JP2017139082A - 蓄電システム、および電圧検出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
これにより、従来技術では2つ以上用いていた絶縁素子を1つにすることができ、組電池を制御する制御装置と組電池とを絶縁しつつ、よりコストを低減することができる。
また、本発明の一態様に係る蓄電システムにおいて、前記複数の判定回路のうち少なくとも1つは、前記複数の判定回路それぞれが判定した判定結果の平均値と所定の閾値を比較する、または前記複数の判定回路それぞれが判定した判定結果に対して多数決処理を行うことで、前記指令信号が検出されたとき前記蓄電池の電圧を検出するようにしてもよい。
これにより、ノイズと指令信号とを判別することができる。
図1は、本実施形態に係る蓄電池システム1の要部構成を示すブロック図である。
まず、蓄電池システム1の構成について説明する。
図1に示すように、蓄電池システム1は、蓄電池10(組電池)、電圧検出回路20a〜20d(電圧監視回路)、絶縁素子30、バッテリ制御回路40(制御装置)、コンデンサC1〜C4、抵抗R1、コンタクタSW1〜SW2、インバータINV、およびモータMを備える。蓄電池10は、複数の直列に接続された電池モジュール11a〜11dを備える。電池モジュール11a〜11dそれぞれは、複数の直列に接続された電池セルBn1〜Bn4(nはa〜d)を備える。なお、図1においては、説明を簡単にするために4つの電池モジュール11a〜11dを備える蓄電池10を示しているが、蓄電池10に設けられる電池モジュールの数は任意である。また、説明を簡単にするために、各電池モジュール11a〜11dが4つの電池セルBを備える例を示しているが、各電池モジュール11a〜11dが備える電池セルBn1〜Bn4の数は任意である。なお、このような、蓄電池システム1は、例えば車両に搭載される。
インバータINVは、蓄電池システム1から供給される電力によりモータMを駆動して自動車を走行させるための動力を発生させる。また、インバータINVは、自動車の減速時にはモータMを発電機として機能させてモータMで発電される電力を回生電力として蓄電池システム1に供給する。
図2は、本実施形態に係る判定回路21の構成例を示すブロック図である。図2に示すように、判定回路21aは、抵抗R11、コンパレータAM11を備え、判定回路21bは、抵抗R12、コンパレータAM12を備えている。
コンパレータAM11は、一方の入力端がコンデンサC11を介して電源ラインLであり電池セルBa4の正極側と抵抗R11の一端に接続され、他方の入力端が抵抗R11の他端と電池セルBa1の負極側と電池セルBb4の正極側に接続されている。
コンパレータAM12は、一方の入力端がコンデンサC12を介して電池セルBa1の負極側と電池セルBb4の正極側と抵抗R12の一端に接続され、他方の入力端が抵抗R12の他端と電池セルBb1の負極側に接続されている。
図3は、本実施形態に係る指令信号の一例を示す図である。図3において、横軸は時刻、縦軸は各信号の信号レベルを表している。波形g1は、電圧印加回路41が出力する出力信号(指令信号)Vaであり、波形g2は、判定回路21が出力する出力信号Vbの波形である。波形g3は、時刻t2のとき例えば電源ラインLに発生したノイズの波形の一例である。
時刻t2のとき、電圧印加回路41は、電源ラインLに指令信号の印加を終了する。この結果、波形g1のように、信号レベルが例えばV+ΔVからVに変化する。例えば判定回路21aは、コンデンサC1およびC11、抵抗R11により指令信号Vaを微分した波形を出力する。
判定回路21は、このように電源ラインLの電圧変化を検出する。そして、電圧検出回路20は、変化したことを示す出力信号Vbを出力したとき、電池モジュール11および各電池セルBnの電圧を検出する。なお、判定回路21は、例えば立ち上がりが検出された後に立ち下がりが検出されたとき、指令信号が入力されたと判定する。
第1実施形態では、電圧印加回路41が、抵抗R1とコンデンサC1を介して電源ラインLに指令信号を重畳する例を示したが、第2実施形態では、YコンデンサであるコンデンサC3を介して電源ラインLに指令信号を重畳する例を説明する。
図4は、本実施形態に係る蓄電池システム1Aの要部構成を示すブロック図である。なお、蓄電池システム1と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を用いて説明を省略する。図4に示すように、蓄電池システム1Aは、蓄電池10、電圧検出回路20a〜20d、絶縁素子30、バッテリ制御回路40A、コンデンサC2〜C4、抵抗R1、コンタクタSW1〜SW2、スイッチSW3、インバータINV、およびモータMを備える。また、バッテリ制御回路40Aは、電圧印加回路41Aを備えている。
電圧印加回路41Aは、出力端子がコンデンサC3の他端とコンデンサC4の一端との交点とスイッチSW3の一端に接続されている。スイッチSW3の他端は、接地されている。なお、スイッチSW3の開閉の制御は、バッテリ制御回路40Aが行う。また、判定回路21の構成は、図2に示した第1実施形態と同様である。
時刻t1まで、バッテリ制御回路40Aは、スイッチSW3をオン状態に制御する。また、時刻t1まで、電圧印加回路41Aは、電源ラインLに指令信号を重畳しない。
時刻1〜t3の期間、バッテリ制御回路40Aは、スイッチSW3をオフ状態に制御する。また、時刻t1〜t3の期間、電圧印加回路41Aは、電源ラインLに指令信号を重畳する。
Claims (3)
- 電池セルを直列接続してなる電池モジュールを複数有する蓄電池と、前記電池モジュールに対応して設けられて前記電池モジュールの電圧を監視する複数の電圧監視回路と、該電圧監視回路と環状に接続されて該電圧監視回路と通信を行って得られる監視情報に基づいて前記蓄電池の充放電を制御する制御装置とを有する蓄電池システムにおいて、
前記蓄電池にコンデンサを介して接続され、前記制御装置から前記電圧監視回路へ電圧の監視を行う指示である指令信号を前記蓄電池の電圧に重畳して出力する電圧印加回路、を備え、
前記電圧監視回路は、前記蓄電池の電圧変化に基づいて、前記指令信号を検出する判定回路、を備え、前記判定回路によって前記指令信号が検出されたとき前記蓄電池の電圧を検出し、検出した結果を前記制御装置へ絶縁素子を介して出力する、蓄電システム。 - 前記電圧印加回路は、前記指令信号を同一の振幅で周波数を変化させて複数回送信する、請求項1に記載の蓄電システム。
- 前記複数の判定回路のうち少なくとも1つは、前記複数の判定回路それぞれが判定した判定結果の平均値と所定の閾値を比較する、または前記複数の判定回路それぞれが判定した判定結果に対して多数決処理を行うことで、前記指令信号が検出されたとき前記蓄電池の電圧を検出する、請求項1または請求項2に記載の蓄電システム。
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