(57)【要約】【課題】充電時または放電時に複数のバッテリセルに流すことが可能な電流の上限値を大きくすることを可能にする充電状態調整装置、それを備えたバッテリシステム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置ならびに充電状態調整処理プログラムを提供する。【解決手段】直列接続された複数のバッテリセルの電圧が電圧測定部により測定され、複数のバッテリセルに流れる電流が電流測定部により測定される。測定された複数のバッテリセルの電圧および複数のバッテリセルに流れる電流に基づいて充電時または放電時に各バッテリセルに流すことが可能な上限充電電流値および上限放電電流値が算出される。算出された上限充電電流値Ｃ［ｉ］が充電側基準値Ｃａｖｅよりも小さくかつ算出された上限放電電流値Ｄ［ｉ］が放電側基準値Ｄａｖｅよりも大きいバッテリセルが選択され、選択されたバッテリセルが放電されることにより充電状態が調整される。【選択図】図５
2011177011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続された複数のバッテリセルの充電状態の調整処理を行う充電状態調整装置であって、
各バッテリセルの電圧を測定する電圧測定部と、
前記複数のバッテリセルに流れる電流を測定する電流測定部と、
各バッテリセルの充電状態を調整する調整回路と、
前記調整回路を制御する第１の制御部とを備え、
前記第１の制御部は、
前記電圧測定部により測定された各バッテリセルの電圧および前記電流測定部により測定された電流に基づいて、各バッテリセルに流すことが可能な電流の上限値を上限電流値として算出し、前記複数のバッテリセルについて算出される上限電流値のうち少なくとも最小の上限電流値が増加するように、バッテリセルの充電状態を前記調整回路により調整することを特徴とする充電状態調整装置。
【請求項２】
前記第１の制御部は、前記複数のバッテリセルについて算出される上限電流値のうち基準値よりも小さい上限電流値を有するバッテリセルを選択し、選択されたバッテリセルの上限電流値が基準値以上になるように前記選択されたバッテリセルの充電状態を前記調整回路により調整することを特徴とする請求項１記載の充電状態調整装置。
【請求項３】
前記第１の制御部は、前記電圧測定部により測定された各バッテリセルの電圧および前記電流測定部により測定された電流に基づいて、充電時に各バッテリセルの端子電圧が予め定められた上限電圧値より大きくならないようにまたは放電時に各バッテリセルの端子電圧が予め定められた下限電圧値よりも小さくならないように各バッテリセルの前記上限電流値を算出することを特徴とする請求項１または２記載の充電状態調整装置。
【請求項４】
前記第１の制御部は、前記電圧測定部により測定された電圧および前記電流測定部により測定された電流に基づいて各バッテリセルの内部抵抗を算出し、前記上限電圧値および前記下限電圧値の少なくとも一方、前記電圧測定部により測定される電圧ならびに前記算出された内部抵抗に基づいて各バッテリセルの前記上限電流値を算出することを特徴とする請求項３記載の充電状態調整装置。
【請求項５】
前記第１の制御部は、さらに、前記複数のバッテリセルの放電時または充電時における各バッテリセルの電圧の変化に基づいて各バッテリセルの前記上限電流値を算出することを特徴とする請求項４記載の充電状態調整装置。
【請求項６】
前記調整回路は、各バッテリセルを放電させる放電回路および各バッテリセルを充電する充電回路のうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の充電状態調整装置。
【請求項７】
直列接続された複数のバッテリセルと、
前記複数のバッテリセルの充電状態の調整処理を行う請求項１〜６のいずれかに記載の充電状態調整装置とを備えることを特徴とするバッテリシステム。
【請求項８】
直列接続された複数のバッテリセルと、
前記複数のバッテリセルの充電状態の調整処理を行う請求項１〜６のいずれかに記載の充電状態調整装置と、
前記複数のバッテリセルの電力により駆動されるモータと、
前記モータの回転力により回転する駆動輪とを備えることを特徴とする電動車両。
【請求項９】
直列接続された複数のバッテリセルと、
前記複数のバッテリセルの充電状態の調整処理を行う請求項１〜６のいずれかに記載の充電状態調整装置と、
移動本体部と、
前記複数のバッテリセルからの電力を前記移動本体部を移動させるための動力に変換する動力源とを備える、移動体。
【請求項１０】
請求項７記載のバッテリシステムと、
前記バッテリシステムの前記複数のバッテリセルの充電または放電に関する制御を行う第２の制御部とを備える、電力貯蔵装置。
【請求項１１】
外部に接続可能な電源装置であって、
請求項１０記載の電力貯蔵装置と、
前記電力貯蔵装置の前記第２の制御部により制御され、前記電力貯蔵装置の前記複数のバッテリセルと前記外部との間で電力変換を行う電力変換装置とを備える、電源装置。
【請求項１２】
直列接続された複数のバッテリセルの充電状態の調整処理を行う充電状態調整装置が備えるコンピュータにより実行可能な充電状態調整処理プログラムであって、
各バッテリセルの電圧を取得する処理と、
前記複数のバッテリセルに流れる電流を取得する処理と、
前記取得された各バッテリセルの電圧および前記取得された電流に基づいて、各バッテリセルに流すことが可能な電流の上限値を上限電流値として算出する処理と、
前記複数のバッテリセルについて算出される上限電流値のうち少なくとも最小の上限電流値が増加するように、各バッテリセルの充電状態を調整する処理とを、前記コンピュータに実行させることを特徴とする充電状態調整処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電状態調整装置、それを備えたバッテリシステム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置ならびに充電状態調整処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動自動車等の移動体の駆動源として、充放電が可能なバッテリモジュールが用いられる。このようなバッテリモジュールは、例えば複数のバッテリセル（単電池）が直列に接続された構成を有する。
【０００３】
近年、複数のバッテリセルとしてリチウムイオン電池を用いたバッテリモジュールが開発されている。リチウムイオン電池では、ニッケル水素電池に比べて過充電および過放電により特性の劣化が生じやすい。
【０００４】
また、複数のバッテリセルには充放電特性にばらつきがあり、特性劣化にもばらつきがある。そのため、各バッテリセルの過充電および過放電を防止するためには、各バッテリセルの充放電を個々に制御することが望ましい。
【０００５】
そこで、複数のバッテリセルの残容量（任意の状態でバッテリセルに蓄積されている電荷量）を検出し、検出された残容量に基づいて各バッテリセルの残容量を均等化する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２８４２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された電池モジュールにおいては、複数のバッテリセルの開放電圧値に基づいて各バッテリセルの残容量の調整量が算出され、複数のバッテリセルの残容量が均等化される。しかしながら、充電時および放電時に各バッテリセルに流すことが可能な電流の値については考慮されていない。
【０００８】
本発明の目的は、充電時または放電時に複数のバッテリセルに流すことが可能な電流の上限値を大きくすることを可能にする充電状態調整装置、それを備えたバッテリシステム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置ならびに充電状態調整処理プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
複数のバッテリセルからなるバッテリモジュールの充電時に、充電器からバッテリモジュールに大きな電流を供給することができれば、充電時間を短縮することができる。また、バッテリモジュールの放電時に、バッテリモジュールから負荷に大きな電流を供給することができれば、バッテリモジュールの用途が拡大する。例えば、バッテリモジュールを高回転型のモータの駆動源として用いることが可能となる。
【００１０】
しかしながら、各バッテリセルの劣化を防止するために、充電時における各バッテリセルの端子電圧の上限値および放電時における各バッテリセルの端子電圧の下限値が定められている。それにより、充電時および放電時に各バッテリセルに流すことが可能な電流の値（以下、上限電流値と呼ぶ）が定まる。
【００１１】
複数のバッテリセルが直列接続されている場合には、複数のバッテリセルに流れる電流の値は等しくなる。そのため、複数のバッテリセルの上限電流値が異なる場合には、複数のバッテリセルに流すことが可能な電流は、複数のバッテリセルの上限電流値のうち最も小さい上限電流値に制限される。
【００１２】
上記のように、充電時および放電時にバッテリモジュールに流すことが可能な電流を大きくすることが望まれる。しかしながら、特許文献１に記載されているような従来の均等化の方法によれば、バッテリモジュールに流すことが可能な電流を十分に大きくすることができない。そこで、本発明者は、上記検討結果に基づいて以下の発明を案出した。
【００１３】
本発明に係る充電状態調整装置は、直列接続された複数のバッテリセルの充電状態の調整処理を行う充電状態調整装置であって、各バッテリセルの電圧を測定する電圧測定部と、複数のバッテリセルに流れる電流を測定する電流測定部と、各バッテリセルの充電状態を調整する調整回路と、調整回路を制御する制御部とを備え、制御部は、電圧測定部により測定された各バッテリセルの電圧および電流測定部により測定された電流に基づいて、各バッテリセルに流すことが可能な電流の上限値を上限電流値として算出し、複数のバッテリセルについて算出される上限電流値のうち少なくとも最小の上限電流値が増加するように、バッテリセルの充電状態を調整回路により調整するものである。
【００１４】
この充電状態調整装置においては、複数のバッテリセルについて算出される上限電流値のうち少なくとも最小の上限電流値が増加するように各バッテリセルの充電状態が調整される。複数のバッテリセルに流すことが可能な電流は、複数のバッテリセルの上限電流値のうち最小の上限電流値に制限される。したがって、最小の上限電流値が増加することにより、充電時または放電時に複数のバッテリセルに流すことが可能な電流の上限値を大きくすることが可能となる。
【００１５】
なお、本発明において、調整処理とは、複数のバッテリセルの充電状態を変化させる処理である。
【００１６】
制御部は、複数のバッテリセルについて算出される上限電流値のうち基準値よりも小さい上限電流値を有するバッテリセルを選択し、選択されたバッテリセルの上限電流値が基準値以上になるように選択されたバッテリセルの充電状態を調整回路により調整してもよい。
【００１７】
この場合、複数のバッテリセルの上限電流値が基準値以上になる。これにより、複数のバッテリセルに流すことが可能な電流の上限値を基準値以上にすることができる。
【００１８】
制御部は、電圧測定部により測定された各バッテリセルの電圧および電流測定部により測定された電流に基づいて、充電時に各バッテリセルの端子電圧が予め定められた上限電圧値より大きくならないようにまたは放電時に各バッテリセルの端子電圧が予め定められた下限電圧値よりも小さくならないように各バッテリセルの上限電流値を算出してもよい。
【００１９】
充電時に複数のバッテリセルに流れる電流がそれぞれ算出された上限電流値以下である場合には、複数のバッテリセルの端子電圧が上限電圧値よりも大きくならない。または、放電時に複数のバッテリセルに流れる電流がそれぞれ算出された上限電流値以下である場合には、複数のバッテリセルの端子電圧が下限電圧値よりも小さくならない。それにより、複数のバッテリセルの劣化が防止される。
【００２０】
制御部は、電圧測定部により測定された電圧および電流測定部により測定された電流に基づいて各バッテリセルの内部抵抗を算出し、上限電圧値および下限電圧値の少なくとも一方、電圧測定部により測定される電圧ならびに算出された内部抵抗に基づいて各バッテリセルの上限電流値を算出してもよい。
【００２１】
この場合、電圧測定部により測定された電圧および電流測定部により測定された電流に基づいて各バッテリセルの内部抵抗が算出され、複数のバッテリセルについてそれぞれ算出された内部抵抗に基づいて複数のバッテリセルの上限電流値が算出される。それにより、複数のバッテリセルの内部抵抗にばらつきがある場合でも、充電時に各バッテリセルの端子電圧が上限電圧値より大きくならず、または放電時に各バッテリセルの端子電圧が下限電圧値よりも小さくならない。
【００２２】
したがって、複数のバッテリセルの内部抵抗にばらつきがある場合でも、充電時または放電時に複数のバッテリセルに流すことが可能な電流の上限値を大きくすることが可能となる。
【００２３】
制御部は、さらに、複数のバッテリセルの放電時または充電時における各バッテリセルの電圧の変化に基づいて各バッテリセルの上限電流値を算出してもよい。
【００２４】
この場合、複数のバッテリセルに流す電流を算出された上限電流値以下にすることにより、複数のバッテリセルの充電時または放電時に各バッテリセルの電圧が変化する場合でも、各バッテリセルの端子電圧が上限電圧値または下限電圧値を超えることが防止される。その結果、複数のバッテリセルの信頼性が向上する。
【００２５】
調整回路は、各バッテリセルを放電させる放電回路および各バッテリセルを充電する充電回路のうちの少なくとも一方を含んでもよい。調整回路が放電回路を含む場合には、各バッテリセルを放電させることにより各バッテリセルの充電状態を調整することができる。また、調整回路が充電回路を含む場合には、各バッテリセルを充電することにより、各バッテリセルの充電状態を調整することができる。
【００２６】
本発明に係るバッテリシステムは、直列接続された複数のバッテリセルと、複数のバッテリセルの充電状態の調整処理を行う上記の発明に係る充電状態調整装置とを備えるものである。
【００２７】
このバッテリシステムにおいては、複数のバッテリセルの充電状態が上記の発明に係る充電状態調整装置により調整処理される。それにより、最小の上限電流値が増加することにより、充電時または放電時に複数のバッテリセルに流すことが可能な電流の上限値を大きくすることが可能となる。その結果、バッテリシステムの特性が向上する。
【００２８】
本発明に係る電動車両は、直列接続された複数のバッテリセルと、複数のバッテリセルの充電状態の調整処理を行う上記の発明に係る充電状態調整装置と、複数のバッテリセルの電力により駆動されるモータと、モータの回転力により回転する駆動輪とを備えるものである。
【００２９】
この電動車両においては、複数のバッテリセルからの電力によりモータが駆動される。そのモータの回転力によって駆動輪が回転することにより、電動車両が移動する。
【００３０】
また、この電動車両においては、複数のバッテリセルの充電状態が上記の発明に係る充電状態調整装置により調整処理される。それにより、最小の上限電流値が増加することにより、充電時または放電時に複数のバッテリセルに流すことが可能な電流の上限値を大きくすることが可能となる。
【００３１】
したがって、充電時間の短縮が可能となり、またはモータの高回転化が可能となる。その結果、電動車両の走行性能を向上させることが可能となる。
【００３２】
本発明に係る移動体は、直列接続された複数のバッテリセルと、複数のバッテリセルの充電状態の調整処理を行う上記の充電状態調整装置と、移動本体部と、複数のバッテリセルからの電力を移動本体部を移動させるための動力に変換する動力源とを備えるものである。
【００３３】
この移動体においては、複数のバッテリセルからの電力が動力源により動力に変換され、その動力により移動本体部が移動する。
【００３４】
また、この移動体においては、複数のバッテリセルの充電状態が上記の発明に係る充電状態調整装置により調整処理される。それにより、最小の上限電流値が増加することにより、充電時または放電時に複数のバッテリセルに流すことが可能な電流の上限値を大きくすることができる。
【００３５】
したがって、充電時に複数のバッテリセルへ大きな電流を流すことにより充電時間の短縮が可能となる。または、放電時に複数のバッテリセルへ大きな電流を流すことができるので、動力源に高い電力を供給して高い動力を得ることができる。その結果、移動体の移動性能を向上させることが可能となる。
【００３６】
本発明に係る電力貯蔵装置は、上記のバッテリシステムと、バッテリシステムの複数のバッテリセルの充電または放電に関する制御を行う第２の制御部とを備えるものである。
【００３７】
この電力貯蔵装置においては、第２の制御部により、バッテリシステムの複数のバッテリセルの充電または放電に関する制御が行われる。それにより、複数のバッテリセルの劣化、過放電および過充電を防止することができる。
【００３８】
また、この電力貯蔵装置においては、複数のバッテリセルの充電状態が上記の発明に係る充電状態調整装置により調整処理される。それにより、最小の上限電流値が増加することにより、充電時または放電時に複数のバッテリセルに流すことが可能な電流の上限値を大きくすることができる。そのため、充電時に複数のバッテリセルへ大きな電流を流すことにより電力貯蔵装置の充電時間の短縮が可能になる。また、放電時に複数のバッテリセルへ大きな電流を流すことにより複数のバッテリセルから高い電力を出力することが可能となる。したがって、電力貯蔵装置の用途が拡大される。
【００３９】
本発明に係る電源装置は、外部に接続可能な電源装置であって、上記の電力貯蔵装置と、電力貯蔵装置の第２の制御部により制御され、電力貯蔵装置の複数のバッテリセルと外部との間で電力変換を行う電力変換装置とを備えるものである。
【００４０】
この電源装置においては、複数のバッテリモジュールと外部との間で電力変換装置により電力変換が行われる。電力変換装置が電力貯蔵装置の第２の制御部により制御されることにより、複数のバッテリセルの充電または放電に関する制御が行われる。それにより、複数のバッテリモジュールの劣化、過放電および過充電を防止することができる。
【００４１】
また、この電源装置においては、複数のバッテリセルの充電状態が上記の発明に係る充電状態調整装置により調整処理される。それにより、最小の上限電流値が増加することにより、充電時または放電時に複数のバッテリセルに流すことが可能な電流の上限値を大きくすることができる。そのため、充電時に複数のバッテリセルへ大きな電流を流すことにより電源装置の充電時間の短縮が可能になる。また、放電時に複数のバッテリセルへ大きな電流を流すことにより複数のバッテリセルから高い電力を出力することが可能となる。したがって、電源装置の用途が拡大される。
【００４２】
本発明に係る充電状態調整処理プログラムは、直列接続された複数のバッテリセルの充電状態の調整処理を行う充電状態調整装置が備えるコンピュータにより実行可能な充電状態調整処理プログラムであって、各バッテリセルの電圧を取得する処理と、複数のバッテリセルに流れる電流を取得する処理と、取得された各バッテリセルの電圧および取得された電流に基づいて、各バッテリセルに流すことが可能な電流の上限値を上限電流値として算出する処理と、複数のバッテリセルについて算出される上限電流値のうち少なくとも最小の上限電流値が増加するように、各バッテリセルの充電状態を調整する処理とを、コンピュータに実行させるものである。
【００４３】
この充電状態調整プログラムにおいては、複数のバッテリセルについて算出される上限電流値のうち少なくとも最小の上限電流値が増加するように各バッテリセルの充電状態が調整される。複数のバッテリセルに流すことが可能な電流は、複数のバッテリセルの上限電流値のうち最小の上限電流値に制限される。したがって、最小の上限電流値が増加することにより、充電時または放電時に複数のバッテリセルに流すことが可能な電流の上限値を大きくすることが可能となる。
【００４４】
なお、本発明において、調整処理とは、複数のバッテリセルの充電状態を変化させる処理である。
【００４５】
本発明に係る充電状態調整処理方法は、直列接続された複数のバッテリセルの充電状態の調整処理を行う充電状態調整方法であって、各バッテリセルの電圧を取得するステップと、複数のバッテリセルに流れる電流を取得するステップと、取得された各バッテリセルの電圧および取得された電流に基づいて、各バッテリセルに流すことが可能な電流の上限値を上限電流値として算出するステップと、複数のバッテリセルについて算出される上限電流値のうち少なくとも最小の上限電流値が増加するように、各バッテリセルの充電状態を調整するステップとを備えるものである。
【００４６】
この充電状態調整方法においては、複数のバッテリセルについて算出される上限電流値のうち少なくとも最小の上限電流値が増加するように各バッテリセルの充電状態が調整される。複数のバッテリセルに流すことが可能な電流は、複数のバッテリセルの上限電流値のうち最小の上限電流値に制限される。したがって、最小の上限電流値が増加することにより、充電時または放電時に複数のバッテリセルに流すことが可能な電流の上限値を大きくすることが可能となる。
【００４７】
なお、本発明において、調整処理とは、複数のバッテリセルの充電状態を変化させる処理である。
【発明の効果】
【００４８】
本発明によれば、充電時または放電時に複数のバッテリセルに流すことが可能な電流の上限値を大きくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】第１の実施の形態に係る充電状態調整装置を備えるバッテリシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の充電状態調整装置の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図３】複数のバッテリセルの開放電圧、下限電圧値および上限電圧値の関係を示す図である。
【図４】複数のバッテリセルの上限充電電流値および上限放電電流値のばらつきを説明するための図である。
【図５】バッテリＥＣＵによる充電状態調整処理のフローチャートである。
【図６】バッテリＥＣＵによる充電状態調整処理のフローチャートである。
【図７】バッテリセルの上限充電電流値および上限放電電流値の算出処理を示すフローチャートである。
【図８】バッテリセルの上限充電電流値および上限放電電流値の算出処理を示すフローチャートである。
【図９】バッテリセルの開放電圧とＳＯＣとの関係の例を示す図である。
【図１０】バッテリセルの等価回路図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る充電状態調整装置の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る充電状態調整装置の処理を説明するための図である。
【図１３】第２の実施の形態に係る充電状態調整処理の一部の処理を示すフローチャートである。
【図１４】第３の実施の形態に係る電動自動車の構成を示すブロック図である。
【図１５】第４の実施の形態に係る電源装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
〔１〕第１の実施の形態
以下、第１の実施の形態に係る充電状態調整装置、バッテリシステムおよび充電状態調整処理プログラムについて図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態に係る充電状態調整装置は、電力を駆動源とする電動車両に搭載されるバッテリシステムの構成要素の一部として用いられる。以下では、この充電状態調整装置が複数のバッテリセルの充電状態を変化させる調整処理を行う例を説明する。
【００５１】
電動車両には、ハイブリッド電動車両、バッテリ電動車両およびプラグインハイブリッド電動車両等が含まれる。本実施の形態においては、電動車両はハイブリッド電動車両である。
【００５２】
以下の説明では、満充電状態でのバッテリセルに蓄積される電荷量を満充電容量と呼ぶ。また、任意の状態でバッテリセルに蓄積されている電荷量を残容量と呼ぶ。さらに、バッテリセルの満充電容量に対する残容量の比率をＳＯＣ（充電率）と呼ぶ。本実施の形態においては、バッテリセルの充電状態としてバッテリセルのＳＯＣを用いる。
【００５３】
（１）バッテリシステムの構成
図１は、第１の実施の形態に係る充電状態調整装置を備えるバッテリシステムの構成を示すブロック図である。本実施の形態において、バッテリシステム５００は、複数（図１の例では２個）のバッテリモジュール１００およびバッテリ電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵと呼ぶ。）１０１を含み、バス１０４を介して電動車両の主制御部３００に接続されている。
【００５４】
主制御部３００は、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）およびメモリ、またはマイクロコンピュータからなり、バッテリシステム５００および電動車両が備えるモータ等を制御する。なお、このモータは、電動車両の走行時に推進力を発生する。
【００５５】
主制御部３００には始動指示部３０１が接続されている。始動指示部３０１は電動車両の始動を指示するスタートキーを含む。運転者によりスタートキーがオンされると、主制御部３００は、上記のモータに対して電力が供給可能となるようにバッテリシステム５００を制御する。これにより、電動車両の走行が可能となる。
【００５６】
バッテリシステム５００の複数のバッテリモジュール１００は、電源線５０１を通して互いに接続されている。各バッテリモジュール１００は、複数（図１の例では１８個）のバッテリセル１０、サーミスタ１２、電圧測定部２０、温度測定部３１、電流測定部３２および調整ユニット４０を有する。
【００５７】
各バッテリモジュール１００において、複数のバッテリセル１０は複数のバスバー１１により直列接続されている。各バッテリセル１０は二次電池である。本例では、二次電池としてリチウムイオン電池が用いられる。
【００５８】
両端部に配置されるバッテリセル１０は、バスバー１１を介して電源線５０１に接続されている。これにより、バッテリシステム５００においては、複数のバッテリモジュール１００の全てのバッテリセル１０が直列接続されている。バッテリシステム５００から引き出される電源線５０１は、電動車両のモータ等の負荷に接続される。
【００５９】
複数のバッテリセル１０は、調整ユニット４０を介して電圧測定部２０に接続されている。電圧測定部２０は、バッテリＥＣＵ１０１に接続される。
【００６０】
電圧測定部２０は、複数のバッテリセル１０の端子電圧を測定し、バッテリＥＣＵ１０１に与える。電圧測定部２０は、測定された複数のバッテリセル１０の端子電圧をデジタル値としてバッテリＥＣＵ１０１に与えてもよい。また、電圧測定部２０は、測定された複数のバッテリセル１０の端子電圧をマルチプレクス（多重化）してバッテリＥＣＵ１０１に与えてもよい。
【００６１】
サーミスタ１２は、複数のバッテリセル１０の近傍に設けられ、温度測定部３１に接続される。温度測定部３１は、バッテリＥＣＵ１０１に接続される。温度測定部３１は、サーミスタ１２により複数のバッテリセル１０の温度を測定し、バッテリＥＣＵ１０１に与える。
【００６２】
電流測定部３２は、バッテリＥＣＵ１０１に接続される。電流測定部３２は、複数のバッテリセル１０に流れる電流を測定し、バッテリＥＣＵ１０１に与える。
【００６３】
本実施の形態において調整ユニット４０は、バッテリＥＣＵ１０１により制御され、複数のバッテリセル１０を放電させることにより複数のバッテリセル１０のＳＯＣを調整するために用いられる。電圧測定部２０および調整ユニット４０の具体例については後述する。
【００６４】
図１のバッテリシステム５００においては、サーミスタ１２、電圧測定部２０、温度測定部３１、電流測定部３２、調整ユニット４０およびバッテリＥＣＵ１０１により充電状態調整装置２００が構成される。
【００６５】
バッテリＥＣＵ１０１は、バス１０４を介して主制御部３００に接続されている。上述のように、バッテリＥＣＵ１０１には、電圧測定部２０から複数のバッテリセル１０の端子電圧が与えられる。これにより、バッテリＥＣＵ１０１は、各バッテリモジュール１００の残容量（複数のバッテリセル１０の残容量）を検出し、検出結果を主制御部３００に与える。さらに、バッテリＥＣＵ１０１は、本実施の形態に係る充電状態調整処理時に、後述の図５のステップＳ４で算出される充電側基準値Ｃａｖｅおよび放電側基準値Ｄａｖｅを制御部３００に与える。
【００６６】
始動指示部３０１のスタートキーがオンされている場合、主制御部３００は、例えば運転者によるアクセルペダル（図示せず）の操作量および与えられた放電側基準値Ｄａｖｅに基づいて、放電電流が放電側基準値Ｄａｖｅを超えないように各バッテリモジュール１００を放電させる。これにより、モータ（図示せず）に供給される電力が調整され、電動車両の動力（例えばモータの回転速度）が制御される。また、各バッテリモジュール１００の残容量が少なくなると、主制御部３００は、与えられた充電側基準値Ｃａｖｅに基づいて電源線５０１に接続された図示しない発電装置を制御することにより、充電電流が充電側基準値Ｃａｖｅを超えないように各バッテリモジュール１００（複数のバッテリセル１０）を充電する。
【００６７】
本実施の形態において、発電装置は例えば上記の電源線５０１に接続された上記のモータである。この場合、モータは、電動車両の加速時にバッテリシステム５００から供給された電力を図示しない駆動輪を駆動するための動力に変換し、電動車両の減速時に回生電力を発生する。この回生電力により各バッテリモジュール１００が充電される。
【００６８】
このように、始動指示部３０１のスタートキーがオンされると、スタートキーがオフされるまでの間、残容量に応じて各バッテリモジュール１００の充放電が繰り返される。
【００６９】
始動指示部３０１のスタートキーがオンされた場合、バッテリＥＣＵ１０１は、後述するメモリ１０１ｂ（図２）に所定の時間間隔（例えば、１００ｍｓｅｃ間隔）で電圧測定部２０から与えられる複数のバッテリセル１０の端子電圧、温度測定部３１から与えられる複数のバッテリセル１０の温度、および電流測定部３２から与えられる複数のバッテリセル１０に流れる電流の値を記憶する。
【００７０】
バッテリＥＣＵ１０１は、後述する充電状態調整処理プログラムを実行することにより、メモリ１０１ｂに記憶された端子電圧および電流の値に基づいて、複数のバッテリセル１０の充電状態調整処理を行う。
【００７１】
図２は、図１の充電状態調整装置２００の具体的な構成例を示すブロック図である。図２では、主として電圧測定部２０、調整ユニット４０およびバッテリＥＣＵ１０１の構成を説明するため、図１の温度測定部３１および電流測定部３２の図示を省略する。
【００７２】
図２の例では、電圧測定部２０は、マルチプレクサ２０ａ、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器２０ｂおよび複数の差動増幅器２０ｃを含む。また、調整ユニット４０は、抵抗Ｒおよびスイッチング素子ＳＷからなる複数の直列回路ＳＣを含む。
【００７３】
電圧測定部２０の複数の差動増幅器２０ｃは、複数のバッテリセル１０にそれぞれ対応付けられる。各差動増幅器２０ｃは２つの入力端子および出力端子を有する。各差動増幅器２０ｃの２つの入力端子は、対応するバッテリセル１０を挟んで隣り合う２つのバスバー１１に導体線５２を介して電気的に接続される。各差動増幅器２０ｃは、２つの入力端子に入力された電圧を差動増幅し、増幅された電圧を出力端子から出力する。
【００７４】
複数の差動増幅器２０ｃの出力電圧はマルチプレクサ２０ａに与えられる。マルチプレクサ２０ａは、複数の差動増幅器２０ｃの出力電圧を順次Ａ／Ｄ変換器２０ｂに出力する。Ａ／Ｄ変換器２０ｂは、マルチプレクサ２０ａの出力電圧をデジタル値に変換し、変換されたデジタル値を端子電圧としてバッテリＥＣＵ１０１に与える。このようにして、Ａ／Ｄ変換器２０ｂから複数のバッテリセル１０の端子電圧が順次バッテリＥＣＵ１０１に与えられる。
【００７５】
調整ユニット４０の複数の直列回路ＳＣも、複数のバッテリセル１０にそれぞれ対応付けられる。各直列回路ＳＣは、対応するバッテリセル１０を挟んで隣り合う２つのバスバー１１に導体線５２を介して電気的に接続される。スイッチング素子ＳＷのオンおよびオフは、バッテリＥＣＵ１０１により制御される。
【００７６】
バッテリＥＣＵ１０１は、タイマ１０１ａ、メモリ１０１ｂ、および中央演算処理装置（ＣＰＵ）１０１ｃを含む。なお、バッテリＥＣＵ１０１は、メモリ１０１ｂおよびＣＰＵ１０１ｃに代えてマイクロコンピュータを含んでもよい。タイマ１０１ａは、後述する取得時間を計測するために用いられる。メモリ１０１ｂには、後述する充電状態調整処理を行うための充電状態調整処理プログラムが記憶されるとともに、充電状態調整処理に用いられる種々の情報が記憶される。種々の情報には、上述の複数のバッテリセル１０の端子電圧、複数のバッテリセル１０の温度、および複数のバッテリセル１０に流れる電流の値が含まれる。
【００７７】
ＣＰＵ１０１ｃは、メモリ１０１ｂに記憶された充電状態調整処理プログラムを実行することにより、後述する複数のバッテリセル１０の上限電流値を算出するとともに調整ユニット４０の動作を制御する。これにより、複数のバッテリセル１０の充電状態調整処理が行われる。詳細は後述する。
【００７８】
（２）バッテリセルの上限電圧値、下限電圧値および上限電流値
各バッテリセル１０には、予め端子電圧の下限値（以下、下限電圧値と呼ぶ）および上限値（以下、上限電圧値と呼ぶ）が定められている。
【００７９】
図３は、複数のバッテリセル１０の開放電圧、下限電圧値および上限電圧値の関係を示す図である。図３において、縦軸は電圧を表す。図３の例では、下限電圧値および上限電圧値ならびに３つのバッテリセル１０の開放電圧が示されている。以下の説明では３つのバッテリセル１０を識別するために、それらのバッテリセル１０をそれぞれ第１のバッテリセル１０［１］、第２のバッテリセル１０［２］および第３のバッテリセル１０［３］と呼ぶ。
【００８０】
図３の例では、第１のバッテリセル１０の開放電圧Ｖ[１]、第２のバッテリセル１０の開放電圧Ｖ[２]、および第３のバッテリセル１０の開放電圧Ｖ[３]がそれぞれ異なる。
【００８１】
バッテリモジュール１００の充電時には、第１〜第３のバッテリセル１０［１］〜１０［３］の端子電圧が上限電圧値ＶＨを超えないように、充電器からバッテリモジュール１００に供給される電流を制限する必要がある。また、バッテリモジュール１００の放電時には、第１〜第３のバッテリセル１０［１］〜１０［３］の端子電圧が下限電圧値ＶＬを超えないように、バッテリモジュール１００から負荷に供給される電流を制限する必要がある。
【００８２】
上限電圧値ＶＨと第１〜第３のバッテリセル１０［１］〜１０［３］の開放電圧Ｖ[１]〜Ｖ［３］との差はそれぞれＶＣ１、ＶＣ２およびＶＣ３である。また、第１〜第３のバッテリセル１０［１］〜１０［３］の開放電圧Ｖ[１]〜Ｖ［３］と下限電圧値ＶＬとの差はそれぞれＶＤ１、ＶＤ２およびＶＤ３である。
【００８３】
第１のバッテリセル１０［１］、第２のバッテリセル１０［２］および第３のバッテリセル１０［３］の充電時の内部抵抗値をそれぞれＺＣ［１］、ＺＣ［２］およびＺＣ［３］とする。また、第１のバッテリセル１０［１］、第２のバッテリセル１０［２］および第３のバッテリセル１０［３］の放電時の内部抵抗値をそれぞれＺＤ［１］、ＺＤ［２］およびＺＤ［３］とする。
【００８４】
充電時に、第１のバッテリセル１０［１］、第２のバッテリセル１０［２］および第３のバッテリセル１０［３］に流すことが可能な電流値（以下、上限充電電流値と呼ぶ）をそれぞれＣ［１］、Ｃ［２］およびＣ［３］とする。また、放電時に、第１のバッテリセル１０［１］、第２のバッテリセル１０［２］および第３のバッテリセル１０［３］に流すことが可能な電流値（以下、上限放電電流値と呼ぶ）をそれぞれＤ［１］、Ｄ［２］およびＤ［３］とする。
【００８５】
上限充電電流値Ｃ［１］〜Ｃ［３］は次式により求められる。
【００８６】
Ｃ［１］＝ＶＣ１／ＺＣ［１］  …（ｃ１）
Ｃ［２］＝ＶＣ２／ＺＣ［２］  …（ｃ２）
Ｃ［３］＝ＶＣ３／ＺＣ［３］  …（ｃ３）
上限放電電流値Ｄ［１］〜Ｄ［３］は次式により求められる。
【００８７】
Ｄ［１］＝ＶＤ１／ＺＤ［１］  …（ｄ１）
Ｄ［２］＝ＶＤ２／ＺＤ［２］  …（ｄ２）
Ｄ［３］＝ＶＤ３／ＺＤ［３］  …（ｄ３）
ここで、第１〜第３のバッテリセル１０［１］〜１０［３］の充電時の内部抵抗値ＺＣ［１］〜ＺＣ［３］が異なり、第１〜第３のバッテリセル１０［１］〜１０［３］の放電時の内部抵抗値ＺＤ［１］〜ＺＤ［３］が異なるものとする。
【００８８】
この場合、第１〜第３のバッテリセル１０［１］〜１０［３］の開放電圧Ｖ[１]〜Ｖ[３]を一定の値に調整しても、上限充電電流値Ｃ［１］〜Ｃ［３］は等しくならない。同様に、第１〜第３のバッテリセル１０［１］〜１０［３］の開放電圧Ｖ[１]〜Ｖ[３]を一定の値に調整しても、上限放電電流値Ｄ［１］〜Ｄ［３］は等しくならない。
【００８９】
本実施の形態に係る充電状態調整装置２００では、後述するように、上限充電電流値Ｃ［１］〜Ｃ［３］のばらつきが小さくなり、上限放電電流値Ｄ［１］〜Ｄ［３］のばらつきが小さくなるように充電状態調整処理が行われる。
【００９０】
図４は、複数のバッテリセル１０の上限充電電流値および上限放電電流値のばらつきを説明するための図である。図４において、縦軸は電流を表す。図４の例では、図３で説明した３つのバッテリセル１０の上限充電電流値および上限放電電流値が示されている。上限充電電流値は正の値で表され、上限放電電流値は負の値で表される。以下の説明では、上限充電電流値の大きさおよび上限放電電流値の大きさを絶対値で表す。
【００９１】
第１〜第３のバッテリセル１０［１］〜１０［３］の上限充電電流値Ｃ［１］〜Ｃ［３］は上式（ｃ１）〜（ｃ３）から算出される。また、第１〜第３のバッテリセル１０［１］〜１０［３］の上限放電電流値Ｄ［１］〜Ｄ［３］は上式（ｄ１）〜（ｄ３）から算出される。
【００９２】
図４の例では、第２のバッテリセル１０［２］の上限充電電流値Ｃ［２］、第１のバッテリセル１０［１］の上限充電電流値Ｃ［１］、および第３のバッテリセル１０［３］の上限充電電流値Ｃ［３］はこの順で小さくなる。この場合、図４の矢印ＩＡ１で示すように、充電時にバッテリモジュール１００に流すことが可能な電流の上限値は最小の上限充電電流値Ｃ［３］に制限される。
【００９３】
一方、第３のバッテリセル１０［３］の上限放電電流値Ｄ［３］、第１のバッテリセル１０［１］の上限放電電流値Ｄ［１］、および第２のバッテリセル１０［２］の上限放電電流値Ｄ［２］はこの順で小さくなる。この場合、図４の矢印ＩＡ２で示すように、放電時にバッテリモジュール１００に流すことが可能な電流の上限値は最小の上限放電電流値Ｄ［２］に制限される。
【００９４】
そのため、上限充電電流値Ｃ［１］，Ｃ［２］，Ｃ［３］のばらつきが大きい場合には、充電時に複数のバッテリセル１０に流すことが可能な電流の上限値が小さくなる。また、上限放電電流値Ｄ［１］，Ｄ［２］，Ｄ［３］のばらつきが大きい場合には、放電時に複数のバッテリセル１０に流すことが可能な電流の上限値が小さくなる。
【００９５】
したがって、従来の均等化方法のように、開放電圧値に基づいて複数のバッテリセル１０［１］，１０［２］，１０［３］の残容量を均等化した場合、複数のバッテリセル１０［１］，１０［２］，１０［３］の開放電圧を均等化することはできても、上限充電電流値Ｃ［１］，Ｃ［２］，Ｃ［３］および上限放電電流値Ｄ［１］，Ｄ［２］，Ｄ［３］のばらつきを小さくすることはできない。
【００９６】
そこで、本実施の形態では、後述するように、複数のバッテリセル１０の端子電圧および複数のバッテリセル１０に流れる電流に基づいて、各バッテリセル１０の内部抵抗値を算出する。そして、算出された内部抵抗値に基づいて複数のバッテリセル１０の上限充電電流値および上限放電電流値を算出する。このようにして、複数のバッテリセル１０の内部抵抗値に基づいて各バッテリセル１０の上限充電電流値および上限放電電流値を算出する。
【００９７】
さらに、算出された上限充電電流値のばらつきを低減するために、複数のバッテリセル１０から一部のバッテリセル１０を選択し、選択したバッテリセル１０の放電を行う。これにより、上限充電電流値のばらつきを小さくすることができるとともに、最小の上限充電電流値を大きくすることができる。
【００９８】
例えば、図４に示すように、第１〜第３のバッテリセル１０［１］，１０［２］，１０［３］の上限充電電流値Ｃ［１］，Ｃ［２］，Ｃ［３］の平均値を充電側基準値Ｃａｖｅとする。充電側基準値Ｃａｖｅよりも小さい上限充電電流値Ｃ［３］を有する第３のバッテリセル１０［３］を放電させる。それにより、第３のバッテリセル１０［３］の開放電圧が下降し、上限電圧値ＶＨと第３のバッテリセル１０［３］の開放電圧との差が増加する。その結果、第３のバッテリセル１０［３］の上限充電電流値Ｃ［３］が充電側基準値Ｃａｖｅまで上昇する。
【００９９】
また、第１〜第３のバッテリセル１０［１］，１０［２］，１０［３］の上限放電電流値Ｄ［１］，Ｄ［２］，Ｄ［３］の平均値を放電側基準値Ｄａｖｅとする。上記の場合、放電側基準値Ｄａｖｅよりも大きい上限放電電流値Ｄ［３］を有する第３のバッテリセル１０［３］が放電することにより、第３のバッテリセル１０［３］の開放電圧が下降し、第３のバッテリセル１０［３］の開放電圧と下限電圧値との差が減少する。その結果、第３のバッテリセル１０［３］の上限放電電流値Ｄ［３］は放電側基準値Ｄａｖｅまで低下する。
【０１００】
これにより、図４の矢印ＩＡ３で示すように、充電時に複数のバッテリセル１０［１］，１０［２］，１０［３］に流すことが可能な電流の上限値を大きくすることができる。なお、この場合、図４の矢印ＩＡ４で示すように、放電時に複数のバッテリセル１０［１］，１０［２］，１０［３］に流すことが可能な電流の上限値は第２のバッテリセル１０［２］の上限放電電流値に制限される。
【０１０１】
（３）充電状態調整処理
図５および図６は、バッテリＥＣＵ１０１による充電状態調整処理のフローチャートである。図５および図６の例では、始動指示部３０１のスタートキーがオンされたとき、および始動指示部３０１のスタートキーがオンされてから所定の時間が経過するごとに充電状態調整処理が開始される。初期状態においては、図２の全てのスイッチング素子ＳＷがオフされている。
【０１０２】
なお、始動指示部３０１のスタートキーがオンされてから所定の時間が経過するごとに充電状態調整処理が開始される場合、所定の時間は複数のバッテリセル１０の充放電特性および劣化特性のばらつきを考慮して、例えば数時間に設定する。
【０１０３】
以下の説明において、変数ｉは自然数であり、バッテリモジュール１００を構成する複数のバッテリセル１０の番号を表す。定数Ｎはバッテリモジュール１００を構成する複数のバッテリセル１０の最大個数（本例では、１８）を表す。
【０１０４】
図５および図６に示すように、始動指示部３０１のスタートキーがオンされると、バッテリＥＣＵ１０１は、タイマ１０１ａに０をセットする（ステップＳ１）。それにより、タイマ１０１ａの計測値が０になる。この時点からの経過時間がタイマ１０１ａにより計測される。
【０１０５】
上述のように、始動指示部３０１のスタートキーがオンされた場合、メモリ１０１ｂには、所定の時間間隔で電圧測定部２０から与えられる複数のバッテリセル１０の端子電圧が記憶される。また、メモリ１０１ｂには、所定の時間間隔で電流測定部３２から与えられる複数のバッテリセル１０の充電時および放電時に流れる電流の値が記憶される。
【０１０６】
そこで、バッテリＥＣＵ１０１は、複数のバッテリセル１０の端子電圧および複数のバッテリセル１０に流れる電流の値をメモリ１０１ｂから取得する（ステップＳ２）。
【０１０７】
具体的には、バッテリＥＣＵ１０１は、直前に記憶された複数のバッテリセル１０の端子電圧と、その記憶時点から所定時間前に記憶された複数のバッテリセル１０の端子電圧とをメモリ１０１ｂから取得する。
【０１０８】
次に、バッテリＥＣＵ１０１は、取得された複数のバッテリセル１０の端子電圧および複数のバッテリセル１０に流れる電流の値に基づいて、複数のバッテリセル１０の上限充電電流値および上限放電電流値を算出する（ステップＳ３）。この処理の詳細は後述する。
【０１０９】
そして、バッテリＥＣＵ１０１は、複数のバッテリセル１０の上限充電電流値に基づいて充電側基準値Ｃａｖｅを算出し、複数のバッテリセル１０の上限放電電流値に基づいて放電側基準値Ｄａｖｅを算出する（ステップＳ４）。充電側基準値Ｃａｖｅおよび放電側基準値Ｄａｖｅは、例えば相加平均により算出される。
【０１１０】
続いて、バッテリＥＣＵ１０１は、変数ｉの値を１に設定し（ステップＳ５）、ｉ番目のバッテリセル１０の上限充電電流値Ｃ［ｉ］が充電側基準値Ｃａｖｅよりも小さくかつｉ番目のバッテリセル１０の上限放電電流値Ｄ［ｉ］が放電側基準値Ｄａｖｅよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ６）。
【０１１１】
上限充電電流値Ｃ［ｉ］が充電側基準値Ｃａｖｅよりも小さくかつ上限放電電流値Ｄ［ｉ］が放電側基準値Ｄａｖｅよりも大きい場合、バッテリＥＣＵ１０１は、ｉ番目のバッテリセル１０に対応するスイッチング素子ＳＷをオンさせる（ステップＳ７）。これにより、ｉ番目のバッテリセル１０が放電されることにより、ｉ番目のバッテリセル１０の開放電圧が下降し、その上限充電電流値Ｃ［ｉ］が充電側基準値Ｃａｖｅに近づくように変化する。
【０１１２】
なお、ステップＳ６の時点でｉ番目のバッテリセル１０に対応するスイッチング素子ＳＷがオンしている場合、そのスイッチング素子ＳＷはオン状態で維持される。
【０１１３】
一方、上限充電電流値Ｃ［ｉ］および上限放電電流値Ｄ［ｉ］が上記の条件を満たさない場合、バッテリＥＣＵ１０１は、ｉ番目のバッテリセル１０に対応するスイッチング素子ＳＷをオフさせる（ステップＳ８）。この場合、ｉ番目のバッテリセル１０の上限充電電流値Ｃ［ｉ］は変化しない。
【０１１４】
なお、ステップＳ６の時点でｉ番目のバッテリセル１０に対応するスイッチング素子ＳＷがオフしている場合、そのスイッチング素子ＳＷはオフ状態で維持される。
【０１１５】
次に、バッテリＥＣＵ１０１は、変数ｉに１を加算する（ステップＳ９）。例えば、充電状態調整処理が開始されてからバッテリＥＣＵ１０１が最初にステップＳ５からステップＳ９の処理に進む場合、変数ｉの値は２となる。
【０１１６】
続いて、バッテリＥＣＵ１０１は、変数ｉが定数Ｎよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０）。変数ｉが定数Ｎ以下である場合、バッテリＥＣＵ１０１は、ステップＳ６の処理に戻る。
【０１１７】
一方、変数ｉが定数Ｎよりも大きい場合、すなわち変数ｉが定数Ｎを超えた場合、バッテリＥＣＵ１０１は、タイマ１０１ａの計測値が、予めメモリ１０１ｂに記憶された取得時間Ｔに達したか否かを判定する（ステップＳ１１）。すなわち、バッテリＥＣＵ１０１は、ステップＳ１の処理から取得時間Ｔが経過したか否かを判定する。なお、取得時間Ｔは、例えば２秒以上１０秒以下に設定することができる。
【０１１８】
取得時間Ｔが経過しない場合、バッテリＥＣＵ１０１は、本ステップＳ１１の処理を繰り返す。一方、取得時間Ｔが経過すると、バッテリＥＣＵ１０１は、全てのスイッチング素子ＳＷがオフしているか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【０１１９】
全てのスイッチング素子ＳＷがオフしている場合、バッテリＥＣＵ１０１は、充電状態調整処理を終了する。一方、全てのスイッチング素子ＳＷがオフしていない場合、バッテリＥＣＵ１０１は、ステップＳ１の処理に戻る。
【０１２０】
これにより、全てのバッテリセル１０の上限充電電流値が充電側基準値Ｃａｖｅ以上となる。したがって、充電時に複数のバッテリセル１０に流すことが可能な電流の上限値が充電側基準値Ｃａｖｅ以上になる。その結果、充電時に複数のバッテリセル１０に流すことが可能な電流の上限値を大きくすることができる。
【０１２１】
上記のステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８において、バッテリＥＣＵ１０１は、上限充電電流値Ｃ［ｉ］が充電側基準値Ｃａｖｅよりも小さくかつ上限放電電流値Ｄ［ｉ］が放電側基準値Ｄａｖｅよりも大きい場合に対応するスイッチング素子ＳＷをオンさせ、それ以外の場合に対応するスイッチング素子ＳＷをオフさせている。
【０１２２】
これに限らず、バッテリＥＣＵ１０１は、上限放電電流値Ｄ［ｉ］にかかわらず、上限充電電流値Ｃ［ｉ］が充電側基準値Ｃａｖｅよりも小さい場合に対応するスイッチング素子ＳＷをオンさせ、それ以外の場合に対応するスイッチング素子ＳＷをオフさせてもよい。この場合にも、上記と同様の効果を得ることができる。
【０１２３】
上記では、始動指示部３０１のスタートキーがオンされたときおよび始動指示部３０１のスタートキーがオンされてから所定の時間が経過するごとに充電状態調整処理が開始されるが、これらに限定されない。充電状態調整処理は、始動指示部３０１のスタートキーがオフされたときに開始されてもよいし、始動指示部３０１のスタートキーがオフされてから所定の時間が経過するごとに開始されてもよい。
【０１２４】
（４）上限充電電流値および上限放電電流値の算出
上記ステップＳ３におけるバッテリセル１０の上限充電電流値および上限放電電流値の算出処理の詳細を説明する。
【０１２５】
図７および図８は、バッテリセル１０の上限充電電流値および上限放電電流値の算出処理を示すフローチャートである。以下の説明では、バッテリセル１０の充電時の内部抵抗値を充電側内部抵抗値と呼び、バッテリセル１０の放電時の内部抵抗値を放電側内部抵抗値と呼ぶ。
【０１２６】
まず、バッテリＥＣＵ１０１は、上記ステップＳ２の処理により取得した複数のバッテリセル１０に流れる電流の値に基づいて充電側内部抵抗値が算出可能であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。
【０１２７】
具体的には、バッテリＥＣＵ１０１は、メモリ１０１ｂに直前に記憶された複数のバッテリセル１０に流れる電流の値と、その記憶時点から所定時間前に記憶された複数のバッテリセル１０に流れる電流の値との差、すなわち複数のバッテリセル１０に流れる電流の所定時間当たりの変化量ΔＩを算出する。
【０１２８】
そして、バッテリＥＣＵ１０１は、直前に記憶された複数のバッテリセル１０に流れる電流の値をＩｎとし、その記憶時点から所定時間前に記憶された複数のバッテリセル１０に流れる電流の値をＩｐとした場合に、下記式（Ｉ１），（Ｉ２），（Ｉ３）の関係が満たされることにより充電側内部抵抗値が算出可能であると判定し、式（Ｉ１），（Ｉ２），（Ｉ３）の関係が満たされない場合に充電側内部抵抗値が算出不可能であると判定する。なお、下記式（Ｉ１）において、値δは予め定められる値である。
【０１２９】
ΔＩ＞δ  …（Ｉ１）
Ｉｎ＞０  …（Ｉ２）
Ｉｐ＞０  …（Ｉ３）
ここで、変化量ΔＩが小さい場合には充電側内部抵抗値の算出精度が低下する。そこで、充電側内部抵抗値の算出精度を考慮して、値δは例えば１０Ａに設定される。
【０１３０】
充電側内部抵抗値が算出可能である場合、バッテリＥＣＵ１０１は、複数のバッテリセル１０の端子電圧および複数のバッテリセル１０に流れる電流の値に基づいて全てのバッテリセル１０の充電側内部抵抗値を算出する（ステップＳ１０２）。
【０１３１】
例えば、充電時に複数のバッテリセル１０に流れる電流の所定時間当たりの変化量をΔＩとし、充電時におけるｉ番目のバッテリセル１０の端子電圧の所定時間当たりの変化量をΔＶ［ｉ］とした場合に、バッテリＥＣＵ１０１は、下記式（１）によりｉ番目のバッテリセル１０の充電側内部抵抗値をＺＣｎ［ｉ］として算出する。
【０１３２】
ＺＣｎ［ｉ］＝ΔＶ［ｉ］／ΔＩ  …（１）
ここで、充電側内部抵抗値および放電側内部抵抗値は、経時的に緩やかに変化する。そこで、バッテリＥＣＵ１０１は、算出された各バッテリセル１０の充電側内部抵抗値ＺＣｎ［ｉ］を用いて重み付け加算処理を行う（ステップＳ１０３）。
【０１３３】
本実施の形態では、充電状態調整処理が行われるごとに、上限充電電流値および上限放電電流値を算出するために用いられる充電側内部抵抗値および放電側内部抵抗値が、それぞれＺＣ［ｉ］およびＺＤ［ｉ］として、後述するステップＳ１２０の処理によりメモリ１０１ｂに記憶される。
【０１３４】
上述のように、充電状態調整処理は始動指示部３０１のスタートキーがオンされてから所定時間が経過するごとに実行される。そこで、現在の充電状態調整処理の直前の充電状態調整処理時にメモリ１０１ｂに記憶されたｉ番目のバッテリセル１０の充電側内部抵抗値をＺＣｐ［ｉ］とし、スムージング係数をαとした場合に、バッテリＥＣＵ１０１は、下記式（２）により重み付け加算処理を行うことにより、上限充電電流値を算出するために用いる充電側内部抵抗値をＺＣ［ｉ］として取得する。
【０１３５】
ＺＣ［ｉ］＝（ＺＣｎ［ｉ］×α）＋（ＺＣｐ［ｉ］×（１−α））  …（２）
なお、上記式（２）において、αは０以上１以下である。
【０１３６】
上記の重み付け加算処理後、バッテリＥＣＵ１０１は、ステップＳ１０５に進む。なお、ステップＳ１０１において、充電側内部抵抗値ＺＣ［ｉ］が算出不可能である場合、バッテリＥＣＵ１０１は、予めメモリ１０１ｂに記憶されている充電側内部抵抗値ＺＣｐ［ｉ］を、現在の充電側内部抵抗値ＺＣ［ｉ］として取得し（ステップＳ１０４）、次のステップＳ１０５に進む。
【０１３７】
なお、初回の充電状態調整処理時においては、メモリ１０１ｂに充電側内部抵抗値ＺＣｐ［ｉ］は記憶されていない。そこで、例えば予め複数のバッテリセル１０の充電側内部抵抗値を測定し、測定された充電側内部抵抗値をＺＣｐ［ｉ］としてメモリ１０１ｂに記憶しておく。これにより、予めメモリ１０１ｂに記憶された充電側内部抵抗値ＺＣｐ［ｉ］に基づいて上記のステップＳ１０３，Ｓ１０４の処理を行うことができる。
【０１３８】
ステップＳ１０５において、バッテリＥＣＵ１０１は、上記ステップＳ１０１と同様に、取得した複数のバッテリセル１０に流れる放電時の電流の値に基づいて放電側内部抵抗値が算出可能であるか否かを判定する。
【０１３９】
具体的には、バッテリＥＣＵ１０１は、放電時における複数のバッテリセル１０に流れる電流の所定時間当たりの変化量ΔＩを算出する。そして、バッテリＥＣＵ１０１は、直前に記憶された複数のバッテリセル１０に流れる電流の値をＩｎとし、その記憶時点から所定時間前に記憶された複数のバッテリセル１０に流れる電流の値をＩｐとした場合に、下記式（Ｉ４），（Ｉ５），（Ｉ６）の関係が満たされることにより放電側内部抵抗値が算出可能であると判定し、式（Ｉ４），（Ｉ５），（Ｉ６）の関係が満たされない場合に放電側内部抵抗値が算出不可能であると判定する。なお、下記式（Ｉ４）において、値δは予め定められる値である。
【０１４０】
ΔＩ＞δ  …（Ｉ４）
Ｉｎ＜０  …（Ｉ５）
Ｉｐ＜０  …（Ｉ６）
ここで、ステップＳ１０１と同様に、放電側内部抵抗値の算出精度を考慮して、値δは例えば１０Ａに設定される。
【０１４１】
放電側内部抵抗値が算出可能である場合、バッテリＥＣＵ１０１は、複数のバッテリセル１０の端子電圧および複数のバッテリセル１０に流れる電流の値に基づいて全てのバッテリセル１０の放電側内部抵抗値を算出する（ステップＳ１０６）。
【０１４２】
例えば、放電時に複数のバッテリセル１０に流れる電流の所定時間当たりの変化量をΔＩとし、放電時におけるｉ番目のバッテリセル１０の端子電圧の所定時間当たりの変化量をΔＶ［ｉ］とした場合に、バッテリＥＣＵ１０１は、下記式（３）によりｉ番目のバッテリセル１０の放電側内部抵抗値をＺＤｎ［ｉ］として算出する。
【０１４３】
ＺＤｎ［ｉ］＝ΔＶ［ｉ］／ΔＩ  …（３）
そして、バッテリＥＣＵ１０１は、算出された各バッテリセル１０の放電側内部抵抗値ＺＤｎ［ｉ］を用いて重み付け加算処理を行う（ステップＳ１０７）。
【０１４４】
具体的には、ステップＳ１０３の処理と同様に、現在の充電状態調整処理の直前の充電状態調整処理時にメモリ１０１ｂに記憶されたｉ番目のバッテリセル１０の放電側内部抵抗値をＺＤｐ［ｉ］とし、スムージング係数をαとした場合に、バッテリＥＣＵ１０１は、下記式（４）により重み付け加算処理を行うことにより、上限放電電流値を算出するために用いる放電側内部抵抗値をＺＤ［ｉ］として取得する。
【０１４５】
ＺＤ［ｉ］＝（ＺＤｎ［ｉ］×α）＋（ＺＤｐ［ｉ］×（１−α））  …（４）
なお、式（４）において、αは０以上１以下である。
【０１４６】
上記の重み付け加算処理後、バッテリＥＣＵ１０１は、ステップＳ１０９に進む。なお、ステップＳ１０１において、放電側内部抵抗値ＺＤ［ｉ］が算出不可能である場合、バッテリＥＣＵ１０１は、予めメモリ１０１ｂに記憶されている放電側内部抵抗値ＺＤｐ［ｉ］を、現在の放電側内部抵抗値ＺＤ［ｉ］として取得し（ステップＳ１０８）、次のステップＳ１０９に進む。
【０１４７】
ここでも、初回の充電状態調整処理時においては、メモリ１０１ｂに放電側内部抵抗値ＺＤｐ［ｉ］は記憶されていない。そこで、例えば予め複数のバッテリセル１０の放電側内部抵抗値を測定し、測定された放電側内部抵抗値をＺＤｐ［ｉ］としてメモリ１０１ｂに記憶しておく。これにより、予めメモリ１０１ｂに記憶された放電側内部抵抗値ＺＤｐ［ｉ］に基づいて上記のステップＳ１０７，Ｓ１０８の処理を行うことができる。
【０１４８】
ステップＳ１０９において、バッテリＥＣＵ１０１は、ステップＳ１０３またはステップＳ１０４の処理により取得された充電側内部抵抗値ＺＣ［ｉ］、およびステップＳ１０７またはステップＳ１０８の処理により取得された放電側内部抵抗値ＺＤ［ｉ］をメモリ１０１ｂに記憶する。
【０１４９】
ここで、メモリ１０１ｂには、予め複数のバッテリセル１０の上限電圧値ＶＨおよび下限電圧値ＶＬが記憶されている。
【０１５０】
バッテリＥＣＵ１０１は、ステップＳ１０９でメモリ１０１ｂに記憶された充電側内部抵抗値ＺＣ［ｉ］と上限電圧値ＶＨとに基づいて各バッテリセル１０の上限充電電流値Ｃ［ｉ］を算出するとともに、ステップＳ１０９でメモリ１０１ｂに記憶された放電側内部抵抗値ＺＤ［ｉ］と下限電圧値ＶＬとに基づいて各バッテリセル１０の上限放電電流値Ｄ［ｉ］を算出する（ステップＳ１１０）。
【０１５１】
例えば、バッテリＥＣＵ１０１は、上述のステップＳ２で取得されたｉ番目のバッテリセル１０の直前の端子電圧をＶ［ｉ］とした場合に、下記式（５）により上限充電電流値Ｃ［ｉ］を算出する。
【０１５２】
Ｃ［ｉ］＝（ＶＨ−Ｖ［ｉ］）／ＺＣ［ｉ］  …（５）
また、バッテリＥＣＵ１０１は、上限充電電流値Ｃ［ｉ］と同様に、下記式（６）により上限放電電流値Ｄ［ｉ］を算出する。
【０１５３】
Ｄ［ｉ］＝（Ｖ［ｉ］−ＶＬ）／ＺＣ［ｉ］  …（６）
上記のようにして、複数のバッテリセル１０の上限充電電流値Ｃ［ｉ］および上限放電電流値Ｄ［ｉ］が算出される。
【０１５４】
上述のように、充電側内部抵抗値が算出可能であるか否かの判定時に用いられる式（Ｉ１）および放電側内部抵抗値が算出可能であるか否かの判定時に用いられる式（Ｉ４）には、値δが含まれる。上記では、これらの２つの判定時に値δが１０Ａに設定される例を説明したが、２つの判定時において、δには互いに異なる値が設定されてもよい。
【０１５５】
なお、ステップＳ１０１において、充電側内部抵抗値が算出可能であるか否かの判定は、上記に限らず変化量ΔＩに加えて各バッテリセル１０の端子電圧の所定時間当たりの変化量ΔＶｃを用いて行ってもよいし、変化量ΔＶｃのみを用いて行ってもよい。
【０１５６】
変化量ΔＶｃのみを用いる場合、バッテリＥＣＵ１０１は、ｉ番目のバッテリセル１０の端子電圧の所定時間当たりの変化量をΔＶｃ［ｉ］とした場合に、下記式（ＩＩ１）の関係が満たされることによりｉ番目のバッテリセル１０の充電側内部抵抗値が算出可能であると判定し、式（ＩＩ１）の関係が満たされない場合にｉ番目のバッテリセル１０の充電側内部抵抗値が算出不可能であると判定する。なお、下記式（ＩＩ１）において、値γは予め定められる０以上の値である。
【０１５７】
ΔＶｃ［ｉ］＞γ  …（ＩＩ１）
ここで、変化量ΔＶｃ［ｉ］が小さい場合には充電側内部抵抗値の算出精度が低下する。そこで、充電側内部抵抗値の算出精度を考慮して、値γは例えば１００ｍＶに設定される。
【０１５８】
ステップＳ１０５においても、放電側内部抵抗値が算出可能であるか否かの判定は、上記に限らず変化量ΔＩに加えて各バッテリセル１０の端子電圧の所定時間当たりの変化量ΔＶｃを用いて行ってもよいし、変化量ΔＶｃのみを用いて行ってもよい。
【０１５９】
変化量ΔＶｃのみを用いる場合、バッテリＥＣＵ１０１は、ｉ番目のバッテリセル１０の端子電圧の所定時間当たりの変化量をΔＶｃ［ｉ］とした場合に、下記式（ＩＩ２）の関係が満たされることによりｉ番目のバッテリセル１０の放電側内部抵抗値が算出可能であると判定し、式（ＩＩ２）の関係が満たされない場合にｉ番目のバッテリセル１０の放電側内部抵抗値が算出不可能であると判定する。なお、下記式（ＩＩ２）において、値γは予め定められる０以上の値である。
【０１６０】
ΔＶｃ［ｉ］＜−γ  …（ＩＩ２）
ここで、変化量ΔＶｃ［ｉ］が小さい場合には放電側内部抵抗値の算出精度が低下する。そこで、放電側内部抵抗値の算出精度を考慮して、値γは例えば１００ｍＶに設定される。
【０１６１】
上述のように、充電側内部抵抗値が算出可能であるか否かの判定時に用いられる式（ＩＩ１）および放電側内部抵抗値が算出可能であるか否かの判定時に用いられる式（ＩＩ２）には、値γが含まれる。上記では、これらの２つの判定時に値γが１００ｍＶに設定される例を説明したが、２つの判定時において、γには互いに異なる値が設定されてもよい。
【０１６２】
（５）上限充電電流値および上限放電電流値の他の算出方法
上記の例では、ステップＳ１１０の処理で式（５）および式（６）を用いて上限充電電流値Ｃ［ｉ］および上限放電電流値Ｄ［ｉ］を算出する例を説明したが、これに限らず以下の方法により上限充電電流値Ｃ［ｉ］および上限放電電流値Ｄ［ｉ］を算出することもできる。
【０１６３】
例えば、複数のバッテリセル１０の開放電圧は、モータに電力を供給するための放電（以下、負荷放電と呼ぶ。）時、および回生電力による充電（以下、負荷充電と呼ぶ。）時に変化する。この場合、上限充電電流値および上限放電電流値の算出時には、負荷放電または負荷充電が所定時間Ｍ継続されるときの開放電圧の変化量を考慮することが望ましい。
【０１６４】
そこで、負荷充電が所定時間Ｍ継続されることにより変化するバッテリセル１０の開放電圧の変化量ΔＶｔを考慮しつつ上限充電電流値Ｃ［ｉ］を算出する。負荷充電時には変化量ΔＶｔは正の値となるが、以下では変化量ΔＶｔの大きさを絶対値で表す。この場合、バッテリＥＣＵ１０１は、例えば下記式（７）により上限充電電流値Ｃ［ｉ］を算出する。
【０１６５】
Ｃ［ｉ］＝（ＶＨ−Ｖ［ｉ］−ΔＶｔ）／ＺＣ［ｉ］  …（７）
また、負荷放電が所定時間Ｍ継続されることにより変化するバッテリセル１０の開放電圧の変化量ΔＶｔを考慮しつつ上限放電電流値Ｄ［ｉ］を算出する。負荷放電時には変化量ΔＶｔは負の値となるが、ここでも変化量ΔＶｔの大きさを絶対値で表す。この場合、バッテリＥＣＵ１０１は、例えば下記式（８）により上限放電電流値Ｄ［ｉ］を算出する。
【０１６６】
Ｄ［ｉ］＝（Ｖ［ｉ］−ＶＬ＋ΔＶｔ）／ＺＣ［ｉ］  …（８）
ここで、複数のバッテリセル１０の負荷充電または負荷放電が所定時間Ｍ継続されることにより変化する開放電圧の変化量ΔＶｔは、各バッテリセル１０の開放電圧とＳＯＣとの関係に基づいて求めることができる。
【０１６７】
図９は、バッテリセル１０の開放電圧とＳＯＣとの関係の例を示す図である。図９に示すように、バッテリセル１０の開放電圧およびＳＯＣは曲線で示される一定の関係を有する。
【０１６８】
ＳＯＣは、バッテリセル１０の満充電容量に対する残容量の比率である。そのため、バッテリセル１０の満充電容量が既知である場合には、負荷充電時または負荷放電時にバッテリセル１０に流れる電流の値およびその負荷充電時間または負荷放電時間に基づいて残容量の変化量を算出することにより、バッテリセル１０のＳＯＣの変化量ΔＳＯＣｔを算出することができる。
【０１６９】
そこで、例えばバッテリセル１０の満充電容量および図９の関係を示すテーブルを予めメモリ１０１ｂに記憶しておく。これにより、図９に示すように、負荷充電時間または負荷放電時間におけるバッテリセル１０のＳＯＣの変化量ΔＳＯＣｔを算出し、算出結果と図９の関係とに基づいて開放電圧の変化量ΔＶｔを求めることができる。
【０１７０】
上記のように算出される上限充電電流値Ｃ［ｉ］および上限放電電流値Ｄ［ｉ］によれば、負荷放電または負荷充電により各バッテリセル１０の開放電圧が変化した場合でも、各バッテリセル１０の端子電圧が上限電圧値ＶＨまたは下限電圧値ＶＬを超えることが防止される。これにより、バッテリモジュール１００の信頼性が向上する。
【０１７１】
また、所定時間Ｍは取得時間Ｔよりも長く設定することが好ましい。この場合、各バッテリセル１０において、負荷充電または負荷放電が取得時間Ｔ継続されることにより変化する開放電圧の変化量ΔＶｔは、負荷充電または負荷放電が所定時間Ｍ継続されることにより変化する開放電圧の変化量ΔＶｔよりも小さくなる。
【０１７２】
そのため、負荷充電時または負荷放電時に開放電圧が変化しても、各バッテリセル１０に流れる電流がステップＳ３の処理で算出された上限充電電流値および上限放電電流値を超えない限り、各バッテリセル１０の端子電圧は上限電圧値ＶＨおよび下限電圧値ＶＬを超えない。したがって、バッテリモジュール１００の信頼性がより向上する。
【０１７３】
バッテリセル１０の開放電圧とＳＯＣとの関係はバッテリセル１０の温度に依存して変化する。したがって、バッテリＥＣＵ１０１は、図１の温度測定部３１から与えられる複数のバッテリセル１０の温度に基づいて、図９の関係を補正してもよい。この場合、負荷充電時間または負荷放電時間における開放電圧の変化量ΔＶｔをより正確に求めることができるので、上限充電電流値Ｃ［ｉ］および上限放電電流値Ｄ［ｉ］を正確に算出することが可能となる。それにより、バッテリモジュール１００の信頼性がさらに向上する。
【０１７４】
以下の方法により上限充電電流値Ｃ［ｉ］および上限放電電流値Ｄ［ｉ］を算出することもできる。
【０１７５】
図１０は、バッテリセル１０の等価回路図である。図１０の等価回路は、キャパシタンス成分Ｃ１と抵抗成分Ｒ１との並列回路１０ａ、キャパシタンス成分Ｃ２および電源ＰＳを含む。並列回路１０ａおよびキャパシタンス成分Ｃ２は電源ＰＳに直列に接続される。
【０１７６】
図１０の等価回路に基づいて負荷充電時および負荷放電時におけるバッテリセル１０の開放電圧の過渡的変化を予め算出し、この過渡的変化から上限充電電流値Ｃ［ｉ］および上限放電電流値Ｄ［ｉ］を算出してもよい。この場合、上限充電電流値Ｃ［ｉ］および上限放電電流値Ｄ［ｉ］を正確に算出することが可能となる。
【０１７７】
（６）効果
上記のように、本実施の形態に係る充電状態調整装置２００においては、全てのバッテリセル１０の上限充電電流値が充電側基準値Ｃａｖｅ以上となるように各バッテリセル１０の充電状態が調整される。複数のバッテリセル１０の最小の上限充電電流値が増加することにより、充電時に複数のバッテリセル１０に流すことが可能な電流の上限値を十分に大きくすることが可能となる。
【０１７８】
その結果、バッテリモジュール１００の充電時に充電器からバッテリモジュール１００に大きな電流を供給することが可能となることにより、充電時間を短縮することができる。
【０１７９】
〔２〕第２の実施の形態
第２の実施の形態に係る充電状態調整装置２００、バッテリシステム５００および充電状態調整処理プログラムについて第１の実施の形態に係る充電状態調整装置２００、バッテリシステム５００および充電状態調整処理プログラムと異なる点を説明する。本実施の形態の他の構成および動作は、第１の実施の形態の構成および動作と同じである。
【０１８０】
（１）充電状態調整装置の構成および動作
図１１は、第２の実施の形態に係る充電状態調整装置２００の具体的な構成例を示すブロック図である。図１１においても、図１の温度測定部３１および電流測定部３２の図示を省略する。
【０１８１】
図１１の充電状態調整装置２００において、調整ユニット４０の複数の直列回路ＳＣには、図２の抵抗Ｒに代えて電源ＰＳが設けられる。したがって、図１１の例では、複数の直列回路ＳＣは、電源ＰＳおよびスイッチング素子ＳＷからなる。
【０１８２】
各直列回路ＳＣは、対応するバッテリセル１０を挟んで隣り合う２つのバスバー１１に導体線５２を介して電気的に接続される。スイッチング素子ＳＷのオンおよびオフは、バッテリＥＣＵ１０１により制御される。スイッチング素子ＳＷがオンされることにより、そのスイッチング素子ＳＷに対応するバッテリセル１０が充電される。
【０１８３】
図１２は、第２の実施の形態に係る充電状態調整装置２００の処理を説明するための図である。図１２において、縦軸は電流を表す。図１２の例では、図４の例と同様に、図３で説明した３つのバッテリセル１０の上限充電電流値および上限放電電流値が示されている。上限充電電流値は正の値で表され、上限放電電流値は負の値で表される。以下の説明においても、上限充電電流値の大きさおよび上限放電電流値の大きさを絶対値で表す。
【０１８４】
第１の実施の形態で説明したように、第１〜第３のバッテリセル１０［１］〜１０［３］の上限充電電流値Ｃ［１］〜Ｃ［３］は上式（ｃ１）〜（ｃ３）から算出される。また、第１〜第３のバッテリセル１０［１］〜１０［３］の上限放電電流値Ｄ［１］〜Ｄ［３］は上式（ｄ１）〜（ｄ３）から算出される。
【０１８５】
図１２の例においても、矢印ＩＡ１で示すように、充電時にバッテリモジュール１００に流すことが可能な電流の上限値は最小の上限充電電流値Ｃ［３］に制限される。また、図１２の矢印ＩＡ２で示すように、放電時にバッテリモジュール１００に流すことが可能な電流の上限値は最小の上限放電電流値Ｄ［２］に制限される。
【０１８６】
本実施の形態では、上限放電電流値Ｄ［１］〜Ｄ［３］のばらつきを小さくして放電時にバッテリモジュール１００に流すことが可能な電流の上限値を大きくするために、放電側基準値Ｄａｖｅよりも小さい上限放電電流値Ｄ［１］，Ｄ［２］を有する第１および第２のバッテリセル１０［１］，１０［２］を充電する。
【０１８７】
それにより、第１のバッテリセル１０［１］の開放電圧が上昇し、上限電圧値ＶＨと第１のバッテリセル１０［１］の開放電圧との差が減少する。また、第２のバッテリセル１０［２］の開放電圧が上昇し、上限電圧値ＶＨと第２のバッテリセル１０［２］の開放電圧との差が減少する。その結果、第１および第２のバッテリセル１０［１］，１０［２］の上限充電電流値Ｃ［１］，Ｃ［１］が放電側基準値Ｄａｖｅまで上昇する。
【０１８８】
これにより、図１２の矢印ＩＡ４で示すように、放電時に複数のバッテリセル１０［１］，１０［２］，１０［３］に流すことが可能な電流の上限値を大きくすることができる。なお、この場合、図１２の矢印ＩＡ３で示すように、充電時に複数のバッテリセル１０［１］，１０［２］，１０［３］に流すことが可能な電流の上限値は第３のバッテリセル１０［３］の上限充電電流値に制限される。
【０１８９】
図１３は、第２の実施の形態に係る充電状態調整処理の一部の処理を示すフローチャートである。第２の実施の形態に係る充電状態調整処理では、ステップＳ６の処理を除き第１の実施の形態と同様の処理（図５および図６）が行われる。
【０１９０】
図１３に示すように、ステップＳ６において、バッテリＥＣＵ１０１は、ｉ番目のバッテリセル１０の上限充電電流値Ｃ［ｉ］が充電側基準値Ｃａｖｅよりも大きくかつｉ番目のバッテリセル１０の上限放電電流値Ｄ［ｉ］が放電側基準値Ｄａｖｅよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ６）。
【０１９１】
上限充電電流値Ｃ［ｉ］が充電側基準値Ｃａｖｅよりも大きくかつｉ番目のバッテリセル１０の上限放電電流値Ｄ［ｉ］が放電側基準値Ｄａｖｅよりも小さい場合、バッテリＥＣＵ１０１は、ｉ番目のバッテリセル１０に対応するスイッチング素子ＳＷをオンさせる（ステップＳ７）。これにより、ｉ番目のバッテリセル１０が充電されることにより、ｉ番目のバッテリセル１０の開放電圧が上昇し、その上限放電電流値Ｄ［ｉ］が放電側基準値Ｄａｖｅに近づくように変化する。
【０１９２】
一方、上限充電電流値Ｃ［ｉ］および上限放電電流値Ｄ［ｉ］が上記の条件を満たさない場合、バッテリＥＣＵ１０１は、ｉ番目のバッテリセル１０に対応するスイッチング素子ＳＷをオフさせる（ステップＳ８）。この場合、ｉ番目のバッテリセル１０の上限放電電流値Ｄ［ｉ］は変化しない。
【０１９３】
上記のように、ステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８の処理により、全てのバッテリセル１０の上限放電電流値が放電側基準値Ｄａｖｅ以上となる。したがって、放電時に複数のバッテリセル１０に流すことが可能な電流の上限値が放電側基準値Ｄａｖｅ以上になる。その結果、放電時に複数のバッテリセル１０に流すことが可能な電流の上限値を大きくすることができる。
【０１９４】
ステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８において、バッテリＥＣＵ１０１は、上限充電電流値Ｃ［ｉ］の大きさが充電側基準値Ｃａｖｅよりも大きくかつ上限放電電流値Ｄ［ｉ］の大きさが放電側基準値Ｄａｖｅよりも小さい場合に対応するスイッチング素子ＳＷをオンし、それ以外の場合に対応するスイッチング素子ＳＷをオフしている。
【０１９５】
これに限らず、バッテリＥＣＵ１０１は、上限充電電流値Ｃ［ｉ］にかかわらず、上限放電電流値Ｄ［ｉ］の大きさが放電側基準値Ｄａｖｅよりも小さい場合に対応するスイッチング素子ＳＷをオンし、それ以外の場合に対応するスイッチング素子ＳＷをオフしてもよい。この場合にも、上記と同様の効果を得ることができる。
【０１９６】
本実施の形態においても、所定時間Ｍ連続して負荷放電または負荷充電されるときの開放電圧の変化量ΔＶｔを考慮して上限充電電流値Ｃ［ｉ］および上限放電電流値Ｄ［ｉ］を算出することが望ましい。
【０１９７】
この場合においても、バッテリＥＣＵ１０１は、上記式（７），（８）により上限充電電流値Ｃ［ｉ］および上限放電電流値Ｄ［ｉ］を算出することができる。これにより、バッテリモジュール１００の信頼性が向上する。
【０１９８】
上記の他、図１０の等価回路に基づいてバッテリセル１０の開放電圧の過渡的変化を予め算出し、この過渡的変化から上限充電電流値Ｃ［ｉ］および上限放電電流値Ｄ［ｉ］を算出してもよい。この場合においても、上限充電電流値Ｃ［ｉ］および上限放電電流値Ｄ［ｉ］をより正確に算出することが可能となる。それにより、バッテリモジュール１００の信頼性がより向上する。
【０１９９】
（２）効果
上記のように、本実施の形態に係る充電状態調整装置２００においては、全てのバッテリセル１０の上限放電電流値が放電側基準値Ｄａｖｅ以上となるように各バッテリセル１０の充電状態が調整される。したがって、放電時に複数のバッテリセル１０に流すことが可能な電流の上限値を十分に大きくすることが可能となる。
【０２００】
その結果、バッテリモジュール１００の放電時に、バッテリモジュール１００から電動車両のモータ等の負荷に大きな電流を供給することができるので、バッテリモジュール１００の用途が拡大する。この場合、電動車両に充電状態調整装置２００とともに高回転型のモータを搭載することも可能となる。
【０２０１】
〔３〕第３の実施の形態
以下、第３の実施の形態に係る電動車両について説明する。本実施の形態に係る電動車両は、第１または第２の実施の形態に係る充電状態調整装置２００を備える。なお、以下では、電動車両の一例として電動自動車を説明する。
【０２０２】
（１）構成および動作
図１４は、第３の実施の形態に係る電動自動車の構成を示すブロック図である。図１４に示すように、本実施の形態に係る電動自動車６００は、車体６１０を備える。車体６１０に、図１の主制御部３００および始動指示部３０１、図２または図１１のバッテリシステム５００、電力変換部６０１、モータ６０２、駆動輪６０３、アクセル装置６０４、ブレーキ装置６０５、ならびに回転速度センサ６０６が設けられる。モータ６０２が交流（ＡＣ）モータである場合には、電力変換部６０１はインバータ回路を含む。バッテリシステム５００には、充電状態調整装置２００が設けられている。
【０２０３】
バッテリシステム５００は、電力変換部６０１を介してモータ６０２に接続されるとともに、主制御部３００に接続される。
【０２０４】
主制御部３００には、バッテリシステム５００を構成するバッテリＥＣＵ１０１（図２または図１１）から複数のバッテリモジュール１００（図１）の残容量、バッテリモジュール１００を流れる電流値、ならびに充電状態調整処理時に算出された充電側基準値Ｃａｖｅおよび放電側基準値Ｄａｖｅが与えられる。また、主制御部３００には、アクセル装置６０４、ブレーキ装置６０５および回転速度センサ６０６が接続される。主制御部３００は、例えばＣＰＵおよびメモリ、またはマイクロコンピュータからなる。さらに、主制御部３００には図１の始動指示部３０１が接続されている。
【０２０５】
アクセル装置６０４は、電動自動車６００が備えるアクセルペダル６０４ａと、アクセルペダル６０４ａの操作量（踏み込み量）を検出するアクセル検出部６０４ｂとを含む。
【０２０６】
始動指示部３０１のスタートキーがオンの状態で、運転者によりアクセルペダル６０４ａが操作されると、アクセル検出部６０４ｂは、運転者により操作されていない状態を基準としてアクセルペダル６０４ａの操作量を検出する。検出されたアクセルペダル６０４ａの操作量が主制御部３００に与えられる。
【０２０７】
ブレーキ装置６０５は、電動自動車６００が備えるブレーキペダル６０５ａと、運転者によるブレーキペダル６０５ａの操作量（踏み込み量）を検出するブレーキ検出部６０５ｂとを含む。スタートキーがオンの状態で、運転者によりブレーキペダル６０５ａが操作されると、ブレーキ検出部６０５ｂによりその操作量が検出される。検出されたブレーキペダル６０５ａの操作量が主制御部３００に与えられる。回転速度センサ６０６は、モータ６０２の回転速度を検出する。検出された回転速度は、主制御部３００に与えられる。
【０２０８】
上記のように、主制御部３００には、バッテリモジュール１００の残容量（複数のバッテリセル１０の残容量）、バッテリモジュール１００を流れる電流値、充電側基準値Ｃａｖｅ、放電側基準値Ｄａｖｅ、アクセルペダル６０４ａの操作量、ブレーキペダル６０５ａの操作量、およびモータ６０２の回転速度が与えられる。主制御部３００は、これらの情報に基づいてバッテリモジュール１００の充放電制御および電力変換部６０１の電力変換制御を行う。例えば、アクセル操作に基づく電動自動車６００の発進時および加速時には、放電電流が放電側基準値Ｄａｖｅを超えないようにバッテリシステム５００から電力変換部６０１にバッテリモジュール１００の電力が供給される。
【０２０９】
さらに、スタートキーがオンの状態で、主制御部３００は、与えられたアクセルペダル６０４ａの操作量に基づいて、駆動輪６０３に伝達すべき回転力（指令トルク）を算出し、その指令トルクに基づく制御信号を電力変換部６０１に与える。
【０２１０】
上記の制御信号を受けた電力変換部６０１は、バッテリシステム５００から供給された電力を、駆動輪６０３を駆動するために必要な電力（駆動電力）に変換する。これにより、電力変換部６０１により変換された駆動電力がモータ６０２に供給され、その駆動電力に基づくモータ６０２の回転力が駆動輪６０３に伝達される。
【０２１１】
一方、ブレーキ操作に基づく電動自動車６００の減速時には、モータ６０２は発電装置として機能する。この場合、電力変換部６０１は、モータ６０２により発生された回生電力をバッテリモジュール１００の充電に適した電力に変換し、バッテリモジュール１００に与える。それにより、充電電流が充電側基準値Ｃａｖｅを超えないようにバッテリモジュール１００が充電される。
【０２１２】
上記に対して、スタートキーがオンまたはオフの状態で、バッテリシステム５００の充電状態調整装置２００により複数のバッテリセル１０（図１）の充電状態調整処理が行われる。
【０２１３】
（２）効果
上記のように、本実施の形態に係る電動自動車６００のバッテリシステム５００には、第１または第２の実施の形態に係る充電状態調整装置２００が設けられる。これにより、充電時または放電時に複数のバッテリセル１０に流すことが可能な電流の上限値を十分に大きくすることが可能となる。
【０２１４】
その結果、バッテリモジュール１００の充電時に充電器からバッテリモジュール１００に大きな電流を供給することが可能となることにより、充電時間を短縮することができる。または、バッテリモジュール１００の放電時に、バッテリモジュール１００からモータ６０２に大きな電流を供給することができるので、バッテリモジュール１００の用途が拡大する。この場合、電動自動車６００に高回転型のモータを搭載することも可能となる。
【０２１５】
（３）他の移動体
上記では、図２または図１１のバッテリシステム５００が電動車両に搭載される例について説明したが、バッテリシステム５００が船、航空機または歩行ロボット等の他の移動体に搭載されてもよい。
【０２１６】
バッテリシステム５００が搭載された船は、例えば、図１４の車体６１０の代わりに船体を備え、駆動輪６０３の代わりにスクリューを備え、アクセル装置６０４の代わりに加速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を備える。運転者は、船体を加速させる際にアクセル装置６０４の代わりに加速入力部を操作し、船体を減速させる際にブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を操作する。この場合、バッテリモジュール１００の電力によりモータ６０２が駆動され、モータ６０２の回転力がスクリューに伝達されることにより推進力が発生し、船体が移動する。
【０２１７】
同様に、バッテリシステム５００が搭載された航空機は、例えば、図１４の車体６１０の代わりに機体を備え、駆動輪６０３の代わりにプロペラを備え、アクセル装置６０４の代わりに加速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を備える。バッテリシステム５００が搭載された歩行ロボットは、例えば、図１４の車体６１０の代わりに胴体を備え、駆動輪６０３の代わりに足を備え、アクセル装置６０４の代わりに加速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を備える。
【０２１８】
このように、バッテリシステム５００が搭載された移動体においては、バッテリモジュール１００からの電力が動力源（モータ）により動力に変換され、その動力によって移動本体部（車体、船体、機体または胴体）が移動する。したがって、充電時に複数のバッテリセル１０へ大きな電流を流すことにより充電時間の短縮が可能となる。または、放電時に複数のバッテリセル１０へ大きな電流を流すことにより動力源に高い電力を供給して高い動力を得ることができる。その結果、移動体の移動性能を向上させることが可能となる。
【０２１９】
〔４〕第４の実施の形態
以下、第４の実施の形態に係る電源装置について説明する。
【０２２０】
（１）構成および動作
本実施の形態に係る電源装置は、第１または第２の実施の形態に係る充電状態調整装置２００を備える。図１５は、第４の実施の形態に係る電源装置の構成を示すブロック図である。
【０２２１】
図１５に示すように、電源装置７００は、電力貯蔵装置７１０および電力変換装置７２０を備える。電力貯蔵装置７１０は、バッテリシステム群７１１およびコントローラ７１２を備える。バッテリシステム群７１１は複数のバッテリシステム５００を含む。各バッテリシステム５００は、直列に接続された複数のバッテリモジュール１００（図１）を含む。複数のバッテリシステム５００は互いに並列に接続されてもよく、または互いに直列に接続されてもよい。
【０２２２】
コントローラ７１２は、例えばＣＰＵおよびメモリ、またはマイクロコンピュータからなる。コントローラ７１２は、各バッテリシステム５００に含まれるバッテリＥＣＵ１０１（図１）に接続される。各バッテリシステム５００のバッテリＥＣＵ１０１（図１）から複数のバッテリモジュール１００（図１）の残容量（複数のバッテリセル１０の残容量）、バッテリモジュール１００を流れる電流値、ならびに充電状態調整処理時に算出された充電側基準値Ｃａｖｅおよび放電側基準値Ｄａｖｅがコントローラ７１２に与えられる。コントローラ７１２は、各バッテリＥＣＵ１０１から与えられたバッテリモジュール１００の残容量、バッテリモジュール１００を流れる電流値、ならびに充電状態調整処理時に算出された充電側基準値Ｃａｖｅおよび放電側基準値Ｄａｖｅに基づいて電力変換装置７２０を制御する。
【０２２３】
すなわち、コントローラ７１２は、図１の主制御部３００と同様に、バッテリモジュール１００の残容量ならびに充電状態調整処理時に算出された充電側基準値Ｃａｖｅおよび放電側基準値Ｄａｖｅに基づいて各バッテリモジュール１００（複数のバッテリセル１０）の充電および放電を制御する。
【０２２４】
電力変換装置７２０は、ＤＣ／ＤＣ（直流／直流）コンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣ（直流／交流）インバータ７２２を含む。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１は入出力端子７２１ａ，７２１ｂを有し、ＤＣ／ＡＣインバータ７２２は入出力端子７２２ａ，７２２ｂを有する。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１の入出力端子７２１ａは電力貯蔵装置７１０のバッテリシステム群７１１に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１の入出力端子７２１ｂおよびＤＣ／ＡＣインバータ７２２の入出力端子７２２ａは互いに接続されるとともに電力出力部ＰＵ１に接続される。ＤＣ／ＡＣインバータ７２２の入出力端子７２２ｂは電力出力部ＰＵ２に接続されるとともに他の電力系統に接続される。電力出力部ＰＵ１，ＰＵ２は例えばコンセントを含む。電力出力部ＰＵ１，ＰＵ２には、例えば種々の負荷が接続される。他の電力系統は、例えば商用電源または太陽電池を含む。電力出力部ＰＵ１，ＰＵ２および他の電力系統が電源装置に接続される外部の例である。
【０２２５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２がコントローラ７１２によって制御されることにより、バッテリシステム群７１１の放電および充電が行われる。
【０２２６】
バッテリシステム群７１１の放電時には、バッテリシステム群７１１から与えられる電力がＤＣ／ＤＣコンバータ７２１によりＤＣ／ＤＣ（直流／直流）変換され、さらにＤＣ／ＡＣインバータ７２２によりＤＣ／ＡＣ（直流／交流）変換される。
【０２２７】
ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１によりＤＣ／ＤＣ変換された電力が電力出力部ＰＵ１に供給される。また、ＤＣ／ＡＣインバータ７２２によりＤＣ／ＡＣ変換された電力が電力出力部ＰＵ２に供給される。このように、電力出力部ＰＵ１から外部に直流の電力が出力され、電力出力部ＰＵ２から外部に交流の電力が出力される。さらに、ＤＣ／ＡＣインバータ７２２により交流に変換された電力が他の電力系統に供給されてもよい。
【０２２８】
バッテリシステム群７１１の放電時に、コントローラ７１２は、与えられた残容量に基づいてバッテリシステム群７１１の放電を停止するか否かを判定し、判定結果に基づいて電力変換装置７２０を制御する。具体的には、バッテリシステム群７１１に含まれる複数のバッテリセル１０（図１）のうちいずれかのバッテリセル１０の残容量が予め定められたしきい値よりも小さくなると、コントローラ７１２は、バッテリシステム群７１１の放電が停止されるようにＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２を制御する。これにより、各バッテリセル１０の過放電が防止される。
【０２２９】
さらに、バッテリシステム群７１１の放電時に、コントローラ７１２は、各バッテリシステム５００のバッテリＥＣＵ１０１から与えられる放電側基準値Ｄａｖｅに基づいて、各バッテリシステム５００の放電電流が放電側基準値Ｄａｖｅを超えないように電力変換装置７２０を制御する。これにより、各バッテリシステム５００の複数のバッテリセル１０の劣化が防止される。
【０２３０】
また、上記の充電状態調整処理により、複数のバッテリセル１０に流すことが可能な電流の上限値を大きくすることができる。これにより、放電時に複数のバッテリセルへ大きな電流を流すことにより複数のバッテリセル１０から高い電力を出力することが可能となる。したがって、電源装置７００の用途が拡大される。
【０２３１】
一方、バッテリシステム群７１１の充電時には、他の電力系統から与えられる交流の電力がＤＣ／ＡＣインバータ７２２によりＡＣ／ＤＣ（交流／直流）変換され、さらにＤＣ／ＤＣコンバータ７２１によりＤＣ／ＤＣ（直流／直流）変換される。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１からバッテリシステム群７１１に電力が与えられることにより、バッテリシステム群７１１に含まれる複数のバッテリセル１０（図１）が充電される。
【０２３２】
バッテリシステム群７１１の充電時に、コントローラ７１２は、与えられた残容量に基づいてバッテリシステム群７１１の充電を停止するか否かを判定し、判定結果に基づいて電力変換装置７２０を制御する。具体的には、バッテリシステム群７１１に含まれる複数のバッテリセル１０（図１）のうちいずれかのバッテリセル１０の残容量が予め定められたしきい値よりも大きくなると、コントローラ７１２は、バッテリシステム群７１１の充電が停止されるようにＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２を制御する。これにより、各バッテリセル１０の過充電が防止される。
【０２３３】
さらに、バッテリシステム群７１１の充電時に、コントローラ７１２は、各バッテリシステム５００のバッテリＥＣＵ１０１から与えられる充電側基準値Ｃａｖｅに基づいて各バッテリシステム５００の充電電流が充電側基準値Ｃａｖｅを超えないように電力変換装置７２０を制御する。これにより、各バッテリシステム５００の複数のバッテリセル１０の劣化が防止される。
【０２３４】
また、上記の充電状態調整処理により、複数のバッテリセル１０に流すことが可能な電流の上限値を大きくすることができる。これにより、充電時に複数のバッテリセルへ大きな電流を流すことにより電源装置７００の充電時間の短縮が可能になる。
【０２３５】
なお、電源装置７００と外部との間で互いに電力を供給可能であれば、電力変換装置７２０がＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２のうちいずれか一方のみを有してもよい。また、電源装置７００と外部との間で互いに電力を供給可能であれば、電力変換装置７２０が設けられなくてもよい。
【０２３６】
本実施の形態において、各バッテリシステム５００のバッテリＥＣＵ１０１は、例えば所定の時間が経過するごとに充電状態調整処理を行う。各バッテリシステム５００のバッテリＥＣＵ１０１は、充電状態調整処理を行うごとに上記のステップＳ４で算出される充電側基準値Ｃａｖｅおよび放電側基準値Ｄａｖｅをコントローラ７１２に与える。
【０２３７】
なお、上記の電源装置７００においては、バッテリシステム群７１１の各バッテリシステム５００にバッテリＥＣＵ１０１を設ける代わりに、コントローラ７１２がバッテリシステム群７１１内の複数のバッテリセル１０に対して充電状態調整処理を行ってもよい。
【０２３８】
この場合、コントローラ７１２は、各バッテリシステム５００に含まれる電圧測定部２０（図１）、温度測定部３１（図１）および電流測定部３２（図１）に接続される。電圧測定部２０（図１）、温度測定部３１（図１）および電流測定部３２（図１）から検出された電圧、電流および温度がコントローラ７１２に与えられる。コントローラ７１２は、与えられた電圧、電流および温度に基づいて各バッテリセル１０（図１）の残容量を算出する。また、コントローラ７１２は、充電状態調整処理を行うごとに各バッテリシステム５００における充電側基準値Ｃａｖｅおよび放電側基準値Ｄａｖｅを算出し、算出された充電側基準値Ｃａｖｅおよび放電側基準値Ｄａｖｅに基づいて電力変換装置７２０を制御する。
【０２３９】
これにより、バッテリシステム群７１１の複数のバッテリシステム５００にバッテリＥＣＵ１０１を設ける必要がないので、バッテリシステム５００の構成が単純化し、バッテリシステム５００の組み立てが容易化する。
【０２４０】
（２）効果
上記のように、本実施の形態に係る電源装置７００においては、各バッテリセル１０の残容量、各バッテリシステム５００の充電状態調整処理時に算出された充電側基準値Ｃａｖｅおよび放電側基準値Ｄａｖｅに基づいて各バッテリモジュール１００（複数のバッテリセル１０）の充電および放電がコントローラ７１２により制御される。それにより、バッテリシステム群７１１に含まれる各バッテリセル１０の劣化が防止されるとともに、過放電および過充電が防止される。
【０２４１】
電源装置７００には、第１または第２の実施の形態に係る充電状態調整装置２００が設けられる。これにより、バッテリシステム群７１１の充電時または放電時に複数のバッテリセル１０に流すことが可能な電流の上限値を十分に大きくすることが可能となる。
【０２４２】
その結果、バッテリシステム群７１１の充電時に充電器からバッテリシステム群７１１に大きな電流を供給することにより充電時間を短縮することが可能となる。また、バッテリシステム群７１１の放電時に、バッテリシステム群７１１の複数のバッテリセル１０へ大きな電流を流すことにより複数のバッテリセル１０から高い電力を出力することが可能となる。したがって、電源装置７００の用途が拡大する。
【０２４３】
〔５〕他の実施の形態
（１）上述のように、第１の実施の形態では、充電状態調整処理時に複数のバッテリセル１０のうちの一部のバッテリセル１０が放電される。また、第２の実施の形態では、充電状態調整処理時に複数のバッテリセル１０のうちの一部のバッテリセル１０が充電される。
【０２４４】
これに限らず、充電状態調整処理時には複数のバッテリセル１０の充電および放電が行われてもよい。例えば図２または図１１の調整ユニット４０において、各バッテリセル１０に対応する直列回路ＳＣに、抵抗Ｒおよび電源ＰＳを含む回路を設ける。さらにこの回路に、対応するバッテリセル１０に対して抵抗Ｒおよび電源ＰＳのいずれかを選択的に接続させることができるスイッチング素子ＳＷを設ける。
【０２４５】
この場合、充電状態調整処理時にはスイッチング素子ＳＷを制御することにより、複数のバッテリセル１０に対して選択的に充電および放電を行うことができる。それにより、一度の充電状態調整処理により、複数のバッテリセル１０の上限充電電流値および上限放電電流値をそれぞれ充電側基準値Ｃａｖｅおよび放電側基準値Ｄａｖｅに均一化することができる。
【０２４６】
（２）上記実施の形態に係るバッテリシステム５００においては、全てのバッテリセル１０がバスバー１１および電源線５０１を介して直列接続されている。これに限らず、バッテリシステム５００は、直列接続された複数のバッテリセル１０を含むバッテリモジュール１００が並列接続された構成を有してもよい。
【０２４７】
この場合においても、全てのバッテリセル１０に対応して抵抗Ｒまたは電源ＰＳおよびスイッチング素子ＳＷからなる複数の直列回路ＳＣを設け、全てのバッテリセル１０の端子電圧および全てのバッテリセル１０に流れる電流を測定することにより上記と同様の充電状態調整処理を行うことができる。なお、この場合、複数のバッテリモジュール１００に流すことができる電流の上限値の和が、バッテリシステム５００に流すことができる電流の上限値となる。
【０２４８】
また、バッテリシステム５００は、並列接続された複数のバッテリセル１０を含むバッテリモジュール１００が直列接続された構成を有してもよい。この場合においても、全てのバッテリセル１０に対応して抵抗Ｒまたは電源ＰＳおよびスイッチング素子ＳＷからなる複数の直列回路ＳＣを設け、全てのバッテリセル１０の端子電圧および全てのバッテリセル１０に流れる電流を測定することにより上記と同様の充電状態調整処理を行うことができる。なお、この場合、一のバッテリモジュール１００を構成する複数のバッテリセル１０に流すことができる電流の上限値の和が、当該バッテリモジュール１００に流すことができる電流の上限値となる。
【０２４９】
（３）上記実施の形態においては、複数のバッテリセル１０の充電状態としてＳＯＣを用いる例を説明したが、これらに代えて複数のバッテリセル１０の残容量、開放電圧、放電深度（ＤＯＤ）、電流積算値および蓄電量差のうちのいずれかを充電状態として用いてもよい。
【０２５０】
バッテリセル１０の残容量は、例えば各バッテリセル１０のＳＯＣを算出した後、算出されたＳＯＣに予め測定された満充電容量を乗算することにより得られる。バッテリセル１０の開放電圧は、電圧測定部２０により測定することができる。
【０２５１】
放電深度は、バッテリの満充電容量に対する充電可能容量（バッテリの満充電容量から残容量を減算した容量）の比率であり、（１００−ＳＯＣ）％で表すことができる。バッテリセル１０の放電深度は、各バッテリセル１０のＳＯＣを算出した後、算出されたＳＯＣを１００から減算することにより得られる。
【０２５２】
また、電流積算値は、例えば複数のバッテリセル１０の各々について充電または放電時の所定期間中に流れる電流を検出し、その検出値を積算することにより得られる。この場合、複数のバッテリセル１０の各々に流れる電流を検出するための電流検出部が設けられる。
【０２５３】
さらに、蓄電量差は、例えば上記実施の形態と同様に各バッテリセル１０のＳＯＣを算出した後、算出されたＳＯＣと予め定められた基準ＳＯＣ（例えば、ＳＯＣ５０％）との差を算出することにより得られる。
【０２５４】
（４）上記の実施の形態では、充電状態調整装置、バッテリシステムおよび充電状態調整処理プログラムを電動車両に用いる例を説明したが、充電状態調整装置、バッテリシステムおよび充電状態調整処理プログラムは、充放電が可能な複数のバッテリセルを備える民生機器に用いることもできる。
【０２５５】
〔６〕請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【０２５６】
上記実施の形態においては、充電状態調整装置２００が充電状態調整装置の例であり、複数のバッテリセル１０が複数のバッテリセルの例であり、電圧測定部２０が電圧測定部の例であり、電流測定部３２が電流測定部の例であり、バッテリシステム５００がバッテリシステムの例であり、モータ６０２がモータの例であり、駆動輪６０３が駆動輪の例であり、モータ６０２、駆動輪６０３、スクリュー、プロペラおよび歩行ロボットの足が動力源の例である。
【０２５７】
また、調整ユニット４０が調整回路の例であり、バッテリＥＣＵ１０１が第１の制御部およびコンピュータの例であり、電動自動車６００が電動車両の例であり、電動自動車６００、船、航空機および歩行ロボットが移動体の例であり、車体６１０、船の船体、航空機の機体および歩行ロボットの胴体が移動本体部の例であり、コントローラ７１２が第２の制御部の例であり、電源装置７００が電源装置の例であり、電力貯蔵装置７１０が電力貯蔵装置の例であり、電力変換装置７２０が電力変換装置の例である。
【０２５８】
また、上限充電電流値Ｃ［ｉ］および上限放電電流値Ｄ［ｉ］の少なくとも一方が上限電流値の例であり、充電側基準値Ｃａｖｅおよび放電側基準値Ｄａｖｅの少なくとも一方が基準値の例であり、充電側内部抵抗値ＺＣ［ｉ］および放電側内部抵抗値ＺＤ［ｉ］の少なくとも一方が内部抵抗の例であり、バッテリセル１０の開放電圧の変化量ΔＶｔが充電状態の調整時における各バッテリセルの電圧の変化の例である。
【０２５９】
また、図２の抵抗Ｒを含む直列回路ＳＣが放電回路の例であり、図１１の電源ＰＳを含む直列回路ＳＣが充電回路の例である。
【０２６０】
また、図５および図１３のステップＳ２が各バッテリセルの電圧を取得する処理の例ならびに複数のバッテリセルに流れる電流を取得する処理の例であり、図５および図１３のステップＳ３が各バッテリセルに流すことが可能な電流の上限値を上限電流値として算出する処理の例であり、図５および図１３のステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８が各バッテリセルの充電状態を調整する処理の例である。
【０２６１】
また、制御部３００またはコンピュータ７１２による制御であって、放電電流が放電側基準値Ｄａｖｅを超えないようにバッテリモジュール１００を放電する制御、充電電流が充電側基準値Ｃａｖｅを超えないようにバッテリモジュール１００を充電する制御、バッテリセル１０の残容量がしきい値よりも小さくなるときに放電を停止する制御、およびバッテリセル１０の残容量しきい値よりも大きくなるときに充電を停止する制御が、バッテリシステムの複数のバッテリセルの充電または放電に関する制御の例である。
【０２６２】
請求項の各構成要素として、上記実施の形態に記載された構成要素の他、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の構成要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０２６３】
本発明は、電力を駆動源とする種々の移動体、電力の貯蔵装置またはモバイル機器等に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【０２６４】
１０  バッテリセル
１０ａ  並列回路
１１  バスバー
１２  サーミスタ
２０  電圧測定部
２０ａ  マルチプレクサ
２０ｂ  アナログ／デジタル変換器
２０ｃ  差動増幅器
３１  温度測定部
３２  電流測定部
４０  調整ユニット
５２  導体線
１００  バッテリモジュール
１０１  バッテリＥＣＵ
１０１ａ  タイマ
１０１ｂ  メモリ
１０１ｃ  ＣＰＵ
１０４  バス
２００  充電状態調整装置
３００  主制御部
３０１  始動指示部
５００  バッテリシステム
５０１  電源線
６００  電動自動車
６０１  電力変換部
６０２  モータ
６０３  駆動輪
６０４  アクセル装置
６０４ａ  アクセルペダル
６０４ｂ  アクセル検出部
６０５  ブレーキ装置
６０５ａ  ブレーキペダル
６０５ｂ  ブレーキ検出部
６０６  回転速度センサ
６１０  車体
７００  電源装置
７１０  電力貯蔵装置
７１１  バッテリシステム群
７１２  コントローラ
７２０  電力変換装置
７２１  ＤＣ／ＤＣコンバータ
７２１ａ，７２１ｂ，７２２ａ，７２２ｂ  入出力端子
７２２  ＤＣ／ＡＣインバータ
Ｃ１，Ｃ２  キャパシタンス成分
Ｃａｖｅ  充電側基準値
Ｃ［ｉ］  上限充電電流値
Ｄａｖｅ  放電側基準値
Ｄ［ｉ］  上限放電電流値
Ｍ  時間
ＰＳ  電源
ＰＵ１，ＰＵ２  電力出力部
Ｒ  抵抗
Ｒ１  抵抗成分
ＳＣ  直列回路
ＳＷ  スイッチング素子
Ｔ  取得時間
ＺＣ［ｉ］  充電側内部抵抗値
ＺＤ［ｉ］  放電側内部抵抗値
ΔＶｔ  開放電圧の変化量
【図１】
2011177011.tif 000003
【図２】
2011177011.tif 000004
【図３】
2011177011.tif 000005
【図４】
2011177011.tif 000006
【図５】
2011177011.tif 000007
【図６】
2011177011.tif 000008
【図７】
2011177011.tif 000009
【図８】
2011177011.tif 000010
【図９】
2011177011.tif 000011
【図１０】
2011177011.tif 000012
【図１１】
2011177011.tif 000013
【図１２】
2011177011.tif 000014
【図１３】
2011177011.tif 000015
【図１４】
2011177011.tif 000016
【図１５】
2011177011.tif 000017