(57)【要約】【課題】直列接続された複数の二次電池を構成する個々の二次電池の状態を精度よく診断し、ノイズの影響下でも確実に検出する。【解決手段】複数の二次電池が直列接続されて構成される組電池１４と、組電池が有する１または複数の二次電池に対して１つずつ設けられ、これら１または複数の二次電池のそれぞれの端子電圧を測定する測定手段（センサ部１５−１〜１５−ｎ）と、測定手段へ測定タイミングを送信する測定タイミング送信手段（演算部１３）と、測定された端子電圧に関する情報に基づいて、二次電池のそれぞれの状態を判定する判定手段（演算部１３）と、を有し、測定タイミング送信手段は、測定を実行する全ての測定手段が同じタイミングで測定を行うように、測定開始のタイミングを通知し、得られた端子電圧に関する情報に基づいて１または複数の二次電池のそれぞれの状態を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の二次電池が直列接続されて構成される組電池と、
前記組電池が有する１または複数の二次電池に対して１つずつ設けられ、これら１または複数の二次電池のそれぞれの端子電圧を測定する測定手段と、
前記測定手段へ測定タイミングを送信する測定タイミング送信手段と、
前記測定手段によって測定された端子電圧に関する情報に基づいて、前記１または複数の二次電池のそれぞれの状態を判定する判定手段と、を有し、
前記測定タイミング送信手段は、測定を実行する全ての測定手段が同じタイミングで測定を行うように、測定手段に対して測定開始のタイミングを通知するとともに、各測定手段によって得られた端子電圧に関する情報に基づいて前記１または複数の二次電池のそれぞれの状態を判定することを特徴とする組電池の状態診断装置。
【請求項２】
前記判定手段は、充電後において前記測定手段によって測定される端子電圧の経時変化に基づいて前記１または複数の二次電池の状態をそれぞれ判定することを特徴とする請求項１に記載の組電池の状態診断装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記組電池を充電可能容量の８５％以上充電した後に、前記端子電圧の経時変化に基づいて前記１または複数の二次電池の状態をそれぞれ判定することを特徴とする請求項２に記載の組電池の状態診断装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記組電池の充放電履歴を参照し、測定開始直前の一定期間における充電量が放電量を所定量上回る場合に、前記端子電圧の経時変化に基づいて前記１または複数の二次電池の状態をそれぞれ判定することを特徴とする請求項２に記載の組電池の状態診断装置。
【請求項５】
前記測定タイミング送信手段は、無線伝送によって前記測定開始のタイミングを通知することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか1項に記載の組電池の状態診断装置。
【請求項６】
前記系統電力の交流電力を直流電力に変換して前記組電池を充電するとともに、前記組電池の直流電力を交流電力に変換して前記系統電力に放電する電力変換手段を有する電力貯蔵装置に用いられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の組電池の状態診断装置。
【請求項７】
前記電力変換手段と前記組電池との間に配置され、これらの間における電力の授受を断続するための断続手段を有し、
前記判定手段は、前記測定手段によって前記１または複数の二次電池を測定する際には、前記断続手段を遮断することで前記電力変換手段と前記組電池との間における電力の授受を停止する、
ことを特徴とする請求項６に記載の組電池の状態診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組電池の状態診断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、系統電力を直流電力に変換して鉛蓄電池を充電し、鉛蓄電池に蓄積された電力を交流電力に変換して負荷に供給する電力貯蔵装置に関す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２００７−２１５２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示された技術では、鉛蓄電池の構成の詳細については開示されていないが、このような目的のために使用される鉛蓄電池としては、複数の鉛蓄電池が直列接続されて構成されるものが少なくない。このように直列接続された鉛蓄電池を使用する場合、全ての鉛蓄電池が同時に劣化または故障するのではなく、劣化または故障の進行にばらつきが生じる場合があった。より具体的には、図２２の左側に示すように、１０個の鉛蓄電池１４−１〜１４−１０が直列接続されている場合において、図２２の中央に示すように鉛蓄電池１４−３のみが故障してしまう場合がある。あるいは、図２２の右側に示すように鉛蓄電池１４−７の劣化が最も早く進み、鉛蓄電池１４−４がその次に劣化が進む場合がある。しかしながら、特許文献１に開示された技術では、個々の鉛蓄電池の状態を監視することができない。また、一般的に、電力貯蔵装置の場合には、鉛蓄電池やＡＣ／ＤＣインバータ等には大きな電流が流れるため、鉛蓄電池を監視する場合、このような電流によって生じるノイズや外部のノイズの影響を受けやすいという問題点がある。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、直列接続された複数の二次電池を構成する個々の二次電池の状態を精度よく診断し、また、ノイズの影響下でも確実に検出することが可能な組電池の状態診断装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、複数の二次電池が直列接続されて構成される組電池と、前記組電池が有する１または複数の二次電池に対して１つずつ設けられ、これら１または複数の二次電池のそれぞれの端子電圧を測定する測定手段と、前記測定手段へ測定タイミングを送信する測定タイミング送信手段と、前記測定手段によって測定された端子電圧に関する情報に基づいて、前記１または複数の二次電池のそれぞれの状態を判定する判定手段と、を有し、前記測定タイミング送信手段は、測定を実行する全ての測定手段が同じタイミングで測定を行うように、測定手段に対して測定開始のタイミングを通知するとともに、各測定手段によって得られた端子電圧に関する情報に基づいて前記１または複数の二次電池のそれぞれの状態を判定することを特徴とする。
このような構成によれば、直列接続された複数の二次電池を構成する個々の二次電池の状態を精度よく診断し、また、ノイズの影響下でも確実に検出することが可能になる。
【０００７】
また、本発明は、前記判定手段は、充電後において前記測定手段によって測定される端子電圧の経時変化に基づいて前記１または複数の二次電池の状態をそれぞれ判定することを特徴とする。
このような構成によれば、測定前に充電を実行し、直前の放電による測定に対する影響を軽減することで、二次電池の状態を正確に判定することができる。
【０００８】
また、本発明は、前記判定手段は、前記組電池を充電可能容量の８５％以上充電した後に、前記端子電圧の経時変化に基づいて前記１または複数の二次電池の状態をそれぞれ判定することを特徴とする。
このような構成によれば、このような構成によれば、直前の放電による測定に対する影響をより確実に軽減することで、二次電池の状態を正確に判定することができる。また、過充電への耐性が高い鉛蓄電池の場合には、ＳＯＣ＝１００％相当の充電量を超えて、さらに継続して充電を行うことで、二次電池間のＳＯＣの不均衡を是正することができるとともに、鉛蓄電池の極板上の硫酸鉛を減少させ、現状の電池の劣化因子を低減し、電池における回復不能な劣化状態をより正確に推定することが可能になる。
【０００９】
また、本発明は、前記判定手段は、前記組電池の充放電履歴を参照し、測定開始直前の一定期間における充電量が放電量を所定量上回る場合に、前記端子電圧の経時変化に基づいて前記１または複数の二次電池の状態をそれぞれ判定することを特徴とする。
このような構成によれば、測定を実行するタイミングを選択することで、直前の放電による測定に対する影響をより軽減することで、二次電池の状態を正確に判定することができる。
【００１０】
また、本発明は、前記測定タイミング送信手段は、無線伝送によって前記測定開始のタイミングを通知することを特徴とする。
このような構成によれば、有線によって送信タイミングを送信する場合に比較して、ノイズに対する耐性を高めることができる。
【００１１】
また、本発明は、前記系統電力の交流電力を直流電力に変換して前記組電池を充電するとともに、前記組電池の直流電力を交流電力に変換して前記系統電力に放電する電力変換手段を有する電力貯蔵装置に用いられることを特徴とする。
このような構成によれば、充放電が頻繁に実行される電力貯蔵装置が有する二次電池の状態を精度よく診断することで、二次電池の劣化を確実に検出することができる。
【００１２】
また、本発明は、前記電力変換手段と前記組電池との間に配置され、これらの間における電力の授受を断続するための断続手段を有し、前記判定手段は、前記測定手段によって前記１または複数の二次電池を測定する際には、前記断続手段を遮断することで前記電力変換手段と前記組電池との間における電力の授受を停止することを特徴とする。
このような構成によれば、充電を停止するタイミングを正確に制御することができることから、二次電池の状態を正確に判定することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、直列接続された複数の二次電池を構成する個々の二次電池の状態を精度よく診断し、また、ノイズの影響下でも確実に検出することが可能な組電池の状態診断装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電力貯蔵装置の構成例を示す図である。
【図２】図１に示す制御部の構成例を示す図である。
【図３】図１に示す演算部の構成例を示す図である。
【図４】図１に示すセンサ部の構成例を示す図である。
【図５】図１に示す親機の構成例を示す図である。
【図６】ＵＰＳと本実施形態の動作の差異を説明するための図である。
【図７】ＵＰＳと本実施形態の動作の差異を説明するための図である。
【図８】ＯＣＶの変化を説明するための図である。
【図９】ＯＣＶの変化を説明するための図である。
【図１０】充放電履歴とＯＣＶの変化の関係を説明するための図である。
【図１１】充電とＯＣＶの変化の関係および放電とＯＣＶの変化の関係を説明するための図である。
【図１２】直前に充電と放電がなされた場合のＯＣＶの変化を説明するための図である。
【図１３】複数の二次電池のＯＣＶの変化を説明するための図である。
【図１４】二次電池の種類によるＳＯＣと電池電圧の関係を示す図である。
【図１５】第１実施形態の動作を説明するための図である。
【図１６】第１実施形態の制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１７】第１実施形態の演算部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１８】第１実施形態のセンサ部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１９】本発明の第２実施形態に係る電力貯蔵装置の構成例を示す図である。
【図２０】図１７に示すフローチャートの他の例を示す図である。
【図２１】図１７に示すフローチャートの他の例を示す図である。
【図２２】複数の二次電池が直列接続された場合の劣化の進行状況を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
（Ａ）本発明の第１実施形態の構成の説明
図１は、本発明の第１実施形態に係る組電池の状態診断装置の構成例を示す図である。この図に示すように、電力貯蔵装置１０は、電力変換部１１、制御部１２、演算部１３、二次電池群１４、および、親機１６を有し、系統電力３０および負荷５０に接続される。なお、図１において太線は電力線を示す。電力貯蔵装置１０は、系統電力３０から供給される交流電力を直流電力に変換して二次電池群１４を充電し、二次電池群１４に蓄積された直流電力を必要に応じて交流電力に変換して負荷５０に供給する。これにより、例えば、負荷５０の消費電力が少なく、また、電力料金が安価な夜間に二次電池群１４を充電し、消費電力が多く、また、電力料金が高価な昼間に二次電池群１４に蓄積された電力を交流電力に変換して負荷５０に供給することにより、電力消費を平準化するとともに、電力料金を抑制することきができる。また、電力消費のピークを抑制することにより、電力消費を契約電力内に抑えることができる。
【００１７】
ここで、電力変換部１１は、例えば、双方向インバータによって構成され、制御部１２の制御に応じて、系統電力３０から供給される交流電力を直流電力に変換して二次電池群１４を充電するとともに、二次電池群１４に蓄積されている直流電力を系統電力３０と同じ電圧、周波数、および、位相の交流電力に変換して負荷５０に供給する。
【００１８】
制御部１２は、図２に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２３、計時部１２４、通信部１２５、提示部１２６、および、バス１２７を主要な構成要素とし、ＲＯＭ１２２に格納されているプログラムに基づいて装置の各部を制御する。ここで、ＣＰＵ１２１は、ＲＯＭ１２２に格納されているプログラムを実行することにより、装置の各部を制御する。ＲＯＭ１２２は、ＣＰＵ１２１が実行するプログラムやデータを格納している。ＲＡＭ１２３は、ＣＰＵ１２１が実行するプログラムやデータを一時的に格納する。計時部１２４は、月、日、曜日、および、時刻等の情報を生成して出力する。通信部１２５は、電力変換部１１および演算部１３との間で情報を授受する。提示部１２６は、例えば、液晶ディスプレイ等によって構成され、様々な情報を視認可能な情報に変換して使用者（または、管理者もしくは運用者（以下、単に「使用者」と称する））に提示する。バス１２７は、ＣＰＵ１２１、ＲＯＭ１２２、ＲＡＭ１２３、計時部１２４、通信部１２５、および、提示部１２６を相互に接続し、これらの間でデータの授受を可能とする。
【００１９】
演算部１３は、二次電池群１４に設けられたセンサ部１５−１〜１５−ｎと親機１６を介して通信を行い、制御部１２から測定の開始が指示された場合には、親機１６を介してセンサ部１５−１〜１５−ｎに対して測定開始信号を送信するとともに、測定開始信号によって測定されたデータを、親機１６を介して受信し、二次電池群１４を構成する各二次電池１４−１〜１４−ｎの状態を演算処理によって求め、制御部１２に通知する。図３は、演算部１３の構成例を示している。この図３に示すように、演算部１３は、ＣＰＵ１３１、ＲＯＭ１３２、ＲＡＭ１３３、計時部１３４、Ｉ／Ｆ部１３５、および、バス１３６を有している。ＣＰＵ１３１、ＲＯＭ１３２、ＲＡＭ１３３は、前述したＣＰＵ１２１、ＲＯＭ１２２、および、ＲＡＭ１２３と同様の機能を有する。計時部１３４は、時刻情報を生成して出力する。Ｉ／Ｆ部１３５は、制御部１２および親機１６と接続され、これらとの間で情報を授受する。
【００２０】
二次電池群１４は、複数の二次電池１４−１〜１４−ｎが直列接続されて構成される。なお、二次電池１４−１〜１４−ｎは、例えば、鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、または、ＮＡＳ（ナトリウム・硫黄）電池等によって構成される。なお、二次電池１４−１〜１４−ｎのそれぞれについては単一の二次電池によって構成されてもよいし、複数の二次電池が並列接続されて構成されるようにしてもよい。これらの二次電池１４−１〜１４−ｎは、例えば、棚状のラックに収容され、無線によって親機１６と接続されるが、二次電池１４−１〜１４−ｎのそれぞれのサイズも大きく、また、個数も多いので、棚状のラックは非常に大きな規模となる。さらに、これらの電池を充放電する際には大きな電流が流れるとともに、電力変換部１１では半導体素子等のスイッチングによって大きなノイズが発生する。なお、ラックは、シールドすることができないため、外部からのノイズもラック内に進入する。
【００２１】
センサ部１５−１〜１５−ｎは、二次電池１４−１〜１４−ｎのそれぞれに隣接して設けられ、親機１６を介して演算部１３から受信した指示に応じて二次電池１４−１〜１４−ｎの電圧および温度を測定し、測定によって得られた情報を、親機１６を介して演算部１３に供給する。図４は、センサ部１５−１〜１５−ｎの詳細な構成例を示している。なお、センサ部１５−１〜１５−ｎは同様の構成とされているので、これらをセンサ部１５として説明する。センサ部１５は、図４に示すように、ＣＰＵ１５１、ＲＯＭ１５２、ＲＡＭ１５３、計時部１５４、無線通信部１５５、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換部１５６、バス１５７、電圧センサ１５８、および、温度センサ１５９を有している。ここで、ＣＰＵ１５１、ＲＯＭ１５２、および、ＲＡＭ１５３は前述したＣＰＵ１２１、ＲＯＭ１２２、および、ＲＡＭ１２３と同様の機能を有する。計時部１５４は、時刻情報を生成して出力する。無線通信部１５５は、アンテナ１５５ａを介して親機１６との間で無線により通信を行う。Ａ／Ｄ変換部１５６は、ＣＰＵ１５１の制御に基づいて電圧センサ１５８および温度センサ１５９から出力されるアナログ信号をデジタル信号にＡ／Ｄ変換して出力する。電圧センサ１５８は、二次電池１４−１〜１４−ｎの端子電圧を検出して出力する。温度センサ１５９は、二次電池１４−１〜１４−ｎ自体の温度、例えば、二次電池の正極の温度またはその周辺温度を検出して出力する。
【００２２】
図５は、親機１６の構成例を示す図である。この図５に示すように、親機１６は、ＣＰＵ１６１、ＲＯＭ１６２、ＲＡＭ１６３、Ｉ／Ｆ部１６４、無線通信部１６５、および、バス１６６を有している。ここで、ＣＰＵ１６１、ＲＯＭ１６２、および、ＲＡＭ１６３は前述したＣＰＵ１２１、ＲＯＭ１２２、および、ＲＡＭ１２３と同様の機能を有する。Ｉ／Ｆ部１６４は、演算部１３と接続され、演算部１３との間で情報を授受する。無線通信部１６５は、アンテナ１６５ａを有し、センサ部１５−１〜１５−ｎとの間で、無線通信を行う。
【００２３】
（Ｂ）本発明の第１実施形態の動作の説明
つぎに、第１実施形態の動作について説明する。なお、以下では、ＵＰＳ（Uninterruptible Power Supply）との動作を比較し、複数の二次電池を直列接続する場合の問題点を説明した後、本発明の第１実施形態の動作について説明する。
【００２４】
図６は、ＵＰＳと第１実施形態の動作を比較するための図である。図６の左側はＵＰＳにおける二次電池の運用状況を示し、右側は第１実施形態における二次電池群１４の運用状況を示している。ＵＰＳでは、二次電池は、ＳＯＣ（State of Charge）が１００％に近い状況で維持されており、停電が発生した場合には「ＵＰＳ動作時のみ使用する領域」で運用がなされる。一方、第１実施形態では、ＳＯＣの０％〜２０％の範囲が放電用マージンとして設定され、また、９０％〜１００％の範囲が充電用マージンとして設定され、２０％〜９０％の範囲が使用領域として設定される。すなわち、ＵＰＳでは、停電発生時以外には二次電池は放電されないためにＳＯＣが１００％に近い状態に維持されるが、第１実施形態では充電および放電が繰り返されることから、ＳＯＣが２０％〜９０％の範囲で使用される。
【００２５】
図７は、ＵＰＳの二次電池の電圧、電流、ＳＯＣ、および、ΔＳＯＣの時間的な変化を示す図である。図７の左側に示すようにＵＰＳでは、電圧、電流、および、ＳＯＣは時間的にほとんど変化しない。このため、ＳＯＣの時間的な変化を示すΔＳＯＣは時間的にほとんど変化しない。一方、第１実施形態では、充放電が繰り返されることから、図の上から２番目に示すように、二次電池群１４には充放電電流が流れ、それに応じて図の上から１番目に示すように二次電池群１４の端子電圧は変化し、また、ＳＯＣも２０％〜９０％の間で変化する。このため、図の１番下に示すように、ΔＳＯＣも時間的に変化することになる。
【００２６】
つぎに、ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）の経時変化について説明する。図８は、二次電池群１４を構成する二次電池１４−１〜１４−ｎが鉛蓄電池である場合の充電後のＯＣＶの経時変化を示す図である。また、ＯＣＶの経時変化を示す図の下に記載されている図は二次電池内部のイオン分布を示している。この図に示すように、充電が停止されると、まず、導体抵抗分の電圧降下が支配的に生じる。つぎに、反応速度の速い極板付近でおこる電気化学反応が支配的に進行し、極板近傍でのイオンの濃度が低下を始めることから、導体抵抗分の電圧降下よりも少し緩やかな傾きで電圧が減少する。その後、遅い現象である電解液全体のイオン濃度が拡散などにより、均質化するので、緩やかな傾きで電圧が減少する。そして、充電停止から十数時間が経過すると、それぞれの反応が収束し、安定した状態になるため、ＯＣＶはそれぞれの反応が収束した結果として、全体での単位時間における電圧降下量が微小になり、安定電圧（二次電池の内部電位）と等しくなることから、数分間隔での電圧測定では、電圧測定値が一定になる。このように、鉛蓄電池は、ＯＣＶの変化が非常に緩やかに進行するが、これは鉛蓄電池の電解液である硫酸に含まれる硫酸イオンの拡散が１×１０−５［ｃｍ２／ｓｅｃ］程度であり、１ｃｍ拡散するのに約１日を要するためである。なお、鉛蓄電池以外の二次電池の候補の１つとして、リチウムイオン電池が挙げられる。リチウムイオン電池の反応速度や電解液のイオン拡散速度は鉛蓄電池より速いため、ＯＣＶ測定中の電池電圧が安定するまでの時間が短くなり、１時間程度を要する。
【００２７】
このように、二次電池１４−１〜１４−ｎのＯＣＶの変化は反応速度の速い反応と、緩やかに進行する反応が同時に進行するため、二次電池の１４−１〜１４−ｎの状態を正確に得るためには、反応速度に応じて個別に評価することを必要とする。そこで、本願発明者は、図９に示すように、ＯＣＶの電圧変化が速い領域（Ｆ＿ｆａｓｔ）と、遅い領域（Ｆ＿ｓｌｏｗ）において電圧をサンプリングし、これらの領域のデータから電池状態を推定する（例えば、特許４７０２８５９号やＷＯ２０１２／０６６６４３号）。このような方法によれば、電池の反応速度因子ごとに、電池の状態量を推定することが可能になる。
【００２８】
ところで、図１０（Ａ）に示すように、ＯＣＶを測定する直前の状態が充電優位の状態である場合には、図８および図９に示すような標準的な電圧変化を示すが、図１０（Ｂ）に示すように、放電優位の状態の場合には標準的な電圧変化とは異なる電圧変化を生じる場合がある。これについて簡単に説明すると、充電後と放電後のＯＣＶの経時変化（ＯＣＶ（ｔ））は、図１１のようになる。すなわち、充電後には図の上に示すように下に凸形状を有する充電後電圧曲線を示し、放電後には図の下に示すように上に凸形状を有する放電後電圧曲線を示す。なお、図１１では、図面を簡略化するために、充電後と放電後の電圧変化曲線は略同じとしている。
【００２９】
図１２に示すように、ＯＣＶを測定する直前の状態が充電であっても、それよりも前に放電の状態が存在する場合には、電圧変化には放電の影響も反映されることから、なだらかな変化ではなく、図１２に示すように局部的な凹部が生じる変化となる。したがって、正確な安定電圧を測定するためには、直前の充放電状態のみならず、それよりも一定期間前の充放電状態についても留意する必要がある。
【００３０】
また、第１実施形態では、二次電池群１４は、複数の二次電池１４−１〜１４−ｎが直列接続されて構成されているので、例えば、５つの二次電池１〜５が直列接続されている場合、各二次電池の電圧変化は、図１３に示すように、直列接続された電池群に対して同じ充電を実施しても電池の個別の劣化状態の違いにより、異なる特性を示す。より詳細には、図１３では二次電池３が最も劣化が進んでおり、二次電池５がつぎに劣化が進んでおり、二次電池１，２，４が続いて劣化が進んだ状態となっている。ところで、このように複数の二次電池の電圧変化を測定して状態を推定する場合、複数の二次電池の測定タイミングを同期する必要がある。例えば、測定開始タイミングが二次電池間で異なる場合、ある二次電池では測定開始タイミングが図１３に示すｔ１である一方で、他の二次電池では測定開始タイミングがｔ２（ｔ２＞ｔ１）である場合が生じる。そのような場合には、測定開始時の電圧が異なることから、正確な電圧を推測できなくなってしまう。特に、充電停止直後の電圧変化は急激であることから、少しの時間的なずれが大きな誤差を生じてしまう。そこで、第１実施形態では、測定開始タイミングが二次電池１４−１〜１４−ｎの間で同期するように制御を行うとともに、サンプリングタイミングも同期するように制御がなされる。
【００３１】
つぎに、第１実施形態の動作について説明する。以下では、動作の概略について説明した後に、図１６〜図１８のフローチャートを参照して詳細な動作について説明する。まず、概略動作について説明する。二次電池群１４の劣化を判定する場合、まず、制御部１２は、演算部１３に対して二次電池群１４の測定を行うように要求する。なお、この要求は、制御部１２のＲＡＭ１２３に対して、測定予定日時を使用者が予め入力しておき、ＣＰＵ１２１が計時部１２４と、ＲＡＭ１２３に記憶された測定予定日時とが一致した場合に要求を行うようにすることができる。また、予め設定するのではなく、測定を行うと使用者が判断し、図示しない操作部を操作することにより、要求を行うようにしてもよい。
【００３２】
制御部１２のＣＰＵ１２１は、まず、電力変換部１１に対して、充電を行うように指示する。電力変換部１１は、系統電力３０からの交流電力を直流電力に変換し、二次電池群１４に供給して充電する。なお、電力変換部１１は、例えば、二次電池群１４に供給される電流を累積加算することで、二次電池群１４を構成する二次電池１４−１〜１４−ｎのＳＯＣを検出し、例えば、ＳＯＣが８５％以上になるまで充電を行う。ここで、ＳＯＣが８５％以上になるまで充電を行う理由について説明する。図１４は、二次電池の充電容量（ＳＯＣ）と、電池電圧との関係を電池の種類毎に示している。曲線Ｃ１は、Ｎｉ，Ｃｏ系リチウムイオン電池の特性を示し、曲線Ｃ２はリン酸系鉄系リチウムイオン電池の特性を示し、曲線Ｃ３は鉛蓄電池の特性を示している。これらの曲線Ｃ１〜Ｃ３に示すように、どの曲線も８５％を超えると、電圧の上昇量が増え、充電量に対して充電電圧が急激に増える（曲線の傾きが急に大きくなる）。この領域では、電池の不可逆反応が発生することから、二次電池の寿命も短縮する。このため、一般的には、８５％以上を判断の基準値とすることが望ましい。
【００３３】
なお、例えば、二次電池１４−１〜１４−ｎが鉛蓄電池の場合、８５％以上の具体的な数字としては、例えば、１００％とすることができる。また、鉛蓄電池の場合、ＳＯＣが１００％に到達後、さらにΔＳＯＣで５％相当の充電処理を継続して実行することが望ましい。また、リチウムイオン電池の場合には、ＳＯＣが８０〜１００％の予め設定された値（具体的には前述した８５％）になるように充電処理を実行する。このような動作により、ＯＣＶ測定直前の状態を充電優位の状態にすることで、図１０（Ｂ）に示すようなイレギュラな電圧変化が生じることを防止できる。また、過充電への耐性が高い鉛蓄電池の場合には、ＳＯＣ＝１００％相当の充電量を超えて、さらに継続して充電を行うことで、二次電池間のＳＯＣの不均衡を是正することができるとともに、鉛蓄電池の極板上の硫酸鉛を減少させ、現状の電池の劣化因子を低減し、電池における回復不能な劣化状態をより正確に推定することが可能になる。
【００３４】
より具体的な充電方法としては、二次電池の充電時における充放電可能容量の増加と充電時電圧の増加の関係において、充電可能容量の増量に対して充電時電圧の増加量の増加傾向が現れるまで充電を実施する。例えば、二次電池群１４が鉛蓄電池の場合には、１セル当たり２．４Ｖまで定電流（Constant Current）で充電し、該当電圧に到達した後は、定電圧（Constant Voltage）充電に切り換えて充電を継続し、充電電流が０．０２ＣＡ程度まで減少するか、５時間が経過するか、あるいは、定電圧充電に切り換えた後の電流積算値（電流×時間)が定格容量［Ａｈ］の５％相当になった時点で充電を停止する。なお、これ以外にも、例えば、定電流充電中の充電電流を多段階で変更するようにしても良い。
【００３５】
また、例えば、燐酸鉄系のリチウムイオン電池を満充電にするための条件としては、例えば、Ｃレート換算で０．３〜１．０ＣＡ相当の電流で３．６Ｖまで定電流充電を実施し、３．６Ｖに到達後は定電圧充電を０．０５ＣＡになるまで実施することとすることができる。但し、これは満充電を行うための充電制御の一例であり、この満充電条件に限定されるものではない。なお、Ｃレートは、１時間で全容量が放電される放電電流に相当する。
【００３６】
電力変換部１１による充電が完了すると、制御部１２は、電力変換部１１に対して充電終了を指示するとともに、演算部１３に対して測定開始を指示する。この結果、電力変換部１１から二次電池群１４への電力の供給が停止される。また、演算部１３のＣＰＵ１３１は、制御部１２から充電終了の指示を受信した場合には、計時部１３４の出力信号を参照し、一定の時間が経過したか否かを判定する。そして、充電終了から一定の時間が経過し、測定開始タイミングになった場合には、親機１６の無線通信部１６５を介してすべてのセンサ部１５−１〜１５−ｎに対して測定開始信号を同時に送信する。なお、測定開始信号を同時に送信する方法としては、例えば、多点同時通信によって送信することができる。
【００３７】
センサ部１５−１〜１５−ｎのＣＰＵ１５１は、無線通信部１５５を介して測定開始信号を同時に受信する。ＣＰＵ１５１は、測定開始信号を受信すると、サンプリングタイミングになったか否かを判定し、サンプリングタイミングになった場合には、Ａ／Ｄ変換部１５６に対して、Ａ／Ｄ変換を行うように指示する。なお、サンプリングタイミングか否かを判定する方法としては、例えば、測定開始信号を受信してから所定の時間が経過した場合にサンプリングタイミングであると判定したり、あるいは、演算部１３が所定の時刻を測定開始時刻としてこれをセンサ部１５−１〜１５−ｎに一斉に通知し、ＣＰＵ１５１が、計時部１５４が出力する時刻が、受信した測定開始時刻と一致した場合に、サンプリングタイミングと判定したりしてもよい。なお、センサ部１５−１〜１５−ｎが有する計時部１５４を同期するために、例えば、親機１６から同期のための信号を送信し、この信号に基づいて計時部１５４を調整することで、全ての計時部１５４を同期するようにしてもよい。
【００３８】
センサ部１５−１〜１５−ｎは、演算部１３からの測定開始信号に基づいて二次電池１４−１〜１４−ｎの端子電圧および温度を電圧センサ１５８および温度センサ１５９によって測定し、Ａ／Ｄ変換部１５６によってＡ／Ｄ変換した後、ＲＡＭ１５３に測定データとして格納する。同様の動作は、センサ部１５−１〜１５−ｎの全てにおいて実行される。このようにして、測定された端子電圧および温度のデータは、親機１６から測定結果の送信要求がなされた場合に、センサ部１５−１〜１５−ｎ毎に親機１６に送信される。全てのデータの転送が終了すると、演算部１３は、サンプリング周期に対応する所定の期間待機した後、再度、測定開始信号を、親機１６を介して全てのセンサ部１５−１〜１５−ｎに送信する。図１５は、演算部１３と１５−１〜１５−ｎの動作を説明するための図である。図１５では、タイミングｔ１において親機１６から全てのセンサ部１５−１〜１５−ｎに対して測定開始信号が無線により送信される（図１５（Ａ）参照）。そして、この測定開始信号を受信したセンサ部１５−１〜１５−ｎは、タイミングｔ２で同期して二次電池１４−１〜１４−ｎのそれぞれの端子電圧および温度をサンプリングする。そして、サンプリングによって測定されたデータは、センサ部１５−１〜１５−ｎの順に親機１６に対して送信される。親機１６は受信したデータを演算部１３に供給する。同様の処理は、タイミングｔ３，ｔ４およびタイミングｔ５，ｔ６でも繰り返される。なお、測定開始信号が送信される周期は、例えば、τとされるが、測定開始信号が送信されてから一定のタイミングの後に測定が開始されるため、この周期τはサンプリング周期となる。
【００３９】
以上の動作は、所定の時間繰り返し実行される。そして、必要なデータが得られると、演算部１３は、センサ部１５−１〜１５−ｎに対して要求を行う処理を終了する。つぎに、演算部１３は、得られたデータを参照し、二次電池１４−１〜１４−ｎのそれぞれの電圧変化に基づいて、二次電池１４−１〜１４−ｎの劣化状態を推定する。なお、劣化状態を推定する方法としては、例えば、電圧の経時変化の基準電圧からの変化量（ΔV（ｔ））を予め反応速度ごとに作成された参照関数を元に、反応速度成分の参照合成関数をΔV（ｔ）に対してフィッティングを行い、合成関数を構成する成分となるフィッティング関数と、予め作成された反応速度ごとの参照関数と比較して評価することにより、電池の状態を推定する。このとき、反応速度ごとの複数の領域毎に電圧の積分値を求め、この積分値に基づいて状態を推定したりしても良い。なお、二次電池１４−１〜１４−ｎの特性は温度によって変化することから、温度によって推定結果を補正するようにしてもよい。
【００４０】
つぎに、演算部１３は、二次電池１４−１〜１４−ｎの推定された劣化状態を制御部１２に送信する。制御部１２は、受信した劣化状態に基づいて、二次電池１４−１〜１４−ｎの劣化状態を提示部１２６に提示する。このようにして提示された情報を確認することで、使用者は、二次電池１４−１〜１４−ｎのそれぞれの状態を知ることができるとともに、交換が必要な二次電池が存在するか否かについても知ることができる。
【００４１】
以上に説明したように、本発明の第１実施形態によれば、直列接続された複数の二次電池１４−１〜１４−ｎに対してセンサ部１５−１〜１５−ｎを設け、親機１６から送信される測定開始信号に基づいて端子電圧および温度を測定し、測定されたデータに基づいて二次電池１４−１〜１４−ｎの状態を推定するようにしたので、複数の二次電池の状態を確実に推定することができる。
【００４２】
また、複数のセンサ部１５−１〜１５−ｎが、親機１６からの測定開始信号に同期して、二次電池１４−１〜１４−ｎの端子電圧および温度を測定するようにしたので、全ての二次電池１４−１〜１４−ｎが同じタイミングで測定される。これにより、全ての二次電池１４−１〜１４−ｎを同じ条件で測定することができることから、状態を正確に比較することができる。また、センサ部１５−１〜１５−ｎから親機１６に対して、測定したデータを逐次送信するようにしたので、無線通信部１５５，１６５の通信能力があまり高くないものを使用することができる。
【００４３】
また、センサ部１５−１〜１５−ｎと親機１６は無線通信によって情報を授受するようにしたので、有線通信による場合に比較して、ノイズの影響を少なくすることができる。すなわち、電力変換部１１はスイッチング動作を行うことから、電磁輻射ノイズが発生するとともに、このスイッチング動作に応じた電流が電力変換部１１内の回路および二次電池群１４に流れる。また、二次電池群１４は前述したようにサイズの大きい多くの二次電池１４−１〜１４−ｎによって構成されることから、これらに備えられるセンサ部１５−１〜１５−ｎを有線接続する場合には、信号線の本数が多くなるとともに、信号線の長さが非常に長くなる。このような多数および長い信号線には、電力変換部１１、二次電池群１４、または、外部の機器からの電磁輻射ノイズによってノイズ電圧が誘起される。一方、車載の二次電池群の場合、例えば、特許第５０８８５５７号に開示されるように、電池をパッケージ化し、スーツケースサイズの筐体に格納して使うことが一般的である。このような構成の場合、外部からのノイズに対して、筐体によりシールドができるため、有線によって通信を行う場合でも、筐体の外部からのノイズの影響を考慮する必要は少ない。しかしながら、本願のように、例えば、１個１０００Ａｈ程度の二次電池を２００個程度組み合わせて、二次電池群１４を構成する場合、数ｍ四方のパッケージの筐体内に格納する必要があるため、信号線がアンテナとなり外部からの電磁輻射ノイズを受信して、誤動作する可能性がある。このようなノイズ対策として、一般的には数十ｍの信号を送受信する場合には、電圧ではなくて電流で制御が可能な４〜２０ｍＡのカレントループ方式が採用される。あるいは、接点信号を送受信する場合においては例えば接点電圧を、例えば、ＤＣ２４VからＤＣ１００Ｖに変更して、ノイズによる影響がＯＮ／ＯＦＦの２値への影響に対して相対的に小さくなるような対策がとられている。しかしながら、カレントループ方式を採用する場合、全ての親機とセンサ部の間で電流源が必要となり、また、通信に使用する場合には、電流値が可変である必要がないため、ノイズ対策に対して装置のコストが上昇する問題がある。また、接点での同期を取る場合にもセンサ部側に対してＤＣ２４ＶやＤＣ１００Ｖの電源や受信素子を備える必要があり、コストの上昇が問題となる。さらには、ノイズ対策を施したシールド線や同軸ケーブルで配線する方法も考えられるが、配線距離が長く、高価なケーブルでの配線が長くなりコストが上昇するとともに、ケーブルの取り回しの作業性が悪くなる。そこで、本実施形態では、無線通信を使用することで、ノイズによる影響を少なくするとともに、信号線の配線作業を簡略化することができる。
【００４４】
つぎに、図１６〜図１８を参照して、第１実施形態の詳細な動作について説明する。まず、図１６は、制御部１２において実行される処理の流れを説明するための図である。この図１６の処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００４５】
ステップＳ１０では、制御部１２のＣＰＵ１２１は、メンテナンス計画を設定する。具体的には、使用者からの指示に基づいて、メンテナンスを実行する日時情報の入力を受け、入力された日時情報をＲＡＭ１２３に格納する。なお、メンテナンスを実行する日時としては、例えば、電力貯蔵装置１０が使用されていない日時（例えば、日曜日の１２：００等）に設定される。
【００４６】
ステップＳ１１では、制御部１２のＣＰＵ１２１は、設定された日時になったか否かを判定し、設定した日時になったと判定した場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）にはステップＳ１２に進み、それ以外の場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）には同様の処理を繰り返す。より詳細には、ＣＰＵ１２１は、計時部１２４から供給される現在の日時情報と、ＲＡＭ１２３に記憶されている日時情報を比較し、これらが同じになった場合には設定した日時になったと判定してステップＳ１２に進む。
【００４７】
ステップＳ１２では、制御部１２のＣＰＵ１２１は、電力変換部１１に制御信号を送り、充電処理を実行させる。この結果、電力変換部１１は、系統電力３０から供給される交流電力を直流電力に変換し、二次電池群１４を構成する二次電池１４−１〜１４−ｎを充電する。なお、充電の方法としては、一定期間は電流一定（ＣＣ:Constant Current）充電を行い、続いて、電圧一定（ＣＶ:Constant Voltage）充電を行うことができる。これは充電方法の一例であり、充電電流を多段階に設定して充電を実施しても良い。また、充電停止条件として、ＳＯＣ＝１００％相当からの電流積算値の増分量で決定しても良いし、低電圧充電中の充電時間や電流値を、閾値を元に決定してもよい。
【００４８】
ステップＳ１３では、制御部１２のＣＰＵ１２１は、二次電池１４−１〜１４−ｎが満充電の状態になったか否かを判定し、満充電の状態になった場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）にはステップＳ１４に進み、それ以外の場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）には、ステップＳ１２に戻って同様の処理を繰り返す。なお、満充電の基準としては、一般的には、ＳＯＣが８５％以上と定義することができ、また、個別的には、例えば、二次電池１４−１〜１４−ｎが鉛蓄電池の場合には、電池の使用可能総容量をＳＯＣ１００％に換算したとき、ＳＯＣの１０５％となるように充電を実行する。また、リチウムイオン電池の場合には、電池の使用可能総容量に対して、８０〜１００％の予め設定した値（例えば、８５％）となるように充電を実行する。なお、使用可能総容量とは、新品の電池である場合には、使用可能総容量と電池の定格容量が等しいが、劣化が進むと、使用可能容量が低下し、新品定格容量と変化するため、電池の使用可能総容量の変化に応じて、満充電相当の充電量を変えることが望ましい。
【００４９】
ステップＳ１４では、制御部１２のＣＰＵ１２１は、電力変換部１１に対して動作を停止させるための電力変換部停止信号を出力する。これにより、電力変換部１１は、二次電池１４−１〜１４−ｎに対する充電処理を終了するとともに、一定期間その動作を停止する。
【００５０】
ステップＳ１５では、制御部１２のＣＰＵ１２１は、演算部１３に対して測定開始を要求する。この結果、演算部１３では、後述する図１７の処理が実行される。
【００５１】
ステップＳ１６では、制御部１２のＣＰＵ１２１は、演算部１３による測定が終了したか否かを判定し、測定が終了したと判定した場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）にはステップＳ１７に進み、それ以外の場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）には同様の処理を繰り返す。例えば、演算部１３からの通知によって、測定が終了したことが判明した場合には、Ｙｅｓと判定してステップＳ１７の処理に進む。
【００５２】
ステップＳ１７では、制御部１２のＣＰＵ１２１は、演算部１３から二次電池１４−１〜１４−ｎの状態の判定結果を受信する。より詳細には、演算部１３は、後述する処理によって二次電池１４−１〜１４−ｎの劣化状態を判定するので、制御部１２のＣＰＵ１２１は、この劣化状態を判定結果として受信する。
【００５３】
ステップＳ１８では、制御部１２のＣＰＵ１２１は、交換対象となる二次電池が存在するか否かを判定し、交換対象となる二次電池が存在すると判定した場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）にはステップＳ１９に進み、それ以外の場合（ステップＳ１８：Ｎｏ）には処理を終了する。より詳細には、ステップＳ１７で受信した判定結果を参照し、劣化状態が所定の閾値を超えていると判定される二次電池が存在する場合にはステップＳ１９に進む。
【００５４】
ステップＳ１９では、制御部１２のＣＰＵ１２１は、交換対象となる二次電池を提示部１２６に提示する。より詳細には、二次電池１４−１〜１４−ｎの中で、交換対象となる二次電池が存在する場合には、その二次電池に付与された識別番号、および、設置場所を示す情報を提示部１２６に提示する。これにより、使用者は、交換の必要がある二次電池を特定することができる。
【００５５】
つぎに、図１７を参照して、演算部１３において実行される処理について説明する。図１７の処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００５６】
ステップＳ３０では、演算部１３のＣＰＵ１３１は、制御部１２から測定開始が要求された否かを判定し、測定開始が要求された場合（ステップＳ３０：Ｙｅｓ）にはステップＳ３１に進み、それ以外の場合（ステップＳ３０：Ｎｏ）には同様の処理を繰り返す。より詳細には、図１６のステップＳ１５の処理による要求を受信した場合にはステップＳ３１に進む。
【００５７】
ステップＳ３１では、演算部１３のＣＰＵ１３１は、計時部１３４を参照し、測定開始タイミングになったか否かを判定し、測定開始タイミングになったと判定した場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）にはステップＳ３２に進み、それ以外の場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）には同様の処理を繰り返す。より詳細には、例えば、１回目の測定の場合には測定開始の要求を受信してから、予め定められている一定の時間が経過した場合には測定開始タイミングであるとしてステップＳ３２に進み、２回目以降の測定の場合には前回の測定からサンプリング周期に対応する一定の時間（＝τ）が経過したか否かを判定し、一定の時間が経過した場合には測定開始タイミングであるとしてステップＳ３２に進む。一定の時間としては、後述する「通常測定」では、例えば、６０秒とすることができる。もちろん、これ以外の時間でもよい。なお、測定開始タイミングを時刻情報として保持し、時刻情報と計時部１３４が出力する時刻情報を比較し、これらが一致する場合に測定開始タイミングと判定するようにしてもよい。
【００５８】
ステップＳ３２では、演算部１３のＣＰＵ１３１は、全てのセンサ部１５−１〜１５−ｎに対して、親機１６を介して通常測定開始信号を無線で送信する。通常測定開始信号は、センサ部１５−１〜１５−ｎの全てによって同時に受信される。なお、通常測定開始信号とは、後述する高速測定開始信号のように高速サンプリングを行うのではなく、通常のレートでサンプリングを行うことを示す信号であり、例えば、６０秒周期でサンプリングが実行される。
【００５９】
ステップＳ３３では、演算部１３のＣＰＵ１３１は、所定のセンサ部に対して通常測定結果送信要求を行う。例えば、センサ部１５−１〜１５−ｎは、予め定められた順番に通常測定要求を行う。具体的には、センサ部１５−１〜１５−ｎの順番に、通常測定結果送信要求を行う。
【００６０】
ステップＳ３４では、演算部１３のＣＰＵ１３１は、ステップＳ３３において要求を行った所定のセンサ部から測定結果のデータを受信する。例えば、ステップＳ３３において、センサ部１５−１〜１５−ｎの順番に通常測定結果送信要求を行った場合には、センサ部１５−１〜１５−ｎの順番に測定結果のデータを順番に受信する。
【００６１】
ステップＳ３５では、演算部１３のＣＰＵ１３１は、計時部１３４を参照して測定開始信号を送信してから所定の時間が経過したか否かを判定し、所定の時間が経過したと判定した場合（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）にはステップＳ３７に進み、それ以外の場合（ステップＳ３５：Ｎｏ）にはステップＳ３６に進む。より詳細には、センサ部１５−１〜１５−ｎの全てから測定結果データを受信してない場合であっても、次の測定に間に合わない事態は回避しなくてはならないため、サンプリング周期τよりも短い所定の時間τ０（τ０＜τ）が経過した場合にはステップＳ３６に進む。
【００６２】
ステップＳ３６では、演算部１３のＣＰＵ１３１は、全てのセンサ部１５−１〜１５−ｎから測定結果データを受信したか否かを判定し、全てのセンサ部１５−１〜１５−ｎから測定結果データを受信したと判定した場合（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）にはステップＳ３７に進み、それ以外の場合（ステップＳ３６：Ｎｏ）にはステップＳ３３に戻る。
【００６３】
ステップＳ３７では、演算部１３のＣＰＵ１３１は、測定を終了するか否かを判定し、測定を終了すると判定した場合（ステップＳ３７：Ｙｅｓ）にはステップＳ３８に進み、それ以外の場合（ステップＳ３７：Ｎｏ）にはステップＳ３１に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返す。より詳細には、二次電池の状態を判定するための測定が全て終了した場合にはステップＳ３８に進む。
【００６４】
ステップＳ３８では、演算部１３のＣＰＵ１３１は、上述した処理によってセンサ部１５−１〜１５−ｎから受信した、二次電池１４−１〜１４−ｎの端子電圧および温度の測定データに基づいて、二次電池１４−１〜１４−ｎのそれぞれの劣化状態を判定する処理を実行する。
【００６５】
ステップＳ３９では、演算部１３のＣＰＵ１３１は、ステップＳ３８の処理によって得られた二次電池１４−１〜１４−ｎのそれぞれの劣化状態の判定結果を示す情報を制御部１２に対して送信する。
【００６６】
つぎに、図１８を参照して、センサ部１５−１〜１５−ｎにおいて実行される処理について説明する。なお、センサ部１５−１〜１５−ｎにおいて実行される処理は同様であるので、以下では、これらをセンサ部１５として説明する。図１８の処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００６７】
ステップＳ５０では、センサ部１５のＣＰＵ１５１は、通常測定開始信号を受信したか否かを判定し、通常測定開始信号を受信したと判定した場合（ステップＳ５０：Ｙｅｓ）にはステップＳ５１に進み、それ以外の場合（ステップＳ５０：Ｎｏ）には同様の処理を繰り返す。より詳細には、図１７に示すステップＳ３２の処理によって送信された通常測定開始信号を受信した場合にはステップＳ５１に進む。
【００６８】
ステップＳ５１では、センサ部１５のＣＰＵ１５１は、計時部１５４の出力を参照し、サンプリングタイミングになったか否かを判定し、サンプリングタイミングになったと判定した場合（ステップＳ５１：Ｙｅｓ）にはステップＳ５２に進み、それ以外の場合（ステップＳ５１：Ｎｏ）には同様の処理を繰り返す。より詳細には、センサ部１５−１〜１５−ｎの全てにおいて同期して測定を行うために、例えば、通常測定開始信号を受信してから所定の時間が経過した場合にはサンプリングタイミングであると判定してステップＳ５２に進むことができる。なお、これ以外にも、測定を開始する時刻を定めて親機１６からセンサ部１５−１〜１５−ｎに送信し、この定められた時刻になった場合にはサンプリングタイミングになったと判定してステップＳ５２に進むことができる。
【００６９】
ステップＳ５２では、センサ部１５のＣＰＵ１５１は、電圧センサ１５８および温度センサ１５９の出力を取得する。なお、温度変化は端子電圧の変化に比較すると緩慢であるため、タイミングが若干ずれても、取得されるデータの誤差は少ない。このため、温度センサ１５９よりも、電圧センサ１５８の出力を優先して取得することができる。なお、取得された。結果のデータは、ＲＡＭ１５３に保管される。
【００７０】
ステップＳ５３では、センサ部１５のＣＰＵ１５１は、親機１６から通常測定結果送信要求を受信したか否かを判定し、通常測定結果送信要求を受信したと判定した場合（ステップＳ５３：Ｙｅｓ）にはステップＳ５４に進み、それ以外の場合（ステップＳ５３：Ｎｏ）には同様の処理を繰り返す。
【００７１】
ステップＳ５４では、センサ部１５の無線通信部１５５は、測定結果データを、演算部１３に対して送信する。より詳細には、センサ部１５の無線通信部１５５は、ＲＡＭ１５３に格納されている測定結果データを取得し、親機１６の無線通信部１６５に送信する。
【００７２】
ステップＳ５５では、センサ部１５のＣＰＵ１５１は、全ての測定が終了したか否かを判定し、終了していないと判定した場合（ステップＳ５５：Ｎｏ）にはステップＳ５０に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返し、それ以外の場合（ステップＳ５５：Ｙｅｓ）には処理を終了する。なお、演算部１３から測定の終了を示す信号を受信した場合に、全ての測定が終了したと判定するようにしてもよい。
【００７３】
以上の処理によれば、センサ部１５−１〜１５−ｎに対して同期して測定を実行させることが可能になるとともに、二次電池１４−１〜１４−ｎの劣化状態を個別に知ることが可能になる。また、無線通信によってデータを送受信することで、ノイズによる影響を受けにくくすることができる。すなわち、電力変換部１１から発生するノイズを、例えば、ハードウエアまたはソフトウエアによって構成されるフィルタによって無線通信信号よりも相対的に減衰させることにより、ノイズの影響を少なくすることができる。また、例えば、デジタル変調方式を用いることにより、外部からのノイズに対する影響も少なくすることができる。もちろん、ノイズに対する影響が少ないアナログ変調方式（例えば、周波数変調等）を用いてもよい。
【００７４】
（Ｃ）本発明の第２実施形態の構成の説明
つぎに、本発明の第２実施形態について説明する。図１９は、本発明の第２実施形態の構成例を示す図である。なお、図１９において、図１と対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図１９では、図１と比較すると、スイッチ２０が追加されている。これ以外の構成は図１の場合と同様である。スイッチ２０は、例えば、電磁式リレーや半導体スイッチによって構成され、電力変換部１１と二次電池群１４との間に挿入され、制御部１２によって制御される。制御部１２が、スイッチ２０をオフの状態にすることで、二次電池群１４を電力変換部１１から所望のタイミングで切り離すことができる。
【００７５】
（Ｄ）動作本発明の第２実施形態の動作の説明
つぎに、第２実施形態の動作について説明する。第２実施形態では、通常の動作時には、制御部１２は、スイッチ２０をオンの状態にする。この結果、電力変換部１１と二次電池群１４とが接続され、これらの間で電力の授受が可能になる。一方、二次電池群１４の劣化状態を判定する場合、制御部１２は、図１６のステップＳ１４において、電力変換部１１を停止する信号を出力した後、所望のタイミングで、スイッチ２０をオフの状態に制御する。このような制御により、電力変換部１１から二次電池群１４に供給される充電電流を所望のタイミングでオフの状態にすることができる。より詳細には、電力変換部１１に対して停止信号を送信した場合、電力変換部１１では、停止するまでの間に、例えば、スイッチング用の半導体を保護するための処理等を実行するため、動作状態に応じた所定の時間が停止までに必要になる。このため、制御部１２から電力変換部１１に停止信号を送信してから、電力変換部１１が実際に検出するまでには一定の時間を要し、この一定の時間は電力変換部１１の動作状態や機種等によって異なる。しかしながら、スイッチ２０をオフの状態にすることで、所望のタイミングで充電電流を遮断することが可能になる。なお、制御部１２によってスイッチ２０を制御するのではなく、演算部１３によってスイッチ２０を制御するようにしてもよい。そのような構成によれば、二次電池群１４の測定を行う演算部１３が最適なタイミングでスイッチ２０をオフの状態に制御することができる。
【００７６】
以上に説明したように、本発明の第２実施形態では、電力変換部１１と二次電池群１４の間にスイッチ２０を設け、このスイッチ２０を、制御部１２によって制御するようにしたので、電力変換部１１から二次電池群１４に供給される充電電流を、所望のタイミングで遮断することが可能になる。これにより、測定の開始タイミングを正確に設定することができるため、例えば、充電電流の遮断から、所定時間経過後に、測定を開始する必要があるような場合に好適である。
【００７７】
（Ｆ）変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の各実施形態では、メンテナンス計画に基づいて、二次電池群１４の劣化状態を検出するようにしたが、例えば、使用者からの直接の指示に基づいて実行したり、過去の動作状況に基づいて、充放電の発生頻度が低い時間帯を自動的に見つけて実行したりするようにしてもよい。
【００７８】
また、以上の各実施形態では、二次電池群１４の状態を測定する前に、二次電池群１４を満充電するようにしたが、例えば、二次電池群１４のＳＯＣが数％〜数十％増加するように制御してもよい。あるいは、測定直前の１〜数時間の充放電履歴が充電優位となるように充電制御するようにしてもよい。なお、充電を積極的に行うのではなく、測定直前の１〜数時間の充放電履歴が充電優位となるタイミングを検出して、そのタイミングで二次電池群１４の状態を検出するようにしてもよい。充放電履歴が充電優位となったか否かの判定方法としては、例えば、測定直前の１〜数時間の充電量が、放電量を所定量上回ったか否かを判定することで実現できる。具体的には、例えば、シール式鉛蓄電池の場合、電解液の拡散に伴う電圧変化の要因が収束するのは少なくとも３時間程度必要であることから、過去３時間程度の充放電履歴をデータとして保存し、判断することが望ましい。例えば、リン酸鉄系リチウムイオン電池の場合、電解液の拡散に伴う電圧変化の要因が収束するために３０分程度必要であるので、過去３０分の充放電履歴をデータとして保存しておくことが望ましい。あるいは、特開２０１２−２２５７４０号公報に記載のあるような充放電履歴を判定する方法を用いて、現在の充放電履歴を判定しても良い。
【００７９】
また、以上の第２実施形態では、電力変換部１１に停止信号を出力してからスイッチ２０をオフの状態にするようにしたが、スイッチ２０をオフの状態にした後に電力変換部１１に停止信号を出力するようにしてもよい。
【００８０】
また、以上の各実施形態では、全てのセンサ部１５−１〜１５−ｎに対して一括して測定開始信号を送信するようにしたが、個別に測定開始信号を送信した後、同期して測定を行うようにしてもよい。例えば、センサ部１５−１〜１５−ｎに個別に、測定開始時刻を送信し、当該測定開始時刻になった場合に、同期して測定を開始してもよい。また、センサ部１５−１〜１５−ｎの全てが測定を行うのではなく、これらの一部が測定を行うようにしてもよい。
【００８１】
また、以上の各実施形態では、センサ部１５−１〜１５−ｎでは、１回の測定に対して電圧センサ１５８および温度センサ１５９の出力を１回取得するようにしたが、１回の測定に対して複数回出力を取得し、これら複数回の出力の平均値を求めて演算部１３に送るようにしてもよい。
【００８２】
また、以上の各実施形態では、測定結果データは、予め定められた順番（センサ部１５−１〜１５−ｎの順番）で演算部１３に送信するようにしたが、例えば、これ以外の順番で送信したり、あるいは、先着順で送信したりするようにしてもよい。
【００８３】
また、以上の各実施形態では、センサ部１５−１〜１５−ｎは、１回の測定毎に測定データを演算部１３に送信するようにしたが、例えば、複数回分の測定データをまとめて送信するようにしてもよい。例えば、１０回分の測定データをまとめて転送するようにしてもよい。その場合、センサ部１５−１〜１５−ｎの全てのデータを１回のサンプリング期間内に全て送信するのではなく、複数回のサンプリング期間に分散して送信することもできる。
【００８４】
また、以上の各実施形態では、センサ部１５―１〜１５−ｎに計時部１５４を設け、この計時部１５４の出力を参照して、サンプリングタイミングになったか否かを判定するようにしたが、例えば、親機１６からの多点同時送信された信号に同期してサンプリングを実行することで、センサ部１５―１〜１５−ｎのサンプリングタイミングを同期するようにしてもよい。
【００８５】
また、以上の各実施形態では、１つの二次電池に対して１つのセンサ部を設けるようにしたが、複数の二次電池に対して１つのセンサ部を設けるようにしてもよい。例えば、直列接続された複数の二次電池に対して１つのセンサ部を設けることができる。あるいは、二次電池が複数並列接続されている場合には、これら並列接続された複数の二次電池に対して１つのセンサ部を設けることができる。また、複数の二次電池が並列接続されている場合には、これら複数の二次電池に対して１つのセンサ部を設けるとともに、任意の１つの二次電池を選択する手段（例えば、スイッチ）を設け、目的となる二次電池を選択してセンサ部を接続するようにしてもよい。このような構成によれば、並列接続された複数の二次電池のそれぞれの状態を検出することができる。
【００８６】
また、以上の各実施形態では、図１７および図１８においては通常測定を実行するようにしたが、例えば、図２０および図２１に示すように高速測定を実行するようにしてもよい。より詳細には、図２０は、演算部１３において実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。なお、図２０において図１７と対応する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図２０では、図１７と比較すると、ステップＳ３２，Ｓ３３がステップＳ６０，Ｓ６１に置換され、ステップＳ６２，Ｓ６３の処理が追加されている。図２０に示す処理では、ステップＳ６１では、演算部１３は、親機１６を介して、全センサ部１５−１〜１５−ｎに対して高速測定要求を多点同時送信する。なお、高速測定とは、例えば、１秒周期で測定を行うことをいう。もちろん、これ以外の周期でもよい。この結果、図２１を参照して後述するように、センサ部１５−１〜１５−ｎは高速測定処理を実行する。ステップＳ６１では、演算部１３は親機１６を介して、所定のセンサ部に対して高速測定結果の送信要求を行う。要求の結果、所定のセンサ部から高速測定結果が無線によって送信される。そして、前述の場合と同様に、全センサ部からのデータを受信し、所定の回数測定が実行された場合にはステップＳ６２に進む。ステップＳ６２では、高速測定処理を終了し、ステップＳ６３では、図１７のステップＳ３１〜Ｓ３７に示すのと同様の通常測定処理が実行され、高速測定処理と通常測定処理の結果に基づいて二次電池状態判定処理がステップＳ３８で実行され、ステップＳ３９で判定結果を送信して処理を終了する。
【００８７】
図２１は、センサ部１５において実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。なお、図２１において図１８と対応する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図２１では、図１８と比較すると、ステップＳ５０，Ｓ５３がステップＳ７０，Ｓ７２に置換され、ステップＳ７１，Ｓ７３の処理が追加されている。これら以外は図１８と同様である。図２１に示す処理では、演算部１３から高速測定開始信号を受信すると、例えば、１秒周期で測定を実行し、所定の回数（例えば１回）測定が終了すると、ステップＳ７１においてＹｅｓと判定されてステップＳ７２に進み、ステップＳ７２では演算部１３から高速測定結果送信要求を受信した場合にはＹｅｓと判定されてステップＳ５４に進み、測定結果のデータを演算部１３に送信する。そして、測定が終了すると、ステップＳ７３に進み、通常測定処理（図１８のステップＳ５０〜Ｓ５５と同様の処理）が実行され、処理を終了する。以上のような実施形態によれば、例えば、充電が終了後の一定時間は、高速測定によってデータを細かく測定し、一定時間が経過した後は、通常測定によって大まかにデータを測定することができる。なお、高速測定後の通常測定については実行しないようにしてもよい。
【００８８】
また、以上の各実施形態では、電源貯蔵装置１０は、負荷５０に対して電力を供給するようにしたが、負荷５０を設けないで、系統電力３０にのみ接続され、例えば、太陽光発電による系統電力への供給（例えば、売電）に使用するようにしてもよい。
【００８９】
また、以上の各実施形態では、演算部１３が測定開始信号を送信するようにしたが、これ以外の部位が測定開始信号を送信するようにしてもよい。例えば、制御部１２が測定開始信号を送信するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１０  電力貯蔵装置
１１  電力変換部
１２  制御部
１３  演算部
１４  二次電池群（組電池）
１４−１〜１４−ｎ  二次電池
１５−１〜１５−ｎ  センサ部
１６  通信線
３０  系統電力
５０  負荷
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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