(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多直列接続された単電池の各々の電圧を検出する電圧検出回路と、
単電池の各々の残存容量（ＳＯＣ）を均等化する方向に、単電池毎のＳＯＣを調整するＳＯＣ調整回路と、
前記電圧検出回路が検出した単電池の各々の電圧に基づきＳＯＣばらつきを検出して、前記ＳＯＣ調整回路に調整指令を発信する制御回路を備える電池制御システムにおいて、
前記制御回路は、
前記ＳＯＣを所定の刻み幅で離散化し、
前記離散化したＳＯＣ範囲の中から、単電池若しくは多直列電池のＳＯＣの滞在確率が高いＳＯＣ範囲を検出し、
前記単電池若しくは多直列電池のＳＯＣが前記滞在確率が高いＳＯＣ範囲内にあるときに単電池の各々のＳＯＣを均等化させる調整指令を、前記滞在確率が高いＳＯＣ範囲内若しくは範囲外において、前記ＳＯＣ調整回路へ発信する
ことを特徴とする電池制御システム。
【請求項２】
多直列接続された単電池の各々の電圧を検出する電圧検出回路と、
単電池の各々のＳＯＣが略均等になるように、単電池毎にＳＯＣを調整可能なＳＯＣ調整回路と、
前記電圧検出回路が検出した単電池の各々の電圧に基づきＳＯＣばらつき度合いを検出して、前記ＳＯＣばらつき度合いから前記ＳＯＣ調整回路に調整指令を発信する制御回路を備える電池制御システムにおいて、
前記制御回路は、
前記ＳＯＣを所定の刻み幅で離散化し、
前記離散化したＳＯＣ範囲毎に、ＳＯＣが滞在する確率分布を計算し、
前記確率分布から、単電池若しくは多直列電池のＳＯＣの滞在確率が高いＳＯＣ範囲を検出し、
前記単電池若しくは多直列電池のＳＯＣが前記滞在確率が高いＳＯＣの範囲内にあるときに単電池の各々のＳＯＣを均等化させる調整指令を、前記滞在確率が高いＳＯＣ範囲内若しくは範囲外において、前記ＳＯＣ調整回路へ発信する
ことを特徴とする電池制御システム。
【請求項３】
請求項１または２において、前記制御回路は、単電池若しくは多直列電池のＳＯＣが前記滞在確率が高いＳＯＣ範囲内であり、かつ、多直列電池に出入りする電流が所定値以下である場合に、単電池の各々の電圧に基づきＳＯＣばらつきを検出することを特徴とする電池制御システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、前記制御回路は、前記離散化したＳＯＣで計算した確率分布と、前記離散化したＳＯＣ毎に用意したパラメータとを組合せ、前記離散化したＳＯＣの確率分布と前記パラメータとに基づいて、前記単電池のＳＯＣを均等化させるべきＳＯＣ範囲を決定することを特徴とする電池制御システム。
【請求項５】
請求項４において、前記パラメータは、単電池若しくは多直列電池の保存試験、若しくはサイクル試験に基づいて決定される劣化パラメータであることを特徴とする電池制御システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、前記ＳＯＣを離散化する所定の刻み幅は、単電池の寿命，ＳＯＣが推移して生じる満充電容量の個体差分のＳＯＣばらつき，システムの許容するＳＯＣばらつき度合い，または前記電圧検出回路の測定誤差から生じるＳＯＣ誤差によって決定することを特徴とする電池制御システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、前記制御回路は、前記滞在確率が高いＳＯＣ範囲を、前記制御回路の電源が切られた際に記憶し、前記制御回路を再起動した際に前記記録手段から読出すことを特徴とする電池制御システム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかにおいて、
前記制御回路は、単電池若しくは多直列電池のＳＯＣが現在のＳＯＣ調整範囲外にあり、単電池若しくは多直列電池のＳＯＣが、前記現在のＳＯＣ調整範囲に滞在した時間を越えて、他のＳＯＣ範囲に滞在したとき、前記ＳＯＣ調整範囲を、前記現在のＳＯＣ調整範囲から前記他のＳＯＣ範囲に変更することを特徴とする電池制御システム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかにおいて、
前記制御回路は、単電池若しくは多直列電池の現在のＳＯＣがＳＯＣ調整範囲外では、各単電池間のＳＯＣに差（ばらつき）を持たせ、後に前記高滞在確率ＳＯＣに入ったとき、各単電池間のＳＯＣを均等化するように均等化制御することを特徴とする電池制御システム。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかにおいて、
前記制御回路は、現在のＳＯＣ調整範囲が高く設定されており、単電池若しくは多直列電池のＳＯＣが現在のＳＯＣ調整範囲外に所定の時間を越えて滞在した場合に、前記ＳＯＣ調整範囲を低い値に変更することを特徴とする電池制御システム。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記制御回路は、多直列電池に出入りする電流が所定値以下であり、かつ、単電池若しくは多直列電池のＳＯＣが前記ＳＯＣ調整範囲より高い場合に、前記ＳＯＣ調整範囲を高い値に変更することを特徴とする電池制御システム。
【請求項１２】
請求項１において、
前記制御回路は、単電池の各々の電圧からＳＯＣばらつき度合いを検出して前記ＳＯＣ調整回路に調整指令を発信するためのＳＯＣ調整範囲を決定し、前記決定されたＳＯＣ調整範囲は制御回路の電源が切られた場合に記憶手段に記録し、制御回路が再起動された場合に、前記記録したＳＯＣ調整範囲を読出し、前記読出したＳＯＣ調整範囲に基づいて単電池の各々のＳＯＣを均等化させる調整指令を前記ＳＯＣ調整回路へ発信することを特徴とする電池制御システム。
【請求項１３】
請求項１または２において、前記制御回路は、所定の刻み幅で時間を分割し、前記刻み幅で分割した各々の時間において単電池若しくは多直列電池のＳＯＣの確率分布を計算し、前記刻み幅で分割した各々の時間で求めた確率分布から前記刻み幅で分割した各々の時間における滞在確率が高いＳＯＣ範囲を検出し、現在の多直列電池の使用条件から、最も条件が一致する前記刻み幅で分割した時間を選択し、前記単電池若しくは多直列電池のＳＯＣが前記選択した時間で求めた滞在確率が高いＳＯＣ範囲内にあるときに単電池の各々のＳＯＣを均等化させる調整指令を、前記ＳＯＣ調整回路へ発信することを特徴とする電池制御システム。
【請求項１４】
請求項１または２において、前記制御回路は、電池制御システムの動作が停止している間に、所定の間隔で自身を起動させる起動回路を備え、電池制御システムの動作が停止している間の単電池若しくは多直列電池のＳＯＣを所定の刻み幅で離散化し、前記離散化したＳＯＣに基づき確率分布を計算し、前記確率分布から単電池若しくは多直列電池のＳＯＣの滞在確率が高いＳＯＣ範囲を検出することを特徴とする電池制御システム。
【請求項１５】
多直列接続された単電池の各々の電圧を検出する電圧検出ステップと、
単電池の各々の残存容量（ＳＯＣ）を均等化する方向に、単電池毎のＳＯＣを調整するＳＯＣ調整ステップと、
前記電圧検出ステップにて検出した単電池の各々の電圧に基づきＳＯＣばらつきを検出して、前記ＳＯＣ調整ステップの起動指令を発信する制御ステップを備える電池制御システムの制御方法において、
前記ＳＯＣを所定の刻み幅で離散化する離散化ステップと、
前記離散化したＳＯＣ範囲の中から、単電池若しくは多直列電池のＳＯＣの滞在確率が高いＳＯＣ範囲を検出する高滞在確率ＳＯＣ範囲検出ステップと、
前記単電池若しくは多直列電池のＳＯＣが前記高滞在確率ＳＯＣ範囲内にあるときに単電池の各々のＳＯＣを均等化させる調整指令を、前記高滞在確率ＳＯＣ範囲内若しくは範囲外において、前記ＳＯＣ調整ステップの起動指令を発信するステップ
を備えたことを特徴とする電池制御システムの制御方法。
【請求項１６】
請求項１において、前記制御回路は、
ＳＯＣばらつきに応じて均等化実行値を求めるための前記単電池若しくは多直列電池のＳＯＣ範囲が予め設定され、
前記ＳＯＣ均等化の実行値を求めることができない状態が所定時間以上続いた場合、前記均等化実行値を求めるために予め設定したＳＯＣ範囲を変更することを特徴とする電池制御システム。
【請求項１７】
請求項１〜１４または１６のいずれかに記載の電池制御システムと、２つ以上の単電池とを備えたことを特徴とする電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウム二次電池やニッケル水素電池、鉛電池、電気二重層キャパシタなどの蓄電手段を用いた電源装置の電池制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電池等の蓄電手段を用いた電源装置、電力貯蔵装置等では、蓄電手段を最適に管理するための各種電池制御コントローラが搭載されている。電池制御コントローラが管理する蓄電手段の状態としては、どの程度まで充電されているか、あるいはどの程度放電可能な電荷量が残っているのかを示す充電状態（State of Charge：ＳＯＣ）又は残存容量や、どの程度まで劣化や弱っているのかを示す健康状態（State of Health）又は劣化度などが代表的な例である。
【０００３】
蓄電手段を直列接続も含めて構成した場合、蓄電手段には自己放電が存在し、且つ自己放電には個体差が存在するため、蓄電手段間のＳＯＣばらつき発生を考慮する必要がある。このＳＯＣばらつきが発生すると、充電時はＳＯＣが高い電池で充電が停止し、放電時はＳＯＣが低い電池で放電を制限することになり、蓄電手段の性能を最大限に発揮できなくなる恐れがある。更に、ＳＯＣによって劣化の進行に大きな違いが出る状況下では、ＳＯＣがばらついた状態を維持すると、蓄電手段間のＳＯＨばらつき発生の原因にもなる。即ち、直列接続を含んだ蓄電手段を最適に管理するためには、各蓄電手段のＳＯＣをある一定の範囲に分布させるＳＯＣの均等化が必要になる。蓄電手段のＳＯＣを均等化する場合、蓄電手段毎にＳＯＣを検出し、どの程度ＳＯＣがばらついているかを把握する必要がある。そして、ＳＯＣが高い蓄電手段については蓄電手段に並列に接続された抵抗とスイッチとで構成される均等化回路を用いて放電を行い、平均ＳＯＣ、若しくはＳＯＣが低い蓄電手段の状態に合わせる。
【０００４】
多直列電池のＳＯＣを均等化する方法としては、例えば特許文献１に開示されているように、起動時に全単電池の電圧を検出してＳＯＣに変換してＳＯＣの平均値を算出し、変換したＳＯＣと算出したＳＯＣの平均値との差が設定値を超える単電池について、ＳＯＣとＳＯＣの平均値との差分の電気量に相当するバイパス時間、対応するバイパス制御スイッチをオン状態に制御する方式が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１７８０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、蓄電手段のＳＯＣの均等化は、蓄電手段の使われ方に応じて処理が異なってくる。同じ用途の蓄電手段でも、設置場所やユーザによって使われ方が様々に異なるため、実際の蓄電手段の使われ方に応じたＳＯＣ均等化を実現することは困難であった。
【０００７】
すなわち、上記特許文献１のような全単電池のＳＯＣを検出してＳＯＣばらつきを改善する方法を採用しても、最大の利用範囲においてＳＯＣの均等化が不十分であったり、均等化制御の繰返しによる損失の増大を生じるなど、蓄電手段の使われ方に応じた適切なＳＯＣの均等化を実現することは困難であった。
【０００８】
本発明の目的は、多直列電池の使われ方に応じたＳＯＣ均等化を実現し、最大の利用範囲においてＳＯＣの均等化を図り、均等化制御の繰返しによる損失の増大を生じさせることが少ない電池制御システムおよびその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の望ましい実施態様においては、多直列電池を構成する単電池のＳＯＣを均等化する均等化回路と、前記多直列電池を管理するためのコントローラとを備えた電池制御システムにおいて、多直列電池のＳＯＣの推移から、多直列電池のＳＯＣの滞在時間を検出し、このＳＯＣを所定の刻み幅で離散化し、滞在確率が高いＳＯＣ範囲を検出し、単電池のＳＯＣが前記高滞在確率のＳＯＣ範囲内にあるときに多直列電池のＳＯＣを均等化するように、均等化制御を実行する。
【００１０】
ここで、「高滞在確率ＳＯＣ範囲内における多直列電池のＳＯＣを均等化するように均等化制御を実行する」と述べたが、これは、電池制御コントローラが逐次求めたＳＯＣが高滞在確率ＳＯＣ範囲内に在るときのみに均等化制御を実行するという意味ではない。すなわち、求めたＳＯＣが高滞在確率ＳＯＣ範囲内において蓄電手段間のＳＯＣばらつきを検知してこれを改善できる均等化の実行値を求め、高滞在確率ＳＯＣ範囲内、若しくは高滞在確率ＳＯＣ範囲外において前記均等化の実行値に基づき均等化制御を実行する。高滞在確率ＳＯＣ範囲外においては多直列電池のＳＯＣが均等とはならないものの、その後の運転によって前記高滞在確率ＳＯＣ範囲内に入った場合には、多直列電池のＳＯＣが均等化されるように均等化制御することを意味する。
【００１１】
本発明の望ましい実施態様においては、求めたＳＯＣが高滞在確率ＳＯＣ範囲内に在り、しかも、多直列電池に出入りする電流が所定値以下になった場合に均等化の実行値を求め、高滞在確率ＳＯＣ範囲内、若しくは高滞在確率ＳＯＣ範囲外において前記均等化の実行値に基づいて均等化制御を実行する。もちろん、ＳＯＣが高滞在確率ＳＯＣ範囲内に長く留まる用途では、ＳＯＣが高滞在確率ＳＯＣ範囲内に在るときに前記均等化の実行値を求めと共に、前記高滞在確率ＳＯＣ範囲内において均等化制御を実行することも可能である。
【００１２】
本発明の具体的な実施形態においては、単電池若しくは多直列電池のＳＯＣを計算し、そのＳＯＣ推移から多直列電池のＳＯＣの滞在時間を検出する。単電池若しくは多直列電池のＳＯＣ滞在時間として最も確率が高いＳＯＣ範囲（高滞在確率ＳＯＣ範囲）において、多直列電池に出入りする電流が所定値以下になったとき、各単電池のＳＯＣばらつき度合いを検出し、これを改善できるＳＯＣ均等化制御を実行する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の望ましい実施態様によれば、多直列電池の使われ方に応じて、損失少なく、最も使用されるＳＯＣ範囲において、適切にＳＯＣ均等化制御を実現できる電池制御システムまたはその制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例による電池システムの全体構成ブロック図である。
【図２】本発明の一実施例による電池モジュールとバッテリコントローラの通信形態を説明するためのブロック図である。
【図３】本発明の一実施例による電池モジュールに内蔵するモジュール制御回路を説明するためのブロック図である。
【図４】本発明の一実施例による電池モデルの説明図である。
【図５】本発明の一実施例で採用できる電池のＯＣＶとＳＯＣの関係特性図である。
【図６】本発明の一実施例で採用できるバッテリコントローラが行うＳＯＣ均等化制御の処理フローである。
【図７】本発明の一実施例で採用できるＳＯＣ均等化制御のイメージ図である。
【図８】本発明の一実施例によるＳＯＣ均等化制御を説明するためのＳＯＣ変化のイメージ図である。
【図９】本発明の実施例におけるＳＯＣ推移から求めたＳＯＣ滞在時間の考え方の説明図である。
【図１０】本発明の実施例におけるＳＯＣ推移から求めたＳＯＣ滞在時間の他の例の説明図である。
【図１１】本発明の実施例１におけるバッテリコントローラの動作を説明するための処理フローである。
【図１２】本発明の実施例１におけるバッテリコントローラが行うＳＯＣ均等化制御の効果を示す図である。
【図１３】本発明の実施例２におけるバッテリコントローラの動作を説明するための処理フローである。
【図１４】本発明の実施例２におけるバッテリコントローラが行うＳＯＣ均等化制御の効果を示す図である。
【図１５】本発明の実施例３におけるバッテリコントローラの動作の一部を説明するための処理フローである。
【図１６】本発明の実施例３におけるバッテリコントローラの動作を説明するための処理フローである。
【図１７】本発明の実施例３におけるバッテリコントローラが行うＳＯＣ均等化制御の効果を示す図である。
【図１８】本発明の実施例４におけるバッテリコントローラが行うＳＯＣ均等化制御の処理内容を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１５】
図１に、本発明における電池システムの全体構成を示す。複数の単電池で構成されるバッテリモジュール１０１と、バッテリモジュール１０１に出入りする電流を検出する電流検出手段１０２と、１つ以上のバッテリモジュール１０１の両端子間の電圧を検出する電圧検出手段１０３と、少なくともバッテリモジュール１０１からの情報と電流検出手段１０２が検出した電流値と電圧検出手段１０３が検出した電圧値とに基づいて処理を行うバッテリコントローラ１０４と、１つ以上のバッテリモジュール１０１を接続若しくは切り離し可能なスイッチ手段１０５と、スイッチ手段１０５を介して１つ以上のバッテリモジュール１０１を並列接続したシステム全体を管理するバッテリシステムコントローラ１０６とで構成されている。バッテリシステムコントローラ１０６はバッテリコントローラ１０４を介して全てのバッテリモジュール１０１の情報を収集し、電池システムの外部へ情報を発信する。又、電池システム外部からの情報に基づくか、若しくはバッテリシステムコントローラ１０６自身が判断して、各バッテリコントローラ１０４に指令を発信することも可能である。
【００１６】
図２に、本発明におけるバッテリモジュール１０１の詳細構成と、バッテリコントローラ１０４との通信形態を示す。バッテリモジュール１０１は１つ以上の単電池２０１とモジュール制御回路２０２とで構成されている。尚、ここでは単電池２０１を２つ直列接続し、これに１つのモジュール制御回路２０２を設置することでバッテリモジュール１０１を構成している。前記バッテリモジュール１０１は更に直列接続して高電圧化し、この１つ以上のバッテリモジュール１０１全体をバッテリコントローラ１０４が管理する。
【００１７】
バッテリモジュール１０１に内蔵される単電池２０１は、電気を蓄え放電可能な蓄電デバイスである。鉛蓄電池、電気二重層キャパシタ、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などが代表的な例である。本実施例では単電池２０１を２つ直列接続しているが、更に直列数を増やして高電圧化しても良い。又、バッテリモジュール１０１単位の直列数も１つ以上であれば良く、高電圧化したい場合は所望の電圧が得られるまでバッテリモジュール１０１を直列接続することができる。
【００１８】
本実施例におけるバッテリコントローラ１０４と、モジュール制御回路２０２ａ及び２０２ｂとの通信形態について説明する。バッテリコントローラ１０４とモジュール制御回路２０２ａ及び２０２ｂとは、信号通信線によりループ状に接続されている。ここでは、モジュール制御回路２０２の受信信号通信線を２０３ａ、送信信号通信線を２０３ｂとして説明する。このループ接続は、デイジーチェーン接続あるいは数珠繋ぎ接続もしくは芋づる式接続と呼ぶ場合もある。本実施例では上記接続及び信号の送受信形態を採っているが、バッテリコントローラ１０４と１つ以上のモジュール制御回路２０２とを接続して信号の送受信を実現できれば、他の接続形態を採用することも可能である。
【００１９】
バッテリコントローラ１０４が送信した信号はモジュール制御回路２０２ａに入力され、モジュール制御回路２０２ａの出力はモジュール制御回路２０２ｂに入力され、最下位のモジュール制御回路２０２ｂの出力はバッテリコントローラ１０４へと伝送される。尚、バッテリコントローラ１０４とモジュール制御回路２０２との間は絶縁素子２０４を介して信号の送受信が行われており、モジュール制御回路２０２間においても絶縁素子２０４を介することで信号の送受信が行われる。尚、システムの構成に応じては前記絶縁素子２０４を削除することも可能である。更に、本実施例ではモジュール制御回路２０２に絶縁素子２０４を実装しているが、モジュール制御回路２０２とは異なる別の基板を設けることで絶縁素子２０４を設置しても良いものである。
【００２０】
図３を用いて、モジュール制御回路２０２の詳細を説明する。モジュール制御回路２０２は、１つの単電池２０１に対して並列接続される抵抗３０１と、集積回路３０２とを備える（絶縁素子２０４は省略）。集積回路３０２は、スイッチ３０３と単電池２０１の電圧を検出するための電圧検出回路３０４と集積回路３０２の全体を制御するための制御回路３０５と外部と信号の送受信を行う信号入出力回路３０６とで構成されている。
【００２１】
抵抗３０１とスイッチ３０３は、多直列接続された単電池２０１間のＳＯＣ若しくは電圧ばらつきを均等化するために使用される。単電池２０１の電圧を電圧検出回路３０４が検出し、この結果からＳＯＣ若しくは電圧が高いと判断された単電池２０１に該当するスイッチ３０３をオンにすることで、ＳＯＣ若しくは電圧が高い単電池２０１が蓄えたエネルギーが抵抗３０１で消費される。結果として、複数単電池２０１間のＳＯＣ若しくは電圧を均等化することができる。複数単電池２０１間のＳＯＣ若しくは電圧均等化のための詳細な処理内容については後述する。
【００２２】
集積回路３０２にはそれぞれ固有のアドレスが設定されており、バッテリコントローラ１０４は、指令を出したい集積回路３０２のアドレスを含めた指令信号を発信することで、集積回路３０２毎に処理を行わせることができる。例えば、ある集積回路３０２が管理する単電池２０１のみ電圧を取得したい場合、バッテリコントローラ１０４が電圧取得対象となる単電池２０１を管理する集積回路３０２のアドレスを含めて電圧取得指令を発信する。こうすれば、前記アドレスを持つ集積回路３０２の単電池２０１の電圧取得結果が集積回路３０２間の通信線３０７を経由し、最終的には、モジュール制御回路２０２間を経由することで、バッテリコントローラ１０４に送信される。前述したスイッチ３０３の操作による単電池２０１の抵抗３０１を用いたエネルギー消費に関しても、同様の処理を行うことが可能である。バッテリコントローラ１０４は、ＳＯＣ若しくは電圧が高いと判断した単電池２０１を管理する集積回路３０２のアドレスを含めた均等化指令信号を発信する。これにより、均等化対象となる単電池２０１を管理する集積回路３０２に内蔵されるスイッチ３０３のみをオン状態にすることができる。
【００２３】
本実施例では、１つの単電池２０１に対して１つの集積回路３０２を備える構成とし、これを基本単位として２つ設けることで、２つの単電池２０１を管理するモジュール制御回路２０２を構築する場合について述べた。本発明はこれに限定されず、複数の単電池２０１に対して一つの集積回路３０２を設けることも可能である。例えば、２つの単電池２０１に対して集積回路３０２を１つ備える構成とした場合、２つの単電池２０１を管理するモジュール制御回路２０２は集積回路３０２を１つ搭載することになる。複数の単電池２０１を１つの集積回路３０２で管理する場合は、集積回路３０２には管理する単電池２０１の数だけスイッチ３０３を内蔵させ、電圧検出回路３０４も管理する単電池２０１の数だけ内蔵させる。あるいは、電圧の検出対象とする単電池２０１を順次切り替えることで、１つの電圧検出回路３０４で全ての単電池２０１の電圧を検出する。モジュール制御回路２０２によって管理対象とする全ての単電池２０１の電圧を検出でき、単電池２０１の電圧若しくはＳＯＣを個別に調整することで、ＳＯＣ若しくは電圧を均等化できれば、集積回路３０２やモジュール制御回路２０２は如何なる構成であっても構わない。
【００２４】
バッテリコントローラ１０４は、前記集積回路３０２をメインに構成されるモジュール制御回路２０２からの情報や、電流検出手段１０２が取得したバッテリモジュール１０１に出入りする電流値、電圧検出手段１０３が取得した１つ以上のバッテリモジュール１０１の電圧値に基づいて、単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１の状態検知を行う。単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１の状態とは、ＳＯＣやＳＯＨ、入出力可能な電流や電力、単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１の異常状態などである。以下に、バッテリコントローラ１０４が行うＳＯＣの検出方法の詳細を説明する。
【００２５】
図４は、単電池２０１の等価回路を示す回路図である。図４において、４０１は起電力（ＯＣＶ）、４０２は内部抵抗（Ｒ）、４０３はインピーダンス（Ｚ）、４０４はキャパシタンス成分（Ｃ）である。インピーダンス４０３とキャパシタンス成分４０４の並列接続対と内部抵抗４０２、起電力４０１の直列接続で表されている。単電池２０１に電流Ｉを印加すると、単電池２０１の端子間電圧（ＣＣＶ）は（式１）で表される。
【００２６】
ＣＣＶ＝ＯＣＶ＋ＩＲ＋Ｖｐ………………………………………（式１）
ここで、Ｖｐは分極電圧であり、ＺとＣの並列接続対の電圧に相当する。
【００２７】
ＯＣＶはＳＯＣ（充電状態）の演算に用いられるが、単電池２０１が充放電されている状況では、ＯＣＶを直接測定することが不可能である。このため、（式２）の様にＣＣＶからＩＲドロップとＶｐを差し引いてＯＣＶが算出される。
【００２８】
ＯＣＶ＝ＣＣＶ−ＩＲ−Ｖｐ………………………………………（式２）
ＲとＶｐはバッテリコントローラに予め格納しておくか、リアルタイムに求める単電池２０１の特性情報である。単電池２０１のＳＯＣや温度、ＳＯＨなどに応じて異なる値を持つため、ＳＯＣや温度、ＳＯＨなどに応じて前記特性情報をテーブル若しくは関数として実装すれば、精度の良いＯＣＶを得ることができる。前記特性情報を温度に応じて使い分ける場合、単電池２０１の温度を検出するための温度検出手段が必要である（図示せず）。
【００２９】
電流値Ｉは電流検出手段１０２、ＣＣＶは集積回路３０２内の電圧検出回路３０４で取得できる。ＣＣＶとＩとＲとＶｐを用いて（式２）でＯＣＶが算出されると、図５に示すように、バッテリコントローラ１０４内に予め記憶しておいたＯＣＶとＳＯＣの関係を用いることによって、単電池２０１のＳＯＣ（ＳＯＣｖ）を検出することができる。
【００３０】
前述の等価回路を用いたＳＯＣ検出は単電池２０１について述べたが、バッテリモジュール１０１を対象とすることも可能である。この場合、集積回路３０２内の電圧検出回路３０４による単電池２０１毎の電圧取得結果の合計値、若しくは電圧検出手段１０３による電圧取得結果をＣＣＶとして用いることになる。ＲやＶｐ、ＯＣＶとＳＯＣの関係などの特性情報は、バッテリモジュール１０１単位の値を用いる。又、前述した演算で用いるパラメータは、バッテリモジュール１０１を構成する単電池２０１の数で除算して平均化し、平均的な単電池２０１のＳＯＣとして管理しても良いものである。
【００３１】
前述した等価回路に基づくＳＯＣ（ＳＯＣｖ）に代えて、（式３）のＳＯＣｉを用いることもできる。ここで、ＳＯＣ０は演算開始時のＳＯＣ、Ｉは電流検出手段１０２が検出した電流値、Ｑｍａｘは単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１の満充電時の容量である。
【００３２】
ＳＯＣｉ＝ＳＯＣ０＋１００×∫Ｉｄｔ／Ｑｍａｘ………………（式３）
更に、（式４）に示すように、（式２）を用いた等価回路に基づくＳＯＣｖと、（式３）を用いた電流積分に基づくＳＯＣｉとを以下の式で組合わせた結果をＳＯＣ最終値としても良い（Ｗは重み係数）。（式４）を用いる場合、（式３）のＳＯＣｉを求めるために使用するＳＯＣ０は、（式４）のＳＯＣｃの前回の演算結果を用いても良いものである。
【００３３】
ＳＯＣｃ＝Ｗ×ＳＯＣｖ＋（１−Ｗ）×ＳＯＣｉ………………………（式４）
以上、バッテリコントローラ１０４が行う単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１のＳＯＣ検出方法について述べたが、単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１のＳＯＣが検出できるのであれば、前述したＳＯＣ検出方法以外の方法を採用することもできる。更には、単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１を充放電していない状況下では、単純に単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１の電圧を検出した結果をＯＣＶとして、図５のＯＣＶとＳＯＣとの関係から容易にＳＯＣを得ることが可能である。
【００３４】
図６の動作フローを用いて、バッテリコントローラ１０４が行うＳＯＣ均等化処理について説明する。バッテリコントローラ１０４は、各モジュール制御回路２０２に指令を発信し、モジュール制御回路２０２は取得した各単電池２０１の電圧をバッテリコントローラ１０４に送信する。バッテリコントローラ１０４は、図５の関係を用いて、取得した各単電池２０１の電圧をＳＯＣに変換する（処理６０１）。前述したように、単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１を充放電していない状況下では、単純に単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１の電圧を検出した結果をＯＣＶとできるため、ここでは電流が所定以下の条件で取得した単電池２０１の電圧を扱っている。
【００３５】
電流が所定以下となる条件は、バッテリモジュール１０１の使用前や使用後、若しくはスイッチ手段１０５がオープン状態の場合があげられる。スイッチ手段１０５を一部オープンにする場合は、オープン状態となっているバッテリコントローラ１０４のみが、管理対象とするバッテリモジュール１０１を構成する各単電池２０１の電圧をＯＣＶとして扱いＳＯＣに変換する。各バッテリモジュール１０１に出入りする電流が微弱であり、各電流検出手段１０２で検出した電流値が予め定めた閾値より小さい場合にバッテリモジュール１０１を構成する各単電池２０１の電圧をＯＣＶとして扱いＳＯＣに変換しても良い。
【００３６】
続いて、バッテリコントローラ１０４は、取得した各単電池２０１のＳＯＣから最低ＳＯＣを検出し、この最低ＳＯＣをＳＯＣ均等化の目標ＳＯＣとして決定する（処理６０２）。そして、バッテリコントローラ１０４は前記最低ＳＯＣを基準とした場合の、各単電池２０１の最低ＳＯＣとの外れ度合いを計算する。例えば、図２の単電池２０１ｂが最低ＳＯＣの場合、以下の式でその他の単電池２０１の最低ＳＯＣからの外れ度合い（ΔＳＯＣ）を計算する。単電池２０１ｂについては、同じものを引き算することになるため、最低ＳＯＣからの外れ度合いΔＳＯＣは当然ながら、０になる。
【００３７】
単電池２０１ａのΔＳＯＣ＝単電池２０１ａのＳＯＣ−単電池２０１ｂのＳＯＣ
単電池２０１ｃのΔＳＯＣ＝単電池２０１ｃのＳＯＣ−単電池２０１ｂのＳＯＣ
単電池２０１ｄのΔＳＯＣ＝単電池２０１ｄのＳＯＣ−単電池２０１ｂのＳＯＣ
バッテリコントローラ１０４は、モジュール制御回路２０２に実装される抵抗３０１によって各単電池２０１のΔＳＯＣを消費させ、最低ＳＯＣ（例では単電池２０１ｂのＳＯＣ）に合わせる制御を行う。言い換えると、バッテリコントローラ１０４は、単電池２０１と抵抗３０１とを並列に接続するためのスイッチ３０３を、ΔＳＯＣを消費できる時間だけオン状態とする。
【００３８】
バッテリコントローラ１０４は、上記計算式により各単電池２０１のΔＳＯＣを求め、ΔＳＯＣを抵抗３０１におけるエネルギー消費で解消可能なスイッチ３０３のオン時間を求め、これを各単電池２０１におけるＳＯＣ均等化の実行値とする（処理６０３）。バッテリコントローラ１０４は、求めた各単電池２０１に対応するスイッチ３０３の必要オン時間が求まると、モジュール制御回路２０２に均等化指令を発信して各単電池２０１のＳＯＣを単電池２０１ｂに合わせるＳＯＣ均等化の実行を開始する（処理６０４）。
【００３９】
図７に、バッテリコントローラ１０４が行うＳＯＣ均等化前と均等化後の各単電池２０１のＳＯＣを示す。最低ＳＯＣである単電池２０１ｂのＳＯＣに、他の単電池２０１のＳＯＣを低下させることで均等化を実施している。これにより、単電池２０１間の自己放電の個体差、モジュール制御回路２０２の消費電流、暗電流の個体差などにより発生するＳＯＣばらつきを改善し、複数の単電池２０１により構成されるバッテリモジュール１０１を最適に使用できる。前記スイッチ手段１０５をオープン若しくはバッテリモジュール１０１に出入りする電流が微弱であった最低ＳＯＣを中心に、単電池２０１のＳＯＣは略均等となる。電圧検出回路３０４で単電池２０１の電圧を検出した結果には測定誤差が含まれるため、前述した単電池２０１の各ＳＯＣにもその分、ＳＯＣ誤差として影響が現れる。結果として、前記スイッチ手段１０５をオープン若しくはバッテリモジュール１０１に出入りする電流が微弱であった際の最低ＳＯＣを中心に他の単電池２０１のＳＯＣを完全に合わせると、電圧検出回路３０４の測定誤差分のＳＯＣ誤差内で単電池２０１の均等化を実現することができる。言い換えると、最低ＳＯＣを中心に真の単電池２０１のＳＯＣは電圧検出回路３０４の測定誤差から生じるＳＯＣ誤差内に分布させることができる。若しくは単電池２０１間に発生させても寿命に個体差が生じさせない範囲のマージンを採用し、これを超える分だけＳＯＣの均等化を実施することもできる。
【００４０】
図８は、従来のＳＯＣ均等化制御の課題を説明するための図である。
【００４１】
先に述べた、ＳＯＣばらつき（ΔＳＯＣ）を検出してこれを改善するための均等化の実行値（スイッチ３０３のオン時間）を求めたＳＯＣを、ここでは、「均等化判断ＳＯＣ」と称する。この均等化判断ＳＯＣで求めた均等化の実行値に基づいた均等化制御の、比較結果を示している。
【００４２】
説明を簡単にするために、単電池２０１ａ（満充電容量小）と単電池２０１ｂ（満充電容量大）を２直列接続した構成を用いた。又、均等化判断ＳＯＣが（ａ）高い、（ｂ）中間、（ｃ）低い場合の、定電流放電時における時間に応じたＳＯＣ変化を例に示した。
【００４３】
図８（ａ）は、均等化判断ＳＯＣが８０％の場合を例としている。即ち、ＳＯＣが８０％のときに均等化実行値を求め、これに基づき均等化制御を実行している（ＳＯＣ８０％で図６の処理を実行）。均等化制御の結果、ＳＯＣ８０％で最もＳＯＣが均等化されるものの、２つの単電池２０１間で存在する満充電容量の個体差のために、定電流放電でＳＯＣ８０％から離れると、ＳＯＣばらつきが生じてしまう（満充電容量小はＳＯＣ変化が大、満充電容量大はＳＯＣ変化が小）。図８（ｂ）や（ｃ）においても同様に、均等化判断ＳＯＣでは両ＳＯＣが一致し、満充電容量の個体差のために、均等化判断ＳＯＣから離れるとＳＯＣばらつきが生じる（両ＳＯＣが一致すると述べているが、実際は、前述した電圧検出回路３０４の測定誤差分のＳＯＣ誤差内で単電池２０１のＳＯＣが分布するようになる）。
【００４４】
例えば、図８（ａ）の時点Ｔ１のＳＯＣ付近で図６の処理を適用すると、単電池２０１ｂのＳＯＣ（点ｂ）を単電池２０１ａのＳＯＣ（点ａ）に一致させるための、均等化実行値が求められる。これに基づき均等化制御を行うと、単電池２０１ｂのＳＯＣが低下して時点Ｔ１のＳＯＣ付近で単電池２０１ａのＳＯＣと一致し、これと共に、過去の均等化判断ＳＯＣであるＳＯＣ８０％まで充電された場合は、両単電池２０１間でＳＯＣばらつきが生じる（図８（ｃ）と同様の結果）。更にＳＯＣ８０％で均等化実行値を求めて均等化制御を行うと、再びＳＯＣ８０％で両ＳＯＣが一致して時点Ｔ１のＳＯＣ付近においてＳＯＣばらつきが生じる。均等化制御はＳＯＣが高い単電池２０１のエネルギーを抵抗３０１で消費することで実現しているため、上記の均等化判断ＳＯＣの変更に伴う均等化制御が繰り返し行われると、エネルギーの損失が増大してしまう。
【００４５】
ＳＯＣの均等化制御を最適に実施するためには、ＳＯＣ０〜１００％の間において、如何なるＳＯＣ範囲で均等化判断を行い、ＳＯＣ均等化を実行するかが重要となる。
【００４６】
そこで、本実施例におけるバッテリコントローラ１０４は、単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１のＳＯＣ推移を監視する機能を備える。単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１の使われ方に応じて均等化判断ＳＯＣを決定し、単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１の使われ方に応じて最適にＳＯＣ均等化を実行する。
【００４７】
図９に、一例として、本発明におけるバッテリコントローラ１０４のＳＯＣ推移の監視方法の説明図を示す。バッテリコントローラ１０４は、バッテリモジュール１０１のＳＯＣ推移（図９の（ａ））を監視し、バッテリモジュール１０１の使われ方の特徴をＳＯＣ滞在時間として抽出する（図９（ｂ））。具体的には、バッテリモジュール１０１のＳＯＣを１％、５％、１０％などと分解能を落として表現し、例えば、１０％刻みとした場合はＳＯＣ４０−５０％の間や、ＳＯＣ５０−６０％の間など、それぞれの範囲においてカウンタを設け、ＳＯＣがＳＯＣ４０−５０％の間に入って所定の時間が経過した場合はＳＯＣ４０−５０％用のカウンタをインクリメントする。又、充電に伴いＳＯＣが増加し、ＳＯＣ５０−６０％の範囲に入って所定の時間が経過した場合はＳＯＣ５０−６０％用のカウンタをインクリメントする。逆に、放電することでＳＯＣが低下し、ＳＯＣ３０−４０％の範囲にＳＯＣが入った場合はＳＯＣ３０−４０％用のカウンタをインクリメントし、前述した時間に応じたＳＯＣ推移からのＳＯＣ滞在時間の抽出処理を繰り返し行う。１０％刻み毎に設けたカウンタの値を用いることで、図９（ｂ）に示すような、横軸ＳＯＣと縦軸ＳＯＣ滞在時間としたヒストグラムを作成することができる。尚、ＳＯＣ推移の監視で用いる刻みを前述では１０％としたが、これは予め初期値として設定した均等化判断ＳＯＣの範囲幅と一致させておいても良いものである。例えば、バッテリコントローラ１０４に予め初期値として設定される均等化判断ＳＯＣが、４０−６０％や５０−７０％など、ＳＯＣの幅として２０％の場合は前記ＳＯＣ滞在時間の監視幅も自動的に２０％とすることができる。若しくは、前記ＳＯＣ推移の監視で用いる刻み幅は、ＳＯＣ均等化を行った後に前記刻み幅分だけＳＯＣが変化した場合に発生する単電池２０１の満充電容量の個体差分のＳＯＣばらつき度合いから決定することができる。更には、前記刻み幅分だけＳＯＣがばらついた場合の、単電池２０１の寿命への影響なども考慮して決定すると良い。電池システムとして許容される単電池２０１のＳＯＣばらつき度合いに基づいて決定することも可能である。その他、電圧検出回路３０４の電圧測定精度、これに基づくＳＯＣ検出精度なども、前記刻み幅を決定する際に考慮に入れると良い。前述ではヒストグラムの作成を例にしたが、確率分布を計算する方法を採用することもできる。
【００４８】
前述ではバッテリモジュール１０１のＳＯＣ推移の監視方法について述べたが、単電池２０１毎に逐次ＳＯＣを演算して更新している場合は、前述した処理を単電池２０１毎に実行し、単電池２０１毎に図９の使われ方の特徴を抽出しても良い。最終的には、単電池２０１毎に作成したＳＯＣ範囲に応じた滞在時間を、全単電池２０１分で合計することで最終的な使われ方の特徴とする。
【００４９】
バッテリコントローラ１０４は、前述した方法によって作成した各ＳＯＣ範囲におけるＳＯＣ滞在時間のヒストグラムを確認し、単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１の最も滞在したＳＯＣ（長期滞在ＳＯＣ）を、均等化判断ＳＯＣとして決定する。図９（ｂ）では、均等化判断ＳＯＣは、７０−８０％にある。
【００５０】
尚、前述したＳＯＣ滞在時間を現すヒストグラムに対して、単電池２０１の特性によって決定されるＳＯＣに応じた劣化の影響を反映することも可能である。例えば、ＳＯＣが高いと劣化が加速する場合では、各ＳＯＣ範囲に応じて劣化の影響を示す重みパラメータを用意し、前記重みパラメータはＳＯＣが高くなるに従って大きな値を持つ。前述した各ＳＯＣ範囲毎の時間と、各ＳＯＣ範囲毎に用意した劣化の影響を示す重み値とを乗算した結果から、最も大きくなった値を均等化判断ＳＯＣとすることもできる。図９（ｃ）では、この重みによって、均等化判断ＳＯＣが８０−９０％に移動している。
【００５１】
前述したＳＯＣ範囲毎の劣化を考慮した重み係数は、単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１の保存試験やサイクル試験結果などを参照して決定すれば良い。
【００５２】
尚、図１０に示すように、ＳＯＣ滞在時間を現すヒストグラムにピークが２つ存在する場合は、劣化に影響する方のＳＯＣを採用する。例えば、ＳＯＣが高いと劣化が加速する場合は単純にＳＯＣが高い方を均等化判断ＳＯＣとする。若しくは、前述した劣化を考慮したＳＯＣに応じた重み係数を乗算した結果から均等化判断ＳＯＣを決定しても良い。
【００５３】
以上のバッテリコントローラ１０４の処理によって、単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１の最長滞在ＳＯＣ、更には劣化の影響を考慮したパラメータを反映したＳＯＣを均等化判断ＳＯＣとし、この均等化判断ＳＯＣの状態にあるときに、各単電池２０１のＳＯＣが一致するように、ＳＯＣ均等化の実行値を求めて均等化制御を実行する。
【００５４】
前述した均等化判断ＳＯＣを決定する前のバッテリコントローラ１０４には、均等化判断ＳＯＣの初期値が予め設定されておいても良いものである。前述した処理によって均等化判断ＳＯＣの決定が行われると、均等化判断ＳＯＣの初期値を上書きし、新たな均等化判断ＳＯＣが採用され、ＳＯＣ均等化制御に用いられる。例えば、均等化判断ＳＯＣがある低い値に初期設定され、前述した処理によってそれよりも高い均等化判断ＳＯＣが求められた場合は、前記高い均等化判断ＳＯＣが上書きされ、以降、前記高い値の均等化判断ＳＯＣが用いられる。同様に、初期設定される高い均等化判断ＳＯＣも、前述した処理によって低い均等化判断ＳＯＣが得られた場合は、低い均等化判断ＳＯＣで上書きされて、それ以降、上書きされた低い均等化判断ＳＯＣが用いられる。
【００５５】
本実施例によれば、バッテリモジュール１０１を構成する複数単電池２０１を、図９（ｂ）に例示する７０−８０％の最長滞在ＳＯＣ、更には、劣化の影響を考慮したパラメータを反映して修正を加えた図９（ｃ）に例示する８０−９０％の均等化制御ＳＯＣにおいて、最もＳＯＣばらつきを低減させるＳＯＣ均等化制御を実現できる。このため、バッテリモジュール１０１使用中における複数単電池２０１間の劣化のばらつきをも低減させることができる。
【００５６】
結果として、バッテリモジュール１０１の使い方に応じて最適に均等化判断ＳＯＣを決定し、バッテリモジュール１０１の使い方に応じたＳＯＣ均等化制御を実現することができる。
【００５７】
図１１は、本発明の望ましい実施例１によるＳＯＣ均等化制御の処理フローである。
【００５８】
前述したように、単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１のＳＯＣが均等化判断ＳＯＣに入った場合にＳＯＣ均等化の実行値を求め、これに基づきＳＯＣ均等化制御を実行する。この実施例１によるＳＯＣ均等化制御の処理をまとめたバッテリコントローラ１０４のＳＯＣ均等化の処理内容を、図１１を用いて説明する。
【００５９】
バッテリコントローラ１０４は、前述した処理により、単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１のＳＯＣ推移を監視し、最長期滞在ＳＯＣ、若しくは、最長期滞在ＳＯＣに劣化パラメータを反映して修正した結果を「均等化判断ＳＯＣ」として決定する。そして、それ以降の単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１のＳＯＣを監視し、単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１のＳＯＣが均等化判断ＳＯＣになった場合は次のステップに進む（処理１１０１）。
【００６０】
ここで、均等化判断ＳＯＣになったか否かの判定方法としては、例えば、ＳＯＣ４０−５０％の範囲で最長のＳＯＣ滞在時間がカウントされ、均等化判断ＳＯＣが４０−５０％ＳＯＣとなった場合は、バッテリモジュール１０１のＳＯＣが、４０―５０％の範囲内にあるときに、均等化判断ＳＯＣの状態にあると判定する。均等化判断ＳＯＣになったと判定する方法は前記には限定されず、例えば、ＳＯＣ４０−５０％の範囲で最長ＳＯＣ滞在時間がカウントされた場合は、バッテリモジュール１０１のＳＯＣ範囲の外側に５％マージンを加えて、３５−５５％の範囲内を「均等化判断ＳＯＣ」と決定するなどの調整をしても良く、逆に、判定できる範囲内で４０−５０％よりも内側に判定閾値を設けても良い。
【００６１】
また、各単電池２０１のＳＯＣにバラツキがあるので、そのうちの最低ＳＯＣが均等化判断ＳＯＣになったときや、平均ＳＯＣが均等化判断ＳＯＣになったときに均等化判断ＳＯＣの状態にあると判定しても良い。均等化判断ＳＯＣとなっている単電池２０１の数が、所定の閾値以上の場合のときを、均等化判断ＳＯＣの状態にあると判定する方法も採用できる。
【００６２】
バッテリコントローラ１０４は、単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１のＳＯＣが均等化判断ＳＯＣとなっており、バッテリモジュール１０１に出入りする電流が所定値以下の場合、バッテリモジュール１０１を構成する各単電池２０１の電圧はＯＣＶとみなせると判断し、ＳＯＣ均等化を行う処理を開始するために次のステップに進む（処理１１０２）。
【００６３】
バッテリコントローラ１０４は各単電池２０１の電圧を取得し、前述したように各電圧をＳＯＣへと変換する（処理１１０３）。その後に、最低ＳＯＣを検出して目標ＳＯＣとし、各単電池２０１のＳＯＣを最低ＳＯＣまで低減できるだけの均等化実行値（スイッチ３０３のオンによる放電時間）を算出し（処理１１０４）、算出した均等化実行値に基づき、ＳＯＣ均等化制御を実行する。
【００６４】
尚、前述した均等化判断ＳＯＣを決めるためのＳＯＣ滞在時間のカウントは、所定の時間までと上限時間を設定して行い、定められた時間が経過した場合は全てクリアして再度カウントを開始して均等化判断ＳＯＣを決定し直しても良い。若しくは、古いカウント情報を削除しながら新しいカウント情報を順次追加していく方法で均等化判断ＳＯＣを更新する方法でも実施可能である。又、バッテリコントローラ１０４の動作中に均等化判断ＳＯＣを求めて更新しても良い。さらに、バッテリコントローラ１０４の動作中に均等化判断ＳＯＣを求め、バッテリコントローラ１０４の電源が切られた場合に前記均等化判断ＳＯＣをバッテリコントローラ１０４に実装しているメモリか、若しくは外部のメモリに記録し、次回バッテリコントローラ１０４起動時に、前記記録した均等化判断ＳＯＣをメモリから読み出して均等化判断ＳＯＣを更新する方法も採用可能である。
【００６５】
バッテリコントローラ１０４は、均等化判断ＳＯＣにおいて、単電池２０１のΔＳＯＣを検出して均等化実行値（スイッチ３０３のオン時間）を求め、これに基づくＳＯＣ均等化を実行する。しかし、バッテリコントローラ１０４が動作してからの時間、ＳＯＣ均等化を実行してから所定時間が経過した場合、若しくは均等化が終了してから所定時間が経過した場合は、再度、均等化判断ＳＯＣにおいて各単電池２０１のΔＳＯＣを検出し、均等化の実行値を求め直して均等化を実行しても良い。若しくは、定期的に均等化判断ＳＯＣで各単電池２０１のＳＯＣを監視し、均等化実行値を求め直す方法も採用することができる。又、均等化判断ＳＯＣの状態となり、バッテリモジュール１０１に出入りする電流が所定値以下となった場合は、毎回、各単電池２０１のΔＳＯＣを検出して均等化の実行値を求め直すことも可能である。均等化判断ＳＯＣでのΔＳＯＣを複数蓄えて平均化することで、均等化判断ＳＯＣにおける統計的なΔＳＯＣの特徴を抽出する方法を採用しても良い。このようにすることで、バッテリモジュール１０１を長期的に使用する場合に、時間と共に新たに発生するＳＯＣばらつきに逐次対応でき、常に、均等化判断ＳＯＣにおいて、各単電池２０１のＳＯＣを一致させるＳＯＣ均等化制御を実現できる。
【００６６】
図１２は、本実施例におけるバッテリコントローラ１０４を用いた場合の時間の経過に応じたＳＯＣ変化の様子を示す。ここでは説明を簡略化するために、単電池２０１ａ（満充電容量小）と単電池２０１ｂ（満充電容量大）の２つを直列接続した場合を示した。図１２では、まず、２つの単電池２０１は低ＳＯＣの状態で所定の時間（Ｔ０−Ｔ１）滞在している。２つの単電池２０１のＳＯＣは、低ＳＯＣを均等化判断ＳＯＣとして均等化済みとする。その後、Ｔ１−Ｔ２間において、直列接続された２つの単電池２０１が充電されて高ＳＯＣ状態となり、容量の個体差により単電池２０１ｂと比較して単電池２０１ａの方がより大きいＳＯＣ値まで到達する場合を例に挙げた。
【００６７】
バッテリコントローラ１０４は、ＳＯＣ推移を監視し、前述した処理で高ＳＯＣでの滞在が長いことを時点Ｔ３で検知し、すなわち、最長滞在ＳＯＣがそれまでよりも高いＳＯＣ範囲になったとすると、均等化判断ＳＯＣを高ＳＯＣへと変更する。そして、高ＳＯＣにて複数の単電池２０１中の最低ＳＯＣを検出し、これを目標として前述の通り均等化実行値を求め、高ＳＯＣでのＳＯＣ均等化制御を開始する。
【００６８】
このように、ＳＯＣ推移の特徴を、ＳＯＣの滞在時間として抽出することで、バッテリモジュール１０１の使われ方に応じたＳＯＣ均等化を実施できる。
【００６９】
以上より、本実施例では、バッテリコントローラ１０４が行うバッテリモジュール１０１のＳＯＣ推移の監視結果に基づいた均等化判断ＳＯＣの決定、並びにＳＯＣ均等化制御により、バッテリモジュール１０１の使用方法に応じたＳＯＣ均等化制御を、バッテリモジュール１０１の使用中に決定することができる。最長滞在ＳＯＣまたは、最長滞在ＳＯＣに劣化の影響が大きい条件を考慮した修正を加えて均等化判断ＳＯＣを決定し、この均等化判断ＳＯＣ付近で各単電池２０１のＳＯＣを均等化させることができる。このため、複数の単電池２０１で構成されるバッテリモジュール１０１を最適に使用できるようになり、バッテリモジュール１０１使用中における各単電池２０１の劣化のばらつき発生をも軽減することができる。結果として、単電池２０１の特性とバッテリモジュール１０１の使われ方に柔軟に対応できるバッテリコントローラ１０４を備えた電池制御システムを提供することができる。
【実施例２】
【００７０】
本実施例では、実施例１に記載のバッテリコントローラ１０４の処理に変更を加える。本実施例では、単電池２０１の特性としてＳＯＣが高いと劣化の速度が進む、若しくはバッテリモジュール１０１の使い方として満充電まで充電される機会があるなど、高ＳＯＣでのＳＯＣ均等化が最も望ましい場合について述べる。
【００７１】
図１３は、本発明の実施例２におけるバッテリコントローラの動作フローチャートである。本実施例におけるバッテリコントローラ１０４は、まず、バッテリモジュール１０１に出入りする電流を監視し、所定以下の電流の場合は次のステップに進む（処理１３０１）。電流が所定以下の場合は、バッテリモジュール１０１を構成する各単電池２０１の電圧はＯＣＶとみなすことができ、図５の関係により容易に電圧からＳＯＣを得ることができる。続いて、バッテリコントローラ１０４は、以前にＳＯＣ均等化を実行した際の均等化判断ＳＯＣと、今回の所定値以下の電流における単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１のＳＯＣとを比較する（処理１３０２）。その結果、前回の均等化判断ＳＯＣよりも今回の所定値以下の電流時の単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１のＳＯＣの方が高い場合は、優先度が高いと判断して、各単電池２０１の電圧をＳＯＣに変換する（処理１３０３）。そして、バッテリモジュール１０１を構成する複数の単電池２０１中の最低ＳＯＣを検出する。次に、前述した最低ＳＯＣを基準とした各単電池２０１におけるＳＯＣ均等化の実行値を求め、過去の低い値の均等化判断ＳＯＣで決定した均等化実行値を上書きする処理を行い（処理１３０４）、新たな均等化実行値に基づいてＳＯＣ均等化を開始する。
【００７２】
なお、前回の均等化判断ＳＯＣよりも今回の所定値以下の電流時の単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１のＳＯＣの方が高い場合に、過去の低い値の均等化判断ＳＯＣで決定した均等化実行値を上書きする、つまり、逆に言うと、前回の均等化判断ＳＯＣよりも今回の所定値以下の電流時の単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１のＳＯＣの方が低い場合には、過去の高い値の均等化判断ＳＯＣで決定した均等化実行値を残すということである。この理由は、図１４の説明の最後尾で明らかとなる。
【００７３】
図１４は、本実施例におけるバッテリコントローラ１０４の処理に基づいた、時間に応じたＳＯＣの変化を示す。ここでは説明を簡略化するために、単電池２０１ａ（満充電容量小）と単電池２０１ｂ（満充電容量大）の２つを直列接続した場合を示した。図１４では、まず、時刻Ｔ０−Ｔ１の間、２つの単電池２０１は低ＳＯＣの状態で滞在している。２つの単電池２０１のＳＯＣは、低ＳＯＣを均等化判断ＳＯＣとして均等化済みと仮定する。その後、時刻Ｔ１−Ｔ２の間に、直列接続された２つの単電池２０１が充電されて中ＳＯＣ状態となり、容量の個体差により単電池２０１ｂと比較して単電池２０１ａの方がより大きいＳＯＣ値まで上昇する場合を例に挙げた。バッテリコントローラ１０４は、電流が所定以下であり、且つ、以前の均等化判断ＳＯＣよりも現在のＳＯＣが高いことを検知する。すると、今回は優先度が高いと判断して、各単電池２０１の電圧をＳＯＣに変換し、前述したＳＯＣの均等化実行値を算出し、前回の均等化判断ＳＯＣにおいて求めた均等化実行値を上書きする。即ち、図１４中では均等化判断ＳＯＣを中ＳＯＣとして、ＳＯＣ均等化を行う（時刻Ｔ２−Ｔ３）。
【００７４】
図１４では、時刻Ｔ３−Ｔ４間において再び充電が行われ、更に中ＳＯＣから高ＳＯＣへと充電状態が変化する。バッテリコントローラ１０４は、同様に、電流が所定値以下であり、且つ、以前の均等化判断ＳＯＣよりも現在のＳＯＣが高いことを検知すると優先度が高いと判断して各単電池２０１の電圧をＳＯＣに変換し、前述したＳＯＣの均等化実行値を算出し、前回（中ＳＯＣ）の均等化判断ＳＯＣにおいて求めた均等化実行値を上書きする。即ち、今度は均等化判断ＳＯＣを高ＳＯＣとして、ＳＯＣ均等化を実行する（時刻Ｔ４−Ｔ５）。
【００７５】
図１４では、時刻Ｔ５−Ｔ６において、今度は放電が行われ、ＳＯＣが高ＳＯＣから中ＳＯＣへと低下する。本実施例におけるバッテリコントローラ１０４は、電流が所定値以下ではあるが、以前の均等化判断ＳＯＣよりも現在のＳＯＣは低いことを確認するので、前述したように、均等化実行値を求めて前回（高ＳＯＣ）の均等化実行値を上書きする処理は実行しない。中ＳＯＣの滞在期間（時刻Ｔ６−Ｔ７）においても、高ＳＯＣで検知した各単電池２０１のΔＳＯＣを解消する前回の均等化実行値に基づいて、ＳＯＣ均等化の処理を継続する。このために、図１３の説明中に述べた、前回の均等化判断ＳＯＣよりも今回の所定値以下の電流時の単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１のＳＯＣの方が低い場合には、過去の高い値の均等化判断ＳＯＣで決定した均等化実行値を残しているのである。
【００７６】
すなわち、均等化判断ＳＯＣである高ＳＯＣ範囲となったときに均等化できるように、中ＳＯＣの期間（時刻Ｔ６−Ｔ７）では各単電池２０１のΔＳＯＣの増大を容認するような均等化制御を実行する。
【００７７】
図１４では、時刻Ｔ７−Ｔ８の期間において再び充電が行われ、ＳＯＣが中ＳＯＣから高ＳＯＣへと再びＳＯＣが上昇している。このとき、中ＳＯＣの滞在期間においても高ＳＯＣになったときに均等化させる実行値でＳＯＣ均等化を継続したため、今回の再度の充電で高ＳＯＣ範囲へと上昇したときには、２つの単電池２０１のＳＯＣを一致させることができる。
【００７８】
本実施例では、極力、高ＳＯＣにおけるＳＯＣ均等化が望ましい用途において、バッテリモジュール１０１の使われ方を監視し、使われ方に応じた高ＳＯＣでのＳＯＣ均等化を実行できる。
【００７９】
尚、前述では均等化判断ＳＯＣをバッテリコントローラ１０４の動作中に更新しながら均等化実行値を求め直している。しかし、バッテリコントローラ１０４の動作中は、ＳＯＣ推移を監視して、より高いＳＯＣへの到達を検知した場合は、これを均等化判断ＳＯＣとし、バッテリコントローラ１０４の電源が切られると、前記均等化判断ＳＯＣをメモリに格納するようにしてもよい。そして、次回に、バッテリコントローラ１０４の電源が入った場合に、前記均等化判断ＳＯＣをメモリより読み出し使用する方法も採用できる。いずれの場合においても、バッテリモジュール１０１の使われ方に柔軟に対応できるバッテリコントローラ１０４を備えた電池制御システムを提供することができる。
【実施例３】
【００８０】
次に、本発明による実施例３について説明する。
【００８１】
本実施例では、実施例１又は実施例２に記載したバッテリコントローラ１０４の動作に変更を加えている。本実施例では、単電池２０１の特性として、ＳＯＣが高いと劣化の速度が進む、若しくはバッテリモジュール１０１の使い方として、満充電まで充電される機会があるなど、高ＳＯＣでのＳＯＣ均等化が最も望ましい場合について述べる。
【００８２】
本実施例におけるバッテリコントローラ１０４は、予め、高ＳＯＣ範囲に、均等化判断ＳＯＣを設定するものとする。例えば、ＳＯＣ７０−８０％、ＳＯＣ８０−９０％の範囲などである。そして、バッテリコントローラ１０４は、単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１のＳＯＣが、上記均等化判断ＳＯＣの範囲に入り、且つ、バッテリモジュール１０１に出入りする電流が所定値以下を検知した場合は、図５の関係を用いることで、複数の単電池２０１の電圧をＳＯＣへと変換する。そして、前述した通り、複数の単電池２０１のＳＯＣの中で最低ＳＯＣを検出し、各単電池２０１毎にΔＳＯＣを検出し、各単電池２０１毎に均等化実行値を求める。前記均等化実行値を用いたＳＯＣ均等化制御により、高ＳＯＣでバッテリモジュール１０１を構成する各単電池２０１のＳＯＣを一致させることができる。
【００８３】
本実施例におけるバッテリコントローラ１０４は、前述した高ＳＯＣでの均等化判断を前提としているため、単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１のＳＯＣが予め設定した前記均等化判断ＳＯＣに到達しないと、いつまでもＳＯＣ均等化の実行値を求めることができない。結果として、バッテリモジュール１０１を構成する各単電池２０１のＳＯＣ均等化が実施できない可能性がある。若しくは、前記均等化判断ＳＯＣまで到達しても、バッテリモジュール１０１に出入りする電流が所定値以下にならない場合でも、いつまでもＳＯＣ均等化を実施できない恐れがある。
【００８４】
そこで、本実施例におけるバッテリコントローラ１０４は、予め設定された均等化判断ＳＯＣを変更する機能を有する。
【００８５】
図１５に、本実施例におけるバッテリコントローラ１０４の、一部の機能である均等化判断ＳＯＣの変更についての動作内容を説明するためのフローチャートを示す。本実施例では、まず、前述したように、予め均等化判断ＳＯＣが高ＳＯＣ範囲に設定されている（処理１５０１）。そして、単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１のＳＯＣが予め設定された高ＳＯＣ範囲の均等化判断ＳＯＣにあり、且つ、バッテリモジュール１０１に出入りする電流が所定以下の場合は、前述したように、均等化実行値を求めてこれに基づき高ＳＯＣを基準としたＳＯＣ均等化を実施する。これは、図１１と同様の処理フローによって実行される。
【００８６】
しかし、単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１のＳＯＣが前記均等化判断ＳＯＣに入らない場合、若しくは前記均等化判断ＳＯＣに入ってもバッテリモジュール１０１に出入りする電流が所定以下にならない（処理１５０２）場合など、均等化実行値を求めることができない状態が所定時間以上経過した場合は（処理１５０３）、バッテリコントローラ１０４は、前記予め設定した均等化判断ＳＯＣ範囲を低い値に変更する（処理１５０４）。
【００８７】
均等化判断ＳＯＣ範囲を低い値に変更する方法としては、均等化判断ＳＯＣ範囲の上下限ＳＯＣを１０％低くし、図１５の処理１５０２から処理を行い、均等化できない状態から所定時間以上経過するかを再度監視する方法が挙げられる。再び所定時間以上、ＳＯＣ均等化の実行値を求めることができない状態が生じた場合は、再び均等化判断ＳＯＣ範囲を１０％低くする。
【００８８】
前述では、均等化判断ＳＯＣ範囲を１０％ずつ低下させたが、１％や５％など、均等化判断ＳＯＣ範囲を変更する際のＳＯＣ低下量は任意に設定することができる。若しくは、実施例１に記載したように、ＳＯＣの滞在時間をカウントし、これに基づき均等化判断ＳＯＣ範囲を決定することも可能である。更には、図１６で示すように、均等化判断ＳＯＣ範囲のうち、下限ＳＯＣだけを前述した方法で任意に低下させる方法でもバッテリモジュール１０１のＳＯＣ均等化を実現することが可能である。
【００８９】
また、図１５において、電流は所定値以下である（処理１５０２）が、均等化判断ＳＯＣよりも高いＳＯＣである場合（処理１５０５）には、バッテリコントローラ１０４は、前記予め設定した均等化判断ＳＯＣ範囲を、例えば１０％高い値に変更する（処理１５０６）。その後、同一ルートでの判断により、再び、均等化判断ＳＯＣよりも高いＳＯＣである場合（処理１５０５）には、均等化判断ＳＯＣ範囲を、再び、１０％高い値に変更する（処理１５０６）。均等化判断ＳＯＣを高い値に変更する方法は、前述した低く変更する方法に倣って実行可能である。若しくは、前述した高いＳＯＣとなる機会は再び来得ると判断し、前述した高いＳＯＣが含まれるまで均等化判断ＳＯＣ範囲を一気に高くする方法でも良い。更には、図１３のように、以前の均等化判断時よりもＳＯＣが高いと判断し、均等化実行値を上書きする方法を採用することもできる。
【００９０】
図１７を用いて、本実施例におけるバッテリコントローラ１０４の処理に基づいた、ＳＯＣ均等化の効果を説明する。ここでは説明を簡略化するために、単電池２０１ａ（満充電容量小）と単電池２０１ｂ（満充電容量大）の２つを直列接続した場合を示した。本実施例のバッテリコントローラ１０４は、予め高い範囲に均等化判断ＳＯＣ範囲が設定されており、２つの単電池２０１のＳＯＣは高ＳＯＣ範囲で均等化済みとし、２つの単電池２０１は、時点Ｔ０−Ｔ１の間、高ＳＯＣの状態で滞在している。
【００９１】
時点Ｔ１−Ｔ２の間において、バッテリモジュール１０１が放電されてＳＯＣが低下し、時点Ｔ２以降の低ＳＯＣへの滞在が、時点Ｔ３において所定時間以上が経過、即ち、ＳＯＣ均等化の実行値を求めることができない状態が所定時間以上経過したことを検知した場合は、バッテリコントローラ１０４は、均等化判断ＳＯＣの上限ＳＯＣと下限ＳＯＣ、若しくは下限ＳＯＣのみを前述した任意の幅で低く変更する。若しくは、実施例１記載のように、ＳＯＣ滞在時間のカウント値を活用して、均等化判断ＳＯＣを再設定する。これにより、バッテリモジュール１０１の使われ方が想定外となった場合でも、ＳＯＣ均等化を実施することが可能となる。
【００９２】
図１７では、単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１のＳＯＣが予め設定した均等化判断ＳＯＣ範囲に入らない場合を例に述べたが、前述した通り、単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１のＳＯＣが均等化判断ＳＯＣ範囲に入ったものの、バッテリモジュール１０１に出入りする電流が所定値以下にならずにＳＯＣ均等化を実施できない場合でも、前述した均等化判断ＳＯＣ範囲の変更を行うことで、バッテリモジュール１０１を構成する各単電池２０１のＳＯＣ均等化を実施する。
【００９３】
本実施例では、予め設定された均等化判断ＳＯＣ範囲ではＳＯＣ均等化の機会が得られない場合でも、柔軟に均等化判断ＳＯＣ範囲を変更できる。
【００９４】
尚、前述では予め均等化判断ＳＯＣ範囲を高く設定し、均等化が実施できない場合は均等化判断ＳＯＣ範囲を低く変更したが、これと全く逆の動作を採用することも可能である。即ち、予め均等化判断ＳＯＣ範囲を低く設定し、均等化が実施できない場合は均等化判断ＳＯＣ範囲を高く変更する。
【００９５】
本実施例におけるバッテリコントローラ１０４を用いることによって、予め設定された均等化判断ＳＯＣ範囲を、バッテリモジュール１０１の使われ方に応じて変更することができる。尚、前述では、均等化判断ＳＯＣをバッテリコントローラ１０４の動作中に更新しているが、前記求めた均等化判断ＳＯＣは、バッテリコントローラ１０４の電源が切られた場合にメモリに格納し、バッテリコントローラ１０４の電源が入った場合は、前記求めた均等化判断ＳＯＣをメモリより読み出して使用する方法も採用できる。
【００９６】
本実施例のバッテリコントローラ１０４を適用することで、バッテリモジュール１０１の使われ方に応じて柔軟にＳＯＣ均等化を実施可能な電池制御システムを実現することができる。
【実施例４】
【００９７】
本実施例では、本発明の図１の電池システムを、風力発電若しくは太陽光発電の安定化用電源として用いた場合を説明する。風力発電若しくは太陽光発電において、足りない電力は電池システムが蓄えたエネルギーでまかない、余剰分は電池システムに蓄えるなど行い、電池システムは、風力発電若しくは太陽光発電からの電力を安定化させる。
【００９８】
図１８は、本実施例における処理内容のイメージを示す。
【００９９】
本実施例のバッテリコントローラ１０４は、例えば、１ヶ月単位で実施例１に記載した長期滞在ＳＯＣを検出する。
【０１００】
図１８（ａ）は、バッテリモジュール１０１の一年間のＳＯＣ推移のイメージである。風は、時期によって強い季節と弱い季節がある。又、外気温や日照なども天候や季節によって変動する。このため、風力発電や太陽光発電における安定化用電源として電池システムを用いると、電池システムのＳＯＣ推移も季節などによって変化する可能性がある。
【０１０１】
バッテリコントローラ１０４には、電池システムの運用開始がＸ年とすると、初期値として月単位に初期均等化判断ＳＯＣがＸ１〜Ｘ１２として設定されている。初期値とするＸ１〜Ｘ１２は、例えば、ＳＯＣ５０％を中心に±５％など、あらゆる用途に対してＳＯＣを均等化しても、ほぼ支障がないＳＯＣ範囲が選ばれる。若しくは、風力発電や太陽光発電を設置する場所における過去のデータが存在する場合は、前記過去のデータに基づきＸ１〜Ｘ１２を設定する方法も採用できる。安定化電源として電池システムの運用が開始されると、月単位で実施例１の図９のように長期滞在ＳＯＣを検出する。若しくは、所定の刻み幅で分割したＳＯＣ範囲毎のＳＯＣ滞在時間に劣化パラメータを乗算して最も大きくなったＳＯＣ範囲を求める。バッテリコントローラ１０４が各月で長期滞在ＳＯＣ若しくはＳＯＣ滞在時間に劣化パラメータを乗算して得られたＳＯＣ範囲を求めると、その月の終わりに随時、若しくはその年の終わりに全ての月のデータを一括に上書きする。
【０１０２】
翌年のＹ年におけるバッテリコントローラ１０４の処理内容を説明する。バッテリコントローラ１０４は、Ｙ年においては昨年のＸ年における月毎の長期滞在ＳＯＣ若しくはＳＯＣ範囲毎のＳＯＣ滞在時間に劣化パラメータを乗算して最も大きくなったＳＯＣ範囲によって、月毎にＳＯＣ均等化制御を行う。これにより、月毎に最適にＳＯＣ均等化が実施できる。更に、Ｘ年と同様に、Ｙ年においても長期滞在ＳＯＣ若しくはＳＯＣ範囲毎のＳＯＣ滞在時間に劣化パラメータを乗算して最も大きくなったＳＯＣ範囲を月毎に検出し、これらをＹ１〜Ｙ１２として保存する。翌年のＺ年では、昨年であるＹ年の長期滞在ＳＯＣ若しくはＳＯＣ範囲毎のＳＯＣ滞在時間に劣化パラメータを乗算して最も大きくなったＳＯＣ範囲を月毎の均等化判断ＳＯＣとして用いる。若しくは、月毎にＸ年とＹ年の長期滞在ＳＯＣ若しくはＳＯＣ範囲毎のＳＯＣ滞在時間に劣化パラメータを乗算して最も大きくなったＳＯＣ範囲の平均値を求め、これを月毎の均等化判断ＳＯＣとする。Ｘ年とＹ年の平均値を用いた方が、年単位の個体差を吸収し、安定したＳＯＣ均等化が実現できる。更に、年を重ねるにつれて長期滞在ＳＯＣ若しくはＳＯＣ範囲毎のＳＯＣ滞在時間に劣化パラメータを乗算して最も大きくなったＳＯＣ範囲のサンプル数が増えるため、より安定したＳＯＣ均等化が実現できるようになる。
【０１０３】
以上のように、風力発電若しくは太陽光発電の安定化用として電池システムを用いた場合に、季節などによってＳＯＣ推移が変化する用途に対しても、その時期に応じた最適なＳＯＣ均等化を実現することができる。
【実施例５】
【０１０４】
本実施例のバッテリコントローラ１０４は、電池システム停止中でも定期的に自身を起動する起動回路（図示せず）を備える。これまでの実施例では電池システム運用中のＳＯＣ推移を監視したが、本実施例では、電池システムの運用中よりも停止中の方が期間が長い場合に焦点を当てる。
【０１０５】
本実施例では、電池システムの停止中に、バッテリコントローラ１０４が定期的に起動し、単電池２０１若しくはバッテリモジュール１０１のＳＯＣを検知する。そして、実施例１の図９のように、電池システム停止中におけるＳＯＣ範囲毎のＳＯＣ滞在時間を計測し、最長期滞在ＳＯＣ若しくはＳＯＣ範囲毎のＳＯＣ滞在時間に劣化パラメータを乗算して最も大きくなったＳＯＣ範囲を検出する。そして、バッテリコントローラ１０４は、電池システムの停止中若しくは電池システムの稼動中に、前記検出した電池システム停止中の最長期滞在ＳＯＣ若しくはＳＯＣ範囲毎のＳＯＣ滞在時間に劣化パラメータを乗算して最も大きくなったＳＯＣ範囲において、バッテリモジュール１０１を構成する単電池２０１のＳＯＣばらつきを検出する。そして、前記検出したＳＯＣばらつきに基づいて前述したＳＯＣの均等化を実行する。電池システム停止期間が長い用途に対して、電池システム停止中における最長期滞在ＳＯＣ若しくはＳＯＣ範囲毎のＳＯＣ滞在時間に劣化パラメータを乗算して最も大きくなったＳＯＣ範囲でＳＯＣ均等化を実現すれば、バッテリモジュール１０１を構成する単電池２０１の保存劣化の影響による個体差発生を軽減できる。
【０１０６】
尚、実施例１から５では、バッテリモジュール１０１を構成する各単電池２０１のうち、最低ＳＯＣに合わせるＳＯＣ均等化を例に挙げたが、本発明はこれに限定されることはない。各単電池２０１のＳＯＣのうち、平均ＳＯＣや、最高ＳＯＣと最低ＳＯＣとの中間ＳＯＣに合わせる、若しくはＳＯＣに換算せずに電圧値に基づいて均等化の処理を行うことも可能である。
【０１０７】
又、実施例１から５では抵抗３０１とスイッチ３０３とを用いて、高いＳＯＣを持つ単電池２０１のエネルギーを消費することによってＳＯＣを低下させ、ＳＯＣ均等化を実現した。本発明はこれに限定されることはなく、高いＳＯＣを持つ単電池２０１のエネルギーを、低いＳＯＣを持つ単電池２０１に移すことでＳＯＣ均等化を実現しても良い。
【０１０８】
本発明のＳＯＣ均等化方法は、バッテリモジュール１０１の使われ方に柔軟に対応することができる。電気を蓄え放電可能な蓄電デバイスで構成される蓄電システムに、幅広く適用可能である。長期的にバッテリモジュール１０１を使用する場合は、前述した実施形態のＳＯＣ均等化方法を、１つ以上組合せて所定の時間が経過するたびに定期的に行うことで、バッテリモジュール１０１を構成する各単電池２０１のＳＯＣを所定の範囲に分布させ続けることができる。
【０１０９】
なお、以上説明した各実施形態と変形例の一つ、もしくは複数を組み合わせることも可能である。変形例をどのように組み合わせることも可能である。
【０１１０】
以上の説明はあくまで一例であり、本発明は上記実施例の構成に何ら限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１１１】
１０１…バッテリモジュール、１０２…電流検出手段、１０３…電圧検出手段、１０４…バッテリコントローラ、１０５…スイッチ手段、１０６…バッテリシステムコントローラ、２０１…単電池、２０２…モジュール制御回路、３０１…抵抗、３０２…集積回路、３０３…スイッチ、３０４…電圧検出回路、３０５…制御回路、３０６…信号入出力回路、４０１…起電力、４０２…内部抵抗、４０３…インピーダンス、４０４…キャパシタンス成分。
【図１】
0005395006.tif 000002
【図２】
0005395006.tif 000003
【図３】
0005395006.tif 000004
【図４】
0005395006.tif 000005
【図５】
0005395006.tif 000006
【図６】
0005395006.tif 000007
【図７】
0005395006.tif 000008
【図８】
0005395006.tif 000009
【図９】
0005395006.tif 000010
【図１０】
0005395006.tif 000011
【図１１】
0005395006.tif 000012
【図１２】
0005395006.tif 000013
【図１３】
0005395006.tif 000014
【図１４】
0005395006.tif 000015
【図１５】
0005395006.tif 000016
【図１６】
0005395006.tif 000017
【図１７】
0005395006.tif 000018
【図１８】
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