(57)【要約】【課題】電池監視ＩＣを搭載する回路構成を採用し、隣接するセルのセルバランススイッチを同時にオンできない場合、セルバランスに要する時間が長くなってしまう課題があった。【解決手段】各バッテリーセルが満充電までにセルバランスに必要な時間を算出し、この時間をもとに優先的にバランス駆動する対象セルを選択してセルバランスを行うとともに、バランサ駆動対象としているセルの時間最大値と、バランサ停止対象としているセルの時間最大値が一致するまで、バランス駆動対象セルの選択結果に基づいて、セルバランスを行うように構成したバッテリーマネジメント装置を特徴とする。【選択図】図２
2018125970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーパックを構成する複数のバッテリーセルにおける端子間電圧（Ｖｎ）を検出するセル電圧検出手段と、
前記各バッテリーセルと並列に接続され、前記各バッテリーセルに流れる充電電流を制御するバランサと、
前記バッテリーパックの充放電電流（Ｉ）を検出する電流検出手段と、
前記バッテリーパックの充電状態に基づき前記各バッテリーセルの残充電量（Ｑｒｅｍｎ）を算出するセル残充電量算出手段と、
前記各バッテリーセルの残充電量（Ｑｒｅｍｎ）から最大値（Ｑｒｅｍ＿ｍａｘ）を算出する残充電量最大値算出手段と、
前記セル残充電量算出手段および前記残充電量最大値算出手段により算出された残充電量（Ｑｒｅｍｎ）と残充電量最大値（Ｑｒｅｍ＿ｍａｘ）とから前記各バッテリーセルが満充電となるまでに前記バランサで消費を必要とする充電量（Ｑｃｎ）を算出する各セルバランサ消費充電量算出手段と、
前記セル電圧検出手段により検出された端子間電圧（Ｖｎ）と前記電流検出手段により検出された充放電電流（Ｉ）と前記各バッテリーセルの内部抵抗および前記バランサの抵抗とから前記バランサが単位時間当たりに消費するバランサ消費電流（Ｉｂｎ）を算出する各セルバランサ消費電流算出手段と、
前記各セルバランサ消費充電量算出手段および前記各セルバランサ消費電流算出手段により算出された充電量（Ｑｃｎ）およびバランサ消費電流（Ｉｂｎ）から前記各バッテリーセルが満充電となるまでにセルバランスが必要な時間（Ｔｒｅｍｎ）を算出する各セル残セルバランス時間算出手段と、
前記各バッテリーセルのセルバランスに必要な時間（Ｔｒｅｍｎ）が最大値となるセルをバランサ駆動対象セルとするとともに該バランサ駆動対象セルの両隣をバランサ停止対象セルとして選択し、さらに、前記バランサ駆動対象セルまたは前記バランサ停止対象セルと判定していないセルにおいて、セルバランスに必要な時間（Ｔｒｅｍｎ）が最大値となるセルをバランサ駆動対象セルとするとともに該バランサ駆動対象セルの両隣をバランサ停止対象セルとして選択し、全てのセルがバランサ駆動対象セルまたはバランサ停止対象セルとなるまで、バランサ駆動対象セルまたはバランサ停止対象セルの選択を行うバランス駆動対象セル選択手段とを備え、
前記バランス駆動対象セル選択手段の出力により、前記バランサを駆動制御するようにしたことを特徴とするバッテリーマネジメント装置。
【請求項２】
請求項１記載のバッテリーマネジメント装置において、
前記各セル残セルバランス時間算出手段の出力に基づき、バランサ駆動対象セルの中の残セルバランス時間最大値（Ｔｒｅｍｔｇ＿ｍａｘ）を算出するバランス駆動対象セル残セルバランス時間最大値算出手段と、バランサ停止対象セルの中の残セルバランス時間最大値（Ｔｒｅｍｕｎｔｇ＿ｍａｘ）を算出するバランス停止対象セル残セルバランス時間最大値算出手段を備え、
前記バランサ駆動対象セルの中の残セルバランス時間最大値（Ｔｒｅｍｔｇ＿ｍａｘ）が前記バランサ停止対象セルの中の残セルバランス時間最大値（Ｔｒｅｍｕｎｔｇ＿ｍａｘ）に一致するまでセルバランス制御を継続するようにしたことを特徴とするバッテリーマネジメント装置。
【請求項３】
請求項１記載のバッテリーマネジメント装置において、
前記バランサ駆動対象セルの中の残セルバランス時間最大値（Ｔｒｅｍｔｇ＿ｍａｘ）と前記バランサ停止対象セルの中の残セルバランス時間最大値（Ｔｒｅｍｕｎｔｇ＿ｍａｘ）が一致したとき、前記バランサ駆動対象セルの中の残セルバランス時間最大値（Ｔｒｅｍｔｇ＿ｍａｘ）となるセルと前記バランサ停止対象セルの中の残セルバランス時間最
大値（Ｔｒｅｍｕｎｔｇ＿ｍａｘ）となるセルが隣り合っていなければ、前記バランス駆動対象セル選択手段を再度動作させ、バランサ駆動対象セルの選択を行わせるようにしたことを特徴とするバッテリーマネジメント装置。
【請求項４】
請求項１記載のバッテリーマネジメント装置において、
前記バランサ駆動対象セルの中の残セルバランス時間最大値（Ｔｒｅｍｔｇ＿ｍａｘ）と前記バランサ停止対象セルの中の残セルバランス時間最大値（Ｔｒｅｍｕｎｔｇ＿ｍａｘ）とにより、前記バランサ駆動対象セルに選択したセルに対してセルバランスを行うか、奇数・偶数セルを一定期間ごと交互にセルバランスを行うかのバランス方式を選択するバランス方式選択手段を備えたことを特徴とするバッテリーマネジメント装置。
【請求項５】
請求項４記載のバッテリーマネジメント装置において、
前記バランス方式選択手段は、前記バランサ駆動対象セルの中の残セルバランス時間最大値（Ｔｒｅｍｔｇ＿ｍａｘ）と前記バランサ停止対象セルの中の残セルバランス時間最大値（Ｔｒｅｍｕｎｔｇ＿ｍａｘ）とが一致したとき、前記バランサ駆動対象セルの中の残セルバランス時間最大値（Ｔｒｅｍｔｇ＿ｍａｘ）となるセルと前記バランサ停止対象セルの中の残セルバランス時間最大値（Ｔｒｅｍｕｎｔｇ＿ｍａｘ）となるセルが隣り合っていれば、前記奇数・偶数セルを交互にセルバランスする方式に切り替えるようにしたことを特徴とするバッテリーマネジメント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バッテリーパックの各バッテリーセル電圧を均等化するセルバランス方法を用いたバッテリーマネジメント装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、２次電池は、家庭用または工業用の非常用電源や電気自動車の駆動用電源として用いられるようになってきた。この２次電池は、起電圧や電気容量に制限があるため、用途に応じて複数の２次電池を直並列に接続して使用することが一般的である。このような構造の電池を組電池または単にバッテリーパックとも言う。（以下バッテリーパックと称す。）また、バッテリーパックを構成する単位となる電池をバッテリーセルと言う。
【０００３】
ところで、バッテリーパックの長時間の使用や、一部のバッテリーセルを新しい電池に交換した場合にバッテリーセル間で容量のばらつきが生じることになる。この容量のばらつきが生じると、バッテリーパックの充放電時に特定のバッテリーセルが過放電や過充電を発生することになり、この結果、バッテリーパックの容量が減少することになるとともに、バッテリーパックを劣化させ、寿命を短縮させることになる。
このようなバッテリーパック内の容量のばらつきを解消するために、従来、バッテリーパックが満充電時に全てのバッテリーセルが満充電状態になるよう、バッテリーセルのバランス制御が行なわれている。（特許文献１参照）
【０００４】
この特許文献１におけるセルバランス制御方法技術では、各バッテリーセルの中で最も低い電圧をセルバランス目標値として、各バッテリーセルに設置されたセルバランス抵抗を制御するものである。
一方、バッテリーセルには上述したとおり容量に差があるため、充電時の個々のバッテリーセルの充電率は、一様に変化しない。つまり、充電量が変化すると、電圧が最低となるバッテリーセルも変化することになる。
したがって、充電前の最低電圧であったバッテリーセルに対し、充電中に最低電圧であるバッテリーセルが変化することになるため、本来セルバランスする必要のないバッテリーセルまでセルバランスを行うことになり、充電エネルギーの無駄な消費や、充電時間が延びるといった問題がある。
【０００５】
このため、各バッテリーセルの充電状態に応じた目標セル電圧を設定することによって上述の問題を解消する技術が提案されている。（特許文献２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３８８２６６３号公報
【特許文献２】特願２０１６−１０５７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許出願においては、目標となるセル以外のセルのバランサは、全てオンさせるが、隣接するセルのバランサをオンした場合にセルバランススイッチに対して1セル分の
閉ループ電流に加えて、複数セルの電圧の総和がバランサ抵抗に加えられた電流が流れることになり、セルバランススイッチが発熱し、寿命低下を招くことになる。このため、セルバランススイッチに高耐圧性が求められことになるが、一般的に高耐圧であるセルバランススイッチは、高価でサイズが大きく、このようなセルバランススイッチを用いた場合
、装置の価格アップや装置サイズが大きくなる。
したがって、装置の低価格化、省サイズ化するために、低価格で小型な低耐圧のセルバランススイッチを用い、隣接するセルを同時にオンさせないよう、例えば偶数番号と奇数番号のセルのセルバランススイッチを一定時間ごとに交互にオンさせることが行われる。しかし、この場合に、セルバランス時間が長くなってしまう問題がある。
【０００８】
以上の動作を分かりやすくするため、各バッテリーセルを目標のセル電圧までセルバランスするのに必要な残り時間をＴｒｅｍ[ｍｉｎ]（分）とし、セルバランス中の時間Ｔｒｅｍの推移を示した図１９に基づいて説明する。
図１９は、バッテリーセルが８セル（♯１〜♯８）直列に接続されたバッテリーパックを例にし、奇数番号のセルと偶数番号のセルのセルバランススイッチを一定期間（１分）ごと交互にオンしてセルバランスを行った時の、セル♯１〜♯８の時間Ｔｒｅｍの推移を示したものである。
【０００９】
まず、セルバランスを開始するｔ０の時点で、奇数セルの♯１、♯５、♯７のセルバランスをオンし、他のセルは、セルバランスをオフする。奇数セルの♯３は、すでに時間Ｔｒｅｍが０分であり、セルバランスをオフする。
次に、セルバランスを１分継続したｔ１の時点では、偶数セルの♯２、♯４、♯６、♯８のセルバランスをオンし、他のセルは、セルバランスをオフする。このｔ１の時点で、奇数セルの♯１、♯５、♯７の時間Ｔｒｅｍは、ｔ０の時点に対して１分ずつ減少している。
【００１０】
さらに、セルバランスを継続したｔ２の時点では、奇数セルの♯１、♯５、♯７のセルバランスをオンし、他のセルは、セルバランスをオフする。このｔ２の時点で、偶数セルの♯２、♯４、♯６、♯８の時間Ｔｒｅｍは、ｔ１の時点に対して１分ずつ減少している。
次に、セルバランスを１分継続したｔ３の時点では、偶数セルの♯２、♯４、♯６、♯８のセルバランスをオンし、他のセルは、セルバランスをオフする。このｔ３の時点で、奇数セルの♯１、♯５、♯７の時間Ｔｒｅｍは、ｔ２の時点に対して１分ずつ減少している。
【００１１】
以降も同様に、時間Ｔｒｅｍが０分となったセルは、セルバランスをオフし、奇数・偶数セルを交互にセルバランスを実施して行くと、ｔ３から３６分経過後のｔ４の時点では、セル♯４以外のセルは、時間Ｔｒｅｍが０分となっている。
その後も奇数・偶数セルを交互にセルバランスを実施していくと、ｔ４から２１分経過後のｔ５の時点ですべてのセルの時間Ｔｒｅｍが０分となり、セルバランスが完了する。
結果として、ｔ０の時点からｔ５の時点に到達するまでに合計で６０分を要することになっている。
【００１２】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、隣接するセルのセルバランススイッチを同時にオンできない場合でも、セルバランス時間の短縮が可能なバッテリーマネジメント装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明に係るバッテリーマネジメント装置は、バッテリーパックを構成する複数のバッテリーセルにおける端子間電圧（Ｖｎ）を検出するセル電圧検出手段と、前記各バッテリーセルと並列に接続され、前記各バッテリーセルに流れる充電電流を制御するバランサと、前記バッテリーパックの充放電電流（Ｉ）を検出する電流検出手段と、  前記バッテリーパックの充電状態に基づき前記各バッテリーセルの残充電量（Ｑｒｅｍｎ）を算出するセル残充電量算出手段と、前記各バッテリーセルの残充電量（Ｑｒｅｍｎ）から最大値（Ｑｒｅｍ＿ｍａｘ）を算出する残充電量最大値算出手段と、前記セル残充電量算出手段および前記残充電量最大値算出手段により算出された残充電量（Ｑｒｅｍｎ）と残充電量最大値（Ｑｒｅｍ＿ｍａｘ）とから前記各バッテリーセルが満充電となるまでに前記バランサで消費を必要とする充電量（Ｑｃｎ）を算出する各セルバランサ消費充電量算出手段と、前記セル電圧検出手段により検出された端子間電圧（Ｖｎ）と前記電流検出手段により検出された充放電電流（Ｉ）と前記各バッテリーセルの内部抵抗および前記バランサの抵抗とから前記バランサが単位時間当たりに消費するバランサ消費電流（Ｉｂｎ）を算出する各セルバランサ消費電流算出手段と、前記各セルバランサ消費充電量算出手段および前記各セルバランサ消費電流算出手段により算出された充電量（Ｑｃｎ）およびバランサ消費電流（Ｉｂｎ）から前記各バッテリーセルが満充電となるまでにセルバランスが必要な時間（Ｔｒｅｍｎ）を算出する各セル残セルバランス時間算出手段と、前記各バッテリーセルのセルバランスに必要な時間（Ｔｒｅｍｎ）が最大値となるセルをバランス駆動対象セルとするとともに該バランス駆動対象セルの両隣をバランス停止対象セルとして選択し、さらに、前記バランス駆動対象セルまたは前記バランス停止対象セルと判定していないセルにおいて、セルバランスに必要な時間（Ｔｒｅｍｎ）が最大値となるセルをバランス駆動対象セルとするとともに該バランス駆動対象セルの両隣をバランス停止対象セルとして選択し、全てのセルがバランス駆動対象セルまたはバランス停止対象セルとなるまで、バランス駆動対象セルまたはバランス停止対象セルの選択を行うバランス駆動対象セル選択手段とを備え、前記バランス駆動対象セル選択手段の出力により、前記バランサを駆動制御するようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明のバッテリーマネジメント装置によれば、電池監視ＩＣを搭載した回路構成を採用し、各バッテリーセル間の容量ばらつきを考慮した上で、優先的にバランス駆動する対象セルを選択してセルバランスを実施することによってセルバランス時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態１に係るバッテリーマネジメント装置を適用した電気自動車を示す概要図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るバッテリーマネジメント装置の具体的な構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るバッテリーマネジメント装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】図３におけるセルの電圧値格納動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】図３における電流値格納動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】図３における各セルの容量推定動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】図３における各セルの内部抵抗推定の算出動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図３における各セルの残充電量の算出動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】図３における各セルの残充電量最大値の算出動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図３における各セルバランサ消費充電量の算出動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図３における各セルバランサ消費電流の算出動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図３における各セル残セルバランス時間の算出動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図３におけるバランス駆動対象残セルバランス時間最大値の算出動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図３におけるバランス停止対象残セルバランス時間最大値の算出動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図３におけるバランス駆動対象セルの選択動作を説明するためのフローチャートである。
【図１６】図３におけるバランス方式の選択動作を説明するためのフローチャートである。
【図１７】図３におけるセルバランス駆動判定を説明するためのフローチャートである。
【図１８】この発明によるセルバランス中の残セルバランス時間の推移を説明するための概要図である。
【図１９】先行技術におけるセルバランス中の残セルバランス時間の推移を説明するための概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
実施の形態１．
以下、この発明を図に基づいて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１に係るバッテリーマネジメント装置を適用した電気自動車１００を示す概要図である。
図において、電気自動車１００は、電気自動車の走行・充電制御などを行う車両制御装置１０１と、車輪を駆動する駆動用モータ１０２と、この駆動用モータ１０２を制御するインバータ１０３と、このインバータ１０３へ電力を供給するバッテリーパック１０４と、このバッテリーパック１０４を監視するバッテリーマネジメント装置１０５とから構成され、外部の充電器１０６を介してバッテリーパック１０４を充電するように構成されている。
ここで、車両制御装置１０１は、電気自動車を走行させるために、インバータ１０３へ駆動用モータ１０２の駆動要求を行い、インバータ１０３は、バッテリーパック１０４の電力を使用して駆動用モータ１０２を駆動する。また、バッテリーパック１０４は、バッテリーマネジメント装置１０５により監視され、このバッテリーマネジメント装置１０５によるバッテリー状態の信号が車両制御装置１０１へ送られることになり、車両制御装置１０１は、バッテリー状態に応じた走行制御を実現するように構成されている。
さらに、車両制御装置１０１は、外部からの充電要求により充電器１０６へバッテリーパック１０４の充電指示を行い、バッテリーパック１０４への充電を制御する。
【００１７】
図２は、図１におけるバッテリーパック１０４およびバッテリーマネジメント装置１０５の具体的な構成を示すもので、図２において、バッテリーパック１０４は、複数のバッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎにより構成されている。このようなバッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎのそれぞれの出力電圧は、低いものであるため、通常直列に接続して車両駆動に必要な出力電圧が得られるようにバッテリーパック１０４が構成されている。また、このバッテリーパック１０４には、バッテリーパック１０４の充放電電流を検出する電流検出手段１０７が接続されている。
【００１８】
一方、バッテリーマネジメント装置１０５は、バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎのセル電圧を調整するバランサ２０１と、バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎのそれぞれの端子間電圧を検出する機能を内蔵した電池監視ＩＣ（マイコン）２０３と、セルバランス制御を行うマイコン３０１を備え、各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎのセル電圧を監視し、全バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎのセル電圧を均一化するセルバランス制御を実施するように構成されている。
【００１９】
ここで、バランサ２０１は、それぞれバランサ抵抗２０１ａ，２０１ｂ，…２０１ｎとセルバランススイッチ２０２ａ，２０２ｂ，…２０２ｎとの直列回路からなり、各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎにそれぞれ並列に接続されている。すなわち、マイコン３０1からのセルバランス制御の指示に基づき、電池監視ＩＣ２０３を介して各
バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎのセルバランススイッチ２０２ａ，２０２ｂ，…２０２ｎをオン／オフし、これによってバランサ抵抗２０１ａ，２０１ｂ，…２０１ｎを制御し、セルバランスを実施することになる。
また、電池監視ＩＣ２０３は、バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎの各端子間電圧を、マルチプレクサ２０３ａにより順次切り替えてセル電圧検出手段２０３ｂにより検出し、この検出されたセル電圧をマイコン３０１に出力する。
【００２０】
さらに、マイコン３０１は、セル電圧検出手段２０３ｂにより検出したバッテリーセル電圧から、どのバッテリーセルのセルバランスが必要か判定を行い、セルバランス駆動制御を行うものである。
具体的には、マイコン３０１は、セル電圧検出手段２０３ｂからのセル電圧をバッテリーセル毎にＲＡＭ（Random Access Memory）に格納するセル電圧値格納手段３０２と、バッテリーパック１０４の充放電電流を検出する電流検出手段１０７からの電流値をＲＡＭへ格納する電流値格納手段３０３と、各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎの容量を推定する各セル容量推定手段３０４と、各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎの内部抵抗を推定する各セル内部抵抗推定手段３０５と、セルバランス制御を行うセルバランス制御手段３０６とを備えている。
【００２１】
このセルバランス制御手段３０６は、各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎの満充電までの残りの充電量である各セル残充電量Ｑｒｅｍｎを算出する各セル残充電量算出手段４０１と、各セル残充電量Ｑｒｅｍｎより残充電量最大値Ｑｒｅｍ＿ｍａｘを算出する残充電量最大値算出手段４０２と、各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎが満充電までにバランサ２０１で消費が必要な充電量である各セルバランサ消費充電量Ｑｃｎを算出する各セルバランサ消費充電量算出手段４０３と、各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎのバランサ２０１に流れる電流値である各セルバランサ消費電流Ｉｂｎを算出する各セルバランサ消費電流算出手段４０４と、各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎが満充電までにセルバランスに必要な時間である各セル残セルバランス時間Ｔｒｅｍｎを算出する各セル残セルバランス時間算出手段４０５とを備えている。
【００２２】
また、セルバランス制御手段３０６は、後述するバランス駆動対象セル選択手段４０８からのバランス駆動対象選択結果により、優先的にバランス駆動を実施する対象セルの中の残セルバランス時間最大値Ｔｒｅｍｔｇ＿ｍａｘを算出するバランス駆動対象残セルバランス時間最大値算出手段４０６と、バランス駆動対象セル選択手段４０８からのバランス駆動対象選択結果により、バランス停止対象セルの中の残セルバランス時間最大値Ｔｒｅｍｕｎｔｇ＿ｍａｘを算出するバランス停止対象残セルバランス時間最大値算出手段４０７と、各セル残セルバランス時間Ｔｒｅｍｎとバランス駆動対象残セルバランス時間最大値Ｔｒｅｍｔｇ＿ｍａｘとバランス停止対象残セルバランス時間最大値Ｔｒｅｍｕｎｔｇ＿ｍａｘとにより、優先的にバランス駆動する対象セルを選択するバランス駆動対象セル選択手段４０８と、上述のバランス駆動対象残セルバランス時間最大値Ｔｒｅｍｔｇ＿ｍａｘとバランス停止対象残セルバランス時間最大値Ｔｒｅｍｕｎｔｇ＿ｍａｘとにより、バランス駆動対象に選択したセルに対してセルバランスを行うか、あるいは奇数・偶数セルを一定期間ごと交互にセルバランスを行うかのバランス方式を選択するバランス方式選択手段４０９と、バランス駆動対象セル選択結果とバランス方式選択結果により、バランサ駆動を行うバッテリーセル対象を判定し、バランサ駆動信号を出力するセルバランス駆動判定手段４１０とを備えて構成されている。
【００２３】
次に、このように構成されたバッテリーマネジメント装置の動作について説明する。
まず、バッテリーマネジメント装置１０５における電池監視ＩＣ２０３は、セル電圧検出手段２０３ｂによってバッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎから読み取ったセル電圧をセル電圧値格納手段３０２へ出力する。
この出力に基づき、セル電圧値格納手段３０２は、一定周期毎に各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎのセル電圧Ｖｎを内部のＲＡＭに格納し、各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎのセル電圧を一括してセルバランス制御手段３０６へ出力する。
【００２４】
また、電流検出手段１０７は、接続されているバッテリーパック１０４の充放電電流を検出して電流値格納手段３０３へ出力する。
この出力を受けて電流値格納手段３０３は、一定周期毎に電流値Ｉを内部のＲＡＭへ格納し、セルバランス制御手段３０６へ出力する。
さらに、各セル容量推定手段３０４は、各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎの容量Ｃｐｎを推定し、セルバランス制御手段３０６へ出力する。なお、セル容量の推定方法としては、例えば、特開２０１２−１８１０６６号公報に記載された方法が知られている。
また、各セル内部抵抗推定手段３０５は、各セル内部抵抗Ｒｉｎｎを推定し、セルバランス制御手段３０６へ出力する。なお、セル内部抵抗の推定方法としては、例えば、特開２０１４−６２４５号公報に記載された方法が知られている。
【００２５】
上述のような各出力を受けたセルバランス制御手段３０６における各セル残充電量算出手段４０１は、電流値格納手段３０３から出力された電流値Ｉと各セル容量推定手段３０４から出力された各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎの容量Ｃｐｎより各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎの充電率を求め、さらに、この充電率より各バッテリーセルの満充電までの残りの充電量を算出し、これを各セル残充電量Ｑｒｅｍｎとして残充電量最大値算出手段４０２へ出力する。
この残充電量最大値算出手段４０２は、各セル残充電量算出手段４０１から出力された各セル残充電量Ｑｒｅｍｎより最大値を算出し、これを残充電量最大値Ｑｒｅｍ＿ｍａｘとして各セルバランサ消費充電量算出手段４０３へ出力する。
【００２６】
この各セルバランサ消費充電量算出手段４０３は、残充電量最大値算出手段４０２より出力された残充電量Ｑｒｅｍ＿ｍａｘと各セル残充電量算出手段４０１より出力された各セル残充電量Ｑｒｅｍｎの差分より、各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎが満充電までにバランサ２０１で消費が必要な充電量である各セルバランサ消費充電量Ｑｃｎを算出し、各セル残セルバランス時間算出手段４０５へ出力する。
【００２７】
各セルバランサ消費電流算出手段４０４は、電流値格納手段３０３から出力された電流値Ｉと、各セル内部抵抗推定手段３０５から出力された各セル内部抵抗Ｒｉｎｎと、図示していないマイコン内部で固有値として記録されたバランサ抵抗値Ｒｂより、各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎのバランサ２０１に流れる電流値である各セルバランサ消費電流Ｉｂｎを算出し、各セル残セルバランス時間算出手段４０５へ出力する。
この各セル残セルバランス時間算出手段４０５は、各セルバランサ消費充電量算出手段４０３から出力された各セルバランサ消費充電量Ｑｃｎと、各セルバランサ消費電流算出手段４０４から出力された各セルバランサ消費電流Ｉｂｎとにより、各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎが満充電までにセルバランスに必要な時間である各セル残セルバランス時間Ｔｒｅｍｎを算出し、バランス駆動対象残セルバランス時間最大値算出手段４０６およびバランス停止対象残セルバランス時間最大値算出手段４０７へ出力する。
【００２８】
バランス駆動対象残セルバランス時間最大値算出手段４０６は、各セル残セルバランス時間算出手段４０５から出力されたＴｒｅｍｎと、後述のバランス駆動対象セル選択手段４０８から出力されたバランス駆動対象セル選択結果とにより、優先的にバランス駆動を実施する対象セルの中の残セルバランス時間Ｔｒｅｍｎの最大値であるＴｒｅｍｔｇ＿ｍａｘを算出し、バランス方式選択手段４０９へ出力する。
また、バランス停止対象残セルバランス時間最大値算出手段４０７は、各セル残セルバランス時間算出手段４０５から出力されたＴｒｅｍｎと、バランス駆動対象セル選択手段４０８から出力されたバランス駆動対象セル選択結果とにより、バランス停止対象セルの中の残セルバランス時間Ｔｒｅｍｎの最大値であるＴｒｅｍｕｎｔｇ＿ｍａｘを算出し、バランス方式選択手段４０９へ出力する。
【００２９】
次に、バランス駆動対象セル選択手段４０８は、各セル残セルバランス時間算出手段４０５から出力されたＴｒｅｍｎと、バランス駆動対象残セルバランス時間最大値算出手段４０６から出力されたＴｒｅｍｔｇ＿ｍａｘと、バランス停止対象残セルバランス時間最大値算出手段４０７から出力されたＴｒｅｍｕｎｔｇ＿ｍａｘとにより、優先的にバランス駆動を実施する対象セルを選択し、選択結果をセルバランス駆動判定手段４１０へ出力する。
また、バランス方式選択手段４０９は、バランス駆動対象残セルバランス時間最大値算出手段４０６から出力されたＴｒｅｍｔｇ＿ｍａｘと、バランス停止対象残セルバランス時間最大値算出手段４０７から出力されたＴｒｅｍｕｎｔｇ＿ｍａｘとにより、バランス駆動対象に選択したセルに対してセルバランスを行うか、あるいは奇数・偶数セルを一定期間ごと交互にセルバランスを行うか、のバランス方式の選択を行い、選択結果をセルバランス駆動判定手段４１０へ出力する。
【００３０】
さらに、セルバランス駆動判定手段４１０は、各セル残セルバランス時間算出手段４０５から出力されたＴｒｅｍｎと、バランス駆動対象セル選択手段４０８から出力されたバランス駆動対象セル選択結果と、バランス方式選択手段４０９から出力されたバランス方式選択結果とにより、バランサ駆動を行うバッテリーセル対象を判定し、バランサ駆動信号を出力する。
【００３１】
次に、各セル残セルバランス時間算出手段４０５における各セル残セルバランス時間Ｔｒｅｍｎの算出方法を説明する。
ここで、電流値をＩ［Ａ］、バッテリーセルｎの容量をＣｐｎ［Ａｈ］とすると、バッテリーセルｎの充電率ＳＯＣｎ［％］は、電流値Ｉ（ｔ）［Ａ］の時間積分から求まり、次式で表される。
【００３２】
【数１】
2018125970.tif 000003
また、バッテリーセルｎの残充電量Ｑｒｅｍｎ［Ａｈ］は、次式で表される。
【００３３】
【数２】
2018125970.tif 000004
さらに、残充電量最大値Ｑｒｅｍ＿ｍａｘ［Ａｈ］は、次式で表される。
【００３４】
【数３】
2018125970.tif 000005
【００３５】
ところで、従来技術においては、電池容量によって最低セル電圧であるバッテリーセルの残充電量が最大になるとは限らないため、最低セル電圧を基準値としたセルバランス制御では、無駄なセルバランスによる充電エネルギー消費の発生が問題であった。この無駄なセルバランスを無くすためには、全てのバッテリーセルにおいて残充電量が同じになるようセルバランス制御を行えばよく、複数のバッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎが直列に接続されたバッテリーパック１０４においては、全てのバッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎで等しく充電量が加算されることから、残充電量の目標を残充電量最大値Ｑｒｅｍ＿ｍａｘ［Ａｈ］とすればよい。
【００３６】
次に、各バッテリーセルｎにおいて、満充電までにバランサ２０１で消費必要な充電量Ｑｃｎ［Ａｈ］を求める。
各バッテリーセルｎにおける消費充電量Ｑｃｎ［Ａｈ］は、残充電量Ｑｒｅｍｎ［Ａｈ］と残充電量最大値Ｑｒｅｍ＿ｍａｘ［Ａｈ］の差であり、次式で表される。
【００３７】
【数４】
2018125970.tif 000006
【００３８】
次に、各バッテリーセルｎにおいて、セルバランススイッチ２０２ｎがオンの状態でバランサ２０１に流れる電流値Ｉｂｎ［Ａ］を求める。
図２には示していないが、バッテリーセルｎには内部抵抗、即ち電圧源に対し直列成分の抵抗が存在しており、バランサ抵抗２０１ｎとの並列回路が構成されている。このため、バッテリーセルｎに流れる電流をＩ［Ａ］、各セル電圧をＶｎ［Ｖ］、各セル内部抵抗値をＲｉｎｎ［Ω］、バランサ抵抗値をＲｂ［Ω］とすると、バッテリーセルｎのバランサ２０１に流れる電流Ｉｂｎ［Ａ］は、キルヒホッフの第1法則や重ね合わせの原理を用いて、次式で表される。
【００３９】
【数５】
2018125970.tif 000007
【００４０】
また、各バッテリーセルｎにおいて、消費充電量Ｑｃｎ［Ａｈ］をバランサで消費するために要する時間である各セル残セルバランス時間Ｔｒｅｍｎ［分］は、次式で表されることになる。
【００４１】
【数６】
2018125970.tif 000008
【００４２】
次に、実施の形態１におけるセルバランス制御動作について図３〜図１７に示すフローチャートに基づいて説明する。
図３は、バッテリーマネジメント装置１０５の動作を説明するフローチャートで、この動作は、マイコン３０１に設定された所定時間毎に実行される。
【００４３】
まず、ステップＳ１において、セル電圧値格納手段３０２は、電池監視ＩＣ２０３から取得したセル電圧をセル毎に順次ＲＡＭに格納する。
次に、ステップＳ２において、電流値格納手段３０３は、電流検出手段１０７から取得したバッテリーパック１０４の充放電電流をＲＡＭに格納する。
次に、ステップＳ３において、各セル容量推定手段３０４は、各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎの容量を推定し、セル毎に順次ＲＡＭに格納する。
次に、ステップＳ４において、各セル内部抵抗推定手段３０５は、各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎの内部抵抗を推定し、セル毎に順次ＲＡＭへ格納する。
【００４４】
次に、ステップＳ５において、各セル残充電量算出手段４０１は、ステップＳ１にて格納した各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎのセル電圧とステップＳ３にて格納した各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎの容量とにより、各セル充電率を算出し、さらに各セル充電率から各セル残充電量を算出し、セル毎に順次ＲＡＭに格納する。
次に、ステップＳ６において、残充電量最大値算出手段４０２は、各セル残充電量から残充電量最大値を算出し、ＲＡＭに格納する。
次に、ステップＳ７において、各セルバランサ消費充電量算出手段４０３は、残充電量最大値より、各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎにおける満充電までにバランサ２０１で消費が必要なバランサ消費充電量を算出し、セル毎に順次ＲＡＭに格納する。
【００４５】
次に、ステップＳ８において、各セルバランサ消費電流算出手段４０４は、セルバランススイッチ２０２ａ，２０２ｂ，…２０２ｎがオンの状態でバランサ２０１に流れるバランサ電流値を算出し、セル毎に順次ＲＡＭに格納する。
次に、ステップＳ９において、各セル残セルバランス時間算出手段４０５は、各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎにおけるバランサ消費充電量をセルバランスで消費するのに要する残セルバランス時間を算出し、セル毎に順次ＲＡＭに格納する。
【００４６】
次に、ステップＳ１０において、バランス駆動対象残セルバランス時間最大値算出手段４０６は、後述するステップＳ１２においてバランス駆動対象に選択しているバッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎの残セルバランス時間から最大値を算出し、ＲＡＭに格納する。
次に、ステップＳ１１において、バランス停止対象残セルバランス時間最大値算出手段
４０７は、後述するステップＳ１２でバランス停止対象のバッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎの残セルバランス時間から最大値を算出し、ＲＡＭに格納する。
【００４７】
次に、ステップＳ１２において、バランス駆動対象セル選択手段４０８は、ステップＳ９〜Ｓ１１の算出結果を基に、優先的にバランス駆動を実施する対象セルを選択し、選択結果をＲＡＭに格納する。
次に、ステップＳ１３において、バランス方式選択手段４０９は、ステップＳ１０〜Ｓ１１の算出結果を基に、バランス方式の選択を行い、選択結果をＲＡＭに格納する。
最後に、ステップＳ１４において、セルバランス駆動判定手段４１０は、ステップＳ１２、Ｓ１３の選択結果に基づいて、いずれのバッテリーセルに対してバランサ駆動を行うか決定してバランサ駆動信号を出力する。
【００４８】
次に、図３におけるステップＳ１〜Ｓ４およびステップＳ５〜Ｓ１４の詳細について説明する。
図４は、ステップＳ１（セル電圧値格納処理）の詳細を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１ａにおいて、電池監視ＩＣ２０３により検出されたセル電圧を通信手段等を介してマイコン３０１に読み込み、ステップＳ１ｂにおいて、読み込んだセル電圧を対象のセル電圧格納用ＲＡＭに記憶する。なお、ステップＳ１の処理は、セル電圧値格納手段３０２で行う。
【００４９】
図５は、ステップＳ２（電流値格納処理）の詳細を示すフローチャートである。
ステップＳ２１において、電流検出手段２０６により検出されたバッテリーパック１０４の充放電電流を、通信手段等を介してマイコン３０１に読み込み、ステップＳ２２において、読み込んだ電流値を電流値格納用ＲＡＭに記憶する。なお、ステップＳ２の処理は、電流値格納手段３０３で行う。
【００５０】
図６は、ステップＳ３（各セル容量推定演算）の詳細を示すフローチャートである。
ステップＳ３１において、各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎの様々な情報に基づき、各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎの容量推定を行い、ステップＳ３２で各セル容量格納用ＲＡＭに記憶する。なお、ステップＳ３の処理はセル容量推定手段３０４で行う。
【００５１】
図７は、ステップＳ４（各セル内部抵抗の推定演算）の詳細を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ４１において、各バッテリーセルの様々な情報に基づいて、各バッテリーセルの内部抵抗の推定を行い、ステップＳ４２において、各セル内部抵抗格納用ＲＡＭに記憶する。なお、ステップＳ４の処理は、各セル内部抵抗推定手段３０５で行う。
【００５２】
図８は、ステップＳ５（各セル残充電量算出）の詳細を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ５１において、電流値と各セル容量Ｃｐｎを入力として、上記式(１)に基づき各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎの充電率ＳＯＣｎを求め、次に、ステップＳ５２にて、各バッテリーセルの充電率ＳＯＣｎより上記式(２)に基づき各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎの残充電量Ｑｒｅｍｎを算出する。さらに、ステップＳ５３において、各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎの残充電量Ｑｒｅｍｎを各セル残充電量格納用ＲＡＭに格納する。なお、ステップＳ５の処理は、各セル残充電量算出手段４０１で行う。
【００５３】
図９は、ステップＳ６（残充電量最大値算出）の詳細を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ６１において、各セル残充電量Ｑｒｅｍｎから上記式（３）に基づいて残充電量最大値Ｑｒｅｍ＿ｍａｘを算出し、ステップＳ６２において、前記最大値を残
充電量最大値格納用ＲＡＭに格納する。なお、ステップＳ６の処理は、残充電量最大値算出手段４０２で行う。
【００５４】
図１０は、ステップＳ７（各セルバランサ消費充電量算出）の詳細を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ７１において、各セル残充電量Ｑｒｅｍｎと残充電量最大値Ｑｒｅｍ＿ｍａｘを入力として、上記式（４）に基づき各セルバランサ消費充電量Ｑｃｎを算出する。次に、ステップＳ７２において各セルバランサ消費充電量Ｑｃｎを各セルバランサ消費充電量格納用ＲＡＭに格納する。なお、ステップＳ７の処理は、各セルバランサ消費充電量算出手段４０３で行う。
【００５５】
図１１は、ステップＳ８（各セルバランサ消費電流算出）の詳細を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ８１において、各セル電圧Ｖｎと、電流値Ｉと、各セル内部抵抗Ｒｉｎｎと、あらかじめマイコン３０１に記録されているバランサ抵抗値Ｒｂとを入力として、上記式(５)に基づき各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎのバランサ消費電流Ｉｂｎを算出する。次に、ステップＳ８２において、各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎのバランサ消費電流Ｉｂｎを各セルバランサ消費電流格納用ＲＡＭに格納する。なお、ステップＳ８の処理は、各セルバランサ消費電流算出手段４０４にて実施する。
【００５６】
図１２は、ステップＳ９（各セル残バランス時間算出）の詳細を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ９１において、各セルバランサ消費充電量Ｑｃｎと各セルバランサ消費電流Ｉｂｎを入力として、上記式（６)に基づき各セル残セルバランス時間Ｔｒｅｍｎ
を算出する。次に、ステップＳ９２において、各セル残セルバランス時間Ｔｒｅｍｎを各セル残セルバランス時間格納用ＲＡＭに格納する。なお、ステップＳ９の処理は、各セル残セルバランス時間算出手段４０５で行う。
【００５７】
図１３は、ステップＳ１０（バランス駆動対象残セルバランス時間最大値算出）の詳細を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１において、各セル残セルバランス時間Ｔｒｅｍｎの中から、後述するステップＳ１２で選択するバランス駆動対象セルの時間を全て抽出し、その中から最大値Ｔｒｅｍｔｇ＿ｍａｘを算出する。次に、ステップＳ１０２において、前記最大値をバランス駆動対象残セルバランス時間最大値格納用ＲＡＭに格納する。なお、ステップＳ１０の処理は、バランス駆動対象残セルバランス時間最大値算出手段４０６にて実施する。
【００５８】
図１４は、ステップＳ１１（バランス停止対象残セルバランス時間最大値算出）の詳細を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１１１において、各セル残セルバランス時間Ｔｒｅｍｎの中から、後述するステップＳ１２で選択するバランス駆動対象セル以外のセルの時間を全て抽出し、その中から最大値Ｔｒｅｍｕｎｔｇ＿ｍａｘを算出する。次に、ステップＳ１１２において、前記最大値をバランス停止対象残セルバランス時間最大値格納用ＲＡＭに格納する。なお、ステップＳ１１の処理は、バランス停止対象残セルバランス時間最大値算出手段４０７で行う。
【００５９】
図１５は、ステップＳ１２（バランス駆動対象セル選択）の詳細を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１２１において、初回演算時であるか否かを判定し、初回演算時であ
る場合にはステップＳ１２５に進み、初回演算時でない場合には、ステップＳ１２２に進む。
次に、ステップＳ１２２において、各セル残セルバランス時間Ｔｒｅｍｎが全て０[分]であるか否かを判定し、全て０[分]である場合には、ステップＳ１２３に進み、全てのバッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎのバランス駆動対象選択結果を非対象に設定し、ステップＳ１２９でこのバランス駆動対象選択結果をＲＡＭに格納する。
【００６０】
一方、ステップＳ１２２において、各セル残セルバランス時間Ｔｒｅｍｎが０[分]のセルがあると判定した場合には、ステップＳ１２４に進み、バランス駆動対象残セルバランス時間最大値Ｔｒｅｍｔｇ＿ｍａｘとバランス停止対象残セルバランス時間最大値Ｔｒｅｍｕｎｔｇ＿ｍａｘの比較を行い、一致しない場合には、バランス駆動対象選択結果を更新せず、処理を終了する。
一方、両者の比較が一致した場合、あるいはステップＳ１２１で初回演算時であると判定した場合に、ステップＳ１２５に進み、全てのバッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎのバランス駆動対象選択結果を未選択に設定する。但し、各セル残セルバランス時間Ｔｒｅｍｎが０[分]のセルについては、非対象に設定する。
【００６１】
次に、ステップＳ１２６において、バランス駆動対象選択結果が未選択のセルの中でＴｒｅｍｎが最大のセルを対象に設定し、ステップS１２７に進む。
このステップS１２７において、ステップＳ１２６で対象に設定した両隣のセルのバラ
ンス駆動対象選択結果を非対象に設定し、ステップＳ１２８に進む。
次に、ステップＳ１２８において、バランス駆動対象選択結果が未選択のセルが残っている場合には、ステップＳ１２６に戻り、上記ステップＳ１２６〜Ｓ１２８を繰り返す。
また、ステップＳ１２８にて、バランス駆動対象選択結果が未選択のセルが残っていない場合には、ステップＳ１２９に進み、バランス駆動対象選択結果をＲＡＭに格納することになる。
なお、以上のステップＳ１２の処理は、バランス駆動対象セル選択手段４０８で行う。
【００６２】
図１６は、ステップＳ１３（バランス方式選択）の詳細を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１３１において、バランス駆動対象残セルバランス時間最大値Ｔｒｅｍｔｇ＿ｍａｘとバランス停止対象残セルバランス時間最大値Ｔｒｅｍｕｎｔｇ＿ｍａｘの比較を行い、両者が一致しない場合には、ステップＳ１３３に進み、両者が一致した場合には、ステップＳ１３２に進む。このステップＳ１３２において、両者が一致した対象セルが隣接するセルであるか否かを判定し、隣接するセルである場合には、ステップＳ１３４に進み、隣接するセルでない場合には、ステップＳ１３３に進む。
このステップＳ１３３において、バランス方式選択結果を対象選択方式に設定し、また、ステップＳ１３４において、バランス方式選択結果を奇数・偶数セル交互駆動方式に設定し、それぞれの選択結果をステップＳ１３５においてＲＡＭに格納する。
なお、ステップＳ１３の処理は、バランス方式選択手段４０９で行う。
【００６３】
図１７は、ステップＳ１４（セルバランス駆動判定）の詳細を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１４１において、ステップＳ１３におけるバランス方式選択結果が対象選択方式であるか否かを判定し、対象選択方式である場合には、ステップＳ１４２に進み、ステップＳ１２におけるバランス駆動対象選択結果が対象のセルに対してバランサ駆動指示をオンする。それ以外のセルに対しては、バランサ駆動指示をオフする。
一方、バランス方式選択結果が対象選択方式でない場合には、ステップＳ１４３に進み、奇数・偶数セルのバランサ駆動指示を一定周期で交互にオンする。但し、各セル残セルバランス時間Ｔｒｅｍｎが０［分]であるセルについては、バランサ駆動指示を無条件にオフする。
【００６４】
このようにバランサ駆動指示がオンになると、該当するバッテリーセルのセルバランススイッチがオンとなり、バランサ２０１が駆動される。
一方、バランサ駆動指示がオフになると、該当するバッテリーセルのセルバランススイッチがオフとなり、バランサ２０１が停止されることになる。
なお、ステップＳ１４の処理は、セルバランス駆動判定手段４１０で行う。
【００６５】
以上のような動作について、この発明を適応した具体例について図１８に基づいて説明する。
図１８は、バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎを８個（♯１〜♯８）直列に接続したバッテリーパック１０４のセルバランス中の残セルバランス時間Ｔｒｅｍの推移について示したものである。
なお、図１８のセルバランス開始時ｔ１０の各セルの残セルバランス時間Ｔｒｅｍは、先行技術としての図１９と同じものとしている。
ここで、各バッテリーセル１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｎを目標のセル電圧までセルバランスするのに必要な残り時間をＴｒｅｍとしているが、これは、ステップＳ１〜Ｓ９で演算した各セル残セルバランス時間Ｔｒｅｍｎに相当する。
【００６６】
まず、ｔ１０の時点で、ステップＳ１２において、バランス駆動対象とするセルを選択する。図１８においては、図１５の制御フローにより、セル♯４の時間Ｔｒｅｍ：３０[
分]が最大であるので、セル♯４がバランス駆動対象に選択され、セル♯４の両隣である
セル♯３、セル♯５は、バランス停止対象となる。
次に、セル♯３〜♯５を除いたセルの中で、セル♯２の時間Ｔｒｅｍ：２５[分]が最大であるので、セル♯２がバランス駆動対象に選択され、セル♯２の隣であるセル♯１は、バランス停止対象となる。
次に、セル♯１〜♯５を除いたセルの中で、セル♯８の時間Ｔｒｅｍ：１５[分]が最大であるので、セル♯８がバランス駆動対象に選択され、セル♯８の隣であるセル♯７は、バランス停止対象となる。
さらに、セル♯１〜♯５、♯７〜♯８を除いたセルの中で、セル♯６の時間Ｔｒｅｍ：５[分]が最大であるので、セル♯６が対象に選択される。
以上により全てのセルの選択が完了し、ステップＳ１２の処理を終了する。
【００６７】
次に、ステップＳ１０において、バランス駆動対象に選択したセルの時間Ｔｒｅｍ最大値を算出する。
ここで、ステップＳ１２で選択したセル♯２、♯４、♯６、♯８の中でセル♯４の時間Ｔｒｅｍ：３０[分]が最大であるため、バランス対象残セルバランス時間最大値Ｔｒｅｍｔｇ＿ｍａｘは３０［分］となる。
次に、ステップＳ１１において、バランス停止対象に選択したセルの時間Ｔｒｅｍ最大値を算出する。
ここで、ステップＳ１２で選択したセル♯２、♯４、♯６、♯８以外の中でセル♯１の時間Ｔｒｅｍ：２０[分]が最大であるため、バランス停止対象残セルバランス時間最大値Ｔｒｅｍｕｎｔｇ＿ｍａｘは１５[分]となる。
【００６８】
次に、ステップＳ１３において、バランス方式を選択する。
すなわち、図１６における制御フローにより、Ｔｒｅｍｔｇ＿ｍａｘとＴｒｅｍｕｎｔｇ＿ｍａｘとが一致しないため、バランス方式は、対象選択方式を選択してステップＳ１３処理を終了する。
【００６９】
次に、ステップＳ１４でセルバランス駆動判定を実施し、選択したセル♯２、♯４、♯６、♯８のセルバランスをオンし、他のセルは、セルバランスをオフする。
この状態でセルバランス駆動状態を１０分継続すると、各セルの時間Ｔｒｅｍは、ｔ１１の状態に推移する。
すなわち、ｔ１１の時点において、セル♯２、♯４、♯８の時間Ｔｒｅｍは、ｔ１０に対して１０分ずつ減少しており、セル♯６の時間Ｔｒｅｍは、すでに０分となっている。また、このｔ１１の時点で、ステップＳ１０において、バランス駆動対象としたセルの中で時間Ｔｒｅｍが最大であるセル♯４の時間Ｔｒｅｍ：２０[分]により、バランス駆動対象残セルバランス時間最大値Ｔｒｅｍｔｇ＿ｍａｘ＝２０[分]が算出される。
【００７０】
さらに、ステップＳ１１においてバランス停止対象としたセルの中で時間Ｔｒｅｍが最大であるセル♯１の時間Ｔｒｅｍ：２０[分]により、バランス停止対象残セルバランス時間最大値Ｔｒｅｍｕｎｔｇ＿ｍａｘ＝２０[分]が算出される。
ここで、Ｔｒｅｍｔｇ＿ｍａｘとＴｒｅｍｕｎｔｇ＿ｍａｘが一致し、かつ、セル♯１とセル♯４が隣り合うセルでないため、図１５における制御フローにより、再度バランス駆動対象セルの選択を行う。この結果、新たにセル♯１、♯４、♯７がバランス駆動対象として選択される。
【００７１】
その後、ステップＳ１４でセルバランス駆動判定を実施し、選択したセル♯１、♯４、♯７のセルバランスをオンし、他のセルは、セルバランスをオフする。このようなセルバランス駆動状態を５分継続すると、各セルの時間Ｔｒｅｍは、ｔ１２で示す状態に推移する。
この時点で、ステップＳ１０において、バランス駆動対象としたセルの中で時間Ｔｒｅｍが最大であるセル♯１の時間Ｔｒｅｍ：１５[分]により、バランス駆動対象残セルバランス時間最大値Ｔｒｅｍｔｇ＿ｍａｘ＝１５[分]が算出される。
次に、ステップＳ１１において、バランス停止対象としたセルの中で時間Ｔｒｅｍが最大であるセル♯２の時間Ｔｒｅｍ：１５[分]により、バランス停止対象残セルバランス時間最大値Ｔｒｅｍｕｎｔｇ＿ｍａｘ＝１５[分]が算出される。
【００７２】
ここで、Ｔｒｅｍｔｇ＿ｍａｘとＴｒｅｍｕｎｔｇ＿ｍａｘが一致し、かつセル♯１とセル♯２が隣り合うセルであるため、ステップＳ１３でバランス方式の選択が奇数・偶数セル交互駆動方式に切り替わり、以降は奇数、偶数セルのセルバランス駆動を一定期間（１分）ごと交互に実施する。
【００７３】
次に、ｔ１２の時点では、奇数セルの♯１、♯５、♯７をオンし、他のセルは、セルバランスをオフする。
次に、セルバランスを１分継続したｔ１３の時点では、偶数セルの♯２、♯４、♯８のセルバランスをオンし、他のセルは、セルバランスをオフする。このｔ１３の時点で、奇数セルの♯１、♯５、♯７の時間Ｔｒｅｍは、ｔ１２の時点に対して１分ずつ減少している。
さらに、セルバランスを１分継続したｔ１４の時点では、偶数セルの♯１、♯５、♯７のセルバランスをオンし、他のセルは、セルバランスをオフする。このｔ１４の時点で、偶数セルの♯２、♯４、♯８の時間Ｔｒｅｍは、ｔ１３の時点に対して１分ずつ減少している。
以降も同様に、時間Ｔｒｅｍが０分となったセルは、セルバランスをオフし、奇数・偶数セルを交互にセルバランスを実施して行くと、ｔ１４の時点から２８分経過後のｔ１５の時点では全てのセルの時間Ｔｒｅｍが０分となり、セルバランスを完了することになる。
【００７４】
このようにｔ１０の時点からｔ１５の時点に到達するまで、合計で４５分要していることになるが、図１９に示す先行技術と比較すると、セルバランス時間が１５分短縮されていることになる。
【００７５】
以上説明したように、この発明によれば、各バッテリーセル間の容量ばらつきを考慮した上で、優先的にバランス駆動する対象セルを選択してセルバランスを実施することによって、全体のセルバランス時間を短縮することが可能となる利点が得られる。
【００７６】
なお、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１００：電気自動車、  １０１：車両制御装置、  １０２：駆動用モータ、
１０３：インバータ、  １０４：バッテリーパック、
１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｎ：バッテリーセル、
１０５：バッテリーマネジメント装置、  １０６：充電器、
１０７：電流検出手段、  ２０１：バランサ、  ２０１ａ：バランサ抵抗、
２０１ｂ：セルバランススイッチ、  ２０３：電池監視ＩＣ、
２０３ｂ：セル電圧検出手段、  ３０１：マイコン、
３０２：セル電圧値格納手段、  ３０３：電流値格納手段、
３０４：各セル容量推定手段、  ３０６：セルバランス制御手段、
４０１：各セル残充電量算出手段、  ４０２：残充電量最大値算出手段、
４０３：各セルバランサ消費充電量算出手段、
４０４：各セルバランサ消費電流算出手段、
４０５：各セル残セルバランス時間算出手段
４０６：バランス駆動対象残セルバランス時間最大値算出手段、
４０７：バランス停止対象残セルバランス時間最大値算出手段、
４０８：バランス駆動対象セル選択手段、  ４０９：バランス方式選択手段、
４１０：セルバランス駆動判定手段
【図１】
2018125970.tif 000009
【図２】
2018125970.tif 000010
【図３】
2018125970.tif 000011
【図４】
2018125970.tif 000012
【図５】
2018125970.tif 000013
【図６】
2018125970.tif 000014
【図７】
2018125970.tif 000015
【図８】
2018125970.tif 000016
【図９】
2018125970.tif 000017
【図１０】
2018125970.tif 000018
【図１１】
2018125970.tif 000019
【図１２】
2018125970.tif 000020
【図１３】
2018125970.tif 000021
【図１４】
2018125970.tif 000022
【図１５】
2018125970.tif 000023
【図１６】
2018125970.tif 000024
【図１７】
2018125970.tif 000025
【図１８】
2018125970.tif 000026
【図１９】
2018125970.tif 000027