JP6427743B2 - 蓄電池ユニット、過電流制御方法およびプログラム - Google Patents
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Description
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
図1から図4を用いて、本発明の第1の実施形態について説明する。
本実施形態に係る蓄電池ユニットが用いられる蓄電池システムは、図1に示すように、電力供給源110と、整流器120と、蓄電池ユニット130A〜130Dと、負荷150(例えば、DC負荷やインバーターなどの電力変換装置など)と、電力供給線とから構成されている。
本実施形態に係る蓄電池ユニット130A〜130Dの各々は、図2に示すように、スイッチング素子131、132と、抵抗経路133と、通常経路134と、制御部135と、蓄電池セル群136とから構成されている。なお、本実施形態は、電力供給線に並列に接続された蓄電池ユニットのうち、少なくとも、1つ以上の蓄電池ユニットをメンテナンス等のために脱着し、再度、電力供給線に接続する場合を想定したものである。
本実施形態に係る制御部135は、図3に示すように、セル群電圧検出部1351と、電力供給線電圧検出部1352と、電位差検出部1353と、比較部1354と、記憶部1355と、スイッチング素子制御部1356とから構成されている。
図4を用いて、本実施形態に係る蓄電池ユニット130A〜130Dの各々の処理について説明する。
図5から図7を用いて、本発明の第2の実施形態について説明する。
本実施形態に係る蓄電池ユニットは、図5に示すように、スイッチング素子131、132、137と、第1の抵抗経路133と、通常経路134と、制御部139と、蓄電池セル群136と、第2の抵抗経路138とから構成されている。
本実施形態に係る制御部は、図6に示すように、セル群電圧検出部1351と、電力供給線電圧検出部1352と、電位差検出部1353と、比較部1391と、記憶部1392と、スイッチング素子制御部1393とから構成されている。
図7を用いて、本実施形態に係る蓄電池ユニットの処理について説明する。
蓄電池ユニットが電力供給線に接続されていない初期状態は、先に説明した第1の実施形態と同様に、スイッチング素子137がON、スイッチング素子131,132をOFFとしてもっとも抵抗値の高い第2の抵抗経路138が選択された状態となっている。
図8から図11を用いて、本発明の第3の実施形態について説明する。
本実施形態に係る蓄電池ユニットが用いられる蓄電池システムは、図8に示すように、電力供給源110と、整流器120と、蓄電池ユニット130A〜130Dと、負荷150と、浮遊容量160と、電力供給線とから構成されている。なお、第1の実施形態と同一の符号を付す構成要素については、同様の機能を有することから、その詳細な説明は、省略する。ここで、浮遊容量160は、負荷150への電流供給が停止している際に、擬似的に存在する容量である。
本実施形態に係る蓄電池ユニットは、図9に示すように、スイッチング素子131、132と、抵抗経路133と、通常経路134と、制御部135と、蓄電池セル群136とから構成されている。なお、本実施形態は、電力供給源110の電力供給が停止している場合に、電力供給線に並列に接続された蓄電池ユニットのうち、メンテナンス等のために脱着した少なくとも、1つ以上の蓄電池ユニットを再度、電力供給線に接続する場合を想定したものである。また、第1の実施形態と同一の符号を付す構成要素については、同様の機能を有することから、その詳細な説明は、省略する。
本実施形態に係る制御部は、図10に示すように、セル群電圧検出部1351と、電力供給線電圧検出部1352と、電位差検出部1353と、比較部1394と、記憶部1395と、スイッチング素子制御部1396とから構成されている。
図11を用いて、本実施形態に係る蓄電池ユニットの処理について説明する。
蓄電池ユニットが電力供給線に接続されていない初期状態は、先に説明した第1の実施形態と同様に、スイッチング素子132がON、スイッチング素子131をOFFとして抵抗値の高い抵抗経路133が選択された状態となっている。
120;整流器
130A;蓄電池ユニット
130B;蓄電池ユニット
130C;蓄電池ユニット
130D;蓄電池ユニット
131;スイッチング素子
132;スイッチング素子
133;抵抗経路
134;通常経路
135;制御部
136;蓄電池セル群
137;スイッチング素子
138;第2の抵抗経路
139;制御部
150;負荷
1351;セル群電圧検出部
1352;電力供給線電圧検出部
1353;電位差検出部
1354;比較部
1355;記憶部
1356;スイッチング素子制御部
1391;比較部
1392;記憶部
1393;スイッチング素子制御部
1394;比較部
1395;記憶部
1396;スイッチング素子制御部
Claims (6)
- 電力供給線に接続可能な複数の蓄電池ユニットにおける蓄電池ユニットであって、
複数の蓄電池で構成される蓄電池セル群と、
前記電力供給線に接続される外部端子と前記蓄電池セル群との間に設けられ、前記電力供給線と前記蓄電池セル群との間での電流の流れをコントロールするためのスイッチング手段と、
前記スイッチング手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記外部端子の電位及び前記蓄電池セル群の電位を検出する電位検出手段と、
前記電位検出手段が検出した前記外部端子の電位と前記蓄電池セル群の電位との間での電位差に応じて前記スイッチング手段により電流の流れをコントロールするための制御信号を出力するスイッチング制御手段と、
を有し、
前記スイッチング手段は、
第1のスイッチを有する通常経路と、第2のスイッチと第1の保護用抵抗とを有する第1の抵抗経路と、第3のスイッチと前記第1の保護用抵抗よりも高抵抗の第2の保護用抵抗とを有する第2の抵抗経路と、を有し、前記第1から第3のスイッチは前記制御信号により導通状態が制御されるものであり、
前記外部端子が電力供給線に接続されると、
前記制御手段は、
前記電位差が第1の電位差になるまでは、前記第2の抵抗経路を介して前記蓄電池セル群を前記電力供給線に接続するよう前記第3のスイッチを導通状態とする前記制御信号を前記スイッチング手段に出力し、
前記電位差が前記第1の電位差以下で、前記第1の電位差より小さな第2の電位差になるまでは前記第1の抵抗経路を介して前記蓄電池セル群を前記電力供給線に接続するよう前記第2のスイッチを導通状態とする前記制御信号を前記スイッチング手段に出力し、
前記電位差が前記第2の電位差以下では前記通常経路を介して前記蓄電池セル群を前記電力供給線に接続するよう前記第1のスイッチを導通状態とする前記制御信号を前記スイッチング手段に出力することを特徴とする蓄電池ユニット。 - 前記外部端子が前記電力供給線に接続されていない状態では、前記制御手段は、前記第2の抵抗経路が選択された状態となるよう前記スイッチング手段へ前記制御信号を出力することを特徴とする請求項1記載の蓄電池ユニット。
- 複数の蓄電池で構成される蓄電池セル群と、外部端子と前記蓄電池セル群との間に設けられたスイッチング手段と、制御手段と、を備える電力供給線に接続可能な複数の蓄電池ユニットにおける蓄電池ユニットの過電流制御方法であって、
前記スイッチング手段は、
第1のスイッチを有する通常経路と、第2のスイッチと第1の保護用抵抗とを有する第1の抵抗経路と、第3のスイッチと前記第1の保護用抵抗よりも高抵抗の第2の保護用抵抗とを有する第2の抵抗経路と、を有し、前記第1から第3のスイッチは制御信号により導通状態が制御されるものであり、
前記外部端子が電力供給線に接続される第1の工程と、
前記制御手段は、
電位差が第1の電位差になるまでは、前記第2の抵抗経路を介して前記蓄電池セル群を前記電力供給線に接続するよう前記第3のスイッチを導通状態とする前記制御信号を前記スイッチング手段に出力する第2の工程と、
前記電位差が前記第1の電位差以下で、前記第1の電位差より小さな第2の電位差になるまでは前記第1の抵抗経路を介して前記蓄電池セル群を前記電力供給線に接続するよう前記第2のスイッチを導通状態とする前記制御信号を前記スイッチング手段に出力する第23工程と、
前記電位差が前記第2の電位差以下では前記通常経路を介して前記蓄電池セル群を前記電力供給線に接続するよう前記第1のスイッチを導通状態とする前記制御信号を前記スイッチング手段に出力する第4の工程と、
を備えることを特徴とする過電流制御方法。 - 前記外部端子が前記電力供給線に接続されていない状態では、前記制御手段は、前記第2の抵抗経路が選択された状態となるよう前記スイッチング手段へ前記制御信号を出力することを特徴とする請求項3記載の過電流制御方法。
- 複数の蓄電池で構成される蓄電池セル群と、外部端子と前記蓄電池セル群との間に設けられたスイッチング手段と、制御手段と、を備える電力供給線に接続可能な複数の蓄電池ユニットにおける蓄電池ユニットの過電流制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記スイッチング手段は、
第1のスイッチを有する通常経路と、第2のスイッチと第1の保護用抵抗とを有する第1の抵抗経路と、第3のスイッチと前記第1の保護用抵抗よりも高抵抗の第2の保護用抵抗とを有する第2の抵抗経路と、を有し、前記第1から第3のスイッチは制御信号により導通状態が制御されるものであり、
前記外部端子が電力供給線に接続される第1の工程と、
前記制御手段は、
電位差が第1の電位差になるまでは、前記第2の抵抗経路を介して前記蓄電池セル群を前記電力供給線に接続するよう前記第3のスイッチを導通状態とする前記制御信号を前記スイッチング手段に出力する第2の工程と、
前記電位差が前記第1の電位差以下で、前記第1の電位差より小さな第2の電位差になるまでは前記第1の抵抗経路を介して前記蓄電池セル群を前記電力供給線に接続するよう前記第2のスイッチを導通状態とする前記制御信号を前記スイッチング手段に出力する第3の工程と、
前記電位差が前記第2の電位差以下では前記通常経路を介して前記蓄電池セル群を前記電力供給線に接続するよう前記第1のスイッチを導通状態とする前記制御信号を前記スイッチング手段に出力する第4の工程と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。 - 前記外部端子が前記電力供給線に接続されていない状態では、前記制御手段は、前記第2の抵抗経路が選択された状態となるよう前記スイッチング手段へ前記制御信号を出力することを特徴とする請求項5記載のプログラム。
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