JP2013031324A - 蓄電システム - Google Patents

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Abstract


【課題】 使用済み蓄電装置を搭載可能な安価な蓄電システムを提供する。
【解決手段】 識別子を用いて通信を行う複数の蓄電装置１０Ａ〜１０Ｃと、複数の蓄電装置１０Ａ〜１０Ｃの識別子を変換する変換装置２０と、変換装置２０により変換された識別子を用いて変換装置２０を介して複数の蓄電装置１０Ａ〜１０Ｃと通信を行い、複数の蓄電装置１０Ａ〜１０Ｃから出力された直流電力を所定の大きさに変換して出力するとともに所定の大きさの直流電力により蓄電装置１０Ａ〜１０Ｃを充電する充放電制御装置３０と、充放電制御装置３０から出力された直流電力を交流電力に変換するとともに、配電系統から供給される交流電力を直流電力に変換して充放電制御装置３０へ供給するＡＣ／ＤＣコンバータ４０と、充放電制御装置３０およびＡＣ／ＤＣコンバータ４０を制御する制御装置５０と、を備えた蓄電システム。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、蓄電システムに関する。
近年、蓄電池から供給される電力によりモータを駆動する電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）等の車両が普及しつつある。電気自動車は、蓄電池と、蓄電池の充放電制御を行うためのバッテリ管理ユニット（ＢＭＵ：Battery Management Unit）と、を含む蓄電装置を備えている。バッテリ管理ユニットは、電気自動車の上位制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）とＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルを利用して制御情報のやり取りをしている。ＣＡＮ通信プロトコルは、その通信エリアにおいてはＣＡＮＩＤという一意の識別子によりお互いの通信情報を識別している。したがって、バッテリ管理ユニットは電気自動車の通信エリア内では、ユニークな識別子を用いて通信をしている。
特開平８−６５８９５号公報
電気自動車等の車両に搭載される蓄電装置は、蓄電池の蓄電可能容量が所定量以下となった場合に新しい蓄電装置との交換時期とされる。電気自動車で使用された蓄電装置は、電気自動車の電源としては利用できないとしても、他に利用可能な用途が存在し得る。
電気自動車の普及に伴い、上記のような電気自動車の電源として利用価値を失った使用済みの蓄電装置が将来大量に発生することが予測される。そこで、この使用済み蓄電装置を再利用することが望まれている。
使用済みの蓄電装置の再利用する際には、蓄電池および電池管理ユニットをそのまま利用することが望ましい。しかしながら、複数の同車種の電気自動車においてＣＡＮ通信プロトコルによる通信を行っていた電池管理ユニットを組み合わせて蓄電システムを構成すると、制御情報をやり取りするためのＣＡＮＩＤが重複し、共通のバッテリ充放電制御装置による制御が不可能であった。１つの蓄電装置に対して１つの充放電制御装置を設けると、蓄電システムのコストを低下させることが困難であった。
また、蓄電装置の種類が異なるとバッテリ管理ユニットの通信速度が異なる場合があり、この場合、ＣＡＮ通信プロトコルを用いて制御信号の通信が不可能であった。
本発明は上記事情を鑑みて成されたものであって、使用済み蓄電装置を搭載可能な安価な蓄電システムを提供することを目的とする。
実施形態によれば、識別子を用いて通信を行う複数の蓄電装置と、前記複数の蓄電装置の前記識別子を変換する変換装置と、前記変換装置により変換された識別子を用いて前記変換装置を介して前記複数の蓄電装置と通信を行い、前記複数の蓄電装置から出力された直流電力を所定の大きさに変換して出力するとともに所定の大きさの直流電力により前記蓄電装置を充電する充放電制御装置と、前記充放電制御装置から出力された直流電力を交流電力に変換するとともに、配電系統から供給される交流電力を直流電力に変換して前記充放電制御装置へ供給するＡＣ／ＤＣコンバータと、前記充放電制御装置および前記ＡＣ／ＤＣコンバータを制御する制御装置と、を備えた蓄電システムが提供される。
第１実施形態の蓄電システムの一構成例を概略的に示す図である。 第２実施形態の蓄電システムの一構成例を概略的に示す図である。 図２に示す蓄電システムのＣＡＮゲートウェイの一構成例を説明する図である。 第３実施形態の蓄電システムの一構成例を概略的に示す図である。 図４に示す蓄電システムのＣＡＮゲートウェイの一構成例を説明する図である。 第４実施形態の蓄電システムの一構成例を概略的に示す図である。 図６に示す蓄電システムのＣＡＮゲートウェイの一構成例を説明する図である。
以下、実施形態の蓄電システムについて、図面を参照して説明する。
図１に第１実施形態の蓄電システムの一構成例を概略的に示す。本実施形態の蓄電システムは、複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと、変換装置としてのＣＡＮゲートウェイ２０と、充放電制御装置３０と、ＡＣ／ＤＣコンバータ４０と、制御装置５０と、を備えている。
まず、本実施形態の蓄電システムの電力系統について説明する。
複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのそれぞれは、複数の蓄電池セルを含む組電池ＢＴと、バッテリ管理ユニット１２と、を備えている。蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは同一車種の電気自動車で使用されたリユースバッテリである。
本実施形態では、組電池ＢＴの蓄電池セルはリチウムイオン電池である。蓄電池セルはリチウムイオン電池に限らず、ニッケル水素蓄電池、鉛蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池、等のその他の蓄電池であってもよい。
バッテリ管理ユニット１２は、蓄電池セルの温度や電圧の監視、複数の蓄電池セルの充電量の均等化、および、組電池ＢＴの充放電の制御を行う。バッテリ管理ユニット１２は、ＣＡＮ通信プロトコルを用いて通信を行う。
充放電制御装置３０はＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御可能なスイッチング素子を有し、複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃから出力された直流電力を受信して、所定の大きさの直流電力に変換して直流負荷７０へ出力する、あるいは、ＡＣ／ＤＣコンバータ４０から出力された直流電力を受信して、所定の大きさの直流電力に変換して蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃへ出力するＤＣ／ＤＣコンバータである。
例えば、蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと充放電制御装置３０との間で２００〜３００Ｖの直流電力が互いに送信され、充放電制御装置３０とＡＣ／ＤＣコンバータ４０との間で３５０Ｖ〜４００Ｖの直流電力が互いに送信される。
ＡＣ／ＤＣコンバータ４０は双方向コンバータであって、配電系統、交流負荷６０、充放電制御装置３０、および、直流負荷７０に接続されている。ＡＣ／ＤＣコンバータ４０は、ＰＷＭ制御可能なスイッチング素子を有し、配電系統から供給された交流電力を直流電力に変換して、充放電制御装置３０あるいは直流負荷７０へ出力する、あるいは、充放電制御装置３０から出力された直流電力を交流電力に変換して、配電系統や交流負荷６０へ出力する。例えば、配電系統とＡＣ／ＤＣコンバータ４０との間では２００Ｖ〜２２０Ｖの交流電力が互いに送信される。
次に、本実施形態の蓄電システムにおける通信系統について説明する。
本実施形態の蓄電システムはイーサネット（登録商標）を利用して外部と通信し、蓄電システム内部ではＣＡＮ通信プロトコルを利用して通信を行っている。
制御装置５０は、上位システム８０からの制御信号に基づいて、充放電制御装置３０およびＡＣ／ＤＣコンバータ４０へ制御信号を通信する。制御装置５０は上位システム８０との間でイーサネットを利用して通信し、充放電制御装置３０およびＡＣ／ＤＣコンバータ４０との間でＣＡＮ通信プロトコルを利用して通信を行う。
ＣＡＮゲートウェイ２０は、蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０ＣがＣＡＮ通信プロトコルを利用して通信する際に用いるＣＡＮＩＤ（識別子）を、充放電制御装置３０で識別可能なＣＡＮＩＤに変換している。
ＣＡＮゲートウェイ２０は、例えば、充放電制御装置３０や制御装置５０から通知された識別子を蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０ＣのＣＡＮＩＤとして用いてもよく、蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが取り付けられたハードウェア構成の位置に応じた識別子を付してもよい。ＣＡＮゲートウェイ２０は、例えば蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが接続した充放電制御装置３０に付された番号と、充放電制御装置３０に接続された複数の蓄電装置に順次付された番号と、を用いて識別子を生成してもよい。
したがって、複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃで用いられるＣＡＮＩＤが重複している場合であっても、充放電制御装置３０はＣＡＮゲートウェイ２０を介して複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと通信可能となる。
充放電制御装置３０は、ＣＡＮゲートウェイ２０を介して複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと通信を行い、例えば蓄電池セルの過充電や過放電が通知された場合に、制御装置に異常を通知するとともに、充電の停止あるいは放電の停止等により蓄電装置を保護する。
上記のように、充放電制御装置３０と複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０ＣとがＣＡＮゲートウェイ２０を介して通信を行うことにより、複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのそれぞれに対応する充放電制御装置を設ける必要がなくなり、リユースバッテリを搭載する場合であっても蓄電システムのコストが高くなることを回避することができる。
すなわち、本実施形態の蓄電システムによれば、使用済み蓄電装置を搭載可能な安価な蓄電システムを提供することができる。
次に、第２実施形態の蓄電システムについて図面を参照して以下に説明する。なお、以下の説明において上述の第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図２に本実施形態の蓄電システムの一構成例を概略的に示す。本実施形態の蓄電システムは通信系統の構成が上述の第１実施形態と異なっている。本実施形態の蓄電システムは、複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの数と同数のＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを有している。本実施形態の蓄電システムは上記ＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの構成以外は上述の第１実施形態の蓄電システムと同様の構成である。
図３に、本実施形態の蓄電システムのＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの一構成例を示す。ＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃそれぞれは、識別子変換部２１と、ロータリースイッチＳＷ１、ＳＷ２と、を備えている。図３に示す場合では、複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが通信に用いるＣＡＮＩＤが全て「０ｘ７ＦＦ」であって、重複している場合について示している。
識別子変換部２１は、充放電制御装置３０から提供されるＤＣ／ＤＣ番号および接続番号と、蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃにおいて設定される第１拡張用ＩＤおよび第２拡張用ＩＤと、を用いて蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃで用いられるＣＡＮＩＤを変換する。
充放電制御装置３０から提供されるＤＣ／ＤＣ番号は、蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが接続されている充放電制御装置３０に付された番号である。本実施形態の蓄電システムは単一の充放電制御装置３０を備えているため、蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃには共通のＤＣ／ＤＣ番号「１」が提供される。
充放電制御装置３０から提供される接続番号は、１つの充放電制御装置３０に接続された複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの個々に順次付された番号である。本実施形態では、蓄電装置１０Ａの接続番号は「１」であり、蓄電装置１０Ｂの接続番号は「２」であり、蓄電装置１０Ｃの接続番号は「３」である。
ＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、例えばつまみの位置に対応する番号が付された２つロータリースイッチＳＷ１、ＳＷ２を備え、このロータリースイッチＳＷ１、ＳＷ２を操作することにより第１拡張用ＩＤおよび第２拡張用ＩＤが設定される。本実施形態では、蓄電装置１０Ａの第１拡張用ＩＤは「１」、第２拡張用ＩＤは「１」であり、蓄電装置１０Ｂの拡張用ＩＤは「１」、第２拡張用ＩＤは「２」であり、蓄電装置１０Ｃの拡張用ＩＤは「１」、第２拡張用ＩＤは「３」である。
識別子変換部２１は、上記ＤＣ／ＤＣ番号、接続番号、第１拡張用ＩＤ、および、第２拡張用ＩＤを用いて、蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０ＣのＣＡＮＩＤを変換する。すなわち、蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０ＣのオリジナルのＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ」の末尾に、ＤＣ／ＤＣ番号、接続番号、第１拡張用ＩＤ、第２拡張用ＩＤの順に４桁の番号を付して、新たなＣＡＮＩＤとする。具体的にはＣＡＮデータフレームの拡張フォーマット１８bitの拡張ＩＤ等を利用する。
ＣＡＮゲートウェイ２０Ａは、蓄電装置１０Ａから充放電制御装置３０へ通信を行う際に、蓄電装置１０ＡのオリジナルのＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ」の末尾に、「１１１１」を付して、ＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ１１１１」とし、逆に充放電制御装置３０から蓄電装置１０Ａへ通信を行う際にＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ１１１１」の末尾４桁を除いてＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ」とする。
ＣＡＮゲートウェイ２０Ｂは、蓄電装置１０Ｂから充放電制御装置３０へ通信を行う際に、蓄電装置１０ＢのオリジナルのＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ」の末尾に、「１２１２」を付して、ＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ１２１２」とし、逆に充放電制御装置３０から蓄電装置１０Ａへ通信を行う際にＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ１２１２」の末尾４桁を除いてＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ」とする。
ＣＡＮゲートウェイ２０Ｃは、蓄電装置１０Ｃから充放電制御装置３０へ通信を行う際に、蓄電装置１０ＣのオリジナルのＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ」の末尾に、「１３１３」を付して、ＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ１３１３」とし、逆に充放電制御装置３０から蓄電装置１０Ｃへ通信を行う際にＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ１３１３」の末尾４桁を除いてＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ」とする。
なお、本実施形態では、識別子変換部２１は、充放電制御装置３０から提供される番号と、ＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃにおいて設定される番号とを組み合わせてＣＡＮＩＤを変換していたが、充放電制御装置３０から提供される番号のみを用いてＣＡＮＩＤを変換してもよく、ＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃにおいて設定される番号のみを用いてＣＡＮＩＤを変換しても良い。
上記のように、充放電制御装置３０と複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０ＣとがＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを介して通信を行うことにより、上記第１実施形態と同様に、複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのそれぞれに対応する充放電制御装置を設ける必要がなくなり、リユースバッテリを搭載する場合であっても蓄電システムのコストが高くなることを回避することができる。
さらに、複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの個々にＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを接続することにより、蓄電システムに搭載される蓄電装置の増減に応じてＣＡＮゲートウェイを増減することが可能となり、蓄電システムの規模を変更することが容易となる。
すなわち、本実施形態の蓄電システムによれば、使用済み蓄電装置を搭載可能な安価な蓄電システムを提供することができる。
次に、第３実施形態の蓄電システムについて図面を参照して以下に説明する。
図４に本実施形態の蓄電システムの一構成例を概略的に示す。本実施形態の蓄電システムは通信系統の構成が上述の第１実施形態と異なっている。本実施形態の蓄電システムでは、複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｂは異なる車種の電気自動車で使用されたリユースバッテリである。蓄電装置１０Ａ、１０Ｃのバッテリ管理ユニット１２は、蓄電システム内のＣＡＮ通信の通信速度（第１速度）［ｂｐｓ］と同じ速度で通信するが、蓄電装置１０Ｂのバッテリ管理ユニット１２は蓄電システム内の通信速度よりも遅い通信速度（第２速度）［ｂｐｓ］で通信を行う。
本実施形態の蓄電システムは、複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと同数の変換装置としてＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを備えている。複数のＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０ＣはＣＡＮ通信バスライン１００に接続されている。ＣＡＮ通信バスライン１００には、充放電制御装置３０、ＡＣ／ＤＣコンバータ４０、および、制御装置５０も接続されている。
上記のように、ＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、充放電制御装置３０、および、制御装置５０を１つのＣＡＮ通信バスライン１００に接続することで、充放電制御装置３０、および、制御装置５０から蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの情報参照を自由に行うことができる。
複数のＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが用いるＣＡＮＩＤを変換するとともにＣＡＮ通信速度が異なる蓄電装置がある場合には通信速度を協調させる。
図５に、本実施形態の蓄電システムのＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの一構成例を示す。ＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃそれぞれは、識別子変換部２１と、ロータリースイッチＳＷ１、ＳＷ２と、通信速度設定スイッチＳＷ３、ＳＷ４と、を備えている。
識別子変換部２１の動作は上述の第２実施形態の蓄電システムと同様である。すなわち、識別子変換部２１は、充放電制御装置３０から提供されるＤＣ／ＤＣ番号および接続番号と、ＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃにおいて設定される第１拡張用ＩＤおよび第２拡張用ＩＤと、を用いて蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃから受信したＣＡＮＩＤを変換する。
ＣＡＮゲートウェイ２０Ａは、蓄電装置１０Ａから充放電制御装置３０へ通信を行う際に、蓄電装置１０ＡのオリジナルのＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ」の末尾に、「１１１１」を付して、ＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ１１１１」とし、逆に充放電制御装置３０から蓄電装置１０Ａへ通信を行う際にＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ１１１１」の末尾４桁を除いてＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ」とする。
ＣＡＮゲートウェイ２０Ｂは、蓄電装置１０Ｂから充放電制御装置３０へ通信を行う際に、蓄電装置１０ＢのオリジナルのＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ」の末尾に、「１２１２」を付して、ＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ１２１２」とし、逆に充放電制御装置３０から蓄電装置１０Ａへ通信を行う際にＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ１２１２」の末尾４桁を除いてＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ」とする。
ＣＡＮゲートウェイ２０Ｃは、蓄電装置１０Ｃから充放電制御装置３０へ通信を行う際に、蓄電装置１０ＣのオリジナルのＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ」の末尾に、「１３１３」を付して、ＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ１３１３」とし、逆に充放電制御装置３０から蓄電装置１０Ｃへ通信を行う際にＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ１３１３」の末尾４桁を除いてＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ」とする。
また、ＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃとの通信速度を設定する通信速度設定スイッチＳＷ３と、充放電制御装置３０および制御装置５０との通信速度を設定する通信速度設定スイッチＳＷ４と、を備えている。通信速度設定スイッチＳＷ３、ＳＷ４は、例えばＬｏ（第２速度）側とＨｉ（第１速度）側とにつまみを切換えるディップスイッチである。
本実施形態では、蓄電装置１０Ｂの通信速度（第２速度）が蓄電システム内の通信速度（第１速度）と異なっているため、通信速度設定スイッチＳＷ３がＬｏ側に切換えられ、通信速度設定スイッチＳＷ４がＨｉ側に切換えられている。この場合、ＣＡＮゲートウェイ２０Ｂは蓄電装置１０Ｂとの間では第２速度で通信するとともに充放電制御装置３０および制御装置５０との間では第１速度で通信する。このことにより、蓄電システムに搭載される蓄電装置の通信速度が限定されることがなくなり、様々な種類のリユースバッテリを搭載可能となる。
上記のように、充放電制御装置３０と複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０ＣとがＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを介して通信を行うことにより、上記第１実施形態と同様に、複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのそれぞれに対応する充放電制御装置を設ける必要がなくなり、リユースバッテリを搭載する場合であっても蓄電システムのコストが高くなることを回避することができる。
さらに、上述の第２実施形態と同様に、複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの個々にＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを接続することにより、蓄電システムに搭載される蓄電装置の増減に応じてＣＡＮゲートウェイを増減することが可能となり、蓄電システムの規模を変更することが容易となる。
さらに、本実施形態では、ＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃが通信速度設定スイッチＳＷ３、ＳＷ４を備えることにより、蓄電システム内の通信速度と異なる通信速度で通信を行う蓄電装置も搭載可能となる。なお、蓄電システム内の通信速度が一定で変化しない場合には、通信速度設定スイッチＳＷ４を省略してもよい。
すなわち、本実施形態の蓄電システムによれば、使用済み蓄電装置を搭載可能な安価な蓄電システムを提供することができる。
次に、第４実施形態の蓄電システムについて図面を参照して以下に説明する。
図６に本実施形態の蓄電システムの一構成例を概略的に示す。本実施形態の蓄電システムは通信系統の構成が上述の第１実施形態と異なっている。本実施形態の蓄電システムでは、複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｂは異なる車種の電気自動車で使用されたリユースバッテリである。蓄電装置１０Ａ、１０Ｃのバッテリ管理ユニット１２は第１速度（Ｈｉ−ｓｐｅｅｄ）で通信するが、蓄電装置１０Ｂのバッテリ管理ユニット１２は第２速度（Ｌｏ−ｓｐｅｅｄ）で通信を行う。
本実施形態の蓄電システムは、変換装置として複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと同数のＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを備えるとともに、充放電制御装置３０に接続されたＣＡＮゲートウェイ（第２変換装置）３２と、ＡＣ／ＤＣコンバータ４０に接続されたＣＡＮゲートウェイ（第３変換装置）４２と、をさらに備えている。
複数のＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃはイーサネット通信ライン２００に接続されている。イーサネット通信ライン２００には、ＣＡＮゲートウェイ３２、４２、および、制御装置５０も接続されている。
複数のＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃとの間でＣＡＮＩＤを用いて通信を行い、ＣＡＮゲートウェイ３２、４２、および制御装置５０との間でＩＰアドレスを用いて通信を行う。
ＣＡＮゲートウェイ３２は、充放電制御装置３０との間でＣＡＮＩＤを用いて通信を行い、ＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、４２および制御装置５０の間でＩＰアドレスを用いて通信を行う。
ＣＡＮゲートウェイ４２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ４０との間でＣＡＮＩＤを用いて通信を行い、ＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、３２および制御装置５０の間でＩＰアドレスを用いて通信を行う。
上記のように、ＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、ＣＡＮゲートウェイ３２、４２、および、制御装置５０を１つのイーサネット通信ライン２００に接続することで、充放電制御装置３０、および、制御装置５０から蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの情報参照を自由に行うことができる。また、ＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、３２、４２の一部または全部を一体化した構成とすることも可能である。蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０ＣとはＣＡＮ通信を行い、制御装置５０と前記ＣＡＮゲートウェイとの間の通信はイーサネット通信とすることも可能である。
また、本実施形態の蓄電システムは、外部に他の装置を接続可能な接続部Ｔ１、Ｔ２を備えている。接続部Ｔ１、Ｔ２はイーサネット通信ライン２００と接続されている。接続部Ｔ１、Ｔ２には、イーサネット通信を行う装置であれば接続可能であり、例えば、他の直流電源装置やデータセンタと通信端末等を接続することができる。接続部Ｔ１、Ｔ２に接続された装置は、イーサネット通信ライン２００を介して制御装置５０やＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、３２、４２と通信可能である。
また、複数のＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは通信速度が異なる蓄電装置がある場合には通信速度を協調させる。
図７に、本実施形態の蓄電システムのＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、３２、４２の一構成例を示す。ＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃそれぞれは、イーサネット変換部２２と、ロータリースイッチＳＷ５、ＳＷ６と、通信速度設定スイッチＳＷ３と、を備えている。
イーサネット変換部２２は、ネットワークＩＤと、第１ホストＩＤと、第２ホストＩＤとを用いて、イーサネット通信に用いるＩＰアドレスを生成する。本実施形態では、蓄電システム内のネットワークＩＤは「１９２．１６８．０．」である。第１ホストＩＤはロータリースイッチＳＷ５のつまみの位置により設定される。第２ホストＩＤはロータリースイッチＳＷ６のつまみの位置により設定される。
イーサネット変換部２２は、上記ネットワークＩＤ「１９２．１６８．０．」の末尾に第１ホストＩＤおよび第２ホストＩＤに対応する番号を付して、ＩＰアドレスを生成する。なお、図７ではイーサネット変換部２２はクラスＣのＩＰアドレスを生成している。ＩＰアドレスのクラスはネットワークの規模に応じて選択されることが望ましい。
例えば、ＣＡＮゲートウェイ２０Ａのイーサネット変換部２２は、ネットワークＩＤ「１９２．１６８．０．」の末尾に、第１ホストＩＤ「１」と第２ホストＩＤ「１」とに対応する番号「０１７」を付してＩＰアドレス「１９２．１６８．０．０１７」を生成する。ＣＡＮゲートウェイ２０Ａは、蓄電装置１０ＡのＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ」を用いて蓄電装置１０Ａと通信を行うとともに、生成したＩＰアドレス「１９２．１６８．０．０１７」を用いてイーサネット通信ライン２００を介した通信を行う。
ＣＡＮゲートウェイ２０Ｂのイーサネット変換部２２は、ネットワークＩＤ「１９２．１６８．０．」の末尾に、第１ホストＩＤ「１」と第２ホストＩＤ「２」とに対応する番号「０１８」を付してＩＰアドレス「１９２．１６８．０．０１８」を生成する。ＣＡＮゲートウェイ２０Ｂは、蓄電装置１０ＢのＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ」を用いて蓄電装置１０Ｂと通信を行うとともに、生成したＩＰアドレス「１９２．１６８．０．０１８」を用いてイーサネット通信ライン２００を介した通信を行う。
ＣＡＮゲートウェイ２０Ｃのイーサネット変換部２２は、ネットワークＩＤ「１９２．１６８．０．」の末尾に、第１ホストＩＤ「１」と第２ホストＩＤ「３」とに対応する番号「０１９」を付してＩＰアドレス「１９２．１６８．０．０１９」を生成する。ＣＡＮゲートウェイ２０Ｃは、蓄電装置１０ＣのＣＡＮＩＤ「０ｘ７ＦＦ」を用いて蓄電装置１０Ｃと通信を行うとともに、生成したＩＰアドレス「１９２．１６８．０．０１９」を用いてイーサネット通信ライン２００を介した通信を行う。
なお、図７には記載されていないが、ＣＡＮゲートウェイ３２、４２もＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃと同様の構成を備え、ネットワークＩＤと、第１ホストＩＤと、第２ホストＩＤとを用いてＩＰアドレスを生成する。
また、ＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃとの通信速度を設定する通信速度設定スイッチＳＷ３を備えている。通信速度設定スイッチＳＷ３は、例えば第２速度（Ｌｏ）側と第１速度（Ｈｉ）側とにつまみを切換えるディップスイッチである。
本実施形態では、蓄電装置１０Ａ、１０Ｃの通信速度が第１速度であり、蓄電装置１０Ｂの通信速度が第２速度である。したがって、ＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂの通信速度設定スイッチＳＷ３がＨｉ側に切換えられ、ＣＡＮゲートウェイ２０Ｃの通信速度設定スイッチＳＷ３がＬｏ側に切換えられている。このことにより、蓄電システムに搭載される蓄電装置の通信速度が限定されることがなくなり、様々な種類のリユースバッテリを搭載可能となる。
上記のように、充放電制御装置３０と複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０ＣとがＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを介して通信を行うことにより、ＩＰアドレスにより装置を特定することが可能となる。このことにより、複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのそれぞれに対応する充放電制御装置を設ける必要がなくなり、リユースバッテリを搭載する場合であっても蓄電システムのコストが高くなることを回避することができる。
さらに、本実施形態では蓄電システム内においてＩＰアドレスを用いてイーサネット通信を行っているため、ＣＡＮＩＤを用いるよりも識別子の選択の幅が広がる。また、イーサネット通信によれば、ＣＡＮ通信よりも通信速度を向上させることができ、通信帯域も広くなるため、より多くの情報を高速に通信可能となる。また、蓄電システム内でイーサネット通信を行うことにより、接続部Ｔ１、Ｔ２に他の装置を接続して装置を拡張することを容易に実現することができ、より汎用性の高いシステムを提供することができる。
さらに、上述の第２実施形態と同様に、複数の蓄電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの個々にＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを接続することにより、蓄電システムに搭載される蓄電装置の増減に応じてＣＡＮゲートウェイを増減することが可能となり、蓄電システムの規模を変更することが容易となる。
さらに、本実施形態では、ＣＡＮゲートウェイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃが通信速度設定スイッチＳＷ３を備えることにより、様々な種類の蓄電装置を搭載可能となる。
すなわち、本実施形態の蓄電システムによれば、使用済み蓄電装置を搭載可能な安価な蓄電システムを提供することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
ＢＴ…組電池、Ｔ１．Ｔ２…接続部、ＳＷ１、ＳＷ２…ロータリースイッチ、ＳＷ３、ＳＷ４…通信速度設定スイッチ、ＳＷ５、ＳＷ６…ロータリースイッチ、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ…蓄電装置、１２…バッテリ管理ユニット、２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ…ＣＡＮゲートウェイ（変換装置）、２１…識別子変換部、２２…イーサネット変換部、３０…充放電制御装置、３２…ＣＡＮゲートウェイ（第２変換装置）、４２…ＣＡＮゲートウェイ（第３変換装置）、４０…ＡＣ／ＤＣコンバータ、５０…制御装置、６０…交流負荷、７０…直流負荷、８０…上位システム、１００…ＣＡＮ通信バスライン、２００…イーサネット通信ライン。

Claims (6)

  1. 識別子を用いて通信を行う複数の蓄電装置と、
    前記複数の蓄電装置の前記識別子を変換する変換装置と、
    前記変換装置により変換された識別子を用いて前記変換装置を介して前記複数の蓄電装置と通信を行い、前記複数の蓄電装置から出力された直流電力を所定の大きさに変換して出力するとともに所定の大きさの直流電力により前記蓄電装置を充電する充放電制御装置と、
    前記充放電制御装置から出力された直流電力を交流電力に変換するとともに、配電系統から供給される交流電力を直流電力に変換して前記充放電制御装置へ供給するＡＣ／ＤＣコンバータと、
    前記充放電制御装置および前記ＡＣ／ＤＣコンバータを制御する制御装置と、を備えた蓄電システム。
  2. 前記変換装置は、前記蓄電装置が接続された前記充放電制御装置の番号と、前記充放電制御装置に接続された複数の前記蓄電装置に順次付された番号と、を用いて前記識別子を変換する請求項１記載の蓄電システム。
  3. 前記変換装置は、前記識別子を変換する際に用いる番号を設定するロータリースイッチを備えている請求項１又は請求項２記載の蓄電システム。
  4. 所定の通信速度で通信を行う複数の蓄電装置と、
    前記複数の蓄電装置から出力された直流電力を所定の大きさに変換して出力するとともに所定の大きさの直流電力により前記蓄電装置を充電する充放電制御装置と、
    前記充放電制御装置から出力された直流電力を交流電力に変換するとともに、配電系統から供給される交流電力を直流電力に変換して前記充放電制御装置へ供給するＡＣ／ＤＣコンバータと、
    前記充放電制御装置および前記ＡＣ／ＤＣコンバータを制御する制御装置と、
    前記複数の蓄電装置との通信速度を設定する第１通信速度設定手段を含み、前記複数の蓄電装置と前記充放電制御装置との間に介在する変換装置と、を備えた蓄電システム。
  5. 前記変換装置と、前記充放電制御装置と、前記制御装置とが接続された通信バスラインをさらに備える請求項１又は請求項４記載の蓄電システム。
  6. 前記変換装置と前記制御装置とが接続されたイーサネット通信ラインと、
    前記充放電制御装置と前記イーサネット通信ラインとの間に介在して前記充放電制御装置のＩＰアドレスを生成する第２変換装置と、
    前記ＡＣ／ＤＣコンバータと前記イーサネット通信ラインとの間に介在して前記ＡＣ／ＤＣコンバータのＩＰアドレスを生成する第３変換装置と、
    前記イーサネット通信ラインと外部装置とを接続する接続部と、をさらに備え、
    前記変換装置は前記蓄電装置のＩＰアドレスを生成するイーサネット変換手段を備える請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の蓄電システム。
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