(57)【要約】  複数の素電池が直列に接続され、当該素電池の直列回路から電力を機器へ供給する組電池と、前記組電池及び前記機器が並列に接続され、発電された電力を前記組電池及び前記機器へ並列に供給する発電機と、前記複数の素電池を個々に強制放電する複数の強制放電部と、前記各素電池の状態を検出する電池状態検出部と、前記電池状態検出部によって、前記複数の素電池のうち少なくともひとつが、当該素電池が満充電に満たないことを示す第１状態であることが検出されたとき、当該第１状態であることが検知された素電池を、前記電池状態検出部によって前記第１状態より充電深度が低い第２状態になったことが検出されるまで、前記強制放電部によって放電させる制御部とを備えた。
2008149475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素電池が直列に接続され、当該素電池の直列回路から電力を機器へ供給する組電池と、
前記組電池及び前記機器が並列に接続され、発電された電力を前記組電池及び前記機器へ並列に供給する発電機と、
前記複数の素電池を個々に強制放電する複数の強制放電部と、
前記各素電池の状態を検出する電池状態検出部と、
前記電池状態検出部によって、前記複数の素電池のうち少なくともひとつが、当該素電池が満充電に満たないことを示す第１状態であることが検出されたとき、当該第１状態であることが検知された素電池を、前記電池状態検出部によって前記第１状態より充電深度が低い第２状態になったことが検出されるまで、前記強制放電部によって放電させる制御部と
を備えることを特徴とする電源システム。
【請求項２】
前記各強制放電部は、
抵抗とダイオードとの直列回路が、前記各素電池と並列に接続されると共に、当該各素電池の放電電流が前記ダイオードの順方向となる方向に当該ダイオードが接続された強制放電回路と、
前記強制放電回路と直列に接続され、前記制御部からの指令に基づいて、前記強制放電回路と前記素電池との接続を開閉するスイッチとを備えること
を特徴とする請求項１記載の電源システム。
【請求項３】
前記第１状態は、前記素電池の充電深度が、８６．５％以上９５．５％以下の範囲にあることを示す状態であり、
前記第２状態は、前記素電池の充電深度が、６８．５％以上７７．５％以下の範囲にあることを示す状態であること
を特徴とする請求項１又は２記載の電源システム。
【請求項４】
前記電池状態検出部は、
前記各素電池の状態として、各素電池の電圧を検出し、
前記第１状態は、
前記素電池の電圧が、当該素電池が満充電になったときの電圧より低い電圧に予め設定された強制放電開始電圧Ｖａになった状態であり、
前記第２状態は、
前記素電池の電圧が、前記強制放電開始電圧Ｖａより低い電圧に予め設定された強制放電終了電圧Ｖｂになった状態であること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項５】
前記制御部は、
前記電池状態検出部によって検出された、前記複数の素電池のうち少なくともひとつの電圧が、前記強制放電開始電圧Ｖａになったとき、前記素電池の電圧を前記強制放電開始電圧Ｖａから前記強制放電終了電圧Ｖｂまで低下させるための放電電気量として予め設定された設定放電電気量を、前記強制放電部によって、当該強制放電開始電圧Ｖａになった素電池から、予め設定された一定の電流値による予め設定された一定時間の放電により放電させること
を特徴とする請求項４記載の電源システム。
【請求項６】
前記電池状態検出部は、
前記各素電池の状態として、各素電池の電圧を検出し、
前記第１状態は、
前記素電池の電圧が、当該素電池が満充電になったときの電圧より低い電圧に予め設定された強制放電開始電圧Ｖａになった状態であり、
前記第２状態は、
前記素電池の電圧が、前記強制放電開始電圧Ｖａより低い電圧に予め設定された強制放電終了電圧Ｖｂになった状態であり、
前記制御部は、
前記電池状態検出部によって検出された、前記複数の素電池のうち少なくともひとつの電圧が、前記強制放電開始電圧Ｖａになったとき、前記スイッチをオンすることにより前記素電池の電圧を前記強制放電開始電圧Ｖａから前記強制放電終了電圧Ｖｂまで低下させるための時間として予め設定された設定時間の間、当該強制放電開始電圧Ｖａになった素電池と並列に接続された強制放電回路におけるスイッチをオンすること
を特徴とする請求項２記載の電源システム。
【請求項７】
前記素電池として非水電解質二次電池を用いたこと
を特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項８】
前記非水電解質二次電池の正極の活物質にコバルトを含むリチウム複合酸化物を用いたこと
を特徴とする請求項７記載の電源システム。
【請求項９】
前記強制放電開始電圧Ｖａを、前記素電池１つ当り４．０５Ｖ以上４．１５Ｖ以下の範囲で設定したこと
を特徴とする請求項７又は８に記載の電源システム。
【請求項１０】
前記強制放電終了電圧Ｖｂを、前記素電池１つ当り３．８５Ｖ以上３．９５Ｖ以下の範囲で設定したこと
を特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項１１】
前記電池状態検出部は、
前記各素電池の状態として、各素電池の充電深度を検出し、
前記第１状態は、
前記素電池の充電深度が、満充電に満たない充電深度に予め設定された強制放電開始深度Ｃａになった状態であり、
前記第２状態は、
前記素電池の充電深度が、前記強制放電開始深度Ｃａに満たない充電深度として予め設定された強制放電終了深度Ｃｂになった状態であること
を特徴とする請求項１又は２に記載の電源システム。
【請求項１２】
前記制御部は、
前記電池状態検出部によって検出された、前記複数の素電池のうち少なくともひとつの充電深度が、前記強制放電開始深度Ｃａになったとき、前記素電池の充電深度を前記強制放電開始深度Ｃａから強制放電終了深度Ｃｂまで低下させるための放電電気量として予め設定された設定放電電気量を、前記強制放電部によって、当該強制放電開始深度Ｃａになった素電池から、予め設定された一定の電流値による予め設定された一定時間の放電により放電させること
を特徴とする請求項１１記載の電源システム。
【請求項１３】
前記電池状態検出部は、
前記各素電池の状態として、各素電池の充電深度を検出し、
前記第１状態は、
前記素電池の充電深度が、満充電に満たない充電深度に予め設定された強制放電開始深度Ｃａになった状態であり、
前記第２状態は、
前記素電池の充電深度が、前記強制放電開始深度Ｃａに満たない充電深度として予め設定された強制放電終了深度Ｃｂになった状態であり、
前記制御部は、
前記電池状態検出部によって検出された、前記複数の素電池のうち少なくともひとつの充電深度が、前記強制放電開始深度Ｃａになったとき、前記スイッチをオンすることにより前記素電池の充電深度を前記強制放電開始深度Ｃａから前記強制放電終了深度Ｃｂまで低下させるための時間として予め設定された設定時間の間、当該強制放電開始深度Ｃａになった素電池と並列に接続された強制放電回路におけるスイッチをオンすること
を特徴とする請求項２記載の電源システム。
【請求項１４】
前記電池状態検出部は、
前記各素電池に流れる充放電電流を検出する電流検出部と、
当該各素電池毎に、前記電流検出部によって検出された充電電流の加算と放電電流の減算とを累積的に行うことにより、前記各素電池の充電深度を算出する充電深度算出部とを備えること
を特徴とする請求項１３記載の電源システム。
【請求項１５】
前記電流検出部は、
前記複数の素電池とそれぞれ直列接続された複数の電流検出用抵抗と、
前記各電流検出用抵抗の両端電圧を、前記各素電池に流れる充放電電流を示す信号として取得する電流信号検出部とを備え、
前記各強制放電回路は、
前記複数の、素電池と電流検出用抵抗との直列回路と、それぞれ並列に接続されていること
を特徴とする請求項１４記載の電源システム。
【請求項１６】
前記強制放電開始深度Ｃａを、前記素電池１つ当り８６．５％以上９５．５％以下の範囲で設定したこと
を特徴とする請求項８〜１５のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項１７】
前記強制放電終了深度Ｃｂを、前記素電池１つ当り６８．５％以上７７．５％以下の範囲で設定したこと
を特徴とする請求項８〜１６のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項１８】
複数の素電池が直列に接続された組電池から電力を機器へ供給する組電池の制御方法であって、
発電機が、発電した電力を、前記組電池及び前記機器へ並列に供給するステップと、
電池状態検出部が、前記各素電池の状態を検出するステップと、
制御部が、前記電池状態検出部によって、前記複数の素電池のうち少なくともひとつが、当該素電池が満充電に満たないことを示す第１状態であることが検出されたとき、強制放電部が、当該第１状態であることが検知された素電池を、前記電池状態検出部によって前記第１状態より充電深度が低い第２状態になったことが検出されるまで、放電するステップと
を含むことを特徴とする組電池の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は素電池を複数個組み合わせた組電池からなる電源システム、およびこの組電池の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ニッケル水素蓄電池やニッケルカドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池、ならびにリチウムイオン二次電池やリチウムポリマー二次電池などの非水電解質二次電池は、鉛蓄電池より単位重量当りのエネルギー密度が高いので、車両や携帯機器などの移動体に具備する電源として注目されている。特に複数の非水電解質二次電池からなる素電池を直列に接続して、単位重量当りのエネルギー密度が高い組電池を構成し、鉛蓄電池に代えてセルスタータ電源（いわゆる、車両の駆動源ではない電源）として車両に搭載すれば、レース用途などにおいて有望と考えられる。【０００３】
このようなセルスタータ電源は、始動時は大電流で放電する一方で、車両の運転時には、発電機から送られる電流を受け入れて充電される。また、例えばエンジンの回転数が高く、負荷回路の消費電力より発電機の発電量が多いときは、組電池が充電されて余剰電力が吸収されることで、過剰な電力が負荷回路へ供給されて負荷回路が損傷することを防止している。【０００４】
他方、例えばブレーキがかかるなどしてエンジン回転数が低下し、負荷回路の消費電力より発電機の発電量が少なくなったときは、組電池が放電することで電力の不足が補われて、負荷回路への電力供給が維持される。【０００５】
このように、車両用の電源として用いられる蓄電池は、車両に搭載されている発電機によって、充電される。そして、車両に搭載された発電機の発電量は、車両の走行状態に応じて変動する。そのため、車両用の電源として用いられる蓄電池は、常時、余剰電力を充電可能な状態に保たれている必要がある。【０００６】
従来、このような車両用の電源として一般的に用いられている鉛蓄電池は、不規則に充放電されても電池性能に大きな損傷を来たさない機構を有している。しかし、例えばリチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池は反応機構の関係上、過充電に適さない。具体的には充電深さ（ＳＯＣ）が１００％に近い、いわゆる満充電の状態で発電機からの充電を受け入れて過充電になると、非水電解質を含む電解液の分解や過充電による正極活物質の不安定化などによって、安全上支障のある状態に陥ることになる。【０００７】
車両用の電源として非水電解質二次電池を用いる技術は、電気自動車（ハイブリッド形式のものを含む）の駆動源を中心に開発された経緯がある。電気自動車用の駆動源においては、組電池を構成する素電池間の充電深さ（ＳＯＣ）のバラツキ、いわゆるアンバランスの発生が問題となる。また、このようなアンバランスの発生は、電気自動車用の駆動源として用いられる組電池に限らず、非水電解質二次電池等の蓄電池が直列接続された組電池において、問題となる。【０００８】
具体的には、素電池を複数個直列して電圧の高い組電池を構成する。そうすると、組電池としては充電を継続しても問題のないＳＯＣ領域であっても、アンバランスが生じると、他の素電池と比べてＳＯＣが大きい素電池は過充電に陥る可能性がある。そこで特許文献１のように、複数の素電池のＳＯＣのバラツキを検知した上で、バラツキが大きい特定の素電池を放電して素電池間のＳＯＣのバラツキを小さくする技術が知られている。【０００９】
特許文献１の技術には、複数の素電池のＳＯＣのバラツキを検知する過程と、バラツキが大きい特定の素電池を放電する過程が存在する。ＳＯＣのバラツキを検知する過程においては、ＳＯＣに対するＯＣＶ（Open circuit voltage）の変化率が大きくなる領域、すなわちＳＯＣが１００％の近傍のときにバラツキを検出し、バラツキが大きい特定の素電池を放電して素電池間のＳＯＣのバラツキを小さくするようになっている。【００１０】
しかしながら、特許文献１の技術のように、ＳＯＣが１００％の近傍になってからバラツキを検出する方式では、バラツキを解消する前に、必ずＳＯＣが１００％の近傍になる状態が存在する。ＳＯＣが１００％の近傍となった状態で非水電解質二次電池に余剰電力が充電されると、ＳＯＣが１００％を超えて、過充電になってしまう。【００１１】
あるいは、ＳＯＣが１００％の近傍となることで、組電池のＯＣＶが上昇して発電機の出力電圧と等しくなったり、組電池の過充電を防止するために組電池の充放電経路を遮断したりすると、組電池が発電機の余剰電力を吸収できないために、発電機からの電流が車載された他の電動機器（ランプやカーステレオ、カークーラーなど）に過度に供給されて、これらの電動機器を故障させる虞がある。
【特許文献１】特開２０００−０９２７３２号公報
【発明の開示】
【００１２】
本発明の目的は、複数の素電池からなる組電池において、この素電池が満充電になって発電機の余剰電力を吸収できなくなる前に、素電池を放電させて余剰電力を吸収できる余裕を確保することができる電源システムおよび組電池の制御方法を提供する。
【００１３】
本発明の一局面に従う電源システムは、複数の素電池が直列に接続され、当該素電池の直列回路から電力を機器へ供給する組電池と、前記組電池及び前記機器が並列に接続され、発電された電力を前記組電池及び前記機器へ並列に供給する発電機と、前記複数の素電池を個々に強制放電する複数の強制放電部と、前記各素電池の状態を検出する電池状態検出部と、前記電池状態検出部によって、前記複数の素電池のうち少なくともひとつが、当該素電池が満充電に満たないことを示す第１状態であることが検出されたとき、当該第１状態であることが検知された素電池を、前記電池状態検出部によって前記第１状態より充電深度が低い第２状態になったことが検出されるまで、前記強制放電部によって放電させる制御部とを備える。
【００１４】
また、本発明の一局面に従う組電池の制御方法は、複数の素電池が直列に接続された組電池から電力を機器へ供給する組電池の制御方法であって、発電機が、発電した電力を、前記組電池及び前記機器へ並列に供給するステップと、複数の強制放電部が、前記複数の素電池を個々に強制放電するステップと、電池状態検出部が、前記各素電池の状態を検出するステップと、制御部が、前記電池状態検出部によって、前記複数の素電池のうち少なくともひとつが、当該素電池が満充電に満たないことを示す第１状態であることが検出されたとき、当該第１状態であることが検知された素電池を、前記電池状態検出部によって前記第１状態より充電深度が低い第２状態になったことが検出されるまで、前記強制放電部によって放電させるステップとを含む。
【００１５】
この構成によれば、組電池及び前記機器が並列に接続され、発電機により発電された電力が、組電池及び機器へ並列に供給されることで、組電池の充電と、機器の駆動電力供給とが行われる。そして、発電機によって、機器の消費電力を超えて発電された余剰電力が組電池に充電され、電池状態検出部によって、各素電池のうちいずれかが満充電に満たない第１状態であることが検出されたとき、強制放電部によって、当該素電池が第１状態より充電深度が低い第２状態になるまで放電される。
【００１６】
従って、各素電池が満充電になった状態でさらに発電電力が充電されて過充電になったり、素電池が満充電になって発電機の余剰電力を吸収できなくなったりする前に、素電池を放電させて余剰電力を吸収できる余裕を確保することができる。
【００１７】
また、素電池毎に第１状態の検出が行われるので、組電池を構成する各素電池間のアンバランスにより、組電池全体としては満充電に満たない状態においても、素電池毎に、各素電池が満充電になった状態でさらに発電電力が充電されて過充電になったり、素電池が満充電になって発電機の余剰電力を吸収できなくなったりする前に素電池を放電させることで、すべての素電池において、余剰電力を吸収できる余裕を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る電源システムの一例を説明するためのブロック図である。
【図２】図１に示す電源システムにおける、組電池、スイッチ、抵抗、ダイオード、及び制御部の拡大図である。
【図３】素電池の一例であるリチウムイオン二次電池の、常温における初期の充放電挙動の一例を示す説明図である。
【図４】他の実施形態に係る電源システムにおける組電池、スイッチ、抵抗、ダイオード、電流検出用抵抗、及び制御部の拡大図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図を用いて説明する。【００２０】
第１の実施形態に係る電源システムは、複数の素電池が直列に接続され、当該素電池の直列回路から電力を機器へ供給する組電池と、前記組電池及び前記機器が並列に接続され、発電された電力を前記組電池及び前記機器へ並列に供給する発電機と、前記複数の素電池を個々に強制放電する複数の強制放電部と、前記各素電池の状態を検出する電池状態検出部と、前記電池状態検出部によって、前記複数の素電池のうち少なくともひとつが、当該素電池が満充電に満たないことを示す第１状態であることが検出されたとき、当該第１状態であることが検知された素電池を、前記電池状態検出部によって前記第１状態より充電深度が低い第２状態になったことが検出されるまで、前記強制放電部によって放電させる制御部とを備えた電源システムである。【００２１】
この構成によれば、組電池及び前記機器が並列に接続され、発電機により発電された電力が、組電池及び機器へ並列に供給されることで、組電池の充電と、機器の駆動電力供給とが行われる。そして、発電機によって、機器の消費電力を超えて発電された余剰電力が組電池に充電され、電池状態検出部によって、各素電池のうちいずれかが満充電に満たない第１状態であることが検出されたとき、強制放電部によって、当該素電池が第１状態より充電深度が低い第２状態になるまで放電される。【００２２】
従って、各素電池が満充電になった状態でさらに発電電力が充電されて過充電になったり、素電池が満充電になって発電機の余剰電力を吸収できなくなったりする前に、素電池を放電させて余剰電力を吸収できる余裕を確保することができる。【００２３】
また、素電池毎に第１状態の検出が行われるので、組電池を構成する各素電池間のアンバランスにより、組電池全体としては満充電に満たない状態においても、素電池毎に、各素電池が満充電になった状態でさらに発電電力が充電されて過充電になったり、素電池が満充電になって発電機の余剰電力を吸収できなくなったりする前に素電池を放電させることで、すべての素電池において、余剰電力を吸収できる余裕を確保することができる。【００２４】
また、前記電池状態検出部は、前記各素電池の状態として、各素電池の電圧を検出し、前記第１状態は、前記素電池の電圧が、当該素電池が満充電になったときの電圧より低い電圧に予め設定された強制放電開始電圧Ｖａになった状態であり、前記第２状態は、前記素電池の電圧が、前記強制放電開始電圧Ｖａより低い電圧に予め設定された強制放電終了電圧Ｖｂになった状態としてもよい。【００２５】
すなわち、素電池を複数個組み合わせてなる組電池と、この組電池を充電させることができる発電機とを含む電源システムであって、素電池を個々に強制放電させることができる複数の強制放電部と、個々に測定した素電池の電圧が強制放電開始電圧Ｖａに達したときに、強制放電部を用いて強制放電終了電圧Ｖｂに達するまで素電池を個々に強制放電させる制御部とを備えるようにしてもよい。【００２６】
この構成によれば、強制放電開始電圧Ｖａが、素電池が満充電になったときの端子電圧より低い電圧に予め設定されている。そして、発電機によって、機器の消費電力を超えて発電された余剰電力が組電池に充電され、電池状態検出部によって、素電池の端子電圧が強制放電開始電圧Ｖａに達したことが検出されると、当該端子電圧が強制放電開始電圧Ｖａに達した素電池が、強制放電部によって、端子電圧が強制放電終了電圧Ｖｂに低下するまで放電される。【００２７】
この場合、電池状態検出部は、各素電池の端子電圧によって、第１及び第２状態を検出することが出来るので、電池状態検出部を簡素化することが容易である。【００２８】
第２の実施形態に係る電源システムは、第１の実施形態に係る電源システムにおいて、強制放電部を、抵抗とダイオードとからなる強制放電回路と、制御部からの指令に基づいて素電池をこの強制放電回路と繋ぐスイッチとで構成した電源システムである。【００２９】
前記各強制放電部は、抵抗とダイオードとの直列回路が、前記各素電池と並列に接続されると共に、当該各素電池の放電電流が前記ダイオードの順方向となる方向に当該ダイオードが接続された強制放電回路と、前記強制放電回路と直列に接続され、前記制御部からの指令に基づいて、前記強制放電回路と前記素電池との接続を開閉するスイッチとを備えている。【００３０】
この構成によれば、制御部は、各素電池と並列に接続された強制放電部におけるスイッチをオンさせることで、各素電池を個別に放電させることが出来る。また、ダイオードが、それぞれ対応する素電池の放電電流を流す方向に接続されていることにより、以下の効果が得られる。【００３１】
まず、ダイオードの第１の効果として、スイッチがオンすることにより、ある素電池が強制放電されているときに、他の素電池から機器へ供給される電流が、当該スイッチがオンしている強制放電回路を流れることが阻止される。もし仮に、強制放電回路がダイオードを備えていなければ、スイッチがオンした場合、他の素電池から機器へ供給される電流が強制放電回路を流れる結果、当該強制放電回路の抵抗で、電力損失を生じてしまう。しかしながら、強制放電回路は、ダイオードを備えることにより、スイッチがオンしても、他の素電池から機器へ供給される電力が抵抗で消費されることを抑制することができる。【００３２】
次に、ダイオードの第２の効果として、もし仮に、強制放電回路がダイオードを備えていなければ、制御部やスイッチが故障して、スイッチをオフすることが出来なくなったとき、当該スイッチを含む強制放電回路と並列に接続された素電池は、端子電圧が０Ｖになるまで強制放電されて、過放電状態になってしまう。しかしながら、強制放電回路がダイオードを備えることにより、スイッチをオフすることが出来なくなったとしても、当該素電池の放電は、ダイオードの順方向電圧降下によって制限される。ダイオードの順方向電圧降下は、０．４Ｖ〜１．０Ｖ程度のものが入手可能なので、ダイオードの順方向電圧降下を適宜設定することにより、故障でスイッチがオフ出来なくなったときに、素電池が過放電されて劣化するおそれを低減することが出来る。【００３３】
第３の実施形態に係る電源システムは、第１又は第２の実施形態に係る電源システムにおいて、素電池として非水電解質二次電池を用いた電源システムである。非水電解質二次電池は、鉛蓄電池より単位重量当りのエネルギー密度が高いので、電源システムの小型化、高容量化が容易である。一方で非水電解質二次電池は、鉛蓄電池より、過充電になった場合のデメリットが大きい。しかしながら、第３の実施形態に係る電源システムによれば、素電池として用いられる非水電解質二次電池が、満充電になる前に放電されるので、非水電解質二次電池が過充電になるおそれを低減しつつ、電源システムの小型化、高容量化を図ることが容易となる。【００３４】
図１は、上述の第１〜第３の実施形態、及び後述する第４〜第１５の実施形態に係る電源システムの構成の一例を説明するための説明図である。図１に示す電源システム７は、例えば車載用のセルスタータ電源である。図２は、図１に示す電源システム７における、組電池、スイッチ、抵抗、ダイオード、及び制御部の拡大図である。【００３５】
電源システム７は、発電機１と、素電池２ａ、２ｂおよび２ｃが直列に接続された組電池２０と、素電池２ａ、２ｂおよび２ｃを個々に強制放電させることができる複数の強制放電部と、個々に測定した素電池２ａ、２ｂおよび２ｃの電圧を測定しつつこれらの素電池の電圧が強制放電開始電圧Ｖａに達したときに強制放電部を用いて強制放電終了電圧Ｖｂに達するまで素電池を個々に強制放電させる制御部６とを備えている。なお、各素電池は、それぞれ複数の素電池が並列接続されたものであってもよい。【００３６】
制御部６は、例えば、電圧検出回路６１（電池状態検出部）、マイクロコンピュータ、及び論理回路等を用いて構成された制御回路である。電圧検出回路６１は、例えば、素電池２ａ、２ｂ、２ｃの端子電圧を検出するＡＤ（アナログデジタル）コンバータやコンパレータ等を用いて構成されている。【００３７】
また、強制放電部は、強制放電回路と、制御部６からの指令に基づいて素電池２ａ、２ｂ、２ｃを強制放電回路と繋ぐスイッチ３ａ、３ｂ、３ｃとを備えている。さらに強制放電回路は、抵抗４ａ、４ｂ、４ｃと、ダイオード５ａ、５ｂ、５ｃとを備えている。スイッチ３ａ，３ｂ，３ｃは、例えばＦＥＴ（Field Effect Transistor）等のスイッチング素子によって、構成されている。【００３８】
なお、素電池の数は３個に限られず、抵抗、ダイオード、及びスイッチも、素電池と同数であればよい。【００３９】
そして、スイッチ３ａと抵抗４ａとダイオード５ａとの直列回路が、素電池２ａと並列に接続されている。スイッチ３ｂと抵抗４ｂとダイオード５ｂとの直列回路が、素電池２ｂと並列に接続されている。スイッチ３ｃと抵抗４ｃとダイオード５ｃとの直列回路が、素電池２ｃと並列に接続されている。また、ダイオード５ａ、５ｂ、５ｃは、それぞれカソードが素電池２ａ、２ｂ、２ｃの負極に接続される方向にされている。【００４０】
また、負荷の一例である車載機器８が、電源システム７に接続されている。車載機器８は、例えば車両のエンジンを始動させるためのセルスタータや、ライト、カーナビゲーション装置等の負荷装置である。そして、組電池２０の正極、すなわち素電池２ａの正極が、車載機器８に接続されて、組電池２０の放電電流が車載機器８へ供給されるようになっている。【００４１】
発電機１は、例えば車両に搭載され、エンジンの回転運動によって発電を行う定電圧仕様の発電機である。そして、発電機１の電圧出力端子が、素電池２ａの正極及び車載機器８に接続される。この場合、発電機１からみて組電池と車載機器８とが並列に接続される。そして、発電機１で発電された電圧が、組電池２０及び車載機器８へ並列に供給される。【００４２】
これにより、発電機１の発電電力に余剰があるときは、組電池２０の両端に、発電機１で発電された電圧が印加されて、組電池２０が定電圧充電されるようになっている。また、発電機１の発電電力が不足するときは、組電池から車載機器８へ電力が供給されるようになっている。【００４３】
以降、発電機１として定電圧仕様のものを用い、かつ素電池２ａ、２ｂおよび２ｃとして非水電解質二次電池（具体的にはリチウムイオン二次電池）を用いた場合について詳述する。【００４４】
図３は正極活物質としてコバルト酸リチウムを用い、負極活物質として黒鉛を用いたリチウムイオン二次電池を、定電圧仕様の発電機で充電した場合の充電挙動を示す図である。図中、素電池１つ当りの定格電圧が、３．８Ｖの場合を示すグラフを符号Ａ、３．９Ｖの場合を示すグラフを符号Ｂ、４．０Ｖの場合を示すグラフを符号Ｃ、４．１Ｖの場合を示すグラフを符号Ｄ、４．２Ｖの場合を示すグラフを符号Ｅで記した。【００４５】
発電機１は、一定の電流で定格電圧に達するまでリチウムイオン二次電池を充電し、電流を減衰させながらリチウムイオン二次電池を定電圧充電する。例えば図３の符号Ｂで示すグラフのように、発電機１の出力定格電圧がリチウムイオン二次電池１個当り３．９Ｖの場合、ＳＯＣ（素電池１つ当りの定格電圧が３．９Ｖの充電容量を素電池１つ当りの定格電圧が４．２Ｖの充電容量で除した値）は７３％となるが、符号Ｄで示すグラフのように、発電機の定格電圧がリチウムイオン二次電池１個当り４．１Ｖの場合、ＳＯＣは９１％となる。（表１）は図３を基にして、リチウムイオン二次電池（素電池）１個当りの発電機の定格電圧（各素電池の端子電圧）とＳＯＣとの関係を示したものである。【００４６】
【表１】
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【００４７】
リチウムイオン二次電池は、充電後のＳＯＣが１００％近傍になると、非水電解質を含む電解液の成分（主にカーボネート）が分解しやすくなる。第３の実施形態においては、このような状態のリチウムイオン二次電池に対し、発電機１からさらに充電電流が供給されることを避けるため、充電後のＳＯＣが１００％近傍を示す電圧よりもやや低い領域に強制放電開始電圧Ｖａを設定しつつ、制御部６が個々のリチウムイオン二次電池の電圧を逐次測定し、発電機１からの充電によっていずれかのリチウムイオン二次電池の電圧が強制放電開始電圧Ｖａに達したときに、制御部６の指令に基づき該当するリチウムイオン二次電池の電圧が強制放電終了電圧Ｖｂに達するまで、強制放電部を用いて強制放電する。【００４８】
引続き、素電池２ａが最初に強制放電開始電圧Ｖａに達した場合を例として、本発明に係る電源システムの動作の一例を説明する。【００４９】
制御部６は、電圧検出回路６１によって、組電池２０を構成する素電池２ａ、２ｂおよび２ｃの電圧を、逐次個々に測定している。発電機１から組電池２０へは不定期に、充電電流が供給される。ここで何らかの要因（例えば電池に含まれる活物質の重量差など）で素電池２ａが、素電池２ｂおよび２ｃよりもＳＯＣが高くなって早く強制放電開始電圧Ｖａに達すると、制御部６からの指令に基づいて、スイッチ３ｂおよび３ｃはオフのままスイッチ３ａがオンになる。そうすると、組電池２０自体には充電電流が供給される状態が維持されたまま、素電池２ａのみが抵抗４ａとダイオード５ａとからなる強制放電回路を通じて、強制放電終了電圧Ｖｂに達するまで強制放電されて、ＳＯＣが低下する。強制放電が終了すると、制御部６の指令に基づいてスイッチ３ａがオフになり、素電池２ａは発電機１からの充電の受入れが可能な状態となる。【００５０】
また、素電池２ａが強制放電されている間も、素電池２ｂおよび２ｃは、端子電圧が強制放電開始電圧Ｖａ未満であって、まだ電池容量に余裕がある状態であり、発電機１からの充電の受入れが可能な状態にされているので、充電電流が、組電池２０で吸収できなくなって、車載機器８に過剰に供給されることはない。さらに素電池２ａの強制放電が終了した後、素電池２ｂあるいは２ｃが強制放電開始電圧Ｖａに達して強制放電を開始しても、少なくとも素電池２ａには、先の強制放電により電池容量に余裕が生じているので、発電機１からの充電の受入れが可能な状態となる結果、充電電流が車載機器８に過剰に供給されることはない。【００５１】
第４の実施形態に係る電源システムは、第３の実施形態に係る電源システムにおいて、非水電解質二次電池の正極の活物質にコバルトを含むリチウム複合酸化物を用いる。コバルト酸リチウムなどのコバルトを含むリチウム複合酸化物を正極の活物質に用いることで非水電解質二次電池の放電電圧が高くなり、エネルギー密度を高めやすくなる。【００５２】
第５の実施形態に係る電源システムは、第３又は第４の実施形態に係る電源システムにおいて、強制放電開始電圧Ｖａ（第１状態を示す電圧）を素電池１つ当り４．０５Ｖ以上４．１５Ｖ以下とした。図３および（表１）からも明らかなように、強制放電開始電圧Ｖａを素電池１つ当り４．０５Ｖ未満に設定すると、素電池の充電受入れ量が過少になるので好ましくない。また、素電池１つ当り４．１５Ｖを超えて設定すると、過充電領域に近づくまで素電池の強制放電が始まらないので好ましくない。【００５３】
第６の実施形態に係る電源システムは、第３〜第５のいずれかの実施形態に係る電源システムにおいて、強制放電終了電圧Ｖｂ（第２状態を示す電圧）を素電池１つ当り３．８５Ｖ以上３．９５Ｖ以下とした。図３および（表１）からも明らかなように、強制放電終了電圧Ｖｂを素電池１つ当り３．８５Ｖ未満に設定すると、強制放電する電気量が過剰になり（１回当りの強制放電時間が長くなり）充電器１からの充電電流を常に数少ない素電池で受け入れることになるので好ましくない。また、素電池１つ当り３．９５Ｖを超えて設定すると、素電池の充電受入れ量が過少になるので好ましくない。【００５４】
表１に示すように、素電池１つ当りの端子電圧が４．１５Ｖのとき、ＳＯＣは９５．５％となり、素電池１つ当りの端子電圧が４．０５Ｖのとき、ＳＯＣは８６．５％となる。従って、前記第１状態は、前記素電池の充電深度が、８６．５％以上９５．５％以下の範囲にあることを示す状態であり、前記第２状態は、前記素電池の充電深度が、６８．５％以上７７．５％以下の範囲にあることを示す状態である。【００５５】
第７の実施形態に係る電源システムは、第１〜第６のいずれかの実施形態に係る電源システムにおいて、強制放電開始電圧Ｖａと強制放電終了電圧Ｖｂとから強制放電に要する電気量を算出し、一定の電流値で一定時間の強制放電を行うようにした。【００５６】
前記制御部は、前記電池状態検出部によって検出された、前記複数の素電池のうち少なくともひとつの電圧が、前記強制放電開始電圧Ｖａになったとき、前記素電池の電圧を前記強制放電開始電圧Ｖａから前記強制放電終了電圧Ｖｂまで低下させるための放電電気量として予め設定された設定放電電気量を、前記強制放電部によって、当該強制放電開始電圧Ｖａになった素電池から、予め設定された一定の電流値による予め設定された一定時間の放電により放電させる。【００５７】
この構成によれば、素電池の強制放電中に、機器への大電流放電が生じて素電池の電圧が強制放電終了電圧Ｖｂまで低下した場合であっても、素電池の電圧低下とは無関係に強制放電が継続するので、他の素電池より充電深度が大きい素電池を、他の素電池よりも設定放電電気量だけ余分に放電させてアンバランスを低減する確実性を向上させることができる。【００５８】
また、図１に示す電源システム７によれば、スイッチ３ａ、３ｂ、３ｃをオンさせることにより、素電池２ａ，２ｂ，２ｃを、抵抗４ａ、４ｂ、４ｃを介してほぼ一定の電流で放電させることができる。【００５９】
また、前記電池状態検出部は、前記各素電池の状態として、各素電池の電圧を検出し、前記第１状態は、前記素電池の電圧が、当該素電池が満充電になったときの電圧より低い電圧に予め設定された強制放電開始電圧Ｖａになった状態であり、前記第２状態は、前記素電池の電圧が、前記強制放電開始電圧Ｖａより低い電圧に予め設定された強制放電終了電圧Ｖｂになった状態であり、前記制御部は、前記電池状態検出部によって検出された、前記複数の素電池のうち少なくともひとつの電圧が、前記強制放電開始電圧Ｖａになったとき、前記スイッチをオンすることにより前記素電池の電圧を前記強制放電開始電圧Ｖａから前記強制放電終了電圧Ｖｂまで低下させるための時間として予め設定された設定時間の間、当該強制放電開始電圧Ｖａになった素電池と並列に接続された強制放電回路におけるスイッチをオンするようにしてもよい。【００６０】
スイッチ３ａ、３ｂ、３ｃをオンさせた場合、素電池２ａ，２ｂ，２ｃは、ほぼ一定の電流で放電されるものの、放電に伴う電圧低下によって、放電電流が低下するので、厳密には放電電流は一定とはならない。そこで、例えばスイッチ３ａ、３ｂ、３ｃをオンして素電池２ａ，２ｂ，２ｃの電圧を強制放電開始電圧Ｖａから強制放電終了電圧Ｖｂまで低下させるために必要な時間を、予め実験的に測定しておき、これを設定時間として用いることで、より精度よく強制放電を行うことが可能となる。【００６１】
以下、図３および（表１）に基づき、強制放電開始電圧Ｖａを４．１Ｖ、強制放電終了電圧Ｖｂを３．９Ｖに設定した場合を想定して、第７の実施形態に係る電源システムについて詳述する。素電池２ａ、２ｂおよび２ｃのいずれかの電圧が４．１Ｖに達したとき、この素電池の電圧が３．９Ｖに達するまで逐次電圧を測定しながら強制放電するよりも、（表１）に示す関係をあらかじめ制御部６に把握させて、ＳＯＣの差から素電池を強制放電させる電気量（この場合は１８％）を把握し、発電機からの充電や車載機器への放電とは関係なく、例えば５時間率で５４分間強制放電するように制御部６がタイマー制御することにより、簡便かつ正確に素電池を強制放電させることができる。【００６２】
この態様は、車載機器８に大電流で放電して閉回路電圧が極度に低下する（素電池の抵抗に相応して、実際の素電池のＳＯＣに相応する開回路電圧よりも極度に低い電圧を示す）場合などに有効である。【００６３】
すなわち、素電池の電圧が３．９Ｖに達するまで逐次電圧を測定しながら強制放電する場合、素電池の強制放電中に車載機器８への大電流放電が生じて端子電圧が３．９Ｖに低下すると、当該素電池を充分に強制放電できていないにもかかわらず、強制放電が終了してしまうおそれがある。【００６４】
しかしながら、第７の実施形態に係る電源システムによれば、一旦強制放電が開始されると、当該素電池の電圧を強制放電開始電圧Ｖａから強制放電終了電圧Ｖｂまで低下させるための放電電気量として予め設定された設定放電電気量が、タイマー制御により放電されるので、車載機器８への放電の有無に関わらず、設定放電電気量を放電させて、充電受け入れ可能な電気容量の余裕を確保することができる。【００６５】
第８の実施形態に係る電源システムは、複数の素電池が直列に接続され、当該素電池の直列回路から電力を機器へ供給する組電池と、前記組電池及び前記機器が並列に接続され、発電された電力を前記組電池及び前記機器へ並列に供給する発電機と、前記複数の素電池を個々に強制放電する複数の強制放電部と、前記各素電池の状態を検出する電池状態検出部と、前記電池状態検出部によって、前記複数の素電池のうち少なくともひとつが、当該素電池が満充電に満たないことを示す第１状態であることが検出されたとき、当該第１状態であることが検知された素電池を、前記電池状態検出部によって前記第１状態より充電深度が低い第２状態になったことが検出されるまで、前記強制放電部によって放電させる制御部とを備える。【００６６】
また、素電池を複数個組み合わせてなる組電池と、この組電池を充電させることができる発電機とを含む電源システムであって、素電池を個々に強制放電させることができる複数の強制放電部と、個々に把握した素電池の充電深度が強制放電開始深度Ｃａに達したときに、強制放電部を用いて強制放電終了深度Ｃｂに達するまで素電池を個々に強制放電させる制御部とを備える。【００６７】
そして、前記電池状態検出部は、前記各素電池の状態として、各素電池の充電深度を検出し、前記第１状態は、前記素電池の充電深度が、満充電に満たない充電深度に予め設定された強制放電開始深度Ｃａになった状態であり、前記第２状態は、前記素電池の充電深度が、前記強制放電開始深度Ｃａに満たない充電深度として予め設定された強制放電終了深度Ｃｂになった状態である。【００６８】
この構成によれば、強制放電開始深度Ｃａが、満充電に満たない充電深度に予め設定されている。そして、発電機によって、機器の消費電力を超えて発電された余剰電力が組電池に充電され、電池状態検出部によって、素電池の充電深度が強制放電開始深度Ｃａに達したことが検出されると、当該強制放電開始深度Ｃａに達した素電池が、強制放電部によって、強制放電終了深度Ｃｂに低下するまで放電される。【００６９】
この場合、電池状態検出部は、各素電池の端子電圧から間接的に各素電池の充電深度を検出するのではなく、各素電池の充電深度を直接検出することができるので、制御部は、強制放電部による放電動作の制御精度を向上させることが出来る。【００７０】
第９の実施形態に係る電源システムは、第８の実施形態に係る電源システムにおいて、素電池の充電深度を初期の充電挙動から算出するようにした。そして、前記電池状態検出部は、前記各素電池に流れる充放電電流を検出する電流検出部と、当該各素電池毎に、前記電流検出部によって検出された充電電流の加算と放電電流の減算とを累積的に行うことにより、前記各素電池の充電深度を算出する充電深度算出部とを備える。【００７１】
この構成によれば、各素電池毎に、充電電流の加算と放電電流の減算とを累積的に行うことにより、実際に各素電池に充電されている電荷量を算出し、各素電池の充電深度を算出することができるので、充電深度の検出精度を向上させることが出来る。【００７２】
また、前記電流検出部は、前記複数の素電池とそれぞれ直列接続された複数の電流検出用抵抗と、前記各電流検出用抵抗の両端電圧を、前記各素電池に流れる充放電電流を示す信号として取得する電流信号検出部とを備え、前記各強制放電回路は、前記複数の、素電池と電流検出用抵抗との直列回路と、それぞれ並列に接続されている。【００７３】
この構成によれば、各素電池に充放電電流が流れると、充放電電流に応じた電圧降下が各電流検出用抵抗に生じる。このとき、各強制放電回路は、素電池と電流検出用抵抗との直列回路と並列に接続されているので、強制放電回路によって放電された電流は、各電流検出用抵抗のうち、当該強制放電回路により強制放電された素電池と直列接続されている電流検出用抵抗にのみ流れる。【００７４】
これにより、各電流検出用抵抗に生じる電圧降下、すなわち各電流検出用抵抗の両端電圧は、各素電池を個別に流れる充放電電流を示す信号となる。従って、電流信号検出部は、各電流検出用抵抗の両端電圧を、各素電池に流れる充放電電流を示す信号として取得することにより、各素電池に流れる充放電電流を検出することができる。【００７５】
第１０の実施形態に係る電源システムは、第８又は第９のいずれかの実施形態に係る電源システムにおいて、強制放電部を、抵抗とダイオードとからなる強制放電回路と、制御部からの指令に基づいて素電池をこの強制放電回路と繋ぐスイッチとで構成したものである。【００７６】
第１１の実施形態に係る電源システムは、第８〜第１０のいずれかの実施形態に係る電源システムにおいて、素電池として非水電解質二次電池を用いたものである。【００７７】
図４は、第８〜第１５のいずれかの実施形態に係る電源システムにおける組電池２０ａ、スイッチ３ａ、３ｂ、３ｃ、抵抗４ａ、４ｂ、４ｃ、ダイオード５ａ、５ｂ、５ｃ、電流検出用抵抗Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ、及び制御部６ａの拡大図である。【００７８】
図４に示す組電池２０ａ、及び制御部６ａは、図２に示す組電池２０、及び制御部６と構成が異なる。第８〜第１５の実施形態に係る電源システムにおけるその他の構成は、図１に示す電源システム７と同様であるので、その説明を省略する。【００７９】
図４に示す組電池２０ａは、電流検出用抵抗Ｒａと素電池２ａとが直列接続され、素電池２ａが、電流検出用抵抗Ｒｂを介して素電池２ｂと直列接続されている。そして、素電池２ｂが、電流検出用抵抗Ｒｃを介して素電池２ｃと直列接続されている。電流検出用抵抗Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃは、いわゆるシャント抵抗である。【００８０】
そして、電流検出用抵抗Ｒａと素電池２ａとの直列回路が、スイッチ３ａ、抵抗４ａ、及びダイオード５ａの直列回路と並列に接続されている。また、電流検出用抵抗Ｒｂと素電池２ｂとの直列回路が、スイッチ３ｂ、抵抗４ｂ、及びダイオード５ｂの直列回路と並列に接続されている。さらに、電流検出用抵抗Ｒｃと素電池２ｃとの直列回路が、スイッチ３ｃ、抵抗４ｃ、及びダイオード５ｃの直列回路と並列に接続されている。【００８１】
図４に示す制御部６ａは、図２に示す制御部６とは、電流信号検出部６２と充電深度算出部６３とをさらに備える点で異なる。この場合、電流検出用抵抗Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ、及び電流信号検出部６２が、電流検出部の一例に相当している。【００８２】
電流信号検出部６２は、例えば、電流検出用抵抗Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃの両端電圧を、それぞれデジタル値に変換するＡＤコンバータを用いて構成されている。また、例えば制御部６ａが備えるマイクロコンピュータが、所定の制御プログラムを実行することにより、充電深度算出部６３として機能するようになっている。【００８３】
また、制御部６ａは、例えば表１に示すように、素電池２ａ，２ｂ，２ｃ一つあたりの端子電圧とＳＯＣとを対応付けたＬＵＴ（Look Up Table）を、ＲＯＭ（Read Only
Memory）等の記憶素子を用いて記憶している。【００８４】
そして、例えば製造時に組電池２０ａと制御部６ａとが接続されて制御部６ａが起動されると、制御部６ａは、電圧検出回路６１によって検出される素電池２ａ，２ｂ，２ｃの各端子電圧を取得する。そして、制御部６ａは、上記ＬＵＴを参照して、素電池２ａ，２ｂ，２ｃの各端子電圧を、素電池２ａ，２ｂ，２ｃのＳＯＣに変換する。【００８５】
充電深度算出部６３は、このようにして得られたＳＯＣを、素電池２ａ，２ｂ，２ｃのＳＯＣの初期値として例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only
Memory）等の記憶素子に記憶させる。そして、充電深度算出部６３は、以後、素電池２ａ，２ｂ，２ｃそれぞれについて、電流信号検出部６２によって検出された充電電流の加算と放電電流の減算とを累積的に行うことにより、素電池２ａ，２ｂ，２ｃの充電深度を算出する。【００８６】
リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池は、充放電を繰り返すと、正極あるいは負極の活物質の劣化などによって、充電電圧とＳＯＣとの関係が変化する傾向がある。そのため、上述の制御部６のように、強制放電開始電圧Ｖａと強制放電終了電圧Ｖｂとに基づいて、強制放電の開始と終了とを制御すると、意図した充電深度とは異なる充電深度で、強制放電の開始と終了とがなされるおそれがある。【００８７】
そこで、上述したように、（表１）に対応して素電池２ａ，２ｂ，２ｃの初期のＳＯＣを制御部６ａに記憶させ、以降はその初期値から積算した充放電電気量に基づいて素電池２ａ、２ｂおよび２ｃのＳＯＣを逐次求める。そして、素電池２ａ、２ｂおよび２ｃの充電深度が強制放電開始深度Ｃａに達したときに、スイッチ３ａ、３ｂ、３ｃ及び抵抗４ａ、４ｂ、４ｃ（強制放電部）を用いて強制放電終了深度Ｃｂに達するまで素電池２ａ、２ｂおよび２ｃを個々に強制放電させる。【００８８】
これにより、充放電の繰り返しによる端子電圧とＳＯＣとの関係の変化とは無関係に算出したＳＯＣに基づき、素電池２ａ，２ｂ，２ｃの充放電を行うことができるので、素電池２ａ，２ｂ，２ｃの充電深度を、意図した充電深度、すなわち発電機１からの充電を受け入れるための余裕を残した充電深度に維持する精度を向上することができる。【００８９】
なお第８〜１０の実施形態に係る電源システムの構成および動作は、制御部６と制御部６ａとの制御の差異（強制放電を開始あるいは終了するタイミングをＳＯＣ値で設定したこと）、及び電流検出用抵抗Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃが追加されていることを除き、第１〜２の実施形態に係る電源システムの構成および動作と同様である。また、ＳＯＣの算出方法としては、素電池２ａ、２ｂおよび２ｃにそれぞれ対応させたシャント抵抗から逐次、充放電電流値を読み取って制御部６ａに送信し、充放電電気量を積算してＳＯＣに換算する方法などが挙げられる。【００９０】
第１２の実施形態に係る電源システムは、第１１の実施形態に係る電源システムにおいて、非水電解質二次電池の正極の活物質にコバルトを含むリチウム複合酸化物を用いたものである。第１２の実施形態に係る電源システムの構成および効果は、第４の実施形態に係る電源システムに述べたものと同様である。【００９１】
第１３の実施形態に係る電源システムは、第８〜第１２のいずれかの実施形態に係る電源システムにおいて、強制放電開始深度Ｃａを素電池１つ当り８６．５％以上９５．５％以下としたものである。（表１）からも明らかなように、強制放電開始深度Ｃａを８６．５％未満に設定すると、素電池の充電受入れ量が過少になるので好ましくなく、９５．５％を超えて設定すると、過充電領域に近づくまで素電池の強制放電が始まらないので好ましくない。【００９２】
第１４の実施形態に係る電源システムは、第８〜第１３のいずれかの実施形態に係る電源システムにおいて、強制放電終了深度Ｃｂを素電池１つ当り６８．５％以上７７．５％以下としたものである。（表１）からも明らかなように、強制放電終了深度Ｃｂを６８．５％未満に設定すると、強制放電する電気量が過剰になり（１回当りの強制放電時間が長くなり）充電器１からの充電電流を常に数少ない素電池で受け入れることになるので好ましくなく、７７．５％を超えて設定すると、素電池の充電受入れ量が過少になるので好ましくない。【００９３】
第１５の実施形態に係る電源システムは、第８〜第１４のいずれかの実施形態に係る電源システムにおいて、強制放電開始深度Ｃａと強制放電終了深度Ｃｂとから強制放電に要する電気量を算出し、一定の電流値で一定時間の強制放電を行うようにしたものである。【００９４】
また、前記制御部は、前記電池状態検出部によって検出された、前記複数の素電池のうち少なくともひとつの充電深度が、前記強制放電開始深度Ｃａになったとき、前記素電池の充電深度を前記強制放電開始深度Ｃａから強制放電終了深度Ｃｂまで低下させるための放電電気量として予め設定された設定放電電気量を、前記強制放電部によって、当該強制放電開始深度Ｃａになった素電池から、予め設定された一定の電流値による予め設定された一定時間の放電により放電させる。【００９５】
この構成によれば、素電池の強制放電中に、機器への大電流放電が生じて素電池の電圧が強制放電開始深度Ｃａまで低下した場合であっても、素電池の充放電量とは無関係に強制放電が継続するので、他の素電池より充電深度が大きい素電池を、他の素電池よりも設定放電電気量だけ余分に放電させてアンバランスを低減する確実性を向上させることができる。【００９６】
この場合、図４に示すスイッチ３ａ、３ｂ、３ｃをオンさせることにより、素電池２ａ，２ｂ，２ｃを、抵抗４ａ、４ｂ、４ｃを介してほぼ一定の電流で放電させることができる。【００９７】
また、前記電池状態検出部は、前記各素電池の状態として、各素電池の充電深度を検出し、前記第１状態は、前記素電池の充電深度が、満充電に満たない充電深度に予め設定された強制放電開始深度Ｃａになった状態であり、前記第２状態は、前記素電池の充電深度が、前記強制放電開始深度Ｃａに満たない充電深度として予め設定された強制放電終了深度Ｃｂになった状態であり、前記制御部は、前記電池状態検出部によって検出された、前記複数の素電池のうち少なくともひとつの充電深度が、前記強制放電開始深度Ｃａになったとき、前記スイッチをオンすることにより前記素電池の充電深度を前記強制放電開始深度Ｃａから前記強制放電終了深度Ｃｂまで低下させるための時間として予め設定された設定時間の間、当該強制放電開始深度Ｃａになった素電池と並列に接続された強制放電回路におけるスイッチをオンする。【００９８】
スイッチ３ａ、３ｂ、３ｃをオンさせた場合、素電池２ａ，２ｂ，２ｃは、ほぼ一定の電流で放電されるものの、放電に伴う電圧低下によって、放電電流が低下するので、厳密には放電電流は一定とはならない。そこで、例えばスイッチ３ａ、３ｂ、３ｃをオンして素電池２ａ，２ｂ，２ｃの充電深度を強制放電開始深度Ｃａから強制放電終了深度Ｃｂまで低下させるために必要な時間を、予め実験的に測定しておき、これを設定時間として用いることで、より精度よく強制放電を行うことが可能となる。【００９９】
以下、（表１）に基づき、強制放電開始深度Ｃａを９１％、強制放電終了深度Ｃｂを７３％に設定した場合を想定して、第１５の実施形態に係る電源システムについて詳述する。素電池２ａ、２ｂおよび２ｃのいずれかのＳＯＣが９１％に達したとき、この素電池のＳＯＣが７３％に達するまで逐次ＳＯＣを把握しながら強制放電するよりも、素電池を強制放電させる電気量（この場合は１８％）をＳＯＣの差から把握し、発電機からの充電や車載機器への放電とは関係なく、例えば５時間率で５４分間強制放電するように制御部６がタイマー制御することにより、簡便かつ正確に素電池を強制放電させることができる。【０１００】
第１６の実施形態に係る組電池の制御方法は、素電池を複数個組み合わせてなる組電池の制御方法であって、個々に測定した素電池の電圧が強制放電開始電圧Ｖａに達したときに、強制放電終了電圧Ｖｂに達するまで素電池を個々に強制放電させる方法である。【０１０１】
すなわち、複数の素電池が直列に接続された組電池から電力を機器へ供給する組電池の制御方法であって、発電機が、発電した電力を、前記組電池及び前記機器へ並列に供給するステップと、電池状態検出部が、前記各素電池の状態を検出するステップと、制御部が、前記電池状態検出部によって、前記複数の素電池のうち少なくともひとつが、当該素電池が満充電に満たないことを示す第１状態であることが検出されたとき、強制放電部が、当該第１状態であることが検知された素電池を、前記電池状態検出部によって前記第１状態より充電深度が低い第２状態になったことが検出されるまで、放電するステップとを含む。【０１０２】
第１６の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第１の実施形態において述べたものと同様である。【０１０３】
第１７の実施形態に係る組電池の制御方法は、第１６の実施形態に係る組電池の制御方法において、抵抗とダイオードとからなる強制放電回路と、強制放電の指令に基づいて素電池をこの強制放電回路と繋ぐスイッチとを用いて、強制放電を行う方法である。第１７の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第２の実施形態において述べたものと同様である。【０１０４】
第１８の実施形態に係る組電池の制御方法は、第１６又は第１７の実施形態に係る組電池の制御方法において、素電池として非水電解質二次電池を用いた方法である。第１８の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第３の実施形態において述べたものと同様である。【０１０５】
第１９の実施形態に係る組電池の制御方法は、第１８の実施形態に係る組電池の制御方法において、非水電解質二次電池の正極の活物質にコバルトを含むリチウム複合酸化物を用いた方法である。第１９の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第４の実施形態において述べたものと同様である。【０１０６】
第２０の実施形態に係る組電池の制御方法は、第１８又は第１９の実施形態に係る組電池の制御方法において、強制放電開始電圧Ｖａを素電池１つ当り４．０５Ｖ以上４．１５Ｖ以下とした方法である。第２０の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第５の実施形態において述べたものと同様である。【０１０７】
第２１の実施形態に係る組電池の制御方法は、第１８〜第２０のいずれかの実施形態に係る組電池の制御方法において、強制放電終了電圧Ｖｂを素電池１つ当り３．８５Ｖ以上３．９５Ｖ以下とした方法である。第２１の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第６の実施形態において述べたものと同様である。【０１０８】
第２２の実施形態に係る組電池の制御方法は、第１６〜第２１のいずれかの実施形態に係る組電池の制御方法において、強制放電開始電圧Ｖａと強制放電終了電圧Ｖｂとから強制放電に要する電気量を算出し、一定の電流値で一定時間の強制放電を行うようにした方法である。第２２の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第７の実施形態において述べたものと同様である。【０１０９】
第２３の実施形態に係る組電池の制御方法は、素電池を複数個組み合わせてなる組電池の制御方法であって、個々に把握した素電池の充電深度が強制放電開始深度Ｃａに達したときに、強制放電終了深度Ｃｂに達するまで素電池を個々に強制放電させる方法である。第２３の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第８の実施形態において述べたものと同様である。【０１１０】
第２４の実施形態に係る組電池の制御方法は、第２３の実施形態に係る組電池の制御方法において、素電池の充電深度を初期の充電挙動から算出するようにした方法である。第２４の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第９の実施形態において述べたものと同様である。【０１１１】
第２５の実施形態に係る組電池の制御方法は、第２３又は第２４の実施形態に係る組電池の制御方法において、抵抗とダイオードとからなる強制放電回路と、強制放電の指令に基づいて素電池をこの強制放電回路と繋ぐスイッチとを用いて、強制放電を行う方法である。第２５の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第１０の実施形態において述べたものと同様である。【０１１２】
第２６の実施形態に係る組電池の制御方法は、第２３〜第２５のいずれかの実施形態に係る組電池の制御方法において、素電池として非水電解質二次電池を用いた方法である。第２６の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第１１の実施形態において述べたものと同様である。【０１１３】
第２７の実施形態に係る組電池の制御方法は、第２６の実施形態に係る組電池の制御方法において、非水電解質二次電池の正極の活物質にコバルトを含むリチウム複合酸化物を用いた方法である。第２７の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第１２の実施形態において述べたものと同様である。【０１１４】
第２８の実施形態に係る組電池の制御方法は、第２３〜第２７のいずれかの実施形態に係る組電池の制御方法において、強制放電開始深度Ｃａを素電池１つ当り８６．５％以上９５．５％以下とした方法である。第２８の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第１３の実施形態において述べたものと同様である。【０１１５】
第２９の実施形態に係る組電池の制御方法は、第２３〜第２８のいずれかの実施形態に係る組電池の制御方法において、強制放電終了深度Ｃｂを素電池１つ当り６８．５％以上７７．５％以下とした方法である。第２９の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第１４の実施形態において述べたものと同様である。【０１１６】
第３０の実施形態に係る組電池の制御方法は、第２３〜第２９のいずれかの実施形態に係る組電池の制御方法において、強制放電開始深度Ｃａと強制放電終了深度Ｃｂとから強制放電に要する電気量を算出し、一定の電流値で一定時間の強制放電を行うようにした方法である。第３０の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第１５の実施形態において述べたものと同様である。【０１１７】
なおここでは素電池として非水電解質二次電池（具体的にはリチウムイオン二次電池）を用いた例を示したが、素電池として非水電解質二次電池の中でも電解液をゲル状にしたリチウムポリマー二次電池を用いても、ニッケル水素蓄電池やニッケルカドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池を用いても、同様の結果が得られることはいうまでもない。【０１１８】
本発明の一局面に従う電源システムは、素電池を複数個組み合わせてなる組電池と、この組電池を充電させることができる発電機とを含み、素電池を個々に強制放電させることができる複数の強制放電部と、個々に測定した素電池の電圧が強制放電開始電圧Ｖａ（あるいは個々に把握した素電池の充電深度が強制放電開始深度Ｃａ）に達したときに、強制放電部を用いて強制放電終了電圧Ｖｂ（あるいは強制放電終了深度Ｃｂ）に達するまで素電池を個々に強制放電させる制御部とを備えた。【０１１９】
また、本発明の一局面に従う制御方法は、素電池を複数個組み合わせてなる組電池の制御方法であって、個々に測定した素電池の電圧が強制放電開始電圧Ｖａ（あるいは個々に把握した素電池の充電深度が強制放電開始深度Ｃａ）に達したときに、強制放電部を用いて強制放電終了電圧Ｖｂ（あるいは強制放電終了深度Ｃｂ）に達するまで素電池を個々に強制放電させる。【０１２０】
セルスタータ電源のように、絶え間なく発電機からの充電電流を受け入れる必要のある組電池では、複数の素電池のいずれかが充電受入れが可能な状態である必要がある。一方で、各素電池がそれぞれ過充電を避けうる制御下にあるのなら、ＳＯＣのバラツキを危惧し配慮する必要はない。本発明はこのような環境で使用される組電池を前提としてなされたものであって、素電池の電圧が強制放電開始電圧Ｖａ（あるいは個々に把握した素電池の充電深度が強制放電開始深度Ｃａ）に達したときに、この素電池を充電受入れが可能な状態（電圧が強制放電終了電圧Ｖｂ近傍、あるいはＳＯＣが強制放電終了深度Ｃｂ近傍）に達するまで放電して、発電機からの充電に備えられるようにしたものである。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明に係る電源システム及び組電池の制御方法は、組電池を用いる種々の機器に用いることができ、特にレース用車両のセルスタータ電源として利用可能性が高い。
【図１】
2008149475.tif 000004
【図２】
2008149475.tif 000005
【図３】
2008149475.tif 000006
【図４】
2008149475.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月3日(2009.12.3)
【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】
複数の素電池が直列に接続され、当該素電池の直列回路から電力を機器へ供給する組電池と、
前記組電池及び前記機器が並列に接続され、発電された電力を前記組電池及び前記機器へ並列に供給する発電機と、
前記複数の素電池を個々に強制放電する複数の強制放電部と、
前記各素電池の状態を検出する電池状態検出部と、
前記電池状態検出部によって、前記複数の素電池のうち少なくともひとつが、当該素電池が満充電に満たないことを示す第１状態であることが検出されたとき、当該第１状態であることが検知された素電池を、前記電池状態検出部によって前記第１状態より充電深度が低い第２状態になったことが検出されるまで、前記強制放電部によって放電させる制御部と
を備えることを特徴とする電源システム。
【請求項２】
前記各強制放電部は、
抵抗とダイオードとの直列回路が、前記各素電池と並列に接続されると共に、当該各素電池の放電電流が前記ダイオードの順方向となる方向に当該ダイオードが接続された強制放電回路と、
前記強制放電回路と直列に接続され、前記制御部からの指令に基づいて、前記強制放電回路と前記素電池との接続を開閉するスイッチとを備えること
を特徴とする請求項１記載の電源システム。
【請求項３】
前記第１状態は、前記素電池の充電深度が、８６．５％以上９５．５％以下の範囲にあることを示す状態であり、
前記第２状態は、前記素電池の充電深度が、６８．５％以上７７．５％以下の範囲にあることを示す状態であること
を特徴とする請求項１又は２記載の電源システム。
【請求項４】
前記電池状態検出部は、
前記各素電池の状態として、各素電池の電圧を検出し、
前記第１状態は、
前記素電池の電圧が、当該素電池が満充電になったときの電圧より低い電圧に予め設定された強制放電開始電圧Ｖａになった状態であり、
前記第２状態は、
前記素電池の電圧が、前記強制放電開始電圧Ｖａより低い電圧に予め設定された強制放電終了電圧Ｖｂになった状態であること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項５】
前記制御部は、
前記電池状態検出部によって検出された、前記複数の素電池のうち少なくともひとつの電圧が、前記強制放電開始電圧Ｖａになったとき、前記素電池の電圧を前記強制放電開始電圧Ｖａから前記強制放電終了電圧Ｖｂまで低下させるための放電電気量として予め設定された設定放電電気量を、前記強制放電部によって、当該強制放電開始電圧Ｖａになった素電池から、予め設定された一定の電流値による予め設定された一定時間の放電により放電させること
を特徴とする請求項４記載の電源システム。
【請求項６】
前記電池状態検出部は、
前記各素電池の状態として、各素電池の電圧を検出し、
前記第１状態は、
前記素電池の電圧が、当該素電池が満充電になったときの電圧より低い電圧に予め設定された強制放電開始電圧Ｖａになった状態であり、
前記第２状態は、
前記素電池の電圧が、前記強制放電開始電圧Ｖａより低い電圧に予め設定された強制放電終了電圧Ｖｂになった状態であり、
前記制御部は、
前記電池状態検出部によって検出された、前記複数の素電池のうち少なくともひとつの電圧が、前記強制放電開始電圧Ｖａになったとき、前記スイッチをオンすることにより前記素電池の電圧を前記強制放電開始電圧Ｖａから前記強制放電終了電圧Ｖｂまで低下させるための時間として予め設定された設定時間の間、当該強制放電開始電圧Ｖａになった素電池と並列に接続された強制放電回路と接続されたスイッチをオンすること
を特徴とする請求項２記載の電源システム。
【請求項７】
前記素電池として非水電解質二次電池を用いたこと
を特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項８】
前記非水電解質二次電池の正極の活物質にコバルトを含むリチウム複合酸化物を用いたこと
を特徴とする請求項７記載の電源システム。
【請求項９】
前記強制放電開始電圧Ｖａを、前記素電池１つ当り４．０５Ｖ以上４．１５Ｖ以下の範囲で設定したこと
を特徴とする請求項７又は８に記載の電源システム。
【請求項１０】
前記強制放電終了電圧Ｖｂを、前記素電池１つ当り３．８５Ｖ以上３．９５Ｖ以下の範囲で設定したこと
を特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項１１】
前記電池状態検出部は、
前記各素電池の状態として、各素電池の充電深度を検出し、
前記第１状態は、
前記素電池の充電深度が、満充電に満たない充電深度に予め設定された強制放電開始深度Ｃａになった状態であり、
前記第２状態は、
前記素電池の充電深度が、前記強制放電開始深度Ｃａに満たない充電深度として予め設定された強制放電終了深度Ｃｂになった状態であること
を特徴とする請求項１又は２に記載の電源システム。
【請求項１２】
前記制御部は、
前記電池状態検出部によって検出された、前記複数の素電池のうち少なくともひとつの充電深度が、前記強制放電開始深度Ｃａになったとき、前記素電池の充電深度を前記強制放電開始深度Ｃａから強制放電終了深度Ｃｂまで低下させるための放電電気量として予め設定された設定放電電気量を、前記強制放電部によって、当該強制放電開始深度Ｃａになった素電池から、予め設定された一定の電流値による予め設定された一定時間の放電により放電させること
を特徴とする請求項１１記載の電源システム。
【請求項１３】
前記電池状態検出部は、
前記各素電池の状態として、各素電池の充電深度を検出し、
前記第１状態は、
前記素電池の充電深度が、満充電に満たない充電深度に予め設定された強制放電開始深度Ｃａになった状態であり、
前記第２状態は、
前記素電池の充電深度が、前記強制放電開始深度Ｃａに満たない充電深度として予め設定された強制放電終了深度Ｃｂになった状態であり、
前記制御部は、
前記電池状態検出部によって検出された、前記複数の素電池のうち少なくともひとつの充電深度が、前記強制放電開始深度Ｃａになったとき、前記スイッチをオンすることにより前記素電池の充電深度を前記強制放電開始深度Ｃａから前記強制放電終了深度Ｃｂまで低下させるための時間として予め設定された設定時間の間、当該強制放電開始深度Ｃａになった素電池と並列に接続された強制放電回路と接続されたスイッチをオンすること
を特徴とする請求項２記載の電源システム。
【請求項１４】
前記電池状態検出部は、
前記各素電池に流れる充放電電流を検出する電流検出部と、
当該各素電池毎に、前記電流検出部によって検出された充電電流の加算と放電電流の減算とを累積的に行うことにより、前記各素電池の充電深度を算出する充電深度算出部とを備えること
を特徴とする請求項１３記載の電源システム。
【請求項１５】
前記電流検出部は、
前記複数の素電池とそれぞれ直列接続された複数の電流検出用抵抗と、
前記各電流検出用抵抗の両端電圧を、前記各素電池に流れる充放電電流を示す信号として取得する電流信号検出部とを備え、
前記各強制放電回路は、
前記複数の、素電池と電流検出用抵抗との直列回路と、それぞれ並列に接続されていること
を特徴とする請求項１４記載の電源システム。
【請求項１６】
前記強制放電開始深度Ｃａを、前記素電池１つ当り８６．５％以上９５．５％以下の範囲で設定したこと
を特徴とする請求項８〜１５のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項１７】
前記強制放電終了深度Ｃｂを、前記素電池１つ当り６８．５％以上７７．５％以下の範囲で設定したこと
を特徴とする請求項８〜１６のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項１８】
複数の素電池が直列に接続された組電池から電力を機器へ供給する組電池の制御方法であって、
発電機が、発電した電力を、前記組電池及び前記機器へ並列に供給するステップと、
電池状態検出部が、前記各素電池の状態を検出するステップと、
制御部が、前記電池状態検出部によって、前記複数の素電池のうち少なくともひとつが、当該素電池が満充電に満たないことを示す第１状態であることが検出されたとき、強制放電部が、当該第１状態であることが検知された素電池を、前記電池状態検出部によって前記第１状態より充電深度が低い第２状態になったことが検出されるまで、放電するステップと
を含むことを特徴とする組電池の制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は素電池を複数個組み合わせた組電池からなる電源システム、およびこの組電池の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ニッケル水素蓄電池やニッケルカドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池、ならびにリチウムイオン二次電池やリチウムポリマー二次電池などの非水電解質二次電池は、鉛蓄電池より単位重量当りのエネルギー密度が高いので、車両や携帯機器などの移動体に具備する電源として注目されている。特に複数の非水電解質二次電池からなる素電池を直列に接続して、単位重量当りのエネルギー密度が高い組電池を構成し、鉛蓄電池に代えてセルスタータ電源（いわゆる、車両の駆動源ではない電源）として車両に搭載すれば、レース用途などにおいて有望と考えられる。
【０００３】
このようなセルスタータ電源は、始動時は大電流で放電する一方で、車両の運転時には、発電機から送られる電流を受け入れて充電される。また、例えばエンジンの回転数が高く、負荷回路の消費電力より発電機の発電量が多いときは、組電池が充電されて余剰電力が吸収されることで、過剰な電力が負荷回路へ供給されて負荷回路が損傷することを防止している。
【０００４】
他方、例えばブレーキがかかるなどしてエンジン回転数が低下し、負荷回路の消費電力より発電機の発電量が少なくなったときは、組電池が放電することで電力の不足が補われて、負荷回路への電力供給が維持される。
【０００５】
このように、車両用の電源として用いられる蓄電池は、車両に搭載されている発電機によって、充電される。そして、車両に搭載された発電機の発電量は、車両の走行状態に応じて変動する。そのため、車両用の電源として用いられる蓄電池は、常時、余剰電力を充電可能な状態に保たれている必要がある。
【０００６】
従来、このような車両用の電源として一般的に用いられている鉛蓄電池は、不規則に充放電されても電池性能に大きな損傷を来たさない機構を有している。しかし、例えばリチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池は反応機構の関係上、過充電に適さない。具体的には充電深さ（ＳＯＣ）が１００％に近い、いわゆる満充電の状態で発電機からの充電を受け入れて過充電になると、非水電解質を含む電解液の分解や過充電による正極活物質の不安定化などによって、安全上支障のある状態に陥ることになる。
【０００７】
車両用の電源として非水電解質二次電池を用いる技術は、電気自動車（ハイブリッド形式のものを含む）の駆動源を中心に開発された経緯がある。電気自動車用の駆動源においては、組電池を構成する素電池間の充電深さ（ＳＯＣ）のバラツキ、いわゆるアンバランスの発生が問題となる。また、このようなアンバランスの発生は、電気自動車用の駆動源として用いられる組電池に限らず、非水電解質二次電池等の蓄電池が直列接続された組電池において、問題となる。
【０００８】
具体的には、素電池を複数個直列して電圧の高い組電池を構成する。そうすると、組電池としては充電を継続しても問題のないＳＯＣ領域であっても、アンバランスが生じると、他の素電池と比べてＳＯＣが大きい素電池は過充電に陥る可能性がある。そこで特許文献１のように、複数の素電池のＳＯＣのバラツキを検知した上で、バラツキが大きい特定の素電池を放電して素電池間のＳＯＣのバラツキを小さくする技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−０９２７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１の技術には、複数の素電池のＳＯＣのバラツキを検知する過程と、バラツキが大きい特定の素電池を放電する過程が存在する。ＳＯＣのバラツキを検知する過程においては、ＳＯＣに対するＯＣＶ（Open circuit voltage）の変化率が大きくなる領域、すなわちＳＯＣが１００％の近傍のときにバラツキを検出し、バラツキが大きい特定の素電池を放電して素電池間のＳＯＣのバラツキを小さくするようになっている。
【００１１】
しかしながら、特許文献１の技術のように、ＳＯＣが１００％の近傍になってからバラツキを検出する方式では、バラツキを解消する前に、必ずＳＯＣが１００％の近傍になる状態が存在する。ＳＯＣが１００％の近傍となった状態で非水電解質二次電池に余剰電力が充電されると、ＳＯＣが１００％を超えて、過充電になってしまう。
【００１２】
あるいは、ＳＯＣが１００％の近傍となることで、組電池のＯＣＶが上昇して発電機の出力電圧と等しくなったり、組電池の過充電を防止するために組電池の充放電経路を遮断したりすると、組電池が発電機の余剰電力を吸収できないために、発電機からの電流が車載された他の電動機器（ランプやカーステレオ、カークーラーなど）に過度に供給されて、これらの電動機器を故障させる虞がある。
【００１３】
本発明の目的は、複数の素電池からなる組電池において、この素電池が満充電になって発電機の余剰電力を吸収できなくなる前に、素電池を放電させて余剰電力を吸収できる余裕を確保することができる電源システムおよび組電池の制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一局面に従う電源システムは、複数の素電池が直列に接続され、当該素電池の直列回路から電力を機器へ供給する組電池と、前記組電池及び前記機器が並列に接続され、発電された電力を前記組電池及び前記機器へ並列に供給する発電機と、前記複数の素電池を個々に強制放電する複数の強制放電部と、前記各素電池の状態を検出する電池状態検出部と、前記電池状態検出部によって、前記複数の素電池のうち少なくともひとつが、当該素電池が満充電に満たないことを示す第１状態であることが検出されたとき、当該第１状態であることが検知された素電池を、前記電池状態検出部によって前記第１状態より充電深度が低い第２状態になったことが検出されるまで、前記強制放電部によって放電させる制御部とを備える。
【００１５】
また、本発明の一局面に従う組電池の制御方法は、複数の素電池が直列に接続された組電池から電力を機器へ供給する組電池の制御方法であって、発電機が、発電した電力を、前記組電池及び前記機器へ並列に供給するステップと、複数の強制放電部が、前記複数の素電池を個々に強制放電するステップと、電池状態検出部が、前記各素電池の状態を検出するステップと、制御部が、前記電池状態検出部によって、前記複数の素電池のうち少なくともひとつが、当該素電池が満充電に満たないことを示す第１状態であることが検出されたとき、当該第１状態であることが検知された素電池を、前記電池状態検出部によって前記第１状態より充電深度が低い第２状態になったことが検出されるまで、前記強制放電部によって放電させるステップとを含む。
【００１６】
この構成によれば、組電池及び前記機器が並列に接続され、発電機により発電された電力が、組電池及び機器へ並列に供給されることで、組電池の充電と、機器の駆動電力供給とが行われる。そして、発電機によって、機器の消費電力を超えて発電された余剰電力が組電池に充電され、電池状態検出部によって、各素電池のうちいずれかが満充電に満たない第１状態であることが検出されたとき、強制放電部によって、当該素電池が第１状態より充電深度が低い第２状態になるまで放電される。
【００１７】
従って、各素電池が満充電になった状態でさらに発電電力が充電されて過充電になったり、素電池が満充電になって発電機の余剰電力を吸収できなくなったりする前に、素電池を放電させて余剰電力を吸収できる余裕を確保することができる。
【００１８】
また、素電池毎に第１状態の検出が行われるので、組電池を構成する各素電池間のアンバランスにより、組電池全体としては満充電に満たない状態においても、素電池毎に、各素電池が満充電になった状態でさらに発電電力が充電されて過充電になったり、素電池が満充電になって発電機の余剰電力を吸収できなくなったりする前に素電池を放電させることで、すべての素電池において、余剰電力を吸収できる余裕を確保することができる。
【発明の効果】
【００１９】
各素電池が満充電になった状態でさらに発電電力が充電されて過充電になったり、素電池が満充電になって発電機の余剰電力を吸収できなくなったりする前に、素電池を放電させて余剰電力を吸収できる余裕を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る電源システムの一例を説明するためのブロック図である。
【図２】図１に示す電源システムにおける、組電池、スイッチ、抵抗、ダイオード、及び制御部の拡大図である。
【図３】素電池の一例であるリチウムイオン二次電池の、常温における初期の充放電挙動の一例を示す説明図である。
【図４】他の実施形態に係る電源システムにおける組電池、スイッチ、抵抗、ダイオード、電流検出用抵抗、及び制御部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図を用いて説明する。
【００２２】
第１の実施形態に係る電源システムは、複数の素電池が直列に接続され、当該素電池の直列回路から電力を機器へ供給する組電池と、前記組電池及び前記機器が並列に接続され、発電された電力を前記組電池及び前記機器へ並列に供給する発電機と、前記複数の素電池を個々に強制放電する複数の強制放電部と、前記各素電池の状態を検出する電池状態検出部と、前記電池状態検出部によって、前記複数の素電池のうち少なくともひとつが、当該素電池が満充電に満たないことを示す第１状態であることが検出されたとき、当該第１状態であることが検知された素電池を、前記電池状態検出部によって前記第１状態より充電深度が低い第２状態になったことが検出されるまで、前記強制放電部によって放電させる制御部とを備えた電源システムである。
【００２３】
この構成によれば、組電池及び前記機器が並列に接続され、発電機により発電された電力が、組電池及び機器へ並列に供給されることで、組電池の充電と、機器の駆動電力供給とが行われる。そして、発電機によって、機器の消費電力を超えて発電された余剰電力が組電池に充電され、電池状態検出部によって、各素電池のうちいずれかが満充電に満たない第１状態であることが検出されたとき、強制放電部によって、当該素電池が第１状態より充電深度が低い第２状態になるまで放電される。
【００２４】
従って、各素電池が満充電になった状態でさらに発電電力が充電されて過充電になったり、素電池が満充電になって発電機の余剰電力を吸収できなくなったりする前に、素電池を放電させて余剰電力を吸収できる余裕を確保することができる。
【００２５】
また、素電池毎に第１状態の検出が行われるので、組電池を構成する各素電池間のアンバランスにより、組電池全体としては満充電に満たない状態においても、素電池毎に、各素電池が満充電になった状態でさらに発電電力が充電されて過充電になったり、素電池が満充電になって発電機の余剰電力を吸収できなくなったりする前に素電池を放電させることで、すべての素電池において、余剰電力を吸収できる余裕を確保することができる。
【００２６】
また、前記電池状態検出部は、前記各素電池の状態として、各素電池の電圧を検出し、前記第１状態は、前記素電池の電圧が、当該素電池が満充電になったときの電圧より低い電圧に予め設定された強制放電開始電圧Ｖａになった状態であり、前記第２状態は、前記素電池の電圧が、前記強制放電開始電圧Ｖａより低い電圧に予め設定された強制放電終了電圧Ｖｂになった状態としてもよい。
【００２７】
すなわち、素電池を複数個組み合わせてなる組電池と、この組電池を充電させることができる発電機とを含む電源システムであって、素電池を個々に強制放電させることができる複数の強制放電部と、個々に測定した素電池の電圧が強制放電開始電圧Ｖａに達したときに、強制放電部を用いて強制放電終了電圧Ｖｂに達するまで素電池を個々に強制放電させる制御部とを備えるようにしてもよい。
【００２８】
この構成によれば、強制放電開始電圧Ｖａが、素電池が満充電になったときの端子電圧より低い電圧に予め設定されている。そして、発電機によって、機器の消費電力を超えて発電された余剰電力が組電池に充電され、電池状態検出部によって、素電池の端子電圧が強制放電開始電圧Ｖａに達したことが検出されると、当該端子電圧が強制放電開始電圧Ｖａに達した素電池が、強制放電部によって、端子電圧が強制放電終了電圧Ｖｂに低下するまで放電される。
【００２９】
この場合、電池状態検出部は、各素電池の端子電圧によって、第１及び第２状態を検出することが出来るので、電池状態検出部を簡素化することが容易である。
【００３０】
第２の実施形態に係る電源システムは、第１の実施形態に係る電源システムにおいて、強制放電部を、抵抗とダイオードとからなる強制放電回路と、制御部からの指令に基づいて素電池をこの強制放電回路と繋ぐスイッチとで構成した電源システムである。
【００３１】
前記各強制放電部は、抵抗とダイオードとの直列回路が、前記各素電池と並列に接続されると共に、当該各素電池の放電電流が前記ダイオードの順方向となる方向に当該ダイオードが接続された強制放電回路と、前記強制放電回路と直列に接続され、前記制御部からの指令に基づいて、前記強制放電回路と前記素電池との接続を開閉するスイッチとを備えている。
【００３２】
この構成によれば、制御部は、各素電池と並列に接続された強制放電部におけるスイッチをオンさせることで、各素電池を個別に放電させることが出来る。また、ダイオードが、それぞれ対応する素電池の放電電流を流す方向に接続されていることにより、以下の効果が得られる。
【００３３】
まず、ダイオードの第１の効果として、スイッチがオンすることにより、ある素電池が強制放電されているときに、他の素電池から機器へ供給される電流が、当該スイッチがオンしている強制放電回路を流れることが阻止される。もし仮に、強制放電回路がダイオードを備えていなければ、スイッチがオンした場合、他の素電池から機器へ供給される電流が強制放電回路を流れる結果、当該強制放電回路の抵抗で、電力損失を生じてしまう。しかしながら、強制放電回路は、ダイオードを備えることにより、スイッチがオンしても、他の素電池から機器へ供給される電力が抵抗で消費されることを抑制することができる。
【００３４】
次に、ダイオードの第２の効果として、もし仮に、強制放電回路がダイオードを備えていなければ、制御部やスイッチが故障して、スイッチをオフすることが出来なくなったとき、当該スイッチを含む強制放電回路と並列に接続された素電池は、端子電圧が０Ｖになるまで強制放電されて、過放電状態になってしまう。しかしながら、強制放電回路がダイオードを備えることにより、スイッチをオフすることが出来なくなったとしても、当該素電池の放電は、ダイオードの順方向電圧降下によって制限される。ダイオードの順方向電圧降下は、０．４Ｖ〜１．０Ｖ程度のものが入手可能なので、ダイオードの順方向電圧降下を適宜設定することにより、故障でスイッチがオフ出来なくなったときに、素電池が過放電されて劣化するおそれを低減することが出来る。
【００３５】
第３の実施形態に係る電源システムは、第１又は第２の実施形態に係る電源システムにおいて、素電池として非水電解質二次電池を用いた電源システムである。非水電解質二次電池は、鉛蓄電池より単位重量当りのエネルギー密度が高いので、電源システムの小型化、高容量化が容易である。一方で非水電解質二次電池は、鉛蓄電池より、過充電になった場合のデメリットが大きい。しかしながら、第３の実施形態に係る電源システムによれば、素電池として用いられる非水電解質二次電池が、満充電になる前に放電されるので、非水電解質二次電池が過充電になるおそれを低減しつつ、電源システムの小型化、高容量化を図ることが容易となる。
【００３６】
図１は、上述の第１〜第３の実施形態、及び後述する第４〜第１５の実施形態に係る電源システムの構成の一例を説明するための説明図である。図１に示す電源システム７は、例えば車載用のセルスタータ電源である。図２は、図１に示す電源システム７における、組電池、スイッチ、抵抗、ダイオード、及び制御部の拡大図である。
【００３７】
電源システム７は、発電機１と、素電池２ａ、２ｂおよび２ｃが直列に接続された組電池２０と、素電池２ａ、２ｂおよび２ｃを個々に強制放電させることができる複数の強制放電部と、個々に測定した素電池２ａ、２ｂおよび２ｃの電圧を測定しつつこれらの素電池の電圧が強制放電開始電圧Ｖａに達したときに強制放電部を用いて強制放電終了電圧Ｖｂに達するまで素電池を個々に強制放電させる制御部６とを備えている。なお、各素電池は、それぞれ複数の素電池が並列接続されたものであってもよい。
【００３８】
制御部６は、例えば、電圧検出回路６１（電池状態検出部）、マイクロコンピュータ、及び論理回路等を用いて構成された制御回路である。電圧検出回路６１は、例えば、素電池２ａ、２ｂ、２ｃの端子電圧を検出するＡＤ（アナログデジタル）コンバータやコンパレータ等を用いて構成されている。
【００３９】
また、強制放電部は、強制放電回路と、制御部６からの指令に基づいて素電池２ａ、２ｂ、２ｃを強制放電回路と繋ぐスイッチ３ａ、３ｂ、３ｃとを備えている。さらに強制放電回路は、抵抗４ａ、４ｂ、４ｃと、ダイオード５ａ、５ｂ、５ｃとを備えている。スイッチ３ａ，３ｂ，３ｃは、例えばＦＥＴ（Field Effect Transistor）等のスイッチング素子によって、構成されている。
【００４０】
なお、素電池の数は３個に限られず、抵抗、ダイオード、及びスイッチも、素電池と同数であればよい。
【００４１】
そして、スイッチ３ａと抵抗４ａとダイオード５ａとの直列回路が、素電池２ａと並列に接続されている。スイッチ３ｂと抵抗４ｂとダイオード５ｂとの直列回路が、素電池２ｂと並列に接続されている。スイッチ３ｃと抵抗４ｃとダイオード５ｃとの直列回路が、素電池２ｃと並列に接続されている。また、ダイオード５ａ、５ｂ、５ｃは、それぞれカソードが素電池２ａ、２ｂ、２ｃの負極に接続される方向にされている。
【００４２】
また、負荷の一例である車載機器８が、電源システム７に接続されている。車載機器８は、例えば車両のエンジンを始動させるためのセルスタータや、ライト、カーナビゲーション装置等の負荷装置である。そして、組電池２０の正極、すなわち素電池２ａの正極が、車載機器８に接続されて、組電池２０の放電電流が車載機器８へ供給されるようになっている。
【００４３】
発電機１は、例えば車両に搭載され、エンジンの回転運動によって発電を行う定電圧仕様の発電機である。そして、発電機１の電圧出力端子が、素電池２ａの正極及び車載機器８に接続される。この場合、発電機１からみて組電池と車載機器８とが並列に接続される。そして、発電機１で発電された電圧が、組電池２０及び車載機器８へ並列に供給される。
【００４４】
これにより、発電機１の発電電力に余剰があるときは、組電池２０の両端に、発電機１で発電された電圧が印加されて、組電池２０が定電圧充電されるようになっている。また、発電機１の発電電力が不足するときは、組電池から車載機器８へ電力が供給されるようになっている。
【００４５】
以降、発電機１として定電圧仕様のものを用い、かつ素電池２ａ、２ｂおよび２ｃとして非水電解質二次電池（具体的にはリチウムイオン二次電池）を用いた場合について詳述する。
【００４６】
図３は正極活物質としてコバルト酸リチウムを用い、負極活物質として黒鉛を用いたリチウムイオン二次電池を、定電圧仕様の発電機で充電した場合の充電挙動を示す図である。図中、素電池１つ当りの定格電圧が、３．８Ｖの場合を示すグラフを符号Ａ、３．９Ｖの場合を示すグラフを符号Ｂ、４．０Ｖの場合を示すグラフを符号Ｃ、４．１Ｖの場合を示すグラフを符号Ｄ、４．２Ｖの場合を示すグラフを符号Ｅで記した。
【００４７】
発電機１は、一定の電流で定格電圧に達するまでリチウムイオン二次電池を充電し、電流を減衰させながらリチウムイオン二次電池を定電圧充電する。例えば図３の符号Ｂで示すグラフのように、発電機１の出力定格電圧がリチウムイオン二次電池１個当り３．９Ｖの場合、ＳＯＣ（素電池１つ当りの定格電圧が３．９Ｖの充電容量を素電池１つ当りの定格電圧が４．２Ｖの充電容量で除した値）は７３％となるが、符号Ｄで示すグラフのように、発電機の定格電圧がリチウムイオン二次電池１個当り４．１Ｖの場合、ＳＯＣは９１％となる。（表１）は図３を基にして、リチウムイオン二次電池（素電池）１個当りの発電機の定格電圧（各素電池の端子電圧）とＳＯＣとの関係を示したものである。
【００４８】
【表１】
2008149475.tif 000008
【００４９】
リチウムイオン二次電池は、充電後のＳＯＣが１００％近傍になると、非水電解質を含む電解液の成分（主にカーボネート）が分解しやすくなる。第３の実施形態においては、このような状態のリチウムイオン二次電池に対し、発電機１からさらに充電電流が供給されることを避けるため、充電後のＳＯＣが１００％近傍を示す電圧よりもやや低い領域に強制放電開始電圧Ｖａを設定しつつ、制御部６が個々のリチウムイオン二次電池の電圧を逐次測定し、発電機１からの充電によっていずれかのリチウムイオン二次電池の電圧が強制放電開始電圧Ｖａに達したときに、制御部６の指令に基づき該当するリチウムイオン二次電池の電圧が強制放電終了電圧Ｖｂに達するまで、強制放電部を用いて強制放電する。
【００５０】
引続き、素電池２ａが最初に強制放電開始電圧Ｖａに達した場合を例として、本発明に係る電源システムの動作の一例を説明する。
【００５１】
制御部６は、電圧検出回路６１によって、組電池２０を構成する素電池２ａ、２ｂおよび２ｃの電圧を、逐次個々に測定している。発電機１から組電池２０へは不定期に、充電電流が供給される。ここで何らかの要因（例えば電池に含まれる活物質の重量差など）で素電池２ａが、素電池２ｂおよび２ｃよりもＳＯＣが高くなって早く強制放電開始電圧Ｖａに達すると、制御部６からの指令に基づいて、スイッチ３ｂおよび３ｃはオフのままスイッチ３ａがオンになる。そうすると、組電池２０自体には充電電流が供給される状態が維持されたまま、素電池２ａのみが抵抗４ａとダイオード５ａとからなる強制放電回路を通じて、強制放電終了電圧Ｖｂに達するまで強制放電されて、ＳＯＣが低下する。強制放電が終了すると、制御部６の指令に基づいてスイッチ３ａがオフになり、素電池２ａは発電機１からの充電の受入れが可能な状態となる。
【００５２】
また、素電池２ａが強制放電されている間も、素電池２ｂおよび２ｃは、端子電圧が強制放電開始電圧Ｖａ未満であって、まだ電池容量に余裕がある状態であり、発電機１からの充電の受入れが可能な状態にされているので、充電電流が、組電池２０で吸収できなくなって、車載機器８に過剰に供給されることはない。さらに素電池２ａの強制放電が終了した後、素電池２ｂあるいは２ｃが強制放電開始電圧Ｖａに達して強制放電を開始しても、少なくとも素電池２ａには、先の強制放電により電池容量に余裕が生じているので、発電機１からの充電の受入れが可能な状態となる結果、充電電流が車載機器８に過剰に供給されることはない。
【００５３】
第４の実施形態に係る電源システムは、第３の実施形態に係る電源システムにおいて、非水電解質二次電池の正極の活物質にコバルトを含むリチウム複合酸化物を用いる。コバルト酸リチウムなどのコバルトを含むリチウム複合酸化物を正極の活物質に用いることで非水電解質二次電池の放電電圧が高くなり、エネルギー密度を高めやすくなる。
【００５４】
第５の実施形態に係る電源システムは、第３又は第４の実施形態に係る電源システムにおいて、強制放電開始電圧Ｖａ（第１状態を示す電圧）を素電池１つ当り４．０５Ｖ以上４．１５Ｖ以下とした。図３および（表１）からも明らかなように、強制放電開始電圧Ｖａを素電池１つ当り４．０５Ｖ未満に設定すると、素電池の充電受入れ量が過少になるので好ましくない。また、素電池１つ当り４．１５Ｖを超えて設定すると、過充電領域に近づくまで素電池の強制放電が始まらないので好ましくない。
【００５５】
第６の実施形態に係る電源システムは、第３〜第５のいずれかの実施形態に係る電源システムにおいて、強制放電終了電圧Ｖｂ（第２状態を示す電圧）を素電池１つ当り３．８５Ｖ以上３．９５Ｖ以下とした。図３および（表１）からも明らかなように、強制放電終了電圧Ｖｂを素電池１つ当り３．８５Ｖ未満に設定すると、強制放電する電気量が過剰になり（１回当りの強制放電時間が長くなり）充電器１からの充電電流を常に数少ない素電池で受け入れることになるので好ましくない。また、素電池１つ当り３．９５Ｖを超えて設定すると、素電池の充電受入れ量が過少になるので好ましくない。
【００５６】
表１に示すように、素電池１つ当りの端子電圧が４．１５Ｖのとき、ＳＯＣは９５．５％となり、素電池１つ当りの端子電圧が４．０５Ｖのとき、ＳＯＣは８６．５％となる。従って、前記第１状態は、前記素電池の充電深度が、８６．５％以上９５．５％以下の範囲にあることを示す状態であり、前記第２状態は、前記素電池の充電深度が、６８．５％以上７７．５％以下の範囲にあることを示す状態である。
【００５７】
第７の実施形態に係る電源システムは、第１〜第６のいずれかの実施形態に係る電源システムにおいて、強制放電開始電圧Ｖａと強制放電終了電圧Ｖｂとから強制放電に要する電気量を算出し、一定の電流値で一定時間の強制放電を行うようにした。
【００５８】
前記制御部は、前記電池状態検出部によって検出された、前記複数の素電池のうち少なくともひとつの電圧が、前記強制放電開始電圧Ｖａになったとき、前記素電池の電圧を前記強制放電開始電圧Ｖａから前記強制放電終了電圧Ｖｂまで低下させるための放電電気量として予め設定された設定放電電気量を、前記強制放電部によって、当該強制放電開始電圧Ｖａになった素電池から、予め設定された一定の電流値による予め設定された一定時間の放電により放電させる。
【００５９】
この構成によれば、素電池の強制放電中に、機器への大電流放電が生じて素電池の電圧が強制放電終了電圧Ｖｂまで低下した場合であっても、素電池の電圧低下とは無関係に強制放電が継続するので、他の素電池より充電深度が大きい素電池を、他の素電池よりも設定放電電気量だけ余分に放電させてアンバランスを低減する確実性を向上させることができる。
【００６０】
また、図１に示す電源システム７によれば、スイッチ３ａ、３ｂ、３ｃをオンさせることにより、素電池２ａ，２ｂ，２ｃを、抵抗４ａ、４ｂ、４ｃを介してほぼ一定の電流で放電させることができる。
【００６１】
また、前記電池状態検出部は、前記各素電池の状態として、各素電池の電圧を検出し、前記第１状態は、前記素電池の電圧が、当該素電池が満充電になったときの電圧より低い電圧に予め設定された強制放電開始電圧Ｖａになった状態であり、前記第２状態は、前記素電池の電圧が、前記強制放電開始電圧Ｖａより低い電圧に予め設定された強制放電終了電圧Ｖｂになった状態であり、前記制御部は、前記電池状態検出部によって検出された、前記複数の素電池のうち少なくともひとつの電圧が、前記強制放電開始電圧Ｖａになったとき、前記スイッチをオンすることにより前記素電池の電圧を前記強制放電開始電圧Ｖａから前記強制放電終了電圧Ｖｂまで低下させるための時間として予め設定された設定時間の間、当該強制放電開始電圧Ｖａになった素電池と並列に接続された強制放電回路と接続されたスイッチをオンするようにしてもよい。
【００６２】
スイッチ３ａ、３ｂ、３ｃをオンさせた場合、素電池２ａ，２ｂ，２ｃは、ほぼ一定の電流で放電されるものの、放電に伴う電圧低下によって、放電電流が低下するので、厳密には放電電流は一定とはならない。そこで、例えばスイッチ３ａ、３ｂ、３ｃをオンして素電池２ａ，２ｂ，２ｃの電圧を強制放電開始電圧Ｖａから強制放電終了電圧Ｖｂまで低下させるために必要な時間を、予め実験的に測定しておき、これを設定時間として用いることで、より精度よく強制放電を行うことが可能となる。
【００６３】
以下、図３および（表１）に基づき、強制放電開始電圧Ｖａを４．１Ｖ、強制放電終了電圧Ｖｂを３．９Ｖに設定した場合を想定して、第７の実施形態に係る電源システムについて詳述する。素電池２ａ、２ｂおよび２ｃのいずれかの電圧が４．１Ｖに達したとき、この素電池の電圧が３．９Ｖに達するまで逐次電圧を測定しながら強制放電するよりも、（表１）に示す関係をあらかじめ制御部６に把握させて、ＳＯＣの差から素電池を強制放電させる電気量（この場合は１８％）を把握し、発電機からの充電や車載機器への放電とは関係なく、例えば５時間率で５４分間強制放電するように制御部６がタイマー制御することにより、簡便かつ正確に素電池を強制放電させることができる。
【００６４】
この態様は、車載機器８に大電流で放電して閉回路電圧が極度に低下する（素電池の抵抗に相応して、実際の素電池のＳＯＣに相応する開回路電圧よりも極度に低い電圧を示す）場合などに有効である。
【００６５】
すなわち、素電池の電圧が３．９Ｖに達するまで逐次電圧を測定しながら強制放電する場合、素電池の強制放電中に車載機器８への大電流放電が生じて端子電圧が３．９Ｖに低下すると、当該素電池を充分に強制放電できていないにもかかわらず、強制放電が終了してしまうおそれがある。
【００６６】
しかしながら、第７の実施形態に係る電源システムによれば、一旦強制放電が開始されると、当該素電池の電圧を強制放電開始電圧Ｖａから強制放電終了電圧Ｖｂまで低下させるための放電電気量として予め設定された設定放電電気量が、タイマー制御により放電されるので、車載機器８への放電の有無に関わらず、設定放電電気量を放電させて、充電受け入れ可能な電気容量の余裕を確保することができる。
【００６７】
第８の実施形態に係る電源システムは、複数の素電池が直列に接続され、当該素電池の直列回路から電力を機器へ供給する組電池と、前記組電池及び前記機器が並列に接続され、発電された電力を前記組電池及び前記機器へ並列に供給する発電機と、前記複数の素電池を個々に強制放電する複数の強制放電部と、前記各素電池の状態を検出する電池状態検出部と、前記電池状態検出部によって、前記複数の素電池のうち少なくともひとつが、当該素電池が満充電に満たないことを示す第１状態であることが検出されたとき、当該第１状態であることが検知された素電池を、前記電池状態検出部によって前記第１状態より充電深度が低い第２状態になったことが検出されるまで、前記強制放電部によって放電させる制御部とを備える。
【００６８】
また、素電池を複数個組み合わせてなる組電池と、この組電池を充電させることができる発電機とを含む電源システムであって、素電池を個々に強制放電させることができる複数の強制放電部と、個々に把握した素電池の充電深度が強制放電開始深度Ｃａに達したときに、強制放電部を用いて強制放電終了深度Ｃｂに達するまで素電池を個々に強制放電させる制御部とを備える。
【００６９】
そして、前記電池状態検出部は、前記各素電池の状態として、各素電池の充電深度を検出し、前記第１状態は、前記素電池の充電深度が、満充電に満たない充電深度に予め設定された強制放電開始深度Ｃａになった状態であり、前記第２状態は、前記素電池の充電深度が、前記強制放電開始深度Ｃａに満たない充電深度として予め設定された強制放電終了深度Ｃｂになった状態である。
【００７０】
この構成によれば、強制放電開始深度Ｃａが、満充電に満たない充電深度に予め設定されている。そして、発電機によって、機器の消費電力を超えて発電された余剰電力が組電池に充電され、電池状態検出部によって、素電池の充電深度が強制放電開始深度Ｃａに達したことが検出されると、当該強制放電開始深度Ｃａに達した素電池が、強制放電部によって、強制放電終了深度Ｃｂに低下するまで放電される。
【００７１】
この場合、電池状態検出部は、各素電池の端子電圧から間接的に各素電池の充電深度を検出するのではなく、各素電池の充電深度を直接検出することができるので、制御部は、強制放電部による放電動作の制御精度を向上させることが出来る。
【００７２】
第９の実施形態に係る電源システムは、第８の実施形態に係る電源システムにおいて、素電池の充電深度を初期の充電挙動から算出するようにした。そして、前記電池状態検出部は、前記各素電池に流れる充放電電流を検出する電流検出部と、当該各素電池毎に、前記電流検出部によって検出された充電電流の加算と放電電流の減算とを累積的に行うことにより、前記各素電池の充電深度を算出する充電深度算出部とを備える。
【００７３】
この構成によれば、各素電池毎に、充電電流の加算と放電電流の減算とを累積的に行うことにより、実際に各素電池に充電されている電荷量を算出し、各素電池の充電深度を算出することができるので、充電深度の検出精度を向上させることが出来る。
【００７４】
また、前記電流検出部は、前記複数の素電池とそれぞれ直列接続された複数の電流検出用抵抗と、前記各電流検出用抵抗の両端電圧を、前記各素電池に流れる充放電電流を示す信号として取得する電流信号検出部とを備え、前記各強制放電回路は、前記複数の、素電池と電流検出用抵抗との直列回路と、それぞれ並列に接続されている。
【００７５】
この構成によれば、各素電池に充放電電流が流れると、充放電電流に応じた電圧降下が各電流検出用抵抗に生じる。このとき、各強制放電回路は、素電池と電流検出用抵抗との直列回路と並列に接続されているので、強制放電回路によって放電された電流は、各電流検出用抵抗のうち、当該強制放電回路により強制放電された素電池と直列接続されている電流検出用抵抗にのみ流れる。
【００７６】
これにより、各電流検出用抵抗に生じる電圧降下、すなわち各電流検出用抵抗の両端電圧は、各素電池を個別に流れる充放電電流を示す信号となる。従って、電流信号検出部は、各電流検出用抵抗の両端電圧を、各素電池に流れる充放電電流を示す信号として取得することにより、各素電池に流れる充放電電流を検出することができる。
【００７７】
第１０の実施形態に係る電源システムは、第８又は第９のいずれかの実施形態に係る電源システムにおいて、強制放電部を、抵抗とダイオードとからなる強制放電回路と、制御部からの指令に基づいて素電池をこの強制放電回路と繋ぐスイッチとで構成したものである。
【００７８】
第１１の実施形態に係る電源システムは、第８〜第１０のいずれかの実施形態に係る電源システムにおいて、素電池として非水電解質二次電池を用いたものである。
【００７９】
図４は、第８〜第１５のいずれかの実施形態に係る電源システムにおける組電池２０ａ、スイッチ３ａ、３ｂ、３ｃ、抵抗４ａ、４ｂ、４ｃ、ダイオード５ａ、５ｂ、５ｃ、電流検出用抵抗Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ、及び制御部６ａの拡大図である。
【００８０】
図４に示す組電池２０ａ、及び制御部６ａは、図２に示す組電池２０、及び制御部６と構成が異なる。第８〜第１５の実施形態に係る電源システムにおけるその他の構成は、図１に示す電源システム７と同様であるので、その説明を省略する。
【００８１】
図４に示す組電池２０ａは、電流検出用抵抗Ｒａと素電池２ａとが直列接続され、素電池２ａが、電流検出用抵抗Ｒｂを介して素電池２ｂと直列接続されている。そして、素電池２ｂが、電流検出用抵抗Ｒｃを介して素電池２ｃと直列接続されている。電流検出用抵抗Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃは、いわゆるシャント抵抗である。
【００８２】
そして、電流検出用抵抗Ｒａと素電池２ａとの直列回路が、スイッチ３ａ、抵抗４ａ、及びダイオード５ａの直列回路と並列に接続されている。また、電流検出用抵抗Ｒｂと素電池２ｂとの直列回路が、スイッチ３ｂ、抵抗４ｂ、及びダイオード５ｂの直列回路と並列に接続されている。さらに、電流検出用抵抗Ｒｃと素電池２ｃとの直列回路が、スイッチ３ｃ、抵抗４ｃ、及びダイオード５ｃの直列回路と並列に接続されている。
【００８３】
図４に示す制御部６ａは、図２に示す制御部６とは、電流信号検出部６２と充電深度算出部６３とをさらに備える点で異なる。この場合、電流検出用抵抗Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ、及び電流信号検出部６２が、電流検出部の一例に相当している。
【００８４】
電流信号検出部６２は、例えば、電流検出用抵抗Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃの両端電圧を、それぞれデジタル値に変換するＡＤコンバータを用いて構成されている。また、例えば制御部６ａが備えるマイクロコンピュータが、所定の制御プログラムを実行することにより、充電深度算出部６３として機能するようになっている。
【００８５】
また、制御部６ａは、例えば表１に示すように、素電池２ａ，２ｂ，２ｃ一つあたりの端子電圧とＳＯＣとを対応付けたＬＵＴ（Look Up Table）を、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶素子を用いて記憶している。
【００８６】
そして、例えば製造時に組電池２０ａと制御部６ａとが接続されて制御部６ａが起動されると、制御部６ａは、電圧検出回路６１によって検出される素電池２ａ，２ｂ，２ｃの各端子電圧を取得する。そして、制御部６ａは、上記ＬＵＴを参照して、素電池２ａ，２ｂ，２ｃの各端子電圧を、素電池２ａ，２ｂ，２ｃのＳＯＣに変換する。
【００８７】
充電深度算出部６３は、このようにして得られたＳＯＣを、素電池２ａ，２ｂ，２ｃのＳＯＣの初期値として例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）等の記憶素子に記憶させる。そして、充電深度算出部６３は、以後、素電池２ａ，２ｂ，２ｃそれぞれについて、電流信号検出部６２によって検出された充電電流の加算と放電電流の減算とを累積的に行うことにより、素電池２ａ，２ｂ，２ｃの充電深度を算出する。
【００８８】
リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池は、充放電を繰り返すと、正極あるいは負極の活物質の劣化などによって、充電電圧とＳＯＣとの関係が変化する傾向がある。そのため、上述の制御部６のように、強制放電開始電圧Ｖａと強制放電終了電圧Ｖｂとに基づいて、強制放電の開始と終了とを制御すると、意図した充電深度とは異なる充電深度で、強制放電の開始と終了とがなされるおそれがある。
【００８９】
そこで、上述したように、（表１）に対応して素電池２ａ，２ｂ，２ｃの初期のＳＯＣを制御部６ａに記憶させ、以降はその初期値から積算した充放電電気量に基づいて素電池２ａ、２ｂおよび２ｃのＳＯＣを逐次求める。そして、素電池２ａ、２ｂおよび２ｃの充電深度が強制放電開始深度Ｃａに達したときに、スイッチ３ａ、３ｂ、３ｃ及び抵抗４ａ、４ｂ、４ｃ（強制放電部）を用いて強制放電終了深度Ｃｂに達するまで素電池２ａ、２ｂおよび２ｃを個々に強制放電させる。
【００９０】
これにより、充放電の繰り返しによる端子電圧とＳＯＣとの関係の変化とは無関係に算出したＳＯＣに基づき、素電池２ａ，２ｂ，２ｃの充放電を行うことができるので、素電池２ａ，２ｂ，２ｃの充電深度を、意図した充電深度、すなわち発電機１からの充電を受け入れるための余裕を残した充電深度に維持する精度を向上することができる。
【００９１】
なお第８〜１０の実施形態に係る電源システムの構成および動作は、制御部６と制御部６ａとの制御の差異（強制放電を開始あるいは終了するタイミングをＳＯＣ値で設定したこと）、及び電流検出用抵抗Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃが追加されていることを除き、第１〜２の実施形態に係る電源システムの構成および動作と同様である。また、ＳＯＣの算出方法としては、素電池２ａ、２ｂおよび２ｃにそれぞれ対応させたシャント抵抗から逐次、充放電電流値を読み取って制御部６ａに送信し、充放電電気量を積算してＳＯＣに換算する方法などが挙げられる。
【００９２】
第１２の実施形態に係る電源システムは、第１１の実施形態に係る電源システムにおいて、非水電解質二次電池の正極の活物質にコバルトを含むリチウム複合酸化物を用いたものである。第１２の実施形態に係る電源システムの構成および効果は、第４の実施形態に係る電源システムに述べたものと同様である。
【００９３】
第１３の実施形態に係る電源システムは、第８〜第１２のいずれかの実施形態に係る電源システムにおいて、強制放電開始深度Ｃａを素電池１つ当り８６．５％以上９５．５％以下としたものである。（表１）からも明らかなように、強制放電開始深度Ｃａを８６．５％未満に設定すると、素電池の充電受入れ量が過少になるので好ましくなく、９５．５％を超えて設定すると、過充電領域に近づくまで素電池の強制放電が始まらないので好ましくない。
【００９４】
第１４の実施形態に係る電源システムは、第８〜第１３のいずれかの実施形態に係る電源システムにおいて、強制放電終了深度Ｃｂを素電池１つ当り６８．５％以上７７．５％以下としたものである。（表１）からも明らかなように、強制放電終了深度Ｃｂを６８．５％未満に設定すると、強制放電する電気量が過剰になり（１回当りの強制放電時間が長くなり）充電器１からの充電電流を常に数少ない素電池で受け入れることになるので好ましくなく、７７．５％を超えて設定すると、素電池の充電受入れ量が過少になるので好ましくない。
【００９５】
第１５の実施形態に係る電源システムは、第８〜第１４のいずれかの実施形態に係る電源システムにおいて、強制放電開始深度Ｃａと強制放電終了深度Ｃｂとから強制放電に要する電気量を算出し、一定の電流値で一定時間の強制放電を行うようにしたものである。
【００９６】
また、前記制御部は、前記電池状態検出部によって検出された、前記複数の素電池のうち少なくともひとつの充電深度が、前記強制放電開始深度Ｃａになったとき、前記素電池の充電深度を前記強制放電開始深度Ｃａから強制放電終了深度Ｃｂまで低下させるための放電電気量として予め設定された設定放電電気量を、前記強制放電部によって、当該強制放電開始深度Ｃａになった素電池から、予め設定された一定の電流値による予め設定された一定時間の放電により放電させる。
【００９７】
この構成によれば、素電池の強制放電中に、機器への大電流放電が生じて素電池の充電深度が強制放電開始深度Ｃａになった場合、素電池の充放電量とは無関係に強制放電が継続するので、他の素電池より充電深度が大きい素電池を、他の素電池よりも設定放電電気量だけ余分に放電させてアンバランスを低減する確実性を向上させることができる。
【００９８】
この場合、図４に示すスイッチ３ａ、３ｂ、３ｃをオンさせることにより、素電池２ａ，２ｂ，２ｃを、抵抗４ａ、４ｂ、４ｃを介してほぼ一定の電流で放電させることができる。
【００９９】
また、前記電池状態検出部は、前記各素電池の状態として、各素電池の充電深度を検出し、前記第１状態は、前記素電池の充電深度が、満充電に満たない充電深度に予め設定された強制放電開始深度Ｃａになった状態であり、前記第２状態は、前記素電池の充電深度が、前記強制放電開始深度Ｃａに満たない充電深度として予め設定された強制放電終了深度Ｃｂになった状態であり、前記制御部は、前記電池状態検出部によって検出された、前記複数の素電池のうち少なくともひとつの充電深度が、前記強制放電開始深度Ｃａになったとき、前記スイッチをオンすることにより前記素電池の充電深度を前記強制放電開始深度Ｃａから前記強制放電終了深度Ｃｂまで低下させるための時間として予め設定された設定時間の間、当該強制放電開始深度Ｃａになった素電池と並列に接続された強制放電回路と接続されたスイッチをオンする。
【０１００】
スイッチ３ａ、３ｂ、３ｃをオンさせた場合、素電池２ａ，２ｂ，２ｃは、ほぼ一定の電流で放電されるものの、放電に伴う電圧低下によって、放電電流が低下するので、厳密には放電電流は一定とはならない。そこで、例えばスイッチ３ａ、３ｂ、３ｃをオンして素電池２ａ，２ｂ，２ｃの充電深度を強制放電開始深度Ｃａから強制放電終了深度Ｃｂまで低下させるために必要な時間を、予め実験的に測定しておき、これを設定時間として用いることで、より精度よく強制放電を行うことが可能となる。
【０１０１】
以下、（表１）に基づき、強制放電開始深度Ｃａを９１％、強制放電終了深度Ｃｂを７３％に設定した場合を想定して、第１５の実施形態に係る電源システムについて詳述する。素電池２ａ、２ｂおよび２ｃのいずれかのＳＯＣが９１％に達したとき、この素電池のＳＯＣが７３％に達するまで逐次ＳＯＣを把握しながら強制放電するよりも、素電池を強制放電させる電気量（この場合は１８％）をＳＯＣの差から把握し、発電機からの充電や車載機器への放電とは関係なく、例えば５時間率で５４分間強制放電するように制御部６がタイマー制御することにより、簡便かつ正確に素電池を強制放電させることができる。
【０１０２】
第１６の実施形態に係る組電池の制御方法は、素電池を複数個組み合わせてなる組電池の制御方法であって、個々に測定した素電池の電圧が強制放電開始電圧Ｖａに達したときに、強制放電終了電圧Ｖｂに達するまで素電池を個々に強制放電させる方法である。
【０１０３】
すなわち、複数の素電池が直列に接続された組電池から電力を機器へ供給する組電池の制御方法であって、発電機が、発電した電力を、前記組電池及び前記機器へ並列に供給するステップと、電池状態検出部が、前記各素電池の状態を検出するステップと、制御部が、前記電池状態検出部によって、前記複数の素電池のうち少なくともひとつが、当該素電池が満充電に満たないことを示す第１状態であることが検出されたとき、強制放電部が、当該第１状態であることが検知された素電池を、前記電池状態検出部によって前記第１状態より充電深度が低い第２状態になったことが検出されるまで、放電するステップとを含む。
【０１０４】
第１６の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第１の実施形態において述べたものと同様である。
【０１０５】
第１７の実施形態に係る組電池の制御方法は、第１６の実施形態に係る組電池の制御方法において、抵抗とダイオードとからなる強制放電回路と、強制放電の指令に基づいて素電池をこの強制放電回路と繋ぐスイッチとを用いて、強制放電を行う方法である。第１７の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第２の実施形態において述べたものと同様である。
【０１０６】
第１８の実施形態に係る組電池の制御方法は、第１６又は第１７の実施形態に係る組電池の制御方法において、素電池として非水電解質二次電池を用いた方法である。第１８の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第３の実施形態において述べたものと同様である。
【０１０７】
第１９の実施形態に係る組電池の制御方法は、第１８の実施形態に係る組電池の制御方法において、非水電解質二次電池の正極の活物質にコバルトを含むリチウム複合酸化物を用いた方法である。第１９の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第４の実施形態において述べたものと同様である。
【０１０８】
第２０の実施形態に係る組電池の制御方法は、第１８又は第１９の実施形態に係る組電池の制御方法において、強制放電開始電圧Ｖａを素電池１つ当り４．０５Ｖ以上４．１５Ｖ以下とした方法である。第２０の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第５の実施形態において述べたものと同様である。
【０１０９】
第２１の実施形態に係る組電池の制御方法は、第１８〜第２０のいずれかの実施形態に係る組電池の制御方法において、強制放電終了電圧Ｖｂを素電池１つ当り３．８５Ｖ以上３．９５Ｖ以下とした方法である。第２１の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第６の実施形態において述べたものと同様である。
【０１１０】
第２２の実施形態に係る組電池の制御方法は、第１６〜第２１のいずれかの実施形態に係る組電池の制御方法において、強制放電開始電圧Ｖａと強制放電終了電圧Ｖｂとから強制放電に要する電気量を算出し、一定の電流値で一定時間の強制放電を行うようにした方法である。第２２の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第７の実施形態において述べたものと同様である。
【０１１１】
第２３の実施形態に係る組電池の制御方法は、素電池を複数個組み合わせてなる組電池の制御方法であって、個々に把握した素電池の充電深度が強制放電開始深度Ｃａに達したときに、強制放電終了深度Ｃｂに達するまで素電池を個々に強制放電させる方法である。第２３の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第８の実施形態において述べたものと同様である。
【０１１２】
第２４の実施形態に係る組電池の制御方法は、第２３の実施形態に係る組電池の制御方法において、素電池の充電深度を初期の充電挙動から算出するようにした方法である。第２４の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第９の実施形態において述べたものと同様である。
【０１１３】
第２５の実施形態に係る組電池の制御方法は、第２３又は第２４の実施形態に係る組電池の制御方法において、抵抗とダイオードとからなる強制放電回路と、強制放電の指令に基づいて素電池をこの強制放電回路と繋ぐスイッチとを用いて、強制放電を行う方法である。第２５の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第１０の実施形態において述べたものと同様である。
【０１１４】
第２６の実施形態に係る組電池の制御方法は、第２３〜第２５のいずれかの実施形態に係る組電池の制御方法において、素電池として非水電解質二次電池を用いた方法である。第２６の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第１１の実施形態において述べたものと同様である。
【０１１５】
第２７の実施形態に係る組電池の制御方法は、第２６の実施形態に係る組電池の制御方法において、非水電解質二次電池の正極の活物質にコバルトを含むリチウム複合酸化物を用いた方法である。第２７の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第１２の実施形態において述べたものと同様である。
【０１１６】
第２８の実施形態に係る組電池の制御方法は、第２３〜第２７のいずれかの実施形態に係る組電池の制御方法において、強制放電開始深度Ｃａを素電池１つ当り８６．５％以上９５．５％以下とした方法である。第２８の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第１３の実施形態において述べたものと同様である。
【０１１７】
第２９の実施形態に係る組電池の制御方法は、第２３〜第２８のいずれかの実施形態に係る組電池の制御方法において、強制放電終了深度Ｃｂを素電池１つ当り６８．５％以上７７．５％以下とした方法である。第２９の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第１４の実施形態において述べたものと同様である。
【０１１８】
第３０の実施形態に係る組電池の制御方法は、第２３〜第２９のいずれかの実施形態に係る組電池の制御方法において、強制放電開始深度Ｃａと強制放電終了深度Ｃｂとから強制放電に要する電気量を算出し、一定の電流値で一定時間の強制放電を行うようにした方法である。第３０の実施形態に係る組電池の制御方法の構成および効果は、第１５の実施形態において述べたものと同様である。
【０１１９】
なおここでは素電池として非水電解質二次電池（具体的にはリチウムイオン二次電池）を用いた例を示したが、素電池として非水電解質二次電池の中でも電解液をゲル状にしたリチウムポリマー二次電池を用いても、ニッケル水素蓄電池やニッケルカドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池を用いても、同様の結果が得られることはいうまでもない。
【０１２０】
本発明の一局面に従う電源システムは、素電池を複数個組み合わせてなる組電池と、この組電池を充電させることができる発電機とを含み、素電池を個々に強制放電させることができる複数の強制放電部と、個々に測定した素電池の電圧が強制放電開始電圧Ｖａ（あるいは個々に把握した素電池の充電深度が強制放電開始深度Ｃａ）に達したときに、強制放電部を用いて強制放電終了電圧Ｖｂ（あるいは強制放電終了深度Ｃｂ）に達するまで素電池を個々に強制放電させる制御部とを備えた。
【０１２１】
また、本発明の一局面に従う制御方法は、素電池を複数個組み合わせてなる組電池の制御方法であって、個々に測定した素電池の電圧が強制放電開始電圧Ｖａ（あるいは個々に把握した素電池の充電深度が強制放電開始深度Ｃａ）に達したときに、強制放電部を用いて強制放電終了電圧Ｖｂ（あるいは強制放電終了深度Ｃｂ）に達するまで素電池を個々に強制放電させる。
【０１２２】
セルスタータ電源のように、絶え間なく発電機からの充電電流を受け入れる必要のある組電池では、複数の素電池のいずれかが充電受入れが可能な状態である必要がある。一方で、各素電池がそれぞれ過充電を避けうる制御下にあるのなら、ＳＯＣのバラツキを危惧し配慮する必要はない。本発明はこのような環境で使用される組電池を前提としてなされたものであって、素電池の電圧が強制放電開始電圧Ｖａ（あるいは個々に把握した素電池の充電深度が強制放電開始深度Ｃａ）に達したときに、この素電池を充電受入れが可能な状態（電圧が強制放電終了電圧Ｖｂ近傍、あるいはＳＯＣが強制放電終了深度Ｃｂ近傍）に達するまで放電して、発電機からの充電に備えられるようにしたものである。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明に係る電源システム及び組電池の制御方法は、組電池を用いる種々の機器に用いることができ、特にレース用車両のセルスタータ電源として利用可能性が高い。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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