(57)【要約】【課題】直列接続される複数の電池が使用されている時に、各電池の開回路電圧を均等化させるとともに、各電池の閉回路電圧の検出精度が低下することを抑制する。【解決手段】電池Ｂ１〜Ｂ３の電圧を検出するとき、電池Ｂ１〜Ｂ３から供給される電力を消費する電圧検出部Ｓｖ１〜Ｓｖ３と、制御部２とを備え、電池Ｂ１〜Ｂ３が使用されている時に、電池Ｂ１〜Ｂ３の開回路電圧を均等化させるために必要な電圧検出部Ｓｖ１、Ｓｖ２の電圧検出回数分、電圧検出部Ｓｖ１、Ｓｖ２が電圧を検出する間、電圧検出部Ｓｖ３の電圧検出頻度に比べて電圧検出部Ｓｖ１、Ｓｖ２の電圧検出頻度を高くすることにより、電池Ｂ１〜Ｂ３の開回路電圧を均等化させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直列接続され、第１の電池に並列接続される第１のスイッチ及び第１の抵抗と、
互いに直列接続され、前記第１の電池に直列接続される第２の電池に並列接続される第２のスイッチ及び第２の抵抗と、
前記第１の電池に並列接続され、前記第１の電池の電圧を検出するとき、前記第１の電池から供給される電力を消費する第１の電圧検出部と、
前記第２の電池に並列接続され、前記第２の電池の電圧を検出するとき、前記第２の電池から供給される電力を消費する第２の電圧検出部と、
前記第１及び第２の電池が使用されていない時に前記第１及び第２の電池の開回路電圧を取得し、前記取得した開回路電圧に基づいて前記第１及び第２の電池の開回路電圧を均等化させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１及び第２の電池が使用されていない時に、前記第１のスイッチをオンさせるとともに前記第２のスイッチをオフさせて前記第１の抵抗により前記第１の電池を放電させることにより、前記第１及び第２の電池の開回路電圧を均等化させ、
前記第１及び第２の電池が使用されている時に、前記第１及び第２の電池の開回路電圧を均等化させるために必要な前記第１の電圧検出部の電圧検出回数分、前記第１の電圧検出部が電圧を検出する間、前記第２の電圧検出部の電圧検出頻度に比べて前記第１の電圧検出部の電圧検出頻度を高くすることにより、前記第１及び第２の電池の開回路電圧を均等化させる
ことを特徴とする電圧均等化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電圧均等化装置であって、
前記制御部は、前記第１及び第２の電池が使用されている時に、前記第１及び第２の電池の開回路電圧を均等化させるために必要な前記第１の電圧検出部の電圧検出回数分、前記第１の電圧検出部が電圧を検出する間、前記第２の電圧検出部の電圧検出頻度に比べて前記第１の電圧検出部の電圧検出頻度を高くするとともに、電圧検出回数が多い前記第１の電圧検出部の電圧検出頻度に比べて、電圧検出回数が少ない前記第１の電圧検出部の電圧検出頻度を低くすることにより、前記第１及び第２の電池の電圧を均等化させる
ことを特徴とする電圧均等化装置。
【請求項３】
互いに直列接続され、第１の電池に並列接続される第１のスイッチ及び第１の抵抗と、互いに直列接続され、前記第１の電池に直列接続される第２の電池に並列接続される第２のスイッチ及び第２の抵抗と、前記第１の電池に並列接続され、前記第１の電池の電圧を検出するとき、前記第１の電池から供給される電力を消費する第１の電圧検出部と、前記第２の電池に並列接続され、前記第２の電池の電圧を検出するとき、前記第２の電池から供給される電力を消費する第２の電圧検出部と、前記第１及び第２の電池が使用されていない時に、前記第１及び第２の電池の開回路電圧を取得し、前記取得した開回路電圧に基づいて前記第１及び第２の電池の開回路電圧を均等化させる制御部とを備える電圧均等化装置における電圧均等化方法であって、
前記制御部は、前記第１及び第２の電池が使用されていない時に、前記第１のスイッチをオンさせるとともに前記第２のスイッチをオフさせて前記第１の抵抗により前記第１の電池を放電させることにより、前記第１及び第２の電池の開回路電圧を均等化させ、前記第１及び第２の電池が使用されている時に、前記第１及び第２の電池の開回路電圧を均等化させるために必要な前記第１の電圧検出部の電圧検出回数分、前記第１の電圧検出部が電圧を検出する間、前記第２の電圧検出部の電圧検出頻度に比べて前記第１の電圧検出部の電圧検出頻度を高くすることにより、前記第１及び第２の電池の開回路電圧を均等化させる
ことを特徴とする電圧均等化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池の電圧を均等化する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電圧均等化装置として、直列接続される複数の電池が使用されていない時に、すなわち、各電池に電流が流れていない時に、各電池にそれぞれ並列接続されるスイッチのうち、最も低い開回路電圧の電池以外の電池に並列接続されるスイッチをオンさせることで、そのスイッチに直列接続される抵抗により、最も低い開回路電圧の電池以外の電池を強制的に放電させて各電池の開回路電圧を均等化させるものがある。なお、開回路電圧は、電池に電流が流れていない時のその電池の電圧とし、閉回路電圧は、電池に電流が流れている時の「電池の開回路電圧＋電池に流れる電流×電池の内部抵抗」の計算結果とする。充電器または負荷から電池へ流れる電流の符号をプラスとし、電池から負荷へ流れる電流の符号をマイナスとする。
【０００３】
関連する技術として、例えば、特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２２３００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の電圧均等化装置では、各電池が使用されている時に、すなわち、各電池に電流が流れている時に、各電池の閉回路電圧を均等化させた場合、各電池の内部抵抗がばらついていると、各電池の開回路電圧を均等化させることができないという懸念がある。各電池の開回路電圧を均等化させることができない場合、各電池の充電率が均等化されず、一部の電池が過充電状態または過放電状態に至ることで電池全体の充電または放電が強制的に禁止され易くなり、電池全体で使用可能な容量が減少してしまうおそれがある。
【０００６】
また、上述の電圧均等化装置では、各電池が使用されている時に、各電池の閉回路電圧を均等化させる場合、電池からスイッチ及び抵抗へ流れる電流により、電池の閉回路電圧が変動するため、閉回路電圧を精度良く検出できないという懸念がある。例えば、電池と電圧検出部との間の電圧検知線が断線しているか否かを検知するために閉回路電圧を用いる場合、閉回路電圧を精度良く検出できないと、電圧検知線の断線検知精度が低下するおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明の一側面に係る目的は、直列接続される複数の電池が使用されている時に、各電池の開回路電圧を均等化させるとともに、各電池の閉回路電圧の検出精度が低下することを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る一つの形態である電圧均等化装置は、互いに直列接続され、第１の電池に並列接続される第１のスイッチ及び第１の抵抗と、互いに直列接続され、第１の電池に直列接続される第２の電池に並列接続される第２のスイッチ及び第２の抵抗と、第１の電池に並列接続され、第１の電池の電圧を検出するとき、第１の電池から供給される電力を消費する第１の電圧検出部と、第２の電池に並列接続され、第２の電池の電圧を検出するとき、第２の電池から供給される電力を消費する第２の電圧検出部と、第１及び第２の電池が使用されていない時に、第１及び第２の電池の開回路電圧を取得し、取得した開回路電圧に基づいて第１及び第２の電池の開回路電圧を均等化させる制御部とを備える。
【０００９】
上記制御部は、第１及び第２の電池が使用されていない時に、第１のスイッチをオンさせるとともに第２のスイッチをオフさせて第１の抵抗により第１の電池を放電させることにより、第１及び第２の電池の開回路電圧を均等化させ、第１及び第２の電池が使用されている時に、第１及び第２の電池の開回路電圧を均等化させるために必要な第１の電圧検出部の電圧検出回数分、第１の電圧検出部が電圧を検出する間、第２の電圧検出部の電圧検出頻度に比べて第１の電圧検出部の電圧検出頻度を高くすることにより、第１及び第２の電池の開回路電圧を均等化させる。
【００１０】
このように、第１及び第２の電池が使用されている時に、第１及び第２の電池の閉回路電圧が互いに一致するまで、第１の電池を放電させるのではなく、第１及び第２の電池の開回路電圧を均等化させるために必要な第１の電圧検出部の電圧検出回数分、第１の電圧検出部が電圧を検出するまで、第１の電池を放電させているため、第１及び第２の電池が使用されている時であっても、第１及び第２の電池の開回路電圧を均等化させることができる。
【００１１】
また、第１及び第２の電池が使用されている時に、第１及び第２の電池の閉回路電圧が互いに一致するまで、第１の電池を放電させるのではなく、第１及び第２の電池の開回路電圧を均等化させるために必要な第１の電圧検出部の電圧検出回数分、第１の電圧検出部が電圧を検出するまで、第１の電池を放電させているため、第１の電池から第１のスイッチ及び第１の抵抗へ流れる電流に比べて、第１の電池から第１の電圧検出部へ流れる電流が小さい場合、第１の電圧検出部により検出される閉回路電圧の変動を比較的小さくすることができるため、第１の電圧検出部により検出される閉回路電圧の検出精度が低下することを抑制することができる。
【００１２】
また、上記制御部は、第１及び第２の電池が使用されている時に、第１の電圧検出部の電圧検出回数分、第１の電圧検出部が電圧を検出する間、第２の電圧検出部の電圧検出頻度に比べて第１の電圧検出部の電圧検出頻度を高くするとともに、電圧検出回数が多い第１の電圧検出部の電圧検出頻度に比べて、電圧検出回数が少ない第１の電圧検出部の電圧検出頻度を低くすることにより、第１及び第２の電池の電圧を均等化させるように構成してもよい。
【００１３】
これにより、制御部から電圧検出回数が多い第１の電圧検出部への単位時間あたりの通信量に比べて、制御部から電圧検出回数が少ない第１の電圧検出部への単位時間あたりの通信量を小さくすることができるため、制御部と第１及び第２の電圧検出部との間の通信量の上限値に対する制御部と第１の電圧検出部との間の通信量の占有率が増加して制御部から電圧検出部へ送信される電圧検出指令が遅延することを抑制することができ、電圧検出指令の遅延により電圧均等化にかかる時間が延びることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、直列接続される複数の電池が使用されている時に、各電池の開回路電圧を均等化させるとともに、各電池の閉回路電圧の検出精度が低下することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態の電圧均等化装置を含む電池パックの一例を示す図である。
【図２】制御部の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
図１は、実施形態の電圧均等化装置を含む電池パックの一例を示す図である。
【００１７】
電池パック１は、複数の電池Ｂ（電池Ｂ１〜Ｂ３）と、複数の抵抗Ｒ（抵抗Ｒ１〜Ｒ３）と、複数のスイッチＳＷ（スイッチＳＷ１〜ＳＷ３）と、複数の電圧検出部Ｓｖ（電圧検出部Ｓｖ１〜Ｓｖ３）と、電流検出部Ｓｉと、制御部２とを備える。すなわち、抵抗Ｒ１の一方の端子が電池Ｂ１のプラス端子及び電圧検出部Ｓｖ１の一方の入力端子に接続され、抵抗Ｒ１の他方の端子がスイッチＳＷ１の一方の端子に接続されている。スイッチＳＷ１の他方の端子が電池Ｂ１のマイナス端子、電池Ｂ２のプラス端子、抵抗Ｒ２の一方の端子、電圧検出部Ｓｖ１の他方の入力端子、及び電圧検出部Ｓｖ２の一方の入力端子に接続されている。抵抗Ｒ２の他方の端子がスイッチＳＷ２の一方の端子に接続されている。スイッチＳＷ２の他方の端子が電池Ｂ２のマイナス端子、電池Ｂ３のプラス端子、抵抗Ｒ３の一方の端子、電圧検出部Ｓｖ２の他方の入力端子、及び電圧検出部Ｓｖ３の一方の入力端子に接続されている。抵抗Ｒ３の他方の端子がスイッチＳＷ３の一方の端子に接続されている。スイッチＳＷ３の他方の端子が電池Ｂ３のマイナス端子及び電圧検出部Ｓｖ３の他方の入力端子に接続されている。
【００１８】
なお、実施形態の電圧均等化装置は、例えば、複数の抵抗Ｒと、複数のスイッチＳＷと、複数の電圧検出部Ｓｖと、制御部２とを備えて構成される。また、図１に示す電池パック１では、電池Ｂ、抵抗Ｒ、スイッチＳＷ、及び電圧検出部Ｓｖがそれぞれ３つ備えられているが、電池Ｂ、抵抗Ｒ、スイッチＳＷ、及び電圧検出部Ｓｖがそれぞれ２つ、または、４つ以上備えられていてもよい。
【００１９】
電池Ｂ１〜Ｂ３は、それぞれ、リチウムイオン電池またはニッケル水素電池などにより構成され、互いに直列接続されている。また、電池パック１の外部の充電器Ｃｈまたは負荷Ｌｏから電池Ｂ１〜Ｂ３へ電流が流れると、電池Ｂ１〜Ｂ３が充電して電池Ｂ１〜Ｂ３の電圧が増加する。また、電池Ｂ１〜Ｂ３から負荷Ｌｏへ電流が流れると、電池Ｂ１〜Ｂ３が放電して電池Ｂ１〜Ｂ３の電圧が低下する。なお、充電器Ｃｈまたは負荷Ｌｏから電池Ｂ１〜Ｂ３へ流れる電流の符号をプラスとし、電池Ｂ１〜Ｂ３から負荷Ｌｏへ流れる電流の符号をマイナスとする。
【００２０】
スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、それぞれ、電磁リレーまたは半導体リレーなどにより構成される。抵抗Ｒ１及びスイッチＳＷ１は、互いに直列接続され、電池Ｂ１に並列接続されている。抵抗Ｒ２及びスイッチＳＷ２は、互いに直列接続され、電池Ｂ２に並列接続されている。抵抗Ｒ３及びスイッチＳＷ３は、互いに直列接続され、電池Ｂ３に並列接続されている。
【００２１】
電圧検出部Ｓｖ１〜Ｓｖ３は、それぞれ、ＩＣ（Integrated Circuit）などにより構成される。電圧検出部Ｓｖ１は、電池Ｂ１に並列接続され、一定時間Ｔ経過毎に電池Ｂ１の電圧を検出する。また、電圧検出部Ｓｖ１は、電池Ｂ１の電圧を検出するとき、電池Ｂ１から供給される電力を消費する。そして、その消費電力に対応する電流が電池Ｂ１から電圧検出部Ｓｖ１へ流れると、電池Ｂ１の電圧が低下する。電圧検出部Ｓｖ２は、電池Ｂ２に並列接続され、一定時間Ｔ経過毎に電池Ｂ２の電圧を検出する。また、電圧検出部Ｓｖ２は、電池Ｂ２の電圧を検出するとき、電池Ｂ２から供給される電力を消費する。そして、その消費電力に対応する電流が電池Ｂ２から電圧検出部Ｓｖ２へ流れると、電池Ｂ２の電圧が低下する。電圧検出部Ｓｖ３は、電池Ｂ３に並列接続され、一定時間Ｔ経過毎に電池Ｂ３の電圧を検出する。また、電圧検出部Ｓｖ３は、電池Ｂ３の電圧を検出するとき、電池Ｂ３から供給される電力を消費する。そして、その消費電圧に対応する電流が電池Ｂ３から電圧検出部Ｓｖ３へ流れると、電池Ｂ３の電圧が低下する。
【００２２】
電流検出部Ｓｉは、ホール素子などを用いて構成され、電池Ｂ１と充電器Ｃｈまたは負荷Ｌｏとの間の電流経路に設けられ、充電器Ｃｈまたは負荷Ｌｏから電池Ｂ１〜Ｂ３へ流れる電流、または、電池Ｂ１〜Ｂ３から負荷Ｌｏへ流れる電流を検出する。なお、電流検出部Ｓｉは、電池Ｂ３と充電器Ｃｈまたは負荷Ｌｏとの間の電流経路に設けられてもよい。
【００２３】
制御部２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＰＬＤ（Programmable Logic Device））などにより構成され、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の動作を制御する。
【００２４】
図２は、制御部２の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１において、制御部２は、電池Ｂ１〜Ｂ３が使用されていないか否かを判断する。
【００２５】
例えば、制御部２は、充電器Ｃｈまたは負荷Ｌｏが稼働していない場合に、電池Ｂ１〜Ｂ３が使用されていないと判断する。また、制御部２は、電流検出部Ｓｉにより検出される電流がゼロまたは略ゼロである場合、電池Ｂ１〜Ｂ３が使用されていないと判断し、電流検出部Ｓｉにより検出される電流がゼロまたは略ゼロ以外の値である場合、電池Ｂ１〜Ｂ３が使用されていると判断してもよい。
【００２６】
制御部２は、電池Ｂ１〜Ｂ３が使用されていると判断している間（ステップＳ１：Ｎｏ）、電池Ｂ１〜Ｂ３が使用されていないか否かを繰り返し判断する。
【００２７】
一方、制御部２は、電池Ｂ１〜Ｂ３が使用されていないと判断すると（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、電池Ｂ１〜Ｂ３の開回路電圧を取得する（ステップＳ２）。
【００２８】
例えば、制御部２は、電池Ｂ１〜Ｂ３が使用されていない時に、電圧検出部Ｓｖ１により検出される電圧を、開回路電圧ＯＣＶ１として取得し、電圧検出部Ｓｖ２により検出される電圧を、開回路電圧ＯＣＶ２として取得し、電圧検出部Ｓｖ３により検出される電圧を、開回路電圧ＯＣＶ３として取得する。
【００２９】
次に、制御部２は、電池Ｂ１〜Ｂ３の開回路電圧を均等化させる必要があるか否かを判断する（ステップＳ３）。
【００３０】
例えば、制御部２は、開回路電圧ＯＣＶ１〜ＯＣＶ３のうちの最も低い開回路電圧と、電圧検出部Ｓｖ１〜Ｓｖ３により検出される各電圧との差の絶対値を算出する。そして、その差の絶対値が閾値ＯＣＶｔｈ以上である電圧について、該電圧を有する電池Ｂの開回路電圧を均等化させる必要があると判断し、その差の絶対値が閾値ＯＣＶｔｈより小さい電圧について、該電圧を有する電池Ｂの開回路電圧を均等化させる必要がないと判断する。なお、閾値ＯＣＶｔｈは、電池Ｂ１〜Ｂ３間の電圧にバラツキが有ると判断できる電圧差に基づいて、電圧検出部Ｓｖ１〜Ｓｖ３の測定誤差等を加味して決定される。
【００３１】
次に、制御部２は、電池Ｂ１〜Ｂ３の各電池Ｂについて、開回路電圧を均等化させる必要がないと判断すると（ステップＳ３：Ｎｏ）、ステップＳ１に戻る。
【００３２】
一方、制御部２は、電池Ｂ１〜Ｂ３の各電池Ｂについて、開回路電圧を均等化させる必要がある電池Ｂ（強制的に放電させる必要がある電池Ｂ）が有ると判断し（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、再度、電池Ｂ１〜Ｂ３が使用されていないと判断すると（ステップＳ４）、強制的に放電させる必要がある電池Ｂに並列接続されるスイッチＳＷをオンさせることにより、電池Ｂ１〜Ｂ３の電圧を均等化させた後（ステップＳ５）、ステップＳ２に戻り、電池Ｂ１〜Ｂ３の開回路電圧を取得する。すなわち、電池Ｂ１〜Ｂ３の電圧を均等化させる必要がある場合、電池Ｂ１〜Ｂ３の電圧を均等化させる必要がなくなるまで、スイッチＳＷ及び抵抗Ｒを用いた電圧均等化を繰り返し実施する。
【００３３】
例えば、制御部２は、開回路電圧ＯＣＶ１〜ＯＣＶ３のうち、開回路電圧ＯＣＶ３が最も低い場合、電池Ｂ１、Ｂ２を、強制的に放電させる必要がある電池Ｂとする。なお、電池Ｂ１〜Ｂ３のうち、強制的に放電させる必要がある電池Ｂを、第１の電池とし、強制的に放電させる必要がない電池Ｂを、第２の電池とする。また、第１の電池に並列接続されるスイッチＳＷ及び抵抗Ｒを、第１のスイッチ及び第１の抵抗とし、第２の電池に並列接続されるスイッチＳＷ及び抵抗Ｒを、第２のスイッチ及び第２の抵抗とする。また、第１の電池に並列接続される電圧検出部Ｓｖを、第１の電圧検出部とし、第２の電池に並列接続される電圧検出部Ｓｖを、第２の電圧検出部とする。
【００３４】
また、電圧均等化時に電池Ｂ１、Ｂ２を強制的に放電させる必要がある場合で、かつ、開回路電圧ＯＣＶ３が最も低く、開回路電圧ＯＣＶ１が開回路電圧ＯＣＶ２より高い場合を想定する。すなわち、開回路電圧ＯＣＶ１＞開回路電圧ＯＣＶ２＞開回路電圧ＯＣＶ３を、スイッチＳＷ１、ＳＷ２及び抵抗Ｒ１、Ｒ２を用いた電圧均等化を実施することで、開回路電圧ＯＣＶ１＝開回路電圧ＯＣＶ２＝開回路電圧ＯＣＶ３にさせる場合を想定する。
【００３５】
このような場合、まず、制御部２は、スイッチＳＷ１、ＳＷ２をオンさせるとともにスイッチＳＷ３をオフさせる。すると、電池Ｂ１から抵抗Ｒ１へ常時電流が流れるとともに電池Ｂ２から抵抗Ｒ２へ常時電流が流れる。また、電池Ｂ１から電圧検出部Ｓｖ１へ一定時間Ｔ経過毎に電流が流れ、電池Ｂ２から電圧検出部Ｓｖ２へ一定時間Ｔ経過毎に電流が流れ、電池Ｂ３から電圧検出部Ｓｖ３へ一定時間Ｔ経過毎に電流が流れる。これにより、電池Ｂ３の単位時間あたりの放電量（単位時間あたりに電池Ｂ３から電圧検出部Ｓｖ３へ流れる電流の積算値［Ａｈ］）に比べて、電池Ｂ１の単位時間あたりの放電量（単位時間あたりに電池Ｂ１から抵抗Ｒ１へ流れる電流の積算値［Ａｈ］と単位時間あたりに電池Ｂ１から電圧検出部Ｓｖ１へ流れる電流の積算値［Ａｈ］との合計値）及び電池Ｂ２の単位時間あたりの放電量（単位時間あたりに電池Ｂ２から抵抗Ｒ２へ流れる電流の積算値［Ａｈ］と単位時間あたりに電池Ｂ２から電圧検出部Ｓｖ２へ流れる電流の積算値［Ａｈ］との合計値）が大きくなるため、電池Ｂ３の電圧の単位時間あたりの低下量に比べて、電池Ｂ１の電圧の単位時間あたりの低下量及び電池Ｂ２の電圧の単位時間あたりの低下量が大きくなる。そのため、開回路電圧ＯＣＶ１、ＯＣＶ２が開回路電圧ＯＣＶ３に近づいていく。
【００３６】
次に、制御部２は、開回路電圧ＯＣＶ２が開回路電圧ＯＣＶ３と等しくまたは略等しくなると、スイッチＳＷ２をオフさせて抵抗Ｒ２による電池Ｂ２の電圧低下を停止させる。
【００３７】
そして、制御部２は、開回路電圧ＯＣＶ１が開回路電圧ＯＣＶ３と等しくまたは略等しくなると、スイッチＳＷ１をオフさせて抵抗Ｒ１による電池Ｂ１の電圧低下を停止させる。
【００３８】
これにより、開回路電圧ＯＣＶ１〜ＯＣＶ３を均等化させることができる。
一方、制御部２は、スイッチＳＷ及び抵抗Ｒを用いた電圧均等化の実施前において、または、スイッチＳＷ及び抵抗Ｒを用いた電圧均等化の実施中において、電池Ｂ１〜Ｂ３が使用されていると判断すると（ステップＳ４：Ｎｏ）、電池Ｂ１〜Ｂ３の開回路電圧を均等化させるために必要な第１の電圧検出部の電圧検出回数を算出し（ステップＳ６）、その算出した電圧検出回数分、第１の電圧検出部が電圧を検出する間、第２の電圧検出部の電圧検出頻度に比べて第１の電圧検出部の電圧検出頻度を高くすることにより、電池Ｂ１〜Ｂ３の電圧を均等化させる（ステップＳ７）。
【００３９】
例えば、電圧均等化時に電池Ｂ１、Ｂ２を放電させる必要がある場合で、開回路電圧ＯＣＶ３が最も低く、開回路電圧ＯＣＶ１が開回路電圧ＯＣＶ２より高い場合を想定する。すなわち、開回路電圧ＯＣＶ１＞開回路電圧ＯＣＶ２＞開回路電圧ＯＣＶ３を、電圧検出部Ｓｖ１、Ｓｖ２を用いた電圧均等化を実施することで、開回路電圧ＯＣＶ１＝開回路電圧ＯＣＶ２＝開回路電圧ＯＣＶ３にさせる場合を想定する。
【００４０】
このような場合、まず、制御部２は、ステップＳ２で取得した開回路電圧ＯＣＶ１〜ＯＣＶ３を用いて、電池Ｂ１〜Ｂ３の充電率を求める。すなわち、制御部２は、電池Ｂ１の開回路電圧と電池Ｂ１の充電率（電池Ｂの満充電容量に対する電池Ｂの現在の容量の割合［％］）との対応関係を示す情報を参照し、開回路電圧ＯＣＶ１に対応する充電率を、電池Ｂ１の充電率ＳＯＣ１［％］とする。また、制御部２は、電池Ｂ２の開回路電圧と電池Ｂ２の充電率との対応関係を示す情報を参照し、開回路電圧ＯＣＶ２に対応する充電率を、電池Ｂ２の充電率ＳＯＣ２［％］とする。また、制御部２は、電池Ｂ３の開回路電圧と電池Ｂ３の充電率との対応関係を示す情報を参照し、開回路電圧ＯＣＶ３に対応する充電率を、電池Ｂ３の充電率ＳＯＣ３［％］とする。
【００４１】
次に、制御部２は、「（（充電率ＳＯＣ１［％］−充電率ＳＯＣ３［％］）×電池Ｂ１の満充電容量［Ａｈ］）÷１００」の計算結果を、電圧均等化時に必要な電池Ｂ１の放電量ΔＳＯＣ１［Ａｈ］とする。また、制御部２は、「（（充電率ＳＯＣ２［％］−充電率ＳＯＣ３［％］）×電池Ｂ２の満充電容量［Ａｈ］）÷１００」の計算結果を、電圧均等化時に必要な電池Ｂ２の放電量ΔＳＯＣ２［Ａｈ］とする。
【００４２】
次に、制御部２は、「電池Ｂ１の放電量ΔＳＯＣ１［Ａｈ］÷電圧検出部Ｓｖ１の１回の電圧検出による電池Ｂ１の放電量（電圧検出部Ｓｖ１の１回の電圧検出により電池Ｂ１から電圧検出部Ｓｖ１へ流れる電流の積算値［Ａｈ］）」の計算結果を、電池Ｂ１〜Ｂ３の電圧を均等化させるために必要な電圧検出部Ｓｖ１の電圧検出回数Ｎ１とする。また、制御部２は、「電池Ｂ２の放電量ΔＳＯＣ２［Ａｈ］÷電圧検出部Ｓｖ２の１回の電圧検出による電池Ｂ２の放電量（電圧検出部Ｓｖ２の１回の電圧検出により電池Ｂ２から電圧検出部Ｓｖ２へ流れる電流の積算値［Ａｈ］）」の計算結果を、電池Ｂ１〜Ｂ３の電圧を均等化させるために必要な電圧検出部Ｓｖ２の電圧検出回数Ｎ２とする。
【００４３】
次に、制御部２は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオフさせ、電圧検出部Ｓｖ１の電圧検出回数Ｎ１分、電圧検出部Ｓｖ１が電圧を検出する間、電圧検出部Ｓｖ３の電圧検出頻度に比べて電圧検出部Ｓｖ１の電圧検出頻度を高くするとともに、電圧検出部Ｓｖ２の電圧検出回数Ｎ２分、電圧検出部Ｓｖ２が電圧を検出する間、電圧検出部Ｓｖ３の電圧検出頻度に比べて電圧検出部Ｓｖ２の電圧検出頻度を高くする。言い換えると、制御部２は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオフさせ、電圧検出部Ｓｖ３の単位時間あたりの電圧検出回数に比べて、電圧検出部Ｓｖ１及び電圧検出部Ｓｖ２のそれぞれの単位時間あたりの電圧検出回数を多くする。すると、電池Ｂ１から電圧検出部Ｓｖ１へ一定時間Ｔより短い一定時間Ｔ´経過毎に電流が流れ、電池Ｂ２から電圧検出部Ｓｖ２へ一定時間Ｔ´経過毎に電流が流れ、電池Ｂ３から電圧検出部Ｓｖ３へ一定時間Ｔ経過毎に電流が流れる。すなわち、一定時間Ｔ＞一定時間Ｔ´になる。これにより、電池Ｂ３の単位時間あたりの放電量（単位時間あたりに電池Ｂ３から電圧検出部Ｓｖ３へ流れる電流の積算値［Ａｈ］）に比べて、電池Ｂ１の単位時間あたりの放電量（単位時間あたりに電池Ｂ１から電圧検出部Ｓｖ１へ流れる電流の積算値［Ａｈ］）及び電池Ｂ２の単位時間あたりの放電量（単位時間あたりに電池Ｂ２から電圧検出部Ｓｖ２へ流れる電流の積算値［Ａｈ］）が大きくなるため、電池Ｂ３の電圧の単位時間あたりの低下量に比べて、電池Ｂ１及び電池Ｂ２のそれぞれの電圧の単位時間あたりの低下量が大きくなる。そのため、電池Ｂ１、Ｂ２の開回路電圧が電池Ｂ３の開回路電圧に近づいていく。
【００４４】
次に、制御部２は、電圧検出部Ｓｖ２の電圧検出回数分、電圧検出部Ｓｖ２が電圧を検出すると、電圧検出部Ｓｖ２の電圧検出頻度を元に戻して電圧検出部Ｓｖ２、Ｓｖ３の電圧検出頻度を互いに同じにする。
【００４５】
そして、制御部２は、電圧検出部Ｓｖ１の電圧検出回数分、電圧検出部Ｓｖ１が電圧を検出すると、電圧検出部Ｓｖ１の電圧検出頻度を元に戻して電圧検出部Ｓｖ１、Ｓｖ３の電圧検出頻度を互いに同じにする。
【００４６】
これにより、電池Ｂ１〜Ｂ３の開回路電圧を均等化させることができる。
このように、本実施形態の電圧均等化装置では、電池Ｂ１〜Ｂ３が使用されている時に、電池Ｂ１〜Ｂ３の開回路電圧を均等化させるために必要な第１の電圧検出部の電圧検出回数を算出し、その算出した電圧検出回数分、第１の電圧検出部が電圧を検出する間、第２の電圧検出部の電圧検出頻度に比べて第１の電圧検出部の電圧検出頻度を高くすることにより、電池Ｂ１〜Ｂ３の開回路電圧を均等化させている。すなわち、図２に示すステップＳ６、Ｓ７では、電池Ｂ１〜Ｂ３が使用されている時に、電池Ｂ１〜Ｂ３の閉回路電圧が互いに一致するまで、電池Ｂ１、Ｂ２を放電させるのではなく、電池Ｂ１〜Ｂ３の開回路電圧を均等化させるために必要な電圧検出部Ｓｖ１、Ｓｖ２の電圧検出回数分、電圧検出部Ｓｖ１、Ｓｖ２が電圧を検出するまで、電池Ｂ１、Ｂ２を放電させている。これにより、電池Ｂ１〜Ｂ３が使用されている時であっても、電池Ｂ１〜Ｂ３の開回路電圧を均等化させることができる。
【００４７】
また、本実施形態の電圧均等化装置では、電池Ｂ１〜Ｂ３が使用されている時に、電池Ｂ１〜Ｂ３の閉回路電圧が互いに一致するまで、電池Ｂ１、Ｂ２を放電させるのではなく、電池Ｂ１〜Ｂ３の開回路電圧を均等化させるために必要な電圧検出部Ｓｖ１、Ｓｖ２の電圧検出回数分、電圧検出部Ｓｖ１、Ｓｖ２が電圧を検出するまで、電池Ｂ１、Ｂ２を放電させているため、電池Ｂ１からスイッチＳＷ１及び抵抗Ｒ１へ流れる電流や電池Ｂ２からスイッチＳＷ２及び抵抗Ｒ２へ流れる電流に比べて、電池Ｂ１から電圧検出部Ｓｖ１へ流れる電流や電池Ｂ２から電圧検出部Ｓｖ２へ流れる電流が小さい場合、電圧検出部Ｓｖ１、Ｓｖ２により検出される閉回路電圧の変動を比較的小さくすることができるため、電圧検出部Ｓｖ１、Ｓｖ２により検出される閉回路電圧の検出精度が低下することを抑制することができる。
【００４８】
また、本実施形態の電圧均等化装置では、電池パック１に備えられる各構成のうち、少なくとも電圧検出部Ｓｖ及び制御部２が動作するスリープ状態においても、電池Ｂ１〜Ｂ３の開回路電圧を均等化させるために必要な第１の電圧検出部の電圧検出回数分、第１の電圧検出部が電圧を検出する間、第２の電圧検出部の電圧検出頻度に比べて第１の電圧検出部の電圧検出頻度を高くすることにより、電池Ｂ１〜Ｂ３の開回路電圧を均等化させることができる。
【００４９】
本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
【００５０】
＜変形例＞
制御部２は、電池Ｂ１〜Ｂ３が使用されている時に、第１の電圧検出部の電圧検出回数分、第１の電圧検出部が電圧を検出する間、第２の電圧検出部の電圧検出頻度に比べて第１の電圧検出部の電圧検出頻度を高くするとともに、電圧検出回数が少ない第１の電圧検出部の電圧検出頻度を、電圧検出回数が多い第１の電圧検出部の電圧検出頻度より低くすることにより、電池Ｂ１〜Ｂ３の電圧を均等化させるように構成してもよい。
【００５１】
例えば、電池Ｂ１〜Ｂ３の電圧を均等化させるために必要な電圧検出部Ｓｖ２の電圧検出回数Ｎ２が電池Ｂ１〜Ｂ３の電圧を均等化させるために必要な電圧検出部Ｓｖ１の電圧検出回数Ｎ１より少ない場合を想定する。
【００５２】
このような場合、図２に示すステップＳ７において、制御部２は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオフさせ、電圧検出部Ｓｖ１（第１の電圧検出部）の電圧検出回数Ｎ１分、電圧検出部Ｓｖ１が電圧を検出する間、電圧検出部Ｓｖ３（第２の電圧検出部）の電圧検出頻度に比べて電圧検出部Ｓｖ１の電圧検出頻度を高くするとともに、電圧検出部Ｓｖ２（第１の電圧検出部）の電圧検出回数Ｎ２分、電圧検出部Ｓｖ２が電圧を検出する間、電圧検出部Ｓｖ３（第２の電圧検出部）の電圧検出頻度に比べて電圧検出部Ｓｖ２の電圧検出頻度を高くし、かつ、電圧検出部Ｓｖ１（第１の電圧検出部）の電圧検出頻度に比べて電圧検出部Ｓｖ２（第１の電圧検出部）の電圧検出頻度を低くする。言い換えると、図２に示すステップＳ７において、制御部２は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオフさせ、電圧検出部Ｓｖ３の単位時間あたりの電圧検出回数に比べて、電圧検出部Ｓｖ１の単位時間あたりの電圧検出回数を多くするとともに、電圧検出部Ｓｖ３の単位時間あたりの電圧検出回数に比べて、電圧検出部Ｓｖ２の単位時間あたりの電圧検出回数を多くし、かつ、電圧検出部Ｓｖ１の単位時間あたりの電圧検出回数に比べて、電圧検出部Ｓｖ２の単位時間当たりの電圧検出回数を少なくする。すると、電池Ｂ１から電圧検出部Ｓｖ１へ一定時間Ｔより短い一定時間Ｔ´経過毎に電流が流れ、電池Ｂ２から電圧検出部Ｓｖ２へ一定時間Ｔより短く、かつ、一定時間Ｔ´より長い一定時間Ｔ´´経過毎に電流が流れ、電池Ｂ３から電圧検出部Ｓｖ３へ一定時間Ｔ経過毎に電流が流れる。すなわち、一定時間Ｔ＞一定時間Ｔ´´＞一定時間Ｔ´になる。これにより、電池Ｂ３の単位時間あたりの放電量（単位時間あたりに電池Ｂ３から電圧検出部Ｓｖ３へ流れる電流の積算値［Ａｈ］）に比べて、電池Ｂ１の単位時間あたりの放電量（単位時間あたりに電池Ｂ１から電圧検出部Ｓｖ１へ流れる電流の積算値［Ａｈ］）及び電池Ｂ２の単位時間あたりの放電量（単位時間あたりに電池Ｂ２から電圧検出部Ｓｖ２へ流れる電流の積算値［Ａｈ］）が大きくなるため、電池Ｂ３の電圧の単位時間あたりの低下量に比べて、電池Ｂ１の電圧の単位時間あたりの低下量及び電池Ｂ２の電圧の単位時間あたりの低下量が大きくなる。そのため、電池Ｂ１、Ｂ２の開回路電圧が電池Ｂ３の開回路電圧に近づいていく。
【００５３】
次に、制御部２は、電圧検出部Ｓｖ２の電圧検出回数分、電圧検出部Ｓｖ２が電圧を検出すると、電圧検出部Ｓｖ２の電圧検出頻度を元に戻して電圧検出部Ｓｖ２、Ｓｖ３の電圧検出頻度を互いに同じにする。
【００５４】
そして、制御部２は、電圧検出部Ｓｖ１の電圧検出回数分、電圧検出部Ｓｖ１が電圧を検出すると、電圧検出部Ｓｖ１の電圧検出頻度を元に戻して電圧検出部Ｓｖ１、Ｓｖ３の電圧検出頻度を互いに同じにする。
【００５５】
これにより、電池Ｂ１〜Ｂ３の開回路電圧を均等化させることができる。
また、電圧検出回数が少ない電圧検出部Ｓｖ２の電圧検出頻度を、電圧検出回数が多い電圧検出部Ｓｖ１の電圧検出頻度より低くしているため、制御部２から電圧検出部Ｓｖ１へ送信される電圧検出指令の単位時間あたりの通信量に比べて、制御部２から電圧検出部Ｓｖ２へ送信される電圧検出指令の単位時間あたりの通信量を小さくすることができる。そのため、制御部２と電圧検出部Ｓｖ１〜Ｓｖ３との間の通信量の上限値に対する制御部２と電圧検出部Ｓｖ１、Ｓｖ２との間の通信量の占有率が増加して制御部２から電圧検出部Ｓｖ１〜Ｓｖ３へ送信される電圧検出指令が遅延することを抑制することができ、電圧検出指令の遅延により制御部２において通信異常が発生することを抑制することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１  電池パック
２  制御部
Ｂ  電池
ＳＷ  スイッチ
Ｒ  抵抗
Ｓｖ  電圧検出部
Ｓｉ  電流検出部
Ｃｈ  充電器
Ｌｏ  負荷
【図１】
2020088916.tif 000003
【図２】
2020088916.tif 000004