特許 7191873 充放電制御装置、充放電システム、充放電制御方法及び充放電制御プログラム

(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】

(24)【登録日】2022-12-09

(45)【発行日】2022-12-19

(54)【発明の名称】充放電制御装置、充放電システム、充放電制御方法及び充放電制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20221212BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 B

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020005970

(22)【出願日】2020-01-17

(65)【公開番号】P2021114832

(43)【公開日】2021-08-05

【審査請求日】2021-09-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100162570

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 早苗

(72)【発明者】

【氏名】杉山 暢克

(72)【発明者】

【氏名】藤田 有美

(72)【発明者】

【氏名】森田 朋和

(72)【発明者】

【氏名】石井 恵奈

【審査官】下林 義明

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１１８７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１８５８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０９６９４０（ＪＰ，Ａ）

(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 １／００ － ３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００ － １３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００ － ５８／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１つ以上の単セルをそれぞれが備える複数のセルブロックが互いに対して並列に接続される組電池の充放電を制御する充放電制御装置であって、
前記セルブロックのそれぞれにおいてセルブロック容量、正極容量及び負極容量のいずれか１つに対する流れる電流の比率を電流負荷とした場合に、前記セルブロックのそれぞれの前記電流負荷又は前記電流負荷に関連するパラメータの少なくともいずれか一方に基づいて、前記セルブロックのそれぞれに流れる電流を制御する、
コントローラを具備する、充放電制御装置。

【請求項2】

前記コントローラは、
前記電流負荷に関連する前記パラメータとして、前記組電池のＳＯＣ（State OF Charge）を推定し、
前記組電池の前記ＳＯＣに関して、前記セルブロックのそれぞれの開回路電圧特性における開回路電圧の充電量での二次微分値が他の範囲より大きくなる所定の範囲を規定した場合に、前記組電池の前記ＳＯＣが前記所定の範囲内であることに少なくとも基づいて、前記組電池の前記ＳＯＣが前記所定の範囲から外れる場合に比べて、前記組電池に流れる電流を抑制する、
請求項１の充放電制御装置。

【請求項3】

前記コントローラは、
前記セルブロックのそれぞれに流れる電流の測定値を用いて、前記セルブロックのそれぞれの前記電流負荷を算出し、
前記組電池の前記ＳＯＣが前記所定の範囲内であることに加え、前記セルブロックのいずれかにおいて前記電流負荷が閾値以上であることに基づいて、前記組電池に流れる電流を抑制する、
請求項２の充放電制御装置。

【請求項4】

前記コントローラは、
前記セルブロックのそれぞれに流れる電流の測定値を用いて、前記セルブロックのそれぞれの前記電流負荷を算出し、
算出した前記電流負荷に基づいて、前記セルブロックのそれぞれに流れる電流を制御する、
請求項１の充放電制御装置。

【請求項5】

前記コントローラは、前記セルブロックのいずれかにおいて前記電流負荷が閾値以上であることに基づいて、前記セルブロックのいずれにおいても前記電流負荷が前記閾値より小さい場合に比べて、前記組電池に流れる電流を抑制する、請求項４の充放電制御装置。

【請求項6】

前記セルブロックのそれぞれには、互いに対して並列な複数の可変抵抗の対応する１つが直列に接続され、
前記コントローラは、算出した前記電流負荷に基づいて前記可変抵抗のそれぞれの抵抗値を調整することにより、前記セルブロックのそれぞれに流れる電流を制御する、
請求項４又は５の充放電制御装置。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれか１項の充放電制御装置と、
前記充放電制御装置によって充放電が制御される前記組電池と、
を具備する充放電システム。

【請求項8】

１つ以上の単セルをそれぞれが備える複数のセルブロックが互いに対して並列に接続される組電池の充放電を制御する充放電制御方法であって、
前記セルブロックのそれぞれにおいてセルブロック容量、正極容量及び負極容量のいずれか１つに対する流れる電流の比率を電流負荷とした場合に、前記セルブロックのそれぞれの前記電流負荷又は前記電流負荷に関連するパラメータの少なくともいずれか一方に基づいて、前記セルブロックのそれぞれに流れる電流を制御することを具備する、充放電制御方法。

【請求項9】

１つ以上の単セルをそれぞれが備える複数のセルブロックが互いに対して並列に接続される組電池の充放電において、コンピュータに、
前記セルブロックのそれぞれにおいてセルブロック容量、正極容量及び負極容量のいずれか１つに対する流れる電流の比率を電流負荷とした場合に、前記セルブロックのそれぞれの前記電流負荷又は前記電流負荷に関連するパラメータの少なくともいずれか一方に基づいて、前記セルブロックのそれぞれに流れる電流を制御させる、
充放電制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、充放電制御装置、充放電システム、充放電制御方法及び充放電制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

情報関連機器及び通信機器等の普及に伴い、二次電池が、機器の電源として広く普及している。また、二次電池は、電気自動車（ＥＶ）及び自然エネルギー等の分野にも、活用されている。特に、リチウムイオン二次電池は、エネルギー密度が高く、かつ、小型化が可能であるため、幅広く使用されている。リチウムイオン二次電池では、正極活物質及び負極活物質がリチウムイオンを吸蔵及び放出することにより、電気エネルギーが貯蔵及び放出される。充電時には、正極から放出されたリチウムイオンが負極で吸蔵され、放電時には、負極から放出されたリチウムイオンが正極で吸蔵される。

【0003】

リチウムイオン二次電池等の二次電池では、複数の単セルを電気的に直列に接続することにより、高電圧化及び高容量化が実現される。また、複数のセルブロックが互いに対して電気的に並列に接続された組電池が、電源として用いられることがある。この場合、セルブロックのそれぞれは、１つ以上の単セルを備える。また、セルブロックが複数の単セルを備える場合、セルブロックでは、複数の単セルの直列接続構造のみが形成されるか、又は、複数の単セルの直列接続構造及び並列接続構造の両方が形成される。

【0004】

複数のセルブロックが並列に接続される組電池では、セルブロック間で同一種類の単セルを用い、かつ、セルブロック間で単セルの数及び接続構造が同一であっても、セルブロック間で単セルの容量及び内部抵抗等の性能が異なったり、接続される配線の抵抗がセルブロック間で異なったりする。このため、組電池では、セルブロックごとに、性能が異なる可能性がある。また、充放電を繰返すことにより、セルブロック間で劣化の度合いが異なり、容量及び内部抵抗等の性能がセルブロック間でばらつく可能性がある。組電池では、性能がセルブロック間でばらついても、セルブロック間で電流負荷が過度に大きくばらつくことが防止され、セルブロック間での劣化のばらつきの拡大が抑制されることが、求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１４－１９３０４０号公報

【文献】特開２０１２－２５１８０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、複数のセルブロックが並列に接続される組電池において、セルブロック間で電流負荷が過度に大きくばらつくことを防止する充放電制御装置、充放電システム、充放電制御方法及び充放電制御プログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態によれば、１つ以上の単セルをそれぞれが備える複数のセルブロックが互いに対して並列に接続される組電池の充放電を制御する充放電制御装置が提供される。充放電制御装置のコントローラは、セルブロックのそれぞれにおいてセルブロック容量、正極容量及び負極容量のいずれか１つに対する流れる電流の比率を電流負荷とした場合に、セルブロックのそれぞれの電流負荷又は電流負荷に関連するパラメータの少なくともいずれか一方に基づいて、セルブロックのそれぞれに流れる電流を制御する。

【0008】

実施形態によれば、１つ以上の単セルをそれぞれが備える複数のセルブロックが互いに対して並列に接続される組電池の充放電を制御する充放電制御方法が提供される。充放電制御方法では、セルブロックのそれぞれにおいてセルブロック容量、正極容量及び負極容量のいずれか１つに対する流れる電流の比率を電流負荷とした場合に、セルブロックのそれぞれの電流負荷又は電流負荷に関連するパラメータの少なくともいずれか一方に基づいて、セルブロックのそれぞれに流れる電流が制御される。

【0009】

実施形態によれば、１つ以上の単セルをそれぞれが備える複数のセルブロックが互いに対して並列に接続される組電池の充放電においてコンピュータに実行させる充放電制御プログラムが提供される。充放電制御プログラムでは、コンピュータに、セルブロックのそれぞれにおいてセルブロック容量、正極容量及び負極容量のいずれか１つに対する流れる電流の比率を電流負荷とした場合に、セルブロックのそれぞれの電流負荷又は電流負荷に関連するパラメータの少なくともいずれか一方に基づいて、セルブロックのそれぞれに流れる電流を制御させる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る充放電システムを示す概略図である。

【図2】図２は、図１の充放電システムの組電池の回路モデルを示す概略図である。

【図3A】図３Ａは、２個のセルブロックが設けられる組電池のモデルを用いた演算において設定された、セルブロックのそれぞれの開回路電圧特性、及び、組電池の電圧特性を示す概略図である。

【図3B】図３Ｂは、図３Ａの演算において算出された、セルブロックのそれぞれを流れる電流のＳＯＣに対する変化を示す概略図である。

【図3C】図３Ｃは、図３Ａの演算において算出された、セルブロックのそれぞれの電流負荷のＳＯＣに対する変化を示す概略図である。

【図4】図４は、第１の実施形態に係るコントローラによって、組電池の充放電制御において行われる処理を示すフローチャートである。

【図5】図５は、第２の実施形態に係る充放電システムを示す概略図である。

【図6】図６は、第２の実施形態に係るコントローラによって、組電池の充放電制御において行われる処理を示すフローチャートである。

【図7】図７は、第３の実施形態に係る充放電システムを示す概略図である。

【図8】図８は、第３の実施形態に係るコントローラによって、組電池の充放電制御において行われ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】

【0011】

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。

【0012】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る充放電システム１を示す。図１に示すように、充放電システム１は、組電池２、負荷及び電源（符号３で示す）、電流測定部（電流測定回路）５、電圧測定部（電圧測定回路）６、充放電制御装置７及び駆動回路８を備える。組電池２は、複数のセルブロックＢ_１～Ｂ_ｎを備える。組電池２では、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎは、互いに対して電気的に並列に接続される。

【0013】

セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのそれぞれは、１つ以上の単セル１１を備える。単セル１１は、例えば、リチウムイオン二次電池等の二次電池である。図１の一例では、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのそれぞれにおいて、複数の単セル１１が電気的に直列に接続され、複数の単セル１１の直列接続構造が形成される。そして、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎでは、直列接続される単セル１１の数が、互いに対して同一になる。なお、ある一例では、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのいずれかは、１つの単セル１１のみから形成されてもよい。また、別のある一例では、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのいずれかにおいて、複数の単セル１１の直列接続構造に加えて、複数の単セル１１が電気的に並列に接続される並列接続構造が形成されてもよい。

【0014】

組電池２は、充放電可能である。組電池２に電源から電力が供給されることにより、組電池２が充電される。また、組電池２から放電された電力は、負荷に供給される。組電池２は、電子機器、車両及び定置用電源装置等に搭載される。組電池２を充電する電力を供給する電源としては、組電池２とは別体の電池、及び、発電機等が挙げられる。また、組電池２から放電された電力が供給される負荷としては、電動機及び照明機器等が挙げられる。ある一例では、電動発電機が、電源及び負荷の両方として機能してもよい。電流測定部５は、組電池２に流れる電流Ｉを検出及び測定する。電圧測定部６は、組電池２に印加される電圧Ｖ_ｃを検出及び測定する。

【0015】

充放電制御装置７は、コントローラ１２を備える。コントローラ１２は、コンピュータを構成し、プロセッサ及び記憶媒体を備える。プロセッサは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、マイコン、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）及びＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のいずれかを含む。記憶媒体には、メモリ等の主記憶装置に加え、補助記憶装置が含まれ得る。記憶媒体としては、磁気ディスク、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ等）、光磁気ディスク（ＭＯ等）、及び、半導体メモリ等が挙げられる。コントローラ１２では、プロセッサ及び記憶媒体のそれぞれは、１つであってもよく、複数であってもよい。コントローラ１２のプロセッサは、記憶媒体等に記憶されるプログラム等を実行することにより、処理を行う。また、コントローラ１２のプロセッサによって実行されるプログラムは、インターネット等のネットワークを介して接続されたコンピュータ（サーバ）、又は、クラウド環境のサーバ等に格納されてもよい。この場合、プロセッサは、ネットワーク経由でプログラムをダウンロードする。ある一例では、充放電制御装置７は、ＩＣ（Integrated Circuit）チップ等から形成される。

【0016】

コントローラ１２は、組電池２に流れる電流Ｉの電流測定部５による測定値、及び、組電池２に印加される電圧Ｖ_ｃの電圧測定部６による測定値を取得する。電流測定部５での電流Ｉの測定、及び、電圧測定部６での電圧Ｖ_ｃの測定は、例えば、所定のタイミングで、定期的に行われる。このため、コントローラ１２は、電流Ｉの測定値、及び、電圧Ｖ_ｃの測定値を、所定のタイミングで定期的に取得する。したがって、電流Ｉの時間変化（時間履歴）、及び、電圧Ｖ_ｃの時間変化（時間履歴）が、コントローラ１２によって、取得される。また、コントローラ１２は、駆動回路８の駆動を制御することにより、組電池２の充放電を制御する。これにより、組電池２の充電及び放電のそれぞれにおいて、組電池２を流れる電流が制御される。

【0017】

また、コントローラ１２は、電流負荷判断部１３及び充放電制御部１５を備える。電流負荷判断部１３及び充放電制御部１５は、コントローラ１２のプロセッサ等によって行われる処理の一部を、実施する。電流負荷判断部１３は、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのそれぞれの電流負荷に関連する判断を行う。電流負荷に関連する判断は、所定のタイミングで定期的に行われる。充放電制御部１５は、電流負荷判断部１３での判断結果に基づいて、駆動回路８の駆動を制御し、組電池２の充放電を制御する。

【0018】

図２は、ｎ個のセルブロックＢ_１～Ｂ_ｎが互いに対して並列に接続された組電池２の回路モデルを示す。ここで、図２に示すモデルにおいて、組電池２全体の電圧をＶ_ｃとし、組電池２に流れる電流をＩとする。また、セルブロックＢ_ｋ（ｋは１～ｎの任意の１つ）の充電量Ｑ_ｋ、充電量Ｑ_ｋを変数とするセルブロックＢ_ｋの開回路電圧Ｖ_ｋ（Ｑ_ｋ）、セルブロックＢ_ｋの配線を含めた内部抵抗Ｒ_ｋ、セルブロックＢ_ｋに流れる電流ｉ_ｋを、規定する。図２のモデルでは、以下の式（１）及び式（２）が成立する。なお、充電量Ｑは、例えば、ＳＯＣ（State Of Charge）が０％の状態を基準（ゼロ）として示され、充電量Ｑの単位は、例えば、（ｍＡ・ｈ）又は（Ａ・ｈ）等になる。

【0019】

【数1】

【0020】

ここで、式（１）のｄｔは、微小時間を示す。そして、式（３）で示す一次近似の関係を用いて式（１）及び式（２）を整理すると、式（４）及び式（５）の関係が成立する。

【0021】

【数2】

【0022】

したがって、内部抵抗Ｒ_１～Ｒ_ｎ、開回路電圧Ｖ_１（Ｑ_１）～Ｖ_ｎ（Ｑ_ｎ）、及び、開回路電圧Ｖ_１（Ｑ_１）～Ｖ_ｎ（Ｑ_ｎ）の充電量Ｑでの一次微分値Ｖ_１´（Ｑ_１）～Ｖ_ｎ´（Ｑ_ｎ）を用いて、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流ｉ_１～ｉ_ｎを算出可能になる。また、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのそれぞれにおいて、すなわち、セルブロックＢ_ｋにおいて、電流負荷Ｐ_ｋを規定すると、電流負荷Ｐ_ｋは式（６）のようになる。

【0023】

【数3】

【0024】

ここで、パラメータＦ_ｋとしては、セルブロックＢ_ｋの充電容量（満充電容量）又は放電容量等の容量（セルブロック容量）、及び、セルブロックＢ_ｋの正極容量及び負極容量等のいずれかが用いられ、セルブロックＢ_ｋの内部状態を示すパラメータが用いられる。ここで、充電容量（満充電容量）とは、ＳＯＣがＯ％の状態からＳＯＣが１００％の状態までのセルブロックＢ_ｋの充電量であり、放電容量とは、ＳＯＣが１０Ｏ％の状態からＳＯＣが０％の状態までのセルブロックＢ_ｋの放電量である。そして、セルブロックＢ_ｋでは、正極端子と負極端子との間の電圧がＶ_α１になる状態が、ＳＯＣが０％の状態と規定され、正極端子と負極端子との間の電圧がＶ_α１より大きいＶ_α２になる状態が、ＳＯＣが１００％の状態として規定される。

【0025】

また、正極容量とは、正極の充電量が初期充電量から上限充電量になるまでのセルブロックＢ_ｋの充電量である。そして、正極電位がＶ_β１になる状態での正極の充電量が初期充電量と規定され、正極電位がＶ_β１より高いＶ_β２になる状態での正極の充電量が上限充電量と規定される。また、負極容量とは、負極の充電量が初期充電量から上限充電量になるまでのセルブロックＢ_ｋの充電量である。そして、負極電位がＶ_γ１になる状態での負極の充電量が初期充電量と規定され、負極電位がＶ_γ１より低いＶ_γ２になる状態での負極の充電量が上限充電量と規定される。

【0026】

式（６）において、パラメータＦ_ｋとしてセルブロックＢ_ｋの充電容量（満充電容量）を用いると、電流負荷Ｐ_ｋは、実質的にセルブロックＢ_ｋの充電レートに相当し、充電容量（満充電容量）に対応した値になる。また、Ｆ_ｋとして充電容量の代わりに前述の放電容量が用いられると、電流負荷Ｐ_ｋは、実質的にセルブロックＢ_ｋの放電レートに相当し、放電容量に対応した値になる。

【0027】

ここで、組電池２に２個のセルブロックＢ_１，Ｂ_２が設けられる場合、すなわち、ｎ＝２の場合について、説明する。セルブロックＢ_１，Ｂ_２のモデルでは、式（１）と同様の関係から、式（７）が成立する。

【0028】

【数4】

【0029】

そして、式（３）で示す一次近似の関係を用いて式（７）を整理すると、式（８）の関係が成立する。

【0030】

【数5】

【0031】

そして、式（８）において、ｉ_２＝Ｉ－ｉ_１を代入すると、式（９）が成立する。

【0032】

【数6】

【0033】

そして、ｄｔを微小時間だと仮定する。これにより、Ｖ_１´（Ｑ_１）ｄｔは、Ｒ_１に対して無視可能な大きさであると近似され、Ｖ_２´（Ｑ_２）ｄｔは、Ｒ_２に対して無視可能な大きさであると近似される。これにより、式（１０）が成立する。

【0034】

【数7】

【0035】

また、式（８）において、ｉ_１＝Ｉ－ｉ_２を代入し、式（８）にｉ_２＝Ｉ－ｉ_１を代入した場合と同様にして整理すると、式（１１）が成立する。

【0036】

【数8】

【0037】

そして、式（１０）から式（１１）を減算することにより、セルブロックＢ_１を流れる電流ｉ_１とセルブロックＢ_２を流れる電流ｉ_２との差が、式（１２）のように算出される。

【0038】

【数9】

【0039】

ここで、式（１２）の分子のＶ_２（Ｑ_２）－Ｖ_１（Ｑ_１）は、セルブロックＢ_１の開回路電圧とセルブロックＢ_２の開回路電圧との差に対応する大きさになる。ここで、セルブロックＢ_１，Ｂ_２は、互いに対して同種のセルブロック（電池）であるとする。そして、劣化によってセルブロックＢ_１，Ｂ_２の容量が互いに異なっても、開回路電圧特性（充電量又はＳＯＣに対する開回路電圧の関係）は、セルブロックＢ_１，Ｂ_２間でほとんど変わらないものとする。この場合、セルブロックＢ_１の満充電容量(充電容量)ＦＣＣ_１、セルブロックＢ_２の満充電容量（充電容量）ＦＣＣ_２、及び、関数として示されるセルブロックＢ_１，Ｂ_２の開回路電圧特性Ｖを規定すると、式（１３）の関係が成立する。なお、開回路電圧特性Ｖは、セルブロックＢ_１，Ｂ_２間でほとんど変わらないものと仮定した場合の、セルブロックＢ_１，Ｂ_２の開回路電圧特性である。

【0040】

【数10】

【0041】

式（１２）に式（１３）を代入すると、式（１４）の関係が成立する。

【0042】

【数11】

【0043】

そして、式（１５）のように仮定し、式（１５）を式（１４）に代入すると、式（１６）の関係が成立する。

【0044】

【数12】

【0045】

ここで、電流Ｉ及び内部抵抗Ｒ_１，Ｒ_２がほとんど変化しないとすると、式（１６）の分子は、開回路電圧特性Ｖの傾きの大きさに対応して変化し、セルブロックＢ_１，Ｂ_２のそれぞれにおける充電量に対する電圧の傾きの大きさに対応して変化する。そして、式（１６）の分子は、開回路電圧特性Ｖの傾きが大きいほど、大きい。

【0046】

組電池２に流れる充電電流又は放電電流が一定で、かつ、開回路電圧特性Ｖの傾きが一定であれば、電流ｉ_１，ｉ_２の差（ｉ_１－ｉ_２）は、変化しない。このため、セルブロックＢ_１，Ｂ_２のそれぞれにおいて、満充電容量（充電容量）等の容量に対応した電流が流れる。一方、開回路電圧特性Ｖの傾きが大きく変化すると、電流ｉ_１，ｉ_２の差（ｉ_１－ｉ_２）は、大きく変化する。すなわち、セルブロックＢ_１，Ｂ_２のそれぞれの開回路電圧特性Ｖにおいて充電量に対する電圧の傾きの変化が大きい範囲では、セルブロックＢ_１，Ｂ_２のそれぞれに流れる電流が、大きく変化し得る。このため、セルブロックＢ_１，Ｂ_２の一方に、大きな電流が流れ、セルブロックＢ_１，Ｂ_２の一方の電流負荷が大きくなる可能性がある。

【0047】

また、組電池２に電流が流れていない状態では、組電池２の電圧特性（充電量又はＳＯＣに対する電圧の関係）は、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのそれぞれの開回路電圧特性（充電量又はＳＯＣに対する開回路電圧の関係）と、同一であると仮定される。ここで、前述のように、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのそれぞれの開回路電圧特性Ｖにおいて充電量に対する電圧の傾きの変化が大きい範囲では、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのそれぞれに流れる電流が、大きく変化し得る。したがって、組電池２の開回路電圧特性において充電量に対する電圧の傾きの変化が大きい範囲では、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのそれぞれに流れる電流が、大きく変化し得る。すなわち、組電池２の開回路電圧の充電量での二次微分値が大きい範囲では、セルブロックＢ１～Ｂｎのそれぞれに流れる電流が、大きく変化し得る。

【0048】

また、互いに対して容量及び内部抵抗が異なる２個のセルブロックＢ_１，Ｂ_２が設けられる組電池２のモデルを用いて、実際に演算を行った。演算に用いたモデルでは、セルブロックＢ_２に比べて、セルブロックＢ_１において、充電容量等の容量を小さくし、内部抵抗を高くした。すなわち、セルブロックＢ_２に比べて、セルブロックＢ_１において、劣化の度合いを大きくした。この結果、セルブロックＢ_１でのＳＯＣに対する開回路電圧Ｖ_１の関係（開回路電圧特性）が、図３Ａの実線で示すように設定され、セルブロックＢ_２でのＳＯＣに対する開回路電圧Ｖ_２の関係（開回路電圧特性）が、図３Ａの破線で示すように設定された。また、組電池２に流す電流Ｉを調整することで、組電池２でのＳＯＣに対する電圧Ｖ_ｃの関係（電圧特性）が、図３Ａの一点鎖線で示すように設定された。なお、図３Ａでは、横軸がＳＯＣを示し、縦軸が電圧を示す。

【0049】

演算では、開回路電圧Ｖ_１，Ｖ_２が及び電圧Ｖ_ｃが前述のように設定された場合において、セルブロックＢ_１に流れる電流ｉ_１及びセルブロックＢ_２に流れる電流ｉ_２を算出するとともに、セルブロックＢ_１の電流負荷Ｐ_１及びセルブロックＢ_２の電流負荷Ｐ_２を算出した。そして、図３Ｂに示すように、ＳＯＣに対する電流ｉ_１，ｉ_２のそれぞれの関係を算出するとともに、図３Ｃに示すように、ＳＯＣに対する電流負荷Ｐ_１，Ｐ_２のそれぞれの関係を算出した。電流負荷Ｐ_ｋ（ｋは１及び２の任意の一方）の算出に用いるパラメータＦ_ｋとしては、充電容量（ＳＯＣ０％から１００％までの放電容量）を用いた。なお、図３Ｂでは、横軸がＳＯＣを示し、縦軸が電流を示す。そして、図３Ｂでは、電流ｉ_１のＳＯＣに対する変化を実線で、電流ｉ_２のＳＯＣに対する変化を破線で示す。また、図３Ｃでは、横軸がＳＯＣを示し、縦軸が電流負荷を示す。そして、図３Ｃでは、電流負荷Ｐ_１のＳＯＣに対する変化を実線で、電流負荷Ｐ_２のＳＯＣに対する変化を破線で示す。

【0050】

図３Ａ乃至図３Ｃに示すように、演算の結果、ＳＯＣが７０％又はその近傍になる場合、及び、ＳＯＣが９０％以上になる場合に、開回路電圧Ｖ_１，Ｖ_２の差は、大きくなった。そして、ＳＯＣが７０％及びその近傍の範囲内、及び、９０％以上の範囲内のいずれかである場合、すなわち、ＳＯＣが開回路電圧Ｖ_１，Ｖ_２の差が大きくなる所定の範囲内である場合に、電流ｉ_１，ｉ_２が大きく変化した。このため、ＳＯＣが前述の所定の範囲内である場合は、容量が小さく、かつ、劣化の度合いが大きいセルブロックＢ_１の電流ｉ_１が、過度に大きくなった。一方、ＳＯＣが前述の所定の範囲から外れる場合、すなわち、ＳＯＣ０％とＳＯＣ１００％と間において前述の所定の範囲を除く大部分では、容量の小さいセルブロックＢ_１の電流ｉ_１が、セルブロックＢ_２の電流ｉ₂より小さくなった。

【0051】

また、ＳＯＣが前述の所定の範囲から外れる場合、すなわち、ＳＯＣ０％とＳＯＣ１００％と間において前述の所定の範囲を除く大部分では、セルブロックＢ_１の電流負荷Ｐ_１がセルブロックＢ_２の電流負荷Ｐ₂より小さいか、又は、電流負荷Ｐ_１，Ｐ₂の間にほとんど差がなかった。一方、ＳＯＣが７０％及びその近傍の範囲内、及び、９０％以上の範囲内のいずれかである場合、すなわち、ＳＯＣが前述の所定の範囲内である場合は、劣化の度合いが大きいセルブロックＢ_１の電流負荷Ｐ_１が過度に大きくなり、電流負荷Ｐ_１，Ｐ₂のばらつきが過度に大きくなった。

【0052】

本実施形態では、前述した組電池２のＳＯＣに対するセルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎの関係に基づいて、コントローラ１２は、組電池２の充放電を制御する。そして、コントローラ１２のプロセッサは、コントローラ１２の記憶媒体、又は、コントローラ１２とネットワークを介して接続されたサーバ等から、組電池２のＳＯＣに対するセルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎの関係を示す情報を、取得する。組電池２のＳＯＣに対するセルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎの関係を示す情報には、劣化の度合いが大きいセルブロック（Ｂ_１～Ｂ_ｎのいずれか）において電流負荷（Ｐ_１～Ｐ_ｎのいずれか）が大きくなり易い組電池２のＳＯＣの範囲、すなわち、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎが大きくばらつき易い組電池２のＳＯＣの範囲が、含まれる。

【0053】

そして、コントローラ１２は、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎが大きくばらつき易い組電池２のＳＯＣの前述の範囲を、組電池２のＳＯＣについての所定の範囲として取得する。そして、組電池２の充電及び放電のそれぞれにおいて、コントローラ１２は、組電池２のリアルタイムのＳＯＣが前述の所定の範囲内である場合は、組電池２に流れる電流Ｉを抑制する。ここで、組電池２のＳＯＣについての所定の範囲は、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎが大きくばらつき易い組電池２のＳＯＣの範囲であるため、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのそれぞれの開回路電圧特性Ｖにおいて充電量に対する電圧の傾きの変化が大きい範囲に相当する。すなわち、組電池２のＳＯＣについての所定の範囲は、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのそれぞれの開回路電圧特性Ｖにおいて開回路電圧の充電量での二次微分値が大きい範囲に相当する。したがって、組電池２のＳＯＣについての前述の所定の範囲は、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのそれぞれにおける充電量に対する電圧の傾きの変化の大きさに基づいて、設定される。

【0054】

図４は、組電池２の充放電制御において、コントローラ１２（電流負荷判断部１３及び充放電制御部１５）によって行われる処理を示す。図４に示す処理は、組電池２の充電及び放電のそれぞれにおいて、所定のタイミングで定期的に行われる。図４に示すように、組電池２の充電及び放電のそれぞれにおいて、電流負荷判断部１３は、組電池２のリアルタイムのＳＯＣを推定及び算出する（Ｓ１０１）。これにより、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎに関連するパラメータとして、組電池２のＳＯＣが取得される。電流負荷判断部１３は、電流Ｉ及び電圧Ｖ_ｃの測定結果を用いて、組電池２のＳＯＣを算出する。組電池２のＳＯＣの算出方法としては、電流積算法、組電池２の電圧Ｖ_ｃとＳＯＣとの関係を用いた算出法、及び、カルマンフィルタを用いた推定法等が、挙げられる。

【0055】

そして、電流負荷判断部１３は、算出した組電池２のＳＯＣが前述の所定の範囲内であるか否かを判断する（Ｓ１０２）。前述のように、ＳＯＣの所定の範囲は、組電池２の開回路電圧特性において充電量に対する電圧の傾きの変化が大きい範囲に相当する。そして、組電池２のＳＯＣが所定の範囲内である場合は、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎが大きくばらつき易い。

【0056】

本実施形態では、組電池２のＳＯＣが所定の範囲内である場合は、電流負荷判断部１３は、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎが大きくばらついていると判断する。すなわち、電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎが許容範囲を超えてばらついていると、判断される。一方、組電池２のＳＯＣが所定の範囲から外れる場合は、電流負荷判断部１３は、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎのばらつきが許容範囲であると判断する。ある一例では、ＳＯＣが７０％及びその近傍の範囲内、及び、９０％以上の範囲内のいずれかである場合、組電池２のＳＯＣが所定の範囲内であると、判断される。

【0057】

また、組電池２のＳＯＣが所定の範囲内である場合は（Ｓ１０２－Ｙｅｓ）、充放電制御部１５は、組電池２に流れる電流Ｉを抑制する（Ｓ１０３）。そして、充放電制御部１５は、電流Ｉが抑制された状態で、組電池２を充電又は放電する（Ｓ１０４）。一方、組電池２のＳＯＣが所定の範囲内である場合は（Ｓ１０２－Ｎｏ）、充放電制御部１５は、組電池２に流れる電流Ｉを抑制することなく、組電池２を充電又は放電する（Ｓ１０４）。したがって、充放電制御部１５は、組電池２のＳＯＣが所定の範囲内であることに基づいて、組電池２のＳＯＣが所定の範囲から外れる場合に比べて、組電池２に流れる電流Ｉを抑制する。

【0058】

本実施形態では、前述のような処理が行われる。このため、劣化の度合いが大きいセルブロック（Ｂ_１～Ｂ_ｎのいずれか）において電流負荷（Ｐ_１～Ｐ_ｎのいずれか）が大きくなり易い範囲内に組電池２のＳＯＣがなると、組電池２に流れる電流Ｉが抑制される。すなわち、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎが大きくばらつき易い範囲内に組電池２のＳＯＣがなると、組電池２に流れる電流Ｉが抑制される。したがって、組電池２のＳＯＣが前述の所定の範囲になっても、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎ間で電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎが過度に大きくばらつくことが防止される。また、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎ間で劣化の度合い等の性能がばらついても、劣化の度合いが大きいセルブロック（Ｂ_１～Ｂ_ｎのいずれか）の電流負荷（Ｐ_１～Ｐ_ｎのいずれか）が過度に大きくならないため、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎ間の劣化のばらつきの拡大が抑制される。

【0059】

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係る充放電システム１を示す。なお、以下の説明では、第１の実施形態と同様の部分については、説明を省略する。図５に示すように、本実施形態では、電流測定部（電流測定回路）Ｘ_１～Ｘ_ｎが、組電池２に設けられる。複数の電流測定部Ｘ_１～Ｘ_ｎは、互いに対して電気的に並列である。電流測定部Ｘ_ｋ（ｋは１～ｎの任意の１つ）は、セルブロックＢ_ｋに電気的に直列に接続され、セルブロックＢ_ｋに流れる電流ｉ_ｋを検出及び測定する。コントローラ１２は、電流ｉ_１～ｉ_ｎの測定値を、所定のタイミングで定期的に取得する。したがって、電流ｉ_１～ｉ_ｎのそれぞれの時間変化（時間履歴）が、コントローラ１２によって、取得される。

【0060】

本実施形態では、コントローラ１２は、セルブロックＢ_ｋを流れる電流ｉ_ｋを積算することにより、セルブロックＢ_ｋのＳＯＣを推定可能であるとともに、セルブロックＢ_ｋのＳＯＣが０％の状態からの充電量等を算出可能である。すなわち、コントローラ１２は、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのそれぞれのＳＯＣ及び充電量等を、推定可能である。

【0061】

また、コントローラ１２の電流負荷判断部１３は、電流ｉ_ｋの計測値及び時間変化、セルブロックＢ_ｋの充電量の推定値、及び、組電池２の電圧Ｖ_ｃの計測値及び時間変化に基づいて、セルブロックＢ_ｋの内部状態を示すパラメータを推定する。この際、セルブロックＢ_ｋの内部状態を示すパラメータとして、セルブロックＢ_ｋの充電容量（満充電容量）及び放電容量等の容量（セルブロック容量）、及び、セルブロックＢ_ｋの正極容量及び負極容量等のいずれかが、推定される。ある一例では、前記特許文献２と同様にして、セルブロックＢ_ｋの内部状態を示すパラメータが推定される。したがって、本実施形態では、コントローラ１２によって、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのそれぞれの内部状態を示すパラメータが推定される。

【0062】

また、本実施形態では、前述のようにセルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのそれぞれの内部状態を示すパラメータが推定されるため、コントローラ１２は、推定されたパラメータに基づいて、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのそれぞれの劣化の度合いを推定可能である。ある一例では、コントローラ１２の電流負荷判断部１３は、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎについて、推定した充電容量（満充電容量）が小さいほど、劣化の度合いが大きいと判断する。また、充電容量等の容量の代わりに、正極容量及び負極容量を用いても、コントローラ１２によって、同様にして、劣化の度合いが判断される。

【0063】

また、本実施形態では、電流負荷判断部１３は、セルブロックＢ_ｋの電流負荷Ｐ_ｋを算出する。この際、電流ｉ_ｋの測定値が用いられるとともに、セルブロックＢ_ｋの内部状態を示す前述のパラメータが、パラメータＦ_ｋとして用いられる。そして、前述した式（６）のようにして、電流負荷Ｐ_ｋが算出される。すなわち、本実施形態では、電流負荷判断部１３によって、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎが算出される。そして、組電池２の充電及び放電のそれぞれにおいて、コントローラ１２の充放電制御部１５は、算出された電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎに基づいて、組電池２を流れる電流Ｉを制御し、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのそれぞれを流れる電流を制御する。すなわち、算出された電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎに基づいて、電流ｉ_１～ｉ_ｎが制御される。

【0064】

図６は、組電池２の充放電制御において、本実施形態のコントローラ１２（電流負荷判断部１３及び充放電制御部１５）によって行われる処理を示す。本実施形態でも第１の実施形態等と同様に、電流負荷判断部１３は、Ｓ１０１及びＳ１０２の処理を行う。ただし、本実施形態では、電流負荷判断部１３は、電流ｉ_１～ｉ_ｎの計測値から前述のようにしてセルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎを算出する。そして、組電池２のＳＯＣが所定の範囲内である場合は（Ｓ１０２－Ｙｅｓ）、電流負荷判断部１３は、電流負荷Ｐ_ｋが閾値Ｐｔｈ以上のセルブロックが存在するか否かを判断する（Ｓ１０５）。

【0065】

電流負荷Ｐ_ｋが閾値Ｐｔｈ以上のセルブロックが存在する場合、すなわち、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎのいずれかが閾値Ｐｔｈ以上の場合は（Ｓ１０５－Ｙｅｓ）、充放電制御部１５は、組電池２に流れる電流Ｉを抑制する（Ｓ１０３）。そして、充放電制御部１５は、電流Ｉが抑制された状態で、組電池２を充電又は放電する（Ｓ１０４）。一方、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎのいずれもが閾値Ｐｔｈより小さい場合は（Ｓ１０５－Ｎｏ）、充放電制御部１５は、組電池２に流れる電流Ｉを抑制することなく、組電池２を充電又は放電する（Ｓ１０４）。なお、閾値Ｐｔｈは、例えば、電流負荷についての許容範囲の上限値であり、コントローラ１２の記憶媒体、又は、コントローラ１２にネットワークを介して接続されたサーバ等の記憶媒体に記憶される。

【0066】

前述のように、本実施形態では、組電池２のＳＯＣが所定の範囲内であることに加え、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのいずれかにおいて電流負荷が閾値Ｐｔｈ以上であることに基づいて、組電池２に流れる電流Ｉが抑制される。すなわち、算出された電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎに基づいて、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのそれぞれに流れる電流が、制御される。そして、本実施形態では、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのいずれかにおいて電流負荷が閾値Ｐｔｈ以上であることに基づいて、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのいずれにおいても電流負荷が閾値Ｐｔｈより小さい場合に比べて、組電池２に流れる電流Ｉが、抑制される。このため、本実施形態では、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎがより適切に算出され、電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎに基づいてより適切に電流Ｉが制御される。

【0067】

（第２の実施形態の変形例）
なお、第２の実施形態のある変形例では、Ｓ１０１及びＳ１０２の処理が行われず、組電池２のＳＯＣに基づく判断が行われない。ただし、本変形例でも、第２の実施形態等と同様に、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎに基づくＳ１０５の判断が、電流負荷判断部１３によって、行われる。本変形例でも、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎのいずれかが閾値Ｐｔｈ以上の場合は（Ｓ１０５－Ｙｅｓ）、充放電制御部１５は、組電池２に流れる電流Ｉを抑制する（Ｓ１０３）。そして、充放電制御部１５は、電流Ｉが抑制された状態で、組電池２を充電又は放電する（Ｓ１０４）。一方、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎのいずれもが閾値Ｐｔｈより小さい場合は（Ｓ１０５－Ｎｏ）、充放電制御部１５は、組電池２に流れる電流Ｉを抑制することなく、組電池２を充電又は放電する（Ｓ１０４）。

【0068】

また、第２の実施形態の別のある変形例では、Ｓ１０５において電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎのそれぞれと閾値Ｐｔｈを比較する代わりに、以下の処理が行われてもよい。本変形例では、コントローラ１２の電流負荷判断部１３は、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのそれぞれについて、満充電容量、及び、正極容量及び負極容量等のいずれかに基づいて、劣化の度合いを判断する。ここで、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの中で劣化の度合いが最も大きいセルブロックＢ_εを規定する。本変形例では、電流負荷判断部１３は、Ｓ１０５の判断の代わりに、セルブロックＢ_εの電流負荷Ｐ_εを、セルブロックＢ_ε以外のセルブロックのそれぞれの電流負荷と比較する。

【0069】

そして、セルブロックＢ_εの電流負荷Ｐ_εがセルブロックＢ_ε以外のセルブロックのいずれかの電流負荷以上の場合は、充放電制御部１５は、組電池２に流れる電流Ｉを抑制する。そして、充放電制御部１５は、電流Ｉが抑制された状態で、組電池２を充電又は放電する。一方、セルブロックＢ_εの電流負荷Ｐ_εがセルブロックＢ_ε以外のセルブロックのいずれの電流負荷よりも小さい場合は、充放電制御部１５は、組電池２に流れる電流Ｉを抑制することなく、組電池２を充電又は放電する。

【0070】

ここで、組電池２に２個のセルブロックＢ_１，Ｂ_２が設けられ（ｎ＝２）、かつ、セルブロックＢ_１がセルブロックＢ_２に比べて劣化の度合いが大きいとする。この場合、本変形例では、電流負荷判断部１３は、電流負荷Ｐ_１，Ｐ_２を比較する。そして、電流負荷Ｐ_１が電流負荷Ｐ_２以上の場合は、充放電制御部１５は、組電池２に流れる電流Ｉを抑制する。そして、充放電制御部１５は、電流Ｉが抑制された状態で、組電池２を充電又は放電する。一方、電流負荷Ｐ_１が電流負荷Ｐ_２よりも小さい場合は、充放電制御部１５は、組電池２に流れる電流Ｉを抑制することなく、組電池２を充電又は放電する。

【0071】

本変形例でも、第２の実施形態等と同様に、算出された電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎに基づいて、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのそれぞれに流れる電流が、制御される。このため、第２の実施形態等と同様の作用及び効果を奏する。

【0072】

（第３の実施形態）
図７は、第３の実施形態に係る充放電システム１を示す。なお、以下の説明では、第２の実施形態と同様の部分については、説明を省略する。本実施形態でも、電流測定部（電流測定回路）Ｘ_１～Ｘ_ｎが設けられ、コントローラ１２は、電流ｉ_１～ｉ_ｎの測定値、及び、電流ｉ_１～ｉ_ｎのそれぞれの時間変化（時間履歴）を取得する。そして、コントローラ１２の電流負荷判断部１３は、第２の実施形態等と同様に、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎを算出する。

【0073】

本実施形態では、可変抵抗Ｙ_１～Ｙ_ｎが設けられる。複数の可変抵抗Ｙ_１～Ｙ_ｎは、互いに対して電気的に並列である。可変抵抗Ｙ_ｋ（ｋは１～ｎの任意の１つ）は、セルブロックＢ_ｋに電気的に直列に接続される。すなわち、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎのそれぞれには、可変抵抗Ｙ_１～Ｙ_ｎの対応する１つが直列に接続される。本実施形態では、前述の実施形態等と同様に、コントローラ１２の充放電制御部１５は、駆動回路８の駆動を制御することにより、組電池２を流れる電流Ｉを制御する。また、本実施形態では、充放電制御部１５は、可変抵抗Ｙ_１～Ｙ_ｎの抵抗値ｒ_１～ｒ_ｎを調整可能である。充放電制御部１５は、抵抗値ｒ_１～ｒ_ｎを調整することにより、電流ｉ_１～ｉ_ｎを制御する。

【0074】

図８は、組電池２の充放電制御において、本実施形態のコントローラ１２（電流負荷判断部１３及び充放電制御部１５）によって行われる処理を示す。本実施形態でも第２の実施形態等と同様に、電流負荷判断部１３は、Ｓ１０１、Ｓ１０２及びＳ１０５の処理を行う。そして、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎのいずれかが閾値Ｐｔｈ以上の場合は（Ｓ１０５－Ｙｅｓ）、充放電制御部１５は、組電池２に流れる電流Ｉを抑制する（Ｓ１０３）。

【0075】

また、本実施形態では、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎのいずれかが閾値Ｐｔｈ以上の場合は（Ｓ１０５－Ｙｅｓ）、充放電制御部１５は、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎ等に基づいて、可変抵抗Ｙ_１～Ｙ_ｎの抵抗値ｒ_１～ｒ_ｎを調整する（Ｓ１０６）。そして、充放電制御部１５は、電流Ｉが抑制され、かつ、抵抗値ｒ_１～ｒ_ｎが調整された状態で、組電池２を充電又は放電する（Ｓ１０４）。一方、セルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎのいずれもが閾値Ｐｔｈより小さい場合は（Ｓ１０５－Ｎｏ）、充放電制御部１５は、組電池２に流れる電流Ｉを抑制することなく、かつ、抵抗値ｒ_１～ｒ_ｎが調整することなく、組電池２を充電又は放電する（Ｓ１０４）。

【0076】

ある一例では、コントローラ１２は、算出された電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎの大きさに対応させて、可変抵抗Ｙ_１～Ｙ_ｎの抵抗値ｒ_１～ｒ_ｎを調整する。この場合、電流負荷が大きいセルブロックに直列に接続される可変抵抗では、抵抗値を大きくする。そして、電流負荷が小さいセルブロックに直列に接続される可変抵抗では、抵抗値を小さくする。これにより、電流負荷が大きいセルブロックに過度に大きい電流が流れることが、抑制される。したがって、電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎのばらつきが小さくなる状態に、抵抗値ｒ_１～ｒ_ｎが調整される。

【0077】

また、別のある一例では、コントローラ１２は、電流ｉ_１～ｉ_ｎに基づいてセルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの内部抵抗Ｒ_１～Ｒ_ｎを算出する。セルブロックＢ_ｋの内部抵抗Ｒ_ｋは、電流ｉ_ｋを用いて、式（１７）のようになる。そして、充放電制御部１５は、内部抵抗Ｒ_ｋと可変抵抗Ｙ_ｋの抵抗値ｒ_ｋとの和がセルブロック間で等しくなる状態に、制御する。すなわち、式（１８）の関係が成立する状態に、抵抗値ｒ_１～ｒ_ｎを調整する。

【0078】

【数13】

【0079】

前述のように抵抗値ｒ_１～ｒ_ｎが調整されることにより、電流ｉ_１～ｉ_ｎのばらつきが小さくなる状態に、すなわち、電流ｉ_１～ｉ_ｎが互いに対して同一又は略同一の大きさになる状態に、電流ｉ_１～ｉ_ｎのそれぞれが制御される。したがって、電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎのばらつきが小さくなる状態に、抵抗値ｒ_１～ｒ_ｎが調整される。なお、式（１８）の関係が成立する状態に抵抗値ｒ_１～ｒ_ｎを調整する場合、可変抵抗Ｙ_１～Ｙ_ｎの抵抗値ｒ_１～ｒ_ｎの総和が可能な限り小さくなる状態に抵抗値ｒ_１～ｒ_ｎが調整されることが、好ましい。また、内部抵抗Ｒ_ｋの算出方法としては、式（１７）を用いた方法の他に、カルマンフィルタを用いた推定法、逐次最小二乗法を用いた算出、及び、フーリエ変換を用いた算出等が、挙げられる。

【0080】

本実施形態でも、第２の実施形態等と同様の作用及び効果を奏する。また、本実施形態では、組電池２に流れる電流Ｉを調整可能であることに加えて、可変抵抗Ｙ_１～Ｙ_ｎの抵抗値ｒ_１～ｒ_ｎを調整することにより、電流ｉ_１～ｉ_ｎも調整可能である。

【0081】

（第３の実施形態の変形例）
なお、第３の実施形態等のように可変抵抗Ｙ_１～Ｙ_ｎが設けられる場合も、第２の実施形態の変形例において前述したように、コントローラ１２による処理を適宜変更可能である。

【0082】

また、ある変形例では、第３の実施形態等のように可変抵抗Ｙ_１～Ｙ_ｎが設けられる構成において、Ｓ１０３の電流Ｉを抑制する処理が行われなくてもよい。本変形例ではセルブロックＢ_１～Ｂ_ｎの電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎのいずれかが閾値Ｐｔｈ以上の場合は（Ｓ１０５－Ｙｅｓ）、充放電制御部１５は、Ｓ１０６の可変抵抗Ｙ_１～Ｙ_ｎの抵抗値ｒ_１～ｒ_ｎの調整のみを行う。本変形例でも、第３の実施形態等と同様にして、抵抗値ｒ_１～ｒ_ｎが調整される。このため、電流負荷Ｐ_１～Ｐ_ｎのばらつきが小さくなる状態に、抵抗値ｒ_１～ｒ_ｎが調整される。

【0083】

前述の少なくとも一つの実施形態又は実施例では、電流負荷又は電流負荷に関連するパラメータの少なくともいずれか一方に基づいて、セルブロックのそれぞれに流れる電流が、制御される。これにより、複数のセルブロックが並列に接続される組電池において、セルブロック間で電流負荷が過度に大きくばらつくことを防止することができる。

【0084】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下、付記を記載する。
［１］１つ以上の単セルをそれぞれが備える複数のセルブロックが互いに対して並列に接続される組電池の充放電を制御する充放電制御装置であって、
前記セルブロックのそれぞれの電流負荷又は前記電流負荷に関連するパラメータの少なくともいずれか一方に基づいて、前記セルブロックのそれぞれに流れる電流を制御する、
コントローラを具備する、充放電制御装置。
［２］前記コントローラは、
前記電流負荷に関連する前記パラメータとして、前記組電池のＳＯＣ（State OF Charge）を推定し、
前記組電池の前記ＳＯＣが所定の範囲内であることに少なくとも基づいて、前記組電池の前記ＳＯＣが前記所定の範囲から外れる場合に比べて、前記組電池に流れる電流を抑制する、
［１］の充放電制御装置。
［３］前記組電池の前記ＳＯＣについての前記所定の範囲は、前記セルブロックのそれぞれにおける充電量に対する電圧の傾きの変化の大きさに基づいて、設定される、［２］の充放電制御装置。
［４］前記コントローラは、
前記セルブロックのそれぞれに流れる電流の測定値を用いて、前記セルブロックのそれぞれの前記電流負荷を算出し、
前記組電池の前記ＳＯＣが前記所定の範囲内であることに加え、前記セルブロックのいずれかにおいて前記電流負荷が閾値以上であることに基づいて、前記組電池に流れる電流を抑制する、
［２］又は［３］の充放電制御装置。
［５］前記コントローラは、
前記セルブロックのそれぞれに流れる電流の測定値を用いて、前記セルブロックのそれぞれの前記電流負荷を算出し、
算出した前記電流負荷に基づいて、前記セルブロックのそれぞれに流れる電流を制御する、
［１］の充放電制御装置。
［６］前記コントローラは、前記セルブロックのいずれかにおいて前記電流負荷が閾値以上であることに基づいて、前記セルブロックのいずれにおいても前記電流負荷が前記閾値より小さい場合に比べて、前記組電池に流れる電流を抑制する、［５］の充放電制御装置。
［７］前記セルブロックのそれぞれには、互いに対して並列な複数の可変抵抗の対応する１つが直列に接続され、
前記コントローラは、算出した前記電流負荷に基づいて前記可変抵抗のそれぞれの抵抗値を調整することにより、前記セルブロックのそれぞれに流れる電流を制御する、
［５］又は［６］の充放電制御装置。
［８］［１］乃至［７］のいずれか１項の充放電制御装置と、
前記充放電制御装置によって充放電が制御される前記組電池と、
を具備する充放電システム。
［９］１つ以上の単セルをそれぞれが備える複数のセルブロックが互いに対して並列に接続される組電池の充放電を制御する充放電制御方法であって、
前記セルブロックのそれぞれの電流負荷又は前記電流負荷に関連するパラメータの少なくともいずれか一方に基づいて、前記セルブロックのそれぞれに流れる電流を制御することを具備する、充放電制御方法。
［１０］１つ以上の単セルをそれぞれが備える複数のセルブロックが互いに対して並列に接続される組電池の充放電において、コンピュータに、
前記セルブロックのそれぞれの電流負荷又は前記電流負荷に関連するパラメータの少なくともいずれか一方に基づいて、前記セルブロックのそれぞれに流れる電流を制御させる、
充放電制御プログラム。

【符号の説明】

【0085】

１…充放電システム、２…組電池、５…電流測定部、６…電圧測定部、７…充放電制御装置、８…駆動回路、１１…単セル、１２…コントローラ、１３…電流負荷判断部、１５…充放電制御部、Ｂ_１～Ｂ_ｎ…セルブロック、Ｘ_１～Ｘ_ｎ…電流測定部、Ｙ_１～Ｙ_ｎ…可変抵抗。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】