【手続補正書】
【提出日】平成25年1月31日(2013.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池と、該電池をモニタするための電流検出手段及び電圧検出手段並びに温度センサからなる電池監視ユニットを具備したモジュールが並列に接続された電池制御装置において、
各モジュールに前記電池の通電状態と遮断状態を制御する遮断部を設け、放電時に該遮断部を順次作動させることにより、所定の休止期間の間、当該モジュールの放電を休止させるとともに、他のモジュールからの放電量を増加させ、前記遮断部の作動に伴う放電量の減少を補完するようにしたことを特徴とする電池制御装置。
【請求項２】
前記遮断部による遮断状態への切り換え時間と、前記他のモジュールの遮断部による通電状態への切り換え時間を調整するスイッチ信号調整回路を具備したことを特徴とする請求項１に記載の電池制御装置。
【請求項３】
前記遮断部による遮断状態への切り換え時間及び通電状態への切り換え時間の間、全モジュールからの放電量を一定に維持するよう、前記スイッチ信号調整回路により前記遮断部を制御するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の電池制御装置。
【請求項４】
前記電流検出手段及び前記電圧検出手段の検出値に基づいて前記各モジュールの電池の内部抵抗を算出し、基準内部抵抗値と比較する劣化判定手段を備え、該劣化判定手段が算出した電池の劣化度に基づいて、前記各モジュールの休止期間を調整することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電池制御装置。
【請求項５】
前記温度センサの検出値に基づいて、各モジュール間の温度差に応じて、それぞれのモジュールの前記休止期間を調整することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電池制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の電池制御装置を、車両に搭載したことを特徴とする車両システム。
【請求項７】
前記車両が複数の前記電池制御装置を搭載し、放電時に、順次一部の電池制御装置に所定の休止期間を設けることにより放電を休止させるとともに、他の電池制御装置からの放電量を増加させ、前記一部の電池制御装置の放電休止に伴う放電量の減少を補完するようにしたことを特徴とする請求項６記載の車両システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明の電池制御装置では、次のような技術的手段を講じた。すなわち、
（１）電池と、該電池をモニタするための電流検出手段及び電圧検出手段並びに温度センサからなる電池監視ユニットを具備したモジュールが並列に接続された電池制御装置において、各モジュールに前記電池の通電状態と遮断状態を制御する遮断部を設け、放電時に該遮断部を順次作動させることにより、所定の休止期間の間、当該モジュールの放電を休止させるとともに、他のモジュールからの放電量を増加させ、前記遮断部の作動に伴う放電量の減少を補完するようにした。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
（２）上記の電池制御装置において、前記遮断部による遮断状態への切り換え時間と、前記他のモジュールの遮断部による通電状態への切り換え時間を調整するスイッチ信号調整回路を具備した。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
（３）上記の電池制御装置において、前記遮断部による遮断状態への切り換え時間及び通電状態への切り換え時間の間、全モジュールからの放電量を一定に維持するよう、前記スイッチ信号調整回路により前記遮断部を制御するようにした。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
（４）上記の電池制御装置において、前記電流検出手段及び前記電圧検出手段の検出値に基づいて前記各モジュールの電池の内部抵抗を算出し、基準内部抵抗値と比較する劣化判定手段を備え、該劣化判定手段が算出した電池の劣化度に基づいて、前記各モジュールの休止期間を調整するようにした。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
（７）また、上記車両システムにおいて、前記車両が複数の前記電池制御装置を搭載し、放電時に、順次一部の電池制御装置に所定の休止期間を設けることにより放電を休止させるとともに、他の電池制御装置からの放電量を増加させ、前記一部の電池制御装置の放電休止に伴う放電量の減少を補完するようにした。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の電池制御装置によれば、放電を行う際、各モジュールの遮断部を順次作動させて、各モジュールの放電を順次所定の休止期間の間放電を休止させることにより、該モジュールの電池劣化を防止するとともに、一部のモジュールの放電休止に伴う放電量の減少を他のモジュールからの放電量を増加させることにより補完するから、電池容量を増大する必要もない。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
【図１】図１は、実施例１に係る電池制御装置の概略図である。
【図２】図２は、実施例１に係る電池制御システムを適用したハイブリッド鉄道システムを示す図である。
【図３】図３は、遮断制御部の作動を示す図である。
【図４】図４は、遮断器の作動に伴う放電量のスイッチング波形図である。
【図５】図５は、ハイブリッド型鉄道車両の走行パターン例を示す図である。
【図６】図６は、放電のための電流パターンを示す図である。
【図７】図７は、各モジュールから等しく電流を流した場合の電流パターンを示す図である。
【図８】図８は、各モジュールに放電休止を設けた場合の電流パターンを示す図である。
【図９】図９は、サイクル数と劣化の関係を示す図である。
【図１０】図１０は、放電電流パターンを変えた時の電流波形を示す図である。
【図１１】図１１は、先頭車両と末端車両に電池制御ユニットを設けたハイブリッド鉄道システムを示す図である。
【図１２】図１２は、放電休止指令／放電再開指令の出力を示す図である。
【図１３】図１３は、ハイブリッド鉄道に設けた駆動装置Ａ、Ｂの充放電パターンを示す図である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
組電池４Ａ〜４Ｄは、例えばニッケル水素電池やリチウムイオン二次電池のような、電気エネルギーの蓄積及び放出が可能な複数の電池が直列に接続されたユニットである。本実施例では、リチウムイオン二次電池を採用した場合について説明する。
ここでは組電池４Ａから４Ｄを４並列に接続した組電池を扱うが、これは本実施例が適用できる組電池の並列数を４に限るものではなく、異なる数の組電池を並列に接続した場合でも、本実施例と同様の技術的手段を採用することにより本発明を実施することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
図１１に、この時のシステムを示す。２０Ａで示した部分が先頭車両の駆動システムＡ、２０Ｂで示した部分が末尾車両の駆動システムＢである。それぞれの駆動システムには、エンジン１２（Ａ、Ｂ）、発電機１３（Ａ、Ｂ）、コンバータ１４（Ａ、Ｂ）、インバータ１５（Ａ、Ｂ）、制御器１１（Ａ、Ｂ）、複数のモジュールを備えた電池制御装置１（Ａ、Ｂ）が含まれる。各駆動システムにてエンジンや電池制御装置から得られた電力をモータに伝達し車軸を駆動する。また、減速時には回生によりモータから各駆動システム内の電池制御装置の組電池を充電する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
運転指令生成装置から各駆動システムの制御器に対して充放電を含む各種指令が伝達される。駆動システムＡの電流、温度情報をもとに放電休止指令／放電再開指令に関してのみ、図１２に抜き出した。
電池統括ユニットに収集された電流値や温度情報が制御器を介して運転指令生成装置へと伝達される。その情報をもとに運転指令生成装置にて放電再開／休止を判断し、制御器や遮断制御部を介して遮断器に指令が伝達される。図３で示した実施例との相違は、運転指令生成装置が一方の駆動システムの電池統括ユニットに放電休止命令、他方の駆動システムの電池統括ユニットに放電再開命令を出力する点にある。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2012050213.tif 000001
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2012050213.tif 000002