JP2015146707A - Power storage module controller and power storage module control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、リチウムイオンキャパシタや電気二重層キャパシタなどのキャパシタセルやリチウムイオンバッテリーなどのバッテリーセルを複数備えてなる蓄電モジュールを制御するための蓄電モジュール制御装置及び蓄電モジュール制御方法に関する。 The present invention relates to a power storage module control device and a power storage module control method for controlling a power storage module including a plurality of battery cells such as capacitor cells such as lithium ion capacitors and electric double layer capacitors and lithium ion batteries, for example.
従来、高電圧、大容量の蓄電装置として、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタなどから構成されるキャパシタセルや、リチウムイオンバッテリーなどから構成されるバッテリーセルなどの蓄電セルが複数接続されて構成される蓄電モジュールが知られている。 Conventionally, as a high-voltage, large-capacity power storage device, a plurality of power storage cells such as a capacitor cell composed of an electric double layer capacitor and a lithium ion capacitor and a battery cell composed of a lithium ion battery are connected. A power storage module is known.
また、さらなる高電圧化、大容量化を目的として、このような蓄電モジュールを複数接続して構成される蓄電装置も知られている。
このような蓄電装置には、特許文献1に開示されているように、複数の蓄電モジュールの充放電などを制御するための下位制御回路及び上位制御回路が設けられている。
A power storage device configured by connecting a plurality of such power storage modules for the purpose of further increasing the voltage and capacity is also known.
As disclosed in Patent Document 1, such a power storage device is provided with a lower control circuit and a higher control circuit for controlling charging / discharging of a plurality of power storage modules.
図3は、従来の蓄電装置の構成を説明するための概略回路図である。
図3に示すように、蓄電装置100は、複数個の蓄電セルXn(nは1〜mの自然数)と該蓄電セルXnの充放電を制御する下位制御回路Ynとを有する蓄電モジュールZnと、下位制御回路Y1〜Ymの制御を行う上位制御回路104とを備えている。
FIG. 3 is a schematic circuit diagram for explaining a configuration of a conventional power storage device.
As shown in FIG. 3, the power storage module
蓄電モジュールZnは、蓄電セルXnへの充放電を行うための電力端子110と、下位制御回路Ynが電気信号の送受信を行うための通信端子112を備えており、各蓄電モジュールZnの電力端子110同士が直列に接続され、高電圧、大容量の蓄電装置100として構成されている。
Storage module Z n is a
また、上位制御回路104と各下位制御回路Y1〜Ymの通信端子112とはシリアル通信線106によって、デイジーチェーン接続されている。
このように構成された蓄電装置100では、上位制御回路104からシリアル通信線106を介して下位制御回路Y1に対し、起動や停止といった制御信号を送信している。
The
In the
下位制御回路Y1は、受信した制御信号に基づき、下位制御回路Y1が制御を担っている蓄電セルX1の充放電制御を行うとともに、シリアル通信線106を介して制御信号を下位制御回路Y2に送信する。
The low order control circuit Y 1, based on the received control signal, the charging and discharging control of the storage cells X 1 to the low order control circuit Y 1 is responsible for control, the low order control circuit a control signal through the
このように、下位制御回路Y1〜Ymには、シリアル通信線106を介して制御信号が順次送られ、最終的には、下位制御回路Ynから上位制御回路104に制御信号が送信されることになる。
As described above, the control signals are sequentially transmitted to the lower control circuits Y 1 to Y m via the
上位制御回路104では、送信した制御信号と戻ってきた制御信号とを比較することによって、下位制御回路Y1〜Ym全てに対し正しい制御信号が送信されたか否かを判定しており、蓄電装置100の信頼性を向上させている。上位制御回路104での判定としては、例えば、送信した制御信号と戻ってきた制御信号とが異なる場合には、下位制御回路Y1〜Ymのいずれかで誤った制御が行われていると判定することができる。
The
また、上位制御回路104は、誤り訂正符号を付与した制御信号を送信し、下位制御回路Y1〜Ymは上位制御回路104より送られてきた制御信号を受信し、上位制御回路104から送られてきた誤り訂正符号と相違ないかを確認することでも誤った制御を検出することができる。
The
なお、各下位制御回路Y1〜Ymは、動作のための電力を蓄電セルX1〜Xmからそれぞれ電力供給線108a,108bを介して供給されている。
Note that each lower control circuits Y 1 to Y m are each
また、図4に示すように、上位制御回路104と各下位制御回路Y1〜Ymとが通信線107によって並列に接続され、上位制御回路104から通信線107を介して各下位制御回路Ynに対し、起動や停止といった制御信号を送信する構成も知られている。
Further, as shown in FIG. 4, the
しかしながら、このような蓄電装置100では、上位制御回路104と下位制御回路Y1〜Ymとがシリアル通信線106によってデイジーチェーン接続されているため、上位制御回路104から制御信号が送信されてから、全ての下位制御回路Y1〜Ymにおける制御が完了するまでに十ミリ秒から数十ミリ秒の時間を要してしまう。
However, in such a
このように遅延時間が発生してしまうため、上位制御回路104によりリアルタイムでの制御が行えず、緊急停止時にも迅速に充放電が停止せず、蓄電セルX1〜Xmが過充電されたり過放電したりしてしまうおそれがある。
Since the delay time occurs in this way, the
また、蓄電装置100が充放電していない状態であっても、下位制御回路Y1〜Ymは、上位制御回路104から制御命令が送信された場合に動作するために待機状態となっている。待機状態であったとしても、下位制御回路Y1〜Ynには数μA〜数十μAの電流が流れているため、蓄電セルX1〜Xmの電力を徐々に消費することになってしまう。
Even when the
さらに、下位制御回路Y1〜Ymは、上位制御回路104からの制御信号により待機状態となるため、下位制御回路Y1〜Ymが待機状態に遷移するための動作にも、蓄電セルX1〜Xmの電力を消費していた。
Further, since the lower control circuits Y 1 to Y m are in a standby state by a control signal from the
また、いずれかの蓄電モジュールZnの下位制御回路Ynで異常が発生すると、例えば、蓄電セルXnの放電時の入切動作が正常に行われず、下位制御回路Ynに電流が流れ続け、蓄電セルXnの電力が消費され続けてしまう。 Further, when an abnormality occurs in the lower control circuit Y n of any one of the power storage modules Z n , for example, the on / off operation at the time of discharging the power storage cell X n is not normally performed, and current continues to flow to the lower control circuit Y n. The power of the storage cell Xn continues to be consumed.
このため、電力が消費された蓄電セルのみのセル電圧が低下し、各蓄電モジュールZn間の電圧差が広がり、蓄電装置100として使用不可に至り、最悪の場合、蓄電セルが破壊されかねない。
Therefore, decreases the cell voltage of only storage cell power is consumed, spread the voltage difference between the power storage module Z n, leading to unusable as the
本発明は、このような現状を鑑み、各下位制御回路の起動/停止を上位制御回路によって直接的に制御することによって、緊急停止時にも瞬時に蓄電セルの充放電を停止させることができ、また、蓄電装置が充放電していない状態において、下位制御回路に電流が流れず、蓄電セルの電力を消費することがない蓄電モジュール制御装置及び蓄電モジュール制御方法を提供することを目的とする。 In view of the current situation, the present invention can directly stop the charging / discharging of the storage cell even during an emergency stop by directly controlling the start / stop of each lower control circuit by the upper control circuit. It is another object of the present invention to provide a power storage module control device and a power storage module control method in which no current flows through the lower control circuit and the power of the power storage cell is not consumed when the power storage device is not charged / discharged.
さらに、本発明は、蓄電装置においていずれかの蓄電モジュールの下位制御回路で異常が発生した場合に、蓄電セルの電力が消費されることを防止し、蓄電セルが破壊されることを防ぐことができる蓄電モジュール制御装置及び蓄電モジュール制御方法を提供することを目的とする。 Furthermore, the present invention prevents the power of the power storage cell from being consumed and prevents the power storage cell from being destroyed when an abnormality occurs in the lower control circuit of any power storage module in the power storage device. An object of the present invention is to provide a storage module control device and a storage module control method that can be performed.
本発明は、前述したような従来技術における課題を解決するために発明されたものであって、本発明の蓄電モジュール制御装置は、
複数個の蓄電セルと該蓄電セルの充放電を制御する下位制御回路とを有する蓄電モジュールと、演算処理を行うとともに前記下位制御回路の制御を行う上位制御回路と、を備えた蓄電装置の蓄電モジュール制御装置であって、
前記下位制御回路と前記上位制御回路とは、電気信号を送受信するための通信線により接続され、
前記下位制御回路は、前記蓄電セルから電力供給線を介して電力を供給されており、
前記上位制御回路によって、前記電力供給線の通電の可不可を制御可能に構成されていることを特徴とする。
The present invention was invented in order to solve the problems in the prior art as described above, and the power storage module control device of the present invention includes:
A power storage module comprising a power storage module having a plurality of power storage cells and a lower control circuit for controlling charging / discharging of the power storage cells, and a higher control circuit for performing arithmetic processing and controlling the lower control circuit A module controller,
The lower control circuit and the upper control circuit are connected by a communication line for transmitting and receiving electrical signals,
The lower control circuit is supplied with power from the storage cell via a power supply line,
The host control circuit is configured to be able to control whether the power supply line is energized.
このように構成することによって、蓄電セルから下位制御回路へ電力を供給する電極供給線の通電の可不可を上位制御回路によって直接的に制御できるため、緊急停止時にも上位制御回路によって通電を不可とすることで、瞬時に下位制御回路を停止でき、瞬時に蓄電セルの充放電を停止させることができる。 With this configuration, the upper control circuit can directly control whether or not the electrode supply line that supplies power from the storage cell to the lower control circuit can be energized. By doing so, the lower control circuit can be stopped instantaneously, and charging / discharging of the storage cell can be stopped instantaneously.
また、いずれかの蓄電モジュールの下位制御回路で異常が発生した場合にも、蓄電セルから下位制御回路へ電力を供給する電力供給線の通電の可不可を、下位制御回路とは別の上位制御回路によって直接的に制御できるため、確実に下位制御回路への電力供給を停止させることができる。 In addition, when an abnormality occurs in the lower-level control circuit of any power storage module, whether or not the power supply line that supplies power from the storage cell to the lower-level control circuit can be energized is controlled by a higher-level control different from the lower-level control circuit. Since it can be controlled directly by the circuit, the power supply to the lower control circuit can be stopped reliably.
このため、異常が発生した下位制御回路を有する蓄電モジュールの蓄電セルの電力のみが消費されてしまうなどということがなく、蓄電モジュール間の電圧バランスが崩れることを防止し、蓄電セルが破壊されてしまうようなことを防ぐことができる。 For this reason, only the power of the power storage cell of the power storage module having the lower-order control circuit in which the abnormality has occurred is not consumed, the voltage balance between the power storage modules is prevented from being disrupted, and the power storage cell is destroyed. Can be prevented.
さらに、蓄電装置が充放電していない状態では、電力供給線の通電を不可としておくことによって、蓄電セルから下位制御回路に電流が流れず、蓄電セルの電力を消費することがない。 Further, in a state where the power storage device is not charged / discharged, by preventing the power supply line from being energized, no current flows from the power storage cell to the lower control circuit, and the power of the power storage cell is not consumed.
このような蓄電モジュール制御装置では、前記電力供給線にスイッチが設けられるとともに、前記上位制御回路と前記スイッチとが電力制御線により接続され、前記上位制御回路によって前記スイッチの入切を切り替えることにより、前記電力供給線の通電の可不可を制御するように構成されていることが好ましい。 In such a power storage module control device, a switch is provided on the power supply line, the upper control circuit and the switch are connected by a power control line, and the switch is turned on and off by the upper control circuit. It is preferable that the power supply line is configured to control whether or not energization is possible.
このように、電力供給線にスイッチを設けることにより、上位制御回路によってスイッチの入切を切り替えるだけで、電力供給線の通電の可不可を確実に切り替えることができるため、蓄電セルから下位制御回路への電力の供給を確実に停止させることができる。 In this way, by providing a switch on the power supply line, it is possible to reliably switch the power supply line between energization and switching by simply switching the switch on and off with the upper control circuit. The power supply to the can be reliably stopped.
また、前記上位制御回路と前記スイッチとの間に絶縁回路が設けられていることが好ましい。
このように、上位制御回路とスイッチとの間に絶縁回路が設けられることによって、上位制御回路から送信される制御信号にノイズが乗ることによる誤動作を防止できる。
Moreover, it is preferable that an insulating circuit is provided between the upper control circuit and the switch.
Thus, by providing the insulating circuit between the upper control circuit and the switch, it is possible to prevent malfunction due to noise on the control signal transmitted from the upper control circuit.
また、前記蓄電装置が、前記蓄電モジュールを複数備えていることが好ましい。
この場合、前記複数の蓄電モジュールの電力供給端子同士が直列に接続されていてもよいし、前記複数の蓄電モジュールの電力供給端子同士が並列に接続されていてもよい。
The power storage device preferably includes a plurality of the power storage modules.
In this case, the power supply terminals of the plurality of power storage modules may be connected in series, or the power supply terminals of the plurality of power storage modules may be connected in parallel.
このように、複数の蓄電モジュールを接続することによって、蓄電装置の高電圧化、大容量化を図ることができる。 In this manner, by connecting a plurality of power storage modules, the power storage device can be increased in voltage and capacity.
また、前記複数の蓄電モジュールの下位制御回路と前記上位制御回路とはデイジーチェーン接続することができる。
また、前記下位制御回路毎に、演算処理手段を備えることもできる。
The lower control circuits of the plurality of power storage modules and the upper control circuit can be daisy chain connected.
Further, an arithmetic processing means can be provided for each lower control circuit.
また、本発明の蓄電モジュール制御方法は、
複数個の蓄電セルと該蓄電セルの充放電を制御する下位制御回路とを有する蓄電モジュールと、
前記蓄電セルから前記下位制御回路に電力を供給する電力供給線と、を備えた蓄電装置の蓄電モジュール制御方法であって、
前記電力供給線の通電の可不可を制御することにより、前記下位制御回路の起動/停止状態を制御することを特徴とする。
The power storage module control method of the present invention includes:
A power storage module having a plurality of power storage cells and a lower-order control circuit for controlling charge and discharge of the power storage cells;
A power storage module control method for a power storage device comprising: a power supply line that supplies power from the power storage cell to the lower control circuit,
The start / stop state of the lower control circuit is controlled by controlling whether the power supply line can be energized.
このように構成することによって、緊急停止時にも電力供給線の通電を不可とすることで、瞬時に下位制御回路を停止でき、瞬時に蓄電セルの充放電を停止させることができる。
また、蓄電装置が充放電していない状態では、電力供給線の通電を不可としておくことによって、蓄電セルから下位制御回路に電流が流れず、蓄電セルの電力を消費することがない。
By configuring in this way, it is possible to stop the lower control circuit instantaneously by disabling energization of the power supply line even during an emergency stop, and it is possible to stop charging / discharging of the storage cell instantaneously.
Further, in a state where the power storage device is not charged / discharged, by preventing energization of the power supply line, current does not flow from the power storage cell to the lower control circuit, and power of the power storage cell is not consumed.
このような蓄電モジュール制御方法では、
前記蓄電装置が、
演算処理を行うとともに前記下位制御回路の制御を行う上位制御回路と、
前記下位制御回路と前記上位制御回路とで電気信号の送受信を行う通信線と、をさらに備え、
前記上位制御回路によって、前記電力供給線の通電の可不可を制御することが好ましい。
In such a storage module control method,
The power storage device is
An upper control circuit for performing arithmetic processing and controlling the lower control circuit;
A communication line for transmitting and receiving electrical signals between the lower control circuit and the upper control circuit, and
It is preferable to control whether the power supply line is energized by the upper control circuit.
このように構成することによって、上位制御回路において緊急停止が必要であると判断した場合に、上位制御回路によって電力供給線の通電を瞬時に不可とすることができるため、瞬時に下位制御回路を停止でき、瞬時に蓄電セルの充放電を停止させることができる。 With this configuration, when the emergency control is determined to be necessary in the host control circuit, the host control circuit can instantaneously disable the power supply line, so the lower control circuit can be instantly installed. The charging and discharging of the storage cell can be stopped instantaneously.
この場合、前記電力供給線にスイッチが設けられるとともに、前記上位制御回路と前記スイッチとが電力制御線により接続され、
前記上位制御回路によって前記スイッチの入切を切り替えることが好ましい。
また、前記上位制御回路と前記スイッチとの間に絶縁回路が設けられていることが好ましい。
In this case, a switch is provided on the power supply line, the upper control circuit and the switch are connected by a power control line,
It is preferable that the switch is turned on and off by the host control circuit.
Moreover, it is preferable that an insulating circuit is provided between the upper control circuit and the switch.
このような蓄電モジュール制御方法では、前記蓄電装置が、前記蓄電モジュールを複数備えていても構わない。
この場合、前記複数の蓄電モジュールの電力供給端子同士が直列に接続されていてもよいし、前記複数の蓄電モジュールの電力供給端子同士が並列に接続されていてもよい。
In such a power storage module control method, the power storage device may include a plurality of the power storage modules.
In this case, the power supply terminals of the plurality of power storage modules may be connected in series, or the power supply terminals of the plurality of power storage modules may be connected in parallel.
本発明によれば、蓄電セルから下位制御回路へ電力を供給する電力供給線に設けられたスイッチを制御することによって、下位制御回路の起動/停止状態を直接的に制御することができるため、緊急停止時にも瞬時に下位制御回路を瞬時に停止状態とでき、蓄電セルの充放電を瞬時に停止することができる。 According to the present invention, the start / stop state of the lower control circuit can be directly controlled by controlling the switch provided on the power supply line that supplies power from the storage cell to the lower control circuit. Even in an emergency stop, the lower control circuit can be instantaneously stopped and charging / discharging of the storage cell can be stopped instantaneously.
また、蓄電モジュールの下位制御回路で異常が発生した場合にも、上位制御回路によって下位制御回路の電源を直接的に制御することができ、下位制御回路で異常が発生した場合にも安全に蓄電装置及び蓄電システムを停止させることができる。 In addition, even when an abnormality occurs in the lower control circuit of the power storage module, the power supply of the lower control circuit can be directly controlled by the upper control circuit, and even when an abnormality occurs in the lower control circuit, the power can be stored safely. The apparatus and the power storage system can be stopped.
このため、蓄電セルの電力が消費され続けるようなことがなく、蓄電モジュール間の電圧差が広がったり、蓄電セルが破壊されてしまったりすることを防ぐことができる。 For this reason, the electric power of an electrical storage cell does not continue being consumed, and it can prevent that the voltage difference between electrical storage modules spreads, or an electrical storage cell is destroyed.
さらに、蓄電装置が充放電していない状態においては、電力供給線の通電が不可となっているため、蓄電セルから下位制御回路に電流が流れず、蓄電装置が長期間使用されない場合であっても、蓄電セルの電力が消費されてしまうことを防止できる。 Furthermore, when the power storage device is not charged / discharged, the power supply line cannot be energized, so that no current flows from the power storage cell to the lower control circuit, and the power storage device is not used for a long time. Moreover, it can prevent that the electric power of an electrical storage cell is consumed.
以下、本発明の実施の形態(実施例)を、図面に基づいてより詳細に説明する。なお、本実施例の実施形態を以下に記すが、本発明はこの実施形態に限られるものではない。また、本発明に用いられる実施形態においては、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンバッテリーなどの蓄電セルを用いた蓄電モジュール、蓄電装置及び蓄電システムに好適に用いることができる。 Hereinafter, embodiments (examples) of the present invention will be described in more detail based on the drawings. In addition, although embodiment of a present Example is described below, this invention is not limited to this embodiment. Moreover, in embodiment used for this invention, it can use suitably for the electrical storage module, electrical storage apparatus, and electrical storage system using electrical storage cells, such as a lithium ion capacitor, an electric double layer capacitor, and a lithium ion battery.
図1は、本発明の蓄電モジュール制御装置の一実施例を説明するための蓄電装置の概略構成図である。
図1に示すように、本実施例の蓄電装置10は、複数個の蓄電セルCn(nは1〜mの自然数)と該蓄電セルCnの充放電を制御する下位制御回路Dnとを有する蓄電モジュールMnが複数直列に接続され、下位制御回路D1〜Dmの制御を行う上位制御回路14と、蓄電装置10から電力を出力するための出力端子16,17とを備えている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power storage device for explaining an embodiment of the power storage module control device of the present invention.
As shown in FIG. 1,
蓄電モジュールMnは、蓄電セルCnへの充放電を行うための電力端子28と、下位制御回路Dnが電気信号の送受信を行うための通信端子32を備えており、各蓄電モジュールMnの電力端子28同士が直列に接続され、高電圧、大容量の蓄電装置10として構成されている。
Storage modules M n is a
なお、図1に示すように、上位制御回路14と各下位制御回路D1〜Dmの通信端子32とは通信線30によって、デイジーチェーン接続されている、このように構成された蓄電装置10では、上位制御回路14から送信された制御命令は、下位制御回路D1から下位制御回路Dmへと順次転送されることになる。
As shown in FIG. 1, the
下位制御回路D1〜Dmは、上位制御回路14から送信された制御命令に基づき、それぞれが制御を担う蓄電セルCnの充放電制御を行うとともに、それぞれが担う蓄電セルCnの電圧値を測定して、上位制御回路14に送信する機能を有している。
The lower control circuits D 1 to D m perform charge / discharge control of the storage cell C n each responsible for control based on the control command transmitted from the
なお、下位制御回路D1〜Dmにおいて測定された蓄電セルCnの電圧値は、下位制御回路D1〜Dmを順次転送されて上位制御回路14に送信されることになる。
また、下位制御回路D1〜Dmは、動作のための電力を蓄電セルC1〜Cmからそれぞれ電力供給線20a,20bを介して供給されている。
The voltage value of the electric rechargeable cells C n measured at the low-level control circuit D 1 to D m will be sent to the
The lower control circuits D 1 to D m are supplied with power for operation from the storage cells C 1 to C m via the
下位制御回路D1〜Dmに接続された電力供給線20aにはそれぞれ、上位制御回路14からの制御信号に基づいて、通電の入切を切り替えるスイッチ22が設けられている。
各スイッチ22と上位制御回路14とは、絶縁回路24を介して電力制御線26接続されている。
Each of the
Each
なお、本明細書において「絶縁回路」とは、電気的に絶縁した状態で信号伝達が可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、フォトカプラやアイソレータ、フォトモスリレーなどを用いた回路とすることができる。 In this specification, the term “insulation circuit” is not particularly limited as long as it can transmit signals in an electrically insulated state. For example, a photocoupler, an isolator, a photomoss relay, or the like is used. Circuit.
また、上位制御回路14は、例えば、蓄電装置10を複数接続して構成された蓄電システムを制御する制御装置など、さらに上位の制御装置と通信するための入出力手段15を備えており、例えば、下位制御回路Dnによって測定された蓄電セルCnの電圧値に基づき、蓄電装置10の電圧値を算出して出力することなどが可能なように構成されている。
The
なお、本実施例では、複数の蓄電モジュールMn及び上位制御回路14が1つのパッケージに収められており、このパッケージの出力端子16,17同士を直列に接続することによって、さらに高電圧、大容量の蓄電装置とすることも可能である。
In the present embodiment, a plurality of power storage modules M n and the
このように構成された蓄電装置10において、上位制御回路14、絶縁回路24、電力供給線20aに設けられたスイッチ22によって、本実施例の蓄電モジュール制御装置11は構成されている。
In the
蓄電モジュール制御装置11では、上位制御回路14から停止の制御信号が送信された場合、絶縁回路24を介して、各スイッチ22を切状態とし、蓄電セルC1〜Cmから各下位制御回路D1〜Dmへの電力供給を停止する。
In the storage
一方で、上位制御回路14から起動の制御信号が送信された場合、絶縁回路24を介して、各スイッチ22を入状態とし、蓄電セルC1〜Cmから各下位制御回路D1〜Dmへの電力供給を開始する。
On the other hand, when the control signal starts from the upper
このように、上位制御回路14によって各スイッチ22の入切を直接的に切り替えることによって、下位制御回路Dnへの電力供給を上位制御回路14によって直接的に制御することができ、下位制御回路Dnの起動/停止状態を制御することができる。
Thus, by switching directly to on-off of each
このため、上位制御回路14から緊急停止の制御信号を送信した場合にも、各スイッチ22を切状態に切り替えるだけで、下位制御回路Dnへの電力供給が停止し、充放電動作も瞬時に停止することになる。
Therefore, when transmitting control signal of an emergency stop from the
また、蓄電装置10が充放電していない状態、すなわち、下位制御回路Dnが停止状態の場合には、各スイッチ22が切状態となっており、蓄電セルCnから下位制御回路Dnへ電流が流れないようになっているため、蓄電セルCnの電力が消費されること防止できる。
Further, when the
また、本実施例のように上位制御回路14と各スイッチ22との間に絶縁回路24を設けることによって、上位制御回路14から各スイッチ22へ送信される制御信号にノイズが乗ることによる誤動作を防止できる。
Further, by providing an insulating
なお、本実施例では、上位制御回路14と各スイッチ22との間に絶縁回路24を設けているが、絶縁回路24は、上位制御回路14と入出力手段15との間に設けてもよく、また、絶縁回路24を設けなくとも構わない。
In this embodiment, the insulating
図2は、本発明の蓄電モジュール制御装置の別の実施例を説明するための蓄電装置の概略構成図である。
図2に示すように、本実施例の蓄電装置10は、複数個の蓄電セルCn(nは1〜mの自然数)と該蓄電セルCnの充放電を制御する下位制御回路Dnとを有する蓄電モジュールMnが複数接続されており、これら複数の蓄電モジュールMnの下位制御回路Dnを制御する上位制御回路14を備えている。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a power storage device for explaining another embodiment of the power storage module control device of the present invention.
As shown in FIG. 2, the
蓄電モジュールMnは、蓄電セルCnへの充放電を行うための電力端子28と、下位制御回路Dnが電気信号の送受信を行うための通信端子32を備えており、各蓄電モジュールMnの電力端子28同士が直列に接続され、高電圧、大容量の蓄電装置10として構成されている。
Storage modules M n is a
また、上位制御回路14と各下位制御回路Dnとは通信線30によって、並列に接続されており、上位制御回路14から通信線30を介して各下位制御回路Dnに対し、例えば、蓄電セルCnの充放電に関する制御信号を送信している。
Further, the
各下位制御回路Dnは、上位制御回路14から受信した制御信号に基づき、蓄電モジュールMnが有する複数の蓄電セルCnの充放電制御を行ったり、蓄電セルの電圧値を測定して、上位制御回路14に送信したりしている。
Each lower control circuit D n performs charge / discharge control of the plurality of power storage cells C n included in the power storage module M n based on the control signal received from the
また、下位制御回路Dnはそれぞれ演算処理手段を備えており、下位制御回路Dnによって測定した蓄電セルXn間の電圧バランスが崩れていると演算処理手段が判断した場合には、例えば、演算処理手段は電圧値が高い蓄電セルのみから下位制御回路Dnに電流を流すなどして、電圧値が高い蓄電セルの電力を消費させ、蓄電セル間Cnの電圧バランスを補正する均等化制御を行うことができる。 Each of the low-order control circuits D n includes calculation processing means, and when the calculation processing means determines that the voltage balance between the storage cells X n measured by the low-order control circuit D n is broken, processing means by, for example, a current flows to the lower control circuit Dn only high energy storage cell voltage value, to consume the electric power of the voltage value higher storage cell, the equalization control for correcting the voltage balance of C n between storage cells It can be performed.
また、下位制御回路D1〜Dmは、動作のための電力を蓄電セルC1〜Cmからそれぞれ電力供給線20a,20bを介して供給されている。
下位制御回路D1〜Dmに接続された電力供給線20aにはそれぞれ、上位制御回路14から電力制御線26を介して送信される制御信号に基づいて、電力供給線20aの通電の可不可を切り替えるスイッチ22が設けられている。
The lower control circuits D 1 to D m are supplied with power for operation from the storage cells C 1 to C m via the
Each of the slave control circuit D 1 to D m to the connected
なお、本実施例では、1つの蓄電モジュールMnが1つのパッケージに収められており、複数のパッケージを、上位制御回路14を備えたマスターコントローラーによって一元的に管理する構成となっている。
In the present embodiment, one power storage module M n is housed in one package, and a plurality of packages are centrally managed by a master controller provided with the
このように構成された蓄電装置10において、上位制御回路14及び電力供給線20aに設けられたスイッチ22によって、本実施例の蓄電装置10の蓄電モジュール制御装置11は構成されている。
In the
蓄電モジュール制御装置11では、上位制御回路14から停止の制御信号が送信された場合、各スイッチ22を切状態とし、蓄電セルCnから各蓄電モジュールMnの下位制御回路Dnへの電力供給を停止する。
In power storage
一方で、上位制御回路14から起動の制御信号が送信された場合、各スイッチ22を入状態とし、蓄電セルCnから各蓄電モジュールMnの下位制御回路Dnへの電力供給を開始する。
On the other hand, when the control signal starts from the upper
このように、上位制御回路14によって各スイッチ22の入切を直接的に切り替えることによって、下位制御回路Dnへの電力供給を上位制御回路14によって直接的に制御することができ、下位制御回路Dnの起動/停止状態を制御することができる。
Thus, by switching directly to on-off of each
このため、蓄電モジュールMnの下位制御回路Dnのいずれかで異常が発生した場合にも、上位制御回路14によって下位制御回路Dnの電源を直接的に制御することができるため、例えば、下位制御回路Dnの異常を検知した場合に上位制御回路14によって各下位制御回路Dnの電源を停止させることで、安全に蓄電装置10を停止させることができる。
For this reason, even when an abnormality occurs in any of the lower control circuits D n of the power storage module M n , the power supply of the lower control circuit D n can be directly controlled by the
以上、本発明の好ましい実施の形態を説明してきたが、本発明はこれに限定されることは無く、例えば、上位制御回路14によって各蓄電モジュールMn間の電圧バランスを補正するための均等化制御を行うように構成してもよいなど、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this. For example, equalization for correcting the voltage balance between the respective power storage modules M n by the
10 蓄電装置
11 蓄電モジュール制御装置
14 上位制御回路
15 入出力手段
16 出力端子
17 出力端子
20a 電力供給線
20b 電力供給線
22 スイッチ
24 絶縁回路
26 電力制御線
28 電力端子
30 通信線
32 通信端子
Cn 蓄電セル
Dn 下位制御回路
Mn 蓄電モジュール
100 蓄電装置
104 上位制御回路
106 シリアル通信線
107 通信線
108a 電力供給線
108b 電力供給線
110 電力端子
112 通信端子
Xn 蓄電セル
Yn 下位制御回路
Zn 蓄電モジュール
10
Claims (14)
前記下位制御回路と前記上位制御回路とは、電気信号を送受信するための通信線により接続され、
前記下位制御回路は、前記蓄電セルから電力供給線を介して電力を供給されており、
前記上位制御回路によって、前記電力供給線の通電の可不可を制御可能に構成されていることを特徴とする蓄電モジュール制御装置。 A power storage module comprising a power storage module having a plurality of power storage cells and a lower control circuit for controlling charging / discharging of the power storage cells, and a higher control circuit for performing arithmetic processing and controlling the lower control circuit A module controller,
The lower control circuit and the upper control circuit are connected by a communication line for transmitting and receiving electrical signals,
The lower control circuit is supplied with power from the storage cell via a power supply line,
The power storage module control device configured to be capable of controlling whether the power supply line is energized by the host control circuit.
前記蓄電セルから前記下位制御回路に電力を供給する電力供給線と、を備えた蓄電装置の蓄電モジュール制御方法であって、
前記電力供給線の通電の可不可を制御することにより、前記下位制御回路の起動/停止状態を制御することを特徴とする蓄電モジュール制御方法。 A power storage module having a plurality of power storage cells and a lower-order control circuit for controlling charge and discharge of the power storage cells;
A power storage module control method for a power storage device comprising: a power supply line that supplies power from the power storage cell to the lower control circuit,
An energy storage module control method, comprising: controlling a start / stop state of the lower-order control circuit by controlling availability of energization of the power supply line.
演算処理を行うとともに前記下位制御回路の制御を行う上位制御回路と、
前記下位制御回路と前記上位制御回路とで電気信号の送受信を行う通信線と、をさらに備え、
前記上位制御回路によって、前記電力供給線の通電の可不可を制御することを特徴とする請求項9に記載の蓄電モジュール制御方法。 The power storage device is
An upper control circuit for performing arithmetic processing and controlling the lower control circuit;
A communication line for transmitting and receiving electrical signals between the lower control circuit and the upper control circuit, and
The storage module control method according to claim 9, wherein the upper control circuit controls whether the power supply line is energized.
前記上位制御回路によって前記スイッチの入切を切り替えることを特徴とする請求項10に記載の蓄電モジュール制御方法。 A switch is provided on the power supply line, and the upper control circuit and the switch are connected by a power control line,
The storage module control method according to claim 10, wherein the switch is turned on and off by the upper control circuit.
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