(57)【要約】  本発明は、好適なタイミングでシステムを一時停止させて、二次電池の劣化状態を推定できるようにしたものである。  本発明のバックアップ電源システム（１ａ）は、二次電池（４００）と、ユーザーによる操作に応じたトリガー信号を送信するインタフェース部（４１００）と、インタフェース部からトリガー信号を受信した場合、二次電池を放電させてから充電する制御、又は充電してから放電させる制御を実行する充放電制御部（４１１０）と、二次電池の電圧を異なるタイミングで検出する検出部（４１２０）と、二次電池の電圧に基づいて残容量を推定する残容量推定部（４１３０）と、推定した残容量に基づいて二次電池の劣化状態を推定する劣化推定部（４１５０）と、推定された劣化状態を通知する通知部（４１６０）と、を備える。
2015151649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池と、  ユーザによる操作に応じたトリガー信号を送信するインタフェース部と、  前記インタフェース部から前記トリガー信号を受信した場合、前記二次電池を放電させてから充電する制御、又は、前記二次電池を充電してから放電させる制御を実行する充放電制御部と、  前記二次電池の電圧を異なるタイミングで検出する検出部と、  前記二次電池の電圧に基づいて前記二次電池の残容量を推定する残容量推定部と、  推定された前記残容量に基づいて前記二次電池の劣化状態を推定する劣化推定部と、  推定された前記劣化状態を通知する通知部と、  を備えるバックアップ電源システム。
【請求項２】
前記異なるタイミングは、放電を終了したタイミングと、充電を終了したタイミングとである、請求項１に記載のバックアップ電源システム。
【請求項３】
前記劣化推定部は、前記二次電池の劣化状態として、前記二次電池の電池容量又は内部抵抗値を推定する、請求項１に記載のバックアップ電源システム。
【請求項４】
前記充放電制御部は、前記二次電池の電圧値又は残容量に基づいて、前記二次電池の充放電を制御する、請求項１に記載のバックアップ電源システム。
【請求項５】
前記劣化推定部は、前記二次電池の劣化状態が所定の第１劣化状態よりも劣化している状態を示す場合、前記通知部から警告を通知させる、請求項１に記載のバックアップ電源システム。
【請求項６】
前記劣化推定部は、前記二次電池の将来における劣化状態を推定し、推定した前記将来における劣化状態が所定の第２劣化状態よりも劣化している状態を示す場合、前記通知部から警告を通知させる、請求項１に記載のバックアップ電源システム。
【請求項７】
前記充放電制御部は、電気的に切り離すことを要求する切り離し要求信号を前記インタフェース部が受信した場合、自バックアップ電源システムの前記二次電池を、他のバックアップ電源システムの前記二次電池から電気的に切り離す、請求項１に記載のバックアップ電源システム。
【請求項８】
前記充放電制御部は、前記切り離し要求信号の代わりに前記インタフェース部から前記トリガー信号を受信し、前記劣化推定部による自バックアップ電源システムの前記二次電池の劣化状態の推定が完了した場合、前記他のバックアップ電源システムの前記二次電池の残容量と同じ残容量になるように、自バックアップ電源システムの前記二次電池を充電又は放電させてから、自バックアップ電源システムの前記二次電池を、前記他のバックアップ電源システムの前記二次電池に電気的に接続させる、請求項７に記載のバックアップ電源システム。
【請求項９】
前記劣化推定部は、前記二次電池の電圧を前記検出部が正確に検出することができるか否かを、前記二次電池の温度に基づいて判定し、前記検出部が前記二次電池の電圧を正確に検出することができない場合には、前記通知部から警告を通知させる、請求項１に記載のバックアップ電源システム。
【請求項１０】
ユーザによる操作に応じたトリガー信号を送信するインタフェース部と、  前記インタフェース部から前記トリガー信号を受信した場合、二次電池を放電させてから充電する制御、又は、前記二次電池を充電してから放電させる制御を実行する充放電制御部と、  前記二次電池の電圧を異なるタイミングで検出する検出部と、  前記二次電池の電圧に基づいて前記二次電池の残容量を推定する残容量推定部と、  推定された前記残容量に基づいて前記二次電池の劣化状態を推定する劣化推定部と、  推定された前記劣化状態を通知する通知部と、  を備える劣化推定装置。
【請求項１１】
劣化推定装置における劣化推定方法であって、  ユーザによる操作に応じたトリガー信号をインタフェース部から送信するステップと、  インタフェース部から前記トリガー信号を受信した場合、二次電池を放電させてから充電する制御、又は、前記二次電池を充電してから放電させる制御を実行するステップと、  前記二次電池の電圧を異なるタイミングで検出するステップと、  前記二次電池の電圧に基づいて前記二次電池の残容量を推定するステップと、  推定された前記残容量に基づいて前記二次電池の劣化状態を推定するステップと、  推定された前記劣化状態を通知するステップと、  を有する劣化推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明の実施形態は、バックアップ電源システム、劣化推定装置及び劣化推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  二次電池の劣化状態は、二次電池を使用する電力システムの誤動作や停止を防ぐために、推定される場合がある。また、二次電池の劣化状態を推定する場合、その二次電池を有する電源システムを、一時停止させる必要がある。しかしながら、電源システムは、好適なタイミングでシステムを一時停止させて、二次電池の劣化状態を推定することができない場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−７５４６１号公報
【特許文献２】特開２０１２−２５１８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  本発明が解決しようとする課題は、より好適なタイミングでシステムを一時停止させて、二次電池の劣化状態を推定することができるバックアップ電源システム、劣化推定装置及び劣化推定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  実施形態のバックアップ電源システムは、二次電池と、インタフェース部と、充放電制御部と、検出部と、残容量推定部と、劣化推定部と、通知部とを持つ。インタフェース部は、ユーザによる操作に応じたトリガー信号を送信する。充放電制御部は、インタフェース部からトリガー信号を受信した場合、二次電池を放電させてから充電する制御、又は、二次電池を充電してから放電させる制御を実行する。検出部は、二次電池の電圧を異なるタイミングで検出する。残容量推定部は、二次電池の電圧に基づいて二次電池の残容量を推定する。劣化推定部は、推定された残容量に基づいて二次電池の劣化状態を推定する。通知部は、推定された劣化状態を通知する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態における、電力システムの構成例を示す図である。
【図２】第２の実施形態における、電力システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】  以下、実施形態のバックアップ電源システム及びバックアップ電源方法を、図面を参照して説明する。（第１の実施形態）  図１は、第１の実施形態における、電力システム１ａの構成例を示す図である。電力システム１ａは、電力系統１０と、負荷２０と、パワーコンディショナ３０と、バックアップ電源システム４０とを備える。
【０００８】  電力系統１０は、電力を負荷２０に供給する。電力系統１０は、パワーコンディショナ３０が充電モードで動作している場合、パワーコンディショナ３０に電力を供給する。一方、電力系統１０は、パワーコンディショナ３０が放電モードで動作している場合、電力の供給をパワーコンディショナ３０から受ける。電力系統１０は、電力を供給する電力供給装置である。電力系統１０は、例えば、電力会社等の発電装置、変電装置、ケーブルや二次電池を含む。
【０００９】  負荷２０は、電力の供給を電力系統１０から受ける。負荷２０は、パワーコンディショナ３０が放電モードで動作している場合、電力の供給をパワーコンディショナ３０から受ける。負荷２０は、電力の負荷となる装置である。負荷２０は、例えば、家電製品である。
【００１０】  パワーコンディショナ３０は、バックアップ電源システム４０により、動作モードが制御される。パワーコンディショナ３０の動作モードには、充電モードと、放電モードと、電力供給モードとがある。パワーコンディショナ３０は、充電モードで動作する場合、電力系統１０から供給された交流電力を直流電力に変換して、変換した直流電力をバックアップ電源システム４０に供給する。
【００１１】  パワーコンディショナ３０は、放電モードで動作する場合、バックアップ電源システム４０から供給された直流電力を交流電力に変換して、変換した交流電力をバックアップ電源システム４０に供給する。パワーコンディショナ３０は、電力供給モードで動作する場合、バックアップ電源システム４０から供給された直流電力を交流電力に変換して、変換した交流電力を負荷２０に供給する。
【００１２】  次に、バックアップ電源システム４０の構成例について説明する。  バックアップ電源システム４０は、負荷２０に電力を必要に応じて供給するシステムである。バックアップ電源システム４０は、二次電池４００と、劣化推定装置４１０とを備える。
【００１３】  二次電池４００は、パワーコンディショナ３０が放電モードで動作する場合、パワーコンディショナ３０を介して、電力系統１０に電力を放電する。一方、二次電池４００は、パワーコンディショナ３０が充電モードで動作する場合、電力の供給をパワーコンディショナ３０から受ける。二次電池４００は、パワーコンディショナ３０が電力供給モードで動作する場合、パワーコンディショナ３０を介して負荷２０に電力を供給する。
【００１４】  二次電池４００は、充放電が可能な電池であれば、どのような種類の電池でもよく、特定の種類の電池に限定されない。二次電池４００は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池である。また、二次電池４００は、二次電池を複数組み合わせた組電池でもよい。
【００１５】  劣化推定装置４１０は、二次電池４００の劣化状態を推定する装置である。劣化推定装置４１０は、インタフェース部４１００と、充放電制御部４１１０と、検出部４１２０と、残容量推定部４１３０と、記憶部４１４０と、劣化推定部４１５０と、通知部４１６０とを備える。検出部４１２０は、電圧検出部４１２１と、電流検出部４１２２と、温度検出部４１２３とを備える。
【００１６】  インタフェース部４１００は、操作部である場合、ユーザによる操作を受け付ける。インタフェース部４１００は、例えば、押下操作可能なボタンや、タッチパネルを備えてもよい。インタフェース部４１００は、ユーザによる操作を受け付けた場合、ユーザによる操作に応じたトリガー信号を、充放電制御部４１１０に送信する。
【００１７】  インタフェース部４１００は、通信部である場合、ユーザによる操作に応じたトリガー信号を、情報端末や上位装置（後述する）から受信する。情報端末は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話端末である。インタフェース部４１００は、情報端末や上位装置からトリガー信号を受信した場合、そのトリガー信号を充放電制御部４１１０に転送する。
【００１８】  充放電制御部４１１０は、インタフェース部４１００からトリガー信号を受信した場合、パワーコンディショナ３０を放電モードから充電モードに制御することにより、二次電池４００を放電させてから充電する制御を実行する。また、充放電制御部４１１０は、インタフェース部４１００からトリガー信号を受信した場合、パワーコンディショナ３０を充電モードから放電モードに制御することにより、二次電池４００を充電してから放電させる制御を実行してもよい。充放電制御部４１１０は、放電を終了したタイミングを示す情報と、充電を終了したタイミングを示す情報とを、検出部４１２０に出力する。
【００１９】  充放電制御部４１１０は、二次電池４００の電圧値を、電圧検出部４１２１から取得する。充放電制御部４１１０は、二次電池４００の電流値を、電流検出部４１２２から取得する。充放電制御部４１１０は、二次電池４００の温度情報を、温度検出部４１２３から取得する。充放電制御部４１１０は、二次電池４００の電圧値と電流値と温度情報との少なくとも一つに基づいて、二次電池４００の充放電を制御する。充放電制御部４１１０は、二次電池４００の電圧値に基づいて、二次電池４００の放電を制御する場合、予め定められた第１の電圧値となるまで、二次電池４００を放電させる。また、充放電制御部４１１０は、二次電池４００の電圧値に基づいて、二次電池４００の充電を制御する場合、第１の電圧値よりも高い第２の電圧値となるまで、二次電池４００を充電する。
【００２０】  また、充放電制御部４１１０は、二次電池４００のＳＯＣ（State Of Charge）値（残容量）に基づいて、二次電池４００の充放電を制御してもよい。充放電制御部４１１０は、二次電池４００の残容量に基づいて、二次電池４００の放電を制御する場合、予め定められた第１の残容量となるまで、二次電池４００を放電させる。また、充放電制御部４１１０は、二次電池４００の残容量に基づいて、二次電池４００の充電を制御する場合、第１の残容量よりも多い第２の残容量となるまで、二次電池４００を充電する。なお、二次電池４００が、メモリ効果を生じる二次電池（例えば、ニッケル水素電池）である場合、充放電制御部４１１０は、二次電池４００を充分に放電させてから充電すれば、メモリ効果による二次電池４００の電池容量の低下を解消することができる。
【００２１】  電圧検出部４１２１は、二次電池４００の電圧を所定周期（例えば、１秒周期）で検出し、検出した二次電池４００の電圧値を、充放電制御部４１１０に出力する。電圧検出部４１２１は、所定周期で検出した二次電池４００の電圧値を、残容量推定部４１３０を介して記憶部４１４０に記憶させる。
【００２２】  電流検出部４１２２は、二次電池４００の電流を所定周期で検出し、検出した二次電池４００の電流値を、充放電制御部４１１０に出力する。電流検出部４１２２は、所定周期で検出した二次電池４００の電流値を、残容量推定部４１３０を介して記憶部４１４０に記憶させる。
【００２３】  温度検出部４１２３は、二次電池４００の温度を所定周期で検出し、検出した二次電池４００の温度情報を、充放電制御部４１１０に出力する。温度検出部４１２３は、所定周期で検出した二次電池４００の温度情報を、残容量推定部４１３０を介して記憶部４１４０に記憶させる。
【００２４】  残容量推定部４１３０は、二次電池４００が放電を終了したタイミングで検出された二次電池４００の電圧に基づいて、放電を終了した状態での二次電池４００の残容量を推定する。残容量推定部４１３０は、二次電池４００が充電を終了したタイミングで検出された二次電池４００の電圧に基づいて、充電を終了した状態での二次電池４００の残容量を推定する。残容量推定部４１３０は、推定した二次電池４００の残容量情報を、測定したタイミングごとに、記憶部４１４０に記憶させる。
【００２５】  記憶部４１４０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、レジスタ等である。つまり、記憶部４１４０は、不揮発性メモリでもよい。記憶部４１４０は、二次電池４００の電圧値と、二次電池４００の電流値と、二次電池４００の温度情報とを記憶する。記憶部４１４０は、ＣＰＵ等のプロセッサを動作させるためのプログラムを記憶してもよい。記憶部４１４０は、二次電池４００の残容量情報を、電圧検出部４１２１によって測定されたタイミングごとに記憶する。
【００２６】  劣化推定部４１５０は、二次電池４００の残容量情報に基づいて、二次電池４００の劣化状態を推定する。劣化推定部４１５０は、二次電池４００の劣化状態を示す値として、例えば、二次電池４００の電池容量を推定する。劣化推定部４１５０は、二次電池４００の劣化状態を示す残容量又は電池容量の値が所定の第１閾値以下である場合、通知部４１６０から警告を通知させる。つまり、劣化推定部４１５０は、二次電池４００の劣化状態が所定の第１劣化状態よりも劣化している状態を示す場合、通知部４１６０から警告を通知させる。
【００２７】  また、劣化推定部４１５０は、二次電池４００の電圧値と電流値に基づいて、二次電池４００の劣化状態を示す値として、二次電池４００の内部抵抗値を推定してもよい。劣化推定部４１５０は、二次電池４００の劣化状態を示す内部抵抗値が所定の第２閾値以上である場合、通知部４１６０から警告を通知させる。
【００２８】  また、劣化推定部４１５０は、二次電池４００の劣化状態を示す値の将来における残容量又は電池容量の予測値を推定し、推定した残容量又は電池容量の予測値が所定の第３閾値以下である場合、通知部４１６０から警告を通知させる。つまり、劣化推定部４１５０は、二次電池４００の将来における劣化状態を推定し、推定した将来における劣化状態が所定の第２劣化状態よりも劣化している状態を示す場合、通知部４１６０から警告を通知させる。
【００２９】  また、劣化推定部４１５０は、二次電池４００の電圧値と電流値に基づいて、二次電池４００の将来における劣化状態を示す値として、二次電池４００の将来における内部抵抗値の予測値を推定してもよい。劣化推定部４１５０は、二次電池４００の劣化状態を示す値の将来における内部抵抗値の予測値を推定し、推定した内部抵抗値の予測値が所定の第４閾値以上である場合、通知部４１６０から警告を通知させる。
【００３０】  劣化推定部４１５０は、例えば、実験等により得られた電池特性情報や、理論値に基づいて、予測値を推定する。また、例えば、バックアップ電源システム４０の出荷時刻を示す時刻情報を記憶部４１４０に記憶させておき、劣化推定部４１５０は、劣化状態を推定するごとに、出荷された時刻からの経過時間と劣化状態の推定結果とに基づいて、劣化速度を算出し、算出した劣化速度に基づいて、予測値を算出してもよい。
【００３１】  劣化推定部４１５０は、二次電池４００の電圧を検出部４１２０が正確に検出することができるか否かを、二次電池４００の温度情報に基づいて判定する。劣化推定部４１５０は、二次電池４００の温度が予め定められた温度範囲外である場合、検出部４１２０が二次電池４００の電圧を正確に検出することができないと判定する。劣化推定部４１５０は、検出部４１２０が二次電池４００の電圧を正確に検出することができない場合には、通知部４１６０から警告を通知させる。
【００３２】  通知部４１６０は、劣化推定部４１５０によって推定された劣化状態を通知する。通知部４１６０は、例えば、表示装置、通信装置である。通知部４１６０は、表示装置である場合、二次電池４００の劣化状態を表す画像を表示する。
【００３３】  インタフェース部４１００と、充放電制御部４１１０と、検出部４１２０と、劣化推定部４１５０と、通知部４１６０とのうち一部または全部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが、記憶部４１４０に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。
【００３４】  なお、バックアップ電源システム４０は、バックアップ電源システム４０に劣化推定装置４１０を備えることが難しい場合、劣化推定部４１５０を備えなくてもよい。通知部４１６０は、残容量推定部４１３０が推定した二次電池４００の残容量情報を、外部システムに通知してもよい。その外部システムは、二次電池４００の残容量情報に基づいて、二次電池４００の劣化状態を推定してもよい。これにより、バックアップ電源システム４０は、二次電池４００の残容量情報を、外部システムに保持させることができる。
【００３５】  次に、バックアップ電源システム４０の動作を説明する。  インタフェース部４１００は、ユーザによる操作を受け付ける。インタフェース部４１００は、ユーザによる操作に応じたトリガー信号を、充放電制御部４１１０に送信する。
【００３６】  充放電制御部４１１０は、インタフェース部４１００からトリガー信号を受信した場合、パワーコンディショナ３０を放電モードから充電モードに制御することにより、二次電池４００を放電させてから充電する制御を実行する。例えば、充放電制御部４１１０は、二次電池４００の残容量を確認し、残容量が所定閾値（例えば、１０［％］）よりも多い場合、例えば、残容量が０［％］となるまで、パワーコンディショナ３０を介して電力系統１０に放電する。さらに、充放電制御部４１１０は、二次電池４００の残容量が１００［％］になるまで、パワーコンディショナ３０を介して電力系統１０から充電する。
【００３７】  また、充放電制御部４１１０は、インタフェース部４１００からトリガー信号を受信した場合、パワーコンディショナ３０を充電モードから放電モードに制御することにより、二次電池４００を充電してから放電させる制御を実行させてもよい。例えば、充放電制御部４１１０は、二次電池４００の残容量を確認し、残容量が所定閾値（例えば、９０［％］）よりも多い場合、例えば、残容量が１００［％］となるまで、パワーコンディショナ３０を介して電力系統１０に充電する。さらに、充放電制御部４１１０は、二次電池４００の残容量が０［％］になるまで、パワーコンディショナ３０を介して電力系統１０から放電させる。
【００３８】  電圧検出部４１２１は、充放電中の二次電池４００の電圧を所定周期で検出し、検出した二次電池４００の電圧値を、充放電制御部４１１０に出力する。  電流検出部４１２２は、充放電中の二次電池４００の電流を所定周期で検出し、検出した二次電池４００の電流値を、充放電制御部４１１０に出力する。  温度検出部４１２３は、充放電中の二次電池４００の温度を所定周期で検出し、検出した二次電池４００の温度情報を、充放電制御部４１１０に出力する。
【００３９】  劣化推定部４１５０は、二次電池４００の残容量情報に基づいて、二次電池４００の劣化状態を推定する。劣化推定部４１５０は、二次電池４００の劣化状態として、例えば、二次電池４００の電池容量を推定する。劣化推定部４１５０は、二次電池４００の電圧値と電流値に基づいて、二次電池４００の劣化状態として、二次電池４００の内部抵抗値を推定してもよい。
【００４０】  劣化推定部４１５０は、二次電池４００の劣化状態を示す値が所定の第１閾値以下である場合、通知部４１６０から警告を通知させる。劣化推定部４１５０は、推定した予測値が所定の第２閾値以下である場合、通知部４１６０から警告を通知させる。劣化推定部４１５０は、検出部４１２０が正確に検出することができない場合には、通知部４１６０から警告を通知させる。  通知部４１６０は、劣化推定部４１５０によって推定された劣化状態を通知する。通知部４１６０は、劣化推定部４１５０による制御に基づいて、警告を通知してもよい。
【００４１】  以上のように、第１実施形態に係るバックアップ電源システム４０は、二次電池４００と、インタフェース部４１００と、充放電制御部４１１０と、検出部４１２０と、残容量推定部４１３０と、劣化推定部４１５０と、通知部４１６０とを持つ。インタフェース部４１００は、ユーザによる操作に応じたトリガー信号を送信する。充放電制御部４１１０は、インタフェース部４１００からトリガー信号を受信した場合、二次電池４００を放電させてから充電する制御、又は、二次電池４００を充電してから放電させる制御を実行する。検出部４１２０は、二次電池４００の電圧を異なるタイミングで検出する。残容量推定部４１３０は、二次電池４００の電圧に基づいて二次電池４００の残容量を推定する。劣化推定部４１５０は、推定された残容量に基づいて二次電池４００の劣化状態を推定する。通知部４１６０は、推定された劣化状態を通知する。
【００４２】  第１実施形態に係る劣化推定装置４１０は、インタフェース部４１００と、充放電制御部４１１０と、検出部４１２０と、残容量推定部４１３０と、劣化推定部４１５０と、通知部４１６０とを持つ。インタフェース部４１００は、ユーザによる操作に応じたトリガー信号を送信する。充放電制御部４１１０は、インタフェース部４１００からトリガー信号を受信した場合、二次電池４００を放電させてから充電する制御、又は、二次電池４００を充電してから放電させる制御を実行する。検出部４１２０は、二次電池４００の電圧を異なるタイミングで検出する。残容量推定部４１３０は、二次電池４００の電圧に基づいて二次電池４００の残容量を推定する。劣化推定部４１５０は、推定された残容量に基づいて二次電池４００の劣化状態を推定する。通知部４１６０は、推定された劣化状態を通知する。
【００４３】  第１実施形態に係る劣化推定方法は、劣化推定装置４１０における劣化推定方法であって、トリガー信号を送信するステップと、制御を実行するステップと、異なるタイミングで検出するステップと、二次電池４００の残容量を推定するステップと、二次電池４００の劣化状態を推定するステップと、劣化状態を通知するステップとを有する。トリガー信号を送信するステップでは、ユーザによる操作に応じたトリガー信号をインタフェース部４１００から送信する。制御を実行するステップでは、インタフェース部４１００からトリガー信号を受信した場合、二次電池４００を放電させてから充電する制御、又は、二次電池４００を充電してから放電させる制御を実行する。異なるタイミングで検出するステップでは、二次電池４００の電圧を異なるタイミングで検出する。二次電池４００の残容量を推定するステップでは、二次電池４００の電圧に基づいて二次電池４００の残容量を推定する。二次電池４００の劣化状態を推定するステップでは、推定された残容量に基づいて二次電池の劣化状態を推定する。劣化状態を通知するステップでは、推定された劣化状態を通知する。
【００４４】  ユーザは、インタフェース部４１００を手動で操作可能である。インタフェース部４１００は、ユーザによる操作に応じたトリガー信号を、充放電制御部４１１０に送信する。なお、インタフェース部４１００は、トリガー信号を外部から受信して、受信したトリガー信号を充放電制御部４１１０に転送してもよい。
【００４５】  これにより、第１の実施形態に係るバックアップ電源システム４０、劣化推定装置４１０及び劣化推定方法は、より好適なタイミングでバックアップ電源システム４０を一時停止させて、二次電池４００の劣化状態を推定することができる。バックアップ電源システム４０のユーザは、影響が少ないタイミングをユーザ自身が選んで、二次電池４００の交換時期を検討することができる。
【００４６】  第１実施形態に係る異なるタイミングは、放電を終了したタイミングと、充電を終了したタイミングとである。  第１実施形態に係る劣化推定部４１５０は、二次電池４００の劣化状態として、二次電池４００の電池容量又は内部抵抗値を推定する。  第１実施形態に係る充放電制御部４１１０は、二次電池４００の電圧値又は残容量に基づいて、二次電池４００の充放電を制御する。
【００４７】  第１実施形態に係る劣化推定部４１５０は、二次電池４００の劣化状態が所定の第１劣化状態よりも劣化している状態を示す場合、通知部４１６０から警告を通知させる。  第１実施形態に係る劣化推定部４１５０は、二次電池４００の将来における劣化状態を推定し、推定した将来における劣化状態が所定の第２劣化状態よりも劣化している状態を示す場合、通知部４１６０から警告を通知させる。  第１実施形態に係る劣化推定部４１５０は、二次電池４００の電圧を検出部４１２０が正確に検出することができるか否かを、二次電池４００の温度に基づいて判定する。第１実施形態に係る劣化推定部４１５０は、検出部４１２０が二次電池４００の電圧を正確に検出することができない場合には、通知部４１６０から警告を通知させる。
【００４８】（第２の実施形態）  第２の実施形態では、複数のバックアップ電源システム４０が電力系統１０と負荷２０とに並列に接続されている点が、第１の実施形態と相違する。第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００４９】  図２は、第２の実施形態における、電力システム１ｂの構成例を示す図である。電力システム１ｂは、電力系統１０と、負荷２０と、パワーコンディショナ３０−１〜３０−Ｎ（Ｎは、２以上の整数）と、バックアップ電源システム４０−１〜４０−Ｎと、上位装置５０とを備える。電力システム１ｂでは、複数のバックアップ電源システム４０は、互いに並列に接続されている。つまり、複数の二次電池４００は、互いに並列に接続されている。以下、バックアップ電源システム４０−１〜４０−Ｎに共通する事項については、符号を省略して、「バックアップ電源システム４０」と表記する。
【００５０】  上位装置５０は、バックアップ電源システム４０に対応付けられた上位装置操作部５００を備える。上位装置操作部５００は、ユーザによる操作を受け付ける。例えば、押下操作可能なボタンや、タッチパネルを備えてもよい。
【００５１】  また、上位装置５０は、上位装置通信部５１０を備える。上位装置通信部５１０は、ユーザによる操作を上位装置操作部５００が受け付けた場合、トリガー信号を、操作された上位装置操作部５００に対応付けられたバックアップ電源システム４０に送信する。また、上位装置通信部５１０は、ユーザによる操作を上位装置操作部５００が受け付けた場合、操作された上位装置操作部５００に対応付けられていないバックアップ電源システム４０の二次電池４００の残容量情報を、操作された上位装置操作部５００に対応付けられたバックアップ電源システム４０に送信する。
【００５２】  これにより、上位装置通信部５１０は、操作する上位装置操作部５００をユーザが次々と切り替えることにより、残容量情報とトリガー信号とを送信する先とするバックアップ電源システム４０を、次々と切り替えることができる。
【００５３】  また、上位装置通信部５１０は、トリガー信号を送信する先としなかったバックアップ電源システム４０には、切り離し要求信号を送信する。切り離し要求信号は、電力系統１０や他のバックアップ電源システム４０から、自バックアップ電源システム４０の二次電池４００を電気的に切り離すことを要求するための信号である。
【００５４】  また、上位装置通信部５１０は、ユーザが操作した上位装置操作部５００に対応付けられたバックアップ電源システム４０が二次電池４００の劣化状態の推定を完了した場合、他のバックアップ電源システム４０に、接続要求信号を送信する。接続要求信号は、電力系統１０や他のバックアップ電源システム４０に、自バックアップ電源システム４０の二次電池４００を電気的に接続することを要求するための信号である。
【００５５】  インタフェース部４１００は、ユーザによる操作に応じたトリガー信号を上位装置５０から受信した場合、そのトリガー信号を、自装置の充放電制御部４１１０に送信する。
【００５６】  充放電制御部４１１０は、切り離し要求信号をインタフェース部４１００が受信した場合、自バックアップ電源システム４０の二次電池４００を、電力系統１０から電気的に切り離す。また、充放電制御部４１１０は、切り離し要求信号をインタフェース部４１００が受信した場合、自バックアップ電源システム４０の二次電池４００を、トリガー信号を受信した他のバックアップ電源システム４０の二次電池４００から、電気的に切り離す。
【００５７】  なお、充放電制御部４１１０は、切り離し要求信号をインタフェース部４１００が受信した場合でも、トリガー信号を受信していない他のバックアップ電源システム４０と、負荷２０とから、自バックアップ電源システム４０の二次電池４００を電気的に切り離すことはしない。つまり、二次電池４００の劣化状態を推定しないバックアップ電源システム４０同士は、互いに並列に接続されたままとなる。また、二次電池４００の劣化状態を推定しないバックアップ電源システム４０は、負荷２０と接続されたままとなる。
【００５８】  バックアップ電源システム４０−ｎ（ｎは、１〜Ｎのいずれかの整数）の充放電制御部４１１０は、自装置のインタフェース部４１００からトリガー信号を受信した場合、パワーコンディショナ３０−ｎを放電モードから充電モードに制御することにより、自装置の二次電池４００を放電させてから充電する制御を実行する。
【００５９】  充放電制御部４１１０は、他のバックアップ電源システム４０の二次電池４００の残容量が所定閾値（例えば、９０［％］）以上である場合、パワーコンディショナ３０を放電モードから充電モードに制御することにより、自バックアップ電源システム４０の二次電池４００を放電させてから充電する制御を実行してもよい。これにより、充放電制御部４１１０は、劣化状態の推定を完了した後、自バックアップ電源システム４０の二次電池４００の残容量と、他のバックアップ電源システム４０の二次電池４００の残容量とを、短時間で等しくさせることができる。
【００６０】  また、バックアップ電源システム４０−ｎの充放電制御部４１１０は、自装置のインタフェース部４１００からトリガー信号を受信した場合、パワーコンディショナ３０−ｎを充電モードから放電モードに制御することにより、自装置の二次電池４００を充電してから放電させる制御を実行してもよい。
【００６１】  充放電制御部４１１０は、他のバックアップ電源システム４０の二次電池４００の残容量が所定閾値（例えば、１０［％］）以下である場合、パワーコンディショナ３０を充電モードから放電モードに制御することにより、自バックアップ電源システム４０の二次電池４００を充電してから放電させる制御を実行してもよい。これにより、充放電制御部４１１０は、劣化状態の推定を完了した後、自バックアップ電源システム４０の二次電池４００の残容量と、他のバックアップ電源システム４０の二次電池４００の残容量とを、短時間で等しくさせることができる。
【００６２】  バックアップ電源システム４０−ｎの充放電制御部４１１０は、放電を終了したタイミングを示す情報と、充電を終了したタイミングを示す情報とを、自装置の検出部４１２０に出力する。
【００６３】  次に、電力システム１ｂの全体動作を説明する。  上位装置５０では、バックアップ電源システム４０−１に対応づけられた上位装置操作部５００が、ユーザによる操作を受け付ける。上位装置５０の上位装置通信部５１０は、トリガー信号をバックアップ電源システム４０−１に送信する。上位装置５０の上位装置通信部５１０は、切り離し要求信号を、バックアップ電源システム４０−２〜４０−Ｎに送信する。
【００６４】  バックアップ電源システム４０−１の充放電制御部４１１０は、バックアップ電源システム４０−１の二次電池４００と電力系統１０との接続をオンにする。バックアップ電源システム４０−１の充放電制御部４１１０は、バックアップ電源システム４０−１の二次電池４００と負荷２０との接続をオフにする。バックアップ電源システム４０−１の充放電制御部４１１０は、バックアップ電源システム４０−１の二次電池４００と、バックアップ電源システム４０−２〜４０−Ｎの二次電池４００との接続をオフにする。これにより、バックアップ電源システム４０は、二次電池４００間の残容量の違いに基づく横流の発生を防ぎ、劣化推定への悪影響をなくすことができる。
【００６５】  一方、バックアップ電源システム４０−２〜４０−Ｎの充放電制御部４１１０は、自バックアップ電源システム４０の二次電池４００と電力系統１０との接続をオフにする。バックアップ電源システム４０−２〜４０−Ｎの二次電池４００同士の接続は、オンのままである。バックアップ電源システム４０−２〜４０−Ｎの充放電制御部４１１０は、自バックアップ電源システム４０の二次電池４００と負荷２０との接続をオンにする。これにより、バックアップ電源システム４０は、負荷２０の継続利用を可能としつつ、二次電池４００の劣化状態の推定を可能にする。
【００６６】  バックアップ電源システム４０−１は、二次電池４００の劣化状態を推定する。上位装置５０の上位装置通信部５１０は、バックアップ電源システム４０−２〜４０−Ｎの二次電池４００の残容量情報を、バックアップ電源システム４０−１に送信する。バックアップ電源システム４０−１は、バックアップ電源システム４０−２〜４０−Ｎの二次電池４００の残容量と等しくなるように、バックアップ電源システム４０−１の二次電池４００を充放電する。つまり、バックアップ電源システム４０は、劣化状態の推定が完了した自バックアップ電源システム４０を他のバックアップ電源システム４０に電気的に接続する前に、他のバックアップ電源システム４０の二次電池４００の残容量と同じ残容量になるように、自バックアップ電源システム４０の二次電池４００を充電又は放電させる。これにより、バックアップ電源システム４０は、異なるバックアップ電源システム４０の二次電池４００同士の残容量の違いに基づく横流の発生を防ぐことができる。
【００６７】  上位装置５０の上位装置通信部５１０は、接続要求信号を、バックアップ電源システム４０−１に送信する。バックアップ電源システム４０−１は、二次電池４００の電気的な接続を元に戻す。以降、同様に、バックアップ電源システム４０−２〜４０−Ｎは、順に、二次電池４００の劣化状態を推定する。推定結果を示す情報は、バックアップ電源システム４０から上位装置５０に送信されてもよい。
【００６８】  以上のように、第２実施形態に係る複数のバックアップ電源システム４０は、互いに並列に接続される。つまり、複数の二次電池４００は、互いに並列に、電力系統１０と負荷２０とに接続される。
【００６９】  充放電制御部４１１０は、切り離し要求信号をインタフェース部４１００が受信した場合、自バックアップ電源システム４０の二次電池４００を、他のバックアップ電源システム４０の二次電池４００から電気的に切り離す。
【００７０】  これにより、第２の実施形態に係るバックアップ電源システム４０、劣化推定装置４１０及び劣化推定方法は、二次電池４００同士の残容量の違いに基づく横流の発生を防ぐことができる。第２の実施形態に係るバックアップ電源システム４０、劣化推定装置４１０及び劣化推定方法は、より好適なタイミングでバックアップ電源システム４０を一時停止させて、二次電池４００の劣化状態を推定することができる。第２の実施形態に係るバックアップ電源システム４０、劣化推定装置４１０及び劣化推定方法は、バックアップ電源システム４０のユーザへの影響をより少なくして、負荷２０を使用可能としたまま、二次電池４００の劣化状態を推定することができる。
【００７１】  バックアップ電源システム４０−１の充放電制御部４１１０は、切り離し要求信号の代わりにインタフェース部４１００からトリガー信号を受信し、劣化推定部４１５０によるバックアップ電源システム４０−１の二次電池４００の劣化状態の推定が完了した場合、次のように動作する。バックアップ電源システム４０−１の充放電制御部４１１０は、バックアップ電源システム４０−２〜４０−Ｎの二次電池４００の残容量と同じ残容量になるように、バックアップ電源システム４０−１の二次電池４００を充電又は放電させる。この状態で、バックアップ電源システム４０−１の充放電制御部４１１０は、バックアップ電源システム４０−１の二次電池４００を、バックアップ電源システム４０−２〜４０−Ｎの二次電池４００に電気的に接続させる。バックアップ電源システム４０−２〜４０−Ｎの充放電制御部４１１０についても同様である。  これにより、第２の実施形態に係るバックアップ電源システム４０、劣化推定装置４１０及び劣化推定方法は、異なるバックアップ電源システム４０の二次電池４００同士の残容量の違いに基づく横流の発生を防ぐことができる。
【００７２】  以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、ユーザによる操作に応じたトリガー信号を送信するインタフェース部４１００を持つことにより、より好適なタイミングでバックアップ電源システム４０を一時停止させて、二次電池４００の劣化状態を推定することができる。
【００７３】  以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【図１】
2015151649.tif 000003
【図２】
2015151649.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月29日(2016.9.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池と、
ユーザによる操作に応じたトリガー信号を送信するインタフェース部と、
前記インタフェース部から前記トリガー信号を受信した場合、前記二次電池を放電させてから充電する制御、又は、前記二次電池を充電してから放電させる制御を実行する充放電制御部と、
前記二次電池の電圧を異なるタイミングで検出する検出部と、
前記二次電池の電圧に基づいて前記二次電池の残容量を推定する残容量推定部と、
推定された前記残容量に基づいて前記二次電池の劣化状態を推定する劣化推定部と、
推定された前記劣化状態を通知する通知部と、
を備え、
前記充放電制御部は、電気的に切り離すことを要求する切り離し要求信号を前記インタフェース部が受信した場合、自バックアップ電源システムの前記二次電池を、他のバックアップ電源システムの前記二次電池から電気的に切り離す、
バックアップ電源システム。
【請求項２】
前記充放電制御部は、前記切り離し要求信号の代わりに前記インタフェース部から前記トリガー信号を受信し、前記劣化推定部による自バックアップ電源システムの前記二次電池の劣化状態の推定が完了した場合、前記他のバックアップ電源システムの前記二次電池の残容量と同じ残容量になるように、自バックアップ電源システムの前記二次電池を充電又は放電させてから、自バックアップ電源システムの前記二次電池を、前記他のバックアップ電源システムの前記二次電池に電気的に接続させる、請求項１に記載のバックアップ電源システム。
【請求項３】
前記異なるタイミングは、放電を終了したタイミングと、充電を終了したタイミングとである、請求項１に記載のバックアップ電源システム。
【請求項４】
前記劣化推定部は、前記二次電池の劣化状態として、前記二次電池の電池容量又は内部抵抗値を推定する、請求項１に記載のバックアップ電源システム。
【請求項５】
前記充放電制御部は、前記二次電池の電圧値又は残容量に基づいて、前記二次電池の充放電を制御する、請求項１に記載のバックアップ電源システム。
【請求項６】
前記劣化推定部は、前記二次電池の劣化状態が所定の第１劣化状態よりも劣化している状態を示す場合、前記通知部から警告を通知させる、請求項１に記載のバックアップ電源システム。
【請求項７】
前記劣化推定部は、前記二次電池の将来における劣化状態を推定し、推定した前記将来における劣化状態が所定の第２劣化状態よりも劣化している状態を示す場合、前記通知部から警告を通知させる、請求項１に記載のバックアップ電源システム。
【請求項８】
前記劣化推定部は、前記二次電池の電圧を前記検出部が正確に検出することができるか否かを、前記二次電池の温度に基づいて判定し、前記検出部が前記二次電池の電圧を正確に検出することができない場合には、前記通知部から警告を通知させる、請求項１に記載のバックアップ電源システム。
【請求項９】
ユーザによる操作に応じたトリガー信号を送信するインタフェース部と、
前記インタフェース部から前記トリガー信号を受信した場合、二次電池を放電させてから充電する制御、又は、前記二次電池を充電してから放電させる制御を実行する充放電制御部と、
前記二次電池の電圧を異なるタイミングで検出する検出部と、
前記二次電池の電圧に基づいて前記二次電池の残容量を推定する残容量推定部と、
推定された前記残容量に基づいて前記二次電池の劣化状態を推定する劣化推定部と、
推定された前記劣化状態を通知する通知部と、
を備え、
前記充放電制御部は、電気的に切り離すことを要求する切り離し要求信号を前記インタフェース部が受信した場合、自バックアップ電源システムの前記二次電池を、他のバックアップ電源システムの前記二次電池から電気的に切り離す、
劣化推定装置。
【請求項１０】
劣化推定装置における劣化推定方法であって、
ユーザによる操作に応じたトリガー信号をインタフェース部から送信するステップと、
インタフェース部から前記トリガー信号を受信した場合、二次電池を放電させてから充電する制御、又は、前記二次電池を充電してから放電させる制御を実行するステップと、
前記二次電池の電圧を異なるタイミングで検出するステップと、
前記二次電池の電圧に基づいて前記二次電池の残容量を推定するステップと、
推定された前記残容量に基づいて前記二次電池の劣化状態を推定するステップと、
推定された前記劣化状態を通知するステップと、
電気的に切り離すことを要求する切り離し要求信号を前記インタフェース部が受信した場合、自バックアップ電源システムの前記二次電池を、他のバックアップ電源システムの前記二次電池から電気的に切り離すステップと、
を有する劣化推定方法。
【国際調査報告】
2015151649.tif 000005
2015151649.tif 000006
2015151649.tif 000007
2015151649.tif 000008