JP2018137905A

JP2018137905A - 保護装置、充電システム、及び電池パック

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Publication number: JP2018137905A
Application number: JP2017030989A
Authority: JP
Inventors: 義幸保坂; Yoshiyuki Hosaka; 圭佑吉田; Keisuke Yoshida
Original assignee: NEC Energy Devices Ltd
Current assignee: Envision AESC Energy Devices Ltd
Priority date: 2017-02-22
Filing date: 2017-02-22
Publication date: 2018-08-30

Abstract

【課題】蓄電池を軽量化する保護装置、充電システム、及び電池パック技術を提供する。【解決手段】保護装置２０００は、電源１０２０から充電電流が供給される入力端子２０２０と、供給された充電電流を電池パック３０００へ供給する第１出力端子２０４０と、電池パックから物理量を表す測定信号が入力される第１通信端子２１００と、入力端子と第１出力端子との間を接続する配線２０６０と、配線上に設けられたスイッチ２０８０と、第１通信端子から入力された測定信号を、その測定信号によって表される物理量に変換し、変換された物理量に基づいてスイッチの開閉を行う制御部２１２０と、を有する。保護装置は、電池パックとは異なる筐体に設けられる。【選択図】図１

Description

本発明は二次電池の充電に関する。

蓄電池には、複数の二次電池を直列に接続することで構成されるものがある。以下、この二次電池を電池セルと呼ぶ。一般に、蓄電池は、その蓄電池を管理するための機構（BMS: Battery Management System）などと一緒の筐体に納められて運用される。このような筐体に納められた蓄電池及びその蓄電池を管理する機構のセットは、電池パックと呼ばれる。

蓄電池の充電に関し、その充電を制御するための技術が開発されている。特許文献１は、複数の電池セルを有する電池パックについて、各電池セルの電圧のバランスを考慮して充電を制御する技術を開示している。この電池パックには、各電池セルを充電する電流が流れる配線上に、バイパス回路を設けられている。さらに、この電池パックには、各電池セルの電圧を検出する検出回路が設けられている。また、充電器と同じ筐体に、マイコンが納められている。このマイコンは、上記検出回路で検出された各電池セルの電圧を取得し、その電圧に基づいてバイパス回路を制御する。バイパス回路にはスイッチが設けられており、このスイッチの開閉により、電池セルに対して充電電流が流れる状態と、バイパス回路に充電電流が流れる状態（電池セルに対しては充電電流が流れない状態）とを切り替えることができる。

特許文献２は、バッテリが過度に充電されることを防ぐための過充電保護装置を開示している。この過充電保護装置は、充電器と、その充電器によって充電されるバッテリとの間に介在する。さらに過充電保護装置は、電圧測定器を有する。過充電保護装置が充電器及びバッテリと接続され、バッテリの充電が行われると、この電圧測定器によってバッテリの電圧が測定される。そして、過充電保護装置は、バッテリの電圧が所定の電圧を超えた場合に、過充電保護装置に設けられているスイッチを制御して、充電器からバッテリへ充電電流が供給されないようにする。

特開平９−３０６５５０号公報特開２００７−２９５７２８号公報

用途によっては、蓄電池に軽量化が求められることがある。例えば、小型の移動体（特に飛行物体）に蓄電池を搭載する際には、蓄電池の軽量化が求められる。本発明は、蓄電池を軽量化する新たな技術を提供することを目的の一つとする。

本発明の保護装置は、１）電源から充電電流が供給される入力端子と、２）前記供給された充電電流を電池パックへ供給する出力端子と、３）前記電池パックから、前記電池パックの状態に関する物理量を表す測定信号が入力される通信端子と、４）前記入力端子と前記出力端子との間を接続する配線と、５）前記配線上に設けられたスイッチと、６）前記通信端子から入力された測定信号を、その測定信号によって表される前記物理量に変換し、前記変換された物理量に基づいて前記スイッチの開閉を行う制御手段と、を有する。
この保護装置は、前記電池パックとは異なる筐体に設けられる。

本発明の充電システムは、保護装置と電池パックを有する。
前記電池パックは、１）電池セルと、２）前記保護装置から充電電流が供給される入力端子と、３）前記電池パックに関する物理量を測定し、測定結果を表す測定信号を出力する測定器と、４）前記測定信号を出力する出力端子と、を有する。
前記保護装置は、１）電源から前記充電電流が供給される入力端子と、２）前記供給された充電電流を前記電池パックへ供給する出力端子と、３）前記電池パックから出力された前記測定信号が入力される通信端子と、４）前記入力端子と前記出力端子との間を接続する配線と、５）前記配線上に設けられたスイッチと、６）前記通信端子から入力された測定信号を、その測定信号によって表される前記物理量に変換し、前記変換された物理量に基づいて前記スイッチの開閉を行う制御手段と、を有する。
前記保護装置と前記電池パックは、互いに異なる筐体に設けられる。

本発明によれば、蓄電池を軽量化する新たな技術が提供される。

充電システムの基本的な機能構成を例示する図である。制御部を実現するための計算機を例示する図である。実施形態１に係る充電システムを例示するブロック図である。保護装置が電池パックの識別を行う場合の充電システムを例示する図である。保護装置が有する出力装置を例示する図である。実施形態２に係る充電システムを例示するブロック図である。充電システムにおいて行われる処理の流れを例示するフローチャートである。実施形態３に係る充電システムを例示するブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、特に説明する場合を除き、ブロック図における各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。

［基本構成］
＜機能構成の概要＞
まず、本発明に係る充電システムの各実施形態に共通する基本構成について説明する。図１は、充電システム１００の基本的な機能構成を例示する図である。充電システム１００は、充電装置１０００、保護装置２０００、及び電池パック３０００を有する。充電システム１００において、少なくとも保護装置２０００を実現するための筐体と、電池パック３０００を実現するための筐体とは互いに異なる。また、充電システム１００を実現するための筐体と、電池パック３０００を実現するための筐体も異なる。充電装置１０００と保護装置２０００は、同じ筐体で実現されてもよいし、互いに異なる筐体で実現されてもよい。

充電装置１０００は、充電対象の電池パック３０００へ充電電流を供給する装置である。充電電流は、電源１０２０から供給される。なお、電源１０２０は充電装置１０００の内部に設けられていてもよいし、充電装置１０００の外部に設けられていてもよい。後者の場合、充電装置１０００は、充電装置１０００の外部に設けられている電源１０２０（例えば系統電源）から電流を引き込み、その電流を電池パック３０００へ供給する。

電池パック３０００は、二次電池の単位セル（以下、電池セル）が１つ以上納められた電池パックである。電池パック３０００は、第１入力端子３０２０、電池セル群３０４０、測定器３０６０、及び第１通信端子３０８０を有する。第１入力端子３０２０は、充電電流が入力される端子である。電池セル群３０４０は、１つ以上の電池セル３０４２を含む（図示せず）。電池セル３０４２は、任意の二次電池（例えばリチウムイオン電池）の単位セルである。電池セル群３０４０は、第１入力端子３０２０から入力される充電電流によって充電される。測定器３０６０は、電池パック３０００の状態を把握するための測定器３０６０である。第１通信端子３０８０は、測定器３０６０による測定の結果を表す情報を保護装置２０００へ出力するための端子である。

保護装置２０００は、充電装置１０００と電池パック３０００との間に介在し、充電装置１０００から電池パック３０００への充電電流の供給を制御する装置である。保護装置２０００は、入力端子２０２０、第１出力端子２０４０、及び配線２０６０を有する。入力端子２０２０は、充電装置１０００から供給される充電電流が入力される端子である。第１出力端子２０４０は、その充電電流を電池パック３０００へ出力する端子である。配線２０６０は、入力端子２０２０と第１出力端子２０４０とを接続する配線である。充電装置１０００から保護装置２０００へ供給される充電電流は、配線２０６０上を流れて、電池パック３０００へ出力される。

保護装置２０００は、測定器３０６０を利用して把握される電池パック３０００の状態に基づいて、充電装置１０００から電池パック３０００への充電電流の供給を制御する。そのために保護装置２０００は、スイッチ２０８０、第１通信端子２１００、及び制御部２１２０をさらに有する。

スイッチ２０８０は、配線２０６０上に設けられているスイッチである。例えばスイッチ２０８０は、FET（Field Effect Transistor）を用いて実現される。スイッチ２０８０を制御することにより、入力端子２０２０と第１出力端子２０４０が互いに接続された状態と、これらが互いに接続されていない状態とを切り替えることができる。入力端子２０２０と第１出力端子２０４０が互いに接続された状態にすると、充電電流が配線２０６０を流れるため、充電装置１０００から電池パック３０００へ充電電流が供給できるようになる。一方、入力端子２０２０と第１出力端子２０４０が互いに接続されていない状態にすると、充電電流が配線２０６０を流れないため、充電装置１０００から電池パック３０００へ充電電流が供給できないようになる。

ここで、入力端子２０２０と第１出力端子２０４０が互いに接続された状態にする制御（配線２０６０上を充電電流が流れるようにする制御）を、「スイッチ２０８０を閉じる」と呼ぶことにする。一方、入力端子２０２０と第１出力端子２０４０が互いに接続されていない状態にする制御（配線２０６０上を充電電流が流れないようにする制御）を、「スイッチ２０８０を開く」と呼ぶことにする。

制御部２１２０は、測定器３０６０による測定の結果に基づいて、スイッチ２０８０の開閉を行う。測定器３０６０による測定の結果を表す情報は、第１通信端子２１００を介して、電池パック３０００から保護装置２０００へ入力される。

本発明は、このような構成により、電池パック３０００の状態を考慮して、電池パック３０００の充電の制御を行うことができる。よって、電池パック３０００の状態が充電に適さない場合に電池パック３０００を充電してしまうことによって問題が生じてしまうことを回避することできる。

＜ハードウエア構成の概要＞
制御部２１２０は、ハードウエア（例：ハードワイヤードされた電子回路など）で実現されてもよいし、ハードウエアとソフトウエアとの組み合わせ（例：電子回路とそれを制御するプログラムの組み合わせなど）で実現されてもよい。以下、制御部２１２０がハードウエアとソフトウエアとの組み合わせで実現される場合について、さらに説明する。

図２は、制御部２１２０を実現するための計算機５０００を例示する図である。例えば計算機５０００は、SoC（System on Chip）などの集積回路である。計算機５０００は、制御部２１２０を実現するために設計された専用の計算機であってもよいし、汎用の計算機であってもよい。

計算機５０００は、バス５０２０、プロセッサ５０４０、メモリ５０６０、ストレージデバイス５０８０、入出力インタフェース５１００、及びネットワークインタフェース５１２０を有する。バス５０２０は、プロセッサ５０４０、メモリ５０６０、ストレージデバイス５０８０、入出力インタフェース５１００、及びネットワークインタフェース５１２０が、相互にデータを送受信するためのデータ伝送路である。ただし、プロセッサ５０４０などを互いに接続する方法は、バス接続に限定されない。プロセッサ５０４０は、CPU (Central Processing Unit) や GPU (Graphics Processing Unit) などの演算処理装置である。メモリ５０６０は、RAM (Random Access Memory) や ROM (Read Only Memory) などのメモリである。ストレージデバイス５０８０は、ハードディスク、SSD (Solid State Drive)、又はメモリカードなどの記憶装置である。また、ストレージデバイス５０８０は、RAM や ROM などのメモリであってもよい。

入出力インタフェース５１００は、計算機５０００と他のデバイスとを接続するためのインタフェースである。ネットワークインタフェース５１２０は、計算機５０００を外部の装置と通信可能に接続するためのインタフェースである。

ストレージデバイス５０８０は、制御部２１２０の機能を実現するためのプログラムモジュールを記憶している。プロセッサ５０４０は、このプログラムモジュールをメモリ５０６０に読み出して実行することで、制御部２１２０の機能を実現する。

計算機５０００のハードウエア構成は図２に示した構成に限定されない。例えば、各プログラムモジュールはメモリ５０６０に格納されてもよい。この場合、計算機５０００は、ストレージデバイス５０８０を備えていなくてもよい。

以下、上述した充電システム１００の具体的な実施形態について説明する。

［実施形態１］
図３は、実施形態１に係る充電システム１００を例示するブロック図である。図３において、充電装置１０００は省略されている。本実施形態では、測定器３０６０による測定結果を表す測定信号が、電池パック３０００から保護装置２０００へ提供される。この測定信号は、電池パック３０００に関する物理量を表す電気信号である。電池パック３０００に関する物理量とは、例えば、電池セル群３０４０の電圧、電池セル群３０４０を流れる電流、又は電池パック３０００の筐体内の温度など、電池パック３０００の状態を表す物理量である。

例えば測定信号は、電池パック３０００に関する物理量を測定する測定器（電圧測定器、電流測定器、又は温度センサなど）から出力される信号、又はその信号がアンプなどによって増幅されたものである。電池パック３０００に関する物理量は、例えば測定信号の振幅から得られる値（振幅のピーク値や平均値など）によって表される。例えば電池パック３０００に関する物理量は、測定信号の振幅のピーク値に所定の値を乗算することで得られる。つまりこの場合、電池パック３０００に関する物理量が、測定信号の振幅のピーク値に比例する値となる。

制御部２１２０は、上記測定信号に基づいて、スイッチ２０８０の開閉を行う。以下、制御部２１２０が電池パック３０００のどのような状態を考慮してスイッチ２０８０の開閉を行うのかについて、具体的に説明する。

＜過電圧＞
制御部２１２０は、電池セル群３０４０が過電圧の状態にある場合（過度に充電されている状態にある場合）、電池セル群３０４０に対して充電電流が供給されないようにスイッチ２０８０を制御する。具体的には、制御部２１２０は、電池セル群３０４０の電圧が過電圧の状態を表すか否かを判定する。そして、電池セル群３０４０の電圧が過電圧の状態を表す場合、制御部２１２０は、スイッチ２０８０を開く。

この場合、測定器３０６０は、電池セル群３０４０の電圧を測定する電圧測定器である。そして、例えば測定信号は、その振幅の大きさによって、電池セル群３０４０の電圧を表す電気信号である。

電池セル群３０４０の電圧が過電圧の状態を表すか否かによってスイッチ２０８０を制御する具体的な方法は様々である。例えば制御部２１２０は、第１通信端子２１００で受信した測定信号を、電池セル群３０４０の電圧に変換する。そして制御部２１２０は、電池セル群３０４０の電圧が閾値以上である場合に、スイッチ２０８０を開く。この閾値は、例えばストレージデバイス５０８０に予め記憶させておく（制御部２１２０が利用する後述の種々の閾値についても同様）。

測定信号を電池セル群３０４０の電圧に変換する変換規則は、予め定めておく。例えばこの変換規則は、測定信号の振幅から得られる統計値（ピーク値や平均値など）と、電池セル群３０４０の電圧とを対応づける規則である。この変換規則は、例えばストレージデバイス５０８０に記憶させておく。制御部２１２０は、この変換規則を利用して、測定信号を電池セル群３０４０の電圧に変換する。

制御部２１２０がスイッチ２０８０を制御する方法は、上記の変換を行う方法に限定されない。例えば制御部２１２０は、測定信号の振幅から得られる統計値が閾値以上である場合に、スイッチ２０８０を開く。

なお、制御部２１２０は、電池セル群３０４０が過電圧の状態にあるか否かの代わりに、電池セル群３０４０に含まれる個々の電池セル３０４２が過電圧の状態にあるか否かを判定してもよい。例えば制御部２１２０は、少なくとも１つの電池セル３０４２が過電圧の状態にある場合、スイッチ２０８０を開く。各電池セル３０４２が過放電の状態にあるか否かを判定する方法は、電池セル群３０４０が過放電の状態にあるか否かを判定する方法と同様である。

各電池セル３０４２について判定を行う場合、測定器３０６０は、各電池セル３０４２の電圧を測定する。そして、測定器３０６０から保護装置２０００へ、各電池セル３０４２の電圧を表す測定信号が送信される。

このように保護装置２０００へ提供すべき測定信号が複数ある場合、複数の測定信号それぞれが異なる信号線を介して送信されるようにしてもよいし、複数の測定信号が１つの信号線を介して送信されるようにしてもよい。前者の場合、通信端子の組（保護装置２０００の第１通信端子２１００と電池パック３０００の第１通信端子３０８０）を複数設け、通信端子の複数の組それぞれを信号線で接続しておく。一方、複数の測定信号が１つの信号線を介して送信される場合、例えば制御部２１２０は、時分割多重などの手法を用いて、各測定信号を区別する。

＜深放電＞
制御部２１２０は、電池セル群３０４０が深放電の状態である場合、電池セル群３０４０に対して充電電流が供給されないようにスイッチ２０８０を制御する。具体的には、制御部２１２０は、電池セル群３０４０の電圧が深放電の状態を表すか否かを判定する。そして、電池セル群３０４０の電圧が深放電の状態を表す場合、制御部２１２０はスイッチ２０８０を開く。

この場合も、測定器３０６０は、電池セル群３０４０の電圧を測定する電圧測定器である。また、例えば測定信号は、その振幅の大きさによって、電池セル群３０４０の電圧を表す電気信号である。

電池セル群３０４０の電圧が深放電の状態を表すか否かによってスイッチ２０８０を制御する具体的な方法は様々である。例えば制御部２１２０は、前述した変換規則を用いて、第１通信端子２１００で受信した測定信号を電池セル群３０４０の電圧に変換する。そして制御部２１２０は、電池セル群３０４０の電圧が閾値以下であるか否かを判定し、電池セル群３０４０の電圧が閾値以下である場合にスイッチ２０８０を開く。一方、電池セル群３０４０の電圧が閾値以下でない場合、スイッチ２０８０を閉じる。

制御部２１２０がスイッチ２０８０を制御する方法は、上記の変換を行う方法に限定されない。例えば制御部２１２０は、測定信号の振幅から得られる統計値が閾値以下であるか否かを判定し、その統計値が閾値以下である場合にスイッチ２０８０を開く。一方、その統計値が閾値以下でない場合、制御部２１２０はスイッチ２０８０を閉じる。

なお、制御部２１２０は、電池セル群３０４０が深放電の状態にあるか否かの代わりに、電池セル群３０４０に含まれる個々の電池セル３０４２が深放電の状態にあるか否かを判定してもよい。例えば制御部２１２０は、少なくとも１つの電池セル３０４２が深放電の状態にある場合、スイッチ２０８０を開く。各電池セル３０４２が深放電の状態にあるか否かを判定する方法は、電池セル群３０４０が深放電の状態にあるか否かを判定する方法と同様である。

＜過電流＞
制御部２１２０は、電池セル群３０４０が過電流の状態（電池セル群３０４０に流入する電流が過剰に多い状態）にある場合、電池セル群３０４０への電流の供給をやめるように、スイッチ２０８０を開く。具体的には、制御部２１２０は、電池セル群３０４０に流入する電流が過電流を表すか否かを判定する。そして、電池セル群３０４０に流入する電流が過電流を表す場合、制御部２１２０はスイッチ２０８０を開く。

この場合、測定器３０６０は、電池セル群３０４０に流入する電流を測定する電流測定器である。そして、例えば測定信号は、その振幅の大きさによって電池セル群３０４０に流入する電流の大きさを表す電気信号である。

電池セル群３０４０の電流が過電流の状態を表すか否かによってスイッチ２０８０を制御する具体的な方法は様々である。例えば制御部２１２０は、第１通信端子２１００で受信した測定信号を、電池セル群３０４０に流入する電流に変換する。そして制御部２１２０は、電池セル群３０４０に流入する電流が閾値以上である場合に、スイッチ２０８０を開く。一方、電池セル群３０４０に流入する電流が閾値以上でない場合、制御部２１２０はスイッチ２０８０を開く。

測定信号を電池セル群３０４０に流入する電流に変換する変換規則は、予め定めておく。例えばこの変換規則は、測定信号の振幅から得られる統計値と、電池セル群３０４０に流入する電流とを対応づける規則である。この変換規則は、例えばストレージデバイス５０８０に記憶させておく。制御部２１２０は、この変換規則を利用して、測定信号を電池セル群３０４０に流入する電流に変換する。

制御部２１２０がスイッチ２０８０を制御する方法は、上記の変換を行う方法に限定されない。例えば制御部２１２０は、測定信号の振幅から得られる統計値が閾値以上である場合に、スイッチ２０８０を開く。一方、測定信号の振幅から得られる統計値が閾値以上でない場合、制御部２１２０はスイッチ２０８０を閉じる。

＜温度異常＞
制御部２１２０は、電池パック３０００において温度異常が発生している場合（電池パック３０００の筐体内の温度が過剰に高い場合）、電池セル群３０４０へ電流が供給されないように、スイッチ２０８０を開く。具体的には、制御部２１２０は、電池パック３０００の温度が温度異常の状態を表すか否かを判定する。そして、電池パック３０００の温度が温度異常を表す場合、制御部２１２０はスイッチ２０８０を開く。

この場合、測定器３０６０は、電池パック３０００の筐体内の温度を測定する温度センサである。この温度センサは、電池セル群３０４０の温度又は電池セル群３０４０の周辺の温度を測定するように設けられていることが好適である。例えば測定信号は、その振幅の大きさによって電池パック３０００の温度を表す電気信号である。

電池パック３０００の温度が温度異常の状態を表すか否かによってスイッチ２０８０を制御する具体的な方法は様々である。例えば制御部２１２０は、第１通信端子２１００で受信した測定信号を、電池パック３０００の温度に変換する。そして制御部２１２０は、電池パック３０００の温度が閾値以上である場合に、スイッチ２０８０を開く。一方、電池パック３０００の温度が閾値以上でない場合、制御部２１２０はスイッチ２０８０を閉じる。

測定信号を電池パック３０００の温度に変換する変換規則は、予め定めておく。例えばこの変換規則は、測定信号の振幅から得られる統計値と、電池パック３０００の温度とを対応づける規則である。この変換規則は、例えばストレージデバイス５０８０に記憶させておく。制御部２１２０は、この変換規則を利用して、測定信号を、電池パック３０００の温度に変換する。

＜セルバランスの異常＞
制御部２１２０は、電池セル群３０４０においてセルバランス異常が発生している場合、電池セル群３０４０へ電流が供給されないように、スイッチ２０８０を開く。ここで、セルバランス異常とは、電池セル群３０４０を構成する複数の電池セル３０４２の間で、電圧が大きくばらついていることを意味する。制御部２１２０は、電池セル群３０４０を構成する複数の電池セル３０４２の電圧がセルバランス異常の状態を表すか否かを判定する。そして、電池セル３０４２の電圧がセルバランス異常の状態を表す場合、制御部２１２０はスイッチ２０８０を開く。

測定器３０６０は、各電池セル３０４２の電圧を測定する電圧測定器である。例えば測定信号は、その振幅の大きさによって電池セル３０４２の電圧を表す電気信号である。

電池セル３０４２の電圧がセルバランス異常の状態を表すか否かによってスイッチ２０８０を制御する具体的な方法は様々である。例えば制御部２１２０は、電池セル３０４２の電圧を表す各測定信号を、電池セル３０４２の電圧に変換する。そして、制御部２１２０は、電池セル３０４２の電圧のばらつきを表す指標値を算出し、この指標値が閾値以上である場合に、スイッチ２０８０を開く。一方、この指標値が閾値以上でない場合、制御部２１２０はスイッチ２０８０を閉じる。電池セル３０４２の電圧のばらつきを表す指標値は、例えば電池セル３０４２の電圧の分散や標準偏差である。

その他にも例えば、制御部２１２０は、電池セル３０４２の電圧を表す各測定信号から得られる統計値から、電池セル３０４２の電圧のばらつきの指標値を算出してもよい。そして制御部２１２０は、その指標値が閾値以上である場合にスイッチ２０８０を開き、その指標値が閾値以上でない場合にスイッチ２０８０を閉じる。

＜複数の状態を考慮するケース＞
制御部２１２０は、前述した電池パック３０００の種々の状態（過電圧や深放電など）のいずれか１つ以上に基づいてスイッチ２０８０を制御する。制御部２１２０が電池パック３０００の複数の状態を考慮してスイッチ２０８０を制御する場合、例えば制御部２１２０は、電池パック３０００の状態に関する上述の各判定の少なくとも１つにおいて「スイッチ２０８０を開く」と判定した場合、スイッチ２０８０を開く。一方、制御部２１２０は、電池パック３０００の状態に関する上述の各判定の全てにおいて「スイッチ２０８０を閉じる」と判定した場合にスイッチ２０８０を閉じる。

＜電池パック３０００の識別方法＞
電池パック３０００から提供される測定信号と、その測定信号によって表される電池パック３０００に関する物理量との対応関係は、電池パック３０００の種類によって異なることがある。この場合、測定信号を電池パック３０００に関する物理量に変換する変換規則は、電池パック３０００の種類ごとに異なる。また、電池パック３０００に関する物理量や測定信号から得られる統計値と比較する閾値も、電池パック３０００の種類ごとに異なることがある。例えば、電池セル群３０４０の電圧がどの程度であれば過電圧や深放電の状態であるかは、電池パック３０００によって異なる。この場合、上述した種々の判定に利用する閾値が、３０００の種類ごとに異なることとなる。

そこで保護装置２０００は、電池パック３０００の種類を識別し、識別した電池パック３０００の種類に応じた制御を行うことが好適である。図４は、保護装置２０００が電池パック３０００の識別を行う場合の充電システム１００を例示する図である。図４において、充電装置１０００は省略されている。図４の保護装置２０００は、測定器２１８０及び第２出力端子２２００をさらに有する。また、電池パック３０００は、抵抗素子３１６０と第２入力端子３１８０をさらに有する。測定器２１８０と抵抗素子３１６０は、第２出力端子２２００及び第２入力端子３１８０を介して接続されている。

抵抗素子３１６０は、その抵抗値が電池パック３０００の種類ごとに異なるように、電池パック３０００に設けられる任意の抵抗素子である。測定器２１８０は、抵抗素子３１６０に所定の電圧を印加する。こうすることで、測定器２１８０と第２出力端子２２００とを接続する配線上に電流が流れる。そして測定器２１８０はこの電流を測定する。

ここで、抵抗素子３１６０の抵抗値が電池パック３０００の種類によって異なるため、測定器２１８０によって測定される電流も、電池パック３０００の種類によって異なる。このことから、測定器２１８０によって測定される電流により、電池パック３０００の種類を特定することができる。

そこで制御部２１２０は、測定器２１８０によって測定される電流に基づいて、スイッチ２０８０の制御を行う。例えば、制御部２１２０が、所定の変換規則を用いて、測定信号から得られる統計値を電池パック３０００の物理量に変換するとする。この場合、電池パック３０００の種類ごとに変換規則を定めておく。制御部２１２０は、測定器２１８０によって測定される電流によって電池パック３０００の種類を特定し、特定された電池パック３０００の種類に対応する変換規則を取得する。そして制御部２１２０は、取得した変換規則を利用して、測定信号から得られる統計値を電池パック３０００の物理量に変換する。

その他にも例えば、制御部２１２０が、測定信号から得られる統計値を閾値と比較することで、スイッチ２０８０の制御を行うとする。この場合、電池パック３０００の種類ごとに閾値を定めておく。制御部２１２０は、測定器２１８０によって測定される電流によって電池パック３０００の種類を特定し、特定された電池パック３０００の種類に対応する閾値を取得する。そして制御部２１２０は、測定信号から得られる統計値を、取得した閾値と比較することで、スイッチ２０８０の制御を行う。

＜電池パック３０００の状態の提示＞
制御部２１２０が電池パック３０００の状態に応じてスイッチ２０８０を開く制御を行った場合、電池パック３０００に対して充電電流が供給されない。つまり、電池パック３０００の充電が行われない。この場合、電池パック３０００の充電が行われないこと及びその原因を、充電システム１００のユーザが把握できることが好適である。

そこで保護装置２０００は、ユーザに対して通知を行うための出力装置を備えていてもよい。例えば出力装置は、LED（Light Emitting Diode）ランプによって通知を行う装置である。図５は、保護装置２０００が有する出力装置を例示する図である。筐体２００は、保護装置２０００の筐体である。表示装置２１０は、上述の表示装置である。

表示装置２１０は、複数の LED ランプを有する。制御部２１２０は、スイッチ２０８０を開いた原因に対応する LED ランプを点灯させることにより、電池パック３０００の充電が行われないこと及びその原因をユーザに通知する。いずれの LED ランプも点灯しない場合、電池パック３０００の充電が行われることを意味する。ただし、電池パック３０００の充電が行われていることを示す LED ランプを別途設けてもよい。

「温度」というラベルの LED ランプを点灯させるケースは、電池パック３０００の温度異常が原因でスイッチ２０８０を開くケースである。

「充電器」というラベルの LED ランプを点灯させるケースは、充電装置１０００が原因でスイッチ２０８０を開くケースである。例えばこのケースに当てはまるのは、電池セル群３０４０が過電圧の状態にあるケースである。

「電池」という LED ランプを点灯させるケースは、電池パック３０００に問題があること（温度異常を除く）が原因でスイッチ２０８０を開くケースである。例えばこのケースは、電池セル群３０４０が深放電の状態にあるケースや、電池セル群３０４０においてセルバランス異常が発生しているケースである。

「デバイス」という LED ランプを点灯させるのは、保護装置２０００や電池パック３０００に問題があることが原因でスイッチ２０８０を開くケースである。例えば、保護装置２０００は、保護装置２０００に設けられている種々のハードウエア（スイッチ２０８０、制御部２１２０を実現する計算機５０００）に異常がある場合に、この LED ランプを点灯させる。その他にも例えば、保護装置２０００は、電池パック３０００から測定信号を受信できない場合に、この LED ランプを点灯させる。

このように表示装置２１０を保護装置２０００に持たせることにより、充電システム１００のユーザにとって、充電システム１００の利便性（保護装置２０００の利便性）が向上する。

なお、ユーザに対する通知の方法は、LED ランプを利用する方法に限定されない。例えば保護装置２０００にディスプレイ装置を設け、そのディスプレイ装置にメッセージなどを表示させることで、ユーザに対する通知を行ってもよい。また、保護装置２０００にスピーカを設け、そのスピーカに音声メッセージなどを出力させることで、ユーザに対する通知を行ってもよい。

＜作用効果＞
電池パック３０００を、小型かつ軽量にすることが求められるケースがある。その一例は、ドローンなどの飛行物体に電池パック３０００を搭載するケースである。この点、充電制御機構が電池パック３０００に設けられると、電池パック３０００の小型化・軽量化が難しい。

本実施形態の充電システム１００によれば、電池パック３０００を充電するか否かを制御する機構（以下、充電制御機構）が、充電装置１０００及び電池パック３０００のいずれとも異なる筐体で実現される。よって、電池パック３０００に充電制御機構を設けるケースと比較し、電池パック３０００の小型化・軽量化が容易になる。

また、本実施形態の充電システム１００では、測定器３０６０における測定の結果を表す測定信号が保護装置２０００に提供され、その測定信号を用いた制御が保護装置２０００において行われる。よって、測定器３０６０の測定結果を処理する機構を電池パック３０００に設ける必要がない。具体的には、保護装置２０００に、測定器３０６０の測定結果が電池パック３０００のどのような状態を表すか否かを解釈する機構（制御部２１２０）が設けられており、そのような機構を電池パック３０００に設ける必要がない。そのため、電池パック３０００をより小型化・軽量化することができる。

［実施形態２］
図６は、実施形態２に係る充電システム１００を例示するブロック図である。図６において、充電装置１０００は省略されている。本実施形態において、電池パック３０００は状態情報生成部３１００を有する。状態情報生成部３１００は、測定器３０６０による測定結果を表すデジタルデータを生成する。以下、このデジタルデータを状態情報と呼ぶ。さらに状態情報生成部３１００は、第１通信端子３０８０を介して、状態情報を制御部２１２０へ提供する。

実施形態１で説明したように、測定器３０６０は、測定結果を表す測定信号を出力する。この測定信号は、電池パック３０００に関する物理量を表す。状態情報生成部３１００は、この測定信号を、その測定信号によって表される物理量に変換することにより、その物理量を示す状態情報を生成する。

制御部２１２０は、第１通信端子２１００を介して状態情報を取得する。そして制御部２１２０は、状態情報が示す電池パック３０００に関する物理量に基づいて、スイッチ２０８０を制御する。

＜状態情報の生成方法＞
前述したように、状態情報生成部３１００は、測定器３０６０から出力される測定信号から、電池パック３０００に関する物理量を表す状態情報を生成する。その具体的な方法は、実施形態１で説明した、変換規則に基づいて測定信号を電池パック３０００に関する物理量に変換する方法と同様である。

例えば測定信号が、その振幅の大きさで電池セル群３０４０の電圧を表す電気信号であるとする。この場合、測定信号の振幅から得られる統計値と、電池セル群３０４０の電圧とを対応づける変換規則を予め定めておく。状態情報生成部３１００は、この変換規則を用いて、測定器３０６０から出力された測定信号の振幅から得られる統計値を、電池セル群３０４０の電圧に変換する。そして状態情報生成部３１００は、この変換で得られた電池セル群３０４０の電圧を示す状態情報を生成する。測定信号が電池セル群３０４０に流入する電流や電池パック３０００の温度を表す場合についても同様である。

＜スイッチ２０８０の制御方法＞
実施形態２の制御部２１２０は、実施形態１の制御部２１２０と同様に、１）電池セル群３０４０が過電圧の状態にあるか否か、２）電池セル群３０４０が深放電の状態にあるか否か、３）電池セル群３０４０が過電流の状態にあるか否か、４）電池パック３０００が温度異常の状態にあるか否か、及び５）電池セル群３０４０においてセルバランス異常が発生しているか否かなどの判定の結果に応じて、スイッチ２０８０を制御する。

電池セル群３０４０が過電圧の状態にあるか否かに応じてスイッチ２０８０が制御されるとする。この場合、例えば状態情報生成部３１００は、電池セル群３０４０の電圧を示す状態情報を生成する。制御部２１２０は、電池セル群３０４０の電圧が閾値以上である場合に、スイッチ２０８０を開く。

ここで、測定器３０６０が電池セル群３０４０の電圧を測定するタイミングは任意である。例えば測定器３０６０は、状態情報生成部３１００が状態情報を生成する際に、電池セル群３０４０の電圧を測定する。その他にも例えば、測定器３０６０は、定期的に電池セル群３０４０の電圧を測定し、その測定結果を電池パック３０００が持つ記憶装置に記憶させておく。後者の場合、状態情報生成部３１００は、記憶装置から電池セル群３０４０の電圧を読み出し、その読み出した値を状態情報に含める。

電池セル群３０４０が深放電の状態にあるか否かに応じてスイッチ２０８０が制御されるとする。この場合も、状態情報生成部３１００は、電池セル群３０４０の電圧を示す状態情報を生成する。制御部２１２０は、電池セル群３０４０の電圧が閾値以下である場合に、スイッチ２０８０を開く。

電池セル群３０４０が過電流の状態にあるか否かに応じてスイッチ２０８０が制御されるとする。この場合、状態情報生成部３１００は、電池セル群３０４０に流入する電流を示す状態情報を生成する。制御部２１２０は、電池セル群３０４０に流入する電流が閾値以上である場合に、スイッチ２０８０を開く。なお、測定器３０６０が電池セル群３０４０に流入する電流を測定するタイミングは、測定器３０６０が電池セル群３０４０の電圧を測定するタイミングと同様に、任意である。

電池パック３０００が温度異常の状態にあるか否かに応じてスイッチ２０８０が制御されるとする。この場合、状態情報生成部３１００は、電池パック３０００の温度を示す状態情報を生成する。制御部２１２０は、電池パック３０００の温度が閾値以上である場合に、スイッチ２０８０を開く。

電池セル群３０４０においてセルバランス異常が発生しているか否かに応じてスイッチ２０８０が制御されるとする。この場合、状態情報生成部３１００は、電池セル群３０４０を構成する複数の電池セル３０４２それぞれの電圧を示す状態情報を生成する。制御部２１２０は、複数の電池セル３０４２の電圧のばらつきが大きい場合、スイッチ２０８０を開く。

＜電池パック３０００の履歴を考慮した制御＞
本実施形態の保護装置２０００は、電池パック３０００の状態として、電池パック３０００についての種々の履歴を考慮してもよい。例えば電池セル群３０４０に最大充電回数が定められている場合、最大充電回数を超えた回数の充電が行われないようにすべきである。

この場合、電池パック３０００は、これまでに電池セル群３０４０が充電された回数（以下、充電サイクル数）を記憶装置に記憶させておく。状態情報生成部３１００は、その充電サイクル数を状態情報に含める。制御部２１２０は、取得した状態情報に示される充電サイクル数が閾値（最大充電回数）より大きい場合、スイッチ２０８０を開く。一方、制御部２１２０は、取得した状態情報に示される充電サイクル数が閾値以下である場合、スイッチ２０８０を閉じる。

その他にも例えば、電池パック３０００についての履歴は、電池パック３０００の充放電の履歴を含む。電池パック３０００の充放電の履歴は、例えば、電池セル群３０４０の電圧の履歴、電池セル群３０４０に流入する電流の履歴、及び電池パック３０００の温度の履歴などである。

この場合、電池パック３０００は、電池パック３０００の充放電の履歴を記憶装置に記憶させておく。状態情報生成部３１００は、その充放電の履歴を状態情報に含める。制御部２１２０は、取得した状態情報に示される電池パック３０００の充放電の履歴が異常な履歴を示す場合、スイッチ２０８０を開く。一方、制御部２１２０は、取得した状態情報に示される電池パック３０００の充放電の履歴が正常な履歴を示す場合、スイッチ２０８０を閉じる。ここで、電池パック３０００の電圧、電流、及び温度などの履歴が異常であるか否かを判定する技術には、既存の技術を利用することができる。

このように電池パック３０００に関する履歴を考慮して電池パック３０００の充電を制御することにより、より安全に電池パック３０００の充電を行うことができる。

＜電池パック３０００の識別方法＞
実施形態１で説明した通り、保護装置２０００は、電池パック３０００の種類を識別し、識別した電池パック３０００の種類に応じた制御を行うことが好適である。例えば実施形態２の保護装置２０００は、実施形態１の保護装置２０００と同様の方法に、抵抗素子３１６０を流れる電流に基づいて、スイッチ２０８０の制御を行う。

その他にも例えば、実施形態２の充電システム１００では、状態情報生成部３１００から提供される状態情報に、電池パック３０００の種類を表す識別子（以下、種類識別子）を含めるようにしてもよい。この場合、状態情報生成部３１００は、電池パック３０００の種類識別子を含む状態情報を生成する。電池パック３０００の種類識別子は、例えば電池パック３０００が有する記憶装置に予め記憶させておく。

制御部２１２０は、状態情報に含まれる種類識別子を利用して、スイッチ２０８０の制御を行う。例えば、各電池パック３０００の種類識別子と対応づけて、測定信号を電池パック３０００に関する物理量に変換する変換規則を、ストレージデバイス５０８０などに記憶させておく。この場合、制御部２１２０は、状態情報に含まれる種類識別子に対応する変換規則を取得し、その変換規則を利用してスイッチ２０８０の制御を行う。

その他にも例えば、各電池パック３０００の種類識別子と対応づけて、前述した種々の閾値を、ストレージデバイス５０８０などに記憶させておく。この場合、制御部２１２０は、状態情報に含まれる種類識別子に対応する閾値を取得し、その閾値を利用してスイッチ２０８０の制御を行う。

なお、制御部２１２０は、電池セル群３０４０の識別子や、各電池セル３０４２の識別子を用いて上述の変換規則や閾値を取得してもよい。この場合、変換規則や閾値を、電池セル群３０４０の識別子や電池セル３０４２の識別子に対応づけておく。

＜ハードウエア構成の例＞
状態情報生成部３１００は、ハードウエア（例：ハードワイヤードされた電子回路など）で実現されてもよいし、ハードウエアとソフトウエアとの組み合わせ（例：電子回路とそれを制御するプログラムの組み合わせなど）で実現されてもよい。状態情報生成部３１００がハードウエアとソフトウエアとの組み合わせで実現される場合、状態情報生成部３１００は、制御部２１２０を実現する計算機５０００（図２参照）と同様の計算機で実現される。

ここで、電池パックには、電池パックを制御するための計算機が内蔵されることがある。この計算機は、BMS（Battery Management System）などと呼ばれる。そこで状態情報生成部３１００は、BMS の一機能として実現されてもよい。

なお、電池パック３０００による電力の浪費を抑制するため、状態情報生成部３１００を実現する計算機は、電池パック３０００の使用時にのみ起動されるのが好ましい。例えば、電池パック３０００に電源スイッチを設けておき、この電源スイッチがＯＮの状態になっている時のみ、上記計算機が起動するようにする。

＜充電システム１００が行う処理の流れの具体例＞
ここで、実施形態２の充電システム１００において行われる処理の一連の流れについて、具体例を挙げて説明する。以下で説明する流れはあくまで一例である。

図７は、充電システム１００において行われる処理の流れを例示するフローチャートである。まず、充電システム１００の種々の初期化を行う（Ｓ１０２）。例えば保護装置２０００において、制御部２１２０がスイッチ２０８０を開く。また、状態情報生成部３１００が状態情報の生成・送信を行う。ここで生成される状態情報には、電池パック３０００の種類識別子及び電池パック３０００に関する種々の履歴（充電サイクル数、充放電の履歴、及び温度の履歴）が含まれる。

制御部２１２０は、取得した状態情報が破損していないかどうかをチェックする（Ｓ１０４）。状態情報が破損している場合（Ｓ１０４：ＮＧ）、図７の処理は終了する。

状態情報が破損していない場合（Ｓ１０４：ＯＫ）、制御部２１２０は電池パック３０００の種類識別子のチェックを行う（Ｓ１０６）。識別子チェックをすることにより、制御部２１２０が扱えない電池パック（例えば、非正規品）を誤って充電対象としてしまうことを防ぐことができる。

例えば、制御部２１２０が扱える電池パック３０００の種類識別子のリストを予め記憶装置に記憶させておく。そして、制御部２１２０は、状態情報に示される種類識別子がこのリストに含まれるか否かを判定する。種類識別子がリストに含まれない場合、識別子チェックの結果はＮＧとなる。識別子チェックの結果がＮＧである場合（Ｓ１０６：ＮＧ）、図７の処理は終了する。

一方、種類識別子がリストに含まれる場合、識別子チェックの結果はＯＫとなる。識別子チェックの結果がＯＫである場合（Ｓ１０６：ＯＫ）、制御部２１２０は、BMS に異常がないかどうかをチェックする（Ｓ１０８）。Ｓ１０８で行われるチェックは、例えば、１）BMS 内の電源回路ブロックから発生される基準電圧が正常値であるか否かのチェック、２）測定器３０６０のアナログ計測要素（マルチプレクサ回路など）が正常に動作しているか否かのチェック、又は３）測定器３０６０でのアナログ計測値をデジタル値に変換する要素（A/D コンバータ回路など）が正常に動作しているか否かのチェックなどである。

BMS 判定チェックがＯＫの場合（Ｓ１０８：ＯＫ）、制御部２１２０は履歴チェックを行う（Ｓ１１０）。具体的には、１）充電サイクル数のチェック、２）電池セル群３０４０の電圧の履歴のチェック、３）電池セル群３０４０に流入する電流の履歴のチェック、及び４）電池パック３０００の温度の履歴のチェックが行われる。充電サイクル数が最大充電回数より大きい場合、履歴チェックの結果はＮＧとなる。また、電池セル群３０４０の電圧の履歴、電池セル群３０４０に流入する電流の履歴、及び電池パック３０００の温度の履歴のいずれかが異常な履歴を示す場合も、履歴チェックの結果はＮＧとなる。履歴チェックの結果がＮＧである場合（Ｓ１１０：ＮＧ）、図７の処理は終了する。

一方、充電サイクル数が最大充電回数以下であり、なおかつ電池セル群３０４０の電圧の履歴、電池セル群３０４０に流入する電流の履歴、及び電池パック３０００の温度の履歴のいずれもが正常な履歴を示す場合、履歴チェックの結果はＯＫとなる。履歴チェックの結果がＯＫである場合（Ｓ１１０：ＯＫ）、制御部２１２０は、電池パック３０００の充電を開始する（Ｓ１１４）。具体的には、制御部２１２０は、スイッチ２０８０を閉じることで、充電装置１０００から供給される充電電流を、電池パック３０００へ供給する。

電池パック３０００の充電中、制御部２１２０は、電池パック３０００の状態を繰り返しチェックする（Ｓ１１６）。そのために状態情報生成部３１００は、定期的に状態情報を生成し、制御部２１２０へ提供する。この状態情報には、電池セル群３０４０の電圧、電池セル群３０４０に流入する電流、及び電池パック３０００の温度などが含まれる。

制御部２１２０は、状態情報を取得したことに応じ、電池パック３０００の種々の状態について判定を行う。そして、電池パック３０００が異常な状態にあると判定した場合（Ｓ１１６：ＮＧ）、スイッチ２０８０を開いて電池パック３０００の充電を終了させる（Ｓ１１８）。

電池パック３０００の状態が異常な状態になることなく、電池パック３０００の充電が完了した場合、制御部２１２０はスイッチ２０８０を開いて電池パック３０００の充電処理を終了する（Ｓ１２０）。

なお、上記の種々のチェックの結果は、実施形態１で説明した表示装置２１０などを利用してユーザに通知することが好ましい。

＜作用効果＞
本実施形態の充電システム１００においても、実施形態１の充電システム１００と同様に、充電装置１０００及び電池パック３０００のいずれとも異なる筐体で充電制御機構が実現される。よって、電池パック３０００に充電制御機構を設けるケースと比較し、電池パック３０００の小型化・軽量化が容易になる。

さらに本実施形態の充電システム１００では、電池パック３０００において、測定器３０６０の測定結果から、電池パック３０００に関する物理量を表すデジタルデータ（状態情報）が生成される。そして、このデジタルデータが保護装置２０００に対して提供される。一般に、デジタルデータは、アナログデータ（例えば測定信号など）よりも雑音への耐性が高い。そのため、本実施形態の充電システム１００によれば、電池パック３０００の状態を表す指標となる物理量を、保護装置２０００に対して正確に伝達することができる。よって、充電システム１００における充電の制御をより高い精度で行うことができる。

［実施形態３］
図８は、実施形態３に係る充電システム１００を例示するブロック図である。図８において、充電装置１０００は省略されている。実施形態３の充電システム１００は、後述する点を除き、実施形態１の充電システム１００又は実施形態２の充電システム１００と同様の機能を持つ。

実施形態３の電池パック３０００は、セルバランス回路３１２０を有する。セルバランス回路３１２０は、電池セル群３０４０を構成する複数の電池セル３０４２の電圧のバランス（セルバランス）を補正する回路である。複数の電池セルのセルバランスを補正する技術自体には、既存の技術を利用することができる。

実施形態３の保護装置２０００は、指示部２１４０を有する。指示部２１４０は、電池セル群３０４０においてセルバランス異常が発生しているか否かを判定する。電池セル群３０４０にセルバランス異常が発生している場合、指示部２１４０は、第２通信端子２１６０を介し、セルバランス回路３１２０に対して、電池セル群３０４０のセルバランスを補正する処理を実行するように指示する信号（以下、指示信号）を送信する。

セルバランス回路３１２０は、第２通信端子３１４０を介し、指示信号を受信する。そしてセルバランス回路３１２０は、指示信号を受信したことに応じて、電池セル群３０４０のセルバランスの補正を行う。

例えば指示信号は、その振幅がローからハイに変化するパルス波である。この場合、セルバランス回路３１２０は、振幅がローからハイに変化するパルス波を受信したことに応じて、電池セル群３０４０のセルバランスの補正を行う。

なお、電池パック３０００を制御するための計算機（例えば BMS）が電池パック３０００に設けられている場合、指示信号は、この計算機に対して入力されてもよい。この場合、指示信号を受信した計算機がセルバランス回路３１２０を制御することで、セルバランス回路３１２０に電池セル群３０４０のセルバランスを補正させる。

電池セル群３０４０においてセルバランス異常が発生しているか否かを判定する方法は、実施形態１の制御部２１２０や実施形態２の制御部２１２０が行うセルバランス異常の判定の方法と同様である。実施形態１のように保護装置２０００に対して測定信号が提供される場合、指示部２１４０は、測定信号を用いて、電池セル群３０４０においてセルバランス異常が発生しているか否かを判定する。一方、実施形態２のように保護装置２０００に対して状態情報が提供される場合、指示部２１４０は、状態情報を用いて、電池セル群３０４０においてセルバランス異常が発生しているか否かを判定する。

また、指示部２１４０は、制御部２１２０による判定の結果に基づいて、指示信号の送信を行ってもよい。この場合、電池セル群３０４０においてセルバランス異常が発生しているか否かの判定は、制御部２１２０によって行われる。制御部２１２０は、セルバランス異常が発生していると判定した場合、そのことを指示部２１４０に通知する。指示部２１４０は、この通知を受けたことに応じて、指示信号の送信を行う。

＜セルバランスの補正が完了した後の処理＞
制御部２１２０は、セルバランス回路３１２０によるセルバランスの補正が完了したことを把握する機能を有していてもよい。この場合、制御部２１２０は、セルバランスの補正が完了したことに応じて、スイッチ２０８０を閉じる。こうすることで、電池セル群３０４０においてセルバランス異常が発生している間は電池パック３０００の充電が行われないようにし、なおかつ電池セル群３０４０においてセルバランスが正常になったら電池パック３０００の充電が行われるようにすることができる。このような制御によれば、電池セル群３０４０においてセルバランス異常が発生していたら電池パック３０００の充電をやめてしまう場合と比較し、充電システム１００の利便性が向上する。

セルバランス回路３１２０によるセルバランスの補正が完了したことを制御部２１２０が把握する方法は様々である。例えば実施形態２のように電池パック３０００から状態情報が提供される場合、セルバランスの補正が完了したことを示す情報を状態情報に含めるようにしてもよい。この場合、セルバランス回路３１２０の動作が完了したことを受けて、状態情報生成部３１００が、セルバランスの補正が完了したことを示す状態情報を生成する。そして、状態情報生成部３１００は、この状態情報を保護装置２０００へ送信する。

その他にも例えば、保護装置２０００と電池パック３０００との間に、セルバランスの補正が完了したことを示す信号を送信するための配線を設けてもよい。この場合、セルバランス回路３１２０は、セルバランスの補正が完了したら、この配線を介して、保護装置２０００に対して所定の信号を送信する。

その他にも例えば、制御部２１２０は、電池パック３０００のセルバランスに異常がないかどうかを繰り返し判定してもよい。この場合、「電池パック３０００のセルバランスに異常がある」と判定される間、制御部２１２０は、スイッチ２０８０を開いたままにする。そして制御部２１２０は、「電池パック３０００のセルバランスに異常がない」と判定されたら、スイッチ２０８０を閉じる。

＜ハードウエア構成について＞
実施形態３の充電システム１００において、計算機５０００のストレージデバイス５０８０には、制御部２１２０を実現するためのプログラムモジュールに加え、指示部２１４０を実現するためのプログラムモジュールが含まれる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

１００充電システム
２００筐体
２１０表示装置
１０００充電装置
１０２０電源
２０００保護装置
２０２０入力端子
２０４０第１出力端子
２０６０配線
２０８０スイッチ
２１００第１通信端子
２１２０制御部
２１４０指示部
２１６０第２通信端子
２１８０測定器
２２００第２出力端子
３０００電池パック
３０２０第１入力端子
３０４０電池セル群
３０４２電池セル
３０６０測定器
３０８０第１通信端子
３１００状態情報生成部
３１２０セルバランス回路
３１４０第２通信端子
３１６０抵抗素子
３１８０第２入力端子
５０００計算機
５０２０バス
５０４０プロセッサ
５０６０メモリ
５０８０ストレージデバイス
５１００入出力インタフェース
５１２０ネットワークインタフェース

Claims

電源から充電電流が供給される入力端子と、
前記供給された充電電流を電池パックへ供給する出力端子と、
前記電池パックから、前記電池パックに関する物理量を表す測定信号が入力される通信端子と、
前記入力端子と前記出力端子との間を接続する配線と、
前記配線上に設けられたスイッチと、
前記通信端子から入力された測定信号を、その測定信号によって表される前記物理量に変換し、前記変換された物理量に基づいて前記スイッチの開閉を行う制御手段と、を有し、
前記電池パックとは異なる筐体に設けられる保護装置。
前記測定信号によって表される物理量は、前記電池パックが有する電池セルの電圧、前記電池セルに流入する電流、及び前記電池パックの温度のいずれか１つ以上である、請求項１に記載の保護装置。
前記制御手段は、前記測定信号に基づいて、前記電池パックが過電圧の状態にあるか否か、前記電池パックが深放電の状態にあるか否か、前記電池パックが過電流の状態にあるか否か、前記電池パックにおいてセルバランスの異常が発生しているか否か、及び前記電池パックにおいて温度異常が発生しているか否かのいずれか一つ以上を判定し、その判定結果に基づいて前記スイッチの開閉を行う、請求項１又は２に記載の保護装置。
前記電池パックにおいてセルバランスの異常が発生しているか否かを判定し、セルバランスの異常が発生している場合に、前記電池パックに設けられているセルバランス回路を動作させる信号を送信する指示手段を有する、請求項１乃至３いずれか一項に記載の保護装置。
前記制御手段は、前記指示手段が動作した後、前記電池パックにおけるセルバランスが正常になった場合に前記スイッチを閉じる、請求項４に記載の保護装置。
前記通信端子を複数有し、
前記電池パックが有する複数の電池セルそれぞれが、互いに異なる前記通信端子に接続されており、
前記制御手段は、複数の前記通信端子それぞれから入力される測定信号を前記物理量に変換する、請求項１乃至５いずれか一項に記載の保護装置。
保護装置と電池パックを有する充電システムであって、
前記電池パックは、
電池セルと、
前記保護装置から充電電流が供給される入力端子と、
前記電池パックに関する物理量を測定し、測定結果を表す測定信号を出力する測定器と、
前記測定信号を出力する出力端子と、を有し、
前記保護装置は、
電源から前記充電電流が供給される入力端子と、
前記供給された充電電流を前記電池パックへ供給する出力端子と、
前記電池パックから出力された前記測定信号が入力される通信端子と、
前記入力端子と前記出力端子との間を接続する配線と、
前記配線上に設けられたスイッチと、
前記通信端子から入力された測定信号を、その測定信号によって表される前記物理量に変換し、前記変換された物理量に基づいて前記スイッチの開閉を行う制御手段と、を有し、
前記保護装置と前記電池パックが互いに異なる筐体に設けられる充電システム。
前記電池パックは、所定の抵抗値を持つ抵抗素子が接続されている通信端子を有し、
前記保護装置は、
前記電池パックの前記通信端子に接続される第２出力端子と、
前記第２出力端子を介して前記電池パックの前記通信端子に所定の電圧を印加し、その結果流れる電流を測定する測定手段と、を有し、
前記制御手段は、前記測定手段によって測定される電流に基づいて、前記電池パックの種類を識別する、請求項７に記載の充電システム。
請求項７又は８に記載の充電システムが有する電池パック。