JP7240082B2

JP7240082B2 - Power storage devices, injection molding machines and construction machinery

Info

Publication number: JP7240082B2
Application number: JP2017043963A
Authority: JP
Inventors: 敦加藤; 信義羽角
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2017-03-08
Filing date: 2017-03-08
Publication date: 2023-03-15
Anticipated expiration: 2037-03-08
Also published as: JP2018148747A

Description

本発明は、蓄電装置に関する。 The present invention relates to a power storage device.

近年、パワーショベルやクレーンをはじめとする建設機械のハイブリッド化が進められている。ハイブリッド建設機械は、上部旋回体の動力源として電動機を備えており、上部旋回体の加速時においては電動機を力行運転させ、減速時においては電動機を回生運転させて、回生運転で発生した発電エネルギーを蓄電装置の蓄電モジュールに充電する。また射出成形機の中にも、蓄電装置を搭載し、モータからの回生エネルギーを蓄電モジュールに回収可能なものが存在する。 In recent years, hybrid construction machines such as power shovels and cranes have been promoted. Hybrid construction equipment is equipped with an electric motor as a power source for the upper rotating body. When accelerating the upper rotating body, the electric motor is operated for power running, and when decelerating, the electric motor is operated regeneratively. is charged to the power storage module of the power storage device. Some injection molding machines are also equipped with a power storage device so that regenerated energy from the motor can be recovered in a power storage module.

特開２００８－１１５６４０号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-115640 特開２０１２－１２２３２７号公報JP 2012-122327 A 特開２０１０－２７５８５５号公報JP 2010-275855 A

蓄電装置を適切に動作させるためには、蓄電モジュールの状態を適切に監視、管理する必要がある。具体的には、蓄電モジュールは、直列に接続された複数のセルを含んでおり、各セルの状態を個別かつ正確に監視する必要がある。 In order to properly operate the power storage device, it is necessary to appropriately monitor and manage the state of the power storage module. Specifically, the power storage module includes a plurality of cells connected in series, and the state of each cell must be individually and accurately monitored.

本発明者らはこのような蓄電装置において以下の課題を認識するに至った。
セルの開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit voltage）などは、数秒～数分という長い時間スケールで変動する。したがって、複数の測定モジュールを非同期（フリーラン）で動作させても、測定モジュールのセンシングのタイミングのずれが問題となることはない。 The present inventors have come to recognize the following problems in such a power storage device.
The open circuit voltage (OCV: Open Circuit Voltage) of a cell fluctuates over a long time scale of several seconds to several minutes. Therefore, even if a plurality of measurement modules are operated asynchronously (free-running), there is no problem of deviation in sensing timing of the measurement modules.

一方で、セルの瞬時的な状態（たとえば瞬時電力や瞬時的な内部抵抗）を測定したい場合、セルの電圧や電流を同時刻に測定する必要があるが、複数の測定モジュールが非同期で測定を行うと、異なる時刻の電流と電圧の測定値を使用することになり、正しい電力や正しい内部抵抗を計算することが難しい。なおこの課題を当業者の一般的な技術認識と捉えてはならない。 On the other hand, if you want to measure the instantaneous state of a cell (for example, instantaneous power or instantaneous internal resistance), you need to measure the cell voltage and current at the same time. Doing so would use current and voltage measurements at different times, making it difficult to calculate the correct power or correct internal resistance. This problem should not be regarded as a general technical recognition of those skilled in the art.

本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、蓄電モジュールを構成する複数のセルの状態を正確に監視可能な蓄電装置の提供にある。 The present invention has been made in view of such problems, and one exemplary object of certain aspects thereof is to provide a power storage device that can accurately monitor the states of a plurality of cells that constitute a power storage module.

本発明のある態様は蓄電装置に関する。蓄電装置は、複数のセルを含む蓄電モジュールと、複数のセルそれぞれの電圧または電流を測定する複数の測定モジュールと、複数の測定モジュールと通信可能であり、測定された電圧および電流を処理する管理モジュールと、を備える。複数の測定モジュールが同期して電圧または電流を測定可能である。 One aspect of the present invention relates to a power storage device. The power storage device can communicate with a power storage module that includes a plurality of cells, a plurality of measurement modules that measure the voltage or current of each of the plurality of cells, and a management module that processes the measured voltages and currents. a module; Multiple measurement modules can synchronously measure voltage or current.

この態様によると、複数の測定モジュールを同期してセンシングさせることができるため、セルの瞬時的な状態を正確に測定できる。 According to this aspect, since a plurality of measurement modules can be synchronously sensed, the instantaneous state of the cell can be accurately measured.

複数の測定モジュールは、共通の通信マスターとの通信をトリガとして、電圧または電流を測定してもよい。
この態様によれば、複数の測定モジュールを同期させるために、既存の通信手段を活用することで、追加のハードウェアが不要となる。 Multiple measurement modules may be triggered by communication with a common communication master to measure voltage or current.
According to this aspect, no additional hardware is required to synchronize multiple measurement modules by leveraging existing communication means.

管理モジュールは、複数のセルそれぞれの内部抵抗を算出してもよい。 The management module may calculate internal resistance for each of the plurality of cells.

管理モジュールが通信マスターとして動作してもよい。複数の測定モジュールのひとつが、通信マスターとして動作してもよい。 A management module may act as a communications master. One of the multiple measurement modules may act as a communication master.

本発明の別の態様は建設機械である。建設機械は、上述のいずれかの蓄電装置を備える。 Another aspect of the invention is a construction machine. A construction machine includes any one of the power storage devices described above.

本発明の別の態様は射出成形機である。射出成形機は、上述のいずれかの蓄電装置を備える。 Another aspect of the invention is an injection molding machine. An injection molding machine includes any one of the power storage devices described above.

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that arbitrary combinations of the above-described constituent elements and mutually replacing the constituent elements and expressions of the present invention in methods, devices, systems, etc. are also effective as aspects of the present invention.

本発明によれば、蓄電モジュールを構成する複数のセルの状態を正確に監視できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the state of several cells which comprise an electrical storage module can be monitored correctly.

実施の形態に係る蓄電装置のブロック図である。1 is a block diagram of a power storage device according to an embodiment; FIG. 蓄電装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an electrical storage apparatus. 図２の蓄電装置の動作を説明するタイミングチャートである。3 is a timing chart for explaining the operation of the power storage device of FIG. 2; 実施の形態に係る射出成形機を示す図である。It is a figure showing an injection molding machine concerning an embodiment. 射出成形機の電気系統を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an electrical system of an injection molding machine; FIG. 実施の形態に係る建設機械の一例であるショベルの外観を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an appearance of a shovel, which is an example of a construction machine according to an embodiment; FIG. 実施の形態に係るショベルの電気系統や油圧系統などのブロック図である。1 is a block diagram of an electric system, a hydraulic system, etc. of an excavator according to an embodiment; FIG. 蓄電手段の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of an electrical storage means.

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. The same or equivalent constituent elements, members, and processes shown in each drawing are denoted by the same reference numerals, and duplication of description will be omitted as appropriate. Moreover, the embodiments are illustrative rather than limiting the invention, and not all features and combinations thereof described in the embodiments are necessarily essential to the invention.

図１は、実施の形態に係る蓄電装置１００のブロック図である。蓄電装置１００には、インバータおよびコンバータなどが接続される。蓄電装置１００は、蓄電モジュール１０４、複数の測定モジュール１１０＿１～１１０＿３、管理モジュール１２０、通信ネットワーク１３０、充放電器１５０を備える。特に区別する必要がない場合、測定モジュール１１０＿１～１１０＿３を単に１１０と記して総称する。そのほかの構成要素についても、特に必要がない場合、「＿Ｘ」（Ｘは番号）を省略して総称する。 FIG. 1 is a block diagram of a power storage device 100 according to an embodiment. Power storage device 100 is connected to an inverter, a converter, and the like. The power storage device 100 includes a power storage module 104, a plurality of measurement modules 110_1 to 110_3, a management module 120, a communication network 130, and a charger/discharger 150. FIG. The measurement modules 110_1 to 110_3 are simply referred to as 110 and collectively referred to when there is no particular need to distinguish them. Other components are also generically referred to by omitting "_X" (where X is a number) unless particularly necessary.

蓄電モジュール１０４は、複数のセル１０２を含む。たとえば蓄電モジュール１０４は、複数のバッテリパック１０１を直列に接続したものであってもよい。セル１０２の種類は特に限定されず、リチウムイオン電池、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタなどを用いることができるがその限りでない。蓄電モジュール１０４には充放電器１５０が接続される。充放電器１５０は、蓄電モジュール１０４の充電器や、蓄電モジュールの電力を受けて動作する負荷、あるいは蓄電モジュールの電圧を別の電圧レベルに変換するコンバータ、それらの任意の組み合わせを含みうる。 The power storage module 104 includes multiple cells 102 . For example, power storage module 104 may be formed by connecting a plurality of battery packs 101 in series. The type of cell 102 is not particularly limited, and a lithium ion battery, an electric double layer capacitor, a lithium ion capacitor, or the like can be used, but is not limited thereto. A charger/discharger 150 is connected to the power storage module 104 . Charger/discharger 150 may include a charger for storage module 104, a load that operates on power from the storage module, or a converter that converts the voltage of the storage module to another voltage level, or any combination thereof.

複数の測定モジュール１１０は、複数のセル１０２それぞれの電圧または電流を測定する。電圧および電流の波形を検出するために、測定の周波数は高速であり、たとえば数ｋＨｚのオーダーである。本実施の形態では、複数のセル１０２はすべて直列に接続されているため、電流は共通であり、複数の測定モジュール１１０のひとつは、共通の電流を測定する電流測定モジュール１１０＿１であり、電流センサ１１２を含む。電流センサ１１２は、蓄電モジュール１０４の電流の経路上に設けられる。 A plurality of measurement modules 110 measure the voltage or current of each of the plurality of cells 102 . For detecting voltage and current waveforms, the frequency of measurement is fast, for example on the order of several kHz. In the present embodiment, the plurality of cells 102 are all connected in series, so the current is common, and one of the plurality of measurement modules 110 is a current measurement module 110_1 that measures the common current, and is a current sensor. 112 included. Current sensor 112 is provided on the current path of power storage module 104 .

複数の測定モジュール１１０の残りは、各セル１０２の電圧を測定する電圧測定モジュール１１０＿２～１１０＿３である。本実施の形態では、電圧測定モジュール１１０＿２～１１０＿３は、バッテリパック１０１ごとに設けられ、対応するバッテリパック１０１に含まれる複数のセル１０２それぞれの電圧を測定可能に構成される。電圧測定モジュール１１０＿２（１１０＿３）は、セル１０２ごとに設けられた電圧センサ１１４を含む。電圧測定モジュール１１０＿２（１１０＿３）は、セル監視ユニット（ＣＭＵ：Cell Monitoring Unit）とも称される。 The remainder of the plurality of measurement modules 110 are voltage measurement modules 110_2-110_3 that measure the voltage of each cell 102. FIG. In the present embodiment, voltage measurement modules 110_2-110_3 are provided for each battery pack 101 and are configured to be able to measure the voltage of each of the plurality of cells 102 included in the corresponding battery pack 101. FIG. Voltage measurement module 110_2 (110_3) includes a voltage sensor 114 provided for each cell 102 . The voltage measurement module 110_2 (110_3) is also called a cell monitoring unit (CMU).

管理モジュール１２０は、複数の測定モジュール１１０＿１～１１０＿３と通信ネットワーク１３０を介して接続され、通信可能となっている。管理モジュール１２０はバッテリ管理ユニット（ＢＭＵ：Battery Management Unit）とも称され、複数の測定モジュール１１０＿１～１１０＿３により測定された電圧および電流を処理する。管理モジュール１２０による処理の内容は特に限定されないが、ＳＯＣ（State Of Charge）、各セルの電力、内部抵抗、開放電圧などを取得、管理してもよい。また管理モジュール１２０は、過電圧や過電流などの異常検出、各種故障診断機能を備えてもよいし、フェイルセーフ機能を提供してもよい。通信ネットワーク１３０のトポロジーは限定されず、マルチドロップ型、ツリー型、スター型などを採用しうる。 The management module 120 is connected to a plurality of measurement modules 110_1 to 110_3 via a communication network 130 and is capable of communication. The management module 120, also referred to as a Battery Management Unit (BMU), processes voltages and currents measured by a plurality of measurement modules 110_1-110_3. The contents of processing by the management module 120 are not particularly limited, but may acquire and manage SOC (State Of Charge), power of each cell, internal resistance, open circuit voltage, and the like. In addition, the management module 120 may include anomaly detection such as overvoltage and overcurrent, various failure diagnosis functions, and may provide a fail-safe function. The topology of the communication network 130 is not limited, and multi-drop type, tree type, star type, etc. can be adopted.

本実施の形態において、複数の測定モジュール１１０＿１～１１０＿３は、同期して電圧または電流を測定可能となっている。複数の測定モジュール１１０＿１～１１０＿３は、共通の通信マスターとの通信をトリガとして、電圧または電流を測定してもよい。通信マスターは、ネットワークのメンバー、すなわち複数の測定モジュール１１０＿１～１１０＿３および管理モジュール１２０のうちのひとつであってもよいし、図示しない通信マスターが設けられてもよい。 In this embodiment, the plurality of measurement modules 110_1 to 110_3 are capable of synchronously measuring voltage or current. A plurality of measurement modules 110_1 to 110_3 may measure voltage or current triggered by communication with a common communication master. The communication master may be a member of the network, ie one of the plurality of measurement modules 110_1-110_3 and the management module 120, or a communication master (not shown) may be provided.

図２は、蓄電装置２００の構成を示す図である。図２は、図１の蓄電装置１００を、通信の側面から説明する図である。蓄電装置２００は、通信マスター２０２と、複数の通信スレーブ２０４＿１～２０４＿３を備える。この実施例では、通信マスター２０２は図１の管理モジュール１２０に対応し、複数の通信スレーブ２０４＿１～２０４＿３は、図１の測定モジュール１１０＿１～１１０＿３に対応する。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration of power storage device 200. As shown in FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating power storage device 100 in FIG. 1 from the aspect of communication. The power storage device 200 includes a communication master 202 and a plurality of communication slaves 204_1 to 204_3. In this example, communication master 202 corresponds to management module 120 of FIG. 1, and plurality of communication slaves 204_1-204_3 correspond to measurement modules 110_1-110_3 of FIG.

複数の測定モジュール１１０＿１～１１０＿３は、通信マスターである管理モジュール１２０からのデータ受信をトリガとして、電圧／電流測定を行う。 A plurality of measurement modules 110_1 to 110_3 perform voltage/current measurement triggered by data reception from the management module 120, which is the communication master.

複数の通信スレーブ２０４＿１～２０４＿３、言い換えれば複数の測定モジュール１１０＿１～１１０＿３は同一あるいは同様のアーキテクチャで構成される。具体的には電流測定モジュール１１０＿１は、電流センサ１１２に加えて、計測・送信タイミング制御器（以下、単に制御器という）１１６Ａおよび電流測定回路１１８Ａを含む。また電圧測定モジュール１１０＿２（１１０＿３）は、電圧センサ１１４に加えて、制御器１１６Ｂおよび電圧測定回路１１８Ｂを含む。電流測定回路１１８Ａ（電圧測定回路１１８Ｂ）は、対応する電流センサ１１２（電圧センサ１１４）の出力をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータなどを含みうる。 The plurality of communication slaves 204_1-204_3, in other words the plurality of measurement modules 110_1-110_3, are configured with the same or similar architecture. Specifically, in addition to current sensor 112, current measurement module 110_1 includes measurement/transmission timing controller (hereinafter simply referred to as controller) 116A and current measurement circuit 118A. Voltage measurement module 110_2 (110_3) also includes, in addition to voltage sensor 114, controller 116B and voltage measurement circuit 118B. The current measurement circuit 118A (voltage measurement circuit 118B) can include an A/D converter or the like that converts the output of the corresponding current sensor 112 (voltage sensor 114) into a digital value.

制御器１１６は、管理モジュール１２０である通信マスター２０２からのデータを受信し、受信データＤ_ＲＸに含まれる管理モジュール１２０からのリクエストに応答して、測定したデータやそのほかの情報、割り込み信号などを管理モジュール１２０に送信する。また制御器１１６Ａ，１１６Ｂは、管理モジュール１２０からの受信データＤ_ＲＸや信号と同期してトリガ信号ＴＲＩＧを発生する。電流測定回路１１８Ａは、制御器１１６Ａが生成するトリガ信号ＴＲＩＧに応じたタイミングで、電流センサ１１２の出力をＡ／Ｄ変換する。同様に電圧測定回路１１８Ｂは、制御器１１６Ｂが生成するトリガ信号ＴＲＩＧに応じたタイミングで、電圧センサ１１４の出力をＡ／Ｄ変換する。 Controller 116 receives data from communication master 202, which is management module 120, and responds to requests from management module 120 contained in received data _DRX to provide measured data, other information, interrupt signals, and the like. Send to management module 120 . Controllers 116A and 116B also generate trigger signal TRIG in synchronization with received data _DRX and signals from management module 120 . The current measurement circuit 118A A/D-converts the output of the current sensor 112 at timing according to the trigger signal TRIG generated by the controller 116A. Similarly, the voltage measurement circuit 118B A/D-converts the output of the voltage sensor 114 at timing according to the trigger signal TRIG generated by the controller 116B.

たとえば通信マスター２０２（測定モジュール１１０）は、一定の時間間隔Ｔ_Ｐで通信フレームＣＦを含む送信データＤ_ＴＸを送信する。そして通信スレーブ２０４＿１～２０４＿３（複数の測定モジュール１１０＿１～１１０＿３）において測定されたデータを収集し、それらを処理する。複数の通信スレーブ２０４＿１～２０４＿３は、通信フレームＣＦを同期信号として、電圧、電流測定を行う。通信スレーブ２０４＿１～２０４＿３は、測定したデータや情報を通信フレームＣＦに書き込み、次の通信スレーブ２０４（もしくは通信マスター２０２）に送信してもよい。 For example, the communication master 202 (measurement module 110) transmits transmission data _DTX containing communication frames CF at regular time intervals _TP . It collects data measured in communication slaves 204_1-204_3 (a plurality of measurement modules 110_1-110_3) and processes them. A plurality of communication slaves 204_1 to 204_3 use the communication frame CF as a synchronization signal to measure voltage and current. The communication slaves 204_1 to 204_3 may write the measured data and information in the communication frame CF and transmit it to the next communication slave 204 (or communication master 202).

図３は、図２の蓄電装置２００の動作を説明するタイミングチャートである。図２には、通信スレーブ２０４＿３の動作は省略される。通信スレーブ２０４は、一定間隔Ｔ_Ｐで通信フレームＣＦを受信し、各通信フレームＣＦの先頭（プリアンブル）あるいは図示しないイネーブル信号などの遷移に応答して、トリガ信号ＴＲＩＧを発生する。そしてトリガ信号ＴＲＩＧのアサートに応答して、測定回路１１８がＡ／Ｄ変換を行う。 FIG. 3 is a timing chart illustrating the operation of power storage device 200 in FIG. The operation of the communication slave 204_3 is omitted from FIG. The communication slave 204 receives communication frames CF at regular intervals _TP , and generates a trigger signal TRIG in response to transitions such as the head (preamble) of each communication frame CF or an enable signal (not shown). Then, in response to the assertion of the trigger signal TRIG, the measurement circuit 118 performs A/D conversion.

通信スレーブ２０４は、Ａ／Ｄ変換により得られた電圧情報あるいは電流情報を、測定した次のサイクルのタイミングで通信マスター２０２に送信してもよい。これにより通信マスター２０２は、通信スレーブ２０４からの電圧情報あるいは電流情報が、いつ測定されたものであるかを知ることができる。 The communication slave 204 may transmit the voltage information or current information obtained by A/D conversion to the communication master 202 at the timing of the cycle following the measurement. This allows the communication master 202 to know when the voltage information or current information from the communication slave 204 was measured.

あるいは通信スレーブ２０４は、Ａ／Ｄ変換の契機となった通信フレームＣＦの番号を管理しておき、電圧情報あるいは電流情報を、通信フレームＣＦの番号とともに通信マスター２０２に送信してもよい。この場合、通信マスター２０２から通信スレーブ２０４へのデータ送信のタイミングの自由度が高まる。 Alternatively, the communication slave 204 may manage the number of the communication frame CF that triggered the A/D conversion, and transmit the voltage information or current information to the communication master 202 together with the communication frame CF number. In this case, the flexibility of the timing of data transmission from the communication master 202 to the communication slave 204 increases.

以上が蓄電装置２００の動作である。この蓄電装置２００によれば、複数の測定モジュール１１０＿１～１１０＿３を通信スレーブ２０４として構成し、共通の通信マスター２０２からの受信データＤ_ＲＸにもとづいて、データ測定のタイミングを制御することにより、複数の測定モジュール１１０＿１～１１０＿３の測定タイミングを同期させることができる。より具体的には、複数の測定モジュール１１０における電圧、電流測定のタイミングの誤差は、１０μｓ以内、より具体的には１μｓより小さくすることも可能である。 The above is the operation of the power storage device 200 . According to this power storage device 200, a plurality of measurement modules 110_1 to 110_3 are configured as communication slaves 204, and the timing of data measurement is controlled based on the received data D _RX from a common communication master 202. The measurement timings of the measurement modules 110_1-110_3 can be synchronized. More specifically, the timing error of voltage and current measurements in the plurality of measurement modules 110 can be within 10 μs, more specifically less than 1 μs.

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。 The present invention has been described above based on the embodiments. It should be understood by those skilled in the art that this embodiment is merely an example, and that various modifications can be made to the combination of each component and each treatment process, and that such modifications are within the scope of the present invention. be. Such modifications will be described below.

（変形例１）
図２には、通信ネットワーク１３０の送信チャンネルと受信チャンネルを２本のラインで示したが、１本のチャンネルで送信と受信を行ってもよい。 (Modification 1)
Although FIG. 2 shows the transmit and receive channels of communication network 130 as two lines, one channel may be used for both transmission and reception.

（変形例２）
図３のタイムチャートでは、通信フレームＣＦの先頭を、トリガ信号ＴＲＩＧのタイミングとしたがその限りでない。たとえば通信フレームＣＦの後端を、トリガ信号ＴＲＩＧのタイミングとしてもよいし、通信フレームＣＦに含まれるデータの先頭を、トリガ信号ＴＲＩＧのタイミングとしてもよい。また通信フレームＣＦ（もしくはデータ）の先頭（後端）から、所定時間の経過後をトリガ信号ＴＲＩＧのタイミングとしてもよい。 (Modification 2)
In the time chart of FIG. 3, the beginning of the communication frame CF is the timing of the trigger signal TRIG, but it is not limited to this. For example, the trailing edge of the communication frame CF may be the timing of the trigger signal TRIG, or the beginning of the data included in the communication frame CF may be the timing of the trigger signal TRIG. Further, the timing of the trigger signal TRIG may be set after a predetermined time has elapsed from the head (or tail end) of the communication frame CF (or data).

（変形例３）
図２では、管理モジュール１２０を通信マスター２０２として、測定モジュール１１０を通信スレーブ２０４としてネットワークを構築したがその限りではなく、複数の測定モジュール１１０のひとつを通信マスター２０２としてネットワークを構築してもよい。 (Modification 3)
In FIG. 2, the network is constructed with the management module 120 as the communication master 202 and the measurement modules 110 as the communication slaves 204. However, the network may be constructed with one of the plurality of measurement modules 110 as the communication master 202. .

（変形例４）
実施の形態では、通信信号（通信フレームＣＦ）を同期信号として利用したが、その限りではなく、通信ラインとは別に独立した制御ラインを設け、制御ラインを介して通信マスターから通信スレーブに対して同期信号を生成し、同期信号にもとづいてトリガ信号ＴＲＩＧを生成するようにしてもよい。 (Modification 4)
In the embodiment, a communication signal (communication frame CF) is used as a synchronizing signal. A synchronization signal may be generated, and the trigger signal TRIG may be generated based on the synchronization signal.

（変形例５）
複数の測定モジュール１１０の一部を、同一のハードウェアに統合してもよい。あるいはひとつの測定モジュール１１０を、さらに複数のモジュールあるいはユニットに分割してもよい。 (Modification 5)
Portions of multiple measurement modules 110 may be integrated into the same hardware. Alternatively, one measurement module 110 may be further divided into a plurality of modules or units.

（用途）
続いて蓄電装置１００の用途を説明する。蓄電装置１００は、射出成形機に用いることができる。 (Application)
Next, the application of the power storage device 100 will be described. Power storage device 100 can be used in an injection molding machine.

図４は、実施の形態に係る射出成形機６００を示す図である。射出成形機６００は主として、射出装置６１１、型締装置６１２、金型装置６４３、エジェクタ装置６７１を備える。これらはベースフレーム６１３の上に支持されている。 FIG. 4 is a diagram showing an injection molding machine 600 according to an embodiment. The injection molding machine 600 mainly includes an injection device 611 , a mold clamping device 612 , a mold device 643 and an ejector device 671 . These are supported on the base frame 613 .

金型装置６４３は固定金型６４４および可動金型６４５を含む。射出装置６１１は、樹脂を加熱して溶かし、金型装置６４３の内部空間に流し込む（射出）。型締装置６１２は、固定金型６４４と可動金型６４５とを締結し、内部の樹脂に圧力を加え、冷却し、樹脂を金型に応じた形状に成形する。エジェクタ装置６７１は、成形された樹脂を金型装置６４３から取り出す。 Mold device 643 includes fixed mold 644 and movable mold 645 . The injection device 611 heats and melts the resin and pours it into the internal space of the mold device 643 (injection). The mold clamping device 612 fastens the fixed mold 644 and the movable mold 645, applies pressure to the resin inside, cools it, and molds the resin into a shape corresponding to the mold. The ejector device 671 ejects the molded resin from the mold device 643 .

射出成形機６００の具体的な構成を説明する。
（射出装置）
射出装置６１１は、射出装置フレーム６１４によって支持されている。ガイド６８１は、射出装置フレーム６１４の長手方向に配設される。そして、射出装置フレーム６１４によってボールねじ軸６２１が回転自在に支持され、ボールねじ軸６２１の一端が可塑化移動用モータ６２２に連結される。また、ボールねじ軸６２１とボールねじナット６２３とが螺合させられ、ボールねじナット６２３と射出装置６１１とがスプリング６２４およびブラケット６２５を介して連結される。したがって、可塑化移動用モータ６２２を正方向あるいは逆方向に駆動すると、可塑化移動用モータ６２２の回転運動は、ボールねじ軸６２１とボールねじナット６２３との組合せ、すなわち、ねじ装置６９１によって直線運動に変換され、この直線運動がブラケット６２５に伝達される。そして、ブラケット６２５がガイド６８１に沿って矢印Ａ方向に移動させられ、射出装置６１１が進退させられる。 A specific configuration of the injection molding machine 600 will be described.
(Injection device)
The injection device 611 is supported by an injection device frame 614 . The guide 681 is arranged in the longitudinal direction of the injection device frame 614 . A ball screw shaft 621 is rotatably supported by the injection device frame 614 , and one end of the ball screw shaft 621 is connected to a plasticization movement motor 622 . A ball screw shaft 621 and a ball screw nut 623 are screwed together, and the ball screw nut 623 and the injection device 611 are connected via a spring 624 and a bracket 625 . Therefore, when the plasticization movement motor 622 is driven in the forward direction or the reverse direction, the rotational motion of the plasticization movement motor 622 is linearly moved by the combination of the ball screw shaft 621 and the ball screw nut 623, that is, the screw device 691. , and this linear motion is transmitted to bracket 625 . Then, the bracket 625 is moved in the direction of the arrow A along the guide 681, and the injection device 611 is advanced and retracted.

また、ブラケット６２５には、前方（図における左方）に向けて加熱シリンダ６１５が固定され、加熱シリンダ６１５の前端（図における左端）に射出ノズル６１６が配設される。そして、加熱シリンダ６１５にホッパ６１７が配設されるとともに、加熱シリンダ６１５の内部にはスクリュ６２６が進退（図における左右方向に移動）自在に、かつ、回転自在に配設され、スクリュ６２６の後端（図における右端）が支持部材６８２によって支持される。 A heating cylinder 615 is fixed to the bracket 625 facing forward (to the left in the drawing), and an injection nozzle 616 is provided at the front end of the heating cylinder 615 (the left end in the drawing). A hopper 617 is arranged in the heating cylinder 615, and a screw 626 is arranged inside the heating cylinder 615 so as to move back and forth (moving in the horizontal direction in the figure) and to rotate. The end (right end in the drawing) is supported by a support member 682 .

支持部材６８２には計量装置駆動用サーボモータ（以下、計量用サーボモータと略称する）６８３が取り付けられ、この計量用サーボモータ６８３を駆動することによって発生させられた回転がタイミングベルト６８４を介してスクリュ６２６に伝達されるようになっている。 A weighing device driving servomotor (hereinafter abbreviated as a weighing servomotor) 683 is attached to the support member 682 , and the rotation generated by driving this weighing servomotor 683 is rotated via a timing belt 684 . It is adapted to be transmitted to screw 626 .

射出装置フレーム６１４には、スクリュ６２６と平行にボールねじ軸６８５が回転自在に支持されるとともに、ボールねじ軸６８５と射出装置駆動用サーボモータ（以下、射出用サーボモータと略称する）６８６とがタイミングベルト６８７を介して連結される。そして、ボールねじ軸６８５の前端は、支持部材６８２に固定されたボールねじナット６７４と螺合させられる。したがって、射出用サーボモータ６８６を駆動すると、その回転運動は、ボールねじ軸６８５とボールねじナット６７４との組合せ、すなわち、ねじ装置６９２によって直線運動に変換され、直線運動が支持部材６８２に伝達される。 A ball screw shaft 685 is rotatably supported in the injection device frame 614 in parallel with the screw 626, and the ball screw shaft 685 and an injection device drive servomotor (hereinafter abbreviated as an injection servomotor) 686 are mounted on the injection device frame 614. They are connected via a timing belt 687 . The front end of the ball screw shaft 685 is screwed with the ball screw nut 674 fixed to the support member 682 . Therefore, when the injection servomotor 686 is driven, its rotational motion is converted into linear motion by the combination of the ball screw shaft 685 and ball screw nut 674, that is, the screw device 692, and the linear motion is transmitted to the support member 682. be.

次に、射出装置６１１の動作について説明する。まず、計量工程においては、計量用サーボモータ６８３を駆動し、タイミングベルト６８４を介してスクリュ６２６を回転させ、スクリュ６２６を所定の位置まで後退（図における右方に移動）させる。このとき、ホッパ６１７から供給された樹脂は、加熱シリンダ６１５内において加熱されて溶融させられ、スクリュ６２６の後退に伴ってスクリュ６２６の前方に溜められる。 Next, operation of the injection device 611 will be described. First, in the weighing process, the weighing servomotor 683 is driven to rotate the screw 626 via the timing belt 684, and the screw 626 is retracted (moved rightward in the figure) to a predetermined position. At this time, the resin supplied from the hopper 617 is heated and melted in the heating cylinder 615 and accumulated in front of the screw 626 as the screw 626 retreats.

次に、射出工程においては、射出ノズル６１６を固定金型６４４に押し付け、射出用サーボモータ６８６を駆動し、タイミングベルト６８７を介してボールねじ軸６８５を回転させる。このとき、支持部材６８２はボールねじ軸６８５の回転に伴って移動させられ、スクリュ６２６を前進（図における左方に移動）させるので、スクリュ６２６の前方に溜められた樹脂は射出ノズル６１６から射出され、固定金型６４４と可動金型６４５との間に形成されたキャビティ空間６４７に充填される。 Next, in the injection process, the injection nozzle 616 is pressed against the fixed mold 644 , the injection servomotor 686 is driven, and the ball screw shaft 685 is rotated via the timing belt 687 . At this time, the support member 682 is moved along with the rotation of the ball screw shaft 685 to move the screw 626 forward (to the left in the figure), so that the resin accumulated in front of the screw 626 is injected from the injection nozzle 616. and fills the cavity space 647 formed between the fixed mold 644 and the movable mold 645 .

（型締装置）
次に、型締装置６１２について説明する。型締装置６１２は、射出装置６１１と対向するようにしてベースフレーム６１３に支持される。型締装置６１２は、固定プラテン６５１、トグルサポート６５２、固定プラテン６５１とトグルサポート６５２との間に架設されたタイバー６５３、固定プラテン６５１と対向して配設され、タイバー６５３に沿って進退自在に配設された可動プラテン６５４、および、可動プラテン６５４とトグルサポート６５２との間に配設されたトグル機構６５６を備える。そして、固定プラテン６５１および可動プラテン６５４に、互いに対向させて固定金型６４４および可動金型６４５がそれぞれ取り付けられる。 (mold clamping device)
Next, the mold clamping device 612 will be described. The mold clamping device 612 is supported by the base frame 613 so as to face the injection device 611 . The mold clamping device 612 includes a stationary platen 651 , a toggle support 652 , a tie bar 653 installed between the stationary platen 651 and the toggle support 652 , and a mold clamping device 612 facing the stationary platen 651 and movable back and forth along the tie bar 653 . There is a movable platen 654 disposed and a toggle mechanism 656 disposed between the movable platen 654 and the toggle support 652 . A fixed mold 644 and a movable mold 645 are attached to the fixed platen 651 and the movable platen 654 so as to face each other.

トグル機構６５６は、図示されないサーボモータによってクロスヘッド６５８をトグルサポート６５２と可動プラテン６５４との間で進退させることによって、可動プラテン６５４をタイバー６５３に沿って進退させ、可動金型６４５を固定金型６４４に対して接離させて、型閉、型締および型開を行うようになっている。 The toggle mechanism 656 advances and retreats the crosshead 658 between the toggle support 652 and the movable platen 654 by means of a servomotor (not shown), thereby advancing and retreating the movable platen 654 along the tie bars 653 and moving the movable mold 645 to the stationary mold. 644, to perform mold closing, mold clamping and mold opening.

そのために、トグル機構６５６は、クロスヘッド６５８に対して揺動自在に支持されたトグルレバー６６１、トグルサポート６５２に対して揺動自在に支持されたトグルレバー６６２、可動プラテン６５４に対して揺動自在に支持されたトグルアーム６６３から成り、トグルレバー６６１とトグルレバー６６２との間、およびトグルレバー６６２とトグルアーム６６３との間がそれぞれリンク結合される。 Therefore, the toggle mechanism 656 includes a toggle lever 661 swingably supported on the crosshead 658 , a toggle lever 662 swingably supported on the toggle support 652 , and a toggle lever 662 swingably supported on the movable platen 654 . It consists of a freely supported toggle arm 663 with link connections between toggle lever 661 and toggle lever 662 and between toggle lever 662 and toggle arm 663 respectively.

また、ボールねじ軸６６４がトグルサポート６５２に対して回転自在に支持され、ボールねじ軸６６４と、クロスヘッド６５８に固定されたボールねじナット６６５とが螺合させられる。そして、ボールねじ軸６６４を回転させるために、トグルサポート６５２の側面にサーボモータ（図示省略）が取り付けられる。 A ball screw shaft 664 is rotatably supported by the toggle support 652, and the ball screw shaft 664 and a ball screw nut 665 fixed to the crosshead 658 are screwed together. A servomotor (not shown) is attached to the side surface of the toggle support 652 to rotate the ball screw shaft 664 .

したがって、サーボモータを駆動すると、サーボモータの回転運動が、ボールねじ軸６６４とボールねじナット６６５との組合せ、すなわち、ねじ装置６９３によって直線運動に変換され、直線運動がクロスヘッド６５８に伝達され、クロスヘッド６５８は矢印Ｃ方向に進退させられる。すなわち、クロスヘッド６５８を前進（図における右方に移動）させると、トグル機構６５６が伸展して可動プラテン６５４が前進させられ、型閉および型締が行われ、クロスヘッド６５８を後退（図における左方に移動）させると、トグル機構６５６が屈曲して可動プラテン６５４が後退させられ、型開が行われる。 Therefore, when the servomotor is driven, the rotary motion of the servomotor is converted into linear motion by the combination of the ball screw shaft 664 and the ball screw nut 665, that is, the screw device 693, and the linear motion is transmitted to the crosshead 658, The crosshead 658 is advanced and retracted in the arrow C direction. That is, when the crosshead 658 is advanced (moved to the right in the figure), the toggle mechanism 656 is extended to advance the movable platen 654, mold closing and mold clamping are performed, and the crosshead 658 is retracted (moved to the right in the figure). When moved leftward), the toggle mechanism 656 is bent to retract the movable platen 654 to open the mold.

図５は、射出成形機６００の電気系統を示すブロック図である。整流器７０２は交流電源と接続され、交流を整流して直流電圧を生成する。コンバータ７０４は、整流器７０２からの直流電圧を、所定の電圧レベルに安定化し、ＤＣリンクバス７０８にＤＣリンク電圧Ｖ_ＤＣを発生する。ＤＣリンクバス７０８には、ＤＣリンク電圧Ｖ_ＤＣを安定化するための平滑コンデンサ７０６が接続される。ＤＣリンクバス７０８には、複数のインバータ７２０が接続される。各インバータ７２０は対応するモータ７２２を駆動する。モータ７２２Ａ～７２２Ｃは、上述の可塑化移動用モータ６２２、計量用サーボモータ６８３、射出用サーボモータ６８６であってもよい。そのほか射出成形機６００にはさまざまなサーボ機構が設けられており、各軸に、インバータ７２０とモータ７２２が設けられる。 FIG. 5 is a block diagram showing the electrical system of the injection molding machine 600. As shown in FIG. A rectifier 702 is connected to an AC power supply and rectifies AC to generate a DC voltage. Converter 704 stabilizes the DC voltage from rectifier 702 to a predetermined voltage level and generates DC link voltage _VDC on DC link bus 708 . A DC link bus 708 is connected to a smoothing capacitor 706 for stabilizing the DC link voltage _VDC . A plurality of inverters 720 are connected to the DC link bus 708 . Each inverter 720 drives a corresponding motor 722 . The motors 722A-722C may be the plasticizing movement motor 622, metering servomotor 683, and injection servomotor 686 described above. In addition, the injection molding machine 600 is provided with various servo mechanisms, and an inverter 720 and a motor 722 are provided for each axis.

双方向コンバータ７１０は、ＤＣリンクバス７０８と蓄電モジュール７１２の間に設けられる。蓄電モジュール７１２は主としてバックアップ電源として機能し、交流電源が遮断された場合などに、双方向コンバータ７１０は、コンバータ７０４に変わって、蓄電モジュール７１２の電力を平滑コンデンサ７０６に供給する。また、インバータ７２０が回生運転を行い、余剰なエネルギーが発生した場合には、双方向コンバータ７１０はその余剰なエネルギーで蓄電モジュール７１２を充電する。 A bidirectional converter 710 is provided between the DC link bus 708 and the power storage module 712 . Storage module 712 mainly functions as a backup power supply, and bidirectional converter 710 supplies power from storage module 712 to smoothing capacitor 706 instead of converter 704 when the AC power supply is interrupted. Further, when inverter 720 performs regenerative operation and excess energy is generated, bidirectional converter 710 charges power storage module 712 with the excess energy.

以上が射出成形機６００の構成である。上述の蓄電装置１００は、図５の蓄電モジュール７１２に好適に用いることができる。 The above is the configuration of the injection molding machine 600 . The power storage device 100 described above can be suitably used for the power storage module 712 in FIG.

蓄電装置１００は建設機械にも用いることができる。図６は、実施の形態に係る建設機械の一例であるショベル５００の外観を示す斜視図である。ショベル５００は、主として下部走行体（クローラ）５０２と、下部走行体５０２の上部に旋回機構５０３を介して回動自在に搭載された上部旋回体５０４とを備えている。 Power storage device 100 can also be used in construction machinery. FIG. 6 is a perspective view showing the appearance of excavator 500, which is an example of the construction machine according to the embodiment. The excavator 500 mainly includes a lower running body (crawler) 502 and an upper revolving body 504 rotatably mounted on the lower running body 502 via a revolving mechanism 503 .

上部旋回体５０４には、アタッチメント５１０が取り付けられる。アタッチメント５１０は、ブーム５１２と、ブーム５１２の先端にリンク接続されたアーム５１４と、アーム５１４の先端にリンク接続されたバケット５１６とを備える。ブーム５１２、アーム５１４、およびバケット５１６は、それぞれブームシリンダ５２０、アームシリンダ５２２、およびバケットシリンダ５２４によって油圧駆動される。また、上部旋回体５０４には、オペレータを収容するための運転室５０８や、油圧を発生するためのエンジン５０６といった動力源が設けられている。 An attachment 510 is attached to the upper swing body 504 . The attachment 510 includes a boom 512 , an arm 514 linked to the tip of the boom 512 , and a bucket 516 linked to the tip of the arm 514 . Boom 512, arm 514, and bucket 516 are hydraulically driven by boom cylinder 520, arm cylinder 522, and bucket cylinder 524, respectively. Further, the upper swing body 504 is provided with power sources such as an operator's cab 508 for accommodating an operator and an engine 506 for generating hydraulic pressure.

図７は、実施の形態に係るショベル５００の電気系統や油圧系統などのブロック図である。なお、図７では、機械的に動力を伝達する系統を二重線で、油圧系統を太い実線で、操縦系統を破線で、電気系統を細い実線でそれぞれ示している。 FIG. 7 is a block diagram of an electric system, a hydraulic system, etc. of the excavator 500 according to the embodiment. In FIG. 7, a system for mechanically transmitting power is indicated by a double line, a hydraulic system is indicated by a thick solid line, a control system is indicated by a broken line, and an electric system is indicated by a thin solid line.

エンジン５０６および電動発電機５３０の回転軸は、共に減速機５３２の入力軸に接続され、互いに連結されている。エンジン５０６の負荷が大きいときには、電動発電機５３０が自身の駆動力によりエンジン５０６の駆動力を補助（アシスト）し、電動発電機５３０の駆動力が減速機５３２の出力軸を経てメインポンプ５３４に伝達される。一方、エンジン５０６の負荷が小さいときには、エンジン５０６の駆動力が減速機５３２を経て電動発電機５３０に伝達されることにより、電動発電機５３０が発電を行う。 The rotating shafts of engine 506 and motor generator 530 are both connected to the input shaft of speed reducer 532 and coupled to each other. When the load on the engine 506 is large, the motor-generator 530 assists the driving force of the engine 506 with its own driving force, and the driving force of the motor-generator 530 is sent to the main pump 534 via the output shaft of the reduction gear 532. transmitted. On the other hand, when the load on the engine 506 is small, the driving force of the engine 506 is transmitted to the motor generator 530 via the reduction gear 532, so that the motor generator 530 generates power.

電動発電機５３０はアシスト用インバータ５３１の２次側（出力）端に接続される。アシスト用インバータ５３１は、コントローラ５４０（アシスト用インバータコントローラ）からの指令にもとづき、電動発電機５３０の運転制御を行う。電動発電機５３０の駆動と発電との切りかえは、ショベル５００における電気系統の駆動制御を行うコントローラ５４０により、エンジン５０６の負荷等に応じて行われる。 The motor generator 530 is connected to the secondary side (output) end of the assist inverter 531 . The assisting inverter 531 controls the operation of the motor generator 530 based on a command from the controller 540 (assisting inverter controller). Switching between driving the motor generator 530 and generating power is performed by a controller 540 that controls driving of the electric system in the excavator 500 according to the load of the engine 506 and the like.

減速機５３２の出力軸にはメインポンプ５３４およびパイロットポンプ５３６が接続されており、メインポンプ５３４には高圧油圧ライン５４２を介してコントロールバルブ５４４が接続されている。コントロールバルブ５４４は、ショベル５００における油圧系の制御を行う装置である。コントロールバルブ５４４には、図６に示した下部走行体５０２を駆動するための油圧モータ５５０Ａおよび５５０Ｂの他、ブームシリンダ５２０、アームシリンダ５２２およびバケットシリンダ５２４が高圧油圧ラインを介して接続されており、コントロールバルブ５４４は、これらに供給する油圧を運転者の操作入力に応じて制御する。 A main pump 534 and a pilot pump 536 are connected to the output shaft of the reduction gear 532 , and a control valve 544 is connected to the main pump 534 via a high pressure hydraulic line 542 . The control valve 544 is a device that controls the hydraulic system in the excavator 500 . Control valve 544 is connected to hydraulic motors 550A and 550B for driving undercarriage 502 shown in FIG. 6, as well as boom cylinder 520, arm cylinder 522, and bucket cylinder 524 via high-pressure hydraulic lines. , and a control valve 544 control the hydraulic pressure supplied to them according to the operation input of the driver.

パイロットポンプ５３６には、パイロットライン５５２を介して操作手段５５４が接続されている。操作手段５５４は、旋回用電動機５６０、下部走行体５０２、ブーム５１２、アーム５１４およびバケット５１６を操作するためのレバーやペダルであり、オペレータによって操作される。 An operating means 554 is connected to the pilot pump 536 via a pilot line 552 . The operating means 554 is levers and pedals for operating the turning electric motor 560, the lower traveling body 502, the boom 512, the arm 514 and the bucket 516, and is operated by an operator.

操作手段５５４には、油圧ライン５５６を介してコントロールバルブ５４４が接続され、また、油圧ライン５５８を介して圧力センサ５５９が接続される。操作手段５５４は、パイロットライン５５２を通じて供給される油圧（１次側の油圧）をオペレータの操作量に応じた油圧（２次側の油圧）に変換して出力する。操作手段５５４から出力される２次側の油圧は、油圧ライン５５６を通じてコントロールバルブ５４４に供給されるとともに、圧力センサ５５９によって検出される。 A control valve 544 is connected to the operating means 554 via a hydraulic line 556 , and a pressure sensor 559 is connected via a hydraulic line 558 . The operating means 554 converts the hydraulic pressure (primary hydraulic pressure) supplied through the pilot line 552 into hydraulic pressure (secondary hydraulic pressure) according to the amount of operation by the operator and outputs the hydraulic pressure (secondary hydraulic pressure). The secondary hydraulic pressure output from the operating means 554 is supplied to the control valve 544 through the hydraulic line 556 and detected by the pressure sensor 559 .

圧力センサ５５９は、操作手段５５４に対して旋回機構５０３を旋回させるための操作が入力されると、この操作量を油圧ライン５５８内の油圧の変化として検出する。圧力センサ５５９は、油圧ライン５５８内の油圧を表す電気信号を出力する。この電気信号は、旋回指令としてコントローラ５４０に入力され、旋回用電動機５６０の駆動制御に用いられる。 When an operation for turning the turning mechanism 503 is input to the operating means 554 , the pressure sensor 559 detects this operation amount as a change in hydraulic pressure in the hydraulic line 558 . Pressure sensor 559 outputs an electrical signal representative of the hydraulic pressure in hydraulic line 558 . This electrical signal is input to the controller 540 as a turning command and used for drive control of the electric motor 560 for turning.

コントローラ５４０（旋回用インバータコントローラ）は、操作入力に応じた回転速度指令を受け、レゾルバ５６２により検出される旋回用電動機５６０の旋回速度が、回転速度指令と一致するように、旋回用インバータ５６１を制御する。たとえば旋回用電動機５６０は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御指令により旋回用インバータ５６１によって交流駆動される。 The controller 540 (turning inverter controller) receives a rotation speed command according to the operation input, and controls the turning inverter 561 so that the turning speed of the turning electric motor 560 detected by the resolver 562 matches the rotation speed command. Control. For example, the turning electric motor 560 is AC-driven by a turning inverter 561 according to a PWM (Pulse Width Modulation) control command.

コントローラ５４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）および内部メモリを含む演算処理装置によって構成され、内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムをＣＰＵが実行することにより実現される。コントローラ５４０は、各種センサおよび操作手段５５４等からの操作入力を受けて、アシスト用インバータ５３１、旋回用インバータ５６１および蓄電手段５７０等の駆動制御を行う。 The controller 540 is configured by an arithmetic processing unit including a CPU (Central Processing Unit) and an internal memory, and is implemented by the CPU executing a drive control program stored in the internal memory. The controller 540 receives operation inputs from various sensors, the operation means 554, and the like, and performs drive control of the assist inverter 531, the turning inverter 561, the power storage means 570, and the like.

旋回用電動機５６０は、図６の旋回機構５０３に設けられ、上部旋回体５０４を回動させる交流電動機である。旋回用電動機５６０の回転軸５６６には、レゾルバ５６２、メカニカルブレーキ５６３および旋回減速機５６４が接続される。 The turning electric motor 560 is an AC electric motor provided in the turning mechanism 503 of FIG. 6 to turn the upper turning body 504 . A resolver 562 , a mechanical brake 563 and a turning speed reducer 564 are connected to a rotating shaft 566 of the turning electric motor 560 .

旋回用電動機５６０が力行運転を行う際には、旋回用電動機５６０の回転駆動力の回転力が旋回減速機５６４にて増幅され、上部旋回体５０４が加減速制御され回転運動を行う。また、上部旋回体５０４の慣性回転により、旋回減速機５６４にて回転数が増加されて旋回用電動機５６０に伝達され、回生電力を発生させる。 When the turning electric motor 560 performs a power running operation, the rotational driving force of the turning electric motor 560 is amplified by the turning speed reducer 564, and the upper turning body 504 is controlled to accelerate and decelerate and rotate. In addition, due to the inertial rotation of the upper rotating body 504, the rotating speed is increased by the rotating speed reducer 564 and transmitted to the rotating electric motor 560 to generate regenerative electric power.

レゾルバ５６２は、旋回用電動機５６０と機械的に連結され、旋回用電動機５６０の回転軸５６６の回転位置および回転角度を検出する。メカニカルブレーキ５６３は、機械的な制動力を発生させる制動装置であり、コントローラ５４０からの指令によって、旋回用電動機５６０の回転軸５６６を機械的に停止させる。旋回減速機５６４は、旋回用電動機５６０の回転軸５６６の回転速度を減速して旋回機構５０３に機械的に伝達する。 The resolver 562 is mechanically connected to the electric motor 560 for turning, and detects the rotational position and angle of rotation of the rotating shaft 566 of the electric motor 560 for turning. The mechanical brake 563 is a braking device that generates a mechanical braking force, and mechanically stops the rotating shaft 566 of the turning electric motor 560 according to a command from the controller 540 . The turning speed reducer 564 reduces the rotation speed of the rotating shaft 566 of the turning electric motor 560 and mechanically transmits the reduced speed to the turning mechanism 503 .

蓄電手段５７０は、旋回用インバータ５６１の電源であり、ＤＣリンク電圧を供給する。蓄電手段５７０は、蓄電手段を含み、アシスト用インバータ５３１や旋回用インバータ５６１が回生運転を行う際には、それらからの回生エネルギーを蓄電可能に構成される。 The storage means 570 is a power source for the turning inverter 561 and supplies a DC link voltage. The power storage means 570 includes power storage means, and is configured to be capable of storing regenerated energy from the assist inverter 531 and the turning inverter 561 when performing regenerative operation.

図８は、蓄電手段５７０の構成例を示す図である。蓄電手段５７０は、蓄電モジュール５７２と、蓄電モジュール５７２の充放電を制御する双方向コンバータ５７４と、正極および負極の直流配線からなるＤＣリンクバス５７６とを備えている。ＤＣリンクバス５７６には、平滑コンデンサ５７８が接続される。蓄電モジュール５７２としては、リチウムイオン電池等の充電可能な２次電池、キャパシタ、そのほか電力の授受が可能なその他の形態の電源を用いることができる。ＤＣリンクバス５７６には、アシスト用インバータ５３１、旋回用インバータ５６１それぞれの１次側（直流入力）が接続されている。双方向コンバータ５７４は、コントローラ５４０によって、ＤＣリンクバス５７６に生ずるＤＣリンク電圧Ｖ_ＤＣが所定の電圧レベルとなるように制御される。たとえば双方向コンバータ５７４は昇降圧コンバータであり、電動発電機５３０や旋回用電動機５６０が力行運転する際には、双方向コンバータ５７４を昇圧動作させ、それらに電源を供給する。反対に電動発電機５３０や旋回用電動機５６０が回生運転する際には、双方向コンバータ５７４を降圧動作させ、電動発電機５３０が発生した電力を蓄電器に回収する。なお、昇降圧コンバータの昇圧動作と降圧動作の切替制御は、ＤＣリンクバス電圧値、バッテリ電圧値およびバッテリ電流値にもとづき、コントローラ５４０によって行われる。 FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of the storage unit 570. As shown in FIG. The power storage means 570 includes a power storage module 572, a bi-directional converter 574 that controls charging and discharging of the power storage module 572, and a DC link bus 576 comprising positive and negative DC wiring. A smoothing capacitor 578 is connected to the DC link bus 576 . As the power storage module 572, a rechargeable secondary battery such as a lithium ion battery, a capacitor, or other forms of power supply capable of supplying and receiving electric power can be used. The DC link bus 576 is connected to the primary side (DC input) of each of the assist inverter 531 and the turning inverter 561 . Bidirectional converter 574 is controlled by controller 540 such that the DC link voltage _VDC appearing on DC link bus 576 is at a predetermined voltage level. For example, bidirectional converter 574 is a step-up/down converter, and when motor generator 530 and turning electric motor 560 are powered, bidirectional converter 574 is stepped up to supply power thereto. Conversely, when the motor-generator 530 and the turning motor 560 are in regenerative operation, the bi-directional converter 574 is stepped down and the electric power generated by the motor-generator 530 is recovered in the battery. Switching control between the step-up operation and the step-down operation of the step-up/step-down converter is performed by the controller 540 based on the DC link bus voltage value, battery voltage value and battery current value.

以上がショベル５００の全体構成である。実施の形態に係る蓄電装置１００は、ショベル５００の蓄電モジュール５７２に用いることができる。ここでは実施の形態では、本発明に係るハイブリッド型建設機械の一例として、ショベル５００を示したが、本発明のハイブリッド型建設機械の他の例としては、旋回機構を備えるリフティングマグネット車両やクレーン等が挙げられる。また蓄電装置１００は、電動フォークリフトの作業車両にも利用可能である。 The above is the overall configuration of the excavator 500 . Power storage device 100 according to the embodiment can be used for power storage module 572 of excavator 500 . Although the excavator 500 is shown as an example of the hybrid construction machine according to the present invention in the embodiment, other examples of the hybrid construction machine of the present invention include a lifting magnet vehicle and a crane equipped with a turning mechanism. is mentioned. Power storage device 100 can also be used in work vehicles such as electric forklifts.

１００…蓄電装置、１０１…バッテリパック、１０２…セル、１０４…蓄電モジュール、１１０…測定モジュール、１１０＿１…電流測定モジュール、１１０＿２，１１０＿３…電圧測定モジュール、１１２…電流センサ、１１４…電圧センサ、１１６…制御器、１１８…測定回路、１１８Ａ…電流測定回路、１１８Ｂ…電圧測定回路、１２０…管理モジュール、１３０…通信ネットワーク、２００…蓄電装置、２０２…通信マスター、２０４…通信スレーブ、５００…ショベル、５０２…下部走行体、５０３…旋回機構、５０４…旋回体、５０６…エンジン、５０８…運転室、５１０…アタッチメント、５１２…ブーム、５１４…アーム、５１６…バケット、５２０…ブームシリンダ、５２２…アームシリンダ、５２４…バケットシリンダ、５３０…電動発電機、５３１…アシスト用インバータ、５３２…減速機、５３４…メインポンプ、５３６…パイロットポンプ、５４０…コントローラ、５４２…高圧油圧ライン、５４４…コントロールバルブ、５５０Ａ，５５０Ｂ…油圧モータ、５５２…パイロットライン、５５４…操作手段、５５６…油圧ライン、５６０…旋回用電動機、５６１…旋回用インバータ、５６２…レゾルバ、５６３…メカニカルブレーキ、５６４…旋回減速機、５６６…回転軸、５５８…油圧ライン、５５９…圧力センサ、５７０…蓄電手段、５７２…蓄電モジュール、５７４…双方向コンバータ、５７６…ＤＣリンクバス、５７８…平滑コンデンサ、６００…射出成形機、６１１…射出装置、６１２…型締装置、６１３…ベースフレーム、６１４…射出装置フレーム、６１５…加熱シリンダ、６１６…射出ノズル、６１７…ホッパ、６２１…ボールねじ軸、６２２…可塑化移動用モータ、６２３…ボールねじナット、６２４…スプリング、６２５…ブラケット、６２６…スクリュ、６４３…金型装置、６４４…固定金型、６４５…可動金型、６４７…キャビティ空間、６５１…固定プラテン、６５２…トグルサポート、６５３…タイバー、６５４…可動プラテン、６５６…トグル機構、６５８…クロスヘッド、６６１，６６２…トグルレバー、６６３…トグルアーム、６６４…ボールねじ軸、６６５…ボールねじナット、６７１…エジェクタ装置、６７４…ボールねじナット、６８１…ガイド、６８２…支持部材、６８３…計量用サーボモータ、６８４…タイミングベルト、６８５…ボールねじ軸、６８６…射出用サーボモータ、６８７…タイミングベルト、６９１，６９２，６９３…ねじ装置、７０２…整流器、７０４…コンバータ、７０６…平滑コンデンサ、７０８…ＤＣリンクバス、７１０…双方向コンバータ、７１２…蓄電モジュール、７２０…インバータ、７２２…モータ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100... Power storage apparatus 101... Battery pack 102... Cell 104... Power storage module 110... Measurement module 110_1... Current measurement module 110_2, 110_3... Voltage measurement module 112... Current sensor 114... Voltage sensor 116... Controller 118 Measurement circuit 118A Current measurement circuit 118B Voltage measurement circuit 120 Management module 130 Communication network 200 Power storage device 202 Communication master 204 Communication slave 500 Excavator 502 ... Undercarriage, 503 ... Revolving mechanism, 504 ... Revolving body, 506 ... Engine, 508 ... Driver's cab, 510 ... Attachment, 512 ... Boom, 514 ... Arm, 516 ... Bucket, 520 ... Boom cylinder, 522 ... Arm cylinder, 524 Bucket cylinder 530 Motor generator 531 Assist inverter 532 Reducer 534 Main pump 536 Pilot pump 540 Controller 542 High pressure hydraulic line 544 Control valve 550A, 550B Hydraulic motor 552 Pilot line 554 Operating means 556 Hydraulic line 560 Turning electric motor 561 Turning inverter 562 Resolver 563 Mechanical brake 564 Turning reduction gear 566 Rotary shaft , 558 Hydraulic line 559 Pressure sensor 570 Power storage means 572 Power storage module 574 Two-way converter 576 DC link bus 578 Smoothing capacitor 600 Injection molding machine 611 Injection device 612 ... mold clamping device, 613 ... base frame, 614 ... injection device frame, 615 ... heating cylinder, 616 ... injection nozzle, 617 ... hopper, 621 ... ball screw shaft, 622 ... motor for plasticizing movement, 623 ... ball screw nut, 624... Spring, 625... Bracket, 626... Screw, 643... Mold device, 644... Fixed mold, 645... Movable mold, 647... Cavity space, 651... Fixed platen, 652... Toggle support, 653... Tie bar, 654 Movable platen 656 Toggle mechanism 658 Cross head 661, 662 Toggle lever 663 Toggle arm 664 Ball screw shaft 665 Ball screw nut 671 Ejector device 674 Ball screw nut 681 ... Guide, 682 ... Supporting member, 683 ... Servo motor for weighing, 684 ... Timing belt, 685 ... Ball screw shaft , 686... Servo motor for injection, 687... Timing belt, 691, 692, 693... Screw device, 702... Rectifier, 704... Converter, 706... Smoothing capacitor, 708... DC link bus, 710... Bi-directional converter, 712... Power storage Module, 720... Inverter, 722... Motor.

Claims

a power storage module including a plurality of cells;
a plurality of measurement modules for measuring the voltage or current of each of the plurality of cells;
a management module in communication with the plurality of measurement modules and processing the measured voltages and currents;
with
The plurality of measurement modules are capable of synchronously measuring voltage or current using reception of received data from a common communication master as a trigger,
Each of the plurality of measurement modules includes:
a measurement circuit for synchronously measuring the voltage or current in synchronization with a trigger signal for measuring the voltage or current;
A controller capable of receiving received data from a common communication master, monitoring said received data, (i) beginning timing of a communication frame included in said received data, (ii) trailing end of said communication frame (iii) a controller that generates the trigger signal based on the timing of the head of data included in the communication frame;
A power storage device comprising:

The power storage device according to claim 1 , wherein the management module calculates the internal resistance of each of the plurality of cells.

3. The power storage device according to claim 1, wherein said management module operates as said communication master.

2. The power storage device according to claim 1 , wherein one of said plurality of measurement modules operates as said communication master.

An injection molding machine comprising the electricity storage device according to any one of claims 1 to 4 .

A construction machine comprising the power storage device according to claim 1 .