JPWO2017154170A1

JPWO2017154170A1 - 蓄電池装置及び方法

Info

Publication number: JPWO2017154170A1
Application number: JP2018503944A
Authority: JP
Inventors: 井出　誠; 誠井出; 小林　武則; 武則小林; 勉丹野
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Priority date: 2016-03-10
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2018-10-04
Anticipated expiration: 2036-03-10
Also published as: JP6622380B2; WO2017154170A1

Abstract

実施形態の蓄電池装置は、複数の蓄電池が複数接続される蓄電池装置である。電池温度計測部は、蓄電池の温度をそれぞれ計測し、周囲温度計測部は、周囲温度を計測し、異常検出部は、蓄電池の配置位置を含む情報に基づいて互いに同一の温度空間領域に属する検出対象の蓄電池と、他の蓄電池の温度について周囲温度における温度差が所定の閾値を超えている場合に検出対象の蓄電池を異常として検出するので、周囲温度や蓄電池の配置環境などを考慮してより正確に蓄電池の異常を検出可能となる。

Description

本発明の実施形態は、蓄電池装置及び方法に関する。

近年、太陽光発電や風力発電などをはじめとした安全かつクリーンな自然エネルギーの導入が進んでいる。しかしながら、自然エネルギーの出力は不安定であり、大量導入が進むと電力系統における電圧や周波数に悪影響を及ぼすことが懸念される。また、電力需要に対してこれら自然エネルギーの供給量が大幅に上回ると、自然エネルギーの発電システムを停止しなければならず、発電設備の利用率が低下してしまう。

従来、電力系統における電圧や周波数の安定化には、発電機のガバナフリー制御やＬＦＣ（Load Frequency Control）機能、揚水発電による負荷平準化等で対応が行われてきた。しかしながら、発電機の下げ代不足の問題や、揚水発電所の建設に立地条件の制約があること、建設期間が長いなどの課題があった。

そこで、立地条件の制約が比較的少ない二次電池を用いた大規模蓄電池システムへの注目が高まっている。
ところで、リチウムイオン電池に代表されるような蓄電池は、蓄電池が正常に動作している場合には、環境温度に対して、蓄電池の温度がある一定範囲内に収まるようになっている。したがって、蓄電池の相対的な温度差から異常判断を行うことが提案されている。

特開２０００−３４０２６６号公報特開２０１４−０７５３１７号公報特開２０１４−１１９３９７号公報特開２０１４−０２３３６２号公報特開２０１４−０４１７４７号公報特開２０１４−１１０１９８号公報特開２０１５−００８０４０号公報特開２０１３−１３７８６７号公報特開２０１４−１２７４０４号公報

しかしながら、外部の環境温度の影響を考慮しないとした場合、例えば、各蓄電池の温度が１００℃と９９℃である状態は明らかな異常であるにもかかわらず、相対的な温度差がないため、異常と判断されないおそれがあった。

また、蓄電池を収納容器や収納建屋などに収納した場合、高所に配置された蓄電池と低所に配置された蓄電池とでは、対流などによる温度差が発生するが、従来これらは考慮されていなかったため、異常を誤検出する虞があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、周囲温度や蓄電池の配置環境などを考慮してより正確に蓄電池の異常を検出可能な蓄電池装置及び方法を提供することを目的としている。

実施形態の蓄電池装置は、複数の蓄電池が複数接続される蓄電池装置である。
電池温度計測部は、蓄電池の温度をそれぞれ計測する。
周囲温度計測部は、周囲温度を計測する。
これにより、異常検出部は、蓄電池の配置位置を含む情報に基づいて互いに同一の温度空間領域に属する検出対象の蓄電池と、他の蓄電池の温度について周囲温度における温度差が所定の閾値を超えている場合に検出対象の蓄電池を異常として検出する。

図１は、実施形態の蓄電池システムを備えた自然エネルギー発電システムの概要構成図である。図２は、実施形態の蓄電池システムの概要構成ブロック図である。図３は、蓄電池モジュール、ＣＭＵ及びＢＭＵの詳細構成説明図である。図４は、第１実施形態の蓄電池システムの制御系の機能ブロック図である。図５は、蓄電池の配置状態を説明する図である。図６は、第１実施形態の蓄電池の異常検出処理フローチャートである。図７は、第２実施形態の蓄電池システムの制御系の機能ブロック図である。図８は、第２実施形態の蓄電池の異常検出処理フローチャートである。図９は、第３実施形態の蓄電池システムの制御系の機能ブロック図である。

次に図面を参照して実施形態について説明する。
図１は、実施形態の蓄電池システムを備えた自然エネルギー発電システムの概要構成図である。

自然エネルギー発電システム１００は、電力システムとして機能し、太陽光、水力、風力、バイオマス、地熱等の自然エネルギー（再生可能エネルギー）を利用し、系統電力として出力可能な自然エネルギー発電ユニット１と、自然エネルギー発電ユニット１の発電電力を測定する電力計２と、電力計２の測定結果に基づいて自然エネルギー発電ユニット１の余剰電力を充電し、不足電力を放電して自然エネルギー発電ユニット１の発電電力に重畳して出力する蓄電池システム３と、自然エネルギー発電ユニット１の出力電力（蓄電池システム３の出力電力が重畳されている場合も含む）の電圧変換を行う変圧器４と、蓄電池システム３のローカルな制御を行う蓄電池制御コントローラ５と、蓄電池制御コントローラ５のリモート制御を行う上位制御装置６と、を備えている。

図２は、実施形態の蓄電池システムの概要構成ブロック図である。
蓄電池システム３は、大別すると、電力を蓄える蓄電池装置１１と、蓄電池装置１１から供給された直流電力を所望の電力品質を有する交流電力に変換して負荷に供給する電力変換装置（ＰＣＳ：Power Conditioning System）１２と、を備えている。

蓄電池装置１１は、大別すると、複数の電池盤ユニット２１−１〜２１−Ｎ（Ｎは自然数）と、電池盤ユニット２１−１〜２１−Ｎが接続された電池端子盤２２と、を備えている。
電池盤ユニット２１−１〜２１−Ｎは、互いに並列に接続された複数の電池盤２３−１〜２３−Ｍ（Ｍは自然数）と、ゲートウェイ装置２４と、後述のＢＭＵ（Battery Management Unit：電池管理装置）及びＣＭＵ（Cell Monitoring Unit：セル監視装置）に動作用の直流電源を供給する直流電源装置２５と、を備えている。

ここで、電池盤の構成について説明する。
電池盤２３−１〜２３−Ｍは、それぞれ、高電位側電源供給ライン（高電位側電源供給線）ＬＨ及び低電位側電源供給ライン（低電位側電源供給線）ＬＬを介して、出力電源ライン（出力電源線；母線）ＬＨＯ、ＬＬＯに接続され、主回路である電力変換装置１２に電力を供給している。

電池盤２３−１〜２３−Ｍは、同一構成であるので、電池盤２３−１を例として説明する。
電池盤２３−１は、大別すると、複数（図２では、２４個）の蓄電池モジュール３１−１〜３１−２４と、蓄電池モジュール３１−１〜３１−２４にそれぞれ設けられた複数（図２では、２４個）のＣＭＵ３２−１〜３２−２４と、蓄電池モジュール３１−１２と蓄電池モジュール３１−１３との間に設けられたサービスディスコネクト３３と、電流センサ３４と、コンタクタ３５と、を備え、複数の蓄電池モジュール３１−１〜３１−２４、サービスディスコネクト３３、電流センサ３４及びコンタクタ３５は、直列に接続されている。

ここで、蓄電池モジュール３１−１〜３１−２４は、電池セルを複数、直並列に接続されて組電池を構成している。そして、複数の直列接続された蓄電池モジュール３１−１〜３１−２４で組電池群を構成している。

さらに電池盤２３−１は、ＢＭＵ３６を備え、各ＣＭＵ３２−１〜３２−２４の通信ライン、電流センサ３４の出力ラインは、ＢＭＵ３６に接続されている。
ＢＭＵ３６は、ゲートウェイ装置２４の制御下で、電池盤２３−１全体を制御し、各ＣＭＵ３２−１〜３２−２４との通信結果（後述する電圧データ及び温度データ）及び電流センサ３４の検出結果に基づいてコンタクタ３５の開閉制御を行う。

次に電池端子盤２２の構成について説明する。
電池端子盤２２は、電池盤ユニット２１−１〜２１−Ｎに対応させて設けられた複数の盤遮断器４１−１〜４１−Ｎと、蓄電池装置１１全体を制御するマイクロコンピュータとして構成されたマスタ（Master）装置４２と、を備えている。

マスタ装置４２には、電力変換装置１２との間に、電力変換装置１２のＵＰＳ（Uninterruptible Power System）１２Ａを介して供給される制御電源線５１と、イーサネット（登録商標）として構成され、制御データのやりとりを行う制御通信線５２と、が接続されている。

ここで、蓄電池モジュール３１−１〜３１−２４、ＣＭＵ３２−１〜３２−２４およびＢＭＵ３６の詳細構成について説明する。

図３は、蓄電池モジュール、ＣＭＵ及びＢＭＵの詳細構成説明図である。
蓄電池モジュール３１−１〜３１−２４は、それぞれ、多直列多並列接続されたｍ個（図３では、ｍ＝１０）の蓄電池ＢＡＴ−１〜ＢＡＴ−１０を備えている。

ＣＭＵ３２−１〜３２−２４は、対応する蓄電池モジュール３１−１〜３１−２４を構成している電池セルの電圧及び所定箇所の温度を測定するための電圧温度計測ＩＣ（Analog Front End IC:AFE IC）６２と、それぞれが対応するＣＭＵ３２−１〜３２−２４全体の制御を行うＭＰＵ６３と、ＢＭＵ３６との間でＣＡＮ通信を行うためのＣＡＮ（Controller Area Network）規格に則った通信コントローラ６４と、セル毎の電圧に相当する電圧データ及び温度データを格納するメモリ６５と、を備えている。

以下の説明において、蓄電池モジュール３１−１〜３１−２４のそれぞれと、対応するＣＭＵ３２−１〜３２−２４と、を合わせた構成については、電池モジュール３７−１〜３７−２４と呼ぶものとする。例えば、蓄電池モジュール３１−１と対応するＣＭＵ３２−１を合わせた構成を電池モジュール３７−１と呼ぶものとする。

また、ＢＭＵ３６は、ＢＭＵ３６全体を制御するＭＰＵ７１と、ＣＭＵ３２−１〜３２−２４との間でＣＡＮ通信を行うためのＣＡＮ規格に則った通信コントローラ７２と、ＣＭＵ３２−１〜３２−２４から送信された電圧データ及び温度データを格納するメモリ７３と、を備えている。

蓄電池制御コントローラ５は、自然エネルギー発電ユニット１の発電電力を検出し、この発電電力が電力系統へ及ぼす影響を緩和するために、蓄電池装置１１を用いて発電電力の出力変動抑制を行なっている。ここで、蓄電池装置１１に対する変動抑制量は当該蓄電池制御コントローラ５あるいはその上位制御装置６で算出し、蓄電池装置１１に対応するＰＣＳ（Power Conditioning System）１２に充放電指令として与えられる。

上述したように、電池盤２３−１〜２３−Ｍに対応させて複数の盤遮断器４１−１〜４１−Ｎが設けられている。
そして、これらの盤遮断器４１−１〜４１−Ｎは、蓄電池システムの起動時に順次投入（閉状態と）される。これにより、主回路を接続し、蓄電池への充放電が可能な状態とする。

［１］第１実施形態
図４は、第１実施形態の蓄電池システムの制御系の機能ブロック図である。
蓄電池システム３の制御系７０は、蓄電池システム３を構成している蓄電池の設置場所（実際には、収納容器ＢＯＸの設置場所）の周囲温度Ｔ_Ｐを計測する周囲温度計測部７１と、蓄電池システム３を構成している蓄電池ＢＡＴ＿ｘの温度Ｔ（_{ＢＡＴ＿ｘ}，_{ＴＡＲ＿ＩＤ}）を計測し、出力する電池温度計測部７２と、各蓄電池ＢＡＴ＿ｘの有無及び配置位置を含む電池情報ＩＮＦを出力する情報出力部７３と、周囲温度Ｔ_Ｐ、電池情報ＩＮＦ及び蓄電池システム３を構成している全ての蓄電池ＢＡＴ＿ｘの温度Ｔ（_{ＢＡＴ＿ｘ}，_{ＴＡＲ＿ＩＤ}）に基づいて後述する複数種類の比較演算を行い比較演算結果ＣＯＭＰを出力する比較演算部７４と、比較演算部７４の出力した比較演算結果ＣＯＭＰに基づいて異常検出を行う異常検出部７５と、を備えている。

上記構成において、ｘは、２以上の整数で表される蓄電池を特定するための識別情報であり、ＴＡＲ_ＩＤは、温度空間領域を特定するための識別情報（以下、温度空間領域識別情報という）である。

図５は、蓄電池の配置状態を説明する図である。
そして、蓄電池ＢＡＴ＿ｘは、収納容器ＢＯＸ内にｍ_ｍａｘ個単位（ｍ_ｍａｘ：２以上の整数）で、上下方向に異なるＴＡＲ＿ＩＤ_ｍａｘ（ＴＡＲ＿ＩＤ_ｍａｘ：２以上の整数）個の空間領域にそれぞれ配置されている。すなわち、蓄電池の個数ｘは、全体としてｘ＝ｍ_ｍａｘ・ＴＡＲ＿ＩＤ_ｍａｘ（個）となっている。なお、各温度空間領域で、蓄電池の数は同一である必要はなく、各温度空間領域に収納されている蓄電池数が把握できていればよい。

ここで、同一の温度空間領域に配置されたｍ_ｍａｘ個の蓄電池は、それぞれ正常動作しているのであれば、ほぼ同一の温度となるように温度空間領域が規定されているものとする。この場合において異なる温度空間領域に配置された蓄電池は、属している温度空間領域がより高い位置に配置されている蓄電池ほど収納容器ＢＯＸ内の空気の対流により温度が高くなっている。

具体的には、図５に示す例の場合、ｍ_ｍａｘ＝１０個、ＴＡＲ＿ＩＤ_ｍａｘ＝５であるとし、温度空間領域識別情報ＴＡＲ＿ＩＤ＝１（最下層の温度空間領域）に対応する１０個の蓄電池周囲が収納容器ＢＯＸ内で最下層に位置しているため最も温度が低く、より上層に向かうに従って、すなわち、温度空間領域識別情報ＴＡＲ＿ＩＤ＝２から温度空間領域識別情報ＴＡＲ＿ＩＤ＝５（＝ＴＡＲ＿ＩＤ_ｍａｘ）に向かって徐々に蓄電池周囲の温度が高くなっている。

次に第１実施形態の動作を説明する。
図６は、第１実施形態の蓄電池の異常検出処理フローチャートである。
以下の説明においては、電池温度計測部７２は、収納容器ＢＯＸ内に収納されている全ての蓄電池ＢＡＴ＿ｘについて同時並行的に温度計測を行っているものとする。
異常検出処理が開始されると、まず周囲温度計測部７１は、収納容器ＢＯＸの設置場所の周囲温度Ｔ_Ｐを計測し、比較演算部７４に出力する（ステップＳ１１）。

そして、比較演算部７４は、温度空間領域識別情報ＴＡＲ＿ＩＤの初期値として、
ＴＡＲ＿ＩＤ＝１
とする（ステップＳ１２）。
また、比較演算部７４は、蓄電池識別情報ｍの初期値として
ｍ＝１
とする（ステップＳ１３）。

これに伴い、電池温度計測部７２は、計測した蓄電池ＢＡＴ＿ｍの温度Ｔ（_{ＢＡＴ＿ｍ}，_{ＴＡＲ＿ＩＤ}）を比較演算部７４に出力する（ステップＳ１４）。
具体的には、この時点では、電池温度計測部７２は、計測した温度空間領域識別情報ＴＡＲ＿ＩＤ＝１に属している蓄電池ＢＡＴ＿１（ｍ＝１）の温度Ｔ（１，１）を出力する。

これにより、比較演算部７４は、蓄電池ＢＡＴ＿１（ｍ＝１）の温度Ｔ（１，１）が熱暴走に至る可能性をなくすため、若しくは、仕様によって提示される仕様上限温度として設定された第１閾値温度ＴＡを越えているか否かを判別するための第１比較演算、蓄電池ＢＡＴ＿１（ｍ＝１）の温度Ｔ（１，１）が周囲温度に対して所定の第２閾値温度ＴＢを越えているか否かを判別するための第２比較演算及び蓄電池ＢＡＴ＿１（ｍ＝１）の温度Ｔ（１，１）と蓄電池ＢＡＴ＿２（ｍ＝ｍ＋１）の温度Ｔ（２，１）との差が第３閾値温度ＴＣを越えているか否かを判別するための第３比較演算を行い比較演算結果ＣＯＭＰとして、異常検出部７５に出力する（ステップＳ１４）。

この結果、異常検出部７５は、比較演算結果ＣＯＭＰに基づいて、まず、蓄電池ＢＡＴ＿１（ｍ＝１）の温度Ｔ（１，１）が熱暴走を回避するために設定された第１閾値温度ＴＡを越えているか否か、すなわち、
温度Ｔ（１，１）＞第１閾値温度ＴＡ
となっているか否かを判別する（ステップＳ１５）。

ステップＳ１５の判別において、温度Ｔ（１，１）＞第１閾値温度ＴＡとなっている場合には（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、異常検出部７５は、蓄電池ＢＡＴ＿１が単体で直ちに使用を中止すべき状態にある異常が検出されたとして蓄電池ＢＡＴ＿１が異常である旨をＢＭＵ３６に通知する（ステップＳ１８））。
この結果、ＢＭＵ３６は、蓄電池ＢＡＴ＿１を電気的に切り離す処理を行うこととなる。
そして、処理を後述するステップＳ１９に移行する。

一方、ステップＳ１５の判別において、温度Ｔ（１，１）≦第１閾値温度ＴＡとなっている場合には（ステップＳ１５；Ｎｏ）、熱暴走に至る可能性はないので、異常検出部７５は、比較演算結果ＣＯＭＰに基づいて、蓄電池ＢＡＴ＿１（ｍ＝１）の温度Ｔ（１，１）が周囲温度Ｔ_Ｐに対して第２閾値温度ＴＢ以上の差があるか否か、すなわち、
温度Ｔ（１，１）−周囲温度ＴＰ＞第２閾値温度ＴＢ
となっているか否かを判別する（ステップＳ１６）。

ステップＳ１６の判別において、温度Ｔ（１，１）−周囲温度ＴＰ＞第２閾値温度ＴＢとなっている場合には（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、異常検出部７５は、蓄電池ＢＡＴ＿１の温度が周囲温度Ｔ_Ｐと比較して温度が高すぎる異常が検出されたとして蓄電池ＢＡＴ＿１が異常である旨をＢＭＵ３６に通知する（ステップＳ１８）。

この結果、ＢＭＵ３６は、蓄電池ＢＡＴ＿１がより重大な異常に至る前に蓄電池ＢＡＴ＿１を電気的に切り離す処理を行うこととなる。
そして、処理を後述するステップＳ１９に移行する。

一方、ステップＳ１６の判別において、温度Ｔ（１，１）−周囲温度Ｔ_Ｐ≦第２閾値温度ＴＢとなっている場合には（ステップＳ１６；Ｎｏ）、蓄電池ＢＡＴ＿１の温度が周囲温度Ｔ_Ｐと比較して正常な温度範囲内であるので、異常検出部７５は、比較演算結果ＣＯＭＰに基づいて、温度空間領域識別情報ＴＡＲ＿ＩＤが等しい同一の温度空間領域に属する次の蓄電池ＢＡＴ＿ｍ＋１との温度差が第３閾値温度ＴＣ以上の差があるか否か、すなわち、
温度Ｔ（１，１）−温度Ｔ（２，１）＞第３閾値温度ＴＣ
となっているか否かを判別する（ステップＳ１７）。

なお、この判別は、ｍ＝ｍ_ｍａｘである場合には、次の蓄電池を、例えば、蓄電池ＢＡＴ＿ｍ＋１＝蓄電池ＢＡＴ＿１として比較を行うものとする。
ステップＳ１７の判別において、温度Ｔ（１，１）−温度Ｔ（２，１）＞第３閾値温度ＴＣとなっている場合には（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、異常検出部７５は、蓄電池ＢＡＴ＿１の温度が温度空間領域識別情報ＴＡＲ＿ＩＤが等しい同一の温度空間領域に属する次の蓄電池ＢＡＴ＿２と比較して温度が高すぎる異常が検出されたとして蓄電池ＢＡＴ＿１が異常である旨をＢＭＵ３６に通知する（ステップＳ１８）。

ステップＳ１７の判別において、温度Ｔ（１，１）−温度Ｔ（２，１）≦第３閾値温度ＴＣとなっている場合には（ステップＳ１７；Ｎｏ）、蓄電池ＢＡＴ＿１の温度が蓄電池ＢＡＴ＿２と比較して正常な温度範囲内であるので、同一の温度空間領域に属する全ての蓄電池について処理が完了したか否か、すなわち、
ｍ＝ｍ_ｍａｘ
であるか否かを判別する（ステップＳ１９）。

ステップＳ１９の判別において、ｍ≠ｍｍａｘである場合には（ステップＳ１９；Ｎｏ）、未だ同一の温度空間領域に属する全ての蓄電池について処理が完了していないので、
ｍ＝ｍ＋１
とし（ステップＳ２０）、再び処理をステップＳ１４に移行して、上述したものと同様の処理を行う。

ステップＳ１９の判別において、ｍ＝ｍａｘである場合には（ステップＳ１９；Ｙｅｓ）、同一の温度空間領域に属する全ての蓄電池について処理が完了したので、全ての温度空間領域に属する全ての蓄電池について処理が完了したか否か、すなわち、
ＴＡＲ＿ＩＤ＝ＴＡＲ＿ＩＤ_ｍａｘ
であるか否かを判別する（ステップＳ２１）。

ステップＳ２１の判別において、ＴＡＲ＿ＩＤ≠ＴＡＲ＿ＩＤ_ｍａｘ
である場合には（ステップＳ２１；Ｎｏ）、未だ全ての温度空間領域に属する全ての蓄電池について処理が完了していないので、
ＴＡＲ＿ＩＤ＝ＴＡＲ＿ＩＤ＋１
とし、再び処理をステップＳ１３に移行して、上述したものと同様の処理を行う。

ステップＳ２１の判別において、
ＴＡＲ＿ＩＤ＝ＴＡＲ＿ＩＤ_ｍａｘ
である場合には（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、全ての温度空間領域に属する全ての蓄電池について処理が完了したので、異常検出処理を終了する。

以上の説明のように、本第１実施形態によれば、蓄電池システムの周囲環境温度や、各蓄電池が実際に配置された環境の温度（上述の温度空間領域の温度）の影響を受けることなく、確実かつ正確に蓄電池の異常を検出することができる。

［２］第２実施形態
図７は、第２実施形態の蓄電池システムの制御系の機能ブロック図である。
図７において、図４と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
本第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、第１実施形態の構成に加えて周囲温度計測部７１が計測した周囲温度Ｔ_Ｐを時系列で記憶する周囲温度記憶部８１、電池温度計測部７２が計測した蓄電池システム３を構成している蓄電池ＢＡＴ＿ｘの温度Ｔ（_{ＢＡＴ＿ｘ}，_{ＴＡＲ＿ＩＤ}）を時系列で記憶する電池温度記憶部８２及び情報出力部７３が出力した電池情報ＩＮＦに変更があった場合の変更後の電池情報ＩＮＦを時系列で記憶する情報記憶部８３とを備え、比較演算部７４がある検出対象の蓄電池の温度と、当該検出対象の蓄電池と同一の周囲温度及び同一の配置位置における過去の正常時の蓄電池（当該蓄電池と同一でも良いし、他の同種の蓄電池でも良い）の温度と、を比較して異常を検出する点である。

次に第２実施形態の動作を説明する。
図８は、第２実施形態の蓄電池の異常検出処理フローチャートである。
以下の説明においても、電池温度計測部７２は、収納容器ＢＯＸ内に収納されている全ての蓄電池ＢＡＴ＿ｘについて同時並行的に温度計測を行っているものとする。
異常検出処理が開始されると、まず周囲温度計測部７１は、収納容器ＢＯＸの設置場所の周囲温度Ｔ_Ｐを計測し、比較演算部７４に出力する（ステップＳ３１）。
そして、比較演算部７４は、温度空間領域識別情報ＴＡＲ＿ＩＤの初期値として、
ＴＡＲ＿ＩＤ＝１
とする（ステップＳ３２）。

また、比較演算部７４は、蓄電池識別情報ｍの初期値として
ｍ＝１
とする（ステップＳ３３）。
これに伴い、電池温度計測部７２は、計測した蓄電池ＢＡＴ＿ｍの温度Ｔ（_{ＢＡＴ＿ｍ}，_{ＴＡＲ＿ＩＤ}）を比較演算部７４に出力する（ステップＳ３４）。

なお、図５中、蓄電池ＢＡＴ＿ｍの温度Ｔ（_{ＢＡＴ＿ｍ}，_{ＴＡＲ＿ＩＤ}）を図示の簡略化のため、Ｔ_{ＢＡＴ＿ｍ}と表記し、蓄電池ＢＡＴ＿ｍと同一の周囲温度及び同一の配置位置における過去の正常時の蓄電池ＢＡＴ＿１＿０の温度Ｔ＿０（１，１）をＴ_{ＢＡＴ＿ｍ＿０}と表記している。
具体的には、この時点では、電池温度計測部７２は、計測した温度空間領域識別情報ＴＡＲ＿ＩＤ＝１に属している蓄電池ＢＡＴ＿１（ｍ＝１）の温度Ｔ（１，１）を出力する。

これにより、比較演算部７４は、現在の周囲温度Ｔ_Ｐ及び現在の電池情報ＩＮＦに基づいて、蓄電池ＢＡＴ＿１（ｍ＝１）の温度Ｔ（１，１）が同一の周囲温度及び同一の配置位置における過去の正常時の当該蓄電池ＢＡＴ＿１＿０の温度Ｔ＿０（１，１）を電池温度記憶部８２から抽出し、比較演算を行い、比較演算結果ＣＯＭＰとして、異常検出部７５に出力する（ステップＳ３５）。

この結果、異常検出部７５は、比較演算結果ＣＯＭＰに基づいて、まず、蓄電池ＢＡＴ＿１（ｍ＝１）の温度Ｔ（１，１）と、同一の周囲温度及び同一の配置位置における過去の正常時の当該蓄電池ＢＡＴ＿１＿０の温度Ｔ＿０（１，１）との差が第４閾値温度ＴＤを越えているか否か、すなわち、
温度Ｔ（１，１）−温度Ｔ＿０（１，１）＞第４閾値温度ＴＤ
となっているか否かを判別する（ステップＳ３６）。

ステップＳ３６の判別において、温度Ｔ（１，１）−温度Ｔ＿０（１，１）＞第４閾値温度ＴＤとなっている場合には（ステップＳ３５；Ｙｅｓ）、異常検出部７５は、蓄電池ＢＡＴ＿１において異常が検出されたとして蓄電池ＢＡＴ＿１が異常である旨をＢＭＵ３６に通知する（ステップＳ３７）。

この結果、ＢＭＵ３６は、蓄電池ＢＡＴ＿１を電気的に切り離す処理を行うこととなる。
そして、処理を後述するステップＳ３８に移行する。

一方、ステップＳ３６の判別において、温度Ｔ（１，１）−温度Ｔ＿０（１，１）≦第４閾値温度ＴＤとなっている場合には（ステップＳ３６；Ｎｏ）、蓄電池ＢＡＴ＿１の温度は正常な温度範囲内であるので、同一の温度空間領域に属する全ての蓄電池について処理が完了したか否か、すなわち、
ｍ＝ｍ_ｍａｘ
であるか否かを判別する（ステップＳ３８）。

ステップＳ３８の判別において、ｍ≠ｍ_ｍａｘである場合には（ステップＳ３８；Ｎｏ）、未だ同一の温度空間領域に属する全ての蓄電池について処理が完了していないので、
ｍ＝ｍ＋１
とし（ステップＳ３９）、再び処理をステップＳ３４に移行して、上述したものと同様の処理を行う。

ステップＳ３８の判別において、ｍ＝ｍａｘである場合には（ステップＳ３８；Ｙｅｓ）、同一の温度空間領域に属する全ての蓄電池について処理が完了したので、全ての温度空間領域に属する全ての蓄電池について処理が完了したか否か、すなわち、
ＴＡＲ＿ＩＤ＝ＴＡＲ＿ＩＤ_ｍａｘ
であるか否かを判別する（ステップＳ４０）。

ステップＳ４０の判別において、
ＴＡＲ＿ＩＤ≠ＴＡＲ＿ＩＤ_ｍａｘ
である場合には（ステップＳ４０；Ｎｏ）、未だ全ての温度空間領域に属する全ての蓄電池について処理が完了していないので、
ＴＡＲ＿ＩＤ＝ＴＡＲ＿ＩＤ＋１
とし（ステップＳ４１）、再び処理をステップＳ３３に移行して、上述したものと同様の処理を行う。

ステップＳ４０の判別において、ＴＡＲ＿ＩＤ＝ＴＡＲ＿ＩＤ_ｍａｘである場合には（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、全ての温度空間領域に属する全ての蓄電池について処理が完了したので、異常検出処理を終了する。

以上の説明のように、本第２実施形態によれば、蓄電池位置が同一で周囲条件が同様の条件で蓄電池の温度の比較を行うので、蓄電池システムの周囲環境温度や、各蓄電池が実際に配置された環境の温度（上述の温度空間領域の温度）の影響を受けることなく、確実かつ正確に蓄電池の異常を検出することができる。

［３］第３実施形態
図９は、第３実施形態の蓄電池システムの制御系の機能ブロック図である。
図９において、図４と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
本第３実施形態が第１実施形態と異なる点は、各蓄電池の電圧を計測する電池電圧計測部８１を設け、比較演算部７４が、同一の温度空間領域に属する蓄電池に対し、温度に加えて、蓄電池電圧に基づいて蓄電池の異常を判別する点である。

以下、要部の動作のみ説明する。
電池電圧計測部８１は、蓄電システム３を構成する全ての蓄電池のそれぞれの電圧を計測しており、例えば、蓄電池ＢＡＴ＿ｍの電池電圧Ｖ_{ＢＡＴ＿ｍ}を計測する。
そして、蓄電システムの中で同じ高さに位置する蓄電池ＢＡＴ＿ｍと蓄電池ＢＡＴ＿ｍ＋１の温度を比較するに際し、それらが並列に接続されている場合はそれらの電池電圧差の絶対値を算出する。

具体的には、蓄電池ＢＡＴ＿ｍの電圧をＶ_{ＢＡＴ＿ｍ}、蓄電池ＢＡＴ＿ｍ＋１の電圧をＶ_{ＢＡＴ＿ｍ＋１}とした場合、それらの差分の絶対値が閾値電圧ＶＡを越えているか否か、すなわち、
｜Ｖ_{ＢＡＴ＿ｍ}−Ｖ_{ＢＡＴ＿ｍ＋１}｜＞ＶＡ
となっているか否かを判別し、｜Ｖ_{ＢＡＴ＿ｍ}−Ｖ_{ＢＡＴ＿ｍ＋１}｜＞ＶＡの場合に、電池が異常であると判別する。

したがって、本第３実施形態によれば、蓄電池の各温度を比較することに加えて各電圧も比較することによって蓄電池の異常検出の精度が向上する。
なお、上記構成に加えて、蓄電システムの中で同じ高さに位置する蓄電池ＢＡＴ＿ｍに対して蓄電池ＢＡＴ＿ｍ＋１以外に同じ高さに位置する他の蓄電池が存在する場合、それらの他の蓄電池との電圧も比較するようにしてもよい。
これらの構成によれば、蓄電池の異常検出の精度が向上することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、以上の説明においては、第１閾値ＴＡ〜第４閾値ＴＤ及び閾値電圧ＶＡについては、システムの経年変化などを考慮して可変とすることも可能である。
以上の説明においては、蓄電池を一つの二次電池として扱っていたが、各蓄電池が複数の電池セルが直列あるいは並列接続された蓄電池モジュールとして構成されている場合であっても同様に適用が可能である。

以上の説明においては、同一の温度空間領域内における蓄電池の配置位置については、詳細に言及しなかったが、２次元配置あるいは３次元配置されているような場合であっても同様に適用が可能である。

Claims

複数の蓄電池が複数接続される蓄電池装置であって、
前記蓄電池の温度をそれぞれ計測する電池温度計測部と、
周囲温度を計測する周囲温度計測部と、
前記蓄電池の配置位置を含む情報に基づいて互いに同一の温度空間領域に属する検出対象の前記蓄電池と、他の前記蓄電池の温度について前記周囲温度における温度差が所定の閾値を超えている場合に前記検出対象の前記蓄電池を異常として検出する異常検出部と、
を備えた蓄電池装置。
前記蓄電池の配置位置を含む情報に基づいて互いに同一の温度空間領域に属する検出対象の前記蓄電池と、他の前記蓄電池の温度について前記周囲温度における温度差を比較する比較演算部を備え、
前記異常検出部は、前記比較演算部の比較結果に基づいて前記異常の検出を行う、
請求項１記載の蓄電池装置。
前記比較演算部は、検出対象の前記蓄電池の温度と前記周囲温度との温度差を比較し、
前記異常検出部は、前記比較演算部の比較結果に基づいて前記異常の検出を行う、
請求項２記載の蓄電池装置。
複数の蓄電池が複数接続される蓄電池装置であって、
前記蓄電池の温度をそれぞれ計測する電池温度計測部と、
周囲温度を計測する周囲温度計測部と、
前記蓄電池の温度を前記周囲温度に対応づけて時系列で記憶する電池温度記憶部と、
前記蓄電池の配置位置を含む情報に基づいて、検出対象の前記蓄電池の温度と、同一の配置位置における前記電池温度記憶部に記憶された同一とみなせる前記周囲温度における前記蓄電池の温度と、の温度差が所定の閾値を超えている場合に前記検出対象の前記蓄電池を異常として検出する異常検出部と、
を備えた蓄電池装置。
前記蓄電池の電圧をそれぞれ計測する電池電圧計測部を備え、
前記異常検出部は、互いに同一の温度空間領域に属する検出対象の前記蓄電池の電圧と、他の前記蓄電池の電圧と、の電圧差が所定の閾値を超えている場合に前記検出対象の前記蓄電池を異常として検出する、
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の蓄電池装置。
複数の蓄電池が複数接続される蓄電池装置で実行される方法であって、
前記蓄電池の温度をそれぞれ計測する過程と、
周囲温度を計測する過程と、
前記蓄電池の配置位置を含む情報に基づいて互いに同一の温度空間領域に属する検出対象の前記蓄電池と、他の前記蓄電池の温度について前記周囲温度における温度差が所定の閾値を超えている場合に前記検出対象の前記蓄電池を異常として検出する過程と、
を備えた方法。
複数の蓄電池が複数接続され、前記蓄電池の温度を周囲温度に対応づけて時系列で記憶可能な電池温度記憶部を備えた蓄電池装置で実行される方法であって、
前記蓄電池の温度をそれぞれ計測する過程と、
周囲温度を計測する過程と、
前記蓄電池の温度を前記周囲温度に対応づけて時系列で前記電池温度記憶部に記憶する過程と、
前記蓄電池の配置位置を含む情報に基づいて、検出対象の前記蓄電池の温度と、同一の配置位置における前記電池温度記憶部に記憶された同一とみなせる前記周囲温度における前記蓄電池の温度と、の温度差が所定の閾値を超えている場合に前記検出対象の前記蓄電池を異常として検出する過程と、
を備えた方法。