(57)【要約】  【課題】蓄電装置を外部電圧によって起動する場合、外部電圧の立ち上がりによって起動し、シャットダウンすることができないことを防止する。  【解決手段】蓄電部の正極側と第１の外部端子との間に配される第１の電源ラインと、蓄電部の負極側と第２の外部端子との間に配される第２の電源ラインと、第１および第２の電源ラインとそれぞれ接続され、動作状態において、制御回路に対して出力電圧を供給する電源回路と、電源回路の動作状態と不動作状態とを制御する電源制御回路と、第１の外部端子および第２の外部端子に印加される外部電圧の遷移に対応する第１の制御信号を電源制御回路に供給して電源回路を所定時間動作状態とする第１の制御信号生成回路と、電源回路の出力電圧が供給される制御回路によって電源回路を継続的に動作状態とする第２の制御信号を生成する第２の制御信号生成回路とを備える。【選択図】図４
2015033155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部との接続のための第１の外部端子および第２の外部端子と、
充放電可能な蓄電部と、
前記蓄電部の正極側と前記第１の外部端子との間に配される第１の電源ラインと、
前記蓄電部の負極側と前記第２の外部端子との間に配される第２の電源ラインと、
前記第１および第２の電源ラインとそれぞれ接続され、動作状態において、制御回路に対して出力電圧を供給する電源回路と、
前記電源回路の動作状態と不動作状態とを制御する電源制御回路と、
前記第１の外部端子および第２の外部端子に印加される外部電圧の遷移に対応する第１の制御信号を前記電源制御回路に供給して前記電源回路を所定時間動作状態とする第１の制御信号生成回路と、
前記電源回路の出力電圧が供給される前記制御回路によって前記電源回路を継続的に動作状態とする第２の制御信号を生成する第２の制御信号生成回路と
を備える蓄電装置。
【請求項２】
前記第１の制御信号生成回路は、
前記外部電圧を基準電圧と比較する比較器と、
前記外部電圧が前記基準電圧より大の場合に出力される前記比較器の出力を微分する微分回路と
を有する請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記制御回路と高電圧の部分との間に絶縁回路を配置する請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記外部電圧の前記電源回路に対する供給路に対してスイッチ素子を挿入し、
前記外部電圧の値が適正な範囲の場合にのみ前記スイッチ素子を介して前記外部電圧が前記電源回路に供給される請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項５】
複数の蓄電装置が接続される蓄電システムであって、
前記蓄電装置のそれぞれは、
外部との接続のための第１の外部端子および第２の外部端子と、
充放電可能な蓄電部と、
前記蓄電部の正極側と前記第１の外部端子との間に配される第１の電源ラインと、
前記蓄電部の負極側と前記第２の外部端子との間に配される第２の電源ラインと、
前記第１および第２の電源ラインとそれぞれ接続され、動作状態において、制御回路に対して出力電圧を供給する電源回路と、
前記電源回路の動作状態と不動作状態とを制御する電源制御回路と、
前記第１の外部端子および第２の外部端子に印加される外部電圧の遷移に対応する第１の制御信号を前記電源制御回路に供給して前記電源回路を所定時間動作状態とする第１の制御信号生成回路と、
前記電源回路の出力電圧が供給される前記制御回路によって前記電源回路を継続的に動作状態とする第２の制御信号を生成する第２の制御信号生成回路とを備える
蓄電システム。
【請求項６】
外部との接続のための第１の外部端子および第２の外部端子と、
充放電可能な蓄電部と、
前記蓄電部の正極側と前記第１の外部端子との間に配される第１の電源ラインと、
前記蓄電部の負極側と前記第２の外部端子との間に配される第２の電源ラインと、
前記第１および第２の電源ラインとそれぞれ接続され、動作状態において、制御回路に対して出力電圧を供給する電源回路と、
前記電源回路の動作状態と不動作状態とを制御する電源制御回路とを備える蓄電装置の制御方法であって、
前記第１の外部端子および前記第２の外部端子に印加される外部電圧の遷移に対応する第１の制御信号を生成し、前記第１の制御信号を電源制御回路に供給して前記電源回路を所定時間動作状態とし、
前記制御回路によって第２の制御信号を生成し、前記第２の制御信号によって、前記電源回路を継続的に動作状態とする
蓄電装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば、２次電池の電圧を使用して電源を立ち上げる蓄電装置、蓄電システムおよび蓄電装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池などの用途が太陽電池、風力発電などの再生可能なエネルギーシステムと組み合わせた電力貯蔵用蓄電装置、自動車用蓄電池、家庭用電気機器などに拡大している。近年では、大出力を発生するために、１または複数の蓄電モジュール（組電池などとも称される）を接続した蓄電装置が使用される。蓄電モジュールは、例えば、１または複数の電池ブロックが外装ケースに収納されることで形成される。電池ブロックは、蓄電素子の一例である単位電池（単電池やセルとも称される。以下の説明では、単に電池と適宜称する）が複数個接続されることで形成される。
【０００３】
下記特許文献１には、かかる蓄電装置の電池を使用して起動を行う蓄電装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２１７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の蓄電装置は、電池の電圧が低い場合には、外部の電圧を利用して起動を行うことが記載されている。しかしながら、所定値以上の外部の電圧があることを検出して起動を行うので、複数の蓄電装置が並列接続されている場合には、他の蓄電装置からの電圧があるために、所望のタイミングで蓄電装置を停止させることができないおそれがあった。
【０００６】
したがって、本開示は、蓄電装置を並列接続したシステムにおいても、蓄電装置を停止させることができる蓄電装置、蓄電システムおよび蓄電装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本開示は、外部との接続のための第１の外部端子および第２の外部端子と、
充放電可能な蓄電部と、
蓄電部の正極側と第１の外部端子との間に配される第１の電源ラインと、
蓄電部の負極側と第２の外部端子との間に配される第２の電源ラインと、
第１および第２の電源ラインとそれぞれ接続され、動作状態において、制御回路に対して出力電圧を供給する電源回路と、
電源回路の動作状態と不動作状態とを制御する電源制御回路と、
第１の外部端子および第２の外部端子に印加される外部電圧の遷移に対応する第１の制御信号を電源制御回路に供給して電源回路を所定時間動作状態とする第１の制御信号生成回路と、
電源回路の出力電圧が供給される制御回路によって電源回路を継続的に動作状態とする第２の制御信号を生成する第２の制御信号生成回路と
を備える蓄電装置である。
【０００８】
本開示は、複数の蓄電装置が接続される蓄電システムであって、
蓄電装置のそれぞれは、
外部との接続のための第１の外部端子および第２の外部端子と、
充放電可能な蓄電部と、
蓄電部の正極側と第１の外部端子との間に配される第１の電源ラインと、
蓄電部の負極側と第２の外部端子との間に配される第２の電源ラインと、
第１および第２の電源ラインとそれぞれ接続され、動作状態において、制御回路に対して出力電圧を供給する電源回路と、
電源回路の動作状態と不動作状態とを制御する電源制御回路と、
第１の外部端子および第２の外部端子に印加される外部電圧の遷移に対応する第１の制御信号を電源制御回路に供給して電源回路を所定時間動作状態とする第１の制御信号生成回路と、
電源回路の出力電圧が供給される制御回路によって電源回路を継続的に動作状態とする第２の制御信号を生成する第２の制御信号生成回路とを備える
蓄電システムである。
【発明の効果】
【０００９】
少なくとも一つの実施形態によれば、外部の電圧によって蓄電装置を起動する構成とした場合に、制御部によって蓄電装置を停止させることができない問題を解決できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】蓄電装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】蓄電装置の構成の他の例を示すブロック図である。
【図３】蓄電システムの具体的な構成の一例を示すブロック図である。
【図４】本開示の第１の実施の形態のブロック図である。
【図５】蓄電システムの起動時における処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】蓄電システムの停止時における処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】外部電源立ち上げ部の一例の接続図である。
【図８】第１の実施の形態の変形例を示すブロック図である。
【図９】本開示の第２の実施の形態のブロック図である。
【図１０】過大電圧および過小電圧を検出する検出回路の一例の接続図である。
【図１１】本開示における蓄電システムの応用例を説明するためのブロック図である。
【図１２】本開示における蓄電システムの他の応用例を説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施の形態について説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
＜１．第１の実施の形態＞
＜２．第１の実施の形態の変形例＞
＜３．第２の実施の形態＞
＜４．変形例＞
＜５．応用例＞
なお、以下に説明する実施の形態は、好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本開示の範囲は、以下の説明において、特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。
【００１２】
＜１．第１の実施の形態＞
「蓄電モジュールの概略」
大出力を発生するために多数の蓄電素子、例えば電池セルを使用する場合には、一例として、複数の蓄電ユニット（以下、蓄電モジュールと称する）を接続し、複数の蓄電モジュールに対して共通に制御装置を設ける構成が採用される。蓄電モジュールは、外装ケース内に収納される、電池ブロックとモジュールコントローラとを組み合わせた単位である。電池ブロックは、例えば、８本の円筒状のリチウムイオン二次電池を並列接続したものである。蓄電モジュールの外装ケース内で、例えば、１６個の電池ブロックが直列に接続されている。なお、電池ブロックの個数および接続形態は、適宜、変更できる。さらに、リチウムイオン二次電池以外の二次電池が使用されてもよい。
【００１３】
蓄電モジュールは、外装ケースを備える。外装ケースは、高い熱伝導率および輻射率を有する材料を用いることが望ましい。高い伝導率および輻射率を有する材料を用いることにより、外装ケースにおける優れた放熱性を得ることができる。優れた放熱性を得ることで、外装ケース内の温度上昇を抑制できる。さらに、外装ケースの開口部を最小限または、廃止することができ、高い防塵防滴性を実現できる。外装ケースは、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金、銅、銅合金等の材料が使用される。
【００１４】
「蓄電装置の概略」
蓄電モジュールが複数個、使用されて構成される蓄電装置の概略について説明する。図１は、蓄電装置の一例を示す。蓄電装置では、Ｎ個の蓄電モジュールＭＯＤ１〜ＭＯＤＮが直列に接続される。蓄電モジュールの接続個数および接続形態は、適宜変更できる。蓄電モジュールＭＯＤ１〜ＭＯＤＮが絶縁部ＩＳを介してインターフェースバスＢＳと接続されている。
【００１５】
各蓄電モジュールＭＯＤには、モジュールコントローラＣＮＴと外部のインターフェースバスＢＳとの間を接続するために絶縁インターフェースＩＦが設けられている。この絶縁インターフェースＩＦが蓄電モジュールＭＯＤとインターフェースバスＢＳとの間の絶縁を受け持っている。さらに、各モジュールコントローラＣＮＴが全体の制御装置（以下、出力コントローラと適宜称する。）ＩＣＮＴと接続され、出力コントローラＩＣＮＴが充電管理、放電管理、劣化抑制等のための管理を行う。
【００１６】
蓄電モジュール内のバス、並びに蓄電モジュールＭＯＤ１〜ＭＯＤＮと出力コントローラＩＣＮＴとを接続するバスＢＳとしては、シリアルインターフェースが使用される。シリアルインターフェースとしては、具体的にＳＭバス(System Management Bus )等が使用される。例えばＩ２Ｃバスを使用することができる。Ｉ２Ｃバスは、ＳＣＬ（シリアルクロック）と双方向のＳＤＡ（シリアル・データ）の２本の信号線で通信を行う同期式のシリアル通信である。
【００１７】
各蓄電モジュールＭＯＤのコントローラＣＮＴと出力コントローラＩＣＮＴとが通信を行う。すなわち、各蓄電モジュールＭＯＤの内部状態の情報を出力コントローラＩＣＮＴが受け取り、各蓄電モジュールＭＯＤの充電処理および放電処理が管理される。出力コントローラＩＣＮＴがＮ個の蓄電モジュールＭＯＤの直列接続の出力を負荷に対して供給する。蓄電モジュールＭＯＤ同士が接続可能とされている。一つの蓄電モジュールＭＯＤの出力電圧を例えば５１．２Ｖとし、Ｎ＝１〜Ｎ＝１６の場合では、（略５０Ｖ〜略８００Ｖ）の出力電圧が発生する。
【００１８】
図２は、蓄電装置の他の例を示す。他の例では、Ｎ個の蓄電モジュールＭＯＤ１〜ＭＯＤＮが直列に接続される。蓄電モジュールＭＯＤ１〜ＭＯＤＮのそれぞれは、蓄電モジュールＭＯＤの間を絶縁する絶縁インターフェースを有する。絶縁インターフェースの一例であるホトカプラＩＦＳ１〜ＩＦＳＮを通じて各蓄電モジュールＭＯＤのモジュールコントローラＣＮＴが上位或いは下位の蓄電モジュールＭＯＤとの間の通信、または外部の出力コントローラＩＣＮＴとの間の通信を行う。
【００１９】
最下位の蓄電モジュールＭＯＤ１に対して出力コントローラＩＣＮＴが接続される。出力コントローラＩＣＮＴは、電池システムの全体を制御する。各蓄電モジュールＭＯＤの内部状態の情報を出力コントローラＩＣＮＴが受け取り、各蓄電モジュールＭＯＤに対する充電電流、並びに放電電流を供給および遮断することによって、各蓄電モジュールＭＯＤの充電および放電が制御される。出力コントローラＩＣＮＴからの制御信号は、例えば、下位の蓄電モジュールＭＯＤを介して上位の蓄電モジュールＭＯＤに伝送される。
【００２０】
上述した複数の蓄電モジュールと出力コントローラＩＣＮＴとで構成される蓄電装置をストリングと呼ぶ。Ｎ個のストリングＳＴ１〜ＳＴＮを図３に示すように、並列接続して電源システムが構成される。一例として、各ストリングは、１６個の蓄電モジュールＭＯＤ１〜ＭＯＤ１６と出力コントローラＩＣＮＴとからなる。
【００２１】
ストリングＳＴ１〜ＳＴＮの出力電力端子を並列に接続するパワーラインＬpwが設けられ、パワーラインＬpwを通じて外部に電力（電圧ＥＢ＋）が取り出される。ストリングＳＴ１〜ＳＴ４の出力コントローラＩＣＮＴが通信回線ラインＬcom を通じて互いに接続される。通信回線ラインＬcom として、ＣＡＮ、ＲＳ４８５等が使用される。通信回線ラインＬcom がシステムコントロールユニットＳＹＣに接続される。システムコントロールユニットＳＹＣは、ストリングＳＴ１〜ＳＴＮからなる蓄電部を制御する。さらに、システムコントロールユニットＳＹＣが図示しない外部のコントローラに対して接続される。
【００２２】
「蓄電装置の構成」
図４を参照して、蓄電装置（ストリング）の具体的な構成の一例について説明する。図４では、通信回線ライン等の通信用の構成については、図示を適宜、省略している。蓄電装置における電池部ＢＴは、例えば１６個の蓄電モジュールＭＯＤ１〜ＭＯＤ１６が接続されることで構成される。接続される蓄電モジュールＭＯＤの個数は、用途に応じて適宜設定される。なお、図示は省略しているが、個々の電池の電圧を検出してＳＯＣ(State Of Charge)を算出する電池モニタが電池部ＢＴに設けられていてもよい。電池モニタによ
って検出された電池の電圧値やＳＯＣ等の情報が出力コントローラＩＣＮＴの制御部１１に供給されるようにしてもよい。
【００２３】
電池部ＢＴに、制御装置の一例である出力コントローラＩＣＮＴが接続される。出力コントローラＩＣＮＴにおける制御部１１は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)
から構成されるマイクロコンピュータである。制御部１１に対して、図示しないＲＯＭ(Read Only Memory)やＲＡＭ(Random Access Memory)等が接続される。制御部１１は、ＲＡＭをワークメモリとして使用して、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従った制御を行う。制御部１１は、例えば、電池モニタから供給される情報を使用して、電池部ＢＴを管理する各種の制御を行う。
【００２４】
電池部ＢＴの正極側と外部出力用の正の端子Ｔ１との間に、正の電源ラインＬ１が配され、電池部ＢＴの負極側と外部出力用の負の端子Ｔ２との間に、負の電源ラインＬ２が配される。端子Ｔ１および端子Ｔ２は、パワーラインＬpwと接続され、図３に示すように、パワーラインＬpwを介して他のストリング（図４では図示を省略）と並列接続される。例えばパワーラインＬpwに対しては、外部の出力制御部４１を介して、電源４２および負荷４３の少なくとも一方が接続される。電源４２が接続されているときは、電源４２によって電池部ＢＴが充電される。負荷４３が接続されているときは、電池部ＢＴの電力が負荷４３に供給される。
【００２５】
電源４２は、電力供給網の交流電力（商用電源）を整流して形成された直流電源、または再生可能なエネルギーを利用した発電装置（ソーラパネル、風力発電装置等）である。負荷４３は、例えば、家庭内の電子機器であり、通常、蓄電装置の直流電力が交流電力に変換されて電子機器に供給される。負荷４３は、蓄電装置の用途に応じて適宜設定できる。出力制御部４１は、端子Ｔ１およびＴ２（パワーラインＬpw）に電源４２および負荷４３の何れを接続するかを制御する。
【００２６】
例えば、ソーラパネルを電源４２として使用する場合、その発電量は、天候、時間帯等で変動する。したがって、ソーラパネルの発電量が多い昼間には、ソーラパネルの出力によって蓄電装置の電池部ＢＴの電池が充電されるとともに、ソーラパネルからの出力が負荷４３に供給される。そして、夜間には、ソーラパネルが発電しないので、負荷４３に対しては、蓄電装置の電池部ＢＴの電池から電力が供給される。このような制御が出力制御部４１によって行われる。但し、この制御は、一例であって、負荷４３の電力消費量を考慮したり、商用電源の利用が組み合わされ、より複雑な制御がなされる。
【００２７】
正の電源ラインＬ１および負の電源ラインＬ２の一方、例えば正の電源ラインＬ１に対して充電制御スイッチ１２および放電制御スイッチ１３が挿入される。これらのスイッチとしては、例えば、ＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor)、ＭＯＳＦＥＴ(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)等の半導体スイッチを使用することができる。充電制御スイッチ１２と並列に放電電流に対して順方向にダイオード１２ａが接続される。放電制御スイッチ１３と並列に充電電流に対して順方向にダイオード１３ａが接続される。
【００２８】
充電制御スイッチ１２および放電制御スイッチ１３のそれぞれは、制御部１１からのコントロール信号によってオンまたはオフされる。すなわち、充放電時には充電制御スイッチ１２と放電制御スイッチ１３とがオンされる。放電停止時には放電制御スイッチ１３がオフされる。このとき充電電流は、ダイオード１３ａおよび充電制御スイッチ１２を通じて電池部ＢＴの電池に供給されるので充電は可能である。充電停止時には、充電制御スイッチ１２がオフされる。このとき放電電流は、ダイオード１２ａおよび放電制御スイッチ１３を通じて負荷４３に供給される。なお、充電制御スイッチ１２および放電制御スイッチ１３は、負の電源ラインＬ２に挿入されても良い。
【００２９】
制御部１１に対して、制御電源部の一例であるＤＣ−ＤＣコンバータ１４から動作用の電源電圧（例えば＋１２Ｖ）が供給される。ＤＣ−ＤＣコンバータ１４には、充電制御スイッチ１２と放電制御スイッチ１３の間の電源ラインＬ１から入力電圧が供給される。したがって、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４に対しては、電池部ＢＴからの電圧のみならず、端子Ｔ１およびＴ２に接続される電源４２からの電圧ＥＢ＋も入力可能とされている。
【００３０】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１４は、動作状態において、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４に供給される電圧から、制御部１１を動作させる電源電圧を生成する。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４は、生成した電源電圧を制御部１１に供給する。ＤＣ−ＤＣコンバータ１４が不動作状態、すなわちＤＣ−ＤＣコンバータ１４が動作していない状態では、制御部１１に対して電源電圧が供給されない。ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の−側が制御スイッチ１５を介して、負の電源ラインＬ２に接続される。なお、制御電源部はＤＣ−ＤＣコンバータに限られることはなく、シリーズレギュレータなどの他の構成でもよい。
【００３１】
電源制御回路の一例である制御スイッチ１５は、例えば、２個のスイッチング素子１５ａとスイッチング素子１５ｂとからなる。スイッチング素子１５ａおよびスイッチング素子１５ｂは、例えば、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ等によって構成される。スイッチング素子１５ａおよびスイッチング素子１５ｂは、それぞれのゲートに対して閾値以上の電圧が印加されることで、それぞれ動作する。閾値は適宜設定できるが、例えば、６Ｖとされる。スイッチング素子５ａおよびスイッチング素子５ｂの動作電圧の閾値を異なる値にしてもよい。
【００３２】
制御スイッチ１５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の動作状態を制御する。例えば、制御スイッチ１５の第１の状態でＤＣ−ＤＣコンバータ１４が動作状態とされ、制御スイッチ１５の第２の状態でＤＣ−ＤＣコンバータ１４が不動作状態とされる。ここで、制御スイッチ１５の第１の状態とは、例えば、スイッチング素子１５ａおよびスイッチング素子１５ｂの少なくとも一方がオンしている状態である。第２の状態とは、例えば、スイッチング素子１５ａおよびスイッチング素子１５ｂがともにオフしている状態である。なお、制御スイッチ１５の構成は適宜変更でき、制御スイッチ１５の構成に応じて、第１および第２の状態を適宜、設定できる。
【００３３】
制御スイッチ１５のスイッチング素子１５ａに対して、電源立上部１６から制御信号として電圧Ｖｏｎ１が供給される。電源立上部１６は、電池部ＢＴの正極側と充電制御スイッチ１２との間の電源ラインＬ１に接続され、−側が負の電源ラインＬ２に接続されている。すなわち、電源立上部１６には、電池部ＢＴの電池からの電圧が供給される。電源立上部１６は、電池部ＢＴの電圧に対応する制御信号としての電圧Ｖｏｎ１を生成し、生成したＶｏｎ１がスイッチング素子１５ａに供給される。
【００３４】
電源立上部１６は、さらに、スイッチＳＷ１を介して負の電源ラインＬ２に接続されている。スイッチＳＷ１は、蓄電装置を起動または停止させる操作に応じてオン／オフする。スイッチＳＷ１は、例えば、蓄電装置を起動させるとオフし、蓄電装置を停止（シャットダウン）させるとオンする。スイッチＳＷ１のオン／オフに応じて、電源立上部１６に対して電池部ＢＴの電池からの電圧が供給または停止される。例えば、スイッチＳＷ１がオフしているときに、電源立上部１６に対して電池部ＢＴの電池からの電圧が供給され、スイッチＳＷ１がオンしているときに、電源立上部１６に対して電池部ＢＴからの電圧の供給が停止する。
【００３５】
制御スイッチ１５のスイッチング素子１５ｂに対して、制御信号としての電圧Ｖｏｎ２が、スイッチＳＷ３、ダイオード１７ａおよびスイッチＳＷ２を介して供給される。電圧Ｖｏｎ２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４が出力する電圧である。電圧Ｖｏｎ２は、スイッチング素子１５ｂをオンにしてＤＣ−ＤＣコンバータ１４を継続的に動作状態とするための第２の制御信号である。
【００３６】
スイッチＳＷ２は、蓄電装置を起動または停止させる操作に応じてオン／オフし、スイッチＳＷ１のオン／オフに連動する。スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２とが、独立してオン／オフしてもよい。スイッチＳＷ２は、例えば、蓄電装置を起動させるときにオンし、蓄電装置を停止（シャットダウン）させるときにオフする。スイッチＳＷ２がオフされることで、蓄電装置を安全かつ確実に停止させることができる。
【００３７】
スイッチＳＷ３は、制御部１１によってオン／オフが制御されるスイッチである。スイッチＳＷ３は、蓄電装置がシャットダウン状態では、例えば、オフしている。スイッチＳＷ３は、蓄電装置が起動して制御部１１が動作したときに、制御部１１の制御によってオンされる。
【００３８】
さらに、電池部ＢＴの残容量が少ないことに起因して、電源立上部１６によってスイッチング素子１５ａをオンできない場合に、外部電源の電圧によってスイッチング素子１５ｂをオンさせる構成とされている。
【００３９】
蓄電装置が起動されると、スイッチＳＷ１がオフするとともに、スイッチＳＷ２がオンする。ここで、電池部ＢＴの残容量が少ないと、電源立上部１６によって電圧Ｖｏｎ１を形成することができず、スイッチング素子１５ａがオンしない。スイッチング素子１５ａがオンしないため、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４が動作状態にならない。そこで、端子Ｔ１および端子Ｔ２（パワーラインＬpw）を介して電圧ＥＢ＋が印加された場合に、外部電源立ち上げ部１８によって電圧Ｖｏｎ３を生成する。電圧Ｖｏｎ３は、第１の制御信号であって、スイッチング素子１５ｂをオンとし、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４を比較的短時間動作状態とする。
【００４０】
電圧Ｖｏｎ３がダイオード１７ｂを介してスイッチング素子１５ｂに供給される。ダイオード１７ｂと、上述したダイオード１７ａとがＯＲ回路を形成する。ダイオード１７ａおよびダイオード１７ｂの何れか一方にハイレベルの信号が入力されると、ハイレベルの信号がスイッチＳＷ２に供給される。
【００４１】
蓄電装置の起動時には、スイッチＳＷ３がオフされていることから、ダイオード１７ｂを介してハイレベルの信号が供給されたか否かが判断される。スイッチＳＷ２は、起動時にオンされていることから、ハイレベルの信号がスイッチＳＷ２を介してスイッチング素子１５ｂに供給される。スイッチング素子１５ｂは、供給されたハイレベルの信号によってオンされる。
【００４２】
スイッチング素子１５ｂがオンすることで、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の１次側に電圧が発生し、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４が動作状態になる。ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の１次側に発生した電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ１４の２次側に供給される。２次側に供給された電圧が、電源電圧として制御部１１に供給される。制御部１１は、供給された電源電圧に応じて動作する。制御部１１は、例えば、充電制御スイッチ１２をオンする。充電制御スイッチ１２がオンされることで、電源４２からの電圧によって電池部ＢＴを充電することができる。
【００４３】
このように、電池部ＢＴの残容量が少ない場合でも、端子Ｔ１および端子Ｔ２を介して外部から供給される電圧ＥＢ＋を使用してスイッチング素子１５ｂをオンさせ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４を動作状態にすることができる。
【００４４】
上述した外部電源立ち上げ部１８は、外部端子に適正な電圧ＥＢ＋が印加された瞬間のエッジを検出して、立ち上げのための制御信号（電圧Ｖｏｎ３）を出力するようになされている。そして、起動後に、蓄電装置の電池部ＢＴに何らかの問題があると制御部１１が判断した場合には、電源４２の有無と無関係にその蓄電装置のみをシャットダウンすることができる。若し、外部の電圧ＥＢ＋があることを検出して蓄電装置を立ち上げる構成の場合では、図３に示すように、他の蓄電装置が並列接続されている蓄電システムでは、電圧ＥＢ＋が印加された状態が継続するために、当該蓄電装置をシャットダウンすることができない問題が生じる。その結果、当該蓄電装置の電池部ＢＴが過放電状態となるような事態が生じる可能性がある。本開示の第１の実施の形態では、外部電源立ち上げ部１８が電圧ＥＢ＋を検出した瞬間だけ電圧Ｖｏｎ３を出力するので、かかる問題を回避できる。
【００４５】
「蓄電装置の起動動作」
蓄電装置の電池部ＢＴの電圧を利用してなされる起動動作の一例について、図５のフローチャートを参照して説明する。蓄電装置の電源がオフの状態では、例えば、スイッチＳＷ１がオン、スイッチＳＷ２がオフ、スイッチＳＷ３がオフの状態とされている。さらに、充電制御スイッチ１２および放電制御スイッチ１３は、例えば、オフされている。
【００４６】
ステップＳ１では、蓄電装置の電源がオンされ、蓄電装置が起動される。蓄電装置の電源をオンするには、例えば、ユーザによって、スイッチ等の操作部が操作されることによってなされる。ユーザの操作に限らず、蓄電装置の電源が自動的にオンされてもよい。蓄電装置の電源がオンされると、処理がステップＳ２に進む。
【００４７】
ステップＳ２において、蓄電装置の電源をオンする操作に応じて、スイッチＳＷ１がオフする。スイッチＳＷ１のオフに連動して、スイッチＳＷ２がオンする。そして、処理がステップＳ３に進む。
【００４８】
スイッチＳＷ１がオフすると、電圧Ｖｏｎ１がスイッチング素子１５ａのゲートに印加され、スイッチング素子１５ａがオンする。そして、処理がステップＳ４に進む。
【００４９】
ステップＳ４では、スイッチング素子１５ａがオンすることで、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の１次側に電圧が発生し、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４が動作状態になる。ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の１次側に発生した電圧が２次側に供給され、供給された電圧が電源電圧として制御部１１に供給される。供給された電源電圧によって制御部１１が動作する。そして、処理がステップＳ５に進む。
【００５０】
ステップＳ５では、制御部１１によって放電制御スイッチ１３がオンされる。放電制御スイッチ１３がオンされることにより、放電制御スイッチ１３と端子Ｔ１との間の接続点と、負の電源ラインＬ２との間に、電池部ＢＴの電圧が発生する。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の２次側から制御信号としてＶｏｎ２が形成される。そして、処理がステップＳ６に進む。
【００５１】
ステップＳ６では、スイッチＳＷ３が制御部１１によってオンされる。スイッチＳＷ３がオンされることで、電圧Ｖｏｎ２がスイッチＳＷ３およびスイッチＳＷ２を介して、スイッチング素子１５ｂのゲートに供給される。電圧Ｖｏｎ２は、例えば、１５Ｖである。そして、処理がステップＳ７に進む。
【００５２】
ステップＳ７では、ゲートに電圧Ｖｏｎ２が供給されることで、スイッチング素子１５ｂがオンする。スイッチング素子１５ｂがオンすることで、スイッチング素子１５ａがオフした場合でも、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４に電池部ＢＴの電圧が供給される。つまり、スイッチング素子１５ｂに電圧Ｖｏｎ２が供給され、スイッチング素子１５ｂがオンすることで、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の動作状態が保持される。そして、処理がステップＳ８に進む。
【００５３】
ステップＳ８では、所定時間が経過したか否かが判断される。所定時間が経過していない場合には、処理がステップＳ８に戻り、ステップＳ８の処理が繰り返される。所定時間が経過すると、処理がステップＳ９に進む。
【００５４】
ステップＳ９では、スイッチング素子１５ａがオフする。所定時間が経過すると、スイッチング素子１５ａのゲートに供給される電圧Ｖｏｎ１のレベルが閾値を下回り、スイッチング素子１５ａがオフする。スイッチング素子１５ａがオフしても、スイッチング素子１５ｂがオンしているため、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の動作状態が保持される。
【００５５】
「蓄電装置の停止動作」
次に、蓄電装置の停止動作について、図６のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ１１では、蓄電装置の電源がオフされ、蓄電装置が停止される。蓄電装置の電源をオフするには、例えば、ユーザによって、スイッチ等の操作部が操作されることによってなされる。ユーザの操作に限らず、蓄電装置の電源が自動的にオフされてもよい。蓄電装置の電源がオフされると、処理がステップＳ１２に進む。
【００５６】
ステップＳ１２では、蓄電装置がオフされることでスイッチＳＷ１がオンする。スイッチＳＷ１がオンすることに連動して、スイッチＳＷ２がオフする。なお、ステップＳ１２においてスイッチＳＷ１が既にオンされている場合には、スイッチＳＷ２のみがオフされる。処理がステップＳ１３に進む。
【００５７】
ステップＳ１３では、スイッチング素子１５ｂがオフする。すなわち、ステップＳ１２においてスイッチＳＷ２がオフされることで、スイッチング素子１５ｂへの電圧Ｖｏｎ２の供給が停止し、スイッチング素子１５ｂがオフする。ここで、上述したように、スイッチング素子１５ａは、蓄電装置が起動してから所定時間、経過した後にオフしている。したがって、スイッチング素子１５ａおよびスイッチング素子１５ｂがオフの状態となる。処理がステップＳ１４に進む。
【００５８】
ステップＳ１４では、スイッチング素子１５ａおよびスイッチング素子１５ｂがオフすることから、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４が不動作状態になる。ＤＣ−ＤＣコンバータ１４が不動作状態になることで、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４から制御部１１に対する電源電圧の供給が停止する。そして、処理がステップＳ１５に進む。
【００５９】
ステップＳ１５では、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４からの電源電圧の供給が停止することによって、制御部１１の動作が停止する。なお、制御部１１の動作が停止する前に、制御部１１の制御によって、充電制御スイッチ１２、放電制御スイッチ１３およびスイッチＳＷ３がオフされてもよい。
【００６０】
以上、説明したように、外部電源がない場合でも蓄電装置が有する電池部ＢＴの電圧によってＤＣ−ＤＣコンバータ１４を立ち上げ、制御部１１を動作させることができる。第１の実施の形態では、電池部ＢＴの電圧が低下し、電源立上部１６によってスイッチング素子１５ａをオンできない場合に、外部電源立ち上げ部１８の電圧Ｖｏｎ３によってスイッチング素子１５ｂをオンさせることができる。
【００６１】
「外部電源立ち上げ部の一例」
図７を参照して外部電源立ち上げ部１８の一例について説明する。端子Ｔ１（正の電源ラインＬ１）およびＴ２（負の電源ラインＬ２）間に外部電源（電圧ＥＢ＋）が印加される。ラインＬ１およびＬ２間に抵抗Ｒ１およびＲ２の直列回路と、抵抗Ｒ３およびツェナーダイオードＺＤ１の直列回路とが接続される。
【００６２】
抵抗Ｒ１およびＲ２の接続点の電圧が比較器ＣＭＰ１の＋側入力端子に供給される。抵抗Ｒ３およびツェナーダイオードＺＤ１の接続点の電圧が比較器ＣＭＰ１の＋側電源端子に供給される。比較器ＣＭＰ１の−側電源端子がラインＬ２に接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１で発生する電圧が抵抗Ｒ４およびＲ５の直列回路に供給され、抵抗Ｒ４およびＲ５の接続点の電圧が比較器ＣＭＰ１の−側入力端子に供給される。
【００６３】
抵抗Ｒ１〜Ｒ５のそれぞれの値およびツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧が適切な値に選定される。外部からの電圧ＥＢ＋が適正な値の場合に、比較器ＣＭＰ１がハイレベルの出力を発生する。すなわち、蓄電装置が他の蓄電装置が接続されているパワーラインＬpwに対して接続される瞬間に、電圧ＥＢ＋が立ち上がり、比較器ＣＭＰ１の出力がローレベルからハイレベルに立ち上がる。若し、電圧ＥＢ＋が適正な値より小さい場合には、比較器ＣＭＰ１の出力がハイレベルに立ち上がらない。
【００６４】
比較器ＣＭＰ１の出力がコンデンサＣ、抵抗Ｒ６、ダイオード１７ｂ、スイッチＳＷ２を介してスイッチング素子１５ｂ（例えばＩＧＢＴ）の制御電極に供給される。なお、図７では、ダイオード１７ａについては省略されている。
【００６５】
コンデンサＣによって交流結合の構成としているので、比較器ＣＭＰ１の出力がローレベルからハイレベルに立ち上がる瞬間のみ、正の電圧Ｖｏｎ３が発生する。この電圧Ｖｏｎ３によってスイッチング素子１５ｂがオンする。したがって、スイッチング素子１５ｂが接続されたＤＣ−ＤＣコンバータ１４が動作状態となり、蓄電装置が起動する。なお、立ち上がりエッジで発生する正の電圧Ｖｏｎ３のパルス幅をより広げるようにコンデンサ等を追加しても良い。
【００６６】
外部電源立ち上げ部１８から出力されるＶｏｎ３は、短時間例えば数秒後にローレベルとなる。上述したように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４が動作状態となると、制御部１１が動作状態となり、スイッチＳＷ３がオンとされる。スイッチＳＷ３を介してＤＣ−ＤＣコンバータ１４から出力される電圧Ｖｏｎ２（第２の制御信号）がダイオード１７ａおよびスイッチＳＷ２を介してスイッチング素子１５ｂに供給される。したがって、スイッチング素子１５ｂのオン状態が継続する。
【００６７】
＜２．第１の実施の形態の変形例＞
第１の実施の形態では、パワーラインＬpwには、比較的高い電圧（例えば８００Ｖ）が印加されている。制御部１１には、図４では省略されているが、通信回線ラインＬcom が接続される。通信回線ラインＬcom は、一般的に人の手によって制御部本体に接続／離脱されることがある。したがって、制御部１１は、高圧側と絶縁されることが安全上好ましい。
【００６８】
図８に示すように、制御部１１と充電制御スイッチ１２との間に絶縁部１９ａが挿入され、制御部１１と放電制御スイッチ１３との間に絶縁部１９ｂが挿入される。制御部１１とスイッチＳＷ３との間に絶縁部１９ｃおよび絶縁部１９ｄが挿入される。ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の１次側（高圧側）と２次側（低圧側）とは、その内部で絶縁されているので、外部に絶縁部を設ける必要がない。このように、制御部１１を高圧側と絶縁することによって、安全性を高くすることができる。なお、絶縁部１９ａ〜１９ｄとしては、ホトカプラを使用する構成、トランスを使用する構成等を使用できる。
【００６９】
＜３．第２の実施の形態＞
上述した外部の電圧ＥＢ＋が適正な値に比して極めて高い場合には、その電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ１４に入力されるので、非常に危険である。一方、外部の電圧ＥＢ＋が適正な値に比して低い場合には、その低い電圧で起動してしまうと、システムが不安定となるおそれがある。第２の実施の形態では、かかる点を考慮して、図９に示すように、放電制御スイッチ１３と並列に制御されているダイオード１３ａをスイッチ２３に置き換え、電圧ＥＢ＋が適正な範囲の値の場合のみ、スイッチ２３をオンとする。
【００７０】
過大電圧および過小電圧を検出する検出回路２１の検出出力が絶縁部２２を介して供給される制御信号によって、スイッチ２３のオン／オフが制御される。すなわち、検出回路２１が外部の電圧ＥＢ＋が適正な値でないことを検出すると、スイッチ２３がオフとされ、ＥＢ＋が適正な値の場合には、スイッチ２３がオンとされる。したがって、適正でない値の電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ１４に印加されることを防止することができる。
【００７１】
検出回路２１は、例えば図１０に示す構成とされている。外部の電圧ＥＢ＋が供給されるラインＬ１およびＬ２間に抵抗Ｒ１１およびＲ１２の直列回路と、抵抗Ｒ１３およびＲ１４の直列回路と、抵抗Ｒ１５およびツェナーダイオードＺＤ２の直列回路とが挿入される。抵抗Ｒ１２およびＲ１４は、必要に応じて半固定抵抗器とされている。ツェナーダイオードＺＤ２と並列に抵抗Ｒ１６およびＲ１７の直列回路が接続されている。
【００７２】
比較器ＣＭＰ２および比較器ＣＭＰ３が設けられている。比較器ＣＭＰ２の＋側入力端子に抵抗Ｒ１３およびＲ１４の接続点の電圧が入力され、その−側入力端子に抵抗Ｒ１６およびＲ１７の接続点の電圧が入力される。比較器ＣＭＰ４の＋側入力端子に抵抗Ｒ１１およびＲ１２の接続点の電圧が入力され、その−側入力端子に抵抗Ｒ１６およびＲ１７の接続点の電圧が入力される。比較器ＣＭＰ２およびＣＭＰ３のそれぞれの電源電圧としてツェナーダイオードＺＤ２で発生するツェナー電圧が使用される。
【００７３】
比較器ＣＭＰ２およびＣＭＰ３は、＋側入力端子に入力される電圧が−側入力端子に入力される電圧より大きい場合にハイレベルの出力を発生し、そうでない場合にローレベルの出力を発生する。比較器ＣＭＰ２の出力がＰチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ２４のソースに供給される。ＭＯＳＦＥＴ２４のゲートとラインＬ２の間に抵抗Ｒ１８およびＲ１９の直列回路が挿入される。比較器ＣＭＰ３の出力が抵抗Ｒ１８およびＲ１９の接続点に供給される。
【００７４】
ＭＯＳＦＥＴ２４のソースが抵抗Ｒ２０を介してラインＬ２に接続されると共に、絶縁部２２に入力される。絶縁部２２は、例えばトランスを使用して絶縁を行う構成とされている。トランスの２次コイルの一端がスイッチ２３を構成するＩＧＢＴのゲートに接続され、２次コイルの他端がＩＧＢＴのエミッタに接続される。ＩＧＢＴのゲート・エミッタ間に所定電圧例えば＋１５Ｖが印加されると、ＩＧＢＴがオンとなる。トランスの２次コイルの両端をゲートおよびエミッタにそれぞれ接続することによって、ＩＧＢＴのゲート・エミッタ間に印加される電圧を＋１５Ｖのように低いものを使用して、数百Ｖの高電圧をスイッチングすることができる。
【００７５】
上述した検出回路２１において、各抵抗の値を適切に設定することによって、電圧ＥＢ＋が過小電圧の場合では、ＣＭＰ２およびＣＭＰ３の出力が共にローレベルとなる。したがって、ＭＯＳＦＥＴ２４がオフであり、ＭＯＳＦＥＴ２４の出力がローレベルとなり、スイッチ２３（ＩＧＢＴ）がオフである。したがって、過小な電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ１４に供給されることが防止される。
【００７６】
電圧ＥＢ＋が適正な電圧の場合では、比較器ＣＭＰ２の出力がハイレベルとなり、比較器ＣＭＰ３の出力がローレベルとなる。したがって、ＭＯＳＦＥＴ２４がオンとなり、その出力がハイレベルとなる。ハイレベルが絶縁部２２に供給され、スイッチ２３（ＩＧＢＴ）がオンとなる。したがって、適正な電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ１４に供給され、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４が安定に動作する。
【００７７】
電圧ＥＢ＋が過大電圧の場合では、比較器ＣＭＰ２および比較器ＣＭＰ３の両出力がハイレベルとなる。したがって、ＭＯＳＦＥＴ２４がオフであり、その出力がローレベルとなる。したがって、スイッチ２３（ＩＧＢＴ）がオフとなる。したがって、過大電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ１４に供給され、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４が故障するおそれを防止することができる。
【００７８】
＜４．変形例＞
以上、本開示の複数の実施形態について説明したが、本開示は、上述した実施形態に限られることなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態等における回路素子の種類、回路素子の抵抗値等の特性、および回路素子の配置は一例であり、本開示の主旨を逸脱しない範囲で適宜、変更することができる。
【００７９】
本開示における上述した処理の順序は、技術的な矛盾が生じない範囲において適宜変更できる。例えば、図６において、ステップＳ５とステップＳ６の処理の順序が反対でもよく、処理がパラレルに行われるようにしてもよい。
【００８０】
＜５．応用例＞
以下、蓄電装置の応用例について説明する。なお、蓄電装置の応用例は、以下に説明する応用例に限られることはない。
【００８１】
「応用例としての住宅における蓄電装置」
本開示を住宅用の蓄電装置に適用した例について、図１１を参照して説明する。例えば住宅１０１用の蓄電装置１００においては、火力発電１０２ａ、原子力発電１０２ｂ、水力発電１０２ｃ等の集中型電力系統１０２から電力網１０９、情報網１１２、スマートメータ１０７、パワーハブ１０８等を介し、電力が蓄電装置１０３に供給される。これと共に、家庭内発電装置１０４等の独立電源から電力が蓄電装置１０３に供給される。蓄電装置１０３に供給された電力が蓄電される。蓄電装置１０３を使用して、住宅１０１で使用する電力が給電される。住宅１０１に限らずビルに関しても同様の蓄電装置を使用できる。
【００８２】
住宅１０１には、発電装置１０４、電力消費装置１０５、蓄電装置１０３、各装置を制御する制御装置１１０、スマートメータ１０７、各種情報を取得するセンサ１１１が設けられている。各装置は、電力網１０９および情報網１１２によって接続されている。発電装置１０４として、太陽電池、燃料電池、風車等が利用され、発電した電力が電力消費装置１０５および／または蓄電装置１０３に供給される。電力消費装置１０５は、冷蔵庫１０５ａ、空調装置１０５ｂ、テレビジョン受信機１０５ｃ、風呂１０５ｄ等である。さらに、電力消費装置１０５には、電動車両１０６が含まれる。電動車両１０６は、電気自動車１０６ａ、ハイブリッドカー１０６ｂ、電気バイク１０６ｃである。電動車両１０６は、電動アシスト自転車等でもよい。
【００８３】
蓄電装置１０３は、二次電池又はキャパシタから構成されている。例えば、リチウムイオン二次電池によって構成されている。リチウムイオン二次電池は、定置型であっても、電動車両１０６で使用されるものでも良い。この蓄電装置１０３に対して、上述した本開示の蓄電装置が適用可能とされる。１または複数の蓄電装置が適用可能である。スマートメータ１０７は、商用電力の使用量を検出し、検出された使用量を、電力会社に送信する機能を備えている。電力網１０９は、直流給電、交流給電、非接触給電の何れか一つまたは複数を組み合わせても良い。
【００８４】
各種のセンサ１１１は、例えば人感センサ、照度センサ、物体検知センサ、消費電力センサ、振動センサ、接触センサ、温度センサ、赤外線センサ等である。各種センサ１１１により取得された情報は、制御装置１１０に送信される。センサ１１１からの情報によって、気象の状態、人の状態等が把握されて電力消費装置１０５を自動的に制御してエネルギー消費を最小とすることができる。さらに、制御装置１１０は、住宅１０１に関する情報を、インターネットを介して外部の電力会社等に送信することができる。
【００８５】
パワーハブ１０８によって、電力線の分岐、直流交流変換等の処理がなされる。制御装置１１０と接続される情報網１１２の通信方式としては、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver Transmitter:非同期シリアル通信用送受信回路）等の通信インタフェース
を使う方法、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線通信規格によるセンサネットワークを利用する方法がある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）方式は、マルチメディア通信に適用され、一対多接続の通信を行うことができる。ＺｉｇＢｅｅは、ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers) ８０２．１５．４の物理層を使用するものである。ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、ＰＡＮ(Personal
Area Network) またはＷ(Wireless)ＰＡＮと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。
【００８６】
制御装置１１０は、外部のサーバ１１３と接続されている。このサーバ１１３は、住宅１０１、電力会社、サービスプロバイダーの何れかによって管理されていても良い。サーバ１１３が送受信する情報は、たとえば、消費電力情報、生活パターン情報、電力料金、天気情報、天災情報、電力取引に関する情報である。これらの情報は、家庭内の電力消費装置（たとえばテレビジョン受信機）から送受信しても良いが、家庭外の装置（たとえば、携帯電話機等）から送受信しても良い。これらの情報は、表示機能を持つ機器、たとえば、テレビジョン受信機、携帯電話機、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)等に、表
示されても良い。
【００８７】
各部を制御する制御装置１１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等で構成され、この例では、蓄電装置１０３に格納されている。制御装置１１０は、蓄電装置１０３、家庭内発電装置１０４、電力消費装置１０５、各種センサ１１１、サーバ１１３と情報網１１２により接続され、例えば、商用電力の使用量と、発電量とを調整する機能を有している。なお、その他にも、電力市場で電力取引を行う機能等を備えていても良い。
【００８８】
以上のように、電力が火力発電１０２ａ、原子力発電１０２ｂ、水力発電１０２ｃ等の集中型電力系統１０２のみならず、家庭内発電装置１０４（太陽光発電、風力発電）の発電電力を蓄電装置１０３に蓄えることができる。したがって、家庭内発電装置１０４の発電電力が変動しても、外部に送出する電力量を一定にしたり、または、必要なだけ放電するといった制御を行うことができる。例えば、太陽光発電で得られた電力を蓄電装置１０３に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置１０３に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置１０３によって蓄電した電力を放電して利用するといった使い方もできる。
【００８９】
なお、この例では、制御装置１１０が蓄電装置１０３内に格納される例を説明したが、スマートメータ１０７内に格納されても良いし、単独で構成されていても良い。さらに、蓄電装置１００は、集合住宅における複数の家庭を対象として用いられてもよいし、複数の戸建て住宅を対象として用いられてもよい。
【００９０】
「応用例としての車両における蓄電装置」
本開示を車両用の蓄電装置に適用した例について、図１２を参照して説明する。図１２に、本開示が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の構成の一例を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンで動かす発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置で走行する車である。
【００９１】
このハイブリッド車両２００には、エンジン２０１、発電機２０２、電力駆動力変換装置２０３、駆動輪２０４ａ、駆動輪２０４ｂ、車輪２０５ａ、車輪２０５ｂ、バッテリー２０８、車両制御装置２０９、各種センサ２１０、充電口２１１が搭載されている。バッテリー２０８に対して、上述した本開示の蓄電装置が適用される。蓄電装置が１または複数適用される。
【００９２】
ハイブリッド車両２００は、電力駆動力変換装置２０３を動力源として走行する。電力駆動力変換装置２０３の一例は、モータである。バッテリー２０８の電力によって電力駆動力変換装置２０３が作動し、この電力駆動力変換装置２０３の回転力が駆動輪２０４ａ、２０４ｂに伝達される。なお、必要な個所に直流−交流（ＤＣ−ＡＣ）あるいは逆変換（ＡＣ−ＤＣ変換）を用いることによって、電力駆動力変換装置２０３が交流モータでも直流モータでも適用可能である。各種センサ２１０は、車両制御装置２０９を介してエンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御したりする。各種センサ２１０には、速度センサ、加速度センサ、エンジン回転数センサなどが含まれる。
【００９３】
エンジン２０１の回転力は発電機２０２に伝えられ、その回転力によって発電機２０２により生成された電力をバッテリー２０８に蓄積することが可能である。
【００９４】
図示しない制動機構によりハイブリッド車両が減速すると、その減速時の抵抗力が電力駆動力変換装置２０３に回転力として加わり、この回転力によって電力駆動力変換装置２０３により生成された回生電力がバッテリー２０８に蓄積される。
【００９５】
バッテリー２０８は、ハイブリッド車両の外部の電源に接続されることで、その外部電源から充電口２１１を入力口として電力供給を受け、受けた電力を蓄積することも可能である。
【００９６】
図示しないが、二次電池に関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう情報処理装置を備えていても良い。このような情報処理装置としては、例えば、電池の残量に関する情報に基づき、電池残量表示を行う情報処理装置などがある。
【００９７】
なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、或いはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、モータで走行するシリーズハイブリッド車を例として説明した。しかしながら、エンジンとモータの出力がいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モータのみで走行、エンジンとモータ走行という３つの方式を適宜切り替えて使用するパラレルハイブリッド車に対しても本開示は有効に適用可能である。さらに、エンジンを用いず駆動モータのみによる駆動で走行する所謂、電動車両に対しても本開示は有効に適用できる。
【００９８】
本開示は、以下の構成をとることもできる。
（１）
外部との接続のための第１の外部端子および第２の外部端子と、
充放電可能な蓄電部と、
前記蓄電部の正極側と前記第１の外部端子との間に配される第１の電源ラインと、
前記蓄電部の負極側と前記第２の外部端子との間に配される第２の電源ラインと、
前記第１および第２の電源ラインとそれぞれ接続され、動作状態において、制御回路に対して出力電圧を供給する電源回路と、
前記電源回路の動作状態と不動作状態とを制御する電源制御回路と、
前記第１の外部端子および第２の外部端子に印加される外部電圧の遷移に対応する第１の制御信号を前記電源制御回路に供給して前記電源回路を所定時間動作状態とする第１の制御信号生成回路と、
前記電源回路の出力電圧が供給される前記制御回路によって前記電源回路を継続的に動作状態とする第２の制御信号を生成する第２の制御信号生成回路と
を備える蓄電装置。
（２）
前記第１の制御信号生成回路は、
前記外部電圧を基準電圧と比較する比較器と、
前記外部電圧が前記基準電圧より大の場合に出力される前記比較器の出力を微分する微分回路と
を有する（１）に記載の蓄電装置。
（３）
前記制御回路と高電圧の部分との間に絶縁回路を配置する（１）（２）の何れかに記載の蓄電装置。
（４）
前記外部電圧の前記電源回路に対する供給路に対してスイッチ素子を挿入し、
前記外部電圧の値が適正な範囲の場合にのみ前記スイッチ素子を介して前記外部電圧が前記電源回路に供給される（）（２）（３）の何れかに記載の蓄電装置。
（５）
複数の蓄電装置が接続される蓄電システムであって、
前記蓄電装置のそれぞれは、
外部との接続のための第１の外部端子および第２の外部端子と、
充放電可能な蓄電部と、
前記蓄電部の正極側と前記第１の外部端子との間に配される第１の電源ラインと、
前記蓄電部の負極側と前記第２の外部端子との間に配される第２の電源ラインと、
前記第１および第２の電源ラインとそれぞれ接続され、動作状態において、制御回路に対して出力電圧を供給する電源回路と、
前記電源回路の動作状態と不動作状態とを制御する電源制御回路と、
前記第１の外部端子および第２の外部端子に印加される外部電圧の遷移に対応する第１の制御信号を前記電源制御回路に供給して前記電源回路を所定時間動作状態とする第１の制御信号生成回路と、
前記電源回路の出力電圧が供給される前記制御回路によって前記電源回路を継続的に動作状態とする第２の制御信号を生成する第２の制御信号生成回路とを備える
蓄電システム。
（６）
外部との接続のための第１の外部端子および第２の外部端子と、
充放電可能な蓄電部と、
前記蓄電部の正極側と前記第１の外部端子との間に配される第１の電源ラインと、
前記蓄電部の負極側と前記第２の外部端子との間に配される第２の電源ラインと、
前記第１および第２の電源ラインとそれぞれ接続され、動作状態において、制御回路に対して出力電圧を供給する電源回路と、
前記電源回路の動作状態と不動作状態とを制御する電源制御回路とを備える蓄電装置の制御方法であって、
前記第１の外部端子および前記第２の外部端子に印加される外部電圧の遷移に対応する第１の制御信号を生成し、前記第１の制御信号を電源制御回路に供給して前記電源回路を所定時間動作状態とし、
前記制御回路によって第２の制御信号を生成し、前記第２の制御信号によって、前記電源回路を継続的に動作状態とする
蓄電装置の制御方法。
【符号の説明】
【００９９】
１１・・・・制御部
１４・・・・ＤＣ−ＤＣコンバータ
１５・・・・制御スイッチ
１５ａ・・・スイッチング素子
１５ｂ・・・スイッチング素子
１６・・・・電源立上部
１８・・・・外部電源立ち上げ部
１９ａ〜１９ｄ、２２・・・絶縁部
２１・・・過大電圧および過小電圧を検出する検出回路
Ｔ１・・・・正の端子
Ｔ２・・・・負の端子
Ｌ１・・・・正の電源ライン
Ｌ２・・・・負の電源ライン
【図１】
2015033155.tif 000003
【図２】
2015033155.tif 000004
【図３】
2015033155.tif 000005
【図４】
2015033155.tif 000006
【図５】
2015033155.tif 000007
【図６】
2015033155.tif 000008
【図７】
2015033155.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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