(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源および負荷の少なくとも一方が接続される正および負の端子と、
充放電可能な蓄電部の正極側と前記正の端子との間に配される正の電源ラインと、
前記蓄電部の負極側と前記負の端子との間に配される負の電源ラインと、
前記正および負の電源ラインとそれぞれ接続され、動作状態において、前記正および負の電源ライン間の電圧から制御部の電源電圧を生成し、生成した電源電圧を前記制御部に供給する制御電源部と、
並列接続された第１および第２のスイッチング素子から成る動作制御部と、
前記正および負の電源ラインとそれぞれ接続され、第１の制御信号を前記動作制御部に供給する電源立上部と
を備え、
所定タイミングから所定時間が経過するまでの間、前記電源立上部から前記動作制御部に対して前記第１の制御信号が供給されることで前記第１のスイッチング素子がオンし、該第１のスイッチング素子がオンすることで前記制御電源部が動作状態となり、
前記所定時間内に、前記動作制御部に対して第２の制御信号が供給されることで前記第２のスイッチング素子がオンし、該第２のスイッチング素子がオンすることで前記制御電源部の前記動作状態が保持される制御装置。
【請求項２】
前記電源立上部は、
所定の信号のレベルを漸減するレベル漸減部を含み、
前記レベル漸減部によってレベルが漸減される信号によって、前記第１の制御信号が形成される請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記電源立上部は、
前記所定時間が経過したときに、前記第１の制御信号のレベルを急峻に立ち下げる立下高速部を含む請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記所定時間が経過すると、前記電源立上部に対する電圧の供給が停止する請求項１に記載の制御装置。
【請求項５】
電源および負荷の少なくとも一方が接続される正および負の端子と、
充放電可能な蓄電部の正極側と前記正の端子との間に配される正の電源ラインと、
前記蓄電部の負極側と前記負の端子との間に配される負の電源ラインと、
前記正および負の電源ラインとそれぞれ接続され、動作状態において、前記正および負の端子に入力される外部電圧から制御部の電源電圧を生成し、生成した電源電圧を前記制御部に供給する制御電源部と、
並列接続された第１および第２のスイッチング素子から成る動作制御部と、
前記正および負の電源ラインとそれぞれ接続され、第１の制御信号を前記動作制御部に供給する電源立上部と、
前記外部電圧に対応する電圧と基準電圧とを比較し、比較結果に応じて第２の制御信号を出力する比較器と
を備え、
前記外部電圧に対応する電圧が前記基準電圧より大であると前記比較器によって判定されると、前記比較器から前記動作制御部に対して前記第２の制御信号が供給され、
前記第２の制御信号が供給されることで前記第２のスイッチング素子がオンし、該第２のスイッチング素子がオンすることで前記制御電源部が動作状態となる制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１に記載の制御装置と、
充放電可能な蓄電部と
を備える蓄電システム。
【請求項７】
請求項６に記載の蓄電システムを１または複数備え、前記蓄電システムが再生可能なエネルギーから発電を行う発電装置によって充電される蓄電システム。
【請求項８】
請求項６に記載の蓄電システムを１または複数備え、前記蓄電システムに接続される電子機器に電力を供給する蓄電システム。
【請求項９】
請求項６に記載の蓄電システムを１または複数備え、前記蓄電システムから電力の供給を受ける電子機器。
【請求項１０】
請求項６に記載の蓄電システムを１または複数備え、前記蓄電システムから電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、前記蓄電システムに関する情報に基づいて、車両制御に関する情報処理を行う制御装置とを有する電動車両。
【請求項１１】
１または複数の、請求項６に記載の蓄電システムと、
他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部とを備え、
前記電力情報送受信部が受信した情報に基づき、前記蓄電システムの充放電制御を行う電力システム。
【請求項１２】
請求項６に記載の蓄電システムを１または複数備え、
前記蓄電システムから電力の供給を受け、または、発電装置または電力網から前記蓄電システムに電力を供給する電力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば、二次電池の電圧を使用して電源を立ち上げる制御装置、蓄電システム、電子機器、電動車両および電力システムに関する。
【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）を接続した蓄電システムが使用される。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、かかる蓄電モジュールにおける一の電池を使用して電源回路を立ち上げるようにした、負荷起動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２００２−０７８２１６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に記載の負荷起動装置では、一の電池の電圧を供給するためのラインを別途、設ける必要がある。さらに、リレースイッチを用いているために、電源回路を動作させるための構成が複雑になる問題があった。さらに、電源を立ち上げるための電池の電圧が非常に低い場合には、電源回路を動作させることができない問題があった。
【０００６】
したがって、本開示の目的の一つは、蓄電システムにおける電池の電圧を使用して、電源を立ち上げる制御装置を提供することにある。さらに、制御装置を使用する蓄電システム等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、例えば、
電源および負荷の少なくとも一方が接続される正および負の端子と、
充放電可能な蓄電部の正極側と正の端子との間に配される正の電源ラインと、
蓄電部の負極側と負の端子との間に配される負の電源ラインと、
正および負の電源ラインとそれぞれ接続され、動作状態において、正および負の電源ライン間の電圧から制御部の電源電圧を生成し、生成した電源電圧を制御部に供給する制御電源部と、
並列接続された第１および第２のスイッチング素子から成る動作制御部と、
正および負の電源ラインとそれぞれ接続され、第１の制御信号を動作制御部に供給する電源立上部と
を備え、
所定タイミングから所定時間が経過するまでの間、電源立上部から動作制御部に対して第１の制御信号が供給されることで第１のスイッチング素子がオンし、該第１のスイッチング素子がオンすることで制御電源部が動作状態となり、
所定時間内に、動作制御部に対して第２の制御信号が供給されることで第２のスイッチング素子がオンし、該第２のスイッチング素子がオンすることで制御電源部の動作状態が保持される制御装置である。
【０００８】
本開示は、例えば、
電源および負荷の少なくとも一方が接続される正および負の端子と、
充放電可能な蓄電部の正極側と正の端子との間に配される正の電源ラインと、
蓄電部の負極側と負の端子との間に配される負の電源ラインと、
正および負の電源ラインとそれぞれ接続され、動作状態において、正および負の端子に入力される外部電圧から制御部の電源電圧を生成し、生成した電源電圧を制御部に供給する制御電源部と、
並列接続された第１および第２のスイッチング素子から成る動作制御部と、
正および負の電源ラインとそれぞれ接続され、第１の制御信号を動作制御部に供給する電源立上部と、
外部電圧に対応する電圧と基準電圧とを比較し、比較結果に応じて第２の制御信号を出力する比較器と
を備え、
外部電圧に対応する電圧が基準電圧より大であると比較器によって判定されると、比較器から動作制御部に対して第２の制御信号が供給され、
第２の制御信号が供給されることで第２のスイッチング素子がオンし、該第２のスイッチング素子がオンすることで制御電源部が動作状態となる制御装置である。
【発明の効果】
【０００９】
少なくとも一つの実施形態によれば、蓄電システムにおける電池の電圧によって電源を起動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】蓄電システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】蓄電システム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】電源立上部の構成の一例を説明するための回路図である。
【図５】電源立上部における電圧の一例を説明するための波形図である。
【図６】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７】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８】蓄電システムの具体的な構成の他の例を示すブロック図である。
【図９】変形例における蓄電システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】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１１】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、本開示の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
＜１．第１の実施形態＞
＜２．第２の実施形態＞
＜３．変形例＞
＜４．応用例＞
なお、本開示は、以下に説明する実施形態等に限定されないものとする。
【００１２】
＜１．第１の実施形態＞
「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。かかる構成を蓄電システムと称する。
【００１３】
蓄電システムを構成す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。
【００１４】
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。
【００１５】
「蓄電システムの概略」
蓄電モジュールが一または複数個、使用されて構成される蓄電システムの概略について説明する。図１は、蓄電システムの一例を示す。蓄電システムでは、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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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、出力コントローラＩＣＮＴから（略５０Ｖ〜略８００Ｖ）の出力電圧が発生する。
【００１９】
図２は、蓄電システムの他の例を示す。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。
【００２０】
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。
【００２１】
「蓄電システムの構成」
図３を参照して、蓄電システムの具体的な構成の一例について説明する。図３では、通信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。蓄電システムにおける電池部ＢＴは、上述した蓄電モジュールＭＯＤが１または複数個、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。
【００２２】
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。
【００２３】
電池部ＢＴの正極側と正の端子Ｔ１との間に、正の電源ラインＬ１が配され、電池部ＢＴの負極側と負の端子Ｔ２との間に、負の電源ラインＬ２が配される。出力コントローラＩＣＮＴは、端子Ｔ１および端子Ｔ２を介して外部のシステムに接続される。端子Ｔ１および端子Ｔ２に対しては、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。なお、電池部ＢＴと出力コントローラＩＣＮＴとの接続形態および出力コントローラＩＣＮＴと外部のシステムとの接続形態は、有線でもよく無線でもよい。
【００２４】
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、蓄電システム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、蓄電システム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に電源４２および負荷４３の何れを接続するかを制御する。
【００２５】
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システムの電池部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、蓄電システムの電池部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。このような電源４２を使用する場合には、端子Ｔ１および端子Ｔ２に対して充電電力が供給される時に、シャットダウン状態の蓄電システムが充電を開始することが必要となる。
【００２６】
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)やＭＯＳＦＥＴ(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)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。
【００２７】
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。
【００２８】
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から電源電圧が供給される。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からの電圧も入力される。
【００２９】
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。
【００３０】
動作制御部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、ＩＧＢＴ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がＭＯＳＦＥＴによって構成されてもよい。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。
【００３１】
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。
【００３２】
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から第１の制御信号の一例である電圧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の電圧に対応する第１の制御信号を生成し、生成した第１の制御信号をスイッチング素子１５ａに供給する。
【００３３】
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、蓄電システム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、蓄電システムを起動させるとオフし、蓄電システムを停止（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。なお、電源立上部１６の詳細な構成については、後述する。
【００３４】
制御スイッチ１５のスイッチング素子１５ｂに対して、第２の制御信号の一例である電圧Ｖｏｎ２が、スイッチＳＷ３およびスイッチＳＷ２を介して供給される。電圧Ｖｏｎ２は、例えば、端子Ｔ１と端子Ｔ２との間の電圧からツェナーダイオード１７によって形成された電圧である。電圧Ｖｏｎ２のレベルは、スイッチング素子１５ｂをオンさせる閾値以上であり、一例として１５Ｖとされる。ツェナーダイオード１７のアノード側が負の電源ラインＬ２に接続されている。ツェナーダイオード１７のカソード側が、放電制御スイッチ１３と端子Ｔ１との間の正の電源ラインＬ２に抵抗１８を介して接続されている。
【００３５】
スイッチＳＷ２は、蓄電システム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、蓄電システムを起動させるときにオンし、蓄電システムを停止（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、蓄電システムを安全かつ確実に停止させることができる。
【００３６】
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、蓄電システム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、蓄電システムが起動して制御部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。
【００３７】
「電源立上部の構成」
次に、図４を参照して電源立上部１６の構成の一例について説明する。電源立上部１６において、正の電源ラインＬ１と負の電源ラインＬ２（グランド）との間に、抵抗Ｒ１１およびツェナーダイオードＤ２の直列回路が挿入され、直列回路に対して電池部ＢＴからの電圧が供給される。
【００３８】
抵抗Ｒ１１とツェナーダイオードＤ２のカソード側との間の接続点と、グランドとの間にスイッチＳＷ１が設けられている。スイッチＳＷ１がオンのときは、ツェナーダイオードＤ２がショートされるため、電圧Ｖ１は発生しない。スイッチＳＷ１がオフされると、電池部ＢＴの電圧から、抵抗Ｒ１１とツェナーダイオードＤ２とによって電圧Ｖ１が形成される。所定の信号の一例である電圧Ｖ１のレベルは、例えば、数十Ｖ（ボルト）であり、一例として３０Ｖである。
【００３９】
抵抗Ｒ１１の抵抗値は、極めて高く設定され、電池部ＢＴの電圧が８００Ｖ程度の場合には、抵抗Ｒ１１の抵抗値は、例えば、１０ＭΩ（メガオーム）に設定される。抵抗Ｒ１１の抵抗値を高くすることで抵抗Ｒ１１に流れる電流を微弱にすることができ、電池部ＢＴの電力の消費を低減することができる。
【００４０】
抵抗Ｒ１１およびツェナーダイオードＤ２の接続点に発生する電圧Ｖ１が、抵抗Ｒ１および逆流防止用のツェナーダイオードＤ３を介して、レベル漸減部の一例であるＡＣカップリングコンデンサＣ１に供給される。抵抗Ｒ１１とダイオードＤ３との間の接続点には、ダイオードＤ４が接続されている。ＡＣカップリングコンデンサＣ１によって、ＡＣカップリングコンデンサＣ１の入力側と出力側とがＡＣ結合されている。
【００４１】
ＡＣカップリングコンデンサＣ１に供給される電圧Ｖ１のレベルは、ＡＣカップリングコンデンサＣ１が充電されることで漸減する。電圧Ｖ１のレベルがＡＣカップリングコンデンサＣ１によって漸減され、漸減された電圧Ｖ１により、第１の制御信号の一例である電圧Ｖｏｎ１が形成される。電圧Ｖｏｎ１は、電圧Ｖｏｎ１のレベルが閾値以上でスイッチング素子１５ａをオンさせ、電圧Ｖｏｎ１のレベルが閾値より小さいとスイッチング素子１５ａをオフさせる制御信号である。電圧Ｖｏｎ１により抵抗Ｒ１０の両端に電位差が生じ、抵抗Ｒ１０に電流が流れる。ＡＣカップリングコンデンサＣ１から出力される電圧Ｖｏｎ１は、スイッチング素子１５ａのゲートに供給される。
【００４２】
ＡＣカップリングコンデンサＣ１とスイッチング素子１５ａのゲートとの間の接続点には、ツェナーダイオードＤ５が接続されている。ツェナーダイオードＤ５によって、電圧Ｖｏｎ１がツェナーダイオードＤ５のツェナー電圧を超えないようになされている。
【００４３】
スイッチング素子１５ａは、例えば、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子Ｕ１と、保護用のダイオードＤ１とから構成されている。スイッチング素子１５ａのコレクタ側がＤＣ−ＤＣコンバータ１４の１次側に接続されている。スイッチング素子Ｕ１のゲートに対して上述した電圧Ｖｏｎ１が供給される。電圧Ｖｏｎ１が閾値以上のときに、スイッチング素子Ｕ１がオンし、電圧Ｖｏｎ１が閾値より小さい場合に、スイッチング素子Ｕ１がオフする。閾値は、例えば６Ｖに設定される。
【００４４】
スイッチング素子Ｕ１がオンすることで、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４に電池部ＢＴの電圧が供給される。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の１次側に電圧が発生し、発生した電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ１４の２次側に供給され、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４が動作状態になる。
【００４５】
ＡＣカップリングコンデンサＣ１が充電されることで、電圧Ｖｏｎ１のレベルが徐々に低下する。電圧Ｖｏｎ１のレベルが閾値より小さくになるとスイッチング素子Ｕ１がオフする。ここで、スイッチング素子Ｕ１に対して、閾値より小さい電圧Ｖｏｎ１が印加され続けることは、スイッチング素子Ｕ１において電力消費が発生して、スイッチング素子Ｕ１に負荷がかかる。そこで、電源立上部１６に、以下に説明する立下高速化部２０を設けることが好ましい。
【００４６】
立下高速化部２０は、例えば、ＮＰＮ型のトランジスタＱ１、コンデンサＣ２、抵抗Ｒ２、ツェナーダイオードＤ６、抵抗Ｒ３を含む構成とされる。スイッチング素子Ｕ１のコレクタ側に接続されるコンデンサＣ２および抵抗Ｒ２によって、微分回路が形成される。微分回路からの出力のレベルが、ツェナーダイオードＤ６によって一定に制限される。トランジスタＱ１のゲートに抵抗Ｒ３が接続されている。
【００４７】
スイッチング素子Ｕ１がオフすると、スイッチング素子Ｕ１のコレクタ電圧が上昇する。コレクタ電圧の立ち上がりがコンデンサＣ２および抵抗Ｒ２からなる微分回路によって微分される。微分された電圧が、抵抗Ｒ３を介してトランジスタＱ１のゲートに供給され、トランジスタＱ１がオンする。トランジスタＱ１のコレクタおよびエミッタ間に電流が流れ、抵抗Ｒ１０の両端の電圧（抵抗Ｒ１０とスイッチング素子Ｕ１のゲートとの接続点における電圧）をトランジスタＱ１により急速に落とす。これにより、電圧Ｖｏｎ１のレベルが急峻に立ち下げられ、電圧Ｖｏｎ１が略０または０になる。電圧Ｖｏｎ１が急峻に立ち下がることにより、スイッチング素子Ｕ１の消費電力を低減することができ、スイッチング素子Ｕ１にかかる負荷を低減できる。
【００４８】
図５Ａは、電圧Ｖ１の波形の一例を示す。経過時間が０から１秒（ｓ）までの間は、蓄電システムがシャットダウン状態であり、スイッチＳＷ１がオンされている。１秒後に、蓄電システムの起動が指示されることで、スイッチＳＷ１がオフされる。スイッチＳＷ１がオフされることで、電池部ＢＴの電圧から電圧Ｖ１（例えば、３０Ｖ）が、抵抗Ｒ１１とツェナーダイオードＤ２とによって形成される。
【００４９】
図５Ｂは、電圧Ｖ１からＡＣカップリングコンデンサＣ１によって形成される電圧Ｖｏｎ１の波形の一例を示す。経過時間が１秒後に、電圧Ｖ１が発生する。電圧Ｖ１のレベルがＡＣカップリングコンデンサＣ１によって漸減され、電圧Ｖｏｎ１が形成される。電圧Ｖｏｎ１によってスイッチング素子Ｕ１がオンする。
【００５０】
所定時間、例えば、ＳＷ１がオフしてから５秒後に、電圧Ｖｏｎ１のレベルが閾値より小さくなる。電圧Ｖｏｎ１のレベルが、例えば、閾値の一例の６Ｖより小さくなる。電圧Ｖｏｎ１のレベルが閾値より小さくなることで、スイッチング素子Ｕ１がオフする。スイッチング素子Ｕ１がオフすることで、立下高速化部２０が動作し、電圧Ｖｏｎ１のレベルが急峻に立下り、略０または０になる。なお、所定時間は、時定数を適宜変更することで、適切に設定することができる。詳細は後述するが、所定時間は、蓄電システムが起動されてから所定時間内にスイッチング素子１５ｂがオンできる時間となるように、適切に設定される。
【００５１】
「蓄電システムの起動動作」
蓄電システムの起動動作の一例について、図６のフローチャートを参照して説明する。蓄電システム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１２ａおよび放電制御スイッチ１３ａは、例えば、オフされている。
【００５２】
ステップＳ１では、蓄電システムの電源がオンされ、蓄電システムが起動される。蓄電システム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、蓄電システムの電源が自動的にオンされてもよい。蓄電システムの電源がオンされると、処理がステップＳ２に進む。
【００５３】
ステップＳ２において、蓄電システム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。
【００５４】
ステップＳ３において、スイッチング素子１５ａがオンする。すなわち、スイッチＳＷ１がオフすると、抵抗Ｒ１１とツェナーダイオードＤ２とによって、電池部ＢＴの電圧を降圧した電圧Ｖ１が形成される。電圧Ｖ１がＡＣカップリングコンデンサ２１によってＡＣカップリングされることで、第１の制御信号の一例である電圧Ｖｏｎ１が生成される。電圧Ｖｏｎ１がスイッチング素子１５ａ（スイッチング素子Ｕ１）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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。この電池部ＢＴの電圧から、ツェナーダイオード１７によって、第２の制御信号の一例である電圧Ｖｏｎ２が形成される。電圧Ｖｏｎ２がツェナーダイオード１７と抵抗１８との間の接続点に発生する。そして、処理がステップＳ６に進む。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
なお、ステップＳ８において、所定時間が経過した後に、例えば、制御部１１の制御によって、スイッチＳＷ１がオンされてもよい。スイッチＳＷ１がオンされることで、電源立上部１６におけるツェナーダイオードＤ２がショートされ、電圧Ｖ１が０になる。このため、ステップＳ８以降において、電池部ＢＴの電力が電源立上部１６によって消費されることを防ぐことができる。
【００６２】
「蓄電システムの停止動作」
次に、蓄電システムの停止動作について、図７のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ１１では、蓄電システムの電源がオフされ、蓄電システムが停止される。蓄電システム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、蓄電システムの電源が自動的にオフされてもよい。蓄電システムの電源がオフされると、処理がステップＳ１２に進む。
【００６３】
ステップＳ１２では、蓄電システム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。
【００６４】
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、蓄電システム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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
以上、説明したように、第１の実施形態における蓄電システムは、外部電源がない場合でも蓄電システムが有する電池部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。
【００６８】
＜２．第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態における蓄電システムについて説明する。第２の実施形態における蓄電システムは、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をオンさせるものである。
【００６９】
図８は、第２の実施形態における蓄電システムの構成の一例を示す。なお、図８において、第１の実施形態における蓄電システムと同一の構成要素については、同一の符号を付している。蓄電システムは、停止状態（シャットダウン状態）では、スイッチＳＷ１がオンし、スイッチＳＷ２がオフしている。また、充電制御スイッチＳ１２、放電制御スイッチ１３、スイッチＳＷ３は、例えば、オフしている。
【００７０】
蓄電システムが起動されると、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をオンしない。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、第２の蓄電システムでは、端子Ｔ１および端子Ｔ２を介して電圧が供給されたか否かを監視し、電圧が供給された場合にその電圧を使用してＤＣ−ＤＣコンバータ１４を動作状態にする。
【００７１】
蓄電システムには、端子Ｔ１および端子Ｔ２に対して、電源４２から電圧が加わったことを判定するための比較器３０が設けられている。端子Ｔ１および端子Ｔ２間に、抵抗３３および可変抵抗３４の直列回路が挿入される。可変抵抗３４の抵抗値は、電池部ＢＴの電池の接続数に応じて適宜設定される。抵抗３３および可変抵抗３４との間の接続点に発生する電圧Ｖｘが比較器３０の正側の入力端子に入力される。比較器３０の正の電源端子には、ツェナーダイオード１７によって形成された電源電圧Ｖｃｃが入力される。電圧Ｖｃｃは、例えば、１５Ｖである。比較器３０の負の電源端子が電源ラインＬ２に接続される。ツェナーダイオード１７のアノードが電源ラインＬ２に接続され、ツェナーダイオード１７のカソードが抵抗１８を介して電源ラインＬ１に接続される。
【００７２】
さらに、比較器３０に対する電源電圧が、抵抗３１および抵抗３２によって分圧されることで、基準電圧Ｖｒｅｆが形成される。基準電圧Ｖｒｅｆが比較器３０の負の入力端子に供給される。比較器３０は、入力される電圧の関係が（Ｖｘ＞Ｖｒｅｆ）の場合には、第２の制御信号の一例であるハイレベルの比較出力を発生し、それ以外の場合ではローレベルの比較出力を発生する。比較出力がダイオード３６に供給される。
【００７３】
ダイオード３５およびダイオード３６によって、ＯＲ回路が形成され、ダイオード３５およびダイオード３６の何れか一方のダイオード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。蓄電システムの起動時には、スイッチＳＷ３がオフされていることから、実際には、ダイオード３６にハイレベルの信号が供給されたか否かが判断される。比較器３０から供給されたハイレベルの信号が、ダイオード３６を介してスイッチＳＷ２に供給される。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。
【００７４】
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がオンする。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。
【００７５】
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。
【００７６】
＜３．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。
【００７７】
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。
【００７８】
第２の実施形態で説明した蓄電システムは、図９に示す構成でもよい。すなわち、スイッチＳＷ３およびダイオード３５が直列に接続される回路と、ダイオード３６とが無い構成でもよい。図９に示す構成において、比較器３０からのハイレベルの比較出力をスイッチＳＷ２を介してスイッチング素子１５ｂに供給し、スイッチング素子１５ｂをオンさせることができる。
【００７９】
上述した実施形態では、本開示を蓄電システムに適用した例について説明したが、本開示は、例えば、蓄電モジュールに適用することもできる。電池部ＢＴを蓄電モジュール内の電池ブロックとし、出力コントローラＩＣＮＴを蓄電モジュールにおけるコントローラＣＮＴとしてもよい。
【００８０】
なお、上述した実施形態および変形例における構成および処理は、技術的矛盾が生じない範囲で適宜組み合わせることができる。
【００８１】
＜４．応用例＞
以下、蓄電システムの応用例について説明する。なお、蓄電システムの応用例は、以下に説明する応用例に限られることはない。
【００８２】
「応用例としての住宅における蓄電システム」
本開示を住宅用の蓄電システムに適用した例について、図１０を参照して説明する。例えば住宅１０１用の蓄電システム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システムを使用できる。
【００８３】
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。
【００８４】
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システムが適用可能とされる。１または複数の蓄電システムが適用可能である。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。
【００８５】
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。
【００８６】
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、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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
以上のように、電力が火力１０２ａ、原子力１０２ｂ、水力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。
【００９０】
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、蓄電システム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。
【００９１】
「応用例としての車両における蓄電システム」
本開示を車両用の蓄電システムに適用した例について、図１１を参照して説明する。図１１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。
【００９２】
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システムが適用される。蓄電システムが１または複数適用される。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
本開示は、以下の構成をとることもできる。
（１）
電源および負荷の少なくとも一方が接続される正および負の端子と、
充放電可能な蓄電部の正極側と前記正の端子との間に配される正の電源ラインと、
前記蓄電部の負極側と前記負の端子との間に配される負の電源ラインと、
前記正および負の電源ラインとそれぞれ接続され、動作状態において、制御部に対して電源電圧を供給する制御電源部と、
第１の状態で前記制御電源部を前記動作状態にさせ、第２の状態で前記制御電源部を不動作状態にさせる動作制御部と、
前記正および負の電源ラインとそれぞれ接続され、第１の制御信号を前記動作制御部に供給する電源立上部と
を備え、
所定タイミングから所定時間が経過するまでの間、前記電源立上部から前記動作制御部に対して前記第１の制御信号が供給されることで、前記動作制御部が前記第１の状態にされ、
前記所定時間内に、前記動作制御部に対して第２の制御信号が供給されることで、前記動作制御部の前記第１の状態が保持される制御装置。
（２）
前記電源立上部は、
所定の信号のレベルを漸減するレベル漸減部を含み、
前記レベル漸減部によってレベルが漸減される信号によって、前記第１の制御信号が形成される（１）に記載の制御装置。
（３）
前記電源立上部は、
前記所定時間が経過したときに、前記第１の制御信号のレベルを急峻に立ち下げる立下高速部を含む（２）に記載の制御装置。
（４）
前記所定時間が経過すると、前記電源立上部に対する電圧の供給が停止する（１）乃至（３）のいずれか１に記載の制御装置。
（５）
電源および負荷の少なくとも一方が接続される正および負の端子と、
充放電可能な蓄電部の正極側と前記正の端子との間に配される正の電源ラインと、
前記蓄電部の負極側と前記負の端子との間に配される負の電源ラインと、
前記正および負の電源ラインとそれぞれ接続され、動作状態において、制御部に対して電源電圧を供給する制御電源部と、
第１の状態で前記制御電源部を前記動作状態にさせ、第２の状態で前記制御電源部を不動作状態にさせる動作制御部と、
前記正および負の電源ラインとそれぞれ接続され、第１の制御信号を前記動作制御部に供給する電源立上部と、
前記正および負の端子を介して、外部から供給される外部電圧に対応する電圧と、基準電圧とを比較し、比較結果に応じて第２の制御信号を出力する比較器と
を備え、
前記動作制御部が前記第２の状態において、前記外部電圧に対応する電圧が前記基準電圧より大と前記比較器によって判定されると、前記比較器から前記動作制御部に対して前記第２の制御信号が供給され、
前記第２の制御信号が供給されることで、前記動作制御部が前記第２の状態から前記第１の状態に切り換わる制御装置。
（６）
（１）乃至（５）のいずれか１に記載の制御装置と、
充放電可能な蓄電部と
を備える蓄電システム。
（７）
（６）に記載の蓄電システムを１または複数備え、前記蓄電システムが再生可能なエネルギーから発電を行う発電装置によって充電される蓄電システム。
（８）
（６）に記載の蓄電システムを１または複数備え、前記蓄電システムに接続される電子機器に電力を供給する蓄電システム。
（９）
（６）に記載の蓄電システムを１または複数備え、前記蓄電システムから電力の供給を受ける電子機器。
（１０）
（６）に記載の蓄電システムを１または複数備え、前記蓄電システムから電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、前記蓄電システムに関する情報に基づいて、車両制御に関する情報処理を行う制御装置とを有する電動車両。
（１１）
１または複数の、（６）に記載の蓄電システムと、
他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部とを備え、
前記電力情報送受信部が受信した情報に基づき、前記蓄電システムの充放電制御を行う電力システム。
（１２）
（６）に記載の蓄電システムを１または複数備え、
前記蓄電システムから電力の供給を受け、または、発電装置または電力網から前記蓄電システムに電力を供給する電力システム。
【符号の説明】
【０１００】
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
２０・・・・立下高速化部
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
Ｃ１・・・・ＡＣカップリングコンデンサ
【図１】
0005742524.tif 000002
【図２】
0005742524.tif 000003
【図３】
0005742524.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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