(57)【要約】  正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続させるときで、かつ、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｒが他の電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｏよりも小さいとき、他の電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｏが所定電圧Ｖｆになり、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｒと他の電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧との電圧差ΔＶが所定値ΔＶｔｈ以下になった後、正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続させる。
2017183395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ、直列接続される電池及びスイッチを有し、互いに並列接続される複数の電池モジュールと、
前記複数の電池モジュールのうち、異常になった電池モジュールが有するスイッチをオフさせることにより、前記異常になった電池モジュールを他の電池モジュールから切り離す制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記異常になった電池モジュールが正常に戻り、その正常に戻った電池モジュールを前記他の電池モジュールに再接続するときで、かつ、前記正常に戻った電池モジュールが有する電池の電圧が前記他の電池モジュールが有する電池の電圧よりも小さいとき、前記他の電池モジュールが有する電池を充電させることにより前記他の電池モジュールが有する電池の電圧が所定電圧になった後、前記他の電池モジュールが有するスイッチをオフさせるとともに、前記正常に戻った電池モジュールが有するスイッチをオンさせ、その後、前記正常に戻った電池モジュールが有する電池を充電させることにより前記正常に戻った電池モジュールが有する電池の電圧と前記他の電池モジュールが有する電池の電圧との電圧差が所定値以下になった後、前記他の電池モジュールが有するスイッチをオンさせて前記正常に戻った電池モジュールと前記他の電池モジュールとを接続させる
ことを特徴とする電池パック。
【請求項２】
請求項１に記載の電池パックであって、
前記制御部は、前記他の電池モジュールが有する電池を充電させるとき、定電流充電制御を行い、前記正常に戻った電池モジュールが有する電池を充電させるとき、定電流充電制御を行い、前記正常に戻った電池モジュールを前記他の電池モジュールに再接続させた後、前記正常に戻った電池モジュールが有する電池及び前記他の電池モジュールが有する電池を充電させるとき、定電流充電制御を行った後に定電圧充電制御を行う
ことを特徴とする電池パック。
【請求項３】
請求項１に記載の電池パックであって、
前記制御部は、前記異常になった電池モジュールが正常に戻り、その正常に戻った電池モジュールを前記他の電池モジュールに再接続するときで、かつ、前記正常に戻った電池モジュールが有する電池の電圧が前記他の電池モジュールが有する電池の電圧よりも小さいとき、前記他の電池モジュールが有する電池を充電させることにより前記他の電池モジュールが有する電池の電圧が所定電圧になった後、前記他の電池モジュールが有するスイッチをオフさせるとともに、前記正常に戻った電池モジュールが有するスイッチをオンさせ、その後、前記正常に戻った電池モジュールが有する電池を充電させることにより前記正常に戻った電池モジュールが有する電池の電圧が前記所定電圧になった後、前記他の電池モジュールが有するスイッチをオンさせて前記正常に戻った電池モジュールと前記他の電池モジュールとを接続させる
ことを特徴とする電池パック。
【請求項４】
請求項３に記載の電池パックであって、
前記制御部は、前記他の電池モジュールが有する電池を充電させるとき、定電流充電制御を行い、前記正常に戻った電池モジュールが有する電池を充電させるとき、定電流充電制御を行い、前記正常に戻った電池モジュールを前記他の電池モジュールに再接続させた後、前記正常に戻った電池モジュールが有する電池及び前記他の電池モジュールが有する電池を充電させるとき、定電圧充電制御を行う
ことを特徴とする電池パック。
【請求項５】
請求項３に記載の電池パックであって、
前記制御部は、前記他の電池モジュールが有する電池を充電させるとき、定電流定電圧充電制御を行い、前記正常に戻った電池モジュールが有する電池を充電させるとき、定電流定電圧充電制御を行う
ことを特徴とする電池パック。
【請求項６】
請求項１または請求項３に記載の電池パックであって、
前記制御部は、前記異常になった電池モジュールが正常に戻り、その正常に戻った電池モジュールを前記他の電池モジュールに再接続するときで、かつ、前記正常に戻った電池モジュールが有する電池の電圧が前記他の電池モジュールが有する電池の電圧よりも小さいときで、かつ、前記正常に戻った電池モジュールが有する電池の電圧が閾値以下であるとき、前記他の電池モジュールが有するスイッチをオフさせるとともに、前記正常に戻った電池モジュールが有するスイッチをオンさせ、前記正常に戻った電池モジュールが有する電池を充電させることにより、前記正常に戻った電池モジュールが有する電池の電圧が、前記他の電池モジュールが有する電池の電圧と同じまたは略同じになると、前記他の電池モジュールが有するスイッチをオンさせて前記正常に戻った電池モジュールと前記他の電池モジュールとを接続させる
ことを特徴とする電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
既存の電池パックとして、互いに並列接続される複数の電池モジュールを備え、複数の電池モジュールのうちのある電池モジュールが異常になった場合に、その異常になった電池モジュールを他の電池モジュールから電気的に切り離して、他の電池モジュールのみで負荷への電力供給を継続するものがある。【０００３】
このように構成される電池パックでは、電池モジュール間の電圧差が増加すると、その電圧差の増加に伴って、電池モジュール間に流れる還流電流も増加する。そのため、異常になった電池モジュールが正常に戻り、その正常に戻った電池モジュールを他の電池モジュールに再接続するとき、正常に戻った電池モジュールと他の電池モジュールとの間の電圧差に対応する還流電流が電池モジュールを構成する電池やスイッチや電線などの各部品の定格電流よりも大きいと、それら部品が還流電流によって劣化したり故障したりするおそれがある。【０００４】
そこで、正常に戻った電池モジュールと他の電池モジュールとの間の電圧差に対応する還流電流を抑えるために、正常に戻った電池モジュールが有する電池の電圧と他の電池モジュールが有する電池の電圧とが略同じ電圧になったときに、正常に戻った電池モジュールを他の電池モジュールに再接続することが考えられる。【０００５】
例えば、正常に戻った電池モジュールを他の電池モジュールに再接続するときで、かつ、正常に戻った電池モジュールが有する電池の電圧が他の電池モジュールが有する電池の電圧よりも大きいときでは、他の電池モジュールが有する電池を充電させることにより他の電池モジュールが有する電池の電圧を上昇させて、正常に戻った電池モジュールが有する電池の電圧と他の電池モジュールが有する電池の電圧とを略同じ電圧にさせることが考えられる。【０００６】
また、例えば、正常に戻った電池モジュールを他の電池モジュールに再接続するときで、かつ、正常に戻った電池モジュールが有する電池の電圧が他の電池モジュールが有する電池の電圧よりも小さいときでは、他の電池モジュールが有する電池を放電することにより他の電池モジュールが有する電池の電圧を低下させて、正常に戻った電池モジュールが有する電池の電圧と他の電池モジュールが有する電池の電圧とを略同じ電圧にさせることが考えられる。【０００７】
関連する技術として、例えば、特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２２０１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、正常に戻った電池モジュールを他の電池モジュールに再接続するときで、かつ、正常に戻った電池モジュールが有する電池の電圧が他の電池モジュールが有する電池の電圧よりも小さいとき、電池パックが充電中であると、他の電池モジュールが有する電池を放電させることができないため、正常に戻った電池モジュールが有する電池の電圧と他の電池モジュールが有する電池の電圧とを略同じ電圧にさせることができず、還流電流を抑えながら正常に戻った電池モジュールを他の電池モジュールに再接続することができない。【００１０】
そこで、本発明の一側面に係る目的は、互いに並列接続される複数の電池モジュールを備える電池パックにおいて、還流電流を抑えながら正常に戻った電池モジュールを他の電池モジュールに再接続する機会の増加を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る一つの形態である電池パックは、複数の電池モジュールと、制御部とを備える。【００１２】
複数の電池モジュールは、それぞれ、直列接続される電池及びスイッチを有し、互いに並列接続される。【００１３】
制御部は、複数の電池モジュールのうち、異常になった電池モジュールが有するスイッチをオフさせることにより、異常になった電池モジュールを他の電池モジュールから切り離す。【００１４】
また、制御部は、異常になった電池モジュールが正常に戻り、その正常に戻った電池モジュールを他の電池モジュールに再接続させるときで、かつ、正常に戻った電池モジュールが有する電池の電圧が他の電池モジュールが有する電池の電圧よりも小さいとき、他の電池モジュールが有する電池を充電させることにより他の電池モジュールが有する電池の電圧が所定電圧になった後、他の電池モジュールが有するスイッチをオフさせるとともに、正常に戻った電池モジュールが有するスイッチをオンさせ、その後、正常に戻った電池モジュールが有する電池を充電させることにより正常に戻った電池モジュールが有する電池の電圧と他の電池モジュールが有する電池の電圧との電圧差が所定値以下になった後、他の電池モジュールが有するスイッチをオンさせて正常に戻った電池モジュールと他の電池モジュールとを接続させる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、互いに並列接続される複数の電池モジュールを備える電池パックにおいて、還流電流を抑えながら正常に戻った電池モジュールを他の電池モジュールに再接続する機会の増加を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態の電池パックの一例を示す図である。
【図２】定電流定電圧充電制御を説明するための図である。
【図３】制御部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】制御部の動作の他の例を示すフローチャートである。
【図５】図３に示す制御部の動作の変形例を示すフローチャートである。
【図６】図３に示す制御部の動作の変形例を示すフローチャートである。
【図７】図３に示す制御部の動作の変形例を示すフローチャートである。
【図８】図５に示す制御部の動作の変形例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】
【００１７】
以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
【００１８】
図１は、実施形態の電池パックの一例を示す図である。
【００１９】
図１に示す電池パック１は、互いに並列接続される複数の電池モジュール２と、制御部３とを備えている。なお、制御部３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やプログラマブルディバイスにより構成される。また、電池パック１は、例えば、電動フォークリフトやハイブリッドカーなどの車両に搭載され、走行モータを駆動するインバータなどの負荷Ｌｏが接続されているとき、その負荷Ｌｏへ電力を供給する。また、電池パック１は、負荷Ｌｏまたは充電器Ｃｈが接続されているとき、負荷Ｌｏまたは充電器Ｃｈから電力が供給される。
【００２０】
各電池モジュール２は、それぞれ、電池Ｂと、スイッチＳＷと、電流検出部２１と、温度検出部２２と、監視部２３とを備えている。
【００２１】
電池Ｂは、直列接続される複数の電池（例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、または電気二重層コンデンサ）により構成される。なお、電池Ｂは、１つの電池により構成されてもよい。
【００２２】
スイッチＳＷは、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などの半導体リレーや電磁式リレーにより構成され、電池Ｂに直列接続されている。スイッチＳＷがオンすると、そのスイッチＳＷを有する電池モジュール２はスイッチＳＷがオンしている他の電池モジュール２と電気的に接続される。負荷Ｌｏから電池パック１へ回生電力が供給されているとき、または、充電器Ｃｈから電池パック１へ電力が供給されているとき、スイッチＳＷがオンしている電池モジュール２が有する電池Ｂが充電され、その電池Ｂの電圧が上昇する。また、スイッチＳＷがオフすると、そのスイッチＳＷを有する電池モジュール２はスイッチＳＷがオンしている他の電池モジュール２から電気的に切り離される。なお、図１に示す例では、スイッチＳＷが電池Ｂのマイナス端子側に接続されているが、スイッチＳＷが電池Ｂのプラス端子側に接続されてもよい。
【００２３】
電流検出部２１は、例えば、ホール素子やシャント抵抗により構成され、電池ＢやスイッチＳＷに流れる電流を検出する。
【００２４】
温度検出部２２は、例えば、サーミスタにより構成され、電池Ｂの周辺温度を検出する。
【００２５】
監視部２３は、例えば、ＣＰＵやプログラマブルディバイスにより構成され、電池Ｂの電圧を検出する。また、監視部２３は、制御部３から送られてくる指示により、スイッチＳＷのオン、オフを制御する。また、監視部２３は、電池Ｂの電圧、電流検出部２１により検出される電流、及び温度検出部２２により検出される温度を示す電池状態情報を制御部３に送る。
【００２６】
制御部３は、電池状態情報に示される電圧、電流、及び温度のうちの少なくとも１つが閾値以上であると、その電池状態情報の送り元の電池モジュール２が異常であると判断する。また、制御部３は、電池状態情報に示される電圧、電流、及び温度がいずれも閾値よりも小さいと、その電池状態情報の送り元の電池モジュール２が正常であると判断する。また、制御部３は、異常になった電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオフさせることで、その電池モジュール２を他の電池モジュール２から電気的に切り離す。
【００２７】
また、制御部３は、定電流定電圧充電制御を行うことにより電池Ｂを充電させる。すなわち、制御部３は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、充電開始から監視部２３により検出される電圧Ｖが所定電圧Ｖｆに上昇するまでの間、電流検出部２１により検出される電流Ｉが所定電流に保たれるように、電流指令値を充電器Ｃｈへ送る定電流充電制御を行うことにより電池Ｂを充電させ、監視部２３により検出される電圧Ｖが所定電圧Ｖｆまで上昇してから電流検出部２１により検出される電流Ｉが電池Ｂの目標の充電量に対応する終了電流Ｉｆに減少するまでの間、監視部２３により検出される電圧Ｖが所定電圧Ｖｆに保たれるように、電流指令値を充電器Ｃｈへ送る定電圧充電制御を行うことにより電池Ｂを充電させる。なお、所定電圧Ｖｆや終了電流Ｉｆは、電池Ｂの満充電容量のばらつきなどを考慮して幅をもたせてもよい。
【００２８】
また、制御部３は、異常になった電池モジュール２が正常に戻り、その正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続させるときで、かつ、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｒが他の電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｏよりも大きいとき、他の電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させることにより他の電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｏが正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｒになった後、正常に戻った電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせて正常に戻った電池モジュール２と他の電池モジュール２とを接続させる。なお、電圧Ｖｏは、他の電池モジュール２が複数存在する場合、それら電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧の平均の電圧とする。
【００２９】
また、制御部３は、異常になった電池モジュール２が正常に戻り、その正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続させるときで、かつ、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｒが他の電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｏよりも小さいとき、他の電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させることにより他の電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｏが所定電圧Ｖｆになった後、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオフさせるとともに、正常に戻った電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせ、その後、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させることにより正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｒが所定電圧Ｖｆになった後、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせて正常に戻った電池モジュール２と他の電池モジュール２とを接続させる。
【００３０】
また、制御部３は、異常になった電池モジュール２が正常に戻り、その正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続させるときで、かつ、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｒが他の電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｏと同じであるとき、正常に戻った電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせた後、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂ及び他の電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させる。
【００３１】
図３は、制御部３の動作の一例を示すフローチャートである。なお、すべての電池モジュール２が有するスイッチＳＷはオンしているものとする。また、すべての電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧は所定電圧Ｖｆよりも低いものとする。
【００３２】
まず、制御部３は、すべての電池モジュール２が正常であると判断しているとき（Ｓ３０１：Ｎｏ）、現在の状態を維持し、すべての電池モジュール２のうちの少なくとも１つの電池モジュール２が異常になったと判断すると（Ｓ３０１：Ｙｅｓ）、その異常になった電池モジュール２に有するスイッチＳＷをオフさせることにより異常になった電池モジュール２を他の電池モジュール２から電気的に切り離す（Ｓ３０２）。
【００３３】
次に、制御部３は、その異常になった電池モジュール２がまだ正常に戻っていないと判断しているとき（Ｓ３０３：Ｎｏ）、現在の状態を維持し、異常になった電池モジュール２が正常に戻ったと判断し（Ｓ３０３：Ｙｅｓ）、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｒが他の電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｏよりも大きいと判断すると（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、定電流充電制御を行うことで他の電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させることにより電圧Ｖｏを上昇させる。このとき、正常に戻った電池モジュール２が有するスイッチＳＷはオフしており、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂは定電流充電制御により充電されないため、電圧Ｖｒは上昇しない。
【００３４】
次に、制御部３は、電圧Ｖｏが電圧Ｖｒまで上昇していないと判断しているとき（Ｓ３０６：Ｎｏ）、現在の状態を維持し、電圧Ｖｏが電圧Ｖｒまで上昇したと判断すると（Ｓ３０６：Ｙｅｓ）、正常に戻った電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせて正常に戻った電池モジュール２と他の電池モジュール２とを接続させる（Ｓ３０７）。このとき、電圧Ｖｒと電圧Ｖｏとが略同じになるため、還流電流を抑えながら正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続させることができる。また、Ｓ３０７において、正常に戻った電池モジュール２が有するスイッチＳＷがオンして正常に戻った電池モジュール２と他の電池モジュール２とが接続すると、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂ及び他の電池モジュール２が有する電池Ｂは定電流充電制御により充電されるため、電圧Ｖｒ、Ｖｏが上昇する。
【００３５】
次に、制御部３は、電圧Ｖｒ、Ｖｏが所定電圧Ｖｆまで上昇していないと判断しているとき（Ｓ３０８：Ｎｏ）、現在の状態を維持し、電圧Ｖｒ、Ｖｏが所定電圧Ｖｆまで上昇したと判断すると（Ｓ３０８：Ｙｅｓ）、定電流充電制御を終了し、定電圧充電制御を行うことにより正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂ及び他の電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させる（Ｓ３０９）。なお、所定電圧Ｖｆは、定電圧充電制御のときの一定電圧と同じだが、厳密に同じでなくてもよい。
【００３６】
また、制御部３は、異常になった電池モジュール２が正常に戻ったと判断し（Ｓ３０３：Ｙｅｓ）、電圧Ｖｒが電圧Ｖｏよりも小さいと判断すると（Ｓ３０４：Ｎｏ、Ｓ３１０：Ｙｅｓ）、定電流充電制御を行うことで他の電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させることにより電圧Ｖｏを上昇させる（Ｓ３１１）。このとき、正常に戻った電池モジュール２が有するスイッチＳＷはオフしており、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂは定電流充電制御により充電されないため、電圧Ｖｒは上昇しない。
【００３７】
次に、制御部３は、電圧Ｖｏが所定電圧Ｖｆまで上昇していないと判断しているとき（Ｓ３１２：Ｎｏ）、現在の状態を維持し、電圧Ｖｏが所定電圧Ｖｆまで上昇したと判断すると（Ｓ３１２：Ｙｅｓ）、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオフさせるとともに、正常に戻った電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせる（Ｓ３１３）。すると、定電流充電制御により正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂが充電され、電圧Ｖｒが上昇する。このとき、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷはオフしており、他の電池モジュール２が有する電池Ｂは充電されないため、電圧Ｖｏは上昇しない。
【００３８】
次に、制御部３は、電圧Ｖｒが所定電圧Ｖｆまで上昇していないと判断しているとき（Ｓ３１４：Ｎｏ）、現状の状態を維持し、電圧Ｖｒが所定電圧Ｖｆまで上昇したと判断すると（Ｓ３１４：Ｙｅｓ）、定電流充電制御を終了し、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせることにより、正常に戻った電池モジュール２と他の電池モジュール２とを接続させる（Ｓ３１５）。このとき、電圧Ｖｒが所定電圧Ｖｆであり、電圧Ｖｏが所定電圧Ｖｆであり、電圧Ｖｒと電圧Ｖｏとが略同じになるため、還流電流を抑えながら正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続させることができる。
【００３９】
次に、制御部３は、Ｓ３１５において正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続させた後、定電圧充電制御を行うことにより正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂ及び他の電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させる（Ｓ３０９）。
【００４０】
また、制御部３は、異常になった電池モジュール２が正常に戻ったと判断し（Ｓ３０３：Ｙｅｓ）、電圧Ｖｒが電圧Ｖｏと同じであると判断すると（Ｓ３０４：Ｎｏ、Ｓ３１０：Ｎｏ）、正常に戻った電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせる（Ｓ３１６）。このとき、電圧Ｖｒと電圧Ｖｏとが略同じになるため、還流電流を抑えながら正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続させることができる。
【００４１】
そして、制御部３は、定電流定電圧充電制御を行うことにより正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂ及び他の電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させる（Ｓ３１７）。
【００４２】
図４は、制御部３の動作の他の例を示すフローチャートである。なお、すべての電池モジュール２が有するスイッチＳＷはオンしているものとする。また、すべての電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧は所定電圧Ｖｆよりも低いものとする。また、図４に示すＳ４０１〜４０９は、図３に示すＳ３０１〜Ｓ３０９と同様であるため、その説明を省略する。
【００４３】
制御部３は、異常になった電池モジュール２が正常に戻ったと判断し（Ｓ４０３：Ｙｅｓ）、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｒが他の電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｏよりも小さいと判断すると（Ｓ４０４：Ｎｏ、Ｓ４１０：Ｙｅｓ）、定電流定電圧充電制御を行うことで他の電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させることにより、電圧Ｖｏを所定電圧Ｖｆまで上昇させた後、他の電池モジュール２が有する電池Ｂに流れる電流Ｉｏを低下させる（Ｓ４１１）。このとき、正常に戻った電池モジュール２が有するスイッチＳＷはオフしており、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂは定電流定電圧充電制御により充電されないため、電圧Ｖｒは上昇しない。
【００４４】
次に、制御部３は、電流Ｉｏが終了電流Ｉｆまで低下していないと判断しているとき（Ｓ４１２：Ｎｏ）、現在の状態を維持し、電流Ｉｏが終了電流Ｉｆまで低下したと判断すると（Ｓ４１２：Ｙｅｓ）、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオフさせるとともに、正常に戻った電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせる（Ｓ４１３）。
【００４５】
次に、制御部３は、定電流定電圧充電制御を行うことで正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させることにより、電圧Ｖｒを所定電圧Ｖｆまで上昇させた後、電流Ｉｒを低下させる（Ｓ４１４）。このとき、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷはオフしており、他の電池モジュール２が有する電池Ｂは定電流定電圧充電制御により充電されないため、電圧Ｖｏは上昇しない。
【００４６】
次に、制御部３は、電流Ｉｒが終了電流Ｉｆまで低下していないと判断しているとき（Ｓ４１５：Ｎｏ）、現在の状態を維持し、電流Ｉｒが終了電流Ｉｆまで低下したと判断すると（Ｓ４１５：Ｙｅｓ）、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせることにより、正常に戻った電池モジュール２と他の電池モジュール２とを接続させる（Ｓ４１６）。このとき、電圧Ｖｒが所定電圧Ｖｆであり、電圧Ｖｏが所定電圧Ｖｆであり、電圧Ｖｒと電圧Ｖｏとが略同じになるため、還流電流を抑えながら正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続させることができる。
【００４７】
また、制御部３は、異常になった電池モジュール２が正常に戻ったと判断し（Ｓ４０３：Ｙｅｓ）、電圧Ｖｒが電圧Ｖｏと同じであると判断すると（Ｓ４０４：Ｎｏ、Ｓ４１０：Ｎｏ）、正常に戻った電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせる（Ｓ４１７）。このとき、電圧Ｖｒと電圧Ｖｏとが略同じになるため、還流電流を抑えながら正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続させることができる。
【００４８】
そして、制御部３は、定電流定電圧充電制御を行うことにより正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂ及び他の電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させる（Ｓ４１８）。
【００４９】
すなわち、図３に示す動作を行う制御部３は、正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続させるときで、かつ、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｒが他の電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｏよりも小さいときにおいて、他の電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させるとき、定電流充電制御を行い、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させるとき、定電流充電制御を行い、正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続させた後、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂ及び他の電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させるとき、定電圧充電制御を行う。
【００５０】
また、図４に示す動作を行う制御部３は、正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続させるときで、かつ、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｒが他の電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｏよりも小さいときにおいて、他の電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させるとき、定電流定電圧充電制御を行い、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させるとき、定電流定電圧充電制御を行う。
【００５１】
このように、実施形態の電池パック１では、正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続させるときで、かつ、電圧Ｖｒが電圧Ｖｏよりも小さいとき、他の電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させることにより電圧Ｖｏを所定電圧Ｖｆにした後、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させることにより電圧Ｖｒを所定電圧Ｖｆにしている。これにより、正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続させるときで、かつ、電圧Ｖｒが電圧Ｖｏよりも小さいとき、電池パック１が充電中であっても、電圧Ｖｒ、Ｖｏをそれぞれ所定電圧Ｖｆにして、電圧Ｖｒと電圧Ｖｏとを略同じ電圧にすることができるため、還流電流を抑えながら正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続することができる。すなわち、実施形態の電池パック１によれば、還流電流を抑えながら正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続する機会を増加させることができる。
【００５２】
ところで、実施形態の電池パック１と異なり、正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続させるときで、かつ、電圧Ｖｒが電圧Ｖｏよりも小さいとき、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させることにより電圧Ｖｒを所定電圧Ｖｆまで上昇させた後、他の電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させることにより電圧Ｖｏを所定電圧Ｖｆまで上昇させる構成も考えられるが、このように構成する場合で、かつ、正常に戻った電池モジュール２の数が他の電池モジュール２の数よりも少ない場合において、電池パック１の充電が途中で終了すると、電池パック１全体の充電量があまり増えないまま電池パック１の充電が終了するため、電池パック１の充電量の増加量が充電時間と伴っていないなどの違和感をユーザが覚えてしまうおそれがある。
【００５３】
一方、実施形態の電池パック１では、正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続させるときで、かつ、電圧Ｖｒが電圧Ｖｏよりも小さいとき、他の電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させることにより電圧Ｖｏを所定電圧Ｖｆにした後、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させることにより電圧Ｖｒを所定電圧Ｖｆにしているため、正常に戻った電池モジュール２の数が他の電池モジュール２の数よりも少ない場合において、電池パック１の充電が途中で終了しても、電池パック１全体の充電量を十分に増やすことができ、電池パック１の充電量の増加量が充電時間と伴っていないなどの違和感をユーザに覚えさせないようにすることができる。
【００５４】
また、本発明は、上記実施形態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。
【００５５】
図５及び図６は、図３に示す制御部３の動作の変形例を示すフローチャートである。なお、すべての電池モジュール２が有するスイッチＳＷはオンしているものとする。また、すべての電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧は所定電圧Ｖｆよりも低いものとする。また、図５に示すＳ５０１〜５０９は、図３に示すＳ３０１〜Ｓ３０９と同様であるため、その説明を省略する。また、図５に示すＳ５１７〜Ｓ５１８は、図３に示すＳ３１６〜Ｓ３１７と同様であるため、その説明を省略する。
【００５６】
図５に示すように、制御部３は、異常になった電池モジュール２が正常に戻ったと判断し（Ｓ５０３：Ｙｅｓ）、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｒが他の電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｏよりも小さいと判断すると（Ｓ５０４：Ｎｏ、Ｓ５１０：Ｙｅｓ）、電圧Ｖｒが閾値Ｖｔｈ以下であるか否かを判断する（Ｓ５１１）。なお、閾値Ｖｔｈは、例えば、過放電になる直前の電池Ｂの電圧とする。
【００５７】
次に、制御部３は、電圧Ｖｒが閾値Ｖｔｈよりも大きいと判断すると（Ｓ５１１：Ｎｏ）、Ｓ５１２の処理に移行する。Ｓ５１２以降の処理は、図３のＳ３１１以降の処理と同様であるため、その説明を省略する。
【００５８】
次に、制御部３は、電圧Ｖｒが閾値Ｖｔｈ以下であると判断すると（Ｓ５１１：Ｙｅｓ）、図６に示すように、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオフさせるとともに、正常に戻った電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせ（Ｓ５１９）、定電流充電制御を行うことで正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させることにより電圧Ｖｒを上昇させる（Ｓ５２０）。このとき、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷはオフしており、他の電池モジュール２が有する電池Ｂは定電流充電制御により充電されないため、電圧Ｖｏは上昇しない。
【００５９】
次に、制御部３は、電圧Ｖｒが電圧Ｖｏと同じまたは略同じになっていないと判断しているとき（Ｓ５２１：Ｎｏ）、現在の状態を維持し、電圧Ｖｒが電圧Ｖｏと同じまたは略同じになったと判断すると（Ｓ５２１：Ｙｅｓ）、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせることにより、正常に戻った電池モジュール２と他の電池モジュール２とを接続させる（Ｓ５２２）。このとき、電圧Ｖｒと電圧Ｖｏとが同じまたは略同じであるため、還流電流を抑えながら正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続させることができる。
【００６０】
次に、制御部３は、図５に示すように、定電圧充電制御を行うことにより正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂ及び他の電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させる（Ｓ５０９）。
【００６１】
すなわち、図５及び図６に示す動作を行う制御部３は、異常になった電池モジュール２が正常に戻り、その正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続するときで、かつ、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｒが他の電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｏよりも小さいときで、かつ、電圧Ｖｒが閾値Ｖｔｈ以下であるとき、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオフさせるとともに、正常に戻った電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせ、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させることにより、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｒが他の電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｏと同じまたは略同じになると、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせて正常に戻った電池モジュール２と他の電池モジュール２とを接続させる。
【００６２】
これにより、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｒが閾値Ｖｔｈ以下である場合、他の電池モジュール２が有する電池Ｂよりも先に正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂが充電されるため、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂが過放電気味であるときに電池パック１の充電が途中で終了してしまっても、その過放電気味の電池Ｂが充電されないまま放置されて過放電になってしまうことを抑えることができる。
【００６３】
また、図３のＳ３１３において、正常に戻った電池モジュール２が有するスイッチＳＷがオンすると、定電流充電制御により正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂが充電され、電圧Ｖｒが上昇する。また、図３のＳ３１３において、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷがオフすると、他の電池モジュール２が有する電池Ｂに流れていた電流とその電池Ｂの内部抵抗との積算値である電圧分、電圧Ｖｏが所定電圧Ｖｆよりも降下する。また、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷがオフした後、他の電池モジュール２が有する電池Ｂの分極が解消されていくため、電圧Ｖｏが徐々に下がっていく。そのため、図３のＳ３１４において、電圧Ｖｒが所定電圧Ｖｆまで上昇したとき、電圧Ｖｒと電圧Ｖｏとの間には電圧差が生じる。
【００６４】
このことから、図３に示すように、「電圧Ｖｒが所定電圧Ｖｆまで上昇したと判断すると（Ｓ３１４：Ｙｅｓ）、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせることにより、正常に戻った電池モジュール２と他の電池モジュール２とを接続させる（Ｓ３１５）」という制御部３の動作を、図７に示すように、「電圧Ｖｒと電圧Ｖｏとの電圧差ΔＶが所定値ΔＶｔｈ以下であると判断すると（Ｓ３１４´：Ｙｅｓ）、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせることにより、正常に戻った電池モジュール２と他の電池モジュール２とを接続させる（Ｓ３１５）」という制御部３の動作に置き換えることができる。
【００６５】
すなわち、図７に示す動作を行う制御部３は、異常になった電池モジュール２が正常に戻り、その正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続するときで、かつ、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｒが他の電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｏよりも小さいとき、他の電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させることにより他の電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｏが所定電圧Ｖｆになった後、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオフさせるとともに、正常に戻った電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせ、その後、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させることにより正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｒと他の電池モジュール２の電圧Ｖｏとの電圧差ΔＶが所定値ΔＶｔｈ以下になった後、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせて正常に戻った電池モジュールと他の電池モジュール２とを接続させる。
【００６６】
なお、図３に示すＳ３１４を図７に示すＳ３１４´に置き換える場合、制御部３は、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせるとき（Ｓ３１５）、定電流充電制御を終了しないものとする。また、図３に示すＳ３１４を図７に示すＳ３１４´に置き換える場合、制御部３は、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせた後（Ｓ３１５）、Ｓ３０９の動作ではなく、Ｓ３０８の動作に移行するものとする。
【００６７】
すなわち、図７に示す動作を行う制御部３は、他の電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させるとき、定電流充電制御を行い、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させるとき、定電流充電制御を行い、正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続させた後、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂ及び他の電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させるとき、定電流充電制御を行った後に定電圧充電制御を行う。
【００６８】
なお、所定値ΔＶｔｈは、ゼロでもよいし、監視部２３の電圧検出精度のばらつきなどを考慮したゼロ以外の値でもよい。所定値ΔＶｔｈをゼロまたは略ゼロにすることにより、正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続させるとき、電圧Ｖｒと電圧Ｖｏとを互いに同じまたは略同じにすることができるため、還流電流を抑えることができる。
【００６９】
また、同様に、図５に示す「電圧Ｖｒが所定電圧Ｖｆまで上昇したと判断すると（Ｓ５１５：Ｙｅｓ）、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせることにより、正常に戻った電池モジュール２と他の電池モジュール２とを接続させる（Ｓ５１６）」という制御部３の動作を、図８に示すように、「電圧Ｖｒと電圧Ｖｏとの電圧差ΔＶが所定値ΔＶｔｈ以下であると判断すると（Ｓ５１５´：Ｙｅｓ）、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせることにより、正常に戻った電池モジュール２と他の電池モジュール２とを接続させる（Ｓ５１６）」という制御部３の動作に置き換えることも可能である。
【００７０】
なお、図５に示すＳ５１５を図８に示すＳ５１５´に置き換える場合、制御部３は、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせるとき（Ｓ５１６）、定電流充電制御を終了しないものとする。また、図５に示すＳ５１５を図８に示すＳ５１５´に置き換える場合、制御部３は、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせた後（Ｓ５１６）、Ｓ５０９の動作ではなく、Ｓ５０８の動作に移行するものとする。また、図８において、制御部３は、電圧Ｖｒが閾値Ｖｔｈ以下であると判断すると（Ｓ５１１：Ｙｅｓ）、図６に示すＳ５１９に移行するものとする。
【００７１】
すなわち、図８に示す動作を行う制御部３は、異常になった電池モジュール２が正常に戻り、その正常に戻った電池モジュール２を他の電池モジュール２に再接続するときで、かつ、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｒが他の電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｏよりも小さいときで、かつ、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｒが閾値Ｖｔｈよりも大きいとき、他の電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させることにより他の電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｏが所定電圧Ｖｆになった後、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオフさせるとともに、正常に戻った電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせ、その後、正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂを充電させることにより正常に戻った電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｒと他の電池モジュール２が有する電池Ｂの電圧Ｖｏとの電圧差ΔＶが所定値ΔＶｔｈ以下になった後、他の電池モジュール２が有するスイッチＳＷをオンさせて正常に戻った電池モジュール２と他の電池モジュール２とを接続させる。
【符号の説明】
【００７２】
１  電池パック
２  電池モジュール
３  制御部
２１  電流検出部
２２  温度検出部
２３  監視部
Ｌｏ  負荷
Ｃｈ  充電器
Ｂ  電池
ＳＷ  スイッチ
【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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【国際調査報告】
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2017183395.tif 000012
2017183395.tif 000013
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