特許 7606378 蓄電制御システム及び蓄電制御方法

(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】

(24)【登録日】2024-12-17

(45)【発行日】2024-12-25

(54)【発明の名称】蓄電制御システム及び蓄電制御方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/00 20060101AFI20241218BHJP

   G01R 31/50 20200101ALI20241218BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20241218BHJP

【ＦＩ】

G01R31/00

G01R31/50

H02J7/00 A

H02J7/00 Y

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021046499

(22)【出願日】2021-03-19

(65)【公開番号】P2022145197

(43)【公開日】2022-10-03

【審査請求日】2023-12-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100152272

【弁理士】

【氏名又は名称】川越 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100147267

【弁理士】

【氏名又は名称】大槻 真紀子

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 洋

(72)【発明者】

【氏名】竹井 英俊

(72)【発明者】

【氏名】上野 敬章

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 正夫

(72)【発明者】

【氏名】植杉 淳司

【審査官】青木 洋平

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－１２５３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０４３２３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－０９７４６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２４５９７０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ３１／００

Ｇ０１Ｒ ３１／３６－３１／３９６

Ｇ０１Ｒ ３１／５０－３１／７４

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０１Ｍ １０／４２－１０／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電池ユニットに用いられる蓄電池を構成する電池モジュールの充放電の制御を行う蓄電制御システムであり、
前記電池モジュールへ又は前記電池モジュールから蓄電エネルギーを充電又は放電する充放電ラインの電圧から第１電圧を検出する第１電圧検出部と、
前記電池モジュールのセル電圧の合計値から第２電圧を検出する第２電圧検出部と、
前記第１電圧と前記第２電圧とを比較して、前記充放電ラインを評価する評価部と
を備え、
前記評価部は、
前記第１電圧と前記第２電圧との電圧を比較し、前記第１電圧と前記第２電圧との電圧差が所定値より大きい場合には、前記充放電ラインが劣化していると評価する、
蓄電制御システム。

【請求項2】

前記第１電圧検出部は、前記電池モジュールとの間で前記蓄電エネルギーを充電又は放電するための電力経路における前記充放電ライン中で前記電池モジュールからより離れた位置で電圧を検出する請求項１に記載の蓄電制御システム。

【請求項3】

前記第２電圧検出部は、電池モジュールのセル電圧を管理するアナログフロントエンド回路で計測されるセル電圧の合計値を演算して電圧を検出する請求項１または２に記載の蓄電制御システム。

【請求項4】

前記評価部は、前記第１電圧と前記第２電圧との電圧差が所定値より大きい場合には、前記充放電ラインの抵抗値が増大したと判定する請求項１乃至３の何れかに記載の蓄電制御システム。

【請求項5】

蓄電池ユニットに用いられる蓄電池を構成する電池モジュールの充放電の制御を行う蓄電制御方法であり、
前記電池モジュールへ又は前記電池モジュールから蓄電エネルギーを充電又は放電する充放電ラインの電圧から第１電圧を検出する工程と、
前記電池モジュールのセル電圧の合計値から第２電圧を検出する工程とを有し、
前記第１電圧と前記第２電圧とを比較して、前記第１電圧と前記第２電圧との電圧差が所定値より大きい場合には、前記充放電ラインが劣化していると評価する
ようにした蓄電制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電制御システム及び蓄電制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

住宅の屋根等にソーラーパネルを設置し、ソーラーパネルが発電した電力を家庭用の電力として利用するような電源システムが普及している。このような電源システムで使用する蓄電ユニットとして、複数のバッテリーセルを直列接続してバッテリースタックを構成し、所望の電圧を得られるようにした構成のものが提案されている（例えば特許文献１）。例えば、リチウムイオン電池のバッテリーセルの電圧は、２Ｖ～４Ｖ程度である。これに対して、家庭用の電源の電圧は、数百Ｖである。この場合、バッテリーセルを数十個直列に接続することで、家庭で使用する数百Ｖの電圧が確保される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－１５６２００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

複数のバッテリーセルを直列に接続して生成される電圧は数百Ｖの高電圧であり、パワーコンディショナーから蓄電池ユニットへ、又は蓄電池ユニットからパワーコンディショナーへ電力を充放電する充放電ラインには、高電圧の電流が流れている。このような高電圧が流れる充放電ラインでは、経年劣化等による問題が危惧される。

【0005】

上述の課題を鑑み、本発明は、高電圧が流れる充放電ラインの状態を評価できる蓄電制御システム及び蓄電制御方法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】

【0006】

本発明の一態様に係る蓄電制御システムは、蓄電池ユニットに用いられる蓄電池を構成する電池モジュールの充放電の制御を行う蓄電制御システムであり、前記電池モジュールへ又は前記電池モジュールから蓄電エネルギーを充電又は放電する充放電ラインの電圧から第１電圧を検出する第１電圧検出部と、前記電池モジュールのセル電圧の合計値から第２電圧を検出する第２電圧検出部と、前記第１電圧と前記第２電圧とを比較して、前記充放電ラインを評価する評価部とを備え、前記評価部は、前記第１電圧と前記第２電圧との電圧を比較し、前記第１電圧と前記第２電圧との電圧差が所定値より大きい場合には、前記充放電ラインが劣化していると評価する。

【0007】

本発明の一態様に係る蓄電制御方法は、蓄電池ユニットに用いられる蓄電池を構成する電池モジュールの充放電の制御を行う蓄電制御方法であり、前記電池モジュールへ又は前記電池モジュールから蓄電エネルギーを充電又は放電する充放電ラインの電圧から第１電圧を検出する工程と、前記電池モジュールのセル電圧の合計値から第２電圧を検出する工程とを有し、前記第１電圧と前記第２電圧とを比較して、前記第１電圧と前記第２電圧との電圧差が所定値より大きい場合には、前記充放電ラインが劣化していると評価する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、充放電ラインの計測電圧と、セル電圧の計測値の合計値とを比較することにより、充放電ラインの劣化を評価できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明に係る電源システムの概要を示すブロック図である。

【図2】本発明に係る電源システムで用いられる蓄電池ユニットの概要の説明図である。

【図3】電池モジュールのコネクタと制御管理モジュールのコネクタとを接続する中継ケーブルの概要の説明図である。

【図4】電池モジュールのコネクタと制御管理モジュールのコネクタとを接続する中継ケーブルの概要の説明図である。

【図5】電池モジュールの一例の説明図である。

【図6】制御管理モジュールの構成を示すブロック図である。

【図7】ＢＭＳ基板に配置されるＡＦＥ回路素子の概要を示すブロック図である。

【図8】電池モジュールに対応させてＡＦＥ回路素子を配置したときの説明図である。

【図9】本発明の実施形態にかかる蓄電制御システムの説明図である。

【図10】本発明の実施形態にかかる蓄電制御システムの説明に用いるフローチャートである。

【図11】本発明に係る電源システムの他の構成例の概要を示すブロック図である。

【図12】本発明に係る電源システムの他の構成例の概要を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
＜全体システム＞
図１は、本発明に係る電源システム１０の概要を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の実施形態に係る電源システム１０は、パワーコンディショナー１と、ソーラーパネル２と、蓄電池ユニット３とを含んで構成される。

【0011】

パワーコンディショナー１は、直流電源と交流電源との変換、電源電圧の制御、買電及び売電などの処理を行う。すなわち、商用電源５では交流電源を用いているのに対して、太陽光発電や蓄電には直流電源を用いる。また、商用電源５の電圧と、ソーラーパネル２や蓄電池ユニット３で用いるバッテリーの電圧は異なっている。パワーコンディショナー１は、商用電源５、ソーラーパネル２、蓄電池ユニット３との間で、直流電源と交流電源との変換及び電源電圧の制御を行っている。そして、パワーコンディショナー１は分電盤６に電力を供給し、分電盤６は各部屋のコンセントに電力を分配する。

【0012】

ソーラーパネル２は、昼間の太陽が現れる時間には発電を行えるが、夜間、太陽が沈むと発電が行えず、発電量が安定しない。蓄電池ユニット３は、昼間、商用電源５とパワーコンディショナー１を介して系統から充電を行うことが可能であり、ソーラーパネル２とパワーコンディショナー１を介して充電を行うことが可能であり、パワーコンディショナー１を介して電力の供給を補うことも可能である。蓄電池ユニット３は、夜間、商用電源５とパワーコンディショナー１を介して系統から充電を行うことが可能であり、パワーコンディショナー１を介して電力の供給を補うことも可能である。

【0013】

また、パワーコンディショナー１は、電力が不足している場合には、商用電源５から電源を買い取り、ソーラーパネル２による電力が余剰になるときには、商用電源５に電源を売るような、買電及び売電などの処理を行っている。

【0014】

また、電源システム１０には、ＥＶ（Electric Vehicle）スタンド４を組み込むことができる。ＥＶスタンド４は、電気自動車への充電を行う他、電気自動車に搭載されているバッテリーを利用して、電力を蓄積するのに用いることができる。また、ＥＶスタンド４は、パワーコンディショナー１を介して電力の供給を補うことも可能である。

【0015】

図２は、本発明に係る電源システム１０で用いられる蓄電池ユニット３の概要の説明図である。図２に示すように、蓄電池ユニット３は、例えば７個の電池モジュール１１－１～１１－７と、制御管理モジュール１２とから構成される。電池モジュール１１－１～１１－７には、複数のバッテリーセルからなるバッテリースタックが設けられている。また、電池モジュール１１－１～１１－７には、それぞれ、コネクタ１３－～１３－７及びコネクタ１４－１～１４－７が備えられている。

【0016】

制御管理モジュール１２は、電池モジュール１１－１～１１－７の充放電状態を管理している。制御管理モジュール１２には、コネクタ４５－～４５－７及びコネクタ５６－１～５６－７が備えられている。

【0017】

電池モジュール１１－１～１１－７のコネクタ１３－１～１３－７と、制御管理モジュール１２のコネクタ４５－１～４５－７とは、図３に示すような中継ケーブル６０－１～６０－７により接続される。電池モジュール１１－１～１１－７のコネクタ１４－１～１４－７と、制御管理モジュール１２のコネクタ５６－１～５６－７とは、図４に示すような中継ケーブル７０－１～７０－７により接続される。

【0018】

図３は、電池モジュール１１－１～１１－７のコネクタ１３－１～１３－７と、制御管理モジュール１２のコネクタ４５－１～４５－７とを接続する中継ケーブル６０（６０－１～６０－７）の概要の説明図である。

【0019】

図３に示すように、中継ケーブル６０は、電池モジュール１１－１～１１－７側のコネクタ６１（６１－１～６１－ｎ）と、制御管理モジュール１２側のコネクタ６２（６２－１～６２－ｎ）と、その間のケーブル６３（６３－１～６３－ｎ）とからなる。ケーブル６３（６３－１～６３－ｎ）は、正極の配線と負極の配線との２線になる。

【0020】

図４は、電池モジュール１１－１～１１－７のコネクタ１４－１～１４－７と、制御管理モジュール１２のコネクタ５６－１～５６－７とを接続する中継ケーブル７０（７０－１～７０－７）の概要の説明図である。

【0021】

図４に示すように、中継ケーブル７０（７０－１～７０－７）は、電池モジュール１１－１～１１－７側のコネクタ７１（７１－１～７１－７）と、制御管理モジュール１２側のコネクタ７２（７２－１～７２－７）と、その間のケーブル７３（７３－１～７３－７）とからなる。ケーブル７３（７３－１～７３－７）は、バッテリースタックを構成するバッテリーセルに応じた数の配線からなる。

【0022】

図５は、電池モジュール１１（１１－１～１１－７）の一例の説明図である。なお、電池モジュール１１－１～１１－７は、全て、同様に構成されている。

【0023】

図５に示すように、電池モジュール１１（１１－１～１１－７）には、直列接続されたバッテリーセル２０－１、２０－２、…、２０－ｎからなるバッテリースタックが設けられている。バッテリーセル２０－１、２０－２、…、２０－ｎとしては、例えば、リン酸鉄リチウムイオン電池が用いられる。リン酸鉄リチウムイオン電池は、リン酸鉄リチウムを正極に使用するもので、電池内部で発熱があっても結晶構造が崩壊しにくく、安全性が高いという特徴がある。１つのバッテリーセル２０－１、２０－２、…、２０－ｎのセル電圧は、セル構造により異なる。リチウムイオン電池の場合、セル電圧は、２Ｖ～４Ｖである。リン酸鉄リチウムイオン電池では、セル電圧は、例えば３．３Ｖ程度である。

【0024】

電池モジュール１１（１１－１～１１－７）には、コネクタ１３（１３－１～１３－７）及びコネクタ１４（１４－１～１４－７）が設けられる。コネクタ１３（１３－１～１３－７）は、電池モジュール１１の充放電を行うためのコネクタである。コネクタ１４（１４－１～１４－７）は、バッテリーセル２０－１、２０－２、…、２０－ｎのセル電圧を監視するためのコネクタである。

【0025】

図６は、制御管理モジュール１２の構成を示すブロック図である。図６に示すように、制御管理モジュール１２には、端子台３１と、ブレーカ３３と、ＨＶ（High-Voltage）基板４０と、ＢＭＳ（Battery Management System）基板５０とが実装されている。

【0026】

端子台３１は、パワーコンディショナー１からの配線を接続するコネクタである。端子台３１には、正極端子３１ａと、負極端子３１ｂと、接地端子３１ｃとが配設されている。この例では、接地端子３１ｃは０電位として筐体に接続している。端子台３１の正極端子３１ａ及び負極端子３１ｂから伸びる配線が充放電ライン３５ａ及び３５ｂを形成する。ブレーカ３３は、大電流が流れたときの保護用である。

【0027】

通信コネクタ３２は、パワーコンディショナー１からの通信用のシールド線を接続するコネクタである。通信コネクタ３２は、ＢＭＳ基板５０上の通信コネクタ５１と接続される。パワーコンディショナー１からのデータは、通信コネクタ３２を介して受信され、マイクロプロセッサ５４に送られる。また、マイクロプロセッサ５４からのデータが通信コネクタ３２を介してパワーコンディショナー１に送られる。

【0028】

ＨＶ基板４０は、電池モジュール１１－１～１１－７の充放電を行うための基板である。ＨＶ基板４０には、リレー４１と、電流センサ４２と、通信コネクタ４３と、コネクタ４５－１～４５－７と、通信コネクタ４６とが実装されている。

【0029】

リレー４１は、蓄電池ユニット３の動作を開始／停止させるスイッチとなる。電流センサ４２は、電池モジュール１１－１～１１－７への充放電電流を検出している。通信コネクタ４３は、ＢＭＳ基板５０上の通信コネクタ５２と接続される。通信コネクタ４３は、例えば電流センサ４２の検出電流をマイクロプロセッサ５４に送信している。

【0030】

コネクタ４５－１～４５－７は、それぞれ、電池モジュール１１－１～１１－７側のコネクタ１３－１～１３－７と接続する端子である。電池モジュール１１－１～１１－７側のコネクタ１３－１～１３－７は充放電用のコネクタであり、コネクタ１３－１～１３－７からは、バッテリースタックを構成するバッテリーセル２０－１、２０－２、…、２０－ｎの両端からの配線が導出されている。コネクタ４５－１～４５－７は直列接続して、所望の充放電電圧が得られるようにしている。

【0031】

通信コネクタ４６は、充放電ライン３５ａ及び３５ｂの電圧検出用の端子である。

【0032】

ＢＭＳ基板５０は、電池モジュール１１－１～１１－７の状態を監視及び制御するための基板である。ＢＭＳ基板５０には、通信コネクタ５１及び５２、ＡＦＥ（Analog Front End）５３、マイクロプロセッサ５４、フォトカップラ５５、コネクタ５６－１～５６－７、通信コネクタ５７、Ａ／Ｄコンバータ５８、光絶縁素子であるフォトカプラ５９が実装されている。光絶縁素子としては、フォトカプラやディジタルアイソレータ等の素子である。

【0033】

通信コネクタ５１は、通信コネクタ３２と接続され、パワーコンディショナー１との間でデータの送受を行う。通信コネクタ５２は、通信コネクタ４３と接続され、ＨＶ基板４０との間でデータの送受を行う。

【0034】

ＡＦＥ５３は、電池モジュール１１－１～１１－７のそれぞれのセル電圧を検出し、ディジタルデータに変換する。

【0035】

マイクロプロセッサ５４は、パワーコンディショナー１からのデータ、ＨＶ基板４０からのデータ、ＡＦＥ５３からのデータ等を基に、各種の制御を行う。

【0036】

フォトカップラ５５は、ＡＦＥ５３とマイクロプロセッサ５４との間を接続する。ＡＦＥ５３には高電圧が印加されるので、ＡＦＥ５３とマイクロプロセッサ５４との間は、フォトカップラ５５でアイソレーションを行っている。

【0037】

コネクタ５６－１～５６－７は、それぞれ、電池モジュール１１－１～１１－７側のコネクタ１４－１～１４－７と接続する端子である。コネクタ１４（１４－１～１４－７）は、バッテリーセル２０－１、２０－２、…、２０－ｎのセル電圧を監視するためのコネクタである。コネクタ５６－１～５６－７は、それぞれ、電池モジュール１１－１～１１－７のセル電圧をＢＭＳ基板５０側に伝達している。

【0038】

通信コネクタ５７は、ＨＶ基板４０の通信コネクタ４６と接続される。通信コネクタ５７には、充放電ライン３５ａ及び３５ｂの電圧が供給される。

【0039】

Ａ／Ｄコンバータ５８は、ＨＶ基板４０の充放電ライン３５ａ及び３５ｂ間の電圧をディジタルデータに変換し、アイソレーション用のフォトカプラ５９を介して、マイクロプロセッサ５４に送信する。

【0040】

図７は、ＢＭＳ基板５０に配置されるＡＦＥ回路素子５３０の概要を示すブロック図である。本実施形態では、電池モジュール１１－１～１１－７に対応させた数だけ、図７に示すようなＡＦＥ回路素子５３０を配置して、ＡＦＥ５３の機能を実現している。なお、ここでは、ＡＦＥ回路素子５３０の機能の中で、本発明の説明に必要な部分に限定して説明する。

【0041】

図７において、端子Ａ１、Ａ２、…、Ａｍ（ｍは任意の整数）は、バッテリースタックのセル電圧を検出するための測定端子である。バッテリースタックのセル電圧を検出する場合、端子Ａ１から端子Ａｍの順に、最も高い電位の電極から最も電位の低い電極となるように、バッテリーセルを接続する。

【0042】

端子Ａ１、Ａ２、…、Ａｍの段間の抵抗Ｒａ及びスイッチ回路Ｓａは、バッテリーセルをバランスさせるためのものである。すなわち、スイッチ回路Ｓａをオンすると、バッテリーセルの両極が抵抗Ｒａを介して接続され、バッテリーセル内のエネルギーがジュール熱により消費される。これにより、バッテリーセルの中で充電量が多いセルのエネルギーを消費させ、各バッテリーセルの充電量を均一化することができる。

【0043】

端子Ｄ１及び端子Ｄ２は、データの入出力の端子である。ＡＦＥ５３とマイクロプロセッサ５４との間は、端子Ｄ１及び端子Ｄ２を通じて、データが入出力される。

【0044】

図８は、電池モジュール１１－１～１１－７に対応させて、ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７を配置したときの説明図である。

【0045】

図５に示したように、電池モジュール１１－１～１１－７には、バッテリーセル２０－１、２０－２、…、２０－ｎからなるバッテリースタックが設けられている。各バッテリーセル２０－１、２０－２、…、２０－ｎの両端及び段間は、それぞれ、ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７の端子Ａ１、Ａ２、…、Ａｍに接続される。また、各ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７は直列に接続される。

【0046】

図８に示した構成により、各電池モジュール１１－１～１１－７のバッテリースタックを構成するバッテリーセルのセル電圧は、ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７により検出される。そして、各電池モジュール１１－１～１１－７のバッテリースタックを構成するバッテリーセルのセル電圧は、ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７によりディジタル値に変換され、フォトカップラ５５を介して、マイクロプロセッサ５４に送られる。

【0047】

＜実施形態＞
本発明の実施形態にかかる蓄電制御システムは、上述のように構成される蓄電池ユニット３における充放電ライン３５ａ及び３５ｂの劣化を判定するのに用いられる。

【0048】

図９は、本発明の実施形態にかかる蓄電制御システムの説明図である。図９に示すように、本発明の実施形態にかかる蓄電制御システムでは、充放電ライン３５ａ及び３５ｂの計測電圧は、通信コネクタ４６、通信コネクタ５７を介して、ＨＶ基板３０からＢＭＳ基板４０側に送られる。これは、充放電ライン３５ａ及び３５ｂの電圧を検出することで、充放電ライン３５ａ及び３５ｂの劣化を判定するためである。なお、通信コネクタ４６は、充放電ライン３５ａ及び３５ｂの中で、電池モジュール１１－１～１１－７から離れた側からの配線の電圧が検出できるように導出することが望ましい。

【0049】

充放電ライン３５ａ及び３５ｂの計測電圧Ｖｄｅｔは、充放電ライン３５ａ及び３５ｂに抵抗成分がないとすると、直列接続した電池モジュール１１－１～１１－７の電圧と等しくなる。

【0050】

ＶｄｅｔＶ１＋Ｖ２＋…＋Ｖ７ … （１）

【0051】

ところが、充放電ライン３５ａ、３５ｂと、コネクタ４５－１から４５－７と、コネクタ６０－１から６０－７と、コネクタ１３－１から１３－７とが劣化すると、図９に示すように、抵抗成分Ｒｄａ及びＲｄｂが発生する。これにより、充放電ライン３５ａ及び３５ｂの計測電圧Ｖｄｅｔは、以下のようになる。

【0052】

Ｖｄｅｔ＝ＶＬ＝Ｖ１＋Ｖ２＋…＋Ｖ７±Ｖｅ … （２）

【0053】

ここで、電圧Ｖｅは、抵抗成分Ｒｄａ及び抵抗成分Ｒｄｂの両端に発生する電圧による変動成分である。抵抗成分Ｒｄａ及びＲｄｂの両端に発生する電圧は、充放電ライン３５ａ及び３５ｂを流れる電流をＩとすると、（Ｉ×Ｒａ）及び（Ｉ×Ｒｂ）となる。充放電ライン３５ａ及び３５ｂと、コネクタ４５－１から４５－７と、コネクタ６０－１から６０－７と、コネクタ１３－１から１３－７とには、充放電電流が流れることから、電流Ｉは大きく、これに伴い、抵抗成分Ｒｄａ及びＲｄｂによる変動成分の電圧Ｖｅは大きくなる。

【0054】

一方、図８に示すように、各電池モジュール１１－１～１１－７の電圧Ｖ１～Ｖ７は、各電池モジュール１１－１のバッテリーセル２０－１～２０－ｎのセル電圧の加算値となる。すなわち、各電池モジュール１１－１のバッテリーセル２０－１～２０－ｎのセル電圧をＶｃｌ＿１～Ｖｃｎ＿１、Ｖｃｌ＿２～Ｖｃｎ＿２、…、Ｖｃｌ＿７～Ｖｃｎ＿７とすると、各電池モジュール１１－１～１１－７の電圧Ｖ１～Ｖ７は、以下のようになる。

【0055】

Ｖ１＝Ｖｃ１＿１＋Ｖｃ２＿１＋…＋Ｖｃｎ＿１
Ｖ２＝Ｖｃ１＿２＋Ｖｃ２＿２＋…＋Ｖｃｎ＿２
…
Ｖ７＝Ｖｃ１＿７＋Ｖｃ２＿７＋…＋Ｖｃｎ＿７ … （３）

【0056】

各電池モジュール１１－１～１１－７のバッテリーセル２０－１～２０－ｎのセル電圧の計測値の合計値Ｖｔｏｔａｌは、以下のようになる。

【0057】

Ｖｔｏｔａｌ＝（Ｖｃ１＿１＋Ｖｃ２＿１＋…＋Ｖｃｎ＿１）＋Ｖｃ１＿２＋Ｖｃ２＿２＋…＋Ｖｃｎ＿２）＋…＋（Ｖｃ１＿７＋Ｖｃ２＿７＋…＋Ｖｃｎ＿７）
＝Ｖ１＋Ｖ２＋…＋Ｖ７ … （４）

【0058】

なお、電池モジュール１１－１～１１－７からＡＦＥ５３までの経路に流れる電流は僅かであるから、その経路の抵抗成分で発生する電圧は無視できる。

【0059】

（２）で示した、充放電ライン３５ａ及び３５ｂと、コネクタ４５－１から４５－７と、コネクタ６０－１から６０－７と、コネクタ１３－１から１３－７とにおける計測電圧Ｖｄｅｔと、（４）式で示した各電池モジュール１１－１～１１－７のバッテリーセル２０－１～２０－ｎのセル電圧の計測値の合計値Ｖｔｏｔａｌとを比較すると、以下のようになる。

【0060】

Ｖｄｅｔ－Ｖｔｏｔａｌ
＝（Ｖ１＋Ｖ２＋…＋Ｖ７±Ｖｅ）－（Ｖ１＋Ｖ２＋…＋Ｖ７）
＝±Ｖｅ … （５）

【0061】

上式で示すように、通信コネクタ４６から通信コネクタ５７を介して送られ、Ａ／Ｄコンバータ５８（第１電圧検出部）でディジタルデータに変換された、充放電ライン３５ａ及び３５ｂと、コネクタ４５－１から４５－７と、コネクタ６０－１から６０－７と、コネクタ１３－１から１３－７とにおける計測電圧Ｖｄｅｔ（第１検出電圧）と、ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７（第２電圧検出部）から取得され、マイクロプロセッサ５４で求められた各電池モジュール１１－１～１１－７のバッテリーセル２０－１～２０－ｎのセル電圧の計測値の合計値Ｖｔｏｔａｌ（第２検出電圧）との差電圧（Ｖｄｅｔ－Ｖｔｏｔａｌ）により、抵抗成分Ｒｄａ及び抵抗成分Ｒｄｂの両端に発生する変動成分の電圧±Ｖｅを取得できる。充放電ライン３５ａ及び３５ｂと、コネクタ４５－１から４５－７と、コネクタ６０－１から６０－７と、コネクタ１３－１から１３－７との劣化が進むと、抵抗成分Ｒｄａ及び抵抗成分Ｒｄｂが大きくなり、変動成分の電圧±Ｖｅが大きくなる。このことから、マイクロプロセッサ３４（評価部）は、充放電ライン３５ａ及び３５ｂの計測電圧Ｖｄｅｔと、各電池モジュール１１－１～１１－７のバッテリーセル２０－１～２０－ｎのセル電圧の計測値の合計値Ｖｔｏｔａｌとの差電圧を比較することで、充放電ライン３５ａ及び３５ｂと、コネクタ４５－１から４５－７と、コネクタ６０－１から６０－７と、コネクタ１３－１から１３－７との劣化を評価できる。

【0062】

なお、上述の例では、送られる充放電ライン３５ａ及び３５ｂと、コネクタ４５－１から４５－７と、コネクタ６０－１から６０－７と、コネクタ１３－１から１３－７とにおける計測電圧Ｖｄｅｔは、通信コネクタ４６から、通信コネクタ５７を介して、Ａ／Ｄコンバータ５８でディジタルデータに変換してマイクロプロセッサ５４に送っているが、充放電ライン３５ａ及び３５ｂと、コネクタ４５－１から４５－７と、コネクタ６０－１から６０－７と、コネクタ１３－１から１３－７とにおける計測電圧ＶｄｅｔをＡＦＥ５３では、ディジタルデータに変換してマイクロプロセッサ５４に送るようにしても良い。

【0063】

図１０は、本発明の実施形態にかかる蓄電制御システムの説明に用いるフローチャートである。

【0064】

（ステップＳ１０１）マイクロプロセッサ５４は、充放電ライン３５ａ及び３５ｂの計測電圧Ｖｄｅｔを取得する。

【0065】

（ステップＳ１０２）マイクロプロセッサ５４は、電池モジュール１１－１～１１－７のバッテリーセル２０－１～２０－ｎのセル電圧の計測値の合計値Ｖｔｏｔａｌを算出する。

【0066】

（ステップＳ１０３）マイクロプロセッサ５４は、充放電ライン３５ａ及び３５ｂの計測電圧Ｖｄｅｔと、各電池モジュール１１－１～１１－７のバッテリーセル２０－１～２０－ｎのセル電圧の計測値の合計値Ｖｔｏｔａｌとの差電圧を算出する。

【0067】

（ステップＳ１０４）マイクロプロセッサ５４は、計測電圧Ｖｄｅｔと合計値Ｖｔｏｔａｌとの差電圧が所定値Ｖｔｈより大きいか否かを判定する。マイクロプロセッサ５４は、計測電圧Ｖｄｅｔと合計値Ｖｔｏｔａｌとの差電圧が所定値Ｖｔｈより小さければ（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、処理を終了し、計測電圧Ｖｄｅｔと合計値Ｖｔｏｔａｌとの差電圧が所定値Ｖｔｈより大きければ（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１０５に進める。

【0068】

（ステップＳ１０５）マイクロプロセッサ５４は、充放電ライン３５ａ及び３５ｂと、コネクタ４５－１から４５－７と、コネクタ６０－１から６０－７と、コネクタ１３－１から１３－７との充放電の経路が劣化していると判定して、警告を出力する。

【0069】

以上説明したように、本実施形態では、充放電ライン３５ａ及び３５ｂと、コネクタ４５－１から４５－７と、コネクタ６０－１から６０－７と、コネクタ１３－１から１３－７とにおける計測電圧Ｖｄｅｔと、各電池モジュール１１－１～１１－７のバッテリーセル２０－１～２０－ｎのセル電圧の計測値の合計値Ｖｔｏｔａｌとを比較することにより、充放電ライン３５ａ及び３５ｂと、コネクタ４５－１から４５－７と、コネクタ６０－１から６０－７と、コネクタ１３－１から１３－７との充放電の経路における劣化を評価できる。

【0070】

上述した実施形態における電源システム１０の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

【0071】

また、上述した実施形態において、電源システムを図１１に示す構成としてもよい。図１１は、本発明に係る電源システムの他の構成例の概要を示すブロック図である。図１１の電源システム１０Ａにおいて、ソーラーパネル２、蓄電池ユニット３及びＥＶスタンド４の各々は、パワーコンディショナー１Ａ、１Ｂ、１Ｃのそれぞれに独立して接続されている。
図１１において、パワーコンディショナー１Ａ、１Ｂ及び１Ｃの各々は、分電盤６を介して、ソーラーパネル２、蓄電池ユニット３、ＥＶスタンド４のそれぞれの間における電力（電気エネルギー）の供給または需給を行っている。
図１１における、蓄電池ユニット３の構成及び動作については、すでに説明した本実施形態における蓄電池ユニット３と同様である。

【0072】

また、上述した実施形態において、電源システムを図１２に示す構成としてもよい。図１２は、本発明に係る電源システムの他の構成例の概要を示すブロック図である。図１２の電源システム１０Ｂにおいて、ソーラーパネル２及び蓄電池ユニット３の各々はパワーコンディショナー１Ｄに接続され、ＥＶスタンド４は、パワーコンディショナー１Ｃに接続されている。
図１２において、パワーコンディショナー１Ｃ及び１Ｄの各々は、分電盤６を介して、ソーラーパネル２、蓄電池ユニット３、ＥＶスタンド４のそれぞれの間における電力（電気エネルギー）の供給または需給を行っている。
図１２における、蓄電池ユニット３の構成及び動作については、すでに説明した本実施形態における蓄電池ユニット３と同様である。

【0073】

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

【符号の説明】

【0074】

１…パワーコンディショナー、２…ソーラーパネル、３…蓄電池ユニット、１１（１１－１～１１－７）…電池モジュール、１２…制御管理モジュール、３５ａ，３５ｂ…充放電ライン、４０…ＨＶ基板、５０…ＢＭＳ基板、５３…ＡＦＥ、５４…マイクロプロセッサ、５３０－１～５３０－７…ＡＦＥ回路素子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】