JP2022027385A - エネルギー貯蔵電源、エネルギー貯蔵電源の並列制御装置および並列制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信可能に接続される通信モジュールを備えることにより、エネルギー貯蔵電源が並列された場合にエネルギー貯蔵電源間のインターフェース数を減少させるエネルギー貯蔵電源、その並列制御装置及び並列制御方法を提供する。
【解決手段】エネルギー貯蔵電源は、電気エネルギーを貯蔵するかまたは外部へ電気エネルギーを出力するための電池モジュールと、電池モジュールに電気的に接続され、電池モジュールの直流を交流に変換するためのインバーターモジュールと、インバーターモジュールに電気的に接続され、インバーターモジュールをオンにして外部へ交流を出力するための出力モジュールと、別のエネルギー貯蔵電源に無線通信可能に接続される通信モジュールと、インバーターモジュール、出力モジュールおよび通信モジュールにそれぞれ電気的に接続され、出力モジュールのオンオフを制御するためのプロセッサモジュールと、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明の実施例は、エネルギー貯蔵電源の技術に関し、特に、エネルギー貯蔵電源、エネルギー貯蔵電源の並列制御装置および並列制御方法に関する。

多くの場合、例えば、電力不足の遠隔地で緊急救助を行う場合、一般的には携帯型のエネルギー貯蔵電源で給電する必要であり、そして単一のエネルギー貯蔵電源で提供できる電力量が限られているため、電力の大きな負荷設備を駆動できない恐れがある。そこで、負荷設備が正常に動作するために必要な電気エネルギーを確保するように、電力の大きな給電が要求される設備に給電するエネルギー貯蔵電源の並列装置が必要となる。

現在、従来のエネルギー貯蔵電源は、並列時に電源線と通信線の接続が必要であり、有線通信を採用する場合、電源線と通信線がほとんど一本の線に統合される。このような場合、電源線は通信線における通信信号に対して干渉を引き起こし、並列の効果に影響を与え、ひいてはエネルギー貯蔵電源に破壊をもたらし得る。

本発明の実施例は、エネルギー貯蔵電源の並列時に電源線の通信信号に対する干渉を効果的に減少させ、エネルギー貯蔵電源の並列の効果を向上させ、また、エネルギー貯蔵電源に通信線と接続するためのインターフェースを設置する必要がなく、エネルギー貯蔵電源のインターフェース数を減少させたエネルギー貯蔵電源、エネルギー貯蔵電源の並列制御装置および並列制御方法を提供する。

第１の態様として、本発明の実施例は、
電気エネルギーを貯蔵する、または外部へ電気エネルギーを出力するための電池モジュールと、
電池モジュールに電気的に接続され、電池モジュールの直流を交流に変換するためのインバーターモジュールと、
インバーターモジュールに電気的に接続され、インバーターモジュールをオンにして外部へ交流を出力するための出力モジュールと、
別のエネルギー貯蔵電源に無線通信可能に接続される通信モジュールと、
インバーターモジュール、出力モジュールおよび通信モジュールにそれぞれ電気的に接続され、出力モジュールのオンオフを制御するためのプロセッサモジュールとを備える、
エネルギー貯蔵電源を提供する。

好ましくは、エネルギー貯蔵電源は、インバーターモジュールと出力モジュールとの間に接続され、プロセッサモジュールと接続され、インバーターモジュールと出力モジュールとの間の線路のオンオフを制御するスイッチモジュールをさらに備える。

好ましくは、通信モジュールの無線通信の方式はＷｉ－Ｆｉ（登録商標）、ブルートゥース（登録商標）またはＺｉｇＢｅｅ（登録商標）である。

第２の態様として、本発明の実施例は、少なくとも２台の第１の態様のようなエネルギー貯蔵電源と、少なくとも２台のエネルギー貯蔵電源の出力モジュールを繋ぐように、少なくとも２台のエネルギー貯蔵電源を接続する並列モジュールとを備える、エネルギー貯蔵電源の並列制御装置をさらに提供する。

好ましくは、通信モジュールは、エネルギー貯蔵電源の電圧および位相信号が含まれた同期信号を伝送または受信することに用いられる。

好ましくは、いずれかのエネルギー貯蔵電源をメイン電源とし、別のエネルギー貯蔵電源をサブ電源とし、メイン電源のプロセッサモジュールは、通信モジュールを介して少なくとも１台のサブ電源に同期信号を転送し、サブ電源のプロセッサモジュールは、通信モジュールを介して受信した前記同期信号に応じて、同期信号と合致するまで交流の電圧および位相を調整するように、インバーターモジュールを制御する。

好ましくは、サブ電源のプロセッサモジュールによって、同期信号と合致するまで交流の電圧および位相を調整するようにインバーターモジュールを制御した後に、サブ電源の出力モジュールをオンにするように制御する。

第３の態様として、本発明の実施例は、第１の態様に記載のエネルギー貯蔵電源のプロセッサモジュールによって実行されるエネルギー貯蔵電源の並列制御方法であって、
起動後に同期信号を受信した否かを検出するステップと、
ＮＯ（いいえ）である場合、通信モジュールを介して外部へ同期信号を送信するステップと、
ＹＥＳ（はい）である場合、同期信号と合致するまで、インバーターモジュールから出力される電圧および位相を調整するステップとを含む、エネルギー貯蔵電源の並列制御方法を提供する。

好ましくは、エネルギー貯蔵電源は、インバーターモジュールと出力モジュールとの間に接続され、プロセッサモジュールと接続されるスイッチモジュールをさらに備え、
同期信号と合致するまで、インバーターモジュールから出力される電圧および位相を調整するステップの後に、インバーターモジュールと出力モジュールとの間の線路をオンにするように、スイッチモジュールをオンにするように制御するステップをさらに含む。

好ましくは、スイッチモジュールをオンにするように制御するステップの後に、同期信号に応じてインバーターモジュールから出力される電圧および位相をリアルタイムで調整するステップをさらに含む。

好ましくは、前記同期信号と合致するまでインバーターモジュールから出力される電圧および位相を調整するステップの後に、エネルギー貯蔵電源に電気的に接続される設備の負荷が所定の閾値より小さい場合、エネルギー貯蔵電源の並列状態が並容量状態（並容量状態）になるように、通信モジュールをオフするように制御するステップをさらに含む。

本発明の実施例に係るエネルギー貯蔵電源、エネルギー貯蔵電源の並列制御装置および並列制御方法において、エネルギー貯蔵電源は、電池モジュールと、電池モジュールに電気的に接続されるインバーターモジュールと、インバーターモジュールに電気的に接続される出力モジュールと、別のエネルギー貯蔵電源に無線通信可能に接続される通信モジュールと、インバーターモジュール、出力モジュールおよび通信モジュールにそれぞれ電気的に接続され、出力モジュールのオンオフを制御するプロセッサモジュールと、を備える。従来のエネルギー貯蔵電源の並列装置と比較すると、本発明の実施例に係るエネルギー貯蔵電源、エネルギー貯蔵電源の並列制御装置および並列制御方法において、通信モジュールは別のエネルギー貯蔵電源に無線通信可能に接続され、プロセッサモジュールは、出力モジュールのオンオフを制御するように、インバーターモジュール、出力モジュールおよび通信モジュールにそれぞれ電気的に接続される。従来のエネルギー貯蔵電源と比較すると、本発明の実施例に係るエネルギー貯蔵電源は、プロセッサモジュールによって出力モジュールのオンオフを制御することで、エネルギー貯蔵電源からの電気エネルギーの転送状態を制御することができ、例えば、エネルギー貯蔵電源が単独で給電するまたは並列されて給電する時に、プロセッサモジュールによって出力モジュールをオンにするように制御でき、エネルギー貯蔵電源からの電気エネルギーの出力を確保でき、かつ、通信モジュールは別のエネルギー貯蔵電源に無線通信可能に接続され、エネルギー貯蔵電源の並列時に電源線の通信信号に対する干渉を効果的に減少でき、エネルギー貯蔵電源の並列の効果を向上させ、また、エネルギー貯蔵電源に通信線と接続するためのインターフェースを設置する必要がなく、エネルギー貯蔵電源のインターフェース数を減少させ、これに応じて電源線を小さくすることができる。

本発明の実施例１に係るエネルギー貯蔵電源の構成ブロック図である。 本発明の実施例２に係るエネルギー貯蔵電源の並列制御装置の構成ブロック図である。 本発明の実施例３に係るエネルギー貯蔵電源の並列制御方法のフローチャートである。 本発明の実施例３に係る別のエネルギー貯蔵電源の並列制御方法のフローチャートである。

以下、図面および実施例を参照しながら本発明をさらに詳細に説明する。なお、ここで説明する具体的な実施例は、本発明を解釈するためのものに過ぎず、本発明を限定するものではない。なお、説明の便宜上、図面には全体構成ではなく本発明に関連する部分のみが示されている。

実施例１
図１は、本発明の実施例１に係るエネルギー貯蔵電源の構成ブロック図である。該実施例は給電設備に給電する場合に適用可能である。エネルギー貯蔵電源は、電池モジュール１０と、インバーターモジュール２０と、出力モジュール３０と、通信モジュール４０と、プロセッサモジュール５０とを備える。

ここで、電池モジュール１０は、電気エネルギーを貯蔵すること、または外部へ電気エネルギーを出力することに用いられる。インバーターモジュール２０は、電池モジュール１０に電気的に接続され、電池モジュール１０の直流を交流に変換することに用いられる。出力モジュール３０は、インバーターモジュール２０に電気的に接続され、インバーターモジュール２０をオンにした後に、外部へ交流を出力することに用いられる。通信モジュール４０は、別のエネルギー貯蔵電源に無線通信可能に接続される。プロセッサモジュール５０は、インバーターモジュール２０、出力モジュール３０および通信モジュール４０にそれぞれ電気的に接続され、出力モジュール３０のオンオフを制御することに用いられる。

具体的には、エネルギー貯蔵電源によって設備に給電する必要がある場合、エネルギー貯蔵電源を起動させ、エネルギー貯蔵電源のインバーターモジュール２０は電池モジュール１０の直流を交流に変換し、プロセッサモジュール５０は、インバーターモジュール２０によって変換された交流を出力モジュール３０で出力するように、出力モジュール３０をオンにするように制御することで、エネルギー貯蔵電源によって電気エネルギーを出力して設備に給電する。エネルギー貯蔵電源の給電が完了した時または設備に対する給電が不要になる時に、プロセッサモジュール５０は出力モジュール３０をオフするように制御する。エネルギー貯蔵電源が単独で給電するまたは並列されて給電する時に、プロセッサモジュール５０は出力モジュール３０をオンにするように制御し、エネルギー貯蔵電源からの電気エネルギーの出力を確保できる。例えば、負荷の電力が大きくて１台のエネルギー貯蔵電源から出力される電気エネルギーは必要な電気エネルギー需要に応えられない場合、少なくとも２台のエネルギー貯蔵電源を並列してもよい。通信モジュール４０が別のエネルギー貯蔵電源の通信モジュールに無線通信可能に接続され、無線通信によって少なくとも２台のエネルギー貯蔵電源から並列で電気エネルギーを出力させ、設備に提供される電力を増大させる。具体的には、２台のエネルギー貯蔵電源の並列を例として、２台のエネルギー貯蔵電源を電源線によって並列的に接続し、起動した後に並列的に動作させてもよい。２台のエネルギー貯蔵電源は２つのペアリング方法を有する。方法１では、２台のエネルギー貯蔵電源は、起動した後に自動的にペアリングし、２台のエネルギー貯蔵電源のうち先に起動したエネルギー貯蔵電源をメイン電源とし、後で起動するエネルギー貯蔵電源をサブ電源とする。方法２では、２台のエネルギー貯蔵電源が起動した後に、通信モジュール４０が自動的にペアリングし、いずれかのエネルギー貯蔵電源を選択してメイン電源とし、別のエネルギー貯蔵電源をサブ電源とする。方法１のペアリングは速いが、複数のエネルギー貯蔵電源が存在すると、ミスペアリングの恐れがある。方法２のペアリングは煩瑣であるが、比較的に安全である。並列した２台のエネルギー貯蔵電源をペアリングした後に、メイン電源としてのエネルギー貯蔵電源のプロセッサモジュール５０はメイン電源の出力モジュール３０をオンにするように制御し、メイン電源の通信モジュール４０によってサブ電源としてのエネルギー貯蔵電源の通信モジュール４０に無線通信の信号を送信し、サブ電源としてのエネルギー貯蔵電源のプロセッサモジュール５０はサブ電源の通信モジュール４０によって無線通信の信号を受信して、サブ電源の出力モジュール３０をオンにするように制御することにより、２台のエネルギー貯蔵電源の両方による電気エネルギーの出力を保証でき、２台のエネルギー貯蔵電源を並列して負荷へ給電する目的を達成する。並列された２台のエネルギー貯蔵電源の給電が完了した後に、メイン電源のプロセッサモジュール５０はメイン電源の出力モジュール３０をオフするように制御し、サブ電源のプロセッサモジュール５０はサブ電源の出力モジュール３０をオフするように制御する。また、無線通信によって通信線が省略できる。一般的には、エネルギー貯蔵電源が通信線によって有線通信を行う時に、通信線と電源線が一本の線に統合した結果、有線通信の信号が電源線からの干渉を受ける。これに対して、通信モジュール４０によって無線通信をすることにより電源線の通信信号に対する干渉を減少でき、また、エネルギー貯蔵電源に通信線と接続するためのインターフェースを設置する必要がなく、エネルギー貯蔵電源のインターフェース数を減少させ、これに応じて電源線を小さくすることができる。

該実施例に係るエネルギー貯蔵電源は、電池モジュール、インバーターモジュール、出力モジュール、通信モジュールおよびプロセッサモジュールを備え、インバーターモジュールは電池モジュールに電気的に接続され、出力モジュールはインバーターモジュールに電気的に接続され、通信モジュールは別のエネルギー貯蔵電源に無線通信可能に接続され、プロセッサモジュールは、出力モジュールのオンオフを制御するように、インバーターモジュール、出力モジュールおよび通信モジュールにそれぞれ電気的に接続される。従来のエネルギー貯蔵電源と比較すると、該実施例に係るエネルギー貯蔵電源は、プロセッサモジュールによって出力モジュールのオンオフを制御することで、エネルギー貯蔵電源からの電気エネルギーの転送状態を制御することができ、例えば、エネルギー貯蔵電源が単独で給電するまたは並列されて給電する時に、プロセッサモジュールによって出力モジュールをオンにするように制御でき、エネルギー貯蔵電源からの電気エネルギーの出力を保証でき、かつ、通信モジュールが別のエネルギー貯蔵電源に無線通信可能に接続されることにより、エネルギー貯蔵電源の並列時に電源線の通信信号に対する干渉を効果的に減少でき、エネルギー貯蔵電源の並列の効果を向上させ、また、エネルギー貯蔵電源に通信線と接続するためのインターフェースを設置する必要がなく、エネルギー貯蔵電源のインターフェース数を減少させ、これに応じて電源線を小さくすることができる。

好ましくは、エネルギー貯蔵電源は、スイッチモジュール６０をさらに備え、スイッチモジュール６０はインバーターモジュール２０と出力モジュール３０との間に接続され、プロセッサモジュール５０はスイッチモジュール６０に接続され、スイッチモジュール６０はインバーターモジュール２０と出力モジュール３０との間の線路のオンオフを制御する。

具体的には、エネルギー貯蔵電源が設備に給電して起動する時に、プロセッサモジュール５０はスイッチモジュール６０によってインバーターモジュール２０と出力モジュール３０との間の線路をオンにするように制御し、これによって、インバーターモジュール２０により変換された交流が出力モジュール３０を介して出力され、エネルギー貯蔵電源が電気エネルギーを出力して設備に給電する。エネルギー貯蔵電源の給電が完了した時または設備に対する給電が不要になる時に、プロセッサモジュール５０はスイッチモジュール６０によってインバーターモジュール２０と出力モジュール３０との間の線路をオフするように制御し、電気エネルギーの出力によるエネルギー貯蔵電源の電気エネルギーの損失を防止する。エネルギー貯蔵電源が単独で給電するまたは並列されて給電する時に、プロセッサモジュール５０はスイッチモジュール６０によってインバーターモジュール２０と出力モジュール３０との間の線路をオンにするように制御し、エネルギー貯蔵電源からの電気エネルギーの出力が保証できる。例えば、２台のエネルギー貯蔵電源が並列されて負荷に給電する時に、２台のエネルギー貯蔵電源が電源線によって並列的に接続され、２台のエネルギー貯蔵電源が起動して並列的に動作し、２台のエネルギー貯蔵電源のうち先に起動したエネルギー貯蔵電源をメイン電源とし、後で起動するエネルギー貯蔵電源をサブ電源とし、または、２台のエネルギー貯蔵電源が起動した後に、通信モジュールが自動的にペアリングし、その中の１台のエネルギー貯蔵電源を選択してメイン電源とし、別のエネルギー貯蔵電源をサブ電源とする。並列された２台のエネルギー貯蔵電源をペアリングした後に、メイン電源としてのエネルギー貯蔵電源のプロセッサモジュール５０はメイン電源のスイッチモジュール６０によってメイン電源のインバーターモジュール２０とメイン電源の出力モジュール３０との間の線路をオンにするように制御し、メイン電源の通信モジュール４０によってサブ電源としてのエネルギー貯蔵電源の通信モジュール４０に無線通信の信号を送信し、サブ電源としてのエネルギー貯蔵電源のプロセッサモジュール５０はサブ電源の通信モジュール４０によって無線通信の信号を受信し、サブ電源のスイッチモジュール６０によってサブ電源のインバーターモジュール２０とサブ電源の出力モジュール３０との間の線路をオンにするように制御することにより、２台のエネルギー貯蔵電源の両方による電気エネルギーの出力を保証でき、２台のエネルギー貯蔵電源を並列して負荷へ給電する目的を達成する。並列された２台のエネルギー貯蔵電源の給電が完了した後に、メイン電源のプロセッサモジュール５０はメイン電源のスイッチモジュール６０によってメイン電源のインバーターモジュール２０とメイン電源の出力モジュール３０との間の線路をオフするように制御し、サブ電源のプロセッサモジュール５０はサブ電源のスイッチモジュール６０によってサブ電源のインバーターモジュール２０とサブ電源の出力モジュール３０との間の線路をオフするように制御する。

好ましくは、通信モジュール４０の無線通信の方式はＷｉ－Ｆｉ（登録商標）、ブルートゥース（登録商標）やＺｉｇＢｅｅ（登録商標）である。

具体的には、２台のエネルギー貯蔵電源が並列された場合、ブルートゥース（登録商標）通信が利用可能となり、２台以上のエネルギー貯蔵電源が並列された場合、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）通信が利用可能となり、並列された各エネルギー貯蔵電源の間の距離が近い場合、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）通信が利用可能となる。

なお、通信モジュール４０の上記した無線通信の方式は例示的な説明に過ぎず、通信モジュール４０の無線通信の方式は実情に応じて具体的に設定可能であり、ここでは限定しない。

実施例２
図２は、本発明の実施例２に係るエネルギー貯蔵電源の並列制御装置の構成ブロック図であり、該実施例は給電設備に給電するといった場合に適用できる。図２を参照して、エネルギー貯蔵電源の並列制御装置は、少なくとも２台の実施例１の上記したようなエネルギー貯蔵電源１００と、少なくとも２台のエネルギー貯蔵電源１００を接続する並列モジュール７０とを備え、並列モジュール７０は、少なくとも２台のエネルギー貯蔵電源１００の出力モジュール３０を繋ぐ。

ここで、並列モジュール７０は電源線を含んでもよく、少なくとも２台のエネルギー貯蔵電源１００の出力モジュール３０が並列モジュール７０によって繋がれ、少なくとも２台のエネルギー貯蔵電源１００の並列を実現する。Ｎ台のエネルギー貯蔵電源１００が並列される場合、Ｎ台のエネルギー貯蔵電源１００の総出力電力は１台のエネルギー貯蔵電源の出力電力のＮ倍であり、総容量も１台のエネルギー貯蔵電源１００の容量のＮ倍である。例えば、単一の１０００Ｗｈの容量のエネルギー貯蔵電源１００の出力電力は１０００Ｗであり、３台のエネルギー貯蔵電源が並列されると、総容量が３０００Ｗｈまで増加し、総出力電力が３０００Ｗまで増加する。このような方式は、容量の倍増を実現することができ、出力電力の倍増も実現でき、エネルギー貯蔵電源１００が並列されて動作することで、より電力の大きな負荷設備を駆動することができるとともに、使用時間を増加させることができる。エネルギー貯蔵電源１００の並列が必要とされない場合、エネルギー貯蔵電源の並列制御装置が分割可能であり、エネルギー貯蔵電源の並列制御装置における各エネルギー貯蔵電源１００が単独で使用でき、柔軟で便利であり、様々な要求を満たすことができる。

該実施例に係るエネルギー貯蔵電源の並列制御装置は、少なくとも２台の実施例１のようなエネルギー貯蔵電源と、少なくとも２台のエネルギー貯蔵電源を接続する並列モジュールとを備え、並列モジュールが少なくとも２台のエネルギー貯蔵電源の出力モジュールを繋ぎ、通信モジュールが別のエネルギー貯蔵電源に無線通信可能に接続され、エネルギー貯蔵電源の並列制御装置の並列モジュールにおいて、例えば電源線の通信信号に対する干渉を効果的に減少でき、エネルギー貯蔵電源の並列の効果を向上させ、また、エネルギー貯蔵電源の並列制御装置における各エネルギー貯蔵電源に通信線と接続するためのインターフェースを設置する必要がなく、エネルギー貯蔵電源のインターフェース数が減少し、これに応じて電源線を小さくすることができる。それと同時に、単一のエネルギー貯蔵電源の容量に比べて、エネルギー貯蔵電源の並列制御装置の総容量が倍増し、出力電力の倍増も実現でき、エネルギー貯蔵電源の並列制御装置は、より電力の大きな負荷設備を駆動することができるとともに、使用時間を増加させることができる。エネルギー貯蔵電源の並列が必要とされない場合、エネルギー貯蔵電源の並列制御装置が分割可能であり、エネルギー貯蔵電源の並列制御装置における各エネルギー貯蔵電源が単独で使用でき、柔軟で便利であり、様々な要求を満たすことができる。

好ましくは、通信モジュール４０は同期信号の伝送または受信に用いられ、同期信号はエネルギー貯蔵電源１００の電圧および位相信号を含む。
具体的には、通信モジュール４０が同期信号を受信した場合、並列された少なくとも２台のエネルギー貯蔵電源１００のうち、外部へ同期信号を送信したエネルギー貯蔵電源が存在することを意味し、通信モジュール４０によって同期信号を受信したプロセッサモジュール５０は、該同期信号に応じてインバーターモジュール２０から出力される交流の電圧および位相を調整する。通信モジュール４０が同期信号を受信せずに外部へ同期信号を送信した場合、別のエネルギー貯蔵電源のインバーターモジュール２０から出力される交流を該同期信号に応じて調整する必要がることを意味する。

好ましくは、いずれかのエネルギー貯蔵電源１００をメイン電源とし、別のエネルギー貯蔵電源１００をサブ電源とし、メイン電源のプロセッサモジュール５０は通信モジュール４０によって少なくとも１台のサブ電源に同期信号を転送し、サブ電源のプロセッサモジュール５０は、通信モジュール４０によって受信した同期信号に応じて、同期信号と合致するまで交流の電圧および位相を調整するように、インバーターモジュール２０を制御する。
具体的には、エネルギー貯蔵電源の並列制御装置において並列された各エネルギー貯蔵電源１００は、作動時間に基づいてメイン電源またはサブ電源と決定されてもよく、例えば、作動時間の最も早いエネルギー貯蔵電源１００をメイン電源とし、別のエネルギー貯蔵電源１００をサブ電源とする。メイン電源のプロセッサモジュール５０は、通信モジュール４０によって少なくとも１台のサブ電源に同期信号を転送し、サブ電源のプロセッサモジュール５０は、通信モジュール４０によって受信した同期信号に応じて、同期信号と合致するまで交流の電圧および位相を調整するようにインバーターモジュール２０を制御することで、サブ電源のインバーターモジュール２０から出力される交流の電圧および位相を、メイン電源のインバーターモジュール２０から出力される交流の電圧および位相と一致させる。

好ましくは、サブ電源のプロセッサモジュール５０は、同期信号と合致するまで交流の電圧および位相を調整するようにインバーターモジュール２０を制御した後に、サブ電源の出力モジュール３０をオンにするように制御する。

ここで、サブ電源のプロセッサモジュール５０は、受信した同期信号に応じて、交流の電圧および位相をリアルタイムで調整するようにインバーターモジュール２０を制御し、調整した電圧および位相が同期信号と合致した後に、サブ電源の出力モジュール３０をオンにするように制御し、電圧および位相が同期信号と合致する交流を出力モジュール３０によって出力させ、これによって、単一のエネルギー貯蔵電源の出力電力に比べて、メイン電源およびサブ電源の総出力電力が倍増し、より電力の大きな負荷設備を駆動する目的を実現する。

例えば、エネルギー貯蔵電源の並列制御装置は、２台の実施例１の上記したようなエネルギー貯蔵電源１００と、２台のエネルギー貯蔵電源１００を接続する並列モジュール７０とを備え、図２に示すように、２台のエネルギー貯蔵電源ＡおよびＢが並列モジュール７０を介して並列的に接続されて負荷に給電し、２台のエネルギー貯蔵電源ＡおよびＢが起動した後に並列的に動作する。２台のエネルギー貯蔵電源ＡおよびＢは２つのペアリング方法を有する。方法１では、２台のエネルギー貯蔵電源ＡおよびＢが起動した後に自動的にペアリングし、２台のエネルギー貯蔵電源ＡおよびＢのうち先に起動したエネルギー貯蔵電源をメイン電源とし、後で起動したエネルギー貯蔵電源をサブ電源とする。方法２では、２台のエネルギー貯蔵電源ＡおよびＢが起動した後に、通信モジュール４０が自動的にペアリングし、いずれかのエネルギー貯蔵電源を選択してメイン電源とし、別のエネルギー貯蔵電源をサブ電源とする。方法１のペアリング方法は速いが、複数のエネルギー貯蔵電源１００が存在すると、ミスペアリングの恐れがある。方法２のペアリング方法は煩瑣であるが、比較的に安全である。エネルギー貯蔵電源Ａが先に起動して、エネルギー貯蔵電源Ｂが後で起動する場合、エネルギー貯蔵電源Ａをメイン電源とし、エネルギー貯蔵電源Ｂをサブ電源とする。メイン電源としてのエネルギー貯蔵電源Ａのプロセッサモジュール５０は、メイン電源の出力モジュール３０をオンにするように制御し、メイン電源の通信モジュール４０によってサブ電源としてのエネルギー貯蔵電源Ｂの通信モジュール４０に無線通信の信号を送信する。無線通信の信号は同期信号でもよく、同期信号がエネルギー貯蔵電源Ａの電圧および位相信号を含む。サブ電源としてのエネルギー貯蔵電源Ｂのプロセッサモジュール５０は、サブ電源の通信モジュール４０によって同期信号を受信し、該同期信号に応じてサブ電源のインバーターモジュール２０から出力される電圧および位相を同期信号と合致するまで調整し、サブ電源のインバーターモジュール２０から出力される交流の電圧および位相を、メイン電源のインバーターモジュール２０から出力される交流の電圧および位相と一致させる。サブ電源のプロセッサモジュール５０は、同期信号と合致するようにサブ電源のインバーターモジュール２０から出力される電圧および位相を調整した後に、サブ電源の出力モジュール３０をオンにするように制御することにより、単一のエネルギー貯蔵電源の出力電力に比べて、メイン電源およびサブ電源の総出力電力が倍増することを確保でき、より電力の大きな負荷設備を駆動する目的を実現する。

実施例３
図３は、本発明の実施例３に係るエネルギー貯蔵電源の並列制御方法のフローチャートであり、該実施例は給電設備に給電するといった場合に適用でき、該エネルギー貯蔵電源の並列制御方法が上記のいずれの実施例に記載したエネルギー貯蔵電源のプロセッサモジュールによって実行され、具体的に、以下のようなステップを含む。

スデップ１１０において、起動後に同期信号を受信した否かを検出する。
ここで、同期信号はエネルギー貯蔵電源の電圧および位相信号を含み、並列されたエネルギー貯蔵電源は互いに通信モジュールを介して無線通信する。図２を参照して、エネルギー貯蔵電源Ａを一例として、エネルギー貯蔵電源Ａの起動した後に、エネルギー貯蔵電源Ａのプロセッサモジュール５０は、エネルギー貯蔵電源Ａの通信モジュール４０によって同期信号を受信または送信し、エネルギー貯蔵電源Ａのプロセッサモジュール５０は、それ自体に設けられた、エネルギー貯蔵電源Ａの通信モジュール４０と電気的に接続されたインターフェースによって、同期信号を受信した否かを検出し、検出の結果に基づいて対応の制御をする。

スデップ１２０において、ＮＯ（いいえ）である場合、通信モジュールを介して外部へ同期信号を送信する。
具体的には、プロセッサモジュールは、同期信号を受信した否かを検出した後に、エネルギー貯蔵電源の電圧および位相信号が含まれた同期信号を生成し、通信モジュールを介して外部へ同期信号を送信する。別のエネルギー貯蔵電源は、無線通信によって該同期信号を受信することができ、これによって、別のエネルギー貯蔵電源のプロセッサモジュールは、該同期信号に応じてインバーターモジュールから出力される電圧および位相を調整する。

スデップ１３０において、ＹＥＳ（はい）である場合、同期信号と合致するまで、インバーターモジュールから出力される電圧および位相を調整する。
具体的には、ＹＥＳであると検出した場合、並列されたエネルギー貯蔵電源のうち、該同期信号を送信したエネルギー貯蔵電源が存在することを意味し、プロセッサモジュールは、同期信号と合致するまでインバーターモジュールから出力される電圧および位相を調整する必要があり、これによって、インバーターモジュールから出力される電圧および位相を該同期信号を、送信したエネルギー貯蔵電源のインバーターモジュールから出力される電圧および位相と一致させ、並列されたエネルギー貯蔵電源の総出力電力を倍増させ、エネルギー貯蔵電源が並列されて動作する時に、より電力の大きな負荷設備を駆動できる。

例示的には、図２における２台のエネルギー貯蔵電源ＡおよびＢの並列を一例として、２台のエネルギー貯蔵電源ＡおよびＢは起動した後に並列的に負荷に給電する。２台のエネルギー貯蔵電源は２つのペアリング方法を有する。方法１では、２台のエネルギー貯蔵電源ＡおよびＢが起動した後に自動的にペアリングし、２台のエネルギー貯蔵電源ＡおよびＢのうち先に起動したエネルギー貯蔵電源をメイン電源とし、後で起動したエネルギー貯蔵電源をサブ電源とする。方法２では、２台のエネルギー貯蔵電源ＡおよびＢの起動後に、通信モジュール４０が自動的にペアリングし、いずれかのエネルギー貯蔵電源を選択してメイン電源とし、別のエネルギー貯蔵電源をサブ電源とする。方法１のペアリング方法は速いが、複数のエネルギー貯蔵電源１００が存在すると、ミスペアリングの恐れがある。方法２のペアリング方法は煩瑣であるが、比較的に安全である。エネルギー貯蔵電源Ａを一例として、エネルギー貯蔵電源Ａが起動した後に、そのプロセッサモジュール５０は同期信号を受信した否かを検出し、ＮＯであると検出した場合、エネルギー貯蔵電源Ａをメイン電源とし、メイン電源としてのエネルギー貯蔵電源Ａのプロセッサモジュール５０は、エネルギー貯蔵電源Ａの通信モジュール４０によって外部へ同期信号を送信し、同期信号がエネルギー貯蔵電源Ａの電圧および位相信号を含み、エネルギー貯蔵電源Ｂのプロセッサモジュール５０は、エネルギー貯蔵電源Ｂの通信モジュール４０によって該同期信号を受信し、該同期信号に応じてエネルギー貯蔵電源Ｂのインバーターモジュール２０から出力される電圧および位相を同期信号と合致するまで調整し、サブ電源としてのエネルギー貯蔵電源Ｂのインバーターモジュール２０が出力する交流の電圧および位相を、メイン電源としてのエネルギー貯蔵電源Ａのインバーターモジュールから出力される交流の電圧および位相と一致させる。エネルギー貯蔵電源Ａのプロセッサモジュール５０が同期信号を受信したことを検出した場合、エネルギー貯蔵電源Ａをサブ電源とし、サブ電源としてのエネルギー貯蔵電源Ａのプロセッサモジュール５０は、エネルギー貯蔵電源Ａのインバーターモジュール２０から出力される電圧および位相を該同期信号と合致するまで調整し、サブ電源のエネルギー貯蔵電源Ａのインバーターモジュール２０から出力される交流の電圧および位相を、メイン電源としてのエネルギー貯蔵電源Ｂのインバーターモジュール２０から出力される交流の電圧および位相と一致させることにより、単一のエネルギー貯蔵電源の出力電力に比べて、２台のエネルギー貯蔵電源の出力電力が倍増することを確保でき、より電力の大きな負荷設備を駆動する目的を実現する。

また、同期信号と合致するようにインバーターモジュールから出力される電圧および位相を調整した後に、エネルギー貯蔵電源に電気的に接続される設備の負荷が所定の閾値より小さい場合、通信モジュールをオフするように制御し、エネルギー貯蔵電源の並列状態を並容量状態（並列容量状態）にする。例えば、所定の閾値は、１台のエネルギー貯蔵電源から提供される電気エネルギーで設備の電力の要求を満たす負荷値であり、エネルギー貯蔵電源に電気的に接続される設備の負荷が所定の閾値より小さい場合、通信モジュールをオフするように制御し、エネルギー貯蔵電源の並列状態を並容量状態にし、エネルギー貯蔵電源の電気エネルギーの損失が減少する。

また、エネルギー貯蔵電源は、スイッチモジュールをさらに備え、スイッチモジュールがインバーターモジュールと出力モジュールとの間に接続され、プロセッサモジュールがスイッチモジュールに接続される。同期信号と合致するようにインバーターモジュールから出力される電圧および位相を調整した後に、エネルギー貯蔵電源のプロセッサモジュールは、スイッチモジュールをオンにするように制御し、インバーターモジュールと出力モジュールの間の線路をオンにし、同期信号に応じてインバーターモジュールから出力される電圧および位相をリアルタイムで調整してもよい。プロセッサモジュールによって、同期信号と合致するまでインバーターモジュールから出力される電圧および位相を調整した場合、スイッチモジュールをオンにするように制御し、電圧および位相が同期信号と合致する交流を出力モジュールによって出力してもよく、これによって、エネルギー貯蔵電源が交流を出力して設備に給電する。

具体な実施形態において、図４は、本発明の実施例３に係る別のエネルギー貯蔵電源の並列制御方法のフローチャートであり、該方法が上記のいずれの実施例に記載したエネルギー貯蔵電源のプロセッサモジュールによって実行され、具体的に、以下のようなステップを含む。

スデップ１において、起動後に同期信号を受信した否かを検出し、ＹＥＳ（はい）である場合、スデップ２を実行し、ＮＯ（いいえ）である場合、スデップ３を実行する。
ここで、同期信号はエネルギー貯蔵電源の電圧および位相信号を含み、並列されたエネルギー貯蔵電源は互いに通信モジュールを介して無線通信し、プロセッサモジュールは通信モジュールを介して同期信号を受信または送信し、プロセッサモジュールは、自体に設けられた、通信モジュールに電気的に接続されるインターフェースによって、同期信号を受信した否かを検出し、検出の結果に基づいて対応の制御をする。

スデップ２において、エネルギー貯蔵電源をサブ電源と認定し、同期信号に応じてインバーターモジュールから出力される電圧および位相を調整する。
具体的には、ＹＥＳであると検出した場合、並列されたエネルギー貯蔵電源のうち、外部へ同期信号を送信したエネルギー貯蔵電源が存在することを意味し、即ち、同期信号を送信したエネルギー貯蔵電源はメイン電源であることを意味する。この時、同期信号を受信したエネルギー貯蔵電源をサブ電源と認定し、インバーターモジュールから出力される電圧および位相同期信号と合致するするまで、受信された同期信号に応じてインバーターモジュールから出力される電圧および位相を調整する。また、スデップ２の後にスデップ４が実行される。

スデップ３において、エネルギー貯蔵電源をメイン電源と認定し、通信モジュールを介して同期信号を送信する。
具体的には、ＮＯであると検出した場合、エネルギー貯蔵電源をメイン電源と認定し、通信モジュールを介して外部へ同期信号を送信し、別のエネルギー貯蔵電源が自体における通信モジュールを介して該同期信号を受信でき、これによって、該同期信号に応じてインバーターモジュールから出力される電圧および位相を調整する。

スデップ４において、インバーターモジュールから出力される電圧および位相が同期信号と合致する否かを検出し、ＹＥＳである場合、スデップ５を実行し、ＮＯである場合、スデップ７を実行する。

スデップ５において、出力モジュールをオンにするように制御する。

スデップ６において、同期信号に応じて、インバーターモジュールから出力される電圧および位相をリアルタイムで調整する。

スデップ７において、インバーターモジュールから出力される電圧および位相を調整し、スデップ４に戻す。

該実施例に係るエネルギー貯蔵電源の並列制御方法は、本発明の任意の実施例に係るエネルギー貯蔵電源およびエネルギー貯蔵電源の並列制御装置と同じ発明の構想に属し、相応の有益効果を備え、本実施例で詳細に説明されていない技術的詳細は、本発明の任意の実施例に係るエネルギー貯蔵電源およびエネルギー貯蔵電源の並列制御装置を参照になる。

なお、上記は本発明の好ましい実施例および使用される技術の原理に過ぎない。当業者であれば、本発明はここに記載の特定の実施例に限定されるものではなく、本発明の保護範囲から逸脱することなく、様々な明らかな変化、再調整、結合および代替を行うことができることを理解する。したがって、以上の実施例によって本発明を詳細に説明したが、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、本発明の構想から逸脱することなく、より多くの別の等価の実施例を含むことができ、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって決定される。

Claims (11)

1. 電気エネルギーを貯蔵する、または外部へ電気エネルギーを出力するための電池モジュールと、
   前記電池モジュールに電気的に接続され、前記電池モジュールの直流を交流に変換するためのインバーターモジュールと、
   前記インバーターモジュールに電気的に接続され、前記インバーターモジュールをオンにして外部へ交流を出力するための出力モジュールと、
   別のエネルギー貯蔵電源に無線通信可能に接続される通信モジュールと、
   前記インバーターモジュール、前記出力モジュールおよび前記通信モジュールにそれぞれ電気的に接続され、前記出力モジュールのオンオフを制御するためのプロセッサモジュールとを備えることを特徴とする、
   エネルギー貯蔵電源。
2. 前記エネルギー貯蔵電源は、前記インバーターモジュールと前記出力モジュールとの間に接続され、前記プロセッサモジュールと接続され、前記インバーターモジュールと前記出力モジュールとの間の線路のオンオフを制御するスイッチモジュールをさらに備えることを特徴とする、
   請求項１に記載のエネルギー貯蔵電源。
3. 前記通信モジュールの無線通信の方式は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、ブルートゥース（登録商標）またはＺｉｇＢｅｅ（登録商標）であることを特徴とする、
   請求項１に記載のエネルギー貯蔵電源。
4. 少なくとも２台の請求項１～３のいずれか１項に記載のエネルギー貯蔵電源と、少なくとも２台の前記エネルギー貯蔵電源の出力モジュールを繋ぐように、少なくとも２台の前記エネルギー貯蔵電源を接続する並列モジュールとを備えることを特徴とする、
   エネルギー貯蔵電源の並列制御装置。
5. 前記通信モジュールは、前記エネルギー貯蔵電源の電圧および位相信号が含まれた同期信号を伝送または受信することに用いられることを特徴とする、
   請求項４に記載のエネルギー貯蔵電源の並列制御装置。
6. いずれかの前記エネルギー貯蔵電源をメイン電源とし、別の前記エネルギー貯蔵電源をサブ電源とし、前記メイン電源の前記プロセッサモジュールは、通信モジュールを介して少なくとも１台のサブ電源に同期信号を転送し、前記サブ電源の前記プロセッサモジュールは、通信モジュールを介して受信した前記同期信号に応じて、前記同期信号と合致するまで交流の電圧および位相を調整するように、前記インバーターモジュールを制御することを特徴とする、
   請求項４に記載のエネルギー貯蔵電源の並列制御装置。
7. 前記サブ電源の前記プロセッサモジュールによって、前記同期信号と合致するまで交流の電圧および位相を調整するように前記インバーターモジュールを制御した後に、前記サブ電源の前記出力モジュールをオンにするように制御することを特徴とする、
   請求項６に記載のエネルギー貯蔵電源の並列制御装置。
8. 請求項１～３のいずれか１項に記載のエネルギー貯蔵電源のプロセッサモジュールによって実行されるエネルギー貯蔵電源の並列制御方法であって、
   起動後に同期信号を受信した否かを検出するステップと、
   ＮＯである場合、前記通信モジュールを介して外部へ同期信号を送信するステップと、
   ＹＥＳである場合、前記同期信号と合致するまで、前記インバーターモジュールから出力される電圧および位相を調整するステップとを含むことを特徴とする、
   エネルギー貯蔵電源の並列制御方法。
9. 前記エネルギー貯蔵電源は、前記インバーターモジュールと前記出力モジュールとの間に接続され、前記プロセッサモジュールと接続されるスイッチモジュールをさらに備え、
   前記同期信号と合致するまで、前記の前記インバーターモジュールから出力される電圧および位相を調整するステップの後に、前記インバーターモジュールと前記出力モジュールとの間の線路をオンにするように、前記スイッチモジュールをオンにするように制御するステップをさらに含むことを特徴とする、
   請求項８に記載のエネルギー貯蔵電源の並列制御方法。
10. 前記の前記スイッチモジュールをオンにするように制御するステップの後に、同期信号に応じて前記インバーターモジュールから出力される電圧および位相をリアルタイムで調整するステップをさらに含むことを特徴とする、
    請求項９に記載のエネルギー貯蔵電源の並列制御方法。
11. 前記同期信号と合致するまで、前記の前記インバーターモジュールから出力される電圧および位相を調整するステップの後に、前記エネルギー貯蔵電源に電気的に接続される設備の負荷が所定の閾値より小さい場合、前記エネルギー貯蔵電源の並列状態が並容量状態になるように、前記通信モジュールをオフするように制御するステップをさらに含むことを特徴とする、
    請求項８に記載のエネルギー貯蔵電源の並列制御方法。

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