(57)【要約】【目的】電池寿命の低下を抑えたメンテナンスを施すことが可能な電池パックユニット及びセルバランス調整方法を提供することを目的とする。【構成】本発明に係る電池パックユニットは、直列に接続されている第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）の電池セルからなる電池セル群を含む電池パックと、この電池セル群の第１〜第ｎの電池セルの各々の電圧であるセル電圧を合成した総電圧が予め定められたバランス電圧より大きい場合に、総電圧がバランス電圧を下回るまで電池セル群を放電せしめることを指示する信号である放電制御信号を出力する放電処理部と、放電処理部による電池セル群の放電によって総電圧がバランス電圧を下回った後に、第１〜第ｎの電池セルのセル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、電池パックにバランス電圧を印加して充電せしめることを指示する信号である充電制御信号を出力する充電処理部と、を有する。【選択図】図２
2020124041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に接続されている第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）の電池セルからなる電池セル群を含む電池パックと、
前記電池セル群の第１〜第ｎの電池セルの各々の電圧であるセル電圧を合成した総電圧が予め定められたバランス電圧より大きい場合に、前記総電圧が前記バランス電圧を下回るまで前記電池セル群を放電せしめることを指示する信号である放電制御信号を出力する放電処理部と、
前記放電処理部による前記電池セル群の放電によって前記総電圧が前記バランス電圧を下回った後に、前記第１〜第ｎの電池セルの前記セル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、前記電池パックに前記バランス電圧を印加して充電せしめることを指示する信号である充電制御信号を出力する充電処理部と、を有することを特徴とする電池パックユニット。
【請求項２】
前記放電処理部は、
前記第１〜第ｎの電池セルを個別に放電させることができる放電回路によって、前記総電圧が前記バランス電圧を下回った時点から、前記最大のセル電圧と前記最小のセル電圧との差が前記許容電圧差より小さくなるまでの間に亘り、前記第１〜第ｎの電池セルのうちで前記最小のセル電圧を生成する電池セル以外の各電池セルを放電させることを特徴とする請求項１または２に記載の電池パックユニット。
【請求項３】
前記充電処理部は、
前記最大のセル電圧と前記最小のセル電圧との差が前記許容差より小さくなった場合に、前記総電圧の電圧値が定格電圧値と等しくなるまで前記電池パックを充電させることを指示する信号を前記充電制御信号として出力することを特徴とする請求項２に記載の電池パックユニット。
【請求項４】
前記バランス電圧は、前記電池セルにおける電池容量に対する放電電圧の推移を表す放電特性において、前記電池容量の低下につれて低下する前記放電電圧の低下率が変化する変化点での電池容量に対応した放電電圧よりも低い所定の電圧をｎ倍した電圧値を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の電池パックユニット。
【請求項５】
前記所定の電圧は、前記電池セルの放電末期における前記電池セルの放電電圧であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の電池パックユニット。
【請求項６】
前記電池セルはリチウムイオン電池であり、
前記所定の電圧は、前記電池セルの満充電時の容量の１０％以下の電池容量に対応した放電電圧であることを特徴とする請求項４に記載の電池パックユニット。
【請求項７】
直列に接続されている第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）の電池セルからなる電池セル群を含む電池パックの前記電池セルの各々の電圧を調整するセルバランス調整方法であって、
前記電池セル群の前記第１〜第ｎの電池セルの各々の電圧であるセル電圧を合成した総電圧が前記バランス電圧を下回るまで前記電池セル群を放電せしめる放電ステップと、
前記総電圧が前記バランス電圧を下回った後に、前記セル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、前記電池パックに前記バランス電圧を印加して充電せしめる充電ステップと、
を有することを特徴とするセルバランス調整方法。
【請求項８】
直列に接続されている第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）の電池セルからなる電池セル群を含む電池パックと、
前記電池セル群の第１〜第ｎの電池セルの各々の電圧であるセル電圧を合成した総電圧が予め定められたバランス電圧より大きい場合に、前記総電圧が前記バランス電圧を下回るまで前記電池セル群を放電せしめる放電処理部と、
前記放電処理部による前記電池セル群の放電によって前記総電圧が前記バランス電圧を下回った場合に、前記セル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、前記電池パックに前記バランス電圧を印加して充電せしめることを指示する信号である充電制御信号を出力する充電処理部と、
を有することを特徴とする電池パックユニット。
【請求項９】
直列に接続されている第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）の電池セルからなる電池セル群を夫々が含む第１〜第ｒ（ｒは２以上の整数）の電池パックと、
前記第１〜第ｒの電池パックの各々で生成された電圧を合成した電圧を総電圧として出力すると共に、前記第１〜第ｒの電池パックを充電する電圧を受けるための外部電源端子と、
前記総電圧が予め定められたバランス電圧より大きい場合に、前記総電圧が前記バランス電圧を下回るまで前記第１〜第ｒの電池パックに含まれる全ての電池セル群を放電せしめることを指示する信号である放電制御信号を出力する放電処理部と、
前記放電処理部による前記電池セル群の放電によって前記総電圧が前記バランス電圧を下回った後に、前記第１〜第ｒの電池パックに含まれる全ての前記電池セルにおける前記セル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、前記外部電源端子に前記バランス電圧を印加して充電せしめることを指示する信号である充電制御信号を出力する充電処理部と、
を有することを特徴とする電池パックユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池セルを含む電池パックユニット、及び電池セル各々の電圧を均一化するセルバランス調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、電気自動車、ハイブリッド自動車、又は電動アシスト自転車等に搭載されているモータ用の電源として、直列に接続されている複数の電池パックを含む電池パックユニットが製品化されている。各電池パックは、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の充電可能な二次電池が直列に接続された構造を有する。
【０００３】
ところで、二次電池は、長時間の使用や放置によって性能が劣化することが知られており、その劣化の進行度合いも均一にはならない。それ故、長期間の使用により直列に接続されている複数の電池パックの劣化状態が不均一となる。よって、このような状態にある複数の電池パックに対して充電を施すと、一部の電池パックは満充電の状態、他の電池パックは過放電又は過充電の状態となり、使用不可になるおそれがあった。また、１つの電池パックに対して充電を施す際、当該電池パック内において、一部のセルが満充電の状態、他のセルは過放電又は過充電の状態となり、当該電池パックが使用不可になるおそれがあった。
【０００４】
そこで、このような状態にある複数の電池モジュール（電池パックに相当）を、出荷時の状態に復元させる再生処理方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
当該再生処理では、複数の電池モジュールを夫々の放電電圧が所定の放電完了電圧値以下になるまで強制的に放電させることで各電池モジュールの放電電圧を一旦、当該放電完了電圧値以下に揃え、その後、充電することによって満充電状態に到らせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】再表２０１７／０４６９００号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記したような再生処理による電池のメンテナンスでは、複数の電池モジュールを放電させることで、一旦、電池モジュール各々の電圧を所定の電圧値以下の状態に揃えることができる。しかしながら、当該放電を実施する直前の各電池モジュールの電圧に大きなバラツキがある場合には、かかる放電終了後の各電池モジュールの電圧にも大幅な差が生じる。したがって、当該放電終了後に、満充電状態に到らせる為の充電を各電池モジュールに施すと、一部の電池モジュールが過充電又は過放電となる虞があり、電池寿命の低下を招く可能性があった。
【０００８】
そこで、本発明は、例えば電池寿命の低下を抑えたメンテナンスを施すことが可能な電池パックユニット及びセルバランス調整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】
【０００９】
本発明に係る電池パックユニットは、直列に接続されている第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）の電池セルからなる電池セル群を含む電池パックと、前記電池セル群の第１〜第ｎの電池セルの各々の電圧であるセル電圧を合成した総電圧が予め定められたバランス電圧より大きい場合に、前記総電圧が前記バランス電圧を下回るまで前記電池セル群を放電せしめることを指示する信号である放電制御信号を出力する放電処理部と、前記放電処理部による前記電池セル群の放電によって前記総電圧が前記バランス電圧を下回った後に、前記第１〜第ｎの電池セルの前記セル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、前記電池パックに前記バランス電圧を印加して充電せしめることを指示する信号である充電制御信号を出力する充電処理部と、を含む。
【００１０】
また、本発明に係るセルバランス調整方法は、直列に接続されている第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）の電池セルからなる電池セル群を含む電池パックの前記電池セルの各々の電圧を調整するセルバランス調整方法であって、前記電池セル群の前記第１〜第ｎの電池セルの各々の電圧であるセル電圧を合成した総電圧が前記バランス電圧を下回るまで前記電池セル群を放電せしめる放電ステップと、前記総電圧が前記バランス電圧を下回った後に、前記セル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、前記電池パックに前記バランス電圧を印加して充電せしめる充電ステップと、を有する。
【００１１】
要するに、上記した電池パックユニット及びセルバランス調整方法では、電池パックユニットのメンテナンスとして以下の放電処理及び充電処理を順に施すことで、複数の電池セルからなる電池セル群の各電池セルのセル電圧を均一化するセルバランス調整を行う。
【００１２】
つまり、先ず、複数の電池セル各々のセル電圧を合成した総電圧が所定のバランス電圧を下回るまで当該電池セル群を強制的に放電させる（放電処理）。そして、引き続きこの電池セル群に含まれる各電池セルのセル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、電池セル群を上記したバランス電圧で充電する（充電処理）。
【００１３】
よって、上記した電池パックユニット及びセルバランス調整によれば、電池パックに施す放電処理のみで当該電池パックに含まれる複数の電池セル各々のセル電圧の均一化を図る場合に比べて、セル電圧同士の差を小さくすることができる。これにより、セルバランス調整の終了後に実施する、電池パックを満充電の状態に至らせるための充電時において、過充電の状態となる電池セルの数、及び過充電の状態が継続する期間を減らすことができるので、電池寿命の低下を抑制することが可能となる。
【００１４】
また、本発明に係る電池パックユニットは、直列に接続されている第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）の電池セルからなる電池セル群を含む電池パックと、前記電池セル群の第１〜第ｎの電池セルの各々の電圧であるセル電圧を合成した総電圧が予め定められたバランス電圧より大きい場合に、前記総電圧が前記バランス電圧を下回るまで前記電池セル群を放電せしめる放電処理部と、前記放電処理部による前記電池セル群の放電によって前記総電圧が前記バランス電圧を下回った場合に、前記セル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、前記電池パックに前記バランス電圧を印加して充電せしめることを指示する信号である充電制御信号を出力する充電処理部と、を有する。
【００１５】
かかる電池パックユニットによれば、前述した放電処理及び充電処理を順に実施するにあたり、この放電処理では、自身に含まれている放電処理部で電子セル群を放電させている。よって、電池パックユニットのメンテナンス作業時に、当該電子セル群の放電を実施する電子負荷装置等を用いる必要がなくなるので、安価なシステム構成でメンテナンスを行うことが可能となる。
【００１６】
また、本発明に係る更に他の電池パックユニットは、夫々が、直列に接続されている第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）の電池セルからなる電池セル群を含む第１〜第ｒ（ｒは２以上の整数）の電池パックと、前記第１〜第ｒの電池パックの各々で生成された電圧を合成した電圧を総電圧として出力すると共に、前記第１〜第ｒの電池パックを充電する電圧を受けるための外部電源端子と、前記総電圧が予め定められたバランス電圧より大きい場合に、前記総電圧が前記バランス電圧を下回るまで前記第１〜第ｒの電池パックに含まれる全ての電池セル群を放電せしめることを指示する信号である放電制御信号を出力する放電処理部と、前記放電処理部による前記電池セル群の放電によって前記総電圧が前記バランス電圧を下回った後に、前記第１〜第ｒの電池パックに含まれる全ての前記電池セルにおける前記セル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、前記外部電源端子に前記バランス電圧を印加して充電せしめることを指示する信号である充電制御信号を出力する充電処理部と、を有する。
【００１７】
要するに、かかる電池パックユニットでは、自身のメンテナンス時において、以下の放電処理及び充電処理を順に施すことで、複数の電池パックに含まれている各電池セルのセル電圧を均一化するセルバランス調整を行う。
【００１８】
つまり、先ず、複数の電池パックに含まれる電池セル各々のセル電圧を合成した総電圧が所定のバランス電圧を下回るまで当該複数の電池パックを強制的に放電させる（放電処理）。そして、引き続き複数の電池パックに含まれる各電池セルのセル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、外部電源端子を介して複数の電池パックを上記したバランス電圧で充電する（充電処理）。
【００１９】
この電池パックユニットによれば、複数の電池パックに施す放電処理のみで電池パック単位で電圧の均一化を図る場合に比べて、各電池パックに含まれる電池セル各々のセル電圧の差を小さくできる。これにより、セルバランス調整の終了後に実施する、各電池パックを満充電の状態に至らせるための充電時において、過充電の状態となる電池セルの数、及び過充電の状態が継続する期間を減らすことができるので、電池寿命の低下を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る電池パックユニット１００の構成を示すブロック図である。
【図２】セルコントローラＣＵ１〜ＣＵｒのうちからＣＵ１を抜粋して、その内部構成を示す回路図である。
【図３】電池パックユニット１００のメンテナンスを行う際に構築されるシステム構成の一例を示すブロック図である。
【図４】ＣＰＵ２０が実施するメンテナンス処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】セルバランス調整処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】電池セルの放電特性の一例を示す図である。
【図７】バランス調整処理の実施直前での各電池パックに含まれている電池セルＢ１〜Ｂｎ各々のセル電圧の状態の一例を表す図である。
【図８】放電終了直後での各電池パックに含まれている電池セルＢ１〜Ｂｎ各々のセル電圧の状態の一例を表す図である。
【図９】ＶｍａｘとＶｍｉｎとの差がＶＡＬより小となった場合の各電池パックに含まれている電池セルＢ１〜Ｂｎ各々のセル電圧の状態の一例を表す図である。
【図１０】電池パックユニット１００のメンテナンスを行う際に構築されるシステム構成の他の一例を示すブロック図である。
【図１１】セルバランス調整処理の手順の他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】
【００２１】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係る電池パックユニット１００の構成を示すブロック図である。
【００２３】
電池パックユニット１００は、直列に接続されている電池パックＢＣ１〜ＢＣｒ（ｒは２以上の整数）、外部電源端子Ｔ０及びＴ１、セルコントローラＣＵ１〜ＣＵｒ、及びバッテリ保護部ＢＭＵを含む。
【００２４】
電池パックＢＣ１〜ＢＣｒの各々には、夫々が直流の電圧（以下、セル電圧と称する）を生成し、互いに直列に接続されている電池セルＢ１〜Ｂｎ（ｎは２以上の整数）が含まれている。電池セルＢ１〜Ｂｎは、例えば鉛蓄電池、ニッケル水素電池、又はリチウムイオン電池等の充電可能な二次電池である。
【００２５】
電池パックＢＣ１〜ＢＣｒの各々では、自身に含まれている電池セルＢ１の正極端子が正極側の電源端子、電池セルＢｎの負極端子が負極側の電源端子である。各電池パックは、自身に含まれている電池セルＢ１〜Ｂｎの各々で生成された電圧を合成した電圧を電池パック電圧として、自身の正極側の電源端子及び負極側の電源端子を介して出力する。
【００２６】
また、図１に示すように、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒのうちのＢＣ１の正極側の電源端子が外部電源端子Ｔ０に接続されており、ＢＣ１ｒの負極側の電源端子が外部電源端子Ｔ１に接続されている。
【００２７】
上記した構成により、電池パックユニット１００は、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒの各々で生成された電池パック電圧を合成した電圧を、電池電圧として外部電源端子Ｔ０及びＴ１を介して出力する。電池パックユニット１００は、例えば、この電池電圧の電圧値が規定の定格電圧値となるように充電された状態で出荷される。
【００２８】
図１に示すように、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒには、セルコントローラＣＵ１〜ＣＵｒが夫々対応付けして接続されている。例えば、電池パックＢＣ１に含まれている電池セルＢ１〜Ｂｎ各々の正極端子及び負極端子がセルコントローラＣＵ１に接続されており、電池パックＢＣ２に含まれている電池セルＢ１〜Ｂｎ各々の正極端子及び負極端子がセルコントローラＣＵ２に接続されている。すなわち、セルコントローラＣＵ（ｋ）（ｋは１〜ｒの整数）が、電池パックＢＣ（ｋ）に含まれている電池セルＢ１〜Ｂｎ各々の正極端子及び負極端子に接続されているのである。
【００２９】
セルコントローラＣＵ１〜ＣＵｒは、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒの各々に含まれている電池セルＢ１〜Ｂｎ各々の電圧（セル電圧と称する）、夫々に流れる電流、電池パックＢＣ（ｋ）の温度等を個別に測定し、その測定結果を示す測定情報を生成する。更に、セルコントローラＣＵ１〜ＣＵｒは、バッテリ保護部ＢＭＵからの各種制御信号に応じて、上記した測定情報のバッテリ保護部ＢＭＵへの供給、或いは電池セルＢ１〜Ｂｎのうちの任意の電池セルを強制的に放電させる放電処理を行う。
【００３０】
図２は、セルコントローラＣＵ１〜ＣＵｒのうちからＣＵ１を抜粋して、その内部構成の一部を示すブロック図である。
【００３１】
図２において、電圧センサＣＳ１〜ＣＳｎは、電池セルＢ１〜Ｂｎの各々で生成されたセル電圧を個別に測定し、測定したセル電圧を電池セル毎に表すセル電圧信号Ｖ１〜Ｖｎを、バッテリ保護部ＢＭＵに供給する。
【００３２】
放電スイッチＳＷ１〜ＳＷｎ及び抵抗Ｒ１〜Ｒｎは、バッテリ保護部ＢＭＵから供給された放電制御信号Ｐ１〜Ｐｎに応じて、電池セルＢ１〜Ｂｎの各々を選択的に放電させる放電回路である。放電スイッチＳＷ１〜Ｗｎは、例えばＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor） 型又はバイポーラ型のトランジスタ等からなるスイッチ素子である。  
【００３３】
つまり、放電スイッチＳＷ（ｔ）（ｔは１〜ｎの整数）は、放電制御信号Ｐ（ｔ）が放電停止を指示する例えば論理レベル０を示す場合にはオフ状態となり、放電制御信号Ｐ（ｔ）が放電実行を指示する例えば論理レベル１を示す場合にはオン状態となる。放電スイッチＳＷ（ｔ）がオン状態になると、抵抗Ｒ（ｔ）を介して電池セルＢ（ｔ）の正極端子及び負極端子間が電気的に接続され、電池セルＢ（ｔ）が放電する。この際、放電電流が抵抗Ｒ（ｔ）に流れ込んで消費されることで、電池セルＢ（ｔ）の電池容量が低下する。一方、放電スイッチＳＷ（ｔ）がオフ状態にある間は、抵抗Ｒ（ｔ）の一端が開放されるので、上記したような放電は生起されない。
【００３４】
バッテリ保護部ＢＭＵは、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒを過充電又は過放電の状態から回避させるバッテリ保護処理を行う。すなわち、バッテリ保護部ＢＭＵは、セルコントローラＣＵ１〜ＣＵｒから取得した上記測定情報に基づき、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒの過充電又は過放電の状態を監視する。そして、バッテリ保護部ＢＭＵは、当該監視結果に基づき、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒを過充電又は過放電の状態から回避させるための各種制御をセルコントローラＣＵ１〜ＣＵｒに施す。
【００３５】
更に、バッテリ保護部ＢＭＵは、バッテリのメンテナンス処理を促すメンテナンス実行信号ＭＥＸを受けた場合に、以下に説明するメンテナンス処理を行い、その処理過程で充電制御信号ＣＧＳ又は放電制御信号ＤＣＳを出力する。
【００３６】
バッテリ保護部ＢＭＵは、上記したバッテリ保護処理及びメンテナンス処理の手順を表すプログラムが格納されているＲＯＭ（Read Only Memory）１０と、ＲＯＭ１０に格納されているプログラムを実行するＣＰＵ２０と、を含む。
【００３７】
以下に、例えば電池パックユニット１００の累積使用期間が推奨期間に近づいた、或いは電池持続時間が短くなった場合に、電池パックユニット１００のメンテナンスを請け負う工場等で行う電池パックユニット１００のメンテナンス動作について説明する。
【００３８】
図３は、電池パックユニット１００をメンテナンスするために構築するシステム構成を示すブロック図である。
【００３９】
図３に示すように、メンテナンス対象となる電池パックユニット１００の外部電源端子Ｔ０及びＴ１には、電子負荷装置２００及び電源装置３００が接続される。
【００４０】
電子負荷装置２００は、電池パックユニット１００から出力された放電制御信号ＤＣＳを受けた場合に、電池パックユニット１００に含まれている電池パックＢＣ１〜ＢＣｒを外部電源端子Ｔ０及びＴ１を介して強制的に放電させる。
【００４１】
電源装置３００は、電池パックユニット１００から出力された充電制御信号ＣＤＳを受けた場合に、当該充電制御信号ＣＤＳにて示される充電電圧を電池パックユニット１００の外部電源端子Ｔ０及びＴ１に印加することで電池パックＢＣ１〜ＢＣｒを充電する。
【００４２】
図３に示すシステム構成において、電池パックユニット１００がメンテナンス実行信号ＭＥＸを受けると、ＣＰＵ２０が、ＲＯＭ１０に格納されているプログラムに従って図４に示すメンテナンス処理を実行する。
【００４３】
すなわち、先ず、ＣＰＵ２０は、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒに夫々含まれている電池セルＢ１〜Ｂｍ各々のセル電圧を均一化するセルバランス調整処理を実行する（ステップＳ１００）。
【００４４】
図５は、セルバランス調整処理の手順を示すフローチャートである。
【００４５】
図５において、ＣＰＵ２０は、セルコントローラＣＵ１〜ＣＵｒに含まれている全ての放電スイッチＳＷ１〜ＳＷｎをオフ状態に設定するように指示する放電制御信号Ｐ１〜Ｐｎを、セルコントローラＣＵ１〜ＣＵｒに供給する（ステップＳ１１）。
【００４６】
次に、ＣＰＵ２０は、セルコントローラＣＵ１〜ＣＵｒからセル電圧信号Ｖ１〜Ｖｎを取り込む（ステップＳ１２）。
【００４７】
次に、ＣＰＵ２０は、各セルコントローラＣＵ１〜ＣＵｒから取り込んだセル電圧信号Ｖ１〜Ｖｎに基づき、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒに含まれている電池セル各々のセル電圧を合成した電圧を総電圧Ｖｓｕｍとして算出する（ステップＳ１３）。尚、総電圧Ｖｓｕｍは、前述した電池パックユニット１００の外部電源端子Ｔ０及びＴ１から出力される電池電圧に相当する。
【００４８】
次に、ＣＰＵ２０は、総電圧Ｖｓｕｍが以下に説明するバランス電圧ＢＶよりも低いか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【００４９】
バランス電圧ＢＶは、全電池セルのセル電圧を均一化する際のターゲットとなる固定電圧であり、電池セルの電池容量に対する放電電圧の推移を表す例えば図６に示すような放電特性に基づき、以下のように求める。
【００５０】
すなわち、先ず、当該放電特性に基づき、電池容量の低下につれて低下する放電電圧の低下率が大きく変化する変化点での電池容量に対応した放電電圧より低い電圧、いわゆる放電末期の電圧を、電池セル１つあたりの基本バランス電圧ＦＶとする。
【００５１】
例えば、図６に示すような、電池セルがリチウムイオン電池である場合の放電特性によると、満充電時の約１０％の電池容量を境として、電池容量の低下に対する放電電圧の低下率が急激に増加している。そこで、図６に示す一例では、電池容量が満充電時の１０％での放電電圧Ｖ０よりも低い電圧である放電末期の放電電圧を、電池セル１つあたりの基本バランス電圧ＦＶとして決定する。そして、基本バランス電圧ＦＶを電池パックＢＣ１〜ＢＣｒによる電池セルの直列段数である（ｎ・ｒ）倍した電圧を、バランス電圧ＢＶとする。
【００５２】
ステップＳ１４において総電圧Ｖｓｕｍがバランス電圧ＢＶよりも低くないと判定した場合、ＣＰＵ２０は、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒを強制的に放電させる放電制御信号ＤＣＳを電子負荷装置２００に供給する（ステップＳ１５）。この際、電子負荷装置２００は、当該放電制御信号ＤＣＳに応じて、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒに含まれている全ての電池セルを放電させる。
【００５３】
ステップＳ１５の実行後、ＣＰＵ２０は、上記したステップＳ１４の実行に戻り、前述した動作を再び実行する。
【００５４】
この間、ステップＳ１４において総電圧Ｖｓｕｍがバランス電圧ＢＶよりも低いと判定した場合、ＣＰＵ２０は、放電の停止を指示する放電制御信号ＤＣＳを電子負荷装置２００に供給する（ステップＳ１６）。これにより、電子負荷装置２００は、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒに含まれている全電池セルに対する強制放電を停止させる。
【００５５】
上記ステップＳ１４〜Ｓ１６の実行により、ＣＰＵ２０は、総電圧Ｖｓｕｍがバランス電圧ＢＶを下回るまで電池パックＢＣ１〜ＢＣｒに含まれている全電池セルを放電させることを指示する放電制御信号ＤＣＳを出力する。すると、電子負荷装置２００が、当該放電制御信号ＤＣＳに応じて、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒに含まれている全ての電池セルを強制的に放電させる。これにより、各電池セルのセル電圧が時間経過につれて徐々に低下し、それに伴い総電圧Ｖｓｕｍも低下してその電圧値がバランス電圧ＢＶを下回る。
【００５６】
ステップＳ１６の実行後、ＣＰＵ２０は、バランス電圧ＢＶで電池パックＢＣ１〜ＢＣｒを充電させることを指示する充電制御信号ＣＧＳを電源装置３００に供給する（ステップＳ１７）。電源装置３００は、当該充電制御信号ＣＧＳに応じてバランス電圧ＢＶを生成し、当該バランス電圧ＢＶを電池パックユニット１００の外部電源端子Ｔ０及びＴ１に印加することで、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒを充電する。
【００５７】
次に、ＣＰＵ２０は、セルコントローラＣＵ１〜ＣＵｒの各々からセル電圧信号Ｖ１〜Ｖｎを取り込む（ステップＳ１８）。そして、取り込んだセル電圧信号群に基づき、ＣＰＵ２０は、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒに含まれている全ての電池セルのセル電圧のうちから、最大のセル電圧をセル電圧Ｖｍａｘ、最小のセル電圧をセル電圧Ｖｍｉｎとして検出する（ステップＳ１９）。
【００５８】
次に、ＣＰＵ２０は、セル電圧Ｖｍａｘとセル電圧Ｖｍｉｎとの差が所定の許容電圧差ＶＡＬより小さいか否かを判定する（ステップＳ２０）。つまり、ステップＳ２０の実行により、ＣＰＵ２０は、全ての電池セル各々のセル電圧のうちの最大のセル電圧Ｖｍａｘと最小のセル電圧Ｖｍｉｎとの差が許容電圧差ＶＡＬより小さくなる程度に、各セル電圧の電圧値が均一化したか否かを判定する。
【００５９】
ステップＳ２０にてセル電圧Ｖｍａｘとセル電圧Ｖｍｉｎとの差がＶＡＬよりも小ではないと判定した場合、ＣＰＵ２０は、セル電圧Ｖｍｉｎを生成した電池セル以外の電池セルの各々に対応した放電スイッチを全てオン状態にするように指示する放電制御信号Ｐ１〜ＰｎをセルコントローラＣＵ１〜ＣＵｒに供給する（ステップＳ２１）。これにより、各セルコントローラに含まれる放電スイッチＳＷ１〜ＳＷｎのうちで、放電制御信号Ｐ１〜Ｐｎによってオン状態に指定された放電スイッチがオン状態となり、その放電スイッチに接続されている電池セルが強制的に放電される。
【００６０】
ステップＳ２１の実行後、ＣＰＵ２０は、上記ステップＳ１８の実行に戻り、前述したステップＳ１８〜Ｓ２１の動作を再び実行する。
【００６１】
上記したステップＳ１７〜Ｓ２１の実行により、ＣＰＵ２０は、前述した放電処理（Ｓ１４〜Ｓ１６）によって総電圧Ｖｓｕｍがバランス電圧ＢＶを下回った後に、以下の処理を行う。
【００６２】
すなわち、ＣＰＵ２０は、ＶｍａｘとＶｍｉｎとの差、つまり全電池セルのセル電圧同士の差が許容電圧差ＶＡＬより小さくなるまで、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒにバランス電圧ＢＶを印加して充電させることを指示する充電制御信号ＣＧＳを出力する。当該充電制御信号ＣＧＳに応じて、電源装置３００は、バランス電圧ＢＶを生成し、これを外部電源端子Ｔ０及びＴ１を介して電池パックＢＣ１〜ＢＣｒに印加することで、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒを充電する。
【００６３】
この間、ステップＳ２０にてセル電圧Ｖｍａｘとセル電圧Ｖｍｉｎとの差分が許容電圧差ＶＡＬよりも小であると判定した場合、ＣＰＵ２０は、セルバランス調整処理Ｓ１００を抜け、次の充電処理（ステップＳ２００）の実行に移行する。
【００６４】
当該充電処理において、ＣＰＵ２０は、セルコントローラＣＵ１〜ＣＵｒの各々からセル電圧信号Ｖ１〜Ｖｎを取り込み、取り込んだセル電圧信号群に基づき、上記ステップＳ１３と同様に総電圧Ｖｓｕｍを算出する。そして、ＣＰＵ２０は、当該総電圧Ｖｓｕｍの電圧値が、電池パックユニット１００の定格電圧値と等しくなるまで、電池パックユニット１００の外部電源端子Ｔ０及びＴ１に充電電圧を印加させることを指示する充電制御信号ＣＧＳを電源装置２００に供給する。
【００６５】
ここで、総電圧Ｖｓｕｍの電圧値が定格電圧値と等しくなった場合に、ＣＯＵ２０は、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒが満充電状態になったと判断して、図４に示すメンテナンス処理を終了する。
【００６６】
以下に、図３に示すシステム構成において、図５に示すセルバランス調整処理を実行することで達成されるセル電圧の均一化について説明する。
【００６７】
図７は、当該バランス調整処理の実施直前での、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒ各々に含まれている電池セルＢ１〜Ｂｎのセル電圧の状態の一例を表す図である。図７に示す一例では、電池セル各々のセル電圧にはバラツキが生じており、且つ電池パックＢＣ１〜ＢＣｒに含まれている全ての電池セルのセル電圧を合成した総電圧Ｖｓｕｍは、バランス電圧ＢＶ（＝ＦＶ・ｎ・ｒ）よりも大であるとする。
【００６８】
よって、電池パックユニット１００がメンテナンス実行信号ＭＥＸを受けると、先ず、総電圧Ｖｓｕｍがバランス電圧ＢＶより小さくなるまで、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒに含まれている全ての電池セルが強制的に放電される（Ｓ１４、Ｓ１５）。そして、総電圧Ｖｓｕｍがバランス電圧ＢＶより小さくなったときに、この放電が停止する（Ｓ１６）。
【００６９】
図８は、当該放電停止直後での、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒの各々に含まれている電池セルＢ１〜Ｂｎ各々のセル電圧の状態の一例を表す図である。
【００７０】
つまり、上記した強制放電（Ｓ１４、Ｓ１５）により、図８に示すように、各電池パックＢＣに含まれている電池セルＢ１〜Ｂｎ各々のセル電圧が基本バランス電圧ＦＶ近傍まで低下する。
【００７１】
そして、この強制放電を停止（Ｓ１６）した後で、バランス電圧ＢＶが電池パックユニットの外部電源端子Ｔ０及びＴ１に印加され、当該バランス電圧ＢＶによって電池パックＢＣ１〜ＢＣｒに対する充電が行われる（Ｓ１７）。
【００７２】
更に、当該充電中において、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒに含まれている全電池セルのセル電圧のうちで最大のセル電圧Ｖｍａｘと最小のセル電圧Ｖｍｉｎとの差が許容電圧差ＶＡＬより小となるまで、最小のセル電圧Ｖｍｉｎを生成している電池セル以外の電池セルを強制的に放電させる（Ｓ２０〜Ｓ２１）。
【００７３】
例えば、図８に示す一例では、電池パックＢＣ１に含まれている電池セルＢ２、及び電池パックＢＣｒに含まれている電池セルＢ１のセル電圧が最小である。よって、電池パックＢＣ１に含まれている電池セルＢ２及び電池パックＢＣｒに含まれている電池セルＢ１は充電され、夫々のセル電圧が徐々に上昇する。一方、これら電池パックＢＣ１に含まれている電池セルＢ２、及び電池パックＢＣｒに含まれている電池セルＢ１以外の他の放電セルは、夫々に接続されている放電回路（ＳＷ１〜ＳＷｎ、Ｒ１〜Ｒｎ）によって個別に放電し、各セル電圧が徐々に下降して行く。
【００７４】
その結果、セル電圧Ｖｍａｘとセル電圧Ｖｍｉｎとの差が小さくなり、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒに含まれている全ての電池セルのセル電圧が均一化する。
【００７５】
図９は、セル電圧Ｖｍａｘとセル電圧Ｖｍｉｎとの差が許容電圧差ＶＡＬより小となった場合での、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒの各々に含まれる電池セルＢ１〜Ｂｎ各々のセル電圧の状態の一例を表す図である。
【００７６】
このように、図５に示すセルバランス調整によると、各電池パックの電池パック電圧同士に比較的大きな電圧差があっても、各電池パックに含まれている電池セル各々のセル電圧が、セル電圧同士の差が許容電圧差より小さくなる程度に均一化される。
【００７７】
よって、当該セルバランス調整を電池パックユニット１００に施すことにより、複数の電池パックに施す放電処理のみで、電池パック単位で電圧の均一化を図る場合に比べて、各電池パックに含まれる電池セル各々のセル電圧の差を小さくできる。これにより、セルバランス調整の終了後に実施する、各電池パックを満充電の状態に至らせるための充電時において、過充電の状態となる電池セルの数、及び過充電の状態が継続する期間を減らすことができるので、電池寿命の低下を抑制することが可能となる。
【００７８】
尚、図１に示す実施例では、電池パックユニット１００に含まれるセルコントローラＣＵ１〜ＣＵｒ及びバッテリ保護部ＢＭＵが、図５に示すステップＳ１１〜Ｓ１６による放電処理と、ステップＳ１７〜Ｓ２０による充電処理と、を実施している。
【００７９】
要するに、電池パックユニット１００としては、直列に接続されている第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）の電池セル（Ｂ１〜Ｂｎ）からなる電池セル群を夫々が含む第１〜第ｒ（ｒは２以上の整数）の電池パック（ＢＣ１〜ＢＣｒ）の他に、以下の外部電源端子、放電処理部及び充電処理部を含むものであれば良い。
【００８０】
つまり、外部電源端子（Ｔ０、Ｔ１）は、第１〜第ｒの電池パック（ＢＣ１〜ＢＣｒ）の各々で生成された電圧を合成した電圧を総電圧（Ｖｓｕｍ）として出力すると共に、第１〜第ｒの電池パックを充電する電圧を受けるために設けられている。
【００８１】
放電処理部（ＣＳ１〜ＣＳｎ、ＢＭＵ）は、総電圧（Ｖｓｕｍ）が予め定められたバランス電圧（ＢＶ）より大きい場合に、この総電圧がバランス電圧を下回るまで第１〜第ｒの電池パックに含まれる全ての電池セル群を放電せしめることを指示する放電制御信号（ＤＣＳ）を出力する。
【００８２】
充電処理部（ＣＳ１〜ＣＳｎ、ＢＭＵ）は、放電処理部による電池セル群の放電によって総電圧がバランス電圧を下回った後に、第１〜第ｒの電池パックに含まれる全電池セルのセル電圧同士の差が許容差（ＶＡＬ）より小さくなるまで、外部電源端子（Ｔ０、Ｔ１）にバランス電圧を印加して充電せしめることを指示する充電制御信号（ＣＧＳ）を出力する。
【００８３】
また、上記実施例では、電池パックユニット１００として、複数の電池パック（ＢＣ１〜ＢＣｒ）を含むものを例にとってその構成を説明したが、少なくとも１つの電池パックが含まれていれば良い。
【００８４】
要するに、電池パックユニット１００としては、直列に接続されている第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）の電池セルからなる電池セル群（Ｂ１〜Ｂｎ）を含む電池パック（ＢＣ）の他に、以下の放電処理部及び充電処理部を含むものであれば良い。
【００８５】
つまり、放電処理部（ＣＳ１〜ＣＳｎ、ＢＭＵ）は、第１〜第ｎの電池セル各々の電圧であるセル電圧（Ｖ１〜Ｖｎ）を合成した総電圧（Ｖｓｕｍ）が予め定められたバランス電圧（ＢＶ）より大きい場合に、この総電圧がバランス電圧を下回るまで電池セル群（Ｂ１〜Ｂｎ）を放電せしめることを指示する放電制御信号（ＤＣＳ）を出力する。
【００８６】
充電処理部（ＣＳ１〜ＣＳｎ、ＢＭＵ）は、上記した放電処理部による電池セル群（Ｂ１〜Ｂｎ）の放電によって総電圧（Ｖｓｕｍ）がバランス電圧（ＢＶ）を下回った後に、以下のように充電制御信号（ＣＧＳ）を出力する。つまり、当該充電処理部は、第１〜第ｎの電池セル（Ｂ１〜Ｂｎ）のセル電圧同士の差が許容差（ＶＡＬ）より小さくなるまで、電池パックにバランス電圧（ＢＶ）を印加して充電せしめることを指示する信号を、充電制御信号（ＣＧＳ）として出力する。
【００８７】
よって、当該電池パックユニット１００に図５に示すセルバランス調整を施すことにより、電池パックに施す放電処理のみで当該電池パックに含まれる複数の電池セル各々のセル電圧の均一化を図る場合に比べて、セル電圧同士の差を小さくできる。これにより、セルバランス調整の終了後に実施する、電池パックを満充電の状態に至らせるための充電時において、過充電の状態となる電池セルの数、及び過充電の状態が継続する期間を減らすことができるので、電池寿命の低下を抑制することが可能となる。
【００８８】
また、図５に示すセルバランス調整では、図８及び図９に示すように、電池セルの放電末期の電圧である基本バランス電圧ＦＶをターゲットとして、各電池パックに含まれる電池セルＢ１〜Ｂｎ各々のセル電圧を揃えている。ここで、電池セルの電池容量が約１０％以下となる放電末期では、その電池容量が約１０％を超えている場合に比べて、図６に示すように、電池容量の低下に対する放電電圧の低下量が大きい。これにより、放電末期では放電末期以前に比べて、電池セル同士の電池容量の差に対応した放電電圧の差が大きくなる。
【００８９】
よって、放電末期の電圧である基本バランス電圧ＦＶを、セル電圧を揃えるためのターゲット電圧とすることで、各電池パックに含まれる電池セルＢ１〜Ｂｎ各々のセル電圧を、精度良く均一化することが可能となる。
【００９０】
尚、上記実施例では、図３に示すように、メンテナンス対象となる電池パックユニット１００に電子負荷装置２００を接続し、当該電子負荷装置２００により、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒに含まれる全電池セルを一斉に放電（Ｓ１５）させている。
【００９１】
しかしながら、かかる全電池セルの一斉放電を電子負荷装置２００ではなく、セルコントローラＣＵ１〜ＣＵｒの各々に含まれる放電回路（Ｒ１〜Ｒｎ、ＳＷ１〜ＳＷｎ）で行うようにしても良い。
【００９２】
図１０は、かかる点に鑑みて為された、電池パックユニット１００のメンテナンスを行う際に構築されるシステム構成の他の一例を示すブロック図である。     
【００９３】
図１０に示すシステム構成では、電子負荷装置２００は用いられず、充電用の電源装置３００だけが電池パックユニット１００の外部電源端子Ｔ０及びＴ１に接続されている。
【００９４】
図１１は、電池パックユニット１００のメンテナンスを行うにあたり、図１０に示すシステム構成を採用した場合に、図４に示すステップＳ１００で実施されるセルバランス調整処理の手順を示すフローチャートである。
【００９５】
尚、図１１に示すフローチャートでは、図５に示されるステップＳ１５及びＳ１６に代えてステップＳ１５０及びＳ１６０を採用した点を除く他のステップＳ１１〜Ｓ１４、Ｓ１７〜Ｓ２１の動作については、図５に示すものと同一である。よって、以下に、ステップＳ１５０及びＳ１６０の動作のみ説明する。
【００９６】
ステップＳ１５０は、図１１に示すステップＳ１４にてＣＰＵ２０が総電圧Ｖｓｕｍよりもバランス電圧ＢＶが高くないと判定した場合に実行される。ステップＳ１５０では、ＣＰＵ２０は、セルコントローラＣＵ１〜ＣＵｒに含まれている放電スイッチＳＷ１〜ＳＷｎを全てオン状態に設定する放電制御信号Ｐ１〜ＰｒをセルコントローラＣＵ１〜ＣＵｒに供給する。かかるステップＳ１５０の実行後、ＣＰＵ２０は、ステップＳ１４の実行に戻り、前述した動作を再び実行する。
【００９７】
この間、ステップＳ１４において総電圧Ｖｓｕｍよりもバランス電圧ＢＶが高いと判定した場合、ＣＰＵ２０は、ステップＳ１６０を実行する。ステップＳ１６０では、ＣＰＵ２０は、セルコントローラＣＵ１〜ＣＵｒに含まれている放電スイッチＳＷ１〜ＳＷｎを全てオフ状態に設定する放電制御信号Ｐ１〜ＰｒをセルコントローラＣＵ１〜ＣＵｒに供給する。かかるステップＳ１６０の実行後、ＣＰＵ２０は、前述したステップＳ１７の実行に移行する。
【００９８】
すなわち、ステップＳ１４、Ｓ１５０及びＳ１６０の実行により、ＣＰＵ２０は、総電圧Ｖｓｕｍがバランス電圧ＢＶより大きい場合に、当該ＶｓｕｍがＢＶを下回るまで電池パックＢＣ１〜ＢＣｒに含まれている全電池セルを放電せしめる。つまり、この際、セルコントローラＣＵ１〜ＣＵｒの各々に含まれている放電回路（Ｒ１〜Ｒｎ、ＳＷ１〜ＳＷｎ）が、電池パックＢＣ１〜ＢＣｒに含まれている全ての電池セルを強制的に放電させる。  
【００９９】
要するに、図１１に示すようなセルバランス調整処理を行う場合、電池パックユニット１００としては、直列に接続されている第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）の電池セルからなる電池セル群（Ｂ１〜Ｂｎ）を含む電池パック（ＢＣ）の他に、以下の放電処理部及び充電処理部を含むものであれば良い。
【０１００】
すなわち、放電処理部（ＣＳ１〜ＣＳｎ、ＳＷ１〜ＳＷｎ、Ｒ１〜Ｒｎ、ＢＭＵ）は、第１〜第ｎの電池セル各々の電圧であるセル電圧（Ｖ１〜Ｖｎ）を合成した総電圧（Ｖｓｕｍ）が予め定められたバランス電圧（ＢＶ）より大きい場合に、この総電圧がバランス電圧を下回るまで電池セル群（Ｂ１〜Ｂｎ）を放電せしめる。
【０１０１】
充電処理部（ＣＳ１〜ＣＳｎ、ＢＭＵ）は、この放電処理部による電池セル群（Ｂ１〜Ｂｎ）の放電によって総電圧（Ｖｓｕｍ）がバランス電圧（ＢＶ）を下回った場合に、セル電圧同士の差が許容差（ＶＡＬ）より小さくなるまで、電池パックにバランス電圧（ＢＶ）を印加して充電せしめることを指示する充電制御信号（ＣＧＳ）を出力する。
【０１０２】
かかる構成によれば、セルバランス調整を実施するにあたり、電子負荷装置２００を用いることなく、図８に示すように各電池パックＢＣに含まれている電池セルＢ１〜Ｂｎ各々のセル電圧を基本バランス電圧ＦＶ近傍まで低下させることが可能となる。
【符号の説明】
【０１０３】
１００            電池パックユニット
２００            電子負荷装置
３００            電源装置
Ｂ１〜Ｂｎ        電池セル
ＢＣ１〜ＢＣｒ    電池パック
ＢＭＵ            バッテリ保護部
ＣＵ１〜ＣＵｒ    セルコントローラ  
ＳＷ１〜ＳＷｎ    放電スイッチ
【図１】
2020124041.tif 000003
【図２】
2020124041.tif 000004
【図３】
2020124041.tif 000005
【図４】
2020124041.tif 000006
【図５】
2020124041.tif 000007
【図６】
2020124041.tif 000008
【図７】
2020124041.tif 000009
【図８】
2020124041.tif 000010
【図９】
2020124041.tif 000011
【図１０】
2020124041.tif 000012
【図１１】
2020124041.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月22日(2019.11.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に接続されている第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）の電池セルからなる電池セル群を含む電池パックと、
前記電池セル群の第１〜第ｎの電池セルの各々の電圧であるセル電圧を合成した総電圧が予め定められたバランス電圧より大きい場合に、前記総電圧が前記バランス電圧を下回るまで前記電池セル群を放電せしめることを指示する信号である放電制御信号を出力する放電処理部と、
前記放電処理部による前記電池セル群の放電によって前記総電圧が前記バランス電圧を下回った後に、前記第１〜第ｎの電池セルの前記セル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、前記電池パックに前記バランス電圧を印加して充電せしめることを指示する信号である充電制御信号を出力する充電処理部と、を有することを特徴とする電池パックユニット。
【請求項２】
前記放電処理部は、
前記第１〜第ｎの電池セルを個別に放電させることができる放電回路によって、前記総電圧が前記バランス電圧を下回った時点から、前記最大のセル電圧と前記最小のセル電圧との差が前記許容電圧差より小さくなるまでの間に亘り、前記第１〜第ｎの電池セルのうちで前記最小のセル電圧を生成する電池セル以外の各電池セルを放電させることを特徴とする請求項１に記載の電池パックユニット。
【請求項３】
前記充電処理部は、
前記最大のセル電圧と前記最小のセル電圧との差が前記許容差より小さくなった場合に、前記総電圧の電圧値が定格電圧値と等しくなるまで前記電池パックを充電させることを指示する信号を前記充電制御信号として出力することを特徴とする請求項２に記載の電池パックユニット。
【請求項４】
前記バランス電圧は、前記電池セルにおける電池容量に対する放電電圧の推移を表す放電特性において、前記電池容量の低下につれて低下する前記放電電圧の低下率が変化する変化点での電池容量に対応した放電電圧よりも低い所定の電圧をｎ倍した電圧値を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の電池パックユニット。
【請求項５】
前記所定の電圧は、前記電池セルの放電末期における前記電池セルの放電電圧であることを特徴とする請求項４に記載の電池パックユニット。
【請求項６】
前記電池セルはリチウムイオン電池であり、
前記所定の電圧は、前記電池セルの満充電時の容量の１０％以下の電池容量に対応した放電電圧であることを特徴とする請求項４に記載の電池パックユニット。
【請求項７】
直列に接続されている第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）の電池セルからなる電池セル群を含む電池パックの前記電池セルの各々の電圧を調整するセルバランス調整方法であって、
前記電池セル群の前記第１〜第ｎの電池セルの各々の電圧であるセル電圧を合成した総電圧が予め定められたバランス電圧を下回るまで前記電池セル群を放電せしめる放電ステップと、
前記総電圧が前記バランス電圧を下回った後に、前記セル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、前記電池パックに前記バランス電圧を印加して充電せしめる充電ステップと、
を有することを特徴とするセルバランス調整方法。
【請求項８】
直列に接続されている第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）の電池セルからなる電池セル群を含む電池パックと、
前記電池セル群の第１〜第ｎの電池セルの各々の電圧であるセル電圧を合成した総電圧が予め定められたバランス電圧より大きい場合に、前記総電圧が前記バランス電圧を下回るまで前記電池セル群を放電せしめる放電処理部と、
前記放電処理部による前記電池セル群の放電によって前記総電圧が前記バランス電圧を下回った場合に、前記セル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、前記電池パックに前記バランス電圧を印加して充電せしめることを指示する信号である充電制御信号を出力する充電処理部と、
を有することを特徴とする電池パックユニット。
【請求項９】
直列に接続されている第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）の電池セルからなる電池セル群を夫々が含む第１〜第ｒ（ｒは２以上の整数）の電池パックと、
前記第１〜第ｒの電池パックの各々で生成された電圧を合成した電圧を総電圧として出力すると共に、前記第１〜第ｒの電池パックを充電する電圧を受けるための外部電源端子と、
前記総電圧が予め定められたバランス電圧より大きい場合に、前記総電圧が前記バランス電圧を下回るまで前記第１〜第ｒの電池パックに含まれる全ての電池セル群を放電せしめることを指示する信号である放電制御信号を出力する放電処理部と、
前記放電処理部による前記電池セル群の放電によって前記総電圧が前記バランス電圧を下回った後に、前記第１〜第ｒの電池パックに含まれる全ての前記電池セルにおける前記セル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、前記外部電源端子に前記バランス電圧を印加して充電せしめることを指示する信号である充電制御信号を出力する充電処理部と、
を有することを特徴とする電池パックユニット。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、本発明に係るセルバランス調整方法は、直列に接続されている第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）の電池セルからなる電池セル群を含む電池パックの前記電池セルの各々の電圧を調整するセルバランス調整方法であって、前記電池セル群の前記第１〜第ｎの電池セルの各々の電圧であるセル電圧を合成した総電圧が予め定められたバランス電圧を下回るまで前記電池セル群を放電せしめる放電ステップと、前記総電圧が前記バランス電圧を下回った後に、前記セル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、前記電池パックに前記バランス電圧を印加して充電せしめる充電ステップと、を有する。