JP2018038097A

JP2018038097A - 蓄電池制御システム

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Publication number: JP2018038097A
Application number: JP2015006797A
Authority: JP
Inventors: 隆博神川; Takahiro Kamikawa; 孝之三野; Takayuki Mino
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-01-16
Filing date: 2015-01-16
Publication date: 2018-03-08
Also published as: US20170279161A1; US10530017B2; WO2016114115A1

Abstract

【課題】蓄電池の高電圧化を図る際に、コストの安い汎用の絶縁回路を用いることができるようにすることである。【解決手段】蓄電池制御システム１０は、蓄電池部１２を構成し互いに直列に接続される複数の電池モジュール２０と制御コントローラ７０を絶縁通信部１２０，１２２で接続する。制御コントローラ７０のフローティング接地パターンを第１フローティング接地パターン１１２と第２フローティング接地パターン１１４に分離し、蓄電池部１２の複数の電池モジュールを第１ゾーン電池モジュール群１４と第２ゾーン電池モジュール群１６に分け、第１ゾーン電池モジュール群１４の電池モジュール２０を第１フローティング接地パターン１１２に対応させ、第２ゾーン電池モジュール群１６の電池モジュール２０を第２フローティング接地パターン１１４に対応させ、それぞれを絶縁通信部１２０，１２２で接続する。【選択図】図３

Description

本発明は、蓄電池制御システムに関する。

蓄電池の大容量、高電圧化のために、複数の電池モジュールを直列及び並列に接続することが行われる。

特許文献１には、複数の電池を直列接続する電池モジュールを構成する各電池の電圧値の全ての監視を１つの中央マイクロプロセッサで行うと、各電池毎に設けられる電圧検出ＩＣの基準電位点と中央マイクロプロセッサの１つのグランド基準点との間の電圧差を変換するアナログレベルシフト回路が必要で、電池数が増加するほど、消費電力が増大することを指摘している。

そこで、各電池毎に電圧値検出とマイクロプロセッサの機能を併せ持つ個別検出モジュールを設け、それぞれの個別モジュールがそれぞれのアイソレータを介して中央マイクロプロセッサと接続することが述べられている。

特開２００８−１３１６７０号公報

蓄電池の高電圧化を図る際に、コストの安い汎用の絶縁回路を用いることができるようにすることである。

本発明に係る蓄電池制御システムは、所定の高電圧値を出力する蓄電池部を構成し互いに直列に接続される複数の電池モジュールと制御コントローラを絶縁通信部で接続する蓄電池制御システムであって、各電池モジュールは、モジュール電圧値を出力する２次電池、及び２次電池のモジュール基準電位点とは絶縁されたフローティング基準電位点を有し電池モジュールと絶縁通信部とを接続するモジュール側絶縁回路を含み、制御コントローラは、低電圧電源部、及び低電圧電源部のコントローラ基準電位点とは絶縁されたフローティング基準電位点を有し、制御コントローラと絶縁通信部とを接続するコントローラ側絶縁回路を含み、制御コントローラのフローティング基準電池点を有するフローティング接地パターンを、蓄電池部が出力する高電圧値をモジュール側絶縁回路の絶縁耐圧値で除して得られる数に基づいて定められるゾーン分割数に対応して複数のフローティング接地パターンに分離し、電池モジュールの総数をゾーン分割数に対応して複数のゾーン電池モジュール群に分け、各ゾーン電池モジュール群を互いに異なるフローティング接地パターンに対応させて絶縁通信部で接続する。

上記構成の蓄電地制御システムによれば、蓄電池部が出力する高電圧値が絶縁回路の耐圧値を超えるときに、複数のゾーン電池モジュール群に分けて、ゾーン電池モジュール毎に異なるフローティング接地パターンを用いるので、絶縁耐圧値が低くコストの安い汎用の絶縁回路を用いることができる。

本発明に係る蓄電池制御システムの外観図である。本発明に係る蓄電池制御システムの電池モジュールの構成図である。本発明に係る蓄電池制御システムの構成図である。比較例として、１つのフローティング接地パターンの場合の蓄電池制御システムの構成図である。

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、電池モジュールを構成する２次電池のタイプとしてリチウムイオン電池を説明するが、これ以外のタイプの２次電池であってもよい。例えばニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等であってもよい。蓄電池部、電池モジュールとするのは、負荷の必要電力に対応するための電圧値と電流値とを得るためであるので、蓄電池部を構成する電池モジュールの数、電池モジュールを構成する２次電池に含まれる電池セルの数等は、蓄電池制御システムの仕様に応じ適宜なものとできる。また、以下で述べる電圧値等は、説明のための例示であり、蓄電池制御システムの電力仕様等に応じ適宜変更が可能である。

以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。

図１は、蓄電池制御システム１０の構成を示す図である。蓄電池制御システム１０は、複数の電池モジュール２０を組み合わせた蓄電池部１２と、制御コントローラ７０とを含み、蓄電池部１２の最適な充放電制御を行うシステムである。

蓄電池部１２は、予め定められた個数の電池モジュール２０を直列接続して構成される。図１では予め定めた数をＮとし、Ｎ個の電池モジュール２０が正面から見て下側から上側に向かって縦方向に積み上げられ、電池モジュール２０の積層体として蓄電池部１２が構成されることが示される。Ｎ個の電池モジュール２０を区別するため、積層体の下側の低電圧側から上側の高電圧側に向かって、電池モジュール２０（１），２０（２），・・・，２０（Ｎ）とした。制御コントローラ７０は、１つの蓄電池部１２について１つ設けられ、図１の場合、Ｎ個の電池モジュール２０に対し１つ設けられる。

一例を上げると、１つの電池モジュール２０の端子間電圧値であるモジュール電圧値を４０Ｖとして、Ｎ＝２０の場合、蓄電池部１２の端子間電圧値は、２０×４０Ｖ＝８００Ｖである。以下では、この例について述べる。これは一例であって、モジュール電圧値は４０Ｖ以外であってもよく、Ｎも２０以外であってもよい。

図２は、１つの電池モジュール２０の構成図である。電池モジュール２０は、１つ下の低電圧側となる電池モジュール２０の出力端子（２４）からの出力電力が供給される入力端子２２と、入力端子２２の電圧値よりも４０Ｖ高いモジュール電圧値を有する出力電力を１つ上の高電圧側の電池モジュール２０の入力端子（２２）に供給する出力端子２４と、制御コントローラ７０側と交信する信号端子３６を有する。

電池モジュール２０の内部には、モジュール電圧値を出力する２次電池２６と、モジュールＤＣ／ＤＣ３０と、２次電池２６の電圧値等を検出するセル電圧検出部３２と、電池モジュール２０内部の信号制御等を行うモジュールＣＰＵ３４と、モジュール側絶縁回路４０とを含んで構成される。

これらの要素はモジュール回路基板上に配置されるが、モジュール回路基板は、モジュール電圧値についてのモジュール基準電位点を有する高圧接地パターン５０と、モジュール基準電位点とは絶縁されたフローティング基準電位点を有するフローティング接地パターン５２を有し、これらは絶縁領域５４を挟んで互いに電気的に絶縁される。モジュール側絶縁回路４０は、この２つの接地パターンにまたがって配置される。モジュール側絶縁回路４０の内容については後述する。モジュール基準電位点は、入力端子２２である。フローティング基準電位点は、モジュール側絶縁回路４０のフローティング接地パターン５２側に配置される部分の接地端子４８である。

２次電池２６は、複数の電池セル２８を直列に接続して構成される。図２の例では、３つの電池セル２８が直列に接続されて１つの２次電池２６を構成することが示される。１つの電池セル２８の端子間電圧値は、（４０Ｖ／３）＝１３．３Ｖである。１つの電池セル２８は、複数の単位電池を直列及び並列に接続して所定の出力電圧値、出力電流値となるように構成される。単位電池としては、端子電圧値が１Ｖから４Ｖのリチウムイオン電池を用いることができる。

モジュールＤＣ／ＤＣ３０は、２次電池２６の電力の一部を用いて、電池モジュール２０内の電子部品等に必要な電力を供給するモジュール側電圧変換器である。モジュールＤＣ／ＤＣ３０は、２次電池２６の端子間電圧値は４０Ｖであるので、これを例えば、５Ｖの動作電圧値に電圧変換する電圧変換器である。モジュールＤＣ／ＤＣ３０の入力端子は２次電池２６の正極端子に接続され、出力端子は、モジュールＣＰＵ３４の電源端子、モジュール側絶縁回路４０の電源端子にそれぞれ接続される。

セル電圧検出部３２は、２次電池２６の端子間電圧値等を検出するセンサである。さらに、各電池セル２８のそれぞれの端子間電圧値である電池セル電圧値等を検出するものとしてもよい。セル電圧検出部３２は、電圧値の他に電流値、電池セル温度等の電池セル状態値を検出する機能を有するが、ここでは電池セル電圧値に代表させて、セル電圧検出部３２と呼ぶ。検出された電池セル電圧値等は、モジュールＣＰＵ３４、モジュール側絶縁回路４０、信号端子３６を経由して、制御コントローラ７０の側に送信される。

モジュールＣＰＵ３４は、電池モジュール２０内部の信号制御等を行うモジュール側制御回路である。信号制御としては、セル電圧検出部３２から送信される電池セル電圧値等について、制御コントローラ７０の処理に適した値等に変換する処理、２次電池２６の充電状態を示すＳＯＣ（ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅ）等を求める処理等が含まれる。

モジュール側絶縁回路４０は、モジュールＣＰＵ３４から出力されるデータを制御コントローラ７０側に送信するための送信回路である。モジュール側絶縁回路４０を設ける理由は、電池モジュール２０の基準電位であるモジュール接地電位が、制御コントローラ７０の基準電位であるコントローラ接地電位と異なるためである。

モジュール側絶縁回路４０は、高圧接地パターン５０側の１次側回路部４２と、フローティング接地パターン５２側の２次側回路部４４と、その間の絶縁帯４６とで構成される。一般的に知られている絶縁回路の例としては、トランスを用いる磁気結合方式、対向する２つの電極を用いる容量結合方式、フォトカプラを用いる光結合方式がある。ここでは、モジュール側絶縁回路４０として、双方向フォトカプラ方式を用いる。双方向フォトカプラは、電池モジュール２０側から送信する往路送信と、電池モジュール２０側が受信する復路受信の双方が可能なもので、２つのフォトカプラで構成される。すなわち、１次側回路部４２に往路送信用ＬＥＤと復路受信用フォトダイオードを設け、２次側回路部４４に往路受信用フォトダイオードと復路送信用ＬＥＤを設ける。絶縁帯４６は分離空間または透光性樹脂で構成される。

フォトカプラを用いる電子式のモジュール側絶縁回路４０は、既に市販され汎用化されている光通信用絶縁回路を用いる。ここで、モジュール側絶縁回路４０の１次側回路部４２と２次側回路部４４との間に必要な絶縁耐圧値を検討する。

モジュール側絶縁回路４０の１次側回路部４２の接地端子は、高圧接地パターン５０を経由してモジュール基準電位点である入力端子２２に接続される。入力端子２２の電圧値は、電池モジュール２０（Ｎ）のＮによって異なる。Ｎ＝１のときは、入力端子２２の電圧値は蓄電池制御システム１０の接地電位で０Ｖである。Ｎ＝２のときは、４０Ｖであり、Ｎ＝３のときは（２×４０Ｖ）＝８０Ｖである。以下、Ｎが増加するにつれ、入力端子２２の電圧値は高圧になり、Ｎ＝２０では（１９×４０Ｖ）＝７６０Ｖとなる。これに対し、モジュール側絶縁回路４０の２次側回路部４４の接地端子４８の電圧値は、フローティング接地パターンの５２のフローティング接地電位であり、特定値を取らない。その最低電圧値は、安全を見ると電池モジュール２０（１）の入力端子２２の電圧値の０Ｖである。

このことから、各電池モジュール２０（Ｎ）のモジュール側絶縁回路４０に必要な絶縁耐圧値は、［｛（Ｎ−１）×４０Ｖ｝−０Ｖ］となる。全てのモジュール側絶縁回路４０を同じ仕様のものを用いるとすると、モジュール側絶縁回路４０の絶縁耐圧値は、７６０Ｖが必要である。市販され汎用化されているフォトカプラ方式の光通信用絶縁回路の絶縁耐圧値の仕様は、約４００Ｖ以下である。７６０Ｖの絶縁耐圧値を得るには、絶縁帯４６の間隔を長く取り、それに対応して光量を増加させあるいは受光感度を向上させる等の特殊仕様になり、大型化し、さらに開発費と開発時間を要する。

図３は、モジュール側絶縁回路４０として、既に市販され汎用化されている光通信用絶縁回路を用いた蓄電池制御システム１０の構成を示す図である。ここでは、蓄電池部１２を構成する２０個の電池モジュール２０の接続状態を代表的に示すため、Ｎ＝１，９，１０，１１，１９，２０の電池モジュール２０と、それぞれの入力端子２２、出力端子２４における電圧値を示した。

制御コントローラ７０は、蓄電池部１２の充放電を制御する制御回路である。制御コントローラ７０は、外部商用電源７６に接続される電源端子７２と、蓄電池制御システム１０の接地電位である０Ｖに接続される接地端子７４と、蓄電池部１２側と交信する信号端子８４，８６を有する。

制御コントローラ７０は、その内部に、ＡＣ／ＤＣとして示した交直電力変換器と、コントローラＤＣ／ＤＣ８０と、コントローラＣＰＵ８２と、コントローラ側絶縁回路９０，１００とを含んで構成される。

交直電力変換器７８は、外部商用電源７６の交流電力を所定の直流電圧値を有する直流電力に変換する低電圧電源部である。コントローラＤＣ／ＤＣ８０は、交直電力変換器７８から出力される直流電力の直流電圧値をコントローラＣＰＵ８２とコントローラ側絶縁回路９０，１００の動作電圧値に変換する電圧変換回路である。コントローラＣＰＵ８２の動作電圧値とコントローラ側絶縁回路９０，１００の動作電圧値が異なるときは、例えば、交直電力変換器７８が出力する直流電力をコントローラ側絶縁回路９０，１００に供給し、コントローラＤＣ／ＤＣ８０が出力する直流電力をコントローラＣＰＵ８２に供給するものとしてよい。コントローラＣＰＵ８２は、制御コントローラ７０内部の信号制御等を行い、蓄電池部１２を構成する各電池モジュール２０に対して必要な制御指示を与える制御回路である。

これらの要素はコントローラ回路基板上に配置されるが、コントローラ回路基板は、コントローラＣＰＵ８２についてのコントローラ基準電位点を有する低圧接地パターン１１０と、コントローラ低圧基準電位点とは絶縁された２つのフローティング基準電位点にそれぞれ対応する第１フローティング接地パターン１１２と第２フローティング接地パターン１１４を有し、これらは絶縁領域１１６を挟んで互いに電気的に絶縁される。コントローラ側絶縁回路９０は、低圧接地パターン１１０と第１フローティング接地パターン１１２にまたがって配置され、コントローラ側絶縁回路１００は、低圧接地パターン１１０と第２フローティング接地パターン１１４にまたがって配置される。

コントローラ側絶縁回路９０は、低圧接地パターン１１０側の１次側回路部９２と、第１フローティング接地パターン１１２側の２次側回路部９４と、その間の絶縁帯９６とで構成される。同様に、コントローラ側絶縁回路１００は、低圧接地パターン１１０側の１次側回路部１０２と、第２フローティング接地パターン１１４側の２次側回路部１０４と、その間の絶縁帯１０６とで構成される。コントローラ側絶縁回路９０とコントローラ側絶縁回路１００は、図２で説明したモジュール側絶縁回路４０と同じく、既に市販され汎用化されている双方向フォトカプラ式の光通信用絶縁回路を用いる。

コントローラ基準電位点は、接地端子７４である。第１フローティング接地パターン１１２の基準電位点である第１フローティング基準電位点は、コントローラ側絶縁回路９０の第１フローティング接地パターン１１２側に配置される部分の接地端子９８である。第２フローティング接地パターン１１４の基準電位点である第２フローティング基準電位点は、コントローラ側絶縁回路１００の第２フローティング接地パターン１１４側に配置される部分の接地端子１０８である。

図３に示すように、制御コントローラ７０において、互いに分離された第１フローティング接地パターン１１２と第２フローティング接地パターン１１４を設け、それぞれにコントローラ側絶縁回路９０，１００を設けたのは、蓄電池部１２の各電池モジュール２０のフローティング接地電位の最低値が電池モジュール２０（１）の入力端子２２の電圧値である０Ｖとなることを避けるためである。

すなわち、市販され汎用化されている光通信用絶縁回路をモジュール側絶縁回路４０に用いたときの絶縁耐圧値である４００Ｖで蓄電池部１２の出力電圧値である８００Ｖを除して得られる数＝２をゾーン分割数として、ゾーン分割数＝２に対応してフローティング接地パターンを２つのフローティング接地パターンに分離する。そして、電池モジュールの総数＝２０をゾーン分割数＝２で除して得られる１０個の電池モジュール２０で構成される２つのゾーン電池モジュール群に蓄電池部１２を分ける。

図３の例では、Ｎ＝１からＮ＝１０の１０個の電池モジュール２０を第１ゾーン電池モジュール群１４とし、Ｎ＝１１からＮ＝２０の１０個の電池モジュール２０を第２ゾーン電池モジュール群１６とする。そして、第１ゾーン電池モジュール群１４を構成するＮ＝１〜Ｎ＝１０の電池モジュール２０のフローティング接地電位を制御コントローラ７０の第１フローティング接地電位に合わせ、第２ゾーン電池モジュール群１６を構成するＮ＝１１〜Ｎ＝２０の電池モジュール２０のフローティング接地電位を制御コントローラ７０の第２フローティング接地電位に合わせる。

コントローラ側絶縁回路９０の２次側回路部９４の出力は、信号端子８４を介して、絶縁通信部１２０によって、第１ゾーン電池モジュール群１４を構成する各電池モジュール２０のモジュール側絶縁回路４０の信号端子３６に接続される。図３では、Ｎ＝１の電池モジュール２０のモジュール側絶縁回路４０の信号端子３６と、Ｎ＝１０の電池モジュール２０のモジュール側絶縁回路４０の信号端子３６に代表させて、これらに絶縁通信部１２０を接続させた。

同様に、コントローラ側絶縁回路１００の２次側回路部１０４の出力は、信号端子８６を介して、絶縁通信部１２２によって、第２ゾーン電池モジュール群１６を構成する各電池モジュール２０のモジュール側絶縁回路４０の信号端子３６に接続される。図３では、Ｎ＝１１の電池モジュール２０のモジュール側絶縁回路４０の信号端子３６と、Ｎ＝２０の電池モジュール２０のモジュール側絶縁回路４０の信号端子３６に代表させて、これらに絶縁通信部１２２を接続させた。

この構成によって、第２のゾーン電池モジュールを構成するＮ＝１１〜Ｎ＝２０の１０個の電池モジュール２０のフローティング接地電位の最低値が電池モジュール２０（１１）の入力端子２２の電圧値である４００Ｖとなる。したがって、第２のゾーン電池モジュールを構成するＮ＝１１〜Ｎ＝２０の１０個の電池モジュール２０の中で最も高い絶縁耐圧値を必要とするＮ＝２０の電池モジュール２０のモジュール側絶縁回路４０において、必要な絶縁耐圧値は、（７６０Ｖ−４００Ｖ）＝３６０Ｖとなる。

第１のゾーン電池モジュールを構成するＮ＝１〜Ｎ＝１０の１０個の電池モジュール２０のフローティング接地電位の最低値は電池モジュール２０（１）の入力端子２２の電圧値である０Ｖである。したがって、第１のゾーン電池モジュールを構成するＮ＝１〜Ｎ＝１０の１０個の電池モジュール２０の中で最も高い絶縁耐圧値を必要とするＮ＝１０の電池モジュール２０のモジュール側絶縁回路４０において、必要な絶縁耐圧値は、（３６０Ｖ−０Ｖ）＝３６０Ｖとなる。

このように、制御コントローラ７０のフローティング接地パターンを２つに分離し、それぞれに第１ゾーン電池モジュール群１４と第２ゾーン電池モジュール群１６を割り当てることで、モジュール側絶縁回路４０、コントローラ側絶縁回路９０，１００に必要な絶縁耐圧値を４００Ｖ以下とすることができる。これによって、モジュール側絶縁回路４０、コントローラ側絶縁回路９０，１００の全てについて、市販され汎用化されている双方向フォトカプラ型の光通信用絶縁回路を用いることが可能になる。

上記では、蓄電池部１２の出力電圧値８００Ｖを絶縁耐圧値４００Ｖで除して分割数＝２とした。一般的には、蓄電池部１２が出力する高電圧値をモジュール側絶縁回路４０の絶縁耐圧値で除して得られる数に基づいて定められるゾーン分割数に対応して複数のフローティング接地パターンに分離すればよい。例えば、蓄電池部１２が出力する高電圧値＝９００Ｖのときは、分割数＝３とすればよい。用いようとする市販され汎用化されている双方向フォトカプラ型の光通信用絶縁回路の絶縁耐圧値が３００Ｖであるときは、８００Ｖ／３００Ｖ＝２．６７に基づいて分割数＝３とすればよい。

図４は、比較例として、１つのフローティング接地パターンの場合の蓄電池制御システム１１の構成図である。ここでは、制御コントローラ７１は、低圧接地パターン１１０と絶縁領域１４２を挟んで絶縁される１つのフローティング接地パターン１４０を有し、１つのコントローラ側絶縁回路１３０が用いられる。コントローラ側絶縁回路１３０は、低圧接地パターン１１０側の１次側回路部１３２と、フローティング接地パターン１４０側の２次側回路部１３４と、その間の絶縁帯１３６とで構成される。フローティング接地パターン１４０の基準電位点であるフローティング基準電位点は、コントローラ側絶縁回路１３０のフローティング接地パターン１４０側に配置される部分の接地端子１３８である。

コントローラ側絶縁回路１３０の２次側回路部１３４の出力は、信号端子８５を介して、絶縁通信部１４６によって、蓄電池部１２を構成する各電池モジュール２０のモジュール側絶縁回路４０の信号端子３６に接続される。図４では、Ｎ＝１の電池モジュール２０のモジュール側絶縁回路４０の信号端子３６と、Ｎ＝２０の電池モジュール２０のモジュール側絶縁回路４０の信号端子３６に代表させて、これらに絶縁通信部１４６を接続させた。

図４の蓄電池制御システム１１では、制御コントローラ７１のフローティング接地パターン１４０が１つであるので、蓄電池部１２の各電池モジュール２０のフローティング接地電位の最低値が電池モジュール２０（１）の入力端子２２の電圧値である０Ｖとなる。したがって、蓄電池部１２を構成するＮ＝１〜Ｎ＝２０の２０個の電池モジュール２０の中で最も高い絶縁耐圧値を必要とするＮ＝２０の電池モジュール２０のモジュール側絶縁回路４０において、必要な絶縁耐圧値は、（７６０Ｖ−０Ｖ）＝７６０Ｖとなる。

市販され汎用化されているフォトカプラ方式の光通信用絶縁回路の絶縁耐圧値の仕様は、約４００Ｖ以下である。７６０Ｖの絶縁耐圧値を得るにはモジュール側絶縁回路４０において絶縁帯４６の間隔を長く取り、それに対応して光量を増加させあるいは受光感度を向上させる等の特殊仕様になり、モジュール側絶縁回路４０が大型化し、これに伴い電池モジュール２０が大型化し、さらに開発費が増大し開発時間が長期間となる。

図１から図３の構成の蓄電池制御システム１０によれば、図４の蓄電池制御システム１１の課題を解決し、蓄電池の高電圧化を図る際に、コストの安い汎用の絶縁回路を用いることができる。

１０，１１蓄電池制御システム、１２蓄電池部、１４第１ゾーン電池モジュール群、１６第２ゾーン電池モジュール群、２０電池モジュール、２２入力端子、２４出力端子、２６２次電池、２８電池セル、３０モジュールＤＣ／ＤＣ、３２セル電圧検出部、３４モジュールＣＰＵ、３６，８４，８５，８６信号端子、４０モジュール側絶縁回路、４２，９２，１０２，１３２１次側回路部、４４，９４，１０４，１３４２次側回路部、４６，９６，１０６，１３６絶縁帯、４８，７４，９８，１０８，１３８接地端子、５０高圧接地パターン、５２，１４０フローティング接地パターン、５４，１１６，１４２絶縁領域、７０，７１制御コントローラ、７２電源端子、７６外部商用電源、７８交直電力変換器（ＡＣ／ＤＣ；低電圧電源部）、８０コントローラＤＣ／ＤＣ、８２コントローラＣＰＵ、９０，１００，１３０コントローラ側絶縁回路、１１０低圧接地パターン、１１２第１フローティング接地パターン、１１４第２フローティング接地パターン、１２０，１２２，１４６絶縁通信部。

Claims

所定の高電圧値を出力する蓄電池部を構成し互いに直列に接続される複数の電池モジュールと制御コントローラを絶縁通信部で接続する蓄電池制御システムであって、
前記電池モジュールは、モジュール電圧値を出力する２次電池、及び前記２次電池のモジュール基準電位点とは絶縁されたフローティング基準電位点を有し前記電池モジュールと前記絶縁通信部とを接続するモジュール側絶縁回路を含み、
前記制御コントローラは、低電圧電源部、及び前記低電圧電源部のコントローラ基準電位点とは絶縁されたフローティング基準電位点を有し、前記制御コントローラと絶縁通信部とを接続するコントローラ側絶縁回路を含み、
前記制御コントローラの前記フローティング基準電池点を有するフローティング接地パターンを、前記蓄電池部が出力する高電圧値を前記モジュール側絶縁回路の絶縁耐圧値で除して得られる数に基づいて定められるゾーン分割数に対応して複数のフローティング接地パターンに分離し、前記電池モジュールの総数を前記ゾーン分割数に対応して複数のゾーン電池モジュール群に分け、各ゾーン電池モジュール群を互いに異なる前記フローティング接地パターンに対応させて前記絶縁通信部で接続する、蓄電池制御システム。
前記モジュール側絶縁回路の前記絶縁耐圧値として、汎用の光通信絶縁回路の絶縁耐圧値を用いる、請求項１に記載の蓄電池制御システム。
前記モジュール側絶縁回路及び前記コントローラ側絶縁回路は、フォトカプラ方式の双方向光通信絶縁回路である、請求項１または２に記載の蓄電池制御システム。