JP2017161311A - 蓄電池装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電池の容量を推定する精度を高くすることができる蓄電池装置を提供することである。【解決手段】実施形態の蓄電池装置は、蓄電池と、検出部と、記憶部と、容量推定部と、を持つ。蓄電池は、外部装置に電力を供給し、または外部装置から供給された電力によって充電される。検出部は、蓄電池の正極と負極との間の電圧を検出する。記憶部は、検出部により検出された電圧に基づいて容量推定部により推定された容量を記憶する。容量推定部は、蓄電池が放電または充電を停止した場合に蓄電池の容量を記憶部に記憶させ、蓄電池が放電または充電を開始する場合に、記憶部に記憶された蓄電池の容量と、蓄電池が放電または充電を停止した時刻から蓄電池が放電または充電を開始した時刻までの期間とに基づいて、蓄電池の容量を推定する。【選択図】図５

Description

本発明の実施形態は、蓄電池装置に関する。

蓄電池の容量等を管理する電池管理装置は、起動時に検出した蓄電池の電圧に基づいて、蓄電池の容量を推定している。しかしながら、起動時に検出された蓄電池の電圧が蓄電池の開放電圧に整定していない場合、起動時に検出した蓄電池の電圧に基づいて推定した蓄電池の容量が実際の蓄電池の容量に対して大きくずれる可能性があった。

特開平９−３０４４９０号公報 特開２００５−１０６６１５号公報

本発明が解決しようとする課題は、蓄電池の容量を推定する精度を高くすることができる蓄電池装置を提供することである。

実施形態の蓄電池装置は、蓄電池と、筐体と、検出部と、記憶部と、容量推定部と、を持つ。前記蓄電池は、負荷に電力を供給し、または充電器から供給された電力によって充電される。前記筐体は、前記蓄電池を収容し、前記蓄電池から電力が供給される前記負荷、または前記蓄電池によって充電される電力を供給する前記充電器を前記蓄電池に対して着脱可能に接続する。前記検出部は、前記蓄電池の正極と負極との間の電圧を検出する。前記記憶部は、前記検出部により検出された電圧に基づいて容量推定部により推定された容量を記憶する。前記容量推定部は、前記蓄電池が放電または充電を停止した場合に前記蓄電池の容量を前記記憶部に記憶させ、前記蓄電池が放電または充電を開始する場合に、前記記憶部に記憶された前記蓄電池の容量と、前記蓄電池が放電または充電を停止した時刻から前記蓄電池が放電または充電を開始した時刻までの期間とに基づいて、前記蓄電池の容量を推定する。

実施形態の蓄電池システム１の一例を示す図。 実施形態の蓄電池モジュール１１０の等価回路の一例を示す図。 実施形態の蓄電池装置１００において、充電を停止した場合の蓄電池モジュール１１０の両端電圧の変化を示す図。 実施形態の蓄電池装置１００において、放電を停止した場合の蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖの変化を示す図。 実施形態の蓄電池装置１００の動作の流れの一例を示すフローチャート。 実施形態の蓄電池装置１００の状態変化の一例を示すタイミングチャート。 変形例２の蓄電池装置１００の動作の流れの一例を示すフローチャート。

以下、実施形態の蓄電池装置を、図面を参照して説明する。

図１は、実施形態の蓄電池システム１の一例を示す図である。蓄電池システム１は、例えば、蓄電池装置１００と、負荷２００と、充電器３００と、制御装置４００と、を含む。

蓄電池装置１００は、例えば、蓄電池モジュール１１０と、電池管理装置（BMU : Battery Management Unit）１２０と、電圧検出部１３０と、電流検出部１４０と、を含む。蓄電池モジュール１１０、電池管理装置１２０、電圧検出部１３０、および電流検出部１４０は、筐体１００Ａに収容される。

筐体１００Ａには、例えば、正極端子１１４Ａと、負極端子１１６Ａと、信号端子１２０Ａと、が設けられる。正極端子１１４Ａおよび負極端子１１６Ａは、例えば、100と蓄電池装置１００と負荷２００および充電器３００とを接続する電力線が着脱可能なコネクタを含む。信号端子１２０Ａは、例えば、蓄電池装置１００と制御装置４００とを接続する信号線が着脱可能なコネクタを含む。

正極端子１１４Ａおよび負極端子１１６Ａには、負荷２００および充電器３００が着脱可能である。負荷２００は、例えば、および蓄電池装置１００に蓄電された電力を消費する電気機器を含む。負荷２００には、負荷用リレー２１０が直列に接続される。負荷２００には、負荷用リレー２１０を介して、正極端子１１４Ａから供給された電力が供給される。

充電器３００には、充電用リレー３１０が直列に接続される。充電器３００は、例えば、太陽電池パネル、燃料電池システム、ディーゼル型発電機により生成した交流電力を直流電力に変換する変換器などの発電装置、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、またはリチウムイオン電池を搭載した蓄電装置に接続される。また、充電器３００は、太陽電池パネル、燃料電池システム、ディーゼル型発電機により生成した交流電力を直流電力に変換する変換器などの発電装置、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、またはリチウムイオン電池を搭載した蓄電装置に接続された電力変換装置を含む。この電力変換装置は、蓄電池装置１００に供給する直流電力の電圧を、蓄電池モジュール１１０において電力を充電することが可能な電圧に変換する電力変換装置である。また、電力変換装置は、交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力の電圧を蓄電池モジュール１１０において電力を充電することが可能な電圧に変換するものであってもよい。充電器３００は、充電用リレー３１０を介して、正極端子１１４Ａに充電電力を供給する。

信号端子１２０Ａには、制御装置４００が着脱可能である。制御装置４００は、負荷２００および充電器３００と接続されている。制御装置４００は、負荷２００および充電器３００が蓄電池装置１００に接続されている場合において、信号端子１２０Ａを介して容量（ＳＯＣ：State of Charge）を示すＳＯＣ情報が供給される。制御装置４００は、ＳＯＣ情報に基づいて、負荷２００および負荷用リレー２１０と、充電器３００および充電用リレー３１０とを制御する。

制御装置４００は、負荷用リレー２１０を導通状態に制御することで、蓄電池装置１００から供給された電力を負荷２００に供給する。これにより、制御装置４００は、蓄電池装置１００から負荷２００に供給された電力を消費して動作するように、負荷２００を制御する。制御装置４００は、充電用リレー３１０を導通状態に制御することで、充電器３００から蓄電池装置１００に電力を供給する。これにより、制御装置４００は、充電器３００から蓄電池装置１００に供給された電力を充電させる。

また、制御装置４００は、蓄電池モジュール１１０の容量を利用者に通知する表示装置などを備えていてもよい。制御装置４００は、例えば、蓄電池装置１００に接続されて、蓄電池装置１００により送信されたＳＯＣ情報を受信した場合、ＳＯＣ情報に基づいて、蓄電池モジュール１１０の容量を通知する。

なお、負荷２００と蓄電池装置１００との間を接続する電力線に、負荷２００と蓄電池装置１００との間に過大電流が流れることに対する保護のため、ヒューズ等の保護回路を挿入してもよい。また、充電器３００と蓄電池装置１００との間を接続する電力線に、充電器３００と蓄電池装置１００との間に過大電流が流れることに対する保護のため、ヒューズ等の保護回路を挿入してもよい。

蓄電池モジュール１１０は、リチウムイオン電池等の複数の電池セル１１２を含む。複数の電池セル１１２は、例えば、他の電池セル１１２と直列に接続されている。複数の電池セル１１２は、直列に接続されているが、これに限定されず、他の電池セル１１２と並列に接続されていてもよく、さらには、直列に接続された複数の電池セル１１２同士が並列に接続されていてもよい。蓄電池モジュール１１０は、一方端が正極線１１４に接続され、他方端が負極線１１６に接続されている。蓄電池モジュール１１０は、正極線１１４および負極線１１６を介して、負荷２００に電力を供給する。蓄電池モジュール１１０は、正極線１１４および負極線１１６を介して、充電器３００から電力が供給される。

また、蓄電池モジュール１１０は、例えば、電池セル１１２の温度及び電圧を監視する電池監視ユニット（CMU:Cell Monitoring Unit、不図示）を含む。電池監視ユニットは、電池セル１１２のセル温度およびセル電圧等のセル情報を、電池管理装置１２０に送信する。

電池管理装置１２０は、例えば、容量推定部１２２と、タイマ１２４と、記憶部１２６と、を含む。電池管理装置１２０の容量推定部１２２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサがプログラムメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現される。また、容量推定部１２２は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、またはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のハードウェアにより実現されてもよい。容量推定部１２２は、電圧検出部１３０により検出された電圧値およびタイマ１２４により計時された期間、電流推定部１４０により検出された電流値に基づいて、蓄電池モジュール１１０の容量を推定する。容量推定部１２２は、推定した蓄電池モジュール１１０の容量に基づくＳＯＣ情報を、信号端子１２０Ａを介して制御装置４００に送信する。

タイマ１２４は、例えば、電池管理装置１２０内部のハードウェアにより実現されるリアルタイムクロックである。タイマ１２４は、電池管理装置１２０が起動している状態のみならず、電池管理装置１２０が起動していない状態においても、容量推定部１２２の制御に従って、時刻を計時する。タイマ１２４により計時されている時刻は、容量推定部１２２により読み取られる。

記憶部１２６は、例えば、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、またはＲＡＭ（Random Access Memory）等により実現される。また、記憶部１２６には、電池管理装置１２０のファームウェア等の各種プログラム、蓄電池モジュール１１０から受信したセル情報、電圧検出部１３０および電流検出部１４０の検出値、容量推定部１２２による処理結果などが記憶される。

電圧検出部１３０は、蓄電池モジュール１１０の両端電圧を検出する電圧計である。電圧検出部１３０は、検出した電圧値を表す信号を電池管理装置１２０に出力する。

電流検出部１４０は、蓄電池モジュール１１０に流れる電流を検出する電流計である。電流検出部１４０は、検出した電流値を表す信号を電池管理装置１２０に出力する。

図２は、実施形態の蓄電池モジュール１１０の等価回路の一例を示す図である。蓄電池モジュール１１０は、例えば、電池セル１１２と、第１の抵抗Ｒ１と、第２の抵抗Ｒ３と、コンデンサＣとを含む。第１の抵抗Ｒ１および第２の抵抗Ｒは、各電池セル１１２の内部抵抗である。第１の抵抗Ｒ１は、電池セル１１２における直流抵抗成分を表す。第２の抵抗Ｒは、電池セル１１２における電解質の変化に基づく抵抗成分を表す。コンデンサＣは、電池セル１１２における電解質の変化に基づく電池セル１１２の容量成分である。第１の抵抗Ｒ１の抵抗値、第２の抵抗Ｒの抵抗値、およびコンデンサＣの容量値は、各電池セル１１２の特性によって決定される。第１の抵抗Ｒ１、第２の抵抗Ｒ、およびコンデンサＣは、例えば、蓄電池モジュール１１０のＳＯＣなどの状態に基づいて変化する。蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖは、充電が停止された場合、および放電が停止された場合において、第１の抵抗Ｒ１、第２の抵抗Ｒ、およびコンデンサＣに基づく時定数に従って変化する。

図３は、実施形態の蓄電池装置１００において、充電を停止した場合の蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖの変化を示す図である。蓄電池モジュール１１０が充電器３００から供給された電力を充電している場合、蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖは、充電時電圧Ｖｃであるものとする。時刻ｔ１において、蓄電池モジュール１１０の充電が停止するものとした場合、蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖは、コンデンサＣに蓄電された電力が放電されることによって次第に低下する。蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖは、時刻ｔ２において、充電後の整定時電圧Ｖｏｃで整定する。すなわち、蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖは、次第に変化が少なくなり、一定値になる。整定時電圧Ｖｏｃは、蓄電池モジュール１１０の開放電圧に等しい値となる。

図４は、実施形態の蓄電池装置１００において、放電を停止した場合の蓄電池モジュール１１０の両端電圧の変化を示す図である。蓄電池装置１００が負荷２００に接続され、蓄電池モジュール１１０から負荷２００に電力を放電している場合、蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖは、放電時電圧Ｖｄであるものとする。時刻ｔ１１において、蓄電池モジュール１１０の放電が停止するものとした場合、蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖは、コンデンサＣに蓄電された電力が充電されることによって次第に上昇する。蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖは、時刻ｔ１２において、整定時電圧Ｖｏｄで整定する。すなわち、蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖは、次第に変化が少なくなり、一定値になる。整定時電圧Ｖｏｄは、蓄電池モジュール１１０の開放電圧に等しい値となる。

以下、電圧検出部１３０により検出された電圧値と、蓄電池モジュール１１０が放電または充電を停止した時刻から蓄電池モジュール１１０が放電または充電を開始した時刻までの再起動時間とに基づいて、蓄電池モジュール１１０の容量を推定することについて説明する。図５は、実施形態の蓄電池装置１００の動作の流れの一例を示すフローチャートである。

まず、電池管理装置１２０は、電池管理装置１２０が停止した状態から、電池管理装置１２０が起動したか否かを判定する（ステップＳ１００）。電池管理装置１２０は、蓄電池装置１００に負荷２００または充電器３００が接続され、負荷２００または充電器３００と蓄電池モジュール１１０との間に電流が流れたことが電流検出部１４０により検出された場合に、起動する。この場合、電池管理装置１２０は、電池管理装置１２０が起動したと判定する。また、電池管理装置１２０は、正極端子１１４Ａ、負極端子１１６Ａ、または信号端子１２０Ａに対して負荷２００、充電器３００、または制御装置４００が接続されたことを検知するセンサ（不図示）により接続が検知された場合に、起動するものとしてもよい。さらに、電池管理装置１２０は、制御装置４００から信号が供給された場合に、起動するものとしてもよい。電池管理装置１２０は、起動していない場合、停止した状態を維持する。

電池管理装置１２０は、起動したと判定した場合、再起動時間が、所定時間よりも短いか否かを判定する（ステップＳ１０２）。所定時間は、蓄電池装置１００が充電または放電を停止した時刻から、蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖが整定する時刻までの期間に設定されている。

容量推定部１２２は、タイマ１２４において計時している再起動時間が、所定時間よりも短い場合、記憶部１２６に記憶されている蓄電池モジュール１１０の容量を、蓄電池モジュール１１０の容量として使用する（ステップＳ１０４）。

電池管理装置１２０は、タイマ１２４において計時している再起動時間が、所定時間以上である場合、電圧検出部１３０により検出された電圧値を取得する（ステップＳ１０６）。容量推定部１２２は、取得した蓄電池モジュール１１０の電圧値に基づいて、蓄電池モジュール１１０の容量を推定する（ステップＳ１０８）。容量推定部１２２は、例えば、電圧検出部１３０により検出された電圧値を用いた関数に基づいて、蓄電池モジュール１１０の容量を導出する。また、容量推定部１２２は、電圧検出部１３０により検出された電圧値と蓄電池モジュール１１０の容量との対応を表すテーブルに基づいて、蓄電池モジュール１１０の容量を導出してもよい。

次に、電池管理装置１２０は、蓄電池モジュール１１０に対する充電または放電が停止したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。電池管理装置１２０は、蓄電池装置１００に対する負荷２００または充電器３００の接続が解除され、負荷２００または充電器３００と蓄電池モジュール１１０との間に流れている電流が途絶したことが電流検出部１４０により検出された場合に、充電または放電が停止したと判定する。また、電池管理装置１２０は、正極端子１１４Ａ、負極端子１１６Ａ、または信号端子１２０Ａに対して負荷２００、充電器３００、または制御装置４００が接続されたことを検知するセンサ（不図示）により接続の解除が検知された場合に、充電または放電が停止したと判定してもよい。さらに、電池管理装置１２０は、制御装置４００から充電または放電を停止する信号が供給された場合に、充電または放電を停止すると判定してもよい。電池管理装置１２０は、充電または放電が停止されない場合、充電または放電をしている状態を維持する。

電池管理装置１２０は、充電または放電が停止した場合、タイマ１２４による計時を開始させる（ステップＳ１１２）。次に、電池管理装置１２０は、電圧検出部１３０により検出された蓄電池モジュール１１０の電圧値を取得して、取得した蓄電池モジュール１１０の電圧値に基づいて蓄電池モジュール１１０の容量を推定し、推定した蓄電池モジュール１１０の容量を記憶部１２６に記憶させる（ステップＳ１１４）。容量推定部１２２は、例えば、記憶部１２６に記憶されている蓄電池モジュール１１０の電圧値を用いた関数に基づいて、蓄電池モジュール１１０の容量を導出する。また、容量推定部１２２は、記憶部１２６に記憶した蓄電池モジュール１１０の電圧値と蓄電池モジュール１１０の容量との対応を表すテーブルに基づいて、蓄電池モジュール１１０の容量を導出してもよい。電池管理装置１２０は、蓄電池モジュール１１０の容量を記憶部１２６に記憶させた後、ステップＳ１００に処理を戻す。

なお、電池管理装置１２０は、ステップＳ１１４において蓄電池モジュール１１０の容量を記憶し、ステップＳ１０４で使用してもよいが、これに限定されない。電池管理装置１２０は、電池管理装置１２０が充電の停止または放電の停止を検出した時に電圧検出部１３０により検出された電圧値を記憶し（ステップＳ１１４）、記憶部１２６に記憶されている蓄電池モジュール１１０の電圧値に基づいて、蓄電池モジュール１１０の容量を推定してもよい（ステップＳ１０４）。電池管理装置１２０が充電の停止または放電の停止を検出した時に電圧検出部１３０により検出された電圧値は、電池管理装置１２０が充電の停止または放電の停止を検出した時から電圧検出部１３０が電圧を検出することができる所定の遅れ後の時刻において検出された電圧値である。

図６は、実施形態の蓄電池装置１００の状態変化の一例を示すタイミングチャートである。図６の状態変化の一例は、まず蓄電池モジュール１１０から負荷２００へ電力を放電し、その後、充電器３００から蓄電池モジュール１１０へ電力を充電する動作の流れを示す。

蓄電池モジュール１１０の両端電圧ＶがＶ１、および実際の蓄電池モジュール１１０の容量がＣ１である状態の時刻ｔ２１において、電池管理装置１２０が起動（オン状態）した後、時刻ｔ２２において、蓄電池モジュール１１０から負荷２００に電力の放電を開始するものとする。この場合、蓄電池モジュール１１０の実際の電池容量および蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖは、放電によって次第に低下する。また、電池管理装置１２０により推定される蓄電池モジュール１１０の容量（Ｃ２１およびＣ１１）は、蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖの低下に伴って、次第に低下する。

時刻ｔ２３において、電池管理装置１２０が停止すると共に蓄電池モジュール１１０から負荷２００への放電が停止するものとする。このとき、電池管理装置１２０は、容量推定部１２２により推定した容量Ｃ１２を記憶部１２６に記憶する。その後、蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖは、放電後の整定時電圧Ｖｏｄに向かって上昇を開始する。

蓄電池モジュール１１０の両端電圧ＶがＶ３＃、および実際の蓄電池モジュール１１０の容量がＣ２である状態の時刻ｔ２４において、電池管理装置１２０が起動した場合、電池管理装置１２０は、電池管理装置１２０が停止した時刻ｔ２３から時刻ｔ２４までの再起動時間が、所定時間よりも短いと判定する。この場合、容量推定部１２２は、記憶部１２６に記憶した容量Ｃ１２を蓄電池モジュール１１０の容量として使用する。

一方、比較例の電池管理装置は、起動した時刻ｔ２４において検出した蓄電池モジュールの両端電圧Ｖ３＃に基づいて蓄電池モジュールの容量を推定する。この結果、比較例の電池管理装置は、蓄電池モジュールの容量としてＣ２２＃を推定する。この容量Ｃ２２＃は、時刻ｔ２３において推定した蓄電池モジュールの容量Ｃ２２とは相違している。

時刻ｔ２５において、充電器３００から蓄電池モジュール１１０に電力の充電を開始するものとする。この場合、蓄電池モジュール１１０の実際の電池容量および蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖは、充電によって次第にＶ３から上昇する。また、電池管理装置１２０により推定される蓄電池モジュール１１０の容量（Ｃ２２＃およびＣ１２）は、蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖの上昇に伴って、次第に上昇する。

時刻ｔ２６において、電池管理装置１２０が停止すると共に充電器３００から蓄電池モジュール１１０への充電が停止するものとする。このとき、電池管理装置１２０は、容量推定部１２２により推定された容量Ｃ１３を記憶部１２６に記憶する。その後、蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖは、充電後の整定時電圧Ｖｏｃに向かって低下を開始する。

蓄電池モジュール１１０の両端電圧ＶがＶ４＃、および実際の蓄電池モジュール１１０の容量がＣ３である状態の時刻ｔ２７において、電池管理装置１２０が起動した場合、電池管理装置１２０は、電池管理装置１２０が停止した時刻ｔ２６から時刻ｔ２７までの再起動時間が、所定時間よりも短いと判定する。この場合、容量推定部１２２は、記憶部１２６に記憶した容量Ｃ１３を蓄電池モジュール１１０の容量として使用する。

一方、比較例の電池管理装置は、起動した時刻ｔ２７において検出した蓄電池モジュールの両端電圧Ｖ４＃に基づいて蓄電池モジュールの容量を推定する。この結果、比較例の電池管理装置は、蓄電池モジュールの容量としてＣ２３＃を推定する。この容量Ｃ２３＃は、時刻ｔ２６において推定した蓄電池モジュールの容量Ｃ２３とは相違している。

以上説明した実施形態の蓄電池装置１００は、蓄電池モジュール１１０が放電または充電を開始する場合に、記憶部１２６に記憶された蓄電池モジュール１１０の容量と再起動時間とに基づいて、蓄電池モジュール１１０の容量を推定する。実施形態の蓄電池装置１００によれば、蓄電池モジュール１１０の充電または放電を停止した後、蓄電池モジュール１１０の両端電圧が変化している間に再起動しても、記憶部１２６に記憶された蓄電池モジュール１１０の容量を使用して蓄電池モジュール１１０の容量を推定することができる。この結果、実施形態の蓄電池装置１００によれば、蓄電池モジュール１１０の容量を推定する精度を高くすることができる。

また、実施形態の蓄電池装置１００は、再起動時間が所定時間よりも短い場合には記憶部１２６に記憶された蓄電池モジュール１１０の容量に基づいて蓄電池モジュール１１０の容量を推定し、再起動時間が所定時間よりも長い場合には、電圧検出部１３０により検出された電圧値に基づいて蓄電池モジュール１１０の容量を推定する。これにより、実施形態の蓄電池装置１００によれば、再起動時間が所定時間よりも短く、蓄電池モジュール１１０の両端電圧が変動していることが想定される場合には、記憶部１２６に記憶された蓄電池モジュール１１０の容量に基づいて蓄電池モジュール１１０の容量を推定することができる。この結果、実施形態の蓄電池装置１００によれば、蓄電池モジュール１１０の容量を推定する精度を高くすることができる。

実施形態の蓄電池装置１００において、蓄電池装置１００の消費電力を低減するために、蓄電池モジュール１１０の充電または放電を停止した後、電池管理装置１２０の動作を停止し、蓄電池モジュール１１０の充電または放電が開始される場合に、電池管理装置１２０を起動させることがある。また、蓄電池装置１００に対して、頻繁に負荷２００または充電器３００が着脱される場合があり、蓄電池装置１００に負荷２００または充電器３００が接続された場合に電池管理装置１２０が起動し、蓄電池装置１００から負荷２００または充電器３００が取り外された場合に電池管理装置１２０が停止する。

これらの場合であっても、蓄電池装置１００によれば、蓄電池装置１００から負荷２００または充電器３００が取り外されてから負荷２００または充電器３００が取り付けられるまでの時間が短くても、負荷２００または充電器３００の着脱の前後において蓄電池モジュール１１０の推定容量が変動することを抑制することができる。この結果、蓄電池装置１００によれば、利用者に精度の高い蓄電池モジュール１１０の推定容量を提示することができ、蓄電池モジュール１１０の推定容量が変動することによる違和感を抑制することができる。

（変形例１）
以下、実施形態の変形例について説明する。上述した実施形態において、所定時間は、蓄電池装置１００の停止時刻から、蓄電池モジュール１１０の電圧Ｖが整定する時刻までの期間に設定されてもよいが、これに限定されない。所定時間は、充電または放電が停止した時刻から、蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖが整定する時刻までの期間の途中の時刻であってもよい。

すなわち、所定時間は、図３に示すように、充電が停止した時刻ｔ１から、充電が停止した時刻ｔ１の電圧値Ｖｃと、蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖが整定する時刻ｔ２の電圧値Ｖｏｃの間の値Ｖｃ＃に至る時刻ｔ３までであってもよい。また、所定時間は、図４に示すように、放電が停止した時刻ｔ１１から、放電が停止した時刻ｔ１１の電圧値Ｖｄと、蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖが整定する時刻ｔ２の電圧値Ｖｏｄの間の値Ｖｄ＃に至る時刻ｔ１３までであってもよい。

このように所定時間を設定した場合、容量推定部１２２は、再起動時間と所定時間とを比較する。容量推定部１２２は、再起動時間が、所定時間よりも短い場合には、記憶部１２６に記憶された蓄電池モジュール１１０の容量に基づいて、蓄電池モジュール１１０の容量を推定する。容量推定部１２２は、蓄電池モジュール１１０が放電または充電を開始した時刻までの期間が、所定時間以上である場合には、電圧検出部１３０により検出された電圧値に基づいて、蓄電池モジュール１１０の容量を推定する。

（変形例２）
上述した実施形態の蓄電池システム１は、再起動時間が所定時間よりも短い場合に、充電または放電の停止時に記憶した蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖに基づいて蓄電池モジュール１１０の容量を推定するが、これに加え、蓄電池が放電または充電を停止した後の蓄電池モジュール１１０の開放電圧と閾値との関係に基づいて、充電または放電の停止時に記憶した蓄電池モジュール１１０の容量Ｃを用いて蓄電池モジュール１１０の容量を推定してもよい。

容量推定部１２２は、充電を停止した後において蓄電池モジュール１１０の両端電圧Ｖが整定したことを判定する充電後の閾値（第１の閾値）を設定する。充電後の閾値は、図３に示すように、蓄電池モジュール１１０の開放電圧が充電後の整定時電圧Ｖｏｃに至ったことを判定することができる値である。また、容量推定部１２２は、放電を停止した後において蓄電池モジュール１１０の開放電圧が整定したことを判定する放電後の閾値（第２の閾値）を設定する。放電後の閾値は、図４に示すように、蓄電池モジュール１１０の開放電圧が放電後の整定時電圧Ｖｏｄに至ったことを判定することができる値である。

図７は、変形例の蓄電池装置１００の動作の流れの一例を示すフローチャートである。電池管理装置１２０は、ステップＳ１０２において再起動時間が所定時間よりも短い判定した場合、蓄電池モジュール１１０に電流が流れていない状態を前提として、ステップＳ１２０の判定を行う。電池管理装置１２０は、電流検出部１４０により検出された電流値が略０である場合に、蓄電池モジュール１１０に電流が流れていない状態であると判定する。電池管理装置１２０は、蓄電池モジュール１１０に電流が流れている場合には、ステップＳ１０４に処理を進める。電池管理装置１２０は、蓄電池モジュール１１０に電流が流れていない状態である場合、ステップＳ１２０の判定を行う。

電池管理装置１２０は、充電の停止後に電池管理装置１２０が起動した場合、蓄電池モジュール１１０の開放電圧が充電後の閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。電池管理装置１２０は、放電の停止後に電池管理装置１２０が起動した場合、蓄電池モジュール１１０の開放電圧が放電後の閾値を下回っているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。電池管理装置１２０は、蓄電池モジュール１１０の開放電圧が充電後の閾値を超えている場合、または蓄電池モジュール１１０の開放電圧が放電後の閾値を下回っている場合、処理をステップＳ１０４に進める。電池管理装置１２０は、蓄電池モジュール１１０の開放電圧が充電後の閾値を超えていなく、且つ蓄電池モジュール１１０の開放電圧が放電後の閾値を下回っていない場合、処理をステップＳ１０６に進める。

変形例２の蓄電池装置１００によれば、蓄電池モジュール１１０が充電を停止した後の蓄電池モジュール１１０の開放電圧が第１の閾値を下回っていない場合、または蓄電池モジュール１１０が放電を停止した後の蓄電池モジュール１１０の開放電圧が第２の閾値を超えていない場合に、記憶部１２６に記憶された蓄電池モジュール１１０の容量に基づいて蓄電池モジュール１１０の容量を推定する。これにより、変形例２の蓄電池装置１００によれば、再起動時間および蓄電池モジュール１１０の電圧が充電または放電を停止した後の電圧に基づいて、蓄電池モジュール１１０の容量を推定するために用いる電圧を選択することができる。この結果、変形例２の蓄電池装置１００によれば、更に確実に蓄電池モジュール１１０の容量を推定する精度を高くすることができる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、蓄電池モジュール１１０が放電または充電を停止した時刻において電圧検出部１３０により検出された電圧値を記憶する記憶部１２６と、蓄電池モジュール１１０が放電または充電を停止した場合に電圧検出部１３０により検出された電圧値を記憶部１２６に記憶させ、蓄電池モジュール１１０が放電または充電を開始する場合に、記憶部１２６に記憶された蓄電池モジュール１１０の容量と、蓄電池モジュール１１０が放電または充電を停止した時刻から蓄電池モジュール１１０が放電または充電を開始した時刻までの期間と、に基づいて、蓄電池モジュール１１０の容量を推定する容量推定部１２２と、を持つことにより、蓄電池モジュール１１０が放電または充電を停止した時刻から蓄電池モジュール１１０が放電または充電を開始した時刻までの期間が短い場合、記憶部１２６に記憶された蓄電池モジュール１１０の容量に基づいて蓄電池モジュール１１０の容量を推定することができ、蓄電池モジュール１１０の容量を推定する精度を高くすることができる。

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。

１…蓄電池システム、１００…蓄電池装置、１００Ａ…筐体、１１０…蓄電池モジュール、１１２…電池セル、１２０…電池管理装置、１２２…容量推定部、１２４…タイマ、１２６…記憶部、１３０…電圧検出部、１４０…電流検出部、２００…負荷、３００…充電器、４００…制御装置

Claims (5)

1. 負荷に電力を供給し、または充電器から供給された電力によって充電される蓄電池と、
   前記蓄電池を収容し、前記蓄電池から電力が供給される前記負荷、または前記蓄電池によって充電される電力を供給する前記充電器を前記蓄電池に対して着脱可能に接続する筐体と、
   前記蓄電池の正極と負極との間の電圧を検出する検出部と、
   前記検出部により検出された電圧に基づいて容量推定部により推定された容量を記憶する記憶部と、
   前記蓄電池が放電または充電を停止した場合に前記蓄電池の容量を前記記憶部に記憶させ、前記蓄電池が放電または充電を開始する場合に、前記記憶部に記憶された前記蓄電池の容量と、前記蓄電池が放電または充電を停止した時刻から前記蓄電池が放電または充電を開始した時刻までの期間とに基づいて、前記蓄電池の容量を推定する前記容量推定部と、
   を備える、蓄電池装置。
2. 前記容量推定部は、前記蓄電池が放電または充電を停止した時刻から前記蓄電池が放電または充電を開始した時刻までの期間が、所定時間よりも短い場合には、前記記憶部に記憶された前記蓄電池の容量に基づいて前記蓄電池の容量を推定し、前記蓄電池が放電または充電を停止した時刻から前記蓄電池が放電または充電を開始した時刻までの期間が、前記所定時間よりも長い場合には、前記検出部により検出された電圧値に基づいて前記蓄電池の容量を推定する、
   請求項１に記載の蓄電池装置。
3. 前記所定時間は、前記蓄電池が放電または充電を停止した後の電圧が前記蓄電池の開放電圧に整定するまでに必要な時間である、
   請求項２に記載の蓄電池装置。
4. 前記容量推定部は、前記蓄電池が充電を停止した後の前記蓄電池の開放電圧が第１の閾値を下回っていない場合、または前記蓄電池が放電を停止した後の前記蓄電池の開放電圧が第２の閾値を超えていない場合に、前記記憶部に記憶された前記蓄電池の容量に基づいて前記蓄電池の容量を推定する、
   請求項１から３のうち何れか１項に記載の蓄電池装置。
5. 前記筐体は、前記容量推定部により推定された前記蓄電池の容量を表す信号を出力する信号用端子を備え、
   前記信号用端子には、前記容量推定部により推定された前記蓄電池の容量に基づいて前記負荷または前記充電器を制御する制御装置が着脱可能である、
   請求項１から４のうち何れか１項に記載の蓄電池装置。

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