(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続され、複数のグループに分割される複数のバッテリセルと、
前記複数のバッテリセルの充電状態を検出する検出部と、
前記検出部により検出された充電状態に基づいて、前記複数のグループのうち、最も高い充電状態を有するバッテリセルが属するグループを選択する選択部と、
前記複数のバッテリセルを選択的に放電可能に構成される放電部と、
均等化処理時間と休止時間とを含む所定時間行われる均等化処理を周期的に繰り返して、前記複数のバッテリセルの均等化を行う均等化処理部とを備え、
前記均等化処理は、
前記均等化時間経過するまで、前記選択部によって選択されたグループに属するバッテリセルのうち少なくとも一つのバッテリセルを放電させる放電処理と、
前記放電処理の後、前記休止時間が経過するまで、前記放電部による前記複数のバッテリセルの放電が行われない待機処理とを含むことを特徴とする均等化装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記均等化処理部が前記待機処理を行ってから前記休止時間経過後に、前記複数のバッテリセルの充電状態を検出し、
前記選択部は、前記検出部が、前記休止時間経過後に検出した前記複数のバッテリセルの充電状態に基づいて、前記複数のグループのうち、複数のバッテリセルの充電状態のうち最も高い充電状態を有するバッテリセルが属するグループを選択することを特徴とする請求項１に記載の均等化装置。
【請求項３】
前記検出部は、前記複数のグループにそれぞれ対応する複数の検出ユニットを含み、
前記複数の検出ユニットの各々は、対応するグループに属するバッテリセルの充電状態を検出するように構成されることを特徴とする請求項１または２記載の均等化装置。
【請求項４】
前記複数のバッテリセルは、互いに隣り合って接続される各２つのバッテリセルが異なるグループに属するように前記複数のグループに分割されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の均等化装置。
【請求項５】
前記複数のグループは１番目のグループからＭ番目のグループを含み、Ｍは２以上の自
然数であり、前記複数のバッテリセルは、直列接続の一端から他端まで順に１番目からＮ番目のバッテリセルを含み、Ｎは２Ｍ以上の自然数であり、
前記複数のバッテリセルは、ｉをＭで除算した場合の剰余をｋとした場合に、任意のｉ番目のバッテリセルがｋ＋１番目のグループに属するように前記複数のグループに分割されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の均等化装置。
【請求項６】
前記充電状態は、充電率、残容量、電圧、放電深度、電流積算値および蓄電量差のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の均等化装置。
【請求項７】
直列接続される複数のバッテリセルと、
請求項１〜６のいずれかに記載の均等化装置とを備えることを特徴とするバッテリシステム。
【請求項８】
直列接続され、複数のグループに分割された複数のバッテリセルと、
請求項１〜６のいずれかに記載の均等化装置と、
前記複数のバッテリセルの電力により駆動されるモータと、
前記モータの回転力により回転する駆動輪とを備えることを特徴とする電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリの均等化処理を行う均等化装置、均等化処理プログラム、バッテリシステムおよび電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動自動車等の移動体の駆動源として、充放電が可能なバッテリモジュールが用いられる。このようなバッテリモジュールは、例えば複数のバッテリセル（単電池）が直列に接続された構成を有する。
【０００３】
近年、複数のバッテリセルとしてリチウムイオン電池を用いたバッテリモジュールが開発されている。リチウムイオン電池では、ニッケル水素電池に比べて過充電および過放電により特性の劣化が生じやすい。
【０００４】
また、複数のバッテリセルには充放電特性にばらつきがある。そのため、各バッテリセルの過充電および過放電を防止するためには、各バッテリセルの充放電を個々に制御することが望ましい。
【０００５】
そこで、複数のバッテリセルの残容量（任意の状態でバッテリセルに蓄積されている電荷量）を検出し、検出された残容量に基づいて各バッテリセルの残容量を均等化する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１に記載されたバッテリモジュール（電池モジュール）は、バッテリブロック（組電池）、電圧測定回路、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと略記する。）、複数のバイパス抵抗および複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を備える。
【０００７】
バッテリブロックは、直列接続された複数のバッテリセルから構成される。各バイパス抵抗および各ＦＥＴは各バッテリセルに並列接続されている。電圧測定回路は、複数のバッテリセルに接続され、複数のバッテリセルの開放電圧値を取得する。マイコンは、電圧測定回路および複数のＦＥＴに接続されている。
【０００８】
このバッテリモジュールにおいて、複数のバッテリセルの残容量を均等化する際には、電圧測定回路により取得される複数のバッテリセルの開放電圧値に基づいて各バッテリセルの残容量の調整量が算出されるとともに、各バッテリセルの残容量の調整時間が算出される。このとき、マイコンにおいては、複数のバッテリセルのうち調整が必要であるバッテリセル（調整対象バッテリセル）の識別番号および調整時間が記憶される。
【０００９】
所定のタイミングで各調整対象バッテリセルに接続されたＦＥＴがオフ状態からオン状態に同時に切り替えられる。これにより、各調整対象バッテリセルに並列接続されたＦＥＴが算出された調整時間中オン状態で維持されることによりバイパス抵抗に電流が流れる。それにより、各調整対象バッテリセルの放電が行われ、複数のバッテリセルの残容量が均等化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−２８４２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記のバッテリモジュールを構成する複数のバッテリセルの数が多くなると、複数のバッテリセルの残容量の均等化の際に多数のバイパス抵抗に放電電流が流れる。それにより、バイパス抵抗の発熱が大きくなる。
【００１２】
本発明の目的は、発熱を抑制しつつ複数のバッテリセルを均等化することが可能な均等化装置、均等化処理プログラム、バッテリシステムおよび電動車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る均等化装置（均等化装置２００）は、直列接続される複数のバッテリセル（バッテリセル１０）の充電状態の均等化処理を行う均等化装置であって、複数のバッテリセルは複数のグループ（グループＡ，Ｂ，Ｃ）に分割され、複数のバッテリセルの充電状態を検出する検出部（マルチプレクサ２０ａ、Ａ／Ｄ変換器２０ｂおよび差動増幅器２０ｃ、または検出ユニット２０）と、検出部により検出された充電状態に基づいて複数のグループのうちのいずれかを選択する選択部（バッテリＥＣＵ１０１）と、選択部により選択されたグループに属するバッテリセルを選択的に放電させる放電部（放電ユニット４０）と、均等化処理時間と休止時間とを含む所定時間行われる均等化処理を周期的に繰り返して、前記複数のバッテリセルの均等化を行う均等化処理部（バッテリＥＣＵ１０１）とを備えるものである。
【００１４】
この均等化装置においては、検出部により検出された充電状態に基づいて選択部により複数のグループのうちのいずれかが選択され、選択されたグループに属するバッテリセルが選択的に放電されることにより複数のバッテリセルの充電状態の均等化処理が行われる。その際、行われる均等化処理は、均等化処理時間が経過するまで、放電部によるバッテ
リセルの放電が継続される放電処理と、放電処理の後、休止時間が経過するまで、放電部による複数のバッテリセルの放電が行われない待機処理と、を含んでいる。
【００１５】
この場合、異なるグループに属するバッテリセルは異なるタイミングで放電される。これにより、同時に放電されるバッテリセルの数を少なくすることができる。したがって、同時に放電されるバッテリセルによる放電電流が低減される。その結果、発熱を抑制しつつ複数のバッテリセルを確実に均等化することが可能となる。
【００１６】
選択部は、検出部により検出される複数のバッテリセルの充電状態のうち最も高い充電状態を有するバッテリセルが属するグループを選択してもよい。
【００１７】
この場合、複数のバッテリセルの充電状態のばらつきを迅速かつ確実に低減することができる。
【００１８】
検出部は、複数のグループにそれぞれ対応する複数の検出ユニット（検出ユニット２０）を含み、複数の検出ユニットの各々は、対応するグループに属するバッテリセルの充電状態を検出するように構成されてもよい。
【００１９】
この場合、複数の検出ユニットが複数のグループにそれぞれ対応するので、各グループに属するバッテリセルの充電状態をそのグループに対応する検出ユニットにより容易に検出することができる。
【００２０】
複数のバッテリセルは、互いに隣り合って接続される各２つのバッテリセルが異なるグループに属するように複数のグループに分割されてもよい。
【００２１】
この場合、互いに隣り合って接続される各２つのバッテリセルが異なるタイミングで放電される。それにより、発熱部が分散されるので、局部的な温度上昇の発生が防止される。
【００２２】
複数のグループは１番目のグループからＭ番目のグループを含み、Ｍは２以上の自然数であり、複数のバッテリセルは、直列接続の一端から他端まで順に１番目からＮ番目のバッテリセルを含み、Ｎは２Ｍ以上の自然数であり、複数のバッテリセルは、ｉをＭで除算した場合の剰余をｋとした場合に、任意のｉ番目のバッテリセルがｋ＋１番目のグループに属するように複数のグループに分割されてもよい。
【００２３】
これにより、複数のバッテリセルは、互いに隣り合って接続される各２つのバッテリセルが異なるグループに属するように複数のグループに分割される。それにより、互いに隣り合って接続される各２つのバッテリセルが異なるタイミングで放電される。その結果、発熱部が分散されるので、局部的な温度上昇の発生が防止される。
【００２４】
充電状態は、充電率、残容量、電圧、放電深度、電流積算値および蓄電量差のうちのいずれかであってもよい。充電状態として、充電率、残容量、電圧、放電深度、電流積算値および蓄電量差のうちのいずれかを用いた場合でも、複数のバッテリセルの充電状態を均等化することができる。
【００２５】
本発明に係る均等化処理プログラムは、コンピュータ（バッテリＥＣＵ１０１）により実行可能で、直列接続され、複数のグループ（グループＡ，Ｂ，Ｃ）に分割された複数のバッテリセル（バッテリセル１０）の充電状態の均等化処理を行うための均等化処理プログラムであって、複数のバッテリセルの充電状態を取得する処理と（バッテリＥＣＵ１０１による図４のステップＳ４，Ｓ５の処理）、検出された充電状態に基づいて複数のグループのうちのいずれかを選択する処理（バッテリＥＣＵ１０１による図５のステップＳ８の処理）と、選択されたグループに属するバッテリセルを選択的に放電させることにより均等化処理を行うための処理と（バッテリＥＣＵ１０１による図５のステップＳ９，Ｓ１０，Ｓ１１の処理）を、コンピュータに実行させるものである。
【００２６】
この均等化処理プログラムにおいては、検出された充電状態に基づいて複数のグループのうちのいずれかが選択され、選択されたグループに属するバッテリセルが選択的に放電されることにより複数のバッテリセルの充電状態の均等化処理が行われる。
【００２７】
この場合、異なるグループに属するバッテリセルは異なるタイミングで放電される。これにより、同時に放電されるバッテリセルの数を少なくすることができる。したがって、同時に放電されるバッテリセルによる放電電流が低減される。その結果、発熱を抑制しつつ複数のバッテリセルを確実に均等化することが可能となる。
【００２８】
本発明に係るバッテリシステム（バッテリシステム５００）は、直列接続される複数のバッテリセル（バッテリセル１０）と、上記の発明に係る均等化装置（均等化装置２００）とを備えるものである。
【００２９】
このバッテリシステムにおいては、上記の発明に係る均等化装置が設けられるので、発熱を抑制しつつ複数のバッテリセルを確実に均等化することができる。それにより、バッテリシステムの信頼性が向上し、長寿命化が実現される。
【００３０】
本発明に係る電動車両（電動自動車６００）は、直列接続され、複数のグループに分割された複数のバッテリセル（バッテリセル１０）と、上記の発明に係る均等化装置（均等化装置２００）と、複数のバッテリセルの電力により駆動されるモータ（モータ６０２）と、モータの回転力により回転する駆動輪（駆動輪６０３）とを備えるものである。
【００３１】
この電動車両においては、複数のバッテリセルの電力によりモータが駆動される。モータの回転力により駆動輪が回転することにより、電動車両が移動する。
【００３２】
上記の発明に係る均等化装置が設けられるので、発熱を抑制しつつ複数のバッテリセルを確実に均等化することができる。それにより、電動車両の信頼性が向上し、長寿命化が実現される。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、発熱を抑制しつつ複数のバッテリセルを均等化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１の実施の形態に係る均等化装置を備えるバッテリシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の均等化装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】均等化処理時における各バッテリセルのＳＯＣの変化およびバッテリＥＣＵによる消費電流の変化を示す図である。
【図４】バッテリＥＣＵによる均等化処理のフローチャートである。
【図５】バッテリＥＣＵによる均等化処理のフローチャートである。
【図６】第２の実施の形態に係る均等化装置の一構成例を示すブロック図である。
【図７】第３の実施の形態に係る電動自動車の構成を示すブロック図である。
【図８】他の実施の形態に係る均等化装置を備えるバッテリシステムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
［１］第１の実施の形態
以下、第１の実施の形態に係る均等化装置、均等化処理プログラムおよびバッテリシステムについて図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態に係る均等化装置は、電力を駆動源とする電動車両に搭載されるバッテリシステムの構成要素の一部として用いられ、複数のバッテリセルの充電状態の均等化を行う。なお、電動車両には、ハイブリッド電動車両、バッテリ電動車両およびプラグインハイブリッド電動車両等が含まれる。なお、本実施の形態においては、電動車両はハイブリッド電動車両である。
【００４１】
以下の説明では、満充電状態でのバッテリセルに蓄積される電荷量を満充電容量と呼ぶ。また、任意の状態でバッテリセルに蓄積されている電荷量を残容量と呼ぶ。さらに、バッテリの満充電容量に対する残容量の比率をＳＯＣ（充電率）と呼ぶ。本実施の形態では、バッテリセルの充電状態の一例としてバッテリセルのＳＯＣを用いる。
【００４２】
（１）バッテリシステムの構成
図１は、第１の実施の形態に係る均等化装置を備えるバッテリシステムの構成を示すブロック図である。本実施の形態において、バッテリシステム５００は、複数のバッテリモジュール１００（図１の例では４個）およびバッテリ電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵと呼ぶ。）１０１を含み、バス１０４を介して電動車両の主制御部３００に接続されている。
【００４３】
主制御部３００は、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）を含み、バッテリシステム５００および電動車両が備えるモータ等を制御する。なお、このモータは、電動車両の走行時に推進力を発生する。
【００４４】
主制御部３００には始動指示部３０１が接続されている。始動指示部３０１は電動車両の始動を指示するスタートキーを含む。ユーザによりスタートキーがオンされると、主制御部３００は、上記のモータに対して電力が供給可能となるようにバッテリシステム５００を制御する。これにより、電動車両の走行が可能となる。
【００４５】
バッテリシステム５００の複数のバッテリモジュール１００は、電源線５０１を通して互いに接続されている。各バッテリモジュール１００は、複数（図１の例では１８個）のバッテリセル１０、複数（図１の例では３個）の検出ユニット２０および複数（図１の例では３個）の放電ユニット４０を有する。
【００４６】
各バッテリモジュール１００において、複数のバッテリセル１０は複数のバスバー１１により直列接続されている。各バッテリセル１０は二次電池である。本例では、二次電池としてリチウムイオン電池が用いられる。
【００４７】
両端部に配置されるバッテリセル１０は、バスバー１１を介して電源線５０１に接続されている。これにより、バッテリシステム５００においては、複数のバッテリモジュール１００の全てのバッテリセル１０が直列接続されている。バッテリシステム５００から引き出される電源線５０１は、電動車両のモータ等の負荷に接続される。
【００４８】
各バッテリモジュール１００の複数のバッテリセル１０は、複数のグループに分割される。各グループは、連続して直列接続される複数のバッテリセル１０を含む。図１の例では、１番目から１８番目までのバッテリセル１０が順に直列接続される。グループＡは、１番目から６番目までのバッテリセル１０を含む。グループＢは、７番目から１２番目までのバッテリセル１０を含む。グループＣは、１３番目から１８番目までのバッテリセル１０を含む。
【００４９】
また、複数の検出ユニット２０はそれぞれ上記の複数のグループに対応するように設けられ、複数の放電ユニット４０も上記の複数のグループに対応するように設けられている。図１の例では、グループＡ，Ｂ，Ｃにそれぞれ対応する３個の検出ユニット２０および３個の放電ユニット４０が設けられている。
【００５０】
各グループの複数のバッテリセル１０は、そのグループに対応する放電ユニット４０を介してそのグループに対応する検出ユニット２０に接続されている。図１の例では、グループＡに属する６個のバッテリセル１０がグループＡに対応する放電ユニット４０を介してグループＡに対応する検出ユニット２０に接続されている。また、グループＢに属する６個のバッテリセル１０がグループＢに対応する放電ユニット４０を介してグループＢに対応する検出ユニット２０に接続されている。さらに、グループＣに属する６個のバッテリセル１０がグループＣに対応する放電ユニット４０を介してグループＣに対応する検出ユニット２０に接続されている。
【００５１】
各バッテリモジュール１００の複数の検出ユニット２０は、通信線５６０により絶縁部３０を通してバッテリＥＣＵ１０１に接続される。
【００５２】
検出ユニット２０は、複数のバッテリセル１０の充電状態を検出し、バッテリＥＣＵ１０１に与える。検出ユニット２０は、検出された複数のバッテリセル１０の充電状態をデジタル値としてバッテリＥＣＵ１０１に与えてもよい。また、検出ユニット２０は、検出された複数のバッテリセル１０の充電状態をマルチプレクス（多重化）してバッテリＥＣＵ１０１に与えてもよい。
【００５３】
本実施の形態では、各検出ユニット２０は、対応するグループの複数のバッテリセル１０の端子電圧を充電状態として検出し、バッテリＥＣＵ１０１に与える。また、各放電ユニット４０は、バッテリＥＣＵ１０１により制御され、対応するグループの複数のバッテリセル１０を放電させるために用いられる。複数の検出ユニット２０および複数の放電ユニット４０の具体例については後述する。
【００５４】
図１のバッテリシステム５００においては、複数の検出ユニット２０、複数の絶縁部３０、複数の放電ユニット４０およびバッテリＥＣＵ１０１により均等化装置２００が構成される。
【００５５】
均等化装置２００のバッテリＥＣＵ１０１には、電動車両のサブバッテリ１１０が接続されている。サブバッテリ１１０は、バッテリＥＣＵ１０１の電源として用いられる。なお、本実施の形態において、サブバッテリ１１０は鉛蓄電池である。一方、直列接続された複数のバッテリセル１０は、複数の検出ユニット２０および複数の放電ユニット４０の電源として用いられる。バッテリＥＣＵ１０１と複数の検出ユニット２０との間では、絶縁部３０を通して通信が行われる。これにより、サブバッテリ１１０により動作するバッテリＥＣＵ１０１と複数のバッテリセル１０により動作する検出ユニット２０および放電ユニット４０とが絶縁部３０により電気的に絶縁されつつ通信可能に接続される。その結果、バッテリＥＣＵ１０１と複数の検出ユニット２０および複数の放電ユニット４０とがそれぞれ独立に安定して動作可能となっている。なお、絶縁部３０には、例えばデジタルアイソレータまたはフォトカプラ等の絶縁素子を用いることができる。
【００５６】
バッテリＥＣＵ１０１は、バス１０４を介して主制御部３００に接続されている。上述のように、バッテリＥＣＵ１０１には、複数の検出ユニット２０からそれぞれに対応するグループの複数のバッテリセル１０の端子電圧が与えられる。これにより、バッテリＥＣＵ１０１は、各バッテリモジュール１００の残容量（複数のバッテリセル１０の残容量）を検出し、検出結果を主制御部３００に与える。
【００５７】
始動指示部３０１のスタートキーがオンされている場合、主制御部３００は、バッテリＥＣＵ１０１から与えられる残容量に基づいて電動車両の動力（例えばモータの回転速度）を制御する。また、各バッテリモジュール１００の残容量が少なくなると、主制御部３００は、電源線５０１に接続された図示しない発電装置を制御して各バッテリモジュール１００（複数のバッテリセル１０）を充電する。
【００５８】
なお、本実施の形態において、発電装置は例えば上記の電源線５０１に接続された上記のモータである。この場合、モータは、電動車両の加速時にバッテリシステム５００から供給された電力を図示しない駆動輪を駆動するための動力に変換し、電動車両の減速時に回生電力を発生する。この回生電力により各バッテリモジュール１００が充電される。
【００５９】
始動指示部３０１のスタートキーがオフされている場合、主制御部３００は、複数のバッテリセル１０の均等化処理を行うようにバッテリＥＣＵ１０１を制御する。この均等化処理時において、バッテリＥＣＵ１０１は、サブバッテリ１１０の消費電流を検出する。均等化処理の詳細は後述する。
【００６０】
図２は、図１の均等化装置２００の具体的な構成例を示すブロック図である。図２の例では、図１のグループＡに属する複数のバッテリセル１０、ならびにグループＡに対応する検出ユニット２０および放電ユニット４０を図示する。
【００６１】
図２に示すように、検出ユニット２０は、マルチプレクサ２０ａ、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器２０ｂおよび複数の差動増幅器２０ｃを含む。また、放電ユニット４０は、抵抗Ｒおよびスイッチング素子ＳＷからなる複数の直列回路ＳＣを含む。
【００６２】
検出ユニット２０の複数の差動増幅器２０ｃは、それぞれ対応するグループに属する複数のバッテリセル１０に対応付けられる。各差動増幅器２０ｃは２つの入力端子および出力端子を有する。各差動増幅器２０ｃの２つの入力端子は、対応するバッテリセル１０を挟んで隣り合う２つのバスバー１１に導体線５２を介して電気的に接続される。各差動増幅器２０ｃは、２つの入力端子に入力された電圧を差動増幅し、増幅された電圧を出力端子から出力する。
【００６３】
複数の差動増幅器２０ｃの出力電圧はマルチプレクサ２０ａに与えられる。マルチプレクサ２０ａは、複数の差動増幅器２０ｃの出力電圧を順次Ａ／Ｄ変換器２０ｂに出力する。Ａ／Ｄ変換器２０ｂは、マルチプレクサ２０ａの出力電圧をデジタル値に変換し、変換されたデジタル値を端子電圧として絶縁部３０を通してバッテリＥＣＵ１０１に与える。このようにして、Ａ／Ｄ変換器２０ｂから複数のバッテリセル１０の端子電圧が順次バッテリＥＣＵ１０１に与えられる。
【００６４】
放電ユニット４０の複数の直列回路ＳＣも、それぞれ対応するグループ（図２の例では、グループＡ）に属する複数のバッテリセル１０に対応付けられる。各直列回路ＳＣは、対応するバッテリセル１０を挟んで隣り合う２つのバスバー１１に導体線５２を介して電気的に接続される。スイッチング素子ＳＷのオンおよびオフは、絶縁部３０を通してバッテリＥＣＵ１０１により制御される。
【００６５】
バッテリＥＣＵ１０１は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、タイマ１０１ａおよびメモリ１０１ｂを含む。なお、バッテリＥＣＵ１０１は、ＣＰＵおよびメモリ１０１ｂに代えてマイクロコンピュータを含んでもよい。タイマ１０１ａは、後述する起動時間を計測するために用いられる。メモリ１０１ｂには、後述する均等化処理を行うための均等化処理プログラムが記憶されるとともに、均等化処理に用いられる種々の情報が記憶される。
【００６６】
上述のように、始動指示部３０１のスタートキーがオフされている場合、バッテリＥＣＵ１０１のＣＰＵがメモリ１０１ｂに記憶された均等化処理プログラムを実行することにより、複数のバッテリセル１０の均等化処理が行われる。
【００６７】
（２）複数のバッテリセルの均等化
本実施の形態に係る均等化装置２００においては、後述するように、複数のグループのうちバッテリＥＣＵ１０１により選択されたグループの複数のバッテリセル１０の均等化が行われる。バッテリＥＣＵ１０１によるグループの選択は周期的に行われる。以下では、選択されたグループの複数のバッテリセル１０の均等化処理について説明する。
【００６８】
図３は、均等化処理時における各バッテリセル１０のＳＯＣの変化およびバッテリＥＣＵ１０１による消費電流の変化を示す図である。図３の上段において、縦軸は各バッテリセル１０のＳＯＣを表し、横軸は時間を表す。図３の下段において、縦軸はＥＣＵ１０１による消費電流を表し、横軸は時間を表す。
【００６９】
ここでは、１つのグループが連続的に選択される場合を説明するが、実際には、後述するように最も大きいＳＯＣを有するバッテリセル１０を含むグループが順次選択される。
【００７０】
なお、図３においては、１のグループに属する５つのバッテリセル１０のＳＯＣの変化が示される。以下、図３に示される５つのバッテリセル１０をバッテリセル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅと呼ぶ。
【００７１】
バッテリシステム５００内の複数のバッテリセル１０のＳＯＣのうち最も大きいＳＯＣ（以下、ＳＯＣｍａｘと呼ぶ）と最も小さいＳＯＣ（以下、ＳＯＣｍｉｎと呼ぶ）との差が予め設定された規定値Ｘ以下になるように、複数のバッテリセル１０に対応するスイッチング素子ＳＷが周期的に切り替えられる。なお、図３の例では、ＳＯＣｍｉｎを有するバッテリセル１０がＳＯＣｍａｘを有するバッテリセル１０と同じ１つのグループに属するが、ＳＯＣｍｉｎを有するバッテリセル１０は、他のグループに属する場合もある。
【００７２】
スイッチング素子ＳＷの周期的な切り替えは次のように行われる。まず、周期的に各バッテリセル１０のＳＯＣが検出され、ＳＯＣｍｉｎおよびＳＯＣｍａｘが決定される。そして、ＳＯＣｍｉｎに予め設定された規定値αが加算された値（ＳＯＣｍｉｎ＋α）よりも大きいＳＯＣを有するバッテリセル１０に対応するスイッチング素子ＳＷがオンされる。一方、ＳＯＣｍｉｎ＋α以下のＳＯＣを有するバッテリセル１０に対応するスイッチング素子ＳＷがオフされる。
【００７３】
図３の例では、時点ｔ０において、全てのバッテリセル１０Ａ〜１０Ｅに対応するスイッチング素子ＳＷがオフされている。時点ｔ０から所定の処理時間Ｔａが経過して時点ｔ１に到るまでの期間において、バッテリセル１０ＥのＳＯＣがＳＯＣｍａｘであり、バッテリセル１０ＡのＳＯＣがＳＯＣｍｉｎである。バッテリセル１０ＥのＳＯＣとバッテリセル１０ＡのＳＯＣとの差は、規定値Ｘよりも大きい。また、バッテリセル１０Ｃ〜１０ＥのＳＯＣが、ＳＯＣｍｉｎ＋αよりも大きく、バッテリセル１０Ａ，１０ＢのＳＯＣが、ＳＯＣｍｉｎ＋α以下である。
【００７４】
この場合、時点ｔ１でバッテリセル１０Ｃ〜１０Ｅに対応するスイッチング素子ＳＷがオンされる。それにより、バッテリセル１０Ｃ〜１０Ｅに充電された電荷が抵抗Ｒを通して放電され、バッテリセル１０Ｃ〜１０ＥのＳＯＣが徐々に小さくなる。一方、バッテリセル１０Ａ，１０Ｂに充電された電荷が、検出ユニット２０および放電ユニット４０により消費される。それにより、バッテリセル１０Ａ，１０ＢのＳＯＣも徐々に小さくなる。
【００７５】
バッテリセル１０Ｃ〜１０ＥのＳＯＣの変化率は、バッテリセル１０Ａ，１０ＢのＳＯＣの変化率よりも大きい。ここで、ＳＯＣの変化率とは、単位時間当たりのＳＯＣの変化量をいう。そのため、バッテリセル１０Ｃ〜１０ＥのＳＯＣが、バッテリセル１０ＡのＳＯＣに近づく。
【００７６】
次に、時点ｔ１から予め設定された均等化処理時間Ｔが経過した時点ｔ２において、バッテリセル１０Ｃ〜１０Ｅに対応するスイッチング素子ＳＷがオフされる。時点ｔ２から所定の処理時間Ｔａが経過して時点ｔ３に到るまでの期間においては、バッテリセル１０ＡのＳＯＣ（ＳＯＣｍｉｎ）とバッテリセル１０ＥのＳＯＣ（ＳＯＣｍａｘ）との差が、規定値Ｘより大きい。また、バッテリセル１０Ｄ，１０ＥのＳＯＣが、ＳＯＣｍｉｎ＋αよりも大きく、バッテリセル１０Ａ〜１０ＣのＳＯＣが、ＳＯＣｍｉｎ＋α以下である。
【００７７】
この場合、時点ｔ３でバッテリセル１０Ｄ，１０Ｅに対応するスイッチング素子ＳＷがオンされる。それにより、バッテリセル１０Ｄ，１０ＥのＳＯＣが、バッテリセル１０ＡのＳＯＣ（ＳＯＣｍｉｎ）に近づく。
【００７８】
次に、時点ｔ３から予め設定された均等化処理時間Ｔが経過した時点ｔ４において、バッテリセル１０Ｄ，１０Ｅに対応するスイッチング素子ＳＷがオフされる。時点ｔ４から所定の処理時間Ｔａが経過して時点ｔ５に到るまでの期間においては、バッテリセル１０ＡのＳＯＣ（ＳＯＣｍｉｎ）とバッテリセル１０ＥのＳＯＣ（ＳＯＣｍａｘ）との差が、規定値Ｘより大きい。また、バッテリセル１０ＥのＳＯＣが、ＳＯＣｍｉｎ＋αよりも大きく、バッテリセル１０Ａ〜１０ＤのＳＯＣが、ＳＯＣｍｉｎ＋α以下である。
【００７９】
この場合、時点ｔ５でバッテリセル１０Ｅに対応するスイッチング素子ＳＷがオンされる。それにより、バッテリセル１０ＥのＳＯＣが、バッテリセル１０ＡのＳＯＣ（ＳＯＣｍｉｎ）に近づく。
【００８０】
次に、時点ｔ５から予め設定された均等化処理時間Ｔが経過した時点ｔ６において、バッテリセル１０Ｅに対応するスイッチング素子ＳＷがオフされる。時点ｔ６から所定の処理時間Ｔａが経過して時点ｔ７に到るまでの期間においては、ＳＯＣｍｉｎ（バッテリセル１０ＡのＳＯＣ）とＳＯＣｍａｘ（バッテリセル１０ＥのＳＯＣ）との差が規定値Ｘ以下になる。これにより、均等化処理が終了する。
【００８１】
このように、均等化処理が行われることにより、全てのバッテリセル１０のＳＯＣの差が規定値Ｘの範囲内に収束する。それにより、電源線５０１を通して複数のバッテリセル１０の充電および放電が行われる場合に、過充電および過放電が発生することが防止される。その結果、各バッテリセル１０の劣化が防止される。
【００８２】
なお、本例においては、時点ｔ０から時点ｔ１までの期間、時点ｔ２から時点ｔ３までの期間、時点ｔ４から時点ｔ５までの期間、および時点ｔ６から時点ｔ７までの期間に、バッテリＥＣＵ１０１が動作状態になる。動作状態では、バッテリＥＣＵ１０１が後述の均等化処理プログラムに従って動作する。
【００８３】
一方、時点ｔ１から時点ｔ２までの期間、時点ｔ３から時点ｔ４までの期間、および時点ｔ５から時点ｔ６までの期間に、バッテリＥＣＵ１０１が休止状態に移行する。休止状態では、バッテリＥＣＵ１０１は、スイッチング素子ＳＷの切り替え等の制御動作を実行しない。それにより、図３の下段に示すように、動作状態におけるバッテリＥＣＵ１０１の消費電流ａは、休止状態におけるバッテリＥＣＵ１０１の消費電流ｂよりも大きくなる。
【００８４】
バッテリＥＣＵ１０１による均等化処理の詳細について、フローチャートを用いて説明する。
【００８５】
（３）均等化処理
図４および図５は、バッテリＥＣＵ１０１による均等化処理のフローチャートである。図４の例では、初期状態において、始動指示部３０１のスタートキーがオンになっている。また、バッテリＥＣＵ１０１が動作状態である。さらに、全てのスイッチング素子ＳＷがオフされている。
【００８６】
この均等化処理は、始動指示部３０１のスタートキーがオフされることにより開始される。
【００８７】
図４に示すように、バッテリＥＣＵ１０１は、まず予めメモリ１０１ｂ（図２）に記憶された休止時間Ｔ０をタイマ１０１ａにセットする（ステップＳ１）。この場合、休止時間Ｔ０がセットされた時点からの経過時間がタイマ１０１ａにより計測される。その後、バッテリＥＣＵ１０１は、休止状態に移行する（ステップＳ２）。
【００８８】
タイマ１０１ａにより計測される経過時間が休止時間Ｔ０に達すると、バッテリＥＣＵ１０１が起動し、動作状態に移行する（ステップＳ３）。休止時間Ｔ０は、例えば６０分に設定される。この場合、休止時間Ｔ０において、各バッテリセル１０の充放電がほとんど行われない状態が維持されるので、各バッテリセル１０の端子電圧が安定する。
【００８９】
次に、バッテリセルＥＣＵ１０１は、複数の検出ユニット２０から与えられる各バッテリセル１０の端子電圧に基づいて、各バッテリセル１０の開放電圧を測定する（ステップＳ４）。次に、バッテリセルＥＣＵ１０１は、メモリ１０１ｂに記憶されるバッテリセル１０の開放電圧とＳＯＣとの関係および測定された開放電圧に基づいて、各バッテリセル１０のＳＯＣを算出する（ステップＳ５）。
【００９０】
次に、バッテリＥＣＵ１０１は、算出された各バッテリセル１０のＳＯＣに基づいて、ＳＯＣｍａｘおよびＳＯＣｍｉｎを決定する（ステップＳ６）。
【００９１】
次に、図５に示すように、バッテリＥＣＵ１０１は、ＳＯＣｍａｘ−ＳＯＣｍｉｎがメモリ１０１ｂに記憶された規定値Ｘよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ７）。
【００９２】
なお、電動車両の走行性能を維持するためには、バッテリモジュール１００の使用可能容量が、一定の許容値（以下、使用容量許容値と呼ぶ）以上であることが求められる。規定値Ｘは、例えば測定により得られる各バッテリセル１０の満充電容量および予め設定された使用容量許容値に基づいて設定することができる。
【００９３】
ＳＯＣｍａｘ−ＳＯＣｍｉｎが規定値Ｘ以下である場合、バッテリＥＣＵ１０１は、均等化処理を終了する。ＳＯＣｍａｘ−ＳＯＣｍｉｎが規定値Ｘよりも大きい場合、バッテリＥＣＵ１０１は、ＳＯＣｍａｘを有するバッテリセル１０を判別し、複数のグループのうちそのバッテリセル１０が属するグループを選択する（ステップＳ８）。
【００９４】
次に、バッテリＥＣＵ１０１は、選択されなかったグループの複数のバッテリセル１０にそれぞれ対応する複数のスイッチング素子ＳＷをオフする（ステップＳ９）。
【００９５】
次に、バッテリＥＣＵ１０１は、選択されたグループに属する複数のバッテリセル１０のうち、メモリ１０１ｂに記憶された規定値αをＳＯＣｍｉｎに加えた値よりもＳＯＣが大きいバッテリセル１０に対応するスイッチング素子ＳＷをオンし（ステップＳ１０）、その他のスイッチング素子ＳＷをオフする（ステップＳ１１）。
【００９６】
次に、バッテリＥＣＵ１０１は、予めメモリ１０１ｂに記憶された均等化処理時間Ｔをタイマ１０１ｂにセットする（ステップＳ１２）。この場合、均等化処理時間Ｔがセットされた時点からの経過時間がタイマ１０１ａにより計測される。その後、バッテリセル１０は、休止状態に移行する（ステップＳ１３）。
【００９７】
タイマ１０１ａによる計測される経過時間が均等化処理時間Ｔに達すると、バッテリＥＣＵ１０１が起動し、動作状態に移行する（ステップＳ１４）。次に、バッテリＥＣＵ１０１は、全てのスイッチング素子ＳＷをオフする（ステップＳ１５）。
【００９８】
次に、バッテリＥＣＵ１０１は、ステップＳ１４において起動してからメモリ１０１ｂに記憶される休止時間Ｔ１が経過したか否かを判定する（ステップＳ１６）。休止時間Ｔ１が経過していない場合、バッテリＥＣＵ１０１は、休止時間Ｔ１が経過するまで待機する。休止時間Ｔ１が経過すると、バッテリＥＣＵ１０１は、ステップＳ４〜Ｓ１６の処理を繰り返す。休止時間Ｔ１は、例えば数百ｍｓｅｃである。
【００９９】
ここで、上記の均等化処理時間Ｔは均等化処理を効率よく行うために、適切に設定されることが求められる。本実施の形態では、均等化処理時間Ｔは以下に示す式（２）および式（３）の条件を満たすように設定される。
【０１００】
サブバッテリ１１０（図１）の特性を維持するためには、均等化処理時におけるバッテリＥＣＵ１０１の平均消費電流が一定の許容値以下であることが好ましい。
【０１０１】
動作状態におけるバッテリＥＣＵ１０１の消費電流をａとし、休止状態におけるバッテリＥＣＵ１０１の消費電流をｂとした場合、バッテリＥＣＵ１０１による単位時間当たりの平均消費電流は、（ａ×Ｔａ＋ｂ×Ｔ）／（Ｔａ＋Ｔ）である。したがって、平均消費電流の許容値をβとした場合、次式（１）が満たされることが好ましい。
【０１０２】
｛ａ×Ｔａ＋ｂ×Ｔ｝／（ｔａ＋Ｔ）≦β  …（１）
ａ＞β＞ｂであるので、式（１）から次式（２）が導出される。
【０１０３】
Ｔ≧Ｔａ×（ａ−β）／（β−ｂ）  …（２）
対応するスイッチング素子ＳＷがオンされている場合のバッテリセル１０のＳＯＣの変化率をＤ１とし、対応するスイッチング素子ＳＷがオフされている場合のバッテリセル１０のＳＯＣの変化率をＤ２とした場合、均等化処理時間Ｔにおいて、これらのバッテリセル１０のＳＯＣの差の変化量は、Ｔ×｜Ｄ１−Ｄ２｜になる。
【０１０４】
上記のように、ＳＯＣｍａｘとＳＯＣｍｉｎとの差が規定値Ｘよりも大きい場合、ＳＯＣｍｉｎ＋αよりもＳＯＣが大きいバッテリセル１０に対応するスイッチング素子ＳＷがオンされる。ここで、Ｔ×｜Ｄ１−Ｄ２｜が規定値αよりも大きい場合、対応するスイッチング素子ＳＷがオンされたバッテリセル１０のＳＯＣが、ＳＯＣｍｉｎよりも小さくなる可能性がある。すなわち、ＳＯＣｍｉｎを有するバッテリセル１０が入れ替わる可能性がある。
【０１０５】
したがって、ＳＯＣｍｉｎを有するバッテリセル１０が入れ替わることを防止するためには、すなわち、均等化処理開始時にＳＯＣｍｉｎを有するバッテリセル１０のＳＯＣと、他のバッテリセル１０のＳＯＣとの大小関係が逆にならないためには、次式（３）が満たされる必要がある。
【０１０６】
Ｔ×｜Ｄ１−Ｄ２｜≦α  …（３）
上記式（２）および式（３）の条件を満たすように均等化処理時間Ｔが設定されることにより、効率的な均等化処理を行うことができる。
【０１０７】
なお、上記式（２）のうち消費電流ａおよび処理時間Ｔａは、バッテリＥＣＵ１０１により測定することができる。また、上記式（３）のうち、Ｄ１−Ｄ２は、検出ユニット２０により検出されるバッテリセル１０の端子電圧に基づいてバッテリＥＣＵ１０１により算出することができる。
【０１０８】
そこで、バッテリＥＣＵ１０１は、上記の消費電流ｂ、許容値βおよび規定値αを予めメモリ１０１ｂに記憶しておくことにより、均等化処理時に消費電流ａおよび処理時間Ｔａの値を測定し、Ｄ１−Ｄ２の値を算出して均等化処理時間Ｔを決定してもよい。
【０１０９】
なお、上記の許容値βは、サブバッテリ１１０の容量等によって設定することができる。また、αは既定値Ｘの上限値を超えない範囲で設定することができる。
【０１１０】
上記の均等化処理においては、均等化処理時間Ｔが予めメモリ１０１ｂに記憶されている例を説明した。これに限らず、バッテリＥＣＵ１０１は、消費電流ａおよび処理時間Ｔａの値を測定し、Ｄ１−Ｄ２の値を算出しつつ均等化処理を行ってもよい。この場合、バッテリＥＣＵ１０１は、測定された消費電流ａおよび処理時間Ｔａの値ならびに算出されたＤ１−Ｄ２の値に基づいて起動状態になるごとに均等化処理時間Ｔの値を決定してもよい。これにより、温度環境の変化等による消費電流ａおよび処理時間Ｔａの変動、ならびに複数のバッテリセル１０の放電特性の変化が発生した場合でも、均等化処理時間Ｔが常に適切な値に設定される。
【０１１１】
上述の均等化処理において、ステップＳ８では、ＳＯＣｍａｘを有するバッテリセル１０が属するグループが選択される。ここで、ＳＯＣｍａｘを有するバッテリセル１０が複数存在する場合には、複数のバッテリセル１０のうちのいずれか１つが選択され、選択されたバッテリセル１０の属するグループが選択される。
【０１１２】
この場合、ＳＯＣｍａｘを有する複数のバッテリセル１０のうち、例えば直列接続における最も高電位側のバッテリセル１０を選択してもよいし、直列接続における最も低電位側のバッテリセル１０を選択してもよい。
【０１１３】
上記ステップＳ８，Ｓ９の処理は、ステップＳ１０，Ｓ１１の処理の後に行われてもよい。例えば、バッテリＥＣＵ１０１は、ステップＳ７でＳＯＣｍａｘ−ＳＯＣｍｉｎがメモリ１０１ｂに記憶された規定値Ｘよりも大きい場合に、全てのバッテリセル１０のうち、メモリ１０１ｂに記憶された規定値αをＳＯＣｍｉｎに加えた値よりもＳＯＣが大きいバッテリセル１０に対応するスイッチング素子ＳＷをオンし（ステップＳ１０）、その他のスイッチング素子ＳＷをオフする（ステップＳ１１）。
【０１１４】
その後、バッテリＥＣＵ１０１は、ＳＯＣｍａｘを有するバッテリセル１０を判別し、複数のグループのうちそのバッテリセル１０が属するグループを選択し（ステップＳ８）、選択されなかったグループの複数のバッテリセル１０にそれぞれ対応する複数のスイッチング素子ＳＷをオフする（ステップＳ９）。
【０１１５】
（４）第１の実施の形態の効果
この均等化装置２００においては、検出ユニット２０により検出された複数のバッテリセル１０の開放電圧に基づいてＳＯＣが算出される。そして、算出されたＳＯＣに基づいて複数のグループのうちのいずれかが選択され、選択されたグループに属するバッテリセル１０が選択的に放電されることにより均等化処理が行われる。
【０１１６】
この場合、異なるグループに属するバッテリセル１０は異なるタイミングで放電される。これにより、同時に放電されるバッテリセル１０の数を少なくすることができる。したがって、同時に放電されるバッテリセル１０による放電電流が低減される。その結果、発熱を抑制しつつ複数のバッテリセル１０を確実に均等化することが可能となる。
【０１１７】
［２］第２の実施の形態
（１）均等化装置の構成
以下、第２の実施の形態に係る均等化装置について第１の実施の形態と異なる点を説明する。図６は、第２の実施の形態に係る均等化装置の一構成例を示すブロック図である。
【０１１８】
バッテリモジュール１００において、直列接続の一端から他端まで順に１番目からＮ番目のバッテリセル１０をバッテリセル１０１〜１０Ｎと呼ぶ。複数のバッテリセル１０１〜１０Ｎは、１番目からＭ番目のグループに分割される。ここで、ＭおよびＮは２以上の自然数である。
【０１１９】
この場合、複数のバッテリセル１０１〜１０Ｎは、任意のｉ番目のバッテリセル１０ｉがｉをＭで除算した場合の剰余をｋとした場合に（ｋ＋１）番目のグループに属するように分割される。ここで、ｉは自然数であり、ｋは０または自然数である。
【０１２０】
図６の例では、Ｍ＝３であり、Ｎ＝１８である。したがって、１８個のバッテリセル１０１〜１０１８が、１番目のグループＢ、２番目のグループＣおよび３番目のグループＡに分割される。
【０１２１】
この場合、１番目、４番目、７番目、１０番目、１３番目および１６番目のバッテリセル１０１，１０４，１０７，１０１０，１０１３，１０１６が、グループＢに属する。また、２番目、５番目、８番目、１１番目、１４番目および１７番目のバッテリセル１０２，１０５，１０８，１０１１，１０１４，１０１７が、グループＣに属する。３番目、６番目、９番目、１２番目、１５番目および１８番目のバッテリセル１０３，１０６，１０９，１０１２，１０１５，１０１８が、グループＡに属する。
【０１２２】
これらの結果、図６の均等化装置２００においては、互いに隣り合って接続される各２つのバッテリセルが３つのグループＡ，Ｂ，Ｃのうちの異なるグループに属するように、１番目からＮ番目までの複数のバッテリセル１０１〜１０Ｎが１番目からＭ番目までの複数のグループに分割される。
【０１２３】
（２）第２の実施の形態の効果
この均等化装置２００においては、均等化処理時に選択されたグループに属するバッテリセルに隣り合って接続されるバッテリセル１０が、選択されたグループとは異なるグループに属する。
【０１２４】
ここで、選択されないグループに属するバッテリセル１０は放電されない。そのため、互いに隣り合って接続される各２つのバッテリセル１０が同時に放電することが防止される。これにより、互いに隣り合って接続される各２つの抵抗Ｒが同時に発熱することが防止される。その結果、発熱部が分散されるので、局部的な温度上昇の発生が防止される。
【０１２５】
［３］第３の実施の形態
以下、第３の実施の形態に係る電動車両について説明する。本実施の形態に係る電動車両は、図１のバッテリシステム５００を備える。なお、以下では、電動車両の一例として電動自動車を説明する。
【０１２６】
（１）構成および動作
図７は、第３の実施の形態に係る電動自動車の構成を示すブロック図である。図７に示すように、本実施の形態に係る電動自動車６００は、図１の非動力用バッテリ１２、主制御部３００、始動指示部３０１およびバッテリシステム５００、電力変換部６０１、モータ６０２、駆動輪６０３、アクセル装置６０４、ブレーキ装置６０５、ならびに回転速度センサ６０６を含む。モータ６０２が交流（ＡＣ）モータである場合には、電力変換部６０１はインバータ回路を含む。バッテリシステム５００には、均等化装置２００が設けられている。
【０１２７】
上記のように、バッテリシステム５００には、非動力用バッテリ１２が接続される。また、バッテリシステム５００は、電力変換部６０１を介してモータ６０２に接続されるとともに、主制御部３００に接続される。
【０１２８】
主制御部３００には、バッテリシステム５００を構成するバッテリＥＣＵ１０１（図１）から複数のバッテリモジュール１００（図１）の充電量が与えられる。また、主制御部３００には、アクセル装置６０４、ブレーキ装置６０５および回転速度センサ６０６が接続される。主制御部３００は、例えばＣＰＵおよびメモリ、またはマイクロコンピュータからなる。さらに、主制御部３００には図１の始動指示部３０１が接続されている。
【０１２９】
アクセル装置６０４は、電動自動車６００が備えるアクセルペダル６０４ａと、アクセルペダル６０４ａの操作量（踏み込み量）を検出するアクセル検出部６０４ｂとを含む。
【０１３０】
始動指示部３０１のスタートキーがオンの状態で、ユーザによりアクセルペダル６０４ａが操作されると、アクセル検出部６０４ｂは、ユーザにより操作されていない状態を基準としてアクセルペダル６０４ａの操作量を検出する。検出されたアクセルペダル６０４ａの操作量が主制御部３００に与えられる。
【０１３１】
ブレーキ装置６０５は、電動自動車６００が備えるブレーキペダル６０５ａと、ユーザによるブレーキペダル６０５ａの操作量（踏み込み量）を検出するブレーキ検出部６０５ｂとを含む。スタートキーがオンの状態で、ユーザによりブレーキペダル６０５ａが操作されると、ブレーキ検出部６０５ｂによりその操作量が検出される。検出されたブレーキペダル６０５ａの操作量が主制御部３００に与えられる。回転速度センサ６０６は、モータ６０２の回転速度を検出する。検出された回転速度は、主制御部３００に与えられる。
【０１３２】
上記のように、主制御部３００には、バッテリモジュール１００の充電量、バッテリモジュール１００を流れる電流値、アクセルペダル６０４ａの操作量、ブレーキペダル６０５ａの操作量、およびモータ６０２の回転速度が与えられる。主制御部３００は、これらの情報に基づいてバッテリモジュール１００の充放電制御および電力変換部６０１の電力変換制御を行う。例えば、アクセル操作に基づく電動自動車６００の発進時および加速時には、バッテリシステム５００から電力変換部６０１にバッテリモジュール１００の電力が供給される。
【０１３３】
さらに、スタートキーがオンの状態で、主制御部３００は、与えられたアクセルペダル６０４ａの操作量に基づいて、駆動輪６０３に伝達すべき回転力（指令トルク）を算出し、その指令トルクに基づく制御信号を電力変換部６０１に与える。
【０１３４】
上記の制御信号を受けた電力変換部６０１は、バッテリシステム５００から供給された電力を、駆動輪６０３を駆動するために必要な電力（駆動電力）に変換する。これにより、電力変換部６０１により変換された駆動電力がモータ６０２に供給され、その駆動電力に基づくモータ６０２の回転力が駆動輪６０３に伝達される。
【０１３５】
一方、ブレーキ操作に基づく電動自動車６００の減速時には、モータ６０２は発電装置として機能する。この場合、電力変換部６０１は、モータ６０２により発生された回生電力をバッテリモジュール１００の充電に適した電力に変換し、バッテリモジュール１００に与える。それにより、バッテリモジュール１００が充電される。
【０１３６】
上記に対して、スタートキーがオフの状態で、バッテリシステム５００の均等化装置２００により複数のバッテリセル１０（図１）の均等化処理が行われる。
【０１３７】
（２）効果
上記のように、本実施の形態に係る電動自動車６００のバッテリシステム５００には、第１の実施の形態に係る均等化装置２００が設けられる。これにより、発熱を抑制しつつ複数のバッテリセル１０を確実に均等化することができるので、電動自動車６００の信頼性が向上し、長寿命化が実現される。
【０１３８】
［４］他の実施の形態
（１）上記の実施の形態においては、複数のバッテリセル１０の充電状態としてＳＯＣを用いているが、ＳＯＣに代えて複数のバッテリセル１０の残容量、開放電圧、放電深度、電流積算値および蓄電量差のうちのいずれかを充電状態として用いてもよい。
【０１３９】
上述のように、バッテリセル１０の残容量とは、任意の状態でバッテリセルに蓄積されている電荷量である。したがって、残容量は、例えば上記実施の形態と同様に各バッテリセル１０のＳＯＣを算出した後、算出されたＳＯＣに予め測定された満充電容量を乗算することにより得られる。
【０１４０】
また、バッテリセル１０の開放電圧は、上記の実施の形態と同様にして検出ユニット２０により検出することができる。
【０１４１】
バッテリセル１０の放電深度とは、バッテリの満充電容量に対する充電可能容量（バッテリの満充電容量から残容量を減算した容量）の比率である。この場合、放電深度は、（１００−ＳＯＣ）％で表すことができる。したがって、放電深度は、例えば上記実施の形態と同様に各バッテリセル１０のＳＯＣを算出した後、算出されたＳＯＣを１００から減算することにより得られる。
【０１４２】
また、電流積算値は、例えば複数のバッテリセル１０の各々について充電または放電時の所定期間中に流れる電流を検出し、その検出値を積算することにより得られる。この場合、複数のバッテリセル１０の各々に流れる電流を検出するための電流検出部が設けられる。
【０１４３】
さらに、蓄電量差は、例えば上記実施の形態と同様に各バッテリセル１０のＳＯＣを算出した後、算出されたＳＯＣと予め定められた基準ＳＯＣ（例えば、ＳＯＣ５０％）との差を算出することにより得られる。
【０１４４】
なお、充電状態として放電深度を用いる場合、複数のバッテリセル１０の充電状態のうち最も高い充電状態を有するバッテリセルとは、複数のバッテリセル１０の放電深度のうち最も低い放電深度を有するバッテリセルを意味する。
【０１４５】
（２）上記の実施の形態では、複数のグループの数と同数の検出ユニット２０および放電ユニット４０が設けられる。これに限らず、複数のグループの数とは異なる数の検出ユニット２０および放電ユニット４０が設けられてもよい。例えば、図８に示すように、各バッテリモジュール１００に１個の検出ユニット２０および１個の放電ユニット４０が設けられてもよい。
【０１４６】
図８は、他の実施の形態に係る均等化装置を備えるバッテリシステムの構成を示すブロック図である。図８の例では、各バッテリモジュール１００に、１個の検出ユニット２０および１個の放電ユニット４０が設けられる。この場合、検出ユニット２０は各バッテリモジュール１００内の全てのバッテリセル１０の開放電圧を検出することができるように構成され、放電ユニット４０は各バッテリモジュール１００内の全てのバッテリセル１０の放電を行うことができるように構成される。
【０１４７】
（３）上記実施の形態では、各バッテリモジュール１００内で複数のバッテリセル１０が複数のグループに分割される。これ限らず、各バッテリモジュール１００内の複数のバッテリセル１０が複数のグループに分割されずにバッテリシステム５００内の複数のバッテリセル１０が複数のグループに分割されてもよい。この場合、複数のバッテリモジュール１００で、同時に均等化処理が行われることが防止される。それにより、バッテリシステム５００の全体における温度上昇を十分に抑制することができる。
【０１４８】
（４）上記実施の形態では、バッテリセル１０としてリチウムイオン電池が使用されるが、これに限定されない。例えば、ニッケル水素電池等の他の二次電池を使用することもできる。
【０１４９】
［５］請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【０１５０】
上記実施の形態においては、マルチプレクサ２０ａ、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器２０ｂおよび差動増幅器２０ｃならびに検出ユニット２０が検出部の例であり、バッテリＥＣＵ１０１が選択部の例であり、バッテリＥＣＵ１０１のＣＰＵまたはマイクロコンピュータがコンピュータの例であり、放電ユニット４０およびバッテリＥＣＵ１０１が均等化処理部の例である。また、ＳＯＣ、残容量、電圧、放電深度、電流積算値および蓄電量差が、充電状態の例である。さらに、電動自動車６００が電動車両の例である。
【０１５１】
請求項の各構成要素として、上記実施の形態に記載された構成要素の他、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の構成要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
本発明は、電力を駆動源とする種々の移動体、電力の貯蔵装置またはモバイル機器等に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【０１５３】
１０，１０１〜１０１８  バッテリセル
１１  バスバー
２０  検出ユニット
２０ａ  マルチプレクサ
２０ｂ  アナログ／デジタル変換器
２０ｃ  差動増幅器
３０  絶縁部
４０  放電ユニット
５２  導体線
１００  バッテリモジュール
１０１  バッテリＥＣＵ
１０４  バス
１１０  サブバッテリ
２００  均等化装置
３００  主制御部
３０１  始動指示部
５００  バッテリシステム
５０１  電源線
５６０  通信線
６００  電動自動車
６０１  電力変換部
６０２  モータ
６０３  駆動輪
６０４  アクセル装置
６０４ａ  アクセルペダル
６０４ｂ  アクセル検出部
６０５  ブレーキ装置
６０５ａ  ブレーキペダル
６０５ｂ  ブレーキ検出部
６０６  回転速度センサ
Ａ，Ｂ，Ｃ  グループ
Ｒ  抵抗
ＳＷ  スイッチング素子
ＳＣ  直列回路
【図１】
0005562617.tif 000002
【図２】
0005562617.tif 000003
【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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