JP5842342B2 - 電源システム - Google Patents
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Description
本発明の第1の実施の形態に係る電源システムは、図1に示すように、電力を充電により蓄えることが可能な二次電池10と、二次電池10に充電する電力及び二次電池から放電する電力を調整する充放電回路20と、充放電回路20の直流電力の入出力に使用する電源入出力端子P11,P12,・・・・・,Pn1,Pn2とを有し、電源入出力端子P11,P12,・・・・・,Pn1,Pn2が並列接続で配置された複数の電池モジュールM1,M2,・・・・・,Mnと、電池モジュールM1,M2,・・・・・,Mnに対して力行時の出力電圧指令値及び充電時の充電電力指令値を送信する上位コントローラ40とを備え、全ての電池モジュールM1,M2,・・・・・,Mnがそれぞれの電池モジュールM1,M2,・・・・・,Mnの電池残存容量(SOC:State Of Charge)及び放電深度(DOD:Depth Of Discharge)の少なくともいずれかを共有している。
第1の実施の形態に係る電源システムの力行運転時(昇圧)の動作について、図2を参照しながら説明する。
第1の実施の形態に係る電源システムの回生運転時(降圧)の動作について、図3を参照しながら説明する。
本発明の第2の実施の形態に係る電源システムは、図4に示すように、図1に示した電源システムと比して、加算演算装置70を更に備える点が異なる。その他に関しては、実質的に同様であるので、重複する記載を省略する。
本発明の第3の実施の形態に係る電源システムは、図5に示すように、図1に示した電源システムと比して、電圧センサ80を更に備える点が異なる。その他に関しては、実質的に同様であるので、重複する記載を省略する。
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。
C21…演算器
M1,M2,Mn…電池モジュール
P11,P12,…電源入出力端子
10…二次電池
11…保護回路
12…バランス回路
20…充放電回路
21…制御回路
30…インバータ
40…上位コントローラ
50…モータ
60…PIコントローラ
61…リミッタ処理部
62…電流指令値生成部
63…PIコントローラ
64…リミッタ処理部
65…PWM信号発生部
66…除算部
70…加算演算装置
80…電圧センサ
Claims (4)
- 電力を充電により蓄えることが可能な二次電池と、前記二次電池に充電する電力及び前記二次電池から放電する電力を調整する充放電回路と、前記充放電回路の直流電力の入出力に使用する電源入出力端子と、力行時の出力電圧指令値及び充電時の充電電力指令値に基づき自己の電池モジュールの充放電を制御し且つ他の電池モジュールとの間で電池残存容量の送受信を行い全ての電池モジュールの電池残存容量を共有させる制御回路とを有し、前記電源入出力端子が並列接続で配置された複数の電池モジュールと、
前記制御回路に対して前記出力電圧指令値及び前記充電電力指令値を送信する上位コントローラとを備え、
前記制御回路は、前記出力電圧指令値と前記電池モジュールの検出電圧値との差に対してリミッタ処理を施すことにより電流指令値を算出するリミッタ処理部と、
共有された前記全ての電池モジュールの電池残存容量に基づき、前記電流指令値に対する自己の電池モジュールが分担する第1分担電流指令値を生成する電流指令値生成部と、
前記第1分担電流指令値と前記電池モジュールの検出電流値との差を示す電流誤差信号を零とする制御信号を生成するコントローラと、
前記制御信号に基づいてPWMパルス信号を生成して前記充放電回路に出力するPWM信号発生部と、
を備えることを特徴とする電源システム。 - 前記電流指令値生成部は、共有された前記全ての電池モジュールの電池残存容量に基づき前記全ての電池モジュールの放電深度を算出し、算出された放電深度に基づき前記全ての電池モジュールの放電深度の総和に対する自己の電池モジュールの放電深度の比を求め、充電電力指令値と前記比とに基づき前記自己の電池モジュールの分担電力を求め、
さらに、前記分担電力を前記電池モジュールの検出電圧値により除算することにより第3分担電流指令値を得る除算器を備え、
前記コントローラは、前記第3分担電流指令値と前記電池モジュールの検出電流値との差を示す電流誤差信号を零とする制御信号を生成することを特徴とする請求項1記載の電源システム。 - 全ての前記電池モジュールの前記電池残存容量を受信し、前記電池残存容量の総和である総和電池残存容量、及び前記放電深度の総和である総和放電深度の少なくともいずれかを算出する加算演算装置を更に備えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電源システム。
- 全ての前記電池モジュールの出力電圧を計測する電圧センサを前記電池モジュールの外部に更に備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の電源システム。
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