JP2024097698A - 制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】異常が検出された蓄電池より下位側の蓄電池の電力を有効に活用可能な制御装置及び制御方法を実現する。【解決手段】ＢＭＵ（１１ａ～４１ｄ）は、少なくとも１つの蓄電池（１２ａ～４２ｄ）の異常を検出する異常検出部と、異常検出部によって異常が検出された場合、異常検出配列を切り離し、かつ、異常が検出されない蓄電池に設けられる他のＢＭＵと通信可能な状態を維持する制御部と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、制御装置及び制御方法に関する。

特許文献１には、電池ユニットに異常が発生した場合に、異常が発生していない電池ユニットのみで運転を継続する縮退運転が記載されている。

特開２０２１－１２５９５２号公報

しかしながら、特許文献１には、上述の縮退運転の具体的な方法については何ら記載されていない。

本開示の一態様は、蓄電池の電力を有効に活用可能な制御装置及び制御方法を実現することを目的とする。

前記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る制御装置は、複数の蓄電池のそれぞれに設けられる制御装置であって、隣り合う制御装置同士が通信可能となるように第１方向に沿って一列に接続することにより配列が形成され、前記配列は隣接するように複数形成され、前記複数の配列の先頭に位置する制御装置同士が通信可能となるように第２方向に沿って一列に接続されており、前記複数の蓄電池のうち、少なくとも１つの蓄電池の異常を検出する異常検出部と、前記異常検出部によって前記異常が検出された場合、前記異常が検出された蓄電池を含む配列である異常検出配列を電力線から切り離し、かつ、前記異常検出配列に含まれる蓄電池のうち、前記異常が検出されない蓄電池に設けられる他の制御装置と通信可能な状態を維持する制御部と、を備える。

前記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る制御方法は、複数の蓄電池のそれぞれに設けられる制御装置に用いられる制御方法であって、隣り合う制御装置同士が通信可能となるように第１方向に沿って一列に接続することにより配列が形成され、前記配列は隣接するように複数形成され、前記複数の配列の先頭に位置する制御装置同士が通信可能となるように第２方向に沿って一列に接続されており、前記複数の蓄電池のうち、少なくとも１つの蓄電池の異常を検出し、前記異常が検出された蓄電池を含む配列である異常検出配列を電力線から切り離し、かつ、前記異常検出配列に含まれる蓄電池のうち、前記異常が検出されない蓄電池に設けられる他の制御装置と通信可能な状態を維持する。

本開示の各態様に係る制御装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記制御装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより前記制御装置をコンピュータにて実現させる制御プログラム、及びそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本開示の範疇に入る。

本開示の一態様によれば、蓄電池の電力を有効に活用することが可能となる。

本開示の実施形態に係る蓄電システムの一例を示す概略構成図である。 本開示の実施形態に係る電池ユニットの一例を示す概略構成図である。 本開示の実施形態に係る所定装置の機能ブロック図である。 本開示の実施形態に係る制御装置の一動作例を説明するフローチャートである。

以下、本開示の一実施形態について、詳細に説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

（蓄電システム１００）
図１は、本開示の実施形態に係る蓄電システム１００の一例を示す概略構成図である。図１を用いて蓄電システム１００の概要を説明する。

図１に示すように、蓄電システム１００は、複数の電池ユニット１ａ～１ｄ，２ａ～２ｄ，３ａ～３ｄ及び４ａ～４ｄ、上位システム３、高電位母線５ａ、低電位母線５ｂ及び配線１４ａ～４４ａを備えている。以下では、電池ユニット１ａ～１ｄ，２ａ～２ｄ，３ａ～３ｄ及び４ａ～４ｄを総称して「電池ユニット１ａなど」と表記する場合がある。なお、電池ユニットは、「電池パック」、「電池モジュール」と呼ばれることもある。電池ユニット１ａ～１ｄ，２ａ～２ｄ，３ａ～３ｄ及び４ａ～４ｄは、格子状に配置されている。

電池ユニット１ａ～１ｄ，２ａ～２ｄ，３ａ～３ｄ及び４ａ～４ｄはそれぞれ、蓄電池１２ａ～１２ｄ，２２ａ～２２ｄ，３２ａ～３２ｄ及び４２ａ～４２ｄと、ＢＭＵ１１ａ～１１ｄ，２１ａ～２１ｄ，３１ａ～３１ｄ及び４１ａ～４１ｄ（Battery Management Unit）を備えている。以下では、蓄電池１２ａ～１２ｄ，２２ａ～２２ｄ，３２ａ～３２ｄ，４２ａ～４２ｄを総称して「蓄電池１２ａなど」と表記する場合がある。また、ＢＭＵ１１ａ～１１ｄ，２１ａ～２１ｄ，３１ａ～３１ｄ，４１ａ～４１ｄを総称して「ＢＭＵ１１ａなど」と表記する場合がある。

図１に示す例では、蓄電システム１００が１６個の蓄電池を備える例を示しているが、蓄電システム１００が備える蓄電池の数はこれに限定されず適宜変更可能である。また、蓄電池のそれぞれにはＢＭＵが設けられるため、ＢＭＵの数は、蓄電池の数と同じになる。すなわち、本実施形態ではＢＭＵの数は、１６個である。

蓄電池１２ａなどは、ＢＭＵ１１ａなどの制御によって充電したり放電したりする。蓄電池１２ａなどの一例として、リチウムイオン電池を挙げることができるが、これに限定されず、充放電可能な電池であれば他の電池でもよい。

ＢＭＵ１１ａなどは上位システム３から受信した信号に従い、蓄電池１２ａなどの充電及び放電の切換を行う。また、ＢＭＵ１１ａなどは蓄電池１２ａなどの電圧及び温度を測定し、蓄電池１２ａなどを監視する。例えば、ＢＭＵ１１ａなどは蓄電池１２ａなどの充電時における過充電、放電時における過放電及び温度異常を検出する。蓄電池１２ａなどの電圧は、図示しない電圧センサによって取得可能である。蓄電池１２ａなどの温度は、図示しない温度センサによって取得可能である。また、図１に示すように各ＢＭＵは、他のＢＭＵと通信を行うための送受信ポートＩＦ１～ＩＦ４を備えている。

上位システム３は、ＢＭＵ１１ａを介し、蓄電池１２ａなどの充電及び放電の切換を制御して、蓄電システム１００が放電する総電力量の管理及び調整などを行う。

（蓄電システム１００の電気的接続）
図１に示すように、蓄電池１２ａ～１２ｄは、配線１４ａを介して直列に接続されている。蓄電池１２ａ～１２ｄが直列に接続されることにより、配列Ｃ１が形成される。同様に、蓄電池２２ａ～２２ｄは、配線２４ａを介して直列に接続されている。蓄電池２２ａ～２２ｄが直列に接続されることにより、配列Ｃ２が形成される。

同様に、蓄電池３２ａ～３２ｄは、配線３４ａを介して直列に接続されている。蓄電池３２ａ～３２ｄが直列に接続されることにより、配列Ｃ３が形成される。同様に、蓄電池４２ａ～４２ｄは、配線４４ａを介して直列に接続されている。蓄電池４２ａ～４２ｄが直列に接続されることにより、配列Ｃ４が形成される。

図１に示すＹ軸方向は、蓄電池１２ａなどの直列接続の方向を示す。図１に示すＸ軸方向は、Ｙ軸方向に対して直交する方向を示す。各蓄電池は、各電池ユニットに搭載されるものであるから、例えば配列Ｃ１は、電池ユニット１ａ～１ｄがＹ軸方向に沿って接続されることにより形成される列ともいえる。また、各電池ユニットは各ＢＭＵを備えるものであるから、例えば配列Ｃ１は、ＢＭＵ１１ａ～１１ｄがＹ軸方向に沿って接続されることにより形成される列ともいえる。

図１に示すように、高電位母線５ａには蓄電池１２ｄ，２２ｄ，３２ｄ，４２ｄが電気的に接続される。低電位母線５ｂには蓄電池１２ａ，２２ａ，３２ａ，４２ａが電気的に接続される。高電位母線５ａは、上位システム３の高電位側に接続される母線を示し、低電位母線５ｂは、上位システム３の低電位側に接続される母線を示す。すなわち、本実施形態では配列Ｃ１～Ｃ４は、高電位母線５ａ及び低電位母線５ｂを介して並列に接続されている。上述のＸ軸方向は、配列Ｃ１～Ｃ４が並列接続している方向と言い換えられてもよい。

高電位母線５ａ及び低電位母線５ｂは、上位システム３に電気的に接続されている。蓄電システム１００は、上位システム３を介して外部の機器に電力を供給したり、外部の電源から電力を受電したりする。

（蓄電システム１００の通信接続）
図１に示すように、それぞれの配列Ｃ１～Ｃ４において隣り合うＢＭＵ同士の送受信ポートがハーネスを介して接続され、通信を行うことが可能となっている。以下、具体的に説明する。なお、ＢＭＵが隣り合うとは、対象となるＢＭＵを備える電池ユニット同士が隣り合うことを意味する。

ＢＭＵ１１ａを配列Ｃ１の先頭に位置するＢＭＵと定義する。ＢＭＵ１１ｄを配列Ｃ１の末尾に位置するＢＭＵと定義する。同様に、ＢＭＵ２１ａを配列Ｃ２の先頭に位置するＢＭＵと定義する。ＢＭＵ２１ｄを配列Ｃ２の末尾に位置するＢＭＵと定義する。同様に、ＢＭＵ３１ａを配列Ｃ３の先頭に位置するＢＭＵと定義する。ＢＭＵ３１ｄを配列Ｃ３の末尾に位置するＢＭＵと定義する。同様に、ＢＭＵ４１ａを配列Ｃ４の先頭に位置するＢＭＵと定義する。ＢＭＵ４１ｄを配列Ｃ４の末尾に位置するＢＭＵと定義する。配列Ｃ１～Ｃ４において、先頭側を上位側、末尾側を下位側と定義する。例えば、ＢＭＵ１１ａとＢＭＵ１１ｂとの関係に着目すると、ＢＭＵ１１ａが上位側のＢＭＵとなり、ＢＭＵ１１ｂが下位側のＢＭＵとなる。また、ＢＭＵ１１ｂとＢＭＵ１１ｃとの関係に着目すると、ＢＭＵ１１ｂが上位側のＢＭＵとなり、ＢＭＵ１１ｃが下位側のＢＭＵとなる。

配列Ｃ１において、上位側のＢＭＵ１１ａの送受信ポートＩＦ３と下位側のＢＭＵ１１ｂの送受信ポートＩＦ４とがハーネス１３ｂを介して通信が可能となるように接続されている。同様に、上位側のＢＭＵ１１ｂの送受信ポートＩＦ３と下位側のＢＭＵ１１ｃの送受信ポートＩＦ４とがハーネス１３ｃを介して通信が可能となるように接続されている。同様に、上位側のＢＭＵ１１ｃの送受信ポートＩＦ３と下位側のＢＭＵ１１ｄの送受信ポートＩＦ４とがハーネス１３ｄを介して通信が可能となるように接続されている。

このように、配列Ｃ１において隣り合うＢＭＵ１１ａ～１１ｄは、ハーネス１３ｂ～１３ｄを介して通信が可能となるようにＹ軸方向において一列に接続されている。このため、配列Ｃ１はＢＭＵ１１ａ～１１ｄの通信接続によって形成される配列と表記することもできる。

続いて配列Ｃ２～Ｃ４について説明する。なお、図面のスペースの都合上、配列Ｃ２～Ｃ４において、一部の送受信ポートＩＦ１～ＩＦ４の図示は省略されている。配列Ｃ２において、上位側のＢＭＵ２１ａの送受信ポートＩＦ３と下位側のＢＭＵ２１ｂの送受信ポートＩＦ４とがハーネス２３ｂを介して通信が可能となるように接続されている。同様に、上位側のＢＭＵ２１ｂの送受信ポートＩＦ３と下位側のＢＭＵ２１ｃの送受信ポートＩＦ４とがハーネス２３ｃを介して通信が可能となるように接続されている。同様に、上位側のＢＭＵ２１ｃの送受信ポートＩＦ３と下位側のＢＭＵ２１ｄの送受信ポートＩＦ４とがハーネス２３ｄを介して通信が可能となるように接続されている。

このように、配列Ｃ２において隣り合うＢＭＵ２１ａ～２１ｄは、ハーネス２３ｂ～２３ｄを介して通信が可能となるようにＹ軸方向において一列に接続されている。このため、配列Ｃ２はＢＭＵ２１ａ～２１ｄの通信接続によって形成される配列と表記することもできる。

配列Ｃ３において、上位側のＢＭＵ３１ａの送受信ポートＩＦ３と下位側のＢＭＵ３１ｂの送受信ポートＩＦ４とがハーネス３３ｂを介して通信が可能となるように接続されている。同様に、上位側のＢＭＵ３１ｂの送受信ポートＩＦ３と下位側のＢＭＵ３１ｃの送受信ポートＩＦ４とがハーネス３３ｃを介して通信が可能となるように接続されている。同様に、上位側のＢＭＵ３１ｃの送受信ポートＩＦ３と下位側のＢＭＵ３１ｄの送受信ポートＩＦ４とがハーネス３３ｄを介して通信が可能となるように接続されている。

このように、配列Ｃ３において隣り合うＢＭＵ３１ａ～３１ｄは、ハーネス３３ｂ～３３ｄを介して通信が可能となるようにＹ軸方向において一列に接続されている。このため、配列Ｃ３はＢＭＵ３１ａ～３１ｄの通信接続によって形成される配列と表記することもできる。

配列Ｃ４において、上位側のＢＭＵ４１ａの送受信ポートＩＦ３と下位側のＢＭＵ４１ｂの送受信ポートＩＦ４とがハーネス４３ｂを介して通信が可能となるように接続されている。同様に、上位側のＢＭＵ４１ｂの送受信ポートＩＦ３と下位側のＢＭＵ４１ｃの送受信ポートＩＦ４とがハーネス４３ｃを介して通信が可能となるように接続されている。同様に、上位側のＢＭＵ４１ｃの送受信ポートＩＦ３と下位側のＢＭＵ４１ｄの送受信ポートＩＦ４とがハーネス４３ｄを介して通信が可能となるように接続されている。

このように、配列Ｃ４において隣り合うＢＭＵ４１ａ～４１ｄは、ハーネス４３ｂ～４３ｄを介して通信が可能となるようにＹ軸方向において一列に接続されている。このため、配列Ｃ４はＢＭＵ４１ａ～４１ｄの通信接続によって形成される配列と表記することもできる。

図１に示すように、配列Ｃ１～Ｃ４の先頭の位置において隣り合うＢＭＵ同士の送受信ポートがハーネスを介して接続され、通信を行うことが可能となっている。具体的には、ＢＭＵ１１ａの送受信ポートＩＦ２とＢＭＵ２１ａの送受信ポートＩＦ１とがハーネス２３ａを介して通信が可能となるように接続されている。同様に、ＢＭＵ２１ａの送受信ポートＩＦ２とＢＭＵ３１ａの送受信ポートＩＦ１とがハーネス３３ａを介して通信が可能となるように接続されている。同様に、ＢＭＵ３１ａの送受信ポートＩＦ２とＢＭＵ４１ａの送受信ポートＩＦ１とがハーネス４３ａを介して通信が可能となるように接続されている。

このように、本実施形態では、配列Ｃ１～Ｃ４の先頭に位置するＢＭＵ１１ａ，２１ａ，３１ａ及び４１ａは、ハーネス２３ａ～４３ａを介して通信が可能となるようにＸ軸方向において一列に接続されている。通信が可能となるように一列に接続されるＢＭＵ１１ａ，２１ａ，３１ａ及び４１ａによって、配列Ｒ１が形成される。

Ｘ軸方向において、上位システム３側を上位側と定義する。例えば、ＢＭＵ１１ａとＢＭＵ２１ａとの関係に着目すると、ＢＭＵ１１ａが上位側のＢＭＵとなり、ＢＭＵ２１ａが下位側のＢＭＵとなる。また、ＢＭＵ２１ａとＢＭＵ３１ａとの関係に着目すると、ＢＭＵ２１ａが上位側のＢＭＵとなり、ＢＭＵ３１ａが下位側のＢＭＵとなる。また、ＢＭＵ３１ａとＢＭＵ４１ａとの関係に着目すると、ＢＭＵ３１ａが上位側のＢＭＵとなり、ＢＭＵ４１ａが下位側のＢＭＵとなる。

図１に示すように、ＢＭＵ１１ａの送受信ポートＩＦ１と上位システム３に設けられる通信ポート５０とがハーネス１３ａを介して通信が可能となるように接続されている。

次に、図２を参照して、電池ユニット１ａの構成例について図２を参照して説明する。他の電池ユニット１ｂ～１ｄ，２ａ～２ｄ，３ａ～３ｄ及び４ａ～４ｄも、構成自体は電池ユニット１ａと同じであるため、ここでは代表として電池ユニット１ａを取り上げて説明することとし、他の電池ユニット１ｂ～１ｄ，２ａ～２ｄ，３ａ～３ｄ及び４ａ～４ｄの構成例の図示は省略する。

図２に示すように、電池ユニット１ａは、既に述べた蓄電池１２ａ及びＢＭＵ１１ａを備えている。ＢＭＵ１１ａは、既に述べた送受信ポートＩＦ１～ＩＦ４の他に、蓄電池１２ａを高電位母線５ａ及び低電位母線５ｂに接続するための第１接続スイッチ１８及び第２接続スイッチ１９と、プリチャージ抵抗１７と、所定装置６０をさらに備える。

プリチャージ抵抗１７は、電池ユニット１ａを高電位母線５ａ及び低電位母線５ｂに接続した際に流れる突入電流を緩和する。プリチャージ抵抗１７及び第１接続スイッチ１８は、第２接続スイッチ１９と並列に接続されている。ＢＭＵ１１ａは、蓄電池１２ａの電圧に基づいて、第１接続スイッチ１８及び第２接続スイッチ１９のオンオフを切り替える。例えば、突入電流が流れるおそれがある場合、ＢＭＵ１１ａは、第１接続スイッチ１８をオンし、第２接続スイッチ１９をオフする。その一方で、突入電流が流れるおそれがない場合、ＢＭＵ１１ａは、第２接続スイッチ１９をオンし、第１接続スイッチ１８をオフする。

所定装置６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及び入出力部を備える汎用のマイクロコンピュータである。マイクロコンピュータには、コンピュータプログラムがインストールされている。コンピュータプログラムを実行することにより、マイクロコンピュータは複数の情報処理回路として機能する。なおここでは、ソフトウェアによって複数の情報処理回路を実現する例を示すが、もちろん以下に示す各情報処理を実行するための専用のハードウェアを用意して情報処理回路を構成することも可能である。また複数の情報処理回路を個別のハードウェアにより構成してもよい。図３は、所定装置６０の機能ブロック図である。図３に示すように、所定装置６０は、複数の情報処理機能の一例として、異常検出部６１、及び制御部６２を備えている。

異常検出部６１及び制御部６２の一機能について説明する。異常検出部６１は、図示しない電圧センサ及び温度センサから取得した電圧及び温度に基づいて蓄電池１２ａの異常を検出する。また、異常検出部６１は、蓄電池１２ａの劣化度を推定し、推定した劣化度に基づいて蓄電池１２ａの異常を検出してもよい。制御部６２は、異常検出部６１によって蓄電池１２ａの異常が検出された場合、蓄電池１２ａを高電位母線５ａ又は低電位母線５ｂから切り離す。具体的な切り離し方法の一例については後述する。

次に、図４のフローチャートを参照して、異常検出部６１及び制御部６２の一動作例について説明する。このフローチャートでは、蓄電池３２ｂに異常が発生したものとして説明する。ＢＭＵ１１ａは、上位システム３からの指令にしたがい、他のＢＭＵを制御するものであるから、以下では、ＢＭＵ１１ａを「親マスタＢＭＵ１１ａ」と表記することがある。このフローチャートでは、異常検出部６１及び制御部６２の主体を親マスタＢＭＵ１１ａとして説明する。ただし、一部の処理では、制御部６２の主体が親マスタＢＭＵ１１ａとは異なるＢＭＵとなることもある。ＢＭＵ２１ａ，ＢＭＵ３１ａ及びＢＭＵ４１ａはそれぞれ、Ｙ軸方向において下位側に接続されるＢＭＵ２１ｂ～２１ｄ，ＢＭＵ３１ｂ～３１ｄ及びＢＭＵ４１ｂ～４１ｄを親マスタＢＭＵ１１ａからの指令にしたがって制御するものである。したがって、以下では、ＢＭＵ２１ａを列マスタＢＭＵ２１ａと表記する場合がある。同様に、ＢＭＵ３１ａを列マスタＢＭＵ３１ａと表記し、ＢＭＵ４１ａを列マスタＢＭＵ４１ａと表記する場合がある。

ステップＳ１０において、異常検出部６１は、所定の周期で蓄電池の状態を逐次取得し、蓄電池に異常が発生しているか否かを検出する。ここでいう蓄電池とは、蓄電池１２ａ～１２ｄ，２２ａ～２２ｄ，３２ａ～３２ｄ及び４２ａ～４２ｄのことを意味する。より詳しくは、蓄電池の異常としては、電圧異常及び温度異常などが挙げられる。

異常検出部６１が蓄電池の異常を検出しない場合（ステップＳ１０でＮＯ）、一連の処理は終了する。一方、異常検出部６１が蓄電池の異常を検出した場合（ステップＳ１０でＹＥＳ）、処理はステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１において、ＢＭＵ３１ｂが有する所定装置６０の一機能である制御部６２は、蓄電池３２ｂに異常が発生したことを示す信号を親マスタＢＭＵ１１ａに出力する。以下、この信号を第１信号と称する。制御部６２は、各ＢＭＵに搭載される一機能であるから、以下では、制御主体をＢＭＵとして記載する。ＢＭＵ３１ｂは、蓄電池３２ｂに異常が発生したことを示す第１信号をハーネス３３ｂを介して列マスタＢＭＵ３１ａに送信する。第１信号を受信した列マスタＢＭＵ３１ａは、第１信号をハーネス３３ａを介して列マスタＢＭＵ２１ａに送信する。第１信号を受信した列マスタＢＭＵ２１ａは、第１信号をハーネス２３ａを介して親マスタＢＭＵ１１ａに送信する。このように第１信号は、ＢＭＵ３１ｂから列マスタＢＭＵ３１ａ，２１ａを介して親マスタＢＭＵ１１ａに送信される。第１信号を受信することにより、親マスタＢＭＵ１１ａは、蓄電池３２ｂに異常が発生したことを検出できるため、異常検出部６１として機能する。

異常が検出された蓄電池３２ｂについて、蓄電システム１００に対する電気的な接続を解除する必要がある。すなわち、異常が検出された蓄電池３２ｂを含む配列Ｃ３を高電位母線５ａ又は低電位母線５ｂから切り離す必要がある。以下では、異常が検出された蓄電池３２ｂを含む配列Ｃ３を「異常検出配列Ｃ３」と表記する場合がある。

第１信号を受信した親マスタＢＭＵ１１ａは、電池ユニット３ｂの第２接続スイッチ１９をオフするための信号をハーネス２３ａを介して列マスタＢＭＵ２１ａに送信する。以下、この信号を第２信号と称する。第２信号を受信した列マスタＢＭＵ２１ａは、第２信号をハーネス３３ａを介して列マスタＢＭＵ３１ａに送信する。第２信号を受信した列マスタＢＭＵ３１ａは、第２信号をハーネス３３ｂを介してＢＭＵ３１ｂに送信する。第２信号を受信したＢＭＵ３１ｂは、電池ユニット３ｂの第２接続スイッチ１９をオフする。これにより、異常検出配列Ｃ３は、高電位母線５ａ又は低電位母線５ｂから切り離される。

その後、処理はステップＳ１２に進み、ＢＭＵ３１ｂは、電池ユニット３ｂの第２接続スイッチ１９をオフしたことを示す信号をハーネス３３ｂを介して列マスタＢＭＵ３１ａに送信する。以下、この信号を第３信号と称する。第３信号を受信した列マスタＢＭＵ３１ａは、第３信号をハーネス３３ａを介して列マスタＢＭＵ２１ａに送信する。第３信号を受信した列マスタＢＭＵ２１ａは、第３信号をハーネス２３ａを介して親マスタＢＭＵ１１ａに送信する。このように第３信号は、ＢＭＵ３１ｂから列マスタＢＭＵ３１ａ，２１ａを介して親マスタＢＭＵ１１ａに送信される。

第３信号を受信した親マスタＢＭＵ１１ａは、異常が検出された蓄電池３２ｂを含む電池ユニット３ｂ及び電池ユニット３ｂよりＹ軸方向において下位側に位置する電池ユニット３ｃ，３ｄの動作を停止させるための信号をハーネス２３ａを介して列マスタＢＭＵ２１ａに送信する。以下、この信号を第４信号と称する。第４信号を受信した列マスタＢＭＵ２１ａは、第４信号をハーネス３３ａを介して列マスタＢＭＵ３１ａに送信する。第４信号を受信した列マスタＢＭＵ３１ａは、第４信号をハーネス３３ｂを介してＢＭＵ３１ｂに送信する。第４信号を受信したＢＭＵ３１ｂは、第４信号をハーネス３３ｃを介してＢＭＵ３１ｃに送信する。第４信号を受信したＢＭＵ３１ｃは、第４信号をハーネス３３ｄを介してＢＭＵ３１ｄに送信する。

第４信号を受信したＢＭＵ３１ｂは、電池ユニット３ｂの動作を停止させる。具体的には、ＢＭＵ３１ｂは、電池ユニット３ｂの電源をオフする。同様に、第４信号を受信したＢＭＵ３１ｃは、電池ユニット３ｃの電源をオフする。同様に、第４信号を受信したＢＭＵ３１ｄは、電池ユニット３ｄの電源をオフする。これにより、異常が検出された蓄電池３２ｂを含む電池ユニット３ｂ及び電池ユニット３ｂよりＹ軸方向において下位側に位置する電池ユニット３ｃ，３ｄの動作は停止する。

その後、処理はステップＳ１３に進み、親マスタＢＭＵ１１ａと異常検出配列Ｃ３に含まれる列マスタＢＭＵ３１ａとの通信は、引き続き可能となっている。すなわち、親マスタＢＭＵ１１ａは、異常が検出された蓄電池３２ｂを含む電池ユニット３ｂ及び電池ユニット３ｂよりＹ軸方向において下位側に位置する電池ユニット３ｃ，３ｄの動作を停止する一方で、電池ユニット３ｂよりＹ軸方向において上位側に位置する電池ユニット３ａの動作は停止させない。これにより、Ｘ軸方向において異常検出配列Ｃ３より下位側に位置する配列Ｃ４のＢＭＵ４１ａ～４１ｄは、異常検出配列Ｃ３に含まれる列マスタＢＭＵ３１ａを介してＢＭＵ１１ａと通信することができる。

これは、ＢＭＵ１１ａが異常検出配列Ｃ３に含まれる列マスタＢＭＵ３１ａを介してＢＭＵ４１ａ～４１ｄに各種の制御指令を送信可能であることを意味する。ＢＭＵ１１ａがＢＭＵ４１ａ～４１ｄに各種の制御指令を送信可能である、ということは、異常検出配列Ｃ３を高電位母線５ａ又は低電位母線５ｂから切り離したしても、Ｘ軸方向において異常検出配列Ｃ３の下位側に位置する配列Ｃ４の電力の充放電を引き続き実施可能であることを意味する。

本実施形態では、異常検出配列Ｃ３が高電位母線５ａ又は低電位母線５ｂから切り離されても、親マスタＢＭＵ１１ａは、異常検出配列Ｃ３に含まれる列マスタＢＭＵ３１ａと通信可能な状態を維持する。すなわち、異常検出配列Ｃ３が高電位母線５ａ又は低電位母線５ｂから切り離されても、列マスタＢＭＵ３１ａを含む電池ユニット３ａの電源をオフせず、列マスタＢＭＵ３１ａの通信機能を引き続き動作させることを意味する。これにより、配列Ｒ１におけるハーネス２３ａ～４３ａを介したＢＭＵ１１ａ～４１ａの通信は維持され、異常検出配列Ｃ３が高電位母線５ａ又は低電位母線５ｂから切り離されても、親マスタＢＭＵ１１ａと異常検出配列Ｃ３に含まれる列マスタＢＭＵ３１ａとの通信は、引き続き可能となっている。これにより、本実施形態によれば、異常検出配列Ｃ３が高電位母線５ａ又は低電位母線５ｂから切り離されても、Ｘ軸方向において異常検出配列Ｃ３の上位側に位置する配列Ｃ１～Ｃ２の電力に加え、Ｘ軸方向において異常検出配列Ｃ３の下位側に位置する配列Ｃ４の電力も継続して活用することができる。

親マスタＢＭＵ１１ａが、電池ユニット３ｂの第２接続スイッチ１９をオフするための信号を送信したり、電池ユニット３ｂの動作を停止させるため信号を送信したりしたが、これらの信号を送信する主体は親マスタＢＭＵ１１ａに限定されない。ＢＭＵ１１ｂ～１１ｄ，２１ａ～２１ｄ，３１ａ，３１ｃ～３１ｄ，４１ａ～４１ｄが、信号を送信する主体でもよい。異常が検出された蓄電池３２ｂに設けられるＢＭＵ３１ｂが自身に対してこのような制御を行ってもよい。このように特定のＢＭＵに依存しないように制御することにより、冗長性のあるシステムを構築することが可能となる。

親マスタＢＭＵ１１ａは、異常が検出された蓄電池３２ｂを含む電池ユニット３ｂの動作を停止させる際に、Ｙ軸方向において電池ユニット３ｂより下位側に位置する電池ユニット３ｃ，３ｄの動作も停止させたが、必ずしも電池ユニット３ｃ，３ｄの動作を停止させなくてもよい。例えば、異常が検出された蓄電池３２ｂを含む電池ユニット３ｂを蓄電システム１００から取り外し、新たな電池ユニットを電池ユニット３ｂの代わりに蓄電システム１００に取り付けた場合を考える。この場合、Ｙ軸方向において電池ユニット３ｂより下位側に位置する電池ユニット３ｃ，３ｄの動作が停止している場合、新たな電池ユニットに加え、電池ユニット３ｃ，３ｄも起動させる必要があり、電力が利用可能になるまで時間がかかる。これに対して、電池ユニット３ｃ，３ｄの動作を停止させない場合、新たな電池ユニットのみ起動すれば電力が利用可能になるため、電力が利用可能になるまでの時間を短縮することができる。

異常検出配列Ｃ３が高電位母線５ａ又は低電位母線５ｂから切り離された際、異常検出配列Ｃ３に含まれる列マスタＢＭＵ３１ａと通信可能なＢＭＵは、異常が検出されていない配列の先頭に位置するＢＭＵであってもよい。本実施形態において、異常が検出されていない配列の先頭に位置するＢＭＵとは、配列Ｃ１の親マスタＢＭＵ１１ａ、配列Ｃ２の列マスタＢＭＵ２１ａ、及び配列Ｃ４の列マスタＢＭＵ４１ａである。

（作用効果）
以上説明したように、本実施形態に係る制御装置によれば、以下の作用効果が得られる。上述したように、本実施形態に係る制御装置とは、任意のＢＭＵを指す。

ＢＭＵ１１ａ～１１ｄ，２１ａ～２１ｄ，３１ａ～３１ｄ，４１ａ～４１ｄは、蓄電池１２ａ～１２ｄ，２２ａ～２２ｄ，３２ａ～３２ｄ，４２ａ～４２ｄのそれぞれに設けられる。隣り合うＢＭＵ同士が通信可能となるように第１方向に沿って一列に接続することにより配列が形成される。「第１方向」の一例は、図１に示すＹ軸方向である。配列は隣接するように複数形成され、複数の配列の先頭に位置する制御装置同士が通信可能となるように第２方向に沿って一列に接続されている。「隣接するように複数形成される配列」の一例は、図１に示す配列Ｃ１～Ｃ４である。「第２方向」の一例は、図１に示すＸ軸方向である。「複数の配列の先頭に位置する制御装置」の一例は、ＢＭＵ１１ａ～４１ａである。

制御装置は、複数の蓄電池のうち、少なくとも１つの蓄電池の異常を検出する異常検出部６１と、異常検出部６１によって異常が検出された場合、異常が検出された蓄電池を含む配列である異常検出配列を電力線から切り離し、かつ、異常検出配列に含まれる蓄電池のうち、異常が検出されない蓄電池に設けられる他の制御装置と通信可能な状態を維持する制御部６２と、を備える。「電力線」の一例は、高電位母線５ａ又は低電位母線５ｂである。なお、電力線は高電位母線５ａと低電位母線５ｂの両方を含んでもよい。「他の制御装置」の一例は、列マスタＢＭＵ３１ａである。このような制御装置によれば、異常検出配列を電力線から切り離した後も、他の制御装置と通信可能な状態を維持することにより、Ｘ軸方向において異常検出配列の上位側に位置する配列の電力に加え、Ｘ軸方向において異常検出配列の下位側に位置する配列の電力も継続して活用することができる。なお、「異常検出配列を電力線から切り離す」とは、異常検出配列の高電位母線５ａ又は低電位母線５ｂに対する電気的な接続を解除すると言い換えられてもよい。

制御部６２は、異常検出部６１によって配列の先頭以外に位置する蓄電池の異常が検出された場合、異常検出配列を電力線から切り離し、かつ、異常検出配列の先頭に位置する他の制御装置と通信可能な状態を維持してもよい。上述したように、配列Ｃ３の先頭以外に位置する蓄電池３２ｂの異常が検出された場合でも、Ｘ軸方向において異常検出配列Ｃ３の上位側に位置する配列の電力に加え、Ｘ軸方向において異常検出配列Ｃ３の下位側に位置する配列の電力も継続して活用することができる。

制御部６２は、異常検出部６１によって配列の先頭以外に位置する蓄電池の異常が検出された場合、異常が検出された蓄電池を含む電池ユニットの動作を停止させ、電池ユニットの位置を基準として、電池ユニットから異常検出配列の先頭に向かう方向とは逆方向に位置する他の電池ユニットの動作を停止させる。上述したように、異常が検出された蓄電池が蓄電池３２ｂである場合、「異常が検出された蓄電池を含む電池ユニット」とは、電池ユニット３ｂを指す。「電池ユニットから異常検出配列の先頭に向かう方向」とは、電池ユニット３ｂから異常検出配列Ｃ３の先頭に向かう方向である。この方向と逆方向に位置する他の電池ユニットとは、図１に示す電池ユニット３ｃ～３ｄを指す。これらの電池ユニット３ｂ～３ｄの動作を停止させることにより、予期せぬ現象の発生を抑制することが可能となる。

制御装置は、所定システムから蓄電池の充放電に関する指令を受信してもよい。ここでいう「所定システム」の一例は、上位システム３である。すなわち図１に示すように、制御装置は、親マスタＢＭＵ１１ａであってもよい。親マスタＢＭＵ１１ａは、上位システム３から受けた指令に基づいて他のＢＭＵに指令を送信可能であるため、親マスタＢＭＵ１１ａに本実施形態に係る機能を持たせることにより、ＢＭＵの一元的な管理が可能となる。

制御装置は、第１方向及び第２方向に沿って格子状に配置されてもよい。これは、電池ユニット１ａ～１ｄ，２ａ～２ｄ，３ａ～３ｄ及び４ａ～４ｄが第１方向及び第２方向に沿って格子状に配置されてもよいことを意味する。このような配置によれば、スペースを有効に活用することができる。また、電池ユニットの交換が容易になる。

なお、親マスタＢＭＵ１１ａ、列マスタＢＭＵ２１ａ，３１ａ及び４１ａの位置と、ＢＭＵ１１ｄ，２１ｄ，３１ｄ及び４１ｄの位置は逆でもよい。すなわち、蓄電池１２ａ～４２ａが高電位母線５ａに電気的に接続され、蓄電池１２ｄ～４２ｄが低電位母線５ｂに電気的に接続されてもよい。

〔ソフトウェアによる実現例〕
制御装置としての各ＢＭＵの機能は、制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、制御装置の各制御ブロックとしてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。

この場合、制御装置は、プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも１つの装置（例えばプロセッサ）と少なくとも１つの記憶装置（例えばメモリ）を有するコンピュータを備えている。コンピュータがプログラムを実行することにより、上述した実施形態で説明した各機能が実現される。

プログラムは、一時的ではなく、コンピュータが読み取り可能な、１または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、制御装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して制御装置に供給されてもよい。

また、各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本開示の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより各制御ブロックの機能を実現することも可能である。

また、上述した実施形態で説明した各処理は、ＡＩ（Artificial Intelligence：人工知能）に実行させてもよい。この場合、ＡＩは制御装置で動作するものであってもよいし、他の装置（例えばエッジコンピュータまたはクラウドサーバ等）で動作するものであってもよい。

本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。

〔付記事項〕
また、本開示は下記のように表記する事もできる。

本開示の一態様に係る制御装置は、複数の蓄電池のそれぞれに設けられる制御装置であって、隣り合う制御装置同士が通信可能となるように第１方向に沿って一列に接続することにより配列が形成され、上記配列は隣接するように複数形成され、上記複数の配列の先頭に位置する制御装置同士が通信可能となるように第２方向に沿って一列に接続されており、上記複数の蓄電池のうち、少なくとも１つの蓄電池の異常を検出する異常検出部と、
上記異常検出部によって上記異常が検出された場合、上記異常が検出された蓄電池を含む配列である異常検出配列を電力線から切り離し、かつ、上記異常検出配列に含まれる蓄電池のうち、上記異常が検出されない蓄電池に設けられる他の制御装置と通信可能な状態を維持する制御部と、を備える。

上記構成によれば、異常検出配列を電力線から切り離した後も、他の制御装置と通信可能な状態を維持することにより、Ｘ軸方向において異常検出配列の上位側に位置する配列の電力に加え、Ｘ軸方向において異常検出配列の下位側に位置する配列の電力も継続して活用することができる。

本開示の一態様に係る制御装置は、上記異常検出部によって上記配列の先頭以外に位置する蓄電池の異常が検出された場合、上記異常検出配列を上記電力線から切り離し、かつ、上記異常検出配列の先頭に位置する他の制御装置と通信可能な状態を維持してもよい。

上記構成によれば、配列の先頭以外に位置する蓄電池の異常が検出された場合でも、Ｘ軸方向において異常検出配列の上位側に位置する配列の電力に加え、Ｘ軸方向において異常検出配列の下位側に位置する配列の電力も継続して活用することができる。

本開示の一態様に係る制御装置は、上記異常検出部によって上記配列の先頭以外に位置する蓄電池の異常が検出された場合、上記異常が検出された蓄電池を含む電池ユニットの動作を停止させ、上記電池ユニットの位置を基準として、上記電池ユニットから上記異常検出配列の先頭に向かう方向とは逆方向に位置する他の電池ユニットの動作を停止させてもよい。

上記構成によれば、電池ユニットの動作を停止させることにより、予期せぬ現象の発生を抑制することが可能となる。

本開示の一態様に係る制御装置は、所定システムから上記蓄電池の充放電に関する指令を受信してもよい。

上記構成によれば、ＢＭＵの一元的な管理が可能となる。

本開示の一態様に係る制御装置は、上記第１方向及び上記第２方向に沿って格子状に配置されてもよい。

上記構成によれば、スペースを有効に活用することができる。また、電池ユニットの交換が容易になる。

本開示の一態様に係る制御方法は、隣り合う制御装置同士が通信可能となるように第１方向に沿って一列に接続することにより配列が形成され、上記配列は隣接するように複数形成され、上記複数の配列の先頭に位置する制御装置同士が通信可能となるように第２方向に沿って一列に接続されており、上記複数の蓄電池のうち、少なくとも１つの蓄電池の異常を検出し、上記異常が検出された蓄電池を含む配列である異常検出配列を電力線から切り離し、かつ、上記異常検出配列に含まれる蓄電池のうち、上記異常が検出されない蓄電池に設けられる他の制御装置と通信可能な状態を維持する。

上記構成によれば、異常検出配列を電力線から切り離した後も、他の制御装置と通信可能な状態を維持することにより、Ｘ軸方向において異常検出配列の上位側に位置する配列の電力に加え、Ｘ軸方向において異常検出配列の下位側に位置する配列の電力も継続して活用することができる。

１ａ～１ｄ，２ａ～２ｄ，３ａ～３ｄ，４ａ～４ｄ 電池ユニット
１２ａ～１２ｄ，２２ａ～２２ｄ，３２ａ～３２ｄ，４２ａ～４２ｄ 蓄電池
１１ａ～１１ｄ，２１ａ～２１ｄ，３１ａ～３１ｄ，４１ａ～４１ｄ ＢＭＵ
Ｃ１～Ｃ４ 配列
６１ 異常検出部
６２ 制御部

Claims (6)

1. 複数の蓄電池のそれぞれに設けられる制御装置であって、
   隣り合う制御装置同士が通信可能となるように第１方向に沿って一列に接続することにより配列が形成され、
   前記配列は隣接するように複数形成され、前記複数の配列の先頭に位置する制御装置同士が通信可能となるように第２方向に沿って一列に接続されており、
   前記複数の蓄電池のうち、少なくとも１つの蓄電池の異常を検出する異常検出部と、
   前記異常検出部によって前記異常が検出された場合、前記異常が検出された蓄電池を含む配列である異常検出配列を電力線から切り離し、かつ、前記異常検出配列に含まれる蓄電池のうち、前記異常が検出されない蓄電池に設けられる他の制御装置と通信可能な状態を維持する制御部と、
   を備えることを特徴とする制御装置。
2. 前記制御部は、前記異常検出部によって前記配列の先頭以外に位置する蓄電池の異常が検出された場合、前記異常検出配列を前記電力線から切り離し、かつ、前記異常検出配列の先頭に位置する他の制御装置と通信可能な状態を維持する
   ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記制御部は、前記異常検出部によって前記配列の先頭以外に位置する蓄電池の異常が検出された場合、前記異常が検出された蓄電池を含む電池ユニットの動作を停止させ、前記電池ユニットの位置を基準として、前記電池ユニットから前記異常検出配列の先頭に向かう方向とは逆方向に位置する他の電池ユニットの動作を停止させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
4. 前記制御部は、所定システムから前記蓄電池の充放電に関する指令を受信する
   ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の制御装置。
5. 前記第１方向及び前記第２方向に沿って格子状に配置される
   ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の制御装置。
6. 複数の蓄電池のそれぞれに設けられる制御装置に用いられる制御方法であって、
   隣り合う制御装置同士が通信可能となるように第１方向に沿って一列に接続することにより配列が形成され、
   前記配列は隣接するように複数形成され、前記複数の配列の先頭に位置する制御装置同士が通信可能となるように第２方向に沿って一列に接続されており、
   前記複数の蓄電池のうち、少なくとも１つの蓄電池の異常を検出し、
   前記異常が検出された蓄電池を含む配列である異常検出配列を電力線から切り離し、かつ、前記異常検出配列に含まれる蓄電池のうち、前記異常が検出されない蓄電池に設けられる他の制御装置と通信可能な状態を維持する、
   ことを特徴とする制御方法。

Images