(57)【要約】【課題】直列接続された複数のセル７からなるバッテリモジュール４ａを有するバッテリ４のセルの放電精度を向上させてセル電圧の均等化を図る。【解決手段】バッテリモジュール４ａにセル７と同数の抵抗器Ｒ０を直列接続する。複数の抵抗器Ｒ０は互いが同一抵抗値である。複数の抵抗器Ｒ０の抵抗分圧はセル電圧の平均電圧であり、この平均電圧を各セル７の放電基準電圧ＶＢとして設定する。セル電圧ＶＡと充電基準電圧ＶＢとの差分を増幅する差動増幅器８２を設け、差動増幅器８２の出力がヒステリシスコンパレータ８３から出力を生じる程度に大きくなったときにトランジスタ８４１を付勢し、各セル７の余剰電圧を消費する放電回路８４を通してセル７から放電する。【選択図】図１
2012200124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続された複数のセル（７）からなる１つ以上のバッテリモジュール（４ａ）を有するバッテリ（４）と、前記各セル（７）に対して設けられ、該セル（７）の放電基準電圧（ＶＢ）を設定する基準電圧設定手段（８１）と、各セル（７）に接続されて余剰電圧を消費する放電手段（８４）と、各セル（７）に対して設けられ、該セル（７）の電圧（ＶＡ）が前記放電基準電圧（ＶＢ）を超えている状態で前記放電手段（８４）を付勢する放電制御手段（８０）とを具備するバッテリ均等化制御装置において、
前記基準電圧設定手段（８１）が、前記直列接続された複数のセル（７）の平均電圧を放電基準電圧（ＶＢ）として決定する回路からなることを特徴とするバッテリ均等化制御装置。
【請求項２】
前記放電基準電圧（ＶＢ）が、前記バッテリモジュール（４ａ）に直列に接続されて前記セル（７）の個数と同数設けられ、かつ互いに同一の抵抗値である複数の抵抗器（Ｒ０）の電圧降下分として設定されることを特徴とする請求項１記載のバッテリ均等化制御装置。
【請求項３】
前記放電制御手段（８０）が、前記各セル（７）の電圧（ＶＡ）が前記放電基準電圧（ＶＢ）を超えている状態の検出信号を、ヒステリシスコンパレータ（８３）を介して前記放電手段（８２）に入力するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のバッテリ均等化制御装置。
【請求項４】
前記放電制御手段（８０）が、各セル（７）の電圧（ＶＡ）と前記放電基準電圧（ＶＢ）とを入力とする差動増幅器（８２）を含むアナログ回路で構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバッテリ均等化制御装置。
【請求項５】
前記放電手段（８４）が、各セル（７）に並列に接続された放電抵抗（Ｒ２１）を接地および非接地のいずれかに接続切り換えを行うスイッチ手段（８４１）を具備し、
前記放電制御手段（８０）が、各セル（７）の電圧（ＶＡ）が前記放電基準電圧（ＶＢ）を超えている状態で前記スイッチ手段（８４１）を付勢して前記放電抵抗（Ｒ２１）を接地状態に切り換えるように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のバッテリ均等化制御装置。
【請求項６】
前記バッテリ（４）が電動車両の走行用モータの駆動用電源であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のバッテリ均等化制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ均等化制御装置に関し、特に、複数の単電池を直列接続してなるバッテリにおける各セルの電圧を均等化するバッテリ均等化制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やいわゆるハイブリッド車両等の電動車両の走行用モータや各種負荷を駆動するための電源装置として、大容量かつ高電圧を得るために複数の単電池（以下、「セル」という）を直列接続してなるバッテリが使用される。このように複数のセルからなるバッテリでは、各セルの温度は均一ではなく、特に、電動車両の使用環境では、セル間において大きい温度差が生じやすい。また、電動車両の使用状態によってセル毎の残存容量や充電効率が異なる。したがって、各セルの実際の残存容量には、ばらつきがある。そこで、バッテリを構成するセルの過充電及び過放電を防止するためには、セル間の容量均等化制御を行うことが望ましい。
【０００３】
各セルの容量を均等化するためには、各セルの電圧を測定し、設定される基準電圧を各セルの電圧（セル電圧）と比較し、セル電圧が基準電圧よりも大きい場合に、余剰分を放電回路で放電させるという手法がとられる。
【０００４】
その余剰分を放電する均等化回路を有するバッテリ制御装置の一例が特許文献１に提案されており、特許文献２には高い分解能でセル電圧を検出するための電圧測定装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４１９３７８６号公報
【特許文献２】特許第４５２０９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２等に記載された従来技術は、セル電圧が基準電圧を超えた場合に、その余剰分を放電回路で放電させて各セルの電圧均等化を図るものであるが、基準電圧が固定値であるため、セル電圧が基準電圧よりも低くなった状態では均等化を図ることができない。特に、セルの放電度合すなわち負荷への放電度合等によって特定のセルのみが基準電圧を下回った場合に均等化を行うことが困難になるという課題がある。
【０００７】
本発明の目的は、複数のセルの電圧を均等化しやすくすることができるバッテリ均等化制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は、直列接続された複数のセルからなる１つ以上のバッテリモジュールを有するバッテリと、前記各セルに対して設けられ、該セルの放電基準電圧を設定する基準電圧設定手段と、各セルに接続されて余剰電圧を消費する放電手段と、各セルに対して設けられ、該セルの電圧が前記放電基準電圧を超えている状態で前記放電手段を付勢する放電制御手段とを具備するバッテリ均等化制御装置において、前記基準電圧設定手段が、前記直列接続された複数のセルの平均電圧を放電基準電圧として決定する回路からなる点に第１の特徴がある。
【０００９】
また、本発明は、前記放電基準電圧が、前記バッテリモジュールに直列に接続されて前記セルの個数と同数設けられ、かつ互いに同一の抵抗値である複数の抵抗器の電圧降下分として設定される点に第２の特徴がある。
【００１０】
また、本発明は、前記放電制御手段が、前記各セルの電圧が前記放電基準電圧を超えている状態の検出信号を、ヒステリシスコンパレータを介して前記放電手段に入力するように構成されている点に第３の特徴がある。
【００１１】
また、本発明は、前記放電制御手段が、各セルの電圧と前記放電基準電圧とを入力とする差動増幅器を含むアナログ回路で構成されている点に第４の特徴がある。
【００１２】
また、本発明は、前記放電手段が、各セルに並列に接続された放電抵抗を接地および非接地のいずれかに接続切り換えを行うスイッチ手段を具備し、前記放電制御手段が、各セルの電圧が前記放電基準電圧を超えている状態で前記スイッチ手段を付勢して前記放電抵抗を接地状態に切り換えるように構成されている点に第５の特徴がある。
【００１３】
さらに、本発明は、前記バッテリが電動車両の走行用モータの駆動用電源である点に第６の特徴がある。
【発明の効果】
【００１４】
第１の特徴を有する本発明によれば、バッテリモジュール内で各セルの電圧にバラツキが生じていた場合に各セルの放電を行うための放電基準電圧として、バッテリモジュール内のセルの平均電圧を用いるようにしたので、放電基準電圧を固定値とするものとは異なり、各セルの電圧が低くなるまで放電が可能であり、長期間の使用時であっても各セルの電圧の均等化を図ることができる。従って、複数のセルの均等化放電をしやすくなる。
【００１５】
第２の特徴を有する本発明によれば、複数の抵抗器のそれぞれによる電圧降下分をセルの平均電圧として取り出せるので、回路構成が簡単である。平均電圧の精度は抵抗器の精度に対応するものであり、高精度が期待できる。
【００１６】
第３の特徴を有する本発明によれば、ヒステリシスコンパレータを介しているので、放電手段の付勢・非付勢の切り換え頻度が多くなったり、チャタリングを生じたりすることを回避できる。
【００１７】
第４の特徴を有する本発明によれば、差動増幅器によって各セルの電圧を放電基準電圧と直接比較して各セルから放電できるので、簡単な回路によってセルの均等化を図ることができる。
【００１８】
第５の特徴を有する本発明によれば、スイッチ手段をオン・オフ動作させてセルを放電することができる。
【００１９】
第６の特徴を有する本発明によれば、電動車両に搭載されるバッテリのより一層の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るセル均等化回路を含むバッテリ均等化制御装置を搭載した電動車両の左側面図である。
【図２】電動車両の要部制御システムの具体的な回路例を示す図である。
【図３】セル均等化回路の動作概念を示す模式図である。
【図４】セル均等化回路の一例を示す回路図である。
【図５】変形例に係るセル均等化回路を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るセル均等化回路を含むバッテリ均等化制御装置を搭載した電動車両の左側面図である。電動車両１は低床フロアを有するスクータ型二輪車であり、車体フレーム３に各構成部分が直接または他の部材を介して間接的に取り付けられている。車体フレーム３は、ヘッドパイプ３１と、ヘッドパイプ３１に先端が接合されて後端が下方に延びている前フレーム部分３２と、前フレーム部分３２から車体幅方向左右にそれぞれ分岐して車体後方寄りに延びている一対のメインフレーム部分３３と、メインフレーム部分３３から車体上後方に延びているリヤフレーム部分３６とからなる。
【００２２】
ヘッドパイプ３１には、前輪WFを支持するフロントフォーク２が操舵自在に支持される。フロントフォーク２から上部に延長されてヘッドパイプ３１で支持されるステアリング軸４１の上部にはステアリングハンドル４６が連結される。ステアリングハンドル４６には、車体右側に設けられる図示しないアクセルグリップの回動角つまりアクセル開度を検知するスロットルセンサ２３が設けられる。ヘッドパイプ３１の前部に結合されるブラケット３７の前端部には、前照灯２５と、前照灯２５の上方に位置させたフロントキャリア２６が支持される。
【００２３】
車体フレーム３の、メインフレーム部分３３とリヤフレーム部分３６との中間領域に車体後方に向けて延在するブラケット３４が接合される。ブラケット３４には、車体幅方向に延在してピボット軸３５が設けられる。ピボット軸３５には車両駆動源としてのモータ１８を備えるスイングアーム１７が上下揺動自在に支持される。モータ１８の出力は後輪車軸１９に伝達され、後輪車軸１９に支持された後輪WRが駆動される。後輪車軸１９を含むハウジングとリヤフレーム部分３６とは、リヤサスペンション２０によって連結される。ブラケット３４には、停車中に車体を支持するサイドスタンド２４が枢支される。サイドスタンド２４が所定位置に格納されているときに検出信号を出力するサイドスタンドスイッチ２８が設けられる。
【００２４】
メインフレーム部分３３には、高電圧（例えば７２ボルト定格）のメインバッテリ４が搭載され、メインバッテリ４の上部はカバー４０で覆われる。メインバッテリ４は、詳細を後述するセル均等化回路を備える。
【００２５】
メインバッテリ４の前部には、空気導入パイプ３８が連結され、メインバッテリ４の後部には吸気ファン３９が設けられる。吸気ファン３９によって空気導入パイプ３８からメインバッテリ４に空気が導入され、この空気はメインバッテリ４を冷却した後、車体後方に排出される。空気導入パイプ３８には、図示しないエアクリーナを通して空気を導入するのがよい。
【００２６】
リヤフレーム部分３６の上にはメインバッテリ４を充電する充電器（図示せず）から延びる充電ケーブル４２のプラグ４３を結合することができるソケット４４が設けられる。リヤフレーム部分３６には、さらにリヤキャリヤ２９や尾灯２７が設けられる。
【００２７】
左右一対のリヤフレーム部分３６の間には荷室５０が設けられ、この荷室５０から下部に突出している荷室底部５１には、メインバッテリ４で充電される低電圧（例えば、１２ボルト定格）のサブバッテリ５が収容される。スイングアーム１７には、モータ１８を制御するパワー・ドライブ・ユニット（ＰＤＵ)４５が設けられる。
【００２８】
荷室５０の上には、荷室５０の蓋を兼用する運転者シート２１が設けられ、運転者シート２１には、運転者が着座したときに作動して着座信号を出力するシートスイッチ２２が設けられる。
【００２９】
図２は電動車両の要部制御システムの具体的な回路例を示す図である。図２において、制御システムは、メインバッテリ（以下、単に「バッテリ」という）４と、バッテリ４の電圧・温度制御回路（ＶＴＭ）６と、ＰＤＵ４５とからなる。
【００３０】
バッテリ４は、高電圧を得るため、複数のバッテリモジュール４ａを直列に接続してなり、さらに、各バッテリモジュール４ａはそれぞれ直列接続される複数のセル７を含んでいる。この例では、バッテリ電圧として７２ボルト電圧を得るために３個のバッテリモジュールを使用している（すなわち各モジュールの電圧は２４ボルトである）が、バッテリモジュールの個数は、必要とされるバッテリ電圧に応じて任意に設定できるし、セル７の個数は各バッテリモジュールに同一セル電圧のセルを同一数設けるのであれば任意に選択できる。
【００３１】
バッテリ４は、図示しないモータ駆動回路と充電器回路に接続される。バッテリ４のプラス側端子には充放電を許可または禁止するためのコンタクタ４７が設けられ、マイナス側端子にはシャント抵抗４８が設けられる。なお、コンタクタ４７には突入電流を制限する抵抗器４９が接続される。
【００３２】
ＶＴＭ６は複数のバッテリモジュール４ａにそれぞれ対応して設けられる。各ＶＴＭ６は同一回路であって、アナログ式に構成されるセル均等化回路（アナログセルバランス）８と、バッテリ４の充電終了回路９と、放電終了回路１０と、温度保護回路１１とを備えている。
【００３３】
ＰＤＵ４５は、バッテリ４からバッテリ電圧を入力されてモータ１８に電力を供給するモータ制御機能と、バッテリ４の残容量算出をしたり、過電流を検出したりしてバッテリ４を制御するバッテリ制御機能を有するＣＰＵ４５１を備える。なお、複数のＣＰＵを設けて（例えばＣＰＵ４５２を追加して）、モータ制御機能およびバッテリ制御機能をそれぞれ専用ＣＰＵで実現してもよい。シャント抵抗４８を流れる電流で代表されるバッテリ電流を検知する電流センサ４５３と、前記コンタクタ４７を開閉駆動するコンタクタドライバ４５４とをさらに備える。ＰＤＵ４５の制御電源は、バッテリ４の電圧を制御電源電圧まで降圧させるダウンレギュレータを設けてそこから得てもよいし、サブバッテリ５から得てもよい。ＣＰＵ４５１は、電流センサ４５３によって検出される電流に基づいてバッテリ４の残容量や過電流を検出する機能を有する。
【００３４】
セル均等化回路８は、各バッテリモジュール４ａにおけるセル７の平均電圧を基準電圧（後述する他の基準電圧と区別して「放電基準電圧」と呼ぶ）ＶＢとして決定する回路と、決定された放電基準電圧ＶＢよりも高いセル電圧ＶＡを有するセル７の電圧値ＶＡを放電基準電圧ＶＢまで放電する回路とを備える。セル均等化回路８の詳細は図３〜図５等に関して後述する。
【００３５】
充電終了回路９は、バッテリ４の過充電保護を行う回路であって、充電終了基準電圧発生器９１とコンパレータ９２とからなる。放電終了回路１０は、バッテリの過放電保護を行う回路であって、放電終了基準電圧発生器１０１とコンパレータ１０２とからなる。充電終了回路９におけるコンパレータ９２の非反転入力端子はバッテリモジュール４ａのプラス端子に接続され、コンパレータ９２の反転入力端子は充電終了基準電圧発生器９１を介してバッテリモジュール４ａのマイナス端子に接続される。放電終了回路１０におけるコンパレータ１０２の反転入力端子はバッテリモジュール４ａのプラス端子に接続され、コンパレータ１０２の非反転入力端子は充電終了基準電圧発生器１０１を介してバッテリモジュール４ａのマイナス端子に接続される。
【００３６】
充電終了基準電圧発生器９１はバッテリ４の充電を停止させるための充電終了基準電圧Ｖｃｈを発生する回路であり、放電終了基準電圧発生器１０１はバッテリ４の放電を停止させるための放電終了基準電圧Ｖｄｃｈを発生する回路である。これらの基準電圧発生回路は、チャージポンプ等、周知の昇圧回路から構成される。充電終了基準電圧Ｖｃｈと放電終了基準電圧Ｖｄｃｈとは「Ｖｃｈ＞Ｖｄｃｈ」の関係に設定する。
【００３７】
温度保護回路１１はバッテリモジュール４ａ内に設けられる温度センサ（サーミスタ）１２ａおよび１２ｂと、保護基準電圧発生器１１１と、コンパレータ１１２および１１３とからなる。保護基準電圧発生器１１１は、バッテリ４を保護するための予定温度に対応する保護基準電圧Ｖｒｅｆ５を発生する回路である。コンパレータ１１２および１１３の反転入力端子は保護基準電圧発生器１１１を介してサーミスタ１２ａ、１２ｂの一端に接続され、サーミスタ１２ａ、１２ｂの他端はコンパレータ１１２および１１３の非反転入力端子に接続されるとともに、抵抗器１１４、１１５を介して電源Ｖｄｄに接続される。
【００３８】
コンパレータ９２および１０２ならびに１１２、１１３の出力端子はオア回路１３の入力側に接続され、オア回路１３の出力側には第１のフォトカプラ１４の発光ダイオード１４ａが接続される。第１のフォトカプラ１４のフォトトランジスタ１４ｂは、他の二つのＶＴＭ６に同様に設けられるフォトトランジスタ１４ｂを介してＰＤＵ４５の充放電停止入力端子Ｔ１に接続される。
【００３９】
ＶＴＭ６は、さらにＶＴＭ６の電源を形成するために第２のフォトカプラ１６を備え、第２のフォトカプラ１６のフォトトランジスタ１６ｂは、そのコレクタがバッテリモジュール４ａのプラス側端子に接続され、エミッタは図示しないＶＴＭ用の電源回路に接続される。
【００４０】
第２のフォトカプラ１６を構成する発光ダイオード１６ａは、他の二つのＶＴＭ６に同様に設けられる発光ダイオード１６ａを介してＰＤＵ４５の電源オン出力端子Ｔ２に接続される。また、バッテリ４のプラス側端子およびマイナス側端子はＰＤＵ４５のバッテリ電圧入力端子Ｔ３に接続される。
【００４１】
充電終了回路９は、バッテリモジュール４ａの電圧（つまりセルの総電圧）が充電終了基準電圧Ｖｃｈより高くなったときにコンパレータ９２が出力を発生する。放電終了回路１０は、バッテリモジュール４ａの電圧が放電終了基準電圧Ｖｄｃｈより低くなったときにコンパレータ１０２が出力を発生する。また、温度保護回路１１では、サーミスタ１２ａおよび１２ｂの少なくとも一方が保護基準電圧Ｖｔｅｍｐより高くなったときにコンパレータ１１２および／または１１３が出力を発生する。
【００４２】
図示しないメインスイッチをオンにすると、ＣＰＵ４５１から電源オン出力端子Ｔ２に電源オン信号として所定の電圧が印加される。この電源オン信号によって第２のフォトカプラ１６の発光ダイオード１６ａが付勢され、フォトトランジスタ１６ｂがオンになってＶＴＭ６用の電源回路が駆動される。
【００４３】
電源回路が駆動されると、コンパレータ９２、１０２、１１２、１１３の少なくとも一つが出力を発生したときに第１のフォトカプラ１４がオンなる。そして、すべてのＶＴＭ６において第１のフォトカプラ１４がオンになった場合に充放電停止入力端子Ｔ１に充放電停止信号が入力される。充放電停止信号が入力されている間は、ＰＤＵ４５のバッテリ制御機能は充電器回路によるバッテリ４の充電や、モータ１８等への給電によるバッテリ４の放電を停止する。
【００４４】
図２に示した回路構成によれば、ＶＴＭ６とＰＤＵ４５との間ではシリアルデータがやりとりされないので、両者の配線によって容易にシステムを構成することができる。
【００４５】
続いて、セル均等化回路８について説明する。図３は、セル均等化回路８の動作概念を示す模式図である。図３において、ここでは３つのセル７ａ、７ｂ、７ｃで代表されるセル７は、「放電前」と表示されているセル電圧（各セルの残容量）ＶＡが、それぞれの個体差や充放電の状態によって互いに異なっている。本実施形態では、セル７の平均電圧を放電基準電圧ＶＢとして、この放電基準電圧ＶＢにまで、セル７ａ、７ｂ、７ｃを放電させて各セルのセル電圧Ｖ１を均等化する。すなわち、変動値である放電基準電圧ＶＢを基準にしてセル電圧Ｖ１を確実に均等化することができるようにした。なお、変動させた放電基準電圧ＶＢよりもセル電圧ＶＡが低いセルがあった場合、このセルについては放電されないが、複数のセル７間の電圧差は縮小され、その電圧差は実際の使用において無視できる程度に小さくなるので、実質的に均等化がなされる。
【００４６】
図４は、セル均等化回路８の一例を示す回路図である。セル均等化回路８は、複数のバッテリモジュール４ａにそれぞれ設けられ、いずれも同一に構成される。セル均等化回路８は、放電基準電圧設定器８１と、差動増幅器８２と、ヒステリシスコンパレータ８３と、放電回路８４とからなる。
【００４７】
放電基準電圧設定器８１は、バッテリモジュール４ａのプラス側端子およびマイナス側端子の間に直列に接続されるｎ個の抵抗器Ｒ０からなる。個数ｎはセル７の個数と同じである。セル７毎に設けられる差動増幅器８２には、対応するセル７から電力が供給される。差動増幅器８２の反転入力には、セル７のマイナス側が抵抗器Ｒ１を介して接続されるとともに、抵抗器Ｒ０のプラス側が抵抗器Ｒ２を介して接続される。また、差動増幅器８２の非反転入力には、セル７のプラス側が抵抗器Ｒ３を介して接続され、抵抗器Ｒ０のマイナス側が抵抗器Ｒ４を介して接続されるとともに、セル７のマイナス側が抵抗器Ｒ５を介して接続される。さらに、差動増幅器８２の負帰還回路には、抵抗器Ｒ６が設けられる。抵抗器Ｒ１〜Ｒ６、差動増幅器８２およびヒステリシスコンパレータ８３からなるアナログ回路で放電制御手段８０を構成する。
【００４８】
ヒステリシスコンパレータ８３は差動増幅器８２の出力電圧がヒステリシスを有する所定の放電基準値以上のときに放電回路８４を駆動する出力を生じるように構成される。ヒステリシスコンパレータ８３を介することにより、差動増幅器８２の出力で直接放電回路８４を駆動することによって生じる放電回路８４の頻繁なオン・オフ（チャタリング）を回避することができる。
【００４９】
放電回路８４は、ヒステリシスコンパレータ８３の出力がベースに接続されるトランジスタと、該トランジスタのアノードに放熱用抵抗器を接続して構成できる。放電回路８４の具体例は図４に関して後述する。
【００５０】
図４に示したセル均等化回路８において、各セル７に設けられてバッテリモジュール４ａに直列接続される複数の抵抗器Ｒ０には、複数のセル７の総電圧Ｖｂが印加されており、各抵抗器Ｒ０は総電圧Ｖｂの分圧抵抗器として作用する。複数の抵抗器Ｒ０は同一抵抗値であるので、抵抗器Ｒ０の両端の電圧降下分（放電基準電圧）ＶＢは、セル７の平均電圧になる。増幅器８２は、セル７のプラス電位と抵抗器Ｒ０のマイナス側電位との差と、セル７のマイナス電位と抵抗器Ｒ０のプラス側電位との差との差、つまりセル電圧ＶＡと放電基準電圧ＶＢの差分（ＶＡ−ＶＢ）を、抵抗器Ｒ１〜Ｒ６によって決定される増幅率Ｇで増幅した値を出力する。
【００５１】
このように、セル均等化回路８では、各抵抗器Ｒ０の両端電圧がバッテリモジュール４ａを構成する複数のセル７の平均電圧が放電基準電圧ＶＢとなるように構成し、セル電圧ＶＡが放電基準電圧ＶＢに対して放電基準値のヒステリシス範囲を超えて大きくなった場合に、放電回路８４によってセル７を放電させる。一方、セル電圧ＶＡがこの放電基準電圧ＶＢに対して放電基準値のヒステリシス範囲を超えて小さくなった場合に、放電回路８４によるセル７の放電を停止させる。こうして、セル電圧ＶＡはセル７の平均電圧である放電基準電圧ＶＢに基づいて平均化される。
【００５２】
図５は、変形例に係るセル均等化回路８を示す図である。図５において図４と同符号は同一または同等部分である。この例では、抵抗器Ｒ１１〜Ｒ１４は図４に示した抵抗器Ｒ１〜Ｒ４と同様にコンパレータ８２ａの入力に接続される。しかし、コンパレータ８２ａは抵抗器Ｒ１５を介して正帰還がかかっている。そして、オペアンプ８２ａの出力は、抵抗器Ｒ１５と抵抗器Ｒ１３、Ｒ１４とによって決定される範囲のヒステリシスを有する。
【００５３】
コンパレータ８２ａの出力は抵抗器Ｒ２２を介して、放電回路８４を構成するトランジスタ８４１のベースに接続される。トランジスタ８４１のコレクタには放電用の抵抗器Ｒ２１と抵抗器Ｒ２１に並列接続される電流制限用の抵抗器Ｒ２３および発光ダイオード８４２とが接続される。発光ダイオード８４２は抵抗器Ｒ２３を介してセル７に順方向に接続され、トランジスタ８４１のエミッタはセル７のマイナス側に接続される。
【００５４】
図５のセル均等化回路８は、セル電圧ＶＡが抵抗器Ｒ０両端の電圧（放電基準電圧）ＶＢ以上になり、その差がヒステリシスの範囲を超えるとコンパレータ８２ａは出力電圧を生じる。そして、このコンパレータ８２ａの出力電圧によってトランジスタ８４１がオン動作し、セル７の電圧によって抵抗器Ｒ２１、Ｒ２２および発光ダイオード８４２ならびにトランジスタ８４１を通って電流が流れ、セル電圧ＶＡが放電基準電圧ＶＢまで放電される。
【００５５】
なお、上記放電回路８４はトランジスタ８４１のオン・オフによる抵抗放熱によって放電を行うものとして実施されているが、本発明はこれに限らない。例えば、コンパレータ８２ａをオペアンプに代え、増幅率（ゲイン）を低めに設定する。そして、オペアンプから発生するアナログ出力をトランジスタ８４１のベースに入力する。これによって、トランジスタ８４１には、ベース電圧に対応した電流が流れてセル７を基準電圧Ｂまで放電させることができる。
【００５６】
上述の実施形態は、本発明を電動車両のモータ駆動用バッテリに適用した例を示した。しかし、本発明は実施形態に限定されず、請求項に記載された範囲内でさらなる変形が可能である。バッテリは複数のセルからなる一つ以上のバッテリモジュールからなるものであればよく、電動車両に搭載されるものに限らない。
【符号の説明】
【００５７】
１…電動車両、  ４…バッテリ、  ４ａ…バッテリモジュール、  ６…バッテリ電圧・温度制御回路（ＶＴＭ）、  ７…バッテリセル、  ８…セル均等化回路、  ４５…ＰＤＵ、  ８０…放電制御手段、  ８１…基準電圧設定器、  ８２…差動増幅器、  ８３…ヒステリシスコンパレータ、  ８４…放電回路
【図１】
2012200124.tif 000003
【図２】
2012200124.tif 000004
【図３】
2012200124.tif 000005
【図４】
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【図５】
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