(57)【要約】１個の電池セル又は複数の電池セルが直列制御されたバッテリ部と、バッテリ部の正極及び負極からそれぞれ導出された第１及び第２の導線と、第１の導線とドレインが接続され、正極出力端子とソースが接続されたＮチャンネル型の第１のＦＥＴと、第２の導線と接続された負極出力端子と、第１のＦＥＴのドレイン及びソース間と並列に挿入され、放電時に第１のＦＥＴをＯＮする際に、第１のＦＥＴのＯＮより先に正極出力端子の電位を上昇させるプリディスチャージ回路と、第１のＦＥＴのゲート及びソース間をショートして第１のＦＥＴを強制的にＯＦＦする強制ＯＦＦ回路とを備えるバッテリモジュールである。図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１個の電池セル又は複数の電池セルが直列制御されたバッテリ部と、
前記バッテリ部の正極及び負極からそれぞれ導出された第１及び第２の導線と、
前記第１の導線とドレインが接続され、正極出力端子とソースが接続されたＮチャンネル型の第１のＦＥＴと、
前記第２の導線と接続された負極出力端子と、
前記第１のＦＥＴのドレイン及びソース間と並列に挿入され、放電時に前記第１のＦＥＴをＯＮする際に、前記第１のＦＥＴのＯＮより先に前記正極出力端子の電位を上昇させるプリディスチャージ回路と、
前記第１のＦＥＴのゲート及びソース間をショートして前記第１のＦＥＴを強制的にＯＦＦする強制ＯＦＦ回路と
を備えるバッテリモジュール。
【請求項２】
前記バッテリ部の前記電池セルの電圧及び出力電圧を監視するバッテリモニタを有する請求項１に記載のバッテリモジュール。
【請求項３】
通信用端子を有し、前記通信用端子を通じて前記正極出力端子及び前記負極出力端子からの電圧出力をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御信号を受け取る請求項１に記載のバッテリモジュール。
【請求項４】
前記通信用端子は、絶縁型のものである請求項３に記載のバッテリモジュール。
【請求項５】
前記プリディスチャージ回路は、前記第１のＦＥＴのドレイン及びソース間と並列に挿入され、前記制御部からの制御信号によって前記第１のＦＥＴをＯＮする際に、前記第１のＦＥＴのＯＮより先にＯＮされるＰチャンネル型の第２のＦＥＴによって構成される請求項１に記載のバッテリモジュール。
【請求項６】
前記第２のＦＥＴは、前記第１のＦＥＴがＯＮした後にＯＦＦとされる請求項５に記載のバッテリモジュール。
【請求項７】
前記強制ＯＦＦ回路は、前記正極出力端子が前記負極出力端子よりも低い電圧となった場合に前記第１のＦＥＴのゲート及びソース間をショートして前記第１のＦＥＴを強制的にＯＦＦするＮチャンネル型の第３のＦＥＴによって構成される請求項１に記載のバッテリモジュール。
【請求項８】
前記第３のＦＥＴのゲート・ソース間しきい値が前記第１のＦＥＴゲート・ソース間しきい値より小とされた請求項７に記載のバッテリモジュール。
【請求項９】
前記第１のＦＥＴのソースと前記第３のＦＥＴのソースとの間に挿入された逆流防止用ダイオードを有する請求項１に記載のバッテリモジュール。
【請求項１０】
前記正極出力端子が抵抗を介して前記バッテリモニタの入力端子と接続され、前記入力端子と前記負極出力端子との間に挿入されたダイオードを有する請求項１に記載のバッテリモジュール。
【請求項１１】
少なくとも２つのバッテリモジュールを直列接続したバッテリ装置であって、
前記バッテリモジュールは、
１個の電池セル又は複数の電池セルが直列制御されたバッテリ部と、
前記バッテリ部の正極及び負極からそれぞれ導出された第１及び第２の導線と、
前記第１の導線とドレインが接続され、正極出力端子とソースが接続されたＮチャンネル型の第１のＦＥＴと、
前記第２の導線と接続された負極出力端子と、
前記第１のＦＥＴのドレイン及びソース間と並列に挿入され、放電時に前記第１のＦＥＴをＯＮする際に、前記第１のＦＥＴのＯＮより先に前記正極出力端子の電位を上昇させるプリディスチャージ回路と、
前記第１のＦＥＴのゲート及びソース間をショートして前記第１のＦＥＴを強制的にＯＦＦする強制ＯＦＦ回路とを備える
バッテリ装置。
【請求項１２】
前記２つのバッテリモジュールが絶縁された通信端子をそれぞれ有し、
前記通信端子同士を接続して前記通信端子に対して前記バッテリモジュールの放電のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御信号を供給するようにした請求項１１に記載のバッテリ装置。
【請求項１３】
前記２つのバッテリモジュールの下位側のバッテリモジュールを上位側のバッテリモジュールに対して先行してＯＮさせるようにした請求項１１に記載のバッテリ装置。
【請求項１４】
請求項１に記載のバッテリモジュール又は請求項１１に記載のバッテリ装置から電力の供給を受ける電子機器。
【請求項１５】
請求項１に記載のバッテリモジュール又は請求項１１に記載のバッテリ装置と、
前記バッテリモジュール又は前記バッテリ装置から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
前記電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置と
を有する電動車両。
【請求項１６】
請求項１に記載のバッテリモジュール又は請求項１１に記載のバッテリ装置を有し、前記バッテリモジュール又は前記バッテリ装置に接続される電子機器に電力を供給する蓄電装置。
【請求項１７】
他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報制御装置を有し、
前記電力情報制御装置が受信した情報に基づき、前記バッテリモジュール又は前記バッテリ装置の充放電制御を行う請求項１６に記載の蓄電装置。
【請求項１８】
請求項１に記載のバッテリモジュール又は請求項１１に記載のバッテリ装置から電力の供給を受ける電力システム。
【請求項１９】
発電装置または電力網から前記バッテリモジュール又はバッテリ装置に電力が供給される請求項１８に記載の電力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は  例えばリチウムイオン二次電池を使用したバッテリモジュール及びバッテリ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の単電池（電池セルとも称される）を直列接続したバッテリモジュールが知られている。単電池としては、例えばリチウムイオン二次電池が使用される。さらに、バッテリモジュールを直列接続することができれば、出力電圧の増大が可能となる。例えば特許文献１にはバッテリモジュールを直列接続することが記載されている。【０００３】
バッテリモジュールは、所定の直流電圧を出力するものである。単電池を直列接続したバッテリ部の電圧が常時出力端子に現れる構成では感電や短絡の危険があるので、バッテリ部と出力端子の間にロードスイッチを挿入するようになされる。ロードスイッチとしてリレーやタクトスイッチ等のメカニカルなスイッチを用いた場合は接点の劣化、機械的故障等信頼性の懸念がある。このため、ロードスイッチとしてＦＥＴ（Field Effect Transistor）が使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１７８９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一つのバッテリモジュールの出力電圧は所定の値とされる。使用用途に合わせた出力電圧となるように、複数のバッテリモジュールを直列接続することができれば、便利である。特許文献１に記載のものは、複数のバッテリモジュールに対して共通に上位コントローラを設ける構成であるために、バッテリモジュールの直列数を簡単に変更することができない問題があった。【０００６】
複数のバッテリモジュールを直列接続する場合、ロードスイッチとしてＦＥＴを使用していると正常な動作がなしえない問題が発生する。すなわち、ロードスイッチとしてＰチャンネルＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）ＦＥＴを使用した場合、ＯＮ／ＯＦＦ制御は容易にできる。しかしながら、一般的にＰチャンネルＭＯＳＦＥＴは、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴに比較してオン抵抗が大きいため、損失による放電容量の低下、ＦＥＴ自体の発熱のおそれがあった。【０００７】
一方、ロードスイッチとしてＮチャンネルＭＯＳＦＥＴを使用した場合、複数のバッテリモジュールを直列接続した構成において、出力をＯＦＦすると、出力電圧が自モジュールの電圧以下に低下した時点で再びＯＮとなり、その後ＯＮ／ＯＦＦの閾値で半ＯＮ状態を維持し、負荷電流によってはＦＥＴの破壊に至る問題があった。直列接続したバッテリモジュールのロードスイッチの全てを同時にＯＦＦしないとこのような問題を回避することができない。しかしながら、異なるバッテリモジュールのＯＦＦを全く同じタイミングとすることは、通信のタイムラグ等があるためにほぼ不可能である。【０００８】
したがって、本技術は、直列接続時のこのような問題を生じないようにしたバッテリモジュール及びバッテリ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本技術は、１個の電池セル又は複数の電池セルが直列制御されたバッテリ部と、
バッテリ部の正極及び負極からそれぞれ導出された第１及び第２の導線と、
第１の導線とドレインが接続され、正極出力端子とソースが接続されたＮチャンネル型の第１のＦＥＴと、
第２の導線と接続された負極出力端子と、
第１のＦＥＴのドレイン及びソース間と並列に挿入され、放電時に第１のＦＥＴをＯＮする際に、第１のＦＥＴのＯＮより先に正極出力端子の電位を上昇させるプリディスチャージ回路と、
第１のＦＥＴのゲート及びソース間をショートして第１のＦＥＴを強制的にＯＦＦする強制ＯＦＦ回路と
を備えるバッテリモジュールである。【００１０】
また、本技術は、少なくとも２つのバッテリモジュールを直列接続したバッテリ装置であって、
バッテリモジュールは、
１個の電池セル又は複数の電池セルが直列制御されたバッテリ部と、
バッテリ部の正極及び負極からそれぞれ導出された第１及び第２の導線と、
第１の導線とドレインが接続され、正極出力端子とソースが接続されたＮチャンネル型の第１のＦＥＴと、
第２の導線と接続された負極出力端子と、
第１のＦＥＴのドレイン及びソース間と並列に挿入され、放電時に第１のＦＥＴをＯＮする際に、第１のＦＥＴのＯＮより先に正極出力端子の電位を上昇させるプリディスチャージ回路と、
第１のＦＥＴのゲート及びソース間をショートして第１のＦＥＴを強制的にＯＦＦする強制ＯＦＦ回路とを備える
バッテリ装置である。【００１１】
本技術は、上述したバッテリモジュール又はバッテリ装置から電力の供給を受ける電子機器である。
本技術は、上述したバッテリモジュール又はバッテリ装置と、
バッテリモジュール又はバッテリ装置から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置と
を有する電動車両である。
本技術は、上述したバッテリモジュール又はバッテリ装置を有し、バッテリモジュール又はバッテリ装置に接続される電子機器に電力を供給する蓄電装置である。
本技術は、上述したバッテリモジュール又はバッテリ装置から電力の供給を受ける電力システムである。
【発明の効果】
【００１２】
少なくとも一つの実施形態によれば、上位のコントローラを必要としないで、複数のバッテリモジュールを直列接続することができる。その場合に、ロードスイッチとしてのＦＥＴを正常に動作させることができる。また、なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本技術中に記載されたいずれかの効果であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来のバッテリモジュールの一例の接続図である。
【図２】従来のバッテリモジュールを直列接続した場合の構成を示す接続図である。
【図３】ＦＥＴの安全動作領域ＡＳＯの説明のためのグラフである。
【図４】本技術によるバッテリモジュールの接続図である。
【図５】本技術によるバッテリモジュールを直列接続した場合の構成を示す接続図である。
【図６】本技術によるバッテリモジュールの具体的な接続図である。
【図７】図６に示すバッテリモジュールを直列接続したバッテリ装置の構成を示す接続図である。
【図８】バッテリ装置のＯＮ時の電圧推移を示すグラフである。
【図９】バッテリ装置のＯＦＦ時の電圧推移を示すグラフである。
【図１０】本技術が適用された住宅用の蓄電システムを示す概略図である。
【図１１】本技術が適用されたシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の構成の一例を概略的に示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜１．従来構成とその問題点＞
本技術の実施の形態の説明に先立って従来の問題点について説明する。図１に従来のバッテリモジュールｂｍの構成を示す。複数の電池セルが直列接続されたバッテリ部ＢＴの＋側がＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ（Ｑ１）のドレイン・ソース間を通じて正極出力端子Ｔ＋として導出される。すなわち、ハイサイドにＦＥＴ（Ｑ１）が接続されている。ＦＥＴ（Ｑ１）として大電流対応のパワーＭＯＳＦＥＴが使用される。バッテリ部ＢＴの−側が負極出力端子ＴＧとして導出される。ＦＥＴ（Ｑ１）は放電用ロードスイッチの機能を有する。ＦＥＴ（Ｑ１）とバッテリ部ＢＴの＋側との間に充電用ロードスイッチとしてＦＥＴ（Ｑ１）とはドレイン・ソース間が逆方向となるようにＮチャンネルＭＯＳＦＥＴが接続されるが、簡単のためこのＦＥＴが省略されている。なお、バッテリ部ＢＴは、複数の電池セルが直列接続された構成に限らず、１個の電池セルからなるものでもよい。
【００１５】
バッテリモニタＩＣ１のチャージポンプの出力によってＦＥＴ（Ｑ１）のゲートが駆動される。ＦＥＴ（Ｑ１）はハイサイドに接続されているので、ハイサイドゲートドライバが使用される。バッテリモニタＩＣ１はバッテリ部ＢＴの各セルの個別電圧監視を行い、また、チャージポンプにて昇圧しＦＥＴ（Ｑ１）のＯＮ／ＯＦＦを行う。なお、チャージポンプ部分が独立した構成とされる場合もある。
【００１６】
ＦＥＴ（Ｑ１）のソースとバッテリモニタＩＣ１との間に抵抗Ｒ２が接続される。抵抗Ｒ２は、バッテリモニタＩＣ１がチャージポンプによってＦＥＴ（Ｑ１）をＯＮするための基準電位（ソース電圧）を生成するための抵抗である。さらに、抵抗Ｒ２は、出力電圧をモニタするために設けられている。
【００１７】
バッテリモニタＩＣ１に対してＭＣＵ（Microcontroller unit）２が接続されている。ＭＣＵ２に対して通信端子（ＣＯＭ）３及び４を通じて負荷からの放電要求（ＦＥＴ（Ｑ１）のＯＮ／ＯＦＦの信号を受信し、バッテリＩＣ１を通じてＦＥＴ（Ｑ１）を制御する。通信端子３及び４間は、絶縁されている。例えば通信端子３及び４としてフォトカプラ等が使用される。
【００１８】
上述したバッテリモジュールｂｍは、負荷からの放電要求に応じてＦＥＴ（Ｑ１）をＯＮ／ＯＦＦさせて出力のＯＮ／ＯＦＦを制御する。２個のバッテリモジュールｂｍａ及びｂｍｂを直列接続した構成を図２に示す。すなわち、バッテリモジュールｂｍａの正極出力端子Ｔ＋ａがバッテリモジュールｂｍｂの負極出力端子ＴＧｂと接続され、バッテリモジュールｂｍｂの正極出力端子Ｔ＋ｂと、バッテリモジュールｂｍａの負極出力端子ＴＧａの間に負荷ＬＤが接続される。なお、バッテリモジュールｂｍａにおける図１の各素子と対応する素子にはａの添字を付加して示し、バッテリモジュールｂｍｂにおける図１の各素子と対応する素子にはｂの添字を付加して示す。
【００１９】
外部からバッテリモジュールｂｍａ及びｂｍｂのそれぞれの通信端子３ａ及び３ｂに対して電圧出力のＯＮ／ＯＦＦを制御する放電要求が供給される。この放電要求がＭＣＵ２ａ及びＭＣＵ２ｂに供給され、ＭＣＵ２ａ及びＭＣＵ２ｂの出力がバッテリモニタＩＣ１ａ及びバッテリモニタＩＣ１ｂに供給されてＦＥＴ（Ｑ１ａ）及び（Ｑ１ｂ）のＯＮ／ＯＦＦが制御される。
【００２０】
従来のバッテリモジュールの放電制御の動作について説明する。最初に図１に示すような単独の構成の場合の動作について説明する。
最初に出力ＯＮ時の動作を説明する。
ＭＣＵ２が通信端子３及び４を通じて放電要求を受信する。ＭＣＵ２がバッテリモニタＩＣ１を制御し、バッテリモニタＩＣ１がＦＥＴ（Ｑ１）をＯＮとする。正極出力端子Ｔ＋及び負極出力端子ＴＧにバッテリ部ＢＴの出力電圧が現れる。
【００２１】
次に出力ＯＦＦ時の動作を説明する。
ＭＣＵ２が通信端子３及び４を通じて放電停止要求を受信する。ＭＣＵ２がバッテリモニタＩＣ１を制御し、バッテリモニタＩＣ１がＦＥＴ（Ｑ１）をＯＦＦする。正極出力端子Ｔ＋及び負極出力端子ＴＧにバッテリ部ＢＴの出力電圧が出力されなくなる。
バッテリモジュールｂｍの単独の放電制御については問題が生じない。
【００２２】
次に、図２に示すように、バッテリモジュールｂｍａ及びｂｍｂを直列接続した場合の動作について説明する。
最初に出力ＯＮ時の動作を説明する。
ＭＣＵ２ａが通信端子３ａ及び４ａを通じて放電要求を受信する。ＭＣＵ２ａがバッテリモニタＩＣ１ａを制御し、バッテリモニタＩＣ１ａがＦＥＴ（Ｑ１ａ）をＯＮとする。ＭＣＵ２ｂが通信端子３ｂ及び４ｂを通じて放電要求を受信する。一例としてバッテリモジュールｂｍａとバッテリモジュールｂｍｂとがシーケンシャルに駆動される。ＭＣＵ２ｂがバッテリモニタＩＣ１ｂを制御し、バッテリモニタＩＣ１ｂがＦＥＴ（Ｑ１ｂ）をＯＮとする。正極出力端子Ｔ＋ｂ及び負極出力端子ＴＧａ間に接続された負荷ＬＤにバッテリ部ＢＴａの電圧及びバッテリ部ＢＴｂの電圧を加算した電圧が印加される。
【００２３】
次に出力ＯＦＦ時の動作を説明する。
ＭＣＵ２ａ及びＭＣＵ２ｂが通信端子３ａ，４ａ及び３ｂ，４ｂを通じて放電停止要求を受信する。ＭＣＵ２ａ及びＭＣＵ２ｂがバッテリモニタＩＣ１ａ及びバッテリモニタＩＣ１ｂを制御し、バッテリモニタＩＣ１ａ及びバッテリモニタＩＣｂがＦＥＴ（Ｑ１ａ）及びＦＥＴ（Ｑ１ｂ）をＯＦＦする。正極出力端子Ｔ＋ｂ及び負極出力端子ＴＧａにバッテリ部ＢＴａ，ＢＴｂの出力電圧が出力されなくなる。
【００２４】
出力ＯＦＦ時にＦＥＴ（Ｑ１ａ）及びＦＥＴ（Ｑ１ｂ）が全く同時にＯＦＦする場合には問題が生じない。しかしながら、タイミングがずれて例えば上位側のバッテリモジュールｂｍｂのＦＥＴ（Ｑ１ｂ）が先にＯＦＦした場合には以下に述べるように問題が生じる。
【００２５】
ＦＥＴ（Ｑ１ｂ）がＯＦＦすると、正極出力端子Ｔ＋ｂが低下する。一方、ＦＥＴ（Ｑ１ａ）がＯＮしているので、正極出力端子Ｔ＋ａ及び負極出力端子ＴＧｂにはバッテリ部ＢＴａの電圧が現れている。したがって、ＦＥＴ（Ｑ１ｂ）のゲート及びソース間に電圧が印加され、ＦＥＴ（Ｑ１ｂ）がＯＮする。
【００２６】
具体的な電圧値で説明すると、バッテリ部ＢＴａ及びＢＴｂのそれぞれが４１Ｖの電圧を発生し、直列接続の結果、８２Ｖの電圧が負荷ＬＤに印加されている。ここで、放電停止要求によってＦＥＴ（Ｑ１ｂ）がＯＦＦすると、ＦＥＴ（Ｑ１ｂ）のソースの電圧が３６．４Ｖに低下する。この時、ＦＥＴ（Ｑ１ａ）がＯＦＦしていないので、４１Ｖの電圧が負極出力端子ＴＧｂに与えられている。その結果、ＦＥＴ（Ｑ１ｂ）がＯＮとなる。ＦＥＴ（Ｑ１ｂ）のゲート及びソース間には、バッテリモニタＩＣ１ｂ内部のダイオードによる電圧降下（０．６Ｖ）を減じた（４０．４Ｖ−３６．４Ｖ＝４Ｖ）が印加される。この電圧値は、ＦＥＴ（Ｑ１ｂ）のゲートしきい値電圧に近い値である。
【００２７】
上述したように、ＦＥＴ（Ｑ１ｂ）のゲートしきい値電圧付近でＯＮする状態では、ＯＮ抵抗が大きい値となる。バッテリ部ＢＴｂによってＦＥＴ（Ｑ１ｂ）のドレインには、８２Ｖが供給されているので、ＦＥＴ（Ｑ１ｂ）のドレイン及びソース間の電位差が大きい状態（すなわち、８２Ｖ−３６．４Ｖ＝４５．６Ｖ）となり、大電流がＦＥＴ（Ｑ１ｂ）を流れてＦＥＴ（Ｑ１ｂ）の安全動作領域を超えることがある。
【００２８】
図３は、ＦＥＴ（Ｑ１）の安全動作領域ＡＳＯ（Area of Safe Operation）の一例を示す。横軸がドレイン・ソース電圧ＶDSを示し、縦軸がドレイン電流ＩDを示す。単パルスの幅（時間）毎に安全動作領域ＡＳＯが求められている。図３の各線の内側の範囲が安全動作領域ＡＳＯである。上述した例では、ＶDS＝４５Ｖであるので、この値の場合のドレイン電流の値が大きいと許容損失を超えてＦＥＴが破壊される。
【００２９】
＜２．本技術の一実施の形態＞
図４を参照して本技術によるバッテリモジュールＢＭの一実施の形態について説明する。上述した従来のバッテリモジュールｂｍと対応する構成要素については同一の参照符号を付す。複数の電池セルが直列接続されたバッテリ部ＢＴの＋側がＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ（Ｑ１）のドレイン・ソース間を通じて正極出力端子Ｔ＋として導出される。すなわち、ハイサイドに第１のＦＥＴ（Ｑ１）が接続されている。ＦＥＴ（Ｑ１）として大電流対応のパワーＭＯＳＦＥＴが使用される。バッテリ部ＢＴの−側が負極出力端子ＴＧとして導出される。ＦＥＴ（Ｑ１）は放電用ロードスイッチの機能を有する。ＦＥＴ（Ｑ１）とバッテリ部ＢＴの＋側との間に充電用ロードスイッチとしてＦＥＴ（Ｑ１）とはドレイン・ソース間が逆方向となるようにＮチャンネルＭＯＳＦＥＴが接続されるが、簡単のためこのＦＥＴが省略されている。
【００３０】
バッテリモニタＩＣ１のチャージポンプの出力によってＦＥＴ（Ｑ１）のゲートが駆動される。ＦＥＴ（Ｑ１）はハイサイドに接続されているので、ハイサイドゲートドライバが使用される。バッテリモニタＩＣ１はバッテリ部ＢＴの各セルの個別電圧監視を行い、また、チャージポンプにて昇圧しＦＥＴ（Ｑ１）のＯＮ／ＯＦＦを行う。なお、チャージポンプ部分が独立した構成とされる場合もある。
【００３１】
ＦＥＴ（Ｑ１）のソースとバッテリモニタＩＣ１との間に抵抗Ｒ２が接続される。抵抗Ｒ２は、バッテリモニタＩＣ１がチャージポンプによってＦＥＴ（Ｑ１）をＯＮするための基準電位（ソース電圧）を生成するための抵抗である。さらに、抵抗Ｒ２は、出力電圧をモニタするために設けられている。
【００３２】
さらに、直列接続時に正極出力端子Ｔ＋が負極出力端子ＴＧより低いマイナス電位となった際にバッテリモニタＩＣ１の破壊を防止するために、バッテリモニタＩＣ１の電圧入力端子を−０．６Ｖ程度の電位にクランプするためのダイオードＤ２が接続されている。
【００３３】
バッテリモニタＩＣ１に対してＭＣＵ２が接続されている。ＭＣＵ２に対して通信端子（ＣＯＭ）３及び４を通じて負荷からの放電要求（ＦＥＴ（Ｑ１）のＯＮ／ＯＦＦの信号を受信し、バッテリＩＣ１を通じてＦＥＴ（Ｑ１）を制御する。通信端子３及び４間は、絶縁されている。例えば通信端子３及び４としてフォトカプラ等が使用される。
【００３４】
ＦＥＴ（Ｑ１）のゲートとＦＥＴ（Ｑ１）のソースとの間に、強制ＯＦＦ回路５が接続されている。強制ＯＦＦ回路５は、第１のＦＥＴのゲート及びソース間をショートして第１のＦＥＴ（Ｑ１）を強制的にＯＦＦするものである。強制ＯＦＦ回路５に対してＯＦＦ信号Ｓが供給される。
【００３５】
さらに、ＦＥＴ（Ｑ１）のドレイン及びソース間と並列にプリディスチャージ回路６が接続される。プリディスチャージ回路６は第１のＦＥＴをＯＮする際に、第１のＦＥＴ（Ｑ１）のＯＮより先に正極出力端子Ｔ＋の電位を上昇させる。プリディスチャージ回路６は、バッテリモジュールを直列接続した構成において、ＦＥＴ（Ｑ１）をＯＮする際に、強制ＯＦＦ回路５によってＯＮが不能となることを防止するために、先行して負荷電圧を上げておくために接続されている。
【００３６】
上述したバッテリモジュールＢＭは、負荷からの放電要求に応じてＦＥＴ（Ｑ１）をＯＮ／ＯＦＦさせて出力のＯＮ／ＯＦＦを制御する。２個のバッテリモジュールＢＭａ及びＢＭｂを直列接続した構成を図５に示す。すなわち、バッテリモジュールＢＭａの正極出力端子Ｔ＋ａがバッテリモジュールＢＭｂの負極出力端子ＴＧｂと接続され、バッテリモジュールＢＭｂの正極出力端子Ｔ＋ｂと、バッテリモジュールＢＭａの負極出力端子ＴＧａの間に負荷ＬＤが接続される。なお、バッテリモジュールＢＭａにおける図４の各素子と対応する素子にはａの添字を付加して示し、バッテリモジュールＢＭｂにおける図４の各素子と対応する素子にはｂの添字を付加して示す。
【００３７】
外部からバッテリモジュールＢＭａ及びＢＭｂのそれぞれの通信端子３ａ及び３ｂに対して電圧出力のＯＮ／ＯＦＦを制御する放電要求が供給される。この放電要求がＭＣＵ２ａ及びＭＣＵ２ｂに供給され、ＭＣＵ２ａ及びＭＣＵ２ｂの出力がバッテリモニタＩＣ１ａ及びバッテリモニタＩＣ１ｂに供給されてＦＥＴ（Ｑ１ａ）及び（Ｑ１ｂ）のＯＮ／ＯＦＦが制御される。
【００３８】
本技術の一実施の形態の放電制御の動作について説明する。最初に図４に示すような単独の構成の場合の動作について説明する。
最初に出力ＯＮ時の動作を説明する。
ＭＣＵ２が通信端子３及び４を通じて放電要求を受信する。ＭＣＵ２によってプリディスチャージ回路６がＯＮとされる。ＭＣＵ２がバッテリモニタＩＣ１を制御し、バッテリモニタＩＣ１が正極出力端子Ｔ＋の電圧が負極出力端子ＴＧの電位以上（正電位）を認識したらＦＥＴ（Ｑ１）をＯＮとする。正極出力端子Ｔ＋及び負極出力端子ＴＧにバッテリ部ＢＴの出力電圧が現れる。そして、プリディスチャージ回路６をＯＦＦとする。なお、予めバッテリモジュールＢＭが単独使用であることをバッテリモジュールが認識している場合には、プリディスチャージ回路６をＯＮした後にプリディスチャージ回路６をＯＦＦする動作を行わなくてもよい。
【００３９】
次に出力ＯＦＦ時の動作を説明する。
ＭＣＵ２が通信端子３及び４を通じて放電停止要求を受信する。ＭＣＵ２がバッテリモニタＩＣ１を制御し、バッテリモニタＩＣ１がＦＥＴ（Ｑ１）をＯＦＦする。強制ＯＦＦ回路５が不作動である。
【００４０】
次に、図５に示すように、バッテリモジュールＢＭａ及びＢＭｂを直列接続した場合の動作について説明する。
最初に出力ＯＮ時の動作を説明する。ＭＣＵ２ａが通信端子３ａ及び４ａを通じて放電要求を受信すると、ＭＣＵ２ａがプリディスチャージ回路６ａをＯＮとする。
ＭＣＵ２ｂが通信端子３ｂ及び４ｂを通じて放電要求を受信すると、ＭＣＵ２ｂがプリディスチャージ回路６ｂをＯＮとする。
【００４１】
バッテリモニタＩＣ１ａが正極出力端子Ｔ＋ａの電位が負極出力端子ＴＧａの電位以上（正電圧）を認識したらバッテリモニタＩＣ１ａがＦＥＴ（Ｑ１ａ）をＯＮとする。
バッテリモニタＩＣ１ｂが正極出力端子Ｔ＋ｂの電位が負極出力端子ＴＧｂの電位以上（正電圧）を認識したらバッテリモニタＩＣ１ｂがＦＥＴ（Ｑ１ｂ）をＯＮとする。
プリディスチャージ回路６ａ及び６ｂがＯＦＦとされる。正極出力端子Ｔ＋ｂ及び負極出力端子ＴＧａ間に接続された負荷ＬＤにバッテリ部ＢＴａの電圧及びバッテリ部ＢＴｂの電圧を加算した電圧が印加される。
【００４２】
次に出力ＯＦＦ時の動作を説明する。
ＭＣＵ２ａ及びＭＣＵ２ｂが通信端子３ａ，４ａ及び３ｂ，４ｂを通じて放電停止要求を受信する。
バッテリモジュールＢＭｂのＦＥＴ（Ｑ１ｂ）が先にＯＦＦする。正極出力端子Ｔ＋ｂの電位が低下する。
【００４３】
強制ＯＦＦ回路５ａ及び５ｂがＯＦＦ信号によって動作し、ＦＥＴ（Ｑ１ａ）及びＦＥＴ（Ｑ１ｂ）のゲート・ソース間がショートされ、ＦＥＴ（Ｑ１ａ）及びＦＥＴ（Ｑ１ｂ）がＯＦＦした後に再びＯＮとなることを防止することができる。
【００４４】
図６は、本技術によるバッテリモジュールＢＭのより具体的な接続構成を示す。上述したバッテリモジュールＢＭと対応する構成要素については同一の参照符号を付す。上述した強制ＯＦＦ回路５としてＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ（Ｑ２）が接続されている。また、上述したプリディスチャージ回路６としてＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ（Ｑ３）が接続されている。
【００４５】
ＦＥＴ（Ｑ１）のゲートとＦＥＴ（Ｑ２）のドレインが接続され、ＦＥＴ（Ｑ１）のソースとＦＥＴ（Ｑ２）のソースがダイオードＤ１を介して接続される。ＦＥＴ（Ｑ２）のゲート及びソース間が抵抗を介して接続され、ＦＥＴ（Ｑ２）のゲートが抵抗を介してローサイド（負極出力端子ＴＧ）に接続される。
【００４６】
ＦＥＴ（Ｑ２）はバッテリモジュールの直列接続時に正極出力端子Ｔ＋の電位が負極出力端子ＴＧより低くなった場合にＯＮし、これによってＦＥＴ（Ｑ１）のゲート及びソース間をショートし、ＦＥＴ（Ｑ１）を強制的にＯＦＦするために設けられている。正極出力端子Ｔ＋の電位が負極出力端子ＴＧの電位以上の通常時にはＯＦＦする。ＦＥＴ（Ｑ２）は、パワーＭＯＳＦＥＴの必要がなく、小型のＮチャンネルＭＯＳＦＥＴを使用できる。ＦＥＴ（Ｑ１）のゲート・ソース間しきい値電圧（例えば４Ｖ）と比較してＦＥＴ（Ｑ２）のゲート・ソース間しきい値電圧がより小さい値例えば２．４Ｖとされている。その結果、電圧変化に対してＦＥＴ（Ｑ１）より先にＦＥＴ（Ｑ２）がＯＮする。ダイオードＤ１は、ＦＥＴ（Ｑ１）の寄生ダイオードを通じてＦＥＴ（Ｑ１）のゲート及びソース間がショートされ、ＦＥＴ（Ｑ１）がＯＮ不能となることを防止するための逆流防止ダイオードである。
【００４７】
さらに、ＦＥＴ（Ｑ１）のドレインとソースが接続されたＦＥＴ（Ｑ３）が設けられる。ＦＥＴ（Ｑ３）のゲート及びソース間が抵抗を介して接続され、ＦＥＴ（Ｑ３）のゲートが抵抗を介してＭＣＵ２に接続される。さらに、ＦＥＴ（Ｑ３）のドレインが抵抗Ｒ１を介して正極出力端子Ｔ＋に接続される。
【００４８】
ＦＥＴ（Ｑ３）は、バッテリモジュールを直列接続した構成において、ＦＥＴ（Ｑ１）をＯＮする際に、ＦＥＴ（Ｑ２）によってＯＮが不能となることを防止するために、先行して負荷電圧を上げておくためのプリディスチャージ用ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴである。電位を上げる目的で接続されるので、小型なＦＥＴがＦＥＴ（Ｑ３）として使用される。プリディスチャージ用ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ（Ｑ３）の出力電流を制限するために抵抗Ｒ１が接続されている。
【００４９】
上述したバッテリモジュールＢＭは、負荷からの放電要求に応じてＦＥＴ（Ｑ１）をＯＮ／ＯＦＦさせて出力のＯＮ／ＯＦＦを制御する。２個のバッテリモジュールＢＭａ及びＢＭｂを直列接続した構成を図７に示す。すなわち、バッテリモジュールＢＭａの正極出力端子Ｔ＋ａがバッテリモジュールＢＭｂの負極出力端子ＴＧｂと接続され、バッテリモジュールＢＭｂの正極出力端子Ｔ＋ｂと、バッテリモジュールＢＭａの負極出力端子ＴＧａの間に負荷ＬＤが接続される。なお、バッテリモジュールＢＭａにおける図６の各素子と対応する素子にはａの添字を付加して示し、バッテリモジュールＢＭｂにおける図６の各素子と対応する素子にはｂの添字を付加して示す。
【００５０】
外部からバッテリモジュールＢＭａ及びＢＭｂのそれぞれの通信端子３ａ及び３ｂに対して電圧出力のＯＮ／ＯＦＦを制御する放電要求が供給される。この放電要求がＭＣＵ２ａ及びＭＣＵ２ｂに供給され、ＭＣＵ２ａ及びＭＣＵ２ｂの出力がバッテリモニタＩＣ１ａ及びバッテリモニタＩＣ１ｂに供給されてＦＥＴ（Ｑ１ａ）及び（Ｑ１ｂ）のＯＮ／ＯＦＦが制御される。
【００５１】
本技術の一実施の形態の放電制御の動作について説明する。最初に図６に示すような単独の構成の場合の動作について説明する。
最初に出力ＯＮ時の動作を説明する。
ＭＣＵ２が通信端子３及び４を通じて放電要求を受信する。ＭＣＵ２によってプリディスチャージ用のＦＥＴ（Ｑ３）がＯＮとされる。ＭＣＵ２がバッテリモニタＩＣ１を制御し、バッテリモニタＩＣ１が正極出力端子Ｔ＋の電圧が負極出力端子ＴＧの電位以上（正電位）を認識したらＦＥＴ（Ｑ１）をＯＮとする。正極出力端子Ｔ＋及び負極出力端子ＴＧにバッテリ部ＢＴの出力電圧が現れる。ＦＥＴ（Ｑ３）をＯＦＦとする。なお、予めバッテリモジュールＢＭが単独使用であることをバッテリモジュールが認識している場合には、ＦＥＴ（Ｑ３）をＯＮしてＦＥＴ（Ｑ３）をＯＦＦする動作を行わなくてもよい。
【００５２】
次に出力ＯＦＦ時の動作を説明する。
ＭＣＵ２が通信端子３及び４を通じて放電停止要求を受信する。ＭＣＵ２がバッテリモニタＩＣ１を制御し、バッテリモニタＩＣ１がＦＥＴ（Ｑ１）をＯＦＦする。正極出力端子Ｔ＋の電位は、負極出力端子ＴＧの電位と等しいためにＦＥＴ（Ｑ２）が不作動である。
【００５３】
次に、図７に示すように、バッテリモジュールＢＭａ及びＢＭｂを直列接続した場合の動作について説明する。図８に出力ＯＮ時のバッテリモジュールの出力電圧を示す。一例としてバッテリ部ＢＴａ及びＢＴｂがそれぞれ２０Ｖの電圧を出力する場合を示す。図８の横軸が時間軸である。図８において、電圧変化１１が負荷電圧の変化を示し、電圧変化１２が下側のバッテリモジュールＢＭａの出力電圧の変化を示し、電圧変化１３が上側のバッテリモジュールＢＭｂの出力電圧の変化を示す。
【００５４】
最初に出力ＯＮ時の動作を時間の流れに沿って説明する。
Ｔ１：ＭＣＵ２ａが通信端子３ａ及び４ａを通じて放電要求を受信する。
Ｔ２：ＭＣＵ２ａがＦＥＴ（Ｑ３ａ）をＯＮとする。
Ｔ３：ＭＣＵ２ｂが通信端子３ｂ及び４ｂを通じて放電要求を受信する。
Ｔ４：ＭＣＵ２ｂがＦＥＴ（Ｑ３ｂ）をＯＮとする。
【００５５】
Ｔ５：バッテリモニタＩＣ１ａが正極出力端子Ｔ＋ａの電位が負極出力端子ＴＧａの電位以上（正電圧）を認識したらバッテリモニタＩＣ１ａがＦＥＴ（Ｑ１ａ）をＯＮとする。
Ｔ６：バッテリモニタＩＣ１ｂが正極出力端子Ｔ＋ｂの電位が負極出力端子ＴＧｂの電位以上（正電圧）を認識したらバッテリモニタＩＣ１ｂがＦＥＴ（Ｑ１ｂ）をＯＮとする。
ＦＥＴ（Ｑ３ａ）及びＦＥＴ（Ｑ３ｂ）がＯＦＦとされる。正極出力端子Ｔ＋ｂ及び負極出力端子ＴＧａ間に接続された負荷ＬＤにバッテリ部ＢＴａの電圧及びバッテリ部ＢＴｂの電圧を加算した電圧が印加される。
【００５６】
次に出力ＯＦＦ時の動作を説明する。図９に出力ＯＦＦ時のバッテリモジュールの出力電圧を示す。一例としてバッテリ部ＢＴａ及びＢＴｂがそれぞれ２０Ｖの電圧を出力する場合を示す。図９の横軸が時間軸である。図９において、電圧変化２１が負荷電圧の変化を示し、電圧変化２２が下側のバッテリモジュールＢＭａの出力電圧の変化を示し、電圧変化２３が上側のバッテリモジュールＢＭｂの出力電圧の変化を示す。
【００５７】
Ｔ１１：ＭＣＵ２ａ及びＭＣＵ２ｂが通信端子３ａ，４ａ及び３ｂ，４ｂを通じて放電停止要求を受信する。
Ｔ１２：バッテリモジュールＢＭｂのＦＥＴ（Ｑ１ｂ）が先にＯＦＦする。正極出力端子Ｔ＋ｂの電位が低下する。
Ｔ１３：ダイオードＤ２及び抵抗Ｒ２の経路によってバッテリモジュールＢＭｂのバッテリモジュールＢＭｂの正極出力端子Ｔ＋ｂの電位が負極出力端子ＴＧｂの電位以下となる。この状態ではＦＥＴ（Ｑ２ｂ）の（ゲート電圧＞ソース電圧）となり、ＦＥＴ（Ｑ２ｂ）がＯＮする。ＦＥＴ（Ｑ２ｂ）のＯＮによってＦＥＴ（Ｑ１ｂ）のゲート・ソース間がショートされ、ＦＥＴ（Ｑ１ｂ）が強制的にＯＦＦとなる。したがって、ＦＥＴ（Ｑ１ｂ）がＯＦＦした後に再びＯＮとなることを防止することができる。
【００５８】
Ｔ１４：バッテリモジュールＢＭｂの正極出力端子Ｔ＋ｂの電位が負極出力端子ＴＧｂの電位以下となっても、ダイオードＤ２によってバッテリモニタＩＣ１ｂの接地側電位が（接地電位−０．６Ｖ）程度にクランプされ、バッテリモニタＩＣ１ｂの破壊が防止される。Ｔ１５：バッテリモジュールＢＭａのＦＥＴ（Ｑ１ａ）がＯＦＦし、バッテリと負荷の閉路が遮断され、完全にＯＦＦとなる。
【００５９】
なお、バッテリモジュールＢＭａのＦＥＴ（Ｑ１ａ）がＦＥＴ（Ｑ１ｂ）より先にＯＦＦする場合でも、バッテリモジュールの上位側と下位側が入れ替わるのみで、上述したのと同様の動作がなされる。本技術は、意図的にＯＦＦした場合だけでなく保護等が働いて突然ロードスイッチのＦＥＴ（Ｑ１）をＯＦＦした場合でも故障なく、安全に出力をＯＦＦすることができる。
【００６０】
上述したように、本技術は、複数のバッテリモジュールを乾電池のように直列に接続して容易に高電圧化ができる。また、ロードスイッチとしてＮチャンネルＦＥＴを用いることで、ＰチャンネルＦＥＴを使用するのと比較して、低損失で且つ低コスト化ができる。さらに、バッテリモジュール毎に保護機能が単独で動作し、端子電圧が負極出力端子ＴＧの電位以下の負電位となっても制御回路の故障を防止することができる。したがって、ＯＦＦ動作を同期させるような複雑な通信機能を不要とでき、汎用の通信機能を使用できる。
【００６１】
＜３．応用例＞
上述した本開示の一実施の形態に係るバッテリ装置は、例えば電子機器や電動車両、蓄電装置などの機器に搭載または電力を供給するために使用することができる。
【００６２】
電子機器として、例えばノート型パソコン、スマートフォン、タブレット端末、ＰＤＡ（携帯情報端末）、携帯電話、ウェアラブル端末、コードレスフォン子機、ビデオムービー、デジタルスチルカメラ、電子書籍、電子辞書、音楽プレイヤー、ラジオ、ヘッドホン、ゲーム機、ナビゲーションシステム、メモリーカード、ペースメーカー、補聴器、電動工具、電気シェーバー、冷蔵庫、エアコン、テレビ、ステレオ、温水器、電子レンジ、食器洗い器、洗濯機、乾燥器、照明機器、玩具、医療機器、ロボット、ロードコンディショナー、信号機などが挙げられる。
【００６３】
また、電動車両としては鉄道車両、ゴルフカート、電動カート、電気自動車（ハイブリッド自動車を含む）などが挙げられ、これらの駆動用電源または補助用電源として用いられる。
【００６４】
蓄電装置としては、住宅をはじめとする建築物用または発電設備用の電力貯蔵用電源などが挙げられる。
【００６５】
以下では、上述した適用例のうち、上述した本開示のバッテリ装置を用いた蓄電システムの具体例を説明する。
【００６６】
この蓄電システムは、例えば下記の様な構成が挙げられる。第１の蓄電システムは、再生可能エネルギーから発電を行う発電装置によって蓄電装置が充電される蓄電システムである。第２の蓄電システムは、蓄電装置を有し、蓄電装置に接続される電子機器に電力を供給する蓄電システムである。第３の蓄電システムは、蓄電装置から、電力の供給を受ける電子機器である。これらの蓄電システムは、外部の電力供給網と協働して電力の効率的な供給を図るシステムとして実施される。
【００６７】
さらに、第４の蓄電システムは、蓄電装置から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、蓄電装置に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行なう制御装置とを有する電動車両である。第５の蓄電システムは、他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部とを備え、送受信部が受信した情報に基づき、上述した蓄電装置の充放電制御を行う電力システムである。第６の蓄電システムは、上述した蓄電装置から、電力の供給を受け、または発電装置または電力網から蓄電装置に電力を供給する電力システムである。
【００６８】
「住宅における蓄電システム」
本開示の電池を用いた蓄電装置を住宅用の蓄電システムに適用した例について、図１０を参照して説明する。例えば住宅１０１用の蓄電システム１００においては、火力発電１０２ａ、原子力発電１０２ｂ、水力発電１０２ｃなどの集中型電力系統１０２から電力網１０９、情報網１１２、スマートメータ１０７、パワーハブ１０８などを介し、電力が蓄電装置１０３に供給される。これと共に、家庭内の発電装置１０４などの独立電源から電力が蓄電装置１０３に供給される。蓄電装置１０３に供給された電力が蓄電される。蓄電装置１０３を使用して、住宅１０１で使用する電力が給電される。住宅１０１に限らずビルに関しても同様の蓄電システムを使用できる。
【００６９】
住宅１０１には、発電装置１０４、電力消費装置１０５、蓄電装置１０３、各装置を制御する制御装置１１０、スマートメータ１０７、各種情報を取得するセンサ１１１が設けられている。各装置は、電力網１０９および情報網１１２によって接続されている。発電装置１０４として、太陽電池、燃料電池などが利用され、発電した電力が電力消費装置１０５および／または蓄電装置１０３に供給される。電力消費装置１０５は、冷蔵庫１０５ａ、空調装置であるエアコン１０５ｂ、テレビジョン受信機であるテレビ１０５ｃ、バス（風呂）１０５ｄなどである。さらに、電力消費装置１０５には、電動車両１０６が含まれる。電動車両１０６は、電気自動車１０６ａ、ハイブリッドカー１０６ｂ、電気バイク１０６ｃである。
【００７０】
蓄電装置１０３に対して、本開示の電池が適用される。本開示の電池は、例えば上述したリチウムイオン二次電池によって構成されていてもよい。スマートメータ１０７は、商用電力の使用量を測定し、測定された使用量を、電力会社に送信する機能を備えている。電力網１０９は、直流給電、交流給電、非接触給電の何れか一つまたは複数を組み合わせても良い。
【００７１】
各種のセンサ１１１は、例えば人感センサ、照度センサ、物体検知センサ、消費電力センサ、振動センサ、接触センサ、温度センサ、赤外線センサなどである。各種のセンサ１１１により取得された情報は、制御装置１１０に送信される。センサ１１１からの情報によって、気象の状態、人の状態などが把握されて電力消費装置１０５を自動的に制御してエネルギー消費を最小とすることができる。さらに、制御装置１１０は、住宅１０１に関する情報をインターネットを介して外部の電力会社などに送信することができる。
【００７２】
パワーハブ１０８によって、電力線の分岐、直流交流変換などの処理がなされる。制御装置１１０と接続される１報網１１２の通信方式としては、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver-Transmitter：非同期シリアル通信用送受信回路）などの通信インターフェースを使う方法、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉなどの無線通信規格によるセンサーネットワークを利用する方法がある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）方式は、マルチメディア通信に適用され、一対多接続の通信を行うことができる。ＺｉｇＢｅｅは、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１５．４の物理層を使用するものである。ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、ＰＡＮ（Personal Area Network）またはＷ（Wireless）ＰＡＮと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。
【００７３】
制御装置１１０は、外部のサーバ１１３と接続されている。このサーバ１１３は、住宅１０１、電力会社、サービスプロバイダーの何れかによって管理されていても良い。サーバ１１３が送受信する情報は、たとえば、消費電力情報、生活パターン情報、電力料金、天気情報、天災情報、電力取引に関する情報である。これらの情報は、家庭内の電力消費装置（たとえばテレビジョン受信機）から送受信しても良いが、家庭外の装置（たとえば、携帯電話機など）から送受信しても良い。これらの情報は、表示機能を持つ機器、たとえば、テレビジョン受信機、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）などに、表示されても良い。
【００７４】
各部を制御する制御装置１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などで構成され、この例では、蓄電装置１０３に格納されている。制御装置１１０は、蓄電装置１０３、家庭内の発電装置１０４、電力消費装置１０５、各種のセンサ１１１、サーバ１１３と情報網１１２により接続され、例えば、商用電力の使用量と、発電量とを調整する機能を有している。なお、その他にも、電力市場で電力取引を行う機能などを備えていても良い。
【００７５】
以上のように、電力が火力発電１０２ａ、原子力発電１０２ｂ、水力発電１０２ｃなどの集中型電力系統１０２のみならず、家庭内の発電装置１０４（太陽光発電、風力発電）の発電電力を蓄電装置１０３に蓄えることができる。したがって、家庭内の発電装置１０４の発電電力が変動しても、外部に送出する電力量を一定にしたり、または、必要なだけ放電するといった制御を行うことができる。例えば、太陽光発電で得られた電力を蓄電装置１０３に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置１０３に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置１０３によって蓄電した電力を放電して利用するといった使い方もできる。
【００７６】
なお、この例では、制御装置１１０が蓄電装置１０３内に格納される例を説明したが、スマートメータ１０７内に格納されても良いし、単独で構成されていても良い。さらに、蓄電システム１００は、集合住宅における複数の家庭を対象として用いられてもよいし、複数の戸建て住宅を対象として用いられてもよい。
【００７７】
「車両における蓄電システム」
本開示を車両用の蓄電システムに適用した例について、図１１を参照して説明する。図１１に、本開示が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の構成の一例を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンで動かす発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置で走行する車である。
【００７８】
このハイブリッド車両２００には、エンジン２０１、発電機２０２、電力駆動力変換装置２０３、駆動輪２０４ａ、駆動輪２０４ｂ、車輪２０５ａ、車輪２０５ｂ、バッテリー２０８、車両制御装置２０９、各種センサ２１０、充電口２１１が搭載されている。バッテリー２０８に対して、上述した本開示の電池が適用される。
【００７９】
ハイブリッド車両２００は、電力駆動力変換装置２０３を動力源として走行する。電力駆動力変換装置２０３の一例は、モータである。バッテリー２０８の電力によって電力駆動力変換装置２０３が作動し、この電力駆動力変換装置２０３の回転力が駆動輪２０４ａ、２０４ｂに伝達される。なお、必要な個所に直流−交流（ＤＣ−ＡＣ）あるいは逆変換（ＡＣ−ＤＣ変換）を用いることによって、電力駆動力変換装置２０３が交流モータでも直流モータでも適用可能である。各種センサ２１０は、車両制御装置２０９を介してエンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御したりする。各種センサ２１０には、速度センサ、加速度センサ、エンジン回転数センサなどが含まれる。
【００８０】
エンジン２０１の回転力は発電機２０２に伝えられ、その回転力によって発電機２０２により生成された電力をバッテリー２０８に蓄積することが可能である。
【００８１】
図示しない制動機構によりハイブリッド車両２００が減速すると、その減速時の抵抗力が電力駆動力変換装置２０３に回転力として加わり、この回転力によって電力駆動力変換装置２０３により生成された回生電力がバッテリー２０８に蓄積される。
【００８２】
バッテリー２０８は、ハイブリッド車両２００の外部の電源に接続されることで、その外部電源から充電口２１１を入力口として電力供給を受け、受けた電力を蓄積することも可能である。
【００８３】
図示しないが、二次電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行なう情報処理装置を備えていても良い。このような情報処理装置としては、例えば、電池の残量に関する情報に基づき、電池残量表示を行う情報処理装置などがある。
【００８４】
なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、或いはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、モータで走行するシリーズハイブリッド車を例として説明した。しかしながら、エンジンとモータの出力がいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モータのみで走行、エンジンとモータ走行という３つの方式を適宜切り替えて使用するパラレルハイブリッド車に対しても本開示は有効に適用可能である。さらに、エンジンを用いず駆動モータのみによる駆動で走行する所謂、電動車両に対しても本開示は有効に適用可能である。
【００８５】
＜４．変形例＞
以上、本技術の一実施の形態について具体的に説明したが、本技術は、上述の一実施の形態に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料及び数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料及び数値などを用いてもよい。
【００８６】
なお、本技術は、以下のような構成も取ることができる。
（１）
１個の電池セル又は複数の電池セルが直列制御されたバッテリ部と、
前記バッテリ部の正極及び負極からそれぞれ導出された第１及び第２の導線と、
前記第１の導線とドレインが接続され、正極出力端子とソースが接続されたＮチャンネル型の第１のＦＥＴと、
前記第２の導線と接続された負極出力端子と、
前記第１のＦＥＴのドレイン及びソース間と並列に挿入され、放電時に前記第１のＦＥＴをＯＮする際に、前記第１のＦＥＴのＯＮより先に前記正極出力端子の電位を上昇させるプリディスチャージ回路と、
前記第１のＦＥＴのゲート及びソース間をショートして前記第１のＦＥＴを強制的にＯＦＦする強制ＯＦＦ回路と
を備えるバッテリモジュール。
（２）
前記バッテリ部の前記電池セルの電圧及び出力電圧を監視するバッテリモニタを有する（１）に記載のバッテリモジュール。
（３）
通信用端子を有し、前記通信用端子を通じて前記正極出力端子及び前記負極出力端子からの電圧出力をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御信号を受け取る（１）又は（２）に記載のバッテリモジュール。
（４）
前記通信用端子は、絶縁型のものである（３）に記載のバッテリモジュール。
（５）
前記プリディスチャージ回路は、前記第１のＦＥＴのドレイン及びソース間と並列に挿入され、前記制御部からの制御信号によって前記第１のＦＥＴをＯＮする際に、前記第１のＦＥＴのＯＮより先にＯＮされるＰチャンネル型の第２のＦＥＴによって構成される（１）乃至（４）のいずれかに記載のバッテリモジュール。
（６）
前記第２のＦＥＴは、前記第１のＦＥＴがＯＮした後にＯＦＦとされる（５）に記載のバッテリモジュール。
（７）
前記強制ＯＦＦ回路は、前記正極出力端子が前記負極出力端子よりも低い電圧となった場合に前記第１のＦＥＴのゲート及びソース間をショートして前記第１のＦＥＴを強制的にＯＦＦするＮチャンネル型の第３のＦＥＴによって構成される（１）乃至（６）のいずれかに記載のバッテリモジュール。
（８）
前記第３のＦＥＴのゲート・ソース間しきい値が前記第１のＦＥＴゲート・ソース間しきい値より小とされた（７）に記載のバッテリモジュール。
（９）
前記第１のＦＥＴのソースと前記第３のＦＥＴのソースとの間に挿入された逆流防止用ダイオードを有する（１）乃至（８）のいずれかに記載のバッテリモジュール。
（１０）
前記正極出力端子が抵抗を介して前記バッテリモニタの入力端子と接続され、前記入力端子と前記負極出力端子との間に挿入されたダイオードを有する（１）乃至（９）のいずれかに記載のバッテリモジュール。
（１１）
少なくとも２つのバッテリモジュールを直列接続したバッテリ装置であって、
前記バッテリモジュールは、
１個の電池セル又は複数の電池セルが直列制御されたバッテリ部と、
前記バッテリ部の正極及び負極からそれぞれ導出された第１及び第２の導線と、
前記第１の導線とドレインが接続され、正極出力端子とソースが接続されたＮチャンネル型の第１のＦＥＴと、
前記第２の導線と接続された負極出力端子と、
前記第１のＦＥＴのドレイン及びソース間と並列に挿入され、放電時に前記第１のＦＥＴをＯＮする際に、前記第１のＦＥＴのＯＮより先に前記正極出力端子の電位を上昇させるプリディスチャージ回路と、
前記第１のＦＥＴのゲート及びソース間をショートして前記第１のＦＥＴを強制的にＯＦＦする強制ＯＦＦ回路とを備える
バッテリ装置。
（１２）
前記２つのバッテリモジュールが絶縁された通信端子をそれぞれ有し、
前記通信端子同士を接続して前記通信端子に対して前記バッテリモジュールの放電のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御信号を供給するようにした（１１）に記載のバッテリ装置。
（１３）
前記２つのバッテリモジュールの下位側のバッテリモジュールを上位側のバッテリモジュールに対して先行してＯＮさせるようにした（１１）に記載のバッテリ装置。
（１４）
（１）に記載のバッテリモジュール又は（１１）に記載のバッテリ装置から電力の供給を受ける電子機器。
（１５）
（１）に記載のバッテリモジュール又は（１１）に記載のバッテリ装置と、
前記バッテリモジュール又は前記バッテリ装置から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
前記電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置と
を有する電動車両。
（１６）
（１）に記載のバッテリモジュール又は（１１）に記載のバッテリ装置を有し、前記バッテリモジュール又は前記バッテリ装置に接続される電子機器に電力を供給する蓄電装置。
（１７）
他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報制御装置を有し、
前記電力情報制御装置が受信した情報に基づき、前記バッテリモジュール又は前記バッテリ装置の充放電制御を行う（１６）に記載の蓄電装置。
（１８）
（１）に記載のバッテリモジュール又は（１１）に記載のバッテリ装置から電力の供給を受ける電力システム。
（１９）
発電装置または電力網から前記バッテリモジュール又はバッテリ装置に電力が供給される（１８）に記載の電力システム。
【符号の説明】
【００８７】
ＢＴ，ＢＴａ，ＢＴｂ・・・バッテリ部
Ｑ１，Ｑ１ａ，Ｑ１ｂ・・・第１のＦＥＴ
Ｑ２，Ｑ２ａ，Ｑ２ｂ・・・第２のＦＥＴ
Ｑ３，Ｑ３ａ，Ｑ３ｂ・・・第３のＦＥＴ
Ｔ＋，Ｔ＋ａ，Ｔ＋ｂ・・・正極出力端子
ＴＧ，ＴＧａ，ＴＧｂ・・・負極出力端子
１，１ａ，１ｂ・・・バッテリモニタＩＣ
２，２ａ、２ｂ・・・ＭＣＵ
５，５ａ、５ｂ・・・強制ＯＦＦ回路
６，６ａ、６ｂ・・・プリディスチャージ回路
【図１】
2017175496.tif 000003
【図２】
2017175496.tif 000004
【図３】
2017175496.tif 000005
【図４】
2017175496.tif 000006
【図５】
2017175496.tif 000007
【図６】
2017175496.tif 000008
【図７】
2017175496.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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