JP2020114104A - 充放電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化を抑制しつつ、充放電装置における異常を判定可能な充放電装置を提供すること。【解決手段】充放電装置１０は、充放電線Ｌ１，Ｌ２を介して蓄電装置２Ａ，２Ｂをそれぞれ充放電する充放電回路１１Ａ，１１Ｂと、監視電圧Ｖｍ１１，Ｖｍ１２を検出する電圧監視回路１２と、電圧監視回路１２と充放電線Ｌ１，Ｌ２との電気的な接続状態をそれぞれ切り替え可能なスイッチＳＷ１，ＳＷ２と、制御装置１４と、を備える。制御装置１４は、充放電回路１１Ａの電圧検出部１１ａによって検出された検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１１との比較結果に基づいて、充放電回路１１Ａ及び電圧監視回路１２の異常の有無を判定し、充放電回路１１Ｂの電圧検出部１１ａによって検出された検出電圧Ｖｄ２と監視電圧Ｖｍ１２との比較結果に基づいて、充放電回路１１Ｂ及び電圧監視回路１２の異常の有無を判定する。【選択図】図１

Description

本発明の一側面は、充放電装置に関する。

従来、複数の蓄電池を充電する充電装置が知られている。例えば、特許文献１には、複数個の電池を個別に充電するために、各電池に接続された複数の充電器を備える充電装置が開示されている。

特開平８−３３２１９号公報

特許文献１に記載の充電装置では、複数の電池のそれぞれに電圧計が設けられ、充電時に各電池に加わる電圧が測定される。ところで、電圧計の異常を判定するために電圧計を二重化しようとする場合、複数の電池のそれぞれに電圧計を追加する必要があり、並行して充電する電池の数が多いほど、電圧計の数も大幅に増加するので、装置が大型化するおそれがある。

本発明の一側面は、装置の大型化を抑制しつつ、充放電装置における異常を判定可能な充放電装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る充放電装置は、蓄電装置を充放電するための装置である。この充放電装置は、第１充放電線を介して第１蓄電装置を充放電する第１充放電回路と、第２充放電線を介して第２蓄電装置を充放電する第２充放電回路と、電圧を検出するための第１電圧監視回路と、第１電圧監視回路と第１充放電線との電気的な接続状態を切り替え可能な第１切替回路と、第１電圧監視回路と第２充放電線との電気的な接続状態を切り替え可能な第２切替回路と、充放電装置における異常を判定する判定部と、を備える。第１充放電回路は、第１充放電線の電圧を第１検出電圧として検出する第１電圧検出部を備える。第２充放電回路は、第２充放電線の電圧を第２検出電圧として検出する第２電圧検出部を備える。第１電圧監視回路は、第１充放電線の電圧を第１監視電圧として検出するとともに、第２充放電線の電圧を第２監視電圧として検出する。判定部は、第１検出電圧と第１監視電圧との比較結果である第１比較結果に基づいて、第１充放電回路及び第１電圧監視回路の異常の有無を判定し、第２検出電圧と第２監視電圧との比較結果である第２比較結果に基づいて、第２充放電回路及び第１電圧監視回路の異常の有無を判定する。

この充放電装置では、第１切替回路によって第１電圧監視回路と第１充放電線とを電気的に接続することで、第１電圧監視回路によって第１充放電線の電圧が検出され、第２切替回路によって第１電圧監視回路と第２充放電線とを電気的に接続することで、第１電圧監視回路によって第２充放電線の電圧が検出される。このように、第１蓄電装置と第２蓄電装置とを並行して充放電する場合でも、１つの第１電圧監視回路によって第１充放電線及び第２充放電線の電圧を検出することができる。この構成では、例えば、第１比較結果が第１検出電圧と第１監視電圧とが一致していることを示す場合には、第１充放電回路及び第１電圧監視回路は正常であると判定され、第１比較結果が第１検出電圧と第１監視電圧とが異なっていることを示す場合には、第１充放電回路及び第１電圧監視回路のいずれかが異常であると判定され得る。同様に、第２比較結果が第２検出電圧と第２監視電圧とが一致していることを示す場合には、第２充放電回路及び第１電圧監視回路は正常であると判定され、第２比較結果が第２検出電圧と第２監視電圧とが異なっていることを示す場合には、第２充放電回路及び第１電圧監視回路のいずれかが異常であると判定され得る。このように、充放電装置の大型化を抑制しつつ、充放電装置における異常を判定することが可能となる。

判定部は、第１比較結果及び第２比較結果に基づいて、第１充放電回路、第２充放電回路、及び第１電圧監視回路のいずれが異常であるかを判定してもよい。この場合、２つの比較結果を用いることで、第１充放電回路、第２充放電回路、及び第１電圧監視回路のいずれが異常であるかを特定することができる。したがって、充放電装置における異常判定の精度を向上させることが可能となる。

判定部は、第１比較結果が、第１検出電圧と第１監視電圧とが異なっていることを示し、かつ、第２比較結果が、第２検出電圧と第２監視電圧とが一致していることを示す場合に、第１充放電回路が異常であると判定してもよい。第１検出電圧と第１監視電圧とが異なっている場合には、第１充放電回路及び第１電圧監視回路のいずれかが異常であると考えられる。また、第２検出電圧と第２監視電圧とが一致している場合には、第２充放電回路及び第１電圧監視回路はいずれも正常であると考えられる。以上のことから、第１検出電圧と第１監視電圧とが異なっており、かつ、第２検出電圧と第２監視電圧とが一致している場合には、第１充放電回路が異常である可能性が高い。このように、第１充放電回路の異常を判定することができる。

判定部は、第１比較結果が、第１検出電圧と第１監視電圧とが異なっていることを示し、かつ、第２比較結果が、第２検出電圧と第２監視電圧とが異なっていることを示す場合に、第１電圧監視回路が異常であると判定してもよい。第１検出電圧と第１監視電圧とが異なっている場合には、第１充放電回路及び第１電圧監視回路のいずれかが異常であると考えられる。また、第２検出電圧と第２監視電圧とが異なっている場合には、第２充放電回路及び第１電圧監視回路のいずれかが異常であると考えられる。以上のことから、第１検出電圧と第１監視電圧とが異なっており、かつ、第２検出電圧と第２監視電圧とが異なっている場合には、第１電圧監視回路が異常である可能性が高い。このように、第１電圧監視回路の異常を判定することができる。

上記充放電装置は、第１充放電線に電気的に接続される第２電圧監視回路と、第２充放電線に電気的に接続される第３電圧監視回路と、をさらに備えてもよい。この場合、例えば、第１比較結果が第１検出電圧と第１監視電圧とが異なっていることを示す場合に、さらに第２電圧監視回路によって検出された電圧と比較することで、第１充放電回路及び第１電圧監視回路のいずれが異常であるかを特定することができる。このため、第２判定結果を用いることなく、第１充放電回路及び第１電圧監視回路のいずれが異常であるかを特定できるので、異常判定処理の速度を向上させることができる。

上記充放電装置は、第１切替回路を介して第１充放電線に電気的に接続されるとともに、第２切替回路を介して第２充放電線に電気的に接続される第２電圧監視回路をさらに備えてもよい。この場合、例えば、第１比較結果が第１検出電圧と第１監視電圧とが異なっていることを示す場合に、さらに第２電圧監視回路によって検出された電圧と比較することで、第１充放電回路及び第１電圧監視回路のいずれが異常であるかを特定することができる。このため、第２判定結果を用いることなく、第１充放電回路及び第１電圧監視回路のいずれが異常であるかを特定できるので、異常判定処理の速度を向上させることができる。

本発明の一側面によれば、装置の大型化を抑制しつつ、充放電装置における異常を判定することができる。

図１は、一実施形態に係る充放電装置を含む充放電システムの概略構成図である。 図２は、異常判定処理を説明するための図である。 図３は、第１変形例に係る充放電装置を含む充放電システムの概略構成図である。 図４は、第２変形例に係る充放電装置を含む充放電システムの概略構成図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態が詳細に説明される。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。

図１は、一実施形態に係る充放電装置を含む充放電システムの概略構成図である。図１に示される充放電システム１は、複数の蓄電装置を並行して充放電するシステムである。充放電システム１は、複数の蓄電装置と、充放電装置１０と、を備える。並行して充放電される蓄電装置の数は、２以上であればよく、例えば、１０００個程度であってもよい。ここでは、３個の蓄電装置（蓄電装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）が並行して充放電される例を用いて説明する。

蓄電装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃのそれぞれは、充放電可能な装置である。蓄電装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃのそれぞれは、例えば、ニッケル水素二次電池、及びリチウムイオン二次電池等の二次電池である。蓄電装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃの例として、単体の蓄電セル、複数の蓄電セルがモジュール化された蓄電モジュール、及び複数の蓄電モジュールを含む蓄電パックが挙げられる。蓄電装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃのそれぞれは、正極端子２１と、負極端子２２と、を備える。

充放電装置１０は、蓄電装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃを並行して充放電するための装置である。充放電装置１０は、充放電回路１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと、電圧監視回路１２（第１電圧監視回路）と、切替部１３と、制御装置１４（判定部）と、を備える。

充放電回路１１Ａ（第１充放電回路）は、充放電線Ｌ１（第１充放電線）を介して蓄電装置２Ａ（第１蓄電装置）を充放電する回路である。充放電回路１１Ａは、充放電線Ｌ１を介して蓄電装置２Ａに電気的に接続されている。充放電線Ｌ１は、正極線Ｌｐ１と、負極線Ｌｎ１と、を含む。正極線Ｌｐ１は、蓄電装置２Ａの正極端子２１に電気的に接続されている。負極線Ｌｎ１は、蓄電装置２Ａの負極端子２２に電気的に接続されている。

充放電回路１１Ｂ（第２充放電回路）は、充放電線Ｌ２（第２充放電線）を介して蓄電装置２Ｂ（第２蓄電装置）を充放電する回路である。充放電回路１１Ｂは、充放電線Ｌ２を介して蓄電装置２Ｂに電気的に接続されている。充放電線Ｌ２は、正極線Ｌｐ２と、負極線Ｌｎ２と、を含む。正極線Ｌｐ２は、蓄電装置２Ｂの正極端子２１に電気的に接続されている。負極線Ｌｎ２は、蓄電装置２Ｂの負極端子２２に電気的に接続されている。

充放電回路１１Ｃは、充放電線Ｌ３を介して蓄電装置２Ｃを充放電する回路である。充放電回路１１Ｃは、充放電線Ｌ３を介して蓄電装置２Ｃに電気的に接続されている。充放電線Ｌ３は、正極線Ｌｐ３と、負極線Ｌｎ３と、を含む。正極線Ｌｐ３は、蓄電装置２Ｃの正極端子２１に電気的に接続されている。負極線Ｌｎ３は、蓄電装置２Ｃの負極端子２２に電気的に接続されている。

充放電回路１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃのそれぞれは、電圧検出部１１ａを備える。電圧検出部１１ａとしては、電圧センサ（電圧計）が用いられる。充放電回路１１Ａの電圧検出部１１ａ（第１電圧検出部）は、充放電線Ｌ１の電圧を検出電圧Ｖｄ１（第１検出電圧）として検出する。充放電線Ｌ１の電圧は、正極線Ｌｐ１と負極線Ｌｎ１との電位差であって、正極線Ｌｐ１の電圧が負極線Ｌｎ１の電圧よりも大きい場合に正の値を取る。充放電回路１１Ａの電圧検出部１１ａは、検出電圧Ｖｄ１を制御装置１４に出力する。

充放電回路１１Ｂの電圧検出部１１ａ（第２電圧検出部）は、充放電線Ｌ２の電圧を検出電圧Ｖｄ２（第２検出電圧）として検出する。充放電線Ｌ２の電圧は、正極線Ｌｐ２と負極線Ｌｎ２との電位差であって、正極線Ｌｐ２の電圧が負極線Ｌｎ２の電圧よりも大きい場合に正の値を取る。充放電回路１１Ｂの電圧検出部１１ａは、検出電圧Ｖｄ２を制御装置１４に出力する。

充放電回路１１Ｃの電圧検出部１１ａは、充放電線Ｌ３の電圧を検出電圧Ｖｄ３として検出する。充放電線Ｌ３の電圧は、正極線Ｌｐ３と負極線Ｌｎ３との電位差であって、正極線Ｌｐ３の電圧が負極線Ｌｎ３の電圧よりも大きい場合に正の値を取る。充放電回路１１Ｃの電圧検出部１１ａは、検出電圧Ｖｄ３を制御装置１４に出力する。

電圧監視回路１２は、充放電線Ｌ１〜Ｌ３のうち、切替部１３によって選択的に接続された充放電線の電圧を検出する回路である。電圧監視回路１２としては、電圧センサ（電圧計）が用いられる。電圧監視回路１２は、切替部１３によって充放電線Ｌ１に電気的に接続されている場合、充放電線Ｌ１の電圧を監視電圧Ｖｍ１１（第１監視電圧）として検出する。電圧監視回路１２は、切替部１３によって充放電線Ｌ２に電気的に接続されている場合、充放電線Ｌ２の電圧を監視電圧Ｖｍ１２（第２監視電圧）として検出する。電圧監視回路１２は、切替部１３によって充放電線Ｌ３に電気的に接続されている場合、充放電線Ｌ３の電圧を監視電圧Ｖｍ１３として検出する。電圧監視回路１２は、監視電圧Ｖｍ１１〜Ｖｍ１３を制御装置１４に出力する。

切替部１３は、充放電線Ｌ１〜Ｌ３のうち１つの充放電線を選択的に電圧監視回路１２に電気的に接続する回路部である。切替部１３は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３を含む。スイッチＳＷ１（第１切替回路）は、電圧監視回路１２と充放電線Ｌ１との電気的な接続状態をオン状態とオフ状態との間で切り替え可能な回路要素である。スイッチＳＷ２（第２切替回路）は、電圧監視回路１２と充放電線Ｌ２との電気的な接続状態をオン状態とオフ状態との間で切り替え可能な回路要素である。スイッチＳＷ３は、電圧監視回路１２と充放電線Ｌ３との電気的な接続状態をオン状態とオフ状態との間で切り替え可能な回路要素である。オン状態は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３の両端の間が電気的に導通した状態である。オフ状態は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３の両端の間が電気的に遮断された状態である。スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３の例としては、半導体スイッチ、及び機械式のリレーが挙げられる。

スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３の接続状態は、制御装置１４から供給される切替信号によってオン状態とオフ状態との間で切替制御される。スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のうちいずれか１つのスイッチのみがオン状態に設定され、その他のスイッチはオフ状態に設定される。スイッチＳＷ１がオン状態である場合には、スイッチＳＷ１を介して電圧監視回路１２が充放電線Ｌ１に電気的に接続される。スイッチＳＷ２がオン状態である場合には、スイッチＳＷ２を介して電圧監視回路１２が充放電線Ｌ２に電気的に接続される。スイッチＳＷ３がオン状態である場合には、スイッチＳＷ３を介して電圧監視回路１２が充放電線Ｌ３に電気的に接続される。

制御装置１４は、充放電装置１０を統括制御する装置である。制御装置１４は、例えば、充放電装置１０における異常を検出する。制御装置１４は、物理的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサと、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリと、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）等の補助記憶装置と、を備えたコンピュータ装置として構成され得る。メモリに記憶されているコンピュータプログラムに基づくプロセッサの制御のもとで各ハードウェアを動作させることにより、後述する異常判定処理が実行される。

次に、図２をさらに参照して、制御装置１４が行う異常判定処理の一例を説明する。図２は、異常判定処理を説明するための図である。異常判定処理は、例えば、蓄電装置２Ａ〜２Ｃの充電開始時、及び充電終了時において実施される。異常判定処理は、蓄電装置２Ａ〜２Ｃの充電中において、任意のタイミングで実施されてもよい。

制御装置１４は、まず、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のそれぞれに切替信号を出力し、スイッチＳＷ１をオン状態とするとともに、スイッチＳＷ２，ＳＷ３をオフ状態とする。これにより、電圧監視回路１２は、監視電圧Ｖｍ１１を検出可能になる。なお、充放電回路１１Ａ〜１１Ｃの電圧検出部１１ａは、蓄電装置２Ａ〜２Ｃの充電開始から充電終了までの間、それぞれ検出電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ３を検出している。そして、制御装置１４は、充放電回路１１Ａの電圧検出部１１ａから検出電圧Ｖｄ１を取得し、電圧監視回路１２から監視電圧Ｖｍ１１を取得する。検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１１とは略同じタイミングで取得される。

続いて、制御装置１４は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のそれぞれに切替信号を出力し、スイッチＳＷ２をオン状態とするとともに、スイッチＳＷ１，ＳＷ３をオフ状態とする。これにより、電圧監視回路１２は、監視電圧Ｖｍ１２を検出可能になる。そして、制御装置１４は、充放電回路１１Ｂの電圧検出部１１ａから検出電圧Ｖｄ２を取得し、電圧監視回路１２から監視電圧Ｖｍ１２を取得する。検出電圧Ｖｄ２と監視電圧Ｖｍ１２とは略同じタイミングで取得される。

続いて、制御装置１４は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のそれぞれに切替信号を出力し、スイッチＳＷ３をオン状態とするとともに、スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオフ状態とする。これにより、電圧監視回路１２は、監視電圧Ｖｍ１３を検出可能になる。そして、制御装置１４は、充放電回路１１Ｃの電圧検出部１１ａから検出電圧Ｖｄ３を取得し、電圧監視回路１２から監視電圧Ｖｍ１３を取得する。検出電圧Ｖｄ３と監視電圧Ｖｍ１３とは略同じタイミングで取得される。

このようにして取得された検出電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ３及び監視電圧Ｖｍ１１〜Ｖｍ１３を用いて、充放電回路１１Ａ〜１１Ｃ及び電圧監視回路１２の異常の有無が判定される。以下、具体的に説明する。

制御装置１４は、検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１１とを比較し、検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１１との比較結果（以下、「第１比較結果」という。）に基づいて、充放電回路１１Ａ及び電圧監視回路１２の異常の有無を判定する。制御装置１４は、第１比較結果が、検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１１とが一致していることを示す場合、充放電回路１１Ａ及び電圧監視回路１２が正常であると判定する。一方、制御装置１４は、第１比較結果が、検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１１とが異なっていることを示す場合、充放電回路１１Ａ及び電圧監視回路１２のいずれかが異常であると判定する。

同様に、制御装置１４は、検出電圧Ｖｄ２と監視電圧Ｖｍ１２とを比較し、検出電圧Ｖｄ２と監視電圧Ｖｍ１２との比較結果（以下、「第２比較結果」という。）に基づいて、充放電回路１１Ｂ及び電圧監視回路１２の異常の有無を判定する。制御装置１４は、第２比較結果が、検出電圧Ｖｄ２と監視電圧Ｖｍ１２とが一致していることを示す場合、充放電回路１１Ｂ及び電圧監視回路１２が正常であると判定する。一方、制御装置１４は、第２比較結果が、検出電圧Ｖｄ２と監視電圧Ｖｍ１２とが異なっていることを示す場合、充放電回路１１Ｂ及び電圧監視回路１２のいずれかが異常であると判定する。

同様に、制御装置１４は、検出電圧Ｖｄ３と監視電圧Ｖｍ１３とを比較し、検出電圧Ｖｄ３と監視電圧Ｖｍ１３との比較結果（以下、「第３比較結果」という。）に基づいて、充放電回路１１Ｃ及び電圧監視回路１２の異常の有無を判定する。制御装置１４は、第３比較結果が、検出電圧Ｖｄ３と監視電圧Ｖｍ１３とが一致していることを示す場合、充放電回路１１Ｃ及び電圧監視回路１２が正常であると判定する。一方、制御装置１４は、第３比較結果が、検出電圧Ｖｄ３と監視電圧Ｖｍ１３とが異なっていることを示す場合、充放電回路１１Ｃ及び電圧監視回路１２のいずれかが異常であると判定する。

なお、制御装置１４は、電圧検出部１１ａ及び電圧監視回路１２の検出精度（検出誤差）を考慮して、検出電圧と監視電圧とが一致しているか否かを判定する。例えば、検出電圧と監視電圧とが完全に同じ値でないとしても、その差が検出精度（検出誤差）に起因した差であるとみなし得る場合には、制御装置１４は検出電圧と監視電圧とが一致していると判定する。

上述のように、１つの比較結果だけでは、制御装置１４は、どの回路が異常であるかを特定することができない。そこで、本実施形態では、制御装置１４は、第１比較結果、第２比較結果、及び第３比較結果に基づいて、充放電回路１１Ａ〜１１Ｃ及び電圧監視回路１２のいずれの回路が異常であるかを判定（特定）する。

図２に示されるように、第１比較結果が検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１１とが一致していることを示し、第２比較結果が検出電圧Ｖｄ２と監視電圧Ｖｍ１２とが一致していることを示し、第３比較結果が検出電圧Ｖｄ３と監視電圧Ｖｍ１３とが一致していることを示す場合には、制御装置１４は、充放電回路１１Ａ〜１１Ｃ及び電圧監視回路１２のすべてが正常であると判定する。第１比較結果が検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１１とが異なっていることを示し、第２比較結果が検出電圧Ｖｄ２と監視電圧Ｖｍ１２とが一致していることを示し、第３比較結果が検出電圧Ｖｄ３と監視電圧Ｖｍ１３とが一致していることを示す場合には、制御装置１４は、充放電回路１１Ａが異常であると判定する。

第１比較結果が検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１１とが一致していることを示し、第２比較結果が検出電圧Ｖｄ２と監視電圧Ｖｍ１２とが異なっていることを示し、第３比較結果が検出電圧Ｖｄ３と監視電圧Ｖｍ１３とが一致していることを示す場合には、制御装置１４は、充放電回路１１Ｂが異常であると判定する。第１比較結果が検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１１とが一致していることを示し、第２比較結果が検出電圧Ｖｄ２と監視電圧Ｖｍ１２とが一致していることを示し、第３比較結果が検出電圧Ｖｄ３と監視電圧Ｖｍ１３とが異なっていることを示す場合には、制御装置１４は、充放電回路１１Ｃが異常であると判定する。

第１比較結果が検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１１とが異なっていることを示し、第２比較結果が検出電圧Ｖｄ２と監視電圧Ｖｍ１２とが異なっていることを示し、第３比較結果が検出電圧Ｖｄ３と監視電圧Ｖｍ１３とが異なっていることを示す場合には、制御装置１４は、電圧監視回路１２が異常であると判定する。

制御装置１４は、異常判定結果に基づいて、充放電装置１０の制御を行ってもよい。例えば、制御装置１４は、充放電回路１１Ａ〜１１Ｃのいずれかが異常であると判定した場合には、異常と判定された充放電回路による充放電を停止させる。また、制御装置１４は、電圧監視回路１２が異常であると判定した場合、充放電回路１１Ａ〜１１Ｃによる充放電を停止させてもよい。制御装置１４は、ディスプレイ装置等の出力装置（不図示）に異常判定結果を出力してもよい。

以上説明したように、充放電装置１０では、スイッチＳＷ１によって電圧監視回路１２と充放電線Ｌ１とを電気的に接続することで、電圧監視回路１２によって充放電線Ｌ１の電圧（監視電圧Ｖｍ１１）が検出される。スイッチＳＷ２によって電圧監視回路１２と充放電線Ｌ２とを電気的に接続することで、電圧監視回路１２によって充放電線Ｌ２の電圧（監視電圧Ｖｍ１２）が検出される。スイッチＳＷ３によって電圧監視回路１２と充放電線Ｌ３とを電気的に接続することで、電圧監視回路１２によって充放電線Ｌ３の電圧（監視電圧Ｖｍ１３）が検出される。このように、蓄電装置２Ａ〜２Ｃを並行して充放電する場合でも、１つの電圧監視回路１２によって充放電線Ｌ１〜Ｌ３の電圧（監視電圧Ｖｍ１１〜Ｖｍ１３）を検出することができる。その結果、充放電装置１０の大型化を抑制することが可能となる。

例えば、第１比較結果が検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１１とが一致していることを示す場合には、充放電回路１１Ａ及び電圧監視回路１２は正常であると判定され、第１比較結果が検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１１とが異なっていることを示す場合には、充放電回路１１Ａ及び電圧監視回路１２のいずれかが異常であると判定され得る。同様に、第２比較結果が検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１２とが一致していることを示す場合には、充放電回路１１Ｂ及び電圧監視回路１２は正常であると判定され、第２比較結果が検出電圧Ｖｄ２と監視電圧Ｖｍ１２とが異なっていることを示す場合には、充放電回路１１Ｂ及び電圧監視回路１２のいずれかが異常であると判定され得る。さらに、第３比較結果が検出電圧Ｖｄ３と監視電圧Ｖｍ１３とが一致していることを示す場合には、充放電回路１１Ｃ及び電圧監視回路１２は正常であると判定され、第３比較結果が検出電圧Ｖｄ３と監視電圧Ｖｍ１３とが異なっていることを示す場合には、充放電回路１１Ｃ及び電圧監視回路１２のいずれかが異常であると判定され得る。このように、充放電装置１０の大型化を抑制しつつ、充放電装置１０における異常を判定することが可能となる。

さらに、第１比較結果、第２比較結果、及び第３比較結果のすべてが一致を示す場合には、充放電回路１１Ａ〜１１Ｃ及び電圧監視回路１２は正常であるとみなし得る。また、第１比較結果、第２比較結果、及び第３比較結果のうち、いずれか１つの比較結果が不一致を示し、その他の比較結果が一致を示す場合には、不一致の比較結果に対応する充放電回路が異常である可能性が高い。また、第１比較結果、第２比較結果、及び第３比較結果のすべてが不一致を示す場合には、電圧監視回路１２が異常である可能性が高い。このように、充放電装置１０では、第１比較結果、第２比較結果、及び第３比較結果を用いることで、充放電回路１１Ａ〜１１Ｃ、及び電圧監視回路１２のいずれが異常であるかを特定することができる。したがって、充放電装置１０における異常判定の精度を向上させることが可能となる。

以上、本発明の一実施形態について詳細に説明されたが、本発明は上記実施形態に限定されない。

図３は、第１変形例に係る充放電装置を含む充放電システムの概略構成図である。図３に示されるように、充放電システム１Ａは、充放電装置１０に代えて充放電装置１０Ａを備える点において、充放電システム１と主に相違する。充放電装置１０Ａは、電圧監視回路１５Ａ〜１５Ｃをさらに備える点、及び異常判定方法において、充放電装置１０と主に相違する。

電圧監視回路１５Ａ〜１５Ｃは、充放電線Ｌ１〜Ｌ３にそれぞれ電気的に接続され、充放電線Ｌ１〜Ｌ３の電圧をそれぞれ検出する回路である。電圧監視回路１５Ａ〜１５Ｃとしては、電圧センサ（電圧計）が用いられる。電圧監視回路１５Ａ（第２電圧監視回路）は、充放電線Ｌ１の電圧を監視電圧Ｖｍ２１として検出し、監視電圧Ｖｍ２１を制御装置１４に出力する。電圧監視回路１５Ｂ（第３電圧監視回路）は、充放電線Ｌ２の電圧を監視電圧Ｖｍ２２として検出し、監視電圧Ｖｍ２２を制御装置１４に出力する。電圧監視回路１５Ｃは、充放電線Ｌ３の電圧を監視電圧Ｖｍ２３として検出し、監視電圧Ｖｍ２３を制御装置１４に出力する。なお、電圧監視回路１５Ａ〜１５Ｃは、蓄電装置２Ａ〜２Ｃの充電開始から充電終了までの間、それぞれ監視電圧Ｖｍ２１〜Ｖｍ２３を検出している。

次に、充放電装置１０Ａの制御装置１４が行う異常判定処理の一例を説明する。異常判定処理は、例えば、蓄電装置２Ａ〜２Ｃの充電開始時、及び充電終了時において実施される。異常判定処理は、蓄電装置２Ａ〜２Ｃの充電中において、任意のタイミングで実施されてもよい。

制御装置１４は、まず、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のそれぞれに切替信号を出力し、スイッチＳＷ１をオン状態とするとともに、スイッチＳＷ２，ＳＷ３をオフ状態とする。そして、制御装置１４は、充放電回路１１Ａの電圧検出部１１ａから検出電圧Ｖｄ１を取得し、電圧監視回路１２から監視電圧Ｖｍ１１を取得し、電圧監視回路１５Ａから監視電圧Ｖｍ２１を取得する。検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１１と監視電圧Ｖｍ２１とは略同じタイミングで取得される。

続いて、制御装置１４は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のそれぞれに切替信号を出力し、スイッチＳＷ２をオン状態とするとともに、スイッチＳＷ１，ＳＷ３をオフ状態とする。そして、制御装置１４は、充放電回路１１Ｂの電圧検出部１１ａから検出電圧Ｖｄ２を取得し、電圧監視回路１２から監視電圧Ｖｍ１２を取得し、電圧監視回路１５Ｂから監視電圧Ｖｍ２２を取得する。検出電圧Ｖｄ２と監視電圧Ｖｍ１２と監視電圧Ｖｍ２２とは略同じタイミングで取得される。

続いて、制御装置１４は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のそれぞれに切替信号を出力し、スイッチＳＷ３をオン状態とするとともに、スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオフ状態とする。そして、制御装置１４は、充放電回路１１Ｃの電圧検出部１１ａから検出電圧Ｖｄ３を取得し、電圧監視回路１２から監視電圧Ｖｍ１３を取得し、電圧監視回路１５Ｃから監視電圧Ｖｍ２３を取得する。検出電圧Ｖｄ３と監視電圧Ｖｍ１３と監視電圧Ｖｍ２３とは略同じタイミングで取得される。

制御装置１４は、検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１１と監視電圧Ｖｍ２１とを比較し、検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１１と監視電圧Ｖｍ２１との比較結果に基づいて、充放電回路１１Ａ、電圧監視回路１２、及び電圧監視回路１５Ａの異常の有無を判定する。制御装置１４は、検出電圧Ｖｄ１、監視電圧Ｖｍ１１、及び監視電圧Ｖｍ２１が一致している場合、充放電回路１１Ａ、電圧監視回路１２、及び電圧監視回路１５Ａが正常であると判定する。制御装置１４は、監視電圧Ｖｍ１１と監視電圧Ｖｍ２１とが一致し、これらの電圧と検出電圧Ｖｄ１とが異なる場合には、充放電回路１１Ａが異常であると判定する。制御装置１４は、検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ２１とが一致し、これらの電圧と監視電圧Ｖｍ１１とが異なる場合には、電圧監視回路１２が異常であると判定する。制御装置１４は、検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１１とが一致し、これらの電圧と監視電圧Ｖｍ２１とが異なる場合には、電圧監視回路１５Ａが異常であると判定する。

制御装置１４は、検出電圧Ｖｄ２と監視電圧Ｖｍ１２と監視電圧Ｖｍ２２とを比較し、検出電圧Ｖｄ２と監視電圧Ｖｍ１２と監視電圧Ｖｍ２２との比較結果に基づいて、充放電回路１１Ｂ、電圧監視回路１２、及び電圧監視回路１５Ｂの異常の有無を判定する。制御装置１４は、検出電圧Ｖｄ３と監視電圧Ｖｍ１３と監視電圧Ｖｍ２３とを比較し、検出電圧Ｖｄ３と監視電圧Ｖｍ１３と監視電圧Ｖｍ２３との比較結果に基づいて、充放電回路１１Ｃ、電圧監視回路１２、及び電圧監視回路１５Ｃの異常の有無を判定する。これらの異常判定方法は、充放電回路１１Ａ、電圧監視回路１２、及び電圧監視回路１５Ａの異常判定方法と同様であるので、詳細な説明を省略する。

以上説明したように、充放電装置１０Ａにおいても、充放電装置１０と同様の効果が奏される。また、充放電装置１０Ａでは、例えば、検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１１とが異なっている場合に、さらに電圧監視回路１５Ａによって検出された監視電圧Ｖｍ２１と比較することで、充放電回路１１Ａ、及び電圧監視回路１２のいずれが異常であるかを特定することができる。このように、第２判定結果及び第３判定結果を用いることなく、充放電回路１１Ａ、電圧監視回路１２、及び電圧監視回路１５Ａのいずれが異常であるかを特定できるので、異常判定処理の速度を向上させることができる。充放電回路１１Ｂ、電圧監視回路１２、及び電圧監視回路１５Ｂの異常判定、並びに充放電回路１１Ｃ、電圧監視回路１２、及び電圧監視回路１５Ｃの異常判定についても同様である。

以上のように、監視電圧Ｖｍ２１〜Ｖｍ２３をさらに用いることで、例えば、充放電回路１１Ａ〜１１Ｃ及び電圧監視回路１２のうちの２つの回路が同時に故障した場合でも、充放電回路１１Ａ〜１１Ｃ、及び電圧監視回路１２のいずれが異常であるかを特定することができる。したがって、充放電装置１０Ａにおける異常判定の精度を向上させることが可能となる。

また、制御装置１４は、電圧監視回路１２、及び電圧監視回路１５Ａ〜１５Ｃのいずれか１つが異常であると判定した場合でも、充放電回路１１Ａ〜１１Ｃによる充放電をそのまま継続することができる。

図４は、第２変形例に係る充放電装置を含む充放電システムの概略構成図である。図４に示されるように、充放電システム１Ｂは、充放電装置１０Ａに代えて充放電装置１０Ｂを備える点において、充放電システム１Ａと主に相違する。充放電装置１０Ｂは、電圧監視回路１５Ａ〜１５Ｃに代えて電圧監視回路１５を備える点において、充放電装置１０Ａと主に相違する。

電圧監視回路１５は、充放電線Ｌ１〜Ｌ３のうち、切替部１３によって選択的に接続された充放電線の電圧を検出する回路である。つまり、電圧監視回路１５は、スイッチＳＷ１を介して充放電線Ｌ１に電気的に接続され、スイッチＳＷ２を介して充放電線Ｌ２に電気的に接続され、スイッチＳＷ３を介して充放電線Ｌ３に電気的に接続されている。電圧監視回路１５としては、電圧センサ（電圧計）が用いられる。

電圧監視回路１５は、切替部１３によって充放電線Ｌ１に電気的に接続されている場合、充放電線Ｌ１の電圧を監視電圧Ｖｍ２１として検出する。電圧監視回路１５は、切替部１３によって充放電線Ｌ２に電気的に接続されている場合、充放電線Ｌ２の電圧を監視電圧Ｖｍ２２として検出する。電圧監視回路１５は、切替部１３によって充放電線Ｌ３に電気的に接続されている場合、充放電線Ｌ３の電圧を監視電圧Ｖｍ２３として検出する。電圧監視回路１５は、監視電圧Ｖｍ２１〜Ｖｍ２３を制御装置１４に出力する。

充放電装置１０Ｂの制御装置１４が行う異常判定処理は、充放電装置１０Ａの制御装置１４が行う異常判定処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。

以上説明したように、充放電装置１０Ｂにおいても、充放電装置１０，１０Ａと同様の効果が奏される。また、充放電装置１０Ｂでは、１つの電圧監視回路１５によって充放電線Ｌ１〜Ｌ３の電圧（監視電圧Ｖｍ２１〜Ｖｍ２３）を検出することができる。その結果、充放電装置１０Ｂの大型化を抑制しつつ、異常判定の精度を向上させることが可能となる。

また、制御装置１４は、電圧監視回路１２及び電圧監視回路１５のいずれかが異常であると判定した場合でも、充放電回路１１Ａ〜１１Ｃによる充放電をそのまま継続することができる。

また、充放電装置１０，１０Ａ，１０Ｂは、蓄電装置２Ａ〜２Ｃの充放電を同時に開始しなくてもよく、各蓄電装置の充放電速度を変えてもよい。つまり、あるタイミングにおいて各蓄電装置の端子電圧は互いに異なっていてもよい。

また、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３がオン状態とされる順番は適宜変更され得る。

また、充放電装置１０，１０Ａ，１０Ｂは、３つの充放電回路を備えているが、少なくとも２つの充放電回路（充放電回路１１Ａ，１１Ｂ）を備えていればよい。例えば、充放電装置１０の制御装置１４は、第１比較結果及び第２比較結果に基づいて、充放電回路１１Ａ，１１Ｂ及び電圧監視回路１２のいずれの回路が異常であるかを判定（特定）し得る。

具体的には、第１比較結果が検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１１とが一致していることを示し、かつ、第２比較結果が検出電圧Ｖｄ２と監視電圧Ｖｍ１２とが一致していることを示す場合には、制御装置１４は、充放電回路１１Ａ，１１Ｂ及び電圧監視回路１２のすべてが正常であると判定してもよい。第１比較結果が検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１１とが異なっていることを示し、かつ、第２比較結果が検出電圧Ｖｄ２と監視電圧Ｖｍ１２とが一致していることを示す場合には、制御装置１４は、充放電回路１１Ａが異常であると判定してもよい。

第１比較結果が検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１１とが一致していることを示し、かつ、第２比較結果が検出電圧Ｖｄ２と監視電圧Ｖｍ１２とが異なっていることを示す場合には、制御装置１４は、充放電回路１１Ｂが異常であると判定してもよい。第１比較結果が検出電圧Ｖｄ１と監視電圧Ｖｍ１１とが異なっていることを示し、かつ、第２比較結果が検出電圧Ｖｄ２と監視電圧Ｖｍ１２とが異なっていることを示す場合には、制御装置１４は、電圧監視回路１２が異常であると判定してもよい。

１，１Ａ，１Ｂ…充放電システム、２Ａ…蓄電装置（第１蓄電装置）、２Ｂ…蓄電装置（第２蓄電装置）、１０，１０Ａ，１０Ｂ…充放電装置、１１Ａ…充放電回路（第１充放電回路）、１１Ｂ…充放電回路（第２充放電回路）、１１ａ…電圧検出部（第１電圧検出部、第２電圧検出部）、１２…電圧監視回路（第１電圧監視回路）、１４…制御装置（判定部）、１５…電圧監視回路（第２電圧監視回路）、１５Ａ…電圧監視回路（第２電圧監視回路）、１５Ｂ…電圧監視回路（第３電圧監視回路）、Ｌ１…充放電線（第１充放電線）、Ｌ２…充放電線（第２充放電線）、ＳＷ１…スイッチ（第１切替回路）、ＳＷ２…スイッチ（第２切替回路）、Ｖｄ１…検出電圧（第１検出電圧）、Ｖｄ２…検出電圧（第２検出電圧）、Ｖｍ１１…監視電圧（第１監視電圧）、Ｖｍ１２…監視電圧（第２監視電圧）。

Claims (6)

1. 蓄電装置を充放電するための充放電装置であって、
   第１充放電線を介して第１蓄電装置を充放電する第１充放電回路と、
   第２充放電線を介して第２蓄電装置を充放電する第２充放電回路と、
   電圧を検出するための第１電圧監視回路と、
   前記第１電圧監視回路と前記第１充放電線との電気的な接続状態を切り替え可能な第１切替回路と、
   前記第１電圧監視回路と前記第２充放電線との電気的な接続状態を切り替え可能な第２切替回路と、
   前記充放電装置における異常を判定する判定部と、
   を備え、
   前記第１充放電回路は、前記第１充放電線の電圧を第１検出電圧として検出する第１電圧検出部を備え、
   前記第２充放電回路は、前記第２充放電線の電圧を第２検出電圧として検出する第２電圧検出部を備え、
   前記第１電圧監視回路は、前記第１充放電線の電圧を第１監視電圧として検出するとともに、前記第２充放電線の電圧を第２監視電圧として検出し、
   前記判定部は、前記第１検出電圧と前記第１監視電圧との比較結果である第１比較結果に基づいて、前記第１充放電回路及び前記第１電圧監視回路の異常の有無を判定し、前記第２検出電圧と前記第２監視電圧との比較結果である第２比較結果に基づいて、前記第２充放電回路及び前記第１電圧監視回路の異常の有無を判定する、充放電装置。
2. 前記判定部は、前記第１比較結果及び前記第２比較結果に基づいて、前記第１充放電回路、前記第２充放電回路、及び前記第１電圧監視回路のいずれが異常であるかを判定する、請求項１に記載の充放電装置。
3. 前記判定部は、前記第１比較結果が、前記第１検出電圧と前記第１監視電圧とが異なっていることを示し、かつ、前記第２比較結果が、前記第２検出電圧と前記第２監視電圧とが一致していることを示す場合に、前記第１充放電回路が異常であると判定する、請求項２に記載の充放電装置。
4. 前記判定部は、前記第１比較結果が、前記第１検出電圧と前記第１監視電圧とが異なっていることを示し、かつ、前記第２比較結果が、前記第２検出電圧と前記第２監視電圧とが異なっていることを示す場合に、前記第１電圧監視回路が異常であると判定する、請求項２又は請求項３に記載の充放電装置。
5. 前記第１充放電線に電気的に接続される第２電圧監視回路と、
   前記第２充放電線に電気的に接続される第３電圧監視回路と、
   をさらに備える、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の充放電装置。
6. 前記第１切替回路を介して前記第１充放電線に電気的に接続されるとともに、前記第２切替回路を介して前記第２充放電線に電気的に接続される第２電圧監視回路をさらに備える、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の充放電装置。

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