(57)【要約】【課題】蓄電池装置が有する電池部の充電時間の長時間化を防止する蓄電池装置および蓄電池システムを提供する。【解決手段】実施形態の蓄電池装置は、リチウムイオン電池を有し当該リチウムイオン電池に充電を行う他の蓄電池装置と並列接続可能な蓄電池装置であって、電池部と、充電部と、端子と、遮断部と、を備える。電池部は、リチウムイオン電池を有する。充電部は、外部電源から電源の供給を受けて電池部の充電を行う。端子は、他の蓄電池装置と蓄電池装置とを接続する配線に接続可能である。遮断部は、電池部と端子との間に接続され、端子から電池部への電流の流れ込みを遮断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウムイオン電池を有し当該リチウムイオン電池に充電を行う他の蓄電池装置と並列接続可能な蓄電池装置であって、
リチウムイオン電池を有する電池部と、
外部電源から電源の供給を受けて前記電池部の充電を行う充電部と、
前記他の蓄電池装置と前記蓄電池装置とを接続する配線に接続可能な端子と、
前記電池部と前記端子との間に接続され、前記端子から前記電池部への電流の流れ込みを遮断する遮断部と、
を備えた蓄電池装置。
【請求項２】
前記電池部に直列接続され、前記電池部から前記端子に流れる過電流を遮断する第２の遮断部を有する請求項１に記載の蓄電池装置。
【請求項３】
前記遮断部は、前記端子から前記電池部への電流の流れ込みを遮断するダイオードである請求項１または２に記載の蓄電池装置。
【請求項４】
前記電池部は、予め設定された目標電池電圧を一のリチウムイオン電池のセル電圧で除算した値に相当する個数、直列接続されたリチウムイオン電池を有する請求項１から３のいずれか一に記載の蓄電池装置。
【請求項５】
前記充電部は、前記電池部から放電される電流の電流値が、前記蓄電池装置の許容出力電流値以下となるよう前記電池部に充電を行う請求項１から４のいずれか一に記載の蓄電池装置。
【請求項６】
外部負荷に電源を供給する配線を介して並列接続された蓄電池装置を有する蓄電池システムであって、
前記蓄電池装置は、
リチウムイオン電池を有する電池部と、
外部電源から電源の供給を受けて前記電池部の充電を行う充電部と、
前記配線に接続可能な端子と、
前記電池部と前記端子との間に接続され、前記端子から前記電池部への電流の流れ込みを遮断する遮断部と、
を備えた蓄電池システム。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、蓄電池装置および蓄電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギー密度が高いリチウムイオン電池のコスト低下、大規模災害に対する非常用蓄電池システムによるバックアップ時間の確保等の情勢から、既設の鉛蓄電池による非常用蓄電池システムに対してリチウムイオン電池を用いて蓄電池システムを追加または置換する社会的要請が高まっている。このような背景から、非常用蓄電池システムにリチウムイオン電池を用いる技術が提案されてきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３６０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術においては、リチウムイオン電池を有する蓄電池装置を並列接続した非常用電池システムにおいて充電を行う際、蓄電池装置の外部に設けられた一つの充電装置により蓄電池装置毎に排他的にリチウムイオン電池に対する充電を行うため、多数の蓄電池装置が並列接続された非常用蓄電池システムにおいては充電に必要な時間が長時間化する、という課題がある。また、蓄電池装置間において電位差が生じた場合に充電対象の蓄電池装置から他の蓄電池装置に電流の流れ込みが発生して、当該他の蓄電池装置の充電が行われてしまい、当該充電対象の蓄電池装置の充電に時間がかかる、という課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の蓄電池装置は、リチウムイオン電池を有し当該リチウムイオン電池に充電を行う他の蓄電池装置と並列接続可能な蓄電池装置であって、電池部と、充電部と、端子と、遮断部と、を備える。電池部は、リチウムイオン電池を有する。充電部は、外部電源から電源の供給を受けて電池部の充電を行う。端子は、他の蓄電池装置と蓄電池装置とを接続する配線に接続可能である。遮断部は、電池部と端子との間に接続され、端子から電池部への電流の流れ込みを遮断する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本実施形態にかかる非常用蓄電池システムの電気系統の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１は、本実施形態にかかる非常用蓄電池システムの電気系統の構成を示すブロック図である。非常用蓄電池システム１は、外部の常用直流電源から外部負荷（例えば、発電所や工場などの大規模施設）への電源の供給が停止した場合に、外部負荷に対して電源を供給する非常用電源として機能する。
【０００８】
本実施形態では、非常用蓄電池システム１は、１２５Ｖ，２００Ａｈの直流電源を供給可能な蓄電池システム１０が、外部の常用直流電源から外部負荷に電源を供給する配線である母線１２を介して８つ並列接続されている。したがって、本実施形態では、非常用蓄電池システム１は、１２５Ｖ，１６００Ａの直流電源を外部負荷に供給可能である。非常用蓄電池システム１の各蓄電池システム１０には、外部電源供給用端子１３を介して、母線１２とは別途設けられた配線１４を介して外部の商用電源から４４０Ｖの交流電源が供給される。
【０００９】
非常用蓄電池システム１が有する各蓄電池システム１０は、リチウムイオン電池を有し当該リチウムイオン電池に充電を行う他の電池盤１０１（他の蓄電池装置の一例）と並列接続可能な電池盤１０１（蓄電池装置の一例）を有する。本実施形態では、蓄電池システム１０は、１０台の電池盤１０１が並列接続されている。本実施形態では、非常用蓄電池システム１は、上述したように、８つの蓄電池システム１０を有しているため、８０台の電池盤１０１が並列接続されている。
【００１０】
電池盤１０１は、電源供給用端子１０２、過電流遮断用ＭＣＣＢ（Molded  Case  Circuit  Breaker）１０３，１１７，１１８、電源装置１０４、電流逆流防止用ダイオード１０５，１０７，１２０、非常用電源装置１０６、ユニット制御装置１０８、充電器１０９、故障表示部１１０、ＢＭＵ（Battery  Management  Unit）１１１、電流センサ１１２、非常用電源供給用端子１１９および電池部１２１を備えている。
【００１１】
電池部１２１は、並列接続された複数（本実施形態では、６つ）の組電池モジュール１１３を有している。本実施形態では、組電池モジュール１１３は、直列接続された５つの電池モジュール１１４と、メンテナンス用ＭＣＣＢ１１５と、ＳＤＣ１１６と、を有している。
【００１２】
電池モジュール１１４は、リチウムイオン電池１１４ａと、ＣＭＵ（Cell  Monitoring  Unit）１１４ｂと、を有している。
【００１３】
本実施形態では、組電池モジュール１１３は、直列接続された５つの電池モジュール１１４のうち、２つの電池モジュール１１４が２並列１２直列（２Ｐ１２Ｓ）したリチウムイオン電池（２０Ａｈ−２．４Ｖ）１１４ａを有し、残りの３つの電池モジュール１１４が２並列９直列（２Ｐ９Ｓ）したリチウムイオン電池（２０Ａｈ−２．４Ｖ）１１４ａを有する。これにより、本実施形態にかかる電池盤１０１は、電池部１２１が、予め設定された目標電池電圧（例えば、１２５Ｖ）をリチウムイオン電池１１４ａのセル電圧（例えば、２．４Ｖ）で除算した値（例えば、５１）に相当する個数、直列接続されたリチウムイオン電池１１４ａを有するように構成している。ここで、目標電池電圧は、外部の常用直流電源から外部負荷への電源の供給が停止した場合に、非常用蓄電池システム１から電源の供給を受ける外部負荷の駆動に必要な電圧である。
【００１４】
したがって、例えば、目標電池電圧が４８Ｖである場合には、組電池モジュール１１３が、２並列１２直列したリチウムイオン電池１１４ａを有する電池モジュール１１４と、２並列９直列したリチウムイオン電池１１４ａを有する一つの電池モジュール１１４と、をそれぞれ一つずつ有するように構成する。これにより、電池部１２１は、目標電池電圧（例えば、４８Ｖ）をリチウムイオン電池１１４ａのセル電圧（例えば、２．４Ｖ）で除算した値に相当する個数（例えば、２１個）、直列接続されたリチウムイオン電池１１４ａを有するように構成される。
【００１５】
ところで、直列接続された複数の電池モジュール１１４を有する組電池モジュール１１３においては、電池モジュール１１４内で内部短絡が発生した場合、隣接する電池モジュール１１４から電流が流れ込み、他の電池モジュール１１４も破損する可能性がある。また、電池盤１０１の輸送時等においては、後述するＢＭＵ１１１やユニット制御装置１０８に電源が供給されておらずオフ状態になっているため、電池モジュール１１４において内部短絡が発生しても、当該内部短絡により発生する過電流を遮断する機能を動作させることはできない。
【００１６】
しかしながら、本実施形態の電池モジュール１１４は、複数のリチウムイオン電池１１４ａを直列接続して構成されているため、仮に一つのリチウムイオン電池１１４ａで内部短絡が発生したとしても、当該内部短絡により発生する過電流は、一つのリチウムイオン電池１１４ａの起電力を、直列接続された複数のリチウムイオン電池１１４ａの内部抵抗の抵抗値により除算した値となる。このため、リチウムイオン電池１１４ａの内部短絡により発生する過電流は、電池モジュール１１４の破損に至らない許容電流以下に抑制されるため、過電流を遮断する機能を設ける必要がない。
【００１７】
ＣＭＵ１１４ｂは、電池モジュール１１４が有するリチウムイオン電池１１４ａのセル電圧および温度を検出し、検出したセル電圧および温度をＣＡＮ（Controller  Area  Network）通信によりＢＭＵ１１１に通知する。また、ＣＭＵ１１４ｂは、ＢＭＵ１１１からの指示を受けて、電池モジュール１１４が有するリチウムイオン電池１１４ａのセル電圧を均等化するセルバランスを行う。
【００１８】
メンテナンス用ＭＣＣＢ１１５は、組電池モジュール１１３毎に設けられ、組電池モジュール１１３のメンテナンス（例えば、組電池モジュール１１３が有する電池モジュール１１４のうち故障した電池モジュール１１４の取り替え等）の際にオフ状態にして、組電池モジュール１１３へ流れ込む電流または組電池モジュール１１３から流れる電流を遮断する。これにより、オペレータは安全に組電池モジュール１１３のメンテナンスを行うことができる。
【００１９】
ＳＤＣ（Service  Disconnector）１１６は、保守用の断路器である。オペレータは、電池モジュール１１４の保守時にＳＤＣ１１６を操作して、電池モジュール１１４間の接続を断路して、保守時の安全性を確保する。
【００２０】
電源供給用端子１０２は、外部電源供給用端子１３を介して外部の商用電源からの電源の供給を受ける端子である。
【００２１】
過電流遮断用ＭＣＣＢ１０３は、外部電源供給用端子１３を介した外部の商用電源から電池盤１０１への過電流の流れ込みを遮断する。本実施形態では、外部の商用電源からの電池盤１０１への過電流の流れ込みを遮断する遮断部として過電流遮断用ＭＣＣＢ１０３を用いているが、これに限定するものではなく、遮断部としてヒューズ素子等を用いて、外部の商用電源からの過電流によりヒューズ素子を溶断することにより、外部の商用電源からの過電流の流れ込みを遮断しても良い。
【００２２】
充電器１０９は、外部電源供給用端子１３を介して外部の商用電源から電源の供給を受けて電池部１２１の充電を行う。本実施形態では、充電器１０９は、ユニット制御装置１０８から充電が許可された場合に、図示しない外部の商用電源から電源の供給を受けて電池部１２１の充電を行う。
【００２３】
本実施形態では、電池盤１０１の外部に設けられた外部充電装置から母線１２を介して電池部１２１の充電を行うのではなく、電池盤１０１毎に設けられた充電器１０９により電池部１２１の充電を行うことにより、複数の電池盤１０１が同期して充電を行うことができるので、電池盤１０１の外部に設けられた外部充電装置により排他的に電池盤１０１の充電を行う場合と比較して短時間で充電を行うことができる。
【００２４】
また、蓄電池システム１０が備える電池盤１０１を増やしても、全ての電池盤１０１の電池部１２１を充電可能な大容量の外部充電装置を設ける必要がなくなる。また、外部充電装置から大容量の電源が母線１２を介して蓄電池システム１０に供給されないので、母線１２の配線容量を大容量化する必要がなくなる。
【００２５】
さらに、充電器１０９が、外部負荷に電源を供給する外部の常用直流電源とは別の外部の商用電源から電源の供給を受けて電池部１２１の充電を行うため、当該外部の常用直流電源の容量が外部負荷の消費電流で決まり、蓄電池システム１０側の容量に依存しないため、蓄電池システム１０に電池盤１０１を増設して蓄電池システム１０の容量を増やした場合に、外部の常用直流電源を容量の大きいものに交換する必要がなくなり、蓄電池システム１０への電池盤１０１の増設が容易になる。
【００２６】
また、充電器１０９は、自身の故障を検知し、その検知結果をユニット制御装置１０８に通知する。
【００２７】
電源装置１０４は、外部電源供給用端子１３を介して外部の商用電源から供給される電源を直流電源に変換してユニット制御装置１０８に供給するＡＣ−ＤＣコンバータである。
【００２８】
電流逆流防止用ダイオード１０５は、後述する非常用電源装置１０６から電源装置１０４への電流の逆流を防止するダイオードである。
【００２９】
非常用電源装置１０６は、外部の商用電源からの電源の供給が停止した場合に、電池部１２１に充電されている電源をユニット制御装置１０８に供給する。
【００３０】
電流逆流防止用ダイオード１０７は、電源装置１０４から非常用電源装置１０６への電流の逆流を防止するダイオードである。
【００３１】
電流センサ１１２は、電池盤１０１に流れる電流の電流値を検出し、電流値の検出結果をＣＡＮ通信によりＢＭＵ１１１に送信する。
【００３２】
ＢＭＵ１１１は、電池部１２１の充電電圧が過充電状態に至るとされる最大充電電圧となった場合または電池部１２１の充電電圧が過放電状態に至るとされる終止放電電圧となった場合に、過電流遮断用ＭＣＣＢ１１７を制御して、電池部１２１の充電の際に電池部１２１に流れる電流または電池部１２１の放電の際に電池部１２１から流れる電流を遮断することにより、電池部１２１の安全性を確保する。
【００３３】
本実施形態では、ＢＭＵ１１１は、ユニット制御装置１０８により電源投入が指示された場合に、電池部１２１から電源の供給を受けて駆動する。そして、ＢＭＵ１１１は、ＣＡＮ通信により、ＣＭＵ１１４ｂにより検出されたセル電圧および温度を取得する。さらに、ＢＭＵ１１１は、ＣＡＮ通信により、電流センサ１１２により検出された電池部１２１に流れる電流の電流値を取得する。
【００３４】
次いで、ＢＭＵ１１１は、ＣＭＵ１１４ｂから取得したセル電圧および温度と、電流センサ１１２から取得した電流値とに基づいて、電池部１２１の充電電圧が最大充電電圧または終止放電電圧となって、電池部１２１の安全性が確保されない状態（過充電状態または過放電状態）となっているか否かを判断する。そして、ＢＭＵ１１１は、電池部１２１が過充電状態または過放電状態となっていると判断した場合、過電流遮断用ＭＣＣＢ１１７にトリップ信号を出力して、過電流遮断用ＭＣＣＢ１１７をオフ状態とすることにより、電池部１２１から流れる過電流を遮断する。
【００３５】
また、ＢＭＵ１１１は、ＣＭＵ１１４ｂにより検出したセル電圧および温度と、電流センサ１１２により検出された電流値を、ＣＡＮ通信により、ユニット制御装置１０８に送信する。
【００３６】
過電流遮断用ＭＣＣＢ１１７は、電池部１２１に直列接続され、電池部１２１が過充電状態または過放電状態となって電池部１２１から流れる過電流を遮断する第２の遮断部の一例である。本実施形態では、過電流遮断用ＭＣＣＢ１１７は、ＢＭＵ１１１から入力される電池部１２１の充放電の禁止を指示するトリップ信号（ＳＨ）に応じてオフ状態となって、電池部１２１から流れる過電流を遮断する。また、過電流遮断用ＭＣＣＢ１１７は、当該過電流遮断用ＭＣＣＢ１１７のオン状態またはオフ状態を表す状態信号（ＡＸ）をユニット制御装置１０８に出力する。
【００３７】
本実施形態では、電池部１２１から流れる過電流の遮断に用いる遮断部の一例として、過電流遮断用ＭＣＣＢ１１７を用いているが、これに限定するものではなく、例えば電池部１２１から流れる過電流の遮断に用いる遮断部の一例としてリレー回路等を用いても良い。
【００３８】
ユニット制御装置１０８は、電源装置１０４または非常用電源装置１０６からの電源の供給を受けて駆動し、電池盤１０１の各部を制御する。本実施形態では、ユニット制御装置１０８は、電池部１２１の電圧（以下、主回路電圧という）を検出する。そして、ユニット制御装置１０８は、ＣＡＮ通信によりＢＭＵ１１１から受信したセル電圧、温度および電流値と、検出した主回路電圧とに基づいて、充電器１０９による電池部１２１への充電を制御する。本実施形態では、ユニット制御装置１０８および充電器１０９が充電部の一例として機能する。
【００３９】
また、ユニット制御装置１０８は、充電器１０９によって故障が検知された場合、または過電流遮断用ＭＣＣＢ１１７から状態信号（ＡＸ）がオフ状態を表している場合（すなわち、電池部１２１が過充電状態または過放電状態となっている場合）、後述する故障表示部１１０を制御して、電池盤１０１における故障を表示する。
【００４０】
故障表示部１１０は、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）等を備え、電池盤１０１における故障（例えば、充電器１０９において検知された故障や電池部１２１の過充電状態または過放電状態の発生など）を表示する。
【００４１】
非常用電源供給用端子１１９は、母線１２に接続可能な端子である。電池盤１０１は、外部の常用直流電源から外部負荷への電源の供給が停止した場合に、非常用電源供給用端子１１９を介して、電池部１２１から外部負荷に電源を供給する。
【００４２】
電流逆流防止用ダイオード１２０は、電池部１２１と非常用電源供給用端子１１９との間に接続され、非常用電源供給用端子１１９から電池部１２１への電流の流れ込みを遮断する遮断部の一例である。本実施形態では、電流逆流防止用ダイオード１２０は、非常用電源供給用端子１１９が有する高電位側の端子に接続されて、他の電池盤１０１からの電流の流れ込みを遮断する。これにより、電池盤１０１間において電位差が生じた場合に、他の電池盤１０１から電流が流れ込まなくなるので、電池部１２１が他の電池盤１０１によって充電されることを防止できる。
【００４３】
過電流遮断用ＭＣＣＢ１１８は、電池盤１０１が備える回路（例えば、ユニット制御装置１０８や充電器１０９など）と非常用電源供給用端子１１９との間に接続され、電池盤１０１内の回路の短絡等によって、非常用電源供給端子１１９へ流れる過電流を遮断する。
【００４４】
本実施形態では、過電流遮断用ＭＣＣＢ１１８を設けることにより、電池盤１０１が備える回路から非常用電源供給用端子１１９に流れる過電流を遮断しているが、これに限定するものではない。例えば、電池盤１０１の回路と非常用電源供給用端子１１９との間にヒューズ素子等を設けて、電池盤１０１の回路から流れる過電流によりヒューズ素子を溶断することにより、電池盤１０１から非常用電源供給用端子１１９に流れる過電流を遮断しても良い。
【００４５】
次に、本実施形態にかかる非常用蓄電池システム１の蓄電池システム１０が有する電池盤１０１の動作の流れについて説明する。まず、外部の常用直流電源から外部負荷への電源の供給および外部の商用電源から蓄電池システム１０への電源が供給されている状態における電池盤１０１の動作について説明する。外部の商用電源から電源が供給されている場合、ユニット制御装置１０８は、電源装置１０４から供給される電源により駆動して、充電器１０９に対して電池部１２１への充電を許可する。
【００４６】
本実施形態では、ユニット制御装置１０８は、電池部１２１から放電される放電電流の放電電流値が、電池盤１０１の許容出力電流値以下となるように充電器１０９による電池部１２１への充電を行う。本実施形態では、電池部１２１の放電終止電圧Ｖｌおよび最大充電電圧Ｖｕを、下記の式（１）を満たすように決定することによって、電池部１２１の放電電流値を、許容出力電流値以下に維持する。
【数１】
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Ｒｂは、電池盤１０１の直流主回路（電池部１２１を含む）の等価抵抗値である。
Ｉｐは、電池盤１０１を流せる電流の上限である許容出力電流値である。より具体的には、Ｉｐは、電池盤１０１が備えるダイオード（例えば、電流逆流防止用ダイオード１２０など）が破損する電流値、そのダイオードを保護するためのヒューズ素子が溶断する電流値、各種ＭＣＣＢ（例えば、過電流遮断用ＭＣＣＢ１１７、過電流遮断用ＭＣＣＢ１１８など）により遮断される電流値、電池モジュール１１４が放電により発熱する電流値などのうち最も小さい電流値である。
Ｉｒは、非常用蓄電池システム１から外部負荷に流す定格出力電流値（本実施形態では、１６００Ａ）を電池盤１０１の数で除算した値（本実施形態では、２０Ａ）である。
【００４７】
式（１）におけるＩｐおよびＩｒは、各電池盤１０１において同様の値である。したがって、式（１）において電池部１２１内での消費電流を表す項｛（Ｖｕ−Ｖｌ）／Ｒｂ｝は、（Ｉｐ−Ｉｒ）以下でなければならず、放電終止電圧Ｖｌおよび最大充電電圧Ｖｕが変動する範囲が限定される。これにより、電池盤１０１間において電池部１２１の充電率の差が大きくならないので、充電率が高い電池部１２１を有する電池盤１０１から集中して放電されることを防止できる。
【００４８】
また、式（１）を満たすように放電終止電圧Ｖｌおよび最大充電電圧Ｖｕを決定すれば、電池盤１０１を流れる電流の電流値がＩｐを超えることはないため、電池盤１０１内に電流を制限する手段（例えば、抵抗など）を設ける必要がなくなる。
【００４９】
電池盤１０１が備える電池部１２１は、外部の常用直流電源から外部負荷への電源の供給が停止しない限り、殆ど放電されないが、ＢＭＵ１１１による電源の消費、ＣＭＵ１１４ｂによるセルバランス、電池部１２１の自己放電などにより、電池盤１０１毎に放電される。そのため、各電池盤１０１が有する充電器１０９が独立して充電を行った場合（すなわち、各電池盤１０１が有する充電器１０９による充電の開始および終了が同期していない場合）、電池盤１０１毎に電池部１２１の充電率が異なることとなり、外部負荷に電源の供給を開始する際に、充電率の高い電池部１２１を有する電池盤１０１から集中して放電されることが考えられる。
【００５０】
そこで、本実施形態では、上述したように、ユニット制御装置１０８が、電池部１２１の放電電流値が許容出力電流値以下となるように電池部１２１の充電を行うことにより、電池盤１０１間において電池部１２１の充電率の差が大きくならないので、充電率が高い電池部１２１を有する電池盤１０１から集中して放電されることを防止できる。
【００５１】
また、ユニット制御装置１０８および充電器１０９により電池部１２１に対して充電が行われている間、電流逆流防止用ダイオード１２０は、他の電池盤１０１と接続された非常用電源供給用端子１１９から電池部１２１に流れ込む電流を遮断する。これにより、電池盤１０１間において電位差が生じた場合に、他の電池盤１０１に自己の電池盤１０１から電流が流れ込んで当該他の電池盤１０１の電池部１２１を充電したり、他の電池盤１０１から自己の電池盤１０１に電流が流れ込んで当該自己の電池盤１０１の電池部１２１を充電したりすることがなくなるので、電池盤１０１が有する電池部１２１の充電時間が長時間化することを防止できる。
【００５２】
また、ＢＭＵ１１１は、ユニット制御装置１０８および充電器１０９により電池部１２１に対する充電が行われている間、ＣＡＮ通信により、ＣＭＵ１１４からセル電圧および温度を取得するとともに電流センサ１１２から電流値を取得する。そして、ＢＭＵ１１１は、取得したセル電圧および温度と、電流センサ１１２から取得した電流値とに基づいて、電池部１２１が過充電状態となって、電池部１２１の安全性が確保されない状態となっていると判断した場合、過電流遮断用ＭＣＣＢ１１７にトリップ信号を出力して、過電流遮断用ＭＣＣＢ１１７をオフ状態とすることにより、電池部１２１から流れる過電流を遮断する。これにより、電池部１２１の過充電状態の発生により電池盤１０１から他の過電流が流れて、他の電池盤１０１を破損することを防止することができる。
【００５３】
ユニット制御装置１０８は、充電器１０９により故障が検知された場合または過電流遮断用ＭＣＣＢ１１７からオフ状態を表す状態信号（ＡＸ）を受信した場合には、充電器１０９に対して電池部１２１への充電を禁止する。さらに、ユニット制御装置１０８は、故障表示部１１０が備えるＬＥＤを点滅させるなどして、電池盤１０１における故障を報知する。これにより、オペレータは、いずれの電池盤１０１において故障が発生したのかを容易に認識することができる。
【００５４】
次に、外部の常用直流電源から外部負荷への電源の供給および外部の商用電源から蓄電池システム１０への電源の供給が停止した状態における電池盤１０１の動作について説明する。外部の商用電源からの電源の供給が停止した場合、ユニット制御装置１０８は、非常用電源装置１０６から供給される電源により駆動し、充電器１０９に対して電池部１２１への充電の禁止を指示する。そして、電池盤１０１は、非常用電源供給用端子１１９を介して、電池部１２１から外部負荷への電源の供給を行う。
【００５５】
ＢＭＵ１１１は、電池部１２１から外部負荷への電源の供給が行われている間、ＣＡＮ通信により、ＣＭＵ１１４からセル電圧および温度を取得するとともに電流センサ１１２から電流値を取得する。
【００５６】
そして、ＢＭＵ１１１は、取得したセル電圧および温度と、電流センサ１１２から取得した電流値とに基づいて、電池部１２１が過放電状態となって、電池部１２１の安全性が確保されない状態となっていると判断した場合、過電流遮断用ＭＣＣＢ１１７にトリップ信号を出力して、過電流遮断用ＭＣＣＢ１１７をオフ状態とすることにより、電池部１２１から流れる過電流を遮断する。これにより、電池部１２１の過放電状態の発生により電池盤１０１から他の過電流が流れて、他の電池盤１０１を破損することを防止する。
【００５７】
また、電池盤１０１において故障が発生して電池盤１０１が備える組電池モジュール１１３のメンテナンスを行う場合、オペレータは、メンテナンス対象の組電池モジュール１１３に設けられたメンテナンス用ＭＣＣＢ１１５fをオフ状態にして、組電池モジュール１１３へ流れ込む電流または組電池モジュール１１３から流れる電流を遮断する。これにより、組電池モジュール１１３のメンテナンスや組み立て時における安全性を確保することができる。
【００５８】
このように、本実施形態の電池盤１０１によれば、電池盤１０１を並列接続する母線１２に接続可能な非常用電源供給用端子１１９から電池部１２１への電流の流れ込みを遮断する電流逆流防止用ダイオード１２０を設けることにより、電池盤１０１間において電位差が生じた場合に、他の電池盤１０１に自己の電池盤１０１から電流が流れ込んで当該他の電池盤１０１の電池部１２１を充電したり、他の電池盤１０１から自己の電池盤１０１に電流が流れ込んで当該自己の電池盤１０１の電池部１２１を充電したりすることがなくなるので、電池盤１０１が有する電池部１２１の充電時間が長時間化することを防止できる。
【００５９】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６０】
１  非常用蓄電池システム
１０  蓄電池システム
１０１  電池盤
１０８  ユニット制御装置
１０９  充電器
１１１  ＢＭＵ
１１２  電流センサ
１１３  組電池モジュール
１１４  電池モジュール
１１４ａ  リチウムイオン電池
１１４ｂ  ＣＭＵ
１１７  過電流遮断用ＭＣＣＢ
１１９  非常用電源供給用端子
１２０  電流逆流防止用ダイオード
１２１  電池部
【図１】
2014143795.tif 000004