(57)【要約】  検査装置（１０）の入出力部は、セル（Ｓ１−Ｓｎ）を充電可能な充電装置（２１−２ｎ）に、定電流充電または定電圧充電を行うよう指令するとともに、充電装置（２１−２ｎ）からセルの電圧値および電流値を取得する。検査装置（１０）の制御部は、充電装置（２１−２ｎ）に、セル（Ｓ１−Ｓｎ）を定電流充電するよう指令し、充電装置（２１−２ｎ）から取得されたセルの電圧値が設定値に到達すると、セル（Ｓ１−Ｓｎ）を定電圧充電するよう指令する。検査装置（１０）の制御部は、定電流充電から定電圧充電に切り替える際に発生するセル（Ｓ２−Ｓｎ）のピーク電流値をもとに、セルの微小短絡の有無を判定する。
2018131427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルを充電可能な充電装置に、定電流充電または定電圧充電を行うよう指令するとともに、前記充電装置から前記セルの電圧値および電流値を取得する入出力部と、
前記充電装置に、前記セルを定電流充電するよう指令し、前記充電装置から取得された前記セルの電圧値が設定値に到達すると、前記セルを定電圧充電するよう指令する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する前記セルのピーク電流値をもとに、前記セルの微小短絡の有無を判定することを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記充電装置は複数設けられ、
前記複数の充電装置の１つに参照セルが接続され、残りの少なくとも１つに検査対象セルが接続され、
前記制御部は、前記複数の充電装置に定電流充電するよう指令し、前記参照セルの電圧値が設定値に到達すると、前記複数の充電装置に定電圧充電するよう指令し、
前記制御部は、前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する、前記検査対象セルのピーク電流値と、前記参照セルの電流値との差分を算出し、当該差分が閾値より大きい検査対象セルを微小短絡が発生しているセルと判定することを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
セルを充電可能な充電装置に、前記セルを定電流充電するよう指令する第１ステップと、
前記充電装置から前記セルの電圧値および電流値を取得する第２ステップと、
前記充電装置から取得された前記セルの電圧値が設定値に到達すると、前記セルを定電圧充電するよう指令する第３ステップと、
前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する前記セルのピーク電流値をもとに、前記セルの微小短絡の有無を判定する第４ステップと、
を有することを特徴とする検査方法。
【請求項４】
前記充電装置は複数設けられ、
前記複数の充電装置の１つに参照セルが接続され、残りの少なくとも１つに検査対象セルが接続され、
前記第１ステップは、前記複数の充電装置に定電流充電するよう指令し、
前記第３ステップは、前記参照セルの電圧値が設定値に到達すると、前記複数の充電装置に定電圧充電するよう指令し、
前記第４ステップは、前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する、前記検査対象セルのピーク電流値と、前記参照セルの電流値との差分を算出し、当該差分が閾値より大きい検査対象セルを微小短絡が発生しているセルと判定することを特徴とする請求項３に記載の検査方法。
【請求項５】
セルを充電可能な充電装置に、前記セルを定電流充電するよう指令する第１処理と、
前記充電装置から前記セルの電圧値および電流値を取得する第２処理と、
前記充電装置から取得された前記セルの電圧値が設定値に到達すると、前記セルを定電圧充電するよう指令する第３処理と、
前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する前記セルのピーク電流値をもとに、前記セルの微小短絡の有無を判定する第４処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする検査プログラム。
【請求項６】
蓄電モジュールをｎ（ｎは１以上の整数）個、直列に接続したストリングを、ｍ（ｍは２以上の整数）個、並列に接続した蓄電部を管理する管理装置であって、
前記蓄電部を充放電する充放電装置に、前記蓄電部を、定電流充電または定電圧充電を行うよう指令するとともに、各蓄電モジュールから少なくとも電圧値を取得する入出力部と、
前記充放電装置に、前記蓄電部を定電流充電するよう指令し、前記蓄電部の電圧値が設定値に到達すると、前記蓄電部を定電圧充電するよう指令する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する前記ストリングのピーク電流値をもとに、各ストリングの微小短絡の有無を推定することを特徴とする管理装置。
【請求項７】
蓄電モジュールをｎ（ｎは１以上の整数）個、直列に接続したストリングを、ｍ（ｍは２以上の整数）個、並列に接続した蓄電部と、
請求項６に記載の管理装置と、
を備えることを特徴とする蓄電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小短絡の有無を検査する検査装置、検査方法、検査プログラム、管理装置、及び蓄電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池が様々な用途で使用されている。二次電池セルの製造工程において、電池内部に塵や埃等の異物が混入されると、異物を介して電極間が微小短絡することがある。微小短絡は過熱の原因となり、出荷前の検査で取り除かれるべき事象である。【０００３】
セルの微小短絡を検出する方法の一つに、充放電休止時の電圧低下の大きさが、正常なセルに比べて大きいセルを微小短絡セルと判定する方法がある。また、定電流充電を行っている時の電圧上昇が、正常なセルに比べて小さいセルを微小短絡セルと判定する方法がある。また、定電流放電を行っている時の電圧降下が、正常なセルに比べて大きいセルを微小短絡セルと判定する方法がある。また、定電流充電を行っている時の充電電流の減少が、正常なセルに比べて小さいセルを微小短絡セルと判定する方法もある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５９５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した、充電後に休止期間を設け、休止期間後の電圧をもとに微小短絡を検出する方法では、高抵抗で短絡している場合、休止期間中の電圧降下が微小になる。この場合、異物が混入されていても、良否判定用の基準電圧まで低下せずに良と判定され、異物が混入されたまま出荷される可能性がある。また微小短絡を検出するために、比較的長い休止期間が必要となる。上述したその他の方法では、微小短絡抵抗が数１０Ωレベルの低い値でないと、不良セルを高精度に検出することが難しい。微小短絡抵抗が数１００Ωレベルの値の場合、電圧変動または充電電流の変動が軽微なものとなり、微小短絡の有無を正確に判定することが難しい。【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、微小短絡の有無を短時間で高精度に判定することができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の検査装置は、セルを充電可能な充電装置に、定電流充電または定電圧充電を行うよう指令するとともに、前記充電装置から前記セルの電圧値および電流値を取得する入出力部と、前記充電装置に、前記セルを定電流充電するよう指令し、前記充電装置から取得された前記セルの電圧値が設定値に到達すると、前記セルを定電圧充電するよう指令する制御部と、を備える。前記制御部は、前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する前記セルのピーク電流値をもとに、前記セルの微小短絡の有無を判定する。【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、微小短絡の有無を短時間で高精度に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る検査システムの構成を示す図である。
【図２】図１の検査装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る検査システムの動作を示すフローチャートである。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る検査方法のシミュレーション結果（微小短絡抵抗＝１００Ω）を示す図である。
【図５】図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る検査方法のシミュレーション結果（微小短絡抵抗＝２００Ω）を示す図である。
【図６】図６（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る検査方法のシミュレーション結果（微小短絡抵抗＝５００Ω）を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る検査方法のシミュレーション結果における、正常セルと微小短絡セルの電流差をまとめた図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る検査方法のシミュレーション結果における、正常セルと微小短絡セルの電圧差をまとめた図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る蓄電システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る検査システム１の構成を示す図である。検査システム１は、セルの微小短絡の有無を検査するためのシステムである。検査対象となるセルは、リチウムイオン電池セル、ニッケル水素電池セル、鉛電池セル、電気二重層キャパシタセル、リチウムイオンキャパシタセル等である。以下、本実施の形態では、円筒型のリチウムイオン電池（公称電圧：３．６−３．７Ｖ）を検査対象とする例を想定する。
【００１２】
検査システム１は、検査装置１０と複数の充電装置２１−２ｎを備え、検査装置１０と各充電装置２１−２ｎは通信線３０で接続される。検査装置１０は、汎用の情報処理装置（ＰＣ、タブレット、スマートフォン等）であってもよいし、専用機器であってもよい。
複数の充電装置２１−２ｎの内、１つの充電装置２１に参照セルＳ１が接続され、残りの充電装置２２−２ｎに検査対象セルＳ２−Ｓｎがそれぞれ接続される。参照セルＳ１は、検査対象セルＳ２−Ｓｎと比較するためのセルであり、微小短絡が発生していない正常なセルである。
【００１３】
充電装置２１は、参照セルＳ１を充電可能な装置である。充電装置２１は、ＡＣ−ＤＣコンバータ、電流センサ、電圧センサ、及びコントローラを含む。ＡＣ−ＤＣコンバータは、商用電源系統２（以下、単に系統２という）から供給される交流電力を直流電力に変換して出力する。電流センサは、充電装置２１の出力電流（参照セルＳ１に流れる電流）を検出する。電圧センサは、充電装置２１の出力電圧（参照セルＳ１に印加される電圧）を検出する。
【００１４】
コントローラは、電流センサにより検出される出力電流、及び電圧センサにより検出される出力電圧を、通信線３０を介して検査装置１０に通知する。またコントローラは、検査装置１０から通知される制御指令、電流センサにより検出される出力電流、及び電圧センサにより検出される出力電圧に基づき、ＡＣ−ＤＣコンバータを制御する。
【００１５】
例えば、検査装置１０から定電流充電（以下、ＣＣ充電と表記する）が指示されている場合、コントローラは、検出される出力電流が指定された目標電流値を維持するよう、ＡＣ−ＤＣコンバータのスイッチング素子のデューティ比を制御する。例えば、検出される出力電流が目標電流値を上回っている場合、コントローラはデューティ比を低下させ、検出される出力電流が目標電流値を下回っている場合、コントローラはデューティ比を上昇させる。また検査装置１０から定電圧充電（以下、ＣＶ充電と表記する）が指示されている場合、コントローラは、検出される出力電圧が指定された目標電圧値を維持するよう、ＡＣ−ＤＣコンバータのスイッチング素子のデューティ比を制御する。
【００１６】
充電装置２２−２ｎは、検査対象セルＳ２−Ｓｎをそれぞれ充電可能な装置であり、充電装置２１の構成と同様の構成である。なお系統２と複数の充電装置２１−２ｎの間に、共通のＡＣ−ＤＣコンバータを設置してもよい。この場合、複数の充電装置２１−２ｎは、ＡＣ−ＤＣコンバータの代わりにＤＣ−ＤＣコンバータを搭載する。
【００１７】
参照セルＳ１及び検査対象セルＳ２−Ｓｎに充電された電力を放電する場合、図示しない負荷抵抗に電流を流すか、系統２に回生させる。系統２に回生させる場合、複数の充電装置２１−２ｎは双方向ＡＣ−ＤＣコンバータ又は双方向ＤＣ−ＤＣコンバータを搭載する必要がある。
【００１８】
図２は、図１の検査装置１０の構成例を示すブロック図である。検査装置１０は制御部１１、通信インターフェイス部１７、及びユーザインターフェイス部１８を備える。制御部１１は、制御指令生成部１２、データ取得部１３、ＣＣ／ＣＶ充電制御部１４、微小短絡判定部１５、及び判定結果通知部１６を含む。制御部１１の構成は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源として、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてファームウェア等のプログラムを利用できる。
【００１９】
制御指令生成部１２は、目標電流値を含むＣＣ充電指令、又は目標電圧値を含むＣＶ充電指令を生成し、通信インターフェイス部１７を介して、複数の充電装置２１−２ｎに通知する。データ取得部１３は複数の充電装置２１−２ｎから、通信インターフェイス部１７を介して、参照セルＳ１及び検査対象セルＳ２−Ｓｎのそれぞれの電流値および電圧値を取得する。データ取得部１３は取得した電流値および電圧値を、ＣＣ／ＣＶ充電制御部１４および微小短絡判定部１５に供給する。
【００２０】
通信インターフェイス部１７は、所定の通信制御処理（例えば、ＴＣＰ／ＩＰ、ＲＳ−４８５等の規格に準拠した通信制御処理）を実行し、通信線３０を介して複数の充電装置２１−２ｎと通信する。通信線３０には、メタルケーブルを使用してもよいし、光ファイバケーブルを使用してもよい。
【００２１】
ＣＣ／ＣＶ充電制御部１４は検査中、参照セルＳ１の電圧値が設定値未満の状態でＣＣ充電を制御指令生成部１２に指示し、参照セルＳ１の電圧値が設定値以上の状態でＣＶ充電を制御指令生成部１２に指示する。微小短絡判定部１５は、検査対象セルＳ２−ＳｎのＣＣ充電からＣＶ充電に切り替わる際の電流値をもとに、検査対象セルＳ２−Ｓｎの微小短絡の有無をそれぞれ判定する。判定結果通知部１６は、検査対象セルＳ２−Ｓｎの微小短絡の有無の判定結果をユーザインターフェイス部１８に出力する。ユーザインターフェイス部１８は、ディスプレイ、スピーカ、プリンタの少なくとも１つを含み、判定結果の表示、音声出力、印刷の少なくとも１つを実行する。
【００２２】
図３は、本発明の実施の形態１に係る検査システム１の動作を示すフローチャートである。制御指令生成部１２は、参照セルＳ１及び検査対象セルＳ２−Ｓｎを所定電圧（例えば、放電終止電圧）まで放電させるための制御指令を生成し、複数の充電装置２１−２ｎに通知する（Ｓ１０）。リチウムイオン電池セルの場合、通常、放電終止電圧は約３．０Ｖ（ＳＯＣ＝０％）に設定される。
【００２３】
参照セルＳ１及び検査対象セルＳ２−Ｓｎの電圧が所定電圧に揃っている状態において、制御指令生成部１２は、ＣＣ充電の開始を指示する制御指令を生成し、複数の充電装置２１−２ｎに通知する（Ｓ１１）。この制御指令には、目標電流値（例えば、０．５８Ａ＝０．２Ｃ）が含まれる。複数の充電装置２１−２ｎは当該制御指令を受信すると、参照セルＳ１及び検査対象セルＳ２−ＳｎのＣＣ充電を開始する（Ｓ１２）。
【００２４】
データ取得部１３により収集された参照セルＳ１の電圧値が第１設定値（例えば、４．２Ｖ）に到達すると（Ｓ１３のＹ）、制御指令生成部１２は、ＣＣ充電からＣＶ充電への切り替えを指示する制御指令を生成し、複数の充電装置２１−２ｎに通知する（Ｓ１４）。この制御指令には、目標電圧値（例えば、４．２Ｖ）が含まれる。複数の充電装置２１−２ｎは当該制御指令を受信すると、参照セルＳ１及び検査対象セルＳ２−ＳｎのＣＶ充電を開始する（Ｓ１５）。
【００２５】
データ取得部１３により収集された参照セルＳ１の電流値が第２設定値（例えば、２０ｍＡ）に到達すると（Ｓ１６のＹ）、微小短絡判定部１５は、検査対象セルＳ２−ＳｎのＣＣ充電からＣＶ充電に切り替わる際に発生したピーク電流値をもとに、検査対象セルＳ２−Ｓｎの微小短絡の有無を判定する（Ｓ１７）。例えば微小短絡判定部１５は、ＣＣ充電からＣＶ充電に切り替わる際の、検査対象セルＳ２−Ｓｎのピーク電流値と参照セルＳ１の電流値との差分を算出し、当該差分が閾値以上の検査対象セルを、微小短絡が発生しているセルと判定する。当該差分が閾値未満の検査対象セルは微小短絡が発生していないセルと判定する。
【００２６】
図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る検査方法のシミュレーション結果（微小短絡抵抗＝１００Ω）を示す図である。この例では検査対象セルは、１００Ωの微小短絡抵抗を有するセル（以下、微小短絡セルという）である。図４（ａ）は検査時の正常セルと微小短絡セルの充電電流の推移を示し、図４（ｂ）は検査時の正常セルと微小短絡セルの充電電圧の推移を示している。ＣＣ充電時の目標電流値は０．５８Ａ、ＣＶ充電時の目標電圧値は４．２Ｖである。微小短絡セルでは、ＣＣ充電からＣＶ充電への切り替え時（領域ａ参照）、瞬間的に約２．０Ａのピーク電流が発生している。正常セル（微小短絡抵抗＝∞）では、ピーク電流が殆ど発生していない。
【００２７】
図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る検査方法のシミュレーション結果（微小短絡抵抗＝２００Ω）を示す図である。この例では、ＣＣ充電からＣＶ充電への切り替え時（領域ａ参照）、微小短絡セルに約１．２Ａのピーク電流が発生している。図４（ａ）に示したシミュレーション結果と比較し、ピーク電流値が低下している。
【００２８】
図６（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る検査方法のシミュレーション結果（微小短絡抵抗＝５００Ω）を示す図である。この例では、ＣＣ充電からＣＶ充電への切り替え時（領域ａ参照）、微小短絡セルには正常セルと同様に、ピーク電流が殆ど発生していない。
【００２９】
図７は、本発明の実施の形態１に係る検査方法のシミュレーション結果における、正常セルと微小短絡セルの電流差をまとめた図である。前提として、ＣＣ充電時の目標電流値は０．５８Ａ、ＣＶ充電時の目標電圧値は４．２Ｖである。図７は、正常セルの電流値から、微小短絡セル（１００Ω、２００Ω、３００Ω、４００Ω、５００Ωの５パターン）の電流値をそれぞれ減算した電流差の推移を示している。
【００３０】
ＣＣ充電からＣＶ充電への切り替え時（領域ｂ参照）より前の期間は、正常セルと微小短絡セルは同じ電流値でＣＣ充電されているため、電流差はゼロである。ＣＣ充電からＣＶ充電への切り替え時（領域ｂ参照）に大きな電流差が発生する。その際、微小短絡抵抗の値が小さいほど（微小短絡が進行するほど）、電流差が顕著となる。例えば、微小短絡抵抗が１００Ωの場合、切り替え時の電流差が約１．７Ａとなり、ＣＣ充電電流（０．５８Ａ）の約３倍となる。
【００３１】
微小短絡の有無を判定するための上記閾値は、セルの特性、ＣＣ充電時の目標電流値、ＣＣ充電からＣＶ充電への切り替わる電圧値（上記第１設定値）、正常セルと見なす微小短絡抵抗の境界値に基づき決定される。例えば、正常と見なす微小短絡抵抗を１００Ω以上に設定し、上記条件の検査をする場合、上記閾値は１．７Ａ近辺に設定する。図７に示した２００Ω、３００Ω、４００Ω、５００Ωの微小短絡セルは、上記電流差が１．７Ａより小さいため正常セルと見なされる。
【００３２】
図８は、本発明の実施の形態１に係る検査方法のシミュレーション結果における、正常セルと微小短絡セルの電圧差をまとめた図である。ＣＣ充電からＣＶ充電への切り替え時（領域ｂ参照）に近づくにつれ電圧差が大きくなり、当該切り替え時（領域ｂ参照）に電圧差が最大となる。しかしながら、１００Ωの微小短絡セルの場合でも、正常セルとの電圧差は７０ｍＶ程度であり、セル電圧の２％にも満たない値である。図７、図８に示すように、ＣＣ充電からＣＶ充電への切り替え時（領域ｂ参照）の電圧差を参照するより電流差を参照した方が、微小短絡の有無を検出しやすいことが分かる。
【００３３】
以上説明したように実施の形態１によれば、ＣＣ充電からＣＶ充電に切り替わる際に発生するピーク電流を利用することにより、微小短絡の有無を短時間で高精度に判定することができる。上述した、充電後に休止期間を設け、休止期間後の電圧をもとに微小短絡を検出する方法は、微小短絡を検出するために数日を要する。これに対して実施の形態１に係る検出方法では、数時間で検査を完了させることができる。
【００３４】
またＣＣ充電からＣＶ充電に切り替わる際に発生するピーク電流を利用する方法では、１００Ω以上の高微小短絡も検出することができる。これに対して、従来の電圧を監視する方法では、微小短絡抵抗が数１０Ωまで進行しないと、微小短絡を高精度に検出することが難しい。微小短絡抵抗が数１００Ωの段階では、電圧変動が微小短絡によるものか、温度変動などの他の要因によるものか判別することが難しい。
【００３５】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２に係る蓄電システム５の構成を示す図である。蓄電システム５は、複数の蓄電モジュール６１１−６ｍｎで形成される蓄電部、電力変換装置４０、複数のＤＣ−ＤＣコンバータ４１−４ｍ、マスタの管理装置５１、スレーブの管理装置５２−５ｍを備える。蓄電部は、蓄電モジュールをｎ（ｎは１以上の整数）個、直列に接続したストリングを、ｍ（ｍは２以上の整数）個、並列に接続して形成される。ｎ個の蓄電モジュールを直列接続したストリングは、ラックで形成されてもよい。
【００３６】
複数のストリング６１−６ｍの充放電用の電力経路は１つに合流されて電力変換装置４０に接続される。電力変換装置４０は複数のストリング６１−６ｍと系統２との間に接続される。電力変換装置４０は、複数のストリング６１−６ｍから放電された直流電力を交流電力に変換して系統２に出力し、系統２から入力される交流電力を直流電力に変換して複数のストリング６１−６ｍに充電する。
【００３７】
電力変換装置４０は一般的なパワーコンディショナシステム（ＰＣＳ）で構成することができ、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ（不図示）及び双方向インバータ（不図示）を備える。双方向ＤＣ−ＤＣコンバータはＣＣ充電／ＣＣ放電、又はＣＶ充電／ＣＶ放電のための制御を実行し、双方向インバータは直流電力から交流電力への変換、又は交流電力から直流電力への変換を実行する。なお双方向ＤＣ−ＤＣコンバータを用いずに、双方向インバータが両者の機能を兼ねる構成でもよい。
【００３８】
第１ストリング６１の第１ＤＣ−ＤＣコンバータ４１は、電力変換装置４０と複数の蓄電モジュール６１１−６１ｎとの間に挿入される。第１ＤＣ−ＤＣコンバータ４１は第１管理装置５１により制御される。第２ストリング６２の第２ＤＣ−ＤＣコンバータ４２、・・・、第ｍストリング６ｍの第ｍＤＣ−ＤＣコンバータ４ｍも、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ４１と同様である。複数の管理装置５１−５ｍが複数のＤＣ−ＤＣコンバータ４１−４ｍを制御することにより、複数のストリング６１−６ｍの充放電を独立に制御することもできる。
【００３９】
第１ストリング６１の蓄電モジュール６１１−６１ｎはそれぞれ、複数のセル、電流センサ、電圧センサ、及びコントローラを含む。コントローラは、電流センサにより検出された電流値、電圧センサにより検出された電圧値を通信線を介して管理装置５１に通知する。第２ストリング６２の蓄電モジュール６２１−６２ｎ、・・・、第ｍストリング６ｍの蓄電モジュール６ｍ１−６ｍｎも同様に、それぞれ第２管理装置５２、・・・、第ｍ管理装置５ｍに通知する。スレーブの管理装置５２−５ｍは、各蓄電モジュールの電流値と電圧値を通信線を介してマスタの管理装置５１に通知する。
【００４０】
マスタの管理装置５１は、実施の形態１の検査装置１０と同等の図２に示す構成および機能を有し、各ストリング６１−６ｍを、実施の形態１の検査対象セルと見なして、微小短絡の有無を判定する。具体的にはマスタの管理装置５１は、電力変換装置４０に、蓄電部をＣＣ充電するよう指令し、蓄電部の電圧値が設定値に到達すると、蓄電部をＣＶ充電するよう指令する。管理装置５１は、ＣＣ充電からＣＶ充電に切り替える際に発生するストリング６１−６ｍのピーク電流値をもとに、各ストリング６１−６ｍの微小短絡の有無を推定する。
【００４１】
例えば管理装置５１は、ＣＣ充電からＣＶ充電に切り替わる際の、１つの対象ストリングのピーク電流値と、全てのストリングのピーク電流値の最大値と最小値を除いた平均値との差分を算出する。当該差分が閾値以上の場合、対象ストリングに微小短絡が発生していると推定し、閾値未満の場合、対象ストリングに微小短絡が発生していないと推定する。管理装置５１は、微小短絡が発生していると推定した場合、微小短絡が発生している可能性がある旨のアラートメッセージを、ユーザインターフェイス部に報知させる。保守管理者は、アラートの対象となるストリングを検査し、微小短絡の有無を最終的に判定する。
【００４２】
ピーク電流は、検出電流を用いずに、ＣＣ充電からＣＶ充電に切り替わる際の、ＣＶ電圧から検出電圧を減算した値を、蓄電モジュールの内部抵抗で除算して推定してもよい。多並多直の蓄電システム５では、並列数が多い場合または直列数が少ない場合、各蓄電モジュールの内部抵抗が下がり、並列数が少ない場合または直列数が多い場合、各蓄電モジュールの内部抵抗が上がる。内部抵抗が大きい場合、微小短絡抵抗の寄与率が小さくなるため、微小短絡の検出精度が低下し、内部抵抗が小さい場合、微小短絡抵抗の寄与率が大きくなるため、微小短絡の検出精度が上昇する。
【００４３】
以上説明したように実施の形態２によれば、蓄電システム５の充電時に、蓄電部の微小短絡の有無を推定することができる。
【００４４】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４５】
上述の実施の形態１では、ＣＣ充電からＣＶ充電に切り替わる際の、検査対象セルＳ２−Ｓｎのピーク電流値と参照セルＳ１のピーク電流値との差分と上記閾値を比較したが、検査対象セルＳ２−Ｓｎのピーク電流値と、当該閾値から予め参照セルＳ１のピーク電流値の理論値を減算したピーク電流判定用の閾値とを比較してもよい。この場合、参照セルＳ１を設けない構成も可能である。実施の形態２においても、対象ストリングのピーク電流値とピーク電流の平均値との差分と上記閾値を比較するのではなく、対象ストリングのピーク電流値と、予め導出されたピーク電流判定用の閾値とを比較してもよい。
【００４６】
実施の形態２において、第１ストリング６１を管理する管理装置５１をマスタとするのではなく、管理装置５１をスレーブとし、スレーブの管理装置５１−５ｍを統括する別のマスタ管理装置を設けてもよい。また実施の形態２では定置型の蓄電システム５を例に説明したが、車載用の蓄電システムであってもよい。その場合、系統２の代わりにモータが接続され、さらに電力変換装置４０には外部の充電装置に接続される充電プラグが接続される。
【００４７】
なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。
【００４８】
［項目１］
セル（Ｓ１−Ｓｎ）を充電可能な充電装置（２１−２ｎ）に、定電流充電または定電圧充電を行うよう指令するとともに、前記充電装置（２１−２ｎ）から前記セル（Ｓ１−Ｓ２）の電圧値および電流値を取得する入出力部（１７）と、
前記充電装置（２１−２ｎ）に、前記セル（Ｓ１−Ｓｎ）を定電流充電するよう指令し、前記充電装置（２１−２ｎ）から取得された前記セル（Ｓ１）の電圧値が設定値に到達すると、前記セル（Ｓ１−Ｓｎ）を定電圧充電するよう指令する制御部（１１）と、を備え、
前記制御部（１１）は、前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する前記セル（Ｓ２−Ｓｎ）のピーク電流値をもとに、前記セル（Ｓ２−Ｓｎ）の微小短絡の有無を判定することを特徴とする検査装置（１０）。
これによれば、セル（Ｓ２−Ｓｎ）の微小短絡の有無を短時間で高精度に検出することができる。
［項目２］
前記充電装置（２１−２ｎ）は複数設けられ、
前記複数の充電装置（２１−２ｎ）の１つに参照セル（Ｓ１）が接続され、残りの少なくとも１つに検査対象セル（２２−２ｎ）が接続され、
前記制御部（１１）は、前記複数の充電装置（２１−２ｎ）に定電流充電するよう指令し、前記参照セル（Ｓ１）の電圧値が設定値に到達すると、前記複数の充電装置（２１−２ｎ）に定電圧充電するよう指令し、
前記制御部（１１）は、前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する、前記検査対象セル（Ｓ２−Ｓｎ）のピーク電流値と、前記参照セル（Ｓ１）の電流値との差分を算出し、当該差分が閾値より大きい検査対象セルを微小短絡が発生しているセルと判定することを特徴とする項目１に記載の検査装置（１０）。
これによれば、検査対象セル（Ｓ２−Ｓｎ）のピーク電流値と、同一条件下の参照セル（Ｓ１）の電流値とを比較することにより、検査対象セル（Ｓ２−Ｓｎ）の微小短絡の有無を高精度に検出することができる。
［項目３］
セル（Ｓ１−Ｓｎ）を充電可能な充電装置（２１−２ｎ）に、前記セル（Ｓ１−Ｓｎ）を定電流充電するよう指令する第１ステップと、
前記充電装置（２１−２ｎ）から前記セル（Ｓ１−Ｓｎ）の電圧値および電流値を取得する第２ステップと、
前記充電装置（２１−２ｎ）から取得された前記セル（Ｓ１）の電圧値が設定値に到達すると、前記セル（Ｓ１−Ｓｎ）を定電圧充電するよう指令する第３ステップと、
前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する前記セル（Ｓ２−Ｓｎ）のピーク電流値をもとに、前記セル（Ｓ２−Ｓｎ）の微小短絡の有無を判定する第４ステップと、
を有することを特徴とする検査方法。
これによれば、セル（Ｓ２−Ｓｎ）の微小短絡の有無を短時間で高精度に検出することができる。
［項目４］
前記充電装置（２１−２ｎ）は複数設けられ、
前記複数の充電装置（２１−２ｎ）の１つに参照セル（Ｓ１）が接続され、残りの少なくとも１つに検査対象セル（２２−２ｎ）が接続され、
前記第１ステップは、前記複数の充電装置（２１−２ｎ）に定電流充電するよう指令し、
前記第３ステップは、前記参照セル（Ｓ１）の電圧値が設定値に到達すると、前記複数の充電装置（２１−２ｎ）に定電圧充電するよう指令し、
前記第４ステップは、前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する、前記検査対象セル（Ｓ２−Ｓｎ）のピーク電流値と、前記参照セル（Ｓ１）の電流値との差分を算出し、当該差分が閾値より大きい検査対象セルを微小短絡が発生しているセルと判定することを特徴とする項目３に記載の検査方法。
これによれば、検査対象セル（Ｓ２−Ｓｎ）のピーク電流値と、同一条件下の参照セル（Ｓ１）の電流値とを比較することにより、検査対象セル（Ｓ２−Ｓｎ）の微小短絡の有無を高精度に検出することができる。
［項目５］
セル（Ｓ１−Ｓｎ）を充電可能な充電装置（２１−２ｎ）に、前記セル（Ｓ１−Ｓｎ）を定電流充電するよう指令する第１処理と、
前記充電装置（２１−２ｎ）から前記セル（Ｓ１−Ｓｎ）の電圧値および電流値を取得する第２処理と、
前記充電装置（２１−２ｎ）から取得された前記セル（Ｓ１）の電圧値が設定値に到達すると、前記セル（Ｓ１−Ｓｎ）を定電圧充電するよう指令する第３処理と、
前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する前記セル（Ｓ２−Ｓｎ）のピーク電流値をもとに、前記セル（Ｓ２−Ｓｎ）の微小短絡の有無を判定する第４処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする検査プログラム。
これによれば、セル（Ｓ２−Ｓｎ）の微小短絡の有無を短時間で高精度に検出することができる。
［項目６］
蓄電モジュール（６１１）をｎ（ｎは１以上の整数）個、直列に接続したストリング（６１）を、ｍ（ｍは２以上の整数）個、並列に接続した蓄電部を管理する管理装置（５１）であって、
前記蓄電部を充放電する充放電装置（４０）に、前記蓄電部を、定電流充電または定電圧充電を行うよう指令するとともに、各蓄電モジュール（６１１−６ｍｎ）から少なくとも電圧値を取得する入出力部（１７）と、
前記充放電装置（４０）に、前記蓄電部を定電流充電するよう指令し、前記蓄電部の電圧値が設定値に到達すると、前記蓄電部を定電圧充電するよう指令する制御部（１１）と、を備え、
前記制御部（１１）は、前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する前記ストリング（６１−６ｍ）のピーク電流値をもとに、各ストリング（６１−６ｍ）の微小短絡の有無を推定することを特徴とする管理装置（５１）。
これによれば、蓄電部を充電する際に、各ストリング（６１−６ｍ）の微小短絡の有無を推定することができる。
［項目７］
蓄電モジュール（６１１）をｎ（ｎは１以上の整数）個、直列に接続したストリング（６１）を、ｍ（ｍは２以上の整数）個、並列に接続した蓄電部と、
項目６に記載の管理装置（５１）と、
を備えることを特徴とする蓄電システム（５）。
これによれば、蓄電部を充電する際に、各ストリング（６１−６ｍ）の微小短絡の有無を推定することができる蓄電システム（５）を構築することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１  検査システム、  ２  系統、  ５  蓄電システム、  １０  検査装置、  Ｓ１  参照セル、  Ｓ２−Ｓｎ  検査対象セル、  １１  制御部、  １２  制御指令生成部、  １３  データ取得部、  １４  ＣＣ／ＣＶ充電制御部、  １５  微小短絡判定部、  １６  判定結果通知部、  １７  通信インターフェイス部、  １８  ユーザインターフェイス部、  ２１−２ｎ  充電装置、  ３０  通信線、  ４０  電力変換装置、  ４１−４ｍ  ＤＣ−ＤＣコンバータ、  ５１−５ｍ  管理装置、  ６１−６ｍ  ストリング、  ６１１−６ｍｎ  蓄電モジュール。
【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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【国際調査報告】
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