(57)【要約】【課題】安全性に優れた蓄電システムを提供する。【解決手段】電気を蓄えるための複数のセルと、前記複数のセルを直列に接続して構成した電池グループ３１２と電池グループ３１２を制御するための電池制御装置２６４を備えた複数の電池パック２５２と、電池パック２５２を収納すると共に電池グループ３１２を他のグループと接続するためのパック側電力コネクタ３６２を有する複数のパック収納ハウジング４３２と、パック収納ハウジング４３２のパック側電力コネクタ３６２と接続される収納装置側電力コネクタ３６２を備え、パック収納ハウジング４３２収納する収納装置４１２と、電池パック２５２と電池パック２５２を外部回路に接続するための開閉器２３２と、開閉器を制御する統合制御装置２２６を備え、統合制御装置２２６は電池パック２５２の電池制御装置２６４からの情報を受け、開閉器２３２の開閉を制御する蓄電システム。【選択図】図１
2012114479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気を蓄えるための複数のセルと、
前記複数のセルを直列に接続して構成した電池グループと前記電池グループを制御するための電池制御装置を備えた複数の電池パックと、
前記電池パックを収納すると共に前記電池グループを他のグループと接続するためのパック側電力コネクタを有する複数のパック収納ハウジングと、
前記パック収納ハウジングのパック側電力コネクタと接続される収納装置側電力コネクタを備え、前記パック収納ハウジングを収納する収納装置と、
前記電池パックと前記電池パックを外部回路に接続するための開閉器と、
前記開閉器を制御する統合制御装置とを備え、
前記統合制御装置は前記電池パックの電池制御装置からの情報を受け、前記開閉器の開閉を制御することを特徴とする蓄電システム。
【請求項２】
請求の範囲第１項に記載の蓄電システムにおいて、
電池制御装置は、電池制御装置からセルの診断結果を受け、前記診断結果に基づいて、前記開閉器の開閉を制御することを特徴とする蓄電システム。
【請求項３】
請求の範囲第１項あるいは第２項に記載の蓄電システムにおいて、
前記複数の電池パックが直列に接続されて電池ユニットを構成し、前記開閉器と統合制御装置が統合ユニットを構成し、
前記電池ユニットと統合ユニットで電池ブロックを構成し、
前記電池ブロックが複数個並列に接続されていることを特徴とする蓄電システム。
【請求項４】
請求の範囲第３項に記載の蓄電システムにおいて、
更に遮断機および遮断機を制御するシステム制御装置を有し、
前記複数の電池ブロックは、各電池ブロックが有する開閉器を介してそれぞれ前記遮断機に接続されていることを特徴とする蓄電システム。
【請求項５】
請求の範囲第１項乃至第４項のうちの一に記載の蓄電システムにおいて、
各電池パックは前記セルを直列に接続してなる複数の電池グループと前記電池グループの監視をそれぞれ行う複数のセル監視回路とを有し、
前記電池制御装置と前記セル監視回路とが伝送回路を介して接続されていることを特徴とする蓄電システム。
【請求項６】
請求の範囲第１項乃至第５項のうちの一に記載の蓄電システムにおいて、
前記セルはリチウムイオン二次電池であることを特徴とする蓄電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電力を蓄える蓄電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電システムは大きな電力を蓄積できる機能を有し、電力供給システムあるいは電力負荷システムと連携して、電力供給に余裕がある場合に電力の蓄え、電力供給の要求を受けると蓄電していた電力を供給する。蓄電システムは色々な使用方法が可能であり、使用目的により蓄電システムの規模が異なる。本願発明は色々な目的に使用可能で、色々な規模の蓄電システムに適用可能であるが、理解を助けるために、次に蓄電システムの具体的な使用例を挙げる。【０００３】
蓄電システムが電力系統に接続され、蓄電システムは蓄電を行い、また電力系統から電力の供給の要求があると、蓄電された電力を電力系統に供給する。電力系統に接続されている発電システムが原子力発電の如く安定した電力を供給する発電システムとは限らず、例えば風力発電や太陽光発電のように、頻繁に変化する自然状態に基づき発電電力が変動する発電設備の場合がある。また負荷を必要とする負荷電力が変動する場合があり、安定した電力の供給システムに対して負荷電力の変動がそぐわない場合がある。【０００４】
このような場合に、蓄電システムを使用して、負荷に供給される負荷電力に対して電力系統に電力を供給する発電電力に余裕がある状態で蓄電し、逆に上記負荷に供給する負荷電力に対して発電電力に余裕が無い状態で、蓄電していた電力を供給する運転を行うことで、電力系統が安定して電力を供給できるようになり、あるいは電力系統の効率を向上することが可能となる。【０００５】
蓄電システムが接続された電力系統に関する技術は例えば特開２０１０−２７０７５８号公報（特許文献１）に記載されている。また蓄電システムの制御技術が特開２００７−１２４７８０号公報（特許文献２）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２７０７５８号公報
【特許文献２】特開２００７−１２４７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の特許文献１には蓄電システムに関する具体的な構造や動作の開示が無く、特許文献１では蓄電システムの安全性について触れられていない。また上述の特許文献２においても具体的な構造や動作の開示が無く、特許文献２でも蓄電システムの安全性について触れられていない。蓄電システムの実用化において、色々解決しなければならない課題が存在し、上述の特許文献１や特許文献２は蓄電システムの実用化あるいは電力の送電系統との連携における重要な課題の解決策について開示および示唆している。しかし蓄電システムの安全性の観点について開示および示唆されていない。【０００８】
電力を蓄える蓄電システムが世の中の新たなニーズに関して重要な役割を担っており、実用化に向けての色々な課題を解決しなければならない。重要な解決すべき課題の１つに安全性を確保できる蓄電システムの提供がある。【０００９】
本発明の目的は、安全性に優れた蓄電システムを提供することである。なお以下に説明する実施の形態は、安全性に優れた蓄電システムを提供に止まるだけでなく、それ以外の課題をも解決している。その他の課題の解決については以下で説明する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る蓄電システムの一つは、電気を蓄えるための複数のセルと、前記複数のセルを直列に接続して構成した電池グループと前記電池グループを制御するための電池制御装置を備えた複数の電池パックと、前記電池パックを収納すると共に前記電池グループを他のグループと接続するためのパック側電力コネクタを有する複数のパック収納ハウジングと、前記パック収納ハウジングのパック側電力コネクタと接続される収納装置側電力コネクタを備え、前記パック収納ハウジングを収納する収納装置と、前記電池パックと前記電池パックを外部回路に接続するための開閉器と、前記開閉器を制御する統合制御装置を備え、前記統合制御装置は前記電池パックの電池制御装置からの情報を受け、前記開閉器の開閉を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば安全性に優れた蓄電システムを提供することができる。以下に記載の実施の形態は、安全性に優れた蓄電システムを提供以外のいろいろな効果も奏している。これらの効果については以下で説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明が適用される発電システムを示す図である。
【図２】サブ蓄電システムの回路構成を示す図である。
【図３】電池パックの回路構成を示す図である。
【図４】電池ブロックを収納するための電池ブロック収納装置を示す図である。
【図５】パック収納ハウジングの内部を示す図である。
【図６】セルの外観形状を示す図である。
【図７】収納装置の奥に設けられた配線およびコネクタを示す図である。
【図８】パック収納ハウジングの外観を示す図である。
【図９】表示部を有する操作装置を示す図である。
【図１０】パック収納ハウジング内の冷却用空気の流れを示す図である。
【図１１】システムブロックの外観形状を示す図である。
【図１２】電池ブロックの動作を示す図である。
【図１３】電池パックの動作を示す図である。
【図１４】電池制御装置（ＢＣＵ）と統合制御装置（ＩＢＣＵ）とシステム制御装置（ＢＳＣＵ）の動作の連携を示す図である。
【図１５】電池ブロックの動作停止手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に説明の実施の形態は、上述の発明が解決しようとする課題の欄に記載した課題に止まるものではなく、上述の発明が解決しようとする課題の欄に記載した以外の課題についても色々解決することができる。さらにまた以下に記載の実施の形態は上述の発明の効果の欄に記載した効果に止まるものではなく、それ以外の効果も奏している。これらのうち、代表的な技術課題や効果について次に記載する。
【００１４】
〔より小型化の蓄電システムの提供〕
以下に説明の実施の形態では、蓄電のためのセルを複数個直列に接続して構成した電池グループ３１２と前記電池グループを構成するセルの端子電圧を検出するあるいは制御するため電池制御装置（ＢＣＵ）を備えた電池パックを収納装置に複数個収納し、前記収納装置を必要に応じて複数個備えることにより、蓄電を行う蓄電システムを構成しているので、蓄電システムを小型にできる効果がある。  
【００１５】
また前記収納装置は、収納する電池パックを、他収納装置に収納された電池パックと接続するための開閉器を備えているので、前記蓄電システムを小型にすることができる効果がある。
【００１６】
以下に説明の実施の形態では、システム制御装置（ＢＳＣＵ）や遮断機２４２、断路器２３８を収納用ハウジング内に収納しているので、蓄電システムをコンパクトに作ることができる。
【００１７】
〔操作性に優れた蓄電システムの提供〕
以下に説明の実施の形態では、直列に接続された複数のセルを備えた電池パックを収納するパック収納ハウジングに表示部を有する操作装置を設けているので、操作性に優れている。
【００１８】
操作装置には操作ボタンに加え、準備完了状態を示す表示ランプ４４８を備えているので次の動作に移り易く、操作性に優れている。
【００１９】
〔保守あるいは点検に優れた蓄電システムの提供〕
以下に説明の実施の形態では、電池パックあるいは電池ブロックの単位で取り外すことができ、保守あるいは点検が容易となる効果を奏する。
【００２０】
電池ブロックあるいは電池ユニットの運転を停止して、容易にシステムから切り離すことができるので、保守あるいは点検が容易となる効果を奏する。統合制御装置（ＩＢＣＵ）により、システムから電池ブロックあるいは電池ユニットを切り離す動作を容易に行えるので、保守あるいは点検が容易となる効果を奏する。
【００２１】
統合制御装置（ＩＢＣＵ）により、電池ブロックあるいは電池ユニットを切り離された状態からシステムに容易に接続できるので、保守あるいは点検が容易となる効果を奏する。
【００２２】
〔電池接続時の安全性の向上〕
以下に説明の実施の形態では、電池ユニットを構成する各電池パックが確実に接続されたことを確認して、統合制御装置（ＩＢＣＵ）が開閉器の投入を行うので、高い安全性を確保できる。
【００２３】
以下に説明の実施の形態が解決しているその他の課題については、実施の形態に関する説明の中で述べる。
【００２４】
〔実施の形態の説明〕
次に図面を使用して実施の形態を具体的に説明する。
【００２５】
〔発電システムの説明〕
図１は本発明の蓄電システム２００が使用される発電システムの構成を示す。発電装置１０２で発電された電力は電力系統１０４へ送電され、電力系統１０４を介して図示しない電力を消費する電気的な負荷へ送電される。発電装置１０２の具体例としては、風力に基づいて発電する風力発電装置あるいは水力に基づいて発電する水力発電装置、太陽光に基づいて発電する太陽光発電装置、などがある。本発明の適用には、発電システムの発電形態が特定されなければならないとの必要性は無い。発電システム構成が明確になっていない場合であっても、蓄電される電力の供給を受けることが可能であれば、本発明の適用が可能である。
【００２６】
発電装置の形態として、自然環境にやさしい、自然環境への負荷が少ない発電装置が近年注目されている。これらの代表例として上述の風力発電装置あるいは水力発電装置、太陽光発電装置、などがある。これら自然界のエネルギーに基づいて発電する発電装置は、自然環境への負荷が少ない反面、発電能力が自然界の状態に左右され、必要とされる電力負荷に発電能力が対応し難い問題がある。このため、図１に示す如く、発電装置が発電した電力を一旦蓄電システム２００に蓄え、電力負荷の要求に合わせて予め蓄えていた電力を、電力系統１０４を介して供給するシステムが考えられる。
【００２７】
蓄電システム２００は、直流電力を蓄電する機能を有するため、発電装置１０２で発電された電力は交流直流変換装置１１２により直流電力に変換され、変換された直流電力が蓄電システム２００により蓄電される。電力負荷から要求される電力は交流送電系統を介して送電されるため、蓄電システム２００に蓄えられていた直流電力は再び直流交流変換装置１１４により交流電力に変換され、電力系統１０４を介して負荷に供給される。
【００２８】
〔蓄電システム２００の説明〕
蓄電システム２００は必要な蓄電容量を得るために、蓄電容量に基づいた数のサブ蓄電システムを備えている。ちなみに図１に記載の蓄電システム２００では、多数のサブ蓄電システム２０２を備えている。サブ蓄電システム２０２の詳細は図２を用いて後述する。ここで、蓄電システム２００が１組のサブ蓄電システム２０２で構成されていても良いし、多くのサブ蓄電システム２０２を有していても良い。上述のとおり、蓄電システム２００の蓄電量に基づいて、サブ蓄電システム２０２を何基有するかが定まる。このように基本単位となるサブ蓄電システム２０２を定め、必要とされる蓄電システム２００の蓄電容量に基づき、使用するサブ蓄電システム２０２の数を定める方法とすることで、色々なニーズに対応した蓄電システム２００を実現でき、また蓄電システム２００の生産性が向上する。さらにサブ蓄電システム２０２の基本構成を共通化することができるため、安全性が向上する。
【００２９】
電力の供給は社会生活に大きくかかわっているので、蓄電システム２００全体が動作を停止することは好ましくない。このため定期的な点検や保守において、蓄電システム２００の全体の動作を停止するのではなく、対象となる一部のサブ蓄電システム２０２のみを停止して保守点検がおこなわれる。修理を行う場合であっても、蓄電システム２００の全体は動作を維持し、対象となるサブ蓄電システム２０２を限定的して運転を停止し、全体の蓄電機能を維持する運転が行われる。
【００３０】
また以下で説明の如く、対象となるサブ蓄電システム２０２そのものを電力送信用結線から切り離してしまうのではなく、サブ蓄電システム２０２が有する以下に説明の複数の電池ブロックのうちの一部を切り離し、修理や点検を行うことが可能である。このような構成とすることで、対象となるサブ蓄電システム２０２の運転を維持しながら、蓄電システム２０２の中の対象となる電池ブロックを限定的に運転停止し、保守や点検を行うことが可能となる。このようにすることで、安全性と利便性の両立を可能としている。
【００３１】
〔サブ蓄電システム２０２の説明〕
図２に示すサブ蓄電システム２０２は、図１に示す蓄電システム２００に設けられている複数のサブ蓄電システム２０２のうちの１つの構成を示す。なお、図１に示す蓄電システム２００が１個のサブ蓄電システム２０２で構成される場合には、サブ蓄電システム２０２が蓄電システム２００と考えることができる。大規模な蓄電システムを考慮した場合、図２に示すシステムを多数並列に接続することで、あるいは直列および並列に接続することで、大規模な蓄電システムを作り上げることが可能となる。従って図２に示す構成を基本単位としてニーズに適応した数のサブ蓄電システム２０２を組み合わせることで、図１に示す蓄電システム２００を完成することができる。図１に示す蓄電システム２００と基本単位としての役割を果たす図２に示すシステムとを、分かりやすく説明するために、便宜上図２に示すシステムをサブ蓄電システムとの呼び名で記載する。
【００３２】
図２に記載の各サブ蓄電システム２０２は、さらに基本構成となる電池ブロック２１２を複数個有している。各電池ブロック２１２の基本的な構造や基本的な動作を共通化することで、基本単位となるサブ蓄電システム２０２自身の蓄電容量を、利用しやすい容量に設定可能となり、利便性が向上する。また各電池ブロック２１２の基本的な構造や基本的な動作を共通化することで生産性や安全性が向上する。さらに電池システム２００を構成する各サブ蓄電システム２０２の単位で他のサブ蓄電システム２０２との接続を遮断して運転を停止し、保守や点検を行えるので、電池システム２００は運転を継続しながら、特定のサブ蓄電システム２０２の保守点検が可能となる。あるいは特定のサブ蓄電システム２０２はまた、電池ブロック２１２を基本構成として、電池ブロック２１２を複数個接続してサブ蓄電システム２０２を構成しているので、サブ蓄電システム２０２の運転を停止することなく、特定の電池ブロック２１２を他の電池ブロック２１２から切り離し、特定の電池ブロック２１２の運転を停止して保守点検を行うことが可能となる。
【００３３】
各電池ブロック２１２の正端部２４４はそれぞれ断路器２３８を介して正側結線２４６に並列に接続され、同様に各電池ブロック２１２の負端部２４５はそれぞれ断路器２３９を介して負側結線２４７に並列に接続されている。上記各電池ブロック２１２が並列接続された正側結線２４６は遮断機２４２を介して正極出力端２４８に接続され、また負側結線２４７は断路器２４０を介して負極出力端２４９に接続されている。遮断機２４２はシステム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０により制御される。
【００３４】
遮断機２４２や断路器２３８、２３９および２４０である開閉器が閉じている場合には、正極出力端２４８と負極出力端２４９に対して、各電池ブロック２１２が並列に接続されており、正極出力端２４８と負極出力端２４９が図１に示すように、他のサブ蓄電システム２０２と並列に接続されている。この構成で図２に示すサブ蓄電システム２０２を図１に示す他のサブ蓄電システム２０２から電気的に切り離す場合には、先ずシステム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０により遮断機２４２を開いて、サブ蓄電システム２０２に設けられている組電池３１４の充電電流あるいは放電電流を遮断し、その後断路器２３８、２３９および２４０である開閉器を開放する。逆に図２に示すサブ蓄電システム２０２を図１に示す他のサブ蓄電システム２０２と接続するためには、先ず断路器２３８、２３９および２４０である開閉器を閉じ、その後遮断機２４２をシステム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０により閉じる。
【００３５】
サブ蓄電システム２０２を構成する各電池ブロック２１２は開閉器である断路器２３８や断路器２３９を介して並列に接続されており、図２に示すサブ蓄電システム２０２を他のサブ蓄電システム２０２と並列に接続する場合に、あらかじめ特定の電池ブロック２１２の断路器２３８と断路器２３９を開状態にしておき、この状態で断路器２４０と遮断機２４２を閉じると、断路器２３８と断路器２３９が開状態の電池ブロック２１２が開放された状態で、図２に示すサブ蓄電システム２０２が他のサブ蓄電システム２０２と電気的に接続される。このようにすることで、図２に示すサブ蓄電システム２０２を運転状態として利用し、特定の断路器２３８と断路器２３９が開状態の電池ブロック２１２の運転のみを停止でき、特定の電池ブロック２１２の保守あるいは点検を行うことが可能となる。
【００３６】
上記説明で断路器として記載した機器の代わりに遮断機を使用することが可能である。但し、遮断機２４２を遮断状態とすることで、電池ブロック２１２の充電電流や放電電流を遮断できるので、遮断状態における回路の開閉器断路器を使用することが可能となり、コスト低減や安全性、操作の利便性で優れている。
【００３７】
〔電池ブロック２１２の構成説明〕  
各電池ブロック２１２の基本構成や動作、作用効果が一致しているので、代表して一つの電池ブロック２１２について説明する。各電池ブロック２１２は２組の電池ユニット２２２を並列接続の状態で有している。蓄電する直流電圧の大きさにより、２組の電池ユニット２２２を直列の状態で接続しても良い。本実施の形態では保守あるいは点検における安全性を維持し易くするために、２組の電池ユニット２２２を並列接続としており、この結果電池ブロック２１２内の電圧を、千ボルト以下、特に６５０ボルト以下の比較的安全な電圧に維持している。蓄電システム２００を構築するための基本構成となるサブ蓄電システム２０２内部および出力の直流電圧を比較的安全な電圧とすることで、蓄電システム２００の保守あるいは点検だけでなく、設備の設置基準を緩和できる効果がある。電池ユニット２２２を並列接続することにより大きな直流電力を蓄えることができ、この直流電力を交流電力に変換した後で高電圧に昇圧するなど、最適な電圧に変換することが可能となる。
【００３８】
また各電池ブロック２１２が有する電池ユニット２２２の数は、２組に限るものではなく、蓄電システム２００の使用目的や使用条件により決めることができる。保守あるいは点検などにおける利便性を考えると、本実施の形態における電池ユニット２２２の並列の数を２組にすることにより、より望ましい効果が得られる。
【００３９】
各電池ブロック２１２は上述の如く２組の電池ユニット２２２を有しており、各電池ユニット２２２はさらに複数の電池パック２５２を内蔵している。この実施の形態では各電池ユニット２２２は３個の電池パック２５２を内蔵している。以下で説明するが各電池パック２５２はさらに複数の電池グループ３１２を有している。この実施の形態では図３を用いて後述するように各電池パック２５２は４個の電池グループ３１２を内蔵している。また以下で説明するが各電池グループ３１２はさらに複数のセル３１０を有している。この実施の形態では後述するように各電池グループ３１２は１２個のセル３１０を内蔵している。
【００４０】
各電池パック２５２は内蔵する電池グループ３１２を管理し制御するために電池制御装置（ＢＣＵ）２６４を有している。各電池制御装置（ＢＣＵ）２６４は内蔵されている電池パック２５２の各電池グループ３１２が有する各セル３１０の端子電圧の検知および診断、さらに充電状態の調整を行う。またこれら各セル３１０の端子電圧の検知あるいは診断結果あるいは充電状態を上位の制御装置である各電池制御装置（ＢＣＵ）２６４から統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６へ報告される。各電池制御装置（ＢＣＵ）２６４は関係する各電池グループ３１２が有する各セル３１０の端子電圧の検知および診断、さらに充電状態の調整を直接行っても良いが、図３に示すごとく各電池グループ３１２が各セル３１０の端子電圧の検知および診断、さらに充電状態の調整を行うためのセル監視回路（ＣＣＵ）３３２を有していて、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４から関係するセル監視回路（ＣＣＵ）３３２へ指令をおくり、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４がセル監視回路（ＣＣＵ）３３２に上述の処理を行わせても良い。
【００４１】
〔統合ユニット２２４の説明〕
各電池ブロック２１２は２組の電池ユニット２２２Ａと２２２Ｂを有していて、この２組の電池ユニット２２２Ａと２２２Ｂの制御すなわち管理するために統合ユニット２２４が設けられている。統合ユニット２２４は、電池ブロック２１２内の管理を行うための統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６と、各電池ユニット２２２Ａあるいは２２２Ｂを他の電池ブロック２１２と接続するか開放するかの電気的な開閉動作を行う継電器２３２や２３３、２３４、２３５、さらに各電池ユニット２２２Ａあるいは２２２Ｂを流れる電流を検出するための電流検出器２２８および２２９、また各電池ユニット２２２Ａあるいは２２２Ｂの端子間の電圧を検出する電圧検出器２３０および２３１を備えている。
【００４２】
各統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６は電池ブロック２１２が内蔵する全電池パック２５２の管理を行い、また電池ユニット２２２Ａあるいは２２２Ｂを単位として他の電池ブロック２１２に接続するかどうかの制御を行う。電池ユニット２２２Ａあるいは２２２Ｂを継電器２３４あるいは２３５、あるいは継電器２３４と２３５の両方を閉じて、他の電池ブロック２１２に接続し、さらに上述の遮断機２４２を閉じることにより、蓄電システム２００の外部の機器と継電器２３４や２３５を閉じた電池ユニット電池ユニット２２２とが電気的に接続され、充電あるいは放電電流の授受が行われる。
【００４３】
統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６は、各電池パック２５２からの情報を受け取りあるいはシステム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０から情報や指令を受け取り、さらに電圧検出器２３０および２３１による充放電電流の計測、また電圧検出器２３０および２３１により電池ユニット２２２の端子電圧の計測を行い、これらの計測値やシステム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０から受け取った情報や指令に基づき、各電池パック２５２に対して指令を出す。さらに継電器２３２や２３３、２３４、２３５の制御を行う。さらに統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６は電池ブロック２１２の診断結果を含む動作状態を、また上記電流検出器２２８および２２９による計測結果および電圧検出器２３０および２３１による計測結果をシステム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０に報告する。
【００４４】
〔継電器２３２や継電器２３４の動作説明〕
この実施の形態では電池ユニット２２２毎に保守や点検を行うため、その間使用を停止する。このため使用を停止していたセル３１０は運転を継続していた電池ブロック２１２のセル３１０との間で充電状態（以下ＳＯＣと記載する）が異なってくる。ＳＯＣの異なる電池ユニット２２２を並列接続した場合に、ＳＯＣの大きい電池ユニット２２２からＳＯＣの小さい電池ユニット２２２に大きな電流が流れる危険性がある。このため各電池ユニット２２２Ａや２２２Ｂに対応して電流制限器２３６あるいは２３７が設けられている。安全性を向上させるため、電池ユニット２２２Ａを正側結線２４６と負側結線２４７間に接続する場合には、先ず電流制限器２３６を介して接続するために継電器２３２を閉じる。このときに流れる電流値は電流検出器２２８で計測できる。電流検出器２２８による計測に基づき、電池ユニット２２２Ａの充電あるいは放電電流値が予め定めた値以下である状態で継電器２３４を閉じ、継電器２３２を開放する。このようにすることで、セル３１０の充放電電流値を安全な値に維持できる。
【００４５】
この実施の形態では、セル３１０としてリチウム電池を使用する。リチウム電池の端子電圧はＳＯＣに基づいて変化する。従って電圧検出器２３０の測定値を用いて、継電器２３４の投入時の電流を予測することができる。電池ユニット２２２Ａの投入時は安全性向上の点から継電器２３２を投入するようにして電流制限器２３６で流れる電流を安全な値に制限し、電圧検出器２３０の測定値に基づいて継電器２３４の投入を制御しても良い。さらに電圧検出器２３０の測定値が他の電池ユニット２２２の端子間電圧に対して規定の範囲内の場合には、継電器２３２の投入を省略して、いきなり継電器２３４を投入しても良い。なお、電池ユニット２２２Ｂに関する継電器２３３や継電器２３５の制御は上で説明した電池ユニット２２２Ａの内容と同じである。
【００４６】
〔サブ蓄電システム２０２の情報伝送と制御の説明〕
上述のように各サブ蓄電システム２０２は統合制御装置２２６をそれぞれ備えており、これらの統合制御装置２２６からの情報、命令が情報バス２７２を介して接続されている色々な機器に伝送され、上述のシステム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０にも伝達それる。さらに図１に記載の蓄電システム２００の管理装置（図示省略）から情報入出力端２７４を介してシステム制御装置２７０情報や指令が送られてくる。システム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０は各電池ブロック２１２の統合制御装置２２６からの情報や要求に基づいて、あるいは上位の蓄電システム２００の管理装置（図示省略）からの情報や指令に基づいて、サブ蓄電システム２０２を蓄電システム２００から電気的に切り離す条件が成立した場合に、遮断機２４２を開放する。遮断機２４２が開放されることにより、サブ蓄電システム２０２は電気的に蓄電システム２００の系統から切り離され、および負極出力端２４９を介して流れていた電流が遮断され、その後作業などにおける安全性を高めるために、断路器２４０が開放される。なお、各電池ブロック２１２を並列に接続している断路器２３８や断路器２３９も切り離される。
【００４７】
このような回路構成とすることで、サブ蓄電システム２０２単位での保守点検が容易となる。さらに安全性が向上する。また電池ブロックを基本単位として、必要な蓄電規模に基づいて電池ブロックを組み合わせることで、蓄電システムを構築でき、生産性が向上する。あわせての安全性を高めることにより、蓄電システム全体の安全性を高められる効果がある。即ち、要求に即応できる利便性が向上すると共に安全性の向上を図ることが容易となる。
【００４８】
〔制御用電力の供給に関する説明〕
図２に示す実施の形態では、上記システム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０や各電池ブロック２１２を管理する即ち各電池ブロック２１２の制御や診断を行う統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６および電池ユニット２２２Ａや電池ユニット２２２Ｂが有する電池制御装置（ＢＣＵ）２６４は、コンピュータがその中心となる制御回路を備えており、これら制御回路に動作ための電力を供給することが必要となる。前記制御回路は比較的低い直流電圧で動作するので、本実施の形態では蓄電している電圧を使用するのではなく、電圧変換が容易な交流電流を使用する。上記システム制御装置２７０や統合制御装置２２６を動作するための電力はもちろん各電池パック２１２あるいはサブ蓄電システム２０２に蓄電されている電力を使用しても良いが、各電池パックの保守点検をスムーズに行う観点や、各電池パックの構成を規格化することで蓄電システム２００の生産性を向上する観点から、図２に示す実施の形態では、各電池パック２１２あるいはサブ蓄電システム２０２の外部から制御装置用の電力の供給を受ける構成としている。また外部から供給される交流電力を使用することにより、トランスを使用して容易に電圧の変換が可能となり、蓄電している直流電力をＤＣ／ＤＣコンバータで低電圧に電圧変換するより、簡単であり、また効率も良い。
【００４９】
図２に示す構成では、サブ電池システム２０２の外部から交流電力が制御用電源入力端２８２を介して供給される。制御用電源入力端２８２からの交流電力は無停電電源２８４に供給され、通常は制御用電源入力端２８２を介して供給される交流電力により制御用の直流電圧が作られるが、外部からの交流電力の供給が停止した場合には、無停電電源２８４が代わって必要な電力を供給する。無停電電源２８４は例えば制御用電源の電圧よりやや高い直流電力を蓄電する二次電池で構成することができる。
【００５０】
制御用電源入力端２８２を介して供給された外部からの交流電力あるいは無停電電源２８４が供給する電力は電源ユニット２８６に供給され、電源ユニット２８６で低電圧の直流電圧が作られ、上記システム制御装置２７０および各電池ブロック２１２が有する統合制御装置２２６に供給される。無停電電源装置２８４を備えているので、仮に制御用電源入力端２８２からの交流電力が遮断される異常が発生しても、電源ユニット２８６から供給される制御用の電力が停止しないように、自動的にしかも連続的に、外部からの交流電力の利用から無停電電源２８４が供給する電力の利用に切り替わり、サブ蓄電システム２０２が動作を連続して維持することができる。
【００５１】
〔電池パック２５２の構成に関する説明〕
図３は上述した電池パック２５２の具体的な回路構成を示す。電池パック２５２は、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４と該電池制御装置（ＢＣＵ）２６４により制御される複数組のモジュール３２２を備えている。この実施の形態では、電池パック２５２は１個の電池制御装置（ＢＣＵ）２６４と該電池制御装置（ＢＣＵ）２６４により制御される４組のモジュール３２２を備えている。各モジュール３２２は直列接続された複数個のセル３１０とセル３１０の状態を計測するセル監視回路（ＣＣＵ）３３２を有している。この実施の形態では、各モジュール３２２は直列接続された１２個のセル３１０と該１２個のセル３１０の状態を計測する２個の監視回路（ＣＣＵ）３３２を有し、各監視回路（ＣＣＵ）３３２は直列接続された６個のセル３１０をそれぞれ分担している。但し監視回路（ＣＣＵ）３３２の数を３個とし、１個の監視回路（ＣＣＵ）３３２が４個のセル３１０を管理するようにしても良い。
【００５２】
各モジュール３２２が有する複数のセル３１０（本実施の形態では１２個のセル３１０）は直列に接続されて電池グループ３１２を構成している。電池パック２５２が有する全モジュール３２２の電池グループ３１２が直列に接続されて組電池３１４を形成し、組電池３１４はその両端子である正極用電力コネクタ３５２と負極用電力コネクタ３５３とを介して他の電池パック２５２の組電池と、図２で説明の如く、直列に接続されている。各モジュール３２２が有する電池グループ３１２は上述のようにセル監視回路（ＣＣＵ）３３２により分担されて管理されている。上述のとおりこの実施の形態では、１２個のセル３１０は高電位側６個と低電位側６個に分けられ、高電位側６個と低電位側６個のそれぞれに対応してセル監視回路（ＣＣＵ）３３２が設けられ、セル３１０の端子が対応するセル監視回路（ＣＣＵ）３３２の入力端に接続されている。
【００５３】
セル監視回路（ＣＣＵ）３３２は入力端に接続された各セル３１０の端子電圧を検出し、検出した各セル３１０の端子電圧に基づき、各セル３１０の充電状態ＳＯＣを検知する。さらに各セル３１０の端子電圧に基づき、過充電や過放電の診断を行なう。また他のセル３１０との充電状態ＳＯＣに関する差、即ち充電状態ＳＯＣのバラツキを求め、バラツキの大きさから異常の診断を行う。セル３１０相互間の充電状態ＳＯＣのバラツキが大きい場合には充電状態ＳＯＣの小さいセル３１０が微少短絡を起こしている可能性が大きいと判断できる。これらの検出結果および診断結果はシリアル伝送するための第１伝送線３４２や第２伝送線３４４を介して、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４に報告され、メモリ２６６により保持される。
【００５４】
いま、各セル３１０の端子電圧に基づく、充電状態ＳＯＣの検知や診断をセル監視回路（ＣＣＵ）３３２で行うとして説明したが、各セル３１０の端子電圧をシリアル伝送するための第１伝送線３４２や第２伝送線３４４を介して電池制御装置（ＢＣＵ）２６４に送り、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４で上述の診断を行うことができる。電池制御装置（ＢＣＵ）２６４は、電池パック２５２の全体のセル３１０を、各セル監視回路（ＣＣＵ）３３２からの報告により把握可能である。このため電池パック２５２が有する全セル３１０について、充電状態ＳＯＣのバラツキを把握でき、より正確に微少短絡などの診断を行うことが可能となる。
【００５５】
〔電池パック２５２内の伝送路の説明〕
次に図３を用いて電池パック２５２内の伝送路に付いて説明する。シリアル伝送路は２組の絶縁回路３４６Ａと３４６Ｂを備え、これらの絶縁回路は、第１伝送線３４２と第２伝送線３４４および上記第１伝送線３４２と第２伝送線３４４の２箇所の接続部にそれぞれ設けられている。電池制御装置（ＢＣＵ）２６４は図２に記載の制御用電源ライン２８８から供給される直流電力を受けて動作する。一方各セル監視回路（ＣＣＵ）３３２は監視しているセル３１０の直列回路から供給される直流電力を受けて動作する。このため電池制御装置（ＢＣＵ）２６４に供給されている電源電圧の基準電位と各セル監視回路（ＣＣＵ）３３２に供給されている電源電圧の基準電位とは異なっている。このため、第１伝送線３４２の電位と第２伝送線３４４の電位とが異なっている。第１伝送線３４２と第２伝送線３４４とを電気的に接続することは好ましくないので、第１伝送線３４２と第２伝送線３４４とを絶縁回路３４６を介して接続している。
【００５６】
各セル監視回路（ＣＣＵ）３３２同士においても、直列に接続されたセル３１０から対応するセル監視回路（ＣＣＵ）３３２に動作のための電力を供給しているので、セル監視回路（ＣＣＵ）３３２の基準電位がそれぞれ異なっている。即ち各セル監視回路（ＣＣＵ）３３２は、セル監視回路（ＣＣＵ）３３２が管理するセル３１０の基準電位が他と異なっているため、各セル監視回路（ＣＣＵ）３３２の動作電位が異なっている。ここで基準電位とは各セル監視回路（ＣＣＵ）３３２を構成する回路の例えばグランドの電位である。この実施の形態では、セル監視回路（ＣＣＵ）３３２の電位変化に沿ってセル監視回路（ＣＣＵ）３３２の伝送信号の入力端と出力端とを接続しているので、隣り合うセル監視回路（ＣＣＵ）３３２間の電位差は小さく、この電位差はセル監視回路（ＣＣＵ）３３２が十分に耐え得る値である。例えばセル監視回路（ＣＣＵ）３３２は半導体回路で構成された集積回路で作られており、第２伝送線３４４を構成するためのセル監視回路（ＣＣＵ）３３２の伝送信号の入力端と出力端の電子回路は、隣り合うセル監視回路（ＣＣＵ）３３２間の電位差より大きな電圧に耐え得る回路を備えており、電気的にあるセル監視回路（ＣＣＵ）３３２の出力端を次のセル監視回路（ＣＣＵ）３３２の入力端に電気的に接続しても、正常に動作する。従って図３に示す如く、電位の変化に沿ってセル監視回路（ＣＣＵ）３３２の伝送のための直列回路を構成することで、セル監視回路（ＣＣＵ）３３２間に絶縁回路を設けることなく第２伝送線３４４を形成することができる。この実施の形態では、電位の高いセル監視回路（ＣＣＵ）３３２から順に電位の低い方に向かって伝送されるが、逆に電位の低い方から電位の高い方へ向かって伝送しても良い。またセル監視回路（ＣＣＵ）３３２の出力端を次のセル監視回路（ＣＣＵ）３３２の入力端に電気的に接続する場合に、電気抵抗やダイオードを介して接続しても良いし、コンデンサを介して接続しても良い。これに対して絶縁回路３４６は具体的にはフォトカプラやトランスであり、電気信号を一旦他の伝送媒体である光の信号や磁束の信号に変え、その後再び電気信号に変えて伝送する。このことにより、第１伝送線３４２と第２伝送線３４４とを確実に電気的に絶縁することが可能となる。
【００５７】
電池制御装置（ＢＣＵ）２６４から各セル監視回路（ＣＣＵ）３３２への命令は、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４の伝送送信端から第１伝送線３４２Ａを介して絶縁回路３４６Ａに送られ、絶縁回路３４６Ａから第２伝送線３４４を介して高電位側のセル監視回路（ＣＣＵ）３３２へ送られ、電位の変化に沿ってセル監視回路（ＣＣＵ）３３２が直列に接続されて構成された第２伝送線３４４を通り、上記命令は絶縁回路３４６Ｂに伝えられ、第１伝送線３４２Ｂをとおり、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４の伝送受信端に戻る。
【００５８】
各セル監視回路（ＣＣＵ）３３２は、送られてきた命令を有する伝送情報のうちのアドレスデータが自分であるかを確認し、アドレスデータが自分のアドレスに該当する場合に送られてきた命令に応答し、さらに送られてきた情報をあるいは命令内容に基づき要求された情報を加えて伝送方向の順に次のセル監視回路（ＣＣＵ）３３２へ情報送信する。各セル監視回路（ＣＣＵ）３３２は電池制御装置（ＢＣＵ）２６４の要求に対応して、詳細な測定結果あるいは診断結果を送信情報として電池制御装置（ＢＣＵ）２６４へ伝送する。各セル監視回路（ＣＣＵ）３３２は過充電や過放電のほかにも色々な診断を行うことが可能であり、これらの診断結果を送信する。
【００５９】
診断結果に基づき緊急を要する場合には、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４からの問い合わせに拘わらず、異常信号を電池制御装置（ＢＣＵ）２６４に連絡することができる。図３には１組の伝送路を記載しているが、これは代表例を示したものであり、実際にはシリアル伝送路を複数組備えている。そのうちの１つを緊急用の伝送路として使用するもので、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４からの問い合わせに拘わらず、異常が発生すると、異常信号を電池制御装置（ＢＣＵ）２６４に連絡することが可能である。
【００６０】
電池制御装置（ＢＣＵ）２６４は上位の制御装置である統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６と情報バス２７２および情報バス用コネクタ３５６を介して接続されている。第２伝送線３４４からの計測結果および診断結果は、図２に記載の統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６に報告される。また計測結果および診断結果は電池制御装置（ＢＣＵ）２６４が有している不揮発性メモリ２６６に保持される。特に異常診断結果は、その異常診断の基となった測定結果も含めおよび異常となったセル３１０を特定するデータと共に不揮発性メモリ２６６に保持される。電池制御装置（ＢＣＵ）２６４から統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６へ報告された情報は、さらに情報バス２７２を介してシステム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０へ報告される。
【００６１】
〔電池パック２５２の履歴情報の保存と該履歴情報の読み出し〕
以下で説明の如く電池パック２５２を単位として、システムから取り外し、必要に応じ電池パック２５２を交換することが可能である。取り外した電池パック２５２を保守点検する場合に、また交換する場合に、過去の動作状態、特に動作状態における診断結果を利用できるとたいへん便利である。このため電池制御装置（ＢＣＵ）２６４は不揮発性メモリ２６６を有していて、不揮発性メモリ２６６に管理対象の各セル３１０の運転状態あるいは異常の状態が保持されるようになっている。これらの保持データは、システムから電池パック２５２が切り離された状態で、読み出すことができるので、上述のように点検や保守、あるいはセル３１０の交換、あるいはモジュール３２２の単位での交換のために利用できる。
【００６２】
システムから電池パック２５２が切り離された状態で、制御用電源コネクタ３５８に、運転中の動作電力を供給する電源ユニット２８６とは異なる保守あるいは点検用の電源装置から動作のための電力を供給することにより、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４はシステムから切り離された状態で、立ち上がり動作状態となる。図９の第１操作ボタン４５２から第３操作ボタン４５６の操作を行うことで、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４を他と切り離した状態で制御でき、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４の不揮発性メモリ２６６に保持されているデータが情報バス用コネクタ３５６から出力される。従って情報バス用コネクタ３５６に計測装置を接続することで不揮発性メモリ２６６に保持されているデータを受け取ることができる。さらに図９の上記第１操作ボタン４５２から上記第３操作ボタン４５６の操作を行うことで、図８や図９の表示装置４４２の表示部４４６に表示することができる。
【００６３】
〔各セル３１０の充電状態ＳＯＣの均一化動作〕
各電池パック２５２の組電池３１４は互いに直列に接続されているので、同じ量の充電電流および放電電流が流れる。このため充電状態にバラツキが生じると、全体の蓄電容量が影響を受ける。充電動作時に、全セル３１０のうち、充電状態ＳＯＣの高いセル３１０の充電状態ＳＯＣが充電制限値に達すると、他のセル３１０の充電状態ＳＯＣが低くても、充電電流の供給が困難となる。この結果電池ユニット２２２全体の充電量が制限され、結果的に蓄電量が減少することとなる。
【００６４】
このような蓄電量の減少を防止するために、統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６は各電池制御装置（ＢＣＵ）２６４からセル３１０の充電状態ＳＯＣの報告を受け、直列に接続されたセル３１０の充電状態ＳＯＣのバラツキの均一化を図るために、直列接続された電池グループ３１２のうちの最低充電状態ＳＯＣを検知すると共に、充電状態ＳＯＣのバラツキを検知し、各セル監視回路（ＣＣＵ）３３２にＳＯＣの均一化の指示を出す。例えばＳＯＣの高いセル３１０の充電状態ＳＯＣを低下するために図示されていない放電回路を動作させ、充電状態ＳＯＣの高いセル３１０の充電状態ＳＯＣを強制的に下げる指示を出す。指示を受けた各セル監視回路（ＣＣＵ）３３２は、図示しない放電回路により、指示されたセル３１０の放電を行う。セル３１０の充電状態ＳＯＣのバラツキの均一化を図るためには、上述の放電回路を動作させる以外の方法でも良い。例えば充電状態ＳＯＣの低いセル３１０を選択的に充電する方法であっても良い。
【００６５】
〔動作電力の供給に関する説明〕
電池制御装置（ＢＣＵ）２６４や各電池ブロック２１２の統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６を動作させるのに必要な直流電力は、図２に記載の電源ユニット２８６で作られる。統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６には制御用電源ライン２８８を介して供給される。また、電源ユニット２８６と繋がっている外部の制御用電源ライン２８８と、制御用電源コネクタ３５８および制御用電源コネクタ３６８を介して、電池パック２５２内の制御用電源ライン２８８が接続されていて、各電池パック２５２内の電池制御装置（ＢＣＵ）２６４には、各電池パック２５２内の制御用電源ライン２８８から電力が供給される。
【００６６】
電源ユニット２８６には制御用電源入力端２８２を介して外部から交流電力の供給され、電源ユニット２８６で供給された交流電力から、各電池パック２５２内の電池制御装置（ＢＣＵ）２６４あるいはシステム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０を動作されるための直流電力を発生して供給する。無停電電源装置２８４は、制御用電源入力端２８２からの交流電力の供給が停止したときに、一時的に交流電力を電源ユニット２８６へ供給する。電池制御装置（ＢＣＵ）２６４や各電池ブロック２１２の統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６を動作させるのに必要な直流電力は、比較的少電力でありまた低電圧であるため、電圧変換の容易な交流電力使用することが望ましい。また無停電電源装置２８４は交流発電機であり、制御用電源入力端２８２からの交流電力の供給が停止した異常時に短時間で電力を供給することが可能である。
【００６７】
〔電池ブロック２１２の収納装置４１２の説明〕
図４は、各電池ブロック２１２を収納するための電池ブロック収納装置４１２を示す。最上段には統合ユニット２２４の収納部があり、図２に示す統合ユニット２２４を収納するため統合ユニット収納部４２２が設けられている。その下の６段には、それぞれ電池パック２５２を収納するためのパック収納ハウジング４３２が設けられている。各パック収納ハウジング４３２は図８に示すように引き出しの構造を為しており、その内部に図５に示すように図３で説明の４個のモジュール３２２が収納されている。各パック収納ハウジング４３２は、図８に示す両側の螺子を外すことにより簡単に取り外すことができ、他の新しいパック収納ハウジング４３２を代わりにはめ込むことにより、電池パック２５２を交換することが可能である。統合ユニット収納部４２２やパック収納ハウジング４３２の正面にはそれぞれ操作装置４４２や操作装置４４４が設けられている。操作装置４４２や操作装置４４４は操作部と表示部とを有しており、その代表例を図８に示し、その拡大図を図９に示す。またパック収納ハウジング４３２の内部の冷却のための空気の流れを図１０に示す。
【００６８】
図２示す電池ユニット２２２Ａを構成する３個の電池パック２５２は下３段のパック収納ハウジング４３２に収納され、図２示す電池ユニット２２２Ｂを構成する３個の電池パック２５２は下から４段乃至６段に収納されている。下から１段乃至３段に収納される３個の電池パック２５２および下から４段乃至６段に収納される３個の電池パック２５２は、図７に示すパック収納ハウジング４３２の奥に設けられた配線により、それぞれ直列に接続される。
【００６９】
〔電池パック２５２の構成の説明〕
パック収納ハウジング４３２の内部に配置された電池パック２５２の概要を図５に示す。電池パック２５２は図３に示すように４個のモジュール３２２を有しており、各モジュール３２２はそれぞれ電池グループ３１２を有している。各モジュール３２２はその下部に直列接続された１２個のセル３１０からなる電池グループ３１２を有し上部両側に正端子３３６と負端子３３７が設けられている。またモジュール３２２の上部の正端子３３６と負端子３３７の間にセル監視回路（ＣＣＵ）３３２が配置されている。４個のモジュール３２２はパック収納ハウジング４３２の前から後ろの方向に一列に配置されている。しかし左右が交互に反転しているので、導体板３３８を前から後ろの方向に設けることで、４個のモジュール３２２の電池グループ３１２は直列に接続され、直列に接続された４個のモジュール３２２の電池グループ３１２が正極用電力コネクタ３５２と負極用電力コネクタ３５３に接続さている。さらに各モジュール３２２のセル監視回路（ＣＣＵ）３３２を繋ぐ伝送路は電池制御装置（ＢＣＵ）２６４に接続され、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４の伝送のための入出力端子は、統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６接続するための情報バス用コネクタ３５６に繋がっている。外部から供給される動作用の電力は制御用電源コネクタ３５８から取り込まれ、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４に供給される。
【００７０】
収納装置４１２の奥に図７に示す配線およびコネクタが設けられている。パック収納ハウジング４３２は図８に示す金属製の引き出し構造のケースで作られており、図８に示すパック収納ハウジング４３２を収納装置４１２の収納口から挿入することにより、パック収納ハウジング４３２の奥の外面に突出するように設けられた正極用電力コネクタ３５２や負極用電力コネクタ３５３、情報バス用コネクタ３５６、制御用電源コネクタ３５８、が図７示す正極用電力コネクタ３６２や負極用電力コネクタ３６３、情報バス用コネクタ３６６、制御用電源コネクタ３６８とそれぞれ接続される。図７に示す配線により、下から１段乃至３段に設けられた３個の電池パック２５２が直列に接続され、さらに下から４段乃至６段に設けられた３個の電池パック２５２が直列に接続される。
【００７１】
電池グループ３１２を構成するセル３１０の外観形状を図６に示す。この実施の形態では、セル３１０は角型形状を為すリチウムイオン二次電池であるが、しかし円筒型形状のリチウムイオン二次電池であっても良い。また他の二次電池であっても良いが、体積に対する蓄電量の多さからリチウムイオン二次電池が望ましい。セル３１０の上部には正極端子３１５と負極端子３１６が設けられており、この正極端子３１５と負極端子３１６から充電電流が供給されると共に、放電電流を取り出すことができる。
【００７２】
〔収納装置４１２の配線の説明〕
図７は収納装置４１２の奥に設けられた配線およびコネクタ、さらに計測器や継電器、などを示す。前述のとおり、収納装置４１２に全てのパック収納ハウジング４３２が収納された状態では、下から１段乃至３段に設けられた３個の電池パック２５２が直列に接続されることにより電池ユニット２２２Ａを形成し、その正極側が最上段に設けられた継電器２３２および継電器２３４に接続され、これら継電器２３２および継電器２３４を介して電池ブロック２１２の正端子２４４に接続される。一方電池ユニット２２２Ａの負極側が負端子２４５に接続される。統合ユニット収納部４２２にはさらに電流検出器２２８と２２９が設けられており、電池ユニット２２２Ａの充放電電流や電池ユニット２２２Ｂの充放電電流を計測する。また先に説明した電圧検出器２３０や電圧検出器２３１により、電池ユニット２２２Ａや電池ユニット２２２Ｂの端子電圧を計測する。さらに情報バス用コネクタ３６６および制御用電源コネクタ３６８が設けられている。統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６を収納した統合ユニット収納部４２２が収納装置４１２に挿入されることにより、統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６の情報伝送のための統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６の入出力端子が情報バス用コネクタ３６６に接続され、接続端３８２を介してシステム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０に接続される。さらに統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６の電源端子が制御用電源コネクタ３６８に接続され、電源ユニット２８６から接続端３８８を介して制御用電源コネクタ３６８に直流電源が供給され、統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６の電源端子に直流電源が供給される。
【００７３】
〔パック収納ハウジング４３２の説明〕
図８に、電池パック２５２を収納するためのパック収納ハウジング４３２の外観形状を示す。パック収納ハウジング４３２が図４に示す収納装置４１２の各段に挿入される。また統合ユニット収納部４２２も図８と似た形状および構造となっている。但し、統合ユニット収納部４２２の奥行きがパック収納ハウジング４３２の奥行きより短く作られており、統合ユニット収納部４２２の奥に制御用電源コネクタ３６８や情報バス用コネクタ３６６と共に継電器２３２や継電器２３３、継電器２３４、継電器２３５、電流制限器２３６、電流制限器２３７、および配線が設けられている。一方パック収納ハウジング４３２の前側には、パック収納ハウジング４３２の内部に冷却のための空気を導入する空気導入孔４６２が下側に設けられ、上側に操作装置４４２が設けられている。また前側の左右両側には、持ち運びのための取っ手４３６が設けられている。さらに前側の左右両側にパック収納ハウジング４３２が収納された後、パック収納ハウジング４３２を収納装置４１２に固定するための螺子が設けられている。
【００７４】
〔操作装置４４２の説明〕
図８に示す操作装置４４２の詳細を図９に示す。表示ランプ４４７や表示ランプ４４８、表示ランプ４４９は、パック収納ハウジング４３２に収納されている電池パック２５２の状態を表しており、電源用の電力が電池制御装置（ＢＣＵ）２６４に供給されていることを示す表示で、消灯状態から点灯状態に変わるようにしても良いし、あるいは表示の色が変わるようにしても良い。また表示ランプ４４８は次の状態への準備が整ったことを示す表示で、操作に基づく準備が整ったことがこの表示で検知でき、次の操作に移ることが可能となる。表示ランプ４４９は異常を示す表示で、単に点灯する場合と緊急性を表す点滅表示とを使い分けても良い。また色が変わることで緊急状態を表示するようにしても良い。
【００７５】
操作ボタン４５２や操作ボタン４５４、操作ボタン４５６によりパック収納ハウジング４３２に収納されている電池パック２５２を操作することができる。例えばパック収納ハウジング４３２の挿入動作が完了し、収納されている電池制御装置（ＢＣＵ）２６４に動作のための電源用電力を供給する場合に、例えば操作ボタン４５２や操作ボタン４５４、操作ボタン４５６を操作する。これにより図示していないスイッチの動作により、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４に電源用電力が供給され、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４が立ち上がる。図９では、誤操作や、物が当たることによる誤操作を起こすのを防止するために、操作ボタン４５２や操作ボタン４５４、操作ボタン４５６を同時に操作すると電池制御装置（ＢＣＵ）２６４の電源用電力が供給される。
【００７６】
また表示ランプ４４９により緊急異常が生じたことを知らせる警報が発せられた場合には、操作ボタン４５２や操作ボタン４５４、操作ボタン４５６を同時に操作することにより、操作指令が電池制御装置（ＢＣＵ）２６４から統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６に伝達され、操作された電池パック２５２を有している電池ユニット２２２が、統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６によって運転されているシステムから切り離される。この動作は具体的には、統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６からシステム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０へ緊急切り離しの伝達が為され、同時に継電器２３２から継電器２３５内の切り離しに該当する継電器を開放する。この操作により緊急異常が生じた電池パック２５２を流れる放電電流あるいは充電電流を遮断できる。上記緊急異常の発生は、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４あるいはセル監視回路（ＣＣＵ）３３２が行う診断動作で把握できる。また統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６が検出している電圧検出器２３０あるいは２３１や電流検出器２２８あるいは２２９の出力に基づく統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６の診断動作で検知することができる。
【００７７】
操作装置４４２の表示部４４６には、運転に伴う色々な表示が行われる。また操作ボタン４５２や操作ボタン４５４、操作ボタン４５６の操作により、各セル３１０の端子電圧や電池パック２５２の内部温度、さらには充電状態ＳＯＣの状態を表示し、チェックできる。また診断履歴や過去の使用状態を表示できる。
【００７８】
操作装置４４２が電池パック２５２毎に設けられているので、電池パック２５２の単位で、他の電池パック２５２と交換して使用するのにたいへん役立つ。また保守管理にたいへん役立つ。パック収納ハウジング４３２を収納装置４１２から取り出し、別に用意された電源から動作用の電力を制御用電源コネクタ３５８を介して供給することが可能であり、その場合のいろいろな操作を取り外した電池パック２５２が有する操作装置４４２で行い、また使用状態や診断内容を保持している電池制御装置（ＢＣＵ）２６４の不揮発性メモリ２６６から読み出して表示部４４６に表示することができる。表示部４４６の表示だけでなく、操作ボタン４５２や操作ボタン４５４、操作ボタン４５６の操作により、取り外した電池パック２５２の情報バス用コネクタ３５６から統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６の記憶内容を取り出すことができる。このことにより、より正確な診断あるいは保守、あるいは点検が可能となる。
【００７９】
〔取替え用電池パック２５２の充電状態ＳＯＣの調整〕
電池パック２５２を交換する場合に交換する電池パック２５２の充電状態ＳＯＣを接続する電池ユニット２２２の電池パック２５２の充電状態ＳＯＣに近づけておくことが望ましい。各電池パック２５２には操作装置４４２が設けられており、また電池パック２５２には負極用電力コネクタ３５３と正極用電力コネクタ３５２が設けられてあるので、正極用電力コネクタ３５２や負極用電力コネクタ３５３を充電用あるいは放電用機能を有するＳＯＣ調整装置の電力コネクタと接続し、さらにＳＯＣ調整装置の情報伝送用コネクタと接続し、操作ボタン４５２や操作ボタン４５４、操作ボタン４５６を操作することで、充電状態ＳＯＣを目標値に調整できる。
【００８０】
操作ボタン４５２や操作ボタン４５４、操作ボタン４５６の操作により充電状態ＳＯＣの目標値をセットすると、充電状態ＳＯＣの目標値が情報バス用コネクタ３５６からＳＯＣ調整装置に送られ、電池パック２５２の平均充電状態ＳＯＣが充電状態ＳＯＣの目標値となるように、ＳＯＣ調整装置によって正極用電力コネクタ３５２と負極用電力コネクタ３５３を流れる電流が制御される。またこの状態で電池パック２５２の内部のセル３１０の充電状態ＳＯＣのバラツキが減少するように各セル監視回路（ＣＣＵ）３３２は充電状態ＳＯＣのバラツキを減少させる制御を行う。このような動作に関しても表示ランプ４４７乃至表示ランプ４４９の表示はたいへん役に立つ。取り外した状態での電池パック２５２の平均充電状態ＳＯＣを目標値に近づけた上でサブ蓄電システム２０２に組み込むことで、サブ蓄電システム２０２自身の動作が安定し、安全性も向上する。
【００８１】
〔パック収納ハウジング４３２の冷却の説明〕
図１０は電池パック２５２内部の冷却用空気の流れを示す。図８に示すパック収納ハウジング４３２の前面下部に空気導入孔４６２が設けられ、また図７に示す収納装置４１２の奥に空気排出孔４６３が設けられている。最上段にも同様に空気排出孔４６３が設けられているが、図面が煩雑になるので、空気排出孔４６３の記載を省略している。
【００８２】
図１０において背面に空気導入用のファン４７２が設けられている。ファン４７２により、前面下部の空気導入孔４６２から冷却用の空気が取り込まれ、パック収納ハウジング４３２の下部に形成された第１空気通路４６４を流れる。またパック収納ハウジング４３２の上部に第２空気通路４６６が形成されている。第１空気通路４６４にはモジュール３２２の位置に関係付けられた空気分配器４７０が設けられている。この実施の形態では空気分配器４７０は流体抵抗を発生する堰によって構成されている。この４７０により第１空気通路４６４の空気はモジュール３２２の内部を通って第２空気通路４６６に移動する。その移動量がバランスするように空気分配器４７０である堰の流体抵抗が徐々に大きくなるように形成している。各モジュール３２２の内部を通過する空気は、図５の電池グループ３１２が有するセル３１０の間を通過するときに、セル３１０を冷却する。セル３１０を冷却した空気は空気排出孔４６３からファン４７２によって排出される。このような構造によりコンパクトな構造でモジュール３２２を冷却できる。またパック収納ハウジング４３２の上部と下部に空気通路を設けることで、パック収納ハウジング４３２を取り外すなどの運搬の際に外部から衝撃が加わっても、モジュール３２２への影響を緩和できる。セル３１０が破損すると極めて危険であるが、第１あるいは第２空気通路４６４や４６６が変形することにより、セル３１０の破損を防止できる効果がある。さらに仮に温度変化などにより、パック収納ハウジング４３２の内部に水滴が発生しても、第１空気通路４６４が形成されているため、影響が生じない。
【００８３】
〔システムブロック５０２の説明〕
図１１は、図２に記載のサブ蓄電システム２０２のうちのシステム管理回路に関する部分を収納するシステムブロック５０２の外観図である。システムブロック５０２は、下段から遮断部である遮断機２４２や複数個の２３８を収納するための断路部収納部５３１と、システム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０を収納するための制御部収納装置５３２と、電源ユニット２８６を収納するための電源ユニット収納装置５３３と、無停電電源装置２８４を収納するための無停電電源収納装置５３４とを備え、これら収納装置はそれぞれシステムブロック５０２のハウジング５１２に収納されている。ハウジング５１２の背面には図示されていないがシステムとの接続のための正極出力端２４８と負極出力端２４９が設けられ、これらは図１に示す他のサブシステムと接続されている。
【００８４】
システムブロック５０２には図２に記載の制御用電源入力端２８２が背面に設けられており、制御用電源入力端２８２から供給された交流電力が、無停電電源収納装置５３４に収納された無停電電源装置２８４を介して、電源ユニット収納装置５３３に収納されている電源ユニット２８６に供給される。電源ユニット２８６により供給された交流電力が直流電力に変換され、制御部収納装置５３２に収納されたシステム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０に供給されると共に、図４に代表例が示されている複数の電池ブロック２１２にそれぞれ供給され、各電池ブロック２１２が有する統合ユニット収納部４２２やパック収納ハウジング４３２に収納されている統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６や電池制御装置（ＢＣＵ）２６４に供給される。具体的には、図１１の電源ユニット収納装置５３３に収納されている電源ユニット２８６から直流電力が、図７に示す制御用電源ライン２８８に供給され、収納装置４１２の各段に対応して設けられた制御用電源コネクタ３６８に供給され、図５に示す制御用電源コネクタ３５８を介して電池制御装置（ＢＣＵ）２６４やセル監視回路（ＣＣＵ）３３２に供給される。
【００８５】
上述のように断路部収納部５３１には図２に示す各断路器２３８や遮断機２４２が収納されている。各断路器２３８は操作者の操作により開閉され、一方遮断機２４２は制御部収納装置５３２に収納されているシステム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０によって制御され、開閉される。遮断機２４２を開閉するためには、システム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０へ操作の指示を出し、システム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０が指示を実行することによる安全性を確認し、その上で動作する。
【００８６】
図１１に示すシステムブロック５０２の各収納装置５３１から５３４はそれぞれ表示部を備えた操作装置５４１から５４４を有している。操作装置５４１から５４４の具体的な構成は図９に示す操作装置４４２と構成や機能が基本的に同じである。
【００８７】
断路部収納部５３１の操作装置５４１では、図９に示す表示部４４６に動作状態が表示されると共に、表示ランプ４４７は遮断機２４２が閉じている状態では運転中を示す表示が行われる。また遮断機２４２の開放を操作ボタン４５２から操作ボタン４５６により支持すると、安全を確認し、表示ランプ４４８で準備完了の表示がなされる。この表示に基づき、再度操作ボタン４５２から操作ボタン４５６を操作すると、遮断機２４２が開放する。緊急事態が発生し、遮断機２４２が開放される場合には、表示ランプ４４９が緊急状態の表示を行う。蓄電システム２００が複数のシステムブロック５０２が有する場合、センターで緊急動作を確認しても実際のどのシステムブロック５０２が関係しているのか短時間に判断することが困難な場合があり、システムブロック５０２の操作装置５４１から５４４が有する表示ランプ４４９で確認できることは、迅速な対応に役立つ。
【００８８】
無停電電源収納装置５３４が有する無停電電源装置２８４は外部からの交流電力の供給が停止すると自動的に動作する。この場合も無停電電源装置２８４が動作していると表示ランプ４４７および表示ランプ４４９が動作する。これにより、外部交流電源から無停電電源装置２８４への緊急の切り替わりが短時間に判断できる。また、操作者による外部交流電源から無停電電源装置２８４への緊急の切り替わりは、操作装置５４４に設けられている図９に示す操作ボタン４５２や操作ボタン４５６の操作により行われる。この場合指令に基づき切り替わりの準備が完了すると表示ランプ４４８が動作し、さらに確認の操作を操作ボタン４５２や操作ボタン４５６により行うと、無停電電源装置２８４に切り替わる。その他の操作装置５４２や操作装置５４３も基本構成や基本動作が同じである。
【００８９】
次に、図１２〜図１５を参照しながら、本実施形態に係る蓄電システムにおける制御方法を説明する。以下の説明においては、図１２及び図１４に記載した電池ブロック２１２での動作フローと、図１０及び図１１に記載した電池パック２５２での動作フローと、図１２に記載した電池ブロック２１２での停止フローと、の３つに分けて説明する。
【００９０】
〔電池ブロック２１２での動作フローの説明〕
図１２は、電池ブロック２１２の動作を説明するフローチャートである。電池ブロック２１２の統合ユニット収納部４２２が挿入されると他の電池パック２５２の挿入状態にかかわらずステップＳ１００の動作が開始される。ただし、電池ブロック２１２を構成する電池パック２５２を収納しているパック収納ハウジング４３２が、図４に示す収納装置４１２に全ての挿入部に挿入されることによってステップＳ１００が開始されるようにしても良い。上述したように電池パック２５２を収納するパック収納ハウジング４３２が収納装置４１２に挿入されると、図５に示す電池パック２５２に備えられている正極用電力コネクタ３５２と図７に示すコネクタ３６２とが接続され、同様に負極用電力コネクタ３５３とコネクタ３６３とが接続される。さらに情報バス用コネクタ３５６と情報バス用コネクタ３６６とが接続され、制御用電源コネクタ３５８と制御用電源コネクタ３６８とが接続される。同様に統合ユニット収納部４２２を収納装置４１２に収納するとＩＢＣＵ２２６の電源端子が制御用電源コネクタ３６８に接続され、動作用の電力が供給される準備が完了する。この状態では併せて情報の送受信の伝送路の形成の準備が完了する。
【００９１】
ステップＳ１０２で統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６を動作させるための電力が供給されているかどうかを確認し、図４に記載の操作装置４４４の表示部４４６の状態から電力の供給がない場合には、ステップＳ１０４の操作が為されるまで、統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６は立ち上がらない。図１１の電源ユニット収納装置５３３や無停電電源収納装置５３４の操作がステップＳ１０４で行われると、統合ユニット収納部４２２に設けられた操作装置４４４の状態を表示する表示ランプ４４７が点灯し、統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６が立ち上がる。動作状態がステップＳ１０２からステップＳ１０６へ移る。
【００９２】
即ち、ステップＳ１０４で、ＰＳＵ２８６に設けられている電源スイッチである電源ユニット収納装置５３３の操作装置５４３の操作あるいは遠隔操作等によりＰＳＵ２８６が動作状態になると、電池ブロック２１２のＩＢＣＵ２２６及び各電池パック２５２の電池制御装置（ＢＣＵ）２６４に電力が供給される。これによりＩＢＣＵ２２６が立ち上り、電力の供給を自動的に検知する。ステップＳ１０２の条件が成立し、Ｙｅｓ方向のステップＳ１０６へ移る。
【００９３】
動作状態がステップＳ１０２の後、ＩＢＣＵ２２６の起動準備完了の表示が操作装置４４４に設けられた表示ランプ４４８により為され、その表示を作業者が確認した後、ステップ１０５で示す如く、作業者が電池ブロック２１２に設けられているＩＢＣＵ電源スイッチ用操作ボタン４５２から操作ボタン４５６を操作することにより、ＩＢＣＵ２２６の起動が開始するようにしても良い。
【００９４】
ＩＢＣＵ２２６の起動準備完了の表示を作業者が見た後、作業者が電池ブロックに設けられているＩＢＣＵ電源スイッチを操作することにより、ＩＢＣＵ２２６の起動を開始する。そして、ＩＢＣＵ２２６が、自身に不具合が無いかどうかの自己診断を行い、ＩＢＣＵ２２６の起動が完了する。つまり、ＩＢＣＵ２２６の起動が完了するまでは、その先の動作であるステップＳ１０６へ進まないようにすることができる。この方法ではより安全性が向上する。
【００９５】
継電器２３２や継電器２３４を投入する場合には、電池ユニット２２２の全セル３１０が安全であることを確認することが必要であり、また電池ユニット２２２の端子間電圧が接続先の他の電池ユニット２２２の端子間電圧と近い値であることが必要である。ステップＳ１０６で各電池パック２５２の診断結果を各電池制御装置（ＢＣＵ）２６４から受け取る。また各電池制御装置（ＢＣＵ）２６４の報告電圧の合計と電圧検出器２３０との測定結果の合計が一致しているか、即ち差異が規定値内かどうかの診断もステップＳ１０６で行われる。
【００９６】
安全の確認が取れない場合には、ステップＳ１０８からステップＳ１１０に移る。ステップＳ１１０で診断結果や電圧値の未報告のセル監視回路（ＣＣＵ）３３２に指令を出す。もしセル監視回路（ＣＣＵ）３３２自身の動作に異常がある場合や通信路に異常がある場合に、セル監視回路（ＣＣＵ）３３２は指令に応答できないので、このようなセル監視回路（ＣＣＵ）３３２自身の動作に異常がある場合や通信路に異常がある場合に付いても診断できる。上記説明は電池ユニット２２２Ａに付いて行ったが、同様に電池ユニット２２２Ｂについても行われる。
【００９７】
電池ユニット２２２Ａあるいは電池ユニット２２２Ｂについて安全の確認が完了すると、ステップ１１２で、完了した電池ユニット２２２Ａあるいは電池ユニット２２２Ｂに関して、統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６からシステム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０へ報告を行い、図４の操作装置４４４に、安全を完了した電池ユニット２２２の接続準備完了の表示を行う。システム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０から継電器２３２の投入の指示を受ける状態となる。
【００９８】
ＢＳＣＵ２７０は、ＩＢＣＵ２２６から診断等の完了報告を受けると、安全が完了した電池ユニット２２２に対する接続許可を出す。ステップＳ１１４で、統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６がシステム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０からの接続許可を受けると、ステップ１１６で継電器２３２を投入する。ステップ１１８で継電器２３２が投入されたことを各電池パック２５２へ報告し、各電池パック２５２の表示部４４６および表示ランプ４４７は動作中を意味する表示に変わる。
【００９９】
ＳＯＣの正確な計測には、充電電流や放電電流が流れていない状態の端子電圧を計測し、上記無負荷状態あるいは無充電状態の端子電圧を基準として求めることが望ましい。無負荷状態で各電池パック２５２のセル監視回路（ＣＣＵ）３３２が各セル３１０の端子電圧を計測し、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４から報告された電圧に基づきＳＯＣを演算により求める。
【０１００】
ステップＳ１２０で電池ユニット２２２単位でのＳＯＣのバラツキを求め、バラツキを大きい場合に均一化のための指示を各電池制御装置（ＢＣＵ）２６４に対して行う。また仮に電池ユニット２２２単位での他の電池ユニット２２２に対するＳＯＣのバラツキが少ない場合でも、電池ユニット２２２内部の各電池パック２５２間のバラツキが大きい場合、あるいは各電池パック２５２内部の電池グループ３１２のレベルでのＳＯＣのバラツキが大きい場合には、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４に対してＳＯＣの均一化のための指示を行う。指示を受けた電池パック２５２はその表示部４４６においてＳＯＣのバラツキの状態を表示すると共にＳＯＣの均一化の動作を行う。
【０１０１】
上記説明は電池ユニット２２２Ａの動作を代表して説明したが、電池ユニット２２２Ｂも同様である。
【０１０２】
継電器２３２が投入されると電池ブロック２１２の電池ユニット２２２はそれぞれ他と並列接続となり、ＳＯＣの大きい電池ユニット２２２からＳＯＣの少ない電池ユニット２２２を蓄電電力が移動する作用が生じ、電池ユニット２２２の間のＳＯＣが均一化する方向の作用が生じる。従って電池制御装置（ＢＣＵ）２６４へのＳＯＣの均一化のための指示による動作だけでなく、並列接続の作用によるＳＯＣの均一化の作用も加わり、各電池ユニット２２２のが徐々に均一化される。この状態で継電器２３４を投入する。継電器２３４の投入により継電器２３２にはほとんど電流が流れなくなり、継電器２３２を開放する。
【０１０３】
以上の説明のように統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６が各電池パック２５２からの診断結果を十分に確認し、その上で継電器２３２を投入するので、電池ブロック２１２の接続が安全に行われる。また接続時の異常電流を阻止するための電流制限器２３６を設けている継電器２３２を投入し、その後電流制限器２３６を有していない回路を構成する継電器２３４を投入するので、十分な安全性を確保できる。
【０１０４】
各電池パック２５２や統合ユニット２２４の状態それぞれ対応した表示部４４６や表示ランプ４４７、表示ランプ４４８、表示ランプ４４９により運転者に報告する構成としているので、安全性に優れており、また利便性に優れている。
【０１０５】
〔電池パック２５２の動作の説明〕
次に、電池パック２５２のパック収納ハウジング４３２が収納装置４１２の挿入部に挿入された後の電池パック２５２の動作フローを、図１３を参照しながら説明する。図４に示すパック収納ハウジング４３２を収納装置４１２の奥まで挿入すると、上述した如く図５の正極用電力コネクタ３５２や負極用電力コネクタ３５３、情報バス用コネクタ３５６、制御用電源コネクタ３５８が図７の正極用電力コネクタ３６２や負極用電力コネクタ３６３、情報バス用コネクタ３６６、制御用電源コネクタ３６８にそれぞれ接続される。この状態でステップＳ２００がスタートする。
【０１０６】
電池パック２５２を有するパック収納ハウジング４３２が挿入され、制御用電源コネクタ３５８が制御用電源コネクタ３６８と接続すると、制御用電源コネクタ３６８に電力が供給されている場合に、ステップＳ２０２およびステップＳ２０４で、図９に示す表示ランプ４４７や表示ランプ４４８が点灯する。上述のとおり、電源ユニット２８６が動作状態となり電源ユニット２８６から制御用電源コネクタ３６８を介して電池パック２５２に電力が供給されるとステップＳ２０２で、電源投入の準備完了の表示が為される。この表示を確認し、ステップＳ２０６で作業者が操作装置４４２に設けられた操作ボタン４５２乃至操作ボタン４５６を操作する。これにより電池制御装置（ＢＣＵ）２６４が起動状態に遷移する。
【０１０７】
電池制御装置（ＢＣＵ）２６４が起動すると、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４は  自己診断を行い、自己診断結果に異常がなければ、ステップＳ２０６のＢＣＵ２６４の起動が完了する。ＢＣＵ２６４の起動が完了する時点で、セル監視回路（ＣＣＵ）３３２はそれぞれ自主的に立上り、それぞれが各担当のセル３１０の端子電圧の検出および過充電や過放電を含む色々な診断を行う。ステップＳ２０８で、検知したセル３１０の端子電圧および診断結果がセル監視回路（ＣＣＵ）３３２から電池制御装置（ＢＣＵ）２６４に報告され、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４は報告を受け取り、メモリに保持する。診断結果および初期のセル３１０の端子電圧は不揮発性メモリ２６６に保持される。ステップＳ２０８で、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４はセル監視回路（ＣＣＵ）３３２からの報告を受け、異常の有無を判断し、その結果を統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６へ報告する。前述した図１２のステップＳ１０６で統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６は電池制御装置（ＢＣＵ）２６４からのこの報告を受け取る。
【０１０８】
さらに電池パック２５２内部の各種モジュールやセル３１０の診断が行われ、異常が発生した場合、あるいは他のセル３１０に対して特異な計測結果が現れたセル３１０およびそのセル３１０を含むモジュール３２２を操作装置４４２の表示部４４６に表示する。
【０１０９】
電池パック２５２が有するセル３１０の中で他のセル３１０の充電状態ＳＯＣに比べ充電状態ＳＯＣの減少が大きいセル３１０は、微少短絡を起こしている可能性が大きい。従って他と比べ充電状態ＳＯＣの減少が大きいセル３１０および電池グループ３１２を操作装置４４２の表示部４４６に表示することにより、保守点検に役立つ。
【０１１０】
図１２のステップＳ１１６で、統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６が継電器２３２の投入を行い、その結果をステップＳ１１８で、統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６が電池制御装置（ＢＣＵ）２６４に行うと、図１３のステップＳ２０９で統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６は関係する電池制御装置（ＢＣＵ）２６４に報告する。報告を受けた電池制御装置（ＢＣＵ）２６４は操作装置４４２の表示部４４６にその内容を表示する。
【０１１１】
次のステップＳ２１０で、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４は図１２のステップＳ１２４の指示を受ける。この指示の重要な内容は、組電池３１４の充電状態ＳＯＣの均一化のための制御である。この指示に基づき、次のステップＳ２１２で、充電状態ＳＯＣの均一化の指示を該当するセル監視回路（ＣＣＵ）３３２に指示する。充電状態ＳＯＣの均一化の動作は通常数時間程度の長い時間を要するので、ステップＳ２１２で、該当するセル監視回路（ＣＣＵ）３３２に対してそのセル監視回路（ＣＣＵ）３３２が関係するセル３１０毎に充電状態ＳＯＣの均一化のための動作時間を設定する。充電状態ＳＯＣのバラツキが少ない場合には、充電状態ＳＯＣの均一化のための動作時間は短くてよいが、充電状態ＳＯＣのバラツキが大きい場合には充電状態ＳＯＣの均一化のための動作時間が長くなる。
ステップＳ２１２で、充電状態ＳＯＣの設定を行うと、電池パック２５２は通常の動作に遷移する。なお、ステップＳ２１２で、指示を受けたセル監視回路（ＣＣＵ）３３２は充電状態ＳＯＣの均一化のための動作を続行する。
【０１１２】
〔電池ブロック２１２及び電池パック２５２での動作フローのまとめ〕
図１２及び図１３を参照しながら説明した内容のうち、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４と統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６とシステム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０の連携する部分を取り出した動作図を図１４に示す。電池制御装置（ＢＣＵ）２６４はステップＳ２０６で、立ち上がるとステップＳ２０８で、関係する電池パック２５２が有するセル３１０や伝送路その他の必要な計測結果および診断結果を統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６へ送信する。統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６は、ステップＳ１０２で、立ち上がった後、ステップＳ１０６で、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４からの報告を受け、継電器２３２を投入する準備を行い、ステップＳ１１２で、システム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０に対して継電器２３２の投入の許可を求める。
【０１１３】
ステップＳ１１２で、システム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０からの継電器２３２の投入の許可を受けると、継電器２３２の投入を行い、その結果を電池制御装置（ＢＣＵ）２６４へ報告する。即ち継電器２３２の投入により電池パック２５２には充放電電流が流れるからである。
【０１１４】
電池制御装置（ＢＣＵ）２６４は統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６から、ステップＳ２０９で、継電器２３２の投入の報告を受けると、継電器２３２を投入し、電池ユニット２２２がシステムと接続していることを表す表示を電池パック２５２の表示部４４６に表示する。
【０１１５】
統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６はステップＳ１２４で、充電状態ＳＯＣの平均化のための指示を該当する電池制御装置（ＢＣＵ）２６４へ送信する。電池制御装置（ＢＣＵ）２６４はこの指示をステップＳ２０８で受けて、該当するセル３１０を管理するセル監視回路（ＣＣＵ）３３２に充電状態ＳＯＣの平均化のための動作時間の設定を行う。
【０１１６】
図１４ではシステム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０は既に遮断機２４２していてサブ蓄電システム２０２が運転中であることを想定して説明したが、仮にサブ蓄電システム２０２が非動作の状態で、これから動作状態に入る場合には、システム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０は遮断機２４２を投入し、安全が確認された電池ユニット２２２から順に継電器２３２を投入する。
【０１１７】
〔電池ブロック２１２停止時のフロー〕
次に、前記の通常動作時の電池ブロック２１２を停止させる際のフローを、図１５を参照しながら説明する。図１５は、通常動作時の電池ブロック２１２を停止させる際のフローチャートである。なお、ステップＳ３００は、通常動作が行われていた状態から開始される。
【０１１８】
電池ブロック２１２が通常動作しているとき（ステップＳ３００）、ＩＢＣＵ２２６は次の３つの項目について監視している。つまり、（１）セル３１０に異常は無いか（ステップＳ３０１）、（２）作業者による電池パック２５２の交換希望の有無（ステップＳ３０８）、（３）作業者による電池ブロック２１２の停止希望の有無（ステップＳ３０９）、である。
【０１１９】
（１）セル３１４における異常発生（ステップＳ３０１）
各セル３１０の電圧値、電流値、ＳＯＣの状態、更に温度、さらに電池制御装置（ＢＣＵ）２６４とセル監視回路（ＣＣＵ）３３２を繋ぐ伝送路、電池制御装置（ＢＣＵ）２６４と統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６を繋ぐ伝送路、統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６とシステム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０を繋ぐ伝送路、電源ユニット２８６や無停電電源装置２８４の動作について、セル監視回路（ＣＣＵ）３３２や統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６やシステム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０によって異常の発生を監視する。異常があれば、例えば、セル３１０の端子電圧値が予め定められた値以上である場合、セル３１０内部で短絡した場合、セル３１０に過電流が流れた場合等、その内容をＩＢＣＵ２２６に送信する（ステップＳ３０２）。また、それとともにＢＣＵ２６４は、当該セル３１０を含む電池パック２５２に異常があることを表示窓４４２に表示する。さらに、前記の内容を、ＢＣＵ２６４が備える不揮発性メモリ２６６に記録する。
【０１２０】
電池パック２５２に異常が生じた場合に、その電池パック２５２の電池制御装置（ＢＣＵ）２６４が統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６に異常の発生を報告し、ステップＳ３０２でこの報告を受信したＩＢＣＵ２２６は、受信した内容に基づいてセル３１０への充放電を停止すべきか否かを判断する。そして、ＩＢＣＵ２２６が、セル３１０への充放電を停止すべきであると判断した場合、ステップＳ３０３で、継電器２３２乃至継電器２３５のうちの関係する継電器を開け、継電器の電気接続を遮断する。
【０１２１】
なお、例えば電池パック２５２が異常な高温になる等、緊急停止させる必要がある場合には、ステップＳ３０４〜ステップＳ３１１を経ずに断路器２４０及び遮断機２４２が強制的に開放され、電池ブロック２１２の動作（具体的には、セル３１０における充放電）が強制的に停止される。
【０１２２】
ＩＢＣＵ２２６が継電器２３２乃至継電器２３５のうちの該当する継電器の開放を確認後、ＩＢＣＵ２２６はＢＳＣＵ２７０に「継電器開放完」の情報を送信する（ステップＳ３０４）。これにより、電池ブロック２１２での充放電動作が停止したことをＢＳＣＵ２７０が把握できる。
【０１２３】
また、ＩＢＣＵ２２６が充放電を停止すべきであると判断した場合、充放電の停止後に前記異常により生じたセル３１０の劣化、あるいは異常の程度を診断する。その結果、当該劣化あるいは異常が軽度なものであって自己修復可能であると判断した場合（ステップＳ３０５の「停止」方向）、電池パック２５２の動作を停止させる命令をＢＣＵ２６４に送信する（ステップＳ３０６）。例えば充電状態ＳＯＣが過放電や過充電にかなり近づいた状態などがこれにあたる。この場合運転状態を停止することで正常に戻る状態である。
【０１２４】
一方、前記劣化が重度なものあるいは内部短絡など異常が発生したものであり、自己修復不可能であるとＩＢＣＵ２２６が判断した場合（ステップＳ３０５の「交換」方向）、充放電の停止後に、ＩＢＣＵ２２６は表示窓４４２に電池パック２５２の交換を要する旨の表示（パック交換命令）を行う（ステップＳ３０７）。
【０１２５】
ステップＳ３０６で電池パック２５２の動作停止命令がＢＣＵ２６４に送信された後、ＩＢＣＵ２２６は、ＢＣＵ２６４が電池パック２５２の動作停止が完了したことの情報受信を待機する（ステップＳ３１０、ステップＳ３１１の「未受信」方向）。そして、ＢＣＵ２６４からの動作停止完了情報をＩＢＣＵ２２６が受信すると（ステップＳ３１１の「受信」方向）、電池パック２５２の動作が停止したことをＩＢＣＵ２２６が表示窓４４４に表示し、フローが終了する（ステップＳ３１２）。なお、ステップＳ３１１においてＢＣＵ２６４が停止完了情報を送信した後、ＢＣＵ２６４の電源がＯＦＦになる。
【０１２６】
これらの動作により、セル３１０に異常が発生した場合でも、セル３１０の充放電を確実に制御することができるようになっている。
【０１２７】
（２）作業者による電池パック２５２の交換希望（ステップＳ３０８）
通常動作中（ステップＳ３００）、例えば電池パック２５２の使用時間が所定の時間以上になった場合等、電池パック２５２に設けられている電池パック交換ボタンを作業者が任意のタイミングで操作することで、強制的に電池パック２５２の交換を行うこともできる（ステップＳ３０８の「あり」方向）。このような場合には、前記したステップＳ３０２〜ステップＳ３０５のステップを経ずに、前記したステップＳ３０７に直接移行することになる。
【０１２８】
（３）作業者による電池ブロック２１２の停止希望の有無（ステップＳ３０９）
通常動作中（ステップＳ３００）、例えば作業者の都合で電池ブロック２１２を停止させたい場合には、電池パック２５２に設けられている電池ブロック停止ボタンを作業者が任意のタイミングで操作することで、強制的に電池ブロック２１２の動作を停止されることができる（ステップＳ３０９の「あり」方向）。このような場合には、前記したステップＳ３０２〜ステップＳ３０５のステップを経ずに、前記したステップＳ３０６に移行することになる。
【０１２９】
以上説明したように、図１２〜図１５に示すフローに従って電池ブロック２１２の動作させることで、安全性を向上することができる。リチウムイオン二次電池は体積当たりの蓄電量が多いことや充放電において電極の変形が使用しないなどのため寿命が長いなどのメリットがあるが、反面高度な制御を必要とする。上述のシステムでは、セル監視回路（ＣＣＵ）３３２を電池制御装置（ＢＣＵ）２６４が管理し、さらに統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６が管理し、システム制御装置（ＢＳＣＵ）２７０が更に管理する構成を為しており、決めの細かい制御が可能となっている。
【０１３０】
また、サブ蓄電システム２０２の全てを停止すると、蓄電システムを利用している系統への影響が大きい。上記システムでは、サブ蓄電システム２０２のうち一部を停止して、点検や修理を行うことができる。
【０１３１】
ニーズに合わせた蓄電容量を得るために、構造が共通する電池パック２５２を必要な数組み合わせて電池ブロック２１２を構成している。また蓄電容量に合わせて構造が共通する電池ブロック２１２を必要な数組み合わせてサブ蓄電システム２０２を構成している。このようにニーズに合わせた対応が可能であり、高い生産性や利便性が得られる。
【０１３２】
〔フローについての変更例〕
【０１３３】
例えば、ステップＳ１０５や、ステップＳ２０４、ステップＳ２０６などは、いずれも省略可能である。即ち、例えばステップＳ１０５を省略した場合に、電源の供給により統合制御装置（ＩＢＣＵ）２２６が自動的に起動するようにしても良い。また、本実施形態においてはステップＳ１２０乃至のステップＳ１２４動作を、ステップＳ１１２乃至ステップＳ１１８の実行の前に行っても良い。つまり、電池ユニット２２４からの電池調整指示と継電器接続動作は、どちらが先であっても良い。
【符号の説明】
【０１３４】
１０２  発電装置
１０４  電力系統
１１２  交流直流変換装置
１１４  直流交流変換装置
２００  蓄電システム
２０２  サブ蓄電システム
２１２  電池ブロック
２２２  電池ユニット
２２４  統合ユニット
２２６  統合制御装置（ＩＢＣＵ）
２２８，２２９  電流検出器
２３０，２３１  電圧検出器
２３２，２３３，２３４，２３５  継電器
２３６  電流制限器（抵抗器）
２３８，２３９，２４０  断路器
２４２  遮断機
２４４  正端子
２４５  負端子
２４６  正極結線
２４７  負極結線
２４８  正極出力端
２４９  負極出力端
２５２  電池パック（引き出し）
２６４  電池制御装置（ＢＣＵ）
２６６  不揮発性メモリ
２７０  システム制御装置（ＢＳＣＵ）
２７２  情報バス
２７４  情報入出力端
２８２  制御用電源入出力端
２８４  無停電電源装置（ＵＰＳ）
２８６  電源ユニット（ＰＳＵ）
２８８  制御用電源ライン
３１０  セル
３１２  電池グループ
３１４  組電池
３１５  正極端子
３１６  負極端子
３２２  モジュール
３３２  セル監視回路（ＣＣＵ）
３３６  正端子
３３７  負端子
３３８  導体板
３４２  第１伝送路
３４４  第２伝送路
３４６  絶縁回路
３５２  正極用電力コネクタ
３５３  負極用電力コネクタ
３５６  情報バス用コネクタ
３５８  制御用電源コネクタ
３６２  正極用電源コネクタ
３６３  負極用電源コネクタ
３６６  情報バス用コネクタ
３６８  制御用電源コネクタ
３８２  接続端
４１２  電池ブロック収納装置
４２２  統合ユニット収納部
４３２  パック収納ハウジング
４３６  取っ手
４４２  操作装置（兼表示装置）
４４４  操作装置（兼表示装置）
４４６  表示部
４４７，４４８，４４９  表示ランプ
４５２  第１操作ランプ
４５４  第２操作ランプ
４５６  第３操作ランプ
４６２  空気導入孔
４６３  空気排出孔
４６４  第１空気通路
４６６  第２空気通路
４７０  空気分配器
４７２  ファン
５０２  システムブロック
５１２  ハウジング
５３１  断路部収納装置
５３２  制御部収納装置
５３３  電源ユニット収納装置
５３４  無停電電源収納装置
５４１，５４２，５４３，５４４  操作装置（兼表示装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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