(57)【要約】【課題】二次電池モジュールを冷却する際に大きな起動電流を必要とせず、冷却が必要な二次電池を冷却でき、不要な電力を消費しない。【解決手段】冷却制御部は、二次電池モジュール１１０−１〜１１０−Ｎの少なくとも１つの温度が当該二次電池モジュール１１０−１〜１１０−Ｎの温度閾値を超えたときに、複数の冷却ファン１２０−１〜１２０−Ｎのうち、温度が温度閾値を超えた二次電池モジュール１１０−１〜１１０−Ｎを冷却する冷却ファン１２０−１〜１２０−Ｎを起動する。【選択図】図１
2015056354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の二次電池モジュールと、
少なくとも１つの前記二次電池モジュールをそれぞれ冷却する複数の冷却部と、
前記二次電池モジュールの温度を取得し、前記二次電池モジュールの少なくとも１つの温度が当該二次電池モジュールの温度閾値を超えたときに、前記複数の冷却部のうち、前記温度閾値を超える温度の前記二次電池モジュールを個別に冷却する冷却部を起動する冷却制御部と
を備えることを特徴とする二次電池システム。
【請求項２】
前記二次電池モジュールそれぞれに対して算出される劣化率値に基づいて、前記二次電池モジュールそれぞれの前記温度閾値を変更する閾値変更部
を備えることを特徴とする請求項１に記載の二次電池システム。
【請求項３】
前記閾値変更部は、前記二次電池モジュールの少なくとも１つの前記劣化率値が第１の閾値を超えた場合に、当該二次電池モジュールの前記温度閾値を低下させる
ことを特徴とする請求項２に記載の二次電池システム。
【請求項４】
前記閾値変更部は、前記二次電池モジュールの少なくとも１つの前記劣化率値である第１の劣化率値が他の前記二次電池の前記劣化率値である第２の劣化率値より第２の閾値以上大きい場合に、当該二次電池モジュールに対応した前記温度閾値を低下させる
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の二次電池システム。
【請求項５】
二次電池モジュールの充放電サイクル数と劣化率値とを関連付けた情報である劣化モデルを記憶する劣化モデル記憶部を備え、
前記閾値変更部は、前記劣化モデル記憶部が記憶する劣化モデルと前記二次電池モジュールの充放電サイクル数とに基づいて劣化率値を取得し、当該劣化率値より所定値だけ大きな値を、前記第１の閾値とする
ことを特徴とする請求項３に記載の二次電池システム。
【請求項６】
複数の二次電池モジュールと少なくとも１つの前記二次電池モジュールをそれぞれ冷却する複数の冷却部を備える二次電池システムを制御する制御装置であって、
前記二次電池モジュールの温度を取得し、前記二次電池モジュールの少なくとも１つの温度が当該二次電池モジュールの温度閾値を超えたときに、前記複数の冷却部のうち、温度が前記温度閾値を超えた二次電池モジュールを冷却する冷却部を個別に起動する冷却制御部
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項７】
複数の二次電池モジュールと少なくとも１つの前記二次電池モジュールをそれぞれ冷却する複数の冷却部を備える二次電池システムを制御する制御方法であって、
制御装置が、前記二次電池モジュールの温度を取得するステップと、
前記二次電池モジュールの少なくとも１つの温度が当該二次電池モジュールの温度閾値を超えたか否かを判定するステップと、
前記制御装置が、前記二次電池モジュールの少なくとも１つの温度が当該二次電池モジュールの温度閾値を超えたと判定した場合に、前記複数の冷却部のうち、温度が前記温度閾値を超えた二次電池モジュールを冷却する冷却部を個別に起動するステップと
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項８】
コンピュータを、
複数の二次電池モジュールの温度を取得し、少なくとも１つの前記二次電池モジュールの温度が当該二次電池モジュールの温度閾値を超えたときに、少なくとも１つの前記二次電池モジュールをそれぞれ冷却する複数の冷却部のうち、温度が前記温度閾値を超えた二次電池モジュールを冷却する冷却部を個別に起動する冷却制御部
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池システム、制御装置、制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池などの二次電池は、充放電を繰り返すことで温度が上昇して所定温度を超えると、二次電池の劣化が進む。そのため、二次電池を冷却する技術が開発されている。特許文献１には、複数のセルを備える二次電池の温度を測定し、温度が所定の閾値を超える場合に冷却ファンを作動させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４１５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
二次電池の複数セルを集合させた二次電池モジュールには、複数のセルを冷却するために各二次電池モジュール毎に冷却ファンが設けられる。特許文献１に開示された技術を用いて二次電池を冷却する場合、当該冷却ファンは、複数個存在するので、温度が所定の閾値を超えたときに同時に起動し、複数のモジュールを一斉に冷却する。そのため、冷却ファンは、冷却が不要なモジュールを冷却することで、不要な電力を消費してしまうだけでなく、複数の冷却ファンが同時に起動する際の突入電流が増加するために二次電池システムへの負担が急増するおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、二次電池を冷却する際に不要な電力を消費しない二次電池システム、制御装置、制御方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様は、複数の二次電池モジュールと、少なくとも１つの前記二次電池モジュールをそれぞれ冷却する複数の冷却部と、前記二次電池モジュールの温度を取得し、前記二次電池モジュールの少なくとも１つの温度が当該二次電池モジュールの温度閾値を超えたときに、前記複数の冷却部のうち、前記温度閾値を超える温度の前記二次電池モジュールを個別に冷却する冷却部を起動する冷却制御部とを備えることを特徴とする二次電池システムである。
【０００７】
また、第２の態様は、第１の態様において、前記二次電池モジュールそれぞれに対して算出される劣化率値に基づいて、前記二次電池モジュールそれぞれの前記温度閾値を変更する閾値変更部を備えることを特徴とする二次電池システムである。
【０００８】
また、第３の態様は、第２の態様において、前記閾値変更部は、前記二次電池モジュールの少なくとも１つの前記劣化の度合に係る値が第１の閾値を超えた場合に、当該二次電池モジュールの前記温度閾値を低下させることを特徴とする二次電池システムである。
【０００９】
また、第４の態様は、第２または第３の態様において、前記閾値変更部は、前記二次電池モジュールの少なくとも１つの前記劣化率値である第１の劣化率値が他の前記二次電池の前記劣化率値である第２の劣化率値より第２の閾値以上大きい場合に、当該二次電池モジュールに対応した前記温度閾値を低下させることを特徴とする二次電池システムである。
【００１０】
また、第５の態様は、第３の態様において、二次電池モジュールの充放電サイクル数と劣化率値とを関連付けた情報である劣化モデルを記憶する劣化モデル記憶部を備え、前記閾値変更部は、前記劣化モデル記憶部が記憶する劣化モデルと前記二次電池モジュールの充放電サイクル数とに基づいて劣化率値を取得し、当該劣化率値より所定値だけ大きな値を、前記第１の閾値とすることを特徴とする二次電池システムである。
【００１１】
また、第６の態様は、複数の二次電池モジュールと少なくとも１つの前記二次電池モジュールをそれぞれ冷却する複数の冷却部を備える二次電池システムを制御する制御装置であって、前記二次電池モジュールの温度を取得し、前記二次電池モジュールの少なくとも１つの温度が当該二次電池モジュールの温度閾値を超えたときに、前記複数の冷却部のうち、温度が前記温度閾値を超えた二次電池モジュールを冷却する冷却部を個別に起動する冷却制御部を備えることを特徴とする制御装置である。
【００１２】
また、第７の態様は、複数の二次電池モジュールと少なくとも１つの前記二次電池モジュールをそれぞれ冷却する複数の冷却部を備える二次電池システムを制御する制御方法であって、制御装置が、前記二次電池モジュールの温度を取得するステップと、前記二次電池モジュールの少なくとも１つの温度が当該二次電池モジュールの温度閾値を超えたか否かを判定するステップと、前記制御装置が、前記二次電池モジュールの少なくとも１つの温度が当該二次電池モジュールの温度閾値を超えたと判定した場合に、前記複数の冷却部のうち、温度が前記温度閾値を超えた二次電池モジュールを冷却する冷却部を個別に起動するステップとを有することを特徴とする制御方法である。
【００１３】
また、第８の態様は、コンピュータを、複数の二次電池モジュールの温度を取得し、少なくとも１つの前記二次電池モジュールの温度が当該二次電池モジュールの温度閾値を超えたときに、少なくとも１つの前記二次電池モジュールをそれぞれ冷却する複数の冷却部のうち、温度が前記温度閾値を超えた二次電池モジュールを冷却する冷却部を個別に起動する冷却制御部として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１４】
上記態様のうち少なくとも１つの態様によれば、二次電池モジュールを冷却する際に不要な電力を消費しない効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】少なくとも１つの実施形態に係る二次電池システムの外観を示す図である。
【図２】少なくとも１つの実施形態に係る二次電池システムの構成を示す概略ブロック図である。
【図３】少なくとも１つの実施形態に係る冷却ファンの制御動作を示すフローチャートである。
【図４】少なくとも１つの実施形態に係る二次電池システムの構成を示す概略ブロック図である。
【図５】少なくとも１つの実施形態に係る温度閾値の変更動作を示すフローチャートである。
【図６】少なくとも１つの実施形態に係る二次電池システムの構成を示す概略ブロック図である。
【図７】少なくとも１つの実施形態に係る温度閾値の変更動作を示すフローチャートである。
【図８】少なくとも１つの実施形態に係る二次電池システムの構成を示す概略ブロック図である。
【図９】少なくとも１つの実施形態に係る二次電池システムの構成を示す概略ブロック図である。
【図１０】少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
《第１の実施形態》
図１は、少なくとも１つの実施形態に係る二次電池システム１００の外観を示す図である。
二次電池システム１００は、複数の二次電池モジュール１１０−１〜１１０−Ｎと、当該二次電池モジュール１１０−１〜１００−Ｎを冷却する複数の冷却ファン１２０−１〜１２０−Ｎを備える。ここで、以下、二次電池モジュール１１０−１〜１１０−Ｎを総称するときは、単に二次電池モジュール１１０という。また、以下、冷却ファン１２０−１〜１２０−Ｎを総称するときは、単に冷却ファン１２０という。本実施形態において、冷却ファン１２０は、冷却部の一例である。
【００１７】
それぞれの二次電池モジュール１１０は複数の電池セル１１１−１〜１１１−Ｍを備える。ここで、以下、電池セル１１１−１〜１１１−Ｍを総称するときは、単に電池セル１１１という。電池セル１１１は、リチウムイオン二次電池などの二次電池である。本実施形態に係る電池セル１１１は、リチウム二次電池の他に、鉛二次電池、ニッケル水素二次電池など特に限定されないが、充放電の追従性がよいことからリチウムイオン二次電池であることが好ましい。
１つの冷却ファン１２０は、１つの二次電池モジュール１１０に対向して設けられ、当該二次電池モジュール１１０を冷却する。つまり、冷却ファン１２０は、二次電池モジュール１１０が備える複数の電池セル１１１を冷却する。
【００１８】
なお、二次電池モジュール１１０に設けられる電池セル１１１は、必ずしも複数設けられる必要はなく、二次電池モジュール１１０が電池セル１１１を１つ備えていても良い。つまり、冷却ファン１２０は、少なくとも１つの電池セル１１１を冷却する。
【００１９】
図２は、少なくとも１つの実施形態に係る二次電池システム１００の構成を示す概略ブロック図である。なお、図２において、実線は電力線を示し、破線はデータ線を示す。
二次電池システム１００は、複数の二次電池モジュール１１０と、当該二次電池モジュール１１０を冷却する複数の冷却ファン１２０と、二次電池モジュール１１０及び冷却ファン１２０を制御する電池管理装置１３０（ＢＭＵ：Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ）とを備える。本実施形態において、電池管理装置１３０は、制御装置の一例である。
【００２０】
それぞれの二次電池モジュール１１０は、複数の電池セル１１１とセル監視装置１１２（ＣＭＵ：Ｃｅｌｌ  Ｍｏｎｉｔｏｒ  Ｕｎｉｔ）とを備える。
セル監視装置１１２は、二次電池モジュール１１０の温度を検出する。二次電池モジュール１１０の温度を検出する温度センサは、二次電池モジュール１１０内の各電池セル１１１の温度を取得できる位置に設置されていることが好ましい。二次電池モジュール１１０の温度の代表温度としては、例えば二次電池モジュール１１０の中央付近の電池セル１１１の温度を取得しても良いし、複数の電池セル１１１の温度から平均値や最高温度を取得しても良い。そして、当該検出した温度を、電池管理装置１３０に送信する。
【００２１】
電池管理装置１３０は、モジュール通信部１３１、閾値記憶部１３２、冷却制御部１３３を備える。
モジュール通信部１３１は、各二次電池モジュール１１０のセル監視装置１１２から、当該二次電池モジュール１１０の温度を受信する。
閾値記憶部１３２は、二次電池モジュール１１０を冷却するか否かの判定に用いる温度閾値を、二次電池モジュール１１０ごとに記憶する。なお、温度閾値は、二次電池モジュール１１０ごとに異なる値であっても良い。
冷却制御部１３３は、モジュール通信部１３１が受信した二次電池モジュール１１０の温度と閾値記憶部１３２が記憶する温度閾値とに基づいて、冷却ファン１２０を制御する。
【００２２】
図３は、少なくとも１つの実施形態に係る冷却ファン１２０の制御動作を示すフローチャートである。
二次電池システム１００の運用が開始されると、各二次電池モジュール１１０のセル監視装置１１２は、当該二次電池モジュール１１０の温度の検出を開始し、検出した温度を逐次、電池管理装置１３０に送信する。
電池管理装置１３０のモジュール通信部１３１は、各二次電池モジュール１１０のセル監視装置１１２から当該二次電池モジュール１１０の温度を受信する（ステップＳ２０１）。次に、冷却制御部１３３は、二次電池モジュール１１０を１つずつ選択し、各二次電池モジュール１１０について、以下のステップＳ２０３〜Ｓ２０８の処理を実行する（ステップＳ２０２）。
【００２３】
まず、冷却制御部１３３は、閾値記憶部１３２から、ステップＳ２０２で選択した二次電池モジュール１１０の温度閾値を読み出す（ステップＳ２０３）。次に、冷却制御部１３３は、モジュール通信部１３１がステップＳ２０２で選択した二次電池モジュール１１０から受信した温度が、読み出した温度閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ２０４）。冷却制御部１３３は、二次電池モジュール１１０の温度が温度閾値を超えていると判定した場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、ステップＳ２０２で選択した二次電池モジュール１１０を冷却する冷却ファン１２０を起動する（ステップＳ２０５）。
【００２４】
他方、冷却制御部１３３は、温度が温度閾値を超えていないと判定した場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）、電池セル１１１の温度が、所定の正常動作温度以下になっているか否かを判定する（ステップＳ２０６）。なお、正常動作温度とは、当該温度で電池セル１１１を充放電するときに、電池セル１１１の劣化の進行を抑制することができる温度であって、温度閾値より低い温度である。冷却制御部１３３は、温度が正常動作温度以下になっていると判定した場合（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）、ステップＳ２０２で選択した二次電池モジュール１１０を冷却する冷却ファン１２０を停止させる（ステップＳ２０７）。他方、冷却制御部１３３は、温度が正常動作温度以下になっていないと判定した場合（ステップＳ２０６：ＮＯ）、冷却ファン１２０の制御状態を現状のまま維持する。つまり、冷却制御部１３３は、温度が温度閾値を超えず、かつ温度が正常動作温度以下になっていない場合に、冷却ファン１２０の制御状態を維持する。
【００２５】
冷却制御部１３３が、全ての二次電池モジュール１１０について、上述したステップＳ２０３〜Ｓ２０７の処理を行うと、電池管理装置１３０は、管理者などによる操作や上位装置からの割り込み処理などにより、処理の終了要求の入力を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２０８）。電池管理装置１３０は、外部から終了要求の入力を受け付けていないと判定した場合（ステップＳ２０８：ＮＯ）、ステップＳ２０１に戻り、再度、二次電池モジュール１１０の温度の監視を実行する。他方、電池管理装置１３０は、外部から終了要求の入力を受け付けたと判定した場合（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００２６】
このように、本実施形態によれば、冷却制御部１３３は、二次電池モジュール１１０の少なくとも１つの温度が、閾値記憶部１３２が記憶する当該二次電池モジュール１１０の温度閾値を超えたときに、当該二次電池モジュール１１０を冷却する冷却ファン１２０を起動する。各二次電池モジュール１１０は、近接して設けられるため、通常、それぞれの温度の差は小さい。ここで、１つの温度閾値に基づいて冷却ファン１２０の制御を行うと、複数の冷却ファンが同時に起動する蓋然性が高く、二次電池モジュール１１０の冷却のために大きな起動電流が必要となる。これに対し、本実施形態によれば、各二次電池モジュール１１０の温度閾値を異なる値とすることができるため、ある二次電池モジュール１１０の温度が温度閾値を超えても、他の二次電池モジュール１１０の温度が温度閾値を超えないようにすることができる。これにより、本実施形態によれば、複数の冷却ファン１２０が同時に起動する蓋然性を低くすることができる。したがって、本実施形態に係る二次電池システム１００に電気を供給する電源装置は、電池管理装置１３０及び冷却ファン１２０を動作させる必要最小限の電源容量を有していれば良い。
【００２７】
また、本実施形態によれば、冷却が必要な二次電池モジュール１１０に対応する冷却ファン１２０を個別に起動するため、二次電池システム１００は、冷却が必要な二次電池モジュール１１０を冷却することができる。また、本実施形態によれば、冷却ファン１２０は、冷却が不要な二次電池モジュール１１０に対応する冷却ファン１２０を停止させるため、不要な電力を消費することを防ぐことができるだけでなく、複数の冷却ファン１２０が同時に起動することによる突入電流の増大を防ぐことができる。二次電池システム１００への電力負担が急増することを抑制し、二次電池システム１００の異常停止を防止できる。
【００２８】
《第２の実施形態》
図４は、少なくとも１つの実施形態に係る二次電池システム３００の構成を示す概略ブロック図である。なお、図４において、実線は電力線を示し、破線はデータ線を示す。
第２の実施形態に係る二次電池システム３００は、二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率に応じて当該二次電池モジュール１１０の温度閾値を変更するものである。ここで、二次電池モジュール１１０の劣化度とは、二次電池モジュール１１０の容量と公称容量または初期容量との比によって表される値である。つまり、二次電池モジュール１１０の劣化度は、二次電池モジュール１１０に充電できる電気量の減少の度合を示す。第２の実施形態において、二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率は、二次電池の劣化の度合に係る値の一例である。
【００２９】
第２の実施形態に係る二次電池システム３００は、第１の実施形態の構成に加え、電池管理装置３３０が電流検出部３３４、劣化予測部３３５、変化率算出部３３６、閾値変更部３３７をさらに備える。また、第２の実施形態に係るセル監視装置１１２は、二次電池モジュール１１０の温度に加え、各電池セル１１１の電圧値を検出する。なお、第２の実施形態の構成のうち、第１の実施形態と同じ構成であるものについては、第１の実施形態と同じ符号を用いて説明する。なお、電流検出部３３４は、電池モジュール１１０の内部に設けられ、セル監視装置１１２で電流を検出するように構成されても良い。
【００３０】
電流検出部３３４は、電池セル１１１を直列接続した二次電池モジュール１１０の電池セル１１１間を流れる電流をＡ／Ｄ変換し、当該二次電池モジュール１１０の電流値として検出する。
劣化予測部３３５は、二次電池モジュール１１０の劣化度の予測をする。
【００３１】
変化率算出部３３６は、劣化予測部３３５が前回の処理において予測した各二次電池モジュール１１０の劣化度を記憶する。前回の処理において予測した二次電池モジュール１１０の劣化度とは、すなわち現在時刻から、劣化度の予測周期に相当する時間だけ過去の時刻における二次電池モジュール１１０の劣化度を示す。そして、変化率算出部３３６は、当該前回の劣化度と、劣化予測部３３５が新たに予測した劣化度とに基づいて、各二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率を算出する。
閾値変更部３３７は、変化率算出部３３６が算出した各二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率に基づいて、閾値記憶部１３２が記憶する各二次電池モジュール１１０の温度閾値を変更する。
【００３２】
第２の実施形態に係る二次電池システム３００は、図３に示すように、第１の実施形態と同様の手順により冷却ファン１２０を制御する。他方、第２の実施形態に係る二次電池システム３００は、図３に示す冷却ファン１２０の制御と並行して、冷却ファン１２０を起動させるか否かの判定に用いる温度閾値の変更処理を行う。
【００３３】
図５は、少なくとも１つの実施形態に係る温度閾値の変更動作を示すフローチャートである。
まず、電池管理装置３３０のモジュール通信部１３１は、各二次電池モジュール１１０のセル監視装置１１２から、各電池セル１１１の電圧値を取得する。また、電池管理装置３３０の電流検出部３３４は、二次電池モジュール１１０の電流に基づいて電流値を検出する（ステップＳ４０１）。次に、劣化予測部３３５は、各電池セル１１１の電圧値または二次電池モジュール１１０の電流値を用いて二次電池モジュール１１０の劣化度を予測する（ステップＳ４０２）。劣化予測部３３５は、例えば以下に示す方法を用いて劣化度を予測することができる。
【００３４】
例えば、二次電池の内部抵抗は劣化に応じて増大することから、劣化予測部３３５は、モジュール通信部１３１が受信した各電池セル１１１の電圧値から二次電池モジュール１１０の内部抵抗を推定し、当該内部抵抗に基づいて劣化度を予測することができる。また例えば、二次電池の劣化は、充放電を繰り返すことにより進行することから、劣化予測部３３５は、電流検出部３３４が検出した二次電池モジュール１１０の電流値に基づいて二次電池モジュール１１０の充放電サイクル数を推定し、当該充放電サイクル数に基づいて劣化度を予測することができる。また例えば、劣化予測部３３５は、電流検出部３３４が検出した電流値の積算値及び検出時の電圧値から導出される二次電池モジュール１１０の充電率（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）とモジュール通信部１３１が受信した各電池セル１１１の電圧値から推定した充電率との差に基づいて劣化度を予測することができる。
【００３５】
次に、変化率算出部３３６は、劣化予測部３３５が前回予測した劣化度と、劣化予測部３３５が新たに予測した劣化度とに基づいて、各二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率を算出する（ステップＳ４０３）。例えば、変化率算出部３３６は、前回予測した劣化度と新たに予測した劣化度との差を、前回予測した劣化度で除算することにより、劣化度の変化率を算出する。
【００３６】
次に、閾値変更部３３７は、二次電池モジュール１１０を１つずつ選択し、各二次電池モジュール１１０について、以下のステップＳ４０５〜Ｓ４０７の処理を実行する（ステップＳ４０４）。
【００３７】
まず、閾値変更部３３７は、ステップＳ４０４で選択した二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率が、第１の変化率閾値を超えるか否かを判定する（ステップＳ４０５）。なお、第１の変化率閾値は、劣化の進行速度の許容上限値に相当し、二次電池システム３００の設計者や管理者によって設定される値である。
【００３８】
閾値変更部３３７は、二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率が第１の変化率閾値を超えていると判定した場合（ステップＳ４０５：ＹＥＳ）、閾値記憶部１３２が記憶する温度閾値のうち、当該二次電池モジュール１１０に関連付けられた温度閾値を低下させる（ステップＳ４０６）。これにより、二次電池システム３００は、劣化の進行が速い二次電池モジュール１１０を優先的に冷却させることができる。本実施形態では、閾値変更部３３７は、閾値記憶部１３２が記憶する温度閾値から、当該温度閾値と正常動作温度との差に１未満の係数を乗算して得られる値を減算することで、温度閾値を低下させる。この他にも、閾値変更部３３７は、予め定められた温度だけ温度閾値を低下させても良い。
【００３９】
他方、閾値変更部３３７は、二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率が第１の変化率閾値を超えていないと判定した場合（ステップＳ４０５：ＮＯ）、他の二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率の平均値を算出する。次に、閾値変更部３３７は、当該二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率が、他の二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率の平均値より第２の変化率閾値以上大きいか否かを判定する（ステップＳ４０７）。なお、第２の変化率閾値は、他の二次電池モジュール１１０と比較して劣化度の変化率が突出していると認められる変化率であり、二次電池システム３００の設計者や管理者によって設定される値である。
【００４０】
閾値変更部３３７は、当該二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率が、他の二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率の平均値より第２の変化率閾値以上大きいと判定した場合（ステップＳ４０７：ＹＥＳ）、閾値記憶部１３２が記憶する温度閾値のうち、当該二次電池モジュール１１０に関連付けられた温度閾値を低下させる（ステップＳ４０６）。これにより、二次電池システム３００は、他の二次電池モジュール１１０と比較して劣化の進行が突出して速いものを優先的に冷却させることができる。
【００４１】
他方、閾値変更部３３７は、当該二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率が、他の二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率の平均値に第２の変化率閾値を加えた値より小さいと判定した場合（ステップＳ４０７：ＮＯ）、閾値記憶部１３２が記憶する温度閾値を変更しない。
【００４２】
閾値変更部３３７が、全ての二次電池モジュール１１０について、上述したステップＳ４０５〜Ｓ４０７の処理を行うと、電池管理装置３３０は、管理者などによる操作や上位装置からの割り込み処理などにより、処理の終了要求の入力を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ４０８）。電池管理装置３３０は、外部から終了要求の入力を受け付けていないと判定した場合（ステップＳ４０８：ＮＯ）、ステップＳ４０１に戻り、再度、二次電池モジュール１１０の劣化度の監視を実行する。他方、電池管理装置３３０は、外部から終了要求の入力を受け付けたと判定した場合（ステップＳ４０８：ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００４３】
このように、本実施形態によれば、閾値変更部３３７は、二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率に基づいて、二次電池モジュール１１０それぞれの温度閾値を変更する。これにより、二次電池システム３００は、劣化の進行が速いことが予測される二次電池モジュール１１０を優先的に冷却することができるため、当該二次電池モジュール１１０の劣化の進行を抑えることができる。また、本実施形態によれば、二次電池モジュール１１０の劣化の進行によって、各二次電池モジュール１１０の温度閾値が異なるものとなるため、複数の冷却ファン１２０が同時に起動する蓋然性を低くすることができる。このため、複数の冷却ファン１２０が同時に起動することによる突入電流の増大を防ぐことができる。二次電池システム３００への電力負荷が急増することを抑制し、二次電池システム３００の異常停止を防止できる。
【００４４】
《第３の実施形態》
図６は、少なくとも１つの実施形態に係る二次電池システム５００の構成を示す概略ブロック図である。なお、図６において、実線は電力線を示し、破線はデータ線を示す。
第３の実施形態に係る二次電池システム５００は、二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率に加え、二次電池モジュール１１０の現状の劣化度に基づいて温度閾値を変更するものである。第３の実施形態において、二次電池モジュール１１０の劣化度及び二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率は、二次電池の劣化度に係る値の一例である。第３の実施形態に係る電池管理装置５３０は、第２の実施形態と閾値変更部５３７の処理内容が異なる。なお、第３の実施形態の構成のうち、第２の実施形態と同じ構成であるものについては、第２の実施形態と同じ符号を用いて説明する。
【００４５】
図７は、少なくとも１つの実施形態に係る温度閾値の変更動作を示すフローチャートである。第３の実施形態に係る手順のうち、第２の実施形態と同じものについては、第２の実施形態と同じ符号を用いて説明する。
まず、電池管理装置５３０のモジュール通信部１３１は、各二次電池モジュール１１０のセル監視装置１１２から、各電池セル１１１の電圧値を取得する。また、電池管理装置５３０の電流検出部３３４は、二次電池モジュール１１０の電流に基づいて電流値を検出する（ステップＳ４０１）。次に、劣化予測部３３５は、各電池セル１１１の電圧値または二次電池モジュール１１０の電流値を用いて二次電池モジュール１１０の劣化度を予測する（ステップＳ４０２）。
【００４６】
次に、変化率算出部３３６は、劣化予測部３３５が前回予測した劣化度と、劣化予測部３３５が新たに予測した劣化度とに基づいて、各二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率を算出する（ステップＳ４０３）。次に、閾値変更部５３７は、二次電池モジュール１１０を１つずつ選択し、各二次電池モジュール１１０について、以下のステップＳ４０５〜Ｓ４０７及びステップＳ６０１〜Ｓ６０３の処理を実行する（ステップＳ４０４）。
【００４７】
まず、閾値変更部５３７は、ステップＳ４０４で選択した二次電池モジュール１１０の劣化度が、第１の劣化度閾値を超えるか否かを判定する（ステップＳ６０１）。なお、第１の劣化度閾値は、二次電池モジュール１１０の劣化度が当該値を超えた場合に当該二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率が大きく上昇する蓋然性が高い劣化度であり、例えば７０パーセントの劣化度を採用する。
【００４８】
閾値変更部５３７は、二次電池モジュール１１０の劣化度が第１の劣化度閾値を超えていると判定した場合（ステップＳ６０１：ＹＥＳ）、閾値記憶部１３２が記憶する温度閾値のうち、当該二次電池モジュール１１０に関連付けられた温度閾値を正常動作温度まで低下させる（ステップＳ６０２）。これにより、二次電池システム５００は、劣化度が高く、かつ以降の劣化の進行が速くなることが予測される二次電池モジュール１１０を、常に正常動作温度で動作させることができる。
【００４９】
他方、閾値変更部５３７は、二次電池モジュール１１０の劣化度が第１の劣化度閾値を超えていないと判定した場合（ステップＳ６０１：ＮＯ）、ステップＳ４０４で選択した二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率が、第１の変化率閾値を超えるか否かを判定する（ステップＳ４０５）。
【００５０】
閾値変更部５３７は、二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率が第１の変化率閾値を超えていると判定した場合（ステップＳ４０５：ＹＥＳ）、閾値記憶部１３２が記憶する温度閾値のうち、当該二次電池モジュール１１０に関連付けられた温度閾値を低下させる（ステップＳ４０６）。他方、閾値変更部５３７は、二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率が第１の変化率閾値を超えていないと判定した場合（ステップＳ４０５：ＮＯ）、他の二次電池モジュール１１０の劣化度の平均値を算出する。次に、閾値変更部５３７は、当該二次電池モジュール１１０の劣化度が、他の二次電池モジュール１１０の劣化度の平均値より第２の劣化度閾値以上大きいか否かを判定する（ステップＳ６０３）。なお、第２の劣化度閾値は、他の二次電池モジュール１１０と比較して劣化度が突出していると認められる劣化度であり、二次電池システム５００の設計者や管理者によって設定される値である。
【００５１】
閾値変更部５３７は、当該二次電池モジュール１１０の劣化度が、他の二次電池モジュール１１０の劣化度の平均値より第２の劣化度閾値以上大きいと判定した場合（ステップＳ６０３：ＹＥＳ）、閾値記憶部１３２が記憶する温度閾値のうち、当該二次電池モジュール１１０に関連付けられた温度閾値を低下させる（ステップＳ４０６）。これにより、二次電池システム５００は、他の二次電池モジュール１１０と比較して劣化度が突出して高いものを優先的に冷却させることができる。
【００５２】
他方、閾値変更部５３７は、当該二次電池モジュール１１０の劣化度が、他の二次電池モジュール１１０の劣化度の平均値に第２の劣化度閾値を加えた値より小さいと判定した場合（ステップＳ６０３：ＮＯ）、他の二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率の平均値を算出する。次に、閾値変更部５３７は、当該二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率が、他の二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率の平均値より第２の変化率閾値以上大きいか否かを判定する（ステップＳ４０７）。
【００５３】
閾値変更部５３７は、当該二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率が、他の二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率の平均値より第２の変化率閾値以上大きいと判定した場合（ステップＳ４０７：ＹＥＳ）、閾値記憶部１３２が記憶する温度閾値のうち、当該二次電池モジュール１１０に関連付けられた温度閾値を低下させる（ステップＳ４０６）。他方、閾値変更部５３７は、当該二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率が、他の二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率の平均値に第２の変化率閾値を加えた値より小さいと判定した場合（ステップＳ４０７：ＮＯ）、閾値記憶部１３２が記憶する温度閾値を変更しない。
【００５４】
閾値変更部５３７が、全ての二次電池モジュール１１０について、上述したステップＳ４０５〜Ｓ４０７及びステップＳ６０１〜Ｓ６０３の処理を行うと、電池管理装置５３０は、処理の終了要求の入力を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ４０８）。電池管理装置５３０は、外部から終了要求の入力を受け付けていないと判定した場合（ステップＳ４０８：ＮＯ）、ステップＳ４０１に戻り、再度、二次電池モジュール１１０の劣化度の監視を実行する。他方、電池管理装置５３０は、外部から終了要求の入力を受け付けたと判定した場合（ステップＳ４０８：ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００５５】
このように、本実施形態によれば、閾値変更部５３７は、二次電池モジュール１１０の劣化度及び劣化度の変化率に基づいて、二次電池モジュール１１０それぞれの温度閾値を変更する。これにより、二次電池システム５００は、劣化が進んだ二次電池モジュール１１０及び劣化の進行が速いことが予測される二次電池モジュール１１０を優先的に冷却することができるので劣化の進行を抑制できる。さらに各二次電池モジュール１１０の温度閾値が異なるものとなるため、複数の冷却ファン１２０が同時に起動する蓋然性を低くすることができ、複数の冷却ファン１２０が同時に起動することによる突入電流の増大を防いで二次電池システム５００への電力負担が急増することを抑制できる。
【００５６】
《第４の実施形態》
図８は、少なくとも１つの実施形態に係る二次電池システム７００の構成を示す概略ブロック図である。なお、図８において、実線は電力線を示し、破線はデータ線を示す。
第４の実施形態に係る二次電池システム７００は、当該二次電池システム７００の利用者による二次電池システム７００の過去の運用結果に基づいて生成された、二次電池モジュール１１０の充放電サイクル数と劣化度の変化率との関係に基づいて、温度閾値を変更するものである。第４の実施形態に係る電池管理装置７３０は、第２の実施形態の構成に加え、さらに充放電サイクル数算出部７３８及び劣化モデル記憶部７３９を備える。また、第４の実施形態は、第２の実施形態と閾値変更部７３７の処理内容が異なる。なお、第４の実施形態の構成のうち、第２の実施形態と同じ構成であるものについては、第２の実施形態と同じ符号を用いて説明する。
【００５７】
充放電サイクル数算出部７３８は、電流検出部３３４が検出した電流値に基づいて、各二次電池モジュール１１０の充放電サイクル数を算出する。
劣化モデル記憶部７３９は、当該二次電池システム７００の利用者による二次電池システム７００の過去の運用結果に基づいて生成された、二次電池モジュール１１０の充放電サイクル数と劣化度の変化率との関係を示す劣化モデルテーブルを記憶する。
【００５８】
閾値変更部７３７は、劣化モデル記憶部７３９から、二次電池モジュール１１０の充放電サイクル数に対応する変化率を取得し、当該変化率より所定値だけ大きな値を、第１の変化率閾値として、図５に示すステップＳ４０５の判定を行う。つまり、本実施形態によれば、閾値変更部７３７は、二次電池システム７００の利用者の過去の運用結果から導き出された劣化モデルより、劣化度の変化率が大きい二次電池モジュール１１０の温度閾値を低下させる。これにより、本実施形態に係る二次電池システム７００は、利用者の運用に見合った温度制御を行うことができる。
【００５９】
《第５の実施形態》
図９は、少なくとも１つの実施形態に係る二次電池システム８００の構成を示す概略ブロック図である。なお、図９において、実線は電力線を示し、破線はデータ線を示す。
第２の実施形態では、図５に示すステップＳ４０７において、ステップＳ４０４で選択した二次電池モジュール１１０の温度閾値を変更するか否かを、二次電池システム３００が備える他の二次電池モジュール１１０と、劣化度の変化率を比較することで決定することを説明した。これに対し、第５の実施形態では、上位制御装置８４０が複数の二次電池システム８００−１〜８００−Ｌ（以下、二次電池システム８００−１〜８００−Ｌを総称するときは、単に二次電池システム８００という）を管理しており、各二次電池システム８００は、二次電池モジュール１１０の温度閾値を変更するか否かを、上位制御装置８４０が管理する他の二次電池システム８００の二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率に基づいて決定する。
【００６０】
第５の実施形態に係る電池管理装置８３０は、第２の実施形態の構成に加え、さらに上位系通信部８３８を備える。また、第５の実施形態は、第２の実施形態と閾値変更部８３７の処理内容が異なる。なお、第５の実施形態の構成のうち、第２の実施形態と同じ構成であるものについては、第２の実施形態と同じ符号を用いて説明する。
【００６１】
上位系通信部８３８は、変化率算出部３３６が算出した各二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率を、上位制御装置８４０に送信する。上位制御装置８４０は、各二次電池システム８００から、各二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率を受信する。つまり、上位制御装置８４０は、管理対象となるすべての二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率を受信する。
【００６２】
次に、上位制御装置８４０は、各二次電池システム８００に対し、上位制御装置８４０の管理対象のすべての二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率を送信する。そして、閾値変更部８３７は、図５に示すステップＳ４０７において、ステップＳ４０４で選択した二次電池モジュール１１０の劣化度の変化率が、上位系通信部８３８が上位制御装置８４０から受信した劣化度の変化率の平均値より第２の変化率閾値以上大きいか否かを判定する。これにより、二次電池システム８００は、上位制御装置８４０が管理する他の二次電池システム８００との間で、二次電池モジュール１１０の劣化の進行を均一化することができる。
【００６３】
以上、図面を参照していくつかの実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、冷却部の一例として冷却ファン１２０を採用する場合について説明したが、これに限られない。他の実施形態では、冷却部として、例えば水冷式冷却装置や、ヒートポンプなどを採用しても良く、この場合も同様に冷却部を同時に起動することによる突入電流の増大を防ぐ必要がある。
【００６４】
また、上述した実施形態では、劣化度に係る値として、劣化度または劣化度の変化率を用いる場合について説明したが、これに限られない。他の実施形態では、劣化度に係る値として、電池セル１１１の開放電圧や充放電サイクル数などを用いても良い。
【００６５】
また、上述した実施形態では、複数の二次電池モジュール１１０を冷却の対象とする場合について説明したが、これに限られない。例えば、冷却ファン１２０が、二次電池モジュール１１０が備える各電池セル１１１に対応して設けられる場合、冷却制御部１３３は、電池セル１１１毎に設定された温度閾値に基づいて冷却ファン１２０を制御しても良い。この場合、複数の電池セル１１１は、複数の二次電池の一例である。
【００６６】
図１０は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータ９００の構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ９００は、ＣＰＵ９１０、主記憶装置９２０、補助記憶装置９３０、インタフェース９４０を備える。
少なくとも１つの実施形態に係る電池管理装置（例えば、電池管理装置１３０、３３０、５３０、７３０、８３０）は、コンピュータ９００に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置９３０に記憶されている。ＣＰＵ９１０は、プログラムを補助記憶装置９３０から読み出して主記憶装置９２０に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ９１０は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域を主記憶装置９２０に確保する。
【００６７】
なお、少なくとも１つの実施形態において、補助記憶装置９３０は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、インタフェース９４０を介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムを主記憶装置９２０に展開し、上記処理を実行しても良い。
【００６８】
また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置９３０に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００６９】
なお、本明細書中における「第１」、「第２」などの序数は、構成要素同士を区別するために用いられており、順序または重要性を示唆するものではない。
【符号の説明】
【００７０】
１００…二次電池システム  １１０…二次電池モジュール  １１１…電池セル  １１２…セル監視装置  １２０…冷却ファン  １３０…電池管理装置  １３１…モジュール通信部  １３２…閾値記憶部  １３３…冷却制御部  ３００…二次電池システム  ３３０…電池管理装置  ３３４…電流検出部  ３３５…劣化予測部  ３３６…変化率算出部  ３３７…閾値変更部  ５００…二次電池システム  ５３０…電池管理装置  ５３７…閾値変更部  ７００…二次電池システム  ７３０…電池管理装置  ７３７…閾値変更部  ７３８…充放電サイクル数算出部  ７３９…劣化モデル記憶部  ８００…二次電池システム  ８３０…電池管理装置  ８３７…閾値変更部  ８３８…上位系通信部  ８４０…上位制御装置  ９００…コンピュータ  ９１０…ＣＰＵ  ９２０…主記憶装置  ９３０…補助記憶装置  ９４０…インタフェース
【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】
2015056354.tif 000009
【図８】
2015056354.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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