(57)【要約】【課題】  冷却媒体を循環させる方式の液冷式蓄電システムでは、循環による冷却媒体の温度上昇や冷却媒体の成分劣化により冷却性能が低下するという課題がある。【解決手段】  蓄電池を備える電池モジュールと、前記電池モジュールを収容するケースと、ケース内に設けられ、蓄電装置の温度を調整する温度調整液体が非循環式に流通する配管と、を有する蓄電装置。【選択図】      図１
2015232955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充放電可能な蓄電池を有する蓄電装置であって、
前記蓄電池を備える電池モジュールと、
前記電池モジュールを収容するケースと、
前記ケース内に設けられ、前記蓄電装置の温度を調整する温度調整液体が非循環式に流通する配管と、
を有する蓄電装置。
【請求項２】
並列に接続された複数の電池モジュールと、
前記複数の電池モジュールから少なくとも１つを選択するモジュール選択部と、
入出力端子と、を有し、
前記モジュール選択部は、選択した前記電池モジュールと前記入出力端子とを接続させる、
請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
複数の電池モジュールを有し、
前記配管は前記電池モジュールと他の電池モジュールとの間を通過する、
請求項１または２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記配管から分岐し、前記複数の電池モジュール各々と対応する位置に設けられた複数の分流配管と、
前記複数の分流配管ごとの温度調整液体の流通を制御する温度調整スイッチと、を有する、
請求項１から３いずれか１項に記載の蓄電装置。
【請求項５】
温度調整液体が流通する非循環式配管を有する蓄電装置における温度制御装置であって、
温度調整の判断に用いる情報を取得する取得手段と、
前記取得した情報に基づいて温度調整の要否を判断し、前記配管への前記温度調整液体の流通を指示する温度調整決定手段と、を備える、
温度制御装置。
【請求項６】
前記取得手段は前記蓄電装置の温度を示す温度情報を取得する温度情報取得部を備え
前記温度調整決定手段は、前記温度情報に基づいて温度調整の要否を判断し、前記配管への前記温度調整液体の流通を指示する
請求項５に記載の温度制御装置。
【請求項７】
前記取得手段は前記蓄電装置への充放電指示を含む充放電情報を取得する充放電情報取得手段を備え、
前記温度調整決定手段は前記充放電情報に基づいて温度調整の要否を判断し、前記温度調整手段に前記温度調整液体の流通を開始することを指示する、
請求項５に記載の温度制御装置。
【請求項８】
前記温度調整決定手段は、充放電を開始する前に温度調整液体の流通を開始させることを前記温度調整手段に指示する、
請求項７に記載の温度制御装置。
【請求項９】
前記温度調整決定手段は温度調整の要否を判断する基準を定義する調整基準と前記取得手段が取得した情報とを比較し温度調整の要否を判断する、
請求項５から８いずれか１項に記載の温度制御装置。
【請求項１０】
前記温度調整決定手段は、
前記蓄電装置のうち温度調整が必要な箇所を判断し、前記必要な箇所と対応する前記配管への前記温度調整液体の流通させることを前記温度調整手段に指示する、
請求項５から９いずれか１項に記載の温度制御装置。
【請求項１１】
前記温度調整決定手段は、前記蓄電装置の出力を示す充放電条件を含む前記充放電情報に基づいて、温度調整液体の流入条件を示す調整条件を決定する、
請求項７から１０いずれか１項に記載の温度制御装置。
【請求項１２】
前記温度情報取得手段は前記蓄電装置の外部の環境情報を示す外部環境情報をさらに取得し、
前記温度調整決定手段は、温度情報が示す温度が、外部環境情報が示す温度よりも一定値以上高い場合に温度調整が必要と判断する、
請求項６に記載の温度制御装置。
【請求項１３】
前記取得手段は前記蓄電装置の使用状況を示す外部入力情報を取得する外部情報取得手段を備え、
前記温度調整決定部は外部入力情報を用いて充放電を開始する時間帯及び時刻、充放電時間の傾向を予測し、予測した結果に基づいて温度調整が必要な時期を決定する、
請求項５に記載の温度制御装置。
【請求項１４】
前記温度調整決定手段は、前記調整条件での温度調整が終了した後の温度調整の追加の要否を判断する、
請求項５から１３いずれか１項に記載の温度制御装置。
【請求項１５】
前記温度調整決定手段は、前記温度調整の追加を所定の回数繰り返した場合に、前記電池モジュールの充放電を制御する充放電制御手段に前記蓄電装置が異常であることを示す以上信号を送信する、
請求項１５に記載の温度制御装置。
【請求項１６】
蓄電池を備える蓄電装置の温度調整システムであって、
蓄電池を有する電池モジュールと、
温度調整液体を流通する非循環式の配管と、
前記電池モジュール及び前記配管を収容するケースと、
温度調整液体の流通を制御する温度制御装置と、
前記蓄電装置の温度を検出する温度センサと、
前記温度制御装置の指示に基づいて温度調整液体の流通を制御する温度調整スイッチとを備え、
前記温度制御装置は前記温度センサが検出した温度情報と温度調整が必要な基準を定義する調整基準とを比較し温度調整の要否を判断し、前記温度調整スイッチに配管への温度調整液体の流通を開始させる温度調整システム。
【請求項１７】
蓄電装置への充放電指示を含む充放電情報を利用し、
前記蓄電装置の温度を調整する温度調整液体が流通する非循環式の配管への温度調整液体の流通を決定する、
蓄電装置温度調整決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置及びその温度制御装置、温度調整システム、温度調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電池の性能や寿命は温度に大きく依存する。例えば、蓄電池は充放電時に発熱し、蓄電池の温度が上昇する。蓄電池の温度が高い状態で使用すると、電池の容量が大きく低下し顕著に劣化する。反対に、蓄電池の温度が低い状態で使用した場合、蓄電池の内部抵抗が増加するため蓄電池の出力電圧が低下する。以上のことから、蓄電池の温度を一定の範囲に保つことが必要である。温度調整機構、特に冷却システムとしては空冷方式、水冷方式、熱伝導方式などが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、液冷式蓄電システムが開示されている。この液冷式蓄電システムは、冷却媒体が電池モジュールで発生した熱を吸収し外部に熱を移動する。本システムは、循環ポンプ、タンク、熱交換器などを備え、電池モジュールの熱を吸収して回収された冷却媒体を外部との熱交換により冷却し、タンクに備える。冷却された冷却媒体は循環ポンプにより再び電池モジュールに送り出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２３３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、冷却媒体を循環させる方式では、循環による冷却媒体の温度上昇や冷却媒体の成分劣化により冷却性能が低下するという課題がある。
【０００６】
本発明の目的はこの課題を解決する蓄電装置及びその温度制御装置、温度調整システム、温度調整方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の蓄電装置は、充放電可能な蓄電池を有する蓄電装置であって、
蓄電池を備える電池モジュールと、
電池モジュールを収容するケースと、
ケース内に設けられ、前記蓄電装置の温度を調整する温度調整液体が非循環式に流通する配管と、を有する。
【０００８】
本発明の温度制御装置は、温度調整液体が流通する非循環式配管を有する蓄電装置における温度制御装置であって、
温度調整の判断に用いる情報を取得する取得手段と、
取得した情報に基づいて温度調整の要否を判断し、配管への温度調整液体の流通を指示する温度調整決定手段と、を備える。
【０００９】
本発明における温度調整システムは、蓄電池を備える蓄電装置の温度調整システムであって、
蓄電池を有する電池モジュールと、
温度調整液体を流通する非循環式の配管と、
電池モジュール及び配管を収容するケースと、
温度調整液体の流通を制御する温度制御装置と、
蓄電装置の温度を検出する温度センサと、
温度制御装置の指示に基づいて温度調整液体の流通を制御する温度調整スイッチとを備え、温度制御装置は前記温度センサが検出した温度情報と温度調整が必要な基準を定義する調整基準とを比較し温度調整の要否を判断し、温度調整スイッチに配管への温度調整液体の流通を開始させる。
【００１０】
本発明における温度調整決定方法は、蓄電装置への充放電指示を含む充放電情報を利用し、蓄電装置の温度を調整する温度調整液体が流通する非循環式の配管への温度調整液体の流通を決定する。
【発明の効果】
【００１１】
温度調整液体の温度上昇が抑制でき、効率の高い温度調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態における蓄電装置の断面の一例を示す図である。
【図２】本実施形態における蓄電装置の一構成例を示すブロック図である。
【図３】本実施形態における温度制御装置の機能の一例を示すブロック図である。
【図４】本実施形態における温度調整の動作の一例を示すフローチャート図である。
【図５】本実施形態における蓄電装置の断面の一例を示す図である。
【図６】本実施形態における温度調整の動作の一例を示すフローチャート図である。
【図７】本実施形態における蓄電装置の断面の一例を示す図である。
【図８】本実施形態における蓄電装置の一構成例を示すブロック図である。
【図９】本実施形態における温度調整の動作の一例を示すフローチャート図である。
【図１０】本実施形態における温度制御装置の機能の一例を示すブロック図である。
【図１１】本実施形態における温度調整の動作の一例を示すフローチャート図である。
【図１２】本実施形態における温度制御装置の機能の一例を示すブロック図である。
【図１３】本実施形態における充放電制御装置の機能の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
〔第１の実施形態〕
図１は、本実施形態における蓄電装置１の断面図の一例である。本実施形態に係る蓄電装置１は、電池モジュール１０と、ケース１１と、温度センサ１２と、温度調整液体が流通可能な配管１３と、充放電制御装置１４と、温度制御装置１５と、温度調整スイッチ１６と、を備える。
【００１４】
本一例では箱状のケース１１を有し、ケース１１の内部に電池モジュール１０と、温度センサ１２と、配管１３と、充放電制御装置１４と、温度調整スイッチ１６とを収容する。温度制御装置１５はケース１１の外部に配置する。
【００１５】
電池モジュール１０は、例えば電力の蓄積及び放出が可能な、リチウムイオン電池、ニカド（Ｎｉ−Ｃｄ）電池、ニッケル水素（Ｎｉ−ＭＨ）電池等の蓄電池(二次電池)を備える。蓄電池は金属缶型やフィルム外装型等が考えられる。電池モジュール１０は、１つの蓄電池そのものであってもよいし、所要の出力電圧に応じて複数の蓄電池を直列または並列に接続して構成してもよい。または、電池モジュール１０はモジュールケースを有し、モジュールケース内に蓄電池を配置してもよい。
【００１６】
ケース１１は電池モジュール１０を収容する。ケース１１はラック型、箱型などがあるが、電池モジュールを内部に配置できる構造を有すものであればよい。ケース１１内に電池モジュール１０を１つまたは複数配置し、複数の電池モジュール１０は互いに直列または並列に接続される。ケース材料として金属系、特に銅やアルミ系材料を用いてもよい。金属系材料を用いた場合高い放熱性が得られる。または樹脂系材料（ABS等）を用いてもよい。樹脂系材料を用いることで軽量化や絶縁性を確保することができる。
【００１７】
なお、複数の蓄電池及び複数の電池モジュール１０の配列や接続方法はこれに限定されるものではなく、適宜変更することができる。
【００１８】
温度センサ１２は、蓄電装置１の温度を検出する。蓄電装置１の温度とは、蓄電装置１のうち、ケース１１の内側となる領域の温度である、例えば、電池モジュール１０の表面、電池モジュールの内部、充放電制御装置１４や温度制御装置１５の表面、配管１３の表面の温度である。また特定の箇所でなく、電池モジュール１０やケース１１内の平均温度であってもよい。
【００１９】
温度センサ１２は、熱電対、サーミスタ等があるが、これに限らず一般的な温度センサであればよい。また、センサを配置する箇所は、電池モジュール１０の表面、電池モジュールの内部、充放電制御装置１４の表面、配管１３の表面などである。なお、温度センサ１２を配置する箇所はこれに限定するものではなく、温度調整を要する箇所の温度を検出できればよい。
【００２０】
なお、温度センサ１２は、蓄電装置１のうち後述する配管１３の入口部１３ａよりも出口部１３ｂに近い位置や、設置面に対してより上方の位置などに配置するとよい。つまり温度検出箇所のうち、比較的高温または低温となる場所で温度を検出することが好ましい。
【００２１】
配管１３の表面に温度センサを設ける場合、配管１３の入口部１３ａ付近と出口部１３ｂ付近とに配置することが好ましい。入口部１３ａ付近と出口部１３ｂ付近とに温度センサを設けることで、その温度差を計測し蓄電装置１内の温度上昇や放熱量を算出することができる。
【００２２】
蓄電装置１は温度調整液体が流通する非循環式の配管１３を備える。ここでいう非循環式とは、配管１３内で温度調整液体が循環しないことを意味する。温度調整液体は配管１３の入口部１３ａから配管１３内に流入し、出口部１３ｂから配管外へ排出する。つまり、配管１３の入口部１３ａと出口部１３ｂが接続されていない。結果として、出口部１３ｂから排出した温度調整液体は直接入口部１３ａに流入しない。配管１３の材質はステンレス、ポリエチレン等がある。放熱性の高いアルミ系材料、銅などを配管材料として用いることで、配管が放熱板として機能することができる。また配管１３の材料は耐腐食性を考慮して、耐腐食性の表面コーティングを行う事が好ましい。
【００２３】
温度調整液体は例えば水や不凍液を用いることができる。温度調整液体として水道水を用いてもよい。水道水を用いる場合、水道配管と入口部１３ａとを接続し、生活排水管と出口部１３ｂとを接続し、配管１３としてもよい。または、出口部１３ｂを給湯器の取水部と接続してもよい。このような構成によれば、温度調整の排水を給湯器にて再利用することができる。水道水を用いた場合、特に住宅内では冷水、温水の供給が容易となる。なお、配管１３、及び入口部１３ａ、出口部１３ｂの構成はこれに限定されない。出口部１３ｂから温度調整液体が配管１３外へ排出される構成、つまり非循環式の配管であればどのようなものであってもよい。
【００２４】
配管１３は図１の形状に限られず、一方向に沿って並んだ形状、格子状、その他種々の構成をとることが可能である。配管１３は電池モジュール１０や充放電制御装置１５に隣接して配置してもよい。例えば配管１３と電池モジュール１０及び充放電制御装置１４の少なくとも一部とを接触して設け、熱伝達可能に接続してもよい。複数の電池モジュール１０を有する場合、配管１３は各電池モジュール１０に隣接して配置することが好ましい。例えば、配管１３を分岐させ、分岐した各分流配管を各電池モジュール１０に隣接させてもよい。
【００２５】
充放電制御装置１４は、蓄電装置１の充放電を制御する。例えば、直流電圧と交流電圧の変換、電池モジュール１０の状態に関する情報の監視、電池モジュール１０の充電量や放電量を管理・制御や、蓄電装置１の運転モード(充電モード、放電モード)の切り替え等を行う。充放電制御装置１４は通信線を介して電池モジュール１０及び温度制御装置１５と接続される。
【００２６】
温度制御装置１５は、蓄電装置１の温度調整を制御する。例えば、温度センサ１２が検出した情報や温度調整結果に関する情報の管理、温度調整スイッチ１６の監視・制御等を行う。温度制御装置１５は通信線を介して温度センサ１２及び温度調整スイッチ１６と接続される。
【００２７】
なお、この一例では充放電制御装置１４と温度制御装置１５とを別に設け、温度制御装置１５をケース外に配置する構成を示したが、これに限定されるものではない。例えば、充放電制御装置１４と温度制御装置１５とを一体としてケース１１の内部または外部に配置してもよい。または、充放電制御装置１４及び温度制御装置１５の機能ごとに別体で設けてもよい。
【００２８】
なお、充放電制御装置１４及び温度制御装置１５は外部機器（サーバ等）として設けてもよい。この場合、充放電制御装置１４及び温度制御装置１５のいづれか１つを外部機器として設けてもよいし、充放電制御装置１４及び温度制御装置１５が有する機能の少なくとも１つを外部機器として設けてもよい。この場合、外部機器として設けた機能以外の機能を蓄電装置１とすることができる。
【００２９】
温度調整スイッチ１６は、温度制御装置１５の指示に従い配管１３の流入口１３ａの開閉を行い、配管１３への温度調整液体の流通を制御する。温度調整スイッチ１６の種類は特に限定されるものではなく、ＪＩＳ  Ｂ２０６１の給水栓など一般的な給水栓を用いることができる。また、流体溜めから電動ポンプにて供給する様な方式でも実現する事ができる。
【００３０】
図２に本実施形態における蓄電装置１の機能ブロック図を示す。
【００３１】
電池モジュール１０は少なくとも一つの蓄電池を有する。複数の電池モジュール１０を互いに直列または並列に接続し組電池を構成してもよい。
【００３２】
充放電制御装置１４は、電池モジュール１０と通信可能に接続される。充放電制御装置１４は、上述したように、蓄電装置１の充放電を統括的に制御する。充放電制御装置は、外部から取得した充放電要求に基づいて電池モジュール１０に対する充電または電池モジュール１０からの放電を制御する。
【００３３】
入出力端子１９は、第１端子１９ａ及び第２端子１９ｂを有する。例えば、第１端子を電池モジュール１０の正極と接続し、第２端子を電池モジュール１０の負極と接続してもよい。複数の電池モジュール１０が相互に接続し組電池を構成する場合、複数の電池モジュール１０の電極は接続端子と接続され、接続端子と入出力端子１９とが接続されてもよい。
【００３４】
温度センサ１２は、蓄電装置１の温度を検出する。温度センサ１２は温度制御装置１５と通信可能に接続され、検出した温度情報を温度情報制御装置１５に送信する。
【００３５】
温度制御装置１５は上述したように、蓄電装置１の温度調整を統括的に制御する。例えば、温度センサ１２から取得した情報に応じて温度調整の要否を判断し、通信線を介して温度調整スイッチ１６へ制御指示を送信する。
【００３６】
温度調整スイッチ１６は温度制御装置１５から制御指示を受信し、温度調整液体の流入を制御する温度調整スイッチ制御部１６ａを備える。つまり、温度調整スイッチ制御部１６ａは温度制御装置１５から取得した制御指示に応じて、温度調整スイッチ１６の開閉を指示する。例えば、温度調整スイッチ制御部１６ａは制御指示が冷却の場合は冷却用の温度調整液体を、制御指示が加温の場合には加温用の温度調整液体をそれぞれ選択し、温度調整スイッチ１６の開閉を制御してもよい。温度調整スイッチ１６は制御によって開閉し、温度調整液体の入出制御を行う。
【００３７】
図３に本実施形態における温度制御装置１５の機能ブロック図の一例を示す。本実施形態における温度制御装置１５は、取得部５０と、温度調整決定部５１と、通知部５２と、を備える。
【００３８】
取得部５０は調整判断に用いる情報を取得する。本実施形態における取得部５０は温度情報取得部５０ａを備え、温度センサ１２が検出した温度情報を取得する。温度情報は蓄電装置１内の温度を示す情報である。
【００３９】
温度情報取得部５０ａは、取得した温度情報を温度調整決定部５１に送信する。
【００４０】
温度調整決定部５１は、温度情報に基づいて温度調整の要否を判断する。温度調整決定部５１は、温度情報が示す温度と、予め定めた調整基準とを参照し温度調整の要否を判断する。
【００４１】
調整基準は温度調整の要否を判断する基準を定義する。例えば、温度調整が必要な範囲を定義するものであってもよい。例えば蓄電池の動作温度範囲や適性保存温度範囲、充放電制御装置１４に搭載した回路部品の動作温度範囲などを用いることができる。調整基準は、温度センサ１２ごと、温度センサ１２の検出対象（電池モジュール１０、充放電制御装置１４、ケース１１、配管１３）ごとに、それぞれ設定してもよい。
【００４２】
温度調整決定部５１が調整基準を取得する方法は特に限定されない。例えば、温度調整決定部５１は予め調整基準を保持してもよい。または、温度制御装置１５が備える不図示の記憶部が調整基準を保持し、温度調整決定部５１は記憶部から調整基準を取得してもよい。または温度情報取得部５０ａは温度情報を参照し、温度情報の送信元の温度センサ１２または温度センサ１２の温度検出箇所に対応する調整基準を温度制御装置１５や外部機器が備える記憶部から取得してもよい。温度情報取得部５０ａは取得した調整基準を温度調整決定部に送信する。
【００４３】
温度調整決定部５１は、例えば、温度情報が示す温度が電池モジュール１０の劣化を促進する温度に近い場合には、温度調整決定部５１は冷却が必要と判断する。または、温度情報が示すが電池性能を発揮できない下限温度に近づいた場合には、温度調整決定部５１は加温が必要と判断する。
【００４４】
温度調整決定部５１は決定した温度調整の要否を含む調整信号を生成する。調整信号は、温度調整スイッチ１６の開閉指示を示す信号であってもよい。さらに決定した調整条件を含む信号であってもよい。例えば、調整信号は、次の温度調整要否の判断時まで温度調整スイッチ１６を解放することを示す信号であってもよい。温度調整決定部５１は通知部５２に調整信号を送信する。
【００４５】
通知部５２は、温度調整スイッチ制御部１６と通信線１７を介して通信し、通知部５２は調整信号を温度調整スイッチ制御部１６に送信する。さらに通信線１７を介して充放電制御装置１４や蓄電装置１の外部機器と通信してもよい。調整信号を取得した充放電制御装置１４や外部機器は表示部に温度調整の要否判断の結果を表示してもよい。
【００４６】
図４のフローチャートを用いて本実施形態における動作の一例を説明する。
【００４７】
Ｓ１０１では、温度センサ１２は蓄電装置１の温度を検出し、検出した温度を含む温度情報を温度情報取得部５０ａに送信する。温度情報取得部５０ａは、受信した温度情報を温度調整決定部５１に送信する。
【００４８】
Ｓ１０２では、温度調整決定部５１は取得した温度情報を、予め定めた調整基準と参照し、温度調整の要否を判断する。温度調整が不要と判断した場合、温度調整を終了する。
【００４９】
Ｓ１０３では、温度調整決定部５１は決定した温度調整の要否を含む調整信号を生成する。温度調整決定部５１は生成した調整信号を通知部５２に送信する。通知部５２は取得した調整信号を温度調整スイッチ制御部１６に送信する。または通知部５２は調整信号を充放電制御装置１４や外部機器(サーバ等)に調整信号を送信してもよい。なお、温度調整が不要など温度調整スイッチ１６の制御が必要ない場合、通知部５２は調整信号を温度調整スイッチ１６に送信しなくともよい。温度調整スイッチ１６は調整信号に従って温度調整液体の流入を開始する。
【００５０】
調整信号の生成及び送信により、温度制御装置１５における温度調整を終了する。
【００５１】
なお、上記では予め定められた調整基準を用いて温度調整の要否を判断する例を説明したが、調整基準を予め保持せず温度調整判断の際に調整基準を生成してもよい。
【００５２】
上記では温度調整が必要な範囲を定義した調整基準を用いた場合の例について説明したがこれに限定されるものではない。調整基準は例えば、温度調整が必要な基準点であってもよい。または、温度調整が不要な範囲を定義したものであってもよい。
【００５３】
本実施形態によれば、非循環型の配管に温度調整液体を流通し、蓄電装置１の制御を行うことができる。このような本実施形態によれば、温度調整液体の温度上昇が抑制できる効率の高い温度調整を行うことができる。
【００５４】
本実施形態によれば、液体を温度調整液体として使用する。このような本実施形態によれば、液体の流れにより配管内の温度勾配が小さくなるため、気体による温度調整よりも効率的に温度調整を行うことができる。さらに空気よりも比熱の大きな液体を温度調整液体として用いることで、より効果的に温度調整を行うことができる。
【００５５】
また、本実施形態によれば水道水を温度調整液体として用いることができる。このような本実施形態によれば、水道配管を分流して配管１３内に流入し配管１３から排出した排水を生活水の排水管に排出したり、または、出口部１３ｂを給湯器の取水部と接続し排水を再利用したりできるため、温度調整液体の取扱いが容易である。
【００５６】
〔第２の実施形態〕
本実施形態では、温度調整決定部５１はさらに、配管１３への温度調整液体の流入条件を示す調整条件を決定することができる点で第１の実施形態と異なる。調整条件は温度調整に必要な流入量、流入時間、温度調整スイッチ１６の解放度合などである。
【００５７】
図５に本実施形態における蓄電装置１の断面図の一例を示す。
【００５８】
本一例における配管１３は複数に分岐する。例えば、ケース１１内で複数に分岐し、各分流配管が温度調整箇所（電池モジュール１０や充放電制御装置１４など）ごとに、出口部１３ｂよりも手前（入口部１３ａ側）で複数の分流配管が合流してもよい。
【００５９】
複数の分流配管は複数の電池モジュール１０各々と対応する位置に設けられている。つまり、電池モジュール１０と分流配管とがケース１１内に交互に並んで設けられる。
【００６０】
なお、上記一例では配管１３の分岐点がケース１１内にある場合を説明したがこれに限定されるものではなく、配管１３はケース１１の外で分岐してもよい。または、複数の配管１３を備えてもよい。分岐の数や配管の数は蓄電装置１の大きさや、温度調整箇所の数、温度調整液体の量に応じて適宜変更することができる。
【００６１】
複数の温度調整スイッチ１６は、複数の分流配管各々と対応する位置に設けられ、各分流配管への温度調整液体の流入を制御する。例えば、複数の温度調整スイッチ１６は分流する配管１３の分流点ごとに配置してもよい。
【００６２】
または、温度調整箇所の近傍のうち流入方向手前に温度調整スイッチ１６を設けてもよい。温度調整スイッチ１６の配置箇所は上記に限定されるものではなく、温度調整が必要な箇所ごとへの温度調整液体の流通を制御できる箇所に配置すればよい。複数の温度調整スイッチ１６を設けることで、電池モジュールごと、充放電制御装置１５ごと温度調整が必要な部分ごとの温度調整を行うことができる。この場合、各分流配管に対応する温度調整箇所各々に温度センサ１２を設けるとさらに好適である。
【００６３】
流量センサ１８は配管１３内を流入する温度調整液体の流入量を検出する。流量センサ１８を備えることでより正確に流入量を制御することができる。流量センサ１８としては、一般的な差圧流量計や、羽根車式のものを用いる事も可能である。
【００６４】
本実施形態における動作の一例を図６のフローチャートに示す。
【００６５】
Ｓ２０１では、温度センサ１２は蓄電装置１の温度を検出し、検出した温度を含む温度情報を温度情報取得部５０ａに送信する。温度情報取得部５０ａは、受信した温度情報を温度調整決定部５１に送信する。
【００６６】
Ｓ２０２では、温度調整決定部５１は取得した温度情報を、予め定めた調整基準と参照し、温度調整の要否を判断する。温度調整が不要と判断した場合、温度調整を終了する。
【００６７】
Ｓ２０３において、温度調整が必要と判断した場合、温度調整決定部５１は温度情報に基づいて調整条件を決定する。調整条件は温度調整に必要な流入量、流入時間、温度調整スイッチ１６の解放度合などである。温度情報が示す温度が調整基準の上限値または下限値に近いほど、流入量を多く設定してもよいし、温度調整液体の流入時間を長く設定してもよい。
【００６８】
なお、複数の温度センサ１２が検出した温度情報を用い、温度検出箇所ごとに温度調整の要否および調整条件を決定することができる。例えば、温度情報が示す温度が高い箇所ほど、流入量を多く設定してもよい。これにより、温度調整箇所ごとの温度差を軽減することができる。
【００６９】
さらに、複数の温度センサ１２が検出した温度情報を用い、予め温度調整箇所の配置位置による温度分布を予測してもよい。予測した温度分布に基づいて温度調整液体の流入量を決定することができる。温度分布に基づいて温度調整液体の流量を設定しておくことで、温度分布の時間的な変化を抑制することができる。
【００７０】
Ｓ２０４では、温度調整決定部５１は、調整条件を含む調整信号を生成し温度調整スイッチ制御部１６に送信する。なお、温度調整が不要の場合には調整信号を生成せずに、処理を終了してよい。
【００７１】
なお、温度調整決定部５１は取得した温度情報に基づいて、温度調整継続の要否を決定してもよい（Ｓ２０５）。温度調整条件に基づいた温度調整液体の流入が終了した後、温度情報取得部５０ａは再度温度情報を取得し、温度調整継続の要否を決定することができる。温度調整必要と判断した場合、Ｓ２０２からＳ２０５のステップを再度実行する。温度調整継続が不要と判断した場合、温度調整を終了する。
【００７２】
温度調整の継続が不要な場合、温度制御装置１５における温度調整を終了する。
【００７３】
なお、温度調整決定部５１は温度調整が不要であることを示す終了信号を通知部５２に送信してもよい。通知部５２は温度調整スイッチ１６に終了信号を送信する。調整信号を受信した温度調整スイッチ１６は配管１３への温度調整液体の流入を終了する。通知部５２は充放電制御装置１４や外部機器（サーバ等）に調整信号を送信してもよい。なお温度調整スイッチ１６が調整信号の示す調整条件に基づいて自動で温度調整液体の流入を終了する場合、通知部５２は温度調整スイッチ１６に終了信号を送信しなくともよい。
【００７４】
Ｓ２０２からＳ２０５のステップを複数回(例えば２０回以上)繰り替えした場合、温度調整決定部５１は異常信号を生成し、通知部５２に送信してもよい。通知部５２は異常信号を充放電制御装置１４や外部機器に送信してもよい。異常信号を取得した充放電制御装置１４は充電や放電を停止してもよい。
【００７５】
Ｓ２０４またはＳ２０５のステップが終了すると、温度制御装置１５での処理が終了する。
【００７６】
温度調整スイッチ制御部１６は温度制御装置１５から調整条件を含む調整信号や終了信号を取得する。取得した調整条件に従い、温度調整液体の流通を制御する。例えば、調整条件が示す流入量で温度調整液体の流入を開始させる。または、調整条件が示す流入時間が経過した場合や終了信号を取得した場合に、配管１３の流入口１３ａを閉め、流入を終了させてもよい。流量センサ１８が検出する流入量と調整条件が示す流入量とを比較し、温度調整スイッチ１６の解放度に反映してもよい。
【００７７】
このような本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００７８】
また本実施形態によれば、温度調整箇所ごと調整条件を決定し、温度調整スイッチをもしいて温度調整箇所ごとの温度調整液体の流入を制御することができる。このような本実施形態によれば、各電池モジュール１０、充放電制御装置１４、モジュール選択部２０ごとの温度調整を行うことができる。
【００７９】
本実施形態によれば、温度情報に基づいて温度調整液体の流入条件を示す調整条件を決定し、温度センサ１２が調整条件に従って温度調整液体の流入を制御する。このような本実施形態によれば、温度センサ１２が検出した蓄電装置１内の温度と調整基準が示す温度との差分が大きい場合にも、蓄電装置１内の温度を速やかに適正な温度範囲に収めることが可能となる。また、蓄電装置１内の温度と調整基準が示す温度との差分が小さい場合に、過剰に冷却または加温することを防ぐことができる。
〔第３の実施形態〕
蓄電装置１の用途によっては、蓄電装置１から取り出すことができる電流を増やすことが望まれる。かかる場合、蓄電池を所定の放電レート以上で放電することで蓄電装置１から取り出す電流を増やすことができる。
【００８０】
ところで、電池には内部抵抗があり、一般的に温度が高いほど内部抵抗が低く、温度が低下すると急激に上昇する。このため、電池モジュール１０が低温の状態で大電力を放電すると出力電圧が急激に降下する恐れがある。また、高い電流値で放電する場合に電池内で電圧降下が生じ外部に出力できる電圧が低下する。この際に、内部抵抗を流れる電流によって発生する熱の蓄積が蓄電池の劣化原因の１つとなる。以上のように蓄電池の劣化を抑制しつつ、連続して大電力を提供するためには、蓄電池の温度管理が重要となる。
【００８１】
そこで、本実施形態では連続して大電流を提供する蓄電装置１における温度調整機構を提供する。
【００８２】
図７に本実施形態における蓄電装置１の一例を示す。図７は本実施形態における蓄電装置１の断面図の一例である。本実施形態に係る蓄電装置１は、複数の電池モジュール１０と、ケース１１と、温度センサ１２と、温度調整液体が流通可能な配管１３と、充放電制御装置１４と、温度制御装置１５と、温度調整スイッチ１６と、モジュール選択部２０とを備える。
【００８３】
電池モジュール１０は、蓄電池を複数直列、並列、若しくは直並列に組み合わせて構成される。電池モジュール１０を複数、直列または並列に接続して組電池を構成する。
【００８４】
モジュール選択部２０は複数の電池モジュール１０のうち少なくとも１つを選択して入出力端子１９に接続する。複数の電池モジュール１０は接続端子を介して互いに接続され、接続端子とモジュール選択部２０とが接続される。モジュール選択部２０は、例えば電池モジュール１０ごとにスイッチ素子を有す。スイッチ素子として、パワートランジスタ、半導体スイッチ、機械スイッチなどが挙げられる。これら複数のスイッチ素子のオン／オフを制御することにより、入出力端子１９と接続する電池モジュール１０を選択する。
【００８５】
充放電制御装置１４は、電池モジュール１０とモジュール選択部２０と通信可能に接続される。充放電制御装置１４は、モジュール選択部２０を制御する。例えば、モジュール選択部２０に、入出力端子１９と接続する電池モジュール１０や接続する数を指示する。
【００８６】
配管１３は、温度調整箇所それぞれを温度調整可能な位置に配置するとよい。例えば、ケース１１内で分岐し、分岐した各分流配管を複数の電池モジュール１０、充放電制御装置１４、モジュール選択部２０等の温度調整箇所それぞれの近傍に配置してもよい。温度調整箇所と配管１３とを接して設けた場合、より高い温度調整効率が得られる。配管１３を電池モジュール１０の近傍に設けることで、電池モジュール１０の温度を一定範囲内に保ち、電圧の急激な低下や、発熱による劣化を防止することができる。また、配管１３を充放電制御装置１４やモジュール選択部２０の近傍に設けることで、発熱による誤作動を防止することができる。
【００８７】
温度調整スイッチ１６は分岐点ごとに設けるとよい。各温度調整箇所への温度調整液体の流入を制御することができる。
【００８８】
なお、図７では充放電制御装置１４、温度制御装置１５、モジュール選択部２０をそれぞれ独立した装置として記載したが、これに限定されるものではない。これらは物理的にも分離して構成してもよいし、少なくとも一部が任意の組み合わせで一体形成してもよい。
【００８９】
図８に本実施形態における蓄電装置の機能ブロック図の一例を示す。
【００９０】
電池モジュール１０は少なくとも一つの蓄電池を有する。複数の電池モジュール１０を互いに直列または並列に接続し組電池を構成してもよい。複数の電池モジュール１０で組電池を構成し、複数の電池モジュール１０各々は互いに接続端子を介して接続される。
【００９１】
充放電制御装置１４は、モジュール選択部２０を制御する。例えば、充放電制御装置１４は入出力端子１９と接続する電池モジュール１０の数を決定する。充放電制御装置１４は、入出力端子１９から連続して放電させる間に、モジュール選択部２０が選択する電池モジュール１０を切り替える。さらに同一の電池モジュールを、時間を空けて繰り返し選択してもよい。充放電制御装置１４はモジュール選択部２０が有するスイッチ素子のオン／オフを制御することにより、入出力端子１９と接続する電池モジュール１０を選択する。
【００９２】
なお、充放電制御装置１４は電池モジュール１０と通信し、電池電圧、充放電電流、充放電時間を取得してもよい。取得した値から充放電時間や充放電電力量を計算できる。
【００９３】
モジュール選択部２０は、上述したように、充放電制御装置１４の指示に従い複数の電池モジュール１０から所定の数の電池モジュール１０を選択し、入出力端子に接続する。モジュール選択部２０が同時に選択する電池モジュール１０の数は、１つであってもよいし、複数であってもよい。モジュール選択部２０が同時に複数の電池モジュール１０を選択する場合、複数の電池モジュールを互いに直列に接続してもよいし、互いに並列に接続してもよい。
【００９４】
入出力端子１９は、第１端子１９ａ及び第２端子１９ｂを有する。本一例では、モジュール選択部２０は電池モジュール１０と第１端子１９ａとを接続する。第２端子１９ｂは常に電池モジュール１０と接続されている。
【００９５】
次に充放電制御装置１４およびモジュール選択部２０の動作について説明する。図９は本実施形態に係る蓄電装置１の動作の一例を示すフローチャートである。
【００９６】
まず充放電制御部１４は、電池モジュール１０の選択順を決定する（ステップＳ３０１）。充放電制御部１４は、例えば電池モジュール１０の配列に従って電池モジュール１０の選択順を決定してもよい。または、選択順を定めたテーブルを読み出すことにより、電池モジュールの選択順を決定してもよい。選択順を定めたテーブルは充放電制御装置１４が有する記憶手段が保持してもよいし、蓄電装置１の外部にある外部機器が保持してもよい。
【００９７】
さらに充放電制御部１４は、電池モジュール１０の切り替えを実行する基準を示す切替基準を決定する。（ステップＳ３０２）。
【００９８】
例えば、各電池モジュール１０の放電時間を決定し、放電時間が経過すると次の電池モジュール１０に切り替えるとしてもよい。この場合、放電時間は、全ての電池モジュール１０で同一の値でもよく、電池モジュール１０の電池状態（例えば、温度、電圧、電流、または残量）に基づいて電池モジュール１０ごとに放電時間を決定してもよい。放電時間は、１秒以下、さらに好ましくは０．５秒以下がよい。
【００９９】
または、電池モジュール１０の電池状態（温度、電圧、電流）に基づいて、放電停止電圧Ｖｓ定めてもよい。各電池モジュール１０の電圧が、放電停止電圧Ｖｓより小さい場合、当該電池モジュールは放電を停止し、次の電池モジュールが放電を開始するとしてもよい。
【０１００】
次いで、充放電制御装置１４はモジュール選択部２０を制御し、選択順に基づいて電池モジュールを選択する（ステップＳ３０３）。モジュール選択部２０は、選択した電池モジュール１０と入出力端子１９とを接続し、放電を開始する（ステップＳ３０４）。
【０１０１】
そして充放電制御装置１４は、予め定めた基準（放電量、放電時間）を満たしているか判断する（ステップＳ３０５）。基準に満たない場合、Ｓ３０２からＳ３０４までを繰り替えし、放電を継続する。
【０１０２】
なお、上記では予め定められた選択順で電池モジュール１０を切り替える一例を説明したが、これに限定されるものではない。選択順は予め定められたものであってもよいし、蓄電池の劣化状態、ＳＯＣ、温度、電圧等によって適宜決定してもよい。
【０１０３】
なお、Ｓ３０１とＳ３０２の順番は逆であってもよい。
【０１０４】
温度制御装置１５は第１、第２の実施形態と同様に動作する。
【０１０５】
本実施形態によれば、第１および第２の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【０１０６】
また本実施形態によれば、大電力を放電する蓄電装置１において温度調整を行うことができる。このような本実施形態によれば、蓄電装置１内の温度を一定範囲内に保つことができるため、蓄電池の内部抵抗の値を一定の値に維持することができる。
【０１０７】
本実施形態によれば、複数の温度調整スイッチ１６を用いて温度調整箇所ごとの温度調整液体の流通を制御することができる。このような本実施形態によれば、電池モジュール１０ごと、充放電制御装置１４、モジュール選択部２０ごとに温度調整を行うことができるため、きめ細かい温度調整を実行することができる。
【０１０８】
〔第４の実施形態〕
蓄電池の内部抵抗は温度に大きく依存し、温度が高いと内部抵抗は小さく、温度が低いと内部抵抗は大幅に大きくなる。このため、蓄電池の劣化を抑制しつつ所望の電圧で出力するためには充放電の際に電池モジュール１０が適切な温度に保ち、内部抵抗を一定の値とすることが必要となる。そこで本実施形態では、充放電情報を取得した場合、温度調整の要否の要否判断を開始する。つまり充放電を開始する前に温度調整を行う。
【０１０９】
図１０に本実施形態における温度制御装置１５の機能ブロック図の一例を示す。本実施形態における温度制御装置１５は、取得部５０が放電情報取得部５０ｂを備える点で第１および第２の実施形態と異なる。なお、第１から第３の実施形態と異なる機能について説明し、共通する機能は適宜説明を省略する。
【０１１０】
放電情報取得部５０ｂは、蓄電装置１への充放電指示を示す充放電情報を取得する。さらに充放電情報は、少なくとも蓄電池の出力（Ａ、Ｖ，Ｗ）を含む充放電条件を含む情報であってもよい。充放電条件は蓄電池の出力の他に、放電時間、放電先の負荷などの情報を含んでもよい。充放電指示は充電および放電を行う時刻を示す充放電スケジュールであってもよい。大電力を放電する蓄電装置１の場合、充放電情報として電池モジュール１０の選択順や切替基準を取得してもよい。
【０１１１】
放電情報取得部５０ｂが充放電指示を取得する手段は限定されない。例えば、充放電制御装置１５が充放電指示を温度制御装置１６に送信し、放電情報取得部５０ｂが充放電指示を取得してもよい。又は、外部機器(サーバ等)が充放電指示を生成し、温度制御装置１５に充放電指示を送信し、充放電情報取得部５０ｂが充放電指示を取得してもよい。
【０１１２】
温度調整決定部５１は充放電情報に基づいて温度調整の要否を判断し、温度調整が必要と判断した場合に充放電の開始前に温度調整を実行する。例えば、温度調整決定部５１は充放電情報を取得した時に温度調整の要否を判断する。別の例として、充放電の開始時間情報を含む充放電情報（充放電スケジュールなど）を取得したとする。温度調整決定部５１は、充放電情報を充電または放電開始時刻に近づくと(例えば１０分前、３０分前など)、温度調整の要否の判断を開始する。
【０１１３】
温度調整決定部５１は充放電情報に基づいて温度調整の要否を判断する。温度調整決定部５１は取得した情報と予め定めた調整基準とを比較し、温度調整の要否を判断する。調整基準は、例えば充電や放電における温度調整の要否を定義する基準であってもよい。具体的には、充放電情報が充電指示を示す場合に温度調整が必要であることを定義するものであってもよい。または、電池性能を十分に発揮するための温度範囲であってもよい。または、充放電制御装置１４やモジュール選択部２０の動作温度範囲であってもよい。
【０１１４】
温度調整決定部５１は、充電および放電により動作する箇所について温度調整の要否を判断してもよい。例えば、特定の電池モジュール１０に対する充放電指示を示す充放電情報を取得した場合、充放電に関連する箇所（例えば充放電する電池モジュール１０、充放電制御装置１４、これらに隣接する電池モジュール１０）について温度情報を取得し、温度調整の要否を判断してもよい。
【０１１５】
温度調整決定部５１はさらに配管１３への温度調整液体の流入条件を示す調整条件を決定することができる。例えば、温度情報が示す温度が高いほど、大きな流入量を設定してもよい。または、充放電指示が示す放電開始時刻が温度調整開始時刻に近いほど、大きな流入量を設定し温度調整時間を短くなるよう設定してもよい。
【０１１６】
図１１に、温度調整装置による蓄電装置１の温度調整処理の一例を示すフローチャートを示す。ここでは、充放電情報として、充放電情報を取得した場合に温度情報を用いて温度調整の要否を判断する流れ、及び充放電情報を用いて温度調整の要否を判断する流れの両方を説明する。
【０１１７】
まず、充放電情報として、充放電情報を取得した場合に温度情報を用いて温度調整の要否を判断する流れについて説明する。
【０１１８】
Ｓ４０１では、充放電情報取得部５０ｂは充放電情報を取得する。充放電情報取得部５０ｂは充放電情報を温度調整決定部５１に送信する。さらに、温度情報取得部５０ａに温度情報の取得を開始するよう指示してもよい。例えば、充放電情報が、特定の電池モジュール１０の放電を指示する情報であるとする。この場合、充放電情報取得部５０ｂは、温度情報取得部５０ａに放電を指示された電池モジュール１０の温度情報を取得するよう指示してもよい。
【０１１９】
Ｓ４０２では温度情報取得部５０ａは温度センサ１２が検出した蓄電装置１の温度を示す温度情報を取得する。温度情報取得部５０ａは取得した温度情報を温度調整決定部５１に送信する。
【０１２０】
温度情報取得部５０ａが温度情報を取得するタイミングは特に限定されない。例えば、温度情報取得部５０ａは所定のタイミング(１秒ごと、３０秒ごと、１分ごと等)で適宜、温度センサ１２が検出した温度情報を取得してもよい。または、温度情報取得部５０ａは充放電情報取得部５０ｂから温度情報を取得開始の指示を取得した場合に、温度情報を取得してもよい。
【０１２１】
なお、Ｓ４０１とＳ４０２の順番は逆であってもよい。
【０１２２】
Ｓ４０３では、温度調整決定部５１は、充放電情報を取得した場合に温度調整の要否判断を開始する。さらに温度情報を取得してもよい。温度調整決定部５１は温度情報と充放電情報の少なくとも一方に基づいて温度調整の要否を判断する。温度調整決定部５１は、温度情報と充放電情報の少なくとも一方と予め定めた基準とを比較し、基準の範囲外である場合、温度調整が必要と判断する。
【０１２３】
Ｓ４０４では、温度調整決定部５１は配管１３への温度調整液体の流入条件を示す調整条件を決定する。
【０１２４】
Ｓ４０５では、温度調整決定部５１は決定した温度調整の要否を含む調整信号を生成する。温度調整が必要と判断した場合、調整信号は決定した調整条件を含む信号であってもよい。温度調整決定部５１は生成した調整信号を通知部５２に送信する。通知部５２は取得した調整信号を温度調整スイッチ１６に送信する。温度調整スイッチ１６は調整信号に従って温度調整液体の流入を開始する。
【０１２５】
Ｓ４０６では、調整条件に基づいた温度調整液体の流入が終了した後温度調整決定部５１は温度調整継続の要否を判断する。
【０１２６】
温度情報取得部５０ａは温度センサ１２が検出した温度情報のうち、少なくとも温度調整を実行した箇所の温度を示す温度情報を取得する。温度情報取得部５０ａは取得した温度情報を温度調整決定部５１に送信する。温度調整決定部５１は取得した温度情報に基づいて、温度調整継続の要否を決定する。継続が必要と判断した場合、Ｓ４０４からＳ４０６のステップを再度実行する。温度調整継続が不要と判断した場合、温度調整を終了する。
【０１２７】
Ｓ４０６のステップは、充放電情報が示す充電または放電時間に近づいた場合(例えば５分前、１分前など)に実行してもよい。充電または放電時間が近づいても温度情報が示す温度が調整基準に満たない場合、温度調整継続が必要と判断してもよい。この場合、再度実行するＳ４０３からＳ４０６のステップにおいて流入量を増加するよう調整条件を更新してもよい。
【０１２８】
温度調整が終了すると、温度調整決定部５１は、通知部５２に温度調整終了を示す終了信号を送信する。終了信号は、蓄電装置１への充放電指示を含む信号であってもよい。
【０１２９】
Ｓ４０３からＳ４０６のステップを複数回(例えば２０回以上)繰り替えした場合、温度調整決定部５１は蓄電装置１が異常であると判断し異常信号を生成してもよい。
【０１３０】
通知部５２は終了信号を温度調整スイッチ１６に送信する。終了信号を受信した温度調整スイッチ１６は配管１３への液体の流入を停止する。
【０１３１】
また、通知部５２は充放電制御装置１４に終了信号または異常信号を送信する。さらに外部機器（サーバや電気機器等）に終了信号または異常信号を送信してもよい。外部機器は受信した終了信号または異常信号を出力部に出力し、利用者に温度調整の状況を通知してもよい。
【０１３２】
Ｓ４０７では充放電制御装置１４は通知部５２から終了信号または異常信号を受信する。充放電制御装置１４は、終了信号を取得した場合に充放電指示を実行することができる。または、充放電制御装置１４は終了信号が含む充放電指示に従って蓄電装置１の充放電を開始してもよい。異常信号を受信した場合、充放電制御装置１４は充放電指示を却下してもよい。
【０１３３】
本実施形態によれば、第１から第３の実施形態と同様の作用効果を実現することができる。
【０１３４】
また、本実施形態によれば、充放電情報を取得した場合、温度調整の要否の要否判断を開始する。つまり充放電を開始する前に温度調整を行う。このような本実施形態によれば、蓄電池の劣化を抑制しつつ所望の電圧で蓄電装置１から出力することができる。特に、大電力を放電する場合、内部抵抗の急激に出力電圧が低下する恐れがある。本実施形態によれば、低温状態での放電を防ぐことができるため、大電力を放電する際の急激な出力電圧の低下を抑制することができる。
【０１３５】
また、本実施形態によれば充放電情報が示す充電または放電時間に近づいた場合、流入量を増加するよう調整条件を更新することができる。このような本実施形態によれば、温度調整の実施による充放電開始の遅れを防ぐことができる。
【０１３６】
〔第５の実施形態〕
第１から第４の実施形態では温度情報によって温度調整の要否を判断し、調整条件を決定する場合について説明した。しかし、この場合、温度上昇前に温度調整液体を流入し、温度上昇を防ぐことはできない。また、出力や出力時間などの放電条件によって発熱量が異なるため、充放電前に温度調整の要否を判断する場合、温度情報では不十分な場合がある。そこで、本実施形態では充放電情報が示す充放電条件を用いて温度調整の要否を判断する。
【０１３７】
本実施形態における温度制御装置の機能ブロック図の一例は、第３の実施形態と同様に図７に示す。温度情報取得部５０ａおよび通知部５２の機能は第１から第３の実施形態と同様である。以下第１から第３の実施形態と異なる機能について説明し、第１から第３の実施形態と共通する機能の説明は適宜省略する。
【０１３８】
温度調整決定部５１は、充放電情報が示す充放電条件と調整基準とを比較し、温度調整の要否を判断する。調整基準は、例えば、温度調整が必要な範囲として温度調整が必要な充放電条件を定義する基準であってもよい。具体的には、温度調整決定部５１は、充放電条件が示す出力や出力時間、電池容量が一定値を超える場合、温度調整が必要と判断してもよい。
【０１３９】
または、充放電条件として電池モジュール１０の状態を示す情報を取得し、温度調整の要否を判断してもよい。例えば、電池モジュール１０の使用年数、充放電回数、電池モジュールの電圧や電流から判定した劣化度、電池モジュール１０の内部抵抗値などを充放電条件として取得し、一定以上劣化が進行している電池モジュール１０は温度調整が必要と判断してもよい。
【０１４０】
または、放電先の負荷の抵抗を取得し、取得した抵抗から必要な出力を算出し、算出した出力に基づいて温度調整の要否を判断してもよい。例えば、給湯設備に電力を供給する蓄電装置１であり、供給した電力により給湯設備内の水を加熱する場合、加熱対象の水の温度や加熱目標温度を充放電情報として取得してもよい。温度調整決定部５１は、水の温度や加熱目標温度が基準の範囲外の場合、温度調整必要と判断してもよい。または、取得した情報に基づいて放電出力、放電量等を算出し、算出結果に基づいて温度調整要否を判断してもよい。これら負荷の抵抗は、充放電制御装置１４や外部機器が有する記憶部から読み出してもよいし、温度調整決定部５１が算出してもよい。
【０１４１】
または、温度調整決定部５１は充放電情報を用いて充放電中の発熱量や温度を予測し、予測結果に基づいて温度調整の要否を判断してもよい。
【０１４２】
なお温度調整決定部５１は、充電及び放電により動作する箇所について温度調整の要否を判断してもよい。例えば、特定の電池モジュール１０に対する充放電指示を示す充放電情報を取得した場合、充放電に関連する箇所（例えば充放電する電池モジュール１０、充放電制御装置１４、モジュール選択部２０及びこれらに隣接する電池モジュール１０)ごとの出力電力や発熱量に応じて温度調整の要否を判断してもよい。この場合、電池モジュール１０の電池状態（ＳＯＣや電圧や劣化状況など）に応じて調整基準を設定してもよい。
【０１４３】
温度調整決定部５１が発熱量や温度を予測する方法は限定されない。例えば、温度制御装置１５や外部機器が備える不図示の記憶部に充放電条件ごとの発熱量や温度を示した発熱情報を予め保持してもよい。温度調整決定部５１は放電情報と発熱情報とを参照し、発熱量を算出してもよい。電池モジュール１０の発熱量に関しては、一般的な直流内部抵抗値Roに対して、その時に流れる電流量Io及び電池モジュールを構成する蓄電池の数Nを用い、式(１)として表すことができる。
2015232955.tif 000003
【０１４４】
充放電制御装置１４における発熱量は、発熱効率をαＣ、全電池モジュール１０の総電流をＩＯ、総出力をＶＯとすると式(２)で表すことができる。
2015232955.tif 000004
【０１４５】
なお、充放電制御装置１４で発生した熱は電力線を介して電池モジュール１０に伝熱する。このため、電力線の伝熱効率をβＣとすると式(３)に示す発熱量が、充放電制御装置１４から電池モジュールへ伝熱されることとなる。
2015232955.tif 000005
【０１４６】
なお、温度制御装置１５及びモジュール選択部２０の発熱量は式(２)と同様に表すことができる。上記以外に発熱情報は温度センサ１２が検出した温度の検出結果であってもよいし、電池モジュール１０のカタログ等や安全規格に示された温度であってもよい。
【０１４７】
温度調整決定部５１は、取得した温度情報及び充放電情報の少なくとも一方を用いて、温度調整液体の流入条件を示す調整条件を決定することができる。例えば、充放電情報に含まれる充放電条件が示す出力や出力時間に応じて流入量を設定してもよい。または、充放電時の発熱量や温度予測結果を用いて配管１３への温度調整液体の流入条件を示す温度調整条件を決定してもよい。例えば、予測した発熱量の冷却に必要な温度調整液体の流入量を算出し、算出した流入量を温度調整条件としてもよい。例えば、１℃温度調整を行うために必要な温度調整液体の流入量は式(４)を用いて計算することができる。ここで、
2015232955.tif 000006
【０１４８】
なお、同様にして目標温度まで加温するために必要な温度調整液体の流入量を決定することができる。
【０１４９】
または、調整条件として温度調整液体を流入するタイミング(時刻、出力開始時刻からの時間差等)を決定してもよい。調整条件は、蓄電池の出力開始前、出力中、出力後それぞれについて決定してもよいし、蓄電池の出力開始前から出力後一定時間経過後まで一律の条件を決定してもよい。例えば、温度調整決定部５１は温度調整を開始する時刻を決定してもよい。例えば、放電開始から一定時間経過後に電池モジュール１０の温度が上昇する傾向がある場合、放電開始から一定時間後に温度調整液体の流入を開始するとしてもよい。この場合、温度調整の効果を維持したまま、温度調整液体の流入量を抑えることができる。
【０１５０】
蓄電装置１が大電力を放電する場合、温度調整決定部５１は温度調整を実行する電池モジュール１０と、実行する順番を決定してもよい。例えば、放電情報として電池モジュール１０の選択順と、各電池モジュール１０の放電時間を取得したとする。この場合、各電池モジュール１０と対応する温度調整スイッチ１６ごとのオン／オフの順番およびオン／オフを切り替えるタイミングを決定してもよい。または、取得した選択順で複数回放電を行う場合、所定の回数放電する電池モジュール１０のみ温度調整を行う、所定の回数の放電を実行した後に温度調整を開始する、等を調整条件としてもよい。
【０１５１】
温度調整決定部５１は、温度調整の要否を含む調整信号を生成し通知部５２に送信する。調整信号は、さらに温度調整液体の流入量や温度調整箇所を示す情報を含んでもよい。通知部５２は温度調整スイッチ１６に調整信号を送信する。さらに通知部５２は外部機器(サーバや利用者のコンピュータ)や充放電制御装置１４に調整信号を送信してもよい。
【０１５２】
温度調整スイッチ１６は取得した調整信号に従って温度調整を開始する。
【０１５３】
本実施形態によれば、第１から第４の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【０１５４】
また本実施形態によれば、充放電情報が示す出力や出力時間、電池容量、負荷の抵抗が一定値を超える場合、温度調整が必要と判断する。このような本実施形態によれば、温度調整開始時までの温度調整遅れを軽減することができる。つまり温度情報に基づいて温度調整の可否を判断する場合と比べ、蓄電装置１内の最高温度を低下させ、蓄電装置１の劣化を軽減することができる。
【０１５５】
また本実施形態によれば、充放電情報に基づいて充放電時の発熱量や温度を予測し、予測結果に基づいて温度調整の要否を判断する。このような本実施形態によれば、温度調整に必要な温度調整液体を予め確保することができる。このため、発熱量が大きい場合にも蓄電装置１内の温度を速やかに適正な温度範囲に収めることが可能となる。また、発熱量が小さい場合に過剰に冷却または加温することを防ぐことができる。
【０１５６】
また本実施形態によれば、充電及び放電により動作する箇所について温度調整の要否を判断し、温度調整を行うことができる。このような本実施形態によれば、充電及び放電による発熱を抑制したり、低温環境下での動作を防止したりすることができる。また、充放電において動作しない箇所の過冷却や過加熱を防止することができる。
【０１５７】
〔第６の実施形態〕
蓄電装置１の外部の状況に応じて温度調整が必要な場合がありうる。また、蓄電装置１内の温度情報だけでは、電池モジュール１０や充放電制御装置１４の温度変化が故障や過重負荷等の異常による結果か、外気温に比例した結果か判断できないため、適切な温度調整が実施できない可能性がある。そこで本実施形態では、温度情報として外部環境温度をさらに用いて温度調整の要否を判断する。
【０１５８】
本実施形態における温度制御装置１５の機能ブロック図の一例は第１の実施形態と同様に図３で示す。本実施形態における温度制御装置１５は、取得部５０の温度情報取得部５０ａが蓄電装置１の外部の環境情報を示す外部環境情報を取得する点で第１から第４の実施形態と異なる。以下、第１から第５の実施形態と異なる機能について説明し、共通する点は説明を適宜省略する。
【０１５９】
温度情報取得部５０ａは、蓄電装置１の外部の環境情報を示す外部環境情報を取得する。外部環境情報は、例えば蓄電装置１の外部の温度情報である。さらに、湿度や風力、降水量、日照時間などの気象情報であってもよい。外気温の他に、蓄電装置１と接続する負荷の温度であってもよい。
【０１６０】
温度情報取得部５０ａが外部環境情報を取得する方法は特に限定されない。例えば、蓄電装置１の外部に環境温度センサ１７を有してもよい。環境温度センサ１７はケース１１の外側の温度を検出する。温度情報取得部５０ａは、環境温度センサ１７が検出した温度を外部環境情報として取得してもよい。
【０１６１】
または、温度情報取得部５０ａはネットワークを介して外部のサーバ等にアクセスし、サーバから蓄電装置１の所在地における気象情報を外部環境情報として取得してもよい。または、蓄電装置１の利用者が端末を用いて外部環境情報を入力してもよい。
【０１６２】
温度調整決定部５１は、外部環境情報をさらに用いて温度調整の要否を決定する。温度調整決定部５１は、温度情報が示す温度と外部環境情報が示す温度とを比較し、温度調整の要否を判断する。
【０１６３】
例えば、温度調整決定部５１は、温度情報が示す蓄電装置１の内部の温度が、外部入力情報が示す外気温よりも一定値以上高い場合に温度調整が必要と判断してもよい。または、外気温が、温度センサ１２が取得した温度の露点温度に達した場合に温度調整が必要と判断してもよい。
【０１６４】
その他の例として温度調整決定部５１は温度情報が示す温度と外部環境情報が示す温度とを比較し、電池モジュール１０、充放電制御装置１４、モジュール選択部２０等の状態を判断してもよい。例えば、温度情報が示す温度が外部環境温度よりも一定以上高い場合、異常または故障であると判断してもよい。この場合、温度調整決定部５１は温度調整が必要と判断し、通知部５２を介して温度調整スイッチ１６に温度調整を開始させてもよい。
【０１６５】
または、温度調整不要と判断し通知部５２を介して充放電制御装置１４または外部機器に異常信号を送信してもよい。異常信号を受信した充放電制御装置１４は異常信号が解除されるまで充放電を停止してもよい。
【０１６６】
本実施形態によれば第１から第６の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【０１６７】
また本実施形態によれば、外部環境情報をさらに用いて温度調整の要否を判断することができる。このような本実施形態によれば、外部環境との温度差を小さくすることで結露の発生を防止することができる。さらに水道水を用いることで外部環境に比較的連動した温度調整が容易となる。
【０１６８】
また本実施形態によれば、温度情報が示す温度と外部環境情報が示す温度とを比較して
例えば、外気温の影響で蓄電装置１内の温度が上昇している場合と電池モジュール１０や充放電制御装置１４の異常により蓄電装置１の温度が上昇している場合とを区別することができる。
【０１６９】
〔第７の実施形態〕
本実施形態では蓄電装置１の使用状況を示す外部入力情報を用いて温度調整が必要な時期を予測する。
【０１７０】
本実施形態における温度制御装置１４の機能ブロック図の一例を、図１２に示す。本実施形態における温度制御装置１４は、取得部５０が外部入力情報取得部５０ｃを備える点で第１から第５の実施形態と異なる。以下、第１から第５の実施形態と異なる機能について説明し、第１から第５の実施形態と共通する機能は適宜説明を省略する。
【０１７１】
外部入力情報取得部５０ｃは、蓄電装置１の使用状況を示す外部入力情報を取得する。外部入力情報は、例えば蓄電装置１が電気を供給する負荷の電力使用パターン、過去の充放電履歴などである。または、一般家庭における家事(掃除、洗濯、調理等)を行う時刻の傾向、工場やオフィスにおける就業時間帯などを示す情報であってもよい。その他の例として、蓄電装置１に大電力を要求する時刻の傾向を示す情報であってもよい。
【０１７２】
外部入力情報を取得する方法は特に限定されない。例えば、電力供給先の負荷を備える施設の電力メータやＨＥＭＳ(Home Energy Management System)などを用い、電力供給先の負荷の使用パターンを取得してもよい。または、充放電制御装置１４の記憶部やネットワーク上のサーバが保持する充電指示及び放電指示の履歴を取得してもよい。
【０１７３】
温度調整決定部５１は外部入力情報に基づいて温度調整が必要な時期を決定する。温度調整決定部５１は外部入力情報を用いて充電や放電を開始する時間帯や時刻、充放電時間の傾向を予測する。予測した結果に基づいて、温度調整が必要な時期を決定する。例えば、予測した充電や放電の時間帯の前に温度調整を実行すると決定してもよい。または、一定以上の時間蓄電装置１を使用する時間帯を予測し、予測した当該時間帯に充電および放電中に温度調整を実行すると決定してもよい。または、一定以上の出力で放電する傾向がある時間帯を予測し、予測した時間帯に温度調整を実行すると決定してもよい。
【０１７４】
例えば、毎日ＡＭ８時に放電を開始する傾向がある場合、毎日ＡＭ７時５０分に温度調節を実行するとしてもよい。特定の時間帯に連続して使用する傾向がある場合、当該時間帯に温度調整を開始するとしてもよい。
【０１７５】
または、外気温が所定の範囲内の日に蓄電池の使用頻度が高い傾向があるとする。この場合、外部入力情報として取得した外気温の予報や検出結果が当該範囲と一致する期間に温度調整を実施するとしてもよい。
【０１７６】
取得した外部入力情報に基づいて、温度調整条件を決定してもよい。例えば、特定の時間帯に高い放電出力で放電する傾向があるとする。この場合、温度調整決定部５１はその時間帯及びその前後(例えば、前後３０分間等)に温度調整を実施するとする。さらに、当該時間帯の平均放電出力を算出し、算出した平均放電出力に基づいて温度調整液体の流入量や流入時間を算出してもよい。
【０１７７】
温度調整決定部５１は、予測結果を含む調整信号を生成する。調整信号は所定の期間(１日、１週間、１カ月など)において温度調整が必要な時期を示すものであってもよい。または、温度調整が必要な時刻を示すものであってもよい。または、温度調整が必要な時刻の時系列データである温度調整スケジュールを示すものであってもよい。
【０１７８】
温度調整決定部５１は調整信号を通知部５２に送信する。さらに不図示の記憶部５３に送信し、記憶部５３が調整信号を保持してもよい。調整信号を取得した通知部５２は温度調整スイッチ１８に調整信号を送信する。通知部５２は記憶部５３から適宜調整信号を取得し、温度調整スイッチ１８に送信してもよい。
【０１７９】
本実施形態によれば第１から第６の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【０１８０】
また本実施形態では蓄電装置１の使用状況を考慮し、温度調整が必要な時期や温度調整条件を予測するため、例えば蓄電装置１の長時間使用による温度上昇を事前に防ぐことができる。
[実施例]
図１３に、充放電制御装置１４の機能ブロック図の一例を示す。充放電制御装置１４は、ＢＭＵ(Battery Management Unit)３１と、パワーコンディショナ（ＰＣＳ，Power Conditioning System）３２と、システムコントローラ３３とを有する。
【０１８１】
ＢＭＵ３１は電池モジュール１０を過充電、過放電、過電流等から保護する。  ＰＣＳ３２は、配電系統から供給される交流電流を電池モジュール１０に蓄電可能な直流電流に変換するとともに、電池モジュールが放電した直流電力を負荷や配電系統へ供給可能な交流電力に変換するＤＣ/ＡＣ双方向インバータ３４と、システムコントローラ３３からの指示に従いＤＣ/ＡＣ双方向インバータ３４を含むＰＣＳの動作を制御すると共に。、ＢＭＵの動作を監視する制御部３５とを備える。配電系統は、電力供給者（例：電力会社等）に管理され、電力需要家や負荷に電力を供給するためのシステムである。
【０１８２】
システムコントローラ３３は、ＣＰＵ、記憶装置、各種理論回路、並びに制御部３５、ＢＭＵ３２、ＤＣ/ＡＣ双方向インバータ３４と情報を送受信するための通信手段を備えた情報処理装置で実現できる。
【０１８３】
なお、図１３において、ＢＭＵ３１、ＰＣＳ３２及びシステムコントローラ３３は分けて記載されているが、これは３つのモジュールが論理的に分離していることを示している。これらのモジュールは、物理的にも分離した構成であってもよいし、又は、少なくとも一部が任意の組み合わせで一体形成されてもよい。
【０１８４】
以上、実施形態及び実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではない。上記実施形態を組み合わせてもよいし、構成や詳細は本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【０１８５】
１      蓄電装置
１０    電池モジュール
１１    ケース
１２    温度センサ
１３    配管
１４    充放電制御装置
１５    温度制御装置
１６    温度調整スイッチ
１７    通信線
１８    流量センサ
１９    入出力端子
２０    モジュール選択部
３１    ＢＵＭ
３２    ＰＣＳ
３３    システムコントローラ
５０    取得部
５１    温度調整決定部
５２    通知部
【図１】
2015232955.tif 000007
【図２】
2015232955.tif 000008
【図３】
2015232955.tif 000009
【図４】
2015232955.tif 000010
【図５】
2015232955.tif 000011
【図６】
2015232955.tif 000012
【図７】
2015232955.tif 000013
【図８】
2015232955.tif 000014
【図９】
2015232955.tif 000015
【図１０】
2015232955.tif 000016
【図１１】
2015232955.tif 000017
【図１２】
2015232955.tif 000018
【図１３】
2015232955.tif 000019