JPWO2017158729A1 - 蓄電池装置、蓄電池装置の制御方法、及び、プログラム - Google Patents

Abstract

電池モジュール及び監視装置の識別が困難になる。
蓄電池装置は、第１電池系統と、第２電池系統と、電池管理部とを備える。第１及び第２電池系統は複数の第１及び第２電池モジュール及び複数の第１及び第２電池モジュールに関する情報であるモジュール情報を検出するとともに第１及び第２監視識別情報を有する複数の第１及び第２監視部を含む。電池管理部は、監視識別情報とモジュール情報とを含む下位通信フレームを第１及び第２監視部から受信する。電池管理部は、第１及び第２電池系統のそれぞれに付与された系統識別情報と第１及び第２監視識別情報とに基づいて複数の第１及び第２監視部のそれぞれに付与した個別識別情報と、個別識別情報に対応する第１または第２監視部が検出したモジュール情報とを含み、下位通信フレームよりもデータ量の多い上位通信フレームを、電池管理部の上位装置に送信する。

Description

実施形態は、蓄電池装置、蓄電池装置の制御方法、及び、プログラムに関する。

複数の電池モジュール及び電池モジュールを監視する監視装置を含む電池系統と、電池系統と接続された電池管理装置とを有する装置が知られている。電池管理装置は、電池系統の各電池モジュールの電圧及び温度等に関する情報を監視装置から受信して、当該監視装置が有する識別情報とともに、上位装置等に送信する。

特開２０１３−７８２４１号公報

しかしながら、蓄電池装置の大電力化に伴って、１つの電池管理装置が管理する電池モジュールの数が増加して、電池モジュール及び監視装置の識別が困難になるといった課題がある。

実施形態は、上記に鑑みてなされたものであって、増加する電池モジュール及び監視装置の識別の確度を向上できる蓄電池装置、蓄電池装置の制御方法、及び、プログラムを提供する。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、実施形態の蓄電池装置は、第１電池系統と、第２電池系統と、電池管理部とを備える。第１電池系統は、複数の第１電池モジュール、及び、前記複数の第１電池モジュールに関する情報であるモジュール情報を検出するとともに第１監視識別情報を有する複数の第１監視部を含む。第２電池系統は、複数の第２電池モジュール、及び、前記複数の第２電池モジュールに関する情報であるモジュール情報を検出するとともに第２監視識別情報を有する複数の第２監視部を含む。前記電池管理部は、前記第１監視識別情報と前記モジュール情報とを含む第１下位通信フレームを前記第１監視部から受信する。前記電池管理部は、前記第２監視識別情報と前記モジュール情報とを含む第２下位通信フレームを前記第２監視部から受信する。前記電池管理部は、前記第１電池系統及び前記第２電池系統のそれぞれに付与された系統識別情報と前記第１監視識別情報及び前記第２監視識別情報とに基づいて前記複数の第１監視部及び前記複数の第２監視部のそれぞれに付与した個別識別情報と、前記個別識別情報に対応する前記第１監視部または前記第２監視部が検出した前記モジュール情報とを含み、前記第１下位通信フレーム及び前記第２下位通信フレームよりもデータ量の多い上位通信フレームを、前記電池管理部の上位装置に送信する。

図１は、実施形態の蓄電池システムの全体構成図である。 図２は、演算部が実行する個別識別情報の生成処理のフローチャートである。 図３は、演算部が生成した個別識別情報を含む個別識別情報テーブルの一例である。 図４は、演算部が実行する通信フレームの送受信処理のフローチャートである。 図５は、セル監視部が演算部へ送信する第２通信フレームの一例である。 図６は、演算部がゲートウエイ装置へ送信する第１通信フレームの一例である。 図７は、第１通信フレームに含まれるデータ部のデータ構造を示す図である。 図８は、変形例による第１通信フレームのデータ部のデータ構造を示す図である。

以下の例示的な実施形態や変形例には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、同様の構成要素には共通の符号が付されるとともに、重複する説明が部分的に省略される。実施形態や変形例に含まれる部分は、他の実施形態や変形例の対応する部分と置き換えて構成されることができる。また、実施形態や変形例に含まれる部分の構成や位置等は、特に言及しない限りは、他の実施形態や変形例と同様である。

＜実施形態＞
図１は、実施形態の蓄電池システム１０の全体構成図である。蓄電池システム１０は、変圧器等を介して、外部の商用電源等の電力系統に接続されて、電力系統に電力を放電するとともに、電力系統から供給された電力を充電する。図１に示すように、蓄電池システム１０は、電力変換部（ＰＣＳ：Power Conditioning System）１２と、電池端子盤１４と、組電池ユニット１６を有する１または複数（例えば、１６個）の蓄電池装置１８とを備える。

電力変換部１２は、外部の電力系統に接続されている。電力変換部１２は、蓄電池装置１８から供給された直流電力を、電力系統に合わせた周波数及び電圧の交流電力に変換して、電力系統に放電する。電力変換部１２は、電力系統から供給された交流電力を、蓄電池装置１８が充電可能な電圧の直流電力に変換して、蓄電池装置１８に供給する。電力系統から供給される交流電力の一例は、電圧が６．６ｋＶであり、周波数が５０Ｈｚである。電力変換部１２は、第１通信規格に沿った制御通信線Ｌ１に接続されている。第１通信規格の一例は、ＩＳＯ１５７６５を拡張したＫＷＰ２０００ ｏｎ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）である。電力変換部１２は、無停電電源装置（ＵＰＳ：Uninterruptible Power System）２０を有する。無停電電源装置２０は、制御電源線Ｌ２に接続されている。無停電電源装置２０は、外部の電力系統からの電力供給が停止した状態でも、一定の期間、蓄電池装置１８に電力を供給する。

電池端子盤１４は、１または複数のスイッチ回路２２と、マスター制御装置２４とを有する。

スイッチ回路２２の個数は、蓄電池装置１８の個数と同じである。各スイッチ回路２２は、いずれかの蓄電池装置１８に対応付けて設けられている。各スイッチ回路２２は、正極側スイッチング部材ＳＷｐ及び負極側スイッチング部材ＳＷｎを有する。スイッチング部材ＳＷｐ、ＳＷｎは、例えば、手動で開閉操作される。正極側スイッチング部材ＳＷｐは、１個の蓄電池装置１８に含まれる全ての組電池ユニット１６の正極側端子Ｔｐと、電力変換部１２とを接続または遮断する。負極側スイッチング部材ＳＷｎは、１個の蓄電池装置１８に含まれる全ての組電池ユニット１６の負極側端子Ｔｎと、電力変換部１２とを接続または遮断する。組電池ユニット１６の正極側端子Ｔｐ及び負極側端子Ｔｎについては、後述する。一方のスイッチング部材ＳＷｐと、他方のスイッチング部材ＳＷｎとの間の電圧は、例えば、４９０Ｖから７７８Ｖ程度になるように設定されている。

マスター制御装置２４は、例えば、外部と通信を行うための送受信器と、プログラムを実行するマイクロプロセッサと、記憶装置とを有するコンピュータである。マスター制御装置２４は、組電池ユニット１６の状態を監視して、制御する。マスター制御装置２４は、電力変換部１２に接続された制御通信線Ｌ１及び無停電電源装置２０に接続された制御電源線Ｌ２に接続されている。マスター制御装置２４は、制御通信線Ｌ１を介して、電力変換部１２と制御情報を第１通信規格によって送受信する。マスター制御装置２４は、制御電源線Ｌ２を介して、停電時等に無停電電源装置２０から供給される電力を蓄電池装置１８へ供給する。

蓄電池装置１８は、直流電源装置２６と、ゲートウエイ装置２８と、１または複数の組電池ユニット１６とを有する。

直流電源装置２６は、制御電源線Ｌ２を介して、マスター制御装置２４及び無停電電源装置２０と接続されている。直流電源装置２６には、制御電源線Ｌ２を介して、停電時等に無停電電源装置２０からマスター制御装置２４に供給された、例えば１００Ｖの交流電力が供給される。直流電源装置２６は、例えば、１２Ｖの直流電力を組電池ユニット１６に供給する。

ゲートウエイ装置２８は、制御通信線Ｌ１を介して、マスター制御装置２４と双方向通信可能に接続されている。ゲートウエイ装置２８は、第１通信規格によって、マスター制御装置２４と通信する。ゲートウエイ装置２８は、例えば、マスター制御装置２４と、制御情報を送受信する。ゲートウエイ装置２８は、第１通信規格によって、組電池ユニット１６と双方向通信可能に接続されている。ゲートウエイ装置２８は、後述する組電池ユニット１６の電池系統３０ａ、３０ｂ及び電池管理装置４４の上位装置の一例である。例えば、ゲートウエイ装置２８は、組電池ユニット１６から受信した電圧及び温度等に関するモジュール情報ＭＤ及び電流に関する情報と、制御情報等に基づいて、電池系統３０ａ、３０ｂ及び電池管理装置４４を制御する。

組電池ユニット１６は、複数（例えば、２個）の電池系統３０ａ、３０ｂと、サービスディスコネクト３２と、電流センサ３４と、負極側遮断器３６と、正極側遮断器３８と、プリチャージ遮断器４０と、プリチャージ抵抗４２と、電池管理装置（ＢＭＵ：Battery Management Unit）４４とを有する。

電池系統３０ａは、複数（例えば、４個）の電池モジュール４６ａｎと、複数のセル監視部（ＣＭＵ：Cell Monitoring Unit）４８ａｎとを含む。ｎは正の整数であり、本実施形態では、ｎ＝１、２、３、４とする。

複数の電池モジュール４６ａｎは、セルモジュールともいう。複数の電池モジュール４６ａｎは、直列接続されている。各電池モジュール４６ａｎは、例えば、２４個のリチウムイオン電池（２０Ａｈ−２．４Ｖ）等の充放電可能な二次電池を有する。２４個のうち２個のリチウムイオン電池が並列接続され、並列接続された２個のリチウムイオン電池で構成された１２組が直列接続されている。図１において、電池系統３０ａの左側が負極側であり、電池系統３０ａの右側が正極側である。

セル監視部４８ａｎの個数は、電池モジュール４６ａｎの個数と同じである。各セル監視部４８ａｎは、電池モジュール４６ａｎのいずれかに対応付けて設けられている。セル監視部４８ａｎは、電池管理装置４４と通信する送受信部と、プログラムを実行するマイクロプロセッサと、プログラム及びモジュール情報等の情報を記憶する記憶部とを含むコンピュータである。セル監視部４８ａｎは、電池モジュール４６ａｎに関する情報の一例である、電池モジュール４６ａｎの電圧及び温度の情報を含むモジュール情報ＭＤを検出して、電池モジュール４６ａｎを監視する。各セル監視部４８ａｎは、記憶部に記憶された、セル監視部４８ａｎを識別するための情報である第１監視識別情報ＩＤ＿Ｍ１ｎ（ｎ＝１、２、・・）を有する。セル監視部４８ａｎは、自己の第１監視識別情報ＩＤ＿Ｍ１ｎとともに、モジュール情報ＭＤを電池管理装置４４へ送信する。

電池系統３０ｂは、電池系統３０ａと並列に接続されている。電池系統３０ｂは、複数（例えば、４個）の電池モジュール４６ｂｎと、複数のセル監視部４８ｂｎとを含む。電池系統３０ｂは、電池系統３０ａと同様の構成である。

各セル監視部４８ｂｎは、第２監視識別情報ＩＤ＿Ｍ２ｎを有する。セル監視部４８ｂｎは、電池モジュール４６ｂｎに関する情報の一例である、電池モジュール４６ｂｎの電圧及び温度の情報を含むモジュール情報ＭＤを検出して、電池モジュール４６ｂｎを監視する。各セル監視部４８ｂｎは、セル監視部４８ｂｎを識別するための情報である第２監視識別情報ＩＤ＿Ｍ２ｎを有する。各セル監視部４８ｂｎは、自己の第２監視識別情報ＩＤ＿Ｍ２ｎとともに、モジュール情報ＭＤを電池管理装置４４へ送信する。

ここで、セル監視部４８ａｎ、４８ｂｎは、電池モジュール４６ａｎ、４６ｂｎと一対一の関係である。従って、セル監視部４８ａｎ、４８ｂｎの監視識別情報ＩＤ＿Ｍ１ｎ、ＩＤ＿Ｍ２ｎは、電池モジュール４６ａｎ、４６ｂｎを識別することができる識別情報でもある。第２監視識別情報ＩＤ＿Ｍ２ｎの少なくとも一部は、第１監視識別情報ＩＤ＿Ｍ１ｎの少なくとも一部と重複、即ち、同じ値を有する場合がある。本実施形態では、ｎが同じ第１監視識別情報ＩＤ＿Ｍ１ｎ、及び、第２監視識別情報ＩＤ＿Ｍ２ｎは、同じ識別情報が付与されているとする。

以下の説明において、電池系統３０ａ、３０ｂ、電池モジュール４６ａｎ、４６ｂｎ、セル監視部４８ａｎ、４８ｂｎを区別する必要がない場合、それぞれを電池系統３０、電池モジュール４６、セル監視部４８と表記する。また、第１監視識別情報ＩＤ＿Ｍ１ｎ及び第２監視識別情報ＩＤ＿Ｍ２ｎをいずれのセル監視部４８の監視識別情報か区別する必要がない場合、監視識別情報ＩＤ＿Ｍと表記する。

サービスディスコネクト３２は、電池系統３０の負極側に直列接続されている。サービスディスコネクト３２は、スイッチ及びヒューズを有する。サービスディスコネクト３２は、例えば、何れかの電池モジュール４６が保守等のための脱着時に、ユーザが手動で電池系統３０と外部との接続を遮断する。サービスディスコネクト３２は、電池端子盤１４及び電力変換部１２のいずれかがヒューズを含む場合には、ヒューズを内蔵していなくてもよい。サービスディスコネクト３２は、挿抜状態及びヒューズの状態を、後述する電池管理装置４４へ通知するための配線がされている。

電流センサ３４は、電池系統３０の正極側に直列接続されている。電流センサ３４は、検出した電流値を電池管理装置４４へ送信する。

負極側遮断器３６、正極側遮断器３８、及び、プリチャージ遮断器４０は、例えば、コイル等を有し、電力が供給されることによって接続状態と遮断状態とに切り替わるコンタクタである。尚、負極側遮断器３６、正極側遮断器３８、及び、プリチャージ遮断器４０は、リレー、ブレーカー（例えば、ヒューズフリーブレーカー）であってもよい。

負極側遮断器３６は、サービスディスコネクト３２と、組電池ユニット１６の負極側端子Ｔｎとの間に接続されている。負極側遮断器３６は、サービスディスコネクト３２を介して電池系統３０の負極側と接続されている。負極側遮断器３６は、負極側端子Ｔｎを介して、負極側スイッチング部材ＳＷｎに接続されている。負極側遮断器３６は、電池系統３０の負極側と負極側スイッチング部材ＳＷｎとの接続（または、投入）と遮断（または、開放）とを切り替える。

正極側遮断器３８は、電流センサ３４と、組電池ユニット１６の正極側端子Ｔｐとの間に接続されている。正極側遮断器３８は、電流センサ３４を介して、電池系統３０の正極側と接続されている。正極側遮断器３８は、正極側端子Ｔｐを介して、正極側スイッチング部材ＳＷｐに接続されている。正極側遮断器３８は、電池系統３０の正極側と正極側スイッチング部材ＳＷｐとの接続（または、投入）と遮断（または、開放）とを切り替える。

プリチャージ遮断器４０は、電流センサ３４と、プリチャージ抵抗４２を介して、組電池ユニット１６の正極側端子Ｔｐとの間に接続されている。プリチャージ遮断器４０は、組電池ユニット１６の正極側で、正極側遮断器３８と並列接続されている。プリチャージ遮断器４０は、電流センサ３４を介して、電池系統３０の正極側と接続されている。プリチャージ遮断器４０は、プリチャージ抵抗４２及び正極側端子Ｔｐを介して、正極側スイッチング部材ＳＷｐに接続されている。プリチャージ遮断器４０は、電池系統３０の正極側と正極側スイッチング部材ＳＷｐとの接続（または、投入）と遮断（または、開放）とを切り替える。

プリチャージ抵抗４２は、プリチャージ遮断器４０と、組電池ユニット１６の正極側端子Ｔｐとの間に接続されている。即ち、プリチャージ抵抗４２は、プリチャージ遮断器４０と直列接続されている。プリチャージ抵抗４２は、電力変換部１２のインバータのコンデンサ等を充電するために、起動時に流れる電流を低減して、起動時の過大な電流を低減する。

電池管理装置４４は、直流電力を受電可能に、直流電源装置２６と電源線Ｌ３によって接続されている。電池管理装置４４は、直流電源装置２６から受電した直流電力を供給可能に、電源線Ｌ３を介して、電池系統３０ａの各セル監視部４８ａｎ、電池系統３０ｂの各セル監視部４８ｂｎ、電流センサ３４、負極側遮断器３６、正極側遮断器３８、及び、プリチャージ遮断器４０と接続されている。例えば、電池管理装置４４は、負極側遮断器３６、正極側遮断器３８、及び、プリチャージ遮断器４０に電力を供給して、遮断器３６、３８、４０の接続と遮断を制御する。

電池管理装置４４は、通信線Ｌ４を介して、ゲートウエイ装置２８と情報を送受信可能に接続されている。電池管理装置４４は、第１通信規格による第１通信フレーム９０によって、ゲートウエイ装置２８と通信する。第１通信フレーム９０は、上位通信フレームの一例である。電池管理装置４４は、通信線Ｌ４を介して、電池系統３０ａの各セル監視部４８ａｎ、電池系統３０ｂの各セル監視部４８ｂｎ、サービスディスコネクト３２、電流センサ３４と情報を送受信可能に接続されている。電池管理装置４４は、第１通信規格と異なる第２通信規格の第２通信フレーム９２により、セル監視部４８、サービスディスコネクト３２、電流センサ３４と通信する。第２通信規格の一例は、ＩＳＯ１５７６５／１４２３０のＫＷＰ２０００ ｏｎ ＣＡＮ（Controller Area Network）規格である。第１通信フレーム９０のデータ量は、第２通信フレーム９２のデータ量よりも大きい。例えば、電池管理装置４４は、電池系統３０ａの各セル監視部４８ａｎ、及び、電池系統３０ｂの各セル監視部４８ｂｎから、第１監視識別情報ＩＤ＿Ｍ１ｎ、第２監視識別情報ＩＤ＿Ｍ２ｎ及びモジュール情報ＭＤを受信する。

電池管理装置４４は、コネクタ４５ａ、４５ｂを含む。コネクタ４５ａ、４５ｂは、電池系統３０ａの各セル監視部４８ａｎとモジュール情報ＭＤを送受信するための通信線Ｌ４、及び、電池系統３０ｂの各セル監視部４８ｂｎとモジュール情報ＭＤを送受信するための通信線Ｌ４とが別々に接続される。コネクタ４５ａ、４５ｂは、それぞれ系統識別情報ＩＤ＿Ｓｍ（ｍ＝１、２）を有する。例えば、コネクタ４５ａは、系統識別情報ＩＤ＿Ｓ１を有する。コネクタ４５ｂは、系統識別情報ＩＤ＿Ｓ１と異なる系統識別情報ＩＤ＿Ｓ２を有する。一のコネクタ４５は、一の電池系統３０と接続される。従って、コネクタ４５ａ、４５ｂに付与された系統識別情報ＩＤ＿Ｓ１、ＩＤ＿Ｓ２は、電池系統３０ａ、３０ｂに付与された電池系統３０ａ、３０ｂを識別する情報でもある。電池管理装置４４は、電池系統３０ａ、３０ｂが接続されたコネクタ４５ａ、４５ｂの系統識別情報ＩＤ＿Ｓ１、ＩＤ＿Ｓ２に基づくゲートウエイ機能により、電池系統３０ａ、３０ｂを識別する。以下の説明において、コネクタ４５ａ、４５ｂを区別する必要がない場合、コネクタ４５と表記する。系統識別情報ＩＤ＿Ｓ１、ＩＤ＿Ｓ２を区別する必要がない場合、系統識別情報ＩＤ＿Ｓと表記する。

電池管理装置４４は、例えば、プログラムを実行するマイクロプロセッサ等の演算部５０と、プログラム及び制御情報等を記憶する記憶部５２とを更に含むコンピュータである。

演算部５０は、ゲートウエイ装置２８等の上位装置と通信インターフェース等を介して通信する。演算部５０は、通信線Ｌ４及びコネクタ４５を介して、セル監視部４８と通信する。記憶部５２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及び、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等を含む。演算部５０は、記憶部５２に記憶されたプログラム及びパラメータ等の情報を読み込むことによって、取得部５４及び処理部５６として機能する。演算部５０は、例えば、個別識別情報ＩＤ＿Ｐの生成処理用のプログラム、及び、通信フレーム９０、９２の送受信処理用のプログラムを読み込む。尚、取得部５４及び処理部５６の一部または全ては、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の回路でハードウエアとして構成してもよい。

取得部５４は、ゲートウエイ装置２８から制御情報を取得する。取得部５４は、電流センサ３４に直流電力を供給するとともに、電流センサ３４が計測した電流情報を取得する。取得部５４は、サービスディスコネクト３２から、サービスディスコネクト３２の挿抜状態及びヒューズの状態等の情報を取得する。

取得部５４は、セル監視部４８から電池モジュール４６の電圧情報及び温度情報を含むモジュール情報ＭＤを、監視識別情報ＩＤ＿Ｍとともに取得する。取得部５４は、モジュール情報ＭＤ及び監視識別情報ＩＤ＿Ｍを含む第２通信フレーム９２を、第１セル監視部４８ａから取得する。当該第２通信フレーム９２が、第１下位通信フレームの一例である。取得部５４は、モジュール情報ＭＤ及び監視識別情報ＩＤ＿Ｍを含む第２通信フレーム９２を、第２セル監視部４８ｂから取得する。当該第２通信フレーム９２が、第２下位通信フレームの一例である。尚、取得部５４は、モジュール情報ＭＤとは別に監視識別情報ＩＤ＿Ｍのみを第１セル監視部４８ａ及び第２セル監視部４８ｂから取得してもよい。更に、取得部５４は、モジュール情報ＭＤ及び監視識別情報ＩＤ＿Ｍを取得したコネクタ４５の系統識別情報ＩＤ＿Ｓを取得する。

処理部５６は、取得部５４が取得した情報に基づいて、組電池ユニット１６を制御する。

具体的には、処理部５６は、取得部５４がゲートウエイ装置２８から受信した制御情報等に基づいて、直流電力を供給または停止して、負極側遮断器３６、正極側遮断器３８、及び、プリチャージ遮断器４０の投入状態と開放状態とを制御する。

処理部５６は、セル監視部４８及び電流センサ３４から受信した電圧情報、温度情報及び電流情報に基づいて、電池系統３０等を異常と判定すると、負極側遮断器３６、正極側遮断器３８、及び、プリチャージ遮断器４０を開放状態に切り替える。これにより、処理部５６は、電池系統３０を外部と接続または遮断する。

処理部５６は、監視識別情報ＩＤ＿Ｍ及び当該監視識別情報ＩＤ＿Ｍを受信したコネクタ４５の系統識別情報ＩＤ＿Ｓに基づいて、各セル監視部４８のそれぞれに異なる（即ち、重複しない）個別識別情報ＩＤ＿Ｐを生成して付与する。処理部５６は、個別識別情報ＩＤ＿Ｐを、第１監視識別情報ＩＤ＿Ｍ１ｎまたは第２監視識別情報ＩＤ＿Ｍ２ｎ及び系統識別情報ＩＤ＿Ｓに対応付けた個別識別情報テーブル９４を記憶部５２へ格納する。処理部５６は、個別識別情報テーブル９４によって、個別識別情報ＩＤ＿Ｐを管理する。処理部５６は、取得部５４から監視識別情報ＩＤ＿Ｍ及びモジュール情報ＭＤを含む第２通信フレーム９２を受信すると、第１通信規格の通信フォーマットに沿って、個別識別情報ＩＤ＿Ｐ及び当該個別識別情報ＩＤ＿Ｐに対応する第１セル監視部４８ａまたは第２セル監視部４８ｂが検出したモジュール情報ＭＤを含む第１通信フレーム９０に変換して、ゲートウエイ装置２８に送信する。

処理部５６は、生成した個別識別情報ＩＤ＿Ｐに関連付けたモジュール情報ＭＤをゲートウエイ装置２８に送信する。ここで、第１監視識別情報ＩＤ＿Ｍ１ｎと第２監視識別情報ＩＤ＿Ｍ２ｎは重複しており、異なる電池モジュール４６のモジュール情報ＭＤに同じ監視識別情報ＩＤ＿Ｍが関連付けられている。しかし、処理部５６は、監視識別情報ＩＤ＿Ｍ及び系統識別情報ＩＤ＿Ｓに対応付けられた各電池モジュール４６に固有の個別識別情報ＩＤ＿Ｐをモジュール情報ＭＤに付与することにより、各モジュール情報ＭＤがいずれの電池モジュール４６に関する情報かを識別可能にしている。

次に、蓄電池システム１０の動作を説明する。蓄電池システム１０では、ゲートウエイ装置２８から受信した制御情報に基づいて、電池管理装置４４が、遮断器３６、３８、４０を制御して、電池系統３０を外部と接続または遮断する。更に、遮断器３６、３８、４０が接続された状態で、スイッチ回路２２が接続されると、電池系統３０が電力変換部１２と接続される。電力変換部１２は、電池系統３０から受電した電力を変換して、外部へ供給する。また、蓄電池システム１０では、電力変換部１２は、接続状態の遮断器３６、３８、４０及びスイッチ回路２２を介して接続された電池系統３０へ充電用の電力として、外部から受電した電力を変換して供給する。

図２は、演算部５０が実行する個別識別情報ＩＤ＿Ｐの生成処理のフローチャートである。演算部５０は、記憶部５２に記憶された個別識別情報ＩＤ＿Ｐの生成処理のプログラムを読み込むことによって、当該フローチャートを開始する。個別識別情報ＩＤ＿Ｐの生成処理は、蓄電池装置１８の制御方法の一例である。

図２に示すように、取得部５４は、監視識別情報ＩＤ＿Ｍをセル監視部４８から取得して、処理部５６へ出力する（Ｓ５００）。尚、取得部５４は、ステップＳ５００において、監視識別情報ＩＤ＿Ｍのみならず、監視識別情報ＩＤ＿Ｍ及びモジュール情報ＭＤを含む第２通信フレーム９２をセル監視部４８から受信することにより、監視識別情報ＩＤ＿Ｍを取得してもよい。取得部５４は、監視識別情報ＩＤ＿Ｍを受信したコネクタ４５から系統識別情報ＩＤ＿Ｓを取得して、処理部５６へ出力する（Ｓ５０２）。

処理部５６は、監視識別情報ＩＤ＿Ｍ及び系統識別情報ＩＤ＿Ｓに基づいて、予め定められた規則により、重複のない互いに異なる個別識別情報ＩＤ＿Ｐを生成する（Ｓ５０４）。処理部５６は、監視識別情報ＩＤ＿Ｍ及び系統識別情報ＩＤ＿Ｓに対応付けて個別識別情報ＩＤ＿Ｐを記憶部５２に格納する（Ｓ５０６）。取得部５４が、全ての監視識別情報ＩＤ＿Ｍを取得するまで（Ｓ５０８：Ｎｏ）、ステップＳ５００以降を繰り返す。取得部５４が全ての監視識別情報ＩＤ＿Ｍを取得すると（Ｓ５０８：Ｙｅｓ）、演算部５０は個別識別情報ＩＤ＿Ｐの生成処理を終了する。

図３は、演算部５０が生成した個別識別情報ＩＤ＿Ｐを含む個別識別情報テーブル９４の一例である。図３に示すように、演算部５０の処理部５６は、各個別識別情報ＩＤ＿Ｐを、セル監視部４８の監視識別情報ＩＤ＿Ｍ及びコネクタ４５の系統識別情報ＩＤ＿Ｓに対応付けた個別識別情報テーブル９４を記憶部５２に記憶させる。例えば、処理部５６は、系統識別情報ＩＤ＿Ｓの値をＭ桁目の値とし、監視識別情報ＩＤ＿Ｍの値をＭ−１桁目以下の値とした個別識別情報ＩＤ＿Ｐを生成する。処理部５６は、図３に示す例では、電池系統３０ａの各セル監視部４８ａ（及び各電池モジュール４６ａ）には、個別識別情報ＩＤ＿Ｐとして、“１０１”から“１０４”までの番号を付与する。また、処理部５６は、図３に示す例では、電池系統３０ｂの各セル監視部４８ｂ（及び各電池モジュール４６ｂ）には、個別識別情報ＩＤ＿Ｐとして、“２０１”から“２０４”までの番号を付与する。尚、処理部５６は、系統識別情報ＩＤ＿Ｓ及び監視識別情報ＩＤ＿Ｍを取得し順にナンバリングした値を個別識別情報ＩＤ＿Ｐとして生成してもよい。これにより、処理部５６は、系統識別情報ＩＤ＿Ｓ及び重複のある監視識別情報ＩＤ＿Ｍに基づいて、１つの電池モジュール４６及びセル監視部４８を特定できる個別識別情報ＩＤ＿Ｐを個別識別情報テーブル９４から抽出できる。

図４は、演算部５０が実行する通信フレーム９０、９２の送受信処理のフローチャートである。演算部５０は、記憶部５２に記憶された通信フレーム９０、９２の送受信処理のプログラムを読み込むことによって、当該フローチャートを開始する。尚、処理部５６は、ゲートウエイ装置２８から送信要求を受信した場合に、通信フレーム９０、９２の送受信処理を読み込んで実行してもよい。また、演算部５０は、個別識別情報ＩＤ＿Ｐの生成処理と続けて、通信フレーム９０、９２の送受信処理を実行してもよい。

図４に示すように、取得部５４は、セル監視部４８及び電池モジュール４６の監視識別情報ＩＤ＿Ｍ及びモジュール情報ＭＤを含む第２通信フレーム９２を、いずれかの電池系統３０に含まれる一部または全てのセル監視部４８から取得して、処理部５６へ出力する（Ｓ５２０）。図５は、セル監視部４８が演算部５０へ送信する第２通信フレーム９２の一例である。例えば、図５に示すように、第２通信フレーム９２は、ＣＡＮ通信の規格に沿ったフレーム構造であり、１１ｂｉｔの監視識別情報ＩＤ＿Ｍと、８バイトのモジュール情報ＭＤと、エラーを訂正するためのエラー訂正符号ＥＣＣ（Error-Correcting Code）とが順に配列された構造を有する。

図４に戻って、取得部５４は、第２通信フレーム９２を取得したコネクタ４５から系統識別情報ＩＤ＿Ｓを取得して、処理部５６へ出力する（Ｓ５２２）。処理部５６は、取得した監視識別情報ＩＤ＿Ｍ及び系統識別情報ＩＤ＿Ｓに対応する個別識別情報ＩＤ＿Ｐを、個別識別情報テーブル９４から抽出して取得する（Ｓ５２４）。

処理部５６は、個別識別情報ＩＤ＿Ｐ及びモジュール情報ＭＤを含む第１通信フレーム９０を生成する（Ｓ５２６）。図６は、演算部５０がゲートウエイ装置２８へ送信する第１通信フレーム９０の一例である。例えば、図６に示すように、処理部５６は、４２バイトのヘッダ部ＨＤと、最大１４７２バイトのデータ部ＤＴと、エラー検出用のエラー検出符号ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）とが順に配列された第１通信規格の第１通信フレーム９０を生成する。

処理部５６は、第１通信フレーム９０の生成において、宛先（即ち、ゲートウエイ装置２８）のＭＡＣ（Media Access Control）アドレス、送信元（即ち、電池管理装置４４）のＭＡＣアドレス、宛先のＩＰ（Internet Protocol）アドレス、送信元のＩＰアドレス、フレームタイプを示すタイプ等を含むヘッダ部ＨＤを生成する。

図７は、第１通信フレーム９０に含まれるデータ部ＤＴのデータ構造を示す図である。図７に示すように、処理部５６は、第１通信フレーム９０の生成において、個別識別情報ＩＤ＿Ｐ及びモジュール情報ＭＤを含む組が複数配列された構造のデータ部ＤＴを生成する。換言すれば、処理部５６は、複数の個別識別情報ＩＤ＿Ｐと、複数の個別識別情報ＩＤ＿Ｐと対応付けられた複数のモジュール情報ＭＤとを含むデータ部ＤＴを生成する。例えば、処理部５６は、１つの電池系統３０に含まれる全てのセル監視部４８及び電池モジュール４６の個別識別情報ＩＤ＿Ｐ及びモジュール情報ＭＤを含むデータ部ＤＴを生成する。

図４に戻って、処理部５６は、生成した第１通信フレーム９０をゲートウエイ装置２８へ送信する（Ｓ５２８）。

上述したように、蓄電池装置１８では、電池管理装置４４が監視識別情報ＩＤ＿Ｍ及び系統識別情報ＩＤ＿Ｓに基づいて、複数のセル監視部４８（及び電池モジュール４６）のそれぞれに異なる個別識別情報ＩＤ＿Ｐを付与する。これにより、蓄電池装置１８は、セル監視部４８及び電池モジュール４６の個数が増加しても、セル監視部４８及び電池モジュール４６を識別する確度を向上させることができる。

蓄電池装置１８では、電池管理装置４４が、セル監視部４８及び電池モジュール４６の個数が増加しても識別することができる個別識別情報ＩＤ＿Ｐを生成している。これにより、電池管理装置４４は、個別識別情報ＩＤ＿Ｐとモジュール情報ＭＤとを対応付けて、ゲートウエイ装置２８等の上位装置へ送信することにより、上位装置はいずれの電池モジュール４６のモジュール情報ＭＤかを高い確度で特定できる。この結果、電池管理装置４４が複数の電池モジュール４６のモジュール情報ＭＤを一度に送信しても、上位装置は当該モジュール情報ＭＤがいずれの電池モジュール４６の情報かを特定できる。従って、電池管理装置４４は、一度に送信するモジュール情報ＭＤの個数を増加させることができ、例えば、１つの電池系統３０に含まれる全てのモジュール情報ＭＤを一度に上位装置へ送信できる。

＜変形例＞
図８は、変形例による第１通信フレーム９０のデータ部ＤＴのデータ構造を示す図である。図８に示すように、処理部５６は、１つの個別識別情報ＩＤ＿Ｐと、個別識別情報ＩＤ＿Ｐの後に続く複数のモジュール情報ＭＤとを配列した構造を有するデータ部ＤＴを生成してもよい。処理部５６は、データ部ＤＴに含まれる個別識別情報ＩＤ＿Ｐを、複数のモジュール情報ＭＤのいずれかに対応する個別識別情報ＩＤ＿Ｐを適用する。例えば、処理部５６は、当該個別識別情報ＩＤ＿Ｐとして、先頭のモジュール情報ＭＤに対応する個別識別情報ＩＤ＿Ｐを適用してもよい。

処理部５６は、複数のモジュール情報ＭＤを予め定められた規則に沿って配列する。具体的には、処理部５６は、予め定められた規則に沿って、データ部ＤＴに含まれる個別識別情報ＩＤ＿Ｐに続く個別識別情報ＩＤ＿Ｐのセル監視部４８のモジュール情報ＭＤを連続させたデータ部ＤＴを生成する。例えば、処理部５６は、図３に示す監視識別情報ＩＤ＿Ｍが“０１”であり、系統識別情報ＩＤ＿Ｓが“１”である個別識別情報ＩＤ＿Ｐ（＝１０１）と、当該個別識別情報ＩＤ＿Ｐのモジュール情報ＭＤをデータ部ＤＴの先頭に配置する。処理部５６は、当該モジュール情報ＭＤの後に、個別識別情報ＩＤ＿Ｐに連続する個別識別情報ＩＤ＿Ｐ（即ち、“１０２”から“１０４”）のモジュール情報ＭＤを配列する。これにより、第１通信フレーム９０を受信したゲートウエイ装置２８は、１個の個別識別情報ＩＤ＿Ｐによって、各モジュール情報ＭＤがいずれの電池モジュール４６のモジュール情報ＭＤかを特定できる。また、処理部５６は、個別識別情報ＩＤ＿Ｐを１個とすることにより、第１通信フレーム９０のデータ量を低減することができる。

上述した実施形態の各構成の配置、接続関係、個数、情報、及び、機能等は適宜変更してよい。また、各処理のステップの順序は適宜変更してよい。

例えば、上述の実施形態では、モジュール情報ＭＤが、電池モジュール４６の電圧情報及び温度情報を含むとしたが、他の電池モジュール４６に関する情報を含んでもよい。

上述の実施形態では、処理部５６が、セル監視部４８から受信した第２通信フレーム９２を第１通信フレーム９０に変換してゲートウエイ装置２８に送信する例を示したが、第１通信フレーム９０を第２通信フレーム９２に変換して送受信してもよい。例えば、処理部５６は、ゲートウエイ装置２８から受信した制御情報等を含む第１通信フレーム９０を、第２通信フレーム９２に変換してセル監視部４８に送信してもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims (5)

1. 複数の第１電池モジュール、及び、前記複数の第１電池モジュールに関する情報であるモジュール情報を検出するとともにそれぞれが第１監視識別情報を有する複数の第１監視部を含む第１電池系統と、
   複数の第２電池モジュール、及び、前記複数の第２電池モジュールに関する情報であるモジュール情報を検出するとともにそれぞれが第２監視識別情報を有する複数の第２監視部を含む第２電池系統と、
   電池管理部と、
   を備え、
   前記電池管理部は、
   前記第１監視識別情報と前記モジュール情報とを含む第１下位通信フレームを前記第１監視部から受信し、
   前記第２監視識別情報と前記モジュール情報とを含む第２下位通信フレームを前記第２監視部から受信し、
   前記第１電池系統及び前記第２電池系統のそれぞれに付与された系統識別情報と前記第１監視識別情報及び前記第２監視識別情報とに基づいて前記複数の第１監視部及び前記複数の第２監視部のそれぞれに付与した個別識別情報と、前記個別識別情報に対応する前記第１監視部または前記第２監視部が検出した前記モジュール情報とを含み、前記第１下位通信フレーム及び前記第２下位通信フレームよりもデータ量の多い上位通信フレームを、前記電池管理部の上位装置に送信する
   蓄電池装置。
2. 前記電池管理部は、複数の個別識別情報と、前記複数の個別識別情報に対応付けられた複数のモジュール情報とを含む前記上位通信フレームを前記上位装置に送信する
   請求項１に記載の蓄電池装置。
3. 前記電池管理部は、予め定められた規則に沿って配列された複数のモジュール情報と、前記複数のモジュール情報のいずれかに対応する前記個別識別情報を１つ含む前記上位通信フレームを前記上位装置に送信する
   請求項１に記載の蓄電池装置。
4. 複数の第１電池モジュール、及び、前記複数の第１電池モジュールに関する情報であるモジュール情報を検出するとともにそれぞれが第１監視識別情報を有する複数の第１監視部を含む第１電池系統の前記第１監視部から前記モジュール情報及び前記第１監視識別情報を含む第１下位通信フレームを取得して、
   複数の第２電池モジュール、及び、前記複数の第２電池モジュールに関する情報であるモジュール情報を検出するとともにそれぞれが第２監視識別情報を有する複数の第２監視部を含む第２電池系統の前記第２監視部から前記モジュール情報及び前記第２監視識別情報を含む第２下位通信フレームを取得して、
   前記第１電池系統及び前記第２電池系統のそれぞれに付与された系統識別情報を取得して、
   前記系統識別情報と前記第１監視識別情報及び前記第２監視識別情報とに基づいて前記複数の第１監視部及び前記複数の第２監視部のそれぞれに個別識別情報を付与して、
   前記個別識別情報と、前記個別識別情報に対応する前記第１監視部または前記第２監視部が検出した前記モジュール情報とを含み、前記第１下位通信フレーム及び前記第２下位通信フレームよりもデータ量の多い上位通信フレームを、前記第１電池系統及び前記第２電池系統の上位装置に送信する
   蓄電池装置の制御方法。
5. 複数の第１電池モジュール及び前記複数の第１電池モジュールに関する情報であるモジュール情報を検出するとともに第１監視識別情報を有する複数の第１監視部を含む第１電池系統の前記第１監視部から前記モジュール情報及び前記第１監視識別情報を含む第１下位通信フレームを取得して、複数の第２電池モジュール及び前記複数の第２電池モジュールに関する情報であるモジュール情報を検出するとともに第２監視識別情報を有する複数の第２監視部を含む第２電池系統の前記第２監視部から前記モジュール情報及び前記第２監視識別情報含む第２下位通信フレームを取得して、前記第１電池系統及び前記第２電池系統のそれぞれに付与された系統識別情報を取得する取得部と、
   前記系統識別情報と前記第１監視識別情報及び前記第２監視識別情報とに基づいて前記複数の第１監視部及び前記複数の第２監視部のそれぞれに付与した個別識別情報と、前記個別識別情報に対応する前記第１監視部または前記第２監視部が検出した前記モジュール情報とを含み、前記第１下位通信フレーム及び前記第２下位通信フレームよりもデータ量の多い上位通信フレームを、前記第１電池系統及び前記第２電池系統の上位装置に送信する処理部と、
   してコンピュータを機能させるプログラム。

Images