(57)【要約】      （修正有）【課題】電池ユニットの寿命を長くすることができる電池ユニット充電及び放電制御装置を提供する。【解決手段】電池ユニットを検出して測定パラメータを生成する工程、決定パラメータを計算する工程、決定パラメータの平均値を計算する工程、電池ユニットの動作状態に従って電池ユニットのうちの１つを選択する工程、設定パラメータを計算する工程、休止時間を設定する工程、休止時間の間、選択された電池ユニットの充電又は放電を停止した後、選択された電池ユニットを充電又は放電する工程を含む。電池ユニットが充電又は放電されている場合、過充電又は過放電された電池ユニットが選択され得る。選択された電池ユニットは休止時間の間、充電又は放電を停止できる。それゆえ電池ユニットの寿命を長くすることができる。【選択図】図６
2018078783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御装置の電池ユニットを等しく充電及び放電する制御方法であって、前記制御方法は、
（ａ）前記電池ユニットを検出し、前記電池ユニットの測定パラメータを夫々生成する工程と、
（ｂ）前記電池ユニットの前記測定パラメータに従って前記電池ユニットの決定パラメータを夫々計算する工程と、
（ｃ）前記電池ユニットの前記決定パラメータの平均値を計算する工程と、
（ｄ）前記電池ユニットの動作状態に従って、前記電池ユニットのうちの１つを選択する工程であって、前記動作状態は充電状態又は放電状態である工程と、
（ｅ）前記選択された電池ユニットの前記決定パラメータと前記決定パラメータの平均値とに従って設定パラメータを計算する工程と、
（ｆ）前記設定パラメータに従って休止時間を設定する工程と、
（ｇ）前記休止時間の間、前記選択された電池ユニットの充電又は放電を停止する工程と、
（ｈ）前記休止時間の後、前記選択された電池ユニットを充電又は放電する工程とを含むことを特徴とする制御方法。
【請求項２】
乗算パラメータをプリセットする工程をさらに含み、
前記休止時間は以下の式（１）によって計算されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の制御方法。
2018078783.tif 000015
式中、
Ｔｏｆｆは前記休止時間、
Ｋは前記設定パラメータ、
ｓは前記乗算パラメータである。
【請求項３】
前記工程（ｄ）は、
（ｄ−１）前記電池ユニットが充電されている場合、最大の残電力量を有する前記電池ユニットを選択する工程と、
（ｄ−２）前記電池ユニットが放電されている場合、最小の残電力量を有する前記電池ユニットを選択する工程とをさらに含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の制御方法。
【請求項４】
前記電池ユニットの前記測定パラメータは前記電池ユニットの電圧であり、前記電池ユニットの前記決定パラメータは前記電池ユニットの前記測定パラメータに等しく、
工程（ｄ−１）では、最大の電圧を有する前記電池が選択され、
工程（ｄ−２）では、最小の電圧を有する前記電池が選択されることを特徴とする請求項３に記載の制御方法。
【請求項５】
前記電池ユニットが充電されている場合、前記設定パラメータは以下の式（２）によって計算されることを特徴とする請求項４に記載の制御方法。
2018078783.tif 000016
式中、
Ｋは前記設定パラメータであって正の整数であり、
Ｖｍａｘは最大の残電力量を有する前記電池ユニットの前記電圧であり、
Ｖａｖｇは前記平均値である。
【請求項６】
前記電池ユニットが放電されている場合、前記設定パラメータは以下の式（３）によって計算されることを特徴とする請求項４に記載の制御方法。
2018078783.tif 000017
式中、
Ｋは前記設定パラメータであって正の整数であり、
Ｖｍｉｎは最小の残電力量を有する前記電池ユニットの前記電圧であり、
Ｖａｖｇは前記平均値である。
【請求項７】
前記電池ユニットの前記測定パラメータは前記電池ユニットの電圧及び前記電池ユニットの電流であり、
前記電池ユニットの前記決定パラメータは前記電池ユニットの電力であり、
前記決定パラメータは以下の式（４）によって計算されることを特徴とする請求項３に記載の制御方法。
2018078783.tif 000018
式中、
Ｗ１−Ｗｎは、前記電池ユニットの前記決定パラメータである前記電池ユニットの電力を表し、
Ｖ１−Ｖｎは前記電池ユニットの前記電圧を表し、
Ｉ１−Ｉｎは前記電池ユニットの前記電流を表し、
ｎは前記電池ユニットの数を表し、
工程（ｄ−１）では、最大の電力を有する前記電池が選択され、
工程（ｄ−２）では、最小の電力を有する前記電池が選択される。
【請求項８】
前記電池ユニットが充電されている場合、前記設定パラメータは以下の式（５）によって計算されることを特徴とする請求項７に記載の制御方法。
2018078783.tif 000019
式中、
Ｋは前記設定パラメータであって正の整数であり、
Ｗｍａｘは最大の残電力量を有する前記電池ユニットの前記電力であり、
Ｗａｖｇは前記平均値である。
【請求項９】
前記電池ユニットが放電されている場合、前記設定パラメータは以下の式（６）によって計算されることを特徴とする請求項４に記載の制御方法。
2018078783.tif 000020
式中、
Ｋは前記設定パラメータであって正の整数であり、
Ｗｍｉｎは最小の残電力量を有する前記電池ユニットの前記電力であり、
Ｗａｖｇは前記平均値である。
【請求項１０】
前記工程（ａ）は、
（ａ−１）前記電池ユニットを検出し、前記電池ユニットの負荷時の電圧及び電流を生成する工程と、
（ａ−２）前記電池ユニットの第一のスイッチを夫々オフにし、前記電池ユニットを検出して、前記電池ユニットの無負荷の電圧を生成する工程とをさらに含み、
前記測定パラメータは前記電池ユニットの前記負荷時の電圧、前記電流、及び前記無負荷の電圧であり、
前記電池ユニットの前記決定パラメータは前記電池ユニットの内部抵抗であり、前記決定パラメータは以下の式（７）によって計算されることを特徴とする請求項３に記載の制御方法。
2018078783.tif 000021
式中、
Ｒ１−Ｒｎは前記電池ユニットの決定パラメータである前記電池ユニットの前記内部抵抗を表し、
Ｖ１−Ｖｎは前記電池ユニットの前記負荷時の電圧を表し、
Ｉ１−Ｉｎは前記電池ユニットの前記電流を表し、
Ｖ１’−Ｖｎ’は前記電池ユニットの前記負荷時の電圧を表し、
ｎは前記電池ユニットの数を表し、
工程（ｄ−１）では、最小の内部抵抗を有する前記電池が選択され、
工程（ｄ−２）では、最大の内部抵抗を有する前記電池が選択される。
【請求項１１】
前記電池ユニットが充電されている場合、前記設定パラメータは以下の式（８）によって計算されることを特徴とする請求項１０に記載の制御方法。
2018078783.tif 000022
式中、
Ｋは前記設定パラメータであって正の整数であり、
Ｒｍｉｎは最小の内部抵抗を有する前記電池ユニットの前記電力であり、
Ｒａｖｇは前記平均値である。
【請求項１２】
前記電池ユニットが放電されている場合、前記設定パラメータは以下の式（９）によって計算されることを特徴とする請求項１０に記載の制御方法。
2018078783.tif 000023
式中、
Ｋは前記設定パラメータであって正の整数であり、
Ｒｍａｘは最大の内部抵抗を有する前記電池ユニットの前記電力であり、
Ｒａｖｇは前記平均値である＞
【請求項１３】
電池ユニットを等しく充電及び放電する制御装置であって、
正極と、
負極と、
前記正極と前記負極との間において電気的に接続された複数の電池ユニットであって、前記電池ユニットの各々は、電池及び前記電池と直列に電気的に接続された第一のスイッチとを含む複数の電池ユニットと、
前記第一のスイッチ及び前記電池に電気的に接続された制御モジュールであって、前記制御モジュールは前記電池ユニットを検出して前記電池ユニットの測定パラメータを夫々生成し、前記電池ユニットの測定パラメータに従って前記電池ユニットの決定パラメータを夫々計算し、前記電池ユニットの前記決定パラメータの平均値を計算する制御モジュールとを含み、
前記制御モジュールはさらに、前記電池ユニットの動作状態に従って前記電池ユニットのうちの１つを選択し、前記選択された電池ユニットの前記決定パラメータと前記決定パラメータの平均値とに従って設定パラメータを計算し、前記設定パラメータに従って休止時間を設定し、前記休止時間の間前記選択された電池ユニットの前記第一のスイッチをオフにした後、前記選択された電池ユニットの前記第一のスイッチをオンにし、
前記動作状態は充電状態又は放電状態であることを特徴とする制御装置。
【請求項１４】
前記電池ユニットの各々は、
アノード及びカソードを有する第一の高電圧ダイオードであって、前記第一の高電圧ダイオードの前記カソードは前記正極に電気的に接続され、前記第一の高電圧ダイオードの前記アノードは前記第一のスイッチ及び前記電池を介して前記負極に電気的に接続される第一の高電圧ダイオードと、
第二のスイッチと、
アノード及びカソードを有する第二の高電圧ダイオードであって、前記第二の高電圧ダイオードの前記アノードは前記正極に電気的に接続され、前記第二の高電圧ダイオードの前記カソードは前記第二のスイッチを介して前記第一のスイッチ及び前記電池に接続されたノードに電気的に接続される第二の高電圧ダイオードとをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の制御装置。
【請求項１５】
前記第一のスイッチ及び前記第二のスイッチはリレー、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、又は金属−酸化物−半導体電界効果トランジスタであることを特徴とする請求項１４に記載の制御装置。
【請求項１６】
前記制御モジュールはさらに乗算パラメータをプリセットする工程を含み、前記休止時間は以下の式（１０）によって計算されることを特徴とする請求項１３に記載の制御装置。
2018078783.tif 000024
式中、
Ｔｏｆｆは前記休止時間、
Ｋは前記設定パラメータ、
ｓは前記乗算パラメータである。
【請求項１７】
前記電池ユニットが充電されている場合、前記制御モジュールは最大の残電力量を有する前記電池ユニットを選択し、
前記電池ユニットが放電されている場合、前記制御モジュールは最小の残電力量を有する前記電池ユニットを選択することを特徴とする請求項１３から請求項１６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１８】
前記電池ユニットの測定パラメータは前記電池ユニットの電圧であり、前記電池ユニットの前記決定パラメータは前記電池ユニットの前記測定パラメータに等しく、
前記制御モジュールは最大の電圧を有する前記電池を最大の残電力量を有する前記電池ユニットとして選択し、
前記制御モジュールは最小の電圧を有する前記電池を最小の残電力量を有する前記電池ユニットとして選択することを特徴とする請求項１７に記載の制御装置。
【請求項１９】
前記電池ユニットが充電されている場合、前記設定パラメータは以下の式（１１）によって計算されることを特徴とする請求項１８に記載の制御装置。
2018078783.tif 000025
式中、
Ｋは前記設定パラメータであって正の整数であり、
Ｖｍａｘは最大の残電力量を有する前記電池ユニットの前記電圧であり、
Ｖａｖｇは前記平均値である。
【請求項２０】
前記電池ユニットが放電されている場合、前記設定パラメータは以下の式（１２）によって計算されることを特徴とする請求項１８に記載の制御装置。
2018078783.tif 000026
式中、
Ｋは前記設定パラメータであって正の整数であり、
Ｖｍｉｎは最小の残電力量を有する前記電池ユニットの前記電圧であり、
Ｖａｖｇは前記平均値である。
【請求項２１】
前記電池ユニットの前記測定パラメータは前記電池ユニットの電圧及び前記電池ユニットの電流であり、
前記電池ユニットの前記決定パラメータは前記電池ユニットの電力であり、
前記決定パラメータは以下の式（１３）によって計算されることを特徴とする請求項１７に記載の制御装置。
2018078783.tif 000027
式中、
Ｗ１−Ｗｎは前記電池ユニットの前記決定パラメータである前記電池ユニットの電力を表し、
Ｖ１−Ｖｎは前記電池ユニットの前記電圧を表し、
Ｉ１−Ｉｎは前記電池ユニットの前記電流を表し、
ｎは前記電池ユニットの数を表し、
前記制御モジュールは最大の電力を有する前記電池を最大の残電力量を有する前記電池ユニットとして選択し、
前記制御モジュールは最小の電力を有する前記電池を最小の残電力量を有する前記電池ユニットとして選択する。
【請求項２２】
前記電池ユニットが充電されている場合、前記設定パラメータは以下の式（１４）によって計算されることを特徴とする請求項２１に記載の制御装置。
2018078783.tif 000028
式中、
Ｋは前記設定パラメータであって正の整数であり、
Ｗｍａｘは最大の残電力量を有する前記電池ユニットの前記電力であり、
Ｗａｖｇは前記平均値である。
【請求項２３】
前記電池ユニットが放電されている場合、前記設定パラメータは以下の式（１５）によって計算されることを特徴とする請求項２１に記載の制御装置。
2018078783.tif 000029
式中、
Ｋは設定パラメータであって正の整数であり、
Ｗｍｉｎは最小の残電力量を有する前記電池ユニットの電力であり、
Ｗａｖｇは平均値である。
【請求項２４】
前記制御モジュールはさらに、前記電池ユニットを検出して、前記電池ユニットの負荷時の電圧及び電流を生成し、又、前記電池ユニットの前記第一のスイッチを夫々オフにして前記電池ユニットを検出し、前記電池ユニットの無負荷の電圧を生成し、
前記測定パラメータは前記電池ユニットの前記負荷時の電圧、前記電流、及び前記無負荷の電圧であり、
前記電池ユニットの前記決定パラメータは前記電池ユニットの内部抵抗であり、前記決定パラメータは以下の式（１６）によって計算されることを特徴とする請求項１７に記載の制御装置。
2018078783.tif 000030
式中、
Ｒ１−Ｒｎは前記電池ユニットの決定パラメータである前記電池ユニットの前記内部抵抗を表し、
Ｖ１−Ｖｎは前記電池ユニットの前記負荷時の電圧を表し、
Ｉ１−Ｉｎは前記電池ユニットの前記電流を表し、
Ｖ１’−Ｖｎ’は前記電池ユニットの前記負荷時の電圧を表し、
ｎは前記電池ユニットの数を表し、
前記制御モジュールは最小の内部抵抗を有する前記電池を最大の残電力量を有する前記電池ユニットとして選択し、
前記制御モジュールは最大の内部抵抗を有する前記電池を最小の残電力量を有する前記電池ユニットとして選択する。
【請求項２５】
前記電池ユニットが充電されている場合、前記設定パラメータは以下の式（１７）によって計算されることを特徴とする請求項２４に記載の制御装置。
2018078783.tif 000031
式中、
Ｋは前記設定パラメータであって正の整数であり、
Ｒｍｉｎは最小の内部抵抗を有する前記電池ユニットの前記電力であり、
Ｒａｖｇは前記平均値である。
【請求項２６】
前記電池ユニットが放電されている場合、前記設定パラメータは以下の式（１８）によって計算されることを特徴とする請求項２４に記載の制御装置。
2018078783.tif 000032
式中、
Ｋは前記設定パラメータであって正の整数であり、
Ｒｍａｘは最大の内部抵抗を有する前記電池ユニットの前記電力であり、
Ｒａｖｇは前記平均値である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は制御装置及び制御方法に関し、特に電池ユニットを等しく充電及び放電する制御デバイス及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境保護への意識の高まりとともに、自動車システムは電力を動力源として長らく利用してきた。自動車システムの電力供給装置は多数の電池モジュールから構成でき、自動車システムに電力を供給できる。
【０００３】
電力供給装置の電池モジュールは接続装置を介して並列又は直列に電気的に接続できる。従って、電力供給装置の性能はその接続装置の導電性に相当し得る。そして接続装置の導電性は接続装置の材料に準じ、さらには接続装置と電池モジュールとの間の接続強度に準じる。
【０００４】
例えば、複数の螺子が接続装置及び電池モジュールにねじ込まれて取り付けられて、接続装置は電池モジュールに電気的に接続されることができる。螺子が接続装置及び電池モジュールに密接に取り付けられている場合、接続装置と電池モジュールとの接触面積はより大きくなる。それゆえ接続装置及び電池モジュール間のインピーダンスはより小さくなる。さらに、接続装置が空気に触れる面積はより小さくなり、電池モジュールの電極はより酸化し辛くなる。そして接続装置及び電池モジュール間のインピーダンスは増加せず、電力供給装置のインピーダンスは安定する。それゆえ電力供給装置は自動車システムに電力を安定して供給でき、不安定な電力によっても自動車システムの特性は低下しない。
【０００５】
電力供給装置は自動車システムに実装され、自動車システムの運転者は自動車システムを路上で運転する。道路に起伏が多い場合、そうした起伏の多い道路を走る自動車システムと一緒に電力供給装置が振動する。それゆえ接続装置と電池モジュールとの間の接続強度は低下し、電力供給装置のインピーダンスは不安定になり得る。さらには、電力供給装置が過充電又は過放電される場合もある。ユーザが接続装置と電池モジュールとの間の接続を検出して接続強度を測定する場合、ユーザが感電しないようにするためにも自動車システムを使用してはならない。
【０００６】
電池検出モジュールは電池モジュールを検出し、電池モジュールの充電状態を決定することができる。台湾特許第３９８，６６０号は電池モジュールを計測する検出装置及び検出方法を開示する。その検出方法は、電池モジュールを検出し電圧検出モジュールによって電池モジュールの接触電圧を測定する工程、電池モジュールを検出し電池モジュールが変流器で放電される場合に電池モジュールの電流を測定する工程、及び電池モジュールの接続線のインピーダンスを計算し接続線の状態を決定する工程を含む。接続線が酸化しているか又は電池モジュールの接触部から緩んでいる場合、接続線のインピーダンスは増加し得る。接続線のインピーダンスが増加していることが確認されると、ユーザはその電池モジュールを修理店に送って修理してもらうこととなる。
【０００７】
さらに電池モジュールの性能は電池モジュールの充電式電池の内部抵抗に準じる。台湾特許第４０４，９６３号は電池モジュールの状態検出方法を開示する。電池モジュールは負荷に接続された複数の電池ユニットを含む。電池モジュールの状態検出決定方法は、電池ユニットの開回路電圧、電池ユニットの閉回路電圧、及び負荷への負荷電流を測定する工程、及び電池ユニットの内部抵抗を計算する工程を含む。それゆえ電池モジュールの状態は電池ユニットの内部抵抗に準じて決定されることができる。
【０００８】
接続装置と電池モジュールとの間の接続強度は、運転者が自動車システムを運転している最中に検出可能である。従って接続強度は自動車システムが運転されてもすぐには検出されない場合もある。
【０００９】
上述の電池モジュールを計測する検出方法及び電池モジュールの状態決定方法は電池モジュール又は電池ユニットの物理的状態、例えば接続線のインピーダンスや電池ユニットの内部抵抗などを測定する。そしてメンテナンス要員が電池モジュールの健全性又は残電力量を測定することができる。しかし電池モジュールの充電又は放電プロセスを改善する方法は存在しない。
【００１０】
電池モジュールは電池ユニットを構成する。電池モジュールが充電又は放電されると、各電池ユニットの残電力量は等しくなくなる。それゆえ電池モジュールが充電又は放電されるとき、電池ユニットの一部は過充電又は過放電される場合がある。過充電又は過放電された電池ユニットの寿命は短くなる場合があり、電池モジュールの寿命にも影響を及ぼし得る。それゆえ電池モジュールを改良する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】台湾特許第３９８，６６０号
【特許文献２】台湾特許第４０４，９６３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は電池ユニットを等しく充電及び放電する制御デバイス及び制御方法を提供することを目的とする。本制御方法によれば、電池ユニットを等しく充電及び放電し、電池ユニットの過充電又は過放電を回避することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の目的を達成するために、本制御方法は、
前記電池ユニットを検出し、前記電池ユニットの測定パラメータを夫々生成する工程と、
前記電池ユニットの測定パラメータに従って前記電池ユニットの決定パラメータを夫々計算する計算工程と、
前記電池ユニットの決定パラメータの平均値を計算する工程と、
前記電池ユニットの動作状態に従って前記電池ユニットのうちの１つを選択する工程であって、前記動作状態は充電状態又は放電状態である工程と、
前記選択された電池ユニットの決定パラメータと前記決定パラメータの平均値とに従って設定パラメータを計算する工程と、
前記設定パラメータに従って休止時間を設定する工程と、
前記休止時間の間、前記選択された電池ユニットの充電又は放電を停止する工程と、
前記休止時間の後、前記選択された電池ユニットを充電又は放電する工程とを含む。
前記制御装置は正極、負極、複数の電池ユニット、及び制御モジュールを含む。
前記電池ユニットは正極と負極との間において電気的に接続される。電池ユニットの各々は、直列に電気的に接続された電池及び第一のスイッチを含む。
前記制御モジュールは第一のスイッチ及び電池に電気的に接続される。制御モジュールは電池ユニットを夫々検出して電池ユニットの測定パラメータを生成し、電池ユニットの測定パラメータに従って電池ユニットの決定パラメータを夫々計算し、電池ユニットの決定パラメータの平均値を計算する。
前記制御モジュールはさらに、電池ユニットの動作状態に従って電池ユニットのうちの１つを選択し、選択された電池ユニットの決定パラメータと決定パラメータの平均値とに従って設定パラメータを計算し、設定パラメータに従って休止時間を設定し、休止時間の間、選択された電池ユニットの第一のスイッチをオフにし、休止時間の後、選択された電池ユニットの第一のスイッチをオンにする。前記動作状態は充電状態又は放電状態である。
電池ユニットが充電又は放電されている場合、制御モジュールは過充電又は過放電された電池ユニットを選択することができる。制御モジュールはさらに、休止時間の間、選択された電池ユニットの第一のスイッチをオフにして、過充電又は過放電された電池ユニットの充電又は放電を停止させることができる。それゆえ、電池ユニットの寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】電池ユニットを等しく充電及び放電する制御方法のフローチャートである。
【図２】図１の制御方法の第一実施形態のフローチャートである。
【図３】図１の制御方法の第二実施形態のフローチャートである。
【図４】図１の制御方法の第三実施形態のフローチャートである。
【図５Ａ】図１の制御方法の第四実施形態のフローチャートである。
【図５Ｂ】図１の制御方法の第四実施形態のフローチャートである。
【図６】電池ユニットを等しく充電及び放電する制御装置の実施形態の回路図である。
【図７】電池ユニットを等しく充電及び放電する制御装置の別の実施形態の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１を参照して、本発明は電池ユニットを等しく充電及び放電する制御装置及び制御方法である。本制御方法は電池ユニットを等しく充電及び放電し、電池ユニットの過充電又は過放電を回避することができる。本制御方法は、
電池ユニットを検出し上記電池ユニットの測定パラメータを夫々生成する工程（Ｓ１１）と、
上記電池ユニットの測定パラメータに従い上記電池ユニットの決定パラメータを夫々計算する工程（Ｓ１２）と、
上記電池ユニットの決定パラメータの平均値を計算する工程（Ｓ１３）と、
上記電池ユニットの動作状態に従い上記電池ユニットのうちの１つを選択する工程（Ｓ１４）であって、上記動作状態は充電状態又は放電状態である工程と、
上記選択された電池ユニットの決定パラメータに従った設定パラメータ及び上記決定パラメータの平均値を計算する工程（Ｓ１５）と、
上記設定パラメータに従って休止時間を設定する工程（Ｓ１６）と、
上記休止時間の間、上記選択された電池ユニットの充電又は放電を停止する工程（Ｓ１７）と、
上記休止時間の後、上記選択された電池ユニットを充電又は放電する工程（Ｓ１８）とを含む。
【００１６】
電池ユニットが充電又は放電されている場合、過充電又は過放電された電池ユニットを選択することができる。選択された電池ユニットは休止時間の間、充電又は放電を停止させることができる。それゆえ、電池ユニットの寿命を長くすることができる。
【００１７】
本制御方法は乗算パラメータをプリセットする工程をさらに含んでもよい。設定パラメータに従って休止時間を設定する工程（Ｓ１６）において、休止時間は以下の式（１９）により計算される。
2018078783.tif 000003
【００１８】
Ｔｏｆｆは休止時間、Ｋは設定パラメータ、及びｓは乗算パラメータである。休止時間の時間単位は秒である。
【００１９】
図２を参照して、制御方法の第一実施形態を示す。電池ユニットの動作状態に従い電池ユニットのうちの１つを選択する工程（Ｓ１４）では、電池ユニットが充電されている場合、最大の残電力量を有する電池ユニットを選択し（Ｓ１４１）、又は電池ユニットが放電されている場合、最小の残電力量を有する電池ユニットを選択する（Ｓ１４２）。
【００２０】
図３を参照して、制御方法の第二実施形態を示す。電池ユニットの残電力量は電池ユニットの電圧に対応するので、電池ユニットがより多くの残電力量を有するほど、電池ユニットはより大きな電圧を有する。それゆえ第二実施形態では、電池ユニットの測定パラメータは電池ユニットの電圧であり、電池ユニットの決定パラメータは電池ユニットの測定パラメータと等しい。
【００２１】
それゆえ、電池ユニットが充電されている場合、最大の残電力量を有する電池ユニットを選択する工程（Ｓ１４１）では、最大の電圧を有する電池が選択される。電池ユニットが放電されている場合、最小の残電力量を有する電池ユニットを選択する工程（Ｓ１４２）では、最小の電圧を有する電池が選択される。
【００２２】
第二実施形態では、決定パラメータの平均値は以下の式（２０）によって計算される。
2018078783.tif 000004
【００２３】
Ｖａｖｇ  は平均値、Ｖ１−Ｖｎは電池ユニットの電圧、及びｎは電池ユニットの数である。
【００２４】
電池ユニットが充電されている場合、設定パラメータは以下の式（２１）によって計算される。
2018078783.tif 000005
【００２５】
Ｋは設定パラメータであって正の整数、Ｖｍａｘは最大の残電力量を有する電池ユニットの電圧、及びＶａｖｇは平均値である。
【００２６】
電池ユニットが放電されている場合、設定パラメータは以下の式（２２）によって計算される。
2018078783.tif 000006
【００２７】
Ｋは設定パラメータであって正の整数、Ｖｍｉｎは最小の残電力量を有する電池ユニットの電圧、及びＶａｖｇは平均値である。
【００２８】
図４を参照して、制御方法の第三実施形態を示す。電池ユニットの残電力量は電池ユニットの電力に対応し、電池ユニットがより多くの残電力量を有するほど、電池ユニットはより多くの電力を有する。それゆえ第三実施形態では、電池ユニットの測定パラメータは電池ユニットの電圧及び電池ユニットの電流である。電池ユニットの決定パラメータは電池ユニットの電力である。決定パラメータは以下の式（２３）によって計算される。
2018078783.tif 000007
【００２９】
Ｗ１−Ｗｎは電池ユニットの決定パラメータである電池ユニットの電力、Ｖ１−Ｖｎは電池ユニットの電圧、Ｉ１−Ｉｎは電池ユニットの電流、及びｎは電池ユニットの数を表す。
【００３０】
それゆえ、電池ユニットが充電されている場合、最大の残電力量を有する電池ユニットを選択する工程（Ｓ１４１）では、最大の電力を有する電池が選択される。電池ユニットが放電されている場合、最小の残電力量を有する電池ユニットを選択する工程（Ｓ１４２）では、最小の電力を有する電池が選択される。
【００３１】
第三実施形態では、決定パラメータの平均値は以下の式（２４）によって計算される。
2018078783.tif 000008
【００３２】
Ｗａｖｇは平均値、Ｗ１−Ｗｎは電池ユニットの決定パラメータである電池ユニットの電力、ｎは電池ユニットの数を表す。
【００３３】
電池ユニットが充電されている場合、設定パラメータは以下の式（２５）によって計算される。
2018078783.tif 000009
【００３４】
Ｋは設定パラメータであって正の整数、Ｗｍａｘは最大の残電力量を有する電池ユニットの電力、及びＷａｖｇは平均値である。
【００３５】
電池ユニットが放電されている場合、設定パラメータは以下の式（２６）によって計算される。
2018078783.tif 000010
【００３６】
Ｋは設定パラメータであって正の整数、Ｗｍｉｎは最小の残電力量を有する電池ユニットの電力、及びＷａｖｇは平均値である。
【００３７】
図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、制御方法の第四実施形態を示す。電池ユニットの残電力量は電池ユニットの内部抵抗に対応するので、電池ユニットが残電力量を有するほど、電池ユニットは低い内部抵抗を有する。それゆえ第四実施形態では、電池ユニットの測定パラメータは電池ユニットの電圧及び電池ユニットの電流である。電池ユニットの決定パラメータは電池ユニットの内部抵抗である。
【００３８】
電池ユニットを検出して電池ユニットの測定パラメータを夫々生成する工程（Ｓ１１）において、本制御方法はさらに、
電池ユニットを検出し、電池ユニットの負荷時の電圧及び電流を生成する工程（Ｓ１１１）と、
電池ユニットの第一のスイッチを夫々オフにし、電池ユニットを検出し、電池ユニットの無負荷の電圧を生成する工程（Ｓ１１２）であって、測定パラメータは電池ユニットの負荷時の電圧、電流、及び無負荷の電圧である工程とを含む。
【００３９】
第四実施形態では、決定パラメータは以下の式（２７）によって計算される。
2018078783.tif 000011
【００４０】
Ｒ１−Ｒｎは電池ユニットの決定パラメータである電池ユニットの内部抵抗、Ｖ１−Ｖｎは電池ユニットの負荷時の電圧、Ｉ１−Ｉｎは電池ユニットの電流、Ｖ１’−Ｖｎ’は電池ユニットの負荷時の電圧、ｎは電池ユニットの数を表す。
【００４１】
それゆえ、電池ユニットが充電されている場合、最大の残電力量を有する電池ユニットを選択する工程（Ｓ１４１）では、最小の内部抵抗を有する電池が選択される。電池ユニットが放電されている場合、最小の残電力量を有する電池ユニットを選択する工程（Ｓ１４２）では、より大きい内部抵抗を有する電池が選択される。
【００４２】
第四実施形態では、決定パラメータの平均値は以下の式（２８）によって計算される。
2018078783.tif 000012
【００４３】
Ｒａｖｇは内部抵抗の平均値、Ｒ１−Ｒｎは電池ユニットの決定パラメータである電池ユニットの内部抵抗、及びｎは電池ユニットの数を表す。
【００４４】
電池ユニットが充電されている場合、設定パラメータは以下の式（２９）によって計算される。
2018078783.tif 000013
【００４５】
Ｋは設定パラメータであって正の整数、Ｒｍｉｎは最小の内部抵抗を有する電池ユニットの電力、及びＲａｖｇは平均値である。
【００４６】
電池ユニットが放電されている場合、設定パラメータは以下の式（３０）によって計算される。
2018078783.tif 000014
【００４７】
Ｋは設定パラメータであって正の整数、Ｒｍａｘは最大の内部抵抗を有する電池ユニットの電力、及びＲａｖｇは平均値である。
【００４８】
図６を参照して、電池ユニットを等しく充電及び放電する制御装置１０は、正極１１、負極１２、複数の電池ユニット１３、及び制御モジュール１４を含む。
【００４９】
電池ユニット１３は正極１１と負極１２との間で電気的に接続される。電池ユニット１３の各々は直列に電気的に接続された電池１３０及び第一のスイッチ１３１を含む。本実施形態では、電池ユニット１３の第一のスイッチ１３１はリレー、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、又は金属−酸化物−半導体電界効果トランジスタである。
【００５０】
制御モジュール１４は電池ユニット１３の第一のスイッチ１３１及び電池１３０に電気的に接続される。制御モジュール１４は電池ユニット１３を検出して電池ユニット１３の測定パラメータを夫々生成し、電池ユニット１３の測定パラメータに従って電池ユニット１３の決定パラメータを夫々計算し、電池ユニット１３の決定パラメータの平均値を計算する。
【００５１】
制御モジュール１４はさらに、電池ユニット１３の動作状態に従って電池ユニット１３のうちの１つを選択し、選択された電池ユニット１３の決定パラメータと決定パラメータの平均値とに従って設定パラメータを計算し、設定パラメータに従って休止時間を設定し、休止時間の間、選択された電池ユニット１３の第一のスイッチ１３１をオフにし、休止時間の後、選択された電池ユニット１３の第一のスイッチ１３１をオンにする。動作状態は充電状態又は放電状態である。
【００５２】
電池ユニット１３が充電又は放電されている場合、制御モジュール１４は、過充電又は過放電された電池ユニット１３を選択できる。制御モジュール１４はさらに、休止時間の間、選択された電池ユニット１３の第一のスイッチ１３１をオフにして、過充電又は過放電された電池ユニット１３の充電又は放電を停止させることができる。それゆえ、電池ユニット１３の寿命を長くすることができる。
【００５３】
図７を参照して、電池ユニット１３の各々はさらに、第一の高電圧ダイオードＤ１、第二の高電圧ダイオードＤ２、及び第二のスイッチ１３２を含む。
【００５４】
第一の高電圧ダイオードＤ１はアノード及びカソードを有する。第一の高電圧ダイオードＤ１のカソードは正極１１に電気的に接続され、第一の高電圧ダイオードＤ１のアノードは第一のスイッチ１３１及び電池１３０を介して負極１２に電気的に接続される。
【００５５】
第二の高電圧ダイオードＤ２はアノード及びカソードを有する。第二の高電圧ダイオードＤ２のアノードは正極１１に電気的に接続され、第二の高電圧ダイオードＤ２のカソードは第二のスイッチ１３２を介して、第一のスイッチ１３１及び電池１３０によって接続された１つのノードに電気的に接続される。本実施形態において、電池ユニット１３の第二のスイッチ１３２はリレー、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、又は金属−酸化物−半導体電界効果トランジスタである。
【００５６】
それゆえ、電池ユニット１３が充電されている場合、充電電流は正極１１を介して制御装置１０に流れることができる。次いで充電電流はさらに第二の高電圧ダイオードＤ２及び第二のスイッチ１３２を介して電池１３０に流れる。制御モジュール１４は第一のスイッチ１３１をオフにすることができる。さらに、第一の高電圧ダイオードＤ１は正極１１と第一のスイッチ１３１との間に実装されるので、第一の高電圧ダイオードＤ１の逆方向バイアスに起因し、充電電流は第一のスイッチ１３１を介して流れ得ない。それゆえ、充電電流は第一のスイッチ１３１に損傷を与えない。
【００５７】
同じように、電池ユニット１３が放電されている場合、放電電流は負極１２を介して制御装置１０に流れることができる。次いで充電電流はさらに、電池１３０、第一のスイッチ１３１、及び第一の高電圧ダイオードＤ１を介して正極１１に流れる。制御モジュール１４は第二のスイッチ１３２をオフにすることができる。さらに、第二の高電圧ダイオードＤ２は正極１１と第二のスイッチ１３２との間に実装されるので、第二の高電圧ダイオードＤ２の逆方向バイアスに起因して、放電電流は第二のスイッチ１３２を介して流れ得ない。それゆえ、放電電流は第二のスイッチ１３２に損傷を与えない。
【００５８】
さらに、制御モジュール１４は本制御方法に係る上記の第一実施形態から第四実施形態を実行することができる。制御モジュール１４は電池ユニット１３のうちの１つを選択できる。制御モジュール１４はさらに第一のスイッチ１３１をオンにし第二のスイッチ１３２をオフにして、電池ユニット１３を放電させることができ、又、第一のスイッチ１３１及び第二のスイッチ１３２をオフにして、休止時間の間、電池ユニット１３の放電を停止させることができる。これに応じてまた、制御モジュール１４は第二のスイッチ１３２をオンにし第一のスイッチ１３１をオフにして、電池ユニット１３を充電させることができ、又、第一のスイッチ１３１及び第二のスイッチ１３２をオフにして、休止時間の間、電池ユニット１３の充電を停止させることができる。それゆえ、電池ユニット１３は過充電され又は過放電されることがなく、電池ユニット１３の寿命を長くすることができる。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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