JP5739005B2

JP5739005B2 - 蓄電装置管理システム

Info

Publication number: JP5739005B2
Application number: JP2013539464A
Authority: JP
Inventors: 雅人花田
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2015-06-24
Anticipated expiration: 2031-10-20
Also published as: US9391465B2; KR101612645B1; CN103891096A; CN103891096B; KR20140054320A; WO2013057821A1; EP2770607A1; EP2770607A4; US20140239912A1; JPWO2013057821A1

Description

本発明は、リチウムイオン電池などの蓄電セルを含む蓄電装置の充放電動作時の制御を行う蓄電池管理システムに関するものである。

二次電池の開発が進んでおり、たとえばリチウムイオン電池は、高容量で、エネルギー密度が高く、小型化および軽量化が容易であり、注目されている。

また、各種電子・電気機器に電源として用いられる蓄電装置は、一般的に、複数の二次電池を直並列に接続されることにより構成されている。蓄電装置を電源として利用する際には、当該蓄電装置は、電子・電気機器に接続され、放電を行う。また、蓄電装置に対して充電を行う際には、当該蓄電装置は電源系統に接続される。

なお、リチウムイオン電池に関する先行文献として、たとえば特許文献１が存在する。また、蓄電装置に関する先行文献として、たとえば特許文献２が存在する。

特許文献１に係るリチウムイオン電池では、過充電・過放電を防止でき、放熱用の隙間を確保しなくても電池の温度を調整することができる。また、特許文献２に係る蓄電装置では、大電流での急速充電により、電池温度が高くなる状態では確実に充電電流を遮断することができる。

特開平１０−３３４９５１号公報特開２００８−１４８４１９号公報

近年、蓄電装置において、充放電で高い電流の入出力が必要とされている。しかしながら、充放電の電流値を大きくすると、二次電池の発熱量が高くなる。したがって、充放電で高い入出力を得つつ、二次電池の発熱を抑制するためには、連続（長期間）の充放電ができないなど、蓄電装置の使用方法には制限が課せられていた。

そこで、本発明は、連続して長時間に渡り、蓄電装置が充放電の際に高い入出力を得ることができる蓄電装置管理システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る蓄電装置管理システムは、複数列の蓄電系統と、各前記蓄電系統を構成する、充放電が可能な複数の蓄電セルと、各前記蓄電系統に対応して設けられる、複数の切替部と、各前記蓄電セルに対応して配設され、当該対応している前記蓄電セルの温度を検出する、複数の温度センサと、各前記切替部および各前記温度センサと接続される制御部とを、備えており、前記複数列の蓄電系統のうち２以上の第１の数の蓄電系統が充放電動作状態に設定されており、２以上の第２の数の蓄電系統が充放電停止状態に設定されており、前記制御部には、第一の閾値温度が設定されており、前記制御部は、（Ａ）各前記温度センサから送信される温度情報を基に、各前記蓄電セルの温度を監視し、（Ｂ）前記（Ａ）の結果、充放電動作状態である前記蓄電系統において、いずれかの前記蓄電セルの温度が温度上昇し、前記第一の閾値温度に達したとき、当該蓄電セルを有する前記蓄電系統に対応して設けられている前記切替部を制御し、当該蓄電系統を充放電動作状態から充放電停止状態に切替える第１の系統切替えを実施すると共に、（Ｃ）充放電停止中であった前記蓄電系統に対応して設けられている前記切替部を制御し、当該蓄電系統を充放電停止状態から充放電動作状態に切替える第２の系統切替えを実施し、前記制御部には、前記第２の切替え時における前記第２の数の蓄電系統間の動作状態切替順序が設定されており、前記制御部は、前記蓄電セルの温度が前記第一の閾値温度に達する度に、前記第１の系統切替えと、前記動作状態切替順序に従った前記第２の系統切替えとを、実施し、前記第１の系統切替えが行われた前記蓄電系統を、切り替わった順に前記動作状態切替順序に新たに組み込む。

本発明に係る蓄電装置管理システムは、複数列の蓄電系統と、各前記蓄電系統を構成する、充放電が可能な複数の蓄電セルと、各前記蓄電系統に対応して設けられる、複数の切替部と、各前記蓄電セルに対応して配設され、当該対応している前記蓄電セルの温度を検出する、複数の温度センサと、各前記切替部および各前記温度センサと接続される制御部とを、備えており、前記制御部には、第一の閾値温度が設定されており、前記制御部は、（Ａ）各前記温度センサから送信される温度情報を基に、各前記蓄電セルの温度を監視し、（Ｂ）前記（Ａ）の結果、充放電動作状態である前記蓄電系統において、いずれかの前記蓄電セルの温度が温度上昇し、前記第一の閾値温度に達したとき、当該蓄電セルを有する前記蓄電系統に対応して設けられている前記切替部を制御し、当該蓄電系統を充放電動作状態から充放電停止状態に切替える第１の系統切替えを実施すると共に、（Ｃ）充放電停止中であった前記蓄電系統に対応して設けられている前記切替部を制御し、当該蓄電系統を充放電停止状態から充放電動作状態に切替える第２の系統切替えを実施する。

したがって、連続して長時間に渡り、蓄電装置が充放電の際に高い入出力を得ることができる蓄電装置管理システムを提供できる。

この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

実施の形態１に係る蓄電装置管理システム１００の構成を示すブロック図である。実施の形態１に係る蓄電装置管理システム１００の動作を説明するための図である。制御部１０に設定される、充放電停止状態から充放電動作状態へと切替える蓄電系統の順序を例示する図である。実施の形態１に係る蓄電装置管理システム１００の動作を説明するための図である。実施の形態１に係る蓄電装置管理システム１００の動作を説明するための図である。実施の形態１に係る蓄電装置管理システム１００の動作を説明するための図である。各蓄電系統の他の構成態様を例示する図である。

本発明では、蓄電装置は、複数列の蓄電系統により構成されている。また、各蓄電系統は、充放電が可能な複数の蓄電セルにより構成されている。また、各蓄電系統には、切替部が配設されている。ここで、本発明に係る蓄電装置では、充放電処理の際に、全ての蓄電系統が充放電動作を行うのではく、幾つかの蓄電系統は、充放電動作を行わない充放電停止状態となっている。

蓄電セルは充放電の際の電流値に応じて発熱するが、本発明に係る蓄電装置管理システムでは、各蓄電セルの温度を監視している。そして、当該蓄電装置管理システムでは、何れかの蓄電セルが高温になったとき、切替部を制御し、当該高温となった蓄電セルを有する蓄電系統（蓄電系統Ａと称する）を、充放電処理から切り離す。

さらに、当該蓄電装置管理システムは、上記充放電停止状態の蓄電系統の中から、任意の蓄電系統を選択し、当該蓄電系統に接続されている切替部を制御する。当該切替部の制御により、充放電停止状態であった蓄電系統（蓄電系統Ｂと称する）が充放電動作状態となり、蓄電系統Ｂは、蓄電系統Ａの代わりに、充放電動作を行う。

以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。

＜実施の形態１＞
本実施の形態では、各蓄電系統を構成する蓄電セルは全て、リチウムイオン電池などの蓄電池である。そこで、本実施の形態では、蓄電セルを蓄電池と称して説明する。

図１は、本実施の形態に係る蓄電装置管理システム１００の構成を示す図である。ここで、図１において制御部１０を除いた構成が、蓄電装置であると把握することができる。当該蓄電装置管理システム１００は、蓄電装置と当該蓄電装置の監視制御する制御部１０とを含む。

放電の場合には、図１に示す蓄電装置の破断線で示された部分が、コンバータ等を介して、電子・電気機器等の負荷に接続され、当該蓄電装置は当該負荷の電源として機能する。充電の場合にも、コンバータ等を介して、同様の破断線で示された部分から充電される。

図１に示すように、蓄電装置は、複数列の蓄電系統Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，・・・，ＧＮ−１，ＧＮを備えている。ここで、図１に示すように、各蓄電系統Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，・・・，ＧＮ−１，ＧＮは、充放電が可能な複数の蓄電池１から構成されている。各蓄電池１は、充放電が可能な二次電池であり、たとえばリチウムイオン電池などを採用することができる。

なお、図１の構成例では、直列に接続された複数の蓄電池１により、各蓄電系統Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，・・・，ＧＮ−１，ＧＮが構成されている。

また、図１に示すように、各蓄電系統Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，・・・，ＧＮ−１，ＧＮに対応して、切替部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・，ＳＮ−１，ＳＮが各々設けられている。

具体的に、図１に示すように、蓄電系統Ｇ１の一方の端部に位置する蓄電池１に、切替部Ｓ１が接続されている。また、蓄電系統Ｇ２の一方の端部に位置する蓄電池１に、切替部Ｓ２が接続されている。また、蓄電系統Ｇ３の一方の端部に位置する蓄電池１に、切替部Ｓ３が接続されている。また、蓄電系統ＧＮ−１の一方の端部に位置する蓄電池１に、切替部ＳＮ−１が接続されている。さらに、蓄電系統ＧＮの一方の端部に位置する蓄電池１に、切替部ＳＮが接続されている。

ここで、各切替部Ｓ１〜ＳＮ−１における電流の入出力端部は各々、配線により共通に接続される（一方の破断線部側参照）。

また、各切替部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・，ＳＮ−１，ＳＮは、データ・信号等の送受信が可能なように、制御部１０と接続されている。各切替部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・，ＳＮ−１，ＳＮは、制御部１０の制御により、入／切を実施する。

ここで、切替部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・，ＳＮ−１，ＳＮが「入」の状態である場合には、当該切替部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・，ＳＮ−１，ＳＮに接続されている蓄電系統Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，・・・，ＧＮ−１，ＧＮは、充放電が可能となる（充放電動作状態）。これに対して、切替部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・，ＳＮ−１，ＳＮが「切」の状態である場合には、当該切替部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・，ＳＮ−１，ＳＮに接続されている蓄電系統Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，・・・，ＧＮ−１，ＧＮは、充放電が不可能となる（充放電停止状態）。

また、蓄電装置管理システム１００は、図１に示すように、複数の温度センサ２を備えている。各温度センサ２は、各蓄電池１に対応して、当該蓄電池１の近傍に配設されている。

また、各温度センサ２は、データ・信号等の送受信が可能なように、制御部１０と接続されている。各温度センサ２は、対応する蓄電池１の温度を検出する。そして、当該検出結果（温度情報）を、各温度センサ２は、制御部１０へと送信する。

また、蓄電装置管理システム１００が備える制御部１０は、上記の通り、各切替部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・，ＳＮ−１，ＳＮおよび各温度センサ２と、通信可能に接続されている。

当該制御部１０は、温度センサ２から送信される温度情報を受信する。また、制御部１０は、第一の閾値温度が予め設定されている。ここで、第一の閾値温度は、高温領域の温度が選択され、たとえば、各蓄電池２が正常に定格電流値を入出力できる上限の温度（または、当該上限の温度より少し低めの温度）を、当該第一の閾値温度として採用することができる。

当該制御部１０は、上記温度情報および上記第一の閾値温度を用いて、各切替部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・，ＳＮ−１，ＳＮの入／切を制御する。なお、制御部１０の各切替部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・，ＳＮ−１，ＳＮの具体的な入／切制御動作については、後述する。また、各切替部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・，ＳＮ−１，ＳＮは、温度制御用以外にも、電池単体異常などの際に、特定の電池系統を切り離したり、メンテナンス用に利用してもよい。

また、図１には図示を省略しているが、蓄電装置監視システム１００は、各蓄電池１を冷却するための冷却部も備えている。

当該冷却部は、各蓄電池１に対応して配設されていても良く、また、いくつかの蓄電池１に対応して１つの冷却部が配設されていても良く、また、全ての蓄電池１に対応して１つの冷却部が配設されていても良い。

当該冷却部としては、周知の冷却手段を採用でき、たとえばファン等が採用できる。当該冷却部により、蓄電池１は強制的に冷却される。

次に、本実施の形態に係る蓄電装置監視システム１００の動作を、図２，４，５，６を用いて説明する。

ここで、図２，４，５，６では、説明簡略化のために、蓄電装置は、５列の蓄電系統Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５を備えている構成であるとする（したがって、蓄電装置は、各蓄電系統Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５に対応して、５個の切替部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５を備える）。

蓄電装置が充放電動作をしており、図２に示すように、切替部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が「入」状態であり、切替部Ｓ４，Ｓ５が「切」状態であるとする。つまり、蓄電系統Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３が「充放電動作状態」であり、蓄電系統Ｇ４，Ｇ５が「充放電停止状態」である。

さらに、制御部１０には、第一の閾値温度に加えて、次の順序に関する情報が予め設定されている。つまり、制御部１０には、充放電停止状態から充放電動作状態に切替える蓄電系統Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５の順序に関する情報が、設定されている。制御部１０は、何れかの蓄電池１の温度が第一の閾値温度に達する度に、当該順序に関する情報に従って、蓄電系統Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５を、充放電停止状態から充放電動作状態に切替える。

図３は、当該順序に関する情報の例を示す図であり、制御部１０には当該図３に示す情報が設定されているとする。

図３の例では、最初に、蓄電系統Ｇ４が、充放電停止状態から充放電動作状態に切替わる。そして、２番目に、蓄電系統Ｇ５が、充放電停止状態から充放電動作状態に切替わる。そして、３番目に、最初に充放電動作状態から充放電停止状態に切替った蓄電系統が、充放電停止状態から充放電動作状態に切替わる。そして、４番目に、２番目に充放電動作状態から充放電停止状態に切替った蓄電系統が、充放電停止状態から充放電動作状態に切替わる。つまり、図３の例では、３番目以降は、充放電動作状態から充放電停止状態に切替った順番に従って、ローテンション的に、蓄電系統Ｇ１〜Ｇ５は充放電停止状態から充放電動作状態に切替わる。

ただし、充放電動作状態に切り替える際に、切り替えられる蓄電系統Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５において、蓄電池１の温度が第一の閾値よりも高い場合や電池異常が発生している場合には、当該状況を有する蓄電系統Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５系統への切替は飛ばされ、次の蓄電系統Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５が選択される。なお、切り替え可能な蓄電系統Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５がない場合は、コントローラ(図示せず）はアラームを発して、外部への通報を実施する。

さて、蓄電装置の充放電が開始されると、制御部１０は、各温度センサ２から送信される温度情報を参照することにより、各蓄電池１の温度を監視する。

そして、図２に示されている状態における上記温度監視の結果、充放電動作状態である蓄電系統Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３において、蓄電池１の温度がより上昇したとする。たとえば、充放電動作状態である蓄電系統Ｇ２に属する何れかの蓄電池１（蓄電池１Ａと称する）において、温度がより上昇したとする。そして、制御部１０は、当該蓄電池１Ａに対応して配設されている温度センサ２からの温度情報を受信し、当該蓄電池１Ａの温度が、第一の閾値温度に達したと判断したとする。

ここで、たとえば、各温度センサ２には識別情報等が設定されている場合には、各温度センサ２は、温度情報と共に自器の識別情報を、制御部１０に送信する。これにより、制御部１０は、送信されてきた温度情報が、どの蓄電系統Ｇ１〜Ｇ５に属する温度センサ２から送信されてきたか（若しくは、どの蓄電系統Ｇ１〜Ｇ５に属するどの蓄電池１に対応して配設されている温度センサ２から送信されてきたか）を把握できる。

さて、上記の場合には、制御部１０は、蓄電系統Ｇ２が属する蓄電池１Ａが高温状態であることを判断し、当該蓄電池１Ａが属する蓄電系統Ｇ２に対応して設けられている切替部Ｓ２を制御する。具体的に、制御部１０は、当該切替部Ｓ２を「入」状態から「切」状態に切替える。当該制御部１０の制御により、蓄電系統Ｇ２は、充放電動作状態から充放電停止状態に切替わる（蓄電系統切替え）。

さらに、蓄電系統Ｇ２が充放電動作状態から充放電停止状態に切替わったので、この代わりに、制御部１０は、次の制御も実施する。つまり、制御部１０は、前記切替直前において充放電停止状態であった蓄電系統Ｇ４，Ｇ５に対応して設けられている何れかの切替部Ｓ４，Ｓ５を制御する。当該制御により、何れかの蓄電系統Ｇ４，Ｇ５が、充放電停止状態から充放電動作状態に切替わる。

具体的に、制御部１０には、図３に例示する順序に関する情報が設定されている。そこで、制御部１０は、図３に従い（図３の１番目の順序参照）、まず、蓄電系統Ｇ４に対応して設けられている切替部Ｓ４を制御する。具体的に、制御部１０は、当該切替部Ｓ４を「切」状態から「入」状態に切替える。当該制御部１０の制御により、蓄電系統Ｇ４が、充放電停止状態から充放電動作状態に切替わる（蓄電系統切替え）。

蓄電池１Ａが高温であること（第一の閾値温度に達したこと）を制御部１０が検出し、上記各蓄電系統の切替えを行った結果、蓄電装置監視システム１００は、図２に示す状態から図４に示す状態へとなる。ここで、蓄電系統Ｇ２に属する各蓄電池１は、蓄電系統Ｇ２の充放電停止状態期間において、図示を省略している冷却部により強制的に冷却される。

さて、図４に示されている状態における上記温度監視の結果、たとえば、充放電動作状態である蓄電系統Ｇ１に属する何れかの蓄電池１（蓄電池１Ｂと称する）において、温度がより上昇したとする。そして、制御部１０は、当該蓄電池１Ｂに対応して配設されている温度センサ２からの温度情報を受信し、当該蓄電池１Ｂの温度が、第一の閾値温度に達したと判断したとする。

上記の場合には、制御部１０は、蓄電系統Ｇ１が属する蓄電池１Ｂが高温状態であることを判断し、当該蓄電池１Ｂが属する蓄電系統Ｇ１に対応して設けられている切替部Ｓ１を制御する。具体的に、制御部１０は、当該切替部Ｓ１を「入」状態から「切」状態に切替える。当該制御部１０の制御により、蓄電系統Ｇ１は、充放電動作状態から充放電停止状態に切替わる（蓄電系統切替え）。

さらに、蓄電系統Ｇ１が充放電動作状態から充放電停止状態に切替わったので、この代わりに、制御部１０は、次の制御も実施する。つまり、制御部１０は、前記切替直前において充放電停止状態であった蓄電系統Ｇ２，Ｇ５に対応して設けられている何れかの切替部Ｓ２，Ｓ５を制御する。当該制御により、何れかの蓄電系統Ｇ２，Ｇ５が、充放電停止状態から充放電動作状態に切替わる（蓄電系統切替え）。

具体的に、制御部１０には、図３に例示する順序に関する情報が設定されている。そこで、制御部１０は、図３に従い（図３の２番目の順序参照）、蓄電系統Ｇ５に対応して設けられている切替部Ｓ５を制御する。具体的に、制御部１０は、当該切替部Ｓ５を「切」状態から「入」状態に切替える。当該制御部１０の制御により、蓄電系統Ｇ５が、充放電停止状態から充放電動作状態に切替わる。

図４に示す状態において、蓄電池１Ｂが高温であること（第一の閾値温度に達したこと）を制御部１０が検出し、上記各蓄電系統の切替えを行った結果、蓄電装置監視システム１００は、図４に示す状態から図５に示す状態へとなる。ここで、蓄電系統Ｇ１に属する各蓄電池１は、蓄電系統Ｇ１の充放電停止状態期間において、図示を省略している冷却部により強制的に冷却される。

さて、図５に示されている状態における上記温度監視の結果、たとえば、充放電動作状態である蓄電系統Ｇ３に属する何れかの蓄電池１（蓄電池１Ｃと称する）において、温度がより上昇したとする。そして、制御部１０は、当該蓄電池１Ｃに対応して配設されている温度センサ２からの温度情報を受信し、当該蓄電池１Ｃの温度が、第一の閾値温度に達したと判断したとする。

上記の場合には、制御部１０は、蓄電系統Ｇ３が属する蓄電池１Ｃが高温状態であることを判断し、当該蓄電池１Ｃが属する蓄電系統Ｇ３に対応して設けられている切替部Ｓ３を制御する。具体的に、制御部１０は、当該切替部Ｓ３を「入」状態から「切」状態に切替える。当該制御部１０の制御により、蓄電系統Ｇ３は、充放電動作状態から充放電停止状態に切替わる（蓄電系統切替え）。

さらに、蓄電系統Ｇ３が充放電動作状態から充放電停止状態に切替わったので、この代わりに、制御部１０は、次の制御も実施する。つまり、制御部１０は、前記切替直前において充放電停止状態であった蓄電系統Ｇ１，Ｇ２に対応して設けられている何れかの切替部Ｓ１，Ｓ２を制御する。当該制御により、何れかの蓄電系統Ｇ１，Ｇ２が、充放電停止状態から充放電動作状態に切替わる。

具体的に、制御部１０には、図３に例示する順序に関する情報が設定されている。そこで、制御部１０は、図３に従い（図３の３番目の順序参照）、蓄電系統Ｇ２（上記から分かるように、蓄電系統Ｇ２は、最初に、充放電動作状態から充放電停止状態に切替っている）に対応して設けられている切替部Ｓ５を制御する。具体的に、制御部１０は、当該切替部Ｓ２を「切」状態から「入」状態に切替える。当該制御部１０の制御により、蓄電系統Ｇ２が、充放電停止状態から充放電動作状態に切替わる（蓄電系統切替え）。つまり、蓄電系統Ｇ２は、充放電動作を再開する。

ここで、上述したように、蓄電系統Ｇ２に属する各蓄電池１は、充放電停止状態期間に、図示を省略している冷却部により、強制的に冷却されている。したがって、蓄電系統Ｇ２の属する各蓄電池１（上記蓄電池１Ａも含めて）は、低温状態で充放電動作が再開される。

図５に示す状態において、蓄電池１Ｃが高温であること（第一の閾値温度に達したこと）を制御部１０が検出し、上記各蓄電系統の切替えを行った結果、蓄電装置監視システム１００は、図５に示す状態から図６に示す状態へとなる。

以後、上記と同様に、いずれかの蓄電池１が第一の閾値温度に達する度に、当該蓄電池１が属する蓄電系統Ｇ１〜Ｇ５を、充放電動作状態から充放電停止状態に切替え、さらに、図３に示す順序に従って、充放電停止状態であった蓄電系統Ｇ１〜Ｇ５を、充放電停止状態から充放電動作状態に切替える。そして、充放電停止状態である蓄電系統Ｇ１〜Ｇ５に属する各蓄電池１は、図示を省略している冷却部により強制的に冷却される。

以上のように、本実施の形態に係る蓄電装置管理システム１００では、制御部１０は、各温度センサ２から送信される温度情報を基に各蓄電池１の温度を監視している。そして、制御部１０は、当該監視の結果、充放電動作状態である蓄電系統Ｇ１〜Ｇ５において、いずれかの蓄電池１の温度が第一の閾値温度に達したとき、当該蓄電池１を有する蓄電系統Ｇ１〜Ｇ５に対応して設けられている切替部Ｓ１〜Ｓ５を制御し、当該蓄電系統Ｇ１〜Ｇ５を充放電動作状態から充放電停止状態に切替える系統切替えを実施している。さらに、制御部１０は、充放電停止中であった蓄電系統Ｇ１〜Ｇ５に対応して設けられている切替部Ｓ１〜Ｓ５を制御し、蓄電系統Ｇ１〜Ｇ５を充放電停止状態から充放電動作状態に切替える系統切替えを実施している。

したがって、連続して長時間に渡り、蓄電装置が充放電の際に高い入出力を得ることができる蓄電装置管理システム１００を提供できる。

つまり、いずれかの蓄電池１が高温となった時点で、当該蓄電池１が属する蓄電系統Ｇ１〜Ｇ５を充放電停止状態とする。当該当該充放電停止状態期間では、蓄電系統Ｇ１〜Ｇ５は充放電が実施されず電流の入出力も停止するので、当該蓄電系統Ｇ１〜Ｇ５に属する各蓄電池１を冷却することができる。一方、蓄電系統Ｇ１〜Ｇ５を充放電停止状態にしたとしても、代わりに、充放電停止状態となっていた他の蓄電系統Ｇ１〜Ｇ５を充放電動作状態に移行させている。したがって、何れかの蓄電系統Ｇ１〜Ｇ５を充放電停止状態に移行したとしても、蓄電装置は、高入出力での充放電を継続することができる。

さらに、何れかの蓄電池１が第一の閾値温度に達する度に、上記のようにローテンション的に、蓄電系統Ｇ１〜Ｇ５の各蓄電系統切替え動作を行っている。したがって、蓄電装置が、充放電の際に高い入出力を継続したとしても、各蓄電池１の温度が上昇し過ぎることを防止できる。このように、充放電の際に流れる電流により生じる発熱で、各蓄電池１が高温になり過ぎることが無いので、蓄電装置管理システム１００では、連続してより長時間に渡り、蓄電装置が充放電の際に高い入出力を得ることができる。

また、本実施の形態に係る蓄電装置管理システム１００では、冷却部を備えている。したがって、充放電停止期間中において、各蓄電池１を強制的に冷却することができる。よって、短時間に、各蓄電池１を十分な低温状態まで冷却することが可能となる。

なお、本実施の形態１では、各蓄電系統Ｇ１〜Ｇ５は、直列に接続された蓄電池１により構成されていた。しかしながら、図７に示すように、各蓄電系統Ｇ１〜ＧＮは、直並列に接続された蓄電池１により構成されていても良い。

さらに、各蓄電系統が直並列に接続された蓄電池１により構成される場合には、並列の段数および一つの並列接続における蓄電池１の直列の段数および並列接続の直列の段数は、蓄電装置が使用される環境に応じて、任意に選択される。

この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

１蓄電池
２温度センサ
１０制御部
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，ＧＮ−１，ＧＮ蓄電系統
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，ＳＮ−１，ＳＮ切替部
１００蓄電装置管理システム

Claims

複数列の蓄電系統（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，ＧＮ−１，ＧＮ）と、
各前記蓄電系統を構成する、充放電が可能な複数の蓄電セル（１）と、
各前記蓄電系統に対応して設けられる、複数の切替部（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，ＳＮ−１，ＳＮ）と、
各前記蓄電セルに対応して配設され、当該対応している前記蓄電セルの温度を検出する、複数の温度センサ（２）と、
各前記切替部および各前記温度センサと接続される制御部（１０）とを、
備えており、
前記複数列の蓄電系統のうち２以上の第１の数の蓄電系統が充放電動作状態に設定されており、２以上の第２の数の蓄電系統が充放電停止状態に設定されており、
前記制御部には、
第一の閾値温度が設定されており、
前記制御部は、
（Ａ）各前記温度センサから送信される温度情報を基に、各前記蓄電セルの温度を監視し、
（Ｂ）前記（Ａ）の結果、充放電動作状態である前記蓄電系統において、いずれかの前記蓄電セルの温度が温度上昇し、前記第一の閾値温度に達したとき、当該蓄電セルを有する前記蓄電系統に対応して設けられている前記切替部を制御し、当該蓄電系統を充放電動作状態から充放電停止状態に切替える第１の系統切替えを実施すると共に、
（Ｃ）充放電停止中であった前記蓄電系統に対応して設けられている前記切替部を制御し、当該蓄電系統を充放電停止状態から充放電動作状態に切替える第２の系統切替えを実施し、
前記制御部（１０）には、
前記第２の切替え時における前記第２の数の蓄電系統間の動作状態切替順序が設定されており、
前記制御部（１０）は、
前記蓄電セル（１）の温度が前記第一の閾値温度に達する度に、前記第１の系統切替えと、前記動作状態切替順序に従った前記第２の系統切替えとを、実施し、
前記第１の系統切替えが行われた前記蓄電系統を、切り替わった順に前記動作状態切替順序に新たに組み込むこと特徴とする、蓄電装置管理システム。
前記蓄電セルは、
蓄電池（１）である、
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置管理システム。
前記蓄電セルを冷やす、空冷部を、さらに備えている、
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置管理システム。