JP7657977B2 - 電力貯蔵システム及びその動作方法 - Google Patents

Description

本発明は、電力貯蔵システム及びその動作方法に関し、特に、データの確保を二重化させてデータの伝送失敗によるデータの消失を防ぐことのできる電力貯蔵システム及びその動作方法に関する。

充放電可能な二次電池は、携帯型機器のみならず、電源によって駆動される電気車両（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）またはハイブリッド車両（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、並びに家庭用または産業用に用いられる中大型バッテリーを用いる電力貯蔵システム（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ；ＥＳＳ）や無停電電源装置（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ；ＵＰＳ）などに一般的に的に応用されている。

ここで、電力貯蔵システムは、生成された電気をバッテリー等の貯蔵装置に貯蔵していて、電力が必要になるときに供給して電力の使用の効率性を向上させる装置である。このような電力貯蔵システムは、太陽光、風力などといったような再生可能エネルギーを用いて発電された電気や発電所から送電されてきた電気をバッテリーに貯蔵しておき、電力の消耗量が相対的に多い時間帯に貯蔵しておいた電力を使えるようにする。

二次電池は、携帯端末などのバッテリーにより実現される場合には、必ずしもそうであるとは限らないが、上記のように電気車両またはエネルギー貯蔵源などに適用されるバッテリーは、通常、単位二次電池セル（ｃｅｌｌ）が複数集まる形態で用いられて高容量の環境への適合性を高めることになる。また、二次電池は、近頃、エネルギー貯蔵源としての活用をはじめとして、大容量の構造へのニーズが高まりつつあることに伴い、複数の二次電池が直列／並列などに接続されるマルチモジュール構造を有する二次電池パック（ｐａｃｋ）が一般的に用いられている。

電力貯蔵用の単位ラック（ｒａｃｋ）は、多数の二次電池パックから構成され、それぞれの二次電池パックには、複数の二次電池セルまたは二次電池モジュール（ｍｏｄｕｌｅ）が備えられている。また、セクション（ｓｅｃｔｉｏｎ）は、多数のバンク（ｂａｎｋ）から構成され、バンクは、多数のラックを備える構造を有する。電力貯蔵システムには、各バッテリーユニット（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｕｎｉｔ）の負荷への電力供給の制御、電流または電圧などの電気的な特性値の測定、充放電の制御、電圧の平滑化（ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）の制御、充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ、充電量とも呼ばれる）の推定などの機能を果たすバッテリー管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ；ＢＭＳ）がさらに備えられる。

一方、１台の電力貯蔵システム内においては、数万個ほどの二次電池セルまたは二次電池モジュールが備えられており、このような電力貯蔵システムの運用に当たっては、数万個のセルまたはモジュール単位において。電圧、電流、温度、充電量（ＳＯＣ）などをモニターリングし続ける必要があるが、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ：ｃｏｎｔｏｌｌｅｒ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）通信に基づいてパックバッテリー管理システム（Ｐａｃｋ Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ；ＰＢＭＳ）からラックバッテリー管理システム（Ｒａｃｋ Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ；ＲＢＭＳ）へと、ＲＢＭＳからバンクバッテリー管理システム（Ｂａｎｋ Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ；ＢＢＭＳ）へと、ＢＢＭＳからバッテリーシステムコントローラー（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ＢＳＣ）へと監視情報を引き渡すＢＭＳ間の通信システム及び通信のための接続方法が用いられていた。

上述したように、電力貯蔵システムのＢＭＳは、ＢＢＭＳ、ＲＢＭＳ、ＰＢＭＳなどから構成されている。中でも、ＲＢＭＳは、ＣＡＮからイーサネットへの変換器（ＣＡＮ ｔｏ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、すなわち、通信変換装置を介してラック電流、セル電圧などの測定データを伝送制御プロトコル（ＴＣＰ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）通信方式を用いてモジュールログレシーバー（Ｍｏｄｕｌｅ Ｌｏｇ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ）、すなわち、サーバーに送信する。サーバーは、当該測定データを記憶し、予期しない故障が生じたときにサーバーに記憶された測定データを解析する。ところが、火災や予期しない障害により通信変換装置からサーバーへの測定データの伝送に失敗した場合、測定データの消失を招く虞がある。したがって、測定データが消失されないように測定データの二重化させる方案が望まれている。

本発明と関わる先行技術としては、下記に掲げる文献が挙げられる。

大韓民国登録特許第１０－１７９２８１８号公報 大韓民国登録特許第１０－１７２６９３０号公報

本発明は、測定データの二重化管理を行うことが可能な電力貯蔵システム及びその動作方法を提供する。

本発明は、サーバーによる測定データの収集が不可能であるときに、通信変換装置に測定データを記憶し、記憶された測定データを解析することにより、測定データの消失を防ぐことのできる電力貯蔵システム及びその動作方法を提供する。

本発明の一態様に係る電力貯蔵システムは、複数のバッテリーセルを備えるバッテリーラックの測定データと故障フラグを出力するラックＢＭＳと、前記ラックＢＭＳから測定データ及び故障フラグを受信し、測定データを通信変換して出力する通信変換装置と、前記通信変換装置から測定データを受信するサーバーと、を含み、前記通信変換装置は、前記故障フラグの活性化に応答して、前記測定データを記憶する。

前記通信変換装置は、前記ラックＢＭＳからＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）方式の測定データを受信してＴＣＰ（伝送制御プロトコル）方式に変換した後、前記サーバーに伝送する。

前記サーバーは、測定データを受信する場合、受信確認信号を前記ラックＢＭＳに伝送し、前記ラックＢＭＳは、前記受信確認信号を受信できなかった場合、前記故障フラグを活性化させて通信変換装置に伝送する。

前記サーバーは、測定データを受信する場合、受信確認信号を前記通信変換装置に伝送し、前記通信変換装置は、前記受信確認信号を受信できなかった場合、前記故障フラグを活性化させる。

前記通信変換装置は、前記測定データを記憶する複数のメモリーを備える。

前記通信変換装置は、前記故障フラグが活性化される度にインデックスを増加させて複数のメモリーに順次に測定データを記憶する。

前記通信変換装置は、前記複数のメモリーに測定データがすべて記憶された後にも、前記故障フラグが活性化されれば、インデックスをリセットして複数のメモリーに順次に測定データを上書きする。

前記電力貯蔵システムは、通信変換装置に記憶された測定データを読み出す外部制御器をさらに備える。

前記外部制御器は、インデックス値と読み出し要求を前記通信変換装置に入力して、対応するメモリーに記憶された測定データを読み出す。

本発明の他の態様に係る電力貯蔵システムの動作方法は、バッテリーラックの測定データと故障フラグを受信する過程と、前記故障フラグが活性化されたか否かを判断する過程と、前記故障フラグが活性化された場合、前記測定データをメモリーに記憶する過程と、前記故障フラグが活性化される度にインデックスを増加させて測定データをメモリーに記憶する過程と、所定のインデックスを超える故障フラグが活性化される場合、インデックスをリセットして測定データをメモリーに上書きする過程と、を含む。

前記故障フラグは、サーバーが測定データを受信できなかった場合に活性化される。

前記電力貯蔵システムの動作方法は、外部制御器からインデックス値とともに読み出し要求を入力する過程と、前記インデックス値に対応するメモリーの測定データを解析したり、サーバーに記憶したりする過程と、をさらに含む。

本発明は、バッテリーラックの測定データをラックＢＭＳが生成して通信変換装置を介してサーバーに伝送する。このとき、ラックＢＭＳは、測定データとともに故障フラグを伝送し、サーバーが通信変換装置を介して測定データを受信できなかった場合、故障フラグが活性化される。通信変換装置は、故障フラグが活性化されれば、測定データをメモリーに記憶し、メモリーに記憶された測定データは、外部制御器が読み込んでサーバーに記憶しかつ解析することができる。

したがって、本発明は、サーバーに伝送できなかった測定データを通信変換装置が記憶し、外部制御器を用いて記憶された測定データを解析して測定データの二重化管理を行うことが可能であることから、測定データの消失を防ぐことができる。

本発明の一実施形態に係る電力貯蔵システムの構成を説明するためのブロック図である。 本発明の一実施形態に係る電力貯蔵システムを構成するラックＢＭＳの構成を説明するためのブロック図である。 本発明の一実施形態に係る電力貯蔵システムを構成する通信変換装置の構成を説明するためのブロック図である。 本発明の一実施形態に係る電力貯蔵システムの動作方法を説明するためのフロー図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態をより詳しく説明する。しかしながら、本発明は以下に開示される実施形態に何ら限定されるものではなく、異なる様々な形態に具体化され、単にこれらの実施形態は本発明の開示を完全たるものにし、通常の知識を有する者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものである。図中、色々な層及び各領域を明確に表わすために厚さを拡大して示しており、図中、同じ符号は、同じ構成要素を指し示すようにしている。

図１は、本発明の一実施形態に係る電力貯蔵システムの構成を説明するためのブロック図である。また、図２及び図３は、本発明の一実施形態に係る電力貯蔵システムを構成するラックＢＭＳ及び通信変換装置の構成を説明するためのブロック図である。

図１～図３を参照すると、本発明の一実施形態に係る電力貯蔵システムは、複数のバッテリーセルを備えるバッテリーラック１０００の測定データと故障フラグを出力するラックＢＭＳ１００と、ラックＢＭＳ１００から測定データ及び故障フラグを受信し、測定データを通信変換して出力し、故障フラグの活性化に応答して、測定データを記憶する通信変換装置２０００と、通信変換装置２０００から測定データを受信するサーバー３０００と、を備えていてもよい。また、本発明は、通信変換装置に記憶された測定データを読み出す外部制御器４０００をさらに備えていてもよい。このような本発明は、通信不良、火災など何らかの原因により通信変換装置２０００から伝送された測定データをサーバー３０００が受信できなかった場合に故障フラグが活性化され、通信変換装置２０００は、故障フラグの活性化の有無に応答して故障フラグが活性化された時点の測定データを記憶し、記憶された測定データを外部制御器４０００が読み込んで測定データを解析する。このとき、通信変換装置２０００は、故障フラグの活性化に応答して、測定データを記憶することができるが、記憶される測定データは、通信変換されていない測定データであってもよいし、通信変換された測定データであってもよい。したがって、測定データの二重化管理を行うことが可能であり、これにより、測定データの消失を防ぐことができる。このような本発明の一実施形態に係る電力貯蔵システムを各構成要素ごとにさらに詳しく説明すれば、下記の通りである。

《１．バッテリーラック》

バッテリーラック１０００は、直列に、並列にもしくは直列及び並列に接続された複数のバッテリーセルと、当該バッテリーラックの充電及び放電をそれぞれ管理するラックＢＭＳ１００と、を備えていてもよい。ここで、複数のバッテリーセルは、１つのバッテリーパックを構成し、複数のバッテリーパックが１つのバッテリーラック１０００を構成してもよく、各バッテリーパックにパックＢＭＳがそれぞれ設けられてもよい。一方、バッテリーラック１０００は、電力貯蔵システムに複数配備されていてもよい。すなわち、電力貯蔵システムは、複数のバッテリーラック１０００を備えていてもよく、複数のバッテリーパック１０００のそれぞれにラックＢＭＳ１００が設けられてもよい。ラックＢＭＳ１００は、各バッテリーラック１０００の充放電情報または電圧、電流などを測定し、各セルの充電状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ；ＳＯＣ）及び寿命（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ；ＳＯＨ）をモニターリングすることにより、各セルの過充電、過放電、過電流、過熱などからセルを保護し、セルバランシング（ｃｅｌｌ ｂａｌａｎｃｉｎｇ）を行うことでバッテリーの効率を向上させる。また、ラックＢＭＳ１００の測定データは、通信変換装置２０００を介してサーバー３０００に送信され得る。このとき、ラックＢＭＳ１００は、測定データとともに故障フラグを通信変換装置２０００に送信してもよい。このようなラックＢＭＳ１００の構成を図２に示す。

《１．１．ラックＢＭＳ》

ラックＢＭＳ１００は、図２に示すように、バッテリーラック１０００の状態を測定する測定部１１０と、外部とデータの入出力を行う通信部１２０と、ラックＢＭＳ１００を制御しかつ管理する制御部１３０と、を備えていてもよい。また、バッテリーラック１０００のバランシングを行うバランシング部１４０をさらに備えていてもよい。

《１．１．１．測定部》

測定部１１０は、バッテリーラック１０００の状態を測定するために設けられるが、例えば、バッテリーラック１０００の電圧、電流などを測定する。ここで、測定部１１０は、バッテリーラックのみならず、バッテリーパック及びバッテリーセルの少なくともいずれか１つの電圧及び電流などを測定することができる。すなわち、測定部１１０は、バッテリーラック、バッテリーパック、バッテリーセルの少なくともいずれか１つの電圧、電流などを測定することができる。このために、測定部１１０は、複数のセンサーを備えていてもよく、例えば、少なくとも１つの電圧センサー及び少なくとも１つの電流センサーを備えていてもよい。電圧センサーは、バッテリーラック、バッテリーパックまたはバッテリーセルの少なくともいずれか１つの電圧を測定することができる。例えば、電圧センサーを用いて、バッテリーラックの電圧を測定することができ、バッテリーラック１０００から所定の時間後に安定化した電圧、すなわち、開回路電圧（ＯＣＶ：Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ）を測定することができる。また、電流センサーは、バッテリーラックの電流を測定することができる。電流センサーは、例えば、ホール（Ｈａｌｌ）素子を用いて電流を測定し、測定された電流に対応する信号を出力するホール電流変流器（Ｈａｌｌ ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）を備えていてもよい。一方、測定部１１０は、バッテリーラックまたは周辺の温度を測定する温度センサー（図示せず）をさらに備えていてもよい。温度センサーは、バッテリーラックまたはバッテリーパックのある一つの領域または複数の領域の温度を測定することができ、このために、少なくとも１つ以上設けられてもよい。

《１．１．２．通信部》

通信部１２０は、ラックＢＭＳ１００と通信変換装置２０００との間のデータの入出力を行う。このとき、ラックＢＭＳ１００と通信変換装置２０００とは、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信により接続されてデータ入出力を行うことができる。すなわち、ラックＢＭＳ１００と通信変換装置２０００とは、ＣＡＮ通信方式のデータを入出力することができる。このような通信部１２０は、制御部１３０の制御に従って、測定部１１０から測定データを受信して通信変換装置２０００に引き渡す。また、通信部１２０のフロントエンドには、図示しないデータの一時記憶のためのバッファー部が設けられてもよい。すなわち、バッファー部は、制御部１３０の制御に従って、測定部１１０から出力されるデータを一時的に記憶した後、通信部１２０を介して通信変換装置２０００に引き渡すようにしてもよい。このとき、バッファー部は、以前の測定データが通信変換装置２０００に出力されれば、次の測定データを記憶する。すなわち、バッファー部は、次の測定データにより以前の測定データを上書きすることができる。一方、通信部１２０は、本発明の一実施形態に係る故障フラグを送信することができる。すなわち、通信部１２０は、バッテリーラック１０００の例えば、ラック電圧、セル電流などの測定データとともに、故障フラグを通信変換装置２０００に伝送することができる。このとき、通信部１２０は、サーバー２０００から出力される測定データ受信完了信号を受信するが、所定の時間以上受信完了信号を受信できなかった場合、故障フラグを活性化させて出力する。すなわち、ラックＢＭＳ１００から通信変換装置２０００を介してサーバー３０００へと測定データが送信されるが、サーバー３０００は、測定データを受信すれば、測定データ受信完了信号を出力し、ラックＢＭＳ１００は、所定の時間の間に受信完了信号を受信できない場合、故障フラグを活性化させて通信変換装置２０００に送信する。このとき、サーバー３０００からの受信完了信号は、サーバー３０００からラックＢＭＳ１００の通信部１２０により受信されてもよいし、通信変換装置２０００を介してラックＢＭＳ１００の通信部１２０により受信されてもよい。すなわち、受信完了信号を受信するために、ラックＢＭＳ１００は、通信部１２０がサーバー２０００と接続されてもよいし、通信変換装置２０００と接続されてもよい。

《１．１．３．制御部》

制御部１３０は、ラックＢＭＳ１００を構成する構成要素を制御しかつ管理する。すなわち、制御部１３０は、測定部１１０を制御して、測定部１１０がバッテリーラック、バッテリーパック及びバッテリーセルの少なくともいずれか１つの電圧、電流、及び温度などを測定するようにし、そこにおいて測定されたデータを通信部１２０を介して通信変換装置２０００に伝送するようにする。ここで、測定部１１０は、引き続き、バッテリーラック１０００の状態を測定し続け、制御部１３０は、測定部１１０から出力されるデータを周期的に通信変換装置２０００に引き渡すようにしてもよい。いうまでもなく、制御部１３０は、測定部１１０において測定された以前のデータと現在のデータとを比較した後、現在のデータが変化した場合、または設定された範囲外に変化した場合にのみ当該データを引き渡してもよい。また、制御部１３０は、バランシング部１４０を制御して、選択された少なくともいずれか１つのバッテリーセルをバランシングするようにする。一方、制御部１３０は、サーバー３０００からの受信完了信号の受信有無に応じて、故障フラグを活性化させることができる。すなわち、制御部１３０は、通信部１２０を制御して故障フラグを通信部１２０を介して出力することができるが、サーバー３０００からの受信完了信号を受信できない場合、故障フラグを活性化させて通信部１２０を介して出力することができる。

《１．１．４．バランシング部》

バランシング部１４０は、複数のバッテリーラック１０００の全体の充電状態のバランスを取るために、バッテリーラック１０００を構成する複数のバッテリーセルの全体を充電または放電することができる。すなわち、複数のバッテリーラック１０００は、少なくともいずれか１つの充電状態が高い場合もあれば低い場合もあるが、ラックＢＭＳ１００の制御部１３０の制御に従って、バランシング部１４０を介してバランシングを行ってバッテリーラックを構成する全体のバッテリーセルを充電または放電することができる。このとき、充電状態が比較的高いバッテリーラック１０００は、全体のバッテリーセルを放電し、充電状態が比較的低いバッテリーラック１０００は、全体のバッテリーセルを充電することができる。このようなバランシング部１４０は、例えば、各バッテリーセルの両端の間にスイッチと負荷抵抗が直列に接続されて構成され得る。したがって、制御部１３０の制御信号に従って、スイッチがオン／オフされて負荷抵抗を介してバッテリーセルに充電された電圧を放電することができる。また、バランシング部１４０は、制御部１３０の制御に従って、バッテリーラック１０００を構成する各バッテリーセルの充電状態のバランスを取るために、充電状態が比較的高いセルは放電し、充電状態が比較的低いセルは充電することができる。すなわち、測定部１１０がバッテリーラック１０００を構成する複数のバッテリーセルの電圧及び電流を測定し、制御部１３０は、測定部１１０の測定結果に基づいて、充電状態が高いセルは放電し、充電状態が低いセルは充電することができる。

《２．通信変換装置》

通信変換装置２０００は、ラックＢＭＳ１００とサーバー３０００との間の測定データの通信を行う。このとき、通信変換装置２０００は、ラックＢＭＳ１００とＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信により接続され、サーバー３０００と伝送制御プロトコル（ＴＣＰ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）通信により接続される。したがって、通信変換装置２０００は、ＣＡＮ通信をＴＣＰ通信に変換してラックＢＭＳ１００からの測定データをサーバー３０００に伝送する。すなわち、通信変換装置２０００は、ラックＢＭＳ１００からＣＡＮ方式の測定データを受信してＴＣＰ方式の測定データに変換した後、サーバー３０００に伝送する。また、通信変換装置２０００は、本発明に係る故障フラグを受信し、故障フラグの活性化に応答して、ラックＢＭＳ１００から受信した測定データを記憶する。すなわち、ラックＢＭＳ１００から受信した故障フラグが活性化された場合、通信変換装置２０００は、当該測定データを記憶する。いうまでもなく、通信変換装置２０００が故障フラグを活性化させることもできるが、通信変換装置２０００がサーバー３０００から受信確認信号を受信し、通信変換装置２０００がサーバー３０００から受信確認信号を受信できない場合に、故障フラグを活性化させることもできる。このような通信変換装置２０００の構成を図３に示す。

図３を参照すると、本発明の一実施形態に係る電力貯蔵システムの通信変換装置３０００は、ラックＢＭＳ１００を介してバッテリーラック１０００の測定データ及び故障フラグを受信する第１の通信部２１０と、第１の通信部２１０を介して測定データを受信してサーバー３０００に送信するために測定データを通信変換し、故障フラグの活性化の有無を判断する制御部２２０と、故障フラグが活性化された場合、測定データを記憶するためのメモリー２３０と、制御部２２０を介して通信変換された測定データをサーバー３０００に伝送するための第２の通信部２４０と、を備えていてもよい。

《２．１．第１の通信部》

第１の通信部２１０は、ＣＡＮ通信モジュールを備えてラックＢＭＳ１００から測定データをリアルタイムにて受信し、受信した測定データを制御部２２０に引き渡す。すなわち、第１の通信部２１０は、ラックＢＭＳ１００の通信部１１０と接続されてラックＢＭＳ１００の通信部１１０からバッテリーラック１０００の測定データをＣＡＮ方式により受信する。また、第１の通信部２１０は、測定データとともにラックＢＭＳ１００から故障フラグを受信し、これを制御部２２０に引き渡す。

《２．２．制御部》

制御部２２０は、第１の通信部２１０を介してラックＢＭＳ１００からリアルタイムにて伝送される測定データを通信変換する。すなわち、制御部２２０は、通信変換部を備えてＣＡＮ方式の測定データをＴＣＰ方式に変換し、ＴＣＰ変換された測定データを第２の通信部２４０に引き渡す。また、制御部２２０は、第１の通信部２１０を介して測定データとともに受信した故障フラグの活性化の有無を判断して測定データを記憶する。すなわち、通信ラインの故障、火災などによりサーバー３０００が測定データを受信できない場合、故障フラグが活性化されるが、制御部２２０は、故障フラグが活性化される時点の測定データをメモリー２３０に記憶することができる。このとき、メモリー２３０に記憶される測定データは、通信変換されていない測定データであってもよいし、通信変換された測定データであってもよい。メモリー２３０に記憶される測定データは、後述する外部制御器４０００との通信方式に応じてデータの形式が決定され得る。すなわち、外部制御器４０００がＣＡＮ方式により通信をする場合、変換されていない測定データがメモリー２３０に記憶され、外部制御器４０００がＴＣＰ方式により通信をする場合、変換された測定データがメモリー２３０に記憶され得る。本発明の実施形態においては、外部制御器４０００がＣＡＮ方式により通信をし、それにより、変換されていないＣＡＮ方式の測定データがメモリー２３０に記憶され得る。一方、メモリー２３０は、少なくとも２以上、例えば、５個配備されてもよく、故障フラグが活性化される度に５個のメモリー２３０に順次に測定データを記憶することができる。すなわち、制御部２２０は、故障フラグが活性化される度にインデックスを増加させて５個のメモリー２３０に順次に測定データを記憶することができる。また、制御部２２０は、５個のメモリー２３０に測定データが記憶された後にも、故障フラグが活性化されれば、第１のメモリーから第５のメモリーまで順に測定データを上書きすることができる。

《２．３．メモリー》

メモリー２３０は、故障フラグが活性化された場合の測定データを記憶する。すなわち、通信ラインの故障、システムのフォールト（ｆａｕｌｔ）などによる火災などによりサーバー３０００にデータの収集を行うことが不可能である場合、サーバー３０００から受信確認信号が発生せず、これを受信できなかったラックＢＭＳ１００が故障フラグを活性化させて出力し、故障フラグが活性化されたと判断されれば、制御部２２０により測定データがメモリー２３０に記憶され得る。このとき、メモリー２３０は、少なくとも２以上配備されてもよい。例えば、メモリー２３０は、第１～第５のメモリーとして配備されてもよく、故障フラグの活性化の回数に応じて、第１～第５のメモリーに順次に測定データが記憶され得る。すなわち、最初の故障フラグが活性化される場合、第１のメモリーに測定データが記憶され、２番目、３番目、４番目、及び５番目の故障フラグが活性化される度に、第２～第５のメモリーに測定データが順に記憶され得る。ところが、５回を超えて故障フラグが活性化されれば、第１～第５のメモリーに再び測定データが順次に記憶されるが、以前に記憶された測定データに新たな測定データが上書きされ得る。このようなメモリー２３０は、セキュアデジタルカード（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃａｒｄ、ＳＤカード）、フラッシュメモリー（Ｆｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＵＳＢメモリー、外付けハードディスクなどを備えていてもよい。すなわち、メモリー２３０は、通信変換装置２０００内に組み込まれてもよいし、通信変換装置２０００の外部に外付けされてもよい。

《２．４．第２の通信部》

第２の通信部２４０は、制御部２２０から通信変換された測定データを外部通信網を介してサーバー３０００に伝送する。すなわち、第２の通信部２４０は、制御部２２０を介してＴＣＰ方式に変換された測定データをサーバー３０００に伝送する。このために、第２の通信部２４０は、サーバー３０００と無線または有線にて接続され得る。一方、第２の通信部２４０のフロントエンドには、図示しないデータの一時的な記憶のためのバッファー部が設けられてもよい。すなわち、バッファー部は、制御部２３０の制御に従って、ＴＣＰ変換された測定データを一時的に記憶した後、第２の通信部２４０を介してサーバー３０００に引き渡すようにしてもよい。バッファー部は、以前の測定データがサーバー３０００に出力されれば、次の測定データを記憶する。すなわち、バッファー部は、次の測定データが以前の測定データを上書きすることができる。このとき、バッファー部が測定データを一時的に記憶しているため、故障フラグが活性化された場合、バッファー部に一時的に記憶された測定データをメモリー２３０に記憶することができる。すなわち、バッファー部は、次の測定データが入ってくるまで以前の測定データを記憶することができるが、故障フラグが活性化された場合、制御部２２０の制御に従って、バッファー部に記憶された以前の測定データを次の測定データにて上書きせず、メモリー２３０に記憶することができる。換言すれば、任意の測定データのサーバー３０００への伝送に失敗した場合、故障フラグが活性化され、活性化された故障フラグに基づいて、制御部２２０がバッファー部に一時的に記憶された測定データをメモリー２３０に記憶することができる。このように、故障フラグが活性化される度にバッファー部に一時的に記憶された測定データをメモリー２３０に記憶することができ、メモリー２３０のインデックス値を増加させて複数のメモリー２３０に順次に測定データを記憶することができる。

《３．サーバー》

サーバー３０００は、通信変換装置２０００と接続されて通信変換装置２０００から測定データを受信し、受信した測定データを記憶する。このとき、サーバー３０００は、通信変換装置２０００とＴＣＰ方式により接続され得る。すなわち、サーバー３０００は、ＴＣＰ方式の測定データを受信して記憶することができる。また、サーバー３０００は、測定データを受信すれば、受信確認信号を生成して出力する。このとき、受信確認信号は、サーバー３０００からラックＢＭＳ１００へと伝送されてもよいし、通信変換装置２０００を介してラックＢＭＳ１００に伝送されてもよい。すなわち、受信確認信号は、ラックＢＭＳ１００に引き渡され、ラックＢＭＳ１００は、サーバー３０００の測定データの受信有無に応じて、故障フラグを活性化させるが、受信確認信号の引き渡しのためにサーバー３０００とラックＢＭＳ１００とが接続されてもよく、サーバー３０００の受信確認信号が通信変換装置２０００を介してラックＢＭＳ１００に引き渡されてもよい。また、受信確認信号は、通信変換装置２０００に引き渡され、通信変換装置２０００がサーバー３０００から受信確認信号を受信できなかった場合、通信変換装置２０００により故障フラグが活性化されてもよい。

《４．外部制御器》

外部制御器４０００は、サーバー３０００に測定データが受信されなかった場合、サーバー３０００に受信されていない測定データを確認しかつ解析するために設けられてもよい。すなわち、外部制御器４０００は、通信変換装置２０００と接続されて通信変換装置２０００に記憶された測定データを読み出すことができる。このとき、外部制御器４０００は、読み出し要求（ｒｅａｄ ｒｅｑｕｅｓｔ）をメモリーインデックスとともに通信変換装置２０００にリクエストし、通信変換装置２０００は、当該インデックスのメモリーに記憶された測定データを外部制御器４０００の指令に従って、サーバー３０００に伝送することができる。外部制御器４０００の読み出し要求とメモリーインデックスは、ＣＡＮ方式により通信変換装置２０００に伝送され得る。具体的に、外部制御器４０００は、通信変換装置２０００の制御部２２０にＣＡＮ通信方式により読み出し要求とメモリーインデックスをリクエストし、制御部２２０は、当該インデックスのメモリー２３０に記憶された測定データを外部制御器４０００に引き渡す。すなわち、サーバー３０００が受信できなかった測定データを、外部制御器４０００の要求に従って、通信変換装置２０００はサーバー３０００に伝送することができる。ここで、外部制御器４０００は、通信変換装置２０００と無線または有線にて接続された管理者端末を備えていてもよい。管理者端末は、コンピューター、ノート型パソコン、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）及びスマートフォン（Ｓｍａｒｔ Ｐｈｏｎｅ）のうちから選択される少なくともいずれか一種を備えていてもよい。

上述したように、本発明の一実施形態に係る電力貯蔵システムは、ラックＢＭＳ１００を備えるバッテリーラック１０００と、通信変換装置２０００と、サーバー３０００と、を備え、ラックＢＭＳ１００において測定されたバッテリーラック１０００の測定データを通信変換装置２０００を介してサーバー３０００に引き渡す。このとき、本発明は、ラックＢＭＳ１００が測定データとともに故障フラグを通信変換装置２０００に引き渡し、通信変換装置２０００は、メモリー２３０を備えて、故障フラグが活性化されれば、測定データをメモリー２３０に記憶する。すなわち、通信不良、火災など何らかの原因によりサーバー３０００が測定データを受信できなければ、受信確認信号を生成せず、ラックＢＭＳ１００は、所定の時間の間に受信確認信号を確認できなければ、故障フラグを活性化させて通信変換装置２０００に引き渡し、通信変換装置２０００は、故障フラグの活性化に応答して、メモリー２３０に測定データを記憶する。このとき、メモリー２３０は、２以上の複数から構成され、通信変換装置２０００は、故障フラグが活性化される度にインデックス（ｉｎｄｅｘ）を１ずつ増加させ、当該インデックスのメモリー２３０に測定データを記憶する。複数のメモリー２３０に測定データがすべて記憶されれば、再びインデックスを１にリセットし、当該メモリー２３０を新たに受信した測定データにて上書きする。例えば、メモリー２３０は、５個から構成され、故障フラグが活性化される度にインデックスを増加させて第１のメモリーから第５のメモリーへと順に測定データを記憶し、インデックスが５まで増加して第５のメモリーまで測定データが記憶されれば、インデックスをリセットして第１のメモリーから第５のメモリーまで測定データを順に上書きする。すなわち、活性化された故障フラグを受信すれば、第１のメモリーから第５のメモリーの順で測定データを記憶し、第５のメモリーまで測定データが記憶された後にも、故障フラグが活性化されれば、再び第１のメモリーから第５のメモリーの順で入力された測定データを上書きする。一方、通信変換装置２０００は、外部制御器４０００からＣＡＮ通信を用いてインデックス値とともに読み出し要求を受信して、受信したインデックス値に対応するメモリー２３０の測定データを読み出してサーバー３０００に伝送する。したがって、本発明は、サーバー３０００に伝送できなかった測定データを通信変換装置２０００が記憶し、外部制御器４０００を用いて記憶された測定データを読み出すので、測定データの二重化管理を行うことが可能であり、測定データの消失を防ぐことができる。

図４は、本発明の一実施形態に係る電力貯蔵システムの動作方法を説明するためのフロー図である。

図４を参照すると、本発明の一実施形態に係る電力貯蔵システムの動作方法は、バッテリーラックの測定データと故障フラグを受信する過程（Ｓ１１０）と、故障フラグが活性化されたか否かを判断する過程（Ｓ１２０）と、故障フラグが活性化された場合、測定データをメモリーに記憶する過程（Ｓ１３０）と、故障フラグが活性化される度にインデックスを増加させて測定データをメモリーに記憶する過程（Ｓ１４０、Ｓ１５０）と、所定のインデックスを超える故障フラグが活性化される場合、インデックスをリセットして測定データをメモリーに上書きする過程（Ｓ１６０）と、外部制御器からインデックス値とともに読み出し要求を入力する過程（Ｓ１７０）と、インデックス値に対応するメモリーの測定データを解析したりサーバーに記憶したりする過程（Ｓ１８０）と、を含んでいてもよい。このような本発明の一実施形態に係る電力貯蔵システムの動作方法を各過程ごとにさらに詳しく説明すれば、下記の通りである。

Ｓ１１０：ラックＢＭＳ１００は、バッテリーラック１０００の電圧、電流、及び温度などの状態を測定して測定データを生成し、これを通信変換装置２０００に伝送する。すなわち、測定部１１０がバッテリーラック、バッテリーパック及びバッテリーセルの少なくともいずれか１つの電圧、電流、及び温度などを測定し、そこから生成された測定データを通信部１２０を介して通信変換装置２０００に伝送する。また、ラックＢＭＳ１００は、測定データとともに故障フラグを通信変換装置２０００に伝送することができる。すなわち、ラックＢＭＳ１００は、サーバー３０００からの受信完了信号の受信有無に応じて、故障フラグを活性化させることができるが、サーバー３０００からの受信完了信号を受信できない場合、故障フラグを活性化させて通信変換装置２０００に伝送することができる。

Ｓ１２０：バッテリーラックの測定データと故障フラグを受信した通信変換装置２０００は、測定データを通信変換してサーバー３０００に伝送する。すなわち、通信変換装置２０００は、ラックＢＭＳ１００からＣＡＮ方式の測定データを入力してＴＣＰ方式に変換した後、サーバー３００に伝送する。また、通信変換装置２０００は、故障フラグが活性化されたか否かを判断することができる。すなわち、サーバー３０００は、測定データを受信すれば、受信確認信号を生成してラックＢＭＳ１００に伝送することができるが、ラックＢＭＳ１００は、所定の時間の間に受信確認信号を受信できない場合、故障フラグを活性化させることができ、通信変換装置２０００は、ラックＢＭＳ１００から受信した故障フラグが活性化されたか否かを判断することができる。

Ｓ１３０：故障フラグが活性化された場合、通信変換装置２０００は、測定データをメモリー２３０に記憶する。メモリー２３０は、通信変換装置２０００内部または外部に設けられてもよく、２以上の複数で設けられてもよい。一方、通信変換装置２０００内には、サーバー３０００に伝送する前に測定データを一時的に記憶するバッファー部が設けられてもよい。バッファー部は、以前の測定データがサーバー３０００に出力されれば、次の測定データを記憶する。すなわち、バッファー部は、次の測定データにより以前の測定データを上書きすることができる。このとき、バッファー部が測定データを一時的に記憶しているので、故障フラグが活性化された場合、バッファー部に一時的に記憶された測定データをメモリー２３０に記憶することができる。すなわち、バッファー部は、次の測定データが入ってくるまで以前の測定データを記憶することができるが、故障フラグが活性化された場合、制御部２２０の制御に従って、バッファー部に記憶された以前の測定データを次の測定データにて上書きせず、メモリー２３０に記憶することができる。換言すれば、任意の測定データのサーバー３０００への伝送に失敗した場合、故障フラグが活性化され、活性化された故障フラグに基づいて、制御部２２０がバッファー部に一時的に記憶された測定データをメモリー２３０に記憶することができる。このように、故障フラグが活性化される度にバッファー部に一時的に記憶された測定データをメモリー２３０に記憶することができ、メモリー２３０のインデックス値を増加させて複数のメモリー２３０に順次に測定データを記憶することができる。

Ｓ１４０、Ｓ１５０：故障フラグが活性化される度にインデックスを増加させて測定データをメモリーに記憶する。このとき、メモリー２３０は、２以上の複数から構成され、通信変換装置２０００は、故障フラグが活性化される度にインデックス（ｉｎｄｅｘ）を１ずつ増加させ、当該インデックスのメモリー２３０に測定データを記憶する。例えば、メモリー２３０は、５個から構成され、故障フラグが活性化される度にインデックスを増加させて第１のメモリーから第５のメモリーまで順に測定データを記憶する。すなわち、活性化された故障フラグを受信すれば、第１のメモリーから第５のメモリーの順で測定データを記憶する。

Ｓ１６０：所定のインデックスを超える故障フラグが活性化される場合、インデックスをリセットして測定データをメモリーに上書きする。すなわち、複数のメモリー２３０に測定データがすべて記憶されれば、再びインデックスを１にリセットし、当該メモリー２３０を新たに受信した測定データで上書きする。例えば、メモリー２３０は、５個から構成され、故障フラグが活性化される度にインデックスを増加させて第１のメモリーから第５のメモリーまで順に測定データを記憶し、インデックスが５まで増加して第５のメモリーまで測定データが記憶されれば、インデックスをリセットして第１のメモリーから第５のメモリーまで測定データを順次上書きする。すなわち、活性化された故障フラグを受信すれば、第１のメモリーから第５のメモリーの順で測定データを記憶し、第５のメモリーまで測定データが記憶された後にも、故障フラグが活性化されれば、再び第１のメモリーから第５のメモリーの順に入力された測定データを上書きする。

Ｓ１７０：外部制御器４０００からインデックス値とともに読み出し要求が入力される。外部制御器４０００は、サーバー３０００に測定データが受信されなかった場合、サーバー３０００に受信されていない測定データを確認しかつ解析するために設けられてもよい。すなわち、外部制御器４０００は、通信変換装置２０００と接続されて通信変換装置２０００に記憶された測定データを読み出すことができる。このとき、外部制御器４０００は、読み出し要求（ｒｅａｄ ｒｅｑｕｅｓｔ）をメモリーインデックスとともに通信変換装置２０００にリクエストする。

Ｓ１８０：インデックス値に対応するメモリーの測定データを解析し、サーバーに記憶してよい。外部制御器４０００の要求に従って、通信変換装置２０００は、当該インデックスのメモリーに記憶された測定データをサーバー３０００に伝送することができる。具体的に、外部制御器４０００は、通信変換装置２０００の制御部２２０に読み出し要求とメモリーインデックスをリクエストし、制御部２２０は、当該インデックスのメモリー２３０に記憶された測定データを外部制御器４０００に引き渡す。すなわち、サーバー３０００が受信できなかった測定データを、外部制御器４０００の要求に従って、通信変換装置２０００はサーバー３０００に伝送することができる。

前述したような本発明の技術的思想は、前記実施形態に基づいて具体的に記述されたが、前記実施形態はその説明のためのものであり、その制限のためのものではないということに留意すべきである。なお、本発明の技術分野における当業者であれば、本発明の技術思想の範囲内において種々の実施形態が実施可能であるということが理解できる筈である。

本発明の図面に用いられた符号及びその名称は、下記の通りである。

１００：ラックＢＭＳ
１０００：バッテリーラック
２０００：通信変換装置
３０００：サーバー
４０００：外部制御器

Claims (12)

1. 複数のバッテリーセルを備えるバッテリーラックの測定データと故障フラグを出力するラックＢＭＳと、
   前記ラックＢＭＳから前記測定データ及び前記故障フラグを受信し、前記測定データを通信変換して出力する通信変換装置と、
   前記通信変換装置から前記測定データを受信するサーバーと、
   を備え、
   前記サーバーは、前記測定データを受信した際に、受信確認信号を前記ラックＢＭＳまたは前記通信変換装置に伝送し、前記ラックＢＭＳまたは前記通信変換装置は、前記受信確認信号を受信できなかった場合、前記故障フラグを活性化させ、
   前記通信変換装置は、前記故障フラグが活性化されたか否かを判断し、前記故障フラグの活性化されたとの判断に応答して、前記測定データを記憶する、電力貯蔵システム。
2. 前記通信変換装置は、前記ラックＢＭＳから、ＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）方式の前記測定データを受信してＴＣＰ（伝送制御プロトコル）方式に変換した後、前記サーバーに伝送する、請求項１に記載の電力貯蔵システム。
3. 前記通信変換装置は、前記測定データを記憶する複数のメモリーを備える、請求項２に記載の電力貯蔵システム。
4. 前記通信変換装置は、前記故障フラグが活性化される度にインデックスを増加させて複数のメモリーに順次前記測定データを記憶する、請求項３に記載の電力貯蔵システム。
5. 前記通信変換装置は、前記複数のメモリーに前記測定データがすべて記憶された後も、前記故障フラグが活性化されれば、インデックスをリセットして前記複数のメモリーに順次測定データを上書きする、請求項４に記載の電力貯蔵システム。
6. 通信変換装置に記憶された測定データを読み出す外部制御器をさらに備える、請求項１に記載の電力貯蔵システム。
7. 前記外部制御器は、インデックス値と読み出し要求を前記通信変換装置に入力して、対応するメモリーに記憶された測定データを読み出す、請求項６に記載の電力貯蔵システム。
8. 請求項１から７のうちのいずれか一項に記載の電力貯蔵システムの動作方法であって、
   前記ラックＢＭＳにより、前記バッテリーラックの前記測定データを出力する過程と、
   前記通信変換装置により、前記測定データを受信し、前記測定データを通信変換して出力する過程と、
   前記サーバーにより、前記通信変換装置から前記測定データを受信し、前記測定データを受信した際に、受信確認信号を前記ラックＢＭＳまたは前記通信変換装置に伝送する過程と、
   前記ラックＢＭＳまたは前記通信変換装置により、前記受信確認信号を受信できなかった場合に、前記故障フラグを活性化して出力する過程と、
   前記通信変換装置により、前記故障フラグが活性化されたか否かを判断し、前記故障フラグが活性化されたとの判断に応答して、前記測定データをメモリーに記憶する過程と、
   を含む、電力貯蔵システムの動作方法。
9. 前記測定データは、前記故障フラグが活性化される度にインデックスを増加させて前記メモリーに記憶される、請求項８に記載の電力貯蔵システムの動作方法。
10. 前記測定データは、所定のインデックスを超える故障フラグが活性化される場合、インデックスをリセットして、前記メモリーに上書きされる、請求項９に記載の電力貯蔵システムの動作方法。
11. 外部制御器からインデックス値とともに読み出し要求を入力する過程と、
    前記インデックス値に対応するメモリーの測定データを解析する、または前記サーバーに前記測定データを記憶する過程と、
    をさらに含む、請求項１０に記載の電力貯蔵システムの動作方法。
12. 請求項８に記載の電力貯蔵システムの動作方法を、前記電力貯蔵システムに実行させる命令を含む、コンピュータプログラム。