流電阻的電流值。在這種情況中，第二測(cè)量單元70充當(dāng)測(cè)量從能量轉(zhuǎn)換單元10輸出的電流的電流值測(cè)量單元。
[0095]總而言之，其可以被配置為包括測(cè)量從能量轉(zhuǎn)換單元10輸出的電流的第一電流測(cè)量單元和測(cè)量被饋送給負(fù)載200的電流的第二電流測(cè)量單元。在本例子中，控制單元包括獲取由第一電流測(cè)量單元測(cè)得的電流值的第一電流值獲取單元和獲取由第二電流測(cè)量單元測(cè)得的電流值的第二電流值獲取單元，并且，當(dāng)由第三獲取單元83獲取的存儲(chǔ)的能量的量小于第一閾值，并且通過(guò)從由第一電流值獲取單元獲取的電流值減去第二值(固定值或者動(dòng)態(tài)地改變的值)而獲得的值不小于由第二電流值獲取單元獲取的電流值時(shí)，切換控制單元可以執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)。另一方面，當(dāng)由第三獲取單元83獲取的存儲(chǔ)的能量的量小于第一閾值，并且通過(guò)從由第一電流值獲取單元獲取的電流值減去預(yù)定值而獲得的值小于由第二電流值獲取單元獲取的電流值時(shí)，切換控制單元84可以執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)。當(dāng)通過(guò)從由第一電流值獲取單元獲取的電流值減去預(yù)定值而獲得的值不小于由第二電流值獲取單元獲取的電流值時(shí)，切換控制單元84可以執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)，而不管能量存儲(chǔ)單元20中的存儲(chǔ)的能量的量如何。另一方面，當(dāng)通過(guò)從由第一電流值獲取單元獲取的電流值減去預(yù)定值而獲得的值小于由第二電流值獲取單元獲取的電流值時(shí)，切換控制單元84可以執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)，而不管能量存儲(chǔ)單元20中的存儲(chǔ)的能量的量如何。
[0096]變型例3
[0097]在上述的第一實(shí)施例中，第二測(cè)量單元70被設(shè)置第一變壓器40之后。但是，本發(fā)明并不限于此。例如，第二測(cè)量單元70可以被設(shè)置在第一變壓器40之前，如圖17所示。
[0098]變型例4
[0099]例如，二極管Dl可以與第一開(kāi)關(guān)SWl并聯(lián)地設(shè)置，并且，二極管D3可以與第三開(kāi)關(guān)SW3并聯(lián)地設(shè)置，如圖18所示。該配置被假設(shè)應(yīng)用于第一實(shí)施例中的電源系統(tǒng)100。但是，該配置可以被應(yīng)用于第二實(shí)施例中的電源系統(tǒng)1000。例如，在第一開(kāi)關(guān)SWl和第二開(kāi)關(guān)Sffl接通并且第三開(kāi)關(guān)SW3斷開(kāi)的第一狀態(tài)中，從第二變壓器50到負(fù)載200的輸出電壓通過(guò)與第三開(kāi)關(guān)SW3并聯(lián)連接的二極管D3降低，并且，從第一變壓器40到負(fù)載200的輸出電壓沒(méi)有被降低，因?yàn)樗煌ㄟ^(guò)二極管D1。因此，從第一變壓器40到負(fù)載200的輸出電壓高于從第二變壓器50到負(fù)載200的輸出電壓，使得來(lái)自能量轉(zhuǎn)換單元10的電功率被饋送給負(fù)載200。
[0100]即使由能量轉(zhuǎn)換單元10產(chǎn)生的能量太差而不能覆蓋負(fù)載200所需的電能，并且，當(dāng)切換控制單元84執(zhí)行控制以將狀態(tài)從第二狀態(tài)變?yōu)榈谝粻顟B(tài)時(shí)，來(lái)自第一變壓器40的輸出電壓不會(huì)達(dá)到負(fù)載200的最小操作電壓，在能量存儲(chǔ)單元20中存儲(chǔ)的電能通過(guò)與第三開(kāi)關(guān)SW3并聯(lián)連接的二極管D3被饋送給負(fù)載200，這是因?yàn)閬?lái)自第二變壓器50的輸出電壓超出了來(lái)自第一變壓器40的輸出電壓。因此，可以防止對(duì)負(fù)載200的電力供應(yīng)的瞬時(shí)切斷。在由能量轉(zhuǎn)換單元10產(chǎn)生的能量小，并且，當(dāng)切換控制單元84執(zhí)行控制以將狀態(tài)從第二狀態(tài)變?yōu)榈谝粻顟B(tài)時(shí)，能量存儲(chǔ)單元20的端電壓小于負(fù)載200所需的電壓的情況中，對(duì)負(fù)載200的電力供應(yīng)可能被停止。但是，在圖18中的例子中，能量存儲(chǔ)單元20的端電壓通過(guò)第二變壓器50被提高到負(fù)載200所需的電壓。該配置可以防止對(duì)負(fù)載200的電力供應(yīng)瞬時(shí)切斷。[0101]變型例5
[0102]在上述的第一實(shí)施例中，第二變壓器50和第一變壓器40相互并聯(lián)地連接，如圖1所示。但是，第二變壓器50和第一變壓器40可以串聯(lián)地連接，如圖19所示。在圖19中的例子中，第二變壓器50被設(shè)置在切換單元30和第一測(cè)量單元60之間。
[0103]當(dāng)通過(guò)調(diào)節(jié)器改變電壓時(shí)，例如，出現(xiàn)功率損耗。因此，如圖19所示，充當(dāng)?shù)诙儔浩?0的調(diào)節(jié)器與充當(dāng)?shù)谝蛔儔浩?0的調(diào)節(jié)器串聯(lián)地設(shè)置。當(dāng)從太陽(yáng)能電池(能量轉(zhuǎn)換單元10的一個(gè)例子)產(chǎn)生的能量被直接饋送給負(fù)載200 (在上述的第一狀態(tài)的情況中)時(shí)，在該電能從太陽(yáng)能電池饋送給負(fù)載200之前，在充當(dāng)?shù)谝蛔儔浩?0的調(diào)節(jié)器和充當(dāng)?shù)诙儔浩?0的調(diào)節(jié)器中兩次發(fā)生功耗損耗。另一方面，在圖1中圖示的布置中，在由太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的電能被饋送給負(fù)載200之前，僅僅在充當(dāng)?shù)谝蛔儔浩?0的調(diào)節(jié)器上發(fā)生功率損耗。因此，與圖19中圖示的布置相比，圖1中圖示的布置可以帶來(lái)幾乎不受調(diào)節(jié)器的功率損耗的影響的有益效果。
[0104]在圖19中的例子中，第二變壓器50被設(shè)置在切換單元30和第二測(cè)量單元70之間。但是，本發(fā)明并不限于此。例如，第二變壓器50可以被設(shè)置在第二測(cè)量單元70和負(fù)載200之間，如圖20所示。如圖20所示，切換單元30可以只包括一個(gè)開(kāi)關(guān)SW11。在圖20中的例子中，開(kāi)關(guān)SWll與能量轉(zhuǎn)換單元10和負(fù)載200串聯(lián)地連接，并且，被設(shè)置在第二測(cè)量單元70和第一測(cè)量單元60之間。在圖20中的例子中，在從開(kāi)關(guān)SWl到第一測(cè)量單元60的電流路徑上，形成能量存儲(chǔ)單元20的電容器的一個(gè)電極與節(jié)點(diǎn)NDll連接。
[0105]在本例子中，控制單元80接通開(kāi)關(guān)SW11，以便使電源系統(tǒng)進(jìn)入第一狀態(tài)。因此，電源系統(tǒng)處于如下?tīng)顟B(tài)(第一狀態(tài))中，其中:能量轉(zhuǎn)換單元10和負(fù)載200連接，以將由能量轉(zhuǎn)換單元10轉(zhuǎn)換的電能饋送給負(fù)載200?？刂茊卧?0斷開(kāi)開(kāi)關(guān)SW11，以便使電源系統(tǒng)進(jìn)入第二狀態(tài)。因此，電源系統(tǒng)處于第二狀態(tài)中，在第二狀態(tài)中，能量轉(zhuǎn)換單元10和負(fù)載200不連接，但是，能量存儲(chǔ)單元20和負(fù)載200連接，以將在能量存儲(chǔ)單元20中存儲(chǔ)的電能饋送給負(fù)載200。在圖20中的例子中，選擇對(duì)負(fù)載200的電力供應(yīng)源可以通過(guò)單個(gè)開(kāi)關(guān)SWll來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而簡(jiǎn)化配置。
[0106]在上述的每一個(gè)實(shí)施例中，在能量存儲(chǔ)單元20中存儲(chǔ)的所有電能被第二變壓器50用完。但是，本發(fā)明并不限于此?？梢圆辉O(shè)置第二變壓器50，如圖21所示，只要能夠選擇電力供應(yīng)源即可。
[0107]總而言之，電源系統(tǒng)可以只被配置為包括切換單元，該切換單元用于將電源系統(tǒng)的狀態(tài)切換到第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，在第一狀態(tài)中，能量轉(zhuǎn)換單元10和負(fù)載200連接，以向負(fù)載200饋送由能量轉(zhuǎn)換單元10轉(zhuǎn)換的電能，在第二狀態(tài)中，能量轉(zhuǎn)換單元10和負(fù)載200不連接，但是，能量存儲(chǔ)單元20和負(fù)載200連接，以向負(fù)載200饋送在能量存儲(chǔ)單元20中存儲(chǔ)的電能，其中，當(dāng)滿足上述條件時(shí)，控制單元80執(zhí)行控制以將狀態(tài)改變到第一狀態(tài)，并且，當(dāng)不滿足上述條件時(shí)，控制單元80執(zhí)行控制以將狀態(tài)改變到第二狀態(tài)。
[0108]變型例6
[0109]形成切換單元30的三個(gè)開(kāi)關(guān)(SW1、SW2、SW3)的布置并不限于圖1中描述的布置。例如，這些開(kāi)關(guān)可以如圖22所示的那樣布置。在圖22中的例子中，第二開(kāi)關(guān)SW2的一端與充當(dāng)能量存儲(chǔ)單元20的電容器的一個(gè)電極連接，而第二開(kāi)關(guān)SW2的另一端與插入在第一變壓器40和第一開(kāi)關(guān)SWl之間的節(jié)點(diǎn)ND5連接。[0110]變型例7
[0111]例如，可以設(shè)置定時(shí)器105，并且，當(dāng)從定時(shí)器105接收到中斷時(shí)，控制單元80可以開(kāi)始上述的切換處理，如圖23所示。定時(shí)器105可以被包括在控制單元80中，或者，可以與控制單元80分離地設(shè)置。該配置并不限于定時(shí)器105?？梢岳萌魏谓Y(jié)構(gòu)，只要通過(guò)使用某一中斷(例如來(lái)自負(fù)載200的中斷)作為觸發(fā)器來(lái)開(kāi)始上述的切換處理即可。
[0112]變型例8
[0113]在上述的每一個(gè)實(shí)施例中，由第一測(cè)量單元60測(cè)量被饋送給負(fù)載200的電功率的值。但是，本發(fā)明并不限于此。例如，形成第一測(cè)量單元60的ADC或計(jì)算器64可以被包括在控制單元80中，并且，控制單元80可以計(jì)算電功率的值。類似地，形成第二測(cè)量單元70的ADC或計(jì)算器可以被包括在控制單元80中。
[0114]變型例9
[0115]在上述的實(shí)施例中，由第三測(cè)量單元110測(cè)量在充當(dāng)能量存儲(chǔ)單元20的電容器中存儲(chǔ)的電能的量(存儲(chǔ)的能量的量)，并且，控制單元80獲取結(jié)果。但是，本發(fā)明并不限于此。例如，形成第三測(cè)量單元110的ADC或計(jì)算器113可以被包括在控制單元80中，并且，控制單元80可以計(jì)算存儲(chǔ)的能量的量。
[0116]變型例10
[0117]在流過(guò)分流電阻61的電流的值與這些電阻間的電壓之間存在比例關(guān)系。在流過(guò)霍爾元件90的電流的值和從霍爾元件90輸出的電壓之間也存在比例關(guān)系。因此，如果同一組件用于第一測(cè)量單元60和第二測(cè)量單元70，那么可以比較分流電阻的端電壓或者霍爾元件的輸出電壓以選擇電力供應(yīng)源，而不需要計(jì)算器或控制單元來(lái)計(jì)算電功率(或者電流)。
[0118]變型例11
[0119]在充當(dāng)能量存儲(chǔ)單元20的電容器中存儲(chǔ)的能量的量(存儲(chǔ)的能量的量)和電容器的端電壓之間存在比例關(guān)系。因此，電容器的端電壓可以被視為存儲(chǔ)的能量的量，而不需要計(jì)算器113或者控制單元80計(jì)算存儲(chǔ)的能量的量。
[0120]變型例12
[0121 ] 在第一實(shí)施例中，可以不設(shè)置第一變壓器40和第二變壓器50，使得從能量轉(zhuǎn)換單元10饋送的電功率可以被直接輸入到第二測(cè)量單元70，并且，來(lái)自能量存儲(chǔ)單元20的輸出電壓可以被直接輸入到切換單元30，如圖24所示。如圖24所示，可以不設(shè)置第三測(cè)量單元110?？偠灾?，第一實(shí)施例中的電源系統(tǒng)100可以被配置為包括能量轉(zhuǎn)換單元10、能量存儲(chǔ)單元20、切換單元30、第一測(cè)量單元60、第二測(cè)量單元70和控制單元80，能量轉(zhuǎn)換單元10將除電力以外的能量轉(zhuǎn)換為電能，能量存儲(chǔ)單元20存儲(chǔ)由能量轉(zhuǎn)換單元10轉(zhuǎn)換的電能，切換單元30將電源系統(tǒng)的狀態(tài)改變?yōu)榈谝粻顟B(tài)或第二狀態(tài)，第一測(cè)量單元60測(cè)量被饋送給負(fù)載200的電功率，第二測(cè)量單元70測(cè)量從能量轉(zhuǎn)換單元10饋送的電功率，當(dāng)通過(guò)從由第二測(cè)量單元70測(cè)得的電功率的值減去第一值而獲得的值不小于由第一測(cè)量單元60測(cè)得的電功率的值時(shí)，控制單元80將電源系統(tǒng)的狀態(tài)改變?yōu)榈谝粻顟B(tài)，并且，當(dāng)通過(guò)從由第二測(cè)量單元70測(cè)得的電功率的值減去第一值而獲得的值小于由第一測(cè)量單元60測(cè)得的電功率的值時(shí)，控制單元80將電源系統(tǒng)的狀態(tài)改變?yōu)榈诙顟B(tài)。
[0122]類似地，在第二實(shí)施例中，例如，如圖25所示，可以不設(shè)置第一變壓器40、第二變壓器50和第三測(cè)量單元110。總而言之，根據(jù)第二實(shí)施例的電源系統(tǒng)1000可以被配置為包括能量轉(zhuǎn)換單元10、能量存儲(chǔ)單元20、切換單元30、第一測(cè)量單元60和控制單元800，能量轉(zhuǎn)換單元10將除電力以外的能量轉(zhuǎn)換為電能，能量存儲(chǔ)單元20存儲(chǔ)由能量轉(zhuǎn)換單元10轉(zhuǎn)換的電能，切換單元30將電源系統(tǒng)的狀態(tài)改變?yōu)榈谝粻顟B(tài)或第二狀態(tài)，第一測(cè)量單元60測(cè)量被饋送給負(fù)載200的電功率，當(dāng)由第一測(cè)量單元60測(cè)得的電功率的值小于第二閾值時(shí)，控制單元800將狀態(tài)改變?yōu)榈谝粻顟B(tài)，并且，當(dāng)由第一測(cè)量單元60測(cè)得的電功率的值不小于第二閾值時(shí)，控制單元800將狀態(tài)改變?yōu)榈诙顟B(tài)。
[0123]另外可替換地，要由上述的控制單元(80、800)執(zhí)行的程序可以被存儲(chǔ)在與例如互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上或者經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)通過(guò)下載來(lái)提供。另外可替換地，要由上述的控制單元(80、800)執(zhí)行的程序可以通過(guò)例如互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)提供或分發(fā)。另外可替換地，要由上述的控制單元(80、800)執(zhí)行的程序可以被預(yù)先存儲(chǔ)在例如CD、DVD和ROM的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中并作為計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品提供。
[0124]根據(jù)上述的至少一個(gè)實(shí)施例的電源系統(tǒng)，電源系統(tǒng)包括能量產(chǎn)生單元、能量存儲(chǔ)單元、切換單元、第一測(cè)量單元、第二測(cè)量單元和控制單元。能量存儲(chǔ)單元被配置為存儲(chǔ)由能量產(chǎn)生單元產(chǎn)生的電能。切換單元被配置為在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間進(jìn)行切換，在第一狀態(tài)中，能量產(chǎn)生單元和負(fù)載連接以將由能量產(chǎn)生單元產(chǎn)生的電能饋送給負(fù)載，在第二狀態(tài)中，能量產(chǎn)生單元和負(fù)載不連接，而是能量存儲(chǔ)單元和負(fù)載連接以將在能量存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的電能饋送給負(fù)載。第一測(cè)量單元被配置為測(cè)量被饋送給負(fù)載的電功率。第二測(cè)量單元被配置為測(cè)量從能量產(chǎn)生單元饋送的電功率?？刂茊卧慌渲脼楫?dāng)通過(guò)從由第二測(cè)量單元測(cè)得的電功率的值減去第一值所獲得的值不小于由第一測(cè)量單元測(cè)得的電功率的值時(shí)，執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)?？刂茊卧慌渲脼楫?dāng)通過(guò)從由第二測(cè)量單元測(cè)得的電功率的值減去第一值所獲得的值小于由第一測(cè)量單元測(cè)得的電功率的值時(shí)，執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)。因此，可以操作其最大功耗超出可以由例如能量產(chǎn)生單元的能量轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換的最大電功率的負(fù)載。
[0125]雖然已經(jīng)描述了某些實(shí)施例，但是這些實(shí)施例僅僅以舉例的方式來(lái)呈示，并且不應(yīng)當(dāng)限制本發(fā)明的范圍。的確，本文中描述的新穎的實(shí)施例可以用各種其它的形式來(lái)實(shí)施；而且，在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，可以對(duì)本文中描述的實(shí)施例的形式進(jìn)行各種刪除、替換和更改。所附的權(quán)利要求及其等同物應(yīng)當(dāng)覆蓋落入在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的這些形式或修改。
【權(quán)利要求】
1.一種電源系統(tǒng),包括: 能量產(chǎn)生單元； 能量存儲(chǔ)單元，被配置為存儲(chǔ)由所述能量產(chǎn)生單元產(chǎn)生的電能； 切換單元，被配置為在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間進(jìn)行切換，在第一狀態(tài)中，所述能量產(chǎn)生單元和負(fù)載連接以將由所述能量產(chǎn)生單元產(chǎn)生的電能饋送給所述負(fù)載，在第二狀態(tài)中，所述能量產(chǎn)生單元和所述負(fù)載不連接，而是所述能量存儲(chǔ)單元和所述負(fù)載連接以將在所述能量存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的電能饋送給所述負(fù)載； 第一測(cè)量單元，被配置為測(cè)量被饋送給所述負(fù)載的電功率； 第二測(cè)量單元，被配置為測(cè)量從所述能量產(chǎn)生單元饋送的電功率；以及 控制單元，被配置為: 當(dāng)通過(guò)從由第二測(cè)量單元測(cè)得的電功率的值減去第一值所獲得的值不小于由第一測(cè)量單元測(cè)得的電功率的值時(shí)，執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)，并且 當(dāng)通過(guò)從由第二測(cè)量單元測(cè)得的電功率的值減去第一值所獲得的值小于由第一測(cè)量單元測(cè)得的電功率的值時(shí)，執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括: 第三測(cè)量單元，被配置為測(cè)量在所述能量存儲(chǔ)單元中的存儲(chǔ)的能量的量，其中 控制單元被配置為: 當(dāng)滿足由第三測(cè)量單元測(cè)得的存儲(chǔ)的能量的量小于第一閾值并且通過(guò)從由第二測(cè)量單元測(cè)得的電功率的值減去第一值所獲得的值不小于由第一測(cè)量單元測(cè)得的電功率的值的條件時(shí)，執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)，并且 當(dāng)不滿足這些條件時(shí)，執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，還包括:變壓器，被配置為將所述能量存儲(chǔ)單元的輸出電壓提升到預(yù)定電壓，該變壓器被設(shè)置在所述能量存儲(chǔ)單元和所述負(fù)載之間。
4.一種電源系統(tǒng),包括: 能量產(chǎn)生單元； 能量存儲(chǔ)單元，被配置為存儲(chǔ)由所述能量產(chǎn)生單元產(chǎn)生的電能； 切換單元，被配置為在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間進(jìn)行切換，在第一狀態(tài)中，所述能量產(chǎn)生單元和負(fù)載連接以將由所述能量產(chǎn)生單元產(chǎn)生的電能饋送給所述負(fù)載，在第二狀態(tài)中，所述能量產(chǎn)生單元和所述負(fù)載不連接，而是所述能量存儲(chǔ)單元和所述負(fù)載連接以將在所述能量存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的電能饋送給所述負(fù)載； 第一測(cè)量單元，被配置為測(cè)量被饋送給所述負(fù)載的電功率；以及控制單元，被配置為: 當(dāng)由第一測(cè)量單元測(cè)得的電功率的值小于第二閾值時(shí)，執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)，并且 當(dāng)由第一測(cè)量單元測(cè)得的電功率的值不小于第二閾值時(shí)，執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括: 第三測(cè)量單元，被配置為測(cè)量在所述能量存儲(chǔ)單元中的存儲(chǔ)的能量的量，其中 控制單元被配置為: 當(dāng)滿足由第三測(cè)量單元 測(cè)得的存儲(chǔ)的能量的量小于第一閾值并且由第一測(cè)量單元測(cè)得的電功率的值小于第二閾值的條件時(shí)，執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)，并且 當(dāng)不滿足這些條件時(shí)，執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)。
6.—種電源控制器,包括: 第一獲取單元，被配置為獲取被饋送給負(fù)載的電功率的值； 第二獲取單元，被配置為獲取從能量產(chǎn)生單元饋送的電功率的值；并且 切換控制單元，被配置為: 控制切換單元，該切換單元在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間進(jìn)行切換，在第一狀態(tài)中，所述能量產(chǎn)生單元和所述負(fù)載連接以將由所述能量產(chǎn)生單元產(chǎn)生的電能饋送給所述負(fù)載，在第二狀態(tài)中，所述能量產(chǎn)生單元和所述負(fù)載不連接，而是被配置為存儲(chǔ)由所述能量產(chǎn)生單元產(chǎn)生的電能的能量存儲(chǔ)單元和所述負(fù)載連接以將在所述能量存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的電能饋送給所述負(fù)載， 當(dāng)通過(guò)從由第二獲取單元獲取的電功率的值減去第一值所獲得的值不小于由第一獲取單元獲取的電功率的值時(shí)，執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)，并且 當(dāng)通過(guò)從由第二獲取單元獲取的電功率的值減去第一值所獲得的值小于由第一獲取單元獲取的電功率的值時(shí)，執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制器，還包括: 第三獲取單元，被配置為獲取在所述能量存儲(chǔ)單元中的存儲(chǔ)的能量的量，其中 切換控制單元被配置為: 當(dāng)滿足由第三獲取單元獲取的存儲(chǔ)的能量的量小于第一閾值并且通過(guò)從由第二獲取單元獲取的電功率的值減去第一值所獲得的值不小于由第一獲取單元獲取的電功率的值的條件時(shí)，執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)，并且 當(dāng)不滿足這些條件時(shí)，執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)。
8.—種電源控制器,包括: 第一獲取單元，被配置為獲取被饋送給負(fù)載的電功率的值；以及切換控制單元，被配置為: 控制切換單元，該切換單元在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間進(jìn)行切換，在第一狀態(tài)中，能量產(chǎn)生單元和所述負(fù)載連接以將由所述能量產(chǎn)生單元產(chǎn)生的電能饋送給所述負(fù)載，在第二狀態(tài)中，所述能量產(chǎn)生單元和所述負(fù)載不連接，而是被配置為存儲(chǔ)由所述能量產(chǎn)生單元產(chǎn)生的電能的能量存儲(chǔ)單元和所述負(fù)載連接，以將在所述能量存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的電能饋送給所述負(fù)載， 當(dāng)由第一獲取單元獲取的電功率的值小于第二閾值時(shí)，執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)，并且 當(dāng)由第一獲取單元獲取的電功率的值不小于第二閾值時(shí)，執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制器，還包括: 第三獲取單元，被配置為獲取在所述能量存儲(chǔ)單元中的存儲(chǔ)的能量的量，其中 所述切換控制單元被配置為: 當(dāng)滿足由第三獲取單元獲取的存儲(chǔ)的能量的量小于第一閾值并且由第一獲取單元獲取的電功率的值小于第二閾值的條件時(shí)，執(zhí)行控制以切換到第一狀態(tài)，并且當(dāng)不滿足這些條件時(shí)， 執(zhí)行控制以切換到第二狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】H02S10/20GK103683848SQ201310388942
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月19日
【發(fā)明者】柴田章博, 金井達(dá)徳, 藤崎浩一, 澀谷信男 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝