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JP2024151778A - Output voltage adjustment device, power storage system, output voltage adjustment method, and program - Google Patents

Output voltage adjustment device, power storage system, output voltage adjustment method, and program Download PDF

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JP2024151778A
JP2024151778A JP2023065477A JP2023065477A JP2024151778A JP 2024151778 A JP2024151778 A JP 2024151778A JP 2023065477 A JP2023065477 A JP 2023065477A JP 2023065477 A JP2023065477 A JP 2023065477A JP 2024151778 A JP2024151778 A JP 2024151778A
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Japan
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voltage
output voltage
battery
secondary battery
control circuit
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JP2023065477A
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Inventor
尚章 近田
Naoaki Chikada
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FDK Corp
Original Assignee
FDK Corp
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Abstract

To provide an output voltage control device, a power storage system, an output voltage control method and a program in which, even if an unstable charging current is supplied, a fully charged state can be appropriately detected.SOLUTION: An output voltage control device for controlling an output voltage of a power conversion device disposed in a power storage system, includes an acquisition unit that acquires a battery voltage of a secondary battery, and a control circuit that controls the output voltage on the basis of the battery voltage so as to control a difference between the battery voltage and the output voltage of the power conversion device to be equal to or less than a prescribed voltage difference.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、出力電圧調整装置、蓄電システム、出力電圧調整方法およびプログラムに関する。 This disclosure relates to an output voltage adjustment device, a power storage system, an output voltage adjustment method, and a program.

従来、種々の機器等を動作させるための電源として、ニッケル水素二次電池等の充放電可能な二次電池が普及している。二次電池は、通常、効率的に充電が行われるように、供給される電圧および電流が制御される。例えば、二次電池がニッケル水素二次電池である場合には、二次電池に対する充電電流が一定となる定電流充電方式により、充電が行われる(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, rechargeable secondary batteries such as nickel-hydrogen secondary batteries have been widely used as power sources for operating various devices. The voltage and current supplied to the secondary battery are usually controlled so that it is charged efficiently. For example, when the secondary battery is a nickel-hydrogen secondary battery, it is charged using a constant current charging method in which the charging current to the secondary battery is constant (see, for example, Patent Document 1).

定電流充電方式による充電を行う従来の蓄電システムは、例えば、DC-DCコンバータ、充電制御回路としての定電流回路、および二次電池を備えている。このような蓄電システムにおいて、外部から充電のための電力が供給されると、DC-DCコンバータは、所定の電圧に変換した出力電圧を生成し、定電流回路に供給する。定電流回路は、DC-DCコンバータから供給された出力電圧に基づき、所定の充電電流を出力する。二次電池は、定電流回路から出力された充電電流によって充電される。 A conventional power storage system that charges using a constant current charging method includes, for example, a DC-DC converter, a constant current circuit as a charging control circuit, and a secondary battery. In such a power storage system, when power for charging is supplied from the outside, the DC-DC converter converts the power to a predetermined voltage, generates an output voltage, and supplies it to the constant current circuit. The constant current circuit outputs a predetermined charging current based on the output voltage supplied from the DC-DC converter. The secondary battery is charged by the charging current output from the constant current circuit.

特開平7-236233号公報Japanese Patent Application Publication No. 7-236233

ところで、充電処理の際、定電流回路には、DC-DCコンバータの出力電圧と、二次電池の電池電圧との差分となる電圧が印加され、定電流回路は、この印加電圧と充電電流とによって発熱する。定電流充電方式で充電される二次電池の電池電圧は、充電状態に応じて変化するので、固定値であるDC-DCコンバータの出力電圧と、二次電池の電池電圧との電圧差も、充電状態に応じて変化する。すなわち、二次電池に対する充電状態に応じて、定電流回路に印加される電圧が変化する。 During charging, a voltage that is the difference between the output voltage of the DC-DC converter and the battery voltage of the secondary battery is applied to the constant current circuit, and the constant current circuit generates heat due to this applied voltage and the charging current. Since the battery voltage of a secondary battery charged using a constant current charging method changes depending on the charging state, the voltage difference between the output voltage of the DC-DC converter, which is a fixed value, and the battery voltage of the secondary battery also changes depending on the charging state. In other words, the voltage applied to the constant current circuit changes depending on the charging state of the secondary battery.

そのため、定電流回路に印加される電圧が大きい場合には、それに伴って定電流回路における発熱量も大きくなってしまうという問題点があった。従来は、定電流回路における発熱を低減させるために、定電流回路にヒートシンク等の放熱手段が設けられるが、このような放熱手段を設けた場合、蓄電システムが大型化してしまう。 Therefore, when a large voltage is applied to the constant current circuit, the amount of heat generated in the constant current circuit also increases accordingly, which is a problem. Conventionally, in order to reduce heat generation in the constant current circuit, a heat dissipation means such as a heat sink is provided in the constant current circuit, but providing such a heat dissipation means results in an increase in the size of the power storage system.

本開示は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、電流制御回路における発熱を低減させることができる出力電圧調整装置、蓄電システム、出力電圧調整方法およびプログラムを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in consideration of the problems in the above-mentioned conventional technology, and aims to provide an output voltage adjustment device, a power storage system, an output voltage adjustment method, and a program that can reduce heat generation in a current control circuit.

本開示に係る二次電池の出力電圧調整装置は、
蓄電システムに設けられた電圧変換装置の出力電圧を調整する出力電圧調整装置であって、
二次電池の電池電圧を取得する取得部と、
前記電池電圧に基づき、前記電圧変換装置の出力電圧と前記電池電圧との差が所定の電圧差以下となるように、前記出力電圧を制御する制御回路と
を備える。
The output voltage adjustment device for a secondary battery according to the present disclosure comprises:
An output voltage adjustment device that adjusts an output voltage of a voltage conversion device provided in a power storage system,
An acquisition unit for acquiring a battery voltage of the secondary battery;
The power supply includes a control circuit that controls the output voltage based on the battery voltage so that a difference between an output voltage of the voltage conversion device and the battery voltage is equal to or smaller than a predetermined voltage difference.

また、本開示に係る蓄電システムは、
電力を蓄える二次電池と、
外部から供給される電圧を出力電圧に変換する電圧変換装置と、
前記二次電池に対する充電電流を制御する電流制御回路と、
前記二次電池の電池電圧を取得する取得部と、
前記電池電圧に基づき、前記出力電圧と前記電池電圧との差が所定の電圧差以下となるように、前記出力電圧を制御する制御回路と
を備える。
In addition, the power storage system according to the present disclosure includes:
A secondary battery that stores power;
a voltage conversion device that converts an externally supplied voltage into an output voltage;
a current control circuit for controlling a charging current for the secondary battery;
an acquisition unit that acquires a battery voltage of the secondary battery;
The power supply includes a control circuit that controls the output voltage based on the battery voltage so that a difference between the output voltage and the battery voltage is equal to or smaller than a predetermined voltage difference.

さらに、本開示に係る出力電圧調整方法は、
蓄電システムに設けられた電圧変換装置の出力電圧を調整する出力電圧調整方法であって、
二次電池の電池電圧を取得し、
前記電池電圧に基づき、前記出力電圧と前記電池電圧との差が所定の電圧差以下となるように、前記出力電圧を制御する。
Further, the output voltage adjusting method according to the present disclosure includes:
An output voltage adjustment method for adjusting an output voltage of a voltage conversion device provided in a power storage system, comprising:
Obtain the battery voltage of the secondary battery,
The output voltage is controlled based on the battery voltage so that the difference between the output voltage and the battery voltage is equal to or smaller than a predetermined voltage difference.

さらにまた、本開示に係るプログラムは、
上記の出力電圧調整方法を、コンピュータに実行させる。
Furthermore, the program according to the present disclosure is
The above output voltage regulation method is executed by a computer.

本開示によれば、電流制御回路における発熱を低減させることができる。 This disclosure makes it possible to reduce heat generation in the current control circuit.

本実施の形態1に係る蓄電システムの構成の一例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an example of a configuration of a power storage system according to a first embodiment of the present invention; 図1のDC-DCコンバータの構成の一例を示す回路図である。2 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the DC-DC converter of FIG. 1. 図1の定電流回路の構成の一例を示す回路図である。2 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the constant current circuit of FIG. 1; 図1の制御回路の構成の一例を示す機能ブロック図である。2 is a functional block diagram showing an example of the configuration of a control circuit in FIG. 1 . 本実施の形態1に係る蓄電システムによる出力電圧調整処理の流れの一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an example of the flow of an output voltage adjustment process performed by the power storage system according to the first embodiment. 本実施の形態1の変形例に係る蓄電システムの構成の一例を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing an example of a configuration of a power storage system according to a modified example of the first embodiment. 定電圧および定電流を出力する構成の一例について説明するための回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram for explaining an example of a configuration for outputting a constant voltage and a constant current.

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して説明する。本開示は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各図において、同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。 The following describes embodiments of the present disclosure with reference to the drawings. The present disclosure is not limited to the following embodiments, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present disclosure. In addition, in each drawing, the same reference numerals are used to denote the same or equivalent parts, and this is common throughout the entire specification.

<実施の形態1>
以下、本開示の実施の形態1について説明する。本実施の形態1に係る蓄電システムは、例えば、定電流充電方式を用いて、一定の充電電流で二次電池を充電するシステムである。
<First embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present disclosure will be described. The power storage system according to the first embodiment is a system that charges a secondary battery with a constant charging current by using, for example, a constant current charging method.

[蓄電システム100の構成]
図1は、本実施の形態1に係る蓄電システム100の構成の一例を示すブロック図である。図2は、図1のDC-DCコンバータ20の構成の一例を示す回路図である。図3は、図1の定電流回路30の構成の一例を示す回路図である。図4は、図1の制御回路10の構成の一例を示す機能ブロック図である。
[Configuration of power storage system 100]
Fig. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a power storage system 100 according to the first embodiment. Fig. 2 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a DC-DC converter 20 of Fig. 1. Fig. 3 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a constant current circuit 30 of Fig. 1. Fig. 4 is a functional block diagram showing an example of the configuration of a control circuit 10 of Fig. 1.

図1に示すように、蓄電システム100は、制御回路10と、DC-DCコンバータ20と、定電流回路30と、二次電池40と、検出部50とを備えている。本実施の形態1では、制御回路10および検出部50により、本開示の出力電圧調整装置が構成される。 As shown in FIG. 1, the power storage system 100 includes a control circuit 10, a DC-DC converter 20, a constant current circuit 30, a secondary battery 40, and a detection unit 50. In the first embodiment, the control circuit 10 and the detection unit 50 constitute the output voltage adjustment device of the present disclosure.

DC-DCコンバータ20は、本開示の電圧変換装置に相当するものであり、外部から供給される電圧を所定の電圧に変換して出力する。本実施の形態1において、DC-DCコンバータ20は、外部から供給される電圧を、制御回路10から供給される制御信号が示す電圧である出力電圧V1に変換して出力する。 The DC-DC converter 20 corresponds to the voltage conversion device of the present disclosure, and converts the voltage supplied from the outside into a predetermined voltage and outputs it. In the present embodiment 1, the DC-DC converter 20 converts the voltage supplied from the outside into an output voltage V1, which is a voltage indicated by a control signal supplied from the control circuit 10, and outputs it.

図2に示すように、DC-DCコンバータ20は、定電圧出力回路21および電圧可変回路22を備えている。 As shown in FIG. 2, the DC-DC converter 20 includes a constant voltage output circuit 21 and a voltage variable circuit 22.

定電圧出力回路21は、例えば、昇圧回路であり、外部から供給される電圧を、任意の電圧に昇圧する。定電圧出力回路21は、インダクタ211、スイッチング素子212、ダイオード213、コンデンサ214およびスイッチング制御部215を有している。 The constant voltage output circuit 21 is, for example, a boost circuit, and boosts the voltage supplied from the outside to a given voltage. The constant voltage output circuit 21 has an inductor 211, a switching element 212, a diode 213, a capacitor 214, and a switching control unit 215.

インダクタ211は、定電圧出力回路21(DC-DCコンバータ20)の入力端に接続されている。ダイオード213は、電流の逆流を防止するための逆流防止素子であり、インダクタ211に直列接続されている。 The inductor 211 is connected to the input terminal of the constant voltage output circuit 21 (DC-DC converter 20). The diode 213 is a backflow prevention element for preventing reverse current flow, and is connected in series with the inductor 211.

スイッチング素子212は、例えば、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)等の半導体素子を用いて構成され、インダクタ211とダイオード213との間に接続されている。スイッチング素子212は、スイッチング制御部215から供給されるスイッチング信号に基づき、ONまたはOFFとなるスイッチング動作を行う。 The switching element 212 is configured using a semiconductor element such as a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), and is connected between the inductor 211 and the diode 213. The switching element 212 performs a switching operation to be turned ON or OFF based on a switching signal supplied from the switching control unit 215.

コンデンサ214は、定電圧出力回路21から出力される電圧を平滑化する平滑コンデンサであり、ダイオード213の出力端に接続されている。 Capacitor 214 is a smoothing capacitor that smoothes the voltage output from the constant voltage output circuit 21 and is connected to the output terminal of diode 213.

スイッチング制御部215は、スイッチング素子212を制御するものであり、PWM(Pulse Width Modulation)端子およびフィードバック(FB;Feed Back)端子を有している。スイッチング制御部215は、電圧可変回路22から供給されるフィードバック信号(FB信号)がFB端子に入力される。スイッチング制御部215は、入力されたFB信号に基づき、定電圧出力回路21からの出力電圧V1が一定となるようにスイッチング素子212を制御するための、PWM電圧であるスイッチング信号を生成する。そして、スイッチング制御部215は、生成したスイッチング信号をPWM端子から出力し、スイッチング素子212に供給する。 The switching control unit 215 controls the switching element 212 and has a PWM (Pulse Width Modulation) terminal and a feedback (FB) terminal. The switching control unit 215 receives a feedback signal (FB signal) supplied from the voltage variable circuit 22 at the FB terminal. Based on the input FB signal, the switching control unit 215 generates a switching signal, which is a PWM voltage, for controlling the switching element 212 so that the output voltage V1 from the constant voltage output circuit 21 is constant. The switching control unit 215 then outputs the generated switching signal from the PWM terminal and supplies it to the switching element 212.

なお、この例では、定電圧出力回路21が昇圧回路であるように説明したが、これに限られず、降圧型または昇降圧型の回路であってもよい。また、定電圧出力回路21は、非同期型であってもよいし、同期整流型であってもよい。 In this example, the constant voltage output circuit 21 is described as a boost circuit, but this is not limited to this and may be a step-down type or a step-up/step-down type circuit. The constant voltage output circuit 21 may also be an asynchronous type or a synchronous rectification type.

電圧可変回路22は、制御回路10から受け取った制御信号を、定電圧出力回路21に供給するフィードバック信号に変換して出力する。電圧可変回路22は、オペアンプ221を含む複数の素子を有している。 The voltage variable circuit 22 converts the control signal received from the control circuit 10 into a feedback signal to be supplied to the constant voltage output circuit 21 and outputs it. The voltage variable circuit 22 has multiple elements including an operational amplifier 221.

電圧可変回路22は、制御回路10から受け取った制御信号をオペアンプ221で増幅し、フィードバック信号として出力する。電圧可変回路22から出力されたフィードバック信号は、定電圧出力回路21のスイッチング制御部215に供給される。 The voltage variable circuit 22 amplifies the control signal received from the control circuit 10 using an operational amplifier 221 and outputs it as a feedback signal. The feedback signal output from the voltage variable circuit 22 is supplied to the switching control unit 215 of the constant voltage output circuit 21.

ここで、詳細は後述するが、電圧可変回路22に供給される制御回路10からの制御信号は、二次電池40の電池電圧に応じて変化する。そのため、定電圧出力回路21に供給されるFB信号は、電池電圧に応じて変化する。 Here, as will be described in detail later, the control signal from the control circuit 10 supplied to the voltage variable circuit 22 changes according to the battery voltage of the secondary battery 40. Therefore, the FB signal supplied to the constant voltage output circuit 21 changes according to the battery voltage.

また、スイッチング制御部215に供給されるPWM信号は、FB信号に基づき生成される。このことから、スイッチング制御部215に供給されるPWM信号は、電池電圧に応じて変化することになる。そのため、DC-DCコンバータ20から出力される出力電圧V1もまた、電池電圧に応じて変化する。 The PWM signal supplied to the switching control unit 215 is generated based on the FB signal. As a result, the PWM signal supplied to the switching control unit 215 changes according to the battery voltage. Therefore, the output voltage V1 output from the DC-DC converter 20 also changes according to the battery voltage.

すなわち、スイッチング制御部215は、電池電圧との電圧差が所定の電圧差以下となるように、スイッチング信号を出力し、スイッチング素子212に供給する。したがって、DC-DCコンバータ20は、制御回路10からの制御信号に基づき、二次電池40の電池電圧に応じた出力電圧V1を出力する。 That is, the switching control unit 215 outputs a switching signal and supplies it to the switching element 212 so that the voltage difference with the battery voltage is equal to or less than a predetermined voltage difference. Therefore, the DC-DC converter 20 outputs an output voltage V1 according to the battery voltage of the secondary battery 40 based on the control signal from the control circuit 10.

図1の定電流回路30は、本開示の電流制御回路に相当するものであり、二次電池40に対する充電電流Iを制御する。本実施の形態1において、定電流回路30は、DC-DCコンバータ20から出力される出力電圧V1に基づいて一定の充電電流Iを出力し、二次電池40に対して供給する。 The constant current circuit 30 in FIG. 1 corresponds to the current control circuit of the present disclosure, and controls the charging current I to the secondary battery 40. In the present embodiment 1, the constant current circuit 30 outputs a constant charging current I based on the output voltage V1 output from the DC-DC converter 20, and supplies it to the secondary battery 40.

図3に示すように、定電流回路30は、電流センス抵抗301、オペアンプ302、MOSFET303および複数の抵抗素子を有している。電流センス抵抗301は、一端がDCコンバータ20の出力端に接続され、他端がMOSFET303のソース端子に接続されている。 As shown in FIG. 3, the constant current circuit 30 includes a current sense resistor 301, an operational amplifier 302, a MOSFET 303, and a number of resistor elements. One end of the current sense resistor 301 is connected to the output terminal of the DC converter 20, and the other end is connected to the source terminal of the MOSFET 303.

オペアンプ302は、非反転入力端子および反転入力端子が電流センス抵抗301の両端に接続されている。また、オペアンプ302は、出力端子がMOSFET303のゲート端子に接続されている。 The non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier 302 are connected to both ends of the current sense resistor 301. In addition, the output terminal of the operational amplifier 302 is connected to the gate terminal of the MOSFET 303.

MOSFET303は、二次電池40への電流を制御するために設けられている。MOSFET303は、ソース端子が電流センス抵抗301に接続されている。また、MOSFET303は、ゲート端子がオペアンプ302の出力端子に接続され、ドレイン端子が二次電池40に接続されている。 MOSFET 303 is provided to control the current to the secondary battery 40. The source terminal of MOSFET 303 is connected to the current sense resistor 301. The gate terminal of MOSFET 303 is connected to the output terminal of the operational amplifier 302, and the drain terminal is connected to the secondary battery 40.

図1の二次電池40は、例えば、1または複数の二次電池セルで構成されている。二次電池40が複数の二次電池セルで構成される場合、二次電池40は、例えば、二次電池セルが直列に接続されて構成される。二次電池40は、例えば、ニッケル水素二次電池である。なお、二次電池40の種類は、この例に限られず、リチウムイオン二次電池等のニッケル水素二次電池以外の二次電池であってもよい。 The secondary battery 40 in FIG. 1 is composed of, for example, one or more secondary battery cells. When the secondary battery 40 is composed of multiple secondary battery cells, the secondary battery 40 is composed, for example, of the secondary battery cells connected in series. The secondary battery 40 is, for example, a nickel-hydrogen secondary battery. Note that the type of the secondary battery 40 is not limited to this example, and may be a secondary battery other than a nickel-hydrogen secondary battery, such as a lithium-ion secondary battery.

二次電池40は、電流制御回路である定電流回路30から供給される充電電流Iによって充電され、電力を蓄える。本実施の形態1において、二次電池40は、定電流回路30から供給される一定の充電電流Iを用いた定電流充電方式によって充電される。 The secondary battery 40 is charged by a charging current I supplied from a constant current circuit 30, which is a current control circuit, and stores power. In the present embodiment 1, the secondary battery 40 is charged by a constant current charging method using a constant charging current I supplied from the constant current circuit 30.

なお、この例では、1つの二次電池40が設けられているが、これに限られず、2つ以上の複数の二次電池40が設けられてもよい。二次電池40が複数設けられる場合、複数の二次電池40は、例えば並列に接続される。 In this example, one secondary battery 40 is provided, but this is not limited thereto, and two or more secondary batteries 40 may be provided. When multiple secondary batteries 40 are provided, the multiple secondary batteries 40 are connected in parallel, for example.

検出部50は、本開示の取得部に相当するものであり、例えば、各種のセンサで構成されるセンサ群である。検出部50は、二次電池40に関する状態量を定期的に検出し、検出した状態量を制御回路10に供給する。本実施の形態1において、検出部50は、二次電池40を充電する充電処理の際に、二次電池40の電池電圧V2および充電電流Iを状態量として検出する。 The detection unit 50 corresponds to the acquisition unit of the present disclosure, and is, for example, a sensor group composed of various sensors. The detection unit 50 periodically detects state quantities related to the secondary battery 40 and supplies the detected state quantities to the control circuit 10. In the present embodiment 1, the detection unit 50 detects the battery voltage V2 and charging current I of the secondary battery 40 as state quantities during a charging process for charging the secondary battery 40.

制御回路10は、この蓄電システム100全体を制御する。制御回路10は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)等を備えている(いずれも図示せず)。CPUは、ROMから処理内容に応じたプログラムを読み出してRAMに展開し、展開したプログラムと協働して蓄電システム100の動作を集中制御する。 The control circuit 10 controls the entire energy storage system 100. The control circuit 10 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory), all of which are not shown. The CPU reads out a program corresponding to the processing content from the ROM and loads it into the RAM, and works with the loaded program to centrally control the operation of the energy storage system 100.

本実施の形態1において、制御回路10は、検出部50で検出された二次電池40の電池電圧V2および充電電流Iに基づいてDC-DCコンバータ20を制御し、DC-DCコンバータ20から出力される出力電圧V1を調整する出力電圧調整処理を行う。出力電圧調整処理の詳細については、後述する。 In the first embodiment, the control circuit 10 controls the DC-DC converter 20 based on the battery voltage V2 and charging current I of the secondary battery 40 detected by the detection unit 50, and performs an output voltage adjustment process to adjust the output voltage V1 output from the DC-DC converter 20. The output voltage adjustment process will be described in detail later.

図4に示すように、制御回路10は、状態量取得部11、ΔV算出部12、出力電圧決定部13および記憶部14を有している。なお、図4には、制御回路10が備える構成のうち、出力電圧調整処理に関連する機能についての処理部のみが示されている。 As shown in FIG. 4, the control circuit 10 has a state quantity acquisition unit 11, a ΔV calculation unit 12, an output voltage determination unit 13, and a memory unit 14. Note that FIG. 4 shows only the processing unit for the function related to the output voltage adjustment process among the components of the control circuit 10.

状態量取得部11は、検出部50で検出された電池電圧V2および充電電流Iを二次電池40に関する状態量として取得する。取得された電池電圧V2は、出力電圧決定部13に供給される。また、取得された充電電流Iは、ΔV算出部12に供給される。 The state quantity acquisition unit 11 acquires the battery voltage V2 and charging current I detected by the detection unit 50 as state quantities related to the secondary battery 40. The acquired battery voltage V2 is supplied to the output voltage determination unit 13. The acquired charging current I is supplied to the ΔV calculation unit 12.

ΔV算出部12は、状態量取得部11で取得された充電電流Iと、記憶部14に記憶された、定電流回路30における発熱量Wに対する許容発熱量とに基づき、定電流回路30における発熱量Wが許容発熱量以下となるような電圧差ΔVを算出する。 The ΔV calculation unit 12 calculates the voltage difference ΔV such that the heat generation amount W in the constant current circuit 30 is equal to or less than the allowable heat generation amount, based on the charging current I acquired by the state quantity acquisition unit 11 and the allowable heat generation amount for the heat generation amount W in the constant current circuit 30 stored in the memory unit 14.

ここで、許容発熱量は、定電流回路30において許容できる最大発熱量を示し、定電流回路30を構成する各種の回路素子の絶対最大定格等に基づき得られる発熱量である。また、電圧差ΔVは、DC-DCコンバータ20の出力電圧V1と二次電池40の電池電圧V2との電圧差である。この電圧差ΔVは、実質的に、定電流回路30に印加される電圧を示す。 The allowable heat generation amount here indicates the maximum heat generation amount that can be tolerated in the constant current circuit 30, and is the heat generation amount obtained based on the absolute maximum ratings of the various circuit elements that make up the constant current circuit 30. Furthermore, the voltage difference ΔV is the voltage difference between the output voltage V1 of the DC-DC converter 20 and the battery voltage V2 of the secondary battery 40. This voltage difference ΔV essentially indicates the voltage applied to the constant current circuit 30.

出力電圧決定部13は、ΔV算出部12で算出された電圧差ΔVが所定の電圧差以下となるように、DC-DCコンバータ20の出力電圧V1を決定する。このときの電圧差は、定電流回路30における発熱量が許容発熱量となるようにしたときの電圧差ΔVである。出力電圧決定部13は、決定した出力電圧V1をDC-DCコンバータ20から出力させるための制御信号を、DC-DCコンバータ20に対して出力する。 The output voltage determination unit 13 determines the output voltage V1 of the DC-DC converter 20 so that the voltage difference ΔV calculated by the ΔV calculation unit 12 is equal to or less than a predetermined voltage difference. The voltage difference at this time is the voltage difference ΔV when the amount of heat generated in the constant current circuit 30 is the allowable amount of heat generation. The output voltage determination unit 13 outputs a control signal to the DC-DC converter 20 to cause the DC-DC converter 20 to output the determined output voltage V1.

記憶部14は、制御回路10で用いられる各種の情報を記憶する。本実施の形態1において、記憶部14は、ΔV算出部12で電圧差ΔVを算出する際に用いられる許容発熱量を予め記憶している。 The memory unit 14 stores various information used by the control circuit 10. In the present embodiment 1, the memory unit 14 stores in advance the allowable heat generation amount used when the ΔV calculation unit 12 calculates the voltage difference ΔV.

[出力電圧調整処理]
次に、本実施の形態1に係る蓄電システム100による出力電圧調整処理について説明する。出力電圧調整処理は、定電流回路30における発熱量Wが許容発熱量以下となるように、DC-DCコンバータ20の出力電圧V1を調整する処理である。
[Output voltage adjustment process]
Next, a description will be given of the output voltage adjustment process by the power storage system 100 according to the present embodiment 1. The output voltage adjustment process is a process for adjusting the output voltage V1 of the DC-DC converter 20 so that the heat generation amount W in the constant current circuit 30 is equal to or less than the allowable heat generation amount.

(定電流回路30の発熱)
背景技術の項でも説明したが、一般に、定電流回路30は、印加される電圧と充電電流Iとによって発熱する。定電流回路30では、定電流回路30を構成する回路素子の絶対最大定格等に基づき、許容できる最大発熱量を示す許容発熱量が規定される。したがって、二次電池40に対して充電を行う場合には、定電流回路30における発熱量Wが許容発熱量を超えないようにすることが必要である。
(Heat generation from constant current circuit 30)
As explained in the Background section, the constant current circuit 30 generally generates heat due to the applied voltage and charging current I. In the constant current circuit 30, an allowable heat generation amount indicating the maximum allowable heat generation amount is specified based on the absolute maximum ratings of the circuit elements constituting the constant current circuit 30. Therefore, when charging the secondary battery 40, it is necessary to ensure that the heat generation amount W in the constant current circuit 30 does not exceed the allowable heat generation amount.

図1に示す蓄電システム100において、充電処理の際の定電流回路30における発熱量Wは、式(1)に基づき算出される。また、式(1)における電圧差ΔVは、式(2)に基づき算出される。
発熱量W=電圧差ΔV×充電電流I ・・・(1)
電圧差ΔV=出力電圧V1-電池電圧V2 ・・・(2)
1, the heat generation amount W in the constant current circuit 30 during charging is calculated based on the formula (1). The voltage difference ΔV in the formula (1) is calculated based on the formula (2).
Heat generation amount W=voltage difference ΔV×charging current I (1)
Voltage difference ΔV=output voltage V1−battery voltage V2 (2)

さらに、定電流充電方式を用いて二次電池40が充電される場合には、二次電池40に対する充電電流Iが一定の値となるため、定電流回路30における発熱量Wは、電圧差ΔVによって変化する。 Furthermore, when the secondary battery 40 is charged using a constant current charging method, the charging current I to the secondary battery 40 is a constant value, so the heat generation amount W in the constant current circuit 30 changes depending on the voltage difference ΔV.

ここで、一般に、二次電池40の電池電圧V2は、充電状態によって変化する。例えば、二次電池40の充電率を示すSOC(State Of Charge)が高くなるに従って、電池電圧V2もそれに応じて高くなる。また、DC-DCコンバータ20は、通常、二次電池40の充電状態に関わらず一定の出力電圧V1を出力するように動作する。 Here, the battery voltage V2 of the secondary battery 40 generally varies depending on the state of charge. For example, as the SOC (State Of Charge), which indicates the charging rate of the secondary battery 40, increases, the battery voltage V2 also increases accordingly. Furthermore, the DC-DC converter 20 normally operates to output a constant output voltage V1 regardless of the state of charge of the secondary battery 40.

このように、出力電圧V1が固定値である場合には、電池電圧V2の変化に応じて電圧差ΔVが変化し、定電流回路30における発熱量Wも変化する。そのため、電池電圧V2が小さい場合には、式(2)に示す関係から電圧差ΔVが大きくなるので、定電流回路30における発熱量Wが大きくなり、許容発熱量を超えてしまう可能性がある。 In this way, when the output voltage V1 is a fixed value, the voltage difference ΔV changes in response to changes in the battery voltage V2, and the heat generation amount W in the constant current circuit 30 also changes. Therefore, when the battery voltage V2 is small, the voltage difference ΔV increases according to the relationship shown in equation (2), and the heat generation amount W in the constant current circuit 30 increases, which may exceed the allowable heat generation amount.

例えば、図3に示す定電流回路30において、電流センス抵抗301およびMOSFET303には、DCコンバータ20からの出力電圧V1と、二次電池40の電池電圧V2との差分となる電圧差ΔVが常に印加される。また、電流センス抵抗301およびMOSFET303に流れる充電電流Iは、一定である。 For example, in the constant current circuit 30 shown in FIG. 3, a voltage difference ΔV, which is the difference between the output voltage V1 from the DC converter 20 and the battery voltage V2 of the secondary battery 40, is constantly applied to the current sense resistor 301 and the MOSFET 303. In addition, the charging current I flowing through the current sense resistor 301 and the MOSFET 303 is constant.

そのため、出力電圧V1が固定値であり、かつ、電池電圧V2が低い場合に、電流センス抵抗301およびMOSFET303に印加される電圧差ΔVが最大となり、充電電流Iが一定であることから電力も最大となるので、発熱量Wも最大となる。したがって、発熱量Wが許容発熱量を超えてしまうような場合には、ヒートシンク等の放熱手段を用いて放熱する必要がある。 Therefore, when the output voltage V1 is a fixed value and the battery voltage V2 is low, the voltage difference ΔV applied to the current sense resistor 301 and the MOSFET 303 is maximum, and because the charging current I is constant, the power is also maximum, and the heat generation amount W is also maximum. Therefore, if the heat generation amount W exceeds the allowable heat generation amount, it is necessary to dissipate the heat using a heat dissipation means such as a heat sink.

一方、充電電流Iが固定値である場合には、式(1)の関係から、電圧差ΔVを小さくすることにより、定電流回路30における発熱量Wを小さくすることができる。電圧差ΔVは、式(2)に示すように、出力電圧V1と電池電圧V2との差であるので、発熱量Wを抑えるためには、電圧差ΔVが小さくなるように、電池電圧V2に応じて出力電圧V1を変化させればよい。 On the other hand, when the charging current I is a fixed value, the heat generation amount W in the constant current circuit 30 can be reduced by reducing the voltage difference ΔV according to the relationship in equation (1). Since the voltage difference ΔV is the difference between the output voltage V1 and the battery voltage V2 as shown in equation (2), in order to reduce the heat generation amount W, it is sufficient to change the output voltage V1 according to the battery voltage V2 so that the voltage difference ΔV is reduced.

このとき、電圧差ΔVが所定の電圧差以下となるように、電池電圧V2に応じて出力電圧V1を変化させれば、定電流回路30における発熱量Wを許容発熱量以下にすることができる。これにより、発熱量Wが増加して定電流回路30の許容発熱量を超えることを防ぐことができる。 At this time, if the output voltage V1 is changed according to the battery voltage V2 so that the voltage difference ΔV is equal to or less than a predetermined voltage difference, the heat generation amount W in the constant current circuit 30 can be kept equal to or less than the allowable heat generation amount. This makes it possible to prevent the heat generation amount W from increasing and exceeding the allowable heat generation amount of the constant current circuit 30.

そこで、本実施の形態1に係る蓄電システム100は、電圧差ΔVが所定の電圧差以下となるように、二次電池40の電池電圧V2に応じてDC-DCコンバータ20からの出力電圧V1を調整する出力電圧調整処理を行う。 The energy storage system 100 according to the first embodiment therefore performs an output voltage adjustment process to adjust the output voltage V1 from the DC-DC converter 20 in accordance with the battery voltage V2 of the secondary battery 40 so that the voltage difference ΔV is equal to or less than a predetermined voltage difference.

(出力電圧調整処理)
図5は、本実施の形態1に係る蓄電システム100による出力電圧調整処理の流れの一例を示すフローチャートである。図5には、二次電池40に対する充電処理が行われる際の制御回路10による動作が示されている。
(Output voltage adjustment process)
5 is a flowchart showing an example of the flow of the output voltage adjustment process by the power storage system 100 according to the present embodiment 1. In FIG. 5, an operation of the control circuit 10 when the charging process for the secondary battery 40 is performed is shown.

まず、ステップS1において、制御回路10の状態量取得部11は、検出部50で検出された、状態量としての二次電池40の電池電圧V2を取得する。状態量取得部11は、取得した電池電圧V2を出力電圧決定部13に供給する。 First, in step S1, the state quantity acquisition unit 11 of the control circuit 10 acquires the battery voltage V2 of the secondary battery 40 as a state quantity detected by the detection unit 50. The state quantity acquisition unit 11 supplies the acquired battery voltage V2 to the output voltage determination unit 13.

また、ステップS2において、状態量取得部11は、検出部50で検出された、状態量としての二次電池40に対する充電電流Iを取得する。状態量取得部11は、取得した充電電流IをΔV算出部12に供給する。なお、ステップS2の処理は、ステップS1の処理に先立って行われてもよいし、ステップS1の処理と同時に行われてもよい。 In addition, in step S2, the state quantity acquisition unit 11 acquires the charging current I for the secondary battery 40 as a state quantity detected by the detection unit 50. The state quantity acquisition unit 11 supplies the acquired charging current I to the ΔV calculation unit 12. Note that the processing of step S2 may be performed prior to the processing of step S1, or may be performed simultaneously with the processing of step S1.

ステップS3において、ΔV算出部12は、記憶部14から許容発熱量を読み出す。そして、ΔV算出部12は、状態量取得部11から受け取った充電電流Iと、記憶部14から読み出された許容発熱量とに基づき、定電流回路30における発熱量Wが許容発熱量以下となるような電圧差ΔVを算出する。ΔV算出部12は、算出した電圧差ΔVを出力電圧決定部13に供給する。 In step S3, the ΔV calculation unit 12 reads out the allowable heat generation amount from the memory unit 14. Then, based on the charging current I received from the state quantity acquisition unit 11 and the allowable heat generation amount read out from the memory unit 14, the ΔV calculation unit 12 calculates a voltage difference ΔV such that the heat generation amount W in the constant current circuit 30 is equal to or less than the allowable heat generation amount. The ΔV calculation unit 12 supplies the calculated voltage difference ΔV to the output voltage determination unit 13.

ステップS4において、出力電圧決定部13は、ΔV算出部12から受け取った電圧差ΔVと、状態量取得部11から受け取った電池電圧V2とに基づき、DC-DCコンバータ20の出力電圧V1を決定する。ここで、電圧差ΔVと電池電圧V2とは、式(2)に示す関係にあるので、電圧差ΔVに電池電圧V2を加算することにより、DC-DCコンバータ20の出力電圧V1が算出される。 In step S4, the output voltage determination unit 13 determines the output voltage V1 of the DC-DC converter 20 based on the voltage difference ΔV received from the ΔV calculation unit 12 and the battery voltage V2 received from the state quantity acquisition unit 11. Here, since the voltage difference ΔV and the battery voltage V2 have the relationship shown in equation (2), the output voltage V1 of the DC-DC converter 20 is calculated by adding the battery voltage V2 to the voltage difference ΔV.

このとき算出される出力電圧V1は、電圧差ΔVが許容発熱量を用いて算出されている。そのため、出力電圧V1は、電圧差ΔVが所定の電圧差以下となるように決定されたものである。 The output voltage V1 calculated at this time is calculated using the voltage difference ΔV based on the allowable heat generation amount. Therefore, the output voltage V1 is determined so that the voltage difference ΔV is equal to or less than a predetermined voltage difference.

制御回路10は、上述した出力電圧調整処理を定期的に繰り返し、電池電圧V2に応じて電圧差ΔVが所定の電圧差以下となるように、DC-DCコンバータ20の出力電圧V1を制御する。 The control circuit 10 periodically repeats the output voltage adjustment process described above, and controls the output voltage V1 of the DC-DC converter 20 so that the voltage difference ΔV is equal to or less than a predetermined voltage difference according to the battery voltage V2.

上述した出力電圧調整処理によって出力電圧V1を調整する具体例について説明する。一例として、二次電池40のSOCが0[%]~100[%]であるときの電池電圧V2が20[V]~28[V]であり、定電流回路30から出力される充電電流Iが0.3[A]であり、許容発熱量が0.3[W]である場合について考える。 A specific example of adjusting the output voltage V1 by the output voltage adjustment process described above will be described. As an example, consider the case where the battery voltage V2 is 20V to 28V when the SOC of the secondary battery 40 is 0% to 100%, the charging current I output from the constant current circuit 30 is 0.3A, and the allowable heat generation is 0.3W.

二次電池40のSOCが0[%]であるときの電池電圧V2が20[V]である場合、ΔV算出部12で算出される電圧差ΔVは、式(1)に基づき、1[V](=0.3[W]/0.3[A])となる。そして、電圧差ΔVが1[V]であり、電池電圧V2が20[V]であることから、出力電圧決定部13で決定されるDC-DCコンバータ20の出力電圧V1は、式(2)に基づき、21[V](=20[V]+1[V])となる。したがって、この場合、制御回路10は、DC-DCコンバータ20の出力電圧V1が21[V]となる制御信号を、DC-DCコンバータ20に対して出力する。 If the battery voltage V2 is 20V when the SOC of the secondary battery 40 is 0% then the voltage difference ΔV calculated by the ΔV calculation unit 12 is 1V (=0.3W/0.3A) based on formula (1). Since the voltage difference ΔV is 1V and the battery voltage V2 is 20V, the output voltage V1 of the DC-DC converter 20 determined by the output voltage determination unit 13 is 21V (=20V+1V) based on formula (2). Therefore, in this case, the control circuit 10 outputs a control signal to the DC-DC converter 20 such that the output voltage V1 of the DC-DC converter 20 becomes 21V.

また、例えば、二次電池40のSOCが100[%]であるときの電池電圧V2が28[V]である場合にも、ΔV算出部12で算出される電圧差ΔVは、式(1)に基づき、1[V]となる。そして、電圧差ΔVが1[V]であり、電池電圧V2が28[V]であることから、出力電圧決定部13で決定されるDC-DCコンバータ20の出力電圧V1は、式(2)に基づき、29[V](=28[V]+1[V])となる。したがって、この場合、制御回路10は、DC-DCコンバータ20の出力電圧V1が29[V]となる制御信号を、DC-DCコンバータ20に対して出力する。 For example, even if the battery voltage V2 is 28 V when the SOC of the secondary battery 40 is 100%, the voltage difference ΔV calculated by the ΔV calculation unit 12 is 1 V based on formula (1). Since the voltage difference ΔV is 1 V and the battery voltage V2 is 28 V, the output voltage V1 of the DC-DC converter 20 determined by the output voltage determination unit 13 is 29 V (= 28 V + 1 V) based on formula (2). Therefore, in this case, the control circuit 10 outputs a control signal to the DC-DC converter 20 such that the output voltage V1 of the DC-DC converter 20 becomes 29 V.

このように、出力電圧調整処理によって出力電圧V1を調整することにより、電圧差ΔVは、二次電池40の電池電圧V2に関わらず1[V]となり、定電流回路30における発熱量Wは、許容発熱量である0.3[W]となる。そのため、定電流回路30における発熱を低減させ、発熱量を許容発熱量以下とすることができる。 In this way, by adjusting the output voltage V1 through the output voltage adjustment process, the voltage difference ΔV becomes 1 [V] regardless of the battery voltage V2 of the secondary battery 40, and the heat generation amount W in the constant current circuit 30 becomes 0.3 [W], which is the allowable heat generation amount. Therefore, the heat generation in the constant current circuit 30 can be reduced and the heat generation amount can be kept below the allowable heat generation amount.

一方、DC-DCコンバータ20の出力電圧V1が、例えば30[V]の一定値である場合、電池電圧V2が20[V]であるとすると、定電流回路30における発熱量Wは、式(1)に基づき、3[W](=(30[V]-20[V])×0.3[A])となる。 On the other hand, if the output voltage V1 of the DC-DC converter 20 is a constant value of, for example, 30 [V], and the battery voltage V2 is 20 [V], the heat generation amount W in the constant current circuit 30 is 3 [W] (= (30 [V] - 20 [V]) x 0.3 [A]) based on formula (1).

すなわち、この場合には、定電流回路30における発熱量Wが許容発熱量を超えてしまうので、定電流回路30が破損する可能性がある。そのため、この場合には、定電流回路30の温度を低下させ、定電流回路30の破損を防ぐために、定電流回路30にヒートシンク等の放熱手段を設ける必要があり、蓄電システム100が大型化してしまう。 In other words, in this case, the amount of heat generated W in the constant current circuit 30 exceeds the allowable amount of heat generated, and the constant current circuit 30 may be damaged. Therefore, in this case, in order to lower the temperature of the constant current circuit 30 and prevent damage to the constant current circuit 30, it is necessary to provide a heat dissipation means such as a heat sink in the constant current circuit 30, which results in an increase in the size of the energy storage system 100.

このように、蓄電システム100では、電圧差ΔVが所定の電圧差以下となるように、DC-DCコンバータ20の出力電圧V1が調整されることにより、定電流回路30における発熱量Wが許容発熱量以下となる。そのため、定電流回路30における発熱を低減させることができる。 In this way, in the energy storage system 100, the output voltage V1 of the DC-DC converter 20 is adjusted so that the voltage difference ΔV is equal to or less than a predetermined voltage difference, and the heat generation amount W in the constant current circuit 30 is equal to or less than the allowable heat generation amount. Therefore, the heat generation in the constant current circuit 30 can be reduced.

また、定電流回路30における発熱量Wが低減されることにより、定電流回路30の放熱対策として設置していたファンまたはヒートシンク等の放熱手段が不要となる。そのため、回路(システム)を小型化することができる。 In addition, by reducing the amount of heat generated W in the constant current circuit 30, heat dissipation means such as a fan or heat sink that were previously installed as a heat dissipation measure for the constant current circuit 30 are no longer necessary. This makes it possible to miniaturize the circuit (system).

<変形例>
本実施の形態1に係る蓄電システム100に設けられた電流制御回路としての定電流回路30は、入力される電圧が変化した場合でも、一定の電流を出力することができるものである。一方、一定の電圧が入力された場合には、一定の電流を出力する電流制御回路として、必ずしも定電流回路30が用いられる必要はなく、定電流回路に代えて抵抗素子が用いられてもよい。以下、本実施の形態1の変形例による蓄電システムについて説明する。
<Modification>
The constant current circuit 30 as a current control circuit provided in the power storage system 100 according to the first embodiment is capable of outputting a constant current even when the input voltage changes. On the other hand, when a constant voltage is input, the constant current circuit 30 does not necessarily have to be used as a current control circuit that outputs a constant current, and a resistive element may be used instead of the constant current circuit. Hereinafter, a power storage system according to a modified example of the first embodiment will be described.

[蓄電システム100Aの構成]
図6は、本実施の形態1の変形例に係る蓄電システム100Aの構成の一例を示すブロック図である。図6に示すように、蓄電システム100は、制御回路10と、DC-DCコンバータ20と、抵抗素子60と、二次電池40と、検出部50とを備えている。なお、制御回路10、DC-DCコンバータ20、二次電池40および検出部50は、図1に示す蓄電システム100と同様であるため、ここでは説明を省略する。
[Configuration of Power Storage System 100A]
Fig. 6 is a block diagram showing an example of a configuration of a power storage system 100A according to a modified example of the present embodiment 1. As shown in Fig. 6, the power storage system 100 includes a control circuit 10, a DC-DC converter 20, a resistive element 60, a secondary battery 40, and a detection unit 50. Note that the control circuit 10, the DC-DC converter 20, the secondary battery 40, and the detection unit 50 are similar to those in the power storage system 100 shown in Fig. 1, and therefore description thereof will be omitted here.

抵抗素子60は、例えば1つの素子であり、電流の流れを制限するために設けられている。抵抗素子60の電圧降下により、出力される電流の値が決定される。すなわち、抵抗素子60は、入力されるDC-DCコンバータ20の出力電圧V1に基づき、二次電池40に対する充電電流Iを出力する。なお、抵抗素子60は、この例に限られず、例えば、直列または並列に接続された複数の素子であってもよい。 The resistive element 60 is, for example, a single element, and is provided to limit the flow of current. The value of the current output is determined by the voltage drop across the resistive element 60. In other words, the resistive element 60 outputs a charging current I to the secondary battery 40 based on the input output voltage V1 of the DC-DC converter 20. Note that the resistive element 60 is not limited to this example, and may be, for example, multiple elements connected in series or parallel.

このように、電流制御回路として抵抗素子60が用いられる場合でも、蓄電システム100Aは、実施の形態1と同様にして出力電圧調整処理を行い、電圧差ΔVが所定の電圧差以下となるように、DC-DCコンバータ20の出力電圧V1を調整する。そのため、抵抗素子60における発熱量を低減させることができるという効果を奏することができる。また、電流制御回路を1つの抵抗素子60で構成することができるため、蓄電システム100の部品点数を削減することができる。 In this way, even when the resistive element 60 is used as the current control circuit, the energy storage system 100A performs the output voltage adjustment process in the same manner as in the first embodiment, and adjusts the output voltage V1 of the DC-DC converter 20 so that the voltage difference ΔV is equal to or less than a predetermined voltage difference. This has the effect of reducing the amount of heat generated in the resistive element 60. In addition, because the current control circuit can be configured with a single resistive element 60, the number of parts in the energy storage system 100 can be reduced.

なお、二次電池40は、充放電が繰り返されることにより、電池容量が減少する等の劣化が生じることがある。この場合、蓄電システム100Aは、定電流充電方式における充電電流Iを通常時よりも小さくすることがある。 Note that repeated charging and discharging of the secondary battery 40 may cause degradation, such as a decrease in battery capacity. In this case, the energy storage system 100A may reduce the charging current I in the constant current charging method to a value smaller than normal.

変形例のように電流制御回路として抵抗素子60を使用した場合には、充電電流Iを変化させることができるため、充電電流Iを小さくしたい場合にも対応することができる。例えば、制御回路10は、二次電池40の劣化度合いに応じて、DC-DCコンバータ20の出力電圧V1を調整する。具体的には、制御回路10は、劣化した二次電池40に対して供給したい充電電流Iの値と、抵抗素子60の許容発熱量に基づき、電圧差ΔVが所定の電圧差以下となるように、出力電圧V1を決定する。 When a resistive element 60 is used as a current control circuit as in the modified example, the charging current I can be changed, so it is also possible to accommodate cases where the charging current I needs to be reduced. For example, the control circuit 10 adjusts the output voltage V1 of the DC-DC converter 20 according to the degree of deterioration of the secondary battery 40. Specifically, the control circuit 10 determines the output voltage V1 based on the value of the charging current I to be supplied to the deteriorated secondary battery 40 and the allowable heat generation amount of the resistive element 60 so that the voltage difference ΔV is equal to or less than a predetermined voltage difference.

以上、実施の形態1および実施の形態1の変形例について説明したが、本開示は、上述した実施の形態1および実施の形態1の変形例に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。 Although the above describes embodiment 1 and a modified version of embodiment 1, the present disclosure is not limited to the above-mentioned embodiment 1 and a modified version of embodiment 1, and various modifications and applications are possible without departing from the gist of the present disclosure.

実施の形態1および実施の形態1の変形例では、検出部50によって検出される充電電流Iを用いて出力電圧調整処理が行われるように説明したが、これに限られず、例えば、充電電流Iの値を予め設定しておくようにしてもよい。この場合、二次電池40に対する充電電流Iは、二次電池40の電池容量等の仕様によって決定することができる。 In the first embodiment and the modified example of the first embodiment, the output voltage adjustment process is performed using the charging current I detected by the detection unit 50. However, this is not limited to this, and for example, the value of the charging current I may be set in advance. In this case, the charging current I for the secondary battery 40 can be determined based on the specifications of the secondary battery 40, such as the battery capacity.

また、実施の形態1および実施の形態1の変形例では、電圧変換装置が定電圧の出力電圧V1を出力し、電流制御回路から定電流の充電電流Iを出力する構成であるように説明したが、蓄電システムの構成は、この例に限られない。例えば、図7に示すように、電圧変換装置が定電圧および定電流を出力してもよい。 In addition, in the first embodiment and the modified example of the first embodiment, the voltage conversion device outputs a constant voltage output voltage V1, and the current control circuit outputs a constant current charging current I, but the configuration of the energy storage system is not limited to this example. For example, as shown in FIG. 7, the voltage conversion device may output a constant voltage and a constant current.

図7は、定電圧および定電流を出力する構成の一例について説明するための回路図である。図7に示す例は、電圧変換装置と電流制御回路とが一体的に構成されたものであり、電圧可変回路22Aに電流センス抵抗231、オペアンプ232およびツェナーダイオード233が設けられることにより、電圧変換装置から定電圧および定電流が出力される。そのため、この例に示す電圧変換装置を用いた場合でも、実施の形態1および実施の形態1の変形例と同様に、電圧変換装置における発熱を低減させることができる。 Figure 7 is a circuit diagram for explaining an example of a configuration for outputting a constant voltage and a constant current. In the example shown in Figure 7, a voltage conversion device and a current control circuit are integrally configured, and a current sense resistor 231, an operational amplifier 232, and a Zener diode 233 are provided in the voltage variable circuit 22A, so that a constant voltage and a constant current are output from the voltage conversion device. Therefore, even when the voltage conversion device shown in this example is used, heat generation in the voltage conversion device can be reduced, as in the first embodiment and the modified example of the first embodiment.

10 制御回路
11 状態量取得部
12 ΔV算出部
13 出力電圧決定部13
14 記憶部
20、20A DC-DCコンバータ
21 定電圧出力回路
22、22A 電圧可変回路
30 定電流回路
40 二次電池
50 検出部
60 抵抗素子
100、100A 蓄電システム
211 インダクタ
212 スイッチング素子
213 ダイオード
214 コンデンサ
215 スイッチング制御部
221、232 オペアンプ
231、301 電流センス抵抗
233 ツェナーダイオード
302 オペアンプ
303 MOSFET
10 Control circuit 11 State quantity acquisition unit 12 ΔV calculation unit 13 Output voltage determination unit 13
14 Memory unit 20, 20A DC-DC converter 21 Constant voltage output circuit 22, 22A Voltage variable circuit 30 Constant current circuit 40 Secondary battery 50 Detection unit 60 Resistance element 100, 100A Power storage system 211 Inductor 212 Switching element 213 Diode 214 Capacitor 215 Switching control unit 221, 232 Operational amplifier 231, 301 Current sense resistor 233 Zener diode 302 Operational amplifier 303 MOSFET

Claims (9)

蓄電システムに設けられた電圧変換装置の出力電圧を調整する出力電圧調整装置であって、
二次電池の電池電圧を取得する取得部と、
前記電池電圧に基づき、前記電圧変換装置の出力電圧と前記電池電圧との差が所定の電圧差以下となるように、前記出力電圧を制御する制御回路と
を備える
出力電圧調整装置。
An output voltage adjustment device that adjusts an output voltage of a voltage conversion device provided in a power storage system,
An acquisition unit for acquiring a battery voltage of the secondary battery;
an output voltage adjusting device comprising: a control circuit that controls the output voltage based on the battery voltage so that a difference between the output voltage of the voltage conversion device and the battery voltage is equal to or smaller than a predetermined voltage difference.
前記蓄電システムは、前記二次電池に対する充電電流を出力する電流制御回路を備え、
前記制御回路は、
前記電流制御回路における発熱量が許容発熱量以下となるように、前記出力電圧を制御する
請求項1に記載の出力電圧調整装置。
the power storage system includes a current control circuit that outputs a charging current to the secondary battery,
The control circuit includes:
2. The output voltage adjusting device according to claim 1, wherein the output voltage is controlled so that the amount of heat generated in the current control circuit is equal to or less than an allowable amount of heat.
前記取得部は、
定電流回路から出力され、前記二次電池に対する充電電流をさらに取得し、
前記制御回路は、
前記充電電流と、前記定電流回路における発熱量に対する許容発熱量とに基づき、前記発熱量が前記許容発熱量となるような電圧差を算出するΔV算出部と、
前記電圧差および前記電池電圧に基づき、前記出力電圧を決定する出力電圧決定部と
を有する
請求項1に記載の出力電圧調整装置。
The acquisition unit is
A charging current for the secondary battery is further obtained, the charging current being output from a constant current circuit;
The control circuit includes:
a ΔV calculation unit that calculates a voltage difference such that the amount of heat generated becomes the allowable amount of heat generated based on the charging current and an allowable amount of heat generated in the constant current circuit;
2. The output voltage adjusting device according to claim 1, further comprising an output voltage determining section that determines the output voltage based on the voltage difference and the battery voltage.
電力を蓄える二次電池と、
外部から供給される電圧を出力電圧に変換する電圧変換装置と、
前記二次電池に対する充電電流を制御する電流制御回路と、
前記二次電池の電池電圧を取得する取得部と、
前記電池電圧に基づき、前記出力電圧と前記電池電圧との差が所定の電圧差以下となるように、前記出力電圧を制御する制御回路と
を備える
蓄電システム。
A secondary battery that stores power;
a voltage conversion device that converts an externally supplied voltage into an output voltage;
a current control circuit for controlling a charging current for the secondary battery;
an acquisition unit that acquires a battery voltage of the secondary battery;
a control circuit that controls the output voltage based on the battery voltage so that a difference between the output voltage and the battery voltage is equal to or smaller than a predetermined voltage difference.
前記電流制御回路は、
一定の電流を出力する定電流回路である
請求項4に記載の蓄電システム。
The current control circuit includes:
5. The power storage system according to claim 4, which is a constant current circuit that outputs a constant current.
前記電流制御回路は、
抵抗素子である
請求項4に記載の蓄電システム。
The current control circuit includes:
The power storage system according to claim 4 , which is a resistive element.
前記制御回路は、
前記二次電池の劣化度合いに応じて、前記出力電圧を調整する
請求項6に記載の蓄電システム。
The control circuit includes:
The power storage system according to claim 6 , wherein the output voltage is adjusted in accordance with a degree of deterioration of the secondary battery.
蓄電システムに設けられた電圧変換装置の出力電圧を調整する出力電圧調整方法であって、
二次電池の電池電圧を取得し、
前記電池電圧に基づき、前記出力電圧と前記電池電圧との差が所定の電圧差以下となるように、前記出力電圧を制御する
出力電圧調整方法。
An output voltage adjustment method for adjusting an output voltage of a voltage conversion device provided in a power storage system, comprising:
Obtain the battery voltage of the secondary battery,
An output voltage regulating method for controlling the output voltage based on the battery voltage so that a difference between the output voltage and the battery voltage is equal to or smaller than a predetermined voltage difference.
請求項8に記載の出力電圧調整方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。
A program for causing a computer to execute the output voltage adjustment method according to claim 8.
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