JP2017073911A - 組電池均等化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無駄な電力消費を抑えた充電残量の均等化処理を実行して、単電池を所望の充電残量に均等化することのできる組電池均等化装置を提供すること。【解決手段】複数の充放電可能な単電池１１１〜１１３を直列接続されているバッテリ１１０の当該単電池毎の充電残量を均等化するＥＣＵ１０であって、単電池のいずれかの充電残量に合わせるように該単電池のそれぞれから放電させた場合の放電量を算出する放電量算出部１３と、放電量算出部で算出された単電池毎の放電量のうち、放電量が最も小さくなる単電池の充電残量に均等化する当該単電池の放電制御を実行する均等化制御部１５と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、組電池を構成する複数の単電池毎の充電残量を均等化する組電池均等化装置に関する。

車両などのように移動する装置においては、バッテリとして、例えば、充放電可能な単電池を直列接続させた組電池が電気負荷と共に搭載されている。この組電池では、充放電を繰り返すうちに、各単電池の充電残量にばらつきが生じる傾向がある。

このような組電池は、充電残量にばらつきが生じると、再度充電を行う場合に、図７に示すように、最も充電残量が大きな単電池が最も早く満充電となり、充電可能な容量を残して充電（使用）不能となる単電池が存在することになる。また、この組電池を利用する場合には、満充電不能な単電池が早々にバッテリ切れ（充電残量なし）になってしまい、放電可能な容量を残して放電（使用）不能となる単電池が存在することになる。

なお、図７には、充放電される容量が片方の斜め線のハッチングで図示され、放電不能に残される容量が両方の斜め線（クロス線）のハッチングで図示され、充電不能に残される容量がハッチングなしで図示されている。

このことから、このような組電池を搭載する装置には、単電池毎の充電残量を均等化する組電池均等化装置を組み込むことが多用されている。例えば、特許文献１、２には、各単電池の電極間の電圧値を検出して、その単電池毎の電圧値の最大と最小との間の電圧差が予め設定されている閾値以上のときに、単電池毎の充電残量を均等化する均等化処理を行う組電池均等化装置が開示されている。

特開２００６−２４６６４５号公報 特開２００９− ３８８７６号公報

しかしながら、このような組電池にあっては、充放電を繰り返すと各単電池の満充電容量にばらつきが生じる。

例えば、図８（ａ）に示すように、組電池の各単電池は、低い充電残量で均等化処理を行ったとしても、再充電する際には、満充電容量の小さな単電池が他よりも早くに満充電状態となってしまい、他の単電池が満充電状態になる前に充電処理が終了してしまう。この場合、図７で説明する組電池と同様に、充電可能な容量を残して充電（使用）不能となる単電池が存在することになる。

また、図８（ｂ）に示すように、組電池の各単電池は、高い充電残量で均等化処理を行ったとしても、放電する際には、満充電容量の小さな単電池が他よりも早くに完全放電状態となってしまい、他の単電池が完全放電状態になる前に放電処理が終了してしまう。この場合、図７で説明する組電池と同様に、放電可能な容量を残して放電（使用）不能となる単電池が存在することになる。

このため、組電池は、単電池毎の満充電容量に大きな差がある場合に、組電池均等化装置を稼動させて均等化処理を実行したとしても、直ぐに充電残量にばらつきが生じて均等化処理を繰り返すことになる。すると、組電池は、その均等化処理毎に、各単電池から相当量の放電をすることになり、電力消費量が無駄に嵩むことになる。

そこで、本発明は、無駄な電力消費を抑えた充電残量の均等化処理を実行して、単電池を所望の充電残量に均等化することのできる組電池均等化装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決する組電池均等化装置の発明の一態様は、複数の充放電可能な単電池が直列接続されている組電池の当該単電池毎の充電残量を均等化する組電池均等化装置であって、前記単電池のいずれかの充電残量に合わせるように該単電池のそれぞれから放電させた場合の放電量を算出する放電量算出部と、前記放電量算出部で算出された前記単電池毎の放電量のうち、放電量が最も小さくなる前記単電池の充電残量に均等化する前記単電池の放電制御を実行する均等化制御部と、を備えている。

このように本発明の一態様によれば、無駄な電力消費を抑えた充電残量の均等化処理を実行して、単電池を所望の充電残量に均等化することのできる組電池均等化装置を提供することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る組電池均等化装置を搭載する車両の一例を示す図であり、その概略全体構成を示すブロック図である。 図２は、ＥＣＵの構成を示すブロック図である。 図３は、均等化回路の構成を示す回路図である。 図４は、均等化処理を説明するフローチャートである。 図５は、単電池毎の均等化処理を説明する概念図である。 図６は、本発明の第２実施形態に係る組電池均等化装置を搭載する車両の一例を示す図であり、その均等化処理を説明するフローチャートである。 図７は、組電池の課題を説明する単電池毎の充電残量を示すグラフである。 図８は、組電池の課題を説明する図であり、（ａ）は低電圧での均等化処理後の課題を説明する充電時の充電残量の推移を示すグラフ、（ｂ）は高電圧での均等化処理後の課題を説明する放電時の充電残量の推移を示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１〜図５は本発明の第１実施形態に係る組電池均等化装置を示す図である。

図１において、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０は、車両１００にバッテリ（組電池）１１０と共に搭載されている。車両１００は、ＥＣＵ１０により統括制御されることによって、搭載する図示しない内燃機関とモータジェネレータとを動力源として利用して走行するハイブリッド車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）に構築されている。このＥＣＵ１０は、組電池管理システム２０に組み込まれて、組電池均等化装置としても機能するようになっている。

車両１００は、バッテリ１１０から各種の電気負荷１２０に電力供給することにより、走行するなどの各種機能を実現している。例えば、車両１００は、バッテリ１１０からの供給電力を利用して、内燃機関とモータジェネレータの動力源を駆動させて走行機能を実現している。また、車両１００は、同様に、バッテリ１１０からの供給電力を利用して、図示しない空調装置などを稼動させて車室内を快適空間に維持する空調機能を実現している。

ここで、車両１００は、電気負荷１２０に電力供給することによりバッテリ１１０内に蓄電する電力（電荷）を消費して各種機能を実現するようになっており、このバッテリ１１０には、減速時にモータジェネレータが発電機として機能することにより、発電する回生電力が充電されるようになっている。

バッテリ１１０は、複数個の第１〜第３単電池１１１〜１１３（３個の単電池を一例に図示）を直列接続することにより電気負荷１２０に所望の出力電圧で電力供給する組電池として構築されている。このバッテリ１１０の各単電池１１１〜１１３は、組電池管理システム２０に組み込まれているＥＣＵ１０が統括制御するようになっている。

組電池管理システム２０は、電流センサ２１や各単電池１１１〜１１３毎の第１〜第３電圧センサ２２１〜２２３および第１〜第３温度センサ２３１〜２３３と共に、均等化回路２４がＥＣＵ１０に接続されて構築されている。

ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が予めメモリ内に格納されている制御プログラムを読み出して各種センサ情報や格納パラメータ等に従う各種制御処理を実行することにより、他の制御装置と連携してバッテリ１１０の充放電を統括制御する制御装置として構築されている。ＥＣＵ１０は、減速時の回生電力の充電処理に加えて、例えば、バッテリ１１０の充電残量が少なくなった場合に内燃機関を稼動させてモータジェネレータを発電機として機能させる充電処理を実行するようになっている。

組電池管理システム２０に組み込まれたＥＣＵ１０は、メモリ内の制御プログラムを電流センサ２１、電圧センサ２２１〜２２３、温度センサ２３１〜２３３から受け取る各種センサ情報や格納パラメータに従って実行することにより、均等化回路２４を機能させてバッテリ１１０の単電池１１１〜１１３毎の充電残量を均等化する均等化制御処理を実行するようになっている。

電流センサ２１は、単電池１１１〜１１３に直列接続されることにより、バッテリ１１０が充放電する電流値を検出するようになっている。
電圧センサ２２１〜２２３は、不図示の高抵抗体と共に各単電池１１１〜１１３に並列接続されることにより、バッテリ１１０の単電池１１１〜１１３毎の電圧値を検出するようになっている。
温度センサ２３１〜２３３は、各単電池１１１〜１１３に温度測定可能に設置されることにより、バッテリ１１０の単電池１１１〜１１３毎の温度を検出するようになっている。

均等化回路２４は、図３に示すように、直列接続されている高抵抗体２４１とスイッチ２４２とが、各単電池１１１〜１１３に並列接続されて構築されている。この均等化回路２４は、ＥＣＵ１０がバッテリ１１０の単電池１１１〜１１３毎のスイッチ２４２をオン／オフすることにより、単電池１１１〜１１３毎に蓄電する電荷を高抵抗体２４１に流して放熱させることができ、単電池１１１〜１１３毎に電力消費させて充電残量を均等化するようになっている。すなわち、単電池１１１〜１１３の均等化制御処理において、ＥＣＵ１０が図２に示す均等化制御部１５として機能する。ここで、均等化回路２４が実行する均等化処理としては、高抵抗体２４１に蓄電電流を流して放熱させるだけでなく、コンデンサを介在させて単電池１１１〜１１３毎の充電残量を均等化するようにしてもよい。

また、ＥＣＵ１０は、メモリ内の制御プログラムの実行により、単電池１１１〜１１３毎の充電残量を均等化する制御処理において機能する均等化制御部１５だけでなく、図２に示すように、充電残量算出部（充電残量取得部）１１、満充電容量算出部（満充電容量取得部）１２、放電量算出部１３としても機能するようになっている。

充電残量算出部１１は、バッテリ１１０の単電池１１１〜１１３毎の充電残量ＳＯＣ（State Of Charge）を上述する均等化処理に利用するパラメータとして算出するようになっている。

この充電残量算出部１１は、例えば、予め準備されているＳＯＣマップを参照して、電圧センサ２２１〜２２３が検出するバッテリ１１０の単電池１１１〜１１３毎の電圧値に対応する充電残量ＳＯＣを算出（推定）するようになっている。この充電残量ＳＯＣは、単電池１１１〜１１３毎の残存する電力供給可能な電力量の充電量Ａｈあるいは単電池１１１〜１１３毎の満充電容量に対する残存する電力供給可能な充電容量の充電率％として算出される。

満充電容量算出部１２は、バッテリ１１０の単電池１１１〜１１３毎の満充電容量ＳＯＨ（State Of Health）を上述する均等化処理に利用するパラメータとして算出するようになっている。

この満充電容量算出部１２は、例えば、予め準備されているＳＯＨマップを参照して、バッテリ１１０の電力供給開始時に電流センサ２１や電圧センサ２２１〜２２３が検出する単電池１１１〜１１３毎の電流電圧特性に対応する満充電容量ＳＯＨを算出（推定）するようになっている。この満充電容量ＳＯＨは、単電池１１１〜１１３毎の充電可能な電力量Ａｈあるいは単電池１１１〜１１３毎のメモリ内に格納する当初の満充電容量に対する充電可能な充電容量率％として算出される。

ここで、満充電容量算出部１２が算出する満充電容量ＳＯＨは、内部抵抗が温度に応じて変化することから、温度センサ２３１〜２３３の検出する温度に応じてバッテリ１１０の単電池１１１〜１１３毎に補正するようになっている。

放電量算出部１３は、バッテリ１１０の単電池１１１〜１１３毎の充電残量ＳＯＣを均等にするまでに放出する放電量Ａｈを上述する均等化処理に利用するパラメータとして算出するようになっている。この放電量算出部１３は、例えば、充電残量算出部１１が算出するバッテリ１１０の単電池１１１〜１１３毎の充電残量ＳＯＣを均等化するまで放出する電力量Ａｈを算出するようになっている。

そして、ＥＣＵ１０は、単電池１１１〜１１３の充電残量ＳＯＣを均等化する目標の特定充電率として、バッテリ１１０の充放電を繰り返すハイブリッド車に最適な５０％が設定されている。ＥＣＵ１０は、充放電を繰り返すことにより、単電池１１１〜１１３の充電残量ＳＯＣが特定の充電率５０％に近くなるようにする。

このＥＣＵ１０は、充電残量算出部１１、満充電容量算出部１２、放電量算出部１３、および均等化制御部１５として機能することにより、均等化処理において各単電池１１１〜１１３から放電させる放電量Ａｈを算出して決定する。このとき、ＥＣＵ１０は、各単電池１１１〜１１３のそれぞれを基準として均等化したときに、放電量Ａｈが最も小さくなる基準（単電池）を選定して、単電池１１１〜１１３毎に決定した放電量Ａｈを放出する放電制御を実行し、単電池１１１〜１１３の充電残量を均等化するようになっている。

詳細に、ＥＣＵ１０は、単電池１１１〜１１３のいずれかの充電残量ＳＯＣ（充電率％）に合わせるように放電制御を行った場合の放電量Ａｈが最小になる単電池１１１〜１１３のうちの１つを基準とし、その単電池１１１〜１１３のうちの基準以外の放電量Ａｈを決定するようになっている。ここで、均等化処理では、充電残量ＳＯＣ（充電量Ａｈ）を合わせるように制御処理を行ってもよく、この均等化処理は、後述する第２実施形態において説明する。

このＥＣＵ１０は、単電池１１１〜１１３のうちの基準以外の放電量を、「該当の単電池を特定の充電残量ＳＯＣにするために必要な放電量」から「基準の単電池を特定の充電残量ＳＯＣにするために必要な放電量」を減算した差分とすることにより、基準の単電池の充電残量ＳＯＣが少ない放電量Ａｈで均等化されるようになっている。

具体的に、ＥＣＵ１０は、図４のフローチャートに示す均等化処理をメモリ内の制御プログラムに従って実行することにより、バッテリ１１０の単電池１１１〜１１３を均等化する制御処理を繰り返して、その単電池１１１〜１１３の充電残量ＳＯＣがハイブリッド車に最適な充電率５０％付近で安定するように調整する。

まず、ＥＣＵ１０は、車両１００のイグニッションキーがオフされたときにタイマ機能を起動して、バッテリ１１０の無電流出力状態が予め設定されている開始時間を越えて継続する、駐車状態にあることを確認したときに、バッテリ１１０における単電池１１１〜１１３の均等化処理を開始するようになっている。

この均等化処理において、図４に示すように、ＥＣＵ１０は、本制御処理の開始に伴って電流センサ２１により検出されるバッテリ１１０からの出力電流値と、電圧センサ２２１〜２２３により検出される単電池１１１〜１１３毎の開放状態での電圧値と、温度センサ２３１〜２３３により検出される単電池１１１〜１１３毎の温度と、をメモリ内に一時的に記憶させて取得する（ステップＳ１１）。

次いで、ＥＣＵ１０は、満充電容量算出部１２として機能し、バッテリ１１０の電力供給開始時（イグニッションオン時）に算出取得したバッテリ１１０の単電池１１１〜１１３毎の満充電容量ＳＯＨをメモリ内から読み出して、温度センサ２３１〜２３３により検出される単電池１１１〜１１３毎の温度に応じて補正した後に、当初の満充電容量に対する劣化率（減少率）％を算出しメモリ内に一時記憶する（ステップＳ１２）。

例えば、図５（ａ）に示すように、当初満充電容量が１００Ａｈの単電池１１１〜１１３であったところ、単電池１１１は満充電容量ＳＯＨが１００Ａｈで１００％、単電池１１２は満充電容量ＳＯＨが８０Ａｈで８０％、単電池１１３は満充電容量ＳＯＨが６０Ａｈで６０％であるとする。

次いで、ＥＣＵ１０は、充電残量算出部１１として機能し、バッテリ１１０の単電池１１１〜１１３毎の充電残量ＳＯＣ（Ａｈ、％）を、電圧センサ２２１〜２２３の検出する電圧値に基づいてＳＯＣマップを参照して算出し、メモリ内に一時記憶する（ステップＳ１３）。

例えば、図５（ａ）に示すように、単電池１１１は充電残量ＳＯＣが充電量８０Ａｈで充電率８０％に、単電池１１２は充電残量ＳＯＣが充電量４４Ａｈで充電率５５％に、単電池１１３は充電残量ＳＯＣが充電量４５Ａｈで充電率７５％になる。

次いで、ＥＣＵ１０は、特定充電率５０％に均等化処理する際に、単電池１１１〜１１３のいずれを基準にしたら放電量Ａｈが最も小さくなるか仮計算して決定する（ステップＳ１４）。このとき、単電池１１１〜１１３のうちから充電残量ＳＯＣが充電率５０％に最も近い単電池を選択して均等化の基準に決定することになる。

例えば、図５（ａ）に示す単電池１１１〜１１３においては、単電池１１２が充電残量ＳＯＣの充電率５５％と最も特定充電率５０％に近く均等化の基準となる。

次いで、ＥＣＵ１０は、放電量算出部１３として機能し、バッテリ１１０の単電池１１１〜１１３毎の充電残量ＳＯＣを均等な充電率％にするまで放出する放電量を算出してメモリ内に一時記憶する（ステップＳ１５）。

例えば、図５（ａ）に示す単電池１１１〜１１３においては、基準の単電池１１２以外の単電池１１１の充電残量ＳＯＣの充電率８０％を特定充電率５０％にするために必要な放電量、すなわち、充電率３０％分の放電量３０Ａｈから、基準の単電池１１２の充電残量ＳＯＣの充電率５５％を特定充電率５０％にするために必要な放電量、すなわち、充電率５％分の放電量４Ａｈを減算した差分が単電池１１１の放電量２６Ａｈとなる。

また、基準の単電池１１２以外の単電池１１３の充電残量ＳＯＣの充電率７５％を特定充電率５０％にするために必要な放電量、すなわち、充電率２５％分の放電量１５Ａｈから、基準の単電池１１２の充電残量ＳＯＣの充電率５５％を特定充電率５０％にするために必要な放電量、すなわち、充電率５％分の放電量４Ａｈを減算した差分が単電池１１３の放電量１１Ａｈとなる。

次いで、ＥＣＵ１０は、均等化処理を実行して、均等化回路２４のスイッチ２４２のオン／オフを単電池１１１〜１１３毎に制御することにより、単電池１１１〜１１３のそれぞれから高抵抗体２４１に、算出された放電量の電荷を放出させ、充電残量ＳＯＣを充電率５５％付近に均等化して、この均等化処理を終了する（ステップＳ１６）。

例えば、図５（ｂ）に示す単電池１１１〜１１３においては、基準の単電池１１２では充電残量ＳＯＣの充電率５５％のままで、これに均等化する単電池１１１では放電量２６Ａｈの放電処理が実行されて充電残量ＳＯＣが充電率５４％、充電量５４Ａｈに、また、単電池１１３では放電量１１Ａｈの放電処理が実行されて充電残量ＳＯＣが充電率５７％、充電量３４Ａｈに調整されて均等化されている。

したがって、ＥＣＵ１０は、バッテリ１１０の単電池１１１〜１１３が一回の均等化処理で特定の充電残量ＳＯＣ付近の充電率％になるように少ない放電量Ａｈで調整することができる。例えば、図５（ａ）に示すように、単電池１１１〜１１３の充電残量ＳＯＣが充電率５５％〜８０％とばらついていたのを、図５（ｂ）に示すように、まずは、単電池１１２の充電残量ＳＯＣの充電率５５％を基準にして、単電池１１１〜１１３の充電残量ＳＯＣを充電率５４％〜５７％に均等化することができる。

この後には、イグニッションがオンされてバッテリ１１０の充放電を行って特定の充電率５０％としていくと単電池１１１〜１１３の充電率が５０％となるようにする。

なお、ＥＣＵ１０は、この均等化処理を所定回数繰り返した後に、適宜、単電池１１１〜１１３を目標の充電率５０％に正確に合わせる均等化処理を実行するようにしてもよい。

このように、本実施形態のＥＣＵ１０においては、バッテリ１１０の単電池１１１〜１１３の均等化処理のために、放電量を抑えた均等化処理を実行することができ、無駄な電力消費を行うことなく、単電池１１１〜１１３を所望の充電残量に均等化することができる。

（第２実施形態）
図６は本発明の第２実施形態に係る組電池均等化装置を示す図である。ここで、本実施形態は、第１実施形態と略同様に構成されていることから、同様の構成には同一の符号を付して特徴部分を説明する。

図１において、ＥＣＵ１０は、モータジェネレータを動力源として走行する電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）の車両１００に、バッテリ１１０と共に、組電池管理システム２０に組み込まれて搭載されている。

このＥＣＵ１０は、ＥＶ用のバッテリ１１０を放電後に再充電して利用することから、単電池１１１〜１１３の充電残量ＳＯＣを調整する特定充電率０％、言い換えると、充電量０Ａｈが目標に設定されている。ＥＣＵ１０は、後述するように、車両１００のイグニッションキーオフの度に、この均等化処理の制御処理を繰り返すことにより、単電池１１１〜１１３を特定の充電残量ＳＯＣの充電率０％（充電量０Ａｈ）に近くなるように調整するようになっている。

具体的に、ＥＣＵ１０は、図４のフローチャートに示す均等化処理をメモリ内の制御プログラムに従って実行することにより、バッテリ１１０の単電池１１１〜１１３を特定の充電残量ＳＯＣの充電量Ａｈを目標に均等化する制御処理を繰り返して、その単電池１１１〜１１３の充電残量ＳＯＣが充放電により電気自動車用の充電率０％（充電量０Ａｈ）に到達するように調整するようになっている。

まず、ＥＣＵ１０は、車両１００のイグニッションキーがオフされて、バッテリ１１０における単電池１１１〜１１３の均等化処理を開始すると、ステップＳ１１において、バッテリ１１０の出力電流値と、単電池１１１〜１１３毎の電圧値と、単電池１１１〜１１３毎の温度とを取得した後に、ステップＳ１２において、バッテリ１１０の単電池１１１〜１１３毎の満充電容量ＳＯＨと劣化率を算出し、メモリ内に一時記憶する。

例えば、図６（ａ）に示すように、単電池１１１は満充電容量ＳＯＨが１００Ａｈで１００％、単電池１１２は満充電容量ＳＯＨが８０Ａｈで８０％、単電池１１３は満充電容量ＳＯＨが６０Ａｈで６０％であるとする。

次いで、ステップＳ１３において、ＥＣＵ１０は、ＳＯＣマップを参照して、バッテリ１１０の単電池１１１〜１１３毎の充電残量ＳＯＣの充電量Ａｈを算出し、メモリ内に一記憶する。

例えば、図６（ａ）に示すように、単電池１１１は充電残量ＳＯＣが充電量５０Ａｈで充電率５０％に、単電池１１２は充電残量ＳＯＣが充電量４０Ａｈで充電率５０％に、単電池１１３は充電残量ＳＯＣが充電量３６Ａｈで充電率６０％になる。

次いで、ステップＳ１４において、ＥＣＵ１０は、特定充電率０％を目標に均等化処理する際に、単電池１１１〜１１３のいずれを基準にしたら放電量Ａｈが最も小さくなるか仮計算して決定する。このとき、単電池１１１〜１１３は、いずれも放電により特定充電率０％、すなわち、充電残量０Ａｈに調整することから、充電残量ＳＯＣの充電量Ａｈが最も小さい（特定充電率０％に最も近い）単電池を選択して均等化の基準に決定することになる。

例えば、図６（ａ）に示す単電池１１１〜１１３においては、単電池１１３の充電残量ＳＯＣの充電量３６Ａｈが最も小さく特定充電残量０Ａｈに近いことから均等化の基準となる。

次いで、ステップＳ１５において、ＥＣＵ１０は、バッテリ１１０の単電池１１１〜１１３毎の充電残量ＳＯＣの充電量Ａｈを均等にするまで放出する放電量Ａｈを算出してメモリ内に一時記憶する。

例えば、図６（ａ）に示す単電池１１１〜１１３においては、基準の単電池１１３以外の単電池１１１の充電残量ＳＯＣの充電量５０Ａｈを特定充電残量０Ａｈにするために必要な放電量５０Ａｈから、基準の単電池１１３の充電残量ＳＯＣの充電量３６Ａｈを特定充電残量０Ａｈにするために必要な放電量３６Ａｈを減算した差分が単電池１１１の放電量１４Ａｈとなる。

また、基準の単電池１１３以外の単電池１１２の充電残量ＳＯＣの充電量４０Ａｈを特定充電残量０Ａｈにするために必要な放電量４０Ａｈから、基準の単電池１１３の充電残量ＳＯＣの充電量３６Ａｈを特定充電残量０Ａｈにするために必要な放電量３６Ａｈを減算した差分が単電池１１２の放電量４Ａｈとなる。

次いで、ＥＣＵ１０は、均等化処理を実行して、均等化回路２４のスイッチ２４２のオン／オフを単電池１１１〜１１３毎に制御することにより、単電池１１１〜１１３のそれぞれから高抵抗体２４１に算出された放電量の電荷を放出させて、充電残量ＳＯＣを充電量３６Ａｈに均等化して、この均等化処理を終了する。

例えば、図６（ｂ）に示す単電池１１１〜１１３においては、基準の単電池１１３では充電残量ＳＯＣの充電量３６Ａｈのままで、これに均等化する単電池１１１では放電量１４Ａｈの放電処理が実行されて充電残量ＳＯＣが充電率３６％、充電量３６Ａｈに、また、単電池１１２では放電量４Ａｈの放電処理が実行されて充電残量ＳＯＣが充電率４５％、充電量３６Ａｈに調整されて均等化されている。

したがって、ＥＣＵ１０は、バッテリ１１０の単電池１１１〜１１３が一回の均等化処理で特定の充電残量ＳＯＣの充電量Ａｈになるように少ない放電量で調整することができ、例えば、図６（ａ）に示すように、単電池１１１〜１１３の充電残量ＳＯＣが充電率５０％〜６０％、充電量３６Ａｈ〜５０Ａｈとばらついていたのを、図６（ｂ）に示すように、まずは、単電池１１３の充電残量ＳＯＣの充電量３６Ａｈを基準にして、単電池１１１、１１２の充電残量ＳＯＣも充電量３６Ａｈに均等化することができる。

この後には、イグニッションがオンされてバッテリ１１０の充放電を行って特定の充電率０％（充電量０Ａｈ）としていくと、単電池１１１〜１１３の充電率が０％となるようにする。

なお、ＥＣＵ１０は、この均等化処理を所定回数繰り返した後に、適宜、単電池１１１〜１１３を目標の充電率０％（充電量０Ａｈ）に正確に合わせる均等化処理を実行するようにしてもよい。また、最も小さい充電残量ＳＯＣの充電量Ａｈの単電池を基準に設定して、その基準の単電池の充電残量ＳＯＣの充電量Ａｈに他の単電池の充電残量ＳＯＣの充電量Ａｈを合わせるように放電量を決定するようにしてもよい。

このように、本実施形態のＥＣＵ１０においても、バッテリ１１０の単電池１１１〜１１３の均等化処理のために、放電量を抑えた均等化処理を実行することができ、無駄な電力消費を行うことなく、単電池１１１〜１１３を所望の充電残量に均等化することができる。

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１０ ＥＣＵ（組電池均等化装置）
１１ 充電残量算出部（充電残量取得部）
１２ 満充電容量算出部（満充電容量取得部）
１３ 放電量算出部
１５ 均等化制御部
２０ 組電池管理システム
２１ 電流センサ
２２１〜２２３ 電圧センサ
２３１〜２３３ 温度センサ
２４ 均等化回路
２４１ 高抵抗体
２４２ スイッチ
１００ 車両
１１０ バッテリ
１１１〜１１３ 単電池
１２０ 電気負荷

Claims (4)

1. 複数の充放電可能な単電池が直列接続されている組電池の当該単電池毎の充電残量を均等化する組電池均等化装置であって、
   前記単電池のいずれかの充電残量に合わせるように該単電池のそれぞれから放電させた場合の放電量を算出する放電量算出部と、
   前記放電量算出部で算出された前記単電池毎の放電量のうち、放電量が最も小さくなる前記単電池の充電残量に均等化する前記単電池の放電制御を実行する均等化制御部と、を備える組電池均等化装置。
2. 前記単電池毎の充電残量を取得する充電残量取得部を備え、
   前記放電量算出部は、前記充電残量取得部で取得された前記単電池毎の充電量に基づいて前記単電池毎の放電量を算出する、請求項１に記載の組電池均等化装置。
3. 前記単電池毎の満充電容量を取得する満充電容量取得部を備え、
   前記放電量算出部は、前記満充電容量取得部で取得された前記単電池毎の満充電容量および前記充電残量取得部で取得された前記単電池毎の充電残量に基づいて前記単電池毎の放電量を算出する、請求項２に記載の組電池均等化装置。
4. 前記均等化制御部は、前記放電量算出部と協働して、前記組電池を搭載する装置本体の電源オフ毎に前記単電池の放電制御を実行し、前記単電池のそれぞれを予め設定されている目標の充電残量に均等化する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の組電池均等化装置。

Images