(57)【要約】  本発明は、直列及び／又は並列で電気的に接続された蓄電バッテリのセルの電荷の管理に関し、これは：バッテリの充電フェーズ中にのみ実行される、セルの電荷状態（ＳｏＣｉ）を平衡化するステップ；及びバッテリの放電又は休止フェーズ中にのみ実行される、セル内に含まれる電荷量（Ｑｉ）を平衡化するステップを含む。【選択図】図３
2015501629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列及び／又は並列で電気的に接続された蓄電バッテリのセルの電荷を管理するための方法であって、
前記方法は、以下：
‐前記セルの電荷状態（ＳｏＣｉ）を平衡化するステップであり、前記バッテリの充電フェーズ中にのみ実行される、ステップ；及び
‐前記セル内に含まれる電荷量（Ｑｉ）を平衡化するステップであり、前記バッテリの放電又は休止フェーズ中にのみ実行される、ステップ
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記セル内に含まれる前記電荷量（Ｑｉ）を平衡化する前記ステップは、前記電荷状態（ＳｏＣｉ）を利用することを特徴とする、請求項１に記載の管理方法。
【請求項３】
実行される前記平衡化は、前記セル間でエネルギを転送することによる非散逸型のものであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
以下のステップ：
‐前記セルの前記電荷状態（ＳｏＣｉ）又は前記セル内に含まれる前記電荷量（Ｑｉ）に選択的に基づいた、平衡化基準（εｉ）の確立ステップ；
‐前記バッテリの前記セルを平衡化するための電子平衡化回路を起動するための、前記確立された平衡化基準（εｉ）に応じた起動要求（Ｔｉｊ＿ｒｅｑ）の生成ステップ；及び
‐前記確立された基準（εｉ）に従って前記バッテリの平衡化を保証するための、前記生成された起動要求（Ｔｉｊ＿ｒｅｑ）の前記平衡化回路への発信ステップ
を含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記セル内に含まれる前記電荷量（Ｑｉ）に基づく前記平衡化基準（εｉ）に応じた前記起動要求（Ｔｉｊ＿ｒｅｑ）は、前記セルの前記電荷状態（ＳｏＣｉ）に応じたものであることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記確立ステップは、前記バッテリが前記充電フェーズにあるかないかという事実を利用することを特徴とする、請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
前記電荷状態（ＳｏＣｉ）；
各前記セルの健康状態（ＳｏＨｉ）；及び
前記バッテリが前記充電フェーズにあるかないかという前記事実を表すブール値信号
を決定する、先行するステップを含むことを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
直列及び／又は並列で電気的に接続された蓄電バッテリのセルの電荷を管理するためのシステムであって、
前記セルの前記電荷を平衡化するための電子平衡化回路を備える、システムにおいて、
前記電子平衡化回路は、請求項１から７のいずれか一項に記載の管理方法を実行するために前記平衡化回路を制御するハードウェア及び／又はソフトウェア手段を備えることを特徴とする、システム。
【請求項９】
前記ハードウェア及び／又はソフトウェア手段は、以下：
‐前記セルの前記電荷状態（ＳｏＣｉ）又は前記セル内に含まれる前記電荷量（Ｑｉ）に選択的に基づいた、平衡化基準（εｉ）の確立；
‐前記バッテリの前記セルを平衡化するための前記電子平衡化回路を起動するための、前記確立された平衡化基準（εｉ）に応じた起動要求（Ｔｉｊ＿ｒｅｑ）の生成；及び
‐前記確立された基準（εｉ）に従って前記バッテリの平衡化を保証するための、前記生成された起動要求（Ｔｉｊ＿ｒｅｑ）の前記平衡化回路への発信
を保証する制御ユニットを備えることを特徴とする、請求項８のシステム。
【請求項１０】
制御ユニットによって読み出すことができ、コンピュータプログラムが記録される、データ記録担体であって、
請求項１から７のいずれか一項に記載の方法のフェーズ及び／又はステップを実行するためのコンピュータプログラムコード手段を含む、データ記録担体。
【請求項１１】
制御ユニットで前記プログラムを実行する際に、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法のフェーズ及び／又はステップを実行するのに適したコンピュータプログラムコード手段を含む、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
直列及び／又は並列で電気的に接続された、蓄電バッテリのセルの電荷を管理するための方法、並びにこのような方法を実装するように制御される平衡化電子回路を備える管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な産業部門、特に自動車産業で幅広く使用されるＬｉイオン（リチウムイオン）バッテリ技術は、バッテリの長期間使用を保証するために平衡化回路の使用を必要とする。これらの平衡化回路は概して、バッテリ管理システムの一部である。
【０００３】
実際、各Ｌｉイオンセル（これらの直列及び並列の組立体によりバッテリを構成できる）は、セルの性能を不可逆的に低下させてしまうことを承知のうえで、狭い電圧範囲内に必ず留まっている必要がある。バッテリ内に多数のセルを組み付ける場合（典型的には、まだ電気車両用に開発中であるが、バッテリ内に９６双セル）、これらのセルが、バッテリが古くなるにつれてより異なる特性を有するようになることは不可避である：セルの電荷状態に直接的な影響を有するいくつかの特徴（自己放電電流、ファラデー効率、最大電荷等）について、非同一の変化が全てのセルで観察されるだろう。バッテリを流れる主電流は、（自動車産業で使用される従来のバッテリ構造では）各セルで同じであるため、バッテリの充電又は放電フェーズ中に、追加の手段を用いずに、１つ又は複数のセルを個別に充電又は放電することは不可能である。
【０００４】
電気化学セルの他の種類（例えばリードセル）は、利用可能な電圧範囲という観点において、リチウムを基にしたセルと同様の制約を有さない。充電中にセルの最大電荷状態に到達すると、セルの性能を低下させない寄生反応によって、余剰エネルギを散逸できる。対照的に、（セルに含まれる電荷がほぼゼロになるまでの）極めて大きな放電処理も可能である。これらの種類の電気化学セルにとって、バッテリを平衡化する、即ち全ての個別のセルに同じ電荷状態をもたらす最も簡単な方法は、全てのセルが十分に充電されるまで充電を続けることである。
【０００５】
しかしながら、この戦略は全てのセルの種類で、特にＬｉイオンセルでは使用できない：Ｌｉイオンセルでは、１つのセルが電圧閾値の上限（典型的には４．２Ｖ）に達すると即座に、セルを損傷する（又は火災を発生することもある）リスクのある充電を中断しなければならない。平衡化回路と呼ばれる専用の電子回路を用いることによって、以下：
‐第１のセル内のエネルギを散逸し、バッテリ全体の充電を継続可能にすること：これは散逸平衡化と呼ばれる、又は
‐最大限まで充電されたセルのエネルギを他のセルに転送すること：これは非散逸平衡化として公知である
が可能となる。
【０００６】
非散逸平衡化は、散逸システムと比較して多数の利点：
‐放射熱が低いこと（高温はＬｉイオンセル及び電子回路の両方を損傷し得ることが知られている）；
‐理想的には各セルが最小電荷状態に同時に達することを目標として、バッテリの使用中、特に放電中にこれらの回路を使用して、各セルの個別の電荷の分布を最適化でき、これにより、個別のセルに含まれる電荷が全て利用される限りにおいて、バッテリの使用を改善できること：つまり、第１のセルの限界が最小電荷状態の閾値に達するまでの時間が遅くなること
を有する。
【０００７】
これらの平衡化回路、特に非散逸平衡化回路によってもたらされる可能性を利用できるようにするためには、充電及び放電の両方の状況において、不要な及び更には不都合な電荷の転送を回避するのに適した戦略を考案する必要がある。
【０００８】
公知の平衡化戦略は、各セルの個別の電荷状態（「ＳｏＣ」）、又は各セルの個別の電圧の直接の測定を基礎としている。こうした基準を用いても、常にバッテリに含まれるエネルギを最大限に活用できるわけではない。これらの戦略は実際、（長年にわたって普及してきた）散逸平衡化回路に適合しており、（現状ではあまり普及していない）非散逸平衡化回路によってもたらされる全ての可能性を考慮していない。一般に、充電終了時にセルの電荷状態を平衡化することだけが目的とされている。対照的に、放電中のエネルギの散逸は、バッテリの使用率を向上させることはあり得ない：
‐使用する平衡化回路が散逸型のものである場合、放電中に使用される総電荷は、最も低い最大電荷を有するセル内に含まれる電荷に相当する。その他のセル内に含まれる余剰エネルギは放電中に散逸され、生産的な方法では利用されない。
‐平衡化回路が非散逸型のものである場合、放電中に使用される総電荷は、最も低い最大電荷を有するセル内に含まれる電荷と、その他のセルに含まれる余剰エネルギのいくらかとの合計に相当する。従って、この余剰エネルギは、最終的な状態に到達するために完全には散逸されないが、部分的には利用される。
【０００９】
特許文献１、２及び３に記載されたこの種の平衡化解決策は、充電の場合と放電とを区別せずに、セルの電荷状態にのみ依存しているが、これは最適ではない。
【００１０】
特許文献４は、追加のパラメータを利用する、即ちセルの最大電荷容量のレベルの確認を提供する、平衡化解決策を開示している。
【００１１】
これらのどの解決策によっても、特にセルの特定の特徴に相違がある場合、最適なバッテリ管理はできない。バッテリの作動モード（充電、休止又は放電）は、平衡化戦略において考慮されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第６２１５２８１号
【特許文献２】米国特許第５６３１５３４号
【特許文献３】米国特許第７２４５１０８号
【特許文献４】米国特許第２０１０１９４３３９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、バッテリのセルの電荷を管理するための、上述の欠点を克服する解決策を提案することである。
【００１４】
特に、本発明の１つの目的は、セルの物理的な特性に相違が存在するなか、不要な又は不都合なエネルギの転送を回避する管理方法を提供することである。
【００１５】
本発明の第２の目的は、特にバッテリの放電又は休止状態において、セルの電荷状態「ＳｏＣ」又はその個別の電圧のみに基づかない管理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の第１の態様は、直列及び／又は並列で電気的に接続された蓄電バッテリのセルの電荷を管理するための方法に関し、この方法は、以下のステップ：
‐バッテリの充電フェーズ中にのみ実行される、セルの電荷状態を平衡化するステップ；及び
‐バッテリの放電又は休止フェーズ中にのみ実行される、セル内に含まれる電荷量を平衡化するステップ
を含む。
【００１７】
セル内に含まれる電荷量を平衡化するステップは、電荷状態を利用する。
【００１８】
実行される平衡化は、セル間でエネルギを転送することによる非散逸型のものであってよい。
【００１９】
本方法は以下のステップ：
‐セルの電荷状態又はセル内に含まれる電荷量に選択的に基づいた、平衡化基準の確立ステップ；
‐バッテリのセルを平衡化するための電子平衡化回路を起動するための、確立された平衡化基準に応じた起動要求の生成ステップ；及び
‐確立された基準に従ってバッテリの平衡化を保証するための、生成された起動要求の平衡化回路への発信ステップ
を含んでよい。
【００２０】
セル内に含まれる電荷量に基づく平衡化基準に応じた起動要求は、セルの電荷状態に応じたものであってよい。
【００２１】
確立ステップは、バッテリが充電フェーズにあるかないかという事実を利用してよい。
【００２２】
本方法は、電荷状態、各セルの健康状態、及びバッテリが充電フェーズにあるかないかという事実を表すブール値信号を決定する、先行するステップを含んでよい。
【００２３】
本発明の第２の態様は、直列及び／又は並列で電気的に接続された蓄電バッテリのセルの電荷を管理するためのシステムに関し、このシステムは、セルの電荷を平衡化するための電子平衡化回路を備え、この回路は、この種の管理方法を実行するために平衡化回路を制御するハードウェア及び／又はソフトウェア手段を備える。
【００２４】
ハードウェア及び／又はソフトウェア手段は好ましくは、以下：
‐セルの電荷状態又はセル内に含まれる電荷量に選択的に基づいた、平衡化基準の確立；
‐バッテリのセルを平衡化するための電子平衡化回路を起動するための、確立された平衡化基準に応じた起動要求の生成；及び
‐確立された基準に従ってバッテリの平衡化を保証するための、生成された起動要求の平衡化回路への発信
を保証する制御ユニットを備える。
【００２５】
本発明の第３の態様は、制御ユニットによって読み出すことができ、コンピュータプログラムが記録され、かつこのような方法のフェーズ及び／又はステップを実行するためのコンピュータプログラムコード手段を含む、データ記録担体に関する。
【００２６】
本発明の第４の態様は、制御ユニットでプログラムを実行する際に、このような方法のフェーズ及び／又はステップを実行するのに適したコンピュータプログラムコード手段を含むコンピュータプログラムに関する。
【００２７】
更なる利点及び特徴は、添付の図面に示す、非限定的な例として挙げられた本発明の具体的な実施形態の以下の説明からより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、異なる電荷状態及び異なる最大容量を同時に有する２つのセルの概略的な例を示す。
【図２】図２は、本発明による管理システムの構造図を示す。
【図３】図３は、本発明による管理戦略の原理を示す。
【図４】図４は、図３のブロック２の詳細図を示す。
【図５】図５は、Ｌｉイオンセルに関する、無負荷電圧と電荷状態ＳｏＣとの間の典型的な曲線を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明は、セルが直列及び／又は並列に組み立てられた蓄電バッテリの、個別のセルの電荷を平衡化する分野に関する。
【００３０】
これ以降、平衡化という概念は、バッテリを形成する全てのセルについて、（バッテリが充電、放電、又は休止フェーズのどの状態にあるかに応じた）電荷状態ＳｏＣｉの平衡化又は電荷量Ｑｉの平衡化として理解されるものとする。この平衡化は、バッテリの最長の使用可能な寿命を保証しながら蓄積エネルギを最大限まで活用するために、時間をかけて発達する、セルの物理的な特性のいずれの差異を考慮するものである。
【００３１】
従って本発明は、異なるセル間の物理的な特性に差異がある場合、バッテリの充電及び放電中の平衡化基準として、上記セルの電荷状態を単純に利用することは十分でないことに基づいてなされた主張に基づくものである。これは特に、セル間でセルが最大容量（「最大電荷」とも呼ばれる）の相違を有する場合である。
【００３２】
図１は、この直近で述べた問題を示している。この図では、異なる電荷状態及び異なる最大容量を同時に有する２つの個別のセルを概略的に示す。
【００３３】
１つのセルの電荷状態（ＳｏＣとも呼ばれる）は、所定の瞬間にこのセルに蓄積されている電荷と、測定の瞬間にこのセルが通常の作動範囲で有する最大容量Ｑｍａｘとの比率に相当する。
【００３４】
図１では、電荷状態は、各セルの充填高さとその最大高さとの比率に相当する。セルの電荷は各セルの面に相当する（同じ電圧作動範囲に対して同じ高さにしてあり、最大容量の差異は横幅の差異で表す）。図１は、ＳｏＣが低い場合でも、セル２内に含まれる電荷Ｑ２がセル１内に含まれる電荷Ｑ１より大きい状況を示す（グレーの面は各セル中の電荷を表わす）。従って：
【数１】
2015501629.tif 000003
が成立する。
【００３５】
個別のセルｉについて、健康状態ＳｏＨｉは、所定の瞬間にセルｉ内に含まれる最大容量Ｑｍａｘ ｉと、例えば製造ラインの最終時点において同じセルが初期に含むことができる初期最大容量Ｑｍａｘ−ｉｎｉｔ ｉとの比率として定義される。この初期容量は、例えば製造者に公知の特性である。
【００３６】
このような状況では、電荷状態ＳｏＣのみに基づく従来技術による平衡化戦略は、ＳｏＣ１＞ＳｏＣ２であるため、セル１からセル２へとエネルギを転送する傾向にある。次にバッテリを放電すると、同じ一次電流Ｉｃが２つのセル１及び２を流れて、ＳｏＣ１はＳｏＣ２よりも早く減少する（２つのセルは平衡とはほど遠い同じ比率で空になる）。従って：
【数２】
2015501629.tif 000004
（ここで、ｉ＝１又はｉ＝２である）が成立する。
【００３７】
ＳｏＣ１がその瞬間からＳｏＣ２より低くなる、瞬間ｔｉｍｖが存在する。この瞬間ｔｉｍｖから、エネルギの転送が反対方向に、即ちセル２からセル１に実行される。
【００３８】
この公知の戦略は以下の欠点：
‐より大きなエネルギ損失：実行される最初の転送（セル１からセル２へ）は、結局後に逆向きの転送（セル２からセル１）が続くので、無駄である。これらの転送は必ずエネルギ損失を伴うので、利用可能なエネルギのいくらかは、この行ったり来たりの処理を実行することにより失われる。；
‐不完全な平衡化：一方向にエネルギを転送し、続いて反対方向に転送するのに必要な時間が失われる。平衡化回路の限られた電力を考慮すると、一度ＳｏＣ１がＳｏＣ２より大きくなってから再び平衡化することが常に可能とは限らない：つまり、セル２内の余剰電荷が転送可能となる前に、セル１は低電圧の限界又は電荷状態に達することがある。
を有する。
【００３９】
この主張に基づき、本発明の目的は、（電荷状態のみに基づかない）異なる平衡化基準に基づいた管理戦略を提案し、セル内に蓄積された電荷の利用という観点で、セル間で転送が最適となることを保証する。この戦略は、充電の場合及び放電の場合の両者だけでなく、バッテリの休止状態にも適用される。特に、平衡化基準は、バッテリが充電中か、放電中か、又は休止中かに応じて異なる。
【００４０】
本発明の必須の特徴によると、バッテリのセルの電荷を管理するための方法は、以下のステップ：
‐バッテリの充電フェーズ中にのみ実行される、セルの電荷状態（ＳｏＣｉ）を平衡化するステップ；及び
‐バッテリの放電又は休止フェーズ中にのみ実行される、セル内に含まれる電荷量（Ｑｉ）を平衡化するステップ
を含む。
【００４１】
バッテリの放電又は休止フェーズ中、平衡化する電気パラメータはセルの電荷量Ｑｉである。この平衡化ステップは、セル内に含まれる電荷量Ｑｉに基づいた平衡化基準に基づき、セル間でできる限り平衡化する。このステップ中、電荷量Ｑｉという単体の情報にのみ基づいて平衡化を制御するように、セルの電荷状態ＳｏＣｉを考慮してよい。実際、電荷状態から独立して電荷量を単体で使用することは、１つ又は複数のセルの電荷状態ＳｏＣｉの上下の閾値を有害に超過する結果となる恐れがある。
【００４２】
対照的に、バッテリの充電中に平衡化する電気パラメータは、セルの電荷状態ＳｏＣｉである。この平衡化ステップは、セルの電荷量ＳｏＣｉに基づいた平衡化基準に基づくことで、セル間でできる限り平衡化する。
【００４３】
有利な非限定的な様式において、実行される平衡化は、セル間でエネルギを転送することによる非散逸型のものである。しかしながら、平衡化は、使用する電子平衡化回路の種類に応じて散逸型のものであってもよい。
【００４４】
図２を参照すると、バッテリに使用される管理システムは、セルを平衡化するための、例えば非散逸型の電子平衡化回路、並びに上述の管理方法を実行するように平衡化回路を制御するハードウェア及び／又はソフトウェア手段を備える。ハードウェア及び／又はソフトウェア手段は特に、制御ユニット又はコントローラ（ＥＣＵ又は「電子制御ユニット」）を備え、これらは平衡化基準εｉを確立でき、平衡化回路により１つのセルから別のセルへとエネルギの転送が実行されるように起動要求Ｔｉｊ＿ｒｅｑを発信でき、更に、個別のセルの電圧及び／又は電流の測定等のバッテリから発生する異なる信号Ｓを受信でき、これらは平衡化基準εｉの作成で使用される特定の変数を推定するのに使用される。
【００４５】
図３は、制御ユニットが実行する戦略の大まかな原理をより詳細に示す。
【００４６】
第１のステップでは、電荷状態ＳｏＣｉ、バッテリパックの全ての指標セルｉについての健康状態ＳｏＨｉ、及びバッテリが充電状態にあるかないかの事実を表すブール値信号「Ｆｌａｇ＿ｃｈａｒｇｅ」をいずれの他のステップに先行して決定し、図３のブロック１で収集する。
【００４７】
個別のセルｉについては、例えばセルｉで実行される電圧及び電流の測定に基づいて、個別の電荷状態ＳｏＣｉを推定する。
【００４８】
なお、高圧バッテリ、即ち特にリチウム‐イオン（Ｌｉイオン）型で一般的に使用されるセルは、電荷状態ＳｏＣと、このセルの端子における開路電圧ＯＣＶとを結びつける法則に従うことに留意されたい（図５を参照）。この関係は、セル内に含むことができる最大容量とは概ね無関係である：つまり、この最大容量が（例えばセルの老化により）減少すると、低い含有電荷で最大電圧に到達する。
【００４９】
また、ブール値信号「Ｆｌａｇ＿ｃｈａｒｇｅ」は、車両が充電中かどうかを示す。この信号は概して、別のコントローラから制御ユニットに送信される。例えば車両が再充電フェーズ中の場合、信号は１であり、そうでない場合は０である。
【００５０】
ＥＣＵで構成される制御ユニットは、概して包括的なバッテリ管理システム（ＢＭＳ）に統合できることが分かる。
【００５１】
第２のステップでは、図３のブロック２において、セルの電荷状態又はセル内に蓄積された電荷量Ｑｉに選択的に基づいて、平衡化基準εｉが確立される。これらは、次に平衡化アルゴリズムに基づくことを想定した、平衡化基準である。図４に詳細に示されたブロック２は、基準を確立し、バッテリが充電中かどうかに応じて適用される、ステップを実行する。
【００５２】
「Ｆｌａｇ＿ｃｈａｒｇｅ」が１（バッテリが充電中の条件）の時、バッテリを平衡化するのに最適な基準εｉは、各セルｉの個別の電荷状態ＳｏＣｉである。平衡化の目的は従って、各セルｉを最大まで充電し、可能な最大エネルギを蓄積することである。図３のブロック２は従って、バッテリの全てのＮ個のセルについてＳｏＣｉを出力する。つまり：
【数３】
2015501629.tif 000005
が成り立つ。
【００５３】
対照的に、「Ｆｌａｇ＿ｃｈａｒｇｅ」が０（バッテリが充電中ではない条件）の時、バッテリを平衡化するために最適な基準εｉは、各セルｉ内に含まれる電荷Ｑｉである。各セルｉの個別の電荷Ｑｉを、そのＳｏＣｉ及びそのＳｏＨｉに基づいて、並びに最大初期容量の値に基づいて取得する。つまり：
【数４】
2015501629.tif 000006
が成り立つ。
【００５４】
第３のステップでは、入力においてブロック２で確立された基準εｉ及びブロック２の迂回によってブロック１から直接発生する電荷状態ＳｏＣｉを受信する、図３のブロック３において起動要求Ｔｉｊ＿ｒｅｑを生成し、バッテリのセルを平衡化するための電子平衡化回路を起動する方法を選択する。これらの要求Ｔｉｊ＿ｒｅｑは、ブロック２で確立された平衡化基準に応じたものであり、トポロジ及び平衡化回路の制限を考慮する。ブロック３は基本的に使用する平衡化回路の特定の特徴に応じたものであるため、更に詳細には説明しない。出力において生成される要求Ｔｉｊ＿ｒｅｑにより、選択された基準εｉ（電荷量Ｑｉの平衡化か電荷状態ＳｏＣｉの平衡化か）に基づいた、回路によるバッテリの平衡化を保証できる。先に示したように、場合によっては、セルｉ内に含まれる電荷量Ｑｉに基づいた平衡化基準εｉに応じた起動要求は、セルの電荷状態ＳｏＣｉを考慮してよい。
【００５５】
第４のステップでは、図３のブロック４は、ブロック３が生成する要求Ｔｉｊ＿ｒｅｑによって形成される出力を含む。これらの出力又は要求は平衡化回路へと発信され、確立された基準εｉに従ってバッテリの平衡化を保証する。
【００５６】
バッテリの充電中、目的は最大エネルギを蓄積することである。セル内に含まれる電荷量Ｑｉを平衡化することは望まれていないが、代わりに各セルをその最大まで充填することが望まれる。従って、関連する基準は、セルの作動範囲の制限を考慮する個別の電荷状態ＳｏＣｉである。
【００５７】
バッテリの放電若しくは休止フェーズ中、又はバッテリが部分的に放電されると、放電中には、（セルが直列に組み立てられている場合）、バッテリを通して印加される同一の一次電流Ｉｃをこれらの全てのセルｉが受けることになることが公知であるため、目的は対照的に、セル内に含まれる電荷量Ｑｉをできる限り平衡化することとなる。従って、セルは同じ速度で空になり、電荷量Ｑｉは同一の変化を受ける。セルの作動範囲の制限は尊重しなければならないが、電荷量Ｑｉの平衡化方法に一定の制限を課すことがある：つまり、電荷量Ｑｉの平衡化を考慮すると、セルｉの電圧上限（ＳｏＣｉ＝１００％に相当する）を超えることはできない。個別のセルのＳｏＣｉは従って、ブロック２を迂回して図３のブロック番号３に送信され、セルの作動範囲の制約が、電荷量Ｑｉに基づいた基準の平衡化中にもなお考慮されることを可能にする。
【００５８】
上述の平衡化戦略により、セルの個別の最大電荷容量について相違があるとしても、非散逸回路の組み込みに関連する追加の費用を補填でき、及びバッテリ内に含まれるエネルギの最適な使用を保証できる。
【００５９】
各セルの個別の電荷状態ＳｏＣｉのみを使用する公知の平衡化戦略とは対照的に、特にセルの個別の最大電荷容量（即ち、セル内に含むことができる最大電荷）について相違がある場合、上述の管理戦略の実装により、バッテリ内に含まれる総エネルギの最適な使用が可能になる。
【００６０】
本発明により、セル間の物理的な特性における差異を考慮し、これを効率的に処理することで、これらの差異を（平衡化回路の電力制限に応じて）少なくとも部分的に補填できる。最大電荷の相違は異なる原因を有することがある：つまり、１つのセルから他のセルへの異なるファラデー効率、１つのセルから他のセルで最大容量及び／又は異なる自己放電電流である。
【００６１】
ファラデー効率は、セルに蓄積された電荷とセルに供給された電荷の比率によって充電処理中に画定される。自己放電電流は、端子にいずれの電荷も接続されずに、セルが空になる速度に相当する。最後に、最大容量は、セルが蓄積できる最大電荷を表す。
【００６２】
本発明は制御ユニットが読み込みでき、及びその上にコンピュータプログラムが記録されるデータ記録担体にも関し、これは、平衡化方法のフェーズ及び／又はステップを実行するためのコンピュータプログラムコード手段を含む。
【００６３】
本発明は、制御ユニット上をプログラムが走る際に平衡化方法のフェーズ及び／又はステップを実行するのに適したコンピュータプログラムコード手段を含む、コンピュータプログラムにも関する。
【００６４】
本発明は、有利には自動車産業、リチウムイオン（Ｌｉイオン）型の個別のセルを基に構成されたバッテリを実装する、特に電気牽引を備える自動車両の範囲内で使用される。しかしながら、この管理戦略は、異なる自動車分野において、及びＬｉイオンではない化学セルに使用される、いずれの種類の平衡化、好ましくは非散逸平衡化（これは限定するものではない）にも適用できる。
【図１】
2015501629.tif 000007
【図２】
2015501629.tif 000008
【図３】
2015501629.tif 000009
【図４】
2015501629.tif 000010
【図５】
2015501629.tif 000011
【国際調査報告】
2015501629.tif 000012
2015501629.tif 000013
2015501629.tif 000014
2015501629.tif 000015
2015501629.tif 000016
2015501629.tif 000017