(57)【要約】【課題】各電池モジュールに特別の回路を追加することなく、電池モジュール間の容量バランスを整えることが可能な電池システムの充放電状態均等化方法、及び該充放電状態均等化方法を実行する電池システムを提供する。【解決手段】各電池モジュール１０，１０，１０にて生成部が３９個の二次電池の充電状態を数値化した電池電圧のデータを生成する。そして、各電池モジュール１０，１０，１０をポーリングする制御部８のＣＰＵ８１が、ポーリングによって各取得した電池電圧のデータ（即ち電池電圧そのもの）について算出した偏差の大／小に応じて、その後の時系列的なポーリングによって電池電圧のデータを各取得すべき頻度の多／寡を変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は複数の二次電池の充放電状態を数値で表す状態データを生成する生成部を夫々有する複数の電池モジュールを直列及び／又は並列に接続してあり、各生成部が生成した状態データを時系列的にポーリングして各取得する制御部を備える電池システムで各電池モジュールにおける充放電状態を均等化する方法において、
前記制御部は、
各取得した状態データの大きさに応じて状態データを各取得すべき頻度を変更すること
を特徴とする電池システムの充放電状態均等化方法。
【請求項２】
各取得した状態データの平均的な値を算出し、
算出した平均的な値に対する各取得した状態データの偏差を各算出し、
各算出した偏差の大小に応じて、前記状態データを各取得すべき頻度の多寡を変更すること
を特徴とする請求項１に記載の電池システムの充放電状態均等化方法。
【請求項３】
各算出した偏差の絶対値の最大値及び最小値の差分が所定の閾値より大きいか否かを各判定し、
大きいと判定した場合、各取得すべき頻度の多寡を変更すること
を特徴とする請求項２に記載の電池システムの充放電状態均等化方法。
【請求項４】
前記状態データは、前記二次電池の電圧及び／又は残容量を表すデータであることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の電池システムの充放電状態均等化方法。
【請求項５】
１又は複数の二次電池の充放電状態を数値で表す状態データを生成する生成部を夫々有する複数の電池モジュールを直列及び／又は並列に接続してあり、各生成部が生成した状態データを時系列的にポーリングして各取得する制御部を備える電池システムにおいて、
前記制御部は、
各取得した状態データの大きさに応じて状態データを各取得すべき頻度を変更するようにしてあること
を特徴とする電池システム。
【請求項６】
前記制御部は、
各取得した状態データが所定の閾値より大きいか否かを各判定する手段を備え、
該手段が大きいと判定した場合、各取得すべき頻度の多寡を変更するようにしてあること
を特徴とする請求項５に記載の電池システム。
【請求項７】
前記制御部は、
各取得した状態データの平均的な値を算出する手段と、
該手段が算出した平均的な値に対する各取得した状態データの偏差を各算出する算出手段とを備え、
該算出手段が各算出した偏差の大小に応じて、前記状態データを各取得すべき頻度の多寡を変更するようにしてあること
を特徴とする請求項５に記載の電池システム。
【請求項８】
前記制御部は、
前記算出手段が各算出した偏差の絶対値の最大値及び最小値の差分が所定の閾値より大きいか否かを各判定する手段を備え、
該手段が大きいと判定した場合、各取得すべき頻度の多寡を変更するようにしてあるこ
と
を特徴とする請求項７に記載の電池システム。
【請求項９】
前記状態データは、前記二次電池の電圧及び／又は残容量を表すデータであることを特徴とする請求項５から８の何れか１項に記載の電池システム。
【請求項１０】
前記ポーリングのデータの受信により、ポーリング対象の電池モジュールの生成部が低消費電力の状態を抜けて起動した状態となること
を特徴とする請求項１に記載の電池システムの充放電状態均等化方法。
【請求項１１】
前記ポーリングのデータが、ポーリング対象の電池モジュールの生成部が起動する時期を決める周期データを含むこと
を特徴とする請求項１に記載の電池システムの充放電状態均等化方法。
【請求項１２】
前記電池モジュールと前記制御部との通信に光ファイバを利用すること
を特徴とする請求項１１に記載の電池システムの充放電状態均等化方法。
【請求項１３】
前記ポーリングのデータの受信により、ポーリング対象の電池モジュールの生成部が低消費電力の状態を抜けて起動した状態となること
を特徴とする請求項５に記載の電池システム。
【請求項１４】
前記ポーリングのデータが、ポーリング対象の電池モジュールの生成部が起動する時期を決める周期データを含むこと
を特徴とする請求項５に記載の電池システム。
【請求項１５】
前記電池モジュールと前記制御部との通信に光ファイバを利用すること
を特徴とする請求項１４に記載の電池システム。
【請求項１６】
１又は複数の二次電池の充放電状態を数値で表す状態データを生成する生成部を夫々有する複数の電池モジュールを直列及び／又は並列に接続してあり、各生成部が生成した状態データを時系列的にポーリングして各取得する制御部を備える電池システムで各電池モジュールにおける充放電状態を変更する方法において、
前記制御部は、
各取得した状態データの大きさに応じて状態データを各取得すべき頻度を変更すること
を特徴とする電池システムの充放電状態変更方法。
【請求項１７】
各取得した状態データが所定の閾値より大きいか否かを各判定し、
大きいと判定した場合、各取得すべき頻度の多寡を変更すること
を特徴とする請求項１６に記載の電池システムの充放電状態変更方法。
【請求項１８】
前記状態データは、前記二次電池の電圧及び／又は残容量を表すデータであることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の電池システムの充放電状態変更方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池モジュールを直列及び／又は並列に接続してあり、各電池モジュールの状態データを時系列的にポーリングして取得する制御部を備える電池システムで各電池モジュールにおける充放電状態を均等化する電池システムの充放電状態均等化方法、及び電池システムに関する。また、本発明は、電池システムの充放電状態変更方法及び電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池の有用な利用形態の一つに、複数の単位セルを備える電池モジュールを複数組み合わせて構成される電池システムがある。例えば、複数の電池モジュールを直並列に接続して端子電圧及び／又は電池容量を高めることが可能である。このような電池システムでは、各電池モジュール内部の制御回路の消費電流等による自己放電量に差があるため、保存中又は充放電の停止中に容量バランスの崩れが発生する。また、各電池モジュールの充放電特性の違いにより、充放電が繰り返される間にも容量バランスの崩れが発生する。
【０００３】
上述のような原因によって各電池モジュールの容量バランスが崩れた状態で充放電を繰り返した場合、各電池モジュールに印加される充電電圧及び各電池モジュールに流れる充放電電流が不均等となって容量バランスの崩れが助長されたり、容量バランスの崩れに起因する劣化速度の違いが拡大したりする傾向があるため、各電池モジュール間で容量バランスを保つことが重要となる。
【０００４】
これに対し、特許文献１では、複数の電池セル（単位セル）が直列に接続された電池ブロックを複数備える組電池において、各電池ブロックにセルコントローラが接続されており、夫々のセルコントローラが、各対応する組電池内の任意の電池セルを抵抗回路で放電させることにより、夫々の組電池内のセルバランスを整える技術が開示されている。この技術を上述の電池システムに応用して、任意の電池モジュールを抵抗回路等の放電回路で放電させることにより、電池システム内の電池モジュール間の容量バランスを整えることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１７６５７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、特許文献１に開示された技術では、各電池モジュールを放電させる放電回路が必要となり、回路が煩雑になって回路基板上に余分なスペースが発生する上にコストアップの要因にもなることが問題であった。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、各電池モジュールに特別の回路を追加することなく、電池モジュール間の容量バランスを整えることが可能な電池システムの充放電状態均等化方法、及び該充放電状態均等化方法を実行する電池システムを提供することにある。
また、電池モジュールの容量が上昇したとき、容量を低減することが可能な電池システムの充放電状態変更方法、及び該充放電状態変更方法を実行する電池システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電池システムの充放電状態均等化方法は、１又は複数の二次電池の充放電状態を数値で表す状態データを生成する生成部を夫々有する複数の電池モジュールを直列及び／又は並列に接続してあり、各生成部が生成した状態データを時系列的にポーリングして各取得する制御部を備える電池システムで各電池モジュールにおける充放電状態を均等化する方法において、前記制御部は、各取得した状態データの大きさに応じて状態データを各取得すべき頻度を変更することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る電池システムの充放電状態均等化方法は、各取得した状態データの平均的な値を算出し、算出した平均的な値に対する各取得した状態データの偏差を各算出し、各算出した偏差の大小に応じて、前記状態データを各取得すべき頻度の多寡を変更することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る電池システムの充放電状態均等化方法は、各算出した偏差の絶対値の最大値及び最小値の差分が所定の閾値より大きいか否かを各判定し、大きいと判定した場合、各取得すべき頻度の多寡を変更することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る電池システムの充放電状態均等化方法は、前記状態データは、前記二次電池の電圧及び／又は残容量を表すデータであることを特徴とする。
本発明に係る電池システムの充放電状態均等化方法は、前記ポーリングのデータの受信により、ポーリング対象の電池モジュールの生成部が低消費電力の状態を抜けて起動した状態となることを特徴とする。
本発明に係る電池システムの充放電状態均等化方法は、前記ポーリングのデータが、ポーリング対象の電池モジュールの生成部が起動する時期を決める周期データを含むことを特徴とする。
本発明に係る電池システムの充放電状態均等化方法は、前記電池モジュールと前記制御部との通信に光ファイバを利用することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る電池システムは、１又は複数の二次電池の充放電状態を数値で表す状態データを生成する生成部を夫々有する複数の電池モジュールを直列及び／又は並列に接続してあり、各生成部が生成した状態データを時系列的にポーリングして各取得する制御部を備える電池システムにおいて、前記制御部は、各取得した状態データの大きさに応じて状態データを各取得すべき頻度を変更するようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る電池システムは、前記制御部は、各取得した状態データの平均的な値を算出する手段と、該手段が算出した平均的な値に対する各取得した状態データの偏差を各算出する算出手段とを備え、該算出手段が各算出した偏差の大小に応じて、前記状態データを各取得すべき頻度の多寡を変更するようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る電池システムは、前記制御部は、前記算出手段が各算出した偏差の絶対値の最大値及び最小値の差分が所定の閾値より大きいか否かを各判定する手段を備え、該手段が大きいと判定した場合、各取得すべき頻度の多寡を変更するようにしてあることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る電池システムは、前記状態データは、前記二次電池の電圧及び／又は残容量を表すデータであることを特徴とする。
本発明に係る電池システムは、前記ポーリングのデータの受信により、ポーリング対象の電池モジュールの生成部が低消費電力の状態を抜けて起動した状態となることを特徴とする。
本発明に係る電池システムは、前記ポーリングのデータが、ポーリング対象の電池モジュールの生成部が起動する時期を決める周期データを含むことを特徴とする。
本発明に係る電池システムは、前記電池モジュールと前記制御部との通信に光ファイバを利用することを特徴とする。
本発明に係る電池システムは、前記制御部は、各取得した状態データが所定の閾値より大きいか否かを各判定する手段を備え、該手段が大きいと判定した場合、各取得すべき頻度の多寡を変更するようにしてあることを特徴とする。
本発明に係る充放電状態を変更する方法において、１又は複数の二次電池の充放電状態を数値で表す状態データを生成する生成部を夫々有する複数の電池モジュールを直列及び／又は並列に接続してあり、各生成部が生成した状態データを時系列的にポーリングして各取得する制御部を備える電池システムで各電池モジュールにおける充放電状態を変更する方法において、前記制御部は、各取得した状態データの大きさに応じて状態データを各取得すべき頻度を変更することを特徴とする。
本発明に係る充放電状態を変更する方法において、各取得した状態データが所定の閾値より大きいか否かを各判定し、大きいと判定した場合、各取得すべき頻度の多寡を変更することを特徴とする。
本発明に係る充放電状態を変更する方法において、前記状態データは、前記二次電池の電圧及び／又は残容量を表すデータであることを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、複数の電池モジュールが直列及び／又は並列に接続されており、各電池モジュールにて生成部が１又は複数の二次電池の充電状態（又は放電状態）を数値化した状態データを生成する。そして、各電池モジュールをポーリングする制御部が、ポーリングによって各取得した状態データの大きさに応じて、その後の時系列的なポーリングによって状態データを各取得すべき頻度を変更する。この場合、状態データの大きさが充電状態（又は放電状態）の増進度を表しており、各電池モジュールの状態データを取得することによって電池モジュールが通信を行う事により各放電して充電状態が減退する（又は放電状態が増進する）。
つまり、電池モジュールから状態データを各取得すべき頻度を変更するに際し、電池モジュールから各取得した状態データの大きさに応じて変更することが、電池モジュールの充電状態（又は放電状態）の各増進度に応じて変更することに対応するため、その後の各電池モジュールにおける充電状態（又は放電状態）の増進度の違いがなくなるように調整することができる。
【００１７】
本発明にあっては、各取得した状態データの平均的な値に対する各取得した状態データの偏差の大小に応じて、その後の時系列的なポーリングによって状態データを各取得すべき頻度の多寡を変更する。
この場合、電池モジュールから各取得した状態データについて偏差の大小を算出することが、電池モジュールの充電状態（又は放電状態）の各増進度について偏差の大小を算出することに対応する。
このため、各取得した状態データについて算出した偏差の大／小（又は小／大）に応じて、状態データを各取得すべき頻度の多／寡を変更することにより、その後の各電池モジュールにおける充電状態（又は放電状態）の増進度の偏差が解消されるように調整することができる。
【００１８】
本発明にあっては、各取得した状態データについて各算出した偏差の絶対値のうち、最大値及び最小値の差分が所定の閾値より大きい場合に、その後の時系列的なポーリングによって状態データを各取得すべき頻度の多寡を変更する。
このため、各電池モジュールにおける充電状態（又は放電状態）の増進度の違いが一定以上に拡大するのを防止することができるのに加えて、状態データを各取得すべき頻度の変更が不安定になってハンチング等の現象が発生するのを防止することができる。
【００１９】
本発明にあっては、各電池モジュールが有する二次電池の充放電状態を表す状態データとして、二次電池の電圧及び／又は残容量のデータを用いる。
つまり、電池モジュールから状態データを各取得すべき頻度を変更するに際し、電池モジュールから各取得した状態データの大きさに応じて変更することが、電池モジュールの二次電池の電圧の高低及び／又は残容量の大小に応じて変更することに対応するため、その後の各電池モジュールにおける二次電池の電圧及び／又は残容量の違いがなくなるように調整することができる。
本発明にあっては、ポーリングのデータの受信により、ポーリング対象の電池モジュールの生成部が低消費電力の状態を抜けて起動した状態となるので、システム全体が、省エネルギーなものとなる。
本発明にあっては、ポーリングのデータが、ポーリング対象の電池モジュールの生成部が起動する時期を決める周期データを含むことにより、起動状態となるので、システム全体が、省エネルギーなものとなる。そして、通常、受信に利用するフォトカプラ等の受光回路は常時起動状態する必要があるが、本発明にあっては、電池モジュールと制御部との通信に光ファイバを利用しても、電池モジュールが起動する時期を決める周期データを含むことにより、電池モジュールの受光回路を常時起動状態とすることはなく、システム全体が、省エネルギーなものとなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電池モジュールから状態データを各取得すべき頻度を変更するに際し、電池モジュールから各取得した状態データの大きさに応じて変更することが、電池モジュールの充電状態（又は放電状態）の各増進度に応じて変更することに対応するため、その後の各電池モジュールにおける充電状態（又は放電状態）の増進度の違いがなくなるように調整することができる。
従って、各電池モジュールに特別の回路を追加することなく、電池モジュール間の容量バランスを整えることが可能となる。
また、各電池モジュールの過充電状態データを取得することによって電池モジュールとの通信頻度を最大限大きくし、各放電充電状態が減退する（又は放電状態が増進する）することより、過充電状態にあることを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る電池システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】電池モジュールの構成例を示すブロック図である。
【図３】制御部からポーリングされた電池モジュールの動作状態を示すタイミングチャートである。
【図４】制御部からポーリングされた電池モジュールの動作状態を示すタイミングチャートである。
【図５】各電池モジュールから取得した電池電圧の大きさに応じてポーリングの頻度を変更するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は、本発明に係る電池システムの概略構成を示すブロック図であり、図２は、電池モジュールの構成例を示すブロック図である。図中１０は電池モジュールであり、電池モジュール１０，１０，１０（以下、高電位側から順に電池モジュールＡ，Ｂ，Ｃともいう）は、電池モジュールＡ，Ｂ夫々の負極端子のコネクタ１０２と、電池モジュールＢ，Ｃ夫々の正極端子のコネクタ１０１とを配線で各別に接続して直列接続してある。
【００２３】
電池モジュール１０を複数接続する形態は、図１のものに限定されない。例えば電池モ
ジュール１０を５つ直列に接続したものを４つ並列に接続してもよいし、電池モジュール１０を直並列に接続する個数を適宜変更してもよい。図１に示す電池システムの充電時には、電池モジュールＡのコネクタ１０１と電池モジュールＣのコネクタ１０２との間に、図示しない充電器から充電電圧が印加される。
【００２４】
電池モジュール１０は、例えばリチウムイオン電池からなる二次電池（単位セル）１１１，１１２，１１３，１２１，１２２，１２３，・・２３１，２３２，２３３を３個ずつ順に並列接続してなる１３個の電池ブロック１１，１２，・・２３を、この順番に直列接続してなる組電池１を備える。組電池１で直列及び／又は並列に夫々接続される二次電池の個数は、３９個に限定されない。電池モジュール１０では、電池ブロック２３，１１夫々の正極側，負極側が、充放電路を介して正極端子のコネクタ１０１，負極端子のコネクタ１０２に接続されるようにしてある。
【００２５】
電池ブロック１１，１２，・・２３の電圧は、夫々独立してＡ／Ｄ変換部４のアナログ入力端子に与えられ、デジタルの電圧値に変換されてＡ／Ｄ変換部４のデジタル出力端子から、マイクロコンピュータからなる生成部５に与えられる。Ａ／Ｄ変換部４のアナログ入力端子には、組電池１に密接して配置されており、サーミスタを含む回路によって組電池１の電池温度を検出する温度検出器３の検出出力と、組電池１の負極側の充放電路に介装されており、組電池１の充電電流及び放電電流を検出する抵抗器からなる電流検出器２の検出出力とが与えられている。これらの検出出力は、デジタルの検出値に変換されてＡ／Ｄ変換部４のデジタル出力端子から生成部５に与えられる。
【００２６】
組電池１の正極側の充放電路には、充電電流，放電電流夫々を遮断するＰチャネル型のＭＯＳＦＥＴ７１，７２からなる遮断器７が介装されている。ＭＯＳＦＥＴ７１，７２は、ドレイン電極同士を突き合わせて直列に接続してある。ＭＯＳＦＥＴ７１，７２夫々のドレイン電極及びソース電極間に並列接続されているダイオードは、寄生ダイオード（ボディダイオード）である。ＭＯＳＦＥＴ７１，７２は、Ｎチャネル型であってもよいし、ＭＯＳＦＥＴ７１，７２に代えて、電磁力を利用したリレースイッチを用いてもよい。
【００２７】
生成部５は、ＣＰＵ５１を有し、ＣＰＵ５１は、プログラム等の情報を記憶するＲＯＭ５２、一時的に発生した情報を記憶するＲＡＭ５３、各種時間を並列的に計時するタイマ５４、及び電池モジュール１０内の各部に対して入出力を行うＩ／Ｏポート５５と互いにバス接続されている。Ｉ／Ｏポート５５は、Ａ／Ｄ変換部４のデジタル出力端子、ＭＯＳＦＥＴ７１，７２夫々のゲート電極、及び通信部６に接続されている。通信部６は、後述する制御部８と通信するのに用いられる。ＲＯＭ５２は、例えばフラッシュメモリからなる不揮発性メモリである。ＲＯＭ５２には、プログラムの他に、例えば満充電容量の学習値（学習容量）、及び各種設定データが記憶される。
【００２８】
ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に予め格納されている制御プログラムに従って、演算及び入出力等の処理を実行する。例えばＣＰＵ５１は、２５０ｍｓ周期で電池ブロック１１，１２，１３の電圧値と、組電池１の充放電電流の検出値とを取り込み、取り込んだ電圧値及び検出値に基づいて組電池１の充電電流若しくは充電電力又は放電電流若しくは放電電力を積算し、積算によって算出した充電量又は放電量をＲＡＭ５３に記憶する。取り込まれた電池ブロック１１，１２，１３の電圧値から算出される組電池１の電池電圧もＲＡＭ５３に記憶される。
【００２９】
ＣＰＵ５１は、また、積算した充放電量に基づいて残容量を算出し、算出した残容量及び満充電容量に基づいて相対残容量を算出してこれらをＲＡＭ５３に記憶する。組電池１が満充電状態にある（以下、単に満充電ともいう）か否かの判定はＣＰＵ５１が行うが、好ましくは、電圧が最大の電池ブロックの電池電圧が満充電検出開始電圧以上、且つ充電
電流が所定値以下の状態が一定時間以上継続したときに満充電と判定する。更に、ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５３に記憶した残容量及び相対残容量と組電池１の電池電圧とに応じて残容量、相対残容量及び電池電圧のデータを生成し、生成した各データを、制御部８からのポーリングに応じて通信部６を介して送信する。
【００３０】
遮断器７は、通常の充放電時にＩ／Ｏポート５５からＭＯＳＦＥＴ７１，７２のゲート電極にＬ（ロウ）レベルのオン信号が与えられることにより、ＭＯＳＦＥＴ７１，７２夫々のドレイン電極及びソース電極間が導通するようになっている。組電池１の充電電流を遮断する場合、Ｉ／Ｏポート５５からＭＯＳＦＥＴ７１のゲート電極にＨ（ハイ）レベルのオフ信号が与えられることにより、ＭＯＳＦＥＴ７１のドレイン電極及びソース電極間の導通が遮断される。同様に組電池１の放電電流を遮断する場合、Ｉ／Ｏポート５５からＭＯＳＦＥＴ７２のゲート電極にＨ（ハイ）レベルのオフ信号が与えられることにより、ＭＯＳＦＥＴ７２のドレイン電極及びソース電極間の導通が遮断される。ＭＯＳＦＥＴ７１，７２をＮチャネル型とした場合は、上記のＬ／Ｈレベルを反転させたＨ／Ｌレベルのオン信号／オフ信号をゲート電極に与えればよい。組電池１が適当に充電された状態にある場合、遮断器７のＭＯＳＦＥＴ７１，７２は共にオンしており、組電池１は放電及び充電が可能な状態となっている。
【００３１】
電池モジュール１０，１０，１０と通信可能に接続された制御部８は、ＣＰＵ８１を有し、ＣＰＵ８１は、プログラム等の情報を記憶するＲＯＭ８２、一時的に発生した情報を記憶するＲＡＭ８３、各種時間を並列的に計時するタイマ８４、操作・表示部８５、及び電池モジュール１０，１０，１０と通信するための通信部８６と互いにバス接続されている。操作・表示部８５は、使用者による操作を受け付けたり、電池モジュール１０，１０，１０の動作状態等を表示したりするためのものである。操作・表示部８５に代えて、上位装置と通信するための機能ブロックがバス接続されていてもよい。
【００３２】
通信部８６は、電池モジュール１０，１０，１０夫々のクロック端子のコネクタ１０３，データ端子のコネクタ１０４と、ＲＳ−４８５規格に準拠するインタフェースで接続されている。このインタフェースにおけるクロックは、通信部８６から供給される。ＲＳ−４８５に代えて、ＲＳ−４２２、ＲＳ−２３２Ｃ、Ｉ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit ）、ＳＭｂｕｓ
（System Management Bus ）等の電気的インターフェースを用いてもよいし、光ファイバ等のインタフェースを用いてもよい。但し、各
電池モジュール１０，１０，１０における信号の基準電位が異なるため、何れのインタフェースを用いる場合であっても、制御部８及び電池モジュール１０，１０，１０間は、絶縁回路を介して接続される。
【００３３】
ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２に予め格納されている制御プログラムに従って、演算及び入出力等の処理を実行する。例えばＣＰＵ８１は、電池モジュール１０，１０，１０に対して時系列的に順次ポーリングを行って夫々の組電池１，１，１の残容量、相対残容量及び電池電圧のデータを各取得する。これらの一部のデータのみを各取得するようにしてもよい。各取得されたデータはＲＡＭ８３に記憶され、後にＲＡＭ８３から読み出されてポーリングの頻度を変更する際の算出に用いられる。
以下では、制御部８及び電池モジュール１０，１０，１０間で行われるポーリングについて、タイミングチャートを用いて説明する。
【００３４】
図３及び図４は、制御部８からポーリングされた電池モジュール１０，１０，１０の動作状態を示すタイミングチャートである。図３，４に示す４つのチャートでは、何れも同一の時間軸を横軸としてあり、各図の上から、ポーリング対象の電池モジュール、電池モジュールＡの動作状態、電池モジュールＢの動作状態、及び電池モジュールＣの動作状態
を示してある。各動作状態にて「ウェイクアップ」と表示される期間では、制御部８からポーリングされることによって、ポーリング対象の電池モジュールの生成部５が低消費電力の状態を抜けて起動（ウェイクアップ）した状態となる。この状態は、１回のポーリングが終了した後（例えば２秒後）に、自動的に低消費電力の状態（スリープモード）に切り替わる。生成部５に加えて、通信部６及びＡ／Ｄ変換部４も低消費電力の状態に切り替わるようにしてもよいし、何れの回路部分も低消費電力の状態に切り替わらないようにしてあってもよい。
この実施例においては、ポーリング対象の電池モジュールのみが、生成部５が低消費電力の状態を抜けて起動（ウェイクアップ）した状態となることより、システム全体が、省エネルギーなものとなる。
上記の実施例においては、制御部８からポーリングされることによって、ポーリングのデータを受信することによって、ポーリング対象の電池モジュールの生成部５が低消費電力の状態を抜けて起動（ウェイクアップ）した状態となっているが、これに代わって、以下のポーリングのデータとしてもよい。
ポーリングのデータは、生成部５が起動する時期、及び／または、起動状態を維持する期間を決める周期データを含んでいる。これにより、対象の電池モジュールは、自ら周期データに基づいて、起動し、起動状態を維持する期間において起動状態を維持し、その後（1回のポーリングが終了した後）、自動的に低消費電力の状態（スリープモード）に切り替わる。具体的な例にて説明するなら、図４のように、電池モジュールＣが４Ｓ（秒）
の間ウェイクアップし、電池モジュールＡが２Ｓの間ウェイクアップし、電池モジュールＡが１Ｓの間ウェイクアップしている。このとき、電池モジュールＣに対して、ポーリングのデータは、７Ｓ後に、４Ｓの間ウェイクアップするとのデータ（周期データ）を送信する。これにより、電池モジュールＣは、図４のように、ウェイクアップする。
このようなポーリングデータを利用するとき、生成部５に加えて、通信部６及びＡ／Ｄ変換部４も低消費電力の状態に切り替わるようにしてもよいし、何れの回路部分も低消費電力の状態に切り替わらないようにしてあってもよい。
特に、生成部５及び通信部６を含む電池モジュールと、制御部８との通信に光ファイバを利用する場合は、通常、受信に利用するフォトカプラ等の受光回路は常時起動状態にする必要があるが、本実施例の周期データを含むデータであるなら、必要時のみ、受光回路を含む電池モジュールを起動状態とすることができるので、システム全体が、省エネルギーなものとなる。
【００３５】
ここで、生成部５が低消費電力の状態にある場合よりも起動した状態にある場合の方が、電池モジュール１０における回路部分（少なくとも生成部５）の消費電力が増加して自己放電量も増加する。このことを利用して、他の電池モジュールに対して残容量、相対残容量又は電池電圧が異なることによって容量バランスが崩れている電池モジュールについて、制御部８から行うポーリングの頻度を変更することにより、各電池モジュール１０，１０，１０間の容量バランスを均等化することができる。生成部５が低消費電力の状態に切り替わらない場合であっても、制御部８からポーリングされる頻度が高くなれば、その分だけ生成部５における消費電力が増大して自己放電量が増大すると言える。なお、電池モジュール１０，１０，１０夫々の残容量、相対残容量及び電池電圧のうちの何れか２つ又は３つ全てに基づいて、制御部８から行うポーリングの頻度を変更するようにしてもよい。
【００３６】
図３では、図１に示すように電池モジュールＡ，Ｂ，Ｃの電池電圧が何れも４０．２Ｖであって電圧バランスがとれている場合のポーリングの様子を示す。また図４では、例えば電池モジュールＡ，Ｂ，Ｃ夫々の電池電圧が４０．２Ｖ，４０．１Ｖ，４０．３Ｖとなって電圧バランスが崩れている場合のポーリングの様子を示す。電池モジュールＡ，Ｂ，Ｃ夫々の電池電圧の合計値は、図３，４の何れの場合についても１２０．６Ｖである。
【００３７】
図３では、電池モジュールＡ，Ｂ，Ｃ夫々に対するポーリングが、時刻Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３及び時刻Ｔ１４，Ｔ１５，Ｔ１６から始まる。１回のポーリングに要する時間は全て等しく、時間的に隣り合うポーリングの間隔は一定である。つまり、電池モジュールＡ，Ｂ，Ｃ夫々に対するポーリングの頻度が等しくなるように調整されている。これにより、容量バランスがとれている電池モジュールＡ，Ｂ，Ｃ夫々の自己放電量が同一となって、容量バランスがとれた状態が維持される。
【００３８】
なお、１回のポーリングに要する時間は変えずに、時間的に隣り合うポーリングの間隔を大きくとるようにしてもよい。また、電池モジュールＡ，Ｂ，Ｃに対するポーリングの１周期を終えた後に、例えば１〜２分の時間をおいて次のポーリング周期を開始するようにしてもよい。後述する図４の場合についても同様である。このように間欠的にポーリングを行うことにより、ポーリングによる不要な自己放電が低減される。
更に、電池モジュールＡ，Ｂ，Ｃをポーリングする順序が、１つのポーリング周期と他のポーリング周期とで異なっていてもよい。つまり、ポーリングの各周期における電池モジュールＡ，Ｂ，Ｃのポーリング順序は適宜変更してもよい。
【００３９】
一方、図４では、電池モジュールＡ，Ｂ，Ｃ夫々に対するポーリングが、時刻Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２３及び時刻Ｔ２４，Ｔ２５，Ｔ２６から始まる。但し、図３の場合と異なり、例えば時刻Ｔ２１からＴ２２までの間に電池モジュールＣに対するポーリングが４回連続で行われ、時刻Ｔ２２からＴ２３までの間に電池モジュールＡに対するポーリングが２回連続で行われる。これは、電池モジュールＢの電池電圧（４０．１Ｖ）に対して、電池モジュールＣ，Ａ夫々の電池電圧が０．２Ｖ，０．１Ｖ高いことに対応させているものである。このように電池モジュールＢ，Ａ，Ｃの順にポーリングの頻度を高めることにより、電池モジュールＢ，Ａ，Ｃの順に自己放電量が増大して、電池モジュールＡ，Ｂ，Ｃ間の容量バランスの崩れが解消されて行き、最終的には図３に示すようなポーリングに収束する。本実施の形態では、説明の便宜上、制御部８からのポーリングに応じて、生成部５等が起動した状態と低消費電力の状態との間を交互に遷移することを前提にしているが、生成部５等が常に起動している状態であっても、ポーリングによる通信頻度が高くなれば自己放電量が増大するため、このことを利用して各電池モジュール１０，１０，１０間の容量バランスを均等化することが可能になるのは言うまでもない。
【００４０】
以下では、上述した制御部８の代表的な動作例を、それを示すフローチャートを用いて説明する。以下に示す処理は、ＲＯＭ８２に予め格納された制御プログラムに従ってＣＰＵ８１により実行される。但し、各電池モジュール１０，１０，１０に対するポーリングは、以下の図５に示す処理で変更されたポーリングの頻度に従って、図５の処理とは異なる処理にて実行される。
【００４１】
図５は、各電池モジュール１０，１０，１０から取得した電池電圧の大きさに応じてポーリングの頻度を変更するＣＰＵ８１の処理手順を示すフローチャートである。図５の処理は、電池モジュール１０，１０，１０に対するポーリングの１周期が終了して、各電池モジュール１０，１０，１０から取得された電池電圧のデータ（請求項に記載の状態データ）がＲＡＭ８３に記憶されている状態で、次回のポーリングの１周期が始まる前に起動される。
【００４２】
図５に示す処理では、各電池モジュール１０，１０，１０から取得した電池電圧のデータに基づいてポーリングの頻度を変更するが、電池電圧と併せて取得した残容量又は相対残容量のデータに基づいて変更するようにしてもよいし、これらによる変更のアルゴリズムを組み合わせるようにしてもよい。
【００４３】
図５の処理が起動された場合、ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ８３に記憶されている各電池モジ
ュール１０，１０，１０の電池電圧を読み出し（Ｓ１１）、読み出した電池電圧の平均値を算出する（Ｓ１２：請求項に記載の平均的な値を算出する手段）。ここでの平均値は、相加平均値（算術平均値）に限定されず、相乗平均値や、中央値、最頻値等の他の平均的な値であってもよい。また、ＲＡＭ８３に記憶された電池電圧のデータが、そのまま電池電圧を表すものとする。
【００４４】
その後、ＣＰＵ８１は、算出した平均値に対する各電池電圧の偏差を算出する（請求項に記載の算出手段）と共に、算出した偏差の絶対値を算出し（Ｓ１３）、算出した絶対値のうちの最大値及び最小値の差分を算出する（Ｓ１４）。そして、ＣＰＵ８１は、算出した差分が所定の閾値（例えば０．０５Ｖ）より大きいか否かを判定し（Ｓ１５：請求項に記載の各判定する手段）、大きくない場合（Ｓ１５：ＮＯ）、ポーリングの頻度を変更することなく、図５の処理を終了する。
【００４５】
ステップＳ１４で算出した差分が所定の閾値より大きい場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、各電池モジュール１０，１０，１０に対するポーリングの頻度を変更して（Ｓ１６）図５の処理を終了する。
ここで変更されるポーリングの頻度は、例えば、ステップＳ１３で算出された偏差(符
号付き)の大／小に応じて多／寡となるように設定される。
【００４６】
具体的には、例えば直前のポーリングの１周期で取得された電池モジュールＡ，Ｂ，Ｃ夫々の電池電圧が４０．２Ｖ，４０．１Ｖ，４０．３Ｖであった場合、ステップＳ１２で算出される平均値が４０．２Ｖとなる。また、電池モジュールＡ，Ｂ，Ｃ夫々についてステップＳ１３で算出される偏差は、０Ｖ，−０．１Ｖ，＋０．１Ｖとなる。従って、電池モジュールＢ，Ａ，Ｃの順に、ポーリングの頻度が高くなるように変更される。より具体的には、この場合の電池モジュールＢ，Ａ，Ｃに対するポーリングの頻度が、図４に示すように１：２：４となるようにしてもよいし、１：２：３となるようにしてもよい。
【００４７】
以上のように本実施の形態によれば、３つの電池モジュールが直列に接続されており、各電池モジュールにて生成部が３９個の二次電池の充電状態を数値化した電池電圧のデータを生成する。そして、各電池モジュールをポーリングする制御部が、ポーリングによって各取得した電池電圧のデータ（以下、単に電池電圧ともいう）の大きさに応じて、その後の時系列的なポーリングによって電池電圧のデータを各取得すべき頻度を変更する。
つまり、電池モジュールから電池電圧のデータを各取得すべき頻度を変更するに際し、電池モジュールから各取得した電池電圧の大きさに応じて変更することが、電池モジュールの充電状態の各増進度に応じて変更することに対応するため、その後の各電池モジュールにおける充電状態の増進度の違いがなくなるように調整することができる。
従って、各電池モジュールに特別の回路を追加することなく、電池モジュール間の容量バランスを整えることが可能となる。
【００４８】
また、各取得した電池電圧の平均値に対する各取得した電池電圧の偏差の大小に応じて、その後の時系列的なポーリングによって電池電圧のデータを各取得すべき頻度の多寡を変更する。
この場合、電池モジュールから各取得した電池電圧について偏差の大小を算出することが、電池モジュールの充電状態の各増進度について偏差の大小を算出することに対応する。
従って、各取得した電池電圧について算出した偏差の大／小に応じて、電池電圧のデータを各取得すべき頻度の多／寡を変更することにより、その後の各電池モジュールにおける充電状態の増進度の偏差が解消されるように調整することが可能となる。
【００４９】
更に、各取得した電池電圧について各算出した偏差の絶対値のうち、最大値及び最小値
の差分が所定の閾値より大きい場合に、その後の時系列的なポーリングによって電池電圧のデータを各取得すべき頻度の多寡を変更する。
このため、各電池モジュールにおける充電状態の増進度の違いが一定以上に拡大するのを防止することができるのに加えて、状態データを各取得すべき頻度の変更が不安定になってハンチング等の現象が発生するのを防止することが可能となる。
【００５０】
更にまた、各電池モジュールが有する３９個の二次電池の充放電状態を表す状態データとして、二次電池の電池電圧及び／又は残容量（相対残容量を含む）のデータを用いる。
つまり、電池モジュールから電池電圧等の状態データを各取得すべき頻度を変更するに際し、電池モジュールから各取得した状態データの大きさに応じて変更することが、電池モジュールの二次電池の電池電圧の高低及び／又は残容量（相対残容量を含む）の大小に応じて変更することに対応するため、その後の各電池モジュールにおける二次電池の電圧及び／又は残容量（相対残容量を含む）の違いがなくなるように調整することが可能となる。
上記の実施の形態により、電池モジュール間の容量バランスを整えることが可能となる。更には、以下の他の実施の形態においては、電池モジュールの容量が不所望に上昇したとき、過充電状態にあることを低減することができる。このような過充電状態になる前に、通常は、充電を停止するものであるが、停止スイッチの故障、電圧測定回路の故障等の原因で、過充電状態となることがある。
リチウムイオン電池の単位セルを１０セル直列接続した場合、例えば、４２．００Ｖ（４．２０Ｖ／セル）を、過充電の閾値（過充電の所定の閾値）としている。
例えば電池モジュールＡ，Ｂ，Ｃ夫々の電池電圧が４２．２５Ｖ，４０．００Ｖ，４３．２５Ｖとなったとき、電池モジュールＡ，Ｃが過充電状態となる。
このような場合、図４では、電池モジュールＡ，Ｂ，Ｃ夫々に対するポーリングが、時刻Ｔ２１，
Ｔ２２，Ｔ２３及び時刻Ｔ２４，Ｔ２５，Ｔ２６から始まる。但し、図３の場合と異なり、例えば時刻Ｔ２１からＴ２２までの間に電池モジュールＣに対するポーリングが４回連続で行われ、時刻Ｔ２２からＴ２３までの間に電池モジュールＡに対するポーリングが２回連続で行われる。これは、電池モジュールＢの電池電圧（４０．００Ｖ）に対して、電池モジュールＣ，Ａ夫々の電池電圧が過充電の所定の閾値より、１．２５Ｖ、０．２５Ｖ高いことに対応させているものである。このように電池モジュールＢ，Ａ，Ｃの順にポーリングの頻度を高めることにより、電池モジュールＢ，Ａ，Ｃの順に自己放電量が増大して、電池電圧が低下して、過充電の所定の閾値以下となり、Ａ，Ｃが過充電状態であることを低減することができる。電池モジュールＡ，Ｃの過充電状態が解消されて行き、最終的には図３に示すようなポーリングに収束する。
【００５１】
なお、本実施の形態にあっては、各電池モジュール１０，１０，１０の充放電状態を数値で表す状態データとして、数値の大小が充電状態の増進度を表す電池電圧及び／又は残容量（相対残容量を含む）のデータを用いたが、これに限定されるものではない。例えば、数値の大小が放電状態の増進度を表す、満充電状態からの放電量（放電電気量）のデータを状態データとして用いるようにしてもよい。
【００５２】
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５３】
１１１，１１２，・・・２３３  二次電池
５  生成部
６  通信部
８  制御部
８１  ＣＰＵ
８２  ＲＯＭ
８３  ＲＡＭ
８６  通信部
１０  電池モジュール
【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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