(57)【要約】【課題】予備電源として設けられる二次電池に内部短絡が発生した場合にシステムを保護する。【解決手段】予備電源システム１０は、負荷４に電力を供給する交流電源２と並列に接続され、１又は複数の単電池１５を直列に接続した組電池３０を含み、組電池３０の状態値を取得し、取得した状態値に基づいて、組電池３０に含まれる単電池１５のうち内部短絡が発生した二次電池を検出し、検出された二次電池を放電回路２０と接続して放電させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に電力を供給する電源と並列に接続され、１又は複数の二次電池を直列に接続した組電池と、
前記組電池の状態値を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得した状態値に基づいて、前記組電池に含まれる二次電池のうち内部短絡が発生した二次電池を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された二次電池を放電回路と接続して放電させる放電制御手段と、
を含むことを特徴とする予備電源システム。
【請求項２】
前記状態値は、前記各二次電池の電圧値を少なくとも含み、
前記検出手段は、前記電源から前記組電池が充電されている間に電圧が低下している二次電池を内部短絡が発生した二次電池として検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の予備電源システム。
【請求項３】
前記二次電池毎に、当該二次電池の電圧を調整する電圧調整回路であって、当該二次電池の電圧の測定値と目標値との差に応じて当該二次電池への充電電流の少なくとも一部を迂回させるバイパス回路を含む電圧調整回路と、
前記取得手段により取得される状態値に基づいて前記組電池が満充電状態にあるか否かを判断する判断手段と、をさらに含み、
前記状態値は、前記各バイパス回路に迂回したバイパス電流値をさらに含み、
前記検出手段は、前記判断手段により満充電状態にあると判断される場合において、前記二次電池のうち少なくとも１つの二次電池を除く他の二次電池についてのバイパス電流値が予め定められた電流値以上であり、かつ、前記少なくとも１つの二次電池の電圧値が予め定められた電圧値以下である場合に、前記少なくとも１つの二次電池を内部短絡が発生した二次電池として検出する
ことを特徴とする請求項２に記載の予備電源システム。
【請求項４】
前記判断手段は、前記組電池が放電後の回復充電状態にあるか否かをさらに判断し、
前記検出手段は、前記判断手段により回復充電状態にあると判断された場合において、前記二次電池のうち前記取得手段により取得した電圧値が上昇しない二次電池を内部短絡が発生した二次電池として検出する
ことを特徴とする請求項３に記載の予備電源システム。
【請求項５】
負荷に電力を供給する電源と並列に接続され、１又は複数の二次電池を直列に接続した組電池の状態値を取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得した状態値に基づいて、前記組電池に含まれる二次電池のうち内部短絡が発生した二次電池を検出する検出ステップと、
前記検出ステップで検出された二次電池を放電回路と接続して放電させる放電制御ステップと、を含むことを特徴とする予備電源システムの保護方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予備電源システム及び予備電源システム保護方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池は携帯機器の電源として広く用いられている。二次電池の内部で短絡が生じると電解液に引火して発火事故に繋がるおそれがあり、例えば下記の特許文献１に記載されているように、二次電池の内部短絡を検出して電池を保護する保護回路を設けているものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２８９２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
二次電池を通信装置等のシステムに電力を供給する主電源と並列に接続して、主電源に異常が発生したときの予備電源として使用することがある。こうした予備電源には高い安定性が要求されるため、二次電池の内部で短絡が発生した場合には、短絡の発生を迅速に検出してシステムに影響が及ばないように保護する必要がある。
【０００５】
本発明の目的の一つは、予備電源として設けられる二次電池に内部短絡が発生した場合にシステムを保護することができる予備電源システム及び予備電源システム保護方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る予備電源システムは、負荷に電力を供給する電源と並列に接続され、１又は複数の二次電池を直列に接続した組電池と、前記組電池の状態値を取得する取得手段と、前記取得手段により取得した状態値に基づいて、前記組電池に含まれる二次電池のうち内部短絡が発生した二次電池を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された二次電池を放電回路と接続して放電させる放電制御手段と、を含むこととする。
【０００７】
また、本発明の一態様では、前記状態値は、前記各二次電池の電圧値を少なくとも含み、前記検出手段は、前記電源から前記組電池が充電されている間に電圧が低下している二次電池を内部短絡が発生した二次電池として検出することとする。
【０００８】
また、本発明の一態様では、前記二次電池毎に、当該二次電池の電圧を調整する電圧調整回路であって、当該二次電池の電圧の測定値と目標値との差に応じて当該二次電池への充電電流の少なくとも一部を迂回させるバイパス回路を含む電圧調整回路と、前記取得手段により取得される状態値に基づいて前記組電池が満充電状態にあるか否かを判断する判断手段と、をさらに含み、前記状態値は、前記各バイパス回路に迂回したバイパス電流値をさらに含み、前記検出手段は、前記判断手段により満充電状態にあると判断される場合において、前記二次電池のうち少なくとも１つの二次電池を除く他の二次電池についてのバイパス電流値が予め定められた電流値以上であり、かつ、前記少なくとも１つの二次電池の電圧値が予め定められた電圧値以下である場合に、前記少なくとも１つの二次電池を内部短絡が発生した二次電池として検出することとする。
【０００９】
また、本発明の一態様では、前記判断手段は、前記組電池が放電後の回復充電状態にあるか否かをさらに判断し、前記検出手段は、前記判断手段により回復充電状態にあると判断された場合において、前記二次電池のうち前記取得手段により取得した電圧値が上昇しない二次電池を内部短絡が発生した二次電池として検出することとする。
【００１０】
また、本発明の一態様に係る予備電源システムの保護方法は、負荷に電力を供給する電源と並列に接続され、１又は複数の二次電池を直列に接続した組電池の状態値を取得する取得ステップと、前記取得ステップで取得した状態値に基づいて、前記組電池に含まれる二次電池のうち内部短絡が発生した二次電池を検出する検出ステップと、前記検出ステップで検出された二次電池を放電回路と接続して放電させる放電制御ステップと、を含むこととする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様によれば、予備電源として設けられる二次電池に内部短絡が発生した場合に当該二次電池の保有する電気を放電回路に放出させることでシステムを保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る予備電源システムを含むシステムの一構成例である。
【図２】電圧調整回路の一例を示す図である。
【図３】放電回路の一例を示す図である。
【図４】監視制御装置の機能ブロック図である。
【図５】満充電状態にある時に単電池の１つに内部短絡が発生した場合の組電池の電圧と、組電池への充電電流の値との推移を示した図である。
【図６Ａ】状態Ａにおける各単電池の電圧値及び各単電池について測定されるバイパス電流値の一例を示した図である。
【図６Ｂ】状態Ｂにおける各単電池の電圧値及び各単電池について測定されたバイパス電流値の一例を示した図である。
【図６Ｃ】状態Ｃにおける各単電池の電圧値及び各単電池について測定されたバイパス電流値の一例を示した図である。
【図７】回復充電状態にある場合において、内部短絡の検出処理を説明する図である。
【図８】放電状態にある場合において、内部短絡の検出処理を説明する図である。
【図９】内部短絡対応処理の全体の流れを示したフローチャートである。
【図１０】状態判定処理のフローチャートである。
【図１１】内部短絡検出処理のフローチャートである。
【図１２】予備電源システムの他の構成例である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１４】
図１には、本実施形態に係る予備電源システム１０を含むシステムの一構成例を示す。図１に示されるように、商用電源等の交流電源２から整流器３を介して直流化された電流が通信システム等の負荷４に供給されており、整流器３と負荷４の間には、交流電源２が停電した等の異常発生時のバックアップ電源として機能する予備電源システム１０が接続制御スイッチ５を介して並列に接続されている。通常動作時には接続制御スイッチ５は閉じられ、予備電源システム１０は交流電源２からの電力供給により満充電状態（浮動充電状態）に維持されると共に、停電等で交流電源２側の電圧が低下した際には予備電源システム１０側から負荷４へと電力が瞬時に供給されるようになっている。以下、予備電源システム１０の詳細について説明する。
【００１５】
図１に示されるように、予備電源システム１０は、二次電池の電池セル（以下、単電池１５）を複数直列に接続して構成される組電池３０と、組電池３０に含まれる各単電池１５の電圧を調整する電圧調整回路３２を含む電圧調整部３４と、各単電池１５に保有される電気を放電させる放電回路２０と、組電池３０の状態を監視して各単電池１５の状態を制御する監視制御装置３６を含む。監視制御装置３６は、上記制御の他にも、組電池３０の異常の発生を判断したり、接続制御スイッチ５の開閉を制御したりするものであるが、詳細については後述する。また、予備電源システム１０と整流器とを接続する電気配線には、整流器から予備電源システム１０に流入する電流値を測定する電流測定センサ３８が設けられており、電流測定センサ３８は測定した電流値を監視制御装置３６に出力する。なお、整流器３から予備電源システム１０側に流れ込む方向の電流を正とすると、充電電流は正の電流値として測定され、放電電流は負の電流値として測定される。
【００１６】
組電池３０は、負荷４に供給する電圧に応じた数の単電池１５を直列接続して構成することとしてよく、例えば、各単電池１５の定格電圧が４．１Ｖであり、負荷４に−４８Ｖの電圧を供給する場合には、組電池３０は１２個の単電池１５を直列に接続して構成される。単電池１５には、例えばリチウムイオン二次電池を用いることとしてよい。
【００１７】
図２には、電圧調整回路３２の一例を示す。電圧調整回路３２は、組電池３０に含まれる単電池１５毎に設けられるものである。図２に示されるように、電圧調整回路３２は、第１の誤差増幅器４０と第２の誤差増幅器４２、及びバイパス回路４４を含み構成される。第１の誤差増幅器４０は、単電池１５の正極を＋側の入力、負極を−側の入力として、それらの入力の差（電圧測定値）を増幅して出力するものである。第１の誤差増幅器４０から出力される電圧測定値は監視制御装置３６に入力されると共に、第２の誤差増幅器４２の＋側にも入力される。第２の誤差増幅器４２は、−側には監視制御装置３６から基準電圧（例えば４．１Ｖ）に応じた値が入力され、電圧の測定値と基準値との差に応じた電圧をバイパス回路４４を構成するトランジスタ４６（例えば電界効果トランジスタとしてよい）のゲートに印加する。トランジスタ４６は、ソースを単電池１５の正極側と、ドレインを単電池１５の負極側と接続されており、ゲートに印加された電圧に応じて整流器３から流入する充電電流をトランジスタ４６を介してバイパス回路４４側に迂回させるようにする。バイパス回路４４において、トランジスタ４６のドレイン側には電流測定素子４８が設けられており、電流測定素子４８は測定した電流値（バイパス電流値）を監視制御装置３６に出力する。
【００１８】
図３には、放電回路２０の一例を示す。図３に示されるように、放電回路２０は、放電制御スイッチ２２と放電ユニット２４とを含み構成される。放電制御スイッチ２２は、単電池１５と放電ユニット２４との間に設けられ、両者の導通を制御する半導体スイッチであり、監視制御装置３６から入力される制御信号に応じて開閉するものである。通常動作時には放電制御スイッチ２２は開いており、後述する監視制御装置３６により単電池１５に内部短絡が検出された場合に、監視制御装置３６から出力される制御信号に応じて放電制御スイッチ２２は閉じられて、単電池１５と放電ユニット２４とを接続する。放電ユニット２４は、例えば抵抗素子２６とコンデンサ２８とを含み構成されることとしてよく、二次電池に保有される電気エネルギーを吸収する機能を果たしている。また、図３に示したように放電ユニット２４を、抵抗素子２６とコンデンサ２８とを並列に接続して構成することにより、放電制御スイッチ２２を閉じた際に抵抗素子２６に突入電流が流れ込むのを防止している。
【００１９】
図４には、監視制御装置３６の機能ブロック図を示す。図４に示されるように、監視制御装置３６は、電源部５０、電源情報取得部５２、電圧調整回路制御部５４、電池状態情報取得部５６、制御部５８（組電池状態判定部６０、及び内部短絡検出部６２を含む）、放電回路制御部６４、及び回路制御信号出力部６６を含む。以下、各部の詳細について説明する。
【００２０】
電源部５０は、電源に接続し、監視制御装置３６の各部を駆動させる駆動電力を供給するものである。電源は例えば組電池３０としてよく、こうすることで停電時等にも監視制御装置３６を動作させることができる。
【００２１】
電源情報取得部５２は、交流電源２の状態情報（正常状態、停電状態等）を取得するものである。電源情報取得部５２は、整流器３から交流電源２の状態情報を取得することとしてもよいし、整流器３から供給される電力（電流及び電圧）に基づいて交流電源２の状態を判断して、交流電源２の状態情報を取得することとしてもよい。
【００２２】
電圧調整回路制御部５４は、各電圧調整回路３２と接続し、各単電池１５に基準電圧を設定するものである。例えば、電圧調整回路制御部５４は、通常動作時には各単電池１５に予め定められた基準電圧値を設定し、内部短絡を検出した時には内部短絡した単電池１５に対しては基準電圧値を例えば０Ｖに設定して充電を停止するように制御してよい。
【００２３】
電池状態情報取得部５６は、組電池に流入又は組電池から放出される電流値、組電池３０に含まれる各単電池１５について測定された電圧値、組電池３０の温度等の状態情報を取得するものである。例えば、電池状態情報取得部５６は、後述する電圧調整回路制御部５４から各単電池１５の電圧値を、電圧調整回路３２から各単電池１５のバイパス電流値を、電流測定センサ３８から組電池に流入する充電電流値を、そして組電池３０内に設けられた温度センサ５５から組電池３０の温度の計測値を取得することとしてよい。
【００２４】
制御部５８は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含み構成され、監視制御装置３６を構成する各部を制御すると共に、各部の状態を監視して組電池３０に内部短絡等の検出や、過充電や過放電等の異常が発生しているか否かの判定等を行うものである。本実施形態では、制御部５８には以下の組電池状態判定部６０、及び内部短絡検出部６２が含まれる。
【００２５】
組電池状態判定部６０は、電池状態情報取得部５６により取得された組電池３０の状態値に基づいて、組電池３０が満充電状態、回復充電状態、放電状態のいずれの状態にあるかを判定するものである。満充電状態とは、各単電池１５が設定された基準電圧値に充電されている状態であり、回復充電状態とは、組電池３０が放電して各単電池１５の電圧が基準電圧値以下に下がった後に充電されている状態であり、放電状態とは、組電池３０が放電している状態である。
【００２６】
本実施形態では、組電池状態判定部６０は、組電池３０への充電電流の値を取得し、当該充電電流の値が正又は０であれば組電池３０が充電状態（満充電状態、又は回復充電状態）にあると判定し、負であれば放電状態にあると判定する。さらに、組電池状態判定部６０は、充電電流の値が所定の閾値（正又は０）よりも小さく、かつ、各単電池１５の電圧値の合計（組電池３０の電圧）が所定の電圧値（例えば基準電圧値に基づく値としてよい）よりも大きければ、組電池３０は満充電状態（浮動充電状態）にあると判定し、そうでなければ回復充電状態にあると判定する。
【００２７】
内部短絡検出部６２は、組電池３０に含まれる単電池１５のうち内部短絡が発生した単電池１５を検出するものである。本実施形態では、内部短絡検出部６２は、組電池３０の状態毎に予め定められた判定基準に従って組電池３０において内部短絡が発生した単電池１５を検出するものである。以下、組電池３０の状態毎の判定基準を図面に従って具体的に説明する。
【００２８】
図５には、組電池３０（１２個の単電池１５を直列接続）が満充電状態にある時に単電池１５（４．１Ｖに充電）の１つに内部短絡が発生した場合の組電池３０の電圧と、組電池３０への充電電流の値との推移を示した。図５（ａ）に示されるように、単電池１５の１つに内部短絡が発生すると、単電池１５の電圧が減少することにより、組電池３０の電圧が４９．２Ｖ（１２×４．１Ｖ）から４５．１Ｖ（４９．２Ｖ−４．１Ｖ）まで減少する。また、図５（ｂ）に示されるように、組電池３０の電圧が減少することに伴って、組電池３０への充電電流が次第に増加していく。ここで、内部短絡が発生する前の正常状態にある段階を状態Ａ、内部短絡が発生し充電電流が次第に増加している状態を状態Ｂ、充電電流が増加し平衡状態に達した状態を状態Ｃとする。
【００２９】
図６Ａには、状態Ａにおける各単電池１５の電圧値及び各単電池１５について測定されるバイパス電流値の一例を示したものである。図６Ａに示されるように、各単電池１５の電圧は基準電圧値を維持しており、いずれの単電池１５に関するバイパス電流値も０又は微小である。
【００３０】
図６Ｂには、状態Ｂにおける各単電池１５の電圧値及び各単電池１５について測定されたバイパス電流値の一例を示したものである。図６Ｂに示されるように、短絡が発生した単電池１５（単電池１５Ｘとする）の電圧値は低下し、バイパス電流は単電池１５Ｘ以外の単電池１５については状態Ａと比べて大きな値となる。これは、短絡が発生した単電池１５Ｘは電圧が基準電圧値（４．１Ｖ）よりも小さいために充電電流が単電池１５に流れ込むが、それ以外の単電池１５については電圧が基準電圧値に達しているため、ほぼ全ての充電電流がバイパス回路側に迂回して流れ込むためである。
【００３１】
図６Ｃには、状態Ｃにおける各単電池１５の電圧値及び各単電池１５について測定されたバイパス電流値の一例を示したものである。図６Ｃに示されるように、短絡が発生した単電池１５Ｘの電圧値は０にまで低下し、バイパス電流は単電池１５Ｘ以外の単電池１５については状態Ｂと同様に大きな値となる。
【００３２】
本実施形態に係る予備電源システム１０では、組電池３０が状態Ｃに達する前の状態Ｂの段階で単電池１５に内部短絡が発生していることを検出して、内部短絡した単電池１５に蓄えられている電気を放電回路２０に放出するものである。ここで、満充電状態において内部短絡を検出する具体的な検出処理について説明する。
【００３３】
内部短絡検出部６２は、組電池３０が満充電状態にある場合において、単電池１５のうち電圧値が所定の値（例えば、基準電圧値４．１Ｖ又はそれ以下の値としてもよい）を下回っており、かつ、電圧が維持されている他の単電池１５に関して測定されるバイパス電流が所定の値（例えば、通常動作時のバイパス電流の最大値や平均値等としてよい）を上回る場合に、上記電圧の低下が検知された単電池１５に内部短絡が発生したとして検出することとしてよい。満充電状態においては、特にバイパス電流値が１又は複数の単電池１５を除いて急激に立ち上がったことを検知した場合に、内部短絡の発生を検出するように処理を行うこととしてよい。
【００３４】
次に、図７を参照しながら、組電池３０が回復充電状態にある場合において、内部短絡検出部６２により行われる内部短絡が発生した単電池１５の検出処理について説明する。図７には、回復充電状態における各単電池１５の電圧値及び各単電池１５について測定されたバイパス電流値の一例を示したものである。図７に示される矢印の方向及び長さは、電圧の変化の方向及び変化量を示している。すなわち、組電池３０が回復充電状態にある場合において内部短絡した単電池１５は、他の単電池１５と電圧変化の方向が異なるため、内部短絡検出部６２は各単電池１５の電圧値の変化率を算出してその変化率が０又は負の単電池１５を内部短絡が発生した単電池１５として検出することとする。
【００３５】
最後に、図８を参照しながら、組電池３０が放電状態にある場合において、内部短絡検出部６２により行われる内部短絡が発生した単電池１５の検出処理について説明する。図８には、放電状態における各単電池１５の電圧値及び各単電池１５について測定されたバイパス電流値の一例を示したものである。図８に示される矢印の方向及び長さは、電圧の変化の方向及び変化量を示している。すなわち、組電池３０が放電状態にある場合において内部短絡した単電池１５は、他の単電池１５と比べて電圧低下率が大きいため、内部短絡検出部６２は各単電池１５の電圧値の変化率を算出してその変化率（絶対値）が所定の値よりも大きい単電池１５を内部短絡が発生した単電池１５として検出することとする。
【００３６】
放電回路制御部６４は、各単電池１５と接続する放電制御スイッチ２２の開閉を制御するものである。具体的には、放電回路制御部６４は、内部短絡検出部６２により内部短絡が検出された単電池１５と接続する放電制御スイッチ２２に「オン（閉）」の制御信号を出力するものである。
【００３７】
回路制御信号出力部６６は、接続制御スイッチ５（例えば半導体スイッチ）に開閉を制御する制御信号を出力するものである。例えば回路制御信号出力部６６は、制御部５８により異常（内部短絡、過充電、過放電、温度上昇等）が検出された場合に、接続制御スイッチ５を開く制御信号を出力して、組電池３０を充電系統及び放電系統から分離することとする。このようにして、組電池３０を内部短絡、過充電、過放電、温度上昇等の異常動作による故障、事故から回避させることとしている。
【００３８】
次に、図９乃至図１１に示されたフローチャートを参照しながら、予備電源システム１０において行われる内部短絡対応処理の流れについて説明する。
【００３９】
図９は、内部短絡対応処理の全体の流れを示したフローチャートである。図９に示されるように、予備電源システム１０は、組電池３０の状態値（各単電池１５の電圧値、充電電流値、バイパス電流値）を取得し（Ｓ１０１）、取得した状態値に基づいて組電池３０の状態を判定する（Ｓ１０２）。組電池３０の状態の判定処理については、図１０に示したフローチャートを参照しながら説明する。
【００４０】
図１０は、組電池３０の状態判定処理のフローチャートである。図１０に示されるように、予備電源システム１０は、組電池３０への充電電流の値が負か否かを判定し（Ｓ２０１）、「負」であると判定する場合には（Ｓ２０１：Ｙ）、組電池３０が「放電状態」にあると判断する（Ｓ２０２）。予備電源システム１０は、「負」でないと判定する場合には（Ｓ２０１：Ｎ）、充電電流の値が所定値以下で、組電池３０の電圧（単電池１５の合計電圧）が所定値以上であるか否かの条件（満充電判定条件）を満たすか否かを判定し（Ｓ２０３）、上記満充電判定条件を満たすと判定する場合には（Ｓ２０３：Ｙ）、組電池３０は「満充電状態」にあると判断し（Ｓ２０４）、上記満充電判定条件を満たさないと判定する場合には（Ｓ２０３：Ｎ）、組電池３０は「回復充電状態」にあると判断する（Ｓ２０５）。予備電源システム１０は以上の処理を終えるとＳ１０２に戻り、次の処理に進む。
【００４１】
予備電源システム１０は、組電池３０の状態判定処理を終えると、判定した組電池３０の状態と、組電池３０について取得された状態値に基づいて、組電池３０に内部短絡が発生したこと及びその内部短絡が発生した単電池１５を検出する内部短絡検出処理を行う（Ｓ１０３）。内部短絡検出処理の詳細については、図１１を参照しながら説明する。
【００４２】
図１１は内部短絡検出処理のフローチャートである。図１１に示されるように、予備電源システム１０は、組電池３０の状態が「満充電状態」か、「回復充電状態」か、「放電状態」かを取得する（Ｓ３０１）。取得された組電池３０の状態が「満充電状態」である場合には、予備電源システム１０は、組電池３０に含まれる単電池１５のうち電圧値が所定値を下回り、かつ、当該単電池１５以外の単電池１５のバイパス電流値が所定値を上回っているという内部短絡判定条件を満足するか否かを判断し（Ｓ３０２）、当該内部短絡判定条件を満足すると判断する場合には（Ｓ３０２：Ｙ）、上記所定値を下回った電圧値を有する単電池１５に内部短絡が発生したと判断する（Ｓ３０３）。一方で、予備電源システム１０は、内部短絡判定条件を満足しないと判断する場合には（Ｓ３０２：Ｎ）、内部短絡は発生していないと判断する（Ｓ３０４）。
【００４３】
Ｓ３０１で取得された組電池３０の状態が「回復充電状態」である場合には、予備電源システム１０は、組電池３０に含まれる単電池１５のうち電圧値が上昇していない単電池１５が有るか否かを判定し（Ｓ３０５）、「有る」と判定する場合には（Ｓ３０５：Ｙ）、当該電圧値が上昇していない単電池１５に内部短絡が発生したと判断し（Ｓ３０６）、「無い」と判定する場合には（Ｓ３０５：Ｎ）、内部短絡は発生していないと判断する（Ｓ３０７）。
【００４４】
Ｓ３０１で取得された組電池３０の状態が「放電状態」である場合に、予備電源システム１０は組電池３０に含まれる単電池１５の電圧降下率が他の単電池１５と比べて所定の割合以上大きい単電池１５が有るか否かを判定し（Ｓ３０８）、「有る」と判定する場合には（Ｓ３０８：Ｙ）、当該電圧降下率が大きい単電池１５に内部短絡が発生したと判断し（Ｓ３０９）、「無い」と判定された場合には（Ｓ３０８：Ｎ）、内部短絡は発生していないと判断する（Ｓ３１０）。予備電源システム１０は以上の処理を終えるとＳ１０３に戻り、次の処理に進む。
【００４５】
予備電源システム１０は、内部短絡検出処理により内部短絡が検出された場合には（Ｓ１０４：Ｙ）、接続制御スイッチを開放し（Ｓ１０５）、組電池３０の充電又は放電を停止させると共に、電圧調整回路３２の設定基準値を変更して組電池３０に充電電流が流入するのを停止させる（Ｓ１０６）。そして、予備電源システム１０は、内部短絡が検出された組電池３０と接続する放電制御スイッチ２２を閉じて（Ｓ１０７）、単電池１５に保有される電気を放電回路２０に放出させて、処理を終了する。
【００４６】
以上説明した本実施形態に係る予備電源システム１０によれば、交流電源２に並列接続されて常時充電状態にある組電池３０について測定される状態値に基づいて、組電池に含まれ単電池１５において発生した内部短絡を当該内部短絡が発生した単電池１５に電気が保有されている段階で検出すると共に、当該単電池１５に保有される電気を放電回路２０に放出させることで、二次電池の発熱・発火等の事故を未然に防止することができる。
【００４７】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、例えば図１２に示されるように、予備電源システム１０の放電回路２０を全単電池１５について共有させることにして、回路を小型化することとしてもよい。このように放電回路２０を共有させる場合においても、各単電池１５と放電回路２０とを接続する放電制御スイッチ２２は単電池１５毎に設けることとしてよい。また、上記の実施形態は単電池１５にリチウムイオン二次電池を用いた例を挙げて説明したが、本発明は他の多様な種類の二次電池にも適用できるのはもちろんである。
【符号の説明】
【００４８】
２  交流電源、３  整流器、４  負荷、５  接続制御スイッチ、１０  予備電源システム、１５  単電池、２０  放電回路、２２  放電制御スイッチ、２４  放電ユニット、２６  抵抗素子、２８  コンデンサ、３０  組電池、３２  電圧調整回路、３４  電圧調整部、３６  監視制御装置、３８  電流測定センサ、４０  第１の誤差増幅器、４２  第２の誤差増幅器、４４  バイパス回路、４６  トランジスタ、４８  電流測定素子、５０  電源部、５２  電源情報取得部、５４  電圧調整回路制御部、５６  電池状態情報取得部、５８  制御部、６０  組電池状態判定部、６２  内部短絡検出部、６４  放電回路制御部、６６  回路制御信号出力部。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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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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