特開 2024-97570 蓄電池ユニット、制御装置、及び制御方法

(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】P2024097570

(43)【公開日】2024-07-19

(54)【発明の名称】蓄電池ユニット、制御装置、及び制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/02 20160101AFI20240711BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20240711BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20240711BHJP

【ＦＩ】

H02J7/02 H

H01M10/48 P

H01M10/44 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023001109

(22)【出願日】2023-01-06

(71)【出願人】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100152272

【弁理士】

【氏名又は名称】川越 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100147267

【弁理士】

【氏名又は名称】大槻 真紀子

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 洋

(72)【発明者】

【氏名】竹井 英俊

(72)【発明者】

【氏名】上野 敬章

(72)【発明者】

【氏名】植杉 淳司

【テーマコード（参考）】

5G503

5H030

【Ｆターム（参考）】

5G503AA01

5G503BA03

5G503BB01

5G503CA01

5G503GA10

5G503HA01

5H030AA10

5H030AS01

5H030BB01

5H030BB23

5H030FF42

5H030FF43

5H030FF44

5H030FF52

(57)【要約】

【課題】電池セルの電圧バラツキの発生を低減する。
【解決手段】蓄電池ユニットは、充放電可能な複数の電池セルと、前記複数の電池セルのそれぞれに接続され、前記電池セルの状態を計測する計測回路と、前記複数の電池セルのそれぞれの前記電池セルによる内部消費電流であって、それぞれの前記計測回路に流れる電流を含む内部消費電流を調整する電流調整部と、それぞれの前記内部消費電流の電流値に基づいて、それぞれの前記電池セルの間で、前記電流値が一致するように、前記電流調整部を制御する調整制御部とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

それぞれが所定数の基本電池セルを含む電池セルであって、充放電可能な複数の電池セルと、
前記複数の電池セルのそれぞれに接続され、前記電池セルの状態を計測する計測回路と、
前記複数の電池セルのそれぞれの前記電池セルによる内部消費電流であって、それぞれの前記計測回路に流れる電流を含む内部消費電流を調整する電流調整部と、
それぞれの前記内部消費電流の電流値に基づいて、それぞれの前記電池セルの間で、前記電流値が一致するように、前記電流調整部を制御する調整制御部と
を備えることを特徴とする蓄電池ユニット。

【請求項2】

それぞれの前記内部消費電流を検出する電流検出部を備え、
前記調整制御部は、
前記電流検出部が検出したそれぞれの前記内部消費電流の電流値に基づいて、それぞれの前記電池セルの間で、前記電流値が一致するように、前記電流調整部を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電池ユニット。

【請求項3】

前記電流調整部は、前記複数の電池セルのそれぞれから所定の電流を流す調整抵抗を備え、
前記調整制御部は、前記調整抵抗に、前記電池セルからの電流を流して、前記電池セルが消費する電流を調整する
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電池ユニット。

【請求項4】

前記電流調整部は、前記調整抵抗と直列に接続されたスイッチ部を備え、
前記調整制御部は、前記スイッチ部の導通を、パルス幅変調により制御することにより、前記電池セルが消費する電流を調整する
ことを特徴とする請求項３に記載の蓄電池ユニット。

【請求項5】

前記スイッチ部は、フォトカプラである
ことを特徴とする請求項４に記載の蓄電池ユニット。

【請求項6】

前記調整制御部は、前記電流値の最大値に、他の前記電流値が一致するように、前記電流調整部を制御する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の蓄電池ユニット。

【請求項7】

それぞれが所定数の基本電池セルを含む電池セルであって、充放電可能な複数の電池セルと、前記複数の電池セルのそれぞれに接続され、前記電池セルの状態を計測する計測回路と、を備える蓄電池ユニットの制御装置であって、
前記複数の電池セルのそれぞれの前記電池セルによる内部消費電流であって、それぞれの前記計測回路に流れる電流を含む内部消費電流を調整する電流調整部と、
それぞれの前記内部消費電流の電流値に基づいて、それぞれの前記電池セルの間で、前記電流値が一致するように、前記電流調整部を制御する調整制御部と
を備えることを特徴とする制御装置。

【請求項8】

それぞれが所定数の基本電池セルを含む電池セルであって、充放電可能な複数の電池セルと、前記複数の電池セルのそれぞれに接続され、前記電池セルの状態を計測する計測回路と、前記複数の電池セルのそれぞれの前記電池セルによる内部消費電流であって、それぞれの前記計測回路に流れる電流を含む内部消費電流を調整する電流調整部と、を備える蓄電池ユニットの制御方法であって、
調整制御部が、それぞれの前記内部消費電流の電流値に基づいて、それぞれの前記電池セルの間で、前記電流値が一致するように、前記電流調整部を制御する調整制御ステップを含む
ことを特徴とする制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電池ユニット、制御装置、及び制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、複数の電池セルを接続した蓄電池ユニットが知られている（例えば、特許文献１を参照）。上述したような従来の蓄電池ユニットでは、複数の電池セルの電圧を調整するセルバランス回路を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－２５５７８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述したような従来の蓄電池ユニットでは、例えば、電池セルの電圧を計測する計測回路を内蔵している場合に、計測回路のバラツキによって、電池セルの電圧バラツキが発生する。すなわち、上述したような従来の蓄電池ユニットでは、発生した電池セルの電圧バラツキを調整することは可能であるが、例えば、計測回路のバラツキによる電池セルの電圧バラツキの発生を低減することは困難であった。

【0005】

本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、電池セルの電圧バラツキの発生を低減させることができる蓄電池ユニット、制御装置、及び制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記問題を解決するために、本発明の一態様は、それぞれが所定数の基本電池セルを含む電池セルであって、充放電可能な複数の電池セルと、前記複数の電池セルのそれぞれに接続され、前記電池セルの状態を計測する計測回路と、前記複数の電池セルのそれぞれの前記電池セルによる内部消費電流であって、それぞれの前記計測回路に流れる電流を含む内部消費電流を調整する電流調整部と、それぞれの前記内部消費電流の電流値に基づいて、それぞれの前記電池セルの間で、前記電流値が一致するように、前記電流調整部を制御する調整制御部とを備えることを特徴とする蓄電池ユニットである。

【0007】

また、本発明の一態様は、上記の蓄電池ユニットにおいて、それぞれの前記内部消費電流を検出する電流検出部を備え、前記調整制御部は、前記電流検出部が検出したそれぞれの前記内部消費電流の電流値に基づいて、それぞれの前記電池セルの間で、前記電流値が一致するように、前記電流調整部を制御することを特徴とする。

【0008】

また、本発明の一態様は、上記の蓄電池ユニットにおいて、前記電流調整部は、前記複数の電池セルのそれぞれから所定の電流を流す調整抵抗を備え、前記調整制御部は、前記調整抵抗に、前記電池セルからの電流を流して、前記電池セルが消費する電流を調整することを特徴とする。

【0009】

また、本発明の一態様は、上記の蓄電池ユニットにおいて、前記電流調整部は、前記調整抵抗と直列に接続されたスイッチ部を備え、前記調整制御部は、前記スイッチ部の導通を、パルス幅変調により制御することにより、前記電池セルが消費する電流を調整することを特徴とする。

【0010】

また、本発明の一態様は、上記の蓄電池ユニットにおいて、前記スイッチ部は、フォトカプラであることを特徴とする。

【0011】

また、本発明の一態様は、上記の蓄電池ユニットにおいて、前記調整制御部は、前記電流値の最大値に、他の前記電流値が一致するように、前記電流調整部を制御することを特徴とする。

【0012】

また、本発明の一態様は、それぞれが所定数の基本電池セルを含む電池セルであって、充放電可能な複数の電池セルと、前記複数の電池セルのそれぞれに接続され、前記電池セルの状態を計測する計測回路と、を備える蓄電池ユニットの制御装置であって、前記複数の電池セルのそれぞれの前記電池セルによる内部消費電流であって、それぞれの前記計測回路に流れる電流を含む内部消費電流を調整する電流調整部と、それぞれの前記内部消費電流の電流値に基づいて、それぞれの前記電池セルの間で、前記電流値が一致するように、前記電流調整部を制御する調整制御部とを備えることを特徴とする制御装置である。

【0013】

また、本発明の一態様は、それぞれが所定数の基本電池セルを含む電池セルであって、充放電可能な複数の電池セルと、前記複数の電池セルのそれぞれに接続され、前記電池セルの状態を計測する計測回路と、前記複数の電池セルのそれぞれの前記電池セルによる内部消費電流であって、それぞれの前記計測回路に流れる電流を含む内部消費電流を調整する電流調整部と、を備える蓄電池ユニットの制御方法であって、調整制御部が、それぞれの前記内部消費電流の電流値に基づいて、それぞれの前記電池セルの間で、前記電流値が一致するように、前記電流調整部を制御する調整制御ステップを含むことを特徴とする制御方法である。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、電池セルの電圧バラツキの発生を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施形態による蓄電池ユニットの一例を示すブロック図である。

【図2】本実施形態による制御装置の構成例を示すブロック図である。

【図3】本実施形態による蓄電池ユニットの動作の一例を示すフローチャートである。

【図4】本実施形態の第１の変形例による制御装置の構成例を示すブロック図である。

【図5】本実施形態の第２の変形例による制御装置の構成例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態による蓄電池ユニット、制御装置、及び制御方法について、図面を参照して説明する。

【0017】

図１は、本実施形態による蓄電池ユニット１の一例を示すブロック図である。
図１に示すように、蓄電池ユニット１は、制御装置１０と、電池モジュール２０とを備える。

【0018】

電池モジュール２０は、例えば、蓄電池を搭載したモジュール、又は基板などであり、複数の電池セル２１（２１－１、２１－２、２１－３、２１－４、・・・）を備える。
なお、本実施形態において、電池セル２１－１、電池セル２１－２、電池セル２１－３、電池セル２１－４のそれぞれは、同一の構成であり、蓄電池ユニット１が備える任意の電池セルを示す場合、又は特に区別しない場合には、電池セル２１として説明する。

【0019】

また、複数の電池セル２１は、それぞれが所定数の基本電池セルを含んでいる。基本電池セルは、例えば、基本単位、又は最小単位の電池セルであり、電池セル２１は、直列又は並列に接続された複数の基本電池セルを備えてもよい。なお、本実施形態では、一例として、電池セル２１が、１つの基本電池セルを備える例について説明する。

【0020】

電池モジュール２０において、複数の電池セル２１は、電源線Ｌ１と電源線Ｌ２との間に直列に接続されている。
ここで、電源線Ｌ１は、蓄電池ユニット１の正極電源線（＋電極の電源線）である。また、電源線Ｌ２は、蓄電池ユニット１の負極電源線（－電極の電源線）である。

【0021】

電池セル２１は、例えば、リチウム電池、鉛蓄電池などの蓄電池であり、直流電力を充放電可能である。各電池セル２１には、後述する計測回路１１、電流検出部１２、及び電流調整部１３が接続されている。各電池セル２１は、接続されている計測回路１１、電流検出部１２、及び電流調整部１３による内部消費電流を常時消費する。

【0022】

制御装置１０は、例えば、コントロールボックスや、コントロール基板などであり、蓄電池ユニット１を制御する。制御装置１０は、複数の計測回路１１（１１－１、１１－２、１１－３、１１－４、・・・）と、複数の電流検出部１２（１２－１、１２－２、１２－３、１２－４、・・・）と、複数の電流調整部１３（１３－１、１３－２、１３－３、１３－４、・・・）と、記憶部１４と、制御部１５とを備える。

【0023】

なお、本実施形態において、計測回路１１－１、計測回路１１－２、計測回路１１－３、計測回路１１－４のそれぞれは、同一の構成であり、蓄電池ユニット１が備える任意の計測回路を示す場合、又は特に区別しない場合には、計測回路１１として説明する。

【0024】

また、本実施形態において、電流検出部１２－１、電流検出部１２－２、電流検出部１２－３、電流検出部１２－４のそれぞれは、同一の構成であり、蓄電池ユニット１が備える任意の電流検出部を示す場合、又は特に区別しない場合には、電流検出部１２として説明する。

【0025】

また、本実施形態において、電流調整部１３－１、電流調整部１３－２、電流調整部１３－３、電流調整部１３－４のそれぞれは、同一の構成であり、蓄電池ユニット１が備える任意の電流調整部を示す場合、又は特に区別しない場合には、電流調整部１３として説明する。

【0026】

計測回路１１は、複数の電池セル２１のそれぞれに接続され、電池セル２１の状態を計測する。計測回路１１は、例えば、電池セル２１と一対一で接続され、電池セル２１の電圧（出力電圧）を計測する。なお、計測回路１１は、接続されている電池セル２１から電力の供給を受けており、常に所定の電流を、電池セル２１の内部消費電流として消費する。また、計測回路１１は、各計測回路１１によって、消費電流にバラツキがあるとともに、消費電流は、例えば、回路素子の劣化等により、経時変化する。
また、計測回路１１は、電圧検出部１１１を備える。

【0027】

電圧検出部１１１は、電池セル２１の正極電極（＋電極）と、負極電極（－電極）との間に接続される。電圧検出部１１１は、例えば、電圧計、ＡＦＥ（アナログ・フロント・エンド）などの計測ＩＣ（Integrated Circuit）、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）、等であり、電池セル２１の出力電圧を検出する。

【0028】

電流検出部１２は、例えば、電池セル２１の正極電極の電源線に配置される。電流検出部１２は、例えば、電流計、ホール素子、シャント抵抗などであり、電池セル２１から消費される電流を検出する。すなわち、電流検出部１２は、それぞれの電池セル２１による内部消費電流であって、それぞれの計測回路１１に流れる電流を含む内部消費電流を検出する。

【0029】

電流調整部１３は、例えば、それぞれの計測回路１１に接続され、複数の電池セル２１のそれぞれの内部消費電流を調整する。電流調整部１３は、計測回路１１と一対一に接続されている。なお、電流調整部１３の詳細な構成については、図２を参照して後述する。

【0030】

記憶部１４は、制御装置１０（制御部１５）が利用する各種情報を記憶する。記憶部１４は、例えば、計測回路１１の計測データ（電池セル２１の電圧値）や、電流検出部１２の検出値（内部消費電流の電流値）、電流調整部１３の設定情報、等を記憶する。

【0031】

制御部１５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含むプロセッサであり、蓄電池ユニット１（制御装置１０及び電池モジュール２０）を統括的に制御する。制御部１５は、調整制御部１５１を備える。

【0032】

調整制御部１５１は、電流検出部１２が検出したそれぞれの内部消費電流の電流値に基づいて、それぞれの電池セル２１の間で、内部消費電流の電流値が一致するように、電流調整部１３を制御する。調整制御部１５１は、計測回路１１のバラツキによって生じる電池セル２１の内部消費電流のバラツキを低減するために、電流検出部１２が検出した内部消費電流の電流値が、電池セル２１の間で、同等の値になるように、電流調整部１３を用いて調整する。

【0033】

ここで、図２を参照して、１つの電池セルに接続されている計測回路１１及び電流調整部１３に注目して、制御装置１０のより詳細な構成を説明する。
図２は、本実施形態による制御装置１０の構成例を示すブロック図である。

【0034】

図２に示すように、制御装置１０は、電池セル２１に接続されている計測回路１１及び電流検出部１２と、電流調整部１３と、記憶部１４と、制御部１５とを備える。
電流調整部１３は、調整抵抗１３１と、フォトカプラ１３２と、ＭＯＳ（Metal-Oxide-Semiconductor）トランジスタ１３３とを備える。

【0035】

調整抵抗１３１は、電池セル２１（計測回路１１）の消費電流を調整する抵抗素子であり、電池セル２１から所定の電流を流すように、抵抗値が設定されている。すなわち、調整抵抗１３１は、複数の電池セル２１のそれぞれから所定の電流を流す抵抗素子である。調整抵抗１３１は、電池セル２１の正極電極（＋電極）と、負極電極（－電極）との間に、フォトカプラ１３２のフォトトランジスタ１３２Ｂと直列に接続されている。

【0036】

フォトカプラ１３２（スイッチ部の一例）は、調整抵抗１３１の導通を制御するスイッチ部であり、調整抵抗１３１と直列に接続されている。フォトカプラ１３２は、フォトダイオード１３２Ａと、フォトトランジスタ１３２Ｂとを備える。

【0037】

フォトダイオード１３２Ａは、電池セル２１とは異なる電源（例えば、デジタル回路用の電源Ｖｄｄ）の電源線と、グランドの電源線との間に、ＭＯＳトランジスタ１３３と直列に接続され、ＭＯＳトランジスタ１３３がオン状態（導通状態）になることで発光する。

【0038】

フォトトランジスタ１３２Ｂは、電池セル２１の正極電極（＋電極）と、負極電極（－電極）との間に、調整抵抗１３１と直列に接続されて、フォトダイオード１３２Ａの発光を受けて、オン状態（導通状態）になる。フォトトランジスタ１３２Ｂは、オン状態になることで、調整抵抗１３１を電池セル２１と接続し、調整抵抗１３１に所定の電流を消費させる。

【0039】

ＭＯＳトランジスタ１３３は、例えば、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタであり、電源Ｖｄｄの電源線と、グランドの電源線との間に、フォトダイオード１３２Ａと直列に折億されている。ＭＯＳトランジスタ１３３は、ソース端子がグランドの電源線に、ドレイン端子がフォトダイオード１３２Ａのカソード端子に、ゲート端子（制御端子）が、制御信号Ｓの信号線に接続されている。

【0040】

ＭＯＳトランジスタ１３３は、制御部１５が出力する制御信号ＳがＨ状態（Ｈｉｇｈ状態）になった場合に、オン状態になる。また、ＭＯＳトランジスタ１３３は、制御信号ＳがＬ状態（Ｌｏｗ状態）になった場合に、オフ状態（非導通状態）になる。ＭＯＳトランジスタ１３３は、オン状態になることで、フォトダイオード１３２Ａに電流が流れてフォトダイオード１３２Ａを発光させる。

【0041】

記憶部１４は、例えば、電流値記憶部１４１と、電流設定記憶部１４２とを備える。
電流値記憶部１４１は、各電流検出部１２が検出したそれぞれの内部消費電流の電流値を記憶する。
電流設定記憶部１４２は、各電流調整部１３の設定情報を記憶する。

【0042】

制御部１５の調整制御部１５１は、例えば、調整抵抗１３１に、電池セル２１からの電流を流して、電池セル２１が消費する電流を調整する。調整制御部１５１は、フォトカプラ１３２（フォトトランジスタ１３２Ｂ）の導通を、パルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）により制御することにより、電池セル２１が消費する電流を調整する。
調整制御部１５１は、内部消費電流の電流値の最大値に、他の内部消費電流の電流値が一致するように、電流調整部１３を制御する。

【0043】

具体的に、調整制御部１５１は、まず、各電流検出部１２が検出した内部消費電流の電流値を取得し、取得した内部消費電流の電流値を電流値記憶部１４１に記憶させる。調整制御部１５１は、例えば、電池セル２１（又は計測回路１１）の識別情報と、内部消費電流の電流値とを対応付けて電流値記憶部１４１に記憶させる。

【0044】

また、調整制御部１５１は、電流値記憶部１４１が記憶する各電池セル２１に対応した内部消費電流の電流値のうちから、電流値の最大値を抽出する。調整制御部１５１は、電流値の最大値と、他の内部消費電流の電流値との差分により、各電流調整部１３に流す電流設定値を決定する。調整制御部１５１は、例えば、下記の式（１）を用いて、電流設定値を決定する。

【0045】

電流設定値 ＝ 電流値の最大値－内部消費電流の電流値 ・・・ （１）

【0046】

調整制御部１５１は、各電流設定値を、電流設定記憶部１４２に記憶させる。すなわち、調整制御部１５１は、電池セル２１（又は計測回路１１）の識別情報と、電流設定値とを対応付けて、電流設定記憶部１４２に記憶させる。

【0047】

また、調整制御部１５１は、電流設定記憶部１４２が記憶する電流設定値になるように、電流設定値に対応したデューティ比のパルス信号（ＰＷＭ信号）を、制御信号Ｓとして生成して、電流調整部１３のＭＯＳトランジスタ１３３のゲート端子に出力する。

【0048】

例えば、電流値の最大値が、“３ｍＡ（ミリアンペア）”であり、電池セル２１－１の内部消費電流の電流値が“２ｍＡ”である場合に、調整制御部１５１は、式（１）により、電池セル２１－１の電流設定値を、“１ｍＡ”と決定する。また、調整制御部１５１は、電流設定値に対応したＰＷＭ信号を、制御信号ＳとしてＭＯＳトランジスタ１３３のゲート端子に出力して、電流調整部１３が、“１ｍＡ”の電流を消費するように制御する。これにより、調整制御部１５１は、電池セル２１－１の内部消費電流が“３ｍＡ”（“２ｍＡ”＋“１ｍＡ”）になるように調整する。

【0049】

次に、図３を参照して、本実施形態による蓄電池ユニット１について説明する。
図３は、本実施形態による蓄電池ユニット１の動作の一例を示すフローチャートである。ここでは、電流調整部１３を用いた電流調整処理について説明する。

【0050】

図３に示すように、蓄電池ユニット１の制御装置１０は、まず、各電流検出部１２から電流値を取得する（ステップＳ１０１）。各電流検出部１２が、各電池セル２１から計測回路１１に消費される各電池セル２１の内部消費電流を検出し、制御装置１０の調整制御部１５１は、各電流検出部１２から各電池セル２１の内部消費電流の電流値を取得する。調整制御部１５１は、電池セル２１（又は計測回路１１）の識別情報と、内部消費電流の電流値とを対応付けて電流値記憶部１４１に記憶させる。

【0051】

次に、調整制御部１５１は、取得した各電流値のうちの最大値を抽出する（ステップＳ１０２）。調整制御部１５１は、電流値記憶部１４１が記憶する複数の内部消費電流の電流値のうちから、内部消費電流の電流値の最大値を抽出する。ここで、電流値の最大値に対応付けられている電池セル２１が、内部消費電流が最も多い電池セル２１に対応する。

【0052】

次に、調整制御部１５１は、各電流値が最大値により各電池セル２１のための電流設定値を決定する（ステップＳ１０３）。調整制御部１５１は、例えば、上述の式（１）を用いて、各電池セル２１に対応する電流設定値を決定する。調整制御部１５１は、電池セル２１（又は計測回路１１）の識別情報と、電流設定値とを対応付けて、電流設定記憶部１４２に記憶させる。

【0053】

次に、調整制御部１５１は、電流設定値により各電流値が最大値になるように、ＰＷＭ制御により各電流調整部１３を制御する（ステップＳ１０４）。調整制御部１５１は、電流設定記憶部１４２が記憶する電流設定値を取得し、対応する電流調整部１３に、電流設定値の電流を流すように、ＰＷＭ信号を生成する。調整制御部１５１は、ＰＷＭ信号を制御信号Ｓとして、電流調整部１３に出力する。

【0054】

これにより、電流調整部１３のＭＯＳトランジスタ１３３が、ＰＷＭ信号のデューティ比に基づく所定の割合で間欠的にオン状態になり、フォトカプラ１３２のフォトダイオード１３２Ａを所定の割合で間欠的に発光させる。これに応じて、フォトカプラ１３２のフォトトランジスタ１３２Ｂが、所定の割合で間欠的にオン状態になり、調整抵抗１３１により、所定の割合で間欠的に電流が流れる。調整抵抗１３１は、平均すると、電流設定値の電流値となる。このように、調整制御部１５１は、ＰＷＭ信号を制御信号Ｓとして、電流調整部１３に出力することで、各電池セル２１が消費する電流を調整する。なお、調整制御部１５１は、ＰＷＭ制御を継続して実行する。

【0055】

ステップＳ１０４の処理後に、調整制御部１５１は、電流調整処理を終了する。
なお、図３に示す電流調整処理は、所定の時間間隔で、実行される。また、例えば、電池モジュール２０の充電完了時、放電完了時などに、図３に示す電流調整処理を実行するようにしてもよい。

【0056】

以上説明したように、本実施形態による蓄電池ユニット１は、複数の電池セル２１と、複数の電池セル２１のそれぞれに接続される計測回路１１と、電流調整部１３と、調整制御部１５１とを備える。複数の電池セル２１は、それぞれが所定数（例えば、１つ）の基本電池セルを含む電池セルであって、充放電可能である。計測回路１１は、電池セル２１の状態（例えば、電池セル２１の電圧）を計測する。電流検出部１２は、それぞれの電池セル２１による内部消費電流であって、それぞれの計測回路１１に流れる電流を含む内部消費電流を検出する。電流調整部１３は、複数の電池セル２１のそれぞれの電池セル２１による内部消費電流であって、それぞれの計測回路１１に流れる電流を含む内部消費電流を調整する。調整制御部１５１は、それぞれの内部消費電流の電流値に基づいて、それぞれの電池セル２１の間で、内部消費電流の電流値が一致するように、電流調整部１３を制御する。

【0057】

これにより、本実施形態による蓄電池ユニット１は、調整制御部１５１により計測回路１１のバラツキ分の消費電流を調整することで、電池セル２１の内部消費電流のバラツキを低減することができる。そのため、本実施形態による蓄電池ユニット１は、電池セル２１の電圧バラツキの発生を低減させることができる。

【0058】

例えば、各電池セル２１の内部消費電流の電流値が以下の値である場合を仮定する。
電池セル２１－１の内部消費電流の電流値が“２ｍＡ”である。
電池セル２１－２の内部消費電流の電流値が“３ｍＡ”である。
電池セル２１－３の内部消費電流の電流値が“３ｍＡ”である。
電池セル２１－４の内部消費電流の電流値が“３ｍＡ”である。

【0059】

この場合、電池セル２１－１は、１時間に、“２ｍＡｈ”の電流が消費され、電池セル２１－２～電池セル２１－４は、１時間に、“３ｍＡｈ”の電流が消費される。すなわち、電池セル２１－１と、電池セル２１－２～電池セル２１－４とでは、1時間で、“１ｍＡｈ”の消費電流の差が生じる。このため、従来技術の蓄電池ユニットでは、長時間使用して、電池セル２１－２～電池セル２１－４の充電量が“０”になった場合でも、電池セル２１－１の充電量が“０”にならず、充電した場合に、電池セル２１－１が先に満充電状態になるため、電池セル２１－２～電池セル２１－４の充電量が低下して、電池セル２１の電圧バラツキが発生する。

【0060】

これに対して、本実施形態による蓄電池ユニット１では、調整制御部１５１により“１ｍＡ”を追加で流すことで、下記にように、電池セル２１－１の内部消費電流の電流値を、“３ｍＡ”（“２ｍＡ”＋“１ｍＡ”）にして、電池セル２１－２～電池セル２１－４と一致させることができる。

【0061】

電池セル２１－１の内部消費電流の電流値が“２ｍＡ”＋“１ｍＡ”である。
電池セル２１－２の内部消費電流の電流値が“３ｍＡ”である。
電池セル２１－３の内部消費電流の電流値が“３ｍＡ”である。
電池セル２１－４の内部消費電流の電流値が“３ｍＡ”である。

【0062】

そのため、本実施形態による蓄電池ユニット１では、電池セル２１の内部消費電流を一致させるように調整するため、電池セル２１の電圧バラツキを低減することができる。このように、本実施形態による蓄電池ユニット１では、電池セル２１の内部消費電流のバラツキを低減することができるため、電池セル２１の電圧バラツキの発生を低減させることができる。

【0063】

また、本実施形態による蓄電池ユニット１は、それぞれの内部消費電流を検出する電流検出部１２を備える。調整制御部１５１は、電流検出部１２が検出したそれぞれの内部消費電流の電流値に基づいて、それぞれの電池セル２１の間で、内部消費電流の電流値が一致するように、電流調整部１３を制御する。

【0064】

これにより、本実施形態による蓄電池ユニット１は、電流検出部１２により、蓄電池ユニット１単独で、それぞれの電池セル２１の内部消費電流の電流値を検出できるため、蓄電池ユニット１単独で、計測回路１１のバラツキ分の消費電流を調整することができ、電池セル２１の内部消費電流のバラツキを低減することができる。

【0065】

また、本実施形態による蓄電池ユニット１では、定期的に、調整制御部１５１による電流調整処理を実行することで、例えば、計測回路１１の特性の経年変化に対応して、電池セル２１の内部消費電流を調整することができる。

【0066】

また、本実施形態では、電流調整部１３は、複数の電池セル２１のそれぞれから所定の電流を流す調整抵抗１３１を備える。調整制御部１５１は、調整抵抗１３１に、電池セル２１からの電流を流して、電池セル２１が消費する電流を調整する。

【0067】

これにより、本実施形態による蓄電池ユニット１は、調整抵抗１３１を用いることで、簡易な構成により、簡単に、電池セル２１の内部消費電流のバラツキを低減することができる。

【0068】

また、本実施形態では、電流調整部１３は、調整抵抗１３１と直列に接続されたスイッチ部（例えば、フォトカプラ１３２）を備える。調整制御部１５１は、スイッチ部（例えば、フォトカプラ１３２）の導通を、パルス幅変調（ＰＷＭ）により制御することにより、電池セル２１が消費する電流を調整する。

【0069】

これにより、本実施形態による蓄電池ユニット１は、パルス幅変調（ＰＷＭ）により制御することにより、調整抵抗１３１の抵抗値を変更する必要なしに、より柔軟な内部消費電流の調整を行うことができる。

【0070】

また、本実施形態では、上述したスイッチ部は、フォトカプラ１３２である。
これにより、本実施形態による蓄電池ユニット１は、フォトカプラ１３２を用いることにより、制御部１５の電源系と、電池セル２１の電源系とが異なる場合であっても、適切に、電流調整部１３の制御を行うことができる。

【0071】

また、本実施形態では、調整制御部１５１は、内部消費電流の電流値の最大値に、他の内部消費電流の電流値が一致するように、電流調整部１３を制御する。
これにより、本実施形態による蓄電池ユニット１は、電流値の最大値に合わせて、内部消費電流の電流値を調整することで、複数の電池セル２１で、より簡単に、内部消費電流の電流値を一致させることができる。

【0072】

また、本実施形態による制御装置１０は、それぞれが所定数（例えば、１つ）の基本電池セルを含む電池セルであって、充放電可能な複数の電池セル２１と、複数の電池セル２１のそれぞれに接続され、電池セル２１の状態を計測する計測回路１１と、を備える蓄電池ユニット１の制御装置であって、電流検出部１２と、電流調整部１３と、調整制御部１５１とを備える。電流検出部１２は、それぞれの電池セル２１による内部消費電流であって、それぞれの計測回路１１に流れる電流を含む内部消費電流を検出する。電流調整部１３は、複数の電池セル２１のそれぞれの内部消費電流を調整する。調整制御部１５１は、電流検出部１２が検出したそれぞれの内部消費電流の電流値に基づいて、それぞれの電池セル２１の間で、内部消費電流の電流値が一致するように、電流調整部１３を制御する。
これにより、本実施形態による制御装置１０は、上述した蓄電池ユニット１と同様の効果を奏し、電池セル２１の電圧バラツキの発生を低減させることができる。

【0073】

また、本実施形態による制御方法は、それぞれが所定数（例えば、１つ）の基本電池セルを含む電池セルであって、充放電可能な複数の電池セル２１と、複数の電池セル２１のそれぞれに接続され、電池セル２１の状態を計測する計測回路１１と、それぞれの電池セル２１による内部消費電流であって、それぞれの計測回路１１に流れる電流を含む内部消費電流を検出する電流検出部１２と、複数の電池セル２１のそれぞれの内部消費電流を調整する電流調整部１３と、を備える蓄電池ユニット１の制御方法であって、調整制御ステップを含む。調整制御ステップにおいて、調整制御部１５１が、電流検出部１２によって検出されたそれぞれの内部消費電流の電流値に基づいて、それぞれの電池セル２１の間で、内部消費電流の電流値が一致するように、電流調整部１３を制御する。
これにより、本実施形態による制御方法は、上述した蓄電池ユニット１と同様の効果を奏し、電池セル２１の電圧バラツキの発生を低減させることができる。

【0074】

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、上記の実施形態において、調整制御部１５１が、制御信号Ｓ（ＰＷＭ信号）を生成する例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図４に示すように、電流調整部１３の内部で、制御信号Ｓ（ＰＷＭ信号）を生成してもよい。

【0075】

＜第１の変形例＞
図４は、本実施形態の第１の変形例による制御装置１０ａの構成例を示すブロック図である。
図４に示すように、蓄電池ユニット１ａは、制御装置１０ａを備え、制御装置１０ａは、電池セル２１に接続されている計測回路１１及び電流検出部１２と、電流調整部１３ａと、記憶部１４と、制御部１５ａとを備える。
電流調整部１３ａは、調整抵抗１３１と、フォトカプラ１３２と、ＭＯＳトランジスタ１３３と、ＰＷＭ設定部１３４と、ＰＷＭ信号生成回路１３５とを備える。

【0076】

ＰＷＭ設定部１３４は、例えば、電流設定値に応じたＰＷＭ設定値を記憶するレジスタ回路であり、制御部１５ａから供給されたＰＷＭ設定値を記憶する。
ＰＷＭ信号生成回路１３５は、例えば、カウンタ回路、等を含んだＰＷＭ信号の生成回路であり、ＰＷＭ設定部１３４から取得したＰＷＭ設定値に基づいて、ＰＷＭ信号を生成し、生成したＰＷＭ信号を制御信号Ｓとして、ＭＯＳトランジスタ１３３のゲート端子に出力する。

【0077】

また、制御部１５ａは、例えば、ＣＰＵを含むプロセッサであり、蓄電池ユニット１ａ（制御装置１０ａ及び電池モジュール２０）を統括的に制御する。制御部１５ａは、調整制御部１５１ａを備える。

【0078】

調整制御部１５１ａの基本的な機能は、上述した調整制御部１５１と同様である。調整制御部１５１ａは、ＰＷＭ信号を生成する代わりに、ＰＷＭ設定値を、電流調整部１３ａに出力して、ＰＷＭ設定値を、ＰＷＭ設定部１３４に記憶させる。

【0079】

このように、本実施形態の変形例による蓄電池ユニット１ａ（制御装置１０ａ）は、電流調整部１３ａがＰＷＭ信号を生成するため、より簡易な制御で、柔軟な内部消費電流の調整を行うことができる。

【0080】

また、上記に実施形態において、電池セル２１が１つの基本電池セルを備える例を説明したが、これに限定されるものではなく、電池セル２１が複数の基本電池セルを備えてもよい。ここで、図５を参照して、上述した図４に示す例において、電池セル２１が複数の基本電池セルＳＣＬを備える変形例について説明する。

【0081】

＜第２の変形例＞
図５は、本実施形態の第２の変形例による制御装置１０ｂの構成例を示すブロック図である。
図５に示すように、蓄電池ユニット１ｂは、制御装置１０ｂを備え、制御装置１０ｂは、電池セル２１ａ（２１ａ－１、２１ａ―２、・・・）に接続されている計測回路１１ａ及び電流検出部１２と、電流調整部１３ａと、記憶部１４と、制御部１５ａとを備える。

【0082】

なお、図５において、図４と同一の構成には、同一の符号を付与して、その説明を省略する。
電池セル２１ａは、複数の基本電池セルＳＣＬを備える場合の一例であり、直列に接続された複数（所定数）の基本電池セルＳＣＬを備えている。

【0083】

計測回路１１ａは、複数の電池セル２１ａのそれぞれに接続され、電池セル２１ａの状態を計測する。計測回路１１ａは、例えば、電池セル２１ａと一対一で接続され、電池セル２１ａの電圧（出力電圧）を計測する。具体的に、計測回路１１ａは、電池セル２１ａが備える所定数の基本電池セルＳＣＬのそれぞれの電圧（出力電圧）を計測する。

【0084】

なお、計測回路１１ａは、接続されている電池セル２１ａから電力の供給を受けており、常に所定の電流を、電池セル２１ａの内部消費電流として消費する。また、計測回路１１ａは、各計測回路１１ａによって、消費電流にバラツキがあるとともに、消費電流は、例えば、回路素子の劣化等により、経時変化する。

【0085】

図５において、計測回路１１ａ－１は、電池セル２１ａ－１に接続されている。
なお、図５に示す例では、説明の都合上、計測回路１１ａ－１と電池セル２１ａ－１との接続のみ記載し、計測回路１１ａ－１以外の計測回路１１ａの記載を省略しているが、各計測回路１１ａ及び各電流検出部１２は、対応する電池セル２１ａに接続されているものとする。
また、計測回路１１ａは、電圧検出部１１１ａを備える。

【0086】

電圧検出部１１１ａは、電池セル２１ａが備える所定数の基本電池セルＳＣＬの正極電極（＋電極）と、負極電極（－電極）とに接続され、各基本電池セルＳＣＬの電圧を計測する。電圧検出部１１１ａは、例えば、電圧計、ＡＦＥなどの計測ＩＣ、ＡＤＣ、等である。

【0087】

なお、本変形例において、計測回路１１ａは、電池セル２１ａにより供給される電力により動作する。本変形例における電流検出部１２は、それぞれの電池セル２１ａによる内部消費電流であって、それぞれの計測回路１１ａに流れる電流を含む内部消費電流を検出する。また、本実施形態における調整制御部１５１ａは、電流検出部１２が検出したそれぞれの内部消費電流の電流値に基づいて、それぞれの電池セル２１ａの間で、内部消費電流の電流値が一致するように、電流調整部１３ａを制御する。

【0088】

このように、本実施形態の変形例による蓄電池ユニット１ｂ（制御装置１０ｂ）は、複数の電池セル２１ａと、計測回路１１ａと、電流検出部１２と、電流調整部１３ａと、制御部１５ａとを備える。電池セル２１ａは、所定数の基本電池セルＳＣＬを含み、所定数は、例えば、複数である。

【0089】

これにより、本実施形態の変形例による蓄電池ユニット１ｂ（制御装置１０ｂ）は、複数の基本電池セルＳＣＬごとに、計測回路１１ａ、電流検出部１２、及び電流調整部１３ａをそなえているため、計測回路１１ａ、電流検出部１２、及び電流調整部１３の数を低減することができ、複数の基本電池セルＳＣＬ単位で、効率良く電池セル２１ａの電圧バラツキの発生を低減させることができる。

【0090】

また、上記の実施形態において、図１に示す本実施形態に対して、第２の変形例を適用してもよい。すなわち、図１に示す蓄電池ユニット１（制御装置１０）において、複数の基本電池セルＳＣＬを備える電池セル２１ａ及び計測回路１１ａを適用してもよい。
また、電池セル２１ａは、複数の基本電池セルＳＣＬを直列の他に、並列に接続、又は、直列及び並列を組合せて接続してもよい。

【0091】

また、上記に実施形態において、電流調整部１３（電流調整部１３ａ）は、１つの調整抵抗１３１を備える例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、複数の調整抵抗１３１を備えて、切り替えて、或いは、組み合わせて使用してもよい。また、調整抵抗１３１は、ボリューム抵抗のような可変抵抗であってもよい。

【0092】

また、上記に実施形態において、計測回路１１（１１ａ）が、電流検出部１２及び電流調整部１３（１３ａ）を含まない例を説明したが、これに限定されるものではなく、計測回路１１（１１ａ）が、電流検出部１２又は電流調整部１３（１３ａ）を含む構成であってもよい。

【0093】

また、上記に実施形態において、調整制御部１５１（１５１ａ）は、電流値の最大値に合わせて電池セル２１（２１ａ）の内部消費電流を一致させるように、電流調整部１３（１３ａ）を調整する例を説明したが、これに限定されるものではなく、他の手法を用いて、電池セル２１（２１ａ）の内部消費電流を一致させるようにしてもよい。

【0094】

また、上記に実施形態において、調整制御部１５１（１５１ａ）は、ＰＷＭ制御を用いて、電流調整部１３（１３ａ）を調整する例を説明したが、これに限定されるものではなく、他の手法を用いて、電流調整部１３（１３ａ）を調整してもよい。

【0095】

また、上記に実施形態において、スイッチ部に、フォトカプラ１３２を用いる例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）、リレースイッチなど他のスイッチを用いてもよい。

【0096】

また、上記に実施形態において、蓄電池ユニット１（１ａ、１ｂ）は、電流検出部１２を備える例を説明したが、これに限定されるものではなく、電流検出部１２を備えずに、外部の電流検出部により検出した電流値を、外部から電流値記憶部１４１に記憶させるようにしてもよい。また、この場合、例えば、出荷時に工場で、電流値のバラツキを検出して、外部から電流値記憶部１４１に記憶させるようにしてもよい。

【0097】

なお、上述した蓄電池ユニット１（１ａ、１ｂ）が備える各構成は、内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した蓄電池ユニット１（１ａ、１ｂ）が備える各構成の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述した蓄電池ユニット１（１ａ、１ｂ）が備える各構成における処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

【0098】

また、「コンピュータシステム」は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ－ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。

【0099】

また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部又は外部に設けられた記録媒体も含まれる。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に蓄電池ユニット１（１ａ、１ｂ）が備える各構成で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

【0100】

また、上述した機能の一部又は全部を、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路として実現してもよい。上述した各機能は個別にプロセッサ化してもよいし、一部、又は全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。

【符号の説明】

【0101】

１、１ａ、１ｂ 蓄電池ユニット
１０、１０ａ、１０ｂ 制御装置
１１、１１ａ、１１－１、１１－２、１１－３、１１－４、１１ａ－１ 計測回路
１２、１２－１、１２－２、１２－３、１２－４ 電流検出部
１３、１３ａ、１３－１、１３－２、１３－３、１３－４ 電流調整部
１４ 記憶部
１５、１５ａ 制御部
２０ 電池モジュール
２１、２１ａ、２１－１、２１－２、２１－３、２１－４、２１ａ―１、２１ａ―２ 電池セル
１１１、１１１ａ 電圧検出部
１３１ 調整抵抗
１３２ フォトカプラ
１３２Ａ フォトダイオード
１３２Ｂ フォトトランジスタ
１３３ ＭＯＳトランジスタ
１４１ 電流値記憶部
１４２ 電流設定記憶部
１５１、１５１ａ 調整制御部
ＳＣＬ 基本電池セル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】