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技術 蓄電モジュール、蓄電システム、電動車両および電力システム

出願人 株式会社村田製作所
発明者 菅野直之梅津浩二小澤淳史駒木根文仁
出願日 2017年8月17日 (3年4ヶ月経過) 出願番号 2018-541978
公開日 2019年3月28日 (1年9ヶ月経過) 公開番号 WO2018-061507
状態 特許登録済
技術分野 車両の電気的な推進・制動 二次電池の保守(充放電、状態検知) 電池等の充放電回路
主要キーワード デジタル電圧データ 通信用ライン 農耕機 SPI通信 光通信ユニット 交流モーター 絶縁対策 電流遮断器
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図面 (20)

課題・解決手段

電池部に関する情報を取得するモニタ回路と、モニタ回路により取得された情報を、電気信号から光信号に変換する第1通信部と、光通信を使用して1次側から2次側伝送する光通信部と、光信号から電気信号に変換する第2通信部と、光通信部と第2通信部を介して通信を行うマイクロコンピュータとを有し、第1通信部と光通信部と第2通信部とが一体の光通信ユニットとして構成された蓄電モジュールである。 図7

概要

背景

従来から複数の電池セルを使用した蓄電システム蓄電池システムとも称される)が記載されている(例えば、下記特許文献1を参照のこと)。

概要

電池部に関する情報を取得するモニタ回路と、モニタ回路により取得された情報を、電気信号から光信号に変換する第1通信部と、光通信を使用して1次側から2次側伝送する光通信部と、光信号から電気信号に変換する第2通信部と、光通信部と第2通信部を介して通信を行うマイクロコンピュータとを有し、第1通信部と光通信部と第2通信部とが一体の光通信ユニットとして構成された蓄電モジュールである。

目的

このような高圧な蓄電システムにおいても絶縁通信を行うことができるシステム構築が望まれている

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

電池部に関する情報を取得するモニタ回路と、前記モニタ回路により取得された前記情報を、電気信号から光信号に変換する第1通信部と、光通信を使用して1次側から2次側伝送する光通信部と、光信号から電気信号に変換する第2通信部と、前記光通信部と前記第2通信部を介して通信を行うマイクロコンピュータとを有し、前記第1通信部と前記光通信部と前記第2通信部とが一体の光通信ユニットとして構成された蓄電モジュール

請求項2

前記光通信ユニットは、1次側に前記第1通信部と第1コネクタとを有し、2次側に前記第2通信部と第2コネクタとを有する請求項1に記載の蓄電モジュール。

請求項3

前記第1コネクタと前記第2コネクタとを接続する光ケーブルを有する請求項2に記載の蓄電モジュール。

請求項4

前記光ケーブルは、プラスチックから構成されており、該光ケーブルに難燃材被覆されている請求項3に記載の蓄電モジュール。

請求項5

前記第1通信部、第1コネクタ、第2通信部および第2コネクタが同一基板上に設けられている請求項2に記載の蓄電モジュール。

請求項6

前記第1通信部及び第1コネクタが形成されている前記基板上のエリアと、前記第2通信部および第2コネクタが形成されている前記基板上のエリアが必要とする絶縁距離に応じて離れているようにした請求項5に記載の蓄電モジュール。

請求項7

前記第1通信部及び第1コネクタが形成されている前記基板上のエリアに対して、互いに異なる絶縁距離を有する複数の候補エリアを予め形成し、必要とする絶縁距離に応じて前記候補エリアのうちの一つを選択し、選択された候補エリアに前記第2通信部および第2コネクタが形成された請求項5に記載の蓄電モジュール。

請求項8

前記第1通信部および前記第1コネクタが第1基板に設けられ、前記第2通信部および前記第2コネクタが前記第1基板と異なる第2基板に設けられている請求項2に記載の蓄電モジュール。

請求項9

必要とする絶縁距離に応じて前記第1基板及び前記第2基板間の距離が設定された請求項8に記載の蓄電モジュール。

請求項10

前記モニタ回路に供給される電力と前記マイクロコンピュータに供給される電力とが絶縁されている請求項1に記載の蓄電モジュール。

請求項11

前記1次側と前記2次側との絶縁距離は、前記電池部の出力電圧に応じて設定される値である請求項1に記載の蓄電モジュール。

請求項12

前記電池部を有する請求項1に記載の蓄電モジュール。

請求項13

前記電池部が複数のリチウムイオン電池セルにより構成されている請求項12に記載の蓄電モジュール。

請求項14

直列に接続された複数の蓄電モジュールと、前記複数の蓄電モジュールを制御する統合制御部とを有し、前記蓄電モジュールは、電池部に関する情報を取得するモニタ回路と、前記モニタ回路により取得された前記情報を、電気信号から光信号に変換する第1通信部と、光通信を使用して1次側から2次側に伝送する光通信部と、光信号から電気信号に変換する第2通信部と、前記光通信部と前記第2通信部を介して通信を行うマイクロコンピュータとを有し、前記第1通信部と前記光通信部と前記第2通信部とが一体の光通信ユニットとして構成された蓄電システム

請求項15

請求項14に記載の蓄電システムから、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なう制御装置とを有する電動車両

請求項16

他の機器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、請求項14に記載の蓄電システムの充放電制御を行う電力システム

技術分野

0001

本開示は、蓄電モジュール蓄電システム電動車両および電力システムに関する。

背景技術

0002

従来から複数の電池セルを使用した蓄電システム(蓄電池システムとも称される)が記載されている(例えば、下記特許文献1を参照のこと)。

先行技術

0003

特許第5543014号

発明が解決しようとする課題

0004

蓄電システムの規模が大型化することにより、その出力が例えば、1000V(ボルト)以上の高圧となる。このような高圧な蓄電システムにおいても絶縁通信を行うことができるシステム構築が望まれている。

0005

したがって、本開示は、高電圧を出力できる蓄電システムに対応した蓄電モジュール、蓄電システム、電動車両および電力システムを提供することを目的の一つとする。

課題を解決するための手段

0006

上述の課題を解決するために、本開示は、例えば、
電池部に関する情報を取得するモニタ回路と、
モニタ回路により取得された情報を、電気信号から光信号に変換する第1通信部と、光通信を使用して1次側から2次側伝送する光通信部と、光信号から電気信号に変換する第2通信部と、
光通信部と第2通信部を介して通信を行うマイクロコンピュータ
を有し、
第1通信部と光通信部と第2通信部とが一体の光通信ユニットとして構成された
蓄電モジュールである。

0007

本開示は、例えば、
直列に接続された複数の蓄電モジュールと、
複数の蓄電モジュールを制御する統合制御部と
を有し、
蓄電モジュールは、
電池部に関する情報を取得するモニタ回路と、
モニタ回路により取得された情報を、電気信号から光信号に変換する第1通信部と、光通信を使用して1次側から2次側に伝送する光通信部と、光信号から電気信号に変換する第2通信部と、
光通信部と第2通信部を介して通信を行うマイクロコンピュータと
を有し、
第1通信部と光通信部と第2通信部とが一体の光通信ユニットとして構成された
蓄電システムである。

0008

本開示は、上述の蓄電システムから、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、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なう制御装置とを有する電動車両でもよい。
また、本開示は、他の機器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、電力情報送受信部が受信した情報に基づき、上述した蓄電システムの充放電制御を行う電力システムでもよい。

発明の効果

0009

本開示の少なくとも一の実施形態によれば、高電圧を出力できる蓄電システムに対応した蓄電モジュールを提供できる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。また、例示された効果により本開示の内容が限定して解釈されるものではない。

図面の簡単な説明

0010

図1は、一実施形態に係る蓄電システムの概略構成例を説明するためのブロック図である。
図2は、一実施形態に係る蓄電モジュールの外観例を示す分解斜視図である。
図3は、一実施形態に係る蓄電モジュールの接続形態を説明するための図である。
図4は、一実施形態に係る蓄電システムにおける接続例を説明するための図である。
図5は、一実施形態に係るモジュールコントローラの構成例を説明するための図である。
図6は、一実施形態に係る電力の供給路を説明するための図である。
図7は、一実施形態に係る蓄電システムの構成例を詳細に説明するためのブロック図である。
図8は、一実施形態におけるバランス回路の構成例を説明するための図である。
図9は、一実施形態における絶縁部の第1の例を説明するための図である。
図10は、第1の例で絶縁距離が最小の場合の構成を説明するための図である。
図11は、第1の例で絶縁距離が中間の場合の構成を説明するための図である。
図12は、第1の例で絶縁距離が最大の場合の構成を説明するための図である。
図13は、一実施形態における絶縁部の第2の例で絶縁距離が最小の場合の構成を説明するための図である。
図14は、第2の例で絶縁距離が中間の場合の構成を説明するための図である。
図15は、第2の例で絶縁距離が最大の場合の構成を説明するための図である。
図16は、一実施形態における絶縁部の第3の例で絶縁距離が最小の場合の構成を説明するための図である。
図17は、第3の例で絶縁距離が中間の場合の構成を説明するための図である。
図18は、第3の例で絶縁距離が最大の場合の構成を説明するための図である。
図19は、応用例を説明するための図である。
図20は、応用例を説明するための図である。

実施例

0011

以下、本開示の実施形態等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。
<1.一実施形態>
<2.応用例>
<3.変形例>
以下に説明する実施形態等は本開示の好適な具体例であり、本開示の内容がこれらの実施形態等に限定されるものではない。

0012

二次電池
始めに、本開示の実施形態等に対して適用可能な二次電池について説明する。二次電池の一例は、正極活物質と、黒鉛等の炭素材料負極活物質として含むリチウムイオン二次電池であり、正極材料としてオリビン構造を有する正極活物質を含有するものである。

0013

オリビン構造を有する正極活物質としてさらに好ましくは、リチウム鉄リン酸化合物(LiFePO4)、または、異種原子を含有するリチウム複合リン酸化合物(LiFexM1-xO4:Mは1種類以上の金属、xは0<x<1である。)が好ましい。また、M が2種以上の場合は、各々の下付数字の総和が1−xとなるように選定される。

0014

Mとしては、遷移元素IIA族元素IIIA族元素IIIB族元素、IVB族元素等が挙げられる。特にコバルト(Co),ニッケルマンガン(Mn),鉄,アルミニウムバナジウム(V),およびチタン(Ti)のうちの少なくとも1種を含むものが好ましい。

0015

正極活物質は、リチウム鉄リン酸化合物またはリチウム鉄複合リン酸化合物の表面に、該酸化物とは異なる組成金属酸化物(例えば、Ni、Mn、Liなどから選択されるもの)やリン酸化合物(例えば、リン酸リチウム等)等を含む被覆層が施されていてもよい。

0016

リチウム(Li)を吸蔵および放出することが可能な正極材料として、層状岩塩構造を有するコバルト酸リチウム(LiCoO2)、ニッケル酸リチウム(LiNiO2)、マンガン酸リチウム(LiMnO2)、スピネル構造を有するマンガン酸リチウム(LiMn2O4)などのリチウム複合酸化物が使用されてもよい。

0017

負極活物質として使用される黒鉛としては、特に限定はなく、業界において用いられる黒鉛材料を広く用いることができる。負極の材料として、チタン酸リチウム(Li2TiO3)、シリコン(Si)系材料、スズ(Sn)系材料等が使用されてもよい。

0018

電池の電極製造法としては、特に限定はなく、業界において用いられている方法を広く用いることができる。

0019

本開示に用いられる電解液としては、特に限定はなく、液状、ゲル状を含み、業界において用いられる電解液を広く用いることができる。

0020

「蓄電システムの概要
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、複数の蓄電ユニット(以下、蓄電モジュールと適宜称する)を直列に接続し、複数の蓄電モジュールに対して共通の制御装置(統合制御部)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。

0021

蓄電モジュールは、複数の電池セル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。図1に示すように、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。

0022

さらに、各モジュールコントローラが全体の制御装置(以下、コントロールボックスと適宜称する。)ICNTと接続され、コントロールボックスICNTが充電管理、放電管理劣化抑制等のための管理を行う。コントロールボックスICNTは、マイクロコンピュータによって構成されている。

0023

蓄電モジュール内のバス並びに蓄電モジュールMOD1〜MODNとコントロールボックス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)、CAN(Controller Area Network)、SPI(Serial Peripheral Interface)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シリアル通信である。

0024

各蓄電モジュールMODのモジュールコントローラCNTとコントロールボックスICNTとが通信を行う。すなわち、各蓄電モジュールの内部状態の情報、すなわち、電池情報をコントロールボックスICNTが受け取り、各蓄電モジュールの充電処理および放電処理が管理される。コントロールボックスICNTがN個の蓄電モジュールの直列接続の出力(例えば、N×51.2V)を負荷に対して供給する。N=14の例では、出力が(14×51.2V=716.8V)となる。

0025

「蓄電モジュール」
図2は、蓄電モジュールMODの機械的構成を示す斜視図である。蓄電モジュールMODの外装ケースは、板金加工された金属製の外装ケース2aおよび外装上ケース2bからなる。外装下ケース2aおよび外装上ケース2bの材料としては、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好ましい。優れた筐体放熱性を得ることができ、ケース内温度上昇を抑制することができる。例えば、外装下ケース2aおよび外装上ケース2bの材料は、アルミニウムまたはアルミニウム合金または銅または銅合金である。ケースの背面には、蓄電モジュールMODに対して充放電のための外部正極端子3および外部負極端子4が設けられている。

0026

さらに、蓄電モジュールMODの背面に電流遮断器5が設けられている。電流遮断器5を設けることで、安全性を向上することができる。さらに、ケース2内に配されている制御回路との間の通信用コネクタ部6が設けられている。制御回路は、電池ユニットの温度の監視を行い、充電、放電等を制御するために設けられている。さらに、ケースの前面には、動作状態を示すLED等の表示素子が設けられている。

0027

ケースの外装下ケース2aが箱状の構成を有し、その開口を覆うように、外装上ケース2bが設けられる。外装下ケース2aの収納スペース内に、サブモジュールAS1〜AS4が収納される。サブモジュールAS1〜AS4をビス止め等により固定するために、外装下ケース2aの底面に複数のボスが形成されている。サブモジュールAS1〜AS4は、予めケースの外において組み立てられる。

0028

各サブモジュールは、複数の電池ブロックを副収納ケースとしての絶縁性のケースによって一体化したものである。サブモジュールのケースとしては、プラスチック等のモールド部品を使用することができる。サブモジュールAS1〜AS4は、内部の電池ブロックの正極端子および負極端子が露出しないように、複数の電池ブロックをケース内に収納するものである。

0029

一つの電池ブロックは、例えば8本の円筒リチウムイオン2次電池セル並列接続したものである。サブモジュールAS1およびAS2は、それぞれ6個の電池ブロックを上ケースおよび下ケースによって一体化したものである。サブモジュールAS3およびAS4は、それぞれ2個の電池ブロックを上ケースおよび下ケースによって一体化したものである。したがって、合計(6+6+2+2=16個)の電池ブロックが使用される。これらの電池ブロックが例えば直列に接続される。

0030

サブモジュールAS1〜AS4のそれぞれにおいて、電池ブロックを直列接続するために、接続用金属板例えばバスバーが使用される。バスバーは、細長い棒状の金属である。バスバーには、電池ブロックから導出されている接続金属板等との接続のために複数の穴が形成されている。

0031

図3に示すように、それぞれ8本の電池セルが並列に接続された電池ブロックB1〜B16が直列に接続されている。8本の電池を並列接続することは8Pと称される。16個の電池ブロックを直列に接続することは16Sと称される。したがって、図3に示す各蓄電モジュールの電池部BBは、8P16Sの構成を有するものとされている。電池ブロックB1〜B16は、それぞれモジュールコントローラCNTに接続され、充放電が制御される。充放電は、外部正極端子3および外部負極端子4を介してなされる。例えば電池ブロックB1〜B6がサブモジュールAS1に含まれており、電池ブロックB11〜B16がサブモジュールAS2に含まれている。さらに、電池ブロックB7およびB10がサブモジュールAS3に含まれ、電池ブロックB8およびB9がサブモジュールAS4に含まれる。

0032

各電池ブロック正負電極間電圧等の情報がバス10を介してモジュールコントローラCNTに対して供給される。モジュールコントローラCNTは、各電池ブロックの電圧、電流、および温度をモニタし、モニタした結果を電池情報として出力する。例えば一つの蓄電モジュールMODは、(16×3.2V=51.2V)を出力する。

0033

図4に、蓄電システムのより具体的な接続構成を示す。図4は、4個の蓄電モジュールMOD1〜MOD4を直列に接続した例である。この場合では、正極端子3(VB+)および負極端子4(VB−)に取り出される合計の電圧が約200Vである。各蓄電モジュールMOD1〜MOD4には、モジュールコントローラCNT1〜CNT4と電池部BB1〜BB4とがそれぞれ含まれている。

0034

モジュールコントローラCNT1〜CNT4がバスを介して接続され、モジュールコントローラCNT4の通信端子がコントロールボックスICNTに対して接続されている。コントロールボックスICNTに対して、各モジュールコントローラからのモジュール毎の電圧等の情報が伝送される。コントロールボックスICNTは、さらに、外部との通信が可能なように通信端子11を有する。なお、モジュールコントローラCNTとコントロールボックスICNTとの間の通信は、後述する絶縁部ISCおよび通信部COMを介してなされる。

0035

「モジュールコントローラ」
図5は、モニタ回路の一例であるモジュールコントローラCNTの構成例を示す図である。モジュールコントローラCNTは、直列に接続されたn個の電池ブロックB1〜Bnの両端の電圧と、各電池ブロックの電圧を検出するようになされる。電池ブロックB1〜Bnの両端の電圧と各電池ブロックの電圧を順次出力するマルチプレクサ15が設けられている。

0036

マルチプレクサ15は、例えば、所定の制御信号に応じてチャネル切り替え、n個のアナログ電圧データの中から一のアナログ電圧データを選択する。マルチプレクサ15によって選択された一のアナログ電圧データがA/Dコンバータ(図ではADC(Analog to Digital Converter)と表記する)16に供給される。

0037

A/Dコンバータ16は、マルチプレクサ15から供給されるアナログ電圧データをデジタル電圧データに変換する。例えばアナログ電圧データが14〜18ビットのデジタル電圧データに変換される。なお、A/Dコンバータ16の方式としては、逐次比較方式やΔΣ(デルタシグマ)方式など、種々の方式を使用できる。

0038

A/Dコンバータ16からのデジタル電圧データがマイクロコンピュータ等により構成されるREGCNT17に供給される。REGCNT17は、選択したデジタル電圧データを出力したり、各電池ブロックの電圧を均一化するためのバランス処理セルバランス処理)を行うためのスイッチング制御を行う。セルバランス制御の方式は、所謂、パッシブ方式アクティブ方式と称される方式の他、公知の方式を適用できる。

0039

モジュールコントローラCNTは、各電池ブロックの電圧をモニタし、検出した電圧をデジタル信号に変換してコントロールボックスICNTに伝送するものである。電圧に加えて各電池ブロックの温度を検出し、温度をデジタルデータに変換し、コントロールボックスICNTに対して伝送するようにしてもよい。また、電圧に加えてn個の電池ブロックに流れる電流を検出し、検出した電流値をデジタルデータに変換し、コントロールボックスICNTに対して伝送するようにしてもよい。すなわち、モジュールコントローラCNTは、電池部BBに関する情報である、電圧に関する情報、電流に関する情報および温度に関する情報の少なくとも一つの情報を取得する。

0040

図5に示すモジュールコントローラCNTにおいて、A/Dコンバータ16およびREGCNT17は、低電圧例えば5Vの電源で動作することができる低電圧電源部である。本実施形態では、低電圧電源部に対する電源を例えば、電池部BBから供給するようになされる。

0041

図6は、n個の蓄電モジュールMOD1〜MODnを有する蓄電システムを示す図である。各蓄電モジュールMOD1〜MODnが通信部COM1〜COMnと、絶縁部ISC1〜ISCnと、上述したモジュールコントローラCNT1〜CNTnと、電池部BB1〜BBnとから構成されている。n個の蓄電モジュールと、コントロールボックスICNTとが接続される。接続のために、通信用ラインL1およびL2と、電源用ラインLp1とが使用される。通信用ラインL1およびL2を通じてコントロールボックスICNTと蓄電モジュールMOD1〜MODnとの間で双方向通信がなされる。通信方式として、例えばCANが使用される。最近では、CANは、車載LANとして使用されている。なお、通信部COMおよび絶縁部ISCがモジュールコントローラCNTに含まれている構成でもよい。

0042

絶縁部ISC1〜ISCnは、通信部COM1〜COMnとモジュールコントローラCNT1〜CNTnとの間を絶縁する機能を有する。すなわち、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され、独立したものとされる。

0043

一例として、コントロールボックスICNTおよび通信部COM1〜COMnの電源電圧が0〜+5Vとされる。蓄電モジュールMOD1のモジュールコントローラCNT1の電源電圧が0〜+5Vとされ、蓄電モジュールMOD2のモジュールコントローラCNT2の電源電圧が+50V〜+55Vとされ、蓄電モジュールMODnのモジュールコントローラCNTnの電源電圧が(+50×n)V〜(+50×n)+5Vとされる。蓄電モジュールMODnのモジュールコントローラCNTnの電源電圧が例えば、電池部BBから供給される。

0044

図7は、蓄電システムの詳細な構成例を説明するためのブロック図である。各蓄電モジュールMODとコントロールボックスICNTと間が通信用ラインL1、L2と、電源用ラインLp1とにより接続される。また、各蓄電モジュールMODと対応する電池部BBとが電源用ラインLp2により接続される。モジュールコントローラCNTの構成については既に説明しているので、重複した説明を省略する。

0045

絶縁部ISCは、モジュールコントローラCNTおよび通信部COMのそれぞれと、例えばSPI通信を行う。なお、絶縁部ISCの詳細については後述する。

0046

各蓄電モジュールMODの通信部COMは、通信を行うための通信部と、通信部COMの各部を制御するマイクロコンピュータの一例であるMCU(Micro Controller Unit) と、電源部とを含んで構成されている。コントロールボックスICNTから電源部に対して、電源用ラインLpを通じて例えば3.5Vの電源電圧が入力される。

0047

コントロールボックスICNTは、例えば、制御部(HOST)61と、電力カウント部62と、通信部63と、AC/DCコンバータ64と、電力供給部65とを備えている。

0048

AC/DCコンバータ64は、商用電源等の外部電源に接続される。AC/DCコンバータ64は、外部電源から供給される交流(AC(Alternating Current))電力を直流(DC(Direct Current))電力に変換する。AC/DCコンバータ64に変換された直流電力が電力供給部65に供給される。電力供給部65が例えば、3.5Vの電源電圧を生成して通信部COMに供給する。通信部COMに供給された電力は、例えば、MCUの電源電圧として使用される。

0049

また、電力供給部65により生成された電力は、例えば通信部COMを介して絶縁部ISCの2次側に供給され、絶縁部ISCの2次側に係る構成(例えば、後述する第2通信部)の電源として使用される。

0050

なお、モジュールコントローラCNTおよび絶縁部ISCの1次側の電力は、例えば、電池部BBから供給される。電池部BBの全てまたは一部の電圧が電力ラインLp2を介してモジュールコントローラCNTに供給され、電源として用いられる。電池部BBの電力が適宜降圧されてもよい。なお、図7では、図示が煩雑となることを防止するため電力の供給路である電力ラインLp2を簡略化して示している。すなわち、本実施形態では、モジュールコントローラCNTに供給される電力と通信部COMに供給される電力とが、絶縁部ISCにより絶縁されている。

0051

「バランス回路」
本実施形態における電池部BBは、バランス回路50に接続されている。バランス回路50の一例について説明する。図8に示すように、磁芯Mを14個の磁芯M1〜M14に分割し、2次側コイルW0を14個の2次側コイルW01〜W014に分割する。このようにすれば、14個の蓄電モジュールを分離してケース収納することができる。図8の構成では、1次側スイッチS01〜S014のそれぞれに対して716.8Vの電圧が印加される。しかしながら、図8の構成は、フライバックトランスが別々に構成され、その1次側および2次側のスイッチも各コイルにそれぞれ接続されて独立にスイッチング動作を制御することが可能である。したがって、複数の電池ブロックグループから並行して電力を取り出したり、複数の電池ブロックグループに対して並行して電力を供給する制御が可能となる。しかも、スイッチング動作のオン期間の長さを制御することによって、電力量を制御することができる。

0052

「絶縁部」
再び図7戻り、絶縁部ISCの構成例について説明する。絶縁部ISCは、モジュールコントローラCNTにより取得された電池部BBに関する情報を、光通信を使用して1次側から2次側に伝送する。絶縁部ISCを通じてなされる双方向通信方式としては、光通信を例示することができる。より具体的には、絶縁部ISCは、光を空間で伝送する光空間伝送ではなく、光ケーブル光ファイバ)を使用した光ケーブル伝送(光ファイバ伝送)により、電池部BBに関する情報を1次側から2次側に伝送する。

0053

ここで1次側とは、主に送信ユニットとして機能する側であり、2次側とは、主に受信ユニットとして機能する側である。しかしながら、所定の動作時(例えば、蓄電モジュールMODの起動時における初期化処理)において、2次側から1次側にコマンド等の情報が伝送される場合がある。すなわち、1次側が受信ユニットとして機能し、2次側が送信ユニットとして機能する場合もある。

0054

絶縁部ISCは、1次側に第1通信部71と第1コネクタ72とを有し、2次側に第2通信部73と第2コネクタ74とを有している。第1コネクタ72と第2コネクタ74との間が光ケーブル75に接続されており、例えば、これらの構成により光通信部(光伝送部)が構成される。1次側と2次側との間の絶縁距離は、設定値よりも大きくされている。1次側と2次側との間の絶縁距離は、例えば、第1コネクタ72と第2コネクタ74との対向する面間の距離や、1次側と2次側の導電部最短距離により規定される。設定値は、電池部BBの出力電圧に応じて設定される値である。本実施形態では、電池部BBの出力電圧が約700V程度である。電池部BBの出力電圧に余裕をみて1000Vとした場合には、安全規格の距離の要求を確保できる設定値として、例えば設定値が12mm(ミリメートル)に設定される。

0055

第1通信部71は、図示しない発光素子および当該発光素子を駆動する駆動回路を有している。発光素子としては、例えばLED(Light Emitting Diode)が用いられる。また、第1通信部71は、SPI通信によりモジュールコントローラCNTから受信したデジタルデータを光変換変調)する変換部を有している。第1通信部71は、変換後のデータに基づいて駆動回路を制御して発光素子を発光させる。発光素子から出射された光が光ケーブル75を介して第2コネクタ74に伝送される。

0056

第2通信部73は、光ケーブル75を介して伝送され第2コネクタ74に入射した光を受光するフォトダイオード等の受光素子と、受光した光をSPI通信に対応した電気信号に変換(復調)する変換部とを有している。第2通信部73は、変換後の電気信号を通信部COMのMCUに供給する。このように、通信部COMのMCUは、光通信部と第2通信部73を介して通信を行う。そして、MCUの制御に応じて通信部COMの通信部が、当該電気信号に対応する電池部BBに関する情報をコントロールボックスICNTに送信する。

0057

なお、上述したように、本実施形態では、第1通信部71が受信ユニットとして、また、第2通信部73が送信ユニットとして機能する場合がある。したがって、本実施形態では、第1通信部71も受光素子等を有しており、第2通信部73も発光素子等を有している。

0058

本実施形態では、1次側の構成(第1通信部71および第1コネクタ72)と、2次側の構成(第2通信部73および第2コネクタ74)と、光ケーブル75とが、一体の光通信ユニットとして構成されている。例えば、1次側の構成(第1通信部71および第1コネクタ72)と、2次側の構成(第2通信部73および第2コネクタ74)と、光ケーブル75とが、同一基板上に一体化されている。各構成を別々の基板に設けてしまうと特に光ケーブルとコネクタとの接続を高精度で調整することが必要となる。しかしながら上述した構成により、光伝送の際の波長位相を個別に高精度の調整を行う必要がなく、絶縁距離の設定が容易となる他、絶縁距離の変動をなくすことができ、長期的に安定した通信品質を保つことができる。また、メンテナンス時においても、各構成を一体化した基板のみを交換するだけでよいので、簡単な交換、変更を可能とすることができる。さらに、製造工程においても一定で高品質通信基板を作製することができる。なお、1次側の構成を所定の基板上に設け、2次側の構成を当該基板と異なる基板上に設けるようにしてもよい。

0059

光ケーブル75のコアクラッド材質としては、例えば、石英ガラスが使用される。コア/クラッドの少なくとも一方がプラスチックにより構成されていてもよい。コア/クラッドが共にプラスチックでできたプラスチック光ファイバは、ガラス製に比較して線径が太く、しかも柔軟性に優れており、電子回路基板に組み込んだ際にも自由な位置への接続形態を採ることができる。つまり、光コネクタに対する接続では断面形態をより光導通に適した状態で光ケーブル75を簡単に接続することができる。プラスチック光ファイバは、可視光波長領域で良好な導光性能を示す。このため、安価なLEDやPDを光源として使用でき、低価格な光伝送システムを構築することが可能となる。また、プラスチックの特性として破断強度伸度が高く、耐久性に優れている。また、プラスチック光ファイバは、大口径で開口角が大きいため容易に多くの光量を伝送できる。光変換器(上述した第1、第2通信部71、73)での入光量と受光量がガラス製よりも多く利用できる。

0060

光ケーブル75をプラスチックにより構成した場合には、光ケーブル75の周囲を難燃性材料からなる難燃剤被覆することが好ましい。難燃性材料は、例えば、難燃性を示す規格のV1以上の難燃性材料であるモールド樹脂)やチューブである。光ケーブル75は、例えば、その周囲が保護層である1次被覆層により被覆され、さらにその周囲が難燃性被覆材で被覆された2層構造を成す。その光ケーブル75全体が、さらに難燃材で基板上に一体化される。これにより蓄電モジュールMODの難燃性が低下してしまうことを防止することができる。

0061

以上説明した一実施形態により例えば、以下の効果が得られる。
蓄電モジュール内における通信路絶縁対策を効果的に行うことができる。
絶縁部やその周囲の構成の難燃性を低下させることなく、光ケーブル接続を用いることにより例えば1000Vにも対応した絶縁を実現することができる。
高電圧の電力システムに対応した構成を実現することができる。
例えば、絶縁部の構成が一体化されていることで、蓄電モジュールが長期間使用された後においても信頼性が高く、安定した通信が維持できる。

0062

「絶縁部ISCの第1の例」
上述した一実施形態における絶縁部ISCの第1の例について説明する。第1の例では、絶縁部ISCの1次側の構成(第1通信部71および第1コネクタ72)と、2次側の構成(第2通信部73および第2コネクタ74)と、光ケーブル75とが、図9に示すように、同一の基板82上に一体化されている。また、モジュールコントローラCNTが基板81上に形成され、通信部COMが基板83上に形成されている。

0063

絶縁部ISCにおいて、1次側の第1のエリア(以下、島と適宜称する)91に対して、3個の第2のエリア(以下、島と適宜称する)101、102及び103が形成される。第2の島101、102及び103は、第1の島91に対する距離が異なるものである。島とは、電源、グランド、通信ライツのパターン導体)が存在する部分のことである。第1の島91に対する距離が最小の第2の島101は、絶縁距離が最小であり、第1の島91に対する距離が中間の第2の島102は、絶縁距離が中間であり、第1の島91に対する距離が最大の第2の島103は、絶縁距離が最大である。

0064

このように、絶縁距離が異なる複数の島(2次側)を設けることによって、絶縁距離(電圧)に応じて島を選択し、選択された島に第2通信部73及び第2コネクタ74を配置する。図10は、必要絶縁距離をIS1とする場合に、島101を選択する場合の構成を示す。島101に対して第2通信部73及び第2コネクタ74が配置され、島91の第1コネクタ72と島101の第2コネクタ74間に光ケーブル75が設けられる。さらに、第2通信部73と通信部COMのMCUの間の通信と第2通信部73への電源供給のために、補助導体111a,111b及び112a,112bを追加する。補助導体111a〜112bとしては、0Ωのジャンパー線などを使用できる。

0065

絶縁距離をより長くしたい場合には、図11に示すように、島102に対して第2通信部73及び第2コネクタ74が配置され、島91の第1コネクタ72と島102の第2コネクタ74間に光ケーブル75が設けられる。さらに、島101及び島102間の補助導体111a及び111bが削除される。第2通信部73と通信部COMのMCUの間の通信と第2通信部73への電源供給のために、補助導体112bが使用される。図11の構成では、絶縁距離がIS1+IS2となる。島101は導体パターンで構成されているため、絶縁距離には含まれない。

0066

絶縁距離を最大としたい場合には、図12に示すように、島103に対して第2通信部73及び第2コネクタ74が配置され、島91の第1コネクタ72と島103の第2コネクタ74間に光ケーブル75が設けられる。さらに、島101及び島102間の補助導体111a及び111b、並びに島102及び島103間の補助導体112a及び112bが削除される。図12の構成では、絶縁距離がIS1+IS2+IS3となる。島101及び島102は導体パターンで構成されているため、絶縁距離には含まれない。

0067

上述した第1の例は、以下のような効果又は利点を有する。
工場で組み立て時にベストな形態とすることができる。
絶縁距離を自由に変更することが可能となる。
また、コストの面では、基板パターン種類が1種類でよいので、基板コストの低減が可能である。
さらに作業面では、工場で組み立て時、外付け部品マウント/非マウントの指示のみで、絶縁距離の変更が可能であり、また、絶縁距離の変更が必要になった場合、外付け部品の変更のみで対応することが可能である。

0068

「絶縁部ISCの第2の例」
絶縁部ISCの第2の例は、予め絶縁距離が異なる複数の基板をあらかじめ準備しておき、必要な絶縁距離(使用電圧)に応じて基板を選択し、選択された基板の島に第2通信73と第2コネクタ74を配置するようにしたものである。

0069

必要な絶縁距離が最小の場合には、図13に示すように、絶縁距離IS11の基板82Aが使用され、基板82Aの島121に対して第2通信部73及び第2コネクタ74が配置され、島91の第1コネクタ72と島121の第2コネクタ74間に光ケーブル75が設けられる。

0070

必要な絶縁距離が中間の場合には、図14に示すように、絶縁距離IS12の基板82Bが使用され、基板82Bの島122に対して第2通信部73及び第2コネクタ74が配置され、島91の第1コネクタ72と島122の第2コネクタ74間に光ケーブル75が設けられる。

0071

必要な絶縁距離が最大の場合には、図15に示すように、絶縁距離IS13の基板82Cが使用され、基板82Cの島123に対して第2通信部73及び第2コネクタ74が配置され、島91の第1コネクタ72と島123の第2コネクタ74間に光ケーブル75が設けられる。

0072

上述した第2の例は、以下のような効果又は利点を有する。
出荷後、出荷した先でシステムが変更になり、絶縁距離を変更する場合にベストな形態を選択することができる。
絶縁距離を自由に変更することが可能となる。
また、外付け部品が不要なため、コスト低減が可能である。
さらに作業面では、絶縁距離の変更が必要になった場合、基板の取り換えのみで、絶縁距離の変更が可能である。

0073

「絶縁部ISCの第3の例」
絶縁部ISCの第3の例は、1次側と2次側を別の基板とし、必要な絶縁距離(使用電圧)に応じて基板間の距離を設定して配置するようにしたものである。

0074

必要な絶縁距離が最小の場合には、図16に示すように、1次側の基板131と2次側の基板132を絶縁距離IS21の距離で配置する。基板131に対して第1通信部71及び第2コネクタ72が配置され、基板132に対して第2通信部73及び第2コネクタ74が配置され、第1コネクタ72と第2コネクタ74間に光ケーブル75が設けられる。

0075

必要な絶縁距離が中間の場合には、図17に示すように、1次側の基板131と2次側の基板132を絶縁距離IS22の距離で配置する。基板131に対して第1通信部71及び第2コネクタ72が配置され、基板132に対して第2通信部73及び第2コネクタ74が配置され、第1コネクタ72と第2コネクタ74間に光ケーブル75が設けられる。

0076

必要な絶縁距離が最大の場合には、図18に示すように、1次側の基板131と2次側の基板132を絶縁距離IS23の距離で配置する。基板131に対して第1通信部71及び第2コネクタ72が配置され、基板132に対して第2通信部73及び第2コネクタ74が配置され、第1コネクタ72と第2コネクタ74間に光ケーブル75が設けられる。

0077

上述した第3の例は、以下のような効果又は利点を有する。
工場で組み立て時、あるいは出荷後に、客先でシステムが変更になり、絶縁距離を変更する場合でも対応しやすい形態である。
絶縁距離を自由に変更することが可能となる。
光ファイバーケーブルが届く範囲内であれば、90度曲がったような場所にでも設置可能である(設置する角度の自由度が増加する)。
また、コストの面では、基板パターン種類が1種類でよいので、基板コストの低減が可能である。
さらに、外付け部品が不要のため、コスト低減可能である。
さらに作業面では、工場で組み立て時、2次側の基板の位置の変更のみで、絶縁距離の変更が可能である。
さらに、絶縁距離の変更が必要になった場合、2次側の基板の位置の変更のみで、絶縁距離の変更が可能である。

0078

<2.応用例>
次に、本開示の応用例について説明するが、本開示の応用例は下記の例に限定されるものではない。

0079

「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19を参照して説明する。図19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走行する車である。

0080

このハイブリッド車両7200には、エンジン7201、発電機7202、電力駆動力変換装置7203、駆動輪7204a、駆動輪7204b、車輪7205a、車輪7205b、バッテリー7208、車両制御装置7209、各種センサ7210、充電口7211が搭載されている。バッテリー7208に対して、上述した本開示の一実施形態に係る蓄電モジュールまたは蓄電システムが適用される。

0081

ハイブリッド車両7200は、電力駆動力変換装置7203を動力源として走行する。電力駆動力変換装置7203の一例は、モーターである。バッテリー7208の電力によって電力駆動力変換装置7203が作動し、この電力駆動力変換装置7203の回転力が駆動輪7204a、7204b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7203が交流モーターでも直流モーターでも適用可能である。各種センサ7210は、車両制御装置7209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開度スロットル開度)を制御したりする。各種センサ7210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。

0082

エンジン7201の回転力は発電機7202に伝えられ、その回転力によって発電機7202により生成された電力をバッテリー7208に蓄積することが可能である。

0083

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7203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7203により生成された回生電力がバッテリー7208に蓄積される。

0084

バッテリー7208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。

0085

図示しないが、二次電池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。

0086

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、モーター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、エンジンとモーターの出力がいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モーターのみで走行、エンジンとモーター走行という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可能である。

0087

以上、本開示に係る技術が適用され得るハイブリッド車両7200の一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、バッテリー7208に好適に適用され得る。具体的には、一実施形態に係る蓄電システムをバッテリー7208に適用する。

0088

「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20を参照して説明する。例えば住宅9001用の蓄電システム9100においては、火力発電9002a、原子力発電9002b、水力発電9002c等の集中型電力系統9002から電力網9009、情報網9012、スマートメータ9007、パワーハブ9008等を介し、電力が蓄電装置9003に供給される。これと共に、家庭内発電装置9004等の独立電源から電力が蓄電装置9003に供給される。蓄電装置9003に供給された電力が蓄電される。蓄電装置9003を使用して、住宅9001で使用する電力が給電される。住宅9001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。

0089

住宅9001には、発電装置9004、電力消費装置9005、蓄電装置9003、各装置を制御する制御装置9010、スマートメータ9007、各種情報を取得するセンサ9011が設けられている。各装置は、電力網9009および情報網9012によって接続されている。発電装置9004として、太陽電池燃料電池等が利用され、発電した電力が電力消費装置9005および/または蓄電装置9003に供給される。電力消費装置9005は、冷蔵庫9005a、空調装置9005b、テレビジョン受信機9005c、風呂9005d等である。さらに、電力消費装置9005には、電動車両9006が含まれる。電動車両9006は、電気自動車9006a、ハイブリッドカー9006b、電気バイク9006cである。

0090

蓄電装置9003に対して、上述した本開示の一実施形態に係る電池が適用される。スマートメータ9007は、商用電力の使用量を測定し、測定された使用量を、電力会社に送信する機能を備えている。電力網9009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。

0091

各種のセンサ9011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9011により取得された情報は、制御装置9010に送信される。センサ9011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9005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9010は、住宅9001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。

0092

パワーハブ9008によって、電力線分岐直流交流変換等の処理がなされる。制御装置9010と接続される情報網9012の通信方式としては、UART(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter:非同期シリアル通信送受信回路)等の通信インタフェースを使う方法、Bluetooth(登録商標)、ZigBee(登録商標)、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(登録商標)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。

0093

制御装置9010は、外部のサーバ9013と接続されている。このサーバ9013は、住宅9001、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9013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。

0094

各部を制御する制御装置9010は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等で構成され、この例では、蓄電装置9003に格納されている。制御装置9010は、蓄電装置9003、家庭内発電装置9004、電力消費装置9005、各種センサ9011、サーバ9013と情報網9012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。

0095

以上のように、電力が火力9002a、原子力9002b、水力9002c等の集中型電力系統9002のみならず、家庭内発電装置9004(太陽光発電風力発電)の発電電力を蓄電装置9003に蓄えることができる。したがって、家庭内発電装置9004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9003に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置9003に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置9003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。

0096

なお、この例では、制御装置9010が蓄電装置9003内に格納される例を説明したが、スマートメータ9007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9100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。

0097

以上、本開示に係る技術が適用され得る蓄電システム9100の一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、蓄電装置9003に好適に適用され得る。具体的には、一実施形態に係る蓄電システムを蓄電装置9003に適用することができる。

0098

「その他の応用例」
本開示は、大型の電動車両や航空機に限らず、電動バイク電動自転車電動三輪車電動農耕機、電動小型飛行体ドローン等とも称される)等にも応用可能である。また、本開示は、二次電池が使用され得る電子機器(PC、スマートフォン携帯電話電動工具、おもちゃ等)にも応用可能であり、上述した電池装置から電力の供給を受ける電子機器として本開示を実現することも可能である。

0099

<3.変形例>
以上、本開示の実施形態について具体的に説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

0100

上述した実施形態において、電池部BBの電力に基づく共通電源を設け、当該共通電源からコントロールボックスICNTを介して、通信部COMや絶縁部ISCの2次側に電力が供給されるようにしてもよい。共通電源は、コンデンサ電気二重層キャパシタ等の蓄電素子により構成される。例えば、共通電源からの電力を絶縁型のDC/DCコンバータで適宜降圧して電源電圧を生成し、当該電源電圧が通信部COMや絶縁部ISCの2次側に供給されるようにしてもよい。

0101

上述した実施形態では、電池部BBがバランス回路50に接続された構成について説明したが、バランス回路50はなくてもよい。

0102

上述した実施形態では、二次電池の一例としてリチウムイオン電池を挙げたが、他の二次電池を使用した構成に対しても本開示を適用することができる。

0103

例えば、上述の実施形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。

0104

また、上述の実施形態の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本開示の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。また、本開示は、装置、システム等に限らず、任意の形態により実現することができる。

0105

なお、本開示は、以下のような構成も取ることができる。
(1)
電池部に関する情報を取得するモニタ回路と、
前記モニタ回路により取得された前記情報を、電気信号から光信号に変換する第1通信部と、光通信を使用して1次側から2次側に伝送する光通信部と、光信号から電気信号に変換する第2通信部と、
前記光通信部と前記第2通信部を介して通信を行うマイクロコンピュータと
を有し、
前記第1通信部と前記光通信部と前記第2通信部とが一体の光通信ユニットとして構成された
蓄電モジュール。
(2)
前記光通信ユニットは、1次側に前記第1通信部と第1コネクタとを有し、2次側に前記第2通信部と第2コネクタとを有する
(1)に記載の蓄電モジュール。
(3)
前記第1コネクタと前記第2コネクタとを接続する光ケーブルを有する
(2)に記載の蓄電モジュール。
(4)
前記光ケーブルは、プラスチックから構成されており、該光ケーブルに難燃材が被覆されている
(3)に記載の蓄電モジュール。
(5)
前記第1通信部、第1コネクタ、第2通信部および第2コネクタが同一基板上に設けられている
(2)乃至(4)に記載の蓄電モジュール。
(6)
前記第1通信部及び第1コネクタが形成されている前記基板上のエリアと、前記第2通信部および第2コネクタが形成されている前記基板上のエリアが必要とする絶縁距離に応じて離れているようにした
(5)に記載の蓄電モジュール。
(7)
前記第1通信部及び第1コネクタが形成されている前記基板上のエリアに対して、互いに異なる絶縁距離を有する複数の候補エリアを予め形成し、必要とする絶縁距離に応じて前記候補エリアのうちの一つを選択し、選択された候補エリアに前記第2通信部および第2コネクタが形成された
(6)に記載の蓄電モジュール。
(8)
前記第1通信部および前記第1コネクタが第1の基板に設けられ、
前記第2通信部および前記第2コネクタが前記第1基板と異なる第2基板に設けられている
(2)乃至(4)に記載の蓄電モジュール。
(9)
必要とする絶縁距離に応じて前記第1基板及び前記第2基板間の距離が設定された
(8)に記載の蓄電モジュール。
(10)
前記モニタ回路に供給される電力と前記マイクロコンピュータに供給される電力とが絶縁されている
(1)乃至(9)に記載の蓄電モジュール。
(11)
前記1次側と前記2次側との絶縁距離は、前記電池部の出力電圧に応じて設定される値である
(1)乃至(10)に記載の蓄電モジュール。
(12)
前記電池部を有する
(1)乃至(11)に記載の蓄電モジュール。
(13)
前記電池部が複数のリチウムイオン電池セルにより構成されている
(12)に記載の蓄電モジュール。
(14)
直列に接続された複数の蓄電モジュールと、
前記複数の蓄電モジュールを制御する統合制御部と
を有し、
前記蓄電モジュールは、
電池部に関する情報を取得するモニタ回路と、
前記モニタ回路により取得された前記情報を、電気信号から光信号に変換する第1通信部と、光通信を使用して1次側から2次側に伝送する光通信部と、光信号から電気信号に変換する第2通信部と、
前記光通信部と前記第2通信部を介して通信を行うマイクロコンピュータと
を有し、
前記第1通信部と前記光通信部と前記第2通信部とが一体の光通信ユニットとして構成された
蓄電システム。
(15)
(14)に記載の蓄電システムから、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なう制御装置とを有する電動車両。
(16)
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、(14)に記載の蓄電システムの充放電制御を行う電力システム。

0106

71・・・第1通信部
72・・・第1コネクタ
73・・・第2通信部
74・・・第2コネクタ
75・・・光ケーブル
BB・・・電池部
CNT・・・モジュールコントローラ
ICNT・・・コントロールボックス
ISC・・・絶縁部
MOD・・・蓄電モジュール

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