JP7421524B2 - 蓄電池制御装置、蓄電システム、及び蓄電池制御方法 - Google Patents

蓄電池制御装置、蓄電システム、及び蓄電池制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7421524B2
JP7421524B2 JP2021136238A JP2021136238A JP7421524B2 JP 7421524 B2 JP7421524 B2 JP 7421524B2 JP 2021136238 A JP2021136238 A JP 2021136238A JP 2021136238 A JP2021136238 A JP 2021136238A JP 7421524 B2 JP7421524 B2 JP 7421524B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
storage battery
bypass
current
charging
threshold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021136238A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2023030862A (ja
Inventor
ちひろ 大野
隆博 荘田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yazaki Corp filed Critical Yazaki Corp
Priority to JP2021136238A priority Critical patent/JP7421524B2/ja
Priority to EP22191696.8A priority patent/EP4156448B1/en
Priority to US17/893,562 priority patent/US20230064887A1/en
Priority to CN202211019030.8A priority patent/CN115719985A/zh
Publication of JP2023030862A publication Critical patent/JP2023030862A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7421524B2 publication Critical patent/JP7421524B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0063—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0016—Circuits for equalisation of charge between batteries using shunting, discharge or bypass circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • H02J7/0049—Detection of fully charged condition
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

本発明は、蓄電池制御装置、蓄電システム、及び蓄電池制御方法に関する。
複数のバッテリが直列接続されたバッテリ装置の放電を制御するシステムとして、各バッテリの状態に基づいて放電を避けるバッテリを選定し、その放電を避けるバッテリをバイパスして他のバッテリから放電するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のシステムでは、バッテリ同士を接続／遮断する遮断スイッチと、バイパス線を接続／遮断するバイパススイッチとが設けられている。
特開２０１３－３１２４７号公報
上記システムにおいて充放電を避けるバッテリを選定し、その充放電を避けるバッテリをバイパスする際には、短絡を防ぐ目的で、バイパス前の遮断スイッチがＯＮ、バイパススイッチがＯＦＦの状態から、両スイッチがＯＦＦの状態を経由して、バイパス後の遮断スイッチがＯＦＦ、バイパススイッチがＯＮの状態に切り換えられる。そのため、蓄電池のバイパス切換のタイミングでバッテリから駆動用モーター等の負荷に放電する場合には負荷が瞬停する。また、蓄電池のバイパス切換のタイミングで駆動用モーターの回生電力によりバッテリを充電する場合には瞬間的に回生失効が生じる。
本発明は上記事情に鑑み、蓄電池のバイパス切換のタイミングでの意図しない負荷の瞬停や回生失効を抑制できる蓄電池制御装置、蓄電システム、及び蓄電池制御方法を提供することを目的とする。
本発明の蓄電池制御装置は、負荷に直列接続される複数の蓄電池と、各蓄電池をバイパスするバイパス部と、前記負荷の電流値を検知する電流センサとを備える蓄電システムを制御する蓄電池制御装置であって、放電時の各蓄電池の電圧値又は充電率が第１の放電閾値以下である第１の放電期間に、前記電流センサにより検知される前記電流値が０となる０電流状態を検知する検知処理と、前記検知処理における前記０電流状態の検知時に、電圧値又は充電率が前記第１の放電閾値以下である蓄電池を前記バイパス部によりバイパスする第１のバイパス処理とを実行する。
本発明の蓄電池制御装置は、発電部に直列接続される複数の蓄電池と、各蓄電池をバイパスするバイパス部と、前記発電部の電流値を検知する電流センサとを備える蓄電システムを制御する蓄電池制御装置であって、充電時の各蓄電池の電圧値又は充電率が第１の充電閾値以上である第１の充電期間に、前記電流センサにより検知される前記電流値が０となる０電流状態を検知する検知処理と、前記検知処理における前記０電流状態の検知時に、電圧値又は充電率が前記第１の充電閾値以上である蓄電池を前記バイパス部によりバイパスする第１のバイパス処理とを実行する。
本発明の蓄電システムは、負荷及び発電部に直列接続される複数の蓄電池と、各蓄電池をバイパスするバイパス部と、前記負荷及び前記発電部の電流値を検知する電流センサと、上記の蓄電池制御装置とを備える。
本発明の蓄電池制御方法は、負荷に直列接続される複数の蓄電池と、各蓄電池をバイパスするバイパス部と、前記負荷の電流値を検知する電流センサとを備える蓄電システムをコンピュータを用いて制御する蓄電池制御方法であって、放電時の各蓄電池の電圧値又は充電率が所定の閾値以下である期間に、前記電流センサにより検知される前記電流値が０となる０電流状態を検知する検知処理と、前記検知処理における前記０電流状態の検知時に、電圧値又は充電率が前記所定の閾値以下である蓄電池を前記バイパス部によりバイパスするバイパス処理とを実行する。
本発明の蓄電池制御方法は、発電部に直列接続される複数の蓄電池と、各蓄電池をバイパスするバイパス部と、前記発電部の電流値を検知する電流センサとを備える蓄電システムをコンピュータを用いて制御する蓄電池制御方法であって、充電時の各蓄電池の電圧値又は充電率が所定の閾値以上である期間に、前記電流センサにより検知される前記電流値が０となる０電流状態を検知する検知処理と、前記検知処理における前記０電流状態の検知時に、電圧値又は充電率が前記所定の閾値以上である蓄電池を前記バイパス部によりバイパスするバイパス処理とを実行する。
本発明によれば、蓄電池のバイパス切換のタイミングでの意図しない負荷の瞬停や回生失効を抑制できる。
図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置を備える蓄電システムの概略を示す図である。 図２は、図１に示す制御装置の機能を示すブロック図である。 図３（Ａ）～（Ｄ）は、図２に示すバイパス制御部のバイパス制御を説明するためのタイミングチャートである。 図４は、図２に示す制御装置による放電制御について説明するためのフローチャートである。 図５は、図２に示す制御装置による充電制御について説明するためのフローチャートである。
以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において実施形態を適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用される。
図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置１００を備える蓄電システム１の概略を示す図である。この図に示すように、蓄電システム１は、直列接続されたｎ個（ｎは２以上の整数）の蓄電池Ｃ１～Ｃｎと、ｎ個のバイパス回路Ｂ１～Ｂｎと、ｎ個の電圧センサ１２と、電流センサ１３と、充放電回路１５と、制御装置１００とを備える。この蓄電システム１は、車載用あるいは定置用の電源である。
蓄電池Ｃ１～Ｃｎは、蓄電池セル、又は複数の蓄電池セルが接続された蓄電池モジュールや蓄電池パックである。また、蓄電池Ｃ１～Ｃｎは、リチウムイオンバッテリ、リチウムイオンキャパシタ等の二次電池である。特に限定するわけではないが、本実施形態の蓄電池Ｃ１～Ｃｎは、車載利用等された中古電池を再生したものであり、各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの劣化度に差がある。これらの蓄電池Ｃ１～Ｃｎを組み合わせて蓄電池系統１０として構成する際には、各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの劣化状態を計測してそれらを電池容量に応じて選別した後、蓄電システム１の総容量が必要容量を満足するように、蓄電池Ｃ１～Ｃｎを組み合わせている。なお、蓄電池系統１０の蓄電池Ｃ１～Ｃｎの劣化度を揃える必要はなく、蓄電池系統１０の全容量が蓄電システム１の要件を満たしていればよい。
これらの蓄電池Ｃ１～Ｃｎは、充放電回路１５を通じて外部系統１６から電力を供給されて充電され、充電された電力を放電して外部系統１６に電力を供給する。ここで、外部系統１６は、負荷や発電機等を含む。蓄電システム１が車載用の場合には、駆動用モーター、エアコン、各種車載電装品等が負荷となる。なお、駆動用モーターは負荷になり発電機にもなる。また、蓄電システム１が定置用の場合には、家庭内の家電、商用電源系統、液晶表示器、通信モジュール等が負荷となり、太陽光発電システム等が発電機となる。
各バイパス回路Ｂ１～Ｂｎは、各蓄電池Ｃ１～Ｃｎに対応して設けられている。各バイパス回路Ｂ１～Ｂｎは、バイパス線ＢＬと、バイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_Ａｎと、遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_Ｂｎとを備える。バイパス線ＢＬは、各蓄電池Ｃ１～Ｃｎをバイパスする電力線である。バイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_Ａｎは、バイパス線ＢＬに設けられている。このバイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_Ａｎは、例えば機械的スイッチである。遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_Ｂｎは、各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの正極とバイパス線ＢＬの一端との間に設けられている。この遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_Ｂｎは、例えば半導体スイッチである。
始端の蓄電池Ｃ１は充放電回路１５を介して負荷等の外部系統１６に接続され、終端の蓄電池Ｃｎも負荷等の外部系統１６に接続されている。蓄電池系統１０の全てのバイパス回路Ｂ１～ＢｎにおいてバイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_ＡｎがＯＦＦになり遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_ＢｎがＯＮになった場合に、蓄電池系統１０の全ての蓄電池Ｃ１～Ｃｎが充放電回路１５及び負荷等の外部系統１６に直列接続される。他方で、蓄電池系統１０の何れかのバイパス回路Ｂ１～Ｂｎにおいて遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_ＢｎがＯＦＦになり、バイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_ＡｎがＯＮになった場合に、当該バイパス回路Ｂ１～Ｂｎに対応する蓄電池Ｃ１～Ｃｎがバイパスされる。
蓄電池系統１０は、ｎ個の電圧センサ１２と、電流センサ１３とを備える。電圧センサ１２は、各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの正負極端子間に接続されており、各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの端子間電圧を測定する。また、電流センサ１３は、蓄電池系統１０の始端に設けられており、蓄電池系統１０の充放電電流、即ち、蓄電池系統１０と外部系統１６との間で流れる電流を測定する。
図２は、図１に示す制御装置１００の機能を示すブロック図である。この図に示すように、制御装置１００は、バイパス制御部１０１と、０電流検知部１０２と、外部系統状態判定部１０３とを備える。
バイパス制御部１０１は、各バイパス回路Ｂ１～ＢｎのバイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_Ａｎ及び遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_ＢｎのＯＮ／ＯＦＦの切り換えを制御する。バイパス制御部１０１は、バイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_ＡｎがＯＦＦ、遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_ＢｎがＯＮの接続状態から、両スイッチがＯＦＦの状態を経由して、バイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_ＡｎがＯＮ、遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_ＢｎがＯＦＦのバイパス状態に切り換える。
０電流検知部１０２は、後述の要バイパス期間に電流センサ１３により測定される電流値が０となる０電流状態の有無を検知する。０電流状態としては、電動車において、外部系統１６の力行と回生とが切り換わる際等、蓄電池系統１０から外部系統１６への放電電流が０、又は外部系統１６から蓄電池系統１０への充電電流が０となる状態を例示できる。
外部系統状態判定部１０３は、電動車の運転制御装置等から出力される外部系統状態情報に基づいて、外部系統１６の運転状態が所定の運転状態であるか否かを判定する。外部系統状態情報としては、電動車の負荷としての駆動用モーターの要求出力や要求トルク、電動車の負荷としてのブレーキ用電動ポンプの出力継続の要否等を例示できる。また、外部系統１６の所定の運転状態としては、負荷としての電動車の駆動用モーターが、発進時や加速時、急な登坂等の過渡状態で大きなトルクが要求される運転状態等を例示できる。また、外部系統１６の所定の運転状態としては、負荷としての電動車のブレーキ用電動ポンプが、ヒルアシストモードやブレーキオートホールドモードの作動時等のブレーキの維持のためにポンプ圧力の出力継続が要求される状態等を例示できる。
バイパス制御部１０１は、電圧センサ１２により測定された各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値と、０電流検知部１０２による０電流状態の検知の有無と、外部系統状態判定部１０３による外部系統１６の状態の判定結果とに応じて、各蓄電池Ｃ１～Ｃｎのバイパス制御を実行する。以下、バイパス制御部１０１によるバイパス制御について説明する。
図３（Ａ）～（Ｄ）は、図２に示すバイパス制御部１０１のバイパス制御を説明するためのタイミングチャートである。図３（Ａ）～（Ｄ）において、横軸は時間であり、縦軸の電流Ｉは、電流センサ１３により測定される電流値である。まず、蓄電池系統１０の放電時のバイパス制御について説明する。
図３（Ａ）の時間ｔ１は、要バイパス期間の始期である。この要バイパス期間は、各蓄電池Ｃ１～Ｃｎのバイパス回路Ｂ１～Ｂｎによるバイパス切換（接続状態からバイパス状態への切換）が必要となる期間である。放電時であれば、時間ｔ１における要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値は、放電終止電圧Ｖ２（例えば２．８Ｖ）にマージン（例えば０．２Ｖ）を加えた所定の閾値Ｖ１（例えば３．０Ｖ）である。
時間ｔ１は、０電流監視期間の始期でもある。この０電流監視期間は、０電流検知部１０２による外部系統１６の０電流状態の検知の有無を監視する期間となる。この０電流監視期間の終期は時間ｔ２である。放電時であれば、時間ｔ２における要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値は、放電終止電圧Ｖ２である。
図３（Ｂ）～（Ｄ）の時間ｔ２は、０電流生成期間の始期でもある。この０電流生成期間は、蓄電池系統１０と外部系統１６との間の充放電電流を強制的に０とする強制的０電流状態を生成する期間となる。この０電流生成期間の終期は時間ｔ３である。放電時であれば、時間ｔ３における要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値は、過放電閾値Ｖ３である。例えば、放電終止電圧Ｖ２が２．８Ｖであれば過放電閾値Ｖ３は２．５Ｖというように、過放電閾値Ｖ３は、放電終止電圧Ｖ２よりも僅かに低く設定される。
バイパス制御部１０１は、放電中の各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値が所定の閾値Ｖ１まで低下し、要バイパス期間及び０電流監視期間が開始されると、０電流検知部１０２による０電流状態の検知の有無を監視する。バイパス制御部１０１は、要バイパス期間及び０電流監視期間に０電流検知部１０２により０電流状態が検知されると、要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎを接続状態からバイパス状態に切り換える。この際、上述したように、バイパス制御部１０１は、バイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_ＡｎがＯＦＦ、遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_ＢｎがＯＮの接続状態から、両スイッチがＯＦＦの状態を経由して、バイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_ＡｎがＯＮ、遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_ＢｎがＯＦＦのバイパス状態に切り換える。
バイパス制御部１０１は、０電流監視期間の始期ｔ１から終期ｔ２までの間に０電流検知部１０２により０電流状態が検知されることなく０電流生成期間が開始されると、外部系統状態判定部１０３による外部系統１６の運転状態の判定結果を監視する。バイパス制御部１０１は、０電流生成期間に外部系統状態判定部１０３により外部系統１６の運転状態が所定の運転状態（駆動用モーターの高トルク要求がある状態や、ブレーキ用電動ポンプの出力要求がある状態等）と判定されている間、０電流状態の生成を行わない。他方で、バイパス制御部１０１は、０電流生成期間に外部系統状態判定部１０３により外部系統１６の運転状態が上記所定の運転状態以外と判定された時、０電流状態を生成する。
図３（Ｂ）に示すように、０電流生成期間の始期ｔ２に、外部系統１６の運転状態が所定の運転状態であった場合には、始期ｔ２から、外部系統１６の運転状態が所定の運転状態ではなくなる時まで、０電流状態の生成が禁止された状態になる。そして、外部系統１６の運転状態が所定の運転状態ではなくなった時に、バイパス制御部１０１により０電流状態が生成される。ここで、バイパス制御部１０１が、何れか一つのバイパス回路Ｂ１～ＢｎのバイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_Ａｎ及び遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_ＢｎをＯＦＦにすることにより０電流状態が生成される。例えば、バイパス制御部１０１は、要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎに対応するバイパス回路Ｂ１～ＢｎのバイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_Ａｎ及び遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_ＢｎをＯＦＦにすることにより０電流状態を生成する。
図３（Ｃ)に示すように、０電流生成期間の始期ｔ２に、外部系統１６の運転状態が所定の運転状態ではない場合には、始期ｔ２に、０電流状態の生成が許可された状態になり、バイパス制御部１０１により０電流状態が生成される。他方で、図３（Ｄ）に示すように、０電流生成期間の始期ｔ２から終期ｔ３までの間、外部系統１６の運転状態が所定の運転状態に維持された場合には、始期ｔ２から終期ｔ３までの間、０電流状態の生成が禁止された状態が継続される。そして、外部系統１６の運転状態にかかわらず、終期ｔ３に、バイパス制御部１０１により０電流状態が生成される。
バイパス制御部１０１は、要バイパスでありながら０電流監視期間にバイパス状態に切り換えられなかった放電中の蓄電池Ｃ１～Ｃｎを、０電流生成期間に接続状態からバイパス状態に切り換える。ここで、要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎに対応するバイパス回路Ｂ１～ＢｎのバイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_Ａｎ及び遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_ＢｎをＯＦＦにして０電流状態を生成する場合、その後、当該バイパス回路Ｂ１～ＢｎのバイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_ＡｎをＯＮにするだけで、当該要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎのバイパス状態への切換が完了する。
なお、各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値に応じて要バイパス期間、０電流監視期間、及び０電流生成期間の始期及び終期を設定するのに代えて、各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの充電率（ＳＯＣ：State Of Charge）に応じて要バイパス期間、０電流監視期間、及び０電流生成期間の始期及び終期を設定してもよい。即ち、所定の閾値Ｖ１に対応する充電率ＳＯＣ１を、要バイパス期間及び０電流監視期間の始期ｔ１における充電率に設定し、放電終止電圧Ｖ２に対応する充電率ＳＯＣ２を、０電流監視期間の終期ｔ２及び０電流生成期間の始期ｔ２における充電率に設定し、過放電閾値Ｖ３に対応する充電率ＳＯＣ３を、０電流生成期間及び要バイパス期間の終期ｔ３における充電率に設定してもよい。さらに、要バイパス期間、０電流監視期間、及び０電流生成期間の始期及び終期を、各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの開回路電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）に応じて設定してもよい。
次に、蓄電池系統１０の充電時のバイパス制御について説明する。充電時の要バイパス期間の始期ｔ１における各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値は、充電終止電圧Ｖ２’（例えば４．０Ｖ）からマージン（例えば０．２Ｖ）を引いた所定の閾値Ｖ１’（例えば３．８Ｖ）である。また、０電流監視期間の終期ｔ２における要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値は、充電終止電圧Ｖ２’である。さらに、０電流生成期間の終期ｔ３における要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値は、過充電閾値Ｖ３’である。例えば、充電終止電圧Ｖ２’が４．０Ｖであれば過充電閾値Ｖ３’は４．２Ｖというように、過充電閾値Ｖ３’は、充電終止電圧Ｖ２’よりも僅かに高く設定される。
バイパス制御部１０１は、充電中の各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値が所定の閾値Ｖ１’まで上昇し、要バイパス期間及び０電流監視期間が開始されると、０電流検知部１０２による０電流状態の検知の有無を監視する。バイパス制御部１０１は、要バイパス期間及び０電流監視期間に０電流検知部１０２により０電流状態が検知されると、各蓄電池Ｃ１～Ｃｎを接続状態からバイパス状態に切り換える。この際、上述したように、バイパス制御部１０１は、バイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_ＡｎがＯＦＦ、遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_ＢｎがＯＮの接続状態から、両スイッチがＯＦＦの状態を経由して、バイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_ＡｎがＯＮ、遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_ＢｎがＯＦＦのバイパス状態に切り換える。
バイパス制御部１０１は、０電流監視期間の始期ｔ１から終期ｔ２までの間に０電流検知部１０２により０電流状態が検知されることなく０電流生成期間が開始されると、外部系統状態判定部１０３による外部系統１６の運転状態の判定結果を監視する。バイパス制御部１０１は、０電流生成期間に外部系統状態判定部１０３により外部系統１６の運転状態が所定の運転状態（駆動用モーターが回生状態等）と判定されている間、０電流状態の生成を行わない。他方で、バイパス制御部１０１は、０電流生成期間に外部系統状態判定部１０３により外部系統１６の運転状態が上記所定の運転状態以外と判定された時、０電流状態を生成する。
図３（Ｂ）に示すように、０電流生成期間の始期ｔ２に、外部系統１６の運転状態が所定の運転状態であった場合には、始期ｔ２から、外部系統１６の運転状態が所定の運転状態ではなくなる時まで、０電流状態の生成が禁止された状態になる。そして、外部系統１６の運転状態が所定の運転状態ではなくなった時に、バイパス制御部１０１により０電流状態が生成される。
図３（Ｃ)に示すように、０電流生成期間の始期ｔ２に、外部系統１６の運転状態が所定の運転状態ではない場合には、始期ｔ２に、０電流状態の生成が許可された状態になり、バイパス制御部１０１により０電流状態が生成される。他方で、図３（Ｄ）に示すように、０電流生成期間の始期ｔ２から終期ｔ３までの間、外部系統１６の運転状態が所定の運転状態に維持された場合には、始期ｔ２から終期ｔ３までの間、０電流状態の生成が禁止された状態が継続される。そして、外部系統１６の運転状態にかかわらず、終期ｔ３に、バイパス制御部１０１により０電流状態が生成される。
バイパス制御部１０１は、要バイパスでありながら０電流監視期間にバイパス状態に切り換えられなかった充電中の蓄電池Ｃ１～Ｃｎを、０電流生成期間に接続状態からバイパス状態に切り換える。
なお、各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値に応じて要バイパス期間、０電流監視期間、及び０電流生成期間の始期及び終期を設定するのに代えて、各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの充電率（ＳＯＣ）に応じて要バイパス期間、０電流監視期間、及び０電流生成期間の始期及び終期を設定してもよい。即ち、所定の閾値Ｖ１’に対応する充電率ＳＯＣ１’を、要バイパス期間及び０電流監視期間の始期ｔ１における充電率に設定し、充電終止電圧Ｖ２’に対応する充電率ＳＯＣ２’を、０電流監視期間の終期ｔ２及び０電流生成期間の始期ｔ２における充電率に設定し、過充電閾値Ｖ３’に対応する充電率ＳＯＣ３’を、０電流生成期間及び要バイパス期間の終期ｔ３における充電率に設定してもよい。さらに、要バイパス期間、０電流監視期間、及び０電流生成期間の始期及び終期を、各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの開回路電圧に応じて設定してもよい。
図４は、図２に示す制御装置１００による放電制御について説明するためのフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、蓄電システム１が放電モードに設定されると開始されてステップＳ１に移行する。
ステップＳ１において、バイパス制御部１０１は、全てのバイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_Ａｎ及び全ての遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_ＢｎをＯＦＦにする。次に、ステップＳ２において、バイパス制御部１０１は、全ての遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_ＢｎをＯＮにする。次に、ステップＳ３において、蓄電池系統１０の放電が開始する。この際、蓄電池系統１０の全ての蓄電池Ｃ１～Ｃｎが直列接続されている。
次に、ステップＳ４において、バイパス制御部１０１は、電圧センサ１２により測定された各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値が所定の閾値Ｖ１以下であるか否かを判定する。ステップＳ４において否定判定がされた場合にはステップＳ４が繰り返され、ステップＳ４において肯定判定がされた場合にはステップＳ５に移行する。
ステップＳ５において、バイパス制御部１０１は、電圧センサ１２により測定された要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値が放電終止電圧Ｖ２以下であるか否かを判定する。ステップＳ５において否定判定がされた場合にはステップＳ６に移行し、ステップＳ５において肯定判定がされた場合にはステップＳ７に移行する。
ステップＳ６において、バイパス制御部１０１は、０電流検知部１０２により０電流状態が検知されたか否かを判定する。ステップＳ６において否定判定がされた場合にはステップＳ４に移行し、ステップＳ６において肯定判定がされた場合にはステップＳ１０に移行する。
ステップＳ７において、バイパス制御部１０１は、外部系統状態判定部１０３により外部系統１６の運転状態が所定の運転状態と判定されたか否かを判定する。ステップＳ７において肯定判定がされた場合にはステップＳ８に移行し、ステップＳ７において否定判定がされた場合にはステップＳ９に移行する。
ステップＳ８において、バイパス制御部１０１は、要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値が過放電閾値Ｖ３以下であるか否かを判定する。ステップＳ８において肯定判定がされた場合にはステップＳ９に移行し、ステップＳ８において否定判定がされた場合にはステップＳ７に移行する。
ステップＳ９において、バイパス制御部１０１は、０電流状態を生成する。具体的には、バイパス制御部１０１は、何れか一つのバイパス回路Ｂ１～ＢｎのバイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_Ａｎ及び遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_ＢｎをＯＦＦにすることにより、０電流状態を生成する。そして、ステップＳ９からステップＳ１０に移行する。
ステップＳ１０において、バイパス制御部１０１は、全ての蓄電池Ｃ１～Ｃｎの放電が完了したか否かを判定する。即ち、ステップＳ１０において、バイパス制御部１０１は、全ての蓄電池Ｃ１～Ｃｎがバイパス回路Ｂ１～Ｂｎによりバイパスされたか否かを判定する。ステップＳ１０において否定判定がされた場合にはステップＳ１１に移行し、ステップＳ１０において肯定判定がされた場合にはステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１１において、バイパス制御部１０１は、要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎを接続状態からバイパス状態に切り換える。そして、ステップＳ１１からステップＳ４に移行する。
他方で、ステップＳ１２において、蓄電池系統１０の放電が停止する。次に、ステップＳ１３において、バイパス制御部１０１は、蓄電池系統１０の全ての蓄電池Ｃ１～Ｃｎに対応するバイパス回路Ｂ１～ＢｎのバイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_ＡｎをＯＦＦにする。なお、この際、全ての遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_Ｂｎは既にＯＦＦとなっている。以上で、放電制御を終了する。
図５は、図２に示す制御装置１００による充電制御について説明するためのフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、蓄電システム１が充電モードに設定されると開始されてステップＳ１０１に移行する。
ステップＳ１０１において、バイパス制御部１０１は、全てのバイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_Ａｎ及び全ての遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_ＢｎをＯＦＦにする。次に、ステップＳ１０２において、バイパス制御部１０１は、全ての遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_ＢｎをＯＮにする。次に、ステップＳ１０３において、蓄電池系統１０の充電が開始する。この際、蓄電池系統１０の全ての蓄電池Ｃ１～Ｃｎが直列接続されている。
次に、ステップＳ１０４において、バイパス制御部１０１は、電圧センサ１２により測定された各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値が所定の閾値Ｖ１’以上であるか否かを判定する。ステップＳ１０４において否定判定がされた場合にはステップＳ１０４が繰り返され、ステップＳ１０４において肯定判定がされた場合にはステップＳ１０５に移行する。
ステップＳ１０５において、バイパス制御部１０１は、電圧センサ１２により測定された要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値が充電終止電圧Ｖ２’以上であるか否かを判定する。ステップＳ１０５において否定判定がされた場合にはステップＳ１０６に移行し、ステップＳ１０５において肯定判定がされた場合にはステップＳ１０７に移行する。
ステップＳ１０６において、バイパス制御部１０１は、０電流検知部１０２により０電流状態が検知されたか否かを判定する。ステップＳ１０６において否定判定がされた場合にはステップＳ１０４に移行し、ステップＳ１０６において肯定判定がされた場合にはステップＳ１１０に移行する。
ステップＳ１０７において、バイパス制御部１０１は、外部系統状態判定部１０３により外部系統１６の運転状態が所定の運転状態と判定されたか否かを判定する。ステップＳ１０７において肯定判定がされた場合にはステップＳ１０８に移行し、ステップＳ１０７において否定判定がされた場合にはステップＳ１０９に移行する。
ステップＳ１０８において、バイパス制御部１０１は、要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値が過充電閾値Ｖ３’以上であるか否かを判定する。ステップＳ１０８において肯定判定がされた場合にはステップＳ１０９に移行し、ステップＳ１０８において否定判定がされた場合にはステップＳ１０７に移行する。
ステップＳ１０９において、バイパス制御部１０１は、０電流状態を生成する。具体的には、バイパス制御部１０１は、何れか一つのバイパス回路Ｂ１～ＢｎのバイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_Ａｎ及び遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_ＢｎをＯＦＦにすることにより、０電流状態を生成する。そして、ステップＳ１０９からステップＳ１１０に移行する。
ステップＳ１１０において、バイパス制御部１０１は、全ての蓄電池Ｃ１～Ｃｎの充電が完了したか否かを判定する。即ち、ステップＳ１１０において、バイパス制御部１０１は、全ての蓄電池Ｃ１～Ｃｎがバイパス回路Ｂ１～Ｂｎによりバイパスされたか否かを判定する。ステップＳ１１０において否定判定がされた場合にはステップＳ１１１に移行し、ステップＳ１１０において肯定判定がされた場合にはステップＳ１１２に移行する。
ステップＳ１１１において、バイパス制御部１０１は、要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎを接続状態からバイパス状態に切り換える。そして、ステップＳ１１１からステップＳ１０４に移行する。
他方で、ステップＳ１１２において、蓄電池系統１０の充電が停止する。次に、ステップＳ１１３において、バイパス制御部１０１は、蓄電池系統１０の全ての蓄電池Ｃ１～Ｃｎに対応するバイパス回路Ｂ１～ＢｎのバイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_ＡｎをＯＦＦにする。なお、この際、全ての遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_Ｂｎは既にＯＦＦとなっている。以上で、充電制御を終了する。
以上説明したように、本実施形態の制御装置１００は、蓄電システム１の放電時に、検知処理、及び第１のバイパス処理を実行する。制御装置１００は、検知処理において、放電時の各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値が所定の閾値Ｖ１以下である要バイパス期間及び０電流監視期間に、電流センサ１３により検知される電流値が０となる０電流状態を検知する。そして、制御装置１００は、検知処理における０電流状態の検知時に、電圧値が所定の閾値Ｖ１以下である要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎをバイパス回路Ｂ１～Ｂｎによりバイパスする。
ここで、要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎを接続状態からバイパス状態に切り換える際には、短絡を防止する観点から、バイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_ＡｎがＯＦＦ、遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_ＢｎがＯＮの接続状態から、両スイッチが共にＯＦＦの状態を経由して、バイパススイッチＳ_Ａ１～Ｓ_ＡｎがＯＮ、遮断スイッチＳ_Ｂ１～Ｓ_ＢｎがＯＦＦのバイパス状態に切り換える。そのため、蓄電システム１の放電時に要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎを接続状態からバイパス状態に切り換える際には、蓄電システム１から外部系統１６への放電が瞬間的に停止する。この際、外部系統１６の負荷が作動中であれば当該負荷は瞬停する。
そこで、本実施形態の制御装置１００は、外部系統１６が力行から回生に切り換わる時等、外部系統１６の運転状態に応じて蓄電システム１から外部系統１６への放電電流が０となる時に、要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎを接続状態からバイパス状態に切り換える。これにより、蓄電システム１の放電時に要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎを接続状態からバイパス状態に切り換える際に、外部系統１６の負荷に意図しない瞬停が生じることを防止できる。
また、本実施形態の制御装置１００は、蓄電システム１の充電時に、検知処理、及び第１のバイパス処理を実行する。制御装置１００は、検知処理において、充電時の各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値が所定の閾値Ｖ１’以上である要バイパス期間及び０電流監視期間に、電流センサ１３により検知される電流値が０となる０電流状態を検知する。そして、制御装置１００は、検知処理における０電流状態の検知時に、電圧値が所定の閾値Ｖ１’以上である要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎをバイパス回路Ｂ１～Ｂｎによりバイパスする。
ここで、蓄電システム１の充電時に要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎを接続状態からバイパス状態に切り換える際には、外部系統１６の発電系統から蓄電システム１への充電が瞬間的に停止する。この際、電動車の駆動用モーター等の回生出力を行う外部系統１６の発電系統が回生動作中であれば、外部系統１６の発電系統に瞬間的に回生失効が生じる。
そこで、本実施形態の制御装置１００は、外部系統１６が回生から力行に切り換わる時等、外部系統１６の運転状態に応じて外部系統１６の発電系統から蓄電システム１への充電電流が０となる時に、要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎを接続状態からバイパス状態に切り換える。これにより、蓄電システム１の充電時に要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎを接続状態からバイパス状態に切り換える際に、外部系統１６の発電系統に回生失効が生じることを防止できる。
また、本実施形態の制御装置１００は、蓄電システム１の放電時に、０電流処理、及び第２のバイパス処理を実行する。制御装置１００は、０電流処理において、放電時の各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値が所定の閾値Ｖ１より低い放電終止電圧Ｖ２以下、且つ放電終止電圧Ｖ２より低い過放電閾値Ｖ３以上である０電流生成期間に、蓄電システム１から外部系統１６への放電電流を０にする。そして、制御装置１００は、０電流処理の実行時に、電圧値が放電終止電圧Ｖ２以下、且つ過放電閾値Ｖ３以上である要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎをバイパス回路Ｂ１～Ｂｎによりバイパスする。即ち、放電時の０電流監視期間に０電流状態が検知されなかった場合には、蓄電池Ｃ１～Ｃｎが過放電に至る前に、制御装置１００が、０電流状態を強制的に生成して要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎを接続状態からバイパス状態に切り換える。これによって、外部系統１６の負荷の意図しない瞬停の発生を抑えたうえで、蓄電池Ｃ１～Ｃｎの過放電を防止できる。
また、本実施形態の制御装置１００は、蓄電システム１の充電時に、０電流処理、及び第２のバイパス処理を実行する。制御装置１００は、０電流処理において、充電時の各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値が所定の閾値Ｖ１’より高い充電終止電圧Ｖ２’以下、且つ充電終止電圧Ｖ２’より高い過充電閾値Ｖ３’以下である０電流生成期間に、外部系統１６のから蓄電システム１への充電電流を０にする。そして、制御装置１００は、０電流処理の実行時に、電圧値が充電終止電圧Ｖ２’以上、且つ過充電閾値Ｖ３’以下である要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎをバイパス回路Ｂ１～Ｂｎによりバイパスする。即ち、充電時の０電流監視期間に０電流状態が検知されなかった場合には、蓄電池Ｃ１～Ｃｎが過充電に至る前に、制御装置１００が、０電流状態を強制的に生成して要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎを接続状態からバイパス状態に切り換える。これによって、外部系統１６の発電系統の回生失効の発生を抑えたうえで、蓄電池Ｃ１～Ｃｎの過充電を防止できる。
また、本実施形態の制御装置１００は、蓄電システム１の放電時に、０電流生成期間の始期ｔ２から外部系統１６が所定の運転状態（高トルク要求やトルク出力継続要求等）である間は、０電流状態の生成を実行しない。そして、制御装置１００は、外部系統１６が所定の運転状態ではなくなった後、又は０電流生成期間の終期ｔ３に０電流状態の生成を実行する。即ち、外部系統１６の負荷が登坂時やヒルアシストモード作動時等の瞬停を回避すべき運転状態である場合には、制御装置１００は、当該運転状態の終了後に０電流状態を生成するか、あるいは、要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値が過放電閾値Ｖ３まで低下した時点で０電流状態を生成する。これによって、外部系統１６の負荷が瞬停を回避すべき運転状態である間に要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎのバイパス切換が実行されることを可能な限り回避すると共に、蓄電池Ｃ１～Ｃｎの過放電を防止することが可能となる。
さらに、本実施形態の制御装置１００は、蓄電システム１の充電時に、０電流生成期間の始期ｔ２から外部系統１６が所定の運転状態（回生制御実行中等）である間は、０電流状態の生成を実行しない。そして、制御装置１００は、外部系統１６が所定の運転状態ではなくなった後、又は０電流生成期間の終期ｔ３に０電流状態の生成を実行する。即ち、外部系統１６の回生制御実行時等、外部系統１６の発電系統が回生失効を回避すべき運転状態である場合には、制御装置１００は、当該運転状態の終了後に０電流状態を生成するか、あるいは、要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値が過充電閾値Ｖ３’まで上昇した時点で０電流状態を生成する。これによって、外部系統１６の発電系統が回生失効を避けるべき運転状態である間に要バイパスの蓄電池Ｃ１～Ｃｎのバイパス切換が実行されることを可能な限り回避すると共に、蓄電池Ｃ１～Ｃｎの過充電を防止することが可能となる。
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、適宜公知や周知の技術を組み合わせてもよい。
例えば、上記実施形態では、１系統の蓄電池系統１０を備える蓄電システム１を例に挙げたが、２系統以上の蓄電池系統１０を備える蓄電システムにも本発明を適用できる。また、０電流監視期間の終期ｔ２（０電流生成期間の始期ｔ２）における蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値を放電終止電圧Ｖ２又は充電終止電圧Ｖ２’としたが、０電流生成期間の終期ｔ３における蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値を放電終止電圧又は充電終止電圧としてもよい。この場合、０電流監視期間の終期ｔ２（０電流生成期間の始期ｔ２）における蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値を、放電終止電圧にマージンを加えた放電閾値又は充電終止電圧からマージンを引いた充電閾値に設定すればよい。また、要バイパス期間及び０電流監視期間の始期ｔ１における蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値を、０電流監視期間の終期ｔ２における放電閾値にマージンを加えた放電閾値又は０電流監視期間の終期ｔ２における充電閾値からマージンを引いた充電閾値に設定すればよい。
また、上記実施形態では、各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの電圧値に応じて、要バイパス期間及び０電流監視期間の始期ｔ１における放電閾値及び充電閾値、０電流監視期間の終期ｔ２（０電流生成期間の始期ｔ２）における放電閾値及び充電閾値、０電流生成期間及び要バイパス期間の終期ｔ３における放電閾値及び充電閾値を設定した。しかし、これらの放電閾値及び充電閾値を、各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの充電率（ＳＯＣ）に応じて設定してもよい。さらに、放電閾値及び充電閾値は、各蓄電池Ｃ１～Ｃｎの開回路電圧に応じて設定してもよい。
また、上記実施形態では、中古の蓄電池を利用した蓄電システム１を例に挙げたが、新品の蓄電池を使用する蓄電システムにも本発明を適用できる。使用する蓄電池が新品であっても、製造ばらつきや使用に伴う劣化のばらつきにより各蓄電池の容量に差が生じるので、本発明を適用することにより上記実施形態と同様の効果を奏する。
さらに、上記実施形態では、０電流状態を強制的に生成する処理を実行したが、当該処理の実行は必須ではない。例えば、０電流監視期間中における０電流状態の発生の頻度が十分に高いのであれば、当該処理の実行は不要である。
１ ：蓄電システム
１３ ：電流センサ
１６ ：外部系統（負荷、発電部）
１００ ：制御装置（蓄電池制御装置）
Ｂ１～Ｂｎ ：バイパス回路（バイパス部）
Ｃ１～Ｃｎ ：蓄電池
Ｖ１ ：所定の閾値（第１の放電閾値）
Ｖ２ ：放電終止電圧（第２の放電閾値）
Ｖ３ ：過放電閾値（第３の放電閾値）
Ｖ１’ ：所定の閾値（第１の充電閾値）
Ｖ２’ ：充電終止電圧（第２の充電閾値）
Ｖ３’ ：過充電閾値（第３の充電閾値）
ＳＯＣ１ ：充電率（第１の放電閾値、所定の閾値）
ＳＯＣ２ ：充電率（第２の放電閾値）
ＳＯＣ３ ：充電率（第３の放電閾値）
ＳＯＣ１’ ：充電率（第１の充電閾値、所定の閾値）
ＳＯＣ２’ ：充電率（第２の充電閾値）
ＳＯＣ３’ ：充電率（第３の充電閾値）
ｔ２ ：始期（第２の放電期間の始期、第２の充電期間の始期）
ｔ３ ：終期（第２の放電期間の終期、第２の充電期間の終期）

Claims (9)

  1. 負荷に直列接続される複数の蓄電池と、各蓄電池をバイパスするバイパス部と、前記負荷の電流値を検知する電流センサとを備える蓄電システムを制御する蓄電池制御装置であって、
    放電時の各蓄電池の電圧値又は充電率が第１の放電閾値以下である第１の放電期間に、前記電流センサにより検知される前記電流値が０となる０電流状態を検知する検知処理と、
    前記検知処理における前記０電流状態の検知時に、電圧値又は充電率が前記第１の放電閾値以下である蓄電池を前記バイパス部によりバイパスする第１のバイパス処理と
    を実行する蓄電池制御装置。
  2. 放電時の各蓄電池の電圧値又は充電率が前記第１の放電閾値より低い第２の放電閾値以下、前記第２の放電閾値より低い第３の放電閾値以上である第２の放電期間に、前記蓄電池から前記負荷への放電電流を０にする０電流処理と、
    前記０電流処理の実行時に、電圧値又は充電率が前記第２の放電閾値以下、前記第３の放電閾値以上である蓄電池を前記バイパス部によりバイパスする第２のバイパス処理と
    を実行する請求項１に記載の蓄電池制御装置。
  3. 前記０電流処理の実行は、前記第２の放電期間の始期から前記負荷が所定の運転状態である間は禁止され、前記負荷が前記所定の運転状態ではなくなった後、又は前記第２の放電期間の終期に許可される請求項２に記載の蓄電池制御装置。
  4. 発電部に直列接続される複数の蓄電池と、各蓄電池をバイパスするバイパス部と、前記発電部の電流値を検知する電流センサとを備える蓄電システムを制御する蓄電池制御装置であって、
    充電時の各蓄電池の電圧値又は充電率が第１の充電閾値以上である第１の充電期間に、前記電流センサにより検知される前記電流値が０となる０電流状態を検知する検知処理と、
    前記検知処理における前記０電流状態の検知時に、電圧値又は充電率が前記第１の充電閾値以上である蓄電池を前記バイパス部によりバイパスする第１のバイパス処理と
    を実行する蓄電池制御装置。
  5. 充電時の各蓄電池の電圧値又は充電率が前記第１の充電閾値より高い第２の充電閾値以上、前記第２の充電閾値より高い第３の充電閾値以下である第２の充電期間に、前記発電部から前記蓄電池への充電電流を０にする０電流処理と、
    前記０電流処理の実行時に、電圧値又は充電率が前記第２の充電閾値以上、前記第３の充電閾値以下である蓄電池を前記バイパス部によりバイパスする第２のバイパス処理と
    を実行する請求項４に記載の蓄電池制御装置。
  6. 前記０電流処理の実行は、前記第２の充電期間の始期から前記発電部が所定の運転状態である間は禁止され、前記発電部が前記所定の運転状態ではなくなった後、又は前記第２の充電期間の終期に許可される請求項５に記載の蓄電池制御装置。
  7. 負荷及び発電部に直列接続される複数の蓄電池と、
    各蓄電池をバイパスするバイパス部と、
    前記負荷及び前記発電部の電流値を検知する電流センサと、
    請求項１～６の何れか１項に記載の蓄電池制御装置と
    を備える蓄電システム。
  8. 負荷に直列接続される複数の蓄電池と、各蓄電池をバイパスするバイパス部と、前記負荷の電流値を検知する電流センサとを備える蓄電システムをコンピュータを用いて制御する蓄電池制御方法であって、
    放電時の各蓄電池の電圧値又は充電率が所定の閾値以下である期間に、前記電流センサにより検知される前記電流値が０となる０電流状態を検知する検知処理と、
    前記検知処理における前記０電流状態の検知時に、電圧値又は充電率が前記所定の閾値以下である蓄電池を前記バイパス部によりバイパスするバイパス処理と
    を実行する蓄電池制御方法。
  9. 発電部に直列接続される複数の蓄電池と、各蓄電池をバイパスするバイパス部と、前記発電部の電流値を検知する電流センサとを備える蓄電システムをコンピュータを用いて制御する蓄電池制御方法であって、
    充電時の各蓄電池の電圧値又は充電率が所定の閾値以上である期間に、前記電流センサにより検知される前記電流値が０となる０電流状態を検知する検知処理と、
    前記検知処理における前記０電流状態の検知時に、電圧値又は充電率が前記所定の閾値以上である蓄電池を前記バイパス部によりバイパスするバイパス処理と
    を実行する蓄電池制御方法。
JP2021136238A 2021-08-24 2021-08-24 蓄電池制御装置、蓄電システム、及び蓄電池制御方法 Active JP7421524B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021136238A JP7421524B2 (ja) 2021-08-24 2021-08-24 蓄電池制御装置、蓄電システム、及び蓄電池制御方法
EP22191696.8A EP4156448B1 (en) 2021-08-24 2022-08-23 Storage battery control device, power storage system, and storage battery control method
US17/893,562 US20230064887A1 (en) 2021-08-24 2022-08-23 Storage battery control device, power storage system, and storage battery control method
CN202211019030.8A CN115719985A (zh) 2021-08-24 2022-08-24 蓄电池控制装置、蓄电系统和蓄电池控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021136238A JP7421524B2 (ja) 2021-08-24 2021-08-24 蓄電池制御装置、蓄電システム、及び蓄電池制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023030862A JP2023030862A (ja) 2023-03-08
JP7421524B2 true JP7421524B2 (ja) 2024-01-24

Family

ID=83049711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021136238A Active JP7421524B2 (ja) 2021-08-24 2021-08-24 蓄電池制御装置、蓄電システム、及び蓄電池制御方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230064887A1 (ja)
EP (1) EP4156448B1 (ja)
JP (1) JP7421524B2 (ja)
CN (1) CN115719985A (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008288109A (ja) 2007-05-18 2008-11-27 Nissan Motor Co Ltd 電池制御システムおよび電池制御システムの制御方法
JP2014023361A (ja) 2012-07-20 2014-02-03 Toyota Motor Corp 蓄電システムおよび制御方法
JP2021118636A (ja) 2020-01-28 2021-08-10 矢崎総業株式会社 電池制御ユニットおよび電池システム

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013015162A1 (ja) * 2011-07-27 2013-01-31 三菱自動車工業株式会社 バッテリ装置の充放電システム
JP2013031247A (ja) 2011-07-27 2013-02-07 Mitsubishi Motors Corp バッテリ装置の放電システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008288109A (ja) 2007-05-18 2008-11-27 Nissan Motor Co Ltd 電池制御システムおよび電池制御システムの制御方法
JP2014023361A (ja) 2012-07-20 2014-02-03 Toyota Motor Corp 蓄電システムおよび制御方法
JP2021118636A (ja) 2020-01-28 2021-08-10 矢崎総業株式会社 電池制御ユニットおよび電池システム

Also Published As

Publication number Publication date
EP4156448B1 (en) 2023-11-15
US20230064887A1 (en) 2023-03-02
JP2023030862A (ja) 2023-03-08
EP4156448A1 (en) 2023-03-29
CN115719985A (zh) 2023-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9190831B2 (en) Power supply system, vehicle incorporating the same and method for controlling power supply system
CN103192729B (zh) 电动车辆
US9731619B2 (en) Vehicle and control method for vehicle
US20170106758A1 (en) Power source system for a vehicle
CN103563206A (zh) 蓄电系统
CN108604812A (zh) 电池平衡设备和方法
EP3893318A1 (en) Battery pack management system, battery pack, vehicle and management method
KR20180057231A (ko) 배터리 고장 방지 장치
JP6610507B2 (ja) 電池システム
JP2015180140A (ja) 車両用電源システム
JP2005117722A (ja) 組電池の充放電制御装置
CN112384405B (zh) 控制车辆中的电池系统的方法
JP5404712B2 (ja) 充電装置、車載用充電装置、車載用充電装置における充電方法
JP7421524B2 (ja) 蓄電池制御装置、蓄電システム、及び蓄電池制御方法
US20100327808A1 (en) Control unit
JP6668210B2 (ja) 電源制御装置及び電源システム
JP2016067077A (ja) 蓄電システム
KR20220096838A (ko) 전기 차량용 배터리 충전 장치 및 충전 방법
KR100900280B1 (ko) 복합형 에너지 저장장치 및 그 제어방법
JP2014147138A (ja) 蓄電池システム
JP5978144B2 (ja) 蓄電池システム
JP2020145905A (ja) 電池パック
WO2013105139A1 (ja) 二次電池の制御装置および制御方法
JP2020167027A (ja) 電源装置
TWI819873B (zh) 儲能裝置中對逆變器間歇放電的方法、電腦程式、電腦可讀取媒體及其儲能裝置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230116

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231124

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240112

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7421524

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150