(57)【要約】【課題】直列接続された複数の電池セルを備える電池モジュールにおける充電に伴う無駄を抑制する。【解決手段】直列接続された複数の電池セル６を備える電池モジュール２と、複数の電池セル６の各々の電圧を監視する監視部９と、電池モジュール２を充電した際の監視部９の監視結果に基づいて、電池モジュール２が満充電に至った際の複数の電池セル６の各々の電圧を認識する電圧認識部９と、電圧認識部９の認識結果に基づいて、複数の電池セル６の各々の電池セル６の充電電圧を決定する決定部７と、を備える。【選択図】図２
2016082803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続された複数の電池セルを備える電池モジュールと、
前記複数の電池セル各々の電圧を監視する監視部と、
前記電池モジュールを充電した際の前記監視部の監視結果に基づいて、前記電池モジュールが満充電に至った際の前記複数の電池セル各々の電圧を認識する電圧認識部と、
前記電圧認識部の認識結果に基づいて、前記複数の電池セル各々の電池セルの充電電圧を決定する決定部と、
を備えることを特徴とする電池システム。
【請求項２】
請求項１に記載の電池システムにおいて、
前記電池モジュールを充電する際、前記監視部の監視結果に基づいて、前記複数の電池セルの電圧がバランスするように充電するバランス充電を実行可能に構成されていることを特徴とする電池システム。
【請求項３】
請求項２に記載の電池システムにおいて、
前記電池モジュールを充電した際及び放電した際の前記監視部の監視結果に基づいて、前記電池モジュールの容量及び前記複数の電池セル各々の容量を認識する容量認識部と、
前記複数の電池セルのうちの最小容量に対する前記電池モジュールの容量の割合が所定の値以下になった場合に、前記バランス充電を実行するように制御する制御部と、
を備えることを特徴とする電池システム。
【請求項４】
請求項３に記載の電池システムにおいて、
前記所定の値は、０．８以上０．９５以下の値であることを特徴とする電池システム。
【請求項５】
直列接続された複数の電池セルを備える電池モジュールと、前記複数の電池セル各々の電圧を監視する監視部と、を備える電池システムで使用可能な前記電池モジュールの充電方法であって、
前記電池モジュールを充電した際の前記監視部の監視結果に基づいて、前記電池モジュールが満充電に至った際の前記複数の電池セル各々の電圧を認識する電圧認識工程と、
前記電圧認識工程の認識結果に基づいて、前記複数の電池セル各々の電池セルの充電電圧を決定する決定工程と、
前記決定工程で決定した充電電圧になるように前記複数の電池セル各々を充電する充電工程と、
を有することを特徴とする充電方法。
【請求項６】
直列接続された複数の電池セルを備える電池モジュールと、前記複数の電池セル各々の電圧を監視する監視部と、を備える電池システムで使用可能な前記電池モジュールの充電方法であって、
前記電池モジュールを充電した際の前記監視部の監視結果に基づいて、前記電池モジュールが満充電に至った際の前記複数の電池セル各々の電圧を認識する電圧認識工程と、
前記電池モジュールを充電した際及び放電した際の前記監視部の監視結果に基づいて、前記電池モジュールの容量及び前記複数の電池セル各々の容量を認識する容量認識工程と、
前記複数の電池セルのうちの最小容量に対する前記電池モジュールの容量の割合が所定の値以下になった場合に、前記複数の電池セルの電圧がバランスするように前記複数の電池セル各々を充電するバランス充電工程と、
を有することを特徴とする充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池システム及び充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、直列接続された複数の電池セルを備える電池モジュールが使用されており、また、様々な充電方法で該電池モジュールは充電されている。  
ここで、直列接続された複数の電池セルを備える電池モジュールにおいては、該複数の電池セル間で容量にバラツキがある。そこで、該バラツキに対応して複数の電池セルをバランス充電させることが行われている。  
例えば、特許文献１には、複数の電池セルのうちの基準容量電池セルと各電池セルとの容量差に応じてバランス目標電圧値を算出して複数の電池セルをバランス充電させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１６９００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１の電池モジュールを含め、従来の直列接続された複数の電池セルを備える電池モジュールにおいては、複数の電池セル各々の電圧を監視し、該各々の電圧が一定の所定電圧になるように充電させていた。  
しかしながら、電池モジュールとしての容量は、複数の電池セルのうちの容量の小さい電池セルの容量に依存する。このため、複数の電池セルのうちの容量の大きい電池セルを満充電または容量の小さいセルの容量以上に充電させても、無駄になる場合があった。すなわち、容量の小さい電池セルが満充電になった後に更に続けて容量の大きい電池セルを充電させると、該容量の大きい電池セルを充電させるために時間及び電力が必要になる。その一方、該容量の大きい電池セルを満充電させても、電池モジュールの使用などに伴う放電時において、該容量の大きい電池セルには十分な充電量が残っている場合があった。つまり、従来の直列接続された複数の電池セルを備える電池モジュールは、該容量の大きい電池セルを満充電させる（複数の電池セルすべてを一定の所定電圧になるまで充電する）ことで、充電にかかる電力や時間を無駄にしていた。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、直列接続された複数の電池セルを備える電池モジュールにおける充電に伴う無駄を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明の第１の態様に係る電池システムは、直列接続された複数の電池セルを備える電池モジュールと、前記複数の電池セル各々の電圧を監視する監視部と、前記電池モジュールを充電した際の前記監視部の監視結果に基づいて、前記電池モジュールが満充電に至った際の前記複数の電池セル各々の電圧を認識する電圧認識部と、前記電圧認識部の認識結果に基づいて、前記複数の電池セル各々の電池セルの充電電圧を決定する決定部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
ここで、「電池モジュールが満充電に至った際」とは、前記複数の電池セルのうちの少なくとも１つが満充電に至った際という意味である。  
本態様によれば、電池モジュールを充電した際の監視部の監視結果に基づいて電池モジュールが満充電に至った際の複数の電池セル各々の電圧を認識でき、該認識結果に基づいて複数の電池セル各々の電池セルの充電電圧を決定する。すなわち、電池モジュールが満充電に至ったことが認識でき、その時点で電池モジュールの充電を止めることができる。このため、前記複数の電池セルのうちの満充電に至っていない電池セルを無駄に満充電させるということを抑制でき、電池モジュールの充電に伴う無駄を抑制することができる。  
なお、監視部、電圧認識部、決定部は、電池モジュールとは別に設けられる構成のほか、電池モジュール内部に構成されていてもよい。
【０００８】
本発明の第２の態様に係る電池システムは、前記第１の態様において、前記電池モジュールを充電する際、前記監視部の監視結果に基づいて、前記複数の電池セルの電圧がバランスするように充電するバランス充電を実行可能に構成されていることを特徴とする。
【０００９】
電池モジュールの充電と放電を繰り返すと、複数の電池セルのうちには、電池モジュールが満充電した際の電圧値や電池モジュールが全放電した際の電圧値に変化が生じてくるものが出てくる場合がある。このような場合、電池モジュールの容量が低下する虞がある。しかしながら、本態様によれば、電池モジュールを充電する際、監視部の監視結果に基づいてバランス充電を実行可能である。このため、このような場合であっても、バランス充電を実行することにより、電池モジュールの容量の低下を抑制することが可能になる。
【００１０】
本発明の第３の態様に係る電池システムは、前記第２の態様において、前記電池モジュールを充電した際及び放電した際の前記監視部の監視結果に基づいて、前記電池モジュールの容量及び前記複数の電池セル各々の容量を認識する容量認識部と、前記複数の電池セルのうちの最小容量に対する前記電池モジュールの容量の割合が所定の値以下になった場合に、前記バランス充電を実行するように制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本態様によれば、複数の電池セルのうちの最小容量に対する電池モジュールの容量の割合が所定の値以下になった場合にバランス充電を実行する。このため、電池モジュールが満充電した際の電圧値や電池モジュールが全放電した際の電圧値に変化が生じ、電池モジュールの容量が低下した場合に、電池モジュールの容量の少なくとも一部を回復することが可能になる。
【００１２】
本発明の第４の態様に係る電池システムは、前記第３の態様において、前記所定の値は、０．８以上０．９５以下の値であることを特徴とする。
【００１３】
本態様によれば、前記所定の値は、０．８以上０．９５以下の値である。このため、電池モジュールを適正にバランス充電できる。これは、前記所定の値を０．８未満とすると電池モジュールの容量が著しく低下するまで電池モジュールの容量を回復しないこととなり、前記所定の値を０．９５を超えるとすると電池モジュールの容量の低下が小さい状態のときからバランス充電を実行することとなり充電の無駄を発生させる虞があるためである。
【００１４】
本発明の第５の態様に係る充電方法は、直列接続された複数の電池セルを備える電池モジュールと、前記複数の電池セル各々の電圧を監視する監視部と、を備える電池システムで使用可能な前記電池モジュールの充電方法であって、前記電池モジュールを充電した際の前記監視部の監視結果に基づいて、前記電池モジュールが満充電に至った際の前記複数の電池セル各々の電圧を認識する電圧認識工程と、前記電圧認識工程の認識結果に基づいて、前記複数の電池セル各々の電池セルの充電電圧を決定する決定工程と、前記決定工程で決定した充電電圧になるように前記複数の電池セル各々を充電する充電工程と、を有することを特徴とする。
【００１５】
本態様によれば、電池モジュールを充電した際の監視部の監視結果に基づいて電池モジュールが満充電に至った際の複数の電池セル各々の電圧を認識でき、該認識結果に基づいて複数の電池セル各々の電池セルの充電電圧を決定し充電する。すなわち、電池モジュールが満充電に至ったことが認識でき、前記複数の電池セルのうちの満充電に至っていない電池セルを無駄に満充電させることなく、その時点で電池モジュールの充電を止めることができる。このため、電池モジュールの充電に伴う無駄を抑制することができる。
【００１６】
本発明の第６の態様に係る充電方法は、直列接続された複数の電池セルを備える電池モジュールと、前記複数の電池セル各々の電圧を監視する監視部と、を備える電池システムで使用可能な前記電池モジュールの充電方法であって、前記電池モジュールを充電した際の前記監視部の監視結果に基づいて、前記電池モジュールが満充電に至った際の前記複数の電池セル各々の電圧を認識する電圧認識工程と、前記電池モジュールを充電した際及び放電した際の前記監視部の監視結果に基づいて、前記電池モジュールの容量及び前記複数の電池セル各々の容量を認識する容量認識工程と、前記複数の電池セルのうちの最小容量に対する前記電池モジュールの容量の割合が所定の値以下になった場合に、前記複数の電池セルの電圧がバランスするように前記複数の電池セル各々を充電するバランス充電工程と、を有することを特徴とする。
【００１７】
本態様によれば、複数の電池セルのうちの最小容量に対する電池モジュールの容量の割合が所定の値以下になった場合にバランス充電を実行する。このため、電池モジュールが満充電した際の電圧値や電池モジュールが全放電した際の電圧値に変化が生じ、電池モジュールの容量が低下した場合に、電池モジュールの容量の少なくとも一部を回復することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施例に係る電池システムのブロック図である。
【図２】本発明の一実施例に係る電池システムにおける電池モジュールの回路図である。
【図３】本発明の一実施例に係る電池システムにおける電池モジュールの容量と該電池モジュールを構成する電池セルの容量との関係を表すグラフである。
【図４】本発明の一実施例に係る電池システムにおける電池モジュールの容量と該電池モジュールを構成する電池セルの容量との関係を表すグラフである。
【図５】本発明の一実施例に係る電池システムにおける電池モジュールの容量と該電池モジュールを構成する電池セルの容量との関係を表すグラフである。
【図６】本発明の一実施例に係る電池システムにおける電池モジュールの容量と該電池モジュールを構成する電池セルの容量との関係を表すグラフである。
【図７】本発明の一実施例に係る充電方法のフローチャートである。
【図８】本発明の一実施例に係る充電方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明を実施するための好ましい形態について説明するが、本発明は、下記実施例に限定されない。
【００２０】
［電池システムの実施例］（図１〜図６）  
図１は、本発明の一実施例の電池システム１のブロック図である。  
本実施例の電池システム１は、直列接続された複数の電池セル６（電池セル６ａ、６ｂ、６ｃ及び６ｄ：図２参照）を備える電池モジュール２を備えている。電池モジュール２は、複数の電池セル６各々に対応して複数のスイッチ回路３を備えている。スイッチ回路３は、スイッチ回路３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの順に直列接続されており、両端に設けられたスイッチ回路３ａ及び３ｄは充電用電源（負荷）４とスイッチＳｗを介して接続されている。
【００２１】
また、本実施例の電池システム１は、電池モジュール２の充電を制御する制御部としての電池管理装置であるＢＭＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ）５を備えている。  
ここで、ＢＭＵ５は、電池モジュール２の容量を容量Ｃｍｏｄとし、各電池セル６の容量のうちの最低の容量を容量Ｃｍｉｎとした場合の、Ｃｍｏｄ／Ｃｍｉｎ（電池モジュール２のバランス係数）の値を設定及び格納可能である。そして、各電池セル６の目標充電電圧の算出や、電池モジュール２をバランス充電させる際の制御などを行う。  
なお、ＢＭＵ５は、スイッチ回路３ａ及び３ｄと充電用電源４との間に設けられたスイッチＳｗのオン及びオフの制御も行う。
【００２２】
図２は、本実施例の電池モジュール２の回路図である。  
本実施例の電池モジュール２は、複数のスイッチ回路３（スイッチ回路３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄ）と、電池モジュール２の制御回路７と、を備えている。  
ここで、電池モジュール２の各スイッチ回路３は、電池セル６、スイッチＳｗ及び抵抗Ｒを備えている。  
また、制御回路７は、電池モジュール２をバランス充電させる際、各スイッチ回路３のスイッチＳｗをオン及びオフすることでバイパス電流のオン及びオフを制御するバランス制御部８を備えている。また、制御回路７は、電池セル６ａ、６ｂ、６ｃ及び６ｄ各々の電圧を監視する監視部９を備えている。ここで、監視部９は、電池モジュール２が満充電に至った際の複数の電池セル６の各々の電圧を認識する電圧認識部としての役割を兼ねている。そして、制御回路７は、ＢＭＵ５と通信して情報のやり取り行う通信部１０を備えている。  
なお、本実施例の電池モジュール２は、監視部９が電圧認識部を兼ねる構成であるが、監視部と電圧認識部とが別々に設けられる構成であってもよい。  
また、本実施例の電池システム１は、上記構成により上記のようなバランス充電を実行可能であるが、バランス充電の方法やバランス充電を実行するための構成（回路構成）には、特に限定はない。
【００２３】
本実施例の電池モジュール２においては、各スイッチ回路３に抵抗Ｒが設けられているので、バランス充電を行う際にバランス充電を行うスイッチ回路３のスイッチＳｗをオンにし、バイパス電流を流すと、抵抗Ｒに電流が流れることで発熱が生じる。  
このように、バイパス電流を流すことによりバランス充電を行う構成の電池モジュール２では、バランス充電を行うことに伴う発熱やエネルギーのロスなどを生じる。  
このため、バランス充電を行うことに伴う発熱やエネルギーのロスなどの充電の無駄を抑制することが求められている。
【００２４】
そこで、本実施例の電池システム１は、このような充電の無駄を抑制することが可能な構成になっている。  
具体的には、本実施例の電池システム１は、直列接続された複数の電池セル６を備える電池モジュール２と、複数の電池セル６の各々の電圧を監視する監視部９を備えている。そして、監視部９は、電池モジュール２を充電した際の監視結果に基づいて、電池モジュール２が満充電に至った際の複数の電池セル６の各々の電圧を認識する。そして、制御回路７は、充電電圧の決定部として、監視部９による複数の電池セル６の各々の電圧の認識結果に基づいて、複数の電池セル６の各々の電池セル６の充電電圧を決定する。  
このような構成により、本実施例の電池システム１は、電池モジュー２ルが満充電に至ったことが認識でき、その時点で電池モジュール２の充電を止めることができる構成になっている。こうして、複数の電池セル６のうちの満充電に至っていない電池セル６を無駄に満充電させるということを抑制でき、電池モジュール２の充電に伴う無駄を抑制している。  
なお、本実施例の監視部（電圧認識部）９、決定部としての制御回路７は、電池モジュール２に構成されているが、これらを電池モジュール２とは別に設けられる構成であってもよい。  
また、「電池モジュール２が満充電に至った際」とは、複数の電池セル６のうちの少なくとも１つが満充電に至った際という意味である。
【００２５】
ただし、本実施例の電池システム１は、電池モジュール２を充電する際、監視部９の監視結果に基づいて、複数の電池セル６の電圧がバランスするように充電するバランス充電を実行可能である。  
電池モジュール２の充電と放電を繰り返すと、複数の電池セル６のうちには、電池モジュール２が満充電した際の電圧値や電池モジュール２が全放電した際の電圧値に変化が生じてくるものが出てくる場合がある。このような場合、電池モジュール２の容量が低下する虞がある。しかしながら、電池モジュール２を充電する際、監視部９の監視結果に基づいてバランス充電を実行することで、このような場合であっても、電池モジュール２の容量Ｃｍｏｄの低下を抑制することが可能になる。
【００２６】
また、本実施例の制御回路７は、電池モジュール２を充電した際及び放電した際の監視部９の監視結果に基づいて、電池モジュール２及び複数の電池セル６の各々の容量を認識する容量認識部の役割をする。そして、制御部としてのＢＭＵ５は、通信部１０から入力した電池モジュール２及び複数の電池セル６の各々の容量に関する情報に基づいて、複数の電池セル６のうちの最小容量Ｃｍｉｎに対する電池モジュール２の容量Ｃｍｏｄの割合Ｃｍｏｄ／Ｃｍｉｎ（電池モジュール２のバランス係数）が所定の値以下になった場合に、電池システム１がバランス充電を実行するように制御する。  
このため、電池モジュール２が満充電した際の電圧値や電池モジュール２が全放電した際の電圧値に変化が生じ、電池モジュール２の容量Ｃｍｏｄが低下した場合に、電池モジュール２の容量Ｃｍｏｄの少なくとも一部を回復することを可能にしている。  
なお、本実施例の電池システム１は、制御回路７が容量認識部の役割をする構成であるが、ＢＭＵ５が容量認識部の役割をする構成であってもよい。また、ＢＭＵ５を電池モジュール２に設ける構成としてもよい。
【００２７】
ここで、本実施例においては該所定の値を０．９５としているが、該所定の値は、０．８以上０．９５以下の値であることが好ましい。これは、前記所定の値を０．８未満とすると電池モジュール２の容量Ｃｍｏｄが著しく低下するまで電池モジュール２の容量Ｃｍｏｄを回復しないこととなり、該所定の値を０．９５を超えるとすると電池モジュール２の容量Ｃｍｏｄの低下が小さい状態のときからバランス充電を実行することとなり充電の無駄を発生させる虞があるためである。
【００２８】
なお、本実施例では、複数の電池セル６の各々の電圧の監視及び該電圧の認識を制御回路７における監視部９で実行しており、各々の電池セル６の充電電圧の決定や、電池モジュール２及び複数の電池セル６の各々の容量の認識も制御回路７で実行している。すなわち、これらの実行を電池モジュール２に設けられた制御部の制御により実行している。しかしながら、このような構成に限定されず、これらの実行を、電池モジュール２とは別に設けられた制御部である、ＢＭＵ５で実行可能な構成としてもよい。  
また、本実施例では、電池モジュール２とは別に設けられた制御部であるＢＭＵ５の制御によりバランス充電を実行する構成であるが、バランス充電の実行を電池モジュール２に設けられた制御部である制御回路７などの制御で実行する構成としてもよい。
【００２９】
次に、電池モジュール２及び複数の電池セル６の容量及び充電率（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）と電圧との関係について説明する。  
図３から図６は、本実施例の電池システム１における電池モジュール２の容量と該電池モジュール２を構成する電池セル６の容量との関係を表すグラフである。詳細には、図３から図６は、横軸を複数の電池セル６の容量及び充電率、縦軸を該複数の電池セル６の電圧として、該複数の電池セル６の容量及び充電率と電圧との関係を表したグラフである。ここで、図３から図６において、Ｃｅｌｌ１は電池セル６ａに対応し、Ｃｅｌｌ２は電池セル６ｂに対応し、Ｃｅｌｌ３は電池セル６ｃに対応している。  
なお、図３及び図４で表されるように、Ｃｅｌｌ２の容量及び充電率と電圧との関係を表す曲線（開放電圧曲線）は、Ｃｅｌｌ１の容量及び充電率と電圧との関係を表す曲線と、Ｃｅｌｌ３の容量及び充電率と電圧との関係を表す曲線との間に位置する。このため、図５及び図６では、Ｃｅｌｌ２の容量及び充電率と電圧との関係を表す曲線を省略している。また、同様に、電池セル６ｄに対応する容量及び充電率と電圧との関係を表す曲線も、Ｃｅｌｌ１の容量及び充電率と電圧との関係を表す曲線と、Ｃｅｌｌ３の容量及び充電率と電圧との関係を表す曲線との間に位置するため、図３から図６において省略している。
【００３０】
ここで、各電池セル６を単独で使用した場合における該各電池セル６の容量は、対応する容量及び充電率と電圧との関係を表す曲線における、全放電の状態（ＳＯＣ＝０％）から満充電の状態（ＳＯＣ＝１００％）までの図３から図６における横軸方向の長さに相当する。そして、各電池セル６のうちの最小容量となるセルの容量がＣｍｉｎに相当する。
【００３１】
一方、電池モジュール２の容量Ｃｍｏｄは、複数の電池セル６の各容量（図３から図６における横軸方向の長さ）に依存する。また、複数の電池セル６の各容量に依存するだけでなく、複数の電池セル６の該曲線全てにおける、図３から図６における横軸方向の、全放電の状態の位置と満充電の状態の位置に依存する。具体的には、図３から図６における、横軸方向の全放電の状態の位置が一番右側にあるものの該位置から横軸方向の満充電の状態の位置が一番左側にあるものの該位置までの長さが、電池モジュール２の容量Ｃｍｏｄに相当する。
【００３２】
図３は、複数の電池セル６のうちの最小容量Ｃｍｉｎに対する電池モジュール２の容量Ｃｍｏｄの割合Ｃｍｏｄ／Ｃｍｉｎが１のときの一例の状態を表すグラフである。  
図３では、Ｃｅｌｌ１、Ｃｅｌｌ２及びＣｅｌｌ３の各曲線において、満充電の状態における横軸方向の位置は同じ位置である。すなわち、電池モジュール２を充電して電池モジュール２を満充電させた際、そのまま、Ｃｅｌｌ１、Ｃｅｌｌ２及びＣｅｌｌ３の各々も満充電していることを意味している。  
一方、Ｃｅｌｌ１、Ｃｅｌｌ２及びＣｅｌｌ３の各曲線において、全放電の状態における横軸方向の位置は夫々異なっている。すなわち、電池モジュール２を放電して電池モジュール２が全放電させた際、Ｃｅｌｌ１では全放電しているものの、Ｃｅｌｌ２及びＣｅｌｌ３では全放電していないことを意味している。
【００３３】
図３では、ＣｍｉｎはＣｅｌｌ１の容量となっている。また、横軸方向において、Ｃｅｌｌ１の曲線の全放電させた際の位置は、Ｃｅｌｌ２及びＣｅｌｌ３の曲線の全放電させた際の位置よりも右側であり、Ｃｅｌｌ１の曲線の満充電させた際の位置は、Ｃｅｌｌ２及びＣｅｌｌ３の曲線の全放電させた際の位置と同じである。  
このため、ＣｍｏｄはＣｍｉｎと等しくなっており、Ｃｍｏｄ／Ｃｍｉｎが１になっている。  
したがって、このような場合は、Ｃｅｌｌ１の曲線の満充電させた際の位置がＣｅｌｌ２及びＣｅｌｌ３の曲線の全放電させた際の位置と同じであるため、Ｃｅｌｌ１、Ｃｅｌｌ２及びＣｅｌｌ３の全てを満充電させても充電に伴う無駄が発生しない。  
そこで、このような場合は、本実施例の電池システム１は、電池モジュール２を満充電する際、Ｃｅｌｌ１、Ｃｅｌｌ２及びＣｅｌｌ３の全てを満充電させる。
【００３４】
図４は、複数の電池セル６のうちの最小容量Ｃｍｉｎに対する電池モジュール２の容量Ｃｍｏｄの割合Ｃｍｏｄ／Ｃｍｉｎが１よりも小さいときの一例の状態を表すグラフである。  
図４では、Ｃｅｌｌ１、Ｃｅｌｌ２及びＣｅｌｌ３の各曲線において、満充電の状態における横軸方向の位置は夫々異なっている。すなわち、電池モジュール２を充電して電池モジュール２を満充電させた際、Ｃｅｌｌ３では満充電しているものの、Ｃｅｌｌ１及びＣｅｌｌ２では満充電していないことを意味している。  
一方、Ｃｅｌｌ１、Ｃｅｌｌ２及びＣｅｌｌ３の各曲線において、全放電の状態における横軸方向の位置は夫々異なっている。すなわち、電池モジュール２を放電して電池モジュール２が全放電させた際、Ｃｅｌｌ１では全放電しているものの、Ｃｅｌｌ２及びＣｅｌｌ３では全放電していないことを意味している。
【００３５】
図４では、Ｃｅｌｌ１、Ｃｅｌｌ２及びＣｅｌｌ３を満充電させた際に一番左側に位置する曲線は、Ｃｅｌｌ３の曲線である。一方、Ｃｅｌｌ１、Ｃｅｌｌ２及びＣｅｌｌ３を全放電させた際に一番右側に位置する曲線は、Ｃｅｌｌ１の曲線である。  
このため、Ｃｍｏｄは、横軸方向におけるＣｅｌｌ１を全放電させた際の位置からＣｅｌｌ３を満充電させた際の位置までの長さに対応し、Ｃｍｉｎ（横軸方向におけるＣｅｌｌ１の曲線の長さに対応）よりも小さくなっている。すなわち、Ｃｍｏｄ／Ｃｍｉｎが１よりも小さくなっている。  
このような場合、Ｃｅｌｌ１、Ｃｅｌｌ２及びＣｅｌｌ３の全てを満充電させると、Ｃｅｌｌ３が満充電してからのＣｅｌｌ１及びＣｅｌｌ２の充電は、無駄が伴う。  
そこで、このような場合は、本実施例の電池システム１は、電池モジュール２を満充電する際、Ｃｅｌｌ３が満充電することに伴い、電池モジュール２の充電を停止することができる。
【００３６】
ただし、電池モジュール２の容量であるＣｍｏｄが小さい場合、例えば、Ｃｍｉｎに比べてＣｍｏｄが著しく小さくなる場合、本実施例の電池システム１は、電池モジュール２をバランス充電させることができる。
【００３７】
図５は、複数の電池セル６のうちの最小容量Ｃｍｉｎに対する電池モジュール２の容量Ｃｍｏｄの割合Ｃｍｏｄ／Ｃｍｉｎが、バランス充電の実行を行うか否かの閾値としての所定の値である０．９５よりも小さい、０．８のときの一例の状態を表すグラフである。  
図５で表される状態の場合、図４で表される状態と同様、ＣｍｏｄはＣｍｉｎよりも小さいため、Ｃｅｌｌ１及びＣｅｌｌ３の両方を満充電させると、Ｃｅｌｌ３が満充電してからのＣｅｌｌ１の充電は、無駄が伴う。
【００３８】
しかしながら、Ｃｍｏｄ／Ｃｍｉｎが０．８になる場合、Ｃｅｌｌ３が満充電した状態でＣｅｌｌ１の充電を停止すると、図５で表されるように、Ｃｅｌｌ１の充電率は８０％となり、電池モジュール２の容量Ｃｍｏｄを著しく低下させてしまう。  
そこで、本実施例の電池システム１は、Ｃｍｏｄ／Ｃｍｉｎが０．９５未満となる場合は、電池モジュール２のバランス充電を実行し、Ｃｍｏｄ／Ｃｍｉｎが０．９５になるようにする。
【００３９】
図６は、Ｃｍｏｄ／Ｃｍｉｎが０．８になった場合（図５で表される状態）に、Ｃｍｏｄ／Ｃｍｉｎが０．９５になるように電池モジュール２のバランス充電を実行した状態を表している。  
この場合の電池モジュール２のバランス充電は、Ｃｅｌｌ１、Ｃｅｌｌ２及びＣｅｌｌ３のうち優先的にＣｅｌｌ１を充電することにより行う。別の表現をすると、電池モジュール２を充電する際、Ｃｅｌｌ２及びＣｅｌｌ３に所定のタイミングでバイアス電流を流しながら充電する。なお、バイアス電流は、ＢＭＵ５の制御に従ってバランス制御部８が各スイッチ回路３のＳｗをオンすることにより流される。
【００４０】
電池モジュール２のバランス充電を実行することで、図６で表されるように、Ｃｅｌｌ３の曲線は矢印方向にシフトする。すなわち、電池モジュール２のバランス充電を実行することで、電池モジュール２の容量Ｃｍｏｄの少なくとも一部を回復させることができる。  
上記のように、電池モジュール２をバランス充電させると、例えば、Ｃｅｌｌ２及びＣｅｌｌ３に所定のタイミングでバイアス電流を流すなどすることで無駄が発生する。そこで、この無駄と電池モジュール２の容量低下の観点から、本実施例の電池システム１は、Ｃｍｏｄ／Ｃｍｉｎが０．９５未満となる場合に、電池モジュール２のバランス充電を実行し、Ｃｍｏｄ／Ｃｍｉｎが０．９５になるようにしている。ただし、このような構成及び制御方法に限定されない。
【００４１】
［充電方法の実施例］（図７及び図８）  
次に、本発明の一実施例にかかる充電方法について説明する。  
図７及び図８は本実施例の充電方法のフローチャートであり、図７はＣｍｏｄ／Ｃｍｉｎを取得するまでのフローを表しており、図８はバランス充電の動作フローを表している。
【００４２】
図７で表されるように、本実施例の充電方法を開始すると、最初に、ステップＳ１１０で、ＢＭＵ５の制御により電池モジュール２を全放電する。  
次に、ステップＳ１２０で、電圧認識部としての監視部９により各電池セル６の開放電圧（ＯＣＶ：Ｏｐｅｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ）を計測する。
【００４３】
次に、ステップＳ１３０で、ＢＭＵ５の制御により電池モジュール２を満充電する。ここで、電池モジュール２の満充電とは、電池モジュール２をバランス充電させることなしに、電池モジュール２の電池セル６ａ、６ｂ、６ｃ及び６ｄの少なくとも１つが最初に満充電した際の状態を意味する。  
そして、ステップＳ１４０に移行するとともに、ステップＳ１５０に移行する。
【００４４】
ステップＳ１４０では、電圧認識部としての監視部９により各電池セル６の開放電圧（ＯＣＶ）を計測する。そして、その後、ステップＳ１６０に移行する。  
一方、ステップＳ１５０では、ＢＭＵ５の制御によって制御回路７で電流積算し、電池モジュール２の容量Ｃｍｏｄを取得する。そして、その後、ステップＳ１９０に移行する。
【００４５】
ステップＳ１６０では、ＢＭＵ５の制御により、各電池セル６の充電率（ＳＯＣ）を導き出す。この際、図３から図６で表されるような開放電圧曲線を用いて、電池モジュール２の全放電時及び満充電時の各電池セル６の充電率を導き出す。  
そして、ステップＳ１７０で、ＢＭＵ５の制御によって制御回路７で、各電池セル６の容量を算出する。この際、各電池セル６の充電率及び充電された容量の推移から各電池セル６の容量を算出する。  
そして、ステップＳ１８０で、ステップＳ１７０で算出した各電池セル６の容量から複数の電池セル６のうちの最小容量Ｃｍｉｎを取得する。
【００４６】
そして、ステップＳ１９０で、ＢＭＵ５により、ステップＳ１５０で取得したＣｍｏｄとステップＳ１８０で取得したＣｍｉｎとから電池モジュール２のバランス係数としてのＣｍｏｄ／Ｃｍｉｎを算出する。  
以上がＣｍｏｄ／Ｃｍｉｎを取得するまでのフローである。
【００４７】
そして、ここから、バランス充電の動作フローに移行する。  
図８で表されるように、ステップＳ２００で、あらかじめ目標とするＣｍｏｄ／Ｃｍｉｎの値を設定しておく。
【００４８】
次に、ステップＳ２１０では、ＢＭＵ５の制御により、ステップＳ１９０で算出されたＣｍｏｄ／ＣｍｉｎがステップＳ２００で設定された目標Ｃｍｏｄ／Ｃｍｉｎとなる場合における、電池モジュール２の満充電時の各電池セル６の充電率（ＳＯＣ）の差を算出する。
【００４９】
次に、ステップＳ２２０で、ＢＭＵ５の制御により、ステップ２１０で算出した各電池セル６の充電率（ＳＯＣ）の差に対応する、各電池セル６の電圧差を算出する。  
そして、ステップＳ２３０で、ＢＭＵ５の制御により、各電池セル６の目標充電電圧を算出する。  
そして、ステップＳ２４０で、電池モジュール２の充電を開始し、ステップＳ２５０に移行する。
【００５０】
ステップＳ２５０では、バランス充電を実行するか否かを判断する。具体的には、ＢＭＵ５において、Ｃｍｏｄ／Ｃｍｉｎが所定の値未満か否かを判断し、所定の値未満の場合はバランス充電を実行すると判断してステップＳ２６０に進み、所定の値以上の場合はバランス充電を実行しないと判断してステップＳ３００に進む。
【００５１】
ステップＳ２６０では、監視部９の監視結果に基づいて、ＢＭＵ５が、各電池セル６が目標電圧であるステップＳ２３０で算出した目標充電電圧に達したか否かを判断する。  
ステップＳ２６０で目標電圧に達したとＢＭＵ５が判断すると、ステップＳ２７０で、ＢＭＵ５がバランス制御部８を制御して所望のスイッチＳｗをオンすることにより、目標電圧に達した電池セル６をバイパスさせることにより充電ホールド動作を実行する。  
そして、ステップＳ２８０で、ＢＭＵ５は、複数の電池セル６のうちの最小容量Ｃｍｉｎとなる電池セル６が、目標電圧に到達したかどうかを判断し、目標電圧に到達したと判断したら、ステップＳ２９０に移行する。  
そして、ステップＳ２９０では、ステップＳ２７０で充電ホールド動作の実行を開始した電池セル６について、ＢＭＵ５がバランス制御部８を制御して所望のスイッチＳｗをオフすることにより、充電ホールド動作を停止する。
【００５２】
そして、ステップＳ３００で、バランス充電を終了するとともに、本実施例の充電方法を終了する。
【００５３】
このように、本実施例の充電方法は、電池モジュール２を充電した際の監視部９の監視結果に基づいて、電池モジュール２が満充電に至った際の複数の電池セル６の各々の電圧を認識する電圧認識工程としてのステップＳ１４０を有している。  
また、ステップＳ１４０の認識結果に基づいて、複数の電池セル６の各々の電池セル６の充電電圧を決定する決定工程としてのステップＳ２３０を有している。  
また、ステップＳ２３０で決定した充電電圧になるように複数の電池セル６の各々を充電する充電工程としてのステップＳ２４０、ステップＳ２５０、ステップＳ３００と移行するステップを有している。  
このため、本実施例の充電方法は、電池モジュール２が満充電に至ったことを認識し、複数の電池セル６のうちの満充電に至っていない電池セル６を無駄に満充電させることなく、その時点で電池モジュール２の充電を止めるので、電池モジュール２の充電に伴う無駄を抑制することができる。
【００５４】
また、本実施例の充電方法は、電池モジュール２を充電した際及び放電した際の監視部９の監視結果に基づいて、電池モジュール２の容量Ｃｍｏｄの容量を認識する容量認識工程としてのステップＳ１５０及び複数の電池セル６の各々の容量を認識する容量認識工程としてのステップＳ１７０を有している。  
また、複数の電池セル６のうちの最小容量Ｃｍｉｎに対する電池モジュール２の容量Ｃｍｏｄの割合が所定の値以下になった場合に、複数の電池セル６の電圧がバランスするように複数の電池セル６の各々を充電するバランス充電工程としてのステップＳ２５０からステップＳ３００を有している。  
このため、本実施例の充電方法は、電池モジュール２が満充電した際の電圧値や電池モジュール２が全放電した際の電圧値に変化が生じ、電池モジュール２の容量Ｃｍｏｄが低下した場合に、電池モジュール２の容量Ｃｍｏｄの少なくとも一部を回復することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  電池システム、２  電池モジュール、３  スイッチ回路、４  充電用電源、
５  ＢＭＵ（制御部）、６  電池セル、７  制御回路（容量認識部、決定部）、
８  バランス制御部、９  監視部（電圧認識部）、１０  通信部、Ｒ  抵抗、
Ｓｗ  スイッチ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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