JP2011130540A

JP2011130540A - Apparatus

Info

Publication number: JP2011130540A
Application number: JP2009284698A
Authority: JP
Inventors: Eiji Kadouchi; 英治門内; Kiichi Koike; 喜一小池
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-12-16
Filing date: 2009-12-16
Publication date: 2011-06-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce hardware modification, such as addition of control software and signal line, as much as possible even in adding and changing a load when performing control for each load according to a state of a rechargeable battery in an apparatus composed by connecting a plurality of loads to the rechargeable battery. <P>SOLUTION: In the apparatus including the plurality of loads and the rechargeable battery for supplying power to the loads, each load includes a switching element for opening and closing a connection between the load and the rechargeable battery, and a controller for controlling the switching element and holding peculiar information on each load. The apparatus includes a state detector for detecting the state of the rechargeable battery and transmitting a state parameter signal on the detected state of the rechargeable battery to the controller by power line communication via a power supply line. The controller includes a function of checking up the state parameter signal with the peculiar information, operating the switching element, and interrupting or starting the supply of power to the loads. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車、ビルシステム等、蓄電池とこの蓄電池から電力の供給を受ける負荷を有した機器に関するものである。 The present invention relates to a storage battery and a device having a load that receives power supply from the storage battery, such as an automobile or a building system.

蓄電池は、自動車、独立型電源システム、無停電電源システム等、様々な用途に用いられている。 Storage batteries are used in various applications such as automobiles, stand-alone power supply systems, and uninterruptible power supply systems.

自動車を例にとれば、自動車用の蓄電池はエンジン始動や、点火、照明用の電源として用いられていたが、自動車を構成する多くの装置の電装化が進み、多くの電装品を搭載する様になった。なお、自動車は、充電装置を有しており、この充電装置により蓄電池が充電されること、電装への電力供給は、充電装置および蓄電池の少なくとも一方、あるいは両方によって行なわれることは周知である。 Taking automobiles as an example, storage batteries for automobiles have been used as power sources for engine start, ignition, and lighting. However, many of the devices that make up automobiles have become more and more equipped with more electrical components. Became. It is well known that an automobile has a charging device, and that the storage battery is charged by this charging device, and that power supply to the electrical equipment is performed by at least one or both of the charging device and the storage battery.

これらの電装品は、自動車の運行上に必要不可欠な装置と、そうでない装置に大別される。例えば、前者は、燃料供給装置、電動式パワーステアリング装置、バイワイヤーブレーキシステムや、前照灯、方向指示灯等の各種保安装置と、これらを制御するＥＣＵであり、後者は、ナビゲーションシステムやオーディオシステム、空調システム等などが例示される。 These electrical components are broadly classified into devices that are indispensable for automobile operation and devices that are not. For example, the former is a fuel supply device, an electric power steering device, a by-wire brake system, various safety devices such as a headlight and a direction indicator light, and an ECU for controlling them, and the latter is a navigation system and an audio system. A system, an air conditioning system, etc. are illustrated.

自動車に搭載される蓄電池には、当然のことながら入出力可能な電力および電力量の制限がある。また、蓄電池を充電するとともに、蓄電池とともに各種の負荷に電力を供給する充電装置にもその容量があり、容量以上の電力を供給することはできない。 As a matter of course, storage batteries mounted on automobiles have limitations on the power that can be input and output and the amount of power. In addition, the charging device that charges the storage battery and supplies power to various loads together with the storage battery has its capacity and cannot supply more power than the capacity.

その為、蓄電池の電力を有効に使う工夫や、重要な負荷に電力を選択的に供給して、重要性の低い負荷への電力供給を制限する機能が提案されている。例えば、特許文献１には、負荷毎に、負荷と蓄電池の間にスイッチ素子を介挿し、単一のメインコントローラでスイッチ素子の開閉動作を行なうことにより、重要な負荷に供給電力を集中するシステムが示されている。 Therefore, a device for effectively using the power of the storage battery and a function of selectively supplying power to an important load and limiting power supply to a less important load have been proposed. For example, in Patent Document 1, for each load, a switch element is inserted between a load and a storage battery, and a single main controller opens and closes the switch element, thereby concentrating supply power on an important load. It is shown.

また、特許文献２には、負荷への電力配分を適切に行なうことを目的として、負荷毎に電源供給ラインの過負荷を検出する過負荷検出器と、電源遮断用のスイッチを設け、過負荷を検出した負荷への電力供給を遮断する構成が示されている。特許文献２では、過負荷検出器から送出される過負荷検出信号は、電源供給ラインを用いた電力線通信により、単一の通信コントローラを介して単一のＣＰＵに入力され、ＣＰＵが過負荷となった負荷と電源供給ラインとの間に配置したスイッチを開状態として、負荷と電源ラインとの接続を遮断する。 Further, Patent Document 2 is provided with an overload detector for detecting an overload of the power supply line for each load and a switch for shutting off the power for the purpose of appropriately distributing power to the load. The structure which interrupts | blocks the electric power supply to the load which detected this is shown. In Patent Document 2, an overload detection signal sent from an overload detector is input to a single CPU via a single communication controller by power line communication using a power supply line, and the CPU is overloaded. The switch placed between the load and the power supply line is opened to cut off the connection between the load and the power supply line.

特開２００９−３３７８７号公報JP 2009-33787 A 特開２００７−４３４７３号公報JP 2007-43473 A

特許文献１および特許文献２の構成では、いずれも、負荷と電源との間に設けたスイッチの開閉動作は、単一のコントローラ（特許文献２においては、ＣＰＵ）により行なう。また、蓄電池（バッテリ）の状態はこのメインコントローラがバッテリ電圧等により把握する。したがって、システム内にある負荷を追加する場合、あるいは逆にシステム内にある負荷を取り外す場合、メインコントローラを動作させるプログラムを変更する必要がある。また、場合によっては、スイッチング素子や電源供給ラインの配線等を変更する必要があった。 In both configurations of Patent Document 1 and Patent Document 2, the opening / closing operation of the switch provided between the load and the power source is performed by a single controller (CPU in Patent Document 2). Further, the state of the storage battery (battery) is grasped by the main controller from the battery voltage or the like. Therefore, when adding a load in the system, or when removing a load in the system, it is necessary to change a program for operating the main controller. In some cases, it is necessary to change the wiring of the switching element and the power supply line.

本発明は、前記した状況に鑑み、蓄電池、負荷、蓄電池と負荷との間を開閉するスイッチを備えた機器において、負荷を追加する、あるいは負荷を機器から取り外す際に、前記したような、メインコントローラの動作プログラムの変更を必要としない構成を提供するものである。 In view of the above situation, the present invention provides a storage battery, a load, and a device including a switch that opens and closes between the storage battery and the load. When adding a load or removing a load from the device, the main The present invention provides a configuration that does not require a change in the operation program of the controller.

前記した課題を解決するために、本発明の請求項１に係る発明は、複数の負荷と、前記負荷に電源を供給する蓄電池を備えた機器であって、前記負荷のそれぞれに、前記負荷と前記蓄電池との間を開閉するスイッチング素子と、前記スイッチング素子を制御するとともに、それぞれの負荷に関する固有情報を保持したコントローラを備え、前記蓄電池の状態を検出するとともに、検出した前記蓄電池の状態に関する状態パラメータ信号を、電源供給ラインを介して電力線通信により前記コントローラに送信する状態検出装置を備え、前記コントローラは、前記状態パラメータ信号と前記固有情報とを照合し、前記スイッチング素子を動作させて、前記負荷への電力供給を遮断もしくは開始することを機器を示すものである。 In order to solve the above-described problem, the invention according to claim 1 of the present invention is a device including a plurality of loads and a storage battery that supplies power to the loads, and each of the loads includes the load and the load. A switching element that opens and closes between the storage battery and a controller that controls the switching element and holds specific information regarding each load, detects the state of the storage battery, and detects the state of the detected storage battery A state detection device that transmits a parameter signal to the controller via power line communication via a power supply line, the controller collates the state parameter signal with the specific information, operates the switching element, and The device indicates that the power supply to the load is cut off or started.

本発明の請求項２に係る発明は、請求項１の機器において、前記状態パラメータ信号として、前記蓄電池の充電状態（ＳＯＣ）、劣化状態（ＳＯＨ）、蓄電池容量（ＣＡＰ）、蓄電池温度（Ｔ）の少なくとも一つを含むことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the device of the first aspect, as the state parameter signal, the state of charge (SOC), deterioration state (SOH), storage battery capacity (CAP), storage battery temperature (T) of the storage battery. It is characterized by including at least one of these.

本発明の請求項３に係る発明は、請求項１〜２に記載の機器において、前記状態検出装置が、前記蓄電池に一体に取り付けられ、かつ蓄電池に関する固有情報を保持したことを特徴とする。 The invention according to claim 3 of the present invention is characterized in that, in the device according to claim 1 or 2, the state detection device is integrally attached to the storage battery and holds unique information related to the storage battery.

本発明の請求項４に係る発明は、請求項２に記載の機器において、前記状態検出装置は、前記蓄電池の初期の状態を学習記憶し、前記状態の変化で前記蓄電池の前記劣化状態（ＳＯＨ）を検出することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the device according to the second aspect, the state detection device learns and stores an initial state of the storage battery, and the deterioration state (SOH) of the storage battery is determined by the change in the state. ) Is detected.

本発明の請求項５に係る発明は、請求項２の機器において、前記蓄電池への入力電流あるいは出力電流のいずれか一方あるいは両方を検出する電流検出装置を有し、前記電源供給ラインを介して電力線通信により、この電流信号を前記状態検出装置に送出し、前記電流信号に基いて、前記状態検出装置において前記蓄電池の状態パラメータ信号を発生することを特徴とする。 The invention according to claim 5 of the present invention is the apparatus of claim 2, further comprising a current detection device that detects either or both of an input current and / or an output current to the storage battery, via the power supply line. The current signal is sent to the state detection device by power line communication, and the state parameter signal of the storage battery is generated in the state detection device based on the current signal.

本発明の請求項６に係る発明は、請求項１〜５の機器において、充電装置を備え、この充電装置は、充電コントローラを備え、前記充電装置と、前記蓄電池および前記負荷とは前記電源供給ラインで接続され、前記蓄電池の状態パラメータ信号が電源供給ラインを介して充電コントローラに入力され、前記充電コントローラは前記蓄電池の状態パラメータ信号に応じて前記蓄電池への充電の可否判定を行うことを特徴とする。 The invention according to claim 6 of the present invention is the apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising a charging device, the charging device including a charge controller, and the charging device, the storage battery, and the load are supplied with power. The storage battery state parameter signal is input to a charge controller via a power supply line, and the charge controller determines whether or not the storage battery can be charged according to the storage battery state parameter signal. And

また、本発明の請求項７に係る発明は、請求項６に記載の機器において、前記充電装置の複数とこれに対応した複数の充電コントローラを備えたことを特徴とする。 The invention according to claim 7 of the present invention is characterized in that in the device according to claim 6, a plurality of the charging devices and a plurality of charge controllers corresponding thereto are provided.

本発明によれば、蓄電池に負荷を追加する、あるいは負荷を取り外すといった負荷構成の変更によって、従来必要であった、メインコントローラの動作プログラムの変更を要しないという、顕著な効果を奏する。また、システム変更による結線の変更といった、ハードウエアの変更点も少なくできる。 According to the present invention, there is a remarkable effect that it is not necessary to change the operation program of the main controller, which is conventionally required, by changing the load configuration such as adding a load to the storage battery or removing the load. Also, hardware changes such as connection changes due to system changes can be reduced.

本発明の第１の実施形態による機器の構成を示す図The figure which shows the structure of the apparatus by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態による機器に負荷を追加した状態を示す図The figure which shows the state which added the load to the apparatus by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態による機器の構成を示す図The figure which shows the structure of the apparatus by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態による他の機器の構成を示す図The figure which shows the structure of the other apparatus by the 2nd Embodiment of this invention. 状態検出装置の構成例を示す図The figure which shows the structural example of a state detection apparatus コントローラの構成例を示す図Diagram showing a controller configuration example 本発明の第２の実施形態による電流検出装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the electric current detection apparatus by the 2nd Embodiment of this invention.

（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明を適用した機器の構成について、図を参照しながら詳細な説明を行なう。 (First embodiment of the present invention)
Hereinafter, the configuration of a device to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明の第１の実施の形態による機器１０１の構成を示す図である。なお、本実施形態では、本発明を自動車に適用した例、すなわち、機器１０１が自動車である例について述べる。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a device 101 according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, an example in which the present invention is applied to an automobile, that is, an example in which the device 101 is an automobile will be described.

機器１０１は、蓄電池１０２と、複数の電気的な負荷１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅを備える。なお、本実施形態では、負荷の数を５個としたが、負荷のの数は複数であればよく、本発明は、負荷の数を限定するものではない。 The device 101 includes a storage battery 102 and a plurality of electrical loads 103a, 103b, 103c, 103d, and 103e. In the present embodiment, the number of loads is five, but the number of loads may be plural, and the present invention does not limit the number of loads.

本実施形態では、負荷１０３ａとしてエアコンブロワーファン、負荷１０３ｂとしたエンジンスタータ、負荷１０３ｃとしてウインドウの熱線ヒータ、負荷１０３ｄとして、ブレーキランプ、負荷１０３ｅとして室内灯を想定する。 In the present embodiment, an air conditioner blower fan is used as the load 103a, an engine starter is used as the load 103b, a hot wire heater of the window is used as the load 103c, a brake lamp is used as the load 103d, and an indoor lamp is used as the load 103e.

蓄電池１０２と、複数の負荷１０３ａ，・・・，１０３ｅとはコントローラ１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ，１０４ｅをそれぞれ介して電源供給ライン１０６に接続される。なお、負荷１０３ａ，・・・，１０３ｅのそれぞれに対応したコントローラ１０４ａ，・・・，１０４ｅが設けられている。 The storage battery 102 and the plurality of loads 103a, ..., 103e are connected to the power supply line 106 via controllers 104a, 104b, 104c, 104d, and 104e, respectively. Controllers 104a,..., 104e corresponding to the loads 103a,.

蓄電池１０２とこれらの負荷１０３ａ，・・・，１０３ｅが接続されると、蓄電池１０２からの電力により、コントローラ１０４ａ，・・・，１０４ｅが駆動される。一方、蓄電池１０２には状態検出装置１０５が接続されている。 When the storage battery 102 and these loads 103a, ..., 103e are connected, the controllers 104a, ..., 104e are driven by the power from the storage battery 102. On the other hand, a state detection device 105 is connected to the storage battery 102.

状態検出装置１０５には、蓄電池１０２の状態を示す状態パラメータを検出する機能を有する。蓄電池１０２の状態パラメータとしては、蓄電池の充電状態（ＳＯＣ；満充電状態の容量に対する、蓄電池が放電可能な電気量）、劣化状態（ＳＯＨ；初期状態の満充電電池が放電可能な電気量に対する、電池を現時点で満充電とした場合に放電可能な電気量）、内部抵抗等の蓄電池１０２の状態を示すパラメータを採用することができる。また、蓄電池１０２の温度（Ｔ）を状態パラメータとして採用してもよい。また、蓄電池１０２の固有情報（例；初期の満充電容量）を状態検出装置１０５の内部に記憶させておき、蓄電池１０２の現時点での容量（ＣＡＰ）を状態パラメータとして推定し、この容量（ＣＡＰ）と初期容量とから前記した充電状態（ＳＯＣ）を算出してもよい。 The state detection device 105 has a function of detecting a state parameter indicating the state of the storage battery 102. The state parameters of the storage battery 102 include the state of charge of the storage battery (SOC; the amount of electricity that the storage battery can discharge with respect to the capacity of the fully charged state), the deterioration state (SOH; the amount of electricity that the fully charged battery in the initial state can discharge), Parameters indicating the state of the storage battery 102, such as the amount of electricity that can be discharged when the battery is fully charged at the present time, and internal resistance can be employed. Moreover, you may employ | adopt the temperature (T) of the storage battery 102 as a state parameter. In addition, unique information (for example, initial full charge capacity) of the storage battery 102 is stored in the state detection device 105, the current capacity (CAP) of the storage battery 102 is estimated as a state parameter, and this capacity (CAP ) And the initial capacity may be used to calculate the state of charge (SOC).

なお、前記した蓄電池１０２の状態パラメータの検出方法は、公知の方法、あるいは公知の方法から当業者により容易に得られる方法で検出することができる。 In addition, the detection method of the state parameter of the above-mentioned storage battery 102 can be detected by a known method or a method easily obtained by a person skilled in the art from a known method.

本発明の機器１０１において、前記した状態パラメータ（例として、ＳＯＣ、ＳＯＨ、Ｔ、ＣＡＰの少なくとも一つ）は、任意の形式で、より好ましくは標準化されたプロトコルにより変調された状態パラメータ信号として電力線通信により、状態検出装置１０５から各々の負荷１０３ａ，・・・，１０３ｅに設けられたコントローラ１０４ａ，・・・，１０４ｅに送信される。 In the device 101 of the present invention, the above-described state parameter (for example, at least one of SOC, SOH, T, and CAP) is a power line as a state parameter signal modulated in an arbitrary format, more preferably by a standardized protocol. Through the communication, the data is transmitted from the state detection device 105 to the controllers 104a,..., 104e provided in the respective loads 103a,.

コントローラ１０４ａ，・・・，１０４ｅは、蓄電池１０２の状態に関する情報を状態パラメータ信号として受け取り、この情報と負荷１０３ａ，・・・，１０３ｅにそれぞれ固有の情報に基き、図６に示したように、負荷１０３ａ，・・・，１０３ｅと、電源供給ライン１０６との間に配置されたスイッチング素子３０３を制御する。 The controller 104a,..., 104e receives information on the state of the storage battery 102 as a state parameter signal, and based on this information and information specific to the loads 103a,. The switching element 303 arranged between the loads 103a,..., 103e and the power supply line 106 is controlled.

ここで、コントローラ１０４ａ，・・・，１０４ｅのそれぞれは、対応する負荷１０３ａ，・・・，１０３ｅに固有の情報を保持している。この固有情報とは負荷１０３ａ，・・・，１０３ｅの重要度に関する情報であり、例えば、後述する図６において、負荷制御部３０２の内部に記憶できる。 Here, each of the controllers 104a,..., 104e holds information unique to the corresponding loads 103a,. This unique information is information relating to the importance of the loads 103a,..., 103e, and can be stored in the load controller 302 in FIG.

この重要度に関する情報は、状態パラメータによって表すことができる。例えば、本実施形態のように、機器１０１が車両としての最低限の機能を発揮するとともに、車両として、法令に定められた機能を発揮するための負荷は重要度が高く、その他の負荷は、その必要度合いに応じて重要度の序列が付けられる。例えば、エンジンスタータである負荷１０３ｂは、車両の最低限の走行機能を発揮するために必須であることから、重要度は高い。また、ブレーキランプである負荷１０３ｄは、法令で定められた要件上、必須であることから、重要度は高い。その他のエアコンブロワーファン（負荷１０３ａ）、ウインドウの熱線ヒータ（負荷１０３ｃ）、室内灯（負荷１０３ｅ）は、動作しなくても、車両の運行は可能であることから、必須の負荷ではなく、重要度は低い。 This information on importance can be represented by state parameters. For example, as in the present embodiment, the device 101 exhibits a minimum function as a vehicle, and as a vehicle, a load for exhibiting a function stipulated by laws and regulations is high in importance. The order of importance is given according to the degree of necessity. For example, the load 103b, which is an engine starter, is essential for exhibiting the minimum traveling function of the vehicle, and therefore has a high importance. The load 103d, which is a brake lamp, is indispensable because it is indispensable according to the requirements defined by laws and regulations. Other air conditioner blower fans (load 103a), window heat wire heaters (load 103c), and room lights (load 103e) are not essential loads, because they can operate the vehicle even if they do not operate. The degree is low.

本発明では、負荷１０３ａ，・・・，１０３ｅのそれぞれの重要度が、それぞれのコントローラ１０４ａ，・・・，１０４ｅに記憶されている。そして、重要度は、前記した状態パラメータによって表される。例えば、状態パラメータを充電状態（ＳＯＣ）とした場合、各負荷毎に、負荷の動作が許容される充電状態が設定され、状態検出装置１０５から受信した充電状態が、許容される充電状態の範囲内であれば、コントローラによってその負荷に電源供給ライン１０６から電力が供給されるよう、スイッチング素子３０３が閉状態に制御される。 In the present invention, the respective importance levels of the loads 103a,..., 103e are stored in the respective controllers 104a,. The importance level is represented by the state parameter described above. For example, when the state parameter is a state of charge (SOC), a charge state in which the operation of the load is permitted is set for each load, and the charge state received from the state detection device 105 is within the range of the allowable state of charge. If it is within, the switching element 303 is controlled to be closed by the controller so that power is supplied to the load from the power supply line 106.

したがって負荷の重要度が上がるに従い、負荷の動作可能な充電状態の下限閾値を低く設定すればよい。 Therefore, as the importance of the load increases, the lower limit threshold value of the charge state in which the load can operate may be set lower.

そして、ある負荷において、状態検出装置１０５から受信した蓄電池１０２の充電状態が、予めその負荷に固有の情報としてコントローラ１０４ａ，・・・，１０４ｅに記憶された，動作が許容される充電状態の範囲外であれば、コントローラ１０４ａ，・・・，１０４ｅに内蔵されたスイッチング素子３０３（図６参照）が開状態に制御される。また、動作が許容される範囲内であれば、このスイッチング素子３０３が閉状態に制御される。 Then, in a certain load, the charge state of the storage battery 102 received from the state detection device 105 is stored in advance in the controllers 104a,. If it is outside, the switching elements 303 (see FIG. 6) built in the controllers 104a,..., 104e are controlled to the open state. If the operation is within the allowable range, the switching element 303 is controlled to be closed.

この負荷１０３ａ，・・・，１０３ｅの動作許容範囲を示す状態パラメータ値、すなわち、上記の例においては、動作可能な充電状態の下限閾値は、負荷１０３ａ，・・・，１０３ｅの固有情報として、予めコントローラ１０４ａ，・・・，１０４ｅを負荷１０３ａ，・・・，１０３ｅと組み合わせる時点で書きこんでおいてもよいが、負荷１０３ａ，・・・，１０３ｅを機器１０１に搭載してから外部よりの通信により書き換え可能としてもよい。 The state parameter value indicating the operation allowable range of the loads 103a,..., 103e, that is, in the above example, the lower limit threshold value of the operable state of charge is the unique information of the loads 103a,. The controller 104a,..., 104e may be written in advance when the controller is combined with the load 103a,..., 103e, but the load 103a,. It may be rewritable by communication.

そして、機器１０１の最低限の機能を発揮させるよう、前記したように、重要度の高い負荷の動作が許容される充電状態の下限閾値を、重要度の低い負荷に許容する充電状態の下限閾値よりも低く設定すれば、蓄電池１０２の充電状態の低下に応じて、重要度の低い負荷への電力供給が遮断されるので、重要度の高い負荷への電力供給が不可能となるリスクをより低くすることができる。 Then, as described above, the lower limit threshold value of the charging state in which the operation of the load with high importance is permitted is set to the lower limit threshold value of the charging state in which the load with low importance is allowed so that the minimum function of the device 101 is exhibited. If it is set lower than that, the power supply to the less important load is cut off in accordance with the decrease in the state of charge of the storage battery 102, so there is a risk that the power supply to the higher importance load becomes impossible. Can be lowered.

また、本発明によれば、それぞれの負荷１０３ａ，・・・，１０３ｅがそれぞれの重要度に応じて負荷と電源供給ライン１０６間の接続および遮断をコントローラ１０４ａ，・・・，１０４ｅにより行ない、その重要度は、蓄電池の状態パラメータで規定されるため、図２に示したように、負荷１０３ｆをコントローラ１０４ｆとともに、機器１０１へ追加することは、既存の負荷１０３ａ，・・・，１０３ｅと電源供給ライン１０６との接続−遮断の動作制御に影響を及ぼすことはない。 In addition, according to the present invention, each of the loads 103a,..., 103e performs connection and disconnection between the load and the power supply line 106 by the controllers 104a,. Since the importance level is defined by the state parameter of the storage battery, as shown in FIG. 2, adding the load 103f to the device 101 together with the controller 104f means that the existing loads 103a,. It does not affect the operation control of connection / disconnection with the line 106.

また、状態検出装置１０５から送信される蓄電池１０２の状態に関する状態パラメータ信号は、電源供給ライン１０６を介して電力線通信により、コントローラ１０４ａ，・・・，１０４ｆに入力されるため、負荷とコントローラを電源線に接続するだけで、所期の負荷の接続−遮断動作を行なうことができる。 Further, since the state parameter signal related to the state of the storage battery 102 transmitted from the state detection device 105 is input to the controllers 104a,..., 104f via the power supply line 106 through power line communication, the load and the controller are powered. The desired load connection-cut-off operation can be performed simply by connecting to the line.

同様に、機器１０１から、重要度の低い負荷を除去する場合にも、ただ単に、該当する負荷とコントローラを電源線から取り外すだけで、機器１０１は、所期の負荷の接続−遮断動作を行なうことができる。 Similarly, when removing a less important load from the device 101, the device 101 performs an intended load connection / cut-off operation simply by removing the corresponding load and controller from the power supply line. be able to.

したがって、本発明によれば、複数の負荷によって構成された機器において、蓄電池の状態に応じて、重要度の低い負荷より電源遮断していくため、重要度の低い負荷によって蓄電池１０２の電力を消費し、重要度の高い負荷が動作不能となることによって、機器が動作不能となるリスクを抑制することができるとともに、負荷の追加や除去によってもコントローラの動作プログラムを修正する必要はない。また、電源供給ラインとコントローラ間とを電気的に接続、あるいは遮断することのみによって、負荷の追加、除去を行なうことができ、利便性を飛躍的に高めることができる。 Therefore, according to the present invention, in a device constituted by a plurality of loads, the power is shut off from a less important load according to the state of the storage battery, so the power of the storage battery 102 is consumed by the less important load. In addition, it is possible to suppress the risk that the device becomes inoperable when the load with high importance becomes inoperable, and it is not necessary to modify the operation program of the controller by adding or removing the load. Further, the load can be added and removed only by electrically connecting or disconnecting the power supply line and the controller, and the convenience can be greatly improved.

なお、本例では、状態パラメータとして蓄電池１０２の充電状態を用いたが、これに限定されるものではなく、例えば、状態パラメータとして蓄電池の容量（ＣＡＰ、蓄電池の残存容量の意である）であってもよく、蓄電池の出力可能電力であってもよく、蓄電池温度（Ｔ）であってもよく、蓄電池の内部抵抗（直流抵抗、交流抵抗）であってもよく、これらの一部あるいは全ての組み合わせであってもよい。 In this example, the state of charge of the storage battery 102 is used as the state parameter, but the present invention is not limited to this. For example, the state parameter is the capacity of the storage battery (CAP, meaning the remaining capacity of the storage battery). May be the output power of the storage battery, may be the storage battery temperature (T), may be the internal resistance of the storage battery (DC resistance, AC resistance), some or all of these It may be a combination.

例えば、熱線ヒータは消費電力量の大きな負荷であるが、これは降霜や凍結といった、気温（エンジンスタート時の蓄電池温度とほぼ同等）が低い場合にのみ必要な負荷であることから、降霜や凍結の恐れがないような気温の場合には、熱線ヒータを蓄電池１０２から自動的に遮断でき、自動車の使用者が誤って熱線ヒータのスイッチをＯＮ状態とし続けたために、蓄電池１０２の残存容量が低下し、自動車のエンジンが始動不能となるような不測の事態を未然に防ぐことができる。 For example, a heat-wire heater is a load that consumes a large amount of power, but this is a load that is necessary only when the temperature (approximately the same as the storage battery temperature at the start of the engine) is low, such as frost or freezing. When the temperature is such that there is no fear of the battery, the hot-wire heater can be automatically shut off from the storage battery 102, and the user of the automobile mistakenly keeps the switch of the hot-wire heater ON so that the remaining capacity of the storage battery 102 decreases. Thus, it is possible to prevent an unexpected situation in which the engine of the automobile cannot be started.

また、蓄電池１０２の温度（Ｔ）によって、蓄電池１０２の出力可能な電力量が変化する。したがって、検出した蓄電池の状態パラメータを温度補正することにより、より正確な、負荷の遮断−接続の制御が可能となる。 Further, the amount of electric power that can be output from the storage battery 102 varies depending on the temperature (T) of the storage battery 102. Therefore, by correcting the temperature of the detected storage battery state parameter, it is possible to more accurately control load interruption and connection.

さらに、状態パラメータとしてＳＯＨを採用し、蓄電池１０２の初期の状態（例として内部抵抗や、特定の負荷、例えばエンジンスタータ動作時の最低電圧（すなわち、出力特性に相当））を学習記憶し、この状態の変化で蓄電池１０２の劣化状態（ＳＯＨ）を検出する方式としてもよい。 Further, SOH is adopted as a state parameter, and an initial state of the storage battery 102 (for example, an internal resistance and a specific load, for example, a minimum voltage at the time of engine starter operation (ie, corresponding to output characteristics)) is learned and stored. It is good also as a system which detects the deterioration state (SOH) of the storage battery 102 by the change of a state.

また、状態パラメータとして内部抵抗値や特定負荷での出力特性の初期値を学習記憶し、この状態パラメータの初期値からの変移量としてもよい。また、状態パラメータの値は、機器１０１の使用状況によってばらつきが発生するため、特に初期値を学習記憶する場合、単一の状態バラメータではなく、初期の複数回で状態パラメータを取得し、これらの複数の状態パラメータを統計的な処理を施し、より確度の高い状態パラメータの初期値を得ることができる。 Further, an internal resistance value or an initial value of output characteristics at a specific load may be learned and stored as a state parameter, and the amount of change from the initial value of the state parameter may be used. In addition, since the state parameter value varies depending on the usage state of the device 101, especially when learning and storing the initial value, the state parameter is acquired at a plurality of initial times instead of a single state parameter. A plurality of state parameters can be statistically processed to obtain an initial value of the state parameter with higher accuracy.

また、ＳＯＨや内部抵抗値等の、蓄電池１０２の劣化状態を表現しうる状態パラメータを検出し、これらの状態パラメータから劣化状態を推定し、劣化状態の進行に応じて、負荷を遮断する状態パラメータの下限閾値を上昇させれば、蓄電池１０２の過放電を抑制でき、蓄電池１０２の寿命伸張にとり好ましく、機器１０１をより長期間安定して動作させることが可能となる。 In addition, state parameters such as SOH and internal resistance values that can represent the deterioration state of the storage battery 102 are detected, the deterioration state is estimated from these state parameters, and the load is cut off according to the progress of the deterioration state. If the lower limit threshold value is increased, overdischarge of the storage battery 102 can be suppressed, which is preferable for extending the life of the storage battery 102, and the device 101 can be stably operated for a longer period of time.

（本発明の第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態による機器１０１´の構成を示す図である。機器１０１´は、図１に示した機器１０１に電流検出装置１０７と充電装置１０８および充電コントローラ１０９を付加した構成を有する。 (Second embodiment of the present invention)
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a device 101 ′ according to the second embodiment of the present invention. The device 101 ′ has a configuration in which a current detection device 107, a charging device 108, and a charge controller 109 are added to the device 101 shown in FIG.

機器１０１´において、蓄電池１０２、負荷１０３ａ，・・・１０３ｅ、コントローラ１０４ａ，・・・１０４ｅ、電源供給ラインの構成と動作は、前記した機器１０１と変わるところはない。 In the device 101 ′, the configuration and operation of the storage battery 102, the loads 103a,... 103e, the controllers 104a,... 104e, and the power supply line are the same as those of the device 101 described above.

機器１０１´では、蓄電池１０２の入出力電流を検出する電流検出装置１０７を有する。したがって、例えば、入出力電流を積算することにより、蓄電池１０２のＳＯＣを精度よく、検出可能である。電流検出装置１０７と状態検出装置１０５との間の信号の送受信は、別に設けた信号線を用いてもよいが、電源供給ライン１０６を介した電力線通信によれば、前記したような別途の信号線を必要とせず、また電流検出装置１０７の機器内への配置の自由度が高まり好ましい。 The device 101 ′ includes a current detection device 107 that detects an input / output current of the storage battery 102. Therefore, for example, the SOC of the storage battery 102 can be detected with high accuracy by integrating the input / output currents. For signal transmission / reception between the current detection device 107 and the state detection device 105, a separate signal line may be used. However, according to power line communication via the power supply line 106, a separate signal as described above may be used. A line is not required, and the degree of freedom of arrangement of the current detection device 107 in the device is increased, which is preferable.

電流検出装置１０７から送信された電流信号は状態検出装置１０５に入力され、状態検出装置１０５は、この信号から例えば蓄電池１０２のＳＯＣを各コントローラに電源供給ライン１０６を介して電力線通信により送出される。そして、そのＳＯＣの情報に基づき、例えば、蓄電池１０２が負荷によって放電され、スタータの動作に必要なＳＯＣの下限値に近接した場合には、負荷への電源供給をコントローラによって遮断すればよい。なお、電流検出装置１０７の電流信号から蓄電池１０２のＳＯＣを状態検出装置１０５が出力を発生させる例を示したが、これに限定されるものではない。 The current signal transmitted from the current detection device 107 is input to the state detection device 105, and the state detection device 105 sends, for example, the SOC of the storage battery 102 to each controller through the power supply line 106 from this signal through power line communication. . Based on the information on the SOC, for example, when the storage battery 102 is discharged by the load and approaches the lower limit value of the SOC required for the starter operation, the power supply to the load may be cut off by the controller. In addition, although the example which the state detection apparatus 105 produces | generates the SOC of the storage battery 102 from the electric current signal of the current detection apparatus 107 was shown, it is not limited to this.

その他の例として、電流検出装置１０７において、蓄電池１０２の出力（放電）電流と、入力（電流）を個別に計測しておき、蓄電池１０２の出力電流の積算値と蓄電池のＳＯＨを関連付けることにより、より精度よくＳＯＨを計測できる。ＳＯＨは前記した第１の実施形態で示したが如く、ＳＯＨの低下によって、不要不急の負荷をコントローラにより遮断状態としてもよい。また、ＳＯＨの低下によって、負荷を電源供給ライン１０６から遮断する、状態パラメータの下限閾値を上昇させてもよい。このような構成により、機器１０１´の動作に必須の負荷に長期間安定して蓄電池１０２から電源を供給できるため、機器１０１´の信頼性を向上することができる。 As another example, in the current detection device 107, the output (discharge) current and the input (current) of the storage battery 102 are individually measured, and the integrated value of the output current of the storage battery 102 and the SOH of the storage battery are associated with each other. SOH can be measured with higher accuracy. As shown in the first embodiment, the SOH may be configured to shut off unnecessary and urgent loads by the controller due to the decrease in SOH. Moreover, the lower limit threshold value of the state parameter that blocks the load from the power supply line 106 may be increased due to the decrease in SOH. With such a configuration, power can be stably supplied from the storage battery 102 to a load essential for the operation of the device 101 ′ for a long period of time, and thus the reliability of the device 101 ′ can be improved.

次に充電装置１０８および充電コントローラ１０９の動作について説明する。例えば機器１０１が自動車である場合には、充電装置１０８はエンジンによって動作するオルタネータとレギュレータに相当する。蓄電池１０２の状態を示す状態パラメータ信号は、状態検出装置１０５から電源供給ラインを介して充電コントローラ１０９に入力される。例えば、状態パラメータ信号が蓄電池１０２のＳＯＣである場合、ＳＯＣが上昇し、満充電状態に近くなると、充電コントローラにより、充電装置１０８を電源供給ライン１０６から遮断すれば、充電装置１０８を作動するための機械的負荷が減少するので、エンジンの負荷が減少し、車両の燃費を向上できる。 Next, operations of the charging device 108 and the charging controller 109 will be described. For example, when the device 101 is an automobile, the charging device 108 corresponds to an alternator and a regulator that are operated by an engine. A state parameter signal indicating the state of the storage battery 102 is input from the state detection device 105 to the charge controller 109 via the power supply line. For example, when the state parameter signal is the SOC of the storage battery 102, when the SOC rises and approaches a fully charged state, the charging device 108 is activated by disconnecting the charging device 108 from the power supply line 106 by the charge controller. Therefore, the engine load is reduced and the fuel consumption of the vehicle can be improved.

また、充電装置１０８と充電コントローラ１０９を一系統とすることもできるが、例えば、図４に示したように、この系統の複数を配置することもできる。このような複数の充電装置１０８と充電コントローラ１０９の適用する機器１０１´の例として、回生充電システムを備えた自動車や、プラグインハイブリッド方式の自動車、太陽光発電、燃料電池発電、ガスタービン発電等の独立型電源と商用電源、あるいはこれら複数の独立型電源を併用した家屋、建物、店舗等の電源システムあるいは自動車、車両、船舶等に適用できるが、これらの限定されるものではなく、複数の負荷と蓄電池を含む機器あるいはシステムに適用できることは自明である。 In addition, the charging device 108 and the charging controller 109 can be made into one system, but for example, as shown in FIG. 4, a plurality of the systems can be arranged. Examples of the device 101 ′ to which the plurality of charging devices 108 and the charge controller 109 are applied include an automobile equipped with a regenerative charging system, a plug-in hybrid automobile, solar power generation, fuel cell power generation, gas turbine power generation, and the like. It can be applied to independent power sources and commercial power sources, or power systems for houses, buildings, stores, etc. that combine these independent power sources, or automobiles, vehicles, ships, etc., but is not limited to these. It is obvious that it can be applied to a device or system including a load and a storage battery.

前記した回生充電システムを備えた自動車を機器１０１´とした場合、自動車に設けられた発電装置とレギュレータ（あるいはモータジェネレータとＤＣ／ＤＣコンバータ）が一方の充電装置１０８に相当し、回生ブレーキシステムがもう一方の充電装置１０８´に相当する。それぞれの充電系統は、前記した充電装置１０８と充電コントローラ１０９および充電装置１０８´と充電コントローラ１０９´の対からなり、互いが並列になるよう、電源供給ライン１０６に接続される。 When the automobile having the above-described regenerative charging system is the device 101 ′, the power generation device and the regulator (or the motor generator and the DC / DC converter) provided in the automobile correspond to the one charging device 108, and the regenerative braking system is It corresponds to the other charging device 108 '. Each charging system includes a pair of the above-described charging device 108 and charging controller 109, and charging device 108 'and charging controller 109', and is connected to the power supply line 106 so as to be parallel to each other.

そして、充電コントローラ１０９，１０９´は、蓄電池１０２の状態パラメータ信号に応じて、電源供給ライン１０６と充電装置１０８，１０８´との間の接続、遮断を行なう。 The charge controllers 109 and 109 ′ connect and disconnect between the power supply line 106 and the charging devices 108 and 108 ′ in accordance with the state parameter signal of the storage battery 102.

そして、充電装置１０８によりＳＯＣが１００％未満（例として７０％）であるＰＳＯＣ状態（部分充電状態）まで充電し、それ以降は、充電装置１０８´による回生充電で蓄電池１０２を充電するようにする。このような制御は、蓄電池１０２の状態パラメータ信号としてＳＯＣを採用し、充電コントローラ１０９は、蓄電池のＳＯＣが例えば７０％以下の場合にのみ、充電装置１０８を電源供給ライン１０６に接続し、蓄電池のＳＯＣが７０％以下の領域では、充電装置１０８を電源供給１０６ラインから遮断する制御を行なえばよい。一方で、回生エネルギーを扱う充電装置１０８´はＳＯＣの０％から１００％の範囲で電源供給ライン１０６に接続し、かつ１００％を越える領域で充電装置１０８´を電源供給１０６から遮断すれば、回生エネルギーと高い確率で蓄電池１０２に充電可能となり、かつ回生エネルギーで蓄電池１０２を過充電させることもない。 Then, the charging device 108 is charged to a PSOC state (partial charging state) in which the SOC is less than 100% (for example, 70%), and thereafter, the storage battery 102 is charged by regenerative charging by the charging device 108 ′. . Such control employs SOC as the state parameter signal of the storage battery 102, and the charge controller 109 connects the charging device 108 to the power supply line 106 only when the SOC of the storage battery is 70% or less, for example. In a region where the SOC is 70% or less, control may be performed to shut off the charging device 108 from the power supply line 106. On the other hand, if the charging device 108 ′ that handles regenerative energy is connected to the power supply line 106 in the range of 0% to 100% of the SOC and the charging device 108 ′ is cut off from the power supply 106 in a region exceeding 100%, The storage battery 102 can be charged with a high probability of regenerative energy, and the storage battery 102 is not overcharged with the regenerative energy.

なお、前記したような７０％、あるいは１００％といったＳＯＣの閾値は、その一例を示したものであり、蓄電池１０２の特性に応じて適宜変更すべきである。例えば、蓄電池を長期間ＰＳＯＣ状態とした場合には、蓄電池容量が低下する場合があるため、定期的にリフレッシュ充電と呼ばれる、一種の過充電操作を充電装置１０８あるいは充電装置１０８´を用いて行なえばよい。このような制御は充電コントローラ１０９，１０９´のいずれか一方にプログラムとして予め組み込んでおけばよいことである。 Note that the above-described SOC threshold value of 70% or 100% is an example, and should be appropriately changed according to the characteristics of the storage battery 102. For example, when the storage battery is in a PSOC state for a long period of time, the storage battery capacity may decrease, so a kind of overcharge operation called refresh charging may be performed periodically using the charging device 108 or the charging device 108 ′. That's fine. Such control may be incorporated in advance as a program in either one of the charge controllers 109 and 109 ′.

また、複数の充電系統を同種の充電装置として、その充電容量に大小を設けることもできる。例えば、機器１０１´として、太陽光発電を用いたビルシステム（負荷としてコンピュータ、空調設備、防災システム、照明システム等の電気的負荷を有する）とした場合、２系統の太陽光発電装置を充電装置１０８とし、一方の充電装置１０８が蓄電池１０２の容量に対して０．５ＣＡ、他方の充電装置１０８が蓄電池１０２の容量に対して０．０５ＣＡとした場合、蓄電池１０２が満充電あるいはこれに近い状態までは両方の充電装置で蓄電池１０２を充電し、その後は、蓄電池１０２を容量の小さい、０．０５ＣＡの充電装置１０８で充電すれば、蓄電池１０２の過充電劣化を抑制できる。 In addition, a plurality of charging systems can be used as the same type of charging device, and the charging capacity can be increased or decreased. For example, in the case where a building system using photovoltaic power generation (having an electrical load such as a computer, an air conditioning facility, a disaster prevention system, and a lighting system as a load) is used as the device 101 ′, two systems of photovoltaic power generation devices are charged. 108, when one charging device 108 is 0.5 CA with respect to the capacity of the storage battery 102, and the other charging device 108 is 0.05 CA with respect to the capacity of the storage battery 102, the storage battery 102 is fully charged or close to this state. Until then, the storage battery 102 is charged by both charging devices, and thereafter, if the storage battery 102 is charged by the 0.05 CA charging device 108 having a small capacity, the overcharge deterioration of the storage battery 102 can be suppressed.

このような制御を行なうためには、容量の大きい充電装置１０８に対応した充電コントローラ１０９において、蓄電池１０２のＳＯＣが例として９５％で充電装置１０８を電源供給ラインから遮断し、容量の小さい充電装置１０８に対応した充電コントローラ１０９では、蓄電池１０２の過充電電気量が蓄電池容量の例として１５％となった時点で容量の小さい充電装置１０８を電源供給ライン１０６から遮断すれば、過充電による蓄電池１０２の劣化を抑制しつつ、短時間の充電が可能となり、好ましい。 In order to perform such control, in the charging controller 109 corresponding to the charging device 108 having a large capacity, the charging device 108 is cut off from the power supply line when the SOC of the storage battery 102 is 95% as an example, and the charging device having a small capacity is used. In the charge controller 109 corresponding to 108, if the charging device 108 having a small capacity is cut off from the power supply line 106 when the amount of overcharge electricity of the storage battery 102 reaches 15% as an example of the storage battery capacity, This makes it possible to charge the battery for a short time while suppressing the deterioration.

また、充電系統を複数系統有している場合、それぞれの充電系統の特性に応じた動作を選択できる。例えば、太陽光発電のように発電可能な時間帯が限定された充電装置１０８と、発電可能な時間帯が限定された充電装置１０８´とが並列している場合を説明する。充電装置１０８´が充電可能な時間帯は、充電装置１０８に対応した充電コントローラ１０９が充電系統Ａを電源供給ライン１０６に接続し、充電装置１０８´が、これに対応した充電コントローラ１０９´により、電源供給ライン１０６から遮断される。 Further, when a plurality of charging systems are provided, an operation corresponding to the characteristics of each charging system can be selected. For example, a case will be described in which a charging device 108 in which a power generation period is limited, such as solar power generation, and a charging device 108 ′ in which a power generation period is limited are arranged in parallel. In the time zone in which the charging device 108 ′ can be charged, the charging controller 109 corresponding to the charging device 108 connects the charging system A to the power supply line 106, and the charging device 108 ′ is The power supply line 106 is cut off.

このとき、天候不順等、充電系統Ａから蓄電池１０２に十分な電力が供給できない場合、これらは蓄電池１０２の放電電圧の低下や、ＳＯＣの低下となって状態検出装置１０５により検出され、検出された状態パラメータ信号は、電源供給ラインを介して充電装置１０８´の充電コントローラ１０９´に受信され、この状態パラメータ信号に応じて、充電コントローラ１０９´内に予めプログラムあるいは記憶された必要とする充電量を確保するまで、充電装置１０８´からの充電が行われ、蓄電池１０２の状態が、充電装置１０８´による充電を不要とするまでに回復した場合には、充電コントローラ１０９´により充電装置１０８´が電源供給ライン１０６から遮断される。 At this time, when sufficient power cannot be supplied from the charging system A to the storage battery 102 due to bad weather or the like, these are detected and detected by the state detection device 105 as a decrease in the discharge voltage of the storage battery 102 or a decrease in the SOC. The state parameter signal is received by the charge controller 109 ′ of the charging device 108 ′ via the power supply line, and the required charge amount programmed or stored in the charge controller 109 ′ in advance according to the state parameter signal. Charging is performed from the charging device 108 ′ until it is secured, and when the state of the storage battery 102 recovers until charging by the charging device 108 ′ becomes unnecessary, the charging device 109 ′ is powered by the charging controller 109 ′. It is cut off from the supply line 106.

このような制御は充電コントローラ１０９´においてＳＯＣが特定範囲で充電装置１０８´を電源供給ライン１０６に接続あるいは遮断し、この特定範囲外で充電装置１０８´を電源供給ライン１０６に遮断あるいは接続する制御でよく、他方の充電系統、すなわち、充電装置１０８と充電コントローラ１０９の対においても同様である。 In such a control, the charging controller 109 ′ connects or disconnects the charging device 108 ′ to the power supply line 106 when the SOC is in a specific range, and disconnects or connects the charging device 108 ′ to the power supply line 106 outside this specific range. The same applies to the other charging system, that is, the pair of the charging device 108 and the charging controller 109.

前記の制御によれば、複数系統の充電系統を設けた場合、その中の充電系統がダウンあるいは十分な充電量を供給できない状態になった場合には、残された充電系統により蓄電池１０２を充電可能であり、機器１０１´の信頼性を向上することができる。 According to the above control, when a plurality of charging systems are provided, if the charging system in the system is down or cannot supply a sufficient amount of charge, the storage battery 102 is charged by the remaining charging system. This is possible, and the reliability of the device 101 ′ can be improved.

なお、第２の実施形態においては、電流検出装置１０７と、充電装置１０８および充電コントローラ１０９を併用した例示したが、第１の実施形態の機器１０１に電流検出装置１０７のみを付加したものであってよい。 In the second embodiment, the current detection device 107, the charging device 108, and the charge controller 109 are exemplified. However, only the current detection device 107 is added to the device 101 of the first embodiment. It's okay.

一方で、第１の実施形態の機器１０１に充電装置と充電コントローラを付加したものであってよい。また、図４においては、充電系統を２系統とした例を記載したが、充電系統を３系統以上としても差し支えない。 On the other hand, a charging device and a charging controller may be added to the device 101 of the first embodiment. In FIG. 4, an example in which two charging systems are used is described, but three or more charging systems may be used.

図５は本発明の第１および第２の実施形態における状態検出装置１０５の構成の一例を示す図である。状態検出装置１０５は、蓄電池状態検出部２０１、電力線通信部２０２、定電圧電源部２０３で構成することができる。定電圧電源部２０３は、一般的に広く流通しているレギュレータＩＣ（図示せず）とコンデンサ（図示せず）等を用いた、公知の構成を採用することができる。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of the state detection device 105 in the first and second embodiments of the present invention. The state detection device 105 can be composed of a storage battery state detection unit 201, a power line communication unit 202, and a constant voltage power supply unit 203. The constant voltage power supply unit 203 can adopt a known configuration using a regulator IC (not shown) and a capacitor (not shown) that are generally widely distributed.

定電圧電源部２０３は、蓄電池１０２からの電力の供給を受け、所定電圧範囲内に制御された電源を供給する。蓄電池状態検出部２０１は、Ａ／Ｄ変換部２０１ａ、演算制御部２０１ｂおよび履歴記憶部２０１ｃ、蓄電池仕様情報記憶部２０１ｄから構成することができる。 The constant voltage power supply unit 203 receives power supplied from the storage battery 102 and supplies power controlled within a predetermined voltage range. The storage battery state detection unit 201 can be configured by an A / D conversion unit 201a, a calculation control unit 201b, a history storage unit 201c, and a storage battery specification information storage unit 201d.

Ａ／Ｄ変換部２０１ａは蓄電池１０２の電圧をデジタル情報に変換する。また、バッテリ状態を検出する際に、バッテリ温度（Ｔ）を採用する際には、温度センサ２０１ｅを配置し、この温度センサ２０１ｅからの情報を、Ａ／Ｄ変換部２０１ａでデジタル情報に変換することができる。 The A / D conversion unit 201a converts the voltage of the storage battery 102 into digital information. Further, when the battery temperature (T) is adopted when detecting the battery state, a temperature sensor 201e is disposed, and information from the temperature sensor 201e is converted into digital information by the A / D conversion unit 201a. be able to.

演算制御部２０１ｂはデジタル化した蓄電池１０２の電圧情報や温度情報、およびこれらの各情報の履歴や、蓄電池仕様情報記憶部２０１ｄに記憶された、蓄電池１０２の放電容量、温度−出力特性、蓄電池１０２の開放電圧と充電状態との関係等の、蓄電池１０２に固有の仕様情報に基き、蓄電池１０２の充電状態（ＳＯＣ）、劣化状態（ＳＯＨ）、蓄電池１０２の容量（ＣＡＰ）、出力可能な電力等の蓄電池１０２の状態パラメータを復変調部２０１ｆにより数ＭＨｚの状態パラメータ信号に変調し、好ましくは、Ｓ／Ｎ比向上のため、バンドパスフィルタ２０１ｇを介して電源供給ライン１０６に出力することができる。 The calculation control unit 201b is a digitized voltage information and temperature information of the storage battery 102, a history of each of these information, and the discharge capacity, temperature-output characteristics, storage battery 102 of the storage battery 102 stored in the storage battery specification information storage unit 201d. Based on the specification information specific to the storage battery 102, such as the relationship between the open circuit voltage and the charging state of the storage battery 102, the charging state (SOC), the deterioration state (SOH), the capacity (CAP) of the storage battery 102, the power that can be output, etc. The state parameter of the storage battery 102 can be modulated to a state parameter signal of several MHz by the post-modulation unit 201f, and preferably output to the power supply line 106 via the band-pass filter 201g for improving the S / N ratio. .

図６はコントローラ１０４ａの構成例を示す図である。なお、他のコントローラ１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ，１０４ｅ，１０４ｆも、コントローラ１０４ａと同様の構成を適用できる。 FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the controller 104a. The other controllers 104b, 104c, 104d, 104e, and 104f can apply the same configuration as the controller 104a.

一構成例によるコントローラ１０４ａは、電力線通信部３０１、定電圧電源部２０３、負荷制御部３０２、スイッチング素子３０３を備える。 The controller 104a according to one configuration example includes a power line communication unit 301, a constant voltage power supply unit 203, a load control unit 302, and a switching element 303.

負荷１０３ａと電源供給ラインの間にスイッチング素子３０３が介挿され、スイッチング素子は、負荷制御部３０２によりその開閉状態が制御される。定電圧電源部３０４は電源供給ライン１０６に常に接続されており、負荷制御部３０２と電力線通信部３０１に安定化された電源を供給する。 A switching element 303 is interposed between the load 103a and the power supply line, and the switching state of the switching element is controlled by the load control unit 302. The constant voltage power supply unit 304 is always connected to the power supply line 106 and supplies a stabilized power supply to the load control unit 302 and the power line communication unit 301.

電力線通信部３０１は、状態検出装置１０５から電源供給ライン１０６を介して送出された状態パラメータ信号を復調し、コントローラ１０４ａの内部に予め記憶された状態パラメータ信号の閾値、すなわち、負荷に固有な情報と比較することにより、負荷制御部３０２がスイッチング素子３０３を開閉制御する。コントローラ１０４ａの動作は前記した例あるいは前記した例から容易に得られる動作プログラムによって動作する。コントローラに格納された状態パラメータ信号の閾値情報が、対応する負荷の重要度を反映するもの、あるいは不要の度合いを反映するもの、負荷の選択の順序等の負荷に固有な情報であればよい。 The power line communication unit 301 demodulates the state parameter signal transmitted from the state detection device 105 via the power supply line 106, and stores the threshold value of the state parameter signal stored in advance in the controller 104a, that is, information unique to the load. , The load control unit 302 controls the switching element 303 to open and close. The operation of the controller 104a is performed according to the above-described example or an operation program easily obtained from the above-described example. The threshold information of the state parameter signal stored in the controller may be information unique to the load, such as information reflecting the importance level of the corresponding load, information reflecting the degree of unnecessary load, order of load selection, or the like.

充電コントローラ１０９，１０９´については図示しないが、コントローラ１０４ａと同様の構成を適用できる。充電コントローラ１０９，１０９´に内蔵されたスイッチング素子（図示せず）を介して充電装置１０８，１０８´が電源供給ライン１０６に接続され、状態検出装置１０５から電源供給ライン１０６に通して充電コントローラ１０９，１０９´に状態パラメータ信号が送出される。充電コントローラ１０９，１０９´は、状態パラメータ信号に基づき、スイッチング素子を開閉制御する。スイッチング素子の開閉制御は、第２の実施形態例で述べた制御およびこの形態例から容易に得られる制御を行なう。充電装置が単一に存在する、あるいは充電装置が複数存在する場合の制御については第２の実施形態例で述べたとおりである。 Although the charging controllers 109 and 109 'are not shown, the same configuration as that of the controller 104a can be applied. The charging devices 108 and 108 ′ are connected to the power supply line 106 via switching elements (not shown) built in the charge controllers 109 and 109 ′, and are passed from the state detection device 105 through the power supply line 106 to the charge controller 109. , 109 ′, a state parameter signal is transmitted. The charge controllers 109 and 109 ′ perform opening / closing control of the switching elements based on the state parameter signal. As the switching control of the switching element, the control described in the second embodiment and the control easily obtained from this embodiment are performed. Control when there is a single charging device or a plurality of charging devices is as described in the second embodiment.

図７は本発明の第２の実施形態における電流検出装置１０７の一構成例を示す図である。図７に示した電流検出装置１０７は電源供給ライン１０６に介挿されたシャント抵抗１０７ａを有する。シャント抵抗１０７ａの両端電圧から電流演算部１０７ｂで電流を演算し、電力線通信部１０７ｄで変調して電流信号とし、電源供給ライン１０６に電流信号として送出する構成とすればよい。また、電源供給ライン１０６に接続された定電圧電源部１０７ｃからの電力供給により、電力線通信部１０７ｄと電流演算部１０７ｂが動作する。なお、既に述べたように、電流信号を別途の信号線で状態検出装置１０５に送出することもできるが、別途の信号線を配置が必要となる点で不利であり、図７に示したように、検出した電流信号を、電源供給ライン１０６を介して状態検出装置１０５に送出した構成が好ましい。 FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the current detection device 107 according to the second embodiment of the present invention. The current detection device 107 shown in FIG. 7 has a shunt resistor 107 a inserted in the power supply line 106. A current may be calculated by the current calculation unit 107b from the voltage across the shunt resistor 107a, modulated by the power line communication unit 107d as a current signal, and sent to the power supply line 106 as a current signal. Further, the power line communication unit 107d and the current calculation unit 107b are operated by supplying power from the constant voltage power supply unit 107c connected to the power supply line 106. As already described, a current signal can be sent to the state detection device 105 via a separate signal line, but this is disadvantageous in that a separate signal line is required, as shown in FIG. In addition, a configuration in which the detected current signal is sent to the state detection device 105 via the power supply line 106 is preferable.

以上のように本発明は、蓄電池から複数の負荷に電力を供給する機器に利用可能であり、その利用可能性は極めて多岐にわたり、有用なものである。 As described above, the present invention can be used for devices that supply power from a storage battery to a plurality of loads, and the applicability is extremely diverse and useful.

１０１機器
１０１´ 機器
１０２蓄電池
１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅ，１０３ｆ負荷
１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ，１０４ｅ，１０４ｆコントローラ
１０５状態検出装置
１０６電源供給ライン
１０７電流検出装置
１０７ａシャント抵抗
１０７ｂ電流演算部
１０７ｃ定電圧電源部
１０７ｄ電力線通信部
１０８，１０８´ 充電装置
１０９，１０９´ 充電コントローラ
２０１蓄電池状態検出部
２０１ａＡ／Ｄ変換部
２０１ｂ演算制御部
２０１ｃ履歴記憶部
２０１ｄ蓄電池仕様情報記憶部
２０１ｅ温度センサ
２０１ｆ復変調部
２０１ｇバンドパスフィルタ
２０２電力線通信部
２０３定電圧電源部
３０１電力線通信部
３０２負荷制御部
３０３スイッチング素子
３０４定電圧電源部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 apparatus 101 'apparatus 102 storage battery 103a, 103b, 103c, 103d, 103e, 103f load 104a, 104b, 104c, 104d, 104e, 104f controller 105 state detection apparatus 106 power supply line 107 current detection apparatus 107a shunt resistance 107b current calculation part 107c constant voltage power supply unit 107d power line communication unit 108, 108 'charging device 109, 109' charge controller 201 storage battery state detection unit 201a A / D conversion unit 201b calculation control unit 201c history storage unit 201d storage battery specification information storage unit 201e temperature sensor 201f Demodulation unit 201g Band pass filter 202 Power line communication unit 203 Constant voltage power supply unit 301 Power line communication unit 302 Load control unit 303 Switching element 304 Constant voltage power supply unit

Claims

Multiple loads,
A device comprising a storage battery for supplying power to the load,
Each of the loads includes a switching element that opens and closes between the load and the storage battery, and a controller that controls the switching element and holds specific information regarding each load.
A state detection device that detects the state of the storage battery and transmits a state parameter signal related to the detected state of the storage battery to the controller through power line communication via a power supply line,
The controller compares the state parameter signal with the unique information, operates the switching element, and cuts off or starts power supply to the load.

The apparatus according to claim 1, wherein the state parameter signal includes at least one of a state of charge (SOC), a deterioration state (SOH), a storage battery capacity (CAP), a storage battery temperature (T), and an internal resistance of the storage battery.

The apparatus according to claim 1, wherein the state detection device is integrally attached to the storage battery and retains unique information related to the storage battery.

The apparatus according to claim 2, wherein the state detection device learns and stores an initial state of the storage battery, and detects the deterioration state (SOH) of the storage battery based on a change in the state.

A current detection device that detects either one or both of an input current and / or an output current to the storage battery, and sends the current signal to the state detection device by power line communication via the power supply line; The apparatus according to claim 2, wherein a state parameter signal of the storage battery is generated in the state detection device based on a signal.

A charging controller, and a charging controller corresponding to the charging device, wherein the charging device, the storage battery and the load are connected by the power supply line, and a state parameter signal of the storage battery is charged via the power supply line The device according to claim 1, wherein the device is input to a controller, and the charge controller determines whether or not the storage battery can be charged according to a state parameter signal of the storage battery.

The device according to claim 6, comprising a plurality of the charging devices and a plurality of charging controllers corresponding to the plurality of charging devices.