(57)【要約】【課題】電池セルの放電制御を安価に行う。【解決手段】電池セル制御装置３は、直列接続された電池セルＣＬ，ＣＬ，…と、電池セルＣＬ，ＣＬ，…に接続された放電回路６，６，…とを備え、電池セルＣＬ，ＣＬ，…ごとの電圧が均一になるように放電制御を行う。放電回路６は、隣接する２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１ごとに設けられた抵抗Ｒｊを有し、抵抗Ｒｊを２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１のそれぞれに対して選択的に並列接続させるように構成されている。電池セル制御装置３は、抵抗Ｒｊを一方の電池セルＣＬｉに並列接続させることによって電池セルＣＬｉの放電制御を行った後、抵抗Ｒｊを他方の電池セルＣＬｉ＋１に並列接続させることによって電池セルＣＬｉ＋１の放電制御を行うように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に接続された複数の電池セルと、該電池セルに接続され、該電池セルを放電させるための放電回路とを備え、該放電回路を制御することによって該電池セルごとの電圧が均一になるように放電制御を行う電池セルの制御装置であって、
前記放電回路は、隣接する２つの電池セルごとに設けられた抵抗器を有し、該抵抗器を２つの該電池セルのそれぞれに対して選択的に並列接続させるように構成されており、
前記抵抗器を一方の前記電池セルに並列接続させることによって一方の該電池セルの放電制御を行った後、該抵抗器を他方の前記電池セルに並列接続させることによって他方の該電池セルの放電制御を行うように構成されていることを特徴とする電池セルの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電池セルの制御装置において、
複数の前記電池セルは、容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとに選別され、
隣接する２つの前記電池セルは、前記容量が相対的に大きい電池セルと、前記容量が相対的に小さい電池セルとの組み合わせで構成されていることを特徴とする電池セルの制御装置。
【請求項３】
直列に接続された複数の電池セルと、該電池セルに接続され、該電池セルを放電させるための放電回路とを備え、該放電回路を制御することによって該電池セルごとの電圧が均一になるように放電制御を行う電池セルの制御装置であって、
前記放電回路は、隣接する２つの電池セルごとに設けられた第１及び第２抵抗器と、該第１抵抗器を隣接する２つの該電池セルのそれぞれに対して選択的に並列接続させると共に、該第２抵抗器を隣接する２つの該電池セルのそれぞれに対して選択的に並列接続させるように構成されており、
前記第１抵抗器を一方の前記電池セルに並列接続させ且つ前記第２抵抗器を他方の前記電池セルに並列接続させることによって２つの該電池セルの放電制御を別々に行い、２つの該電池セルのうち何れか一方の電池セルの放電制御が完了した後に、該第１及び第２抵抗器を放電制御が完了していない方の電池セルに並列接続させることによって該電池セルの放電制御を行うように構成されていることを特徴とする電池セルの制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電池セルの制御装置において、
複数の前記電池セルは、容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとに選別され、
隣接する２つの前記電池セルは、前記容量が相対的に大きい電池セルと、前記容量が相対的に小さい電池セルとの組み合わせで構成されていることを特徴とする電池セルの制御装置。
【請求項５】
直列に接続された複数の電池セルにおいて該電池セルごとの電圧が均一になるように放電制御を行う電池セルの制御方法であって、
隣接する２つの電池セルごとに設けられた抵抗器を、一方の該電池セルに並列接続することによって一方の該電池セルの放電制御を行う工程と、
一方の前記電池セルの放電制御が完了した後に、前記抵抗器を他方の該電池セルに並列接続することによって他方の該電池セルの放電制御を行う工程とを含むことを特徴とする電池セルの制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載の電池セルの制御方法において、
複数の前記電池セルは、容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとに選別され、
隣接する２つの前記電池セルは、前記容量が相対的に大きい電池セルと、前記容量が相対的に小さい電池セルとの組み合わせで構成されていることを特徴とする電池セルの制御方法。
【請求項７】
直列に接続された複数の電池セルにおいて該電池セルごとの電圧が均一になるように放電制御を行う電池セルの制御方法であって、
隣接する２つの電池セルごとに設けられた第１及び第２抵抗器のうちの該第１抵抗器を一方の該電池セルに並列接続し且つ該第２抵抗器を他方の該電池セルに並列接続することによって２つの該電池セルの放電制御を別々に行う工程と、
２つの該電池セルのうち何れか一方の放電制御が完了した後に、前記第１及び第２抵抗器の両方を放電制御が完了していない方の該電池セルに並列接続することによって該電池セルの放電制御を行う工程とを含むことを特徴とする電池セルの制御方法。
【請求項８】
請求項７に記載の電池セルの制御方法において、
複数の前記電池セルは、容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとに選別され、
隣接する２つの前記電池セルは、前記容量が相対的に大きい電池セルと、前記容量が相対的に小さい電池セルとの組み合わせで構成されていることを特徴とする電池セルの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直列に接続された複数の電池セルにおいて該電池セルごとの電圧が均一になるように放電制御を行う電池セルの制御装置及び制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車やハイブリッド電気自動車が普及しており、かかる自動車においては電動モータの電源として、複数の電池セルを直列に接続して構成される電池セルユニットが用いられている。
【０００３】
このような電池セルユニットにおいては、製造時におけるばらつきや経年変化のばらつき等によって各電池セルの温度特性や容量にはばらつきがある。このように、各電池セルの温度特性や容量にばらつきがある状態で放電及び充電を繰り返すと、電池セルごとの電圧にもばらつきが生じる。そして、電池セルごとの電圧がばらついたまま、放電及び充電を繰り返すと、電池セルによっては過放電や過充電が起こり得る。このような過放電や過充電を防止するためには、各電池セルの電圧を均一化する必要がある。
【０００４】
電池セルの電圧を均一化する方法として、電池セルごとに放電回路を設ける構成が知られている。例えば、特許文献１には、直列接続されたスイッチと抵抗との対を電池セルに対して並列に接続して構成された放電回路を、電池セルごとに設ける構成が開示されている。つまり、電池セルに接続された抵抗に電流を流させて放電することによって、電池セルのＳＯＣ（State of charge）を調節して、電池セルの電圧を調節する。このような放電制御を電池セルごとに行うことによって、電池セルごとの電圧を均一化することができる。
【特許文献１】特開２００７−２４４０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に係る放電回路では、電池セルごとに抵抗を設ける必要があり、コストが増大してしまう。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電池セルの放電制御を安価に行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、隣接する電池セル間で放電用の抵抗器を共有するようにしたものである。
【０００８】
具体的には、第１の発明は、直列に接続された複数の電池セルと、該電池セルに接続され、該電池セルを放電させるための放電回路とを備え、該放電回路を制御することによって該電池セルごとの電圧が均一になるように放電制御を行う電池セルの制御装置が対象である。そして、前記放電回路は、隣接する２つの電池セルごとに設けられた抵抗器を有し、該抵抗器を２つの該電池セルのそれぞれに対して選択的に並列接続させるように構成されており、前記抵抗器を一方の前記電池セルに並列接続させることによって一方の該電池セルの放電制御を行った後、該抵抗器を他方の前記電池セルに並列接続させることによって他方の該電池セルの放電制御を行うように構成されているものとする。
【０００９】
前記の構成の場合、隣接する２つの電池セルで前記抵抗器を共有することになる。こうして、抵抗器を隣接する２つの電池セルで共有する構成であっても、該抵抗器を一方の電池セルに並列接続する状態と他方の電池セルに並列接続する状態とを切り替えることによって、隣接する２つの電池セルの放電制御をそれぞれ行うことができる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、複数の前記電池セルは、容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとに選別され、隣接する２つの前記電池セルは、前記容量が相対的に大きい電池セルと、前記容量が相対的に小さい電池セルとの組み合わせで構成されているものとする。
【００１１】
前記の構成の場合、前記抵抗器を共有する、隣接する２つの電池セルは、相対的に容量が大きな電池セルと相対的に容量が小さな電池セルとの組み合わせとなる。このような組合せとすることによって、複数の電池セル全体としての放電制御を能率良く、即ち、可及的速やかに行うことができる。
【００１２】
詳しく説明すると、例えば、複数の電池セル間で電圧、即ち、ＳＯＣのバランスが取れた状態から一様に充電又は放電を行って、各電池セルに対して一様に電気量が増減したとしても、容量が大きな電池セルほど、電気量の増減に対するＳＯＣの変化量は小さい。
【００１３】
また、電池セルごとに電圧、即ち、ＳＯＣがばらついた状態から、各電池セルを放電させて、各電池のＳＯＣを所定の値に揃えようとしても、電池セルの容量が異なれば、ＳＯＣの変化量に対応する放電量も異なる。例えば、ＳＯＣを１％変化させるための放電量は、電池セルの容量が大きくなるほど、多くなる。
【００１４】
このように、電池セルの容量の大小によって、充放電した際の電圧の変化量が異なると共に、電圧を調節する際に必要な放電量、即ち、放電時間も異なる。
【００１５】
そして、複数の電池セルのそれぞれの容量は必ずしも一致していない。仮に、複数の電池セルを同じ定格容量の電池セルで構成したとしても、製造誤差等によって電池セルごとの容量は微妙に異なり、その結果、放電制御に要する時間も異なるようになる。
【００１６】
ここで、電池セルの組としての放電制御に要する時間を短縮するためには、放電制御に要する時間が短い電池セル同士を組み合わせることが好ましい。しかし、容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルの何れが放電制御に要する時間が短いかは、後述するように使用状況によって異なる。そのため、例えば、容量が相対的に小さい電池セル同士を組み合わせると、或る使用状況においては放電制御に要する時間が短くなるかも知れないが、別の使用状況においては一転、放電制御に要する時間が長くなる場合もある。また、放電制御に要する時間が短い電池セル同士を組み合わせると、複数の電池セル全体で見れば、放電制御に要する時間が長い電池セル同士の組み合わせも必ず生じている。そうすると、或る電池セルの組は放電制御に要する時間が短くても、必ず、別の電池セルの組は放電制御に要する時間が長くなる。ここで、複数の電池セル全体としての放電制御に要する時間は、放電制御が最も遅い電池セルの組の所要時間で決まる。そのため、放電制御に要する時間が長い電池セルの組が１つでも存在すると、複数の電池セル全体としての放電制御に要する時間が長くなってしまう。
【００１７】
それに対して、前記の構成では、複数の電池セルを容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとに選別し、容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルを一組として放電回路を接続している。こうすることによって、電池セルの使用状況にかかわらず、また、何れの組においても、必ず、一方の電池セルの放電制御に要する時間が短くなり、他方の電池セルの放電制御に要する時間が長くなるため、電池セルの組ごとの放電制御に要する時間のばらつきを抑えることができる。その結果、電池セルの各組の放電制御が概ね同じタイミングで完了するため、放電制御を電池セルの組ごとに能率良く行うことができ、全ての電池セルの電圧を均一化させるのに要する時間を短縮することができる。
【００１８】
第３の発明は、直列に接続された複数の電池セルと、該電池セルに接続され、該電池セルを放電させるための放電回路とを備え、該放電回路を制御することによって該電池セルごとの電圧が均一になるように放電制御を行う電池セルの制御装置が対象である。そして、前記放電回路は、隣接する２つの電池セルごとに設けられた第１及び第２抵抗器と、該第１抵抗器を隣接する２つの該電池セルのそれぞれに対して選択的に並列接続させると共に、該第２抵抗器を隣接する２つの該電池セルのそれぞれに対して選択的に並列接続させるように構成されており、前記第１抵抗器を一方の前記電池セルに並列接続させ且つ前記第２抵抗器を他方の前記電池セルに並列接続させることによって２つの該電池セルの放電制御を別々に行い、２つの該電池セルのうち何れか一方の電池セルの放電制御が完了した後に、該第１及び第２抵抗器を放電制御が完了していない方の電池セルに並列接続させることによって該電池セルの放電制御を行うように構成されているものとする。
【００１９】
前記の構成の場合、始めは、隣接する２つの電池セルはそれぞれ、第１及び第２抵抗器で別々に放電制御される。各電池セルの容量は少なからず異なるため、２つの電池セルの放電制御は同時には終わらず、何れかが先に完了する。こうして、何れか一方の電池セルの放電制御が終わると、放電制御が未だ完了していない方の電池セルに対して、第１及び第２抵抗器をそれぞれ並列接続して、放電制御を行う。その結果、放電制御が完了していない方の電池セルは、抵抗器が１つだけ並列接続されていたときと比べて、急速に放電されてき、放電制御を迅速に完了させることができる。
【００２０】
つまり、特許文献１に係る装置では、抵抗器が各電池セルに対して１対１で固定的に割り当てられているため、放電制御が早期に完了した電池セルにおいては抵抗器を持て余すことになる。
【００２１】
それに対して、前記の構成では、従来は持て余していた、先に放電制御が完了した方の抵抗器を隣接するもう一方の電池セルに並列接続することによって、もう一方の電池セルの放電制御を迅速に行うことができる。このように、前記の構成では、迅速な放電制御を、従来の構成から抵抗器を増やすことなく、安価な構成で実現することができる。
【００２２】
第４の発明は、第３の発明において、複数の前記電池セルは、容量が相対的に大きな電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとに選別され、隣接する２つの前記電池セルは、前記容量が相対的に大きな電池セルと、前記容量が相対的に小さな電池セルとの組み合わせで構成されているものとする。
【００２３】
前記の構成の場合、隣接する２つの電池セルは、相対的に容量が大きな電池セルと相対的に容量が小さな電池セルとの組み合わせとなる。このような組合せとすることによって、複数の電池セル全体としての放電制御を能率良く、即ち、可及的速やかに行うことができる。
【００２４】
すなわち、前述の如く、複数の電池セルを容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとに選別し、容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルを一組として放電回路を接続することによって、電池セルの使用状況にかかわらず、また、何れの組においても、必ず、一方の電池セルの放電制御に要する時間が短くなり、他方の電池セルの放電制御に要する時間が長くなるため、電池セルの組ごとの放電制御に要する時間のばらつきを抑えることができる。その結果、電池セルの各組の放電制御が概ね同じタイミングで完了するため、放電制御を電池セルの組ごとに能率良く行うことができ、全ての電池セルの電圧を均一化させるのに要する時間を短縮することができる。
【００２５】
それに加えて、前記の構成では、２つの電池セルを第１及び第２抵抗器で別々に放電制御すると共に、何れか一方の電池セルの放電制御が完了すると、他方の電池セルを第１及び第２抵抗器の両方で放電制御するため、容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとを組み合わせて放電回路を接続する構成であっても、各組の放電制御を迅速に行うことができる。
【００２６】
すなわち、容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとを組み合わせると、２つの電池セルのうち何れか一方の電池セルは放電制御に要する時間が短いため、第１及び第２抵抗器で別々に放電制御を行っても、何れか一方の電池セルの放電制御は早期に完了する。その結果、第１及び第２抵抗器で別々に放電制御を実行する時間を短縮して、他方の電池セルを第１及び第２抵抗器の両方で放電させる放電制御に早期に移行することができる。そして、２つの電池セルのうちの他方の電池セルは放電制御に要する時間が本来的には長いものの、途中からは第１及び第２抵抗器の両方で放電させるため、第１及び第２抵抗器の両方を用いて早期に放電制御を完了させることができる。このように、第１及び第２抵抗器で別々に放電制御を行う時間を可及的に短縮すると共に、放電制御に要する時間が本来は長い電池セルに対しては第１及び第２抵抗器の両方を用いて放電制御を高速で行うことによって、２つの電池セルの組としての放電制御に要する時間を短縮することができる。
【００２７】
第５の発明は、直列に接続された複数の電池セルにおいて該電池セルごとの電圧が均一になるように放電制御を行う電池セルの制御方法が対象である。そして、隣接する２つの電池セルごとに設けられた抵抗器を、一方の該電池セルに並列接続することによって一方の該電池セルの放電制御を行う工程と、一方の前記電池セルの放電制御が完了した後に、前記抵抗器を他方の該電池セルに並列接続することによって他方の該電池セルの放電制御を行う工程とを含むものとする。
【００２８】
前記の構成の場合、隣接する２つの電池セルで前記抵抗器を共有することになる。こうして、抵抗器を隣接する２つの電池セルで共有する構成であっても、該抵抗器を一方の電池セルに並列接続する工程と他方の電池セルに並列接続する工程とを切り替えて行うことによって、隣接する２つの電池セルの放電制御をそれぞれ行うことができる。
【００２９】
第６の発明は、第５の発明において、複数の前記電池セルは、容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとに選別され、隣接する２つの前記電池セルは、前記容量が相対的に大きい電池セルと、前記容量が相対的に小さい電池セルとの組み合わせで構成されているものとする。
【００３０】
前記の構成の場合、前記抵抗器を共有する、隣接する２つの電池セルは、相対的に容量が大きな電池セルと相対的に容量が小さな電池セルとの組み合わせとなる。このような組合せとすることによって、複数の電池セル全体としての放電制御を能率良く、即ち、可及的速やかに行うことができる。
【００３１】
すなわち、前述の如く、複数の電池セルを容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとに選別し、容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルを一組として放電回路を接続することによって、電池セルの使用状況にかかわらず、また、何れの組においても、必ず、一方の電池セルの放電制御に要する時間が短くなり、他方の電池セルの放電制御に要する時間が長くなるため、電池セルの組ごとの放電制御に要する時間のばらつきを抑えることができる。その結果、電池セルの各組の放電制御が概ね同じタイミングで完了するため、放電制御を電池セルの組ごとに能率良く行うことができ、全ての電池セルの電圧を均一化させるのに要する時間を短縮することができる。
【００３２】
第７の発明は、直列に接続された複数の電池セルにおいて該電池セルごとの電圧が均一になるように放電制御を行う電池セルの制御方法が対象である。そして、隣接する２つの電池セルごとに設けられた第１及び第２抵抗器のうちの該第１抵抗器を一方の該電池セルに並列接続し且つ該第２抵抗器を他方の該電池セルに並列接続することによって２つの該電池セルの放電制御を別々に行う工程と、２つの該電池セルのうち何れか一方の放電制御が完了した後に、前記第１及び第２抵抗器の両方を放電制御が完了していない方の該電池セルに並列接続することによって該電池セルの放電制御を行う工程とを含むものとする。
【００３３】
前記の構成の場合、始めは、隣接する２つの電池セルはそれぞれ、第１及び第２抵抗器で別々に放電制御される。各電池セルの容量は少なからず異なるため、２つの電池セルの放電制御は同時には終わらず、何れかが先に完了する。こうして、何れか一方の電池セルの放電制御が終わると、放電制御が未だ完了していない方の電池セルに対して、第１及び第２抵抗器をそれぞれ並列接続して、放電制御を行う。その結果、放電制御が完了していない方の電池セルは、抵抗器が１つだけ並列接続されていたときと比べて、急速に放電されてき、放電制御を迅速に完了させることができる。
【００３４】
つまり、特許文献１に係る装置では、抵抗器が各電池セルに対して１対１で固定的に割り当てられているため、放電制御が早期に完了した電池セルにおいては抵抗器を持て余すことになる。
【００３５】
それに対して、前記の構成では、従来は持て余していた、先に放電制御が完了した方の抵抗器を隣接するもう一方の電池セルに並列接続することによって、もう一方の電池セルの放電制御を迅速に行うことができる。このように、前記の構成では、迅速な放電制御を、従来の構成から抵抗器を増やすことなく、安価な構成で実現することができる。
【００３６】
第８の発明は、第７の発明において、複数の前記電池セルは、容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとに選別され、隣接する２つの前記電池セルは、前記容量が相対的に大きい電池セルと、前記容量が相対的に小さい電池セルとの組み合わせで構成されているものとする。
【００３７】
前記の構成の場合、隣接する２つの電池セルは、相対的に容量が大きな電池セルと相対的に容量が小さな電池セルとの組み合わせとなる。このような組合せとすることによって、複数の電池セル全体としての放電制御を能率良く、即ち、可及的速やかに行うことができる。
【００３８】
すなわち、前述の如く、複数の電池セルを容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとに選別し、容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルを一組として放電回路を接続することによって、電池セルの使用状況にかかわらず、また、何れの組においても、必ず、一方の電池セルの放電制御に要する時間が短くなり、他方の電池セルの放電制御に要する時間が長くなるため、電池セルの組ごとの放電制御に要する時間のばらつきを抑えることができる。その結果、電池セルの各組の放電制御が概ね同じタイミングで完了するため、放電制御を電池セルの組ごとに能率良く行うことができ、全ての電池セルの電圧を均一化させるのに要する時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、隣接する２つの電池セルごとに抵抗器を設けて、該抵抗器を一方の電池セルに並列接続させて該一方の電池セルの放電制御を行った後、該抵抗器を他方の電池セルに並列接続させて該他方の電池セルの放電制御を行うことによって、従来の構成に比べて、抵抗器の個数を減らしつつ、放電制御を行うことができ、その結果、放電制御を安価に行うことができる。
【００４０】
第２の発明によれば、放電回路が接続される２つの電池セルを容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとの組み合わせで構成することによって、２つの電池セルの組ごとの放電制御に要する時間のばらつきを抑えることができ、その結果、複数の電池セル全体としての放電制御に要する時間を短縮することができる。
【００４１】
第３の発明によれば、隣接する２つの電池セルごとに第１及び第２抵抗器を設けて、該第１抵抗器を一方の電池セルに並列接続させて該一方の電池セルの放電制御を行うと共に、該第２抵抗器を他方の電池セルに並列接続させて該他方の電池セルの放電制御を行い、何れかの電池セルの放電制御が完了した後は、第１及び第２抵抗器を放電制御が完了していない方の電池セルにそれぞれ並列に接続させて該電池セルの放電制御を行うことによって、従来の構成に比べて抵抗器の個数を増やすことなく、高速に放電制御を行うことができ、その結果、高速な放電制御を安価に行うことができる。
【００４２】
第４の発明によれば、放電回路が接続される２つの電池セルを容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとの組み合わせで構成することによって、２つの電池セルの組ごとの放電制御に要する時間のばらつきを抑えることができ、その結果、複数の電池セル全体としての放電制御に要する時間を短縮することができる。それに加えて、第１及び第２抵抗器で別々に放電制御を行う時間を可及的に短縮すると共に、放電制御に要する時間が本来は長い電池セルに対しては第１及び第２抵抗器の両方を用いて放電制御を高速で行うことができ、その結果、２つの電池セルの組としての放電制御に要する時間を短縮することができる。
【００４３】
第５の発明によれば、隣接する２つの電池セルごとに抵抗器を設けて、該抵抗器を一方の電池セルに並列接続させて該一方の電池セルの放電制御を行った後、該抵抗器を他方の電池セルに並列接続させて該他方の電池セルの放電制御を行うことによって、従来の構成に比べて、抵抗器の個数を減らしつつ、放電制御を行うことができ、その結果、放電制御を安価に行うことができる。
【００４４】
第６の発明によれば、放電回路が接続される２つの電池セルを容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとの組み合わせで構成することによって、２つの電池セルの組ごとの放電制御に要する時間のばらつきを抑えることができ、その結果、複数の電池セル全体としての放電制御に要する時間を短縮することができる。
【００４５】
第７の発明によれば、隣接する２つの電池セルごとに第１及び第２抵抗器を設けて、該第１抵抗器を一方の電池セルに並列接続させて該一方の電池セルの放電制御を行うと共に、該第２抵抗器を他方の電池セルに並列接続させて該他方の電池セルの放電制御を行い、何れかの電池セルの放電制御が完了した後は、第１及び第２抵抗器を放電制御が完了していない方の電池セルにそれぞれ並列に接続させて該電池セルの放電制御を行うことによって、従来の構成に比べて抵抗器の個数を増やすことなく、高速に放電制御を行うことができ、その結果、高速な放電制御を安価に行うことができる。
【００４６】
第８の発明によれば、放電回路が接続される２つの電池セルを容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとの組み合わせで構成することによって、２つの電池セルの組ごとの放電制御に要する時間のばらつきを抑えることができ、その結果、複数の電池セル全体としての放電制御に要する時間を短縮することができる。それに加えて、第１及び第２抵抗器で別々に放電制御を行う時間を可及的に短縮すると共に、放電制御に要する時間が本来は長い電池セルに対しては第１及び第２抵抗器の両方を用いて放電制御を高速で行うことができ、その結果、２つの電池セルの組としての放電制御に要する時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４８】
《発明の実施形態１》
図２は、本発明の実施形態に係る電池セルの制御装置を備えたハイブリッド電気自動車の電気系統の一部を概略的に示す回路図である。
【００４９】
ハイブリッド電気自動車は、駆動源としての電動モータ１１と、複数の電池セルＣＬ，ＣＬ，…で構成され、該電動モータ１１の電力源であるバッテリとしての電池セルユニット２と、該電動モータ１１と電池セルユニット２との間に介設されたインバータ１２と、電池セルＣＬ，ＣＬ，…の電圧測定や後述する電圧バランス制御を行う電池セル制御装置３と、該電動モータ１１、インバータ１２及び電池セル制御装置３を制御するＨＥＶコントローラ１０とを備えている。
【００５０】
前記電動モータ１１は、ハイブリッド電気自動車の運転中には、インバータ１２を介して電池セルユニット２から電力が供給されて、駆動源として機能する。一方、ハイブリッド電気自動車の減速中には、電動モータ１１は、発電機として機能して、インバータ１２を介して電池セルユニット２を充電する。
【００５１】
前記ＨＥＶコントローラ１０は、走行状態に応じて、駆動源を前記電動モータ１１とエンジン（図示省略）とで切り替えると共に、またそれに併せて前記インバータ１２を制御するように構成されている。また、ＨＥＶコントローラ１０は、電池セル制御装置３も制御している。
【００５２】
前記電池セルユニット２は、複数の電池セルＣＬ，ＣＬ，…を直列に接続して構成されている。詳しくは、電池セルユニット２は、ｎ個の電池セルＣＬ，ＣＬ，…を直列に接続して構成された電池モジュールＭ，Ｍ，…をｍ個だけ直列に接続して構成されている。つまり、電池セルユニット２は、Ｎ（＝ｎ×ｍ）個の電池セルＣＬ，ＣＬ，…を直列に接続して構成されている。尚、本実施形態では、１つの電池モジュールＭに含まれる電池セルＣＬの個数は、電池モジュールＭごとに同じであるが、これに限られるものではない。
【００５３】
以下、電池セルＣＬを配列位置を区別して称するときには、直列接続の一端側（図１，２における上側）を１番目として「ＣＬ１」のように、「ＣＬ」の後に直列接続の一端側から数えた番号を添えて称する。電池セルＣＬの配列位置を区別しないときには、単に「ＣＬ」と称する。電池モジュールＭについても同様に称する。
【００５４】
このように構成された電池セルユニット２は、直列接続の一端側に位置する１番目の電池セルＣＬ１の正極と、直列接続の他端側に位置するＮ番目の電池セルＣＬＮの負極とがインバータ１２に接続されることで、該インバータ１２に並列に接続されている。
【００５５】
前記電池セル制御装置３は、電池モジュールＭごとに設けられた測定ユニット４，４，…と、隣接する２つの電池セルＣＬ，ＣＬごとに設けられた放電回路６，６，…と、これら測定ユニット４，４，…及び放電回路６，６，…に対して信号が授受可能に接続された制御ユニット５とを備えている。尚、測定ユニット４，４，…は、電池セル制御装置３として必須のものではなく、電池セル制御装置３とは別に設けてもよい。
【００５６】
ここで、測定ユニット４の構成について、図３を参照しながら、詳しく説明する。図３は、測定ユニット４の回路図を示している。
【００５７】
測定ユニット４は、いわゆるフライングキャパシタとしてのコンデンサＣと、コンデンサＣの電圧を測定する電圧測定回路４５と、該コンデンサＣと各電池セルＣＬとを接続するための第１スイッチ回路４１と、該コンデンサＣと該電圧測定回路４５とを接続するための第２スイッチ回路４２と、コンデンサＣを放電させるための第３スイッチ回路４３とを有している。
【００５８】
第１スイッチ回路４１は、サンプリングスイッチとして機能するものであって、電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎの中から測定対象となる電池セルＣＬと、コンデンサＣとの接続及び切断を切り替えるものである。この第１スイッチ回路４１は、奇数番目の電池セルＣＬ１，ＣＬ３，…の正極（又は偶数番目の電池セルＣＬ２，ＣＬ４，…の負極）に一端が接続される奇数側接続ラインＬａ１，Ｌａ３，…と、偶数番目の電池セルＣＬ２，ＣＬ４，…の正極（又は奇数番目の電池セルＣＬ１，ＣＬ３，…の負極）に一端が接続される偶数側接続ラインＬａ２，Ｌａ４，…と、奇数側接続ラインＬａ１，Ｌａ３，…の他端が接続されると共にコンデンサＣの一端子に接続される奇数側共通ラインＬａ＋と、偶数側接続ラインＬａ２，Ｌａ４，…の他端が接続されると共にコンデンサＣの他端子に接続される負極側共通ラインＬａ−と、奇数側接続ラインＬａ１，Ｌａ３，…及び偶数側接続ラインＬａ２，Ｌａ４，…のそれぞれに設けられたスイッチＳＷａ１，ＳＷａ２，…とを有している。
【００５９】
ここで、接続ラインの「Ｌａ」及びスイッチの「ＳＷａ」に続く添字は、正極が接続されている電池セルＣＬの添字に対応している。尚、ｎ番目の電池セルＣＬｎの負極に接続される接続ライン及びスイッチはそれぞれ、「Ｌａｎ＋１」、「ＳＷａｎ＋１」と称する。すなわち、接続ラインＬａ及びスイッチＳＷａは、ｎ個の電池セルＣＬ，ＣＬ，…に対して、ｎ＋１個だけ設けられている。
【００６０】
このように構成された第１スイッチ回路４１の各スイッチＳＷａ１，ＳＷａ２，…のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることによって、電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎの中から測定対象となる電池セルＣＬをコンデンサＣに対して並列に接続する。例えば、電池セルＣＬ１を測定対象とする場合は、スイッチＳＷａ１，ＳＷａ２をＯＮとし、その他のスイッチＳＷａ３，ＳＷａ４，…をＯＦＦにする。また、例えば、電池セルＣＬ２を測定対象とする場合は、スイッチＳＷａ２，ＳＷａ３をＯＮとし、その他のスイッチＳＷａ１，ＳＷａ４，…をＯＦＦにする。
【００６１】
尚、奇数番目の電池セルＣＬ１，ＣＬ３，…をコンデンサＣに並列接続する場合と、偶数番目の電池セルＣＬ２，ＣＬ４，…をコンデンサＣに並列接続する場合とでは、コンデンサＣの両端子の正負が反転することになる。
【００６２】
第２スイッチ回路４２は、トランスファスイッチとして機能するものであって、コンデンサＣの両端子と、電圧測定回路４５の２つの入力端子との接続及び切断を切り替えるものである。詳しくは、コンデンサＣの一端子と電圧測定回路４５の一方の入力端子とを接続する第１接続ラインＬｂ１と、コンデンサＣの他端子と電圧測定回路４５の他方の入力端子とを接続する第２接続ラインＬｂ２と、該第１接続ラインＬｂ１に設けられた第１スイッチＳＷｂ１と、該第２接続ラインＬｂ２に設けられた第２スイッチＳＷｂ２とを有している。これら第１及び第２スイッチＳＷｂ１，ＳＷｂ２をＯＮすることによってコンデンサＣと電圧測定回路４５とを接続する一方、第１及び第２スイッチＳＷｂ１，ＳＷｂ２をＯＦＦすることによってコンデンサＣと電圧測定回路４５との間の接続を切断する。
【００６３】
第３スイッチ回路４３は、リセットスイッチとして機能するものであり、コンデンサＣの両端子の接続及び切断を切り替える。詳しくは、第３スイッチ回路４３は、第１接続ラインＬｂ１と第２接続ラインＬｂ２とに接続された接続ラインＬｃと、該接続ラインＬｃに設けられたリセットスイッチＳＷｃとを有している。このリセットスイッチＳＷｃをＯＮすることによってコンデンサＣの両端子を接続する一方、リセットスイッチＳＷｃをＯＦＦすることによってコンデンサＣの両端子の接続を切断する。
【００６４】
電圧測定回路４５は、コンデンサＣの電圧を測定し、その電圧に対応したデジタル信号を出力する。詳しくは、電圧測定回路４５は、オペアンプＯＡとＡ／Ｄ変換器ＡＤとを有している。オペアンプＯＡの２つの入力端子には、それぞれ接続ラインＬｂ１，Ｌｂ２を介してコンデンサＣの一端子及び他端子が接続されている。このオペアンプＯＡは、コンデンサＣの電圧を増幅して出力する作動増幅回路を構成している。Ａ／Ｄ変換器ＡＤはオペアンプＯＡからの出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。電圧測定回路４５の出力端子である、Ａ／Ｄ変換器ＡＤの出力端子は、制御ユニット５に接続されている。
【００６５】
続いて、放電回路６の構成を、図１を参照しながら、詳しく説明する。図１は、放電回路の回路図を示している。
【００６６】
放電回路６は、電池セルＣＬを放電させることによって、電池セルＣＬの電圧を調節するためのものである。この放電回路６は、隣接する２つの電池セルＣＬ，ＣＬごとに１つ設けられている。
【００６７】
放電回路６は、図１に示すように、互いに直列に接続され且つ隣接する電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１に対して並列に接続された２つのスイッチＳＷｅｉ、ＳＷｅｉ＋１と、一端が隣接する電池セルＣＬｉと電池セルＣＬｉ＋１の間の接続点に接続され且つ、他端が２つのスイッチＳＷｅｉとスイッチＳＷｅｉ＋１の間の接続点に接続された抵抗Ｒｊとを有している。換言すれば、放電回路６は、隣接する電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１に対して１つ設けられた抵抗Ｒｊと、該抵抗Ｒｊを一方の電池セルＣＬｉに対して並列接続する接続状態と該抵抗Ｒｊを他方の電池セルＣＬｉ＋１に対して並列接続する接続状態と該抵抗Ｒｊを何れの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１に対しても並列接続しない接続状態とに切替可能なスイッチＳＷｅｉ，ＳＷｅｉ＋１とを有している。すなわち、スイッチＳＷｅｉ，ＳＷｅｉ＋１が、抵抗Ｒｊを隣接する２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１のそれぞれに対して選択的に並列接続させる切替部を構成している。
【００６８】
このように構成された放電回路６は、スイッチＳＷｅｉがＯＮで且つ、スイッチＳＷｅｉ＋１がＯＦＦのときには、一方の電池セルＣＬｉの電流を抵抗Ｒｊに流すことで、該一方の電池セルＣＬｉを放電させる。また、放電回路６は、スイッチＳＷｅｉがＯＦＦで且つ、スイッチＳＷｅｉ＋１がＯＮのときには、他方の電池セルＣＬｉ＋１の電流を抵抗Ｒｊに流すことで、該他方の電池セルＣＬｉ＋１を放電させる。さらに、放電回路６は、スイッチＳＷｅｉ，ＳＷｅｉ＋１が共にＯＦＦのときには、何れの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１の電流も抵抗Ｒｊに流さない。このように、放電回路６は、スイッチＳＷｅｉ，ＳＷｅｉ＋１のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることで、電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１を択一的に放電させる。このスイッチＳＷｅｉ，ＳＷｅｉ＋１の切替は、制御ユニット５によって行われる。
【００６９】
ここで、電池セルユニット２に含まれる電池セルＣＬ１，ＣＬ２，…，ＣＬＮは、基本的には、同じ定格容量を有する電池セルであるが、製造誤差等によって、それぞれの容量にはばらつきがある。本実施形態では、これら電池セルＣＬ１，ＣＬ２，…，ＣＬＮを容量が相対的に大きな電池セルのグループと、容量が相対的に小さな電池セルのグループとに選別している。そして、容量が相対的に大きな電池セルＣＬと容量が相対的に小さな電池セルＣＬとを一組として直列接続している。すなわち、容量が相対的に大きな電池セルＣＬと容量が相対的に小さな電池セルＣＬとを直列接続させた組が複数、直列に接続されて電池セルユニット２が構成されている。そして、容量が相対的に大きな電池セルＣＬと容量が相対的に小さな電池セルＣＬとの組ごとに１つの放電回路６が接続されている。本実施形態では、奇数番目の電池セルＣＬ１，ＣＬ３，…が容量が相対的に大きな電池セルであり、偶数番目の電池セルＣＬ２，ＣＬ４，…が容量が相対的に小さな電池セルである。
【００７０】
制御ユニット５は、ＣＰＵ５１と、ＲＯＭ５２と、ＲＡＭ５３と、Ｉ／Ｆ（インターフェース）５４とを有している。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶された制御プログラムを実行して、各測定ユニット４を制御する。ＲＡＭ５３には、一時的なデータが記憶され、例えば、各電池セルＣＬの電圧の測定結果が電池セルＣＬごとに記憶される。尚、ＲＯＭ５２及びＲＡＭ５３としては他の記憶手段でもよい。Ｉ／Ｆ５４には、第１〜第３スイッチ回路４１〜４３、電圧測定回路４５及び放電回路６，６，…が接続され、ＣＰＵ５１は、これらを制御し、また、Ａ／Ｄ変換器ＡＤから出力される測定結果を取得する。
【００７１】
このように構成された電池セル制御装置３は、各電池セルＣＬの過放電や過充電を防止するために、各電池セルＣＬの電圧を測定し監視している。また、電池セル制御装置３は、電池セルＣＬ，ＣＬ，…をそれぞれ放電させて、該電池セルＣＬ，ＣＬ，…の電圧を均一化させるために電圧バランス制御を行っている。以下に、電池セル制御装置３による電池セルＣＬの電圧の測定動作と電圧バランス制御について説明する。
【００７２】
−電圧測定動作−
まず、制御ユニット５が第１スイッチ回路４１を制御することによって、スイッチＳＷａ１，ＳＷａ２，…の何れかを選択的にＯＮさせて、測定対象とする１つの電池セルＣＬをコンデンサＣに並列に接続する。そして、コンデンサＣを電池セルＣＬによって所定の充電時間だけ充電する。この充電時間は、電池セルＣＬによって第１スイッチ回路４１を介してコンデンサＣを充電するときに、コンデンサＣが満充電状態となると推定される時間に設定されている。
【００７３】
こうして、コンデンサＣを測定対象となる電池セルＣＬによって所定の充電時間だけ充電した後、制御ユニット５は、第１スイッチ回路４１を制御して、該電池セルＣＬとコンデンサＣとの接続を切断する。その後、制御ユニット５は、第２スイッチ回路４２を制御して、第１及び第２スイッチＳＷｂ１，ＳＷｂ２をＯＮすることによって、コンデンサＣを電圧測定回路４５に接続する。尚、このとき、第３スイッチ回路４３のリセットスイッチＳＷｃはＯＦＦとなっている。これにより、電圧測定回路４５のオペアンプＯＡから、コンデンサＣの電圧に応じたアナログ信号が出力され、Ａ／Ｄ変換器ＡＤが、これをデジタル信号に変換して制御ユニット５に出力する。このように、コンデンサＣを介して、電池セルＣＬの電圧の測定が行われる。
【００７４】
こうして、コンデンサＣの電圧を測定した後、制御ユニット５は、第２スイッチ回路４２を制御して、第１及び第２スイッチＳＷｂ１，ＳＷｂ２をＯＦＦにすることによってコンデンサＣと電圧測定回路４５との接続を切断する。続いて、制御ユニット５は、第３スイッチ回路４３を制御してリセットスイッチＳＷｃをＯＮさせることによって、コンデンサＣに蓄積された電荷を放電する。その後、制御ユニット５は、第３スイッチ回路４３を制御してリセットスイッチＳＷｃをＯＦＦにする。
【００７５】
以降、制御ユニット５は、測定対象とする電池セルＣＬを変えて、同様の手順によって、順次各電池セルＣＬの電圧を測定していく。
【００７６】
−電圧バランス制御−
次に、電圧バランス制御について図４〜６を参照しながら、説明する。図４には、電圧バランス制御のメインフローチャートを示し、図５には、電圧バランス制御中の放電制御サブルーチンのフローチャートを示し、図６には、放電制御のタイミングチャートを示す。この電圧バランス制御は、例えば、駐車中に行われる。
【００７７】
まず、制御ユニット５は、ステップＳａ１において、全ての電池セルＣＬ１，ＣＬ２，…，ＣＬＮの電圧を測定する。そして、制御ユニット５は、ステップＳａ２において、測定された測定電圧値Ｖ１，Ｖ２，…ＶＮの平均値である平均電圧値Ｖｃを算出する。
【００７８】
次に、制御ユニット５は、ステップＳａ３において、電池セルＣＬ１，ＣＬ２，…，ＣＬＮのそれぞれについて、測定電圧値Ｖｉ（ｉは１〜Ｎの整数）と平均電圧値Ｖｃとの差の絶対値が所定の閾値αより大きいか否かを判定する。すなわち、測定電圧値Ｖｉが平均電圧値Ｖｃから大きく離れた電池セルＣＬｉが存在するか否かを判定する。そして、何れの電池セルＣＬｉも、測定電圧値Ｖｉと平均電圧値Ｖｃとの差の絶対値が閾値α未満であるときには、各電池セルＣＬの電圧はあまりばらついていないので、制御ユニット５は電圧バランス制御を終了する。一方、測定電圧値Ｖｉと平均電圧値Ｖｃとの差の絶対値が閾値αより大きな電池セルＣＬｉが１つでもあったときには、制御ユニット５は、ステップＳａ４へ進み、放電制御を実行する。
【００７９】
以下の放電制御は、放電回路６，６，…のそれぞれで同時に行われる。
【００８０】
詳しくは、制御ユニット５は、放電制御の開始タイミングが到来すると（図６（Ａ）のｔ１）ステップＳｂ１において、ステップＳａ１において測定された各電池セルＣＬｉの測定電圧値Ｖｉの中から最低電圧値Ｖｍｉｎを探し出すと共に、ステップＳｂ２において、スイッチＳＷｅｉをＯＮにする（図６（Ｂ）のｔ１）。このとき、スイッチＳＷｅｉ＋１はＯＦＦになっている（図６（Ｃ）のｔ１）。こうして、スイッチＳＷｅｉがＯＮにされることによって、電池セルＣＬｉに抵抗Ｒｊが並列接続されることになり、該電池セルＣＬｉの電流が該抵抗Ｒｊに流れる。その結果、電池セルＣＬｉのＳＯＣが低下し（図６（Ｄ）のｔ１）、それに従って電圧も低下する。
【００８１】
このとき、制御ユニット５は、電圧測定回路４５を介して電池セルＣＬｉの電圧を測定しており、電池セルＣＬｉの測定電圧値ＶｉがステップＳｂ１で検出した最低電圧値Ｖｍｉｎと等しくなるか否かを判定する（ステップＳｂ３）。制御ユニット５は、測定電圧値Ｖｉが最低電圧値Ｖｍｉｎと一致するまで、ステップＳｂ３を繰り返す。一方、測定電圧値Ｖｉが最低電圧値Ｖｍｉｎと一致すると（図６（Ｄ）のｔ２）、制御ユニット５は、ステップＳｂ４に進み、スイッチＳＷｅｉをＯＦＦにする（図６（Ｂ）のｔ２）。すなわち、制御ユニット５は、測定電圧値Ｖｉが最低電圧値Ｖｍｉｎと一致するまで、電池セルＣＬｉを放電させる。
【００８２】
ステップＳｂ４において、制御ユニット５は、さらに、スイッチＳＷｅｉ＋１をＯＮにする（図６（Ｃ）のｔ２）。こうして、スイッチＳＷｅｉ＋１がＯＮにされることによって、電池セルＣＬｉ＋１に抵抗Ｒｊが並列接続されることになり、該電池セルＣＬｉ＋１の電流が該抵抗Ｒｊに流れる。その結果、電池セルＣＬｉ＋１のＳＯＣが低下し（図６（Ｅ）のｔ２）、それに従って電圧も低下する。
【００８３】
このとき、制御ユニット５は、電圧測定回路４５を介して電池セルＣＬｉ＋１の電圧を測定しており、電池セルＣＬｉの測定電圧値Ｖｉ＋１がステップＳｂ１で検出した最低電圧値Ｖｍｉｎと等しくなるか否かを判定する（ステップＳｂ５）。制御ユニット５は、測定電圧値Ｖｉ＋１が最低電圧値Ｖｍｉｎと一致するまで、ステップＳｂ５を繰り返す。一方、測定電圧値Ｖｉ＋１が最低電圧値Ｖｍｉｎと一致すると（図６（Ｅ）のｔ３）、制御ユニット５は、ステップＳｂ６に進み、スイッチＳＷｅｉ＋１をＯＦＦにする（図６（Ｃ）のｔ３）。すなわち、制御ユニット５は、測定電圧値Ｖｉ＋１が最低電圧値Ｖｍｉｎと一致するまで、電池セルＣＬｉ＋１を放電させる。その後、制御ユニット５は、放電制御を終了して（図６（Ａ）のｔ３）、メインフローにリターンする。
【００８４】
このように、隣接する２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１の電圧が最低電圧値Ｖｍｉｎとなるように調節される。この放電制御を、放電回路６が設けられた、隣接する２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１ごとに行うことによって、全ての電池セルＣＬ１，ＣＬ２，…，ＣＬＮの電圧が最低電圧値Ｖｍｉｎに均一化される。
【００８５】
尚、本実施形態では、測定電圧値Ｖｉ（Ｖｉ＋１）が最低電圧値Ｖｍｉｎと一致するまで電池セルＣＬｉ（ＣＬｉ＋１）を放電させているが、測定電圧値Ｖｉ（Ｖｉ＋１）と最低電圧値Ｖｍｉｎとの差の絶対値が所定の閾値未満となるまで電池セルＣＬｉ（ＣＬｉ＋１）を放電させるようにしてもよい。
【００８６】
ここで、放電回路６に接続される２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１は、電池セルユニット２に含まれる全ての電池セルＣＬ１，ＣＬ２，…，ＣＬＮを容量が相対的に大きなものと容量が相対的に小さなものとにグループ分けして、容量が相対的に大きなグループに含まれる電池セルＣＬｉと容量が相対的に小さなグループに含まれる電池セルＣＬｉ＋１とを組み合わせて構成されているため、それぞれの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１で放電制御に要する時間は異なる。
【００８７】
すなわち、２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１を電圧のバランスが取れた状態、即ち、ＳＯＣのバランスが取れた状態から放電すると、両方の電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１のＳＯＣが低下するものの、容量が相対的に大きい電池セルＣＬｉの方が同じ電気量の増減に対するＳＯＣの変化量が小さいため、結果として、容量が相対的に大きな電池セルＣＬｉのＳＯＣの方が、容量が相対的に小さな電池セルＣＬｉ＋１のＳＯＣよりも高くなる。
【００８８】
この状態から、２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１の電圧が最低電圧値Ｖｍｉｎとなるように放電制御をする場合、容量が相対的に大きい電池セルＣＬｉのＳＯＣの方が高いため、低下させるべき電圧の変化量（即ち、測定電圧値Ｖｉと最低電圧値Ｖｍｉｎとの偏差）も容量が相対的に大きい電池セルＣＬｉの方が大きくなる。それに加えて、容量が相対的に大きい電池セルＣＬｉの方が、同じ電気量の増減に対するＳＯＣの変化量が小さいため、低下させるべき電圧の変化量が同じであったとしても、容量が相対的に大きい電池セルＣＬｉの方がより多くの放電量、即ち、より長い放電時間が必要となる。これらの結果、容量が相対的に大きな電池セルＣＬｉの方が容量が相対的に小さい電池セルＣＬｉ＋１よりも放電制御に要する時間が長くなる。
【００８９】
一方、２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１を電圧のバランスが取れた状態、即ち、ＳＯＣのバランスが取れた状態から充電すると、両方の電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１のＳＯＣが上昇するものの、容量が相対的に大きい電池セルＣＬｉの方が、同じ電気量の増減に対するＳＯＣの変化量が小さいため、結果として、容量が相対的に小さな電池セルＣＬｉ＋１のＳＯＣの方が、容量が相対的に大きな電池セルＣＬｉのＳＯＣよりも高くなる。
【００９０】
この状態から、２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１の電圧が最低電圧値Ｖｍｉｎとなるように放電制御をする場合、容量が相対的に小さい電池セルＣＬｉ＋１のＳＯＣの方が高いため、低下させるべき電圧の変化量（即ち、測定電圧値Ｖｉと最低電圧値Ｖｍｉｎとの偏差）も容量が相対的に小さい電池セルＣＬｉ＋１の方が大きくなる。その一方で、容量が相対的に大きい電池セルＣＬｉの方が、同じ電気量の増減に対するＳＯＣの変化量が小さいため、低下させるべき電圧の変化量が同じであった場合には、容量が相対的に大きい電池セルＣＬｉの方がより多くの放電量、即ち、より長い放電時間が必要となる。つまり、低下させるべき電圧の変化量及び電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１間の容量の差によっては、容量が相対的に大きな電池セルＣＬｉの方が容量が相対的に小さい電池セルＣＬｉ＋１よりも放電制御に要する時間が長くもなるし、容量が相対的に小さい電池セルＣＬｉ＋１の方が容量が相対的に大きな電池セルＣＬｉよりも放電制御に要する時間が長くもなる。
【００９１】
このように、放電制御に要する時間は、電池セルの容量により異なる。ただし、容量が相対的に大きい電池セルＣＬｉと容量が相対的に小さい電池セルＣＬｉ＋１とでは、何れの方が放電制御に要する時間が長いかは使用状況（放電後か、充電後か等）によって異なる。
【００９２】
ここで、電池セルの組としての放電制御に要する時間を短縮するためには、放電制御に要する時間が短い電池セル同士を組み合わせることが好ましい。しかし、容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルの何れが放電制御に要する時間が短いかは、使用状況によって異なる。そのため、例えば、容量が相対的に小さい電池セル同士を組み合わせると、或る使用状況においては放電制御に要する時間が短くなるかも知れないが、別の使用状況においては一転、放電制御に要する時間が長くなる場合もある。また、放電制御に要する時間が短い電池セル同士を組み合わせると、電池セルユニット２内では、放電制御に要する時間が長い電池セル同士の組み合わせが必ず生じている。そうすると、或る電池セルの組は放電制御に要する時間が短くても、必ず、別の電池セルの組は放電制御に要する時間が長くなる。ここで、電池セルユニット２全体としての放電制御に要する時間は、放電制御が最も遅い電池セルの組の所要時間で決まる。そのため、放電制御に要する時間が長い電池セルの組が１つでも存在すると、電池セルユニット２全体としての放電制御に要する時間が長くなってしまう。
【００９３】
それに対して、本実施形態では、複数の電池セルを容量が相対的に大きな電池セルのものと、容量が相対的に小さな電池セルのものとにグループ分けをして、その中から容量が相対的に大きな電池セルと容量が相対的に小さな電池セルとを組み合わせて、隣接する２つの電池セルの組にしている。こうすることで、電池セルの使用状況にかかわらず、必ず、一方の電池セルの放電制御に要する時間が短くなり、他方の電池セルの放電制御に要する時間が長くなる。その結果、電池セルユニット２において、電池セルの組ごとの放電制御に要する時間が均一化される。こうすることで、放電制御に要する時間が極端に長い電池の組が発生することを防止することができ、電池セルの組ごとに放電制御を概ね同じタイミングで完了させることができる。こうして、放電制御を電池セルの組ごとに能率良く行うことによって、電池セルユニット２全体としての放電制御に要する時間を短縮することができる。
【００９４】
また、各組ごとに見ても、容量が相対的に大きな電池セルと容量が相対的に小さな電池セルとを組み合わせることによって、一方の電池セルの放電制御に要する時間が長くなるときには、他方の電池セルの放電制御に要する時間が短くなるため、両方の電池セルの放電制御に要する時間が長くなる組み合わせと比較して、隣接する２つの電池セルの放電制御に要する時間を短縮することができる。
【００９５】
−実施形態１の効果−
したがって、実施形態１によれば、隣接する２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１ごとに抵抗Ｒｊを設けて、該抵抗Ｒｊを一方の電池セルＣＬｉに並列接続させて該一方の電池セルＣＬｉの放電制御を行った後、該抵抗Ｒｊを他方の電池セルＣＬｉ＋１に並列接続させて該他方の電池セルＣＬｉ＋１の放電制御を行うことによって、従来の構成に比べて、抵抗の個数を減らしつつ、放電制御を実現することができる。つまり、放電制御を安価に行うことができる。
【００９６】
また、放電回路６が接続される２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１を容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとの組み合わせで構成することによって、２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１の組ごとの放電制御に要する時間のばらつきを抑えることができる。その結果、ほとんどの電池セルの組の放電制御が完了しているにもかかわらず、いくつかの電池セルの組の放電制御が完了していないため、電池セルユニット２全体としての放電制御が長期化するといったことを防止することができ、電池セルユニット２全体としての放電制御に要する時間を短縮することができる。
【００９７】
《発明の実施形態２》
続いて、本発明の実施形態２について説明する。実施形態２に係る電池セル制御装置は、放電回路２０６の構成が実施形態１と異なる。そこで、実施形態１と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
【００９８】
実施形態２に係る放電回路２０６は、図７に示すように、互いに直列に接続され且つ隣接する電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１に対して並列に接続された２つの第１スイッチＳＷｅｉ、ＳＷｅｉ＋１と、互いに直列に接続され且つ該電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１に対してさらに並列に接続された２つの第２スイッチＳＷｆｉ、ＳＷｆｉ＋１と、一端が隣接する電池セルＣＬｉと電池セルＣＬｉ＋１の間の接続点に接続され且つ、他端が第１スイッチＳＷｅｉと第１スイッチＳＷｅｉ＋１の間の接続点に接続された第１抵抗Ｒａｊと、一端が隣接する電池セルＣＬｉと電池セルＣＬｉ＋１の間の接続点に接続され且つ、他端が第２スイッチＳＷｆｉと第２スイッチＳＷｆｉ＋１の間の接続点に接続された第２抵抗Ｒｂｊとを有している。換言すれば、放電回路２０６は、隣接する電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１に対して設けられた第１及び第２抵抗Ｒａｊ，Ｒｂｊと、該第１抵抗Ｒａｊを一方の電池セルＣＬｉに対して並列接続する接続状態と該第１抵抗Ｒａｊを他方の電池セルＣＬｉ＋１に対して並列接続する接続状態と該第１抵抗Ｒａｊを何れの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１に対しても並列接続しない接続状態とに切替可能な第１スイッチＳＷｅｉ，ＳＷｅｉ＋１と、該第２抵抗Ｒｂｊを一方の電池セルＣＬｉに対して並列接続する接続状態と該第２抵抗Ｒｂｊを他方の電池セルＣＬｉ＋１に対して並列接続する接続状態と該第抵抗Ｒｂｊを何れの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１に対しても並列接続しない接続状態とに切替可能な第２スイッチＳＷｆｉ，ＳＷｆｉ＋１と、を有している。すなわち、第１スイッチＳＷｅｉ，ＳＷｅｉ＋１が、第１抵抗Ｒａｊを隣接する２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１のそれぞれに対して選択的に並列接続させる第１切替部を、第２スイッチＳＷｆｉ，ＳＷｆｉ＋１が、第２抵抗Ｒｂｊを隣接する２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１のそれぞれに対して選択的に並列接続させる第２切替部を構成している。
【００９９】
第１及び第２抵抗Ｒａｊ，Ｒｂｊは、それぞれ同じ抵抗値を有している。ただし、第１及び第２抵抗Ｒａｊ，Ｒｂｊは、異なる抵抗値を有する構成であってもよい。
【０１００】
このように構成された放電回路２０６は、第１スイッチＳＷｅｉがＯＮで且つ、第１スイッチＳＷｅｉ＋１がＯＦＦのときには、一方の電池セルＣＬｉの電流を第１抵抗Ｒａｊに流すことで、該一方の電池セルＣＬｉを放電させる。また、放電回路２０６は、第１スイッチＳＷｅｉがＯＦＦで且つ、第１スイッチＳＷｅｉ＋１がＯＮのときには、他方の電池セルＣＬｉ＋１の電流を第１抵抗Ｒａｊに流すことで、該他方の電池セルＣＬｉ＋１を放電させる。さらに、放電回路２０６は、第１スイッチＳＷｅｉ，ＳＷｅｉ＋１が共にＯＦＦのときには、何れの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１の電流も第１抵抗Ｒａｊに流さない。それと並行して、放電回路２０６は、第２スイッチＳＷｆｉがＯＮで且つ、第２スイッチＳＷｆｉ＋１がＯＦＦのときには、一方の電池セルＣＬｉの電流を第２抵抗Ｒｂｊに流すことで、該一方の電池セルＣＬｉを放電させる。また、放電回路２０６は、第２スイッチＳＷｆｉがＯＦＦで且つ、第２スイッチＳＷｆｉ＋１がＯＮのときには、他方の電池セルＣＬｉ＋１の電流を第２抵抗Ｒｂｊに流すことで、該他方の電池セルＣＬｉ＋１を放電させる。さらに、放電回路２０６は、第２スイッチＳＷｅｉ，ＳＷｅｉ＋１が共にＯＦＦのときには、何れの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１の電流も第２抵抗Ｒｂｊに流さない。このように、放電回路２０６は、第１スイッチＳＷｅｉ，ＳＷｅｉ＋１及び第２スイッチＳＷｆｉ，ＳＷｆｉ＋１のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることで、電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１を放電させる。この第１スイッチＳＷｅｉ，ＳＷｅｉ＋１及び第２スイッチＳＷｆｉ，ＳＷｆｉ＋１の切替は、制御ユニット５によって行われる。
【０１０１】
また、実施形態１と同様に、放電回路２０６に接続される２つの電池セルＣＬ，ＣＬは、電池セルユニット２に含まれる全ての電池セルＣＬ１，ＣＬ２，…，ＣＬＮを容量が相対的に大きなものと容量が相対的に小さなものとにグループ分けして、容量が相対的に大きなグループに含まれる電池セルＣＬと容量が相対的に小さなグループに含まれる電池セルＣＬとを組み合わせて構成されている。本実施形態では、奇数番目の電池セルＣＬ１，ＣＬ３，…が容量が相対的に大きな電池セルであり、偶数番目の電池セルＣＬ２，ＣＬ４，…が容量が相対的に小さな電池セルである。
【０１０２】
このように構成された放電回路２０６を用いた放電制御は、電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１を第１及び第２抵抗Ｒａｊ，Ｒｂｊで別々に放電制御する通常モードと、何れかの電池セルＣＬｉ（ＣＬｉ＋１）を第１及び第２抵抗Ｒａｊ，Ｒｂｊの両方で放電制御する高速モードとを有していて、まず、通常モードで電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１の放電制御を行い、何れかの電池セルＣＬｉ（ＣＬｉ＋１）の放電制御が完了し次第、放電制御が完了していない方の電池セルＣＬｉ＋１（ＣＬｉ）の放電制御を高速モードで行う。
【０１０３】
以下に、この放電制御について、図８，９を参照しながら詳しく説明する。図８には、実施形態２に係る放電制御サブルーチンのフローチャートを、図９には、放電制御のタイミングチャートを示す。この放電制御は、放電回路２０６，２０６，…のそれぞれで同時に行われる。
【０１０４】
まず、制御ユニット５は、放電制御の開始タイミングが到来すると（図９（Ａ）のｔ１）、ステップＳｃ１において、電圧測定において測定された各電池セルＣＬｉの測定電圧値Ｖｉの中から最低電圧値Ｖｍｉｎを探し出すと共に、ステップＳｃ２において、第１スイッチＳＷｅｉ及び第２スイッチＳＷｆｉ＋１をＯＮにする（図９（Ｂ），（Ｅ）のｔ１）。このとき、第１スイッチＳＷｅｉ＋１及び第２スイッチＳＷｆｉはＯＦＦになっている（図９（Ｃ），（Ｄ）のｔ１）。こうして、第１スイッチＳＷｅｉがＯＮにされることによって、電池セルＣＬｉに第１抵抗Ｒａｊが並列接続されることになり、該電池セルＣＬｉの電流が該第１抵抗Ｒａｊに流れると共に、第２スイッチＳＷｆｉ＋１がＯＮにされることによって、電池セルＣＬｉ＋１に第２抵抗Ｒｂｊが並列接続されることになり、該電池セルＣＬｉ＋１の電流が該第２抵抗Ｒｂｊに流れる。その結果、電池セルＣＬｉのＳＯＣが低下し（図９（Ｆ）のｔ１）、それに従って、電圧も低下すると共に、電池セルＣＬｉ＋１のＳＯＣが低下し（図９（Ｇ）のｔ１）、それに従って、電圧も低下する。
【０１０５】
このとき、制御ユニット５は、電圧測定回路４５を介して電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１の電圧を測定しており、電池セルＣＬｉの測定電圧値ＶｉがステップＳｃ１で検出した最低電圧値Ｖｍｉｎと等しくなるか否か、または電池セルＣＬｉ＋１の測定電圧値Ｖｉ＋１がステップＳｃ１で検出した最低電圧値Ｖｍｉｎと等しくなるか否かを判定する（ステップＳｃ３）。制御ユニット５は、測定電圧値Ｖｉ，Ｖｉ＋１の何れかが最低電圧値Ｖｍｉｎと一致するまで、ステップＳｃ３を繰り返す。そして、制御ユニット５は、測定電圧値Ｖｉが先に最低電圧値Ｖｍｉｎと一致すると、ステップＳｃ４へ進む一方、測定電圧値Ｖｉ＋１が先に最低電圧値Ｖｍｉｎと一致すると、ステップＳｃ７へ進む。
【０１０６】
ステップＳｃ４においては、制御ユニット５は、電池セルＣＬｉの放電制御を終了すべく、第１スイッチＳＷｅｉをＯＦＦにする（図９（Ｂ）のｔ２）。このように、制御ユニット５は、測定電圧値Ｖｉが最低電圧値Ｖｍｉｎと一致する（図９（Ｆ）のｔ２）まで、電池セルＣＬｉを放電させる。それと共に、制御ユニット５は、未だ放電制御が完了していないもう一方の電池セルＣＬｉ＋１をさらに早く放電させるべく、第１スイッチＳＷｅｉ＋１をＯＮにする（図９（Ｃ）のｔ２）。こうすることで、電池セルＣＬｉ＋１には、第２抵抗Ｒｂｊだけでなく、第１抵抗Ｒａｊも並列に接続される。その結果、電池セルＣＬｉ＋１からはより多くの電流が流れ出すことになり、電池セルＣＬｉ＋１をより早く放電させることができる。その結果、電池セルＣＬｉ＋１のＳＯＣが急激に低下し（図９（Ｇ）のｔ２）、それに従って、電圧も急激に低下する。
【０１０７】
そして、制御ユニット５は、ステップＳｃ５において、電圧測定回路４５を介して測定された電池セルＣＬｉ＋１の測定電圧値Ｖｉ＋１がステップＳｃ１で検出した最低電圧値Ｖｍｉｎと等しくなるか否かを判定する。制御ユニット５は、測定電圧値Ｖｉ＋１が最低電圧値Ｖｍｉｎと一致するまでステップＳｃ５を繰り返す一方、測定電圧値Ｖｉ＋１が最低電圧値Ｖｍｉｎと一致すると、ステップＳｃ６へ進む。
【０１０８】
ステップＳｃ６においては、制御ユニット５は、電池セルＣＬｉ＋１の放電制御を終了すべく、第１スイッチＳＷｅｉ＋１及び第２スイッチＳＷｆｉ＋１をＯＦＦにする（図９（Ｃ），（Ｅ）のｔ３）。このように、制御ユニット５は、測定電圧値Ｖｉ＋１が最低電圧値Ｖｍｉｎと一致する（図９（Ｇ）のｔ３）まで、電池セルＣＬｉ＋１を放電させる。その後、制御ユニット５は、放電制御を終了して（図９（Ａ）のｔ３）、メインフローにリターンする。
【０１０９】
一方、ステップＳｃ３で、測定電圧値Ｖｉ＋１が先に最低電圧値Ｖｍｉｎと一致した場合いは、ステップＳｃ７において、制御ユニット５は、電池セルＣＬｉ＋１の放電制御を終了すべく、第２スイッチＳＷｆｉ＋１をＯＦＦにする。このように、制御ユニット５は、測定電圧値Ｖｉ＋１が最低電圧値Ｖｍｉｎと一致するまで、電池セルＣＬｉ＋１を放電させる。それと共に、制御ユニット５は、未だ放電制御が完了していないもう一方の電池セルＣＬｉをさらに早く放電させるべく、第２スイッチＳＷｆｉをＯＮにする。こうすることで、電池セルＣＬｉには、第１抵抗Ｒａｊだけでなく、第２抵抗Ｒｂｊも並列に接続される。その結果、電池セルＣＬｉからはより多くの電流が流れ出すことになり、電池セルＣＬｉをより早く放電させることができる。その結果、電池セルＣＬｉのＳＯＣが急激に低下し、それに従って、電圧も急激に低下する。
【０１１０】
そして、制御ユニット５は、ステップＳｃ８において、電圧測定回路４５を介して測定された電池セルＣＬｉの測定電圧値ＶｉがステップＳｃ１で検出した最低電圧値Ｖｍｉｎと等しくなるか否かを判定する。制御ユニット５は、測定電圧値Ｖｉが最低電圧値Ｖｍｉｎと一致するまでステップＳｃ８を繰り返す一方、測定電圧値Ｖｉが最低電圧値Ｖｍｉｎと一致すると、ステップＳｃ９へ進む。
【０１１１】
ステップＳｃ９においては、制御ユニット５は、電池セルＣＬｉの放電制御を終了すべく、第１スイッチＳＷｅｉ及び第２スイッチＳＷｆｉをＯＦＦにする。このように、制御ユニット５は、測定電圧値Ｖｉが最低電圧値Ｖｍｉｎと一致するまで、電池セルＣＬｉを放電させる。その後、制御ユニット５は、放電制御を終了して、メインフローにリターンする。
【０１１２】
このように、隣接する２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１の電圧が最低電圧値Ｖｍｉｎとなるように調節される。この放電制御を、放電回路２０６が設けられた、隣接する２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１ごとに行うことによって、全ての電池セルＣＬ１，ＣＬ２，…，ＣＬＮの電圧が最低電圧値Ｖｍｉｎに均一化される。
【０１１３】
ここで、放電回路２０６に接続される２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１は、電池セルユニット２に含まれる全ての電池セルＣＬ１，ＣＬ２，…，ＣＬＮを容量が相対的に大きなものと容量が相対的に小さなものとにグループ分けして、容量が相対的に大きなグループに含まれる電池セルＣＬｉと容量が相対的に小さなグループに含まれる電池セルＣＬｉ＋１とを組み合わせて構成されているため、電池セルユニット２全体としては、電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１の各組ごとの放電制御に要する時間を均一化させることができ、放電制御を能率良く行うことができる。その結果、電池セルユニット２全体としての放電制御に要する時間、ひいては、電圧バランス制御に要する時間を短縮することができる。
【０１１４】
すなわち、上述の如く、電池セルユニット２に含まれる電池セルＣＬ１，ＣＬ２，…は、それぞれの容量がばらついていると共に、各電池セルの放電制御に要する時間はその容量の影響を受けるため、放電制御に要する時間が電池セルＣＬごとに異なる。ここで、電池セルの組としての放電制御に要する時間を短縮するためには、放電制御に要する時間が短い電池セル同士を組み合わせることが好ましい。しかし、容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルの何れが放電制御に要する時間が短いかは、使用状況によって異なる。そのため、例えば、容量が相対的に小さい電池セル同士を組み合わせると、或る使用状況においては放電制御に要する時間が短くなるかも知れないが、別の使用状況においては一転、放電制御に要する時間が長くなる場合もある。また、放電制御に要する時間が短い電池セル同士を組み合わせると、電池セルユニット２内では、放電制御に要する時間が長い電池セル同士の組み合わせが必ず生じている。そうすると、或る電池セルの組は放電制御に要する時間が短くても、必ず、別の電池セルの組は放電制御に要する時間が長くなる。ここで、電池セルユニット２全体としての放電制御に要する時間は、放電制御が最も遅い電池セルの組の所要時間で決まる。そのため、放電制御に要する時間が長い電池セルの組が１つでも存在すると、電池セルユニット２全体としての放電制御に要する時間が長くなってしまう。
【０１１５】
それに対して、本実施形態では、複数の電池セルを容量が相対的に大きな電池セルのものと、容量が相対的に小さな電池セルのものとにグループ分けをして、容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとを組み合わせて、放電回路２０６が接続される電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１の組を構成している。こうすることで、電池セルの使用状況にかかわらず、必ず、一方の電池セルの放電制御に要する時間が短くなり、他方の電池セルの放電制御に要する時間が長くなる。その結果、電池セルユニット２において、電池セルの組ごとの放電制御に要する時間が均一化される。こうすることで、放電制御に要する時間が極端に長い電池の組が発生することを防止することができ、電池セルの組ごとに放電制御を概ね同じタイミングで完了させることができる。こうして、放電制御を電池セルの組ごとに能率良く行うことによって、電池セルユニット２全体としての放電制御に要する時間を短縮することができる。
【０１１６】
そして、本実施形態に係る放電回路２０６を用いた放電制御は、前述の如く、電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１を第１及び第２抵抗Ｒａｊ，Ｒｂｊで別々に放電制御する通常モードと、何れかの電池セルＣＬｉ（ＣＬｉ＋１）を第１及び第２抵抗Ｒａｊ，Ｒｂｊの両方で放電制御する高速モードとを有しているため、容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとを組み合わせて放電回路２０６を接続する構成であっても、各組の放電制御を迅速に行うことができる。
【０１１７】
すなわち、２つの電池セルのうち何れか一方の電池セルは放電制御に要する時間が短いため、通常モードで放電制御を行っても、何れか一方の電池セルの放電制御は早期に完了する。その結果、通常モードを実行する時間を短縮して、放電制御を高速に行う高速モードに早期に移行することができる。そして、２つの電池セルのうちの他方の電池セルは放電制御に要する時間が本来的には長いものの、途中からは通常モードから高速モードに切り替わって放電制御が実行されるため、高速モードによって早期に放電制御を完了させることができる。このように、通常モードの時間を可及的に短縮すると共に、放電制御に要する時間が本来は長い電池セルに対しては高速モードで放電制御を高速で行うことによって、２つの電池セルの組としての放電制御に要する時間を短縮することができる。
【０１１８】
−実施形態２の効果−
したがって、実施形態２によれば、隣接する２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１ごとに第１及び第２抵抗Ｒａｊ，Ｒｂｊを設けて、該第１抵抗Ｒａｊを一方の電池セルＣＬｉに並列接続させて該一方の電池セルＣＬｉの放電制御を行うと共に、該第２抵抗Ｒｂｊを他方の電池セルＣＬｉ＋１に並列接続させて該他方の電池セルＣＬｉ＋１の放電制御を行い、何れかの電池セルＣＬｉ（ＣＬｉ＋１）の放電制御が完了した後は、第１及び第２抵抗Ｒａｊ，Ｒｂｊを放電制御が完了していない方の電池セルＣＬｉ＋１（ＣＬｉ）にそれぞれ並列に接続させて該電池セルＣＬｉ＋１（ＣＬｉ）の放電制御を行うことによって、従来は一方の電池セルＣＬｉ（ＣＬｉ＋１）の放電制御を完了させて持て余していた抵抗Ｒａｊ（Ｒｂｊ）を他方の電池セルＣＬｉ＋１（ＣＬｉ）の放電制御に使用することによって、従来の構成に比べて抵抗の個数を増やすことなく、放電制御を高速に行うことができる。その結果、高速な放電制御を安価に行うことができる。
【０１１９】
また、放電回路２０６が接続される２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１を容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとの組み合わせで構成することによって、２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１の組ごとの放電制御に要する時間のばらつきを抑えることができる。その結果、ほとんどの電池セルの組の放電制御が完了しているにもかかわらず、いくつかの電池セルの組の放電制御が完了していないため、電池セルユニット２全体としての放電制御が長期化するといったことを防止することができ、電池セルユニット２全体としての放電制御に要する時間を短縮することができる。
【０１２０】
さらに、放電回路２０６を用いた放電制御は、前述の如く、電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１を第１及び第２抵抗Ｒａｊ，Ｒｂｊで別々に放電制御する通常モードと、何れかの電池セルＣＬｉ（ＣＬｉ＋１）を第１及び第２抵抗Ｒａｊ，Ｒｂｊの両方で放電制御する高速モードとを有しているため、容量が相対的に大きい電池セルと容量が相対的に小さい電池セルとを組み合わせて放電回路２０６を接続する構成であっても、通常モードの時間を可及的に短縮すると共に、放電制御に要する時間が本来は長い電池セルに対しては高速モードで放電制御を高速で行うことによって、各組の放電制御を迅速に行うことができる。
【０１２１】
《その他の実施形態》
本発明は、実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【０１２２】
すなわち、前記実施形態１では、２つのスイッチＳＷｅｉ，ＳＷｅｉ＋１を設けることで、抵抗Ｒｊを隣接する２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１のそれぞれに対して選択的に並列接続させるように構成しているが、これに限られるものではない。例えば、一端が電池セルＣＬｉと電池セルＣＬｉ＋１との接続点に接続された抵抗の他端に設けられた第１端子と、一端が電池セルＣＬｉの正極側に接続された接続ラインの他端に設けられた第２端子と、一端が電池セルＣＬｉ＋１の負極側に接続された接続ラインの他端に設けられた第３端子と、電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１の何れにも接続されていない第４端子とを有し、第１端子と第２端子とを接続する接続状態と第１端子と第３端子とを接続する接続状態と第１端子と第４端子とを接続する接続状態とで切り替わるスイッチを用いてもよい。つまり、抵抗Ｒｊを隣接する２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１のそれぞれに対して選択的に並列接続させる構成であれば、任意の構成を採用することができる。
【０１２３】
また、前記実施形態２でも同様に、第１スイッチＳＷｅｉ，ＳＷｅｉ＋１及び第２スイッチＳＷｆｉ，ＳＷｆｉ＋１に限られるものではなく、第１抵抗Ｒａｊを隣接する２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１のそれぞれに対して選択的に並列接続させると共に、第２抵抗Ｒｂｊを隣接する２つの電池セルＣＬｉ，ＣＬｉ＋１のそれぞれに対して選択的に並列接続させる構成であれば、任意の構成を採用することができる。
【０１２４】
尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
以上説明したように、本発明は、直列に接続された複数の電池セルにおいて該電池セルごとの電圧が均一になるように放電制御を行う電池セルの制御装置及び制御方法について有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の実施形態１に係る放電回路の回路図である。
【図２】電池セル制御装置を搭載したハイブリッド自動車の電気系統の一部を示す回路図である。
【図３】測定ユニットの回路図である。
【図４】電圧バランス制御のフローチャートである。
【図５】放電制御のフローチャートである。
【図６】放電制御のタイミングチャートである。
【図７】実施形態２に係る放電回路の回路図である。
【図８】実施形態２に係る放電制御のフローチャートである。
【図９】実施形態２に係る放電制御のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１２７】
ＣＬ      電池セル
Ｒ        抵抗（抵抗器）
Ｒａ      第１抵抗（第１抵抗器）
Ｒｂ      第２抵抗（第２抵抗器）
３        電池セル制御装置
６        放電回路
２０６    放電回路
【図１】
2010081777.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010081777.tif 000008
【図７】
2010081777.tif 000009
【図８】
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【図９】
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