(57)【要約】【課題】安定的に電池状態を監視し、電池保護の確実性を高める。【解決手段】電池管理部２１は、複数の電池ユニットと通信を行う第１通信部、及び、電力変換回路を用いた充放電動作の制御を行う電力変換制御部１１と通信を行う第２通信部を備える。第１通信部は、各電池ユニットに対して順次コマンド（３１１、３１３）を送信して、各電池ユニットから電池状態データを含む応答信号（３１２、３１４）を順次受信する。受信された各電池ユニットの電池状態データは、バッファメモリ７０に保存される。第２通信部は、電池変換制御部１１からコマンド（３２１）を受信したとき、バッファメモリ７０に保存された最新の電池状態データに基づく信号を返信する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池を備えた電池ユニットと通信を行って、前記二次電池の状態データを含むデータを受信する第１通信部と、
電力変換回路を用いた前記二次電池の充電及び放電を制御する電力変換制御部と通信を行う第２通信部と、
前記第１及び第２通信部の動作制御を行って、前記第１通信部の受信データに基づく信号を前記電力変換制御部への送信信号に含める制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第１通信部による通信と前記第２通信部による通信を、独立して実行させる
ことを特徴とする電池制御装置。
【請求項２】
前記第１通信部による通信は、当該電池制御装置をマスターに設定した半二重通信であって、
前記第２通信部による通信は、当該電池制御装置をスレーブに設定した半二重通信である
ことを特徴とする請求項１に記載の電池制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１通信部の受信データに基づき、前記二次電池の充電の許可又は禁止に関する信号及び前記二次電池の放電の許可又は禁止に関する信号の内の少なくとも一方を、前記電力変換制御部への送信信号に含める
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電池制御装置。
【請求項４】
前記電力変換回路と前記電池ユニットとの間に配置されたブレーカ部を更に備え、
前記制御部は、所定の条件下において前記ブレーカ部をオフにすることで前記電力変換回路及び前記電池ユニット間の電路を遮断する
ことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の電池制御装置。
【請求項５】
前記電力変換回路及び前記電池ユニット間の電路の内、前記電力変換回路及び前記ブレーカ部間の電路における電圧に基づき、前記制御部、前記第１通信部及び前記第２通信部に対する各駆動電圧を生成する駆動電圧生成部を更に備えた
ことを特徴とする請求項４に記載の電池制御装置。
【請求項６】
不揮発性メモリを更に備え、
前記制御部は、前記ブレーカ部をオンからオフへ切り替える際、その切り替え前に、前記第１通信部による最新の受信データを前記不揮発性メモリに保存する
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の電池制御装置。
【請求項７】
前記第１通信部は、前記電池ユニットに設けられた電流センサによる第１測定電流値を前記電池ユニットから受信する一方で、前記第２通信部は、前記電力変換回路に設けられた電流センサによる第２測定電流値を前記電力変換制御部から受信し、前記第１及び第２測定電流値は、前記電池ユニットの充電又は放電の電流値に依存する測定電流値であり、
前記制御部は、前記第１及び第２測定電流値に応じて、前記二次電池の充電の禁止の必要性を示す信号及び前記二次電池の放電の禁止の必要性を示す信号の内の少なくとも一方を、前記電力変換制御部への送信信号に含める
ことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れかに記載の電池制御装置。
【請求項８】
前記第１通信部は、前記電池ユニットに設けられた電圧センサによる第１測定電圧値を前記電池ユニットから受信する一方で、前記第２通信部は、前記電力変換回路に設けられた電圧センサによる第２測定電圧値を前記電力変換制御部から受信し、前記第１及び第２測定電圧値は、前記電池ユニットの出力電圧値に依存する測定電圧値であり、
前記制御部は、前記第１及び第２測定電圧値に応じて、前記二次電池の充電の禁止の必要性を示す信号及び前記二次電池の放電の禁止の必要性を示す信号の内の少なくとも一方を、前記電力変換制御部への送信信号に含める
ことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れかに記載の電池制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９（ａ）に示す如く、電力の出力を行う電力ブロック９０１と、電力の入力を受ける電力ブロック９０２との間に、電力変換回路及び電力変換制御部を含むパワーコントローラ９０３を介在させたシステム９００（太陽電池システム等）が実用化されている。この種のシステム９００に蓄電機能を追加するべく、図９（ｂ）に示すように、二次電池から成る電池ユニット９０４をパワーコントローラ９０３に接続することが考えられる。尚、上位システム制御部が組電池を管理する部位と通信を行いつつ充放電制御を行う技術も提案されている（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０５８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、システム９００が太陽電池システムである場合、図９（ｂ）のシステム９００にとっては、充放電制御、太陽電池ユニットに対する発電制御及び逆潮流制御などを含む電力変換制御が重要であるが、これとは別に電池ユニット９０４の保護も重要である。電池ユニット９０４の適切な保護のために電池状態の監視が重要となるが、監視用の通信（例えば電池状態データの通信）をもパワーコントローラ９０３に任せると、システム９００側で何らかの異常が発生した場合などにおいて、上記通信による電池状態の監視が途絶え、結果、電池ユニット９０４の保護が疎かになるおそれもある。安全性確保のためにも、システム９００側の動作の影響を受けない、電池状態の監視技術が望まれる。
【０００５】
そこで本発明は、安定的に電池状態を監視可能な電池制御装置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】
【０００６】
本発明に係る電池制御装置は、二次電池を備えた電池ユニットと通信を行って、前記二次電池の状態データを含むデータを受信する第１通信部と、電力変換回路を用いた前記二次電池の充電及び放電を制御する電力変換制御部と通信を行う第２通信部と、前記第１及び第２通信部の動作制御を行って、前記第１通信部の受信データに基づく信号を前記電力変換制御部への送信信号に含める制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１通信部による通信と前記第２通信部による通信を、独立して実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、安定的に電池状態を監視可能な電池制御装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る電力システムの概略全体構成図である
【図２】１つの電池ユニットの内部構成図である。
【図３】電池状態データの構造を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る複数の電池ユニットの接続方法例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る電池管理部及びブレーカ部の内部構成例を示す図である。
【図６】電池管理部を用いた通信の手順例を示す図である。
【図７】電池管理部から電力変換制御部への応答信号の内容を説明するための図である。
【図８】本発明の第３実施例に係るバッファメモリの使用方法を説明するための図である。
【図９】電力変換を行う従来システムの概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態の例を、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。尚、本明細書では、記述の簡略化上、情報、信号、物理量、状態量又は部材等を参照する記号又は符号を記すことによって該記号又は符号に対応する情報、信号、物理量、状態量又は部材等の名称を省略又は略記することがある。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る電力システム１の概略全体構成図である。電力システム１は、電力変換制御部１１、電力変換回路１２、電池管理部２１及びブレーカ部２２と、１以上の電池ユニットＢＵから成る電池ブロックＢＢを備え、電力を出力する又は電力の入力を受ける１以上の電力ブロックを更に備えうる。図１の例では、電力変換回路１２に、電力の出力を行う電力ブロックＰＢ１と電力の入力を受ける電力ブロックＰＢ２が接続されているが、電力変換回路１２に接続される電力ブロックの個数は１以上であれば幾つでも良く、１つの電力ブロックは電力変換回路１２との間で双方向の電力の入出力を行うようにしても良い。図２は、１つの電池ユニットＢＵの内部構成図である。各電池ユニットＢＵには、二次電池から成る電池モジュール３１が設けられている。本実施形態において、放電及び充電とは、特に記述なき限り電池モジュール３１の放電及び充電（より詳細には、電池モジュール３１内の各二次電池の放電及び充電）を意味する。従って例えば、電池ユニットＢＵの放電及び充電とは電池モジュール３１の放電及び充電を意味する。
【００１１】
電力変換回路１２は、電界効果トランジスタ（Field-Effect Transistor）又は絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等から成る複数のスイッチング素子を備え、電力変換制御部１１による制御の下で電力変換処理を実行する。電力変換処理には、充電処理及び放電処理が含まれる。
【００１２】
充電処理において、電力変換回路１２は、電力ブロックＰＢ１の出力電力を所望の直流電力に変換し、得られた直流電力をブレーカ部２２を介して各電池ユニットＢＵに供給する。電力ブロックＰＢ１は、交流電力又は直流電力の出力を行う電力源であり、例えば、商用交流電源、太陽電池ユニットを含む。各電池ユニットＢＵにおいて、電力ブロックＰＢ１の出力電力に基づく直流電力を受けたとき、各電池ユニットＢＵの充電が成される。
【００１３】
放電処理において、電力変換回路１２は、各電池ユニットＢＵの放電電力をブレーカ部２２を介して受け、受けた放電電力を所望の直流電力又は交流電力に変換して電力ブロックＰＢ２に出力する。電力ブロックＰＢ２は、例えば、電力の消費を行う負荷であり、電力変換回路１２からの出力電力にて駆動する。尚、電力変換回路１２は、電池ユニットＢＵを介さずに、電力ブロックＰＢ１の出力電力を電力ブロックＰＢ２に出力することも可能である（この際、所定の電力変換が行われうる）。
【００１４】
電力変換制御部１１は、電力変換処理の制御を含む、電力変換回路１２の動作制御を行う。電力変換制御部１１は、電池ユニットＢＵの充電及び放電を制御する充放電制御部を含んでいると言える。
【００１５】
電池管理部２１は、通信線ＣＬBを介して各電池ユニットＢＵと通信を行うと共に通信線ＣＬSを介して電力変換制御部１１と通信を行う。電池管理部２１は、各電池ユニットＢＵから、各電池ユニットＢＵ内の電池モジュール３１の状態を表す電池状態データ（図２参照）を受信し、受信した各電池状態データを電力変換制御部１１用のデータフォーマットに変換して電力変換制御部１１に送信することができる（電池状態データの詳細については後述）。
【００１６】
ブレーカ部２２は、各電池ユニットＢＵの電池モジュール３１と電力変換回路１２との間に直列に介在するブレーカ（電流ブレーカ）であり、オン又はオフの状態をとる。ブレーカ部２２がオンのとき、各電池モジュール３１が電力変換回路１２に接続され、電力変換回路１２を介した各電池モジュール３１の充電及び放電が可能となる。ブレーカ部２２がオフのとき、各電池モジュール３１と電力変換回路１２との間の電路が遮断され、電力変換回路１２を介した各電池モジュール３１の充電及び放電が不能となる。尚、ブレーカの代わりに、セルフコントロールプロテクター（ＳＣＰ）や機械式リレーなどの外部からの信号により上記電路を遮断可能な部品にて、ブレーカ部２２を形成しても良い。各電池モジュール３１及び電力変換回路１２間の電路は、各電池モジュール３１及びブレーカ部２２間の電路である電力線ＰＬBと、電力変換回路１２及びブレーカ部２２間の電路である電力線ＰＬSから成る。ブレーカ部２２は原則としてオンとされており、本実施形態において、特に記述なき限り、ブレーカ部２２はオンに維持されているものとする。
【００１７】
図２を参照して、１つの電池ユニットＢＵの構成を説明する。電池ユニットＢＵは、符号３１〜３６によって参照される各部位を備える。電池モジュール３１は、１以上の二次電池から成る。電池モジュール３１を形成する二次電池は、任意の種類の二次電池であり、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池である。電池モジュール３１を形成する二次電池の個数は１でも良いが、本実施形態では、電池モジュール３１が直列接続された複数の二次電池から成るものとする。但し、電池モジュール３１に含まれる二次電池の一部又は全部は、並列接続された複数の二次電池であっても良い。電池モジュール３１において、直列接続された複数の二次電池の内、最も高電位側に位置する二次電池の正極と最も低電位側に位置する二次電池の負極は、電池ユニットＢＵにおける１対の電力入出力端子ＰOUTに接続され、１対の電力入出力端子ＰOUTを介して電池モジュール３１の充電及び放電が成される。
【００１８】
電池モジュール３１と１対の電力入出力端子ＰOUTとの間には、電池モジュール３１に流れる電流の値（以下、電池電流値という）を測定する電流センサ３３と、セルフコントロールプロテクター等のヒューズ３６と、が直列に介在している。電圧センサ３４は、電池モジュール３１の電圧の値（以下、電池電圧値という）を測定する。電池電圧値は、電池モジュール３１の端子電圧値、即ち、電池モジュール３１における最も高電位側に位置する二次電池の正極と最も低電位側に位置する二次電池の負極との間の電位差である。但し、電池モジュール３１の各二次電池の正極及び負極間の電位差（即ち電池モジュール３１内のセルごとの電圧値）も測定されて電池状態データに含められても良い。温度センサ３５は、電池モジュール３１の温度（以下、電池温度という）を測定する。電池温度は、例えば、電池モジュール３１内の複数の二次電池を包むパックの表面温度、又は、電池モジュール３１内の特定部位における温度である。
【００１９】
センサ３３、３４及び３５によって測定された電池電流値、電池電圧値及び電池温度はユニット制御部３２に送られる。ユニット制御部３２は、測定された電池電流値、電池電圧値及び電池温度に基づく電池状態データ（電池状態情報）を生成し、電池状態データを電池管理部２１に送信する。電池ユニットＢＵごとに電池状態データが生成されて電池管理部２１に送信される。
【００２０】
図３は、１つの電池ユニットＢＵから送信される電池状態データの構造を示す図である。図３の電池状態データは、電池モジュール３１の状態データ（電池モジュール３１の状態を表すデータ）の例であり、電池電流値、電池電圧値及び電池温度を表す情報を含むと共に、電池電流値及び電池電圧値から導出可能な電池モジュール３１の残容量又はＳＯＣ（state of charge）を表す残容量データ、及び、複数のフラグから成る電池状態フラグ群を含む。図３に示す如く、電池状態フラグ群に、電池モジュール３１の充電を禁止すべきか否かを示す充電禁止フラグ、電池モジュール３１の放電を禁止すべきか否かを示す放電禁止フラグ、電池モジュール３１が過充電の状態にあるか否かを示す過充電フラグ、電池モジュール３１が過放電の状態にあるか否かを示す過放電フラグ、電池モジュール３１が過電流の状態にあるか否かを示す過電流フラグ、電池温度が充電に適さない温度であるか否かを示す充電不適温度フラグ、電池温度が放電に適さない温度であるか否かを示す放電不適温度フラグ、センサ３３、３４及び３５の何れかが異常であるか否かを示すセンサエラーフラグ、及び、通信異常の発生有無を示す信号エラーフラグを含めることができる。電池状態フラグ群を形成する各フラグは１又は０のデジタル値（論理値）をとる。
【００２１】
電池状態フラグ群内の各フラグの初期値は０である。電池状態フラグ群内のフラグに１又は０の値を設定する処理を、説明の便宜上、フラグ設定処理と呼ぶ。各電池ユニットＢＵにおいて、ユニット制御部３２は、センサ３３、３４及び３５からの電池電流値、電池電圧値及び電池温度に基づき、電池状態フラグ群における各フラグに対しフラグ設定処理を行うことができる。但し、電池状態フラグ群内の各フラグに対するフラグ設定処理を電池管理部２１が行うようにしても良い。この場合、電池管理部２１は、或る電池ユニットＢＵからの電池状態データ内の電池電流値、電池電圧値及び電池温度に基づき、当該電池ユニットＢＵについての電池状態フラグ群内の各フラグに対して、フラグ設定処理を行うことができる。
【００２２】
電池ブロックＢＢが複数の電池ユニットＢＵから成る場合、電力線ＰＬBを介した、複数の電池ユニットＢＵの接続方法は任意である。但し、以下では、図４に示す如く、電池ブロックＢＢにｎ個の電池ユニットＢＵ（以下、電池ユニットＢＵ［１］〜ＢＵ［ｎ］ということもある）が設けられていると共に、ｎ個の電池ユニットＢＵが電力線ＰＬBを介して互いに並列接続され、結果、ｎ個の電池モジュール３１の並列接続回路がブレーカ部２２を介して電力変換回路１２に接続されていることを想定する。ｎは２以上の整数である。尚、図４ではセンサ３３等の図示を省略している。図４に示す如く、電力線ＰＬBは、各電池ユニットＢＵの正側の電力入出力端子ＰOUTが共通結線される電力線ＰＬB（＋）と、各電池ユニットＢＵの負側の電力入出力端子ＰOUTが共通結線される電力線ＰＬB（−）から成る。尚、電力線ＰＬBを介したｎ個の電池ユニットＢＵの接続方法はこれに限定されず、複数の電池モジュール３１の直列接続回路が電池ブロックＢＢに含まれうる。
【００２３】
電池管理部２１は通信線ＣＬBを介して各ユニット制御部３２に接続される。この際、図４に示す如く、電池ユニットＢＵ［１］〜ＢＵ［ｎ］における計ｎ個のユニット制御部３２を、デイジーチェーン方式などで互いに接続した上で電池管理部２１に接続することが好ましい。このような接続構成を採用することで、電池ブロックＢＢを構成する複数の電池ユニットＢＵの電池状態を１組の電池状態群として扱うことができるので、より精密な制御が可能になる。但し、複数のユニット制御部３２を１つにまとめるように電池ブロックＢＢを形成してもよい。この場合、複数の電池ユニットＢＵを用いた場合でも、電池管理部２１の通信対象は１つになるので制御が簡素化されるという利点がある。
【００２４】
図５に、電池管理部２１及びブレーカ部２２の内部構成例を示す。ブレーカ部２２は、符号５１〜５８によって参照される各部位を備える。電池管理部２１は、符号６０〜６８によって参照される各部位を備える。
【００２５】
電力線ＰＬSは、高電位側の電力線ＰＬS（＋）及び低電位側の電力線ＰＬS（−）から成る。電力線ＰＬB（＋）、ＰＬB（−）、ＰＬS（＋）、ＰＬS（−）は、夫々、ブレーカ端子５３、５４、５５、５６に接続される。ブレーカ端子５３及び５５間にブレーカスイッチ５１が直列に介在し、ブレーカ端子５４及び５６間にブレーカスイッチ５２が直列に介在する。ブレーカ部２２のオンとは、ブレーカスイッチ５１及び５２がオンとなって電力線ＰＬB及びＰＬSが接続される状態を指し、ブレーカ部２２のオフとは、ブレーカスイッチ５１及び５２がオフとなって電力線ＰＬB及びＰＬSが非接続となる状態を指す。主制御部６０は、所定の条件下において、図示されないブレーカトリップ回路を利用して後述の電圧Ｖ［１２］をコイル５７に印加することにより、ブレーカスイッチ５１及び５２をオフにすることができる。また、各電池ユニットＢＵのユニット制御部３２は、異常（過充電等）の発生時において異常の程度が大きいとき、ＳＴＯＰ信号を出力することができ、ＳＴＯＰ信号の出力時にもブレーカ部２２はオフとされる。ブレーカスイッチ５１及び５２のオン／オフに連動して状態が切り替わる三端子スイッチ５８の状態を見ることで、主制御部６０は、ブレーカ部２２のオン／オフ状態を認識可能である。尚、図５に示す如く、ブレーカスイッチ５２を介さずにブレーカ端子５４及び５６を直接接続しておくことが好ましく、従って、スイッチ５２をブレーカ部２２から割愛可能である。
【００２６】
電力線ＰＬSは、ブレーカ端子５５及び５６並びに電界効果トランジスタ等から成るスイッチ６６を介して、コンバータ６３に接続される。スイッチ６６のオン／オフ状態は主制御部６０によって制御される。スイッチ６６がオンのとき、コンバータ６３に端子５５及び５６間の電圧が入力電圧ＶINとして印加されるが、スイッチ６６がオフのとき、コンバータ６３に端子５５及び５６間の電圧が供給されない（即ち、ＶIN＝０となる）。ブレーカ部２２及びスイッチ６６が共にオンのとき、コンバータ６３は、入力電圧ＶINを所定の電圧値（例えば直流の１２ボルト）を有する電圧Ｖ［１２］に変換して出力する。通信用電源回路６４は、電圧Ｖ［１２］を通信用電源電圧に変換して出力する。通信部６１及び６２は通信用電源電圧を駆動電圧として用いて駆動する。図５の例では、通信用電源電圧は、所定の第１電圧値（例えば直流の３．３ボルト）を有する電源電圧Ｖ［３．３］と所定の第２電圧値（例えば直流の５ボルト）を有する電源電圧Ｖ［５］とから成る。レギュレータ６５は、スイッチ６６を介することなく電力線ＰＬS（即ちブレーカ端子５５及び５６）に直接接続され、ブレーカ端子５５及び５６間の電圧から所望の電圧値（例えば直流の５Ｖ）を有する電圧ＶMAINを生成する。
【００２７】
主制御部６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等から成り、電圧ＶMAINを駆動電圧として用いて駆動する。主制御部６０は、通信部６１及び６２における通信の動作制御を行う他、電池管理部２１内の動作を統括的に制御する。通信部６１は、通信線ＣＬBを介して自身に接続された各電池ユニットＢＵ（即ち、各ユニット制御部３２）と通信を行い、通信部６２は、通信線ＣＬSを介して自身に接続された電力変換制御部１１と通信を行う。各電池ユニットＢＵから主制御部６０に対し各電池ユニットＢＵに固有のＩＤ番号が通知されており、通信部６１は、ＩＤ番号を利用して所望の電池ユニットＢＵと通信を行うことができる。また、電池管理部２１から各電池ユニットＢＵに対し、各ユニット制御部３２の駆動用として、コンバータ６３の出力電圧Ｖ［１２］が供給される。
【００２８】
温度センサ６７は、電池管理部２１における所定位置の温度（例えば、主制御部６０が実装された基板の温度又は電池管理部２１の筐体の表面温度）を測定し、測定温度を主制御部６０に伝達する。不揮発性メモリ６８は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等から成る。
【００２９】
［通信について］
通信部６１による通信（即ち電池管理部２１及び電池ユニットＢＵ間の通信）及び通信部６２による通信（即ち電池管理部２１及び電力変換制御部１１間の通信）は、互いに独立した全二重通信であっても良いが、本実施形態において、それらは互いに独立した半二重通信であるとする。主制御部６０の制御の下、通信部６１による半二重通信と通信部６２による半二重通信が独立して実行される。周知の如く、２つのブロック間で半二重通信を行う場合、夫々のブロックで送信及び受信を同時に行うことができず、一方のブロックが信号を送信している際には、他方のブロックは必ず信号の受信側となる。通信部６１及び６２による半二重通信を、例えばＲＳ−４８５の通信規格に準拠させることができる。通信部６１及び６２による半二重通信ではマスタ・スレーブ方式が採用される。具体的には、通信部６１による通信では、電池管理部２１（即ち通信部６１）がマスタに設定される一方で電池ユニットＢＵ（即ちユニット制御部３２）がスレーブに設定され、且つ、通信部６２による通信では、電力変換制御部１１がマスタに設定される一方で電池管理部２１（即ち通信部６２）がスレーブに設定される。
【００３０】
図６を参照して、通信部６１及び６２を用いた通信の手順例を説明する。図６において、上から下へ向かう方向は時間の進行方向に対応する。図６を用いた通信手順の説明では、説明の具体化のため、電池ユニットＢＵの個数が２であることを主として想定するが、勿論、その個数は２以外でも良い。また、電池ユニットＢＵ［ｉ］に割り当てられたＩＤ番号は“ｉ”であるとする（ｉは整数）。
【００３１】
通信部６１は、複数の電池ユニットＢＵに対しデータ要求コマンドを含むコマンドを順次送信すると共に、複数の電池ユニットＢＵからコマンドに対する応答信号を順次受信する基本通信処理を実行する。基本通信処理は、電池状態データ取得用の通信処理として機能し、図６に示す如く、コマンド３１１の送信、応答信号３１２の受信、コマンド３１３の送信、及び、応答信号３１４の受信を含む。
【００３２】
より具体的には、基本通信処理では、まず、通信部６１から“１”のＩＤ番号を付加したコマンド３１１を通信線ＣＬBに送出する。電池ユニットＢＵ［１］〜ＢＵ［ｎ］の内、“１”のＩＤ番号に対応する電池ユニットＢＵ［１］のみがコマンド３１１に応答し、電池ユニットＢＵ［１］のユニット制御部３２は、電池ユニットＢＵ［１］における最新の電池状態データを含む応答信号３１２を返信する。通信部６１は、応答信号３１２の受信後、“２”のＩＤ番号を付加したコマンド３１３を通信線ＣＬBに送出する。電池ユニットＢＵ［１］〜ＢＵ［ｎ］の内、“２”のＩＤ番号に対応する電池ユニットＢＵ［２］のみがコマンド３１３に応答し、電池ユニットＢＵ［２］のユニット制御部３２は、電池ユニットＢＵ［２］における最新の電池状態データを含む応答信号３１４を返信する。ｎ＝２の場合、通信部６１は応答信号３１４を受信することで１回分の基本通信処理を終える。但し、他にも電池ユニットＢＵが存在する場合には、他の電池ユニットＢＵについての同様の通信処理も基本通信処理に含められる。
【００３３】
通信部６１は、基本通信処理を所定の間隔ＩＮＴB（例えば１秒〜数秒間隔）にて周期的に繰り返し実行する。主制御部６０は、通信部６１にて受信された電池状態データを、電池管理部２１（例えば主制御部６０）内に設けられたＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等から成るバッファメモリ７０に保存する。この際、各電池ユニットＢＵについての最新の電池状態データのみがバッファメモリ７０に保持されるように、受信のたびに、バッファメモリ７０に保存される電池状態データを更新しても良い。
【００３４】
通信部６２は、通信部６１の通信とは独立して、電力変換制御部１１から、データ要求コマンドを含むコマンド３２１を受信する。コマンド３２１の受信に応答し、通信部６２は、加工電池状態データを含む応答信号３２２を電力変換制御部１１に送信する。加工電池状態データ（応答信号３２２の内容）は、バッファメモリ７０に保存されている最新の電池状態データに基づき、主制御部６０によって生成される。加工電池状態データは、ｎ個の電池ユニットＢＵについての最新の電池状態データに所定のデータフォーマット変換を成して得たデータであるが、ｎ個の電池ユニットＢＵについての最新の電池状態データそのものであっても良い。通信異常等が発生していなければ、コマンド３２１は、所定の間隔ＩＮＴS（例えば１秒〜数秒間隔）にて周期的に電力変換制御部１１から送信されて通信部６２にて受信され、結果、同間隔ＩＮＴSにて周期的に応答信号３２２が通信部６２から電力変換制御部１１へ送信される。
【００３５】
［異常監視と保護動作について］
主制御部６０は、電力システム１の電池ブロックＢＢ、電池管理部２１及びブレーカ部２２に異常が発生していないか否かを監視する。主制御部６０にて発生有無が監視される異常には、過充電による異常、過放電による異常、過電流による異常、温度異常、センサ異常及び通信異常が含まれる。
【００３６】
過充電による異常とは、例えば、何れかの電池ユニットＢＵの電池電圧値が所定時間以上に亘って所定の基準電圧値ＶTHUを超えている状態を指す。過放電による異常とは、何れかの電池ユニットＢＵの電池電圧値が所定時間以上に亘って所定の基準電圧値ＶTHLを下回っている状態を指す（ＶTHU＞ＶTHL）。過電流による異常とは、例えば、何れかの電池ユニットＢＵの電池電流値が所定時間以上に亘って所定の基準電流値ＩTHUを超えている状態を指す。温度異常とは、例えば、何れかの電池ユニットＢＵの電池温度又は温度センサ６７による測定温度が所定時間以上に亘って所定の温度範囲から逸脱している状態を指す。
【００３７】
センサ異常には、何れかの電池ユニットＢＵにおけるセンサ３３、３４及び３５の異常が含まれ、温度センサ６７の異常も含まれうる。例えば、センサ３３、３４又は３５にて測定された電池電流値、電池電圧値又は電池温度が所定の電流範囲、電圧範囲又は温度範囲を逸脱する状態は、センサ３３、３４又は３５の異常に属する。また例えば、温度センサ６７の測定温度が所定の温度範囲を逸脱する状態は、温度センサ６７の異常に属する。
【００３８】
通信異常には、電池管理部２１（即ち通信部６１）及び電池ユニットＢＵ間の通信異常である第１通信異常と、電力変換制御部１１及び電池管理部２１（即ち通信部６２）間の通信異常である第２通信異常と、が含まれる。第１通信異常は、例えば、通信部６１からのコマンド（例えば３１１又は３１３）に対する電池ユニットＢＵからの応答信号（例えば３１２又は３１４）が通信部６１にて受信されない状態を含む。第２通信異常は、例えば、電力変換制御部１１から定期的に送信される予定のコマンド３２１が所定時間以上継続して通信部６２にて受信されない状態を含む。
【００３９】
主制御部６０は、各電池ユニットＢＵから受信した電池状態データ、温度センサ６７の測定温度並びに通信部６１及び６２の通信状態に基づき、応答信号３２２の中で、電池モジュール３１の充電又は放電に関する要求又は通知を電力変換制御部１１に成すことができる。特徴的な動作として例えば、主制御部６０は、各電池ユニットＢＵから受信した電池状態データ及び温度センサ６７の測定温度に基づき、過充電による異常、過放電による異常、過電流による異常、温度異常及びセンサ異常の発生有無を判定すると共に、通信部６１及び６２による信号の受信状態から第１又は第２通信異常の発生有無を判定し、それらの判定結果を反映した充電許可／禁止信号３４１及び放電許可／禁止信号３４２を生成して該信号３４１及び３４２を応答信号３２２に含めることができる（図７参照）。但し、応答信号３２２に、信号３４１及び３４２の何れか一方のみが含まれていても良い。また、各電池ユニットＢＵについての最新の電池状態データを表す電池状態データ信号３４３を、更に応答信号３２２に含めておくことができる（図７参照）。
【００４０】
信号３４１及び３４２の夫々は、０又は１のデジタル値（論理値）をとるフラグである。０の値を持つ信号３４１は、電池モジュール３１の充電を許可する充電許可信号として機能し、１の値を持つ信号３４１は、電池モジュール３１の充電の禁止の必要性を示す充電禁止信号として機能する。０の値を持つ信号３４２は、電池モジュール３１の放電を許可する放電許可信号として機能し、１の値を持つ信号３４２は、電池モジュール３１の放電の禁止の必要性を示す放電禁止信号として機能する。例えば、１の値を持つ充電禁止フラグ（図３参照）が充電を禁止すべきことを表すとき、主制御部６０は、ｎ個の電池ユニットＢＵについてのｎ個の充電禁止フラグの論理和を信号３４１の値に設定することができ、１の値を持つ放電禁止フラグ（図３参照）が放電を禁止すべきことを表すとき、主制御部６０は、ｎ個の電池ユニットＢＵについてのｎ個の放電禁止フラグの論理和を信号３４２の値に設定することができる。
【００４１】
電池ユニットＢＵに過充電、過放電、過電流又は温度異常が発生している場合、電池ユニットＢＵの保護の観点から充電処理及び／又は放電処理が停止されるべきである。また、センサ異常又は通信異常の発生時には、保護の対象である電池ユニットＢＵの状態が正確にわからない等の不具合があるため、充電処理及び／又は放電処理を継続実行することは安全上好ましくない。従って、異常の発生時、主制御部６０は、発生している異常の種類に応じて信号３４１及び３４２のどちらか又は双方に１を代入し、これによって、充電又は放電の禁止を電力変換制御部１１に求める。電力変換制御部１１は、受信した応答信号３２２の中に充電禁止信号（即ち１の値を持つ信号３４１）が含まれているとき、直ちに充電処理が停止されるように電力変換回路１２を制御し、受信した応答信号３２２の中に放電禁止信号（即ち１の値を持つ信号３４２）が含まれているとき、直ちに放電処理が停止されるように電力変換回路１２を制御する。
【００４２】
電池管理部２１による充電禁止信号又は放電禁止信号の生成及び送信は、電池ユニットＢＵに対する第１保護動作に相当するといえる。充電処理が成されている状態において充電禁止信号を送信した際、又は、放電処理が成されている状態において放電禁止信号を送信した際、電池電流値は速やかにゼロ（又は実質的ゼロを含む）になるはずであるが、電力変換回路１２に故障があったり電力変換制御部１１が正しく動作していない場合、それはゼロにならない。
【００４３】
これを考慮し、電池管理部２１は、充電禁止信号又は放電禁止信号の送信後、追加保護処理とも言うべき第２保護動作を実行する。第２保護動作について説明する。第２保護動作において、主制御部６０は、対象電流値ＩTGを監視し、通信部６２による充電禁止信号又は放電禁止信号の送信タイミングから所定時間ＴＨTIMEが経過しても対象電流値ＩTGの大きさが正の所定値ＩTH以下にならないとき、ブレーカ部２２をオンからオフに切り替えることできる。上記送信タイミングから所定時間ＴＨTIMEの経過後、対象電流値ＩTGが所定値ＩTH以下になっているときには、主制御部６０はブレーカ部２２をオンのまま維持することができる。充電禁止信号が通信部６２から送信されるケースにおいて、対象電流値ＩTGは、何れかの電池ユニットＢＵについての充電における電池電流値であり、電池ユニットＢＵ［１］〜ＢＵ［ｎ］にて測定された充電における電池電流値の合計値、平均値又は最大値であっても良い。放電禁止信号が通信部６２から送信されるケースにおいて、対象電流値ＩTGは、何れかの電池ユニットＢＵについての放電における電池電流値であり、電池ユニットＢＵ［１］〜ＢＵ［ｎ］にて測定された放電における電池電流値の合計値、平均値又は最大値であっても良い。
【００４４】
［間欠動作について］
また、コマンド３２１の中に、間欠動作を行うべきことを指示する信号が含まれている場合、主制御部６０は、その信号に従って間欠動作を行うことができる。間欠動作において、主制御部６０は、通常はオンに維持されているスイッチ６６を間欠的にオフとする。これにより、通信が間欠的に停止されるが、その分、通信に関わる電力消費を抑制することができる。
【００４５】
［作用及び効果等について］
電力システム１の構成等を、それに関連する作用及び効果等を交えて更に説明する。上述の説明から理解されるように、電池ユニットＢＵは、充放電制御機能を持たず、主として電力変換制御部１１及び電力変換回路１２に充放電制御を任せている。電力変換制御部１１及び電力変換回路１２は、パワーコントローラとも呼ばれる機器に搭載されるものであっても良く、当該パワーコントローラと電力ブロックＰＢ１の例である太陽電池ユニットとによって太陽電池システムが形成されていても良い（この場合、電力ブロックＰＢ２は例えば負荷又は電力系統である）。この種の太陽電池システムに電池ユニットを追加することで蓄電機能付き太陽電池システムを形成するといった利用形態が考えられ、このような利用形態では、別個用意された既存の太陽電池システムに対して新たに電池ユニットＢＵを追加接続するという形態が実用例の１つとなる。蓄電機能付き太陽電池システムを考えた場合、システム全体にとっては、充放電制御、太陽電池ユニットに対する発電制御及び逆潮流制御などを含む電力変換制御が重要であるが、これとは別に電池ユニットＢＵの保護も重要である。特に例えば、既存の太陽電池システムに電池ユニットＢＵを接続する形態を考えた場合、既存の太陽電池システム側に電池ユニットＢＵの保護を任せるだけでは、保護の安定性に不安が残る。
【００４６】
これを考慮し、本実施形態では、電力変換制御部１１及び電力変換回路１２と電池ユニットＢＵとの仲介役として電池管理部２１を設け、システム全体にとっての電力変換制御と電池ユニットＢＵの保護とを独立させることで、システム側の動作（電力変換制御部１１及び電力変換回路１２の動作）の影響を受けない電池ユニットＢＵの保護を可能とする。この独立性を実現すべく、電池管理部２１では、電池ユニットＢＵとの通信と、電力変換制御部１１との通信を別個独立に行っている。仮に、電力変換制御部１１が直接電池ユニットＢＵと通信する形態を採用したならば、その通信に異常が発生した場合や電力変換制御部１１に異常が発生した場合に、電池ユニットＢＵの状態監視が停止され、電池ユニットＢＵの保護が疎かになることもありえる。本実施形態では、電池管理部２１が電力変換制御部１１との通信とは独立して電池ユニットＢＵと通信を行うため、電力変換制御部１１側の通信異常などの影響を受けることなく電池状態の監視が可能である（電池状態の継続監視が電池ユニットＢＵの安全性確保に重要であることは言うまでも無い）。
【００４７】
また、蓄電機能を持たない既存システム（例えば太陽電池システム）に蓄電機能を追加しようとする場合、通常、追加する電池ユニットＢＵの仕様や個数などに併せて、既存システムの構成及び制御を変更する必要が生じるが、本実施形態のような構成を採用しておけば、既存システムは、電池ユニットＢＵの仕様や個数に依存することなく、電池管理部２１とだけ通信して充放電可否を判断すれば済む。即ち、本実施形態における独立通信方式によれば、蓄電機能を持たない既存システムに対する、蓄電機能の追加が容易となる。この際、既存システム側でも充放電停止等による保護対策はとられるべきであるが、上述したように既存システムとは別に電池管理部２１が電池ユニットＢＵの安全性を確保しているため、強固な保護を構築可能である。
【００４８】
また、電池ユニットＢＵが複数ある場合、各電池ユニットＢＵとの通信と電力変換制御部１１との通信を独立させておくことにより、電池状態の監視を行う部分と、電池ブロックＢＢ全体の状態を電力変換制御部１１側に通知する部分とを分けることができる。結果例えば、電池管理部２１において、各電池ユニットＢＵの電池状態を１つの電池状態として取りまとめた上で電力変換制御部１１側に通知することも可能となる。このようにすれば、電力変換制御部１１としては、電池ユニットＢＵの個数に関係なく、電池ブロックＢＢ全体を１つの電池とみなして充放電制御を行えばよいことになる。即ち、電力変換制御部１１側の制御性に影響を与えることなく、比較的容易に電池ユニットＢＵの増設等が可能である。
【００４９】
また、上述したように、主制御部６０及び通信部６２は、充電の許可又は禁止に関する信号３４１及び放電の許可又は禁止に関する信号３４２を、電力変換制御部１１への送信信号である応答信号３２２に含めることができる（図７参照）。これにより、電力変換制御部１１は、電池ユニットＢＵの仕様及び個数並びに各電池ユニットＢＵの詳細な状態に特に注意を払う必要なく、充放電可否を判断することができる。従って例えば、蓄電機能を持たない既存システム（例えば太陽電池システム）に蓄電機能を追加しようとする場合、既存システムは、電池ユニットＢＵの仕様及び個数並びに各電池ユニットＢＵの詳細な状態に特に注意を払わずとも、信号３４１及び３４２だけ見れば充放電の可否を判断できる。結果、その判断に関わる既存システム側の制御が簡素になり、それ故に既存システムに対して蓄電機能を追加しやすくなる（その判断が既存システムに委ねられるような方式を採用すると、制御に関する負荷が既存システムに強いられる結果、蓄電機能を追加しづらくなる）。
【００５０】
蓄電機能付き太陽電池システムなどでは、太陽電池で発電した電力を充電しておき、それを夜間において放電させるという使用形態が良くとられる。このような使用形態においてシステムの待機電力が大きいと、夜間に至るまでに充電電力が多く消費される結果、有効に取り出すことのできる電力が少なくなる。また、有効に取り出せない電力が大きいほどシステムの導入コストの影響が大きくなる。本実施形態の如く、通信に半二重方式を採用することで全二重方式を採用する場合と比べて低消費電力化及び低コスト化が容易になる。
【００５１】
仮に、全二重方式を利用した場合、電池管理部２１の通信機能に異常が発生していても電池ユニットＢＵから電池管理部２１への送信が継続され、その分の電力が無駄に消費され、同様に、電力変換制御部１１の通信機能に異常が発生していても電池管理部２１から電力変換制御部１１への送信が継続され、その分の電力が無駄に消費される。特に図５に示す如く、通信用の電力を電池ユニットＢＵから得るような構成が採用された場合、全二重方式の採用時に起こりうる上記のような送信継続は過放電を招きうる。これに対し、本実施形態の如く、半二重方式を採用し且つ上述の如くマスタ及びスレーブを設定すると、マスタ側に異常（通信異常やソフトウェアのハングアップ等）が発生してマスタからコマンドが来ないと、スレーブ側の機器（電池ユニットＢＵそのもの又は電池ユニットＢＵに相対的に近い機器）は送信を行わないため、無駄な電力消費が抑制され、結果、過放電の発生も抑制される。
【００５２】
また、電池ユニットＢＵを適切に保護するためには、電池状態を監視することが必要であり、その監視を行うためには、通信状態が良好に維持されている必要がある。図６を参照して説明したコマンド及び応答信号の送受信の繰り返しは、通信状態が良好に維持されているかの確認動作としても機能し、この確認動作を通じて、電池ユニットＢＵの保護に不可欠な通信状態の常時確認が可能となる。通信状態の常時確認のためには、全二重方式を採用する場合においても、結局、定期的な送受信が必要である。定期的な送受信が必要であるならば、消費電力面及びコスト面で不利に成りうる全二重方式を採用する必要性も特段なく、半二重方式に優位性がある。
【００５３】
また、ブレーカ部２２のオフによる第２保護動作により、電力変換制御部１１及び／又は電力変換回路１２が正常動作していない場合などにおいても、第１保護動作の元となった異常状態（例えば過充電の状態）の進行などを止めることができ、電池ユニットＢＵの安全性が確保される。上述したように、充電禁止信号又は放電禁止信号の送信後、対象電流値ＩTGが速やかに所定値以下になればブレーカ部２２はオンのまま維持される。ブレーカ部２２がオフになった場合には手動でブレーカ部２２をオンにする必要が生じ、必要に応じて専門家の派遣が必要になる。本実施形態では、異常状態の進行等を止めながら、電路遮断を行うまでもないと考えられるケースにおいてはブレーカ部２２をオンに維持することができるために、特に、発生異常が時間経過とともに解消されるようなものである場合などにおいて、過剰なシステム停止を抑制することができる。
【００５４】
電力変換制御部１１、電力変換回路１２及び電池ユニットＢＵを含むシステム全体を一括して設計する場合には、電力変換制御部１１、電力変換回路１２及び異常発生時における電路遮断部を一体的に制御することが可能であり、最適な構成を形成することができる。しかし、コスト削減等を図るべく既存の電力変換回路等を用いてシステムを形成する場合もある（即ち例えば、上述したような既存の太陽電池システムに電池ユニットを追加するといった場合も考えられる）。このような場合には、上述のような一体的な制御が困難となり、また、システムの各構成要素が個々に安全性を担保するように形成されることが多い。それ故、重複する安全性担保機構が存在するようになり、結果としてコスト面で不利となることも多い。そこで、既存の回路等を利用しつつ安全性担保機構の重複をなるだけ割愛するための方法が検討される。但し、この際、既存の回路等が正常に動作しなかった場合に生じうる異常状態の進行が懸念される。第２保護動作は、このような懸念の払拭に寄与する。即ち、第２保護動作により、既存の回路等（例えば、電力変換回路１２、又は、電力変換制御部１１及び電力変換回路１２）の利用によるコスト低減を実現可能とする一方で、既存の回路等が正常に動作しなかった場合に発生しうる異常状態の進行を適切に回避することができる。また、電力システム１における安全性担保部が電池管理部２１及びブレーカ部２２から成ると考えた場合、安全性担保部において充電電流及び放電電流が流れる部分はブレーカ部２２のみとなる。故に、電力変換回路などで必要になる大電力に対する保護回路などを省略でき、比較的安価に安全性担保部を作成することが可能である。
【００５５】
図５の構成例では、コンバータ６３、通信用電源回路６４及びレギュレータ６５が、主制御部６０、通信部６１及び６２の各駆動電圧を生成する駆動電圧生成部を形成する。図５の構成とは異なるが、仮にコンバータ６３及びレギュレータ６５が電力線ＰＬB側に接続されていたならば、ブレーカ部２２がオフになっても、駆動電圧生成部の待機電力が電池ユニットＢＵから供給され、電池ユニットＢＵの過放電を招きうる。従って、電池ユニットＢＵの放電電力を用いて主制御部６０、通信部６１及び６２の各駆動電圧を生成する際、図５に示す如く、電力変換回路１２及びブレーカ部２２間の電路における電圧に基づき、上記駆動電圧生成部への電力供給を行うようにしておくと良い。これにより、ブレーカ部２２のオフ時に、上記駆動電圧生成部の電力消費がゼロになり、過放電の発生が防止される。同様の観点から、図５の構成例では、電池管理部２１から各電池ユニットＢＵに対し、電力変換回路１２及びブレーカ部２２間の電路における電圧に基づく電圧Ｖ［１２］が、各ユニット制御部３２の駆動用に供給されている。
【００５６】
また、主制御部６０は、第２保護動作などによってブレーカ部２２をオンからオフに切り替える際、その切り替え直前に、各電池ユニットＢＵから受信した最新の電池状態データを不揮発性メモリ６８に保存しておくと良い。この保存データを利用することで、ブレーカ部２２をオフに至らしめた原因の追究がしやすくなり、復旧作業が容易になる。
【００５７】
次に、上述の電力システム１の構成及び動作に関する幾つかの実施例を説明する。矛盾なき限り、上述の事項は後述の各実施例に適用される。矛盾無き限り、以下に示す任意の複数の実施例を互いに組み合わせることも可能である。
【００５８】
＜＜第１実施例＞＞
第１実施例を説明する。主制御部６０は、通信部６１にて受信した電池状態データから電池ブロック電流値を求めることができる。電池ブロック電流値は、電流センサ３３（図２参照）の測定結果に基づく、電池ブロックＢＢの全体の充電電流又は放電電流の測定値である。従って例えば、図４に示す如く、ｎ≧２であって且つｎ個の電池モジュール３１が並列接続されている場合、電池ブロック電流値は、電池ユニットＢＵ［１］〜ＢＵ［ｎ］の電池電流値の合計値である。仮にｎ＝１なら、電池ブロック電流値は電池ユニットＢＵ［１］の電池電流値と等しく、ｎ≧２であってもｎ個の電池モジュール３１の接続方法が図４のそれと異なる場合には、その接続方法を考慮して電池ブロック電流値を求めればよい。
【００５９】
一方、電力変換回路１２に、電力変換回路１２とブレーカ部２２との接続点における電流の値Ｉ12を測定する電流センサ（不図示）が設けられていてもよい。電流値Ｉ12は、電力線ＰＬS（＋）又はＰＬS（−）に流れる電流の値である。そして、電力変換制御部１１から通信部６２に対する送信信号の中に（例えばコマンド３２１の中に）測定された電流値Ｉ12が含まれていても良い（逆に言えば、通信部６２は電流値Ｉ12を含む信号を受信しても良い）。ブレーカ部２２がオンならば、電流変換回路１２にて測定される電流値Ｉ12も、電池ブロック電流値と同様、電池ブロックＢＢの全体の充電電流又は放電電流の測定値に相当する。尚、電流値Ｉ12及び電池ブロック電流値はゼロ又は正であるとする。
【００６０】
主制御部６０は、電流値Ｉ12と電池状態データに基づく電池ブロック電流値との差を求め、差の絶対値が所定の正の閾値よりも大きい場合、センサ異常が発生していると判断して、充電禁止信号及び放電禁止信号の一方又は双方を含んだ応答信号３２２を、通信部６２から送信させても良い（そうでない場合、充電許可信号及び放電許可信号の一方又は双方を含んだ応答信号３２２を通信部６２から送信させると良い）。即ち、主制御部６０は、上記差に応じて第１保護動作を行うようにしてもよく、その後、更に第２保護動作を行ってもよい。電流センサに異常が発生しているような状況下において、充電又は放電を許可することは安全面において好ましくないからである。
【００６１】
＜＜第２実施例＞＞
第２実施例を説明する。主制御部６０は、通信部６１にて受信した電池状態データから電池ブロック電圧値を求めることができる。電池ブロック電圧値は、電圧センサ３４（図２参照）の測定結果に基づく、電池ブロックＢＢの全体の出力電圧の測定値である。従って、図４に示す如く、ｎ≧２であって且つｎ個の電池モジュール３１が並列接続されている場合、電池ブロック電圧値は、例えば、何れかの電池ユニットＢＵにて測定された電池電圧値であって良い。仮にｎ＝１なら、電池ブロック電圧値は電池ユニットＢＵ［１］の電池電圧値と等しく、ｎ≧２であってもｎ個の電池モジュール３１の接続方法が図４のそれと異なる場合には、その接続方法を考慮して電池ブロック電圧値を求めればよい。
【００６２】
一方、電力変換回路１２に、電力変換回路１２とブレーカ部２２との接続点における電圧の値Ｖ12を測定する電圧センサ（不図示）が設けられていてもよい。電圧値Ｖ12は、電力線ＰＬS（＋）及びＰＬS（−）間の電圧値である。そして、電力変換制御部１１から通信部６２に対する送信信号の中に（例えばコマンド３２１の中に）測定された電圧値Ｖ12が含まれていても良い（逆に言えば、通信部６２は電圧値Ｖ12を含む信号を受信しても良い）。ブレーカ部２２がオンならば、電流変換回路１２にて測定される電圧値Ｖ12も、電池ブロック電圧値と同様、電池ブロックＢＢの全体の出力電圧の測定値に相当する。尚、電圧値Ｖ12及び電池ブロック電圧値は正であるとする。
【００６３】
主制御部６０は、電圧値Ｖ12と電池状態データに基づく電池ブロック電圧値との差を求め、差の絶対値が所定の正の閾値よりも大きい場合、センサ異常が発生していると判断して、充電禁止信号及び放電禁止信号の一方又は双方を含んだ応答信号３２２を、通信部６２から送信させても良い（そうでない場合、充電許可信号及び放電許可信号の一方又は双方を含んだ応答信号３２２を通信部６２から送信させると良い）。即ち、主制御部６０は、上記差に応じて第１保護動作を行うようにしてもよく、その後、更に第２保護動作を行ってもよい。電圧センサに異常が発生しているような状況下において、充電又は放電を許可することは安全面において好ましくないからである。尚、ｎ個の電池モジュール３１についてのｎ個の電池電圧値の内、何れかの２つの電池電圧値の差（例えば、ｎ個の電池電圧値における最大値及び最小値間の差）の絶対値が所定の正の閾値より大きい場合においても、主制御部６０は、センサ異常が発生していると判断して、充電禁止信号及び放電禁止信号の一方又は双方を含んだ応答信号３２２を通信部６２から送信させても良く（即ち第１保護動作を行うようにしても良く）、その後、更に第２保護動作を行っても良い。
【００６４】
＜＜第３実施例＞＞
第３実施例を説明する。図６のバッファメモリ７０は、図８に示す如く、バッファ７１及び７２に分離されるものであっても良く、主制御部６０に、以下の動作を行うバッファ制御部７３が内包されていても良い。バッファ７１には、電池ユニットＢＵ［１］〜ＢＵ［ｎ］についての最新の電池状態データが保存される。尚、説明の便宜上、電池ユニットＢＵ［１］〜ＢＵ［ｎ］についてのｎ個の電池状態データを組データと呼ぶ。
【００６５】
バッファ制御部７３は、基本通信処理の実行のたびに、通信部６１にて受信した組データ（即ち、各電池ユニットＢＵから通信部６１への応答信号によるｎ個の電池状態データ）をバッファ７１に保存させる。この際、バッファ制御部７３は、最新の組データのみがバッファ７１に保存されるように、バッファ７１に組データを更新保存させることができる。そして、バッファ制御部７３は、最新の組データがバッファ７１に保存されるたびに、バッファ７１に保存された最新の組データに基づくデータをバッファ７２に書き込む（即ち、保存する）。この際、既にバッファ７２に書き込まれていたデータは破棄される。即ち、バッファ７１に最新の組データが保存されると、バッファ７２の保存データが、最新の組データに基づくデータに更新される。バッファ７２に書き込まれるデータは、バッファ７１に保存された最新の組データを電力変換制御部１１用のデータフォーマットに変換したものであるが、バッファ７１に保存された最新の組データそのものであっても良い。
【００６６】
通信部６２は、電力変換制御部１１から所定のコマンド（データ要求コマンド）３２１を受信したとき、バッファ７２の保存データを含む信号を応答信号３２２として、電力変換制御部１１に送信する。このように、電池管理部２１では、通信部６１及び６２による通信の独立性と同様に、電池ユニットＢＵからの受信データの格納場所と電力変換制御部１１への送信データの格納場所にも独立性が与えられている。
【００６７】
＜＜変形等＞＞
本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施形態は、あくまでも、本発明の実施形態の例であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。上述の実施形態に適用可能な注釈事項として、以下に、注釈１〜注釈５を記す。各注釈に記載した内容は、矛盾なき限り、任意に組み合わせることが可能である。
【００６８】
［注釈１］
本実施形態に係る電力システム１（図１参照）の構成要素の全部又は一部を、様々な他のシステム、機器などに搭載することができ、例えば、電池モジュール３１の放電電力を用いて駆動する移動体（電動車両、船、航空機、エレベータ、歩行ロボット等）又は電子機器（パーソナルコンピュータ、携帯端末等）に搭載しても良いし、家屋や工場の電力システムに組み込んでも良い。
【００６９】
［注釈２］
上述の実施形態では（図１参照）、電力ブロックＰＢ１が電力の出力を行う電力ブロックであって且つ電力ブロックＰＢ２が電力の入力を受ける電力ブロックであることを想定したが、電力ブロックＰＢ１及びＰＢ２の夫々は電力の入力及び出力が可能な電力ブロックであっても良い。この場合、電力変換回路１２は双方向の電力変換が可能な回路であると良い。即ち、電力変換回路１２は、電力ブロックＰＢ１の出力電力を電力ブロックＰＢ２又は電池ブロックへの入力電力に変換する機能、電力ブロックＰＢ２の出力電力を電力ブロックＰＢ１又は電池ブロックへの入力電力に変換する機能、及び、電池ブロックの出力電力を電力ブロックＰＢ１又はＰＢ２への入力電力に変換する機能を有していても良い。
【００７０】
［注釈３］
電池管理部２１とブレーカ部２２を含む装置を、電池制御装置と呼ぶこともできる。電池管理部２１、ブレーカ部２２及び電池ブロックＢＢを含むシステムを、電池システムと呼ぶこともできる。
【００７１】
［注釈４］
電力変換制御部１１、電池管理部２１及びユニット制御部３２の夫々を、ハードウェア、或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって構成することができる。電力変換制御部１１、電池管理部２１又はユニット制御部３２で実現されるべき機能の全部又は一部をプログラムとして記述し、該プログラムをプログラム実行装置（例えば、電力変換制御部１１、電池管理部２１又はユニット制御部３２内に設けられうるマイクロコンピュータ）上で実行することによって、その機能の全部又は一部を実現するようにしてもよい。
【００７２】
［注釈５］
本発明は、ブレーカ部２２及び電池ブロックＢＢが複数設けられるような電力システムに対しても適用可能である。この際、１つの電力変換回路１２に対して複数のブレーカ部２２及び複数の電池ブロックＢＢを設けるようにしても良い。ブレーカ部２２及び電池ブロックＢＢが複数設けられた電力システムにおいて、１つのブレーカ部２２及び１つの電池ブロックＢＢの組ごとに電池管理部２１を設けるようにしても良いし、複数のブレーカ部２２及び複数の電池ブロックＢＢに対して１つの電池管理部２１を設けるようにしても良い。
【符号の説明】
【００７３】
１  電力システム
１１  電力変換制御部
１２  電力変換回路
２１  電池管理部
２２  ブレーカ部
３１  電池モジュール
６０  主制御部
６１、６２  通信部
ＢＵ  電池ユニット
ＰＢ１、ＰＢ２  電力ブロック
【図１】
2013207898.tif 000003
【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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