电源系统、电源系统的电力供给控制方法及其电力供给控制程序的制作方法

专利名称：电源系统、电源系统的电力供给控制方法及其电力供给控制程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备在商用电源等电源装置停止时供电的蓄电装置的电源系统、该电源系 统的电力供给控制方法、及使计算机执行该电源系统的电力供给控制方法的程序。
背景技术：
近年来，蓄电装置作为商用电源的备份用电源受到注目而被加以利用。备份电源在商 用电源正常工作时被充电，在商用电源异常时，替代商用电源向设备持续供电。作为这种 例子，可以列举出UPS(Uninteiruptible Power Supply:不间断电源)。在商用电源停电 时，通过瞬间切换到来自备份电源的输出，可将使用中的计算机或存储装置、服务器等网 络设备等发生停止的情况防患于未然。对组合了这种蓄电装置的备份用电源进行控制，以 将表示蓄电装置的充电状态(State of Charge)的剩余容量(以下称作"SOC")维持在较 高的状态。
另外，蓄电装置也可以与例如太阳能电池(solarcells)等发电装置组合，作为电源系统 而被利用。发电装置利用太阳能、风能、水能等自然能源进行发电。组合了这种蓄电装置 的电源系统将多余的电力存储在蓄电装置中，在负荷装置需要时从蓄电装置供电，从而实 现能效提高。
作为所述电源系统的一个例子，可例举太阳能发电系统。在太阳能发电系统中，当太 阳能的发电量大于负荷装置的消耗电量时，用剩余电力对蓄电装置充电。另一方面，当发 电量小于负荷装置的消耗电量时，从蓄电装置放出的电力被提供给负荷装置，以补充不足 的电力。这样，在太阳能发电系统中，可将以往未得到利用的剩余电力存储在蓄电装置中， 因此与以往的电源系统相比，可以提高能效。
这样的原理也被运用于使用发动机和电动机的混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,以下称为"HEV')中。HEV在发动机的输出大于行驶所需要的动力时，可用剩 余的电力驱动发电机对蓄电装置充电。而在车辆制动或减速时，HEV通过利用电动机作 为发电机来对蓄电装置充电。
此外，有效利用夜间电力的负荷均衡化电源(load-leveling power supplies)或插电式 混合动力汽车(Plug-in Hybrid Vehicle)受到关注。负荷均衡化电源是功耗小的系统。在屯 费便宜的夜间将电力存储于蓄电装置，在功耗达到峰值的白天使用存储的电力。通过平顺电力的消耗量，使发电量稳定，以推进电力设备的高效运用或设备投资的削减。
另一方面，插电式混合动力汽车是有效利用夜间电力的车辆。在燃油经济性差的城市
街道行驶时以从蓄电装置供电的EV运行为主，在远距离行驶时进行使用发动机和电动机 的HEV运行。插电式混合动力汽车以降低总的C02排放量为目的。
此外，还开发了一种混合电梯，通过在电梯中备置与乘坐厢平衡的重坠 (counterweight),抑制了在运行中所需要的电力消耗量。 一般而言，在这种电梯系统中， 为了通过电动机的发电作用将剩余电力高效率地充入蓄电装置，进行充电控制以使SOC 不会增大到100%,而为了在必要时向电动机供电，进行放电控制以使SOC不会降低到0。 具体而言，通常进行控制，以使蓄电装置的SOC在20。/o 80。/。的范围内变化。
这种混合电梯通过在停电时有效利用蓄电装置的电力，在运行中发生了停电等异常情 况时，可由蓄电装置提供用于驱动电梯的电力，使电梯运行到最近的楼层或任意的楼层， 从而安全救出电梯厢内的乘客。
上述的电源系统等中搭载的蓄电装置通过串联连接多个蓄电元件(单电池(single cell)、单元电池(unit cells)等)而构成。因此，对于这样的电源系统，以指定的取样周期 (samplmg period)监视蓄电装置或构成蓄电装置的各蓄电元件，当蓄电元件中发生异常 时，停止对蓄电装置输入输出的电力，防止蓄电元件的因过放电或过充电造成的劣化。
作为这种蓄电装置的控制方法，例如在日本专利公开公报特开2006-136101号(以下 称作"专利文献1")中，公开了一种每隔指定的周期测量二次电池的电力值，从而保护二 次电池免受过放电或过充电的控制方法。
然而，在专利文献l所公开的控制方法中，必须每隔指定的周期执行二次电池的电压 与电流的测量、基于这些测量结果的二次电池的电力值的演算、以及基于该演算结果的二 次电池的异常判定。此外，由于在二次电池正常时也当然要执行这些处理，因此会对控制 这些处理的微型计算机施加非常大的负荷。为此，在进行上述处理的周期为较短的情况下， 难以在一定的时间内完成全部处理。
尤其是，在临近蓄电装置处于危险状态之前要求能量供给的备份用途中，如果无法实 时监视蓄电装置的状态，则有可能将蓄电装置置于危险的状态。

发明内容
鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种电源系统、电源系统的电力供给控制方法 以及电源系统的电力供给控制程序，在电源装置由于灾害等原因而停止的情况下，通过可 靠地执行蓄电装置的状态监视可使蓄电装置的备份功能尽可能长时间地持续。
本发明所提供的电源系统包括向负荷装置提供电力的电源装置；在所述电源装置停止时，代替所述电源装置向所述负荷装置提供电力的蓄电装置；以及监视所述蓄电装置的 状态，通过检测所述蓄电装置的异常状态来控制从所述蓄电装置向所述负荷装置的电力供 给的控制部，其中，所述控制部当取得预测所述电源装置的停止的灾害信息时，縮短监视 所述蓄电装置的状态的监视周期。
根据本发明，可提供一种在电源装置停止时，可以通过可靠地执行蓄电装置的状态监 视使备份功能尽可能长时间地持续的电源系统、电源系统的电力供给控制方法、及电源系 统的电力供给控制程序。


图l是表示本发明的实施例l所涉及的电源系统的结构的框图。 图2是表示第l控制部的结构的框图。 图3是表示第2控制部的结构的框图。
图4是表示本发明的实施例l所涉及的电力供给控制的处理步骤的流程图。 图5是表示本发明的实施例2所涉及的电源系统的结构的框图。 图6是表示第l控制部的其他结构的框图。
图7是表示本发明的实施例2所涉及的电力供给控制的处理步骤的流程图。 图8是表示开闭部的另一配置结构的图。 图9是表示开闭部的又一配置结构的图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。其中，对相同部分标注相同的符号， 对于附图中标注有相同符号的结构，有时会省略说明。 (实施例1)
图l是表示本发明的实施例l所涉及的电源系统的结构的框图。如图l所示，本实施 例所涉及的电源系统IO包括电源装置IOO、蓄电装置300、充放电控制装置400、电力供 给控制装置500和综合控制ECU (Electronic Control Unit:电子控制单元)600。电源 系统10例如可以是使用通过自然能源发电的发电装置的电源系统，或者是负荷均衡化电 源、插电式混合动力汽车等有效利用夜间电力的具备蓄电装置的电源系统，或像UPS或 混合电梯等那样对通常电源进行备份的电源系统。
电源装置100例如是商用电源，此外，还包括以发动机为动力源的发电机等。负荷装 置200包括通过电力供给而被驱动的各种负荷。
蓄电装置300储存来自电源装置100的剩余电力或在负荷装置200中产生的再生电力，根据需要将该储存的电力提供给负荷装置200。蓄电装置300通过串联连接N个蓄电 元件块B1、 B2、 ...BN而构成。此外，各个蓄电元件块B1、 B2、 ...BN分别通过电串联
连接多个蓄电元件301而构成。作为各蓄电元件301，可以使用镍氢电池等碱性蓄电池、 锂离子电池等有机电池以及双电层电容器(electrical double-layer capacitors)。而且，蓄电元 件块的数目N、蓄电元件301的数目并没有特别限定。另外，蓄电装置300是指包括至少 一个蓄电元件的蓄电元件块B1、 B2、 ...BN。当然，其个数或连接关系并非受图l限定， 只要是组合有至少一个蓄电元件的结构即可。
充放电控制装置400对蓄电装置300的充放电进行控制。充放电控制装置400分别与 电源装置100、负荷装置200和蓄电装置300连接，控制从电源装置100向蓄电装置300 的充电以及从蓄电装置300向负荷装置200的放电。充放电控制装置400在负荷装置200 的消耗电流急剧增大时，或者由负荷装置200请求的电力超过指定值时，从蓄电装置300 向负荷装置200放电该不足部分的电力。
充放电控制装置400进行充放电控制，以使通常蓄电装置300的SOC在大约20%至 80%的范围内。但是，在有效利用了夜间电力的负荷均衡化电源或插电式混合动力汽车等 中，可被控制为SOC被充电到100%的状态，在负荷装置需要能源时进行放电。
电力供给控制装置500在电源装置100停止时，对从蓄电装置300向负荷装置200 的电力供给进行控制。
综合控制ECU600与充放电控制装置400以及电力供给控制装置500连接，对电源 系统10整体进行控制。
下面，对电力供给控制装置500进行说明。在图1中，电力供给控制装置500包括电 压测量部501、电流测量部502、温度测量部503、通信部504、第一控制部505、第二 控制部506、第一切换部507、第二切换部508。
电压测量部501测量蓄电装置300的电压值。具体而言，电压测量部501以指定的周 期时间序列地测量蓄电装置300的N个蓄电元件块B1、 B2、 ...BN的各个端子电压VO、 VI、 V2、 ...VN—l、 VN。将测量到的每个蓄电元件块的端子间电压从模拟信号转换为数 字信号，并将每个块的电压数据和其加法值作为蓄电装置300的端子电压数据VD加以输 出。从电压测量部501向第一切换部507的数据输出以预定的周期得以进行。作为时间序 列地测量每个蓄电元件块的端子间电压的方法，有一种例如飞跨电容法(flying capacitor method)已为公知。
电流测量部502测量蓄电装置300的电流值。具体而言，电流测量部502利用电流传 感器302以指定的周期测量蓄电装置300的充放电电流I。将测量到的充放电电流从模拟 信号转换为数字信号，与表示充电方向(+ )和放电方向( )的符号C (Charge:充电)/D (Discharge:放电) 一起作为充放电电流数据ID输出。从电流测量部502向第一切换部507的数据输出与来自电压测量部501的数据输出同样，也以预定的周期进行。此处，电流传感器302包括电阻元件(resistor element)、电流互感器(current transformer)等。
温度测量部503测量蓄电装置300的温度。具体而言，温度测量部503利用配置在蓄电装置300内的温度传感器303以指定的周期测量蓄电装置300内的温度。将测量到的温度从模拟信号转换为数字信号并作为温度数据TD以预定的周期输出到第一切换部507。
通信部504使第二切换部508和ECU600之间能够进行通信。ECU600和通信部504的通信方式可以是通常的RS232C等串行通信、CAN、 LIN及Ethernet,也可以是无线等。
第一控制部505控制电力供给控制装置500内的各部。例如，在整个指定期间(例如，1天以下的期间)进行从电流测量部502输出的充放电电流数据ID的积算，从而计算出积算容量Q。进行该积算时，在与充放电电流数据ID—起被接收到的符号C/D表示充电方向(+)的情况下，将充放电电流数据ID乘以充电效率(小于l的系数，例如0.8)。第一控制部505用积算容量Q预测剩余容量SOC并进行存储。
此处，如上所述，是用积算容量Q求取了 SOC，但是本实施例并不限于此。例如，可以根据充电方向(+ )和放电方向(一)取得电压数据VD和电流数据ID的多个成对数据，求出对这些成对数据进行直线(VD-ID直线)近似时的电压截距(voltage intercept)即空载电压(no-load voltage)Vo，以从空载电压Vo减去蓄电装置300的内部电阻和极化分量引起的电压下降而得到的电动势Vmef为索弓l，参照预先通过实验求取的电动势-SOC特性表来求取SOC。此外，在像蓄电装置300的温度大幅度发生变化那样的用途中，还能够将从温度测量部503输出的温度数据TD设为上述电动势-SOC特性表的校正参数。
第二控制部506如后所述，在由第一控制部505执行的处理中，仅执行电源装置IOO停止时的蓄电装置300的异常状态的检测及基于此检测的蓄电装置300的充放电管理。第二控制部506是专用于执行这些处理的控制部，通过限定其处理内容，相对于第一控制部505处理能力大幅提高。
第一切换部507中输入有来自电压测量部501的端子电压数据VD、来自电流测量部502的充放电电流数据ID及来自温度测量部503的温度数据TD，将这些数据输出到第一控制部505及第二控制部506中的任意一个。第一切换部507由第一控制部505控制，基于来自第一控制部505的指示决定第一切换部507的输出目的地。
第二切换部508使第一控制部505及第二控制部506中的任意一个与使用通信部504的综合控制ECU600之间能够进行通信。第二切换部508由第一控制部505控制，基于来自第一控制部505的指示决定第一切换部507的连接对象。下面，对电力供给控制装置500的电力供给控制处理进行说明。电力供给控制装置500在电源装置100停止时从蓄电装置300向负荷装置200供电的情况下，监视蓄电装置300的状态，维持蓄电装置300的电力供给能力。以下，对该电力供给控制处理进行详细说明。这里，首先用图2及图3对第一控制部505及第二控制部506的结构进行说明，然后对该电力供给控制的处理步骤进行说明。
首先，第一控制部505如上所述，对电力供给控制装置500内的各部进行控制，为了执行上述的电力供给控制的处理，例如具有如下的结构。
图2表示第一控制部505为了实现电力供给控制装置500的电力供给控制处理而应具有的结构。在图2中，第一控制部505包括第一异常检测部5051、第一充放电管理部5052、信息取得部5053、切换执行部5054。
第一异常检测部5051以指定的周期监视蓄电装置300的蓄电元件块B1、 B2、…BN的状态，检测蓄电装置300的异常状态。第一异常检测部5051通过第一切换部507适宜地取得从电压测量部501、电流测量部502和温度测量部503输出的电压数据VD、充放电电流数据ID和温度数据TD，基于这些数据VD、 ID及TD进行各种演算，检测蓄电装置300的异常状态。例如，如果蓄电装置300的电压值在指定的期间内在指定的电压值以下，则第一异常检测部5051判定蓄电装置300处于过放电状态，从而检测出蓄电装置300的异常状态。
第一充放电管理部5052设定在充放电控制装置400执行的蓄电装置300的充放电控制时所利用的蓄电装置300的状态量的目标值(以下称作"目标状态量')。充放电控制装置400基于该目标状态量控制蓄电装置300的充放电。蓄电装置300的状态量例如为表示蓄电装置300的充电状态的SOC，第一充放电管理部5052根据需要对该目标状态量进行重新设定。另夕卜，设定的目标状态量通过第二切换部508、通信部504及综合控制ECU600被输出到充放电控制装置400。
信息取得部5053监视电源装置100的停止信息被输入到第一控制部505，并取得该停止信息。所谓电源装置100的停止信息，例如是指商用电源、主电源等停止的信息。此外，也可以包括存在商用电源停止的可能性的灾害信息。所谓灾害信息是指预测水灾的气象信息或火灾信息，还可以是地震信息。当然，并不限于上述的例子，只要是电源装置100的停止及预测其停止的灾害信息即可。
切换执行部5054控制第一切换部507和第二切换部508。切换执行部5054通过控制第一切换部507，向第一控制部505及第二控制部506中的任意一个输入从电压测量部501、电流测量部502及温度测量部503输出的电压数据VD、充放电电流数据ID及温度数据TD。另夕卜，切换执行部5054通过控制第二切换部508，使第一控制部505及第二控制部506中的任意一个和使用通信部504的综合控制ECU600能够进行通信。
接下来，图3表示第二控制部506为了实现电力供给控制装置500的电力供给控制处理而应具有的结构。在图3中，第二控制部506包括第二异常检测部5061、第二充放电管理部5062。
第二异常检测部5061与上述第一异常检测部5051相同，以指定的周期监视蓄电装置300的蓄电元件块B1、 B2、 ...BN的状态，检测蓄电装置300的异常状态。第二异常检测部5061通过第一切换部507适宜地取得从电压测量部501、电流测量部502和温度测量部503输出的电压数据VD、充放电电流数据ID和温度数据TD，基于这些数据VD、ID及TD进行各种演算，检测蓄电装置300的异常状态。例如，如果蓄电装置300的电压值在指定的期间内在指定的电压值以下，则第二异常检测部5061判定蓄电装置300处于过放电状态，从而检测出蓄电装置300的异常状态。
这里，第二异常检测部5061与第一异常检测部5051的不同点在于，第二异常检测部5061进行的蓄电装置300的状态监视的周期被设定得比第一异常检测部5051短。如上所述，第二控制部506仅执行电源装置100停止时的蓄电装置300的异常状态的检测及基于此检测的蓄电装置300的充放电管理，与第一控制部505相比较，对这些处理的处理能力大幅度提高。因此，第二异常检测部5061能够以比第一异常检测部5051更短的周期实时地监视蓄电装置300的状态。因此，电源装置100停止时，可在临近蓄电装置300处于危险状态之前持续蓄电装置300的电力供给。例如，第一异常检测部5051进行的蓄电装置300的状态监视以100ms的周期加以执行，第二异常检测部5061进行的蓄电装置300的状态监视以50ms的周期加以执行。
第二充放电管理部5062与上述第一充放电管理部5052相同，设定在充放电控制装置400执行的蓄电装置300的充放电控制时所利用的蓄电装置300的目标状态量。充放电控制装置400基于该目标状态量控制蓄电装置300的充放电。蓄电装置300的状态量例如为表示蓄电装置300的充电状态的SOC，第二充放电管理部5062根据需要对该目标状态量进行重新设定。
接下来，用图4对该电力供给控制的处理步骤进行说明。图4是表示本实施例所涉及的电力供给控制装置500的电力供给控制处理的步骤的流程图。
如图4所示，信息取得部5053监视电源装置100的停止信息被输入到第一控制部505，取得该停止信息(步骤SlOl)。此处，电源装置100的停止信息通过综合控制ECU600而被收集，并输出到电力供给控制装置500。综合控制ECU600在其内部具备用于收集电源装置100的停止信息的信息收集部601，利用信息收集部601从外部收集电源装置100的停止信息。作为电源装置100的停止信息，是有关例如气象或火灾、地震灾害等引起的电源装置100的停电的信息，由信息收集部601收集这些信息。此外，信息收集部601也可以直接检测电源装置100的电力供给的停止。
当由信息取得部5053取得电源装置100的停止信息后，切换执行部5054通过控制第一切换部507，将从电压测量部501、电流测量部502及温度测量部503输出的电压数据VD、充放电电流数据ID及温度数据TD输入到第二控制部506。另外，切换执行部5054通过控制第二切换部508，使使用通信部504的综合控制ECU600和第二控制部506之间能够进行通信(步骤S102)。即，第一控制部505 —旦取得电源装置100的停止信息，为了让第二控制部506执行此前由第一控制部505执行的蓄电装置300的异常状态的检测及基于此检测的蓄电装置300的充放电管理，通过切换执行部5054对第一及第二切换部507及508进行控制。因此，在电源装置100停止，蓄电装置300的备份功能得以实行时，以短于电源装置IOO通常工作时的周期且不损害实时性地可靠地执行蓄电装置300的状态监视。
第二控制部506的第二异常检测部5061代替第一控制部505的第一异常检测部5051，开始蓄电装置300的状态监视(步骤S103)。当第二异常检测部5061以指定的周期监视蓄电装置300的状态，并检测出蓄电装置300的异常状态(步骤S103为是)时，第二控制部506利用通信部504将蓄电装置300处于异常状态的情况通知给综合控制ECU600 (步骤S105)
另一方面，在上述的步骤S103中，只要未检测出蓄电装置300的异常(步骤S103为否)，则继续上述步骤S103的蓄电装置300的状态监视，直至电源装置100复原(步骤S104为是)。
综合控制ECU600 —旦从电力供给控制装置500接收到蓄电装置300的异常状态通知，则通过控制充放电控制装置400，使蓄电装置300的充放电停止(步骤S106)。
由此，本发明的实施例l所涉及的电力供给控制的处理得以执行。
如以上所述，根据本发明的实施例l，在电源装置100停止时，通过使监视蓄电装置300的状态的周期短于电源装置100通常工作时的周期，能够迅速并且可靠地检测蓄电装置300的异常状态，停止蓄电装置300以保护蓄电装置300。因此，即使在临近蓄电装置300处于危险状态之前要求电力供给的情况下，也不会将蓄电装置300置于危险的状态，能够使蓄电装置300的备份功能尽可能长时间地持续。
在本发明的实施例1中，对于图4的步骤SlOl，也可以是第一充放电管理部5052基于由信息取得部5053取得的电源装置100的停止信息把握电源装置100的停止状态的内容，根据该内容重新设定蓄电装置300的目标状态量。可以通过临时降低蓄电装置300的目标状态量，增大蓄电装置300的电力供给能力。因此，例如，如果电源装置100的停止拖长，则通过增大蓄电装置300的电力供给能力，能够更长时间地持续提供负荷装置200所需要的电力。
另外，对于图4的步骤S105，也可以是第二充放电管理部5062把握由第二异常检测部5061检测出的蓄电装置300的异常状态的内容，根据该内容重新设定蓄电装置300的目标状态量。此时，也可以通过临时降低蓄电装置300的目标状态量，增大蓄电装置300的电力供给能力。由此，缩短蓄电装置300的状态监视的周期，尽早地检测出异常，根据蓄电装置300的异常状态，将蓄电装置300的充电状态限制在安全的范围内，因此能够确保蓄电装置300的安全性并在发生灾害时最大限度地供给能源。
另外，在上述的任何一种情况下，蓄电装置300均临时性地成为过放电，但是只要在不损坏蓄电装置300的电池特性、寿命和可靠性的范围内实施，则不会对蓄电装置300的电池特性等产生影响。
此外，在将应作为充电蓄电装置300时的目标值的目标状态量设为第一 目标状态量，将应作为蓄电装置300放电时的目标值的目标状态量设为第二目标状态量时，第一充放电管理部5052在取得灾害信息后，可以通过提高第一目标状态量，并降低第二目标状态量，使蓄电装置300对负荷装置200的供电量增大。
例如，如果SOC〉100。/。的范围为过充电区域，S0CO。/。的范围为过放电区域，则在通常工作时，在第一目标状态量被设定为SOC = 80%，第二目标状态量被设定为SOC =20%的情况下，在取得灾害信息时，可以将第一目标状态量重新设定为SOC = 100%，将第二目标状态量重新设定为SOC = 0%。
此外，在本发明的实施例l中，例如也可通过大幅度提高第一控制部的处理能力，使第一控制部505与第二控制部506 —体化。此时，不再需要第一及第二切换部507及508，从而可减少电力供给控制装置500的部件个数，实现电源系统10的低成本化。第一控制部505与第二控制部506成为一体化的控制部，当取得电源装置100的停止信息后，以短于电源装置100通常工作时的周期来执行蓄电装置300的状态监视。另夕卜，也可以在电源装置100的停止被解除时，使蓄电装置300的状态监视的周期恢复正常。
此外，在本发明的实施例1中，也可以在微型计算机上执行实现电力供给控制装置500的电力供给控制的处理的程序。即，可以在微型计算机中安装电力供给控制程序，该电力供给控制程序用于实现图2所示的第一控制部505所具备的第一异常检测部5051、第一充放电管理部5052、信息取得部5053及切换执行部5054、以及图3所示的第二控制部506所具备的第二异常检测部5061及第二充放电管理部5062，并在微型计算机上执行该电力供给控制程序。
通过由微型计算机读取该电力供给控制程序并执行该程序，实现电力供给控制装置500的电力供给控制方法。可以在微型计算机的存储部中安装该电力供给控制程序，在微 型计算机的迗算部(Central Processing Unit: CPU)中执行该电力供给控制程序。通过 由微型计算机的运算部执行该电力供给控制程序，第一异常检测部5051、第一充放电管理 部5052、信息取得部5053、切换执行部5054、第二异常检测部5061及第二充放电管理 部5062得以实现。
此外，在本发明的实施例l中，能够使充放电控制装置400具有第一控制部505及第 二控制部506的功能。此时，例如，在构成充放电控制装置400的微型计算机上安装上述 的电力供给控制程序并执行该程序即可。当然，也可以在第一控制部505或第二控制部506 中设置充放电控制装置400的功能。此外，也可以使负荷装置200或综合控制ECU600 具有第一及第二控制部505及506的功能。例如，在综合控制ECU600具有第一及第二 控制部505及506的功能的情况下，电力供给控制装置500仅包括测量蓄电装置300的 电压、温度和电流的功能等被限定的功能。另外，本发明的电源装置也可以是备有信息的 收发部的网络型电源装置。
(实施例2)
接下来，对本发明的实施例2进行说明。上述的实施例l涉及一种在取得电源装置100 的停止信息时，通过縮短蓄电装置300的状态监视的周期，可靠地执行蓄电装置的状态监 视，使备份功能尽可能长时间地持续的电源系统。而本实施例是，在取得电源装置100的 停止信息时，通过在经过指定的时间后，将蓄电装置300从充放电控制装置400强制地切 离，以确保蓄电装置300或电源系统10的安全性。
图5是表示本发明的实施例2所涉及的电源系统的结构的框图。如图5所示，本实施 例所涉及的电源系统10与上述实施例1相同，包括电源装置100、蓄电装置300、充放电 控制装置400、电力供给控制装置500和综合控制ECU (Electronic Control Unit:电子 控制单元)600。本实施例所涉及的电源系统IO与上述实施例1的不同点在于，电力供给 控制装置500具备第一控制部505a以替代第一控制部505，并且在连接蓄电装置300与 充放电控制装置400的路径上设置开闭部700。以下，对这一点进行说明。
图6表示第一控制部505a为了执行本实施例所涉及的电力供给控制装置505的电力 供给控制处理而应具有的结构。在图6中，第一控制部505a与上述的实施例l的第一控 制部505相同，包括第一异常检测部5051、第一充放电管理部5052、信息取得部5053、 切换执行部5054，此外还包括开闭执行部5055。
开闭执行部5055，在由信息取得部5053取得了电源装置100的提示信息后，计测从 取得该信息的时刻起的经过时间，当经过了预定的指定时间后，利用通信部504将经过指定时间的情况通知给综合控制ECU600。在进行此通知时，第一控制部505a通过切换执 行部5054控制第二切换部508，确保与综合控制ECU600之间的通信。该指定时间可以 根据连接于电源系统10的负荷装置200所需要的电力预先决定。当然，也可以结合电源 装置IOO停止的期间决定其长短。
接下来，用图7对本实施例所涉及的电力供给控制的处理步骤进行说明。图7是表示 本实施例所涉及的电力供给控制的处理步骤的流程图。
如图7所示，信息取得部5053监视电源装置100的停止信息被输入到第一控制部505， 取得该停止信息(步骤SIOI)。当由信息取得部5053取得电源装置100的停止信息后， 与上述实施例1相同，切换执行部5054通过控制第一切换部507，将从电压测量部501、 电流测量部502及温度测量部503输出的电压数据VD、充放电电流数据ID及温度数据 TD输入第二控制部506。另夕卜，切换执行部5054通过控制第二切换部508使使用通信部 504的综合控制ECU600和第二控制部506之间能够进行通信(步骤S203)。然后，进 入图4的步骤S103。
在本实施例中，进一步，当由信息取得部5053取得电源装置100的停止信息后(步 骤S201)，开闭执行部5055开始计测从取得该信息的时刻起的经过时间(步骤S202)。 并且，在经过预定的时间后(歩骤S204为是)，开闭执行部5055利用第二切换部508及 通信部504，将该经过指定时间的情况通知给综合控制ECU (步骤S206)。综合控制 ECU600从电力供给控制装置500接收到该通知后，通过控制开闭部700将蓄电装置300 从充放电控制装置切离。
另一方面，在上述的步骤S204中，只要未经过指定时间(步骤S204为否)，则继续 上述歩骤S204的经过指定时间的监视，直至电源装置100复原(步骤S205为是)。
由此，本发明的实施例2所涉及的电力供给控制的处理得以执行。
如以上所述，根据本发明的实施例2，在电源装置100停止时，通过对负荷装置200 提供指定量的电力之后使开闭部700为打开状态，可以可靠地防止蓄电装置300因过放电 等陷入危险状态，从而可确保蓄电装置300、电源系统10自身的安全性。因此，可以尽 可能地使负荷装置200运转，电源系统10的安全性得到确保。
在本发明的实施例2中，可以如图8所示，在连接充放电控制装置400与负荷装置 200的路径上设置开闭部700a，也可以如图9所示，在连接充放电控制装置400与电源 装置100的路径上设置开闭部700b。在这些情况下，即使蓄电装置300陷入危险状态时， 也可确保电源装置100、负荷装置200的安全性。
另外，在电源装置100的停止被解除时，综合控制ECU600也可以通过控制开闭部 700，再次连接蓄电装置300和充放电控制装置400。此外，在图7的步骤S204中，即使在经过指定的时间之前，如果由第二控制部506 检测出蓄电装置300的异常，也可由开闭部700将蓄电装置300从充放电控制装置400 切离。
在本发明的实施例2中，也可以在微型计算机上执行实现电力供给控制装置500的电 力供给控制的处理的程序。即，可以在微型计算机中安装电力供给控制程序，该电力供给 控制程序用于实现图6所示的第一控制部505所具备的第一异常检测部5051、第一充放 电管理部5052、信息取得部5053、切换执行部5054及开闭执行部5055、以及图3所示 的第二控制部506所具备的第二异常检测部5061及第二充放电管理部5062，并在微型计 算机上执行该电力供给控制程序。
通过由微型计算机读取该电力供给控制程序并执行该程序，实现电力供给控制装置 500的电力供给控制方法。可以在微型计算机的存储部中安装该电力供给控制程序，在微 型计算机的运算部(Central Processing Unit: CPU)中执行该电力供给控制程序。通过 由微型计算机的运算部执行该电力供给控制程序，第一异常检测部5051、第一充放电管理 部5052、信息取得部5053、切换执行部5054、开闭执行部5055、第二异常检测部5061 及第二充放电管理部5062得以实现。
根据上述的各实施例，归纳本发明如下。B卩，本发明所提供的电源系统包括向负荷 装置提供电力的电源装置；在所述电源装置停止时，代替所述电源装置向所述负荷装置提 供电力的蓄电装置；以及监视所述蓄电装置的状态，通过检测所述蓄电装置的异常状态来 控制从所述蓄电装置向所述负荷装置的电力供给的控制部，其中，所述控制部当取得预测 所述电源装置的停止的灾害信息时，縮短监视所述蓄电装置的状态的监视周期。
根据本发明所提供的电源系统，当预测到电源装置的停止时，通过縮短监视蓄电装置 的状态的监视周期，即使蓄电装置因向负荷装置供电而陷入危险状态，也可以可靠地检测 出该蓄电装置的异常状态。因此，不会将蓄电装置置于危险状态，可使蓄电装置向负荷装 置的电力供给尽可能长时间地持续。
较为理想的是，所述控制部当检测出所述蓄电装置的异常状态时，通过降低从所述电 源装置向所述蓄电装置的充电电力及从所述蓄电装置向所述负荷装置的放电电力以使所 述蓄电装置的输出入电力抑制在指定的范围内，来控制从所述蓄电装置向所述负荷装置的 电力供给。
此时，即使蓄电装置处于异常状态，也由于输入蓄电装置的充电电力及从蓄电装置输 出的放电电力的降低，使蓄电装置的输入输出的电力被限制于指定的范围内。其结果，可 防止蓄电装置因蓄电装置的输入输出电力的增大而陷入危险状态。
在上述的电源系统中，较为理想的是，所述控制部具有取得所述灾害信息的信息取得部和以所述监视周期监视所述蓄电装置的状态并检测所述蓄电装置的异常状态的第一异 常检测部，当所述电源装置通常工作时，设定第一周期作为所述监视周期，当取得所述灾 害信息时，设定较所述第一周期短的第二周期作为所述监视周期。
此时，由于灾害信息通过信息取得部而被取得，因此可结合电源装置的停止预测縮短 监视周期。
在上述的电源系统中，较为理想的是，所述控制部还具有充放电管理部，该充放电管 理部设定应作为充电所述蓄电装置时的目标值的、表示所述蓄电装置的充电状态的第一目 标状态量，以及应作为所述蓄电装置放电时的目标值的、表示所述蓄电装置的充电状态的 第二目标状态量，以便将所述蓄电装置的充电状态维持在指定的范围，当取得所述灾害信 息吋，通过提高所述第一目标状态量并降低所述第二目标状态量，增大所述蓄电装置对所 述负荷装置的供电量。
此时，通过在预测到电源装置的停止时提高蓄电装置的第一目标状态量，降低第二目 标状态量，可以使发生灾害等时对负荷装置的供电量增大。
在上述的电源系统中，较为理想的是，所述控制部还具有执行取得所述灾害信息时的 所述蓄电装置的状态的监视及所述蓄电装置的异常状态的检测的第二异常检测部，所述第 一异常检测部执行所述电源装置通常工作时的所述蓄电装置的状态的监视及所述蓄电装 置的异常状态的检测。
此时，通过另外设置仅执行预测到电源装置的停止时的蓄电装置的状态监视及蓄电装 置的异常状态的检测的第二异常检测部，以短于第一监视周期的第二监视周期也可以可靠 地完成这些处理。
在上述的电源系统中，较为理想的是，所述电源系统还包括可切断所述蓄电装置与所 述电源系统之间的电连接的开闭部，所述控制部还具有当取得所述灾害信息时，经过指定 时间后执行由所述开闭部实现的所述蓄电装置与所述电源系统之间的电连接的切断的开 闭执行部。
此时，由于在向负荷装置提供了指定的电量后，将蓄电装置与电源系统电切断，因此 可以可靠地防止蓄电装置因过放电等而陷入危险状态，可确保蓄电装置、电源系统自身的 安全性。
本发明还提供一种电源系统的电力供给控制方法，其中所述电源系统包括在向负荷装 置提供电力的电源装置停止时，代替所述电源装置向所述负荷装置提供电力的蓄电装置， 监视所述蓄电装置的状态，通过检测所述蓄电装置的异常状态来控制从所述蓄电装置向所 述负荷装置的电力供给，所述电力供给控制方法包括以下步骤，在所述电源装置通常工作 时，以监视所述蓄电装置的状态的第一监视周期监视所述蓄电装置的状态，并检测所述蓄电装置的异常状态的步骤，和当取得预测所述电源装置的停止的灾害信息时，以较所述第 一监视周期短的第二监视周期监视所述蓄电装置的状态，并检测所述蓄电装置的异常状态 的步骤。
根据本发明所提供的电源系统的电力供给控制方法，在预测到电源装置的停止时，通 过縮短监视蓄电装置的状态的监视周期，即使蓄电装置因向负荷装置供电而陷入危险状 态，也可更加迅速地检测出该蓄电装置的异常状态。因此，不会将蓄电装置置于危险状态， 可尽可能长时间地持续蓄电装置向负荷装置的电力供给。
本发明还提供一种电源系统的电力供给控制程序，其中所述电源装置包括在向负荷装 置提供电力的电源装置停止时，代替所述电源装置向所述负荷装置提供电力的蓄电装置， 监视所述蓄电装置的状态，通过检测所述蓄电装置的异常状态来控制从所述蓄电装置向所 述负荷装置的电力供给，所述电力供给控制程序使计算机作为以下结构而发挥其功能取 得预测所述电源装置的停止的灾害信息的信息取得部，和以监视所述蓄电装置的状态的监 视周期监视所述蓄电装置的状态，并检测所述蓄电装置的异常状态的异常检测部，其中， 所述异常检测部在所述电源装置通常工作时以第一监视周期监视，当取得所述灾害信息 时，以较所述第一监视周期短的第二监视周期进行监视。
根据本发明所提供的电源系统的电力供给控制程序，在预测到电源装置的停止时，通 过縮短监视蓄电装置的状态的监视周期，即使蓄电装置因向负荷装置供电而陷入危险状 态，也可更加迅速地检测出该蓄电装置的异常状态。因此，不会将蓄电装置置于危险状态， 可尽可能长时间地持续蓄电装置向负荷装置的电力供给。
本次公开的本发明的实施例仅是例示，并不限定于此。本发明的范围并非限于所公开 的内容，而是由权利要求的范围表示，还包含与权利要求的范围同等的含义以及范围内的 所有变更。
产业上的利用可能性
本发明的电源系统、其电力供给控制方法及其电力供给控制程序对具有备份电源功能 的电源和设备有效，具有产业上的利用可能性。
权利要求
1.一种电源系统，其特征在于包括电源装置，向负荷装置提供电力；蓄电装置，在所述电源装置停止时，代替所述电源装置向所述负荷装置提供电力；以及控制部，监视所述蓄电装置的状态，通过检测所述蓄电装置的异常状态来控制从所述蓄电装置向所述负荷装置的电力供给，其中，所述控制部，当取得预测所述电源装置的停止的灾害信息时，缩短监视所述蓄电装置的状态的监视周期。
2. 根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于所述控制部，当检测出所述蓄电装置的异常状态时，通过降低从所述电源装置向所述蓄电装置的充电电力及从所述蓄电装 置向所述负荷装置的放电电力以使所述蓄电装置的输入输出电力抑制在指定的范围内，来 控制从所述蓄电装置向所述负荷装置的电力供给。
3. 根据权利要求l所述的电源系统，其特征在于所述控制部具有取得所述灾害信息的信息取得部和以所述监视周期监视所述蓄电装 置的状态并检测所述蓄电装置的异常状态的第一异常检测部， 所述监视周期，当所述电源装置通常工作时，被设定为第一周期， 所述监视周期，当取得所述灾害信息时，被设定为较所述第一周期短的第二周期。
4. 根据权利要求3所述的电源系统，其特征在于所述控制部还具有充放电管理部，该充放电管理部为了使所述蓄电装置的充电状态维 持在指定的范围内，设定应作为充电所述蓄电装置时的目标值的、表示所述蓄电装置的充 电状态的第一目标状态量，及应作为所述蓄电装置放电时的目标值的、表示所述蓄电装置 的充电状态的第二目标状态量，当取得所述灾害信息时，通过提高所述第一目标状态量并降低所述第二目标状态量， 增大所述蓄电装置对所述负荷装置的供电量。
5. 根据权利要求3所述的电源系统，其特征在于所述控制部还包括执行取得所述灾害信息时的所述蓄电装置的状态的监视及所述蓄电装置的异常状态的检测的第二异常检测部，所述第一异常检测部，执行所述电源装置通常工作时的所述蓄电装置的状态的监视及 所述蓄电装置的异常状态的检测。
6. 根据权利要求3~4中任一项所述的电源系统，其特征在于还包括，可切断所述蓄电装置与所述电源系统之间的电连接的开闭部，其中，所述控制部还包括，当取得所述灾害信息时，经过指定时间后执行由所述开闭部实现 的所述蓄电装置与所述电源系统之间的电连接的切断的开闭执行部。
7. —种电源系统的电力供给控制方法，其中所述电源系统包括在向负荷装置提供电 力的电源装置停止时，代替所述电源装置向所述负荷装置提供电力的蓄电装置，并监视所 述蓄电装置的状态，通过检测所述蓄电装置的异常状态来控制从所述蓄电装置向所述负荷装置的电力供给，其特征在于包括以下步骤在所述电源装置通常工作时，以监视所述蓄电装置的状态的第一监视周期监视所述蓄 电装置的状态，检测所述蓄电装置的异常状态的步骤，和当取得预测所述电源装置停止的灾害信息时，以较所述第一监视周期短的第二监视周 期监视所述蓄电装置的状态，检测所述蓄电装置的异常状态的步骤。
8. —种电源系统的电力供给控制程序，其中所述电源系统包括在向负荷装置提供电力的电源装置停止时，代替所述电源装置向所述负荷装置提供电力的蓄电装置，并监视所 述蓄电装置的状态，通过检测所述蓄电装置的异常状态来控制从所述蓄电装置向所述负荷装置的电力供给，其特征在于使计算机作为以下结构而发挥其功能 取得预测所述电源装置的停止的灾害信息的信息取得部，和以监视所述蓄电装置的状态的监视周期监视所述蓄电装置的状态，检测所述蓄电装置 的异常状态的异常检测部，其中，所述异常检测部，在所述电源装置通常工作时以第一监视周期进行监视，当取得所述 灾害信息时，以较所述第一监视周期短的第二监视周期进行监视。
全文摘要
本发明提供的电源系统(10)包括向负荷装置(200)提供电力的电源装置(100)；在电源装置(100)停止时，代替电源装置(100)向负荷装置(200)提供电力的蓄电装置(300)；以及监视蓄电装置(300)的状态，通过检测蓄电装置(300)的异常状态来控制从蓄电装置(300)向负荷装置(200)的电力供给的电力供给控制装置(500)，其中，电力供给控制装置(500)当取得预测电源装置(100)的停止的灾害信息时，通过缩短监视蓄电装置(300)的状态的监视周期，在电源装置(100)停止时，可以可靠地监视蓄电装置(300)的状态，因此可使备份功能尽可能长时间地持续。
文档编号H01M10/44GK101689769SQ20088002131
公开日2010年3月31日 申请日期2008年6月17日 优先权日2007年6月22日
发明者木村忠雄, 饭田琢磨 申请人:松下电器产业株式会社