JP2023019421A - 非水電解質２次電池を備えた電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過放電状態の組電池の通常状態への復帰方法における利便性の向上
【解決手段】２次電池セルを直列接続してなる組電池と、前記２次電池セルの端子電圧を計測するセル電圧計測回路と、前記各２次電池セルの蓄電電力を制御するセル電圧バランス回路と、前記組電池の充電開始を指示する充電指示手段と、前記組電池の充電動作を制御する制御部と、前記組電池の過放電状態からの復帰のための充電制御を指示する充電復帰指示手段と、前記組電池に対する前記過放電状態からの復帰のための充電制御を停止する指示を行う充電停止指示手段と、を有し、各２次電池セルの端子電圧に基づいて前記組電池の劣化状態を演算して表示部に前記組電池の劣化状態を表示するようにした、ことを特徴とする電源装置。
【選択図】図１２

Description

本発明は、リチウムイオン２次電池を含む非水電解質２次電池を備えた電源装置に関する。

２次電池は予め蓄えた電力を電気負荷に供給するために使用される。必要な時に必要な電力量を電気負荷に供給するためには、２次電池に事前に所定量の電力を蓄えておくことが必要である。また常に所定量の電力を２次電池に蓄えておくことは、２次電池の劣化を防止する観点からも望ましい。

従来は２次電池として鉛２次電池が広く使用されていた。鉛２次電池は現在も広く使用されているが、単位体積当たりの電力蓄電量が少なく、２次電池の体積が大きくなる課題がある。このため単位体積当たりの電力蓄電量がより大きい、リチウムイオン２次電池などの非水電解質２次電池の使用が急激に増加している。非水電解質２次電池は小容量で大電力を蓄電できる優れた特徴を有する反面、内部短絡等を生じると発火する危険性を有している。このため過充電や過放電の状態は避けなければならない。

非水電解質２次電池を使用する場合に、充電制御の精度を高めると共に常時充電可能な状態を保つことで、過充電や過放電状態になるのを避けることができる。しかし非水電解質２次電池を使用しない状態で長く放置すると、制御精度の向上に関係なく、２次電池に蓄えられている電力量が徐々に低下し、やがては蓄電量が所定値以下の値となる過放電状態が生じる。一旦過放電状態となった２次電池を正常な状態と同じように充電することは大変危険である。その理由の１は、過放電の状態で放置されたことにより、放置期間中に２次電池に異常状態が生じた可能性があるからである。理由の２は、２次電池に異常状態が生じたことが原因となって、過放電状態になった可能性があるからである。このため一般の非水電解質２次電池では、過放電状態になると安全性を確保する必要から、廃棄される。しかし特許文献等で、過放電状態にある２次電池を充電して正常状態に戻し、再び使用することが提案されている。この提案のように過放電状態にある２次電池を充電して正常状態に戻し、再び使用する場合には、非水電解質２次電池に異常が生じていないかを正確に診断し、そのうえで復帰のための充電を行うことが重要である。

特許第４３６００８３号公報（特許文献１）には、鉛蓄電池が過放電状態になった場合に、鉛蓄電池の診断を行い、鉛蓄電池が正常状態であることを確認したうえで過放電状態における充電動作を行い、正常状態に戻すことが記載されている。鉛蓄電池は水系電解質２次電池に分類され、異常状態の２次電池に充電電流を供給しても発火する恐れはない。この観点では、鉛蓄電池のような水系電解質２次電池とリチウムイオン２次電池のような非水電解質２次電池とは、全く別のものとして対応しなければならない。

特開平７-２９８５０４号公報（特許文献２）には、２次電池が過放電状態になった場合に、２次電池が不良状態すなわち内部短絡を生じていないかどうかを診断し、不良状態の場合は充電を行わない。２次電池が不良でない場合に、先ずパルス状の電流を加え過放電を脱するための充電動作を行う、内容が記載されている。

特開平１１-１１３１７８号公報（特許文献３）には、小型電子機器用のリチウムイオン２次電池が過放電状態になった場合に、復帰できない状態にすることが本特許文献３の段落〔００２１〕から段落〔００２３〕に記載されている。過放電状態となった小型電子機器用のリチウムイオン２次電池を復帰したい場合には、ユーザが過放電状態のリチウムイオン２次電池をサービスセンタ等に持ち込み、サービスマンが用意した２次電池復帰装置に前記過放電状態となった小型電子機器用のリチウムイオン２次電池をセットし、前記過放電状態のリチウムイオン２次電池を通常の状態に復帰させることが、本特許文献の段落〔００２４〕から段落〔００２５〕に記載されている。

特許第４３６００８３号公報 特開平７-２９８５０４号公報 特開平１１-１１３１７８号公報

リチウムイオン２次電池で代表される非水電解質２次電池では、ユーザの使用状態において、過放電状態から通常の状態に自動的に戻る方式は、安全性の観点から好ましくない。この観点では特許文献３に記載のごとく、過放電状態になった場合には一旦ユーザが使用できない状態にすることが好ましい。その上で専門的な知識を有する人、たとえばサービスマンが状況を確認した上で、ユーザが使用できる正常状態に復帰させることが好ましい。

過放電状態の非水電解質２次電池をユーザが使用可能な状態に復帰させる条件に付いて特許文献３には何も述べられていない。考えられる過放電からの復帰条件は、基本的には、過放電状態の対象となる非水電解質二次電池が正常であること。しかしこれからの世の中は、大量の非水電解質二次電池が生産されて出回る。さらに今後出回る多くの非水電解質二次電池は、特許文献３が対象としている小型の２次電池ではない。２次電池自身が複数の２次電池セルを直列接続した大型の２次電池である。このような大型の２次電池は、例えば車両の駆動用電源として使用される。また車両以外でも、夜間工事の照明装置や工事用の機器を動作させるための電力を供給する２次電池セルを直列接続した大型の２次電池である。このような２次電池セルを複数、さらにはそれ以上の数の２次電池セルを直列に接続した２次電池である。このような２次電池を以下組電池と記す。

これらの組電池に関して、例えば夜間工事の間隔が空いたために組電池を備えた電源装置が放置された状態となり、過放電状態になってしまった。あるいは業務用車両の使用間隔が空いたために、組電池を備えた電源装置が過放電状態になってしまった。などの場合に、サービスマンに依頼して、組電池に不良が見つからない場合に過放電状態から通常状態に復帰してもらえばそれで良いのか。今後の状況を考えるとそれだけでは不十分である。

今後大量に世の中ら出てくる非水電解質二次電池セルを有する組電池に関して、ユーザは例えば、組電池の効率はどうなのか、劣化が進んで効率が低下しているのではないか。組電池はもう新しくした方か良いのではないか。あるいはこのまま使用すると、今後再び過放電状態に陥るのでは、その頻度が性能劣化の原因で大幅に増えるのではないか。このように今後は実際の事業活動に即して過放電からの復帰を行うかどうかを判断することが必要となり、そのための情報提供が求められるようになる。

本発明の目的は、非水電解質２次電池の過放電状態において、異常発生の有無、すなわち不良の有無に加え、劣化状態の情報を合わせて得ることが可能となる非水電解質２次電池の電源装置を提供することである。

〔第１の発明〕
前記課題を解決する第１の発明は非水電解質２次電池を備えた電源装置であって、
非水電解質２次電池セルを複数個直列接続してなる組電池と、
前記組電池の前記各非水電解質２次電池セルの端子電圧をそれぞれ計測するセル電圧計測回路と、
前記各非水電解質２次電池セルの端子電圧がそれぞれ近い値となるように前記各非水電解質２次電池セルの蓄電電力を制御するセル電圧バランス回路と、
前記組電池の通常状態における前記組電池の充電動作の開始を指示する充電指示手段と、
前記組電池の充電動作および電気負荷への前記組電池から電力供給動作を制御する制御部と、
前記組電池に対する過放電状態からの復帰のための充電制御を前記制御部に指示する充電復帰指示手段と、
前記組電池に対する前記過放電状態からの復帰のための充電制御を停止する指示を行う充電停止指示手段と、
表示部と、を有し、
前記制御部は、前記セル電圧計測回路の計測結果に基づき、前記非水電解質２次電池セルの内の少なくとも一つの非水電解質２次電池セルの端子電圧の値が過放電検知電圧より低くなったことにより、前記組電池が過放電状態であると判断すると、前記組電池への充電動作および前記電気負荷への電力供給動作さらに前記セル電圧バランス回路の動作を停止し、
前記制御部は、前記充電復帰指示手段の前記指示に基づいて、前記組電池を構成する前記各非水電解質２次電池セルの診断を行い、前記非水電解質２次電池セルにおいて内部短絡による不良が検出された場合には前記組電池に対する前記過放電状態からの復帰のための充電制御を停止し、一方前記不良が検知されない場合には前記組電池に対する前記過放電状態からの復帰のための充電制御を実行し、
さらに前記制御部は、前記セル電圧バランス回路の動作を停止した状態における、前記組電池を構成する前記各非水電解質２次電池セルの端子電圧に基づいて前記組電池の劣化状態を演算して前記表示部に前記組電池の前記劣化状態を表示し、
さらに前記制御部は、前記充電停止指示手段からの指示が入力されると、前記充電復帰指示手段の指示に基づく、前記組電池に対する前記過放電状態からの復帰のための充電制御の前記実行を停止する、ことを特徴とする非水電解質２次電池を備えた電源装置、である。

〔第1の発明の効果〕
非水電解質２次電池では過放電状態において内部短絡等による異常が発生している可能性があり、過放電状態からの復帰のための充電動作を停止しているのが実態である。従って、もし過放電状態から復帰させる場合には、しっかりとした診断が絶対に必要となる。しかし実際に非水電解質２次電池を正常状態に復帰させるかどうかは、異常状態の有無だけで判断されるべきではない。さらに効率等の実態に即した情報を入手可能とし、この情報に基づいて判断が行えるようにすべきである。

非水電解質２次電池セルを直列接続してなる組電池は、今後より大型化すると思われる。このような複数個の非水電解質２次電池セルを有する組電池では、セル電圧バランス回路を用いて各２次電池セルの端子電圧の差をできるだけ小さくすることが重要となる。その理由は、各２次電池セルの端子電圧に差が生じると、例えば、２次電池セルの内の端子電圧が最大の電圧値が対象となって過充電回避制御が行われ、組電池の充電量は最大端子電圧により決められる。この場合、最小端子電圧の充電量は最大端子電圧の充電量より少なくなる。従って、電気負荷へ供給可能な電力量は、２次電池セルの内の端子電圧が最小の２次電池セルの蓄電量により制約される。セル電圧バランス回路により前記２次電池セルの端子電圧を均一化することにより、前記組電池を構成する各２次電池セルに蓄えられる電力が均一化する。このようなことからセル電圧バランス回路による各２次電池セルの端子電圧の均一化の制御が行われる。本発明では、このセル電圧バランス回路による制御は、前記組電池の充電時や電気負荷への電力供給時だけでなく、電源装置が利用されていない、電源装置の放置状態においても継続される。その方が効率向上の観点で優れている。

しかし本発明の方法は、前記組電池を構成する各２次電池セルの特性が劣化により変化してくると、各２次電池セルにおける端子電圧の差が大きくなり、各２次電池セルの端子電圧の均一化のために消費される消費電力が増大し、効率が低下する。また上述したように各２次電池セルの蓄電量に差異が生じ易くなる。本発明では、各蓄電池セルが直列に接続されているので、２次電池セルの中の少ない蓄電量が大きく影響して、組電池の全体の蓄電量が定まることになる。また最も端子電圧が低い２次電池セルにより過放電状態が定まることになる。一般的な傾向として、前記組電池が新しい状態では前記組電池を構成する各２次電池セルの特性のばらつきが少なく、前記組電池が劣化してくるにしたがって特性のばらつきが大きくなり、端子電圧の差が大きくなる傾向となる。

本発明では、過放電状態において、組電池を構成する２次電池セルに内部短絡などの異常がある場合には発火等の危険性があるため、過放電状態から復帰させるための充電制御は停止し、一方前記２次電池セルに内部短絡などの異常が生じていない場合に、過放電状態からの復帰のための充電を可能とする。しかし２次電池セルに使用できないほどの不良が生じていない場合、全て、過放電状態から通常使用が可能な状態に復帰させるのが良いとは言い切れない。上述のとおり、２次電池セルの特性の違いが大きくなると、効率が低下する。さらにまた過放電状態に陥り易くなる。今までよりも短い放置期間で過放電状態に陥りことになる。従って第１の発明では、２次電池セルに使用できないほどの異常、すなわち不良が生じていない場合であっても、前記セルバランス回路の動作を停止した状態での各２次電池セルの端子電圧に基づき劣化状態を求め、表示部に表示する。それを参考として劣化が激しいので過放電状態からの復帰を止めるとの判断を可能とした。前記復帰を止める場合には、充電停止指示手段の操作により、過放電状態からの復帰を停止することが可能となる。

さらに本発明では、過放電状態に至る前の、電源装置が通常に動作している状態では、セル電圧バランス回路を動作させて前記組電池を構成する前記各２次電池セルの端子電圧を均一化するようにしている。このような状態だと前記２次電池セル間の特性のバラツキの拡大が検知し難い。しかし本発明では、過放電状態において前記セル電圧バランス回路の動作を停止する。このため前記２次電池セル間の特性のバラツキの拡大が検知し易くなり、劣化検知の精度を向上できる。このため信頼性の高い劣過情報に基づいて、過放電状態からの復帰を停止するかどうかの判断が可能となる。

〔第２の発明〕
前記課題を解決する第２の発明は第１の発明の非水電解質２次電池を備えた電源装置において、
前記非水電解質２次電池を備えた電源装置は、蓋を有するケース本体を備え、
前記充電指示手段は前記蓋を有する前記ケース本体の表側に設けられ、
前記充電復帰指示手段は前記蓋を有する前記ケース本体の内側に設けられている、ことを特徴とする非水電解質２次電池を備えた電源装置、である。

〔第２の発明の効果〕
前記組電池を構成する２次電池セルの一つが過放電状態の場合に、ユーザ自身が過放電状態から正常な状態への復帰の充電を行うことは、安全性の面で好ましくない。従ってユーザが復帰動作を行うための前記充電復帰指示手段に触れられないように、前記充電復帰指示手段を、蓋を有するケース本体の内部に設けるようにした。ユーザが自分で過放電状態からの復帰ができないとなると、過放電状態の組電池を有する電源装置は、専門の技術者がいるセンタ等に持ち込まれることになる。このためユーザではなくサービスマンなどの専門家が過放電状態の組電池の復帰を担当することになる。このことにより安全性が維持できる。また第1の発明に記載の前記表示部に表示した前記組電池の劣化状態を基に、過放電状態から復帰させるべきかどうかについて相談することができる。

〔第３の発明〕
前記課題を解決する第３の発明は第１の発明の非水電解質２次電池を備えた電源装置において、
前記制御部は、前記組電池が前記通常状態にある場合の前記組電池への充電制御を行う通常制御部と前記組電池が過放電状態にある場合の前記組電池への充電制御を行う復帰制御部とを有し、
さらに前記非水電解質２次電池を備えた電源装置は蓋を有するケース本体を有し、
前記蓋を有する前記ケース本体には、外部接続端子が設けられ、
前記蓋を有する前記ケース本体の内部に、前記組電池と前記セル電圧計測回路と前記セル電圧バランス回路と前記通常制御部とが設けられ、
前記蓋を有する前記ケース本体とは別体に設けられた復帰操作部に前記復帰制御部と前記表示部と前記充電復帰指示手段と前記充電停止指示手段が設けられていて、
前記通常制御部と前記復帰制御部とは前記外部接続端子を介して接続されることにより互いにそれぞれの動作に必要な情報を転送しあう、ことを特徴とする、非水電解質２次電池を備えた電源装置、である。

〔第３の発明の効果〕
第３の発明では、前記復帰操作部を、ユーザではなくサービスマン等の技術者が有しており、ユーザからの依頼に基づき、前記前記復帰操作部を、前記蓋を有するケース本体に設けられた前記外部接続端子に接続することにより、過放電状態からの復帰が可能となる。このようにすることにより、過放電状態からの復帰がユーザ自身ではなく、技術的な対応が可能な技術者によって確実に行われることとなる。

〔第４の発明〕
前記課題を解決する第４の発明は、第１の発明乃至第３の発明の内の一の発明の非水電解質２次電池を備えた電源装置において、
前記制御部は、過放電状態にある前記組電池へ供給するための充電電流の値を基に、過放電状態から通常動作状態へ戻るまでの復帰時間を演算により求め、演算で求めた前記復帰時間を基に前記表示部に復帰予定時間情報を表示する、ことを特徴とする非水電解質２次電池を備えた電源装置、である。

〔第５の発明〕
前記課題を解決する第５の発明は第１の発明乃至第３の発明の内の一の発明の非水電解質２次電池を備えた電源装置、において、
前記制御部は、過放電状態にある前記組電池への充電電流の値を基に過放電状態から前記通常状態に復帰しさらに前記組電池が基準充電状態に至るまでの充電完了時間を演算により求め、前記充電完了時間を前記表示部に表示する、ことを特徴とする非水電解質２次電池を備えた電源装置、である。

〔第４の発明および第５の発明の効果〕
本願発明では、過放電状態にある前記組電池への充電電流値を、前記組電池の安全を維持する観点から非常に小さい電流値に設定する。このためユーザの感覚らかすると想像を超える長い時間を要することになる。従って過放電からの復帰に要する時間、あるいは過放電からの復帰に要する時間とその後の基準充電状態に至るまでの時間を演算により求め、前記表示部に予め表示することが望ましい。このことによりユーザは完了予定時間を予めしることができ、安心して復帰のために時間を費やすことができる。

過放電状態から通常状態への復帰の後、さらに基準充電状態までの充電を続けて行っても良い。ここで最終的にどこまで充電するかは、充電対象の組電池の用途によって異なる。例えば大工道具等に電力を供給する組電池であれば満充電にしても問題ない。しかし例えは車両用の組電池の場合には、満充電になると回生制動を行えなくなる。従って車両用の組電池の場合には例えば充電率の５０％程度あるいは７０％程度を最終目標の基準充電状態とすることが必要となる。

〔第６の発明〕
前記課題を解決する第６の発明は第１の発明乃至第５の発明の内の一の発明の非水電解質２次電池を備えた電源装置において、
過放電状態にある前記組電池を前記通常状態に復帰させるために前記組電池に供給する充電電流値は、１０分の１のＣレートから１００分の１のＣレートである、ことを特徴とする非水電解質２次電池を備えた電源装置、である。

〔第６の発明の効果〕
上述のとおり、過放電状態においては発火等を避けるために非常に慎重に充電動作を行うことが必要である。このため通常状態での充電電流に比べて非常に小さい値で充電を開始することが望ましい。初期の動作で大事なことは、異常状態を、言い換えると不良状態を正確に診断することである。この場合は大きな電流を流さなくても診断が可能である。また前記組電池を構成する前記２次電池セルの端子電圧のバラツキを検出することである。この場合も大きな充電電流を必要としない。課題となるのは、過放電状態から通常状態への復帰時間が長くなることである。しかしこの課題は前記第５の発明で解決できる。

〔第７の発明〕
前記課題を解決する第７の発明は、第６の発明の非水電解質２次電池を備えた電源装置において、前記組電池を構成する電圧と他の端子電圧との差が大きいＡの場合に対して、前記２次電池セルの各端子電圧の内の最低端子電圧と他の端子電圧との差が小さいＢの場合の方が、過放電状態での充電電流が大きい値となる、ことを特徴とする非水電解質２次電池を備えた電源装置、である。

〔第７の発明の効果〕
前記組電池を構成する前記２次電池セルの端子電圧の変動幅が大きい場合には、危険性がより増大する。従って前記組電池を構成する前記２次電池セルの平均端子電圧と、最も低い端子電圧の値と前記平均電圧との差の違いにおいて、前記違いが大きい場合にはより小さい電流で慎重に充電することが好ましい。

本発明によれば、非水電解質２次電池の過放電状態において、異常発生の有無、すなわち不良の有無に加え、組電池の劣化状態が分かる情報が合わせて出力される非水電解質２次電池の電源装置を得ることができる。

本発明が適用された電源装置の実施例１を説明する回路図である。 実施例１の回路部品の配置関係を説明する説明図である。 本発明が適用された電源装置の実施例２を説明する回路図である。 実施例２の回路部品の配置関係を説明する説明図である。 組電池の異常状態を検出する方法を説明するフローチャートである。 通常使用動作の制御を行うための状態記憶部の説明図である。 動作停止の制御を行うための状態記憶部の説明図である。 セル電圧バランス回路を動作させるための状態記憶部の説明図である。 セル電圧バランス回路の動作を停止させるための状態記憶部の説明図である。 電源装置の放置状態における過放電状態の発生を説明する説明図である。 異常状態でのユーザ操作の対応を説明する説明図である。 過放電状態から通常状態への復帰制御を説明する説明図である。 復帰制御を実行する場合の状態記憶部の内容を説明する説明図である。 過放電状態での組電池への充電電流の設定を説明する説明図である。 充電電流の供給に伴う２次電池セル間の電圧差の変化と充電電流設定値との関係を説明する説明図である。 ２次電池セルのバラツキと劣化との関係を説明する説明図である。 充電量に対する蓄電量の変化と劣化との関係を説明する説明図である。 実施例１や実施例２で、通信装置１５や送受信装置１６の機能を使用した場合の動作内容を説明する説明図である。

以下の実施例において、同一符号が付された構成についてはその作用効果が同じであり、重複した説明を省略する場合がある。

１．非水電解質２次電池を備えた電源装置１００の基本構成の説明
１．１ 実施例１における電源装置１００の説明
図１は本発明が適用された実施例１の回路図である。電源装置１００は、マイクロコンピュータ等を備えて制御を担う制御部１０５と、制御部１０５からバスライン１０２介して送られる制御指令に基づいて動作する駆動部本体１１０と、を有している。電源装置１００は電力を蓄えるための組電池３０を有しており、組電池３０は多数のリチウムイオンからなる２次電池セルＬ１からＬＮを備えている。リチウムイオンの２次電池は非水電解質を使用しており、水系電解質と異なり、発火の恐れがある。以下で説明する実施例は何れもリチウムイオン２次電池セルを代表例として説明するが、非水電解質を使用した２次電池においては同様の効果がある。また上述したとおり、組電池３０は蓄える電力量が多く、複数乃至多数の非水電解質２次電池をセルとして直列接続して構成している。

電源装置１００には組電池３０を充電するための電力を供給する電源１０が、電源コネクタ１２を介して接続される。また組電池３０の蓄電電力は通常制御部１３０の指令により閉じる負荷スイッチＳＷ２や負荷スイッチＳＷ４、および負荷コネクタ１８を介して電気負荷２０に供給される。駆動部本体１１０に設けられている組電池３０は上述のとおり直列に接続された非水電解質２次電池セルＬ１、非水電解質２次電池セルＬ２、・・・非水電解質２次電池セルＬＮ－１、非水電解質２次電池セルＬＮによって構成されている。これら各非水電解質２次電池セルの電圧がセル電圧計測回路４０で計測され、計測値がバスライン１０２を介して通常制御部１３０や復帰制御部１４０へ送信される。組電池３０が過充電状態や過放電状態となっていない正常な状態（以下通常状態と記す。）では、組電池３０の蓄電状態の制御や組電池３０からの電力の電気負荷２０への供給は、通常制御部１３０によって行われる。

詳細な制御の説明は以下で行うのでここでは省略するが、組電池３０が通常状態では、通常制御部１３０により過放電状態が生じないように電源１０からの電力が通常充電回路２００により充電電流として、通常充電スイッチＳＷ６を介して、組電池３０に供給される。組電池３０が充電状態にある場合には、通常充電回路２００から充填電流が供給されていることを表すための充電表示２０２が点灯する。従ってユーザが電源１０を電源コネクタ１２に接続し、充電指示手段ＰＷ２を操作すると電源１０からの電圧が通常充電回路２００に印加される。この電圧印加の情報が通常充電回路２００からバスライン１０２を介して通常制御部１３０へ伝達される。組電池３０の充電状態が予定している基準蓄電状態に達していない場合には、通常制御部１３０からの指令により通常充電回路２００から充電電流が通常充電スイッチＳＷ６を介して組電池３０に供給される。上述のとおり、充電表示２０２が点灯し、ユーザが充電表示２０２の点灯を確認することにより、組電池３０が充電状態にあることが把握できる。またユーザへの簡易な連絡は簡易表示部１２８で行われる。ここで簡易な連絡とは、前記基準蓄電状態に対する現在の充電達成率や前記基準蓄電状態になるまでに要する予測充電時間である。

組電池３０の蓄電量が前記基準蓄電状態に達すると、セル電圧計測回路４０の計測結果に基づき、通常制御部１３０が組電池３０の蓄電量の基準蓄電状態への到達を検知し、通常充電スイッチＳＷ６を開放すると共に、通常充電回路２００の動作を停止する。充電表示２０２が消灯し、簡易表示部１２８には充電率１００％を表す表示がなされ、ユーザは充電の完了を知ることができる。外部接続端子１４は、電源装置１００と外部の制御装置とを接続し、組電池３０の詳細特性や履歴を調べるための接続端子であり、接続された外部機器と記憶装置１５０や通常制御部１３０、復帰制御部１４０、表示部１６０とが、外部機器とバスライン１０２を介して接続される。例えばサービスマンが送受信機を外部接続端子１４に接続することにより、管理センタと電源装置１００とを繋ぐことができる。建設機械や大型の車両を管理センタに持ち込むことは作業的にたいへんであり、このような手間をなくして、診断や過放電状態からの復帰等を実行することができる。従って必要に応じ管理センタから過放電の復帰のための操作を行うことができる。例えば流通用運搬手段として使用されている車両の電源が過放電になった場合に、鉛電池であれば簡単に復帰させて再使用させることが可能であったが、非水系電池では上述のとおり、発火の危険性が常に存在する。そのような場合にユーザが外部接続端子１４に通信装置を接続することにより、その場にサービスマンがいなくても前記管理センタから復帰のための指示や組電池３０の不良の診断等を行うことができる。従って安全基準に従った過放電からの復帰動作を行うことができる。

図１で、復帰充電回路２５０や充電表示２５２、復帰充電スイッチＳＷ８、充電復帰指示手段ＰＷ４、充電停止指示手段ＰＷ６は、組電池３０が過放電状態にある場合に、組電池３０を過放電状態から通常状態に復帰させるための回路構成である。さらに復帰制御部１４０や表示部１６０も、組電池３０を過放電状態から通常状態に復帰させるための回路構成である。これらの動作は以下で詳細に説明する。

１．２ 実施例１に記載の電源装置１００の回路部品の配置関係の説明
図２は電源装置１００に設けられた回路部品の配置関係を説明する説明図である。蓋６２を備えたケース本体６０に非水電解質２次電池であるリチウムイオンの２次電池セルＬ１から２次電池セルＬＮが配置されており、図示しない配線によりこれらが直列に接続されている。これらの２次電池セルＬ１から２次電池セルＬＮの上部に回路基板７０が配置されている。この回路基板７０には通常制御部１３０や復帰制御部１４０、記憶装置１５０、表示部１６０、充電復帰指示手段ＰＷ４、通常充電スイッチＳＷ６、充電表示２５２が設けられている。ケース本体６０の内部にさらにセル電圧計測回路４０やセル電圧バランス回路５０、通常充電回路２００、復帰充電回路２５０、負荷スイッチＳＷ２、負荷スイッチＳＷ４、通常充電スイッチＳＷ６、復帰充電スイッチＳＷ８、およびこれらを電気的に接続する配線やバスライン１０２が配置されているが、図示を省略している。蓋６２を有するケース本体６０の表側には充電表示２０２や負荷スイッチＳＷ２が配置されている。図では蓋６２に充電表示２０２や負荷スイッチＳＷ２が設けられているが、ケース本体６０の表側に設けても良い。通常制御部１３０と復帰制御部１４０とをここに配置しているがこれは一例である。通常制御部１３０と復帰制御部１４０とをそれぞれ独立したマイクロコンピュータで構成した場合にはこのようになるが、共通に使用されるマイクロコンピュータを動作させるプログラムが通常制御部１３０や復帰制御部１４０であっても良い。この場合は、通常制御部１３０や復帰制御部１４０は共通のプログラム格納用のメモリの中に設けられたそれぞれのプログラム格納領域となる。

図１に記載の電源コネクタ１２や負荷コネクタ１８、外部接続端子１４、は取り扱いを容易にするためにケース本体６０の表側に設けられている。外部接続端子１４は汚れや腐食を避けるためにキャップ１７で覆われている。上述のように、キャップ１７を外して図１に記載のように通信装置１５を繋ぐことにより、管理センタから電源装置１００の組電池３０の状況を把握して、診断や過放電状態からの復帰の操作を行うことができる。それだけではなく、外部接続端子１４にパーソナルコンピュータを接続することにより、高度な診断や過放電状態からのより迅速なあるいはより安全性の高い復帰が可能となる。

１．３ 実施例２の説明
図１と図２に記載の回路構成および回路部品に示す実施例１について上述した。この実施例１では、ユーザが有する電源装置１００の制御部１０５に、過放電からの復帰のための復帰制御機能が含まれている。図３に示す実施例２では、外部接続端子１４を介して、復帰操作部１４５が制御部１０５と接続され、組電池３０の過放電状態からの復帰を担う。復帰制御部１４０は独立した復帰操作部１４５に設けられている。復帰操作部１４５には、復帰制御部１４０だけでなく表示部１６０や負荷スイッチＳＷ４、充電停止指示手段ＰＷ６も設けられている。さらに復帰操作装置１４６には送受信装置１６が設けられている。

図４は、図３に記載の実施例２の回路部品等の配置関係を説明する説明図である。組電池３０あるいはその他の同じ参照符号で示す回路部品の動作や配置は、実施例１と共通するので説明を省略する。実施例１と異なる部分は、図３で説明した通り、復帰操作部１４５が外部接続端子１４を介して制御部１０５と接続される点である。なお図１に記載の通常充電回路２００と復帰充電回路２５０は組電池３０の異なる状態において動作する充電回路である。しかし組電池３０に充電電流を供給するとの基本機能は同じであり、回路内容は同じである。従って図１においては、考え方が理解しやすいように通常充電回路２００と復帰充電回路２５０とは別回路のように記載したが、これらは同じ回路であっても全くかまわない。通常制御部１３０や復帰制御部１４０で制御されることにより、通常充電回路２００と復帰充電回路２５０とが機能の観点において分かれている。

このような観点から、通常充電回路２００と復帰充電回路２５０とに分けて機能の違いが理解しやすいように記載していたものを、図３では両方の機能に対応できる構成として充電回路２１０を記載している。もちろん図１においても、通常充電回路２００と復帰充電回路２５０とを同じ回路で構成してもかまわない。図３のように充電回路２１０として共用できる。この場合、充電回路２１０が通常制御部１３０により制御されている状態では充電回路２１０は通常充電回路２００として動作する。また充電回路２１０が復帰制御部１４０によって制御されている状態では、充電回路２１０は復帰充電回路２５０として動作する。

充電スイッチＳＷ７も充電回路２１０に関する前記説明と同じである。充電スイッチＳＷ７が通常制御部１３０によって制御されている状態では充電スイッチＳＷ７は通常充電スイッチＳＷ６として動作し、充電スイッチＳＷ７が復帰制御部１４０によって制御されている状態では充電スイッチＳＷ７は復帰充電スイッチＳＷ８として動作する。

１．４ 復帰操作部１４５の新たな機能の説明
復帰操作部１４５には送受信装置１６が設けられている。これは制御部１０５や復帰操作部１４５をセンタと繋ぐ働きをする。図３に記載の実施例２では、ユーザが持つ装置には、組電池３０が過放電状態である場合に、組電池３０を通常状態に復帰させる機能である復帰制御部１４０が、設けられていない。組電池３０を過放電状態から通常状態に復帰する場合には、サービスマン等の過放電状態からの復帰を担う技術者に復帰を依頼することになる。逆にサービスマンの立場から見ると、復帰を依頼される電源装置は一種類である必要が無い。同じ系列の電源装置１００であれば、全て復帰操作を行えるようにすることがより最適である。さらに同じ系列だけでなく、可能な限り多くの種類の電源装置１００に関して過放電からの復帰操作ができれば、よりサービス向上につながる。

しかし復帰作業の対象が増えることにより、組電池３０の過放電状態からの復帰のための組電池３０の良否診断の内容、言い換えると診断のために予め印加する診断用電流の印加条件やその結果に基づく良否の判定の条件、劣化の判断条件が対象とする製品に対応して異なってくる。復帰制御部１４０に設けられているメモリにはこれらの条件が入りきらない。また対象とする製品の状況が変わることによる上述の条件の更新が必要となる。従って送受信装置１６を設けることにより、センタからの対象製品に特化した最新の情報を得ることが可能となる。これにより過放電状態からの復帰対象製品の種類を大幅に増やすことができ、安全性や診断精度が大きく向上する。

２．実施例１および実施例２の動作の説明
２．１ 通常動作
ユーザが電源装置１００を使用している状態である通常状態での組電池３０の充電動作を、図５を用いて説明する。この動作は実施例１および実施例２に共通である。

記憶装置１５０の状態記憶部１５２には電源装置１００の現在の状態が記憶されており、ユーザが電源装置１００を使用して問題なく動作している状態を想定しているので、状態記憶部１５２には図６の状態が記憶されている。すなわち電源装置１００は動作停止状態や復帰状態にあるのではなく、通常状態にフラグがセットされた状態である。この状態はユーザが電源装置１００を使用している状態であり、ユーザの指示に従って電気負荷２０に組電池３０から電力が供給される状態であり、ユーザの指示に従って組電池３０への充電が行われる状態である。ユーザが図１や図３に記載の電源装置１００に電源コネクタ１２を介して電源１０を接続し、充電指示手段ＰＷ２を操作すると通常充電回路２００や充電回路２１０に電源電圧が供給される。通常制御部１３０の動作を行うマイクロコンピュータが前記電源電圧の供給を検知すると、図５に記載の通常動作Ｓ３００の実行を開始し、ユーザによるステップＳ３０２の操作に基づき前記電源電圧の検知により、実行がステップＳ３０２からステップＳ３０３に遷移する。ステップＳ３０３では、前記マイクロコンピュータはセル電圧計測回路４０を動作させて、セル電圧計測回路４０から組電池３０を構成する各２次電池セルＬ１からＬＮの端子電圧をすべて取り込む。各２次電池セルＬ１からＬＮが通常の動作状態にある場合には、例えば端子電圧が３．４ボルトから３．８ボルトであると仮定する。端子電圧が過充電判断電圧を超えていないかをステップＳ３０４で検査する。この過充電判断電圧は例えば４．２ボルトである。もし過充電判断電圧を超える端子電圧の２次電池セルが検出されると、安全性を維持するためにステップＳ３０６へ実行が移る。

ステップＳ３０６では図１や図３に記載の状態記憶部１５２の記憶内容が、図６に記載の内容から図７に記載の内容に変更される。図７の内容は、動作停止状態のフラグがセットされた状態で、通常状態のフラグがリセットされた状態である。この変更により、電源装置１００はステップＳ３０７で、動作状態が大きく変えられる。すなわち組電池３０の充放電動作である通常充電回路２００や充電回路２１０による充電動作が、完全に停止状態となり、実行停止となる。さらに組電池３０から負荷スイッチＳＷ２や負荷スイッチＳＷ４、および負荷コネクタ１８を介して電気負荷２０へ供給される電力供給が停止される。さらにセル電圧バランス回路５０による２次電池セル間の端子電圧をできるだけ均一化するための動作が停止される。また図１や図３に記載の表示部１６０や簡易表示部１２８に異常状態を表す表示が行われる。すなわちステップＳ３０８の動作状態となり、電源装置１００は動作停止状態となる。

通常は、組電池３０は過充電状態にはならないように制御されている。しかし過充電状態が検知されたことはどこかに不良状態が発生したこととなる。この不良原因を突き止め、不良状態が是正されるまで電源装置１００は動作させてはいけない。大変危険な状態である。

２．２ 実施例1および実施例２における過放電状態の検知とその対応
ステップＳ３０４で過充電が検知されなかった場合は、ステップＳ３０４からステップＳ３１０へ実行が移る。ステップＳ３１０では、組電池３０を構成する２次電池セルＬ１からＬＮの内に過放電状態の２次電池セルが存在しないかを判断する。具体的にはステップＳ３０３で計測した各２次電池セルの端子電圧が、過放電検知電圧以下になっている２次電池セルの有無を調べる。過放電検知電圧とは例えば端子電圧が２．０ボルトであり、これ以下の場合に過放電状態と判断する。もし過放電状態の２次電池セルが存在していると、過放電状態と判断して前記マイクロコンピュータである通常制御部１３０の実行がステップＳ３２４へ移る。ステップＳ３２４では、図１や図３に記載の状態記憶部１５２の内容を図６の内容から図７の内容に書き換える。すなわち通常状態のフラグがリセットされ、動作停止状態のフラグがセットされる。さらに図８に記載の内容から図９に記載の内容に変更される。すなわちバランス動作実行のフラグがリセットされ、バランス動作停止のフラグがセットされる。さらにステップＳ３２５で、過放電状態の２次電池セルを特定する名称、例えば２次電池セルＬ１からＬＮのように２次電池セルを特定するための名称を記憶装置１５０に書き込む。この２次電池セルを特定する情報は過放電の履歴として記憶し続ける。

状態記憶部１５２の記憶内容が図７に書き換えられることにより、ステップＳ３２６に記載の色々な動作が停止状態となる。具体的には次の機能が停止および動作禁止となる。組電池３０への充電回路２１０や通常充電回路２００による充電動作の停止。また組電池３０から負荷スイッチＳＷ２や負荷スイッチＳＷ４や負荷コネクタ１８を介して電気負荷２０へ電力を供給することの停止。セル電圧バランス回路５０による、組電池３０を構成する各２次電池セル間の端子電圧の均一化の動作の停止。負荷スイッチＳＷ２による充電の指示に対する応答の停止。セル電圧計測回路４０の計測結果に基づく、組電池３０を構成する各２次電池セルの不良の有無を診断する診断の停止。さらにステップＳ３２６において、組電池３０に不良すなわち異常が発生していることを図１や図３に記載の表示部１６０や簡易表示部１２８に表示する。ただ表示部１６０の表示はユーザにはわからない。しかし表示部１６０の表示内容は履歴として記載を省略しているが表示部１６０内部メモリに残されるので、後にサービスマンが履歴を検索したときに、表示部１６０の表示履歴が出力される。また過放電状態となった２次電池セルも履歴として出力される。ステップＳ３２７で動作停止状態が表示部１６０に一時的に表示されると共に、履歴として表示部１６０の内部メモリに記憶され、長く維持される。ステップＳ３２８で電源装置１００は動作停止状態となる。図１や図３に記載の充電状態を表す充電表示２０２が消灯状態となる。

ユーザは組電池３０を充電する目的で電源１０を電源装置１００に接続し、さらに充電指示手段ＰＷ２を操作して充電しようとしているのに、充電表示２０２が点灯しないので、ユーザは電源装置１００が異常な状態であり動作しないことを察知することができる。また簡易表示部１２８を設ける場合には、この簡易表示部１２８で一時的に異常状態にあることを伝えることができる。

２．３ 通常充電動作の説明
２．３．１ 実施例１および実施例２における基本動作の説明
ステップＳ３０４やステップＳ３１０で組電池３０の過充電や過放電の診断を行い、もし過充電や過放電の診察結果が出ると、その対応を最優先で行う。組電池３０が過充電や過放電の異常状態に陥っていない、正常状態すなわち通常の状態では、通常制御部１３０の実行がステップＳ３１１へ移る。状態記憶部１５２の記憶内容が図６に記載の内容かどうかをチェックする。本来この状態では、状態記憶部１５２の記憶内容は図６に記載の内容である通常状態のフラグがセットされているべきである。もしそうでなければステップＳ３１２で図６の内容に修正される。もし組電池３０を修理したり取り換えたりした場合には、状態記憶部１５２の記憶内容が異なっている場合があるが、この場合はステップＳ３１２で修正される。さらに次のステップＳ３１３で、状態記憶部１５２に図８の内容が書き込まれる。すなわちバランス動作実行のフラグがセットされる。今までも状態記憶部１５２の記憶内容が図８の内容であれば、セル電圧バランス回路５０の動作が継続されているが、もし図９の状態であれば、セル電圧バランス回路５０の動作が停止しているので、動作を継続する内容となるようにフラグがセットされる。このことにより、通常動作状態であるユーザがこの製品を使用している状態では、セル電圧バランス回路５０の動作が継続される。

ステップＳ３１４で予定した充電量である満充電に到達したかどうかを検知する。この検知はステップＳ３０３の計測による端子電圧の計測結果に基づいて行う。ここで予定した充電量である満充電とは、この製品に対応して定めた最大充電量である。組電池３０が有する特性から定まる最大充電量ではない。組電池３０の特性では最大この電力量まで充電が可能との最大充電量が存在するが、この特性上の最大充電量まで１００％充電してしまうと、それ以上の充電は不可能となる。例えば製品が照明装置の電源であれば、特性上で定まる最大充電量まで１００％充電して問題は生じない。しかし、回転機を負荷とする電源として使用する場合、特性上で定まる最大充電量まで充電してしまうと、回転機による回生制動の制御が困難となる。このため回転速度の制御ができなくなる。従って使用する負荷が何であるかにより、充電目標を決めることが必要である。この明細書では、満充電とは、特性上の最大充電電力を指すのではなく、負荷に対応して予め定めた充電目標のことである。

ステップＳ３１４で予定した充電量である満充電になるとステップＳ３１６が実行され、図１や図３に記載の簡易表示部１２８や表示部１６０に充電完了の表示が行われ、充電中を表す充電表示２０２が消灯状態となるように通常制御部１３０により制御される。ステップＳ３１８では、充電中も動作していた、セル電圧バランス回路５０の動作が継続される。すなわち図８の内容が維持される。そしてステップＳ３２０で充電動作が終了する。一方ステップＳ３１４で充電動作が終わっていないと判断されると、ステップＳ３３０で充電表示２０２が点灯され或いは点灯状態が維持される。ステップＳ３１４で充電動作が終了か、終わっていないかの判断はステップＳ３０３で取り込まれた端子電圧が、満充電を示す電圧に達したかどうかで判断する。

ステップＳ３３２で通常充電回路２００や充電回路２１０の動作が継続され、さらに通常充電スイッチＳＷ６や充電スイッチＳＷ７の閉状態が維持される。またステップＳ３３４で充電の進み具合が、ステップＳ３０３の端子電圧の計測結果から推定されて、簡易表示部１２８に表示される。さらに充電完了までの推定時間が演算されて簡易表示部１２８に表示される。このようにして通常制御部１３０の動作が再びステップＳ３０３に遷移する。

２．３．２ 実施例１あるいは実施例２においてリレーを使用することによる効果
図１に記載の通常充電スイッチＳＷ６や復帰充電スイッチＳＷ８、図３に記載の充電スイッチＳＷ７として、ダイオードを使用しても良い。しかし本発明の実施例１や実施例２では、リレーを使用している。先ず図１に記載の通常充電スイッチＳＷ６や復帰充電スイッチＳＷ８、図３に記載の充電スイッチＳＷ７として、ダイオードを使用した場合について説明する。図１で、通常充電回路２００から組電池３０へ充電電流を供給する場合に、通常充電回路２００の出力電圧が組電池３０の端子電圧より低い状態では、通常充電スイッチＳＷ６として用いたダイオードは逆バイアスとなり、通常充電スイッチＳＷ６として用いたダイオードにより回路が遮断状態となる。通常充電回路２００の出力電圧が組電池３０の端子電圧より高くなると、通常充電スイッチＳＷ６として用いたダイオードは順方向のバイアス状態となり、通常充電回路２００から通常充電スイッチＳＷ６を介して組電池３０へ充電電流が供給される。

復帰充電スイッチＳＷ８や図３に記載の充電スイッチＳＷ７も同様であり、復帰充電回路２５０や充電回路２１０の出力電圧が、組電池３０の端子電圧より高くなると通常充電スイッチＳＷ６や充電スイッチＳＷ７として用いたダイオードが、逆バイアスから順方向バイアスに変わり、復帰充電回路２５０や充電回路２１０から充電電流がダイオードを介して供給される。通常充電スイッチＳＷ６や復帰充電スイッチＳＷ８や充電スイッチＳＷ７として、ダイオードを使用すれば非常に制御が簡単になり、大きなメリットがある。

しかしデメリットも大きい。ダイオードを使用した場合に制御が簡単になる一方、順方向の電流に対してダイオードの内部抵抗が影響を及ぼし、複雑な特性の電圧降下がダイオードにより引き起こされる。対象としている組電池３０は１列の２次電池セルの直列回路で示したが、実際の製品ではより複数な回路構成の場合が多く、前記直列接続された２次電池セルがさらに並列接続されている。従って大きな電流が通常充電スイッチＳＷ６や充電スイッチＳＷ７を介して流れる。組電池３０への充電電流が小さい場合は、ダイオードの電圧降下を無視できる。しかし充電電流が大きくなるとダイオードの電圧降下を無視できなくなる。さらにダイオードの電圧降下は電流値により変化する。このため、通常充電回路２００や充電回路２１０、復帰充電回路２５０から診断のための電流値を供給しようとした場合に、正確な電流値の供給が難しくなる。また診断のために正確な波高値のパルス電圧を供給しようとした場合に、制御精度が低下する。

通常充電スイッチＳＷ６や充電スイッチＳＷ７や復帰充電スイッチＳＷ８として、ダイオードではなく、リレーを使用すると、通常充電回路２００や復帰充電回路２５０、充電回路２１０の電圧供給準備ができた状態で通常充電スイッチＳＷ６や復帰充電スイッチＳＷ８や充電スイッチＳＷ７を閉状態に制御することで充電電流が供給可能となる。またリレーは閉状態において抵抗値が非常に小さく、電圧降下を無視することができる。このため組電池３０へ大きな電流を供給する場合、あるいは所定の波高値の電圧を高精度で印加する場合に、リレーの使用は大きな効果をもたらす。

２．４ 実施例１および実施例２において電源装置１００を放置状態にした場合の過放電状態発生の説明
２．４．１ 過放電状態の検知と対応
図１０は、電源装置１００が充電のための操作が行われないまま、長期間放置された状態を説明する説明図である。電源装置１００は短い周期で図１や図３に示す電源１０に接続され、組電池３０の蓄電量を所定の範囲内に維持されることが望ましい。しかしうっかりして長期間放置されることが生じる。

電源装置１００を使用していない状態、言い換えると電気負荷２０へ電力を供給していない状態においても、図１０に記載のフローチャートの実行が通常制御部１３０によって行われている。ステップＳ４０２で、状態記憶部１５２に図８に記載の内容が記憶されている。もし記憶されていない場合にはステップＳ４０２で通常制御部１３０により記憶動作が実行される。図８の状態は、バランス動作実行のフラグがセットされ、バランス動作停止のフラグがリセットされた状態である。バランス動作実行のフラグのセットにより、セル電圧バランス回路５０の動作の実行が、通常制御部１３０によって継続されている。組電池３０を構成する各２次電池セルにおいて、蓄電量の差が生じないように、あるいは蓄電量の差が少なくなるように、セル電圧バランス回路５０が動作し続けている。しかし充電動作が行われないで放置されている期間が長くなると、組電池３０を構成する各２次電池セルの蓄電量が次第に減少し、やがて組電池３０を構成する２次電池セルの一部が、過放電状態となる。

ステップＳ４０４で、セル電圧計測回路４０により組電池３０を構成する各２次電池セルＬ１から２次電池セルＬＮの電圧が計測され、ステップＳ４０６でセル電圧計測回路４０の計測結果に基づき、２次電池セルＬ１から２次電池セルＬＮのそれぞれについて過放電状態かどうかの診断が行われる。具体的な診断方法としては、計測した前記２次電池セルＬ１から２次電池セルＬＮの各端子電圧が、過放電状態を判断するための過放電検知電圧ＶＯＤより低くなっていないかを調べる。過放電検知電圧ＶＯＤより低い端子電圧の２次電池セルが存在しない場合には、過放電状態の２次電池セルが存在しないとして、通常制御部１３０の実行が、ステップＳ４０６から再びステップＳ４０２へ移る。この動作を繰り返す。

ステップ４０６で、過放電検知電圧ＶＯＤより低い端子電圧の２次電池セルが検出されると、組電池３０は前記検出された２次電池セルについて過放電状態であると判断する。そして通常制御部１３０の実行がステップＳ４０６からステップＳ３２４へ移る。ステップＳ３２４は図５において既に説明したとおりである。すなわち状態記憶部１５２に記憶されている通常状態のフラグがリセットされ、動作停止状態のフラグがセットされ、図６の状態から図７の状態となる。また状態記憶部１５２に記憶されているバランス動作実行のフラグがリセットされ、バランス動作停止のフラグがセットされ、図８の状態から図９の状態となる。ステップＳ３２５において、過放電が検知された２次電池セル名を履歴として記憶装置１５０に記憶して残す。過放電となった２次電池セルは後で確認可能となる。

ステップＳ３２４の動作に基づき、ステップＳ３２６の内容が実行される。図７のフラグ状態により、図１に記載の通常充電回路２００は動作を停止し、さらに通常充電スイッチＳＷ６が開放状態となり、特別な許可がないと閉じない状態となる。また図３に記載の回路では、充電回路２１０の動作が停止し、充電スイッチＳＷ７が開放状態となり、特別な許可がないと閉じない状態となる。さらに負荷スイッチＳＷ２や負荷スイッチＳＷ４が開放状態となり、閉じない状態となる。さらに図７のフラグのセット状態により、図１や図３において、ユーザの行う充電指示手段ＰＷ２の操作に対して、通常制御部１３０は応答しない。すなわち通常制御部１３０は充電指示手段ＰＷ２の操作を検知してもこれに対応する組電池３０への充電動作を実行しない。さらにステップＳ４０２からステップＳ４０６の診断動作も停止する。またセル電圧バランス回路５０に基づく、２次電池セルＬ１から２次電池セルＬＮ間で行われている蓄電量の均一化動作の制御を停止する。ステップＳ３２８でユーザに対応した動作を停止した状態を維持する。この後ステップＳ３４２で示すように、ユーザが充電指示手段ＰＷ２の操作を行っても、ステップＳ３４４で記載の如く、電源装置１００は応答しない。

２．４．２ 図１０に記載のステップＳ３４２からステップＳ３４４の詳細説明
図１１にステップＳ３４２からステップＳ３４４の詳細動作を記載する。ステップＳ３２８の動作停止状態において、ステップＳ３４２でユーザが充電指示手段ＰＷ２を操作すると、通常制御部１３０はステップＳ３６２を実行し、状態記憶部１５２の記憶内容を確認する。状態記憶部１５２の記憶内容が図７に示す動作停止状態にフラグがセットされた状態であると、ステップＳ３６４から通常制御部１３０の実行がステップＳ３２８へ移り、動作停止状態を継続する。結果的に図１０で記載のステップＳ３４４の状態となる。本来は通常制御部１３０の実行が全てステップＳ３６４からステップＳ３２８へ移るはずである。図１１の開始がステップＳ３２８ではなくステップＳ４００であった場合には、ステップＳ３６２による状態記憶部１５２の内容確認において、図７の状態ではなく、図６の状態がありうる、この場合には図５のステップＳ３１１へ実行が移る。そしてステップＳ３１１からステップＳ３１３へ実行が移り、既に説明した図５の動作を、通常制御部１３０が実行する。

２．４．３ 図５や図１０、図１１に記載のフローチャート記載の実施例の効果
図５や図１０に記載のフローチャートのステップＳ３２４からステップＳ３２８の説明、あるいは図１１に記載のステップＳ３４２からステップＳ３２８の説明、の如く、組電池３０を構成する２次電池セルの内の１つのセルであっても、過放電状態になると、ユーザの操作では組電池３０への充電ができなくなるように通常制御部１３０が動作する。もちろん組電池３０から電気負荷２０への電力供給も停止される。さらに加えて通常制御部１３０は、セル電圧バランス回路５０の動作をも停止する。このようにすることで、組電池３０の安全性が維持される。

組電池３０を構成する２次電池セルの内の一部のセルが過放電になった場合に、内部短絡等の異常が生じたために２次電池セルが過放電になったのか、２次電池セルは全て正常であるが長期間充電されないままに放置されたので過放電状態になったのか、検査しないと判別できない。もし２次電池セルに内部短絡等が生じている場合に、発火する恐れがある。このため過放電状態の２次電池セルを充電することは大変危険である。また過放電状態の２次電池セルに対して、セル電圧バランス回路５０により他の２次電池セルの電力を供給することも非常に危険である。従って上述の実施例では、組電池３０への充電動作やセル電圧バランス回路５０の動作が停止される。このことにより高い安全性を維持できる。

２．５ 実施例１および実施例２においての過放電状態からの復帰制御の説明
２．５．１ 過放電状態からの復帰のための操作の説明
図１や図３に記載の充電復帰指示手段ＰＷ４は、組電池３０を構成する２次電池セルの一部または全部が過放電状態にある場合の、過放電状態から通常状態への復帰を指示する操作スイッチである。また充電停止指示手段ＰＷ６は過放電からの復帰操作を行った後に、復帰操作を停止する場合に使用するスイッチである。充電復帰指示手段ＰＷ４と充電停止指示手段ＰＷ６とを同じ操作スイッチとし、２回操作すると復帰動作を中止するようにしても良い。誤操作が生じにくい方が良く、この実施例では別々に設けている。

上述したように、過放電からの復帰には危険性が伴うので、ユーザ自身が復帰操作を行えないようにしている。例えば図１と図２記載の実施例１では、蓋６２を有するケース本体６０の内部に充電復帰指示手段ＰＷ４や充電停止指示手段ＰＷ６およびこれらの指示手段に伴う復帰動作中の表示を行う表示部１６０を配置している。従って技術者が蓋６２を開けることにより、過放電状態からの復帰が可能となる。また図３や図４に記載の実施例では、電源装置１００の外部接続端子１４に復帰操作装置１４６を接続することにより、過放電からの復帰動作が可能となる。復帰操作装置１４６は通常使用しない装置で、サービスマン等がユーザの依頼に基づいて、復帰操作部１４５を持参し、電源装置１００の外部接続端子１４に接続する。このような方法をとることで、安全性が維持される。

また図３や図４に記載の実施例２では、復帰操作部１４５を異なる機種にも共用して使用できるので、サービスマン等は幅広くユーザの依頼に対応できる。また図１や図２に記載の実施例１であっても、外部接続端子１４に通信装置１５を接続することにより、サービスセンタから遠隔操作で過放電からの復帰を可能にすることができる。例えば離島や山頂などの遠隔の地における電源装置１００を復帰する場合にサービスマンがいなくても対応でき、便利である。

２．５．２ 過放電状態からの復帰のための動作の説明
２．５．２．１ 異常診断の説明
図１２に記載のフローチャートは、復帰制御部１４０による過放電からの復帰動作を示す。図５や図１０に記載のステップＳ３２８の状態において、図１２に記載のステップＳ４５１で充電復帰指示手段ＰＷ４の操作が行われると、ステップＳ４５２で状態記憶部１５２の記憶状態を図１３の状態に変更される。図１３の状態は、復帰状態の欄にフラグがセットされ、通常状態や動作停止状態の欄は何れもフラグがリセットされる。次にステップＳ４５３からステップＳ４５５で、２次電池セルＬ１から２次電池セルＬＮに対して異常診断を行う。まずステップＳ４５３でセル電圧計測回路４０を動作させて組電池３０を構成する２次電池セルＬ１から２次電池セルＬＮの端子電圧を計測する。次に実施例１においては復帰充電回路２５０から復帰充電スイッチＳＷ８を介して組電池３０に診断用パルス電圧を印加する。この場合の電流値は非常に小さい値とする。また実施例２では充電回路２１０から充電スイッチＳＷ７を介して組電池３０に診断用パルス電圧を印加する。この場合も同様電流値は非常に小さい値とする。

同時にステップＳ４５４で、組電池３０への前記パルス電圧の供給に対する２次電池セルＬ１から２次電池セルＬＮの各々の端子電圧の波形を、セル電圧計測回路４０により、検知する。この検出した端子電圧の波形を基にステップＳ４５５で、各セルについて、異常の有無を診断する。もし内部短絡が生じていると、前記セルの端子間の電圧変化が小さい。このように組電池３０の両端にパルス波形を加えた場合の各２次電池セルの端子電圧の変化を基に、異常診断を行う。ここで異常診断とは２次電池セルの内部にマイクロショートが発生していないかどうかの診断である。内部マイクロショートなどの異常が検出されない場合には、以下で説明する過放電からの復帰のための充電が行われるが、所定時間経過がステップＳ５６２で計測されて、再びステップＳ４５３からステップＳ４５６が実行され、繰り返し診断が行われる。このようにして安全性が確保され維持される。

もしマイクロショートなどの異常が検知されると、発火等の恐れがあるので、復帰制御部１４０の実行はステップＳ４５６からステップＳ４７２へ移る。ステップＳ４７２では、異常が検知された２次電池セルが記憶装置１５０に登録される。さらにステップＳ４７４で異常状態の２次電池セル名が表示部１６０に表示される。表示部１６０は内部にメモリを有しているので、表示された異常状態の２次電池セル名は後で表示部１６０から読み出すことができる。もちろん記憶装置１５０へステップＳ４７２で記憶したので、記憶装置１５０からも読み出すことができる。

組電池３０を再利用する目的から、組電池３０を構成する２次電池セルを個々に分けるようにして分解し、再度組電池３０を作り直すなどの場合に、２次電池セルの再利用時に異常が発生しているセルを取り除くことが必要となる。表示部１６０が有する記憶装置に異常な２次電池セルを記憶しておくことで、再利用時にそのデータが利用できる。

２．５．２．２ 異常セルの安全確保の説明
異常の診断結果が出た２次電池セルについて、ステップＳ４７６からステップＳ４７８により、蓄えられている電荷を抜く作業を行う。異常が生じている２次電池セルに電荷が残っていると発火する恐れがある。従ってステップＳ４７５で異常が検知された２次電池セルの端子電圧を計測し、ステップＳ４７６で異常発生セルに電荷が残っているかどうかを診断する。電荷が残っている場合には、ステップＳ４７６から復帰制御部１４０の実行がステップＳ４７８へ移り、セル電圧バランス回路５０を用いて異常２次電池セルの電荷を放電する。このことにより、異常セルの内部短絡電流を低減でき、発火を防止できる。ステップＳ４７８の後再びステップＳ４７５が実行され、異常２次電池セルの電荷が所定量以下になった時点でステップＳ４７６からステップＳ４８０へ実行が移り、動作が停止される。

ステップＳ４５３で組電池３０を構成する各２次電池セルの端子電圧が計測される。次に参考として各２次電池セルの端子電圧がステップＳ４５７で表示部１６０に表示される。この表示により、組電池３０を構成する２次電池セルの端子電圧のバラツキ、さらには電気的な特性のバラツキが判断できる。バラツキが大きいことは好ましくないことであり、組電池３０の全体的な効率も低下する。

２．５．２．３ 過放電状態からの復帰完了の判断
以下に説明するステップＳ５１２からステップＳ５３４で過放電からの復帰のための充電電流値が設定され、復帰充電回路２５０や充電回路２１０から組電池３０に充電電流が供給され、組電池３０を構成する各２次電池セルに電荷が蓄えられることで、やがて過放電状態から通常状態に復帰する。これらについて以下で説明するが、ステップＳ４６０で計測された２次電池セルの端子電圧から、過放電状態からの復帰完了の判断を行う。組電池３０を構成する各２次電池セルの過放電状態が完全に終了すると、ステップＳ４６２において、状態記憶部１５２の内容が書き換えられる。すなわち図１３の内容から図６の内容に書き換えられる。これにより、図９の状態から図８の状態に書き換えられる。セル電圧バランス回路５０が動作可能状態となり、セル電圧バランス回路５０の動作が再開される。

この結果ユーザが図１や図３に記載の充電指示手段ＰＷ２を操作することにより、ユーザによる電源装置１００の充電が可能となり、また組電池３０から電気負荷２０への電力の供給が可能となる。さらにセル電圧バランス回路５０が動作を開始し、組電池３０を構成する２次電池セル間の蓄電量の均一化が図られる。図５に記載の動作が通常制御部１３０により実行される。

２．５．２．４ 過放電状態での充電電流の設定
ステップＳ５１２からステップＳ５３４までの手順で、過放電状態にある組電池３０への充電電流が設定される。上述のとおり、安全を維持しながら充電電流を供給することが必要であり、ステップＳ５２０において組電池３０へ供給する電流値が設定される。電流値は図１４と図１５に記載の２つの観点から決められる。

図１４は組電池３０を構成する２次電池セルのバラツキの差が大きい場合に組電池３０への充電電流値を小さくし、逆に差が小さい場合に組電池３０への充電電流値を大きくすることを示している。過放電状態では、セル電圧バランス回路５０の動作を停止しているので、２次電池セルの特性に差があると端子電圧の差としてあらわれる。グラフ１は組電池３０を構成する２次電池セルの内の最低電圧と最高電圧との差、あるいは２次電池セルの内の最低電圧と２次電池セル全体の平均電圧との差を表している。グラフ２は組電池３０へ供給する充電電流の大きさを表している。グラフ１の値が大きい状態では、各２次電池セルの端子電圧のバラツキが大きいとしてグラフ２の値である充電電流値を小さく設定する。逆にグラフ１の値が小さい状態は、バラツキが小さいとして充電電量であるグラフ２の値を大きくする。各２次電池セルの端子電圧はステップＳ４５３で所定周期毎に計測される。従って新しい計測結果に基づいて、図１４の関係を求め、組電池３０への充電電流値を変えていくことが好ましい。

具体的な決め方としては、グラフ１の値をパラメータとして、組電池３０への充電電流であるグラフ２の数値との関係をテーブル状態に配置し、グラフ１の値をステップＳ４５３の計測値から求め、この求めた値に従って上記テーブル状態に配置された値をテーブル検索で求めるようにすればよい。合わせて補完方法を用いるようにすれば演算精度がさらに向上する。

また図１４の要素に加え、図１５の要素を考慮して、組電池３０の充電電流を設定することが望ましい。図１５の要素は、組電池３０へ充電電流を供給した場合に２次電池セルの内の最低端子電圧と最大端子電圧との差が急激に増大する場合には、充電電流値を下げる内容である。組電池３０への電流値の供給に従って増大する２次電池セルの端子電圧の差は、グラフ３に比べグラフ４の方が増大している。グラフ３の場合は、充電電流を増大して良いが、グラフ４の場合は、充電電流を少なくすることが望ましい。すなわち長い時間を掛けて、少しずつ充電電流を供給し、過放電状態から通常状態へ移して行くことが好ましい。

図１５は見方を変えると、供給した充電電流に対して端子電圧の上昇が少ない２次電池セルが存在する場合は、グラフ４に示す傾向となる。この場合は充電電流を小さくすることが望ましい。端子電圧の上昇が少ない場合に、マイクロショートが発生している場合がある。しかし初期の状態では、ステップＳ４５３からステップＳ４５６で、微小のマイクロショートを検知しきれない場合がある。徐々に充電を行うことで、もし内部にマイクロショートが発生している場合は、検知可能となる。ステップＳ５２０の前記内容に基づいてステップＳ５３０で充電電流値を設定することが好ましい。電流値の設定方法として、復帰充電回路２５０や充電回路２１０からパルス状の電流値を供給し、パルスの波高値を上下させて、電流値を設定しても良い。他の方法としてパルス状の電流値の値は大きく変化させないで、パルス間隔を調整して電流値を調整しても良い。しかし過放電状態において大きな電流を供給することは安全上好ましくないので、波高値の小さいパルス電流で組電池３０を充電することとし、パルス間隔を調整して電流値を調整することが最も好ましい。上述したように過放電状態における電流値は小さい方が安全であり、ステップＳ５３４に記載のように、組電池３０への電流値を単位Ｃで表した場合、１/１０から１/１００の範囲が好ましい。

２．５．２．５ 過放電状態から復帰までの時間の表示
上述したとおり、非水電解質２次電池においては、過放電状態から通常状態への復帰は時間を掛けてゆっくり行うことが好ましい。しかしこの復帰動作はユーザではなくサービスマン等が行うことになる。従ってユーザに対して過放電状態から復帰までにどの程度の時間が掛かるかを知らせる必要性が出てくる。ステップＳ５２０からステップＳ５３４で設定された組電池３０への充電電流値を基に、ステップＳ５３６で復帰までの時間を計算して、この計算結果に基づいて復帰時間を求め、復帰情報として表示部１６０に表示する。なお、ステップＳ５２０からステップＳ５３４で設定された電流値は、図１２に記載のフローチャートを繰り返し実行するに伴い徐々に変化していく。従ってステップＳ５３６において新たな電流値に基づいて、復帰にかかる時間を演算し、表示部１６０の表示を最新の情報に基づいて書き換えることが好ましい。

２．５．２．６ 組電池３０の劣化度の表示と復帰中止の実行
組電池３０を構成する２次電池セルＬ１から２次電池セルＬＮにおいて特性のバラツキが大きくなると、組電池３０全体の効率が低下する。さらにそれだけでなく、電池としての蓄電能力も低下する。すなわち直列接続された２次電池セルの内の最も蓄電能力の低下した２次電池セルに引きずられる状態で組電池３０の全体の能力が定まる傾向となる。このため各２次電池セルにおいて、マイクロショートなどの異常が生じていなくても、使用を止めた方が良い場合がある。このような観点での判断が可能となるように、ステップＳ５３８で特性のバラツキの大きさを基に劣化度を演算で求め、表示部１６０に出力する。

図１６は劣化度を説明するグラフである。グラフ１は図１４のグラフ１と同じであり、端子電圧の最も高い２次電池セルの端子電圧と最も低い端子電圧との差、あるいは２次電池セルの端子電圧の全体に於いての平均値と最も低い端子電圧との差を表している。その差が大きい場合は劣化が進んでいると判断する。劣化度をグラフ６であらわしている。上述のとおり、ステップＳ４５３での計測値に基づく劣化度が表示部１６０に表示されるのでサービスマンやユーザがそれを見て、過放電からの復帰操作を行うかどうかを判断できる。また劣化度が大きくなると、効率が非常に悪くなる。さらに製品寿命が短くなる。また過放電に陥りやすくなる。このようなことから、ステップＳ５４２で劣化度の判断を行う。劣化度が基準値より大きい場合に、ステップＳ５４４で表示部１６０に表示する形の警告を出す。劣化度の表示やステップＳ５４４の警告を基に、現製品に見切りをつけ、過放電からの復帰を中止することも重要な選択肢である。図１６をパラメータとして、劣化度を表すグラフ６のデータからテーブル検索による演算方法で、劣化度を求めるように手も良い。

ステップＳ５５２からステップＳ５５８は、過放電状態からの復帰を中止するための復帰制御部１４０の実行手順を示す。劣化度が大きい場合に、過放電状態から復帰させる効果が薄れるため、ユーザ等の意思で過放電からの復帰制御を中止することができる。充電停止指示手段ＰＷ６の操作が行われると、復帰制御部１４０の実行がステップＳ５５２からステップＳ５５４へ移り、本当に過放電からの復帰を停止しても良いのかどうかの再確認がステップＳ５５４で行われる。もう一度過放電状態からの復帰をやめるとの入力を充電停止指示手段ＰＷ６から行うと、ステップＳ５５４からステップＳ５５６へ実行が移り、ステップＳ５５８で過放電からの復帰動作が停止する。状態記憶部１５２に記憶されている図１３の内容が図７の状態にステップＳ５５８において変更になる。過放電状態からの復帰作業が行われる場合には、ステップＳ５６２で時間が計測され、所定時間周期でステップＳ４５３が再実行される。このようにしてステップＳ４６０で過放電状態から通常状態への復帰が終了するまで、上記動作が実行される。充電状態の変化に基づいて絶えずステップＳ４５３で各２次電池セルの端子電圧等が計測され、最新の情報に基づいて異常診断や充電電流の設定が行われる。また劣化度の検知もステップＳ５３８で、図１６や図１７に記載の観点に基づいて繰り返し演算される。高い安全性が得られるだけでなく、安全性に基づく充電電流の設定が繰り返し行われる。安全性を確保できる上での大きな電流値が充電電流として設定されることになり、結果として安全が重視されたうえでの最短時間での復帰が実現できる。

図１８は、図１に記載の実施例１で通信装置１５の機能を利用した場合、あるいは図３に記載の実施例２において、送受信装置１６を使用した場合の動作状態を説明するフローチャートである。電源装置１００からの通信先がサービスセンタ等の技術サポートセンタ６００であるとして説明する。ステップＳ７０２で電源装置１００から技術サポートセンタ６００へ過放電復帰動作開始の通知が送信される。この送信に対してステップＳ６０２で対象製品名の報告が要求させる。ステップＳ７０４で、電源装置１００から、電源装置１００の製品名として例えば製造番号等を報告する。合わせて組電池３０の製造番号等を組電池３０の名称として送付しても良い。これらの情報から技術サポートセンタ６００において、対象の電源装置１００や組電池３０を特定できる。

電源装置１００や組電池３０の製造番号から技術サポートセンタ６００はステップＳ６０４で、色々な判断条件等を電源装置１００や復帰操作部１４５へ連絡する。連絡内容としては例えば、過放電状態の判断条件、過放電からの復帰状態へ戻ったことを判断する判断条件、マイクロショートなどの異常状態の有無の検知に係る判断条件、劣化状態を求めるための判断条件、過放電状態での充電電流を演算するためのデータ、などである。なおここで演算とは、数学的な計算だけでなく、例えば２次電池セルの端子電圧のバラツキと劣化度とのテーブルから検索により劣化度を求めるなどのテーブル検索の手法も含まれる。このように技術サポートセンタ６００から、電源装置１００に対応したおよび組電池３０に対応した色々な条件や演算データを送ることにより、図１や図３に記載の復帰制御部１４０が、上記ステップＳ６０４により送られてきた条件や演算データを基に、復帰動作を実行し、演算によりステップＳ７１２での充電電流値の設定やステップＳ５３６、ステップＳ５３８の演算を行う。

ステップＳ７０８で過放電状態かどうかについての診断を、２次電池セルＬ１から２次電池セルＬＮについてそれぞれ行う。具体的には図５に記載のステップＳ３０３やステップＳ３１０、あるいは図１０に記載のステップＳ４０４やステップＳ４０６で説明したとおりである。その結果として過放電となっている２次電池セルが特定され、そのセルの名称がステップＳ６０６で技術サポートセンタ６００に記憶され保持される。さらにステップＳ４５５で診断が実行され、その結果がステップＳ６０６で技術サポートセンタ６００に記憶される。ステップＳ４５５の診断内容は図１２のステップＳ４５５において説明したとおりである。もしステップＳ４５５で異常が検知されると、組電池３０の過放電状態からの復帰が極めて危険であり不可能である。従って図１２のステップＳ４７２からステップＳ４８０が実行され、復帰動作が停止される。

ステップＳ４５６で異常が検知されない場合にステップＳ４６０において、過放電状態から通常状態への復帰が終了したかどうかが検知される。これは、この後説明するステップで、組電池３０に充電電流が供給され、このような手順を繰り返すことにより、やがて過放電状態から通常状態に復帰することになるからである。なおこのステップＳ４６０は図１２のステップＳ４６０で説明したとおりである。もし過放電状態から通常状態への復帰が終了していれば、図１８に記載の動作が終了し、ステップＳ６０６で技術サポートセンタ６００に復帰完了が報告され記憶される。さらにこれに続き図１２で説明したようにステップＳ４６２が実行されるが、記載を省略している。

ステップＳ４６０で、過放電状態から通常状態への復帰が終了していない場合には、ステップＳ７１２に復帰制御部１４０の実行が移り、図１２で説明のステップＳ５２０からステップＳ５３４が実行される。これにより、組電池３０への充電電流が設定される。このステップＳ７１２は、過放電状態が終了するまで繰り返し実行され、さらに図１２のステップＳ５２０からステップＳ５３４で説明したごとく、ステップＳ４５３で組電池３０を構成する２次電池セルの最新の端子電圧が繰り返し検出され、最新の検出結果に基づいて充電電流が設定される。このため安全上において最新の注意が払われる。また安全性が確保されれば充電電流を増やすことも行われる。従って安全性が確保された状態での最短の条件で過放電状態からの復帰が可能となる。図１８では、ステップＳ７０８に図１２に記載のステップＳ４５３からステップＳ４５６が含まれているとして、記載や説明を省略している。

充電電流が最新の状態に基づいて、図１４や図１５に基づくテータによるテーブル検索の手法により演算され、設定される。これは図１２におけるステップＳ５２０における演算と同じである。この演算結果に基づいて、図１２に記載のステップＳ５３０やステップＳ５３４に従って、ステップＳ７１２の演算が行われ、組電池３０への充電電流が制御される。この充電電流に基づいて、ステップＳ５３６で繰り返し過放電状態からの復帰の終了時間が演算される。このステップＳ５３６は図１２のステップＳ５３６で説明したとおりである。次にステップＳ５３８が実行される。このステップＳ５３８は図１２においてステップＳ５３８からステップＳ５４４で説明したとおりである。この劣化状態は表示部１６０に表示される。この表示に基づいて、過放電状態からの復帰中止の判断が可能となる。従って図１８では説明を省略しているが、図１２のステップＳ５５２からステップＳ５５８の動作が実行される。すなわち過放電状態からの復帰中止の指示があると、図１８のステップＳ５５２で過放電からの復帰動作が中止される。図１８において、ステップＳ７０８からステップＳ５５２の結果がステップＳ６０６により、技術サポートセンタ６００にも記憶される。この記憶内容は、組電池３０の使用済みの２次電池セルを再利用して新たな組電池３０を作る場合に、組み合わせの２次電池セルのグループを作るときに利用される。さらにまた、前回の過放電状態からの復帰時に対して、劣化の大きく変化した２次電池セルを抽出することが可能となり、このデータが寿命予測や安全性の予測に使用できる。

図１８のステップＳ５５２の実行後、例えば図１２のステップＳ５６２のように所定時間の経過を待って再びステップＳ７０８が実行される。このようにしてステップＳ４６０で過放電から通常状態への復帰が完了するまで、上述の復帰動作が継続される。

１０・・・電源、１２・・・電源コネクタ、１４・・・外部接続端子、１６・・・送受信装置、１７・・・キャップ、１８・・・負荷コネクタ、２０・・・電気負荷、３０・・・組電池、４０・・・セル電圧計測回路、５０・・・セル電圧バランス回路、６０・・・ケース本体、６２・・・蓋、７０・・・回路基板、１００・・・電源装置、１０２・・・バスライン、１０５・・・制御部、１１０・・・駆動部本体、１２８・・・簡易表示部、１３０・・・通常制御部、・・・１４０・・・復帰制御部、１４５・・・復帰操作部、１４６・・・復帰操作装置、１４７・・・蓋、１５０・・・記憶装置、１５２・・・状態記憶部、１６０・・・表示部、２００・・・通常充電回路、２０２・・・充電表示、２１０・・・充電回路、復帰２５０・・・充電回路、２５２・・・充電表示、ＰＷ２・・・充電指示手段、ＳＷ４・・・負荷スイッチ、ＰＷ４・・・充電復帰指示手段、ＰＷ６・・・充電停止指示手段、ＳＷ８・・・復帰充電スイッチ。

Claims (7)

1. 非水電解質２次電池を備えた電源装置であって、
   非水電解質２次電池セルを複数個直列接続してなる組電池と、
   前記組電池の前記各非水電解質２次電池セルの端子電圧をそれぞれ計測するセル電圧計測回路と、
   前記各非水電解質２次電池セルの端子電圧がそれぞれ近い値となるように前記各非水電解質２次電池セルの蓄電電力を制御するセル電圧バランス回路と、
   前記組電池の通常状態における前記組電池の充電動作の開始を指示する充電指示手段と、
   前記組電池の充電動作および電気負荷への前記組電池からの電力供給動作を制御する制御部と、
   前記組電池に対する過放電状態からの復帰のための充電制御を前記制御部に指示する充電復帰指示手段と、
   前記組電池に対する前記過放電状態からの復帰のための充電制御を停止する指示を行う充電停止指示手段と、
   表示部と、を有し、
   前記制御部は、前記セル電圧計測回路の計測結果に基づき、前記非水電解質２次電池セルの内の少なくとも一つの非水電解質２次電池セルの端子電圧の値が過放電検知電圧より低くなったことにより、前記組電池が過放電状態であると判断すると、前記組電池への充電動作および前記電気負荷への電力供給動作さらに前記セル電圧バランス回路の動作を停止し、
   前記制御部は、前記充電復帰指示手段の前記指示に基づいて、前記組電池を構成する前記各非水電解質２次電池セルの診断を行い、前記非水電解質２次電池セルにおいて内部短絡による不良が検出された場合には前記組電池に対する前記過放電状態からの復帰のための充電制御を停止し、一方前記不良が検知されない場合には前記組電池に対する前記過放電状態からの復帰のための充電制御を実行し、
   さらに前記制御部は、前記セル電圧バランス回路の動作を停止した状態における、前記組電池を構成する前記各非水電解質２次電池セルの端子電圧に基づいて前記組電池の劣化状態を演算して前記表示部に前記組電池の前記劣化状態を表示し、
   さらに前記制御部は、前記充電停止指示手段からの指示が入力されると、前記充電復帰指示手段の指示に基づく、前記組電池に対する前記過放電状態からの復帰のための充電制御の前記実行を停止する、ことを特徴とする非水電解質２次電池を備えた電源装置。
2. 請求項１に記載の非水電解質２次電池を備えた電源装置において、
   前記非水電解質２次電池を備えた電源装置は、蓋を有するケース本体を備え、
   前記充電指示手段は前記蓋を有する前記ケース本体の表側に設けられ、
   前記充電復帰指示手段は前記蓋を有する前記ケース本体の内側に設けられている、ことを特徴とする非水電解質２次電池を備えた電源装置。
3. 請求項１に記載の非水電解質２次電池を備えた電源装置において、
   前記制御部は、前記組電池が前記通常状態にある場合の前記組電池への充電制御を行う通常制御部と前記組電池が過放電状態にある場合の前記組電池への充電制御を行う復帰制御部とを有し、
   さらに前記非水電解質２次電池を備えた電源装置は蓋を有するケース本体を有し、
   前記蓋を有する前記ケース本体には、外部接続端子が設けられ、
   前記蓋を有する前記ケース本体の内部に、前記組電池と前記セル電圧計測回路と前記セル電圧バランス回路と前記通常制御部とが設けられ、
   前記蓋を有する前記ケース本体とは別体に設けられた復帰操作部に前記復帰制御部と前記表示部と前記充電復帰指示手段と前記充電停止指示手段が設けられていて、
   前記通常制御部と前記復帰制御部とは前記外部接続端子を介して接続されることにより互いにそれぞれの動作に必要な情報を転送しあう、ことを特徴とする、非水電解質２次電池を備えた電源装置。
4. 請求項１乃至請求項３の内の一に記載の非水電解質２次電池を備えた電源装置において、
   前記制御部は、過放電状態にある前記組電池へ供給するための充電電流の値を基に、過放電状態から通常動作状態へ戻るまでの復帰時間を演算により求め、演算で求めた前記復帰時間を基に前記表示部に復帰予定時間情報を表示する、ことを特徴とする非水電解質２次電池を備えた電源装置。
5. 請求項１乃至請求項４の内の一に記載の非水電解質２次電池を備えた電源装置、において、
   前記制御部は、過放電状態にある前記組電池への充電電流の値を基に過放電状態から前記通常状態に復帰しさらに前記組電池が基準充電状態に至るまでの充電完了時間を演算により求め、前記充電完了時間を前記表示部に表示する、ことを特徴とする非水電解質２次電池を備えた電源装置。
6. 請求項１乃至請求項５の発明の内の一の発明の非水電解質２次電池を備えた電源装置において、
   過放電状態にある前記組電池を前記通常状態に復帰させるために前記組電池に供給する充電電流値は、１０分の１のＣレートから１００分の１のＣレートである、ことを特徴とする非水電解質２次電池を備えた電源装置。
7. 請求項６に記載の非水電解質２次電池を備えた電源装置において、
   前記組電池を構成する電圧と他の端子電圧との差が大きいＡの場合に対して、前記２次電池セルの各端子電圧の内の最低端子電圧と他の端子電圧との差が小さいＢの場合の方が、過放電状態での充電電流が大きい値となる、ことを特徴とする非水電解質２次電池を備えた電源装置。

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