JP2013135533A5

JP2013135533A5 -

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Publication number: JP2013135533A5
Application number: JP2011284559A
Authority: JP
Filing date: 2011-12-26
Publication date: 2015-01-29

Description

上記目的を達成するために、本発明に係る蓄電システムによれば、複数の二次電池セルを直列及び／又は並列にそれぞれ接続した、第一電池ユニット１１、第二電池ユニット１２と、電力源の電力を、前記第一電池ユニット１１、第二電池ユニット１２を充電する電力に変換するための充電用電源ユニット８３と、前記充電用電源ユニット８３と前記第一電池ユニット１１、第二電池ユニット１２とを、それぞれ電気的に接続する第一充電経路６１、第二充電経路６２上に配置された第一充電スイッチ７１、第二充電スイッチ７２と、負荷ＬＤと接続するための出力線８６と、前記出力線８６と、前記第一電池ユニット１１、第二電池ユニット１２とを電気的に接続する第一放電経路５１、第二放電経路５２上にそれぞれ配置された、第一放電スイッチ(21)、第二放電スイッチ(22)と、前記第一充電スイッチ７１、第二充電スイッチ７２及び第一放電スイッチ２１、第二放電スイッチ２２のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御ユニット８４と、を備える蓄電システムであって、前記制御ユニット８４は、前記第一放電スイッチ２１をＯＮさせ、前記第一電池ユニット１１から前記出力線８６を介して負荷ＬＤに対して電力供給する状態から、前記第二放電スイッチ２２をＯＮさせて前記第二電池ユニット１２からの電力供給に切り替える際に、前記第二電池ユニット１２が放電可能かどうかを判定する放電可否判定手段８５を備えることができる。
また、本発明に係る蓄電システムによれば、複数の二次電池セルを直列及び／又は並列にそれぞれ接続した、第一電池ユニット１１、第二電池ユニット１２、第三電池ユニット１３と、電力源の電力を、前記第一電池ユニット１１、第二電池ユニット１２、第三電池ユニット１３を充電する電力に変換するための充電用電源ユニット８３と、前記充電用電源ユニット８３と前記第一電池ユニット１１、第二電池ユニット１２、第三電池ユニット１３とを、それぞれ電気的に接続する第一充電経路６１、第二充電経路６２、第三充電経路６３上に配置された第一充電スイッチ７１、第二充電スイッチ７２、第三充電スイッチ７３と、負荷ＬＤと接続するための出力線８６と、前記出力線８６と、前記第一電池ユニット１１、第二電池ユニット１２、第三電池ユニット１３とを電気的に接続する第一放電経路５１、第二放電経路５２、第三放電経路５３上にそれぞれ配置された、第一放電スイッチ２１、第二放電スイッチ２２、第三放電スイッチ２３と、前記第一充電スイッチ７１、第二充電スイッチ７２、第三充電スイッチ７３及び第一放電スイッチ２１、第二放電スイッチ２２、第三放電スイッチ２３のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御ユニット８４と、を備える蓄電システムであって、前記制御ユニット８４は、前記第一放電スイッチ２１をＯＮさせ、前記第一電池ユニット１１から前記出力線８６を介して負荷ＬＤに対して電力供給する状態から、前記第二放電スイッチ２２をＯＮさせて前記第二電池ユニット１２からの電力供給に切り替える際に、前記第二電池ユニット(12)が放電可能かどうかを判定する放電可否判定手段(85)を備えることができる。
上記構成により、給電を第一電池ユニットから第二電池ユニットに切り替える前に、第二電池ユニットが放電可能であることを放電可否判定手段で判定できるため、万一放電不能の場合は、他の電池ユニットに切り替える等、必要な対策を講じることが可能となって、切り替え動作の確実性を一層高めることが可能となる。

また、本発明に係る蓄電システムによれば、前記第二電池ユニット１２からの電力供給に切り替える際に、前記第三放電スイッチ２３もＯＮさせて前記第三電池ユニット１３からの電力供給も行わせるように制御可能に構成することができる。
上記構成により、仮に第二電池ユニットからの放電が何らかの理由で行えない状態であっても、第三電池ユニットからの給電が維持されるため、電池ユニットの切り替えによって負荷への給電が完全に断たれるリスクを軽減できる。

さらに、本発明に係る蓄電システムによれば、前記放電可否判定手段８５は、前記第二電池ユニット１２を予備的に放電可能な状態として、放電電流が流れるかどうかでもって充電可能かどうかを判定できる。
上記構成により、極めて簡単に電池ユニットの動作確認を行える利点が得られる。

さらにまた、本発明に係る蓄電システムによれば、前記制御ユニット８４は、前記第一電池ユニット１１、第二電池ユニット１２、第三電池ユニット１３のいずれかが異常であることを検出すると、警告を発するよう構成できる。
上記構成により、電池ユニットの異常を検出すると警告を発して注意を促し、交換やメンテナンスなどの必要な対策を早期に講じることが可能となる。

さらにまた、本発明に係る蓄電システムによれば、さらに前記第一放電スイッチ２１、第二放電スイッチ２２、第三放電スイッチ２３と、それぞれ直列に接続された第一予備放電切替スイッチ３１、第二予備放電切替スイッチ３２、第三予備放電切替スイッチ３３を備えており、前記第一予備放電切替スイッチ３１、第二予備放電切替スイッチ３２、第三予備放電切替スイッチ３３は、前記第一電池ユニット１１、第二電池ユニット１２、第三電池ユニット１３から放電される向きに通電可能な、第一放電ダイオード４１、第二放電ダイオード４２、第三放電ダイオード４３を、それぞれ並列に接続できる。
上記構成により、電池ユニットを切り替える際に、予備放電切替スイッチを開放して放電ダイオードに通電可能な状態とし、予備的な放電が行える。また放電ダイオードを通じて電池ユニットから放電されているかどうかを確認することも可能となり、切り替え対象の電池ユニットの動作確認を行うことができる。

さらにまた、本発明に係る蓄電システムによれば、さらに、電力源として、前記第一電池ユニット１１、第二電池ユニット１２、第三電池ユニット１３を充電するための電力を生成する発電ユニット８１を備えることができる。

さらにまた、本発明に係る蓄電システムによれば、前記発電ユニット８１が、太陽光発電装置を備えることができる。

さらにまた、本発明に係る蓄電システムによれば、さらに、前記充電用電源ユニット８３と前記発電ユニット８１との間に、電力変換可能な電力変換ユニット８２を備えることができる。
上記構成により、発電ユニットで発電される電力を、電力変換ユニットでもって適宜変換できる。

さらにまた、本発明に係る蓄電システムによれば、前記制御ユニット８４は、電池ユニット１０の切り替え時において放電が完了していないすべての電池ユニット１０の前記放電スイッチをＯＮにするよう制御できる。
これによって、切り替え動作時において利用可能なすべての電池ユニットでもって切り替え動作をバックアップでき、考え得る最良の信頼性を達成することができる。

さらにまた、本発明に係る蓄電システムにおける給電方法によれば、負荷ＬＤに対して並列に接続された第一電池ユニット１１、第二電池ユニット(12)を備える蓄電システムを用いて、負荷(LD)を給電する給電方法において、前記第一電池ユニット１１を負荷ＬＤと接続して、該第一電池ユニット１１を放電して負荷ＬＤに給電する工程と、前記第一電池ユニット１１が、放電の終了条件に至ったことを契機として、該第一電池ユニット１１の給電を維持したまま、前記第二電池ユニット１２から負荷ＬＤに対して、予備的な放電が可能となるように該第二電池ユニット１２を負荷ＬＤに接続する工程と、前記第二電池ユニット１２から負荷ＬＤ側への予備的な放電が正常に行われているかどうかを判定し、正常に行われている場合は、該第二電池ユニット１２から負荷ＬＤに対して通常の放電を開始し、正常に行われていない場合は、該第二電池ユニット１２と負荷ＬＤとの接続を遮断する工程と、を含むことはできる。
これにより、給電を第一電池ユニットから第二電池ユニットに切り替える前に、第二電池ユニットが放電可能であることを放電可否判定手段で判定できるため、万一放電不能の場合は、他の電池ユニットに切り替える等、必要な対策を講じることが可能となって、切り替え動作の確実性を一層高めることが可能となる。
また、本発明に係る蓄電システムにおける給電方法によれば、負荷ＬＤに対して並列に接続された第一電池ユニット１１、第二電池ユニット１２、第三電池ユニット１３を備える蓄電システムを用いて、負荷ＬＤを給電する給電方法において、前記第一電池ユニット１１を負荷ＬＤと接続して、該第一電池ユニット１１を放電して負荷ＬＤに給電する工程と、前記第一電池ユニット１１が、放電の終了条件に至ったことを契機として、該第一電池ユニット１１の給電を維持したまま、前記第二電池ユニット１２から負荷ＬＤに対して、予備的な放電が可能となるように該第二電池ユニット１２を負荷ＬＤに接続すると共に、前記第三電池ユニット１３からも負荷ＬＤに対して、予備的な放電が可能となるように該第三電池ユニット１３を負荷ＬＤに接続する工程と、前記第二電池ユニット１２から負荷ＬＤ側への予備的な放電が正常に行われているかどうかを判定し、正常に行われている場合は、該第二電池ユニット１２から負荷ＬＤに対して通常の放電を開始し、正常に行われていない場合は、該第二電池ユニット１２と負荷ＬＤとの接続を遮断すると共に、前記第三電池ユニット１３から負荷ＬＤに対して通常の放電を開始する工程とを含むことができる。
これにより、切り替え先の第二電池ユニットに仮に何らかの異常があっても、第三電池ユニットの予備的な放電によってバックアップされるため、負荷の動作が中断されることなく、給電を維持でき、電池ユニットの切り替え時にシステムが停止するリスクを軽減できる。

さらにまた、本発明に係る蓄電システムにおける給電方法によれば、負荷ＬＤに対して並列に接続された第一電池ユニット１１、複数のその他の電池ユニットを備える蓄電システムを用いて、負荷ＬＤを給電する給電方法において、前記第一電池ユニット１１を負荷ＬＤと接続して、該第一電池ユニット１１を放電して負荷ＬＤに給電する工程と、前記第一電池ユニット１１が、放電の終了条件に至ったことを契機として、該第一電池ユニット１１の給電を維持したまま、前記複数のその他の電池ユニットから負荷ＬＤに対して、予備的な放電が可能となるように該複数のその他の電池ユニットを負荷ＬＤに接続すると共に、前記複数のその他の電池ユニットから負荷ＬＤ側への予備的な放電が正常に行われているかどうかを判定し、前記複数のその他の電池ユニットから正常に行われているものを選択して、負荷ＬＤに対して通常の放電を開始する一方、前記複数のその他の電池ユニットから正常に行われていないものについては、負荷ＬＤとの接続を遮断する工程と、を含むことができる。

Claims

複数の二次電池セルを直列及び／又は並列にそれぞれ接続した、第一電池ユニット(11)、第二電池ユニット(12)と、
電力源の電力を、前記第一電池ユニット(11)、第二電池ユニット(12)を充電する電力に変換するための充電用電源ユニット(83)と、
前記充電用電源ユニット(83)と前記第一電池ユニット(11)、第二電池ユニット(12)とを、それぞれ電気的に接続する第一充電経路(61)、第二充電経路(62)上に配置された第一充電スイッチ(71)、第二充電スイッチ(72)と、
負荷(LD)と接続するための出力線(86)と、
前記出力線(86)と、前記第一電池ユニット(11)、第二電池ユニット(12)とを電気的に接続する第一放電経路(51)、第二放電経路(52)上にそれぞれ配置された、第一放電スイッチ(21)、第二放電スイッチ(22)と、
前記第一充電スイッチ(71)、第二充電スイッチ(72)及び第一放電スイッチ(21)、第二放電スイッチ(22)のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御ユニット(84)と、
を備える蓄電システムであって、
前記制御ユニット(84)は、前記第一放電スイッチ(21)をＯＮさせ、前記第一電池ユニット(11)から前記出力線(86)を介して負荷(LD)に対して電力供給する状態から、前記第二放電スイッチ(22)をＯＮさせて前記第二電池ユニット(12)からの電力供給に切り替える際に、
前記第二電池ユニット(12)が放電可能かどうかを判定する放電可否判定手段(85)を備えることを特徴とする蓄電システム。
複数の二次電池セルを直列及び／又は並列にそれぞれ接続した、第一電池ユニット(11)、第二電池ユニット(12)、第三電池ユニット(13)と、
電力源の電力を、前記第一電池ユニット(11)、第二電池ユニット(12)、第三電池ユニット(13)を充電する電力に変換するための充電用電源ユニット(83)と、
前記充電用電源ユニット(83)と前記第一電池ユニット(11)、第二電池ユニット(12)、第三電池ユニット(13)とを、それぞれ電気的に接続する第一充電経路(61)、第二充電経路(62)、第三充電経路(63)上に配置された第一充電スイッチ(71)、第二充電スイッチ(72)、第三充電スイッチ(73)と、
負荷(LD)と接続するための出力線(86)と、
前記出力線(86)と、前記第一電池ユニット(11)、第二電池ユニット(12)、第三電池ユニット(13)とを電気的に接続する第一放電経路(51)、第二放電経路(52)、第三放電経路(53)上にそれぞれ配置された、第一放電スイッチ(21)、第二放電スイッチ(22)、第三放電スイッチ(23)と、
前記第一充電スイッチ(71)、第二充電スイッチ(72)、第三充電スイッチ(73)及び第一放電スイッチ(21)、第二放電スイッチ(22)、第三放電スイッチ(23)のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御ユニット(84)と、
を備える蓄電システムであって、
前記制御ユニット(84)は、前記第一放電スイッチ(21)をＯＮさせ、前記第一電池ユニット(11)から前記出力線(86)を介して負荷(LD)に対して電力供給する状態から、前記第二放電スイッチ(22)をＯＮさせて前記第二電池ユニット(12)からの電力供給に切り替える際に、前記第二電池ユニット(12)が放電可能かどうかを判定する放電可否判定手段(85)を備えることを特徴とする蓄電システム。
請求項２に記載の蓄電システムであって、
前記第二電池ユニット(12)からの電力供給に切り替える際に、前記第三放電スイッチ(23)もＯＮさせて前記第三電池ユニット(13)からの電力供給も行わせるように制御可能に構成してなることを特徴とする蓄電システム。
請求項２又は３に記載の蓄電システムであって、
前記放電可否判定手段(85)は、前記第二電池ユニット(12)を予備的に放電可能な状態として、放電電流が流れるかどうかでもって充電可能かどうかを判定してなることを特徴とする蓄電システム。
請求項２から４のいずれか一に記載の蓄電システムであって、
前記制御ユニット(84)は、前記第一電池ユニット(11)、第二電池ユニット(12)、第三電池ユニット(13)のいずれかが異常であることを検出すると、警告を発するよう構成してなることを特徴とする蓄電システム。
請求項２から５のいずれか一に記載の蓄電システムであって、さらに、
前記第一放電スイッチ(21)、第二放電スイッチ(22)、第三放電スイッチ(23)と、それぞれ直列に接続された第一予備放電切替スイッチ(31)、第二予備放電切替スイッチ(32)、第三予備放電切替スイッチ(33)を備えており、
前記第一予備放電切替スイッチ(31)、第二予備放電切替スイッチ(32)、第三予備放電切替スイッチ(33)は、前記第一電池ユニット(11)、第二電池ユニット(12)、第三電池ユニット(13)から放電される向きに通電可能な、第一放電ダイオード(41)、第二放電ダイオード(42)、第三放電ダイオード(43)を、それぞれ並列に接続してなることを特徴とする蓄電システム。
請求項２から６のいずれか一に記載の蓄電システムであって、さらに、
電力源として、前記第一電池ユニット(11)、第二電池ユニット(12)、第三電池ユニット(13)を充電するための電力を生成する発電ユニット(81)を備えることを特徴とする蓄電システム。
請求項７に記載の蓄電システムであって、
前記発電ユニット(81)が、太陽光発電装置を備えることを特徴とする蓄電システム。
請求項７又は８に記載の蓄電システムであって、さらに、
前記充電用電源ユニット(83)と前記発電ユニット(81)との間に、電力変換可能な電力変換ユニット(82)を備えてなることを特徴とする蓄電システム。
請求項２から９のいずれか一に記載の蓄電システムであって、
前記制御ユニット(84)は、電池ユニット(10)の切り替え時において放電が完了していないすべての電池ユニット(10)の前記放電スイッチをＯＮにするよう制御することを特徴とする蓄電システム。
負荷(LD)に対して並列に接続された第一電池ユニット(11)、第二電池ユニット(12)を備える蓄電システムを用いて、負荷(LD)を給電する給電方法において、
前記第一電池ユニット(11)を負荷(LD)と接続して、該第一電池ユニット(11)を放電して負荷(LD)に給電する工程と、
前記第一電池ユニット(11)が、放電の終了条件に至ったことを契機として、該第一電池ユニット(11)の給電を維持したまま、
前記第二電池ユニット(12)から負荷(LD)に対して、予備的な放電が可能となるように該第二電池ユニット(12)を負荷(LD)に接続する工程と、
前記第二電池ユニット(12)から負荷(LD)側への予備的な放電が正常に行われているかどうかを判定し、
正常に行われている場合は、該第二電池ユニット(12)から負荷(LD)に対して通常の放電を開始し、
正常に行われていない場合は、該第二電池ユニット(12)と負荷(LD)との接続を遮断する工程と、を含むことを特徴とする蓄電システムにおける給電方法。
負荷(LD)に対して並列に接続された第一電池ユニット(11)、第二電池ユニット(12)、第三電池ユニット(13)を備える蓄電システムを用いて、負荷(LD)を給電する給電方法において、
前記第一電池ユニット(11)を負荷(LD)と接続して、該第一電池ユニット(11)を放電して負荷(LD)に給電する工程と、
前記第一電池ユニット(11)が、放電の終了条件に至ったことを契機として、該第一電池ユニット(11)の給電を維持したまま、
前記第二電池ユニット(12)から負荷(LD)に対して、予備的な放電が可能となるように該第二電池ユニット(12)を負荷(LD)に接続すると共に、
前記第三電池ユニット(13)からも負荷(LD)に対して、予備的な放電が可能となるように該第三電池ユニット(13)を負荷(LD)に接続する工程と、
前記第二電池ユニット(12)から負荷(LD)側への予備的な放電が正常に行われているかどうかを判定し、
正常に行われている場合は、該第二電池ユニット(12)から負荷(LD)に対して通常の放電を開始し、
正常に行われていない場合は、該第二電池ユニット(12)と負荷(LD)との接続を遮断すると共に、前記第三電池ユニット(13)から負荷(LD)に対して通常の放電を開始する工程と、
を含むことを特徴とする蓄電システムにおける給電方法。
負荷(LD)に対して並列に接続された第一電池ユニット(11)、複数のその他の電池ユニットを備える蓄電システムを用いて、負荷(LD)を給電する給電方法において、
前記第一電池ユニット(11)を負荷(LD)と接続して、該第一電池ユニット(11)を放電して負荷(LD)に給電する工程と、
前記第一電池ユニット(11)が、放電の終了条件に至ったことを契機として、該第一電池ユニット(11)の給電を維持したまま、
前記複数のその他の電池ユニットから負荷(LD)に対して、予備的な放電が可能となるように該複数のその他の電池ユニットを負荷(LD)に接続すると共に、
前記複数のその他の電池ユニットから負荷(LD)側への予備的な放電が正常に行われているかどうかを判定し、
前記複数のその他の電池ユニットから正常に行われているものを選択して、負荷(LD)に対して通常の放電を開始する一方、
前記複数のその他の電池ユニットから正常に行われていないものについては、負荷(LD)との接続を遮断する工程と、
を含むことを特徴とする蓄電システムにおける給電方法。