特開 2022-129499 電池システムおよび制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022129499

(43)【公開日】2022-09-06

(54)【発明の名称】電池システムおよび制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/02 20160101AFI20220830BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20220830BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20220830BHJP

【ＦＩ】

H02J7/02 J

H01M10/48 P

H01M10/44 P

【審査請求】有

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021028180

(22)【出願日】2021-02-25

(71)【出願人】

【識別番号】520184767

【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】古川 公彦

【テーマコード（参考）】

5G503

5H030

【Ｆターム（参考）】

5G503AA01

5G503BA04

5G503BB01

5G503DA04

5G503FA06

5G503HA03

5H030AA10

5H030AS08

5H030BB01

5H030BB23

5H030FF41

5H030FF42

5H030FF43

5H030FF44

5H030FF52

(57)【要約】

【課題】電池システムのサイズを小さくしつつ適切に電池の充電および放電を実行する電池システムおよび制御方法を提供する。
【解決手段】充電装置２００と、充電装置２００に対して並列に接続可能な複数の電池モジュール１１０～１３０と、制御装置４００とを備え、複数の電池モジュールの各々は、電池を有し、制御装置４００は、充電指令を受信した場合に、複数の電池モジュールの各々の電池の電圧値を取得して、電圧値が最も低い第１電池Ｅ１と、電圧値が２番目に低い第２電池Ｅ２とを特定し、第１電池Ｅ１の充電を開始し、第１電池Ｅ１の充電を開始した後、第１電池モジュール１１０の電圧値と第２電池Ｅ２の電圧値Ｖ２との差分値が第１閾値以下となった場合に、第２電池Ｅ２の充電を開始する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

充電装置と、
前記充電装置に対して並列に接続可能な複数の電池モジュールと、
制御装置とを備え、
前記複数の電池モジュールの各々は、電池を有し、
前記制御装置は、
充電指令を受信した場合に、前記複数の電池モジュールの各々の電池の電圧値を取得して、電圧値が最も低い第１電池と、電圧値が２番目に低い第２電池とを特定し、
前記第１電池の充電を開始し、
前記第１電池の充電を開始した後、前記第１電池を含む第１電池モジュールの電圧値と前記第２電池の電圧値との差分値、または、前記第１電池の電圧値と前記第２電池の電圧値との差分値が第１閾値以下となった場合に、前記第２電池の充電を開始する、電池システム。

【請求項2】

前記複数の電池モジュールは、３個の電池モジュールを含み、
前記制御装置は、
前記充電指令を受信した場合に、前記第１電池と前記第２電池とともに、電圧値が３番目に低い第３電池を特定し、
前記第２電池の充電を開始した後、前記第２電池を含む第２電池モジュールの電圧値と前記第３電池の電圧値との差分値、または、前記第２電池の電圧値と前記第３電池の電圧値との差分値が第２閾値以下となった場合に、前記第３電池の充電を開始する、請求項１に記載の電池システム。

【請求項3】

前記制御装置は、前記充電指令を受信した場合において、前記差分値が前記第１閾値以下である場合には、前記第１電池の充電および前記第２電池の充電を開始する、請求項１または請求項２に記載の電池システム。

【請求項4】

前記制御装置は、前記充電指令を受信した場合において、前記差分値が前記第１閾値より大きいが前記第１閾値よりも大きい第３閾値以下である場合には、該充電指令を受信したときから所定期間が経過するまでに前記第１電池モジュールの電圧値または前記第１電池の電圧値を線形に増加させるように前記第１電池の充電を開始する、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の電池システム。

【請求項5】

前記制御装置は、前記充電装置による充電対象の電池の数が所定数以下である場合には、前記制御装置による充電電流を制限する、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の電池システム。

【請求項6】

負荷と、
前記負荷に対して並列に接続可能な複数の電池モジュールと、
制御装置とを備え、
前記複数の電池モジュールの各々は、電池を有し、
前記制御装置は、
放電指令を受信した場合に、前記複数の電池モジュールの各々の電池の電圧値を取得して、電圧値が最も高い第１電池と、電圧値が２番目に高い第２電池とを特定し、
前記第１電池の放電を開始し、
前記第１電池の放電を開始した後、前記第１電池を含む第１電池モジュールの電圧値と前記第２電池の電圧値との差分値、または、前記第１電池の電圧値と前記第２電池の電圧値との差分値が第１閾値以下となった場合に、前記第２電池の放電を開始する、電池システム。

【請求項7】

前記複数の電池モジュールは、３個の電池モジュールを含み、
前記制御装置は、
前記放電指令を受信した場合に、前記第１電池と前記第２電池とともに、電圧値が３番目に高い第３電池を特定し、
前記第２電池の放電を開始した後、前記第２電池を含む第２電池モジュールの電圧値と前記第３電池の電圧値との差分値、または、前記第２電池の電圧値と前記第３電池の電圧値との差分値が第２閾値以下となった場合に、前記第３電池の放電を開始する、請求項６に記載の電池システム。

【請求項8】

前記制御装置は、前記放電指令を受信した場合において、前記差分値が前記第１閾値以下である場合には、前記第１電池の放電および前記第２電池の放電を開始する、請求項６または請求項７に記載の電池システム。

【請求項9】

前記制御装置は、前記負荷に放電される電池の数が所定数以下である場合には、前記制御装置による放電電流を制限する、請求項６～請求項８のいずれか１項に記載の電池システム。

【請求項10】

前記第１閾値は、前記第１電池モジュールの抵抗値、および前記第１電池モジュールと前記第２電池を含む第２電池モジュールとの間で流れることが許容される電流値に基づいて算出される、請求項１～請求項９のいずれか１項に記載の電池システム。

【請求項11】

前記抵抗値は、前記第１電池の内部抵抗値と、前記第１電池に対応する部品の抵抗値との合成値である、請求項１０に記載の電池システム。

【請求項12】

充電装置と、前記充電装置に対して並列に接続可能な複数の電池モジュールとを備える電池システムの制御方法であって、
前記複数の電池モジュールの各々は、電池を有し、
前記制御方法は、
充電指令を受信した場合に、前記複数の電池モジュールの各々の電池の電圧値を取得して、電圧値が最も低い第１電池と、電圧値が２番目に低い第２電池とを特定することと、
前記第１電池の充電を開始することと、
前記第１電池の充電を開始した後、前記第１電池を含む第１電池モジュールの電圧値と前記第２電池の電圧値との差分値、または、前記第１電池の電圧値と前記第２電池の電圧値との差分値が第１閾値以下となった場合に、前記第２電池の充電を開始することとを備える制御方法。

【請求項13】

負荷と、前記負荷に対して並列に接続可能な複数の電池モジュールとを備える電池システムの制御方法であって、
前記複数の電池モジュールの各々は、電池を有し、
前記制御方法は、
放電指令を受信した場合に、前記複数の電池モジュールの各々の電池の電圧値を取得して、電圧値が最も高い第１電池と、電圧値が２番目に高い第２電池とを特定することと、
前記第１電池の放電を開始することと、
前記第１電池の放電を開始した後、前記第１電池を含む第１電池モジュールの電圧値と前記第２電池の電圧値との差分値、または、前記第１電池の電圧値と前記第２電池の電圧値との差分値が第１閾値以下となった場合に、前記第２電池の放電を開始することとを備える、制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電池システムおよび制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電力を動力とする移動体（たとえば、ＥＶ(Electric Vehicle)などの車両または船舶など）の需要が増加している。このような移動体に用いられる組電池システム(以下、「電池システム」とも称される。)では、長距離の走行または航行を可能とするため、複数の組電池（以下、単に「電池」とも称される。）が並列に接続された高容量構成が採用されている。該複数の電池は、移動体の駐車または停泊時に充電装置により充電され、走行または航行時に移動体の推進器もしくは移動体内の負荷に対して放電される。

【0003】

ところで、複数の電池間においてセルの特性ばらつきなどで 電圧差が生じる場合がある。電圧差が生じた複数の電池が並列接続される場合、該複数の電池のうち電圧値が高い電池から、電圧値が低い電池に電流が流れるという、いわゆる「横流」が発生する。

【0004】

特許文献１においては、このような横流の発生を防止するための電池システムが提案されている。この電池システムは、たとえば、複数の電池を充電する場合または複数の電池から放電させる場合に、複数の電池の電圧差を均等化するための処理を実行する。この電池システムでは、電池と電池との間に均等化用抵抗が設けられる。そして、電圧値が高い電池から、電圧値が低い電池に対して、電流が均等化用抵抗を経由して流れることにより、均等化処理が実行される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１－１８２６２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、この特許文献１においては、均等化抵抗を備える必要があることから、システムのサイズが大きくなるという問題があった。また、抵抗を経由した電流を利用しているため、電圧差が小さい場合は電流が小さくなり、均等化に要する時間が長くなるという問題もあった。

【0007】

本開示の目的は、電池システムのサイズを大きくすることなく短時間で電池の電圧均等化を実行する電池システムおよび制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示のある局面に従うと、電池システムは、充電装置と、充電装置に対して並列に接続可能な複数の電池モジュールと、制御装置とを備える。複数の電池モジュールの各々は、電池を有する。制御装置は、充電指令を受信した場合に、複数の電池モジュールの各々の電池の電圧値を取得して、電圧値が最も低い第１電池と、電圧値が２番目に低い第２電池とを特定する。先ず、制御装置は、第１電池の充電を開始する。次に、制御装置は、第１電池の充電を開始した後、第１電池を含む第１電池モジュールの電圧値と第２電池の電圧値との差分値、または、第１電池の電圧値と第２電池の電圧値との差分値が第１閾値以下となった場合に、第２電池の充電を開始する。

【0009】

本開示の別の局面に従うと、電池システムは、負荷と、負荷に対して並列に接続可能な複数の電池モジュールと、制御装置とを備える。複数の電池モジュールの各々は、電池を有する。制御装置は、放電指令を受信した場合に、複数の電池モジュールの各々の電池の電圧値を取得して、電圧値が最も高い第１電池と、電圧値が２番目に高い第２電池とを特定する。先ず、制御装置は、第１電池の放電を開始する。次に、制御装置は、第１電池の放電を開始した後、第１電池を含む第１電池モジュールの電圧値と第２電池の電圧値との差分値、または、第１電池の電圧値と第２電池の電圧値との差分値が第１閾値以下となった場合に、第２電池の放電を開始する。

【0010】

本開示の別の局面に従うと、制御方法は、充電装置と、充電装置に対して並列に接続可能な複数の電池モジュールとを備える電池システムの制御方法である。複数の電池モジュールの各々は、電池を有する。制御方法においては、充電指令を受信した場合に、複数の電池モジュールの各々の電池の電圧値を取得して、電圧値が最も低い第１電池と、電圧値が２番目に低い第２電池とを特定する。先ず、制御方法においては、第１電池の充電を開始する。次に、制御方法においては、第１電池の充電を開始した後、第１電池を含む第１電池モジュールの電圧値と第２電池の電圧値との差分値、または、第１電池の電圧値と第２電池の電圧値との差分値が第１閾値以下となった場合に、第２電池の充電を開始する。

【0011】

本開示の別の局面に従うと、制御方法は、負荷と、負荷に対して並列に接続可能な複数の電池モジュールとを備える電池システムの制御方法である。複数の電池モジュールの各々は、電池を有する。制御方法においては、放電指令を受信した場合に、複数の電池モジュールの各々の電池の電圧値を取得して、電圧値が最も高い第１電池と、電圧値が２番目に高い第２電池とを特定する。先ず、制御方法においては、第１電池の放電を開始する。次に、制御方法においては、第１電池の放電を開始した後、第１電池を含む第１電池モジュールの電圧値と第２電池の電圧値との差分値、または、第１電池の電圧値と第２電池の電圧値との差分値が第１閾値以下となった場合に、第２電池の放電を開始する。

【発明の効果】

【0012】

本開示の電池システムでは、システムのサイズを大きくすることなく電池の充電および放電を適切に実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】電池システムの実装例を示す図である。

【図2】電池システムの等価回路図である。

【図3】本実施の形態の制御装置の機能ブロック図である。

【図4】制御装置の充電処理を示すフローチャートである。

【図5】比較例の実験結果を示す図である。

【図6】本実施の形態の電池システムの実験結果を示す図である。

【図7】ランプ充電制御が実行された場合を示す図である。

【図8】制御装置の放電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】

【0014】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

【0015】

＜電池システムの構成例＞
図１は、電池システム１００の実装例を示す図である。電池システム１００は、移動体１０に実装される。移動体１０は、高容量電池を動力とする船舶または電気自動車などである。 移動体１０は、電池システム１００と、充電装置２００と、負荷３００（たとえば、インバータ）と、制御装置４００とを備える。負荷３００は、たとえば、推進器であってもよい。

【0016】

電池システム１００と、充電装置２００と、負荷３００とは、同一の回路内で接続される。負荷３００（たとえばインバータ）は、電池システム１００から供給される直流電流を交流電流に変換して、図示しないモーターに交流電流を電力として供給する。充電装置２００は、電池システム１００へ電力を供給し、二次電池である電池システム１００の充電を行なう。

【0017】

制御装置４００は、電池システム１００と、充電装置２００と、負荷３００とに接続されている。制御装置４００は、充電装置２００を制御することにより、電池システム１００への充電を制御可能である。また、制御装置４００は、負荷３００を制御することにより、負荷３００への放電電流値を制御可能である。

【0018】

電池システム１００は、個別のＮ個の電池モジュールを備える。ただし、Ｎは２以上の整数である。本実施の形態では、Ｎ＝３である。つまり、電池システム１００は、３つの電池モジュールを備える。電池システム１００は、電池モジュール１１０、電池モジュール１２０、電池モジュール１３０、および全体ＢＭＳ(Battery Management System)１０１を備える。電池モジュール１１０、電池モジュール１２０、電池モジュール１３０の各々は、充電装置２００および負荷３００に対して並列に接続されている。以下では、電池モジュール１１０、電池モジュール１２０、電池モジュール１３０の各々を、各電池モジュール１１０～１３０と称する場合がある。以下では、主に、電池モジュール１１０を説明するが、電池モジュール１２０、１３０も電池モジュール１１０と同様の構成である。

【0019】

電池モジュール１１０は、電池Ｅ１と、バスバーＢ１と、ヒューズＨ１と、リレーＳｗ１と、電圧センサ１１１と、電流センサ１１３と、ＢＭＳ１１４とを備える。電池モジュール１２０は、電池Ｅ２と、バスバーＢ２と、ヒューズＨ２と、リレーＳｗ２と、電圧センサ１２１と、電流センサ１２３と、ＢＭＳ１２４とを備える。電池モジュール１３０は、電池Ｅ３と、バスバーＢ３と、ヒューズＨ３と、リレーＳｗ３と、電圧センサ１３１と、電流センサ１３３と、ＢＭＳ１３４とを備える。なお、リレーは、「接続素子」とも称される。

【0020】

電池Ｅ１は、複数の単セル電池が直列に接続されていることにより形成される組電池である。電池Ｅ１では、たとえば、８０個から１００個の単セル電池が直列に接続される。単セル電池は、二次電池である。たとえば、単セル電池は、リチウムイオン二次電池またはニッケル水素二次電池などであってもよい。

【0021】

バスバーＢ１は、電池Ｅ１、ヒューズＨ１、リレーＳｗ１とを接続するための導電部材である。バスバーＢ１は、複数の単セル電池を接続するために、電池Ｅ１内に設けられてもよい。

【0022】

ヒューズＨ１は、電池モジュール１１０内に過電流が流れることを防ぐ。電池システム１００において、許容電流値よりも高い値の電流が流された場合、ヒューズＨ１～Ｈ３等の過放電保護が働き、各電池モジュール１１０～１３０の使用が中断されるように構成されている。

【0023】

電圧センサは、該電圧センサに対応する電池の電圧値を検出し、該検出した電圧値を対応するＢＭＳに出力する。たとえば、電圧センサ１１１は、電圧センサ１１１に対応する電池Ｅ１の電圧値Ｖ１を検出する。電圧センサ１２１は、電圧センサ１２１に対応する電池Ｅ２の電圧値Ｖ２を検出する。電圧センサ１３１は、電圧センサ１３１に対応する電池Ｅ３の電圧値Ｖ３を検出する。

【0024】

また、電流センサは、該電圧センサに対応する電池モジュールに流れる電流値を検出し、該検出した電流値を対応するＢＭＳに出力する。たとえば、電流センサ１１３は、電池モジュール１１０を流れる電流値Ｉ１を検出する。電流センサ１２３は、電池モジュール１２０を流れる電流値Ｉ２を検出する。電流センサ１３３は、電池モジュール１３０を流れる電流値Ｉ３を検出する。

【0025】

ＢＭＳ１１４は、リレーＳｗ１のオン状態またはオフ状態を制御する。リレーＳｗ１がオン状態であるときには、充電装置２００による充電が実行される。リレーＳｗ１がオン状態であるときには、負荷３００への放電が実行される。リレーＳｗ１がオフ状態であるときには、充電装置２００による充電および負荷３００への放電のいずれも実行されない。

【0026】

また、ＢＭＳ１１４は、電圧センサ１１１からの電圧値Ｖ１と、電流センサ１１３からの電流値Ｉ１とを取得する。また、ＢＭＳ１１４は、所定の演算により、たとえば、電池Ｅ１のＳＯＣ（State Of Charge）および電池モジュールの抵抗値（後述の抵抗値ｒ１など）を取得可能である。

【0027】

電池モジュールは、電池と、該電池に対応する対応部材とを備える。本実施の形態では、対応部材は、バスバー、ヒューズ、およびリレーである。

【0028】

全体電圧センサ１５０は、並列に接続されている電池モジュールの全体電圧値Ｖｃを検出する。全体電圧センサ１５０は、検出した全体電圧値Ｖｃを全体ＢＭＳ１０１に出力する。全体ＢＭＳ１０１は、各ＢＭＳ１１４、１２４、１３４が取得したパラメータ（電圧値など）および全体電圧センサ１５０からの全体電圧値Ｖｃを取得する。全体電圧センサ１５０は、独立した回路として実装されてもよく、各ＢＭＳ１１４、１２４、１３４もしくは全体ＢＭＳ１０１の一部の機能として実装されてもよい。また、全体ＢＭＳ１０１は、各電池モジュール１１０～１３０を制御する。

【0029】

図１では、各電池モジュール１１０～１３０がＢＭＳ１１４～１３４をそれぞれ備える例について説明した。しかし、電池システム１００では、ＢＭＳ１１４～１３４を備えない構成であってもよい。たとえば、各電池モジュール１１０～１３０の電圧センサ、電流センサは、直接、全体ＢＭＳ１０１に接続されてもいてもよい。また、電池システム１００では、全体ＢＭＳ１０１を備えない構成であってもよい。たとえば、以下で説明する全体ＢＭＳ１０１が実行する処理を、ＢＭＳ１１４が実行してもよい。

【0030】

ＢＭＳ１１４、１２４、１３４、制御装置４００、および全体ＢＭＳ１０１は、各種のプログラムを実行する演算主体である。制御装置４００および全体ＢＭＳ１０１は、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、およびＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などで構成される。

【0031】

ＢＭＳ１１４、１２４、１３４、制御装置４００、および全体ＢＭＳ１０１は、図示しないメモリを備える。メモリは、全体ＢＭＳ１０１が任意の制御プログラムを実行するにあたって、プログラムコードおよびワークメモリなどを一時的に格納する記憶領域を提供する。メモリは、たとえば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）またはＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）などの揮発性メモリデバイス（ＲＡＭ）で構成される。

【0032】

ＢＭＳ１１４、１２４、１３４、制御装置４００、および全体ＢＭＳ１０１は、図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶装置を備える。ＲＯＭ等の記憶装置は、演算処理などに必要な各種のプログラム及びデータを格納する記憶領域を提供する。ＲＯＭ等の記憶装置は、通常の書き換え不可能なメモリの他に、ＳＳＤ（Solid State Drive）などの不揮発性メモリデバイスで構成される。

【0033】

また、ＢＭＳ１１４、１２４、１３４、制御装置４００、および全体ＢＭＳ１０１のうち少なくとも１つの制御プログラムは、情報提供事業者によって、たとえばインターネットなどによりダウンロード可能なプログラムプロダクトとして提供されてもよい。また、制御プログラムは、記憶媒体に格納されて提供されてもよい。記憶媒体は、非一時的にプログラムを記憶する。記憶媒体は、たとえば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）－ＲＯＭ、ＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭなどである。

【0034】

図２は、図１に示す電池システムの等価回路図である。図２の例では、「電池モジュールに含まれる対応部材の抵抗」と、「該電池モジュールに含まれる電池の内部抵抗」との合成抵抗が記載されている。たとえば、図２には、「電池モジュール１１０に含まれる対応部材の抵抗」および「該電池モジュールに含まれる電池Ｅ１の内部抵抗」とを合成し合成抵抗Ｒ１が記載されている。図２には、同様に、合成抵抗Ｒ２、Ｒ３も記載されている。合成抵抗値は、たとえば、電池Ｅ１の内部抵抗値に、バスバーＢ１、ヒューズＨ１、リレーＳｗ１の抵抗値を加算した値である。

【0035】

抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の抵抗値をそれぞれｒ１、ｒ２、ｒ３とする。抵抗値ｒ１、ｒ２、ｒ３は、それぞれ、ＢＭＳ１１４、１２４、１３４により検出される。また、電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３のそれぞれは、電圧センサ１１１、１２１、１３１により検出される。電圧値Ｖｃは、全体電圧センサ１５０により検出される。電流値Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３のそれぞれは、電流センサ１１３、１２３、１３３により検出される。電流値Ｉｃは、充電装置２００による供給される充電電流の値である。

【0036】

［充電処理］
次に、充電処理を説明する。図３は、本実施の形態の制御装置４００の機能ブロック図である。制御装置４００は、取得部４０２と、処理部４０４と、制御部４０６と、記憶部４０８とを備える。

【0037】

制御装置４００は、充電指令（充電指令信号）を受信した場合に、充電処理を開始する。充電指令信号は、充電装置２００による充電を開始することを示す信号である。充電指令は、たとえば、制御装置４００とは異なる装置（図示せず）から該制御装置４００に対して送信される。また、制御装置４００は、放電指令（放電指令信号）を受信した場合に、放電処理を開始する。放電指令信号は、負荷３００に対する放電を開始することを示す信号である。放電指令は、たとえば、制御装置４００とは異なる装置（図示せず）から該制御装置４００に対して送信される。

【0038】

取得部４０２は、電池システム１００（または全体ＢＭＳ１０１）から複数のパラメータを取得する。複数のパラメータは、たとえば、電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖｃと、電流値Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３と、抵抗値ｒ１、ｒ２、ｒ３などである。取得部４０２は、該複数のパラメータを処理部４０４に出力する。

【0039】

処理部４０４は、電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を比較して、電圧値の順序を特定する。そして、処理部４０４は、電圧値が最も低い電池（以下、「第１電池」とも称する。）と、電圧値が２番目に低い電池（以下、「第２電池」とも称する。）と、電圧値が３番目に低い電池（つまり、電圧値が最も高い電池であり「第３電池」とも称する。）とを特定する。また、第１電池を含む電池モジュールを第１電池モジュール（つまり、電池モジュール１１０）と称し、第２電池を含む電池モジュールを第２電池モジュール（つまり、電池モジュール１２０）と称し、第３電池を含む電池モジュールを第３電池モジュール（つまり、電池モジュール１３０）と称する。本実施の形態では、第１電池を電池Ｅ１とし、第２電池を電池Ｅ２とし、第３電池を電池Ｅ３とする。つまり、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３である。処理部４０４は、特定結果を制御部４０６に出力する。

【0040】

制御部４０６は、電圧値が最も低い電池Ｅ１の充電を開始する。具体的には、制御装置４００は、電池Ｅ１に対応するリレーＳｗ１をオン状態にする。これとともに、制御装置４００は、充電装置２００に対して充電電流の出力を開始させる。

【0041】

そうすると、電圧値Ｖ１および電圧値Ｖｃは徐々に増加する。ＶｃとＶ１との関係は、以下の式（１）により表される。

【0042】

Ｖｃ＝Ｖ１＋Ｉ１×ｒ１ （１）
そして、電圧値Ｖｃと電圧値Ｖ２との差分値が第１閾値以下となった場合に、電池Ｅ１への充電を継続するとともに、電池Ｅ２への充電を開始する。具体的には、制御装置４００は、電池Ｅ２に対応するリレーＳｗ２をオン状態にする。なお、第１閾値は、ゼロであってもよく、ゼロよりも大きい実数であってもよい。第１閾値は、記憶部４０８に記憶されている。第１閾値については、後述する。

【0043】

電池Ｅ２への充電が開始された後は、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、および電圧値Ｖｃは徐々に増加する。また、リレーＳｗ２がオン状態となったときには、充電電流Ｉｃは、電流Ｉ１と電流Ｉ２とに分流される。しかし、電池Ｅ２の方が電池Ｅ１よりもＳＯＣが大きいため、充電電流は、電池Ｅ１の方に多く流れる。したがって、電池Ｅ１のＳＯＣは、電池Ｅ２のＳＯＣに追いつく。

【0044】

そして、電圧値Ｖｃと電圧値Ｖ３との差分値が第２閾値以下となった場合に、電池Ｅ１および電池Ｅ２への充電を継続するとともに、電池Ｅ３への充電を開始する。具体的には、制御装置４００は、電池Ｅ３に対応するリレーＳｗ３をオン状態にする。そして、全ての電池Ｅ１～Ｅ３の充電が終了したときに、制御装置４００は、充電処理を終了させる。電池の充電が終了するとは、たとえば、電池が満充電されたことである。制御装置４００は、たとえば、電池Ｅ１～Ｅ３のそれぞれのＳＯＣが目標値に到達した（電池Ｅ１～Ｅ３のそれぞれが満充電された）場合に、全ての電池Ｅ１～Ｅ３の充電が終了したと判断する。なお、第１閾値と第２閾値とは同一であってもよく、異なっていてもよい。本実施の形態では、第２閾値は、第１閾値と同一である構成が採用される。

【0045】

また、本実施の形態においては、制御装置４００は、いずれかの電池が満充電されるまでは、定電流充電を実行する。そして、いずれかの電池が満充電されたときに定電流充電から定電圧充電に切換える。

【0046】

次に、第１閾値を説明する。第１閾値は、リレーがオン状態に制御された場合において横流が発生したとしても、電池システム１００への悪影響が完全にないまたは殆どないように設定される値である。第１閾値は、典型的には、電池モジュールの抵抗値、および電池システム１００内を流れることが許容される最大電流値Ｉｘに基づいて算出される。最大電流値Ｉｘは、たとえば、予め実験などにより決定される値である。第１閾値は、たとえば、以下の式（２）により算出される。

【0047】

第１閾値＝抵抗値×最大電流値Ｉｘ （２）
たとえば、各電池モジュールの抵抗値ｒ１、ｒ２、ｒ３がそれぞれ０．０５Ωであり、最大電流値Ｉｘが１００Ａである場合には、上記式（２）により、第１閾値は、該抵抗値５Ｖ（＝１００×０．０５）となる。なお、第１閾値の定め方は一例に過ぎず、他の値としてもよい。また、第１閾値は、式（２）の右辺により算出される値よりも小さい値としてもよい。また、第１閾値は、制御装置４００が充電指令を受信したときに算出するようにしてもよい。また、第１閾値は固定値としてもよい。また、第２閾値も、第１閾値と同様の手法に定められてもよく、異なる手法により定められてもよい。

【0048】

たとえば、上記の特開２０１１－１８２６２３号公報に記載の構成例（以下、「比較例」とも称する。）では、横流を防止するために、均等化用抵抗を備えていた。しかしながら、このような抵抗を備えると電池システムのサイズが大きくなってしまう。

【0049】

そこで、本実施の形態の電池システム１００の制御装置４００は、複数の電池の電圧値を取得して、電圧値が最も低い第１電池Ｅ１と、電圧値が２番目に低い第２電池Ｅ２とを特定する。そして、制御装置４００は、第１電池Ｅ１に対応したリレーＳｗ１をオン状態に制御することにより該第１電池Ｅ１の充電を開始する。第１電池Ｅ１の充電を開始した後、第１電池Ｅ１を含む第１電池モジュール１１０の電圧値Ｖｃと第２電池Ｅ２の電圧値Ｖ２との差分値が第１閾値以下となったか否かを判断する。そして、差分値が、第１閾値以下となった場合に、第２電池Ｅ２に対応したリレーＳｗ２をオン状態に制御することにより該第２電池Ｅ２の充電を開始する。したがって、本実施の形態の電池システム１００は、均等化用抵抗を備えていなくても、第１電池Ｅ１および第２電池Ｅ２を充電できる。

【0050】

また、リレーＳｗ２がオン状態に制御されたときには、横流が発生する場合がある。しかしながら、リレーＳｗ２がオン状態に制御されたときには、差分値が、第１閾値以内となっている。したがって、電池システム１００は、横流が発生したとしても、電池システム１００への悪影響が完全にないまたは殆どないようにすることができる。よって、均等化用抵抗を必要とせずに、電池システム１００のサイズを大きくすることなく電池の電圧の均等化を図ることができる。その結果、電池システム１００においては、電池の充電を適切に実行できる。また、比較例では均等化用抵抗を経由した電流を利用しているため、電圧差が小さい場合は電流が小さくなり、均等化に要する時間が長くなるという問題もあった。これに対し、本実施の形態の電池システム１００においては、このような均等化用抵抗が無いことから、均等化に要する時間を短くできる。また、比較例では、電池間の電圧差が大きい場合は均等化用抵抗に流れる電流値が大きくなり、均等化用抵抗の発熱が大きくなるという問題もあった。これに対し、本実施の形態の電池システム１００においては、このような均等化用抵抗が無いことから、このような問題が生じることを防止できる。

【0051】

また、第１閾値は、たとえば、第１電池モジュールの抵抗値、および第１電池モジュールと第２電池を含む第２電池モジュールとの間で流れることが許容される最大電流値Ｉｘに基づいて算出される（上記の式（２）参照）。したがって、抵抗値および許容電流値に基づいて適切な第１閾値が算出される。

【0052】

また、第１電池モジュールの抵抗値は、たとえば、第１電池Ｅ１の内部抵抗値と、第１電池Ｅ１の対応部品（第１電池モジュールに含まれる対応部品）の抵抗値との合成値である。したがって、電池システム１００は、第１電池Ｅ１の内部抵抗値と、第１電池Ｅ１の対応部品の抵抗値とを反映させた第１閾値を定めることができる。

【0053】

［充電処理のフローチャート］
図４は、制御装置４００の充電処理を示すフローチャートである。ステップＳ２において、制御装置４００は、充電指令を受信したか否かを判断する。制御装置４００は、充電指令を受信するまで待機する（ステップＳ２でＮＯ）。制御装置４００が、充電指令を受信した場合には（ステップＳ２でＹＥＳ）、処理は、ステップＳ４に進む。

【0054】

ステップＳ４において、制御装置４００は、全ての電池（本実施の形態では、電池Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）の各々の電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を取得する。次に、ステップＳ６において、制御装置４００は、充電対象の電池の個数を算出する。ここで、充電対象の電池は、満充電されていない電池であり、たとえば、電圧値が、上限値未満の電池である。上限値は予め定められた値である。なお、充電対象の電池は、他のパラメータ（たとえば、ＳＯＣ）などにより定められてもよい。

【0055】

制御装置４００は、充電対象の電池の個数が所定値以下であるか否かを判断する。たとえば、本実施の形態のように電池の数が３である場合には、所定個は１と定められる。充電対象の電池が所定個より大きい場合には（ステップＳ６でＮＯ）、処理は、ステップＳ１０に進む。

【0056】

一方、充電対象の電池が所定個以下であると判断した場合には（ステップＳ６でＹＥＳ）、ステップＳ８において、制御装置４００は、最大充電電流値を制限する。充電装置２００により制限されていない場合の最大充電電流値を「Ａｍ」とし、ステップＳ８において制限された最大充電電流値を「Ａｍ１」とする。Ａｍ１は、Ａｍよりも小さい値となる。たとえば、制御装置４００は、制限信号を充電装置２００に対して送信する。充電装置２００は、制限信号を受信すると、該制限信号に基づいて、最大充電電流値を、ＡｍからＡｍ１に変更する。ステップＳ８の処理が終了すると、処理は、ステップＳ１０に進む。

【0057】

ステップＳ１０において、制御装置４００は、取得した全ての電圧値を参照して、最低電圧値（上述の電池Ｅ１の電圧値）を検出する。そして、制御装置４００は、該最低電圧値と第１閾値以内の電圧値があるか否かを判断する。最低電圧値と第１閾値以下である電圧値がある場合には（ステップＳ１０でＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１２に進む。

【0058】

最低電圧値と第１閾値以下の電圧値がある場合には（ステップＳ１０でＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２においては、制御装置４００は、最低電圧値の電池と、該最低電圧値と第１閾値以下の電圧値である電池との充電を同時に開始する。ここで、「同時」については、「略同時」も含む。たとえば、図２で説明した例では、充電指令を受信した場合において、第１電池Ｅ１と第２電池Ｅ２との差分値が、既に第１閾値以下である場合には、第１電池Ｅ１と第２電池Ｅ２との充電を同時に開始する。ステップＳ１２の処理が終了すると、処理は、ステップＳ２２に進む。

【0059】

また、ステップＳ１０においてＮＯと判断された場合には、ステップＳ１４において、制御装置４００は、最低電圧値と２番目に低い電圧値との差分値が第３閾値以下であるか否かを判断する。第３閾値は、第１閾値および第２閾値よりも大きな値であり、予め定められる値である。最低電圧値と２番目に低い電圧値との差分値が第３閾値以下である場合には（ステップＳ１４でＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６において、制御装置４００は、ランプ制御フラグを格納する。ランプ制御フラグは、ランプ充電制御を実行することを示すフラグである。ランプ充電制御は、たとえば、充電装置２００の充電電流を徐々に増加させ、第１電池モジュールの電圧値または第１電池の電圧値を時間に対して線形（一次関数的）に増加させる制御である。この制御により、第１電池モジュールの電圧値（全体電圧値Ｖｃ）が第２電池Ｅ２の電圧値Ｖ２を充電開始当初から超えてしまわないように第１電池Ｅ１の充電を開始できる。換言すれば、この制御により、充電指令を受信したときから所定期間が経過するまでに第１電池モジュールの電圧値（全体電圧値Ｖｃ）が第２電池Ｅ２の電圧値Ｖ２に到達しないように第１電池Ｅ１の充電を開始できる。ランプ充電制御については後述する。ステップＳ１６の処理の終了後、およびステップＳ１４でＮＯと判断された場合には、処理は、ステップＳ１８に進む。

【0060】

ステップＳ１８において、制御装置４００は、最低電圧値の電池（たとえば、第１電池Ｅ１）の充電を開始する。なお、ランプ制御フラグが格納されていない場合には、ステップＳ１８において、制御装置４００は、後述の通常制御により、最低電圧値の電池を充電させる。一方、ステップＳ１６でランプ充電制御フラグが格納された場合には、ステップＳ１８において、制御装置４００は、ランプ充電制御により、最低電圧値の電池を少ない充電電流から開始させる。

【0061】

次に、ステップＳ２０において、制御装置４００は、全体電圧値Ｖｃと次に高い電圧値（たとえば、第２電池Ｅ２の電圧値Ｖ２）との差分値が第１閾値以下となったか否かを判断する。第１電池Ｅ１の充電により第１電池Ｅ１の電圧値Ｖ１が増加するとともに、全体電圧値Ｖｃも増加する。そして、ステップＳ２０において、制御装置４００は、全体電圧値Ｖｃと電圧値Ｖ２との差分値が第１閾値以下となるまで待機する（ステップＳ２０でＮＯ）。

【0062】

ステップＳ２０においてＹＥＳと判断された場合には、ステップＳ２１において、制御装置４００は、次に高い電圧値（たとえば、第２電池Ｅ２の電圧値Ｖ２）の充電を開始する。次に、ステップＳ２２において、制御装置４００は、全ての電池の充電が終了したか否かを判断する。全ての電池の充電が終了した場合には、充電処理を終了する。一方、ステップＳ２２でＮＯと判断された場合には、処理は、ステップＳ２０に戻る。以後、全ての電池の充電が終了するまで（ステップＳ２２でＹＥＳと判断されるまで）、ステップＳ２０の処理およびステップＳ２１の処理は繰り返される。

【0063】

以上のように、制御装置４００は、ステップＳ２０、ステップＳ２１、ステップＳ２２の処理を繰り返すことにより、均等化用抵抗を備えていなくても、適切に全ての電池（電池Ｅ１～電池Ｅ３）の充電を実行することができる。

【0064】

また、制御装置４００は、充電指令を受信した場合（ステップＳ２でＹＥＳ）において、差分値が既に第１閾値以下である場合には（ステップＳ１０でＹＥＳ）、第１電池Ｅ１の充電および第２電池Ｅ２の充電を開始する（ステップＳ１２）。このような構成によれば、制御装置４００は、充電時間の短縮を図ることができる。

【0065】

また、制御装置４００は、複数の電池（Ｎ個の電池）のうち、充電装置２００による充電対象の電池の数が所定数以下である場合には（ステップＳ６でＹＥＳ）、制御装置４００による充電電流を制限する（ステップＳ８）。仮に充電対象の電池の数が少ない場合において、大きな充電電流で該電池を充電すると該電池の許容電流を超過する場合はある。そこで、本実施の形態においては、充電対象の電池の数が少ない場合には、制御装置４００は、充電電流を制限する。したがって、充電対象の電池の許容電流を超過しない。

【0066】

［充電処理の実験結果］
次に、本実施の形態の電池システム１００の充電処理についての実験結果を説明する。図５は、比較例の実験結果を示す図である。また、図６は、本実施の形態の電池システム１００の実験結果を示す図である。図５および図６の回路構成は共に、図２の例である。比較例においては、電池システムの制御装置が充電指令を受信した場合に、電池Ｅ１～Ｅ３の充電を同時に開始する。

【0067】

図５（Ａ）～図５（Ｃ）および図６（Ａ）～図６（Ｃ）の横軸は、時間軸を示す。図５および図６において、電池Ｅ１に関するグラフは破線で示されており、電池Ｅ２に関するグラフは一点鎖線で示されており、電池Ｅ３に関するグラフは二点鎖線で示されており、全体電圧値Ｖｃに関するグラフは実線で示されている。また、図５（Ａ）および図６（Ａ）には、電圧値が示されている。図５（Ａ）には、電圧値Ｖ２、Ｖ３および全体電圧値Ｖｃが示されているが電圧値Ｖ１は示されていない。図５（Ｂ）および図６（Ｂ）は、各電池のＳＯＣを示している。図５（Ｃ）および図６（Ｃ）は、電池システム内の配線を流れる電流値を示す図である。

【0068】

また、比較例においては、充電前の電池Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３のそれぞれのＳＯＣは、２０％、３５％、５０％である。また、本実施の形態においては、充電前の電池Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３のそれぞれのＳＯＣは、２０％、３５％、４０％である。また、抵抗値ｒ１～ｒ３については、０．５Ωであるとし、充電装置２００による充電電流は、５０Ａである。

【0069】

まず図５を用いて比較例の電池システムを説明する。比較例においては、電池Ｅ１～電池Ｅ３への充電を同時に開始したときには、図５（Ａ）に示すように、電圧値Ｖ１および電圧値Ｖ２は同一の値で徐々に増加している。また、全体電圧値Ｖｃは、該同一の値よりも所定値だけ多い値で徐々に増加している。

【0070】

また、図５（Ｂ）においては、電池Ｅ１～電池Ｅ３のＳＯＣが同一の値となり徐々に増加している。また、図５（Ｃ）に示すように、充電指令を受信したときに電流値Ｉ１の値は、約１９０Ａという多大な電流値となってしまう。このような多大な電流値となる理由は、電池Ｅ２および電池Ｅ３から電池Ｅ１への横流が発生したからである。

【0071】

次に、図６を用いて本実施の形態の電池システム１００を説明する。なお、図６の例では、第１閾値がゼロに設定されている。図６（Ａ）において、制御装置４００が充電指令を受信したタイミングｔ１において、制御装置４００は、電池Ｅ１の充電を開始する（図４のステップＳ１８参照）。該開始されることにより、電圧値Ｖ１および全体電圧値Ｖｃは徐々に増加する。そして、全体電圧値Ｖｃが、次に高い電圧値Ｖ２に到達したタイミングｔ２（図４のステップＳ２０でＹＥＳと判断されたタイミング）において、制御装置４００は、電池Ｅ２の充電を開始する（図４のステップＳ２１参照）。

【0072】

そして、第２電池Ｅ２の充電が開始されることにより、電圧値Ｖ１のみならず、電圧値Ｖ２および全体電圧値Ｖｃは徐々に増加する。そして、全体電圧値Ｖｃが、次に高い電圧値Ｖ３に到達したタイミングｔ３（図４のステップＳ２０でＹＥＳと判断されたタイミング）において、制御装置４００は、電池Ｅ３の充電を開始する（図４のステップＳ２１参照）。その後、全ての電池Ｅ１～Ｅ３のＳＯＣなどが充電終了値に到達した場合に、充電処理を終了する。

【0073】

次に、図４のステップＳ１６で説明したランプ制御フラグについて説明する。制御装置４００は、図６のタイミングｔ１に示すように、該タイミングｔ１で全体電圧値Ｖｃを所定量増加させる制御（以下、「通常制御」という。）を実行するように、第１電池Ｅ１を充電している。図４の例では、所定量は、約３Ｖである。制御装置４００は、タイミングｔ１で、通常制御を実行することにより、充電時間を短縮させることができる。

【0074】

しかしながら、全体電圧値Ｖｃと電圧値Ｖ２との差分値が第１閾値より大きいが第３閾値以下である場合（ステップＳ１０でＮＯでありかつステップＳ１４でＹＥＳの場合）において、制御装置４００が通常制御を実行すると、タイミングｔ１において、全体電圧値Ｖｃが電圧値Ｖ２を超えてしまい、「横流発生を抑えつつ電池を接続すること」ができない場合がある。

【0075】

そこで、本実施形態では、全体電圧値Ｖｃと電圧値Ｖ２との差分値が第１閾値より大きいが第３閾値以下である場合には、ランプ状制御フラグを設定する（ステップＳ１６）。そして、ステップＳ１８において、制御装置４００は、充電電流を徐々に増加させるランプ充電制御を実行する。これにより、第１電池Ｅ１の電圧値Ｖ１が徐々に増加するため、横流発生を抑えつつ電池を接続することができる。

【0076】

図７は、ランプ充電制御が実行された場合を示す図である。図７に示すように、ランプ充電制御が実行されたことにより、所定期間が経過するまでに第１電池モジュールの電圧値（または全体電圧値Ｖｃ）が第２電池Ｅ２の電圧値Ｖ２に到達しない。なお、所定期間は、予め定められる期間である。

【0077】

［放電処理］
次に、本実施の形態の電池システム１００による放電処理を説明する。上述のように、制御装置４００が、充電指令を受信した場合には、電圧値が低い電池から順に電池の充電を実行する。放電処理においては、電圧値が高い電池から順に負荷３００に対して電池の放電を実行する。これにより、横流の発生を低減できる。

【0078】

図８は、制御装置４００の放電処理を示すフローチャートである。ステップＳ１０２において、制御装置４００は、放電指令を受信したか否かを判断する。制御装置４００は、放電指令を受信するまで待機する（ステップＳ１０２でＮＯ）。制御装置４００が、放電指令を受信した場合には（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１０４に進む。

【0079】

ステップＳ１０４において、制御装置４００は、全ての電池（本実施の形態では、電池Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）の各々の電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を取得する。次に、ステップＳ１０６において、制御装置４００は、放電可能な電池の個数を算出する。ここで、放電対象の電池は、たとえば、電圧値が負荷３００に対して放電可能となる下限値よりも大きい電池である。なお、放電対象の電池は、他のパラメータ（たとえば、ＳＯＣ）などにより定められてもよい。

【0080】

制御装置４００は、放電対象の電池の個数が所定値以下であるか否かを判断する。たとえば、本実施の形態のように電池の数が３である場合には、所定個は１と定められる。放電対象の電池が所定個より大きい場合には（ステップＳ１０６でＮＯ）、処理は、ステップＳ１１０に進む。

【0081】

一方、放電対象の電池が所定個以下であると判断した場合には（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、ステップＳ１０８において、制御装置４００は、最大放電電流値を制限する。負荷３００により制限されていない場合の放電電流値を「Ｂｍ」とし、ステップＳ１０８において制限された放電電流値を「Ｂｍ１」とする。Ｂｍ１は、Ｂｍよりも小さい値となる。たとえば、制御装置４００は、制限信号を負荷３００に対して送信する。負荷３００は、制限信号を受信すると、該制限信号に基づいて、該負荷３００が要求する電流値を低下させる。たとえば、負荷３００は、最大放電電流値を、ＢｍからＢｍ１に変更する。ステップＳ１０８の処理が終了すると、処理は、ステップＳ１１０に進む。

【0082】

ステップＳ１１０において、制御装置４００は、取得した全ての電圧値を参照して、最高電圧値（上述の電池Ｅ３の電圧値）を検出する。そして、制御装置４００は、該最高電圧値との差分が第１閾値以内の電圧値があるか否かを判断する。最高電圧値との差分が第１閾値以下である電圧値がある場合には（ステップＳ１１０でＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１１２に進む。

【0083】

ステップＳ１１２においては、制御装置４００は、最高電圧値の電池と、該最高電圧値との差分が第１閾値以下の電圧値である電池との放電を同時に開始する。ここで、「同時」については、「略同時」も含む。たとえば、図２で説明した例では、放電指令を受信した場合において、第３電池Ｅ３と第２電池Ｅ２との差分値が、既に第１閾値以下である場合には、第３電池Ｅ３と第２電池Ｅ２との放電を同時に開始する。ステップＳ１１２の処理が終了すると、処理は、ステップＳ１２２に進む。

【0084】

また、ステップＳ１１０においてＮＯと判断された場合には、ステップＳ１１８において、制御装置４００は、最高電圧値の電池（たとえば、第３電池Ｅ３）の放電を開始する。次に、ステップＳ１２０において、制御装置４００は、全体電圧値Ｖｃと次に高い電圧値（たとえば、第２電池Ｅ２の電圧値Ｖ２）との差分値が第１閾値以下となったか否かを判断する。第３電池Ｅ３の放電により第３電池Ｅ３の電圧値Ｖ３が減少するとともに、全体電圧値Ｖｃも減少する。そして、ステップＳ１２０において、制御装置４００は、全体電圧値Ｖｃと電圧値Ｖ２との差分値が第１閾値以下となるまで待機する（ステップＳ１２０でＮＯ）。

【0085】

制御装置４００は、ステップＳ１２０においてＹＥＳと判断された場合には、ステップＳ１２１において、ステップＳ１２０で判断された次に高い電圧値の電池の放電を開始する。次に、ステップＳ１２２において、制御装置４００は、全ての電池の放電が終了したか否かを判断する。全ての電池の放電が終了した場合には（ステップＳ１２２でＹＥＳ）、放電処理を終了する。一方、ステップＳ１２２でＮＯと判断された場合には、処理は、ステップＳ１２０に戻る。以後、全ての電池の放電が終了するまで（ステップＳ１２２でＹＥＳと判断されるまで）、ステップＳ１２０の処理およびステップＳ１２１の処理は繰り返される。このように、電池システム１００は、ステップＳ１２０、ステップＳ１２１、ステップＳ１２２の処理を繰り返す。

【0086】

以上のように、電池システム１００は、放電処理において、横流が発生したとしても、電池システム１００への悪影響が完全にないまたは殆どないようにすることができる。よって、均等化用抵抗を必要とせずに、電池システム１００のサイズを大きくすることなく電池の電圧の均等化を図ることができる。その結果、電池システム１００においては、電池の放電を適切に実行できる。また、比較例では均等化用抵抗を経由した電流を利用しているため、電圧差が小さい場合は電流が小さくなり、均等化に要する時間が長くなるという問題もあった。これに対し、本実施の形態の電池システム１００においては、このような均等化用抵抗が無いことから、均等化に要する時間を短くできる。また、比較例では、電池間の電圧差が大きい場合は均等化用抵抗に流れる電流値が大きくなり、均等化用抵抗の発熱が大きくなるという問題もあった。これに対し、本実施の形態の電池システム１００においては、このような均等化用抵抗が無いことから、このような問題が生じることを防止できる。

【0087】

また、制御装置４００は、放電指示を受信した場合（ステップＳ１０２でＹＥＳ）において、差分値が既に第１閾値以下である場合には（ステップＳ１１０でＹＥＳ）、第１電池Ｅ１の放電および第２電池Ｅ２の放電を開始する（ステップＳ１１２）。このような構成によれば、制御装置４００は、まとめて大きな電力を負荷３００に供給できる。

【0088】

また、制御装置４００は、複数の電池（Ｎ個の電池）のうち、負荷３００への電池の数が所定数以下である場合には（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、制御装置４００は、負荷３００への放電電流を制限する（ステップＳ１０８）。仮に放電対象の電池の数が少ない場合には、負荷３００への電力が足らなくなり、移動体１０を適切に制御できなくなる場合がある。そこで、制御装置４００は、負荷３００に対して制限信号を送信する。これにより、負荷３００は、該負荷３００に供給される電力が少ないことを事前に認識することができる。よって、負荷３００は、該少ない電力で移動体１０を制御できる。

【0089】

［その他の実施の形態］
（１） 上述の実施の形態の充電処理においては、ステップＳ２０などで説明したように、差分値は、「「全体電圧値Ｖｃ」と、「次に低い電圧値」との差分値」である構成を説明した。しかしながら、ステップＳ２０においては、差分値は、「最低電圧値と、該最低電圧値の次に高い電圧値との差分値」であり、また、差分値は、「「次に低い電圧値」と、該「次に低い電圧値」の次に高い電圧値との差分値」とする構成が採用されてもよい。たとえば、ステップＳ２０において、制御装置４００は、第１電池Ｅ１の電圧値Ｖ１と、第２電池Ｅ２の電圧値Ｖ２との差分値が第１閾値以下となったか否かを判断するようにしてもよい。また、ステップＳ２０において、制御装置４００は、第２電池Ｅ２の電圧値Ｖ２と、第３電池Ｅ３の電圧値Ｖ３との差分値が第１閾値以下となったか否かを判断するようにしてもよい。このような構成が採用された場合であっても、上述の実施の形態と同様の効果を奏する。

【0090】

（２） 上述の実施の形態の放電処理においては、ステップＳ１２０などで説明したように、差分値は、「「全体電圧値Ｖｃ」と、「次に高い電圧値」との差分値」である構成を説明した。しかしながら、ステップＳ１２０においては、差分値は、「最高電圧値と、該最高電圧値の次に低い電圧値との差分値」であり、また、差分値は、「「次に高い電圧値」と、該「次に高い電圧値」の次に低い電圧値との差分値」とする構成が採用されてもよい。たとえば、ステップＳ１２０において、制御装置４００は、第３電池Ｅ３の電圧値Ｖ３と、第２電池Ｅ２の電圧値Ｖ２との差分値が第１閾値以下となったか否かを判断するようにしてもよい。また、ステップＳ１２０において、制御装置４００は、第２電池Ｅ２の電圧値Ｖ２と、第１電池Ｅ１の電圧値Ｖ１との差分値が第１閾値以下となったか否かを判断するようにしてもよい。このような構成が採用された場合であっても、上述の実施の形態と同様の効果を奏する。

【0091】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、本実施の形態の電池システムは、電池は複数の並直電池で構成された組電池もしくは電池モジュールのほか、単一の電池もしくは単一電池を並列接続した構成も包含する。

【符号の説明】

【0092】

１０ 移動体、１００ 電池システム、１１１，１２１，１３１ 電圧センサ、１１３，１２３，１３３ 電流センサ、１５０ 全体電圧センサ、２００ 充電装置、３００ 負荷、４００ 制御装置、４０２ 取得部、４０４ 処理部、４０８ 記憶部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】