(57)【要約】  制御装置（９０）は、１以上の蓄電ユニット（４０）の各々の充電または放電の電流経路に設けられたスイッチ（９１）と、スイッチ（９１）に制御信号を供給する制御部（９２）と、スイッチ（９１）に外部入力信号を供給する外部入力端子（８３）とを備え、スイッチ（９１）の各々は、制御信号及び外部入力信号の少なくとも一方が当該スイッチ（９１）をオフとする信号の場合にオフとなるオフ機能、及び、制御信号及び外部入力信号のいずれも当該スイッチをオンとする信号の場合にオンとなるオン機能、の少なくとも一方を有する。
2017002526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電素子を備える１以上の蓄電ユニットの充電または放電を制御する制御装置であって、
前記１以上の蓄電ユニットの各々の充電または放電の電流経路に設けられたスイッチと、
前記スイッチに制御信号を供給する制御部と、
前記スイッチに外部入力信号を供給する外部入力端子とを備え、
前記スイッチの各々は、前記制御信号及び前記外部入力信号の少なくとも一方が当該スイッチをオフとする信号の場合にオフとなるオフ機能、及び、前記制御信号及び前記外部入力信号のいずれも当該スイッチをオンとする信号の場合にオンとなるオン機能、の少なくとも一方を有する
制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、一の蓄電ユニットの充電または放電を制御し、
さらに、他の蓄電ユニットの前記電流経路に設けられた他のスイッチに外部出力信号を出力する外部出力端子を備え、
前記外部出力端子からは、前記一の蓄電ユニットの前記電流経路に設けられた一のスイッチがオンとなる場合に前記他のスイッチをオンとする前記外部出力信号が出力され、前記一のスイッチがオフとなる場合に前記他のスイッチをオフとする前記外部出力信号が出力される
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記１以上の蓄電ユニットのいずれかの電圧が放電終止電圧以下の場合、前記外部入力信号として、前記スイッチをオフとする信号が入力される
請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記１以上の蓄電ユニットに接続される電力系統が復電した場合、前記外部入力信号として、前記スイッチをオンまたはオフとする信号が入力される
請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記制御装置の電源投入後に前記スイッチをオンとすることが許可された場合、前記外部入力信号として、前記スイッチをオンとする信号が入力される
請求項１〜４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記１以上の蓄電ユニットのいずれかが試験モードになった場合、前記試験モードになった各蓄電ユニットの前記電流経路に設けられた前記スイッチはオンとなる
請求項１〜５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記１以上の蓄電ユニットのいずれかに異常が生じた場合、前記異常が生じた各蓄電ユニットの前記電流経路に設けられた前記スイッチはオフとなる
請求項１〜６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記１以上の蓄電ユニットは、並列に複数設けられ、
前記制御部は、さらに、
前記電流経路に設けられ、通過する電流を制限する電流制限部と、
前記電流経路の電圧と異なる情報から得られた当該電流経路の電流量を用いて、前記電流制限部を通過する電流が所定量以下となるように前記電流制限部を制御する制御部とを備える
請求項１〜７のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、非接触式の電流センサによって得られた前記電流経路の電流量を取得し、取得した前記電流経路の電流量を用いて前記電流制限部を制御する
請求項８に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記電流経路の電流量が前記所定量を超えているか否かを判断し、超えている場合に前記電流制限部を通過する電流が前記所定量以下となるように制御する
請求項８または９に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記スイッチは、前記電流経路において前記電流制限部と直列に設けられている
請求項８〜１０のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記制御部は、さらに、前記電流制限部の温度が所定温度を越えている場合、前記スイッチをオフにする
請求項１１に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記電流制限部を通過する電流が前記所定量以下の定電流となるように制御する
請求項８〜１２のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記電流制限部は、前記電流経路に設けられた半導体素子を有し、
前記制御部は、前記半導体素子をリニア領域で動作させることにより、前記電流制限部を通過する電流が前記所定量以下となるように制御する
請求項８〜１３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１５】
前記半導体素子は、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である
請求項１４に記載の制御装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の制御装置を備える移動体。
【請求項１７】
蓄電素子を備える蓄電ユニットと、
前記蓄電ユニットの充電または放電の電流経路に設けられたスイッチと、
前記スイッチに制御信号を供給する制御部と、
前記スイッチに外部入力信号を供給する外部入力端子とを備え、
前記スイッチは、前記制御信号及び前記外部入力信号の少なくとも一方が当該スイッチをオフとする信号の場合にオフとなるオフ機能、及び、前記制御信号及び前記外部入力信号のいずれも当該スイッチをオンとする信号の場合にオンとなるオン機能、の少なくとも一方を有する
蓄電装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の蓄電装置を備える移動体。
【請求項１９】
蓄電素子を備える蓄電ユニットの充電または放電を制御する制御装置であって、
前記蓄電ユニットの充電または放電の電流経路に設けられたスイッチと、
前記スイッチに制御信号を供給する制御部と、
前記スイッチに外部入力信号を供給する外部入力端子と、
他のスイッチを備える他の制御装置に外部出力信号を出力する外部出力端子とを備え、
前記スイッチは、前記制御信号及び前記外部入力信号の少なくとも一方が当該スイッチをオフとする信号の場合にオフとなり、または、前記制御信号及び前記外部入力信号のいずれも当該スイッチをオンとする信号の場合にオンとなり、
前記外部出力端子からは、前記スイッチがオンとなる場合に前記他のスイッチをオンとする前記外部出力信号が出力され、前記スイッチがオフとなる場合に前記他のスイッチをオフとする前記外部出力信号が出力される
制御装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の制御装置と、
前記制御装置によって充電または放電が制御される蓄電ユニットとを備える
蓄電装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の蓄電装置を複数備える蓄電システムであって、
複数の前記蓄電装置が備える複数の前記蓄電ユニットは、並列接続され、
複数の前記制御装置は、ループ状にデイジーチェーン接続され、
複数の前記制御装置の各々は、前記外部入力信号として前段の前記制御装置から出力された前記外部出力信号が入力される
蓄電システム。
【請求項２２】
請求項２１に記載の蓄電システムを備える移動体。
【請求項２３】
蓄電素子を備える１以上の蓄電ユニットの充電または放電を制御する制御方法であって、
前記１以上の蓄電ユニットの各々の充電または放電の電流経路には、スイッチが設けられ、
前記スイッチに制御信号を供給するステップと、
前記スイッチに外部入力信号を供給するステップと、
前記制御信号及び前記外部入力信号の少なくとも一方が前記スイッチをオフとする信号の場合に当該スイッチがオフとなるオフ機能、及び、前記制御信号及び前記外部入力信号のいずれも前記スイッチをオンとする信号の場合に当該スイッチがオンとなるオン機能、の少なくとも一方を実行するステップとを含む
制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電素子を備える１以上の蓄電ユニットの充電または放電を制御する制御装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の蓄電素子を備える蓄電装置において、従来、これら複数の蓄電素子を並列に接続する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。この蓄電装置においては、並列接続された複数の蓄電素子によって形成される複数の充電路（充電または放電の電流経路）の各々に、スイッチが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２４６５９５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、上記従来の構成では、充電または放電の開始時等において、一部の蓄電素子のみが充電または放電され、他の蓄電素子が電源または負荷から切り離された状態となる場合がある。この場合、一部の蓄電素子に過電流が流れることとなり、不具合が発生する虞がある。【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、過電流による蓄電ユニットの不具合の発生を抑制することができる制御装置等を提供することを目的とする。
【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制御装置は、蓄電素子を備える１以上の蓄電ユニットの充電または放電を制御する制御装置であって、前記１以上の蓄電ユニットの各々の充電または放電の電流経路に設けられたスイッチと、前記スイッチに制御信号を供給する制御部と、前記スイッチに外部入力信号を供給する外部入力端子とを備え、前記スイッチの各々は、前記制御信号及び前記外部入力信号の少なくとも一方が当該スイッチをオフとする信号の場合にオフとなるオフ機能、及び、前記制御信号及び前記外部入力信号のいずれも当該スイッチをオンとする信号の場合にオンとなるオン機能、の少なくとも一方を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、過電流による蓄電ユニットの不具合の発生を抑制することができる制御装置等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態１に係る蓄電システムの全体外観図を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る蓄電システムの機能構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る蓄電装置を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係る制御装置の具体的な回路構成の一例を示す回路図である。
【図６Ａ】図６Ａは、実施の形態１に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａの出力処理における詳細な動作を示すフローチャートである。
【図７】図７は、実施の形態１において、停電時の蓄電システムの状態を模式的に示す図である。
【図８】図８は、実施の形態１において、停電時の蓄電システムの状態を模式的に示す図である。
【図９】図９は、実施の形態１において、復電時の蓄電システムの状態を模式的に示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態１において、復電時の蓄電システムの状態を模式的に示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態１において、異常発生時の蓄電システムの状態を模式的に示す図である。
【図１２】図１２は、制御装置の機能構成の変形例を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、実施の形態１の変形例１に係る蓄電システムの機能構成を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、実施の形態１の変形例１に係る制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、実施の形態１の変形例１において、各蓄電装置の電源投入時における蓄電装置間のやり取りを示すシーケンス図である。
【図１６】図１６は、実施の形態１の変形例２に係る蓄電装置の動作モードに関する状態遷移図である。
【図１７】図１７は、実施の形態１の変形例２に係る制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１８】図１８は、実施の形態１の変形例３に係る蓄電システムの機能構成を示すブロック図である。
【図１９】図１９は、実施の形態２に係る蓄電システムの機能構成を示すブロック図である。
【図２０】図２０は、実施の形態２に係る制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図２１】図２１は、実施の形態２に係る制御装置の具体的な回路構成の一例を示す回路図である。
【図２２】図２２は、実施の形態２に係るＦＥＴの特性の一例を示すグラフである。
【図２３】図２３は、実施の形態２に係るプリチャージ部の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図２４】図２４は、実施の形態２に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図２５】図２５は、実施の形態２において、プリチャージ前の蓄電システムの状態を模式的に示す図である。
【図２６】図２６は、図２４のプリチャージ動作の具体例を示すフローチャートである。
【図２７】図２７は、実施の形態２において、プリチャージ中の蓄電システムの状態を模式的に示す図である。
【図２８】図２８は、実施の形態２において、プリチャージ完了時の蓄電システムの状態を模式的に示す図である。
【図２９】図２９は、実施の形態２において、停電時の蓄電システムの状態を模式的に示す図である。
【図３０】図３０は、実施の形態２において、停電時の蓄電システムの状態を模式的に示す図である。
【図３１】図３１は、実施の形態２の変形例に係る制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図３２】図３２は、実施の形態２の変形例に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
上記従来の構成では、充電または放電の開始時等において、一部の蓄電素子のみが充電または放電され、他の蓄電素子が電源または負荷から切り離された状態となる場合がある。この場合、一部の蓄電素子に過電流が流れることとなり、不具合が発生する虞がある。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、過電流による蓄電ユニットの不具合の発生を抑制することができる制御装置等を提供することを目的とする。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る制御装置は、蓄電素子を備える１以上の蓄電ユニットの充電または放電を制御する制御装置であって、前記１以上の蓄電ユニットの各々の充電または放電の電流経路に設けられたスイッチと、前記スイッチに制御信号を供給する制御部と、前記スイッチに外部入力信号を供給する外部入力端子とを備え、前記スイッチの各々は、前記制御信号及び前記外部入力信号の少なくとも一方が当該スイッチをオフとする信号の場合にオフとなるオフ機能、及び、前記制御信号及び前記外部入力信号のいずれも当該スイッチをオンとする信号の場合にオンとなるオン機能、の少なくとも一方を有する。
【００１２】
これによれば、充電または放電の電流経路の各々に設けられたスイッチが外部入力信号によって一斉にオフとなる、または、外部入力信号によって一斉にオンとなる。よって、全ての蓄電ユニットが一斉に充電または放電を開始する、もしくは、停止することとなるため、蓄電ユニットの不具合の発生を低減することができる。
【００１３】
また、前記制御装置は、一の蓄電ユニットの充電または放電を制御し、さらに、他の蓄電ユニットの前記電流経路に設けられた他のスイッチに外部出力信号を出力する外部出力端子を備え、前記外部出力端子からは、前記一の蓄電ユニットの前記電流経路に設けられた一のスイッチがオンとなる場合に前記他のスイッチをオンとする前記外部出力信号が出力され、前記一のスイッチがオフとなる場合に前記他のスイッチをオフとする前記外部出力信号が出力されることにしてもよい。
【００１４】
これにより、一の蓄電ユニットに対応するスイッチがオフとなる場合に他の蓄電ユニットに対応する他のスイッチも連動してオフとなる。または、一の蓄電ユニットに対応するスイッチがオンとなる場合に他の蓄電ユニットに対応する他のスイッチも連動してオンとなる。したがって、全ての蓄電ユニットが連動して充電または放電することができるため、蓄電ユニットの不具合の発生を低減することができる。つまり、本構成によれば、外部出力信号により他の蓄電ユニットの電流経路に設けられた他のスイッチを制御できるため、設置現場での据付作業を簡易かつ確実に行うことができる。
【００１５】
また、前記１以上の蓄電ユニットのいずれかの電圧が放電終止電圧以下の場合、前記外部入力信号として、前記スイッチをオフとする信号が入力されることにしてもよい。
【００１６】
これにより、いずれかの蓄電ユニットの電圧が放電終止電圧以下になった場合、電流経路の各々に設けられたスイッチが一斉にオフとなる。よって、各蓄電ユニットが一斉に負荷から切り離されるため、蓄電ユニットの不具合の発生を低減することができる。
【００１７】
また、前記１以上の蓄電ユニットに接続される電力系統が復電した場合、前記外部入力信号として、前記スイッチをオンまたはオフとする信号が入力されることにしてもよい。
【００１８】
これにより、電流経路の各々に設けられたスイッチが復電時に一斉にオンまたは一斉にオフとなるため、各蓄電ユニットが一斉に電力系統に接続される、または、一斉に電力系統から切り離される。よって、復電時における蓄電ユニットの不具合の発生を低減することができる。
【００１９】
また、前記制御装置の電源投入後に前記スイッチをオンとすることが許可された場合、前記外部入力信号として、前記スイッチをオンとする信号が入力されることにしてもよい。
【００２０】
これにより、電源投入後にスイッチをオンとすることが許可されると、電流経路の各々に設けられたスイッチが一斉にオンとなるため、各蓄電ユニットが一斉に電力系統に接続される。よって、メンテナンス時または初期設定時等における蓄電ユニットの不具合の発生を低減することができる。
【００２１】
また、前記１以上の蓄電ユニットのいずれかが試験モードになった場合、前記試験モードになった各蓄電ユニットの電流経路に設けられた前記スイッチはオンとなることにしてもよい。
【００２２】
一般的に、安全性確保等の観点から、蓄電ユニットを収容する筐体の外部接続端子には、充電時または放電時を除き蓄電ユニットの電圧が出力されない。このため、蓄電ユニットの充電または放電を行う前に予め蓄電ユニットの電圧を取得することが困難である。
【００２３】
これに対し、試験モードとなった蓄電ユニットでは、電流経路のスイッチがオンとなることにより、当該スイッチを介して蓄電ユニットに接続される外部接続端子において、当該蓄電ユニットの電圧を測定することができる。
【００２４】
また、前記１以上の蓄電ユニットのいずれかに異常が生じた場合、前記異常が生じた各蓄電ユニットの電流経路に設けられた前記スイッチはオフとなることにしてもよい。
【００２５】
これにより、異常が生じた蓄電ユニットを電源または負荷から切り離すことができる。つまり、一部の蓄電ユニットに異常が生じた場合であっても他の蓄電ユニットが継続して充電または放電することとなり、Ｎ＋１の冗長設計が図られる。
【００２６】
また、本発明は、上記制御装置を備える移動体として実現されてもよい。
【００２７】
これにより、蓄電素子に過電流が流れることによる不具合の発生を抑制できる移動体が実現される。
【００２８】
また、本発明は、上記制御装置としてだけでなく、蓄電装置として実現されてもよい。
【００２９】
つまり、本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子を備える蓄電ユニットと、前記蓄電ユニットの充電または放電の電流経路に設けられたスイッチと、前記スイッチに制御信号を供給する制御部と、前記スイッチに外部入力信号を供給する外部入力端子とを備え、前記スイッチは、前記制御信号及び前記外部入力信号の少なくとも一方が当該スイッチをオフとする信号の場合にオフとなるオフ機能、及び、前記制御信号及び前記外部入力信号のいずれも当該スイッチをオンとする信号の場合にオンとなるオン機能、の少なくとも一方を有する。
【００３０】
また、本発明は、上記蓄電装置を備える移動体として実現されてもよい。
【００３１】
これにより、蓄電素子に過電流が流れることによる不具合の発生を抑制できる移動体が実現される。
【００３２】
また、本発明の他の一態様に係る制御装置は、蓄電素子を備える蓄電ユニットの充電または放電を制御する制御装置であって、前記蓄電ユニットの充電または放電の電流経路に設けられたスイッチと、前記スイッチに制御信号を供給する制御部と、前記スイッチに外部入力信号を供給する外部入力端子と、他のスイッチを備える他の制御装置に外部出力信号を出力する外部出力端子とを備え、前記スイッチは、前記制御信号及び前記外部入力信号の少なくとも一方が当該スイッチをオフとする信号の場合にオフとなり、または、前記制御信号及び前記外部入力信号のいずれも当該スイッチをオンとする信号の場合にオンとなり、前記外部出力端子からは、前記スイッチがオンとなる場合に前記他のスイッチをオンとする前記外部出力信号が出力され、前記スイッチがオフとなる場合に前記他のスイッチをオフとする前記外部出力信号が出力される。
【００３３】
また、本発明は、このような制御装置を備える蓄電装置、さらには蓄電システムとして実現されてもよい。
【００３４】
つまり、本発明の一態様に係る蓄電装置は、上記の制御装置と、当該制御装置によって充電または放電が制御される蓄電ユニットとを備える。
【００３５】
また、本発明の一態様に係る蓄電システムは、上記の蓄電装置を複数備える蓄電システムであって、複数の前記蓄電装置が備える複数の前記蓄電ユニットは、並列接続され、複数の前記制御装置は、ループ状にデイジーチェーン接続され、複数の前記制御装置の各々は、前記外部入力信号として前段の前記制御装置から出力された前記外部出力信号が入力される。
【００３６】
また、本発明は、上記蓄電システムを備える移動体として実現されてもよい。
【００３７】
これにより、蓄電素子に過電流が流れることによる不具合の発生を抑制できる移動体が実現される。
【００３８】
また、本発明は、蓄電素子を備える１以上の蓄電ユニットの充電または放電を制御する制御方法として実現されてもよく、前記１以上の蓄電ユニットの各々の充電または放電の電流経路には、スイッチが設けられ、前記スイッチに制御信号を供給するステップと、前記スイッチに外部入力信号を供給するステップと、前記制御信号及び前記外部入力信号の少なくとも一方が前記スイッチをオフとする信号の場合に当該スイッチがオフとなるオフ機能、及び、前記制御信号及び前記外部入力信号のいずれも前記スイッチをオンとする信号の場合に当該スイッチがオンとなるオン機能、の少なくとも一方を実行するステップとを含む。
【００３９】
また、複数の蓄電素子を備える蓄電装置において、従来、これら複数の蓄電素子を並列に接続する構成が知られている（例えば、特許文献２：特開２０１３−２４０１４２号公報参照）。この蓄電装置においては、並列に接続された蓄電素子間に、選択的に接続または非接続とされる抵抗が設けられている。
【００４０】
ここで、複数の蓄電素子が並列に接続される際には、蓄電素子間に電流（横流）が流れる場合があり、特にこの横流が大きい場合には、蓄電素子の劣化等の不具合が生じる虞がある。
【００４１】
上記従来の構成では、蓄電素子同士の電圧が均等でない場合に、蓄電素子間の抵抗を介して蓄電素子同士を接続することにより、例えば蓄電素子同士の電圧の均一化を図る（いわゆるプリチャージをする）ことができる。よって、複数の蓄電素子を並列に接続する際の過大な横流を抑制することが可能である。
【００４２】
しかしながら、上記従来の構成では、蓄電装置を負荷に接続する際の蓄電素子の充電または放電の電流経路と並列に、例えばプリチャージ用の抵抗を有するバイパス回路を別途設けることが必要となるため、構成が複雑になるという問題がある。
【００４３】
本発明の一態様に係る制御装置は、並列に複数設けられた蓄電素子（すなわち、並列に複数設けられた蓄電ユニット）の充電または放電を制御する制御装置であって、前記蓄電素子の充電または放電の電流経路に設けられ、通過する電流を制限する電流制限部と、前記電流経路の電圧と異なる情報から得られた当該電流経路の電流量を用いて、前記電流制限部を通過する電流が所定量以下となるように前記電流制限部を制御する制御部とを備える。
【００４４】
このように、充電または放電の電流経路に設けられた電流制限部を通過する電流が所定量以下となるように制御することにより、当該電流経路と並列に、例えばプリチャージ用の抵抗を有するバイパス回路を設けることなく、過大な横流を抑制することができる。よって、簡易な構成で、複数の蓄電素子を並列に接続する際に過大な横流が流れることを抑制できる。
【００４５】
また、前記制御部は、非接触式の電流センサによって得られた前記電流経路の電流量を取得し、取得した前記電流経路の電流量を用いて前記電流制限部を制御することにしてもよい。
【００４６】
このように非接触式の電流センサを用いることにより、電流経路を流れる電流のロスを抑制しつつ、当該電流経路の電流量を取得することができる。このため、蓄電素子の高出力化を図ることができる。
【００４７】
また、前記制御部は、前記電流経路の電流量が前記所定量を超えているか否かを判断し、超えている場合に前記電流制限部を通過する電流が前記所定量以下となるように制御することにしてもよい。
【００４８】
これにより、電流制限部による過剰な電流制限を抑制できる。よって、並列に接続された蓄電素子同士の電圧の均一化に要する時間（プリチャージに要する時間）の短縮化が図られる。
【００４９】
また、前記制御装置は、さらに、前記電流経路において前記電流制限部と直列に設けられ、オンとオフとが切り替えられるスイッチを備えることにしてもよい。
【００５０】
このように、当該電流経路において電流制限部と直列に設けられたスイッチを備えるため、過充電保護または過放電保護の冗長設計が図られる。つまり、蓄電素子の安全性を確保する構成を冗長構成にすることができる。
【００５１】
また、前記制御部は、さらに、前記電流制限部の温度が所定温度を越えている場合、前記スイッチをオフにすることにしてもよい。
【００５２】
このように、電流制限部の温度が所定温度を越えている場合にスイッチをオフにすることにより、例えば電流制限部に異常が生じた場合であっても横流を遮断することができる。よって、安全性を一層確保することができる。
【００５３】
また、前記制御部は、前記電流制限部を通過する電流が前記所定量以下の定電流となるように制御することにしてもよい。
【００５４】
ここで、並列に接続された蓄電素子同士に流れる横流は、蓄電素子同士の電圧が均一化するにしたがって次第に小さくなる。このため、例えばプリチャージされている蓄電素子における電圧変化は次第に鈍くなる。これに対して、電流制限部を通過する電流が定電流となるように制御することにより、当該プリチャージされている蓄電素子における電圧変化をプリチャージ完了まで一定にすることができる。このため、プリチャージに要する時間の短縮化が図られる。
【００５５】
また、前記電流制限部は、前記電流経路に設けられた半導体素子を有し、前記制御部は、前記半導体素子をリニア領域で動作させることにより、前記電流制限部を通過する電流が前記所定量以下となるように制御することにしてもよい。
【００５６】
このように、半導体素子をリニア領域で動作させることにより、当該電流が所定量以下となるように制御するため、例えば、プリチャージ用の専用の抵抗を設ける必要がない。これにより、構成の簡素化が図られる。
【００５７】
また、前記半導体素子は、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であることにしてもよい。
【００５８】
このように、半導体素子としてＦＥＴを用いることにより、簡易な構成で過大な横流を抑制することができる。
【００５９】
また、本発明は、上記制御装置を備える移動体として実現されてもよい。
【００６０】
これにより、蓄電素子に過電流が流れることによる不具合の発生を抑制できる移動体が実現される。
【００６１】
また、本発明は、上記制御装置としてだけでなく、それを備える蓄電装置として実現されてもよい。
【００６２】
つまり、本発明の一態様に係る蓄電装置は、上記の制御装置と、当該制御装置によって充電または放電が制御される蓄電素子とを備える。
【００６３】
また、本発明は、並列に複数設けられた蓄電素子（すなわち、並列に複数設けられた蓄電ユニット）の充電または放電を制御する制御方法として実現されてもよく、前記蓄電素子の充電または放電の電流経路の電圧と異なる情報から得られた当該電流経路の電流量を取得するステップと、取得された前記電流量を用いて、前記電流経路を通過する電流を所定量以下に制限するステップとを含む。
【００６４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る充電または放電を制御する制御装置について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ及びその順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態に係る構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図は、蓄電装置の説明のための図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。
【００６５】
また、以下では、各々に制御装置が搭載された複数の蓄電装置を備える蓄電システムについて説明する。なお、以下では、充電または放電を‘充放電’と称し、充電の電流経路または放電の電流経路を‘充放電電流経路’または単に‘電流経路’と称する場合がある。つまり、以下、‘充放電’とは充電及び放電の少なくとも一方を意味し、‘充放電電流経路’または‘電流経路’とは充電電流及び放電電流の少なくとも一方の電流経路を意味する。
【００６６】
（実施の形態１）
まず、実施の形態１に係る蓄電システムの構成について、図１及び図２を用いて説明する。
【００６７】
図１は、本実施の形態に係る蓄電システム１０００の全体外観図を示す斜視図である。図２は、本実施の形態に係る蓄電システム１０００の機能構成を示すブロック図である。
【００６８】
なお、図１では、Ｚ軸方向を上下方向として示しており、以下ではＺ軸方向を上下方向として説明するが、使用態様によってはＺ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるため、Ｚ軸方向は上下方向となることには限定されない。例えば、Ｘ軸方向が上下方向になってもかまわない。以下の図においても、同様である。
【００６９】
蓄電システム１０００は、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電することができるシステムである。本実施の形態では、蓄電システム１０００は、電源２０００等の電力系統及び負荷３０００に接続されており、電源２０００からの電気を充電し、負荷３０００へ電気を放電する。蓄電システム１０００は、複数の蓄電装置１（本実施の形態では３つの蓄電装置１Ａ〜１Ｃ）を備え、例えば、電力貯蔵用途や電源用途などに使用される。具体的には、蓄電システム１０００は、例えば自動車、自動二輪車、電車、船舶、ＡＧＶ（無人搬送車）、スノーモービル、農業機械、建設機械などの移動体に用いられ、例えば当該移動体のエンジン始動用バッテリーとして用いられる。なお、蓄電装置１の数は、２以上であれば、どのような数であってもかまわない。
【００７０】
蓄電装置１は、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電することができる、例えば蓄電モジュールである。中でも、本実施の形態に係る蓄電装置１は、据置用の電源装置として好適に使用される。この蓄電装置１は、蓄電ユニット４０と、当該蓄電ユニット４０の充電または放電を制御する制御装置９０とを備えている。つまり、本実施の形態では、制御装置９０は、１以上の蓄電ユニット４０（本実施の形態では３つの蓄電ユニット４０）うち一の蓄電ユニット４０の充電または放電を制御する。言い換えると、本実施の形態では、１以上の蓄電ユニット４０の各々について制御装置９０が設けられている。
【００７１】
蓄電ユニット４０は、電力を充電または放電することができる電池ユニットである。本実施の形態では、蓄電ユニット４０は、直列に接続された１以上の蓄電素子４１を備える。複数の蓄電装置１が備える複数の蓄電ユニット４０は、電源線３によって並列に接続されている。
【００７２】
制御装置９０は、蓄電ユニット４０の充電または放電の電流経路に設けられたスイッチ９１を有し、当該スイッチ９１をオン及びオフすることで蓄電ユニット４０の充放電を制御する。複数の蓄電装置１が備える複数の制御装置９０は、ＲＳ−２３２用ケーブル、ＲＳ−４８５用ケーブル等の通信線２によってループ状にデイジーチェーン接続されている。なお、通信線２の規格は特に限定されず、シリアル通信用のケーブルであってもかまわないし、パラレル通信用のケーブルであってもかまわない。制御装置９０の詳細な機能構成については、後述する。
【００７３】
次に、蓄電装置１の構成について、図３を用いて図１を参照しながら説明する。
【００７４】
図３は、本実施の形態に係る蓄電装置１を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。
【００７５】
図１及び図３に示すように、蓄電装置１は、外装体本体１００と前壁部２００と上壁部３００とからなる外装体１０を備えている。また、図３に示すように、蓄電装置１は、外装体１０の内方に、底面側配置部材２０と、蓄電素子４１と、端子側配置部材５０と、バスバー６０と、配線基板７０と、計測基板８１と、主回路基板８２とを備えている。
【００７６】
外装体１０は、蓄電装置１の外装体を構成する矩形状（箱型）の容器（モジュールケース）である。外装体１０は、蓄電素子４１や基板（配線基板７０、計測基板８１及び主回路基板８２）などを所定の位置に配置し、蓄電素子４１や当該基板などを衝撃などから保護する。外装体１０は、例えば、アルミニウムや鉄等の金属などの剛性の高い材料により構成されている。なお、外装体１０は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）またはＡＢＳ樹脂等の樹脂材料により構成されていてもかまわない。
【００７７】
外装体本体１００は、外装体１０の本体を構成する部材であり、矩形状の底壁と、当該底壁から立設した３つの矩形状の側壁とを有している。外装体本体１００は、板状の部材を折り曲げた形状を有している。また、前壁部２００は、外装体１０のもう１つの側壁を構成する矩形状かつ板状の部材である。つまり、外装体本体１００と前壁部２００とで、有底矩形筒状の部材を形成する。前壁部２００には、蓄電装置１の外部接続端子２０１（端子台）が設けられている。なお、前壁部２００の外面に、取っ手が設けられていてもかまわない。これにより、蓄電装置１の取り外しや移動（持ち運び）などを容易に行うことができる。
【００７８】
上壁部３００は、外装体１０の上壁（蓋）を構成する部材であり、外装体本体１００及び前壁部２００からなる有底矩形筒状の部材の開口を塞ぐ矩形状かつ板状の部材である。つまり、外装体本体１００及び前壁部２００の内方に、蓄電素子４１や基板（配線基板７０、計測基板８１及び主回路基板８２）等が配置された状態で、当該開口部が上壁部３００で閉止される。
【００７９】
底面側配置部材２０は、蓄電素子４１の底面側に配置される扁平な矩形状の部材であり、蓄電素子４１を下方から支持する。つまり、底面側配置部材２０は、外装体本体１００の底壁に載置されて当該底壁に取り付けられて固定され、蓄電素子４１を外装体１０に対して所定位置で支持する。
【００８０】
具体的には、底面側配置部材２０は、絶縁性の材料により構成されており、上面に形成された凹部に蓄電素子４１が挿入されて、蓄電素子４１を外装体１０内で固定する。このようにして、底面側配置部材２０は、蓄電素子４１が外装体１０等の導電性の部材に接触することを回避するとともに、蓄電素子４１等を振動や衝撃等から保護する。
【００８１】
なお、底面側配置部材２０は、どのような絶縁性の材料で形成されていてもかまわないが、例えばガラス繊維によって強化されたポリブチレンテレフタレート（ＧＦ強化ＰＢＴ）や、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の耐熱性の高い樹脂で形成されるのが好ましい。これにより、蓄電素子４１が発熱した場合でも、底面側配置部材２０が損傷して他の蓄電素子４１に影響を及ぼすのを抑制することができる。なお、蓄電素子４１の絶縁性を確保できるのであれば、底面側配置部材２０は、絶縁性の材料で形成されていなくともかまわない。
【００８２】
蓄電素子４１は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池（単電池）であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。本実施の形態では、外装体１０内に１３個の蓄電素子４１が収容されているが、空いたスペースにもう１つの蓄電素子４１を追加して、１４個の蓄電素子４１が収容された構成でもかまわない。または、蓄電素子４１の個数は、上記以外の複数個であってもかまわないし、１つの蓄電素子４１しか収容されていない構成でもかまわない。また、蓄電素子４１は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。
【００８３】
端子側配置部材５０は、蓄電素子４１の電極端子側に配置される扁平な矩形状の部材であり、蓄電素子４１を上方から支持する。つまり、端子側配置部材５０は、蓄電素子４１の上方に配置されており、底面側配置部材２０とともに、蓄電素子４１を上下両側（Ｚ軸方向）から挟み込むことで、蓄電素子４１を外装体１０に対して所定位置で支持する。
【００８４】
具体的には、端子側配置部材５０は、絶縁性の材料により構成されており、下面に形成された凹部に蓄電素子４１が挿入されて、蓄電素子４１を外装体１０内で固定する。このようにして、端子側配置部材５０は、蓄電素子４１が外装体１０等の導電性の部材に接触することを回避するとともに、蓄電素子４１等を振動や衝撃等から保護する。
【００８５】
また、端子側配置部材５０には、バスバー６０及び配線基板７０が載置される。つまり、端子側配置部材５０は、バスバー６０及び配線基板７０を蓄電素子４１に取り付ける際の蓄電素子４１に対する位置決めの機能も有する。なお、端子側配置部材５０は、どのような絶縁性の材料で形成されていてもかまわないが、コスト面等から、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）またはＡＢＳ樹脂等の樹脂で形成されるのが好ましい。なお、蓄電素子４１やバスバー６０等の絶縁性を確保できるのであれば、端子側配置部材５０は、絶縁性の材料で形成されていなくともかまわない。
【００８６】
バスバー６０は、端子側配置部材５０の上方に配置され、複数の蓄電素子４１同士を電気的に接続する金属など導電性の板状部材である。具体的には、バスバー６０は、隣接する蓄電素子４１において、一の蓄電素子４１の正極端子または負極端子と、他の蓄電素子４１の負極端子または正極端子とを接続する。本実施の形態では、バスバー６０は、１３個の蓄電素子４１を直列に接続する。このように、バスバー６０によって直列に接続された１以上の蓄電素子４１（本実施の形態では１３個の蓄電素子４１）によって蓄電ユニット４０が構成されている。
【００８７】
配線基板７０は、端子側配置部材５０の上方に配置されている。また、蓄電素子４１の電圧を検出するために、配線基板７０は、蓄電装置１が備える蓄電素子４１のうちの少なくとも１つの蓄電素子４１の電極端子（本実施の形態では、全ての蓄電素子４１の正極端子）に一端が接続された配線を有している。また、配線基板７０は、矩形状を有しており、蓄電素子４１の正極端子と負極端子との間に配置される。本実施の形態では、２枚の配線基板７０が配置されているが、配線基板７０の枚数は限定されない。また、配線基板７０に代えて、ハーネス等を用いることもできるが、配線基板７０を用いて電極端子と計測基板８１とを接続することにより、配線の引き回しが容易となり、組付性が向上する。なお、配線基板７０は、サーミスタを実装し、蓄電素子４１の温度を検出することができる構成を有していてもかまわない。
【００８８】
計測基板８１及び主回路基板８２は、上述の制御装置９０を構成する回路基板である。計測基板８１及び主回路基板８２は、蓄電素子４１と外装体１０の側壁との間に配置され、かつ、蓄電装置１が備える蓄電素子４１のうちの少なくとも１つの蓄電素子４１と接続されて、蓄電素子４１の状態を計測及び制御する。
【００８９】
具体的には、主回路基板８２は、大電流が流れる主回路部品を実装した基板であり、蓄電素子４１の容器の短側面に対向する外装体１０の側壁の内面に固定される。主回路基板８２には、上述のスイッチ９１が搭載され、本実施の形態では、蓄電ユニット４０の充放電電流経路を形成する正の電源線６１及び負の電源線６２のうち、負の電源線６２に接続されている。ここで、正の電源線６１は、一方の端部の蓄電素子４１の正極端子に電気的に接続される電源線であり、負の電源線６２は、他方の端部の蓄電素子４１の負極端子に接続される電源線である。
【００９０】
また、計測基板８１は、小電流が流れる周辺回路部品を実装した基板であり、蓄電素子４１の容器の長側面に対向する外装体１０の側壁の内面に固定される。この計測基板８１は、配線基板７０を介して蓄電素子４１と接続されるとともに、主回路基板８２と、外部機器とに接続される。計測基板８１には、外部入力端子８３と外部出力端子８４とが設けられている。
【００９１】
外部入力端子８３は、スイッチ９１に外部入力信号を供給するコネクタである。本実施の形態では、外部入力端子８３には、３つの蓄電ユニット４０のいずれかの電圧が放電終止電圧以下の場合、外部入力信号として、スイッチ９１をオフとする信号が入力される。また、外部入力端子８３には、３つの蓄電ユニット４０に接続される電力系統（本実施の形態では電源２０００）が復電した場合、外部入力信号として、スイッチ９１をオンとする信号が入力される。
【００９２】
外部出力端子８４は、他のスイッチ９１を備える他の制御装置９０に外部出力信号を出力するコネクタである。この外部出力端子８４からは、一のスイッチ９１（自身の制御装置９０のスイッチ９１）がオンとなる場合に他のスイッチ９１（他の制御装置９０のスイッチ９１）をオンとする外部出力信号が出力され、当該一のスイッチ９１がオフとなる場合に他のスイッチ９１をオフとする外部出力信号が出力される。
【００９３】
本実施の形態では、一の蓄電ユニット４０（自身の制御装置９０に対応する蓄電ユニット４０）の電圧が放電終止電圧以下の場合、外部出力端子８４からは、他のスイッチ９１をオフとする外部出力信号が出力される。また、蓄電ユニット４０に接続される電源２０００が復電した場合、外部出力端子８４からは、他のスイッチ９１をオンとする外部出力信号が出力される。また、蓄電ユニット４０に異常が生じた場合、外部出力端子８４からは、他のスイッチ９１をオンとする外部出力信号が出力される。
【００９４】
外部入力端子８３及び外部出力端子８４は、複数の蓄電装置１の複数の制御装置９０をループ状にデイジーチェーン接続する通信線２を介して、他の蓄電装置１の外部入力端子８３及び外部出力端子８４と接続される。具体的には、一の蓄電装置１の外部入力端子８３は、通信線２を介して、前段の蓄電装置１の外部出力端子８４と接続される。また、一の蓄電装置１の外部出力端子８４は、通信線２を介して、後段の蓄電装置１の外部入力端子８３と接続される。
【００９５】
したがって、それぞれの制御装置９０には、外部入力信号として前段の制御装置９０から出力された外部出力信号が入力される。
【００９６】
次に、制御装置９０の詳細な構成について、説明する。
【００９７】
図４は、本実施の形態に係る制御装置９０の機能構成を示すブロック図である。図５は、本実施の形態に係る制御装置９０の具体的な回路構成の一例を示す回路図である。なお、図４及び図５には、蓄電ユニット４０も併せて図示されている。
【００９８】
制御装置９０は、蓄電素子４１を備える蓄電ユニット４０の充放電を制御する装置である。図４に示すように、制御装置９０は、スイッチ９１と、制御部９２と、外部入力端子８３と、外部出力端子８４とを備える。また、図５に示すように、本実施の形態では、制御装置９０は、さらに、大電流が流れる主回路部品側との絶縁性を確保しつつ信号を伝達するフォトカプラ９３１〜９３６と、フォトカプラ９３３〜９３６の発光ダイオードを発光させるトランジスタ９４１〜９４４とを備える。
【００９９】
スイッチ９１は、蓄電ユニット４０の充放電電流経路であって、外部接続端子２０１を介して電源線３に接続されている電源線６２に設けられている。このスイッチ９１は、制御信号及び外部入力信号の少なくとも一方が当該スイッチ９１をオフとする信号の場合にオフとなるオフ機能、及び、制御信号及び外部入力信号のいずれも当該スイッチ９１をオンとする信号の場合にオンとなるオン機能、の少なくとも一方（本実施の形態では両方）を有する。このオフ機能及びオン機能は、例えば、図５に示すスイッチ９１周辺の回路構成によって実現される。また、本実施の形態では、３つの蓄電ユニット４０のいずれかに異常が生じた場合、異常が生じた各蓄電ユニット４０の充電または放電の電流経路に設けられたスイッチ９１はオフとなる。
【０１００】
以下、スイッチ９１をオンとする信号をオン信号、スイッチ９１をオフとする信号をオフ信号と称する場合がある。
【０１０１】
図５に示すように、スイッチ９１は、例えば、電源線６２に直列に挿入されたスイッチ９１１〜９１３を備える。よって、スイッチ９１１〜９１３の少なくとも１つがオフとなる場合にスイッチ９１はオフとなり、スイッチ９１１〜９１３全てがオンとなる場合にスイッチ９１はオンとなる。
【０１０２】
スイッチ９１１〜９１３の各々は、例えば、ゲートに供給される電圧に応じてオン及びオフするＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：電界効果トランジスタ）、及び、当該ＦＥＴに並列に接続されたダイオードによって構成される。
【０１０３】
スイッチ９１１は、制御信号、外部入力信号及び放電信号の少なくとも一方がオフ信号の場合にオフとなり、いずれもオン信号の場合にオンとなる放電スイッチである。具体的には、スイッチ９１１は、ｎ型のＦＥＴ９１１ａと、当該ＦＥＴ９１１ａのソース−ドレイン間に放電電流に対して逆方向に接続されたダイオード９１１ｂとを有する。
【０１０４】
スイッチ９１２は、制御信号、外部入力信号及び充電信号の少なくとも一方がオフ信号の場合にオフとなり、いずれもオン信号の場合にオンとなる充電スイッチである。具体的には、スイッチ９１２は、ｎ型のＦＥＴ９１２ａと、当該ＦＥＴ９１２ａのソース−ドレイン間に充電電流に対して逆方向に接続されたダイオード９１２ｂとを有する。
【０１０５】
スイッチ９１３は、充電信号がオフ信号の場合にオフとなり、オン信号の場合にオンとなる充電スイッチである。スイッチ９１３は、スイッチ９１２と同様に構成され、ｎ型のＦＥＴ９１３ａとダイオード９１３ｂとを有する充電スイッチである。
【０１０６】
本実施の形態では、充電スイッチ（スイッチ９１２、９１３）は、放電スイッチ（スイッチ９１１）に比べて冗長に設けられている。一般的に、安全性確保の観点から、蓄電装置では蓄電素子の過充電を抑制することが重要である。このため、充電スイッチを冗長に設けることにより、蓄電素子４１の過充電を抑制できる。なお、充電スイッチは冗長に設けられていなくてもかまわないし、充電スイッチと放電スイッチとが一体に設けられていてもかまわない。また、放電スイッチ及び充電スイッチの各々は、１つのＦＥＴによって構成されていてもかまわないし、並列に接続された複数のＦＥＴ（例えば５つのＦＥＴ）によって構成されていてもかまわない。
【０１０７】
なお、スイッチ９１は、充電電流及び放電電流を遮断できるものであればよく、ｎ型のＦＥＴによって構成されていなくてもよい。例えば、スイッチ９１は、ｐ型のＦＥＴによって構成されていてもかまわないし、電流によってオン及びオフするバイポーラトランジスタによって構成されていてもかまわないし、リレー接点またはＭＣＣＢ（Ｍｏｌｄｅｄ  Ｃａｓｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｒｅａｋｅｒ：配線用遮断器）によって構成されていてもかまわない。ただし、通常の充放電時における制御部９２等の消費電力を削減する観点から、スイッチ９１は、ロー電圧の場合にオンとなる構成が好ましい。
【０１０８】
ここで、本実施の形態では、蓄電ユニット４０は、正極側が接地されており、スイッチ９１は、蓄電ユニット４０に接続される正の電源線６１及び負の電源線６２のうち、負の電源線６２に設けられている。このため、本実施の形態に係る蓄電システム１０００は、正極側が接地されて用いられる移動体通信用の基地局等の通信用の蓄電システムとして有用である。なお、スイッチ９１は、蓄電ユニット４０の充放電電流経路に設けられていればよく、正の電源線６１に設けられていてもかまわない。
【０１０９】
制御部９２は、スイッチ９１に制御信号を供給する。本実施の形態では、制御部９２は、図５に示すように、スイッチ９１１〜９１３に、制御信号と放電信号と充電信号とを供給する。制御部９２は、その少なくとも一部が、例えば、制御プログラムを保持するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリと、その制御プログラムを実行するプロセッサとを備える、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の１チップマイクロコンピュータである。
【０１１０】
本実施の形態では、図４に示すように、制御部９２は、終止電圧判定部１９１と、復電判定部１９２と、異常判定部１９３とを備える。
【０１１１】
制御部９２は、終止電圧判定部１９１によって蓄電ユニット４０の電圧が放電終止電圧以下と判定された場合、スイッチ９１をオフとする制御信号を出力する。本実施の形態では、当該場合、制御部９２は、制御信号、放電信号及び充電信号の各々をオフ信号とすることにより、フォトカプラ９３１〜９３６の発光ダイオードが発光して電流が流れることにより、スイッチ９１１〜９１３がオフとなる。また、当該場合、外部出力端子８４から出力される外部出力信号はオフ信号となる。
【０１１２】
また、制御部９２は、復電判定部１９２によって、蓄電ユニット４０に接続される電力系統が復電したと判定された場合、スイッチ９１をオンとする制御信号を出力する。本実施の形態では、当該場合、制御部９２が制御信号、放電信号及び充電信号の各々をオン信号とすることにより、フォトカプラ９３３〜９３６の発光ダイオードが発光して電流が流れるため、スイッチ９１３がオンとなる。また、当該場合、外部入力信号がオン信号であれば、フォトカプラ９３１、９３２の発光ダイオードが発光して電流が流れるため、スイッチ９１１、９１２もオンとなり、外部出力端子８４から出力される外部出力信号もオン信号となる。一方、当該場合、外部入力信号がオフ信号であれば、フォトカプラ９３１、９３２の発光ダイオードが発光しないため、スイッチ９１１、９１２はオフとなり、外部出力端子８４から出力される外部出力信号もオフ信号となる。
【０１１３】
また、制御部９２は、異常判定部１９３によって蓄電ユニット４０に異常が生じたと判定された場合、スイッチ９１をオフとする制御信号を出力する。本実施の形態では、当該場合、制御部９２が制御信号をオン信号としつつ、放電信号及び充電信号の各々をオフ信号とすることにより、フォトカプラ９３３〜９３４の発光ダイオードが発光しないため、スイッチ９１１〜９１３はいずれもオフとなる。また、当該場合、外部出力信号は、制御信号及び外部入力信号のうち外部入力信号のみに依存する。つまり、外部入力信号がオフ信号であれば外部出力信号もオフ信号となり、外部入力信号がオン信号であれば外部出力信号もオン信号となる。
【０１１４】
終止電圧判定部１９１は、蓄電ユニット４０の電圧が放電終止電圧以下であるか否かを判定する。ここで、放電終止電圧とは、安全に放電を行うことができる蓄電ユニット４０の最小電圧である。終止電圧判定部１９１は、例えば、配線基板７０を介して蓄電素子４１の電圧を検出することにより、蓄電ユニット４０の電圧を測定する。なお、蓄電ユニット４０の電圧を測定する手法は特に限定されず、外部接続端子２０１の電圧を測定してもかまわない。
【０１１５】
復電判定部１９２は、蓄電ユニット４０に接続される電力系統が復電したか否かを判定する。復電判定部１９２は、例えば、外部接続端子２０１の電圧を測定し、測定した電圧が所定の電圧以上の場合に電力系統が復電したと判定する。なお、復電を判定する手法は特に限定されず、系統に設けられたＭＣＣＢの遮断および開放を検出することにより判定してもかまわない。
【０１１６】
異常判定部１９３は、蓄電ユニット４０に異常が生じているか否かを判定する。ここで、蓄電ユニット４０に生じる異常とは、例えば、過負荷または短絡等による過電流や、蓄電素子４１の許容温度以上の発熱などである。異常判定部１９３は、例えば、電源線６２に設けられたホール素子（不図示）を用いて電源線６２に流れる電流量を検出し、検出した電流量が所定量以上の場合、蓄電ユニット４０に異常が生じていると判定する。また、異常判定部１９３は、例えば、配線基板７０に実装されたサーミスタ（不図示）を用いて蓄電素子４１の温度を検出し、検出した温度が所定温度以上の場合、蓄電ユニット４０に異常が生じていると判定する。
【０１１７】
次に、本実施の形態に係る制御装置９０の動作について、図６Ａ及び図６Ｂを用いて説明する。図６Ａは、本実施の形態に係る制御装置９０の動作を示すフローチャートである。図６Ｂは、図６ＡのステップＳ３０における詳細な動作を示すフローチャートである。
【０１１８】
図６Ａに示すように、まず、スイッチ９１に制御信号を供給する（Ｓ１０）。本実施の形態では、制御部９２が、制御信号と放電信号と充電信号とをスイッチ９１に供給する。
【０１１９】
そして、スイッチ９１に外部入力信号を供給する（Ｓ２０）。本実施の形態では、通信線２を介して前段の蓄電装置１の外部出力端子８４と接続された外部入力端子８３が、外部入力信号をスイッチ９１に供給する。
【０１２０】
その後、スイッチ９１をオフとするオフ機能、及び、スイッチ９１をオンとするオン機能、の少なくとも一方を実行する（Ｓ３０）。具体的には、図６Ｂに示すように、ステップＳ３０では、制御信号及び外部入力信号の少なくとも一方が当該スイッチ９１をオフとする信号の場合（Ｓ３１で「少なくとも一方がオフ信号」の場合）に、スイッチ９１をオフとするオフ機能を実行する（Ｓ３２）。このとき、外部出力端子８４からは、外部出力信号としてオフ信号が出力される。一方、制御信号及び外部入力信号のいずれも当該スイッチ９１をオンとする信号の場合（Ｓ３１で「いずれもオン信号」の場合）に、スイッチ９１をオンとするオン機能を実行する（Ｓ３３）。このとき、外部出力端子８４からは、外部出力信号としてオン信号が出力される。
【０１２１】
以下、本実施の形態に係る蓄電システム１０００において、各蓄電装置１の制御装置９０が奏する効果について、図７〜図１１を用いて具体例を述べつつ説明する。なお、これらの図では、充電電流及び放電電流の直感的な理解を容易にするため、制御装置９０が蓄電ユニット４０の正の電源線６１に設けられていることとして説明する。このため、これらの図では、図５と比べて、充電電流及び放電電流の流れる方向が反対方向となっている。
【０１２２】
まず、電源２０００（電源系統）の停電時において、蓄電システム１０００が奏する効果について説明する。
【０１２３】
図７及び図８は、本実施の形態において、停電時の蓄電システム１０００の状態を模式的に示す図である。
【０１２４】
図７に示すように、電源２０００が停電すると、蓄電システム１０００は負荷３０００に電力を供給する。つまり、蓄電システム１０００は、電源２０００の停電時に電力のバックアップを行う。このとき、複数の蓄電装置１のそれぞれのスイッチ９１はオンとなっているため、並列に接続された複数の蓄電ユニット４０の各々から負荷３０００へと放電電流が流れることとなる。
【０１２５】
その後、負荷３０００への電力供給が継続すると、図８に示すように、蓄電ユニット４０の電圧が放電終止電圧以下となる蓄電装置１（ここでは蓄電装置１Ｂ）が現れる。このとき、当該蓄電装置１Ｂの制御装置９０では、スイッチ９１がオフとなるとともに、外部出力信号としてオフ信号が出力される。
【０１２６】
これにより、外部入力信号として蓄電装置１Ｂの制御装置９０から出力された外部出力信号が入力される蓄電装置１Ｃの制御装置９０では、スイッチ９１がオフとなる。さらに、蓄電装置１Ｃの制御装置９０では、外部出力信号としてオフ信号が出力される。
【０１２７】
これにより、蓄電装置１Ｃから出力された外部出力信号が入力される蓄電装置１Ａにおいても、スイッチ９１がオフとなり、外部出力信号としてオフ信号が出力される。
【０１２８】
したがって、本実施の形態に係る蓄電システム１０００では、複数の蓄電装置１のうち蓄電ユニット４０の電圧が放電終止電圧以下となる蓄電装置１が１つでもあれば、全ての蓄電装置１の蓄電ユニット４０からの放電電流が連動して停止する。
【０１２９】
ここで、複数の蓄電ユニット４０の電圧が放電終止電圧以下となるタイミングは、蓄電ユニット４０の容量のバラつき等の影響により、互いに異なるタイミングとなり得る。このため、複数の蓄電ユニット４０からの放電電流が連動して停止せずに、各々の蓄電ユニット４０の電圧が放電電流以下となる独立のタイミングで停止する場合、次のような問題が生じる虞がある。
【０１３０】
つまり、各々の蓄電ユニット４０からの放電電流が独立のタイミングで停止する場合、容量の小さい蓄電ユニット４０から放電電流が順次停止する。ここで、負荷３０００に供給される電流は一定であることが好ましいため、放電電流が停止される蓄電ユニット４０が増えるに伴い、当該蓄電ユニット４０と並列に接続された他の蓄電ユニット４０の電流分担が大きくなる。つまり、他の蓄電ユニット４０からの放電電流の電流量が増加する。
【０１３１】
したがって、複数の蓄電ユニット４０のうち放電終止電圧以下となるタイミングが最も遅い蓄電ユニット４０では、他の蓄電ユニット４０が供給していた放電電流の合計量に相当する非常に大きな電流（過電流）が流れることとなり、過電流による不具合が発生する虞がある。
【０１３２】
例えば、１０個の蓄電ユニットが並列に接続された蓄電システムにおいて、定格時に１並列あたり４０Ａの放電電流が流れる場合、放電終止電圧以下となるタイミングが最も遅い蓄電ユニットでは、蓄電ユニットで許容され得る最大電流（例えば８０Ａ）を超える４００Ａの放電電流（過電流）が流れてしまう。
【０１３３】
これに対して、本実施の形態によれば、蓄電ユニット４０の電圧が放電終止電圧以下となる蓄電装置１があれば、全ての蓄電装置１からの放電電流が連動して停止するため、過電流による不具合の発生を低減することができる。
【０１３４】
また、本実施の形態における制御装置９０では、外部入力端子８３から供給される外部入力信号が、制御部９２等に入力されることなく、スイッチ９１をオン及びオフをするための信号となっている。これにより、外部入力信号のオン信号からオフ信号への切り替えからスイッチ９１がオンからオフに切り替わるのに要する時間を非常に短時間（例えば数十μＳ程度）とすることができる。なお、オフからオンに切り替わる際も同様である。
【０１３５】
具体的には、例えば、外部入力信号がＣＰＵ等に入力されてコンピュータ上で何らかの処理が行われた後にスイッチ９１をオン及びオフするための信号として供給される場合、外部入力信号の切り替えからスイッチ９１の切り替えに要する時間は比較的長い時間（例えば数十ｍＳ）となる。
【０１３６】
これに対して、本実施の形態では、外部入力信号がコンピュータ上で処理されることなくスイッチ９１をオン及びオフする信号となっているため、外部入力信号の切り替えからスイッチ９１の切り替えに要する時間を非常に短時間とすることができる。よって、過電流が流れ得る時間の大幅な短縮化が図られる。このため、過電流による不具合の発生を大幅に低減することができる。
【０１３７】
次に、電源２０００（電源系統）の復電時において、蓄電システム１０００が奏する効果について説明する。
【０１３８】
図９及び図１０は、本実施の形態において、復電時の蓄電システム１０００の状態を模式的に示す図である。
【０１３９】
まず、復電前の状態では、複数の蓄電装置１のそれぞれのスイッチ９１はオフとなっている。その後、図９に示すように、電源２０００が停電から復電すると、制御装置９０によって復電したと判定される蓄電装置１（ここでは蓄電装置１Ｃ）が現れる。ここで、当該蓄電装置１Ｃでは、蓄電装置１Ｂから出力された外部出力信号が外部入力信号として入力されており、当該外部出力信号はオフ信号となっている。このため、復電を検出した蓄電装置１Ｃにおいても、スイッチ９１はオフのままとなっている。
【０１４０】
その後、図１０に示すように、他の蓄電装置（ここでは蓄電装置１Ａ、１Ｂ）全ての制御装置９０が復電したと判定すると、全ての蓄電装置１の各々から出力される外部出力信号がオン信号となることにより、全ての蓄電装置１のスイッチ９１がオンとなる。
【０１４１】
このように、本実施の形態に係る蓄電システム１０００では、復電時に、全ての蓄電装置１の蓄電ユニット４０で連動して充電電流の供給が開始される。
【０１４２】
ここで、複数の蓄電ユニット４０について、接続される電力系統が復電したと判定されるタイミングは、蓄電装置１を構成するアナログ素子の特性のバラつき等の影響により、互いに異なるタイミングとなり得る。このため、複数の蓄電ユニット４０への充電電流の供給が連動して開始されずに、各々の蓄電ユニット４０に接続される電力系統が復電したと判定される独立のタイミングで開始される場合、次のような問題が生じる虞がある。
【０１４３】
つまり、各々の蓄電ユニット４０への充電電流の供給が独立のタイミングで開始される場合、複数の蓄電ユニット４０のうち復電したと判定されるタイミングが最も早い蓄電ユニット４０では、他の蓄電ユニット４０に供給されるべき充電電流の合計量に相当する非常に大きな電流（過電流）が流れることとなり、過電流による不具合が発生する虞がある。
【０１４４】
これに対して、本実施の形態によれば、全ての蓄電装置１で復電したと判定されるまで充電電流の供給は停止され、全ての蓄電装置１で復電したと判定されると充電電流の供給が連動して開始される。このため、過電流による不具合の発生を低減することができる。
【０１４５】
次に、蓄電装置１の異常発生時において、蓄電システム１０００が奏する効果について説明する。なお、以下では、電源２０００の停電時において蓄電装置１Ａで異常が発生した場合について説明するが、電源２０００が停電していないときに異常が発生した場合、または、他の蓄電装置１で異常が発生した場合についても、同様の効果が奏される。
【０１４６】
図１１は、本実施の形態において、異常発生時の蓄電システム１０００の状態を模式的に示す図である。
【０１４７】
制御装置９０によって異常が発生したと判定された蓄電装置１（ここでは蓄電装置１Ａ）では、スイッチ９１はオフとなり、外部出力信号はオン信号となる。このため、蓄電装置１Ａから出力された外部出力信号が外部入力信号として入力される蓄電装置１Ｂでは、スイッチ９１はオンのままとなっており、外部出力信号もオン信号のままとなっている。よって、蓄電装置１Ａ以外の蓄電装置１Ｂ、１Ｃでは、スイッチ９１はオンのままとなる。したがって、異常が発生した蓄電ユニット４０のみ放電電流を停止することができる。
【０１４８】
このように、本実施の形態に係る蓄電システム１０００では、異常が発生した蓄電ユニット４０を負荷３０００から切り離しつつ、他の蓄電ユニット４０によって継続して放電することができる。
【０１４９】
以上のように、本実施の形態では、蓄電ユニット４０の充電または放電の電流経路（本実施の形態では、負の電源線６２）に設けられたスイッチ９１は、制御信号及び外部入力信号の少なくとも一方が当該スイッチ９１をオフとする信号の場合にオフとなるオフ機能、及び、制御信号及び外部入力信号のいずれも当該スイッチ９１をオンとする信号の場合にオンとなるオン機能、の少なくとも一方（本実施の形態では両方）を有する。
【０１５０】
これによれば、充電または放電の電流経路の各々に設けられたスイッチ９１が外部入力信号によって一斉にオフとなる、または、外部入力信号によって一斉にオンとなる。よって、全ての蓄電ユニット４０が一斉に充電または放電を開始する、または、停止することとなるため、蓄電ユニット４０の不具合の発生を低減することができる。
【０１５１】
また、本実施の形態では、制御装置９０が一の蓄電ユニット４０の充電または放電を制御し、外部出力端子８４からは、スイッチ９１がオンとなる場合に他の制御装置９０のスイッチ９１をオンとする外部出力信号が出力され、スイッチ９１がオフとなる場合に他の制御装置９０のスイッチ９１をオフとする外部出力信号が出力される。
【０１５２】
これにより、一の蓄電ユニット４０に対応するスイッチ９１がオフとなる場合に他の蓄電ユニット４０に対応する他のスイッチ９１も連動してオフとなる。または、一の蓄電ユニット４０に対応するスイッチ９１がオンとなる場合に他の蓄電ユニット４０に対応する他のスイッチ９１も連動してオンとなる。したがって、全ての蓄電ユニット４０が連動して充電または放電することができるため、蓄電ユニット４０の不具合の発生を低減することができる。つまり、本構成によれば、外部出力信号により他の蓄電ユニット４０の充電または放電の電流経路に設けられた他のスイッチ９１を制御できるため、設置現場での据付作業を簡易かつ確実に行うことができる。
【０１５３】
具体的には、本実施の形態によれば、１以上の蓄電ユニット４０のいずれかの電圧が放電終止電圧以下の場合、外部入力信号として、スイッチ９１をオフとする信号が入力される。これにより、いずれかの蓄電ユニット４０の電圧が放電終止電圧以下になった場合、充電または放電の電流経路の各々に設けられたスイッチ９１が一斉にオフとなる。よって、各蓄電ユニット４０が一斉に負荷３０００から切り離されるため、蓄電ユニット４０の不具合の発生を低減することができる。
【０１５４】
また、本実施の形態によれば、１以上の蓄電ユニット４０に接続される電力系統（本実施の形態では電源２０００）が復電した場合、外部入力信号として、スイッチ９１をオンとする信号が入力される。これにより、充電または放電の電流経路の各々に設けられたスイッチ９１が復電時に一斉にオンとなるため、各蓄電ユニット４０が一斉に電力系統に接続される。よって、復電時における蓄電ユニット４０の不具合の発生を低減することができる。
【０１５５】
なお、当該電力系統が復電した場合、外部入力信号として、スイッチ９１をオフとする信号が入力されてもかまわない。これにより、充電または放電の電流経路の各々に設けられたスイッチ９１が復電時に一斉にオフとなるため、各蓄電ユニット４０が一斉に電力系統から切り離される。このため、短時間の停電を経た後の復電時に生じ得る蓄電ユニット４０の過充電等の不具合の発生を低減することができる。
【０１５６】
また、本実施の形態によれば、異常が生じた蓄電ユニット４０の充電または放電の電流経路に設けられたスイッチ９１がオフとなる。これにより、異常が生じた蓄電ユニット４０を電源２０００または負荷３０００から切り離しつつ、他の全ての蓄電ユニット４０が一斉に充電もしくは放電を開始する、または、停止することとなるため、蓄電ユニット４０の不具合の発生を低減することができる。つまり、一部の蓄電ユニット４０に異常が生じた場合であっても他の蓄電ユニット４０が継続して充放電することとなり、Ｎ＋１の冗長設計が図られる。
【０１５７】
また、本実施の形態では、複数の蓄電装置１の各々は、制御装置９０と、制御装置９０によって充電または放電が制御される蓄電ユニット４０とを備える。各制御装置９０は次のように構成されている。すなわち、制御装置９０は、蓄電ユニット４０の充電または放電の電流経路に設けられたスイッチ９１と、スイッチ９１に制御信号を供給する制御部９２と、スイッチ９１に外部入力信号を供給する外部入力端子８３と、他のスイッチ９１を備える他の制御装置９０に外部出力信号を出力する外部出力端子８４とを備える。ここで、スイッチ９１は、制御信号及び外部入力信号の少なくとも一方が当該スイッチ９１をオフとする信号の場合にオフとなり、または、制御信号及び外部入力信号のいずれも当該スイッチ９１をオンとする信号の場合にオンとなる。また、外部出力端子８４からは、スイッチ９１がオンとなる場合に他のスイッチ９１をオンとする外部出力信号が出力され、スイッチ９１がオフとなる場合に他のスイッチ９１をオフとする外部出力信号が出力される。
【０１５８】
ここで、本実施の形態では、複数の蓄電装置１が備える複数の蓄電ユニット４０は、並列接続されている。また、複数の制御装置９０は、ループ状にデイジーチェーン接続され、当該複数の制御装置９０の各々は、外部入力信号として前段の制御装置９０から出力された外部出力信号が入力される。
【０１５９】
これによれば、複数の制御装置９０のいずれかのスイッチ９１がオフとなる場合に他の制御装置９０のスイッチ９１も連動してオフとなる。または、複数の制御装置９０のいずれかのスイッチ９１がオンとなる場合に他の制御装置９０のスイッチ９１も連動してオンとなる。したがって、全ての蓄電ユニット４０が連動して充電もしくは放電を開始する、または、停止することができるため、蓄電ユニット４０の不具合の発生を低減することができる。
【０１６０】
（制御装置の変形例）
なお、実施の形態１で説明した制御装置９０の構成は一例であり、図４及び図５と異なる構成であってもかまわない。そこで、以下に、制御装置の変形例について説明する。
【０１６１】
図１２は、本変形例に係る制御装置１９０の機能構成を示すブロック図である。なお、同図では、蓄電ユニット４０も併せて図示され、本変形例に係る蓄電装置１０１が図示されている。
【０１６２】
同図に示す制御装置１９０は、実施の形態１における制御装置９０と比べて、さらに、駆動部９３を備える。
【０１６３】
駆動部９３は、制御信号及び外部入力信号が入力され、制御信号及び外部入力信号に応じてスイッチ９１をオフ及びオンする。例えば、駆動部９３は、制御信号と外部入力信号とが入力されるＮＯＲゲート等の論理ＩＣと、当該論理ＩＣの出力が入力されるフォトカプラとを有する。
【０１６４】
このように構成された制御装置１９０であっても、上記実施の形態１と同様の効果が奏される。さらに、本変形例によれば、制御信号及び外部入力信号の駆動能力が小さい場合であってもスイッチ９１をオン及びオフとすることができる。
【０１６５】
例えば、駆動部９３が論理ＩＣを有する場合、論理ＩＣは、供給される電源によって、制御信号及び外部入力信号の駆動能力より大きい駆動能力を有する信号を出力することができる。このため、駆動能力の大きい信号でフォトカプラの発光ダイオードを発光させることができるため、ＦＥＴ等で構成されるスイッチ９１のオン及びオフを確実に行うことができる。
【０１６６】
したがって、本変形例によれば、制御部９２として駆動能力の高い高価なＣＰＵ等を用いることなく蓄電ユニット４０の不具合の発生を低減することができる。
【０１６７】
なお、駆動部９３は、このような構成に限定されず、例えば、バッファ等に用いられるＩＣを用いた構成であってもかまなわないし、レベルシフタ等に用いられるＩＣを用いた構成であってもかまわない。また、駆動部９３は、大電流が流れる主回路部品側との絶縁性が確保されるのであれば、フォトカプラを有さなくてもかまわない。
【０１６８】
（実施の形態１の変形例１）
上記実施の形態１で説明した複数の蓄電装置１のスイッチ９１が連動してオン及びオフする構成は、制御装置の電源投入時における過電流の発生を低減する構成としても適用することができる。そこで、本変形例では、電源投入時における過電流の発生を低減できる蓄電システムについて説明する。
【０１６９】
図１３は、本変形例に係る蓄電システム１００２の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、本変形例に係る蓄電システム１００２は、実施の形態１に係る蓄電システム１０００と比べて、制御装置９０に代わり制御装置２９０を有する蓄電装置１０２（蓄電装置１０２Ａ〜１０２Ｃ）を備える。
【０１７０】
本変形例では、複数の蓄電装置１０２のうち任意の１つの蓄電装置１０２（ここでは、蓄電装置１０２Ａ）を、複数の蓄電装置１のスイッチ９１を連動してオンするホストバッテリ（マスターバッテリ）とする。また、他の蓄電装置１０２（ここでは、蓄電装置１０２Ｂ、１０２Ｃ）を、ホストバッテリの制御によってスイッチ９１がオンするターゲットバッテリ（スレーブバッテリ）とする。
【０１７１】
図１４は、本変形例に係る制御装置２９０の機能構成を示すブロック図である。なお、同図では、蓄電ユニット４０も併せて図示され、本変形例に係る蓄電装置１０２が図示されている。
【０１７２】
本変形例に係る制御装置２９０は、蓄電ユニット４０の電源投入後にスイッチ９１をオンとすることが許可された場合、後述するスタンバイ完了信号を後段の蓄電装置１０２に出力する。制御装置２９０は、制御装置９０と比べて、制御部９２に代わり制御部２９２を備える。また、本変形例では、制御装置２９０は、蓄電装置１０２がホストバッテリであるか否かを示すホスト信号が入力され、前段の蓄電装置１０２から、通信線２及び外部入力端子８３を介して、スタンバイ完了信号が入力される。また、本変形例では、制御装置２９０は、さらに、外部出力端子８４及び通信線２を介して、後段の蓄電装置１０２にスタンバイ完了信号を出力する。
【０１７３】
ホスト信号は、例えば、外部入力端子８３の所定のピン間を短絡または開放することによって切り替えられる。具体的には、ホストバッテリでは、外部入力端子８３の所定のピン間を短絡する専用のコネクタが外部入力端子８３に取り付けられ、ターゲットバッテリでは当該所定のピン間を短絡しない通常のコネクタが外部入力端子８３に取り付けられる。
【０１７４】
制御部２９２は、実施の形態１における制御部９２と比べて、終止電圧判定部１９１、復電判定部１９２及び異常判定部１９３に代わり、スタンバイ判定部２９３を備える。制御部２９２は、スタンバイ判定部２９３によってスタンバイが完了したと判定された場合、制御信号をオンとする。
【０１７５】
スタンバイ判定部２９３は、制御装置２９０の電源投入後にスタンバイが完了したか否かを判定し、スタンバイが完了したと判定した場合、スタンバイ完了信号を出力する。具体的には、ホストバッテリのスタンバイ判定部２９３は、自身の制御装置２９０の電源投入後に自己診断を行い、自己診断により‘異常無し’となった場合、スタンバイが完了したと判定して後段の蓄電装置１０２にスタンバイ完了信号を出力する。一方、ターゲットバッテリのスタンバイ判定部２９３もホストバッテリのスタンバイ判定部２９３と同様に、スタンバイの完了を判定する。ただし、ターゲットバッテリのスタンバイ判定部２９３は、スタンバイが完了したと判定して、かつ、前段の蓄電装置１０２からスタンバイ完了信号が入力された場合に、後段の蓄電装置１０２にスタンバイ完了信号を出力する。
【０１７６】
ここで、自己診断とは、例えば、自身の蓄電装置１０２の電源スイッチ（不図示）が投入されたことにより起動した内部のＢＭＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ）によって実行される異常判定等の有無の診断である。
【０１７７】
また、ホストバッテリでは、制御装置２９０の電源投入後にスイッチ９１をオンとすることが許可された場合、外部入力信号として、スイッチ９１をオンとする信号が入力される。つまり、ホストバッテリの外部出力端子８４は、蓄電ユニット４０の電源投入後にスイッチ９１をオンとすることが許可された場合、他（後段）の制御装置２９０のスイッチ９１をオンとする外部出力信号を出力する。ここで、「スイッチ９１をオンとすることが許可される」とは、自身のスタンバイ判定部２９３によってスタンバイが完了したと判定され、かつ、他（前段）の蓄電装置１０２からスタンバイ完了信号が入力されることを指す。
【０１７８】
つまり、ホストバッテリは、自身のスタンバイ判定部２９３によってスタンバイが完了したと判定され、かつ、前段の蓄電装置１０２からスタンバイ完了信号が入力された場合、外部入力信号によらずオン信号の外部出力信号を出力する。
【０１７９】
図１５は、本変形例において、各蓄電装置１０２の電源投入時における蓄電装置１０２間のやり取りを示すシーケンス図である。このようなやり取りは、例えば、蓄電システム１００２の据付時等に行われる。なお、以下では、蓄電装置１０２Ｂ、蓄電装置１０２Ａ及び蓄電装置１０２Ｃの順で電源が投入された例を説明するが、電源が投入される順序はこれに限らず、どのような順序でもよいし、２以上の蓄電装置１０２の電源が同時に投入されてもかまわない。
【０１８０】
まず、電源投入前の状態では、複数の蓄電装置１０２のそれぞれのスイッチ９１はオフとなっている。
【０１８１】
同図に示すように、蓄電装置１０２Ｂにおいて、例えばユーザが電源ボタンを押すことにより電源が投入されると（Ｓ２０１）、自己診断が行われ（Ｓ２０２）、スタンバイが完了したと判定されると制御信号がオン信号となる。ただし、蓄電装置１０２Ｂでは、蓄電装置１０２Ａから出力された外部出力信号が外部入力信号として入力されており、当該外部出力信号はオフ信号となっている。このため、蓄電装置１Ｂにおいて、スイッチ９１はオフのままとなっている。
【０１８２】
その後、蓄電装置１０２Ａにおいて、電源が投入されると（Ｓ２１１）、自己診断が行われ（Ｓ２１２）、スタンバイが完了したと判定されると制御信号がオン信号となる。ただし、蓄電装置１０２Ａでは、蓄電装置１０２Ｃから出力された外部出力信号が外部入力信号として入力されており、当該外部出力信号はオフ信号となっている。このため、蓄電装置１０２Ａにおいて、スイッチ９１はオフのままとなっている。
【０１８３】
ここで、蓄電装置１０２Ａはホストバッテリであるため、スタンバイが完了したと判定されると、後段の蓄電装置１０２Ｂにスタンバイ完了信号を出力する（Ｓ２１３）。スタンバイ完了信号が入力された蓄電装置１０２Ｂでは、既にスタンバイの完了が判定されており、前段の蓄電装置１０２Ａからスタンバイ完了信号が入力されたため、後段の蓄電装置１０２Ｃにスタンバイ完了信号を出力する（Ｓ２１４）。
【０１８４】
その後、蓄電装置１０２Ｃにおいて、電源が投入されると（Ｓ２２１）、自己診断が行われ（Ｓ２２２）、スタンバイが完了したと判定されると制御信号がオン信号となる。ただし、蓄電装置１０２Ｃでは、蓄電装置１０２Ｂから出力された外部出力信号がオフ信号となっているため、スイッチ９１はオフのままとなっている。
【０１８５】
また、蓄電装置１０２Ｃでは、スタンバイが完了したと判定され、かつ、前段の蓄電装置１０２Ｂからスタンバイ完了信号が入力されているため、後段の蓄電装置１０２Ａにスタンバイ完了信号を出力する（Ｓ２２３）。つまり、ホストバッテリである蓄電装置１０２Ａにスタンバイ完了信号が入力される。
【０１８６】
したがって、蓄電装置１０２Ａでは、スタンバイが完了したと判定され、かつ、前段の蓄電装置１０２Ｃからスタンバイ完了信号が入力されるため、外部出力信号がオン信号となる。これにより、全ての蓄電装置１０２の各々から出力される外部出力信号がオン信号となるため、各蓄電装置１０２のスイッチ９１が連動してオンとなる（Ｓ２３１）。
【０１８７】
このように、本変形例に係る蓄電システム１００２では、複数の蓄電装置１０２全てでスタンバイが完了したと判定された後に、全ての蓄電装置１の蓄電ユニット４０で連動して充電電流の供給が開始される。
【０１８８】
ここで、一般的に、特にリチウムイオン二次電池等の蓄電素子は、安全性確保の観点から、充電状態が低い状態（例えば５％程度）で出荷される。また、一般的に、蓄電装置では、ユーザが電源ボタン等を押すことにより電源投入が行われるため、複数の蓄電装置の電源投入は、互いに異なるタイミングとなり得る。これらのことから、蓄電システムの据付時等において、複数の蓄電ユニットを電源または負荷に接続する際に、次のような問題が生じる虞がある。
【０１８９】
つまり、最初に電源が投入された蓄電装置の蓄電ユニットでは、他の蓄電ユニットに供給されるべき充電電流の合計量に相当する非常に大きな電流（過電流）が流れることとなり、過電流による不具合が発生する虞がある。
【０１９０】
これに対して、本変形例によれば、ホストバッテリ（本変形例では蓄電装置１０２Ａ）において制御装置２９０の電源投入後にスイッチ９１をオンとすることが許可された場合、外部入力信号として、スイッチ９１をオンとする信号が入力される。これにより、充電または放電の電流経路の各々に設けられたスイッチ９１が一斉にオンとなるため、各蓄電ユニット４０が一斉に電力系統に接続される。よって、メンテナンス時または初期設定時等における蓄電ユニット４０の不具合の発生を低減することができる。
【０１９１】
具体的には、ホストバッテリは、制御装置２９０の電源投入後にスイッチ９１をオンとすることが許可された場合、外部出力端子８４からは、他の制御装置２９０のスイッチ９１をオンとする外部出力信号が出力される。
【０１９２】
これにより、ホストバッテリにおいてスイッチ９１をオンとすることが許可されるまで、ターゲットバッテリ（本変形例では蓄電装置１０２Ｂ、１０２Ｃ）のスイッチ９１はオンされずに待機状態となる。よって、並列に接続された複数の蓄電ユニット４０の各々に対応して本構成の制御装置２９０を設け、一の制御装置２９０の外部出力端子８４を他の一の制御装置２９０の外部入力端子８３に順次接続する所定の構成にすることで、電源投入後に全ての蓄電ユニット４０が連動して電源２０００または負荷３０００に接続されるため、蓄電ユニット４００の不具合の発生を低減することができる。
【０１９３】
（実施の形態１の変形例２）
以下、実施の形態１の変形例２に係る蓄電システムについて説明する。本変形例に係る蓄電システムは、蓄電装置が選択的にとり得るモードとして、通常モードと試験モードとを有する。
【０１９４】
図１６は、本変形例に係る蓄電装置の動作モードに関する状態遷移図である。
【０１９５】
同図に示す通常モードＳ１は、上記実施の形態１で説明した動作を行うモードである。つまり、通常モードＳ１は、制御信号及び外部入力信号の少なくとも一方がオフ信号の場合にスイッチ９１がオフとなり、または、制御信号及び外部入力信号のいずれもオン信号の場合にスイッチ９１がオンとなり、さらに、スイッチ９１がオンとなる場合に外部出力信号がオン信号となり、スイッチ９１がオフとなる場合に外部出力信号がオフ信号となるモードである。言い換えると、複数の蓄電装置のスイッチ９１が連動してオンまたはオフとなるモードである。
【０１９６】
一方、試験モードＳ２は、スイッチ９１がオンとなるモードであり、他の蓄電装置のスイッチ９１がオフとなっていても、自身の蓄電装置のスイッチ９１がオンとなるモードである。
【０１９７】
本変形例に係る蓄電装置は、例えばユーザから試験モードＳ２への遷移を指示するモード遷移コマンドが入力された場合に、通常モードＳ１から試験モードＳ２に遷移する。試験モードＳ２では、所定時間（例えば１分間）継続して、スイッチ９１をオンとする。その後、試験モードＳ２において所定時間が経過すると、蓄電装置は、試験モードＳ２から通常モードＳ１に遷移する。なお、通常モードＳ１と試験モードＳ２とは互いに遷移しなくてもよい。その場合、例えば、電源投入時に試験モードコマンドが入力されている場合には試験モードＳ２、当該コマンドが入力されていない場合には通常モードＳ１にて動作する。
【０１９８】
図１７は、本変形例に係る制御装置３９０の機能構成を示すブロック図である。なお、同図では、蓄電ユニット４０も併せて図示され、本変形例に係る蓄電装置１０３が図示されている。
【０１９９】
同図に示す制御装置３９０は、実施の形態１における制御装置９０と比べて、制御部９２に代わり制御部３９２を備え、さらに、スイッチ３９３を備える。
【０２００】
制御部３９２は、実施の形態１における制御部９２と比べて、さらに、試験モード部３９４を備える。試験モード部３９４は、自身の蓄電装置１０３が試験モードＳ２になった場合、スイッチ９１をオンとするオン信号を出力する。つまり、本変形例では、１以上の蓄電ユニット４０のいずれかが試験モードＳ２になった場合、当該試験モードＳ２になった各蓄電ユニット４０の充電または放電の電流経路に設けられたスイッチ９１がオンとなる。
【０２０１】
このように構成された本変形例に係る蓄電装置１０３を備える蓄電システムにおいても、上記実施の形態１と同様の効果が奏される。
【０２０２】
ここで、一般的に、安全性確保等の観点から、蓄電ユニット４０を収容する外装体１０（筐体）の外部接続端子には、充放電時を除き蓄電ユニット４０の電圧が出力されない。このため、蓄電ユニット４０の充放電を行う前に予め蓄電ユニット４０の電圧を取得することが困難である。
【０２０３】
これに対し、本変形例によれば、試験モードとなった蓄電ユニット４０では、スイッチ９１がオンとなることにより、スイッチ９１を介して蓄電ユニット４０に接続される外部接続端子２０１において、蓄電ユニット４０の電圧を測定することができる。よって、例えば、工場出荷時等において、簡便に蓄電ユニット４０の電圧を測定することができる。
【０２０４】
また、本変形例によれば、試験モードＳ２において所定時間が経過すると通常モードＳ１に遷移するため、スイッチ９１が不要にオンとなることによる過放電を低減することができる。
【０２０５】
なお、本変形例では、通常モードを、実施の形態１で説明した動作を行うモードとして説明した。しかし、通常モードはどのような動作を行うモードであってもよく、例えば、実施の形態１の変形例１で説明した動作（スタンバイ動作）を行うモードであってもよい。
【０２０６】
また、電源投入後の最初のモードが試験モードであってもかまわない。このような構成にすることにより、電源投入後の所定時間、蓄電ユニット４０の電圧を外部接続端子２０１で簡便に測定することができる。
【０２０７】
（実施の形態１の変形例３）
上記実施の形態１ならびにその変形例１及び２では、１以上の蓄電ユニット４０の各々について制御装置が設けられているとした。つまり、複数の蓄電装置の各々が制御装置を備えるとした。しかし、図１８に示すように、１以上の蓄電ユニット４０について１つの制御装置４９０が設けられていてもかまわない。つまり、制御装置は、複数の蓄電装置の外部装置として設けられていてもかまわない。
【０２０８】
図１８は、本変形例に係る蓄電システム１００４の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、制御装置４９０は、１以上の蓄電ユニット４０の各々の充電または放電の電流経路に設けられたスイッチ９１に制御信号を供給する制御部４９２と、当該スイッチ９１に外部入力信号を供給する外部入力端子４８３とを備えていてもかまわない。
【０２０９】
このような構成であっても、各スイッチ９１が外部入力信号によって一斉にオフとなる、または、外部入力信号によって一斉にオンとなる。このため、上記実施の形態と同様に、過電流による蓄電ユニット４０の不具合の発生を低減することができる。
【０２１０】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る蓄電システムの構成について、図１９を用いて説明する。
【０２１１】
図１９は、本実施の形態に係る蓄電システム１０００ａの機能構成を示すブロック図である。
【０２１２】
蓄電システム１０００ａは、図２に示した蓄電システム１０００と比べて、制御装置９０を有する蓄電装置１に代わり制御装置９０ａを有する蓄電装置１ａを備える。蓄電システム１０００ａでは、蓄電素子４１（本実施の形態では複数の蓄電ユニット４０）が並列に複数（本実施の形態では３つ）設けられている。
【０２１３】
制御装置９０ａは、蓄電ユニット４０の充電または放電の電流経路に設けられ、蓄電ユニット４０を構成する１以上の蓄電素子４１の充電または放電を制御する。制御装置９０ａは、当該電流経路に設けられた電流制限部９１ａを備え、当該電流制限部９１ａによって電流を制限することにより、複数の蓄電素子４１を並列に接続する際の過大な横流を抑制することができる。以下、本実施の形態では、制御装置９０ａが当該横流としてプリチャージの際の過大な充電電流を抑制する例について、説明する。
【０２１４】
また、本実施の形態では、制御装置９０ａは、さらに、当該電流経路において電流制限部９１ａと直列に設けられたスイッチ９１ｂを備える。本実施の形態では、制御装置９０ａは、プリチャージの後の通常使用時において、スイッチ９１ｂをオン及びオフすることにより、蓄電ユニット４０の充放電を制御する。つまり、本実施の形態に係る制御装置９０ａは、実施の形態１に係る制御装置９０と比べて、さらに、電流経路に設けられ、通過する電流を制限する電流制限部９１ａを備える。
【０２１５】
次に、制御装置９０ａの詳細な構成について、説明する。
【０２１６】
図２０は、本実施の形態に係る制御装置９０ａの機能構成を示すブロック図である。なお、図２０及び図２１には、蓄電ユニット４０も併せて図示されている。
【０２１７】
図２０に示すように、制御装置９０ａは、電流制限部９１ａと、スイッチ９１ｂと、制御部９２ａと、電流センサ９４と、外部入力端子８３と、外部出力端子８４とを備える。
【０２１８】
電流制限部９１ａは、蓄電素子４１の充電または放電の電流経路に設けられ、通過する電流を制限する。本実施の形態では、電流制限部９１ａは、蓄電ユニット４０の充放電電流経路であって、外部接続端子２０１を介して電源線３に接続されている電源線６２に設けられている。電流制限部９１ａの具体的な構成については、図２１を用いてスイッチ９１ｂの具体的な構成と併せて後述する。
【０２１９】
スイッチ９１ｂは、蓄電素子４１の充電または放電の電流経路（ここでは電源線６２）において電流制限部９１ａと直列に設けられ、オンとオフとが切り替えられるスイッチである。このスイッチ９１ｂは、制御信号及び外部入力信号の少なくとも一方が当該スイッチ９１ｂをオフとする信号の場合にオフとなるオフ機能、及び、制御信号及び外部入力信号のいずれも当該スイッチ９１ｂをオンとする信号の場合にオンとなるオン機能、の少なくとも一方を有する。このオフ機能及びオン機能は、例えば、スイッチ９１ｂ周辺の回路構成（図２１参照）によって実現される。スイッチ９１ｂの具体的な構成については、図２１を用いて後述する。
【０２２０】
制御部９２ａは、蓄電素子４１の充電または放電の電流経路（ここでは電源線６２）の電圧と異なる情報から得られた当該電流経路の電流量を用いて、電流制限部９１ａを通過する電流が所定量以下となるように電流制限部９１ａを制御する。具体的には、本実施の形態では、制御部９２ａは、電流経路の電流量が所定量を超えているか否かを判断し、超えている場合に電流制限部９１ａを通過する電流が当該所定量以下となるように制御する。本実施の形態では、制御部９２ａは、電流制限部９１ａを通過する電流が当該所定量以下の定電流となるように制御する。
【０２２１】
ここで、当該所定量とは、予め定められた任意の電流量であり、特に限定されないが、例えば、蓄電装置１ａを構成する回路素子等の定格によって定まる定格電流、一定時間（例えば１０ｓｅｃ）連続して流れても安全に充放電ができる最大の電流である最大電流、または、比較的短時間（例えば数十ｍｓｅｃ）であれば安全に充放電ができる最大の電流である瞬時耐量、等である。
【０２２２】
また、定電流の電流量は、所定量以下の第一の電流量であれば特に限定されないが、例えば、上記の定格電流である。また、制御部９２ａが、電流制限部９１ａを通過する電流が所定量以下の定電流となるように制御する期間についても、特に限定されない。ただし、蓄電装置１ａを交換した際のプリチャージに要する時間の短縮化を図る観点から、当該期間を長く確保することが好ましい。また、同様の観点から、スイッチ９１ｂがオフからオンに切り替えられた後に、当該第一の電流量より小さい第二の電流量を第一の電流量に引き上げて定電流を維持してもかまわない。
【０２２３】
また、本実施の形態では、制御部９２ａは、さらに、スイッチ９１ｂに制御信号を供給する。
【０２２４】
また、本実施の形態では、制御部９２ａは、次の電流センサ９４によって取得された電流量を用いて、電流制限部９１ａを制御する。なお、制御部９２ａは、電流センサ９４によって直接的に取得された電流量を用いなくてもよく、間接的に電流量を取得してもかまわない。例えば、制御部９２ａは、蓄電素子４１（または蓄電ユニット４０）の電圧値またはＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ：充電状態）、及び、蓄電素子４１等の抵抗値等を取得または予め記憶し、これらの値から電流量を算出することにより取得してもかまわない。
【０２２５】
電流センサ９４は、電流経路を流れる充電電流または放電電流を検出するセンサである。本実施の形態では、電流センサ９４は、電源線６２に設けられた非接触式の電流センサであって、充電電流または放電電流の電流量を示す電流信号を出力する、例えばＨＣＴ（Ｈａｌｌ−ｅｆｆｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｓｅｎｓｏｒ）である。つまり、制御部９２ａは、非接触式の電流センサ９４によって得られた電流経路の電流量を取得し、取得した電流経路の電流量を用いて電流制限部を制御する。例えば、電流センサ９４がＨＣＴである場合、制御部９２ａは、電源線６２の周囲の磁界を示す情報（電流信号）から当該電源線６２の電流量を取得する。
【０２２６】
なお、電流センサ９４は、電流経路（本実施の形態では電源線６２）の電圧と異なる情報によって当該電流経路の電流量を示すものであればよく、電流経路のジュール熱によって当該電流量を示す熱電形電流計、あるいは、シャント（分流器）に流れる電流量を用いて上記電流経路の電流量を示す電流計等の接触式の電流センサであってもかまわない。
【０２２７】
このような制御装置９０ａは、より詳細には、図２１に示すような回路構成によって実現される。図２１は、本実施の形態に係る制御装置９０ａの具体的な回路構成の一例を示す回路図である。
【０２２８】
図２１に示すように、本実施の形態では、制御装置９０ａは、さらに、大電流が流れる主回路部品側との絶縁性を確保しつつ信号を伝達するフォトカプラ９３１〜９３５と、フォトカプラ９３３〜９３５の発光ダイオードを発光させるトランジスタ９４１〜９４３とを備える。また、制御部９２ａは、スイッチ９１ｂに対して上記制御信号に加えて放電信号と受電信号とを供給する充放電部９２１と、電流制限部９１ａに対してプリチャージ信号を供給するプリチャージ部９２２とを備える。
【０２２９】
ここで、スイッチ９１ｂ及び電流制限部９１ａの具体的な構成について説明する。本実施の形態では、スイッチ９１ｂ及び電流制限部９１ａは、図５に示したスイッチ９１と同様の構成を有する。
【０２３０】
図２１に示すように、スイッチ９１ｂは、本実施の形態では、放電電流を遮断または通過させる放電スイッチ９１１と、充電電流を遮断または通過させる充電スイッチ９１２とを有する。放電スイッチ９１１は、ｎ型のＦＥＴ９１１ａと、当該ＦＥＴ９１１ａのソース−ドレイン間に放電電流に対して逆方向に接続されたダイオード９１１ｂとを有する。この放電スイッチ９１１は、制御信号、外部入力信号及び放電信号のいずれか１つでもオフ信号の場合にオフとなり、いずれもオン信号の場合にオンとなる。充電スイッチ９１２は、ｎ型のＦＥＴ９１２ａと、当該ＦＥＴ９１２ａのソース−ドレイン間に充電電流に対して逆方向に接続されたダイオード９１２ｂとを有する。この充電スイッチ９１２は、制御信号、外部入力信号及び充電信号のいずれか１つでもオフ信号の場合にオフとなり、いずれもオン信号の場合にオンとなる。なお、‘オン信号’とは、スイッチをオンさせる信号を指し、‘オフ信号’とはスイッチをオフさせる信号を指す。
【０２３１】
なお、スイッチ９１ｂは、放電スイッチ９１１と充電スイッチ９１２とが独立に設けられていなくてもよく、放電電流及び充電電流のいずれも遮断または通過できる、リレー接点またはＭＣＣＢ（Ｍｏｌｄｅｄ  Ｃａｓｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｒｅａｋｅｒ：配線用遮断器）によって構成されていてもかまわない。
【０２３２】
電流制限部９１ａは、実施の形態では、充電または放電の電流経路（ここでは、電源線６２）に設けられた半導体素子を有する。具体的には、本実施の形態では、当該半導体素子として、ＦＥＴが設けられている。より具体的には、本実施の形態では、電流制限部９１ａは、充電スイッチ９１２と同様に構成され、ｎ型のＦＥＴ９１３ａと、当該ＦＥＴ９１３ａのソース−ドレイン間に充電電流に対して逆方向に接続されたダイオード９１３ｂとを有する。つまり、本実施の形態では、電流制限部９１ａは、オン（導通状態）とオフ（非導通状態）とが切り替えられるスイッチとして構成され得る回路構成を用いて、電流経路を通過する電流を制限する。なお、ＦＥＴ９１１ａ〜９１３ａは、ｐ型のＦＥＴであってもかまわない。
【０２３３】
ここで、ＦＥＴ９１３ａは、充電電流として、プリチャージ部９２２からゲートに供給されたプリチャージ信号に応じた電流を通過させる。言い換えると、ＦＥＴ９１３ａは、電源線６２を通過する電流を、当該プリチャージ信号に応じた電流に制限することができる。
【０２３４】
図２２は、電流制限部９１ａに用いられるＦＥＴ９１３ａの特性の一例を示すグラフである。具体的には、同図には、プリチャージ信号によって決定されるＦＥＴ９１３ａのゲート−ソース間電圧Ｖｇｓに対する、ＦＥＴ９１３ａのドレイン電流Ｉｄ（すなわち充電電流）が示されている。
【０２３５】
同図に示すように、ＦＥＴ９１３ａは、Ｖｇｓが閾値電圧Ｖｔ以上の飽和領域では、当該Ｖｇｓが上昇しても大きな変化は見られない（飽和した）充電電流を通過させる。一方、ＦＥＴ９１３ａは、Ｖｇｓが閾値電圧Ｖｔ未満のリニア領域では、当該Ｖｇｓに応じて対数表記でリニア（線形）に変化する充電電流を通過させる。
【０２３６】
すなわち、プリチャージ部９２２は、ＦＥＴ９１３ａをリニア領域で動作させることにより、ＦＥＴ９１３ａが流す充電電流を所定量以下に制御することができる。つまり、制御部９２ａは、半導体素子（ここではＦＥＴ９１３ａ）をリニア領域で動作させることにより、電流制限部９１ａを通過する電流が所定量以下となるように制御する。
【０２３７】
なお、電流制限部９１ａが有する半導体素子は、図２２に示すような特性を有していればよく、ＦＥＴに限定されない。例えば、半導体素子として、バイポーラトランジスタ、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等を用いてもかまわない。
【０２３８】
次に、このような制御を行うプリチャージ部９２２の具体的な構成について、図２３を用いて説明する。図２３は、本実施の形態に係るプリチャージ部９２２の機能構成の一例を示すブロック図である。
【０２３９】
同図に示すように、プリチャージ部９２２は、例えば、基準電圧生成部９２５と、ＩＶ変換器９２６と、比較部９２７と、駆動部９２８とを備え、電流センサ９４からの電流信号に応じた電圧信号であるプリチャージ信号を出力する。
【０２４０】
基準電圧生成部９２５は、プリチャージ部９２２において、電源線６２の電流量が所定量を超えているか否かを判断する基準となる基準電圧を生成する。基準電圧生成部９２５は、当該基準電圧として、例えば、電流経路（ここでは電源線６２）を通過する電流が所定量の場合における、電流センサ９４からの電流に対応する電圧を生成する。この基準電圧生成部９２５は、例えば、制御部９２ａの電源を抵抗分圧することにより、当該電流信号に対応する電圧を生成する。
【０２４１】
ＩＶ変換器９２６は、電流センサ９４からの電流信号をＩＶ変換（電流電圧変換）することにより、電流信号に応じた電圧信号を生成する。つまり、電流信号が変動した場合、電圧信号も同様に変動する。
【０２４２】
比較部９２７は、基準電圧生成部９２５で生成された基準電圧とＩＶ変換器９２６で生成された電圧信号とを比較し、当該基準電圧と当該電圧信号との差分電圧に応じた電圧信号を生成する。例えば、比較部９２７は、電圧信号から基準電圧を減算した差分が０より大きい場合に、当該差分が大きいほど絶対値が大きくなる正の電圧を出力する。一方、比較部９２７は、当該差分が０以下の場合に、当該差分が大きいほど絶対値が小さくなる負の電圧を出力する。
【０２４３】
駆動部９２８は、比較部９２７から出力された電圧信号を駆動能力の大きな電圧信号に変換することにより、電流制限部９１ａを制御するプリチャージ信号を生成する。例えば、駆動部９２８は、大電流が流れる電流制限部９１ａとの絶縁性を確保しつつ信号を伝達するフォトカプラと、比較部９２７から出力された電圧信号を増幅して当該フォトカプラの発光ダイオードを発光させるトランジスタとを有する。
【０２４４】
このように構成されたプリチャージ部９２２は、例えば、電源線６２を通過する電流が所定量を超えている場合に、プリチャージ信号の電圧を低下させることにより、電流制限部９１ａを通過する電流が所定量以下となるように制御することできる。具体的には、本実施の形態では、プリチャージ部９２２は、当該場合に、プリチャージ信号の電圧を低下させてＦＥＴ９１３ａをリニア領域で動作させることにより、当該電流を所定量以下にすることができる。
【０２４５】
また、プリチャージ部９２２は、電流センサ９４からの電流信号の変動に応じてプリチャージ信号の電圧を変動させることができる。つまり、プリチャージ部９２２は、電源線６２を通過する電流をフィードバック制御によって調整することができる。このため、電流制限部９１ａを通過する電流が所定量以下の定電流となるように制御することができる。
【０２４６】
このように構成された制御装置９０ａは、以下のように動作する。
【０２４７】
以下では、蓄電素子４１（本実施の形態では複数の蓄電ユニット４０）が並列に複数（本実施の形態では３つ）接続された蓄電システム１０００ａにおいて、蓄電素子４１が交換または増設される場合における、制御装置９０ａの動作（制御方法）について説明する。
【０２４８】
また、以下では、制御装置９０ａの動作について、複数の蓄電ユニット４０のうち１つの蓄電ユニット４０（蓄電装置１ａＣの蓄電ユニット４０）が交換される場合を例に説明する。しかし、交換される蓄電ユニット４０の個数は全ての蓄電ユニット４０の個数より少なければよく、２つであってもかまわない。また、蓄電ユニット４０が増設される場合についても、交換される場合と同様に動作する。
【０２４９】
また、本実施の形態では、蓄電ユニット４０が交換される際には、当該蓄電ユニット４０を含む蓄電装置１ａ全体が交換されるものとする。つまり、以下で説明する制御装置９０ａの動作は、交換された蓄電装置１ａの制御装置９０ａにおいて実行される。また、本実施の形態では、蓄電ユニット４０が交換される際には、蓄電システム１０００ａ全体としては充放電を行っていないものとする。つまり、例えば、蓄電システム１０００ａと電源２０００との間のＭＣＣＢ（不図示）及び蓄電システム１０００ａと負荷３０００との間のＭＣＣＢ（不図示）がオフとなっているとする。
【０２５０】
以下、制御装置９０ａの動作について、図２４〜図３０を用いて説明する。
【０２５１】
図２４は、実施の形態に係る制御装置９０ａの動作を示すフローチャートである。具体的には、同図には、交換された蓄電装置１ａの制御装置９０ａの動作の一例が示されている。
【０２５２】
同図に示すように、まず、交換された蓄電装置１ａ（ここでは、蓄電装置１ａＣ）の制御装置９０ａは、自身の蓄電ユニット４０にプリチャージが必要か否かを判定する（Ｓ６０）。例えば、制御装置９０ａは、計測基板８１（図３参照）等を介して、外部接続端子２０１の電圧Ｖｔｅｒｍ、及び、蓄電ユニット４０の電圧Ｖｃｅｌｌを取得する。そして、これらの差分電圧｜Ｖｔｅｒｍ−Ｖｃｅｌｌ｜が設定値より大きい場合に、プリチャージが必要（Ｓ６０でＹｅｓ）と判断する。一方、制御装置９０ａは、差分電圧｜Ｖｔｅｒｍ−Ｖｃｅｌｌ｜が設定値以下の場合に、プリチャージが不要（Ｓ６０でＮｏ）と判断する。
【０２５３】
ここで、当該設定値とは、予め定められた任意の電圧であり、特に限定されないが、例えば、蓄電素子４１に不具合が起こり得る最小の横流が流れた場合の、外部接続端子２０１の電圧と蓄電ユニット４０の電圧との差分電圧である。
【０２５４】
図２５は、蓄電装置１ａＣが交換された際の蓄電システム１０００ａの状態を模式的に示す図である。
【０２５５】
同図に示すように、蓄電装置１ａＣが交換された際には、当該蓄電装置１ａＣのスイッチ９１ｂはオフとなっている。また、他の蓄電装置１ａＡ、１ａＢのスイッチ９１ｂはオンとなっている。
【０２５６】
ここで、一般的に、リチウムイオン二次電池では、安全性確保の観点から、ＳＯＣが低い状態（例えば５％程度）で出荷される。一方、交換されずに使用されている（通常使用時における）他の蓄電装置では、ＳＯＣが高い状態（例えば１００％程度）となっている。
【０２５７】
よって、交換された蓄電装置１ａＣの蓄電ユニット４０の電圧｜Ｖｃｅｌｌ｜が小さいのに対して、交換されない他の蓄電装置１ａＡ、１ａＢの蓄電ユニット４０の電圧｜Ｖｃｅｌｌ｜は大きいこととなる。ここで、蓄電装置１ａＡ、１ａＢではスイッチ９１ｂがオンとなっているため、蓄電装置１ａＡ、１ａＢの電圧｜Ｖｔｅｒｍ｜は当該蓄電装置１ａＡ、１ａＢの電圧｜Ｖｃｅｌｌ｜と同等となる。よって、蓄電装置１ａＡ、１ａＢと並列に接続された蓄電装置１ａＣの電圧｜Ｖｔｅｒｍ｜は、蓄電装置１ａＡ、１ａＢの電圧｜Ｖｃｅｌｌ｜と同等となる。したがって、蓄電装置１ａＣでは、｜Ｖｔｅｒｍ−Ｖｃｅｌｌ｜＞設定値となるため、プリチャージが必要と判定される。
【０２５８】
プリチャージが必要と判定された場合（Ｓ６０でＹｅｓ）、制御装置９０ａはプリチャージ動作を行う（Ｓ７０）。一方、プリチャージが不要と判定された場合（Ｓ６０でＮｏ）、制御装置９０ａはプリチャージ動作をせずに、充放電動作を行う（Ｓ８０）。
【０２５９】
ここで、制御装置９０ａのプリチャージ動作（Ｓ７０）について、具体的に説明する。なお、制御装置９０ａの充放電動作（Ｓ８０）については、後述する。
【０２６０】
図２６は、図２４のプリチャージ動作（Ｓ７０）の具体例を示すフローチャートである。具体的には、同図には、プリチャージ動作（Ｓ７０）における制御装置９０ａの動作の一例が示されている。
【０２６１】
同図に示すように、まず、蓄電装置１ａＣの制御装置９０ａは、スイッチ９１ｂをオンとする（Ｓ７１）。
【０２６２】
図２７は、本実施の形態において、プリチャージ中の蓄電システム１０００ａの状態を模式的に示す図である。具体的には、同図には、交換された蓄電装置１ａＣのスイッチ９１ｂがオフからオンとなった際の蓄電システム１０００ａの状態が模式的に示されている。
【０２６３】
なお、同図では、直感的な理解を容易にするため、横流（充電電流）の流れる方向として、制御装置９０ａが蓄電ユニット４０の正の電源線６１に設けられている場合の電流の流れが示されている。このため、同図では、図２１と比べて、充電電流の流れる方向が反対方向となっている。以降の同様の模式図においても同様に、図２１と比べて放電電流の流れる方向が反対方向となっている。
【０２６４】
図２７に示すように、蓄電装置１ａＣのスイッチ９１ｂがオンとなることにより、他の蓄電装置１ａＡ、１ａＢから当該蓄電装置１ａＣに横流（充電電流）が流れ込むこととなる。
【０２６５】
このとき、制御装置９０ａは、蓄電素子４１の充電または放電の電流経路（ここでは電源線６２）の電圧と異なる情報から得られた当該電流経路の電流量を取得する（Ｓ７２）。具体的には、電流センサ９４から出力された電流信号によって、当該電流経路の電流量を取得する。
【０２６６】
そして、制御装置９０ａは、取得された電流量を用いて、当該電流経路を通過する電流を所定量以下に制限する。具体的には、制御装置９０ａは、当該電流経路（ここでは電源線６２）の電流量が所定量を超えているか否かを判断する（Ｓ７３）。つまり、制御装置９０ａは、自身の蓄電装置１ａＣに流れ込む横流が所定値を超えているか否かを判断する。その結果、電流量が所定量を超えていると判断した場合（Ｓ７３でＹｅｓ）、当該電流を所定量以下に制限する（Ｓ７４）。具体的には、当該電流が所定量以下となるように、プリチャージ信号の電圧をＦＥＴ９１３ａのＶｇｓがＶｔ未満となるようにすることで、ＦＥＴ９１３ａをリニア領域で動作させる。一方、電流量が所定量以下の場合（Ｓ７３でＮｏ）、制御装置９０ａは電流を制限せずに（Ｓ７５）通過させる。具体的には、プリチャージ信号の電圧をＦＥＴのＶｇｓがＶｔ以上となるようにすることで、ＦＥＴ９１３ａを飽和領域で動作させる。つまり、ＦＥＴ９１３ａをオン（導通状態）とする。
【０２６７】
このようなステップＳ２２〜ステップＳ２５の処理を、プリチャージが完了したと判断する（Ｓ７６でＹｅｓ）まで繰り返す。具体的には、｜Ｖｔｅｒｍ−Ｖｃｅｌｌ｜＞設定値の場合、プリチャージが完了していない（Ｓ７６でＮｏ）と判断して、ステップＳ７２に戻る。一方、｜Ｖｔｅｒｍ−Ｖｃｅｌｌ｜≦設定値の場合、プリチャージが完了した（Ｓ７６でＹｅｓ）と判断して、プリチャージ動作を完了する。
【０２６８】
図２８は、本実施の形態において、プリチャージ完了時の蓄電システム１０００ａの状態を模式的に示す図である。具体的には、同図には、交換された蓄電装置１ａＣのプリチャージが完了した際の蓄電システム１０００ａの状態が模式的に示されている。
【０２６９】
同図に示すように、プリチャージが完了すると、横流が停止し、並列に接続された蓄電ユニット４０のＳＯＣは均一化（例えばα％）される。
【０２７０】
このようなプリチャージ動作により、複数の蓄電素子４１（ここでは複数の蓄電ユニット４０）を並列に接続する際の過大な横流を抑制することができる。
【０２７１】
次に、制御装置９０ａの充放電動作（図２４のＳ８０）について、説明する。
【０２７２】
ここで、本実施の形態では、充放電動作の際には、蓄電システム１０００ａ全体としては充放電可能な状態になっているものとする。つまり、例えば、蓄電システム１０００ａと電源２０００との間のＭＣＣＢ（不図示）及び蓄電システム１０００ａと負荷３０００との間のＭＣＣＢ（不図示）がオンとなっているとする。これにより、例えば、電源２０００の停電時において、蓄電システム１０００ａは負荷３０００に電力を供給することができる。
【０２７３】
また、電流制限部９１ａは、オフ（非導通状態）となっていなければよく、オン（導通状態）となっていてもかまわない。具体的には、電流制限部９１ａは、ＦＥＴ９１３ａがリニア領域で動作することにより電流量を所定量以下に制限していてもかまわないし、ＦＥＴ９１３ａが飽和領域で動作することによりオンとなっていてもかまわない。ただし、充電電流または放電電流の増大を図る観点から、オンとなっていることが好ましい。例えば、充放電動作（図２４のＳ８０）において、制御装置９０ａは、電流制限部９１ａをオンとしつつ、図６Ａ及び図６Ｂに示した各処理（Ｓ１０〜Ｓ３０）を行う。
【０２７４】
このような充放電動作（Ｓ３０）により、例えば、次のような効果が奏される。以下、電源２０００（電源系統）の停電時において、蓄電システム１０００ａが奏する効果について説明する。
【０２７５】
図２９及び図３０は、本実施の形態において、停電時の蓄電システム１０００ａの状態を模式的に示す図である。
【０２７６】
図２９に示すように、本実施の形態に係る蓄電システム１０００ａは、図７に示した蓄電システム１０００と同様に、電源２０００が停電すると、負荷３０００に電力を供給する。つまり、蓄電システム１０００ａは、電源２０００の停電時に電力のバックアップを行う。このとき、複数の蓄電装置１ａのそれぞれのスイッチ９１ｂはオンとなっているため、並列に接続された複数の蓄電ユニット４０の各々から負荷３０００へと放電電流が流れることとなる。
【０２７７】
その後、負荷３０００への電力供給が継続すると、図３０に示すように、蓄電ユニット４０の電圧が放電終止電圧以下となる蓄電装置１（ここでは蓄電装置１ａＢ）が現れる。このとき、当該蓄電装置１ａＢの制御装置９０ａでは、スイッチ９１ｂがオフとなるとともに、外部出力信号としてオフ信号が出力される。
【０２７８】
これにより、外部入力信号として蓄電装置１ａＢの制御装置９０から出力された外部出力信号が入力される蓄電装置１ａＣの制御装置９０ａでは、スイッチ９１ｂがオフとなる。さらに、蓄電装置１Ｃの制御装置９０ａでは、外部出力信号としてオフ信号が出力される。
【０２７９】
これにより、蓄電装置１ａＣから出力された外部出力信号が入力される蓄電装置１ａＡにおいても、スイッチ９１ｂがオフとなり、外部出力信号としてオフ信号が出力される。
【０２８０】
したがって、本実施の形態に係る蓄電システム１０００ａであっても、実施の形態１に係る蓄電システム１０００と同様に、複数の蓄電装置１ａのうち蓄電ユニット４０の電圧が放電終止電圧以下となる蓄電装置１ａが１つでもあれば、全ての蓄電装置１ａの蓄電ユニット４０からの放電電流が連動して停止する。よって、本実施の形態によれば、実施の形態１と同様に、蓄電ユニット４０の電圧が放電終止電圧以下となる蓄電装置１ａがあれば、全ての蓄電装置１ａからの放電電流が連動して停止する。
【０２８１】
なお、各制御装置９０ａは、自身の蓄電装置１ａに接続される電力系統が復電した場合、外部出力信号をオン信号またはオフ信号としてもかまわない。これにより、蓄電システム１０００ａのスイッチ９１ｂが復電時に一斉にオンまたは一斉にオフとなるため、各蓄電ユニット４０が一斉に電力系統に接続される、または、一斉に電力系統から切り離される。よって、復電時における蓄電ユニット４０の不具合の発生を低減することができる。
【０２８２】
ここで、制御部９２ａは、蓄電システム１０００ａのスイッチ９１ｂが一斉にオンまたは一斉にオフとなるとき（例えば、放電電流の連動停止時、電力系統の復電時、等）においても、電流制限部９１ａを通過する電流が所定量以下となるように電流制限部９１ａを制御してもかまわない。つまり、制御装置９０ａは、蓄電システム１０００ａのスイッチ９１ｂが一斉にオンまたは一斉にオフとなるタイミングで、図２４に示す動作を行ってもかまわない。
【０２８３】
例えば、蓄電装置１ａの制御装置９０ａは、自身のスイッチ９１ｂがオンとなるタイミング（詳細にはオンする直前）で、自身の蓄電ユニット４０にプリチャージが必要か否かを判定する（Ｓ６０）。そして、プリチャージが必要と判断した場合（Ｓ６０でＹｅｓ）、スイッチ９１ｂをオンしてプリチャージ動作を行った後（Ｓ７０の後）に、充放電動作を行う（Ｓ８０）。一方、当該制御装置９０ａは、上記タイミングでプリチャージが不要と判断した場合（Ｓ６０でＮｏ）、プリチャージ動作を行うことなく、スイッチ９１ｂをオンして充放電動作を行う（Ｓ８０）。
【０２８４】
これにより、蓄電システム１０００ａのスイッチ９１ｂが一斉にオンまたは一斉にオフとなるときに、過電流を抑制しつつ、横流を抑制することができる。
【０２８５】
なお、プリチャージが必要か否かを判定する基準は、電圧（上記説明では、差分電圧｜Ｖｔｅｒｍ−Ｖｃｅｌｌ｜）に限らず、例えば電流であってもかまわない。例えば、蓄電装置１ａの制御装置９０ａは、自身のスイッチ９１ｂがオンとなるタイミング（詳細にはオンした直後）で、電流経路（ここでは電源線６２）の電流量が所定量を超えている場合にプリチャージが必要と判定し、超えていない場合にプリチャージが不要と判定してもかまわない。
【０２８６】
以上説明したように、本実施の形態では、電流経路（本実施の形態では電源線６２）に設けられた電流制限部９１ａを通過する電流が所定量以下となるように制御する。このため、本実施の形態では、当該電流経路と並列に、例えばプリチャージ用の抵抗を有するバイパス回路を設けることなく、過大な横流を抑制することができる。よって、簡易な構成で、複数の蓄電素子を並列に接続する際に過大な横流が流れることを抑制できる。
【０２８７】
また、本実施の形態では、非接触式の電流センサ９４を用いることにより、電流経路を流れる電流のロスを抑制しつつ、当該電流経路の電流量を取得することができる。このため、蓄電素子４１の高出力化を図ることができる。また、非接触式の電流センサ９４を用いることにより、大電流が流れる主回路と小電流が流れる周辺回路との絶縁を確保することができる。
【０２８８】
また、本実施の形態では、制御部９２ａが当該電流経路の電流量が所定値を超えているか否かを判断し、超えている場合に電流制限部９１ａを通過する電流が所定量以下となるように制御する。これにより、電流制限部９１ａによる過剰な電流制限を抑制できる。よって、並列に接続された蓄電素子４１同士の電圧の均一化に要する時間（プリチャージに要する時間）の短縮化が図られる。
【０２８９】
また、本実施の形態では、当該電流経路において電流制限部９１ａと直列に設けられたスイッチ９１ｂを備えることにより、過充電保護または過放電保護の冗長設計が図られる。つまり、蓄電素子４１の安全性を確保する構成を冗長構成にすることができる。このような冗長構成は、出荷時のＳＯＣが高い（例えば約１００％）鉛電池等と比べて出荷時のＳＯＣが低い（例えば約５％）リチウムイオン二次電池などが蓄電素子４１として用いられる場合に、安全性確保の観点から特に有効である。
【０２９０】
また、本実施の形態では、電流制限部９１ａを充電スイッチ９１２と同様の構成とした。つまり、電流制限部９１ａは、充電電流及び放電電流のうち充電電流を、遮断もしくは通過、または制限する。蓄電素子４１では、過放電よりも過放電の方がより大きな不具合が生じやすい。このため、電流制限部９１ａを、充電電流を遮断等できる構成にすることにより、大きな不具合が生じやすい過充電保護について冗長な構成とすることができる。
【０２９１】
また、本実施の形態では、制御部９２ａが電流制限部９１ａを通過する電流が定電流となるように制御することにより、例えばプリチャージに要する時間の短縮化が図られる。具体的には、並列に接続された蓄電素子４１（本実施の形態では蓄電ユニット４０）同士に流れる横流は、蓄電素子４１同士の電圧が均一化するにしたがって次第に小さくなる。このため、例えばプリチャージされている蓄電素子４１（本実施の形態では、蓄電装置１ａＣの蓄電素子４１）における電圧変化は次第に鈍くなる。これに対して、電流制限部９１ａを通過する電流が定電流となるように制御することにより、当該プリチャージされている蓄電素子４１における電圧変化をプリチャージ完了まで一定にすることができる。このため、プリチャージに要する時間の短縮化が図られる。
【０２９２】
また、本実施の形態では、半導体素子（本実施の形態ではＦＥＴ９１３ａ）をリニア領域で動作させることにより、当該電流が所定量以下となるように制御するため、例えば、プリチャージ用の専用の抵抗を設ける必要がない。これにより、構成の簡素化が図られる。
【０２９３】
特に、本実施の形態では、スイッチ９１ｂも電流制限部９１ａと同様に、半導体素子（本実施の形態ではＦＥＴ９１１ａ、９１２ａ）を有し、当該半導体素子が飽和領域で動作することによりオンとなり、当該半導体素子が遮断領域で動作することによりオフとなる。言い換えると、本実施の形態では、半導体素子によって構成された略同一の構成を、飽和領域及び遮断領域で動作させることによりスイッチ９１ｂとして用い、リニア領域で動作させることにより電流制限部９１ａとして用いている。このため、プリチャージ用の専用の構成を用いることなく、過大な横流を抑制することができる。
【０２９４】
また、本実施の形態では、当該半導体素子としてＦＥＴ（本実施の形態ではＦＥＴ９１３ａ）を用いることにより、簡易な構成で過大な横流を抑制することができる。具体的には、ＦＥＴは電圧制御型素子のため、バイポーラトランジスタ等の電流制御型と比べて、制御側の回路構成を簡素化することができる。また、同様の理由から、小さい駆動電流で当該電流経路を通過する電流を制限することができる。したがって、制御装置９０ａの低消費電力化が図られる。
【０２９５】
（実施の形態２の変形例）
また、制御部は、さらに、電流制限部９１ａの温度が所定温度を越えている場合、スイッチ９１ｂをオフにしてもかまわない。
【０２９６】
図３１は、実施の形態２の変形例に係る制御装置１９０ａの機能構成の一例を示すブロック図である。なお、同図には、蓄電ユニット４０も併せて図示されている。
【０２９７】
同図に示すように、本変形例に係る蓄電装置１０１ａは、上記実施の形態２と比べて、制御装置９０ａに代わり制御装置１９０ａを備える。この制御装置１９０ａは、上記実施の形態２と比べて、制御部９２ａに代わり制御部１９２ａを備え、さらに温度センサ１９５を備える。
【０２９８】
ここで、制御部１９２ａによる電流制限部９１ａの制御が何らかの異常によって正常に行われない場合、次のような問題がある。すなわち、電流制限部９１ａは、例えば、ＦＥＴ９１３ａの耐量を越えて電流が流れた場合、当該ＦＥＴ９１３ａが破壊される虞がある。この場合、電流制限部９１ａが電流を制限することが困難となるため、蓄電ユニット４０に過大な横流が流れることとなり、蓄電素子４１の劣化等の不具合が生じる虞がある。
【０２９９】
発明者らは、このように電流制限部９１ａによる電流の制限が困難な場合、当該電流制限部９１ａが通常よりも発熱することに着目し、本変形例に係る制御装置１９０ａの着想を得た。
【０３００】
すなわち、本変形例では、制御部１９２ａは、電流制限部９１ａの温度が所定温度を超えている場合、スイッチ９１ｂをオフにする。これにより、電流制限部９１ａに異常が生じた場合に横流を遮断することができるので、安全性を確保することができる。ここで、所定温度とは、特に限定されないが、例えばＦＥＴ９１３ａが破壊される最小の電流を流した場合のＦＥＴ９１３ａの温度である。
【０３０１】
本変形例では、制御部１９２ａは、次の温度センサ１９５によって取得された温度を示す情報を用いて、電流制限部９１ａを制御する。
【０３０２】
温度センサ１９５は、電流制限部９１ａの温度を検出するセンサである。本変形例では、温度センサ１９５は、ＦＥＴ９１３ａが実装された主回路基板８２（図３参照）のＦＥＴ９１３ａ近傍に設けられた、例えばサーミスタである。
【０３０３】
このように構成された制御装置１９０ａは、以下のように動作する。
【０３０４】
図３２は、本変形例に係る制御装置１９０ａの動作を示すフローチャートである。具体的には、同図には、プリチャージ動作（Ｓ１７０）における制御装置１９０ａの動作の一例が示されている。
【０３０５】
同図に示すように、変形例におけるプリチャージ動作（Ｓ１７０）は、上記実施の形態２におけるプリチャージ動作（図２６参照：Ｓ７０）と比べてほぼ同じであるが、さらに、温度判定処理（Ｓ１２１）と、スイッチ９１ｂをオフする処理（Ｓ１２２）とを含む。
【０３０６】
具体的には、制御装置１９０ａは、ステップＳ７４及びステップＳ７５の後の温度判定処理（Ｓ１７１）において、電流制限部９１ａの温度が所定温度を超えているか否かを判定する。そして、電流制限部９１ａの温度が所定温度を超えていない場合（Ｓ１７１でＮｏ）、ステップＳ７６に移行する。一方、電流制限部９１ａの温度が所定温度を超えている場合（Ｓ１７１でＹｅｓ）、スイッチをオフして（Ｓ１７２）、プリチャージ動作を完了する。
【０３０７】
以上のような本変形例に係る制御装置１９０ａにおいても、上記実施の形態２と同様の効果が奏される。すなわち、簡易な構成で、複数の蓄電素子４１（本変形例では複数の蓄電ユニット４０）を並列に接続する際に過大な横流が流れることを抑制できる。
【０３０８】
また、本変形例では、電流制限部９１ａの温度が所定温度を越えている場合にスイッチ９１ｂをオフすることにより、例えば電流制限部９１ａに異常が生じた場合であっても横流を遮断することができる。よって、安全性を一層確保することができる。
【０３０９】
（その他の実施の形態）
以上、本発明の実施の形態に係る蓄電システムについて説明したが、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態及び変形例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、上記実施の形態及び変形例に含まれる構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【０３１０】
また、例えば、上記説明では、各々が制御装置を備える複数の蓄電装置により構成される蓄電システムについて説明したが、制御装置、もしくは、制御装置とこれによって充電または放電が制御される蓄電ユニットとを備える蓄電装置も、本発明の範囲内に含まれる。このような構成において、蓄電ユニット及び制御装置の双方が移動体に搭載されてもかまわないし、いずれか一方のみが移動体に搭載されてもかまわない。また、各々が制御装置を備える複数の蓄電装置により構成される蓄電システムにおいて、一部の蓄電装置のみが移動体に搭載されてもかまわない。
【０３１１】
また、次のような蓄電装置も、本発明の範囲内に含まれる。すなわち、蓄電装置は、蓄電素子４１を備える蓄電ユニット４０と、前記蓄電ユニット４０の充電または放電の電流経路に設けられたスイッチと、スイッチに制御信号を供給する制御部と、スイッチに外部入力信号を供給する外部入力端子とを備える。ここで、スイッチは、制御信号及び外部入力信号の少なくとも一方が当該スイッチをオフとする信号の場合にオフとなるオフ機能、及び、制御信号及び外部入力信号のいずれも当該スイッチをオンとする信号の場合にオンとなるオン機能、の少なくとも一方を有する。このような蓄電装置は、例えば移動体に搭載される。
【０３１２】
また、例えば、上記実施の形態１及びその変形例では、スイッチは、制御信号及び外部入力信号の少なくとも一方が当該スイッチをオフとする信号の場合にオフとなるオフ機能、及び、制御信号及び外部入力信号のいずれも当該スイッチをオンとする信号の場合にオンとなるオン機能の両方を有するとして説明した。しかし、スイッチは、当該オフ機能及び当該オン機能のいずれか一方のみを満たすように構成されていてもかまわない。
【０３１３】
このように構成された制御装置であっても、充電または放電の電流経路の各々に設けられたスイッチが外部入力信号によって一斉にオフとなる、または、外部入力信号によって一斉にオンとなる。このため、効果は多少劣るものの、上記実施の形態と同様に、過電流による蓄電ユニット４０の不具合の発生を低減することができる。
【０３１４】
また、スイッチとしてＦＥＴが用いられる構成では、当該ＦＥＴを充放電電流経路に流れる充電電流または放電電流の電流制限用に用いてもかまわない。
【０３１５】
また、実施の形態１の変形例１の構成を用いて、各蓄電装置１０２にＩＤの自動割り付けを行ってもかまわない。具体的には、ホストバッテリが起点となって、ターゲットバッテリにＩＤ（ＣＡＮ−ＩＤ）の自動割り付けを行ってもかまわない。このようにＩＤの自動割り付けを行うことにより、ホストバッテリのみにＩＤを割り当てればよいため、ＩＤの割り当てに関する作業工程の簡略化が図られる。
【０３１６】
また、制御装置は、蓄電ユニット４０の充電及び放電の少なくとも一方を制御すればよく、例えば、充電及び放電の一方について制御しなくてもかまわない。例えば、上記実施の形態２及びその変形例では、制御部は、横流として過大な充電電流を抑制するとして説明したが、当該横流として過大な放電電流を抑制してもかまわない。
【０３１７】
また、上記実施の形態２及びその変形例で説明したいずれかの制御装置と当該制御装置によって充電または放電が制御される蓄電素子４１とを備える蓄電装置が並列に複数設けられた蓄電システムも、本発明の範囲内に含まれる。
【０３１８】
このような構成によれば、各蓄電装置が制御装置を有していることにより、当該蓄電装置の活線挿抜（ホットスワップ）が可能となる。つまり、上記実施の形態２及びその変形例では、蓄電システム１０００ａと電源２０００との間のＭＣＣＢ（不図示）及び蓄電システム１０００ａと負荷３０００との間のＭＣＣＢ（不図示）がオフしているとして説明した。しかし、これらＭＣＣＢはオンしていてもかまわない。これにより、複数の蓄電装置のうち一部の蓄電装置が交換される際に、他の蓄電装置が継続して充電または放電することとなり、Ｎ＋１の冗長設計が図られる。
【０３１９】
また、このような構成によれば、交換された蓄電装置を他の蓄電装置からプリチャージすることができるため、外部の充電器が不要となり、交換作業の容易化が図られる。
【０３２０】
また、上記実施の形態２及びその変形例では、プリチャージの際の過大な横流を抑制するとして説明したが、抑制される横流はプリチャージの際に限らず、例えば、蓄電装置または蓄電システムの据付時の横流であってもかまわない。
【０３２１】
また、上記実施の形態２及びその変形例で説明した制御装置の構成は、横流を抑制するだけでなく、通常の充放電時における過大な電流を抑制する構成として用いることもできる。
【０３２２】
また、上記実施の形態２及びその変形例では、制御装置は蓄電装置に設けられていた（内蔵されていた）が、制御装置は蓄電装置外に設けられていてもかまわない。また、複数の蓄電装置に対して１つの制御装置が設けられていてもかまわない。つまり、制御装置は、並列に接続された複数の蓄電素子４１の各々の充電または放電の電流経路に設けられた電流制限部と、複数の電流制限部を制御する制御部とを備えていてもかまわない。
【０３２３】
また、実施の形態２及びその変形例では、制御装置はスイッチ９１ｂを備えなくてもかまわない。このような構成であっても、電流制限部９１ａを備えることにより、過大な横流を抑制することができる。特に、電流制限部９１ａがＦＥＴを有する場合、制御装置は、プリチャージ後の充放電動作において、当該ＦＥＴを飽和領域で動作させることにより、電流制限部９１ａをスイッチとして用いることができる。つまり、電流制限部９１ａを通常の充放電時における充電または放電を制御するために利用することができる。
【０３２４】
また、実施の形態２及びその変形例において、制御部は、電流制限部９１ａを通過する電流が所定量以下となるように制御すればよく、定電流となるように制御しなくてもかまわない。
【０３２５】
また、実施の形態２及びその変形例において、制御部は、蓄電素子４１の電流経路の電流量が所定量を超えているか否かを判断しなくてもかまわない。例えば、制御部は、常に電流制限部９１ａが通過する電流を制限するように制御してもかまわないし、当該電流量の変化率が所定の変化率を超える場合に、電流制限部９１ａを通過する電流が所定量以下となるように制御してもかまわない。
【産業上の利用可能性】
【０３２６】
本発明は、移動体通信用の基地局等のバックアップ用電源等に適用できる。
【符号の説明】
【０３２７】
１、１Ａ〜１Ｃ、１ａ、１ａＡ〜１ａＣ、１０１、１０２、１０２Ａ〜１０２Ｃ、１０３、１０１ａ  蓄電装置
２  通信線
３  電源線
１０  外装体
２０  底面側配置部材
４０  蓄電ユニット
４１  蓄電素子
５０  端子側配置部材
６０  バスバー
６１、６２  電源線
７０  配線基板
８１  計測基板
８２  主回路基板
８３、４８３  外部入力端子
８４  外部出力端子
９０、９０ａ、１９０、１９０ａ、２９０、３９０、４９０  制御装置
９１、９１ｂ、３９３、９１１〜９１３  スイッチ
９１ａ  電流制限部
９２、９２ａ、１９２ａ、２９２、３９２、４９２  制御部
９３  駆動部
９４  電流センサ
１００  外装体本体
１９１  終止電圧判定部
１９２  復電判定部
１９３  異常判定部
１９５  温度センサ
２００  前壁部
２０１  外部接続端子
２９３  スタンバイ判定部
３００  上壁部
３９４  試験モード部
４００  蓄電ユニット
９１１ａ〜９１３ａ  ＦＥＴ
９１１ｂ〜９１３ｂ  ダイオード
９２１  充放電部
９２２  プリチャージ部
９２５  基準電圧生成部
９２６  ＩＶ変換器
９２７  比較部
９２８  駆動部
９３１〜９３６  フォトカプラ
９４１〜９４４  トランジスタ
１０００、１０００ａ、１００２、１００４  蓄電システム
２０００  電源
３０００  負荷
【図１】
2017002526.tif 000003
【図２】
2017002526.tif 000004
【図３】
2017002526.tif 000005
【図４】
2017002526.tif 000006
【図５】
2017002526.tif 000007
【図６Ａ】
2017002526.tif 000008
【図６Ｂ】
2017002526.tif 000009
【図７】
2017002526.tif 000010
【図８】
2017002526.tif 000011
【図９】
2017002526.tif 000012
【図１０】
2017002526.tif 000013
【図１１】
2017002526.tif 000014
【図１２】
2017002526.tif 000015
【図１３】
2017002526.tif 000016
【図１４】
2017002526.tif 000017
【図１５】
2017002526.tif 000018
【図１６】
2017002526.tif 000019
【図１７】
2017002526.tif 000020
【図１８】
2017002526.tif 000021
【図１９】
2017002526.tif 000022
【図２０】
2017002526.tif 000023
【図２１】
2017002526.tif 000024
【図２２】
2017002526.tif 000025
【図２３】
2017002526.tif 000026
【図２４】
2017002526.tif 000027
【図２５】
2017002526.tif 000028
【図２６】
2017002526.tif 000029
【図２７】
2017002526.tif 000030
【図２８】
2017002526.tif 000031
【図２９】
2017002526.tif 000032
【図３０】
2017002526.tif 000033
【図３１】
2017002526.tif 000034
【図３２】
2017002526.tif 000035
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月24日(2016.10.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電素子を備える１以上の蓄電ユニットの充電または放電を制御する制御装置であって、
前記１以上の蓄電ユニットの各々の充電または放電の電流経路に設けられたスイッチと、
前記スイッチに制御信号を供給する制御部と、
前記１以上の蓄電ユニットに接続される電力系統が復電した場合、前記スイッチをオンまたはオフとする外部入力信号を前記スイッチに供給する外部入力端子とを備え、
前記スイッチの各々は、前記制御信号及び前記外部入力信号の少なくとも一方が当該スイッチをオフとする信号の場合にオフとなるオフ機能、及び、前記制御信号及び前記外部入力信号のいずれも当該スイッチをオンとする信号の場合にオンとなるオン機能、の少なくとも一方を有する
制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、一の蓄電ユニットの充電または放電を制御し、
さらに、他の蓄電ユニットの前記電流経路に設けられた他のスイッチに外部出力信号を出力する外部出力端子を備え、
前記外部出力端子からは、前記一の蓄電ユニットの前記電流経路に設けられた一のスイッチがオンとなる場合に前記他のスイッチをオンとする前記外部出力信号が出力され、前記一のスイッチがオフとなる場合に前記他のスイッチをオフとする前記外部出力信号が出力される
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記一の蓄電ユニットに接続される電力系統が復電した場合、前記制御部は、前記一のスイッチをオンとする前記制御信号を供給し、
前記他の蓄電ユニットに接続される電力系統が復電した場合、前記外部入力端子は、前記一のスイッチをオンとする前記外部入力信号を供給する
請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記１以上の蓄電ユニットのいずれかの電圧が放電終止電圧以下の場合、前記外部入力端子は、前記スイッチをオフとする前記外部入力信号を供給する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記制御装置の電源投入後に前記スイッチをオンとすることが許可された場合、前記外部入力端子は、前記スイッチをオンとする前記外部入力信号を供給する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記１以上の蓄電ユニットのいずれかが試験モードになった場合、前記試験モードになった各蓄電ユニットの前記電流経路に設けられた前記スイッチはオンとなる
請求項１〜５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記１以上の蓄電ユニットのいずれかに異常が生じた場合、前記異常が生じた各蓄電ユニットの前記電流経路に設けられた前記スイッチはオフとなる
請求項１〜６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記１以上の蓄電ユニットは、並列に複数設けられ、
前記制御部は、さらに、
前記電流経路に設けられ、通過する電流を制限する電流制限部と、
前記電流経路の電圧と異なる情報から得られた当該電流経路の電流量を用いて、前記電流制限部を通過する電流が所定量以下となるように前記電流制限部を制御する制御部とを備える
請求項１〜７のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、非接触式の電流センサによって得られた前記電流経路の電流量を取得し、取得した前記電流経路の電流量を用いて前記電流制限部を制御する
請求項８に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記電流経路の電流量が前記所定量を超えているか否かを判断し、超えている場合に前記電流制限部を通過する電流が前記所定量以下となるように制御する
請求項８または９に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記スイッチは、前記電流経路において前記電流制限部と直列に設けられている
請求項８〜１０のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記制御部は、さらに、前記電流制限部の温度が所定温度を越えている場合、前記スイッチをオフにする
請求項１１に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記電流制限部を通過する電流が前記所定量以下の定電流となるように制御する
請求項８〜１２のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記電流制限部は、前記電流経路に設けられた半導体素子を有し、
前記制御部は、前記半導体素子をリニア領域で動作させることにより、前記電流制限部を通過する電流が前記所定量以下となるように制御する
請求項８〜１３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１５】
前記半導体素子は、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である
請求項１４に記載の制御装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の制御装置を備える移動体。
【請求項１７】
蓄電素子を備える蓄電ユニットと、
前記蓄電ユニットの充電または放電の電流経路に設けられたスイッチと、
前記スイッチに制御信号を供給する制御部と、
前記蓄電ユニットに接続される電力系統が復電した場合、前記スイッチをオンまたはオフとする外部入力信号を前記スイッチに供給する外部入力端子とを備え、
前記スイッチは、前記制御信号及び前記外部入力信号の少なくとも一方が当該スイッチをオフとする信号の場合にオフとなるオフ機能、及び、前記制御信号及び前記外部入力信号のいずれも当該スイッチをオンとする信号の場合にオンとなるオン機能、の少なくとも一方を有する
蓄電装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の蓄電装置を備える移動体。
【請求項１９】
蓄電素子を備える蓄電ユニットの充電または放電を制御する制御装置であって、
前記蓄電ユニットの充電または放電の電流経路に設けられたスイッチと、
前記スイッチに制御信号を供給する制御部と、
前記蓄電ユニットに接続される電力系統が復電した場合、前記スイッチをオンまたはオフとする外部入力信号を前記スイッチに供給する外部入力端子と、
他のスイッチを備える他の制御装置に外部出力信号を出力する外部出力端子とを備え、
前記スイッチは、前記制御信号及び前記外部入力信号の少なくとも一方が当該スイッチをオフとする信号の場合にオフとなり、または、前記制御信号及び前記外部入力信号のいずれも当該スイッチをオンとする信号の場合にオンとなり、
前記外部出力端子からは、前記スイッチがオンとなる場合に前記他のスイッチをオンとする前記外部出力信号が出力され、前記スイッチがオフとなる場合に前記他のスイッチをオフとする前記外部出力信号が出力される
制御装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の制御装置と、
前記制御装置によって充電または放電が制御される蓄電ユニットとを備える
蓄電装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の蓄電装置を複数備える蓄電システムであって、
複数の前記蓄電装置が備える複数の前記蓄電ユニットは、並列接続され、
複数の前記制御装置は、ループ状にデイジーチェーン接続され、
複数の前記制御装置の各々において、前記外部入力端子は、前段の前記制御装置から出力された前記外部出力信号を前記外部入力信号として供給する
蓄電システム。
【請求項２２】
請求項２１に記載の蓄電システムを備える移動体。
【請求項２３】
請求項１〜１５及び１９のいずれか１項に記載の制御装置を備えるバックアップ用電源。
【請求項２４】
蓄電素子を備える１以上の蓄電ユニットの充電または放電を制御する制御方法であって、
前記１以上の蓄電ユニットの各々の充電または放電の電流経路には、スイッチが設けられ、
前記スイッチに制御信号を供給するステップと、
前記１以上の蓄電ユニットに接続される電力系統が復電した場合、前記スイッチをオンまたはオフとする外部入力信号を前記スイッチに供給するステップと、
前記制御信号及び前記外部入力信号の少なくとも一方が前記スイッチをオフとする信号の場合に当該スイッチがオフとなるオフ機能、及び、前記制御信号及び前記外部入力信号のいずれも前記スイッチをオンとする信号の場合に当該スイッチがオンとなるオン機能、の少なくとも一方を実行するステップとを含む
制御方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
技術分野
［０００１］
本発明は、蓄電素子を備える１以上の蓄電ユニットの充電または放電を制御する制御装置等に関する。
背景技術
［０００２］
複数の蓄電素子を備える蓄電装置において、従来、これら複数の蓄電素子を並列に接続する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。この蓄電装置においては、並列接続された複数の蓄電素子によって形成される複数の充電路（充電または放電の電流経路）の各々に、スイッチが設けられている。
先行技術文献
特許文献
［０００３］
特許文献１：特開２００６−２４６５９５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、上記従来の構成では、充電または放電の開始時等において、一部の蓄電素子のみが充電または放電され、他の蓄電素子が電源または負荷から切り離された状態となる場合がある。この場合、一部の蓄電素子に過電流が流れることとなり、不具合が発生する虞がある。
［０００５］
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、過電流による蓄電ユニットの不具合の発生を抑制することができる制御装置等を提供することを目的とする。
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制御装置は、蓄電素子
【国際調査報告】
2017002526.tif 000036
2017002526.tif 000037
2017002526.tif 000038