JPWO2016006152A1 - 蓄電池パック、及び、蓄電池パックの動作方法 - Google Patents

蓄電池パック、及び、蓄電池パックの動作方法 Download PDF

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Abstract

蓄電池パック(100)は、二次電池(101)と、二次電池(101)の電力を消費する電力消費部(105)を含み、二次電池(101)の電圧が、放電終止電圧よりも小さい電圧になるまで電力消費部(105)に二次電池(101)の残電力を消費させる回路(116)とを備える。

Description

本開示は、蓄電池パックに関する。
電気機器に電力を供給するための蓄電池パックは、充電装置によって充電される。
ここで、二次電池を備えるパック蓄電に異常が生じると、異常が生じたパック電池を使用不能にして、内部的にダミー抵抗に接続して、二次電池に蓄積されたエネルギ−を強制的に放電させることが提案されている(例えば、特許文献1参照)また、複数の二次電池の単電池を並列接続した組電池において、所定の単電池に異常が生じると、充放電回路から遮断するとともに放電回路に接続し、単電池の不要な容量(電気エネルギー)を除去することが提案されている。
特開2010−251104号公報 特開2012−182890号公報
しかしながら、上記従来技術では、安全性の点で検討が十分でなかった。
本開示は、従来よりも、安全性を向上し得る蓄電池パック等を提供する。
上記課題を解決するため、本開示の一態様に係る蓄電池パックは、二次電池と、前記二次電池の電力を消費する電力消費部を含み、前記二次電池の電圧が、放電終止電圧よりも小さい電圧になるまで前記電力消費部に前記二次電池の残電力を消費させる回路とを備える。
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD−ROMなどの記録媒体で実現されてもよい。また、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
本開示の一態様に係る蓄電池パック等は、従来よりも安全性が向上する。
図1は、実施の形態1に係る蓄電池パックの、充電装置と分離した状態の外観斜視図である。 図2は、実施の形態1に係る蓄電池パックの、充電装置と接続された状態の外観斜視図である。 図3は、実施の形態1における他の例の蓄電池パックの外観図である。 図4は、実施の形態1に係る蓄電池パックのシステム構成を示すブロック図である。 図5は、実施例1の蓄電池パックの動作フローを示す図である。 図6は、実施例1の蓄電池パックの動作を示すフローチャートである。 図7は、実施例2の蓄電池パックのシステム構成を示すブロック図である。 図8は、実施例2の蓄電池パックの動作フローを示す図である。 図9は、実施例2の蓄電池パックの動作を示すフローチャートである。 図10は、実施例3の蓄電池パックの動作フローを示す図である。 図11は、実施例3の蓄電池パックの動作を示すフローチャートである。 図12は、実施例4の蓄電池パックの動作フローを示す図である。 図13は、実施例4の蓄電池パックの動作を示すフローチャートである。 図14は、実施例5の蓄電池パックの動作フローを示す図である。 図15は、実施例5の蓄電池パックの動作を示すフローチャートである。 図16は、実施例6の蓄電池パックの動作フローを示す図である。 図17は、実施例6の蓄電池パックの動作を示すフローチャートである。 図18は、実施の形態2の蓄電池パックの外観斜視図である。 図19は、実施の形態2の蓄電池パックのシステム構成図である。 図20は、実施の形態2に係る蓄電池パックの基本動作を説明するための第1の図である。 図21は、実施の形態2に係る蓄電池パックの基本動作を説明するための第2の図である。 図22は、実施の形態2に係る蓄電池パックの基本動作を説明するための第3の図である。 図23は、二次電池の第1の放電及び第2の放電を説明するための図である。 図24は、第1の放電及び第2の放電のフローチャートである。 図25は、セルバランス用抵抗を説明するための図である。 図26は、実施の形態5に係る蓄電池パックの内部構成を示す斜視図である。 図27は、実施の形態5に係るヒーターの構成を示す図である。 図28は、実施の形態5に係る蓄電池パックの動作例を説明するための図である。 図29は、画像表示部を備える蓄電池パックの外観斜視図である。
上記従来の蓄電池パックにおいては、異常が生じたとき、二次電池の残電力を放電することが開示されているが、どの程度まで放電するのが適切かは検討されていない。
一方、二次電池は、通常、電圧が規格値(放電終止電圧)になると保護回路が作動して、放電が停止される。二次電池は、放電終止電圧よりも小さい電圧で放電を行うと二次電位の性能が劣化するため、保護回路が作動することで、二次電池が保護される。保護回路はスイッチング素子を含み、保護回路の作動時にスイッチング素子は開放(OFF)される。
本発明者は鋭意検討した結果、以下の知見を得た。二次電池を、電圧が放電終止電圧になるまで放電させると、二次電池を廃棄処理において破壊しても、二次電池からの発火、発煙の可能性は小さくなる。しかしながら、放電終止電圧になるまで放電させても二次電池の残算容量は存在するため、場合によっては、廃棄処理等において、蓄電池パックの取扱者の感電、発熱による火傷等の問題が発生する。
そこで、本開示の第1形態は、二次電池と、前記二次電池の電力を消費する電力消費部を含み、前記二次電池の電圧が、放電終止電圧よりも小さい電圧になるまで前記電力消費部に前記二次電池の残電力を電力消費させる回路と、を備える蓄電池パックである。
これにより、従来に比べ、蓄電池パックの取扱者の火傷、感電等が発生する可能性が低減され、安全性が向上する。
ここで、上記電圧は、電圧自体、及び電圧に相関する物理量のいずれであってもよい。電圧に相関する物理量としては、二次電池の容量、二次電池の出力電流等が例示される。
本開示の第2形態は、上記第1形態において、前記二次電池の電圧が、前記放電終止電圧になると開放して、前記二次電池の放電を停止させるスイッチング素子を備え、前記回路は前記スイッチング素子を含まない蓄電池パックであってもよい。
これにより、二次電池が放電終止電圧よりも小さい電圧であっても、電力消費部により二次電池の電力を消費させることができる。
本開示の第3形態は、上記第1形態において、前記二次電池の電圧が、前記放電終止電圧になると前記二次電池の放電を停止させるスイッチング素子を備え、前記回路は、前記二次電池に対して前記スイッチング素子よりも上流の電路で、前記スイッチング素子を含む回路と分岐している、蓄電池パックであってもよい。
これにより、二次電池が放電終止電圧よりも小さい電圧であっても、電力消費部により二次電池の電力を消費させることができる。
本開示の第4形態は、上記第1−第3形態のいずれか1つにおいて、前記回路を作動させる指示を外部より受け付ける受付部と、前記受付部で前記指示を受け付けると、前記回路が作動し、前記電力消費部が前記二次電池の残電力を消費する蓄電池パックであってもよい。
これにより、外部からの指示で蓄電池パックの取扱者の火傷、感電の可能性を低減することができる。また、例えば、蓄電池パックの異常が発生しても、外部より前記指示が実行されたときに、電力消費部による二次電池の残電力の消費(以下、残電力消費と称してもよい)が実行され、前記指示が実行されなければ、上記残電力消費が実行されない。つまり、例えば、蓄電池パックに異常が発生したときに、必要に応じて、適宜、上記残電力消費が実行される。換言すれば、例えば、蓄電池パックに異常が発生したときに、上記残電力消費が不要であるにも拘わらず、これが実行されることを低減し得る。
ここで、外部とは、回路を作動させる指示を実行可能であれば、いずれの形態であってもよいが、例えば、蓄電池パックの利用者、蓄電池パックの回収業者、サーバ装置、情報端末等が挙げられる。
本開示の第5形態は、上記第4形態において、前記受付部が外部から前記指示を受け付けると、前記回路を作動させ、前記電力消費部に前記二次電池の残電力を消費させる制御部を備える、蓄電池パックであってもよい。
これにより、外部からの指示で蓄電池パックの取扱者の火傷、感電の可能性を低減することができる。また、例えば、蓄電池パックに異常が発生しても、必要に応じて、適宜、電力消費部による二次電池の残電力の消費が実行される。
本開示の第6形態は、上記第4形態において、前記受付部は、操作者に操作される機械式スイッチであり、操作者が前記機械式スイッチに対して前記回路を作動させる操作を行うと、前記回路が作動し、前記電力消費部に前記二次電池の残電力を消費させる蓄電池パックであってもよい。
これにより、操作者の機械式スイッチの操作により蓄電池パックの取扱者の火傷、感電の可能性を低減することができる。また、例えば、蓄電池パックに異常が発生しても、必要に応じて、適宜、電力消費部による二次電池の残電力の消費が実行される。
本開示の第7形態は、上記第5形態において、前記受付部は、操作者に操作されるスイッチであり、操作者が前記スイッチに対して前記回路を作動させる操作を行うと、前記制御部は、前記回路を作動させ、前記電力消費部に前記二次電池の残電力を消費させる、蓄電池パックであってもよい。
これにより、操作者のスイッチ操作により取扱者の火傷、感電の可能性を低減することができる。また、例えば、蓄電池パックに異常が発生しても、必要に応じて、適宜、電力消費部による二次電池の残電力の消費が実行される。
本開示の第8形態は、上記第5形態において、前記受付部は、外部からの前記指示を無線通信で受信する受信部であり、前記制御部は、前記受信部を介して前記指示を受信すると、前記回路を作動させ、前記電力消費部に前記二次電池の残電力を消費させる、蓄電池パックであってもよい。
これにより、無線通信を介した外部からの指示により、蓄電池パックの取扱者の火傷、感電の可能性を低減することができる。また、例えば、蓄電池パックに異常が発生しても、必要に応じて、適宜、電力消費部による二次電池の残電力の消費が実行される。
本開示の第9形態は、上記第4−第8形態のいずれか1つにおいて、前記受付部が外部から前記指示を受け付けると、前記二次電池が廃棄予定であることを報知する報知部を備える、蓄電池パックであってもよい。
前記受付部より上記指示がなされると、電力消費部による二次電池の残電力の消費が実行され、通常、その後、蓄電池パックの廃棄が行われる。
従って、これにより、例えば、蓄電池パックの異常の発生に伴い前記蓄電池パックが廃棄予定であることを報知する場合に比べ、蓄電池パックの利用者に蓄電池パックの廃棄の意図が見込まれるときに、廃棄予定であることが報知される。つまり、蓄電池パックの利用者が蓄電池パックの廃棄を意図していないにも拘わらず、廃棄予定であると報知されるケースの発生を低減できる。
本開示の第10形態は、上記第1−第8形態のいずれか1つにおいて、前記電力消費部による前記二次電池の電力の消費が終了すると、前記二次電池が廃棄予定であることを報知する報知部を備える、蓄電池パックであってもよい。
電力消費部による二次電池の残電力の消費が終了すると、通常、その後、蓄電池パックの廃棄が行われる。
従って、これにより、蓄電池パックの利用者が蓄電池パックの廃棄を意図していないにも拘わらず、廃棄予定であると報知されるケースの発生を低減できる。
本開示の第11形態は、上記第4−第8形態のいずれか1つにおいて、前記受付部が外部から指示を受け付けると、前記二次電池の回収業者への連絡を促す情報を情報端末に報知する報知器を備える、蓄電池パックであってもよい。
前記受付部より上記指示がなされると、電力消費部による二次電池の残電力の消費が実行され、通常、その後、蓄電池パックの廃棄が行われる。
従って、これにより、例えば、蓄電池パックの異常の発生に伴い回収業者への連絡を促す情報が報知される場合比べ、より廃棄が実行される可能性の高いときに、上記情報が携帯端末に報知される。つまり、蓄電池パックの利用者が廃棄を意図してないにも拘わらず、情報端末に回収業者への連絡を促す情報が報知されるケースの発生を低減できる。
本開示の第12形態は、上記第1−第8形態のいずれか1つにおいて、前記電力消費部による前記二次電池の電力の消費が終了すると、前記二次電池の回収業者への連絡を促す情報を情報端末に報知する報知器を備える、蓄電池パックであってもよい。
電力消費部による二次電池の残電力の消費が終了すると、通常、その後、蓄電池パックの廃棄が行われる。
従って、これにより、蓄電池パックの利用者が蓄電池パックの廃棄を意図していないにも拘わらず、情報端末に回収業者への連絡を促す情報が報知されるケースの発生を低減できる。
本開示の第13形態は、上記第1−第12形態のいずれか1つにおいて、前記電力消費部で前記二次電池の残電力が消費されていることを報知する報知部を備える、蓄電池パックであってもよい。
これにより、蓄電池パックの残電力が電力消費部で消費されていることを把握できる。
本開示の第14形態は、上記第1−第13形態のいずれか1つにおいて、前記電力消費部での電力の消費が終了したことを報知する報知部を備える、蓄電池パックであってもよい。
これにより、電力消費部による二次電池の残電力の消費が終了したことを把握することができる。
本開示の第15形態は、上記第1−第3、第10、第12−第14形態のいずれか1つにおいて、前記蓄電池パックが異常であると、前記回路を作動させ、前記電力消費部に前記二次電池の残電力を消費させる制御部を備える、蓄電池パックであってもよい。
これにより、蓄電池パックが異常であるとき、自動的に、電力消費部による二次電池の残電力の消費が実行され、従来に比べ、蓄電池パックの取扱者の火傷、感電の可能性を低減することができる。
本開示の第16形態は、上記第5形態、第7形態、第8形態、及び第15形態のいずれか1つにおいて、前記制御部は、自身が作動可能な容量を残した状態で、前記回路の動作を停止し、前記電力消費部による前記二次電池の残電力の消費を終了させる、蓄電池パックであってもよい。
これにより、電力消費部による二次電池の残電力消費が終了した後、制御部を介した動作が可能になる。上記動作は適宜設定されるが、例えば、蓄電池パックに設けられた通信部を介して外部に蓄電池パックの状態情報を送信する動作であってもよい。ここで、蓄電池パックの状態情報は、蓄電池パックの状態を示す情報で、例えば、二次電池の電圧、残存容量等が例示されるが、本例に限定されない。また、外部とは、蓄電池パックの情報を保持しているサーバ装置、蓄電池パックの利用者の情報端末等が例示される。
本開示の第17形態は、上記第5形態、第7形態、第8形態、第15形態及び第16形態のいずれか1つにおいて、外部装置と通信可能な通信部を備え、前記制御部は、前記電力消費部による前記二次電池の残電力の消費を終了する際に、前記二次電池の残存容量を示す情報を前記通信部を介して前記外部装置に送信する、蓄電池パックであってもよい。
これにより、電力消費部による二次電池の残電力の消費が終了したときの、二次電池の残存容量を把握することが可能になる。従って、二次電池の残電力消費が確実に実行されたか否かを把握することが可能になる。
ここで、二次電池の残存容量を示す情報とは、残存容量自体及び残存容量に相関する物理量のいずれであってもよい。残存容量に相関する物理量としては、例えば、二次電池の電圧、出力電流等が例示される。
本開示の第18形態は、上記第5形態、第7形態、第8形態、第15形態及び第16形態のいずれか1つにおいて、外部装置と通信可能な通信部を備え、前記制御部は、前記電力消費部による前記二次電池の残電力の消費を終了後に、前記二次電池の残存容量を示す情報を前記通信部を介して前記外部装置に送信する、蓄電池パックであってもよい。
これにより、電力消費部による二次電池の残電力の消費が終了したときの、二次電池の残存容量を把握することが可能になる。従って、二次電池の残電力消費が確実に実行されたか否かを把握することが可能になる。
ここで、二次電池の残存容量を示す情報とは、残存容量自体及び残存容量に相関する物理量のいずれであってもよい。残存容量に相関する物理量としては、例えば、二次電池の電圧、出力電流等が例示される。
本開示の第19形態は、上記第5形態、第7形態、第8形態、及び第15形態のいずれか1つにおいて、前記二次電池は、複数のセルを備え、前記制御部は、全ての前記セルの電圧が0Vになる前に、前記回路の動作を停止し、前記電力消費部による前記二次電池の残電力の消費を終了させる、蓄電池パックであってもよい。
二次電池が複数のセルを備えるとき、各セルのSOH(State of Health)が均一であればよいが、蓄電池パックの使用に伴い各セルのSOHが異なってくる。なお、SOHは二次電池の劣化度を示す指標で、例えば、未使用時の二次電池の満充電容量に対する現在の満充電容量の比である。ここで、二次電池の残電力の消費を行うと、各セルの電圧も異なり、相対的に早く残存容量が0、つまり、電圧が0Vになるセルが生じる。0Vになったセルについて更に放電させると転極が生じ、安全性上問題がある。
そこで、全ての前記セルの電圧が0Vになる前に、前記電力消費部による前記二次電池の電力の消費を終了させることで、全てのセルの電圧が0Vになるまで放電する場合に比べ、転極が生じるセル数が減少し、安全性が向上する。
本開示の第20形態は、上記第19形態において、前記制御部は、少なくとも1つの前記セルの電圧が0Vになると、前記回路の動作を停止し、前記電力消費部による前記二次電池の残電力の消費を終了させる、蓄電池パックであってもよい。
これにより、二次電池の残電力消費により転極が生じるセル数が減少し、安全性が向上する。
本開示の第21形態は、上記第5形態、第7形態、第8形態、第15形態−第20形態のいずれか1つにおいて、電気機器と着脱自在に接続される接続部を備え、前記制御部は、前記二次電池の電圧が放電終止電圧になるまで、前記電力消費部だけでなく、前記接続部を介して前記電気機器に前記二次電池の残電力を消費させる、蓄電池パックであってもよい。
これにより、より速やかに二次電池の残電力を消費させることができる。
本開示の第22形態は、上記第5形態、第7形態、第8形態、第15形態−第20形態のいずれか1つにおいて、前記二次電池を充電するために充電装置に着脱自在に接続される接続部を備え、前記接続部が前記充電装置に接続されている状態で前記二次電池の充電開始を検知すると、前記制御部は、前記二次電池の残存容量を示す値が前記二次電池の継続使用可否を判定するための第1の閾値以下になるまで前記電力消費部を用いて前記二次電池を放電させる、蓄電池パックであってもよい。
これにより、上記放電が充電時に行われるため、ユーザは、継続使用可否の判定のために、別途、二次電池を放電させる必要がない。また、蓄電容量が少なくなっていると推定される充電時に二次電池の放電が行われるため、放電に要する時間を短縮できる。
以上のような適切なタイミングで放電が行われるため、ユーザが蓄電池パックを電気機器への電力供給に使用可能な時間が確保しやすくなり、蓄電池パックの利便性が向上する。
ここで、残存容量を示す値は、残存容量自体及び残存容量に相関する物理量のいずれであってもよい。残存容量に相関する物理量としては、二次電池の電圧、二次電池の出力電流等が例示される。
本開示の第23形態は、上記第1形態−第22形態のいずれか1つにおいて、前記二次電池は、複数のセルを含み、前記電力消費部は、前記複数のセル間の電圧を調整するためのセルバランス用抵抗を含む蓄電池パックであってもよい。
このように、二次電池の放電には、セルバランス用抵抗が用いられてもよい。
本開示の第24形態は、上記第1形態−第23形態のいずれか1つにおいて、前記電力消費部は、前記二次電池が放電した電力を消費することによって発熱する発熱体であってもよい。
これにより、電力消費部を用いて蓄電池パックを加熱することが可能になる。
本開示の第25形態は、上記第24形態において、前記発熱体は、前記二次電池の周囲を囲う、蓄電池パックであってもよい。
これにより、電力消費部を用いて二次電池の周囲を加熱することができる。
本開示の第26形態は、上記第24形態または第25形態において、前記制御部は、前記蓄電池パック内部の温度が低下すると前記回路を作動させ、前記電力消費部により前記二次電池を加熱する、蓄電池パックであってもよい。
これにより、蓄電池パックの温度低下が緩和され、二次電池の低温化に伴う動作不良の発生頻度が緩和される。
本開示の第27形態は、上記第22形態において、前記制御部は、前記二次電池の残存容量を示す値が前記第1の閾値よりも大きく、かつ、満充電を示す値よりも小さい第2の閾値以下であると、前記放電を行う、蓄電池パックであってもよい。
これにより、二次電池の残存容量が満充電よりも少ないときに上記放電が行われるため、満充電のときに上記放電を実行する場合に比べ、短時間で二次電池を放電させることができる。
本開示の第28形態は、上記第22形態において、前記放電の履歴を記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記放電が行われてから所定期間が経過すると、次の放電を行う、蓄電池パックであってもよい。
これにより、二次電池の放電は、二次電池の充電ごとではなく、所定期間の経過を要件として行われる。したがって、所定期間の設定によっては、充電の時間間隔が短く、寿命の変化が小さいと考えられるようなときの不必要な放電を減らすことができる。さらに、放電回数を減らすことで、二次電池の劣化(寿命の短縮)を抑制することができる。所定期間は、充電が実行される時間間隔よりも長く設定される。
本開示の第29形態は、上記第22形態、第27形態及び第28形態のいずれか1つにおいて、前記制御部は、さらに、前記二次電池の残存容量を示す値が満充電を示す値から前記第1の閾値以下になるまでの前記二次電池の放電量に基づいて、前記二次電池の継続使用可否を判定する。
本開示の第30形態は、上記第22形態、第27形態及び第28形態のいずれか1つにおいて、さらに、外部装置と通信する通信部を備え、前記二次電池の残存容量を示す値が満充電を示す値から前記第1の閾値以下になるまでの前記二次電池の放電量を前記外部装置に送信し、前記外部装置から前記二次電池の継続使用可否を示す情報を受信する、蓄電池パックであってもよい。
このように、放電後の二次電池の継続使用可否は、蓄電池パックによって判定されてもよいし、外部装置(例えば、充電装置、サーバ装置、情報端末等)によって判定されてもよい。
本開示の第31形態は、上記第22形態、第27形態−第30形態のいずれか1つにおいて、さらに、前記放電中であることを示す情報、及び、前記二次電池の継続使用可否を示す情報の少なくとも一方を表示する表示部を備える、蓄電池パックであってもよい。
これにより、蓄電池パック単体で二次電池の状態を確認することができる。
本開示の第32形態は、上記第22形態、第27形態及び第28形態のいずれか1つにおいて、さらに、外部装置と通信する通信部を備え、前記制御部が、前記放電中であることを示す情報、及び、前記二次電池の継続使用可否を示す情報の少なくとも一方を前記通信部を介して前記外部装置に送信する、蓄電池パックであってもよい。
これにより、外部装置を介して二次電池の状態を把握し得る。ここで、外部装置は、充電装置、サーバ装置、情報端末等が例示される。
本開示の第33形態は、上記第22形態、第27形態−第32形態のいずれか1つにおいて、前記二次電池が継続使用不可であると判定されると、前記制御部は、前記二次電池の残存容量を示す値が第1の閾値よりも小さい第3の閾値以下になるまで前記電力消費部を用いて前記二次電池を放電させる、蓄電池パックであってもよい。
このように、継続使用不可と判定された二次電池をさらに放電させることにより、発火、発煙等の危険性を低減できる。したがって、蓄電池パックの廃棄における安全性を向上することができる。
ここで、第3の閾値は、放電終止電圧よりも小さい電圧であるときの二次電池の残存容量を示す値であってもよい。
このとき、蓄電池パックの取扱者の火傷、感電等の危険性を低減できる。
本開示の第34形態は、上記第22形態、第27形態−第33形態のいずれか1つにおいて、さらに、前記蓄電池パックの異常を検知する異常検知部を備え、前記異常検知部が前記蓄電池パックの異常を検知すると、前記制御部は、前記二次電池の残存容量を示す値が第1の閾値よりも小さい第3の閾値以下になるまで前記電力消費部を用いて前記二次電池を放電させる、蓄電池パックであってもよい。
これにより、蓄電池パックの異常が検知されると、二次電池をさらに放電させて、発火、発煙等の危険性を低減できる。したがって、異常が検知された蓄電池パックの廃棄において、安全性を向上することができる。
本開示の第35形態は、上記第34形態において、さらに、前記異常検知部が前記蓄電池パックの異常を検知すると、異常を示す情報を表示する表示部を備える蓄電池パックであってもよい。
これにより、二次電池の異常発生時に、蓄電池パック単体で外部に異常を知らせることができる。
本開示の第36形態は、上記第34形態において、さらに、充電装置と通信する通信部を備え、前記制御部は、前記異常検知部が前記蓄電池パックの異常を検知すると、前記通信部を介して異常を示す情報を前記充電装置に送信する、蓄電池パックであってもよい。
これにより、蓄電池パックの異常発生を充電装置側で検知することができる。
本開示の第37形態は、第22形態、第27形態−第36形態のいずれか1つにおいて、前記二次電池から前記接続部に接続された電気機器に流れる電流と、前記二次電池から前記電力消費部に流れる電流とを測定する電流測定部を備え、前記電流測定部は、前記二次電池と、前記電力消費部との間に設けられる。
これにより、電力消費部を用いて二次電池を放電させるときの二次電池の電流値を確認することができる。
ここで、上記電気機器は、例えば、蓄電池パックを充電する充電装置である。充電装置内の負荷により、二次電池の残電力を消費できる。
本開示の第38形態は、上記第22形態において、前記制御部は、前記電力消費部だけでなく、前記接続部に接続された電気機器に前記二次電池の電力を消費させる、蓄電池パックであってもよい。
これにより、より速やかに二次電池の継続使用可否を判定できる。
ここで、上記電気機器は、例えば、蓄電池パックを充電する充電装置である。充電装置内の負荷により、二次電池の残電力を消費できる。
本開示の第39形態は、上記第5形態、第7形態、第15形態−第38形態のいずれか1つにおいて、さらに、前記二次電池と前記電力消費部との電気的接続の有無を切り替える切替部を備え、前記制御部は、前記切替部を制御して前記二次電池と前記電力消費部とを電気的に接続することにより前記放電を行う、蓄電池パックであってもよい。
このように、上記放電は、具体的には、例えば、切替部の制御に基づいて行われる。
また、本開示の第40形態は、電力消費部を含む回路を作動させるステップ(a)と、二次電池の電圧が、放電終止電圧よりも小さい電圧になるまで前記電力消費部で前記二次電池の残電力を消費させるステップ(b)を備える、蓄電池パックの動作方法である。
これにより、従来に比べ、蓄電池パックの取扱者の火傷、感電等が発生する可能性が低減され、安全性が向上する。
本開示の第41形態は、上記第40形態において、前記二次電池の電圧が、前記放電終止電圧になると開放して、前記二次電池の放電を停止させるスイッチング素子を備え、前記回路は前記スイッチング素子を含まない、蓄電池パックの動作方法である。
これにより、二次電池が放電終止電圧よりも小さい電圧であっても、電力消費部により二次電池の電力を消費させることができる。
本開示の第42形態は、上記第40形態において、前記二次電池の電圧が、前記放電終止電圧になると前記二次電池の放電を停止させるスイッチング素子を備え、前記回路は、前記二次電池に対して前記スイッチング素子よりも上流の電路で、前記スイッチング素子を含む回路と分岐している、蓄電池パックの動作方法である。
これにより、二次電池が放電終止電圧よりも小さい電圧であっても、電力消費部により二次電池の電力を消費させることができる。
本開示の第43形態は、上記第40形態において、前記回路を作動させる指示を外部より受け付けるステップ(c)を備え、前記指示を受け付けると、前記ステップ(a)を実行する、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、外部からの指示で蓄電池パックの取扱者の火傷、感電の可能性を低減することができる。また、例えば、蓄電池パックの異常が発生しても、外部より前記指示が実行されたときに、電力消費部による二次電池の残電力の消費(以下、残電力消費と称してもよい)が実行され、前記指示が実行されなければ、上記残電力消費が実行されない。つまり、例えば、蓄電池パックに異常が発生したときに、必要に応じて、適宜、上記残電力消費が実行される。換言すれば、例えば、蓄電池パックに異常が発生したときに、上記残電力消費が不要であるにも拘わらず、これが実行されることを低減し得る。
本開示の第44形態は、上記第43形態において、前記指示を受け付けると、前記ステップ(a)において、制御部が、前記回路を作動させ、前記二次電池の残電力を消費させる、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、外部からの指示で蓄電池パックの取扱者の火傷、感電の可能性を低減することができる。また、例えば、蓄電池パックに異常が発生しても、必要に応じて、適宜、電力消費部による二次電池の残電力の消費が実行される。
本開示の第45形態は、上記第43形態において、前記ステップ(c)は、前記蓄電池パックに設けられた機械式スイッチが、操作者により前記回路を作動させる操作を受けるステップである、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、操作者の機械式スイッチの操作により、蓄電池パックの取扱者の火傷、感電の可能性を低減することができる。また、例えば、蓄電池パックに異常が発生しても、必要に応じて、適宜、電力消費部による二次電池の残電力の消費が実行される。
本開示の第46形態は、上記第44形態において、前記ステップ(c)は、前記蓄電池パックに設けられたスイッチが操作者により前記回路を作動させる操作を受けるステップである、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、操作者のスイッチ操作により蓄電池パックの取扱者の火傷、感電の可能性を低減することができる。また、例えば、蓄電池パックに異常が発生しても、必要に応じて、適宜、電力消費部による二次電池の残電力の消費が実行される。
本開示の第47形態は、上記第44形態において、前記ステップ(c)は、外部から前記指示を無線通信で受信するステップである、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、無線通信を介した外部からの指示により、蓄電池パックの取扱者の火傷、感電の可能性を低減することができる。また、例えば、蓄電池パックに異常が発生しても、必要に応じて、適宜、電力消費部による二次電池の残電力の消費が実行される。
本開示の第48形態は、上記第43−第47形態のいずれか1つにおいて、前記受付部が外部から前記指示を受け付けると、前記二次電池が廃棄予定であることを報知するステップ(d3)を備える、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
上記指示がなされると、電力消費部による二次電池の残電力の消費が実行され、通常、その後、蓄電池パックの廃棄が行われる。
従って、これにより、例えば、蓄電池パックの異常の発生に伴い前記蓄電池パックが廃棄予定であることを報知する場合に比べ、蓄電池パックの利用者に蓄電池パックの廃棄の意図が見込まれるときに、廃棄予定であることが報知される。つまり、例えば、蓄電池パックの異常が発生したとき、蓄電池パックの利用者が蓄電池パックの廃棄を意図していないにも拘わらず、廃棄予定であると報知されるケースの発生を低減できる。
本開示の第49形態は、上記第40−第47形態のいずれか1つにおいて、前記電力消費部による前記二次電池の電力の消費が終了すると、前記二次電池が廃棄予定であることを報知するステップ(d4)を備える、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
電力消費部による二次電池の残電力の消費が実行されると、通常、その後、蓄電池パックの廃棄が行われる。
従って、これにより、蓄電池パックの利用者が蓄電池パックの廃棄を意図していないにも拘わらず、廃棄予定であると報知されるケースの発生を低減できる。
本開示の第50形態は、上記第43−第47形態のいずれか1つにおいて、前記受付部が外部から指示を受け付けると、前記二次電池の回収業者への連絡を促す情報を情報端末に報知するステップ(d5)を備える、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
上記指示がなされると、電力消費部による二次電池の残電力の消費が実行され、通常、その後、蓄電池パックの廃棄が行われる。
従って、これにより、例えば、蓄電池パックの異常の発生に伴い回収業者への連絡を促す情報が報知される場合比べ、蓄電池パックの利用者に蓄電池パックの廃棄の意図が見込まれるときに、上記情報が情報端末に報知される。つまり、蓄電池パックの利用者が廃棄を意図してないにも拘わらず、情報端末に回収業者への連絡を促す情報が報知されるケースの発生を低減できる。
本開示の第51形態は、上記第40−第47形態のいずれか1つにおいて、前記電力消費部による前記二次電池の電力の消費が終了すると、前記二次電池の回収業者への連絡を促す情報を情報端末に報知するステップ(d6)を備える、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
電力消費部による二次電池の残電力の消費が実行されると、通常、その後、蓄電池パックの廃棄が行われる。
従って、これにより、蓄電池パックの利用者が蓄電池パックの廃棄を意図していないにも拘わらず、情報端末に回収業者への連絡を促す情報が報知されるケースの発生を低減できる。
本開示の第52形態は、上記第40−第51形態のいずれか1つにおいて、前記電力消費部で前記二次電池の残電力が消費されていることを報知するステップ(d1)を備える、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、蓄電池パックの残電力が電力消費部で消費されていることを把握できる。
本開示の第53形態は、上記第40−第52形態のいずれか1つにおいて、前記電力消費部での前記二次電池の残電力の消費が終了したことを報知するステップ(d2)を備える、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、電力消費部による二次電池の残電力の消費が終了したことを把握することができる。
本開示の第54形態は、上記第40、第49、第51−第53形態のいずれか1つにおいて、前記蓄電池パックが異常であると、前記ステップ(a)を実行する、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、蓄電池パックが異常であるとき、電力消費部による二次電池の残電力の消費が実行され、従来に比べ、蓄電池パックの取扱者の火傷、感電の可能性を低減することができる。
本開示の第55形態は、上記第44形態、第46形態、第47形態、及び第54形態のいずれか1つにおいて、自身が作動可能な容量を残した状態で前記電力消費部による前記二次電池の残電力の消費を終了するステップ(e)を備える、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、電力消費部による二次電池の残電力消費が終了した後も蓄電池パックの動作が可能になる。上記動作は適宜設定されるが、例えば、蓄電池パックに設けられた通信部を介して外部に蓄電池パックの状態情報を送信する動作であってもよい。ここで、蓄電池パックの状態情報は、蓄電池パックの状態を示す情報であり、例えば、二次電池の電圧、残存容量等が例示されるが、これらに限定されない。また、外部とは、蓄電池パックの情報を保持しているサーバ装置、蓄電池パックの利用者の情報端末等が例示される。
本開示の第56形態は、上記第44形態、第46形態、第47形態、第54形態及び第55形態のいずれか1つにおいて、前記電力消費部による前記二次電池の残電力の消費を終了する際に、前記二次電池の残存容量を示す情報を蓄電池パックに設けられた通信部を介して外部装置に送信するステップ(f1)を備える、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、電力消費部による二次電池の残電力の消費が終了する際の、二次電池の残存容量を把握することが可能になる。従って、二次電池の残電力消費が確実に実行されたか否かを把握することが可能になる。
本開示の第57形態は、上記第44形態、第46形態、第47形態、第54形態及び第55形態のいずれか1つにおいて、前記電力消費部による前記二次電池の残電力の消費を終了後に、前記二次電池の残存容量を示す情報を蓄電池パックに設けられた通信部を介して外部装置に送信するステップ(f2)を備える、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、電力消費部による二次電池の残電力の消費を終了した後の、二次電池の残存容量を把握することが可能になる。従って、二次電池の残電力消費が確実に実行されたか否かを把握することが可能になる。
本開示の第59形態は、上記第44形態、第46形態、第47形態、及び第54形態のいずれか1つにおいて、前記二次電池は、複数のセルを備え、全ての前記セルの電圧が0Vになる前に、前記電力消費部による前記二次電池の残電力の消費を終了させるステップ(g)を備える、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
二次電池が複数のセルを備えるとき、各セルの劣化度(SOH)が均一であればよいが、蓄電池パックの使用に伴い各セルの劣化度が異なってくる。ここで、二次電池の残電力の消費を行うと、各セルの電圧も異なり、相対的に早く電圧が0Vになるセルが生じる。0Vになったセルについて更に放電させると転極が生じ、安全性上問題がある。
そこで、全ての前記セルの電圧が0Vになる前に、前記電力消費部による前記二次電池の電力の消費を終了させることで、全てのセルの電圧が0Vになるまで放電する場合に比べ、転極が生じるセル数が減少し、安全性が向上する。
本開示の第59形態は、上記第58形態において、ステップ(g)において、少なくとも1つの前記セルの電圧が0Vになると、前記電力消費部による前記二次電池の残電力の消費を終了させる、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、二次電池の残電力消費により転極が生じるセル数が減少し、安全性が向上する。
本開示の第60形態は、上記第44形態、第46形態、第47形態、第54形態−第59形態のいずれか1つにおいて、前記ステップ(b)において、前記二次電池の電圧が放電終止電圧になるまで、前記電力消費部だけでなく、前記蓄電池パックと前記電気機器とを電気的に接続する接続部を介して前記電気機器に前記蓄電の電力を供給し、前記二次電池の残電力を消費させる、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
本開示の第61形態は、上記第44形態、第46形態、第47形態、第54形態−第59形態のいずれか1つにおいて、前記二次電池を充電するために充電装置に着脱自在に接続される接続部が前記充電装置に接続されている状態で前記二次電池の充電開始を検知すると、前記二次電池の残存容量を示す値が前記二次電池の継続使用可否を判定するための第1の閾値以下になるまで前記電力消費部を用いて前記二次電池を放電させるステップ(h)を備える、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、上記放電が充電時に行われるため、ユーザは、継続使用可否の判定のために、別途、二次電池を放電させる必要がない。また、蓄電容量が少なくなっていると推定される充電時に二次電池の放電が行われるため、放電に要する時間を短縮できる。
以上のような適切なタイミングで放電が行われるため、ユーザが蓄電池パックを機器への電力供給に使用可能な時間が確保され、蓄電池パックの利便性を向上させることができる。
本開示の第62形態は、上記第40形態−第61形態のいずれか1つにおいて、前記二次電池は、複数のセルを含み、前記電力消費部は、前記複数のセル間の電圧を調整するためのセルバランス用抵抗を含む蓄電池パックの動作方法であってもよい。
このように、二次電池の放電には、セルバランス用抵抗が用いられてもよい。
本開示の第63形態は、上記第40形態−第62形態のいずれか1つにおいて、前記電力消費部は、前記二次電池が放電した電力を消費することによって発熱する発熱体である、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、電力消費部を用いて蓄電池パックを加熱することが可能になる。
本開示の第64形態は、上記第63形態において、前記発熱体は、前記二次電池の周囲を囲う、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、電力消費部を用いて二次電池の周囲を加熱することができる。
本開示の第65形態は、上記第63形態または第64形態において、前記蓄電池パック内部の温度が低下すると前記回路を作動させ、前記電力消費部により前記二次電池を加熱するステップ(i)を備える、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、蓄電池パックの温度低下が緩和され、二次電池の低温化に伴う動作不良の発生頻度が緩和される。
本開示の第66形態は、上記第61形態において、前記ステップ(i)において、前記二次電池の残存容量が前記第1の閾値よりも大きく、かつ、満充電を示す値よりも小さい第2の閾値以下であると、前記放電を行う、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、二次電池の残存容量が満充電よりも少ないときに上記放電が行われるため、満充電のときに上記放電を実行する場合に比べ、短時間で二次電池を放電させることができる。
本開示の第67形態は、上記第61形態において、前記放電の履歴を記憶するステップ(j)と、前記放電が行われてから所定期間が経過すると、次の放電を行うステップ(k)とを備える、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、二次電池の放電は、二次電池の充電ごとではなく、所定期間の経過を要件として行われる。したがって、充電の時間間隔が短く、寿命の変化が小さいと考えられるようなときの不必要な放電を減らすことができる。さらに、放電回数を減らすことで、二次電池の劣化(寿命の短縮)を抑制することができる。所定期間は、充電が実行される時間間隔よりも長く設定される。
本開示の第68形態は、上記第61形態、第66形態及び第67形態のいずれか1つにおいて、さらに、前記二次電池の残存容量が満充電を示す値から前記第1の閾値以下になるまでの前記二次電池の放電量に基づいて、前記二次電池の継続使用可否を判定するステップ(l)を備える、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
本開示の第69形態は、上記第61形態、第66形態及び第67形態のいずれか1つにおいて、さらに、前記蓄電池パックに設けられた通信部を介して、前記二次電池の残存容量を示す値が満充電を示す値から前記第1の閾値以下になるまでの前記二次電池の放電量を前記外部装置に送信するステップ(m)、前記外部装置から前記二次電池の継続使用可否を示す情報を受信するステップ(n)、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
このように、放電後の二次電池の継続使用可否は、蓄電池パックによって判定されてもよいし、外部装置(例えば、充電装置、サーバ装置、情報端末等)によって判定されてもよい。
本開示の第70形態は、上記第61形態、第46形態−第69形態のいずれか1つにおいて、さらに、前記放電中であることを示す情報、及び、前記二次電池の継続使用可否を示す情報の少なくとも一方を表示するステップ(o)を備える、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、蓄電池パック単体で二次電池の状態を確認することができる。
本開示の第71形態は、上記第61形態、第66形態及び第67形態のいずれか1つにおいて、蓄電池パックに設けられた通信部を介して、前記放電中であることを示す情報、及び、前記二次電池の継続使用可否を示す情報の少なくとも一方を前記外部装置に送信するステップ(p)を備える、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、外部装置を介して二次電池の状態を把握し得る。ここで、外部装置は、充電装置、サーバ装置、情報端末等が例示される。
本開示の第72形態は、上記第61形態、第66形態−第71形態のいずれか1つにおいて、前記二次電池が継続使用不可であると判定されると、前記二次電池の残存容量が第1の閾値よりも小さい第3の閾値以下になるまで前記電力消費部を用いて前記二次電池を放電させるステップ(q)を備える、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
このように、継続使用不可と判定された二次電池をさらに放電させることにより、発火、発煙等の危険性を低減できる。したがって、蓄電池パックの廃棄における安全性を向上することができる。
ここで、第3の閾値は、放電終止電圧よりも小さい電圧であるときの二次電池の残存容量を示す値であってもよい。
このとき、蓄電池パックの取扱者の火傷、感電等の危険性を低減できる。
本開示の第73形態は、上記第61形態、第66形態−第72形態のいずれか1つにおいて、さらに、前記蓄電池パックが異常であると、前記二次電池の残存容量を示す値が第1の閾値よりも小さい第3の閾値以下になるまで前記電力消費部を用いて前記二次電池を放電させるステップ(r)を備える、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、蓄電池パックが異常であるとき、二次電池をさらに放電させて発火、発煙等の危険性を低減できる。したがって、蓄電池パックの廃棄において、安全性を向上することができる。
ここで、第3の閾値は、放電終止電圧よりも小さい電圧であるときの二次電池の残存容量を示す値であってもよい。
このとき、蓄電池パックの取扱者の火傷、感電等の危険性を低減できる。
本開示の第74形態は、上記第73形態において、前記蓄電池パックが異常であると、異常を示す情報を表示するステップ(s)を備える蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、蓄電池パックの異常発生時に、蓄電池パック単体で外部に異常を知らせることができる。
本開示の第75形態は、上記第73形態において、前記蓄電池パックが異常であると、前記蓄電池パックに設けられた通信部を介して、異常を示す情報を前記充電装置に送信するステップ(t)を備える、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、蓄電池パックの異常発生を充電装置側で検知することができる。
本開示の第76形態は、第61形態、第66形態−第75形態のいずれか1つにおいて、前記二次電池と前記電力消費部との間に設けられた電流測定部により前記二次電池から前記接続部に接続された電気機器に流れる電流を測定するステップ(u)と、前記二次電池から前記電力消費部に流れる電流とを測定するステップ(v)とを備える、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、電力消費部を用いて二次電池を放電させるときの二次電池の電流値を確認することができる。
本開示の第77形態は、上記第61形態において、ステップ(h)において、前記電力消費部だけでなく、前記接続部に接続された電気機器に前記二次電池の残電力を消費させる、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
これにより、より速やかに二次電池の継続使用可否を判定できる。
本開示の第78形態は、上記第44形態、第46形態、第54形態−第77形態のいずれか1つにおいて、前記二次電池と前記電力消費部との電気的接続の有無を切り替えて前記二次電池と前記電力消費部とを電気的に接続することにより前記回路を作動させる、蓄電池パックの動作方法であってもよい。
このように、上記放電は、例えば、前記二次電池と前記電力消費部との電気的接続の有無を切り替えて行われる。
以下、本開示の一態様に係る蓄電池パックについて、図面を参照しながら具体的に説明する。
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
(実施の形態1)
実施の形態1に係る蓄電池パックについて説明する。
[全体構成]
実施の形態1の蓄電池パック100の全体構成について説明する。図1及び図2は、実施の形態1に係る蓄電池パック及び充電装置の外観斜視図である。図1は、蓄電池パック100と充電装置200とが分離された状態を示し、図2は、蓄電池パック100と充電装置200とが接続された状態を示す。
まず、蓄電池パック100について説明する。図1及び図2に示すように、蓄電池パック100は、本体部120と、接続部102と、表示部109とを備える。
蓄電池パック100は、電気機器に接続される蓄電池パックである。例えば、蓄電池パック100は、電動移動体、電力需要家が使用する電気機器、電動工具等に対する電源として利用される。電動移動体としては、電動アシスト自転車、電動バイク、電動車椅子、電気自動車、ハイブリッド自動車等が例示される。需要家が使用する電気機器としては、エアコン、照明装置、冷蔵庫、医療機器、空調設備等が例示される。電動工具としては、電動ドリルが例示される。
なお、蓄電池パック100は、特定の電気機器専用の蓄電池パックであってもよい。
また、蓄電池パック100は、複数の種類の異なる電気機器に用いられてもよい。例えば、蓄電池パック100は、例えば、電動アシスト自転車と、照明装置との両方に用いられてもよい。
本体部120は、二次電池や二次電池の制御回路等が内部に設けられた、略直方体形状の蓄電池パック100の本体である。本体部120の上面には、ユーザが蓄電池パック100を保持するための保持部130及び受付部114が設けられ、本体部120の下面(底面)には、接続部102が設けられる。本例では、保持部130は、蓄電池パック100の持ち手であるが、例示であり、これに限定されるものではない。
受付部114は、電力消費部を含む回路を作動させる指示を外部より受け付ける。受付部114は、上記指示を受付可能であれば、いずれの形態であっても構わない。受付部114は、例えば、スイッチであってもよいし、上記指示を無線通信で受け付ける通信部であってもよい。スイッチは、操作者によりオン操作されると、制御部を介さず電力消費部による二次電池の残電力消費が実行される機械式スイッチであってもよいし、制御部を介して二次電池の残電力消費が実行されるスイッチであってもよい。なお、受付部114は、ユーザによって誤って押下されないように、ピンなどの先端でのみ押下できるように構成されていてもよい。
また、受付部114が、スイッチであるとき、図3に示すように本体部120の下面に設けられていてもよい。受付部114であるスイッチは、図3に示すように、シール114aにより覆われていてもよい。このとき、スイッチは、シール114aを外して操作される。
また、上記外部は、指示者であってもよいし、外部装置であってもよい。指示者としては、蓄電池パック100のユーザ、回収業者等が例示される。外部装置としては、情報端末、サーバ装置等が例示される。情報端末は、例えば、スマートフォン等の携帯電話、スマートタブレット、ノートPC等が例示される。
受付部114で上記指示を受け付けると、電力消費部により二次電池の残電力が消費される。これにより、外部からの指示で、蓄電池パックの取扱者の火傷、感電の可能性を低減することができる。また、例えば、蓄電池パックの異常が発生しても、外部より前記指示が実行されたときに、電力消費部による二次電池の残電力の消費が実行され、前記指示が実行されなければ、上記残電力消費が実行されない。つまり、例えば、蓄電池パックに異常が発生したときに、必要に応じて、適宜、上記残電力消費が実行される。換言すれば、例えば、蓄電池パックに異常が発生したときに、上記残電力消費が不要であるにも拘わらず、これが実行されることを低減し得る。
接続部102は、電気機器に着脱自在に取り付けられる。接続部102内には、蓄電池パックを充電または放電するための複数の端子が設けられている。接続部102に接続される電気機器は、二次電池101の電力を消費して動作する電気機器であってもよいし、二次電池101を充電する充電装置200であってもよい。接続部102が充電装置200の端子部202に接続されると、これらの端子は充電装置200の内部回路と電気的に接続される。なお、接続部102には、充電用の端子と、放電用の端子と、通信用(制御用)の端子とが別個に設けらてもよい。
表示部109は、残量表示ボタン109aと、残量表示部109bと、異常表示部109cとを備える。
残量表示部109bは、主として蓄電池パック100が内蔵する二次電池の残存容量を表示する表示部である。残量表示部109bは、具体的には、複数のLED(Light Emitting Diode)を備え、点灯させるLEDの個数により二次電池の残存容量を表示する。また、残量表示部109bは、二次電池の残存容量だけでなく、蓄電池パックの他の状態を報知する報知部として機能してもよい。例えば、残量表示部109bがLED等の発光部であるとき、発光部が点滅することで、電力消費部105により二次電池101の残電力を消費中であること、蓄電池パック100が充電中であること、蓄電池パックが異常であること等を報知してもよい。また、発光部の点滅速度及び点滅数の少なくとも一方を用いて、これらの複数の状態を区別して報知してもよい。
残量表示ボタン109aは、ユーザによって押圧されるボタンである。残量表示ボタン109aが押されることにより、残量表示部109bのうち蓄電池パック100が内蔵している二次電池の残存容量に応じた個数のLED(残量表示部109b)を点灯させる。
異常表示部109cは、蓄電池パック100の異常を示す情報を外部に報知する。これにより、蓄電池パック100の異常発生時に、蓄電池パック100単体でユーザに異常を知らせることができる。異常表示部109cは、例えば、LEDにより構成されるが、異常を外部に報知できるのであれば、どのような態様であってもよい。例えば、表示画面に異常が発生していることを示す文字情報、画像情報等の情報を表示してもよい。
次に、充電装置200について説明する。充電装置200は、本体部210と、端子部202と、プラグ201とを備える。
充電装置200は、蓄電池パック100の充電器である。
本体部210は、充電装置200の内部回路等を収容する充電装置200の本体である。本体部210の上面に設けられた凹部は、蓄電池パック100の接続部102が接続される端子部202であり、本体部210の側面には、電源ケーブルを介してプラグ201が設けられている。
端子部202は、接続部102に適合する形状及び大きさの凹部であり、接続部102が着脱自在(着脱可能)に接続される。端子部202の底面には、接続部102が備える複数の端子に対応した、複数の端子が設けられる。端子部202と接続部102とが接続されることにより、端子部202内の各端子と、接続部102内に設けられた各端子とが接続される。これにより、蓄電池パック100の内部回路と、充電装置200の内部回路とが電気的に接続される。
プラグ201は、受電部の一例であり、充電装置200が外部電源から電力の供給を受けるために当該外部電源の電力供給部(例えば、コンセント)に接続される。ここで、外部電源とは、商用系統、または太陽電池システム、燃料電池システム等の自己発電式の電源が例示される。なお、充電装置200は、プラグ201に代えて、USBコネクタ(USBソケット)などにより外部電源から電力の供給を受けてもよい。
[システム構成]
次に、蓄電池パック100のシステム構成について説明する。図4は、実施の形態1に係る蓄電池パック100のシステム構成を示すブロック図である。
図4に示すように、蓄電池パック100は、二次電池101と、接続部102と、スイッチ103と、スイッチ104と、電力消費部105と、記憶部106と、制御部107と、電圧検知部108と、表示部109と、異常検知部112、回路116とを備える。
二次電池101は、複数の単電池(例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池など)であるセルが並列及び直列に接続されることで構成されている。
接続部102は、上述のように二次電池101を充電するために充電装置200の端子部202に着脱自在に接続される。また、接続部102は、電気機器に着脱自在に接続可能(電気的及び機械的に接続可能)である。
スイッチ103は、制御部107の制御に基づいて、二次電池101と電力消費部105との電気的接続のオン及びオフ、つまり、電気的接続の有無を切り替える切替スイッチ(切替部)である。スイッチ103としては、例えば、MOSFET、リレーなどが使用される。また、受付部114及びスイッチ103が機械式スイッチであるとき、スイッチ104は、制御部107の制御でオン及びオフが切替えられず、操作者の受付部114への操作によりオン及びオフが直接切替えられる。
スイッチ104は、制御部107の制御に基づいて、二次電池101と接続部102との電気的接続のオン及びオフを切り替える切替スイッチ(切替部)である。スイッチ104としては、例えば、MOSFETなどが使用される。スイッチ104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、制御部107の制御により開放される。つまり、スイッチ104は、本開示のスイッチング素子の一例である。
電力消費部105は、二次電池101を放電させるための負荷である。電力消費部105は、例えば、抵抗体、ヒーター、またはPTCサーミスタなどである。
記憶部106は、二次電池101の電圧値が保持される。また、二次電池101の電圧値だけでなく、二次電池の状態を示す他の状態量の値が保持されていてもよい。二次電池の他の状態量としては、二次電池の残存容量、二次電池の出力電流、二次電池の温度、二次電池の劣化度等が例示される。二次電池の劣化度には、例えば、二次電池の充放電サイクル数、二次電池の内部抵抗、二次電池の学習容量等が用いられてもよい。なお、二次電池の電圧値、二次電池の出力電流値は、残存容量に相関する物理量の値として、残存容量を示す値に含まれてもよい。
記憶部106は、例えば、フラッシュメモリなどの半導体メモリなど、どのような記憶装置であってもよい。
制御部107は、回路116の動作を制御する。制御部107は、制御機能を有するものであればよく、演算処理部(図示せず)と、制御プログラムを記憶する記憶部(図示せず)とを備える。演算処理部としては、MPU、CPUが例示される。記憶部としては、メモリが例示される。制御器は、集中制御を行う単独の制御器で構成されていてもよく、互いに協働して分散制御を行う複数の制御器で構成されていてもよい。なお、制御プログラムを記憶する上記記憶部は、記憶部106が兼用してもよい。
具体的には、制御部107は、スイッチ103に制御信号を出力することで、スイッチ103のオン及びオフを制御する。これにより、回路116の動作がオン及びオフされ、電力消費部105による二次電池101の電力消費をオン及びオフできる。また、制御部107は、スイッチ104に制御信号を出力することにより、スイッチ104のオン及びオフを制御する。制御部107は、このようなスイッチ104の制御により、接続部102を介した電気機器への二次電池101の電力供給をオン及びオフできる。また、二次電池101が接続部102を介して充電装置200に接続されているときは、スイッチ104をオン及びオフすることで、二次電池101への充電をオン及びオフすることができる。また、制御部107は、電圧検知部108によって検知された二次電池101の電圧値を示すデータを取り込んで記憶部106に記憶する。制御部107は、具体的には、マイクロコンピュータであるが、プロセッサや、専用回路によって構成されてもよい。
電圧検知部108は、二次電池101の電圧を検知する。電圧検知部108は、例えば、二次電池101の電圧自体を検知してもよいし、電圧に相関する物理量を検知してもよい。電圧に相関する物理量としては、例えば、二次電池101の残存容量、二次電池101の出力電流が挙げられる。電圧検知部108は、具体的には、専用回路(IC)であるが、マイクロコンピュータや、プロセッサとして実現されてもよい。
表示部109は、図1及び図2を用いて説明したような二次電池101の各種状態または動作を表示する。
異常検知部112は、蓄電池パック100の異常を検知して制御部107に通知する。異常検知部112は、蓄電池パック100の異常を検知するセンサであれば、いずれの形態であってもよい。異常検知部112は、具体的には、例えば、二次電池の状態量を検知するセンサ、衝撃センサ、水没センサ、又は解体センサなどである。異常検知部112が衝撃センサであるときには、蓄電池パック100が受けた衝撃の有無だけではなく、大きさ及び方向が測定でき、また、受けた衝撃の履歴が記録できるセンサであってもよい。二次電池の状態量の異常としては、例えば、二次電池の電圧異常、温度異常、劣化度異常(電池寿命)、短絡異常等が例示される。電圧異常としては、二次電池101を構成するセルの電圧バランスの異常が例示される。温度異常としては、二次電池101の温度が閾値以上の温度になったとき(高温異常)が例示される。電池寿命は、二次電池101の充放電サイクル数が閾値以上になったときが例示される。短絡異常は、二次電池101の放電が行われていないときの二次電池101の電圧低下量が閾値以上であるときが例示される。なお、上記異常に、二次電池の電圧異常を含むとき、電圧検知部108は、異常検知部112として兼用される。
回路116は、電力消費部105を含む電気回路である。具体的には、回路116は、二次電池101、スイッチ103、電力消費部105及びこれらを結ぶ電気伝導体を備える。電気伝導体は、例えば、導線である。また、回路116は、図4に示されるように、回路116は、二次電池101に対してスイッチ104よりも上流の電路でスイッチ104を含む回路と分岐している。換言すれば、回路116は、スイッチング素子としてのスイッチ104を含まない。これにより、回路116が作動すると、二次電池101の電圧が放電終止電圧より小さくても電力消費部105で二次電池101の残電力が消費される。
[実施例1]
実施例1の蓄電池パック100の動作について説明する。
図5は、実施例1の蓄電池パックの動作フローを示す図である。
図6は、実施例1の蓄電池パックの動作を示すフローチャートである。
本実施例の蓄電池パック100は、異常検知部112で蓄電池パック100の異常が検知されると(S101)、異常表示部109cで異常が発生していることが外部に報知される(S102)。本例では、図5(a)に示すように異常表示部109cであるLEDが点灯することで異常発生が報知される。
ここで、操作者が受付部114であるスイッチに対してON操作すると(S103)、制御部107によりスイッチ103が閉成(ON)され、回路116が作動し、電力消費部105で二次電池101の残電力が消費される(S104)。また、二次電池101の残電力を消費中であることが外部に報知される(S105)。S104における二次電池101の残電力の消費は、具体的には、二次電池101の電圧が、放電終止電圧よりも小さくなるまで実行される。蓄電池パック100の接続部に電気機器が接続されていても、異常発生に伴い、制御部107によりスイッチ104が開放(OFF)されているため、S104において、二次電池101の残電力は、電気機器には供給されない。また、S105では、具体的には、図5(b)に示すように、残量表示部109bである発光部が点滅することで、二次電池101の残電力を消費中であることが外部に報知される。なお、操作者としては、蓄電池パック100のユーザ、蓄電池パック100を回収する回収業者、回収された蓄電池パック100を廃棄する廃棄業者等が例示される。
制御部107によりスイッチ103が開放(OFF)され、回路116の動作が停止すると、電力消費部105による二次電池101の残電力の消費が終了する(S106)。また、二次電池101の残電力の消費が終了したことを外部に報知する(S107)。本例では、図5(c)に示すように、残量表示部109bである発光部の点滅が停止することで、二次電池101の残電力の消費が終了したことが外部に報知される。
[実施例2]
実施例2の蓄電池パック100について説明する。
図7は、実施例2の蓄電池パックのシステム構成を示すブロック図である。
図7に示すように、本実施例の蓄電池パック100は、通信部111を備えている。通信部111は、情報端末、サーバ装置等の外部装置と無線通信する。本実施例では、通信部111は、Bluetooth(登録商標)、Zigbee(登録商標)、NFC、Wi−Fi等の近距離無線通信を行う通信部であり、情報端末と通信する。なお、通信部111は、近距離無線通信よりも通信距離が長いLTE等の無線通信を行う通信部であってもよい。これ以外の構成については、図4に示す、実施例1の蓄電池パック100のシステム構成と同様である。
次に、本実施例の蓄電池パック100の動作について説明する。
図8は、実施例2の蓄電池パックの動作フローを示す図である。
図9は、実施例2の蓄電池パックの動作を示すフローチャートである。
本実施例の蓄電池パック100の動作は、蓄電池パック100の異常が検知されると(S201)、異常表示部109cで異常が発生していることが外部に報知される(S202)。本実施例では、図8(a)に示すように異常表示部109cであるLEDが点灯することで異常発生が報知される。
ここで、操作者が受付部114であるスイッチに対してON操作すると(S203)、制御部107によりスイッチ103が閉成(ON)され、回路116が作動し、電力消費部105で二次電池101の残電力が消費される(S204)。また、二次電池101の残電力を消費中であることが外部に報知される(S205)。なお、S204における二次電池101の残電力の消費は、具体的には、実施例1と同様である。また、S205における報知は、実施例1と同様である。なお、操作者としては、蓄電池パック100のユーザ、回収業者、廃棄業者等が例示される。
制御部107によりスイッチ103が開放(OFF)され、回路116の動作が停止すると、二次電池101の残電力の消費が終了する(S206)。二次電池101の残電力の消費が終了したことを外部に報知する(S207)。なお、S206では、その後に実行される蓄電池パック100の動作(S209)が可能な容量を残した状態で、二次電池101の残電力の消費を終了する。S207における報知は、具体的には、実施例1と同様である。
次に、操作者が、情報端末300を操作して、蓄電池パック100に対し蓄電池パック100の残存容量を確認する指示をする(S208)。蓄電池パック100は、通信部111を介してこの指示を受信し、制御部107は、記憶部106に保持された二次電池101の残存容量を示す情報を通信部111を介して情報端末300に送信する(S209)。情報端末300は受信した上記情報を画面に表示する(S210)。本実施例では、図8(c)に示すように、蓄電池パック100の残存容量に関する情報が、蓄電池パック100の満充電時の容量に対する残存容量の比率(%)で表示されている。なお、この比率の算定においては、二次電池101の電圧が放電終止電圧(例えば、3.2V)であるときを0%とせず、0Vであるときを0%として算定している。
[実施例3]
実施例3の蓄電池パック100は、実施例1と異なり受付部114が、情報端末300と無線通信する通信部である。本実施例では、受付部114は、Bluetooth(登録商標)、Zigbee(登録商標)、NFC、Wi−Fi等の近距離無線通信を行う通信部である。なお、受付部114は、近距離無線通信よりも通信距離が長いLTE等の無線通信を行う通信部であってもよい。これ以外の構成については、図4に示す、実施例1の蓄電池パック100のシステム構成と同様である。
次に、実施例3の蓄電池パック100の動作について説明する。
図10は、実施例3の蓄電池パックの動作フローを示す図である。
図11は、実施例3の蓄電池パックの動作を示すフローチャートである。
本実施例の蓄電池パック100の動作は、蓄電池パック100の異常が検知されると(S301)、蓄電池パック100より異常が発生していることが外部に報知される(S302)。本実施例では、異常表示部109cによる報知が実行される。具体的には、図10(a)に示すように異常表示部109cであるLEDが点灯することで異常発生が表示される。また、異常報知されると操作者は情報端末300を操作して、異常内容を確認する(S303)。具体的には、操作者の操作により情報端末300から異常内容の確認要求が受付部114に送信される。受付部114が上記確認要求を受け付けると、制御部107により記憶部106に保持された異常内容を示す情報(例えば、衝撃異常)が情報端末300に送信され、情報端末300の画面にこの情報が表示される。
ここで、操作者が情報端末300を操作して、電力消費部105に二次電池101の残電力を消費させる指示をすると(S304)、制御部107によりスイッチ103が閉成(ON)され、回路116が作動し、電力消費部105で二次電池101の残電力が消費される(S305)。また、二次電池101の残電力を消費中であることが外部に報知される(S306)。S305における二次電池101の残電力の消費は、具体的には、実施例1と同様である。また、S306における報知は、実施例1と同様である。なお、操作者としては、蓄電池パック100のユーザ、回収業者、廃棄業者等が例示される。また、操作者による上記指示の操作に伴い、回収業者302に蓄電池パック100が廃棄予定であることが報知される(S307)。本実施例では、具体的には、情報端末300よりサーバ装置301に蓄電池パック100が廃棄予定であることを示す情報が送信され、この情報がサーバ装置301より回収業者302に報知される。
制御部107によりスイッチ103が開放(OFF)され、回路116の動作が停止すると、二次電池101の残電力の消費が終了する(S308)。また、二次電池101の残電力の消費が終了したことを外部に報知する(S309)。S309における報知は、具体的には、実施例1と同様である。
次に、操作者が、情報端末300を操作して、蓄電池パック100に対し蓄電池パック100の残存容量を確認する指示をすると、情報端末300の画面には二次電池101の残存容量を示す情報が表示される(S310−S312)。具体的には、実施例2と同様である。
[実施例4]
実施例4の蓄電池パック100について説明する。本実施例の蓄電池パック100のシステム構成は、実施例3と同様である。つまり、受付部114は、情報端末300と無線通信する通信部である。
次に、実施例4の蓄電池パック100の動作について説明する。
図12は、実施例4の蓄電池パックの動作フローを示す図である。
図13は、実施例4の蓄電池パックの動作を示すフローチャートである。
本実施例の蓄電池パック100の動作は、蓄電池パック100の異常が検知されると(S401)、蓄電池パック100より異常が発生していることが外部に報知される(S402)。また、異常報知されると操作者は情報端末300を操作して、異常内容を確認する(S403)。異常の報知と異常内容の確認については、具体的には、実施例3と同様である。
ここで、操作者が情報端末で情報端末300を操作して、電力消費部105に二次電池101の残電力を消費させる指示をすると(S404)、制御部107によりスイッチ103が閉成(ON)され、回路116が作動し、電力消費部105で二次電池101の残電力が消費される(S405)。また、二次電池101の残電力を消費中であることが外部に報知される(S406)。S405における二次電池101の残電力の消費は、具体的には、実施例1と同様である。また、S406における報知は、残量表示部109bによる報知と受付部114を介した情報端末への報知が実行される。具体的には、図12(b)に示すように、残量表示部109bである発光部が点滅することで、二次電池101の残電力を消費中であることが外部に報知される。また、制御部107により受付部114を介して二次電池の残電力を消費中であることを示す情報が情報端末300に送信され、情報端末300にこの情報が表示される。なお、操作者としては、蓄電池パック100のユーザ、回収業者、廃棄業者等が例示される。
制御部107によりスイッチ103が開放(OFF)され、回路116の動作が停止すると、二次電池101の残電力の消費が終了する(S407)。また、二次電池101の残電力の消費が終了したことを外部に報知する(S408)。本実施例では、残量表示部109bによる報知と受付部114を介して情報端末300への報知が実行される。具体的には、図10(c)に示すように、残量表示部109bである発光部の点滅が停止することで、二次電池101の残電力の消費が終了したことが外部に報知される。また、制御部107により受付部114を介して二次電池の残電力の消費が終了したことを示す情報が情報端末300に送信され、情報端末300にこの情報が表示される。
また、二次電池101の残電力の消費が終了すると、回収業者への連絡を促す情報が情報端末300に報知される(S409)。具体的には、図12(c)に示すように、二次電池101の残電力の消費が完了するとき、制御部107より受付部114を介して情報端末300に回収業者への連絡を促す情報が報知される。この情報には、例えば、回収業者への連絡を促すメッセージを含まれ、更に、回収業者名と回収業者の連絡先を含んでもよい。回収業者名と回収業者の連絡先は複数であり、これらが情報端末300の画面に一覧表示されてもよい。
[実施例5]
実施例5の蓄電池パック100について説明する。本実施例の蓄電池パック100のシステム構成は、実施例1と同様である。つまり、受付部114は、操作者の操作を受けるスイッチである。
次に、実施例5の蓄電池パック100の動作について説明する。
図14は、実施例5の蓄電池パックの動作フローを示す図である。
図15は、実施例5の蓄電池パックの動作を示すフローチャートである。
本実施例の蓄電池パック100は、サーバ装置301より情報端末300に蓄電池パック100が寿命に到達したことを示す情報が送信され(S501)、情報端末300の画面にこの情報が表示される(S502)。なお、図14、図15には示してないが、蓄電池パック100に設けられた報知部により電池寿命であることを外部に報知してもよい。この報知部は、例えば、異常表示部109cまたは残量表示部109bを用いてもよいし、これらと異なる報知部を別途設けてもよい。
情報端末300の画面で、電池寿命であることを確認した操作者が受付部114であるスイッチに対してON操作すると(S503)、電力消費部105で二次電池101の残電力が消費され(S504)、二次電池101の残電力を消費中であることが外部に報知される(S505)。S504における二次電池101の残電力の消費は、具体的には、実施例1と同様である。S505における報知は、具体的には、図14(b)に示すように実施例1と同様である。なお、操作者としては、蓄電池パック100のユーザ、回収業者、廃棄業者等が例示される。
制御部107によりスイッチ103が開放(OFF)され、回路116の動作が停止すると、二次電池101の残電力の消費が終了する(S506)。また、二次電池101の残電力の消費が終了したことを外部に報知する(S507)。S507における報知は、具体的には、図14(c)に示すように、実施例1と同様である。
なお、上記では示されていないが、蓄電池パック100が実施例2と同様に通信部111を更に備え、二次電池101の残電力の消費が終了した後に、蓄電池パック100の残存容量を情報端末300で確認してもよい。
[実施例6]
実施例6の蓄電池パック100について説明する。本実施例の蓄電池パック100のシステム構成は、実施例3と同様である。つまり、受付部114は、情報端末300と無線通信する通信部である。
次に、実施例6の蓄電池パック100の動作について説明する。
図16は、実施例6の蓄電池パックの動作フローを示す図である。
図17は、実施例6の蓄電池パックの動作を示すフローチャートである。
本実施例の蓄電池パック100の動作は、サーバ装置301より情報端末300に蓄電池パック100が寿命に到達したことを示す情報が送信され(S601)、情報端末300の画面にこの情報が表示される(S602)。なお、図16、図17には示してないが、蓄電池パック100に設けられた報知部により電池寿命であることを外部に報知してもよい。具体的には、実施例5と同様である。
情報端末300の画面で、電池寿命であることを確認した操作者が、情報端末300を操作して、電力消費部105に二次電池101の残電力を消費させる指示をする(S603)。すると、制御部107によりスイッチ103が閉成(ON)され、回路116が作動し、電力消費部105で二次電池101の残電力が消費される(S604)。また、二次電池101の残電力を消費中であることが外部に報知される(S605)。S604における二次電池101の残電力の消費は、具体的には、実施例1と同様である。また、S605における報知は、具体的には、実施例1と同様である。なお、操作者としては、蓄電池パック100のユーザ、回収業者、廃棄業者等が例示される。また、操作者による上記指示の操作に伴い、回収業者302に蓄電池パック100が廃棄予定であることが報知される(S606)。S606における報知は、具体的には、実施例3と同様である。
制御部107によりスイッチ103が開放(OFF)され、回路116の動作が停止すると、二次電池101の残電力の消費が終了する(S607)。また、二次電池101の残電力の消費が終了したことを外部に報知する(S608)。具体的には、図16(c)に示すように、実施例1と同様である。
次に、操作者が、情報端末300を操作して、蓄電池パック100に対し蓄電池パック100の残存容量を確認する指示をすると、情報端末300の画面には二次電池101の残存容量を示す情報が表示される(S609−S611)。具体的には、実施例2と同様である。
[実施例7]
実施例7の蓄電池パック100について説明する。本実施例の蓄電池パック100は、実施例1−4と異なり、異常検知部112で異常が検知されると、受付部114を介して蓄電池パック100に指示がなくても、制御部107が制御して、電力消費部105に二次電池101の残電力を消費させる。その他の動作フローについては、実施例1−4と同様である。
[実施例8]
実施例8の蓄電池パック100について説明する。本実施例の蓄電池パック100は、実施例2−6のいずれかにおいて、制御部107が、電力消費部105による二次電池101の残電力の消費を終了する際に、二次電池101の残存容量を示す情報を、通信部111(もしくは受付部114としての通信部)を介して外部装置に送信する。二次電池101の残存容量を示す情報は、記憶部106に保持されている。外部装置としては、情報端末300、サーバ装置301等が例示されるが、これらに限定されるものではなく、いずれの形態であってもよい。
また、制御部107が、二次電池101の残電力の消費が終了した後、二次電池101の残存容量を示す情報を外部装置に送信してもよい。このとき、二次電池101の残電力の消費は、外部装置に二次電池101の残存容量を示す情報を送信可能な容量を残して終了される。
[実施例9]
実施例9の蓄電池パック100について説明する。本実施例の蓄電池パック100は、実施例1−8のいずれかにおいて、二次電池101が、複数のセルを備え、制御部107は、全てのセルの電圧が0Vになる前に、電力消費部105による二次電池101の残電力の消費を停止させる。
二次電池が複数のセルを備えるとき、各セルの劣化度(SOH)が均一であればよいが、蓄電池パックの使用に伴い各セルの劣化度が異なってくる。従って、二次電池の残電力の消費を行うと、各セルの電圧も異なり、相対的に早く電圧が0Vになるセルが生じる。0Vになったセルについて更に放電させると転極が生じ、安全性上問題がある。
そこで、本実施例のように全ての前記セルの電圧が0Vになる前に、前記電力消費部による前記二次電池の電力の消費を終了させることで、全てのセルの電圧が0Vになるまで放電する場合に比べ、転極が生じるセル数が減少し、安全性が向上する。
本実施例の蓄電池パック100は、制御部107は、少なくとも1つのセルの電圧が0Vであり、かつ全てのセルの電圧が0Vになる前に電力消費部105による二次電池101の残電力の消費を停止させてもよい。
[実施例10]
実施例10の蓄電池パック100について説明する。本実施例の蓄電池パック100は、実施例1−9のいずれかにおいて、蓄電池パック100が接続部を介して電気機器と接続され、電力消費部105が二次電池101の残電力を消費しているときに、二次電池101の電圧が放電終止電圧になるまでは、電気機器も二次電池101の残電力を消費する。これにより、二次電池101の残電力の消費終了を早めることができる。
上記電気機器は、電動移動体、エアコン、照明装置等の二次電池101の電力を用いて動作する電気機器であってもよい。また、上記電気機器は、内部に放電用の負荷を備えていれば、二次電池101の電力を用いて動作する電気機器でなくてもよい。例えば、充電装置200が内部に放電用の負荷を備えていれば、上記電機機器が、充電装置200であってもよい。
(実施の形態2)
蓄電池パック100は、制御部107の制御により、二次電池が充電開始される際に、二次電池の継続使用可否を判定するための放電(学習放電)を実行してもよい。以下、実施の形態2に係る、蓄電池パック100について説明する。なお、以下の実施の形態2では、実施の形態1と異なる点を中心に説明し、実施の形態1において既に説明した構成要素の説明等は省略される。
まず、実施の形態2に係る蓄電池パックについて説明する。図18は、実施の形態2に係る蓄電池パックの外観斜視図である。
蓄電池パック100は、放電表示部109dを備える。放電表示部109dは、蓄電池パック100の制御部107が学習放電中であることを示す情報、及び、二次電池101の継続使用可否を示す情報の少なくとも一方を表示する。放電表示部109dは、具体的には、LEDを備え、学習放電中には、LEDを点滅させ、二次電池の継続使用が不可能と判定されるとLEDを点灯させる。なお、学習放電、及び、二次電池の継続使用可否の判定の詳細については後述する。
図19は、実施の形態2に係る蓄電池パック100のシステム構成を示すブロック図である。
図19に示すように、蓄電池パック100は、電流測定部110を備える。
電流測定部110は、二次電池101から接続部102に接続された電気機器に流れる電流と、二次電池101から電力消費部105に流れる電流との両方を測定することができる位置に配置された電流センサである。電流測定部110は、具体的には、回路上において、二次電池101と、電力消費部105との間に設けられる。電流測定部110によって測定された電流値の測定データは、制御部107に送信される。例えば、二次電池101を完全に放電するときには、制御部107は、電流測定部110が測定する電流値を観測し、電流値が十分小さくなるまで二次電池101の放電を行う。
本実施の形態の蓄電池パック100において、制御部107は、二次電池101の残存容量を示す値が満充電を示す値から第1の閾値以下になるまでの二次電池101の放電量に基づいて、二次電池101の継続使用可否を判定する。
また、制御部107は、接続部102が充電装置200に接続されている状態で二次電池101の充電開始(例えば、充電の開始を示す信号)を検知すると、学習放電を行う。学習放電とは、二次電池101の残存容量を示す値が二次電池101の継続使用可否を判定するための第1の閾値以下になるまで電力消費部105を用いて二次電池101を放電させる放電である(第1の放電)。
さらに、制御部107は、二次電池101が継続使用不可であると判定されると、電力消費部105により二次電池101の残電力を、更に消費させる。二次電池101の残電力消費は、受付部114で二次電池101の残電力消費の指示を受け付けて実行してもよいし、受付部114で上記指示の受付がなくても制御部107の制御により実行してもよい。なお、本実施の形態では、電力消費部105を用いて二次電池101の残存容量を示す値が上記第1の閾値よりも小さい第3の閾値以下になるまで放電させる(第2の放電)。第3の閾値は、放電終止電圧よりも小さい値であってもよい。また、第3の閾値は、二次電池101が使用不可能な状態になる値であってもよい。ここで、二次電池101が使用不可能な状態とは、電力消費部105による二次電池101の残電力の消費終了後、蓄電池パック100の充電をしても電池として使用できない状態を意味する。
上記の継続使用可否の判定、第1の放電、及び第2の放電の詳細については後述する。
[基本動作]
次に、蓄電池パック100の基本動作について説明する。図20、図21、及び、図22は、蓄電池パック100の基本動作を説明するための図である。
制御部107は、接続部102に接続された電気機器に電力供給を行うときには、図20に示されるように、スイッチ103をオフし、かつ、スイッチ104をオンする。このときの電流値は、電流測定部110によって測定可能である。
制御部107は、二次電池101を充電するときもスイッチ103をオフし、かつ、スイッチ104をオンする。制御部107は、二次電池101を満充電状態にするときには、二次電池101の電圧値が満充電を示す上限値(例えば、4.1V)になるまで充電を行う。ここでの上限値は、二次電池101の充電における規格値(充電終止電圧)であってもよい。
制御部107は、電力消費部105を用いて二次電池101を放電させるときには、つまり、上述の第1の放電及び第2の放電を行うときには、図21に示されるように、スイッチ103をオンし、かつ、スイッチ104をオフする。このときの電流値は、電流測定部110によって測定可能である。
ここで、制御部107は、第1の放電においては、二次電池101の電圧値が第1の閾値(例えば、3.3V)以下になるまで二次電池101を放電させる。なお、第1の閾値は、二次電池101の放電を行える規格値である放電終止電圧(例えば、3.2V)よりも大きい値である。また、第1の放電において、二次電池101の電圧が放電終止電圧になるまで二次電池101を放電させてもよい。
制御部107は、第2の放電においては、二次電池101の電圧値が第1の閾値よりも低い第3の閾値以下になるまで二次電池101を放電させる。また、第2の放電においては、二次電池101を放電終止電圧よりも低い電圧になるまで放電させ、二次電池101を再び使用できない状態にしてもよい。第3の閾値は、例えば、0Vであるが、放電終止電圧よりも低い電圧(例えば、1.5V程度)であれば、二次電池101を使用できない状態にすることが可能である。
なお、制御部107は、二次電池101の放電を早めたいときには、図22に示されるようにスイッチ103をオンし、かつ、スイッチ104をオンしてもよい。つまり、接続部102に電気機器が接続されているときに、電力消費部105と、接続部102に接続された電気機器との両方を用いて二次電池101を放電させてもよい。これにより、二次電池101の放電を早めることができる。なお、接続部102に接続された電気機器は、例えば、二次電池101の電力を用いて動作する電気機器である。充電装置200は、二次電池101の電力を用いて動作する電気機器ではないが、充電装置200内に二次電池101の放電用の負荷が設けられているときには、このような負荷が二次電池101の放電に用いられてもよい。従って、上記電気機器は、内部に放電用の負荷を備える場合、充電装置200を含んでもよい。また、電力消費部105と電気機器とを用いた放電は、第1の放電、第2の放電のいずれで実行されてもよい。また、上記例では、二次電池101の残存容量を示す値として、電圧値を使用しているが、これに限定されるものではない。残存容量自体の値であってもよい。残存容量自体の算定には、電流測定部110で測定された電流値を時間積分した値が用いられる。
[第1の放電及び第2の放電]
次に、蓄電池パック100の特徴構成である、第1の放電及び第2の放電について詳細に説明する。
第1の放電は、二次電池101の継続使用可否の判定を行うために、二次電池101を所定容量(所定の電圧値)まで放電させる放電を意味する。蓄電池パック100では、このような学習放電を二次電池101の充電時に、蓄電池パック100の内部に設けられた電力消費部105を用いて行う点が特徴である。図23は、二次電池101の第1の放電及び第2の放電を説明するための図である。なお、図23は、二次電池101の容量(残存容量)の時間変化を模式的に表した図である。
実施の形態2では、継続使用可否の判定は、二次電池101の最大容量が所定容量D未満であるか否かに基づいて行われる。ここで、二次電池101の最大容量は、満充電時の容量(電圧が所定の上限値になるまで充電されたときの容量)と、所定容量C(電圧が第1の閾値になったときの容量)との差分である。
二次電池101の最大容量は、満充電時の容量から、所定容量Cに減少するまでの放電量に基づいて算出される。具体的には、制御部107は、満充電時の容量から所定容量Cに減少するまでの放電量を記憶部106に記憶しておき、記憶された放電量の積算が二次電池101の最大容量として算出される。
ここで、図23に示されるように、満充電時の容量は、二次電池101の使用開始時は所定容量Aであるが、充電及び放電が繰り返されることにより徐々に低下していくため、二次電池101の最大容量も低下していく。そして、二次電池101の最大容量が所定容量D未満となると、二次電池101は、継続使用不可と判定される。
以上説明したように、二次電池101の最大容量を算出するためには、二次電池101を所定容量Cまで放電させる必要がある。
そこで、蓄電池パック100においては、制御部107は、充電の開始を示す信号を検知すると二次電池101の残存容量が所定容量Cよりも大きく所定容量B以下であれば、第1の放電を行い、二次電池101の容量を所定容量Cまで放電する。言い換えれば、充電の開始を示す信号を検知すると二次電池101の電圧が第1の閾値よりも大きく、かつ、第2の閾値(例えば、3.5V)以下であれば、学習放電を行う。第2の閾値は、満充電を示す所定の上限値よりも小さい値である。
これにより、二次電池101の残存容量が少ないときに第1の放電が行われるため、制御部107は、短時間で二次電池101を放電させることができる。
また、二次電池101の容量は、短期間に大幅に減少する可能性が低いため、継続使用可否の判定は、頻繁に行われる必要はない。学習放電が頻繁に行われると、二次電池101の劣化を促進してしまうというデメリットも考えられる。
そこで、実施の形態1では、記憶部106に学習放電の履歴が記憶され、制御部107は、学習放電が行われてから所定期間Tが経過すると、次の学習放電を行う。
例えば、図23においては、タイミングt1、t2、t3、及びt4のそれぞれにおいて充電の開始を示す信号が検知され、いずれのタイミングにおいても二次電池101の残存容量は所定容量Cよりも大きく所定容量B以下である。
ここで、タイミングt1及びt3では、学習放電が開始されるが、タイミングt2では、タイミングt1において学習放電が開始されてから所定期間Tを経過していないため、学習放電は行われず、充電のみが行われる。同様に、タイミングt4では、タイミングt3において学習放電が開始されてから所定期間Tを経過していないため、学習放電は行われない。
このように、実施の形態1では、二次電池101の学習放電は、二次電池101の充電ごとではなく、所定期間の経過を要件として行われる。したがって、充電の間隔が短く、寿命の変化が小さいと考えられるようなときの不必要な放電を減らすことができる。さらに、放電回数を減らすことで、二次電池101の劣化(寿命の短縮)を抑制することができる。
次に、図23を用いて第2の放電について説明する。
二次電池101の最大容量が所定容量Dよりも低下し、二次電池101が継続使用不可であると判定されると、制御部107は、第2の放電を行う。具体的には、制御部107は、二次電池101の残存容量が所定容量Eになるまで電力消費部105を用いて二次電池101を放電させる。言い換えれば、制御部107は、二次電池101の残存容量を示す値が第1の閾値よりも小さい第3の閾値以下になるまで電力消費部105を用いて二次電池101を放電させる。
例えば、図23においては、学習放電が行われた結果、タイミングt6において二次電池101は継続使用不可であると判定される。したがって、制御部107は、第2の放電を行う。
以上説明したような、第1の放電及び第2の放電についてフローチャートを用いて説明する。図24は、第1の放電及び第2の放電のフローチャートである。
まず、制御部107は、二次電池101の充電の開始を示す信号を検知する(S11)。制御部107は、例えば、充電の開始を示す信号として、蓄電池パック100が充電装置200に接続されたことを検知する。また、充電の開始を示す信号は、蓄電池パック100が充電装置200に接続された後、蓄電池パック100または充電装置200に対して行われる操作(例えば、充電開始ボタンの押下)を契機として制御部107に送信されてもよい。
二次電池101の充電の開始を示す信号を検知すると(S11でYes)、制御部107は、記憶部106内の学習放電の履歴を参照して、前回の学習放電から所定期間が経過しているかどうかを確認する(S12)。
前回の学習放電から所定期間が経過していると(S12でYes)、制御部107は、二次電池101の残存容量を確認する(S13)。二次電池101の残存容量が所定容量B以下であれば(S13でYes)、制御部107は、学習放電を行う(S14)。
学習放電は、残存容量が所定容量Cになるまで行われる(S15でNo)。残存容量が所定容量Cとなると(S15でYes)、制御部107は、学習放電を停止し(S16)、二次電池101が継続使用不可であるか否かの判定を行う(S17)。
二次電池101の継続使用が可能であると判定されると(S17でNo)、二次電池101の充電が行われる(S18)。前回の学習放電から所定期間が経過していないとき(S12でNo)、及び、二次電池101の残存容量が所定容量Bよりも大きいとき(S13でNo)も二次電池101の充電が行われる。
二次電池101の継続使用が不可能であると判定されると(S17でYes)、制御部107は、第2の放電を行う(S19)。
[効果]
以上説明したように、実施の形態1に係る蓄電池パック100においては、接続部102が充電装置200に接続されている状態で二次電池101の充電の開始を示す信号を検知すると、第1の放電を行う。
これにより、第1の放電が充電時に行われるため、ユーザは、継続使用可否の判定のために、別途、二次電池101を学習放電させる必要がない。また、蓄電容量が少なくなっていると推定される充電時に二次電池101の学習放電が行われるため、学習放電に要する時間を短縮できる。
以上のような適切なタイミングで放電が行われるため、ユーザが蓄電池パック100を機器への電力供給に使用可能な時間が確保され、蓄電池パック100の利便性を向上させることができる。
また、蓄電池パック100においては、二次電池101が継続使用不可であると判定されると、第2の放電を行う。
二次電池101を放電終止電圧まで放電した後、廃棄しても、二次電池101には残存容量があり、廃棄処理等において、二次電池101の取扱者が感電、二次電池101の発熱に伴う火傷等が生じる危険がある。特に、二次電池101がリチウムイオンバッテリーであるときには、このような危険性が高く、安全な廃棄方法が求められている。
上記第2の放電では、継続使用不可と判定された二次電池101を放電終止電圧よりも小さい電圧になるまで放電させることにより、蓄電池パック100を使用不可能な状態(再度充電しても電池として使用できない状態)にすることができる。このような状態では、火傷、感電の危険性は低減され、蓄電池パック100を廃棄時の安全性を向上することができる。
[変形例]
上記実施の形態2では、学習放電が開始されるためには、前回の学習放電から第1の所定期間Tが経過し、かつ、二次電池101の電圧が第2の閾値以下であることが要件とされた。このようなときには、例えば、学習放電が所定期間Tよりも長い第2の所定期間(例えば、2T)以上行われていないときには、第2の閾値を引き上げてもよい。第2の閾値は、例えば、3.5Vから3.7Vに引き上げられる。
これにより、長期間学習放電が行われていないと、学習放電が行われやすくなり、継続使用可否の判定をより確実に行うことができる。
(実施の形態3)
実施の形態3に係る蓄電池パック100について説明する。なお、以下の実施の形態3では、実施の形態2と異なる点を中心に説明し、実施の形態2において既に説明した構成要素の説明等は省略される。
実施の形態3に係る蓄電池パック100は、外部装置と通信する通信部を備える。蓄電池パック100のシステム構成は、図7で説明した蓄電池パックと同様である。
本実施の形態の蓄電池パック100において、通信部111は、二次電池101の状態を示す状態量のデータを外部装置に送信する。そして、通信部111が外部装置から上記データに基づき外部装置に判定された二次電池101の状態を示す情報を受信することにより、制御部107は、二次電池101の状態を確認することができる。ここで、外部装置は、サーバ装置、情報端末、充電装置等が例示される。
通信部111は、例えば、二次電池101の残存容量を示す値が満充電を示す値から第1の閾値以下になるまでの二次電池101の放電量を外部装置に送信し、外部装置から二次電池101の継続使用可否を示す情報を受信してもよい。つまり、二次電池101の継続使用可否の判定を外部装置によって行われてもよい。
また、通信部111は、例えば、制御部107が学習放電中であることを示す情報、及び、二次電池101の継続使用可否を示す情報の少なくとも一方を外部装置に送信してもよい。これにより、外部装置によって二次電池101の状態を示す情報を保持することができる。
また、通信部111が外部装置からスイッチ103及びスイッチ104を制御する信号を受信することによって、二次電池101の充電及び放電を切り替えること(遠隔操作)も可能である。
(実施の形態4)
上記実施の形態4において、電力消費部105は、典型的には、セルバランス用抵抗を含んでもよい。以下、実施の形態4に係る蓄電池パック100について説明する。なお、以下の実施の形態4では、実施の形態1及び実施の形態2と異なる点を中心に説明し、その他の構成については、実施の形態1及び実施の形態2のいずれかと同様であるので、具体的な説明等は省略される。
図25は、セルバランス用抵抗を説明するための図である。なお、図25は、模式図であり、セルの数等は説明のために簡略化されている。
図25に示されるように、二次電池101は、例えば、セル101a、セル101b、及びセル101cの直列接続により構成される。
本実施の形態の蓄電池パック100は、これら各セルの間の電圧を調整するために、1つのセルに対して、1つのセルバランス用抵抗と、1つのスイッチとを備える。そして、制御部107は、各セルに対応して設けられた複数のスイッチのオンまたはオフを制御する。
例えば、制御部107によりスイッチ128aがオンまたはオフされることにより、セルバランス用抵抗118aとセル101aとの電気的接続がオンまたはオフされる。同様に、スイッチ128bがオンまたはオフされることにより、セルバランス用抵抗118bとセル101bとの電気的接続がオンまたはオフされる。スイッチ128cがオンまたはオフされることにより、セルバランス用抵抗118cとセル101cとの電気的接続がオンまたはオフされる。
上記のような構成により、制御部107は、各セルを個別に放電させることができ、複数のセル間の電圧を調整することができる。このようなセルバランス用抵抗が電力消費部105として用いられてもよい。
(実施の形態5)
蓄電池パック100は、電力消費部105としてヒーター(発熱体)を備えてもよい。以下、実施の形態5に係る、ヒーターを備える蓄電池パックについて説明する。なお、以下の実施の形態5では、実施の形態1と異なる点を中心に説明し、実施の形態1において既に説明した構成要素の説明等は省略する。
図26は、実施の形態5に係る蓄電池パックの内部構成を示す斜視図である。図27は、実施の形態5に係るヒーターの構成を示す図である。なお、図26では、接続部102の図示は省略されている。
図26に示すように、実施の形態5に係る蓄電池パック100は、電力消費部105が、二次電池101が放電した電力を消費することによって発熱する発熱体である点において、蓄電池パック100と異なる。また、発熱体の一例であるヒーター140は、二次電池101の周囲を囲っている。
図27に示すように、ヒーター140は、具体的には、発熱部141と、発熱部141を覆う絶縁体142を備える。発熱部141には、リード線143の一端が接続されており、リード線143の他端は二次電池101に接続されている。リード線143は、切り替えスイッチ103に接続され、切り替えスイッチ103は、制御部107の制御に基づいて二次電池101とヒーター140の電気的接続のオン及びオフを切り替える。
このような構成によれば、制御部107が二次電池101を放電させる制御を行うと、ヒーター140の発熱によって二次電池101が加熱される。これにより、二次電池101の温度低下に起因する性能低下を防ぐことができる。
また、蓄電池パック100は、蓄電池パック100の内部の温度を検知する、図示しない温度検知部を備えていてもよい。このとき、制御部107は、蓄電池パック100の内部の温度が低下すると、二次電池101の放電を行う。
具体的には、温度検知部によって蓄電池パック100の内部の温度が閾値温度以下であると検知されると、制御部107は、二次電池101を放電し、ヒーター140は、電力を消費して発熱する。ヒーター140は二次電池101の周囲を囲っているので、ヒーター140の発熱によって二次電池101が加熱される。すなわち、低温時に二次電池101の温度低下を防止することができる。このような制御部107の制御について、図28を用いて説明する。図28は、実施の形態5に係る蓄電池パックの動作例を説明するための図である。
図28に示すように、蓄電池パック100の内部の温度が閾値温度T0以下であると検知されると、制御部107は、二次電池101を放電させ、ヒーター140は、電力を消費して発熱する。このとき、閾値温度T0は、二次電池101の使用が不能になる境界温度Tthよりも高い温度に設定される。
次に、蓄電池パック100内部の温度が、閾値温度T0よりも高い閾値温度T0´以上であると検知されると、制御部107は、二次電池101の放電を止める。つまり、制御部107は、ヒーター140の発熱を止める。
二次電池101がリチウムイオン電池のとき、二次電池101の使用が不能になる境界温度Tthは約0℃である。したがって、閾値温度T0は、約10℃、閾値温度T0´は、約15℃に設定されるとよい。なお、上記温度Tth、T0及びT0´の具体的な温度は、例示であって、このような例に限定されない。
以上のような構成により、低温環境において二次電池101が使用不能になる温度まで降温することを防止し、かつ、二次電池101を加熱しすぎないように、ヒーター140の発熱を制御することができる。すなわち、二次電池101の無駄な放電を抑制しつつ、低温時における二次電池101の性能低下を防ぐことができる。
なお、ヒーター140は、二次電池101の側面に接して周囲を囲う必要はない。二次電池101を加熱することができるものであれば、ヒーター140は、二次電池101の一部分に取り付けられてもよい。
(その他の実施の形態)
以上、実施の形態1−5について説明したが、本開示は、上記実施の形態1−5に限定されるものではない。
例えば、蓄電池パックは、表示画面を備える画像表示部を備え、当該画像表示部によって上記実施の形態で説明した表示部109の機能が実現されてもよい。図29は、画像表示部を備える蓄電池パックの外観斜視図である。
図29に示される蓄電池パック100は、画像表示部115を備える。画像表示部115は、例えば、有機ELパネルや、LCDパネルなどの表示パネルを備える。
画像表示部115は、二次電池101の残存容量、学習放電中であることを示す情報、二次電池101の継続使用可否を示す情報、蓄電池パック100の異常を示す情報などの表示することができる。また、画像表示部115は、タッチパネルを備え、ユーザインターフェースとして機能する。つまり、画像表示部115は、残量表示ボタン109aや、受付部114としても機能する。
また、上記の実施形態では、蓄電池パック100に異常が発生したときに、受付部114で指示を受けて、二次電池101の残電力消費を実行していたが、これに限定されるものではない。任意のタイミングで受付部114へ指示がなされ、二次電池101の残電力の消費が実行されてよい。
また、上記実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、CPUまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
また、上記実施の形態において、各構成要素は、回路でもよい。これらの回路は、全体として1つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。
また、上記実施の形態において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。例えば、電圧検知部108は、制御部107の一機能として実現されてもよい。また、複数の処理の順序が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。
なお、本開示の包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD−ROMなどの記録媒体で実現されてもよい。また、本開示の包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。例えば、本開示は、蓄電池パックの充放電方法として実現されてもよい。
なお、本開示は、これらの実施の形態またはその変形例に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態またはその変形例に施したもの、あるいは異なる実施の形態またはその変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
本開示は、適切なタイミングで放電を行うことができる蓄電池パックとして有用である。
100 蓄電池パック
101 二次電池
101a,101b,101c セル
102 接続部
103,104,128a,128b,128c スイッチ
105 電力消費部
106 記憶部
107 制御部
108 電圧検知部
109 表示部
109a 残量表示ボタン
109b 残量表示部
109c 異常表示部
109d 放電表示部
110 電流測定部
111 通信部
112 異常検知部
114 受付部
115 画像表示部
116 回路
118a,118b,118c セルバランス用抵抗
120,210 本体部
130 保持部
140 ヒーター
141 発熱部
142 絶縁体
143 リード線
200 充電装置
201 プラグ
202 端子部
300 情報端末
301 サーバ装置
302 回収業者

Claims (27)

  1. 二次電池と、
    前記二次電池の電力を消費する電力消費部を含み、前記二次電池の電圧が、放電終止電圧よりも小さい電圧になるまで前記電力消費部に前記二次電池の残電力を電力消費させる回路とを備える、蓄電池パック。
  2. 前記二次電池の電圧が、前記放電終止電圧になると開放して、前記二次電池の放電を停止させるスイッチング素子を備え、前記回路は前記スイッチング素子を含まない、請求項1記載の蓄電池パック。
  3. 前記二次電池の電圧が、前記放電終止電圧になると前記二次電池の放電を停止させるスイッチング素子を備え、前記回路は、前記二次電池に対して前記スイッチング素子よりも上流の電路で、前記スイッチング素子を含む回路と分岐している、請求項1記載の蓄電池パック。
  4. 前記回路を作動させる指示を外部より受け付ける受付部と、
    前記受付部で前記指示を受け付けると、前記回路が作動し、前記電力消費部が前記二次電池の残電力を消費する、請求項1−3のいずれか1項に記載の蓄電池パック。
  5. 前記受付部が外部から前記指示を受け付けると、前記回路を作動させ、前記電力消費部に二次電池の残電力を消費させる制御部を備える、請求項4記載の蓄電池パック。
  6. 前記受付部は、操作者に操作される機械式スイッチであり、操作者が前記機械式スイッチに対して前記回路を作動させる操作を行うと、前記回路が作動し、前記電力消費部に前記二次電池の残電力を消費させる、請求項4記載の蓄電池パック。
  7. 前記受付部は、操作者に操作されるスイッチであり、操作者が前記スイッチに対して前記回路を作動させる操作を行うと、前記制御部は、前記回路を作動させ、前記電力消費部に前記二次電池の残電力を消費させる、請求項5記載の蓄電池パック。
  8. 前記受付部は、外部からの前記指示を無線通信で受信する受信部であり、前記制御部は、前記受信部を介して前記指示を受信すると、前記回路を作動させ、前記電力消費部に前記二次電池の残電力を消費させる、請求項5記載の蓄電池パック。
  9. 前記受付部が外部から前記指示を受け付けると、前記二次電池が廃棄予定であることを報知する報知部を備える、請求項4−8のいずれか1項に記載の蓄電池パック。
  10. 前記電力消費部による前記二次電池の残電力の消費が終了すると、前記二次電池が廃棄予定であることを報知する報知部を備える、請求項1−8のいずれか1項に記載の蓄電池パック。
  11. 前記受付部が外部から指示を受け付けると、前記二次電池の回収業者への連絡を促す情報を情報端末に報知する報知器を備える、請求項4−8のいずれか1項に記載の蓄電池パック。
  12. 前記電力消費部による前記二次電池の残電力の消費が終了すると、前記二次電池の回収業者への連絡を促す情報を情報端末に報知する報知器を備える、請求項1−8のいずれか1項に記載の蓄電池パック。
  13. 前記電力消費部で前記二次電池の残電力が消費されていることを報知する報知部を備える、請求項1−12のいずれか1項に記載の蓄電池パック。
  14. 前記電力消費部での前記二次電池の残電力の消費が完了したことを報知する報知部を備える、請求項1−13のいずれか1項に記載の蓄電池パック。
  15. 前記蓄電池パックが異常であると、前記回路を作動させ、前記電力消費部に前記二次電池の残電力を消費させる制御部を備える、請求項1−3、10、12−14のいずれか1項に記載の蓄電池パック。
  16. 前記制御部は、自身が作動可能な容量を残した状態で、前記回路の動作を停止し、前記電力消費部による前記二次電池の残電力の消費を終了させる、請求項5、7、8及び15のいずれか1項に記載の蓄電池パック。
  17. 外部装置と通信可能な通信部を備え、
    前記制御部は、前記電力消費部による前記二次電池の残電力の消費を終了する際に、前記二次電池の残存容量を示す情報を前記通信部を介して前記外部装置に送信する、請求項5、7、8、15及び16のいずれか1項に記載の蓄電池パック。
  18. 外部装置と通信可能な通信部を備え、
    前記制御部は、前記電力消費部による前記二次電池の残電力の消費を終了後に、前記二次電池の残存容量を示す情報を前記通信部を介して前記外部装置に送信する、請求項5、7、8、15及び16のいずれか1項に記載の蓄電池パック。
  19. 前記二次電池は、複数のセルを備え、前記制御部は、全ての前記セルの電圧が0Vになる前に、前記回路の動作を停止し、前記電力消費部による前記二次電池の残電力の消費を終了させる、請求項5、7、8及び15のいずれか1項に記載の蓄電池パック。
  20. 前記制御部は、少なくとも1つの前記セルの電圧が0Vになると、前記回路の動作を停止し、前記電力消費部による前記二次電池の残電力の消費を終了させる、請求項19記載の蓄電池パック。
  21. 電気機器と着脱自在に接続される接続部を備え、
    前記制御部は、前記二次電池の電圧が放電終止電圧になるまで、前記電力消費部だけでなく、前記接続部を介して前記電気機器に前記二次電池の残電力を消費させる、5、7、8、15−20のいずれか1項に記載の蓄電池パック。
  22. 前記二次電池を充電するために充電装置に着脱自在に接続される接続部を備え、
    前記接続部が前記充電装置に接続されている状態で前記二次電池の充電開始を検知すると、前記制御部は、前記二次電池の残存容量を示す値が前記二次電池の継続使用可否を判定するための閾値以下になるまで前記電力消費部を用いて前記二次電池を放電させる、
    請求項5、7、8、15−20のいずれか1項に記載の蓄電池パック。
  23. 前記二次電池は、複数のセルを含み、
    前記電力消費部は、前記複数のセル間の電圧を調整するためのセルバランス用抵抗を含む、
    請求項1−22のいずれか1項に記載の蓄電池パック。
  24. 前記電力消費部は、前記二次電池が放電した電力を消費することによって発熱する発熱体である、
    請求項1−23のいずれか1項に記載の蓄電池パック。
  25. 前記発熱体は、前記二次電池の周囲を囲う、
    請求項24に記載の蓄電池パック。
  26. 前記制御部は、前記蓄電池パック内部の温度が低下すると前記回路を作動させ、前記電力消費部により前記二次電池を加熱する、
    請求項24または25に記載の蓄電池パック。
  27. 電力消費部を含む回路を作動させるステップと、
    二次電池の電圧が、放電終止電圧よりも小さい電圧になるまで前記電力消費部で前記二次電池の残電力を消費させるステップとを備える、
    蓄電池パックの動作方法。
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