(57)【要約】  【課題】改造された電池パックのような非正規品を検出することができ、さらに、電解液の漏れ等の電池パック自身の異常を検出することができる。  【解決手段】電池パック３０が重量測定部１２を有し、電池パック３０内の電池１の重量を測定する。製造出荷時に測定された電池１の第１の重量が識別情報と共に、不揮発性メモリ４に記憶される。そして、一定の時間間隔で、電池１の現在の重量に対応する第２の重量が重量測定部１２によって測定される。第１および第２の重量の差の絶対値が予め設定されたしきい値と比較される。差の絶対値がしきい値より大きい場合には、当該電池パックが非正規品として判定され、充放電禁止状態または使用不可能の状態とされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１または複数の電池と、
前記電池の充放電を制御する充放電制御部と、
前記電池の重量を測定する重量測定部と、
前記重量測定部により初期状態で測定された前記電池の重量に対応する第１の重量を記憶するメモリと、
前記メモリから読み出された前記第１の重量と、前記重量測定部により測定された前記電池の現在の重量に対応する第２の重量とを比較し、
前記第１および第２の重量の差の絶対値が予め設定したしきい値より大の場合に、前記電池が正規でないと判定する制御部とを備える電池パック。
【請求項２】
前記制御部によって、前記電池が正規でないと判定される時に、充放電を強制的に停止する請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
前記第１の重量が出荷時に測定される請求項１に記載の電池パック。
【請求項４】
前記第２の重量が一定の時間間隔で測定される請求項１に記載の電池パック。
【請求項５】
１または複数の電池と、前記電池の充放電を制御する充放電制御部と、少なくとも識別情報が記憶されるメモリとを備える電池パックを電源として使用する電子機器であって、
前記電池パックの識別情報と関連付けて前記電池パックの初期状態で測定された重量に対応する第３の重量が記憶されるメモリと、
前記電池パックの重量を測定する重量測定部と、
装着された前記電池パックから前記識別情報を受け取り、受け取った前記識別情報に対応する電池パックの前記第３の重量を前記メモリから読み出し、
読み出された前記第３の重量と、前記重量測定部により測定された前記電池の現在の重量に対応する第４の重量とを比較し、
前記第３および第４の重量の差の絶対値が予め設定したしきい値より大の場合に、前記電池パックが正規でないと判定する制御部とを備える電子機器。
【請求項６】
前記電池パックには、初期状態で測定された該電池パックの重量に対応する前記第３の重量が記憶され、
装着された前記電池パックから前記識別情報および前記第３の重量を受け取り、受け取った前記第３の重量を前記メモリに記憶する請求項５に記載の電子機器。
【請求項７】
前記制御部によって、前記電池が正規でないと判定される時に、充放電を強制的に停止する請求項５に記載の電子機器。
【請求項８】
前記第３の重量が出荷時に測定される請求項５に記載の電子機器。
【請求項９】
前記第４の重量が電池パックの装着時に測定される請求項５に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記第４の重量が一定の時間間隔で測定される請求項５に記載の電子機器。
【請求項１１】
請求項１〜４の何れかに記載の電池パックが再生可能エネルギーから発電を行う発電装置によって充電される電力システム。
【請求項１２】
請求項１〜４の何れかに記載の電池パックから、電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、前記電池パックに関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう制御装置とを有する電動車両。
【請求項１３】
他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部を備え、
前記電力情報送受信部が受信した情報に基づき、請求項１〜４の何れかに記載の電池パックの充放電制御を行う電力システム。
【請求項１４】
請求項１〜４の何れかに記載の電池パックから、電力の供給を受け、発電装置または電力網から前記電池パックに電力を供給する電力システム。
【請求項１５】
請求項５〜１０の何れかに記載の電子機器を備え、電池パックが再生可能エネルギーから発電を行う発電装置によって充電される電力システム。
【請求項１６】
請求項５〜１０の何れかに記載の電子機器を備え、電池パックから、電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、前記電池パックに関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう制御装置とを有する電動車両。
【請求項１７】
請求項５〜１０の何れかに記載の電子機器と、他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部を備え、
前記電力情報送受信部が受信した情報に基づき、電池パックの充放電制御を行う電力システム。
【請求項１８】
請求項５〜１０の何れかに記載の電子機器を備え、電池パックから、電力の供給を受け、発電装置または電力網から前記電池パックに電力を供給する電力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば二次電池の電池パックと、電池パックを使用する電子機器、電力システムおよび電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池等の電池を含む電池パックは、モバイル電子機器、電動車両、バックアップ電源等として広く使用されている。電池パックは、１または複数の二次電池と、電池の電圧、電流、温度を検出する検出部を含む保護回路とがラミネートフィルム、合成樹脂ケース等によって一体化されている構成と定義される。電池パックは、後述する認証回路を有する場合もある。
【０００３】
電池パックに関して、正規製造者以外による模倣品が流通したり、不正な改造が行われる問題がある。これの模倣品や不正改造品（以下、非正規品と総称する）は、粗悪な電池素子を使用したり、保護回路部品または回路に不備がある可能性がある。その結果、正規の電池パックに比較すると、非正規品は、安全性の点で問題があることが多い。したがって、特許文献１に記載されているように、電池パックと電子機器とのそれぞれに認証用のＩＣ(Integrated Circuit)を搭載し、相互認証が成立した場合にのみ、当該電池パックを正規と判定して使用することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１５１９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の認証により正規の電池パックか否かを判定する方法は、正規な電池パック自身の異常、例えば電解液の流出が生じていることを検出することは、不可能であった。さらに、認証ソフトウェアが解析され、認証ＩＣが再利用され、電池のみを交換した改造電池パックを検出することができない問題がある。
【０００６】
したがって、本開示は、上述したような認証ＩＣを搭載した場合の問題点を解消することができる電池パック、電子機器、電力システムおよび電動車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の装置は、１または複数の電池と、
電池の充放電を制御する充放電制御部と、
電池の重量を測定する重量測定部と、
重量測定部により初期状態で測定された電池の重量に対応する第１の重量を記憶するメモリと、
メモリから読み出された第１の重量と、重量測定部により測定された電池の現在の重量に対応する第２の重量とを比較し、
第１および第２の重量の差の絶対値が予め設定したしきい値より大の場合に、電池が正規でないと判定する制御部とを備える電池パックである。
【０００８】
本開示の装置は、１または複数の電池と、電池の充放電を制御する充放電制御部と、少なくとも識別情報が記憶されるメモリとを備える電池パックを電源として使用する電子機器であって、
電池パックの識別情報と関連付けて電池パックの初期状態で測定された重量に対応する第３の重量が記憶されるメモリと、
電池パックの重量を測定する重量測定部と、
装着された電池パックから識別情報を受け取り、受け取った識別情報に対応する電池パックの第３の重量をメモリから読み出し、
読み出された第３の重量と、重量測定部により測定された電池の現在の重量に対応する第４の重量とを比較し、
第３および第４の重量の差の絶対値が予め設定したしきい値より大の場合に、電池パックが正規でないと判定する制御部とを備える電子機器である。
【０００９】
本開示の装置は、上述した電池パックが再生可能エネルギーから発電を行う発電装置によって充電される電力システムである。
本開示の装置は、上述した電池パックから、電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、電池パックに関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう制御装置とを有する電動車両である。
本開示の装置は、他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部を備え、
送受信部が受信した情報に基づき、上述した電池パックの充放電制御を行う電力システムである。
本開示の装置は、上述した電池パックから、電力の供給を受け、発電装置または電力網から電池パックに電力を供給する電力システムである。
本開示の装置は、上述した電子機器を備え、電池パックが再生可能エネルギーから発電を行う発電装置によって充電される電力システムである。
本開示の装置は、上述した電子機器を備え、電池パックから、電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、電池パックに関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう制御装置とを有する電動車両である。
本開示の装置は、上述した電子機器と、他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部を備え、
電力情報送受信部が受信した情報に基づき、電池パックの充放電制御を行う電力システムである。
本開示の装置は、上述した電子機器を備え、電池パックから、電力の供給を受け、発電装置または電力網から電池パックに電力を供給する電力システムである。
【発明の効果】
【００１０】
実施の形態によれば、たとえ正規の電池パックであっても、電解液が漏れているような異常が発生している電池パックを検出することができる。さらに、認証ＩＣを備えるものと比較して、電池のみが交換されるような改造がされた非正規品を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の電池パックの一実施の形態のブロック図である。
【図２】電池パックの一実施の形態の説明に用いる略線図である。
【図３】電池パックの概略的構成を示すブロック図である。
【図４】初期状態における電池の重量を測定する処理を示すフローチャートである。
【図５】一実施の形態の説明に用いるフローチャートである。
【図６】本開示の電池パックの他の実施の形態のブロック図である。
【図７】電池パックの他の実施の形態の説明に用いる略線図である。
【図８】他の実施の形態の説明に用いるフローチャートである。
【図９】電池の実際の重量の例を示す略線図である。
【図１０】電池パックの応用例を説明するためのブロック図である。
【図１１】電池パックの応用例を説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施の形態について説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
＜１．一実施の形態における電池パックの構成＞
＜２．重量測定部＞
＜３．第１の重量の測定＞
＜４．第２の重量の測定＞
＜５．他の実施の形態における電池パックの構成＞
＜６．第４の重量の測定＞
＜７．実際の電池の重量例＞
＜８．応用例＞
＜９．変形例＞
なお、以下に説明する実施の形態は、好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、この発明の範囲は、以下の説明において、特にこの発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。
【００１３】
＜１．一実施の形態における電池パックの構成＞
図１は、本開示の一実施の形態における電池パックの回路構成例を示すブロック図である。破線が囲んで示す電池パック３０は、リチウムイオン二次電池等の電池（単位電池、セルとも呼ばれる）１を有する。電池１は、１個または複数の電池が直列または並列に接続されたものである。例えば６つの電池が２並列３直列（２Ｐ３Ｓ）のように、接続されている。電池パック３０の正極端子および負極端子がそれぞれ電子機器（以下本体機器と称する）２の正極端子および負極端子と接続される。本体機器２は、携帯電話、ノートＰＣ（パーソナルコンピュータ）等である。さらに、後述するように、携帯機器以外に電動車両、家庭内電力システムと接続される場合もある。
【００１４】
制御部３によって電池パック３０の動作が制御される。制御部３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などにより構成されるマイクロコンピュータである。制御部３に対して不揮発性メモリ（図では、ＮＶＭと表記する）４が接続されている。不揮発性メモリ４は、例えばＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory ）である。
【００１５】
不揮発性メモリ４には、電池パックの製造者情報、電池パックの種類、電池パックの製造番号等の識別情報が工場出荷時に記憶される。さらに、制御部３で演算された数値や、製造工程の段階で測定された各電池の初期状態における重量、電池の内部抵抗値などが工場出荷時に記憶される。さらに、電池１の満充電容量を記憶させておくことで、制御部３とともに残容量を算出することができる。
【００１６】
電池パック３０を流れる電流（充電または放電電流）が電流検出部５および検出抵抗６によって検出される。検出された電流値が制御部３に供給される。電池１の電圧が電圧検出部７によって検出され、検出された電圧値が制御部３に供給される。複数の電池が設けられている組電池の場合では、組電池全体の電圧および各電池の電圧の両方が検出される。
【００１７】
制御部３が充放電制御部８を制御する。充放電制御部８は、電流路に挿入されている充放電制御スイッチ９を制御する。充放電制御スイッチ９は、充電制御スイッチおよび放電制御スイッチを有する。スイッチとしては、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ（Field Effect Transistor））およびそのソース・ドレイン間に挿入されるダイオードが使用
される。さらに、電池１の温度を検出する温度検出素子（例えばサーミスタ）が電池１に設けられている。温度検出部１０が温度検出素子の出力信号を受け取る。温度検出部１０が電池１の温度に対応する検出信号を制御部３に供給する。制御部３が温度情報を使用して異常発熱時に充放電制御を行ったり、残容量の算出における補正を行う。
【００１８】
制御部３は、本体機器２と入出力部１１を介して接続されている。入出力部１１によって、制御部３と本体機器２の制御部との間で有線または無線で双方向通信がなされる。通信によって、電池パック３０から本体機器２に対して、種々の情報が伝送される。なお、充電時には、電池パック３０の正極端子および負極端子がそれぞれ充電器の正極端子、負極端子に接続され、充電が行われる。
【００１９】
上述した電池パック３０において、電池電圧が過充電検出電圧となったことが検出されると、充放電制御部８によって充放電制御スイッチ９の充電スイッチがオフとされ、電池１の電流経路に充電電流が流れないように制御される。充電制御スイッチのオフ後は、ダイオードを介することによって放電のみが可能となる。さらに、充電時に大電流が流れた場合に、充放電制御部８によって充電スイッチがオフとされ、電池１の電流経路に流れる充電電流を遮断するように、制御される。
【００２０】
充放電制御スイッチ９の放電制御スイッチは、電池電圧が過放電検出電圧となった場合にオフとされ、電池１の電流経路に放電電流が流れないように充放電制御部８によって制御される。放電制御スイッチのオフ後は、ダイオードを介することによって充電のみが可能となる。さらに、放電時に大電流が流れた場合に、充放電制御部８によって放電スイッチがオフとされ、電池１の電流経路に流れる放電電流を遮断するように、制御される。ここで、リチウムイオン二次電池の場合、過充電検出電圧が例えば４．２０Ｖ±０．０５Ｖと定められ、過放電検出電圧が例えば２．４Ｖ±０．１Ｖと定められる。
【００２１】
＜２．重量測定部＞
電池パック３０は、工場出荷時の電池パック自身の電池１の重量を示す重量データ（以下、第１の重量と称する）を測定する重量測定部１２を備える。重量測定部１２は、工場出荷時に電池パック３０内の電池１の重量を測定し、測定結果の第１の重量を制御部３によって不揮発性メモリ４に記憶する。
【００２２】
図２に示すように、電池パック３０は、例えば２個の電池（１ａ，１ｂ）（１ｃ，１ｄ）（１ｅ，１ｆ）が並列接続され、３個の並列接続が直列接続された（２Ｐ３Ｓ）の電池を有する。電池の正極側および負極側がコネクタ１５を介して接続端子として導出される。図２の例では、並列接続された２個の電池毎に重量を測定する重量センサー１２ａ、１２ｂ、１２ｃが設けられている。各重量センサーの出力（重量データ）が制御部３に供給される。
【００２３】
制御部３は、重量センサー１２ａ、１２ｂ、１２ｃのそれぞれが測定した重量を加算して電池１ａ〜１ｆの重量を計算する。製造出荷時に測定された電池１ａ〜１ｆの第１の重量が制御部３と関連して設けられた不揮発性メモリ４に記憶される。制御部３、不揮発性メモリ４およびコネクタ１５がプリント配線基板１６上に取り付けられている。なお、図２においては、電池パック３０内の他の回路部分については、簡単のため、省略されている。
【００２４】
図３は、電池パック３０内の接続を概略的に示している。一例として、電池パック３０を固い平面上に置くと、電池１ａ〜１ｆからなる電池（組セル）の重量が重量センサー１２ａ〜１２ｃによって測定される。重量センサー１２ａ〜１２ｃとしては、既知の構成のものを使用できる。すなわち、重量センサー１２ａ〜１２ｃは、ロードセル、ピエゾフィルムを使用したセンサー等を使用したものである。ロードセルとして、磁歪式ロードセル、静電容量型ロードセル、ひずみゲージ式ロードセル等を使用できる。
【００２５】
例えばロードセルの場合では、ロードセルに力が加わると、ロードセルおよびひずみゲージが変形し、ひずみゲージの電気抵抗が変化する。この電気抵抗の変化が電圧変化として取り出され、電圧検出部１７に供給される。電圧検出部１７は、電圧を検出すると共に、電圧値をデジタル値に変換する。デジタル信号に変換された重量が制御部３に供給される。
【００２６】
＜３．第１の重量の測定＞
一実施の形態では、初期状態において、電池パック３０内の電池（組電池）１の第１の重量が重量測定部１２（重量測定センサー１２ａ〜１２ｃ）によって測定される。第１の重量の測定処理の一例について図４のフローチャートを参照して説明する。このフローチャートで示す処理は、主として電池パック３０内の制御部３の制御によってなされる。
【００２７】
電池パック３０の製造が開始され、ステップＳ１において、部品組み立てがなされる。すなわち、電池１、プリント配線基板１６が共通の外装ケース内に収納される。ステップＳ２において、製造メーカー、製造番号、電池パックの種類等の製造情報が電池パック３０の不揮発性メモリ４に対して書き込まれる。
【００２８】
ステップＳ３において、電池パックの組み立て検査がなされる。そして、ステップＳ４において、製造出荷時の電池１の重量と対応する第１の重量Ｗｒが測定され、測定された第１の重量Ｗｒが不揮発性メモリ４に対して書き込まれる。そして、電池パックが出荷されることで、処理が終了する。
【００２９】
＜４．第２の重量の測定＞
本開示では、一定の時間間隔でもって、電池パック３０内の電池（組電池）１の現在の重量と対応する第２の重量が重量測定部１２（重量測定センサー１２ａ〜１２ｃ）によって測定される。第２の重量の測定と、測定された第２の重量を使用する処理の一例について図５のフローチャートを参照して説明する。このフローチャートで示す処理は、主として電池パック３０内の制御部３の制御によってなされる。
【００３０】
ステップＳ１１において、電池パック３０の電流検出部５、電圧検出部７、温度検出部１０がそれぞれ現在の電圧、電流、温度を測定する。ステップＳ１２において、測定されたこれらの電圧、電流、温度によって、既存の電池パックと同様の充放電の制御等の処理がなされる。
【００３１】
ステップＳ１３において、現在の電池パック３０の重量（第２の重量）Ｗｔが重量測定部１２によって測定される。ステップＳ１４において、不揮発性メモリ４から第１の重量Ｗｒが読み出される。不揮発性メモリ４から読み出された第１の重量Ｗｒと重量測定部１２によって測定された電池の現在の重量と対応する第２の重量とがステップＳ１５において、比較される。
【００３２】
ステップＳ１５において、第１および第２の重量の差（Ｗｔ−Ｗｒ）の絶対値が計算され、計算された差の絶対値が予め設定されたしきい値Ｔｈより大か否かが判定される。差の絶対値がしきい値Ｔｈより大でない場合には、処理がステップＳ１１に戻る。そして、上述したのと同様の処理がなされる。但し、ステップＳ１３、Ｓ１４、Ｓ１５の処理は、所定の時間後の判定時までなされない。
【００３３】
ステップＳ１５において、差の絶対値がしきい値Ｔｈより大の場合には、処理がステップＳ１６に移り、アラームが本体機器２に対して送信される。本体機器２は、アラームを受け取ると、表示部にエラーメッセージを表示したり、音声での警告を発生し、装着されている電池パックが非正規品であることがユーザに対して通知される。
【００３４】
そして、ステップＳ１７において、電池パック３０が充放電禁止モード、または永久故障モードに移行する。充放電禁止モードは、充放電制御スイッチ９の充電制御スイッチおよび放電制御スイッチの両者をオフとし、充放電を禁止する状態である。永久故障モードは、電池パック３０内のヒューズ（図示しない）を溶断する動作である。
【００３５】
上述した本開示による電池パックは、以下のような利点を有する。
１．充放電を行わなくても、瞬時に非正規品か否かを判別することができる。
２．電解液の漏れが発生し、流出した電解液が電池パックの微小な隙間から揮発すると、電池の重量が減少する。非正規品でないが、このような電池の異常を検出することができる。
３．ポリマーリチウムイオン二次電池の場合、劣化等で膨張して応力が増大する。応力が重量測定部１２に対して加わり、重量の増大として検出される。したがって、本開示によれば、ポリマーリチウムイオン二次電池の劣化による膨張を検出することができる。
４．製造後に、認証ＩＣ、保護回路等の部品が再使用され、電池のみが交換されるような改造を検出することができる。
５．電池パックにおいて処理が完結するので、本体機器に対して負担を増えることがない。
【００３６】
＜５．他の実施の形態における電池パックの構成＞
図６は、本開示の他の実施の形態における電池パック３１の回路構成例を示すブロック図である。破線が囲んで示す電池パック３１は、上述した電池パック３０と同様の構成を有する。すなわち、１個または複数の電池例えばリチウムイオン二次電池が直列または並列に接続された電池１を有し、制御部３によって電池パック３１の動作が制御される。制御部３に対して不揮発性メモリ４が接続されている。
【００３７】
電池パック３０と同様に、電流検出部５、検出抵抗６、電圧検出部７、充放電制御部８、充放電制御スイッチ９および温度検出部１０を備えている。そして、電池パック３０と同様の充放電制御が行われる。さらに、制御部３は、本体機器２１と入出力部１１を介して接続されている。入出力部１１によって、制御部３と本体機器２１の制御部との間で有線または無線で双方向通信がなされる。通信によって、電池パック３０から本体機器２１に対して、種々の情報が伝送される。本体機器２１は、携帯電話、ノートＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の携帯機器、電動車両、家庭内電力システム等である。
【００３８】
上述した電池パック３０と異なり、電池パック３１は、重量測定部を有しない。電池パック３１の不揮発性メモリ４に対して、工場出荷時の電池パック自身の重量を示す重量データ（以下、第３の重量と称する）が書き込まれる。第３の重量は、電池パック３１の外部の重量測定装置によって測定される。すなわち、上述した一実施の形態では、電池パック３０内の電池１の重量が重量測定部１２によって測定されるのに対して、他の実施の形態では、電池パック３１全体の重量が測定される。
【００３９】
第３の重量の測定は、上述した第１の重量の測定と同様に、工場出荷時になされる。測定された初期状態の電池パック３１の第３の重量が製造メーカー、製造番号、電池パックの種類等の製造情報、すなわち、識別情報と共に不揮発性メモリ４に対して書き込まれる。すなわち、第３の重量が識別情報と関連付けされて記憶される。
【００４０】
不揮発性メモリ４に書き込まれている製造情報と第３の重量とが入出力部１１を通じて本体機器２１の制御部に対して伝送される。本体機器２１は、重量測定部２２を備えている。重量測定部２２によって装着された電池パック３１の重量が測定される。重量測定部２２としては、既知の構成のものを使用できる。重量測定部２２は、ロードセル、ピエゾフィルムを使用したセンサー等を使用したものである。
【００４１】
図７は、電池パック３１と本体機器２１との接続を概略的に示している。一例として、電池パック３１を本体機器２１の電池装着部に装着すると、電池パック３１の重量が重量測定部２２によって測定される。重量測定部２２からは、重量に比例する電圧が発生し、この電圧が電圧検出部２７に供給される。電圧検出部２７は、電圧を検出すると共に、電圧値をデジタル値に変換する。デジタル信号に変換された重量が本体機器２１の制御部２３に供給される。制御部２３と不揮発性メモリ２４とが接続されている。
【００４２】
＜６．第４の重量の測定＞
本開示では、現在の電池パック３１の重量（第４の重量と称する）が重量測定部２２によって測定される。第３の重量と測定された第４の重量とを使用する処理の一例について図８のフローチャートを参照して説明する。このフローチャートで示す処理は、主として本体機器２１の制御部２３の制御によってなされる。
【００４３】
ステップＳ２１において、初めて電池パック３１が装着されたか否かが判定される。初めて装着されたと判定されると、ステップＳ２２において、電池パック３１から製造情報および第３の重量の情報を受信し、不揮発性メモリ２３にこれらの情報を記憶する。不揮発性メモリ２３には、製造者情報、すなわち、電池パック３１の識別情報と第３の重量の関係を示すデータが記憶される。このデータを参照することによって、ステップＳ２１の判定が行われる。
【００４４】
一般的に、本体機器２１に対して電池パックを装着する場合、正規の電池パックが装着されることが少なくとも１回はあることを前提としている。若し、非正規の電池パックが装着されると、電池パックから受信される情報中に重量の情報がないこと、または識別情報から想定しているメーカーの電池パックではないことが分かる。この場合、不揮発性メモリ２４に非正規の電池パックの情報が登録されることが防止される。特定の製造者の電池パック以外の電池パックは、非正規と扱っても良く、予め同じ判定処理を行う仕様を採用する複数の製造者の電池パックを正規と扱うようにしても良い。なお、電池パックの識別情報と第３の重量との関係を示すデータは、インターネット上の電池パックの製造者のサイトにアクセスして取得することを可能としても良い。
【００４５】
ステップＳ２１の判定結果が初めての電池パック３１の装着でない場合、またはステップＳ２２の後に、ステップＳ２３において、現在の電池パック３１の重量（第４の重量）Ｗｔが重量測定部２２によって測定される。
【００４６】
ステップＳ２４において、電池パック３１から識別情報を受信する。ステップＳ２５において、受信した識別情報に関連付けられた第３の重量Ｗｒが不揮発性メモリ２４から読み出される。受信された識別情報に対応する第３の重量のデータが不揮発性メモリ２４に登録されていない場合は、装着された電池パックを非正規であると判定するようにしても良い。
【００４７】
ステップＳ２６において、読み出された第３の重量Ｗｒと重量測定部２２によって測定された電池の現在の重量と対応する第４の重量Ｗｔとが比較される。ステップＳ２６において、第３および第４の重量の差（Ｗｔ−Ｗｒ）の絶対値が計算され、計算された差の絶対値が予め設定されたしきい値Ｔｈより大か否かが判定される。差の絶対値がしきい値Ｔｈより大でない場合には、処理がステップＳ２３に戻る。そして、上述したのと同様の処理がなされる。但し、ステップＳ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６の処理は、電池パックが装着された時、または所定の時間後の次の判定時までなされない。なお、上述した第１および第２の重量のそれぞれに対する参照符号と、第３および第４の重量のそれぞれに対する参照符号と、しきい値に対する参照符号とを共通にしているのは、便宜上の理由である。
【００４８】
ステップＳ２６において、差の絶対値がしきい値Ｔｈより大の場合には、処理がステップＳ２７に移り、アラームを本体機器２１が発生する。本体機器２１は、表示部にエラーメッセージを表示したり、音声での警告を発生し、装着されている電池パックが非正規品であることがユーザに対して通知される。
【００４９】
そして、ステップＳ２８において、電池パック３１に対して充放電禁止モード、または永久故障モードへの移行が指示される。充放電禁止モードは、充放電制御スイッチ９の充電制御スイッチおよび放電制御スイッチの両者をオフとし、充放電を禁止する状態である。永久故障モードは、電池パック３１内のヒューズ（図示しない）を溶断する動作である。
【００５０】
上述した本開示による電池パックは、上述した一実施の形態と比較して、本体機器の処理が増えるが、電池パック自身が重量測定部を持つ必要がなく、電池パックのコストを低くすることができる利点を有する。
【００５１】
＜７．実際の電池の重量例＞
図９に実際の電池例えば１８６５０タイプ（直径１８mm、高さ６５mm）の円筒型リチウムイオン二次電池の重量の値を示す。電池タイプは、容量の違いを表している。図９には、１個の電池、６個の電池からなる組セル（２Ｐ３Ｓ）、９個の電池からなる組セル（３Ｐ３Ｓ）のそれぞれの重量の値が示されている。なお、各電池に組み込まれているＰＴＣ(Positive Temperature Coefficient ：熱抵抗素子）の重量は、０．１ｇである。この発
明は、他の種類の電池に対しても適用できる。
【００５２】
＜８．応用例＞
本開示は、上述した電池パックが再生可能エネルギーから発電を行う発電装置によって充電される電力システムである。
本開示は、上述した電池パックから、電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、電池パックに関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう制御装置とを有する電動車両である。
本開示は、他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部とを備え、送受信部が受信した情報に基づき、上述した電池パックの充放電制御を行う電力システムである。
本開示は、上述した電池パックから、電力の供給を受け、発電装置または電力網から電池パックに電力を供給する電力システムである。
本開示の装置は、上述した電子機器を備え、電池パックが再生可能エネルギーから発電を行う発電装置によって充電される電力システムである。
本開示は、上述した電子機器を備え、電池パックから、電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、電池パックに関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう制御装置とを有する電動車両である。
本開示は、上述した電子機器と、他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部を備え、
電力情報送受信部が受信した情報に基づき、電池パックの充放電制御を行う電力システムである。
本開示は、上述した電子機器を備え、電池パックから、電力の供給を受け、発電装置または電力網から電池パックに電力を供給する電力システムである。
「応用例としての住宅における蓄電システム」
本開示を住宅用の蓄電システムに適用した例について、図１０を参照して説明する。例えば住宅１０１用の蓄電システム１００においては、火力発電１０２ａ、原子力発電１０２ｂ、水力発電１０２ｃ等の集中型電力系統１０２から電力網１０９、情報網１１２、スマートメータ１０７、パワーハブ１０８等を介し、電力が蓄電装置１０３に供給される。これと共に、家庭内発電装置１０４等の独立電源から電力が蓄電装置１０３に供給される。蓄電装置１０３に供給された電力が蓄電される。蓄電装置１０３を使用して、住宅１０１で使用する電力が給電される。住宅１０１に限らずビルに関しても同様の蓄電システムを使用できる。
【００５３】
住宅１０１には、発電装置１０４、電力消費装置１０５、蓄電装置１０３、各装置を制御する制御装置１１０、スマートメータ１０７、各種情報を取得するセンサー１１１が設けられている。各装置は、電力網１０９および情報網１１２によって接続されている。発電装置１０４として、太陽電池、燃料電池等が利用され、発電した電力が電力消費装置１０５および／または蓄電装置１０３に供給される。電力消費装置１０５は、冷蔵庫１０５ａ、空調装置１０５ｂ、テレビジョン受信機１０５ｃ、風呂１０５ｄ等である。さらに、電力消費装置１０５には、電動車両１０６が含まれる。電動車両１０６は、電気自動車１０６ａ、ハイブリッドカー１０６ｂ、電気バイク１０６ｃである。
【００５４】
蓄電装置１０３に対して、上述した本開示の電池パックが適用される。蓄電装置１０３は、二次電池又はキャパシタから構成されている。例えば、リチウムイオン電池によって構成されている。リチウムイオン電池は、定置型であっても、電動車両１０６で使用されるものでも良い。スマートメータ１０７は、商用電力の使用量を測定し、測定された使用量を、電力会社に送信する機能を備えている。電力網１０９は、直流給電、交流給電、非接触給電の何れか一つまたは複数を組み合わせても良い。
【００５５】
各種のセンサー１１１は、例えば人感センサー、照度センサー、物体検知センサー、消費電力センサー、振動センサー、接触センサー、温度センサー、赤外線センサー等である。各種センサー１１１により取得された情報は、制御装置１１０に送信される。センサー１１１からの情報によって、気象の状態、人の状態等が把握されて電力消費装置１０５を自動的に制御してエネルギー消費を最小とすることができる。さらに、制御装置１１０は、住宅１０１に関する情報をインターネットを介して外部の電力会社等に送信することができる。
【００５６】
パワーハブ１０８によって、電力線の分岐、直流交流変換等の処理がなされる。制御装置１１０と接続される情報網１１２の通信方式としては、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver-Tranceiver:非同期シリアル通信用送受信回路）等の通信インターフェースを使う方法、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＺｉｇＢｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線通信規格によるセンサーネットワークを利用する方法がある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式は、マルチメディア通信に適用され、一対多接続の通信を行うことができる。ＺｉｇＢｅｅは、ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers) ８０２．１５．４の物理層を使用するものである。ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、ＰＡＮ(Personal Area Network) またはＷ(Wireless)ＰＡＮと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。
【００５７】
制御装置１１０は、外部のサーバ１１３と接続されている。このサーバ１１３は、住宅１０１、電力会社、サービスプロバイダーの何れかによって管理されていても良い。サーバ１１３が送受信する情報は、たとえば、消費電力情報、生活パターン情報、電力料金、天気情報、天災情報、電力取引に関する情報である。これらの情報は、家庭内の電力消費装置（たとえばテレビジョン受信機）から送受信しても良いが、家庭外の装置（たとえば、携帯電話機等）から送受信しても良い。これらの情報は、表示機能を持つ機器、たとえば、テレビジョン受信機、携帯電話機、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)等に、表
示されても良い。
【００５８】
各部を制御する制御装置１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等で構成され、この例では、蓄電装置１０３に格納されている。制御装置１１０は、蓄電装置１０３、家庭内発電装置１０４、電力消費装置１０５、各種センサー１１１、サーバ１１３と情報網１１２により接続され、例えば、商用電力の使用量と、発電量とを調整する機能を有している。なお、その他にも、電力市場で電力取引を行う機能等を備えていても良い。
【００５９】
以上のように、電力が火力１０２ａ、原子力１０２ｂ、水力１０２ｃ等の集中型電力系統１０２のみならず、家庭内発電装置１０４（太陽光発電、風力発電）の発電電力を蓄電装置１０３に蓄えることができる。したがって、家庭内発電装置１０４の発電電力が変動しても、外部に送出する電力量を一定にしたり、または、必要なだけ放電するといった制御を行うことができる。例えば、太陽光発電で得られた電力を蓄電装置１０３に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置１０３に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置１０３によって蓄電した電力を放電して利用するといった使い方もできる。
【００６０】
なお、この例では、制御装置１１０が蓄電装置１０３内に格納される例を説明したが、スマートメータ１０７内に格納されても良いし、単独で構成されていても良い。さらに、蓄電システム１００は、集合住宅における複数の家庭を対象として用いられてもよいし、複数の戸建て住宅を対象として用いられてもよい。
【００６１】
「応用例としての車両における蓄電システム」
本開示を車両用の蓄電システムに適用した例について、図１１を参照して説明する。図１１に、本開示が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の構成の一例を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンで動かす発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置で走行する車である。
【００６２】
このハイブリッド車両２００には、エンジン２０１、発電機２０２、電力駆動力変換装置２０３、駆動輪２０４ａ、駆動輪２０４ｂ、車輪２０５ａ、車輪２０５ｂ、バッテリー２０８、車両制御装置２０９、各種センサ２１０、充電口２１１が搭載されている。バッテリー２０８に対して、上述した本開示の電池パックが適用される。
【００６３】
ハイブリッド車両２００は、電力駆動力変換装置２０３を動力源として走行する。電力駆動力変換装置２０３の一例は、モータである。バッテリー２０８の電力によって電力駆動力変換装置２０３が作動し、この電力駆動力変換装置２０３の回転力が駆動輪２０４ａ、２０４ｂに伝達される。なお、必要な個所に直流−交流（ＤＣ−ＡＣ）あるいは逆変換（ＡＣ−ＤＣ変換）を用いることによって、電力駆動力変換装置２０３が交流モータでも直流モータでも適用可能である。各種センサ２１０は、車両制御装置２０９を介してエンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御したりする。各種センサ２１０には、速度センサ、加速度センサ、エンジン回転数センサなどが含まれる。
【００６４】
エンジン２０１の回転力は発電機２０２に伝えられ、その回転力によって発電機２０２により生成された電力をバッテリー２０８に蓄積することが可能である。
【００６５】
図示しない制動機構によりハイブリッド車両が減速すると、その減速時の抵抗力が電力駆動力変換装置２０３に回転力として加わり、この回転力によって電力駆動力変換装置２０３により生成された回生電力がバッテリー２０８に蓄積される。
【００６６】
バッテリー２０８は、ハイブリッド車両の外部の電源に接続されることで、その外部電源から充電口２１１を入力口として電力供給を受け、受けた電力を蓄積することも可能である。
【００６７】
図示しないが、二次電池に関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう情報処理装置を備えていても良い。このような情報処理装置としては、例えば、電池の残量に関する情報に基づき、電池残量表示を行う情報処理装置などがある。
【００６８】
なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、或いはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、モーターで走行するシリーズハイブリッド車を例として説明した。しかしながら、エンジンとモーターの出力がいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モーターのみで走行、エンジンとモーター走行という３つの方式を適宜切り替えて使用するパラレルハイブリッド車に対しても本開示は有効に適用可能である。さらに、エンジンを用いず駆動モータのみによる駆動で走行する所謂、電動車両に対しても本開示は有効に適用可能である。
【００６９】
＜９．変形例＞
以上、本願の実施形態について具体的に説明したが、上述の各実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１・・・電池
２・・・本体機器
３・・・制御部
４・・・不揮発性メモリ
８・・・充放電制御部
１１・・・入出力部
１２・・・重量測定部
１６・・・プリント配線基板
２１・・・本体機器
２２・・・重量測定部
２３・・・制御部
２４・・・不揮発性メモリ
３０・・・電池パック
３１・・・電池パック
【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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