蓄电装置控制系统及应用它的铁道车辆的制作方法

文档序号:7357695阅读:214来源:国知局
专利名称:蓄电装置控制系统及应用它的铁道车辆的制作方法
技术领域
本发明涉及一种连接多个蓄电池的蓄电装置控制系统及应用它的铁 道车辆。
背景技术
可重复充放电的蓄电池,被作为电源装置广泛利用。
在蓄电池中,可正常存储的能量和正常的充放电电流是固定的。如果 超出它们来使用,化学特性就会发生变化,性能就会受到损害。因此,需 要根据蓄电池的状态,适当调整充放电。为此,利用蓄电池的系统当中, 具备监视蓄电池电压等状态的监视装置。
在将蓄电池用于输出规模大的系统的情况下,为了扩大输出容量和能 量容量,就要串联和并联蓄电池。在这种情况下,为了处理方便,有时会 将小规模的串并联蓄电池作为一个单位,并对每个单位设置较小型的监视 装置。
如果由蓄电池对监视装置供电,那么就不需设置其它电源装置。在这 种情况下,出于节能和防止蓄电池过于放电的观点,监视装置设置省电的 工作模式,系统休止过程中切换成省电工作模式。
专利文献l公开了一种多串联电池控制系统,具备由主控制器(以下
为BC)和被作为监视对象的电池单元供电的多个单元监视IC芯片(以下 为CC),可以控制用来启动BC为休止状态的CC的序列(Wake-up), 并确认所有CC都启动。该多串联电池控制系统,在用来确认CC启动序 列以及所有CC都正常启动的BC与CC之间的通信线路上,需要有承受 多个串联电池电压的绝缘机构。
专利文献1:特开2005-318751号公报
在将蓄电装置用于一般用在电动铁道车辆上的由逆变器和电动机构 成的铁道车辆的动力源的情况下,要求的额定电压会达到相当于架线电压的1500V。
对于这种铁道车辆,如果使用专利文献l的多串联电池控制系统,就 需要耐1500V高压的绝缘机构,价格就会升高。

发明内容
本发明的目的在于提供一种可靠性高、价格低的蓄电装置控制系统。
本发明为了解决上述课题,其结构为包括多个串联蓄电单元,串联 蓄电单元由多个具有蓄电池和由蓄电池供电的监视装置的蓄电单元串联 连接而成,包括总监视装置,其与串联蓄电单元内的1个蓄电单元的监视 装置连接,并控制对蓄电池的充放电,多个串联蓄电单元被并联连接,串 联蓄电单元中,多个蓄电单元内的蓄电池间被串联连接,且监视装置间被 绝缘的串联间信号线连接,从多个串联蓄电池的首个串联蓄电单元的一端 的监视装置,到末尾串联蓄电单元的一端的监视装置之间,被并联间信号 线串联连接,首个串联蓄电单元的另一端的监视装置,通过第l信号线与 总监视装置连接,最后的串联蓄电单元的另一端的监视装置,通过第2信 号线与总监视装置连接。
另外,其结构还为,包括多个串联蓄电单元,串联蓄电单元由多个具 有蓄电池和由蓄电池供电的监视装置的蓄电单元串联连接而成,包括总监 视装置,其与串联蓄电单元内的l个蓄电单元的监视装置连接,并控制对 蓄电池的充放电,多个串联蓄电单元,被并联连接,串联蓄电单元中,多 个蓄电单元内的蓄电池间被串联连接,且监视装置间被绝缘的串联间信号 线连接,监视装置具有电力消耗不同的多种工作模式,总监视装置检测监 视装置的工作模式。
本发明可以提供可靠性高、价格低的蓄电装置控制系统。


图1是表示本发明的蓄电装置控制系统的实施例1的构成图。
图2是使用实施例1的蓄电装置控制系统的铁道列车动力部分的示意图。
图3是表示实施例1的蓄电单元的构成图。图4是表示实施例1的总监视装置与监视装置之间的布线图。 图5是表示实施例1的并联间信号线的连接图。
图6是实施例1的通信数据的格式示意图。
图7是实施例1的微处理器所存储的控制信息表的示意图。
图8是表示实施例1的微处理器的处理流程图。
图9是表示实施例1的微处理器的命令"电压数据发送"的处理流程图。
图10是表示实施例1的微处理器的命令"工作模式确认"的处理流程图。
图11是表示实施例1的微处理器的命令"省电指令"的处理流程图。 图12是表示实施例1的微处理器的命令"应答回信"的处理流程图。 图13是实施例1的总监视装置取得蓄电池的电压数据时的信号状态 示意图。
图14是切换和确认实施例1的监视装置的工作模式时的信号状态示 意图。
图15是确认实施例1的监视装置的工作模式时的信号状态示意图。 图16是确认实施例1的监视装置的工作模式为on时的信号状态示意图。
图17是实施例2的监视装置的一个构成例的示意图。
图18是表示实施例2的总监视装置与监视装置之间的信号线的连接图。
图19是表示实施例2的并联间信号线的连接图。 图20是切换和确认实施例2的监视装置的工作模式时的信号状态示 意图。
图21是表示实施例3的监视装置的构成图。
图22是表示实施例3的总监视装置与监视装置之间的信号线的连接图。
图23是表示实施例3的并联间信号线的连接图。 图24是切换和确认实施例3的监视装置的工作模式时的信号状态示 意图。
8图25是切换和确认实施例1的监视装置的工作模式时的信号状态示 意图。
图中e—蓄电装置控制系统,ld—负载,ctl一总监视装置,bl、 b2、 b3、 b4、 b5、 b6 —蓄电池,ml、 m4、 m2、 m3、 m5、 m6、 m4,、 m5,、 m6, 一监视装置,bul、 bu2、 bu3、 bu4、 bu5、 bu6 —蓄电单元,bsl、 bs2—串 联蓄电单元,s12、 s23、 s45、 s56—串联间信号线,s01、 s02 —信号线,p、 p,、 p63、 p36 —并联间信号线,vl、 v2、 v3、 v4、 v5、 v6—电压传感器, pwl、 pw2、 pw3、 pw4、 pw5、 pw6、 pw4,、 pw5'、 pw6,一电源电路,swl、 sw2、 sw3、 sw4、 sw5、 sw6、 sw4' 、 sw5' 、 sw6,一开关,crl、 cr2、 cr3、 cr4、 cr5、 cr6、 crdl、 crd2、 crd3、 crd4、 crd5、 crd6—电路,cpul、 cpu2、 cpu3、 cpu4、 cpu5、 cpu6 —微处理器,isocl、 isoc2、 isoc3、 isoc4、 isoc5、 isoc6、 isopl、 isop2、 isop3、 isop4、 isop5、 isop6、 isop4' 、 isop5' 、 isop6' —绝缘机构,com0、 comul、 comu2、 comu3、 comu4、 comu5、 comu6、 comdl、 comd2、 comd3、 comd4、 comd5、 comd6 —通信电路,sply—供电 电路,cpu0 —微处理器,dlyl、 dly2、 dly3、 dly4、 dly5、 dly6 —处理延迟, req3 —请求,dat3—电压数据,dp0、 dpl、 dp2、 dp3、 dp4、 dp5、 dp6 —状 态迁移时间,ask—询问数据,cfm—确认数据,ans —应答数据,wait0、 wait6、 wait0, 、 wait0"—等待时间。
具体实施例方式
就本案的发明的特征而言,它是一种铁道车辆,包括多个串联蓄电单 元bsl、 bs2,串联了具有多个具有蓄电池bl和由该蓄电池bl供电的监视 装置的蓄电单元bul。并且具有,与串联蓄电单元内的1个蓄电单元的监 视装置连接,且控制对蓄电池的充放电的总监视装置ctl。多个串联蓄电单 元bsl、 bs2被并联连接。串联蓄电单元bsl、 bs2中,多个蓄电单元内的 蓄电池之间被串联,且监视装置之间被绝缘的串联间信号线s12、 s23、 s45、 s56连接,从多个串联蓄电单元的首个串联蓄电单元的一端的监视装置 m3,到末尾的串联蓄电单元的一端的监视装置m6间,被用并联间信号线 p串联连接,首个串联蓄电单元的另一端的监视装置ml,通过第l信号线 s01与总监视装置逢接,末尾的串联蓄电单元的另一端的监视装置,通过第2信号线S04与总监视装置连接。
下面,利用附图,对各实施例进行说明。 (实施例1)
图2是本发明的蓄电装置控制系统的一个实施方式。蓄电装置控制系 统e,是铁道车辆的动力系统。
蓄电装置控制系统e,可以进行电能(电力)的充放电。
负载ld,由铁道电力机车上广为使用的额定直流电压为1500V的逆变 器、多个电动机以及车轮的轮轴组成。蓄电装置控制系统e,可以控制逆 变器和对多个电动机的电力的充放电。当蓄电装置控制系统e向逆变器提 供1500V的直流电时,电动机旋转,车辆加速。此外,利用使电动机作为 发电机工作,并将车辆运动的能量转换成电能的再生制动器,从逆变器将 1500V的直流电提供给蓄电装置控制系统e。
蓄电装置控制系统e,自身内部也消耗能量。因此,为了在车辆长时 间不工作时节能,它具有省电工作模式。
另外,即便是车辆具备使用其它动力源驱动的动轮,或者负载ld可由 其它动力源提供能量的结构,也可以实施本发明。
图1是本发明的蓄电装置控制系统e的一个实施例的示意图。
蓄电装置控制系统e,包括多个串联蓄电单元(2个串联蓄电单元bsl、 bs2),而且还包括总监视装置ctl。其中,串联蓄电单元,将多个包括蓄 电池、和由该蓄电池供电的监视装置的蓄电单元串联连接而成。
总监视装置ctl中,与串联蓄电单元bsl之间具有信号线s01 (第l信 号线),与串联蓄电单元bs2之间具有信号线s04 (第2信号线)。此外, 串联蓄电单元bsl和串联蓄电单元bs2,通过并联间信号线p相互连接。 蓄电装置的额定电压是1500V,与负载ld的工作电压相同。
串联蓄电单元bsl,是额定电压为500V的蓄电单元bul bu3电串联 而成的串联蓄电单元。此外,它在蓄电单元bul和蓄电单元bu2之间具有 作为信号线的串联间信号线sl2;在蓄电单元bu2和蓄电单元bu3之间具 有串联间信号线s23。串联蓄电单元bs2,是额定电压为500V的蓄电单元 bu4 bu6电串联而成的串联蓄电单元。此外,它在蓄电单元bu4和蓄电单 元bu5之间具有作为信号线的串联间信号线s45;在蓄电单元bu5和蓄电
10单元bu6之间具有串联间信号线s56。
蓄电单元bul包括蓄电池bl和监视装置ml。
蓄电池M,就是将多个额定电压值为几V的可充放电的单电池进行 串并联,直至达到额定电压500V。蓄电池b2 b6与蓄电池bl同样。另 外,蓄电池bl、 b4被接地于零电位。
监视装置ml,是由蓄电池bl供电,并检测蓄电池bl的电压的装置。 监视装置ml,包括多种工作模式。本实施例是对具有两种工作模式的情 况进行说明。 一种工作模式(on)下,消耗蓄电池bl的能量,足以使蓄 电池bl的电压检测和处理等监视功能有效。另一种工作模式(off)下, 使监视功能无效,几乎不消耗蓄电池bl能量。也就是说,这两种工作模 式,是监视装置的耗电不同的模式。该工作模式由总监视装置ctl检测。
此外,监视装置m2 m6与监视装置ml同样。
监视装置ml和监视装置m2,由串联间信号线s12连接。串联间信号 线sl2,位于监视装置m2,由可以承受蓄电池bl b6额定电压500V的 绝缘机构iso2绝缘。监视装置m2和监视装置m3,由串联间信号线s23 连接。串联间信号线s23,位于监视装置m3,由可以承受额定电压500V 的绝缘机构iso3绝缘。由此,监视装置ml m3,分别被分配在各个蓄电 池bl b3的电位等级上。具体而言就是,监视装置ml是以OV的电位为 基准,监视装置m2是以500V的电位为基准,电位装置m3是以1000V 的电位为基准。
同样,串联间信号线s45,被监视装置m5上的绝缘机构iso5绝缘, 串联间信号线s56被监视装置m6上的绝缘机构iso6绝缘,监视装置m4 m6分别被分配在各个蓄电池b4 b6的电位等级上。
总监视装置ctl,是收集由监视装置ml m6检测出的蓄电池bl b6 的电压的装置。然后,与负载ld的逆变器协同,根据蓄电池bl b6的电 压,调整充放电量,使得例如在蓄电池电压过高时抑制充电。总监视装置 ctl,可以通过信号线s01与监视装置ml连接,通过信号线s04与监视装 置m4连接,能经此与监视装置ml m6进行通信。该通信除了用于收集 蓄电池bl b6的电压以外,还用于向监视装置ml m6发送动作指令。 本发明的特征就是,总监视装置ctl从信号线s01发送信息,经过并联间
ii信号线P,从信号线S04接收对该信息的应答。其具体情况后述。
另外,与串联间信号线812、 s23、 s45、 s56同样,信号线s01被监视 装置ml上的绝缘机构isol绝缘,信号线s04被监视装置m4上的绝缘机 构iso4绝缘。但是,总监视装置ctl,可以置于与监视装置ml和监视装置 m4相同的电位等级(零电位)。在这种情况下,绝缘机构is01、 iso4不 是必需的。本实施例中,由于是设想出于制造和处理的便利,将监视装置 ml m6同样构成的情况,所以包括了这些绝缘机构。
串联蓄电单元的一端的监视装置m3和监视装置m6,由并联间信号线 p连接。虽然监视装置m3和监视装置m6,分别处于不同的串联蓄电单元 bsl、 bs2,但电位等级同为1000V基准。因此,并联间信号线中,无需像 串联间信号线s12、 s23、 s45、 s56那样具有500V耐压。
另外,本实施例中,虽然将蓄电池的串联数量设为3,但本发明的实 施却不限于此,对于串联蓄电单元虽然说明了两个,但它也可以具备多个。 在串联蓄电单元为3个以上的情况下,只要用并联间信号线,将最初的串 联蓄电单元一端的监视装置与中间的串联蓄电单元另一端的监视装置连 接,并用并联间信号线,将中间的串联蓄电单元一端的监视装置与最后的 串联蓄电单元另一端的监视装置连接即可。
图3是蓄电单元bu2的一个实施例。
监视单元m2,具备微型计算机(微处理器cpu2)、通信电路comu2、 通信电路comd2、绝缘机构iso2、具有对蓄电池电力充放电进行切换的开 关sw2的电源电路pw2、和电压传感器v2。
另外,虽然以下说明的是监视装置m2的构成,但监视装置ml m6 的构成完全相同。也就是说,监视装置ml m6分别具备微处理器cpul cpu6、通信电路comul comu6、通信电路comdl comd6、绝缘机构iso卜 iso6、电源电路pwl pw6、和电压传感器vl v6。
绝缘机构iso2,是对与蓄电池bl的额定电压相等的500V进行绝缘, 并双向传递信号的机构。本实施例中,虽然设为光电耦合器,但也可以是 其它绝缘装置。另外,由于本实施例中,通过彼此逆向配置2个光电耦合 器来实现双向信号传递,因此,对绝缘机构iso2,是从绝缘的两侧供电。
电压传感器v2,检测蓄电池b2的电压,向微处理器cpu2输出。电源电路pw2包括开关sw2,当开关sw2为on时,就将蓄电池b2的 电压配合供电对象装置的工作电压进行变换并输出。具体就是,向微处理 器cpu2、通信电路comu2、光电耦合器iso2供电。此外,还向电位等级高 一级的监视装置m3的通信电路comd3、绝缘机构iso3供电。当开关sw2 为off时,就停止以上供电。也就是说,开关sw2的on和off分别对应于 上述的监视装置m2的工作模式"on"、 "off"。开关sw2的on和off可以 通过从外部施加指令信号来进行切换。
作为控制电路的微处理器cpu2,通过电源电路pw2的供电而动作, 接收电压传感器v2的输出后,检测蓄电池b2的电压。此外,还通过通信 电路comu2、 comd2发送和接收通信数据。例如,为了将检出的电压数据 传送至总监视装置ctl,而向通信电路comd2送出。另外,微处理器cpu2, 将指令信号施加到开关sw2,对其进行on和off切换。
通信电路comu2,通过电源电路pw2的供电而动作,成为微处理器 cpu2与电位等级高一级的监视装置m3的微处理器cpu3之间发送和接收 数据的接口。
通信电路comd2,通过电位等级低一级的监视装置ml的电源电路pwl 的供电而动作,成为微处理器cpu2与电位等级低一级的监视装置ml的微 处理器cpul之间通过绝缘机构iso2来发送和接收数据的接口 。
另外,在上述说明中,对于监视装置ml、 m4不存在电位等级低一级 的监视装置。对此,图4示出监视装置ml的绝缘机构isol和通信电路 comdl的连线,以及监视装置m4的绝缘机构iso4和通信电路comd4的连 线。此外,对于监视装置m3、 m6,不存在电位等级高一级的监视装置。 对此,图5示出通信电路comu3的连线和通信电路comu6的连线。
图4表示绝缘机构isol和通信电路comdl与总监视装置ctl之间的连 线。此外,还表示绝缘机构iso4以及通信电路comd4与总监视装置ctl之 间的连线。
总监视装置ctl具备供电电路sply、微处理器cpu0和通信电路com0。 供电电路sply,向监视装置ml的绝缘机构isol和通信电路comdl以 及监视装置m4的绝缘机构iso4和通信电路comd4供电。
作为控制电路的微处理器cpuO,可以将通信电路comO作为接口,与微处理器cpul之间进行数据的发送和接收。此外,也可以通过通信电路 comd4,与微处理器cpu4之间进行数据的发送和接收。
另外,总监视装置ctl,由不同于蓄电池bl b6的外部电源供电。
图5就是表示如上所述的通信电路comu3和通信电路comu6的连线 的一例。通信电路comu3与通信电路comu6由并联间信号线p连接。微 处理器cpu3和微处理器cpu6可以通过并联间信号线p通信。
蓄电装置控制系统e为以上的构成。
下面,表示微处理器cpul cpu6的处理步骤。
图6是微处理器cpul cpu6分别通过通信电路comdl comd6和通信 电路comul comu6发送和接收的通信数据的格式。微处理器cpul cpu6, 按照接收到的通信数据的内容选择处理。微处理器cpu0,也是通过通信电 路comO发送和接收同样格式的数据。另外,以下设微处理器cpul cpu6 分别被分配0 6的地址,各微处理器掌握自身的地址。地址分配,可以 通过在总监视装置ctl和监视装置ml m6上设置旋转开关(rotary switch)
来设定等方法实现。
通信数据由发送目的地部分adr、顺逆部分ud、命令部分cmd和数据 部分dat组成。
发送目的地部分adr,记述数据是发往哪一个微处理器。例如,如果 发送目的地部分adr为3,数据就是发往微处理器cpu3。
顺逆部分ud记述控制信息,该控制信息表示数据是从监视装置m1 m6各自具有的两个通信电路(通信电路comul comu6和通信电路 comdl comd6)中的哪一路接收、或应向哪一路发送。
命令部分cmd,记述表示各微处理器所具有的处理样式"电压数据发 送"、"工作模式确认"、"省电指令"、"应答回信"中任意一个的数值。此 外,在没有特别指定处理样式的情况下,设定伪数值。
数据部分dat,按照需要记述蓄电池电压值等数据。在不需要的情况 下被适当省略。
另外,虽然本实施例中,为了在微处理器cpu0 cpu6相互发送和接 收数据时的方向控制中使用,而在通信数据中设置了顺逆部分ud,但在明 确区别每监视装置ml m6各2个的通信电路(通信电路comul comu6
14和通信电路comdl comd6)的接收信箱等,数据发送端十分清楚的情况 下,在以下说明中,即便利用该信息取代顺逆部分ud来控制发送接收方 向,也可以实施本发明。
图7表示一个存储表map,记述微处理器cpul cpu6在存储装置上 具有的控制信息。
这里,记述了相对于自身位于顺方向的微处理器的地址;和两个通信 电路中可向该微处理器发送数据的通信电路的组。此外,对于逆方向,也 记述了相同的信息。另外,还记述了处理中使用的两种等待时间(等待时 间l、等待时间2),但对此将在后面记述。另外,通信电路一栏中记述的 U,表示监视装置ml m6所具有的通信电路中的高电位侧,即通信电路 comul comu6。通信电路一栏中记述的D,表示监视装置ml m6所具 有的通信电路中的低电位侧,即通信电路comdl comd6。
以微处理器cpu3的情况为例,说明存储表map的参照方法。对于微 处理器cpu3,由于其自身地址为3,所以读出与其对应的行。在顺方向上 为地址6,在通信电路U读出。这表示微处理器cpu6位于微处理器cpu3 的顺方向的一个单位,另外,为了将数据送往微处理器cpu6,只要将数据 送至监视装置m3所具有的高电位侧的通信电路即通信电路comu3即可。 对于逆方向为地址2,在通信电路D读出。
这表示微处理器cpu2位于微处理器cpu3逆方向的一个单位,另外, 为了将数据送往微处理器cpu2,只要将数据送至监视装置m3所具有的低 电位侧的通信电路,即通信电路comd3即可。然后,根据等待时间1的值, 读出在以下说明的处理中,微处理器cpu3使用的等待时间为twl3;根据 等待时间2的值,读出在以下说明的处理中,微处理器cpu3使用的等待 时间为tw23。
另外,本实施例中,设数据的顺方向是沿微处理器cpu0—微处理器 cpul—微处理器cpu2—微处理器cpu3—微处理器cpu6—微处理器cpu5— 微处理器cpu4—微处理器cpu0为一圈的方向。逆方向是它的相反方向。 存储表map的顺方向地址和逆方向地址,被与它们相对应地设定。
图8是微处理器cpul cpu6的处理流程。周期性地重复从起点的处 理fl到终点的处理f8的一系列处理。另外,以下可以认为微处理器cpu1 cpu6具有接收信箱和发送信箱,接收数据在本处理流程之外,被另行自动 存放在接收信箱里,此外,发送处理是将设置在发送信箱中的数据送出。 处理fl是周期处理的起点。转向处理f2。
处理f2是调查接收信箱中是否存在数据的处理。如果存在数据就转向 处理f3,否则就转向处理f8。
处理f3是读出通信数据的发送目的地部分adr、调查通信数据是否是 送往自身的处理。如果送往自身,就转向处理f4,如果不送往自身,就转 向送往处理f6。
处理f4是读出通信数据的顺逆部分ud所记录的"顺方向"或"逆方 向"的值的处理。以下,为了方便,称存放读出值的区域为变量d。转向 处理f5。
处理f5是读入并执行通信数据的命令部分cmd的处理。本实施例具 有"电压数据发送"、"工作模式确认"、"省电指令"、"应答回信"4种命 令,详细内容后述。在本处理实施之后转至处理f8。
处理伤是将接收到的通信数据原样设置到发送信箱的处理。转向处理f7。
处理f7是发送处理。它送出发送信箱的内容。向各监视装置所具有的 两个通信电路中的哪一个进行发送,是用设置在发送信箱中的通信数据的 顺逆部分ud的值,参照存储表map来决定。例如,在由微处理器cpu3, 将顺逆部分ud为"顺方向"的通信数据设置在发送信箱中的情况下,就 查看存储表map中自身地址为3的那一行,顺方向的通信电路那一列,向 数值为U的通信电路即高电位侧的通信电路comu3送出。转向处理f8。 处理f8是周期处理的终点。在下一个周期又回到处理fl。 下面,说明处理f5选择实施的4种命令的处理流程。 图9是命令"电压数据发送"的处理流程。本命令由处理fal fa4组成。
处理fal是处理的起点。转至处理fa2。
处理fa2是将通信数据设置到发送信箱的处理。通信数据,通过将发 送目的地部分adr设置成表示总监视装置ctl的微处理器cpu0的0,将顺 逆部分ud设置成与变量d的值不同的方向(如果变量d是顺方向就设置成逆方向,如果变量d是逆方向就设置成顺方向),将命令部分cmd设置 成伪数值,将蓄电池的电压值设置在数据部分dat而制成。另外,命令部 分cmd的伪数值,为用于配合通信数据格式而制作的数值,不表示上述4 种命令中的任何一个。转至处理fa3。
处理fa3是发送处理,与处理f7相同。转向处理fa4。
处理fa4是处理的终点。跳出处理f5。
图IO是命令"工作模式确认"的处理流程。本命令由处理fbl 处理 fb8组成。
处理fbl是处理的起点。转至处理fb2。
处理fb2是将通信数据(确认数据)设置到发送信箱的处理。通信数 据,通过将以自身地址和变量d的值为关键字而在存储表map中查出的送 信地址设置为发送目的地部分adr,将顺逆部分ud设置成变量d的值的方 向,将命令部分cmd设置成表示命令"应答回信"的值,省略数据部分 dat而制成。转向处理fb3。
处理fb3是发送处理,与处理f7相同。转向处理fb4。
处理fb4是等待在存储表map查出的等待时间2的处理。其间周期性 查看接收信箱中有无数据。如果有数据就转向处理fb5,如果在没有数据 的状态下等待时间结束,就转向处理fb6。
处理fb5是将通信数据设置在发送信箱的处理,通信数据通过将发送 目的地部分adr设置成表示微处理器cpu0的0,将顺逆部分ud设置成与 变量d的值不同的方向,将命令部分cmd设置成伪数值O,在数据部分dat 设置表示可以确认工作模式是on的数据而制成。转至处理fb7。
处理fb6是将通信数据设置在发送信箱的处理,通信数据通过将发送 目的地部分adr设置成表示微处理器cpu0的0,将顺逆部分ud设置成与 变量d的值不同的方向,将命令部分cmd设置成伪数值O,在数据部分dat 设置表示可以确认工作模式是off的数据而制成。转至处理fb7。
处理fb7是发送处理,与处理f7相同。转向处理fb8。
处理fb8是处理的终点。跳出处理f5。
图11是命令"省电指令"的处理流程。本命令是由处理fcl fcl4组成。处理fcl是处理的起点。转至处理fc2。
处理fc2是调查本身是否处于监视装置ml m3或监视装置m4 m6 中最高电位等级的处理。也就是说对比本身的地址是否是3或6。如果地 址为3或6就转向处理fc13,如果不是就转向处理fc3。
处理fc3是将通信数据设置到发送信箱的处理。通信数据通过将以自 身地址和变量d的值为关键字而在存储表map中查出的送信地址设置为发 送目的地部分adr,将顺逆部分ud设置成变量d的值的方向,将命令部分 cmd设置成表示命令"省电指令"的值,省略数据部分dat而制成。转向 处理fc4。
处理fc4是发送处理,与处理f7相同。转向处理fc5。
处理fc5是等待在存储表map查出的等待时间1的处理。其间周期性
查看接收信箱中有无数据。如果有数据就转向处理fc6,如果在没有数据
的状态下等待时间结束,就转向处理fc8。
处理fc6是为了转发收到的数据而原样设置到发送信箱的处理,与处
理f6相同。转向处理fc7。
处理fc7是发送处理,与处理f7相同。转向处理fcl4。 处理fc8是将数据设置到发送信箱的处理,与处理fb2相同。转向处
理fc7。
处理fc9是发送处理,与处理f7相同。转向处理fc8。 处理fc10是等待在存储表map查出的等待时间2的处理。其间周期 性查看接收信箱中有无数据。如果有数据就转向处理fcll,如果在没有数 据的状态下等待时间结束,就转向处理fc13。
处理fell是将通信数据设置在发送信箱的处理,通信数据通过将发送 目的地部分adr设置成表示微处理器cpu0的0,将顺逆部分ud设置成与 变量d的值不同的方向,将命令部分cmd设置成伪数值0,在数据部分dat 设置表示工作模式不能设置成off的数据而制成。转至处理fcl2。 处理fcl2是发送处理,与处理f7相同。转向处理fcl4。 处理fcl3是将本身的工作模式切换成off的处理。例如,如果是监视 装置ml,就向开关swl施加用于将状态切换成off的信号。由此停止向处 理器本身的供电,将监视装置过渡成省电工作模式。也就是说,在到达处理fcl2的情况下,微处理器就在此停止工作,结束处理。
处理fcl4是处理的终点。跳出处理f5。
图12是命令"应答回信"的处理流程。本命令由处理fdl fd4组成。 处理fdl是处理的起点。转至处理fd2。
处理fd2是将通信数据(应答数据)设置到发送信箱的处理。通信数 据通过将以自身地址和与变量d的值不同的方向为关键字而在存储表map 中查出的送信地址设置到发送目的地部分adr,将顺逆部分ud设置成与变 量d的值不同的方向,将命令部分cmd设置成伪数值,省略数据部分dat 而制成。转向处理fd3。
处理fd3是发送处理,与处理f7相同。转向处理fd4。
处理fd4是处理的终点。跳出处理f5。
以上是微处理器cpul cpu6的处理步骤。
微处理器cpu0生成并发送与监视装置ml m6所要求的希望的动作 相应的通信数据。此外,读出接收到的通信数据的数据部分dat,得到监 视装置ml m6的回答,将其用于蓄电装置控制系统e的控制。
下面,说明总监视装置ctl的微处理器cpu0与监视装置ml m6的微 处理器cpul cpu6之间的通信动作。
首先,利用图13说明微处理器cpu0取得蓄电池的电压数据的情况。
图13是微处理器cpuO取得蓄电池b3的电压数据时的通信情况。
横轴是时间,纵轴是通信数据的位置。位于微处理器与微处理器之间 的信号线上的通信电路和绝缘机构的位置也表示出来了。
通信数据req3是从微处理器cpuO去往微处理器cpu3的蓄电池b3的 电压数据请求。通信数据req3的发送目的地部分adr被设置成3,顺逆部 分ud被设置成顺方向,命令部分cmd被设置成"电压数据发送"。
通信数据dat3是从微处理器cpu3去往微处理器cpuO的蓄电池b3的 电压数据。发送目的地部分adr被设置成0,顺逆部分ud被设置成逆方向, 命令部分cmd被设置成伪数值,数据部分dat记述了蓄电池b3的电压值。
时间dlyl是微处理器cpul的处理延迟,时间dly2是微处理器cpu2 的处理延迟,时间dly3是微处理器cpu3的处理延迟。
最初,在某一时刻t0,微处理器cpuO将发往微处理器cpu3的请求req3,通过通信电路com0、绝缘机构isol、通信电路comdl发往微处理器cpul。 微处理器cpul在处理G检测出放入接收信箱的请求req3,在处理f3 检查该请求是否发往自身即检查发送目的地部分adr是否为1。这时,由 于发送目的地部分adr为3,所以就移转到处理伤,将请求req3设置到发 送信箱,在处理f7通过通信电路comul、绝缘机构iso2、通信电路comd2 送往微处理器cpu2。
微处理器cpu2也与微处理器cpul同样,将请求r叫3转发给微处理器 cpu3。
接下来,微处理器cpu3因请求req3的发送目的地部分adr是指向自 身的,所以就从处理f3往处理f4、处理f5移转,读入命令部分cmd。由 于请求req3的命令部分cmd中设有"电压数据发送",所以转至图9所 述的处理(处理fal fa4)。在处理fa2中,将记述有蓄电池b3的电压值 的通信数据dat3设置到发送信箱,在处理fa3向微处理器cpu2往通信电 路comd3 —侧发送。
接下来,当微处理器cpu2在处理f2确认从微处理器cpu3接收到的通 信数据dat3不是发往自身的,就在处理f6、处理f7将通信数据dat3向微 处理器cpul往通信电路comd2 —侧转发。
接下来,微处理器cpul,与微处理器cpu2同样将通信数据dat3指向 微处理器cpu0往通信电路comdl —侧发送。
最后,当微处理器cpu0,通过通信电路com0接收到通信数据dat3时, 会读出数据部分dat,取得蓄电池b3的电压数据。
虽然以上是总监视装置ctl取得蓄电池b3的电压数据的步骤,但例如 取得蓄电池b5的电压数据的情况下,只要将发送目的地部分adr设置成5, 顺逆部分ud设置成逆方向,命令部分cmd设置成伪数值形成的通信数据, 送出到信号线s04侧即可。对于各个蓄电池bl 蓄电池b6,可以同样取 得电压数据。
下面,对确认监视装置ml m6的工作模式正常置为on的方法实例 进行说明。
图16是总监视装置ctl确认监视装置ml m6的工作模式为on的信 号的流程。横轴为时间,纵轴为信号位置,它示出某一时刻什么信号处于哪里。
时间dlyl dly6分别是微处理器cpul cpu6的处理延迟。 时间tw是微处理器cpu0的等待时间。
最初,在时刻tl微处理器cpu0将地址部分设置成表示微处理器cpu0 本身的0,顺逆部分ud设置成顺方向,命令部分cmd设置成伪数值形成 的通信数据loop,送出到s01侧。
当微处理器cpul在处理f2接收到通信数据loop后,在处理f3调査 地址。这时,由于数据不是送往自身的,所以就在处理f6将接收到的数据 原样设置到发送信箱,在处理f7将其发往微处理器cpu2侧。
以后,通信数据lo叩一个接一个地沿着顺方向,按照微处理器cpu2、 微处理器cpu3、微处理器cpu6、微处理器cpu5、微处理器cpu4的顺序依 次传送,最终通过信号线s04传递至微处理器cpu0。
微处理器cpu0在时间tw期间查看通信数据loop是否已被送到。只要 监视装置ml m6的任何一个为off,通信数据loop就还没回到微处理器 cpu0。利用这一点,微处理器cpu0在时间tw期间通信数据loop没回来时, 会判断监视装置ml m6的其中之一为off。在本实施例中,由于通信数 据loop被传递至微处理器cpu0,所以判断所有监视装置ml m6为on。
接下来,对监视装置ml m6的工作模式的控制实例进行说明。
图14是总监视装置ctl将监视装置m4 m6的工作模式从on置换成 off,并确认已经切换的控制信号的流程。
横轴是时间,纵轴是信号位置,它示出某一时刻什么信号处于哪里。 对于纵轴所示的各个开关swl、 sw2、 sw3,还示出了on、 off两种状态。
开关状态的推移用实线表示。
通信数据slp是命令部分cmd记述了 "省电指令"的数据。通信数据
cfm是命令部分cmd记述了 "应答回信"的数据。另夕卜,这些数据的地址
部分adr和顺逆部分ud根据发送目的地而适当改变。
时间dp4 dp6,是各个开关sw4 sw6的状态迁移时间。
时间dly4 dly6是各微处理器cpu4 cpu6的处理延迟。
时间tw10、 tw20是微处理器cpu0的等待时间。时间twl4、时间tw24
分别是微处理器cpu4查询存储表map而得到的等待时间1、等待时间2。
21时间twl5、时间tw25分别是微处理器cpu5査询存储表map而得到的等 待时间1、等待时间2。
最初,在某个时刻ta0,微处理器cpu0对微处理器cpu4往信号线s04 侧,将发送目的地部分adr设置成4、顺逆部分ud设置成逆方向、命令部 分cmd设置成"省电指令"形成的数据slp送出。
然后,微处理器cpu4接收数据slp,在处理f5执行图11所示的处理。 在处理fc2确认自身的地址不是3或6后,在处理fc3、 fc4将接收到的数 据slp的发送目的地部分adr改写成5,并将所得到的数据送往微处理器 cpu5。其后,转至处理fc5,在时刻tal进入等待,等待长度为预定时间tw14。
从微处理器cpu4接收到数据slp的微处理器cpu5,与微处理器cpu4 同样,将接收到的数据slp的发送目的地部分adr改写成6,将所得到的数 据送往微处理器cpu6,在时刻ta2进入等待,等待长度为预定时间tw15。
微处理器cpu6也是同样,从微处理器cpu5接收数据slp,执行图ll 的处理。微处理器cpu6,在处理fc2确认自身处于最高电位等级,并转至 处理fcl3。在处理fcl3,向开关sw6施加用于将状态置为off的信号。其 结果,开关sw6的状态从on移至off,在时刻ta3,对微处理器cpu6的供 电停止。微处理器cpu6的处理流程到此结束。
接下来,在微处理器cpu6停止后的时刻ta2+tw15,微处理器cpu5在 处理fc5的等待时间twl5结束后,移转到处理fc8,将发送目的地部分adr 设置成6、顺逆部分ud设置成逆方向、命令部分cmd设置成"应答回信" 得到的确认数据cfm,设置到发送信箱,在处理fc9向微处理器cpu6发送。 其后,在处理fclO进入等待,等待时间为tw25。
在这个时间点,由于监视装置m6己经被置为off,所以微处理器cpu6 不对从微处理器cpu5发送的确认数据cfm作出应答。因此,微处理器cpu5 等到等待时间tw25结束,也收不到微处理器cpu6的应答。
当微处理器cpu5在等待时间tw25期间确认没有来自微处理器cpu6 的应答时,就移转至处理fc13。处理fcl3中,对开关sw5施加将状态置 为off的信号(时刻tas)。其结果,开关sw5的状态从on移至off,在时 刻ta4停止对微处理器cpu5的供电。微处理器cpu5的处理流程到此结束。
接下来,在微处理器cpu5停止后的时刻tal+tw14,微处理器cpu4在等到处理fc5的等待时间twl4结束后,移转至处理fc8,然后与微处理器 cpu5同样,将开关sw4置为off,在时刻ta5结束处理流程。
最后,微处理器cpu0确认没有接收到表示如下错误的数据(错误发 生时,由监视装置m4 m6中任意一个的处理fcl 1所生成、并在处理fcl2 被送往微处理器cpu0的数据),即从最初将通信数据送往微处理器cpu4 的时刻ta0开始,在足够完成上述所有动作的时间tw10期间没能将监视装 置的工作模式置为off。然后,在时刻ta6向微处理器cpu4发送与先前同 样的确认数据cfm,进入等待状态,等待时间为tw20。
在这个时间点上,由于监视装置m4已经置为off,所以微处理器cpu4 不用返回应答数据。微处理器cpu0能够确认在等待时间tw20期间没有来 自微处理器cpu4的应答,在结束确认的时刻tae,最终检出所有监视装置 m4 m6的工作模式是off。
至此,说明的是监视装置m4 m6根据总监视装置ctl的指令全部正 常停止,总监视装置ctl确认该状况时的动作。与此相对,接下来要说明 的是,在发生无法对某一个监视装置正常设置off的异常、并且总监视装 置ctl检出异常时的动作。作为实例,考虑监视装置m5存在异常、开关 sw5不能off的情况。
图25是监视装置m5存在异常、开关sw5不能off情况下的通信状况。 横轴是时间,纵轴是信号位置,与图14同样表示。从微处理器cpuO将数 据slp发往微处理器cpu4的时刻ta0开始,到微处理器cpu5将off设置信 号施加到开关sw5的时刻tas为止,都与图14相同。对时刻tas以后的情 况进行说明。
在这个例子当中,在时刻tas,微处理器cpu5发出的信号虽然到达开 关sw5,但是由于例如围绕开关sw5的恒定异常或者加载在来自微处理器 cpu5的信号上的噪声的影响等,开关sw5没有off。
微处理器cpu4在等待结束的时刻tal+twl4,与先前的例子同样,向 微处理器cpu5发送确认数据cfm,然后进入等待,等待时间为tw24。
如果工作模式维持on状态的微处理器cpu5在处理f3确认到确认数据 cfm是指向自身的话,就在处理f5从命令部分cmd读出处理"应答回信", 并移至图12的处理。也就是说,在处理fd2将发送目的地部分adr设定为表示微处理器cpu4的4,顺逆部分ud设定为"顺方向",命令部分cmd 设定为伪数值而得到的应答数据rsp,设置到发送信箱,在处理fd3送往微 处理器cpu4。
处于等待处理fc10的微处理器cpu4,在等待时间tw24经过之前接收 来自微处理器cpu5的应答数据rsp。在该时间点,跳出处理fc10,向处理 fcll移转。在处理fcll中,将错误数据err设置到发送信箱,在处理fcl2 送往微处理器cpu0。上述错误数据err,是对发送目的地部分adr设置表示 微处理器cpuO的0,将顺逆部分ud设置为"顺方向",将命令部分cmd 设置伪数值,将数据部分dat设置为表示监视装置无法移转到off的错误 值。
微处理器cpu0,虽然从最初将数据sip送往微处理器cpu4的时刻ta0 起就处于等待状态,但在等待时间twl0经过之前的时刻taerr接收来自微 处理器cpu4的错误数据err。然后,读出错误数据err的数据部分dat记述 的错误值,检测出监视装置没有正常off。
以上就是总监视装置ctl将监视装置m4 m6的工作模式置为off并确 认是否完成off的步骤。将监视装置ml m3置为off的情况也可以是同 样。
接下来,说明总监视装置ctl经由监视装置ml m3和并联间信号线p 确认监视装置m6工作模式的步骤。
图15是在总监视装置ctl经由监视装置ml m3和并联间信号线p确 认监视装置m4 m6工作模式时的控制信号流程。与图14同样,横轴是
时间,纵轴是信号位置。
时间dlyl dly3是各微处理器cpul cpu3的处理延迟。 时间tw23是微处理器cpu2查询存储表map而得到的等待时间2。 通信数据ask,是用来指令对工作模式进行确认的数据,通信数据am 是记述工作模式确认结果的数据。
首先,在将监视装置m4 m6置为off以后的时刻ta7,微处理器cpu0 将对发送目的地部分adr设置3、顺逆部分ud设置顺方向、命令部分cmd 设置"工作模式确认"而制成的通信数据ask,指向微处理器cpu3,往信 号线s01侧送出。该数据,被在微处理器cpul和微处理器cpu2的处理f6
24f7依次转送,并送至微处理器cpu3。
接着,作为数据ask目的地的微处理器cpu3读出命令部分cmd,执行 图IO所示的工作模式确认处理。在处理fb2,将发送目的地部分adr设置 为6、顺逆部分ud设置为顺方向、命令部分cmd设置为"应答回信"的 通信数据cfm,设置到发送信箱,在处理fb3送往通信电路comu3侧。在 这个时刻ta8移至处理fb4,进入等待,等待时间为tw23。送往通信电路 comu3的通信数据cfm虽然通过并联间信号线p被施加到监视装置m6的 通信电路comu6,但是由于监视装置m6己经off所以对该通信数据不作 应答。
然后,在时刻ta8+tw23,微处理器cpu3因等待时间结束而结束确认 微处理器cpu6无法应答的状态,即监视装置m6为off状态,转至处理fb6。 在处理fb6,将发送目的地部分adr设置成表示微处理器cpu0的0,顺逆 部分ud设置成逆方向,命令部分cmd设置为伪数值,数据部分dat设置 为表示己确认监视装置m6为off的值而得到的通信数据ans,设置到发送 信箱,然后在处理fb7进行发送。通信数据ans被微处理器cpu2、 cpul依 次转送,在时刻ta9被送至微处理器cpu0。
最后,微处理器cpuO读出通信数据ans的数据部分dat,确认监视装 置m6为off 。
这样,利用经由监视装置ml m3到达监视装置m6的通信路径,即 使在监视装置m4 m6的通信路径发生异常时,也能确认监视装置m6的 工作模式。
另外,本实施例中,虽然是将到达监视装置ml m3的路径用于工作 模式的确认,但同样也可以用于蓄电池b6的电压数据的取得、和使工作 模式置为off的指令的传送。
根据本实施例的蓄电装置控制系统,不用使用耐1500V高压的高价的 绝缘机构,通过设置多条从总监视装置到各监视装置的通信路径,环状利 用上述通信路径,总监视装置就可以简单地与多个监视装置通信,提高针 对通信路径异常的可靠性。
此外,监视装置具有电力消耗不同的多种工作模式,由于可以通过总 监视装置进行切换,所以无需使用高价的绝缘机构,就可以实施各监视装置的工作模式的控制和确认,使蓄电池节能,寿命延长。 (实施例2)
本实施例的蓄电装置控制系统,相对于实施例1的结构,不同之处在
于监视装置ml m6的结构、监视装置ml、 m4与总监视装置ctl的连接 以及监视装置m3与监视装置m6之间的连接。 图17是监视装置m2的结构。
监视装置m2具备绝缘机构is叩2。绝缘机构isop2,是与绝缘机构iso2 相同的耐500V的绝缘装置。它由电位等级低一级的监视装置供电,将与 供电的有无相应的信号施加到开关sw2。开关sw2,也根据绝缘机构isop2 施加的信号,切换状态的on和off。具体而言就是,开关sw2被从微处理 器m2施加指令on的信号,或者在有向绝缘机构isop2供电时变为on。此 外,被从微处理器m2施加指令off的信号,或者在没有向绝缘机构isop2 供电时变为off。
监视装置ml m6的构成相同,具备绝缘机构is叩l isop6。由此, 监视装置工作模式的on/off,就会从电位等级较低的一侧起向较高的一侧 依次联动。
图18是总监视装置ctl与监视装置ml、监视装置m4之间的信号线的 构成。总监视装置ctl具备工作模式控制电路mc。工作模式控制电路mc, 分别由绝缘机构isopl、绝缘机构is叩4供电,由来自微处理器cpu0的指
令来分别切换供电的有无。
图19是监视装置m3与监视装置m6之间的信号线的构成。它包括连 接电源电路pw3与微处理器cpu6的信号线p36以及连接电源电路pw6与 微处理器cpu3的信号线p63。信号线p36,将与电源电路pw3的电源输出 的有无相应的信号,传递至微处理器cpu6。信号线p63,将与电源电路pw6 的电源输出的有无相应的信号,传递至微处理器cpu3。
以上是本实施例的构成。
微处理器cpul cpu6的处理步骤与实施例1相同。另外,监视装置 m6,在通过信号线p36检出电源装置pw3的输出发生变化时,根据监视 装置m3的工作模式,进行将处理fb5和处理fb6所生成的应答数据,往 微处理器cpu0发送的处理。此外,监视装置m3在通过信号线p63检出电
26源装置pw6的输出发生变化时,根据监视装置m6的工作模式,进行将处 理fb5和处理fb6所生成的应答数据往微处理器cpu0发送的处理。
接下来,以将监视装置ml m3的工作模式置为off、经由监视装置 m4 m6对其进行确认的情况为例,说明本实施例的控制监视装置的工作 模式的情形。
图20是将监视装置ml m3工作模式置为off、经由监视装置m4 m6对其进行确认时的信号的情形。与开关swl sw6的on/off的状态表述 同样,图中也记述了工作模式控制电路mc的供电有/无和迁移的情况。时 间dp0,是工作模式控制电路mc的状态迁移时间。
首先,在时刻tb0,微处理器cpu0向工作模式控制电路发出无供电的 状态指令。当工作模式控制电路mc接收到它并转移到无供电的状态后, 对绝缘机构isopl的供电停止,在时刻tbl,开关swl成为off。其在时刻 tb2传播到开关sw2,在时刻tb3传播到开关sw3, 一个接一个,监视装置 ml m3的工作模式全部变为off。
然后,在时刻tb3,接收开关sw3已经off的信息,与电源电路pw3 的输出停止这一情况相应的信号,通过信号线p36,被施加到微处理器 cpu6。
接着,微处理器cpu6接收通过信号线p36输入的信号,将对发送目 的地部分adr设置0、顺逆部分设置顺方向、命令部分cmd设置伪数值、 数据部分dat设置记述表示监视装置m3已置为off得到的应答数据ans, 送出到微处理器0。其经过微处理器cpu5、微处理器cpu4,被送至微处理 器cpu0 。
微处理器cpu0,从最初的时刻tbO起到等待时间twlOb期间,由于接 收到了记述了监视装置m3已被置为off的信号,而确认监视装置ml m3 已经off。
根据本实施例的蓄电装置控制系统,总监视装置只要发出工作模式控 制指令并等待应答,就可以实现串联的蓄电单元的监视装置的停止及其确 认。在这一点上本实施例比实施例1的方法简单,并且在工作模式的切换 时,从指令到确认的时间较短。 (实施例3)本实施例的蓄电装置控制系统,相对于实施例2的构成,不同之处在
于监视装置m4 m6的构成、监视装置m4与总监视装置ctl的连接以及监 视装置m3与监视装置m6之间的连接。 图21是监视装置m5的构成。
监视装置m5,取代实施例2的绝缘机构is叩5,具备绝缘机构isoq5。 绝缘机构isoq5由电位等级高一级的监视装置m6供电,与供电的有无相 应的信号,施加在开关sw5。开关sw5根据从绝缘机构is叩5所施加的信 号,切换状态的on和off。具体而言就是,开关sw5被从微处理器m5施 加指令设置on的信号,或者在绝缘机构isop5有供电时变为on。此外, 被从微处理器m5施加指令设置off的信号,或者在绝缘机构is叩5没有供 电时变为off。
图22是总监视装置ctl与监视装置ml、监视装置m4之间的信号线的 构成。根据电源电路pw4的输出的信号,被施加到微处理器cpuO。
图23是监视装置m3与监视装置m6之间的信号线的构成。电源电路 pw3与电源电路pw4由电线pp连接。通过电线pp,电源电路pw3向绝缘 机构isoq6供电。
以上就是本实施例的构成。
接下来,以将监视装置ml m6的工作模式置为off的情况为例,说 明本实施例的控制监视装置工作模式的情形。
图24是将监视装置ml m3的工作模式置为off、经由监视装置m4 m6对其进行确认时的信号的情况。
首先,在时刻tc0,微处理器cpu0向工作模式控制电路mc发出无供 电的指令。当工作模式控制电路mc向绝缘机构isopl的供电停止时,在 时刻tcl,开关swl变为off。
以后, 一个接着一个,在时刻tc2,开关sw2变为off,在时刻tc3, 开关sw3变为off,通过电线pp传播到开关sw6,在时刻tc4开关sw6变 为off,在时刻tc5开关sw5变为off,在时刻tc6开关sw4变为off, 一个 接着一个。按照以上顺序,所有的监视装置ml m6都变为off。
最后,在时刻tc7,根据电源电路pw4输出停止这一情况的信号被施 加在微处理器cpu0。微处理器cpu0,从最初的时刻tc0起在等待时间twl0c
28以内由于接收到了应答信号,所以就确认所有的监视装置ml m6已经变 为off。
根据本实施例的蓄电装置控制系统,就可以通过总监视装置向工作模 式控制电路发出的一次指令,来切换所有监视装置的工作模式,并进行其 确认。在这一点上,本实施例比实施例1和实施例2简单,工作模式切换 时,从指令到确认的时间更短。
权利要求
1. 一种蓄电装置控制系统,其特征在于,包括多个串联蓄电单元,所述串联蓄电单元由多个具有蓄电池和由所述蓄电池供电的监视装置的蓄电单元串联连接而成,包括总监视装置,其与所述串联蓄电单元内的1个所述蓄电单元的监视装置连接,并控制对所述蓄电池的充放电,多个所述串联蓄电单元被并联连接,所述串联蓄电单元中,多个蓄电单元内的所述蓄电池间被串联连接,且所述监视装置间被绝缘的串联间信号线连接,从所述多个串联蓄电池的首个串联蓄电单元的一端的监视装置,到末尾串联蓄电单元的一端的监视装置之间,被并联间信号线串联连接,所述首个串联蓄电单元的另一端的监视装置,通过第1信号线与所述总监视装置连接,所述最后的串联蓄电单元的另一端的监视装置,通过第2信号线与所述总监视装置连接。
2. 根据权利要求1所述的蓄电装置控制系统,其特征在于, 所述总监视装置,从所述第1信号线发送信息,从所述第2信号线接收对所述信息的应答。
3. 根据权利要求1所述的蓄电装置控制系统,其特征在于, 所述监视装置具有电力消耗不同的多种工作模式, 所述总监视装置检测所述监视装置的工作模式。
4. 根据权利要求l所述的蓄电装置控制系统,其特征在于, 与所述总监视装置连接的监视装置,具有能够与所述总监视装置收发信号的通信电路,所述总监视装置具有向所述连接的监视装置供电的供电电路;能够 与所述连接的监视装置收发信号的通信电路;控制所述供电电路有无向监 视装置供电的控制电路。
5. 根据权利要求4所述的蓄电装置控制系统,其特征在于,与所述总监视装置连接的监视装置相连的监视装置具有 具备切换来自蓄电池的供电的开关的电源电路;对从所述总监视装置所连接的监视装置输入的信号进行绝缘的绝缘 机构;能够与所述总监视装置所连接的监视装置的通信电路进行信号收发 的第l通信电路;能够与不同于所述总监视装置所连接的监视装置,且电位等级高1级 的监视装置进行信号收发的第2通信电路;和因来自所述电源电路的供电而动作,且通过所述第1通信电路和所述 第2通信电路,控制信号的传送的控制电路。
6. —种蓄电装置控制系统,其特征在于,包括串联蓄电单元,所述串联蓄电单元由多个具有蓄电池和由所述蓄 电池供电的监视装置的蓄电单元串联连接而成,包括总监视装置,其与所述串联蓄电单元内的1个所述蓄电单元的监 视装置连接,并控制对所述蓄电池的充放电,所述串联蓄电单元中,多个蓄电单元内的所述蓄电池间被串联连接, 且所述监视装置间被绝缘的串联间信号线连接,所述监视装置具有电力消耗不同的多种工作模式,所述总监视装置检测所述监视装置的工作模式。
7. 根据权利要求6所述的蓄电装置控制系统,其特征在于, 从所述多个串联蓄电单元的首个串联蓄电单元的一端的监视装置,到末尾的串联蓄电单元的一端的监视装置间,被并联间信号线串联连接, 所述首个串联蓄电单元的另一端的监视装置,通过第1信号线与所述总监视装置连接,所述最后的串联蓄电单元的另一端的监视装置,通过第2信号线与所述总监视装置连接,所述总监视装置,从所述第1信号线发送切换监视装置的工作模式的指令,从所述第2信号线接收与所述监视装置的工作模式相应的应答。
8. —种铁道车辆,具有多个电动机;逆变器;和对所述多个电动机 和所述逆变器进行电力的充放电的蓄电装置控制系统,其特征在于,所述蓄电装置控制系统,包括多个串联蓄电单元,所述串联蓄电单 元,由多个具有蓄电池和由所述蓄电池供电的监视装置的蓄电单元串联连 接而成,包括总监视装置,其与所述串联蓄电单元内的1个所述蓄电单元的监 视装置连接,控制对所述蓄电池的充放电, 多个所述串联蓄电单元,被并联连接,所述串联蓄电单元中,多个蓄电单元内的所述蓄电池间被串联连接, 且所述监视装置间被绝缘的串联间信号线连接,从所述多个串联蓄电池的首个串联蓄电单元的一端的监视装置,到末 尾的串联蓄电单元的一端的监视装置间,被并联间信号线连接,所述首个串联蓄电单元的另一端的监视装置,通过第1信号线与所述 总监视装置连接,所述末尾的串联蓄电单元的另一端的监视装置,通过第 2信号线与所述总监视装置连接。
9. 根据权利要求8所述的铁道车辆,其特征在于, 所述总监视装置,从所述第l信号线发送信息,从所述第2信号线接收对所述信息的应答。
10. 根据权利要求8所述的铁道车辆,其特征在于, 所述监视装置具有电力消耗不同的多种工作模式, 所述总监视装置检测所述监视装置的工作模式。
11. 根据权利要求8所述的铁道车辆,其特征在于, 与所述总监视装置连接的监视装置,具有能够与所述总监视装置收发信号的通信电路,所述总监视装置具有向所述连接的监视装置供电的供电电路;能够 与所述连接的监视装置收发信号的通信电路;控制从所述供电电路有无向 监视装置供电的控制电路。
12. 根据权利要求ll所述的铁道车辆,其特征在于, 与所述总监视装置连接的监视装置相连的监视装置,具有 具备切换来自蓄电池的供电的开关的电源电路;对从与所述总监视装置连接的监视装置输入的信号进行绝缘的绝缘 机构;能够与所述总监视装置所连接的监视装置的通信电路进行信号收发 的第1通信电路;能够与不同于所述总监视装置所连接的监视装置,且电位等级高1级的监视装置进行信号收发的第2通信电路;和因来自所述电源电路的供电而动作,且通过所述第1通信电路和所述 第2通信电路,控制信号的传送的控制电路。
全文摘要
本发明提供一种可靠性高且价格低的蓄电系统,它串并联多个由蓄电池和被蓄电池供电的监视装置组成的蓄电单元。将用蓄电池串联而成的多个蓄电池单元(串联蓄电单元)的监视装置,由绝缘的信号线(串联间信号线)连接,分出电位等级。将多个串联蓄电单元的电位等级相同的监视装置,用信号线(并联蓄电单元)连接。向监视装置发出动作指令或从监视装置收集数据的总监视装置、与各串联蓄电单元分别具备的监视装置之间用信号线连接。
文档编号H02J7/00GK101471580SQ20081018861
公开日2009年7月1日 申请日期2008年12月25日 优先权日2007年12月25日
发明者佐藤裕, 岛田基巳, 有田裕, 石田诚司, 西野尊善 申请人:株式会社日立制作所
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