(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の二次電池が直列に接続された組電池である第１及び第２組電池と、
前記第１及び第２の組電池を充電するための充電電流を受け付ける充電用端子と、
前記第１及び第２の組電池から出力された放電電流を負荷へ供給するための放電用端子と、
前記充電用端子から前記第１組電池へ至る第１充電経路を開閉する第１充電用スイッチ部と、
前記第１組電池から前記放電用端子へ至る第１放電経路を開閉する第１放電経路用スイッチ部と、
前記充電用端子から前記第２組電池へ至る第２充電経路を開閉する第２充電用スイッチ部と、
前記第２組電池から前記放電用端子へ至る第２放電経路を開閉する第２放電経路用スイッチ部と、
前記第１組電池を充電するときは、前記第１放電経路用スイッチ部、及び前記第２充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第１組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第１充電用スイッチ部をオンする第１充電処理を実行し、前記第２組電池を充電するときは、前記第２放電経路用スイッチ部、及び前記第１充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第２組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第２充電用スイッチ部をオンする第２充電処理を実行する制御部と、
前記複数の二次電池の端子電圧を、それぞれ検出する電圧検出部とを備え、
前記制御部は、
前記第１組電池に含まれる複数の二次電池について、前記電圧検出部によって検出される各端子電圧の最大値と最小値との差が予め設定された閾値電圧を超える場合、前記第１充電処理を実行し、
前記第２組電池に含まれる複数の二次電池について、前記電圧検出部によって検出される各端子電圧の最大値と最小値との差が予め設定された閾値電圧を超える場合、前記第２充電処理を実行すること
を特徴とする電池パック。
【請求項２】
前記制御部は、
前記第１組電池に含まれる複数の二次電池について、前記電圧検出部によって検出される各端子電圧の最大値と最小値との差が予め設定された閾値電圧を超える場合、及び前記第２組電池に含まれる複数の二次電池について、前記電圧検出部によって検出される各端子電圧の最大値と最小値との差が予め設定された閾値電圧を超える場合に、前記第１及び第２充電処理を実行すること
を特徴とする請求項１記載の電池パック。
【請求項３】
複数の二次電池が直列に接続された組電池である第１及び第２組電池と、
前記第１及び第２の組電池を充電するための充電電流を受け付ける充電用端子と、
前記第１及び第２の組電池から出力された放電電流を負荷へ供給するための放電用端子と、
前記充電用端子から前記第１組電池へ至る第１充電経路を開閉する第１充電用スイッチ部と、
前記第１組電池から前記放電用端子へ至る第１放電経路を開閉する第１放電経路用スイッチ部と、
前記充電用端子から前記第２組電池へ至る第２充電経路を開閉する第２充電用スイッチ部と、
前記第２組電池から前記放電用端子へ至る第２放電経路を開閉する第２放電経路用スイッチ部と、
前記第１組電池を充電するときは、前記第１放電経路用スイッチ部、及び前記第２充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第１組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第１充電用スイッチ部をオンする第１充電処理を実行し、前記第２組電池を充電するときは、前記第２放電経路用スイッチ部、及び前記第１充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第２組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第２充電用スイッチ部をオンする第２充電処理を実行する制御部とを備え、
前記制御部は、
前回の前記第１充電処理の実行後、予め設定された設定時間が経過したとき、再び前記第１充電処理を実行し、
前回の前記第２充電処理の実行後、予め設定された設定時間が経過したとき、再び前記第２充電処理を実行すること
を特徴とする電池パック。
【請求項４】
前記制御部は、
前記第１及び第２充電処理のうち、いずれか一方の実行後予め設定された設定時間が経過したとき、前記第１及び第２充電処理を実行すること
を特徴とする請求項３記載の電池パック。
【請求項５】
複数の二次電池が直列に接続された組電池である第１及び第２組電池と、
前記第１及び第２の組電池を充電するための充電電流を受け付ける充電用端子と、
前記第１及び第２の組電池から出力された放電電流を負荷へ供給するための放電用端子と、
前記充電用端子から前記第１組電池へ至る第１充電経路を開閉する第１充電用スイッチ部と、
前記第１組電池から前記放電用端子へ至る第１放電経路を開閉する第１放電経路用スイッチ部と、
前記充電用端子から前記第２組電池へ至る第２充電経路を開閉する第２充電用スイッチ部と、
前記第２組電池から前記放電用端子へ至る第２放電経路を開閉する第２放電経路用スイッチ部と、
前記第１組電池を充電するときは、前記第１放電経路用スイッチ部、及び前記第２充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第１組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第１充電用スイッチ部をオンする第１充電処理を実行し、前記第２組電池を充電するときは、前記第２放電経路用スイッチ部、及び前記第１充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第２組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第２充電用スイッチ部をオンする第２充電処理を実行する制御部と、
前記第１組電池の放電電流を検出する第１電流検出部と、
前記第２組電池の放電電流を検出する第２電流検出部とを備え、
前記制御部は、
前記第１充電処理において前記第２放電経路用スイッチ部をオンし、
前記第２充電処理において前記第１放電経路用スイッチ部をオンし、
前記第１充電処理の実行期間中に、前記第２電流検出部によって前記第２組電池の放電電流が検出された場合、前記第１放電経路用スイッチ部をオンして前記第１充電処理を終了し、
前記第２充電処理の実行期間中に、前記第１電流検出部によって前記第１組電池の放電電流が検出された場合、前記第２放電経路用スイッチ部をオンして前記第２充電処理を終了すること
を特徴とする電池パック。
【請求項６】
複数の二次電池が直列に接続された組電池である第１及び第２組電池と、
前記第１及び第２の組電池を充電するための充電電流を受け付ける充電用端子と、
前記第１及び第２の組電池から出力された放電電流を負荷へ供給するための放電用端子と、
前記充電用端子から前記第１組電池へ至る第１充電経路を開閉する第１充電用スイッチ部と、
前記第１組電池から前記放電用端子へ至る第１放電経路を開閉する第１放電経路用スイッチ部と、
前記充電用端子から前記第２組電池へ至る第２充電経路を開閉する第２充電用スイッチ部と、
前記第２組電池から前記放電用端子へ至る第２放電経路を開閉する第２放電経路用スイッチ部と、
前記第１組電池を充電するときは、前記第１放電経路用スイッチ部、及び前記第２充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第１組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第１充電用スイッチ部をオンする第１充電処理を実行し、前記第２組電池を充電するときは、前記第２放電経路用スイッチ部、及び前記第１充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第２組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第２充電用スイッチ部をオンする第２充電処理を実行する制御部と、
前記第１組電池の放電電流を検出する第１電流検出部と、
前記第２組電池の放電電流を検出する第２電流検出部と、
前記第１組電池の放電電流が順方向となるように、前記第１放電経路用スイッチ部と並列に接続された第１ダイオードと、
前記第２組電池の放電電流が順方向となるように、前記第２放電経路用スイッチ部と並列に接続された第２ダイオードとを備え、
前記制御部は、
前記第１充電処理において前記第２放電経路用スイッチ部をオフし、
前記第２充電処理において前記第１放電経路用スイッチ部をオフし、
前記第１充電処理の実行期間中に、前記第２電流検出部によって前記第２組電池の放電電流が検出された場合、前記第１放電経路用スイッチ部をオンして前記第１充電処理を終了し、
前記第２充電処理の実行期間中に、前記第１電流検出部によって前記第１組電池の放電電流が検出された場合、前記第２放電経路用スイッチ部をオンして前記第２充電処理を終了すること
を特徴とする電池パック。
【請求項７】
複数の二次電池が直列に接続された組電池である第１及び第２組電池と、
前記第１及び第２の組電池を充電するための充電電流を受け付ける充電用端子と、
前記第１及び第２の組電池から出力された放電電流を負荷へ供給するための放電用端子と、
前記充電用端子から前記第１組電池へ至る第１充電経路を開閉する第１充電用スイッチ部と、
前記第１組電池から前記放電用端子へ至る第１放電経路を開閉する第１放電経路用スイッチ部と、
前記充電用端子から前記第２組電池へ至る第２充電経路を開閉する第２充電用スイッチ部と、
前記第２組電池から前記放電用端子へ至る第２放電経路を開閉する第２放電経路用スイッチ部と、
前記第１組電池を充電するときは、前記第１放電経路用スイッチ部、及び前記第２充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第１組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第１充電用スイッチ部をオンする第１充電処理を実行し、前記第２組電池を充電するときは、前記第２放電経路用スイッチ部、及び前記第１充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第２組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第２充電用スイッチ部をオンする第２充電処理を実行する制御部と、
前記複数の二次電池の端子電圧を、それぞれ検出する電圧検出部とを備え、
前記制御部は、
前記電圧検出部により検出される各二次電池の端子電圧のうちいずれかが、前記満充電電圧以上になった場合、当該端子電圧が満充電電圧以上になった二次電池が、前記満充電になったものと判定すること
を特徴とする電池パック。
【請求項８】
前記二次電池は、
満充電状態を超えて充電された場合に、端子電圧が所定の満充電電圧で略一定になるものであること
を特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電池パック。
【請求項９】
前記二次電池は、
ニッケル水素二次電池及びニッケルカドミウム二次電池のうち、いずれか一方であること
を特徴とする請求項８記載の電池パック。
【請求項１０】
複数の二次電池が直列に接続された組電池である第１及び第２組電池と、
前記第１及び第２の組電池を充電するための充電電流を受け付ける充電用端子と、
前記充電用端子へ、前記充電電流を供給する充電電流供給部と、
前記第１及び第２の組電池から出力された放電電流を負荷へ供給するための放電用端子と、
前記充電用端子から前記第１組電池へ至る第１充電経路を開閉する第１充電用スイッチ部と、
前記第１組電池から前記放電用端子へ至る第１放電経路を開閉する第１放電経路用スイッチ部と、
前記充電用端子から前記第２組電池へ至る第２充電経路を開閉する第２充電用スイッチ部と、
前記第２組電池から前記放電用端子へ至る第２放電経路を開閉する第２放電経路用スイッチ部と、
前記第１組電池を充電するときは、前記第１放電経路用スイッチ部、及び前記第２充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第１組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第１充電用スイッチ部をオンする第１充電処理を実行し、前記第２組電池を充電するときは、前記第２放電経路用スイッチ部、及び前記第１充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第２組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第２充電用スイッチ部をオンする第２充電処理を実行する制御部と、
前記複数の二次電池の端子電圧を、それぞれ検出する電圧検出部とを備え、
前記制御部は、
前記第１組電池に含まれる複数の二次電池について、前記電圧検出部によって検出される各端子電圧の最大値と最小値との差が予め設定された閾値電圧を超える場合、前記第１充電処理を実行し、
前記第２組電池に含まれる複数の二次電池について、前記電圧検出部によって検出される各端子電圧の最大値と最小値との差が予め設定された閾値電圧を超える場合、前記第２充電処理を実行すること
を特徴とする電池システム。
【請求項１１】
複数の二次電池が直列に接続された組電池である第１及び第２組電池と、
前記第１及び第２の組電池を充電するための充電電流を受け付ける充電用端子と、
前記充電用端子へ、前記充電電流を供給する充電電流供給部と、
前記第１及び第２の組電池から出力された放電電流を負荷へ供給するための放電用端子と、
前記充電用端子から前記第１組電池へ至る第１充電経路を開閉する第１充電用スイッチ部と、
前記第１組電池から前記放電用端子へ至る第１放電経路を開閉する第１放電経路用スイッチ部と、
前記充電用端子から前記第２組電池へ至る第２充電経路を開閉する第２充電用スイッチ部と、
前記第２組電池から前記放電用端子へ至る第２放電経路を開閉する第２放電経路用スイッチ部と、
前記第１組電池を充電するときは、前記第１放電経路用スイッチ部、及び前記第２充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第１組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第１充電用スイッチ部をオンする第１充電処理を実行し、前記第２組電池を充電するときは、前記第２放電経路用スイッチ部、及び前記第１充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第２組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第２充電用スイッチ部をオンする第２充電処理を実行する制御部とを備え、
前記制御部は、
前回の前記第１充電処理の実行後、予め設定された設定時間が経過したとき、再び前記第１充電処理を実行し、
前回の前記第２充電処理の実行後、予め設定された設定時間が経過したとき、再び前記第２充電処理を実行すること
を特徴とする電池システム。
【請求項１２】
複数の二次電池が直列に接続された組電池である第１及び第２組電池と、
前記第１及び第２の組電池を充電するための充電電流を受け付ける充電用端子と、
前記充電用端子へ、前記充電電流を供給する充電電流供給部と、
前記第１及び第２の組電池から出力された放電電流を負荷へ供給するための放電用端子と、
前記充電用端子から前記第１組電池へ至る第１充電経路を開閉する第１充電用スイッチ部と、
前記第１組電池から前記放電用端子へ至る第１放電経路を開閉する第１放電経路用スイッチ部と、
前記充電用端子から前記第２組電池へ至る第２充電経路を開閉する第２充電用スイッチ部と、
前記第２組電池から前記放電用端子へ至る第２放電経路を開閉する第２放電経路用スイッチ部と、
前記第１組電池を充電するときは、前記第１放電経路用スイッチ部、及び前記第２充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第１組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第１充電用スイッチ部をオンする第１充電処理を実行し、前記第２組電池を充電するときは、前記第２放電経路用スイッチ部、及び前記第１充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第２組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第２充電用スイッチ部をオンする第２充電処理を実行する制御部と、
前記第１組電池の放電電流を検出する第１電流検出部と、
前記第２組電池の放電電流を検出する第２電流検出部とを備え、
前記制御部は、
前記第１充電処理において前記第２放電経路用スイッチ部をオンし、
前記第２充電処理において前記第１放電経路用スイッチ部をオンし、
前記第１充電処理の実行期間中に、前記第２電流検出部によって前記第２組電池の放電電流が検出された場合、前記第１放電経路用スイッチ部をオンして前記第１充電処理を終了し、
前記第２充電処理の実行期間中に、前記第１電流検出部によって前記第１組電池の放電電流が検出された場合、前記第２放電経路用スイッチ部をオンして前記第２充電処理を終了すること
を特徴とする電池システム。
【請求項１３】
複数の二次電池が直列に接続された組電池である第１及び第２組電池と、
前記第１及び第２の組電池を充電するための充電電流を受け付ける充電用端子と、
前記充電用端子へ、前記充電電流を供給する充電電流供給部と、
前記第１及び第２の組電池から出力された放電電流を負荷へ供給するための放電用端子と、
前記充電用端子から前記第１組電池へ至る第１充電経路を開閉する第１充電用スイッチ部と、
前記第１組電池から前記放電用端子へ至る第１放電経路を開閉する第１放電経路用スイッチ部と、
前記充電用端子から前記第２組電池へ至る第２充電経路を開閉する第２充電用スイッチ部と、
前記第２組電池から前記放電用端子へ至る第２放電経路を開閉する第２放電経路用スイッチ部と、
前記第１組電池を充電するときは、前記第１放電経路用スイッチ部、及び前記第２充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第１組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第１充電用スイッチ部をオンする第１充電処理を実行し、前記第２組電池を充電するときは、前記第２放電経路用スイッチ部、及び前記第１充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第２組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第２充電用スイッチ部をオンする第２充電処理を実行する制御部と、
前記第１組電池の放電電流を検出する第１電流検出部と、
前記第２組電池の放電電流を検出する第２電流検出部と、
前記第１組電池の放電電流が順方向となるように、前記第１放電経路用スイッチ部と並列に接続された第１ダイオードと、
前記第２組電池の放電電流が順方向となるように、前記第２放電経路用スイッチ部と並列に接続された第２ダイオードとを備え、
前記制御部は、
前記第１充電処理において前記第２放電経路用スイッチ部をオフし、
前記第２充電処理において前記第１放電経路用スイッチ部をオフし、
前記第１充電処理の実行期間中に、前記第２電流検出部によって前記第２組電池の放電電流が検出された場合、前記第１放電経路用スイッチ部をオンして前記第１充電処理を終了し、
前記第２充電処理の実行期間中に、前記第１電流検出部によって前記第１組電池の放電電流が検出された場合、前記第２放電経路用スイッチ部をオンして前記第２充電処理を終了すること
を特徴とする電池システム。
【請求項１４】
複数の二次電池が直列に接続された組電池である第１及び第２組電池と、
前記第１及び第２の組電池を充電するための充電電流を受け付ける充電用端子と、
前記充電用端子へ、前記充電電流を供給する充電電流供給部と、
前記第１及び第２の組電池から出力された放電電流を負荷へ供給するための放電用端子と、
前記充電用端子から前記第１組電池へ至る第１充電経路を開閉する第１充電用スイッチ部と、
前記第１組電池から前記放電用端子へ至る第１放電経路を開閉する第１放電経路用スイッチ部と、
前記充電用端子から前記第２組電池へ至る第２充電経路を開閉する第２充電用スイッチ部と、
前記第２組電池から前記放電用端子へ至る第２放電経路を開閉する第２放電経路用スイッチ部と、
前記第１組電池を充電するときは、前記第１放電経路用スイッチ部、及び前記第２充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第１組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第１充電用スイッチ部をオンする第１充電処理を実行し、前記第２組電池を充電するときは、前記第２放電経路用スイッチ部、及び前記第１充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第２組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第２充電用スイッチ部をオンする第２充電処理を実行する制御部と、
前記複数の二次電池の端子電圧を、それぞれ検出する電圧検出部とを備え、
前記制御部は、
前記電圧検出部により検出される各二次電池の端子電圧のうちいずれかが、前記満充電電圧以上になった場合、当該端子電圧が満充電電圧以上になった二次電池が、前記満充電になったものと判定すること
を特徴とする電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の二次電池が並列接続された電池パック、及び電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されているような、直列に接続された複数の２次電池を有する充電式の電池パックを使用する際には、使用している間に電池の容量にバラツキが生じ、そのまま使い続けると一部の２次電池だけ過充電状態や、過放電状態になって期待寿命が短くなってしまったり、不安全状態になってしまったりする可能性があることが一般的に知られている。そのため、各二次電池の充電深度（充電容量）バラツキを解消するために、意図的に過充電状態として最も容量の小さな２次電池が満充電になるまで充電を行い、全ての２次電池での充電深度のバラツキを無くすように制御する方法が知られている。
【特許文献１】特開平４−７５４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の制御方法によれば、複数の二次電池が直列接続された組電池がさらに並列接続されている場合、充電深度バラツキが生じている組電池を過充電状態にするために当該組電池に充電電流を供給すると、当該組電池と並列接続されているバラツキが生じていない組電池にも充電電流が供給されるために、不必要な電力損失が増大するという不都合があった。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みて為された発明であり、複数の二次電池が直列接続された組電池がさらに並列接続されている場合において、各二次電池間に生じた充電深度バラツキを低減する際の不必要な電力損失を低減することができる電池パック、及び電池システム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】
【０００５】
本発明に係る電池パックは、複数の二次電池が直列に接続された組電池である第１及び第２組電池と、前記第１及び第２の組電池を充電するための充電電流を受け付ける充電用端子と、前記第１及び第２の組電池から出力された放電電流を負荷へ供給するための放電用端子と、前記充電用端子から前記第１組電池へ至る第１充電経路を開閉する第１充電用スイッチ部と、前記第１組電池から前記放電用端子へ至る第１放電経路を開閉する第１放電経路用スイッチ部と、前記充電用端子から前記第２組電池へ至る第２充電経路を開閉する第２充電用スイッチ部と、前記第２組電池から前記放電用端子へ至る第２放電経路を開閉する第２放電経路用スイッチ部と、前記第１組電池を充電するときは、前記第１放電経路用スイッチ部、及び前記第２充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第１組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第１充電用スイッチ部をオンする第１充電処理を実行し、前記第２組電池を充電するときは、前記第２放電経路用スイッチ部、及び前記第１充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第２組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第２充電用スイッチ部をオンする第２充電処理を実行する制御部とを備える。
【０００６】
この構成によれば、充電用端子から見て第１及び第２組電池が並列接続されると共に、放電用端子から見て第１及び第２組電池が並列接続されている。そして、第１組電池を充電するときは、制御部によって、第１放電経路用スイッチ部、及び第２充電用スイッチ部がオフされることにより、充電用端子によって受け付けられた充電電流が第２組電池へ供給されることが禁止される。そして、制御部によって、第１充電用スイッチ部がオンされて、当該第１組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまで充電される結果、第１組電池に含まれる各二次電池間の充電深度バラツキが低減される。このとき、第２組電池への電流供給が禁止されているので、第１組電池における充電深度バラツキを低減する際の不必要な電力損失を低減することができる。
【０００７】
さらに、第２組電池を充電するときは、制御部によって、第２放電経路用スイッチ部、及び第１充電用スイッチ部がオフされることにより、充電用端子によって受け付けられた充電電流が第１組電池へ供給されることが禁止される。そして、制御部によって、第２充電用スイッチ部がオンされて、当該第２組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまで充電される結果、第２組電池に含まれる各二次電池間の充電深度バラツキが低減される。このとき、第１組電池への電流供給が禁止されているので、第２組電池における充電深度バラツキを低減する際の不必要な電力損失を低減することができる。
【０００８】
また、前記二次電池は、満充電状態を超えて充電された場合に、端子電圧が所定の満充電電圧で略一定になるものであることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、第１及び第２組電池のそれぞれにおいて、各組電池に含まれる複数の二次電池のうち、最も端子電圧の低い二次電池の端子電圧が前記満充電電圧になるまで充電を行うことにより、当該組電池に含まれるすべての二次電池の端子電圧を、前記満充電電圧にそろえることができるので、各組電池に含まれる二次電池の端子電圧バラツキ、すなわち充電深度バラツキを低減することが容易である。
【００１０】
また、前記二次電池は、ニッケル水素二次電池及びニッケルカドミウム二次電池のうち、いずれか一方であることが好ましい。
【００１１】
ニッケル水素二次電池及びニッケルカドミウム二次電池は、満充電状態を超えて充電された場合に、端子電圧が所定の満充電電圧で略一定になる二次電池である。
【００１２】
また、前記複数の二次電池の端子電圧を、それぞれ検出する電圧検出部をさらに備え、前記制御部は、前記第１組電池に含まれる複数の二次電池について、前記電圧検出部によって検出される各端子電圧の最大値と最小値との差が予め設定された閾値電圧を超える場合、前記第１充電処理を実行し、前記第２組電池に含まれる複数の二次電池について、前記電圧検出部によって検出される各端子電圧の最大値と最小値との差が予め設定された閾値電圧を超える場合、前記第２充電処理を実行することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、電圧検出部によって、複数の二次電池の端子電圧がそれぞれ検出される。また、第１組電池に含まれる複数の二次電池について、電圧検出部によって検出される各端子電圧の最大値と最小値との差が予め設定された閾値電圧を超える場合、すなわち当該複数の二次電池における充電深度バラツキが有る程度以上増大した場合、制御部によって、第１充電処理が実行されて、当該複数の二次電池における充電深度バラツキが低減される。
【００１４】
そして、第２組電池に含まれる複数の二次電池について、電圧検出部によって検出される各端子電圧の最大値と最小値との差が予め設定された閾値電圧を超える場合、すなわち当該複数の二次電池における充電深度バラツキが有る程度以上増大した場合、制御部によって、第２充電処理が実行されて、当該複数の二次電池における充電深度バラツキが低減される。
【００１５】
また、前記制御部は、前記第１組電池に含まれる複数の二次電池について、前記電圧検出部によって検出される各端子電圧の最大値と最小値との差が予め設定された閾値電圧を超える場合、及び前記第２組電池に含まれる複数の二次電池について、前記電圧検出部によって検出される各端子電圧の最大値と最小値との差が予め設定された閾値電圧を超える場合に、前記第１及び第２充電処理を実行することが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、第１組電池に含まれる複数の二次電池について、電圧検出部により検出される各端子電圧の最大値と最小値との差が予め設定された閾値電圧を超える場合及び第２組電池に含まれる複数の二次電池について、電圧検出部により検出される各端子電圧の最大値と最小値との差が予め設定された閾値電圧を超える場合、すなわち第１及び第２組電池の少なくとも一方において、当該組電池に含まれる複数の二次電池の端子電圧の最大値と最小値との差が予め設定された閾値電圧を超え、充電深度バラツキが有る程度以上増大した場合、制御部によって、第１及び第２充電処理が実行されて、第１及び第２組電池に含まれるすべての二次電池が満充電状態にされて、各組電池内のみならず、各組電池間においても充電深度が揃えられる。
【００１７】
また、前記制御部は、前回の前記第１充電処理の実行後、予め設定された設定時間が経過したとき、再び前記第１充電処理を実行し、前回の前記第２充電処理の実行後、予め設定された設定時間が経過したとき、再び前記第２充電処理を実行するようにしてもよい。
【００１８】
充電深度のバラツキが低減された後有る程度の時間が経過すれば、再びバラツキが生じている可能性が高い。そこで、前回の前記第１充電処理の実行後、予め設定された設定時間が経過したとき、再び前記第１充電処理を実行し、前回の第２充電処理の実行後、予め設定された設定時間が経過したとき、再び第２充電処理を実行するようにすれば、複数の二次電池の端子電圧をそれぞれ検出してバラツキの発生状態を監視する必要がないので、複数の二次電池の端子電圧をそれぞれ検出する電圧検出部が不要となる結果、複数の二次電池における充電深度バラツキを低減しつつ、回路を簡素化することが容易となる。
【００１９】
また、前記制御部は、前記第１及び第２充電処理のうち、いずれか一方の実行後予め設定された設定時間が経過したとき、前記第１及び第２充電処理を実行することが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、第１及び第２充電処理のうち、いずれか一方の実行後予め設定された設定時間が経過したときに、制御部によって、第１及び第２充電処理が共に実行されるので、第１及び第２組電池に含まれるすべての二次電池が満充電状態にされて、各組電池内のみならず、各組電池間においても充電深度が揃えられる。
【００２１】
また、前記第１組電池の放電電流を検出する第１電流検出部と、前記第２組電池の放電電流を検出する第２電流検出部とをさらに備え、前記制御部は、前記第１充電処理において前記第２放電経路用スイッチ部をオンし、前記第２充電処理において前記第１放電経路用スイッチ部をオンし、前記第１充電処理の実行期間中に、前記第２電流検出部によって前記第２組電池の放電電流が検出された場合、前記第１放電経路用スイッチ部をオンして前記第１充電処理を終了し、前記第２充電処理の実行期間中に、前記第１電流検出部によって前記第１組電池の放電電流が検出された場合、前記第２放電経路用スイッチ部をオンして前記第２充電処理を終了することが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、第１電流検出部によって、第１組電池の放電電流が検出され、第２電流検出部によって、第２組電池の放電電流が検出される。また、第１充電処理において、制御部によって第２放電経路用スイッチ部がオンされる。そうすると、第１組電池の充電中に、第２組電池が放電電流を放電用端子を介して負荷へ供給可能となる。また、第２充電処理において、制御部によって第１放電経路用スイッチ部がオンされる。そうすると、第２組電池の充電中に、第１組電池が放電電流を放電用端子を介して負荷へ供給可能となる。
【００２３】
そして、第１充電処理の実行期間中に、第２電流検出部によって第２組電池の放電電流が検出されたとき、すなわち負荷への電流供給が必要となったとき、制御部によって、第１充電処理が終了されると共に、第１放電経路用スイッチ部がオンされて第１組電池による負荷への電流供給が可能にされる。これにより、第１充電処理の実行期間中であっても、負荷への電流供給が必要になると、第１組電池による負荷への電流供給が可能にされて、第１及び第２組電池によって、負荷への電力供給を行うことができるので、負荷への電力供給が不足するおそれが低減される。
【００２４】
さらに、第２充電処理の実行期間中に、第１電流検出部によって第１組電池の放電電流が検出されたとき、すなわち負荷への電流供給が必要となったとき、制御部によって、第２充電処理が終了されると共に、第２放電経路用スイッチ部がオンされて第２組電池による負荷への電流供給が可能にされる。これにより、第２充電処理の実行期間中であっても、負荷への電流供給が必要になると、第２組電池による負荷への電流供給が可能にされて、第１及び第２組電池によって、負荷への電力供給を行うことができるので、負荷への電力供給が不足するおそれが低減される。
【００２５】
また、前記第１組電池の放電電流を検出する第１電流検出部と、前記第２組電池の放電電流を検出する第２電流検出部と、前記第１組電池の放電電流が順方向となるように、前記第１放電経路用スイッチ部と並列に接続された第１ダイオードと、前記第２組電池の放電電流が順方向となるように、前記第２放電経路用スイッチ部と並列に接続された第２ダイオードとをさらに備え、前記制御部は、前記第１充電処理において前記第２放電経路用スイッチ部をオフし、前記第２充電処理において前記第１放電経路用スイッチ部をオフし、前記第１充電処理の実行期間中に、前記第２電流検出部によって前記第２組電池の放電電流が検出された場合、前記第１放電経路用スイッチ部をオンして前記第１充電処理を終了し、前記第２充電処理の実行期間中に、前記第１電流検出部によって前記第１組電池の放電電流が検出された場合、前記第２放電経路用スイッチ部をオンして前記第２充電処理を終了することが好ましい。
【００２６】
この構成によれば、第１電流検出部によって、第１組電池の放電電流が検出され、第２電流検出部によって、第２組電池の放電電流が検出される。また、第１ダイオードによって、第１放電経路用スイッチ部がオフされていても第１組電池による負荷への放電が可能にされ、第２ダイオードによって、第２放電経路用スイッチ部がオフされていても第２組電池による負荷への放電が可能にされている。そして、第１充電処理において第２放電経路用スイッチ部がオフされるので、充電用端子によって受け付けられた充電電流が第１ダイオードから回り込んで第２放電経路用スイッチ部を介して第２組電池へ供給されることが禁止される。また、第２充電処理において第１放電経路用スイッチ部がオフされるので、充電用端子によって受け付けられた充電電流が第２ダイオードから回り込んで第１放電経路用スイッチ部を介して第１組電池へ供給されることが禁止される。
【００２７】
そして、第１充電処理の実行期間中に、第２電流検出部によって第２組電池の放電電流が検出されたとき、すなわち負荷への電流供給が必要となったとき、制御部によって、第１充電処理が終了されると共に、第１放電経路用スイッチ部がオンされて第１組電池による負荷への電流供給が可能にされる。これにより、第１充電処理の実行期間中であっても、負荷への電流供給が必要になると、第１組電池による負荷への電流供給が可能にされて、第１及び第２組電池によって、負荷への電力供給を行うことができるので、負荷への電力供給が不足するおそれが低減される。
【００２８】
さらに、第２充電処理の実行期間中に、第１電流検出部によって第１組電池の放電電流が検出されたとき、すなわち負荷への電流供給が必要となったとき、制御部によって、第２充電処理が終了されると共に、第２放電経路用スイッチ部がオンされて第２組電池による負荷への電流供給が可能にされる。これにより、第２充電処理の実行期間中であっても、負荷への電流供給が必要になると、第２組電池による負荷への電流供給が可能にされて、第１及び第２組電池によって、負荷への電力供給を行うことができるので、負荷への電力供給が不足するおそれが低減される。
【００２９】
また、前記複数の二次電池の端子電圧を、それぞれ検出する電圧検出部をさらに備え、前記制御部は、前記電圧検出部により検出される各二次電池の端子電圧のうちいずれかが、前記満充電電圧以上になった場合、当該端子電圧が満充電電圧以上になった二次電池が、前記満充電になったものと判定することが好ましい。
【００３０】
この構成によれば、電圧検出部によって、複数の二次電池の端子電圧が、それぞれ検出される。また、電圧検出部により検出される各二次電池の端子電圧のうちいずれかが、満充電電圧以上になった場合、制御部によって、当該端子電圧が満充電電圧以上になった二次電池が、満充電になったものと判定される。
【００３１】
また、本発明に係る電池システムは、複数の二次電池が直列に接続された組電池である第１及び第２組電池と、前記第１及び第２の組電池を充電するための充電電流を受け付ける充電用端子と、前記充電用端子へ、前記充電電流を供給する充電電流供給部と、前記第１及び第２の組電池から出力された放電電流を負荷へ供給するための放電用端子と、前記充電用端子から前記第１組電池へ至る第１充電経路を開閉する第１充電用スイッチ部と、前記第１組電池から前記放電用端子へ至る第１放電経路を開閉する第１放電経路用スイッチ部と、前記充電用端子から前記第２組電池へ至る第２充電経路を開閉する第２充電用スイッチ部と、前記第２組電池から前記放電用端子へ至る第２放電経路を開閉する第２放電経路用スイッチ部と、前記第１組電池を充電するときは、前記第１放電経路用スイッチ部、及び前記第２充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第１組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第１充電用スイッチ部をオンする第１充電処理を実行し、前記第２組電池を充電するときは、前記第２放電経路用スイッチ部、及び前記第１充電用スイッチ部をオフすると共に、当該第２組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまでの期間、前記第２充電用スイッチ部をオンする第２充電処理を実行する制御部とを備える。
【００３２】
この構成によれば、充電用端子から見て第１及び第２組電池が並列接続されると共に、放電用端子から見て第１及び第２組電池が並列接続されている。そして、第１組電池を充電するときは、制御部によって、第１放電経路用スイッチ部、及び第２充電用スイッチ部がオフされることにより、充電電流供給部から出力された充電電流が第２組電池へ供給されることが禁止される。そして、制御部によって、第１充電用スイッチ部がオンされて、当該第１組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまで充電される結果、第１組電池に含まれる各二次電池間の充電深度バラツキが低減される。このとき、第２組電池への電流供給が禁止されているので、第１組電池における充電深度バラツキを低減する際の不必要な電力損失を低減することができる。
【００３３】
さらに、第２組電池を充電するときは、制御部によって、第２放電経路用スイッチ部、及び第１充電用スイッチ部がオフされることにより、充電電流供給部から出力された充電電流が第１組電池へ供給されることが禁止される。そして、制御部によって、第２充電用スイッチ部がオンされて、当該第２組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまで充電される結果、第２組電池に含まれる各二次電池間の充電深度バラツキが低減される。このとき、第１組電池への電流供給が禁止されているので、第２組電池における充電深度バラツキを低減する際の不必要な電力損失を低減することができる。
【発明の効果】
【００３４】
このような構成の電池パック及び電池システムは、充電用端子から見て第１及び第２組電池が並列接続されると共に、放電用端子から見て第１及び第２組電池が並列接続されている。そして、第１組電池を充電するときは、制御部によって、第１放電経路用スイッチ部、及び第２充電用スイッチ部がオフされることにより、充電用端子によって受け付けられた充電電流が第２組電池へ供給されることが禁止される。そして、制御部によって、第１充電用スイッチ部がオンされて、当該第１組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまで充電される結果、第１組電池に含まれる各二次電池間の充電深度バラツキが低減される。このとき、第２組電池への電流供給が禁止されているので、第１組電池における充電深度バラツキを低減する際の不必要な電力損失を低減することができる。
【００３５】
さらに、第２組電池を充電するときは、制御部によって、第２放電経路用スイッチ部、及び第１充電用スイッチ部がオフされることにより、充電用端子によって受け付けられた充電電流が第１組電池へ供給されることが禁止される。そして、制御部によって、第２充電用スイッチ部がオンされて、当該第２組電池に含まれるすべての二次電池が満充電になるまで充電される結果、第２組電池に含まれる各二次電池間の充電深度バラツキが低減される。このとき、第１組電池への電流供給が禁止されているので、第２組電池における充電深度バラツキを低減する際の不必要な電力損失を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。図１は、本発明の一実施形態に係る電池システムの構成の一例を示すブロック図である。図１に示す電池システム１は、電池パック２と、充電装置３（充電電流供給部）とを備えている。
【００３７】
充電装置３は、電池パック２を充電するための充電電流を出力する電源回路である。電池パック２は、接続端子２１，２２，２３，２４を備えている。接続端子２１，２２は、充電装置３から出力された充電電流を受け付ける充電用端子で、充電装置３に接続されるようになっている。接続端子２３，２４は、電池パック２からの放電電流を負荷へ供給する放電用端子で、負荷装置４が接続されるようになっている。
【００３８】
接続端子２１，２２，２３，２４は、電池パック２と充電装置３、あるいは電池パック２と負荷装置４とを電気的に接続するものであればよく、例えば電極やコネクタ、端子台等であってもよく、ランドやパッド等の配線パターンであってもよい。また、電池パック２と充電装置３と負荷装置４とが一体に構成されて、電池で駆動される電気機器が構成されていてもよい。
【００３９】
図２は、図１に示す電池パック２の構成の一例を示す回路図である。図１に示す電池パック２は、それぞれ電池ブロックを含む回路ブロックＸ１，Ｘ２と、制御部２００と、接続端子２１，２２，２３，２４とを備えている。接続端子２２，２４は、回路ブロックＸ１，Ｘ２の負極に接続されて、回路グラウンドにされている。
【００４０】
そして、回路ブロックＸ１，Ｘ２は、接続端子２１と接続端子２２，２４との間に並列に接続されている。さらに、回路ブロックＸ１，Ｘ２は、接続端子２３と接続端子２２，２４との間に並列に接続されている。なお、並列接続される回路ブロック数、すなわち並列接続される組電池数は、３つ以上であってもよい。
【００４１】
回路ブロックＸ１は、組電池Ｂ１（第１組電池）、スイッチング素子Ｑ１１（第１充電用スイッチ部）、スイッチング素子Ｑ１２（第１放電経路用スイッチ部）、スイッチング素子Ｑ１３、ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３、電圧検出部２１１，２１２、及び電流検出部２１３（第１電流検出部）を備えている。
【００４２】
回路ブロックＸ２は、組電池Ｂ２（第２組電池）、スイッチング素子Ｑ２１（第２充電用スイッチ部）、スイッチング素子Ｑ２２（第２放電経路用スイッチ部）、スイッチング素子Ｑ２３、ダイオードＤ３，Ｄ４，Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３、電圧検出部２２１，２２２、及び電流検出部２２３（第２電流検出部）を備えている。
【００４３】
組電池Ｂ１は、二次電池Ｂ１１，Ｂ１２が直列接続されて、構成されている。組電池Ｂ２は、二次電池Ｂ２１，Ｂ２２が直列接続されて、構成されている。なお、組電池Ｂ１，Ｂ２を構成する二次電池の数は、それぞれ３個以上であってもよい。
【００４４】
二次電池Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ２１，Ｂ２２は、満充電状態を超えて充電された場合に、端子電圧が所定の満充電電圧で一定になる二次電池である。二次電池Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ２１，Ｂ２２としては、例えばニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池が用いられる。
【００４５】
ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池では、過充電状態になると、正極から酸素が発生して負極へ移動し、負極で酸素が還元される（ノイマン方式）。このように酸素が移動することは、充電電荷が放電されることと同等であるため、満充電を超えて過充電状態で充電を継続しても、ニッケル二次水素電池やニッケルカドミウム電池等の端子電圧は、それ以上上昇せず、一定の満充電電圧Ｖｆｃになる。
【００４６】
なお、二次電池Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ２１，Ｂ２２は、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム電池に限られず、ニッケル水素二次電池のように、満充電状態を超えて充電された場合に端子電圧が所定の満充電電圧で一定になる二次電池であればよい。
【００４７】
スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１３，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３は、例えば半導体スイッチング素子やリレー等のスイッチング素子である。スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１３，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３としては、例えばＦＥＴ（Field Effect Transistor）が用いられる。ダイオードＤ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３は、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１３，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３の寄生ダイオードである。
【００４８】
電圧検出部２１１，２１２，２２１，２２２は、二次電池Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ２１，Ｂ２２の端子電圧をそれぞれ検出し、電圧値Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ２１，Ｖ２２として制御部２００へ出力する電圧検出回路で、例えばＡＤコンバータを用いて構成されている。
【００４９】
電流検出部２１３，２２３は、組電池Ｂ１，Ｂ２に流れる電流を検出し、電流値Ｉ１，Ｉ２として制御部２００へ出力する電流検出回路で、例えばシャント抵抗やホール素子等の電流センサを用いて構成されている。
【００５０】
そして、接続端子２１は、ダイオードＤ１、スイッチング素子Ｑ１１、及び電流検出部２１３からなる第１充電経路を介して組電池Ｂ１の正極に接続されている。組電池Ｂ１の負極は、接続端子２２，２４に接続されている。また、ダイオードＤ１は、接続端子２１からの充電電流に順方向にされている。ダイオードＤ１により、組電池Ｂ１の放電電流が、接続端子２１から充電装置３へ逆流することが防止されている。ダイオードＤ１１は、接続端子２１からの充電電流に逆方向にされている。
【００５１】
また、組電池Ｂ１の正極は、電流検出部２１３、スイッチング素子Ｑ１２、及びスイッチング素子Ｑ１３からなる第１放電経路を介して接続端子２３に接続されている。また、スイッチング素子Ｑ１２と並列に、ダイオードＤ２（第１ダイオード）が接続されている。そして、ダイオードＤ２，Ｄ１２は、組電池Ｂ１からの放電電流に順方向にされている。ダイオードＤ１３は、組電池Ｂ１からの放電電流に逆方向にされている。
【００５２】
この場合、ダイオードＤ２を備えず、ダイオードＤ１２を第１ダイオードとして用いる構成としてもよいが、寄生ダイオードであるダイオードＤ１２は電力損失が大きいため、ダイオードＤ２を設けることで、組電池Ｂ１の放電時の電力損失が低減される。
【００５３】
また、接続端子２１は、ダイオードＤ３、スイッチング素子Ｑ２１、及び電流検出部２２３からなる第２充電経路を介して組電池Ｂ２の正極に接続されている。組電池Ｂ２の負極は、接続端子２２，２４に接続されている。また、ダイオードＤ３は、接続端子２１からの充電電流に順方向にされている。ダイオードＤ３により、組電池Ｂ２の放電電流が、接続端子２１から充電装置３へ逆流することが防止されている。ダイオードＤ２１は、接続端子２１からの充電電流に逆方向にされている。
【００５４】
なお、ダイオードＤ１，Ｄ３の代わりに、ＦＥＴを用いて逆流を防止する構成としてもよい。充電電流が増大すると、ダイオードＤ１，Ｄ３による損失が増大するので、ダイオードＤ１，Ｄ３の代わりにＦＥＴを用いて逆流を防止する構成とすることで、電力損失を低減することができる。
【００５５】
また、組電池Ｂ２の正極は、電流検出部２２３、スイッチング素子Ｑ２２、及びスイッチング素子Ｑ２３からなる第２放電経路を介して接続端子２３に接続されている。また、スイッチング素子Ｑ２２と並列に、ダイオードＤ４（第２ダイオード）が接続されている。そして、ダイオードＤ４，Ｄ２２は、組電池Ｂ２からの放電電流に順方向にされている。ダイオードＤ２３は、組電池Ｂ２からの放電電流に逆方向にされている。
【００５６】
この場合、ダイオードＤ４を備えず、ダイオードＤ２２を第２ダイオードとして用いる構成としてもよいが、寄生ダイオードであるダイオードＤ２２は電力損失が大きいため、ダイオードＤ４を設けることで、組電池Ｂ２の放電時の電力損失が低減される。
【００５７】
制御部２００は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、所定の制御プログラムが記憶された不揮発性のＲＯＭ（Read Only Memory）と、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、その周辺回路等とを備えて構成されている。そして、制御部２００は、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、電圧検出部２１１，２１２，２２１，２２２で検出された各二次電池の端子電圧、及び電流検出部２１３，２２３で検出された各組電池を流れる電流に基づいて、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１３，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３のオン、オフを制御する。
【００５８】
そして、制御部２００は、例えば組電池Ｂ１，Ｂ２の過充電や過放電を検出した場合には、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ２１をオフしたり、スイッチング素子Ｑ１３，Ｑ２３をオフしたりして、組電池Ｂ１，Ｂ２の劣化を防止する。また、制御部２００は、組電池Ｂ１，Ｂ２における二次電池の充電深度のバラツキを、下記のようにして低減する。
【００５９】
次に、図１に示す電池システム１及び電池パック２の動作について説明する。図３、図４は、図１に示す電池システム１及び電池パック２の動作の一例を示すフローチャートである。まず、初期処理として、制御部２００によって、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１３，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３がオンされて、組電池Ｂ１，Ｂ２が充放電可能な状態にされる。
【００６０】
次に、制御部２００によって、電圧検出部２１１により検出された二次電池Ｂ１１の端子電圧値Ｖ１１と電圧検出部２１２により検出された二次電池Ｂ１２の端子電圧値Ｖ１２との差、及び電圧検出部２２１により検出された二次電池Ｂ２１の端子電圧値Ｖ２１と電圧検出部２２２により検出された二次電池Ｂ２２の端子電圧値Ｖ２２との差が、それぞれ予め設定された閾値電圧Ｖｔｈと比較される（ステップＳ２）。
【００６１】
閾値電圧Ｖｔｈとしては、例えば０．５Ｖを用いることができるが、閾値電圧Ｖｔｈは、二次電池の種類や使用している本数などによって様々に設定される。
【００６２】
そして、電圧値Ｖ１１と電圧値Ｖ１２との差、及び電圧値Ｖ２１と電圧値Ｖ２２との差のうち少なくとも一方が閾値電圧Ｖｔｈを超えた場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、制御部２００によって、各二次電池間に端子電圧のバラツキすなわち充電深度のバラツキが、是正が必要な程度に増大していると判断されて、充電深度のバラツキを低減するべくステップＳ３へ移行する。
【００６３】
一方、電圧値Ｖ１１と電圧値Ｖ１２との差、及び電圧値Ｖ２１と電圧値Ｖ２２との差のいずれもが、閾値電圧Ｖｔｈ以下であった場合（ステップＳ２でＮＯ）、制御部２００によって、各二次電池間に端子電圧のバラツキすなわち充電深度のバラツキが、充分小さいと判断されて、組電池Ｂ１，Ｂ２が充放電可能な状態に維持されたまま、ステップＳ２が繰り返される。
【００６４】
次に、ステップＳ３において、制御部２００によって、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ２３がオン、スイッチング素子Ｑ１２，Ｑ１３，Ｑ２１，Ｑ２２がオフされる。そうすると、充電装置３から出力された充電電流が、ダイオードＤ１、スイッチング素子Ｑ１１、及び電流検出部２１３を介して組電池Ｂ１へ供給されて、二次電池Ｂ１１，Ｂ１２が充電される。
【００６５】
このとき、スイッチング素子Ｑ２１はオフされているので、充電装置３から出力された充電電流が組電池Ｂ２へ供給されることがなく、組電池Ｂ２でバラツキが生じていない場合に組電池Ｂ２へ充電電流が供給されて電力損失が生じるおそれが低減される。
【００６６】
また、スイッチング素子Ｑ１３，Ｑ２２がオフされているので、充電装置３から出力された充電電流が、ダイオードＤ１、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１３，Ｑ２３，Ｑ２２、及び電流検出部２２３を介して組電池Ｂ２へ回り込んで、組電池Ｂ２が充電されるおそれが低減される。
【００６７】
この場合、スイッチング素子Ｑ１３，Ｑ２２のうち、いずれか一つがオフしていれば、組電池Ｂ２への電流回り込みを防止することができるが、スイッチング素子Ｑ１３，Ｑ２２を両方ともオフすることで回路が冗長となる結果、回路の信頼性を向上させることができる。
【００６８】
なお、ダイオードＤ４，Ｄ２２を備えない構成として、ステップＳ３において、スイッチング素子Ｑ２２をオンするようにしてもよい。
【００６９】
また、充電装置３は、常時充電電圧を接続端子２１，２２間に印加しておき、制御部２００によるスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ２１のオン、オフによって、組電池Ｂ１，Ｂ２の充電が制御される構成としてもよく、制御部２００が充電装置３へ充電電流の供給を要求することにより、充電装置３から充電電流が出力される構成としてもよい。
【００７０】
次に、制御部２００によって、電圧検出部２１１，２１２で検出された電圧値Ｖ１１，Ｖ１２が、それぞれ満充電電圧Ｖｆｃと比較される（ステップＳ４）。そして、電圧値Ｖ１１が満充電電圧Ｖｆｃ以上、かつ電圧値Ｖ１２が満充電電圧Ｖｆｃ以上になると（ステップＳ４でＹＥＳ）、これ以上充電しても二次電池Ｂ１１，Ｂ１２の端子電圧値Ｖ１１，Ｖ１２は変化しないから、電圧値Ｖ１１，Ｖ１２が共に満充電電圧Ｖｆｃとなって、二次電池Ｂ１１，Ｂ１２の充電深度が揃えられてバラツキが低減される。そして、二次電池Ｂ１１，Ｂ１２の充電深度のバラツキを低減するべくステップＳ７へ移行する。
【００７１】
一方、ステップＳ４において、電圧値Ｖ１１と電圧値Ｖ１２とのうちいずれかが満充電電圧Ｖｆｃに満たなければ（ステップＳ４でＮＯ）、まだ二次電池Ｂ１１，Ｂ１２の充電深度のバラツキが解消されていないから、ステップＳ５へ移行する。
【００７２】
ステップＳ５において、制御部２００によって、電流検出部２２３で検出された組電池Ｂ２の放電電流値Ｉ２が、予め設定された電流閾値Ｉｔｈと比較される（ステップＳ５）。電流閾値Ｉｔｈは、組電池Ｂ２からの放電電流が流れたことを検出するための判定値であり、微小な電流値が設定されている。
【００７３】
そして、負荷装置４の電源がオフされているなどして、組電池Ｂ２から負荷装置４への電流供給がなく、放電電流値Ｉ２が電流閾値Ｉｔｈ以下であれば（ステップＳ５でＮＯ）、再びステップＳ４へ戻って二次電池Ｂ１１，Ｂ１２の充電が継続される。
【００７４】
一方、負荷装置４の電源がオンされると、ダイオードＤ４，Ｄ２２を備えており、かつスイッチング素子Ｑ２３がオンされているので、組電池Ｂ２から電流検出部２２３、ダイオードＤ４，Ｄ２２、スイッチング素子Ｑ２３、及び接続端子２３を介して負荷装置４へ、組電池Ｂ２からの放電電流が流れて電力が供給される。
【００７５】
そうすると、放電電流値Ｉ２が電流閾値Ｉｔｈを超えて（ステップ５でＹＥＳ）、ステップＳ６へ移行する。ここで、ステップＳ３〜Ｓ５が、第１充電処理の一例に相当している。
【００７６】
この場合、ダイオードＤ４，Ｄ２２、スイッチング素子Ｑ２３によって、組電池Ｂ１の充電中であっても、組電池Ｂ２から負荷装置４への電力供給が可能にされているので、二次電池Ｂ１１，Ｂ１２の充電深度のバラツキを解消する処理のために、負荷装置４への電力供給がされなくなるおそれを低減することができる。
【００７７】
ステップＳ６においては、制御部２００によって、スイッチング素子Ｑ１１がオフされて組電池Ｂ１の充電が終了すると共に、スイッチング素子Ｑ１２，Ｑ１３，Ｑ２２がオンされて、組電池Ｂ１からの放電電流が電流検出部２１３、スイッチング素子Ｑ１２，Ｑ１３を介して負荷装置４へ供給される。すなわち、負荷装置４の電源がオンされる等して、負荷装置４への電力供給が必要になると、放電電流値Ｉ２が電流閾値Ｉｔｈを超えてステップＳ６へ移行することで、組電池Ｂ１，Ｂ２が放電可能にされて、二つの組電池Ｂ１，Ｂ２から負荷装置４への電力供給を行うことができるので、負荷装置４への電力供給が不足するおそれが低減される。
【００７８】
このとき、スイッチング素子Ｑ１１をオンして、充電装置３からの出力電流も負荷装置４へ供給されるようにしてもよく、スイッチング素子Ｑ１１をオフして、充電装置３からの出力電流は負荷装置４へ供給されないようにしてもよい。
【００７９】
次に、ステップＳ７において、制御部２００によって、スイッチング素子Ｑ２１，Ｑ１３がオン、スイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２３，Ｑ１１，Ｑ１２がオフされる。そうすると、充電装置３から出力された充電電流が、ダイオードＤ３、スイッチング素子Ｑ２１、及び電流検出部２２３を介して組電池Ｂ２へ供給されて、二次電池Ｂ２１，Ｂ２２が充電される。
【００８０】
このとき、スイッチング素子Ｑ１１はオフされているので、充電装置３から出力された充電電流が組電池Ｂ１へ供給されることがなく、組電池Ｂ１でバラツキが生じていないにもかかわらず組電池Ｂ１へ充電電流が供給されて電力損失が生じるおそれが低減される。
【００８１】
また、スイッチング素子Ｑ２３，Ｑ１２がオフされているので、充電装置３から出力された充電電流が、ダイオードＤ３、スイッチング素子Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３，Ｑ１３，Ｑ１２、及び電流検出部２１３を介して組電池Ｂ１へ回り込んで、組電池Ｂ１が充電されるおそれが低減される。
【００８２】
この場合、スイッチング素子Ｑ２３，Ｑ１２のうち、いずれか一つがオフしていれば、組電池Ｂ１への電流回り込みを防止することができるが、スイッチング素子Ｑ２３，Ｑ１２を両方ともオフすることで回路が冗長となる結果、回路の信頼性を向上させることができる。
【００８３】
なお、ダイオードＤ２，Ｄ１２を備えない構成として、ステップＳ７において、スイッチング素子Ｑ１２をオンするようにしてもよい。
【００８４】
次に、制御部２００によって、電圧検出部２２１，２２２で検出された電圧値Ｖ２１，Ｖ２２が、それぞれ満充電電圧Ｖｆｃと比較される（ステップＳ８）。そして、電圧値Ｖ２１が満充電電圧Ｖｆｃ以上であって、かつ電圧値Ｖ２２が満充電電圧Ｖｆｃ以上になると（ステップＳ８でＹＥＳ）、これ以上充電しても二次電池Ｂ２１，Ｂ２２の端子電圧値Ｖ２１，Ｖ２２は変化しないから、電圧値Ｖ２１，Ｖ２２が共に満充電電圧Ｖｆｃとなって、二次電池Ｂ２１，Ｂ２２の充電深度が揃えられてバラツキが低減される。
【００８５】
この場合、ステップＳ３〜Ｓ５の第１充電処理によって、既に二次電池Ｂ１１，Ｂ１２の端子電圧値Ｖ１１，Ｖ１２は、満充電電圧Ｖｆｃにされているから、電池パック２のすべての二次電池Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ２１，Ｂ２２について、端子電圧が満充電電圧Ｖｆｃに揃えられて、充電深度のバラツキが低減される。
【００８６】
そして、電池パック２による通常の充放電を可能にすべく、再びステップＳ１へ移行する。
【００８７】
一方、ステップＳ８において、電圧値Ｖ２１と電圧値Ｖ２２とのうちいずれかが満充電電圧Ｖｆｃに満たなければ（ステップＳ８でＮＯ）、まだ二次電池Ｂ２１，Ｂ２２の充電深度のバラツキが解消されていないから、ステップＳ９へ移行する。
【００８８】
ステップＳ９において、制御部２００によって、電流検出部２１３で検出された組電池Ｂ１の放電電流値Ｉ１が、予め設定された電流閾値Ｉｔｈと比較される（ステップＳ９）。電流閾値Ｉｔｈは、組電池Ｂ１からの放電電流が流れたことを検出するための判定値であり、微小な電流値が設定されている。
【００８９】
そして、負荷装置４の電源がオフされているなどして、組電池Ｂ１から負荷装置４への電流供給がなく、放電電流値Ｉ１が電流閾値Ｉｔｈ以下であれば（ステップＳ９でＮＯ）、再びステップＳ８へ戻って二次電池Ｂ２１，Ｂ２２の充電が継続される。
【００９０】
一方、負荷装置４の電源がオンされると、ダイオードＤ２，Ｄ１２を備えており、かつスイッチング素子Ｑ１３がオンされているので、組電池Ｂ１から電流検出部２１３、ダイオードＤ２，Ｄ１２、スイッチング素子Ｑ１３、及び接続端子２３を介して負荷装置４へ、組電池Ｂ１からの放電電流が流れて電力が供給される。
【００９１】
そうすると、放電電流値Ｉ１が電流閾値Ｉｔｈを超えて（ステップ９でＹＥＳ）、ステップＳ１０へ移行する。ここで、ステップＳ７〜Ｓ９が、第２充電処理の一例に相当している。
【００９２】
この場合、ダイオードＤ２，Ｄ１２、スイッチング素子Ｑ１３によって、組電池Ｂ２の充電中であっても、組電池Ｂ１から負荷装置４への電力供給が可能にされているので、二次電池Ｂ２１，Ｂ２２の充電深度のバラツキを解消する処理のために、負荷装置４への電力供給がされなくなるおそれを低減することができる。
【００９３】
ステップＳ１０においては、制御部２００によって、スイッチング素子Ｑ２１がオフされて組電池Ｂ２の充電が終了すると共に、スイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２３，Ｑ１２がオンされて、組電池Ｂ２からの放電電流が電流検出部２２３、スイッチング素子Ｑ２２，２３を介して負荷装置４へ供給される。すなわち、負荷装置４の電源がオンされる等して、負荷装置４への電力供給が必要になると、放電電流値Ｉ１が電流閾値Ｉｔｈを超えてステップＳ１０へ移行することで、組電池Ｂ１，Ｂ２が放電可能にされて、二つの組電池Ｂ１，Ｂ２から負荷装置４への電力供給を行うことができるので、負荷装置４への電力供給が不足するおそれが低減される。
【００９４】
このとき、スイッチング素子Ｑ２１をオンして、充電装置３からの出力電流も負荷装置４へ供給されるようにしてもよく、スイッチング素子Ｑ２１をオフして、充電装置３からの出力電流は負荷装置４へ供給されないようにしてもよい。
【００９５】
なお、ステップＳ２において、端子電圧値Ｖ１１と端子電圧値Ｖ１２との差のみが、閾値電圧Ｖｔｈを超えた場合には、ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６のみを実行し、端子電圧値Ｖ２１と端子電圧値Ｖ２２との差のみが、閾値電圧Ｖｔｈを超えた場合には、ステップＳ７，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１０のみを実行する構成としてもよい。
【００９６】
また、各二次電池の端子電圧（充電深度）のバラツキは、充放電が繰り返される一定の時間が経過すれば、生じていると考えられるから、例えば図５に示すステップＳ２ａのように、第１及び第２充電処理のうち、いずれか一方の実行後、設定時間ｔｓが経過した場合に、ステップＳ３へ移行する構成としてもよい。あるいは、前回の前記第１充電処理の実行後、設定時間ｔｓが経過したとき、再び第１充電処理を含むステップＳ３〜Ｓ６を実行し、前回の第２充電処理の実行後、設定時間ｔｓが経過したとき、再び第２充電処理を含むステップＳ７〜Ｓ９を実行する構成としてもよい。
【００９７】
設定時間ｔｓとしては、例えば1ヶ月を用いることができるが、使用している二次電池の種類や使用方法などによって様々に設定される。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明に係る電池システム、及び電池パックは、携帯型パーソナルコンピュータやデジタルカメラ、携帯電話機等の電子機器、電気自動車やハイブリッドカー等の車両、無停電電源装置（ＵＰＳ）等の電池システム、及びこのようなシステムの電源として用いられる電池パックとして好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の一実施形態に係る電池システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す電池パックの構成の一例を示す回路図である。
【図３】図１に示す電池システム及び電池パックの動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】図１に示す電池システム及び電池パックの動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】図３に示すフローチャートの変形例を示す図である。
【符号の説明】
【０１００】
１  電池システム
２  電池パック
３  充電装置
４  負荷装置
２１，２２，２３，２４  接続端子
２００  制御部
２１１，２１２，２２１，２２２  電圧検出部
Ｂ１，Ｂ２  組電池
Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ２１，Ｂ２２  二次電池
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４  ダイオード
Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３  ダイオード
Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１３，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３  スイッチング素子
Ｖｆｃ  満充電電圧
ｔｓ  設定時間
Ｉｔｈ  電流閾値
【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５】
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