JP2024041669A - 電力変換装置、電力変換器及びアダプタ - Google Patents

電力変換装置、電力変換器及びアダプタ Download PDF

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秀史 二川
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Abstract

【課題】電力伝達経路上に配置される電力変換装置を提供する。【解決手段】電力装置であるAC/DC電源回路220は、電力を変換する電力変換部である単相AC/DCコンバータ1250~1270と、電力変換部と電気的に接続される複数の電力線を結線する結線部1232、1234とを備える。電力装置は、電力変換部を有する第1部品である本体1240と、結線部を有する第2部品である電力アダプタ1220とが着脱可能に構成される。電力変換器でもある第1部品は、結線部とは異なる他の結線部を有する他の第2部品と着脱可能に構成され、電力伝達経路上に配置されて電力を変換し、第1部品と電気的に接続される結線部が着脱可能に装着される端部である交流入力端子1241~1246を有する。端部は、一の結線部である第1結線部と、該第1結線部と異なる他の結線部である第2結線部とが装着可能に構成される。【選択図】図12

Description

本発明は、電力変換装置、電力変換器及びアダプタに関する。
特許文献1には、筐体の内部に複数の蓄電池を保持し、電力系統から受領した電力を利用して上記の蓄電池を充電する充電装置が開示されている。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 国際公開第2021/132695号
本発明の第1の態様においては、電力変換装置が提供される。上記の電力変換装置は、例えば、電力伝達経路上に配置される。上記の電力変換装置は、例えば、電力を変換する電力変換部を備える。上記の電力変換装置は、例えば、電力変換部と電気的に接続される複数の電力線を結線する結線部を備える。上記の電力変換装置において、例えば、電力変換部を有する第1部品と、結線部を有する第2部品とが着脱可能に構成される。上記の何れかの電力変換装置において、第1部品は、結線部とは異なる他の結線部を有する他の第2部品と着脱可能に構成されてよい。
本発明の第2の態様においては、電力変換器が提供される。上記の電力変換器は、例えば、電力伝達経路上に配置されて、電力を変換する。上記の電力変換器は、例えば、電力変換器と電気的に接続される結線部が着脱可能に装着される端部を有する。上記の電力変換器において、端部は、例えば、一の結線部である第1結線部と、該第1結線部と異なる他の結線部である第2結線部とが装着可能に構成される。
本発明の第3の態様においては、電力変換器が提供される。上記の電力変換器は、例えば、交流電力を直流電力に変換する。上記の電力変換器は、例えば、交流電力の一部を直流電力に変換する第1AC/DC変換部を備える。上記の電力変換器は、例えば、交流電力の一部を直流電力に変換する第2AC/DC変換部を備える。上記の電力変換器は、例えば、交流電力の一部を直流電力に変換する第3AC/DC変換部を備える。上記の電力変換器は、例えば、第1AC/DC変換部の入力と電気的に接続される一対の第1入力端子を備える。上記の電力変換器は、例えば、第2AC/DC変換部の入力と電気的に接続される一対の第2入力端子を備える。上記の電力変換器は、例えば、第3AC/DC変換部の入力と電気的に接続される一対の第3入力端子を備える。上記の電力変換器は、例えば、第1AC/DC変換部の出力、第2AC/DC変換部の出力、及び、第3AC/DC変換部の出力と電気的に接続される一対の直流出力端子を備える。上記の何れかの電力変換器は、アダプタを介して外部の電力源と電気的に接続されるように構成されてよい。上記の何れかの電力変換器において、アダプタは、外部の電力源から交流が入力される1組の交流入力端子を備えてよい。アダプタは、1組の交流入力端子のうちの2つと電気的に接続される一対の第1出力端子を備えてよい。アダプタは、1組の交流入力端子のうちの2つと電気的に接続される一対の第2出力端子を備えてよい。アダプタは、1組の交流入力端子のうちの2つと電気的に接続される一対の第3出力端子を備えてよい。上記の何れかの電力変換器において、一対の第1出力端子は、一対の第1入力端子と電気的に接続されてよい。上記の何れかの電力変換器において、一対の第2出力端子は、一対の第2入力端子と電気的に接続されてよい。上記の何れかの電力変換器において、一対の第3出力端子は、一対の第3入力端子と電気的に接続されてよい。
本発明の第4の態様においては、アダプタが提供される。上記のアダプタは、例えば、外部の電力源から受電した交流電力を、3個のAC/DC変換部を備える電力変換器に出力するためのアダプタである。上記のアダプタは、例えば、外部の電力源から交流が入力される1組の交流入力端子を備える。上記のアダプタは、例えば、1組の交流入力端子のうちの2つと電気的に接続される一対の第1出力端子を備える。上記のアダプタは、例えば、1組の交流入力端子のうちの2つと電気的に接続される一対の第2出力端子を備える。上記のアダプタは、例えば、1組の交流入力端子のうちの2つと電気的に接続される一対の第3出力端子を備える。
本発明の第5の態様においては、電力変換装置が提供される。上記の電力変換装置は、例えば、上記の第2又は第3の態様に係る電力変換器を備える。上記の電力変換装置は、例えば、上記の第4の態様に係るアダプタを備える。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
管理システム100のシステム構成の一例を概略的に示す。 配電部122の内部構成の一例を概略的に示す。 バッテリ収容部123の内部構成の一例を概略的に示す。 充電器328の内部構成の一例を概略的に示す。 充電器348の内部構成の一例を概略的に示す。 通常時におけるバッテリ交換機120の動作の一例を概略的に示す。 停電時におけるバッテリ交換機120の動作の一例を概略的に示す。 バッテリ交換機120の全体構成の一例を概略的に示す。 インターフェースボード326の内部構成の一例を概略的に示す。 データテーブル1000の一例を概略的に示す。 データテーブル1100の一例を概略的に示す。 AC/DC電源回路220の内部構成の一例を概略的に示す。 電力アダプタ1320の内部構成の一例を概略的に示す。 電力アダプタ1420の内部構成の一例を概略的に示す。 単相AC/DCコンバータ1250の内部構成の一例を概略的に示す。 モバイルバッテリ20の内部構成の他の例を概略的に示す。 充電器348の内部構成の他の例を概略的に示す。 コンピュータ3000の内部構成の一例を概略的に示す。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、図面において、同一または類似の部分には同一の参照番号を付して、重複する説明を省く場合がある。
(管理システム100の概要)
図1は、管理システム100のシステム構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、管理システム100は、1又は複数の(1以上と称される場合がある。)モバイルバッテリ20を管理する。管理システム100は、複数のモバイルバッテリ20の少なくとも一部を着脱可能(着脱自在、着脱容易などと称される場合もある。)に構成された1以上のバッテリ交換機120を管理してもよい。1以上のバッテリ交換機120のそれぞれは、例えば、1以上のモバイルバッテリ20を保管可能に構成される。
上述されたとおり、本実施形態によれば、モバイルバッテリ20は、他の機器に着脱可能に構成される。例えば、モバイルバッテリ20は、他の機器に着脱自在に構成される。例えば、モバイルバッテリ20は、他の機器に着脱容易に構成される。
一実施形態において、モバイルバッテリ20は、モバイルバッテリ20が装着される機器を整備する整備員と比較して当該整備に関する知識の少ない一般利用者であっても、上記の機器にモバイルバッテリ20を自在に着脱することができるように構成される。モバイルバッテリ20は、例えば、一般利用者が、別途の工具又は特別な工具を用いることなく、上記の機器にモバイルバッテリ20を自在に着脱することができるように構成される。モバイルバッテリ20は、一般利用者が、モバイルバッテリ20又は上記の機器に据え付けられた工具を用いて、上記の機器にモバイルバッテリ20を自在に着脱することができるように構成される。
他の実施形態において、モバイルバッテリ20は、モバイルバッテリ20が上記の機器に着脱されるときに、ユニットとしての一体性を大きく損なうことがないように構成される。これにより、例えば、一般利用者又は整備員が上記の機器からモバイルバッテリ20を取り外すときにモバイルバッテリ20の分解作業が発生する場合であっても、一般利用者又は整備員は、上記の機器からモバイルバッテリ20を容易に取り外すことができる。例えば、一般利用者又は整備員が上記の機器にモバイルバッテリ20を取り付けるときにモバイルバッテリ20の組立作業が発生する場合であっても、一般利用者又は整備員は、上記の機器にモバイルバッテリ20を容易に取り付けることができる。
説明を簡単にすることを目的として、本実施形態においては、管理システム100が、電動バイク30のユーザ40に、モバイルバッテリ20のシェアリングサービスを提供する場合を例として、管理システム100の一例が説明される。モバイルバッテリ20のシェアリングサービスの概要は後述される。
本実施形態において、電動バイク30は、運送サービス用の三輪バイク(リキシャ、トゥクトゥクなどと称される場合がある。)であり、操縦者の他に、荷物、乗客などを搭載することができる。電動バイク30のユーザ40としては、電動バイク30の操縦者又は乗客(電動バイク30の使用者と称される場合がある)、電動バイク30の所有者、電動バイク30の管理者など(電動バイク30の使用者等と称される場合がある。)が例示される。ユーザ40は、自然人であってもよく、法人であってもよく、団体であってもよい。ユーザ40は、法人又は団体の経営者又は役員であってもよく、法人又は団体の従業員又は職員であってもよい。
モバイルバッテリ20のシェアリングサービスにおいて、当該サービスの対価を決定するための考慮要素は特に限定されない。一実施形態において、シェアリングサービスの対価は、モバイルバッテリ20の交換回数に応じて決定される。他の実施形態において、シェアリングサービスの対価は、ユーザ40がモバイルバッテリ20を利用したことによるモバイルバッテリ20の劣化の度合いに応じて決定される。他の実施形態において、シェアリングサービスの対価は、ユーザ40が利用した電力量に応じて決定される。他の実施形態において、シェアリングサービスの対価は、上記の考慮要素の組み合わせに基づいて決定される。
(管理システム100の概要)
本実施形態において、管理システム100は、1又は複数の(単に、1以上と称される場合がある。)バッテリ交換機120と、管理サーバ140とを備える。本実施形態において、バッテリ交換機120は、配電部122と、バッテリ収容部123と、制御部124と、通信部125と、情報提供部126と、電力配線132と、通信配線134とを備える。
図1に関連して説明される実施形態によれば、制御部124、通信部125及び情報提供部126は、単一の筐体中又は回路基板上(図中、点線で示される。)に実装される。しかしながら、バッテリ交換機120は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、制御部124、通信部125及び情報提供部126は、複数の筐体中又は回路基板上に実装されてよい。例えば、制御部124、通信部125及び情報提供部126のうちの少なくとも2つが、異なる筐体中又は回路基板上に実装され得る。
本実施形態において、管理システム100の各部は、電力系統12から受領した電力を消費して動作する。管理システム100の各部は、通信ネットワーク14を介して、互いに情報を送受してよい。
例えば、電力系統12からバッテリ交換機120に電力が正常に供給されている場合、バッテリ交換機120は、電力系統12から供給された電力を利用して、制御部124を作動させたり、モバイルバッテリ20を充電したりする。電力系統12からバッテリ交換機120への電力供給に異常が生じた場合、バッテリ交換機120は、バッテリ交換機120に保管されているモバイルバッテリ20に蓄積された電力を消費して動作してよい。この場合、バッテリ交換機120は、モバイルバッテリ20から供給された電力を利用して、制御部124を作動させてよい。また、電力系統12からバッテリ交換機120への電力供給に異常が生じた場合、バッテリ交換機120は、モバイルバッテリ20の充電を継続してもよく、モバイルバッテリ20の充電を中断又は停止してもよい。
(シェアリングサービスの概要)
モバイルバッテリ20のシェアリングサービスに加入しているユーザ40は、例えば、通信端末42を利用して、管理システム100にアクセスし、モバイルバッテリ20の貸し出しを要求する。ユーザ40は、モバイルバッテリ20の貸し出しを希望する日時及び場所、並びに、貸し出しを希望するモバイルバッテリ20の個数を指定して、モバイルバッテリ20の貸し出しを予約してもよい。通信端末42は、通信ネットワーク14を介して管理システム100にアクセスしてもよく、バッテリ交換機120を介して管理システム100にアクセスしてもよい。なお、ユーザ40は、バッテリ交換機120を操作して、モバイルバッテリ20の貸し出しを要求してもよい。
上記の要求が受け付けられると、ユーザ40は、バッテリ交換機120に収容されているモバイルバッテリ20を取り出すことができる(モバイルバッテリ20の払い出しと称される場合がある)。これにより、ユーザ40は、電動バイク30に装着されているモバイルバッテリ20と、バッテリ交換機120に収容されているモバイルバッテリ20とを交換することができる。
より具体的には、ユーザ40は、電動バイク30に装着されているモバイルバッテリ20を、電動バイク30から取り外す。ユーザ40は、電動バイク30から取り外されたモバイルバッテリ20を、バッテリ交換機120に返却する。ユーザ40がモバイルバッテリ20を返却すると、バッテリ交換機120は、バッテリ交換機120に収容されている充電済みのモバイルバッテリ20を払い出す。ユーザ40は、バッテリ交換機120から充電済みのモバイルバッテリ20を受け取り、当該充電済みのモバイルバッテリ20を電動バイク30に装着する。これにより、ユーザ40と、バッテリ交換機120との間で、モバイルバッテリ20が交換される。
(管理システム100に関連する各部の概要)
本実施形態において、通信ネットワーク14は、情報を伝達する。通信ネットワーク14は、有線通信の伝送路であってもよく、無線通信の伝送路であってもよく、無線通信の伝送路及び有線通信の伝送路の組み合わせであってもよい。通信ネットワーク14は、無線パケット通信網、インターネット、P2Pネットワーク、専用回線、VPN、電力線通信回線などを含んでもよい。
通信ネットワーク14は、(i)携帯電話回線網などの移動体通信網を含んでもよく、(ii)無線MAN(例えば、WiMAX(登録商標)である。)、無線LAN(例えば、WiFi(登録商標)である。)、Bluetooth(登録商標)、Zigbee(登録商標)、NFC(Near Field Communication)などの無線通信網を含んでもよい。無線LAN、Bluetooth(登録商標)、Zigbee(登録商標)、及び、NFCは、近距離無線通信の一例であってもよい。
本実施形態において、モバイルバッテリ20は、電気エネルギを蓄積する。モバイルバッテリ20は、電動バイク30に対して着脱可能(着脱自在と称される場合もある。)に構成されてよい。モバイルバッテリ20は、バッテリ交換機120に対して着脱可能に構成されてよい。これにより、ユーザ40は、電動バイク30に装着されているモバイルバッテリ20と、バッテリ交換機120に収容されているモバイルバッテリ20とを交換することができる。
一実施形態において、モバイルバッテリ20は、電動バイク30に装着され、電動バイク30に電力を供給する。他の実施形態において、モバイルバッテリ20は、バッテリ交換機120に収容されている間に、バッテリ交換機120により充電される。さらに他の実施形態において、モバイルバッテリ20は、バッテリ交換機120に収容されている間に、バッテリ交換機120に電力を供給する。これにより、バッテリ交換機120は、バッテリ交換機120に収容されているモバイルバッテリ20の一部を、無停電電源装置(UPSと称される場合がある。)として利用することができる。
本実施形態において、電動バイク30は、モバイルバッテリ20を搭載する。電動バイク30は、複数のモバイルバッテリ20を搭載してもよい。電動バイク30は、モバイルバッテリ20から供給される電力を消費して走行する。
本実施形態において、通信端末42は、通信ネットワーク14を介して、管理システム100の各部との間で情報を送受する。通信端末42は、ユーザ40が管理システム100にアクセスする場合におけるユーザインタフェースとして機能してもよい。通信端末42は、管理システム100によるユーザ認証処理に利用されてもよい。
通信端末42としては、パーソナルコンピュータ、携帯端末などが例示される。携帯端末としては、携帯電話、スマートフォン、PDA、タブレット、ノートブック・コンピュータ又はラップトップ・コンピュータ、ウエアラブル・コンピュータなどが例示される。
本実施形態において、バッテリ交換機120は、モバイルバッテリ20を収容する。バッテリ交換機120は、複数のモバイルバッテリ20を収容してよい。本実施形態において、バッテリ交換機120は、複数のモバイルバッテリ20のそれぞれを充電する。バッテリ交換機120は、モバイルバッテリ20の充電率又は電圧が予め定められた設定値になるまで、モバイルバッテリ20を充電してよい。
本実施形態において、バッテリ交換機120は、充電が完了したモバイルバッテリ20を、取出可能な状態にする(払い出すと称される場合がある)。バッテリ交換機120は、ユーザ40からの要求に応じて、当該要求に合致するモバイルバッテリ20を払い出してよい。バッテリ交換機120は、管理サーバ140から、払い出されるモバイルバッテリ20に関する条件である払出条件を示す情報を取得し、当該払出条件に合致するモバイルバッテリ20の中から、実際に払い出されるモバイルバッテリ20を決定してよい。
本実施形態において、バッテリ交換機120は、複数のモバイルバッテリ20の少なくとも一部を放電させてよい。バッテリ交換機120は、モバイルバッテリ20の放電により出力された電力を消費して稼働してよい。バッテリ交換機120は、一のモバイルバッテリ20の放電により出力された電力を消費して稼働する場合、他のモバイルバッテリ20の充電動作を停止又は中断してよい。この場合であっても、バッテリ交換機120は、モバイルバッテリ20の払い出し動作を継続してよい。
これにより、バッテリ交換機120は、バッテリ交換機120に収容されているモバイルバッテリ20の一部を、無停電電源装置として利用することができる。本実施形態に係るバッテリ交換機120によれば、例えば、電力系統12からバッテリ交換機120への電力供給に異常が生じた場合であっても、制御部124への電力供給が継続され得る。その結果、例えば、バッテリ交換機120によるモバイルバッテリ20の払い出しが継続され得る。そのため、バッテリ交換機120が、例えば、停電の発生頻度が比較的大きな地域に設置された場合であっても、安定してバッテリを交換することのできる環境が提供され得る。
一般的に、停電が発生する頻度及び規模を予測して、適切な規模の無停電電源装置を設置することは非常に難しい。特に、バッテリ交換機120のような用途においては、停電が発生したタイミングによって、収容された1以上のモバイルバッテリ20の充電状態が大きく異なる。そのため、無停電電源装置の仕様を決定することが非常に難しい。加えて、無停電電源設備を設置する場合、その費用及び設置スペースを確保する必要がある。これに対して、本実施形態に係るバッテリ交換機120によれば、上記の費用及び設置スペースに関する課題が解決され得る。また、バッテリ交換機120の運用により、無停電電源設備として利用可能なモバイルバッテリ20を確保することにより、突然の停電にも対応することができる。
なお、バッテリ交換機120が電力系統12からの電力により稼働している場合と、バッテリ交換機120がUPSとして機能するモバイルバッテリ20のからの電力により稼働している場合とで、バッテリ交換機120が実行可能な動作の種類が異なってよい。例えば、バッテリ交換機120がUPSとして機能するモバイルバッテリ20のからの電力により稼働している期間中、バッテリ交換機120において実行され得る動作が制限される。
バッテリ交換機120がUPSとして機能するモバイルバッテリ20のからの電力により稼働している期間中に実行され得る動作の種類の数は、バッテリ交換機120が電力系統12からの電力により稼働している期間中に実行され得る動作の種類の数よりも少なくてよい。例えば、バッテリ交換機120がUPSとして機能するモバイルバッテリ20からの電力により稼働している期間中、モバイルバッテリ20の充電動作が停止又は中断される。これにより、バッテリ交換機120が、より長い期間にわたって、UPSとして機能するモバイルバッテリ20のからの電力により稼働することができる。
本実施形態において、配電部122は、電力系統12から供給される電力を受領する。配電部122は、電力系統12から受領した電力を、直流電力に変換してよい。配電部122は、上記の直流電力を電力配線132に供給してよい。配電部122の詳細は後述される。
本実施形態において、バッテリ収容部123は、1以上のモバイルバッテリ20を収容する。バッテリ収容部123は、配電部122から供給される直流電力(充電用電力と称される場合がある。)を利用して、モバイルバッテリ20を充電する。バッテリ収容部123の詳細は後述される。
本実施形態において、制御部124は、バッテリ交換機120を制御する。制御部124は、配電部122から供給される直流電力を利用して、バッテリ交換機120の各部の動作を制御してよい。制御部124は、バッテリ収容部123の動作を制御してよい。一実施形態において、制御部124はモバイルバッテリ20の払い出しを制御する。他の実施形態において、制御部124はモバイルバッテリ20の返却を制御する。さらに他の実施形態において、制御部124はモバイルバッテリ20の充電及び/又は放電を制御する。制御部124は、配電部122から供給される直流電力(制御用電力と称される場合がある。)を消費して動作してよい。
本実施形態において、通信部125は、外部と通信する。通信部125は、バッテリ交換機120の外部に配された情報処理装置と通信してよい。例えば、通信部125は、電動バイク30との間で情報を送受する。例えば、通信部125は、通信端末42との間で情報を送受する。例えば、通信部125は、管理サーバ140との間で情報を送受する。通信部125は、複数の通信方式に対応していてもよい。
本実施形態において、情報提供部126は、バッテリ交換機120の利用者(例えば、上述されたユーザ40である。)に情報を提供する。情報提供部126としては、ディスプレイ、プロジェクタ、スピーカなどが例示される。情報提供部126は、ユーザーインタフェースとして機能してよい。この場合、情報提供部126は、バッテリ交換機120の利用者に情報を提供するだけでなく、バッテリ交換機120の利用者からの入力を受け付けてもよい。
本実施形態において、電力配線132は、バッテリ交換機120の各部と、電気的に接続される。電力配線132は、配電部122から供給された電力を、バッテリ交換機120の各部に伝送してよい。電力配線132は、高電圧配線と、低電圧配線とを有してもよい。電力配線132は、内部電力バスと称される場合がある。電力配線132の詳細は後述される。
本実施形態において、通信配線134は、バッテリ交換機120の各部と、通信可能に接続される。通信配線134は、有線通信の伝送路であってもよく、無線通信の伝送路であってもよく、無線通信の伝送路及び有線通信の伝送路の組み合わせであってもよい。
本実施形態において、管理サーバ140は、1以上のモバイルバッテリ20を管理する。例えば、管理サーバ140は、1以上のモバイルバッテリ20のそれぞれの状態を管理する。管理サーバ140は、1以上のモバイルバッテリ20のそれぞれの返却及び払い出しを管理してよい。
管理サーバ140は、1以上のバッテリ交換機120を管理してよい。管理サーバ140は、1以上のバッテリ交換機120のそれぞれの状態を管理してもよい。バッテリ交換機120の状態としては、外部電力の供給状態、受け入れ可能なモバイルバッテリ20の個数、払い出し可能なモバイルバッテリ20の個数、無停電電源装置として利用可能なモバイルバッテリ20の有無、その個数又はその識別情報、上記のモバイルバッテリ20の充電状態などが例示される。
管理サーバ140は、1以上のバッテリ交換機120の少なくとも一部について、払出対象となるモバイルバッテリ20に関する条件である払出条件を決定してよい。払出条件としては、バッテリ交換機120に収容されている複数のモバイルバッテリ20のそれぞれの払い出しに関する優先順位、優先して払い出されるモバイルバッテリ20の識別情報、優先して払い出されるモバイルバッテリ20の特徴などが例示される。
電力系統12は、外部の電力源の一例であってよい。モバイルバッテリ20は、蓄電装置の一例であってよい。管理システム100は、電力装置の一例であってよい。バッテリ交換機120は、電力装置の一例であってよい。制御部124は、制御部の一例であってよい。
モバイルバッテリ20は、物品の一例であってよい。モバイルバッテリ20の払い出しは、保管部における物品の提供の一例であってよい。モバイルバッテリ20の返却は、保管部における物品の受領の一例であってよい。制御部124は、第1制御部の一例であってよい。
(別実施形態の一例)
本実施形態においては、バッテリ交換機120が、電力系統12から電力の供給を受ける場合を例として、管理システム100の詳細が説明された。しかしながら、管理システム100は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、バッテリ交換機120は、例えば、定置電源から電力の供給を受ける。バッテリ交換機120は、交流電力を受電してもよく、直流電力を受電してもよい。
本実施形態においては、電動バイク30が、モバイルバッテリ20から供給された電力を消費する場合を例として、管理システム100の詳細が説明された。しかしながら、モバイルバッテリ20から供給された電力を消費する装置(電力消費装置と称される場合がある。)は、電動バイク30に限定されない。他の実施形態において、電力消費装置は、電動機を動力源とする移動体であってもよく、定置式の蓄電装置であってもよい。
移動体としては、自動車、自動二輪車、動力ユニットを有する立ち乗り用の乗り物、船舶、飛行体などを例示することができる。自動車としては、ガソリン車、ディーゼル車、電気自動車、燃料電池自動車、ハイブリッド自動車、小型コミュータ、電動カートなどを例示することができる。自動二輪車としては、バイク、三輪バイク、電動自転車などを例示することができる。船舶としては、船、ホバークラフト、水上バイク、潜水艦、潜水艇、水中スクータなどを例示することができる。飛行体としては、飛行機、飛行船又は風船、気球、ヘリコプター、ドローンなどを例示することができる。
(管理システム100の各部の具体的な構成)
管理システム100の各部は、ハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウエアにより実現されてもよく、ハードウェア及びソフトウエアにより実現されてもよい。管理システム100の各部は、その少なくとも一部が、単一のサーバによって実現されてもよく、複数のサーバによって実現されてもよい。管理システム100の各部は、その少なくとも一部が、仮想サーバ上又はクラウドシステム上で実現されてもよい。管理システム100の各部は、その少なくとも一部が、パーソナルコンピュータ又は携帯端末によって実現されてもよい。携帯端末としては、携帯電話、スマートフォン、PDA、タブレット、ノートブック・コンピュータ又はラップトップ・コンピュータ、ウエアラブル・コンピュータなどを例示することができる。管理システム100の各部は、ブロックチェーンなどの分散型台帳技術又は分散型ネットワークを利用して、情報を格納してもよい。
管理システム100を構成する構成要素の少なくとも一部がソフトウエアにより実現される場合、当該ソフトウエアにより実現される構成要素は、一般的な構成の情報処理装置において、当該構成要素に関する動作を規定したソフトウエア又はプログラムを起動することにより実現されてよい。上記の一般的な構成の情報処理装置は、(i)CPU、GPUなどのプロセッサ、ROM、RAM、通信インタフェースなどを有するデータ処理装置と、(ii)キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル、カメラ、音声入力装置、ジェスチャ入力装置、各種センサ、GPS受信機などの入力装置と、(iii)表示装置、音声出力装置、振動装置などの出力装置と、(iv)メモリ、HDD、SSDなどの記憶装置(外部記憶装置を含む。)とを備えてよい。
上記の一般的な構成の情報処理装置において、上記のデータ処理装置又は記憶装置は、上記のソフトウエア又はプログラムを記憶してよい。上記のソフトウエア又はプログラムは、プロセッサによって実行されることにより、上記の情報処理装置に、当該ソフトウエア又はプログラムによって規定された動作を実行させる。上記のソフトウエア又はプログラムは、非一時的なコンピュータ可読記録媒体に格納されていてもよい。上記のソフトウエア又はプログラムは、コンピュータを、管理システム100又はその一部として機能させるためのプログラムであってよい。上記のソフトウエア又はプログラムは、コンピュータに、管理システム100又はその一部における情報処理を実行させるためのプログラムであってよい。
図2は、配電部122の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、配電部122は、電力端子210と、AC/DC電源回路220と、制御用電源回路230と、インターフェースボード240とを備える。本実施形態において、電力配線132は、高電圧配線232と、低電圧配線233とを有する。
本実施形態において、電力端子210は、電力系統12と電気的に接続される。電力端子210は、配電部122のAC/DC電源回路220と電気的に接続される。これにより、バッテリ交換機120は、電力端子210を介して、電力系統12との間で電力を授受することができる。
本実施形態において、AC/DC電源回路220は、バッテリ交換機120の内部に配された電力伝達経路上に配置されて、電力を変換する。AC/DC電源回路220は、例えば、制御部124からの命令に従って電力を変換する。
より具体的には、AC/DC電源回路220は、電力端子210と電気的に接続される。AC/DC電源回路220は、電力端子210を介して、電力系統12と電気的に接続される。本実施形態において、AC/DC電源回路220は、電力系統12から交流電力の供給を受ける。AC/DC電源回路220は、電力系統12から受電した交流電力を直流電力に変換する。AC/DC電源回路220は、上記の直流電力の電圧を、バッテリ交換機120の内部に配された電気機器(内部機器と称される場合がある。)が利用可能な電圧(例えば、DC400Vである。)に変換する。これにより、例えば、充電用電力が生成される。AC/DC電源回路220は、変換後の電力を制御用電源回路230及び高電圧配線232に出力する。これにより、内部機器は、AC/DC電源回路220により変換された電力を利用して動作することができる。AC/DC電源回路220の詳細は後述される。
本実施形態において、制御用電源回路230は、バッテリ交換機120の内部に配された電力伝達経路上に配置されて、電力を変換する。制御用電源回路230は、例えば、制御部124からの命令に従って電力を変換する。
より具体的には、制御用電源回路230は、AC/DC電源回路220と電気的に接続される。制御用電源回路230は、AC/DC電源回路220を介して、電力系統12と電気的に接続される。本実施形態において、制御用電源回路230は、AC/DC電源回路220から直流電力の供給を受ける。制御用電源回路230は、AC/DC電源回路220から受電した直流電力の電圧を、制御部124が利用可能な電圧(例えば、DC12.5Vである。)に変換する。これにより、制御用電力が生成される。制御用電源回路230は、変換後の電力を低電圧配線233及びインターフェースボード240に出力する。これにより、制御部124は、制御用電源回路230により変換された電力を利用して動作することができる。
本実施形態において、高電圧配線232は、AC/DC電源回路220が出力した電力を伝達する。これにより、例えば、電力端子210及び/又はAC/DC電源回路220と、バッテリ収容部123に収容されているモバイルバッテリ20とが電気的に接続される。
本実施形態において、低電圧配線233は、制御用電源回路230が出力した電力を伝達する。これにより、例えば、電力端子210及び/又は制御用電源回路230と、制御部124とが電気的に接続される。
本実施形態において、インターフェースボード240は、例えば、制御部124と、AC/DC電源回路220との間の通信を制御する。インターフェースボード240は、制御部124と、制御用電源回路230との間の通信を制御してもよい。
電力端子210は、第1接続部の一例であってよい。AC/DC電源回路220は、第1接続部、電力変換装置又は交流電力変換装置の一例であってよい。制御用電源回路230は、第1接続部又は第3電力変換部の一例であってよい。高電圧配線232は、電力伝達経路又は第2電力伝達経路の一例であってよい。低電圧配線233は、第1電力伝達経路の一例であってよい。電力端子210、AC/DC電源回路220、制御用電源回路230及び低電圧配線233を含む電気回路は、第1電力伝達経路の一例であってよい。電力端子210、AC/DC電源回路220及び高電圧配線232を含む電気回路は、電力伝達経路又は第2電力伝達経路の一例であってよい。
(バッテリ収容部123の概要)
図3は、バッテリ収容部123の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、バッテリ収容部123は、スロット320と、スロット340とを備える。バッテリ収容部123は、複数のスロット320を備えてよい。バッテリ収容部123は、複数のスロット340を備えてよい。バッテリ収容部123は、少なくとも2つのスロット340を備えることが好ましい。
本実施形態において、スロット320は、電力コネクタ322と、通信コネクタ324と、インターフェースボード326と、充電器328と、駆動部329とを有する。本実施形態において、スロット340は、電力コネクタ322と、通信コネクタ324と、インターフェースボード326と、充電器348と、駆動部329とを有する。
(スロット320の概要)
本実施形態において、スロット320は、モバイルバッテリ20を収容する。これにより、モバイルバッテリ20が保管され得る。スロット320は、モバイルバッテリ20を充電可能に構成される。スロット320は、バッテリ交換機120から、スロット320の電力コネクタ322と電気的に接続されたモバイルバッテリ20に電力を供給する機能(充電機能と称される場合がある)を有する。スロット320は、スロット320の電力コネクタ322に電気的に接続されたモバイルバッテリ20から、バッテリ交換機120に電力を供給する機能(放電機能と称される場合がある。)を有しなくてもよい。
本実施形態において、電力コネクタ322は、モバイルバッテリ20の電極端子22と電気的に接続される。これにより、スロット320は、モバイルバッテリ20の電気的な状態を把握し得る。モバイルバッテリ20の電気的な状態としては、出力電圧、充電率などが例示される。電力コネクタ322及びモバイルバッテリ20の間の給電方式は、有線給電方式であってもよく、無線給電方式であってもよい。
本実施形態において、通信コネクタ324は、モバイルバッテリ20の通信端子24と通信可能に接続される。これにより、スロット320は、モバイルバッテリ20の状態を示す各種の情報を取得し得る。モバイルバッテリ20の状態としては、モバイルバッテリの通電電流、モバイルバッテリ20に含まれる複数の蓄電セルのそれぞれの電圧、充電状態、劣化状態、温度などが例示される。電力コネクタ322及びモバイルバッテリ20の間の通信方式は、有線通信方式であってもよく、無線通信方式であってもよい。
本実施形態において、インターフェースボード326は、例えば、スロット320の動作を制御する。インターフェースボード326は、例えば、制御部124と、充電器328との間の通信を制御する。インターフェースボード326は、制御部124と、駆動部329との間の通信を制御してもよい。インターフェースボード326は、制御部124からの命令に従って、駆動部329の動作を制御してもよい。インターフェースボード326の詳細は後述される。
本実施形態において、充電器328は、電力コネクタ322を介して、電力配線132からモバイルバッテリ20に電力を供給する。充電器328は、モバイルバッテリ20に直流電力を供給してよい。充電器328は、電力配線132及びモバイルバッテリ20の間の電力の移送を制御してよい。電力の移送に関する制御としては、(i)電力の移送の開始、中断又は停止、(ii)電力が移送される向き、(iii)移送される電力量などが例示される。充電器328は、インターフェースボード326を介して、制御部124との間で情報を送受してよい。充電器328は、制御部124からの命令に従って、電力配線132からモバイルバッテリ20への電力の移送を制御してよい。
より具体的には、充電器328は、高電圧配線232と電気的に接続される。充電器328は、例えば、高電圧配線232から供給される電力を利用して、電力コネクタ322に電気的に接続されたモバイルバッテリ20を充電する。充電器328は、低電圧配線233と電気的に接続されなくてもよい。充電器328は、低電圧配線233に電力を出力可能に構成されていない点で、後述される充電器348と相違する。充電器328の詳細は後述される。
本実施形態において、駆動部329は、モバイルバッテリ20の保管、返却、払い出し、充電及び/又は放電のための各種の動作を実行する。駆動部329は、インターフェースボード326を介して、制御部124との間で情報を送受してよい。駆動部329は、制御部124からの命令に従って、上記の各種の動作を実行してよい。駆動部329は、高電圧配線232及び/又は低電圧配線233と電気的に接続されてよい。駆動部329は、高電圧配線232及び/又は低電圧配線233から供給される電力を利用して、上記の各種の動作を実行してよい。
(スロット340の概要)
本実施形態において、スロット340は、モバイルバッテリ20を収容する。これにより、モバイルバッテリ20が保管され得る。本実施形態において、スロット320は、モバイルバッテリ20を充放電可能に構成される。スロット340は、充電器328の代わりに充電器348を備え、モバイルバッテリ20の充電機能及び放電機能を有する点で、スロット320と相違する。スロット340は、上記の相違点を除き、スロット320と同様の構成を有してよい。
本実施形態において、充電器348は、電力コネクタ322を介して、電力配線132からモバイルバッテリ20に電力を供給する。充電器328は、モバイルバッテリ20に直流電力を供給してよい。充電器348は、電力配線132及びモバイルバッテリ20の間の電力の移送を制御してよい。電力の移送に関する制御としては、(i)電力の移送の開始、中断又は停止、(ii)電力が移送される向き、(iii)移送される電力量などが例示される。充電器348は、インターフェースボード326を介して、制御部124との間で情報を送受してよい。充電器348は、制御部124からの命令に従って、電力配線132からモバイルバッテリ20への電力の移送を制御してよい。
より具体的には、充電器348は、高電圧配線232と電気的に接続される。充電器328は、例えば、高電圧配線232から供給される電力を利用して、電力コネクタ322に電気的に接続されたモバイルバッテリ20を充電する。
本実施形態において、充電器348は、低電圧配線233と電気的に接続され、モバイルバッテリ20から低電圧配線233に電力を供給可能に構成される。充電器348は、低電圧配線233からモバイルバッテリ20への電力の供給が制限されるように構成されてよい。例えば、充電器348は、低電圧配線233からモバイルバッテリ20に電力が供給されないように構成される。
充電器348は、例えば、低電圧配線233の電圧が予め定められた値(設定値と称される場合がある。)よりも小さくなると、モバイルバッテリ20から低電圧配線233に電力が供給されるように構成される。上記の設定値と、制御用電源回路230の出力電圧の正常値との差の絶対値は、1V以下であってもよく、1V未満であってもよく、0.5V以下であってもよい。これにより、停電などにより電力系統12からバッテリ交換機120への電力供給に異常が生じた場合に、自動的にモバイルバッテリ20から低電圧配線233に電力が供給される。充電器348の詳細は後述される。
電力コネクタ322は、第2接続部又は第2入出力端子の一例であってよい。充電器348は、電力変換装置又は直流電力変換装置の一例であってよい。上記の設定値は、第2電力変換部の変換後の電圧の一例であってよい。制御用電源回路230の出力電圧の正常値は、第3電力の変換後の電圧の一例であってよい。
スロット320は、保管部の一例であってよい。スロット340は、保管部の一例であってよい。インターフェースボード326は、第2制御部の一例であってよい。
(別実施形態の一例)
本実施形態において、単一のスロット320が複数のモバイルバッテリ20を収容する場合を例として、スロット320の詳細が説明された。しかしながら、スロット320は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、単一のスロット320が複数のモバイルバッテリ20を収容する場合、スロット320は、収容されるモバイルバッテリ20の個数に応じた電力コネクタ322及び通信コネクタ324を有してよい。スロット320は、収容されるモバイルバッテリ20の個数に応じた充電器328を有してもよい。
本実施形態において、単一のスロット340が複数のモバイルバッテリ20を収容する場合を例として、スロット340の詳細が説明された。しかしながら、スロット340は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、単一のスロット340が複数のモバイルバッテリ20を収容する場合、スロット340は、収容されるモバイルバッテリ20の個数に応じた電力コネクタ322及び通信コネクタ324を有してよい。スロット340は、収容されるモバイルバッテリ20の個数に応じた充電器348を有してもよい。
図4は、充電器328の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、充電器328は、電力伝達経路410と、正極端子412と、負極端子414と、電力コネクタ322とを備える。本実施形態において、電力伝達経路410は、単方向DC/DCコンバータ420を有する。本実施形態において、単方向DC/DCコンバータ420は、入力側正極端子422と、入力側負極端子424と、出力側正極端子426と、出力側負極端子428とを含む。本実施形態において、電力コネクタ322は、正極端子416と、負極端子418とを有する。
本実施形態において、正極端子412は、高電圧配線232のプラス線402と電気的に接続される。正極端子412は、単方向DC/DCコンバータ420の入力側正極端子422と電気的に接続される。本実施形態において、負極端子414は、高電圧配線232のマイナス線404と電気的に接続される。負極端子414は、単方向DC/DCコンバータ420の入力側負極端子424と電気的に接続される。本実施形態において、正極端子416は、単方向DC/DCコンバータ420の出力側正極端子426と電気的に接続される。本実施形態において、負極端子418は、単方向DC/DCコンバータ420の出力側負極端子428と電気的に接続される。
図5は、充電器348の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、充電器348は、電力伝達経路410と、正極端子412と、負極端子414と、電力コネクタ322とを備える。本実施形態において、電力伝達経路410は、単方向DC/DCコンバータ420を有する。本実施形態において、単方向DC/DCコンバータ420は、入力側正極端子422と、入力側負極端子424と、出力側正極端子426と、出力側負極端子428とを含む。本実施形態において、電力コネクタ322は、正極端子416と、負極端子418とを有する。
本実施形態において、正極端子412は、高電圧配線232のプラス線402と電気的に接続される。正極端子412は、単方向DC/DCコンバータ420の入力側正極端子422と電気的に接続される。本実施形態において、負極端子414は、高電圧配線232のマイナス線404と電気的に接続される。負極端子414は、単方向DC/DCコンバータ420の入力側負極端子424と電気的に接続される。本実施形態において、正極端子416は、単方向DC/DCコンバータ420の出力側正極端子426と電気的に接続される。本実施形態において、負極端子418は、単方向DC/DCコンバータ420の出力側負極端子428と電気的に接続される。
本実施形態において、充電器348は、電力伝達経路510と、正極端子516と、負極端子518とを備える。本実施形態において、電力伝達経路510は、単方向DC/DCコンバータ520と、ダイオード540とを有する。本実施形態において、単方向DC/DCコンバータ520は、入力側正極端子522と、入力側負極端子524と、出力側正極端子526と、出力側負極端子528とを含む。
本実施形態において、電力伝達経路410は、高電圧配線232と、電力コネクタ322を電気的に接続する。これにより、電力端子210及び/又はAC/DC電源回路220と、電力コネクタ322とが電気的に接続される。本実施形態において、正極端子416は、モバイルバッテリ20の電極端子22に含まれる正極端子(図示されていない。)と電気的に接続される。本実施形態において、負極端子418は、モバイルバッテリ20の電極端子22に含まれる負極端子(図示されていない。)と電気的に接続される。
本実施形態において、単方向DC/DCコンバータ420は、電力伝達経路410に配され、直流電力を変換する。本実施形態において、単方向DC/DCコンバータ420の入力側正極端子422は、正極端子412と電気的に接続される。単方向DC/DCコンバータ420の入力側負極端子424は、負極端子414と電気的に接続される。単方向DC/DCコンバータ420の出力側正極端子426は、正極端子416と電気的に接続される。単方向DC/DCコンバータ420の出力側負極端子428は、負極端子418と電気的に接続される。
本実施形態において、電力伝達経路510は、低電圧配線233と、電力伝達経路410とを電気的に接続する。これにより、制御部124と、電力伝達経路410とが電気的に接続される。また、モバイルバッテリ20と、制御部124とが電気的に接続される。その結果、停電などにより電力系統12からバッテリ交換機120への電力供給に異常が生じた場合に、自動的にモバイルバッテリ20から低電圧配線233に電力が供給され得る。
本実施形態において、正極端子516は、低電圧配線233のプラス線502と電気的に接続される。正極端子516は、単方向DC/DCコンバータ520の出力側正極端子526と電気的に接続される。より具体的には、正極端子516は、ダイオード540を介して、出力側正極端子526と電気的に接続される。
本実施形態において、負極端子518は、低電圧配線233のマイナス線504と電気的に接続される。負極端子518は、単方向DC/DCコンバータ520の出力側負極端子528と電気的に接続される。他の実施形態において、負極端子518は、ダイオード(図示されていない。)を介して、出力側正極端子526と電気的に接続されてよい。
本実施形態において、単方向DC/DCコンバータ520は、電力伝達経路510に配され、直流電力を変換する。単方向DC/DCコンバータ520は、例えば、モバイルバッテリ20から単方向DC/DCコンバータ520に入力される直流電力の電圧を変換して、当該電圧が変換された直流電力を低電圧配線233に出力する。
単方向DC/DCコンバータ520は、例えば、インターフェースボード326からの命令に従って、直流電力を変換する。単方向DC/DCコンバータ520は、低電圧配線233の電圧が予め定められた設定値よりも小さくなった場合に、制御部124からの命令を受信することなく、直流電力を変換してよい。上記の設定値と、制御用電源回路230の出力電圧の正常値との差の絶対値は、1V以下であってもよく、1V未満であってもよく、0.5V以下であってもよい。
例えば、電力系統12からバッテリ交換機120に電力が正常に供給されている場合、単方向DC/DCコンバータ520は、単方向DC/DCコンバータ520の出力側の電圧(例えば、12Vである。)が、制御用電源回路230の出力側の電圧(例えば、12.5Vである。)よりも小さくなるように、低電圧配線233に出力される直流電力の電圧を制御する。この状態において、モバイルバッテリ20から電流は流出しない。また、低電圧配線233と、単方向DC/DCコンバータ520の間にはダイオード540が配されているので、低電圧配線233からモバイルバッテリ20に向かって電流が流入することもない。
単方向DC/DCコンバータ520の出力側の電圧は、単方向DC/DCコンバータ520の変換後の電圧と称される場合がある。制御用電源回路230の出力側の電圧(つまり、低電圧配線233に供給される電力の電力である。)は、制御用電源回路230の変換後の電圧と称される場合がある。
一方、停電などにより電力系統12からバッテリ交換機120への電力供給に異常が生じると、低電圧配線233の正常値(例えば、12.5Vである。)よりも小さくなる。低電圧配線233の電圧の値が、単方向DC/DCコンバータ520の出力電圧の設定値(例えば、12Vである。)よりも小さくなると、モバイルバッテリ20から低電圧配線233に向かって電流が流れる。
単方向DC/DCコンバータ520が上述された手順で動作することにより、USPとして利用されるモバイルバッテリ20を、電力系統12からバッテリ交換機120への電力供給に異常が生じた場合に即応可能な状態で待機させることができる。これにより、停電などにより電力系統12からバッテリ交換機120への電力供給に異常が生じた場合に、自動的にモバイルバッテリ20から低電圧配線233に電力が供給される。その結果、制御部124がバッテリ交換機120の制御を継続することができる。
本実施形態によれば、単方向DC/DCコンバータ520が生成する制御用電力は、充電用電力よりも小さい。そのため、単方向DC/DCコンバータ520の能力及び寸法は、単方向DC/DCコンバータ420の能力及び寸法よりも小さい。また、本実施形態によれば、双方向DC/DCコンバータを用いて、単方向DC/DCコンバータ420及び単方向DC/DCコンバータ520と同様の機能を実現する場合と比較して、コスト及び寸法が小さくなり得る。
本実施形態において、入力側正極端子522は、正極端子416と電気的に接続される。入力側正極端子522は、正極端子416及び出力側正極端子426と電気的に接続されてよい。これにより、電力伝達経路410と、単方向DC/DCコンバータ520の入力側正極端子522との接続点が、正極端子416及び出力側正極端子426の間に配される。
本実施形態において、入力側負極端子524は、負極端子418と電気的に接続される。入力側負極端子524は、負極端子418及び出力側負極端子428と電気的に接続されてよい。これにより、電力伝達経路410と、単方向DC/DCコンバータ520の入力側負極端子524との接続点が、負極端子418及び出力側負極端子428の間に配される。
本実施形態において、出力側正極端子526は、正極端子516と電気的に接続される。単方向DC/DCコンバータ520の出力側正極端子526は、ダイオード540を介して、正極端子516と電気的に接続される。
本実施形態において、出力側負極端子528は、負極端子518と電気的に接続される。他の実施形態において、出力側負極端子528は、ダイオード(図示されていない。)を介して、出力側負極端子528と電気的に接続されてよい。
本実施形態において、ダイオード540は、電力伝達経路510に配される。ダイオード540は、例えば、単方向DC/DCコンバータ520と、制御部124との間に配される。ダイオード540は、単方向DC/DCコンバータ520から制御部124に向かう方向に電流が流れることを許容する。例えば、ダイオード540は、単方向DC/DCコンバータ520から制御部124に向かう方向には電流を流す。ダイオード540は、制御部124から単方向DC/DCコンバータ520に向かう方向に電流が流れることを阻害する。例えば、ダイオード540は、制御部124から単方向DC/DCコンバータ520に向かう方向には実質的に電流を流さない。
ダイオード540の設置場所は、特に限定されない。一実施形態において、ダイオード540は、単方向DC/DCコンバータ520と、低電圧配線233との間に配される。他の実施形態において、ダイオード540は、単方向DC/DCコンバータ520と、電力コネクタ322との間に配される。
本実施形態において、ダイオード540の一方の端部は、正極端子516と電気的に接続される。ダイオード540の他方の端部は、出力側正極端子526と電気的に接続される。本実施形態において、ダイオード540は、出力側正極端子526から正極端子516に向かう方向に電流が流れることを許容する。例えば、ダイオード540は、出力側正極端子526から正極端子516に向かう方向には電流を流す。ダイオード540は、正極端子516から出力側正極端子526に向かう方向に電流が流れることを阻害する。例えば、ダイオード540は、正極端子516から出力側正極端子526に向かう方向には実質的に電流を流さない。
電力伝達経路410は、第2電力伝達経路の一例であってよい。正極端子412及び、負極端子414は、一対の第1入出力端子の一例であってよい。正極端子416及び負極端子418は、第2接続部又は一対の第2入出力端子の一例であってよい。入力側正極端子422及び入力側負極端子424は、第1電力変換部の入力の一例であってよい。出力側正極端子426及び出力側負極端子428は、第1電力変換部の出力の一例であってよい。電力伝達経路510は、第3電力伝達経路の一例であってよい。正極端子516及び負極端子518は、一対の出力端子の一例であってよい。単方向DC/DCコンバータ520は、第2電力変換部の一例であってよい。ダイオード540は、一方向電力伝達部又は整流部の一例であってよい。
図6は、通常時におけるバッテリ交換機120の動作の一例を概略的に示す。説明を簡単にすることを目的として、本実施形態においては、バッテリ交換機120のバッテリ収容部123が、スロット320と同様の構成を有するスロット620、並びに、スロット340と同様の構成を有するスロット642及びスロット644を含む複数のスロットを備える場合を例として、通常時におけるバッテリ交換機120の動作が説明される。
本実施形態によれば、スロット642の単方向DC/DCコンバータ520は、電力系統12からバッテリ交換機120への電力供給に異常が生じた場合に、スロット642に保管されているモバイルバッテリ20から低電圧配線233に電力が供給されるように、動作する(UPS動作と称される場合がある)。一方、スロット644の単方向DC/DCコンバータ520は、停止している。
スロット340と同様の構成を有する複数のスロットのうち、UPS動作を実行するスロットは、例えば、電力系統12からバッテリ交換機120への電力供給に異常が生じる前に、制御部124により決定される。バッテリ交換機120に配される複数のスロットのそれぞれは、制御部124からの命令に従って、UPS動作を実行するか否かを決定する。
UPS動作を実行しているスロットに保管されているモバイルバッテリ20の残容量又は電圧が予め定められた値(例えば、DC36~60Vである。)よりも小さくなった場合、制御部124は、他のモバイルバッテリ20から低電圧配線233に電力を供給することを決定する。制御部124は、上記の他のモバイルバッテリ20を保管しているスロットを制御してUPS動作を実行させる。また、残容量又は電圧が予め定められた値よりも小さくなったモバイルバッテリ20を保管しているスロットを制御してUPS動作を停止させる。
上述されたとおり、通常時においては、電力系統12からバッテリ交換機120に電力が正常に供給されている。この場合、制御用電源回路230の変換後の電圧は正常値であり、電力伝達経路510を介してモバイルバッテリ20から低電圧配線233に電流が流入することはない。
本実施形態によれば、AC/DC電源回路220から、高電圧配線232に充電用電力が供給される。スロット620及びスロット644は、各スロットに保管されているモバイルバッテリ20を充電する。スロット642は、スロット642に保管されているモバイルバッテリ20を充電しなくてよい。
また、本実施形態によれば、AC/DC電源回路220から、制御用電源回路230に直流電力が供給される。これにより、制御用電源回路230が制御用電力を生成して、当該電力を低電圧配線233に供給する。
図7は、停電時におけるバッテリ交換機120の動作の一例を概略的に示す。停電時には、電力系統12からバッテリ交換機120への電力の供給が滞る。その結果、AC/DC電源回路220から高電圧配線232に供給される充電用電力の電圧が低下する。また、制御用電源回路230の変換後の電圧が低下し、低電圧配線233の電圧も低下する。上述されたとおり、低電圧配線233の電圧が予め定められた設定値よりも小さくなると、スロット642に保管されているモバイルバッテリ20から低電圧配線233に電力が供給される。これにより、制御部124がバッテリ交換機120の制御を継続することができる。例えば、制御部124は、スロット620及びスロット644における充電動作を中断又は停止させる。
その後、電力系統12からバッテリ交換機120に電力が正常に供給されるようになると、制御部124は、例えば、スロット620及びスロット644における充電動作を再開させる。これにより、バッテリ交換機120の状態が、図6に関連して説明された状態に戻る。
図8は、バッテリ交換機120の全体構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、バッテリ交換機120は、配電部122と、バッテリ収容部123とを備える。本実施形態において、バッテリ収容部123は、設置位置の高さが異なる複数のスロットを備える。例えば、バッテリ収容部123は、最も高い位置に配された3個のスロット832と、スロット832よりも低い位置に配された3個のスロット834と、スロット832及びスロット834よりも低い位置に配された3個のスロット836と、最も低い位置に配された3個のスロット838とを備える。
本実施形態によれば、複数のスロットのうち、2個以上のスロットが、スロット340と同様の構成を有する。例えば、スロット340と同様の構成を有するスロットは、比較的低い位置に設置される。一方、スロット320と同様の構成を有するスロットは、比較的高い位置に設置される。第1の高さに設置される複数のスロットに占めるスロット340と同様の構成を有するスロットの割合は、第1の高さよりも高い第2の高さに設置される複数のスロットに占めるスロット340と同様の構成を有するスロットの割合よりも大きくてよい。例えば、スロット832、スロット834及びスロット836が、スロット320と同様の構成を有し、スロット838が、スロット340と同様の構成を有する。
図9は、インターフェースボード326の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、インターフェースボード326は、通信制御部912と、駆動制御部914と、設定格納部920とを備える。本実施形態において、設定格納部920は、DIPスイッチ922を有する。
通信制御部912は、インターフェースボード326が配されたスロット(例えば、スロット320又はスロット340である。)と、制御部124との間の通信を制御する。通信制御部912及び制御部124は、例えば、インターフェースボード326が配されたスロットに関する各種のデータ及び/又は命令を送受する。通信制御部912及び制御部124は、バッテリ収容部123に含まれる複数のスロットのそれぞれを識別するための識別情報と、上記のデータ及び/又は命令とを対応付けて送受してよい。上記の識別情報の詳細は後述される。
駆動制御部914は、駆動部329の動作を制御する。駆動制御部914は、例えば、制御部124からの命令に従って、駆動部329の動作を制御する。
設定格納部920は、通信制御部912及び駆動制御部914による制御に関する各種の設定を格納する。DIPスイッチ922は、m個の異なる位置に位置することが可能に設けられたスイッチ(図示されていない。)をn個含む。これにより、DIPスイッチ922は、mのn乗個の状態(切替状態と称される場合がある。)を切り替えることができる。例えば、各スイッチは、0の位置と、1の位置との2つの位置に位置することができる。切替状態は、複数のスロットで重複しないように各スロットに特有又は固有の切替状態となるよう運用される。これにより、DIPスイッチ922の切替状態が、複数のスロットのそれぞれを識別するために用いられ得る。
DIPスイッチ922のn個のスイッチの位置を示す情報(DIPスイッチ922の設定値と称される場合がある。)は、例えば、通信制御部912及び制御部124の間の通信に関する設定に用いられる。DIPスイッチ922の設定値により、DIPスイッチ922の切替状態が示される。
例えば、通信制御部912及び制御部124の少なくとも一方は、各スロット又は各インターフェースボードに割り当てられた基本IDと、各インターフェースボードに配されたDIPスイッチ922の切替状態を示す情報とに基づいて、各スロット送信元又は送信先とするデータ(命令及び要求を含む。)であることを示すデータ識別情報を生成する。これにより、通信制御部912及び制御部124が、コントローラエリアネットワーク(CAN)のような、複数の機器が単一の伝送路を共有する通信方式によりデータ及び/又は命令を送受する場合であっても、通信制御部912及び制御部124の間で上記のデータが正確に送受され得る。
例えば、通信制御部912は、DIPスイッチ922から、DIPスイッチ922の切替状態を示す情報を読み込む。通信制御部912は、DIPスイッチ922の切替状態に応じて、CAN通信のIDを変更する。具体的には、通信制御部912は、各インターフェースボード上で扱う基本IDのデータに対して、DIPスイッチ922の設定値に従い、CAN通信のIDを変更する。通信制御部912は、予め定められたデータテーブルを参照して、DIPスイッチ922の設定値に基づいてCAN通信のIDを変更してよい。通信制御部912は、変更されたIDを用いて、制御部124にデータを送出してよい。
これにより、通信制御部912は、複数のスロットのそれぞれで得られたデータを、重複しないIDを用いて、当該複数のスロットにより共有される単一のCANバス上に送信することができる。その結果、制御部124は、各スロットの状態を適切に監視したり、各スロットを適切に制御したりすることができる。
通信制御部912は、第2制御部の一例であってよい。駆動制御部914は、第2制御部の一例であってよい。DIPスイッチ922は、切替部の一例であってよい。DIPスイッチ922に含まれるn個のスイッチのそれぞれは、第1操作子の一例であってよい。基本IDは、第1識別情報の一例であってよいデータ識別情報は、第2識別情報の一例であってよい。
図10及び図11を用いて、制御部124が、バッテリ収容部123に含まれる複数のスロットのそれぞれを識別するための識別情報の一例が説明される。本実施形態においては、バッテリ収容部123に含まれる複数のスロットのそれぞれに配されるインターフェースボード326が、DIPスイッチ922を備える場合を例として、上記の識別情報の詳細が説明される。本実施形態によれば、DIPスイッチ922が、0の位置と、1の位置との2つの位置に位置することができる4個のスイッチを備える場合を例として、上記の識別情報の詳細が説明される。
図10は、各スイッチの位置と、図8に関連して説明されたバッテリ交換機120に含まれる12個のスロットのそれぞれの番号とが対応付けられたデータテーブル1000の一例を概略的に示す。図10に示されるとおり、データテーブル1000は、各スイッチの位置の組み合わせであるスロットアドレス1022と、各スイッチが配されたスロットの番号1024との対応関係を示す情報を格納する。図11は、各スロットで扱う基本ID1122及び各スロットの番号1124と、CAN通信用のID1126とが対応付けられたデータテーブル1100の一例を概略的に示す。
図10に示されるとおり、通信制御部912は、DIPスイッチ922から、DIPスイッチ922の切替状態を示す情報を読み込み、データテーブル1000を参照して、当該切替状態により示されるスロットアドレスに対応付けられたスロットの番号を取得することができる。図11に示されるとおり、通信制御部912は、データテーブル1100を参照して、基本ID及びスロットの番号に対応付けられたCAN通信用のIDを取得することができる。これにより、通信制御部912は、複数のスロットのそれぞれで得られたデータを、重複しないIDを用いて、当該複数のスロットにより共有される単一のCANバス上に送信することができる。
図12は、AC/DC電源回路220の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、AC/DC電源回路220は、電力アダプタ1220と、本体1240とを備える。本実施形態において、電力アダプタ1220は、交流電力の仕様に合わせて本体1240に取り付けられる。交流電力の仕様としては、単相2線、3相3線、3相4線などが例示される。本実施形態において、本体1240は、交流電力を直流電力に変換する。
一実施形態において、電力アダプタ1220と、本体1240とが着脱可能に構成される。本体1240は、一の電力アダプタ1220、及び、他の電力アダプタ1220のそれぞれと、着脱可能に構成されてよい。これにより、本体1240に装着される電力アダプタ1220が、バッテリ交換機120が配される地域の交流電力の仕様に応じて選択され得る。
他の実施形態において、電力アダプタ1220と、本体1240とが固定又は物理的に結合される。この場合であっても、本体1240は、複数の種類の電力アダプタ1220が装着可能に構成されてよい。これにより、バッテリ交換機120が配される地域の交流電力の仕様に応じて選択された電力アダプタ1220が、本体1240に固定又は結合され得る。
(電力アダプタ1220の概要)
電力アダプタ1220は、電力系統12から受電した交流電力を、本体1240に出力するために用いられる。電力アダプタ1220は、本体1240の入力側の端部に装着可能に構成される。電力アダプタ1220は、単相2線用のアダプタであってよい。
本実施形態において、電力アダプタ1220は、交流入力端子1202と、交流入力端子1204と、交流出力端子1221と、交流出力端子1222と、交流出力端子1223と、交流出力端子1224と、交流出力端子1225と、交流出力端子1226とを有する。電力アダプタ1220は、配線1232と、配線1234とを有する。
本実施形態において、配線1232は、交流入力端子1202と、交流出力端子1221、交流出力端子1223及び交流出力端子1225とを電気的に接続する。本実施形態において、配線1234は、交流入力端子1204と、交流出力端子1222、交流出力端子1224及び交流出力端子1226とを電気的に接続する。
本実施形態において、交流入力端子1202及び交流入力端子1204には、電力系統12から交流が入力される。交流出力端子1221は交流入力端子1202と電気的に接続され、交流出力端子1222は交流入力端子1204と電気的に接続される。交流出力端子1223は交流入力端子1202と電気的に接続され、交流出力端子1224は交流入力端子1204と電気的に接続される。交流出力端子1225は交流入力端子1202と電気的に接続され、交流出力端子1226は交流入力端子1204と電気的に接続される。これにより、単相AC/DCコンバータ1250、単相AC/DCコンバータ1260及び/又は単相AC/DCコンバータ1270と電気的に接続される複数の電力線が結線される。
(本体1240の概要)
本実施形態において、本体1240は、交流入力端子1241と、交流入力端子1242と、交流入力端子1243と、交流入力端子1244と、交流入力端子1245と、交流入力端子1246と、正極端子1212と、負極端子1214とを有する。本体1240は、単相AC/DCコンバータ1250と、単相AC/DCコンバータ1260と、単相AC/DCコンバータ1270とを有する。単相AC/DCコンバータ1250は、出力側正極端子1251と、出力側負極端子1252とを含む。単相AC/DCコンバータ1260は、出力側正極端子1261と、出力側負極端子1262とを含む。単相AC/DCコンバータ1270は、出力側正極端子1271と、出力側負極端子1272とを含む。本体1240は、配線1282と、配線1284とを有する。
本実施形態において、交流入力端子1241は、交流出力端子1221と電気的に接続される。交流入力端子1242は、交流出力端子1222と電気的に接続される。交流入力端子1241及び交流入力端子1242は、単相AC/DCコンバータ1250の入力側端子として機能する。
交流入力端子1241及び交流出力端子1221は着脱可能に構成されてもよい。交流入力端子1242及び交流出力端子1222は着脱可能に構成されてもよい。これにより、本体1240の入力側の端部(着脱部と称される場合がある。)に、電力アダプタ1220が着脱可能に装着され得る。
単相AC/DCコンバータ1250は、交流電力を直流電力に変換する。単相AC/DCコンバータ1250は、AC/DC電源回路220に入力された交流電力の一部を直流電力に変換してよい。出力側正極端子1251は、配線1282と電気的に接続される。出力側正極端子1251は、配線1282を介して、正極端子1212と電気的に接続される。出力側負極端子1252は、配線1284と電気的に接続される。出力側負極端子1252は、配線1284を介して、負極端子1214と電気的に接続される。
図12に示されるとおり、出力側正極端子1251及び正極端子1212の間にダイオード1254が配されてよい。ダイオード1254は、出力側正極端子1251から正極端子1212の向きに電流を流し、正極端子1212から出力側正極端子1251の向きには実質的に電流を流さないように配される。
本実施形態において、交流入力端子1243は、交流出力端子1223と電気的に接続される。交流入力端子1244は、交流出力端子1224と電気的に接続される。交流入力端子1243及び交流入力端子1244は、単相AC/DCコンバータ1260の入力側端子として機能する。
交流入力端子1243及び交流出力端子1223は着脱可能に構成されてもよい。交流入力端子1244及び交流出力端子1224は着脱可能に構成されてもよい。これにより、本体1240の入力側の端部に、電力アダプタ1220が着脱可能に装着され得る。
単相AC/DCコンバータ1260は、交流電力を直流電力に変換する。単相AC/DCコンバータ1260は、AC/DC電源回路220に入力された交流電力の一部を直流電力に変換してよい。出力側正極端子1261は、配線1282と電気的に接続される。出力側正極端子1261は、配線1282を介して、正極端子1212と電気的に接続される。出力側負極端子1262は、配線1284と電気的に接続される。出力側負極端子1262は、配線1284を介して、負極端子1214と電気的に接続される。
図12に示されるとおり、出力側正極端子1261及び正極端子1212の間にダイオード1264が配されてよい。ダイオード1264は、出力側正極端子1261から正極端子1212の向きに電流を流し、正極端子1212から出力側正極端子1261の向きには実質的に電流を流さないように配される。
本実施形態において、交流入力端子1245は、交流出力端子1225と電気的に接続される。交流入力端子1246は、交流出力端子1226と電気的に接続される。交流入力端子1245及び交流入力端子1246は、単相AC/DCコンバータ1270の入力側端子として機能する。
交流入力端子1245及び交流出力端子1225は着脱可能に構成されてもよい。交流入力端子1246及び交流出力端子1226は着脱可能に構成されてもよい。これにより、本体1240の入力側の端部に、電力アダプタ1220が着脱可能に装着され得る。
単相AC/DCコンバータ1270は、交流電力を直流電力に変換する。単相AC/DCコンバータ1270は、AC/DC電源回路220に入力された交流電力の一部を直流電力に変換してよい。出力側正極端子1271は、配線1282と電気的に接続される。出力側正極端子1271は、配線1282を介して、正極端子1212と電気的に接続される。出力側負極端子1272は、配線1284と電気的に接続される。出力側負極端子1272は、配線1284を介して、負極端子1214と電気的に接続される。
図12に示されるとおり、出力側正極端子1271及び正極端子1212の間にダイオード1274が配されてよい。ダイオード1274は、出力側正極端子1271から正極端子1212の向きに電流を流し、正極端子1212から出力側正極端子1271の向きには実質的に電流を流さないように配される。
正極端子1212及び負極端子1214は、一対の直流出力端子の一例であってよい。電力アダプタ1220は、第2部品又はアダプタの一例であってよい。本体1240は、第1部品又は電力変換器の一例であってよい。配線1232は、結線部の一例であってよい。配線1234は、結線部の一例であってよい。交流入力端子1241及び交流入力端子1242は、第1AC/DC変換部の入力、又は、一対の第1入力端子の一例であってよい。交流入力端子1243及び交流入力端子1244は、第2AC/DC変換部の入力、又は、一対の第2入力端子の一例であってよい。交流入力端子1245及び交流入力端子1246は、第3AC/DC変換部の入力、又は、一対の第2入力端子の一例であってよい。
単相AC/DCコンバータ1250は、電力変換部、AC/DC変換部又は第1AC/DC変換部の一例であってよい。出力側正極端子1251及び出力側負極端子1252は、第1AC/DC変換部の出力の一例であってよい。単相AC/DCコンバータ1260は、電力変換部、AC/DC変換部又は第2AC/DC変換部の一例であってよい。出力側正極端子1261及び出力側負極端子1262は、第2AC/DC変換部の出力の一例であってよい。単相AC/DCコンバータ1270は、電力変換部、AC/DC変換部又は第3AC/DC変換部の一例であってよい。出力側正極端子1271及び出力側負極端子1272は、第3AC/DC変換部の出力の一例であってよい。
交流入力端子1202及び交流入力端子1204は、1組の交流入力端子の一例であってよい。交流出力端子1221及び交流出力端子1222は、一対の第1出力端子の一例であってよい。交流出力端子1223及び交流出力端子1224は、一対の第2出力端子の一例であってよい。交流出力端子1225及び交流出力端子1226は、一対の第3出力端子の一例であってよい。
(別実施形態の一例)
本実施形態においては、単相AC/DCコンバータ1250、単相AC/DCコンバータ1260及び単相AC/DCコンバータ1270がそれぞれ独立して動作することができるように構成される場合を例として、AC/DC電源回路220の詳細が説明された。しかしながら、AC/DC電源回路220は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、AC/DC電源回路220は、単相AC/DCコンバータ1250、単相AC/DCコンバータ1260及び単相AC/DCコンバータ1270の不平衡利用及び/又は欠相の有無を監視してよい。AC/DC電源回路220は、上記の不平衡利用及び/又は欠相を抑制するように、単相AC/DCコンバータ1250、単相AC/DCコンバータ1260及び単相AC/DCコンバータ1270の動作を制御してよい。
図13は、電力アダプタ1320の内部構成の一例を概略的に示す。電力アダプタ1320は、電力系統12から受電した交流電力を、本体1240に出力するために用いられる。電力アダプタ1320は、本体1240の入力側の端部(着脱部と称される場合がある)に装着可能に構成される。電力アダプタ1320は、3相3線用のアダプタであってよい。
電力アダプタ1320は、端子の個数及び結線の態様が異なる点を除き、電力アダプタ1220と同様の構成を有してよい。一実施形態において、電力アダプタ1320と、本体1240とが着脱可能に構成される。他の実施形態において、電力アダプタ1320と、本体1240とが固定又は物理的に結合される。
本実施形態において、電力アダプタ1320は、交流入力端子1202と、交流入力端子1204と、交流入力端子1306と、交流出力端子1221と、交流出力端子1222と、交流出力端子1223と、交流出力端子1224と、交流出力端子1225と、交流出力端子1226とを有する。電力アダプタ1320は、配線1332と、配線1334と、配線1336とを有する。
本実施形態において、配線1332は、交流入力端子1202と、交流出力端子1221及び交流出力端子1226とを電気的に接続する。本実施形態において、配線1334は、交流入力端子1204と、交流出力端子1222及び交流出力端子1223とを電気的に接続する。本実施形態において、配線1336は、交流入力端子1306と、交流出力端子1224及び交流出力端子1225とを電気的に接続する。
本実施形態において、交流入力端子1202及び交流入力端子1204には、電力系統12から交流が入力される。交流出力端子1221は交流入力端子1202と電気的に接続され、交流出力端子1222は交流入力端子1204と電気的に接続される。交流出力端子1223は交流入力端子1204と電気的に接続され、交流出力端子1224は交流入力端子1306と電気的に接続される。交流出力端子1225は交流入力端子1306と電気的に接続され、交流出力端子1226は交流入力端子1202と電気的に接続される。
電力アダプタ1220は、第1結線部及び第2結線部の一方であってよい。電力アダプタ1320は、第1結線部及び第2結線部の他方であってよい。電力アダプタ1320は、第2部品又は他の第2部品の一例であってよい。配線1332は、結線部又は他の結線部の一例であってよい。配線1334は、結線部又は他の結線部の一例であってよい。配線1336は、結線部又は他の結線部の一例であってよい。
図14は、電力アダプタ1420の内部構成の一例を概略的に示す。電力アダプタ1420は、電力系統12から受電した交流電力を、本体1240に出力するために用いられる。電力アダプタ1420は、本体1240の入力側の端部(着脱部と称される場合がある)に装着可能に構成される。電力アダプタ1420は、3相4線用のアダプタであってよい。
電力アダプタ1420は、端子の個数及び結線の態様が異なる点を除き、電力アダプタ1220又は電力アダプタ1320と同様の構成を有してよい。一実施形態において、電力アダプタ1420と、本体1240とが着脱可能に構成される。他の実施形態において、電力アダプタ1420と、本体1240とが固定又は物理的に結合される。
本実施形態において、電力アダプタ1420は、交流入力端子1202と、交流入力端子1204と、交流入力端子1306と、交流入力端子1408と、交流出力端子1221と、交流出力端子1222と、交流出力端子1223と、交流出力端子1224と、交流出力端子1225と、交流出力端子1226とを有する。電力アダプタ1420は、配線1432と、配線1434と、配線1436と、配線1438とを有する。
本実施形態において、配線1432は、交流入力端子1202と、交流出力端子1221とを電気的に接続する。本実施形態において、配線1434は、交流入力端子1204と、交流出力端子1223とを電気的に接続する。本実施形態において、配線1436は、交流入力端子1306と、交流出力端子1225とを電気的に接続する。実施形態において、配線1438は、交流入力端子1408と、交流出力端子1222、交流出力端子1224及び交流出力端子1226とを電気的に接続する。
本実施形態において、交流入力端子1202及び交流入力端子1204には、電力系統12から交流が入力される。交流出力端子1221は交流入力端子1202と電気的に接続され、交流出力端子1222は交流入力端子1408と電気的に接続される。交流出力端子1223は交流入力端子1204と電気的に接続され、交流出力端子1224は交流入力端子1408と電気的に接続される。交流出力端子1225は交流入力端子1306と電気的に接続され、交流出力端子1226は交流入力端子1408と電気的に接続される。
電力アダプタ1220又は電力アダプタ1320は、第1結線部及び第2結線部の一方であってよい。電力アダプタ1420は、第1結線部及び第2結線部の他方であってよい。電力アダプタ1420は、第2部品又は他の第2部品の一例であってよい。配線1432は、結線部又は他の結線部の一例であってよい。配線1434は、結線部又は他の結線部の一例であってよい。配線1436は、他の結線部の一例であってよい。配線1438は、結線部又は他の結線部の一例であってよい。
図15は、単相AC/DCコンバータ1250の内部構成の一例を概略的に示す。単相AC/DCコンバータ1260及び/又は単相AC/DCコンバータ1270も、単相AC/DCコンバータ1250と同様の構成を有してよい。単相AC/DCコンバータ1250は、EMIフィルタ1522と、ブリッジ整流器1524と、PFCコンバータ1526と、パワースイッチ1528と、トランス1530と、整流器1532とを備える。
単相AC/DCコンバータ1250の内部構成は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、公知の任意の単相AC/DCコンバータが、単相AC/DCコンバータ1250として用いられてよい。
図16は、モバイルバッテリ20の内部構成の他の例を概略的に示す。図1~図15に関連して説明された実施形態によれば、モバイルバッテリ20が、電極端子22を介して、充電器348に配された単方向DC/DCコンバータ420及び単方向DC/DCコンバータ520と電気的に接続される場合を例として、モバイルバッテリ20の一例が説明された。図16に関連して説明される実施形態によれば、モバイルバッテリ20の他の例であるモバイルバッテリ1600の一例が説明される。
本実施形態によれば、モバイルバッテリ1600は、電極端子22と、電極端子1610と、電気エネルギを蓄積する蓄電セル1620と、単方向DC/DCコンバータ520とを備える。本実施形態において、電極端子22は、正極端子1602と、負極端子1604とを有する。本実施形態において、電極端子1610は、正極端子1606と、負極端子1608とを有する。本実施形態において、蓄電セル1620は、正極1622及び負極1624を有する。
本実施形態において、正極1622は、正極端子1602及び入力側正極端子522と電気的に接続される。負極1624は、負極端子1604及び入力側負極端子524と電気的に接続される。正極端子1606は、出力側正極端子526と電気的に接続される。負極端子1608は、出力側負極端子528と電気的に接続される。
モバイルバッテリ1600は、蓄電装置の一例であってよい。正極端子1602及び負極端子1604は、一対の入出力端子の一例であってよい。正極端子1606及び負極端子1608は、一対の出力端子の一例であってよい。
図17は、充電器348の内部構成の他の例を概略的に示す。図17に関連して説明される実施形態によれば、充電器348の他の例である充電器1700の一例が説明される。充電器1700は、モバイルバッテリ1600と着脱可能に構成された充電器の一例であってよい。
本実施形態において、充電器1700は、電力伝達経路410と、正極端子412と、負極端子414と、電力コネクタ322とを備える。充電器1700は、電力伝達経路1710と、正極端子516と、負極端子518と、電力コネクタ1720とを備える。
本実施形態において、電力伝達経路410は、単方向DC/DCコンバータ420を有する。本実施形態において、単方向DC/DCコンバータ420は、入力側正極端子422と、入力側負極端子424と、出力側正極端子426と、出力側負極端子428とを含む。本実施形態において、電力コネクタ322は、正極端子416と、負極端子418とを有する。
本実施形態において、電力伝達経路410は、ダイオード540を有する。本実施形態において、電力コネクタ1720は、正極端子1722と、負極端子1724とを有する。正極端子1722は、正極端子1606と電気的に接続される。負極端子1724は、負極端子1608と電気的に接続される。
図18は、本発明の複数の態様が全体的又は部分的に具現化されてよいコンピュータ3000の一例を示す。管理システム100の少なくとも一部は、コンピュータ3000により実現されてよい。例えば、制御部124又はその一部がコンピュータ3000により実現される。管理サーバ140又はその一部が、コンピュータ3000により実現されてもよい。
コンピュータ3000にインストールされたプログラムは、コンピュータ3000に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーション又は当該装置の1又は複数の「部」として機能させ、又は当該オペレーション又は当該1又は複数の「部」を実行させることができ、及び/又はコンピュータ3000に、本発明の実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ3000に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつか又はすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、CPU3012によって実行されてよい。
本実施形態によるコンピュータ3000は、CPU3012、RAM3014、GPU3016、及びディスプレイデバイス3018を含み、それらはホストコントローラ3010によって相互に接続されている。コンピュータ3000はまた、通信インタフェース3022、ハードディスクドライブ3024、DVD-ROMドライブ3026、及びICカードドライブのような入出力ユニットを含み、それらは入出力コントローラ3020を介してホストコントローラ3010に接続されている。コンピュータはまた、ROM3030及びキーボード3042のようなレガシの入出力ユニットを含み、それらは入出力チップ3040を介して入出力コントローラ3020に接続されている。
CPU3012は、ROM3030及びRAM3014内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。GPU3016は、RAM3014内に提供されるフレームバッファ等又はそれ自体の中に、CPU3012によって生成されるイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス3018上に表示されるようにする。
通信インタフェース3022は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブ3024は、コンピュータ3000内のCPU3012によって使用されるプログラム及びデータを格納する。DVD-ROMドライブ3026は、プログラム又はデータをDVD-ROM3001から読み取り、ハードディスクドライブ3024にRAM3014を介してプログラム又はデータを提供する。ICカードドライブは、プログラム及びデータをICカードから読み取り、及び/又はプログラム及びデータをICカードに書き込む。
ROM3030はその中に、アクティブ化時にコンピュータ3000によって実行されるブートプログラム等、及び/又はコンピュータ3000のハードウエアに依存するプログラムを格納する。入出力チップ3040はまた、様々な入出力ユニットをパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入出力コントローラ3020に接続してよい。
プログラムが、DVD-ROM3001又はICカードのようなコンピュータ可読記憶媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体から読み取られ、コンピュータ可読記憶媒体の例でもあるハードディスクドライブ3024、RAM3014、又はROM3030にインストールされ、CPU3012によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ3000に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウエアリソースとの間の連携をもたらす。装置又は方法が、コンピュータ3000の使用に従い情報のオペレーション又は処理を実現することによって構成されてよい。
例えば、通信がコンピュータ3000及び外部デバイス間で実行される場合、CPU3012は、RAM3014にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース3022に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース3022は、CPU3012の制御の下、RAM3014、ハードディスクドライブ3024、DVD-ROM3001、又はICカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、又はネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。
また、CPU3012は、ハードディスクドライブ3024、DVD-ROMドライブ3026(DVD-ROM3001)、ICカード等のような外部記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がRAM3014に読み取られるようにし、RAM3014上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。CPU3012は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。CPU3012は、RAM3014から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索/置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をRAM3014に対しライトバックする。また、CPU3012は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第2の属性の属性値に関連付けられた第1の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、CPU3012は、当該複数のエントリの中から、第1の属性の属性値が指定されている条件に一致するエントリを検索し、当該エントリ内に格納された第2の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第1の属性に関連付けられた第2の属性の属性値を取得してよい。
上で説明したプログラム又はソフトウエアモジュールは、コンピュータ3000上又はコンピュータ3000近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステム内に提供されるハードディスク又はRAMのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それにより、上記のプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ3000に提供する。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、技術的に矛盾しない範囲において、特定の実施形態について説明した事項を、他の実施形態に適用することができる。また、各構成要素は、名称が同一で、参照符号が異なる他の構成要素と同様の特徴を有してもよい。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
12 電力系統、14 通信ネットワーク、20 モバイルバッテリ、22 電極端子、24 通信端子、30 電動バイク、40 ユーザ、42 通信端末、100 管理システム、120 バッテリ交換機、122 配電部、123 バッテリ収容部、124 制御部、125 通信部、126 情報提供部、132 電力配線、134 通信配線、140 管理サーバ、210 電力端子、220 AC/DC電源回路、230 制御用電源回路、232 高電圧配線、233 低電圧配線、240 インターフェースボード、320 スロット、322 電力コネクタ、324 通信コネクタ、326 インターフェースボード、328 充電器、329 駆動部、340 スロット、348 充電器、402 プラス線、404 マイナス線、410 電力伝達経路、412 正極端子、414 負極端子、416 正極端子、418 負極端子、420 単方向DC/DCコンバータ、422 入力側正極端子、424 入力側負極端子、426 出力側正極端子、428 出力側負極端子、502 プラス線、504 マイナス線、510 電力伝達経路、516 正極端子、518 負極端子、520 単方向DC/DCコンバータ、522 入力側正極端子、524 入力側負極端子、526 出力側正極端子、528 出力側負極端子、540 ダイオード、620 スロット、642 スロット、644 スロット、832 スロット、834 スロット、836 スロット、838 スロット、912 通信制御部、914 駆動制御部、920 設定格納部、922 DIPスイッチ、1000 データテーブル、1022 スロットアドレス、1100 データテーブル、1122 基本ID、1124 番号、1126 ID、1202 交流入力端子、1204 交流入力端子、1212 正極端子、1214 負極端子、1220 電力アダプタ、1221 交流出力端子、1222 交流出力端子、1223 交流出力端子、1224 交流出力端子、1225 交流出力端子、1226 交流出力端子、1232 配線、1234 配線、1240 本体、1241 交流入力端子、1242 交流入力端子、1243 交流入力端子、1244 交流入力端子、1245 交流入力端子、1246 交流入力端子、1250 単相AC/DCコンバータ、1251 出力側正極端子、1252 出力側負極端子、1254 ダイオード、1260 単相AC/DCコンバータ、1261 出力側正極端子、1262 出力側負極端子、1264 ダイオード、1270 単相AC/DCコンバータ、1271 出力側正極端子、1272 出力側負極端子、1274 ダイオード、1282 配線、1284 配線、1306 交流入力端子、1320 電力アダプタ、1332 配線、1334 配線、1336 配線、1408 交流入力端子、1420 電力アダプタ、1432 配線、1434 配線、1436 配線、1438 配線、1522 EMIフィルタ、1524 ブリッジ整流器、1526 PFCコンバータ、1528 パワースイッチ、1530 トランス、1532 整流器、1600 モバイルバッテリ、1602 正極端子、1604 負極端子、1606 正極端子、1608 負極端子、1610 電極端子、1620 蓄電セル、1622 正極、1624 負極、1700 充電器、1710 電力伝達経路、1720 電力コネクタ、1722 正極端子、1724 負極端子、3000 コンピュータ、3001 DVD-ROM、3010 ホストコントローラ、3012 CPU、3014 RAM、3016 GPU、3018 ディスプレイデバイス、3020 入出力コントローラ、3022 通信インタフェース、3024 ハードディスクドライブ、3026 DVD-ROMドライブ、3030 ROM、3040 入出力チップ、3042 キーボード

Claims (7)

  1. 電力伝達経路上に配置される電力変換装置であって、
    電力を変換する電力変換部と、
    前記電力変換部と電気的に接続される複数の電力線を結線する結線部と、
    を備え、
    前記電力変換部を有する第1部品と、前記結線部を有する第2部品とが着脱可能に構成される、
    電力変換装置。
  2. 前記第1部品は、前記結線部とは異なる他の結線部を有する他の第2部品と着脱可能に構成される、
    請求項1に記載の電力変換装置。
  3. 電力伝達経路上に配置されて電力を変換する電力変換器であって、
    前記電力変換器と電気的に接続される結線部が着脱可能に装着される端部を有し、
    前記端部は、一の前記結線部である第1結線部と、該第1結線部と異なる他の前記結線部である第2結線部とが装着可能に構成される、
    電力変換器。
  4. 交流電力を直流電力に変換する電力変換器であって、
    前記交流電力の一部を前記直流電力に変換する第1AC/DC変換部と、
    前記交流電力の一部を前記直流電力に変換する第2AC/DC変換部と、
    前記交流電力の一部を前記直流電力に変換する第3AC/DC変換部と、
    前記第1AC/DC変換部の入力と電気的に接続される一対の第1入力端子と、
    前記第2AC/DC変換部の入力と電気的に接続される一対の第2入力端子と、
    前記第3AC/DC変換部の入力と電気的に接続される一対の第3入力端子と、
    前記第1AC/DC変換部の出力、前記第2AC/DC変換部の出力、及び、前記第3AC/DC変換部の出力と電気的に接続される一対の直流出力端子と、
    を備える、
    電力変換器。
  5. 前記電力変換器は、アダプタを介して外部の電力源と電気的に接続されるように構成されており、
    前記アダプタは、
    前記外部の電力源から交流が入力される1組の交流入力端子と、
    前記1組の交流入力端子のうちの2つと電気的に接続される一対の第1出力端子と、
    前記1組の交流入力端子のうちの2つと電気的に接続される一対の第2出力端子と、
    前記1組の交流入力端子のうちの2つと電気的に接続される一対の第3出力端子と、
    を備え、
    前記一対の第1出力端子は、前記一対の第1入力端子と電気的に接続され、
    前記一対の第2出力端子は、前記一対の第2入力端子と電気的に接続され、
    前記一対の第3出力端子は、前記一対の第3入力端子と電気的に接続される、
    請求項4に記載の電力変換器。
  6. 外部の電力源から受電した交流電力を、3個のAC/DC変換部を備える電力変換器に出力するためのアダプタであって、
    前記外部の電力源から交流が入力される1組の交流入力端子と、
    前記1組の交流入力端子のうちの2つと電気的に接続される一対の第1出力端子と、
    前記1組の交流入力端子のうちの2つと電気的に接続される一対の第2出力端子と、
    前記1組の交流入力端子のうちの2つと電気的に接続される一対の第3出力端子と、
    を備える、
    アダプタ。
  7. 請求項4に記載の電力変換器と、
    請求項6に記載のアダプタと、
    を備える、電力変換装置。
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