【手続補正書】
【提出日】平成26年2月26日(2014.2.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが１の電池セル、複数の電池セルまたは複数の電池ブロックからなる複数の電池部と、
前記電池部の前記電池セルまたは前記電池ブロックのそれぞれの電圧を取得するモニタ部と、
前記モニタ部からの前記電圧の情報を前記電池部を管理する管理部に対して送信する通信部と、
前記モニタ部と前記通信部との間に絶縁状態で配置され、前記電圧の情報の通信と共に、前記通信部から前記モニタ部に対して電源および前記モニタ部の制御情報を供給する絶縁伝送部とを備える蓄電装置。
【請求項２】
前記絶縁伝送部が少なくとも２個のアンテナを有し、
前記通信部と前記モニタ部との間で、前記２個のアンテナを通じて双方向通信がなされると共に、前記通信部から前記モニタ部に対して前記２個のアンテナを通じてなされる前記制御情報の通信の信号から前記モニタ部に対する電源が生成される請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記２個のアンテナが絶縁基板上の異なる配線層に形成されるプリント基板アンテナである請求項２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記複数の電池セルまたは前記複数の電池ブロックの電圧を等しくするためのバランス制御回路を有し、
前記バランス制御回路が前記電圧の情報によって制御される請求項１乃至３のいずれか一に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記バランス制御回路は、
前記複数の電池部とそれぞれ並列に接続される第１のコイルおよび第１のスイッチング素子からなる直列回路と、
前記第１のコイルと電磁的に結合する第２のコイルと、
前記第２のコイルと直列に接続される第２のスイッチング素子と、
前記複数の電池部の電圧を等しくするために、前記第１のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子に対してコントロールパルス信号を供給する制御部とを備え、
前記制御部によって、前記第１のスイッチング素子のスイッチング動作および前記第２
のスイッチング素子のスイッチング動作を個別に制御する請求項４に記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記電池部が収納ケースに収納され、
前記収納ケースに、前記電池部の電極端子と接続される外部電極端子と、前記電池部を管理する前記管理部と接続される通信端子を設けた請求項１乃至５のいずれか一に記載の蓄電装置。
【請求項７】
それぞれが１の電池セル、複数の電池セルまたは複数の電池ブロックからなる複数の電池部と、
前記電池部の前記電池セルまたは前記電池ブロックのそれぞれの電圧を取得するモニタ部と、
前記モニタ部からの前記電圧の情報を前記電池部を管理する管理部に対して送信する通信部と、
前記通信部と前記管理部の間に絶縁状態で配置され、前記電圧の情報の通信と共に、前記管理部から前記通信部に対して電源を供給する絶縁伝送部とを備える蓄電装置。
【請求項８】
前記絶縁伝送部が少なくとも２個のアンテナを有し、
前記管理部と前記通信部との間で、前記２個のアンテナを通じて双方向通信がなされると共に、前記管理部から前記通信部に対して前記２個のアンテナを通じて、前記電源が供給される請求項７に記載の蓄電装置。
【請求項９】
前記２個のアンテナが絶縁基板上の異なる配線層に形成されるプリント基板アンテナである請求項８に記載の蓄電装置。
【請求項１０】
前記複数の電池セルまたは前記複数の電池ブロックの電圧を等しくするためのバランス制御回路を有し、
前記バランス制御回路が前記電圧の情報によって制御される請求項７乃至１０のいずれか一に記載の蓄電装置。
【請求項１１】
前記バランス制御回路は、
前記複数の電池部とそれぞれ並列に接続される第１のコイルおよび第１のスイッチング素子からなる直列回路と、
前記第１のコイルと電磁的に結合する第２のコイルと、
前記第２のコイルと直列に接続される第２のスイッチング素子と、
前記複数の電池部の電圧を等しくするために、前記第１のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子に対してコントロールパルス信号を供給する制御部とを備え、
前記制御部によって、前記第１のスイッチング素子のスイッチング動作および前記第２のスイッチング素子のスイッチング動作を個別に制御する請求項１０に記載の蓄電装置。
【請求項１２】
前記電池部が収納ケースに収納され、
前記収納ケースに、前記電池部の電極端子と接続される外部電極端子と、前記電池部を
管理する前記管理部と接続される通信端子を設けた請求項７乃至１１のいずれか一に記載の蓄電装置。
【請求項１３】
前記管理部に接続される共通電源と、前記蓄電装置の出力端子が絶縁されている請求項１乃至１２のいずれか一に記載の蓄電装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか一に記載の蓄電装置に、集中型電力系統から電力網を介して電力が供給される蓄電システム。
【請求項１５】
前記集中型電力系統は、火力発電、原子力発電および水力発電の少なくとも一つである請求項１４に記載の蓄電システム。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか一に記載の蓄電装置に、発電装置から電力が供給される蓄電システム。
【請求項１７】
前記発電装置は、太陽光発電および風力発電の少なくとも一つである請求項１６に記載の蓄電システム。
【請求項１８】
請求項１乃至１３のいずれか一に記載の蓄電装置から電力の供給を受ける電力消費装置。
【請求項１９】
請求項１４乃至１７のいずれか一に記載の蓄電システムから電力の供給を受ける電力消費装置。
【請求項２０】
蓄電装置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、前記蓄電装置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制御装置とを有し、
前記蓄電装置は、
それぞれが１の電池セル、複数の電池セルまたは複数の電池ブロックからなる複数の電池部と、
前記電池部の前記電池セルまたは前記電池ブロックのそれぞれの電圧を取得するモニタ部と、
前記モニタ部からの前記電圧の情報を前記電池部を管理する管理部に対して送信する通信部と、
前記モニタ部と前記通信部との間に絶縁状態で配置され、前記電圧の情報の通信と共に、前記通信部から前記モニタ部に対して電源および前記モニタ部の制御情報を供給する絶縁伝送部とを備える電動車両。
【請求項２１】
蓄電装置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、前記蓄電装置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制御装置とを有し、
前記蓄電装置は、
それぞれが１の電池セル、複数の電池セルまたは複数の電池ブロックからなる複数の電池部と、
前記電池部の前記電池セルまたは前記電池ブロックのそれぞれの電圧を取得するモニタ部と、
前記モニタ部からの前記電圧の情報を前記電池部を管理する管理部に対して送信する通信部と、
前記通信部の出力側に絶縁状態で接続され、前記電圧の情報の通信と共に、前記管理部から前記通信部に対して電源を供給する絶縁伝送部とを備える電動車両。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】蓄電装置、蓄電システム、電力消費装置および電動車両
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本開示は、、蓄電システム、電力消費装置および電動車両に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
したがって、本開示は、複数の蓄電モジュールを直列接続した場合に、各蓄電モジュールの電圧情報を取得するのに適した蓄電装置、蓄電システム、電力消費装置および電動車両の提供を目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本開示は、それぞれが１の電池セル、複数の電池セルまたは複数の電池ブロックからなる複数の電池部と、
電池部の電池セルまたは電池ブロックのそれぞれの電圧を取得するモニタ部と、
モニタ部からの電圧の情報を電池部を管理する管理部に対して送信する通信部と、
モニタ部と通信部との間に絶縁状態で配置され、電圧の情報の通信と共に、通信部からモニタ部に対して電源およびモニタ部の制御情報を供給する絶縁伝送部とを備える蓄電装置である。
本開示は、それぞれが１の電池セル、複数の電池セルまたは複数の電池ブロックからなる複数の電池部と、
電池部の電池セルまたは電池ブロックのそれぞれの電圧を取得するモニタ部と、
モニタ部からの電圧の情報を電池部を管理する管理部に対して送信する通信部と、
通信部と管理部の間に絶縁状態で配置され、電圧の情報の通信と共に、管理部から通信部に対して電源を供給する絶縁伝送部とを備える蓄電装置である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本開示は、蓄電装置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、蓄電装置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制御装置とを有し、
蓄電装置は、
それぞれが１の電池セル、複数の電池セルまたは複数の電池ブロックからなる複数の電池部と、
電池部の電池セルまたは電池ブロックのそれぞれの電圧を取得するモニタ部と、
モニタ部からの電圧の情報を電池部を管理する管理部に対して送信する通信部と、
モニタ部と通信部との間に絶縁状態で配置され、電圧の情報の通信と共に、通信部からモニタ部に対して電源およびモニタ部の制御情報を供給する絶縁伝送部とを備える電動車両である。
本開示は、蓄電装置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、蓄電装置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制御装置とを有し、
蓄電装置は、
それぞれが１の電池セル、複数の電池セルまたは複数の電池ブロックからなる複数の電池部と、
電池部の電池セルまたは電池ブロックのそれぞれの電圧を取得するモニタ部と、
モニタ部からの電圧の情報を電池部を管理する管理部に対して送信する通信部と、
通信部の出力側に絶縁状態で接続され、電圧の情報の通信と共に、管理部から通信部に対して電源を供給する絶縁伝送部とを備える電動車両である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本開示に係る蓄電装置等は、モニタ部と通信部との間に絶縁状態で配置され、電池の電圧の情報の通信と共に、通信部からモニタ部に対して電源およびモニタ部の制御情報を供給する絶縁伝送部を備えることにより、通信部ＣＯＭ１〜ＣＯＭｎの電源の基準電位と、モジュールコントローラＣＮＴ１〜ＣＮＴｎの電源の基準電位とが分離・独立したものとされ、ノイズ耐性のある安定した動作が可能となる。
また、本開示に係る蓄電装置等は、通信部と管理部の間に絶縁状態で配置され、電池の電圧の情報の通信と共に、管理部から通信部に対して電源を供給する絶縁伝送部を備えることにより、通信部ＣＯＭ１〜ＣＯＭｎの電源の基準電位と、管理部（コントロールボックスＩＣＮＴ）の電源の基準電位とが分離・独立したものとされ、ノイズ耐性のある安定した動作が可能となるととともに、例えば、モジュールコントローラＣＮＴに対する電源を管理部（コントロールボックスＩＣＮＴ）から供給することができる。すなわち、電池ブロックＢ１〜Ｂｎから電源を供給すると、モジュールコントローラＣＮＴの消費電力の相違によってモジュール間のバランスが崩れるおそれがあるのに対し、本発明ではかかる問題が生じることを防ぐことができる。
また、本開示に係る蓄電装置等のモジュール間バランス回路は、各モジュールのフライバックトランスを別々の構成としているので、磁芯を共通とする構成と異なり、スター状配線を行う必要がなく、配線を簡単とすることができる。本開示では、フライバックトランスの１次側スイッチおよび２次側スイッチを独立のコントロールパルス信号によって制御することができる。したがって、所望の複数のフライバックトランスを介して電力の伝送を行うことが可能となる。さらに、スイッチング動作のオン期間の長さを設定することによって、フライバックトランスを介して移動させる電力量を個別に制御することができる。すなわち、移動させる電力量に対応してスイッチをオンさせる期間を長くすれば、移動させる電力量を可変とすることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
次に、図１７Ｂおよび図１８Ａに示すように、２次側スイッチＳ０がオンされると共に、図１８Ｂに示すように、１次側スイッチＳ５がオフされる。磁芯Ｍの電磁エネルギーによって、２次側コイルＷ０に図１８Ｃに示すように、電流Ｉ２が流れる。この電流Ｉ２が電池セルＢＴ１〜ＢＴ６の直列接続に流れ、各電池セルに電力が分配される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
蓄電素子５１は、電池、コンデンサ等である。蓄電素子５１によって、一方の共通電源ラインＣＬ＋が共通電源電圧ＣＶとされ、他方の共通電源ラインＣＬ−が０Ｖとされる。他方の共通電源ラインＣＬ−は、複数の蓄電モジュールの電池ブロックグループの直列接続の電源（Ｖ−）とは接続されていない別の電源とされている。但し、共通電源ラインＣＬ−を電源Ｖ−に接続しても良い。分割された２次側コイルＷ０１〜Ｗ０１４の一端が共通電源ラインＣＬ＋にそれぞれ接続され、分割された２次側コイルＷ０１〜Ｗ０１４の他端がスイッチＳ０１〜Ｓ０１４を通じて共通電源ラインＣＬ−にそれぞれ接続される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
スイッチＳ１〜Ｓ１４並びにスイッチＳ０１〜Ｓ０１４は、例えばＭＯＳＦＥＴによって構成される。図２２に示すように、例えばフライバックトランスＴ１のスイッチＳ０１は、ＭＯＳＦＥＴＱ０１とそのドレイン・ソース間に接続されたダイオードＤ０１とによって構成され、スイッチＳ１は、ＭＯＳＦＥＴＱ１とそのドレイン・ソース間に接続されたダイオードＤ１とによって構成される。スイッチのオン／オフは、コントロールボックスＩＣＮＴの制御部からのコントロール信号によって制御される。コントロールボックスＩＣＮＴは、各蓄電モジュールのモジュールコントローラＣＮＴからの電圧の監視結果の情報を受け取って、コントロール信号（パルス信号）を生成する。なお、ＭＯＳＦＥＴ以外に、ＩＧＢＴ（(Insulated Gate Bipolar Transistor):絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等の半導体スイッチ素子を使用しても良い。なお、スイッチ（ＭＯＳＦＥＴとそのドレイン・ソース間に接続されたダイオードで構成される）は、ソース→ドレイン方向に流れる電流に対しては、コントロール信号が無くてもダイオードを通じて自動的に電流が流れる（自動的スイッチのオン）。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２４】
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）等の通信インターフェー
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ー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。