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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022064408
(43)【公開日】2022-04-26
(54)【発明の名称】二次電池システム
(51)【国際特許分類】
H02J 7/00 20060101AFI20220419BHJP
H01M 10/48 20060101ALI20220419BHJP
H01M 10/44 20060101ALI20220419BHJP
【ＦＩ】
H02J7/00 Q
H02J7/00 K
H01M10/48 P
H01M10/44 P
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020173020
(22)【出願日】2020-10-14
(71)【出願人】
【識別番号】000003218
【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機
(74)【代理人】
【識別番号】100121083
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 宏義
(74)【代理人】
【識別番号】100138391
【弁理士】
【氏名又は名称】天田 昌行
(74)【代理人】
【識別番号】100074099
【弁理士】
【氏名又は名称】大菅 義之
(72)【発明者】
【氏名】広瀬 慎司
(72)【発明者】
【氏名】林 紀佳
(72)【発明者】
【氏名】三宅 圭二
(72)【発明者】
【氏名】家岡 昇一
(72)【発明者】
【氏名】前 伸一
【テーマコード（参考）】
5G503
5H030
【Ｆターム（参考）】
5G503AA01
5G503BA05
5G503BB01
5G503BB02
5G503DA04
5G503EA09
5G503FA06
5G503GD03
5G503GD06
5H030AA02
5H030AA10
5H030AS08
5H030BB01
5H030BB23
5H030FF42
5H030FF52
(57)【要約】
【課題】複数の二次電池を互いに直列接続または並列接続させる二次電池システムにおいて、隣り合う二次電池の間にそれぞれ接続される複数の直列接続用素子のうち、開放故障している直列接続用素子を特定する。
【解決手段】２つの二次電池Ｂ１、Ｂ２を直列接続するための故障チェック経路Ｌ１に含まれる故障チェック対象の直列接続用素子Ｓ３１を導通させているとき、故障チェック経路Ｌ１に流れる電流が閾値Ｉｃ１以下である場合、故障チェック対象の直列接続用素子Ｓ３１が開放故障していると判断する。
【選択図】図１
【解決手段】２つの二次電池Ｂ１、Ｂ２を直列接続するための故障チェック経路Ｌ１に含まれる故障チェック対象の直列接続用素子Ｓ３１を導通させているとき、故障チェック経路Ｌ１に流れる電流が閾値Ｉｃ１以下である場合、故障チェック対象の直列接続用素子Ｓ３１が開放故障していると判断する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の二次電池と、
前記複数の二次電池の正極端子にそれぞれの一方端子が接続され、それぞれの他方端子が互いに接続される複数の第１出力部スイッチと、
前記複数の二次電池の負極端子にそれぞれの一方端子が接続され、それぞれの他方端子が互いに接続される複数の第２出力部スイッチと、
隣り合う前記二次電池のうちの一方の二次電池の負極端子と他方の二次電池の正極端子との間にそれぞれ接続される複数の直列接続用素子と、
前記複数の二次電池を互いに直列接続させる場合、前記複数の第１出力部スイッチ及び前記複数の第２出力部スイッチを遮断させるとともに前記複数の直列接続用素子を導通させ、前記複数の二次電池を互いに並列接続させる場合、前記複数の第１出力部スイッチ及び前記複数の第２出力部スイッチを導通させるとともに前記複数の直列接続用素子を遮断させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、２つの前記二次電池を直列接続するための故障チェック経路に含まれる故障チェック対象の前記直列接続用素子を導通させているとき、前記故障チェック経路に流れる電流が第１の閾値以下である場合、前記故障チェック対象の直列接続用素子が開放故障していると判断する
ことを特徴とする二次電池システム。
前記複数の二次電池の正極端子にそれぞれの一方端子が接続され、それぞれの他方端子が互いに接続される複数の第１出力部スイッチと、
前記複数の二次電池の負極端子にそれぞれの一方端子が接続され、それぞれの他方端子が互いに接続される複数の第２出力部スイッチと、
隣り合う前記二次電池のうちの一方の二次電池の負極端子と他方の二次電池の正極端子との間にそれぞれ接続される複数の直列接続用素子と、
前記複数の二次電池を互いに直列接続させる場合、前記複数の第１出力部スイッチ及び前記複数の第２出力部スイッチを遮断させるとともに前記複数の直列接続用素子を導通させ、前記複数の二次電池を互いに並列接続させる場合、前記複数の第１出力部スイッチ及び前記複数の第２出力部スイッチを導通させるとともに前記複数の直列接続用素子を遮断させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、２つの前記二次電池を直列接続するための故障チェック経路に含まれる故障チェック対象の前記直列接続用素子を導通させているとき、前記故障チェック経路に流れる電流が第１の閾値以下である場合、前記故障チェック対象の直列接続用素子が開放故障していると判断する
ことを特徴とする二次電池システム。
【請求項2】
請求項１に記載の二次電池システムであって、
前記制御部は、前記故障チェック対象の直列接続用素子が開放故障していないと判断した場合、他の直列接続用素子を前記故障チェック対象として選択する
ことを特徴とする二次電池システム。
前記制御部は、前記故障チェック対象の直列接続用素子が開放故障していないと判断した場合、他の直列接続用素子を前記故障チェック対象として選択する
ことを特徴とする二次電池システム。
【請求項3】
請求項２に記載の二次電池システムであって、
前記制御部は、すべての前記直列接続用素子を前記故障チェック対象とした後、開放故障している前記直列接続用素子に接続される二次電池以外の各二次電池を順次互いに直列接続させて、すべての前記二次電池を充電する
ことを特徴とする二次電池システム。
前記制御部は、すべての前記直列接続用素子を前記故障チェック対象とした後、開放故障している前記直列接続用素子に接続される二次電池以外の各二次電池を順次互いに直列接続させて、すべての前記二次電池を充電する
ことを特徴とする二次電池システム。
【請求項4】
請求項１～３の何れか１項に記載の二次電池システムであって、
前記制御部は、前記複数の二次電池を互いに直列接続させているときに前記複数の二次電池に流れる電流が第２の閾値以下である場合、前記故障チェック経路に流れる電流が前記第１の閾値以下であるか否かを判断する
ことを特徴とする二次電池システム。
前記制御部は、前記複数の二次電池を互いに直列接続させているときに前記複数の二次電池に流れる電流が第２の閾値以下である場合、前記故障チェック経路に流れる電流が前記第１の閾値以下であるか否かを判断する
ことを特徴とする二次電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の二次電池を直列接続または並列接続させる二次電池システムに関する。
【背景技術】
【0002】
二次電池システムとして、それぞれの一方端子が各二次電池の正極端子に接続され、それぞれの他方端子が互いに接続される複数の第１出力部スイッチと、それぞれの一方端子が各二次電池の負極端子に接続され、それぞれの他方端子が互いに接続される複数の第２出力部スイッチと、隣り合う二次電池のうちの一方の二次電池の負極端子と他方の二次電池の正極端子との間にそれぞれ接続される複数の直列接続用素子とを備えるものがある。上記二次電池システムでは、各二次電池を互いに直列接続させる場合、各第１出力部スイッチ及び各第２出力部スイッチを遮断させるとともに各直列接続用素子を導通させ、各二次電池を互いに並列接続させる場合、各第１出力部スイッチ及び各第２出力部スイッチを導通させるとともに各直列接続用素子を遮断させる。関連する技術として、特許文献１がある。
【0003】
しかしながら、上記二次電池システムでは、各二次電池を互いに直列接続させた状態において、各二次電池に電流が流れなかった場合、少なくとも１つの直列接続用素子が開放故障していると判断することができるが、開放故障している直列接続用素子を特定することができないという懸念がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１９－０５４６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の一側面に係る目的は、複数の二次電池を互いに直列接続または並列接続させる二次電池システムにおいて、隣り合う二次電池の間にそれぞれ接続される複数の直列接続用素子のうち、開放故障している直列接続用素子を特定することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る一つの形態である二次電池システムは、複数の二次電池と、前記複数の二次電池の正極端子にそれぞれの一方端子が接続され、それぞれの他方端子が互いに接続される複数の第１出力部スイッチと、前記複数の二次電池の負極端子にそれぞれの一方端子が接続され、それぞれの他方端子が互いに接続される複数の第２出力部スイッチと、隣り合う前記二次電池のうちの一方の二次電池の負極端子と他方の二次電池の正極端子との間にそれぞれ接続される複数の直列接続用素子と、前記複数の二次電池を互いに直列接続させる場合、前記複数の第１出力部スイッチ及び前記複数の第２出力部スイッチを遮断させるとともに前記複数の直列接続用素子を導通させ、前記複数の二次電池を互いに並列接続させる場合、前記複数の第１出力部スイッチ及び前記複数の第２出力部スイッチを導通させるとともに前記複数の直列接続用素子を遮断させる制御部とを備える。
【0007】
前記制御部は、２つの前記二次電池を互いに直列接続するための故障チェック経路に含まれる故障チェック対象の前記直列接続用素子を導通させているとき、前記故障チェック経路に流れる電流が第１の閾値以下である場合、前記故障チェック対象の直列接続用素子が開放故障していると判断する。
【0008】
これにより、すべての直列接続用素子を故障チェック対象とすることにより、開放故障している直列接続用素子を特定することができる。
【0009】
また、前記制御部は、前記故障チェック対象の直列接続用素子が開放故障していないと判断した場合、他の直列接続用素子を前記故障チェック対象として選択するように構成してもよい。
【0010】
また、前記制御部は、すべての前記直列接続用素子を前記故障チェック対象とした後、開放故障している前記直列接続用素子に接続される二次電池以外の各二次電池を順次互いに直列接続させて、すべての前記二次電池を充電するように構成してもよい。
【0011】
これにより、各二次電池を互いに並列接続させて各二次電池を充電する場合に比べて、充電時間を短くすることができる。
【0012】
また、前記制御部は、前記複数の二次電池を互いに直列接続させているときに前記複数の二次電池に流れる電流が第２の閾値以下である場合、前記故障チェック経路に流れる電流が前記第１の閾値以下であるか否かを判断するように構成してもよい。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、複数の二次電池を互いに直列接続または並列接続させる二次電池システムにおいて、隣り合う二次電池の間にそれぞれ接続される複数の直列接続用素子のうち、開放故障している直列接続用素子を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
【0016】
図１は、実施形態の二次電池システムの一例を示す図である。
【0017】
図１に示す二次電池システム１は、フォークリフトやトーイングトラクタなどの産業車両Ｖｅに搭載される。なお、産業車両Ｖｅは、二次電池システム１の他に、走行用モータなどの負荷Ｌｏを備える。
【0018】
また、二次電池システム１は、負荷Ｌｏに電力を供給し、外部の充電器Ｃｈから電力が供給される。なお、充電器Ｃｈは、産業車両Ｖｅの内部に設けられていてもよい。
【0019】
また、二次電池システム１は、二次電池Ｂ１～Ｂ３と、正極側充電端子Ｔｉｐと、負極側充電端子Ｔｉｎと、正極側放電端子Ｔｏｐと、負極側放電端子Ｔｏｎと、第１出力部スイッチＳ１１～Ｓ１３と、第２出力部スイッチＳ２１～Ｓ２３と、直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２と、ヒューズＦ１～Ｆ３と、電流計Ｓｉ１～Ｓｉ３と、制御部２とを備える。
【0020】
また、二次電池Ｂ１～Ｂ３を特に区別しない場合、単に、二次電池Ｂとする。また、第１出力部スイッチＳ１１～Ｓ１３を特に区別しない場合、単に、第１出力部スイッチＳ１とする。また、第２出力部スイッチＳ２１～Ｓ２３を特に区別しない場合、単に、第２出力部スイッチＳ２とする。また、直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２を特に区別しない場合、単に、直列接続用素子Ｓ３とする。また、ヒューズＦ１～Ｆ３を特に区別しない場合、単に、ヒューズＦとする。電流計Ｓｉ１～Ｓｉ３を特に区別しない場合、単に、電流計Ｓｉとする。
【0021】
また、二次電池Ｂ、第１出力部スイッチＳ１、及び第２出力部スイッチＳ２のそれぞれの数は３つに限定されない。また、直列接続用素子Ｓ３の数は２つに限定されない。例えば、二次電池Ｂ、第１出力部スイッチＳ１、及び第２出力部スイッチＳ２のそれぞれの数を２つとし、直列接続用素子Ｓ３を１つとする場合、二次電池システム１は、二次電池Ｂ１、Ｂ２と、第１出力部スイッチＳ１１、Ｓ１２と、第２出力部スイッチＳ２１、Ｓ２２と、直列接続用素子Ｓ３１とを備える。このように構成する場合、負極側充電端子Ｔｉｎは、二次電池Ｂ２の負極端子に接続されるとともに第２出力部スイッチＳ２２に接続されるものとする。
【0022】
二次電池Ｂは、リチウムイオン電池またはニッケル水素電池などの１つ以上の充放電可能な電池（モジュール）により構成される。
【0023】
第１出力部スイッチＳ１、第２出力部スイッチＳ２、及び直列接続用素子Ｓ３は、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などの半導体スイッチまたは機械式スイッチ（電磁式リレー）により構成される。なお、直列接続用素子Ｓ３は、ダイオードにより構成されてもよい。
【0024】
ヒューズＦ１は、二次電池Ｂ１に流れる電流が定格電流より大きくなると溶断し、許容電流を超える電流が二次電池Ｂ１に流れることを防止する。また、ヒューズＦ２は、二次電池Ｂ２に流れる電流が定格電流より大きくなると溶断し、許容電流を超える電流が二次電池Ｂ２に流れることを防止する。また、ヒューズＦ３は、二次電池Ｂ３に流れる電流が定格電流より大きくなると溶断し、許容電流を超える電流が二次電池Ｂ３に流れることを防止する。
【0025】
電流計Ｓｉ１は、二次電池Ｂ１に流れる電流を検出し、その検出した電流を制御部２に送る。また、電流計Ｓｉ２は、二次電池Ｂ２に流れる電流を検出し、その検出した電流を制御部２に送る。また、電流計Ｓｉ３は、二次電池Ｂ３に流れる電流を検出し、その検出した電流を制御部２に送る。
【0026】
すなわち、第１出力部スイッチＳ１１の一方端子が二次電池Ｂ１の正極端子に接続されているとともに正極側充電端子Ｔｉｐを介して充電器Ｃｈの正極端子に接続され、第１出力部スイッチＳ１２の一方端子が二次電池Ｂ２の正極端子に接続され、第１出力部スイッチＳ１３の一方端子が二次電池Ｂ３の正極端子に接続されている。また、第１出力部スイッチＳ１１～Ｓ１３のそれぞれの他方端子が互いに接続されているとともに正極側放電端子Ｔｏｐを介して負荷Ｌｏの正極端子に接続されている。また、第２出力部スイッチＳ２１の一方端子がヒューズＦ１及び電流計Ｓｉ１を介して二次電池Ｂ１の負極端子に接続され、第２出力部スイッチＳ２２の一方端子がヒューズＦ２及び電流計Ｓｉ２を介して二次電池Ｂ２の負極端子に接続され、第２出力部スイッチＳ２３の一方端子がヒューズＦ３及び電流計Ｓｉ３を介して二次電池Ｂ３の負極端子に接続されている。また、第２出力部スイッチＳ２１～Ｓ２３のそれぞれの他方端子が互いに接続されているとともに負極側放電端子Ｔｏｎを介して負荷Ｌｏの負極端子に接続されている。また、直列接続用素子Ｓ３１の一方端子が隣り合う二次電池Ｂ１、Ｂ２のうちの二次電池Ｂ２の正極端子に接続され、直列接続用素子Ｓ３１の他方端子がヒューズＦ１及び電流計Ｓｉ１を介して二次電池Ｂ１の負極端子に接続されている。また、直列接続用素子Ｓ３２の一方端子が隣り合う二次電池Ｂ２、Ｂ３のうちの二次電池Ｂ３の正極端子に接続され、直列接続用素子Ｓ３２の他方端子がヒューズＦ２及び電流計Ｓｉ２を介して二次電池Ｂ２の負極端子に接続されている。なお、直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２をダイオードにより構成する場合、直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２のそれぞれの一方端子がカソード端子に対応し、直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２のそれぞれの他方端子がアノード端子に対応する。
【0027】
制御部２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはプログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＰＬＤ（Programmable Logic Device））などにより構成され、二次電池Ｂ１～Ｂ３の充電または放電に応じて、第１出力部スイッチＳ１１～Ｓ１３、第２出力部スイッチＳ２１～Ｓ２３、及び直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２のそれぞれの動作を制御する。直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２がダイオードにより構成される場合、直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２が半導体スイッチまたは機械式スイッチにより構成される場合に比べて、直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２の動作を制御する必要がない分、制御部２にかかる負荷を軽減することができる。
【0028】
＜二次電池Ｂ１～Ｂ３の充電時＞
なお、第１出力部スイッチＳ１、第２出力部スイッチＳ２、及び直列接続用素子Ｓ３は故障していないものとする。また、ヒューズＦは溶断していないものとする。
なお、第１出力部スイッチＳ１、第２出力部スイッチＳ２、及び直列接続用素子Ｓ３は故障していないものとする。また、ヒューズＦは溶断していないものとする。
【0029】
制御部２は、第１出力部スイッチＳ１１～Ｓ１３及び第２出力部スイッチＳ２１～Ｓ２３を遮断させるとともに直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２を導通させる。これにより、二次電池Ｂ１～Ｂ３を互いに直列接続させることができる。そして、充電器Ｃｈから二次電池システム１に電力が供給されると、充電器Ｃｈの正極端子から正極側充電端子Ｔｉｐ、二次電池Ｂ１、電流計Ｓｉ１、ヒューズＦ１、直列接続用素子Ｓ３１、二次電池Ｂ２、電流計Ｓｉ２、ヒューズＦ２、直列接続用素子Ｓ３２、二次電池Ｂ３、電流計Ｓｉ３、ヒューズＦ３、及び負極側充電端子Ｔｉｎを介して充電器Ｃｈの負極端子に電流が流れ、二次電池Ｂ１～Ｂ３が充電される。このように、二次電池Ｂ１～Ｂ３を充電させる場合、二次電池Ｂ１～Ｂ３を互いに直列接続させることにより、二次電池Ｂ１～Ｂ３全体にかかる電圧を比較的高くすることができるため、二次電池Ｂ１～Ｂ３に流れる電流を低減することができる。そのため、充電器Ｃｈと産業車両Ｖｅとを互いにつなぐ充電ケーブルを小型化することができるため、充電作業性を向上させることができる。
【0030】
＜二次電池Ｂ１～Ｂ３のうちの一部の二次電池Ｂの充電時＞
なお、第１出力部スイッチＳ１、第２出力部スイッチＳ２、及び直列接続用素子Ｓ３は故障していないものとする。また、ヒューズＦは溶断していないものとする。
なお、第１出力部スイッチＳ１、第２出力部スイッチＳ２、及び直列接続用素子Ｓ３は故障していないものとする。また、ヒューズＦは溶断していないものとする。
【0031】
制御部２は、二次電池Ｂ１を充電させるとともに二次電池Ｂ２、Ｂ３を充電させない場合、第１出力部スイッチＳ１１～Ｓ１３、第２出力部スイッチＳ２２、及び直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２を遮断させるとともに第２出力部スイッチＳ２１、Ｓ２３を導通させる。そして、充電器Ｃｈから二次電池システム１に電力が供給されると、充電器Ｃｈの正極端子から正極側充電端子Ｔｉｐ、二次電池Ｂ１、電流計Ｓｉ１、ヒューズＦ１、第２出力部スイッチＳ２１、第２出力部スイッチＳ２３、及び負極側充電端子Ｔｉｎを介して充電器Ｃｈの負極端子に電流が流れる。これにより、二次電池Ｂ１のみが充電される。
【0032】
制御部２は、二次電池Ｂ２を充電させるとともに二次電池Ｂ１、Ｂ３を充電させない場合、第１出力部スイッチＳ１３、第２出力部スイッチＳ２１、及び直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１１、Ｓ１２及び第２出力部スイッチＳ２２、Ｓ２３を導通させる。そして、充電器Ｃｈから二次電池システム１に電力が供給されると、充電器Ｃｈの正極端子から正極側充電端子Ｔｉｐ、第１出力部スイッチＳ１１、第１出力部スイッチＳ１２、二次電池Ｂ２、電流計Ｓｉ２、ヒューズＦ２、第２出力部スイッチＳ２２、第２出力部スイッチＳ２３、及び負極側充電端子Ｔｉｎを介して充電器Ｃｈの負極端子に電流が流れ、二次電池Ｂ２のみが充電される。
【0033】
制御部２は、二次電池Ｂ３を充電させるとともに二次電池Ｂ１、Ｂ２を充電させない場合、第１出力部スイッチＳ１２、第２出力部スイッチＳ２１～Ｓ２３、及び直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１１、Ｓ１３を導通させる。そして、充電器Ｃｈから二次電池システム１に電力が供給されると、充電器Ｃｈの正極端子から正極側充電端子Ｔｉｐ、第１出力部スイッチＳ１１、第１出力部スイッチＳ１３、二次電池Ｂ３、電流計Ｓｉ３、ヒューズＦ３、及び負極側充電端子Ｔｉｎを介して充電器Ｃｈの負極端子に電流が流れ、二次電池Ｂ３のみが充電される。
【0034】
また、制御部２は、二次電池Ｂ１、Ｂ２を充電させるとともに二次電池Ｂ３を充電させない場合、第１出力部スイッチＳ１１～Ｓ１３、第２出力部スイッチＳ２１、及び直列接続用素子Ｓ３２を遮断させるとともに第２出力部スイッチＳ２２、Ｓ２３及び直列接続用素子Ｓ３１を導通させる。これにより、二次電池Ｂ１、Ｂ２を互いに直列接続させることができる。そして、充電器Ｃｈから二次電池システム１に電力が供給されると、充電器Ｃｈの正極端子から正極側充電端子Ｔｉｐ、二次電池Ｂ１、電流計Ｓｉ１、ヒューズＦ１、直列接続用素子Ｓ３１、二次電池Ｂ２、電流計Ｓｉ２、ヒューズＦ２、第２出力部スイッチＳ２２、第２出力部スイッチＳ２３、及び負極側充電端子Ｔｉｎを介して充電器Ｃｈの負極端子に電流が流れ、二次電池Ｂ１、Ｂ２のみが充電される。
【0035】
また、制御部２は、二次電池Ｂ２、Ｂ３を充電させるとともに二次電池Ｂ１を充電させない場合、第１出力部スイッチＳ１３、第２出力部スイッチＳ２１～Ｓ２３、及び直列接続用素子Ｓ３１を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１１、Ｓ１２及び直列接続用素子Ｓ３２を導通させる。これにより、二次電池Ｂ２、Ｂ３を互いに直列接続させることができる。そして、充電器Ｃｈから二次電池システム１に電力が供給されると、充電器Ｃｈの正極端子から正極側充電端子Ｔｉｐ、第１出力部スイッチＳ１１、第１出力部スイッチＳ１２、二次電池Ｂ２、電流計Ｓｉ２、ヒューズＦ２、直列接続用素子Ｓ３２、二次電池Ｂ３、電流計Ｓｉ３、ヒューズＦ３、及び負極側充電端子Ｔｉｎを介して充電器Ｃｈの負極端子に電流が流れ、二次電池Ｂ２、Ｂ３のみが充電される。
【0036】
また、二次電池Ｂ１、Ｂ３を充電させるとともに二次電池Ｂ２を充電させない場合、第１出力部スイッチＳ１１、第２出力部スイッチＳ２１～Ｓ２３、及び直列接続用素子Ｓ３２を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１２、Ｓ１３及び直列接続用素子Ｓ３１を導通させる。これにより、二次電池Ｂ１、Ｂ３を互いに直列接続させることができる。そして、充電器Ｃｈから二次電池システム１に電力が供給されると、充電器Ｃｈの正極端子から正極側充電端子Ｔｉｐ、二次電池Ｂ１、電流計Ｓｉ１、ヒューズＦ１、直列接続用素子Ｓ３１、第１出力部スイッチＳ１２、第１出力部スイッチＳ１３、二次電池Ｂ３、電流計Ｓｉ３、ヒューズＦ３、及び負極側充電端子Ｔｉｎを介して充電器Ｃｈの負極端子に電流が流れ、二次電池Ｂ１、Ｂ３のみが充電される。
【0037】
または、二次電池Ｂ１、Ｂ３を充電させるとともに二次電池Ｂ２を充電させない場合、第１出力部スイッチＳ１１～Ｓ１３、第２出力部スイッチＳ２３、及び直列接続用素子Ｓ３１を遮断させるとともに第２出力部スイッチＳ２１、Ｓ２２及び直列接続用素子Ｓ３２を導通させる。これにより、二次電池Ｂ１、Ｂ３を互いに直列接続させることができる。そして、充電器Ｃｈから二次電池システム１に電力が供給されると、充電器Ｃｈの正極端子から正極側充電端子Ｔｉｐ、二次電池Ｂ１、電流計Ｓｉ１、ヒューズＦ１、第２出力部スイッチＳ２１、第２出力部スイッチＳ２２、直列接続用素子Ｓ３２、二次電池Ｂ３、電流計Ｓｉ３、ヒューズＦ３、及び負極側充電端子Ｔｉｎを介して充電器Ｃｈの負極端子に電流が流れ、二次電池Ｂ１、Ｂ３のみが充電される。
【0038】
＜二次電池Ｂ１～Ｂ３の放電時＞
なお、第１出力部スイッチＳ１、第２出力部スイッチＳ２、及び直列接続用素子Ｓ３は故障していないものとする。また、ヒューズＦは溶断していないものとする。
なお、第１出力部スイッチＳ１、第２出力部スイッチＳ２、及び直列接続用素子Ｓ３は故障していないものとする。また、ヒューズＦは溶断していないものとする。
【0039】
制御部２は、直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１１～Ｓ１３及び第２出力部スイッチＳ２１～Ｓ２３を導通させる。これにより、二次電池Ｂ１～Ｂ３を互いに並列接続させることができる。そして、負荷Ｌｏの負極端子から負極側放電端子Ｔｏｎ、第２出力部スイッチＳ２１、ヒューズＦ１、電流計Ｓｉ１、二次電池Ｂ１、第１出力部スイッチＳ１１、及び正極側放電端子Ｔｏｐを介して負荷Ｌｏの正極端子に電流が流れる。また、負荷Ｌｏの負極端子から負極側放電端子Ｔｏｎ、第２出力部スイッチＳ２２、ヒューズＦ２、電流計Ｓｉ２、二次電池Ｂ２、第１出力部スイッチＳ１２、及び正極側放電端子Ｔｏｐを介して負荷Ｌｏの正極端子に電流が流れる。また、負荷Ｌｏの負極端子から負極側放電端子Ｔｏｎ、第２出力部スイッチＳ２３、ヒューズＦ３、電流計Ｓｉ３、二次電池Ｂ３、第１出力部スイッチＳ１３、及び正極側放電端子Ｔｏｐを介して負荷Ｌｏの正極端子に電流が流れる。これにより、二次電池Ｂ１～Ｂ３が放電される。このように、二次電池Ｂ１～Ｂ３を放電させる場合、二次電池Ｂ１～Ｂ３を並列接続することにより、二次電池Ｂ１～Ｂ３の全体の容量を増加させることができる。
【0040】
＜故障チェック経路の形成時＞
制御部２は、故障チェック対象の直列接続用素子Ｓ３として、直列接続用素子Ｓ３１を選択する場合、第１出力部スイッチＳ１１～Ｓ１３、第２出力部スイッチＳ２１、及び直列接続用素子Ｓ３２を遮断させるとともに第２出力部スイッチＳ２２、Ｓ２３及び直列接続用素子Ｓ３１を導通させることにより、正極側充電端子Ｔｉｐと、二次電池Ｂ１と、電流計Ｓｉ１と、ヒューズＦ１と、直列接続用素子Ｓ３１と、二次電池Ｂ２と、電流計Ｓｉ２と、ヒューズＦ２と、第２出力部スイッチＳ２２と、第２出力部スイッチＳ２３と、負極側充電端子Ｔｉｎと、充電器Ｃｈの負極端子とを含む故障チェック経路Ｌ１１を形成する。
制御部２は、故障チェック対象の直列接続用素子Ｓ３として、直列接続用素子Ｓ３１を選択する場合、第１出力部スイッチＳ１１～Ｓ１３、第２出力部スイッチＳ２１、及び直列接続用素子Ｓ３２を遮断させるとともに第２出力部スイッチＳ２２、Ｓ２３及び直列接続用素子Ｓ３１を導通させることにより、正極側充電端子Ｔｉｐと、二次電池Ｂ１と、電流計Ｓｉ１と、ヒューズＦ１と、直列接続用素子Ｓ３１と、二次電池Ｂ２と、電流計Ｓｉ２と、ヒューズＦ２と、第２出力部スイッチＳ２２と、第２出力部スイッチＳ２３と、負極側充電端子Ｔｉｎと、充電器Ｃｈの負極端子とを含む故障チェック経路Ｌ１１を形成する。
【0041】
または、制御部２は、故障チェック対象の直列接続用素子Ｓ３として、直列接続用素子Ｓ３１を選択する場合、第１出力部スイッチＳ１１、第２出力部スイッチＳ２１～Ｓ２３、及び直列接続用素子Ｓ３２を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１２、Ｓ１３及び直列接続用素子Ｓ３１を導通させることにより、正極側充電端子Ｔｉｐと、二次電池Ｂ１と、電流計Ｓｉ１と、ヒューズＦ１と、直列接続用素子Ｓ３１と、第１出力部スイッチＳ１２、第１出力部スイッチＳ１３、二次電池Ｂ３と、電流計Ｓｉ３と、ヒューズＦ３と、負極側充電端子Ｔｉｎと、充電器Ｃｈの負極端子とを含む故障チェック経路Ｌ１２を形成する。
【0042】
また、制御部２は、故障チェック対象の直列接続用素子Ｓ３として、直列接続用素子Ｓ３２を選択する場合、第１出力部スイッチＳ１３、第２出力部スイッチＳ２１～Ｓ２３、及び直列接続用素子Ｓ３１を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１１、Ｓ１２及び直列接続用素子Ｓ３２を導通させることにより、正極側充電端子Ｔｉｐと、第１出力部スイッチＳ１１と、第１出力部スイッチＳ１２と、二次電池Ｂ２と、電流計Ｓｉ２と、ヒューズＦ２と、直列接続用素子Ｓ３２と、二次電池Ｂ３と、電流計Ｓｉ３と、ヒューズＦ３と、負極側充電端子Ｔｉｎと、充電器Ｃｈの負極端子とを含む故障チェック経路Ｌ２１を形成する。
【0043】
または、制御部２は、故障チェック対象の直列接続用素子Ｓ３として、直列接続用素子Ｓ３２を選択する場合、第１出力部スイッチＳ１１～Ｓ１３、第２出力部スイッチＳ２３、及び直列接続用素子Ｓ３１を遮断させるとともに第２出力部スイッチＳ２１、Ｓ２２及び直列接続用素子Ｓ３２を導通させることにより、正極側充電端子Ｔｉｐと、二次電池Ｂ１と、電流計Ｓｉ１と、ヒューズＦ１と、第２出力部スイッチＳ２１と、第２出力部スイッチＳ２２と、直列接続用素子Ｓ３２と、二次電池Ｂ３と、電流計Ｓｉ３と、ヒューズＦ３と、負極側充電端子Ｔｉｎと、充電器Ｃｈの負極端子とを含む故障チェック経路Ｌ２２を形成する。
【0044】
＜直列接続用素子Ｓ３の故障判断時＞
制御部２は、故障チェック経路Ｌ１１に含まれる電流計Ｓｉ１、Ｓｉ２により計測される電流が閾値Ｉｔｈ１１以下である場合、直列接続用素子Ｓ３１が開放故障（オープン故障）していると判断する。なお、開放故障とは、直列接続用素子Ｓ３の抵抗値が増大することで直列接続用素子Ｓ３に電流が流れない状態とする。また、閾値Ｉｔｈ１１は、直列接続用素子Ｓ３１が遮断しているときに故障チェック経路Ｌ１１に流れる電流の最大値とする。
制御部２は、故障チェック経路Ｌ１１に含まれる電流計Ｓｉ１、Ｓｉ２により計測される電流が閾値Ｉｔｈ１１以下である場合、直列接続用素子Ｓ３１が開放故障（オープン故障）していると判断する。なお、開放故障とは、直列接続用素子Ｓ３の抵抗値が増大することで直列接続用素子Ｓ３に電流が流れない状態とする。また、閾値Ｉｔｈ１１は、直列接続用素子Ｓ３１が遮断しているときに故障チェック経路Ｌ１１に流れる電流の最大値とする。
【0045】
または、制御部２は、故障チェック経路Ｌ１２に含まれる電流計Ｓｉ１、Ｓｉ３により計測される電流が閾値Ｉｔｈ１２以下である場合、直列接続用素子Ｓ３１が開放故障していると判断する。なお閾値Ｉｔｈ１２は、直列接続用素子Ｓ３１が遮断しているときに故障チェック経路Ｌ１２に流れる電流の最大値とする。
【0046】
また、制御部２は、故障チェック経路Ｌ２１に含まれる電流計Ｓｉ２、Ｓｉ３により計測される電流が閾値Ｉｔｈ２１以下である場合、直列接続用素子Ｓ３２が開放故障していると判断する。なお、閾値Ｉｔｈ２１は、直列接続用素子Ｓ３２が遮断しているときに故障チェック経路Ｌ２１に流れる電流の最大値とする。
【0047】
または、制御部２は、故障チェック経路Ｌ２２に含まれる電流計Ｓｉ１、Ｓｉ３により計測される電流が閾値Ｉｔｈ２２以下である場合、直列接続用素子Ｓ３２が開放故障していると判断する。なお、閾値Ｉｔｈ２２は、直列接続用素子Ｓ３２が遮断しているときに故障チェック経路Ｌ２２に流れる電流の最大値とする。
【0048】
すなわち、制御部２は、故障チェック対象の直列接続用素子Ｓ３を導通させているとき、開放故障チェック経路に流れる電流が閾値Ｉｔｈ以下である場合、開放故障チェック対象の直列接続用素子Ｓ３が開放故障していると判断する。
【0049】
＜直列接続用素子Ｓ３が開放故障している場合における二次電池Ｂの充電時＞
なお、第１出力部スイッチＳ１及び第２出力部スイッチＳ２は故障していないものとする。また、ヒューズＦは溶断していないものとする。
なお、第１出力部スイッチＳ１及び第２出力部スイッチＳ２は故障していないものとする。また、ヒューズＦは溶断していないものとする。
【0050】
制御部２は、直列接続用素子Ｓ３１が開放故障していると判断すると、第１出力部スイッチＳ１１～Ｓ１３、第２出力部スイッチＳ２２、及び直列接続用素子Ｓ３２を遮断させるとともに第２出力部スイッチＳ２１、Ｓ２３を導通させる。これにより、充電器Ｃｈの正極端子から正極側充電端子Ｔｉｐ、二次電池Ｂ１、電流計Ｓｉ１、ヒューズＦ１、第２出力部スイッチＳ２１、第２出力部スイッチＳ２３、及び負極側充電端子Ｔｉｎを介して充電器Ｃｈの負極端子に電流が流れることで、二次電池Ｂ１のみが充電される。次に、制御部２は、第１出力部スイッチＳ１３及び第２出力部スイッチＳ２１～Ｓ２３を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１１、Ｓ１２及び直列接続用素子Ｓ３２を導通させることにより二次電池Ｂ２、Ｂ３を互いに直列接続させる。これにより、充電器Ｃｈの正極端子から正極側充電端子Ｔｉｐ、第１出力部スイッチＳ１１、第１出力部スイッチＳ１２、二次電池Ｂ２、電流計Ｓｉ２、ヒューズＦ２、直列接続用素子Ｓ３２、二次電池Ｂ３、電流計Ｓｉ３、ヒューズＦ３、及び負極側充電端子Ｔｉｎを介して充電器Ｃｈの負極端子に電流が流れることで、二次電池Ｂ２、Ｂ３のみが充電される。
【0051】
このように、直列接続用素子Ｓ３１が開放故障している場合、二次電池Ｂ１を充電した後、互いに直列接続される二次電池Ｂ２、Ｂ３を充電することにより、互いに並列接続される二次電池Ｂ１～Ｂ３を充電する場合に比べて、二次電池Ｂ１～Ｂ３の全体の充電時間を短くすることができる。例えば、充電器Ｃｈから二次電池システム１に９０［Ａ］の電流を流すことが可能な状態において、二次電池Ｂ１～Ｂ３にそれぞれ９０［Ａ］の電流が１時間流れることで二次電池Ｂ１～Ｂ３の充電が完了する場合を想定する。このような場合において、上述のように、二次電池Ｂ１を充電した後、互いに直列接続される二次電池Ｂ２、Ｂ３を充電する場合、１時間の充電が２回繰り返されるため、二次電池Ｂ１～Ｂ３の全体の充電時間は２時間となる。一方、互いに並列接続される二次電池Ｂ１～Ｂ３を充電する場合、二次電池Ｂ１～Ｂ３にそれぞれ流れる電流は１／３になるため、二次電池Ｂ１～Ｂ３の全体の充電時間は３時間になる。
【0052】
また、制御部２は、直列接続用素子Ｓ３２が開放故障していると判断すると、第１出力部スイッチＳ１１～Ｓ１３及び第２出力部スイッチＳ２１、Ｓ２２を遮断させるとともに第２出力部スイッチＳ２２、Ｓ２３及び直列接続用素子Ｓ３１を導通させることにより二次電池Ｂ１、Ｂ２を互いに直列接続させる。これにより、充電器Ｃｈの正極端子から正極側充電端子Ｔｉｐ、二次電池Ｂ１、電流計Ｓｉ１、ヒューズＦ１、直列接続用素子Ｓ３１、二次電池Ｂ２、電流計Ｓｉ２、ヒューズＦ２、第２出力部スイッチＳ２２、第２出力部スイッチＳ２３、及び負極側充電端子Ｔｉｎを介して充電器Ｃｈの負極端子に電流が流れることで、二次電池Ｂ１、Ｂ２のみが充電される。次に、制御部２は、第１出力部スイッチＳ１２、第２出力部スイッチＳ２１～Ｓ２３、及び直列接続用素子Ｓ３１を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１１、Ｓ１３を導通させる。これにより、充電器Ｃｈの正極端子から正極側充電端子Ｔｉｐ、第１出力部スイッチＳ１１、第１出力部スイッチＳ１３、二次電池Ｂ３、電流計Ｓｉ３、ヒューズＦ３、及び負極側充電端子Ｔｉｎを介して充電器Ｃｈの負極端子に電流が流れることで、二次電池Ｂ３のみが充電される。
【0053】
このように、直列接続用素子Ｓ３２が開放故障している場合、互いに直列接続される二次電池Ｂ１、Ｂ２を充電した後、二次電池Ｂ３を充電することにより、互いに並列接続される二次電池Ｂ１～Ｂ３を充電する場合に比べて、二次電池Ｂ１～Ｂ３の全体の充電時間を短くすることができる。例えば、充電器Ｃｈから二次電池システム１に９０［Ａ］の電流を流すことが可能な状態において、二次電池Ｂ１～Ｂ３にそれぞれ９０［Ａ］の電流が１時間流れることで二次電池Ｂ１～Ｂ３の充電が完了する場合を想定する。このような場合において、上述のように、互いに直列接続される二次電池Ｂ１、Ｂ２を充電した後、二次電池Ｂ３を充電する場合、１時間の充電が２回繰り返されるため、二次電池Ｂ１～Ｂ３の全体の充電時間は２時間となる。一方、互いに並列接続される二次電池Ｂ１～Ｂ３を充電する場合、二次電池Ｂ１～Ｂ３にそれぞれ流れる電流は１／３になるため、二次電池Ｂ１～Ｂ３の全体の充電時間は３時間になる。
【0054】
図２は、充電時の制御部２の動作の一例を示すフローチャートである。
【0055】
まず、制御部２は、充電指示が入力されると（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、二次電池Ｂ１～Ｂ３を互いに直列接続させ（ステップＳ２）、充電電流指示を充電器Ｃｈに送ることで充電を開始させる（ステップＳ３）。
【0056】
次に、制御部２は、電流計Ｓｉ１～Ｓｉ３により計測される電流が閾値Ｉｔｈ０（第２の閾値）より大きい場合、すなわち、直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２が開放故障していない場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、二次電池Ｂ１～Ｂ３の充電が完了するまで二次電池Ｂ１～Ｂ３の充電を継続し（ステップＳ５：Ｎｏ）、二次電池Ｂ１～Ｂ３の充電が完了すると（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、二次電池Ｂ１～Ｂ３を互いに並列接続させる（ステップＳ６）。なお、閾値Ｉｔｈ０は、直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２が遮断しているときに電流計Ｓｉ１～Ｓｉ３により計測される電流の最大値とする。
【0057】
一方、制御部２は、電流計Ｓｉ１～Ｓｉ３により計測される電流が閾値Ｉｔｈ０以下である場合、すなわち、直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２の少なくとも１つが開放故障している場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、故障チェック経路を形成する（ステップＳ７）。
【0058】
次に、制御部２は、故障チェック経路に含まれる電流計Ｓｉにより計測される電流が閾値Ｉｔｈ（第１の閾値）以下である場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、故障チェック対象の直列接続用素子Ｓ３が開放故障していると判断する（ステップＳ９）。なお、閾値Ｉｔｈは、上記閾値Ｉｔｈ１１、Ｉｔｈ１２、Ｉｔｈ２１、Ｉｔｈ２２の何れかになるものとする。
【0059】
一方、制御部２は、故障チェック経路に含まれる電流計Ｓｉにより計測される電流が閾値Ｉｔｈより大きい場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、ステップＳ１０の処理に進む。
【0060】
次に、制御部２は、すべての直列接続用素子Ｓ３を故障チェックしていないと判断した場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、故障チェックしていない次の故障チェック対象の直列接続用素子Ｓ３を選択した後（ステップＳ１１）、ステップＳ７の処理に戻り、ステップＳ１１の処理で選択した故障チェック対象の直列接続用素子Ｓ３を含む故障チェック経路を形成する。
【0061】
一方、制御部２は、すべての直列接続用素子Ｓ３を故障チェックしたと判断すると（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、開放故障している直列接続用素子Ｓ３に接続される二次電池Ｂ以外の各二次電池Ｂを順次互いに並列接続させ（ステップＳ１２）、二次電池Ｂ１～Ｂ３の充電が完了すると（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、二次電池Ｂ１～Ｂ３を互いに並列接続させる（ステップＳ６）。
【0062】
このように、実施形態の二次電池システム１では、故障チェック対象の直列接続用素子Ｓ３を導通させているとき、故障チェック経路に流れる電流が閾値Ｉｔｈ以下である場合、故障チェック対象の直列接続用素子Ｓ３が開放故障していると判断することができるため、すべての直列接続用素子Ｓ３を故障チェック対象とすることにより、開放故障している直列接続用素子Ｓ３を特定することができる。
【0063】
また、実施形態の二次電池システム１では、開放故障している直列接続用素子Ｓ３を特定することができるため、その開放故障している直列接続用素子Ｓ３に接続される二次電池Ｂ以外の各二次電池Ｂを順次互いに並列接続させて充電することができる。そのため、各二次電池Ｂを互いに並列接続させて充電する場合に比べて、全体の充電時間を短くすることができる。
【0064】
また、実施形態の二次電池システム１では、開放故障している直列接続用素子Ｓ３を特定するために、新たに故障検知回路を設ける必要がないため、製造コストの増大を低減することができる。
【0065】
なお、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
【0066】
【0067】
図３に示す二次電池システム１において、図１に示す二次電池システム１と異なる点は、正極側充電端子Ｔｉｐが第１出力部スイッチＳ１１～Ｓ１３のそれぞれの他方端子の接続点に接続されている点と、スイッチＳ４１が第２出力部スイッチＳ２１～Ｓ２３のそれぞれの他方端子の接続点と負極側充電端子Ｔｉｎとの間に接続されている点と、スイッチＳ４２が第２出力部スイッチＳ２１～Ｓ２３のそれぞれの他方端子の接続点と負極側放電端子Ｔｏｎとの間に接続されている点である。なお、スイッチＳ４１、Ｓ４２は半導体スイッチまたは機械式スイッチにより構成される。
【0068】
＜二次電池Ｂ１～Ｂ３の充電時＞
なお、第１出力部スイッチＳ１、第２出力部スイッチＳ２、直列接続用素子Ｓ３、及びスイッチＳ４１、Ｓ４２は故障していないものとする。また、ヒューズＦは溶断していないものとする。
なお、第１出力部スイッチＳ１、第２出力部スイッチＳ２、直列接続用素子Ｓ３、及びスイッチＳ４１、Ｓ４２は故障していないものとする。また、ヒューズＦは溶断していないものとする。
【0069】
制御部２は、第１出力部スイッチＳ１２、Ｓ１３、第２出力部スイッチＳ２１、Ｓ２２、及びスイッチＳ４２を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１１、第２出力部スイッチＳ２３、直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２、及びスイッチＳ４１を導通させる。これにより、二次電池Ｂ１～Ｂ３を互いに直列接続させることができる。そして、充電器Ｃｈから二次電池システム１に電力が供給されると、充電器Ｃｈの正極端子から正極側充電端子Ｔｉｐ、第１出力部スイッチＳ１１、二次電池Ｂ１、電流計Ｓｉ１、ヒューズＦ１、直列接続用素子Ｓ３１、二次電池Ｂ２、電流計Ｓｉ２、ヒューズＦ２、直列接続用素子Ｓ３２、二次電池Ｂ３、電流計Ｓｉ３、ヒューズＦ３、第２出力部スイッチＳ２３、スイッチＳ４１、及び負極側充電端子Ｔｉｎを介して充電器Ｃｈの負極端子に電流が流れ、二次電池Ｂ１～Ｂ３が充電される。
【0070】
＜二次電池Ｂ１～Ｂ３のうちの一部の二次電池Ｂの充電時＞
なお、第１出力部スイッチＳ１、第２出力部スイッチＳ２、直列接続用素子Ｓ３、及びスイッチＳ４１、Ｓ４２は故障していないものとする。また、ヒューズＦは溶断していないものとする。
なお、第１出力部スイッチＳ１、第２出力部スイッチＳ２、直列接続用素子Ｓ３、及びスイッチＳ４１、Ｓ４２は故障していないものとする。また、ヒューズＦは溶断していないものとする。
【0071】
制御部２は、二次電池Ｂ１を充電させるとともに二次電池Ｂ２、Ｂ３を充電させない場合、第１出力部スイッチＳ１２、Ｓ１３、第２出力部スイッチＳ２２、Ｓ２３、直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２、及びスイッチＳ４２を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１１、第２出力部スイッチＳ２１、及びスイッチＳ４１を導通させる。そして、充電器Ｃｈから二次電池システム１に電力が供給されると、充電器Ｃｈの正極端子から正極側充電端子Ｔｉｐ、第１出力部スイッチＳ１１、二次電池Ｂ１、電流計Ｓｉ１、ヒューズＦ１、第２出力部スイッチＳ２１、スイッチＳ４１、及び負極側充電端子Ｔｉｎを介して充電器Ｃｈの負極端子に電流が流れ、二次電池Ｂ１のみが充電される。
【0072】
制御部２は、二次電池Ｂ２を充電させるとともに二次電池Ｂ１、Ｂ３を充電させない場合、第１出力部スイッチＳ１１、Ｓ１３、第２出力部スイッチＳ２１、Ｓ２３、直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２、及びスイッチＳ４２を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１２、第２出力部スイッチＳ２２、及びスイッチＳ４１を導通させる。そして、充電器Ｃｈから二次電池システム１に電力が供給されると、充電器Ｃｈの正極端子から正極側充電端子Ｔｉｐ、第１出力部スイッチＳ１２、二次電池Ｂ２、電流計Ｓｉ２、ヒューズＦ２、第２出力部スイッチＳ２２、スイッチＳ４１、及び負極側充電端子Ｔｉｎを介して充電器Ｃｈの負極端子に電流が流れ、二次電池Ｂ２のみが充電される。
【0073】
制御部２は、二次電池Ｂ３を充電させるとともに二次電池Ｂ１、Ｂ２を充電させない場合、第１出力部スイッチＳ１１、Ｓ１２、第２出力部スイッチＳ２１、Ｓ２２、直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２、及びスイッチＳ４２を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１３、第２出力部スイッチＳ２３、及びスイッチＳ４１を導通させる。そして、充電器Ｃｈから二次電池システム１に電力が供給されると、充電器Ｃｈの正極端子から正極側充電端子Ｔｉｐ、第１出力部スイッチＳ１３、二次電池Ｂ３、電流計Ｓｉ３、ヒューズＦ３、第２出力部スイッチＳ２３、スイッチＳ４１、及び負極側充電端子Ｔｉｎを介して充電器Ｃｈの負極端子に電流が流れ、二次電池Ｂ３のみが充電される。
【0074】
また、制御部２は、二次電池Ｂ１、Ｂ２を充電させるとともに二次電池Ｂ３を充電させない場合、第１出力部スイッチＳ１２、Ｓ１３、第２出力部スイッチＳ２１、Ｓ２３、直列接続用素子Ｓ３２、及びスイッチＳ４２を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１１、第２出力部スイッチＳ２２、直列接続用素子Ｓ３１、及びスイッチＳ４１を導通させる。これにより、二次電池Ｂ１、Ｂ２を互いに直列接続させることができる。そして、充電器Ｃｈから二次電池システム１に電力が供給されると、充電器Ｃｈの正極端子から正極側充電端子Ｔｉｐ、第１出力部スイッチＳ１１、二次電池Ｂ１、電流計Ｓｉ１、ヒューズＦ１、直列接続用素子Ｓ３１、二次電池Ｂ２、電流計Ｓｉ２、ヒューズＦ２、第２出力部スイッチＳ２２、スイッチＳ４１、及び負極側充電端子Ｔｉｎを介して充電器Ｃｈの負極端子に電流が流れ、二次電池Ｂ１、Ｂ２のみが充電される。
【0075】
また、制御部２は、二次電池Ｂ２、Ｂ３を充電させるとともに二次電池Ｂ１を充電させない場合、第１出力部スイッチＳ１１、Ｓ１３、第２出力部スイッチＳ２１、Ｓ２２、直列接続用素子Ｓ３１、及びスイッチＳ４２を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１２、第２出力部スイッチＳ２３、直列接続用素子Ｓ３２、及びスイッチＳ４１を導通させる。これにより、二次電池Ｂ２、Ｂ３を互いに直列接続させることができる。そして、充電器Ｃｈから二次電池システム１に電力が供給されると、充電器Ｃｈの正極端子から正極側充電端子Ｔｉｐ、第１出力部スイッチＳ１２、二次電池Ｂ２、電流計Ｓｉ２、ヒューズＦ２、直列接続用素子Ｓ３２、二次電池Ｂ３、電流計Ｓｉ３、ヒューズＦ３、第２出力部スイッチＳ２３、スイッチＳ４１、及び負極側充電端子Ｔｉｎを介して充電器Ｃｈの負極端子に電流が流れ、二次電池Ｂ２、Ｂ３のみが充電される。
【0076】
＜二次電池Ｂ１～Ｂ３の放電時＞
制御部２は、直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２及びスイッチＳ４１を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１１～Ｓ１３、第２出力部スイッチＳ２１～Ｓ２３、及びスイッチＳ４２を導通させる。これにより、二次電池Ｂ１～Ｂ３を互いに並列接続させることができる。そして、負荷Ｌｏの負極端子から負極側放電端子Ｔｏｎ、スイッチＳ４２、第２出力部スイッチＳ２１、ヒューズＦ１、電流計Ｓｉ１、二次電池Ｂ１、第１出力部スイッチＳ１１、及び正極側放電端子Ｔｏｐを介して負荷Ｌｏの正極端子に電流が流れる。また、負荷Ｌｏの負極端子から負極側放電端子Ｔｏｎ、スイッチＳ４２、第２出力部スイッチＳ２２、ヒューズＦ２、電流計Ｓｉ２、二次電池Ｂ２、第１出力部スイッチＳ１２、及び正極側放電端子Ｔｏｐを介して負荷Ｌｏの正極端子に電流が流れる。また、負荷Ｌｏの負極端子から負極側放電端子Ｔｏｎ、スイッチＳ４２、第２出力部スイッチＳ２３、ヒューズＦ３、電流計Ｓｉ３、二次電池Ｂ３、第１出力部スイッチＳ１３、及び正極側放電端子Ｔｏｐを介して負荷Ｌｏの正極端子に電流が流れる。これにより、二次電池Ｂ１～Ｂ３が放電される。
制御部２は、直列接続用素子Ｓ３１、Ｓ３２及びスイッチＳ４１を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１１～Ｓ１３、第２出力部スイッチＳ２１～Ｓ２３、及びスイッチＳ４２を導通させる。これにより、二次電池Ｂ１～Ｂ３を互いに並列接続させることができる。そして、負荷Ｌｏの負極端子から負極側放電端子Ｔｏｎ、スイッチＳ４２、第２出力部スイッチＳ２１、ヒューズＦ１、電流計Ｓｉ１、二次電池Ｂ１、第１出力部スイッチＳ１１、及び正極側放電端子Ｔｏｐを介して負荷Ｌｏの正極端子に電流が流れる。また、負荷Ｌｏの負極端子から負極側放電端子Ｔｏｎ、スイッチＳ４２、第２出力部スイッチＳ２２、ヒューズＦ２、電流計Ｓｉ２、二次電池Ｂ２、第１出力部スイッチＳ１２、及び正極側放電端子Ｔｏｐを介して負荷Ｌｏの正極端子に電流が流れる。また、負荷Ｌｏの負極端子から負極側放電端子Ｔｏｎ、スイッチＳ４２、第２出力部スイッチＳ２３、ヒューズＦ３、電流計Ｓｉ３、二次電池Ｂ３、第１出力部スイッチＳ１３、及び正極側放電端子Ｔｏｐを介して負荷Ｌｏの正極端子に電流が流れる。これにより、二次電池Ｂ１～Ｂ３が放電される。
【0077】
＜故障チェック経路の形成時＞
制御部２は、故障チェック対象の直列接続用素子Ｓ３として、直列接続用素子Ｓ３１を選択する場合、第１出力部スイッチＳ１２、Ｓ１３、第２出力部スイッチＳ２１、Ｓ２３、直列接続用素子Ｓ３２、及びスイッチＳ４２を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１１、第２出力部スイッチＳ２２、直列接続用素子Ｓ３１、及びスイッチＳ４１を導通させることにより、正極側充電端子Ｔｉｐと、第１出力部スイッチＳ１１と、二次電池Ｂ１と、電流計Ｓｉ１と、ヒューズＦ１と、直列接続用素子Ｓ３１と、二次電池Ｂ２と、電流計Ｓｉ２と、ヒューズＦ２と、第２出力部スイッチＳ２２と、スイッチＳ４１と、負極側充電端子Ｔｉｎとを含む故障チェック経路Ｌ１１´を形成する。
制御部２は、故障チェック対象の直列接続用素子Ｓ３として、直列接続用素子Ｓ３１を選択する場合、第１出力部スイッチＳ１２、Ｓ１３、第２出力部スイッチＳ２１、Ｓ２３、直列接続用素子Ｓ３２、及びスイッチＳ４２を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１１、第２出力部スイッチＳ２２、直列接続用素子Ｓ３１、及びスイッチＳ４１を導通させることにより、正極側充電端子Ｔｉｐと、第１出力部スイッチＳ１１と、二次電池Ｂ１と、電流計Ｓｉ１と、ヒューズＦ１と、直列接続用素子Ｓ３１と、二次電池Ｂ２と、電流計Ｓｉ２と、ヒューズＦ２と、第２出力部スイッチＳ２２と、スイッチＳ４１と、負極側充電端子Ｔｉｎとを含む故障チェック経路Ｌ１１´を形成する。
【0078】
または、制御部２は、故障チェック対象の直列接続用素子Ｓ３として、直列接続用素子Ｓ３２を選択する場合、第１出力部スイッチＳ１１、Ｓ１３、第２出力部スイッチＳ２１、Ｓ２２、直列接続用素子Ｓ３１、及びスイッチＳ４２を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１２、第２出力部スイッチＳ２３、直列接続用素子Ｓ３２、及びスイッチＳ４１を導通させることにより、正極側充電端子Ｔｉｐと、第１出力部スイッチＳ１２と、二次電池Ｂ２と、電流計Ｓｉ２と、ヒューズＦ２と、直列接続用素子Ｓ３２と、二次電池Ｂ３と、電流計Ｓｉ３と、ヒューズＦ３と、第２出力部スイッチＳ２３と、スイッチＳ４１と、負極側充電端子Ｔｉｎとを含む故障チェック経路Ｌ２１´を形成する。
【0079】
＜直列接続用素子Ｓ３の故障判断時＞
制御部２は、故障チェック経路Ｌ１１´に含まれる電流計Ｓｉ１、Ｓｉ２により計測される電流が閾値Ｉｔｈ１１´以下である場合、直列接続用素子Ｓ３１が開放故障していると判断する。また、閾値Ｉｔｈ１１´は、直列接続用素子Ｓ３１が遮断しているときに故障チェック経路Ｌ１１´に流れる電流の最大値とする。
制御部２は、故障チェック経路Ｌ１１´に含まれる電流計Ｓｉ１、Ｓｉ２により計測される電流が閾値Ｉｔｈ１１´以下である場合、直列接続用素子Ｓ３１が開放故障していると判断する。また、閾値Ｉｔｈ１１´は、直列接続用素子Ｓ３１が遮断しているときに故障チェック経路Ｌ１１´に流れる電流の最大値とする。
【0080】
また、制御部２は、故障チェック経路Ｌ２１´に含まれる電流計Ｓｉ２、Ｓｉ３により計測される電流が閾値Ｉｔｈ２１´以下である場合、直列接続用素子Ｓ３２が開放故障していると判断する。なお、閾値Ｉｔｈ２１´は、直列接続用素子Ｓ３２が遮断しているときに故障チェック経路Ｌ２１´に流れる電流の最大値とする。
【0081】
＜直列接続用素子Ｓ３が開放故障している場合における二次電池Ｂの充電時＞
なお、第１出力部スイッチＳ１、第２出力部スイッチＳ２、及びスイッチＳ４１、Ｓ４２は故障していないものとする。また、ヒューズＦは溶断していないものとする。
なお、第１出力部スイッチＳ１、第２出力部スイッチＳ２、及びスイッチＳ４１、Ｓ４２は故障していないものとする。また、ヒューズＦは溶断していないものとする。
【0082】
制御部２は、直列接続用素子Ｓ３１が開放故障していると判断すると、第１出力部スイッチＳ１２、Ｓ１３、第２出力部スイッチＳ２２、Ｓ２３、直列接続用素子Ｓ３２、及びスイッチＳ４２を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１１、第２出力部スイッチＳ２１、及びスイッチＳ４１を導通させる。次に、充電器Ｃｈの正極端子から正極側充電端子Ｔｉｐ、第１出力部スイッチＳ１１、二次電池Ｂ１、電流計Ｓｉ１、ヒューズＦ１、第２出力部スイッチＳ２１、スイッチＳ４１、及び負極側充電端子Ｔｉｎを介して充電器Ｃｈの負極端子に電流が流れることで、二次電池Ｂ１のみが充電される。次に、制御部２は、第１出力部スイッチＳ１１、Ｓ１３、第２出力部スイッチＳ２１、Ｓ２２、及びスイッチＳ４２を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１２、第２出力部スイッチＳ２３、直列接続用素子Ｓ３２、及びスイッチＳ４１を導通させる。これにより、二次電池Ｂ２、Ｂ３を互いに直列接続させることができる。そして、充電器Ｃｈの正極端子から正極側充電端子Ｔｉｐ、第１出力部スイッチＳ１２、二次電池Ｂ２、電流計Ｓｉ２、ヒューズＦ２、直列接続用素子Ｓ３２、二次電池Ｂ３、電流計Ｓｉ３、ヒューズＦ３、第２出力部スイッチＳ２３、スイッチＳ４１、及び負極側充電端子Ｔｉｎを介して充電器Ｃｈの負極端子に電流が流れることで、二次電池Ｂ２、Ｂ３のみが充電される。
【0083】
また、制御部２は、直列接続用素子Ｓ３２が開放故障していると判断すると、第１出力部スイッチＳ１２、Ｓ１３、第２出力部スイッチＳ２１、Ｓ２３、及びスイッチＳ４２を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１１、第２出力部スイッチＳ２２、直列接続用素子Ｓ３１、及びスイッチＳ４１を導通させる。これにより、二次電池Ｂ１、Ｂ２を互いに直列接続させることができる。次に、充電器Ｃｈの正極端子から正極側充電端子Ｔｉｐ、第１出力部スイッチＳ１１、二次電池Ｂ１、電流計Ｓｉ１、ヒューズＦ１、直列接続用素子Ｓ３１、二次電池Ｂ２、電流計Ｓｉ２、ヒューズＦ２、第２出力部スイッチＳ２２、スイッチＳ４１、及び負極側充電端子Ｔｉｎを介して充電器Ｃｈの負極端子に電流が流れることで、二次電池Ｂ１、Ｂ２のみが充電される。次に、制御部２は、第１出力部スイッチＳ１１、Ｓ１２、第２出力部スイッチＳ２１、Ｓ２２、及び直列接続用素子Ｓ３１を遮断させるとともに第１出力部スイッチＳ１３、第２出力部スイッチＳ２３、及びスイッチＳ４１を導通させる。これにより、充電器Ｃｈの正極端子から正極側充電端子Ｔｉｐ、第１出力部スイッチＳ１３、二次電池Ｂ３、電流計Ｓｉ３、ヒューズＦ３、第２出力部スイッチＳ２３、スイッチＳ４１、及び負極側充電端子Ｔｉｎを介して充電器Ｃｈの負極端子に電流が流れることで、二次電池Ｂ３のみが充電される。
【0084】
このように、変形例の二次電池システム１においても、すべての直列接続用素子Ｓ３を故障チェック対象とすることにより、開放故障している直列接続用素子Ｓ３を特定することができる。また、各二次電池Ｂを互いに並列接続させて充電する場合に比べて、全体の充電時間を短くすることができる。また、開放故障している直列接続用素子Ｓ３を特定するために、新たに故障検知回路を設ける必要がないため、製造コストの増大を低減することができる。
【符号の説明】
【0085】
１ 二次電池システム
２ 制御部
Ｔｉｐ 正極側充電端子
Ｔｉｎ 負極側充電端子
Ｔｏｐ 正極側放電端子
Ｔｏｎ 負極側放電端子
Ｓ１１～Ｓ１３ 第１出力部スイッチ
Ｓ２１～Ｓ２３ 第２出力部スイッチ
Ｓ３１、Ｓ３２ 直列接続用素子
Ｓ４１、Ｓ４２ スイッチ
Ｂ１～Ｂ３ 二次電池
Ｌｏ 負荷
Ｃｈ 充電器
２ 制御部
Ｔｉｐ 正極側充電端子
Ｔｉｎ 負極側充電端子
Ｔｏｐ 正極側放電端子
Ｔｏｎ 負極側放電端子
Ｓ１１～Ｓ１３ 第１出力部スイッチ
Ｓ２１～Ｓ２３ 第２出力部スイッチ
Ｓ３１、Ｓ３２ 直列接続用素子
Ｓ４１、Ｓ４２ スイッチ
Ｂ１～Ｂ３ 二次電池
Ｌｏ 負荷
Ｃｈ 充電器
【図1】
【図2】
【図3】