(57)【要約】  電池電源装置は、二次電池と前記二次電池の充放電経路を遮断するための遮断素子との直列回路が複数並列に接続された電池ブロックと、前記各直列回路における前記二次電池と前記遮断素子との各接続点に、複数の第１抵抗の一端がそれぞれ接続され、前記各第１抵抗の他端が互いに接続されることによって、前記各遮断素子と前記各第１抵抗との直列回路が複数並列接続された並列回路と、前記各他端の接続点に一端が接続された第２抵抗と、前記並列回路と前記第２抵抗との直列回路に電圧を印加する電源部と、前記並列回路の両端間の電圧と前記第２抵抗の両端間の電圧とのうち少なくとも一つに基づいて、前記並列回路と前記第２抵抗とによる分圧比を算出する分圧比算出部と、前記分圧比に基づいて、前記複数の遮断素子の遮断の有無を判定する判定部とを備える。
2012029221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池と当該二次電池の充放電経路を遮断するための遮断素子との直列回路が複数並列に接続された電池ブロックと、
前記各直列回路における二次電池と遮断素子との各接続点に、それぞれ一端が接続され、それぞれの他端が互いに接続された複数の第１抵抗と、
前記各他端の接続点に一端が接続された第２抵抗と、
前記複数の遮断素子と前記複数の第１抵抗とによって構成された並列回路における、前記複数の遮断素子同士の接続点と前記第２抵抗の他端との間に電圧を印加することによって、前記並列回路と前記第２抵抗との直列回路に電圧を印加する電源部と、
前記並列回路の両端間の電圧と前記第２抵抗の両端間の電圧とのうち少なくとも一つに基づいて、前記並列回路と前記第２抵抗とによる分圧比を算出する分圧比算出部と、
前記分圧比に基づいて、前記複数の遮断素子の遮断の有無を判定する判定部と
を備える電池電源装置。
【請求項２】
前記電池ブロックを複数備え、前記複数の電池ブロックが直列に接続されており、
前記各電池ブロックに対応して前記複数の第１抵抗と前記第２抵抗とがそれぞれ設けられ、前記各電池ブロックにそれぞれ対応して前記並列回路が構成され、
前記複数の電池ブロックのうち、前記遮断素子側に隣接して他の電池ブロックが接続された電池ブロックである特定電池ブロックは、前記遮断素子側に隣接する他の電池ブロックを前記電源部として用い、
前記特定電池ブロックに対応する第２抵抗の他端は、前記特定電池ブロックの遮断素子側に隣接する他の電池ブロックに含まれる複数の遮断素子同士の接続点に、接続されており、
前記分圧比算出部は、
前記各電池ブロックに対応して、前記分圧比をそれぞれ算出し、
前記判定部は、
前記各分圧比に基づいて、前記各電池ブロックに対応する前記複数の遮断素子における遮断の有無を判定する請求項１記載の電池電源装置。
【請求項３】
前記判定部は、
前記各電池ブロックに対応する前記各分圧比に基づいて、前記各電池ブロックに含まれる複数の遮断素子のうち、遮断している遮断素子の数を、前記各電池ブロックに対応してそれぞれ取得する請求項２記載の電池電源装置。
【請求項４】
前記各電池ブロックに対応する前記各分圧比に基づいて、前記各電池ブロックに含まれる複数の遮断素子のうち遮断していない遮断素子の数を、前記各電池ブロックに対応する有効電池数としてそれぞれ取得する有効電池数取得部をさらに備える請求項２又は３記載の電池電源装置。
【請求項５】
前記複数の電池ブロックに流れる電流の許容値の上限を示す電流制限値を設定する電流制限値設定部をさらに備え、
前記電流制限値設定部は、
前記有効電池数取得部によって取得された前記各電池ブロックに対応する有効電池数のうちの最小値が減少するほど前記電流制限値を小さくするように、前記電流制限値を設定する請求項４記載の電池電源装置。
【請求項６】
前記電流制限値設定部は、
前記各電池ブロックに含まれる複数の前記遮断素子が一つも遮断していないときにおける電流制限値である標準電流制限値に、前記電池ブロック一つに含まれる二次電池の数に対する前記有効電池数の比率を乗じた値を、前記電流制限値として設定する請求項５記載の電池電源装置。
【請求項７】
前記各電池ブロックに流れる電流が、前記電流制限値設定部によって設定された電流制限値を超えないように制御する電流制御部をさらに備える請求項５又は６に記載の電池電源装置。
【請求項８】
前記電流制御部は、
前記複数の電池ブロックを充放電する外部装置へ、前記電流制限値設定部で設定された電流制限値を送信することによって、前記複数の電池ブロックに流れる電流が前記電流制限値を超えないように前記外部装置によって制御させる請求項７に記載の電池電源装置。
【請求項９】
前記並列回路に含まれる前記複数の第１抵抗のうち１又は複数の抵抗を選択して組み合わせた場合に、前記抵抗の組み合わせが異なれば、前記組み合わされた抵抗が並列接続されたときの合成抵抗の抵抗値が異なる値になるように、前記各第１抵抗の抵抗値が設定されており、
前記分圧比に基づいて、前記複数の遮断素子のうち遮断した遮断素子を特定する遮断素子特定部をさらに備える請求項１〜８のいずれか１項に記載の電池電源装置。
【請求項１０】
ａを任意の定数、公比ｒを１以外の０より大きい数値、ｊを正の整数とした場合に、ｊ番目の項が下記の式（Ａ）で表される等比数列の、各項の値が前記各第１抵抗の抵抗値として設定されていること
ａｒｊ−１        ・・・  （Ａ）
を特徴とする請求項９記載の電池電源装置。
【請求項１１】
前記並列回路と前記第２抵抗との分圧比と遮断した遮断素子を特定する情報とを対応付ける分圧比情報を予め記憶する記憶部をさらに備え、
前記遮断素子特定部は、
前記記憶部に記憶されている分圧比情報によって、前記分圧比算出部により算出された分圧比と対応付けられた遮断素子を、前記遮断した遮断素子として特定する請求項９又は１０記載の電池電源装置。
【請求項１２】
請求項８に記載の電池電源装置と、
前記電池電源装置を充放電する外部装置とを備え、
前記外部装置は、
前記複数の電池ブロックからの放電電流の供給を受け付ける負荷回路と、
前記複数の電池ブロックへ充電電流を供給する電流供給部と、
前記電池ブロックに流れる電流が、前記電流制御部から送信された前記電流制限値を超えない範囲内に、前記複数の電池ブロックから前記負荷回路へ供給される放電電流、及び前記電流供給部から前記複数の電池ブロックへ供給される充電電流を調節する充放電制御部と
を備える電池電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池と遮断素子との直列回路が複数並列接続された電池ブロックを用いる電池電源装置、及び電池電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、二次電池を用いて負荷回路へ電力を供給する電池電源装置においては、負荷回路が必要とする出力電流量を確保する必要から、複数の二次電池を並列接続した電池ブロックが広く用いられている。このような電池電源装置においては、並列接続された一部の二次電池が断線しても、残りの二次電池によって電池ブロックの電圧出力が継続する。そのため、一部の二次電池の断線を検出することが容易ではない。【０００３】
そこで、従来、電池ブロックを充放電させたときの、電池ブロックのＯＣＶ（Open circuit voltage）を検出し、一部の二次電池が断線すると、充放電に伴うＯＣＶの変化量が変化することから、一部の二次電池の断線を検出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。【０００４】
また、電池ブロックの内部抵抗を検出し、一部の二次電池が断線すると電池ブロックの内部抵抗が増大することから、一部の二次電池の断線を検出する技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、電池ブロックが充放電されなければ二次電池の断線を検出することができない。そのため、二次電池の断線が生じてから、その断線が検出されるまでの時間の遅れが大きい。【０００６】
また、特許文献２に記載の技術では、電池ブロックの内部抵抗に基づき二次電池の断線を検出する。そして、電池ブロックの内部抵抗とは、すなわち並列接続された各二次電池の内部抵抗が合成されたものである。そして、各二次電池の内部抵抗は、各二次電池の特性ばらつきや温度環境、各二次電池の劣化の程度等、種々の条件に応じて変化する。そのため、電池ブロックの内部抵抗は、ばらつきや変動が大きく、電池ブロックの内部抵抗に基づき二次電池の断線を検出すると、断線の検出精度が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−７１５６８号公報
【特許文献２】特開２００８−２７６５８号公報
【発明の概要】
【０００８】
本発明の目的は、二次電池と遮断素子との直列回路が複数並列接続された電池ブロックにおいて、遮断素子の遮断を検出するのに必要な時間を短縮すること、及び遮断素子の遮断の検出精度を向上することが容易な電池電源装置、及び電池電源システムを提供することである。
【０００９】
本発明の一局面に従う電池電源装置は、二次電池と当該二次電池の充放電経路を遮断するための遮断素子との直列回路が複数並列に接続された電池ブロックと、前記各直列回路における二次電池と遮断素子との各接続点に、それぞれ一端が接続され、それぞれの他端が互いに接続された複数の第１抵抗と、前記各他端の接続点に一端が接続された第２抵抗と、前記複数の遮断素子と前記複数の第１抵抗とによって構成された並列回路における、前記複数の遮断素子同士の接続点と前記第２抵抗の他端との間に電圧を印加することによって、前記並列回路と前記第２抵抗との直列回路に電圧を印加する電源部と、前記並列回路の両端間の電圧と前記第２抵抗の両端間の電圧とのうち少なくとも一つに基づいて、前記並列回路と前記第２抵抗とによる分圧比を算出する分圧比算出部と、前記分圧比に基づいて、前記複数の遮断素子の遮断の有無を判定する判定部とを備える。
【００１０】
また、本発明の一局面に従う電池電源システムは、上述の電池電源装置と、前記電池電源装置を充放電する外部装置とを備え、前記外部装置は、前記複数の電池ブロックからの放電電流の供給を受け付ける負荷回路と、前記複数の電池ブロックへ充電電流を供給する電流供給部と、前記電池ブロックに流れる電流が、電流制御部から送信された電流制限値を超えない範囲内に、前記複数の電池ブロックから前記負荷回路へ供給される放電電流、及び前記電流供給部から前記複数の電池ブロックへ供給される充電電流を調節する充放電制御部とを備える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１施形態に係る電池電源装置、及びこれを備える電池電源システムの一例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す電池モジュールの詳細の一例を示す回路図である。
【図３】図２に示す電池モジュールの他の一例を示す回路図である。
【図４】図１に示す電池電源装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係る電池電源システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図６】図５に示す記憶部に記憶されている分圧比情報の一例を示す説明図である。
【図７】図５に示す電池電源装置の動作の一例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】
【００１２】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
【００１３】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１施形態に係る電池電源装置、及びこれを備える電池電源システムの一例を示すブロック図である。
【００１４】
図１に示す電池電源システム３は、電池電源装置１と、外部装置２とが組み合わされて構成されている。図１に示す電池電源装置１は、ｍ個の電池モジュールＢＭ１，ＢＭ２，・・・，ＢＭｍと、制御部１０と、通信部１１と、接続端子１５，１６，１７とを備えている。
【００１５】
ｍ個の電池モジュールＢＭ１，ＢＭ２，・・・，ＢＭｍは、直列接続されており、電池モジュールＢＭ１，ＢＭ２，・・・，ＢＭｍの直列回路における正極、すなわち電池モジュールＢＭ１の正極が、接続端子１５に接続されている。また、電池モジュールＢＭ１，ＢＭ２，・・・，ＢＭｍの直列回路における負極、すなわち電池モジュールＢＭｍの負極が接続端子１６に接続されている。また、接続端子１７は、通信部１１に接続されている。
【００１６】
なお、電池モジュールの数は、複数に限られず、１個であってもよい。以下、電池モジュールＢＭ１，ＢＭ２，・・・，ＢＭｍを総称して電池モジュールＢＭと表記し、電池モジュールの番号をモジュール番号ｉ（ｉは１〜ｍの整数）で表し、モジュール番号ｉの電池モジュールを電池モジュールＢＭｉと表記する。また、以下の記載において、他の構成要素についても、符号の数字部分を省略して大文字のアルファベット部分のみを表記した場合には、当該大文字のアルファベット部分が共通する符号で示される構成要素を総称して示すものとする。
【００１７】
図１に示す外部装置２は、充放電制御部２１、発電装置２２、負荷装置２３、通信部２４、及び接続端子２５，２６，２７を備えている。そして、接続端子２５，２６が、充放電制御部２１と接続され、接続端子２７が、通信部２４を介して充放電制御部２１と接続されている。また、発電装置２２と負荷装置２３とは、充放電制御部２１と接続されている。ここで、発電装置２２は電流供給部の一例に相当し、負荷装置２３は負荷回路の一例に相当している。
【００１８】
そして、電池電源装置１と、外部装置２とが組み合わされると、接続端子１５，１６，１７と接続端子２５，２６，２７とがそれぞれ接続されるようになっている。
【００１９】
図２は、図１に示す電池モジュールＢＭ１，ＢＭ２，・・・，ＢＭｍの詳細の一例を示す回路図である。図２では、説明を簡単にするため電池モジュールの個数ｍが３の場合を例示している。
【００２０】
電池モジュールＢＭ１は、電池ブロックＢＢ１、電源部ＰＳ、抵抗Ｒ１，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４、電圧検出部ＶＦ１，ＶＳ１を備えている。また、モジュール番号ｉが２以上である電池モジュールＢＭｉは、電池ブロックＢＢｉ、抵抗Ｒｉ，Ｒｉ１，Ｒｉ２，Ｒｉ３，Ｒｉ４、電圧検出部ＶＦｉ，ＶＳｉを備えている。
【００２１】
また、電池ブロックＢＢｉは、ヒューズＦｉ１，Ｆｉ２，Ｆｉ３，Ｆｉ４と、互いに並列接続された二次電池Ｂｉ１，Ｂｉ２，Ｂｉ３，Ｂｉ４とを備えている。また、電池ブロックＢＢｉに含まれる二次電池の数を、二次電池数ｎとする。図２においては、二次電池数ｎが４個の例を示している。
【００２２】
電池ブロックの番号でもあるモジュール番号をｉとし、各電池ブロックにおける二次電池の番号を電池番号ｊ（ｊは１〜ｎの整数）とすると、電池ブロックＢＢｉに対応する電池モジュールＢＭ、抵抗Ｒ、電圧検出部ＶＦ，ＶＳ、ヒューズＦ、及び二次電池Ｂは、電池モジュールＢＭｉ、抵抗Ｒｉ、抵抗Ｒｉ１，Ｒｉ２，Ｒｉ３，Ｒｉ４、電圧検出部ＶＦｉ，ＶＳｉ、ヒューズＦｉ１，Ｆｉ２，Ｆｉ３，Ｆｉ４、二次電池Ｂｉ１，Ｂｉ２，Ｂｉ３，Ｂｉ４として表されている。
【００２３】
また、二次電池Ｂｉｊと対応するヒューズＦ、抵抗Ｒは、ヒューズＦｉｊ、抵抗Ｒｉｊとして表されている。
【００２４】
そして、抵抗Ｒ１１〜Ｒｍｎが第１抵抗に相当し、抵抗Ｒ１〜Ｒｍが第２抵抗に相当している。
【００２５】
二次電池Ｂとしては、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等、種々の二次電池を用いることができる。なお、二次電池Ｂは、単電池であってもよく、単電池が複数直列接続されたものであってもよく、単電池が複数並列接続されたものであってもよく、あるいは直列接続と並列接続とが組み合わされて構成された組電池であってもよい。
【００２６】
ヒューズＦは、遮断素子の一例に相当している。遮断素子は、ヒューズに限られず、例えばＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素子等の、他の遮断素子であってもよい。
【００２７】
電池ブロックＢＢｉは、二次電池Ｂｉ１とヒューズＦｉ１との直列回路、二次電池Ｂｉ２とヒューズＦｉ２との直列回路、二次電池Ｂｉ３とヒューズＦｉ３との直列回路、及び二次電池Ｂｉ４とヒューズＦｉ４との直列回路が並列に接続されて、構成されている。
【００２８】
なお、電池ブロックＢＢｉに含まれるヒューズと二次電池との直列回路の数、すなわち二次電池数ｎが４の例を示したが、二次電池数ｎは、２又は３、あるいは５以上であってもよい。
【００２９】
そして、電池ブロックＢＢ１〜ＢＢｍが、直列に接続されている。モジュール番号ｉが２〜ｍの電池ブロックＢＢｉは、ヒューズＦｉ１〜Ｆｉ４の接続点Ｐｉａが、電池ブロックＢＢ（ｉ−１）における二次電池Ｂｉ１〜Ｂｉ４の接続点に接続されている。電池ブロックＢＢ（ｉ−１）は、電池ブロックＢＢｉのヒューズ（遮断素子）側に隣接する他の電池ブロックに相当している。モジュール番号ｉが２〜ｍの電池ブロックＢＢ２〜ｍが、特定電池ブロックに相当している。
【００３０】
二次電池Ｂｉ１，Ｂｉ２，Ｂｉ３，Ｂｉ４とヒューズＦｉ１，Ｆｉ２，Ｆｉ３，Ｆｉ４との各接続点には、抵抗Ｒｉ１，Ｒｉ２，Ｒｉ３，Ｒｉ４の一端がそれぞれ接続されている。また、抵抗Ｒｉ１，Ｒｉ２，Ｒｉ３，Ｒｉ４の他端が接続点Ｐｉｂで相互に接続されている。これにより、ヒューズＦｉ１と抵抗Ｒｉ１との直列回路、ヒューズＦｉ２と抵抗Ｒｉ２との直列回路、ヒューズＦｉ３と抵抗Ｒｉ３との直列回路、及びヒューズＦｉ４と抵抗Ｒｉ４との直列回路が並列接続された並列回路ＰＣｉが構成されている。
【００３１】
ヒューズ側に隣接する他の電池ブロックが存在しない電池ブロックＢＢ１の接続点Ｐ１ｂには、抵抗Ｒ１の一端が接続され、抵抗Ｒ１の他端と接続点Ｐ１ａとの間には、電源部ＰＳが接続されている。これにより、電源部ＰＳは、並列回路ＰＣ１と抵抗Ｒ１との直列回路に電圧を印加する。
【００３２】
図２に示すように、二次電池Ｂの正極がヒューズＦに接続されている場合には、電源部ＰＳは、接続点Ｐ１ａ側が負極、抵抗Ｒ１側が正極になるように接続される。なお、二次電池Ｂは、図３に示すように、図２とは逆極性に接続されていてもよく、この場合、電源部ＰＳは、接続点Ｐ１ａ側が正極、抵抗Ｒ１側が負極になるように接続される。
【００３３】
電源部ＰＳは、二次電池Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３，Ｂ１４の出力電圧から、予め設定された電圧、例えば５Ｖを生成するものであればよい。電源部ＰＳとしては、例えばチャージポンプ回路、スイッチング電源回路、ＩＣレギュレータ等、種々の電源回路を用いることができる。
【００３４】
特定電池ブロックである電池ブロックＢＢｉ（ｉは２〜ｍの整数）の接続点Ｐｉｂには、抵抗Ｒｉの一端が接続され、抵抗Ｒｉの他端が、ヒューズ側に隣接する電池ブロックの接続点Ｐ（ｉ−１）ａに接続されている。これにより、電池ブロックＢＢ（ｉ−１）は、並列回路ＰＣｉと抵抗Ｒｉとの直列回路に電圧を印加する電源部として機能する。
【００３５】
電圧検出部ＶＦ，ＶＳは、例えばアナログデジタルコンバータを用いて構成された電圧検出回路である。
【００３６】
電圧検出部ＶＦｉは、接続点Ｐｉａと接続点Ｐｉｂとの間に接続されている。そして、電圧検出部ＶＦｉは、接続点Ｐｉａと接続点Ｐｉｂとの間の電圧Ｖｆｉを検出し、電圧Ｖｆｉを示す信号を制御部１０へ出力する。
【００３７】
電圧検出部ＶＳｉは、抵抗Ｒｉの両端間に接続されている。そして、電圧検出部ＶＳｉは、抵抗Ｒｉの両端間の電圧Ｖｓｉを検出し、電圧Ｖｓｉを示す信号を制御部１０へ出力する。
【００３８】
なお、電圧検出部ＶＦ，ＶＳが、電池モジュールＢＭに含まれる例を示したが、電圧検出部ＶＦ，ＶＳは、例えば制御部１０に含まれていてもよい。
【００３９】
図１に戻って、通信部１１，２４は、通信インターフェイス回路であり、接続端子１７，２７が接続されることで、通信部１１，２４間で、データ送受信が可能とされる。制御部１０と、充放電制御部２１とは、通信部１１，２４を介することで、互いにデータ送受信可能とされている。
【００４０】
制御部１０は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、所定の制御プログラムが記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  and  Programmable  Read  Only  Memory）によって構成された記憶部１０６と、その周辺回路等とを備えて構成されている。そして、制御部１０は、例えばＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、分圧比算出部１０１、判定部１０２、有効電池数取得部１０３、電流制限値設定部１０４、及び電流制御部１０５として機能する。
【００４１】
分圧比算出部１０１は、電圧検出部ＶＦ，ＶＳによって検出された、電圧Ｖｆ１〜Ｖｆｍ、電圧Ｖｓ１〜Ｖｓｍに基づいて、例えば下記の式（１）を用いて、モジュール番号ｉが１〜ｍの各電池モジュールＢＭにおける、並列回路ＰＣｉと抵抗Ｒｉとの分圧比Ｘｉを算出する。
【００４２】
分圧比Ｘｉ＝Ｖｆｉ／Ｖｓｉ    ・・・（１）
【００４３】
なお、電圧検出部ＶＦｉが、並列回路ＰＣｉの両端間電圧を検出する例を示したが、電圧検出部ＶＦｉは、並列回路ＰＣｉと抵抗Ｒｉとの直列回路の両端間電圧（抵抗Ｒｉの接続点Ｐｉｂと反対側の端子と、接続点Ｐｉａとの間の電圧）を電圧Ｖｆｉとして出力するようにしてもよい。また、電圧検出部ＶＦｉが、並列回路ＰＣｉと抵抗Ｒｉとの直列回路の両端間電圧を電圧Ｖｆｉとして出力し、電圧検出部ＶＳｉが、並列回路ＰＣｉの両端間電圧（接続点Ｐｉａと接続点Ｐｉｂとの間の電圧）を電圧Ｖｓｉとして出力するようにしてもよい。
【００４４】
また、分圧比算出部１０１は、式（１）の代わりに下記の式（２）を用いてもよい。
【００４５】
分圧比Ｘｉ＝Ｖｓｉ／Ｖｆｉ    ・・・（２）
【００４６】
判定部１０２は、分圧比算出部１０１によって算出された分圧比Ｘｉに基づいて、ヒューズＦ１１〜Ｆｍｎの遮断（溶断）の有無を判定すると共に、遮断しているヒューズＦの数を電池ブロック毎に取得する。
【００４７】
すなわち、分圧比Ｘｉは、並列回路ＰＣｉの抵抗値ｒｆｉと、抵抗Ｒｉの抵抗値ｒｉとの比によって決定される。そして、抵抗Ｒｉ１，Ｒｉ２，Ｒｉ３，Ｒｉ４の抵抗値を、ｒｉ１、ｒｉ２、ｒｉ３、ｒｉ４とすると、抵抗値ｒｆｉは、下記の式（３）によって得られる。
【００４８】
抵抗値ｒｆｉ＝１／｛（１／ｒｉ１）＋（１／ｒｉ２）＋（１／ｒｉ３）＋（１／ｒｉ４）｝  ・・・（３）
抵抗値ｒｉ、及び抵抗値ｒｉ１、ｒｉ２、ｒｉ３、ｒｉ４は、予め設定された固定値である。
【００４９】
そして、例えばヒューズＦｉ２が遮断すると、抵抗値ｒｆｉは、１／｛（１／ｒｉ１）＋（１／ｒｉ３）＋（１／ｒｉ４）｝となる。また、例えばヒューズＦｉ２とＦｉ３とが遮断すると、抵抗値ｒｆｉは、１／｛（１／ｒｉ１）＋（１／ｒｉ４）｝となる。このように、抵抗値ｒｆｉは、電池ブロックＢＢｉに含まれるヒューズＦのうち、遮断した数に応じて変化する。
【００５０】
そうすると、遮断したヒューズＦの数に応じて、分圧比Ｘｉが変化することになる。
【００５１】
そこで、遮断したヒューズＦの数である遮断数と、分圧比Ｘとの対応関係が、予め求められて、ルックアップテーブルとして記憶部１０６に記憶されている。
【００５２】
判定部１０２は、例えば、記憶部１０６に記憶されたルックアップテーブルによって、分圧比Ｘｉと対応付けて記憶されている遮断数Ｙを、電池ブロックＢＢｉにおけるヒューズＦの遮断数Ｙｉとして取得する。なお、判定部１０２は、数式演算によって、遮断数Ｙｉを算出してもよい。
【００５３】
なお、判定部１０２は、必ずしも遮断数Ｙｉを取得しなくてもよい。例えば、ヒューズＦが一つも遮断していないときの分圧比を基準分圧比として記憶部１０６に記憶しておき、判定部１０２は、分圧比Ｘｉが基準分圧比と異なった場合に、電池ブロックＢＢｉにおいて、ヒューズＦの遮断が有ると判定するようにしてもよい。
【００５４】
有効電池数取得部１０３は、電池ブロックＢＢ１〜ｍにおける、遮断していないヒューズＦと直列接続された二次電池Ｂの数である有効電池数ＥＮ１〜ＥＮｍを、例えば判定部１０２で取得された遮断数Ｙｉと、二次電池数ｎと、下記の式（４）とに基づき算出する。
【００５５】
有効電池数ＥＮｉ＝ｎ−Ｙｉ  ・・・（４）
【００５６】
なお、例えば有効電池数ＥＮと分圧比Ｘとの対応関係を予めルックアップテーブルとして記憶部１０６に記憶しておき、有効電池数取得部１０３は、このルックアップテーブルを参照することによって、分圧比Ｘから有効電池数ＥＮを取得するようにしてもよい。
【００５７】
電流制限値設定部１０４は、電池ブロックＢＢに流れる電流の許容値の上限を示す電流制限値Ｉｕを設定する。具体的には、一つの電池ブロックに含まれる二次電池がすべて正常であるとき、その電池ブロックを充放電可能な上限値が標準電流制限値Ｉｓとして予め設定されている。
【００５８】
なお、標準電流制限値Ｉｓは、充電時と放電時とで、異なる値を用いるようにしてもよい。あるいは、電池の充電状態（ＳＯＣ）や温度等に応じて、標準電流制限値Ｉｓの値を変化させてもよい。
【００５９】
例えば、高温時においては、放電より充電の方が劣化が進行しやすいため、充電時に用いられる標準電流制限値Ｉｓ（充）を、放電時に用いられる標準電流制限値Ｉｓ（放）より小さな値に設定するようにしてもよい。
【００６０】
そして、電流制限値設定部１０４は、有効電池数取得部１０３によって取得された有効電池数ＥＮ１〜ＥＮｍのうちの最小値を、有効電池数ＥＮｍｉｎとして選択し、下記の式（５）に基づき、電流制限値Ｉｕを算出する。
【００６１】
Ｉｕ＝Ｉｓ×ＥＮｍｉｎ／ｎ  ・・・（５）
【００６２】
電流制御部１０５は、電流制限値設定部１０４によって設定された電流制限値Ｉｕを、通信部１１によって、通信部２４を介して充放電制御部２１へ送信させる。これにより、電流制御部１０５は、充放電制御部２１によって、電池ブロックＢＢに流れる電流値Ｉが電流制限値Ｉｕを超えないように制御させる。
【００６３】
次に、外部装置２について、説明する。発電装置２２は、例えば太陽光発電装置（太陽電池）や、例えば風力や水力といった自然エネルギーやエンジン等の人工的な動力によって駆動される発電機等である。なお、充放電制御部２１は、発電装置２２の代わりに例えば商用電源に接続されていてもよい。
【００６４】
負荷装置２３は、電池電源装置１から供給される電力により駆動される各種の負荷であり、例えばモータやバックアップ対象の負荷機器であってもよい。
【００６５】
充放電制御部２１は、発電装置２２からの余剰電力や負荷装置２３で発生する回生電力を電池電源装置１の電池ブロックＢＢ１〜ＢＢｍに充電する。また、充放電制御部２１は、負荷装置２３の消費電流が急激に増大したり、あるいは発電装置２２の発電量が低下して負荷装置２３の要求する電力が発電装置２２の出力を超えたりすると、電池電源装置１の電池ブロックＢＢ１〜ＢＢｍから不足の電力を負荷装置２３へ供給する。
【００６６】
さらに、充放電制御部２１は、電流制限値設定部１０４から、通信部１１，２４を介して電流制限値Ｉｕを受信し、上述のように電池ブロックＢＢ１〜ＢＢｍを充放電させる際の電流値Ｉが、電流制限値Ｉｕを超えないように当該充放電電流値を制御する。
【００６７】
次に、このように構成された電池電源システム３の動作について説明する。図４は、図１に示す電池電源装置１の動作の一例を示すフローチャートである。まず、ヒューズＦ１１〜Ｆｍｎが一つも遮断していない時は、電流制限値設定部１０４によって、電流制限値Ｉｕの初期値として標準電流制限値Ｉｓが設定されており、この電流制限値Ｉｕが、電流制御部１０５によって、充放電制御部２１に通知されている。
【００６８】
これにより、電池ブロックＢＢ１〜ＢＢｍに流れる電流値Ｉの絶対値は、充放電制御部２１によって、標準電流制限値Ｉｓを超えないように制限されている。
【００６９】
次に、ステップＳ１において、制御部１０によって、電池モジュールＢＭの番号を示す変数ｉに、１が代入される（ステップＳ１）。次に、電圧検出部ＶＦｉ，ＶＳｉによって、電圧Ｖｆｉ，Ｖｓｉが検出される（ステップＳ２）。そして、分圧比算出部１０１によって、電圧Ｖｆｉ，Ｖｓｉに基づき、分圧比Ｘｉが算出される（ステップＳ３）。
【００７０】
次に、判定部１０２によって、分圧比Ｘｉに基づき遮断数Ｙｉが取得される（ステップＳ４）。次に、判定部１０２によって、遮断数Ｙｉが０と比較され、遮断数Ｙｉが０であれば（ステップＳ５でＮＯ）、判定部１０２によって、電池ブロックＢＢｉにはヒューズＦの遮断がないと判定される（ステップＳ６）。
【００７１】
一方、遮断数Ｙｉが０を超えていれば（ステップＳ５でＹＥＳ）、判定部１０２によって、電池ブロックＢＢｉでヒューズＦの遮断が生じていると判定される（ステップＳ７）。判定部１０２は、ヒューズＦの遮断の有無の判定結果を、例えば通信部１１によって外部装置２へ送信してもよく、例えば図略の表示装置に表示してユーザに報知してもよい。
【００７２】
次に、有効電池数取得部１０３によって、式（４）に基づき有効電池数ＥＮｉが算出される（ステップＳ８）。
【００７３】
次に、電流制限値設定部１０４によって、変数ｉが電池ブロック数ｍと比較され、変数ｉが電池ブロック数ｍに満たなければ（ステップＳ９でＮＯ）、次の電池ブロックＢＢについて処理を行うべく変数ｉに１が加算されて（ステップＳ１０）、再びステップＳ２〜Ｓ９を繰り返す。
【００７４】
そして、変数ｉが電池ブロック数ｍ以上となれば（ステップＳ９でＹＥＳ）、全ての電池ブロックＢＢについてヒューズＦの遮断の有無の検出と、有効電池数ＥＮ１〜ＥＮｍの算出とを終えたことになるから、ステップＳ１１へ移行する。
【００７５】
以上、ステップＳ１〜Ｓ１０の処理により、電池ブロックＢＢを充放電させなくてもヒューズＦの遮断や遮断数を検出することができるから、ヒューズＦの遮断を検出するのに必要な時間を特許文献１に記載の技術よりも短縮することが容易である。また、電池ブロックＢＢの内部抵抗に依存することなくヒューズＦの遮断や遮断数を検出することができるから、特許文献２に記載の技術よりも遮断素子の遮断の検出精度を向上することが容易である。
【００７６】
ステップＳ１１では、電流制限値設定部１０４によって、有効電池数ＥＮ１〜ＥＮｍの最小値が、有効電池数ＥＮｍｉｎとして設定される（ステップＳ１１）。
【００７７】
次に、電流制限値設定部１０４によって、上記式（５）を用いて、電流制限値Ｉｕが算出される（ステップＳ１２）。式（５）によれば、有効電池数ＥＮｍｉｎが減少するほど電流制限値Ｉｕが小さくなるように、電流制限値Ｉｕが設定される。
【００７８】
このように、有効電池数ＥＮｍｉｎに基づき電流制限値Ｉｕを設定することで、遮断しているヒューズＦの数が最も多く、従って充放電電流を減少させる必要性が最も高い電池ブロックに合わせて、電流制限値Ｉｕが設定される。
【００７９】
次に、電流制限値Ｉｕが、電流制御部１０５によって通信部１１へ出力される。そして、その電流制限値Ｉｕが通信部１１によって通信部２４を介して充放電制御部２１へ送信され（ステップＳ１３）、処理を終了する。
【００８０】
これにより、充放電制御部２１によって、電池電源装置１の電池ブロックＢＢに流れる電流値が、電流制限値Ｉｕを超えないように制限されるので、遮断している遮断素子の数が最も多く、充放電電流を減少させる必要性が最も高い電池ブロックに合わせて、電池ブロックＢＢに流れる電流を制限することができる。その結果、遮断している遮断素子の数が最も多い電池ブロックにおける二次電池の劣化を低減させることができる。
【００８１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る電池電源装置１ａ、及びこれを備える電池電源システム３ａについて説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係る電池電源システム３ａの構成の一例を示すブロック図である。図５に示す電池電源システム３ａと図１に示す電池電源システム３とでは、電池電源装置１ａが表示部１９を備える点、制御部１０ａが遮断素子特定部１０７を備える点、抵抗Ｒｉ１，Ｒｉ２，Ｒｉ３，Ｒｉ４の抵抗値ｒｉ１、ｒｉ２、ｒｉ３、ｒｉ４が、互いに異なる値に設定されている点、及び記憶部１０６ａに記憶されているルックアップテーブルが異なる。
【００８２】
表示部１９は、液晶表示装置やＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の表示装置である。なお、表示部１９は、必ずしも電池電源装置１ａに設けられている例に限られず、外部装置２に設けられていてもよい。
【００８３】
その他の構成は図１に示す電池電源システム３と同様であるのでその説明を省略し、以下、電池電源装置１ａの特徴的な点について、説明する。
【００８４】
電池ブロックＢＢｉの電池番号ｊに対応する抵抗Ｒｉｊの抵抗値ｒｉｊは、下記の式（６）で表される等比数列の、各項の値となっている。
【００８５】
ｒｉｊ＝ａｒｊ−１        ・・・（６）
但し、ａは任意の定数、ｒは１以外の０より大きい値である。
【００８６】
公比ｒは１以外の０より大きい値、例えば０．５、１．５、３．５等の値であればよい。なお、公比ｒは、２以上の整数であれば、分圧比の差が明確となって、遮断したヒューズFがよりわかりやすい。
【００８７】
例えば、公比ｒを２とすれば、抵抗Ｒｉ１，Ｒｉ２，Ｒｉ３，Ｒｉ４の抵抗値ｒｉ１，ｒｉ２，ｒｉ３，ｒｉ４は、ａ，２ａ，４ａ，８ａとなる。抵抗Ｒの抵抗値を、このように設定すると、抵抗Ｒｉ１，Ｒｉ２，Ｒｉ３，Ｒｉ４のうち１又は複数の抵抗を選択して組み合わせた場合に、当該抵抗の組み合わせが異なれば、当該組み合わされた抵抗が並列接続されたときの合成抵抗の抵抗値、すなわち並列回路ＰＣｉの抵抗値ｒｆｉが異なる値となる。
【００８８】
なお、抵抗Ｒの抵抗値は、必ずしも式（６）に従い設定されている必要はなく、各抵抗Ｒｉ１〜Ｒｉ４のうち１又は複数の抵抗を選択して組み合わせた場合に、当該抵抗の組み合わせが異なれば、当該組み合わされた抵抗が並列接続されたときの合成抵抗の抵抗値が異なる値となるように各抵抗値が設定されていればよい。
【００８９】
抵抗値ｒｉ１、ｒｉ２、ｒｉ３、ｒｉ４が、互いに異なる値に設定されていると、上述の式（３）において、抵抗値ｒｆｉは、遮断したヒューズＦｉｊの電池番号ｊに応じて変化する。また、ヒューズＦｉが複数遮断した場合であってもその遮断したヒューズの組み合わせに応じて抵抗値ｒｆｉが変化する。
【００９０】
そうすると、遮断したヒューズＦの組み合わせに応じて、分圧比Ｘｉが変化することになる。
【００９１】
そこで、分圧比Ｘと、遮断したヒューズＦを特定する情報とを対応付ける分圧比情報が、予め求められて、ルックアップテーブルとして記憶部１０６ａに記憶されている。図６は、図５に示す記憶部１０６ａに記憶されている分圧比情報の一例を示す説明図である。
【００９２】
図６に示すルックアップテーブルの“遮断ヒューズ”の欄は、対応するヒューズが遮断していないことを０で示し、対応するヒューズが遮断していることを１で示している。図６に示すルックアップテーブルは、例えば、分圧比ＸｉがｂであればヒューズＦｉ２，Ｆｉ３，Ｆｉ４が遮断して、遮断数Ｙｉが３であることを示している。また、例えば、分圧比ＸｉがｋであればヒューズＦｉ１，Ｆｉ３が遮断して、遮断数Ｙｉが２であることを示している。また、例えば、分圧比ＸｉがｐであればヒューズＦｉ１，Ｆｉ２，Ｆｉ３，Ｆｉ４は遮断しておらず、遮断数Ｙｉが０であることを示している。
【００９３】
また、図６に示すルックアップテーブルの右端には、例えば、抵抗値ｒｉ１を２Ω、抵抗値ｒｉ２を４Ω、抵抗値ｒｉ３を８Ω、抵抗値ｒｉ４を１６Ω、抵抗値ｒｉを８Ωとしたときの、具体的な分圧比Ｘｉの数値例を示している。
【００９４】
遮断素子特定部１０７は、分圧比算出部１０１によって算出された分圧比Ｘｉに基づいて、例えば、記憶部１０６ａに記憶されたルックアップテーブルによって、分圧比Ｘｉと対応付けて記憶されているヒューズを、遮断しているヒューズとして特定する。なお、遮断素子特定部１０７は、数式演算によって、遮断しているヒューズを特定してもよい。
【００９５】
次に、図５に示す電池電源システム３ａの動作について説明する。図７は、図５に示す電池電源装置１ａの動作の一例を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートと同一の動作には同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【００９６】
図７に示すフローチャートでは、ステップＳ３の次に、遮断素子特定部１０７によって、分圧比Ｘｉに基づいて、例えば記憶部１０６ａに記憶された図６のルックアップテーブルによって分圧比Ｘｉと対応付けて記憶されているヒューズが、遮断しているヒューズとして特定される。そして、遮断素子特定部１０７によって、遮断しているヒューズを示す情報が、表示部１９で表示される（ステップＳ１４）。
【００９７】
これにより、ユーザは、ヒューズが遮断した場合に遮断したヒューズを特定することができるので、電池電源装置１ａのメンテナンスが容易となる。
【００９８】
次に、ステップＳ４ａにおいて、図４に示すステップＳ４と同様、記憶部１０６ａに記憶されているルックアップテーブルが参照されて、分圧比Ｘｉに基づき遮断数Ｙｉが取得される（ステップＳ４ａ）。
【００９９】
以降の動作は、図４に示すフローチャートと同一であるのでその説明を省略する。
【０１００】
なお、電池モジュールＢＭが複数、直列接続されている例を示したが、電池電源装置１，１ａは、電池モジュールＢＭ１を一つだけ備える構成としてもよい。その場合、ステップＳ９、Ｓ１０、Ｓ１１を省略し、有効電池数ＥＮｍｉｎの代わりにステップＳ８で得られた有効電池数ＥＮｉを用いるようにすればよい。
【０１０１】
また、充放電制御部２１が外部装置２に設けられ、通信部１１によって電流制限値Ｉｕを送信することで、充放電制御部２１によって充放電電流値を制限させる例を示したが、例えば、電池電源装置１，１ａが、充放電制御部２１を備える構成としてもよい。
【０１０２】
また、電池電源装置１，１ａは、有効電池数取得部１０３、電流制限値設定部１０４、及び電流制御部１０５を備えず、ステップＳ８，Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３を実行しない構成としてもよい。
【０１０３】
即ち、本発明の一局面に従う電池電源装置は、二次電池と当該二次電池の充放電経路を遮断するための遮断素子との直列回路が複数並列に接続された電池ブロックと、前記各直列回路における二次電池と遮断素子との各接続点に、それぞれ一端が接続され、それぞれの他端が互いに接続された複数の第１抵抗と、前記各他端の接続点に一端が接続された第２抵抗と、前記複数の遮断素子と前記複数の第１抵抗とによって構成された並列回路における、前記複数の遮断素子同士の接続点と前記第２抵抗の他端との間に電圧を印加することによって、前記並列回路と前記第２抵抗との直列回路に電圧を印加する電源部と、前記並列回路の両端間の電圧と前記第２抵抗の両端間の電圧とのうち少なくとも一つに基づいて、前記並列回路と前記第２抵抗とによる分圧比を算出する分圧比算出部と、前記分圧比に基づいて、前記複数の遮断素子の遮断の有無を判定する判定部とを備える。
【０１０４】
この構成によれば、電池ブロックを構成する複数の直列回路における各遮断素子と、各第１抵抗との直列回路が並列接続されて、並列回路が構成される。そして、この並列回路の一端（前記各他端の接続点）に第２抵抗が接続されて、前記並列回路と前記第２抵抗との直列回路が構成されている。さらに、電源部によって、この並列回路と第２抵抗との直列回路に電圧が印加される。そうすると、前記並列回路の両端間の電圧、及び前記第２抵抗の両端間の電圧は、前記並列回路と前記第２抵抗とによる分圧比に応じて生じる。そこで、分圧比算出部は、前記並列回路の両端間の電圧と前記第２抵抗の両端間の電圧とのうち少なくとも一つに基づいて、前記並列回路と前記第２抵抗とによる分圧比を算出する。
【０１０５】
そして、遮断素子が遮断すると、前記並列回路の抵抗値が変化するから、前記分圧比もまた変化する。そこで、判定部は、分圧比算出部によって算出された分圧比に基づいて、前記複数の遮断素子の遮断の有無を判定することができる。これによれば、二次電池を充放電させることなく、かつ各二次電池の内部抵抗と無関係に、遮断素子の遮断の有無を判定することができるので、遮断素子の遮断を検出するのに必要な時間を短縮すること、及び遮断素子の遮断の検出精度を向上することが容易となる。
【０１０６】
また、前記電池ブロックを複数備え、前記複数の電池ブロックが直列に接続されており、前記各電池ブロックに対応して前記複数の第１抵抗と前記第２抵抗とがそれぞれ設けられ、前記各電池ブロックにそれぞれ対応して前記並列回路が複数構成され、前記複数の電池ブロックのうち、遮断素子側に隣接して他の電池ブロックが接続された電池ブロックである特定電池ブロックは、前記遮断素子側に隣接する他の電池ブロックを前記電源部として用い、前記特定電池ブロックに対応する第２抵抗の他端は、前記特定電池ブロックの遮断素子側に隣接する他の電池ブロックに含まれる複数の遮断素子同士の接続点に、接続されており、前記分圧比算出部は、前記各電池ブロックに対応して、前記分圧比をそれぞれ算出し、前記判定部は、前記各分圧比に基づいて、前記各電池ブロックに対応する前記複数の遮断素子における遮断の有無を判定することが好ましい。
【０１０７】
この構成によれば、二次電池と遮断素子との直列回路が複数並列に接続された電池ブロックが、複数直列に接続されている。そして、各電池ブロックに対応して、複数の第１抵抗と前記第２抵抗とがそれぞれ設けられている。すなわち、各電池ブロックの各直列回路における二次電池と遮断素子との各接続点に、複数の第１抵抗の一端がそれぞれ接続され、それぞれの他端が互いに接続されて、各電池ブロックにそれぞれ対応する複数の並列回路が構成されている。そして、各並列回路に各第２抵抗の一端がそれぞれ接続されて、並列回路と第２抵抗との直列回路が各電池ブロックにそれぞれ対応して構成されている。
【０１０８】
ここで、複数の電池ブロックのうち、自ブロックの遮断素子側に隣接して他の電池ブロックが接続された電池ブロックのことを、特定電池ブロックと称する。そして、特定電池ブロックに対応する第２抵抗の他端が、その特定電池ブロックの遮断素子側に隣接する他の電池ブロックに含まれる複数の遮断素子同士の接続点に、接続されている。そうすると、その、他の電池ブロックの出力電圧が、その特定電池ブロックにおける前記並列回路と第２抵抗との直列回路に印加されるから、特定電池ブロックの遮断素子側に隣接する他の電池ブロックは、その特定電池ブロックに対応する電源部として機能する。
【０１０９】
これにより、分圧比算出部によって、各電池ブロックに対応する前記分圧比をそれぞれ算出することができるので、判定部によって、各電池ブロックに対応する前記複数の遮断素子における遮断の有無を判定することができる。そして、特定電池ブロックに対応して別途電源部を備える必要がないので、電池電源装置の構成を簡素化することができる。
【０１１０】
また、前記判定部は、前記各電池ブロックに対応する前記各分圧比に基づいて、前記各電池ブロックに含まれる複数の遮断素子のうち、遮断している遮断素子の数を、前記各電池ブロックに対応してそれぞれ取得することが好ましい。
【０１１１】
各電池ブロックに含まれる複数の遮断素子のうち、遮断している遮断素子の数が変化すると、前記並列回路の抵抗値が変化する。そして、前記並列回路の抵抗値が変化すると、前記各分圧比も変化する。従って、各電池ブロックにおける遮断している遮断素子の数に応じて、各電池ブロックにおける前記分圧比が変化するから、判定部は、各電池ブロックに対応する前記各分圧比に基づいて、各電池ブロックにおける遮断している遮断素子の数を、前記各電池ブロックに対応してそれぞれ取得することができる。
【０１１２】
また、前記各電池ブロックに対応する前記各分圧比に基づいて、前記各電池ブロックに含まれる複数の遮断素子のうち遮断していない遮断素子の数を、前記各電池ブロックに対応する有効電池数としてそれぞれ取得する有効電池数取得部をさらに備えることが好ましい。
【０１１３】
上述した遮断している遮断素子の数と同様、各電池ブロックにおける遮断していない遮断素子の数に応じて、各電池ブロックにおける前記分圧比が変化する。従って、有効電池数取得部は、各電池ブロックに対応する前記各分圧比に基づいて、各電池ブロックにおける遮断していない遮断素子の数を、前記各電池ブロックに対応する有効電池数としてそれぞれ取得することができる。この場合、各有効電池数は、各電池ブロックにおける利用可能な二次電池の数を示している。
【０１１４】
また、前記複数の電池ブロックに流れる電流の許容値の上限を示す電流制限値を設定する電流制限値設定部をさらに備え、前記電流制限値設定部は、前記有効電池数取得部によって取得された前記各電池ブロックに対応する有効電池数のうちの最小値が減少するほど前記電流制限値を小さくするように、前記電流制限値を設定することが好ましい。
【０１１５】
ある電池ブロックに含まれる一部の遮断素子が遮断すると、遮断した遮断素子に流れていた電流は、遮断されていない残りの遮断素子に接続された二次電池に分配されるので、遮断されていない残りの二次電池に流れる電流が増大することとなる。従って、もし仮に電池ブロックに流れる電流の許容値の上限を示す電流制限値が、遮断素子が一つも遮断されていないときのままになっていると、この電流制限値に基づいて電池電源装置の充放電を行う場合、電池ブロック単位では電流制限値以下の電流値、すなわち許容範囲内の電流値になっていても、遮断されていない残りの二次電池に流れる電流は、二次電池単体での許容電流値を超えて、二次電池を劣化させてしまうおそれがある。
【０１１６】
そこで、有効電池数検出部によって、電池ブロック一つに含まれる複数の遮断素子のうち、遮断していない遮断素子の数が、有効電池数として検出され、電流制限値設定部によって、有効電池数検出部により検出された有効電池数が減少するほど電流制限値が小さくなるように、前記電流制限値が設定される。これにより、ある電池ブロックに含まれる一部の遮断素子が遮断した場合、有効電池数が減少して電流制限値が小さくされるので、この電流制限値に基づき電池電源装置の充放電を行うことで、遮断されていない残りの二次電池に流れる電流が減少される結果、遮断されていない残りの二次電池が劣化するおそれを低減することが容易となる。
【０１１７】
また、前記電流制限値設定部は、前記各電池ブロックに含まれる複数の前記遮断素子が一つも遮断していないときにおける電流制限値である標準電流制限値に、前記電池ブロック一つに含まれる二次電池の数に対する前記有効電池数の比率を乗じた値を、前記電流制限値として設定することが好ましい。
【０１１８】
この構成によれば、各電池ブロックに流れる電流値を、電流制限値設定部によって設定された制限電流値を超えないように制限することで、遮断素子が一つも遮断していないときに各電池ブロックへ標準電流制限値の電流が流れた場合に各二次電池に分配されて流れる電流値、すなわち各二次電池の許容電流値を、各二次電池に流れる電流が超えないように制限することができる。その結果、二次電池が劣化するおそれを低減することが容易となる。
【０１１９】
また、前記各電池ブロックに流れる電流が、前記電流制限値設定部によって設定された電流制限値を超えないように制御する電流制御部をさらに備えることが好ましい。
【０１２０】
この構成によれば、電流制御部によって、各電池ブロックに流れる電流が、電流制限値設定部によって設定された電流制限値を超えないように制御されるので、一部の遮断素子が遮断した場合であっても、遮断されていない残りの二次電池に流れる電流が増大するおそれが低減される。その結果、二次電池が劣化するおそれを低減することができる。
【０１２１】
また、前記電流制御部は、前記複数の電池ブロックを充放電する外部装置へ、前記電流制限値設定部で設定された電流制限値を送信することによって、前記複数の電池ブロックに流れる電流が前記電流制限値を超えないように前記外部装置によって制御させることが好ましい。
【０１２２】
この構成によれば、各電池ブロックの充放電が電池電源装置の外部に設けられた外部装置によって制御されている場合であっても、電流制御部によって、外部装置へ電流制限値が送信されて、電池ブロックに流れる電流が前記電流制限値を超えないように前記外部装置によって制御させることができる。その結果、一部の遮断素子が遮断した場合であっても、遮断されていない残りの二次電池に流れる電流が増大するおそれが低減されるので、二次電池が劣化するおそれを低減することができる。
【０１２３】
また、前記並列回路に含まれる前記複数の第１抵抗のうち１又は複数の抵抗を選択して組み合わせた場合に、前記抵抗の組み合わせが異なれば、前記組み合わされた抵抗が並列接続されたときの合成抵抗の抵抗値が異なる値になるように、前記各第１抵抗の抵抗値が設定されており、前記分圧比に基づいて、前記複数の遮断素子のうち遮断した遮断素子を特定する遮断素子特定部をさらに備えることが好ましい。
【０１２４】
この構成によれば、複数の第１抵抗のうち１又は複数の抵抗を選択して組み合わせた場合に、前記抵抗の組み合わせが異なれば、前記組み合わされた抵抗が並列接続されたときの合成抵抗の抵抗値が異なる値になるように、前記各第１抵抗の抵抗値が設定されている。従って、どの遮断素子が遮断するかによって、遮断していない遮断素子と直列に接続された第１抵抗から得られる並列回路の抵抗値が異なる。その結果、どの遮断素子が遮断したかに応じて、前記分圧比が変化する。従って、遮断素子特定部は、前記分圧比に基づいて、遮断した遮断素子を特定することができる。
【０１２５】
また、ａを任意の定数、公比ｒを１以外の０より大きい数値、ｊを正の整数とした場合に、ｊ番目の項が下記の式（Ａ）で表される等比数列の、各項の値が前記各第１抵抗の抵抗値として設定されていることが好ましい。
【０１２６】
ａｒｊ−１        ・・・  （Ａ）
【０１２７】
この構成によれば、複数の第１抵抗のうち１又は複数の抵抗を選択して組み合わせた場合に、前記抵抗の組み合わせが異なれば、前記組み合わされた抵抗が並列接続されたときの合成抵抗の抵抗値が異なる値になるように、各第１抵抗の抵抗値を設定することができる。
【０１２８】
また、前記並列回路と前記第２抵抗との分圧比と遮断した遮断素子を特定する情報とを対応付ける分圧比情報を予め記憶する記憶部をさらに備え、前記遮断素子特定部は、前記記憶部に記憶されている分圧比情報によって、前記分圧比算出部により算出された分圧比と対応付けられた遮断素子を、前記遮断した遮断素子として特定することが好ましい。
【０１２９】
この構成によれば、並列回路と前記第２抵抗との分圧比と、遮断した遮断素子を特定する情報とを対応付ける分圧比情報が、記憶部に予め記憶されている。従って、遮断素子特定部は、記憶部に記憶されている分圧比情報によって、分圧比算出部によって算出された分圧比と対応付けられた遮断素子を、遮断した遮断素子として特定することで、容易に遮断した遮断素子を特定することができる。
【０１３０】
また、本発明に係る電池電源システムは、上述の電池電源装置と、前記電池電源装置を充放電する外部装置とを備え、前記外部装置は、前記複数の電池ブロックからの放電電流の供給を受け付ける負荷回路と、前記複数の電池ブロックへ充電電流を供給する電流供給部と、前記電池ブロックに流れる電流が、前記電流制御部から送信された前記電流制限値を超えない範囲内に、前記複数の電池ブロックから前記負荷回路へ供給される放電電流、及び前記電流供給部から前記複数の電池ブロックへ供給される充電電流を調節する充放電制御部とを備える。
【０１３１】
この構成によれば、上述の電池電源装置と、この電池電源装置の電池ブロックからの放電電流の供給を受け付ける負荷回路と、この電池ブロックへ充電電流を供給する電流供給部とを備えた電池電源システムにおいて、電池ブロックに含まれる一部の遮断素子が遮断した場合であっても、遮断されていない残りの二次電池に流れる電流が増大するおそれが低減される結果、二次電池が劣化するおそれを低減することができる。
【０１３２】
この出願は、２０１０年８月３１日に出願された日本国特許出願特願２０１０−１９４４０３号を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。
【０１３３】
なお、発明を実施するための形態の項においてなされた具体的な実施態様又は実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する特許請求事項との範囲内で、種々変更して実施することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
本発明に係る電池電源装置、及びこれを用いた電池電源システムは、携帯型パーソナルコンピュータやデジタルカメラ、携帯電話機等の電子機器、電気自動車やハイブリッドカー等の車両、ハイブリッドエレベータ、太陽電池や発電装置と二次電池とが組み合わされた電源システム、無停電源装置等の電池搭載装置、システムにおいて、好適に利用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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2012029221.tif 000011