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公開番号2025073801
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-13
出願番号2023184882
出願日2023-10-27
発明の名称蓄電装置、蓄電システム、制御方法及びプログラム
出願人オムロン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類H02J 7/34 20060101AFI20250502BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】蓄電池を複数並列接続する蓄電装置において、製品のサイズやコストの増大を防止するとともに複雑な制御を行うことが不要な技術を提供する。
【解決手段】複数の蓄電池がそれぞれ着脱可能に並列接続される蓄電装置であって、前記蓄電池の制御を行う制御手段と、前記蓄電池のそれぞれに対応する、前記蓄電池からの放電電流が流れる放電回路、及び前記蓄電池への充電電流が流れる充電回路と、を備えており、前記放電回路のそれぞれは、対応する前記蓄電池への電力の逆流を防止するように構成されている、蓄電装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の蓄電池がそれぞれ着脱可能に並列接続される蓄電装置であって、
前記蓄電池の制御を行う制御手段と、
前記蓄電池のそれぞれに対応する、前記蓄電池からの放電電流が流れる放電回路、及び前記蓄電池への充電電流が流れる充電回路と、を備えており、
前記放電回路のそれぞれは、対応する前記蓄電池への電力の逆流を防止するように構成されている、
蓄電装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記放電回路のそれぞれにダイオードを設けることによって、対応する前記蓄電池への電力の逆流を防止するように構成されている、
ことを特徴とする、請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記放電回路と前記充電回路にはそれぞれ開閉素子が設けられており、
前記制御手段は、
前記蓄電池からの放電時には、すべての前記放電回路の前記開閉素子が短絡状態となり、すべての前記充電回路の前記開閉素子が開放状態となるように制御を行い、
前記蓄電池への充電時には、いずれか一つの前記蓄電池に対応する前記充電用回路の前記開閉素子が短絡状態となり、他の蓄電池に対応する前記充電用回路の前記開閉素子が開放状態となるように制御を行う、
ことを特徴とする、請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記放電回路に設けられる前記開閉素子は常閉型であり、前記充電回路に設けられる前記開閉素子は常開型である、
ことを特徴とする、請求項３に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記蓄電池の充放電電流の値を計測する電流計を前記蓄電池のそれぞれに対して備えており、
前記制御手段は、
前記蓄電池への充電を開始する際に、前記電流計それぞれが出力する電流値に基づいて、充電対象以外の前記蓄電池に対応する前記常閉型の前記開閉素子の異常の有無を判定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記複数の蓄電池が接続された主回路の電圧を計測する電圧計を備えており、
前記制御手段は、
前記蓄電池の充電完了時に、前記電圧計の出力する電圧値に基づいて、充電対象の前記蓄電池に対応する前記常開型の前記開閉素子の異常の有無を判定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の蓄電装置。
【請求項７】
前記放電回路に設けられる前記開閉素子は半導体素子で構成される
ことを特徴とする、請求項３に記載の蓄電装置。
【請求項８】
前記蓄電池からの放電開始時には前記半導体素子をＰＷＭ制御することによりソフトスタートを行う、
ことを特徴とする、請求項７に記載の蓄電装置。
【請求項９】
前記制御手段を備える本体部と、
前記蓄電池及びこれに対応する前記放電回路並びに前記充電回路を備えるとともに前記
本体部に対して着脱可能に構成される複数の蓄電池モジュールと、を含んで構成される
ことを特徴とする、請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項１０】
前記本体部において、前記複数の蓄電池が接続される主回路上にリアクタンスが設けられている、
ことを特徴とする、請求項９に記載の蓄電装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の蓄電池が並列接続される蓄電装置、蓄電システム、蓄電装置の制御方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
昨今、蓄電池を用いて、商用電力系統から供給される電力、太陽光発電の電力などを蓄電し、これを非常用電源として用いたり、いわゆるピークシフト対策として活用することが可能な蓄電システムが普及してきている。また、このような蓄電システムにおいて、蓄電池を複数並列接続しその数を増設することで蓄電容量を増強することが可能である。
【０００３】
しかしながら、蓄電池を単純に並列接続する場合には、制御できない異常電流の発生防止のために、接続する各蓄電池の解放電圧（ＯＣＶ：ＯｐｅｎＣｉｒｃｕｉｔＶｏｌｔａｇｅ）を厳密に合わせた状態で並列接続させる必要がある。また、蓄電池に対する過充電や過放電を防止するためには、各蓄電池の劣化状態（ＳＯＨ：ＳｔａｔｅｏｆＨｅａｌｔｈ）が一致したものを使用しなければならないという制約も加わる。
【０００４】
このような問題に対しては、様々な技術が提案されている。具体的には、例えば、複数の蓄電池のうち放電を行う蓄電池を切り替えて用いるもの（例えば特許文献１、２など）、複数の蓄電池のそれぞれに対応する電力変換部（インバータ及びコンバータ）を電力変換装置（ＰＣＳ：ＰｏｗｅｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）内に設けるもの（例えば特許文献３など）、複数の蓄電池のそれぞれに対応するＤＣ／ＤＣコンバータを設けるもの（例えば特許文献４乃至６など）、などである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１５－２１１５５１号公報
特開２０１６－１９３５０号公報
特開２０１８－１９６１８５号公報
特開２０２０－１５６２００号公報
特開２０２１－１９４００号公報
特開２０２１－１０３９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２に記載の技術では、蓄電池の切り替え時に、いずれの蓄電池にも接続されない時間帯が発生し、蓄電池からの電力供給が途絶える時間が発生する（非連続放電）、という問題がある。また、充電時には、ＰＣＳにはいずれの蓄電池も接続されていない状態を作り、その後、充電を行う蓄電池に切り替える必要がある。このため、充電のための蓄電池切り替えの際に停電等が発生すると、すぐに充電動作から放電動作への移行が行えないうえ、充電の途中で停電等が発生すると、充電途中の蓄電池に残っている蓄電池量しか使用できない（或いは一旦放電を停止し、別の蓄電池に切り替えなければならない）という問題もある。
【０００７】
また、特許文献３に記載の技術では、蓄電池ごとに（即ちその数に応じた）電力変換部を設ける必要があるため、ＰＣＳのサイズ及びコストが増大するという問題がある。また、特許文献４乃至６に記載の技術でも、蓄電池ごとにＤＣ／ＤＣコンバータを設ける必要があり、蓄電装置のサイズ及びコストが増大する、複数のＤＣ／ＤＣコンバータを同時に
かつ相互適切に制御する必要があり制御が非常に複雑になる、といった問題がある。
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓄電池を複数並列接続する蓄電装置において、製品のサイズやコストの増大を防止するとともに複雑な制御を行うことが不要な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用する。即ち、
複数の蓄電池がそれぞれ着脱可能に並列接続される蓄電装置であって、
前記蓄電池の制御を行う制御手段と、
前記蓄電池のそれぞれに対応する、前記蓄電池からの放電電流が流れる放電回路、及び前記蓄電池への充電電流が流れる充電回路と、を備えており、
前記放電回路のそれぞれは、対応する前記蓄電池への電力の逆流を防止するように構成されている、蓄電装置、である。
【００１０】
このような構成によれば、複数の蓄電池を並列接続する蓄電装置において、製品のサイズ及びコストを下げることができるとともに、蓄電池ごとのＤＣ／ＤＣ回路（及びインバータ）を適切に動作させるための複雑な制御が不要となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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