(57)【要約】  【課題】回路素子の誤差が存在する場合でも、容量調整後のセル電圧を均一に保つ。  【解決手段】組電池１を構成するセルｓ１〜ｓ４と同じ数だけ設けられている容量調整回路Ｇ１〜Ｇ４は、セルの電圧と所定のバイパス作動電圧とを比較し、セル電圧がバイパス作動電圧より高い場合に、対応するセルの放電を行うことにより、セル間の電圧バラツキを抑制する。セル切り換え回路２は、所定時間ごとに、各セルｓ１〜ｓ４と、容量調整回路Ｇ１〜Ｇ４との間の接続関係を切り換える。これにより、容量調整回路Ｇ１〜Ｇ４に電圧比較誤差や、バイパス電流誤差が存在している場合でも、容量調整時に、これらの誤差がキャンセルされるので、容量調整後のセル電圧を均一に保つことができる。  【選択図】図１
2006211885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセルを直列に接続して構成される組電池の容量調整装置において、
セルの電圧と所定電圧とを比較して、セルの電圧が前記所定電圧より高い場合に、対応するセルの放電を行う複数の容量調整回路と、
前記複数のセルと、前記複数の容量調整回路との間の接続関係を切り換える切り換え回路とを備えることを特徴とする組電池の容量調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載の組電池の容量調整装置において、
前記容量調整回路は、前記組電池を構成する複数のセルと同じ数だけ設けられていることを特徴とする組電池の容量調整装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の組電池の容量調整装置において、
前記切り換え回路は、所定時間ごとに、前記複数のセルと前記複数の容量調整回路との接続関係を切り換えることを特徴とする組電池の容量調整装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の組電池の容量調整装置において、
組電池のＳＯＣおよびセルのＳＯＣのうち、いずれか一方のＳＯＣを求めるＳＯＣ算出手段と、
前記ＳＯＣ算出手段によって算出されたＳＯＣが所定ＳＯＣ未満の場合には、前記容量調整回路を作動不可能な状態とし、前記ＳＯＣ算出手段によって算出されたＳＯＣが所定ＳＯＣ以上の場合に、前記容量調整回路を作動可能な状態とする容量調整回路制御手段とをさらに備えることを特徴とする組電池の容量調整装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の組電池の容量調整装置において、
組電池のＳＯＣおよびセルのＳＯＣのうち、いずれか一方のＳＯＣを求めるＳＯＣ算出手段と、
前記ＳＯＣ算出手段によって算出されたＳＯＣが第１のＳＯＣ以上、かつ、第２のＳＯＣ以下の場合に、前記容量調整回路を作動可能な状態とし、前記ＳＯＣ算出手段によって算出されたＳＯＣが前記第１のＳＯＣより低い場合、または、前記第２のＳＯＣより高い場合には、前記容量調整回路を作動不可能な状態とする容量調整回路制御手段とをさらに備えることを特徴とする組電池の容量調整装置。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかに記載の組電池の容量調整装置において、
組電池の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
前記温度検出手段によって検出された温度が第１の温度以上、かつ、第２の温度以下の場合に、前記容量調整回路を作動可能な状態とし、前記温度検出手段によって検出された温度が前記第１の温度より低い場合、または、前記第２の温度より高い場合には、前記容量調整回路を作動不可能な状態とする容量調整回路制御手段とをさらに備えることを特徴とする組電池の容量調整装置。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれかに記載の組電池の容量調整装置において、
組電池が充電中であるか否かを判定する充電判定手段をさらに備え、
前記充電判定手段によって、組電池が充電中であると判定されると、前記容量調整回路を作動可能な状態とし、組電池が充電中ではないと判定されると、前記容量調整回路を作動不可能な状態とする容量調整回路制御手段とをさらに備えることを特徴とする組電池の容量調整装置。
【請求項８】
請求項７に記載の組電池の容量調整装置において、
組電池の電力を使用して、車両を起動するシステムにおいて、前記容量調整回路制御手段は、車両の起動が完了するまでの間は、前記容量調整回路を作動不可能な状態とすることを特徴とする組電池の容量調整装置。
【請求項９】
請求項１〜３のいずれかに記載の組電池の容量調整装置において、
各セルの温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
前記切り換え回路は、前記温度検出手段によって検出された各セルの温度のうち、温度が高いセルから順に、前記容量調整回路との間の切り換えを行うことを特徴とする組電池の容量調整装置。
【請求項１０】
請求項１〜３のいずれかに記載の組電池の容量調整装置において、
温度が高くなりやすい位置に配置されているセルを特定する特定手段をさらに備え、
前記切り換え回路は、前記特定手段によって特定されたセルから順に、前記容量調整回路との間の切り換えを行うことを特徴とする組電池の容量調整装置。
【請求項１１】
請求項４〜１０のいずれかに記載の組電池の容量調整装置において、
前記切り換え回路は、前記容量調整回路制御手段によって、前記容量調整回路が作動不可能な状態とされている間は、前記複数のセルと前記複数の容量調整回路との間の接続関係の切り換えを行わず、前記容量調整回路が作動可能な状態とされている間は、前記複数のセルと前記複数の容量調整回路との間の接続関係の切り換えを行うことを特徴とする組電池の容量調整装置。
【請求項１２】
請求項４〜１１のいずれかに記載の組電池の容量調整装置において、
前記容量調整回路は、セルの放電を行う放電回路と、セルの電圧と所定電圧とを比較して、セルの電圧が前記所定電圧より高い場合に、放電回路を作動させる電圧比較回路とを備えており、
前記電圧比較回路と前記放電回路との間を接続／遮断するスイッチ手段をさらに備え、
前記容量調整回路制御手段は、前記スイッチ手段によって、前記電圧比較回路と前記放電回路との間を接続することにより、前記容量調整回路を作動可能な状態とし、前記スイッチ手段によって、前記電圧比較回路と前記放電回路との間を遮断することにより、前記容量調整回路を作動不可能な状態とすることを特徴とする組電池の容量調整装置。
【請求項１３】
請求項４〜１１のいずれかに記載の組電池の容量調整装置において、
前記容量調整回路は、セルの放電を行う放電回路と、セルの電圧と所定電圧とを比較して、セルの電圧が前記所定電圧より高い場合に、放電回路を作動させる電圧比較回路とを備えており、
前記所定電圧を生成して、前記電圧比較回路に入力する基準電圧生成手段と、
前記基準電圧生成手段と前記電圧比較回路との間を接続／遮断するスイッチ手段をさらに備え、
前記容量調整回路制御手段は、前記スイッチ手段によって、前記電圧比較回路と前記放電回路との間を接続することにより、前記容量調整回路を作動可能な状態とし、前記スイッチ手段によって、前記電圧比較回路と前記放電回路との間を遮断することにより、前記容量調整回路を作動不可能な状態とすることを特徴とする組電池の容量調整装置。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載の組電池の容量調整装置において、
前記電圧比較回路は、各セルごとに設けられている放電回路に対して、複数設けられており、前記複数の電圧比較回路がセル電圧と比較する所定電圧の値はそれぞれ異なる値であって、
組電池を構成する複数のセルの平均電圧を求める平均電圧算出手段をさらに備え、
前記容量調整回路制御手段は、前記平均電圧算出手段によって算出される平均電圧より高い所定電圧が設定されている電圧比較回路に対応するスイッチ手段をオンにし、その他のスイッチ手段をオフにすることを特徴とする組電池の容量調整装置。
【請求項１５】
組電池を構成するセルの電圧と所定電圧とを比較して、セルの電圧が所定電圧より高い場合に、対応するセルの放電を行う複数の容量調整回路を備えた組電池の容量調整方法において、
複数のセルと、前記複数の容量調整回路との間の接続関係を切り換えることを特徴とする組電池の容量調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組電池を構成する複数のセル間の容量調整を行う装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、組電池を構成する各セルごとに、電圧比較回路および容量調整回路を設け、電圧比較回路において、各セルの電圧と所定の基準電圧とを比較し、セル電圧が基準電圧より高い場合には、容量調整回路にて、対応するセルの放電を行い、各セルの電圧を基準電圧の大きさに調整する装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１９１５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の装置では、各セルごとに設けられている電圧比較回路における電圧比較誤差や、容量調整回路によってセルの放電を行う際の放電電流の誤差が存在する場合には、容量調整を行った後でも、セル電圧がばらついてしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による組電池の容量調整装置および容量調整方法は、セルの電圧と所定電圧とを比較して、セルの電圧が所定電圧より高い場合にセルの放電を行う複数の容量調整回路と、複数のセルとの間の接続関係を切り換えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明による組電池の容量調整装置および容量調整方法によれば、複数の容量調整回路と複数のセルとの間の接続関係を切り換えるので、容量調整回路における電圧比較誤差や放電電流の誤差が存在する場合でも、容量調整時に、これらの誤差がキャンセルされて、セル電圧を均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
−第１の実施の形態−
図１は、第１の実施の形態における組電池の容量調整装置の構成を示す図である。第１の実施の形態における組電池の容量調整装置は、容量調整回路Ｇ１〜Ｇ４と、セル切り換え回路２と、切り換えタイミング回路３とを備える。組電池１は、充放電可能な４個のセルｓ１〜ｓ４を直列に接続して構成されている。容量調整回路Ｇ１〜Ｇ４は、各セルｓ１〜ｓ４ごとに設けられており、それぞれ、バイパス回路Ａ１〜Ａ４と、電圧比較回路Ｂ１〜Ｂ４と、基準電圧源Ｃ１〜Ｃ４とを備えている。すなわち、バイパス回路Ａ１〜Ａ４、電圧比較回路Ｂ１〜Ｂ４、および、基準電圧源Ｃ１〜Ｃ４はそれぞれ、組電池１を構成するセルの数（４つ）と同じ数だけ設けられている。
【０００８】
図２は、バイパス回路Ａ１〜Ａ４、電圧比較回路Ｂ１〜Ｂ４、基準電圧源Ｃ１〜Ｃ４、セル切り換え回路２、および、切り換えタイミング回路３の詳細な構成を示す図である。バイパス回路Ａ１は、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ａと、放電抵抗Ｒa1とを備える。電圧比較回路Ｂ１は、オペアンプ５ａと、抵抗Ｒb1，Ｒc1，Ｒd1，Ｒe1，Ｒf1とを備える。基準電圧源Ｃ１は、定電圧レギュレータ６ａによって構成されている。
【０００９】
定電圧レギュレータ６ａは、所定の基準電圧Ｖsを出力する。定電圧レギュレータ６ａから出力される基準電圧Ｖsは、抵抗Ｒe1および抵抗Ｒf1で電圧値が調整されて、オペアンプ５ａの非反転入力端子（＋端子）に入力される。オペアンプ５ａの反転入力端子（−端子）には、セルｓ１の電圧を、抵抗Ｒc1および抵抗Ｒd1で分圧された電圧値が入力される。オペアンプ５ａは、反転入力端子に入力される電圧値が非反転入力端子に入力される電圧値より高い場合に、Ｌレベルの信号をＰ型ＭＯＳＦＥＴ４ａのゲート端子に出力し、非反転入力端子に入力される電圧値が反転入力端子に入力される電圧値より高い場合に、Ｈレベルの信号をＰ型ＭＯＳＦＥＴ４ａのゲート端子に出力する。なお、電圧比較回路Ｂ１は、抵抗Ｒb1を用いて正帰還ループを形成することにより、ヒステリシス特性を有する。
【００１０】
Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ａは、ゲート端子にＬレベルの信号が入力されるとオンし、Ｈレベルの信号が入力されるとオフする。すなわち、オペアンプ５ａの反転入力端子に入力される電圧値が非反転入力端子に入力される電圧値より高い場合に、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ａはオンする。ここでは、説明を容易にするために、セルｓ１の電圧値が所定のバイパス作動電圧Ｖbpsより高い場合に、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ａがオンし、セルｓ１の電圧値が所定のバイパス作動電圧より低い場合に、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ａはオフするものとして説明する。Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ａがオンすると、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ａと直列に接続されている放電抵抗Ｒa1を介して、セルｓ１の放電が行われる。
【００１１】
上述した説明では、バイパス回路Ａ１、電圧比較回路Ｂ１、および、基準電圧源Ｃ１を取り上げたが、バイパス回路Ａ２〜Ａ４、電圧比較回路Ｂ２〜Ｂ４、および、基準電圧源Ｃ２〜Ｃ４の構成および動作についても同様である。
【００１２】
セル切り換え回路２、および、切り換えタイミング回路３は、各バイパス回路Ａ１〜Ａ４と、各セルｓ１〜ｓ４との間の接続関係を切り換えるための回路である。例えば、セルｓ１とバイパス回路Ａ１、セルｓ２とバイパス回路Ａ２、セルｓ３とバイパス回路Ａ３、セルｓ４とバイパス回路Ａ４とがそれぞれ接続されている状態で、切り換えタイミング回路３からセル切り換え回路２にセル切り換え信号が入力されると、セルｓ１とバイパス回路Ａ４、セルｓ２とバイパス回路Ａ１、セルｓ３とバイパス回路Ａ２、セルｓ４とバイパス回路Ａ１とがそれぞれ接続されるように、各セルｓ１〜ｓ４と各バイパス回路Ａ１〜Ａ４との間の接続状態を切り換える。
【００１３】
図２に示すように、セル切り換え回路２は、マルチプレクサＤ１〜Ｄ８を備えており、切り換えタイミング回路３は、カウンタ９と、発振器１０とを備えている。マルチプレクサＤ１は、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ａのソースと、セルｓ１〜ｓ４のうち、いずれかのセルの正極との間を接続する。同様に、マルチプレクサＤ２〜Ｄ４は、それぞれ、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｂ〜４ｄのソースと、セルｓ１〜ｓ４のうち、いずれかのセルの正極との間を接続する。また、マルチプレクサＤ５〜Ｄ８は、それぞれ、放電抵抗Ｒa1〜Ｒa4を介して、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ａ〜４ｄのドレインと、セルｓ１〜ｓ４のうち、いずれかのセルの負極との間を接続する。
【００１４】
発振器１０は、所定周期の信号をカウンタ１４に出力する。この所定周期は、セルｓ１〜ｓ４とバイパス回路Ａ１〜Ａ４との接続関係を切り換えるタイミングを決定するための切り換え周期であり、組電池１を構成するセルの数、回路素子の誤差を均等にするための時間、および、バイパス回路Ａ１〜Ａ４のバイパス電流値等に基づいて、最適な時間を決定しておく。例えば、セルの数が多くなるほど、所定周期を短くする必要があり、バイパス電流値が大きいほど、所定周期を短くする。
【００１５】
カウンタ９は、発振器１０から入力される信号に基づいて、カウント値をアップさせて、カウント値をマルチプレクサＤ１〜Ｄ８に出力する。カウンタ９から出力されるカウント値の初期値は１とし、発振器１０から入力される信号の１周期ごとに、カウント値を１ずつ増加させる。カウント値が４まで増加すると、１に戻る。すなわち、カウント値は、１→２→３→４→１というサイクルを繰り返す。
【００１６】
カウンタ９から出力されるカウント値が１の時には、マルチプレクサＤ１〜Ｄ４はそれぞれ、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ａのソースとセルｓ１の正極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｂのソースとセルｓ２の正極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｃのソースとセルｓ３の正極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｄのソースとセルｓ４の正極とを接続する。また、マルチプレクサＤ５〜Ｄ８はそれぞれ、各放電抵抗Ｒa1〜Ｒa4を介して、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ａのドレインとセルｓ１の負極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｂのドレインとセルｓ２の負極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｃのドレインとセルｓ３の負極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｄのドレインとセルｓ４の負極とを接続する。すなわち、カウンタ９のカウント値が１の時には、各バイパス回路Ａ１〜Ａ４はそれぞれ、セル電圧に応じて、セルｓ１〜ｓ４の放電を行う。
【００１７】
カウンタ９のカウント値が２の時には、マルチプレクサＤ１〜Ｄ４はそれぞれ、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ａのソースとセルｓ２の正極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｂのソースとセルｓ３の正極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｃのソースとセルｓ４の正極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｄのソースとセルｓ１の正極とを接続する。また、マルチプレクサＤ５〜Ｄ８はそれぞれ、各放電抵抗Ｒa1〜Ｒa4を介して、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ａのドレインとセルｓ２の負極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｂのドレインとセルｓ３の負極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｃのドレインとセルｓ４の負極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｄのドレインとセルｓ１の負極とを接続する。すなわち、カウンタ９のカウント値が２の時には、各バイパス回路Ａ１〜Ａ４はそれぞれ、セル電圧に応じて、セルｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ１の放電を行う。
【００１８】
カウンタ９のカウント値が３の時には、マルチプレクサＤ１〜Ｄ４はそれぞれ、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ａのソースとセルｓ３の正極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｂのソースとセルｓ４の正極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｃのソースとセルｓ１の正極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｄのソースとセルｓ２の正極とを接続する。また、マルチプレクサＤ５〜Ｄ８はそれぞれ、各放電抵抗Ｒa1〜Ｒa4を介して、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ａのドレインとセルｓ３の負極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｂのドレインとセルｓ４の負極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｃのドレインとセルｓ１の負極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｄのドレインとセルｓ２の負極とを接続する。すなわち、カウンタ９のカウント値が３の時には、各バイパス回路Ａ１〜Ａ４はそれぞれ、セル電圧に応じて、セルｓ３，ｓ４，ｓ１，ｓ２の放電を行う。
【００１９】
カウンタ９のカウント値が４の時には、マルチプレクサＤ１〜Ｄ４はそれぞれ、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ａのソースとセルｓ４の正極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｂのソースとセルｓ１の正極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｃのソースとセルｓ２の正極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｄのソースとセルｓ３の正極とを接続する。また、マルチプレクサＤ５〜Ｄ８はそれぞれ、各放電抵抗Ｒa1〜Ｒa4を介して、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ａのドレインとセルｓ４の負極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｂのドレインとセルｓ１の負極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｃのドレインとセルｓ２の負極、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ｄのドレインとセルｓ３の負極とを接続する。すなわち、カウンタ９のカウント値が４の時には、各バイパス回路Ａ１〜Ａ４はそれぞれ、セル電圧に応じて、セルｓ４，ｓ１，ｓ２，ｓ３の放電を行う。
【００２０】
このように、第１の実施の形態における組電池の容量調整装置では、所定の切り換え周期ごとに、各バイパス回路Ａ１〜Ａ４と、各セルｓ１〜ｓ４との間の接続関係を切り換える。これにより、電圧比較回路Ｂ１〜Ｂ４によって電圧の比較を行う際に生じる誤差、基準電圧源Ｃ１〜Ｃ４から出力される基準電圧の誤差、および、バイパス回路Ａ１〜Ａ４によって放電を行う際に流れるバイパス電流の誤差等が存在する場合でも、容量調整時に、これらの誤差をキャンセルすることができる。
【００２１】
図３〜図６を用いて、第１の実施の形態における組電池の容量調整装置による容量調整効果を説明する。図３は、容量調整が行われる前の各セルｓ１〜ｓ４の電圧バラツキの一例を示す図である。図３に示すように、各セルｓ１〜ｓ４の電圧は、バイパス作動電圧Ｖbpsを超えている。図４は、上述したような回路素子の誤差が存在しない場合に、容量調整を行った後の各セルの電圧を示す図である。この場合、第１の実施の形態における組電池の容量調整装置を用いた場合でも、各バイパス回路Ａ１〜Ａ４と各セルｓ１〜ｓ４との接続関係を切り換えない従来の容量調整装置を用いた場合でも、図４に示すように、容量調整後の各セルｓ１〜ｓ４の電圧は、バイパス作動電圧Ｖbpsの大きさに保たれている。
【００２２】
図５は、各バイパス回路Ａ１〜Ａ４と各セルｓ１〜ｓ４との間の接続関係の切り換えを行わない従来の容量調整装置によって容量調整が行われた後の各セルの電圧を示す図である。電圧比較回路Ｂ１〜Ｂ４によって電圧比較を行う際に生じる誤差、基準電圧源Ｃ１〜Ｃ４から出力される基準電圧の誤差、および、バイパス回路Ａ１〜Ａ４によって放電を行う際に流れるバイパス電流の誤差等に起因して、容量調整後の各セルの電圧は、バイパス作動電圧Ｖbpsの大きさに保たれない。すなわち、容量調整後も、若干の電圧バラツキが生じている。図５に示す例では、容量調整後の最大セル電圧は、Ｖbps＋αとなっており、最小セル電圧は、Ｖbps−βとなっている。
【００２３】
図６は、第１の実施の形態における組電池の容量調整装置によって容量調整を行った場合の電圧バラツキ収束効果を示す図である。電圧比較回路Ｂ１〜Ｂ４の電圧比較誤差、基準電圧源Ｃ１〜Ｃ４から出力される基準電圧の誤差、または、バイパス回路Ａ１〜Ａ４のバイパス電流誤差などの回路素子の誤差が生じている場合でも、各バイパス回路Ａ１〜Ａ４と、各セルｓ１〜ｓ４との間の接続関係を所定時間ごとに切り換えることにより、容量調整時に、これらの誤差はキャンセルされる。この場合、各セルの電圧は、上述した接続関係を切り換えない場合の最小セル電圧であるＶbps−βの大きさに調整される。
【００２４】
以上、第１の実施の形態における組電池の容量調整装置によれば、各セルｓ１〜ｓ４と各バイパス回路Ａ１〜Ａ４との接続関係を切り換える構成としたので、電圧比較回路Ｂ１〜Ｂ４の電圧比較誤差、基準電圧源Ｃ１〜Ｃ４から出力される基準電圧の誤差、または、バイパス回路Ａ１〜Ａ４のバイパス電流誤差などの回路素子の誤差が生じている場合でも、容量調整時に、これらの誤差をキャンセルすることができ、容量調整後のセル電圧を均一にすることができる。
【００２５】
特に、第１の実施の形態における組電池の容量調整装置によれば、所定時間ごとに、各セルｓ１〜ｓ４と各バイパス回路Ａ１〜Ａ４との間の接続関係を切り換えるようにしたので、容量調整後のセル電圧を均一にする精度を向上させることができる。
【００２６】
−第２の実施の形態−
第２の実施の形態における組電池の容量調整装置では、セルのＳＯＣが所定ＳＯＣ以上の場合に、バイパス回路Ａ１〜Ａ４による容量調整を行う。図７は、第２の実施の形態における組電池の容量調整装置の構成を示す図である。第２の実施の形態における組電池の容量調整装置は、図２に示す第１の実施の形態における組電池の容量調整装置の構成に加えて、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４と、電圧センサ２０と、ＣＰＵ３０とを備える。
【００２７】
スイッチＳＷ１は、オペアンプ５ａの出力端子と、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４ａのゲート端子との間に設けられ、ＣＰＵ３０から出力される制御信号に基づいて、オン／オフする。スイッチＳＷ２〜Ｓｗ４も同様に、対応するオペアンプ５ｂ〜５ｄの出力端子と、対応するＰ型ＭＯＳＦＥＴ４ｂ〜４ｄのゲート端子との間に設けられ、ＣＰＵ３０から出力される制御信号に基づいて、オン／オフする。なお、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、例えば、フォトカプラや、光ＭＯＳＦＥＴなど、電気的な絶縁が可能なスイッチを用いる。
【００２８】
ＣＰＵ３０は、組電池１を構成するセルｓ１〜ｓ４のＳＯＣに基づいて、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオン／オフを制御する。すなわち、セルｓ１〜ｓ４のＳＯＣが所定ＳＯＣ以上の場合に、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオンし、セルｓ１〜ｓ４のＳＯＣが所定ＳＯＣ未満の場合に、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオフする。所定ＳＯＣは、少なくとも５０％より高い値であり、例えば、７０％に設定しておく。セルのＳＯＣが所定ＳＯＣ以上の領域では、セルの過充電を防ぐために、組電池１への充電量を制限する制御が行われる。従って、セルのＳＯＣが所定ＳＯＣ以上の時に、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオンにして、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動可能な状態とすることにより、組電池１の電力を効果的に使用することができる。
【００２９】
図８は、セルの電圧（開放電圧）とセルのＳＯＣとの関係を示す図である。ＣＰＵ３０は、図８に示すようなセルの電圧とＳＯＣとの関係を示すテーブルを予め記憶している。ＣＰＵ３０は、電圧センサ２０によって検出される組電池１の総電圧Ｖbatをセル数４で除算することにより、セルの平均電圧を求め、求めた平均電圧と、予め記憶しているテーブルとに基づいて、セルのＳＯＣを求める。求めたＳＯＣが所定ＳＯＣ（例えば、７０％）以上の場合には、全てのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオンするための制御信号をスイッチＳＷ１〜ＳＷ４に出力し、求めたＳＯＣが所定ＳＯＣ未満の場合には、全てのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオフするための制御信号をスイッチＳＷ１〜ＳＷ４に出力する。
【００３０】
ＣＰＵ３０は、また、求めたセルのＳＯＣが所定ＳＯＣ未満の場合には、発振器１０の作動を停止させ、求めたＳＯＣが所定ＳＯＣ以上の場合には、発振器１０を作動させる制御を行う。セルのＳＯＣが所定ＳＯＣ未満の場合には、全てのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオフにすることにより、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動不可能な状態とするため、発振器１０の作動を停止させることにより、セルｓ１〜ｓ４とバイパス回路Ａ１〜Ａ４との間の接続の切り換えが無駄に行われるのを防ぐことができる。
【００３１】
第２の実施の形態における組電池の容量調整装置によれば、セルのＳＯＣが所定ＳＯＣ以上の場合に、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動可能な状態とし、セルのＳＯＣが所定ＳＯＣ未満の場合に、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動不可能な状態とするので、セルのＳＯＣが高い領域において、組電池１（セル）の電力を有効に使用することができる。
【００３２】
また、第２の実施の形態における組電池の容量調整装置によれば、セルのＳＯＣが所定ＳＯＣ未満の場合には、複数のセルｓ１〜ｓ４とバイパス回路Ａ１〜Ａ４との間の接続の切り換えを行わないので、バイパス回路Ａ１〜Ａ４が作動不可能な状態の時に、無駄な切り換えが行われるのを防ぐことができる。
【００３３】
−第３の実施の形態−
図９は、第３の実施の形態における組電池の容量調整装置の構成を示す図である。第３の実施の形態における組電池の容量調整装置は、第２の実施の形態における組電池の容量調整装置の構成に加えて、電流センサ２５を備える。電流センサ２５は、組電池１に流れる充電電流、および、組電池１から流れる放電電流を検出する。
【００３４】
第３の実施の形態における組電池の容量調整装置は、組電池１の充電中にスイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオンし、組電池１の充電が行われていない間は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオフする。組電池１の充電が行われているか否かは、電流センサ２５によって検出される充放電電流に基づいて判定することができる。
【００３５】
ＣＰＵ３０ａは、電流センサ２５によって検出される充放電電流に基づいて、組電池１が充電中であると判定すると、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオンにすることにより、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動可能な状態とする。一方、組電池１の充電が行われていないと判定すると、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオフにすることにより、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動不可能な状態とする。組電池１の充電中に、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動可能な状態とすることにより、容量調整による放電電力量を充電時の充電電力でカバーすることができる。また、放電時にバイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動不可能な状態とすることにより、組電池（各セル）の電圧が急激に低下するのを防ぐことができる。
【００３６】
第３の実施の形態における組電池の容量調整装置によれば、組電池１の充電中はバイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動不可能な状態とし、充電していない間は、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動不可能な状態とすることにより、組電池１の電圧の急激な低下を抑制しつつ、効果的な容量調整を行うことができる。
【００３７】
−第４の実施の形態−
第４の実施の形態における組電池の容量調整装置は、図７に示す第２の実施の形態における組電池の容量調整装置の構成と同じである。第４の実施の形態における組電池の容量調整装置は、セルのＳＯＣが第１のＳＯＣ以上、かつ、第２のＳＯＣ以下の場合に、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオンし、セルのＳＯＣが第１のＳＯＣより低い場合、または、第２のＳＯＣより高い場合に、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオフする。第１のＳＯＣは、組電池１の充放電を制御する際の下限ＳＯＣであり、ここでは、３０％とする。また、第２のＳＯＣは、後述する理由から、５０％とする。
【００３８】
図８に示すように、セルのＳＯＣが５０％より高い領域では、セルのＳＯＣの変化に対する電圧の変化が小さくなるため、セル間の電圧が少し異なるだけで、ＳＯＣの差異が大きくなっている可能性がある。このため、ＳＯＣが５０％より高い領域で容量調整を行った場合、容量調整後のセル間でＳＯＣがばらつく可能性がある。従って、第４の実施の形態における組電池の容量調整装置では、セルのＳＯＣが第２のＳＯＣ（５０％）以下の場合に、容量調整を行うようにして、セル間のＳＯＣバラツキを抑制する。なお、セルのＳＯＣが第１のＳＯＣより低い場合に、容量調整を行わないのは、セルが過放電状態となるのを防ぐためである。
【００３９】
ＣＰＵ３０ｂは、電圧センサ２０によって検出される組電池１の総電圧Ｖbatをセル数４で除算することにより、セルの平均電圧を求め、求めた平均電圧と、図８に示すようなセルの電圧およびＳＯＣの関係を示すテーブルとに基づいて、セルのＳＯＣを求める。求めたＳＯＣが第１のＳＯＣ以上であり、かつ、第２のＳＯＣ以下の場合に、全てのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオンするための制御信号をスイッチＳＷ１〜ＳＷ４に出力し、求めたＳＯＣが第１のＳＯＣより低い場合、または、第２のＳＯＣより高い場合に、全てのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオフするための制御信号をスイッチＳＷ１〜ＳＷ４に出力する。
【００４０】
第４の実施の形態における組電池の容量調整装置によれば、電圧の変化に対するＳＯＣの変化の小さい範囲、すなわち、セルのＳＯＣが第１のＳＯＣ以上、かつ、第２のＳＯＣ以下の場合に、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動可能な状態とし、セルのＳＯＣが第１のＳＯＣより低い場合、または、第２のＳＯＣより高い場合には、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動不可能な状態とするので、セルのＳＯＣバラツキを防いで、効果的な容量調整を行うことができる。
【００４１】
−第５の実施の形態−
図１０は、第５の実施の形態における組電池の容量調整装置をハイブリッド自動車に適用した場合のシステム構成図である。組電池１に蓄えられている直流電力は、インバータ５０で交流電力に変換されて、モータ５１に供給される。モータ５１は、エンジン５２を始動する際に、少なくとも用いられる。
【００４２】
ＣＰＵ３０ｃは、図示しないイグニッションスイッチがオンされてから、エンジン５２の始動が完了するまでの間は、全てのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオフとし、エンジン始動が完了すると、全てのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオンとする。ＣＰＵ３０ｃは、例えば、エンジン５２の回転数が所定回転数以上になると、エンジン始動が完了したと判定する。
【００４３】
エンジン５２の始動時には、組電池１からモータ５１に電流を供給して、モータ５１を回転駆動させる。従って、組電池１の電圧が低いと、エンジン５２の始動ができなくなる可能性があるため、第５の実施の形態における組電池の容量調整装置では、エンジン５２の始動が完了するまでの間は、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動不可能な状態とすることにより、エンジン始動が完了する前に、セル間の容量調整によって組電池１の電圧が低下してしまうのを防ぐ。特に、温度が低い状況下でエンジンを始動する場合には、常温の下でエンジンを始動する場合よりも、組電池１からの放電電力量が多くなるので、エンジン５２の始動が完了するまでの間にバイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動不可能な状態とする効果は大きい。
【００４４】
−第６の実施の形態−
図１１は、第６の実施の形態における組電池の容量調整装置の構成を示す図である。第６の実施の形態における組電池の容量調整装置は、第２の実施の形態における組電池の容量調整装置の構成に加えて、温度センサ６０を備える。温度センサ６０は、組電池１の温度を検出する。
【００４５】
ＣＰＵ３０ｄは、温度センサ６０によって検出された温度が第１の温度以上であり、かつ、第２の温度以下の場合に、全てのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオンとし、温度センサ６０によって検出された温度が第１の温度より低い場合、または、第２の温度より高い場合には、全てのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオフとする。第１の温度は、例えば、０℃であり、第２の温度は、例えば、６０℃である。
【００４６】
組電池１の温度が低い場合には、電池の内部抵抗が高くなって、放電可能な電力量も少なくなる。このため、組電池１の温度が低い場合に、セル間の容量調整が行われるのを禁止するために、低温側のしきい値温度である第１の温度を予め設定しておき、組電池１の温度が第１の温度より低い場合には、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動不可能な状態とする。
【００４７】
また、組電池１の温度が高い場合には、充放電時にガスが発生する可能性があるため、高温側のしきい値温度である第２の温度を予め設定しておいて、組電池１の温度が第２の温度より高い場合には、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動不可能な状態とする。なお、低温側のしきい値温度である第１の温度、および、高温側のしきい値温度である第２の温度は、実験等を行うことによって予め決定しておけばよい。
【００４８】
第６の実施の形態における組電池の容量調整装置によれば、組電池１の温度が第１の温度以上、かつ、第２の温度以下の場合に、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動可能な状態とし、組電池１の温度が第１の温度より低い場合、または、第２の温度より高い場合には、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動不可能な状態とするので、電池の状態を考慮して、セル間の容量調整を行うことができる。
【００４９】
−第７の実施の形態−
図１２は、第７の実施の形態における組電池の容量調整装置の構成を示す図である。第１〜第６の実施の形態における組電池の容量調整装置では、各セルｓ１〜ｓ４と同じ数だけ電圧比較回路Ｂ１〜Ｂ４を設けていたが、第７の実施の形態における組電池の容量調整装置では、１つのセルに対して、複数の電圧比較回路を設ける。
【００５０】
図１２では、１つのセルに対して、３つの電圧比較回路を設ける例を示している。例えば、セルｓ１に対して、電圧比較回路Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３が設けられている。電圧比較回路Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３には、基準電圧源Ｃ１から異なる電圧が入力される。説明を簡単にするために、電圧比較回路Ｂ１１は、セルｓ１の電圧がバイパス作動電圧Ｖbps1より高い場合に、バイパス回路Ａ１を作動させるものとする。同様に、電圧比較回路Ｂ１２は、セル電圧がバイパス作動電圧Ｖbps2より高い場合に、バイパス回路Ａ１を作動させ、電圧比較回路Ｂ１３は、セル電圧がバイパス作動電圧Ｖbps3より高い場合に、バイパス回路Ａ１を作動させる。バイパス作動電圧Ｖbps1〜Ｖbps3の間には、Ｖbps1＞Ｖbps2＞Ｖbps3の関係が成り立っている。
【００５１】
同様に、セルｓ２に対して、電圧比較回路Ｂ２１〜Ｂ２３が設けられており、セルｓ３に対して、電圧比較回路Ｂ３１〜Ｂ３３が設けられており、セルｓ４に対して、電圧比較回路Ｂ４１〜Ｂ４３が設けられている。電圧比較回路Ｂ２１，Ｂ３１，Ｂ４１は、セル電圧がバイパス作動電圧Ｖbps1より高い場合に、バイパス回路Ａ２〜Ａ４をそれぞれ作動させる。電圧比較回路Ｂ２２，Ｂ３２，Ｂ４２は、セル電圧がバイパス作動電圧Ｖbps2より高い場合に、バイパス回路Ａ２〜Ａ４をそれぞれ作動させる。電圧比較回路Ｂ２３，Ｂ３３，Ｂ４３は、セル電圧がバイパス作動電圧Ｖbps3より高い場合に、バイパス回路Ａ２〜Ａ４をそれぞれ作動させる。
【００５２】
各電圧比較回路とバイパス回路の間には、スイッチが設けられている。例えば、電圧比較回路Ｂ１１〜Ｂ１３とバイパス回路Ａ１との間には、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３がそれぞれ設けられている。スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３，ＳＷ２１〜ＳＷ２３，ＳＷ３１〜ＳＷ３３，ＳＷ４１〜ＳＷ４３のオン／オフは、ＣＰＵ３０ｅによって制御される。
【００５３】
ＣＰＵ３０ｅは、電圧センサ２０によって検出された組電池１の総電圧Ｖbatをセル数４で除算することにより、セルの平均電圧Ｖaveを求め、求めた平均電圧Ｖaveより高いバイパス作動電圧が設定されている電圧比較回路に対応して設けられているスイッチをオンとし、それ以外のスイッチをオフとする。例えば、セルの平均電圧Ｖaveがバイパス作動電圧Ｖbps1より低く、かつ、バイパス作動電圧Ｖbps2およびＶbps3より高い場合には、スイッチＳＷ１１、ＳＷ２１、ＳＷ３１およびＳＷ４１をオンし、その他の全てのスイッチをオフする。
【００５４】
図１３は、各セルｓ１〜ｓ４の電圧バラツキの様子を示す図である。上述したように、セルの平均電圧Ｖaveがバイパス作動電圧Ｖbps1より低く、かつ、バイパス作動電圧Ｖbps2およびＶbps3より高い場合には、バイパス作動電圧Ｖbps1が設定されている電圧比較回路Ｂ１１，Ｂ２１，Ｂ３１，Ｂ４１に対応して設けられているスイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ３１，ＳＷ４１のみがオンとなる。従って、各セルの電圧が図１３に示す状態の場合には、セル電圧がバイパス作動電圧Ｖbps1より高いセルｓ１，ｓ３，ｓ４の放電が行われる。
【００５５】
例えば、各セルｓ１〜ｓ４に対して、１つの電圧比較回路のみが設けられており、バイパス作動電圧がＶbps2やＶbps3の大きさに設定されている場合、容量調整時に、全てのセルｓ１〜ｓ４の放電が行われることになるため、無駄な放電が行われることになる。また、バイパス作動電圧がＶbps1の大きさに設定されている場合には、セルの電圧が高い場合にしか容量調整が行えないことになる。
【００５６】
第７の実施の形態における組電池の容量調整装置によれば、各セルに対して、複数の電圧比較回路を設け、各セルの平均電圧より高いバイパス作動電圧が設定されている電圧比較回路と対応して設けられているスイッチをオンにし、その他のスイッチをオフにするので、各セルの電圧の高さに応じた適切な容量調整を行うことができる。
【００５７】
本発明は、上述した各実施の形態に限定されることはない。例えば、組電池１は、４個のセルｓ１〜ｓ４を直列に接続して構成されていたが、組電池を構成するセル数によって本発明が限定されることはない。また、セルｓ１〜ｓ４とバイパス回路Ａ１〜Ａ４との接続関係を切り換える際の切り換え順序についても、上述した順序に限定されることはない。さらに、バイパス回路Ａ１〜Ａ４は、セルｓ１〜ｓ４の数と同じだけ設けるようにしたが、セルの数より少なくてもよい。
【００５８】
第２の実施の形態では、セルのＳＯＣを求め、求めたセルのＳＯＣが所定ＳＯＣ以上の場合に、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動可能な状態とし、セルのＳＯＣが所定ＳＯＣ未満の場合に、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動不可能な状態とした。しかし、組電池１のＳＯＣを求め、求めたＳＯＣが所定ＳＯＣ以上の場合に、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動可能な状態とし、セルのＳＯＣが所定ＳＯＣ未満の場合に、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動不可能な状態とすることもできる。なお、組電池１のＳＯＣは、組電池１の電圧とＳＯＣとの関係を示すテーブルを予め用意しておき、電圧センサ２０によって検出される組電池１の電圧に基づいて、テーブルを参照することにより、求めることができる。
【００５９】
第２の実施の形態における組電池の容量調整装置では、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動不可能な状態としている間は、複数のセルｓ１〜ｓ４とバイパス回路Ａ１〜Ａ４との間の接続の切り換えを行わないようにした。第３〜第６の実施の形態においても同様に、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動不可能な状態としている間は、複数のセルｓ１〜ｓ４とバイパス回路Ａ１〜Ａ４との間の接続の切り換えを行わないようにして、無駄な切り換えが行われるのを防ぐことができる。
【００６０】
また、第４の実施の形態では、セルのＳＯＣが第１のＳＯＣ以上、かつ、第２のＳＯＣ以下の場合に、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動可能な状態とし、セルのＳＯＣが第１のＳＯＣより低い場合、または、第２のＳＯＣより高い場合には、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動不可能な状態としたが、セルのＳＯＣの代わりに組電池１のＳＯＣを求めて、同様の制御を行ってもよい。すなわち、組電池のＳＯＣが第１のＳＯＣ以上、かつ、第２のＳＯＣ以下の場合に、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動可能な状態とし、組電池のＳＯＣが第１のＳＯＣより低い場合、または、第２のＳＯＣより高い場合には、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動不可能な状態とする。
【００６１】
第５の実施の形態における組電池の容量調整装置では、エンジン始動が完了するまでは、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動不可能な状態としたが、組電池１から電流が供給されて駆動する補機（不図示）の動作が開始されるまでの間は、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動不可能な状態としてもよい。この場合、補機の駆動前に、組電池１の電圧が低下してしまうのを防ぐことができる。
【００６２】
また、第５の実施の形態では、組電池の容量調整装置をハイブリッド自動車に適用した例を挙げて説明したが、電気自動車に適用することもできる。この場合も、車両の起動が完了するまでの間は、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動不可能な状態としておけばよい。
【００６３】
第７の実施の形態における組電池の容量調整装置では、各セルに対して、３つの電圧比較回路を設けたが、セルごとに設ける電圧比較回路の数は２つでもよいし、４つ以上でもよい。
【００６４】
第２〜第７の実施の形態では、電圧比較回路とバイパス回路との間にスイッチを設けたが、基準電圧源と電圧比較回路との間にスイッチを設けるようにしてもよい。図１４は、基準電圧源Ｃ１〜Ｃ４と、対応する電圧比較回路Ｂ１〜Ｂ４との間に、スイッチＳＷ５〜ＳＷ８を設けた様子を示す図である。ＣＰＵ３０ｆによって、スイッチＳＷ５〜ＳＷ８がオンされると、バイパス回路Ａ１〜Ａ４は作動可能な状態となり、スイッチＳＷ５〜ＳＷ８がオフされると、バイパス回路Ａ１〜Ａ４は作動不可能な状態となる。
【００６５】
上述した第１〜第７の実施の形態では、セルとバイパス回路との間の切り換えを、各セルごとに同時に行うようにしたが、１つずつ順に切り換える構成とすることもできる。この場合、例えば、各セルの温度を検出し、温度が高いセルから順に切り換えを行うようにすれば、セル間の電圧バラツキの幅が小さくなり、セルの過充電または過放電を防止することができる。すなわち、温度が高いほど、内部抵抗が高くなり、セルの電圧も高くなるため、温度が高いセルから容量調整を行うことは、電圧の高いセルから順に容量調整を行うことを意味するため、セル間の電圧バラツキの幅が小さくなる。また、各セルの温度を検出しなくても、温度が高くなりやすい位置に配置されているセルから順に切り換えを行うようにしてもよい。温度が高くなりやすい位置とは、例えば、冷却ファンから遠い位置や、冷却ファンの風が当たりにくい位置である。
【００６６】
また、第２〜第７の実施の形態における組電池の容量調整装置における特徴を組み合わせることもできる。すなわち、第２〜第７の実施の形態では、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動可能な状態とする条件、および、作動不可能な状態とする条件をそれぞれ挙げているが、それらの複数の条件のうち、いずれか１つの条件が成立した時に、バイパス回路Ａ１〜Ａ４を作動可能な状態とすることもできる。
【００６７】
なお、第１の実施の形態において、バイパス回路Ａ１〜Ａ４と、セルｓ１〜ｓ４との接続関係を切り換える処理は、任意のタイミングで開始することができる。例えば、バイパス回路Ａ１〜Ａ４による容量調整が行われていることを検知して、容量調整が行われている間だけ、切り換え処理を行うようにしてもよい。
【００６８】
特許請求の範囲の構成要素と各実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、容量調整回路Ｇ１〜Ｇ４が容量調整回路を、セル切り換え回路２および切り換えタイミング回路３が切り換え回路を、ＣＰＵ３０〜３０ｆがＳＯＣ算出手段および平均電圧算出手段を、ＣＰＵ３０〜３０ｆおよびスイッチＳＷ１〜ＳＷ８，ＳＷ１１〜ＳＷ１３，ＳＷ２１〜ＳＷ２３，ＳＷ３１〜ＳＷ３３，ＳＷ４１〜ＳＷ４３が容量調整回路制御手段を、温度センサ６０が温度検出手段を、電流センサ２５およびＣＰＵ３０〜３０が充電判定手段を、スイッチＳＷ１〜ＳＷ８，ＳＷ１１〜ＳＷ１３，ＳＷ２１〜ＳＷ２３，ＳＷ３１〜ＳＷ３３，ＳＷ４１〜ＳＷ４３がスイッチ手段を、基準電圧源Ｃ１〜Ｃ４が基準電圧生成手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する上で、上記の実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係に何ら限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】一実施の形態における組電池の容量調整装置の構成を示す図
【図２】バイパス回路、電圧比較回路、基準電圧源、セル切り換え回路、および、切り換えタイミング回路の詳細な構成を示す図
【図３】容量調整が行われる前の各セルの電圧バラツキの一例を示す図
【図４】回路素子の誤差が存在しない場合に、容量調整を行った後の各セルの電圧を示す図
【図５】バイパス回路と、セルとの接続関係を切り換えない、従来の容量調整装置によって容量調整が行われた後の各セルの電圧を示す図
【図６】一実施の形態における組電池の容量調整装置によって容量調整を行った場合の電圧バラツキ収束効果を示す図
【図７】第２の実施の形態における組電池の容量調整装置の構成を示す図
【図８】セルの電圧（開放電圧）とセルのＳＯＣとの関係を示す図
【図９】第３の実施の形態における組電池の容量調整装置の構成を示す図
【図１０】第５の実施の形態における組電池の容量調整装置をハイブリッド自動車に適用した場合のシステム構成図
【図１１】第６の実施の形態における組電池の容量調整装置の構成を示す図
【図１２】第７の実施の形態における組電池の容量調整装置の構成を示す図
【図１３】各セルｓ１〜ｓ４の電圧バラツキの様子を示す図
【図１４】基準電圧源と、対応する電圧比較回路との間に、スイッチを設けた様子を示す図
【符号の説明】
【００７０】
１…組電池、２…セル切り換え回路、３…切り換えタイミング回路、４ａ〜４ｄ…Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ、５ａ〜５ｄ…オペアンプ、６ａ〜６ｄ…定電圧レギュレータ、７…セル切り換え回路、８…切り換えタイミング回路、９…カウンタ、１０…発振器、２０…電圧センサ、２５…電流センサ、３０〜３０ｆ…ＣＰＵ、５０…インバータ、５１…モータ、５２…エンジン、６０…温度センサ、Ａ１〜Ａ４…バイパス回路、Ｂ１〜Ｂ４…電圧比較回路、Ｃ１〜Ｃ４…基準電圧源、Ｄ１〜Ｄ８…マルチプレクサ、Ｇ１〜Ｇ４…容量調整回路、ｓ１〜ｓ４…セル
【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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【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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