JP6398230B2 - Power storage device, battery control device, charge / discharge control method, and cell balance method - Google Patents
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Description
本発明は、蓄電装置、電池制御装置、充放電制御方法、及びセルバランス方法に関する。 The present invention relates to a power storage device, a battery control device, a charge / discharge control method, and a cell balance method.
近年、二次電池のエネルギー密度が向上してきており、様々なところでリチウムイオン電池などの二次電池が活用されている。例えば、電池の高エネルギー体積密度化および装置の低消費電力化により携帯電話などのポータブルデバイスが小型化または高性能化され、電池の高エネルギー重量密度化により電気自動車などの移動距離が延長された。また同時に、二次電池を有する蓄電システムに、風力、太陽光、地熱などの自然エネルギーを活用することも注目されてきている。しかしながら、これらの自然エネルギーから生み出される電力は気候や立地などの様々な条件により大きく変動し得る。そのため、自然エネルギーを活用するにあたり、この変動の大きな電力を二次電池などの充放電動作を制御して平滑化する技術が注目されている。 In recent years, the energy density of secondary batteries has been improved, and secondary batteries such as lithium ion batteries are used in various places. For example, portable devices such as mobile phones have been downsized or enhanced in performance due to higher energy volume density of batteries and lower power consumption of devices, and the travel distance of electric vehicles etc. has been extended due to higher energy density of batteries. . At the same time, the use of natural energy such as wind power, solar light, and geothermal heat for a power storage system having a secondary battery has been attracting attention. However, the electric power generated from these natural energies can vary greatly depending on various conditions such as climate and location. Therefore, in utilizing natural energy, a technique for smoothing the electric power with large fluctuation by controlling the charging / discharging operation of a secondary battery or the like has attracted attention.
二次電池の充放電動作を制御する技術の一例が、下記の特許文献に開示されている。例えば、下記特許文献1には、大容量な蓄電システムを実現するために複数のリチウムイオン電池を並列に接続し、並列電池間の電流分担率を調整する手法が開示されている。
An example of a technique for controlling the charge / discharge operation of the secondary battery is disclosed in the following patent document. For example,
特許文献1では、電池モジュールのメンテナンスを簡易化等の目的で、トランジスタやFET(Field Effect Transistor)等の半導体スイッチング素子やリレーといったスイッチが電池モジュールに対して直列に接続されている。ここで、トランジスタやFET等の半導体スイッチング素子は、過電圧や接続時の過渡電流等によりショート故障を起こし得る。また、リレーは、そもそも制限回数を有するものが多く、また、接続時の過渡電流で接点固着等の故障が生じ得る。これらの点において、特許文献1に開示されている手法では二次電池などの電力貯蔵デバイスの充放電動作を制御する際に信頼性などの面で不安がある。
In
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力貯蔵デバイスの充放電動作の制御時に発生し得る故障を抑制する技術を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the above-mentioned subject, The objective is to provide the technique which suppresses the failure which may occur at the time of control of charging / discharging operation | movement of an electric power storage device.
本発明によれば、
蓄電装置であって、
並列に接続された複数の蓄電手段と、
各々が前記蓄電手段毎に設けられ、通過させる電力の周波数帯域がそれぞれ互いに異なる複数のフィルタ手段と、
前記蓄電手段と前記フィルタ手段との間で、前記蓄電手段の充放電電力を、交流から直流、直流から交流、または直流から直流に変換する電力変換手段と、
外部電源または負荷と前記複数のフィルタ手段とを接続する配線と、
前記蓄電手段の状態を示す状態情報を前記複数の蓄電手段毎に取得する情報取得手段と、
前記取得された複数の状態情報に基づいて充電または放電の対象とする蓄電手段を選択する対象選択手段と、
前記選択された蓄電手段に対応するフィルタ手段の周波数帯域に基づいて波形パターンを生成するパターン生成手段と、
前記外部電源または負荷と前記配線との間で、前記波形パターンと前記蓄電装置の入出力電力の周波数とに基づいて電力の周波数を変調する周波数変調手段と、
を有する蓄電装置が提供される。
According to the present invention,
A power storage device,
A plurality of power storage means connected in parallel ;
Each provided for each front Ki蓄 conducting means, a plurality of filter means frequency bands are different from each other respective power passing,
Between said filter means and said storage means, and the power conversion means for converting the charge-discharge electric power of said power storage unit, the DC from the AC, the AC from the DC, or direct current from a direct current,
Wiring connecting an external power supply or load and the plurality of filter means ;
Information acquisition means for acquiring state information indicating the state of the power storage means for each of the plurality of power storage means;
A target selecting means for selecting a power storage means to be charged or discharged based on the acquired plurality of state information;
Pattern generating means for generating a waveform pattern based on the frequency band of the filter means corresponding to the selected power storage means;
Between said external power supply or load and the wiring, and the frequency modulating means for modulating the frequency of the power based on the frequency of the output power of said power storage device and the wave pattern,
Is provided.
本発明によれば、
複数の蓄電手段と、
各々が前記蓄電手段毎に設けられ、通過させる電力の周波数帯域がそれぞれ互いに異なる複数のフィルタ手段と、
前記蓄電手段と前記フィルタ手段との間に位置し、前記蓄電手段の充放電電力を、交流から直流、直流から交流、または直流から直流に変換する電力変換手段と、
前記複数のフィルタ手段を並列に接続する配線と、
前記蓄電手段の状態を示す状態情報を前記複数の蓄電手段毎に取得する情報取得手段と、
前記取得された複数の状態情報に基づいて前記複数の蓄電手段間のバランス動作の対象とする蓄電手段を選択するバランス対象選択手段と、
前記バランス動作において、前記選択された蓄電手段に対応するフィルタ手段の周波数帯域を合わせるフィルタ調整手段と、
を有する蓄電装置が提供される。
According to the present invention,
A plurality of power storage means;
Each provided for each front Ki蓄 conducting means, a plurality of filter means frequency bands are different from each other respective power passing,
Power conversion means that is located between the power storage means and the filter means, and converts charge / discharge power of the power storage means from alternating current to direct current, from direct current to alternating current, or from direct current to direct current,
Wiring connecting the plurality of filter means in parallel;
Information acquisition means for acquiring state information indicating the state of the power storage means for each of the plurality of power storage means;
A balance target selection unit that selects a power storage unit that is a target of a balance operation between the plurality of power storage units based on the acquired plurality of state information;
In the balancing operation, a filter adjustment unit that matches the frequency band of the filter unit corresponding to the selected power storage unit;
Is provided.
本発明によれば、
電池制御装置であって、
複数の蓄電手段について、各々が前記蓄電手段毎に設けられ、通過させる電力の周波数帯域がそれぞれ互いに異なる複数のフィルタ手段と、
前記蓄電手段と前記フィルタ手段との間で、前記蓄電手段の充放電電力を、交流から直流、直流から交流、または直流から直流に変換する電力変換手段と、
外部電源または負荷と前記複数のフィルタ手段とを接続する配線と、
前記蓄電手段の状態を示す状態情報を前記複数の蓄電手段毎に取得する情報取得手段と、
前記取得された複数の状態情報に基づいて充電または放電の対象とする蓄電手段を選択する対象選択手段と、
前記選択された蓄電手段に対応するフィルタ手段の周波数帯域に基づいて波形パターンを生成するパターン生成手段と、
外部電源または負荷と前記配線との間で、前記波形パターンと前記電池制御装置の入出力電力の周波数とに基づいて電力の周波数を変調する周波数変調手段と、
を有する電池制御装置が提供される。
According to the present invention,
A battery control device,
For a plurality of power storage means , each of which is provided for each power storage means , a plurality of filter means each having a different frequency band of power to pass,
Between said filter means and said storage means, and the power conversion means for converting the charge-discharge electric power of said power storage unit, the DC from the AC, the AC from the DC, or direct current from a direct current,
Wiring connecting an external power supply or load and the plurality of filter means ;
Information acquisition means for acquiring state information indicating the state of the power storage means for each of the plurality of power storage means;
A target selecting means for selecting a power storage means to be charged or discharged based on the acquired plurality of state information;
Pattern generating means for generating a waveform pattern based on the frequency band of the filter means corresponding to the selected power storage means;
Between the external power supply or load and the wiring, and the frequency modulating means for modulating the frequency of the power based on the frequency of the output power of the waveform pattern the battery control device,
A battery control device is provided.
本発明によれば、
複数の蓄電手段について、各々が前記蓄電手段毎に設けられ、通過させる電力の周波数帯域がそれぞれ互いに異なる複数のフィルタ手段と、
前記蓄電手段と前記フィルタ手段との間に位置し、前記蓄電手段の充放電電力を、交流から直流、直流から交流、または直流から直流に変換する電力変換手段と、
前記複数のフィルタ手段を並列に接続する配線と、
前記蓄電手段の状態を示す状態情報を前記複数の蓄電手段毎に取得する情報取得手段と、
前記取得された複数の状態情報に基づいて前記複数の蓄電手段間のバランス動作の対象とする蓄電手段を選択するバランス対象選択手段と、
前記バランス動作において、前記選択された蓄電手段に対応するフィルタ手段の周波数帯域を合わせるフィルタ調整手段と、
を有する電池制御装置が提供される。
According to the present invention,
For a plurality of power storage means , each of which is provided for each power storage means , a plurality of filter means each having a different frequency band of power to pass,
Power conversion means that is located between the power storage means and the filter means, and converts charge / discharge power of the power storage means from alternating current to direct current, from direct current to alternating current, or from direct current to direct current,
Wiring connecting the plurality of filter means in parallel;
Information acquisition means for acquiring state information indicating the state of the power storage means for each of the plurality of power storage means;
A balance target selection unit that selects a power storage unit that is a target of a balance operation between the plurality of power storage units based on the acquired plurality of state information;
In the balancing operation, a filter adjustment unit that matches the frequency band of the filter unit corresponding to the selected power storage unit;
A battery control device is provided.
本発明によれば、
複数の蓄電手段について、各々が前記蓄電手段毎に設けられ、通過させる電力の周波数帯域がそれぞれ互いに異なる複数のフィルタ手段と、
前記蓄電手段と前記フィルタ手段との間で、前記蓄電手段の充放電電力を、交流から直流、直流から交流、または直流から直流に変換する電力変換手段と、
外部電源または負荷と前記複数のフィルタ手段とを接続する配線と、を有する電池制御装置が、
前記蓄電手段の状態を示す状態情報を前記複数の蓄電手段毎に取得し、
前記取得された複数の状態情報に基づいて充電または放電の対象とする蓄電手段を選択し、
前記選択された蓄電手段に対応するフィルタ手段の周波数帯域に基づいて波形パターンを生成し、
前記外部電源または負荷と前記配線との間で、前記波形パターンと前記電池制御装置の入出力電力の周波数とに基づいて電力の周波数を変調する、
ことを含む充放電制御方法が提供される。
According to the present invention,
For a plurality of power storage means , each of which is provided for each power storage means , a plurality of filter means each having a different frequency band of power to pass,
Between said filter means and said storage means, and the power conversion means for converting the charge-discharge electric power of said power storage unit, the DC from the AC, the AC from the DC, or direct current from a direct current,
A wiring for connecting an external power supply or load and the plurality of filter means, a battery controller having a,
Obtaining state information indicating the state of the power storage means for each of the plurality of power storage means;
Select a power storage means to be charged or discharged based on the obtained plurality of state information,
Generate a waveform pattern based on the frequency band of the filter means corresponding to the selected power storage means,
Between the external power supply or load and the wiring, the frequency of power is modulated based on the waveform pattern and the frequency of input / output power of the battery control device ,
A charge / discharge control method including the above is provided.
本発明によれば、
複数の蓄電手段について、各々が前記蓄電手段毎に設けられ、通過させる電力の周波数帯域がそれぞれ互いに異なる複数のフィルタ手段と、
前記蓄電手段と前記フィルタ手段との間に位置し、前記蓄電手段の充放電電力を、交流から直流、直流から交流、または直流から直流に変換する電力変換手段と、
前記複数のフィルタ手段を並列に接続する配線と、を有する電力変換装置が、
前記蓄電手段の状態を示す状態情報を前記複数の蓄電手段毎に取得し、
前記取得された複数の状態情報に基づいて前記複数の蓄電手段間のバランス動作の対象とする蓄電手段を選択し、
前記バランス動作において、前記選択された蓄電手段に対応するフィルタ手段の周波数帯域を合わせる、
ことを含むセルバランス方法が提供される。
According to the present invention,
For a plurality of power storage means , each of which is provided for each power storage means , a plurality of filter means each having a different frequency band of power to pass,
Power conversion means that is located between the power storage means and the filter means, and converts charge / discharge power of the power storage means from alternating current to direct current, from direct current to alternating current, or from direct current to direct current,
A power converter having a wiring connecting the plurality of filter means in parallel,
Obtaining state information indicating the state of the power storage means for each of the plurality of power storage means;
Based on the acquired plurality of state information, select a power storage means to be a balance operation between the plurality of power storage means,
In the balancing operation, the frequency band of the filter unit corresponding to the selected power storage unit is matched,
A cell balance method is provided.
本発明によれば、電力貯蔵デバイスの充放電動作の制御時に発生し得る故障を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the failure which may occur at the time of control of charging / discharging operation | movement of an electric power storage device can be suppressed.
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.
[第1実施形態]
〔処理構成〕
図1は、第1実施形態に係る蓄電装置1の処理構成例を示すブロック図である。図1において、蓄電装置1は電池制御装置10と複数の蓄電ブロック20とを有する。また、蓄電装置1は外部の電源(交流電源または直流電源)や負荷に接続され、電池制御装置10を介して外部の電源や負荷と複数の蓄電ブロック20との間で電力をやり取りする。
[First Embodiment]
[Processing configuration]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a processing configuration example of the
蓄電ブロック20は外部の電源から供給される電力を蓄積する。図1において、各蓄電ブロック20は蓄電部210と状態測定部220とを有する。 The power storage block 20 stores power supplied from an external power source. In FIG. 1, each power storage block 20 includes a power storage unit 210 and a state measurement unit 220.
蓄電部210は、例えば、リチウムイオン電池、鉛蓄電池、ニッケル水素電池といった各種の二次電池または電気二重層キャパシタなど、様々な電力貯蔵デバイスを有する。蓄電部210には、1つの電力貯蔵デバイス、または、直列あるいは並列に接続された複数の電力貯蔵デバイスが含まれ得る。また、複数の蓄電部210は、図1に示されるように、配線130によって並列に接続される。 The power storage unit 210 includes various power storage devices such as various secondary batteries such as lithium ion batteries, lead storage batteries, and nickel metal hydride batteries, or electric double layer capacitors. The power storage unit 210 may include one power storage device or a plurality of power storage devices connected in series or in parallel. Further, the plurality of power storage units 210 are connected in parallel by wiring 130 as shown in FIG.
状態測定部220は、蓄電部210の状態を示す電圧、電流、および温度などの情報(状態情報)を測定する。詳細には、状態測定部220は、電圧測定器、電流測定器、および温度測定器(不図示)などを有し、各測定器を用いて電圧、電流、および温度などを測定する。そして、状態測定部220は、測定した蓄電部210の状態情報を情報取得部140へ通知する。状態測定部220は、例えば、常時または所定の間隔で状態情報を測定し、該測定された状態情報を情報取得部140へ通知する。また、これに限らず、状態測定部220は情報取得部140からの要求に応じて情報取得部140へ状態情報を通知してもよい。
The state measurement unit 220 measures information (state information) such as voltage, current, and temperature indicating the state of the power storage unit 210. Specifically, the state measurement unit 220 includes a voltage measurement device, a current measurement device, a temperature measurement device (not shown), and the like, and measures voltage, current, temperature, and the like using each measurement device. Then, state measurement unit 220 notifies
電池制御装置10は複数の蓄電部210に蓄積された電力の充放電動作を制御する装置である。図1において、電池制御装置10は、複数のフィルタ部110と、複数の電力変換部120と、配線130と、情報取得部140と、対象選択部150と、パターン生成部160と、周波数変調部170とを有する。
The
フィルタ部110は複数の蓄電ブロック20毎に設けられている。また、複数のフィルタ部110にはそれぞれ互いに異なる周波数帯域が設定されており、各フィルタ部110は自身の周波数帯域に相当する周波数の電力を通過させる。詳細には、フィルタ部110は、例えば、LPF(Low Pass Filter)、HPF(High Pass Filter)、BPF(Band Pass Filter)、またはCDMA(Code Division Multiple Access)フィルタ等を用いて、所望の周波数帯域の周波数を通過させるように構成される。例えば、各フィルタ部110の周波数帯域は、製品仕様などの条件に応じて、0[Hz]から100[MHz]の間で設定され得る。ここで、各フィルタ部110は、所定の周波数のみを通過させるように構成されていてもよいし、所定範囲の周波数を通過させるように構成されていてもよい。なお、フィルタ部110が通過させる電力の周波数帯域は上述した範囲に限定されない。例えば、フィルタ部110は100[MHz]より大きい周波数を有する電力を通過させるように構成されていてもよい。
The
電力変換部120は、フィルタ部110と蓄電ブロック20との間に設けられている。電力変換部120は、例えば、双方向のAC(Alternating Current)−DC(Direct Current)コンバータ等を備え、電力変換部120に入力される電力を直流から交流、または交流から直流に変換する。また、電力変換部120は、例えば、DC−DCコンバータ等をさらに備え、電力変換部120に入力される直流電力の電圧を変換可能に構成されていてもよい。詳細には、蓄電部210を充電する場合、電力変換部120は入力された交流電力または直流電力を直流電力に変換して蓄電部210へ出力する。また、蓄電部210を放電させる場合、電力変換部120は蓄電部210から入力された直流電力を、対応するフィルタ部110の周波数帯域に合わせて交流電力または直流電力に変換して出力する。
The power conversion unit 120 is provided between the
配線130は、図1に示されるように、複数のフィルタ部110と外部電源または負荷とを接続する。なお、図1では、複数のフィルタ部110と外部電源または負荷との間に周波数変調部170が配置されている。
As shown in FIG. 1, the
情報取得部140は、各蓄電ブロック20に含まれる蓄電部210の状態情報を取得する。上述したように、情報取得部140は、例えば、各蓄電ブロック20の状態測定部220からの通知を監視して状態情報を取得してもよいし、状態情報の送信要求を各蓄電ブロック20の状態測定部220に送信して状態情報を取得してもよい。
The
対象選択部150は、取得された複数の蓄電部210の状態情報に基づいて、充電または放電対象の蓄電部210を選択する。対象選択部150は、例えば、状態情報として取得した電圧と、充電を停止する電圧(充電停止電圧)または放電を停止する電圧(放電停止電圧)とを比較して、充電または放電対象とする蓄電部210を選択する。具体的には、対象選択部150は、充電過程において、充電停止電圧未満の蓄電部210を充電対象として選択する。また、対象選択部150は、放電過程において、放電停止電圧を超えている蓄電部210を放電対象として選択する。この充電停止電圧および放電停止電圧は、例えば、図示しない記憶部に記憶されており、対象選択部150はこの記憶部を参照して充電停止電圧および放電停止電圧を把握することができる。また、対象選択部150は、状態情報として取得した電圧、電流および温度などを用いて蓄電部210のSOC(State of Charge)やSOH(State of Health)を算出し、該算出されたSOCやSOHを基に充電または放電対象の蓄電部210を選択してもよい。詳細には、対象選択部150はSOCやSOHを基に蓄電部210の充電可能容量または放電可能容量を算出し、充電または放電可能な蓄電部210を充電または放電の対象として選択する。
The
パターン生成部160は、対象選択部150によって選択された蓄電部210に対応するフィルタ部110の周波数帯域に基づいて波形パターンを生成する。ここで、パターン生成部160は、例えば、蓄電部210と該蓄電部210に対応するフィルタ部110の周波数帯域との対応関係を記憶する記憶部(不図示)などを参照して、選択された蓄電部210に対応するフィルタ部110の周波数帯域を把握することができる。そして、パターン生成部160は、取得された周波数帯域に相当する波形パターン、すなわち、選択された蓄電部210に対応するフィルタ部110を通過可能な周波数成分を有する周波数波形のパターンを生成する。
The
例えば、図1において、フィルタ部110aの周波数帯域をfa、フィルタ部110bの周波数帯域をfbとする。ここで、対象選択部150によって蓄電部210bのみが選択された場合、パターン生成部160はフィルタ部110bの周波数帯域fbに相当する周波数を有する波形パターンを生成する。具体的には、周波数帯域fbが所定の周波数である場合、パターン生成部160はその所定の周波数を有する波形パターンを生成する。また、周波数帯域fbが所定範囲の周波数を含む場合、パターン生成部160はその所定範囲に含まれる周波数成分を有する波形パターンを生成する。
For example, in FIG. 1, the frequency band of the
また、他の例として、対象選択部150によって蓄電部210aおよび蓄電部210bが選択された場合を考える。この場合、パターン生成部160は、フィルタ部110aの周波数帯域faおよびフィルタ部110bの周波数帯域fbの双方に相当する波形パターンを生成する。具体的には、パターン生成部160は、例えば図2に示されるように、フィルタ部110aの周波数帯域faに相当する周波数成分と、フィルタ部110bの周波数帯域fbに相当する周波数成分とを合成する。図2は、第1実施形態のパターン生成部160により生成される波形パターンの一例を示す図である。図2(a)および図2(b)は、それぞれフィルタ部110aおよび110bの周波数帯域に相当する周波数成分を示している。パターン生成部160は、図2(a)および図2(b)に示される各周波数成分を合成して、図2(c)に示されるような波形パターンを生成する。
As another example, a case where the
周波数変調部170は、図1に示されるように、外部電源または負荷と複数のフィルタ部110との間に位置している。また、周波数変調部170は、パターン生成部160で生成された波形パターンと蓄電装置1の入出力電力の周波数とに基づいて、周波数変調部170を介する電力の周波数を双方向に変調する。
As shown in FIG. 1, the
詳細には、蓄電部210を充電する場合、周波数変調部170は、外部電源から供給される電力の周波数(例えば、商用電源の定格周波数(50[Hz]または60[Hz])やバッテリーといった直流電源の周波数(0[Hz])など)を、パターン生成部160で生成された波形パターンを基に変調する。例えば、パターン生成部160において図2(c)に示されるような波形パターンが生成された場合、周波数変調部170は外部電源から供給される電力の周波数を図2(c)で示されるような波形パターンに変調する。これにより、対象選択部150で選択された蓄電部210のみを充電することができる。
Specifically, when charging the power storage unit 210, the
また、蓄電部210を放電させる場合、周波数変調部170は、パターン生成部160で生成された波形パターンを有する電力を、電力の供給先に応じた周波数に変調する。例えば、電力の供給先が商用電源といった交流電源である場合、周波数変調部170は、パターン生成部160で生成された波形パターンの電力を定格周波数(50[Hz]または60[Hz])の交流電力に変調して出力する。また、例えば、電力の供給先がバッテリーなどの直流電源および直流電力で動く電気機器といった負荷である場合、周波数変調部170は、パターン生成部160で生成された波形パターンの電力を直流電力(0[Hz])に変調して出力する。ここで、波形パターンに含まれる周波数以外の周波数を有する電力は、周波数変調部170でフィルタリングにより遮断されるため、外部電源や負荷に供給されない。これにより、対象選択部150で選択された蓄電部210のみを放電させることができる。
Further, when discharging the power storage unit 210, the
また、周波数変調部170は、蓄電装置1の入出力電力の周波数を示す情報を取得して、入出力電力の周波数を判断する。例えば、周波数変調部170は、入出力電力の周波数が交流(例えば、定格の50[Hz]または60[Hz])および直流(0[Hz])のいずれかを指定するスイッチといった入出力周波数選択部(不図示)から通知される情報に基づいて、蓄電装置1に入力される電力または蓄電装置1から出力される電力の周波数を判断することができる。
Further, the
〔動作例〕
図3を用いて、本実施形態の蓄電装置1の動作例を説明する。図3は、第1実施形態における蓄電装置1の処理の流れを示すフローチャートである。
[Operation example]
An operation example of the
情報取得部140は、各蓄電ブロック20から、状態測定部220で測定された蓄電部210の状態情報を取得する(S102)。そして、対象選択部150は、S102で取得された状態情報に基づいて、充電または放電の対象とする蓄電部210を選択する(S104)。対象選択部150は、例えば、状態情報として取得した電圧と充電停止電圧または放電停止電圧とを比較することにより充放電可能な蓄電部210を判断し、その判断結果に基づいて充電または放電対象の蓄電部210を選択することができる。また、対象選択部150は、例えば、状態情報として取得した各蓄電部210の電圧、電流、および温度などを基に各蓄電部210のSOCやSOHを算出して各蓄電部210の充放電可能容量を判断し、その判断結果に基づいて充電または放電対象の蓄電部210を選択してもよい。
The
パターン生成部160は、S104で選択された蓄電部210に対応するフィルタ部110の周波数帯域を取得し、該取得された周波数帯域に基づいて波形パターンを生成する(S106)。詳細には、S104で1つの蓄電部210が選択された場合、パターン生成部160は、該選択された蓄電部210に対応するフィルタ部110の周波数帯域に相当する周波数成分を有する波形パターンを生成する。また、S104で複数の蓄電部210が選択された場合、パターン生成部160は、選択された各蓄電部210に対応する各フィルタ部110の周波数帯域に相当する周波数成分を合成し、各フィルタ部110をそれぞれ通過可能な波形パターンを生成する。そして、パターン生成部160は、S106で生成した波形パターンを周波数変調部170に通知する(S108)。
The
周波数変調部170は、S108でパターン生成部160から取得した波形パターンと、蓄電装置1の入出力電力の周波数とに基づいて、電力の周波数を変調する(S110)。周波数変調部170は、例えば、入出力周波数選択部(不図示)からの通知により、入出力電圧の周波数を示す情報を取得する。そして、周波数変調部170は、充電過程では、通知された入力電圧の周波数を、S108で取得された波形パターンに変調するように動作する。また、周波数変調部170は、放電過程では、S108で取得された波形パターンを有する電力を、通知された入出力電力の周波数に変調する。これにより、S104で選択された蓄電部210が充電または放電される。上述のS102〜S110の処理は蓄電部210の充電または放電が完了するまで繰り返される(S112)。
The
なお、S104で複数の蓄電部210が選択されており、充放電中に一部の蓄電部210の充放電可能容量がなくなった、あるいは、一部の蓄電部210の電圧が充放電停止電圧を超えた場合、対象選択部150は、その蓄電部210を充放電対象から除外する。そして、パターン生成部160は、S106において、残りの蓄電部210に対応するフィルタ部110の周波数帯域に基づいて、波形パターンを生成しなおす。これにより、途中で蓄電部210が充放電できなくなった場合であっても適切に対処することができる。
Note that a plurality of power storage units 210 has been selected in S104, and the chargeable / dischargeable capacity of some power storage units 210 has disappeared during charging or discharging, or the voltage of some power storage units 210 has changed to the charge / discharge stop voltage. When it exceeds, the
〔第1実施形態の作用と効果〕
以上、本実施形態では、充放電対象として選択された蓄電部210に対応するフィルタ部110の周波数帯域に基づいて波形パターンが生成され、該生成された波形パターンを基に電力が変調される。
[Operation and Effect of First Embodiment]
As described above, in the present embodiment, the waveform pattern is generated based on the frequency band of the
これにより、本実施形態によれば、各蓄電部210の充放電を個別に制御することができる。また、各蓄電部210の充放電の制御においてスイッチング素子などを用いる必要がないため、素子破壊や接点固着などに起因する故障の発生を抑制し、蓄電装置1の信頼性を向上させることができる。さらに、各蓄電部210の充放電の制御においてスイッチング素子などを用いる必要がないため、スイッチング素子を制御するための制御線も不要になる。これにより、本実施形態によれば、蓄電装置1の拡張性の向上やコストの削減といった効果も見込める。
Thereby, according to this embodiment, charging / discharging of each electrical storage part 210 can be controlled separately. In addition, since it is not necessary to use a switching element or the like in the charge / discharge control of each power storage unit 210, it is possible to suppress the occurrence of a failure due to element breakdown or contact fixing, and to improve the reliability of the
また、本実施形態では、対象選択部150により複数の蓄電部210が選択された場合、選択された各蓄電部210に対応する各フィルタ部110の周波数帯域を基に、該各フィルタ部110の周波数帯域に相当する各周波数成分を合成して波形パターンが生成される。そして、充電時には、外部電源から入力される電力の周波数が周波数変調部170において該波形パターンを基に変調される。ここで生成される波形パターンを有する電力は、選択された各蓄電部210対応する各フィルタ部110を通過できる。これにより、本実施形態によれば、充電過程において所望の蓄電部210のみを複数同時に充電することができる。また、放電時には、該波形パターンに含まれない周波数成分を有する電力は周波数変調部170でフィルタリングにより遮断されるため、該波形パターンに含まれる周波数成分を有する電力のみが蓄電部210から放電される。これにより、本実施形態によれば、放電過程において所望の蓄電部210のみを複数同時に放電することができる。
Further, in the present embodiment, when a plurality of power storage units 210 are selected by the
[第2実施形態]
本実施形態は、対象選択部150が容量算出部152および容量比算出部154を更に有する点を除いて、図1に示される第1実施形態と同様の構成を有する。また、本実施形態は、対象選択部150において複数の蓄電部210が選択されていることを前提としている。
[Second Embodiment]
This embodiment has the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG. 1 except that the
〔処理構成〕
図4は、第2実施形態における対象選択部150の処理構成例を示すブロック図である。図4に示されるように、本実施形態の対象選択部150は容量算出部152と容量比算出部154とを有する。
[Processing configuration]
FIG. 4 is a block diagram illustrating a processing configuration example of the
容量算出部152は、情報取得部140により取得された複数の蓄電部210の状態情報に基づいて、複数の蓄電部210毎の容量を算出する。本実施形態において、容量算出部152は充電または放電の対象として選択された蓄電部210の容量を算出する。なお、ここでいう「容量」とは、蓄電部210が充電または放電可能な容量を示す。詳細には、容量算出部152は、第1実施形態で説明したように、各蓄電部210の状態情報に基づいて、選択された複数の蓄電部210のSOCやSOHを算出する。そして、容量算出部152は、算出した各蓄電部210のSOCおよびSOHから、各蓄電部210の充放電可能容量を算出する。例えば、容量算出部152は、各蓄電部210の状態情報に基づいて算出したSOCを、各蓄電部210の放電可能容量として用いることができる。また、例えば、蓄電部210の満充電容量と状態情報から算出されるSOCとの差分により、容量算出部152は蓄電部210の充電可能容量を算出できる。また、蓄電部210の満充電容量は劣化度(SOH)に応じて変化するため、容量算出部152は、算出されたSOHを用いることで、より正確な充放電可能容量を算出することもできる。
The
容量比算出部154は、容量算出部152で算出された各蓄電部210の容量に基づいて、複数の蓄電部210間の容量比を算出する。詳細には、容量比算出部154は充電または放電の対象として選択された蓄電部210間の容量比を算出する。
The capacity
本実施形態のパターン生成部160は、充電または放電の対象として選択された蓄電部210間の容量比に基づいて波形パターンを生成する。詳細には、パターン生成部160は、選択された蓄電部210に対応するフィルタ部110の周波数帯域を基に、該周波数帯域に相当する各周波数成分が単位時間あたりの波形パターンに含まれる時間を、算出された容量比に基づいて決定する。
The
例えば、蓄電部210aの充放電可能容量と蓄電部210bの充放電可能容量との比率が2:1である場合、本実施形態のパターン生成部160は、図5に示すような波形パターンを生成する。図5は、第2実施形態におけるパターン生成部160が生成する波形パターンの一例を示す図である。図5(a)および図5(b)は、それぞれ図1におけるフィルタ部110aおよび110bの周波数帯域に相当する周波数成分を示している。この場合、パターン生成部160は、フィルタ部110aに相当する周波数成分が単位時間あたりの波形パターンに含まれる時間と、フィルタ部110bの周波数帯域に相当する周波数成分が単位時間あたりに含まれる時間との比率が2:1となるように、図5(c)に示されるような波形パターンを生成する。
For example, when the ratio between the chargeable / dischargeable capacity of the
具体的には、図5では、0.1[s]を単位時間とする波形パターンを生成する例が示されている。図5の例において、0〜0.05[s]の間はフィルタ部110aおよび110bの双方の周波数帯域に相当する周波数成分が含まれる。よって、図5の例に示される波形パターンを用いた場合、0〜0.05[s]の間は、蓄電部210aおよび蓄電部210bが共に充電または放電される。また、図5の例において、0.05〜0.1[s]の間はフィルタ部110aの周波数帯域に相当する周波数成分のみが含まれる。よって、図5の例に示される波形パターンを用いた場合、0.05〜0.1[s]の間は、蓄電部210aのみが充電または放電される。この波形パターンは、単位時間の周期(図5の例では0.1[s]周期)で繰り返される。
Specifically, FIG. 5 shows an example of generating a waveform pattern having 0.1 [s] as a unit time. In the example of FIG. 5, a frequency component corresponding to both frequency bands of the
図6は、図5の例に示される波形パターンを用いて充電を行った場合における各蓄電部210のSOCの変化を示す図である。図6に示されるように、図5の例に示される波形パターンを用いて充電を行った場合、蓄電部210aのSOCが、蓄電部210bと比較して2倍の速度で上昇する。よって、蓄電部210間のSOCの差分を小さくすることができる。
FIG. 6 is a diagram showing a change in SOC of each power storage unit 210 when charging is performed using the waveform pattern shown in the example of FIG. As shown in FIG. 6, when charging is performed using the waveform pattern shown in the example of FIG. 5, the SOC of
〔動作例〕
図7を用いて、本実施形態の蓄電装置1の動作例を説明する。図7は、第2実施形態における蓄電装置1の処理の流れを示すフローチャートである。なお、以下において、第1実施形態とは異なる工程(S202、S204)について主に説明する。
[Operation example]
An operation example of the
容量算出部152は、S104で充電または放電の対象として選択された蓄電部210の容量を算出する(S202)。そして、容量算出部152は、S202で算出された各蓄電部210の容量を基に、S104で選択された蓄電部210間の容量比を算出する(S204)。そして、パターン生成部160は、S204で算出された容量比に基づいて、波形パターンを生成する(S106)。詳細には、各々の蓄電部210に対応するフィルタ部110の周波数帯域にそれぞれ相当する周波数成分が単位時間あたりの波形パターンに含まれる時間の比率をS204で算出された容量比に応じて決定し、図5(c)に示されるような波形パターンを生成する。
The
〔第2実施形態の作用と効果〕
以上、本実施形態では、複数の蓄電部210間の容量比に基づいて、充電または放電動作を制御可能な波形パターンが生成される。詳細には、蓄電部210の容量比に基づいて、単位時間あたりの波形パターンにおいて、各蓄電部210に対応するフィルタ部110の周波数帯域に相当する周波数成分が含まれる時間が異なる波形パターンが生成される。
[Operation and Effect of Second Embodiment]
As described above, in the present embodiment, a waveform pattern capable of controlling the charging or discharging operation is generated based on the capacity ratio between the plurality of power storage units 210. Specifically, based on the capacity ratio of power storage unit 210, a waveform pattern having a different time including a frequency component corresponding to the frequency band of
これにより、本実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態によれば、複数の蓄電部210の充放電容量が異なっている場合に、各蓄電部210をバランスよく充放電させることができる。 Thereby, also in this embodiment, the effect similar to 1st Embodiment can be acquired. Further, according to the present embodiment, when the charge / discharge capacities of the plurality of power storage units 210 are different, each power storage unit 210 can be charged / discharged in a balanced manner.
[第3実施形態]
本実施形態は以下の点を除いて第1実施形態と同様である。
[Third Embodiment]
The present embodiment is the same as the first embodiment except for the following points.
〔処理構成〕
図8は、第3実施形態における蓄電装置1の処理構成例を示すブロック図である。図8に示されるように、本実施形態の電池制御装置10は、バランス対象選択部180およびフィルタ調整部190を有し、対象選択部150、パターン生成部160、および周波数変調部170を有さない点において、第1実施形態と相違する。なお、図8の構成に限らず、本実施形態の電池制御装置10は、第1実施形態の対象選択部150、パターン生成部160、および周波数変調部170をさらに含んでいてもよい。また、本実施形態の蓄電装置1は、第2実施形態の容量算出部152および容量比算出部154をさらに含んでいてもよい。
[Processing configuration]
FIG. 8 is a block diagram illustrating a processing configuration example of the
バランス対象選択部180は、情報取得部140により取得された状態情報に基づいて、バランス動作の対象とする蓄電部210を選択する。バランス対象選択部180は、電圧または充放電可能容量に差がある蓄電部210をバランス動作の対象として選択する。詳細には、バランス対象選択部180は、例えば、取得された状態情報から蓄電部210の電圧または充放電可能容量を算出し、その差分が所定の閾値以上である蓄電部210をバランス動作の対象として選択する。
Based on the state information acquired by the
フィルタ調整部190は、バランス対象選択部180で選択された蓄電ブロック20に対応するフィルタ部110の周波数帯域を合わせる。例えば、図8において蓄電部210aおよび蓄電部210bがバランス動作の対象として選択された場合、フィルタ調整部190は、蓄電部210aに対応するフィルタ部110aと蓄電部210bに対応するフィルタ部110bとの間で周波数帯域を合わせる。具体的には、フィルタ調整部190は、フィルタ部110aの周波数帯域を調整して、フィルタ部110aの周波数帯域をフィルタ部110bの周波数帯域に合わせる。また、フィルタ調整部190は、フィルタ部110bの周波数帯域を調整して、フィルタ部110bの周波数帯域をフィルタ部110aの周波数帯域に合わせてもよい。また、フィルタ調整部190は、フィルタ部110aとフィルタ部110bの双方の周波数帯域を調整して、フィルタ部110aの周波数帯域とフィルタ部110aの周波数帯域とを合わせてもよい。
The
図9は、放電時に各フィルタ部110の周波数帯域を合わせてセルバランス動作を実行した場合の電力の流れを示す図である。なお、図9の例は、蓄電部210aの容量が小さく、蓄電部210bの容量が大きい場合を示している。この場合、フィルタ調整部190は、フィルタ部110aの周波数帯域とフィルタ部110bの周波数帯域とを合わせる。これにより、図9の破線で示されるように、蓄電部210bから出力される電力が、フィルタ部110aを介して蓄電部210aに供給される。
FIG. 9 is a diagram illustrating the flow of power when the cell balance operation is performed by matching the frequency bands of the
図10は、図9でバランス動作を実行した場合における各蓄電部210のSOCの変化を示す図である。図9の例では、蓄電部210bからの出力される電力がフィルタ部110aを通過して蓄電部210aに供給される。その結果、図10に示されるように、蓄電部210aのSOCの減少量は蓄電部210bよりも小さくなり、時間の経過に応じて蓄電部210aのSOCと蓄電部210bのSOCとの差分が小さくなる。なお、セルバランス動作は所定の条件(例えば、SOCの差分dが所定の閾値未満となった場合など)を満たした場合に終了する。
FIG. 10 is a diagram showing a change in SOC of each power storage unit 210 when the balance operation is executed in FIG. 9. In the example of FIG. 9, the power output from the
〔動作例〕
図11用いて、本実施形態の蓄電装置1の動作例を説明する。図11は、第3実施形態における蓄電装置1の処理の流れを示すフローチャートである。
[Operation example]
An operation example of the
情報取得部140は、各蓄電ブロック20から、状態測定部220で測定された蓄電部210の状態情報を取得する(S102)。バランス対象選択部180は、S102で取得された状態情報に基づいて、バランス動作の対象とする蓄電部210を選択する(S302)。バランス対象選択部180は、例えば、電圧や充放電可能容量の差分が所定の閾値以上の蓄電部210をバランス動作の対象として選択する。そして、フィルタ調整部190は、S302で選択された蓄電部210に対応するフィルタ部110に関して、各々の周波数帯域を合わせる(S304)。これにより、S302で選択された蓄電部210間でバランス動作が実行される(S306)。S306のバランス動作は終了条件が満たされるまで継続される(S308:NO)。終了条件が満たされた場合(S308:YES)、フィルタ調整部190は、S304で変更した周波数帯域を元の値に戻す。これにより、S302で選択された蓄電部210間における電力のやり取りが終了する。
The
〔第3実施形態の作用と効果〕
以上、本実施形態では、バランス動作の対象として選択された蓄電部210に対応する各フィルタ部110に関してその周波数帯域が調整され、蓄電部210間で電力のやり取りが可能となる。
[Operation and effect of the third embodiment]
As described above, in the present embodiment, the frequency band of each
これにより、本実施形態によれば、各蓄電部210の充放電を制御する際にスイッチング素子などを用いる必要がないため、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態によれば、複数の蓄電部210間の容量を平滑化することができる。また、各蓄電部210の個体差などによって生じ得る複数の蓄電部210間の容量を平滑化することにより、各蓄電部210の利用効率を向上させることができる。 Thereby, according to this embodiment, since it is not necessary to use a switching element etc. when controlling charging / discharging of each electrical storage part 210, the effect similar to 1st Embodiment can be acquired. Further, according to the present embodiment, the capacity between the plurality of power storage units 210 can be smoothed. In addition, by smoothing the capacity between the plurality of power storage units 210 that may be caused by individual differences among the power storage units 210, the utilization efficiency of each power storage unit 210 can be improved.
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。例えば、図1の構成例に限らず、フィルタ部110、電力変換部120、及び蓄電ブロック20の組み合わせを3つ以上並列に接続した構成を採用することもできる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, these are the illustrations of this invention, Various structures other than the above are also employable. For example, not only the configuration example of FIG. 1 but also a configuration in which three or more combinations of the
また、上述の説明で用いた複数のフローチャートでは、複数の工程(処理)が順番に記載されているが、各実施形態で実行される工程の実行順序は、その記載の順番に制限されない。各実施形態では、図示される工程の順番を内容的に支障のない範囲で変更することができる。また、上述の各実施形態は、内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。 In the plurality of flowcharts used in the above description, a plurality of steps (processes) are described in order, but the execution order of the steps executed in each embodiment is not limited to the description order. In each embodiment, the order of the illustrated steps can be changed within a range that does not hinder the contents. Moreover, each above-mentioned embodiment can be combined in the range in which the content does not conflict.
以下、参考形態の例を付記する。
1.並列に接続された複数の蓄電手段と、
前記複数の蓄電手段毎に設けられ、通過させる電力の周波数帯域がそれぞれ互いに異なる複数のフィルタ手段と、
前記蓄電手段と前記フィルタ手段との間で、前記蓄電手段の充放電電力を、交流から直流、直流から交流、または直流から直流に変換する電力変換手段と、
外部電源または負荷と前記複数のフィルタ手段とを接続する配線と、
前記蓄電手段の状態を示す状態情報を前記複数の蓄電手段毎に取得する情報取得手段と、
前記取得された複数の状態情報に基づいて充電または放電の対象とする蓄電手段を選択する対象選択手段と、
前記選択された蓄電手段に対応するフィルタ手段の周波数帯域に基づいて波形パターンを生成するパターン生成手段と、
前記外部電源または負荷と前記配線との間で、前記波形パターンと該蓄電装置の入出力電力の周波数とに基づいて電力の周波数を変調する周波数変調手段と、
を有する蓄電装置。
2.前記パターン生成手段は、
前記対象選択手段で複数の蓄電手段が選択された場合、該選択された複数の蓄電手段の各々に対応する各フィルタ手段の周波数帯域を基に、該周波数帯域にそれぞれ相当する各周波数成分を合成して前記波形パターンを生成する、
1.に記載の蓄電装置。
3.前記複数の蓄電手段毎の状態情報に基づいて前記蓄電手段毎の容量を算出する容量算出手段と、
前記複数の蓄電手段毎の容量に基づいて、前記複数の蓄電手段間の容量比を算出する容量比算出手段と、
を更に備え、
前記パターン生成手段は、
前記選択された蓄電手段間の容量比に基づいて前記波形パターンを生成する、
2.に記載の蓄電装置。
4.前記パターン生成手段は、
前記各周波数成分が単位時間あたりの波形パターンに含まれる時間を前記複数の蓄電手段間の容量比に基づいて決定し、前記波形パターンを生成する、
3.に記載の蓄電装置。
5.前記周波数変調手段は、
前記蓄電手段から電力を放電する場合、前記蓄電手段から出力される電力を該電力の供給先に応じて交流電力または直流電力で出力する、
1.から4.のいずれか1つに記載の蓄電装置。
6.前記情報取得手段は、前記複数の蓄電手段毎に測定される、電圧、電流、および温度を前記状態情報として取得する、
1.から5.のいずれか1つに記載の蓄電装置。
7.前記周波数変調手段は、0Hz以上100MHz以下の範囲で前記電力の周波数を変調させる、
1.から6.のいずれか1つに記載の蓄電装置。
8.複数の蓄電手段と、
前記複数の蓄電手段毎に設けられ、通過させる電力の周波数帯域がそれぞれ互いに異なる複数のフィルタ手段と、
前記蓄電手段と前記フィルタ手段との間に位置し、前記蓄電手段の充放電電力を、交流から直流、直流から交流、または直流から直流に変換する電力変換手段と、
前記複数のフィルタ手段を並列に接続する配線と、
前記蓄電手段の状態を示す状態情報を前記複数の蓄電手段毎に取得する情報取得手段と、
前記取得された複数の状態情報に基づいて前記複数の蓄電手段間のバランス動作の対象とする蓄電手段を選択するバランス対象選択手段と、
前記バランス動作において、前記選択された蓄電手段に対応するフィルタ手段の周波数帯域を合わせるフィルタ調整手段と、
を有する蓄電装置。
9.並列に接続された複数の蓄電手段毎に設けられ、通過させる電力の周波数帯域がそれぞれ互いに異なる複数のフィルタ手段と、
前記蓄電手段と前記フィルタ手段との間で、前記蓄電手段の充放電電力を、交流から直流、直流から交流、または直流から直流に変換する電力変換手段と、
外部電源または負荷と前記複数のフィルタ手段とを接続する配線と、
前記蓄電手段の状態を示す状態情報を前記複数の蓄電手段毎に取得する情報取得手段と、
前記取得された複数の状態情報に基づいて充電または放電の対象とする蓄電手段を選択する対象選択手段と、
前記選択された蓄電手段に対応するフィルタ手段の周波数帯域に基づいて波形パターンを生成するパターン生成手段と、
前記外部電源または負荷と前記配線との間で、前記波形パターンと該電池制御装置の入出力電力の周波数とに基づいて電力の周波数を変調する周波数変調手段と、
を有する電池制御装置。
10.前記パターン生成手段は、
前記対象選択手段で複数の蓄電手段が選択された場合、該選択された複数の蓄電手段の各々に対応する各フィルタ手段の周波数帯域を基に、該周波数帯域にそれぞれ相当する各周波数成分を合成して前記波形パターンを生成する、
9.に記載の電池制御装置。
11.前記複数の蓄電手段毎の状態情報に基づいて前記蓄電手段毎の容量を算出する容量算出手段と、
前記複数の蓄電手段毎の容量に基づいて、前記複数の蓄電手段間の容量比を算出する容量比算出手段と、
を更に備え、
前記パターン生成手段は、
前記選択された蓄電手段間の容量比に基づいて前記波形パターンを生成する、
10.に記載の電池制御装置。
12.前記パターン生成手段は、
前記各周波数成分が単位時間あたりの波形パターンに含まれる時間を前記複数の蓄電手段間の容量比に基づいて決定し、前記波形パターンを生成する、
11.に記載の電池制御装置。
13.前記周波数変調手段は、
前記蓄電手段から電力を放電する場合、前記蓄電手段から出力される電力を該電力の供給先に応じて交流電力または直流電力で出力する、
9.から12.のいずれか1つに記載の電池制御装置。
14.前記情報取得手段は、前記複数の蓄電手段毎に測定される、電圧、電流、および温度を前記状態情報として取得する、
9.から13.のいずれか1つに記載の電池制御装置。
15.前記周波数変調手段は、0Hz以上100MHz以下の範囲で前記電力の周波数を変調させる、
9.から14.のいずれか1つに記載の電池制御装置。
16.複数の蓄電手段毎に設けられ、通過させる電力の周波数帯域がそれぞれ互いに異なる複数のフィルタ手段と、
前記蓄電手段と前記フィルタ手段との間に位置し、前記蓄電手段の充放電電力を、交流から直流、直流から交流、または直流から直流に変換する電力変換手段と、
前記複数のフィルタ手段を並列に接続する配線と、
前記蓄電手段の状態を示す状態情報を前記複数の蓄電手段毎に取得する情報取得手段と、
前記取得された複数の状態情報に基づいて前記複数の蓄電手段間のバランス動作の対象とする蓄電手段を選択するバランス対象選択手段と、
前記バランス動作において、前記選択された蓄電手段に対応するフィルタ手段の周波数帯域を合わせるフィルタ調整手段と、
を有する電池制御装置。
17.並列に接続された複数の蓄電手段毎に設けられ、通過させる電力の周波数帯域がそれぞれ互いに異なる複数のフィルタ手段と、
前記蓄電手段と前記フィルタ手段との間で、前記蓄電手段の充放電電力を、交流から直流、直流から交流、または直流から直流に変換する電力変換手段と、
外部電源または負荷と前記複数のフィルタ手段とを接続する配線と、を有する電池制御装置が、
前記蓄電手段の状態を示す状態情報を前記複数の蓄電手段毎に取得し、
前記取得された複数の状態情報に基づいて充電または放電の対象とする蓄電手段を選択し、
前記選択された蓄電手段に対応するフィルタ手段の周波数帯域に基づいて波形パターンを生成し、
前記外部電源または負荷と前記配線との間で、前記波形パターンと該電力制御装置の入出力電力の周波数とに基づいて電力の周波数を変調する、
ことを含む充放電制御方法。
18.前記電池制御装置が、
前記対象選択手段で複数の蓄電手段が選択された場合、該選択された複数の蓄電手段の各々に対応する各フィルタ手段の周波数帯域を基に、該周波数帯域にそれぞれ相当する各周波数成分を合成して前記波形パターンを生成する、
ことを含む17.に記載の充放電制御方法。
19.前記電池制御装置が、
前記複数の蓄電手段毎の状態情報に基づいて前記蓄電手段毎の容量を算出し、
前記複数の蓄電手段毎の容量に基づいて、前記複数の蓄電手段間の容量比を算出し、
前記選択された蓄電手段間の容量比に基づいて前記波形パターンを生成する、
ことを含む18.に記載の充放電制御方法。
20.前記電池制御装置が、
前記各周波数成分が単位時間あたりの波形パターンに含まれる時間を前記複数の蓄電手段間の容量比に基づいて決定し、前記波形パターンを生成する、
ことを含む19.に記載の充放電制御方法。
21.前記電池制御装置が、
前記蓄電手段から電力を放電する場合、前記蓄電手段から出力される電力を該電力の供給先に応じて交流電力または直流電力で出力する、
ことを含む17.から20のいずれか1つに記載の充放電制御方法。
22.前記電池制御装置が、
前記複数の蓄電手段毎に測定される、電圧、電流、および温度を前記状態情報として取得する、
ことを含む17.から21.のいずれか1つに記載の充放電制御方法。
23.前記電池制御装置が、
0Hz以上100MHz以下の範囲で前記電力の周波数を変調させる、
ことを含む17.から22.のいずれか1つに記載の充放電制御方法。
24.複数の蓄電手段毎に設けられ、通過させる電力の周波数帯域がそれぞれ互いに異なる複数のフィルタ手段と、
前記蓄電手段と前記フィルタ手段との間に位置し、前記蓄電手段の充放電電力を、交流から直流、直流から交流、または直流から直流に変換する電力変換手段と、
前記複数のフィルタ手段を並列に接続する配線と、を有する電池制御装置が、
前記蓄電手段の状態を示す状態情報を前記複数の蓄電手段毎に取得し、
前記取得された複数の状態情報に基づいて前記複数の蓄電手段間のバランス動作の対象とする蓄電手段を選択し、
前記バランス動作において、前記選択された蓄電手段に対応するフィルタ手段の周波数帯域を合わせる、
ことを含むセルバランス方法。
Hereinafter, examples of the reference form will be added.
1. A plurality of power storage means connected in parallel;
A plurality of filter means provided for each of the plurality of power storage means, each having a different frequency band of power to be passed;
Power conversion means for converting charge / discharge power of the power storage means between the power storage means and the filter means from AC to DC, DC to AC, or DC to DC,
Wiring connecting an external power supply or load and the plurality of filter means;
Information acquisition means for acquiring state information indicating the state of the power storage means for each of the plurality of power storage means;
A target selecting means for selecting a power storage means to be charged or discharged based on the acquired plurality of state information;
Pattern generating means for generating a waveform pattern based on the frequency band of the filter means corresponding to the selected power storage means;
Between the external power supply or load and the wiring, frequency modulation means for modulating the frequency of power based on the waveform pattern and the frequency of input / output power of the power storage device;
A power storage device.
2. The pattern generation means includes
When a plurality of power storage units are selected by the target selection unit, each frequency component corresponding to each frequency band is synthesized based on the frequency band of each filter unit corresponding to each of the selected plurality of power storage units. To generate the waveform pattern,
1. The power storage device described in 1.
3. Capacity calculating means for calculating a capacity for each power storage means based on state information for each of the plurality of power storage means;
Capacity ratio calculating means for calculating a capacity ratio between the plurality of power storage means based on the capacity of each of the plurality of power storage means;
Further comprising
The pattern generation means includes
Generating the waveform pattern based on a capacity ratio between the selected power storage means;
2. The power storage device described in 1.
4). The pattern generation means includes
Determining the time that each frequency component is included in the waveform pattern per unit time based on a capacity ratio between the plurality of power storage means, and generating the waveform pattern;
3. The power storage device described in 1.
5. The frequency modulation means includes
When discharging power from the power storage means, the power output from the power storage means is output as AC power or DC power depending on the power supply destination.
1. To 4. The electrical storage apparatus as described in any one of these.
6). The information acquisition means acquires voltage, current, and temperature measured for each of the plurality of power storage means as the state information.
1. To 5. The electrical storage apparatus as described in any one of these.
7). The frequency modulation means modulates the frequency of the power in a range of 0 Hz to 100 MHz;
1. To 6. The electrical storage apparatus as described in any one of these.
8). A plurality of power storage means;
A plurality of filter means provided for each of the plurality of power storage means, each having a different frequency band of power to be passed;
Power conversion means that is located between the power storage means and the filter means, and converts charge / discharge power of the power storage means from alternating current to direct current, from direct current to alternating current, or from direct current to direct current,
Wiring connecting the plurality of filter means in parallel;
Information acquisition means for acquiring state information indicating the state of the power storage means for each of the plurality of power storage means;
A balance target selection unit that selects a power storage unit that is a target of a balance operation between the plurality of power storage units based on the acquired plurality of state information;
In the balancing operation, a filter adjustment unit that matches the frequency band of the filter unit corresponding to the selected power storage unit;
A power storage device.
9. A plurality of filter means provided for each of a plurality of power storage means connected in parallel, each having a different frequency band of power to be passed;
Power conversion means for converting charge / discharge power of the power storage means between the power storage means and the filter means from AC to DC, DC to AC, or DC to DC,
Wiring connecting an external power supply or load and the plurality of filter means;
Information acquisition means for acquiring state information indicating the state of the power storage means for each of the plurality of power storage means;
A target selecting means for selecting a power storage means to be charged or discharged based on the acquired plurality of state information;
Pattern generating means for generating a waveform pattern based on the frequency band of the filter means corresponding to the selected power storage means;
Between the external power supply or load and the wiring, frequency modulation means for modulating the frequency of power based on the waveform pattern and the frequency of input / output power of the battery control device;
A battery control device.
10. The pattern generation means includes
When a plurality of power storage units are selected by the target selection unit, each frequency component corresponding to each frequency band is synthesized based on the frequency band of each filter unit corresponding to each of the selected plurality of power storage units. To generate the waveform pattern,
9. The battery control device described in 1.
11. Capacity calculating means for calculating a capacity for each power storage means based on state information for each of the plurality of power storage means;
Capacity ratio calculating means for calculating a capacity ratio between the plurality of power storage means based on the capacity of each of the plurality of power storage means;
Further comprising
The pattern generation means includes
Generating the waveform pattern based on a capacity ratio between the selected power storage means;
10. The battery control device described in 1.
12 The pattern generation means includes
Determining the time that each frequency component is included in the waveform pattern per unit time based on a capacity ratio between the plurality of power storage means, and generating the waveform pattern;
11. The battery control device described in 1.
13. The frequency modulation means includes
When discharging power from the power storage means, the power output from the power storage means is output as AC power or DC power depending on the power supply destination.
9. To 12. The battery control device according to any one of the above.
14 The information acquisition means acquires voltage, current, and temperature measured for each of the plurality of power storage means as the state information.
9. To 13. The battery control device according to any one of the above.
15. The frequency modulation means modulates the frequency of the power in a range of 0 Hz to 100 MHz;
9. To 14. The battery control device according to any one of the above.
16. A plurality of filter means provided for each of the plurality of power storage means, each having a different frequency band of the power to be passed;
Power conversion means that is located between the power storage means and the filter means, and converts charge / discharge power of the power storage means from alternating current to direct current, from direct current to alternating current, or from direct current to direct current,
Wiring connecting the plurality of filter means in parallel;
Information acquisition means for acquiring state information indicating the state of the power storage means for each of the plurality of power storage means;
A balance target selection unit that selects a power storage unit that is a target of a balance operation between the plurality of power storage units based on the acquired plurality of state information;
In the balancing operation, a filter adjustment unit that matches the frequency band of the filter unit corresponding to the selected power storage unit;
A battery control device.
17. A plurality of filter means provided for each of a plurality of power storage means connected in parallel, each having a different frequency band of power to be passed;
Power conversion means for converting charge / discharge power of the power storage means between the power storage means and the filter means from AC to DC, DC to AC, or DC to DC,
A battery control device having an external power supply or a load and wiring connecting the plurality of filter means,
Obtaining state information indicating the state of the power storage means for each of the plurality of power storage means;
Select a power storage means to be charged or discharged based on the obtained plurality of state information,
Generate a waveform pattern based on the frequency band of the filter means corresponding to the selected power storage means,
Modulating the frequency of power between the external power supply or load and the wiring based on the waveform pattern and the frequency of input / output power of the power control device,
A charge / discharge control method.
18. The battery control device is
When a plurality of power storage units are selected by the target selection unit, each frequency component corresponding to each frequency band is synthesized based on the frequency band of each filter unit corresponding to each of the selected plurality of power storage units. To generate the waveform pattern,
Including. The charge / discharge control method according to
19. The battery control device is
Calculate the capacity for each power storage means based on the status information for each of the plurality of power storage means,
Based on the capacity of each of the plurality of power storage means, a capacity ratio between the plurality of power storage means is calculated,
Generating the waveform pattern based on a capacity ratio between the selected power storage means;
Including. The charge / discharge control method according to
20. The battery control device is
Determining the time that each frequency component is included in the waveform pattern per unit time based on a capacity ratio between the plurality of power storage means, and generating the waveform pattern;
Including. The charge / discharge control method according to
21. The battery control device is
When discharging power from the power storage means, the power output from the power storage means is output as AC power or DC power depending on the power supply destination.
Including. To charge / discharge control method according to any one of 1 to 20.
22. The battery control device is
Obtaining the voltage, current, and temperature measured for each of the plurality of power storage means as the state information;
Including. To 21. The charge / discharge control method according to any one of the above.
23. The battery control device is
Modulating the frequency of the power in a range of 0 Hz to 100 MHz;
Including. To 22. The charge / discharge control method according to any one of the above.
24. A plurality of filter means provided for each of the plurality of power storage means, each having a different frequency band of the power to be passed;
Power conversion means that is located between the power storage means and the filter means, and converts charge / discharge power of the power storage means from alternating current to direct current, from direct current to alternating current, or from direct current to direct current,
A battery control device having a wiring connecting the plurality of filter means in parallel,
Obtaining state information indicating the state of the power storage means for each of the plurality of power storage means;
Based on the acquired plurality of state information, select a power storage means to be a balance operation between the plurality of power storage means,
In the balancing operation, the frequency band of the filter unit corresponding to the selected power storage unit is matched,
A cell balance method comprising:
1 蓄電装置
10 電池制御装置
20 蓄電ブロック
110 フィルタ部
120 電力変換部
130 配線
140 情報取得部
150 対象選択部
152 容量算出部
154 容量比算出部
160 パターン生成部
160 パターン生成部
170 周波数変調部
180 バランス対象選択部
190 フィルタ調整部
210 蓄電部
220 状態測定部
1
Claims (10)
並列に接続された複数の蓄電手段と、
各々が前記蓄電手段毎に設けられ、通過させる電力の周波数帯域がそれぞれ互いに異なる複数のフィルタ手段と、
前記蓄電手段と前記フィルタ手段との間で、前記蓄電手段の充放電電力を、交流から直流、直流から交流、または直流から直流に変換する電力変換手段と、
外部電源または負荷と前記複数のフィルタ手段とを接続する配線と、
前記蓄電手段の状態を示す状態情報を前記複数の蓄電手段毎に取得する情報取得手段と、
前記取得された複数の状態情報に基づいて充電または放電の対象とする蓄電手段を選択する対象選択手段と、
前記選択された蓄電手段に対応するフィルタ手段の周波数帯域に基づいて波形パターンを生成するパターン生成手段と、
前記外部電源または負荷と前記配線との間で、前記波形パターンと前記蓄電装置の入出力電力の周波数とに基づいて電力の周波数を変調する周波数変調手段と、
を有する蓄電装置。 A power storage device,
A plurality of power storage means connected in parallel;
Each provided for each front Ki蓄 conducting means, a plurality of filter means frequency bands are different from each other respective power passing,
Power conversion means for converting charge / discharge power of the power storage means between the power storage means and the filter means from AC to DC, DC to AC, or DC to DC,
Wiring connecting an external power supply or load and the plurality of filter means;
Information acquisition means for acquiring state information indicating the state of the power storage means for each of the plurality of power storage means;
A target selecting means for selecting a power storage means to be charged or discharged based on the acquired plurality of state information;
Pattern generating means for generating a waveform pattern based on the frequency band of the filter means corresponding to the selected power storage means;
Between said external power supply or load and the wiring, and the frequency modulating means for modulating the frequency of the power based on the frequency of the output power of said power storage device and the wave pattern,
A power storage device.
前記対象選択手段で複数の蓄電手段が選択された場合、該選択された複数の蓄電手段の各々に対応する各フィルタ手段の周波数帯域を基に、該周波数帯域にそれぞれ相当する各周波数成分を合成して前記波形パターンを生成する、
請求項1に記載の蓄電装置。 The pattern generation means includes
When a plurality of power storage units are selected by the target selection unit, each frequency component corresponding to each frequency band is synthesized based on the frequency band of each filter unit corresponding to each of the selected plurality of power storage units. To generate the waveform pattern,
The power storage device according to claim 1.
前記複数の蓄電手段毎の容量に基づいて、前記複数の蓄電手段間の容量比を算出する容量比算出手段と、
を更に備え、
前記パターン生成手段は、
前記選択された蓄電手段間の容量比に基づいて前記波形パターンを生成する、
請求項2に記載の蓄電装置。 Capacity calculating means for calculating a capacity for each power storage means based on state information for each of the plurality of power storage means;
Capacity ratio calculating means for calculating a capacity ratio between the plurality of power storage means based on the capacity of each of the plurality of power storage means;
Further comprising
The pattern generation means includes
Generating the waveform pattern based on a capacity ratio between the selected power storage means;
The power storage device according to claim 2.
前記各周波数成分が単位時間あたりの波形パターンに含まれる時間を前記複数の蓄電手段間の容量比に基づいて決定し、前記波形パターンを生成する、
請求項3に記載の蓄電装置。 The pattern generation means includes
Determining the time that each frequency component is included in the waveform pattern per unit time based on a capacity ratio between the plurality of power storage means, and generating the waveform pattern;
The power storage device according to claim 3.
前記蓄電手段から電力を放電する場合、前記蓄電手段から出力される電力を該電力の供給先に応じて交流電力または直流電力で出力する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の蓄電装置。 The frequency modulation means includes
When discharging power from the power storage means, the power output from the power storage means is output as AC power or DC power depending on the power supply destination.
The power storage device according to any one of claims 1 to 4.
各々が前記蓄電手段毎に設けられ、通過させる電力の周波数帯域がそれぞれ互いに異なる複数のフィルタ手段と、
前記蓄電手段と前記フィルタ手段との間に位置し、前記蓄電手段の充放電電力を、交流から直流、直流から交流、または直流から直流に変換する電力変換手段と、
前記複数のフィルタ手段を並列に接続する配線と、
前記蓄電手段の状態を示す状態情報を前記複数の蓄電手段毎に取得する情報取得手段と、
前記取得された複数の状態情報に基づいて前記複数の蓄電手段間のバランス動作の対象とする蓄電手段を選択するバランス対象選択手段と、
前記バランス動作において、前記選択された蓄電手段に対応するフィルタ手段の周波数帯域を合わせるフィルタ調整手段と、
を有する蓄電装置。 A plurality of power storage means;
Each provided for each front Ki蓄 conducting means, a plurality of filter means frequency bands are different from each other respective power passing,
Power conversion means that is located between the power storage means and the filter means, and converts charge / discharge power of the power storage means from alternating current to direct current, from direct current to alternating current, or from direct current to direct current,
Wiring connecting the plurality of filter means in parallel;
Information acquisition means for acquiring state information indicating the state of the power storage means for each of the plurality of power storage means;
A balance target selection unit that selects a power storage unit that is a target of a balance operation between the plurality of power storage units based on the acquired plurality of state information;
In the balancing operation, a filter adjustment unit that matches the frequency band of the filter unit corresponding to the selected power storage unit;
A power storage device.
並列に接続された複数の蓄電手段について、各々が前記蓄電手段毎に設けられ、通過させる電力の周波数帯域がそれぞれ互いに異なる複数のフィルタ手段と、
前記蓄電手段と前記フィルタ手段との間で、前記蓄電手段の充放電電力を、交流から直流、直流から交流、または直流から直流に変換する電力変換手段と、
外部電源または負荷と前記複数のフィルタ手段とを接続する配線と、
前記蓄電手段の状態を示す状態情報を前記複数の蓄電手段毎に取得する情報取得手段と、
前記取得された複数の状態情報に基づいて充電または放電の対象とする蓄電手段を選択する対象選択手段と、
前記選択された蓄電手段に対応するフィルタ手段の周波数帯域に基づいて波形パターンを生成するパターン生成手段と、
前記外部電源または負荷と前記配線との間で、前記波形パターンと前記電池制御装置の入出力電力の周波数とに基づいて電力の周波数を変調する周波数変調手段と、
を有する電池制御装置。 A battery control device,
For a plurality of power storage means connected in parallel , each is provided for each power storage means , a plurality of filter means each having a different frequency band of power to pass,
Power conversion means for converting charge / discharge power of the power storage means between the power storage means and the filter means from AC to DC, DC to AC, or DC to DC,
Wiring connecting an external power supply or load and the plurality of filter means;
Information acquisition means for acquiring state information indicating the state of the power storage means for each of the plurality of power storage means;
A target selecting means for selecting a power storage means to be charged or discharged based on the acquired plurality of state information;
Pattern generating means for generating a waveform pattern based on the frequency band of the filter means corresponding to the selected power storage means;
Between said external power supply or load and the wiring, and the frequency modulating means for modulating the frequency of the power based on the frequency of the output power of the waveform pattern the battery control device,
A battery control device.
前記蓄電手段と前記フィルタ手段との間に位置し、前記蓄電手段の充放電電力を、交流から直流、直流から交流、または直流から直流に変換する電力変換手段と、
前記複数のフィルタ手段を並列に接続する配線と、
前記蓄電手段の状態を示す状態情報を前記複数の蓄電手段毎に取得する情報取得手段と、
前記取得された複数の状態情報に基づいて前記複数の蓄電手段間のバランス動作の対象とする蓄電手段を選択するバランス対象選択手段と、
前記バランス動作において、前記選択された蓄電手段に対応するフィルタ手段の周波数帯域を合わせるフィルタ調整手段と、
を有する電池制御装置。 For a plurality of power storage means , each of which is provided for each power storage means , a plurality of filter means each having a different frequency band of power to pass,
Power conversion means that is located between the power storage means and the filter means, and converts charge / discharge power of the power storage means from alternating current to direct current, from direct current to alternating current, or from direct current to direct current,
Wiring connecting the plurality of filter means in parallel;
Information acquisition means for acquiring state information indicating the state of the power storage means for each of the plurality of power storage means;
A balance target selection unit that selects a power storage unit that is a target of a balance operation between the plurality of power storage units based on the acquired plurality of state information;
In the balancing operation, a filter adjustment unit that matches the frequency band of the filter unit corresponding to the selected power storage unit;
A battery control device.
前記蓄電手段と前記フィルタ手段との間で、前記蓄電手段の充放電電力を、交流から直流、直流から交流、または直流から直流に変換する電力変換手段と、
外部電源または負荷と前記複数のフィルタ手段とを接続する配線と、を有する電池制御装置が、
前記蓄電手段の状態を示す状態情報を前記複数の蓄電手段毎に取得し、
前記取得された複数の状態情報に基づいて充電または放電の対象とする蓄電手段を選択し、
前記選択された蓄電手段に対応するフィルタ手段の周波数帯域に基づいて波形パターンを生成し、
前記外部電源または負荷と前記配線との間で、前記波形パターンと前記電池制御装置の入出力電力の周波数とに基づいて電力の周波数を変調する、
ことを含む充放電制御方法。 For a plurality of power storage means connected in parallel , each is provided for each power storage means , a plurality of filter means each having a different frequency band of power to pass,
Power conversion means for converting charge / discharge power of the power storage means between the power storage means and the filter means from AC to DC, DC to AC, or DC to DC,
A battery control device having an external power supply or a load and wiring connecting the plurality of filter means,
Obtaining state information indicating the state of the power storage means for each of the plurality of power storage means;
Select a power storage means to be charged or discharged based on the obtained plurality of state information,
Generate a waveform pattern based on the frequency band of the filter means corresponding to the selected power storage means,
Between the external power supply or load and the wiring, the frequency of power is modulated based on the waveform pattern and the frequency of input / output power of the battery control device,
A charge / discharge control method.
前記蓄電手段と前記フィルタ手段との間に位置し、前記蓄電手段の充放電電力を、交流から直流、直流から交流、または直流から直流に変換する電力変換手段と、
前記複数のフィルタ手段を並列に接続する配線と、を有する電池制御装置が、
前記蓄電手段の状態を示す状態情報を前記複数の蓄電手段毎に取得し、
前記取得された複数の状態情報に基づいて前記複数の蓄電手段間のバランス動作の対象とする蓄電手段を選択し、
前記バランス動作において、前記選択された蓄電手段に対応するフィルタ手段の周波数帯域を合わせる、
ことを含むセルバランス方法。 For a plurality of power storage means , each of which is provided for each power storage means , a plurality of filter means each having a different frequency band of power to pass,
Power conversion means that is located between the power storage means and the filter means, and converts charge / discharge power of the power storage means from alternating current to direct current, from direct current to alternating current, or from direct current to direct current,
A battery control device having a wiring connecting the plurality of filter means in parallel,
Obtaining state information indicating the state of the power storage means for each of the plurality of power storage means;
Based on the acquired plurality of state information, select a power storage means to be a balance operation between the plurality of power storage means,
In the balancing operation, the frequency band of the filter unit corresponding to the selected power storage unit is matched,
A cell balance method comprising:
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