JP2022027386A

JP2022027386A - 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及びその制御方法

Info

Publication number: JP2022027386A
Application number: JP2020181116A
Authority: JP
Inventors: 中偉孫; Zhongwei Sun; 傑章; Jie Zhang; 志源鐘; Zhi Yuan Zhong; 艶秋 ▲ちゅ▼; Yanqui Chu; 培新張; Peixin Zhang; 宏偉米
Original assignee: Shenzhen Hello Tech Energy Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Hello Tech Energy Co Ltd
Priority date: 2020-07-31
Filing date: 2020-10-29
Publication date: 2022-02-10
Also published as: US20220037881A1; US11336091B2; CN111786438A

Abstract

【課題】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、電池モジュール１０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２０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３０と、出力モジュールに電気的に接続される検出モジュール４０と、別のエネルギー貯蔵電源に通信的に接続される通信モジュール５０と、インバーターモジュールまたは出力モジュールに電気的に接続される切換モジュール６０と、検出モジュール、通信モジュール及び切換モジュールに電気的に接続され、検出モジュールが検出した負荷の電力に応じて、切換モジュールをインバーターモジュールまたは出力モジュールに電気的に接続させるように制御するプロセッサモジュール７０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及びその制御方法に関する。

エネルギー貯蔵電源は消費分野でますます普及してきたが、それに伴って各種の問題が発見された。例えば、エネルギー貯蔵電源の容量が足りない、またはエネルギー貯蔵電源の電力が小さすぎる場合、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、エネルギー貯蔵電源並列装置によって、大きな電力供給を必要とする負荷設備に対して給電し、負荷設備の正常な動作に必要な電気エネルギーを確保する必要がある。

現在、従来のエネルギー貯蔵電源は、並列されて動作する場合、通常、負荷電力が小さい時に、電力を倍増させる必要がなく、かつ、電力の並列を実現するために、エネルギー貯蔵電源に対応する同期回路の動作中に、余計の電力を消費し、エネルギー貯蔵電源の使用時間に影響してしまう。

本発明の実施例は、エネルギー貯蔵電源が並列されて動作する時に、検出した負荷の電力の大きさに応じて、並電力状態と並容量状態の切り換えを自動的に実現でき、エネルギー貯蔵電源の使用時間を効果的に向上させ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及びその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、
出力モジュールに電気的に接続され、出力モジュールによって、エネルギー貯蔵電源に電気的に接続される負荷の電力を検出するための検出モジュールと、
別のエネルギー貯蔵電源に通信的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または出力モジュールに電気的に接続される切換モジュールと、
検出モジュール、通信モジュール及び切換モジュールに電気的に接続され、検出モジュールが検出した負荷の電力に応じて、切換モジュールをインバーターモジュールまたは出力モジュールに電気的に接続させるように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、切換モジュールは、第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチ、第１分岐回路及び第２分岐回路を備え、第１スイッチが第１分岐回路を介してインバーターモジュールに電気的に接続され、第２スイッチ及び第３スイッチが第２分岐回路を介して出力モジュールに電気的に接続される。

好ましくは、プロセッサモジュールは、検出モジュールが検出した負荷の電力に応じて、第１スイッチ、第２スイッチ及び第３スイッチの開閉状態を制御することに用いられる。

好ましくは、第１スイッチ及び第２スイッチの両方が閉じている場合、２台のエネルギー貯蔵電源の直流は接続線を介して並列されてインバーターモジュールに流れる。

好ましくは、第１スイッチ及び第３スイッチの両方が閉じている場合、エネルギー貯蔵電源の直流は、インバーターモジュールによって交流に変換され、接続線を介して別のエネルギー貯蔵電源の交流と共に出力モジュールによって出力される。

好ましくは、通信モジュールの通信の方式は無線通信であり、無線通信の方式はＷｉ－Ｆｉ、ブルートゥースまたはＺｉｇＢｅｅ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の態様に記載の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接続線とを備え、接続線が少なくとも２台のエネルギー貯蔵電源の切換モジュールを繋ぐ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、負荷の電力が所定の電力閾値より小さい場合、プロセッサモジュールは、第１スイッチ及び第２スイッチを閉じるように制御することに用いられ、エネルギー貯蔵電源の並列状態は並容量状態となり、
負荷の電力が所定の電力閾値より大きい場合、プロセッサモジュールは、第２スイッチ及び第３スイッチを閉じるように制御することに用いられ、エネルギー貯蔵電源の並列状態は並電力状態となり、
プロセッサモジュールは、さらに、通信モジュールの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及び位相を調整することに用いられる。

好ましくは、所定の電力閾値は、エネルギー貯蔵電源の最高出力電力の８０％である。

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、
検出モジュールが検出した負荷の電力を取得するステップと、
負荷の電力が所定の電力閾値より大きい場合、通信モジュールを起動させ、切換モジュールを制御することで、エネルギー貯蔵電源を並電力状態に進入させるステップと、
負荷の電力が所定の電力閾値より小さい場合、通信モジュールをオフにし、切換モジュールを制御することで、エネルギー貯蔵電源を並容量状態に進入させ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さらに提供する。

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及びその制御方法において、エネルギー貯蔵電源は、電池モジュール、インバーターモジュール、出力モジュール、検出モジュール、通信モジュール、切換モジュール及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が電池モジュールに電気的に接続され、出力モジュールがインバーターモジュールに電気的に接続され、検出モジュールが出力モジュールに電気的に接続されて、出力モジュールによってエネルギー貯蔵電源に電気的に接続される負荷の電力を検出し、通信モジュールが別のエネルギー貯蔵電源に通信的に接続され、切換モジュールがインバーターモジュールまたは出力モジュールに電気的に接続され、プロセッサモジュールが検出モジュール、通信モジュール及び切換モジュールに電気的に接続されて、検出モジュールが検出した負荷の電力に応じて、切換モジュールをインバーターモジュールまたは出力モジュールに電気的に接続させるように制御する。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、エネルギー貯蔵電源の並列制御装置及びその制御方法は、プロセッサモジュールの制御によって、切換モジュールをインバーターモジュールまたは出力モジュールに電気的に接続させるように制御し、例えば、エネルギー貯蔵電源を並列して給電する時に、負荷の電力がエネルギー貯蔵電源の出力電力より小さい場合、プロセッサによる制御でエネルギー貯蔵電源の並容量状態を実現し、負荷の電気エネルギーの要求を満足するとともに、エネルギー貯蔵電源に貯蔵された電気エネルギーの浪費を避け、負荷の電力がエネルギー貯蔵電源の出力電力より大きい場合、プロセッサの制御によってエネルギー貯蔵電源の並電力状態を実現し、負荷に倍増した電力の電気エネルギーを提供し、負荷に供給される電気エネルギーが負荷の要求を満足する。即ち、エネルギー貯蔵電源は、並列されて動作する場合、検出した負荷の電力の大きさに応じて並電力状態と並容量状態の切り換えを自動的に実現でき、エネルギー貯蔵電源の使用時間を効果的に向上させる。

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１に係る他の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２に係る他の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装置の制御方法のフローチャートである。

以下、図面及び実施例を参照しながら本発明について具体的に説明する。なお、ここで説明する具体的な実施例は、本発明を説明するためものに過ぎず、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。エネルギー貯蔵電源は、電池モジュール１０、インバーターモジュール２０、出力モジュール３０、検出モジュール４０、通信モジュール５０、切換モジュール６０及びプロセッサモジュール７０を備える。

ここで、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。検出モジュール４０は、出力モジュール３０に電気的に接続され、出力モジュール３０によって、エネルギー貯蔵電源に電気的に接続される負荷の電力を検出することに用いられる。通信モジュール５０は、別のエネルギー貯蔵電源に通信的に接続される。切換モジュール６０は、インバーターモジュール２０または出力モジュール３０に電気的に接続される。プロセッサモジュール７０は、検出モジュール４０、通信モジュール５０及び切換モジュール６０に電気的に接続され、検出モジュール４０が検出した負荷の電力に応じて、切換モジュール６０をインバーターモジュール２０または出力モジュール３０に電気的に接続させるように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が負荷に給電する時に、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場合を例とし、負荷がいずれかのエネルギー貯蔵電源の出力モジュール３０に電気的に接続され、２台のエネルギー貯蔵電源の切換モジュール６０が接続線を介して電気的に接続される。負荷に電気的に接続されるエネルギー貯蔵電源の検出モジュール４０は、負荷の電力を検出し、負荷の電力が所定の電力閾値より小さい場合、負荷に電気的に接続されるエネルギー貯蔵電源のプロセッサモジュール７０は、切換モジュール６０をインバーターモジュール２０に電気的に接続させるように制御し、別のエネルギー貯蔵電源のプロセッサモジュール７０は、切換モジュール６０を出力モジュール３０に電気的に接続させるように制御し、電池モジュール１０の直流を、切換モジュール６０によって、負荷に電気的に接続されるエネルギー貯蔵電源の切換モジュール６０に転送することにより、２台のエネルギー貯蔵電源の直流を、切換モジュール６０に電気的に接続されるインバーターモジュール２０によって交流に逆変換し、負荷に電気的に接続される出力モジュール３０によって負荷に転送し、負荷に給電する。この時、２台のエネルギー貯蔵電源の並列状態は並容量状態となり、即ち、負荷の電力が小さい場合、エネルギー貯蔵電源は負荷に並容量的に給電でき、負荷の電気エネルギーの要求を満足するとともに、エネルギー貯蔵電源に貯蔵された電気の浪費を避けることができる。ここで、所定の電力閾値はエネルギー貯蔵電源の最高出力電力の８０％であってもよい。負荷の電力が所定の電力閾値より大きい場合、負荷に電気的に接続されるエネルギー貯蔵電源のプロセッサモジュール７０は、切換モジュール６０を、インバーターモジュール２０に電気的に接続させて出力モジュール３０における接続線のある回路と繋ぐように制御し、別のエネルギー貯蔵電源のプロセッサモジュール７０は、切換モジュール６０を、インバーターモジュール２０に電気的に接続させて出力モジュール３０における接続線のある回路と繋ぐように制御する。これにより、電池モジュール１０の直流をインバーターモジュール２０によって交流に逆変換し、接続線によって、交流を負荷に電気的に接続されるエネルギー貯蔵電源の切換モジュール６０に転送することにより、交流を切換モジュール６０によって出力モジュール３０に転送するとともに、負荷に電気的に接続されるエネルギー貯蔵電源の電池モジュール１０の直流を切換モジュール６０によってインバーターモジュール２０に転送する。インバーターモジュール２０は、直流を逆変換し、負荷に電気的に接続されるエネルギー貯蔵電源の通信モジュール５０は、別のエネルギー貯蔵電源の通信モジュール５０と通信し、別のエネルギー貯蔵電源の通信モジュール５０から送信される通信信号を受信し、該通信信号に別のエネルギー貯蔵電源の交流の電圧及び位相信号が含まれる。負荷に電気的に接続されるエネルギー貯蔵電源のプロセッサモジュール７０は、通信モジュール５０が受信した通信信号に応じて、インバーターモジュール２０から出力される交流の電圧及び位相を、２台のエネルギー貯蔵電源の交流の電圧及び位相と一致させるように制御する。２台のエネルギー貯蔵電源の交流は、いずれも負荷に電気的に接続される出力モジュール３０によって負荷に転送され、負荷に給電される。この時、２台のエネルギー貯蔵電源の並列状態は並電力状態となり、負荷に倍増した電力の電気エネルギーを提供し、負荷に供給される電気エネルギーが負荷の要求を満足する。即ち、エネルギー貯蔵電源が並列されて動作する場合、検出した負荷の電力の大きさに応じて並電力状態と並容量状態の切り換えを自動的に実現でき、これによって、エネルギー貯蔵電源の使用時間を効果的に向上させる。

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、検出モジュール、通信モジュール、切換モジュール及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が電池モジュールに電気的に接続され、出力モジュールがインバーターモジュールに電気的に接続され、検出モジュールは、出力モジュールに電気的に接続されて、出力モジュールによって、エネルギー貯蔵電源に電気的に接続される負荷の電力を検出し、通信モジュールが別のエネルギー貯蔵電源に通信的に接続され、切換モジュールがインバーターモジュールまたは出力モジュールに電気的に接続され、プロセッサモジュールは、検出モジュール、通信モジュール及び切換モジュールに電気的に接続されて、検出モジュールが検出した負荷の電力に応じて、切換モジュールをインバーターモジュールまたは出力モジュールに電気的に接続させるように制御する。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の制御によって、切換モジュールをインバーターモジュールまたは出力モジュールに電気的に接続させるように制御する。例えば、エネルギー貯蔵電源を並列して給電する時に、負荷の電力がエネルギー貯蔵電源の出力電力より小さい場合、プロセッサによる制御でエネルギー貯蔵電源の並容量状態を実現し、負荷の電気エネルギーの要求を満足するとともに、エネルギー貯蔵電源に貯蔵された電気エネルギーの浪費を避け、負荷の電力がエネルギー貯蔵電源の出力電力より大きい場合、プロセッサの制御によってエネルギー貯蔵電源の並電力状態を実現し、負荷に倍増した電力の電気エネルギーを提供し、負荷に供給される電気エネルギーが負荷の要求を満足する。即ち、エネルギー貯蔵電源は、並列されて動作する場合、検出した負荷の電力の大きさに応じて並電力状態と並容量状態の切り換えを自動的に実現でき、エネルギー貯蔵電源の使用時間を効果的に向上させる。

図２は、本発明の実施例１に係る他のエネルギー貯蔵電源の構成ブロック図である。図２を参照して、好ましくは、切換モジュール６０は、第１スイッチ６１、第２スイッチ６２、第３スイッチ６３、第１分岐回路Ｌ１及び第２分岐回路Ｌ２を備え、第１スイッチ６１が第１分岐回路Ｌ１を介してインバーターモジュール２０に電気的に接続され、第２スイッチ６２及び第３スイッチ６３が第２分岐回路Ｌ２を介して出力モジュール３０に電気的に接続される。

ここで、電池モジュール１０が第１スイッチ６１を閉じられると、切換モジュール６０がインバーターモジュール２０に電気的に接続され、第１スイッチ６１が閉じた時に、電池モジュール１０の直流が切換モジュール６０によってインバーターモジュール２０に転送可能であり、第２スイッチ６２及び第３スイッチ６３が閉じた時に、電池モジュール１０の直流が切換モジュール６０によって出力モジュール３０に転送可能である。

好ましくは、プロセッサモジュール７０は、検出モジュール４０が検出した負荷の電力に応じて、第１スイッチ６１、第２スイッチ６２及び第３スイッチ６３のスイッチ状態を制御することに用いられる。

ここで、プロセッサモジュール７０は、検出モジュール４０が検出した負荷の電力に応じて、第１スイッチ６１、第２スイッチ６２及び第３スイッチ６３の開閉を制御する。例えば、検出モジュール４０が検出した負荷の電力が所定の電力閾値より小さい場合、プロセッサモジュール７０は、第１スイッチ６１及び第２スイッチ６２の両方を閉じるように制御し、エネルギー貯蔵電源の並列給電の時の状態が並容量状態になる。

好ましくは、第１スイッチ６１及び第２スイッチ６２の両方が閉じている場合、２台のエネルギー貯蔵電源の直流が接続線を介して並列してインバーターモジュール２０に流れる。

具体的には、エネルギー貯蔵電源の出力モジュール３０が負荷に電気的に接続され、エネルギー貯蔵電源が別のエネルギー貯蔵電源と並列されて動作する場合、エネルギー貯蔵電源の切換モジュール６０が接続線を介して別のエネルギー貯蔵電源の切換モジュール６０に電気的に接続される。検出モジュール４０が検出した負荷の電力が所定の電力閾値より小さい場合、プロセッサモジュール７０は、第１スイッチ６１及び第２スイッチ６２の両方を閉じるように制御し、各エネルギー貯蔵電源の直流は、いずれも負荷に電気的に接続されるエネルギー貯蔵電源のインバーターモジュール２０によって交流に逆変換され、出力モジュール３０によって負荷に出力される。この時、エネルギー貯蔵電源の並列状態が並容量状態になり、即ち、負荷の電力が小さい場合、エネルギー貯蔵電源が負荷に並容量的に給電して負荷の要求を満足するとともに、エネルギー貯蔵電源に貯蔵された電気エネルギーの浪費を避ける。

好ましくは、第１スイッチ６１及び第３スイッチ６３の両方が閉じている場合、エネルギー貯蔵電源の直流は、インバーターモジュール２０によって交流に変換された後に、接続線を介して別のエネルギー貯蔵電源の交流と共に出力モジュール３０によって出力される。

具体的には、エネルギー貯蔵電源の出力モジュール３０が負荷に電気的に接続され、エネルギー貯蔵電源が別のエネルギー貯蔵電源と並列されて動作する場合、エネルギー貯蔵電源の切換モジュール６０が接続線を介して別のエネルギー貯蔵電源の切換モジュール６０に電気的に接続される。モジュール４０が検出した負荷の電力が所定の電力閾値より大きい場合、プロセッサモジュール７０は、第１スイッチ６１及び第３スイッチ６３の両方を閉じるように制御し、各エネルギー貯蔵電源のインバーターモジュール２０が逆変換した交流を、負荷に電気的に接続されるエネルギー貯蔵電源の出力モジュール３０によって負荷に出力する。この時、エネルギー貯蔵電源の並列状態が並電力状態になり、即ち、負荷の電力が大きい場合、エネルギー貯蔵電源が負荷に並電力的に給電し、負荷に倍増した電力の電気エネルギーを提供し、負荷に提供される電気エネルギーが負荷の要求を満足する。

例えば、２台のエネルギー貯蔵電源を並列して負荷に給電する場合、負荷がいずれかのエネルギー貯蔵電源の出力モジュール３０に電気的に接続され、２台のエネルギー貯蔵電源の切換モジュール６０が接続線を介して電気的に接続され、負荷に電気的に接続されるエネルギー貯蔵電源の検出モジュール４０は、負荷の電力を検出し、負荷の電力が所定の電力閾値より小さい場合、負荷に電気的に接続されるエネルギー貯蔵電源のプロセッサモジュール７０は、第１スイッチ６１及び第２スイッチ６２の両方を閉じるように制御し、電池モジュール１０の直流を第１スイッチ６１を介してインバーターモジュールに転送する。別のエネルギー貯蔵電源のプロセッサモジュール７０は、第２スイッチ６２を閉じるように制御し、電池モジュール１０の直流を、第２スイッチ６２及び接続線を介して負荷に電気的に接続されるエネルギー貯蔵電源の第２スイッチ６２に転送し、第１スイッチ６１を介してインバーターモジュール２０に転送することにより、２台のエネルギー貯蔵電源の直流は、いずれも負荷に電気的に接続されるエネルギー貯蔵電源のインバーターモジュール２０によって交流に逆変換され、負荷に電気的に接続される出力モジュール３０によって負荷に転送され、負荷に給電される。この時、２台のエネルギー貯蔵電源の並列状態は並容量状態になり、即ち、負荷の電力が小さい場合、エネルギー貯蔵電源は負荷に並容量的に給電でき、負荷の電気エネルギーの要求を満足するとともに、エネルギー貯蔵電源に貯蔵された電気の浪費を避けることができる。ここで、所定の電力閾値は、エネルギー貯蔵電源の最高出力電力の８０％であってもよい。負荷の電力が所定の電力閾値より大きい場合、負荷に電気的に接続されるエネルギー貯蔵電源のプロセッサモジュール７０は、第１スイッチ６１及び第３スイッチ６３の両方を閉じるように制御し、電池モジュール１０の直流を第１スイッチ６１を介してインバーターモジュールに転送する。別のエネルギー貯蔵電源のプロセッサモジュール７０は、第１スイッチ６１及び第３スイッチ６３の両方を閉じるように制御し、電池モジュール１０の直流を、第１スイッチ６１を介してインバーターモジュール２０によって交流に逆変換し、交流を第３スイッチ６３及び接続線を介して負荷に電気的に接続されるエネルギー貯蔵電源の第３スイッチ６３に転送して、交流を第３スイッチ６３を介して出力モジュール３０に転送することにより、２台のエネルギー貯蔵電源の交流を、いずれも負荷に電気的に接続されるエネルギー貯蔵電源の出力モジュール３０によって出力する。負荷に電気的に接続されるエネルギー貯蔵電源の通信モジュール５０は、別のエネルギー貯蔵電源の通信モジュール５０と通信して、別のエネルギー貯蔵電源の通信モジュール５０から送信される通信信号を受信し、該通信信号に別のエネルギー貯蔵電源の交流の電圧及び位相信号が含まれる。負荷に電気的に接続されるエネルギー貯蔵電源のプロセッサモジュール７０は、通信モジュール５０が受信した通信信号に応じて、インバーターモジュール２０から出力される交流の電圧及び位相を、２台のエネルギー貯蔵電源の交流の電圧及び位相と一致させるように制御する。２台のエネルギー貯蔵電源の交流は、いずれも負荷に電気的に接続される出力モジュール３０によって負荷に転送され、負荷に給電される。この時、２台のエネルギー貯蔵電源の並列状態は並電力状態となり、負荷に倍増した電力の電気エネルギーを提供し、負荷に供給される電気エネルギーが負荷の要求を満足する。即ち、エネルギー貯蔵電源が並列されて動作する場合、検出した負荷の電力の大きさに応じて並電力状態と並容量状態の切り換えを自動的に実現でき、エネルギー貯蔵電源の使用時間を効果的に向上させる。

好ましくは、通信モジュール５０の通信の方式は無線通信であり、無線通信の方式はＷｉ－Ｆｉ、ブルートゥースまたはＺｉｇＢｅｅ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、ブルートゥースの通信を利用でき、２台以上のエネルギー貯蔵電源が並列された場合、Ｗｉ－Ｆｉの通信を利用でき、並列された各エネルギー貯蔵電源間の距離が近い場合、ＺｉｇＢｅｅ通信を利用できる。

なお、通信モジュール５０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５０の無線通信の方式は実際の状況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３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。該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の記載のエネルギー貯蔵電源１００及び少なくとも２台のエネルギー貯蔵電源を接続する接続線２００を備え、接続線２００は少なくとも２台のエネルギー貯蔵電源１００の切換モジュール６０を繋ぐ。

具体的には、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の切換モジュール６０は、いずれも接続線２００を介して繋がれる。エネルギー貯蔵電源の並列制御装置が動作する場合、エネルギー貯蔵電源Ａを例とする１台のエネルギー貯蔵電源の出力モジュール３０が負荷に電気的に接続され、エネルギー貯蔵電源Ａの検出モジュール４０は、負荷の電力を検出する。負荷の電力が所定の電力閾値より小さい場合、エネルギー貯蔵電源Ａのプロセッサモジュール７０は、切換モジュール６０をインバーターモジュール２０に電気的に接続させるように制御して、エネルギー貯蔵電源Ｂのプロセッサモジュール７０は、切換モジュール６０を出力モジュール３０に電気的に接続させるように制御し、エネルギー貯蔵電源Ｂの直流を切換モジュール６０によってエネルギー貯蔵電源Ａの切換モジュール６０に転送することにより、２台のエネルギー貯蔵電源の直流は、いずれもエネルギー貯蔵電源Ａのインバーターモジュール２０によって交流に逆変換され、エネルギー貯蔵電源Ａの出力モジュール３０によって負荷に転送され、負荷に給電される。この時、２台のエネルギー貯蔵電源の並列状態は並容量状態となり、即ち、負荷の電力が小さい場合、エネルギー貯蔵電源は、負荷に並容量的に給電でき、負荷の電気エネルギーの要求を満足するとともに、エネルギー貯蔵電源に貯蔵された電気の浪費を避けることができる。ここで、所定の電力閾値はエネルギー貯蔵電源の最高出力電力の８０％であってもよい。負荷の電力が所定の電力閾値より大きい場合、エネルギー貯蔵電源Ａのプロセッサモジュール７０は、切換モジュール６０をインバーターモジュール２０に電気的に接続させ、切換モジュール６０を、出力モジュール３０と接続線２００を有する回路に繋ぐように制御する。エネルギー貯蔵電源Ｂのプロセッサモジュール７０は、切換モジュール６０をインバーターモジュール２０に電気的に接続させ、切換モジュール６０を、出力モジュール３０と接続線２００を有する回路に繋ぐように制御し、エネルギー貯蔵電源Ｂの直流をインバーターモジュール２０によって交流に逆変換し、交流を接続線２００を介してエネルギー貯蔵電源Ａの切換モジュール６０に転送することにより、交流を切換モジュール６０によって出力モジュール３０に転送するとともに、エネルギー貯蔵電源Ａの直流を切換モジュール６０によってインバーターモジュール２０に転送し、インバーターモジュール２０は直流を逆変換する。エネルギー貯蔵電源Ａの通信モジュール５０は、エネルギー貯蔵電源Ｂの通信モジュール５０と通信し、エネルギー貯蔵電源Ｂの通信モジュール５０から送信される通信信号を受信し、通信信号にエネルギー貯蔵電源Ｂの交流の電圧及び位相信号が含まれる。エネルギー貯蔵電源Ａのプロセッサモジュール７０は、通信モジュール５０が受信した通信信号に応じて、インバーターモジュール２０から出力される交流の電圧及び位相を、２台のエネルギー貯蔵電源の交流の電圧及び位相と一致させるように制御する。２台のエネルギー貯蔵電源の交流は、いずれも負荷に電気的に接続される出力モジュール３０によって負荷に転送され、負荷に給電される。この時、２台のエネルギー貯蔵電源の並列状態は並電力状態となり、負荷に倍増した電力の電気エネルギーを提供し、負荷に供給される電気エネルギーが負荷の要求を満足する。即ち、エネルギー貯蔵電源が並列されて動作する場合、検出した負荷の電力の大きさに応じて並電力状態と並容量状態の切り換えを自動的に実現でき、エネルギー貯蔵電源の使用時間を効果的に向上させる。

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の記載のエネルギー貯蔵電源及び少なくとも２台のエネルギー貯蔵電源を接続する接続線を備え、接続線は少なくとも２台のエネルギー貯蔵電源の切換モジュールを繋ぐ。従来のエネルギー貯蔵電源の並列制御装置と比較すると、該実施例に係るエネルギー貯蔵電源の並列制御装置は、プロセッサモジュールの制御によって、切換モジュールをインバーターモジュールまたは出力モジュールに電気的に接続させるように制御する。負荷の電力がエネルギー貯蔵電源の出力電力より小さい場合、プロセッサによる制御でエネルギー貯蔵電源の並容量状態を実現し、負荷の電気エネルギーの要求を満足するとともに、エネルギー貯蔵電源に貯蔵された電気エネルギーの浪費を避ける。負荷の電力がエネルギー貯蔵電源の出力電力より大きい場合、プロセッサによる制御でエネルギー貯蔵電源の並電力状態を実現し、負荷に倍増した電力の電気エネルギーを提供し、負荷に供給される電気エネルギーが負荷の要求を満足する。即ち、エネルギー貯蔵電源の並列制御装置は、負荷の電力の大きさに応じて並電力状態と並容量状態の切り換えを自動的に実現することにより、エネルギー貯蔵電源の並列制御装置の使用時間を効果的に向上させる。

図４は、本発明の実施例２に係る他の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。図４を参照して、好ましくは、切換モジュール６０は、第１スイッチ６１、第２スイッチ６２、第３スイッチ６３、第１分岐回路Ｌ１及び第２分岐回路Ｌ２を備え、第１スイッチ６１が第１分岐回路Ｌ１を介してインバーターモジュール２０に電気的に接続され、第２スイッチ６２及び第３スイッチ６３が第２分岐回路Ｌ２を介して出力モジュール３０に電気的に接続される。

ここで、第１スイッチ６１を閉じることで電池モジュール１０とインバーターモジュール２０を繋ぎ、第１スイッチ６１及び第２スイッチ６２を閉じることでインバーターモジュール２０と別のエネルギー貯蔵電源の電池モジュール１０を繋ぎ、第１スイッチ６１及び第３スイッチ６３を閉じることで出力モジュール３０と別のエネルギー貯蔵電源のインバーターモジュール２０を繋ぎ、各スイッチの開閉により異なる通路の繋ぎを実現することができる。

好ましくは、負荷の電力が所定の電力閾値より小さい場合、プロセッサモジュール７０は、第１スイッチ６１及び第２スイッチ６２を閉じるように制御し、エネルギー貯蔵電源１００の並列状態が並容量状態になる。負荷の電力が所定の電力閾値より大きい場合、プロセッサモジュール７０は、第２スイッチ６２及び第３スイッチ６３を閉じるように制御し、エネルギー貯蔵電源１００の並列状態が並電力状態になる。プロセッサモジュール７０は、さらに、通信モジュール５０の信号に応じてインバーターモジュール２０から出力される電圧及び位相を調整することに用いられる。

具体的には、エネルギー貯蔵電源の並列制御装置が動作する場合、エネルギー貯蔵電源Ａの出力モジュール３０が負荷に電気的に接続されると、エネルギー貯蔵電源Ａの検出モジュール４０は負荷の電力を検出する。負荷の電力が所定の電力閾値より小さい場合、エネルギー貯蔵電源Ａのプロセッサモジュール７０は、エネルギー貯蔵電源Ａの第１スイッチ６１及び第２スイッチ６２の両方を閉じるように制御し、エネルギー貯蔵電源Ｂのプロセッサモジュール７０は、エネルギー貯蔵電源Ｂの第２スイッチ６２を閉じるように制御する。この時、エネルギー貯蔵電源Ｂの直流が接続線２００を介してエネルギー貯蔵電源Ａのインバーターモジュール２０に転送される。即ち、２台のエネルギー貯蔵電源の直流は、いずれもエネルギー貯蔵電源Ａのインバーターモジュール２０によって逆変換されて出力できる。この時、２台のエネルギー貯蔵電源が並容量状態となり、即ち、負荷の電力が小さい場合、エネルギー貯蔵電源Ａ，Ｂは、負荷に並容量的に給電でき、負荷の電気エネルギーの要求を満足するとともに、エネルギー貯蔵電源に貯蔵された電気の浪費を避けることができる。負荷の電力が所定の電力閾値より大きい場合、エネルギー貯蔵電源Ａのプロセッサモジュール７０は、エネルギー貯蔵電源Ａの第１スイッチ６１及び第３スイッチ６３の両方を閉じるように制御し、エネルギー貯蔵電源Ｂのプロセッサモジュール７０は、エネルギー貯蔵電源Ｂの第１スイッチ６１及び第３スイッチ６３の両方を閉じるように制御する。この時、エネルギー貯蔵電源Ｂの交流が接続線２００を介してエネルギー貯蔵電源Ａの出力モジュール３０に転送され、エネルギー貯蔵電源Ａのプロセッサモジュール７０は、通信モジュール５０の信号に応じて、インバーターモジュール２０から出力される交流の電圧及び位相を、２台のエネルギー貯蔵電源の交流の電圧及び位相と一致させるように調整する。エネルギー貯蔵電源Ａ，Ｂの交流は、いずれもエネルギー貯蔵電源Ａの出力モジュール３０によって出力され、負荷に給電されることができる。この時、エネルギー貯蔵電源Ａ，Ｂが並電力状態になることにより、負荷に倍増した電力の電気エネルギーを提供し、負荷に供給される電気エネルギーが負荷の要求を満足する。即ち、エネルギー貯蔵電源の並列制御装置は、負荷の電力の大きさに応じて並電力状態と並容量状態の切り換えを自動的に実現することにより、エネルギー貯蔵電源の使用時間を効果的に向上させる。

好ましくは、所定の電力閾値はエネルギー貯蔵電源の最高出力電力の８０％である。
具体的には、所定の電力閾値をエネルギー貯蔵電源の最高出力電力の８０％に設置した場合、単一のエネルギー貯蔵電源は極限作動状態にならず、単一のエネルギー貯蔵電源の発熱や損失が減少する。
なお、所定の電力閾値は実情の次第に具体的に設定可能であり、ここでは限定しない。

実施例３
図５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装置の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る。該制御方法が上記のいずれか一つの実施例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、具体的に、以下のようなステップを含む。

ステップ１１０において、検出モジュールが検出した負荷の電力を取得する。
ここで、エネルギー貯蔵電源のプロセッサモジュールは、自体に設定された、検出モジュールに電気的に接続される入力ポートによって、検出モジュールが検出した負荷の電力を取得し、負荷の電力の大きさに応じてエネルギー貯蔵電源の並列状態を制御する。

ステップ１２０において、負荷の電力が所定の電力閾値より大きい場合、通信モジュールを起動させ、切換モジュールを制御することでエネルギー貯蔵電源を並電力状態に進入させる。
ここで、所定の電力閾値はエネルギー貯蔵電源の最高出力電力の８０％であってもよい。負荷の電力が所定の電力閾値より大きい場合、プロセッサモジュールは、通信モジュールを起動させ、切換モジュールを制御することでエネルギー貯蔵電源を並電力状態に進入させる。エネルギー貯蔵電源が並列されて動作している間に、プロセッサモジュールは、通信モジュールの信号に応じて、エネルギー貯蔵電源を、並電力の時に他のエネルギー貯蔵電源から出力される交流の電圧及び信号と一致させるように、インバーターモジュールから出力される交流の電圧及び信号を調整して制御し、負荷に倍増した電力の電気エネルギーを提供し、電力が大きい負荷の電気エネルギーの要求を満足する。

ステップ１３０において、負荷の電力が所定の電力閾値より小さい場合、通信モジュールをオフにし、切換モジュールを制御することでエネルギー貯蔵電源を並容量状態に進入させる。
具体的には、負荷の電力が所定の電力閾値より小さい場合、プロセッサモジュールは、通信モジュールをオフにするように制御し、切換モジュールを制御することでエネルギー貯蔵電源が並容量状態に進入させる。即ち、負荷の電力が小さい場合、エネルギー貯蔵電源は負荷に並容量的に給電でき、負荷の電気エネルギーの要求を満足するとともに、エネルギー貯蔵電源に貯蔵された電気の浪費を避けることができる。

例示的には、図３における並列の２台のエネルギー貯蔵電源Ａ，Ｂを一例として、２台のエネルギー貯蔵電源Ａ，Ｂが並列されて負荷に給電する。エネルギー貯蔵電源Ａの出力モジュール３０が負荷に電気的に接続されると、エネルギー貯蔵電源Ａのプロセッサモジュール７０は、モジュール４０が検出した負荷の電力を取得する。負荷の電力が所定の電力閾値より大きい場合、エネルギー貯蔵電源Ａのプロセッサモジュール７０は、通信モジュール５０を起動させ、切換モジュール６０をインバーターモジュール２０に電気的に接続させ、切換モジュール６０を、出力モジュール３０と接続線を有する回路に繋ぐように制御する。エネルギー貯蔵電源Ｂのプロセッサモジュール７０は、切換モジュール６０をインバーターモジュール２０に電気的に接続させ、切換モジュール６０を、出力モジュール３０と接続線２００を有する回路に繋ぐように制御し、エネルギー貯蔵電源Ｂの直流をインバーターモジュール２０によって交流に逆変換し、交流を接続線２００を介してエネルギー貯蔵電源Ａの切換モジュール６０に転送することにより、交流を切換モジュール６０によって出力モジュール３０に転送するとともに、エネルギー貯蔵電源Ａの直流を切換モジュール６０によってインバーターモジュール２０に転送する。インバーターモジュール２０は、直流を逆変換し、エネルギー貯蔵電源Ａの通信モジュール５０は、エネルギー貯蔵電源Ｂの通信モジュール５０と通信し、エネルギー貯蔵電源Ｂの通信モジュール５０から送信される通信信号を受信し、通信信号にエネルギー貯蔵電源Ｂの交流の電圧及び位相信号が含まれる。エネルギー貯蔵電源Ａのプロセッサモジュール７０は、通信モジュール５０が受信した通信信号に応じて、インバーターモジュール２０から出力される交流の電圧及び位相を、２台のエネルギー貯蔵電源の交流の電圧及び位相と一致させるように制御する。２台のエネルギー貯蔵電源の交流は、いずれも負荷に電気的に接続される出力モジュール３０によって負荷に転送されて、負荷に給電される。この時、２台のエネルギー貯蔵電源の並列状態は並電力状態になることにより、負荷に倍増した電力の電気エネルギーを提供し、負荷に供給される電気エネルギーが負荷の要求を満足する。ここで、所定の電力閾値はエネルギー貯蔵電源の最高出力電力の８０％であってもよい。負荷の電力が所定の電力閾値より小さい場合、エネルギー貯蔵電源Ａのプロセッサモジュール７０は、通信モジュール５０をオフにし、切換モジュール６０をインバーターモジュール２０に電気的に接続させるように制御し、エネルギー貯蔵電源Ｂのプロセッサモジュール７０は、切換モジュール６０を出力モジュール３０に電気的に接続させるように制御し、エネルギー貯蔵電源Ｂの直流を切換モジュール６０によってエネルギー貯蔵電源Ａの切換モジュール６０に転送することにより、２台のエネルギー貯蔵電源の直流は、いずれもエネルギー貯蔵電源Ａのインバーターモジュール２０によって交流に逆変換され、エネルギー貯蔵電源Ａの出力モジュール３０によって負荷に転送され、負荷に給電される。この時、２台のエネルギー貯蔵電源の並列状態は並容量状態になり、即ち、負荷の電力が小さい場合、エネルギー貯蔵電源Ａ，Ｂは、負荷に並容量的に給電でき、負荷の電気エネルギーの要求を満足するとともに、エネルギー貯蔵電源に貯蔵された電気の浪費を避けることができる。即ち、エネルギー貯蔵電源Ａ，Ｂは、並列されて動作する場合、検出した負荷の電力の大きさに応じて並電力状態と並容量状態の切り換えを自動的に実現することにより、エネルギー貯蔵電源の使用時間を効果的に向上させる。

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及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、より多くの他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

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、
前記出力モジュールに電気的に接続され、前記出力モジュールによって、エネルギー貯蔵電源に電気的に接続される負荷の電力を検出するための検出モジュールと、
別のエネルギー貯蔵電源に通信的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または前記出力モジュールに電気的に接続される切換モジュールと、
前記検出モジュール、前記通信モジュール及び前記切換モジュールに電気的に接続され、前記検出モジュールが検出した前記負荷の電力に応じて、前記切換モジュールを前記インバーターモジュールまたは前記出力モジュールに電気的に接続させるように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。
前記切換モジュールは、第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチ、第１分岐回路及び第２分岐回路を備え、前記第１スイッチが前記第１分岐回路を介して前記インバーターモジュールに電気的に接続され、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチが前記第２分岐回路を介して前記出力モジュールに電気的に接続される、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。
前記プロセッサモジュールは、前記検出モジュールが検出した前記負荷の電力に応じて、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチの開閉状態を制御する、ことを特徴とする、
請求項２に記載のエネルギー貯蔵電源。
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチの両方が閉じている場合、２台の前記エネルギー貯蔵電源の直流は接続線を介して並列されて前記インバーターモジュールに流れる、ことを特徴とする、
請求項２に記載のエネルギー貯蔵電源。
前記第１スイッチ及び前記第３スイッチの両方が閉じている場合、前記エネルギー貯蔵電源の直流は、前記インバーターモジュールによって交流に変換され、接続線を介して別のエネルギー貯蔵電源の交流と共に前記出力モジュールによって出力される、ことを特徴とする、
請求項２に記載のエネルギー貯蔵電源。
前記通信モジュールの通信の方式は無線通信であり、前記無線通信の方式はＷｉ－Ｆｉ、ブルートゥースまたはＺｉｇＢｅｅ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。
少なくとも２台の請求項１～６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を接続する接続線とを備え、前記接続線は少なくとも２台のエネルギー貯蔵電源の切換モジュールを繋ぐ、ことを特徴とする、
エネルギー貯蔵電源の並列制御装置。
前記切換モジュールは、第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチ、第１分岐回路及び第２分岐回路を備え、前記第１スイッチが前記第１分岐回路を介して前記インバーターモジュールに電気的に接続され、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチが前記第２分岐回路を介して前記出力モジュールに電気的に接続される、ことを特徴とする、
請求項７に記載のエネルギー貯蔵電源の並列制御装置。
前記負荷の電力が所定の電力閾値より小さい場合、前記プロセッサモジュールは、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを閉じるように制御することに用いられ、前記エネルギー貯蔵電源の並列状態は並容量状態となり、
前記負荷の電力が所定の電力閾値より大きい場合、前記プロセッサモジュールは、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチを閉じるように制御することに用いられ、前記エネルギー貯蔵電源の並列状態は並電力状態となり、
前記プロセッサモジュールは、さらに、前記通信モジュールの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及び位相を調整することに用いられる、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装置。
前記所定の電力閾値は、前記エネルギー貯蔵電源の最高出力電力の８０％である、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装置。
請求項１～６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、
検出モジュールが検出した負荷の電力を取得するステップと、
前記負荷の電力が所定の電力閾値より大きい場合、通信モジュールを起動させ、切換モジュールを制御することで、エネルギー貯蔵電源を並電力状態に進入させるステップと、
前記負荷の電力が所定の電力閾値より小さい場合、前記通信モジュールをオフにし、前記切換モジュールを制御することで、エネルギー貯蔵電源を並容量状態に進入させ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。