JP2015192580A - 蓄電池システム - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電池を直列接続するときに、電池パックの電力消費を平準化する技術を提供する。【解決手段】制御装置である蓄電池管理部２６０は、複数の電池パック２１２を制御する。管理データ通信経路２２０は、蓄電池管理部２６０と複数の電池パック２１２との間のパケット通信で用いられるリング型のデイジーチェーン接続された経路である。蓄電池管理部２６０は、電池パック２１２の台数分以上の部分領域に分割された固定長パケットを、管理データ通信経路２２０を一方通行で流れるように送出する。複数の電池パック２１２はそれぞれ、管理データ通信経路２２０において前段の電池パック２１２から受信した固定長パケットのうち、割り当てられた部分領域に、自身に関連する管理データを格納して後段の電池パック２１２に送信する。【選択図】図５

Description

本発明は蓄電池システムに関する。

蓄電池セルを有した電池パックを複数備えた蓄電池システムが知られている。このような蓄電池システムは、各電池パックを管理するための通信機能が搭載されている（特許文献１参照）。

特開２０１１−７８２０１号公報

このような蓄電池システムにおいては、多数の蓄電池を集積して運用する。このとき複数の電池を直列に接続することにより、大容量および大出力を実現する場合がある。集積された多数の電池パックを管理するために、それらの電池パックの温度や電圧、電力量等の各種物理特性が収集される。

一般に各電池パックの管理に用いる物理量のデータ量が多いほど、その通信に要する電力も多くなる。このとき、蓄電池の管理に用いるデータ通信に要する電力をその蓄電池がまかなう場合、特定の蓄電池に通信すべきデータが集中すると、蓄電池システムを構成する蓄電池の電力消費に偏りが生じかねない。

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、蓄電池を直列接続するときに、電池パックの電力消費を平準化する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の電池システムは、複数の電池パックと、複数の電池パックを制御する制御装置と、制御装置と複数の電池パックとの間のパケット通信で用いられるリング型のデイジーチェーン接続された通信経路とを備える。制御装置は、電池パックの台数分以上の部分領域に分割された固定長パケットを、通信経路を一方通行で流れるように送出し、複数の電池パックはそれぞれ、通信経路において前段の電池パックから受信した固定長パケットのうち、割り当てられた部分領域に、自身に関連するデータを格納して後段の電池パックに送信する。

制御装置は、各部分領域に、ダミーデータが格納された固定長パケットを通信経路に送出してもよい。

複数の電池パックはそれぞれ、送信すべきビットと、当該送信すべきビットを反転したビットとを組み合わせて自身に関連するデータを生成してもよい。

制御装置は、通信経路を通じて複数の電池パックから戻ってきた固定長パケットに記録されているデータを、次に送出する固定長パケットのダミーデータとして記通信経路に送出してもよい。

本発明によれば、電池パックを直列接続するときに、各電池パックの電力消費を平準化することができる。

実施の形態に係る配電システムを模式的に示す図である。 実施の形態に係る蓄電池システムの外観の一例を模式的に示す図である。 並列接続された５つの電池パックを模式的に示す図である。 図４（ａ）−（ｂ）は、実施の形態に係る電池パックの外観を模式的に示す斜視図である。 管理データ通信経路の一例を模式的に示す図である。 図６（ａ）−（ｂ）は、管理データ通信経路を流れるデータ量の推移を模式的に示す図である。 図７（ａ）−（ｂ）は、電池パックが生成するデータの変換規則とその変換例とを示す図である。 過去の固定長パケットをダミーデータとして用いる場合における、電池パックが送信するデータを模式的に示す図である。

図１は、本発明の実施の形態に係る配電システム１００を模式的に示す図である。実施の形態に係る配電システム１００は、複数の蓄電池を含む蓄電池コンテナ２００、再生可能エネルギーの発電装置である太陽電池３００、双方向パワーコンディショナ４００、商用電源５００、負荷６００、およびＤＣ／ＤＣコンバータ７００を含む。

商用電源５００は、電力会社からの電力を供給するための交流電源である。太陽電池３００は、光起電力効果を利用し、光エネルギーを直接電力に変換する発電装置である。太陽電池３００として、シリコン太陽電池、さまざまな化合物半導体などを素材にした太陽電池、色素増感型（有機太陽電池）等が使用される。なお、配電システム１００は、太陽電池３００に代えて、あるいはこれに加えて、図示しない燃料電池や風力発電を備えてもよい。風力発電が発電する電力は一般に交流発電であるため、配電システム１００が風力発電を備える場合、双方向パワーコンディショナ４００に出力する前にＡＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）を設置する。

双方向パワーコンディショナ４００は、一端において蓄電池コンテナ２００および太陽電池３００と接続する。双方向パワーコンディショナ４００はまた、他端において商用電源５００と接続する。双方向パワーコンディショナ４００は図示しない双方向インバータを備える。このインバータは太陽電池３００が発電した電力、または蓄電池コンテナ２００が放電した電力である直流電力を交流電力に変換し、商用電源５００からの交流電力を直流電力に変換する。ＤＣ／ＤＣコンバータ７００ａは、スイッチモジュール２５０ａと双方向パワーコンディショナ４００との間の導電経路中に設置され、ＤＣ／ＤＣコンバータ７００ｂは、スイッチモジュール２５０ｂと双方向パワーコンディショナ４００との間の導電経路中に設置される。ＤＣ／ＤＣコンバータ７００ｃおよび７００ｄも同様に、それぞれ、スイッチモジュール２５０ｃと双方向パワーコンディショナ４００、およびスイッチモジュール２５０ｄと双方向パワーコンディショナ４００との間に設置される。以下、特に区別する場合を除き、ＤＣ／ＤＣコンバータ７００ａから７００ｄを「ＤＣ／ＤＣコンバータ７００」と総称する。ＤＣ／ＤＣコンバータ７００は、双方向パワーコンディショナで変換された直流電力を昇圧あるいは降圧し、複数の蓄電池に充放電を行わせる。

蓄電池コンテナ２００は、所定数の電池パックを含む蓄電池ユニット２１０を複数備える。図１に示す例では、蓄電池ユニット２１０ａから２１０ｄまでの４つの蓄電池ユニット２１０が示されている。以下、特に区別する場合を除き、単に「蓄電池ユニット２１０」と総称する。蓄電池コンテナ２００は、蓄電池ユニット２１０が備える各電池パックを管理する蓄電池管理部（Battery Management Unit；BMU）２６０を備える。蓄電池コンテナ２００はまた、蓄電池ユニット２１０ａから２１０ｄと、蓄電池管理部２６０との間の導電経路を遮断可能なスイッチモジュール２５０ａから２５０ｄを含む。

ここで、スイッチモジュール２５０ａは、蓄電池ユニット２１０ａとＤＣ／ＤＣコンバータ７００ａとの間の導電経路中に設置され、スイッチモジュール２５０ｂは蓄電池ユニット２１０ｂとＤＣ／ＤＣコンバータ７００ｂとの間の導電経路中に設置される。スイッチモジュール２５０ｃおよび２５０ｄも同様に、それぞれ蓄電池ユニット２１０ｃとＤＣ／ＤＣコンバータ７００ｃ、および蓄電池ユニット２１０ｄとＤＣ／ＤＣコンバータ７００ｄとの間に設置される。以下、特に区別する場合を除き、スイッチモジュール２５０ａから２５０ｄを「スイッチモジュール２５０」と総称する。

実施の形態に係る蓄電池管理部２６０は、複数の蓄電池ユニット２１０およびスイッチモジュール２５０の動作を管理する。蓄電池管理部２６０は、ひとつの蓄電池ユニット２１０、およびひとつのスイッチモジュール２５０とを単位として、ひとつの蓄電池システム２４０を構成する。

図２は、実施の形態に係る蓄電池システム２４０の外観の一例を模式的に示す図である。蓄電池システム２４０は、蓄電池ユニット２１０、スイッチモジュール２５０、および蓄電池管理部２６０を備える。蓄電池ユニット２１０は、７０個の電池パック２１２を含む。各電池パック２１２は、充電可能な２次電池である。電池パック２１２は、例えばリチウムイオン２次電池によって実現される。電池パック２１２は、後述する複数の蓄電池セルを備えている。

電池パック２１２は、双方向パワーコンディショナ４００によって直流電力に変換された、商用電源５００の電力によって充電される。蓄電池管理部２６０は、各電池パック２１２の充電状態（State Of Charge；ＳＯＣ）や温度等、電池パック２１２の様々な物理量を測定し、測定した物理量を双方向パワーコンディショナ４００に提供する。蓄電池管理部２６０は、電池パック２１２を冷やすためのファン（不図示）を制御して電池パック２１２を冷やしたりする等の制御も行う。この意味で、蓄電池管理部２６０は電池パック２１２を制御する制御装置として機能する。

図２において、符号２１２で示す矩形がひとつの電池パック２１２である。煩雑となることを避けるために全てには符号を付していないが、符号２１２で示す矩形と同様の矩形は全て電池パック２１２を示している。図２に示すように、蓄電池ユニット２１０は、電池パック収容棚２１４ａから２１４ｅまでの５つの電池パック収容棚２１４を備える。各電池パック収容棚２１４は、５つの電池パック２１２を収容可能な収容空間を、鉛直方向に３つ備える。したがって、電池パック収容棚２１４はひとつで最大５×３＝１５個の電池パック２１２を収容できる。ここで実施の形態に係る蓄電池ユニット２１０は、電池パック収容棚２１４ｃが備えるひとつの収容空間に、電池パック２１２に替えてスイッチモジュール２５０および蓄電池管理部２６０を収容している。このため、全体として１４×５＝７０個の電池パック２１２を収容する。

実施の形態に係る電池パック２１２は、ひとつあたり１．８ｋＷｈの電力量である。このため、蓄電池ユニット２１０の全体の電力量は、１．８ｋＷｈ×７０＝１２６ｋＷｈとなる。蓄電池コンテナ２００は４つの蓄電池ユニット２１０を備えるため、実施の形態に係る配電システム１００は全体として１２６ｋＷｈ×４＝５０４ｋＷｈの電力量となる。なお、太陽電池３００の発電量は２５０ｋＷである。

図３は、直列接続された５つの電池パック２１２ａ〜２１２ｅを模式的に示す図である。図３は、図２に示す電池パック収容棚２１４における一つの収容空間に収容された電池パック２１２を示している。図３に示すように、電池パック２１２ａは、正極端子２３２ａと負極端子２３４ｂとを備える。同様に、電池パック２１２ｂ〜２１２ｅは、それぞれ正極端子２３２ｂ〜２３２ｅ、および負極端子２３４ｂ〜２３４ｅを備える。

電池パック２１２ａの負極端子２３４ａは電池パック２１２ｂの正極端子２３２ｂと接続されている。電池パック２１２ｂの負極端子２３４ｂは電池パック２１２ｃの正極端子２３２ｃと接続されている。以下同様にして、５つの電池パック２１２ａ〜２１２ｅが直列に接続される。

図３において、煩雑となることを避けるために全てには符号を付していないが、各電池パック２１２は５つの蓄電池セル２２２を備える。電池パック２１２は、５つの蓄電池セル２２２を並列に接続することで構成される。なお、電池パック２１２が備える蓄電池セル２２２の数は４以下であっても６以上であってもよい。

図４（ａ）−（ｂ）は、実施の形態に係る電池パック２１２の外観を模式的に示す斜視図である。具体的に、図４（ａ）は電池パック２１２の前面側から見た斜視図であり、図４（ｂ）は電池パック２１２の背面側から見た斜視図である。

図４（ａ）−（ｂ）に示すように、電池パック２１２は上面に通気口５２６を備える。図示はしないが、電池パック２１２は下面にも通気口を備える。これにより、電池パック２１２内を空気が流れることができ、電池パック２１２を空冷することができる。

図４（ａ）に示すように、電池パック２１２の前面には、電池パック２１２の状態を通知するために用いられる第１ＬＥＤ（Light Emitting Diode）５２２および第２ＬＥＤ５２４が設けられている。第１ＬＥＤ５２２は、電池パック２１２が蓄電池管理部２６０または他の電池パック２１２と正常に通信できているときは、緑色に点滅する。第２ＬＥＤ５２４は、電池パック２１２が何らかの理由で故障しているときに、赤色に点灯する。

電池パック２１２の前面には、光ファイバコネクタ５２０も備えられている。光ファイバコネクタ５２０は、第１光ファイバコネクタ５２０ａと第２光ファイバコネクタ５２０ｂとを含み、それぞれ光受信モジュールと光送信モジュールとに接続されている。光受信モジュールと光送信モジュールとは、電池パック２１２の筐体内に格納されている。

図４（ｂ）に示すように、図３において説明した正極端子２３２と負極端子２３４とは、電池パック２１２の背面側に備えられている。

以上、実施の形態に係る蓄電池システム２４０について、主に導電経路について説明した。続いて、蓄電池ユニット２１０を構成する各電池パック２１２を管理するための、管理データを伝送する管理データ通信経路について説明する。

蓄電池管理部２６０は各電池パック２１２を管理するために、各電池パック２１２のＳＯＣや温度等、電池パック２１２の様々な物理量を測定する。このとき、蓄電池管理部２６０と各電池パック２１２とは、電力供給ラインとは異なる管理データ通信経路によって結ばれている。

図５は、管理データ通信経路２２０の一例を模式的に示す図である。図５に示すように、蓄電池管理部２６０は、５つの電池パック２１２を最小単位として、各電池パック２１２の管理データを取得する。管理データ通信経路２２０は、蓄電池管理部２６０と、５つの電池パック２１２を含む蓄電池群２３６を結ぶ通信経路である。蓄電池管理部２６０および各電池パック２１２は、それぞれ光受信モジュール２１６と光送信モジュール２１８とを一組ずつ備える。図５では、電池パック２１２ａは光受信モジュール２１６ａと光送信モジュール２１８ａを備え、電池パック２１２ｂは光受信モジュール２１６ｂと光送信モジュール２１８ｂとを備える。電池パック２１２ｃ、２１２ｄ、および２１２ｅも同様である。また、蓄電池管理部２６０は、光受信モジュール２１６ｆと光送信モジュール２１８ｆとを備える。以下、特に区別しない場合は、光受信モジュール２１６、および光送信モジュール２１８と総称する。

管理データ通信経路２２０は光ファイバを用いて実現されており、蓄電池管理部２６０は各電池パック２１２と所定の通信プロトコルを用いて通信する。実施の形態に係る電池パック２１２はそれぞれ固有のアドレスが割り当てられており、蓄電池管理部２６０はそのアドレスを用いて各蓄電池を識別することができる。蓄電池管理部２６０は、所定の通信プロトコルに則って電池パック２１２を識別するためのアドレスと取得したい物理量を識別するコマンドとを紐づけて、管理データ通信経路２２０に送信する。

蓄電池管理部２６０が管理データを管理データ通信経路に送信すると、管理データに含まれるアドレスに対応する電池パック２１２は、管理データに含まれるコマンドに対応する物理量等の自身に関連する情報をデータ化して管理データ通信経路２２０に送信する。これにより、蓄電池管理部２６０は特定の電池パック２１２における所望の物理量を取得することができる。したがって、本明細書において電池パック２１２を管理するための「管理データ」とは、所定の通信プロトコルに則って電池パック２１２を識別するためのアドレスと取得したい物理量を識別するコマンドとを紐づけたデータ、およびコマンドに応答して電池パック２１２が送信する物理量のデータを意味する。

光送信モジュール２１８は、通信用ＬＥＤ（不図示）の点灯によりデータ送信を実現する。図５に示すように、直列接続において隣り合う電池パック２１２の光送信モジュール２１８と光受信モジュール２１６とが、光ファイバにより接続される。また、蓄電池管理部２６０が有する光送信モジュール２１８ｆと１個目の電池パック２１２ａが有する光受信モジュール２１６ａとが光ファイバにより接続され、５個目の電池パック２１２ｅが有する光送信モジュール２１８ｅと蓄電池管理部２６０が有する光受信モジュール２１６ｆとが光ファイバにより接続される。これにより、各電池パック２１２と蓄電池管理部２６０とが光ファイバによりデイジーチェーン接続される、管理データ通信経路２２０を構成することになる。

各電池パック２１２は、管理データ通信経路２２０を流れる管理データを受信すると、その管理データ中のアドレスを確認し、各電池パック２１２に割り当てられたアドレスと照合する。アドレスが一致する場合、管理データに含まれる命令を実行し、その結果のデータを受信した管理データとともに管理データ通信経路２２０に送信する。アドレスが一致しない場合、受信した管理データをそのまま管理データ通信経路２２０に転送する。

蓄電池管理部２６０が、例えば蓄電池群２３６中の電池パック２１２ｂの温度データを取得するために、電池パック２１２ｂを識別するためのアドレスと、その温度データを送信することを示す命令とを含む管理データを管理データ通信経路２２０に送信したとする。このとき、図５に示す管理データ通信経路２２０において、蓄電池管理部２６０と電池パック２１２ｂとの間に存在する、いわば電池パック２１２ｂの上流にある電池パック２１２ａは、管理データを受信すると、管理データをそのまま管理データ通信経路２２０に転送する。一方、電池パック２１２ｂの下流に存在する電池パック２１２ｃ、２１２ｄおよび２１２ｅは、蓄電池管理部２６０が送信した管理データに加えて、電池パック２１２ｂの応答結果である電池パック２１２ｂの温度データも送信する。

図６（ａ）−（ｂ）は、管理データ通信経路２２０を流れるデータ量の推移を模式的に示す図である。具体的には、図６（ａ）は実施の形態の比較例に係る管理データ通信経路２２０を流れるデータ量の推移を示す図である。

各電池パック２１２は、受信した管理データに含まれるアドレスが自身のアドレスが一致する場合、管理データに含まれる命令を実行する。図５に示す管理データ通信経路２２０において、蓄電池管理部２６０が、管理データ通信経路２２０上に存在する全ての電池パック２１２に対し、温度データの送信を要求したとする。図６（ａ）は、そのときの管理データ通信経路２２０を流れるデータ量の推移を示す。

図６（ａ）に示すように、蓄電池管理部２６０は、管理データ要求命令２６２を送信する。電池パック２１２ａは、管理データ要求命令２６２に応答して、自身の温度データ２６４ａを管理データ要求命令２６２に追加して送信する。電池パック２１２ｂは管理データ要求命令２６２に応答して、自身の温度データ２６４ｂを管理データ要求命令２６２および温度データ２６４ａに追加して送信する。電池パック２１２ｃも同様であり、電池パック２１２ｃは管理データ要求命令２６２、温度データ２６４ａ、および温度データ２６４ｂに、自身の温度データ２６４ｃを追加して送信する。電池パック２１２ｄは、管理データ要求命令２６２、温度データ２６４ａ、温度データ２６４ｂ、温度データ２６４ｃに追加して、温度データ２６４ｄを送信する。電池パック２１２ｅは、管理データ要求命令２６２、温度データ２６４ａ、温度データ２６４ｂ、温度データ２６４ｃ、および温度データ２６４ｄに追加して、温度データ２６４ｅを送信する。

このように、蓄電池管理部２６０を起点としてリング状にデイジーチェーン接続され、かつデータが一方通行で流れるように構成されている管理データ通信経路２２０においては、管理データ通信経路２２０の下流の方が、上流よりも通信すべきデータ量が多くなる。ここで、管理データの送受信時に用いられる電力は、各電池パック２１２が負担する。一般に、送受信すべき管理データのデータ量が多いほど、送受信に要する電力が増加する。故に、蓄電池管理部２６０を起点としてリング状に数珠つなぎとなっている管理データ通信経路２２０においては、管理データ通信経路２２０の下流に存在する電池パック２１２の方が、上流に存在する電池パック２１２と比較して、管理データの通信に伴う電力消費が大きくなる。

そこで実施の形態に係る蓄電池システム２４０は、管理データ通信経路２２０がデイジーチェーン接続された電池パック２１２間で、電力消費が平準化されるように構成されている。

図６（ｂ）は実施の形態に係る管理データ通信経路２２０を流れるデータ量の推移を示す図である。図６（ｂ）に示すように、実施の形態に係る蓄電池管理部２６０は、蓄電池群２３６に含まれる電池パック２１２の台数分またはそれ以上の部分領域に分割された固定長パケット２６６を、管理データ通信経路２２０に送出する。固定長パケット２６６の各部分領域は、それぞれ対応する電池パック２１２のデータを格納するために用いられる。

図６（ｂ）に示す例では、固定長パケット２６６は蓄電池群２３６が備える電池パック２１２の台数と等しい数である５つの部分領域に分割されている。固定長パケット２６６の先頭には管理データ要求命令２６２が格納されており、以後電池パック２１２ａから２１２ｅまでそれぞれの関連データを格納するための部分領域が割り当てられている。各電池パック２１２は、管理データ通信経路２２０の前段の電池パック２１２から受信した固定長パケット２６６のうち自身に割り当てられた部分領域に、管理データ要求命令２６２に応答して自身に関連するデータを格納する。データを格納後、電池パック２１２は固定長パケット２６６を後段の電池パック２１２に送信する。

このように、蓄電池管理部２６０が固定長パケット２６６を管理データ通信経路２２０に送出することで、管理データ通信経路２２０を構成する蓄電池群２３６が備えるいずれの電池パック２１２も、同じデータ量のパケットを送信することになる。これにより、蓄電池群２３６に含まれる各電池パック２１２の消費電力を平準化することができる。

ここで、管理データ通信経路２２０を流れるデータは２値化された２進データで通信経路を伝搬する。より具体的には、電池パック２１２は、固定長パケット２６６を構成するデータが１のとき通信用ＬＥＤを点灯させ、データが０のとき通信用ＬＥＤを消灯させる。このように、２進データを通信用ＬＥＤの点滅に変換することで、固定長パケット２６６を光ファイバで実装された管理データ通信経路２２０を伝搬させることができる。

したがって、電池パック２１２が同一の大きさのデータを通信する場合であっても、データを構成するビットが０の場合と１の場合とでは、通信に要する電力が異なる。すなわち、ビットが１の場合は通信用ＬＥＤを点灯させるための電力が必要となるため、ビットが０のときよりも通信に要する電力が大きくなる。

そこで蓄電池管理部２６０は、固定長パケット２６６の各部分領域にダミーデータ２６８を挿入して管理データ通信経路２２０に送出する。ここで蓄電池管理部２６０は、０と１との出現確率が同様の２進データをダミーデータとする。図６（ｂ）においては、斜線を付した部分領域にダミーデータ２６８が格納されている。これにより、各電池パック２１２が固定長パケット２６６を送出する際に、固定長パケット２６６におけるビットの組合せの相違によって、消費電力に偏りが出ることを抑制できる。温度データ等の物理データは様々な値を取りうるため、その２値化データを構成するビットにおいて０と１との出現確率は同様であると考えられるからである。

さらに進めて、各電池パック２１２は、送信すべきビットと、その送信すべきビットを反転したビットとを組み合わせてデータを生成してもよい。以下、このことについて説明する。

図７（ａ）−（ｂ）は、電池パック２１２が生成するデータの変換規則とその変換例とを示す図である。図７（ａ）は、１ビットのデータを、自身の反転データとの組合せによる２ビットのデータとしてデータを生成する場合の例を示している。具体的に、電池パック２１２は、送信すべきビットが０のときは「０１」に変換し、送信すべきビットが１のときは「１０」に変換する。たとえば、送信すべきデータが「１０１１」というビット列である場合、電池パック２１２は、先の変換規則に従い、データを「１０ ０１ １０ １０」というビット列に変換する。これにより、データを構成するビット列において０と１との出現確率は等しくすることができる。

図７（ｂ）は、送信すべきデータのビット列を反転して、送信すべきデータの後段に付加してデータを生成する場合の例を示している。具体的には、電池パック２１２は、送信すべきビットが０の場合は１に、１の場合は０にそれぞれ変換した反転ビットを生成する。例えば、送信すべきデータが「１０１１」というビット列である場合、電池パック２１２は、「０１００」という反転ビットを生成する。電池パック２１２はさらに、「１０１１」に、反転ビット「０１００」を付加して「１０１１０１００」というビット列を生成する。これにより、データを構成するビット列において０と１との出現確率は等しくすることができる。

以上の変換処理を蓄電池群２３６に含まれる各電池パック２１２が実行することにより、管理データ通信経路２２０を流れる固定長パケット２６６を構成するビット列は、０と１との出現確率が同様になる。そこで蓄電池管理部２６０は、管理データ通信経路２２０を通じて各電池パック２１２から戻ってきた固定長パケット２６６に記録されているデータを、次に送出する固定長パケット２６６のダミーデータ２６８とする。これにより、ひとたび固定長パケット２６６を管理データ通信経路２２０に送出した後は、蓄電池管理部２６０は新たにダミーデータ２６８を生成することを省略できるので、計算コストおよび消費電力を抑制できる。

図８は、過去の固定長パケット２６６をダミーデータ２６８として用いる場合における、電池パック２１２が送信するデータを模式的に示す図である。図８においては、説明を簡略化するために、蓄電池群２３６は電池パック２１２ａ、電池パック２１２ｂ、および電池パック２１２ｃの３つを備える場合を示している。図８において、ａｉ（ｉ＝１〜５）は、電池パック２１２ａがｉ週目に生成したデータを示す。同様にｂｉ（ｉ＝１〜５）は、電池パック２１２ｂがｉ週目に生成したデータを示し、ｃｉ（ｉ＝１〜５）は、電池パック２１２ｃがｉ週目に生成したデータを示す。なお、ｂ０、ｃ０は、それぞれ固定長パケット２６６の初期値うち、電池パック２１２ｂおよび電池パック２１２ｃに割り当てられた部分領域に格納されたダミーデータを示す。

図８に示すように、例えば１週目において電池パック２１２ａは電池パック２１２ｂのデータとしてｂ０を送信するが、電池パック２１２ｂ、および電池パック２１２ｃは、電池パック２１２ｂのデータとしてｂ１を送信する。このように、各周において電池パック２１２ａ、電池パック２１２ｂ、および電池パック２１２ｃが送信するデータの組合せは異なる。

しかしながら、過去の固定長パケット２６６をダミーデータ２６８として用いる場合、電池パック２１２ａは２週目において電池パック２１２ｂのデータとしてｂ１を送信することになる。このように、各電池パック２１２が送信するデータを時間方向に積算すると、いずれの電池パック２１２も同じデータを送信することになる。すなわち、各電池パック２１２の電力消費は平準化される。

したがって、各電池パック２１２から戻ってきた固定長パケット２６６に記録されているデータを次に送出する固定長パケット２６６のダミーデータ２６８とする場合には、図７（ａ）−（ｂ）を参照して説明したデータ変換処理は必ずしも必要としない。蓄電池管理部２６０は、管理データ通信経路２２０を通じて各電池パック２１２から戻ってきた固定長パケット２６６に記録されているデータを、そのまま次に送出する固定長パケット２６６のダミーデータ２６８として送信すれば、各電池パック２１２の電力消費を平準化することができる。

以上説明したように、実施の形態に係る蓄電池システム２４０によれば、電池パック２１２を直列接続するときに、各電池パック２１２の電力消費を平準化することができる。

特に、電池パック２１２の電圧等、電池の状態を直接測定することなく各電池パック２１２が通信に使用した電力消費を平準化できる。結果として、各電池パック２１２のそれぞれのばらつきを抑制することができる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

例えば上記の説明では、蓄電池群２３６が備える電池パック２１２の数は５つの場合について説明したが、この数は４以下であっても６以上であってもよい。また、上記の説明では管理データ通信経路２２０は１つの蓄電池群２３６、すなわち５つの電池パック２１２をデイジーチェーン接続する場合について説明した。デイジーチェーン接続する電池パック２１２の数は５つに限られず、異なる蓄電池群２３６をまたいで５以上の電池パック２１２を接続してもよい。

１００ 配電システム、 ２００ 蓄電池コンテナ、 ２１０ 蓄電池ユニット、 ２１２ 電池パック、 ２１４ 電池パック収容棚、 ２１６ 光受信モジュール、 ２１８ 光送信モジュール、 ２２０ 管理データ通信経路、 ２２２ 蓄電池セル、 ２３０ 電力供給ライン、 ２３２ 正極端子、 ２３４ 負極端子、 ２３６ 蓄電池群、 ２４０ 蓄電池システム、 ２５０ スイッチモジュール、 ２６０ 蓄電池管理部、 ２６２ 管理データ要求命令、 ２６６ 固定長パケット、 ２６８ ダミーデータ、 ３００ 太陽電池、 ４００ 双方向パワーコンディショナ、 ５００ 商用電源、 ５２０ 光ファイバコネクタ、 ５２２ 第１ＬＥＤ、 ５２４ 第２ＬＥＤ、 ５２６ 通気口、 ６００ 負荷、 ７００ ＤＣ／ＤＣコンバータ。

Claims (4)

1. 複数の電池パックと、
   前記複数の電池パックを制御する制御装置と、
   前記制御装置と前記複数の電池パックとの間のパケット通信で用いられるリング型のデイジーチェーン接続された通信経路とを備え、
   前記制御装置は、前記電池パックの台数分以上の部分領域に分割された固定長パケットを、前記通信経路を一方通行で流れるように送出し、
   前記複数の電池パックはそれぞれ、前記通信経路において前段の電池パックから受信した固定長パケットのうち、割り当てられた部分領域に、自身に関連するデータを格納して後段の電池パックに送信することを特徴とする蓄電池システム。
2. 前記制御装置は、各部分領域に、ダミーデータが格納された固定長パケットを前記通信経路に送出することを特徴とする請求項１に記載の蓄電池システム。
3. 前記複数の電池パックはそれぞれ、送信すべきビットと、当該送信すべきビットを反転したビットとを組み合わせて前記自身に関連するデータを生成することを特徴とする請求項１または２に記載の蓄電池システム。
4. 前記制御装置は、前記通信経路を通じて前記複数の電池パックから戻ってきた固定長パケットに記録されているデータを、次に送出する固定長パケットのダミーデータとして記通信経路に送出することを特徴とする請求項２に記載の蓄電池システム。

Images