DE10307317A1

DE10307317A1 - Versorungschaltung und Verfahren zu deren Steuerung

Info

Publication number: DE10307317A1
Application number: DE10307317A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Sasaki
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2002-02-21
Filing date: 2003-02-20
Publication date: 2003-10-30
Also published as: US7071668B2; TW591846B; US20030164644A1; KR100539853B1; CN1440104A; CA2419570A1; CN1285152C; JP2003250228A; TW200303639A; CA2419570C; KR20030069870A

Abstract

Eine Leistungsschaltung wird geschaffen, die einen kleinen Spitzenwert eines Stroms von einer Stromquelle sogar in dem Fall einer Last aufweist, in der ein Laststrom periodisch und abwechselnd einen Burst-Fluss in einer Burst-Periode und einen Nicht-Burst-Fluss in einer Nicht-Burst-Periode wiederholt. Die obige Leistungsschaltung umfasst einen Stromquellenabschnitt (11), einen Leistungssteuerabschnitt (12) und einen Energiespeicherabschnitt (13) mit einem Speicherkondensator (131), der an einen Ausgangsanschluss angeschlossen ist. Die Leistungsschaltung ist mit einem Stromsteuerabschnitt (14) zum Steuern von Werten von Erkennungswiderständen, gemäß einem Erkennungsergebnis einer von dem Stromquellenabschnitt (11) eingegebenen Spannung, und einer Steuerschalteinrichtung (15) mit einem Feldeffekttransistorschalter, der zwischen Eingangs- und Ausgangsanschlüsse angeschlossen ist, und einer Schaltung versehen, die aus einem Kondensator (154) besteht, in dem eine Flussperiode eines Ausgangsstroms durch Gebrauchen des Feldeffekttransistorschalters (153) gemäß einem Steuersignal gesteuert wird, das durch Erkennen einer Änderung in einer Eingangsleistungsspannung unter Verwendung einer Spannung erzeugt wird, die an einem anderen Anschluss des Erkennungswiderstands auftritt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leistungsschaltung und ein Verfahren zum Steuern der Leistungsschaltung, die einen Spitzenwert eines Quellenstroms erzeugen kann, der zum Zuführen eines Quellenstroms einer Last ausgelegt ist, deren Stromverbrauch sich periodisch ändert, und die zulassen kann, dass eine Größe eines Stromabflusses einen oberen Grenzwert innerhalb einer festgelegten Zeitspanne überschreiten kann.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2002-045219, die am 21. Februar, 2002 eingereicht wurde und hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
Da in den letzten Jahren die Anschlüsse tragbarer Geräte mehrfunktional geworden sind, um Verbindungen oder Zugang zum Internet, Verteilung beweglicher Bilder, oder dergleichen zu erreichen, tendieren sowohl eine Übertragungsgeschwindigkeit als auch eine Größe von Datenkommunikationen dazu, zuzunehmen. Außerdem ist es grundlegend, dass diese Anschlüsse tragbarer Geräte nicht nur mehrfunktional, sondern, unter einem Gesichtspunkt von Benutzungsbequemlichkeit betrachtet, auch kleiner und leichter gestaltet werden.
Andererseits besteht die Tendenz, wenn Anschlüsse tragbarer Geräte mehrfunktional werden, dass eine Größe von verbrauchtem Strom ansteigt und es daher erforderlich ist, dass eine als eine Stromquelle verwendete Zelle eine große Kapazität aufweist. Eine so große Kapazität einer als eine Stromquelle dienenden Zelle führt jedoch zu größerer Abmessung und einem größeren Gewicht von Anschlüssen tragbarer Geräte, was im Gegensatz zur Forderung steht, dass Anschlüsse tragbarer Geräte kleiner und leichter sein müssen, um die Funktion zu verbessern.
Zum Erfüllen solcher einander widersprechender Forderungen in Anschlüssen tragbarer Geräte, wird eine Zelle mit höherer Energiedichte oder mit niedrigerem Innenwiderstand entwickelt; eine solche momentan erhältliche Vorrichtung erzielt jedoch kein zufriedenstellendes Ergebnis. Außerdem unterliegt die Entwicklung von Technik zum Verbessern von Entladungseffizienz einer Zelle weiterer Erforschung. Im Falle von Anschlüssen tragbarer Geräte wird die Leistung einer Zelle in vielen Fällen durch Verwendung der Betriebszeit tragbarer Geräte als ein spezifizierter Wert bewertet. Hier bezieht sich die Betriebszeit auf abgelaufene Zeit, während der tragbare Geräte normal betrieben werden können, und wird als eine Zeit definiert, die verstrichen ist, bevor eine Spannung der Zelle einen niedrigsten Wert einer Spannung erreicht, die tragbare Geräte antreiben kann.
Zum Verbessern der Entladungseffizienz einer Zelle ist eine Anpassung effektiv zwischen einer niedrigsten Spannung, die die oben genannten tragbaren Geräte antreiben kann, und einer Spannung, die Entladung der Zelle beendet, und deshalb werden konventionell Verfahren verwendet, die Betreiben tragbarer Geräte bei einer niedrigen Spannung unter Verwendung einer Gleichstromumrichterschaltung (Gleichstrom zu Gleichstrom) oder dergleichen als eine Stromquelle ermöglichen, und die Kalibrierung einer Entladungsendspannung einer Zelle durch Optimieren einer Anzahl von Reihenzellen ermöglichen.
In dem Fall solcher tragbarer Geräte, der Belastung mit der Zeit variiert, was spezifisch für digitale Geräte ist, die in den letzten Jahren als gemäß einem TDMA- (Time Division Multiple Access; Zeitvielfachzugriff) Verfahren, digitale Datentransfersysteme oder dergleichen arbeitende Geräte vorherrschten, wird Anpassung zwischen der niedrigsten Antriebsspannung und der Entladungsendspannung schwierig, da ihre Zellenspannung sich im Verlauf der Zeit ändert, und daher birgt eine konventionelle Stromquellenschaltung ein Problem darin, dass sie eine Zelle nicht vollständig wirksam betreiben kann.
Außerdem besteht in dem Fall von Geräten, denen Quellenstrom von einem Personalcomputer oder dergleichen zugeführt wird, der als ein Host gemäß einem USB (Universal Serial Bus - universeller Seriellbus) dient und Spezifikationen für das Internet aufweist, ein Problem darin, dass, da einem Strom eine Obergrenze auferlegt wird, die in dem USB verwendet werden kann, Geräte, die einen die Obergrenze übersteigenden Strom verbrauchen, nicht verwendet werden können.
Daher stellt eine konventionelle Leistungsschaltung ein Problem darin dar, dass wirksame Verwendung einer als eine Stromquelle dienenden Zelle unmöglich ist, und Geräte, die einen solchen Grenzwert überschreitenden Strom verbrauchen, nicht verwendet werden können.

Angesichts der obigen Ausführungen, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leistungsschaltung und ein Verfahren zum Steuern der Leistungsschaltung zu schaffen, die wirksame Verwendung einer als ein Quellenstrom dienenden Zelle ermöglicht und die Geräte verwenden kann, welche einen einen Grenzwert übersteigenden Strom verbrauchen.

Einem ersten Aspekte der vorliegenden Erfindung zufolge, wird eine Leistungsschaltung zum Zuführen eines Laststroms zu einer Last geschaffen, in der der Laststrom periodisch und abwechselnd einen Burst-Fluss in einer Burst-Periode und einen Nichtburst-Fluss in einer Nichtbrust-Periode wiederholt, einschließend:
einen Stromquellenabschnitt, der aus einer Gleichstromquelle aufgebaut ist, deren einer Anschluss mit einer negativen Polarität verbunden ist;
einen Quellenstromsteuerabschnitt zum Steuern eines von dem Stromquellenabschnitt zugeführten Stroms, der mit einem Eingangsanschluss verbunden ist, und zum Zuführen des Stroms zu einer Last, die mit einem Ausgangsanschluss verbunden ist;
einen Energiespeicherabschnitt mit einem Speicherkondensator, der zwischen dem Ausgangsanschluss und einer negativen Polarität angeschlossen ist; und
wobei der Quellenstromsteuerabschnitt mit einer Stromsteuerschaltung zum Steuern eines Widerstandswerts eines Erkennungswiderstands, dessen einer Anschluss an die negative Polarität angeschlossen ist, gemäß einem Ergebnis der Erkennung einer von dem Stromquellenabschnitt eingegebenen Spannung, und einer Umschaltschaltung versehen ist, die einen Schaltungsteil aufweist, der aus einer Schalteinrichtung, die zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss angeschlossen ist, und einem Kondensator aufgebaut ist, der zwischen dem Ausgangsanschluss und einer negativen Polarität angeschlossen ist und der eine Flussperiode eines Ausgangsstroms durch Ausüben von Steuerung auf die Schalteinrichtung gemäß einem Steuersignal steuert, das durch Erkennung einer Änderung in einer Eingangsleistungsspannung unter Verwendung eines Spannungswerts erzeugt wird, der an einem anderen Anschluss der Erkennungswiderstände auftritt.

Einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung zufolge, wird eine Leistungsschaltung zum Zuführen eines Laststroms zu einer Last geschaffen, in der der Laststrom periodisch und abwechselnd einen Burst-Fluss in einer Burst-Periode und einen Nichtburst-Fluss in einer Nichtburst-Periode wiederholt, einschließend:
einen Stromquellenabschnitt, der aus einer Gleichstromquelle aufgebaut ist, deren einer Anschluss mit einer negativen Polarität verbunden ist;
einen Quellenstromsteuerabschnitt zum Steuern eines von dem Stromquellenabschnitt zugeführten Stroms, der mit einem Eingangsanschluss verbunden ist, und zum Zuführen des Stroms zu einer Last, die mit einem Ausgangsanschluss verbunden ist;
einen Energiespeicherabschnitt mit einem Speicherkondensator, der zwischen dem Ausgangsanschluss und einer negativen Polarität angeschlossen ist; und
wobei der Quellenstromsteuerabschnitt mit einer Stromsteuerschaltung zum Steuern eines Widerstandswerts eines Erkennungswiderstands, dessen einer Anschluss an die negative Polarität angeschlossen ist, gemäß einem Ergebnis der Erkennung einer Spannungseingabe von dem Stromquellenabschnitt, und einer Umschaltschaltung versehen ist, die eine Aufwärtsgleichstromumrichterschaltung aufweist, welche aus einer Spannungserkennungsschaltung zum Erkennen einer Spannung eines Ausgangsanschlusses, einer Spule und einer Diode, die in Reihe zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss angeschlossen sind, und einem Kondensator besteht, der zwischen dem Ausgangsanschluss und einer negativen Polarität und einer Schalteinrichtung angeschlossen ist, die zwischen einem Verbindungspunkt zwischen der Spule und der Diode und einem anderen Anschluss des Erkennungswiderstands angeschlossen ist und die eine Flussperiode eines Ausgangsstroms durch Ausüben von Steuerung auf die Schalteinrichtung gemäß einem Steuersignal steuert, das durch ein Signal, welches eine Änderung in einem Strom der Schalteinrichtung unter Verwendung eines Spannungswerts an dem anderen Anschluss des Erkennungswiderstands erkannt hat, und durch ein Signal erzeugt wird, das eine Spannung an dem Ausgangsanschluss erkannt hat.

Einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung zufolge, wird eine Leistungsschaltung zum Zuführen eines Laststroms zu einer Last geschaffen, in der der Laststrom periodisch und abwechselnd einen Burst-Fluss in einer Burst-Periode und einen Nichtburst- Fluss in einer Nichtburst-Periode wiederholt, einschließend:
einen Stromquellenabschnitt, der aus einer Gleichstromquelle aufgebaut ist, deren einer Anschluss mit einer negativen Polarität verbunden ist;
einen Quellenstromsteuerabschnitt zum Steuern eines von dem Stromquellenabschnitt zugeführten Stroms, der mit einem Eingangsanschluss verbunden ist, und zum Zuführen des Stroms zu einer Last, die mit einem Ausgangsanschluss verbunden ist;
einen Energiespeicherabschnitt mit einem Speicherkondensator, der zwischen dem Ausgangsanschluss und einer negativen Polarität angeschlossen ist; und
wobei der Quellenstromsteuerabschnitt mit einer Stromsteuerschaltung zum Steuern eines Widerstandswerts eines Erkennungswiderstands, dessen einer Anschluss an einem Eingangsanschluss angeschlossen ist, gemäß einem Erkennungsergebnis einer von dem Stromquellenabschnitt ausgegebenen Spannung, und einer Umschaltschaltung versehen ist, die eine Abwärtsgleichstromumrichterschaltung aufweist, welche aus einer Spannungserkennungsschaltung zum Erkennen einer Spannung eines Ausgangsanschlusses, einer Schalteinrichtung und einer Spule, die in Reihe zwischen einem anderen Anschluss des Erkennungswiderstands und einem Ausgangsanschluss angeschlossen sind, einem Kondensator, der zwischen dem Ausgangsanschluss und der negative Polarität angeschlossen ist, und einer Diode besteht, die zwischen der negativen Polarität und einem Verbindungspunkt zwischen der Schalteinrichtung und der Spule angeschlossen ist, und der eine Flussperiode eines Ausgangsstroms durch Ausüben von Steuerung auf die Schalteinrichtung gemäß einem Steuersignal ausübt, das durch ein Signal, welches eine Änderung in einem Eingangsstrom unter Verwendung einer Spannung über dem Erkennungswiderstand erkannt hat, und durch ein Signal erzeugt wird, das eine Spannung an dem Ausgangsanschluss erkannt hat.

Im vorhergehenden ist eine bevorzugte Betriebsart eine solche, bei der eine Schaltungskonstante des Quellenstromsteuerabschnitts, eine elektrostatische Kapazität und ein Innenwiderstand des Speicherkondensators durch die folgenden Gleichungen bestimmt werden:

T1 + T2 ≤ Tload

wobei "T1 + T2" eine Flussperiode (Sek.) eines Leistungsstroms kennzeichnet und "Tload" einen Lastperiode (Sek.) kennzeichnet.

Vo/2 ≥ IC × {Rc + (Tload × Don)/(C × 100)} = Vo3

wobei "Vo" eine Spannung (V) des Speicherkondensators kennzeichnet, die zu einer Zeit ohne Belastung auftritt, "IC" einen Strom (A) des Speicherkondensators kennzeichnet, "Rc" einen Innenwiderstand (Ω) des Speicherkondensators kennzeichnet, "Don" ein Belastungsverhältnis (%) einer Last kennzeichnet, "C" eine Kapazität (F) eines Speicherkondensators kennzeichnet, und "Vo3" eine Größe eines Spannungsabfalls (V) einer Speicherkondensatorspannung kennzeichnet, der während einer Burst- Periode auftritt.

Ferner ist eine bevorzugte Betriebsart eine solche, bei der der Stromquellenabschnitt aus einer sekundären Zelle, die zwischen einem Ausgangsanschluss und der negativen Polarität angeschlossen ist und an eine Ladestromquelle durch eine Ladungsschaltung angeschlossen ist, und aus einer primären Zelle aufgebaut ist, die an den Ausgangsanschluss und die negative Polarität durch eine Ladungsverhinderungsschaltung angeschlossen ist, die zum Verhindern von durch eine Ausgabe aus der Ladestromquelle verursachte Aufladung verwendet wird.

Außerdem ist eine bevorzugte Betriebsart eine solche, in der der Stromquellenabschnitt aus einer sekundären Zelle, die zwischen einem Ausgang einer Ladungsschaltung und der negativen Polarität angeschlossen ist, und an einen Ausgangsanschluss durch einen Ladungsverhinderungsschalter angeschlossen ist, und einer primären Zelle aufgebaut ist, die zwischen dem Ausgangsanschluss und der negativen Polarität angeschlossen ist.

Ferner ist eine bevorzugte Betriebsart eine solche, in der der Stromquellenabschnitt aus einem Brennstofftank, einer Brennstoffzelle zum Erzeugen von Energie unter Verwendung von aus dem Brennstofftank zugeführtem Brennstoff, und einem Gleichstromglättungs-Steuerabschnitt aufgebaut ist, zum Stabilisieren einer Spannungsausgabe aus der Brennstoffzelle und zum Zuführen derselben zu einem Ausgangsanschluss.

Außerdem ist eine bevorzugte Betriebsart eine solche, in der der Stromquellenabschnitt aus einem Stromeinstellwiderstand zum Einstellen eines Werts eines Ausgangsstroms, einem Operationsverstärker zum Verstärken einer erkannten Spannung des Stromeinstellwiderstands, und einer Umschaltschaltung zum Steuern eines Leistungsstroms gemäß einer Ausgabe des Operationsverstärkers aufgebaut ist.

Ferner ist eine bevorzugte Betriebsart eine solche, in der ein Speicherkondensator in dem Energiespeicherabschnitt aus einem elektrischen Doppelschichtkondensator aufgebaut ist.

Darüber hinaus ist eine bevorzugte Betriebsart eine solche, in der der Speicherkondensator eine Kondensatorentladungsschaltung aufweist, die verwendet wird, um eine Verkürzung der Aufladung des Speicherkondensators durch einen Entladungswiderstand zu verursachen, wenn eine vorbestimmte Beziehung durch Vergleich einer Endspannung des Speicherkondensators mit einer Leistungsspannung gebildet wird.

Einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung zufolge, wird ein Verfahren zum Steuern einer Leistungsschaltung zum Zuführen eines Laststroms zu einer Last geschaffen, in der der Laststrom periodisch und abwechselnd einen Burst-Fluss in einer Burst- Periode und einen Nichtburst-Fluss in einer Nichtburst-Periode wiederholt, welche einen Stromquellenabschnitt, der aus einer Gleichstromquelle aufgebaut ist, deren einer Anschluss an eine negative Polarität angeschlossen ist, einen Quellenstromsteuerabschnitt zum Steuern eines von dem Stromquellenabschnitt zugeführten Stroms, welcher an einen Eingangsanschluss angeschlossen ist, und zum Zuführen des Strom zu einer Last, die an einen Ausgangsanschluss angeschlossen ist, und einen Energiespeicherabschnitt mit einem Speicherkondensator aufweist, der zwischen dem Ausgangsanschluss und einer negativen Polarität angeschlossen ist, wobei das Verfahren umfasst:
einen Schritt zum Steuern eines Widerstandwerts eines Erkennungswiderstands, dessen einer Anschluss an die negative Polarität angeschlossen ist, gemäß einem Erkennungsergebnis einer von dem Stromquellenabschnitt eingegebenen Spannung; und
einen Schritt zum Steuern einer Flussperiode eines Ausgangsstroms durch Ausüben von Steuerung auf eine Schalteinrichtung gemäß einem Steuersignal, das durch Erkennen einer Änderung in einer Eingangsleistungsspannung unter Verwendung eines Spannungswerts erzeugt wird, der an einem anderen Anschluss des Erkennungswiderstands in einer Schaltung auftritt, die aus einer Umschaltschaltung aufgebaut ist, die eine zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss angeschlossene Schalteinrichtung und einen Kondensator aufweist, der zwischen dem Ausgangsanschluss und einer negativen Polarität angeschlossen ist.

Einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung zufolge, wird ein Verfahren zum Steuern einer Leistungsschaltung zum Zuführen eines Laststroms zu einer Last geschaffen, in der der Laststrom periodisch und abwechselnd einen Burst-Fluss in einer Burst- Periode und einen Nichtburst-Fluss in einer Nichtburst-Periode wiederholt, welche einen Stromquellenabschnitt, der aus einer Gleichstromquelle aufgebaut ist, deren einer Anschluss an eine negative Polarität angeschlossen ist, einen Quellenstromsteuerabschnitt zum Steuern eines von dem Stromquellenabschnitt zugeführten Stroms, welcher an einen Eingangsanschluss angeschlossen ist, und zum Zuführen des Strom zu einer Last, die an einen Ausgangsanschluss angeschlossen ist, und einen Energiespeicherabschnitt mit einem Speicherkondensator aufweist, der zwischen dem Ausgangsanschluss und einer negativen Polarität angeschlossen ist, wobei das Verfahren umfasst:
einen Schritt zum Steuern eines Widerstandwerts eines Erkennungswiderstands, dessen einer Anschluss an die negative Polarität angeschlossen ist, gemäß einem Erkennungsergebnis einer von dem Stromquellenabschnitt eingegebenen Spannung; und
einen Schritt zum Steuern einer Flussperiode eines Ausgangsstroms durch Ausüben von Steuerung auf eine Schalteinrichtung gemäß einem Steuersignal, das durch ein Signal, welches eine Änderung in einem Strom der Schalteinrichtung unter Verwendung eines Spannungswerts an einem anderen Anschluss des Erkennungswiderstands erkannt hat, und durch ein Signal erzeugt wird, das eine Spannung an dem Ausgangsanschluss in einer Aufwärtsgleichstromumrichterschaltung erkannt hat, die aus einer Spule und einer Diode, welche in Reihe zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss angeschlossen sind, einem Kondensator, der zwischen dem Ausgangsanschluss und einer negativen Polarität angeschlossen ist, und einer Schalteinrichtung aufgebaut ist, die zwischen einem Verbindungspunkt zwischen der Spule und der Diode und dem anderen Anschluss des Erkennungswiderstands angeschlossen ist.

Einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung zufolge, wird ein Verfahren zum Steuern einer Leistungsschaltung zum Zuführen eines Laststroms zu einer Last geschaffen, in der der Laststrom periodisch und abwechselnd einen Burst-Fluss in einer Burst- Periode und einen Nichtburst-Fluss in einer Nichtburst-Periode wiederholt, welche einen Stromquellenabschnitt, der aus einer Gleichstromquelle aufgebaut ist, deren einer Anschluss an eine negative Polarität angeschlossen ist, einen Quellenstromsteuerabschnitt zum Steuern eines von dem Stromquellenabschnitt zugeführten Stroms, welcher an einen Eingangsanschluss angeschlossen ist, und zum Zuführen des Strom zu einer Last, die an einen Ausgangsanschluss angeschlossen ist, und einen Energiespeicherabschnitt mit einem Speicherkondensator aufweist, der zwischen dem Ausgangsanschluss und der negativen Polarität angeschlossen ist, wobei das Verfahren umfasst:
einen Schritt zum Steuern eines Widerstandwerts eines Erkennungswiderstands, dessen einer Anschluss an einen Eingangsanschluss angeschlossen ist, gemäß einem Erkennungsergebnis einer von dem Stromquellenabschnitt eingegebenen Spannung; und
einen Schritt zum Steuern einer Flussperiode eines Ausgangsstroms durch Ausüben von Steuerung auf die Schalteinrichtung gemäß einem Steuersignal, das durch ein Signal, das eine Änderung in einem Eingangsstrom unter Verwendung einer Spannung über dem Erkennungswiderstand erkannt hat, und durch ein Signal erzeugt wird, das eine Spannung an dem Ausgangsanschluss in einer Abwärtsgleichstromumrichterschaltung erkannt hat, die aus einer Schalteinrichtung und einer Spule aufgebaut ist, welche in Reihe zwischen einen anderen Anschluss des Erkennungswiderstands und einem Ausgangsanschluss angeschlossen sind, wobei ein Kondensator zwischen dem Ausgangsanschluss und der negativen Polarität angeschlossen ist, und eine Diode zwischen einem Verbindungspunkt zwischen der Schalteinrichtung und der Spule und der negativen Polarität angeschlossen ist.

Mit der obigen Konfiguration kann in der Leistungsschaltung mit einer Gleichstromquelle als eine Stromquelle durch Platzieren eines Energiespeicherabschnitts auf einer Ausgangsseite des Strombegrenzungsabschnitts, der zum Ausüben von Ausgangsstromsteuerung und Ausgangsspannungssteuerung ausgelegt ist, um eine Änderung in dem Laststrom anzupassen, sogar im Fall einer Last, in der ihr Strom periodisch und alternativ in einer Burst-Periode und einer Nichtburst-Periode fließt, ein Spitzenwert eines Leistungsstroms kleiner gestaltet werden. Durch Gestalten eines Spitzenwerts eines Leistungsstroms, in dem Fall, wenn der Stromquellenabschnitt eine Zelle darstellt, kann die Entladungslebensdauer der Zelle verlängert werden. Außerdem kann die Leistungsschaltung sogar in dem Fall einer Stromquelle angetrieben werden, deren Ausgangsstrom einen oberen Grenzwert aufweist, in dem Fall einer Last, in der, obwohl der Stromverbrauch einen oberen Grenzwert nur während einer Burst-Periode überschreitet, der durchschnittliche Stromverbrauch niedriger als von der Stromquelle zugeführter Strom ist. Darüber hinaus kann in dem Fall der oben beschrieben Effekt erzielt werden, wenn die Last, obwohl sie einen konstanten Strom in einer gewöhnlichen Weise verbraucht, ein Strommuster liefert, in dem eine Burst-Periode und eine Nichtburst-Periode abwechselnd und periodisch auftreten, da ein oberer Grenzwert eines festgelegten Stroms automatisch gemäß einer Leistungsspannung geändert werden kann, sogar wenn die Last konstanten Strom verbraucht, solange es ein periodischer Impuls ist.

Daher bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Leistungsschaltung und das Verfahren zum Steuern der Leistungsschaltung, die geeignet in einem Fall verwendet werden kann, in dem eine chemische Zelle oder Stromquelle, deren Ausgangsstrom einen oberen Grenzwert aufweist, verwendet wird, wenn eine Last so wie ein tragbares Zellulartelefon vom TDMA-Typ anzutreiben ist, in dem der Stromverbrauch sich periodisch ändert. Das TDMA-Fernmeldeverfahren weist ein PDC (Personal Digital Cellular) Verfahren, ein GSM (Global System for Mobile Communication), ein GPRS (General Packet Ratio Service) oder dergleichen auf.

In dem tragbaren Zellulartelefon vom TDMA-Typ ändert sich der Stromverbrauch periodisch synchron mit dem Antreiben eines Leistungsverstärkers zur Erzeugung einer Sendewelle. Allgemein wird als eine Stromquelle für das tragbare Zellulartelefon vom TDMA-Typ eine chemische Zelle, die eine elektrochemische Reaktion verwendet, oder eine Gleichstromquelle verwendet, in der ihrem Ausgangsstrom ein oberer Grenzwert auferlegt wird. Hier stellt die periodische Änderung in dem Stromverbrauch dar, dass ein Laststrom in einer Burst-Periode und in einer Nichtburst-Periode periodisch und abwechselnd fließt.

Wenn in dem Fall der Verwendung einer chemischen Zelle als eine Stromquelle ein Laststrom während einer Burst-Periode fließt, fällt eine Spannung der chemischen Zelle aufgrund eines Spannungsabfalls ab, der durch einen Innenwiderstand in der chemischen Zelle verursacht wird. Wenn der Laststrom jedoch während der Nichtburst-Periode fließt, verringert sich eine Größe des Spannungsabfalls, was eine Wiederherstellung einer Zellenspannung verursacht. Eine solche periodische Operation verursacht eine Änderung einer Zellenspannung in einer Schwingungsweise. Wenn in einer allgemeinen Einrichtung ein Spannungswert während der Burst-Periode kleiner als eine minimale Antriebsspannung einer Einrichtung wird, wird das Antreiben der Einrichtung unmöglich gemacht.

Die chemische Zelle umfasst eine primäre Zelle so wie eine Mangantrockenzelle, eine Alkalitrockenzelle, eine Lithiumbatterie oder dergleichen, und eine sekundäre Zelle so wie eine Bleispeicherbatterie, eine Ni-Cd-Alkalibatterie, eine Nickel-Wasserstoffzelle, eine Lithiumionen-Zelle oder dergleichen, und weiter eine Kraftstoffzelle oder dergleichen mit einem Mechanismus, in dem Energie durch Verursachen einer chemischen Reaktion von Sauerstoff und Wasserstoff erzeugt wird, die von außerhalb zugeführt werden.

Wenn im Fall einer Stromquelle, deren Ausgangsstrom einen oberen Grenzwert aufweist, ein Burst-Stromwert eines Laststroms den oberen Grenzwert eines zulässigen Stroms überschreitet, den die Stromquelle liefert, wird keine Ausgabe durch die Stromquelle erzeugt, und infolgedessen kann eine Einrichtung nicht angetrieben werden. Die Stromquelle, deren Ausgangsstrom seinen obersten Grenzwert aufweist, umfasst eine Gleichstrom-Stabilisierungsstromquelle mit einer Ausgangsstrom-Begrenzungsfunktion so wie eine Stromquelle vom linearen Reglertyp, Stromquelle vom Umschaltreglertyp oder dergleichen, und eine Stromquelle, deren maximaler Strom aufgrund der stromtragenden Leistung eines elektrischen Drahts begrenzt ist, der Strom tragen muss, da eine Gleichstromquelle, die eine chemische Zelle einschließt, an einer von der Last physikalisch entfernten Stelle angeordnet ist.

Wenn der vorliegenden Erfindung zufolge eine Last angetrieben wird, in der der Stromverbrauch sich periodisch ändert, wird es im Fall der Verwendung einer chemischen Zelle als eine Stromquelle ermöglicht, die Betriebszeit durch Verbessern der Entladungseffizienz einer Zelle zu verlängern, oder, im Fall der Verwendung einer Stromquelle, deren höchster Ausgangsstrom begrenzt ist, selbst wenn der Stromverbrauch einer Einrichtung einen oberen Grenzwert innerhalb einer festgelegten Zeitspanne übersteigt, wird Antreiben einer Einrichtung ermöglicht.

Ferner kann gemäß der vorliegenden Erfindung der obige Effekt unter Verwendung eines Verfahrens verbessert werden, in dem die Einstellung eines oberen Grenzwerts eines Leistungsstroms geändert wird.

Außerdem wird in dem Fall der Verwendung einer chemischen Zelle als eine Stromquelle, eine primäre Zelle oder eine sekundäre Zelle verwendet. In diesem Fall kann durch Einführung einer Ladungsverhinderungseinrichtung zum Verhindern der fehlerhaften Aufladung einer primären Zelle, die zur Verwendung der primären Zelle benötigte Sicherheit verbessert werden. Zwei Typen von Einheiten mit Funktionen zum Steuern einer Stromquelle können in der Leistungsschaltung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, eine, die nur als eine Ausgangsstrom-Begrenzungseinrichtung dient, und eine andere, die sowohl als eine Ausgangsstrom-Begrenzungseinrichtung als auch als eine Ausgangsspannungs-Begrenzungseinrichtung dient, welche verbesserte Vielseitigkeit aufweist, so wie z. B. in der Lage zu sein, Typen oder Beschaffenheiten einer Last zu entsprechen.

Darüber hinaus werden durch Einführung einer Kondensatorentladungsschaltung, die zum Entladen akkumulierter elektrischer Ladungen in dem Speicherkondensator ausgelegt ist, nach Ausschalten des Strom existierende elektrische Restladungen entfernt.

Die obigen und andere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher werden, in denen:
Fig. 1 ein Diagramm ist, das einen ersten Grundaufbau einer Leistungsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ein Schaltbild zum Zeigen eines konkreten Aufbaus der Leistungsschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 3 ein Zeitkurvenbild ist, das Operationen der Leistungsschaltung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 4 ein Diagramm ist, das einen Effekt einer Lebensverlängerung einer Zelle in der Leistungsschaltung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt;
Fig. 5 ein Diagramm ist, das einen zweiten Grundaufbau einer Leistungsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 6 ein Schaltbild zum Zeigen eines konkreten Aufbaus einer Leistungsschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 7 ein Schaltbild zum Zeigen eines konkreten Aufbaus einer Leistungsschaltung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 8 ein Schaltbild zum Zeigen eines konkreten Aufbaus eines Stromquellenabschnitts in einer Leistungsschaltung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 9 ein Schaltbild zum Zeigen eines konkreten Aufbaus eines Stromquellenabschnitts in einer Leistungsschaltung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 10 ein Schaltbild zum Zeigen eines konkreten Aufbaus eines Stromquellenabschnitts in einer Leistungsschaltung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
Beste Durchführungsarten der vorliegenden Erfindung sollen detaillierter unter Verwendung verschiedener Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
Eine Leistungsschaltung der vorliegenden Erfindung weist zwei Grundaufbauten auf. Fig. 1 ist ein Diagramm, das einen ersten Grundaufbau einer Leistungsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Leistungsschaltung mit dem ersten Aufbau der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 1 gezeigt, umfasst hauptsächlich einen Stromquellenabschnitt 1, einen Leistungssteuerabschnitt 2, und einen Energiespeicherabschnitt 3. Der Leistungssteuerabschnitt 2 besteht aus einer Stromsteuerschaltung 4 und einer Steuerschalteinrichtung 5. Der Stromquellenabschnitt 1 besteht aus einer Gleichstromquelle. Der Leistungssteuerabschnitt 2 wird zum Steuern eines aus dem Stromquellenabschnitt 1 ausgegebenen Stroms verwendet und umfasst eine Stromsteuerschaltung 4, die zum Erzeugen eines Steuersignals ausgelegt ist, das zum Steuern eines von dem Stromquellenabschnitt 1 ausgegebenen Stroms verwendet wird, und eine Steuerschalteinrichtung 5, die zum Steuern eines aus dem Stromquellenabschnitt 1 ausgegebenen Strom gemäß einem Steuersignal ausgelegt ist; das von der Stromsteuerschaltung 4 zuführt wird. Der Energiespeicherabschnitt 3 speichert einen Teil der elektrischen Energie, die von dem Stromquellenabschnitt 1 zugeführt wird, welche erhalten wird, nachdem sie Stromsteuerung durch den Leistungssteuerabschnitt 2 unterzogen wurde, und liefert einer Last 6 Strom.
Als nächstes werden detaillierte Aufbauten der Leistungsschaltung mit dem ersten Grundaufbau weiter beschrieben.
Fig. 2 ist ein Schaltbild zum Zeigen eines konkreten Aufbaus der Leistungsschaltung der ersten Ausführungsform. Fig. 3 ist ein Zeitkurvenbild, das die Operationen der Leistungsschaltung der ersten Ausführungsform darstellt. Fig. 4 ist ein Diagramm, das einen Effekt einer Lebensverlängerung einer Zelle in der Leistungsschaltung der ersten Ausführungsform erklärt.
Die Leistungsschaltung der ersten Ausführungsform, wie in Fig. 2 gezeigt, umfasst hauptsächlich einen Stromquellenabschnitt 11, einen Leistungssteuerabschnitt 12, und einen Energiespeicherabschnitt 13. Der Leistungssteuerabschnitt 12 besteht aus einem Stromsteuerabschnitt 14 und einem Steuerschaltabschnitt 15.
Der Stromquellenabschnitt 11 ist eine Gleichstromquelle, die eine chemische Zelle verwendet, und bildet einen Zellenhalter, der eine sekundäre Zelle 111 oder eine primäre Zelle 112 aufnehmen kann. Der Stromquellenabschnitt 11 umfasst weiter eine Sekundärzellen-Ladeschaltung 113, eine Ladungsverhinderungsschaltung 114, und einen Kondensator 115. Ein Anschluss 111a positiver Polarität, der an eine positive Polarität der sekundären Zelle 111 angeschlossen ist, wird an eine Ausgangsseite der Sekundärzellen-Ladeschaltung 113 angeschlossen. Ein Anschluss 111b negativer Polarität, der an eine negative Polarität der sekundären Zelle 111 angeschlossen ist, wird an eine Seite negativer Polarität des Stromquellenabschnitts 11 angeschlossen. Ein Anschluss 112a positiver Polarität, der an eine positive Polarität der primären Zelle 112 angeschlossen ist, wird durch eine Ladungsverhinderungsschaltung 114 an eine Ausgangsseite der Sekundärzellen-Ladeschaltung 113 angeschlossen. Ein Anschluss 112b negativer Polarität 112b, der an eine negative Polarität der primären Zelle 112 angeschlossen ist, wird an eine negative Seite des Stromquellenabschnitts 11 angeschlossen.
Die Sekundärzellen-Ladeschaltung 113 ist zwischen einer Ladestromquelle 116 und dem Anschluss 111a positiver Polarität der sekundären Zelle 11 angeschlossen und ist so ausgelegt, um der sekundären Zelle 111 einen Ladestrom zuzuführen. Die Ladungsverhinderungsschaltung 114 besteht aus einer Spannungsregelungsdiode und ist zwischen einem Ausgangsanschluss der Sekundärzellen-Ladeschaltung 113 und einem Anschluss 112a positiver Polarität der primären Zellen 112 angeschlossen und so ausgelegt, um Ladung der primären Zelle 112 zu verhindern. Der Kondensator 115 ist zwischen einer Ausgangsseite des Stromquellenabschnitts 11 angeschlossen, nämlich zwischen dem Ausgang des Zellenhalters und Erde.
Der Leistungssteuerabschnitt 12 besteht aus dem Stromsteuerabschnitt 14 und dem Steuerschaltabschnitt 15. Der Stromsteuerabschnitt 14 besteht aus einem Spannungserkennungsabschnitt 141 und einem Erkennungswiderstandsabschnitt 142. Der Steuerschaltabschnitt 15 umfasst einen Stromerkennungsabschnitt 151, einen Schaltsteuerabschnitt 152, einen FET (Feldeffekttransistor) -Schalter 153, und einen Kondensator 154.
In dem Stromsteuerabschnitt 14 ist der Spannungserkennungsabschnitt 141 mit Detektoren 141-1 und 141-2 versehen, die zum Vergleichen einer von dem Stromquellenabschnitt 11 ausgegebenen Spannung mit jeder von Bezugsspannungen Vr1 und Vr2 verwendet werden, welche sich voneinander unterscheiden. Der Erkennungswiderstandsabschnitt 142 umfasst einen Widerstand Rs, dessen einer Anschluss an eine negative Polarität angeschlossen ist, einen Widerstand Rs1, dessen einer Anschluss durch einen Schalter Sw1 an eine negative Polarität angeschlossen ist, und einen Widerstand Rs2, dessen einer Anschluss durch einen Schalter Sw2 an eine negative Polarität angeschlossen ist. Ein Anschluss jedes der Widerstände Rs, Rs1, Rs2 ist an eine negative Polarität angeschlossen, und der andere Anschluss jedes der Widerstände Rs, Rs1 und Rs2 ist an den Stromerkennungsabschnitt 151 angeschlossen. In dem Steuerschaltabschnitt 15 empfängt der Stromerkennungsabschnitt 151 von dem Stromquellenabschnitt 11 und von dem Erkennungswiderstandsabschnitt 142 ausgegebenen Strom und gibt den Strom an den Steuerschaltabschnitt 152 aus. Ein Ausgangsanschluss des Steuerschaltabschnitts 152 ist an eine Gateelektrode des FET-Schalters 153 angeschlossen. Eine Source des FET-Schalters 153 ist an einen Eingangsanschluss von Quellenstrom angeschlossen und ein Drain des FET-Schalters 153 ist an einen Ausgangsanschluss des Quellenstroms angeschlossen. Zwischen einem Drain des FET-Schalters 153 und einer negativen Polarität ist der Kondensator 154 angeschlossen.
Der Energiespeicherabschnitt 13 besteht aus einem Speicherkondensator 131, einer Kondensatorentladungsschaltung 132, und einem Entladungswiderstand 133. Der Speicherkondensator 131 besteht aus einem elektrischen Doppelschichtkondensator mit einer großen Kapazität und umfasst einen Innenwiderstand mit einem niedrigen Widerstand, an dessen einen Anschluss ein Ausgangsanschluss des Stromsteuerabschnitts 12 angeschlossen ist und an dessen anderen Anschluss eine negative Polarität angeschlossen ist. Eine Kondensatorentladungsschaltung 132 umfasst einen Komparator 132-1, der zum Vergleichen einer Ladespannung des Speicherkondensators 131 mit einer Ausgangsspannung des Stromquellenabschnitts 11 verwendet wird, und einen Schalter 132- 2, der zum Veranlassen des Speicherkondensators 131 betätigt wird, durch einen Entladungswiderstand 133 gemäß einem Vergleichsergebnis in dem Komparator 132-1 kurzzuschließen oder nicht kurzzuschließen.
Als nächsten werden die Operationen der Leistungsschaltung der Ausführungsform durch Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Wenn die sekundäre Zelle 111 an den Stromquellenabschnitt 11 anzuschließen ist, gibt der Stromquellenabschnitt 11 eine Zellenspannung der sekundären Zelle 111 aus, die einen Innenwiderstand Ra aufweist. Wenn eine entladene Größe in der sekundären Zelle 111 abnimmt, lädt die außerhalb vorgesehene Ladestromquelle 116 die sekundäre Zelle 111 durch die Sekundärzellen- Ladeschaltung 113 auf. Die Sekundärzellen-Ladeschaltung 113 steuert einen Ladestrom, der von der Ladestromquelle 116 der sekundären Zelle 111 zugeführt wird. Außerdem werden zum Glätten von Änderungen in dem Quellenstrom, die durch Einführung und Entnahme einer Zelle oder durch ihre Ladungsoperationen verursacht werden, der Kondensator 115 und die sekundäre Zelle 111 auch parallel zwischen dem Ausgang der Sekundärzellen-Ladeschaltung 113 und Erde angeschlossen. Wenn die primäre Zelle 112 an den Stromquellenabschnitt 11 anzuschließen ist, gibt der Stromquellenabschnitt 11 eine Zellenspannung der primären Zelle 112 aus, die einen Innenwiderstand Rb aufweist. Selbst wenn die Ladungsoperationen der primären Zelle 112 aufgrund fehlerhafter Operationen der Sekundärzellen-Ladeschaltung 113 begonnen werden, besteht keine Gefahr einer fehlerhaften Aufladung, da ein Rückfluss eines Stroms durch die Ladungsverhinderungsschaltung 114 verhindert wird. Außerdem werden zum Glätten von Änderungen in dem Quellenstrom, die durch Einführung und Entfernung der Zelle oder durch ihre Ladungsoperationen verursacht werden, die primäre Zelle 112 und der Kondensator 115 auch parallel zwischen dem Ausgang der Sekundärzellen-Ladeschaltung 113 und Erde angeschlossen. In dem Fall der Verwendung einer chemischen Zelle wird entweder die sekundäre Zelle I 11 oder primäre Zelle 112 verwendet. Ferner gibt es keinen Fall, in dem sowohl die sekundäre Zelle 111 als auch die primäre Zelle 112 gleichzeitig verwendet werden.
Die Last 16 liefert ein Strommuster, in dem eine Burst-Periode und eine Nichtburst- Periode abwechselnd und periodisch auftreten. In der ersten Ausführungsform ist eine Periode des Strommusters kürzer als eine Sekunde. In der Ausführungsform wird angenommen, dass ein Laststrom, der während der Burst-Periode zugeführt wird, größer als ein Stromwert ist, der in dem Stromsteuerabschnitt 14 eingestellt wird, und eine Last, die während der Nichtburst-Periode zugeführt wird, 0 A beträgt. Selbst wenn der Laststrom auf einem Gleichstrom überlagert ist, können in der ersten Ausführungsform jedoch die gleichen Effekte erzielt werden.
Im folgenden sollen Operationen des Stromsteuerabschnitts 12 und des Energiespeicherabschnitts 13 beschrieben werden, die durchgeführt werden, wenn der Stromquellenabschnitt 11 den oben genannten Gleichstrom zum Antreiben der Last 16 liefert. Der Leistungssteuerabschnitt 12 steuert einen Widerstandswert eines Widerstands, dessen einer Anschluss mit einer negativen Polarität in dem Erkennungswiderstandsabschnitt 142 verbunden ist, entsprechend einem Erkennungsergebnis einer von dem Stromquellenabschnitt 11 in den Spannungserkennungsabschnitt 141 des Stromsteuerabschnitts 14 eingegebenen Spannung. Dann steuert der Steuerschaltabschnitt 15 eine Periode, während der ein Ausgangsstrom fließt, durch Steuern des FET-Schalters 153, der zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss angeschlossen ist, entsprechend einem Steuersignal, das durch Erkennung von Änderungen einer Eingangsleistungsspannung um einen Spannungswert erzeugt wird, der an einem anderen Anschluss des Widerstands zur Erkennung auftritt. An diesem Punkt arbeitet der zwischen dem Ausgangsanschluss und der negativen Polarität angeschlossene Kondensator 154 als ein Überbrückungskondensator zum Entfernen einer Komponente eines Wechselstroms eines Ausgangsstroms, der durch Umschaltoperationen auftritt. Der Energiespeicherabschnitt 13 arbeitet, um einen Spitzenwert eines von dem Stromquellenabschnitt 11 zugeführten Stroms zu verkleinern, indem der Speicherkondensator 131 mit einem großen Kondensator veranlasst wird, einen Teil eines Laststroms während einer Burst-Periode zu speichern.
Als nächstes werden die Operationen der Leistungsschaltung der Ausführungsform durch Unterteilen einer Lastperiode in Perioden, die T0 bis T3 einschließen, durch Bezugnahme auf ein in Fig. 3 gezeigtes Zeitkurvenbild beschrieben. Hier soll angenommen werden, dass die sekundäre Zelle 111 in dem Stromquellenabschnitt 11 in einem Anfangszustand verwendet wird und dass jeder der Schaltungsblöcke des Stromquellenabschnitts 11, des Stromsteuerabschnitts 12 und des Energiespeicherabschnitts 13 bereits angetrieben wird.
Während einer Periode T0, wenn die Last 16 sich in einem Nichtburst-Zustand befindet, beträgt ein Stromwert des Stromquellenabschnitts 11 (Leistungsstrom) 0 A und eine Spannung des Stromquellenabschnitts 11 (Leistungsspannung) ist Vb. Da die Last 16 sich in einem Nichtburst-Zustand befindet, beträgt der Laststrom 0 A und die Lastspannung (die gleiche Spannung wie die Speicherkondensatorspannung) ist Vo. Außerdem erfolgt keine Eingabe und Ausgabe eines Stroms in den und aus dem Speicherkondensator 131. An diesem Punkt ist die Lastspannung Vo die gleiche wie die Leistungsspannung VB.
Zu einem Zeitpunkt t0, wenn die Last 16 sich in einem Zustand befindet, in dem die Burst-Periode begonnen hat, fließt ein oberer Grenzwert IB eines Stroms, der als ein Leistungsstrom eingestellt ist, durch Steuerung des Steuerschaltabschnitts 15 in dem Stromsteuerabschnitt 14. Der Innenwiderstand Ra in der sekundären Zelle 111 verursacht einen Abfall der Leistungsspannung VB und eine Größe des Spannungsabfalls wird VB 1. Die Größe des Spannungsabfalls VB 1 wird ungefähr durch die folgende Gleichung dargestellt:

VB1 (V) = IB (A) × Ra (Ω) . . . (1)
Da der Laststromwert größer als der obere Grenzwert IB ist, wird zu dem Zweck, dass ein Entladestrom IC des Speicherkondensators 131 den fehlenden Wert ausgleicht, ein Abfall der Lastspannung Vo durch den Innenwiderstand Rc veranlasst, und eine Größe ihres Spannungsabfalls wird Vol. Die Größe des Spannungsabfalls Vol kann ungefähr durch die folgende Gleichung dargestellt werden:

Vol (V) = IC (A) × Rc (Ω) . . . (2)
Während einer Periode T1, wenn die Last 16 sich in einer Burst-Periode befindet, fließt ein durch den Stromsteuerabschnitt 14 als ein Leistungsstrom eingestellter Strom des oberen Grenzwerts IB kontinuierlich durch die Steuerung des Steuerschaltabschnitts 15. Da eine Lastperiode der Last 16 kürzer als eine Sekunde ist und ein durch eine Größe der Kapazität in der sekundären Zelle 111 verursachter Spannungsabfall sehr klein ist, ist eine Größe eines Spannungsabfalls einer Leistungsspannung beinahe gleich VB1. Da der Laststrom größer als IB ist, wird der fehlende Wert durch den Speicherkondensator 131 entladen. Da ein Entladestrom IC des Speicherkondensators 131 kontinuierlich während der Entladungsperiode fließt, enthält eine Lastspannung Vo einen Spannungsabfall Vo2, der durch Entladung des Speicherkondensators 131 verursacht wird, zusätzlich zu einem Spannungsabfalls Vol zum Zeitpunkt t1. Da ein Entladestrom des Speicherkondensators konstant bei IC während der Entladungsperiode ist, kann der Spannungsabfall V02, wenn eine elektrostatische Kapazität des Speicherkondensators 131C ist, ungefähr durch die folgende Gleichung dargestellt werden:

Vo2 (V) = IC (A) × T1 (Sek.)/C(F) . . . (3)
Deshalb kann eine Endgröße des Spannungsabfalls Vo3 während dieser Periode ungefähr durch die folgende Gleichung dargestellt werden:

Vo3 (V) = Vol (V) + Vo2 (V) . . . (4)
An einem Endpunkt dieser Periode wird die Leistungsspannung VB' und die Lastspannung wird Vo'.
Da zum Zeitpunkt t1, wenn die Last 16 sich in einem Zustand befindet, in dem die Burst-Periode endet, ein Zustand von Nichtbelastung auftritt, erfolgt die Entladung des Speicherkondensators 131 und die Lastspannung Vo' beginnt, anzusteigen, so dass die Leistungsspannung VB' gleich der Lastspannung Vo' wird. Da der Speicherkondensator 131 sich in einem Zustand niedriger Impedanz befindet, beginnt die Ladung an einem oberen Grenzwert IB, der durch den Steuerschaltabschnitt 15 in dem Stromsteuerabschnitt 14 eingestellt wird. Da ein Leistungsstrom zu diesem Zeitpunkt IB bleibt, was der gleiche Wert wie in der Periode T1 ist, hält die Leistungsspannung den gleichen Zustand wie in der Periode T1.
Da während einer Periode T2 die Last 16 sich in einem Zustand von Nichtbelastung befindet, erfolgt Aufladung des Speicherkondensators 131, so dass die Leistungsspannung VB' gleich der Lastspannung Vo' wird.
Der der Speicherkondensator 131 während dieser Periode in einem niedrigen Impedanzzustand bleibt, erfolgt Ladung in einer kontinuierlichen Weise auf einem oberen Grenzwert IB eines Strom, der durch den Steuerschaltabschnitt 15 in dem Stromsteuerabschnitt 14 eingestellt wurde. Da ein Leistungsstrom zu diesem Zeitpunkt IB bleibt, was der gleiche Wert wie in der Periode T1 ist, hält die Leistungsspannung den selben Zustand wie in der Periode T1.
Da sich zum Zeitpunkt t2 die Last 16 in einem Zustand von Nichtbelastung befindet, erfolgt Ladung des Speicherkondensators 131, so dass die Leistungsspannung VB' gleich der Lastspannung Vo' wird.
Da zu diesem Zeitpunkt ein Anstieg des Speicherkondensators 131 einen Anstieg der Lastspannung Vo' veranlasst, wird eine Differenz zwischen der Leistungsspannung VB' und der Lastspannung Vo' klein, und deshalb wird der Ladestrom kleiner als der obere Grenzwert IB, der durch den Stromsteuerabschnitt 14 eingestellt wird. Da der Leistungsstrom IB zu diesem Zeitpunkt kleiner als IB wird, beginnt die Leistungsspannung, anzusteigen.
Da sich während einer Periode T3 die Last 16 in einem Zustand von Nichtbelastung befindet, erfolgt Aufladung des Speicherkondensators 131, so dass die Leistungsspannung VB' gleich der Lastspannung Vo' wird.
Bei der Ladung des Speicherkondensators 131 während dieser Periode, wird eine Differenz zwischen der Leistungsspannung VB' und der Lastspannung Vo' nach und nach kleiner und deshalb wird der Ladestrom nach und nach kleiner als der obere Grenzwert IB eines Stroms, der durch den Stromsteuerabschnitt 14 eingestellt wird. Während dieser Periode wird ein Ladestrom, der schließlich dem Speicherkondensator 131 zuzuführen ist, null, und ein Zustand wird wiederhergestellt, in dem die Leistungsspannung VB' gleich der Lastspannung Vo' wird.
Da zum Zeitpunkt t3 die Last 16 sich in einem Zustand von Nichtbelastung befindet, und Ladung des Speicherkondensator 131 in einem Zustand ist, in dem die Ladung beendet ist, beträgt der Leistungsstrom 0 A und die Leistungsspannung ist VB. Außerdem ist der Ladestrom 0 A und die Ladespannung (die gleiche Spannung wie die des Speicherkondensators 131) wird Vo. Es erfolgt keine Eingabe oder Ausgabe eines Stroms in den und aus dem Speicherkondensator 131. Zu diesem Zeitpunkt wird die Leistungsspannung VB gleich der Lastspannung Vo.
Dann schreitet die Operation zu einem Zustand fort, der während der Periode T0 auftritt. Die gleichen Operationen, wie sie vorhergehend durchgeführt wurden, werden wie folgt wiederholt:
Operationen während der Periode T0 → Operationen zum Zeitpunkt
t0 → Operationen während der Periode T1 → Operationen zum Zeitpunkt
t1 → Operationen während der Periode T2 → Operationen zum Zeitpunkt
t2 → Operationen während der Periode T3 → Operationen zum Zeitpunkt
t3 → Operationen während der Periode T0 → . . .
Bezugnehmend auf eine Reihe der oben genannten Operationen in der Leistungsschaltung gemäß der ersten Ausführungsform, werden jeweilige Schaltungskonstanten des Stromsteuerabschnitts 12 und des Energiespeicherabschnitts 13 so eingestellt, dass die im folgenden beschriebenen Bedingungen erfüllt werden können.
Wenn erstens angenommen wird, dass, wenn eine Schaltungskonstante einzustellen ist, ein Strommuster verwendet wird, in dem die Burst-Periode und die Nichtburst-Periode abwechselnd auftreten, und dass, unter einer Belastungsbedingung, dass ein während der Burst-Periode fließender Spitzenstrom Ip größer als der obere Grenzwert IB des Leistungsstroms ist, ist eine Gesamtzeit einer Periode T1 und einer Periode T2 gleich oder kürzer als eine Periode "Tload" dieser Last. Nämlich,

T1 (Sek.) + T2 (Sek.) ≤ Tload (Sek.) . . . (5)
Außerdem wird eine Schaltungskonstante so eingestellt, um eine Bedingung zu erfüllen, dass der obere Grenzwert IB des Leistungsstroms gleich oder größer als ein Produkt eines Spitzenstroms Ip ist, wenn die Last 16 in einer Burst-Periode eingestellt ist, und ein Belastungsverhältnis Don vorherrscht.

IB (A) ≥ Ip (A) × Don (%)/100 (jedoch, IB < Ip) . . . (6)
Wenn ein Spannungswert äquivalent Vo3 erhalten werden soll, wird eine Schaltungskonstante ausgewählt, so dass zwei einen Innenwiderstand Rc und einen elektrostatischen Kondensator C einschließende Konstanten die folgenden Gleichung erfüllen:

Vo/2 (V) ≥ IC (A) × {Rc (Ω) + (Tload (Sek.) × Don (%)/(C (F) × 100)} = Vo3 (V) . . . (7)

wobei "Vo" eine Lastspannung zu einem Zeitpunkt von Nichtbelastung kennzeichnet, "Tload" eine Periode einer Belastung kennzeichnet, "IC" einen Entladungsstrom des Speicherkondensators 131, "Don" ein Belastungsverhältnis kennzeichnet und "IB" einen oberen Grenzwert des Leistungsstroms kennzeichnet. Es soll jedoch auch angenommen werden, dass im Fall einer Last, der eine Gleichstromkomponente auferlegt wird, eine Berechnung durch Subtrahieren der Gleichstromkomponente durchgeführt wird.
Die Leistungsschaltung gemäß der ersten Ausführungsform hat auch in dem folgenden Fall eine Steuerfunktion. Zuerst wird eine Steuerfunktion in dem Fall beschrieben, wenn die Last 16 eine konstante Stromlast ist. Wenn die Last 16 eine konstante Stromlast darstellt, ist in der Last 16 ein Strommuster gezeigt, in dem ein Fluss eines Laststroms abwechselnd ein Muster wiederholt, das während der Burst-Periode auftritt, und ein anderes Muster, das während der Nichtburst-Periode auftritt. In diesem Beispiel ist die Lastperiode kürzer als eine Sekunde. Zusätzlich zu den oben beschriebenen Belastungsbedingungen gibt es eine andere Bedingung, in der, im Fall einer einen konstanten Strom verbrauchenden Last eine Änderung in einer Leistungsspannung synchron mit einer Änderung in dem Laststrom arbeitet, einschließlich eines solchen Falls, in dem, je niedriger der Quellenstrom wird, der Laststrom desto größer wird.
In dem Fall einer solchen konstanten Stromlast, kann durch Änderung eines zum Begrenzen des Leistungsstroms gemäß einer Leistungsspannung eingestellten Werts ein Effekt des Aufbaus gemäß der ersten Ausführungsform aufrechterhalten werden.
In dem Stromsteuerabschnitt 14 wird eine Leistungsspannung durch den Spannungserkennungsabschnitt 141 überwacht. Wenn die Leistungsspannung einen vorbestimmten Wert erreicht, veranlasst der Spannungserkennungsabschnitt 141, dass eine Steuerspannung in dem Erkennungswiderstandsabschnitt 142 auftritt, welche automatischen einen Schwellenwert zum Erkennen eines Stroms ändert. Selbst wenn eine Leistungsschaltung gemäß solcher wie oben beschriebenen Operationen angetrieben wird, kann ein durch den Stromsteuerabschnitt 14 eingestellter oberer Grenzwert IB des Stroms automatisch geändert werden, und deshalb kann die Leistungsschaltung auf eine Last mit konstantem Strom angewendet werden.
Als nächstens soll in der Leistungsschaltung gemäß der ersten Ausführungsform eine Steuerfunktion beschrieben werden, die auszuführen ist, wenn der Stromquellenabschnitt 11 während der Operation kurzgeschlossen wird. Da während der Operationen der Leistungsschaltung ein Speicherkondensator 131 in dem Energiespeicherabschnitt 13 sich in dem Ladungszustand befindet und seine akkumulierte Ladung aufweist, erfolgt, wenn der Stromquellenabschnitt 11 kurzgeschlossen wird, ein durch Entladung des Speicherkondensators 131 verursachter Rückfluss eines Stroms, der eine Gefahr erzeugt, den Leistungssteuerabschnitt 12 zu zerstören.
Zum Vermeiden einer solchen Gefahr, während die Leistungsschaltung betrieben wird, werden eine Leistungsspannung des Stromquellenabschnitts 11 und eine Ladespannung des Speicherkondensators 131 jederzeit durch die Kondensatorentladungsschaltung 132 überwacht. Wenn der Komparator 132-1 der Kondensatorentladungsschaltung 132 einen Zustand erkennt, in dem eine Ladespannung des Speicherkondensators 131 höher als eine Leistungsspannung des Stromquellenabschnitts 12 wird, schaltet er den Schalter 132-2 EIN, und deshalb entlädt der Speicherkondensator 131 einen begrenzten Stromwert durch den Entladungswiderstand 133, was die elektrischen Ladungen des Speicherkondensators 131 veranlasst, zurück zu dem Stromquellenabschnitt 11 durch den Leistungsteuerabschnitt 12 zu fließen, und infolgedessen kann eine Zerstörung des Stromquellenabschnitts 12 verhindert werden.
Daher kann gemäß der Leistungsschaltung und dem Verfahren zum Steuern der Leistungsschaltung gemäß der ersten Ausführungsform in der Leistungsschaltung mit einer Gleichstromquelle als eine Stromquelle, da ein Energiespeicherabschnitt auf einer Ausgangsseite des Stromsteuerabschnitts angeordnet ist, der ausgelegt ist, um eine Steuerung zum Begrenzen eines Ausgangsstroms und eine Steuerung einer Ausgangsspannung durchzuführen, um eine Änderung in einem Laststrom zu begrenzen, sogar in dem Fall einer Impulslast, deren Laststrom sich wiederholt zwischen Zeiten in der Burst-Periode und in der Nichtburst-Periode ändert, ein Spitzenstromwert eines Leistungsstroms verkleinert werden.
Durch Verkleinern eines Spitzenwerts eines Leistungsstroms, wenn eine Zelle als eine Stromquelle verwendet wird, kann ihre Entladungslebensdauer verlängert werden. Fig. 4 ist ein Diagramm, das einen Effekt einer Verlängerung einer Entladungslebensdauer einer Zelle in der Leistungsschaltung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt. Da in dem Fall der Leistungsschaltung der Ausführungsform ein Spitzenstromwert eines Leistungsstroms kleiner wird, ändern sich Entladungscharakteristiken im Vergleich mit direktem Antrieb einer Last unter Verwendung der Zelle, und deshalb kann im Fall der selben Endspannung eine Entladungslebensdauer deutlich im Vergleich zu einer Lebensdauer verlängert werden, die durch direktes Antreiben der Last durch Verwendung der Zelle geliefert wird.
Außerdem kann die Leistungsschaltung sogar in dem Fall einer Stromquelle angetrieben werden, deren Ausgangsstrom seinen oberen Grenzwert aufweist, obwohl der Stromverbrauch einer Last einen oberen Grenzwert nur während der Burst-Periode übersteigt, wenn eine Größe seines durchschnittlichen Stromverbrauchs kleiner als eine Größe des Versorgungsstroms ist. Außerdem kann ein Effekt des Aufbaus gemäß der ersten Ausführungsform in dem Fall aufrechterhalten werden, wenn eine Last eine konstante Größe von Strom verbraucht und sie ein Strommuster liefert, in dem dieser in einer Burst-Periode und einer Nichtburst-Periode abwechselnd und periodisch fließt, da ein oberer Grenzwert eines eingestellten Stroms automatisch gemäß einer Leistungsspannung geändert werden kann, selbst wenn eine Last eine konstante Leistung oder einen periodischen Impuls darstellt.
Als nächstes soll ein zweiter Grundaufbau der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Die Leistungsschaltung mit dem zweiten Grundaufbau gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 5 gezeigt, umfasst hauptsächlich einen Stromquellenabschnitt 1, einen Leistungssteuerabschnitt 2A, und einen Energiespeicherabschnitt 3. Von diesen sind Aufbauten des Stromquellenabschnitts 1 und des Energiespeicherabschnitts 3 die gleichen wie diejenigen, die in der in Fig. 1 gezeigten Leistungsschaltung mit dem ersten Grundaufbau verwendet werden. Der Leistungssteuerabschnitt 2A erzeugt ein Steuersignal, das zum Steuern eines Stroms und einer Spannung verwendet wird, die von dem Stromquellenabschnitt 1 ausgegeben werden. Der Leistungssteuerabschnitt 2A besteht aus einer Stromsteuerschaltung 4A, die zum Erzeugen eines Steuersignals ausgelegt ist, um einen von dem Stromquellenabschnitt 1 ausgegebenen Strom zu steuern, einem Spannungssteuerabschnitt 7, der zum Erzeugen eines Steuersignals ausgelegt ist, um eine von dem Stromquellenabschnitt 1 ausgegebene Spannung zu steuern, und einer Steuerschalteinrichtung 5A, die zum Steuern eines Strom und einer Spannung ausgelegt ist, welche von dem Stromquellenabschnitt 1 ausgegeben werden, gemäß einem Steuersignal, das von der Stromsteuerschaltung 4A und dem Spannungssteuerabschnitt 7 zugeführt wird.
Als nächstes sollen detaillierte Aufbauten einer Ausführungsform der Leistungsschaltung mit dem zweiten Grundaufbau beschrieben werden.
Fig. 6 ist ein Schaltbild, das einen konkreten Aufbau einer Leistungsschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die Leistungsschaltung der Ausführungsform, wie in Fig. 6 gezeigt, umfasst hauptsächlich einen Stromquellenabschnitt 11, einen Leistungssteuerabschnitt 12A und einen Energiespeicherabschnitt 13. Von diesen sind die Aufbauten des Stromquellenabschnitts 1 und des Energiespeicherabschnitts 3 die gleichen wie diejenigen, die in der Leistungsschaltung mit dem in Fig. 2 gezeigten ersten Grundaufbau verwendet werden.
Der Leistungssteuerabschnitt 12A besteht aus einem Stromsteuerabschnitt 14A, der zum Erzeugen eines Steuersignals ausgelegt ist, um einen von dem Stromquellenabschnitt 11 ausgegebenen Strom zu steuern, und einem Steuerschaltabschnitt 15A, der zum Steuern eines Stroms gemäß einem Steuersignal, das von dem Stromsteuerabschnitt 14A zugeführt wird, und zum Steuern einer an die Last 16 ausgegebenen Spannung ausgelegt ist. Der Stromsteuerabschnitt 14A besteht aus einer Spannungserkennungsschaltung 143 mit einer Mehrzahl von Detektoren 143-1 und 143-2, die zum Vergleichen einer aus dem Stromquellenabschnitt 11 ausgegebenen Spannung mit einer Mehrzahl von Bezugsspannungen Vr1 und Vr2, die sich voneinander unterscheiden, verwendet werden, und einem Erkennungswiderstandsabschnitt 144 mit einer Mehrzahl von Widerständen Rs1, Rs2 und Rs3, die zum Einstellen einer Mehrzahl von Strömen verwendet werden und Schalter Sw1 und Sw2 aufweisen, die verwendet werden, um die Widerstände Rs1, Rs2 und Rs3 parallel gemäß einer Ausgabe von den Detektoren 143-1 und 143-2 zu verbinden.
Der Steuerschaltabschnitt 15A umfasst eine Gleichstromumrichterschaltung vom Schalttyp, die aus einem FET-Schalter 153A, einem Kondensator 154A, einer Spule 155, und einer Diode 156 besteht, eine Spannungserkennungsschaltung 151A, die zum Erkennen einer durch einen Erkennungswiderstandsabschnitt 144 in dem Stromsteuerabschnitt 14A erzeugten Spannung ausgelegt ist, eine Spannungserkennungsschaltung 172, die zum Erkennen einer Spannung an einem Ausgangsanschluss durch einen Ausgangsspannungs-Einstellwiderstand 171 ausgelegt ist, und einen Schaltsteuerabschnitt 152A, der zum Eingeben eines Steuersignals zum EIN- und AUSSCHALTEN eines FET-Schalters 153A durch ein Erkennungssignal des Stromerkennungsabschnitts 151A und ein Erkennungssignal der Spannungserkennungsschaltung 172 in ein Gate des FET- Schalters 153A ausgelegt ist.
Als nächstes sollen die Operationen der Leistungsschaltung der Ausführungsform durch Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben werden. In diesem Fall sind die Operationen des Stromquellenabschnitts 11 und der Last 16 die gleichen wie diejenigen, die in Fig. 2 gezeigt sind. Die Operationen des Stromsteuerabschnitts 12A und des Energiespeicherabschnitts 13 werden beschrieben, die durchgeführt werden, wenn der Stromquellenabschnitt I 1 Gleichstromquellenstrom liefert, der durch den Leistungssteuerabschnitt 12A zum Antreiben der Last 16 fließt. Außerdem ist an diesem Punkt ein Operationszeitkurvenbild der Leistungsschaltung beinahe das gleiche wie das in Fig. 3 gezeigte.
Der Leistungssteuerabschnitt 12A führt Operationen eines Aufwärtsgleichstromumrichters vom Schalttyp mit einer Stromsteuerschaltung durch. Der Energiespeicherabschnitt 13 ist an eine Ausgangsseite des Aufwärtsgleichstromumrichters angeschlossen, und entlädt akkumulierte Ladungen des Speicherkondensators 131, wenn die Last 16 sich in einer Burst-Periode befindet, entlädt akkumulierte Ladungen des Speicherkondensators 131 zum Antreiben der Last 16. Die Leistungsschaltung gemäß der zweiten Ausführungsform ist mit dem Aufwärtsgleichstromumrichter versehen, und unterscheidet sich dementsprechend von denjenigen der ersten Ausführungsform darin, dass eine zu einem Zeitpunkt von Nichtbelastung auftretende Lastspannung höher als die Leistungsspannung ist.
Außerdem sind in Operationen des Aufwärtsgleichstromumrichters als ein oberer Grenzwert eines Leistungsstroms zwei Größen von Strömen vorhanden, eine Größe eines aus dem Stromquellenabschnitt 11 herausfließenden Stroms, und eine andere Größe eines aus dem Leistungssteuerabschnitt 12A herausfließenden Stroms. Die Größe des aus dem Stromquellenabschnitt 11 herausfließenden Stroms unterscheidet sich numerisch von der des aus dem Leistungssteuerabschnitt 12A herausfließenden. Wenn nun die Größe des aus dem Stromquellenabschnitt 11 herausfließenden Stroms IBX ist und die Größe des aus dem Leistungssteuerabschnitt 12A herausfließenden Stroms IBY ist, kann ein Ausdruck von IBX > IBY erhalten werden.
Da in dem in Fig. 3 gezeigten Zeitkurvenbild ein Spannungsabfall aufgetreten ist, der aufgrund eines Innenwiderstands Ra in der sekundären Zelle 111 durch eine Größe eines aus dem Stromquellenabschnitt 11 herausfließenden Stroms IBX verursacht wird, wird eine Größe des Spannungsabfalls VB1 durch die folgende Gleichung dargestellt:

VB1 (V) = IBX (A) × Ra (Ω) . . . (8)
Da andererseits ein Strom IB zum Bestimmten einer Schaltungskonstanten der Leistungsschaltung der Ausführungsform eine Größe eines aus dem Leistungssteuerabschnitt 12A herausfließenden Stroms ist, wird die folgende Gleichung gebildet.

IBY (A) ≥ Ip (A) × Don (%)/100 . . . (9)
In der obigen Gleichung ist jedoch IBY < Ip.
Da der Aufwärtsgleichstromumrichter so ausgelegt ist, dass eine Lastspannung stabil wird, steigt ein Quellenstrom beim Abfall einer Quellenspannung an, und deshalb wird, hinsichtlich des Stromquellenabschnitts 11 betrachtet, die Last 16 als eine Last betrachtet, die einen konstanten Strom verbraucht. Daher kann die Auswirkung des Aufbaus gemäß der zweiten Ausführungsform aufrechterhalten werden, dass eine Entladungslebensdauer durch Verkleinern eines Spitzenstromwerts des Quellenstroms in dem Fall einer solchen konstanten Stromlast verlängert, werden kann, indem ein eingestellter Werts für eine Grenze des Quellenstroms abhängig von der Leistungsspannung geändert wird, sogar wenn eine Leistungsspannung sich ändert, im Fall der Impulslast, deren Laststrom sich wiederholt zwischen Zeiten in der Burst-Periode und in der Nichtburst- Periode ändert.
In dem Stromsteuerabschnitt 14A wird eine Leistungsspannung durch die Spannungserkennungsschaltung 143 überwacht, und, wenn die Leistungsspannung einen vorbestimmten Wert erreicht, wird ein Steuersignal von der Spannungserkennungsschaltung 143 an den Erkennungswiderstandsabschnitt 144 ausgegeben, und basierend auf dem Steuersignal arbeitet der Erkennungswiderstandsabschnitt 144, um einen Wert eines Widerstands für Erkennung zu ändern, der automatisch einen Schwellenwert für die Erkennung eines Stroms in dem Stromerkennungsabschnitt 151A ändert. Da solche Operationen eine automatische Änderung eines oberen Grenzwerts eines durch den Stromsteuerabschnitt 14A eingestellten Stroms selbst dann ermöglichen, wenn der Aufwärtsgleichstromumrichter mit dem oben beschriebenen Aufbau verwendet wird, wird der gleiche Effekt wie in der ersten Ausführungsform erzielt. In diesem Fall können die oben beschriebenen Zustandsgleichungen (5) und (7) wie in dem Fall der ersten Ausführungsform angewendet werden.
Wenn in der Leistungsschaltung der Ausführungsform der Stromquellenabschnitt 11 während Operationen kurzgeschlossen wird, verursacht Kurzschließen in dem Stromquellenabschnitt 11, da sich der Speicherkondensator 131 in dem Energiespeicherabschnitt 13 in einem Ladungszustand befindet und elektrische Ladungen akkumuliert hat, Rückfluss eines Stroms in dem Speicherkondensator 131, was eine Gefahr der Zerstörung des Stromsteuerabschnitts 12A erzeugt. Zum Vermeiden solcher wie oben beschriebener Gefahren, werden, während die Leistungsschaltung betätigt wird, eine Leistungsspannung des Stromquellenabschnitts 11 und eine Ladespannung des Speicherkondensators 131 jederzeit durch die Kondensatorentladungsschaltung 132 überwacht. Da der Komparator 132-1 nach Erkennung eines Zustands, in dem eine Ladespannung des Speicherkondensators 131 sich in einer vorbestimmten Beziehung zu der Leistungsspannung des Stromquellenabschnitts 11 befindet, eine Operation zum EIN- SCHALTEN des Schalters 132-2 der Kondensatorentladungsschaltung 132 durchführt, kann ein solcher Rückfluss des Stroms verhindert werden, indem der Speicherkondensator 131 veranlasst wird, sich durch Verwendung eines durch den Entladungswiderstand 133 begrenzten Stroms zu entladen.
Daher können in der Leistungsschaltung gemäß der zweiten Ausführungsform die gleichen Effekte wie in der ersten Ausführungsform erhalten werden, da der Leistungssteuerabschnitt 12A mit einer Strombegrenzungsfunktion zum automatischen Ändern eines oberen Grenzwerts eines Ausgangsstroms sogar in dem Fall versehen ist, wenn ein Aufwärtsgleichstromumrichter Operationen vom Schalttyp durchführt.
Als nächstes sollen Aufbauten der Leistungsschaltung basierend auf den zweiten Grundaufbauten der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben werden.
Eine Leistungsschaltung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 7 gezeigt, umfasst hauptsächlich einen Stromquellenabschnitt 11, einen Leistungssteuerabschnitt 12B und einen Energiespeicherabschnitt 13. Von diesen sind die Aufbauten des Stromquellenabschnitts 11 und des Energiespeicherabschnitts 13 die gleichen wie in dem Fall der in Fig. 2 gezeigten ersten Ausführungsform.
Der Leistungssteuerabschnitt 12B besteht aus einem Stromsteuerabschnitt 14B, der zum Erzeugen eines Steuersignals zum Steuern eines von dem Stromquellenabschnitt 11 ausgegebenen Stroms ausgelegt ist, und einem Steuerschaltabschnitt 15B, der zum Steuern eines Strom entsprechend einem von dem Stromsteuerabschnitt 14B zugeführten Steuersignal und zum Steuern einer an die Last 16 ausgegebenen Spannung ausgelegt ist.
Der Stromsteuerabschnitt 14B besteht aus einer Spannungserkennungsschaltung 145 mit einer Mehrzahl von Detektoren 145-1 und 145-2, die zum Vergleichen einer von dem Stromquellenabschnitt 11 ausgegebenen Spannung mit einer Mehrzahl von Bezugsspannungen Vr1 und Vr2 verwendet werden, welche sich voneinander unterscheiden, und einem Erkennungswiderstandsabschnitt 146, der mit einer Mehrzahl von Widerständen Rs11, Rs12 und Rs13 versehen ist, die zum Ausführen mehrerer Einstellungen von Strömen ausgelegt sind, und Schaltern Sw1 1 und Sw12, die entsprechend einer Ausgabe von den Detektoren 144-1 und 144-2 betätigt werden, um die Widerstände Rs11, Rs12 und Rs13 parallel zu schalten.
Der Steuerschaltabschnitt 15B umfasst eine Abwärtsgleichstromumrichterschaltung, die aus einem FET-Schalter 153B, einem Kondensator 154B, einer Spule 155B und einer Diode 156B besteht und ferner einen Stromerkennungsabschnitt 151B umfasst, der zum Erkennen einer durch den Erkennungswiderstandsabschnitt 146 in dem Stromsteuerabschnitt 14B erzeugten Spannung ausgelegt ist, eine Spannungserkennungsschaltung 172B, die zum Erkennen einer an einem Ausgangsanschluss durch einen Ausgangsspannungs-Einstellwiderstand 171B auftretenden Spannung ausgelegt ist, und einen Schaltsteuerabschnitt 152B, der zum Eingeben eines Steuersignals in ein Gate des FET-Schalters 153B ausgelegt ist, das zum Durchführen von EIN/AUS-Steuerung des FET-Schalters 153B entsprechend einem Signal, das durch den Stromerkennungsabschnitt 151B erkannt wird, und einem Signal verwendet wird, das durch die Spannungserkennungsschaltung 172 erkannt wird.
Als nächstes sollen Operationen der Leistungsschaltung der Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben werden. In diesem Fall sind die Operationen des Stromquellenabschnitts 11 und der Last 16 die gleichen wie in dem Fall der in Fig. 6 gezeigten zweiten Ausführungsform. Die Operationen des Stromsteuerabschnitts 12B und des Energiespeicherabschnitts 13 sind im folgenden beschrieben, welche durchgeführt werden, wenn der Stromquellenabschnitt 11 Gleichstromquellenstrom liefert, der durch den Leistungssteuerabschnitt 12B zum Antreiben der Last 16 fließt. Außerdem ist das Betriebszeitkurvenbild der in der Ausführungsform verwendeten Leistungsschaltung beinahe das gleiche wie in Fig. 3 gezeigt.
Der Leistungssteuerabschnitt 12B führt Schaltoperationen des Abwärtsgleichstromumrichters durch, der eine Strombegrenzungsfunktion hat. Der Energiespeicherabschnitt 13 ist an eine Ausgangsseite des Abwärtsgleichstromumrichters angeschlossen, entlädt akkumulierte Ladungen des Speicherkondensators 131, wenn die Last 16 sich in einer Burst-Periode befindet, und treibt die Last 16 an.
Die Leistungsschaltung der Ausführungsform unterscheidet sich von der in der ersten Ausführungsform verwendeten darin, dass, da sie einen Abwärtsgleichstromumrichter aufweist, eine zu einem Zeitpunkt von Nichtbelastung auftretende Lastspannung niedriger als eine Leistungsspannung ist.
Außerdem gibt es in den Operationen des Abwärtsgleichstromumrichters als einen oberen Grenzwert des Leistungsstroms zwei Arten von Größen von Strömen, ein aus dem Quellenstromabschnitt 11 herausfließender und ein anderer, der aus dem Leistungssteuerabschnitt 12B herausfließt. Daher unterscheidet sich die Größe des aus dem Stromquellenabschnitt 11 herausfließenden Stroms von der des aus dem Leistungssteuerabschnitt 12B herausfließenden Stroms. Wenn nun angenommen wird, dass eine Größe eines aus dem Stromquellenabschnitt 11 herausfließenden Stroms IBV ist und eine Größe eines aus dem Leistungssteuerabschnitt 12B herausfließenden Strom IBW ist, wird eine Beziehung gebildet, dass IBV < IBW.
Da zu einem Zeitpunkt t0 in dem in Fig. 3 gezeigten Zeitkurvenbild ein durch einen Innenwiderstand Ra der sekundären Zelle 111 verursachter Spannungsabfall gleich einem Spannungsabfall ist, der durch die Größe des Stroms IBV verursacht wird, welcher aus dem Stromquellenabschnitt 11 herausfließt, wird die Größe des Spannungsabfalls VB 1 ungefähr durch die folgende Gleichung dargestellt:

VB1 (V) = IBV (A) × Ra(Ω) . . . (10)
Andererseits ist eine Größe eines Stroms IB, der zum Bestimmten einer Schaltungskonstanten der Leistungsschaltung der Ausführungsform verwendet wird, eine Größe des aus dem Leistungssteuerabschnitt 12A herausfließenden Stroms IBW, und es wird die folgende Beziehung gebildet:

IBW (A) ≥ Ip (A) × Don (%)/100 (jedoch, IBW < Ip) . . . (11)
Da der Abwärtsgleichstromumrichter so aufgebaut ist, dass eine Lastspannung konstant wird und, wenn eine Leistungsspannung abfällt, ein Leistungsstrom ansteigt, wird daher, von dem Stromquellenabschnitt 11 her die Last 16 als eine Last betrachtet, die einen konstanten Strom verbraucht.
Daher kann der Effekt des Aufbaus gemäß der dritten Ausführungsform auch aufrechterhalten werden, dass eine Entladungslebensdauer durch Verkleinern eines Spitzenstromwerts des Quellenstroms in dem Fall einer solchen konstanten Stromlast verlängert wird, indem ein eingestellter Wert für eine Grenze auf dem Quellenstrom abhängig von der Leistungsspannung selbst dann geändert wird, wenn sich die Leistungsspannung in dem Fall der Impulslast ändert, deren Laststrom sich wiederholt zwischen Zeiten in der Burst-Periode und in der Nichtburst-Periode ändert.
In dem Stromsteuerabschnitt 14B wird eine Leistungsspannung durch die Spannungserkennungsschaltung 144 überwacht, und wenn die Leistungsspannung einen vorbestimmten Wert erreicht, wird ein Steuersignal von der Spannungserkennungsschaltung 145 in den Erkennungswiderstandsabschnitt 146 eingegeben, und basierend auf dem Steuersignal wird ein Schwellenwert für die Erkennung eines Stroms in dem Erkennungswiderstandsabschnitt 146 automatisch geändert. Durch solche wie oben beschriebenen Operationen kann ein durch den Stromsteuerabschnitt 14B eingestellter oberer Grenzwert des Stroms automatisch geändert werden, und deshalb können durch Verwendung der Aufbauten des Abwärtsgleichstromumrichters die gleichen Effekte wie in der ersten Ausführungsform erzielt werden. In diesem Fall können die oben beschriebenen Bedingungsgleichungen (5) und (7) wie in dem Fall der ersten Ausführungsform angewendet werden.
Wenn in der Leistungsschaltung der Ausführungsform der Stromquellenabschnitt 11 während seines Betriebes kurzgeschlossen wird, verursacht das Kurzschließen in dem Stromquellenabschnitt 11, da der Speicherkondensator 131 in dem Energiespeicherabschnitt 13 sich in einem Ladungszustand befindet und Ladungen akkumuliert hat, einen Rückfluss eines Stroms aufgrund der Entladung des Speicherkondensators 131, der eine Gefahr der Zerstörung des Stromsteuerabschnitts 12B erzeugt. Zum Vermeiden einer solchen Gefahr werden, während die Leistungsschaltung betrieben wird, eine Leistungsspannung des Stromquellenabschnitts 11 und eine Ladespannung des Speicherkondensators 131 jederzeit durch die Kondensatorentladungsschaltung 132 überwacht. Wenn der Komparator 132-1 einen Zustand erkennt, in dem eine Ladespannung des Speicherkondensators 131 sich in einem vorbestimmten Verhältnis zu einer Leistungsspannung des Stromquellenabschnitts 11 befindet, schaltet er einen Schalter 132-2 in der Kondensatorentladungsschaltung 132 ein, und deshalb ist es durch Entladung elektrischer Ladungen des Speicherkondensators 131 unter Verwendung eines durch einen Entladungswiderstand 133 begrenzten Stroms möglich, eine Gefahr eines solchen Rückflusses zu vermeiden.
Da in der Leistungsschaltung der Ausführungsform der Leistungssteuerabschnitt 12B eine Strombegrenzungsfunktion zum automatischen Ändern eines oberen Grenzwerts eines Ausgangsstroms sogar in dem Fall aufweist, wenn die Operationen des Abwärtsgleichstromumrichters vom Schalttyp durchgeführt werden, können die gleichen Effekte wie in dem Fall der ersten Ausführungsform erzielt werden.
Als nächstes sollen Aufbauten der Leistungsschaltung mit einem Stromquellenabschnitt beschrieben werden, der sich von denjenigen im Fall der zweiten und dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterscheidet. Da in diesem Fall Aufbauten eines Stromsteuerabschnitts und eines Energiespeicherabschnitts einen der in den obigen Ausführungsformen verwendeten darstellen können, sind ihre Beschreibungen weggelassen worden.
Fig. 8 ist ein Schaltbild, das die Aufbauten eines Stromquellenabschnitts in der Leistungsschaltung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Stromquellenabschnitt 11A in der Leistungsschaltung der Ausführungsform ist ein Gleichstromquellenstrom, der eine chemische Zelle verwendet und einen Zellenhalter bildet, der einen sekundäre Zelle 111 oder eine primäre Zelle 112 aufnehmen kann. Der Stromquellenabschnitt 11A umfasst eine Sekundärzellen-Ladeschaltung 113, einen Kondensator 115, und einen Ladungsverhinderungsschalter 117.
Die sekundäre Zelle 111 weist einen Innenwiderstand Ra auf. Ein Ausgangsanschluss der Sekundärzellen-Ladeschaltung 113 ist an einen Anschluss 111a positiver Polarität angeschlossen, der an eine positive Polarität der sekundären Zelle 111 angeschlossen wird. Ein Anschluss 111b negativer Polarität, der an eine negative Polarität der sekundären Zelle 111 angeschlossen ist, wird an eine negative Polaritätsseite des Stromquellenabschnitts 11A angeschlossen. Die primäre Zelle 112 weist einen Innenwiderstand Rb auf. Ein Anschluss 112a positiver Polarität, der an eine positive Polarität der primären Zelle 112 angeschlossen ist, wird durch den Ladungsverhinderungsschalter 117 an eine Ausgangsseite der Sekundärzellen-Ladeschaltung 113 angeschlossen. Ein Anschluss 112b negativer Polarität, der an eine negative Polarität der primären Zelle 112 angeschlossen ist, wird an eine negative Seite des Stromquellenabschnitts 11A angeschlossen.
Die Sekundärzellen-Ladeschaltung 113 ist zwischen einer Ladestromquelle 116 und einem Anschluss 111a positiver Polarität der sekundären Zelle 111 angeschlossen, und wenn eine Spannung der sekundären Zelle 111 abfällt, wird ein Ladestrom von der Ladestromquelle 116 der sekundären Zelle 111 zugeführt. Der Kondensator 115 ist an eine Ausgangsseite des Stromquellenabschnitts 11A angeschlossen, nämlich zwischen einem Ausgangsanschluss des Zellenhalters und Erde, welche eine Glättung in der Leistungsspannung zum Zeitpunkt der Einsetzung und Entnahme einer Zelle oder zum Zeitpunkt von Ladung durchführt. Wenn die primäre Zelle 112 in den Zellenhalter eingesetzt wird, wird der Ladungsverhinderungsschalter 117 mechanisch AUSGESCHALTET. Wenn der Stromquellenabschnitt 11A mit der primären Zelle 112 verbunden ist, gibt er eine Zellenspannung der primären Zelle 112 zu einer Seite des Stromsteuerabschnitts aus. Wenn die primäre Zelle 112 in den Zellenhalter eingesetzt wird, wird der Ladungsverhinderungsschalter 117 AUSGESCHALTET, um die primäre Zelle 112 von der Sekundärzellen-Ladeschaltung 113 zu trennen, und deshalb besteht keine Gefahr, dass die primäre Zelle 112 aufgeladen wird.
Wenn in dem Stromquellenabschnitt in der Leistungsschaltung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nur die sekundäre Zelle 111 verwendet wird, während die Sekundärzellen-Ladeschaltung 113 die sekundäre Zelle 111 auflädt, kann daher eine Ausgabe der sekundären Zelle dem Leistungssteuerabschnitt zugeführt werden, und, wenn nur die primäre Zelle 112 verwendet wird, während der Ladungsverhinderungsschalter 117 arbeitet, um Aufladung der primären Zelle 112 zu verhindern, kann eine Ausgabe der primären Zelle 112 dem Leistungssteuerabschnitt zugeführt werden.
Fig. 9 ist ein Schaltbild, das Auftauten eines Stromquellenabschnitts in einer Leistungsschaltung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Stromquellenabschnitt 11B in der Leistungsschaltung der Ausführungsform umfasst, wie in Fig. 9 gezeigt, einen Brennstofftank 118, eine Brennstoffzelle 119, und einen Gleichstromglättungs-Steuerabschnitt 120. Der Stromquellenabschnitt 11B ist eine Gleichstromquelle, die eine Brennstoffzelle verwendet, welche aus Wasserstoff oder Methanol erzeugten Brennstoff von einem Brennstoffzuführteil 121 in einem Brennstofftank 118 speichert, wobei die als ein Energieerzeugungsabschnitt dienende Brennstoffzelle 119 Energie durch Verwendung einer chemischen Reaktion erzeugt, die durch Mischen von aus dem Brennstofftank 118 zugeführtem Brennstoff mit Sauerstoff oder Luft erhalten wird, welcher/welche von einem Einsaugstutzen 122 zugeführt wird, und die erzeugte Energie durch einen zum Stabilisieren des Quellenstroms ausgelegten Gleichstromglättungs-Steuerabschnitt 120 an den Leistungssteuerabschnitt liefert.
Daher kann gemäß des Stromquellenabschnitts in der Leistungsschaltung der Ausführungsform die Leistungsschaltung erzielt werden, die Gleichstromquellenstrom erzeugen kann, indem sie mit dem Brennstoffzellensystem versehen ist, das Wasserstoff, Methanol oder dergleichen und Sauerstoff oder Luft zum Erzeugen einer chemischen Reaktion verwendet.
Fig. 10 ist ein Schaltbild, das Aufbauten eines Stromquellenabschnitts in einer Leistungsschaltung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Der die Leistungsschaltung der Ausführungsform aufbauende Stromquellenabschnitt 11C ist mit einem Ausgangsstrom-Begrenzungsabschnitt 123 versehen, der so ausgelegt ist, um einen Strom von einer Gleichstromquelle 127 zu empfangen und einem oberen Grenzwert eines an einen Leistungssteuerabschnitt ausgegebenen Stroms eine Begrenzung aufzuerlegen. Der Ausgangsstrom-Begrenzungsabschnitt 123 umfasst einen Stromeinstellwiderstand 124, einen Operationsverstärker (OP Verstärker) 125, und einen FET-Schalter 126. In dem Ausgangsstrom-Begrenzungsabschnitt 123 verstärkt der Operationsverstärker 125 eine Spannung über einem Stromeinstellwiderstand 124 basierend auf einem von der Gleichstromquelle 127 eingegebenen Strom, und führt die verstärkte Spannung als ein Steuersignal einem Gate des FET-Schalters 126 zu, um so einen von der Gleichstromquelle 127 zugeführten Strom zu steuern. Daher erlegt der Ausgangsstrom-Begrenzungsabschnitt 123 einem von der Gleichstromquelle 127 zugeführten Strom eine Begrenzung auf, so dass der Strom innerhalb einer vorbestimmten oberen Grenze gehalten wird, und gibt den begrenzten Strom an den Leistungssteuerabschnitt aus.
Da die Stromquelle in der Leistungsschaltung der Ausführungsform den Ausgangsstrom-Begrenzungsabschnitt aufweist, kann ein innerhalb eines vorbestimmten oberen Grenzwerts begrenzter Strom von der Gleichstromquelle erhalten werden.
Es ist offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen begrenzt ist, sondern geändert und abgewandelt werden kann, ohne vom Umfang und Geist der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann die Leistungsschaltung der vorliegenden Erfindung nicht nur auf ein tragbares Zellulartelefon angewendet werden, sondern auch auf eine jegliche Art tragbarer Geräte, in denen ein Laststrom periodisch und abwechselnd in einer Burst-Periode und einer Nichtburst-Periode fließt. Außerdem ist es in diesem Fall nicht immer erforderlich, dass ein in der Nichtburst-Periode fließender Strom 0 A beträgt.

Claims

1. Leistungsschaltung zum Zuführen eines Laststroms zu einer Last, in der der Laststrom periodisch und abwechselnd einen Burst-Fluss in einer Burst-Periode und einen Nichtburst-Fluss in einer Nichtbrust-Periode wiederholt, gekennzeichnet durch:
ein Stromquellenmittel (11), das aus einer Gleichstromquelle aufgebaut ist, deren einer Anschluss mit einer negativen Polarität verbunden ist;
ein Quellenstromsteuermittel (12) zum Steuern eines von dem Stromquellenmittel (11) zugeführten Stroms, das mit einem Eingangsanschluss verbunden ist, und zum Zuführen des Stroms zu einer Last, die mit einem Ausgangsanschluss verbunden ist;
ein Energiespeichermittel (13) mit einem Speicherkondensator (131), der zwischen dem Ausgangsanschluss und einer negativen Polarität angeschlossen ist; und
wobei das Quellenstromsteuermittel (12) mit einem Stromsteuermittel (14) zum Steuern eines Widerstandswerts eines Erkennungswiderstands (142), dessen einer Anschluss an die negative Polarität angeschlossen ist, gemäß einem Ergebnis der Erkennung einer von dem Stromquellenmittel (11) eingegebenen Spannung, und einem Schaltmittel (15) versehen ist, das einen Schaltungsteil aufweist, der aus einer Schalteinrichtung (153), die zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss angeschlossen ist, und einem Kondensator (154) aufgebaut ist, der zwischen dem Ausgangsanschluss und einer negativen Polarität angeschlossen ist, und der eine Flussperiode eines Ausgangsstroms durch Ausüben von Steuerung auf die Schalteinrichtung (153) gemäß einem Steuersignal steuert, das durch Erkennung einer Änderung in einer Eingangsleistungsspannung unter Verwendung eines Spannungswerts erzeugt wird, der an einem anderen Anschluss des Erkennungswiderstands (142) auftritt.

2. Leistungsschaltung nach Anspruch 1, bei der eine Schaltungskonstante des Quellenstromsteuermittels (12), elektrostatische Kapazität und Innenwiderstand des Speicherkondensators (131) durch die folgenden Gleichungen bestimmt werden:

T1 + T2 ≥ Tload

wobei "T1 + T2" eine Flussperiode (Sek.) eines Leistungsstroms und "Tload" eine Lastperiode (Sek.) kennzeichnet.

Vo/2 ≥ IC × {Rc + (Tload × Don)/(C × 100)} = Vo3

wobei "Vo" eine Spannung (V) des Speicherkondensators (131) kennzeichnet, die zu einer Zeit ohne Last auftritt, "IC" einen Strom (A) des Speicherkondensators (131) kennzeichnet, "Rc" einen Innenwiderstand (Ω) des Speicherkondensators (131) kennzeichnet, "Don" ein Auslastungsverhältnis (%) einer Last kennzeichnet, "C" eine Kapazität (F) eines Speicherkondensators (131) kennzeichnet, und "Vo3" eine Größe eines Spannungsabfalls (V) einer Speicherkondensatorspannung kennzeichnet, der während einer Burst-Periode auftritt.

3. Leistungsschaltung nach Anspruch 1, bei der das Stromquellenmittel (11) aus einer sekundären Zelle (111), die zwischen einem Ausgangsanschluss und der negativen Polarität angeschlossen ist, und an eine Ladestromquelle durch ein Ladungsmittel (113) angeschlossen ist, und aus einer primären Zelle (112) aufgebaut ist, die an den Ausgangsanschluss und die negative Polarität durch ein Ladungsverhinderungsmittel (114) angeschlossen ist, das zum Verhindern von durch eine Ausgabe aus der Ladestromquelle verursachte Aufladung verwendet wird.

4. Leistungsschaltung nach Anspruch 1, bei der das Stromquellenmittel (11A) aus einer sekundären Zelle (111), die zwischen einem Ausgang eines Ladungsmittels (113) und der negative Polarität angeschlossen ist, und an einen Ausgangsanschluss durch einen Ladungsverhinderungsschalter (117) angeschlossen ist, und einer primären Zelle (112) aufgebaut ist, die zwischen dem Ausgangsanschluss und der negativen Polarität angeschlossen ist.

5. Leistungsschaltung nach Anspruch 1, bei der das Stromquellenmittel (11B) aus einem Brennstofftank (118), einer Brennstoffzelle (119) zum Erzeugen von Energie unter Verwendung von aus dem Brennstofftank (118) zugeführtem Brennstoff, und einem Gleichstromglättungs-Steuermittel (120) aufgebaut ist zum Stabilisieren einer Spannungsausgabe aus der Brennstoffzelle (119) und zum Zuführen derselben zu einem Ausgangsanschluss.

6. Leistungsschaltung nach Anspruch 1, bei der das Stromquellenmittel (11C) aus einem Stromeinstellwiderstand (124) zum Einstellen eines Werts eines Ausgangsstroms, einem Operationsverstärker zum Verstärken einer erkannten Spannung des Stromeinstellwiderstands (124) und einem Schaltmittel (15) zum Steuern eines Leistungsstroms gemäß einer Ausgabe des Operationsverstärkers aufgebaut ist.

7. Leistungsschaltung nach Anspruch 1, bei der ein Speicherkondensator (131) in dem Energiespeichermittel (13) aus einem elektrischen Doppelschichtkondensator aufgebaut ist.

8. Leistungsschaltung nach Anspruch 7, bei der der Speicherkondensator (131) ein Kondensatorentladungsmittel (132) aufweist, das verwendet wird, um eine Verkürzung der Aufladung des Speicherkondensators (131) durch einen Entladungswiderstand (133) zu verursachen, wenn eine vorbestimmte Beziehung durch Vergleich einer Endspannung des Speicherkondensators (131) mit einer Leistungsspannung gebildet wird.

9. Leistungsschaltung zum Zuführen eines Laststroms zu einer Last, in der der Laststrom periodisch und abwechselnd einen Burst-Fluss in einer Burst-Periode und einen Nichtburst-Fluss in einer Nichtburst-Periode wiederholt, gekennzeichnet durch:
ein Stromquellenmittel (11), das aus einer Gleichstromquelle aufgebaut ist, deren einer Anschluss mit einer negativen Polarität verbunden ist;
ein Quellenstromsteuermittel (12A) zum Steuern eines von dem Stromquellenmittel (11) zugeführten Stroms, das mit einem Eingangsanschluss verbunden ist, und zum Zuführen des Stroms zu einer Last, die mit einem Ausgangsanschluss verbunden ist;
ein Energiespeichermittel (13) mit einem Speicherkondensator (131), der zwischen dem Ausgangsanschluss und einer negativen Polarität angeschlossen ist; und
wobei das Quellenstromsteuermittel (12A) mit einem Stromsteuermittel (14A) zum Steuern eines Widerstandswerts eines Erkennungswiderstands (144), dessen einer Anschluss an die negative Polarität angeschlossen ist, gemäß einem Ergebnis der Erkennung einer Spannungseingabe von dem Stromquellenmittel (11), und einem Schaltmittel (15A) versehen ist, das eine Aufwärtsgleichstromumrichterschaltung (Gleichstrom zu Gleichstrom) aufweist, welche aus einem Spannungserkennungsmittel (172) zum Erkennen einer Spannung eines Ausgangsanschlusses, einer Spule (155) und einer Diode (156), die in Reihe zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss angeschlossen sind, und einem Kondensator (154A) besteht, der zwischen dem Ausgangsanschluss und einer negativen Polarität und einer Schalteinrichtung (153A) angeschlossen ist, die zwischen einem Verbindungspunkt zwischen der Spule (155) und der Diode (156) und einem anderen Anschluss des Erkennungswiderstands (144) angeschlossen ist, und die eine Flussperiode eines Ausgangsstroms durch Ausüben von Steuerung auf die Schalteinrichtung (153A) gemäß einem Steuersignal steuert, das durch ein Signal, welches eine Änderung in einem Strom der Schalteinrichtung (153A) unter Verwendung eines Spannungswerts an dem anderen Anschluss des Erkennungswiderstands (144) erkannt hat, und durch ein Signal erzeugt wird, das eine Spannung an dem Ausgangsanschluss erkannt hat.

10. Leistungsschaltung nach Anspruch 9, bei der eine Schaltungskonstante des Quellenstromsteuermittels (12A), eine elektrostatische Kapazität und ein Innenwiderstand des Speicherkondensators (131) durch die folgenden Gleichungen bestimmt werden:

T1+ T2 ≤ Tload

wobei "T1 + T2" eine Flussperiode (Sek.) eines Leistungsstroms und "Tload" eine Lastperiode (Sek.) kennzeichnet.

Vo/2 ≥ IC × {Rc + (Tload × Don)/(C × 100)} = Vo3

wobei "Vo" eine Spannung (V) des Speicherkondensators (131) kennzeichnet, die zu . einer Zeit ohne Last auftritt, "IC" einen Strom (A) des Speicherkondensators (131) kennzeichnet, "Rc" einen Innenwiderstand (Ω) des Speicherkondensators (131) kennzeichnet, "Don" ein Auslastungsverhältnis (%) einer Last kennzeichnet, "C" eine Kapazität (F) eines Speicherkondensators (131) kennzeichnet, und "Vo3" eine Größe eines Spannungsabfalls (V) einer Speicherkondensatorspannung kennzeichnet, der während einer Burst-Periode auftritt.

11. Leistungsschaltung nach Anspruch 9, bei der das Stromquellenmittel (11) aus einer sekundären Zelle (111), die zwischen einem Ausgangsanschluss und der negativen Polarität angeschlossen ist, und an eine Ladestromquelle durch ein Ladungsmittel (113) angeschlossen ist, und aus einer primären Zelle (112) aufgebaut ist, die an den Ausgangsanschluss und die negative Polarität durch ein Ladungsverhinderungsmittel (114) angeschlossen ist, das zum Verhindern von durch eine Ausgabe aus der Ladestromquelle verursachte Aufladung verwendet wird.

12. Leistungsschaltung nach Anspruch 9, bei der das Stromquellenmittel (11A) aus einer sekundären Zelle (111), die zwischen einem Ausgang eines Ladungsmittels (113) und der negativen Polarität angeschlossen ist, und an einen Ausgangsanschluss durch einen Ladungsverhinderungsschalter (117) angeschlossen ist, und einer primären Zelle (112) aufgebaut ist, die zwischen dem Ausgangsanschluss und der negativen Polarität angeschlossen ist.

13. Leistungsschaltung nach Anspruch 9, bei der das Stromquellenmittel (11B) aus einem Brennstofftank (118), einer Brennstoffzelle (119) zum Erzeugen von Energie unter Verwendung von aus dem Brennstofftank (118) zugeführtem Brennstoff, und einem Gleichstromglättungs-Steuermittel (120) aufgebaut ist zum Stabilisieren einer Spannungsausgabe aus der Brennstoffzelle (119) und zum Zuführen derselben zu einem Ausgangsanschluss.

14. Leistungsschaltung nach Anspruch 9, bei der das Stromquellenmittel (11C) aus einem Stromeinstellwiderstand (124) zum Einstellen eines Werts eines Ausgangsstroms, einem Operationsverstärker zum Verstärken einer erkannten Spannung des Stromeinstellwiderstands (124) und einem Schaltmittel (15A) zum Steuern eines Leistungsstroms gemäß einer Ausgabe des Operationsverstärkers aufgebaut ist.

15. Leistungsschaltung nach Anspruch 9, bei der ein Speicherkondensator (131) in dem Energiespeichermittel (13) aus einem elektrischen Doppelschichtkondensator aufgebaut ist.

16. Leistungsschaltung nach Anspruch 15, bei der der Speicherkondensator (131) ein Kondensatorentladungsmittel (132) aufweist, das verwendet wird, um eine Verkürzung der Aufladung des Speicherkondensators (131) durch einen Entladungswiderstand (133) zu verursachen, wenn eine vorbestimmte Beziehung durch Vergleich einer Endspannung des Speicherkondensators (131) mit einer Leistungsspannung gebildet wird.

17. Leistungsschaltung zum Zuführen eines Laststroms zu einer Last, in der der Laststrom periodisch und abwechselnd einen Burst-Fluss in einer Burst-Periode und einen Nichtburst-Fluss in einer Nichtburst-Periode wiederholt, gekennzeichnet durch:
ein Stromquellenmittel (11), das aus einer Gleichstrom-Leistungsquelle aufgebaut ist, deren einer Anschluss mit einer negativen Polarität verbunden ist;
ein Quellenstromsteuermittel (12B) zum Steuern eines von dem Stromquellenmittel (11) zugeführten Stroms, das mit einem Eingangsanschluss verbunden ist, und zum Zuführen des Stroms zu einer Last, die mit einem Ausgangsanschluss verbunden ist;
ein Energiespeichermittel (13) mit einem Speicherkondensator (131), der zwischen dem Ausgangsanschluss und einer negativen Polarität angeschlossen ist; und
wobei das Quellenstromsteuermittel (12B) mit einem Stromsteuermittel (14B) zum Steuern eines Widerstandswerts eines Erkennungswiderstands (146), dessen einer Anschluss an einem Eingangsanschluss angeschlossen ist, gemäß einem Erkennungsergebnis einer von dem Stromquellenmittel (11) ausgegebenen Spannung, und einem Schaltmittel (15B) versehen ist; das eine Abwärtsgleichstromumrichterschaltung aufweist, welche aus einem Spannungserkennungsmittel (172B) zum Erkennen einer Spannung eines Ausgangsanschlusses, einer Schalteinrichtung (153B) und einer Spule (155B), die in Reihe zwischen einem anderen Anschluss des Erkennungswiderstands (146) und einem Ausgangsanschluss angeschlossen sind, einem Kondensator (154B), der zwischen dem Ausgangsanschluss und der negative Polarität angeschlossen ist, und einer Diode (156B) besteht, die zwischen der negativen Polarität und einem Verbindungspunkt zwischen der Schalteinrichtung (153B) und der Spule (155B) angeschlossen ist, und der eine Flussperiode eines Ausgangsstroms durch Ausüben von Steuerung auf die Schalteinrichtung (153B) gemäß einem Steuersignal steuert, das durch ein Signal, welches eine Änderung in einem Eingangsstrom unter Verwendung einer Spannung über dem Erkennungswiderstand (146) erkannt hat, und durch ein Signal erzeugt wird, das eine Spannung an dem Ausgangsanschluss erkannt hat.

18. Leistungsschaltung nach Anspruch 17, bei der eine Schaltungskonstante des Quellenstromsteuermittels (12B), eine elektrostatische Kapazität und ein Innenwiderstand des Speicherkondensators (131) durch die folgenden Gleichungen bestimmt werden:

T1 + T2 ≤ Tload

wobei "T1 + T2" eine Flussperiode (Sek.) eines Leistungsstroms und "Tload" eine Lastperiode (Sek.) kennzeichnet.

Vo/2 ≥ IC × {Rc + (Tload × Don)/(C × 100)} = Vo3

wobei "Vo" eine Spannung (V) des Speicherkondensators (131) kennzeichnet, die zu einer Zeit ohne Last auftritt, "IC" einen Strom (A) des Speicherkondensators (131) kennzeichnet, "Rc" einen Innenwiderstand (Ω) des Speicherkondensators (131) kennzeichnet, "Don" ein Auslastungsverhältnis (%) einer Last kennzeichnet, "C" eine Kapazität (F) eines Speicherkondensators (131) kennzeichnet, und "Vo3" eine Größe eines Spannungsabfalls (V) einer Speicherkondensatorspannung kennzeichnet, der während einer Burst-Periode auftritt.

19. Leistungsschaltung nach Anspruch 17, bei der das Stromquellenmittel (11) aus einer sekundären Zelle (111), die zwischen einem Ausgangsanschluss und der negativen Polarität angeschlossen ist, und an eine Ladestromquelle durch ein Ladungsmittel (113) angeschlossen ist, und aus einer primären Zelle (112) aufgebaut ist, die an den Ausgangsanschluss und die negative Polarität durch ein Ladungsverhinderungsmittel (114) angeschlossen ist, die zum Verhindern von durch eine Ausgabe aus der Ladestromquelle verursachter Aufladung verwendet wird.

20. Leistungsschaltung nach Anspruch 17, bei der das Stromquellenmittel (11A) aus einer sekundären Zelle (111), die zwischen einem Ausgang eines Ladungsmittels (113) und der negativen Polarität angeschlossen ist, und an einen Ausgangsanschluss durch einen Ladungsverhinderungsschalter (117) angeschlossen ist, und einer primären Zelle (112) aufgebaut ist, die zwischen dem Ausgangsanschluss und der negativen Polarität angeschlossen ist.

21. Leistungsschaltung nach Anspruch 17, bei der das Stromquellenmittel (11B) aus einem Brennstofftank (118), einer Brennstoffzelle (119) zum Erzeugen von Energie unter Verwendung von aus dem Brennstofftank (118) zugeführtem Brennstoff, und einem Gleichstromglättungs-Steuermittel (120) aufgebaut ist zum Stabilisieren einer Spannungsausgabe aus der Brennstoffzelle (119) und zum Zuführen derselben zu einem Ausgangsanschluss.

22. Leistungsschaltung nach Anspruch 17, bei der das Stromquellenmittel (11C) aus einem Stromeinstellwiderstand (124) zum Einstellen eines Werts eines Ausgangsstroms, einem Operationsverstärker zum Verstärken einer erkannten Spannung des Stromeinstellwiderstands (124) und einem Schaltmittel (15B) zum Steuern eines Leistungsstroms gemäß einer Ausgabe des Operationsverstärkers aufgebaut ist.

23. Leistungsschaltung nach Anspruch 17, bei der ein Speicherkondensator (131) in dem Energiespeichermittel (13) aus einem elektrischen Doppelschichtkondensator aufgebaut ist.

24. Leistungsschaltung nach Anspruch 23, bei der der Speicherkondensator (131) ein Kondensatorentladungsmittel (132) aufweist, das verwendet wird, um eine Verkürzung der Aufladung des Speicherkondensators (131) durch einen Entladungswiderstand (133) zu verursachen, wenn eine vorbestimmte Beziehung durch Vergleich einer Endspannung des Speicherkondensators (131) mit einer Leistungsspannung gebildet wird.

25. Verfahren zum Steuern einer Leistungsschaltung zum Zuführen eines Laststroms zu einer Last, in der der Laststrom periodisch und abwechselnd einen Burst-Fluss in einer Burst-Periode und einen Nichtburst-Fluss in einer Nichtburst-Periode wiederholt, welche ein Stromquellenmittel (11), das aus einer Gleichstrom-Energiequelle aufgebaut ist, deren einer Anschluss an einer negativen Polarität angeschlossen ist, ein Quellenstromsteuermittel (12) zum Steuern eines von dem Stromquellenmittel (11) zugeführten Stroms, welches an einen Eingangsanschluss angeschlossen ist, und zum Zuführen des Strom zu einer Last, die an einen Ausgangsanschluss angeschlossen ist, und ein Energiespeichermittel (13) mit einem Speicherkondensator (131) aufweist, der zwischen dem Ausgangsanschluss und einer negativen Polarität angeschlossen ist, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch:
einen Schritt zum Steuern eines Widerstandwerts eines Erkennungswiderstands (142), dessen einer Anschluss an die negative Polarität angeschlossen ist; gemäß einem Erkennungsergebnis einer von dem Stromquellenmittel (11) eingegebenen Spannung; und
einen Schritt zum Steuern einer Flussperiode eines Ausgangsstroms durch Ausüben von Steuerung auf eine Schalteinrichtung (153) als Reaktion auf ein Steuersignal, das durch Erkennen einer Änderung in einer Eingangsleistungsspannung unter Verwendung eines Spannungswerts erzeugt wird, der an einem anderen Anschluss des Erkennungswiderstands (142) in einem Schaltungsteil auftritt, der aus einer zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss angeschlossenen Schalteinrichtung (153) und einen Kondensator (154) aufgebaut ist, welcher zwischen dem Ausgangsanschluss und einer negative Polarität angeschlossen ist.

26. Verfahren zum Steuern einer Leistungsschaltung zum Zuführen eines Laststroms zu einer Last, in der Laststrom periodisch und abwechselnd einen Burst-Fluss in einer Burst-Periode und einen Nichtburst-Fluss in einer Nichtburst-Periode wiederholt, welche ein Stromquellenmittel (11), das aus einer Gleichstromquelle aufgebaut ist, deren einer Anschluss an eine negative Polarität angeschlossen ist, ein Quellenstromsteuermittel (12A) zum Steuern eines von dem Stromquellenmittel (11) zugeführten Stroms, welches an einen Eingangsanschluss angeschlossen ist, und zum Zuführen des Strom zu einer Last, die an einen Ausgangsanschluss angeschlossen ist, und ein Energiespeichermittel (13) mit einem Speicherkondensator (131) aufweist, der zwischen dem Ausgangsanschluss und einer negativen Polarität angeschlossen ist, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch:
einen Schritt zum Steuern eines Widerstandwerts eines Erkennungswiderstands (144), dessen einer Anschluss an die negative Polarität angeschlossen ist, gemäß einem Erkennungsergebnis einer von dem Stromquellenmittel (11) eingegebenen Spannung; und
einen Schritt zum Steuern einer Flussperiode eines Ausgangsstroms durch Ausüben von Steuerung auf die Schalteinrichtung (153A) gemäß einem Steuersignal, das durch ein Signal, welches eine Änderung in einem Strom der Schalteinrichtung (153A) unter Verwendung eines Spannungswerts an einem anderen Anschluss des Erkennungswiderstands (144) erkannt hat, und durch ein Signal erzeugt wird, das eine Spannung an dem Ausgangsanschluss in einer Aufwärtsgleichstromumrichterschaltung erkannt hat, die aus einer Spule (155) und einer Diode (156), welche in Reihe zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss angeschlossen sind, einem Kondensator (154A), der zwischen dem Ausgangsanschluss und einer negativen Polarität angeschlossen ist, und einer Schalteinrichtung (153A) aufgebaut ist, die zwischen einem Verbindungspunkt zwischen der Spule (155) und der Diode (156) und dem anderen Anschluss des Erkennungswiderstands (144) angeschlossen ist.

27. Verfahren zum Steuern einer Leistungsschaltung zum Zuführen eines Laststroms zu einer Last, in der der Laststrom periodisch und abwechselnd einen Burst-Fluss in einer Burst-Periode und einen Nichtburst-Fluss in einer Nichtburst-Periode wiederholt, welche ein Stromquellenmittel (11), das aus einer Gleichstromquelle aufgebaut ist, deren einer Anschluss an die negative Polarität angeschlossen ist, ein Quellenstromsteuermittel (12B) zum Steuern eines von dem Stromquellenmittel (11) zugeführten Stroms, welches an einen Eingangsanschluss angeschlossen ist, und zum Zuführen des Strom zu einer Last, die an einen Ausgangsanschluss angeschlossen ist, und ein Energiespeichermittel (13) mit einem Speicherkondensator (131) aufweist, der zwischen dem Ausgangsanschluss und einer negativen Polarität angeschlossen ist, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch:
einen Schritt zum Steuern eines Widerstandwerts eines Erkennungswiderstands (146), dessen einer Anschluss an einen Eingangsanschluss angeschlossen ist, gemäß einem Erkennungsergebnis einer von dem Stromquellenmittel (11) eingegebenen Spannung; und
einen Schritt zum Steuern einer Flussperiode eines Ausgangsstroms durch Ausüben von Steuerung auf die Schalteinrichtung (153B) gemäß einem Steuersignal, das durch ein Signal, das eine Änderung in einem Eingangsstrom basierend auf einer Spannung über dem Erkennungswiderstand (146) erkannt hat, und durch ein Signal erzeugt wird, das eine Spannung an dem Ausgangsanschluss in einer Abwärtsgleichstromumrichterschaltung erkannt hat, die aus einer Schalteinrichtung (153B) und einer Spule (155B), welche in Reihe zwischen einem anderen Anschluss des Erkennungswiderstands (146) und einem Ausgangsanschluss angeschlossen sind, einem Kondenstor (154B), der zwischen dem Ausgangsanschluss und der negativen Polarität angeschlossen ist, und einer Diode (156B) aufgebaut ist, die zwischen einem Verbindungspunkt zwischen der Schalteinrichtung (153B) und der Spule (155B) und der negativen Polarität angeschlossen ist.