(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に接続され、充放電を行う複数の蓄電素子と、
前記各蓄電素子と並列に接続され、前記各蓄電素子を放電させる放電回路と、
前記各放電回路の動作を制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
前記複数の蓄電素子における満充電容量の差に伴って発生する、前記複数の蓄電素子におけるＳＯＣの差である第１ＳＯＣ差を、下記式（I）を用いて算出し、
前記複数の蓄電素子における現在のＳＯＣの差である第２ＳＯＣ差が、前記第１ＳＯＣ差よりも大きいとき、前記放電回路を用いた放電を行うことによって前記第２ＳＯＣ差を前記第１ＳＯＣ差に近づける、
0005621818.tif 000009
上記式（I）において、ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］は、前記第１ＳＯＣ差であり、ＦＣＣ［０］は、前記複数の蓄電素子のうち、基準となる前記蓄電素子の満充電容量であり、ＦＣＣ［ｋ］は、前記複数の蓄電素子のうち、前記基準となる蓄電素子を除く前記蓄電素子の満充電容量であり、ＳＯＣ［０］は、前記基準となる蓄電素子のＳＯＣであり、ＳＯＣ＿ｂａｓｅは、前記複数の蓄電素子におけるＳＯＣが互いに揃うときのＳＯＣであって、前記複数の蓄電素子が負荷と接続されていないときに、前記各蓄電素子が取り得るＳＯＣであり、前記複数の蓄電素子の充電を所定時刻に完了させる充電機能の使用頻度に応じて異なる、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項２】
前記コントローラは、下記式（II）を用いて、前記第１ＳＯＣ差を補正する、
0005621818.tif 000010
上記式（II）において、ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］は、補正後の前記第１ＳＯＣ差であり、ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］は、補正前の前記第１ＳＯＣ差であり、ＳＯＣ＿ｂａｓｅは、前記ＳＯＣ＿ｂａｓｅであり、ＳＯＣ［ｋ］は、前記基準となる蓄電素子を除く前記蓄電素子のＳＯＣであり、Ｋは補正係数である、
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電システム。
【請求項３】
前記充電機能の使用頻度が高いほど、ＳＯＣ＿ｂａｓｅが低くなり、前記充電機能の使用頻度が低いほど、ＳＯＣ＿ｂａｓｅが高くなることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電システム。
【請求項４】
前記コントローラは、前記第１ＳＯＣ差として、前記各蓄電素子の満充電容量を算出するときの算出誤差を含めた値を用いることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の蓄電システム。
【請求項５】
前記コントローラは、前記複数の蓄電素子が負荷と接続されていないときに、前記放電回路を動作させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の蓄電システム。
【請求項６】
直列に接続された複数の蓄電素子におけるＳＯＣの差を、前記各蓄電素子と並列に接続され、前記各蓄電素子を放電させる放電回路を用いて均等化させる均等化方法であって、
前記複数の蓄電素子における満充電容量の差に伴って発生する、前記複数の蓄電素子におけるＳＯＣの差である第１ＳＯＣ差を、下記式（III）を用いて算出し、
前記複数の蓄電素子における現在のＳＯＣの差である第２ＳＯＣ差が、前記第１ＳＯＣ差よりも大きいとき、前記放電回路を用いた放電を行うことによって前記第２ＳＯＣ差を前記第１ＳＯＣ差に近づける、
0005621818.tif 000011
上記式（III）において、ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］は、前記第１ＳＯＣ差であり、ＦＣＣ［０］は、前記複数の蓄電素子のうち、基準となる前記蓄電素子の満充電容量であり、ＦＣＣ［ｋ］は、前記複数の蓄電素子のうち、前記基準となる蓄電素子を除く前記蓄電素子の満充電容量であり、ＳＯＣ［０］は、前記基準となる蓄電素子のＳＯＣであり、ＳＯＣ＿ｂａｓｅは、前記複数の蓄電素子におけるＳＯＣが互いに揃うときのＳＯＣであって、前記複数の蓄電素子が負荷と接続されていないときに、前記各蓄電素子が取り得るＳＯＣであり、前記複数の蓄電素子の充電を所定時刻に完了させる充電機能の使用頻度に応じて異なる、
ことを特徴とする均等化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の蓄電素子における充電状態のバラツキを均等化させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、複数の単電池のそれぞれにおける電圧値を検出し、複数の単電池における電圧値がばらついているときには、電圧値のバラツキが許容範囲内となるように、特定の単電池を放電させている。具体的には、電圧値が高い側の単電池を放電することにより、複数の単電池における電圧値が許容範囲内に収まるようにしている。このような処理を均等化処理という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２１８３７６号公報
【特許文献２】特開２００３−３３３７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
単電池の満充電容量は、単電池の劣化に応じて低下することが知られている。ここで、満充電容量が低下したときには、満充電容量の低下に応じて、単電池のＳＯＣ（State of Charge）も変化してしまう。ＳＯＣは、満充電容量に対する、現在の充電容量の割合であるため、満充電容量が変化すれば、ＳＯＣも変化してしまう。
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、ＳＯＣのバラツキが発生しているときには、複数の単電池におけるＳＯＣが許容範囲内となるように、特定の単電池を放電させてしまう。この場合には、満充電容量のバラツキによって、ＳＯＣがばらついていても、均等化処理を行ってしまうことになる。
【０００６】
複数の単電池において、満充電容量がばらついているときには、満充電容量のバラツキによって、各単電池の充放電に伴うＳＯＣの推移が異なってくる。このような状況において、ＳＯＣがばらついていることだけで、均等化処理を行ってしまうと、単電池に蓄えられた電気エネルギを無駄に消費してしまいやすい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願第１の発明である蓄電システムは、直列に接続され、充放電を行う複数の蓄電素子と、各蓄電素子と並列に接続され、各蓄電素子を放電させる放電回路と、各放電回路の動作を制御するコントローラと、を有する。ここで、コントローラは、複数の蓄電素子における満充電容量の差に伴って発生する、複数の蓄電素子におけるＳＯＣの差である第１ＳＯＣ差を、各蓄電素子の満充電容量を用いて算出する。また、コントローラは、複数の蓄電素子における現在のＳＯＣの差である第２ＳＯＣ差が、第１ＳＯＣ差よりも大きいとき、放電回路を用いた放電を行うことによって第２ＳＯＣ差を第１ＳＯＣ差に近づける。
【０００８】
複数の蓄電素子において、満充電容量のバラツキが発生していると、このバラツキに伴って、複数の蓄電素子におけるＳＯＣがばらつきやすくなってしまう。すなわち、満充電容量がばらついていると、複数の蓄電素子を充放電するたびに、ＳＯＣがばらつきやすくなり、放電回路を用いた放電処理が行われやすくなってしまう。
【０００９】
そこで、本願第１の発明では、満充電容量のバラツキに伴って発生するＳＯＣのバラツキを把握しておき、このようなＳＯＣのバラツキに対しては、放電回路を用いた放電処理を行わないようにしている。これにより、満充電容量のバラツキに伴うＳＯＣのバラツキによって、放電処理が頻繁に行われてしまうことを抑制し、放電処理によって、蓄電素子に蓄えられた電気エネルギが無駄に消費されてしまうことを抑制できる。
【００１０】
ここで、ＳＯＣのバラツキには、満充電容量のバラツキに伴うＳＯＣのバラツキの他に、蓄電素子の自己放電などに伴うＳＯＣのバラツキが含まれる。本願第１の発明によれば、蓄電素子の自己放電などに伴うＳＯＣのバラツキについては、放電回路を用いた放電処理が行われることになり、ＳＯＣのバラツキを抑えることができる。
【００１１】
第１ＳＯＣ差は、例えば、下記式（I）を用いて算出することができる。
【００１２】
【数１】
0005621818.tif 000002
【００１３】
上記式（I）において、ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］は、第１ＳＯＣ差である。ＦＣＣ［０］は、複数の蓄電素子のうち、基準となる蓄電素子の満充電容量であり、ＦＣＣ［ｋ］は、複数の蓄電素子のうち、基準となる蓄電素子を除く蓄電素子の満充電容量である。ＳＯＣ＿ｂａｓｅは、複数の蓄電素子におけるＳＯＣが互いに揃うときのＳＯＣであり、ＳＯＣ［０］は、基準となる蓄電素子における現在のＳＯＣである。
【００１４】
また、第１ＳＯＣ差は、例えば、下記式（II）を用いて補正することができる。
【００１５】
【数２】
0005621818.tif 000003
【００１６】
上記式（II）において、ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］は、補正後の第１ＳＯＣ差であり、ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］は、補正前の第１ＳＯＣ差である。ＳＯＣ［ｋ］は、基準となる蓄電素子を除く蓄電素子のＳＯＣであり、Ｋは補正係数である。ＳＯＣ＿ｂａｓｅは、上記式（I）に示すＳＯＣ＿ｂａｓｅと同じである。
【００１７】
複数の蓄電素子は直列に接続されているため、複数の蓄電素子では、同一量の電気エネルギが充電されたり、放電されたりする。ここで、複数の蓄電素子における満充電容量がばらついているときにおいて、複数の蓄電素子におけるＳＯＣが互いに揃った状態（ＳＯＣ＿ｂａｓｅ）から充電又は放電すると、複数の蓄電素子におけるＳＯＣがばらつきやすくなる。そこで、上記式（II）によれば、ＳＯＣ＿ｂａｓｅと、各蓄電素子における現在のＳＯＣ（ＳＯＣ［ｋ］）との差を考慮して、第１ＳＯＣ差を補正するようにしている。これにより、複数の蓄電素子におけるＳＯＣのバラツキを把握しやすくなる。
【００１８】
一方、各蓄電素子の満充電容量を算出するときの算出誤差を考慮して、第１ＳＯＣ差を補正することができる。蓄電素子の満充電容量を算出するときには、電流センサを用いて、蓄電素子の電流値を検出したり、電圧センサを用いて、蓄電素子の電圧値を検出したりする。このため、満充電容量を算出するときには、電流センサや電圧センサの検出誤差が含まれやすくなる。そこで、このような検出誤差を考慮して、第１ＳＯＣ差を補正することにより、第１ＳＯＣ差を精度良く把握することができる。
【００１９】
ＳＯＣ＿ｂａｓｅは、複数の蓄電素子が負荷と接続されていないときに、各蓄電素子が取り得るＳＯＣとすることができる。蓄電素子が負荷と接続されていないときには、蓄電素子のＯＣＶ（Open Circuit Voltage）を取得することができるため、蓄電素子のＯＣＶから、蓄電素子のＳＯＣを特定しやすくなる。すなわち、ＳＯＣの推定精度を向上させることができる。推定精度を確保できるＳＯＣをＳＯＣ＿ｂａｓｅとすることにより、複数の蓄電素子におけるＳＯＣが互いに揃っていることを把握しやすくなる。また、上記式（I），（II）から第１ＳＯＣ差を算出するときに、推定精度のバラツキに伴うＳＯＣ＿ｂａｓｅのバラツキを排除することができ、第１ＳＯＣ差を精度良く把握することができる。
【００２０】
一方、ＳＯＣ＿ｂａｓｅは、複数の蓄電素子の充電を所定時刻に完了させる充電機能（以下、タイマ充電機能という）の使用頻度に応じて、異ならせることができる。具体的には、充電機能の使用頻度が高いほど、ＳＯＣ＿ｂａｓｅを低くし、充電機能の使用頻度が低いほど、ＳＯＣ＿ｂａｓｅを高くすることができる。
【００２１】
タイマ充電機能では、特定の時刻において、蓄電素子の充電が開始されることになる。言い換えれば、特定の時刻までは、蓄電素子が充電されないことになる。ここで、蓄電素子を充電するときには、蓄電素子のＳＯＣが低下している状態にあることが多い。このため、タイマ充電機能の使用頻度が高いときには、蓄電素子が負荷と接続されていない間、蓄電素子が低ＳＯＣの状態で維持され続けることが多い。したがって、タイマ充電機能の使用頻度が高いときには、ＳＯＣ＿ｂａｓｅとして、ＳＯＣが低い値を用いることができる。
【００２２】
一方、タイマ充電機能を用いずに蓄電素子の充電を行うときには、特定の時刻まで待たずに、即座に充電が開始される。このため、蓄電素子が負荷と接続されていない間、蓄電素子は、充電が完了した状態、言い換えれば、ＳＯＣが高い状態で維持されやすくなる。したがって、タイマ充電機能の使用頻度が低いときには、ＳＯＣ＿ｂａｓｅとして、ＳＯＣが高い値を用いることができる。
【００２３】
複数の蓄電素子が負荷と接続されていないときに、放電回路を動作させることができる。複数の蓄電素子が負荷と接続されていないときには、負荷の動作に応じた蓄電素子の充放電が行われないため、放電回路によって放電を行うときの時間を確保しやすくなる。
【００２４】
本願第２の発明は、直列に接続された複数の蓄電素子におけるＳＯＣの差を、各蓄電素子と並列に接続され、各蓄電素子を放電させる放電回路を用いて均等化させる均等化方法である。この均等化方法では、まず、複数の蓄電素子における満充電容量の差に伴って発生する、複数の蓄電素子におけるＳＯＣの差である第１ＳＯＣ差を、各蓄電素子の満充電容量を用いて算出する。次に、複数の蓄電素子における現在のＳＯＣの差である第２ＳＯＣ差が、第１ＳＯＣ差よりも大きいとき、放電回路を用いた放電を行うことによって第２ＳＯＣ差を第１ＳＯＣ差に近づける。本願第２の発明においても、本願第１の発明と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】電池システムの構成を示す概略図である。
【図２】電池システムにおいて、組電池および監視ユニットの構成を示す図である。
【図３】均等化回路の構成を示す図である。
【図４】劣化状態の単電池を含む複数の単電池におけるＳＯＣの関係を示す図である。
【図５】複数の単電池を放電した後におけるＳＯＣのバラツキを示す図である。
【図６】複数の単電池を充電した後におけるＳＯＣのバラツキを示す図である。
【図７】均等化処理を説明するフローチャートである。
【図８】基準電池および比較電池におけるＳＯＣのバラツキを説明する図である。
【図９】基準電池および比較電池におけるＳＯＣのバラツキを説明する図である。
【図１０】均等化処理の基準となるＳＯＣを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２７】
本発明の実施例１における電池システムについて、図１を用いて説明する。図１は、本実施例における電池システムの構成を示す概略図である。
【００２８】
図１に示す電池システムは、車両に搭載される。この車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車は、車両を走行させるための動力源として、後述する組電池の他に、燃料電池やエンジン等を備えた車両である。電気自動車は、車両の動力源として組電池だけを備えた車両である。
【００２９】
組電池（蓄電装置に相当する）１０の正極端子には、正極ライン（高圧ケーブル）ＰＬが接続されており、正極ラインＰＬには、システムメインリレーＳＭＲ１が設けられている。また、組電池１０の負極端子には、負極ライン（高圧ケーブル）ＮＬが接続されており、負極ラインＮＬには、システムメインリレーＳＭＲ２が設けられている。
【００３０】
システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２は、コントローラ３０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。コントローラ３０は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオフからオンに切り替えることにより、組電池１０を負荷（後述する昇圧回路２２）と接続することができる。
【００３１】
電流センサ２１は、組電池１０を充放電しているときの電流値を検出し、検出結果をコントローラ３０に出力する。ここで、組電池１０を放電したときの電流値として、正の値を用い、組電池１０を充電したときの電流値として、負の値を用いることができる。本実施例では、電流センサ２１を負極ラインＮＬに設けているが、これに限るものではない。電流センサ２１は、組電池１０を充放電しているときの電流値を検出できればよく、具体的には、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬの少なくとも一方に電流センサ２１を設けることができる。
【００３２】
組電池１０は、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬを介して、昇圧回路２２に接続されている。昇圧回路２２は、組電池１０の出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力をインバータ２３に出力する。インバータ２３は、昇圧回路２２から出力された直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータ・ジェネレータ２４に出力する。モータ・ジェネレータ２４は、インバータ２３からの交流電力を受けることにより、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。モータ・ジェネレータ２４によって生成された運動エネルギを、車輪に伝達することにより、車両を走行させることができる。
【００３３】
車両を減速させるときや、車両を停止させるとき、モータ・ジェネレータ２４は、車両の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギ（交流電力）に変換する。モータ・ジェネレータ２４が生成した交流電力は、インバータ２３によって直流電力に変換される。また、昇圧回路２２は、インバータ２３の出力電圧を降圧してから組電池１０に供給する。これにより、回生電力を組電池１０に蓄えることができる。
【００３４】
コントローラ３０は、メモリ３１を有しており、メモリ３１は、コントローラ３０が特定の処理（特に、本実施例で説明する処理）を行うときに用いられる情報を記憶している。本実施例では、メモリ３１がコントローラ３０に内蔵されているが、コントローラ３０の外部にメモリ３１を設けることもできる。
【００３５】
コントローラ３０には、車両のイグニッションスイッチのオン／オフに関する情報が入力される。イグニッションスイッチがオフからオンに切り替わると、コントローラ３０は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオフからオンに切り替えることにより、組電池１０を昇圧回路２２と接続する。これにより、図１に示す電池システムは、起動状態（Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ）となる。
【００３６】
一方、イグニッションスイッチがオンからオフに切り替わると、コントローラ３０は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオンからオフに切り替えることにより、組電池１０および昇圧回路２２の接続を遮断する。これにより、図１に示す電池システムは、停止状態（Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ）となる。
【００３７】
監視ユニット４０は、組電池１０の電圧値を検出したり、組電池１０に含まれる単電池の電圧値を検出したりして、検出結果をコントローラ３０に出力する。図２には、組電池１０および監視ユニット４０の構成を示している。
【００３８】
図２に示すように、組電池１０は、直列に接続された複数の単電池（蓄電素子に相当する）１１を有している。組電池１０を構成する単電池１１の数は、組電池１０の要求出力等に基づいて、適宜設定することができる。また、組電池１０には、並列に接続された複数の単電池１１が含まれていてもよい。単電池１１としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることができる。
【００３９】
監視ユニット４０は、複数の電圧監視ＩＣ（Integrated Circuit）４１を有しており、電圧監視ＩＣ４１は、組電池１０を構成する単電池１１の数だけ設けられている。ここで、電圧監視ＩＣ４１は、単電池１１に対して並列に接続されており、単電池１１の電圧値を検出して、検出結果をコントローラ３０に出力する。
【００４０】
また、各単電池１１には、均等化回路（放電回路に相当する）５０が並列に接続されている。均等化回路５０は、単電池１１を放電させることにより、複数の単電池１１における電圧値を揃えるために用いられる。例えば、特定の単電池１１の電圧値が、他の単電池１１の電圧値よりも高いときには、特定の単電池１１に対応した均等化回路５０が、特定の単電池１１を放電させる。
【００４１】
これにより、特定の単電池１１の電圧値を、他の単電池１１の電圧値に揃えることができ、複数の単電池１１における電圧値のバラツキを抑制することができる。ここで、単電池１１を放電するときには、単電池１１に蓄えられた電気エネルギを無駄に消費していることになる。
【００４２】
図３には、均等化回路５０の構成を示している。図３に示すように、均等化回路５０は、抵抗５１およびスイッチ５２を有する。抵抗５１およびスイッチ５２は、直列に接続されている。スイッチ５２は、コントローラ３０からの制御信号を受けてオンおよびオフの間で切り替わる。スイッチ５２がオフからオンに切り替われば、単電池１１から抵抗５１に電流が流れることになり、単電池１１を放電することができる。また、スイッチ５２がオンからオフに切り替われば、単電池１１の放電を停止させることができる。
【００４３】
本実施例では、各単電池１１に対して、電圧監視ＩＣ４１や均等化回路５０を設けているが、これに限るものではない。ここで、組電池１０を構成する複数の単電池１１が、複数の電池ブロック（蓄電素子に相当する）に分けられているとき、各電池ブロックに対して、電圧監視ＩＣ４１や均等化回路５０を設けることができる。
【００４４】
電池ブロックは、直列に接続された複数の単電池１１によって構成されており、複数の電池ブロックが直列に接続されることにより、組電池１０が構成される。この場合において、電圧監視ＩＣ４１は、電池ブロックの電圧値を検出して、検出結果をコントローラ３０に出力する。また、均等化回路５０は、電池ブロックを放電させることにより、複数の電池ブロックにおける電圧値を揃えることができる。単電池１１や電池ブロックの電圧値を揃えることを、均等化処理という。
【００４５】
複数の単電池１１における電圧値にバラツキが発生していると、複数の単電池１１を充電するときに、特定の単電池１１の電圧値が上限電圧に到達していないにもかかわらず、他の単電池１１の電圧値が上限電圧に到達してしまうことがある。上限電圧は、単電池１１の充電を制御するうえで、過充電を抑制するために設定された電圧値であるため、他の単電池１１は過充電状態となってしまう。
【００４６】
また、複数の単電池１１における電圧値にバラツキが発生していると、複数の単電池１１を放電するときに、特定の単電池１１の電圧値が下限電圧に到達していないにもかかわらず、他の単電池１１の電圧値が下限電圧に到達してしまうことがある。下限電圧は、単電池１１の放電を制御するうえで、過放電を抑制するために設定された電圧値であるため、他の単電池１１は過放電状態となってしまう。
【００４７】
均等化処理を行えば、複数の単電池１１における電圧値を揃えることができ、任意の単電池１１が過充電状態となったり、過放電状態となったりすることを防止することができる。
【００４８】
均等化処理を行うときには、特許文献１に記載されているように、単電池１１の電圧値を監視して、電圧値のバラツキが発生しているか否かが判別される。ここで、複数の単電池１１において、電圧値のバラツキが発生しているときには、均等化処理が行われる。このような均等化処理を行うときには、以下に説明するように、均等化処理を行う回数が増えてしまい、単電池１１に蓄えられた電気エネルギを無駄に消費しやすくなってしまう。
【００４９】
図４には、４つの単電池１１を示しており、４つの単電池１１は、直列に接続されている。図４に示す縦軸は、単電池１１のＳＯＣ（State of Charge）、言い換えれば、単電池１１の容量を示している。ＳＯＣとは、満充電容量に対する、現在の充電容量の割合である。
【００５０】
図４に示す例では、４つの単電池１１のうち、３つの単電池１１が正常状態にあり、残りの１つの単電池１１が劣化状態にある。劣化状態とは、単電池１１の満充電容量が初期状態よりも低下している状態である。また、正常状態とは、単電池１１の満充電容量が初期状態での満充電容量に維持されている状態である。
【００５１】
初期状態とは、単電池１１が劣化していない状態であり、初期状態としては、例えば、単電池１１を製造した直後の状態がある。単電池１１として、リチウムイオン二次電池を用いたときには、リチウムの析出などによって、単電池１１の満充電容量が低下してしまう。このような場合には、単電池１１が劣化状態となる。
【００５２】
図４に示す状態では、４つの単電池１１におけるＳＯＣが互いに揃っている状態である。ここで、劣化状態にある単電池１１の満充電容量は、正常状態にある単電池１１の満充電容量よりも小さいため、劣化状態の単電池１１における現在の充電容量（Ａｈ）と、正常状態の単電池１１における現在の充電容量（Ａｈ）とは、互いに異なっている。
【００５３】
図４に示す状態から、４つの単電池１１を放電すると、図５に示す状態となることがある。劣化状態の単電池１１では、正常状態の単電池１１よりも満充電容量が低下しているため、４つの単電池１１を所定容量だけ放電したときには、劣化状態における単電池１１のＳＯＣは、正常状態における単電池１１のＳＯＣよりも低下してしまう。これにより、劣化状態の単電池１１と、正常状態の単電池１１との間には、ＳＯＣのバラツキが発生してしまう。
【００５４】
ＳＯＣのバラツキが発生しているときには、４つの単電池１１における電圧値に基づいて、均等化処理が行われることがある。このため、図５に示す状態では、図５に示す放電量の分だけ、正常状態の単電池１１が放電されることになる。これにより、正常状態における単電池１１のＳＯＣが、劣化状態における単電池１１のＳＯＣに揃えられる。
【００５５】
図５に示す状態から、４つの単電池１１を充電すると、図６に示す状態となることがある。劣化状態の単電池１１では、正常状態の単電池１１よりも満充電容量が低下しているため、４つの単電池１１を所定容量だけ充電したときには、劣化状態における単電池１１のＳＯＣは、正常状態における単電池１１のＳＯＣよりも高くなってしまう。これにより、劣化状態の単電池１１と、正常状態の単電池１１との間には、ＳＯＣのバラツキが発生してしまう。
【００５６】
ＳＯＣのバラツキが発生しているときには、４つの単電池１１における電圧値に基づいて、均等化処理が行われることがある。このため、図６に示す状態では、図６に示す放電量の分だけ、劣化状態の単電池１１が放電されることになる。これにより、劣化状態における単電池１１のＳＯＣが、正常状態における単電池１１のＳＯＣに揃えられる。
【００５７】
上述したように、単電池１１の劣化によって、単電池１１の満充電容量が低下しているときには、放電や充電が行われるたびに、ＳＯＣのバラツキが発生して均等化処理が行われることがある。均等化処理では、単電池１１を放電させるだけであるため、放電や充電が行われるたびに、均等化処理を行ってしまうと、単電池１１に蓄えられた電気エネルギを無駄に消費しやすくなってしまう。
【００５８】
本実施例では、均等化処理に伴う電気エネルギの無駄な消費を抑制するために、単電池１１の満充電容量を考慮しながら、均等化処理を行うようにしている。すなわち、本実施例では、後述するように、満充電容量のバラツキに伴うＳＯＣのバラツキについては、均等化処理の対象から除外し、満充電容量のバラツキ以外の要因に伴うＳＯＣのバラツキについては、均等化処理を行うようにしている。
【００５９】
ここで、満充電容量のバラツキ以外の要因としては、例えば、単電池１１の自己放電が挙げられる。また、電圧監視ＩＣ４１が単電池１１の電力を用いて動作しているときには、電圧監視ＩＣ４１の消費電力がばらつくことにより、複数の単電池１１におけるＳＯＣがばらつくことがある。
【００６０】
本実施例における均等化処理について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。図７に示すフローチャートは、コントローラ３０によって実行される。
【００６１】
また、図７に示す均等化処理は、イグニッションスイッチがオフであるとき、すなわち、図１に示す電池システムが停止状態であるときに行われる。イグニッションスイッチがオフであるときには、組電池１０が負荷と接続されていなく、組電池１０が充放電されていないため、均等化処理を行う時間を確保しやすくなる。
【００６２】
ステップＳ１００において、コントローラ３０は、基準ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｂａｓｅ）を算出する。基準ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｂａｓｅ）は、複数の単電池１１における満充電容量のバラツキによって、複数の単電池１１におけるＳＯＣがばらつくときに、これらのバラツキを揃えるときに基準となるＳＯＣである。具体的には、満充電容量がばらついている複数の単電池１１において、ＳＯＣが揃っているときのＳＯＣ（図４に示す状態）が、基準ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｂａｓｅ）となる。基準ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｂａｓｅ）を算出したとき、コントローラ３０は、基準ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｂａｓｅ）に関する情報をメモリ３１に記憶する。
【００６３】
均等化処理は、イグニッションスイッチがオフであるときに行われるため、基準ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｂａｓｅ）は、イグニッションスイッチがオフであるときに、単電池１１が取り得るＳＯＣとすることが好ましい。このように基準ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｂａｓｅ）を設定することにより、均等化処理を行うときの単電池１１のＳＯＣは、基準ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｂａｓｅ）に一致していたり、基準ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｂａｓｅ）に近づいていたりする。
【００６４】
以下に、基準ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｂａｓｅ）を算出する一例について説明する。
【００６５】
例えば、イグニッションスイッチがオフとなっている間において、発生頻度の高い単電池１１のＳＯＣを基準ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｂａｓｅ）とすることができる。
【００６６】
この場合には、まず、イグニッションスイッチがオフになるたびに、単電池１１のＳＯＣを算出する。ここで、イグニッションスイッチがオフであるときには、単電池１１のＯＣＶ（Open Circuit Voltage）を取得できるため、単電池１１のＯＣＶから、単電池１１のＳＯＣを推定することができる。ＯＣＶおよびＳＯＣは、対応関係があるため、この対応関係を予め求めておけば、ＯＣＶからＳＯＣを特定（推定）することができる。
【００６７】
次に、ＳＯＣの値ごとに、発生頻度を測定する。具体的には、イグニッションスイッチがオフであるときの単電池１１のＳＯＣを推定して、推定したＳＯＣの値に対応したカウンタをインクリメントする。ここで、カウンタは、ＳＯＣの値毎に設けられており、カウンタの値は、ＳＯＣの各値における発生頻度を示す。これにより、イグニッションスイッチがオフであるときのＳＯＣの発生頻度を示す分布を取得することができる。ＳＯＣの発生頻度を示す分布は、例えば、横軸をＳＯＣの値とし、縦軸を発生頻度とした座標系を用いて表すことができる。
【００６８】
ＳＯＣの発生頻度を示す分布を取得したときには、この頻度分布に基づいて、平均値を算出したり、最頻値を特定したりすることができる。このような平均値や最頻値を、基準ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｂａｓｅ）として用いることができる。
【００６９】
上述した説明では、イグニッションスイッチがオフとなっている間だけにおいて、ＳＯＣの発生頻度を測定しているが、これに限るものではない。すなわち、イグニッションスイッチがオンおよびオフに関わらず、すべての時間において、ＳＯＣの発生頻度を測定することもできる。この場合にも、ＳＯＣの発生頻度を示す分布に基づいて、平均値を算出したり、最頻値を特定したりすることができる。そして、平均値や最頻値を、基準ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｂａｓｅ）として用いることができる。
【００７０】
一方、外部電源からの電力を用いて、組電池１０を充電することができるシステムでは、所定の時刻において、組電池１０の充電を完了させる機能を有しているものがある。ここで、外部電源とは、図１に示す電池システムの外部に設置された電源であり、外部電源としては、例えば、商用電源がある。また、所定の時刻に、組電池１０の充電を完了させる機能を、タイマ充電という。
【００７１】
タイマ充電の使用頻度に応じて、イグニッションスイッチがオフであるときに、単電池１１が取り得るＳＯＣが異なることがある。例えば、タイマ充電を行う頻度が高いほど、イグニッションスイッチがオフとなっている間に、単電池１１が取り得るＳＯＣは、低い値になりやすい。言い換えれば、イグニッションスイッチがオフとなっている間においては、低ＳＯＣの発生頻度は、高ＳＯＣの発生頻度よりも高くなりやすい。
【００７２】
タイマ充電では、所定の時刻となったときに充電が開始されるため、所定の時刻までは、単電池１１が充電されないままの状態で放置されることになる。単電池１１のＳＯＣが低下しているときに、外部電源を用いた組電池１０の充電が行われやすいため、放置されているときの単電池１１のＳＯＣ、言い換えれば、イグニッションスイッチがオフとなっている間の単電池１１のＳＯＣは、低い値となりやすい。
【００７３】
このため、イグニッションスイッチがオフとなっている間において、単電池１１が充電されないままで放置されるときの発生頻度は、単電池１１が充電されているときの発生頻度よりも高くなりやすい。すなわち、イグニッションスイッチがオフとなっている間において、単電池１１が取り得るＳＯＣは、低い値となりやすい。
【００７４】
一方、タイマ充電を行う頻度が低いほど、イグニッションスイッチがオフとなっている間に、単電池１１が取り得るＳＯＣは、高い値になりやすい。タイマ充電を行わないときには、外部電源および組電池１０を接続したときに、外部電源の電力が組電池１０に供給され、組電池１０の充電が開始される。そして、組電池１０（単電池１１）のＳＯＣが所定ＳＯＣまで上昇したときには、組電池１０の充電が完了する。
【００７５】
組電池１０の充電が完了してから、車両を走行させるまでの間は、単電池１１が充電後の状態で放置されることになる。このため、イグニッションスイッチがオフとなっている間において、単電池１１が充電されているときの発生頻度は、単電池１１が充電されないままで放置されているときの発生頻度よりも高くなりやすい。したがって、タイマ充電の使用頻度が低いほど、イグニッションスイッチがオフとなっている間に単電池１１が取り得るＳＯＣは、高い値となりやすい。
【００７６】
上述したように、タイマ充電の使用頻度を考慮して、基準ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｂａｓｅ）を算出することができる。具体的には、タイマ充電の使用頻度と、イグニッションスイッチがオフとなっている間に単電池１１が取り得るＳＯＣ（基準ＳＯＣに相当する）との関係を求めておけば、タイマ充電の使用頻度を測定することによって、基準ＳＯＣを特定することができる。ここで、使用頻度としては、例えば、所定期間内において、タイマ充電を行った回数を用いることができる。
【００７７】
ステップＳ１０１において、コントローラ３０は、基準となる単電池１１（基準電池１１という）のＳＯＣと、他の単電池１１（比較電池１１という）のＳＯＣとの差ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］を算出する。ここで、差ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］は、基準電池１１および比較電池１１における満充電容量の差によって発生する、基準電池１１および比較電池１１におけるＳＯＣの差である。差ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］は、本発明における第１ＳＯＣ差又は、補正前の第１ＳＯＣ差に相当する。
【００７８】
比較電池１１は複数存在しているため、差ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］を算出することにより、複数の単電池１１におけるＳＯＣのバラツキを把握することができる。ここで、複数の単電池１１におけるＳＯＣのバラツキを把握するためには、基準となる単電池１１を特定しておく必要がある。そこで、本実施例では、基準電池１１を設定している。基準電池１１は、予め設定しておくことができ、基準電池１１に関する情報は、メモリ３１に記憶しておくことができる。
【００７９】
コントローラ３０は、下記式（１）に基づいて、差ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］を算出する。
【００８０】
【数３】
0005621818.tif 000004
【００８１】
上記式（１）において、［０］は、基準電池１１を示し、［ｋ］は、比較電池１１を示す。比較電池１１の数は、組電池１０を構成する単電池１１の総数（Ｎ）から、基準電池１１の数（１）を減算した数（Ｎ−１）であり、ｋは、「１」〜「Ｎ−１」の間の任意の値となる。
【００８２】
ＦＣＣ［０］は、現在の基準電池１１における満充電容量であり、ＦＣＣ［ｋ］は、現在の比較電池１１における満充電容量である。ＳＯＣ＿ｂａｓｅは、ステップＳ１００の処理で算出された基準ＳＯＣであり、ＳＯＣ［０］は、現在の基準電池１１におけるＳＯＣである。上記式（１）から分かるように、ＳＯＣ［０］がＳＯＣ＿ｂａｓｅと等しいときには、差ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］が０となる。すなわち、基準電池１１のＳＯＣ［０］および、すべての比較電池１１のＳＯＣ［ｋ］が、ＳＯＣ＿ｂａｓｅに揃っている状態となる。
【００８３】
上記式（１）に示すように、差ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］は、満充電容量ＦＣＣ［ｋ］，ＦＣＣ［０］の関係と、基準ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｂａｓｅ）およびＳＯＣ［０］の関係とに基づいて算出することができる。
【００８４】
基準電池１１の満充電容量ＦＣＣ［０］は、基準電池１１を充放電したときの電流値および電圧値に基づいて算出することができる。例えば、まず、基準電池１１を充放電したときに、互いに異なる２つのタイミングにおいて、基準電池１１のＳＯＣを算出する。ここで、基準電池１１のＳＯＣは、基準電池１１を充放電したときの電流値および電圧値から算出することができる。
【００８５】
ＳＯＣおよびＯＣＶは、対応関係にあるため、ＯＣＶを算出すれば、ＳＯＣを特定することができる。また、ＯＣＶは、ＣＣＶ（Closed Circuit Voltage）と、単電池１１の内部抵抗から算出することができる。ここで、単電池１１が負荷と接続されていないときには、単電池１１のＯＣＶを取得することができる。単電池１１の内部抵抗は、単電池１１の電流値および電圧値から算出することができる。
【００８６】
互いに異なる２つのタイミングで算出されたＳＯＣを、ＳＯＣ＿ｔ１およびＳＯＣ＿ｔ２とする。一方、基準電池１１のＳＯＣが、ＳＯＣ＿ｔ１からＳＯＣ＿ｔ２に変化するまでの電流値を積算して、積算電流値ΣＩを算出する。ＳＯＣ＿ｔ１，ＳＯＣ＿ｔ２および電流積算値ΣＩを算出できれば、下記式（２）を用いることにより、基準電池１１の満充電容量ＦＣＣ［０］を算出することができる。
【００８７】
【数４】
0005621818.tif 000005
【００８８】
比較電池１１の満充電容量ＦＣＣ［ｋ］は、比較電池１１を充放電したときの電流値および電圧値に基づいて算出することができる。具体的には、基準電池１１の満充電容量ＦＣＣ［０］を算出する方法と同様の方法によって、比較電池１１の満充電容量ＦＣＣ［ｋ］を算出することができる。
【００８９】
上記式（１）は、下記式（３），（４）から導き出すことができる。下記式（３）に示すように、差ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］は、基準電池１１のＳＯＣ［０］および比較電池１１のＳＯＣ［ｋ］の差に相当する。また、ＳＯＣ［０］は、現在の充電量Ａｈ＿ｃｈｇを満充電容量ＦＣＣ［０］で除算した値となり、ＳＯＣ［ｋ］は、現在の充電量Ａｈ＿ｃｈｇを満充電容量ＦＣＣ［ｋ］で除算した値となる。ここで、基準電池１１および比較電池１１は、直列に接続されているため、基準電池１１における充電量Ａｈ＿ｃｈｇは、比較電池１１における充電量Ａｈ＿ｃｈｇと等しくなる。
【００９０】
一方、充電量Ａｈ＿ｃｈｇは、下記式（４）で表される。充電量Ａｈ＿ｃｈｇは、基準電池１１のＳＯＣがＳＯＣ＿ｂａｓｅからＳＯＣ［０］に変化するまでの電流積算値として規定でき、下記式（４）によって算出することができる。下記式（４）を下記式（３）に代入することにより、上記式（１）を導き出すことができる。
【００９１】
【数５】
0005621818.tif 000006
【００９２】
比較電池１１のＳＯＣ［ｋ］が基準電池１１のＳＯＣ［０］よりも低いとき、差ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］は、図８に示す関係を有する。
【００９３】
ステップＳ１０２において、コントローラ３０は、基準電池１１および比較電池１１におけるＳＯＣのバラツキを許容する値（許容値）ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］を算出する。許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］は、本発明における、補正後の第１ＳＯＣ差に相当する。基準電池１１および比較電池１１におけるＳＯＣの差（理論値）は、ステップＳ１０１の処理で算出された差ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］となる。許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］は、差ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］を基準として算出される。
【００９４】
しかし、基準電池１１や比較電池１１における満充電容量の推定精度を考慮すると、推定精度に応じて、ＳＯＣのバラツキを許容できる量を設定する必要がある。
【００９５】
基準電池１１の満充電容量ＦＣＣ［０］や比較電池１１の満充電容量ＦＣＣ［ｋ］は、上述したように、基準電池１１や比較電池１１における電流値および電圧値から算出することができるが、電流値には、電流センサ２１による検出誤差が含まれ、電圧値には、監視ユニット４０による検出誤差が含まれてしまう。また、電流値を積算し続けるほど、検出誤差が積算されてしまう。これにより、満充電容量ＦＣＣ［０］，ＦＣＣ［ｋ］の推定精度が低下してしまうおそれがある。
【００９６】
また、基準電池１１および比較電池１１において、満充電容量のバラツキが発生していると、比較電池１１のＳＯＣ［ｋ］が基準ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｂａｓｅ）から離れるほど、ＳＯＣのバラツキが発生しやすくなる。そこで、ステップＳ１０２の処理では、許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］を算出するようにしている。
【００９７】
本実施例では、満充電容量ＦＣＣ［０］，ＦＣＣ［ｋ］の推定精度や、単電池１１の現在のＳＯＣおよびＳＯＣ＿ｂａｓｅの差を考慮して、許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］を算出するようにしている。具体的には、コントローラ３０は、下記式（５）に基づいて、許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］を算出することができる。
【００９８】
【数６】
0005621818.tif 000007
【００９９】
上記式（５）に示すＫは、補正係数（定数）である。補正係数Ｋは、例えば、満充電容量ＦＣＣ［０］，ＦＣＣ［ｋ］の推定精度を考慮して、予め設定しておくことができる。そして、補正係数Ｋに関する情報は、メモリ３１に記憶しておくことができる。上述したように、ＳＯＣ［ｋ］がＳＯＣ＿ｂａｓｅから離れるほど、満充電容量のバラツキに伴って、ＳＯＣ［ｋ］がばらつきやすくなる。したがって、上記式（５）では、ＳＯＣ＿ｂａｓｅおよびＳＯＣ［ｋ］の差を考慮して、許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］を算出するようにしている。
【０１００】
上記式（５）によれば、ＳＯＣ＿ｂａｓｅおよびＳＯＣ［ｋ］の差が広がるほど、許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］は、増加しやすくなる。一方、ＳＯＣ［ｋ］がＳＯＣ＿ｂａｓｅと等しいとき、許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］は、差ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］と等しくなる。
【０１０１】
本実施例では、上記式（５）に基づいて、許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］を算出しているが、これに限るものではない。許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］は、基準となる差ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］に対して、満充電容量の推定精度などに応じた許容量を加算した値であればよい。例えば、満充電容量の推定精度が高いほど、許容量を小さくでき、満充電容量の推定精度が低いほど、許容量を大きくすることができる。
【０１０２】
また、上述したように、ＳＯＣ［ｋ］が基準ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｂａｓｅ）から離れるほど、ＳＯＣのバラツキが発生しやすくなるため、基準ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｂａｓｅ）と、現在の比較電池１１のＳＯＣ［ｋ］との差に応じて、許容量を設定することができる。例えば、ＳＯＣ＿ｂａｓｅおよびＳＯＣ［ｋ］の差と、許容量との関係を予め求めておけば、ＳＯＣ＿ｂａｓｅおよびＳＯＣ［ｋ］の差に基づいて、許容量を特定することができる。
【０１０３】
比較電池１１のＳＯＣ［ｋ］が基準電池１１のＳＯＣ［０］よりも低いとき、許容量ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］は、図８に示す関係を有する。ここで、許容量ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］および差ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］の差は、満充電容量の推定精度に伴うバラツキや、ＳＯＣ［ｋ］がＳＯＣ＿ｂａｓｅから離れることに伴うバラツキを含むものである。
【０１０４】
ステップＳ１０３において、コントローラ３０は、ステップＳ１０２の処理で算出した許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］を考慮して、ＳＯＣが最も低い比較電池１１を特定する。具体的には、コントローラ３０は、複数の比較電池１１のうち、許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］が最も大きい比較電池１１を特定する。ＳＯＣ［ｋ］がＳＯＣ［０］よりも低く、許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］が最も大きい比較電池１１では、ＳＯＣ［ｋ］が基準ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｂａｓｅ）から最も離れていることになる。したがって、このような比較電池１１では、ＳＯＣが最も低いことになる。
【０１０５】
ステップＳ１０４において、コントローラ３０は、各比較電池１１において、均等化処理を停止させるＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｂｌｃ＿ｓｔｏｐ［ｋ］）を算出する。ＳＯＣ＿ｂｌｃ＿ｓｔｏｐ［ｋ］は、各比較電池１１において、均等化処理を行うか否かを判断するときの基準となる。具体的には、コントローラ３０は、下記式（６）に基づいて、ＳＯＣ＿ｂｌｃ＿ｓｔｏｐ［ｋ］を算出する。
【０１０６】
【数７】
0005621818.tif 000008
【０１０７】
上記式（６）において、ＳＯＣ［ｍｉｎ］は、ステップＳ１０３の処理で特定された比較電池１１のＳＯＣ［ｋ］である。ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｍｉｎ］は、ステップＳ１０３の処理で特定された比較電池１１における許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］である。
【０１０８】
図９には、基準電池１１と、２つの比較電池１１のそれぞれとの間における、差ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］と許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］との関係を示している。図９において、２つの比較電池１１におけるＳＯＣ［ｋ］は、基準電池１１のＳＯＣ［０］よりも低くなっている。また、２つの比較電池１１の一方は、ＳＯＣが最も低い比較電池１１を示しており、この比較電池１１のＳＯＣ［ｋ］を、ＳＯＣ［ｍｉｎ］として表している。
【０１０９】
ステップＳ１０４の処理では、ＳＯＣ［ｍｉｎ］と、他の比較電池１１のＳＯＣとの差のうち、許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｍｉｎ］，ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］を考慮した差を算出している。言い換えれば、ＳＯＣ［ｍｉｎ］と、他の比較電池１１のＳＯＣとの差のうち、満充電容量のバラツキに伴うＳＯＣのバラツキに相当する差を算出している。
【０１１０】
ステップＳ１０５において、コントローラ３０は、各比較電池１１において、現在のＳＯＣ［ｋ］と、ステップＳ１０４の処理で算出されたＳＯＣ＿ｂｌｃ＿ｓｔｏｐ［ｋ］とを比較する。ＳＯＣ［ｋ］がＳＯＣ＿ｂｌｃ＿ｓｔｏｐ［ｋ］よりも高いときには、ステップＳ１０６の処理に進み、ＳＯＣ［ｋ］がＳＯＣ＿ｂｌｃ＿ｓｔｏｐ［ｋ］よりも低いときには、ステップＳ１０７の処理に進む。
【０１１１】
ステップＳ１０５の処理は、現在におけるＳＯＣ［ｍｉｎ］およびＳＯＣ［ｋ］の差が、満充電容量のバラツキに伴うＳＯＣの差よりも大きいか否かを判別する処理と同様の意義を有する。ここで、満充電容量のバラツキに伴うＳＯＣの差とは、ＳＯＣ［ｍｉｎ］を示す比較電池１１と、他の比較電池１１とにおいて、満充電容量のバラツキに伴って発生するＳＯＣの差である。また、現在におけるＳＯＣ［ｍｉｎ］およびＳＯＣ［ｋ］の差は、本発明における第２ＳＯＣ差に相当する。
【０１１２】
ステップＳ１０６において、コントローラ３０は、ＳＯＣ［ｋ］がＳＯＣ＿ｂｌｃ＿ｓｔｏｐ［ｋ］よりも高い比較電池１１に対して均等化処理を行う。具体的には、コントローラ３０は、均等化回路５０を作動することにより、比較電池１１を放電する。コントローラ３０は、比較電池１１を放電している間、比較電池１１における現在のＳＯＣ［ｋ］を算出し、現在のＳＯＣ［ｋ］がＳＯＣ＿ｂｌｃ＿ｓｔｏｐ［ｋ］に到達するまで、比較電池１１を放電させる。
【０１１３】
ステップＳ１０６の処理によって、均等化処理を行う前におけるＳＯＣ［ｍｉｎ］およびＳＯＣ［ｋ］の差は、満充電容量のバラツキに伴うＳＯＣの差に近づくことになる。ここで、満充電容量のバラツキに伴うＳＯＣの差とは、ＳＯＣ［ｍｉｎ］を示す比較電池１１と、他の比較電池１１とにおいて、満充電容量のバラツキに伴って発生するＳＯＣの差である。そして、均等化処理を完了したとき、複数の比較電池１１においては、満充電容量のバラツキに伴うＳＯＣの差だけが発生していることになる。
【０１１４】
図１０には、ＳＯＣ［ｍｉｎ］およびＳＯＣ＿ｂｌｃ＿ｓｔｏｐ［ｋ］の関係を示している。ここで、上記式（６）から分かるように、ＳＯＣ［ｍｉｎ］およびＳＯＣ＿ｂｌｃ＿ｓｔｏｐ［ｋ］の差は、許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｍｉｎ］および許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］の差に相当する。
【０１１５】
ＳＯＣ［ｋ］がＳＯＣ＿ｂｌｃ＿ｓｔｏｐ［ｋ］よりも高いとき、コントローラ３０は、ＳＯＣ［ｋ］がＳＯＣ［ｍｉｎ］に対して許容量以上にばらついていると判別する。ここでいう許容量は、上述したように、満充電容量の推定精度などに応じた許容量であり、許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｍｉｎ］および許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］の差に相当する。
【０１１６】
ＳＯＣ［ｋ］がＳＯＣ［ｍｉｎ］に対して許容量以上にばらついているときには、ＳＯＣのバラツキを抑制するために、コントローラ３０は、均等化処理を行うことになる。すなわち、図１０に示すように、ＳＯＣ［ｋ］がＳＯＣ＿ｂｌｃ＿ｓｔｏｐ［ｋ］よりも高いとき、コントローラ３０は、比較電池１１に対して均等化処理を行う。
【０１１７】
ステップＳ１０７において、コントローラ３０は、ＳＯＣ［ｋ］がＳＯＣ＿ｂｌｃ＿ｓｔｏｐ［ｋ］よりも低い比較電池１１に対しては、均等化処理を行わない。ＳＯＣ［ｋ］がＳＯＣ＿ｂｌｃ＿ｓｔｏｐ［ｋ］よりも低いとき、コントローラ３０は、ＳＯＣ［ｋ］がＳＯＣ［ｍｉｎ］に対して許容量の範囲内に収まっていると判別する。ここでいう許容量も、満充電容量の推定精度などに応じた許容量であり、許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｍｉｎ］および許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］の差に相当する。
【０１１８】
ＳＯＣ［ｋ］がＳＯＣ［ｍｉｎ］に対して許容量の範囲内に収まっているときには、ＳＯＣ［ｋ］を示す比較電池１１に対して均等化処理を行ってよいか否かが分からない。そこで、図１０に示すように、コントローラ３０は、ＳＯＣ［ｋ］がＳＯＣ＿ｂｌｃ＿ｓｔｏｐ［ｋ］よりも低い比較電池１１に対しては、均等化処理を行わないようにしている。
【０１１９】
本実施例によれば、許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］を算出しているが、許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］を算出しなくてもよい。すなわち、差ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］を算出し、この差ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］に基づいて、均等化処理を行うこともできる。具体的には、図７に示す処理において、ステップＳ１０２の処理を省略し、ステップＳ１０３，ステップＳ１０４の処理では、許容値ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］の代わりに、差ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］を用いることができる。
【０１２０】
本実施例によれば、各単電池１１の満充電容量を考慮して、満充電容量のバラツキに伴うＳＯＣのバラツキ（ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］）を算出している。そして、現在におけるＳＯＣ［０］およびＳＯＣ［ｋ］の差が、ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］よりも大きいときに限り、均等化処理を行うようにしている。言い換えれば、現在におけるＳＯＣ［０］およびＳＯＣ［ｋ］の差が、ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］よりも小さいときには、均等化処理を行わないようにしている。
【０１２１】
このように、本実施例では、満充電容量のバラツキに伴うＳＯＣのバラツキを把握し、満充電容量のバラツキに伴うＳＯＣのバラツキについては、均等化処理を行わないようにしている。これにより、満充電容量のバラツキに伴うＳＯＣのバラツキに基づいて、均等化処理が頻繁に行われ、単電池１１に蓄えられた電気エネルギが無駄に消費されやすくなることを抑制することができる。一方、満充電容量のバラツキ以外の要因に伴うＳＯＣのバラツキについては、均等化処理が行われるため、均等化処理の目的を達成することができる。
【０１２２】
また、本実施例では、満充電容量の推定精度や、現在のＳＯＣ［ｋ］およびＳＯＣ＿ｂａｓｅの関係を考慮して、ＳＯＣのバラツキ（ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］）を算出している。満充電容量の推定精度が低下した状態では、ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］を算出しても、ＳＯＣのバラツキを正確に把握しにくい。また、満充電容量のバラツキが発生している状態では、ＳＯＣ［ｋ］がＳＯＣ＿ｂａｓｅから離れるほど、ＳＯＣがばらつきやすくなるため、ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ｆｃｃ［０，ｋ］を算出するだけでは、ＳＯＣのバラツキを正確に把握しにくい。
【０１２３】
そこで、本実施例では、図７のステップＳ１０２の処理で説明したように、満充電容量の推定精度などを考慮したＳＯＣのバラツキ（ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］）を算出している。これにより、ΔＳＯＣ＿ｖａｒ＿ａｌｗ［０，ｋ］に基づいて、満充電容量のバラツキに伴うＳＯＣの実際のバラツキを把握することができる。
【符号の説明】
【０１２４】
１０：組電池、１１：単電池、２１：電流センサ、２２：昇圧回路、２３：インバータ、
２４：モータ・ジェネレータ、３０：コントローラ、３１：メモリ、
４０：監視ユニット、４１：電圧監視ＩＣ、５０：均等化回路、５１：抵抗、
５２：スイッチ、ＰＬ：正極ライン、ＮＬ：負極ライン、
ＳＭＲ１，ＳＭＲ２：システムメインリレー
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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