JP2013240201A - 電源装置、制御方法及びプログラム - Google Patents

電源装置、制御方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】非常時に二次電池の容量を確保することができる電源装置、制御方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】電源装置は、複数の二次電池ユニット100と、二次電池ユニット100それぞれの充放電を制御する制御ユニット800とを備える。制御ユニット800の放電ユニット選択部830は、外部からの電力を受けられる状態である場合において、二次電池ユニット100を放電させるときに、二次電池ユニット100の個数より少ない数の二次電池ユニット100を、放電させる二次電池ユニット100として選択する。
【選択図】図1

Description

本発明は、二次電池を備える電源装置、制御方法及びプログラムに関する。
二次電池を搭載した無停電電源装置が知られている。このような無停電電源装置は、平常時に商用電力などの外部電源を用いて二次電池を充電し、商用電力の供給が停止する非常時に、二次電池に充電された電力を放電させることで、安定した電力供給を行うものである。また、近年では、平常時に、商用電力と平行して二次電池の電力を供給することで、消費電力のピークカットを行う無停電電源装置が開発されている(例えば、非特許文献1を参照)。
また、特許文献1には、複数の二次電池を並列に接続する無停電電源装置において、劣化が生じた二次電池のみを任意のタイミングで交換する技術が開示されている。
特開2005−176461号公報
"リチウムイオン蓄電システムとは"、[online]、パナソニック株式会社、[2012年5月1日検索]、インターネット〈URL: http://www2.panasonic.biz/es/souchikuene/chikuden/sys1-3/chikuden_whats.html〉
しかしながら、非特許文献1に示される無停電電源装置のように、無停電電源装置をピークカットに用いると、外部電源の供給が停止したときに、二次電池の容量が残り少ない状態になってしまうおそれがある。
特許文献1に開示された技術のように、複数の二次電池を並列に接続しても、全ての二次電池に対して放電か充電かの何れかの動作を一時に行うこととなるため、非常時に二次電池の容量を確保することはできない。
本発明の目的は、非常時に二次電池の容量を確保することができる電源装置、制御方法及びプログラムを提供することにある。
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、複数の二次電池ユニットと、前記二次電池ユニットそれぞれの充放電を制御する制御ユニットとを備え、前記制御ユニットは、外部からの電力を受けられる状態である場合において、前記二次電池ユニットを放電させるときに、前記二次電池ユニットの個数より少ない数の二次電池ユニットを、放電させる二次電池ユニットとして選択する放電ユニット選択部を有することを特徴とする電源装置である。
また、本発明においては、前記放電ユニット選択部は、充放電サイクル数が小さいものから順に放電させる二次電池ユニットとして選択することが好ましい。
また、本発明においては、前記放電ユニット選択部は、放電させる二次電池ユニットとして選択した二次電池ユニットの電圧が、放電により当該二次電池ユニットの充電を要する電圧まで下がったときに、当該二次電池ユニットの放電を停止させ、放電させる二次電池ユニットとして他の二次電池ユニットを選択することが好ましい。
また、本発明においては、前記放電を停止させた二次電池ユニットを、充電する二次電池ユニットとして選択する充電ユニット選択部を有することが好ましい。
また、本発明においては、前記放電ユニット選択部によって放電させる二次電池ユニットとして選択されなかった二次電池ユニットが充電可能である場合、当該二次電池ユニットを充電する二次電池ユニットとして選択する充電ユニット選択部を有することが好ましい。
また、本発明は、2つの二次電池ユニットと、前記二次電池ユニットそれぞれの充放電を制御する制御ユニットとを備え、前記制御ユニットは、一方の二次電池ユニットを放電させる二次電池ユニットとして選択し、他方の二次電池ユニットを充電する二次電池ユニットとして選択することを特徴とする電源装置である。
また、本発明は、複数の二次電池ユニットを備える電源装置の前記二次電池ユニットそれぞれの充放電を制御する制御方法であって、外部からの電力を受けられる状態である場合において、前記二次電池ユニットを放電させるときに、前記二次電池ユニットの個数より少ない数の二次電池ユニットを、放電させる二次電池ユニットとして選択することを特徴とする。
また、本発明は、複数の二次電池ユニットを備える電源装置の前記二次電池ユニットそれぞれの充放電を制御する制御ユニットを、外部からの電力を受けられる状態である場合において、前記二次電池ユニットを放電させるときに、前記二次電池ユニットの個数より少ない数の二次電池ユニットを、放電させる二次電池ユニットとして選択する放電ユニット選択部として機能させるためのプログラムである。
本発明によれば、平常時に二次電池ユニットに充電された電力を外部へ供給する場合に、少なくとも1つの二次電池ユニットからの放電を行わない。これにより、非常時になるまで、少なくとも1つの二次電池ユニットの容量を確保しておくことができる
本発明の一実施形態による電源装置の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の一実施形態による電源装置の動作を示すフローチャートである。 充電制御処理時の制御ユニットの動作を示すフローチャートである。 放電制御処理時の制御ユニットの動作を示すフローチャートである。 充放電制御処理時の制御ユニットの動作を示すフローチャートである。 電源装置を運用したときの各二次電池ユニットの容量の変化例を示す第1の図である。 電源装置を運用したときの各二次電池ユニットの容量の変化例を示す第2の図である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図1は、本発明の一実施形態による電源装置1の構成を示す概略ブロック図である。図1において二重線はAC電力の電力線を示し、単線はDC電力の電力線を示し、破線は信号線を示す。
電源装置1は、2つの二次電池ユニット100(二次電池ユニット100A及び二次電池ユニット100B)、二次電池ユニット100それぞれに対応する充電切替スイッチ200(充電切替スイッチ200A及び充電切替スイッチ200B)及び充電回路300(充電回路300A及び充電回路300B)並びに放電切替回路400(放電切替回路400A及び放電切替回路400B)、インバータ500、トライアックスイッチ600、アウトレット700、並びに制御ユニット800を備える。なお、電源装置1は、外部AC電源の供給を受ける。
二次電池ユニット100は、複数の二次電池セルを並列接続したものである。二次電池セルとしては、鉛蓄電池やリチウムイオン電池などを用いることができる。また、二次電池ユニット100は、充放電サイクル数を計数するカウンタ(図示せず)と当該充放電サイクル数を記憶するメモリ(図示せず)を備える。なお、二次電池は、残り容量が多いほど出力電圧が高く、残り容量が少ないほど出力電圧が低くなる。また、二次電池は充放電を繰り返すほど劣化が進むため、充放電サイクル数が所定値に達したときに、二次電池ユニット100を交換することが好ましい。カウンタによる充放電サイクル数のカウント方法としては、例えば充電または放電がされたときに、当該充電または放電の深度をパーセンテージで示したときの値を積算し、積算値が90%を超えたときに、1カウントとする方法が挙げられる。
充電切替スイッチ200は、外部AC電源と充電回路300との間に設けられ、充電回路300への電力供給のON/OFFを切り替える。
充電回路300は、外部AC電源から供給される電力により、二次電池ユニット100の充電を行う。
放電切替回路400は、二次電池ユニット100とインバータ500との間に設けられ、過渡スイッチ410、定常スイッチ420、抵抗430を備える。過渡スイッチ410と定常スイッチ420とは並列接続され、過渡スイッチ410には、抵抗430が直列接続される。過渡スイッチ410と定常スイッチ420とのON/OFFを切り替えることで、二次電池ユニット100からインバータ500への放電のON/OFFを切り替える。
インバータ500は、二次電池ユニット100から供給されるDC電力をAC電力に変換してトライアックスイッチ600を介してアウトレット700に出力する。
トライアックスイッチ600は、アウトレット700に供給する電力を、外部AC電源から供給される電力とインバータ500から供給される電力の何れかに切り替える。
アウトレット700は、AC電源を接続する外部負荷装置に供給する。
制御ユニット800は、二次電池ユニット100の充放電の制御、及びトライアックスイッチ600の切り替えを行う。制御ユニット800は、電池情報取得部810、充電ユニット選択部820、放電ユニット選択部830、停電検知部840、ACバイパス切替部850、タイマ部860を備える。
電池情報取得部810は、二次電池ユニット100から電圧と充放電サイクル数とを取得する。
充電ユニット選択部820は、外部AC電源からの電力供給がある場合に、電池情報取得部810が取得した情報に基づいて、充電させる二次電池ユニット100を選択し、当該二次電池ユニット100に対応する充電切替スイッチ200をONにし、他方の二次電池ユニット100に対応する充電切替スイッチ200をOFFにする。
放電ユニット選択部830は、トライアックスイッチ600がインバータ500側に接続されている場合に、電池情報取得部810が取得した情報に基づいて、放電させる二次電池ユニット100を選択し、当該二次電池ユニット100に対応する放電切替回路400のスイッチをONにし、他方の二次電池ユニット100に対応する充電切替スイッチ200をOFFにする。
つまり、充電ユニット選択部820及び放電ユニット選択部830は、2つの二次電池ユニット100のうち一方の二次電池ユニット100を放電させ、他方の二次電池ユニット100を充電させる。
停電検知部840は、外部AC電源の供給の有無を監視し、外部AC電源の供給が停止したときに、トライアックスイッチ600をインバータ500側へ切り替える。
ACバイパス切替部850は、外部AC電源をバイパス出力するか否かの初期設定に基づき、外部AC電源をバイパス出力する場合であって、外部AC電源の供給が停止していない場合に、トライアックスイッチ600を外部AC電源側へ切り替える。
タイマ部860は、利用者により予め定められた時刻に、トライアックスイッチ600の切り替えを行う。
ここで、放電切替回路400の構成及びスイッチの切り替えについて説明する。
ここでは、二次電池ユニット100Aの残容量が所定容量まで減少し、放電させる二次電池ユニット100を二次電池ユニット100Bに変更する際の動作について説明するが、逆の場合も同様である。
まず、放電ユニット選択部830は、放電切替回路400Bの過渡スイッチ410をONにする。次に、放電ユニット選択部830は、放電切替回路400Aの定常スイッチ420をOFFにする。これにより、インバータ500への電力供給を途切れなく行うことができ、継続的にインバータ500の出力運転が可能となる。
そして、放電ユニット選択部830は、放電切替回路400Bの過渡スイッチ410をONにしてから所定時間(例えば100ミリ秒程度)が経過した後に、放電切替回路400Bの定常スイッチ420をONにする。その後、放電ユニット選択部830は、放電切替回路400Bの過渡スイッチ410をOFFにする。これにより、放電により電池電圧が低くなっている二次電池ユニット100Aから電池電圧が高い二次電池ユニット100Bへ切り替える際にインバータ500に発生する突入電流を抑制することができる。
次に、本実施形態による電源装置1の動作について説明する。
図2は、本発明の一実施形態による電源装置1の動作を示すフローチャートである。
まず、電池情報取得部810は、二次電池ユニット100それぞれから電圧値及び充放電サイクル数を取得する(ステップS1)。次に、電池情報取得部810は、二次電池ユニット100の電圧値に基づいて二次電池ユニット100の容量を算出する(ステップS2)。なお、二次電池の電圧値と容量とは比例の関係で近似することができる。このとき、充放電サイクル数が所定値(例えば5)以上かつ容量が所定値以下の二次電池ユニット100がある場合、制御ユニット800は、当該二次電池ユニット100を交換すべき旨の通知をする。
また、停電検知部840は、外部AC電源の供給の有無を判定する(ステップS3)。停電検知部840は、外部AC電源の供給がないと判定した場合(ステップS3:NO)、停電検知部840は、トライアックスイッチ600をインバータ500側に切り替える。そして、制御ユニット800は、二次電池ユニット100の充電を行わずに放電のみを行う放電選択処理を行う(ステップS4)。放電選択処理の詳細な動作の説明は、後述する。
他方、停電検知部840が、外部AC電源の供給があると判定した場合(ステップS3:YES)、ACバイパス切替部850は、初期設定において外部AC電源の出力が許可されているか否かを判定する(ステップS5)。ACバイパス切替部850は、初期設定において外部AC電源の出力が許可されていないと判定した場合(ステップS5:NO)、トライアックスイッチ600をインバータ500側に切り替える。そして、制御ユニット800は、二次電池ユニット100の充電を行いつつ放電を行う充放電選択処理を行う(ステップS6)。充放電選択処理の詳細な動作の説明は、後述する。
他方、ACバイパス切替部850が、初期設定において外部AC電源の出力が許可されていると判定した場合(ステップS5:YES)、タイマ部860は、現在時刻が、利用者によって予め設定されたタイマが二次電池の放電を行うべき時刻であるか否かを判定する(ステップS7)。タイマ部860は、現在時刻が二次電池の放電を行うべき時刻であると判定した場合(ステップS7:YES)、トライアックスイッチ600をインバータ500側に切り替える。そして、制御ユニット800は、二次電池ユニット100の充電を行いつつ放電を行う充放電選択処理を行う(ステップS6)。
他方、タイマ部860は、現在時刻が二次電池の放電を行うべき時刻でないと判定した場合(ステップS7:NO)、トライアックスイッチ600を外部AC電源側に切り替える。そして、制御ユニット800は、二次電池ユニット100の充電を行い、放電を行わない充電選択処理を行う(ステップS8)。充放電選択処理の詳細な動作の説明は、後述する。
これにより、電源装置1は、外部AC電源の供給の有無に関わらず、常に電力の供給を行うことができる。
以下、制御ユニット800による二次電池ユニット100の充放電の制御処理、すなわち充電制御処理、放電制御処理、及び充放電制御処理について説明する。
図3は、充電制御処理時の制御ユニット800の動作を示すフローチャートである。
まず、放電ユニット選択部830は、2つの放電切替回路400のスイッチを何れもOFFにする(ステップS100)。次に、充電ユニット選択部820は、ステップS2で電池情報取得部810が算出した二次電池の容量に基づいて、容量が所定の充電終了容量に達している二次電池ユニット100があるか否かを判定する(ステップS101)。充電終了容量とは、二次電池ユニット100の使用可能容量の上限値であり、二次電池の種類によって予め定められた値である。
充電ユニット選択部820は、2つの二次電池ユニット100の何れも充電終了容量に達していると判定した場合(ステップS101:両方)、充電する二次電池ユニット100の選択を行わず、充電切替スイッチ200を両方ともOFFに切り替える(ステップS102)。
また、充電ユニット選択部820は、2つの二次電池ユニット100の一方が充電終了容量に達していると判定した場合(ステップS101:片方)、充電終了容量に達していない二次電池ユニット100を、充電する二次電池ユニット100として選択し、選択した二次電池ユニット100に対応する充電切替スイッチ200をONに切り替え、他方の充電切替スイッチ200をOFFに切り替える(ステップS103)。
他方、充電ユニット選択部820は、2つの二次電池ユニット100のいずれも充電開始容量に達していないと判定した場合(ステップS101:なし)、何れかの二次電池ユニット100が現在充電中であるか否かを判定する(ステップS104)。充電ユニット選択部820は、2つの二次電池ユニット100の一方が充電中であると判定した場合(ステップS104:YES)、当該二次電池ユニット100の充電を継続させる。
他方、充電ユニット選択部820は、2つの二次電池ユニット100の何れも充電中でないと判定した場合(ステップS104:NO)、2つの二次電池ユニット100の充放電サイクル数が同じであるか否かを判定する(ステップS105)。充電ユニット選択部820は、2つの二次電池ユニット100の充放電サイクル数が異なると判定した場合(ステップS105:NO)、充放電サイクル数が少ない二次電池ユニット100を、充電させる二次電池ユニット100として選択し、選択した二次電池ユニット100に対応する充電切替スイッチ200をONに切り替え、他方の充電切替スイッチ200をOFFに切り替える(ステップS106)。
他方、充電ユニット選択部820は、2つの二次電池ユニット100の充放電サイクル数が同じであると判定した場合(ステップS105:YES)、容量が少ない二次電池ユニット100を、充電させる二次電池ユニット100として選択し、選択した二次電池ユニット100に対応する充電切替スイッチ200をONに切り替え、他方の充電切替スイッチ200をOFFに切り替える(ステップS107)。
図4は、放電制御処理時の制御ユニット800の動作を示すフローチャートである。
まず、充電ユニット選択部820は、2つの充電切替スイッチ200を何れもOFFにする(ステップS200)。次に、放電ユニット選択部830は、ステップS2で電池情報取得部810が算出した二次電池の容量に基づいて、容量が所定の充電開始容量に達している二次電池ユニット100があるか否かを判定する(ステップS201)。充電開始容量とは、二次電池ユニット100の使用可能容量の下限値であり、二次電池の種類によって予め定められた値である。
放電ユニット選択部830は、二次電池ユニット100の何れかが充電開始容量に達していると判定した場合(ステップS201:YES)、充電開始容量に達していない二次電池ユニット100を、放電する二次電池ユニット100として選択し、選択した二次電池ユニット100に対応する放電切替回路400のスイッチをONに切り替え、その後、他方の放電切替回路400のスイッチをOFFに切り替える(ステップS202)。
他方、放電ユニット選択部830は、2つの二次電池ユニット100の何れも充電開始容量に達していないと判定した場合(ステップS201:NO)、何れかの二次電池ユニット100が現在放電中であるか否かを判定する(ステップS203)。放電ユニット選択部830は、2つの二次電池ユニット100の一方が放電中であると判定した場合(ステップS203:YES)、当該二次電池ユニット100の放電を継続させる。
他方、放電ユニット選択部830は、2つの二次電池ユニット100の何れも放電中でないと判定した場合(ステップS203:NO)、2つの二次電池ユニット100の充放電サイクル数が同じであるか否かを判定する(ステップS204)。放電ユニット選択部830は、2つの二次電池ユニット100の充放電サイクル数が異なると判定した場合(ステップS204:NO)、充放電サイクル数が少ない二次電池ユニット100を、放電させる二次電池ユニット100として選択し、選択した二次電池ユニット100に対応する放電切替回路400のスイッチをONに切り替え、その後、他方の放電切替回路400のスイッチをOFFに切り替える(ステップS205)。
他方、放電ユニット選択部830は、2つの二次電池ユニット100の充放電サイクル数が同じであると判定した場合(ステップS204:YES)、容量が多い二次電池ユニット100を、放電させる二次電池ユニット100として選択し、選択した二次電池ユニット100に対応する放電切替回路400のスイッチをONに切り替え、その後、他方の放電切替回路400のスイッチをOFFに切り替える(ステップS206)。
図5は、充放電制御処理時の制御ユニット800の動作を示すフローチャートである。
まず、放電ユニット選択部830は、ステップS2で電池情報取得部810が算出した二次電池の容量に基づいて、容量が所定の充電開始容量に達している二次電池ユニット100があるか否かを判定する(ステップS300)。
放電ユニット選択部830は、二次電池ユニット100の何れかが充電開始容量に達していると判定した場合(ステップS300:YES)、充電開始容量に達していない二次電池ユニット100を、放電する二次電池ユニット100として選択し、選択した二次電池ユニット100に対応する放電切替回路400のスイッチをONに切り替え、その後、他方の放電切替回路400のスイッチをOFFに切り替える(ステップS301)。また、充電ユニット選択部820は、放電ユニット選択部830によって選択されなかった二次電池ユニット100を充電する二次電池ユニット100として選択し、選択した二次電池ユニット100に対応する充電切替スイッチ200をONに切り替え、他方の充電切替スイッチ200をOFFに切り替える(ステップS302)。
他方、放電ユニット選択部830が、2つの二次電池ユニット100の何れも充電開始容量に達していないと判定した場合(ステップS300:NO)、充電ユニット選択部820は、ステップS2で電池情報取得部810が算出した二次電池の容量に基づいて、容量が所定の充電終了容量に達している二次電池ユニット100があるか否かを判定する(ステップS303)。
充電ユニット選択部820は、2つの二次電池ユニット100の少なくとも何れかが充電終了容量に達していると判定した場合(ステップS303:YES)、充電する二次電池ユニット100の選択を行わず、充電切替スイッチ200を両方ともOFFに切り替える(ステップS304)。次に、放電ユニット選択部830は、充放電サイクル数が少ない二次電池ユニット100を、放電させる二次電池ユニット100として選択し、選択した二次電池ユニット100に対応する放電切替回路400のスイッチをONに切り替え、その後、他方の放電切替回路400のスイッチをOFFに切り替える(ステップS305)。
他方、充電ユニット選択部820が、ステップS303において2つの二次電池ユニット100のいずれも充電開始容量に達していないと判定した場合(ステップS303:NO)、放電ユニット選択部830は、何れかの二次電池ユニット100が現在放電中であるか否かを判定する(ステップS306)。放電ユニット選択部830は、2つの二次電池ユニット100の一方が放電中であると判定した場合(ステップS306:YES)、当該二次電池ユニット100の放電を継続させる。次に、充電ユニット選択部820は、放電していない二次電池ユニット100を、充電する二次電池ユニット100として選択し、選択した二次電池ユニット100に対応する充電切替スイッチ200をONに切り替え、他方の充電切替スイッチ200をOFFに切り替える(ステップS307)。
他方、放電ユニット選択部830が、2つの二次電池ユニット100の何れも放電中でないと判定した場合(ステップS306:NO)、充電ユニット選択部820は、何れかの二次電池ユニット100が現在充電中であるか否かを判定する(ステップS308)。充電ユニット選択部820は、2つの二次電池ユニット100の一方が充電中であると判定した場合(ステップS308:YES)、当該二次電池ユニット100の充電を継続させる。次に、放電ユニット選択部830は、充電していない二次電池ユニット100を、放電する二次電池ユニット100として選択し、選択した二次電池ユニット100に対応する放電切替回路400のスイッチをONに切り替え、他方の放電切替回路400のスイッチをOFFに切り替える(ステップS309)。
他方、充電ユニット選択部820は、2つの二次電池ユニット100の何れも充電中でないと判定した場合(ステップS308:NO)、容量が少ない二次電池ユニット100を、充電させる二次電池ユニット100として選択し、選択した二次電池ユニット100に対応する充電切替スイッチ200をONに切り替え、他方の充電切替スイッチ200をOFFに切り替える(ステップS310)。次に、放電ユニット選択部830は、容量が多い二次電池ユニット100を、放電させる二次電池ユニット100として選択し、選択した二次電池ユニット100に対応する放電切替回路400のスイッチをONに切り替え、その後、他方の放電切替回路400のスイッチをOFFに切り替える(ステップS311)。
ここで、具体的な例を用いて本実施形態による電源装置1の動作について説明する。
図6は、電源装置1を運用したときの各二次電池ユニット100の容量の変化例を示す第1の図である。
初期状態において、二次電池ユニット100の容量は、何れも充電終了容量となっている。また、二次電池ユニット100Aの充放電サイクル数は「3」であり、二次電池ユニット100Bの充放電サイクル数は「4」である。また、初期設定において外部AC電源の出力が許可されている。
利用者によって予め設定された、二次電池の放電を行うべき時刻である時刻t1になると、ステップS7の判定により、タイマ部860は、トライアックスイッチ600をインバータ500側に切り替える。そして、制御ユニット800は、上述した充放電選択処理を行う。このとき、二次電池ユニット100の容量は何れも充電終了容量に達しているため、ステップS304、S305の処理により、充放電サイクル数の少ない二次電池ユニット100Aからの放電が開始される。
次に、利用者によって予め設定された、二次電池の放電を停止すべき時刻である時刻t2になると、ステップS7の判定により、タイマ部860は、トライアックスイッチ600を外部AC電源側に切り替える。そして、制御ユニット800は、上述した充電選択処理を行う。このとき、二次電池ユニット100Bのみが充電終了容量に達しているため、ステップS103の処理により、充電終了容量に達していない二次電池ユニット100Aの充電が開始される。
次に、利用者によって予め設定された、二次電池の放電を行うべき時刻である時刻t3になると、ステップS7の判定により、タイマ部860は、トライアックスイッチ600をインバータ500側に切り替える。そして、制御ユニット800は、上述した充放電選択処理を行う。このとき、二次電池ユニット100Aの容量は充電開始容量より大きく、二次電池ユニット100Bの容量は充電終了容量に達しているため、ステップS304、S305の処理により、充放電サイクル数の少ない二次電池ユニット100Aからの放電が開始される。
時刻t4になると、二次電池ユニット100Aの容量が充電開始容量に達する。このとき、ステップS301、S302の処理により、充電開始容量に達していない二次電池ユニット100Bの放電が開始され、充電開始容量に達した二次電池ユニット100Aの充電が開始される。
次に、利用者によって予め設定された、二次電池の放電を停止すべき時刻である時刻t5になると、ステップS7の判定により、タイマ部860は、トライアックスイッチ600をインバータ500側に切り替える。そして、制御ユニット800は、上述した充電選択処理を行う。このとき、二次電池ユニット100Aが充電中であるため、ステップS104の判定により、二次電池ユニット100Aの充電が継続される。
次に、利用者によって予め設定された、二次電池の放電を行うべき時刻である時刻t6になると、ステップS7の判定により、タイマ部860は、トライアックスイッチ600を外部AC電源側に切り替える。そして、制御ユニット800は、上述した充放電選択処理を行う。このとき、二次電池ユニット100の容量は何れも充電開始容量より大きく、充電終了容量より小さい。また、二次電池ユニット100Aが充電中であるため、ステップS308の処理により、二次電池ユニット100Aの充電が継続され、二次電池ユニット100Bの放電が開始される。
時刻t7になると、二次電池ユニット100Bの容量が充電開始容量に達する。このとき、ステップS301、S302の処理により、充電開始容量に達していない二次電池ユニット100Aの放電が開始され、充電開始容量に達した二次電池ユニット100Bの充電が開始される。
時刻t8になると、二次電池ユニット100Aの容量が充電開始容量に達する。このとき、ステップS301、S302の処理により、充電開始容量に達していない二次電池ユニット100Bの放電が開始され、充電開始容量に達した二次電池ユニット100Aの充電が開始される。また、このとき二次電池ユニット100Bの充放電サイクル数が1加算され、「5」となる。
次に、二次電池の放電を停止すべき時刻の後、時刻t9になると、二次電池ユニット100Aの容量が充電終了容量に達する。このとき、ステップS103の処理により、充電終了容量に達していない二次電池ユニット100Bの充電が開始される。また、このとき二次電池ユニット100Aの充放電サイクル数が1加算され、「4」となる。
時刻t10になると、二次電池ユニット100の何れの容量も、充電終了容量に達する。このとき、ステップS102の処理により、二次電池ユニット100の充放電が停止される。
図7は、電源装置1を運用したときの各二次電池ユニット100の容量の変化例を示す第2の図である。
次に、利用者によって予め設定された、二次電池の放電を行うべき時刻である時刻t11になると、ステップS7の判定により、タイマ部860は、トライアックスイッチ600を外部AC電源側に切り替える。そして、制御ユニット800は、上述した充放電選択処理を行う。このとき、二次電池ユニット100の容量は何れも充電終了容量に達しているため、ステップS304、S305の処理により、充放電サイクル数の少ない二次電池ユニット100Aからの放電が開始される。
時刻t12になると、二次電池ユニット100Aの容量が充電開始容量に達する。このとき、ステップS301、S302の処理により、充電開始容量に達していない二次電池ユニット100Bの放電が開始され、充電開始容量に達した二次電池ユニット100Aの充電が開始される。
時刻t13になると、二次電池ユニット100Bの容量が充電開始容量に達する。このとき、二次電池ユニット100Bの充放電サイクル数が「5」に達しているため、ステップS2において、制御ユニット800は、二次電池ユニット100Bを交換すべき旨の通知を発する。そして、ステップS301、S302の処理により、充電開始容量に達していない二次電池ユニット100Aの放電が開始される。他方、二次電池ユニット100Bは、新たな二次電池ユニット100に交換される。
時刻t14になると、二次電池ユニット100Aの容量が充電開始容量に達する。このとき、二次電池ユニット100Aの充放電サイクル数が「5」に達しているため、ステップS2において、制御ユニット800は、二次電池ユニット100Aを交換すべき旨の通知を発する。そして、ステップS301、S302の処理により、充電開始容量に達していない二次電池ユニット100Bの放電が開始される。他方、二次電池ユニット100Aは、新たな二次電池ユニット100に交換される。
このように、本実施形態によれば、外部からの電力を受けられる状態である場合において、二次電池ユニット100を放電させるときに、放電ユニット選択部830は、二次電池ユニット100の個数より少ない数の二次電池ユニット100を、放電させる二次電池ユニット100として選択する。これにより、二次電池ユニット100の少なくとも1つが放電しない状態となる。そのため、突然、外部からの電力を受けられない状態になったときにも、少なくとも1つの二次電池ユニット100の容量を確保しておくことができる。
また、本実施形態によれば、充電ユニット選択部820は、放電ユニット選択部830によって放電させる二次電池ユニット100として選択されなかった二次電池ユニット100が充電可能である場合、当該二次電池ユニット100を充電する二次電池ユニット100として選択する。具体的には、一方の二次電池ユニット100を放電させる二次電池ユニット100として選択し、他方の二次電池ユニット100を充電する二次電池ユニット100として選択する。これにより、二次電池ユニット100が放電している際、二次電池ユニット100の少なくとも1つが充電している状態となる。そのため、突然、外部からの電力を受けられない状態になったときにも、少なくとも1つの二次電池ユニット100の容量をより確実に確保しておくことができる。
また、本実施形態によれば、放電ユニット選択部830は、放電させる二次電池ユニット100を選択する際、充放電サイクル数が小さいものを選択する。これにより、複数の二次電池ユニット100のそれぞれの充放電サイクル数のばらつきを抑え、メンテナンスを集中して行うことができる。
また、本実施形態によれば、放電ユニット選択部830は、放電させる二次電池ユニット100として選択した二次電池ユニット100の電圧が、放電により当該二次電池ユニット100の充電を要する電圧まで下がったときに、当該二次電池ユニット100の放電を停止させ、放電させる二次電池ユニット100として他の二次電池ユニット100を選択する。これにより、二次電池ユニット100の劣化を防ぎつつ、二次電池ユニット100による継続的な電力供給を行うことができる。
また、本実施形態によれば、充電ユニット選択部820は、放電を停止させた二次電池ユニット100を、充電する二次電池ユニット100として選択する。これにより、放電によって減少した二次電池ユニット100の容量を補填することができる。
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、本実施形態では、電源装置1が二次電池ユニット100を2つ備える場合について説明したが、これに限られず、3つ以上のN個の二次電池ユニット100を備える構成としても良い。この場合、放電ユニット選択部830は、放電させる二次電池ユニット100として、1個以上、N−1個以下の二次電池ユニット100を選択する。
また、本実施形態では、二次電池ユニット100の充放電サイクル数が、充電または放電がされたときに、当該充電または放電の深度をパーセンテージで示したときの値を積算し、積算値が90%を超えたときに、1カウントとするものを用いて説明したが、これに限られない。電源装置1は、二次電池ユニット100がそれぞれ備えるプログラムによって得られる充放電サイクル数を用いて、上述した処理を実行する。
上述の制御ユニット800は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
1…電源装置 100…二次電池ユニット 200…充電切替スイッチ 300…充電回路 400…放電切替回路 410…過渡スイッチ 420…定常スイッチ 430…抵抗 500…インバータ 600…トライアックスイッチ 700…アウトレット 800…制御ユニット 810…電池情報取得部 820…充電ユニット選択部 830…放電ユニット選択部 840…停電検知部 850…ACバイパス切替部 860…タイマ部

Claims (8)

  1. 複数の二次電池ユニットと、
    前記二次電池ユニットそれぞれの充放電を制御する制御ユニットと
    を備え、
    前記制御ユニットは、
    外部からの電力を受けられる状態である場合において、前記二次電池ユニットを放電させるときに、前記二次電池ユニットの個数より少ない数の二次電池ユニットを、放電させる二次電池ユニットとして選択する放電ユニット選択部を有する
    ことを特徴とする電源装置。
  2. 前記放電ユニット選択部は、充放電サイクル数が小さいものから順に放電させる二次電池ユニットとして選択する
    ことを特徴とする請求項1に記載の電源装置。
  3. 前記放電ユニット選択部は、放電させる二次電池ユニットとして選択した二次電池ユニットの電圧が、放電により当該二次電池ユニットの充電を要する電圧まで下がったときに、当該二次電池ユニットの放電を停止させ、放電させる二次電池ユニットとして他の二次電池ユニットを選択する
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電源装置。
  4. 前記放電を停止させた二次電池ユニットを、充電する二次電池ユニットとして選択する充電ユニット選択部を有する
    ことを特徴とする請求項3に記載の電源装置。
  5. 前記放電ユニット選択部によって放電させる二次電池ユニットとして選択されなかった二次電池ユニットが充電可能である場合、当該二次電池ユニットを充電する二次電池ユニットとして選択する充電ユニット選択部を有する
    ことを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の電源装置。
  6. 2つの二次電池ユニットと、
    前記二次電池ユニットそれぞれの充放電を制御する制御ユニットと
    を備え、
    前記制御ユニットは、
    一方の二次電池ユニットを放電させる二次電池ユニットとして選択し、他方の二次電池ユニットを充電する二次電池ユニットとして選択する
    ことを特徴とする電源装置。
  7. 複数の二次電池ユニットを備える電源装置の前記二次電池ユニットそれぞれの充放電を制御する制御方法であって、
    外部からの電力を受けられる状態である場合において、前記二次電池ユニットを放電させるときに、前記二次電池ユニットの個数より少ない数の二次電池ユニットを、放電させる二次電池ユニットとして選択する
    ことを特徴とする制御方法。
  8. 複数の二次電池ユニットを備える電源装置の前記二次電池ユニットそれぞれの充放電を制御する制御ユニットを、
    外部からの電力を受けられる状態である場合において、前記二次電池ユニットを放電させるときに、前記二次電池ユニットの個数より少ない数の二次電池ユニットを、放電させる二次電池ユニットとして選択する放電ユニット選択部
    として機能させるためのプログラム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016226132A (ja) * 2015-05-29 2016-12-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP2017050953A (ja) * 2015-08-31 2017-03-09 株式会社東芝 並列無停電電源システム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001045677A (ja) * 1999-07-29 2001-02-16 Sekisui Chem Co Ltd 太陽電池利用電力供給装置
JP2005168103A (ja) * 2003-11-28 2005-06-23 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 電池パック、電気機器、コンピュータ装置、電池の制御方法、電力供給方法、およびプログラム
JP2012016271A (ja) * 2010-07-02 2012-01-19 Ls Industrial Systems Co Ltd 充放電装置及び充放電方法
JP2012023948A (ja) * 2010-06-14 2012-02-02 Institute For Energy Application Technologies Co Ltd 電力貯蔵システム
JP2012070492A (ja) * 2010-09-21 2012-04-05 Panasonic Electric Works Co Ltd 充放電システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001045677A (ja) * 1999-07-29 2001-02-16 Sekisui Chem Co Ltd 太陽電池利用電力供給装置
JP2005168103A (ja) * 2003-11-28 2005-06-23 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 電池パック、電気機器、コンピュータ装置、電池の制御方法、電力供給方法、およびプログラム
JP2012023948A (ja) * 2010-06-14 2012-02-02 Institute For Energy Application Technologies Co Ltd 電力貯蔵システム
JP2012016271A (ja) * 2010-07-02 2012-01-19 Ls Industrial Systems Co Ltd 充放電装置及び充放電方法
JP2012070492A (ja) * 2010-09-21 2012-04-05 Panasonic Electric Works Co Ltd 充放電システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016226132A (ja) * 2015-05-29 2016-12-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP2017050953A (ja) * 2015-08-31 2017-03-09 株式会社東芝 並列無停電電源システム

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