JPWO2013136655A1 - 充放電制御装置 - Google Patents

Abstract

商用電源３と接続され、直流電力と交流電力との間で変換を行うＡＣ／ＤＣ変換部２１と、蓄電池１１及びＡＣ／ＤＣ変換部２１と接続され、直流電圧値の変換を行うＤＣ／ＤＣ変換部２２と、蓄電池１１と接続され、直流電圧値の変換を行う制御用ＤＣ／ＤＣ変換器２５と、蓄電池１１の充電量が所定の閾値より低い場合に制御用ＤＣ／ＤＣ変換器２５により変換された電力によって動作し、蓄電池１１からＤＣ／ＤＣ変換部２２へ電力を放電する動作を停止させる充放電制御部２７とを備える。

Description

本発明は、蓄電池に対する充放電を制御する充放電制御装置に関する。

商用電源系の停電時に蓄電池の充放電を制御する技術としては、下記の特許文献１等が知られている。

この特許文献１には、蓄電池管理装置の電源を商用電源より取得するか蓄電池より取得するかを切換可能としたシステムが記載されている。通電時には、蓄電池管理装置の電源を商用電源より取得させる。停電時には、蓄電池管理装置の電源を蓄電池より取得させる。また、停電時には、蓄電池電圧値が設定過放電電圧値に達してないときに蓄電池から蓄電池管理装置への給電を行い、蓄電池電圧値が設定過放電電圧値に達したときに蓄電池から蓄電池管理装置への給電を停止させる。

上述したように、商用電源からの電力供給が困難な異常時においては電力供給能力の向上が求められている。しかし、上述した特許文献１に記載された技術であっても、蓄電池電圧値が設定過放電電圧値に達したときに蓄電池から蓄電池管理装置への給電を停止させている。このことから、災害時でも蓄電池システムが正常かつ長時間に動作することが困難であった。

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、異常時であっても蓄電池が正常に電力供給できる時間を長くすることができる充放電制御装置を提供することを目的とする。

特開２００８−２２６６７３号公報

本発明の第１の態様に係る充放電制御装置は、蓄電池の充放電を制御する充放電制御装置であって、商用電源又は負荷と接続され、直流電力と交流電力との間で変換を行う直流交流変換手段と、前記蓄電池及び前記直流交流変換手段と接続され、直流電圧値の変換を行う第１の電圧変換手段と、前記蓄電池と接続され、直流電圧値の変換を行う第２の電圧変換手段と、前記蓄電池の充電量が所定の閾値より低い場合に前記第２の電圧変換手段により変換された電力によって動作し、前記蓄電池から前記第１の電圧変換手段へ電力を放電する動作を停止させる充放電制御手段とを備える。

本発明の第２の態様に係る充放電制御装置は、上記第１の態様に係る充放電制御装置であって、前記蓄電池に接続され、直流電圧値の変換を行う第３の電圧変換手段と、前記第３の電圧変換手段により変換された電力によって動作し、前記蓄電池の充電量を検出する残量検出手段と、を有し、前記充放電制御手段は、前記蓄電池から前記第１の電圧変換手段へ電力を放電する動作を停止させた後に、前記蓄電池から前記第２の電圧変換手段へ電力を放電する動作を停止させ又は前記蓄電池から前記第３の電圧変換手段へ電力を放電する動作を停止させる。

本発明の第３の態様に係る充放電制御装置は、上記第２態様の充放電制御装置であって、前記蓄電池と、前記第１の電圧変換手段、前記第２の電圧変換手段及び前記第３の電圧変換手段とを接続する電力線上に配置され、手動又は前記充放電制御手段によって前記蓄電池から前記電力線との接続が遮断可能な開閉手段を備える。

図１は、本発明の実施形態として示す充放電システムの構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の実施形態として示す充放電システムにおいて、蓄電池の放電を抑制する動作を示すフローチャートである。 図３は、本発明の実施形態として示す充放電システムにおいて、蓄電池の放電を抑制する他の動作を示すフローチャートである。 図４は、本発明の実施形態として示す充放電システムにおいて、蓄電池の放電を抑制する他の動作を示すフローチャートである。 図５は、本発明の実施形態として示す充放電システムの他の構成を示すブロック図である。 図６は、本発明の実施形態として示す充放電システムの他の構成を示すブロック図である。 図７は、本発明の実施形態として示す充放電システムにおいて、蓄電池の放電を遮断する動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

本発明を適用した充放電システムは、例えば図１に示すように構成される。この充放電システムは、蓄電池ユニット１と充放電制御ユニット２とを含む。充放電制御ユニット２は、商用電源３と接続されている。

なお、図示しないが、充放電制御ユニット２は、例えば、住宅に接続されている。充放電制御ユニット２は、蓄電池ユニット１に含まれる蓄電池１１に対して充電する電力が住宅内の商用電源３から供給される。充放電制御ユニット２は、蓄電池１１に蓄電した電力を放電して住宅内の負荷に出力する。この負荷は、各種の家電製品が挙げられる。

蓄電池ユニット１は、蓄電池１１と、残量検出部１２とを含んでいる。残量検出部１２は残量検出手段に相当する。

蓄電池１１は、例えばリチウムイオン電池である。なお、蓄電池１１は、複数台のリチウムイオン電池で構成されていてもよい。蓄電池１１は、電力線を介して充放電制御ユニット２に接続されている。

残量検出部１２は、蓄電池１１に残存している充電量を検出する。残量検出部１２は、ＥＣＵ等によって構成されている。残量検出部１２は、ＥＣＵ等によって、蓄電池１１の充放電時の電圧を検出する。これにより、残量検出部１２は、蓄電池１１の充電量を検出する。残量検出部１２は、蓄電池１１の充電量を表す電池残量データを充放電制御ユニット２に出力する。

また、蓄電池ユニット１には、蓄電池１１と充放電制御ユニット２とを接続する電力線上に配置されたＤＣ開閉器（開閉手段）１３が設けられている。ＤＣ開閉器１３は、手動又は充放電制御ユニット２によって蓄電池１１から電力線との接続が遮断可能である。逆に、ＤＣ開閉器１３は、手動又は充放電制御ユニット２によって蓄電池１１から電力線との接続を導通させることが可能である。ＤＣ開閉器１３は、停電等が発生していない通常時には閉状態（導通状態）となっている。ＤＣ開閉器１３は、停電等の異常時には、後述するように、開状態（遮断状態）とされる。

なお、蓄電池ユニット１は、図示しない燃料電池や対抗電池パネル等の電力生成装置と接続されていてもよい。蓄電池ユニット１は、ＤＣ−ＤＣコンバータを介して、電力生成装置の電力が充電可能である。

充放電制御ユニット２は、蓄電池１１の充放電のため、ＡＣ／ＤＣ変換部２１、ＤＣ／ＤＣ変換部２２を含む。また、充放電制御ユニット２は、充放電制御のため、ダイオードブリッジ２３、制御用ＤＣ／ＤＣ変換器２４、制御用ＤＣ／ＤＣ変換器２５、残量検出用ＤＣ／ＤＣ変換器２６、充放電制御部２７、ダイオード２９、３０を含む。ＡＣ／ＤＣ変換部２１は直流交流変換手段に相当する。充放電制御部２７は充放電制御手段に相当する。ＤＣ／ＤＣ変換部２２は第１の電圧変換手段に相当する。制御用ＤＣ／ＤＣ変換器２５は第２の電圧変換手段に相当する。残量検出用ＤＣ／ＤＣ変換器２６は第３の電圧変換手段に相当する。更に、充放電制御ユニット２は、制御用ＤＣ開閉器３１と、残量検出用ＤＣ開閉器３２とを含む。更にまた、この充放電制御ユニット２は、ＬＥＤ２８を含む。

ＡＣ／ＤＣ変換部２１は、商用電源３及びＤＣ／ＤＣ変換部２２と接続されている。ＡＣ／ＤＣ変換部２１は、直流電力と交流電力との間で変換を行う。ＡＣ／ＤＣ変換部２１は、商用電源３から供給された交流電力を直流電力に変換して、ＤＣ／ＤＣ変換部２２に供給する。ＡＣ／ＤＣ変換部２１は、ＤＣ／ＤＣ変換部２２から供給された直流電力を交流電力に変換して、ＤＣ／ＤＣ変換部２２に供給する。また、ＡＣ／ＤＣ変換部２１は、住宅内の負荷と接続されていてもよい。

ＤＣ／ＤＣ変換部２２は、ＡＣ／ＤＣ変換部２１及び蓄電池１１と接続されている。ＤＣ／ＤＣ変換部２２は、直流電圧値の変換を行う。ＤＣ／ＤＣ変換部２２は、ＡＣ／ＤＣ変換部２１から供給された直流電力の電圧値を変換する。ＤＣ／ＤＣ変換部２２は、蓄電池１１の充電用の所定電圧値に変換する。ＤＣ／ＤＣ変換部２２は、蓄電池１１から供給された直流電力の電圧値の電圧値を変換する。ＤＣ／ＤＣ変換部２２は、ＡＣ／ＤＣ変換部２１向けの所定電圧値に変換する。

ＡＣ／ＤＣ変換部２１及びＤＣ／ＤＣ変換部２２は、動作の停止が充放電制御部２７によって制御される。停電等が発生した異常時において、充放電制御部２７から制御信号が供給されたことに応じて、ＡＣ／ＤＣ変換部２１及びＤＣ／ＤＣ変換部２２は、動作を停止する。

ダイオードブリッジ２３は、商用電源３から供給された交流電力を直流電力に変換する。

制御用ＤＣ／ＤＣ変換器２４は、ダイオードブリッジ２３から供給された直流電力の電圧値を降圧して、制御用電圧に変換する。この制御用電圧は、ダイオード２９を介して、充放電制御部２７に印加される。

制御用ＤＣ／ＤＣ変換器２５は、蓄電池１１から供給された直流電力の電圧値を降圧して、制御用電圧に変換する。この制御用電圧は、充放電制御部２７に適した動作電圧である。この制御用電圧は、ダイオード３０を介して、充放電制御部２７に印加される。

充放電制御部２７には、制御用ＤＣ／ＤＣ変換器２４によって変換された制御用電圧又は制御用ＤＣ／ＤＣ変換器２５によって変換された制御用電圧が印加される。停電等が発生していない通常時において、充放電制御部２７には、制御用ＤＣ／ＤＣ変換器２４によって変換された制御用電圧が印加される。停電等が発生した異常時において、充放電制御部２７には、制御用ＤＣ／ＤＣ変換器２５によって変換された制御用電圧が印加される。

残量検出用ＤＣ／ＤＣ変換器２６は、蓄電池１１から供給された直流電力の電圧値を、残量検出用電圧に変換する。この残量検出用電圧は、残量検出部１２に適した動作電圧である。

制御用ＤＣ開閉器３１は、蓄電池１１と制御用ＤＣ／ＤＣ変換器２５とを接続する電力線上に配置されている。制御用ＤＣ開閉器３１は、手動又は充放電制御部２７の制御によって開閉可能である。制御用ＤＣ開閉器３１は、停電等が発生していない通常時には、閉状態（導通状態）とされる。制御用ＤＣ開閉器３１は、停電等が発生した異常時には、後述するように、一時的に、閉状態（導通状態）から開状態（遮断状態）とされる。

残量検出用ＤＣ開閉器３２は、蓄電池１１と残量検出用ＤＣ／ＤＣ変換器２６とを接続する電力線上に配置されている。残量検出用ＤＣ開閉器３２は、手動又は充放電制御部２７の制御によって開閉可能である。残量検出用ＤＣ開閉器３２は、通常時には、閉状態となっている。残量検出用ＤＣ開閉器３２は、停電等が発生した異常時には、後述するように、一時的に、閉状態（導通状態）から開状態（遮断状態）とされる。

充放電制御部２７は、蓄電池１１の充放電を制御する。通常時において、充放電制御部２７は、ＡＣ／ＤＣ変換部２１、ＤＣ／ＤＣ変換部２２による変換動作によって、蓄電池１１に電力を充電するよう制御する。停電等が発生した異常時において、充放電制御部２７は、蓄電池１１の電力をＤＣ／ＤＣ変換部２２及びＡＣ／ＤＣ変換部２１による変換動作によって、蓄電池１１の電力を住宅に供給するよう制御する。このとき、充放電制御部２７は、蓄電池１１の放電を抑制するように上述した各部を制御する。

充放電制御部２７は、残量検出部１２により検出された充電量が所定の閾値より低い場合に、蓄電池１１の放電を抑制する。この充電量の閾値は、例えば、蓄電池１１の満充電量に対してどの程度の割合であるかが予め設定されている。充放電制御部２７は、蓄電池１１の放電を抑制する場合に、蓄電池１１からＤＣ／ＤＣ変換部２２へ電力を放電する動作を停止させる。このとき、充放電制御部２７は、ＤＣ／ＤＣ変換部２２及びＡＣ／ＤＣ変換部２１に制御信号を出力する。これにより、ＤＣ／ＤＣ変換部２２及びＡＣ／ＤＣ変換部２１は、その動作を停止する。

蓄電池１１の放電時において、充放電制御部２７は、ＤＣ開閉器１３を閉状態に保持する。これにより、蓄電池１１は、制御用ＤＣ／ＤＣ変換器２５及び残量検出用ＤＣ／ＤＣ変換器２６に電力が供給可能となる。また、蓄電池１１の放電時において、充放電制御部２７は、制御用ＤＣ開閉器３１を閉状態に保持する。これにより、充放電制御部２７は、制御用ＤＣ／ＤＣ変換器２５により電圧変換された電力によって動作する。更に蓄電池１１の放電時において、充放電制御部２７は、残量検出用ＤＣ開閉器３２を閉状態に保持する。これにより、残量検出部１２は、残量検出用ＤＣ／ＤＣ変換器２６により電圧変換された電力によって動作する。

更に、充放電制御部２７は、蓄電池１１の放電時において、ＬＥＤ２８に警告又は蓄電池１１の充電量を表示してもよい。

なお、上述した充放電システムにおいて、蓄電池ユニット１を構成する各部と蓄電池ユニット１における残量検出部１２とが、蓄電池１１の充放電を制御する充放電制御装置として機能する。

このような充放電システムの異常時における充放電動作は、図２のようになる。この異常時には、蓄電池１１の電力を、ＤＣ／ＤＣ変換部２２及びＡＣ／ＤＣ変換部２１を介して、住宅等に供給している。この充放電動作は、予め設定された所定時間毎に繰り返し実行される。

先ずステップＳ１において、残量検出部１２は、蓄電池１１の充電量を検出する。残量検出部１２は、検出した充電量に応じた電池残量データを出力する。充放電制御部２７は、残量検出部１２から出力された電池残量データを取得する。

次のステップＳ２において、充放電制御部２７は、ステップＳ１にて取得した電池残量データＸを確認する。

次のステップＳ３において、充放電制御部２７は、確認した電池残量データＸによって示された充電量が所定の閾値Ａよりも低いか否かを判定する。この閾値Ａは、過放電保護動作を行うよりも少し高い充電量に設定されている。過放電保護動作とは、蓄電池１１が過放電直前の充電量となって、電力線から蓄電池１１を強制的に切り離す動作である。例えば、閾値Ａは、通常の充電量に応じた電池電圧が９０Ｖである場合、６０〜５５Ｖといったように設定される。充電量が所定の閾値Ａよりも低い場合にはステップＳ４に処理を進め、そうでない場合にはステップＳ１に処理を戻す。

ステップＳ４において、充放電制御部２７は、蓄電池１１の放電を停止する放電停止処理を行う。充放電制御部２７は、ＤＣ／ＤＣ変換部２２及びＡＣ／ＤＣ変換部２１の動作を停止するよう制御信号を供給する。

充放電制御部２７は、残量検出部１２から電池残量データを定期的に取得して蓄電池１１の充電量を監視する。その後、住宅の停電等がなくなり、商用電源３が復帰した通常状態となった場合、ＡＣ／ＤＣ変換部２１及びＤＣ／ＤＣ変換部２２に対して起動するよう制御信号を供給する。なお、充放電制御部２７は、太陽電池パネルや燃料電池システムから蓄電池１１に電力供給が開始された場合に、ＡＣ／ＤＣ変換部２１及びＤＣ／ＤＣ変換部２２を起動してもよい。

以上のように、この充放電システムによれば、例えば停電等の異常時において、蓄電池１１から住宅等に向けて電力を放電することを停止できる。したがって、この充放電システムによれば、異常時における蓄電池１１の放電を抑制できる。したがって、この充放電システムによれば、異常時であっても蓄電池１１が正常に電力供給できる時間を長くすることができる。

特に、充放電システムは、異常時に蓄電池１１を放電し続けて過放電保護動作となる前に、上述したように充放電制御部２７及び残量検出用ＤＣ／ＤＣ変換器２６が動作して待機できる。特に、蓄電池１１として、使用する上で過放電をさけなければならないリチウム電池を採用した場合、当該リチウム電池は過放電になると燃えるといった可能性があり、当該事態を避ける必要がある。これに対し、本実施形態の充放電システムによれば、リチウム電池が過放電となる可能性を効果的に低下させることができ、安全上のリスクを効果的に低下させることができる。

この充放電システムは、充放電制御部２７によって、図３のような充放電動作を行ってもよい。なお、この動作は、異常時にＡＣ／ＤＣ変換部２１及びＤＣ／ＤＣ変換部２２の動作を停止させている場合について説明する。しかし、この動作は、通常時に行ってもよい。

充放電制御部２７は、停電等の異常時において、制御用ＤＣ／ＤＣ変換器２５から制御電力が供給されている場合に、ステップＳ１１以降の処理を繰り返す。先ずステップＳ１１において、充放電制御部２７は、図示しないタイマー値ｔ１のカウントを開始する。

次のステップＳ１２において、充放電制御部２７は、ステップＳ１１にてカウントしたタイマー値ｔ１を確認する。

次のステップＳ１３において、充放電制御部２７は、ステップＳ１２にて確認されたタイマー値ｔ１が所定の制御電源スイッチオフ閾値Ｔ１よりも大きいか否かを判定する。この制御電源スイッチオフ閾値Ｔ１は、長時間に亘って充放電制御部２７が動作することによって蓄電池１１が過放電となることを回避するためのタイマー値が設定されている。タイマー値ｔ１が制御電源スイッチオフ閾値Ｔ１よりも大きい場合にはステップＳ１４に処理を進め、そうでない場合には、ステップＳ１２に処理を戻す。

ステップＳ１４において、充放電制御部２７は、制御電源スイッチをオフとする処理を行う。ここで、制御電源とは、充放電制御部２７に接続された電源を指す。充放電制御部２７は、制御用ＤＣ／ＤＣ変換器２５をオフするために、制御用ＤＣ開閉器３１をオフ（開状態）にする。制御用ＤＣ開閉器３１が開状態となった場合、充放電制御部２７は待機状態となる。なお、充放電制御部２７は、自動的に制御電源スイッチをオフするのみならず、ＬＥＤ２８に、制御電源スイッチをオフすることを表示してもよい。これにより、手動で制御電源スイッチをオフするように促す。

その後、ステップＳ１５又はステップＳ１６の条件が満たされた場合に、充放電制御部２７が待機状態から通常動作に復帰する。

ステップＳ１５において、制御電源スイッチとしての制御用ＤＣ開閉器３１が手動によってオン（閉状態）とされた場合には、充放電制御部２７は、制御用ＤＣ／ＤＣ変換器２５から電力が供給される。これにより充放電制御部２７は通常動作に復帰する。充放電制御部２７の処理は、ステップＳ１１に戻ることとなる。

また、ステップＳ１６において、商用電源３（ＡＣ）側が停電から復帰した場合には、充放電制御部２７は、制御用ＤＣ／ＤＣ変換器２４から電力が供給される。これにより充放電制御部２７は通常動作に復帰する。充放電制御部２７の処理は、ステップＳ１１に戻ることとなる。なお、充放電制御部２７は、太陽電池パネルや燃料電池システムから蓄電池１１に電力供給が開始された場合に、通常動作に復帰してもよい。

以上のように、この充放電システムによれば、停電等の異常時において、ＡＣ／ＤＣ変換部２１及びＤＣ／ＤＣ変換部２２の動作を停止して蓄電池１１の放電を抑制しているときに、図３の充放電制御動作を行う。この充放電制御動作によれば、停電等の異常時において充放電制御部２７が動作している時間が長くなると、充放電制御部２７への電力供給を停止する。これにより、異常時であっても蓄電池１１が正常に電力供給できる時間を長くすることができる。更に、充放電システムは、待機している期間が長くなっても、過放電保護動作の前に充放電制御部２７による電力消費を停止できる。

充放電システムは、充放電制御部２７に供給する電源ではなく、残量検出部１２に供給する電源を遮断してもよい。

この場合、ステップＳ１４において、充放電制御部２７は、残量検出用ＤＣ／ＤＣ変換器２６をオフするために残量検出用ＤＣ開閉器３２のみをオフ（開状態）にする。残量検出用ＤＣ開閉器３２のみを開状態にした場合、残量検出用ＤＣ／ＤＣ変換器２６及び残量検出部１２は停止する。

その後、ステップＳ１５において、制御電源スイッチとしての残量検出用ＤＣ開閉器３２が手動によってオン（閉状態）とされた場合には、残量検出用ＤＣ／ＤＣ変換器２６及び残量検出部１２は通常動作に復帰する。

ステップＳ１６において、商用電源３（ＡＣ）側が停電から復帰した場合には、充放電制御部２７は、残量検出用ＤＣ開閉器３２をオン（閉状態）に制御する。これにより、残量検出用ＤＣ／ＤＣ変換器２６及び残量検出部１２は通常動作に復帰する。

このような充放電制御動作を行っても、充放電制御部２７の待機動作中に残量検出部１２により消費する電力を抑制できる。したがって、この充放電システムは、待機時間を長くでき、且つ、過放電保護動作の前に充放電制御部２７による電力消費を停止できる。

更に、この充放電システムは、充放電制御部２７によって、図４のような充放電動作を行ってもよい。なお、この動作は、異常時にＡＣ／ＤＣ変換部２１及びＤＣ／ＤＣ変換部２２の動作を停止させている場合について説明する。しかし、この動作は、通常時にも行ってもよい。

この充放電制御動作は、停電等の異常時において、残量検出部１２を間欠動作させるものである。充放電制御部２７は、図３と同様に、ステップＳ１１〜ステップＳ１４を行う。このステップＳ１４において、充放電制御部２７は、残量検出用ＤＣ開閉器３２のみを開状態にする。ステップＳ１４の次のステップＳ２１において、図示しないタイマー値ｔ２のカウントを開始する。

次のステップＳ２２において、充放電制御部２７は、ステップＳ２１にてカウントしたタイマー値ｔ２を確認する。

次のステップＳ２３において、充放電制御部２７は、ステップＳ２２にて確認されたタイマー値ｔ２が所定の制御電源スイッチオフ間欠時ＯＮ閾値Ｔ２よりも大きいか否かを判定する。この制御電源スイッチオフ間欠時ＯＮ閾値Ｔ２は、待機中において蓄電池１１の充電量を検出したい間隔と、所望する待機時間との兼ね合いによって予め設定されている。タイマー値ｔ２が制御電源スイッチオフ間欠時ＯＮ閾値Ｔ２よりも大きい場合にはステップＳ２４に処理を進め、そうでない場合には、ステップＳ２２に処理を戻す。

ステップＳ２４において、充放電制御部２７は、制御電源スイッチをＯＮとする処理を行う。この場合、充放電制御部２７は、残量検出用ＤＣ開閉器３２を閉状態にする。これにより、残量検出用ＤＣ／ＤＣ変換器２６は残量検出部１２に電力供給できる。

次のステップＳ２５において、残量検出部１２は、最新の電池残量データを充放電制御部２７に出力する。充放電制御部２７は、残量検出部１２から出力された電池残量データを取得する。

次のステップＳ２６において、充放電制御部２７は、ステップＳ２５にて取得した電池残量データＸを確認する。

次のステップＳ２７において、充放電制御部２７は、確認した電池残量データＸによって示された充電量が所定の過放電保護動作閾値Ｂよりも低いか否かを判定する。この過放電保護動作閾値Ｂは、上述した所定の閾値Ａよりも低く、蓄電池１１が過放電となる直前の充電量に設定されている。例えば、閾値Ａが通常の充電量に応じた電池電圧が９０Ｖである場合に６０〜５５Ｖといったように設定され、過放電保護動作閾値Ｂは、５０Ｖの直前に設定されている。充電量が所定の過放電保護動作閾値Ｂよりも低い場合にはステップＳ２８に処理を進め、そうでない場合にはステップＳ１４に処理を戻す。

ステップＳ２８において、充放電制御部２７は、過放電保護動作を行う。この過放電保護動作は、ＤＣ開閉器１３を開状態に制御する。また、この過放電保護動作は、ＬＥＤ２８にＤＣ開閉器１３を手動で開状態にするよう警告表示してもよい。

以上のように、この充放電システムによれば、異常時に残量検出用ＤＣ／ＤＣ変換器２６を間欠動作させるので、蓄電池１１の放電を抑制して、待機時間を長くできる。また、この充放電システムによれば、間欠動作によって充電量が過放電保護動作閾値Ｂよりも低くなった場合に、過放電保護動作を行うことができ、過放電となることを回避できる。

なお、充放電システムは、図１に示す構成を採用したが、図５のように、ＤＣ開閉器１３を備えていなくてもよい。この充放電システムは、異常時には充放電制御部２７によって図２の動作を行って、ＡＣ／ＤＣ変換部２１及びＤＣ／ＤＣ変換部２２の動作を停止させる。更に、充放電システムは、図３又は図４の動作を行って、充放電制御部２７及び残量検出用ＤＣ／ＤＣ変換器２６による消費電力を抑制できる。この図５の構成の場合、過放電保護動作は、ＬＥＤ２８によって警告を表示することとなる。

更に、充放電システムは、図６のように構成してもよい。この充放電システムは、異常時には充放電制御部２７によって図２の動作を行って、ＡＣ／ＤＣ変換部２１及びＤＣ／ＤＣ変換部２２の動作を停止させる。充放電システムは、図３の動作においては、残量検出用ＤＣ開閉器３２のみを開状態にする。この図６の構成の場合、過放電保護動作は、ＬＥＤ２８によって警告を表示することとなる。

なお、図６の構成にＤＣ開閉器１３が備えられていても、ＤＣ開閉器１３はメンテナンスや蓄電池１１の交換などの際に出力を遮断するために用いられ、このＤＣ開閉器１３によって本実施形態のような過放電保護動作を行わない構成でもよい。

つぎに、上述した図１の充放電システムにおいて、ＤＣ開閉器１３によって、蓄電池１１を電力線から切り離す動作について、図７を参照して説明する。なお、この動作は、異常時に行う場合について説明する。また、異常時は、ＡＣ／ＤＣ変換部２１及びＤＣ／ＤＣ変換部２２の動作を停止させている状態であってもよく、残量検出用ＤＣ／ＤＣ変換器２６に電力供給を行っていない状態であってもよい。しかし、この動作は、通常時にも行ってもよい。

充放電制御部２７は、停電等の異常時において、ステップＳ３１以降の処理を繰り返す。先ずステップＳ３１において、充放電制御部２７は、図示しないタイマー値ｔ３のカウントを開始する。

次のステップＳ１２において、充放電制御部２７は、ステップＳ３１にてカウントしたタイマー値ｔ３を確認する。

次のステップＳ１３において、充放電制御部２７は、ステップＳ３２にて確認されたタイマー値ｔ３が所定の遮断閾値Ｔ３よりも大きいか否かを判定する。この遮断閾値Ｔ３は、長時間に亘って充放電制御部２７が動作することによって蓄電池１１が過放電となることを回避するためのタイマー値が設定されている。この遮断閾値Ｔ３は、上述した図３の制御電源スイッチオフ閾値Ｔ１よりも大きい値に設定してもよい。タイマー値ｔ３が遮断閾値Ｔ３よりも大きい場合にはステップＳ３４に処理を進め、そうでない場合には、ステップＳ３１に処理を戻す。

ステップＳ３４において、充放電制御部２７は、ＤＣ開閉器１３をオフとする遮断処理を行う。

以上のように、この充放電システムによれば、異常時において過放電保護動作を回避するための所定時間が経過したときに、自動的にＤＣ開閉器１３をオフにすることができる。これにより、異常時には強制的に蓄電池１１が過放電保護動作となることを回避できる。

また、この充放電システムによれば、ＡＣ／ＤＣ変換部２１及びＤＣ／ＤＣ変換部２２の動作を停止させた後に蓄電池１１が過放電となる前に、ＤＣ開閉器１３をオフにできる。更に、この充放電システムによれば、ＡＣ／ＤＣ変換部２１及びＤＣ／ＤＣ変換部２２の動作を停止させ、更に、残量検出用ＤＣ／ＤＣ変換器２６を停止（又は間欠動作）させた後、蓄電池１１が過放電となる前に、ＤＣ開閉器１３をオフにできる。

なお、ステップＳ３４においては、自動的にＤＣ開閉器１３をオフとするのではなく、ＬＥＤ２８によって警告を表示し、手動によってＤＣ開閉器１３をオフさせてもよい。

特願２０１２−０６０５８１号（出願日：２０１２年 ３月１６日）の全内容は、ここに援用される。

本発明によれば、異常時において、蓄電池から電力を放電することを停止できる。これにより、本発明によれば、蓄電池の放電を抑制でき、蓄電池が正常に電力供給できる時間を長くすることができる。

１１ 蓄電池
３ 商用電源
２１ ＡＣ／ＤＣ変換部（直流交流変換手段）
２２ ＤＣ／ＤＣ変換部（第１の電圧変換手段）
２５ 制御用ＤＣ／ＤＣ変換器（第２の電圧変換手段）
２７ 充放電制御部（充放電制御手段）
２６ 残量検出用ＤＣ／ＤＣ変換器（第３の電圧変換手段）
１２ 残量検出部（残量検出手段）
１３ ＤＣ開閉器（開閉手段）

Claims (3)

1. 蓄電池の充放電を制御する充放電制御装置であって、
   商用電源又は負荷と接続され、直流電力と交流電力との間で変換を行う直流交流変換手段と、
   前記蓄電池及び前記直流交流変換手段と接続され、直流電圧値の変換を行う第１の電圧変換手段と、
   前記蓄電池と接続され、直流電圧値の変換を行う第２の電圧変換手段と、
   前記蓄電池の充電量が所定の閾値より低い場合に前記第２の電圧変換手段により変換された電力によって動作し、前記蓄電池から前記第１の電圧変換手段へ電力を放電する動作を停止させる充放電制御手段と
   を備えることを特徴とする充放電制御装置。
2. 前記蓄電池に接続され、直流電圧値の変換を行う第３の電圧変換手段と、
   前記第３の電圧変換手段により変換された電力によって動作し、前記蓄電池の充電量を検出する残量検出手段と、を有し、
   前記充放電制御手段は、前記蓄電池から前記第１の電圧変換手段へ電力を放電する動作を停止させた後に、前記蓄電池から前記第２の電圧変換手段へ電力を放電する動作を停止させ又は前記蓄電池から前記第３の電圧変換手段へ電力を放電する動作を停止させることを特徴とする請求項１に記載の充放電制御装置。
3. 前記蓄電池と、前記第１の電圧変換手段、前記第２の電圧変換手段及び前記第３の電圧変換手段とを接続する電力線上に配置され、手動又は前記充放電制御手段によって前記蓄電池から前記電力線との接続が遮断可能な開閉手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の充放電制御装置。

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