(57)【要約】【課題】組電池の寿命を長くする組電池制御装置および組電池制御方法を提供する。【解決手段】複数の電池モジュールが並列に接続される組電池と、電池モジュール各々に直列に接続され、充放電するときに接続状態となるスイッチと、組電池が充放電を開始するとき、選択条件を用いて一番早く接続状態にする電池モジュールとして選択されている電池モジュールに対応するスイッチを接続状態にし、接続状態にしたのち選択されていない電池モジュールに対応するスイッチを接続状態にする、制御を行う制御部と、を備える組電池制御装置である。【選択図】図１
2014107955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池モジュールが並列に接続される組電池と、
前記電池モジュール各々に直列に接続されるスイッチと、
前記組電池が充放電を開始するとき、選択条件を用いて一番早く接続状態にする電池モジュールとして選択されている前記電池モジュールに対応する前記スイッチを接続状態にし、前記接続状態にしたのち選択されていない前記電池モジュールに対応する前記スイッチを接続状態にする、制御を行う制御部と、
を備えることを特徴とする組電池制御装置。
【請求項２】
前記選択条件は、決められた順序で前記電池モジュールを選択する条件であることを特徴とする請求項１に記載の組電池制御装置。
【請求項３】
前記選択条件は、ランダムに前記電池モジュールを選択する条件であることを特徴とする請求項１に記載の組電池制御装置。
【請求項４】
前記選択条件は、前記電池モジュールの劣化度が最小のものから選択する条件であることを特徴とする請求項１に記載の組電池制御装置。
【請求項５】
前記選択条件は、前記電池モジュールの劣化度が、決められた劣化度より劣化していない前記電池モジュールの中から選択する条件であることを特徴とする請求項１に記載の組電池制御装置。
【請求項６】
前記劣化度は、前記電池モジュールの温度、または前記電池モジュールの内部抵抗、または前記電池モジュールに流れる電流の何れか１つを用いる、ことを特徴とする請求項４または５に記載の組電池制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記組電池が充放電を停止するとき、前記選択されていない前記電池モジュールに対応する前記スイッチを接続状態から遮断状態にし、前記遮断状態にしたのち前記選択されている前記電池モジュールに対応する前記スイッチを接続状態から遮断状態にする、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の組電池制御装置。
【請求項８】
複数の電池モジュールが並列に接続される組電池が充放電を開始するとき、
選択条件を用いて一番早く接続状態にする電池モジュールとして選択されている前記電池モジュールに対応し、前記電池モジュール各々に直列に接続されるスイッチを接続状態にし、
前記接続状態にしたのち選択されていない前記電池モジュールに対応する前記スイッチを接続状態にする、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする組電池制御方法。
【請求項９】
前記選択条件は、決められた順序で前記電池モジュールを選択する条件であることを特徴とする請求項８に記載の組電池制御方法。
【請求項１０】
前記選択条件は、ランダムに前記電池モジュールを選択する条件であることを特徴とする請求項８に記載の組電池制御方法。
【請求項１１】
前記選択条件は、前記電池モジュールの劣化度が最小のものから選択する条件であることを特徴とする請求項８に記載の組電池制御方法。
【請求項１２】
前記選択条件は、前記電池モジュールの劣化度が、決められた劣化度より劣化していない前記電池モジュールの中から選択する条件であることを特徴とする請求項８に記載の組電池制御方法。
【請求項１３】
前記劣化度は、前記電池モジュールの温度、または前記電池モジュールの内部抵抗、または前記電池モジュールに流れる電流の何れか１つを用いることを特徴とする請求項１１または１２に記載の組電池制御方法。
【請求項１４】
前記組電池が充放電を停止するとき、前記選択されていない前記電池モジュールに対応する前記スイッチを接続状態から遮断状態にし、
前記遮断状態にしたのち前記選択されている前記電池モジュールに対応する前記スイッチを接続状態から遮断状態にする、
ことを特徴とする請求項８〜１３のいずれか１つに記載の組電池制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充放電制御を行う組電池制御装置および組電池制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、組電池を用いた様々な装置が増加し、それにともない組電池の寿命を延ばすことが望まれている。組電池の寿命を短くする１つの要因として、充放電を開始するときに組電池に突入電流が流れることが挙げられる。この突入電流は、組電池に含まれる並列に接続された複数の電池モジュールに流れるもので、組電池に含まれる電池モジュールや電子部品の劣化を促進させている。
【０００３】
劣化促進を回避する技術として、プリチャージ回路を備えた２つの走行用バッテリを用いたシステム起動処理において、プリチャージ抵抗の損傷を回避する技術が開示されている。その技術によれば、前回のシステム起動時に用いられた走行用バッテリがいずれのバッテリであるのかを示すフラグをメモリから読出す、第１の走行用バッテリが前回のシステム起動で用いられたのであれば、第２の走行用バッテリを用いて今回のシステム起動処理を実行する。第２の走行用バッテリが前回のシステム起動で用いられたのであれば、第１の走行用バッテリを用いて今回のシステム起動処理を実行する。そして、今回のシステム起動時に用いられた走行用バッテリを示すフラグをメモリに記憶する。
【０００４】
また、関連する技術として、車両の駆動力源であるモータへ電力供給するために搭載された複数の蓄電装置について、ユーザによる車両の使用の仕方にかかわらず、自動的に均等な使用を実現する車両用電源装置が開示されている。その車両用電源装置は、モータに対してそれぞれリレーを介して電力供給可能に並列接続される複数の電池と、リレーを選択的に開閉制御するバッテリＥＣＵとを車両駆動システムとして有する。バッテリＥＣＵは、前回システム作動停止時に電力供給を行っていた電池を記憶するＲＡＭを有し、前回システム作動停止時後にシステム作動開始するとき前回使用電池の次の高位番号の電池を選択してこの電池に対応するリレーを閉路する制御を実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２００５７号公報
【特許文献２】特開２００９−２９１０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたものであり、組電池の寿命を長くする組電池制御装置および組電池制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の態様のひとつである組電池制御装置は、組電池、スイッチ、制御部を有している。組電池は、複数の電池モジュールが並列に接続される。スイッチは、電池モジュール各々に直列に接続され、充放電するときに接続状態となる。制御部は、組電池が充放電を開始するとき、選択条件を用いて一番早く接続状態にする電池モジュールとして選択されている電池モジュールに対応するスイッチを接続状態にする。また、制御部は接続状態にしたのち選択されていない電池モジュールに対応するスイッチを接続状態にする。
【発明の効果】
【０００８】
本実施形態によれば、組電池の寿命を長くすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、組電池制御装置の一実施例を示す図である。
【図２】図２は、組電池制御装置の制御部の動作の一実施例を示す図である。
【図３】図３は、選択情報のデータ構造の一実施例を示す図である。
【図４】図４は、実施形態２の組電池制御装置の制御部の動作の一実施例を示す図である。
【図５】図５は、選択情報のデータ構造の一実施例を示す図である。
【図６】図６は、実施形態２の選択情報のデータ構造の一実施例を示す図である。
【図７】図７は、組電池制御装置の制御部の動作の一実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
組電池に含まれる並列に接続された複数の電池モジュールに流れる突入電流は、一番早く導通した電池モジュールに流れる。その結果、一番早く導通した電池モジュールには突入電流が流れることになり、電池や電子部品の劣化が促進されてしまう。また、組電池の配線、部品特性などに変化が生じない限り毎回同じ電池モジュールの劣化が促進されてしまうため、特定の電池モジュールの劣化だけが促進されてしまい組電池としての寿命が短くなる。例えば、電池モジュールに直列に接続されたスイッチを用いて、突入電流が全ての電池モジュールに均等に流れるように導通を制御することが考えられるが、実際には配線、部品特性などによる時間のズレがあるため、同時に導通をさせることは難しい。
【００１１】
そこで、本実施形態では充放電を開始ごとに一番早く導通する（接続状態にする）電池モジュールを切り替え、一番早く導通する電池モジュールが導通したのち、組電池の他の電池モジュールを導通させ、全てまたは複数の電池モジュールを導通させる制御をする。この制御により、組電池に含まれる電池モジュールや電子部品の劣化を抑止し、組電池の寿命を長くする。また、電池モジュールを切り替えることで、電池モジュール各々の劣化をなるべく均等にして、組電池の寿命を長くできる。
【００１２】
以下図面に基づいて、実施形態について詳細を説明する。
実施形態１について説明する。
図１は、組電池制御装置の一実施例を示す図である。図１に示す組電池制御装置１は、制御部２、電池モジュール３ａ、３ｂ、３ｃ、電流計測部４ａ、４ｂ、４ｃ、電圧計測部５ａ、５ｂ、５ｃ、記憶部６、温度計測部７ａ、７ｂ、７ｃ、第１のスイッチＳＷ１ａ、ＳＷ１ｂ、ＳＷ１ｃ、第２のスイッチＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃを有している。
【００１３】
制御部２（コンピュータなど）は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）など）を用いることが考えられる。
【００１４】
電池モジュール３ａ、３ｂ、３ｃは複数の電池が直列に接続されている。電池は二次電池などを用いることが考えられる。二次電池として、例えば、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池などが考えられる。なお、本例では３個の電池モジュールを用いて説明するが、モジュールの数は３個に限定されるものではない。また、電池モジュールは１つの電池で構成されてもよい。
【００１５】
電流計測部４ａ、４ｂ、４ｃは、電池モジュール３ａ、３ｂ、３ｃに流れる電流を計測する。例えば、電流計などが考えられる。また、電流計測部４ａ、４ｂ、４ｃが計測したデータは制御部２に出力される。なお、図１の例では電池モジュール３ａ、３ｂ、３ｃに充放電時に流れる電流を、電流計測部４ａ、４ｂ、４ｃの計測した電流を用いて求めているが、電池モジュール３ａ、３ｂ、３ｃに流れる電流の求め方は上記方法に限定されるものではない。例えば、電池モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの負極側に電流計を直列に接続して、電池モジュール３ａ、３ｂ、３ｃに流れる電流を計測して求めてもよい。
【００１６】
電圧計測部５ａ、５ｂ、５ｃは、電池モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの電圧を計測する。例えば、電圧計などが考えられる。また、電圧計測部５ａ、５ｂ、５ｃが計測したデータは制御部２に出力される。なお、本例では電池モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの電圧を計測しているが、電池モジュールの３ａ、３ｂ、３ｃに含まれる電池の電圧を計測してもよい。
【００１７】
記憶部６は、例えばRead Only Memory（ＲＯＭ）、Random Access Memory（ＲＡＭ）などのメモリやハードディスクなどが考えられる。なお、記憶部６にはパラメータ値、変数値などのデータを記憶してもよいし、実行時のワークエリアとして用いてもよい。また、制御部２が記憶部を有している場合には記憶部６を用いなくてもよい。
【００１８】
温度計測部７ａ、７ｂ、７ｃは、電池モジュール３ａ、３ｂ、３ｃそれぞれの温度を計測し、計測したデータは制御部２に出力する。
第１のスイッチＳＷ１ａ、ＳＷ１ｂ、ＳＷ１ｃは、電池モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの正極側に直列に接続され、充放電時に制御部２からの指示により接続状態となる。例えば、リレー、スイッチなどが考えられる。
【００１９】
第２のスイッチＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃは、電池モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの負極側に直列に接続され、充放電時に制御部２からの指示により接続状態となる。例えば、リレー、スイッチなどが考えられる。
【００２０】
なお、本例では電池モジュール３ａ、３ｂ、３ｃにそれぞれ第１のスイッチＳＷ１ａ、ＳＷ１ｂ、ＳＷ１ｃと第２のスイッチＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃが接続されているが、どちらか一方だけでもよい。
【００２１】
実施形態１では、充放電開始時に電池モジュール３ａ、３ｂ、３ｃのいずれか１つを選択し、選択した電池モジュールに対応する第１のスイッチと第２のスイッチを最初に接続状態にする。
【００２２】
続いて、選択した電池モジュールに対応する第１のスイッチと第２のスイッチを接続状態にしたのち、選択されていない電池モジュールに対応する第１のスイッチと第２のスイッチを接続状態にする。例えば、電池モジュール３ａが選択されていれば、第１のスイッチＳＷ１ａと第２のスイッチＳＷ２ａを接続状態にする。
【００２３】
続いて、選択されていない電池モジュールのうち後述する選択条件を用いて、新に電池モジュールを選択する。例えば、電池モジュール３ａが選択されていれば、第１のスイッチＳＷ１ｂ、ＳＷ１ｃと第２のスイッチＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃを接続状態にする。
【００２４】
なお、選択条件は、例えば、記憶部６に記憶され予め決めた順序で電池モジュールを選択する条件、あるいはランダムに電池モジュールを選択する条件などが考えられる。
制御部の動作について説明する。
【００２５】
図２は、組電池制御装置の制御部の動作の一実施例を示す図である。ステップＳ１で制御部２は、組電池が充放電を開始することを示す起動情報を取得する。起動情報は、例えば、車両の場合であれば充電や放電をするときに制御部２に通知される。
【００２６】
ステップＳ２では、制御部２が選択されている電池モジュールに対応するスイッチを接続状態にさせる。例えば、電池モジュール３ａが選択されていれば、第１のスイッチＳＷ１ａと第２のスイッチＳＷ２ａを接続状態にする。その結果、電池モジュール３ａに突入電流が流れる。
【００２７】
ステップＳ３では、制御部２がｔ１時間経過後に選択されている電池モジュール以外に対応するスイッチを接続状態にさせる。例えば、電池モジュール３ａが選択されていれば、第１のスイッチＳＷ１ｂ、ＳＷ１ｃと第２のスイッチＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃを接続状態にする。
【００２８】
ここで、ｔ１時間は第１のスイッチＳＷ１ｂ、ＳＷ１ｃと第２のスイッチＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃの動作保証時間などにより決めることが考えられる。また、実験やシミュレーションで決めることが考えられる。また、最初に接続された電池モジュールに突入電流が流れ終わる時間にすることも考えられる。
【００２９】
ステップＳ４では、制御部２が選択条件を用いて、選択情報を参照して選択されている電池モジュール以外から次に選択する電池モジュールを選択する。例えば、電池モジュール３ａが選択されていれば、次に電池モジュール３ｂ、３ｃの何れか１つを選択する。
【００３０】
図３は、選択情報のデータ構造の一実施例を示す図である。選択情報３０１は、選択条件が決めた順序である場合に用いる選択情報で、「電池モジュール」「状態」「第１のスイッチ」「第２のスイッチ」に記憶される情報を有している。「電池モジュール」には電池モジュールを識別するための識別情報が記憶されている。本例では、電池モジュール３ａを示す識別情報を「１」、電池モジュール３ｂを示す識別情報を「２」、電池モジュール３ｃを示す識別情報を「３」としている。「状態」には、電池モジュールが選択されている状態であるか否かを示す情報が記憶され、電池モジュールが選択されている場合には「１」が記憶され、電池モジュールが選択されていない場合には「０」が記憶される。本例では、「１」が記憶されている電池モジュール３ａが選択されている。また、「０」が記憶されている電池モジュール３ｂ、３ｃが選択されていない。「第１のスイッチ」には、選択されている状態の電池モジュールに対応する第１のスイッチを導通にするために接続状態とするか、それとも遮断状態にするか否かを示す情報が記憶されている。接続状態にする場合には「１」が記憶され、遮断状態にする場合には「０」が記憶される。本例では、電池モジュール３ａが選択されているので対応するスイッチＳＷ１ａを接続状態にする情報「１」が記憶されている。また、電池モジュール３ｂ、３ｃは選択されていないので対応するスイッチＳＷ１ｂ、ＳＷ１ｃを遮断状態にする情報「０」が記憶されている。「第２のスイッチ」には、選択されている状態の電池モジュールに対応する第２のスイッチを導通にするために接続状態とするか、それとも遮断状態にするか否かを示す情報が記憶されている。接続状態にする場合には「１」が記憶され、遮断状態にする場合には「０」が記憶される。本例では、電池モジュール３ａが選択されているので対応する第２のスイッチＳＷ２ａを接続状態にする情報「１」が記憶されている。また、電池モジュール３ｂ、３ｃは選択されていないので対応する第２のスイッチＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃを遮断状態にする情報「０」が記憶されている。
【００３１】
選択条件が決めた順序の例として、選択情報３０１の最初の行から順に選択していくことが考えられる。すなわち、電池モジュール３ａ、電池モジュール３ｂ、電池モジュール３ｃの順に選択し、電池モジュール３ｃまで選択したら電池モジュール３ａに戻り選択することが考えられる。ただし、決められた順は上記に限定されるものではなく、すべての電池モジュールを順番に選択できればよい。
【００３２】
また、選択条件として電池モジュール３ａ、電池モジュール３ｂ、電池モジュール３ｃをランダムに選択してもよい。ただし、電池モジュールの選択された回数が均等になるように選択することが望まれる。例えば、図３の選択情報３０２を用いることが考えられる。選択情報３０２は、「電池モジュール」「状態」「使用回数」「第１のスイッチ」「第２のスイッチ」に記憶される情報を有している。「電池モジュール」「状態」「第１のスイッチ」「第２のスイッチ」に記憶される情報については、選択情報３０１と同じであるので説明を省略する。
【００３３】
「選択回数」には、電池モジュールが選択された回数を示す情報が記憶されている。本例では、電池モジュール３ａに対応する「選択回数」には１０回選択されたことを示す情報「１０」が記憶され、電池モジュール３ｂに対応する「選択回数」には１０回選択されたことを示す情報「１０」が記憶されている。また、電池モジュール３ｃに対応する「選択回数」には９回選択されたことを示す情報「９」が記憶されている。そして、選択回数が一番小さい電池モジュール３ｃを次に選択する電池モジュールとする。
【００３４】
ステップＳ５では、現在選択されている電池モジュールを、ステップＳ４において選択した電池モジュールに、制御部２が変更する。
実施形態１によれば、充放電を開始するごとに一番早く導通する電池モジュールを切り替え、一番早く導通する電池モジュールが導通したのち、他の電池モジュールを導通させ、全てまたは複数の電池モジュールを導通させる制御をする。この制御により、組電池に含まれる電池モジュールや電子部品の劣化を抑止し、組電池の寿命を長くすることができる。また、電池モジュールを切り替えることで、電池モジュール各々の劣化をなるべく均等にして、組電池の寿命を長くできる。
【００３５】
なお、実施形態１では全てまたは複数の電池モジュールを導通させてから、次に選択する電池モジュールを決めたが、起動情報を取得した後に選択する電池モジュールを決めてもよい。例えば、起動情報を取得した後に選択情報を参照し、一番早く導通する電池モジュールを選択し、選択された電池モジュールを一番早く導通させてもよい。
【００３６】
実施形態２について説明する。
実施形態２では、選択条件として電池モジュールの劣化度を用いて電池モジュールの選択をする。実施形態２の制御部の動作について説明する。
【００３７】
図４は、実施形態２の組電池制御装置の制御部の動作の一実施例を示す図である。ステップＳ４０１で制御部２は、組電池が充放電を開始することを示す起動情報を取得する。
ステップＳ４０２では、制御部２が選択されている電池モジュールに対応するスイッチを接続状態にさせる。
ステップＳ４０３では、制御部２がｔ１時間経過後に選択されている電池モジュール以外に対応するスイッチを接続状態にさせる。
【００３８】
ステップＳ４０４では、制御部２が劣化度を含む選択条件を用いて、劣化度を含む選択情報を参照し、次に選択する電池モジュールを選択する。例えば、劣化度が最小の電池モジュールを選択する。劣化度は、例えば、電池モジュールの温度、または電池モジュールの内部抵抗、または電池モジュールに流れる電流などを用いて表すことが考えられる。
【００３９】
図５、図６は、実施形態２の選択情報のデータ構造の一実施例を示す図である。
選択情報５０１、５０２、５０３は、最も劣化していない電池モジュールを選択する場合に用いる。
【００４０】
選択情報５０１は、電池モジュールの温度が高いものを劣化しているとした場合に、選択条件が電池モジュールの温度が低いものを最も劣化していないものとして選択する場合に用いられる。選択情報５０１は、「電池モジュール」「温度」「状態」「第１のスイッチ」「第２のスイッチ」に記憶される情報を有している。「電池モジュール」「状態」「第１のスイッチ」「第２のスイッチ」に記憶される情報については、選択情報３０１と同じであるので説明を省略する。「温度」には電池モジュールごとの温度を示す情報が記憶されている。温度は温度計測部７ａ、７ｂ、７ｃが計測したデータで、電池モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの温度を示している。本例では、電池モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの温度を示す情報として「Ｔｅｍｐ１」「Ｔｅｍｐ２」「Ｔｅｍｐ３」が記憶されている。
【００４１】
選択情報５０２は、電池モジュールの内部抵抗が高いものを劣化しているとした場合に、選択条件が電池モジュールの内部抵抗が低いものを最も劣化していないものとして選択する場合に用いられる。選択情報５０２は、「電池モジュール」「内部抵抗」「状態」「第１のスイッチ」「第２のスイッチ」に記憶される情報を有している。「電池モジュール」「状態」「第１のスイッチ」「第２のスイッチ」に記憶される情報については、選択情報３０１と同じであるので説明を省略する。「内部抵抗」には電池モジュールごとの内部抵抗を示す情報が記憶されている。内部抵抗は電流計測部４ａ、４ｂ、４ｃと電圧計測部５ａ、５ｂ、５ｃが計測したデータを用いて求めた値である。電池モジュール３ａの内部抵抗は、例えば、電圧計測部５ａ、５ｂ、５ｃを用いて閉回路電圧ＣＣＶと開回路電圧ＯＣＶを計測し、閉回路電圧ＣＣＶと開回路電圧ＯＣＶとの差を求める。その後、求めた差を電流計測部４ａが計測した電流値で除算して求める。ただし、内部抵抗を求める方法は上記に限定されるものではなく、内部抵抗が求められる方法であれば限定されるものではない。本例では、電池モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの内部抵抗を示す情報として「ｒ１」「ｒ２」「ｒ３」が記憶されている。
【００４２】
選択情報５０３は、電池モジュールに流れる電流が最も高いものを劣化しているとした場合に、選択条件が電池モジュールに流れる電流が低いものを最も劣化していないものとして選択する場合に用いられる。選択情報５０３は、「電池モジュール」「電流値」「状態」「第１のスイッチ」「第２のスイッチ」に記憶される情報を有している。「電池モジュール」「状態」「第１のスイッチ」「第２のスイッチ」に記憶される情報については、選択情報３０１と同じであるので説明を省略する。「電流値」には電池モジュールに流れる電流を示す情報が記憶されている。電流値は電流計測部４ａ、４ｂ、４ｃが計測したデータで、電池モジュール３ａ、３ｂ、３ｃに流れる電流を決められた期間積算したデータを示している。決められた期間は、例えば、充電開始から決められた期間や放電開始から決められた期間などが考えられる。本例では、電池モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの電流値を示す情報として「Ｉ１」「Ｉ２」「Ｉ３」が記憶されている。
【００４３】
図６の選択情報６０１は、選択条件が電池モジュールに対応する温度、内部抵抗、電流値、選択回数に基づいて電池モジュールを選択する場合に用いられる。選択情報６０１は、「電池モジュール」「温度」「内部抵抗」「電流値」「選択回数」「状態」「第１のスイッチ」「第２のスイッチ」に記憶される情報を有している。「電池モジュール」「温度」「内部抵抗」「電流値」「状態」「第１のスイッチ」「第２のスイッチ」に記憶される情報については、選択情報３０１、５０１、５０２、５０３の説明において既に説明したので省略する。「選択回数」は、温度、内部抵抗、電流値、選択回数に基づく選択条件と選択情報６０１において、選択された回数を示している。本例では、選択回数を示す情報として「１０」「１０」「９」が記憶されている。
【００４４】
温度、内部抵抗、電流値、選択回数に基づいて電池モジュールを選択する方法について説明する。図５の選択情報５０１の例では、温度が最も低い電池モジュールを次に選択する電池モジュールとして選択する。図５の選択情報５０２の例では、内部抵抗が最も低い電池モジュールを次に選択する電池モジュールとして選択する。図５の選択情報５０３の例では、電流が最も低い電池モジュールを次に選択する電池モジュールとして選択する。
【００４５】
図６の例では、劣化度を示す「温度」「内部抵抗」「電流値」「選択回数」の情報をもとに、最も劣化していない電池モジュールを選択する。図６の例では、電池モジュール３ａは「温度」と「内部抵抗」と「選択回数」が３つの電池モジュールの中で最も劣化をしているので劣化度３とする。電池モジュール３ａに関連する行の太枠を参照。電池モジュール３ｂは「電流値」と「選択回数」が３つの電池モジュールの中で最も劣化をしているので劣化度２とする。電池モジュール３ｂに関連する行の太枠を参照。電池モジュール３ｃは最も劣化をしている情報がないので劣化度０とする。そうすると、本例においては電池モジュール３ａが劣化度３で、電池モジュール３ｂが劣化度２で、電池モジュール３ｃが劣化度０となるので、電池モジュール３ｃが選択される。
【００４６】
また、他の温度、内部抵抗、電流値、選択回数に基づいて電池モジュールを選択する方法として、「温度」「内部抵抗」「電流値」「選択回数」それぞれに基準となる閾値を対応付け、基準値を超えた数を用いて、電池モジュールを選択することが考えられる。「温度」「内部抵抗」「電流値」「選択回数」すべてにおいて基準値を超えている場合には劣化度４とし、３つが超えている場合には劣化度３、２つが超えている場合には劣化度２、１つが超えている場合には劣化度１とする。この劣化度を電池モジュールごとに求めて、劣化度が最も小さい電池モジュールを次の電池モジュールとして選択する。
【００４７】
ステップＳ４０５では、現在選択されている電池モジュールを、ステップＳ４０４において選択した電池モジュールに、制御部２が変更する。即ち、最も劣化していない電池モジュールを次に一番早く導通する電池モジュールとする。
【００４８】
実施形態２によれば、電池モジュールの劣化に応じて充放電を開始するごとに一番早く導通する電池モジュールを切り替え、一番早く導通する電池モジュールが導通したのち、他の電池モジュールを導通させ、全てまたは複数の電池モジュールを導通させる制御をする。この制御により、組電池に含まれる電池モジュールや電子部品の劣化を抑止し、組電池の寿命を長くすることができる。また、電池モジュールを切り替えることで、電池モジュール各々の劣化をなるべく均等にして、組電池の寿命を長くできる。
【００４９】
実施形態３について説明する。
実施形態３は充放電を停止する場合の制御で、選択されている電池モジュールを最後に遮断状態にする。実施形態３の制御部の動作について説明する。
【００５０】
図７は、組電池制御装置の制御部の動作の一実施例を示す図である。ステップＳ７０１で制御部２は選択情報を参照して、選択されている電池モジュール以外の電池モジュールを選択する。ステップＳ７０２で制御部２は選択した電池モジュールに変更する。上記選択条件および選択情報は実施形態１、２で説明したものを使用することが考えられる。
【００５１】
ステップＳ７０３で制御部２は、組電池が充放電を停止することを示す停止情報を取得する。停止情報は、例えば、車両の場合であれば充電や放電を停止するときに制御部２に通知される。
【００５２】
ステップＳ７０４では、制御部２が選択されている電池モジュール以外に対応するスイッチを接続状態から遮断状態にさせる。例えば、電池モジュール３ａが選択されている場合には、選択されていない電池モジュール３ｂ、３ｃに対応する第１のスイッチＳＷ１ｂ、ＳＷ１ｃ、第２のスイッチＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃを遮断状態にさせる。
【００５３】
ステップＳ７０５では、制御部２がｔ１時間経過後に選択されている電池モジュールに対応するスイッチを接続状態から遮断状態にさせる。例えば、電池モジュール３ａが選択されている場合には、電池モジュール３ａに対応する第１のスイッチＳＷ１ａ、第２のスイッチＳＷ２ａを遮断状態にさせる。
【００５４】
実施形態３によれば、充放電を停止するときに、開始時に一番早く導通する電池モジュール以外を遮断させ、遮断させた後、開始時に一番早く導通する電池モジュールを遮断させる制御をする。この制御により、組電池に含まれる電池モジュールや電子部品の劣化を抑止し、組電池の寿命を長くすることができる。また、電池モジュールを切り替えることで、電池モジュール各々の劣化をなるべく均等にして、組電池の寿命を長くできる。
【００５５】
なお、実施形態３では、開始時に一番早く導通する電池モジュールを一番遅く遮断させたが、開始時と停止時とで同じ電池モジュールにしなくてもよい。例えば、全てまたは複数の電池モジュールが接続中に、制御部２が劣化度を含む選択条件を用いて、劣化度を含む選択情報を参照し、劣化度が最も小さい電池モジュールを一番遅く遮断する電池モジュールとしてもよい。これによれば、劣化が最も大きい電池モジュールの劣化を抑制し、組電池の寿命を長くすることができる。
【００５６】
また、本発明は、実施形態１、２、３に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１  組電池制御装置、
２  制御部、
３ａ、３ｂ、３ｃ  電池モジュール、
４ａ、４ｂ、４ｃ  電流計測部、
５ａ、５ｂ、５ｃ  電圧計測部、
６  記憶部、
７ａ、７ｂ、７ｃ  温度計測部、
ＳＷ１ａ、ＳＷ１ｂ、ＳＷ１ｃ  第１のスイッチ、
ＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃ  第２のスイッチ、
３０１、３０２、５０１、５０２、５０３、６０１  選択情報、
【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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