(57)【要約】【課題】複雑な配線や高度な装置を必要とせず、複数の電池セル間の電圧をバランスさせることができる充電制御装置および充電制御方法を提供する。【解決手段】充電制御装置１Ａは、ｎ個の電池セルＶ１〜Ｖｎと一対一の関係で並列に接続され、かつ互いに異なる共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎを有するｎ個のＬＣ回路ＸＬＣ１〜ＸＬＣｎと、各電池セルＶ１〜Ｖｎのセル電圧を検出し、検出したセル電圧に基づいて交流電源Ｖａｃからの交流電流の周波数を調整する充電制御部３とを備える。各共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎは、例えばｆ０１＞ｆ０２＞・・・＞ｆ０（ｎ−１）＞ｆ０ｎを満たすように合成抵抗値が決定される。充電制御部３は、例えば、最も高いセル電圧を有する電池セルＶ２に対して共振周波数ｆ０２と同一の周波数の交流電流Ｉａｃを交流電源Ｖａｃから出力するように制御する。【選択図】図１
2019009902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源と、
前記交流電源に直列接続されたｎ個の電池セルで構成された電池モジュールと、
ｎ個の前記電池セルと一対一の関係で並列に接続され、かつ互いに異なる共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎを有するｎ個のＬＣ回路と、
各前記電池セルのセル電圧を検出し、検出したセル電圧に基づいて前記交流電源からの交流電流の周波数を調整する充電制御部と、
を備え、
各前記ＬＣ回路は、
各前記共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎが下記の式（１）または式（２）を満たすように合成抵抗値が決定され、
前記充電制御部は、
検出したセル電圧から、最も高いセル電圧を有する前記電池セルを含む少なくとも１つの前記電池セルを特定し、
特定した前記電池セルに対応する前記ＬＣ回路の共振周波数を決定し、
決定した前記共振周波数と同一の周波数の交流電流を前記交流電源から出力するように制御する、
ことを特徴とする充電制御装置。
ｆ０１＞ｆ０２＞・・・＞ｆ０（ｎ−１）＞ｆ０ｎ      ・・・（１）
ｆ０ｎ＞ｆ０（ｎ−１）＞・・・＞ｆ０２＞ｆ０１      ・・・（２）
【請求項２】
前記充電制御部は、
セル電圧が最も高い前記電池セルが複数ある場合、各前記電池セルに対応する前記ＬＣ回路の共振周波数をそれぞれ決定し、
決定した各前記共振周波数と同一の周波数の交流電流を重畳させて前記交流電源から出力するように制御する、
請求項１に記載の充電制御装置。
【請求項３】
交流電源と、
前記交流電源に直列接続されたｎ個の電池セルで構成された電池モジュールと、
ｎ個の前記電池セルと一対一の関係で並列に接続され、かつ互いに異なる共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎを有するｎ個のＬＣ回路と、
各前記電池セルのセル電圧を検出し、検出したセル電圧に基づいて前記交流電源からの交流電流の周波数を調整する充電制御部と、
を備え、
各前記ＬＣ回路は、
各前記共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎが下記の式（１）または式（２）を満たすように合成抵抗値が決定され、
前記充電制御部は、
検出したセル電圧から、最も低いセル電圧を有する前記電池セルを含む少なくとも１つの前記電池セルを特定し、
特定した前記電池セルとは異なる他の複数の前記電池セルに対応する各前記ＬＣ回路の共振周波数を決定し、
決定した各前記共振周波数と同一の周波数の交流電流をそれぞれ前記交流電源から出力するように制御する、
ことを特徴とする充電制御装置。
ｆ０１＞ｆ０２＞・・・＞ｆ０（ｎ−１）＞ｆ０ｎ      ・・・（１）
ｆ０ｎ＞ｆ０（ｎ−１）＞・・・＞ｆ０２＞ｆ０１      ・・・（２）
【請求項４】
直流電源と、
前記電池モジュールへの電力供給を前記交流電源または前記直流電源に切替える切替手段と、
をさらに備え、
前記充電制御部は、
前記切替手段により選択された前記直流電源の直流電流により前記電池モジュールの充電を行う、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の充電制御装置。
【請求項５】
交流電源と、
前記交流電源に直列接続されたｎ個の電池セルで構成された電池モジュールと、
ｎ個の前記電池セルと一対一の関係で並列に接続され、かつ互いに異なる共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎを有するｎ個のＬＣ回路と、
各前記電池セルのセル電圧を検出し、検出したセル電圧に基づいて前記交流電源からの交流電流の周波数を調整する充電制御部と、
を備え、
各前記ＬＣ回路は、
各前記共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎが下記の式（１）または式（２）を満たすように合成抵抗値が決定される
充電制御装置の充電制御方法であって、
前記充電制御部が、検出したセル電圧から、最も高いセル電圧を有する前記電池セルを含む少なくとも１つの前記電池セルを特定する第１ステップと、
前記充電制御部が、特定した前記電池セルに対応する前記ＬＣ回路の共振周波数を決定する第２ステップと、
前記充電制御部が、決定した前記共振周波数と同一の周波数の交流電流を前記交流電源から出力させる第３ステップと、
を備えることを特徴とする充電制御方法。
ｆ０１＞ｆ０２＞・・・＞ｆ０（ｎ−１）＞ｆ０ｎ      ・・・（１）
ｆ０ｎ＞ｆ０（ｎ−１）＞・・・＞ｆ０２＞ｆ０１      ・・・（２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電制御装置および充電制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）等の車両には、駆動電源として、直列接続された複数の電池セルを収容する電池パックが搭載されている。電池パックでは、初期状態において、電池セルの電圧特性が揃っているが、充放電の繰り返し等により各電池セルの充電状態（電圧）が異なるような状態となる。この場合、充電時には過充電を避けるため、最も電圧が高くなった電池セルに合わせて充電を止める必要があることから、他の電池セルは、いまだ充電可能であるにもかかわらず、充電が停止される。また、放電時においても過放電を避けるために、最も電圧が低くなった電池セルに合わせて放電を止める必要があることから、他の電池セルは、いまだ放電可能であるにもかかわらず、放電が停止される。これらの結果、電池パックの実効的に利用可能な蓄電電力が減少してしまうという不具合が生じる。そこで、各電池セルと、インダクタおよびキャパシタを含む直列共振回路との接続状態を制御する蓄電制御装置を設けて、同数の電池セル間でのエネルギーの移動を行い、セル電圧の均等化を図る蓄電制御装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−６５７９５号公報
【特許文献２】特開２０１５−６５７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電池パックでは、複数の電池セルの電圧のバランスをとるために、各電池セルの電極を取り出して個別に対応しているが、接続状態を制御する装置を設けたり、複雑な配線が必要となったりして改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、複雑な配線や高度な装置を必要とせず、複数の電池セル間の電圧をバランスさせることができる充電制御装置および充電制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る充電制御装置は、交流電源と、前記交流電源に直列接続されたｎ個の電池セルで構成された電池モジュールと、ｎ個の前記電池セルと一対一の関係で並列に接続され、かつ互いに異なる共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎを有するｎ個のＬＣ回路と、各前記電池セルのセル電圧を検出し、検出したセル電圧に基づいて前記交流電源からの交流電流の周波数を調整する充電制御部と、を備え、各前記ＬＣ回路は、各前記共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎが下記の式（１）または式（２）を満たすように合成抵抗値が決定され、前記充電制御部は、検出したセル電圧から、最も高いセル電圧を有する前記電池セルを含む少なくとも１つの前記電池セルを特定し、特定した前記電池セルに対応する前記ＬＣ回路の共振周波数を決定し、決定した前記共振周波数と同一の周波数の交流電流を前記交流電源から出力するように制御することを特徴とする。
【０００７】
ｆ０１＞ｆ０２＞・・・＞ｆ０（ｎ−１）＞ｆ０ｎ      ・・・（１）
ｆ０ｎ＞ｆ０（ｎ−１）＞・・・＞ｆ０２＞ｆ０１      ・・・（２）
【０００８】
また、上記充電制御装置において、前記充電制御部は、セル電圧が最も高い前記電池セルが複数ある場合、当該各電池セルに対応する前記ＬＣ回路の共振周波数をそれぞれ決定し、決定した各前記共振周波数と同一の周波数の交流電流を重畳させて前記交流電源から出力するように制御することが好ましい。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る充電制御装置は、交流電源と、前記交流電源に直列接続されたｎ個の電池セルで構成された電池モジュールと、ｎ個の前記電池セルと一対一の関係で並列に接続され、かつ互いに異なる共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎを有するｎ個のＬＣ回路と、各前記電池セルのセル電圧を検出し、検出したセル電圧に基づいて前記交流電源からの交流電流の周波数を調整する充電制御部と、を備え、各前記ＬＣ回路は、各前記共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎが下記の式（１）または式（２）を満たすように合成抵抗値が決定され、前記充電制御部は、検出したセル電圧から、最も低いセル電圧を有する前記電池セルを含む少なくとも１つの前記電池セルを特定し、特定した前記電池セルとは異なる他の複数の前記電池セルに対応する各前記ＬＣ回路の共振周波数を決定し、決定した各前記共振周波数と同一の周波数の交流電流をそれぞれ前記交流電源から出力するように制御することを特徴とする。
【００１０】
ｆ０１＞ｆ０２＞・・・＞ｆ０（ｎ−１）＞ｆ０ｎ      ・・・（１）
ｆ０ｎ＞ｆ０（ｎ−１）＞・・・＞ｆ０２＞ｆ０１      ・・・（２）
【００１１】
また、上記充電制御装置において、直流電源と、前記電池モジュールへの電力供給を前記交流電源または前記直流電源に切替える切替手段と、をさらに備え、前記充電制御部は、前記切替手段により選択された前記直流電源の直流電流により前記電池モジュールの充電を行うことが好ましい。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係る充電制御方法は、交流電源と、前記交流電源に直列接続されたｎ個の電池セルで構成された電池モジュールと、ｎ個の前記電池セルと一対一の関係で並列に接続され、かつ互いに異なる共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎを有するｎ個のＬＣ回路と、各前記電池セルのセル電圧を検出し、検出したセル電圧に基づいて前記交流電源からの交流電流の周波数を調整する充電制御部とを備え、各前記ＬＣ回路は、各前記共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎが下記の式（１）または式（２）を満たすように合成抵抗値が決定される充電制御装置の充電制御方法であって、前記充電制御部が、検出したセル電圧から、最も高いセル電圧を有する前記電池セルを含む少なくとも１つの前記電池セルを特定する第１ステップと、前記充電制御部が、特定した前記電池セルに対応する前記ＬＣ回路の共振周波数を決定する第２ステップと、前記充電制御部が、決定した前記共振周波数と同一の周波数の交流電流を前記交流電源から出力させる第３ステップとを備えることを特徴とする。
【００１３】
ｆ０１＞ｆ０２＞・・・＞ｆ０（ｎ−１）＞ｆ０ｎ      ・・・（１）
ｆ０ｎ＞ｆ０（ｎ−１）＞・・・＞ｆ０２＞ｆ０１      ・・・（２）
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る充電制御装置および充電制御方法によれば、複雑な配線や高度な装置を必要とせず、複数の電池セル間の電圧をバランスさせることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、第１および第３実施形態に係る充電制御装置の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る充電制御装置の充電制御処理を示すフローチャート図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る電源の出力電流波形を示す図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係るＬＣ回路の周波数に対する電流値の波形を示す図である。
【図５】図５は、第２実施形態に係る充電制御装置の概略構成を示す図である。
【図６】図６は、第２実施形態に係る充電制御装置の充電制御処理を示すフローチャート図である。
【図７】図７は、第２実施形態に係る電源の出力電流波形を示す図である。
【図８】図８は、第２実施形態に係るＬＣ回路の周波数に対する電流値の波形を示す図である。
【図９】図９は、第３実施形態に係る充電制御装置の充電制御処理を示すフローチャート図である。
【図１０】図１０は、第３実施形態に係る充電制御装置の充電制御処理を示すフローチャート図である。
【図１１】図１１は、第３実施形態に係る電源の出力電流波形を示す図である。
【図１２】図１２は、第４実施形態に係る充電制御装置の概略構成を示す図である。
【図１３】図１３は、第４実施形態に係る充電制御装置の充電制御処理を示すフローチャート図である。
【図１４】図１４は、第４実施形態に係る充電制御装置の充電制御処理を示すフローチャート図である。
【図１５】図１５は、第４実施形態に係る電源の出力電流波形を示す図である。
【図１６】図１６は、第５実施形態に係る充電制御装置の概略構成を示す図である。
【図１７】図１７は、第５実施形態に係る充電制御装置の充電制御処理を示すフローチャート図である。
【図１８】図１８は、第５実施形態に係る電源の出力電流波形を示す図である。
【図１９】図１９は、変形例に係るＬＣ回路の概略構成を示す図である。
【図２０】図２０は、変形例に係るＬＣ回路の概略構成を示す図である。
【図２１】図２１は、変形例に係るＬＣ回路の概略構成を示す図である。
【図２２】図２２は、変形例に係るＬＣ回路の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施形態に係る充電制御装置および充電制御方法を図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。
【００１７】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る充電制御装置の概略構成を示す図である。図２は、第１実施形態に係る充電制御装置の充電制御処理を示すフローチャート図である。図３は、第１実施形態に係る電源の出力電流波形を示す図である。図４は、第１実施形態に係るＬＣ回路の周波数に対する電流値の波形を示す図である。
【００１８】
第１実施形態に係る充電制御装置１Ａは、電池パック２の充電制御を行うものである。電池パック２は、例えば電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）等の車両（不図示）の駆動電源として搭載される。電池パック２は、電池モジュール１０を含んで構成される。充電制御装置１Ａは、例えば上記車両の充電を行う充電スタンド（不図示）等に設置される。充電制御装置１Ａは、交流電源Ｖａｃと、電池モジュール１０と、ｎ（正の整数）個のＬＣ回路ＸＬＣ１〜ＸＬＣｎと、充電制御部３とを含んで構成される。
【００１９】
交流電源Ｖａｃは、交流電力の供給源である。交流電源Ｖａｃは、例えば可変周波数電源等によって構成される。交流電源Ｖａｃは、電池モジュール１０に接続され、電池モジュール１０に特定の周波数を有する交流電流Ｉａｃを出力する。交流電源Ｖａｃは、後述する充電制御部３により制御される。交流電源Ｖａｃは、充電制御部３からの制御信号に基づいて、特定の周波数を有する正弦波の交流電流Ｉａｃを電池モジュール１０に出力する。
【００２０】
電池モジュール１０は、複数の電池セル(以下、単に「セル」とも称する)の集合体である。本実施形態における電池モジュール１０は、交流電源Ｖａｃに直列接続されたｎ個の電池セルＶ１〜Ｖｎ（以下、「電池セルＶ」とも称する）と、複数の電圧検出センサ（不図示）とを含んで構成される。ｎ個の電池セルＶ１〜Ｖｎは、直列に接続されている。電池セルＶ１〜Ｖｎは、例えばセル本体の一端に２つの電極端子（不図示）を備える。電池セルＶ１〜Ｖｎは、例えば、繰り返し充放電が可能な二次電池であり、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等である。
【００２１】
ｎ個のＬＣ回路ＸＬＣ１〜ＸＬＣｎは、ｎ個の電池セルＶ１〜Ｖｎと一対一の関係で並列に接続され、かつ互いに異なる共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎ（以下、「共振周波数ｆ０」とも称する）を有する。本実施形態におけるｎ個のＬＣ回路ＸＬＣ１〜ＸＬＣｎ（以下、「ＬＣ回路ＸＬＣ」とも称する）は、キャパシタＣ１〜Ｃｎ（以下、「キャパシタＣ」とも称する）とインダクタＬ１〜Ｌｎ（以下、「インダクタＬ」とも称する）の並列回路で構成される。共振周波数ｆ０は、下記の式（１）で表される。共振周波数ｆ０のときは、図３に示すように、回路に流れる電流が最も小さくなる。ＬＣ回路ＸＬＣ１〜ＸＬＣｎは、各共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎが下記の式（２）または式（３）を満たすように合成抵抗値が決定される。すなわち、キャパシタＣ１〜Ｃｎのキャパシタンス、および、インダクタＬ１〜Ｌｎのインダクタンスは、共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎが式（２）または式（３）を満たすように設定される。
【００２２】
ｆ０＝１／２π√ＬＣ      ・・・（１）
ｆ０１＞ｆ０２＞・・・＞ｆ０（ｎ−１）＞ｆ０ｎ      ・・・（２）
ｆ０ｎ＞ｆ０（ｎ−１）＞・・・＞ｆ０２＞ｆ０１      ・・・（３）
【００２３】
充電制御部３は、各電池セルＶ１〜Ｖｎのセル電圧を検出し、検出したセル電圧に基づいて交流電源Ｖａｃからの交流電力の周波数を調整する。セル電圧は、例えば電池セルＶ１〜Ｖｎの両電極端子間の電圧である。各電池セルＶ１〜Ｖｎのセル電圧は、各電池セルＶ１〜Ｖｎに設けられた電圧検出センサ等により検出される。充電制御部３は、例えばＥＣＵ（Electronic  Control  Unit：電子制御ユニット）等、周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路により構成される。この電子回路は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）およびインターフェース等を含む。
【００２４】
上記構成を有する充電制御装置１Ａでは、図４に示すように、交流電源Ｖａｃから出力する交流電流Ｉａｃの周波数（周期）を調整することにより、複数の電池セルＶ１〜Ｖｎの中から任意の電池セルＶの放電を行うことができる。電池の充放電効率では、放電効率よりも充電効率が悪いことから、電池に対して交流電流を流すと、徐々に充電量が減っていく傾向がある。この現象を利用し、任意の電池セルＶに交流電流を流して当該電池セルＶの放電を行う。具体的には、任意の電池セルＶに対応するＬＣ回路ＸＬＣの共振周波数ｆ０と同じ周波数の交流電流Ｉａｃを電池モジュール１０に流すことにより、ＬＣ回路ＸＬＣのインピーダンスをあげて、交流電流Ｉａｃのすべてを任意の電池セルＶに流すことが可能となる。一方、任意の電池セル以外の他の電池セルＶについては、他の電池セルＶに対応するＬＣ回路ＸＬＣが交流電流を通過させて他の電池セルＶに流れないように働くことから、当該他の電池セルＶに対する放電が行われない。
【００２５】
次に、充電制御装置１Ａの充電制御処理について図２を参照して説明する。本実施形態では、例えば電池パック２の充電時において、電池セルＶ２のセル電圧が最も高い場合について説明する。なお、電池モジュール１０は、規定の充電方法で充電が行われており、満充電の状態にあるものとする。
【００２６】
ステップＳ１１では、充電制御部３は、各電池セルＶ１〜Ｖｎのセル電圧を検出する。充電制御部３は、例えば電圧検出センサ等により各電池セルＶ１〜Ｖｎのセル電圧を検出し、ＲＡＭ等に保存する。
【００２７】
ステップＳ１２では、充電制御部３は、検出した複数のセル電圧にバラツキがあるか否かを判定する。充電制御部３は、例えば、検出したセル電圧と規定電圧とを比較し、当該セル電圧と規定電圧との差分に閾値を超えるものがあるか否かに応じて、バラツキの有無を判定する。規定電圧は、例えばリチウムイオン電池の電池特性から得られたものであるが、これに限定されるものではない。閾値は、例えば電池セルＶ１〜Ｖｎの劣化時の電圧や過充電時の電圧等を参考に設定されたものであるが、これに限定されるものではない。複数のセル電圧にバラツキがある場合には、ステップＳ１３へ進む一方、複数のセル電圧にバラツキがない場合には、本処理を終了する。
【００２８】
ステップＳ１３では、充電制御部３は、複数の電池セルＶ１〜Ｖｎから、セル電圧が最も高い電池セルＶを対象セルとして特定する。本実施形態の対象セルは、例えば複数のセル電圧のうち、最も高いセル電圧を有する電池セルＶである。なお、最も高いセル電圧が複数あった場合、例えば１〜ｎの順に配列された複数の電池セルＶ１〜Ｖｎのうち、小さい数字の電池セルＶを選択することが好ましいが、これに限定されるものではない。
【００２９】
ステップＳ１４では、充電制御部３は、対象セルに対応するＬＣ回路ＸＬＣｘの共振周波数ｆ０を決定する。例えば、電池セルＶ２に対応するＬＣ回路ＸＬＣ２の共振周波数ｆ０２は、ｆ０２＝１／２π√Ｌ２Ｃ２により算出することができる。充電制御部３は、例えば、予めＲＯＭ等に保存された共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎを読み出す構成であってもよい。この場合、充電制御部３内のＲＯＭ等には、予め１〜ｎの順にＬＣ回路ＸＬＣ１〜ＸＬＣｎの共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎが保存されているものとする。
【００３０】
ステップＳ１５では、充電制御部３は、ステップＳ１４で決定した共振周波数ｆ０と同じ周波数の正弦波の交流電流Ｉａｃを交流電源Ｖａｃから出力させる。充電制御部３は、図４に示すように、例えば共振周波数ｆ０２と同じ周波数の交流電流Ｉａｃを出力させる。
【００３１】
ステップＳ１６では、充電制御部３は、対象セルの電圧を検出する。充電制御部３は、例えば電圧検出センサ等により電池セルＶ２のセル電圧を検出する。
【００３２】
ステップＳ１７では、充電制御部３は、ステップＳ１６で検出したセル電圧に基づいて、対象セルの放電が完了したか否かを判定する。充電制御部３は、例えば対象セルの電池セルＶ２が目標電圧に達したか否かにより放電が完了したか否かを判定する。目標電圧は、例えば電池セルＶ２を除く電池セルＶ１，Ｖ３〜Ｖｎのセル電圧の平均値とするが、これに限定されるものではない。対象セルの放電が完了していない場合には、ステップＳ１５に戻る一方、対象セルの放電が完了した場合には、ステップＳ１８に進む。
【００３３】
ステップＳ１８では、充電制御部３は、対象セル以外の複数の電池セルＶのセル電圧にバラツキがあるか否かを判定する。充電制御部３は、例えば、対象セル以外の複数の電池セルＶの各セル電圧と規定電圧とを比較し、当該セル電圧と規定電圧との差分に閾値を超えるものがあるか否かに応じて、バラツキの有無を判定する。対象セル以外の複数の電池セルＶのセル電圧にバラツキがある場合には、ステップＳ１３以降の処理を繰り返す。例えば、電池セルＶ２以降の電池セルＶｘ（ｘ：１〜ｎ）がバラツキのある対象セルとして特定された場合、図４に示すように、電池セルＶｘに対応する周波数ｆ０ｘの交流電流Ｉａｃにより放電が行われる。一方、対象セル以外の複数の電池セルＶのセル電圧にバラツキがない場合には、本処理を終了する。上記処理により、例えばセル電圧が最も高かった電池セルＶ２が他の電池セルＶ１，Ｖ３〜Ｖｎと同じセル電圧となる。
【００３４】
以上のように、第１実施形態に係る充電制御装置１Ａは、交流電源Ｖａｃと、交流電源Ｖａｃに直列接続されたｎ個の電池セルＶ１〜Ｖｎで構成された電池モジュール１０と、ｎ個の電池セルＶ１〜Ｖｎと一対一の関係で並列に接続され、かつ互いに異なる共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎを有するｎ個のＬＣ回路ＸＬＣ１〜ＸＬＣｎと、各電池セルＶ１〜Ｖｎのセル電圧を検出し、検出したセル電圧に基づいて交流電源Ｖａｃからの交流電流Ｉａｃの周波数を調整する充電制御部３とを備える。各ＬＣ回路ＸＬＣ１〜ＸＬＣｎは、各共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎが上記の式（２）または上記の式（３）を満たすように合成抵抗値が決定される。充電制御部３は、検出したセル電圧から、最も高いセル電圧を有する電池セルＶを含む少なくとも１つの電池セルＶｘを特定し、特定した電池セルＶｘに対応するＬＣ回路ＸＬＣｘの共振周波数ｆ０を決定し、決定した共振周波数ｆ０と同一の周波数の交流電流Ｉａｃを交流電源Ｖａｃから出力するように制御する。
【００３５】
上記構成を有する充電制御装置１Ａおよび充電制御方法によれば、複雑な配線や高度な装置を必要とせず、複数の電池セル間の電圧をバランスさせることができる。また、従来は必要としていたスイッチや複雑な配線、当該スイッチを制御する装置が不要となるので、コストを低減させることが可能となる。また、従来は、例えば充電が進みすぎた電池セルＶをセル単位で放電して電圧のバランスをとっているが、セル単位で放電させるための配線や電極構造が必要となり、そのために設けられたスペースがエネルギー密度を低下させることから、電池パック２のエネルギー密度の低下を抑えることが可能となる。
【００３６】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る充電制御装置１Ｂについて図５〜図８を参照して説明する。図５は、第２実施形態に係る充電制御装置の概略構成を示す図である。図６は、第２実施形態に係る充電制御装置の充電制御処理を示すフローチャート図である。図７は、第２実施形態に係る電源の出力電流波形を示す図である。図８は、第２実施形態に係るＬＣ回路の周波数に対する電流値の波形を示す図である。なお、以下の説明において、上記第１実施形態と共通する構成については同一の符号を付して、その説明を省略または簡略化する（以下、第３実施形態〜第５実施形態も同様）。
【００３７】
第２実施形態に係る充電制御装置１Ｂは、ＬＣ回路ＸＬＣがキャパシタＣとインダクタＬの直列回路で構成される点が上記第１実施形態に係る充電制御装置１Ａとは異なる。
【００３８】
本実施形態におけるＬＣ回路ＸＬＣ１〜ＸＬＣｎは、キャパシタＣ１〜ＣｎとインダクタＬ１〜Ｌｎの直列回路で構成される。共振周波数ｆ０は、上記の式（１）で表される。共振周波数ｆ０のときは、図７に示すように、回路に流れる電流が最も大きくなる。ＬＣ回路ＸＬＣ１〜ＸＬＣｎは、各共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎが上記の式（２）または式（３）を満たすように合成抵抗値が決定される。すなわち、キャパシタＣ１〜Ｃｎのキャパシタンス、および、インダクタＬ１〜Ｌｎのインダクタンスは、共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎが式（２）または式（３）を満たすように設定される。
【００３９】
第２実施形態に係る充電制御装置１Ｂでは、図８に示すように、交流電源Ｖａｃから出力する交流電流Ｉａｃの周波数（周期）を調整することにより、複数の電池セルＶ１〜Ｖｎの中から任意の電池セルＶの放電を行うことができる。本実施形態では、任意の電池セルＶに対応するＬＣ回路ＸＬＣの共振周波数ｆ０以外の他のＬＣ回路の共振周波数ｆ０と同じ周波数の交流電流Ｉａｃを順次電池モジュール１０に流す。これにより、ＬＣ回路ＸＬＣ以外の他のＬＣ回路ＸＬＣのインピーダンスをさげて、任意の電池セルＶ以外の他の電池セルＶに流すことが可能となる。一方、任意の電池セルＶについては、当該任意の電池セルＶに対応するＬＣ回路ＸＬＣの共振周波数ｆ０と同じ周波数の交流電流Ｉａｃを流さないことから、当該任意の電池セルＶに対する放電が行われない。
【００４０】
次に、充電制御装置１Ｂの充電制御処理について図６を参照して説明する。本実施形態では、例えば電池パック２の充電時において、電池セルＶ２のセル電圧が最も低い場合について説明する。なお、図６のステップＳ２１，Ｓ２２は、図２のステップＳ１１，Ｓ１２と同じ処理であることから、それらの説明を省略する。
【００４１】
ステップＳ２３では、充電制御部３は、複数の電池セルＶ１〜Ｖｎから、セル電圧が最も低い電池セルＶを非対象セルとして特定する。本実施形態の非対象セルは、例えば複数のセル電圧のうち、最も低いセル電圧を有する電池セルＶである。なお、最も低いセル電圧が複数あった場合、例えば１〜ｎの順に配列された複数の電池セルＶ１〜Ｖｎのうち、小さい数字の電池セルＶを選択することが好ましいが、これに限定されるものではない。
【００４２】
ステップＳ２４では、充電制御部３は、非対象セルとは異なる他の複数の電池セルＶに対応する各ＬＣ回路ＸＬＣの共振周波数ｆ０を順次決定する。充電制御部３は、例えば電池セルＶ２以外の電池セルＶ１，Ｖ３〜Ｖｎに対応する各ＬＣ回路ＸＬＣ１，ＸＬＣ３〜ＸＬＣｎの共振周波数ｆ０１，ｆ０３〜ｆ０ｎを決定する。例えば、電池セルＶ１に対応するＬＣ回路ＸＬＣ１の共振周波数ｆ０１は、ｆ０１＝１／２π√Ｌ１Ｃ１により算出することができる。充電制御部３は、例えば、予めＲＯＭ等に保存された共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎを読み出す構成であってもよい。この場合、充電制御部３内のＲＯＭ等には、予め１〜ｎの順にＬＣ回路ＸＬＣ１〜ＸＬＣｎの共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎが保存されているものとする。
【００４３】
ステップＳ２５では、充電制御部３は、ステップＳ２４で決定した各共振周波数ｆ０と同じ周波数の正弦波の交流電流Ｉａｃを交流電源Ｖａｃから出力させる。充電制御部３は、図８に示すように、例えば共振周波数ｆ０１と同じ周波数を有する正弦波の交流電流Ｉａｃを出力させる。
【００４４】
ステップＳ２６では、充電制御部３は、非対象セル以外にセルの電圧をそれぞれ検出する。充電制御部３は、例えば電圧検出センサ等により電池セルＶ１，Ｖ３〜Ｖｎのセル電圧を順次または同時に検出する。
【００４５】
ステップＳ２７では、充電制御部３は、ステップＳ２６で検出したセル電圧に基づいて、非対象セル以外の全セルの放電が完了したか否かを判定する。充電制御部３は、例えば非対象セル以外の全セルが目標電圧に達したか否かにより放電が完了したか否かを判定する。目標電圧は、例えば非対象セルである電池セルＶ２のセル電圧であるが、これに限定されるものではない。非対象セル以外の全セルの放電が完了していない場合には、ステップＳ２５に戻って、非対象セル以外の電池セルＶのうち、目標電圧に達していない電池セルＶに対して、当該電池セルＶに対応する周波数の交流電流Ｉａｃを流すことで放電を行う。一方、非対象セル以外の全セルの放電が完了した場合には、ステップＳ２８に進む。
【００４６】
ステップＳ２８では、充電制御部３は、非対象セル以降の電池セルＶのセル電圧にバラツキがあるか否かを判定する。充電制御部３は、例えば電池セルＶ２以降の電池セルＶ３〜Ｖｎのセル電圧にバラツキがあるか否かを判定する。非対象セル以降の電池セルＶのセル電圧にバラツキがある場合には、ステップＳ２３〜ステップＳ２７の処理を繰り返して、電池セルＶ３〜Ｖｎ間のセル電圧のバラツキを解消する。一方、非対象セル以降の電池セルＶのセル電圧にバラツキがない場合には、本処理を終了する。
【００４７】
以上のように、第２実施形態に係る充電制御装置１Ｂは、交流電源Ｖａｃと、交流電源Ｖａｃに直列接続されたｎ個の電池セルＶ１〜Ｖｎで構成された電池モジュール１０と、ｎ個の電池セルＶ１〜Ｖｎと一対一の関係で並列に接続され、かつ互いに異なる共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎを有するｎ個のＬＣ回路ＸＬＣ１〜ＸＬＣｎと、各電池セルＶ１〜Ｖｎのセル電圧を検出し、検出したセル電圧に基づいて交流電源Ｖａｃからの交流電流Ｉａｃの周波数を調整する充電制御部３とを備える。各ＬＣ回路ＸＬＣ１〜ＸＬＣｎは、各共振周波数ｆ０１〜ｆ０ｎが上記の式（２）または式（３）を満たすように合成抵抗値が決定される。充電制御部３は、検出したセル電圧から、最も低いセル電圧を有する電池セルＶを含む少なくとも１つの電池セルＶｘを特定し、特定した電池セルＶｘとは異なる他の複数の電池セルＶに対応する各ＬＣ回路ＸＬＣの共振周波数ｆ０を決定し、決定した各共振周波数ｆ０と同一の周波数の交流電流Ｉａｃをそれぞれ交流電源Ｖａｃから出力するように制御する。
【００４８】
上記構成を有する充電制御装置１Ｂおよび充電制御方法によれば、上記第１実施形態に係る充電制御装置１Ａと同様の効果を得ることができる。
【００４９】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る充電制御装置１Ｃについて図１、図９〜図１１を参照して説明する。図１は、第３実施形態に係る充電制御装置の概略構成を示す図である。図９は、第３実施形態に係る充電制御装置の充電制御処理を示すフローチャート図である。図１０は、第３実施形態に係る充電制御装置の充電制御処理を示すフローチャート図である。図１１は、第３実施形態に係る電源の出力電流波形を示す図である。なお、図９および図１０に示すフローチャート図は、充電制御処理のフローを分けて表したものである。
【００５０】
第３実施形態に係る充電制御装置１Ｃは、周波数が異なる交流電流を重畳させて出力することで、複数の対象セルの放電を行う点が上記第１実施形態に係る充電制御装置１Ａとは異なる。充電制御装置１Ｃでは、周波数が異なる交流電流を重畳させて電池モジュール１０に流すことにより、複数の電池セルＶ１〜Ｖｎの中から任意の複数の電池セルＶの放電を行う。
【００５１】
次に、充電制御装置１Ｃの充電制御処理について図９、図１０を参照して説明する。本実施形態では、例えば電池パック２の充電時において、複数の電池セルＶ１，Ｖ２のセル電圧がいずれも他の電池セルＶ３〜Ｖｎよりも高い場合について説明する。なお、図９のステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ３５〜Ｓ３９は、図２のステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１４〜Ｓ１８と同じ処理であることから、それらの説明を省略する。
【００５２】
図９において、ステップＳ３３では、充電制御部３は、複数の電池セルＶ１〜Ｖｎから対象セルを特定する。本実施形態の対象セルは、最も高いセル電圧を有する電池セルＶであるが、最も高いセル電圧が複数あった場合には、それらすべてが含まれるものとする。
【００５３】
ステップＳ３４では、充電制御部３は、ステップＳ３３で特定された対象セルが１つか否かを判定する。対象セルが１つの場合には、ステップＳ３５〜ステップＳ３９の処理を実行する一方、対象セルが複数ある場合には、図１０のステップＳ４０に進む。
【００５４】
図１０において、ステップＳ４０では、充電制御部３は、各対象セルに対応するＬＣ回路ＸＬＣの共振周波数ｆ０を決定する。充電制御部３は、例えば電池セルＶ１，Ｖ２に対応するＬＣ回路ＸＬＣ１，ＸＬＣ２の共振周波数ｆ０１，ｆ０２を決定する。
【００５５】
ステップＳ４１では、充電制御部３は、ステップＳ４０で決定した各共振周波数ｆ０と同じ周波数を重畳させた正弦波の交流電流Ｉａｃを交流電源Ｖａｃから出力させる。充電制御部３は、図１１に示すように、例えば周波数ｆ０１，ｆ０２が異なる交流電流Ｉａｃを重畳させて電池モジュール１０に流すことにより電池セルＶ１，Ｖ２の放電を行う。
【００５６】
ステップＳ４２では、充電制御部３は、各対象セルの電圧を検出する。充電制御部３は、例えば電圧検出センサ等によりＶ１，Ｖ２のセル電圧を順次または同時に検出する。
【００５７】
ステップＳ４３では、充電制御部３は、ステップＳ４２で検出したセル電圧に基づいて、対象セルの放電が完了したか否かを判定する。充電制御部３は、例えば対象セルの電池セルＶ１，Ｖ２が目標電圧に達したか否かにより放電が完了したか否かを判定する。目標電圧は、例えば電池セルＶ１，Ｖ２を除く電池セルＶ３〜Ｖｎのセル電圧の平均値であるが、これに限定されるものではない。充電制御部３は、複数の対象セルのうち、１つのセルの放電が未完である場合には、放電が未完の対象セルに対して図９のステップＳ３５〜ステップＳ３９の処理を実行する。一方、対象セルのすべての放電が完了した場合には、図９のステップＳ３９に進む。さらに、複数の対象セルのうち、２つ以上のセルの放電が未完である場合には、ステップＳ４１に戻り、放電が未完の対象セルに対して放電を行う。
【００５８】
以上のように、第３実施形態に係る充電制御装置１Ｃは、充電制御部３が、セル電圧が最も高い電池セルＶが複数ある場合、当該各電池セルＶに対応するＬＣ回路の共振周波数ｆ０を決定し、決定した各共振周波数ｆ０と同一の周波数の交流電流Ｉａｃを重畳させて交流電源Ｖａｃから出力するように制御する。
【００５９】
上記構成を有する充電制御装置１Ｃおよび充電制御方法によれば、上記第１実施形態に係る充電制御装置１Ａと同様の効果を得ることができると共に、複数の電池セルＶの放電を同時に行うことができ、電池セル間の電圧をバランスさせるための時間を短縮できる。その結果、充電時間等を短縮することが可能となる。
【００６０】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態に係る充電制御装置１Ｄについて図１２〜図１５を参照して説明する。図１２は、第４実施形態に係る充電制御装置の概略構成を示す図である。図１３は、第４実施形態に係る充電制御装置の充電制御処理を示すフローチャート図である。図１４は、第４実施形態に係る充電制御装置の充電制御処理を示すフローチャート図である。図１５は、第４実施形態に係る電源の出力電流波形を示す図である。
【００６１】
本第４実施形態に係る充電制御装置１Ｄは、充電器４を備える点が上記第１実施形態に係る充電制御装置１Ａとは異なる。充電器４は、交流電源Ｖａｃと、直流電源Ｖｄｃと、直流・交流切替部５とを含んで構成される。充電制御装置１Ｄでは、直流・交流切替部５により選択された直流電源Ｖｄｃの直流電流Ｉｄｃにより電池モジュール１０の充電を行う。
【００６２】
直流電源Ｖｄｃは、直流電力の供給源である。直流電源Ｖｄｃは、例えば二次電池等によって構成される。直流電源Ｖｄｃは、相対的に高い電圧を有し、例えば１００Ｖ〜２００Ｖ程度の電圧を有する。直流電源Ｖｄｃは、直流・交流切替部５に接続され、直流・交流切替部５を介して電池モジュール１０に直流電流Ｉｄｃを出力する。直流電源Ｖｄｃは、充電制御部３からの制御信号に基づいて、直流・交流切替部５を介して電池モジュール１０を充電する。
【００６３】
直流・交流切替部５は、切替手段である。直流・交流切替部５は、交流電源Ｖａｃおよび直流電源Ｖｄｃと、電池モジュール１０との間を接続し、電池モジュール１０への電力供給を交流電源Ｖａｃまたは直流電源Ｖｄｃに切替えるものである。直流・交流切替部５は、充電制御部３からの制御信号に基づいて、交流電源Ｖａｃまたは直流電源Ｖｄｃに切替える。
【００６４】
次に、充電制御装置１Ｄの充電制御処理について図１３、図１４を参照して説明する。本実施形態では、例えば電池パック２の充電時において、複数の電池セルＶ１，Ｖ２のセル電圧がいずれも他の電池セルＶ３〜Ｖｎよりも高い場合について説明する。なお、図１３のステップＳ５３，Ｓ５４，Ｓ５６〜Ｓ６２は、図９のステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ３３〜Ｓ３９と同じ処理であり、図１４のステップＳ６２〜Ｓ６５は、図１０のステップＳ４０〜Ｓ４３と同じ処理であることから、それらの説明を省略する。
【００６５】
図１３において、ステップＳ５１では、充電制御部３は、直流・交流切替部５を制御して直流電源Ｖｄｃを選択する。充電制御部３は、例えば直流・交流切替部５に切替信号を送信して、電池モジュール１０への電力供給を交流電源Ｖａｃから直流電源Ｖｄｃに切替える。
【００６６】
ステップＳ５２では、充電制御部３は、直流電源Ｖｄｃによる電池モジュール１０の充電を行って、ステップＳ５３に進む。充電制御部３は、直流電源Ｖｄｃに制御信号を送信し、直流電源Ｖｄｃから直流電流を出力させる。充電制御部３は、例えば電池セルＶがリチウムイオン電池である場合、定電流定電圧充電方式等により電池モジュール１０のセル電圧の上限まで充電を行う。
【００６７】
ステップＳ５５では、充電制御部３は、直流・交流切替部５で交流電源Ｖａｃを選択して、ステップＳ５６〜ステップＳ６５の処理を実行する。充電制御部３は、例えば直流・交流切替部５に切替信号を送信して、電池モジュール１０への電力供給を直流電源Ｖｄｃから交流電源Ｖａｃに切替える。
【００６８】
以上のように、第４実施形態に係る充電制御装置１Ｄは、直流電源Ｖｄｃと、電池モジュール１０への電力供給を交流電源Ｖａｃまたは直流電源Ｖｄｃに切替える直流・交流切替部５とをさらに備える。充電制御部３は、直流・交流切替部５により選択された直流電源Ｖｄｃの直流電流Ｉｄｃにより電池モジュール１０の充電を行う。
【００６９】
上記構成を有する充電制御装置１Ｄおよび充電制御方法によれば、上記第１実施形態に係る充電制御装置１Ａと同様の効果を得ることができると共に、電池パック２の充電と電池セルＶ１〜Ｖｎ間の電圧のバランスとり（均等化）を一連の流れで実行することができ、電池パック２の充電を適正にかつ効率よく行うことが可能となる。
【００７０】
なお、充電制御部３は、図１２に示すように、充電器４、電池パック２に対して別体に構成されるように記載されているが、これに限定されるものではなく、充電器４と一体に構成してもよい。また、充電制御部３は、電池パック２と一体に構成してもよい。
【００７１】
［第５実施形態］
次に、第５実施形態に係る充電制御装置１Ｅについて図１６〜図１８を参照して説明する。図１６は、第５実施形態に係る充電制御装置の概略構成を示す図である。図１７は、第５実施形態に係る充電制御装置の充電制御処理を示すフローチャート図である。図１８は、第５実施形態に係る電源の出力電流波形を示す図である。
【００７２】
本第５実施形態に係る充電制御装置１Ｅは、ＬＣ回路ＸＬＣがキャパシタＣである点が上記第１実施形態に係る充電制御装置１Ａとは異なる。
【００７３】
ｎ個のキャパシタＣ１〜Ｃｎは、ｎ個の電池セルＶ１〜Ｖｎと一対一の関係で並列に接続され、かつ互いに異なる静電容量Ｑ１〜Ｑｎを有する。静電容量Ｑ１〜Ｑｎは、下記の式（４）を満たすように決定される。
【００７４】
Ｑ１＞Ｑ２＞・・・＞Ｑ（ｎ−１）＞Ｑｎ      ・・・（４）
【００７５】
充電制御装置１Ｅでは、図１８に示すように、交流電源Ｖａｃから出力する交流電流Ｉａｃの周波数（周期）を調整することにより、複数の電池セルＶ１〜Ｖｎの中から任意の電池セルＶの放電を行うことができる。キャパシタのリアクタンスＸｃは、交流電源Ｖａｃの周波数をｆ［Ｈｚ］、キャパシタの静電容量をＱ［Ｆ］とすると、Ｘｃ＝１／（２πｆＱ）で表される。交流電源Ｖａｃの周波数ｆを調整することにより、交流に対する抵抗成分であるリアクタンスＸｃが変化することから、キャパシタＣ１〜Ｃｎの交流に対する抵抗成分が変えられる。この現象を利用して、任意の電池セルＶに交流電流Ｉａｃを流して当該電池セルＶの放電を行う。
【００７６】
次に、充電制御装置１Ｅの充電制御処理について図１７を参照して説明する。本実施形態では、例えば電池パック２の充電時において、電池セルＶ２のセル電圧が最も高い場合について説明する。なお、電池モジュール１０は、規定の充電方法で充電が行われており、満充電の状態にあるものとする。また、図１７のステップＳ７１〜ステップＳ７３は、図２のステップＳ１１〜ステップＳ１３と同じ処理であることから、それらの説明を省略する。
【００７７】
ステップＳ７４では、充電制御部３は、対象セルに対応するキャパシタＣのカットオフ周波数ｆｃを決定する。例えば、電池セルＶ２に対応するキャパシタＣのカットオフ周波数ｆｃ２は、ｆｃ２＝１／（２πＲＱ２）により算出することができる。ここで、Ｒは、例えば電池セルＶの内部抵抗である。充電制御部３は、例えば、予めＲＯＭ等に保存されたカットオフ周波数ｆｃ１〜ｆｃｎを読み出す構成であってもよい。この場合、充電制御部３内のＲＯＭ等には、予め１〜ｎの順にキャパシタＣ１〜Ｃｎのカットオフ周波数ｆｃ１〜ｆｃｎが保存されているものとする。
【００７８】
ステップＳ７５では、充電制御部３は、ステップＳ７４で特定したカットオフ周波数ｆｃと同じ周波数の正弦波の交流電流Ｉａｃを交流電源Ｖａｃから出力させる。充電制御部３は、図１８に示すように、例えばカットオフ周波数ｆｃ２以上の周波数の交流電流Ｉａｃを出力させる。
【００７９】
ステップＳ７６では、充電制御部３は、対象セルの電圧を検出する。充電制御部３は、例えば電圧検出センサ等により電池セルＶ２のセル電圧を検出する。
【００８０】
ステップＳ７７では、充電制御部３は、ステップＳ７６で検出したセル電圧に基づいて、対象セルの放電が完了したか否かを判定する。充電制御部３は、例えば対象セルの電池セルＶ２が目標電圧に達したか否かにより放電が完了したか否かを判定する。目標電圧は、例えば電池セルＶ２を除く電池セルＶ１，Ｖ３〜Ｖｎのセル電圧の平均値とするが、これに限定されるものではない。対象セルの放電が完了していない場合には、ステップＳ７５に戻る一方、対象セルの放電が完了した場合には、ステップＳ７８に進む。
【００８１】
ステップＳ７８では、充電制御部３は、対象セル以降の電池セルＶのセル電圧にバラツキがあるか否かを判定する。充電制御部３は、例えば対象セルである電池セルＶ２以降の電池セルＶ３〜Ｖｎのセル電圧にバラツキがあるか否かを判定する。対象セル以降に電池セルＶのセル電圧にバラツキがある場合には、ステップＳ７３〜ステップＳ７７の処理を繰り返して、電池セルＶ３〜Ｖｎ間のセル電圧のバラツキを解消する。一方、非対象セル以降の電池セルＶのセル電圧にバラツキがない場合には、本処理を終了する。
【００８２】
以上のように、第５実施形態に係る充電制御装置１Ｅは、交流電源Ｖａｃと、交流電源Ｖａｃに直列接続されたｎ個の電池セルＶ１〜Ｖｎで構成された電池モジュール１０と、ｎ個の電池セルＶ１〜Ｖｎと一対一で並列に接続され、かつ互いに異なるカットオフ周波数ｆｃ１〜ｆｃｎを有するｎ個のキャパシタＣ１〜Ｃｎと、各電池セルＶ１〜Ｖｎのセル電圧を検出し、検出したセル電圧に基づいて交流電源Ｖａｃからの交流電流の周波数を調整する充電制御部３とを備える。各キャパシタＣ１〜Ｃｎは、各静電容量Ｑ１〜Ｑｎが上記の式（４）を満たすように決定される。充電制御部３は、検出したセル電圧から、最も高いセル電圧を有する電池セルＶを含む少なくとも１つの電池セルＶｘを特定し、特定した電池セルＶｘに対応するキャパシタＣのカットオフ周波数ｆｃを決定し、決定したカットオフ周波数ｆｃ以上となる周波数の交流電流を交流電源Ｖａｃから出力するように制御する。
【００８３】
上記構成を有する充電制御装置１Ｅによれば、上記第１実施形態に係る充電制御装置１Ａと同様の効果を得ることができる。
【００８４】
［変形例］
なお、上記第１〜第５実施形態では、各ＬＣ回路ＸＬＣ１〜ＸＬＣｎは、図示例に限定されるものではない。すなわち、各電池セルＶと一対一の関係で並列に接続され、交流電源Ｖａｃから出力される交流電流Ｉａｃの周波数が共振周波数に達すると電池セルＶ側に交流電流が多く流れるものであれば、どのような構成であってもよい。
【００８５】
また、上記第１、第３、第４実施形態では、各ＬＣ回路ＸＬＣ１〜ＸＬＣｎは、キャパシタＣとインダクタＬの並列回路で構成されているが、これに限定されるものではない。各ＬＣ回路ＸＬＣ１〜ＸＬＣｎは、例えば図１９〜図２２に示す回路構成であってもよい。これにより、ＬＣ回路に抵抗分が小さいインダクタＬを含ませることによる電池セルＶの短絡を低減することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ  充電制御装置
２  電池パック
３  充電制御部
４  充電器
１０  電池モジュール
Ｖａｃ  交流電源
Ｖｄｃ  直流電源
Ｉａｃ  交流電流
Ｉｄｃ  直流電流
Ｖ，Ｖ１〜Ｖｎ  電池セル
Ｃ，Ｃ１〜Ｃｎ  キャパシタ
Ｌ，Ｌ１〜Ｌｎ  インダクタ
ＸＬＣ，ＸＬＣ１〜ＸＬＣｎ  ＬＣ回路
Ｑ１〜Ｑｎ  静電容量
【図１】
2019009902.tif 000003
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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