WO2019009270A1 - 蓄電池ユニット - Google Patents

蓄電池ユニット Download PDF

Info

Publication number
WO2019009270A1
WO2019009270A1 PCT/JP2018/025132 JP2018025132W WO2019009270A1 WO 2019009270 A1 WO2019009270 A1 WO 2019009270A1 JP 2018025132 W JP2018025132 W JP 2018025132W WO 2019009270 A1 WO2019009270 A1 WO 2019009270A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
storage battery
control unit
terminal
battery module
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/025132
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
山田 洋平
中島 武
遠矢 正一
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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 パナソニックIpマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックIpマネジメント株式会社
Priority to EP18827505.1A priority Critical patent/EP3651300A4/en
Priority to CN201880043167.2A priority patent/CN110809845B/zh
Priority to US16/628,241 priority patent/US11296515B2/en
Publication of WO2019009270A1 publication Critical patent/WO2019009270A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00036Charger exchanging data with battery
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381Dispersed generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present disclosure relates to a battery unit connected with a power conditioner.
  • Patent Document 1 discloses a technology of a power supply device (storage battery unit) which charges energy generated by a solar cell to a storage battery such as a lithium ion battery and supplies power to an electric device. In this way, even when a power failure occurs in the event of a disaster or the like, power can be generated by using the solar cell.
  • a power supply device storage battery unit
  • a power conditioner is used to adjust the amount of power supplied between a power supply source such as a solar cell or a system power source and a storage battery unit storing power supplied from a solar cell, a system power source or the like. Is connected. That is, the power stored in the storage battery unit is output via the power conditioner. Therefore, it was not possible to use the power stored in the storage battery unit without intervention of the power conditioner.
  • the present disclosure provides a storage battery unit capable of appropriately supplying power.
  • a storage battery unit is a storage battery unit connected to a power conditioner, and is connectable to a storage battery module including a plurality of single cells and the power conditioner, and power from the storage battery module Can be connected to the first terminal configured to be able to output to the power conditioner, and to an external device, and power from the storage battery module can be output to the external device without passing through the power conditioner And a second terminal configured to
  • FIG. 1 is a block diagram for explaining a system including a storage battery unit according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an operation procedure when the control unit of the storage battery unit according to the first embodiment switches the operation mode.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a characteristic functional configuration of a storage battery unit according to a modification of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a characteristic functional configuration of the storage battery unit according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an operation procedure when the control unit of the storage battery unit according to the second embodiment switches the operation mode.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a characteristic functional configuration of a storage battery unit according to a first modification of the second embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a characteristic functional configuration of a storage battery unit according to a second modification of the second embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a characteristic functional configuration of a storage battery unit according to another embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram for explaining a system including storage battery unit 100 according to the first embodiment.
  • storage battery unit 100 is a power storage device having storage battery module 110 and connected to PCS (power conditioner) 200.
  • the storage battery unit 100 is connected to the system power supply 600, PV (solar cell) 400, etc., which is an external commercial power supply, via the PCS 200, and stores the power supplied from the system power supply 600 and the PV 400 in the storage battery module 110 (charging ).
  • the power stored in storage battery unit 100 is supplied via PCS 200 and distribution board 500 to a load 510 such as a lighting device in a facility such as a home, a commercial facility such as an office building, or a public facility, for example. It is possible.
  • the storage battery unit 100 includes a storage battery module 110, a breaker 190, a first SW 140, a first terminal 150, a second SW 160, a D / D converter 180, a second terminal 170, and a control unit 130.
  • the storage battery module 110 has a plurality of single cells 111 for storing the power supplied from the system power supply 600, the PV (solar cell) 400 and the like.
  • the unit cell 111 is, for example, a battery cell such as a lithium ion battery or a lead storage battery.
  • the plurality of unit cells 111 may be connected in series, may be connected in parallel, or may be connected in combination of series and parallel.
  • the breaker 190 is a breaker for interrupting the connection between the storage battery module 110 and the PCS 200 when an abnormality occurs in the storage battery unit 100.
  • control unit 130 monitors each component in storage battery unit 100, and when it is determined that some abnormality has occurred, operates breaker 190 to connect storage battery module 110 with first terminal 150. Cut off.
  • the first SW 140 is a switch for switching the connection between the storage battery module 110 and the first terminal 150 and the second terminal 170.
  • the first terminal 150 is a terminal for connecting the storage battery unit 100 and the PCS 200.
  • the power from the storage battery module 110 can be supplied to the PCS 200 from the first terminal 150.
  • the second SW 160 is a switch that switches on and off of the output of the power supplied from the storage battery module 110 to the second terminal 170.
  • the second SW 160 is configured of, for example, a field effect transistor (FET).
  • the D / D converter 180 is a device for controlling the power output from the second terminal 170.
  • the D / D converter 180 is, for example, a DC (Direct Current / DC) / DC converter. Note that, instead of the DC / DC converter, a DC / AC (Alternated Current / AC) inverter may be adopted as the D / D converter 180.
  • the second terminal 170 is a terminal for connecting the storage battery unit 100 and an external device 300 which is a load device such as a lighting device or a mobile phone.
  • the second terminal 170 is, for example, a USB (Universal Serial Bus) connection terminal. From the second terminal 170, DC power or AC power from the storage battery module 110 can be supplied to the external device 300.
  • USB Universal Serial Bus
  • the storage battery unit 100 is characterized in that it includes the first terminal 150 capable of outputting electric power to the PCS 200 and the second terminal 170 capable of outputting electric power to the external device 300 without passing through the PCS 200.
  • Storage battery unit 100 may have a plurality of second terminals 170, D / D converters 180, and a plurality of second SWs 160, respectively.
  • Control unit 130 is a control device that acquires and / or monitors the state of each component included in storage battery unit 100 and notifies PCS 200 of the storage state of storage battery module 110 and the like.
  • the control unit 130 is, for example, a storage device (not shown) realized by a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), a hard disk drive (HDD), a flash memory, and the like. It is realized by the stored control program. Also, the control unit 130 includes a wired or wireless communication interface for communicating with the PCS 200.
  • control unit 130 may perform control such that power can be supplied from the second terminal 170 of the first terminal 150 and the second terminal 170 when a predetermined state is detected.
  • the predetermined state is a state defined as a state in which the output to the PCS 200 is to be stopped, and for example, when communication repeatedly performed mutually with the PCS 200 is interrupted, a button provided in the storage battery unit 100 This is the case, for example, when the user operates an input mechanism (not shown) such as a touch panel and instructs the second terminal 170 to enable power supply.
  • power can be supplied from the second terminal 170 to the control unit 130 from, for example, a communication terminal such as a mobile phone operated by a user, a HEMS (Home Energy Management System) controller, or the like
  • the instruction may be input.
  • the control unit 130 may perform control in different operation modes before detecting the predetermined state and after detecting the predetermined state. Specific control contents executed by the control unit 130 will be described later.
  • the PCS 200 causes the storage battery unit 100 to charge the power generated by the PV 400 and the power supplied from the system power supply 600 to the storage battery unit 100, and the power generated by the PV 400 and the power stored in the storage battery unit 100 through the distribution board 500. It is a power conditioner which is supplied to the load 510.
  • the PCS 200 includes a PCS control unit 210, a bidirectional D / D 220, a bidirectional inverter 230, and a D / D converter 240.
  • the PCS control unit 210 is a control device that communicates with the control unit 130, and is realized by, for example, a CPU and a control program stored in a storage device (not shown) realized by a ROM, RAM, HDD, flash memory, etc. Ru.
  • the PCS control unit 210 includes a wired or wireless communication interface for communicating with the storage battery unit 100.
  • Bidirectional D / D 220 is a DC / DC converter that controls input / output of power between storage battery unit 100 and PCS 200.
  • the bidirectional inverter 230 is a bidirectional DC / AC inverter that converts DC power input from the PV 400 or the storage battery unit 100 into AC power, and converts AC power input from the grid power supply 600 into DC power.
  • the D / D converter 240 is a DC / DC converter that controls the power value of DC power input from the PV 400.
  • control unit 130 executes control in different operation modes before detecting the predetermined state and after detecting the predetermined state.
  • an operation mode to be executed before the control unit 130 detects a predetermined state will be described as a first mode
  • an operation mode to be executed after the control unit 130 detects a predetermined state will be described as a second mode.
  • the operation of the PCS control unit 210 will also be described.
  • Control unit 130 repeatedly notifies PCS 200 of information on storage battery module 110.
  • the information of the storage battery module 110 includes, for example, the temperature of the single battery 111.
  • the control unit 130 measures the cell temperature of each of the plurality of single cells 111 and notifies the PCS control unit 210 of the cell temperature. Based on the cell temperature obtained from control unit 130, PCS control unit 210 determines an allowable current value which is the upper limit of the input and output current values of storage battery module 110.
  • the PCS control unit 210 controls charging / discharging of the storage battery module 110 by controlling the bidirectional D / D 220 and the like so as not to exceed the allowable current value.
  • control unit 130 may notify the cell temperature of each of the plurality of unit cells 111, may notify only the maximum and minimum cell temperatures, or calculate the above-described allowable current value from the cell temperatures. May be notified.
  • the information of the storage battery module 110 includes, for example, the voltage value of the single battery 111.
  • the control unit 130 measures the cell voltage of each of the plurality of unit cells 111 and notifies the PCS control unit 210 of the cell voltage.
  • the PCS control unit 210 controls charging / discharging of the storage battery module 110 by controlling the bidirectional D / D 220 or the like based on the cell temperature and cell voltage obtained from the control unit 130 and a predetermined voltage setting value. .
  • control unit 130 may notify the cell voltage of each of the plurality of single cells 111, or may notify only the maximum and minimum cell voltages. Further, the control unit 130 may perform notification indicating a fully charged state in the storage battery module 110, notification indicating a completely discharged state, and notification requesting to stop charging / discharging of the storage battery module 110. .
  • the PCS control unit 210 may control charging / discharging of the storage battery module 110 based on such notification.
  • the information on the storage battery module 110 may include, for example, the SOC (State Of Charge) of the storage battery module 110.
  • SOC is a charging rate of the storage battery module 110.
  • Control unit 130 measures the current value input / output to / from storage battery module 110 or the voltage value of storage battery module 110 to calculate the SOC, and notifies PCS control unit 210 of the calculated SOC.
  • the PCS control unit 210 controls charging and discharging of the storage battery module 110 by controlling the bidirectional D / D 220 and the like based on the SOC acquired from the control unit 130.
  • the allowable range of the SOC may be predetermined, or the PCS 200 may be provided with an input mechanism (not shown) such as a button or a touch panel, and the allowable range of the SOC may be determined by the user operating the input mechanism. , And the method by which the allowable range of the SOC is determined is not limited.
  • PCS control unit 210 controls bidirectional D / D 220 and the like to stop charging / discharging of storage battery module 110.
  • the control unit 130 also monitors an abnormality of the storage battery module 110. For example, when the control unit 130 detects overcharging or overdischarging of the storage battery module 110 due to a defect in the PCS 200 or the like, the control unit 130 operates the breaker 190 and cuts off the connection between the storage battery module 110 and the first terminal 150 Do.
  • control unit 130 controls discharge via second terminal 170 of storage battery module 110.
  • Control unit 130 measures the cell temperature of each of the plurality of unit cells 111, and determines the allowable current value which is the upper limit of the current value of the output of the storage battery module 110.
  • Control unit 130 controls the discharge of storage battery module 110 by controlling second SW 160 and D / D converter 180 so as not to exceed the allowable current value. For example, when the current value output from the second terminal 170 exceeds the allowable current value, the control unit 130 controls the second SW 160 and the D / D converter 180 to suppress or stop the discharge of the storage battery module 110.
  • control unit 130 measures the cell voltage of each of the plurality of unit cells 111, and controls the second SW 160 and the D / D converter 180 based on a predetermined voltage setting value, thereby suppressing the discharge of the storage battery module 110. Or control to stop.
  • control unit 130 measures the cell voltage of each of the plurality of single cells 111, and controls the breaker 190 based on a predetermined voltage setting value to connect the storage battery module 110 and the second terminal 170. Shut off.
  • control unit 130 measures the current value output from storage battery module 110 or the voltage value of storage battery module 110 to calculate the SOC.
  • the allowable range of SOC may be predetermined, or the user may operate the input mechanism of storage battery unit 100 to determine the allowable range of SOC, and the method of determining the allowable range of SOC is It is not limited.
  • Control unit 130 controls second SW 160 and D / D converter 180 based on the calculated SOC and the allowable range of SOC to suppress or stop the discharge of storage battery module 110. For example, when the calculated SOC deviates from the defined allowable range of SOC, the control unit 130 controls the second SW 160 to stop the discharge from the second terminal 170 of the storage battery module 110. In addition, for example, when the calculated SOC deviates from the defined allowable range of the SOC, the control unit 130 controls the breaker 190 to cut off the connection between the storage battery module 110 and the second terminal 170.
  • the control unit 130 also monitors an abnormality of the storage battery module 110. For example, when the control unit 130 detects overdischarge of the storage battery module 110, the control unit 130 controls the breaker 190 to cut off the connection between the storage battery module 110 and the second terminal 170.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an operation procedure when the control unit 130 of the storage battery unit 100 according to the first embodiment switches the operation mode.
  • Storage battery unit 100 is activated (step S101).
  • Storage battery unit 100 may be activated, for example, by the user operating the input mechanism provided in storage battery unit 100 described above. Further, for example, the storage battery unit 100 may include a timer (not shown) such as an RTC (Real Time Clock) for measuring time, and may be set to be activated at a predetermined time. Also, for example, the storage battery unit 100 may be activated when a signal is acquired from the PCS 200.
  • a timer such as an RTC (Real Time Clock) for measuring time, and may be set to be activated at a predetermined time.
  • RTC Real Time Clock
  • control unit 130 starts control in the above-described first mode (step S102).
  • control unit 130 determines whether or not a predetermined state has been detected (step S103).
  • control unit 130 When the control unit 130 does not detect a predetermined state (No in step S103), the control unit 130 continues the operation of step S103.
  • control unit 130 when detecting a predetermined state (Yes in step S103), operates first SW 140 to cut off the connection between storage battery module 110 and first terminal 150, and storage battery module 110 and second terminal 170. And are connected (step S104).
  • step S104 By interrupting the connection between the storage battery module 110 and the first terminal 150 in step S104, an unnecessary voltage can be prevented from being applied to the first terminal 150. Therefore, a failure or the like of storage battery unit 100 due to an unnecessary voltage being applied to first terminal 150 can be suppressed.
  • control unit 130 starts control in the second mode described above (step S105). By doing this, the control unit 130 can supply power to the external device 300 connected to the second terminal 170.
  • the storage battery unit 100 is connected to the PCS 200 and can be connected to the storage battery module 110 including the plurality of single cells 111 and the PCS 200, and the power from the storage battery module 110 is transmitted to the PCS 200 And a first terminal 150 configured to be able to output.
  • the storage battery unit 100 is further connectable to the external device 300, and includes a second terminal 170 configured to be able to output the power from the storage battery module 110 to the external device 300 without passing through the PCS 200.
  • the power of the storage battery unit 100 can be used without passing through the PCS 200.
  • the storage battery unit 100 can output the power of the storage battery module 110 to the external device 300 via the second terminal 170. That is, according to such a configuration, the storage battery unit 100 can appropriately supply the power stored in the storage battery module 110 to the external device 300.
  • the storage battery unit 100 may further be provided with the control part 130 which detects the predetermined state mentioned above.
  • the control part 130 which detects the predetermined state mentioned above.
  • only the first terminal 150 of the first terminal 150 and the second terminal 170 can output power from the storage battery module 110 before the control unit 130 detects a predetermined state. It may be configured.
  • second terminal 170 may be configured to be able to output the power from storage battery module 110. Good.
  • storage battery unit 100 can control the output via the 2nd terminal 170 at a desired timing because control part 130 detects a predetermined state. For example, in an emergency where a disaster or the like occurs, connection between storage battery unit 100 and PCS 200 is disconnected, and storage battery unit 100 can be used at a desired place. Therefore, according to such a configuration, the convenience of storage battery unit 100 is improved.
  • control unit 130 before detecting the predetermined state, notifies PCS 200 of the information of storage battery module 110, and after detecting the predetermined state, the control unit 130 detects the power from storage battery module 110 via second terminal 170.
  • the output may be controlled.
  • control unit 130 can control the output via second terminal 170 of storage battery module 110 regardless of PCS 200. Therefore, according to such a configuration, storage battery unit 100 can easily control the output via second terminal 170.
  • the first SW 140 included in the storage battery unit 100 of the first embodiment switches the connection between the storage battery module 110 and one of the first terminal 150 and the second terminal 170.
  • the control unit 130 performs control in the second operation mode, the connection between the storage battery module 110 and the first terminal 150 may not be cut off.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a characteristic functional configuration of storage battery unit 101 according to the modification of the first embodiment.
  • symbol may be attached
  • the storage battery unit 101 is different from the storage battery unit 100 in the first SW. Specifically, the first SW 141 included in the storage battery unit 101 does not switch the connection state between the storage battery module 110 and the first terminal 150, but switches only the connection state between the storage battery module 110 and the second terminal 170. Also in such a configuration, storage battery unit 101 can exhibit the same effects as storage battery unit 100.
  • storage battery module 110 is connected to only one of first terminal 150 and second terminal 170.
  • storage battery module 102 according to the second embodiment storage battery module 110 and second terminal 170 are always connected. That is, storage battery unit 102 according to the second embodiment controls the discharge via second terminal 170 before detecting the predetermined state.
  • the predetermined state is the same as that of the first embodiment described above.
  • subjected, and the overlapping description may be abbreviate
  • FIG. 4 is a block diagram showing a characteristic functional configuration of storage battery unit 102 according to the second embodiment.
  • the storage battery unit 102 according to the second embodiment like the storage battery unit 100 according to the first embodiment, the first terminal 150 and the PCS 200 are connected, and the control unit 131 is the PCS 200 (specifically, The PCS control unit 210) is communicably connected, but the PCS 200 is omitted in FIG.
  • the storage battery unit 102 according to the second embodiment differs from the storage battery unit 100 according to the first embodiment in the connection state between the storage battery module 110 and the first terminal 150 and the second terminal 170.
  • the first SW 142 is a switch for switching the connection state between the storage battery module 110 and the first terminal 150.
  • the storage battery module 110 is connected to the second terminal 170 via the second SW 160 and the D / D converter 180 without passing through the first SW 142.
  • the D / D converter 180 is also an example in the second embodiment, and for example, a DC / DC converter may be adopted for the D / D converter 180. / AC inverter may be employed.
  • the control unit 131 is a control device that acquires and / or monitors the state of each component of the storage battery unit 102 and notifies the PCS 200 of the storage state of the storage battery module 110 and the like, as in the first embodiment.
  • the control unit 131 is realized by, for example, a CPU and a control program stored in a storage device (not shown) realized by a ROM, a RAM, an HDD, a flash memory and the like.
  • the control unit 131 also includes a wired or wireless communication interface for communicating with the PCS 200.
  • control unit 131 controls the discharge of the power of the storage battery module 110 via the second terminal 170.
  • the control content executed by the control unit 131 differs between before the detection of the predetermined state and after the detection of the predetermined state.
  • control unit 131 executes control in different operation modes before detecting a predetermined state and after detecting the predetermined state.
  • an operation mode to be executed before the control unit 131 detects a predetermined state will be described as a third mode
  • an operation mode to be executed after the control unit 131 detects a predetermined state will be described as a fourth mode.
  • the third mode since the PCS control unit 210 relates to the control of charge and discharge of the storage battery module 110, the operation of the PCS control unit 210 will also be described.
  • storage battery unit 102 is configured to be able to output power from both of first terminal 150 and second terminal 170.
  • the control unit 131 repeatedly notifies the PCS 200 of the information of the storage battery module 110.
  • the information of the storage battery module 110 includes, for example, the temperature of the single battery 111.
  • the control unit 131 measures the cell temperature of each of the plurality of unit cells 111 and notifies the PCS control unit 210 of the cell temperature. Based on the cell temperature acquired from control unit 131, PCS control unit 210 determines a first allowable current value that is the upper limit of the current value of the output of storage battery module 110. The PCS control unit 210 notifies the control unit 131 of the determined first allowable current value.
  • control unit 131 may notify the cell temperature of each of the plurality of unit cells 111, may notify only the maximum and minimum cell temperatures, or may calculate a first allowable current value described later from the cell temperature. It may be calculated and notified. When the control unit 131 calculates the first allowable current value, the PCS control unit 210 may not notify the control unit 131 of the first allowable current value.
  • the control unit 131 determines a second allowable current value based on the first allowable current value acquired from the PCS control unit 210. Specifically, the control unit 131 determines the second allowable current value as a value equal to or less than the first allowable current value. Control unit 131 controls the current supply value of storage battery module 110 via second terminal 170 based on the second allowable current value. For example, when the value of the current supplied to the external device 300 connected to the second terminal 170 exceeds the second allowable current value, the control unit 131 controls the second SW 160 and the D / D converter 180, and the storage battery module 110. Control to suppress or stop the discharge from the second terminal 170 of the Further, the control unit 131 notifies the PCS control unit 210 of the value of the current supplied to the external device 300.
  • the PCS control unit 210 controls the bidirectional D / D 220 or the like so as not to exceed the value obtained by subtracting the supply current value to the external device 300 acquired from the control unit 131 from the determined first allowable current value.
  • the charge and discharge of the storage battery module 110 are controlled.
  • the information of the storage battery module 110 includes, for example, the voltage value of the single battery 111.
  • the control unit 130 measures the cell voltage of each of the plurality of unit cells 111 and notifies the PCS control unit 210 of the cell voltage.
  • the PCS control unit 210 controls charging / discharging of the storage battery module 110 by controlling the bidirectional D / D 220 or the like based on the cell temperature and cell voltage obtained from the control unit 130 and a predetermined voltage setting value. .
  • control unit 131 may notify the cell voltage of each of the plurality of single cells 111, or may notify only the maximum and minimum cell voltages. Further, the control unit 131 may notify the storage battery module 110 of a fully charged state, a notification of a completely discharged state, and a notification of requesting stop of charging and discharging of the storage battery module 110.
  • the PCS control unit 210 may control charging / discharging of the storage battery module 110 based on such notification.
  • the information of the storage battery module 110 includes, for example, the SOC of the storage battery module 110.
  • Control unit 131 measures the current value input / output to / from storage battery module 110 or the voltage value of storage battery module 110 to calculate the SOC, and notifies PCS control unit 210 of the calculated SOC.
  • the PCS control unit 210 controls charging and discharging of the storage battery module 110 by controlling the bidirectional D / D 220 and the like based on the SOC acquired from the control unit 131 and the allowable range (first allowable range) of the SOC.
  • the first allowable range of the SOC may be predetermined, or the PCS 200 may include the above-described input mechanism, and the user may determine the first allowable range of the SOC by operating the input mechanism.
  • the manner in which the first tolerance is determined is not limited.
  • PCS control unit 210 controls bidirectional D / D 220 and the like to stop charging / discharging of storage battery module 110. Further, the PCS control unit 210 notifies the control unit 131 of the determined first allowable range of the SOC.
  • the control unit 131 determines a second allowable range of SOC based on the first allowable range of SOC acquired from the PCS control unit 210. Specifically, the control unit 131 determines the lower limit value of the second allowable range to be equal to or more than the lower limit value of the first allowable range. Control unit 131 controls the power supply value of storage battery module 110 via second terminal 170 based on the second allowable range. For example, the control unit 131 controls the second SW 160 and the D / D converter 180 when the SOC of the storage battery module 110 deviates from the second allowable range by the power supply to the external device 300 connected to the second terminal 170. Control to stop the discharge from the second terminal 170 of the storage battery module 110. Note that the upper limit value of the second allowable range may be arbitrarily determined.
  • the control unit 131 also monitors an abnormality of the storage battery module 110. For example, the control unit 131 controls the breaker 190 and cuts off the connection between the storage battery module 110 and the first terminal 150 when overcharging, overdischarging, or the like of the storage battery module 110 is detected due to a defect in the PCS 200 or the like. Do.
  • ⁇ Fourth mode> a fourth mode which is control content to be executed after the control unit 131 detects a predetermined state will be described.
  • storage battery unit 102 is configured to be able to output power from second terminal 170.
  • the control unit 131 measures the cell temperature of each of the plurality of single cells 111 and the value of the current supplied to the external device 300.
  • Control unit 131 determines a third allowable current value which is the upper limit of the current value of the output of storage battery module 110 based on the cell temperature of single battery 111 and the like.
  • the control unit 131 controls the discharge of the storage battery module 110 by controlling the second SW 160 and the D / D converter 180 so as not to exceed the third allowable current value. For example, when the current value output from the second terminal 170 exceeds the third allowable current value, the control unit 131 controls the second SW 160 and the D / D converter 180 to suppress or stop the discharge of the storage battery module 110. .
  • the second allowable current value determined in the third mode and the third allowable current value determined in the fourth mode may be the same value or different values.
  • control unit 131 measures the cell voltage of each of the plurality of single cells 111, and controls the second SW 160 and the D / D converter 180 based on a predetermined voltage setting value, thereby suppressing the discharge of the storage battery module 110. Or control to stop. Further, for example, the control unit 131 measures the cell voltage of the unit cell 111, and controls the breaker 190 based on a predetermined voltage setting value to cut off the connection between the storage battery module 110 and the second terminal 170. .
  • control part 131 measures the electric current value output from the storage battery module 110, or the voltage value of the storage battery module 110, and calculates SOC.
  • the third allowable range which is the allowable range of SOC, may be predetermined, or the user may operate the above-described input mechanism included in storage battery unit 102 to determine the third allowable range of SOC.
  • the manner in which the third tolerance of is determined is not limited.
  • the control unit 131 controls the second SW 160 and the D / D converter 180 to stop the discharge of the storage battery module 110 based on the calculated third allowable range of the SOC.
  • control unit 131 controls the second SW 160 to stop the discharge from the second terminal 170 of the storage battery module 110. . Further, for example, when the calculated SOC deviates from the predetermined third allowable range of the SOC, the control unit 131 controls the breaker 190 to cut off the connection between the storage battery module 110 and the second terminal 170. .
  • the second allowable range determined in the third mode and the third allowable range determined in the fourth mode may be the same range or different ranges.
  • the control unit 131 may determine up to 30% of the SOC as the lower limit value of the second allowable range, and may determine up to 0% of the SOC as the lower limit value of the third allowable range.
  • the control unit 131 also monitors an abnormality of the storage battery module 110. For example, when the control unit 131 detects overdischarge of the storage battery module 110, the control unit 131 controls the breaker 190 to cut off the connection between the storage battery module 110 and the second terminal 170.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an operation procedure when the control unit 131 of the storage battery unit 102 according to the second embodiment switches the operation mode.
  • the storage battery unit 102 is activated (step S201).
  • the storage battery unit 102 may be activated, for example, by the user operating the input mechanism provided in the storage battery unit 102 described above.
  • the storage battery unit 102 may include a clock unit such as an RTC that measures time, and may be set to be activated at a predetermined time. Further, for example, the storage battery unit 102 may be activated when a signal is acquired from the PCS 200.
  • control unit 131 starts control in the above-described third mode (step S202).
  • control unit 131 determines whether a predetermined state has been detected (step S203).
  • step S203 When the control unit 131 does not detect a predetermined state (No in step S203), the control unit 131 continues the operation of step S203.
  • step S204 when the control unit 131 detects a predetermined state (Yes in step S203), the control unit 131 operates the first SW 142 to cut off the connection between the storage battery module 110 and the first terminal 150 (step S204).
  • the control unit 131 operates the first SW 142 to cut off the connection between the storage battery module 110 and the first terminal 150 (step S204).
  • control unit 131 starts control in the above-described fourth mode (step S205). By doing this, the control unit 131 can appropriately supply power to the external device 300 connected to the second terminal 170 according to the detected predetermined state.
  • storage battery unit 102 As described above, according to storage battery unit 102 according to the second embodiment, as with storage battery unit 100 according to the first embodiment, since second terminal 170 is provided, storage battery unit 100 can be used without passing through PCS 200. Power can be used. For example, even when the PCS 200 has a problem and does not operate normally, the storage battery unit 102 can output the power of the storage battery module 110 to the external device 300 via the second terminal 170. That is, according to such a configuration, the storage battery unit 102 can appropriately supply the power stored in the storage battery module 110 to the external device 300.
  • the storage battery unit 102 may further be provided with the control part 131 which detects the predetermined state mentioned above.
  • the first terminal 150 and the second terminal 170 may be capable of outputting the power from the storage battery module 110 before the control unit 131 detects a predetermined state.
  • the 2nd terminal 170 may be able to output the electric power from the storage battery module 110.
  • storage battery unit 102 can control the output via the 2nd terminal 170 suitably, even after control part 131 detects a predetermined state. Therefore, according to such a configuration, the convenience of the storage battery unit 102 is improved.
  • control unit 131 may notify the PCS 200 of information on the storage battery module 110 and control the output of power from the storage battery module 110 via the second terminal 170.
  • control unit 131 may control the output of the power from the storage battery module 110 via the second terminal 170.
  • control part 131 can control suitably the output via the 2nd terminal 170 of storage battery module 110 according to a situation. Therefore, according to such a configuration, storage battery unit 102 can conveniently control the output via second terminal 170 easily.
  • the first SW 142 included in the storage battery unit 102 of the second embodiment switches the connection between the storage battery module 110 and the first terminal 150.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a characteristic functional configuration of storage battery unit 103 according to the first modification of the second embodiment.
  • symbol may be attached
  • the storage battery unit 103 does not include the first SW 142. Specifically, in the storage battery unit 103, the storage battery module 110 and the first terminal 150 are always connected. Also in such a configuration, storage battery unit 103 can exhibit the same effect as storage battery unit 102.
  • Storage battery unit 102 includes second SW 160, D / D converter 180, and second terminal 170.
  • the storage battery unit may include a plurality of second SWs, a plurality of D / D converters, and a plurality of second terminals.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a characteristic functional configuration of storage battery unit 104 according to the second modification of the second embodiment.
  • symbol may be attached
  • the storage battery unit 104 further includes a second SW 161, a D / D converter 181, and a second terminal 171 in the storage battery unit 102.
  • the second SW 161, the D / D converter 181, and the second terminal 171 have substantially the same configuration as the second SW 160, the D / D converter 180, and the second terminal 170.
  • the storage battery unit 104 includes a plurality of second SWs, a plurality of D / D converters, and a plurality of second terminals.
  • the storage battery unit 104 can simultaneously supply power to the plurality of external devices 300.
  • a DC / DC converter may be adopted as the D / D converter 181, or a DC / AC inverter may be adopted.
  • a DC / DC converter may be adopted as the D / D converter 180, and a DC / AC inverter may be adopted as the D / D converter 181.
  • the storage battery unit 104 is provided with 1st SW143.
  • the first SW 143 is a switch that switches the connection state between the storage battery module 110 and the second terminal 171.
  • the control unit 131 controls the first SW 143 to switch the connection state between the storage battery module 110 and the second terminal 171.
  • the control unit 131 controls the first SW 143 to connect the storage battery module 110 and the second terminal 171.
  • the storage battery unit 104 can increase the number of terminals that can supply power to the external device 300 according to the situation.
  • the storage battery unit may be configured to be able to control the power of the storage battery module 110 output from the first terminal connected to the PCS 200.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a characteristic functional configuration of storage battery unit 105 according to another embodiment.
  • symbol may be attached
  • storage battery unit 105 is configured to further include D / D converter 182 in the components included in storage battery unit 100.
  • the D / D converter 182 is a DC / DC converter that controls the power output from the storage battery module 110.
  • One end of the D / D converter 182 is connected to the storage battery module 110, and the other end is connected to the first SW 140.
  • the control unit 130 changes the value of the converted voltage in the D / D converter 182 after switching the first SW 140 from connection with the first terminal 150 to connection with the second terminal 170. Do. Thereafter, the control unit 130 controls the second SW 160 so that the power of the storage battery module 110 can be output from the second terminal 170. This can prevent the application of different voltages to the second terminal 170.
  • a DC / DC converter may be adopted as the D / D converter 182 in the above embodiment, or a DC / AC inverter may be adopted.
  • control unit is realized as software by the processor executing a program, but the invention is not limited to such an implementation method, and a dedicated electronic circuit using a gate array or the like is used. It may be realized in hardware.
  • 1st SW141 and 2nd SW160 may be implement
  • each component of the storage battery unit may be disposed in one housing, or disposed in a plurality of housings, each of which is electrically connected, and a control unit can control each component. It may be connected to That is, the storage battery unit may be a storage battery system in which each component of the storage battery unit is disposed in a separate housing.
  • the power conditioner (PCS 200) connected to the storage battery unit may not include the bidirectional inverter 230 and the D / D converter 240. That is, the PCS 200 may include the PCS control unit 210 and the bi-directional D / D 220. The PCS 200 may have a function of converting the power output from the storage battery unit and the power input to the storage battery unit.

Landscapes

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

Abstract

蓄電池ユニット(100)は、PCS(200)に接続される蓄電池ユニットである。蓄電池ユニット(100)は、複数の単電池(111)を含む蓄電池モジュール(110)と、PCS(200)に接続可能であり、蓄電池モジュール(110)からの電力を、PCS(200)に出力可能に構成された第1端子(150)と、外部機器(300)に接続可能であり、蓄電池モジュール(110)からの電力を、PCS(200)を経由せずに、外部機器(300)に出力可能に構成された第2端子(170)と、を備える。

Description

蓄電池ユニット
 本開示は、パワーコンディショナと接続される蓄電池ユニットに関する。
 従来、系統電源、太陽電池等から供給される電力を充電する蓄電池ユニットがある。例えば、特許文献1には、太陽電池で発電されたエネルギーをリチウムイオン電池等の蓄電池に充電し、電気機器に電力の供給を行う電源装置(蓄電池ユニット)の技術が開示されている。こうすることで、災害等が発生した場合に、停電が起きた際においても、太陽電池を利用することで、電力を発生させることができる。
特開2013-240156号公報
 ところで、太陽電池、系統電源等の電力供給元と、太陽電池、系統電源等から供給される電力を蓄電する蓄電池ユニットとの間には、当該電力の供給量等を調整するためにパワーコンディショナが接続される。つまり、蓄電池ユニットに蓄えられた電力は、パワーコンディショナを介して、出力される。そのため、パワーコンディショナを介さずに、蓄電池ユニットに蓄えられた電力を使用することができなかった。
 そこで、本開示は、適切に電力を供給することが可能な蓄電池ユニットを提供する。
 本開示の一態様に係る蓄電池ユニットは、パワーコンディショナに接続される蓄電池ユニットであって、複数の単電池を含む蓄電池モジュールと、前記パワーコンディショナに接続可能であり、前記蓄電池モジュールからの電力を、前記パワーコンディショナに出力可能に構成された第1端子と、外部機器に接続可能であり、前記蓄電池モジュールからの電力を、前記パワーコンディショナを経由せずに、前記外部機器に出力可能に構成された第2端子と、を備える。
 本開示の蓄電池ユニットによれば、適切に電力の供給をすることができる。
図1は、実施の形態1に係る蓄電池ユニットを含むシステムを説明するためのブロック図である。 図2は、実施の形態1に係る蓄電池ユニットの制御部が動作モードを切り替える際の動作手順を示すフローチャートである。 図3は、実施の形態1の変形例に係る蓄電池ユニットの特徴的な機能構成を示すブロック図である。 図4は、実施の形態2に係る蓄電池ユニットの特徴的な機能構成を示すブロック図である。 図5は、実施の形態2に係る蓄電池ユニットの制御部が動作モードを切り替える際の動作手順を示すフローチャートである。 図6は、実施の形態2の変形例1に係る蓄電池ユニットの特徴的な機能構成を示すブロック図である。 図7は、実施の形態2の変形例2に係る蓄電池ユニットの特徴的な機能構成を示すブロック図である。 図8は、その他の実施の形態に係る蓄電池ユニットの特徴的な機能構成を示すブロック図である。
 以下、実施の形態に係る蓄電池ユニットについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
 なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。
 (実施の形態1)
 [蓄電池ユニットの構成]
 図1は、実施の形態1に係る蓄電池ユニット100を含むシステムを説明するためのブロック図である。
 図1に示すように、蓄電池ユニット100は、蓄電池モジュール110を有し、PCS(パワーコンディショナ)200と接続される蓄電装置である。蓄電池ユニット100は、PCS200を介して、外部商用電源である系統電源600、PV(太陽電池)400等と接続されており、系統電源600、PV400から供給される電力を蓄電池モジュール110に蓄電(充電)する。蓄電池ユニット100に蓄えられた電力は、PCS200及び分電盤500を介して、例えば、一般家庭、オフィスビル等の商業施設、又は、公共施設といった施設の中にある照明装置等の負荷510へ供給可能となっている。
 蓄電池ユニット100は、蓄電池モジュール110と、ブレーカ190と、第1SW140と、第1端子150と、第2SW160と、D/Dコンバータ180と、第2端子170と、制御部130とを備える。
 蓄電池モジュール110は、系統電源600、PV(太陽電池)400等から供給される電力を蓄える複数の単電池111を有する。単電池111は、例えば、リチウムイオン電池、鉛蓄電池等の電池セルである。複数の単電池111は、それぞれ直列に接続されていてもよいし、並列に接続されていてもよいし、直列及び並列を組み合わせて接続されていてもよい。
 ブレーカ190は、蓄電池ユニット100に異常が発生した際に、蓄電池モジュール110とPCS200との接続を遮断するためのブレーカである。具体的には、制御部130は、蓄電池ユニット100内の各構成要素を監視し、何らかの異常が発生したと判定した場合、ブレーカ190を動作させ、蓄電池モジュール110と第1端子150との接続を遮断する。
 第1SW140は、蓄電池モジュール110と、第1端子150及び第2端子170との接続状態を切り替えるためのスイッチである。
 第1端子150は、蓄電池ユニット100とPCS200とを接続するための端子である。第1端子150からは、蓄電池モジュール110からの電力がPCS200へ供給可能となっている。
 第2SW160は、蓄電池モジュール110から第2端子170へ供給される電力の出力のオンとオフとを切り替えるスイッチである。第2SW160は、例えば、FET(Field Effect Transistor)で構成される。
 D/Dコンバータ180は、第2端子170から出力される電力を制御するためのデバイスである。D/Dコンバータ180は、例えば、DC(Direct Current/直流)/DCコンバータである。なお、D/Dコンバータ180には、DC/DCコンバータではなく、DC/AC(Alternated Current/交流)インバータが採用されてもよい。
 第2端子170は、蓄電池ユニット100と照明装置、携帯電話等の負荷機器である外部機器300とを接続するための端子である。第2端子170は、例えば、USB(Universal Serial Bus)接続端子である。第2端子170からは、蓄電池モジュール110からの直流電力又は交流電力が外部機器300へ供給可能となっている。
 このように、蓄電池ユニット100は、電力をPCS200へ出力可能な第1端子150と、PCS200を経由せずに電力を外部機器300へ出力可能な第2端子170とを備える点に特徴を有する。
 なお、蓄電池ユニット100は、第2端子170と、D/Dコンバータ180と、第2SW160とをそれぞれ複数有してもよい。
 制御部130は、蓄電池ユニット100が備える各構成要素の状態を取得及び/又は監視し、蓄電池モジュール110の蓄電状態などをPCS200へ通知をする制御装置である。制御部130は、例えば、CPU(Central Processing Unit)と、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ等によって実現される記憶装置(不図示)に記憶された制御プログラムとによって実現される。また、制御部130は、PCS200と通信するための有線又は無線通信インターフェースを備える。
 また、制御部130は、所定の状態を検知した場合に、第1端子150及び第2端子170のうち、第2端子170から電力供給が可能となるように制御をしてもよい。ここで、所定の状態とは、PCS200への出力を停止すべき状態として定められた状態であり、例えば、PCS200と繰り返し相互に実行している通信が途切れた場合、蓄電池ユニット100が備えるボタン、タッチパネル等の入力機構(不図示)をユーザが操作し、第2端子170から電力供給を可能とするように指示した場合等である。また、所定の状態とは、例えば、ユーザが操作する携帯電話等の通信端末、HEMS(Home Energy Management System)コントローラ等から制御部130に対し、第2端子170から電力供給を可能とするように指示が入力された場合でもよい。制御部130は、これらの所定の状態を検知する前と所定の状態を検知した後とで、異なる動作モードで制御をしてもよい。制御部130が実行する具体的な制御内容については、後述する。
 PCS200は、PV400で発電された電力や系統電源600から供給された電力を蓄電池ユニット100に充電させたり、PV400で発電された電力や蓄電池ユニット100に蓄えられた電力を、分電盤500を介して負荷510へ供給させるパワーコンディショナである。PCS200は、PCS制御部210と、双方向D/D220と、双方向インバータ230と、D/Dコンバータ240とを備える。
 PCS制御部210は、制御部130と通信する制御装置であり、例えばCPUと、ROM、RAM、HDD、フラッシュメモリ等によって実現される記憶装置(不図示)に記憶された制御プログラムとによって実現される。また、PCS制御部210は、蓄電池ユニット100と通信するための有線又は無線通信インターフェースを備える。
 双方向D/D220は、蓄電池ユニット100とPCS200との間の電力の入出力を制御するDC/DCコンバータである。
 双方向インバータ230は、PV400又は蓄電池ユニット100から入力される直流電力を交流電力に変換し、且つ系統電源600から入力される交流電力を直流電力に変換する双方向DC/ACインバータである。
 D/Dコンバータ240は、PV400から入力される直流電力の電力値を制御するDC/DCコンバータである。
 [蓄電池ユニットの制御]
 続いて、制御部130及びPCS制御部210による蓄電池モジュール110の充放電に関する制御の詳細について説明する。上述したように、制御部130は、所定の状態を検知する前と、所定の状態を検知する後とで、異なる動作モードで制御を実行する。以下では、制御部130が所定の状態を検知する前に実行する動作モードを第1モード、制御部130が所定の状態を検知した後に実行する動作モードを第2モードとして説明する。なお、第1モードでは、蓄電池モジュール110の充放電の制御にPCS制御部210が関係するため、PCS制御部210の動作もあわせて説明する。
 <第1モード>
 制御部130は、蓄電池モジュール110の情報をPCS200へ繰り返し通知する。
 蓄電池モジュール110の情報には、例えば、単電池111の温度が含まれる。制御部130は、複数の単電池111それぞれのセル温度を計測し、PCS制御部210へ通知する。PCS制御部210は、制御部130から取得したセル温度に基づき、蓄電池モジュール110の入力及び出力の電流値の上限である許容電流値を決定する。PCS制御部210は、許容電流値を超えないように、双方向D/D220等を制御することで、蓄電池モジュール110の充放電を制御する。
 なお、制御部130は、複数の単電池111それぞれのセル温度を通知してもよいし、最大及び最小のセル温度のみを通知してもよいし、セル温度から上述した許容電流値を算出して通知してもよい。
 また、蓄電池モジュール110の情報には、例えば、単電池111の電圧値が含まれる。制御部130は、複数の単電池111それぞれのセル電圧を計測し、PCS制御部210へ通知する。PCS制御部210は、制御部130から取得したセル温度及びセル電圧と予め定められた電圧設定値とに基づき、双方向D/D220等を制御することで、蓄電池モジュール110の充放電を制御する。
 なお、制御部130は、複数の単電池111それぞれのセル電圧を通知してもよいし、最大及び最小のセル電圧のみを通知してもよい。また、制御部130は、蓄電池モジュール110における満充電されている状態を示す通知、完全に放電された状態を示す通知、及び、蓄電池モジュール110の充放電の停止を要求する通知をしてもよい。PCS制御部210は、このような通知に基づいて、蓄電池モジュール110の充放電を制御してもよい。
 また、蓄電池モジュール110の情報には、例えば、蓄電池モジュール110のSOC(State Of Charge)が含まれてもよい。SOCとは、蓄電池モジュール110の充電率である。制御部130は、蓄電池モジュール110に入出力される電流値、又は、蓄電池モジュール110の電圧値を計測してSOCを算出し、算出したSOCをPCS制御部210へ通知する。PCS制御部210は、制御部130から取得したSOCに基づき、双方向D/D220等を制御することで、蓄電池モジュール110の充放電を制御する。SOCの許容範囲は予め定められていてもよいし、PCS200がボタン、タッチパネル等の入力機構(不図示)を備え、ユーザが当該入力機構を操作することでSOCの許容範囲が決定されてもよく、SOCの許容範囲が決定される方法は、限定されない。PCS制御部210は、制御部130から取得したSOCが、定められたSOCの許容範囲を逸脱した場合、双方向D/D220等を制御して、蓄電池モジュール110の充放電を停止する。
 また、制御部130は、蓄電池モジュール110の異常を監視する。例えば、制御部130は、PCS200の不具合などにより、蓄電池モジュール110の過充電、過放電等を検知した場合に、ブレーカ190を動作させ、蓄電池モジュール110と第1端子150との間の接続を遮断する。
 <第2モード>
 続いて、制御部130が所定の状態を検知した後に実行する制御内容である第2モードについて説明する。第2モードでは、制御部130が蓄電池モジュール110の第2端子170を介した放電を制御する。
 制御部130は、複数の単電池111それぞれのセル温度を計測し、蓄電池モジュールの110の出力の電流値の上限である許容電流値を決定する。制御部130は、許容電流値を超えないように、第2SW160及びD/Dコンバータ180を制御することで、蓄電池モジュール110の放電を制御する。例えば、制御部130は、第2端子170から出力する電流値が許容電流値を超えた場合、第2SW160及びD/Dコンバータ180を制御して、蓄電池モジュール110の放電を抑制又は停止する。
 また、制御部130は、複数の単電池111それぞれのセル電圧を計測し、予め定められた電圧設定値に基づき第2SW160及びD/Dコンバータ180を制御することで、蓄電池モジュール110の放電を抑制又は停止させる制御をする。また、制御部130は、例えば、複数の単電池111それぞれのセル電圧を計測し、予め定められた電圧設定値に基づきブレーカ190を制御することで、蓄電池モジュール110と第2端子170との接続を遮断する。
 また、制御部130は、蓄電池モジュール110から出力される電流値、又は、蓄電池モジュール110の電圧値を計測してSOCを算出する。SOCの許容範囲は予め定められていてもよいし、蓄電池ユニット100が備える入力機構をユーザが操作することでSOCの許容範囲が決定されてもよく、SOCの許容範囲が決定される方法は、限定されない。制御部130は、算出したSOCとSOCの許容範囲に基づき、第2SW160及びD/Dコンバータ180を制御することで、蓄電池モジュール110の放電を抑制又は停止させる制御をする。例えば、制御部130は、算出したSOCが、定められたSOCの許容範囲を逸脱した場合、第2SW160を制御して、蓄電池モジュール110の第2端子170からの放電を停止させる制御をする。また、例えば、制御部130は、算出したSOCが、定められたSOCの許容範囲を逸脱した場合、ブレーカ190を制御することで、蓄電池モジュール110と第2端子170との接続を遮断する。
 また、制御部130は、蓄電池モジュール110の異常を監視する。例えば、制御部130は、蓄電池モジュール110の過放電を検知した場合に、ブレーカ190を制御して、蓄電池モジュール110と第2端子170との間の接続を遮断する。
 図2は、実施の形態1に係る蓄電池ユニット100の制御部130が動作モードを切り替える際の動作手順を示すフローチャートである。
 まず、蓄電池ユニット100を起動させる(ステップS101)。蓄電池ユニット100は、例えば、上述した蓄電池ユニット100が備える入力機構をユーザが操作することにより起動されてもよい。また、例えば、蓄電池ユニット100は、時間を計測するRTC(Real Time Clock)等の計時部(不図示)を備え、所定の時刻に起動されるように設定されていてもよい。また、例えば、蓄電池ユニット100は、PCS200から信号を取得した場合に起動してもよい。
 次に、制御部130は、上述した第1モードで制御を開始する(ステップS102)。
 次に、制御部130は、所定の状態を検知したか否かを判定する(ステップS103)。
 制御部130は、所定の状態を検知しない場合(ステップS103でNo)、ステップS103の動作を続ける。
 一方、制御部130は、所定の状態を検知した場合(ステップS103でYes)、第1SW140を動作させ、蓄電池モジュール110と第1端子150との接続を遮断し、蓄電池モジュール110と第2端子170とを接続させる(ステップS104)。ステップS104において、蓄電池モジュール110と第1端子150との接続を遮断することで、第1端子150に不要な電圧が印可されることを防ぐことができる。そのため、第1端子150に不要な電圧が印可されることによる蓄電池ユニット100の故障等を抑制できる。
 次に、制御部130は、上述した第2モードで制御を開始する(ステップS105)。こうすることで、制御部130は、第2端子170と接続される外部機器300へ電力を供給できる。
 [効果等]
 以上のように、実施の形態1に係る蓄電池ユニット100は、PCS200に接続され、複数の単電池111を含む蓄電池モジュール110と、PCS200に接続可能であり、蓄電池モジュール110からの電力を、PCS200に出力可能に構成された第1端子150とを備える。また、蓄電池ユニット100は、さらに、外部機器300に接続可能であり、蓄電池モジュール110からの電力を、PCS200を経由せずに、外部機器300に出力可能に構成された第2端子170を備える。
 蓄電池ユニット100によれば、第2端子170を備えるため、PCS200を経由せずに、蓄電池ユニット100の電力を使用することができる。例えば、PCS200に不具合が生じて正常に動作しなくなった場合に、蓄電池ユニット100は、蓄電池モジュール110の電力を、第2端子170を介して外部機器300に出力できる。つまり、このような構成によれば、蓄電池ユニット100は、蓄電池モジュール110に蓄えられた電力を、適切に外部機器300へ供給をすることができる。
 また、蓄電池ユニット100は、上述した所定の状態を検知する制御部130をさらに備えてもよい。蓄電池ユニット100は、制御部130が所定の状態を検知する前においては、第1端子150及び第2端子170のうち、第1端子150のみが蓄電池モジュール110からの電力を出力可能となるように構成されてもよい。また、蓄電池ユニット100は、制御部130が所定の状態を検知した後の状態である第2状態においては、第2端子170が蓄電池モジュール110からの電力を出力可能となるように構成されてもよい。
 これにより、蓄電池ユニット100は、制御部130が所定の状態を検知することで、所望のタイミングで第2端子170を介した出力を制御できる。例えば、災害等が発生した非常時に、蓄電池ユニット100とPCS200との接続を切り離して、所望の場所で蓄電池ユニット100は使用され得る。そのため、このような構成によれば、蓄電池ユニット100の利便性は、向上される。
 例えば、制御部130は、所定の状態を検知する前において、蓄電池モジュール110の情報をPCS200に通知し、所定の状態を検知した後において、第2端子170を介した蓄電池モジュール110からの電力の出力を制御してもよい。
 これにより、制御部130は、所定の状態を検知した後、PCS200によらず、蓄電池モジュール110の第2端子170を介した出力を制御することができる。そのため、このような構成によれば、蓄電池ユニット100は、簡便に第2端子170を介した出力を制御できる。
 (実施の形態1の変形例)
 実施の形態1の蓄電池ユニット100が備える第1SW140は、蓄電池モジュール110と第1端子150及び第2端子170の一方との接続を切り替える。制御部130が第2動作モードで制御を実行する際には、蓄電池モジュール110と第1端子150との接続を遮断しなくてもよい。
 図3は、実施の形態1の変形例に係る蓄電池ユニット101の特徴的な機能構成を示すブロック図である。なお、実施の形態1に係る蓄電池ユニット100と実質的に同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する場合がある。
 図3に示すように、蓄電池ユニット101は、蓄電池ユニット100とは第1SWが異なる。具体的には、蓄電池ユニット101が備える第1SW141は、蓄電池モジュール110と第1端子150との接続状態の切り替えはせず、蓄電池モジュール110と第2端子170との接続状態の切り替えのみを行う。このような構成においても、蓄電池ユニット101は、蓄電池ユニット100と同様の効果を奏することができる。
 (実施の形態2)
 続いて、実施の形態2に係る蓄電池ユニット102について説明する。
 実施の形態1に係る蓄電池ユニット100では、蓄電池モジュール110は、第1端子150及び第2端子170のいずれか一方のみと接続される。実施の形態2に係る蓄電池ユニット102では、蓄電池モジュール110と第2端子170とは常時接続された状態である。つまり、実施の形態2に係る蓄電池ユニット102は、所定の状態を検知する前から、第2端子170を介した放電を制御する。所定の状態は、上述した実施の形態1と同様である。なお、実施の形態1に係る蓄電池ユニット100と実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する場合がある。
 [蓄電池ユニットの構成]
 図4は、実施の形態2に係る蓄電池ユニット102の特徴的な機能構成を示すブロック図である。なお、実施の形態2に係る蓄電池ユニット102は、実施の形態1に係る蓄電池ユニット100と同様に、第1端子150とPCS200とが接続されており、制御部131がPCS200(具体的には、PCS制御部210)と通信可能に接続されているが、図4では、PCS200の記載を省略している。
 図4に示すように、実施の形態2に係る蓄電池ユニット102は、実施の形態1に係る蓄電池ユニット100とは、蓄電池モジュール110と第1端子150及び第2端子170との接続状態が異なる。
 第1SW142は、蓄電池モジュール110と第1端子150との接続状態を切り替えるためのスイッチである。
 また、蓄電池モジュール110は、第1SW142を介さずに、第2SW160及びD/Dコンバータ180を介して第2端子170と接続されている。なお、実施の形態1と同様に、実施の形態2においても、D/Dコンバータ180は一例であり、例えば、D/Dコンバータ180には、DC/DCコンバータが採用されてもよいし、DC/ACインバータが採用されてもよい。
 制御部131は、実施の形態1と同様に、蓄電池ユニット102が備える各構成要素の状態を取得及び/又は監視し、蓄電池モジュール110の蓄電状態等をPCS200へ通知をする制御装置である。制御部131は、例えば、CPUと、ROM、RAM、HDD、フラッシュメモリ等によって実現される記憶装置(不図示)に記憶された制御プログラムとによって実現される。また、制御部131は、PCS200と通信するための有線又は無線通信インターフェースを備える。
 また、制御部131は、第2端子170を介した蓄電池モジュール110の電力の放電の制御を行う。制御部131が実行する制御内容は、所定の状態を検知する前と所定の状態を検知した後とで異なる。
 [蓄電池ユニットの制御]
 続いて、制御部131及びPCS制御部210による蓄電池モジュール110の充放電に関する制御の詳細について説明する。上述したように、制御部131は、所定の状態を検知する前と、所定の状態を検知する後とで、異なる動作モードで制御を実行する。以下では、制御部131が所定の状態を検知する前に実行する動作モードを第3モード、制御部131が所定の状態を検知した後に実行する動作モードを第4モードとして説明する。なお、第3モードでは、蓄電池モジュール110の充放電の制御にPCS制御部210が関係するため、PCS制御部210の動作もあわせて説明する。
 <第3モード>
 第3モードでは、蓄電池ユニット102は、第1端子150及び第2端子170の双方から、電力を出力可能に構成されている。
 制御部131は、蓄電池モジュール110の情報をPCS200へ繰り返し通知する。
 蓄電池モジュール110の情報には、例えば、単電池111の温度が含まれる。制御部131は、複数の単電池111それぞれのセル温度を計測し、PCS制御部210へ通知する。PCS制御部210は、制御部131から取得したセル温度に基づき、蓄電池モジュール110の出力の電流値の上限である第1許容電流値を決定する。PCS制御部210は、決定した第1許容電流値を制御部131へ通知する。
 なお、制御部131は、複数の単電池111それぞれのセル温度を通知してもよいし、最大及び最小のセル温度のみを通知してもよいし、セル温度から後述する第1許容電流値を算出して通知してもよい。また、制御部131が第1許容電流値を算出する場合、PCS制御部210は、第1許容電流値を制御部131へ通知しなくてもよい。
 制御部131は、PCS制御部210から取得した第1許容電流値に基づいて、第2許容電流値を決定する。具体的には、制御部131は、第2許容電流値を、第1許容電流値以下の値で決定する。制御部131は、第2許容電流値に基づいて、第2端子170を介した蓄電池モジュール110の電流の供給値を制御する。例えば、制御部131は、第2端子170と接続される外部機器300への供給電流値が第2許容電流値を超えた場合、第2SW160及びD/Dコンバータ180を制御して、蓄電池モジュール110の第2端子170からの放電を抑制又は停止させる制御をする。また、制御部131は、外部機器300への供給電流値をPCS制御部210へ通知する。
 PCS制御部210は、決定した第1許容電流値から制御部131から取得した外部機器300への供給電流値を引いた値を超えないように、双方向D/D220等を制御することで、蓄電池モジュール110の充放電を制御する。
 また、蓄電池モジュール110の情報には、例えば、単電池111の電圧値が含まれる。制御部130は、複数の単電池111それぞれのセル電圧を計測し、PCS制御部210へ通知する。PCS制御部210は、制御部130から取得したセル温度及びセル電圧と予め定められた電圧設定値とに基づき、双方向D/D220等を制御することで、蓄電池モジュール110の充放電を制御する。
 なお、制御部131は、複数の単電池111それぞれのセル電圧を通知してもよいし、最大及び最小のセル電圧のみを通知してもよい。また、制御部131は、蓄電池モジュール110における満充電されている状態を示す通知、完全に放電された状態を示す通知、蓄電池モジュール110の充放電の停止を要求する通知をしてもよい。PCS制御部210は、このような通知に基づいて、蓄電池モジュール110の充放電を制御してもよい。
 また、蓄電池モジュール110の情報には、例えば、蓄電池モジュール110のSOCが含まれる。制御部131は、蓄電池モジュール110に入出力される電流値、又は、蓄電池モジュール110の電圧値を計測してSOCを算出し、算出したSOCをPCS制御部210へ通知する。PCS制御部210は、制御部131から取得したSOCとSOCの許容範囲(第1許容範囲)とに基づき、双方向D/D220等を制御することで、蓄電池モジュール110の充放電を制御する。SOCの第1許容範囲は予め定められていてもよいし、PCS200が上述した入力機構を備え、ユーザが当該入力機構を操作することでSOCの第1許容範囲が決定されてもよく、SOCの第1許容範囲が決定される方法は、限定されない。PCS制御部210は、制御部131から取得したSOCが、定められたSOCの第1許容範囲を逸脱した場合、双方向D/D220等を制御して、蓄電池モジュール110の充放電を停止する。また、PCS制御部210は、決定したSOCの第1許容範囲を制御部131へ通知する。
 制御部131は、PCS制御部210から取得したSOCの第1許容範囲に基づいて、SOCの第2許容範囲を決定する。具体的には、制御部131は、第2許容範囲の下限値を、第1許容範囲の下限値以上となるように決定する。制御部131は、第2許容範囲に基づいて、第2端子170を介した蓄電池モジュール110の電力の供給値を制御する。例えば、制御部131は、第2端子170と接続される外部機器300への電力供給によって、蓄電池モジュール110のSOCが第2許容範囲を逸脱した場合、第2SW160、D/Dコンバータ180を制御して、蓄電池モジュール110の第2端子170からの放電を停止させる制御をする。なお、第2許容範囲の上限値は、任意に定められてよい。
 また、制御部131は、蓄電池モジュール110の異常を監視する。例えば、制御部131は、PCS200の不具合などにより、蓄電池モジュール110の過充電、過放電等を検知した場合に、ブレーカ190を制御し、蓄電池モジュール110と第1端子150との間の接続を遮断する。
 <第4モード>
 続いて、制御部131が所定の状態を検知した後に実行する制御内容である第4モードについて説明する。第4モードでは、蓄電池ユニット102は、第2端子170から、電力を出力可能に構成されている。
 制御部131は、複数の単電池111それぞれのセル温度及び外部機器300への供給電流値を計測する。制御部131は、単電池111のセル温度等に基づいて、蓄電池モジュール110の出力の電流値の上限である第3許容電流値を決定する。制御部131は、第3許容電流値を超えないように、第2SW160及びD/Dコンバータ180を制御することで、蓄電池モジュール110の放電を制御する。例えば、制御部131は、第2端子170から出力する電流値が第3許容電流値を超えた場合、第2SW160及びD/Dコンバータ180を制御して、蓄電池モジュール110の放電を抑制又は停止する。
 なお、第3モードで決定される第2許容電流値と、第4モードで決定される第3許容電流値とは、同じ値でもよいし、異なる値でもよい。
 また、制御部131は、複数の単電池111それぞれのセル電圧を計測し、予め定められた電圧設定値に基づき第2SW160、D/Dコンバータ180を制御することで、蓄電池モジュール110の放電を抑制又は停止させる制御をする。また、制御部131は、例えば、単電池111のセル電圧を計測し、予め定められた電圧設定値に基づきブレーカ190を制御することで、蓄電池モジュール110と第2端子170との接続を遮断する。
 また、制御部131は、蓄電池モジュール110から出力される電流値、又は、蓄電池モジュール110の電圧値を計測し、SOCを算出する。SOCの許容範囲である第3許容範囲は予め定められていてもよいし、蓄電池ユニット102が備える上述した入力機構をユーザが操作することでSOCの第3許容範囲が決定されてもよく、SOCの第3許容範囲が決定される方法は、限定されない。制御部131は、算出したSOCの第3許容範囲に基づき、第2SW160、及び、D/Dコンバータ180を制御することで、蓄電池モジュール110の放電を停止させる制御をする。例えば、制御部131は、算出したSOCが、定められたSOCの第3許容範囲を逸脱した場合、第2SW160を制御して、蓄電池モジュール110の第2端子170からの放電を停止させる制御をする。また、例えば、制御部131は、算出したSOCが、定められたSOCの第3許容範囲を逸脱した場合、ブレーカ190を制御することで、蓄電池モジュール110と第2端子170との接続を遮断する。
 なお、第3モードで決定される第2許容範囲と、第4モードで決定される第3許容範囲とは、同じ範囲でもよいし、異なる範囲でもよい。例えば、制御部131は、第2許容範囲の下限値として、SOCの30%までと決定し、第3許容範囲の下限値として、SOCの0%までと決定してもよい。
 また、制御部131は、蓄電池モジュール110の異常を監視する。例えば、制御部131は、蓄電池モジュール110の過放電を検知した場合に、ブレーカ190を制御し、蓄電池モジュール110と第2端子170との間の接続を遮断する。
 図5は、実施の形態2に係る蓄電池ユニット102の制御部131が動作モードを切り替える際の動作手順を示すフローチャートである。
 まず、蓄電池ユニット102を起動させる(ステップS201)。蓄電池ユニット102は、例えば、上述した蓄電池ユニット102が備える入力機構をユーザが操作することにより起動されてもよい。また、例えば、蓄電池ユニット102は、時間を計測するRTC等の計時部を備え、所定の時刻に起動されるように設定されていてもよい。また、例えば、蓄電池ユニット102は、PCS200から信号を取得した場合に起動してもよい。
 次に、制御部131は、上述した第3モードで制御を開始する(ステップS202)。
 次に、制御部131は、所定の状態を検知したか否かを判定する(ステップS203)。
 制御部131は、所定の状態を検知しない場合(ステップS203でNo)、ステップS203の動作を続ける。
 一方、制御部131は、所定の状態を検知した場合(ステップS203でYes)、第1SW142を動作させ、蓄電池モジュール110と第1端子150との接続を遮断する(ステップS204)。ステップS204において、蓄電池モジュール110と第1端子150との接続を遮断することで、第1端子150に不要な電圧が印可されることを防ぐことができる。そのため、第1端子150に不要な電圧が印可されることによる蓄電池ユニット102の故障等を抑制できる。
 次に、制御部131は、上述した第4モードで制御を開始する(ステップS205)。こうすることで、制御部131は、検知した所定の状態に応じて、第2端子170と接続される外部機器300へ適切に電力を供給できる。
 [効果等]
 以上のように、実施の形態2に係る蓄電池ユニット102によれば、実施の形態1に係る蓄電池ユニット100と同様に、第2端子170を備えるため、PCS200を経由せずに、蓄電池ユニット100の電力を使用することができる。例えば、PCS200に不具合が生じて正常に動作しなくなった場合においても、蓄電池ユニット102は、蓄電池モジュール110の電力を、第2端子170を介して外部機器300に出力できる。つまり、このような構成によれば、蓄電池ユニット102は、蓄電池モジュール110に蓄えられた電力を、適切に外部機器300へ供給をすることができる。
 また、蓄電池ユニット102は、上述した所定の状態を検知する制御部131をさらに備えてもよい。制御部131が所定の状態を検知する前において、第1端子150及び第2端子170は蓄電池モジュール110からの電力を出力可能でもよい。また、制御部131が所定の状態を検知した後において、第2端子170が蓄電池モジュール110からの電力を出力可能でもよい。
 これにより、蓄電池ユニット102は、制御部131が所定の状態を検知した後も、好適に第2端子170を介した出力を制御できる。そのため、このような構成によれば、蓄電池ユニット102の利便性は、向上される。
 例えば、制御部131は、所定の状態を検知する前において、蓄電池モジュール110の情報をPCS200に通知し、且つ第2端子170を介した蓄電池モジュール110からの電力の出力を制御してもよい。また、制御部131は、所定の状態を検知した後において、第2端子170を介した蓄電池モジュール110からの電力の出力を制御してもよい。
 これにより、制御部131は、蓄電池モジュール110の第2端子170を介した出力を、状況に応じて好適に制御することができる。そのため、このような構成によれば、蓄電池ユニット102は、簡便に第2端子170を介した出力を好適に制御できる。
 (実施の形態2の変形例1)
 実施の形態2の蓄電池ユニット102が備える第1SW142は、蓄電池モジュール110と第1端子150との接続を切り替える。
 図6は、実施の形態2の変形例1に係る蓄電池ユニット103の特徴的な機能構成を示すブロック図である。なお、実施の形態2に係る蓄電池ユニット102と実質的に同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する場合がある。
 図6に示すように、蓄電池ユニット103は、蓄電池ユニット102と異なり、第1SW142を備えない。具体的には、蓄電池ユニット103は、蓄電池モジュール110と第1端子150とは常時接続された状態となる。このような構成においても、蓄電池ユニット103は、蓄電池ユニット102と同様の効果を奏することができる。
 (実施の形態2の変形例2)
 実施の形態2の蓄電池ユニット102は、第2SW160と、D/Dコンバータ180と、第2端子170と、を備える。蓄電池ユニットは、第2SWと、D/Dコンバータと、第2端子とをそれぞれ複数備えてもよい。
 図7は、実施の形態2の変形例2に係る蓄電池ユニット104の特徴的な機能構成を示すブロック図である。なお、実施の形態2に係る蓄電池ユニット102と実質的に同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する場合がある。
 図7に示すように、蓄電池ユニット104は、蓄電池ユニット102に、さらに、第2SW161と、D/Dコンバータ181と、第2端子171とを備える構成となっている。第2SW161、D/Dコンバータ181及び第2端子171は、第2SW160、D/Dコンバータ180及び第2端子170と実質的に同様の構成である。このように、蓄電池ユニット104は、第2SWと、D/Dコンバータと、第2端子とをそれぞれ複数備える。これにより、蓄電池ユニット104は複数の外部機器300に対して同時に電力を供給できる。なお、D/Dコンバータ181には、DC/DCコンバータが採用されてもよいし、DC/ACインバータが採用されてもよい。また、例えば、D/Dコンバータ180には、DC/DCコンバータが採用され、D/Dコンバータ181には、DC/ACインバータが採用されてもよい。
 また、蓄電池ユニット104は、第1SW143を備える。
 第1SW143は、蓄電池モジュール110と第2端子171との接続状態を切り替えるスイッチである。具体的には、制御部131は、第1SW143を制御して、蓄電池モジュール110と第2端子171との接続状態を切り替えさせる。例えば、制御部131は、所定の状態を検知した場合に、第1SW143を制御して蓄電池モジュール110と第2端子171とを接続させる。このような構成によれば、蓄電池ユニット104は、状況に応じて、外部機器300へ電力を供給できる端子数を増加させることができる。
 (他の実施の形態)
 以上、実施の形態1、実施の形態1の変形例、実施の形態2、実施の形態2の変形例1、実施の形態2の変形例2に係る蓄電池ユニットについて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。
 例えば、蓄電池ユニットは、PCS200と接続される第1端子から出力する蓄電池モジュール110の電力を、制御できるように構成されていてもよい。
 図8は、その他の実施の形態に係る蓄電池ユニット105の特徴的な機能構成を示すブロック図である。なお、実施の形態1に係る蓄電池ユニット100と実質的に同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する場合がある。
 図8に示すように、蓄電池ユニット105は、蓄電池ユニット100が備える構成要素に、さらにD/Dコンバータ182を備える構成となっている。
 D/Dコンバータ182は、蓄電池モジュール110から出力される電力を制御するDC/DCコンバータである。D/Dコンバータ182は、一端が蓄電池モジュール110と接続され、他端が第1SW140と接続されている。例えば、制御部130は、所定の状態を検知した場合、第1SW140を第1端子150との接続から第2端子170との接続に切り替えた後に、D/Dコンバータ182における変換電圧の値を変更する。制御部130は、その後に第2SW160を制御して、蓄電池モジュール110の電力を第2端子170から出力可能となるように制御する。こうすることで、第2端子170への異種電圧が印可されることを防ぐことができる。なお、上記実施の形態におけるD/Dコンバータ182には、DC/DCコンバータが採用されてもよいし、DC/ACインバータが採用されてもよい。
 また、例えば、上記実施の形態では、制御部は、プロセッサがプログラムを実行することによってソフトウェア的に実現されたが、このような実現方法に限られず、ゲートアレイ等を用いた専用の電子回路によってハードウェア的に実現されてもよい。
 また、実施の形態2における蓄電池ユニット101において、第1SW141と第2SW160とは、一つのスイッチで実現されてもよい。
 また、蓄電池ユニットが備える各構成要素は、一つの筐体内に配置されてもよいし、複数の筐体に配置され、それぞれが電気的に接続され、且つ、制御部が各構成要素を制御可能に接続されていてもよい。つまり、蓄電池ユニットは、蓄電池ユニットが備える各構成要素が別々の筐体に配置された蓄電池システムでもよい。
 また、蓄電池ユニットに接続されるパワーコンディショナ(PCS200)は、双方向インバータ230と、D/Dコンバータ240とを備えていなくてもよい。つまり、PCS200は、PCS制御部210と、双方向D/D220とを備えていればよい。PCS200は、蓄電池ユニットから出力される電力及び蓄電池ユニットへ入力される電力を変換する機能を持っていればよい。
 その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
 100、101、102、103、104、105 蓄電池ユニット
 110 蓄電池モジュール
 111 単電池
 130、131 制御部
 150 第1端子
 170、171 第2端子
 200 PCS(パワーコンディショナ)
 300 外部機器

Claims (5)

  1.  パワーコンディショナに接続される蓄電池ユニットであって、
     複数の単電池を含む蓄電池モジュールと、
     前記パワーコンディショナに接続可能であり、前記蓄電池モジュールからの電力を、前記パワーコンディショナに出力可能に構成された第1端子と、
     外部機器に接続可能であり、前記蓄電池モジュールからの電力を、前記パワーコンディショナを経由せずに、前記外部機器に出力可能に構成された第2端子と、
     を備える、蓄電池ユニット。
  2.  所定の状態を検知する制御部をさらに備え、
     前記制御部が前記所定の状態を検知する前において、前記第1端子及び前記第2端子のうち、前記第1端子のみが前記蓄電池モジュールからの電力を出力可能であり、
     前記制御部が前記所定の状態を検知した後の状態である第2状態において、前記第2端子が前記蓄電池モジュールからの電力を出力可能である、
     請求項1に記載の蓄電池ユニット。
  3.  前記制御部は、
     前記所定の状態を検知する前において、前記蓄電池モジュールの情報を前記パワーコンディショナに通知し、
     前記所定の状態を検知した後において、前記第2端子を介した前記蓄電池モジュールからの電力の出力を制御する、
     請求項2に記載の蓄電池ユニット。
  4.  所定の状態を検知する制御部をさらに備え、
     前記制御部が前記所定の状態を検知する前において、前記第1端子及び前記第2端子は前記蓄電池モジュールからの電力を出力可能であり、
     前記制御部が前記所定の状態を検知した後において、前記第2端子が前記蓄電池モジュールからの電力を出力可能である、
     請求項1に記載の蓄電池ユニット。
  5.  前記制御部は、
     前記所定の状態を検知する前において、前記蓄電池モジュールの情報を前記パワーコンディショナに通知し、且つ前記第2端子を介した前記蓄電池モジュールからの電力の出力を制御し、
     前記所定の状態を検知した後において、前記第2端子を介した前記蓄電池モジュールからの電力の出力を制御する、
     請求項4に記載の蓄電池ユニット。
PCT/JP2018/025132 2017-07-07 2018-07-03 蓄電池ユニット WO2019009270A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18827505.1A EP3651300A4 (en) 2017-07-07 2018-07-03 STORAGE BATTERY UNIT
CN201880043167.2A CN110809845B (zh) 2017-07-07 2018-07-03 蓄电池组件
US16/628,241 US11296515B2 (en) 2017-07-07 2018-07-03 Storage battery unit

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017133576A JP6931811B2 (ja) 2017-07-07 2017-07-07 蓄電池ユニット
JP2017-133576 2017-07-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019009270A1 true WO2019009270A1 (ja) 2019-01-10

Family

ID=64950971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/025132 WO2019009270A1 (ja) 2017-07-07 2018-07-03 蓄電池ユニット

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11296515B2 (ja)
EP (1) EP3651300A4 (ja)
JP (1) JP6931811B2 (ja)
CN (1) CN110809845B (ja)
WO (1) WO2019009270A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004248358A (ja) * 2003-02-12 2004-09-02 Mitsubishi Agricult Mach Co Ltd 太陽光発電装置
JP2004289980A (ja) * 2003-03-25 2004-10-14 Ngk Insulators Ltd 負荷平準化機能及び無停電電源機能を併せ持つ高温作動型二次電池システム
JP2013240156A (ja) 2012-05-14 2013-11-28 Mk Seiko Co Ltd 電源装置
WO2014030348A1 (ja) * 2012-08-24 2014-02-27 パナソニック株式会社 電源装置
JP2014239619A (ja) * 2013-06-10 2014-12-18 トヨタ自動車株式会社 車両
JP2015233374A (ja) * 2014-06-10 2015-12-24 三菱電機株式会社 蓄電システム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101166020B1 (ko) * 2010-05-31 2012-07-19 삼성에스디아이 주식회사 비접촉 충전 시스템 및 이를 포함한 에너지 저장 시스템
WO2012049915A1 (ja) * 2010-10-15 2012-04-19 三洋電機株式会社 電力管理システム
JP2013219881A (ja) * 2012-04-06 2013-10-24 Sharp Corp 配電装置および電力供給システム
US9446674B2 (en) 2013-07-15 2016-09-20 Qualcomm Incorporated Systems, methods, and apparatus related to mutual detection and identification of electric vehicle and charging station
AT515032B1 (de) 2013-11-12 2016-09-15 Schipfer Gottfried Energiespeichersystem
FR3019394B1 (fr) 2014-03-25 2017-08-25 Winslim Dispositif de charge
JP5857119B1 (ja) * 2014-12-18 2016-02-10 株式会社フジクラ 蓄電システム、及び蓄電方法
US9908425B2 (en) 2015-07-01 2018-03-06 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Locating and aligning wireless charging elements for electric vehicles

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004248358A (ja) * 2003-02-12 2004-09-02 Mitsubishi Agricult Mach Co Ltd 太陽光発電装置
JP2004289980A (ja) * 2003-03-25 2004-10-14 Ngk Insulators Ltd 負荷平準化機能及び無停電電源機能を併せ持つ高温作動型二次電池システム
JP2013240156A (ja) 2012-05-14 2013-11-28 Mk Seiko Co Ltd 電源装置
WO2014030348A1 (ja) * 2012-08-24 2014-02-27 パナソニック株式会社 電源装置
JP2014239619A (ja) * 2013-06-10 2014-12-18 トヨタ自動車株式会社 車両
JP2015233374A (ja) * 2014-06-10 2015-12-24 三菱電機株式会社 蓄電システム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3651300A4

Also Published As

Publication number Publication date
US11296515B2 (en) 2022-04-05
JP6931811B2 (ja) 2021-09-08
CN110809845A (zh) 2020-02-18
US20200412140A1 (en) 2020-12-31
CN110809845B (zh) 2024-01-12
EP3651300A1 (en) 2020-05-13
JP2019017199A (ja) 2019-01-31
EP3651300A4 (en) 2020-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10536008B2 (en) Power storage system and power storage systems control method
WO2012049965A1 (ja) 電力管理システム
WO2013042517A1 (ja) スイッチ装置及びブレーカ制御方法
WO2009014407A2 (en) Apparatus and method for balancing of battery cell's charge capacity
EP2179298A1 (en) Apparatus and method for sensing battery cell voltage using isolation capacitor
JP6288722B2 (ja) 電池システム
WO2012049955A1 (ja) 電力管理システム
JP2012088086A (ja) 電力管理システム
KR20180049545A (ko) 멀티 충전이 가능한 배터리팩과 배터리팩 확장성을 고려한 에너지 저장 시스템
TW201011513A (en) Multi-output voltage battery module and electronic device using the same
US11418051B2 (en) Direct current power supplying system
JP6982820B2 (ja) 制御指令システム、及び電力変換システム
JP6931811B2 (ja) 蓄電池ユニット
KR20190093405A (ko) 리튬 이온 배터리 호환 배터리 컨트롤 장치 및 그 제어 방법
WO2012049973A1 (ja) 電力管理システム
JP2007236017A (ja) 電池システム
KR20180049543A (ko) 배터리팩 확장성을 고려한 에너지 저장 시스템 및 그 제어 방법
KR20220065600A (ko) 배터리 활성화를 위한 직류 배전 기반의 충방전 시스템
JP2013031253A (ja) 蓄電池の充電制御装置および充電制御方法
KR101384830B1 (ko) Lan 통신이 가능한 휴대용 에너지 저장 배터리팩 전원 시스템
JP2017085684A (ja) 電子機器
JP2024518916A (ja) バッテリー管理装置及び方法
JP6417117B2 (ja) 制御装置、制御方法、および制御プログラム
KR20230006284A (ko) 단로기 제어 장치 및 이를 포함하는 무정전 전원 공급 장치
KR20210095494A (ko) 배터리 제어 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18827505

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018827505

Country of ref document: EP

Effective date: 20200207