JPWO2015072510A1 - 蓄電池、蓄電池の制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

本発明は、電池セル間の温度差を軽減することを課題とする。当該課題を解決するため、複数の電池セルが直列に接続された電池セル群を有する蓄電部（２０）と、複数の電池セル間の温度差を検出する温度差検出部（２１）と、温度が相対的に高い電池セルを流れる電流量よりも、温度が相対的に低い電池セルを流れる電流量の方が多くなるように、蓄電部（２０）への充電及び蓄電部（２０）からの放電の少なくとも一方を制御する制御処理を実行する充放電制御部（２２）と、を有する蓄電池（１０）を提供する。

Description

本発明は、蓄電池、蓄電池の制御方法及びプログラムに関する。

特許文献１には、電池セルの個数が異なるバッテリパックの間で容易に流用できる電池状態監視システムが開示されている。当該電池状態監視システムは、電池状態通知ユニットを有する。当該電池状態通知ユニットには、所定単位数の電池セル毎に対応した複数のサブユニットが設けられている。そして、これらサブユニットが、電極間電圧に応じたセル電圧信号及び温度センサ部から出力された電圧に応じたセル温度信号に基づいて、サブユニットに対応する電池セルの状態を示す情報を含む電池状態情報を生成し、外部機器に送信する。

特許文献２には、高信頼性を得ることができる電池セル監視用集積回路が開示されている。当該電池セル監視用集積回路は、電気的に直列に接続された複数の電池セルに対応して設けられる。そして、当該電池セル監視用集積回路は、Ｈｉｇｈ又はＬｏｗレベルの１ビット信号を入力するための信号入力端子と、Ｈｉｇｈ又はＬｏｗレベルの１ビット信号を出力するための信号出力端子と、複数の電池セルに過充放電があるか否かを検出するための手段と、を有する。そして、複数の電池セルに過充電或いは過放電の異常がある場合には、その異常を示す１ビット信号を信号出力端子から出力する。

特許文献３には、単体の蓄電デバイスが複数個直列に接続されてなる組蓄電装置の各蓄電デバイスの両端電圧を均等化する電圧均等化装置が開示されている。当該電圧均等化装置は、一対の端子を有し当該端子間に直列接続される複数個の蓄電デバイスを充電若しくは放電する複数の電圧調整部と、これら複数の電圧調整部を制御する制御部とを有する。電圧調整部は、少なくとも一方の端子が直列接続された蓄電デバイスの接続点に接続されるとともに、一対の端子間には、他の１乃至複数の電圧調整部の一方の端子が１乃至複数の蓄電デバイスを挟んで接続される。

特許文献４には、バッテリの完全充電状態を正確に検出し、また、バッテリパックの種類を検出可能なバッテリ充電装置が開示されている。当該バッテリ充電装置は、充電制御手段と、充電速度制御手段と、充電モード選択手段とを有する。充電制御手段は、バッテリ温度信号、バッテリ種類信号、バッテリ電圧信号及び分圧手段の出力から充電電流制御手段に充電イネーブル信号を出力し、そして、バッテリパックの充電速度を制御するための充電制御信号、バッテリパックの種類により充電電流制御手段を定電流充電モードと定電圧充電モードのいずれかで動作させるモード制御信号、及び充電電流量を基準電流量と一致させる充電電流補償信号を出力する。充電速度制御手段は、充電制御信号により制御端子の信号を調整して充電速度を制御する。充電モード選択手段は、モード制御信号により制御端子に定電圧制御信号を選択的に出力させる。

特開２０１３−３０３１２号公報 特開２０１１−５５７０２号公報 特開２００９−２６１１３４号公報 特開平１０−１３６５７８号公報

複数の電池セルを直列及び／又は並列に接続した蓄電池においては、複数の電池セル間に温度差が生じ得る。その理由としては色々考え得るが、例えば、（１）各電池セル又は各電池モジュールの積層状態、（２）外部環境に応じて温度が局所的に異なり得る筺体に対する各電池セル又は各電池モジュールの位置、（３）熱を発する電力変換器（ＡＣ／ＤＣ、ＤＣ／ＤＣ）等に対する各電池セル又は各電池モジュールの位置、（４）各電池セルの性能のバラツキ、などが考えられる。

電池セル間に温度差が生じている場合、様々な問題を引き起こし得る。例えば、電池セル間に温度差が生じると、それに起因して電池セル間に内部抵抗差が生じる。そして、このような内部抵抗差が生じている状態で、直列接続された複数の電池セルから一律に放電した場合、すなわち、複数の電池セルから同じ電流を取り出した場合、内部抵抗差に起因して電池セル間に電圧降下の差が発生する。結果、電池セル間に、充電電力量の差が生じる（いわゆる、セルバランスが崩れた状態）。

また、電池セル間に内部抵抗差が生じている状態で、直列接続された複数の電池セルに一律に充電した場合、すなわち、複数の電池セルに同じ電圧を加えて電流を流した場合、内部抵抗差に起因して、電池セル間に、充電される実効的な充電量の差が発生してしまう。結果、電池セル間に、充電電力量の差が生じる。

なお、ここで説明したセルバランスが崩れる問題はあくまで一例であり、電池セル間に温度差が生じると、その他様々な問題を引き起こし得る。

本発明は、電池セル間の温度差を軽減するための手段を提供することを課題とする。

本発明によれば、
複数の電池セルが直列に接続された電池セル群を有する蓄電手段と、
複数の前記電池セル間の温度差を検出する温度差検出手段と、
温度が相対的に高い前記電池セルを流れる電流量よりも、温度が相対的に低い前記電池セルを流れる電流量の方が多くなるように、前記蓄電手段への充電及び前記蓄電手段からの放電の少なくとも一方を制御する制御処理を実行する充放電制御手段と、
を有する蓄電池が提供される。

また、本発明によれば、
複数の電池セルが直列に接続された電池セル群を有する蓄電手段を備えた蓄電池の制御方法であって、
複数の前記電池セル間の温度差を検出する温度差検出工程と、
温度が相対的に高い前記電池セルを流れる電流量よりも、温度が相対的に低い前記電池セルを流れる電流量の方が多くなるように、前記蓄電手段への充電及び前記蓄電手段からの放電の少なくとも一方を制御する制御処理を実行する充放電制御工程と、
を有する蓄電池の制御方法が提供される。

また、本発明によれば、
複数の電池セルが直列に接続された電池セル群を有する蓄電手段を備えた蓄電池のためのプログラム、
コンピュータを、
複数の前記電池セル間の温度差を検出する温度差検出手段、
温度が相対的に高い前記電池セルを流れる電流量よりも、温度が相対的に低い前記電池セルを流れる電流量の方が多くなるように、前記蓄電手段への充電及び前記蓄電手段からの放電の少なくとも一方を制御する制御処理を実行する充放電制御手段、
として機能させるためのプログラムが提供される。

本発明によれば、電池セル間の温度差を軽減する手段が実現される。

上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。

本実施形態の蓄電池１０の機能ブロック図の一例を説明する図である。 本実施形態の蓄電池１０の機能ブロック図の一例を説明する図である。 本実施形態の蓄電池１０の機能ブロック図の一例を説明する図である。 本実施形態の蓄電池１０の機能ブロック図の一例を説明する図である。 本実施形態の蓄電池１０の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本実施形態の蓄電池１０の機能ブロック図の一例を説明する図である。 本実施形態の充放電制御部２２が放電処理を制御している時の状態を簡易的に示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、同様の構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

本実施形態の蓄電池は、任意のコンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、メモリにロードされたプログラム（あらかじめ装置を出荷する段階からメモリ内に格納されているプログラムのほか、ＣＤ（Compact Disc）等の記憶媒体やインターネット上のサーバ等からダウンロードされたプログラムも含む）、そのプログラムを格納するハードディスク等の記憶ユニット、ネットワーク接続用インタフェイスを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。

なお、以下の実施形態の説明において利用する機能ブロック図は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。これらの図においては、各装置は１つの機器により実現されるよう記載されているが、その実現手段はこれに限定されない。すなわち、物理的に分かれた構成であっても、論理的に分かれた構成であっても構わない。

＜第１の実施形態＞
図１に、本実施形態の蓄電池１０の機能ブロック図の一例を示す。図示するように、蓄電池１０は、蓄電部２０と、温度差検出部２１と、充放電制御部２２とを有する。

蓄電部２０は、複数の電池セルが直列に接続された電池セル群を有する。電池セルは、リチウムイオン二次電池セルや鉛蓄電池セルであってもよいし、大容量キャパシタ（電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ等）セルであってもよいし、その他であってもよい。電池セル群の中には、互いに並列に接続された複数の電池セルが含まれてもよい。また、蓄電部２０は、複数の電池セル群を有してもよい。複数の電池セル群は、互いに、直列及び／又は並列に接続される。電池セル群に含まれる電池セルの数、及び、電池セル群の数は設計的事項である。

温度差検出部２１は、複数の電池セル間の温度差を検出する。例えば、温度差検出部２１は、複数の電池セルに対して所定の位置関係で設置された複数の温度センサを備える。そして、複数の温度センサ各々が測定したデータを利用して、複数の電池セル間の温度差を検出（算出）する。

温度センサは、複数の電池セル各々に対応して設けられてもよい。この場合、複数の温度センサは、複数の電池セル各々の温度を測定可能な位置に設置される。その他、温度センサは、所定個数の電池セル毎に設けられてもよい。例えば、複数の電池セルは、温度環境（電池セルの温度に影響し得る条件）が似ているもの同士をまとめることでグループ化される。そして、複数の温度センサは、各グループに対応して設けられる。この場合、複数の温度センサは、各グループの中の任意の電池セル（各グループの代表電池セル）の温度を測定可能な位置に設置される。そして、温度センサで測定した温度は、当該グループに含まれるすべての電池セルの温度として処理される。

温度差検出部２１は、複数の温度センサ各々が測定した温度の値を用いて、複数の電池セル間の温度差を検出する。例えば、温度差検出部２１は、複数の温度センサで作成しうるすべてのペアを作成し、各ペアの温度差を算出する。

充放電制御部２２は、温度が相対的に高い電池セルを流れる電流量（＝電流×時間）よりも、温度が相対的に低い電池セルを流れる電流量の方が多くなるように、蓄電部２０への充電及び蓄電部２０からの放電（自己放電を除く）の少なくとも一方を制御する制御処理を実行する。制御処理の詳細は、以下の実施形態で説明する。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態の蓄電池１０は、蓄電部２０への充電及び蓄電部２０からの放電の少なくとも一方において、温度が相対的に高い電池セルを流れる電流量よりも、温度が相対的に低い電池セルを流れる電流量の方が多くなるように制御する。

放電時及び充電時の少なくとも一方において、低温側の電池セルよりも高温側の電池セルを流れる電流量を少なくすることで、低温側の電池セルより高温側の電池セルの内部抵抗損を減らして自己発熱温度を下げることができる。かかる場合、低温側の電池セルの自己発熱温度が、高温側の電池セルの自己発熱温度よりも大きくなる。結果、電池セル間の温度差が小さくなる。

このように、本実施形態によれば、蓄電部２０への充電及び蓄電部２０からの放電の少なくとも一方の処理の間に、複数の電池セル間の温度差を小さくすることができる。

＜第２の実施形態＞
本実施形態では、充放電制御部２２による制御処理の詳細を説明する。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。

図２に、本実施形態の蓄電池１０の機能ブロック図の一例を示す。図示するように、蓄電池１０は、蓄電部２０と、温度差検出部２１と、充放電制御部２２と、補助蓄電部２３とを有する。蓄電部２０及び温度差検出部２１の構成は第１の実施形態と同様である。以下、補助蓄電部２３の構成と、充放電制御部２２の第１の実施形態と異なる構成とについて説明する。

補助蓄電部２３は、電力を蓄えることができるよう構成されている。補助蓄電部２３は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ、キャパシタ、二次電池等が考えられる。補助蓄電部２３は、蓄電部２０より容量を小さくできる。

補助蓄電部２３は、図示しない複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦを個別に制御する（切り替える）ことで、蓄電部２０が有する複数の電池セルに対して個別に並列に接続可能となっている。補助蓄電部２３は、図示しない複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦを個別に制御する（切り替える）ことで、蓄電部２０が有する複数の電池セルの中の一部の複数の電池セルであって、連続的に直列に接続された複数の電池セルのまとまりに並列に接続可能となっていてもよい。なお、補助蓄電部２３は、複数存在してもよい。そして、複数の補助蓄電部２３は個別に、電池セルと並列に接続されてもよい。

以下、充放電制御部２２による制御処理の詳細を説明する。

例えば、充放電制御部２２は、蓄電部２０から放電する際、温度が相対的に高い１つ又は複数の電池セルに対して補助蓄電部２３を並列接続し、当該状態で、蓄電部２０及び補助蓄電部２３から放電するように制御する。図７に、当該状態を簡易的に示す。かかる場合、補助蓄電部２３からの電力供給により、補助蓄電部２３を並列接続された電池セルを流れる電流が、他の電池セルに比べて少なくなる。結果、放電処理の間に、温度が相対的に高い電池セルを流れる電流量よりも、温度が相対的に低い電池セルを流れる電流量の方が多くなる。

温度が相対的に高い電池セルに補助蓄電部２３を並列接続させた状態で放電する処理を継続する時間は設計的事項であるが、例えば、充放電制御部２２は、温度差検出部２１による検出結果を利用して、補助蓄電部２３を並列接続させた電池セルと所定の比較対象の電池セル（例：温度が最も低い電池セル）との温度差を監視し、温度差が所定値以下になるまで当該処理を継続してもよい。または、充放電制御部２２は、温度差に基づいて、当該処理を継続する時間を決定するための情報を予め保持しておいてもよい。そして、充放電制御部２２は、当該情報を利用して当該処理を継続する時間を決定してもよい。例えば、充放電制御部２２は、温度が相対的に高い電池セルと所定の比較対象の電池セル（例：温度が最も低い電池セル）との温度差（当該処理を行う前の温度差）をキーとして所定のテーブル（温度差と継続時間を対応つけたテーブル）を検索したり、また、当該温度差を所定の演算式（温度差を変数とし、継続時間を解とする演算式）に適用して継続時間を決定してもよい。

なお、温度が相対的に高い電池セルが複数ある場合、充放電制御部２２は、複数の電池セルに対して補助蓄電部２３を並列接続することができる。例えば、補助蓄電部２３が複数存在する構成ならば、複数の電池セル各々に対して、複数の補助蓄電部２３各々を並列に接続してもよい。その他、複数の電池セル各々に、順番に、時間差で、補助蓄電部２３を並列に接続してもよい。これらの場合、電池セルに補助蓄電部２３を並列接続させた状態で放電する処理を継続する時間は、電池セル毎に異なってもよい。その他、温度が相対的に高い複数の電池セルが連続的に直列接続されている場合には、これら複数の電池セルのまとまりに対して並列に補助蓄電部２３を接続してもよい。

充放電制御部２２による制御処理のその他の例を説明する。例えば、充放電制御部２２は、蓄電部２０に充電する際、外部電源から供給された電力を、直列接続された複数の電池セル全体に供給する処理と、温度が相対的に低い電池セルに個別に供給する処理とを行うように制御する。

直列接続された複数の電池セル全体に電力を供給する処理とは、直列接続された複数の電池セルに対して一律に同じ電圧を加えて電流を流し、充電を行う処理である。温度が相対的に低い電池セルに個別に供給する処理とは、当該電池セルのみに電圧を加えて電流を流し、充電を行う処理である。かかる場合、個別に行った充電処理の分、温度が相対的に高い電池セルを流れる電流量よりも、温度が相対的に低い電池セルを流れる電流量の方が多くなる。

これら２つの処理を行う順序、タイミング及び継続時間は設計的事項である。いずれか一方の処理の間に他方の処理を割り込ませてもよいし、いずれか一方の処理が終了後に他方の処理を行ってもよい。

例えば、温度が相対的に低い電池セルに個別に電力を供給する処理を所定のタイミングまで行った後、直列接続された複数の電池セル全体に電力を供給する処理を行ってもよい。温度が相対的に低い電池セルに個別に電力を供給する処理を停止するタイミングは、例えば、当該電池セルと所定の比較対象の電池セル（例：温度が最も高い電池セル）との温度差が所定値以下になったタイミングであってもよい。または、充放電制御部２２は、各電池セルと所定の比較対象の電池セル（例：温度が最も低い電池セル）との温度差（当該処理を行う前の温度差）をキーとして所定のテーブル（温度差と継続時間を対応つけたテーブル）を検索したり、また、当該温度差を所定の演算式（温度差を変数とし、継続時間を解とする演算式）に適用して継続時間を決定してもよい。

当該処理の場合、補助蓄電部２３は必要ない。このため、蓄電池１０は図１に示す構成とすることができる。なお、蓄電池１０を図２に示すような構成とし、温度が相対的に低い電池セルに個別に電力を供給する処理において、外部電源からでなく補助蓄電部２３から電池セルに電力を供給するよう構成することもできる。

本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を実現することができる。また、補助蓄電部２３や外部電源を利用したシンプルな構成で、温度が相対的に高い電池セルを流れる電流量よりも、温度が相対的に低い電池セルを流れる電流量の方が多くなる処理を実現することができる。

＜第３の実施形態＞
本実施形態の蓄電池１０は、複数の電池セルの中の第１の電池セルと第２の電池セルの温度差が所定値以上となった場合、第１及び第２の電池セルの少なくとも一方を処理対象として、上述した制御処理を実行する。すなわち、放電処理を制御する場合には、温度が高いほうの電池セルを処理対象とし、この電池セルに補助蓄電部２３を並列接続した状態で放電するよう制御する。一方、充電処理を制御する場合には、温度が低いほうの電池セルを処理対象とし、この電池セルに対して個別に充電する処理を行うように制御する。なお、その他の構成は、第１及び第２の実施形態と同様である。

図３に、本実施形態の蓄電池１０の機能ブロック図の一例を示す。図示するように、蓄電池１０は、蓄電部２０と、温度差検出部２１と、充放電制御部２２と、補助蓄電部２３と、判断部２４とを有する。なお、補助蓄電部２３を有さない構成とすることもできる。

蓄電部２０、温度差検出部２１及び補助蓄電部２３の構成は第１及び第２の実施形態と同様である。以下、判断部２４の構成と、充放電制御部２２の第１及び第２の実施形態と異なる構成とについて説明する。

判断部２４は、電池セル間の温度差が所定値以上か否かを判断する。すなわち、判断部２４は、温度差検出部２１が検出した電池セル間の温度差と、予め保持している所定値とを大小比較し、温度差が所定値以上か否かを判断する。

充放電制御部２２は、温度差が所定値以上と判断されると、それに応じて、温度が相対的に高い電池セルを流れる電流量よりも、温度が相対的に低い電池セルを流れる電流量の方が多くなるように、蓄電部２０への充電及び蓄電部２０からの放電の少なくとも一方を制御する制御処理を実行（開始）する。すなわち、放電処理を制御する場合には、温度が高いほうの電池セルを処理対象とし、この電池セルに補助蓄電部２３を並列接続した状態で放電するよう制御する。一方、充電処理を制御する場合には、温度が低いほうの電池セルを処理対象とし、この電池セルに対して個別に充電する処理を行うように制御する。

本実施形態によれば、第１及び第２の実施形態と同様の作用効果を実現することができる。また、電池セル間の温度差が所定レベルより大きくなった場合のみ、上記制御処理を行うようにすることができる。また、電池セル間の温度差が所定レベルより大きくなった電池セルのみ、処理対象として上記制御処理を行うようにすることができる。結果、不要に制御処理を実行する不都合を軽減できる。

＜第４の実施形態＞
本実施形態では、第１乃至第３の実施形態の蓄電池１０の具体例について説明する。

図４に、本実施形態の蓄電池１０の機能ブロック図の一例を示す。図示するように、本実施形態の蓄電池１０は、電圧調整部１１と、スイッチ部１２と、セル監視部１３と、温度検出部１４と、バランス／アシストコントローラー１５と、充放電コントローラー１６と、蓄電部２０とを有する。第１乃至第３の実施形態で説明した温度差検出部２１は、温度検出部１４及びバランス／アシストコントローラー１５により実現される。充放電制御部２２は、バランス／アシストコントローラー１５により実現される。補助蓄電部２３は、電圧調整部１１により実現される。判断部２４は、バランス／アシストコントローラー１５により実現される。

本実施形態の蓄電部２０は、第１乃至第３の実施形態で説明した蓄電部２０に対応する。図示する蓄電部２０は、互いに直列に接続された４つの電池セルを有する。

電圧調整部１１は、電池セル間の電圧調整を行うように構成されている。電圧調整部１１は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ、キャパシタ等である。

スイッチ部１２は、単一電池セル、又は、連続的に直列に接続された複数の電池セルのまとまりを選択するもので、バランス／アシストコントローラー１５によって制御される。

温度検出部１４は、一般的な温度センサであれば何でもよい。図示する例の場合、複数の電池セル各々に対応して、温度検出部１４（温度センサ）が設けられている。なお、電池セルの数が多い場合、第１の実施形態で説明したように、所定個数の電池セル毎に温度検出部１４（温度センサ）が設けられてもよい。温度検出部１４が検出したデータ（温度）は、バランス／アシストコントローラー１５に入力される。

セル監視部１３は、電池セル各々の状態を監視する。例えば、セル監視部１３は、各電池セルのセル電圧（充電電圧）を検出することができる。セル監視部１３は、電池セル各々の状態を示すデータを、バランス／アシストコントローラー１５に入力する。

充放電コントローラー１６は、バランス／アシストコントローラー１５により生成される、充放電許可／禁止情報に基づいて、蓄電部２０から負荷１９への放電、及び、外部電源１８から蓄電部２０への充電の開始／停止を制御する。

バランス／アシストコントローラー１５は、温度検出部１４及びセル監視部１３から入力されたデータに基づいて、第１乃至第３の実施形態で説明した充放電制御部２２による制御処理を行うよう制御する。例えば、バランス／アシストコントローラー１５は、電圧調整部１１、スイッチ部１２及び充放電コントローラー１６を制御し、充放電制御部２２による制御処理を行わせることができる。また、バランス／アシストコントローラー１５は、複数の電池セル間の充電電力量の差を小さくするバランス処理を行うように制御することもできる。バランス処理は、アクティブ方式であってもよいし、パッシブ方式であってもよい。例えば、バランス／アシストコントローラー１５は、電圧調整部１１及びスイッチ部１２を制御し、バランス処理を行わせることができる。

次に、図５のフローチャートを用いて、本実施形態の蓄電池１０の処理の流れの一例を説明する。なお、電圧調整部１１をアクティブバランス方式対応として双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを利用した場合を例に説明する。ＤＣ／ＤＣコンバータは、直列接続された電池の全電圧から一定の電圧に降圧し、その逆の機能も有するアップダウンコンバータである。

放電処理を開始する場合（図５参照）、まず、バランス／アシストコントローラー１５は、複数の電池セルの温度及び電圧を示す情報を、温度検出部１４及びセル監視部１３から取得する（Ｓ１０）。そして、バランス／アシストコントローラー１５は、取得した情報に基づいて、現在の蓄電池１０の状態が、放電を許可する条件（放電条件）を満たしているか判断する（Ｓ１１）。放電条件は、例えば、電池セルの温度及び電圧が、放電を許可する所定の範囲内にあることであってもよい。放電条件を満たさない場合（Ｓ１１のＮｏ）、バランス／アシストコントローラー１５は、放電処理を中止するよう決定する（Ｓ１２）。一方、放電条件を満たす場合（Ｓ１１のＹｅｓ）、バランス／アシストコントローラー１５は、Ｓ１３に処理を進める。

Ｓ１３では、バランス／アシストコントローラー１５は、充放電コントローラー１６を制御し、蓄電部２０からの放電処理を開始する。また、バランス／アシストコントローラー１５は、電池セル間の温度差が所定値（制限値）以上か否かを判断する（Ｓ１４）。温度差が所定値以上である場合（Ｓ１４のＹｅｓ）、バランス／アシストコントローラー１５は、第１乃至第３の実施形態で説明した充放電制御部２２による制御処理を実行する（Ｓ１５）。温度差が所定値以上でない場合（Ｓ１４のＮｏ）、バランス／アシストコントローラー１５はＳ１６に進む。

Ｓ１５では、バランス／アシストコントローラー１５は、スイッチ部１２のスイッチを切り替えることで、例えば最高温となっている電池セルに対してＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧調整部１１）を並列に接続する。そして、当該状態で蓄電部２０から負荷１９への放電を継続する。ＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧調整部１１）には、蓄電部２０が有する複数の電池セル、例えば、充電量が他の電池セルよりも多い電池セルから電力供給を受け、電力が蓄電されている。放電の間、ＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧調整部１１）からも電力が供給される。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧調整部１１）が並列に接続された電池セルを流れる電流が低下し、内部抵抗による当該電池セルの温度上昇も抑えられる。結果、他の電池セルとの温度差が小さくなる。

他の電池セルに比べて温度が高い電池セルが２個以上あった場合においては、放電の間、これら複数の電池セルに順番に、時間差で、ＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧調整部１１）を並列に接続する。なお、各電池セルにＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧調整部１１）を接続する時間（継続時間）は、各電池セルの温度の高低の程度に応じて調整することができる。すなわち、温度が高い電池セルに対して、より長い時間、ＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧調整部１１）を接続することができる。

Ｓ１６では、バランス／アシストコントローラー１５は、蓄電部２０の充電量が放電限界を超えていないか（充電量が放電限界を下回っていないか）判断する。放電限界を超えていない場合（Ｓ１６のＮｏ）、バランス／アシストコントローラー１５は、放電処理を継続するとともに、Ｓ１４及びＳ１６の判断を継続する。放電限界を超えている場合（Ｓ１６のＹｅｓ）、バランス／アシストコントローラー１５は、放電処理を終了する。その後の所定のタイミングで、バランス／アシストコントローラー１５は、蓄電部２０に対する充電処理を行うことができる。

充電の場合は、外部電源１８から供給された電力を、複数の電池セル全体に供給するとともに、温度の低い電池セルに対して個別に積極的にＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧調整部１１）から電力を供給する。外部電源１８から、温度の低い電池セルに対して個別に電力を供給することもできる。放電時においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧調整部１１）の接続に起因して、温度が相対的に高い電池セルからの放電量は、温度が相対的に低い電池セルからの放電量よりも低くなる。結果、放電終了時（充電処理前）において、温度が相対的に高い電池セルの充電量は、温度が相対的に低い電池セルの充電量よりも大きくなる。充電時に、温度の低い電池セルに対して積極的に電力を供給することで、充電量の差を小さくすることができる。

なお、バランス／アシストコントローラー１５は、適当なタイミングで、スイッチ部１２及び電圧調整部１１を制御して、蓄電部２０が有する複数の電池セルのバランス処理（充電量の差を小さくする処理）を行うことができる。

図６は、本実施形態の他の具体例を示している。具体的には、補助蓄電池１７をさらに有する。補助蓄電池１７は、キャパシタ、二次電池等である。この例の場合、第１乃至第３の実施形態で説明した補助蓄電部２３は、電圧調整部１１及び／又は補助蓄電池１７により実現される。補助蓄電池１７は、電池セルの過充電、過放電を保護する役割を有し、更には、アクティブバランス方式を実施する際の中間電荷保持機能も果たす。従って、補助蓄電池１７を構成する蓄電池は、使用温度範囲の広い充放電が可能な特性を有し、かつ充放電サイクル特性（サイクル寿命が長い）に優れているものが好ましい。

以上説明した本実施形態によれば、第１乃至第３の実施形態と同様の作用効果が実現される。また、第１乃至第３の実施形態の蓄電池１０を実現する具体例が提供される。

以下、参考形態の例を付記する。
１． 複数の電池セルが直列に接続された電池セル群を有する蓄電手段と、
複数の前記電池セル間の温度差を検出する温度差検出手段と、
温度が相対的に高い前記電池セルを流れる電流量よりも、温度が相対的に低い前記電池セルを流れる電流量の方が多くなるように、前記蓄電手段への充電及び前記蓄電手段からの放電の少なくとも一方を制御する制御処理を実行する充放電制御手段と、
を有する蓄電池。
２． １に記載の蓄電池において、
電力を蓄えることができる補助蓄電手段をさらに有し、
前記充放電制御手段は、温度が相対的に高い前記電池セルに対して前記補助蓄電手段を並列接続し、当該状態で前記蓄電手段及び前記補助蓄電手段から放電するように、前記蓄電手段からの放電を制御する蓄電池。
３． １又は２に記載の蓄電池において、
前記充放電制御手段は、外部電源から供給された電力を、直列接続された複数の前記電池セル全体に供給する処理と、温度が相対的に低い前記電池セルに個別に供給する処理とを行うように、前記蓄電手段への充電を制御する蓄電池。
４． １又は２に記載の蓄電池において、
電力を蓄えることができる補助蓄電手段をさらに有し、
前記充放電制御手段は、外部電源から供給された電力を直列接続された複数の前記電池セル全体に供給する処理と、前記補助蓄電手段に蓄えられた電力を温度が相対的に低い前記電池セルに個別に供給する処理とを行うように、前記蓄電手段への充電を制御する蓄電池。
５． １から４のいずれかに記載の蓄電池において、
前記温度差が所定値以上か否かを判断する判断手段をさらに有し、
前記充放電制御手段は、前記温度差が前記所定値以上と判断されると、それに応じて、前記制御処理を実行する蓄電池。
６． 複数の電池セルが直列に接続された電池セル群を有する蓄電手段を備えた蓄電池の制御方法であって、
複数の前記電池セル間の温度差を検出する温度差検出工程と、
温度が相対的に高い前記電池セルを流れる電流量よりも、温度が相対的に低い前記電池セルを流れる電流量の方が多くなるように、前記蓄電手段への充電及び前記蓄電手段からの放電の少なくとも一方を制御する制御処理を実行する充放電制御工程と、
を有する蓄電池の制御方法。
６−２． ６に記載の蓄電池の制御方法において、
前記蓄電池は、電力を蓄えることができる補助蓄電手段をさらに有し、
前記充放電制御工程では、温度が相対的に高い前記電池セルに対して前記補助蓄電手段を並列接続し、当該状態で前記蓄電手段及び前記補助蓄電手段から放電するように、前記蓄電手段からの放電を制御する蓄電池の制御方法。
６−３． ６又は６−２に記載の蓄電池の制御方法において、
前記充放電制御工程では、外部電源から供給された電力を、直列接続された複数の前記電池セル全体に供給する処理と、温度が相対的に低い前記電池セルに個別に供給する処理とを行うように、前記蓄電手段への充電を制御する蓄電池の制御方法。
６−４． ６又は６−２に記載の蓄電池の制御方法において、
前記蓄電池は、電力を蓄えることができる補助蓄電手段をさらに有し、
前記充放電制御工程では、外部電源から供給された電力を直列接続された複数の前記電池セル全体に供給する処理と、前記補助蓄電手段に蓄えられた電力を温度が相対的に低い前記電池セルに個別に供給する処理とを行うように、前記蓄電手段への充電を制御する蓄電池の制御方法。
６−５． ６から６−４のいずれかに記載の蓄電池の制御方法において、
前記温度差が所定値以上か否かを判断する判断工程をさらに有し、
前記充放電制御工程では、前記温度差が前記所定値以上と判断されると、それに応じて、前記制御処理を実行する蓄電池の制御方法。
７． 複数の電池セルが直列に接続された電池セル群を有する蓄電手段を備えた蓄電池のためのプログラム、
コンピュータを、
複数の前記電池セル間の温度差を検出する温度差検出手段、
温度が相対的に高い前記電池セルを流れる電流量よりも、温度が相対的に低い前記電池セルを流れる電流量の方が多くなるように、前記蓄電手段への充電及び前記蓄電手段からの放電の少なくとも一方を制御する制御処理を実行する充放電制御手段、
として機能させるためのプログラム。
７−２． ７に記載のプログラムにおいて、
前記蓄電池は、電力を蓄えることができる補助蓄電手段をさらに有し、
前記充放電制御手段に、温度が相対的に高い前記電池セルに対して前記補助蓄電手段を並列接続させ、当該状態で前記蓄電手段及び前記補助蓄電手段から放電するように、前記蓄電手段からの放電を制御させるプログラム。
７−３． ７又は７−２に記載のプログラムにおいて、
前記充放電制御手段に、外部電源から供給された電力を、直列接続された複数の前記電池セル全体に供給する処理と、温度が相対的に低い前記電池セルに個別に供給する処理とを行わせるように、前記蓄電手段への充電を制御させるプログラム。
７−４． ７又は７−２に記載のプログラムにおいて、
前記蓄電池は、電力を蓄えることができる補助蓄電手段をさらに有し、
前記充放電制御手段に、外部電源から供給された電力を直列接続された複数の前記電池セル全体に供給する処理と、前記補助蓄電手段に蓄えられた電力を温度が相対的に低い前記電池セルに個別に供給する処理とを行わせるように、前記蓄電手段への充電を制御させるプログラム。
７−５． ７から７−４のいずれかに記載のプログラムにおいて、
前記コンピュータを、前記温度差が所定値以上か否かを判断する判断手段としてさらに機能させ、
前記充放電制御手段に、前記温度差が前記所定値以上と判断されると、それに応じて、前記制御処理を実行させるプログラム。

この出願は、２０１３年１１月１４日に出願された日本出願特願２０１３−２３５９７９号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (7)

1. 複数の電池セルが直列に接続された電池セル群を有する蓄電手段と、
   複数の前記電池セル間の温度差を検出する温度差検出手段と、
   温度が相対的に高い前記電池セルを流れる電流量よりも、温度が相対的に低い前記電池セルを流れる電流量の方が多くなるように、前記蓄電手段への充電及び前記蓄電手段からの放電の少なくとも一方を制御する制御処理を実行する充放電制御手段と、
   を有する蓄電池。
2. 請求項１に記載の蓄電池において、
   電力を蓄えることができる補助蓄電手段をさらに有し、
   前記充放電制御手段は、温度が相対的に高い前記電池セルに対して前記補助蓄電手段を並列接続し、当該状態で前記蓄電手段及び前記補助蓄電手段から放電するように、前記蓄電手段からの放電を制御する蓄電池。
3. 請求項１又は２に記載の蓄電池において、
   前記充放電制御手段は、外部電源から供給された電力を、直列接続された複数の前記電池セル全体に供給する処理と、温度が相対的に低い前記電池セルに個別に供給する処理とを行うように、前記蓄電手段への充電を制御する蓄電池。
4. 請求項１又は２に記載の蓄電池において、
   電力を蓄えることができる補助蓄電手段をさらに有し、
   前記充放電制御手段は、外部電源から供給された電力を直列接続された複数の前記電池セル全体に供給する処理と、前記補助蓄電手段に蓄えられた電力を温度が相対的に低い前記電池セルに個別に供給する処理とを行うように、前記蓄電手段への充電を制御する蓄電池。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電池において、
   前記温度差が所定値以上か否かを判断する判断手段をさらに有し、
   前記充放電制御手段は、前記温度差が前記所定値以上と判断されると、それに応じて、前記制御処理を実行する蓄電池。
6. 複数の電池セルが直列に接続された電池セル群を有する蓄電手段を備えた蓄電池の制御方法であって、
   複数の前記電池セル間の温度差を検出する温度差検出工程と、
   温度が相対的に高い前記電池セルを流れる電流量よりも、温度が相対的に低い前記電池セルを流れる電流量の方が多くなるように、前記蓄電手段への充電及び前記蓄電手段からの放電の少なくとも一方を制御する制御処理を実行する充放電制御工程と、
   を有する蓄電池の制御方法。
7. 複数の電池セルが直列に接続された電池セル群を有する蓄電手段を備えた蓄電池のためのプログラム、
   コンピュータを、
   複数の前記電池セル間の温度差を検出する温度差検出手段、
   温度が相対的に高い前記電池セルを流れる電流量よりも、温度が相対的に低い前記電池セルを流れる電流量の方が多くなるように、前記蓄電手段への充電及び前記蓄電手段からの放電の少なくとも一方を制御する制御処理を実行する充放電制御手段、
   として機能させるためのプログラム。

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