JP7073904B2 - 蓄電装置、外部放電装置、及び、蓄電装置の外部放電装置による放電方法 - Google Patents

蓄電装置、外部放電装置、及び、蓄電装置の外部放電装置による放電方法 Download PDF

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Description

本明細書で開示する技術は、蓄電装置、外部放電装置、及び、蓄電素子の放電方法に関する。
リチウムイオン電池などの蓄電素子を備える蓄電装置において、蓄電素子が設けられている電流経路に遮断器を備え、蓄電素子の過放電が予見される場合に遮断器を開いて蓄電素子を過放電から保護することが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の蓄電池パック１００は、本体部１２０、二次電池１０１（蓄電素子に相当）、及び、二次電池１０１と直列に接続されているスイッチ１０４（遮断器に相当）を備える。蓄電池パック１００は、二次電池１０１の電圧が、二次電池１０１の放電が停止される規格値（放電終止電圧）になるとスイッチ１０４を開放する。
一般に蓄電装置は廃棄時に解体される。蓄電装置を解体するときは作業の安全のために蓄電素子の残電力を放電することが望ましい。特許文献１に記載の蓄電池パック１００は、本体部１２０に収容されている電力消費部１０５と、電力消費部１０５を含む回路を作動させる指示を外部から受け付ける受付部１１４（例えば機械式スイッチや通信部）とを備える。蓄電池パック１００は受付部１１４が当該指示を受け付けると電力消費部１０５を含む回路を作動させることによって二次電池１０１を放電させる。
再公表ＷＯ２０１６／００６１５２号公報
上述した特許文献１に記載の蓄電池パック１００は蓄電池パック１００ごとに電力消費部１０５を備えなければならず、蓄電池パック１００の構成が複雑になる。
本明細書では、蓄電素子を過放電から保護しつつ簡素な構成で蓄電素子の残電力を最後まで放電できる技術を開示する。
蓄電装置であって、蓄電素子と、前記蓄電素子と直列に接続されている遮断器と、前記蓄電素子の残電力を放電する放電指示を受け付ける受付部と、管理部と、を備え、前記管理部は、前記蓄電素子の充電状態が所定の閾値以下まで低下すると前記遮断器を開いて前記蓄電素子を過放電から保護する保護処理と、前記受付部によって前記放電指示が受け付けられると前記蓄電素子の保護を解除する保護解除処理と、を実行する。
蓄電素子を過放電から保護しつつ簡素な構成で蓄電素子の残電力を最後まで放電できる。
実施形態１に係る蓄電装置、及び、その蓄電装置が搭載されている車両の模式図 蓄電装置の分解斜視図 図２に示す蓄電素子の平面図 図３Ａに示すＡ－Ａ線の断面図 図１の本体内に蓄電素子を収容した状態を示す斜視図 図４の蓄電素子にバスバーを装着した状態を示す斜視図 蓄電装置の電気的構成、及び、外部放電装置の構成を示す模式図 実施形態２に係る蓄電装置の電気的構成、及び、外部放電装置の構成を示す模式図
（本実施形態の概要）
蓄電装置であって、蓄電素子と、前記蓄電素子と直列に接続されている遮断器と、前記蓄電素子の残電力を放電する放電指示を受け付ける受付部と、管理部と、を備え、前記管理部は、前記蓄電素子の充電状態が所定の閾値以下まで低下すると前記遮断器を開いて前記蓄電素子を過放電から保護する保護処理と、前記受付部によって前記放電指示が受け付けられると前記蓄電素子の保護を解除する保護解除処理と、を実行する。
蓄電装置の内部に放電抵抗を備えるのではなく、外部の放電抵抗を用いて蓄電素子の残電力を放電する。一つの外部の放電抵抗を用いて複数の蓄電装置の残電力を放電できるので、蓄電装置毎に放電抵抗を備える場合に比べて蓄電装置の構成を簡素にできる。
ただし、蓄電素子が過放電から保護されていると蓄電素子の充電状態が所定の閾値以下まで低下したときに遮断器が開くので、外部の放電抵抗を用いると蓄電素子の残電力を最後まで放電できない。このため、作業者は蓄電装置を解体して内部の蓄電素子を露出させないと残電力を最後まで放電させることができず、短絡する可能性がある。あるいは、遮断器が開くと端子電圧が０Ｖになるので、作業者は放電しきったと思って解体してしまい、短絡する可能性がある。
上記の蓄電装置によると、放電指示を受け付けると蓄電素子の保護を解除するので、外部の放電抵抗を用いても蓄電素子の残電力を最後まで放電できる。このため、蓄電素子を過放電から保護しつつ簡素な構成で蓄電素子の残電力を最後まで放電できる。
前記管理部は、前記保護解除処理において、前記放電指示が受け付けられたときに前記遮断器が閉じていた場合は、その後に前記蓄電素子の充電状態が前記閾値以下まで低下しても前記保護処理を実行しないように自身の動作を設定してもよい。
蓄電装置に外部の放電抵抗が取り付けられたとき、蓄電素子の充電状態が未だ所定の閾値以下まで低下していない場合は、蓄電素子の保護処理が実行されていないので遮断器が閉じている。遮断器が閉じている場合は外部の放電抵抗を取り付けると外部の放電抵抗によって蓄電素子の残電力が放電されるが、その後に蓄電素子の充電状態が閾値以下まで低下したときに保護処理が実行されて遮断器が開く。このため、蓄電素子の残電力が最後まで放電されない。
上記の蓄電装置によると、放電指示を受け付けたとき、遮断器が閉じている場合はその後に蓄電素子の充電状態が所定の閾値以下まで低下しても保護処理を実行しないように自身の動作を設定するので、残電力の放電の途中で遮断器が開いて放電が停止することを防止できる。このため、外部の放電抵抗を用いても蓄電素子の残電力を最後まで放電できる。
前記管理部は、前記保護解除処理において、前記放電指示が受け付けられたとき、既に前記保護処理が実行されて前記遮断器が開いていた場合は、前記遮断器を閉じてもよい。
外部の放電抵抗が取り付けられたとき、蓄電素子の充電状態が既に所定の閾値以下まで低下している場合は、保護処理が実行されて遮断器が開いている。このため、この場合は蓄電装置に外部の放電抵抗を取り付けても蓄電素子の残電力が放電されない。
上記の蓄電装置によると、放電指示を受け付けたとき、遮断器が開いている場合は遮断器を閉じるので、外部の放電抵抗を用いても蓄電素子の残電力を最後まで放電できる。
前記蓄電素子が収容されている筐体を備え、前記受付部は、前記筐体の外部からの前記放電指示を非接触で受け付けてもよい。
蓄電素子の放電指示を受け付ける構成としては、作業者によって筐体の外部から操作される機械式スイッチを用いる構成が考えられる。しかしながら、蓄電装置の防水・防塵性の観点からは機械式スイッチは好ましくない。上記の蓄電装置によると、放電指示を非接触で受け付けるので、機械式スイッチを用いる場合に比べて蓄電装置の防水・防塵性を向上させることができる。このため、蓄電素子の残電力の放電が水や塵の侵入によって阻害されるリスクを低減できる。
前記受付部は、前記筐体の内部に設けられている磁気スイッチであって前記筐体の外部からの磁力に駆動されてオンになる磁気スイッチを備え、前記磁気スイッチがオンになると前記管理部に電気信号を出力してもよい。
上記の蓄電装置によると、外部からの放電指示を非接触で受け付けることができる。これにより蓄電装置の防水・防塵性を向上させることができ、蓄電素子の残電力の放電が水や塵の侵入によって阻害されるリスクを低減できる。
前記受付部は、前記筐体に設けられており、前記筐体の外部の光を前記筐体の内部に透過させる透過部と、前記透過部を前記筐体の外側から覆う着脱可能な遮蔽部材と、前記筐体の内部に設けられており、前記透過部を透過した光を受光してオンになる光電スイッチと、を備え、前記光電スイッチがオンになると前記管理部に電気信号を出力してもよい。
上記の蓄電装置によると、外部からの放電指示を非接触で受け付けることができる。これにより蓄電装置の防水・防塵性を向上させることができ、蓄電素子の残電力の放電が水や塵の侵入によって阻害されるリスクを低減できる。上記の蓄電装置によると、残電力が放電されているか否かを遮蔽部材の有無で視覚的に判断できるので、作業時の安全性が向上する。
前記蓄電素子はリチウムイオン電池であってもよい。
例えば蓄電素子が鉛蓄電池である場合は鉛蓄電池を切断することによって解体することが可能であるが、リチウムイオン電池の場合はそのように解体すると蓄電素子に電力が残っていた場合に危険である。上記の蓄電装置によると、リチウムイオン電池の残電力を最後まで放電させることができるので、リチウムイオン電池を解体するときの安全性が向上する。
当該蓄電装置は車両に搭載されるものであり、前記管理部は、当該蓄電装置が前記車両から取り外されている場合のみ前記保護解除処理を実行してもよい。
上記の蓄電装置によると、蓄電装置が車両に搭載されているときは放電指示を受け付けても保護解除処理を実行しないので、蓄電装置が車両に搭載されている状態で放電指示が行われて蓄電素子の残電力が最後まで放電されることを防止できる。これにより、過放電によって蓄電素子が使用できなくなる可能性を低減できる。
外部放電装置は、蓄電装置の正極外部端子及び負極外部端子のいずれか一方に接続される第１の接点と、いずれか他方に接続される第２の接点と、前記第１の接点と前記第２の接点とを接続している電流経路に設けられている放電抵抗と、前記蓄電装置に放電を指示する指示部と、を備える。
上記の外部放電装置によると、外部放電装置が蓄電装置に放電を指示するので、作業時に蓄電装置に外部放電装置を取り付ける作業とは別に放電を指示するための作業を行わなくてよい。このため作業時の利便性が向上する。
本明細書によって開示される技術は、装置、方法、これらの装置または方法の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の種々の態様で実現できる。
＜実施形態１＞
実施形態を図１ないし図６によって説明する。
（１）蓄電装置の構成
図１を参照して、実施形態１に係る蓄電装置１について説明する。蓄電装置１は車両２に搭載されるものであり、車両２のエンジン（内燃機関の一例）を始動させるスタータや車両２に搭載されている補機類（ＥＣＵ、ヘッドライト、エアコン、オーディオなど）に電力を供給する。
図２に示すように、蓄電装置１は外装体１０（筐体の一例）と、外装体１０の内部に収容される複数の蓄電素子１２とを備える。外装体１０は合成樹脂材料からなる本体１３と蓋体１４とで構成されている。本体１３は有底筒状であり、平面視矩形状の底面部１５とその４辺から立ち上がって筒状となる４つの側面部１６とで構成される。４つの側面部１６によって上端部分に上方開口部１７が形成されている。
蓋体１４は平面視矩形状であり、その４辺から下方に向かって枠体１８が延びている。蓋体１４は本体１３の上方開口部１７を閉鎖する。蓋体１４の上面には平面視略Ｔ字形の突出部１９が形成されている。蓋体１４の上面には突出部１９が形成されていない２箇所のうち一方の隅部に正極外部端子２０が固定され、他方の隅部に負極外部端子２１が固定されている。
蓄電素子１２は繰り返し充電可能な二次電池であり、具体的には例えばリチウムイオン電池である。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、蓄電素子１２は直方体形状のケース２２内に電極体２３を非水電解質と共に収容したものである。ケース２２はケース本体２４と、その上方の開口部を閉鎖するカバー２５とで構成されている。
電極体２３は、詳細については図示しないが、銅箔からなる基材に活物質を塗布した負極要素と、アルミニウム箔からなる基材に活物質を塗布した正極要素との間に多孔性の樹脂フィルムからなるセパレータを配置したものである。これらはいずれも帯状であり、セパレータに対して負極要素と正極要素とを幅方向の反対側にそれぞれ位置をずらせた状態で、ケース本体２４に収容可能となるように扁平状に巻回されている。
正極要素には正極集電体２６を介して正極端子２７が接続されている。負極要素には負極集電体２８を介して負極端子２９が接続されている。正極集電体２６及び負極集電体２８は平板状の台座部３０と、台座部３０から延びる脚部３１とを有している。台座部３０には貫通孔が形成されている。脚部３１は正極要素又は負極要素に接続されている。正極端子２７及び負極端子２９は、端子本体部３２と、その下面中心部分から下方に突出する軸部３３とを有している。そのうち正極端子２７の端子本体部３２と軸部３３とはアルミニウム（単一材料）によって一体成形されている。負極端子２９においては、端子本体部３２がアルミニウム製であり、軸部３３が銅製であり、これらを組み付けたものである。正極端子２７及び負極端子２９の端子本体部３２はカバー２５の両端部に絶縁材料からなるガスケット３４を介して配置され、このガスケット３４から外方へ露出されている。
図４に示すように、蓄電素子１２は複数個（例えば１２個）が幅方向に並設された状態で本体１３内に収容されている。ここでは本体１３の一端側から他端側（矢印Ｙ１からＹ２方向）に向かって３つの蓄電素子１２を１組として、同一組では隣り合う蓄電素子１２の端子極性が同じになり、隣り合う組同士では隣り合う蓄電素子１２の端子極性が逆になるように配置されている。最も矢印Ｙ１側に位置する３つの蓄電素子１２（第１組）では矢印Ｘ１側が負極、矢印Ｘ２側が正極となっている。第１組に隣接する３つの蓄電素子１２（第２組）では矢印Ｘ１側が正極、矢印Ｘ２側が負極となっている。さらに第２組に隣接する第３組では第１組と同じ配置となっており、第３組に隣接する第４組では第２組と同じ配置となっている。
図５に示すように、正極端子２７及び負極端子２９には導電部材としての端子用バスバー（接続部材）３６～４０が溶接により接続されている。第１組の矢印Ｘ２側では正極端子２７群が第１バスバー３６によって接続されている。第１組と第２組の間では矢印Ｘ１側で第１組の負極端子２９群と第２組の正極端子２７群とが第２バスバー３７によって接続されている。第２組と第３組の間では矢印Ｘ２側で第２組の負極端子２９群と第３組の正極端子２７群とが第３バスバー３８によって接続されている。第３組と第４組の間では、矢印Ｘ１側で第３組の負極端子２９群と第４組の正極端子２７群とが第４バスバー３９によって接続されている。第４組の矢印Ｘ２側では、負極端子２９群が第５バスバー４０によって接続されている。
図２を併せて参照すると、電気の流れの一端に位置する第１バスバー３６は第１の電子機器４２Ａ（例えばヒューズ）、第２の電子機器４２Ｂ（例えばリレー）、バスバー４３及びバスバーターミナル（図示せず）を介して正極外部端子２０に接続されている。電気の流れの他端に位置する第５バスバー４０はバスバー４４Ａ，４４Ｂ及び負極バスバーターミナル（図示せず）を介して負極外部端子２１に接続されている。これによりそれぞれの蓄電素子１２は正極外部端子２０及び負極外部端子２１を介して充電と放電とが可能になっている。電子機器４２Ａ，４２Ｂと電気部品接続用バスバー４３、４３Ａ及び４４Ｂとは、積層配置した複数の蓄電素子１２の上部に配置された回路基板ユニット４１に取り付けられている。バスバーターミナルは、蓋体１４に配置されている。
（２）蓄電装置の電気的構成
図６を参照して、蓄電装置１の電気的構成について説明する。図６に示すように、蓄電装置１は前述した複数の蓄電素子１２と、それらの蓄電素子１２を管理する電池管理装置５０（ＢＭＳ：Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）とを備えている。
ＢＭＳ５０は図２に示す回路基板ユニット４１に実装されている。ＢＭＳ５０は電流センサ５１、リレー５３（遮断器の一例）、受付部５４、及び、管理部５５を備えている。
電流センサ５１は蓄電素子１２と直列に接続されており、蓄電素子１２に流れる電流の電流値Ｉ［Ａ］を計測して管理部５５に出力する。リレー５３は蓄電素子１２と直列に接続されている。リレー５３は蓄電素子１２を過充電や過放電から保護するためのものであり、管理部５５によって開閉される。
受付部５４は外装体１０の外部からの放電指示を受け付けるためのものである。受付部５４は蓄電素子１２が接続されている電流経路５６から分岐して管理部５５に接続されている電流経路５７と、電流経路５７に設けられている常開式のリレー５８（磁気スイッチの一例）とを備えている。
外装体１０の外部から外装体１０に磁石を近づけるとその磁石の磁力（放電指示の一例）によってリレー５８が閉じる（すなわちリレー５８がオンになる）。電流経路５７の管理部５５側の端部は管理部５５の所定の入力ポートに接続されており、リレー５８がオンになると管理部５５の入力ポートに電圧（電気信号の一例）が印加される。
管理部５５は蓄電素子１２から供給される電力によって動作するものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信部などを備えている。ＣＰＵはＲＯＭに記憶されている各種のプログラムを実行することによって蓄電装置１の各部を管理する。
管理部５５はＣＰＵに替えて、あるいはＣＰＵに加えてＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などを備えていてもよい。
（３）外部放電装置の構成
図６を参照して、外部放電装置３の構成について説明する。外部放電装置３は蓄電装置１を解体するときに蓄電素子１２の残電力を放電させるものである。外部放電装置３は第１の接点６０、第２の接点６１、電流経路６２、放電抵抗６３及び磁石６４（指示部の一例）を備えている。第１の接点６０は蓄電装置１の正極外部端子２０及び負極外部端子２１のいずれか一方に接続され、第２の接点６１はいずれか他方に接続される。電流経路６２は第１の接点６０と第２の接点６１とを接続している。放電抵抗６３は電流経路６２に設けられている。磁石６４は蓄電素子１２のリレー５８を閉じるためのものであり、外部放電装置３が蓄電装置１に取り付けられたときにリレー５８の近傍となる位置に配されている。
（４）管理部によって実行される処理
管理部５５によって実行される処理として、蓄電素子１２を過放電から保護する保護処理、及び、蓄電素子１２の保護を解除する保護解除処理について説明する。
（４－１）保護処理
管理部５５は所定の時間間隔で蓄電素子１２の充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を推定し、ＳＯＣが所定の閾値以下まで低下するとリレー５３を開く（保護処理の一例）。これにより電流経路５６が遮断され、蓄電素子１２が過放電から保護される。
ＳＯＣを推定する方法としては、例えば電流積算法が知られている。電流積算法は蓄電素子１２の充放電電流を電流センサ５１によって常時計測することで蓄電素子１２に出入りする電力量を計測し、これを初期容量から加減することでＳＯＣを推定する手法である。
ＳＯＣと蓄電素子１２の開放電圧（ＯＣＶ：Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ）とは比較的精度の高い相関関係がある。このため、ＳＯＣが所定の閾値以下まで低下したか否かをＳＯＣから直接判断するのではなく、ＯＣＶが所定の基準値以下まで低下するとＳＯＣが所定の閾値以下まで低下したと判断してもよい。ＯＣＶは必ずしも回路が開放されているときの電圧に限らず、蓄電素子１２に流れる電流が所定の基準値以下のときの電圧であってもよい。
（４－２）保護解除処理
作業者は、蓄電装置１を解体するとき、蓄電装置１を解体する前に、蓄電素子１２の残電力を放電させるために蓄電装置１に外部放電装置３を取り付ける。外部放電装置３を取り付けると外部放電装置３の第１の接点６０が正極外部端子２０（あるいは負極外部端子２１）に接触し、第２の接点６１が負極外部端子２１（あるいは正極外部端子２０）に接触する。
外部放電装置３が取り付けられたとき、蓄電素子１２のＳＯＣが未だ前述した所定の閾値以下まで低下していない場合は、蓄電素子１２の保護処理が実行されていないのでリレー５３が閉じている。リレー５３が閉じている場合は外部放電装置３が取り付けられると外部放電装置３によって蓄電素子１２の残電力が放電される。外部放電装置３が取り付けられて蓄電素子１２の残電力が放電されると、その後に蓄電素子１２のＳＯＣが閾値以下まで低下するので、残電力の放電の途中で保護処理が実行されてリレー５３が開く。このため、そのままでは蓄電素子１２の残電力が最後まで放電されない。
一方、外部放電装置３が取り付けられたとき、蓄電素子１２のＳＯＣが既に所定の閾値以下まで低下している場合は、既に保護処理が実行されてリレー５３が開いているので、蓄電装置１に外部放電装置３を取り付けても蓄電素子１２の残電力が放電されない。
このため、管理部５５は放電指示を受け付けると蓄電素子１２の保護を解除して蓄電素子１２の残電力が最後まで放電されるようにする。具体的には、蓄電装置１に外部放電装置３が取り付けられると磁石６４の磁力によってリレー５８がオンになる（受付部５４によって放電指示が受け付けられる）。リレー５８がオンになると管理部５５の入力ポートに電圧が印加される。管理部５５は入力ポートに電圧が印加されると、リレー５３が閉じているか否かを判断する。
リレー５３が閉じている場合は、管理部５５はその後にＳＯＣが所定の閾値以下まで低下しても保護処理を実行しないように自身の動作を設定する。このため、外部放電装置３が取り付けられた後に蓄電素子１２のＳＯＣが閾値以下まで低下してもリレー５３が開かれず、蓄電素子１２の残電力が最後まで放電される。
一方、リレー５３が開いている場合は、管理部５５はリレー５３を閉じる。このため、既に保護処理が実行されてリレー５３が開いていても蓄電素子１２の残電力が最後まで放電される。
（６）実施形態の効果
蓄電装置１によると、蓄電装置１の内部に放電抵抗を備えるのではなく、外部の放電抵抗６３を用いて蓄電素子１２の残電力を放電するので、一つの放電抵抗６３を用いて複数の蓄電装置１の残電力を放電できる。このため蓄電装置１毎に放電抵抗６３を備える場合に比べて蓄電装置１の構成を簡素にできる。そして、蓄電装置１によると、放電指示を受け付けると蓄電素子１２の保護を解除するので、外部の放電抵抗６３を用いても蓄電素子１２の残電力を最後まで放電できる。よって蓄電装置１によると、蓄電素子１２を過放電から保護しつつ簡素な構成で蓄電素子１２の残電力を最後まで放電できる。
蓄電装置１によると、放電指示を受け付けたときにリレー５３が閉じていた場合はその後に蓄電素子１２のＳＯＣが所定の閾値以下まで低下しても保護処理を実行しないように自身の動作を設定するので、残電力の放電の途中でリレー５３が開いて放電が停止することを防止できる。このため、外部の放電抵抗６３を用いても蓄電素子１２の残電力を最後まで放電できる。
蓄電装置１によると、放電指示を受け付けたとき、既に保護処理が実行されてリレー５３が開いていた場合はリレー５３を閉じるので、外部の放電抵抗６３を用いても蓄電素子１２の残電力を最後まで放電できる。
蓄電装置１によると、外装体１０の外部からの放電指示を非接触で受け付けるので、機械式スイッチを用いる場合に比べて蓄電装置１の防水・防塵性を向上させることができる。これにより、蓄電素子１２の残電力の放電が水や塵の侵入によって阻害されるリスクを低減できる。
蓄電装置１によると、外装体１０の外部からの磁力に駆動されて閉じるリレー５８を備えているので、外装体１０の外部からの放電指示を非接触で受け付けることができる。これにより蓄電装置１の防水・防塵性を向上させることができ、蓄電素子１２の残電力の放電が水や塵の侵入によって阻害されるリスクを低減できる。
蓄電装置１によると、リチウムイオン電池の残電力を最後まで放電させることができるので、リチウムイオン電池を解体するときの安全性が向上する。
外部放電装置３によると、外部放電装置３が蓄電装置１に放電を指示するので、作業時に蓄電装置１に外部放電装置３を取り付ける作業とは別に放電を指示する作業を行わなくてよい。このため作業時の利便性が向上する。
＜実施形態２＞
実施形態２を図７によって説明する。実施形態２に係る蓄電装置２０１は実施形態１に係る蓄電装置１と受付部２５４の構成及び外部放電装置２０３の構成が異なる。
（２－１）蓄電装置の電気的構成
図７を参照して、蓄電装置２０１の電気的構成について説明する。蓄電装置２０１の外装体１０には光を外装体１０の内部に入射させるための開口が形成されている。受付部２５４は外部からの磁力ではなく、その開口から入射する光を受光することによって放電指示を受け付ける。
具体的には、受付部２５４は透過部２１０、遮蔽部材２１１、電流経路２１４、及び、フォトトランジスタ２１５（光電スイッチの一例）を備えている。
透過部２１０は上述した開口を塞ぐとともに外装体１０の内部に光を透過させるものであり、具体的には透明なガラスやプラスチックである。遮蔽部材２１１は例えば光を透過しないシール（以下、シール２１１という）であり、外装体１０の外側から透過部２１０に取り外し可能に貼り付けられている。
電流経路２１４は蓄電素子１２が接続されている電流経路５６から分岐して管理部５５に接続されている。フォトトランジスタ２１５は電流経路２１４に設けられている。フォトトランジスタ２１５は受光すると閉じるものである。フォトトランジスタ２１５が閉じると管理部５５の入力ポートに電圧（電気信号の一例）が印加される。
（２－２）外部放電装置の構成
図７を参照して、外部放電装置２０３の構成について説明する。外部放電装置２０３は磁石６４を備えていない点を除いて実施形態１に係る外部放電装置３と実質的に同一である。
（２－３）保護解除処理
作業者は、蓄電装置２０１を解体するとき、蓄電装置２０１に外部放電装置２０３を取り付ける前（あるいは取り付けた後）にシール２１１を剥がす。シール２１１を剥がすと外部の光がフォトトランジスタ２１５によって受光され、管理部５５の入力ポートに電圧が印加される。入力ポートに電圧が印加されると、管理部５５は実施形態１で説明した保護解除処理を実行する。
（２－４）実施形態の効果
蓄電装置２０１によると、外装体１０の外部からの光を受光するフォトトランジスタ２１５を備えているので、外装体１０の外部からの放電指示を非接触で受け付けることができる。これにより蓄電装置２０１の防水・防塵性を向上させることができ、蓄電素子１２の残電力の放電が水や塵の侵入によって阻害されるリスクを低減できる。
蓄電装置２０１によると、残電力が放電されているか否かをシール２１１の有無で視覚的に判断できるので、作業時の安全性が向上する。
＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本明細書によって開示される技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態１では外部放電装置３に磁石６４が設けられている場合を例に説明したが、外部放電装置３は実施形態２と同様に磁石６４を備えていなくてもよい。その場合は、作業者が手作業で外装体１０に磁石６４を近づけてリレー５８をオンにしてもよい。その場合に、作業者は近づけた磁石６４をそのまま外装体１０に取り付けたままにしてもよい。そのようにすると残電力が放電されているか否かを磁石６４の有無で視覚的に判断できるので、作業時の安全性が向上する。
（２）上記実施形態１では蓄電装置１が車両２に搭載されているか否かによらず外部放電装置３が取り付けられると保護解除処理を実行する場合を例に説明した。これに対し、管理部５５は、蓄電装置１が車両２から取り外されている場合のみ保護解除処理を実行してもよい。このようにすると、蓄電装置１が車両２に搭載されているときは放電指示を受け付けても保護解除処理が実行されないので、蓄電装置１が車両２に搭載されている状態で放電指示が行われて蓄電素子１２の残電力が最後まで放電されることを防止できる。これにより、過放電によって蓄電素子１２が使用できなくなる可能性を低減できる。
蓄電装置１が車両２に搭載されているか否かは、例えば車両２から蓄電装置１に送信される信号から判断できる。具体的には、一般に蓄電装置１は車両２から一定時間間隔でエンジンの状態を表す信号を受信する。このため、管理部５５は車両２から一定時間毎に信号を受信した場合は車両２に搭載されていると判断し、一定時間が経過しても信号を受信しない場合は車両２に搭載されていないと判断してもよい。
（３）上記実施形態では遮断機としてリレー５３を例に説明したが、遮断機はこれに限られない。例えば遮断機はＦＥＴ（Field effect transistor）であってもよい。
（４）上記実施形態では外部からの磁力や光によって放電指示を非接触で受け付ける場合を例に説明したが、機械式スイッチによって放電指示を受け付けてもよいし、管理部５５が備える通信部を介して放電指示を受け付けてもよい。
（５）上記実施形態では放電指示を非接触で受け付ける構成として磁力や光によって受け付ける場合を例に説明したが、放電指示を非接触で受け付ける構成はこれに限られない。例えば無線通信によって放電指示を受け付けてもよい。
（６）上記実施形態２では遮蔽部材２１１としてシールを例に説明したが、遮蔽部材２１１は透過部２１０を外装体１０の外側から覆う着脱可能なものであればシールに限られない。例えば、プラスチック製で遮光性のある板材をネジ等で着脱可能に固定されてもよい。遮光性の布材を粘着剤等で貼り付けられていてもよい。
（７）上記実施形態１では外部放電装置３が指示部として磁石６４を備えている場合を例に説明したが、指示部は磁石６４に限られない。例えば、蓄電装置１が無線通信によって放電指示を受け付ける場合は、指示部は蓄電装置１に放電指示を送信する送信部であってもよい。蓄電装置１が押しボタンスイッチ（機械式スイッチ）によって放電指示を受け付ける場合は、外部放電装置が蓄電装置に取り付けられたときに押しボタンスイッチを押すように外部放電装置から突出している突出部であってもよい。
（８）上記実施形態１では蓄電装置１が車両２に搭載される場合を例に説明したが、蓄電装置１は車両２に搭載されるものに限られない。例えば、蓄電装置１は事業所などに備えられて電力を蓄える蓄電システムに用いられるものであってもよい。航空機や船舶などに搭載され、駆動に使われていてもよい。系統が停電したときに電気機器に対して電力を供給する無停電電源装置（ＵＰＳ）でもよい。
（９）上記実施形態では、管理部５５は、保護解除処理において、放電指示を受け付けたときにリレー５３が閉じていた場合はその後にＳＯＣが閾値以下まで低下しても保護処理を実行しないように自身の動作を設定する処理と、放電指示を受け付けたとき、既に保護処理が実行されてリレー５３が開いていた場合はリレー５３を閉じる処理との両方を実行する場合を例に説明した。これに対し、これらの処理のうちいずれか一方だけを実行してもよい。
（１０）上記実施形態では蓄電素子１２としてリチウムイオン電池を例に説明したが、蓄電素子１２は例えば鉛蓄電池であってもよいし、電気化学反応を伴うキャパシタであってもよい。
１…蓄電装置、２…車両、３…外部放電装置、１０…外装体（筐体の一例）、１２…蓄電素子、２０…正極外部端子、２１…負極外部端子、５３…リレー（遮断器の一例）、５４…受付部、５５…管理部、５８…リレー（磁気スイッチの一例）、６０…第１の接点、６１…第２の接点、６２…電流経路、６３…放電抵抗、６４…磁石（指示部の一例）、２０１…蓄電装置、２０３…外部放電装置、２１０…透過部、２１１…シール（遮蔽部材の一例）、２１５…フォトトランジスタ（光電スイッチの一例）、２５４…受付部

Claims (9)

  1. 蓄電装置であって、
    蓄電素子と、
    前記蓄電素子が収容されている筐体と、
    前記蓄電素子と直列に接続されている遮断器と、
    前記蓄電素子の残電力を放電する放電指示を前記筐体の外部から受け付ける受付部と、
    管理部と、
    を備え、
    前記受付部は、
    前記筐体に設けられており、前記筐体の外部の光を前記筐体の内部に透過させる透過部と、
    前記透過部を前記筐体の外側から覆う着脱可能な遮蔽部材と、
    前記筐体の内部に設けられており、前記透過部を透過した光を受光してオンになる光電スイッチと、
    を備え、
    前記光電スイッチがオンになると前記管理部に電気信号を出力し、
    前記管理部は、
    前記蓄電素子の充電状態が所定の閾値以下まで低下すると前記遮断器を開いて前記蓄電素子を過放電から保護する保護処理と、
    前記受付部によって前記放電指示が受け付けられると前記蓄電素子の保護を解除する保護解除処理と、
    を実行する、蓄電装置。
  2. 請求項１に記載の蓄電装置であって、
    前記管理部は、前記保護解除処理において、前記放電指示が受け付けられたときに前記遮断器が閉じていた場合は、その後に前記蓄電素子の充電状態が前記閾値以下まで低下しても前記保護処理を実行しないように自身の動作を設定する、蓄電装置。
  3. 請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置であって、
    前記管理部は、前記保護解除処理において、前記放電指示が受け付けられたとき、既に前記保護処理が実行されて前記遮断器が開いていた場合は、前記遮断器を閉じる、蓄電装置。
  4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の蓄電装置であって、
    前記蓄電素子はリチウムイオン電池である、蓄電装置。
  5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の蓄電装置であって、
    当該蓄電装置は車両に搭載されるものであり、
    前記管理部は、当該蓄電装置が前記車両から取り外されている場合のみ前記保護解除処理を実行する、蓄電装置。
  6. 蓄電装置に取り付けられる外部放電装置であって、
    前記蓄電装置の正極外部端子及び負極外部端子のいずれか一方に接続される第１の接点と、
    いずれか他方に接続される第２の接点と、
    前記第１の接点と前記第２の接点とを接続している電流経路に設けられている放電抵抗と、
    当該外部放電装置が前記蓄電装置に取り付けられると前記蓄電装置が備える受付部を介して前記蓄電装置の管理部に放電を指示する指示部と、
    を備える外部放電装置。
  7. 蓄電装置の外部放電装置による放電方法であって、
    前記蓄電装置は、
    蓄電素子と、
    前記蓄電素子が収容されている筐体と、
    前記蓄電素子と直列に接続されている遮断器と、
    前記蓄電素子の残電力を放電する放電指示を前記筐体の外部から受け付ける受付部と、
    管理部と、
    を備え、
    前記外部放電装置は
    前記蓄電装置の正極外部端子及び負極外部端子のいずれか一方に接続される第１の接点と、
    いずれか他方に接続される第２の接点と、
    前記第１の接点と前記第２の接点とを接続している電流経路に設けられている放電抵抗と、
    当該外部放電装置が前記蓄電装置に取り付けられると前記受付部を介して前記管理部に放電を指示する指示部と、
    を備え、
    当該放電方法は、
    前記蓄電素子の充電状態が所定の閾値以下まで低下すると、前記管理部が前記遮断器を開いて前記蓄電素子を過放電から保護する保護ステップと、
    前記管理部が前記外部放電装置から前記受付部を介して放電指示を受け付けると、前記遮断器を閉じて前記蓄電素子の保護を解除する保護解除ステップと、
    を含む、蓄電装置の外部放電装置による放電方法。
  8. 請求項７に記載の蓄電装置の外部放電装置による放電方法であって、
    前記受付部は、前記筐体の内部に設けられている磁気スイッチであって前記筐体の外部からの磁力に駆動されてオンになる磁気スイッチを備え、前記磁気スイッチがオンになると前記管理部に電気信号を出力する、蓄電装置の外部放電装置による放電方法。
  9. 請求項７又は請求項８に記載の蓄電装置の外部放電装置による放電方法であって、
    前記蓄電装置は車両に搭載されるものであり、
    前記管理部は、前記蓄電装置が前記車両から取り外されている場合のみ前記保護解除ステップを実行する、蓄電装置の外部放電装置による放電方法。
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