特許 6200844 二次電池監視回路及び蓄電モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6200844

(24)【登録日】2017年9月1日

(45)【発行日】2017年9月20日

(54)【発明の名称】二次電池監視回路及び蓄電モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/48 20060101AFI20170911BHJP

   H02H 7/18 20060101ALI20170911BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20170911BHJP

   G01R 31/36 20060101ALI20170911BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/48 P

   H02H7/18

   H02J7/00 S

   H01M10/48 301

   G01R31/36 A

【請求項の数】10

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-72829(P2014-72829)

(22)【出願日】2014年3月31日

(65)【公開番号】特開2015-195127(P2015-195127A)

(43)【公開日】2015年11月5日

【審査請求日】2016年3月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237721

【氏名又は名称】ＦＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(73)【特許権者】

【識別番号】000000033

【氏名又は名称】旭化成株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】竹原 和男

【審査官】 高野 誠治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０７９５１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２９９０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２１８７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３２５３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２３８７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ １０／４２ − １０／４８

Ｈ０２Ｈ ７／００

Ｈ０２Ｈ ７／１０ − ７／２０

Ｈ０２Ｊ ７／００ − ７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４ − ７／３６

Ｇ０１Ｒ ３１／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

充放電可能な蓄電セルと、
前記蓄電セルの状態を検出する状態検出部と、
報知部と、
前記状態検出部により検出された状態が異常の程度の閾値である第１閾値を超えた場合、異常を検出し、前記報知部に異常の発生を報知させる異常検出部と、
前記状態検出部により検出された状態が前記第１閾値よりも異常の程度が高い第２閾値を超えた場合、異常発生の履歴を記録する履歴記録部と
を備えたことを特徴とする蓄電モジュール。

【請求項2】

前記状態検出部は、電圧を計測し、
前記異常検出部は、前記状態検出部により検出された電圧が前記第１閾値を越える場合、前記報知部に過充電の発生を報知させ、
前記履歴記録部は、前記状態検出部により検出された電圧が前記第２閾値を越える場合、過充電の履歴を記録する
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電モジュール。

【請求項3】

前記状態検出部は、電圧を計測し、
前記異常検出部は、前記状態検出部により検出された電圧が前記第１閾値を下回る場合、前記報知部に過放電の発生を報知させ、
前記履歴記録部は、前記状態検出部により検出された電圧が前記第２閾値を下回る場合、過放電の履歴を記録する
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電モジュール。

【請求項4】

前記状態検出部は、前記蓄電セルの電流を計測し、
前記異常検出部は、前記電流が前記第１閾値を超える場合、前記報知部に過電流の発生を報知させ、
前記履歴記録部は、前記電流が前記第２閾値を超える場合、過電流の履歴を記録する
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電モジュール。

【請求項5】

前記状態検出部は、前記蓄電セルの温度を計測し、
前記異常検出部は、前記状態検出部により検出された温度が前記第１閾値を越えた場合、前記報知部に温度過上昇の発生を報知させ、
前記履歴記録部は、前記状態検出部により検出された温度が前記第２閾値を越えた場合、温度過上昇の履歴を記録する
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電モジュール。

【請求項6】

前記履歴記録部は、１つの抵抗を有しており、異常発生時、前記抵抗を切断することで前記履歴を記録することを特徴とする請求項１に記載の蓄電モジュール。

【請求項7】

前記履歴記録部は、１つのヒューズを有しており、異常発生時、前記ヒューズを切ることで前記履歴を記録することを特徴とする請求項１に記載の蓄電モジュール。

【請求項8】

前記履歴記録部は、直列接続された複数の蓄電セルに対応する複数の抵抗を有しており、前記複数の蓄電セルのうちのいずれかの異常発生セルの状態が前記第２閾値を越えた場合、前記複数の抵抗のうちの前記異常発生セルに対応する抵抗を切断することで、前記異常発生セルの異常発生の履歴を記録することを特徴とする請求項１に記載の蓄電モジュール。

【請求項9】

前記履歴記録部は、直列接続された複数の蓄電セルに対応する複数のヒューズを有しており、前記複数の蓄電セルのうちのいずれかの異常発生セルの状態が前記第２閾値を越えた場合、前記複数のヒューズのうちの前記異常発生セルに対応するヒューズを切断することで、前記異常発生セルの異常発生の履歴を記録することを特徴とする請求項１に記載の蓄電モジュール。

【請求項10】

蓄電セルの状態を検出する状態検出部と、
報知部と、
前記状態検出部により検出された状態が異常の程度の閾値である第１閾値を超えた場合、異常を検出し、前記報知部に異常の発生を報知させる異常検出部と、
前記状態検出部により検出された状態が前記第１閾値よりも異常の程度が高い第２閾値を超えた場合、異常発生の履歴を記録する履歴記録部と
を備えたことを特徴とする二次電池監視回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、二次電池監視回路、二次電池監視方法及び蓄電モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、二次電池としてリチウムを代表とする蓄電セルの需要が高まってきている。例えば、ハイブリッドカーや電気自動車のバッテリには、複数の蓄電セルを直列に接続して１つの電池として利用する組電池が多く用いられている。また携帯電話には、１つの蓄電セルを含むバッテリを備えたものがある。

【0003】

このような蓄電セルは、充放電による使用が可能である。蓄電セルは、充放電を行う場合、通常であれば使用範囲内で動作するはずであるが、異常動作などにより過充電や過放電などの異常が発生するおそれがある。

【0004】

そこで、二次電池の過放電及び過充電に対処する技術として、異常を検出した場合に二次電池の充電や放電を禁止する従来技術がある。

【0005】

このように異常検出時に充電や放電を禁止した場合、二次電池を使用している最中に、二次電池が突然停止してしまうことが考えられる。そこで、二次電池の突然の動作停止を許容できない運用形態では、二次電池の過充電や過放電などの異常が発生しても、二次電池の動作は継続させたまま、異常状態を解消することが望まれる。

【0006】

そこで、従来、二次電池の耐久性の上限に対して余裕を見積もって異常検出を行い、異常事態の検出を利用者に通知し、利用者が通知内容に基づいて対処することが行われていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１３−０５９２１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、異常の発生を監視し利用者に通知する従来技術では履歴の記録が行われていなかった。そのため、異常発生の通知を受けた利用者のミスにより異常状態が継続するなどして二次電池の耐久範囲を超え、二次電池に故障が発生した場合でも、管理者は、過充電や過放電などの異常の発生を後に確認することが困難であった。ここで、管理者とは、二次電池を回収し、異常の原因調査を行う製造業者などを指す。

【0009】

上述の問題に鑑み、開示技術の実施形態の一例は、異常発生の履歴を残す二次電池監視回路、二次電池監視方法及び蓄電モジュールを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

開示技術の実施形態の一例に係る蓄電モジュールは、充放電可能な蓄電セルと、前記蓄電セルの状態を検出する状態検出部と、報知部と、前記状態検出部により検出された状態が異常の程度の閾値である第１閾値を超えた場合、異常を検出し、前記報知部に異常の発生を報知させる異常検出部と、前記状態検出部により検出された状態が前記第１閾値よりも異常の程度が高い第２閾値を超えた場合、異常発生の履歴を記録する履歴記録部とを備える。

【発明の効果】

【0011】

開示技術の実施形態の一例によれば、異常発生の履歴を残す二次電池監視回路、二次電池監視方法及び蓄電モジュールを提供することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施形態１に係る蓄電モジュールを示す回路図である。

【図2】図２は、実施形態１に係る蓄電モジュールにおける電圧監視処理のフローチャートである。

【図3】図３は、実施形態２に係る蓄電モジュールにおける履歴記録を行う回路の回路図である。

【図4】図４は、実施形態３に係る蓄電モジュールにおける温度異常計測を行う回路の回路図である。

【図5】図５は、実施形態４に係る蓄電モジュールの回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に、本願の開示する二次電池監視回路、二次電池監視方法及び蓄電モジュールの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態により本願の開示する二次電池監視回路、二次電池監視方法及び蓄電モジュールが限定されるものではない。

【0014】

［実施形態１］
（実施形態１に係る蓄電モジュールの構成）
図１は、実施形態１に係る蓄電モジュールを示す回路図である。図１に示すように、蓄電モジュール１は、蓄電セル１１〜１４、保護回路２０、監視回路３０、抵抗４０、スイッチ５０及び報知部６０を有する。

【0015】

蓄電セル１１〜１４は、直列に接続されている。そして、図１では、直列に並んだ蓄電セル１１〜１４の両端の端子は、上側を正極の端子とし、下側を負極の端子としている。また、図１には図示していないが、直列に並んだ蓄電セル１１〜１４の両端の端子は、電気を使用する外部装置に接続されている。そして、蓄電セル１１〜１４は、蓄えている電気を外部装置に供給する。

【0016】

蓄電セル１１〜１４は、電圧の上限値及び下限値が決まっている。例えば、蓄電セル１１〜１４の電圧の上限値が４Ｖであり、下限値が２Ｖである。蓄電セル１１〜１４は、電圧が上限値を超えた場合及び下限値を下回った場合には故障するおそれがある。

【0017】

保護回路２０は、電圧計測部２１及び異常検出部２２を有している。

【0018】

電圧計測部２１は、蓄電セル１１〜１４のそれぞれの電圧を計測する。そして、電圧計測部２１は、計測結果を異常検出部２２へ出力する。この電圧計測部２１及び後述する電圧計測部３１が、「状態検出部」の一例にあたる。

【0019】

異常検出部２２は、利用者への過充電の通知を判断するための閾値である第１電圧閾値を記憶している。第１電圧閾値は、上限値より低い電圧であり、蓄電セル１１〜１４の電圧が第１電圧閾値以上になっても直ぐには故障が発生しない程度の値である。すなわち、蓄電セル１１〜１４の電圧が第１電圧閾値を上回っても、利用者が直ちに充電を停止する処理を行えば、蓄電モジュール１の故障は回避できる。第１電圧閾値は、蓄電セル１１〜１４の容量などの蓄電モジュール１の仕様や、どの程度の時間で利用者が異常に対処できるかなどの運用状態にしたがって設定されることが好ましい。

【0020】

異常検出部２２は、蓄電セル１１〜１４のそれぞれの電圧の計測結果の入力を電圧計測部２１から受ける。異常検出部２２は、蓄電セル１１〜１４の各電圧と第１電圧閾値とを比較する。そして、異常検出部２２は、蓄電セル１１〜１４のいずれかの電圧が第１電圧閾値以上の場合、報知部６０に異常の発生を報知させる。

【0021】

報知部６０は、例えばLight Emitting Diode（ＬＥＤ）などである。報知部６０がＬＥＤの場合、保護回路２０からの異常発生の報知の指示を受けて、ＬＥＤを点灯させる。利用者は、ＬＥＤの点灯により蓄電モジュール１における異常の発生を確認することができる。

【0022】

抵抗４０は、直列に並んだ蓄電セル１１〜１４の両端を結ぶ経路上に配置されている。抵抗４０は、直列に並んだ蓄電セル１１〜１４の両端の電圧がかかると切断されるように構成されている。

【0023】

スイッチ５０は、直列に並んだ蓄電セル１１〜１４の両端を結ぶ経路上に抵抗４０と直列に配置されている。スイッチ５０は、例えばField Effect Transistor（ＦＥＴ）スイッチである。スイッチ５０のゲート電極は監視回路３０に接続されている。スイッチ５０は、監視回路３０からゲート電極へ電圧がかけられるとオンになる。また、監視回路３０からゲート電極に電圧がかかっていない場合、スイッチ５０はオフになる。

【0024】

監視回路３０は、電圧計測部３１及びスイッチ制御部３２を有する。

【0025】

電圧計測部３１は、蓄電セル１１〜１４のそれぞれの電圧を計測する。そして、電圧計測部３１は、計測結果をスイッチ制御部３２へ出力する。

【0026】

スイッチ制御部３２は、過充電の履歴の記録を判定するための閾値である第２電圧閾値を記憶している。第２電圧閾値は、上限値より低いが第１電圧閾値より高い電圧値であり、蓄電セル１１〜１４のいずれかの電圧が第２電圧閾値以上になった場合、その後電圧が上限値を超えることが予測でき、蓄電モジュール１に故障が発生する可能性が高い電圧値である。第２電圧閾値は、蓄電セル１１〜１４の容量などの蓄電モジュール１の仕様や、どの程度の時間で利用者が異常に対処できるかなどの運用状態にしたがって設定されることが好ましい。

【0027】

スイッチ制御部３２は、蓄電セル１１〜１４のぞれぞれの電圧の計測結果の入力を電圧計測部から受ける。そして、スイッチ制御部３２は、蓄電セル１１〜１４のそれぞれの電圧の計測結果と第２電圧閾値とを比較する。そして、スイッチ制御部３２は、蓄電セル１１〜１４のいずれかの電圧の計測結果が第２電圧閾値以上となった場合、ゲート電極に電圧をかけスイッチ５０をオンにする。これにより、抵抗４０に直列に並んだ蓄電セル１１〜１４の両端の電圧がかかり、抵抗４０は切断される。

【0028】

この監視回路３０は、電圧監視Integrated Circuit（ＩＣ）などにより実現することができる。

【0029】

このように、蓄電セル１１〜１４のいずれかの電圧が第２電圧閾値を超えると、抵抗４０が電力により切断されて蓄電セル１１〜１４のいずれかに過充電がなされたという記録が残る。

【0030】

その後、蓄電モジュール１の管理者は、蓄電モジュール１の内部を確認して、抵抗４０が切断されていることを確認することで、蓄電セル１１〜１４のいずれかに過充電がなされたことを把握することができる。このスイッチ制御部３２、抵抗４０及びスイッチ５０が、「履歴記録部」の一例にあたる。

【0031】

（電圧監視処理の流れ）
次に、図２を参照して、本実施形態に係る蓄電モジュール１における電圧監視処理の流れについて説明する。図２は、実施形態１に係る蓄電モジュールにおける電圧監視処理のフローチャートである。

【0032】

電圧計測部２１及び３１は、蓄電セルの電圧を計測する（ステップＳ１）。

【0033】

異常検出部２２は、計測電圧が第１電圧閾値以上か否かを判定する（ステップＳ２）。計測電圧が第１電圧閾値未満の場合（ステップＳ２：否定）、保護回路２０及び監視回路３０は、ステップＳ１に戻る。

【0034】

これに対して、計測電圧が第１電圧閾値以上の場合（ステップＳ２：肯定）、異常検出部２２は、報知部６０に過充電の報知を指示する。報知部６０は、利用者に対して過充電を報知する（ステップＳ３）。例えば、過充電の報知を受けた利用者は、蓄電セル１１〜１４の充電停止などの蓄電モジュール１の充電電への対処を行う。ただし、利用者が報知を確認し忘れたり、報知を受けたが対処を怠ったりすることが考えられる。その場合、蓄電セル１１〜１４の電圧は上昇することが考えられる。

【0035】

スイッチ制御部３２は、計測電圧が第２電圧閾値以上か否かを判定する（ステップＳ４）。計測電圧が第２電圧閾値未満の場合（ステップＳ４：否定）、保護回路２０及び監視回路３０は、ステップＳ１に戻る。

【0036】

これに対して、計測電圧が第２電圧閾値以上の場合（ステップＳ４：肯定）、スイッチ制御部３２は、ゲート電極に電圧をかけてスイッチ５０をオンにし抵抗４０に直列に並んだ蓄電セル１１〜１４の両端の電圧をかけ、抵抗４０を切断する（ステップＳ５）。

【0037】

以上に説明したように、本実施形態に係る蓄電モジュールは、各蓄電セルの電圧が第１電圧閾値以上になると過充電を利用者に報知する。さらに、その後、各蓄電セルの電圧が第１電圧閾値よりも高い第２電圧閾値以上になると、本実施形態に係る蓄電モジュールは、抵抗を切断する。これにより、管理者は、後で蓄電モジュールを確認して、蓄電セルのいずれかの電圧が第２電圧閾値以上になったことが分かる。すなわち、管理者は、過充電がいずれかの蓄電セルで発生したことを後から確認することができる。

【0038】

（履歴記録方法の他の例）
ここで、本実施形態に係る蓄電モジュールは、蓄電セルの電圧が閾値以上になった場合に抵抗に電圧をかけて切断することで過充電の履歴を記録した。しかし、履歴の記録方法はこれに限らない。

【0039】

例えば、抵抗の代わりにヒューズを用いても良い。この場合、ヒューズは、例えば、直列に並んだ蓄電セルの両端の電圧などの所定の電圧がかかると切れる規格を有している。そして、抵抗と同様に、蓄電セルの電圧が閾値以上になった場合にヒューズに電圧をかけて切ることで過充電の履歴を記録してもよい。

【0040】

また、本実施形態では、抵抗を切断するために蓄電モジュールに配置された全ての蓄電セルを直列に並べた両端の電圧を用いたが、抵抗が切断できる電圧であればこれに限らない。例えば、１つの蓄電セルの電圧で切断できる抵抗であれば、抵抗に１つの蓄電セルの電圧をかけるだけでよい。

【0041】

さらに、本実施形態では、監視ＩＣで構築した監視回路３０、抵抗４０及びスイッチ５０によって履歴記録部を実現する場合で説明したが、過充電の履歴を残せればこれに限らない。例えば、マイコンなどを用いて過充電になった情報をメモリなどに記録しておいてもよい。

【0042】

また、本実施形態に係る蓄電モジュールは、保護回路２０と監視回路３０とを別個に有しているが、これは１つにしても良い。例えば、この場合もマイコン等を用いることで１つの回路で保護回路２０及び監視回路３０の機能を有することができる。

【0043】

ただし、マイコンやメモリを用いた場合、履歴記録部の実装面積が大きくなり、蓄電モジュールが大型化してしまう。また、開発のために大きな費用がかかってしまう。そのため、実施形態１に説明したように抵抗等を用いて記録を残す方が、安価で省スペースな蓄電モジュールを製造でき、より好ましい。

【0044】

さらに、本実施形態では、電圧計測部２１及び３１を別個に配置したが、電圧計測部２１及び３１をまとめて１つの計測部とすることもできる。

【0045】

また、以上の説明では、過充電の場合で説明したが、過放電を検出して抵抗を切断することで、過放電の履歴を記録しておくこともできる。その場合、監視回路３０は、障害発生の通知を行うための第３電圧閾値よりも低い第４電圧閾値を判定に用いる。すなわち、監視回路３０は、蓄電セル１１〜１４のいずれかの電圧が第４電圧閾値未満になった場合に、スイッチ５０をオンにして抵抗４０を切断する。

【0046】

［実施形態２］
次に、実施形態２について説明する。本実施形態に係る蓄電モジュールは、蓄電セル毎に抵抗を配置していることが実施形態１と異なる。以下の説明では、実施形態１と同様の機能を有する各部については説明を省略する。

【0047】

（実施形態２に係る蓄電モジュールの構成）
図３は、実施形態２に係る蓄電モジュールにおける履歴記録を行う回路の回路図である。実施形態２は実施形態１と履歴の記録方法のみが違うので、図３では、履歴記録部を主に記載しており、保護回路２０など説明に用いない各部は省略している。

【0048】

本実施形態に係る蓄電モジュールは、各蓄電セル１１〜１４の両端を結ぶ経路上に各蓄電セル１１〜１４に対して並列に、２つの抵抗が配置されている。２つの抵抗は直列に配置されている。

【0049】

抵抗３１１及び３１２が蓄電セル１１に対応する。抵抗３２１及び３２２が蓄電セル１２に対応する。抵抗３３１及び３３２が蓄電セル１３に対応する。抵抗３４１及び３４２が蓄電セル１４に対応する。

【0050】

蓄電セル１１とコンパレータ３０１が対応する。蓄電セル１２とコンパレータ３０２が対応する。蓄電セル１３とコンパレータ３０３が対応する。蓄電セル１４とコンパレータ３０４が対応する。コンパレータ３０１〜３０４が、図１に例示した電圧計測部３１及びスイッチ制御部３２の一例にあたる。

【0051】

各蓄電セル１１〜１３に対応する２つの抵抗の間の点から経路が分岐してコンパレータ３０１〜３０４の一方の入力端子に接続している。さらに、コンパレータ３０１〜３０４の他方の入力端子には、参照電圧３１３〜３４３が入力される。

【0052】

そして、各コンパレータ３０１〜３０４の出力は、それぞれスイッチ５１〜５４のゲート電力に入力される。

【0053】

スイッチ５１〜５４は、それぞれ直列に並んだ蓄電セル１１〜１４の両端を結ぶ経路上に配置されている。スイッチ５１〜５４は、それぞれゲート電極にコンパレータ３０１〜３０４から出力された電圧がかかるとオンになる。

【0054】

さらに、スイッチ５１〜５４と直列に、それぞれ抵抗４１〜４４が配置されている。抵抗４１〜４４は、直列に並んだ蓄電セル１１〜１４の両端の電圧がかかると切断されるように構成されている。

【0055】

（実施形態２に係る蓄電モジュールの動作）
各蓄電セル１１〜１４に対応する抵抗３１１〜３４２、コンパレータ３０１〜３０４、抵抗４１〜４４及びスイッチ５１〜５４の動作は同じである。そこで、以下では、蓄電セル１１に対応する抵抗３１１及び３１２、コンパレータ３０１、抵抗４１、並びに、スイッチ５１を例に説明する。

【0056】

蓄電セル１１の電圧値をＶとする。また、抵抗３１１の抵抗値をＲ１とし、抵抗３１２の抵抗値をＲ２とする。さらに、参照電圧３１３の電圧値をＶＲとする。

【0057】

この場合、コンパレータ３０１には、抵抗３１１及び３１２による蓄電セルの電圧の分圧が入力される。すなわち、コンパレータ３０１は、｛Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝×Ｖの電圧の入力を受ける。また、コンパレータ３０１は、参照電圧３１３からＶＲの電圧の入力を受ける。

【0058】

そして、コンパレータ３０１は、｛Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝×ＶとＶＲとを比較する。｛Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝×ＶがＶＲ未満であれば、コンパレータ３０１は、Ｌｏｗの信号を出力する。この場合、スイッチ５１はオフのままである。

【0059】

これに対して、｛Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝×ＶがＶＲ以上であれば、コンパレータ３０１は、Ｈｉｇｈの信号を出力する。この場合、スイッチ５１はオンになる。

【0060】

スイッチ５１がオンになると、抵抗４１に直列に並んだ蓄電セル１１〜１４の両端の電圧がかかり、抵抗４１は切断される。

【0061】

同様に、蓄電セル１２の電圧が上昇した場合、抵抗４２が切断される。また、蓄電セル１３の電圧が上昇した場合、抵抗４３が切断される。また、蓄電セル１４の電圧が上昇した場合、抵抗４４が切断される。

【0062】

以上に説明したように、本実施形態に係る蓄電モジュールは、蓄電セル毎に対応する抵抗を備え、いずれかの蓄電セルで過充電が発生した場合に、その蓄電セルに対応する抵抗を切断することで、過充電の履歴を記録する。これにより、いずれの蓄電セルで過充電が発生したかが分かり、管理者は、より詳細な内容の履歴を取得することができる。

【0063】

［実施形態３］
次に、実施形態３について説明する。本実施形態に係る蓄電モジュールは、蓄電セルの温度異常の履歴を記録することが実施形態１と異なるものである。以下の説明では、実施形態１と同様の機能を有する各部については説明を省略する。

【0064】

（実施形態３に係る蓄電モジュールの構成）
図４は、実施形態３に係る蓄電モジュールにおける温度異常計測を行う回路の回路図である。図４に示すように本実施形態に係る蓄電モジュール１は、蓄電セル１１〜１４の温度を計測する温度センサ７０を有する。また、蓄電モジュール１は、温度異常監視回路３５を有する。

【0065】

温度センサ７０は、蓄電セル１１〜１４の温度を計測する。温度センサ７０は、蓄電セル１１〜１４の温度の計測結果を監視回路３０へ出力する。この温度センサ７０が、「状態検出部」の一例にあたる。

【0066】

温度異常監視回路３５は、温度異常の履歴の記録を行うか否かを判定するための閾値である温度閾値を記憶している。温度閾値は、蓄電セル１１〜１４の温度が温度閾値以上になった場合、その後温度が蓄電セル１１〜１４の上限値を超えることが予測でき、蓄電モジュール１に故障が発生する可能性が高い温度である。温度閾値は、蓄電セル１１〜１４の容量などの蓄電モジュール１の仕様や、どの程度の時間で利用者が異常に対処できるかなどの運用状態にしたがって設定されることが好ましい。

【0067】

温度異常監視回路３５は、蓄電セル１１〜１４の温度の入力を温度センサ７０から受ける。温度異常監視回路３５は、蓄電セル１１〜１４の温度と温度閾値とを比較する。そして、温度異常監視回路３５は、蓄電セル１１〜１４の温度が温度閾値以上となった場合、ゲート電極に電圧をかけスイッチ５０をオンにする。これにより、抵抗４０に直列に並んだ蓄電セル１１〜１４の両端の電圧がかかり、抵抗４０は切断される。この温度異常監視回路３５、抵抗４０及びスイッチ５０が、「履歴記録部」の一例にあたる。

【0068】

このように、蓄電セル１１〜１４のいずれかの温度が温度閾値を超えると、抵抗４０が電力により切断されて蓄電セル１１〜１４のいずれかに過充電がなされたという記録が残る。

【0069】

その後、蓄電モジュール１の管理者は、蓄電モジュール１の内部を確認して、抵抗４０が切断されていることを確認することで、蓄電セル１１〜１４のいずれかに温度異常が発生したことを把握することができる。

【0070】

以上に説明したように、本実施形態に係る蓄電モジュールは、温度異常が発生した場合に、温度異常が発生したことを示す履歴を記録して残すことができる。これにより、管理者は、温度異常がいずれかの蓄電セルで発生したことを後から確認することができる。

【0071】

また、本実施形態では蓄電セル１１〜１４の温度をまとめて１つの温度として計測したが、蓄電セル１１〜１４毎に温度センサ３０を配置し、蓄電セル１１〜１４毎に温度異常を監視してもよい。また、その場合、蓄電セル１１〜１４毎に、対応する抵抗４０及びスイッチ５０を設けて、蓄電セル１１〜１４のいずれで温度異常が発生したかの履歴を記録できるようにしてもよい。

【0072】

［実施形態４］
さらに、蓄電モジュール１は、各種の異常発生の履歴をそれぞれ別個に記録できる構成にすることもできる。そこで、本実施形態では、過放電、過充電及び温度異常の発生履歴を別個に記録できる蓄電モジュール１について説明する。図５は、実施形態４に係る蓄電モジュールの回路図である。図５では、保護回路２０及び報知部６０は省略している。

【0073】

監視回路３０は、過充電の履歴の記録を判定するための閾値である過充電電圧閾値を記憶している。この過充電電圧閾値は、保護回路２０の過充電によるエラー通知を行うか否かを判定する閾値よりも高い値である。

【0074】

また、監視回路３０は、過放電の履歴の記録を判定するための閾値である過放電電圧閾値を記憶している。この過放電電圧閾値は、保護回路２０が過放電によるエラー通知を行うか否かを判定するための閾値よりも低い値である。

【0075】

監視回路３０は、各蓄電セル１１〜１４のそれぞれの電圧を計測する。そして、各蓄電セル１１〜１４のいずれかの電圧が過充電閾値以上の場合、過充電履歴用スイッチ５５をオンにする。

【0076】

これにより、直列に並んだ蓄電セル１１〜１４の両端の電圧が過充電履歴用抵抗４５にかかり、過充電履歴用抵抗４５は切断される。これにより、過充電の発生の履歴が残される。

【0077】

また、各蓄電セル１１〜１４のいずれかの電圧が過放電閾値以下の場合、過放電履歴用スイッチ５６をオンにする。

【0078】

これにより、直列に並んだ蓄電セル１１〜１４の両端の電圧が過放電履歴用抵抗４６にかかり、過放電履歴用抵抗４６は切断される。これにより、過放電の発生の履歴が残される。

【0079】

温度異常監視回路３５は、温度閾値を記憶している。温度異常監視回路３５は、蓄電セル１１〜１４の温度の入力を温度センサ７０から受ける。そして、蓄電セル１１〜１４の温度が温度閾値以上になった場合、温度異常監視回路３５は、温度異常履歴用スイッチ５７をオンにする。

【0080】

これにより、直列に並んだ蓄電セル１１〜１４の両端の電圧が温度異常履歴用抵抗４７にかかり、温度異常履歴用抵抗４７は切断される。これにより、温度異常の発生の履歴が残される。

【0081】

以上に説明したように、本実施形態に係る蓄電モジュールは、過放電、過充電及び温度異常の履歴をそれぞれ別個に記録することができる。これにより、管理者は、過放電、過充電又は温度異常のいずれが蓄電セルで発生したかを後から確認することができる。

【0082】

また、本実施例では１つの種類の異常に対して１つの履歴を残すとしたが、例えば、実装面積が大きくなることを許容できるのであれば、異常の種類毎に蓄電セル毎に抵抗及びスイッチを配置して、どの蓄電セルで何の異常が発生したかの履歴を残すこともできる。

【符号の説明】

【0083】

１ 蓄電モジュール
１１〜１４ 蓄電セル
２０ 保護回路
２１ 電圧計測部
２２ 異常検出部
３０ 監視回路
３１ 電圧計測部
３２ スイッチ制御部
３５ 温度異常監視回路
４０〜４４ 抵抗
４５ 過充電履歴用抵抗
４６ 過放電履歴用抵抗
４７ 温度異常履歴用抵抗
５０〜５４ スイッチ
５５ 過充電履歴用スイッチ
５６ 過放電履歴用スイッチ
５７ 温度異常履歴用スイッチ
６０ 報知部
７０ 温度センサ
３０１〜３０４ コンパレータ
３１１，３１２，３２１，３２２，３３１，３３２，３４１，３４２ 抵抗
３１３，３２３，３３３，３４３ 参照電圧

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】