(57)【要約】  直列に接続された複数の電池ユニット（電池セル）を、過充電にすることなく満充電に近づける。  この電池パック（１０）は、複数の電池セル（１００）、測定部（３００）および制御部（４００）を備えている。複数の電池セル（１００）は直列に接続されている。測定部（３００）は電池セル（１００）の電圧を測定する。制御部（４００）は、測定部（３００）が測定した電圧に基づいて、各々の電池セル（１００）への充電を制御する。また、制御部（４００）は、電池セル（１００）に充電を行っている場合に、測定部（３００）が測定した電圧に基づいて、電圧が最大である電圧最大セルを特定する。また、制御部（４００）は、電圧最大セルの電圧が第１基準電圧Ｖ１以上になったとする第１条件を満たさないとき、全ての電池セル（１００）に対して充電を継続させる。一方、第１条件を満たすとき、制御部（４００）は電圧最大セルの電圧を降下させる第１制御を行う。
2013008408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に接続された複数の電池ユニットの電圧を測定する測定部と、
前記測定部が測定した前記電圧に基づいて、各々の前記電池ユニットへの充電を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記電池ユニットに前記充電を行っている場合に、前記測定部が測定した前記電圧に基づいて、前記電圧が最大である電圧最大ユニットを特定し、
前記電圧最大ユニットの前記電圧が第１基準電圧以上になったとする第１条件を満たさないとき、全ての前記電池ユニットに対して前記充電を継続させ、
前記第１条件を満たすとき、前記電圧最大ユニットの前記電圧を降下させる第１制御を行う充電制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の充電制御システムにおいて、
当該充電制御システムは各々の前記電池ユニットの充電量を調整するバランス回路をさらに備え、
前記制御部は、
前記バランス回路の動作を制御し、
前記第１条件を満たすとき、前記バランス回路を作動させることにより、前記第１制御を行う充電制御システム。
【請求項３】
請求項２に記載の充電制御システムにおいて、
前記バランス回路は、一つの前記電池ユニットから、他の前記電池ユニットへ電力を移動させる機能を有し、
前記制御部は、
前記第１条件を満たし、前記バランス回路を作動させて前記第１制御を行うとき、前記バランス回路により、前記電圧最大ユニットから他の前記電池ユニットへ前記電力を移動させる充電制御システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の充電制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記第１条件を満たすとき、前記充電を一時停止させ、前記第１制御を行う充電制御システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の充電制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記第１条件を満たして、前記第１制御を行ってから、前記電圧最大ユニットが前記第１基準電圧より低い第２基準電圧となったとき、前記第１制御を停止し、前記充電を再開させる充電制御システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の充電制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記第１条件を満たして、前記第１制御を行っている作動時間が第１基準時間以上となったとき、前記第１制御を停止し、前記充電を再開させる充電制御システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の充電制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記測定部が測定した前記電圧に基づいて、前記電圧が最小である電圧最小ユニットをさらに特定し、
前記第１条件を満たし、かつ、前記電圧最大ユニットと前記電圧最小ユニットとの電圧差が所定値未満であるとする第２条件を満たさないとき、前記第１制御を行う充電制御システム。
【請求項８】
請求項７に記載の充電制御システムにおいて、
前記第１条件を満たし、かつ、前記第２条件を満たすとき、前記充電を終了させる充電制御システム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の充電制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記第１条件を満たし、かつ、当該充電中における前記第１制御を行った回数の積算値が所定値以上であるとする第３条件を満たさないとき、前記第１制御を行う充電制御システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の充電制御システムにおいて、
前記第１条件を満たし、かつ、前記第３条件を満たすとき、前記充電を終了させる充電制御システム。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の充電制御システムにおいて、
前記制御部は、
当該充電中における前記充電を行った時間を積算した充電時間が、前記第１基準時間より長い第２基準時間を経過したとする第４条件を満たすとき、前記充電を終了させる充電制御システム。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の充電制御システムにおいて、
前記測定部は、前記電池ユニットの電流をさらに測定し、
前記制御部は、
各々の前記電池ユニットの前記電流が基準電流以下であるとする第５条件を満たさないとき、前記充電を継続させる充電制御システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の充電制御システムにおいて、
前記第５条件を満たすとき、前記充電を終了させる充電制御システム。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の充電制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記第１条件を満たし、前記第１制御を行ってから、前記電圧最大ユニットの前記電圧が他の前記電池ユニットと等しくなったとき、当該他の電池ユニットを前記電圧最大ユニットとしてまとめて制御する充電制御システム。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の充電制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記電圧最小ユニットの前記電圧が前記第１基準電圧以上となったとき、前記充電を定電圧から定電流に切り替える信号を外部充電機器に送信する充電制御システム。
【請求項１６】
直列に接続された複数の電池ユニットの電圧を測定する測定部と、
前記測定部が測定した前記電圧に基づいて、各々の前記電池ユニットへの充電を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記電池ユニットに前記充電を行っている場合に、前記測定部が測定した前記電圧に基づいて、前記電圧が最大である電圧最大ユニットを特定し、
前記電圧最大ユニットの前記電圧が第１基準電圧以上になったとする第１条件を満たさないとき、全ての前記電池ユニットに対して前記充電を継続させ、
前記第１条件を満たすとき、前記電圧最大ユニットをバイパス対象ユニットとしてバイパスして、当該バイパス対象ユニット以外の前記電池ユニットに対して前記充電を継続させるバイパス制御を行う充電制御システム。
【請求項１７】
請求項１６に記載の充電制御システムにおいて、
当該充電制御システムは各々の前記電池ユニットの充電量を調整するバランス回路をさらに備え、
前記制御部は、
前記バランス回路の動作を制御し、
前記電圧最大ユニットの前記電圧が第１基準電圧以上になったとする第１条件を満たさないとき、全ての前記電池ユニットに対して前記充電を継続させ、
前記第１条件を満たすとき、前記バランス回路を作動させることにより、前記バイパス制御を行う充電制御システム。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の充電制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記第１条件を満たし、前記バイパス制御を行ってから、現在、前記電圧が最大となっている新たな前記電圧最大ユニットを更新し、
当該新たな電圧最大ユニットが前記第１条件を満たさないとき、前記バイパス対象ユニット以外の前記電池ユニットに対して前記充電を継続させ、
前記新たな電圧最大ユニットが前記第１条件を満たすとき、前記新たな電圧最大ユニットを前記バイパス対象ユニットに含める充電制御システム。
【請求項１９】
請求項１８に記載の充電制御システムにおいて、
前記バイパス制御により、前記バイパス対象ユニットとしてバイパスしている前記電池ユニットの数を示す信号を、外部充電機器に送信する充電制御システム。
【請求項２０】
請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の充電制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記測定部が測定した前記電圧に基づいて、前記バイパス対象ユニット以外の電池セルの中から前記電圧が最小である電圧最小ユニットをさらに特定し、
前記第１条件を満たし、前記バイパス制御を行ってから、電圧最小電池セルの前記電圧が第１基準電圧以上になったとき、前記バイパス制御を停止する充電制御システム。
【請求項２１】
請求項２０に記載の充電制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記バイパス制御を停止した後、前記充電を定電流から定電圧に切り替える信号を外部充電機器に送信する充電制御システム。
【請求項２２】
請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の充電制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記測定部が測定した前記電圧に基づいて、前記バイパス対象ユニット以外の電池セルの中から前記電圧が最小である電圧最小ユニットをさらに特定し、
前記第１条件を満たし、前記バイパス制御を行ってから、電圧最小電池セルの前記電圧が第１基準電圧以上になったとき、全ての前記電池ユニットを所定時間バイパスさせる充電制御システム。
【請求項２３】
請求項２２に記載の充電制御システムにおいて、
前記制御部は、
全ての前記電池ユニットを所定時間バイパスさせた後、前記充電を定電流から定電圧に切り替える信号を外部充電機器に送信する充電制御システム。
【請求項２４】
請求項２０〜２３のいずれか一項に記載の充電制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記第１条件を満たし、前記バイパス制御を行ってから、前記電圧最小ユニットの前記電圧が前記第１条件を満たすとき、前記充電を再開させる充電制御システム。
【請求項２５】
請求項１６〜２４のいずれか一項に記載の充電制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記第１条件を満たし、前記バイパス制御を行ってから、前記充電で印加される充電電圧を前記電圧最大ユニットの前記電圧の分だけ降下させるための信号を外部充電機器に送信する充電制御システム。
【請求項２６】
請求項１〜２５のいずれか一項に記載の充電制御システムにおいて、
前記第１基準電圧は、定格充電電圧以上、過充電保護電圧未満である充電制御システム。
【請求項２７】
請求項１〜２６のいずれか一項に記載の充電制御システムにおいて、
前記電池ユニットは、リサイクルされている充電制御システム。
【請求項２８】
直列に接続された複数の電池ユニットと、
前記電池ユニットの電圧を測定する測定部と、
前記測定部が測定した前記電圧に基づいて、各々の前記電池ユニットへの充電を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記電池ユニットに前記充電を行っている場合に、前記測定部が測定した前記電圧に基づいて、前記電圧が最大である電圧最大ユニットを特定し、
前記電圧最大ユニットの前記電圧が第１基準電圧以上になったとする第１条件を満たさないとき、全ての前記電池ユニットに対して前記充電を継続させ、
前記第１条件を満たすとき、前記電圧最大ユニットの前記電圧を降下させる第１制御を行う電池パック。
【請求項２９】
直列に接続された複数の電池ユニットと、
前記電池ユニットの電圧を測定する測定部と、
前記測定部が測定した前記電圧に基づいて、各々の前記電池ユニットへの充電を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記電池ユニットに前記充電を行っている場合に、前記測定部が測定した前記電圧に基づいて、前記電圧が最大である電圧最大ユニットを特定し、
前記電圧最大ユニットの前記電圧が第１基準電圧以上になったとする第１条件を満たさないとき、全ての前記電池ユニットに対して前記充電を継続させ、
前記第１条件を満たすとき、前記電圧最大ユニットをバイパス対象ユニットとしてバイパスして、当該バイパス対象ユニット以外の前記電池ユニットに対して前記充電を継続させるバイパス制御を行う電池パック。
【請求項３０】
直列に接続された複数の電池ユニットの電圧を測定するとともに、前記複数の電池ユニットに充電を開始する充電開始ステップと、
測定した前記電圧に基づいて、前記電圧が最大である電圧最大ユニットを特定するユニット特定ステップと、
前記電圧最大ユニットの前記電圧が第１基準電圧以上となったとする第１条件を判定する第１判定ステップと、
前記第１条件を満たさないとき、全ての前記電池ユニットに対して前記充電を継続させ、前記第１条件を満たすとき、前記電圧最大ユニットの前記電圧を降下させる第１制御ステップと、
を備える充電方法。
【請求項３１】
直列に接続された複数の電池ユニットの電圧を測定するとともに、前記複数の電池ユニットに充電を開始する充電開始ステップと、
測定した前記電圧に基づいて、前記電圧が最大である電圧最大ユニットを特定するユニット特定ステップと、
前記電圧最大ユニットの前記電圧が第１基準電圧以上となったとする第１条件を判定する第１判定ステップと、
前記第１条件を満たさないとき、全ての前記電池ユニットに対して前記充電を継続させ、前記第１条件を満たすとき、前記電圧最大ユニットをバイパス対象ユニットとしてバイパスして、当該バイパス対象ユニット以外の前記電池ユニットに対して前記充電を継続させるバイパス制御ステップと、
を備える充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電制御システム、電池パックおよび充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池の過充電、過放電を防止するため、様々な充放電方法や制御回路が提案されている。【０００３】
特許文献１（特開２００９−２３２５５９号公報）には、以下のような電池パック充電バランス回路が記載されている。この電池パック充電バランス回路は、第１のバランス制御回路、第２のバランス制御回路および保護回路を備えている。第１のバランス制御回路および第２のバランス制御回路は、充放電回路の両充放電端子の間に直列接続されている。第１のバランス制御回路は、複数の電池ユニットに対応して、並列接続された制御ユニットを有している。第２のバランス制御回路は、並列接続された第１の分岐および第２の分岐を有している。これにより、予め設定されたアンバランス保護起動電圧に達した電池ユニットに対して、分流を行い、保護回路が早期に過充電保護機能を起動するのを防止することができる。したがって、各々の電池ユニットへの充電をバランスさせることができるとされている。【０００４】
また、特許文献２（特開平０９−３２２４１７号公報）には、以下のような放電方法が記載されている。各々の電池ユニットの電圧を放電終止電圧と比較し、いずれかの電池ユニットの電圧が放電終止電圧よりも低くなった場合、全ての電池ユニットの放電を停止させる。このとき、複数の電池ユニットのそれぞれの温度を検出する。検出した温度のうち、最も低い温度を優先して放電終止電圧を演算する。最低温度の電池ユニット、またはいずれかの電池ユニットの電圧が放電終止電圧まで低下すると放電を停止する。これにより、過放電を防止するとともに、早く残容量が無くなることを防止することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３２５５９号公報
【特許文献２】特開平０９−３２２４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明者は、直列に接続した複数の電池ユニットを有する電池パックにおいて、以下のような課題が発生することを見出した。直列に接続した複数の電池ユニットにおいて、劣化量は電池ユニット毎に異なる。各々の電池ユニットの満充電容量は、必ずしも均等であるとは限らない。なかでも、最も満充電容量の小さい電池ユニットは、他の電池ユニットよりも充電電圧の上昇が速くなる。このため、電池パックを充電する際、最も満充電容量の小さい電池ユニットが過充電保護電圧に至ったとき、このタイミングで終了する。この場合、全ての電池ユニットの充電量が不十分なまま、充電が終了してしまう。したがって、電池パック全体として十分な充電量を得るためには、最も満充電容量の小さい電池ユニットを過充電しなければならない可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、
直列に接続された複数の電池ユニットの電圧を測定する測定部と、
前記測定部が測定した前記電圧に基づいて、各々の前記電池ユニットへの充電を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記電池ユニットに前記充電を行っている場合に、前記測定部が測定した前記電圧に基づいて、前記電圧が最大である電圧最大ユニットを特定し、
前記電圧最大ユニットの前記電圧が第１基準電圧以上になったとする第１条件を満たさないとき、全ての前記電池ユニットに対して前記充電を継続させ、
前記第１条件を満たすとき、前記電圧最大ユニットの前記電圧を降下させる第１制御を行う充電制御システムが提供される。【０００８】
本発明によれば、
直列に接続された複数の電池ユニットの電圧を測定する測定部と、
前記測定部が測定した前記電圧に基づいて、各々の前記電池ユニットへの充電を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記電池ユニットに前記充電を行っている場合に、前記測定部が測定した前記電圧に基づいて、前記電圧が最大である電圧最大ユニットを特定し、
前記電圧最大ユニットの前記電圧が第１基準電圧以上になったとする第１条件を満たさないとき、全ての前記電池ユニットに対して前記充電を継続させ、
前記第１条件を満たすとき、前記電圧最大ユニットをバイパス対象ユニットとしてバイパスして、当該バイパス対象ユニット以外の前記電池ユニットに対して前記充電を継続させるバイパス制御を行う充電制御システムが提供される。【０００９】
本発明によれば、
直列に接続された複数の電池ユニットと、
前記電池ユニットの電圧を測定する測定部と、
前記測定部が測定した前記電圧に基づいて、各々の前記電池ユニットへの充電を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記電池ユニットに前記充電を行っている場合に、前記測定部が測定した前記電圧に基づいて、前記電圧が最大である電圧最大ユニットを特定し、
前記電圧最大ユニットの前記電圧が第１基準電圧以上になったとする第１条件を満たさないとき、全ての前記電池ユニットに対して前記充電を継続させ、
前記第１条件を満たすとき、前記電圧最大ユニットの前記電圧を降下させる第１制御を行う電池パックが提供される。【００１０】
本発明によれば、
直列に接続された複数の電池ユニットと、
前記電池ユニットの電圧を測定する測定部と、
前記測定部が測定した前記電圧に基づいて、各々の前記電池ユニットへの充電を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記電池ユニットに前記充電を行っている場合に、前記測定部が測定した前記電圧に基づいて、前記電圧が最大である電圧最大ユニットを特定し、
前記電圧最大ユニットの前記電圧が第１基準電圧以上になったとする第１条件を満たさないとき、全ての前記電池ユニットに対して前記充電を継続させ、
前記第１条件を満たすとき、前記電圧最大ユニットをバイパス対象ユニットとしてバイパスして、当該バイパス対象ユニット以外の前記電池ユニットに対して前記充電を継続させるバイパス制御を行う電池パックが提供される。【００１１】
本発明によれば、
直列に接続された複数の電池ユニットの電圧を測定するとともに、前記複数の電池ユニットに充電を開始する充電開始ステップと、
測定した前記電圧に基づいて、前記電圧が最大である電圧最大ユニットを特定するユニット特定ステップと、
前記電圧最大ユニットの前記電圧が第１基準電圧以上となったとする第１条件を判定する第１判定ステップと、
前記第１条件を満たさないとき、全ての前記電池ユニットに対して前記充電を継続させ、前記第１条件を満たすとき、前記電圧最大ユニットの前記電圧を降下させる第１制御ステップと、
を備える充電方法が提供される。【００１２】
本発明によれば、
直列に接続された複数の電池ユニットの電圧を測定するとともに、前記複数の電池ユニットに充電を開始する充電開始ステップと、
測定した前記電圧に基づいて、前記電圧が最大である電圧最大ユニットを特定するユニット特定ステップと、
前記電圧最大ユニットの前記電圧が第１基準電圧以上となったとする第１条件を判定する第１判定ステップと、
前記第１条件を満たさないとき、全ての前記電池ユニットに対して前記充電を継続させ、前記第１条件を満たすとき、前記電圧最大ユニットをバイパス対象ユニットとしてバイパスして、当該バイパス対象ユニット以外の前記電池ユニットに対して前記充電を継続させるバイパス制御ステップと、
を備える充電方法が提供される。【００１３】
本発明によれば、電圧最大ユニットの電圧が第１基準電圧以上になったとする第１条件を満たすとき、電圧最大ユニットの電圧を降下させる。これにより、電圧最大ユニットを過充電にすることがない。したがって、直列に接続された複数の電池ユニットを、過充電にすることを防止し、満充電に近づけることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、直列に接続された複数の電池ユニットを、過充電にすることなく、満充電に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。【００１６】
【図１】第１の実施形態に係る電池パックの構成を示す回路図である。
【図２】第１の実施形態に係る電池パックの電池セル近傍の等価回路図である。
【図３】第１の実施形態に係る充電方法を示すフローチャートである。
【図４】第１の実施形態に係る充電方法を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態に係る充電方法を説明するための図である。
【図６】第１の実施形態の効果を説明するための比較例の図である。
【図７】第２の実施形態に係る電池パックの構成を示す回路図である。
【図８】第２の実施形態に係る電池パックの電池セル近傍の等価回路図である。
【図９】第２の実施形態に係る充電方法を示すフローチャートである。
【図１０】第３の実施形態に係る充電方法を示すフローチャートである。
【図１１】第４の実施形態に係る電池パックの電池セル近傍の等価回路図である。
【図１２】第４の実施形態に係る充電方法を示すフローチャートである。
【図１３】第４の実施形態に係る充電方法を説明するための図である。
【図１４】第５の実施形態に係る充電方法を示すフローチャートである。
【図１５】第５の実施形態に係る充電方法を説明するための図である。
【図１６】第６の実施形態に係る充電方法を説明するための図である。
【図１７】第７の実施形態に係る充電方法を説明するための図である。
【図１８】第８の実施形態に係る充電方法を示すフローチャートである。
【図１９】第８の実施形態に係る充電方法を説明するための図である。
【図２０】第９の実施形態に係る電池パックおよび制御回路の構成を示す回路図である。
【図２１】第１０の実施形態に係る電池パックおよび制御回路の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１８】
ここでいう「電池パック１０」とは、複数の電池ユニットを有している組電池のことをいう。また、「電池ユニット」とは、少なくとも一つ以上の電池セル１００を有しているものをいう。さらに、「電池ユニット」に含まれる電池セル１００は、正極および負極等を有する複数の単電池を有していてもよい。また、複数の「電池ユニット」は、それぞれ異なる数量の電池セル１００を有していてもよい。以下では、「電池パック１０」に含まれる「電池ユニット」は、並列に接続された二つの単電池を有する電池セル１００である場合を説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１および図２を用い、第１の実施形態に係る電池パック１０について説明する。図１は、第１の実施形態に係る電池パック１０の構成を示す回路図である。図２は、第１の実施形態に係る電池パック１０の電池セル１００近傍の等価回路図である。この電池パック１０は、複数の電池セル１００、測定部３００および制御部４００を備えている。複数の電池セル１００は、直列に接続されている。測定部３００は、電池セル１００の電圧を測定する。制御部４００は、測定部３００が測定した電圧に基づいて、各々の電池セル１００への充電を制御する。また、制御部４００は、電池セル１００に充電を行っている場合に、測定部３００が測定した電圧に基づいて、電圧が最大である電圧最大セルを特定する。また、制御部４００は、電圧最大セルの電圧が第１基準電圧Ｖ１以上になったとする第１条件を満たさないとき、全ての電池セル１００に対して充電を継続させる。一方、第１条件を満たすとき、制御部４００は、電圧最大セルの電圧を降下させる第１制御を行う。以下、詳細を説明する。
【００２０】
図１のように、電池パック１０は、複数の電池セル１００を備えている。ここでは、電池パック１０は、たとえば、Ｎ個の電池セル１００を備えている。また、複数の電池セル１００は、直列に接続されている。また、上述のように電池セル１００は、二つの単電池を有している。具体的には、電池セル１００は、Ｌｉイオン二次電池である。
【００２１】
電池パック１０は、充放電を繰り返すことにより、劣化していく。この劣化の過程において、各々の電池セル１００が均等に劣化するとは限らない。そして、最も劣化した電池セル１００は、他の電池セル１００に比較して、満充電容量が減少している。したがって、この電池パック１０を充電するとき、最も劣化した電池セル１００は、他の電池セル１００よりも充電時の電圧の上昇が速い。ここでいう「満充電容量」とは、電池セル１００を満充電にしたときの容量（単位Ａｈ）のことである。
【００２２】
第１の実施形態における電池パック１０は、電池セル１００のほかに、制御回路２０を有している。制御回路２０は、測定部３００、制御部４００およびスイッチ５００を備えている。
【００２３】
また、制御回路２０は、直列に接続された電池セル１００に接続されている。制御回路２０は、内部正極端子６２０、内部負極端子６４０、外部正極端子７２０および外部負極端子７４０を有している。内部正極端子６２０は、直列に接続された一方の電池セル１００の正極に接続している。また、内部負極端子６４０は、直列に接続された他方の電池セル１００の負極に接続している。
【００２４】
内部正極端子６２０は、制御回路２０内の配線（不図示）を介して、当該電池パック１０を使用する外部機器に接続するための外部正極端子７２０に接続している。また、内部負極端子６４０も同様に、外部負極端子７４０に接続している。なお、内部負極端子６４０および外部負極端子７４０は、グランド（ＧＮＤ）に接地されている。
【００２５】
内部正極端子６２０と外部正極端子７２０との間には、充電または放電を停止するためのスイッチ５００が設けられている。スイッチ５００は、たとえば、電池セル１００側の内部正極端子６２０と外部正極端子７２０との間に設けられている。この場合、スイッチ５００は、たとえば、ＰチャネルのＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。スイッチ５００内には、二つのＰチャネルのＭＯＳＦＥＴが設けられている。これにより、片方のＭＯＳＦＥＴが充電を制御するために用いられる。一方、他方のＭＯＳＦＥＴが放電を制御するために用いられる。また、スイッチ５００における各々のＭＯＳＦＥＴは、測定部３００に接続している。
【００２６】
なお、スイッチ５００がＮチャネルのＭＯＳＦＥＴである場合は、スイッチ５００は、内部負極端子６４０と外部負極端子７４０との間に配置される。その他、スイッチ５００は、たとえば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＩＧＢＴ）、リレーまたはブレーカーであってもよい。
【００２７】
測定部３００は、複数の電池セル１００のそれぞれの電圧および電流を測定する。測定部３００は、制御部４００を介して、電池セル１００に接続されている。
【００２８】
また、制御部４００は、たとえば、測定部３００よりも電池セル１００側に設けられている。この制御部４００は、各々の電池セル１００の充電量を調整するため、各々の電池セル１００に接続されている。
【００２９】
制御部４００は、測定部３００に接続している。制御部４００は、測定部３００が測定した電圧に基づいて、各々の電池セル１００への充電を制御する。制御部４００は、測定部３００が測定した電圧または電流に基づいて、演算処理を行う演算部（不図示）を有している。また、制御部４００は、制御部４００からの信号を外部機器（不図示）に送信し、または外部機器からの信号を受信するための通信部（不図示）を有している。制御部４００には、外部機器に信号を送受信するための外部通信端子７６０が接続している。
【００３０】
また、測定部３００、制御部４００およびスイッチ５００は、安全性、充放電のサイクル寿命を向上させるため、保護回路として機能する。測定部３００、制御部４００およびスイッチ５００は、電池セル１００に対して、後述する過充電保護電圧ＶＯＰを超える電圧が充電された場合、充電を強制終了させる。その他、制御部４００は、後述する第１基準電圧Ｖ１等を記憶する記憶部（不図示）を有している。
【００３１】
このように、第１の実施形態では、複数の電池セル１００および制御回路２０を含み、電池パック１０としてパッケージされている。
【００３２】
ここで、図２を用い、電池セル１００近傍の等価回路について説明する。図２は、制御部４００のうち、電池セル１００の充電を制御する部分の等価回路を示している。図中の点線は、制御部４００の内部を示している。なお、制御信号などを伝達する配線などは、省略している。
【００３３】
図２のように、制御部４００は、配線（符号不図示）を介して、各々の電池セル１００に接続している。制御部４００には、内部抵抗２０２および第１セルスイッチ２０４が、各々の電池セル１００と並列に配置されている。制御部４００は、電圧最大セルの電圧（Ｖａ）が第１基準電圧（Ｖ１）以上になったとする第１条件を満たすとき、電圧最大セルと並列に配置された第１セルスイッチ２０４をＯＮする。これにより、制御部４００は、電圧最大セルの電圧を降下させる。なお、充電に係る当該制御部４００の動作については、詳細を後述する。
【００３４】
次に、図３〜図５を用いて、上記した電池パック１０の充電方法について説明する。図３および図４は、第１の実施形態に係る充電方法について説明するためのフローチャートである。なお、図４は、図３の変形例である。図５は、第１の実施形態に係る充電方法を説明するための図である。第１の実施形態に係る充電方法は、以下のステップを備えている。まず、測定部３００が直列に接続された複数の電池セル１００の電圧を測定するとともに、制御部４００が複数の電池セル１００に充電を開始する（Ｓ１１０）。次いで、制御部４００は、測定部３００が測定した電圧に基づいて、電圧が最大である電圧最大セルを特定する（Ｓ１２０）。次いで、制御部４００は、電圧最大セルの電圧が第１基準電圧Ｖ１以上となったとする第１条件を判定する（Ｓ１３０）。次いで、第１条件を満たさないとき（Ｓ１３０Ｎｏ）、制御部４００は、全ての電池セル１００に対して充電を継続させる。一方、第１条件を満たすとき（Ｓ１３０Ｙｅｓ）、制御部４００は、電圧最大セルの電圧を降下させる（第１制御ステップ、Ｓ１６０）。以下、詳細を説明する。
【００３５】
まず、外部正極端子７２０および外部負極端子７４０を電力供給先である外部充電機器（不図示）の正極および負極に接続する。これにより、複数の電池セル１００の充電を開始する。この充電は、定電圧定電流により行われる。ここでは、たとえば、電池セル１００の電圧が第１基準電圧Ｖ１となるように、充電電圧をＮＶ１とする。また、充電電流をＩＲＳとする。ここでいう「充電電圧」とは、外部充電機器（不図示）から外部正極端子７２０および外部負極端子７４０の間に印加される充電時の電圧のことをいう。また、「充電電流」とは、外部充電機器（不図示）から外部正極端子７２０および外部負極端子７４０の間に印加される充電時の電流のことをいう。なお、ここでは、スイッチ５００には、内部抵抗が無いものとして考える。これと同時に、測定部３００は、直列に接続された複数の電池セル１００の電圧を測定する（Ｓ１１０）。また、測定部３００は、電池セル１００の電流も測定する。
【００３６】
次いで、制御部４００は、測定部３００が測定した電圧に基づいて、電圧が最大である電圧最大セルを特定する（Ｓ１２０）。このとき、制御部４００は、電圧が最小である電圧最小セルも特定する。なお、電圧最大セルと電圧最小セルは、測定中に切り替わることもある。
【００３７】
ここで、図５（ａ）は、第１の実施形態における時間と電池セル１００の電圧との関係を示している。図５（ａ）のように、電圧最大セルの電圧をＶａとして太い実線で示している。また、電圧最小セルの電圧をＶｂとして、細い実線で示している。
【００３８】
このとき、電圧最大セルおよび電圧最小セルを含めた電池セル１００は、直列に接続されている。このため、各々の電池セル１００に流れる電流は、全て等しい。したがって、複数の電池セル１００のうち、電圧最大セルは満充電容量ＣＲａが小さいため、電圧Ｖａの上昇が電圧最小セルの電圧Ｖｂよりも速い。なお、第１の実施形態では、電池セル１００内に二つの単電池が並列に接続されているため、劣化が小さい方の単電池に大きい電流が流れる。
【００３９】
また、図５（ｂ）は、第１の実施形態における時間と電池セル１００の残容量との関係、および時間と電池セル１００の電流との関係を示している。図５（ｂ）のように、電圧最大セルの残容量をＣａとして太い実線で示している。また、電圧最小セルの残容量をＣｂとして、細い実線で示している。図５（ｂ）のように、時刻ｔ１までの充電は、定電流充電である。このため、全ての電池セル１００の充電電流は、ＩＲＳで一定である。したがって、各々の電池セル１００の残容量は、線形に上昇していく。
【００４０】
次いで、制御部４００は、電圧最大セルの電圧が第１基準電圧Ｖ１以上となったとする第１条件を判定する（Ｓ１３０）。この「第１基準電圧Ｖ１」は、制御部４００の記憶部に記憶されている。ここで、「第１基準電圧Ｖ１」とは、過充電保護電圧ＶＯＰよりも低く設定される電圧の基準値である。具体的には、「第１基準電圧Ｖ１」は、たとえば、定格充電電圧である。これにより、電圧最大セルを、過充電することが無いため、電圧最大セルの劣化を抑制することができる。なお、「定格充電電圧」とは、電池パック１０を充電する際に、安全性を考慮して、過充電保護電圧よりも低く設定した充電可能な電圧のことである。
【００４１】
なお、「第１基準電圧Ｖ１」は、後述するように、電圧最大セルの電圧Ｖａを降下させる第１制御を行うかを判断するための基準電圧であるため、必ずしも所望の定格充電電圧と同一値である必要は無い。すなわち、「第１基準電圧Ｖ１」は、定格充電電圧以上、過充電保護電圧ＶＯＰ未満であってもよい。
【００４２】
ここで、「過充電保護電圧ＶＯＰ」とは、たとえば、リチウムイオン二次電池などにおいて、発煙、発火または破裂などの不良が生じないようにするための電圧の上限値のことである。リチウムイオン二次電池である電池セル１００が過充電状態になると、デンドライト状（樹枝状晶）のリチウムが発生し、正極と負極を短絡させてしまう。この場合、短絡に起因して発熱が生じ、電池パック１０が破裂する危険性がある。このため、充電電圧の最大値として「過充電保護電圧ＶＯＰ」を設定している。電圧最大セルが「過充電保護電圧ＶＯＰ」となった場合、電池パック１０への充電を強制終了させる。具体的には、制御部４００は、測定部３００を介して、スイッチ５００に対して、充電を停止させるための信号を送信する。これにより、電圧最大セルが過充電にならないように制御している。本実施形態では、「過充電保護電圧ＶＯＰ」は、制御部４００の記憶部に記憶されている。
【００４３】
次いで、制御部４００は、電圧最大セルの電圧Ｖａが第１基準電圧Ｖ１未満であって、第１条件を満たさないとき（Ｓ１３０Ｎｏ）、全ての電池セル１００に対して充電を継続させる。
【００４４】
一方、電圧最大セルの電圧Ｖａが第１基準電圧Ｖ１以上となって、第１条件を満たすとき（Ｓ１３０Ｙｅｓ）、制御部４００は、電圧最大セルと電圧最小セルとの電圧差が所定値未満であるとする第２条件を判定する（Ｓ１４０）。ここでいう「所定電圧」は、電圧最大セルと電圧最小セルとの電圧差の許容範囲、測定部３００の測定精度、または充電許容時間などに基づいて決定される。具体的には、「所定電圧」は、たとえば、測定部３００の測定精度の限界値である。
【００４５】
ここで、図５（ａ）および図５（ｂ）において、第１条件を満たすとき（Ｓ１３０Ｙｅｓ）は、時刻ｔ１のときである。図５（ａ）のように、電圧最大セルの電圧Ｖａは、第１基準電圧Ｖ１となっている。したがって、電圧最大セルの電圧Ｖａは、第１条件を満たしている状態である。また、電圧最大セルと電圧最小セルとの電圧差が大きいため、第２条件は満たしていない状態である。
【００４６】
このとき、図５（ｂ）のように、電圧最大セルの残容量Ｃａは、満充電容量ＣＲａに至っていない。また、電圧最小セルの残容量Ｃｂも、満充電容量ＣＲｂに至っていない。すなわち、全ての電池セル１００は、未だ十分に充電されていない状態である。
【００４７】
このように、第１条件を満たし、かつ第２条件を満たさないとき（Ｓ１４０Ｎｏ）、以下のようにして、制御部４００は、充電を一時停止し（Ｓ１５０）、電圧最大セルの電圧を降下させる（第１制御ステップ、Ｓ１６０）。ここで、制御部４００が電圧最大セルの電圧を降下させる制御を「第１制御」とする。
【００４８】
まず、制御部４００は、測定部３００を介して、スイッチ５００に対して充電を停止させる信号を送信する。これにより、全ての電池セル１００への充電を一時停止させる（Ｓ１５０）。ここで、測定部３００は、制御部４００を介して、各々の電池セル１００に接続されている。このような電池パック１０において、充電を継続したまま、制御部４００を動作させた場合、その間、測定部３００が電池セル１００の電圧を正確に測定することができない。このため、各々の電池セル１００の電圧が過充電に近づいた場合、電池セル１００が過充電状態となったことを検出するタイミングが遅くなり、危険である。したがって、第１制御ステップ（Ｓ１６０）の前において、電池セル１００への充電を一時停止させることにより、制御部４００は、安全に電池セル１００の充電を制御することができる。
【００４９】
次いで、制御部４００は、電圧最大セルの電圧を降下させる第１制御を行う（Ｓ１６０）。
【００５０】
ここで、図５（ａ）および図５（ｂ）において、第１制御ステップ（Ｓ１６０）は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までである。図５（ａ）のように、時刻ｔ１から時刻ｔ２において、電圧最大セルは、上述した制御部４００の内部抵抗２０２によって電力を消費する。これにより、電圧最大セルの電圧Ｖａは降下する。一方、制御部４００が第１制御を行っている間、制御部４００は、電圧最大セル以外の他の電池セル１００と並列に配置された第１セルスイッチ２０４を開放したままにする。すなわち、この間、電圧最小セルなどの他の電池セル１００は、負荷がかけられず、かつ上記のように充電も行われない。このため、他の電池セル１００の電圧降下は、自己の（電池セル１００の）内部抵抗による電圧降下または自己放電等の微小な電圧降下のみである。したがって、上記した電圧最大セルの電圧降下は、他の電池セル１００の電圧降下よりも大きい。これにより、電圧最大セルの電圧Ｖａと、電圧最小セルの電圧Ｖｂを、徐々に近づけることができる。なお、図５（ｂ）のように、時刻ｔ１から時刻ｔ２において、たとえば、電圧最小セルの残容量Ｃｂは一定のままである。また、全ての電池セル１００は充電されていないため、電流は０となっている。
【００５１】
図３のように、第１制御ステップ（Ｓ１６０）において、制御部４００は、たとえば、電圧最大セルの電圧Ｖａが第２基準電圧Ｖ２となったかを判定する（Ｓ１７０）。または、図４のように、第１制御ステップ（Ｓ１６０）において、制御部４００は、第１制御を行っている時間が第１基準時間以上となったかについて、判定する（Ｓ１７２）。または、制御部４００は、これら二つの条件を同時に判定してもよい。上記いずれかの条件を判定することにより、制御部４００は、後述のように第１制御を停止することができる。なお、第１の実施形態では、図３の場合とする。なお、制御部４００の内部抵抗２０２が大きく、電圧最大セルの電圧Ｖａの降下が遅い場合は、図４の条件を適用することが好ましい。
【００５２】
電圧最大セルの電圧Ｖａが第２基準電圧Ｖ２となったとき（Ｓ１７０Ｙｅｓ）、制御部４００は、測定部３００を介して、スイッチ５００に充電を再開させるための信号を送信する。同時に、制御部４００は、第１制御を停止させ、電池セル１００の充電を再開させる（Ｓ１８０）。
【００５３】
ここで、図５（ａ）および図５（ｂ）において、電圧最大セルの電圧Ｖａが第２基準電圧Ｖ２となったときは、時刻ｔ２のときである。また、充電を再開した状態は、時刻ｔ２から時刻ｔ３のときである。図５（ａ）のように、電圧最大セルの電圧Ｖａおよび電圧最小セルの電圧Ｖｂは、ともに再度上昇する。また、図５（ｂ）のように、電圧最小セルの残容量Ｃｂは、再度上昇する。加えて、電圧最小セルの電流は、充電電流ＩＲＳとなる。
【００５４】
このように、電圧最大セルの電圧Ｖａが第２基準電圧Ｖ２となったか等の条件を設定することにより、制御部４００は、第１制御ステップ（Ｓ１６０）を終了させ、充電を再開させることができる。
【００５５】
なお、この第１制御ステップ（Ｓ１６０）を終了させる条件は、上記に限られるものではなく、電圧最大セルと電圧最小セルの電圧差が所定電圧未満となるという第２条件と同一の条件を適用することもできる。この第１制御ステップ（Ｓ１６０）を終了させる条件は、制御部４００への負荷などを考慮して、適宜調整することができる。
【００５６】
制御部４００が第１制御を停止した後（Ｓ１８０の後）は、Ｓ１２０〜Ｓ１７０が繰り返し行われる。図５（ａ）のように、時刻ｔ２から時刻ｔ８において、電圧最大セルの電圧Ｖａは、充電による上昇、第１制御ステップ（Ｓ１６０）における降下を繰り返す。一方、電圧最小セルの電圧Ｖｂは、充電による上昇、第１制御ステップ（Ｓ１６０）における電圧保持を繰り返す。これにより、電圧最大セルの電圧Ｖａおよび電圧最小セルの電圧Ｖｂを、徐々に近づけることができる。また、図５（ｂ）のように、電圧最小セルの残容量Ｃｂを、徐々に満充電容量ＣＲｂに近づけることができる。
【００５７】
なお、Ｓ１２０〜Ｓ１７０までのステップを繰り返す間に、電圧最大セルの電圧Ｖａが降下することにより、電圧最大セルが他の電池セル１００と入れ替わっていてもよい。その場合は、制御部４００は、新しい電圧最大セルの電圧をＶａとして、第１条件等を判定していく。
【００５８】
このように第２条件を設定することにより、電圧最大セルと電圧最小セルとの電圧差が所定電圧未満となるまで、充電および第１制御ステップ（Ｓ１６０）が繰り返される。したがって、ここでいう「電圧最大セルと電圧最小セルとの電圧差が所定電圧未満となる」とする第２条件は、充電が繰り返される際の終了条件である。
【００５９】
次いで、図５（ａ）、図５（ｂ）における時刻ｔ８の状態について説明する。図５（ａ）、図５（ｂ）における時刻ｔ８の状態は、制御部４００は第１制御を停止した状態（Ｓ１８０）である。上述のように、制御部４００は、第１制御を停止し、電池セル１００の充電を再開させる。
【００６０】
図５（ｂ）のように、時刻ｔ９の状態から、電池パック１０内の電池セル１００の全てが満充電に近づいている。このため、それぞれの電池セル１００に対して、充電がされにくくなり、電流が降下し始める。すなわち、時刻ｔ９から、充電が定電圧充電となる。図５（ａ）のように、時刻ｔ９から、電圧最大セルの電圧Ｖａおよび電圧最小セルの電圧Ｖｂは、徐々に緩やかに上昇していく。
【００６１】
図５（ａ）において、時刻ｔ１０のとき、たとえば、電圧最大セルの電圧Ｖａは、第１基準電圧Ｖ１に等しくなっている。また、電圧最大セルと電圧最小セルとの電圧差は、ほぼ０になっている。したがって、第１条件を満たし、かつ第２条件を満たすため（Ｓ１４０Ｙｅｓ）、制御部４００は、測定部３００を介して、スイッチ５００に充電を停止させるための信号を送信し、充電を終了させる（Ｓ１９０）。
【００６２】
このとき、制御部４００はスイッチ５００に信号を送信するのではなく、制御部４００は、外部通信端子７６０を介して、外部の充電機器に対して、充電を停止させるための信号を送信してもよい。
【００６３】
また、制御部４００は、第２条件を満たしてすぐに、充電を終了させるのではなく、所定時間の充電（定電圧充電）が経過してから終了させてもよい。
【００６４】
なお、電圧最小セルの電圧Ｖｂが第１基準電圧Ｖ１以上となったとき、制御部４００は、充電を定電圧から定電流に切り替える信号を外部充電機器に送信してもよい。すなわち、電圧最小セルの電圧Ｖｂが第１基準電圧Ｖ１以上となったとき、強制的に定電流充電に切り替えても良い。これにより、全ての電池セル１００を確実に過充電とすることなく、満充電とすることができる。
【００６５】
以上のようにして、第１の実施形態に係る電池パック１０の充電を制御する。
【００６６】
次に、図６を比較例として用い、第１の実施形態の効果について説明する。図６は、第１の実施形態の効果について説明するための比較例の図である。
【００６７】
図６は、第１の実施形態とは異なり、制御部４００は電圧最大セルの電圧を降下させる第１制御を行わずに充電を行った比較例の場合を示している。図６（ａ）は、比較例における時間と電池セル１００の電圧との関係を示している。また、図６（ｂ）は、比較例における時間と電池セル１００の残容量との関係、時間と電池セル１００の電流との関係を示している。なお、図６の時刻ｔは、図５の時刻ｔと独立であるとする。以降、時刻ｔを含む各々の図は、図番が異なる場合、それぞれ独立しているものとする。
【００６８】
図６（ａ）のように、比較例では、電圧最大セルの電圧Ｖａは、充電開始から単調に増加する。また、電圧最大セルの電圧Ｖａは、電圧最小セルの電圧Ｖｂよりも上昇が速い。
【００６９】
比較例では、制御部４００が第１制御を行うための第１条件が無い。したがって、電圧最大セルの電圧Ｖａは、Ｎ個の電池セル１００の電圧の合計がＮＶ１と等しくなるまで、第１基準電圧Ｖ１以上となっても上昇し続ける。
【００７０】
電圧最大セルの電圧Ｖａは、さらに過充電保護電圧ＶＯＰまで上昇する。このように、電圧最大セルの電圧Ｖａが過充電保護電圧ＶＯＰまで上昇した場合、制御部４００は、測定部３００を介して、スイッチ５００に停止させるための信号を送信する。これにより、制御部４００は、充電を強制終了させる。このとき、電圧最小セルの電圧Ｖｂは、第１基準電圧Ｖ１（定格充電電圧）まで至っていない。したがって、電圧最大セルと電圧最小セルとの電圧差は大きいまま、充電が終了してしまう。
【００７１】
また、図６（ｂ）のように、電圧最大セルの残容量Ｃａは、満充電容量ＣＲａに至っていない。電圧最小セルの残容量Ｃｂも、満充電容量ＣＲｂに至っていない。すなわち、全ての電池セル１００は、まだ充分に充電されていない状態にもかかわらず、充電が終了してしまう。
【００７２】
この状態から、電圧最小セルを充電するために再度充電をする場合、電圧最大セルの電圧Ｖａが過充電保護電圧ＶＯＰを超えてしまう。この場合、電圧最大セルが危険な状態となってしまう可能性がある。このため、これ以上の充電を行うことができない。
【００７３】
また、この電池パック１０を放電後に再度充電する際には、必ず、電圧最大セルを過充電しなければ、電池パック１０全体として充分な充電量を得ることができない可能性がある。
【００７４】
また、上記のように、電圧最大セルとは、最も劣化した電池セル１００のことである。比較例では、電圧最大セルの電圧Ｖａを過充電保護電圧ＶＯＰまで充電している。このため、電圧最大セルが過充電に近い状態になるため、電圧最大セルは、さらに劣化が進んでしまう。すなわち、電圧最大セルの満充電容量ＣＲａをさらに減少させてしまうことになる。このような状態で充放電を繰り返した場合、上記よりもさらに速く、充電が終了してしまうようになっていく。結果として、電池パック１０全体として、充電可能な満充電容量を徐々に減少させてしまう可能性がある。
【００７５】
一方、第１の実施形態によれば、電圧最大セルの電圧Ｖａが第１基準電圧Ｖ１以上になったとする第１条件を満たすとき、制御部４００は、電圧最大セルの電圧Ｖａを降下させる第１制御を行う。これにより、電圧最大セルを過充電にすることを防止することができる。また、電圧最大セルの電圧Ｖａを、他の電池セル１００の電圧に近づけることができる。
【００７６】
この状態から、電圧最小セルを充電するために再度充電をする場合、電圧最大セルの電圧Ｖａが降下しているため、電池パック１０全体をさらに充電することが可能である。また、上記のように、電圧最大セルの電圧Ｖａと電圧最小セルの電圧Ｖｂを近づけることができることにより、それぞれの電池セル１００を満充電に近づけることができる。
【００７７】
また、第１の実施形態によれば、電圧最大セルの電圧Ｖａが第１基準電圧Ｖ１以上になったとき、電圧最大セルの電圧Ｖａを降下させる。これにより、電圧最大セルの電圧Ｖ１が過充電保護電圧ＶＯＰのように高い状態、すなわち電圧最大セルが過充電の状態で、充電を終了させることがない。したがって、電圧最大セルの劣化を抑制することができる。
【００７８】
また、第１の実施形態によれば、図２で示されている回路は、内部抵抗２０２と第１セルスイッチ２０４のみの簡易な構造である。これにより、制御部４００を電池パック１０内の小さい領域に収容することができる。また、制御部４００の当該回路は、信頼性が高く、低コストで形成することができる。
【００７９】
以上のように、第１の実施形態によれば、直列に接続された複数の電池セル１００を有する電池パック１０を、過充電にすることを防止し、満充電に近づけることができる。
【００８０】
以上、第１の実施形態では、第１条件を判定した後に、再度充電を再開させる場合を説明したが、電圧最大セルと電圧最小セルの電圧差が所定電圧未満となるとする第２条件を満たすまで、制御部４００は、第１制御を行い続けても良い。
【００８１】
また、第１の実施形態では、繰り返し充電がなされる際に、第２条件を用いて、充電を終了させる場合を説明したが、第１条件のみを用い、ユーザーが任意に充電を終了させる充電制御システム、または充電方法であってもよい。
【００８２】
（第２の実施形態）
図７および図８を用い、第２の実施形態に係る電池パック１０について説明する。図７は、第２の実施形態に係る電池パック１０の構成を示す回路図である。図８は、第２の実施形態に係る電池パック１０の電池セル１００近傍の等価回路図である。第２の実施形態は、以下の点を除いて、第１の実施形態と同様である。第２の実施形態の電池パック１０は、各々の電池セル１００の充電量を調整するバランス回路２００をさらに備えている。また、制御部４００は、バランス回路２００の動作を制御する。さらに、制御部４００は、第１条件を満たすとき、バランス回路２００を作動させることにより、第１制御を行う。以下、詳細を説明する。
【００８３】
図７のように、第２の実施形態における電池パック１０は、第１の実施形態の構成のほかに、バランス回路２００を備えている。バランス回路２００は、各々の電池セル１００の充電量を調整する。
【００８４】
測定部３００は、バランス回路２００を介して、電池セル１００に接続されている。
【００８５】
また、バランス回路２００は、測定部３００よりも電池セル１００側に設けられている。このバランス回路２００は、各々の電池セル１００の充電量を調整するため、各々の電池セル１００に接続されている。
【００８６】
測定部３００の外部正極端子７２０および外部負極端子７４０側には、制御部４００が接続している。制御部４００は、測定部３００が測定した電圧に基づいて、バランス回路２００の動作を制御する。制御部４００は、測定部３００が測定した電圧または電流に基づいて、演算処理を行う演算部（不図示）を有している。
【００８７】
このように、第２の実施形態の電池パック１０は、第１の実施形態の制御部４００の機能のうち、各々の電池セル１００の充電を制御するバランス回路２００を、制御部４００とは別系統として備えている。
【００８８】
ここで、図８を用い、電池セル１００近傍の等価回路について説明する。図８は、バランス回路２００の等価回路を示している。図中の点線は、バランス回路２００の内部を示している。
【００８９】
図８のように、バランス回路２００は、配線（符号不図示）を介して、各々の電池セル１００に接続している。バランス回路２００には、内部抵抗２０２および第１セルスイッチ２０４が、各々の電池セル１００と並列に配置されている。制御部４００は、電圧最大セルの電圧（Ｖａ）が第１基準電圧（Ｖ１）以上になったとする第１条件を満たすとき、当該バランス回路２００を作動させることにより、最大電池セルと並列に配置された第１セルスイッチ２０４をＯＮする。これにより、制御部４００は、バランス回路２００によって、第１制御を行うことができる。
【００９０】
次に、図９を用いて、第２の実施形態の電池パック１０の充電方法について説明する。図９は、第１の実施形態に係る充電方法について説明するためのフローチャートである。第２の実施形態の充電方法は、バランス回路２００を作動させることにより、第１制御を行う点を除いて、第１の実施形態と同様である。以下、詳細を説明する。
【００９１】
図９のように、第２の実施形態の充電方法は、Ｓ１５０までは第１の実施形態と同様である。
【００９２】
ここで、第１条件を満たし、かつ第２条件を満たさないとき（Ｓ１４０Ｎｏ）、以下のようにして、制御部４００は、充電を一時停止し（Ｓ１５０）、バランス回路２００を作動させる（第１制御ステップ、Ｓ１６０）。
【００９３】
図９のように、第１制御ステップ（Ｓ１６０）において、たとえば、電圧最大セルの電圧Ｖａが第２基準電圧Ｖ２となったかを判定する（Ｓ１７０）。または、図４のように、第１制御ステップ（Ｓ１６０）において、バランス回路２００を作動させてから、バランス回路２００の作動時間が第１基準時間以上となったかについて、判定してもよい。または、これら二つの条件を同時に判定してもよい。なお、バランス回路２００の内部抵抗２０２が大きく、電圧最大セルの電圧Ｖａの降下が遅い場合は、図９の条件を適用することが好ましい。
【００９４】
電圧最大セルの電圧Ｖａが第２基準電圧Ｖ２となったとき（Ｓ１７０Ｙｅｓ）、制御部４００は、測定部３００を介して、スイッチ５００に充電を再開させるための信号を送信する。同時に、制御部４００は、バランス回路２００を停止させ（第１制御を停止し）、電池セル１００の充電を再開させる（Ｓ１８０）。
【００９５】
なお、この第１制御ステップ（Ｓ１６０）を終了させる条件は、上記に限られるものではなく、電圧最大セルと電圧最小セルの電圧差が所定電圧未満となるという第２条件と同一の条件を適用することもできる。この第１制御ステップ（Ｓ１６０）を終了させる条件は、バランス回路２００への負荷などを考慮して、適宜調整することができる。
【００９６】
制御部４００がバランス回路２００を停止した後（Ｓ１８０の後）は、Ｓ１２０〜Ｓ１７０が繰り返し行われる。以降は、第１の実施形態と同様である。
【００９７】
以上のようにして、第２の実施形態に係る電池パック１０の充電を制御する。
【００９８】
第２の実施形態によれば、制御部４００とは別の系統として、バランス回路２００を備えている。これにより、制御部４００は、第１条件を満たすとき、バランス回路２００を作動させることにより、第１制御を行うことができる。また、第１の実施形態でも述べたように、当該バランス回路２００は、信頼性が高く、また低コストで形成することができる。
【００９９】
（第３の実施形態）
図１０は、第３の実施形態に係る充電方法を示すフローチャートである。第３の実施形態は、充電を終了させる条件が複数ある点を除いて、第１の実施形態または第２の実施形態と同様である。以下、詳細を説明する。
【０１００】
ここで、第３の実施形態は、第２の実施形態のようにバランス回路２００を備えている場合とする。
【０１０１】
まず、図１０のように、複数の電池セル１００を有する電池パック１０の充電を開始する。これと同時に、測定部３００により、直列に接続された複数の電池セル１００の電圧および電流を測定する（Ｓ１１０）。
【０１０２】
次いで、制御部４００は、測定部３００が測定した電圧に基づいて、電圧最大セルおよび電圧最小セルを特定する（Ｓ１２０）。
【０１０３】
次いで、制御部４００は、各々の電池セル１００の電流が基準電流以下であるとする第５条件を判定する（Ｓ２１０）。ここで、定電流による充電を行う際、充電が満充電に近づくと電流は降下し始める。また、ここでいう「基準電流」とは、充電電流の変化を検出するための電流の基準値である。このように「基準電流」を設けることにより、各々の電池セル１００の電流によって、満充電に近づいていることを判定することができる。具体的には、「基準電流」は、たとえば、充電の終止電流Ｉ０である。ここでいう「終止電流Ｉ０」とは、電池セル１００が満充電に近づいたときの、一定の値に収束した電流のことである。したがって、電圧だけでなく電流も判定することにより、電池セル１００の過充電を保護するように制御することができる。
【０１０４】
制御部４００は、第５条件を満たさないとき（Ｓ２１０Ｎｏ）、充電を継続させる。一方、制御部４００は、第５条件を満たすとき（Ｓ２１０Ｙｅｓ）、充電を終了させる。
【０１０５】
なお、第５条件による判定は、バランス回路２００が作動していないときであれば、充電におけるいずれのタイミングで行ってもよい。
【０１０６】
次いで、制御部４００は、電圧最大セルの電圧が第１基準電圧Ｖ１以上となったとする第１条件を判定する（Ｓ１３０）。
【０１０７】
制御部４００は、電圧最大セルの電圧が第１基準電圧Ｖ１未満であって、第１条件を満たさないとき（Ｓ１３０Ｎｏ）、充電を継続させる。一方、制御部４００は、電圧最大セルの電圧Ｖａが第１基準電圧Ｖ１以上となって、第１条件を満たすとき（Ｓ１３０Ｙｅｓ）、さらに以下のような判定を行う。
【０１０８】
制御部４００は、第１条件を満たし、かつ電圧最大セルと電圧最小セルとの電圧差が所定値未満であるとする第２条件を判定する（Ｓ１４０）。
【０１０９】
制御部４００は、第１条件を満たし、かつ第２条件を満たすとき（Ｓ１４０Ｙｅｓ）、充電を終了させる。一方、制御部４００は、第１条件を満たし、かつ第２条件を満たさないとき（Ｓ１４０Ｎｏ）、さらに以下のような判定を行う。
【０１１０】
次いで、制御部４００は、第１条件を満たし、かつ当該充電中におけるバランス回路２００の作動回数の積算値が所定値以上であるとする第３条件を判定する（Ｓ２２０）。これにより、終了条件が厳しいことを原因として、バランス回路２００が限りなく作動し続けることを防止することができる。なお、バランス回路２００が無く、制御部４００のみである場合には、当該第３条件は、第１制御を行った回数の積算値が所定値以上であるとする。
【０１１１】
制御部４００は、第１条件を満たし、かつ第３条件を満たすとき（Ｓ２２０Ｙｅｓ）、充電を終了させる。一方、制御部４００は、第１条件を満たし、かつ第３条件を満たさないとき（Ｓ２２０Ｎｏ）、さらに以下のような判定を行う。
【０１１２】
制御部４００は、充電を行った時間を積算した充電時間が、第１基準時間より長い第２基準時間を経過したとする第４条件を判定する（Ｓ２３０）。第４条件の判定結果に基づき、制御部４００がバランス回路２００を制御することにより、充電時間が過剰に長くなることを防止することができる。
【０１１３】
制御部４００は、第４条件を満たすとき（Ｓ２３０Ｙｅｓ）、充電を終了させる。一方、第１条件を満たし、かつ第３条件を満たさないとき（Ｓ２３０Ｎｏ）、制御部４００は、測定部３００を介して、スイッチ５００に対して、充電を一時停止させるための信号を送信し、充電を一時停止させる（Ｓ１５０）。
【０１１４】
次いで、制御部４００は、バランス回路２００を作動させる（第１制御ステップ、Ｓ１６０）。
【０１１５】
第１制御ステップ（Ｓ１６０）において、制御部４００は、たとえば、電圧最大セルの電圧Ｖａが第２基準電圧Ｖ２となったかについて判定する（Ｓ１７０）。または、第１制御ステップ（Ｓ１６０）において、制御部４００は、バランス回路２００を作動させてから、バランス回路２００の作動時間が第１基準時間以上となったかを判定してもよい。
【０１１６】
電圧最大セルの電圧Ｖａが第２基準電圧Ｖ２となったとき、またはバランス回路２００の作動時間が第１基準時間以上となったとき（Ｓ１６０Ｙｅｓ）、制御部４００は、バランス回路２００を停止させ、電池セル１００の充電を再開させる（Ｓ１８０）。
【０１１７】
以上のステップを繰り返し行うことにより、第１の実施形態と同様にして、全ての電池セル１００を満充電に近づけることができる。なお、充電を終了させるタイミングは、第２条件、第３条件、第４条件、または第５条件のいずれかを満たす状態であればよい。
【０１１８】
次に、第３の実施形態の効果について説明する。
【０１１９】
第３の実施形態によれば、制御部４００には、充電の終了条件が複数設定されている。ここで、ユーザーによっては、電圧最小セルに少しでも多く充電して、電池パック１０を早く使用したいと考える場合が想定される。このような場合、全ての電池セル１００の充電量を揃えるような厳密な終了条件を設定するよりは、むしろ、ユーザーのニーズにあった終了条件で、充電を早期に終了させることが好ましい。したがって、第３の実施形態における、第３条件から第５条件のように、所望の終了条件を各種設定しておくことにより、過剰に充電時間が長くなることを防ぐことができる。
【０１２０】
以上、第３の実施形態においては、図６のようなフローチャートに従う制御システムまたは充電方法を説明したが、第２条件から第４条件までを判定するステップは、Ｓ１４０以降であれば、どのタイミングで行ってもよい。また、第５条件を判定するステップは、充電におけるいずれのタイミングで行ってもよい。
【０１２１】
また、第３の実施形態においては、バランス回路２００が設けられている場合を説明したが、第１の実施形態と同様に制御部４００のみによって制御しても良い。この場合、第３の実施形態において、「バランス回路２００を作動させる」の部分を「第１制御を行う」に置き換えることにより、同一の制御を行うことができる。
【０１２２】
（第４の実施形態）
図１１を用い、第４の実施形態に係る電池パック１０について説明する。図１１は、第４の実施形態に係る電池パック１０の電池セル１００近傍の等価回路図である。第４の実施形態は、以下の点を除いて、第１の実施形態と同様である。制御部４００は、第１条件を満たすとき、電圧最大セルをバイパス対象ユニットとしてバイパスして、当該バイパス対象ユニットの電池セル１００に対して充電を継続させる。以下、詳細を説明する。
【０１２３】
図１１は、制御部４００のうち、電池セル１００の充電を制御する部分の等価回路を示している。図中の点線は、制御部４００の内部を示している。なお、制御信号などを伝達する配線などは、省略している。
【０１２４】
図１１のように、制御部４００は、配線（符号不図示）を介して、各々の電池セル１００に接続している。各々の電池セル１００は、第２セルスイッチ２０６を介して、互いに接続している。制御部４００には、第３セルスイッチ２０８が、各々の電池セル１００および第２セルスイッチ２０６と並列に配置されている。これらの第２セルスイッチ２０６および第３セルスイッチ２０８は、各々が個別にＯＮすることはあるが、同時にＯＮをすることが無いように制御されている。これにより、制御部４００は、電池セル１００が正負極間で短絡することを防止している。
【０１２５】
制御部４００は、通常の電池パック１０を放電させるときなどは、第２セルスイッチ２０６をＯＮして、第３セルスイッチ２０８をＯＦＦする。一方、制御部４００は、電池セル１００をバイパスさせるときは、当該電池セル１００に接続している第２セルスイッチ２０６をＯＦＦして、当該電池セル１００と並列に配置されている第３セルスイッチ２０８をＯＮする。ここでは、「電池セル１００に接続している第２セルスイッチ２０６」とは、当該電池セル１００の負極側に接続した第２セルスイッチ２０６のことである。
【０１２６】
ここで、制御部４００は、電圧最大セルの電圧（Ｖａ）が第１基準電圧（Ｖ１）以上になったとする第１条件を満たすとき、電圧最大セルを「バイパス対象ユニット」としてバイパスする。このとき、上述のように、電圧最大セルに接続している第２セルスイッチ２０６をＯＦＦして、当該最大電池セルと並列に配置されている第３セルスイッチ２０８をＯＮする。これにより、制御部４００は、電圧最大セルをバイパスさせることができる。なお、充電に係る当該制御部４００の動作については、詳細を後述する。
【０１２７】
次に、図１２および図１３を用い、第４の実施形態の電池パック１０の充電方法について説明する。図１２は、第４の実施形態に係る充電方法を説明するためのフローチャートである。なお、図１２では、ステップ番号を再付与している。図１３は、第４の実施形態に係る充電方法を説明するための図である。第４の実施形態に係る充電方法は、以下のステップを備えている。まず、測定部３００が直列に接続された複数の電池セル１００の電圧を測定するとともに、制御部４００が複数の電池セル１００に充電を開始する（Ｓ４１０）。次いで、制御部４００は、測定部３００が測定した電圧に基づいて、電圧が最大である電圧最大セルを特定する（Ｓ４３０）。次いで、制御部４００は、電圧最大セルの電圧が第１基準電圧Ｖ１以上となったとする第１条件を判定する（Ｓ４４０）。次いで、第１条件を満たさないとき（Ｓ４４０Ｎｏ）、制御部４００は、全ての電池セル１００に対して充電を継続させる。一方、第１条件を満たすとき（Ｓ４４０Ｙｅｓ）、制御部４００は、電圧最大セルをバイパス対象ユニットとしてバイパスして、当該バイパス対象ユニット以外の電池セル１００に対して充電を継続させる（バイパス制御ステップ、Ｓ４６０）。以下、詳細を説明する。
【０１２８】
以上の実施形態において、制御部４００は、「電圧最大セル」として、電圧が最大である一つの電池セル１００を特定して電圧を制御する方法を説明した。一方、第４の実施形態では、制御部４００は、現在の「電圧最大セル」が第１条件を満たすとき、「バイパス対象ユニット」としてまとめてバイパス制御を行う。ここでいう「バイパス対象ユニット」とは、バイパス制御によってバイパスされている一つ以上の電池セル１００の集合のことをいう。
【０１２９】
なお、第４の実施形態では、最も早く電圧が第１基準電圧Ｖ１に到達する電池セル１００を「第１セル」、次に到達する電池セル１００を「第２セル」、全ての電池セル１００の中で最も遅く到達する電池セル１００を「第３セル」とする。
【０１３０】
ここでは、初期の充電状態として、充電電流をＩＲＳとする。
【０１３１】
まず、図１２のように、第１の実施形態と同様に、充電を開始し、測定部３００は電池セル１００の電圧および電流を測定する（Ｓ４１０）。
【０１３２】
次いで、制御部４００は、測定部３００が測定した電圧に基づいて、「電圧最小セル」を特定する（Ｓ４２０）。なお、後述する「バイパス対象セル」以外の電池セル１００の中から「電圧最小セル」となる電池セル１００を特定する。
【０１３３】
次いで、制御部４００は、測定部３００が測定した電圧に基づいて、「電圧最大セル」を特定する（Ｓ４３０）。この段階では、「第１セル」が最も電圧が大きいとし、「電圧最大セル」であるとする。
【０１３４】
ここで、図１３（ａ）は、第４の実施形態における時間と電池セル１００の電圧との関係を示している。図１３（ａ）では、第１セルの電圧をＶａとして太線で示し、第２セルの電圧をＶCとして太点線で示し、第３セルの電圧をＶbとして細線で示している。
【０１３５】
また、図１３（ｂ）は、第４の実施形態における時間と電池セル１００の残容量との関係、および時間と電池セル１００の電流との関係を示している。図１３（ｂ）では、第１セルの残容量をＣａとして太線で示し、第２セルの残容量をＣcとして太点線で示し、第３セルの残容量をＣbとして細線で示している。
【０１３６】
図１３（ａ）のように、時刻ｔ１までにおいて、第１セルの電圧Ｖａの上昇が最も早い。すなわち、電圧最大セルは、第１セルである。第２セルの電圧Ｖｃの上昇も、第３セルの電圧Ｖｂよりも早い。第１セルの電圧Ｖａが第１基準電圧Ｖ１未満であり、第１条件を満たさないとき（Ｓ４４０Ｎｏ）、制御部４００は、全ての電池セル１００に対して充電を継続させる。なお、図１３（ｂ）のように、時刻ｔ１までは、全ての電池セル１００の残容量は、線形に上昇していく。
【０１３７】
時刻ｔ１のとき、電圧最大セルである第１セルの電圧Ｖａは、第１基準電圧Ｖ１となり、第１条件を満たす（Ｓ４４０Ｙｅｓ）。
【０１３８】
電圧最大セルが第１条件を満たすとき（Ｓ４４０Ｙｅｓ）、制御部４００は、現在の最大電池セルである第１セルを「バイパス対象ユニット」に含める（Ｓ４６０）。時刻ｔ１では、バイパス対象ユニットは、当該第１セルの一つだけである。
【０１３９】
次いで、制御部４００は、上記した電圧最大セルをバイパス対象ユニットとしてバイパスして、当該バイパス対象ユニット以外の電池セル１００に対して充電を継続させるバイパス制御を行う（バイパス制御ステップ、Ｓ４６０）。
【０１４０】
このとき、制御部４００は、上述のように、電圧最大セルである第１セルに接続している第２セルスイッチ２０６をＯＦＦして、当該第１セルと並列に配置されている第３セルスイッチ２０８をＯＮする。これにより、制御部４００は、電圧最大セルである第１セルをバイパスさせる。
【０１４１】
このとき、外部充電機器は、定電流充電を継続している。バイパス対象ユニットをバイパスさせた時刻ｔ１以降であっても、充電電流はＩＲＳで変わらない。したがって、電圧最大セル以外の他の電池セル１００は、バイパス対象ユニットをバイパスさせた以前と同じ電圧で充電が継続される。
【０１４２】
また、制御部４００は、バイパス制御により、バイパス対象ユニットとしてバイパスしている電池セル１００の数を示す信号を、外部充電機器に送信する。このとき、制御部４００は、当該電池セル１００は、第１セルの一つであるとして信号を送信する。これにより、電池パック１０側の異常を起因として電圧が変動しているのではなく、電池パック１０側のバイパス制御によって電圧が変動していることを外部充電機器に伝達することができる。
【０１４３】
さらに、制御部４００は、充電で印加される充電電圧をバイパス対象ユニットの電圧の分だけ降下させるための信号を外部充電機器に送信してもよい。これにより、当該信号は、バイパス対象ユニットとしてバイパスしている電池セル１００の数を示す信号の代替的な信号とすることができる。時刻ｔ１のとき、バイパス対象ユニットは第１セルのみのため、制御部４００は、Ｖ１だけ降下させるための信号を送信する。
【０１４４】
図１３（ａ）のように、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、第１セルはバイパスされているため、第１セルの電圧Ｖａは、内部抵抗による損失成分を除いた開放電圧ｖ１ａに降下して、一定電圧を維持する。ここで「開放電圧」とは、電池セル１００の正極および負極が開放されたときの電圧のことをいう。電池セル１００は、内部抵抗を有している。このため、充電の際に電池セル１００に印加されている電圧は、当該内部抵抗による損失成分の電圧が重畳されている。したがって、上記のように電池セル１００がバイパスされる（開放される）ことによって、電池セル１００の電圧は、内部抵抗による損失成分を除いた開放電圧まで降下する。
【０１４５】
一方、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、バイパス対象ユニット以外の電池セル１００の電圧は、定電流充電により、単調増加する。
【０１４６】
図１３（ｂ）のように、時刻ｔ１以降、第１セルはバイパスされているため、バイパス対象ユニットである第１セルの残容量Ｃａは、一定の値を維持する。一方、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、バイパス対象ユニット以外の電池セル１００の残容量は、定電流充電により、線形に増加していく。
【０１４７】
次いで、制御部４００は、電圧最小セルである第３セルの電圧Ｖｂが第１基準電圧Ｖ１以上となったかを判定する（Ｓ４７０）。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間は、まだ、電圧最小セルである第３セルの電圧Ｖｂが第１基準電圧Ｖ１以上となっていないため（Ｓ４７０Ｎｏ）、制御部４００は充電を継続させる。
【０１４８】
ここで、Ｓ４２０に戻り、バイパス対象ユニット以外の電池セル１００の中から電圧が最小である「電圧最小セル」を特定する（Ｓ４２０）。開放電圧の大きさによっては、バイパス対象ユニットに含まれた電池セル１００が最も電圧が低い電池セル１００となる可能性がある。このため、当該特定において、制御部４００はバイパス対象ユニットを検索対象から外す。なお、ここでは、第３セルが「電圧最小セル」である。
【０１４９】
また、制御部４００は、再度、現在の「電圧最大セル」を特定する（Ｓ４３０）。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間において、電圧が最大となっている現在の「電圧最大セル」は、第２セルである。したがって、制御部４００は、第２セルを、新たな「電圧最大セル」として更新する。このようにして、制御部４００は、現在、電圧が最大となっている新たな電圧最大セルを随時更新していく。
【０１５０】
次いで、時刻ｔ２のとき、新たな電圧最大セルとなった第２セルは、第１基準電圧Ｖ１となり、第１条件を満たす（Ｓ４４０Ｙｅｓ）。
【０１５１】
新たな電圧最大セルとなった第２セルが第１条件を満たすとき（Ｓ４４０Ｙｅｓ）、制御部４００は、バイパス対象ユニットに、現在の電圧最大セルである第２セルを含める（Ｓ４５０）。ここでいう「バイパス対象ユニットに含める」とは、制御部４００がバイパス対象ユニットとしてまとめて制御することを意味する。
【０１５２】
次いで、制御部４００は、第２セルを含めたバイパス対象ユニットをバイパスして、当該バイパス対象ユニット以外の電池セル１００に対して充電を継続させるバイパス制御を行う（バイパス制御ステップ、Ｓ４６０）。すなわち、制御部４００は、第１セルだけでなく、第２セルもバイパスする。
【０１５３】
このとき、外部充電機器は、定電流充電を継続している。第２セルをバイパス対象ユニットとして新たにバイパスさせた時刻ｔ２以降であっても、充電電流はＩＲＳで変わらない。したがって、バイパス対象ユニット以外の他の電池セル１００は、第２セルを新たにバイパスさせた以前と同じ電圧で充電が継続される。
【０１５４】
また、制御部４００は、バイパス制御により、バイパス対象ユニットとしてバイパスしている電池セル１００の数を示す信号を、外部充電機器に送信する。具体的には、時刻ｔ２のとき、バイパス制御によってバイパスしている電池セル１００の数は、第１セルおよび第２セルの「２つ」である。このとき、制御部４００は、当該バイパスしている電池セル１００の数である「２つ」を示す信号を、外部充電機器に送信する。これにより、電池パック１０側のバイパスされている電池セル１００の数が変動したことによって電圧が変動していることを、外部充電機器に伝達することができる。
【０１５５】
さらに、制御部４００は、充電電圧を第２セルが含まれたバイパス対象ユニットの電圧の分だけ降下させるための信号を外部充電機器に送信してもよい。時刻ｔ２のとき、バイパス対象ユニットは２つとなったため、制御部４００は、充電電圧を２Ｖ１だけ降下させるための信号を送信する。
【０１５６】
図１３（ａ）のように、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間、第１セルの電圧Ｖａは、開放電圧ｖ１ａで一定である。また、バイパス対象ユニットとなった第２セルはバイパスされているため、第２セルの電圧Ｖｃは、内部抵抗による損失成分を除いた開放電圧ｖ１ｃに降下して、一定電圧を維持する。ここで、電圧上昇が最も早かった第１セルは、第２セルよりも劣化している。このため、第１セルの内部抵抗は、第２セルの内部抵抗よりも大きい。したがって、第２セルの開放電圧ｖ１ｃは、第１セルの開放電圧ｖ１ａよりも大きい。一方、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間、バイパス対象ユニット以外の電池セル１００の電圧は、定電流充電により、単調増加する。
【０１５７】
図１３（ｂ）のように、時刻ｔ２以降、第２セルはバイパスされているため、第２セルの残容量Ｃｃは、一定の値を維持する。一方、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間も、バイパス対象ユニット以外の電池セル１００の残容量は、定電流充電により、線形に増加していく。
【０１５８】
次いで、制御部４００は、再度、電圧最小セルである第３セルの電圧Ｖｂが第１基準電圧Ｖ１以上となったかを判定する（Ｓ４７０）。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間は、まだ、電圧最小セルである第３セルの電圧Ｖｂが第１基準電圧Ｖ１以上となっていないため（Ｓ４７０Ｎｏ）、制御部４００は充電を継続させる。
【０１５９】
ここで、Ｓ４２０に戻り、制御部４００はバイパス対象ユニット以外の電池セル１００の中から電圧が最小である「電圧最小セル」を特定する（Ｓ４２０）。ここでも、第３セルが「電圧最小セル」である。
【０１６０】
また、制御部４００は、再度、現在の「電圧最大セル」を特定する（Ｓ４３０）。制御部４００は、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間において、現在、電圧が最大となっている電池セル１００を、新たな「電圧最大セル」として更新する。この段階では、図１３に図示されていない電池セル１００が「電圧最大セル」に該当する。このようにして、制御部４００は、現在、電圧が最大となっている新たな電圧最大セルを随時更新していく。
【０１６１】
ここで、Ｓ４４０を行い、新たに電圧最大セルとなった電池セル１００が第１条件を満たすまで、バイパス対象ユニット以外の電池セル１００に対して充電が行われる。次いで、制御部４００は、Ｓ４７０を満たすまでＳ４３０からＳ４６０を繰り返し、現在の新たな電圧最大セルが第１条件を満たす毎に、現在の電圧最大セルをバイパス対象ユニットとしてまとめてバイパス制御を行っていく。
【０１６２】
このとき、上述したように、制御部４００は、バイパス制御により、バイパス対象ユニットとしてバイパスしている電池セル１００の数を示す信号を、外部充電機器に送信する。バイパス対象ユニットがｋ個となっているとき、制御部４００は、ｋ個を示す信号を外部充電機器に送信する。これにより、電池パック１０側のバイパスされている電池セル１００の数が変動したことによって電圧が変動していることを、外部充電機器に伝達することができる。
【０１６３】
Ｓ４７０を満たすまでＳ４３０からＳ４６０を繰り返している間、制御部４００は、バイパス対象ユニットの電圧の分だけ降下させるための信号を外部充電機器に送信してもよい。制御部４００は、バイパス対象ユニットがｋ個となっているとき、充電電圧をｋＶ１だけ降下させるための信号を送信する。
【０１６４】
最終的には、電圧最小セル以外の全ての電池セル１００がバイパス対象ユニットに含まれる。
【０１６５】
時刻ｔ３のとき、電圧最小セルである第３セルの電圧Ｖｂは第１基準電圧Ｖ１以上となっている（Ｓ４７０Ｙｅｓ）
【０１６６】
電圧最小セルである第３セルの電圧Ｖｂは第１基準電圧Ｖ１以上となっているとき（Ｓ４７０Ｙｅｓ）、制御部４００は、バイパス制御を停止する。これにより、全ての電池セル１００に充電が再開される。
【０１６７】
このとき、制御部４００は、バイパス制御を停止した後、充電を定電流から定電圧に切り替える信号を外部充電機器に送信する。これにより、全ての電池セル１００に第１基準電圧Ｖ１で定電圧充電することができる。また、全ての電池セル１００を過充電させることがない。
【０１６８】
図１３（ａ）のように、全ての電池セル１００の電圧は、第１基準電圧Ｖ１で一定である。また、図１３（ｂ）のように、充電電流は、緩やかに減少し、時刻ｔ４のとき、終止電流Ｉ０まで減少する。また、時刻ｔ４のとき、全ての電池セル１００の残容量は、満充電容量まで充電される。ここで、制御部４００は、充電を終了させる（Ｓ４９０）。
【０１６９】
なお、ここで、制御部４００が充電を終了させる条件は、第３の実施形態における第５条件とすることができる。すなわち、全ての電池セル１００の電流が基準電流（たとえば終止電流Ｉ０）以下となったとき、制御部４００は、充電を終了させることができる。また、制御部４００が充電を終了させる条件は、第３の実施形態における第４条件とすることができる。すなわち、当該充電中における充電を行った時間を積算した充電時間が、第２基準時間を経過したとき、制御部４００は、充電を終了させることができる。
【０１７０】
第４の実施形態によれば、制御部４００は、第１条件を満たすとき、電圧最大セルをバイパス対象ユニットとしてバイパスして、当該バイパス対象ユニット以外の電池セルに対して充電を継続させるバイパス制御を行う。これにより、電圧最大セルを過充電することがない。また、バイパス対象ユニットをバイパスしている間、バイパス対象ユニット以外の電池セル１００に対して充電を継続させることにより、全ての電池セル１００を早く満充電に近づけることができる。
【０１７１】
（第５の実施形態）
図１４および図１５を用い、第５の実施形態に係る電池パック１０について説明する。図１４は、第５の実施形態に係る充電方法を説明するためのフローチャートである。図１５は、第５の実施形態に係る充電方法を説明するための図である。第５の実施形態は、Ｓ４７０Ｙｅｓ以降のステップが異なる点を除いて、第４の実施形態と同様である。以下、詳細を説明する。
【０１７２】
第５の実施形態の電池パック１０の構成は、第４の実施形態と同様である。「第１セル」等の名称も第４の実施形態と同じ名称を使用する。
【０１７３】
図１４に従って、電池パック１０に充電がされているものとする。第４の実施形態と同様にして、制御部４００は、Ｓ４７０を満たすまでＳ４３０からＳ４６０を繰り返し、現在の新たな電圧最大セルが第１条件を満たす毎に、現在の電圧最大セルをバイパス対象ユニットとしてまとめてバイパス制御を行っていく。
【０１７４】
ここで、図１５（ａ）は、第５の実施形態における時間と電池セル１００の電圧との関係を示している。図１５では、図１３と同様に、第１セルを太線で示している。第２セル、第３セルについても、図１３と同様である。
【０１７５】
また、図１５（ｂ）は、第５の実施形態における時間と電池セル１００の残容量との関係、および時間と電池セル１００の電流との関係を示している。
【０１７６】
今、時刻ｔ３であるとする。時刻ｔ３のとき、電圧最小セルである第３セルの電圧Ｖｂは第１基準電圧Ｖ１以上となっている（Ｓ４７０Ｙｅｓ）。
【０１７７】
電圧最小セルである第３セルの電圧Ｖｂは第１基準電圧Ｖ１以上となっているとき（Ｓ４７０Ｙｅｓ）、制御部４００は、全ての電池セル１００を、所定時間、バイパスさせる（Ｓ４７５）。これにより、電圧最小セルである第３の電圧Ｖｂは、開放電圧ｖ１ｂまで降下する。なお、電圧最小セルである第３セルの内部抵抗は他の電池セル１００と比較して最も小さいため、電圧最小セルである第３セルの開放電圧ｖ１ｂは、他の電池セル１００の開放電圧よりも大きい。
【０１７８】
ここでの全ての電池セル１００をバイパスさせる制御は、たとえば、制御部４００によって行われる。言い換えれば、制御部４００は、第３セルをバイパス対象ユニットとしてバイパス制御を行う。または、制御部４００は、スイッチ５００をＯＦＦさせてもよい。
【０１７９】
また、ここでいう時刻ｔ３から時刻ｔ４までの「所定時間」とは、定電流充電から定電圧充電に切り替えるための時間のことをいう。具体的には、外部充電機器が当該充電の切替に必要とする時間以上であればよい。
【０１８０】
所定時間経過した時刻ｔ４のとき、制御部４００は、充電を再開させる（Ｓ４８０）。このとき、バイパス制御として全ての電池セル１００をバイパスさせていた場合は、制御部４００は、バイパス制御を停止する。一方、スイッチ５００をＯＦＦしていた場合は、制御部４００は、再度スイッチ５００をＯＮする。
【０１８１】
また、所定時間経過した時刻ｔ４のとき、制御部４００は、バイパス制御を停止した後、充電を定電流から定電圧に切り替える信号を外部充電機器に送信する。これにより、全ての電池セル１００に第１基準電圧Ｖ１で定電圧充電することができる。
【０１８２】
以降のステップは、第４の実施形態と同様である。
【０１８３】
第５の実施形態によれば、電圧最小セルである第３セルの電圧Ｖｂが第１基準電圧Ｖ１以上となっているとき、制御部４００は、全ての電池セル１００を、所定時間、バイパスさせる。これにより、充電を定電流から定電圧に切り替えるときに、安定して当該充電の切替を行うことができる。
【０１８４】
以上、第５の実施形態においては、制御部４００のみによって制御する場合を説明したが、第２の実施形態のようにバランス回路２００が設けられていてもよい。この場合、制御部４００は、第１条件を満たさないとき、全ての電池セル１００に対して充電を継続させ、第１条件を満たすとき、バランス回路２００を作動させることにより、バイパス制御を行う。
【０１８５】
（第６の実施形態）
図１６は、第６の実施形態に係る充電方法を説明するための図である。第６の実施形態は、電池セル１００がリサイクルされたものである点を除いて、第１の実施形態または第２の実施形態と同様である。以下、詳細を説明する。
【０１８６】
第６の実施形態に係る電池セル１００は、使用済みの当該電池セル１００を回収し再組立てを行うことによってリサイクルされている。ここでいう「リサイクル」とは、メーカーが使用済みの電池パック１０を回収した後に、電池パック１０を分解して、使用済み電池セル１００を再使用することをいう。また、「使用済みの電池パック１０」とは、少なくとも一回以上、充電または放電を行った電池パック１０のことをいう。したがって、電池パック１０は、リサイクルした電池セル１００の組電池である。このように、電池セル１００がリサイクルされている場合、使用されていた電池パック１０毎に、電池セル１００は使用時間が異なるため、劣化の程度も異なっている。このため、電池セル１００によって、電圧が上昇する速さが異なっている状況が考えられる。
【０１８７】
ここで、図１６（ａ）は、第６の実施形態における時間と電池セル１００の電圧との関係を示している。図１６（ａ）のように、最も劣化した電池セル１００の電圧をＶａとして太い実線で示している。また、最も劣化していない電池セル１００の電圧をＶｂとして、細い実線で示している。
【０１８８】
また、図１６（ｂ）は、第６の実施形態における時間と電池セル１００の残容量との関係、および時間と電池セル１００の電流との関係を示している。図１６（ｂ）のように、最も劣化した電池セル１００の残容量をＣａとして太い実線で示している。また、最も劣化していない電池セル１００の残容量をＣｂとして、細い実線で示している。
【０１８９】
ここで、図１６（ｂ）のように、充電開始の状態で、最も劣化した電池セル１００の方が、最も劣化していない電池セル１００よりも残容量が小さい場合を考える。充電中のそれぞれの電池セル１００の充電電流ＩＲＳは、一定である。したがって、最も劣化した電池セル１００の残容量Ｃａおよび最も劣化していない電池セル１００の残容量Ｃｂは、同じ傾きで線形に上昇していく。
【０１９０】
図１６（ａ）で示されているように、充電を開始するときの電圧は、最も劣化した電池セル１００の電圧Ｖａよりも、最も劣化していない電池セル１００の電圧Ｖｂの方が大きい。しかし、最も劣化した電池セル１００の方は満充電容量が小さいため、最も劣化した電池セル１００の電圧Ｖａは、最も劣化していない電池セル１００の電圧Ｖｂよりも上昇が速い。このため、時刻ｔａのとき、最も劣化した電池セル１００の電圧Ｖａは、最も劣化していない電池セルの電圧Ｖｂよりも大きくなる。したがって、制御部４００は、時刻ｔａ以降では、最も劣化した電池セル１００を「電圧最大セル」と特定する。一方、制御部４００は、最も劣化していない電池セル１００を「電圧最小セル」と特定する。
【０１９１】
次いで、時刻ｔ１のとき、電圧最大セルの電圧Ｖａは、第１基準電圧Ｖ１に達する。このとき、第１条件を満たすため、制御部４００は、第１制御を行う。または、制御部４００は、バランス回路２００を作動させる。ここで、第１基準電圧Ｖ１は、たとえば、定格充電電圧以上過充電保護電圧未満である。このように、満充電に近い電池セル１００において第１条件を判定することにより、必ず最も劣化した電池セル１００を電圧最大セルとして特定することができる。以降の充電方法は、第１の実施形態と同様である。
【０１９２】
第６の実施形態によれば、電池セル１００はリサイクルされている。このため、電池パック１０を構成する各々の電池セル１００は使用時間が異なるため、劣化の程度も異なっている。最も劣化した電池セル１００は、電圧の上昇が速い。このような電池パック１０に第１の実施形態の制御システムおよび充電方法を適用することにより、電圧最大ユニットを過充電にすることを防止することができる。したがって、電池セル１００がリサイクルされたものであっても、それぞれの電池セル１００を安全に満充電に近づけることができる。
【０１９３】
（第７の実施形態）
図１７は、第７の実施形態に係る充電方法を説明するための図である。第７の実施形態は、以下の点を除いて、第１の実施形態または第２の実施形態と同様である。バランス回路２００は、一つの電池セル１００から、他の電池セル１００へ電力を移動させる機能を有している。また、制御部４００は、第１条件を満たし、バランス回路２００を作動させるとき、バランス回路２００により、電圧最大セルから他の電池セル１００へ電力を移動させる。以下、詳細を説明する。
【０１９４】
図１７（ａ）は、第７の実施形態における時間と電池セル１００の電圧との関係を示している。図１７（ａ）のように、電圧最大セルの電圧をＶａとして太い実線で示している。また、電圧最小セルの電圧をＶｂとして、細い実線で示している。
【０１９５】
また、図１７（ｂ）は、第７の実施形態における時間と電池セル１００の残容量との関係、および時間と電池セル１００の電流との関係を示している。
【０１９６】
図１７（ａ）のように、制御部４００は、充電開始から時刻ｔ１までは、第１の実施形態と同様に充電を行う。第１の実施形態と同様に、電圧最大セルの電圧Ｖａが電圧最小セルの電圧Ｖｂよりも早く上昇する。時刻ｔ１のとき、電圧最大セルの電圧Ｖａが、第１基準電圧Ｖ１に達する。
【０１９７】
時刻ｔ１のとき、電圧最大セルの電圧Ｖａが第１基準電圧Ｖ１以上となって、第１条件を満たすため、制御部４００はバランス回路２００を作動させる。第４の実施形態におけるバランス回路２００は、一つの電池セル１００から、他の電池セル１００へ電力を移動させる機能を有している。制御部４００は、バランス回路２００により、電圧最大セルから他の電池セル１００へ電力を移動させる。これにより、電圧最大セルの電圧Ｖａを降下させる。
【０１９８】
なお、バランス回路２００により、電圧最大セルから他の電池セル１００へ電力を移動させる場合、「他の電池セル１００」は特に限定されるものではない。バランス回路２００は、電圧最大セルから、電圧最小セルに対して電力を移動させてもよい。一方、バランス回路２００は、電圧最大セルから、電圧最小セルとは異なる他の電池セル１００に対して電力を移動させてもよい。ここでは、バランス回路２００が、電圧最大セルから、電圧最小セルに対して、電力を移動させた場合を説明する。
【０１９９】
図１７（ａ）の時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて、制御部４００はバランス回路２００を作動させている。バランス回路２００によって、電力が他の電池セル１００へ移動させられているため、電圧最大セルの電圧Ｖａは降下する。一方、電圧最小セルの電圧Ｖｂは、電圧最大セルから供給された電力によって充電されて上昇する。なお、電圧最小セルなどの電圧が上昇する傾きは、時刻ｔ１における電圧最大セルと当該電池セル１００との電圧差に依存する。また、電圧最小セルなどの電圧が上昇する傾きは、他電源による充電によって、電圧が上昇する傾きより緩い。
【０２００】
図１７（ｂ）の時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて、電圧最小セルの残容量Ｃｂも、電圧最大セルから供給された電力によって充電されて上昇する。また、電圧最小セルに対して、電圧最大セルから電流が流れる。時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて、電圧最大セルの電圧Ｖａの降下に伴って、電圧最小セルに流れる電流は減少していく。
【０２０１】
次いで、図１７（ａ）および図１７（ｂ）において、時刻ｔ２のとき、電圧最大セルの電圧Ｖａが第２基準電圧Ｖ２となったため、制御部４００は、バランス回路２００を停止させ、充電を再開させる。
【０２０２】
以降は、第２の実施形態と同様にして、図９のＳ１２０〜Ｓ１７０が繰り返し行われる。図１７（ａ）のように、時刻ｔ２から時刻ｔ８において、電圧最大セルの電圧Ｖａは、充電による上昇、バランス回路２００による降下を繰り返す。
【０２０３】
一方、電圧最小セルの電圧Ｖｂは、第２の実施形態のように、バランス回路２００を作動させるとき、電圧一定となることがない。すなわち、電圧最小セルの電圧Ｖｂは、充電による上昇、電圧最大セルからの電力供給よる電圧上昇を繰り返す。
【０２０４】
このとき、図１７（ｂ）のように、時刻ｔ１、時刻ｔ３、時刻ｔ５および時刻ｔ７における第１制御ステップ（Ｓ１６０）において、電圧最大セルから電圧最小セルに流れる電流は、電圧最大セルと電圧最小セルとの電圧差に応じて、徐々に小さくなっていく。
【０２０５】
以上のように、第１の実施形態よりも早く、電圧最大セルの電圧Ｖａおよび電圧最小セルの電圧Ｖｂを近づけることができる。また、第１の実施形態よりも早く、電圧最小セルの残容量Ｃｂを、満充電容量ＣＲｂに近づけることができる。
【０２０６】
第７の実施形態によれば、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第７の実施形態によれば、制御部４００がバランス回路２００を作動させることにより、電圧最大セルから他の電池セル１００へ電力を移動させる。これにより、電圧最大セルの電圧Ｖａを降下させるための電力を、他の電池セル１００の充電に用いることができる。また、制御部４００がバランス回路２００を作動させることにより、第１の実施形態のように他の電池セル１００の充電が中断されない。これにより、第１の実施形態よりも早く、満充電に近づけることができる。
【０２０７】
（第８の実施形態）
図１８および図１９を用い、第８の実施形態について説明する。図１８は、第８の実施形態に係る充電方法を示すフローチャートである。図１９は、第８の実施形態に係る充電方法を説明するための図である。第８の実施形態は、以下の点を除いて、第１の実施形態、第２の実施形態または第４の実施形態の一部と同様である。制御部４００は、第１条件を満たし、バランス回路２００を作動させてから、電圧最大ユニットの電圧Ｖａが他の電池セル１００と等しくなったとき、当該他の電池セル１００を電圧最大ユニットとしてまとめて制御する。以下、詳細を説明する。
【０２０８】
以上の実施形態において、制御部４００は、「電圧最大セル」として、電圧が最大である一つの電池セル１００を特定して電圧を制御する方法を説明した。一方、第８の実施形態では、「電圧最大ユニット」とは、電圧最大セルを含む一つ以上の電池セル１００の集合のことをいう。制御部４００は、「電圧最大セル」がたとえば次に電圧の大きい電池セル１００と同じ電圧となったとき、「電圧最大ユニット」としてまとめて、複数の電池セル１００を制御する。以下では、「電圧最大セル」を含む電池セル１００の集合を「電圧最大ユニット」とする。また、「電圧最大セル」の次に電圧の大きい電池セル１００を「電圧第２セル」として説明する。
【０２０９】
図１８のように、第２の実施形態と同様に、充電を開始し、電池セル１００の電圧および電流を測定する（Ｓ１１０）。
【０２１０】
次いで、制御部４００は、測定部３００が測定した電圧に基づいて、「電圧最大ユニット」「電圧最小セル」を特定する（Ｓ１２０）。この初期段階では、「電圧最大ユニット」は、一つの「電圧最大セル」である。
【０２１１】
ここで、図１９（ａ）は、第８の実施形態における時間と電池セル１００の電圧との関係を示している。図１９（ａ）では、「電圧第２セル」の電圧をＶｃとして、太点線で示している。
【０２１２】
また、図１９（ｂ）は、第８の実施形態における時間と電池セル１００の残容量との関係、および時間と電池セル１００の電流との関係を示している。図１９（ｂ）では、「電圧第２セル」の残容量をＣｃとして、太点線で示している。
【０２１３】
図１９（ａ）のように、電圧最大セルの電圧Ｖａの上昇が最も早い。電圧第２セルの電圧Ｖｃの上昇も、電圧最小セルの電圧Ｖｂよりも早い。なお、図１９（ｂ）のように、時刻ｔ１までは、全ての電池セル１００の残容量は、線形に上昇していく。
【０２１４】
時刻ｔ１のとき、電圧最大セルの電圧Ｖａは、第１基準電圧Ｖ１となり、第１条件を満たす（Ｓ１３０Ｙｅｓ）。また、時刻ｔ１のとき、電圧最大セルと電圧最小セルとの電圧差が大きいため、充電の終了条件である第２条件は満たしていない（Ｓ１４０Ｎｏ）。
【０２１５】
このとき、制御部４００は、全ての電池セル１００の充電を一時停止させる（Ｓ１５０）。次いで、制御部４００は、バランス回路２００を作動させる（Ｓ１６０）。
【０２１６】
図１９（ａ）のように、時刻ｔ１以降において、制御部４００は、バランス回路２００を作動させる。時刻ｔ１から時刻ｔｃにおいて、バランス回路２００の内部抵抗によって、電圧最大セルの電圧Ｖａは降下する。一方、充電が一時停止されているため、電圧最小セルの電圧Ｖｂおよび電圧第２セルの電圧Ｖｃはほとんど降下しない。
【０２１７】
図１９（ｂ）のように、時刻ｔ１から時刻ｔｃにおいて、電圧最小セルの残容量Ｃｂおよび電圧第２セルの残容量Ｃｃは、一定のままである。また、充電されていないため、電流も０となっている。
【０２１８】
次いで、バランス回路２００が作動している状態で、電圧最大ユニットの電圧が、電圧第２セルの電圧と等しいかを判定する（Ｓ３１０）。なお、電圧最大ユニットの電圧が、電圧第２セルの電圧と等しくない場合は（Ｓ３１０Ｎｏ）、制御部４００は、電圧最大ユニットが１つの電圧最大セルとしてＳ１７０までバランス回路２００を作動させる。
【０２１９】
図１９（ａ）のように、時刻ｔｃのとき、電圧最大ユニット（ここでは、電圧最大セルのみ）の電圧Ｖａは、電圧第２セルの電圧Ｖｃと等しい。
【０２２０】
このように、電圧最大ユニットの電圧Ｖａが電圧第２セルの電圧Ｖｃと等しいとき（Ｓ３１０Ｙｅｓ）、制御部４００は、電圧第２セルを電圧最大ユニットに含める（Ｓ３２０）。ここでいう「電圧最大ユニットに含める」とは、制御部４００が複数の電池セル１００を電圧最大ユニットとしてまとめて制御することを意味する。これにより、制御部４００は、電圧最大セルと電圧第２セルとを電圧最大ユニットとして、バランス回路２００を作動させる。
【０２２１】
図１９（ａ）のように、時刻ｔｃ以降において、電圧最大ユニットに含まれた電圧第２セルの電圧Ｖｃは、電圧最大セルの電圧Ｖａとともに、降下する。また、図１９（ｂ）のように、電圧第２セルの残容量Ｃｃは、バランス回路２００の内部抵抗によって電力を消費して、降下する。
【０２２２】
次いで、電圧最大ユニットの電圧が第２基準電圧Ｖ２となったかを判定する（Ｓ１７０）。電圧最大ユニットの電圧が第２基準電圧Ｖ２となっていない場合（Ｓ１７０Ｎｏ）、制御部４００は、継続してバランス回路２００を作動させる。このとき、さらに電圧最大ユニットの電圧が次の電圧第２セルと等しくなった場合（さらにＳ３１０Ｙｅｓの場合）、制御部４００は、当該電圧第２セルを最大電池ユニットに含めることができる。
【０２２３】
次いで、時刻ｔ２のとき、電圧第２セルを含む電圧最大ユニットの電圧は、第２基準電圧Ｖ２となる。
【０２２４】
このように、電圧最大ユニットの電圧が第２基準電圧Ｖ２となったとき（Ｓ１７０Ｙｅｓ）、制御部４００は、バランス回路２００を停止させ、電池セル１００の充電を再開させる（Ｓ１８０）。
【０２２５】
以降、電圧最大ユニットは、充電による上昇、第１制御ステップ（Ｓ１６０）における降下を繰り返す。以降のステップは、電圧最大ユニットが複数の電池セル１００である点を除いて、第１の実施形態と同様である。
【０２２６】
以上のように、時刻ｔｃ以降、制御部４００は、電圧第２セルを電圧最大ユニットとして制御する。Ｓ１８０以降、電圧第２セルが電圧最大ユニットよりも著しく電圧が異なってくる場合、制御部４００は、Ｓ１２０において、当該電圧第２セルを電圧最大ユニットから除外すればよい。
【０２２７】
また、制御部４００は、電圧第２セルを電圧最大ユニットに含めることに伴い、当該電圧第２セルの次に電圧の大きい電池セル１００を新たな電圧第２セルとしていくことができる。すなわち、Ｓ３１０からＳ３２０にかけて、制御部４００は、電圧最大ユニットを徐々に増やしていくことができる。最終的には、電圧最大ユニットの電圧が電圧最小セルの電圧と等しくなるまで、上記充電方法を繰り返すことができる。
【０２２８】
第８の実施形態によれば、制御部４００は、電圧最大ユニットとして電圧が等しくなった複数の電池セル１００をまとめて制御する。これにより、複数の電池セル１００の電圧を早く揃えていくことができる。
【０２２９】
（第９の実施形態）
図２０は、第９の実施形態に係る電池パック１０および制御回路２０の構成を示す回路図である。第９の実施形態は、制御回路２０が電池パック１０の外側に設けられている点を除いて、第２の実施形態と同様である。以下、詳細を説明する。
【０２３０】
図２０のように、制御回路２０は、電池パック１０の外側に設けられている。制御回路２０は、たとえば、電池パック１０から独立した充電機器（不図示）等に設けられている。または、制御回路２０は、電池パック１０を放電して使用する際に用いる使用機器内に設けられていてもよい。
【０２３１】
電池パック１０には、第１の実施形態と同様に、複数の電池セル１００が直列に接続されている。電池パック１０には、電池パック１０の充放電を行うための正極端子８２０および負極端子８４０が設けられている。その他、それぞれの電池セル１００の間において、電池セル端子８３０が設けられている。
【０２３２】
制御回路２０は、バランス回路２００、測定部３００および制御部４００を備えている。制御回路２０の電池パック１０側には、バランス回路２００が設けられている。また、制御回路２０の電池パック１０側には、制御回路２０の正極端子９２０および負極端子９４０が設けられている。制御回路２０の正極端子９２０および負極端子９４０は、配線（符号不図示）を介して、それぞれ、電池パック１０の正極端子８２０および負極端子８４０に接続している。これにより、制御回路２０側から電池パック１０に、充電の電力が供給される。
【０２３３】
また、制御回路２０の電池パック１０側には、バランス回路２００の測定端子９３０が設けられている。バランス回路２００の測定端子９３０は、配線（符号不図示）を介して、電池パック１０の電池セル端子８３０に接続している。これにより、制御回路２０が電池パック１０の外側に設けられていても、バランス回路２００を作動させるときに、それぞれの電池セル１００を制御することができる。
【０２３４】
第９の実施形態によれば、制御回路２０が電池パック１０の外側に設けられている。バランス回路２００は、配線を介して、それぞれの電池セル１００に接続されている。これにより、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０２３５】
（第１０の実施形態）
図２１は、第１０の実施形態に係る電池パック１０および制御回路２０の構成を示す回路図である。第１０の実施形態は、制御回路２０のうち、バランス回路２００以外が電池パック１０の外側に設けられている点を除いて、第５の実施形態と同様である。以下、詳細を説明する。
【０２３６】
図２１のように、バランス回路２００は、電池パック１０内に設けられている。一方、バランス回路２００を除く、測定部３００および制御部４００を含む制御回路２０は、電池パック１０の外側に設けられている。
【０２３７】
電池パック１０内において、バランス回路２００は各々の電池セル１００に接続されている。電池パック１０には、電池パック１０の充放電を行うための正極端子８２０および負極端子８４０が設けられている。その他、バランス回路２００に対する信号、バランス回路２００からの信号を送受信するためのバランス回路端子８６０が設けられている。
【０２３８】
制御回路２０の電池パック１０側には、測定部３００が設けられている。また、制御回路２０の電池パック１０側のうち、電池パック１０の正極端子８２０および負極端子８４０と対応する位置に、制御回路２０の正極端子９２０および負極端子９４０が設けられている。
【０２３９】
測定部３００の電池パック１０側のうち、バランス回路端子８６０に対応する位置に、測定部端子９６０が設けられている。バランス回路端子８６０および測定部端子９６０は、それぞれ相互に配線（符号不図示）により接続されている。これにより、配線を介して、バランス回路２００を作動させる信号や、電池セル１００からの電圧および電流の信号を送受信することができる。
【０２４０】
第１０の実施形態によれば、第９の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０２４１】
以上の第９の実施形態および第１０の実施形態において、制御回路２０が電池パック１０の外側に設けられている場合を説明したが、その他、様々な構成とすることが可能である。たとえば、制御部４００だけが、電池パック１０の外側に設けられていてもよい。
【０２４２】
以上、第１から第１０の実施形態において、制御部４００は、測定部３００を介して、スイッチ５００に対して信号を送信する場合を説明したが、制御部４００は、直接、スイッチ５００に信号を送信する形態であってもよい。
【０２４３】
以上の実施形態において、上記した制御回路２０を備える充電機器も開示されている。
【０２４４】
以上の実施形態において、制御部４００は、第１基準電圧Ｖ１を基準として、電圧最大セルの電圧を降下させたり、電圧最大セルをバイパスさせたりする場合を説明した。この第１基準電圧Ｖ１は、制御中に随時変化させていってもよい。この場合、たとえば、充電の初期段階では、制御部４００は、第１基準電圧Ｖ１を定格充電電圧以下とし、全ての電池セル１００が満充電に近づいてから第１基準電圧Ｖ１を定格充電電圧としてもよい。
【０２４５】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【０２４６】
この出願は、２０１１年７月８日に出願された日本出願特願２０１１−１５２３７２号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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