(57)【要約】【課題】放電制御に起因して特定の電池の劣化度合いが大きくなることを抑制することが可能な電池制御システムおよび電池制御装置を提供する。【解決手段】電池制御システムは、容量部に接続される複数の電池と、容量部を蓄電する際、複数の電池を順次放電させる放電制御を行う制御部と、を備え、制御部は、放電制御において最初に放電させる電池を可変に設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容量部に接続される複数の電池と、
前記容量部を蓄電する際、前記複数の電池を順次放電させる放電制御を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記放電制御において最初に放電させる電池を可変に設定する、
電池制御システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記容量部を蓄電する際、前回、前記容量部を蓄電した際に最初に放電させた電池とは異なる電池を最初に放電させる、
請求項１に記載の電池制御システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記放電制御において最初に放電させる電池を、前記容量部を蓄電する毎に変更する、
請求項１または請求項２に記載の電池制御システム。
【請求項４】
前記放電制御において最初に放電させる電池の変更順番は、予め決められている、
請求項１〜３の何れか１項に記載の電池制御システム。
【請求項５】
前記変更順番は、輪番である、
請求項４に記載の電池制御システム。
【請求項６】
前記制御部は、放電対象の電池の電圧値と、前記容量部の電圧値との関係に基づいて、前記放電対象の電池の放電制御を終了する、
請求項１〜５の何れか１項に記載の電池制御システム。
【請求項７】
前記複数の電池は何れも、電動車両に設けられた車両駆動用電池であり、
前記制御部は、前記電動車両のシステム起動時に前記容量部を蓄電する際、前記放電制御を行う、
請求項１〜６の何れか１項に記載の電池制御システム。
【請求項８】
容量部に接続される複数の電池を有する電池制御システムの電池制御装置であって、
前記容量部を蓄電する際、前記複数の電池を順次放電させる放電制御を行う制御部を備え、
前記制御部は、前記放電制御において最初に放電させる電池を可変に設定する、
電池制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池制御システムおよび電池制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の電池が並列に接続されたバッテリーが知られている（例えば、特許文献１参照）。各電池の正極は、それぞれ第１配線、および、放電抵抗が配置される第２配線に接続されており、第１配線および第２配線のそれぞれに切替部が設けられている。当該切替部の切替制御が行われることで電池毎に充放電することが可能となっている。
【０００３】
また、このようなバッテリーでは、後段回路の容量部を蓄電するために放電制御が行われることが一般的に知られている。具体的には、第１配線を非接続状態とし、かつ、第２配線を接続状態として電池を放電することで容量部が蓄電される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１４−５０６１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、放電制御が電池毎に順に行われる場合、最初に放電制御を行う電池の放電量が、それ以降に放電制御を行う電池の放電量と比較して多くなる。そのため、容量部を蓄電する毎に、特定の電池から最初に放電制御が行われると、当該電池の劣化度合いが他の電池と比べて大きくなってしまうという問題が生じる。
【０００６】
本開示の目的は、放電制御に起因して特定の電池の劣化度合いが大きくなることを抑制することが可能な電池制御システムおよび電池制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る電池制御システムは、
容量部に接続される複数の電池と、
前記容量部を蓄電する際、前記複数の電池を順次放電させる放電制御を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記放電制御において最初に放電させる電池を可変に設定する。
【０００８】
本開示に係る電池制御装置は、
容量部に接続される複数の電池を有する電池制御システムの電池制御装置であって、
前記容量部を蓄電する際、前記複数の電池を順次放電させる放電制御を行う制御部を備え、
前記制御部は、前記放電制御において最初に放電させる電池を可変に設定する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば放電制御に起因して特定の電池の劣化度合いが大きくなることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の実施の形態に係る電池制御システムを示す図である。
【図２】電池制御システムにおける制御の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本開示の実施の形態に係る電池制御システム１００を示す図である。
【００１２】
図１に示すように、電池制御システム１００は、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両１（電動車両）に搭載され、例えばインバータ等の後段回路２に電力を出力する。なお、図１では、後段回路２は、モータ３に接続され、モータ３に電力を出力する。
【００１３】
電池制御システム１００は、複数の電池１１０と、複数の放電抵抗１２０と、複数の第１切替部１３０と、複数の第２切替部１４０と、複数の第３切替部１５０と、制御部１６０と、記憶部１７０とを有する。
【００１４】
複数の電池１１０は、外部の交流電源等から電力を供給されることにより充電される車両用駆動電池であり、例えば、リチウムイオン電池等の二次電池である。各電池１１０の正極は、第１配線１１１および第２配線１１２で後段回路２に接続され、各電池１１０の負極は、第３配線１１３で後段回路２に接続される。
【００１５】
放電抵抗１２０は、後段回路２に過剰な突入電流が流れることを防止するために用いられる抵抗であり、各電池１１０の第２配線１１２に１つずつ配置される。
【００１６】
第１切替部１３０は、各電池１１０の第１配線１１１に配置されたリレーであり、制御部１６０の制御の下、第１配線１１１を接続状態と非接続状態とに切り替える。
【００１７】
第２切替部１４０は、各電池１１０の第２配線１１２に配置されたリレーであり、制御部１６０の制御の下、第２配線１１２を接続状態と非接続状態とに切り替える。
【００１８】
第３切替部１５０は、各電池１１０の第３配線１１３に配置されたリレーであり、制御部１６０の制御の下、第３配線１１３を接続状態と非接続状態とに切り替える。
【００１９】
制御部１６０は、例えば、電子制御ユニットであり、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）および入出力回路を備えている。制御部１６０は、予め設定されたプログラムに基づいて、第１切替部１３０、第２切替部１４０および第３切替部１５０を制御することで、複数の電池１１０の充放電を制御する。制御部１６０は、本開示の「電池制御装置」に対応する。
【００２０】
また、制御部１６０は、例えば、車両１のシステム起動時に、各電池１１０が接続される後段回路２に設けられる容量部４を蓄電する制御を行う。容量部４は、各電池１１０の正極に接続される配線と、各電池１１０の負極に接続される配線とを繋ぐように配置される。
【００２１】
具体的には、制御部１６０は、容量部４を蓄電する際、複数の電池１１０を順次放電させる放電制御を行う。放電制御は、各電池１１０の第３配線１１３を接続状態とした状態で、第１配線１１１を非接続状態にし、かつ、第２配線１１２を接続状態にすることで行われる。
【００２２】
制御部１６０が、例えば、上に位置する電池１１０を最初に放電させる場合について説明する。図１における一番上の電池１１０Ａの電圧値はＶ１であり、真ん中の電池１１０Ｂの電圧値はＶ２であり、一番下の電池１１０Ｃの電圧値はＶ３である。なお、以下の説明では、放電制御を行う前の各第１配線１１１、各第２配線１１２および各第３配線１１３は、全て非接続状態であることを前提とする。
【００２３】
まず、制御部１６０は、一番上の電池１１０Ａに対応する第３配線１１３を第３切替部１５０により接続状態とする。そして、制御部１６０は、一番上の電池１１０Ａに対応する第２配線１１２を第２切替部１４０により接続状態とする。これにより、電池１１０Ａの正極が放電抵抗１２０を介して容量部４に接続される。
【００２４】
ここで、容量部４が蓄電されていない状態で、第１配線１１１により電池１１０の正極に接続されると、過剰な突入電流が発生し、後段回路２に影響を与えてしまう。しかし、第２配線１１２により放電抵抗１２０を介して電池１１０の正極を容量部４に接続することで、過剰な突入電流を防止することができる。
【００２５】
そして、制御部１６０は、電池１１０Ａにおける電圧値と、容量部４の部分の電圧値とが等しくなった後、第２配線１１２を第２切替部１４０により非接続状態とし、第１配線１１１を第１切替部１３０により接続状態とする。これにより、放電対象の電池１１０Ａの放電が終了する。このときの電池１１０Ａの放電量は、容量部４の容量をＣとすると、Ｃ×Ｖ１となる。なお、電池１１０Ａにおける電圧値や容量部４の部分の電圧値は、図示しない電圧計等によって検出可能である。
【００２６】
その後、制御部１６０は、同様の放電を真ん中の電池１１０Ｂと、一番下の電池１１０Ｃにおいて順に行う。真ん中の電池１１０Ｂの放電量は、Ｃ×｜Ｖ１−Ｖ２｜となり、一番下の電池１１０Ｃの放電量は、Ｃ×｜Ｖ３−（Ｖ１＋Ｖ２）／２｜となる。
【００２７】
このように、電池１１０Ｂの放電量および電池１１０Ｃの放電量は、放電対象の電池１１０の電圧値と、すでに放電が終了した電池１１０の電圧値（放電制御が終了した電池が複数ある場合、その平均電圧値）との差分値と容量部４の容量の積となる。
【００２８】
これらの放電量は、すでに電池１１０Ａの放電により、容量部４がある程度蓄電されていることから、電池１１０Ａの放電量と比べると、少ない放電量となる。つまり、最初に放電させる電池１１０の放電量は、それ以降に放電させる電池１１０の放電量よりも多くなる。
【００２９】
また、制御部１６０は、放電制御において最初に放電させる電池１１０を可変に設定する。具体的には、制御部１６０は、容量部４を蓄電する毎に最初に放電させる電池１１０を変更する。上述したように、最初に放電させる電池１１０の放電量が、それ以降に放電させる電池１１０の放電量よりも多いので、容量部４を蓄電する毎に、同じ電池１１０を最初に放電させると、当該電池１１０の劣化度合いが他の電池１１０と比べて大きくなってしまうという問題が生じる。
【００３０】
そこで、本実施の形態では、容量部４を蓄電する毎に最初に放電させる電池１１０を変更する。具体的には、制御部１６０は、容量部４を蓄電した際に、最初に放電させた電池１１０を記憶部１７０に記憶させる。そして、制御部１６０は、次に容量部４を蓄電する際に、記憶部１７０を参照して、前回、容量部４を蓄電した際に最初に放電させた電池１１０とは異なる電池１１０を最初に放電させる。
【００３１】
このようにすることで、特定の電池１１０を最初に放電させることを抑制できるので、当該電池１１０の劣化度合いが他の電池１１０と比べて大きくなってしまうことを抑制することができる。
【００３２】
また、制御部１６０は、予め決められた変更順番で各電池１１０の放電制御を行うようにしても良い。例えば、１回目に容量部４の蓄電を行う際、電池１１０Ａを最初に放電させ、２回目に容量部４の蓄電を行う際、電池１１０Ｂを最初に放電させる。そして、制御部１６０は、３回目に容量部４の蓄電を行う際、電池１１０Ｃを最初に放電させる。このようにすることで、放電制御における電池１１０の劣化度合いを各電池１１０において分散させることができる。また、４回目以降は、再び、電池１１０Ａ、電池１１０Ｂ、電池１１０Ｃの変更順番となるように、変更順番が輪番であっても良い。
【００３３】
以上のように構成された電池制御システム１００における放電制御の動作例について説明する。図２は、電池制御システム１００における制御の動作例を示すフローチャートである。図２における処理は、例えば、車両１が動作を開始した際に実行される。
【００３４】
図２に示すように、制御部１６０は、容量部４を蓄電する際、前回最初に放電させた電池１１０の情報を記憶部１７０から取得する（ステップＳ１０１）。次に、制御部１６０は、取得した電池情報に基づく電池１１０とは異なる電池１１０を最初にして放電制御を開始する（ステップＳ１０２）。
【００３５】
次に、制御部１６０は、全ての電池１１０の放電が終了したか否かについて判定する（ステップＳ１０３）。判定の結果、全ての電池１１０の放電が終了していない場合（ステップＳ１０３、ＮＯ）、ステップＳ１０３の処理を繰り返す。
【００３６】
一方、全ての電池１１０の放電が終了した場合（ステップＳ１０３、ＹＥＳ）、制御部１６０は、今回最初に放電させた電池１１０を記憶部１７０に記憶させる（ステップＳ１０４）。その後、本制御は終了する。また、ステップＳ１０４の処理は、ステップＳ１０２の処理の後に行われても良い。
【００３７】
以上のように構成された本実施の形態によれば、最初に放電させた電池１１０が、容量部４を蓄電する毎に変更されるので、特定の電池１１０の劣化度合いが他の電池１１０と比べて大きくなってしまうことを抑制することができる。すなわち、本実施の形態では、放電制御に起因して特定の電池１１０の劣化度合いが大きくなることを抑制することができる。
【００３８】
なお、上記実施の形態では、電池制御システム１００が３つの電池１１０で構成されていたが、本開示はこれに限定されず、２つの電池１１０で構成されていても良いし、４つ以上の電池１１０で構成されていても良い。
【００３９】
その他、上記実施の形態は、何れも本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本開示の電池制御システムは、放電制御に起因して特定の電池の劣化度合いが大きくなることを抑制することが可能な電池制御システムおよび電池制御装置として有用である。
【符号の説明】
【００４１】
１  車両
２  後段回路
３  モータ
４  容量部
１００  電池制御システム
１１０  電池
１１１  第１配線
１１２  第２配線
１１３  第３配線
１２０  放電抵抗
１３０  第１切替部
１４０  第２切替部
１５０  第３切替部
１６０  制御部
１７０  記憶部
【図１】
2019170006.tif 000003
【図２】
2019170006.tif 000004