特許 6802723 蓄電装置および蓄電制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6802723

(24)【登録日】2020年12月1日

(45)【発行日】2020年12月16日

(54)【発明の名称】蓄電装置および蓄電制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/02 20160101AFI20201207BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20201207BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20201207BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20201207BHJP

   B60L 53/62 20190101ALN20201207BHJP

   B60L 3/00 20190101ALN20201207BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/02 H

   H02J7/00 P

   H02J7/02 J

   H02J7/00 302D

   H01M10/44 P

   H01M10/48 P

   !B60L53/62

   !B60L3/00 S

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-16274(P2017-16274)

(22)【出願日】2017年1月31日

(65)【公開番号】特開2018-125965(P2018-125965A)

(43)【公開日】2018年8月9日

【審査請求日】2019年11月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237592

【氏名又は名称】株式会社デンソーテン

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石川 幸男

【審査官】 星野 昌幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１８２６２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１３３８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２４０１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０２４１０５２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０２９５９８２４（ＣＮ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１８３８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１２４５５４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ７／００−７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４−７／３６

Ｈ０１Ｍ １０／４２−１０／４８

Ｂ６０Ｌ ３／００

Ｂ０６Ｌ ５３／００−５３／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電素子が直列接続された複数の蓄電池が並列接続される電池ユニットと、
前記複数の蓄電池が並列接続されることで放電する前記蓄電池が過放電になる前記蓄電素子を含むか否か、および充電する前記蓄電池が過充電になる前記蓄電素子を含むか否かを各前記蓄電池および各前記蓄電素子の電位に基づいて判定する判定部と、
前記電池ユニットの非充放電期間に前記蓄電池を並列接続して前記蓄電池の電位を平準化する場合に、前記判定部によって過放電または過充電になる前記蓄電素子を含むと判定される前記蓄電池を平準化の対象から除外する接続制御部と
を備えることを特徴とする蓄電装置。

【請求項2】

前記判定部は、
前記電池ユニットによる充放電が終了された場合に、前記放電する蓄電池が過放電になる前記蓄電素子を含むか否か、および前記充電する蓄電池が過充電になる前記蓄電素子を含むか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。

【請求項3】

前記判定部は、
前記蓄電池の電位が平準化される期間に、前記放電する蓄電池が過放電になる前記蓄電素子を含むか否か、および前記充電する蓄電池が過充電になる前記蓄電素子を含むか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。

【請求項4】

前記電池ユニットによる充放電が終了されてから前記蓄電池の電位が平準化されるまでの平準化時間を算出する算出部と、
前記電池ユニットによる充放電が終了されてからの経過時間を計時する計時部と
をさらに備え、
前記接続制御部は、
前記計時部による計時が開始されてから前記平準化時間が経過した場合に、全ての前記蓄電池の並列接続を切断する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の蓄電装置。

【請求項5】

前記接続制御部は、
前記電池ユニットによる充放電を開始させる場合に、前記経過時間から前記平準化時間を除外した時間が前記蓄電池の分極解消に要する時間以上であれば、各前記蓄電池の充電状態に基づく接続順で前記蓄電池を並列接続する
ことを特徴とする請求項４に記載の蓄電装置。

【請求項6】

前記電池ユニットによる充放電が終了された場合の各前記蓄電池の充電状態を記憶する記憶部
をさらに備え、
前記接続制御部は、
前記電池ユニットに充放電を開始させる場合に、前記経過時間から前記平準化時間を除外した時間が前記蓄電池の分極解消に要する時間未満であれば、前記記憶部によって記憶された前記充電状態に基づく接続順序で前記蓄電池を並列接続する
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の蓄電装置。

【請求項7】

コンピュータが実行する蓄電制御方法であって、
蓄電素子が直列接続された複数の蓄電池が並列接続される電池ユニットの前記複数の蓄電池が並列接続されることで放電する前記蓄電池が過放電になる前記蓄電素子を含むか否か、および充電する前記蓄電池が過充電になる前記蓄電素子を含むか否かを各前記蓄電池および各前記蓄電素子の電位に基づいて判定する判定工程と、
前記電池ユニットの非充放電期間に前記蓄電池を並列接続して前記蓄電池の電位を平準化する場合に、前記判定工程によって過放電または過充電になる前記蓄電素子を含むと判定される前記蓄電池を平準化の対象から除外する接続制御工程と
を含むことを特徴とする蓄電制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、蓄電装置および蓄電制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数の蓄電素子を直列に接続することによって高電圧化が図られた蓄電池を複数並列に接続することによって容量の増大を実現した電池装置がある。かかる蓄電装置は、複数の蓄電池が並列接続される場合に、各蓄電池の蓄電状態が異なると、電位の高い蓄電池から電位の低い蓄電池へ突入電流が流れて破損の危険性がある。

【0003】

このため、例えば、ハイブリッド車に設けられ、イグニッションスイッチがＯＦＦのときに、抵抗を介して複数の蓄電池を並列接続することによって、突入電流を緩和しつつ、各蓄電池の電位を平準化する蓄電装置がある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−２４０１４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来の蓄電装置は、複数の蓄電池を並列接続した場合に、一部の蓄電素子が過充電または過放電になることがある。

【0006】

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の蓄電素子が直列に接続される蓄電池を並列接続する場合に、蓄電素子が過充電または過放電になることを防止することができる蓄電装置および蓄電制御方法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】

【0007】

実施形態の一態様に係る蓄電装置は、電池ユニットと、判定部と、接続制御部とを備える。電池ユニットは、蓄電素子が直列接続された複数の蓄電池が並列接続される。判定部は、前記複数の蓄電池が並列接続されることで放電する前記蓄電池が過放電になる前記蓄電素子を含むか否か、および充電する前記蓄電池が過充電になる前記蓄電素子を含むか否かを各前記蓄電池および各前記蓄電素子の電位に基づいて判定する。接続制御部は、前記電池ユニットの非充放電期間に前記蓄電池を並列接続して前記蓄電池の電位を平準化する場合に、前記判定部によって過放電または過充電になる前記蓄電素子を含むと判定される前記蓄電池を平準化の対象から除外する。

【発明の効果】

【0008】

実施形態の一態様に係る蓄電装置および蓄電制御方法によれば、複数の蓄電素子が直列に接続される蓄電池を並列接続する場合に、蓄電素子が過充電または過放電になることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態に係る蓄電制御方法の説明図である。

【図2】図２は、実施形態に係る蓄電装置の構成の一列を示す説明図である。

【図3】図３は、実施形態に係る蓄電装置を示す機能ブロック図である。

【図4】図４は、実施形態に係る各パックのＯＣＶ（Open Circuit Voltage）−ＳＯＣ（State Of Charge）特性を示す説明図である。

【図5】図５は、実施形態に係る蓄電装置の動作説明図である。

【図6】図６は、実施形態に係る蓄電装置の制御ユニットが実行する処理を示すフローチャートである。

【図7】図７は、実施形態に係る蓄電装置の制御ユニットが実行する処理を示すフローチャートである。

【図8】図８は、実施形態に係る蓄電装置の制御ユニットが低消費電力モードで動作する場合に実行する処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して、本願の開示する蓄電装置および蓄電制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。まず、図１を参照して実施形態に係る蓄電制御方法について説明する。図１は、実施形態に係る蓄電制御方法の説明図である。

【0011】

図１に示すように、実施形態に係る蓄電装置１は、並列接続される複数（ここでは、４つ）の蓄電池（以下、「パック」と記載する）Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を備える。以下では、複数のパックＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４のうち、任意のパックを指す場合には、パックＰと記載する。

【0012】

各パックＰは、複数（ここでは、３つ）の直列接続される蓄電素子（以下、「セル」と記載する）Ｃ１１〜Ｃ１３、Ｃ２１〜Ｃ２３、Ｃ３１〜Ｃ３３、Ｃ４１〜Ｃ４３を備える。以下では、複数のセルＣ１１〜Ｃ１３、Ｃ２１〜Ｃ２３、Ｃ３１〜Ｃ３３、Ｃ４１〜Ｃ４３のうち、任意のセルを指す場合には、セルＣと記載する。

【0013】

また、図１に示すハッチングは、面積が広いほど電位が高いことを示す。なお、ここでは、蓄電装置１が４つのパックＰを備え、各パックＰが３つのセルＣを備えるものとして説明するが、かかるパックＰの数およびセルＣの数は一例であり、これに限定されるものではない。

【0014】

図１に示すように、蓄電装置１は、充放電を行わない期間、例えばイグニッションスイッチがオフになっている期間に複数のパックＰを並列接続して各パックＰの電位を平準化する場合、各パックＰの電位が異なることがある。図１に示す例では、左側の２つのパックＰ１、Ｐ２は、比較的電位が高いパックＰである。一方、右側の２つのパックＰ３、Ｐ４は、比較的電位が低いパックＰである。

【0015】

このため、これら４つのパックＰ１〜Ｐ４を並列接続する場合、左側の２つのパックＰ１、Ｐ２は、放電するパックＰになり、右側の２つのパックＰ３、Ｐ４が充電するパックＰになる。

【0016】

このとき、放電するパックＰ内に、同じパックＰ内の他のセルＣよりも電位が低いセルＣが存在することがある。図１に示す例では、一番左のパックＰ１が放電するパックＰであり、パックＰ１内の上から２番目のセルＣ１２の電位が他のセルＣ１１、Ｃ１３の電位よりも低い。したがって、４つのパックＰ１〜Ｐ４が並列接続され、一番左のパックＰ１が放電すると、パックＰ１内の上から２番目のセルＣ１２が過放電になる恐れがある。

【0017】

また、充電するパックＰ内に、同じパックＰ内の他のセルＣよりも電位が高いセルＣが存在することがある。図１に示す例では、一番右のパックＰ４が充電するパックＰであり、パックＰ４内の上から２番目のセルＣ４２の電位が他のパックＣ４１、Ｃ４３の電位よりも高い。したがって、４つのパックＰ１〜Ｐ４が並列接続され、一番右のパックＰ４が充電すると、パックＰ４内の上から２番目のセルＣ４２が過充電になる恐れがある。そして、パックＰは、セルＣが頻繁に過充電や過放電になると寿命が短くなる。

【0018】

そこで、蓄電装置１は、４つのパックＰ１〜Ｐ４を並列接続する場合に、各パックＰの電位を取得し、並列接続することで放電するパックＰ１、Ｐ２、および充電するパックＰ３、Ｐ４を各パックＰの電位に基づいて判定する。

【0019】

さらに、蓄電装置１は、各セルＣの電位を取得し、放電するパックＰ１、Ｐ２が過放電になるセルＣを含むか否か、および充電するパックＰ３、Ｐ４が過充電になるセルＣを含むか否かを各セルＣの電位に基づいて判定する。

【0020】

そして、蓄電装置１は、過放電になるセルＣ１２を含むパックＰ１と、過充電になるセルＣ４２を含むパックＰ４を平準化の対象から除外し、図１に太線で示すように、残る２つのパックＰ２、Ｐ３を並列接続状態にして、パックＰ２、Ｐ３の電位を平準化する。

【0021】

これにより、実施形態に係る蓄電制御方法によれば、複数のセルＣが直列に接続されるパックＰを複数並列接続する場合に、セルＣが過充電または過放電になることを防止することができる。

【0022】

次に、図２を参照し、実施形態に係る蓄電装置１の構成の一例について説明する。図２は、実施形態に係る蓄電装置１の構成の一列を示す説明図である。ここでは、蓄電装置１がハイブリッド車に搭載される場合を例に挙げて説明する。

【0023】

蓄電装置１は、車両を走行させるモータや他の車載装置等の負荷４に電力を供給する場合に放電し、車両が減速する場合に発生する回生エネルギーによって充電する。なお、蓄電装置１は、電気自動車やＨＥＭＳ（Home Energy Management System）等、二次電池を必要とされる任意の蓄電システムに適用することが可能である。

【0024】

図２に示すように、蓄電装置１は、電池ユニット２と、制御ユニット３と、メインリレー２３とを備える。電池ユニット２は、並列に接続される複数のパックＰが設けられる蓄電部２１と、サブリレー部２２とを備える。各パックＰは、複数（ここでは、４つ）の直列接続されるセルＣを備える。サブリレー部２２は、複数のパックＰをそれぞれ個別に並列接続可能な複数のサブリレーを備える。

【0025】

制御ユニット３は、監視部３１と、制御部３２とを備える。監視部３１は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアによって実現される。監視部３１は、各パックＰの電位、および各パックＰが備える各セルＣの電位を検知し、検知結果を制御部３２へ出力する。

【0026】

制御部３２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。なお、制御部３２は、一部または全部がＡＳＩＣやＦＰＧＡ等のハードウェアで構成されてもよい。

【0027】

制御部３２は、メインリレー２３のＯＮ／ＯＦＦ制御と、サブリレー部２２が備える各サブリレーのＯＮ／ＯＦＦ制御とを行う処理部である。かかる制御部３２には、車両からイグニッションスイッチ（以下、「ＩＧ」と記載する）がＯＦＦされたことを示す終了信号１００と、ＩＧがＯＮされたことを示す起動信号１０１とが入力される。

【0028】

制御部３２は、終了信号１００が入力される場合に、メインリレー２３を制御して、電池ユニット２と負荷４との接続を切断し、電池ユニット２による充放電を終了させる。その後、制御部３２は、監視部３１から入力される各パックＰおよび各セルＣの電位に基づいてサブリレー部２２を制御し、過充電または過放電になるセルＣを含むパックＰを並列接続中のパックＰから切断する。これにより、制御部３２は、セルＣが過充電または過放電になることを防止しつつ、並列接続中のパックＰの電位を平準化することができる。

【0029】

また、制御部３２は、起動信号１０１が入力される場合に、サブリレー部２２を制御して複数のパックＰを並列接続し、その後、メインリレー２３を制御して電池ユニット２と負荷４とを接続して、電池ユニット２による充放電を開始させる。

【0030】

以下、かかる制御部３２の構成および動作について、図３〜図５を参照して、さらに具体的に説明する。図３は、実施形態に係る蓄電装置１を示す機能ブロック図である。図４は、実施形態に係る各パックＰのＯＣＶ（Open Circuit Voltage）−ＳＯＣ（State Of Charge）特性を示す説明図である。

【0031】

図５は、実施形態に係る蓄電装置１の動作説明図である。なお、以下では、図３に示す構成要素のうち、図２に示す構成要素と同一の構成要素については、図２に示す符号と同一の符号を付することにより、その説明を省略する。

【0032】

図３に示すように、制御部３２は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶された蓄電制御プログラム（図示略）を、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することにより機能する充放電判定部５１、過充放電判定部５２、接続制御部５３、算出部５４、および計時部５５を備える。さらに、制御部３２は、記憶部６を備える。記憶部６は、例えば、制御部３２が備えるＲＡＭであり、電池ユニット２による充放電終了時、すなわち、イグニッションスイッチがオフになった時点の各パックＰのＳＯＣ６１を記憶する。

【0033】

充放電判定部５１は、監視部３１から各パックＰの電位を取得し、各パックＰを並列接続することで、各パックＰが放電するか充電するかを各パックＰの電位に基づいて判定する。そして、充放電判定部５１は、放電するパックＰを示す情報および充電するパックＰを示す情報を過充放電判定部５２へ出力する。また、充放電判定部５１は、監視部３１から取得する各パックＰの電位を接続制御部５３へ出力する。

【0034】

過充放電判定部５２は、充放電判定部５１から放電するパックＰを示す情報および充電するパックＰを示す情報が入力される場合に、監視部３１から各セルＣの電位を取得する。そして、過充放電判定部５２は、放電するパックＰが過放電になるセルＣを含むか否か、および充電するパックＰが過充電になるセルＣを含むか否かを、充放電判定部５１から入力される情報および各セルＣの電位に基づいて判定する。

【0035】

そして、過充放電判定部５２は、過放電または過充電になるセルＣを含むパックＰが存在する場合、過放電または過充電になるセルＣを含むパックＰを示す情報を接続制御部５３へ出力する。また、過充放電判定部５２は、過放電または過充電になるセルＣを含むパックＰが存在しない場合、その旨を示す情報を接続制御部５３へ出力する。

【0036】

接続制御部５３は、車両から終了信号１００が入力される場合に、まず、メインリレー２３を切断して電池ユニット２による充放電を終了させる。このとき、接続制御部５３は、過充放電判定部５２から過放電または過充電になるセルＣを含むパックＰを示す情報が入力される場合、過放電または過充電するセルＣを含むパックＰを平準化の対象から除外し、残るパックＰを示す情報を算出部５４へ出力する。

【0037】

そして、接続制御部５３は、過放電または過充電になるセルＣを含むパックＰを除くパックＰを並列接続状態にする制御信号をサブリレー部２２へ出力する。つまり、接続制御部５３は、過放電または過充電になるセルＣを含むパックＰを並列接続中の他のパックＰから切断する。これにより、接続制御部５３は、セルＣが過充電または過放電になることを防止しつつ、並列接続中のパックＰの電位を平準化することができる。

【0038】

また、接続制御部５３は、過充放電判定部５２から過放電または過充電になるセルＣを含むパックＰが存在しないことを示す情報が入力される場合、過充放電判定部５２から入力される情報を算出部５４へ出力する。そして、接続制御部５３は、全てのパックＰを並列接続状態にする制御信号をサブリレー部２２へ出力する。

【0039】

算出部５４は、接続制御部５３から過放電または過充電になるセルＣを含むパックＰ以外のパックＰを示す情報が入力される場合、入力される情報が示すパックＰの電位を監視部３１から取得する。また、算出部５４は、接続制御部５３から過放電または過充電するセルＣを含むパックＰが存在しないことを示す情報が入力される場合、全てのパックＰの電位を監視部３１から取得する。

【0040】

そして、算出部５４は、電池ユニット２による充放電が終了してからパックＰの電位が平準化されるまでの平準化時間を並列接続される各パックＰの電位に基づいて算出し、接続制御部５３へ出力する。

【0041】

また、接続制御部５３は、車両から終了信号１００が入力される場合に、計時部５５へ計時を開始させる開始指令を出力する。また、接続制御部５３は、ＩＧがＯＮの間定期的に、各パックＰの電位や電流等の情報を基に公知のクーロンカウント法等により各パックＰのＳＯＣを推定する機能を有している。

【0042】

接続制御部５３は、車両から終了信号１００が入力される場合、すなわちＩＧがオフになったときに、その時点の各パックＰのＳＯＣ６１を記憶部６に記憶させる。尚、クーロンカウント法等によるＳＯＣの推定手法は公知のためここでの説明は省略する。

【0043】

計時部５５は、タイマであり、接続制御部５３から開始指令が入力される場合に計時を開始する。つまり、計時部５５は、電池ユニット２による充放電が終了してからの経過時間を計時し、経過時間を接続制御部５３へ出力する。

【0044】

そして、接続制御部５３は、計時部５５から入力される経過時間が算出部５４から入力される平準化時間に達した場合に、全てのパックＰの並列接続を切断する制御信号をサブリレー部２２へ出力する。

【0045】

これにより、接続制御部５３は、起動信号１０１が次回入力されるまで、平準化後のパックＰの電位を維持することができるので、電池ユニット２による次回の充放電開始時に、電位差が大きく並列接続不可能となるパックＰの数を低減することができる。

【0046】

また、接続制御部５３は、車両から起動信号１０１が入力される場合、すなわちＩＧがオンになったときに、それまで電池ユニット２が充放電を行っていなかった経過時間（以下、「ＯＦＦ時間」と記載する）を計時部５５から取得する。続いて、接続制御部５３は、取得したＯＦＦ時間から平準化時間を除外した時間が各パックＰの分極解消に要する時間（以下、「分極解消時間」と記載する）以上であるか否かを判定する。

【0047】

そして、接続制御部５３は、ＯＦＦ期間から平準化時間を除外した時間が分極解消時間未満であると判定した場合、すなわち、各パックＰの分極解消時間が経過していない状態でＩＧがオンになった場合、記憶部６に記憶されたＩＧオフ時のＳＯＣ６１に基づき、ＳＯＣ６１が所定範囲内のパックＰ同士を順次並列接続させる制御信号をサブリレー部２２へ出力する。

【0048】

また、接続制御部５３は、ＯＦＦ期間から平準化時間を除外した時間が分極解消時間以上であると判定した場合、その時点での各パックＰの電位が正しいＯＣＶを示すとみなせるため、その時点での各パックＰの電位をＯＣＶとして、ＲＯＭに記憶された図４に示す各パックＰのＯＣＶとＳＯＣとが対応付けられたＯＣＶ−ＳＯＣ特性を基に導出したＳＯＣに基づき、ＳＯＣが所定範囲内のパックＰ同士を順次並列接続させる制御信号をサブリレー部２２へ出力する。

【0049】

例えば、図５に示すように、接続制御部５３は、時刻ｔ１でＩＧがＯＦＦされた場合に、時刻ｔ１時点のＳＯＣ６１を記憶する。その後、平準化時間が経過して時刻ｔ２でパックＰの平準化が完了し、さらに分極解消時間が経過して時刻ｔ４でパックＰの分極が解消する場合に、時刻ｔ２から時刻ｔ４の間の時刻ｔ３でＩＧがＯＮされることがある。

【0050】

かかる場合に、接続制御部５３は、時刻ｔ３時点でパックＰの分極が解消されておらず、各パックＰの電位をＯＣＶと見做すことができないため、時刻ｔ３時点の各パックＰの電位から図４に示すＯＣＶ−ＳＯＣ特性に基づき正確なＳＯＣを導出することができない。

【0051】

そこで、接続制御部５３は、時刻ｔ３でＩＧがＯＮされる場合、記憶部６に記憶した時刻ｔ１時点のＳＯＣ６１に基づきパックＰを並列接続する。これにより、接続制御部５３は、時刻ｔ３時点の各パックＰの電位から導出するＳＯＣに基づきパックＰを接続する場合に比べて、蓄電部２１に過電流が流れない適切な接続順でパックＰを並列接続することができる。

【0052】

なお、ＩＧオン中に行うクーロン法等によるＳＯＣの推定を平準化が完了するまで行うようにし、ＩＧがオフする時刻ｔ１でその時点のＳＯＣ６１を記憶するのではなく、平準化が完了する時刻ｔ２時点でのＳＯＣ６１を記憶するようにしてもよい。その場合、時刻ｔ３で使用されるＳＯＣは時刻ｔ２で記憶されたＳＯＣ６１となる。

【0053】

また、接続制御部５３は、パックＰの分極が完了する時刻ｔ４よりも後の時刻ｔ５でＩＧがＯＮされる場合、時刻ｔ５時点でパックＰの分極が解消されており各パックＰの電位をＯＣＶと見做すことができるため、時刻ｔ５時点の各パックＰの電位から正確なＳＯＣを導出することができる。

【0054】

そこで、接続制御部５３は、時刻ｔ５でＩＧがＯＮされる場合、その時点の各パックＰの電位から導出したＳＯＣに基づく接続順でパックＰを並列接続する。これにより、接続制御部５３は、蓄電部２１に過電流が流れない適切な接続順でパックＰを並列接続することができる。

【0055】

そして、接続制御部５３は、パックＰの並列接続が完了した場合に、メインリレー２３へ制御信号を出力してメインリレー２３をＯＮにし、電池ユニット２と負荷４とを接続して、電池ユニット２による充放電を開始させる。

【0056】

上記のように、制御ユニット３は、過放電または過充電になるセルＣを含むパックＰを事前に判定して平準化の対象から除外し、残るパックＰの平準化時間を算出して平準化時間経過後に全てのパックＰを切断する。

【0057】

これにより、制御ユニット３は、平準化の開始当初から過放電または過充電になる可能性があるセルＣを平準化の対象から除外することができるので、より安全にパックＰの電位を平準化することができる。ただし、制御ユニット３が行う制御は、これに限定されるものではない。

【0058】

例えば、制御ユニット３は、パックＰの電位が平準化される期間に、各パックＰおよび各セルＣの電位を監視し、セルＣが過放電または過充電になると判定した時点で、そのセルＣを含むパックＰを平準化中の他のパックＰから切断する構成であってもよい。

【0059】

かかる構成の場合、制御ユニット３は、過放電または過充電になるセルＣを含むパックＰを切断後も継続して各パックＰおよび各セルＣの電位を監視し、各パックＰの電位が平準化した場合に、全てのパックＰの接続を切断する。

【0060】

これにより、制御ユニット３は、平準化時間を算出する処理や、平準化時間が経過するまでの時間を計時する処理を省略することができるので、処理の簡略化および処理負荷の軽減を図ることができる。なお、かかる制御を行う処理の一例については、図８を参照して後述する。

【0061】

次に、図６および図７を参照し、蓄電装置１の制御ユニット３が実行する処理について説明する。図６および図７は、実施形態に係る蓄電装置１の制御ユニット３が実行する処理を示すフローチャートである。

【0062】

制御ユニット３は、車両から終了信号１００が入力される場合に、図６に示す処理を実行する。具体的には、制御ユニット３は、車両から終了信号１００が入力されると、まず、メインリレー２３を切断する（ステップＳ１０１）。続いて、制御ユニット３は、クーロン法等により推定したその時点での各パックのＳＯＣ６１を記憶部６に記憶する（ステップＳ１０２）。

【0063】

続いて、制御ユニット３は、各セルＣの電位を取得し（ステップＳ１０３）、各パックＰの電位を取得する（ステップＳ１０４）。その後、制御ユニット３は、全てのパックＰを並列接続することで放電するパックＰおよび充電するパックＰを各パックＰの電位に基づいて判定する（ステップＳ１０５）。

【0064】

続いて、制御ユニット３は、過放電または過充電になるセルＣを含むパックＰがあるか否かを、各セルＣの電位に基づいて判定する（ステップＳ１０６）。そして、制御ユニット３は、過放電または過充電になるセルＣを含むパックＰがあると判定した場合（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１０７へ移す。また、制御ユニット３は、過放電または過充電になるセルＣを含むパックＰがないと判定した場合（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、処理をステップＳ１０８へ移す。

【0065】

ステップＳ１０７において、制御ユニット３は、過放電または過充電になるセルＣを含むパックＰを除くパックＰの電位が平準化されるまでの平準化時間を算出し、処理をステップＳ１０９へ移す。また、ステップＳ１０８において、制御ユニット３は、全てのパックＰの電位が平準化されるまでの平準化時間を算出し、処理をステップＳ１０９へ移す。

【0066】

ステップＳ１０９において、制御ユニット３は、過放電または過充電になるセルＣを含むパックＰを切断する。続いて、制御ユニット３は、ステップＳ１０７またはステップＳ１０８で算出した平準化時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。

【0067】

そして、制御ユニット３は、平準化時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ１１０，Ｎｏ）、平準化時間が経過するまでステップＳ１１０の判定処理を繰り返す。また、制御ユニット３は、平準化時間が経過したと判定した場合（ステップＳ１１０，Ｙｅｓ）、全てのパックＰの並列接続を切断し（ステップＳ１１１）、処理を終了する。

【0068】

その後、制御ユニット３は、車両から起動信号１０１が入力される場合に、図７に示す処理を実行する。具体的には、図７に示すように、制御ユニット３は、車両から起動信号１０１が入力されると、ＯＦＦ時間から、ステップＳ１０７またはステップＳ１０８で算出した平準化時間を差し引いた時間が分極解消時間以上であるか否かの判定を行う（ステップＳ２０１）。

【0069】

そして、制御ユニット３は、ＯＦＦ時間から平準化時間を差し引いた時間が分極解消時間以上であると判定した場合（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、現時点の各パックＰの電位に基づいて各パックＰのＳＯＣを導出し（ステップＳ２０２）、処理をステップＳ２０４へ移す。

【0070】

また、制御ユニット３は、ＯＦＦ時間から平準化時間を差し引いた時間が分極解消時間未満であると判定した場合（ステップＳ２０１，Ｎｏ）、記憶部６に記憶したＳＯＣ６１を取得し（ステップＳ２０３）、処理をステップＳ２０４へ移す。

【0071】

ステップＳ２０４において、制御ユニット３は、ステップＳ２０２で導出したＳＯＣ、またはステップＳ２０３で取得したＳＯＣ６１に基づく接続順でパックＰを並列接続する。その後、制御ユニット３は、メインリレー２３を接続して（ステップＳ２０５）、処理を終了する。

【0072】

なお、制御ユニット３は、前述したように、パックＰの電位が平準化される期間に、各パックＰおよび各セルＣの電位を監視し、セルＣが過放電または過充電になると判定した時点でそのセルＣを含むパックＰを平準化中の他のパックＰから切断することもできる。

【0073】

そして、制御ユニット３は、過放電または過充電になるセルＣを含むパックＰを切断後も継続して各パックＰおよび各セルＣの電位を監視し、各パックＰの電位が平準化した場合に、全てのパックＰの接続を切断することもできる。かかる制御を行う場合、制御ユニット３は、例えば、低消費電力モードで動作する。

【0074】

制御ユニット３は、低消費電力モードで動作する場合、車両から終了信号１００が入力されると、図８に示す処理を実行する。図８は、実施形態に係る蓄電装置１の制御ユニット３が低消費電力モードで動作する場合に実行する処理を示すフローチャートである。

【0075】

図８に示すように、制御ユニット３は、低消費電力モードで動作する場合、車両から終了信号１００が入力されると、まず、メインリレー２３を切断する（ステップＳ３０１）。続いて、制御ユニット３は、クーロン法等により推定したその時点での各パックのＳＯＣ６１を記憶部６に記憶する（ステップＳ３０２）。続いて、制御ユニット３は、各セルＣの電位を取得し（ステップＳ３０３）、各パックＰの電位を取得する（ステップＳ３０４）。

【0076】

その後、制御ユニット３は、パックＰを並列接続することで過放電または過充電になるセルＣを含むパックＰがあるか否かを、各パックＰおよび各セルＣの電位に基づいて判定する（ステップＳ３０５）。

【0077】

そして、制御ユニット３は、過放電または過充電になるセルＣを含むパックＰがないと判定した場合（ステップＳ３０５，Ｎｏ）、処理をステップＳ３０７へ移す。また、制御ユニット３は、過放電または過充電になるセルＣを含むパックＰがあると判定した場合（ステップＳ３０５，Ｙｅｓ）、過放電または過充電になるセルＣを含むパックＰの並列接続を切断し（ステップＳ３０６）、処理をステップＳ３０７へ移す。

【0078】

ステップＳ３０７において、制御ユニット３は、平準化が完了したか否かを各パックＰの電位に基づいて判定する。制御ユニット３は、平準化が完了していないと判定した場合（ステップＳ３０７，Ｎｏ）、処理をステップＳ３０３へ移す。

【0079】

また、制御ユニット３は、平準化が完了したと判定した場合（ステップＳ３０７，Ｙｅｓ）、全てのパックＰの並列接続を切断し（ステップＳ３０８）、処理を終了する。

【0080】

これにより、制御ユニット３は、平準化時間を算出する処理や、平準化時間が経過するまでの時間を計時する処理を省略することができるので、処理の簡略化および処理負荷の軽減を図ることができる。

【0081】

なお、この場合、前述したＯＦＦ時間は平準化が完了するＳ１１１の処理を実施してからの経過時間としてカウントする。そして、この経過時間が分極解消時間以上であれば図７に示すステップＳ２０２を実行し、以下であればテップＳ２０３を実行する。

【0082】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0083】

１ 蓄電装置
２ 電池ユニット
２１ 蓄電部
２２ サブリレー部
２３ メインリレー
３ 制御ユニット
３１ 監視部
３２ 制御部
４ 負荷
５１ 充放電判定部
５２ 過充放電判定部
５３ 接続制御部
５４ 算出部
５５ 計時部
６ 記憶部
６１ ＳＯＣ
１００ 終了信号
１０１ 起動信号
Ｃ セル
Ｐ パック

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】