特開 2024-124759 蓄電池の放電制御装置、蓄電デバイス、及び蓄電池の放電制御方法

(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】P2024124759

(43)【公開日】2024-09-13

(54)【発明の名称】蓄電池の放電制御装置、蓄電デバイス、及び蓄電池の放電制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02H 7/18 20060101AFI20240906BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20240906BHJP

【ＦＩ】

H02H7/18

H02J7/00 302D

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023032654

(22)【出願日】2023-03-03

(71)【出願人】

【識別番号】000237721

【氏名又は名称】ＦＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】近田 尚章

【テーマコード（参考）】

5G053

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G053AA05

5G053CA04

5G053EA03

5G053EB03

5G053EC01

5G053FA07

5G503BA01

5G503BB01

5G503CC02

5G503DA13

5G503DA15

(57)【要約】

【課題】従来の装置構成或いは閾値設定を著しく変更せずに短絡誤検出を抑制すること。
【解決手段】放電制御装置は、蓄電池から外部負荷への放電経路上に配置された放電スイッチと、前記蓄電池の状態を監視する制御部と、を有し、前記制御部は、放電開始時、前記放電スイッチを繰り返し開閉させて断続的な放電を実行してから、前記放電スイッチを閉状態として連続的な放電を実行する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電池から外部負荷への放電経路上に配置された放電スイッチと、
前記蓄電池の状態を監視する制御部と、を有し、
前記制御部は、放電開始時、前記放電スイッチを繰り返し開閉させて断続的な放電を実行してから、前記放電スイッチを閉状態として連続的な放電を実行する、
蓄電池の放電制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記断続的な放電の実行期間中は短絡のアラートを発出させず、前記断続的な放電の実行期間後は短絡のアラートを発出させる、
請求項１に記載の蓄電池の放電制御装置。

【請求項3】

前記蓄電池の放電制御装置を起動させるよう操作可能な起動スイッチをさらに有し、
前記制御部は、前記起動スイッチの操作に応じて放電が開始される場合に、前記断続的な放電を実行してから前記連続的な放電を実行する、
請求項１に記載の蓄電池の放電制御装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記断続的な放電の実行期間中は短絡検出機能を非アクティブ化し、前記断続的な放電の実行期間後は前記短絡検出機能をアクティブ化する、
請求項１に記載の蓄電池の放電制御装置。

【請求項5】

前記蓄電池の放電制御装置を起動させるよう操作可能な起動スイッチをさらに有し、
前記制御部は、前記起動スイッチの操作に応じて放電が開始される場合に、前記断続的な放電の実行期間中、前記短絡検出機能を非アクティブ化する、
請求項４に記載の蓄電池の放電制御装置。

【請求項6】

前記放電経路における電流を検出する電流検出部をさらに有し、
前記制御部は、閾値を超える電流が前記断続的な放電の実行期間後に検出された場合に、アラートを発出させる、
請求項１に記載の蓄電池の放電制御装置。

【請求項7】

前記断続的な放電の実行期間中、前記放電スイッチの開閉は、検出された電流が前記閾値を超えたことを条件として前記放電スイッチが開状態とされ、さらに所定時間経過後に前記放電スイッチが閉状態とされることにより、実行され、
前記制御部は、前記開閉の繰り返しの度に前記閾値を低下させる、
請求項６に記載の蓄電池の放電制御装置。

【請求項8】

前記外部負荷のコンデンサの電圧を検出する電圧検出部をさらに有し、
前記制御部は、閾値を下回る電圧が前記断続的な放電の実行期間後に検出された場合に、アラートを発出させる、
請求項１に記載の蓄電池の放電制御装置。

【請求項9】

請求項１に記載の蓄電池の放電制御装置と、前記蓄電池と、を有する、
蓄電デバイス。

【請求項10】

放電スイッチが配置された放電経路を介して外部負荷へ放電する蓄電池の状態を監視する制御部により実行される、蓄電池の放電制御方法であって、
前記放電の開始時、前記放電スイッチを繰り返し開閉させて前記放電を断続的に実行してから、前記放電スイッチを閉状態として前記放電を連続的に実行する、
蓄電池の放電制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電池の放電制御装置、蓄電デバイス、及び蓄電池の放電制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

蓄電池を備えると共に、蓄電池の状態を監視して蓄電池の充電又は放電のスイッチを適宜オンオフする制御部を内蔵する、蓄電デバイスが、従来から知られている。このような制御回路が行う監視機能の一つに、短絡保護機能がある。短絡保護機能では、例えば、蓄電デバイスにおいて過放電が検出されると、短絡が発生したと判断して放電スイッチをオフする制御が、行われる（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６－２１０２５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、蓄電デバイスが、コンデンサを備えた負荷装置と接続される際、蓄電デバイスから負荷装置のコンデンサへ突入電流が流れ、そして、制御部の短絡保護機能により、突入電流が短絡発生に起因するものと誤判断される場合がある。この場合、放電スイッチがオフされて、蓄電デバイスから負荷装置への放電が中止されてしまう。

【0005】

ここで、上記のような、突入電流により生じる短絡の誤判断を予防するため、短絡発生判断に用いる電流値の閾値（短絡検出用閾値）を大幅に高くすることが考えられる。しかしながら、実際に発生し得る短絡の中には、短絡経路に抵抗が含まれる短絡等、必ずしも最大電流が流れない短絡もある。短絡検出用閾値を大幅に高くすると、このような最大電流が流れない短絡の検出が困難となり、短絡を見逃すおそれが生じるため、短絡検出用閾値を高くする変更はあまり望ましくない。

【0006】

本発明の目的は、従来の装置構成或いは閾値設定を著しく変更せずに短絡誤検出を抑制することができる、蓄電池の放電制御装置、蓄電デバイス、及び蓄電池の放電制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る蓄電池の放電制御装置の一態様は、
蓄電池から外部負荷への放電経路上に配置された放電スイッチと、
前記蓄電池の状態を監視する制御部と、を有し、
前記制御部は、放電開始時、前記放電スイッチを繰り返し開閉させて断続的な放電を実行してから、前記放電スイッチを閉状態として連続的な放電を実行する。

【0008】

本発明に係る蓄電デバイスの一態様は、
上記の蓄電池の放電制御装置と、
前記蓄電池と、
を有する。

【0009】

本発明に係る蓄電池の放電制御方法の一態様は、
放電スイッチが配置された放電経路を介して外部負荷へ放電する蓄電池の状態を監視する制御部により実行される、蓄電池の放電制御方法であって、
前記放電の開始時、前記放電スイッチを繰り返し開閉させて前記放電を断続的に実行してから、前記放電スイッチを閉状態として前記放電を連続的に実行する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、従来の装置構成或いは閾値設定を著しく変更せずに短絡誤検出を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の実施の形態１に係る蓄電デバイスの構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態１に係る蓄電デバイスの制御部により実行される放電制御方法の説明に供する図であって、当該放電制御方法に基づいて蓄電デバイスを動作させた結果の一例を示すタイミングチャートである。

【図3】図３は、本発明の実施の形態１に係る蓄電デバイスの制御部により実行される放電制御方法の説明に供する図であって、当該放電制御方法に基づいて蓄電デバイスを動作させた結果の他の例を示すタイミングチャートである。

【図4】図４は、本発明の実施の形態１に係る蓄電デバイスの制御部により実行される放電制御方法の説明に供する図であって、当該放電制御方法に基づいて蓄電デバイスを動作させた結果のさらに他の例を示すタイミングチャートである。

【図5】図５は、本発明の実施の形態２に係る蓄電デバイスの構成を示すブロック図である。

【図6】図６は、本発明の実施の形態３に係る蓄電デバイスの構成を示すブロック図である。

【図7】図７は、本発明の実施の形態３に係る蓄電デバイスの制御部により実行される放電制御方法の説明に供する図であって、当該放電制御方法に基づいて蓄電デバイスを動作させた結果の一例を示すタイミングチャートである。

【図8】図８は、本発明の実施の形態３に係る蓄電デバイスの制御部により実行される放電制御方法の説明に供する図であって、当該放電制御方法に基づいて蓄電デバイスを動作させた結果の他の例を示すタイミングチャートである。

【図9】図９は、本発明の実施の形態３に係る蓄電デバイスの制御部により実行される放電制御方法の説明に供する図であって、当該放電制御方法に基づいて蓄電デバイスを動作させた結果のさらに他の例を示すタイミングチャートである。

【図10】図１０は、本発明の実施の形態４に係る蓄電デバイスの制御部により実行される放電制御方法の説明に供する図であって、当該放電制御方法に基づいて蓄電デバイスを動作させた結果の一例を示すタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0013】

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る蓄電デバイス１００の構成を示すブロック図である。

【0014】

蓄電デバイス１００は、蓄電池１１０、放電スイッチ１２０、電流計１３０、短絡検出部１４０及び制御部１５０を有する。蓄電デバイス１００は、使用時に、例えばモーター又は電気回路等である外部の負荷装置１０に接続され、電源ラインＰＬを介して蓄電池１１０から負荷装置１０へ電気エネルギーを放電する。電源ラインＰＬは、放電経路の一例である。また、蓄電デバイス１００のうち蓄電池１１０を除く全ての構成要素の組合せは、蓄電池１１０の放電制御装置の一例である。放電スイッチ１２０及び制御部１５０は、蓄電池１１０の放電制御装置の主要構成である。

【0015】

蓄電池１１０は、電気エネルギーを取り出し可能な状態で蓄える装置である。本実施の形態では、蓄電池１１０は、例えばニッケル水素二次電池等の、電気エネルギーの繰り返し充放電が可能な二次電池である。蓄電池１１０は、複数の二次電池セルを接続してなる組電池であってもよい。

【0016】

放電スイッチ１２０は、蓄電池１１０と外部の負荷装置１０とを繋ぐ電源ラインＰＬ上に配置される。放電スイッチ１２０は、オン状態で電源ラインＰＬを閉じ（閉状態）、オフ状態で電源ラインＰＬを開く（開状態）、開閉状態の切替が可能な装置である。放電スイッチ１２０は、例えば、ゲート電圧を制御することでオンオフ切替が可能なＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等の、スイッチ素子である。放電スイッチ１２０は、閉状態のとき、蓄電池１１０からの電気エネルギーを負荷装置１０へ放電させ、開状態のとき、蓄電池１１０から負荷装置１０への電気エネルギーの放電を遮断する。

【0017】

放電スイッチ１２０は、制御部１５０の制御下でオンオフの繰り返し切替が高速で行われる場合があるため、高速でオンオフ動作可能な装置であることが好ましい。例えば、放電スイッチ１２０としてＭＯＳＦＥＴが使用される場合は、ゲート抵抗を小さくたり、ゲートの電荷を素早く引き抜くための回路を追加したりすることで、オン（立上り）及びオフ（立下り）の動作高速化を図ることができる。

【0018】

電流計１３０は、蓄電池１１０と負荷装置１０とを繋ぐ電源ラインＰＬが閉じられているとき、すなわち蓄電池１１０からの放電が実施されているときに流れる、放電電流を測定する。電流計１３０は、測定された放電電流値を示す信号を短絡検出部１４０に出力する。電流計１３０は、電源ラインＰＬ上で放電スイッチ１２０及び蓄電池１１０に対して直列に接続されている。電流計１３０は、電流検出部の一例である。

【0019】

短絡検出部１４０は、電流計１３０からの入力信号に示された放電電流値に基づいて、蓄電デバイス１００における短絡の発生を検出する。より具体的には、短絡検出部１４０は、電流計１３０からの入力信号に示された放電電流値を、短絡検出用閾値ＴＨ１と比較し、その比較の結果に基づいて、蓄電デバイス１００における短絡発生の有無を判定可能とする。

【0020】

例えば、短絡検出部１４０は、放電電流値を示す、電流計１３０からの入力信号を非反転入力端子に入力し、短絡検出用閾値ＴＨ１を示す信号を反転入力端子に入力して、放電電流値と短絡検出用閾値ＴＨ１との大小関係を示す信号を出力端子から出力する、コンパレータである。

【0021】

短絡検出部１４０は、放電電流値と短絡検出用閾値ＴＨ１との大小関係を示す信号を制御部１５０へ出力する。なお、放電電流値が短絡検出用閾値ＴＨ１を超えている場合は、短絡検出部１４０からの出力信号は、短絡の発生が有ることを示し、放電電流値が短絡検出用閾値ＴＨ１以下である場合は、短絡検出部１４０からの出力信号は、短絡の発生が無いことを示す。

【0022】

制御部１５０は、蓄電池１１０の状態を監視し、蓄電池１１０の状態に応じて種々の制御を行う装置である。

【0023】

制御部１５０は、例えば、蓄電デバイス１００の装置全体の制御を司るＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成される演算処理装置と、演算処理装置の作業領域として動作する例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成される主記憶装置と、演算処理装置の動作プログラムを記憶する例えばフラッシュメモリ又はハードディスク等の不揮発性メモリから構成される補助記憶装置と、を有する。演算処理装置は、各種制御プログラム及び当該プログラムに付随する各種データ等（以下、各種制御プログラム及び各種データ等を纏めて「プログラム等」という）を、補助記憶装置から読み出して主記憶装置に記憶させ、データ等を使用しつつ制御プログラムを実行して、制御部１５０の各種機能を実現させる。

【0024】

なお、補助記憶装置は、蓄電デバイス１００に着脱可能な記憶媒体であってもよい。また、制御部１５０を外部と通信可能に構成して、プログラム等が通信ネットワークを介して外部から制御部１５０（の主記憶装置又は補助記憶装置）にダウンロードされるようにしてもよい。

【0025】

上述した主記憶装置及び補助記憶装置は、非一時的でコンピュータ読み取り可能な記憶媒体の一例である。

【0026】

制御部１５０が担う監視機能のうち主たる機能の一つに、短絡保護機能がある。短絡保護機能は、短絡検出機能を含む。短絡検出機能は、要するに、短絡検出部１４０からの出力信号が示す内容に基づいて、短絡の発生の有無を判定（短絡を検出）することである。また、短絡保護機能は、要するに、短絡発生有無の判定結果（短絡検出結果）に基づいて、放電スイッチ１２０を適宜オフさせることによって、蓄電デバイス１００及び負荷装置１０を保護することである。

【0027】

以上、蓄電デバイス１００の構成について説明した。

【0028】

ところで、上述した通り、従来、蓄電デバイスが、コンデンサを備えた負荷装置と接続される際、蓄電デバイスから負荷装置のコンデンサへ突入電流が流れる場合があった。そして、このような場合、蓄電デバイスの制御部の短絡保護機能により、突入電流が短絡発生に起因するものと誤判断され、放電スイッチがオフされる場合があった。その結果として、蓄電池から負荷装置に対して開始された放電が、中止されるという課題があった。

【0029】

このような課題に対して、突入電流により生じる短絡の誤判断を予防するため、短絡検出用閾値を高くすることが考えられる。しかしながら、実際に発生し得る短絡の中には、短絡経路に抵抗が含まれる短絡等、必ずしも最大電流が流れない短絡もある。短絡検出用閾値を高くすると、このような最大電流が流れない短絡の検出が困難となり、短絡を見逃すおそれが生じるため、短絡検出用閾値を高くする変更は望ましくない。

【0030】

そこで、本実施の形態では、制御部１５０は、放電開始時、特に、蓄電デバイス１００を負荷装置１０に接続して蓄電デバイス１００を起動した際、放電スイッチ１２０の繰り返し開閉を実行する。これにより、放電開始の初期段階では、断続的な放電が蓄電池１１０から負荷装置１０に対して行われる。

【0031】

図２は、制御部１５０により実行される放電制御方法の説明に供する図であって、当該放電制御方法に基づいて蓄電デバイス１００を動作させた結果の一例を示すタイミングチャートである。

【0032】

蓄電デバイス１００が負荷装置１０に接続され、時刻ｔ＝０にて蓄電デバイス１００が起動されると、制御部１５０は、放電スイッチ１２０を閉状態（オン）とする。負荷装置１０が例えばコンデンサ１１を備えている場合、蓄電池１１０からの放電開始時（蓄電デバイス１００の起動時）に放電スイッチ１２０が閉じられると、蓄電池１１０からの放電電流が一時的に過大となる、つまり負荷装置１０に対する突入電流が発生する場合がある。典型的な突入電流の電流値は、短絡検出用閾値ＴＨ１よりも高い。放電電流が突入電流である場合、制御部１５０は、短絡検出部１４０から通知される放電電流値と短絡検出用閾値ＴＨ１との大小関係に基づき、短絡の発生があったと判定（短絡を検出）する。そして、制御部１５０は、その判定結果に従って、放電スイッチ１２０を開状態（オフ）とする。制御部１５０は、区間Ａとして図示される、放電スイッチ１２０のオン時間が、所定の時間長となるように、放電スイッチをオフさせるタイミングを制御する。

【0033】

ただし、本実施の形態では、制御部１５０は、ここで短絡が検出されても、短絡発生をユーザに通知するためのアラートを発出させることはなく、区間Ｂとして図示される所定のインターバルを経て再び、放電スイッチ１２０を閉状態とする。制御部１５０は、このような放電スイッチ１２０の開閉の繰り返しをＮ回行う（Ｎは２以上の整数）。制御部１５０は、放電スイッチ１２０のＮ回繰り返し開閉の期間（断続放電期間。断続的な放電の実行期間の一例。）の間は、短絡が検出されてもアラートを発出しない。

【0034】

放電スイッチ１２０の開閉を繰り返すことで断続的な放電が行われる間、短絡が実際に発生していない場合は、パルス状の放電電流のピーク値は、徐々に低下する。その理由は、蓄電池１１０の電池電圧と負荷装置１０のコンデンサ１１の電圧（外部電圧）との電圧差が、徐々に縮小するからである。そして、所定の時間ｔ１が経過して断続放電期間が終了した後、再び放電スイッチ１２０が閉状態とされると、放電電流のピーク値は、短絡検出用閾値ＴＨ１を超えない。その結果、制御部１５０は、短絡の発生は無いと判定するため、放電スイッチ１２０がこれ以上オフされることは無く、したがって、連続的な放電が行われることになる。

【0035】

図２に示す例では、断続放電期間において、外部電圧（つまりコンデンサ１１の電圧）は、パルス状の放電電流が流入する度に徐々に上昇し、断続放電期間が終わると、放電電流の流入により負荷装置１０の駆動電圧に到達して、連続放電期間が続く限り維持される。

【0036】

このように、図２に示す例では、突入電流に起因する短絡の誤検出（偽検出）を回避することができる。また、図２に示す例では、短絡の誤検出（偽検出）に基づくアラームの誤発出を抑制することができる。

【0037】

ちなみに、負荷装置１０のコンデンサ１１が一定レベル以上充電された状態であるときは、蓄電デバイス１００が負荷装置１０に接続された瞬間に電荷が蓄電池１１０からコンデンサ１１に引き込まれることが無いため、図２に示すような突入電流が発生することは無い。

【0038】

なお、断続放電期間は、時間の長さによって定めてもよいし、放電スイッチ１２０の開閉繰り返しの回数Ｎによって定めてもよい。また、放電スイッチ１２０の開閉繰り返しの回数Ｎ、或いは、断続放電期間の時間長を、コンデンサ１１に容量に基づいて定めると、連続放電期間に入った後に行われる、短絡発生有無の確定的な判定の精度を確保することができる。

【0039】

図３は、制御部１５０により実行される放電制御方法の説明に供する図であって、当該放電制御方法に基づいて蓄電デバイス１００を動作させた結果の他の例を示すタイミングチャートである。なお、この例では、蓄電デバイス１００において実際に短絡が発生しているものと仮定する。

【0040】

図３に示す例では、実際に短絡が発生しているため、放電スイッチ１２０の開閉を繰り返しても、放電電流のピーク値が高い状態を維持し（突入電流が発生し続け）、外部電圧が全く上昇しない。よって、断続放電期間が終わった後も、放電電流のピーク値は短絡検出用閾値ＴＨ１を超えるため、制御部１５０は、短絡の発生があったとの確定的な判定を行い、即座に放電スイッチ１２０をオフさせ、アラートを発出させる。

【0041】

なお、アラートは、音声の出力、画面の表示又はインジケータの点灯等の形態を採ることができる。アラート発出部として用いられる音声出力手段（例えばスピーカ）、表示手段（例えばディスプレイ）又は点灯手段（例えばＬＥＤランプ）等は、蓄電デバイス１００自体が備えていてもよいし、蓄電デバイス１００と通信可能に接続されるユーザ端末が備えていてもよい。

【0042】

図３に示す例では、断続放電期間中に検出される短絡についてはアラートを発出させないが、断続放電期間後に検出される短絡についてはアラートを発出させることができる。すなわち、短絡の誤検出（偽検出）の可能性の有る期間中のアラート発出を控えて、短絡発生の確定的な判定をしてからアラート発出を行うため、短絡発生アラートの精度を向上させることができる。

【0043】

なお、図３に示す例のように、実際に短絡が発生している場合は、放電スイッチ１２０に負荷がかかって発熱する。よって、放電スイッチ１２０での発熱をできるだけ抑制するよう、区間Ａ（放電スイッチ１２０のオン時間）の長さを短く（例えば１ｍｓ以下程度）することが好ましい。区間Ａを短くする手法としては、例えば、短絡検出部１４０からの出力信号に対する制御部１５０の反応速度を高速とすること、短絡検出用閾値ＴＨ１を適切に設定すること、放電スイッチ１２０のデューティ（つまり、区間Ａ／（区間Ａ＋区間Ｂ））を低く（例えば１０％）とすること、等が挙げられる。

【0044】

以上説明したように、本実施の形態によれば、蓄電池１１０の放電制御装置は、蓄電池１１０から負荷装置１０への放電経路（電源ラインＰＬ）上に配置された放電スイッチ１２０と、蓄電池１１０の状態を監視する制御部１５０と、を有し、制御部１５０は、放電開始時、放電スイッチ１２０を繰り返し開閉させて断続的な放電を実行してから、放電スイッチ１２０を閉状態として連続的な放電を実行する。このようにして、断続放電期間中の突入電流の発生を許容することにより、従来の装置構成或いは閾値設定を著しく変更することなく、短絡誤検出を抑制することができる。

【0045】

また、本実施の形態によれば、蓄電池１１０の放電制御装置は、放電経路（電源ラインＰＬ）における電流を検出する電流計１３０をさらに有し、制御部１５０は、短絡検出用閾値ＴＨ１を超える電流が断続放電期間後に検出された場合に、アラートを発出させる。これにより、蓄電池１１０の状態監視手段として一般的な蓄電デバイスに通常備わっている電流計１３０を用いて、容易に上記効果を実現することができる。

【0046】

なお、図３に示す例では、断続放電期間において、短絡のアラートを発出させることはないが、短絡の検出は行われていた。しかし、図４に示す例のように、断続放電期間においては、短絡の検出が一切行われないようにしてもよい。図４に示す例では、制御部１５０は、断続放電期間中、短絡検出部１４０からの出力信号に基づく短絡発生有無の判定を行わない。すなわち、制御部１５０は、断続放電期間中、短絡検出機能を非アクティブ化する。そして、制御部１５０は、断続放電期間後、短絡検出機能をアクティブ化する。この場合でも、図３に示す例と同様の効果を実現することができる。しかも、断続放電期間中の余計な短絡検出を回避することができるため、制御部１５０にかかる負荷の軽減を図ることもできる。

【0047】

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態では、上記実施の形態との相違部分を中心に説明する。また、上記実施の形態と共通する構成には同じ参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0048】

図５は、実施の形態２に係る蓄電デバイス２００の構成を示すブロック図である。実施の形態２では、起動スイッチ２１０が、蓄電デバイス２００の筐体に、ユーザが操作可能な形態で設けられている。起動スイッチ２１０は、操作されると、蓄電デバイス２００（主に制御部１５０及び短絡検出部１４０）を起動させる。

【0049】

すなわち、蓄電デバイス２００が、蓄電デバイス２００を起動させる手段として起動スイッチ２１０を備えている点のみ、実施の形態１に係る蓄電デバイス１００と相違し、その余の点では実施の形態１に係る蓄電デバイス１００と同様である。したがって、蓄電デバイス２００が起動した後の、蓄電デバイス２００の動作は全て、実施の形態１で説明した蓄電デバイス１００の動作と同様である。

【0050】

したがって、本実施の形態によれば、蓄電池１１０の放電制御装置は、蓄電デバイス２００を起動させるよう操作可能な起動スイッチ２１０をさらに有し、制御部１５０は、起動スイッチ２１０の操作に応じて放電が開始される場合に、断続的な放電を実行してから連続的な放電を実行する。これにより、本実施の形態に係る蓄電池１１０の放電制御装置でも、実施の形態１で説明した効果を実現することができる。また、断続的な放電を実行してから連続的な放電を実行するという短絡誤検出回避動作を、ユーザによる起動操作時に発生させることができる。

【0051】

なお、起動スイッチ２１０の操作方法によって制御内容を区別するようにしてもよい。例えば、ユーザが起動スイッチ２１０を長押しした場合には、短絡誤検出回避動作を実行させ、ユーザが起動スイッチ２１０を短押しした場合には、短絡誤検出回避動作を実行させず、従来通りの、断続放電期間の無い動作を実行させてもよい。

【0052】

また、ユーザが起動スイッチ２１０を長押しした場合には、長押ししてから一定期間を、或いは、長押ししている期間を、断続放電期間として、その期間中、制御部１５０の短絡検出機能を非アクティブ化するようにしてもよい。この場合、ユーザが起動スイッチ２１０を操作（長押し操作）した際に、実施の形態１で図４を用いて説明した効果を実現することができる。

【0053】

（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態では、上記実施の形態との相違部分を中心に説明する。また、上記実施の形態と共通する構成には同じ参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0054】

図６は、実施の形態３に係る蓄電デバイス３００の構成を示すブロック図である。実施の形態３では、蓄電池１１０に関する監視対象の状態が、放電電流ではなく外部電圧である点で、実施の形態１と相違し、その余の点では実施の形態１と共通する。

【0055】

蓄電デバイス３００は、実施の形態１に係る蓄電デバイス１００が備えていた電流計１３０の代わりに、電圧計３１０を備える。電圧計３１０は、電源ラインＰＬ上の放電スイッチ１２０及び蓄電池１１０に対して並列に接続されている。電圧計３１０は、この位置に配置されることで、外部電圧（負荷装置１０のコンデンサ１１の電圧）を測定することができる。電圧計３１０は、測定された外部電圧値を示す信号を短絡検出部１４０に出力する。電圧計３１０は、電圧検出部の一例である。

【0056】

短絡検出部１４０は、電圧計３１０からの入力信号に示された外部電圧値に基づいて、蓄電デバイス３００における短絡の発生を検出する。より具体的には、短絡検出部１４０は、電圧計３１０からの入力信号に示された外部電圧値を、短絡検出用閾値ＴＨ２と比較し、その比較の結果に基づいて、蓄電デバイス３００における短絡発生の有無を判定可能とする。

【0057】

例えば、短絡検出部１４０は、外部電圧値を示す、電圧計３１０からの入力信号を非反転入力端子に入力し、短絡検出用閾値ＴＨ２を示す信号を反転入力端子に入力して、外部電圧値と短絡検出用閾値ＴＨ２との大小関係を示す信号を出力端子から出力する、コンパレータである。

【0058】

短絡検出部１４０は、外部電圧値と短絡検出用閾値ＴＨ２との大小関係を示す信号を制御部１５０へ出力する。なお、外部電圧値が短絡検出用閾値ＴＨ２を下回っている場合は、短絡検出部１４０からの出力信号は、短絡の発生が有ることを示し、外部電圧値が短絡検出用閾値ＴＨ２以上である場合は、短絡検出部１４０からの出力信号は、短絡の発生が無いことを示す。

【0059】

図７は、制御部１５０により実行される放電制御方法の説明に供する図であって、当該放電制御方法に基づいて蓄電デバイス３００を動作させた結果の一例を示すタイミングチャートである。

【0060】

蓄電デバイス１００が負荷装置１０に接続され、時刻ｔ＝０にて蓄電デバイス１００が起動されると、制御部１５０は、放電スイッチ１２０を所定の区間Ａにわたり閉状態（オン）とする。負荷装置１０が例えばコンデンサ１１を備えている場合、蓄電池１１０からの放電開始時（蓄電デバイス３００の起動時）に放電スイッチ１２０が閉じられると、蓄電池１１０からの放電電流が一時的に過大となる、つまり負荷装置１０に対する突入電流が発生する場合がある。短絡が実際に発生していなければ、放電電流の流入によりコンデンサ１１の電圧（外部電圧）が区間Ａの間、上昇するが、短い区間Ａの終了時点では、外部電圧は短絡検出用閾値ＴＨ２に到達しない。よって、制御部１５０は、短絡検出部１４０から通知される外部電圧値と短絡検出用閾値ＴＨ２との大小関係に基づき、短絡の発生があったと判定（短絡を検出）する。

【0061】

ただし、本実施の形態では、制御部１５０は、ここで短絡が検出されても、短絡発生をユーザに通知するためのアラートを発出させることはなく、区間Ｂとして図示される所定のインターバルを経て再び、放電スイッチ１２０を閉状態とする。制御部１５０は、このような放電スイッチ１２０の開閉の繰り返しをＮ回行う（Ｎは２以上の整数）。制御部１５０は、放電スイッチ１２０のＮ回繰り返し開閉が行われる断続放電期間の間は、短絡が検出されてもアラートを発出しない。

【0062】

放電スイッチ１２０の開閉を繰り返すことで断続的な放電が行われる間、短絡が実際に発生していない場合は、外部電圧値は、徐々に上昇する。そして、所定の時間ｔ１が経過して断続放電期間が終了した後、再び放電スイッチ１２０が閉状態とされると、外部電圧値は、短絡検出用閾値ＴＨ２を超える。その結果、制御部１５０は、短絡の発生は無いと判定するため、放電スイッチ１２０がこれ以上オフされることは無く、したがって、連続的な放電が行われることになる。

【0063】

このように、図７に示す例では、突入電流に起因する短絡の誤検出（偽検出）を回避することができる。また、図７に示す例では、短絡の誤検出（偽検出）に基づくアラームの誤発出を抑制することができる。

【0064】

図８は、制御部１５０により実行される放電制御方法の説明に供する図であって、当該放電制御方法に基づいて蓄電デバイス３００を動作させた結果の他の例を示すタイミングチャートである。なお、この例では、蓄電デバイス３００において実際に短絡が発生しているものと仮定する。

【0065】

図８に示す例では、実際に短絡が発生しているため、放電スイッチ１２０の開閉を繰り返しても、外部電圧が全く上昇しない。よって、断続放電期間が終わった後も、外部電圧値は短絡検出用閾値ＴＨ２を下回るため、制御部１５０は、短絡の発生があったとの確定的な判定を行い、即座に放電スイッチ１２０をオフさせ、アラートを発出させる。

【0066】

なお、図８に示す例では、断続放電期間において、短絡のアラートを発出させることはないが、短絡の検出は行われていた。しかし、図９に示す例のように、断続放電期間においては、短絡の検出が一切行われないようにしてもよい。図９に示す例では、制御部１５０は、断続放電期間中、短絡検出部１４０からの出力信号に基づく短絡発生有無の判定を行わない。すなわち、制御部１５０は、断続放電期間中、短絡検出機能を非アクティブ化する。そして、制御部１５０は、断続放電期間後、短絡検出機能をアクティブ化する。この場合でも、図８に示す例と同様の効果を実現することができる。しかも、断続放電期間中の余計な短絡検出を回避することができるため、制御部１５０にかかる負荷の軽減を図ることもできる。

【0067】

以上のように、本実施の形態によれば、蓄電池１１０の放電制御装置は、負荷装置１０のコンデンサ１１の電圧（外部電圧）を検出する電圧計３１０をさらに有し、制御部１５０は、短絡検出用閾値ＴＨ２を下回る外部電圧が断続放電期間後に検出された場合に、アラートを発出させる。これにより、蓄電池１１０の状態監視手段として一般的な蓄電デバイスに通常備わっている電圧計３１０を用いて、容易に上記効果を実現することができる。

【0068】

（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態では、上記実施の形態との相違部分を中心に説明する。また、上記実施の形態と共通する構成には同じ参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0069】

本実施の形態に係る蓄電デバイスの構成は、実施の形態１に係る蓄電デバイス１００と同様である。よって、本実施の形態に係る蓄電デバイスも、蓄電デバイス１００という。

【0070】

本実施の形態に係る蓄電デバイス１００では、放電電流値の閾値判定に用いる短絡検出用閾値ＴＨ３（ｎ）及び短絡検出用閾値ＴＨ３（Ｎ＋１）が、実施の形態１で説明した短絡検出用閾値ＴＨ１と異なる（ｎは１以上Ｎ以下の整数）。

【0071】

図１０に示されるように、短絡検出用閾値ＴＨ３（ｎ）は、断続放電期間中、放電スイッチ１２０の開閉の繰り返し回数が増えるにつれて、低下するように設定されている。不等式を用いて言い換えれば、ＴＨ３（１）＞ＴＨ３（２）＞ＴＨ３（３）＞・・・＞ＴＨ３（Ｎ）である。断続放電期間後の連続放電期間中に用いられる短絡検出用閾値ＴＨ３（Ｎ＋１）は、断続放電期間の最後に用いられる短絡検出用閾値ＴＨ３（Ｎ）よりもさらに一段階低い数値に設定されている（ＴＨ３（Ｎ）＞ＴＨ３（Ｎ＋１））。

【0072】

このように、本実施の形態によれば、蓄電池１１０の放電制御装置では、放電電流が短絡検出用閾値ＴＨ３（ｎ）を超えたことを条件として放電スイッチ１２０が開状態とされ、さらに区間Ｂの経過後に放電スイッチ１２０が閉状態とされることにより、断続放電期間中、放電スイッチ１２０の開閉が実行され、制御部１５０は、その開閉の繰り返しの度に短絡検出用閾値ＴＨ３（ｎ）を低下させる。このように、開閉繰り返しの回数が進むと共に、短絡が検出しやすくなるように、短絡検出用閾値ＴＨ３（ｎ）が徐々に厳しい値に変更されて最終的に最も厳しい短絡検出用閾値ＴＨ３（Ｎ＋１）に達するため、短絡の見逃しの可能性を一層低く抑えることができる。

【0073】

以上、本発明の実施の形態を具体的に説明したが、本発明は上述した特定の実施の形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、上記実施の形態に記載された具体例に対する種々の変形及び変更が可能である。

【産業上の利用可能性】

【0074】

本発明は、例えば、蓄電池の状態を監視する機能を備える蓄電デバイスに、好適に利用することができる。

【符号の説明】

【0075】

１０ 負荷装置（外部負荷）
１１ コンデンサ
１００、２００、３００ 蓄電デバイス
１１０ 蓄電池
１２０ 放電スイッチ
１３０ 電流計
１４０ 短絡検出部
１５０ 制御部
２１０ 起動スイッチ
３１０ 電圧計
ＰＬ 電源ライン（放電経路）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】