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(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】2023-09-05
(45)【発行日】2023-09-13
(54)【発明の名称】電池制御装置、及び電池システム
(51)【国際特許分類】
H02J 7/00 20060101AFI20230906BHJP
H02J 7/02 20160101ALI20230906BHJP
H01M 10/44 20060101ALI20230906BHJP
H01M 10/48 20060101ALI20230906BHJP
【ＦＩ】
H02J7/00 302C
H02J7/02 H
H01M10/44 P
H01M10/48 P
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2021069926
(22)【出願日】2021-04-16
(65)【公開番号】P2022035969
(43)【公開日】2022-03-04
【審査請求日】2022-08-05
(31)【優先権主張番号】P 2020138461
(32)【優先日】2020-08-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000006895
【氏名又は名称】矢崎総業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100145908
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 信雄
(74)【代理人】
【識別番号】100136711
【弁理士】
【氏名又は名称】益頭 正一
(72)【発明者】
【氏名】荘田 隆博
(72)【発明者】
【氏名】大野 ちひろ
【審査官】佐藤 卓馬
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－１１９７８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１２８３４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０９０５２５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｊ ７／００
Ｈ０２Ｊ ７／０２
Ｈ０１Ｍ １０／４４
Ｈ０１Ｍ １０／４８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
直列に接続された複数の電池セルと、各電池セルをバイパスするバイパス線、前記バイパス線に設けられた第１スイッチ、及び各電池セルと前記バイパス線の一端との間に設けられた第２スイッチを備える複数のバイパス回路とを備える電池システムを制御する電池制御装置であって、各電池セルの残量が所定値に低下するまで、各電池セルに対応する前記第１スイッチをオープンにし、各電池セルに対応する前記第２スイッチをクローズにすることにより、各電池セルから放電し、
各電池セルの残量が前記所定値に低下した場合に当該電池セルに対応する前記第２スイッチをオープンにし、当該電池セルに対応する前記第１スイッチをクローズにすることにより、当該電池セルをバイパスし、
全ての又は一部を除く複数の電池セルの残量が前記所定値に低下した場合に全ての又は一部を除く複数の電池セルに対応する前記第１スイッチをオープンにし、当該電池セルに対応する前記第２スイッチをクローズにすることにより、全ての又は一部を除く複数の電池セルから放電させる電池制御装置。
【請求項2】
前記所定値は、各電池セルの残電流容量、各電池セルの充電率、及び各電池セルの電圧の何れか一つの値である請求項１に記載の電池制御装置。
【請求項3】
直列に接続された複数の電池セルと、各電池セルをバイパスするバイパス回路とを備える電池システムを制御する電池制御装置であって、
各電池セルの残量が所定値に低下するまで各電池セルから放電し、
各電池セルの残量が前記所定値に低下した場合に当該電池セルを前記バイパス回路によりバイパスし、
全ての又は一部を除く複数の電池セルの残量が前記所定値に低下した場合に全ての又は一部を除く複数の電池セルから放電させ、
前記所定値は、各電池セルの放電電流の許容値である放電電流制限値と、電力供給先のシステムが省電力モードで稼働するために必要な電流値であるシステム最小電流値と、前記システム最小電流値よりも高く前記放電電流制限値の最大値よりも低く電力供給先のシステムの電力消費に制限がかかる閾値であるシステム標準電流値とに基づいて設定されている電池制御装置。
【請求項4】
前記所定値は、前記放電電流制限値と前記システム標準電流値とが一致する残量以上に設定されている請求項３に記載の電池制御装置。
【請求項5】
前記第２スイッチをオープンにし、前記第１スイッチをクローズにすることにより各電池セルをバイパスする処理の実行中の前記電池システムの総電圧は、前記電池システムの最低許容総電圧以上であり、又は、前記第２スイッチをオープンにし、前記第１スイッチをクローズにすることにより各電池セルをバイパスする処理の実行中の放電電力制限値は、最低許容放電電力以上である請求項１又は２に記載の電池制御装置。
【請求項6】
直列に接続された複数の電池と、各電池をバイパスするバイパス線、前記バイパス線に設けられた第１スイッチ、及び各電池と前記バイパス線の一端との間に設けられた第２スイッチを備える複数のバイパス回路とを備える電池システムを制御する電池制御装置であって、放電完了までの残放電量が他の電池に比して少ない電池を優先的に当該電池に対応する前記第２スイッチをオープンにし、当該電池に対応する前記第１スイッチをクローズにすることによりバイパスすることで、複数の電池の放電完了までの残放電量の差を減少させる第１の処理と、
前記第１の処理の後に、複数の電池に対応する前記第１スイッチをオープンにし、複数の電池に対応する前記第２スイッチをクローズにすることにより、複数の電池の放電を完了させる第２の処理と
を実行する電池制御装置。
【請求項7】
前記第１の処理において、複数の電池の放電完了までの残放電量を、前記第１の処理の開始時点での最小値以下まで減少させる請求項６に記載の電池制御装置。
【請求項8】
前記第１の処理の実行中の前記電池システムの総電圧は、前記電池システムの最低許容総電圧以上であり、又は、前記第１の処理の実行中の放電電力制限値は、最低許容放電電力以上である請求項６又は７に記載の電池制御装置。
【請求項9】
直列に接続された複数の電池セルと、各電池セルをバイパスするバイパス線、前記バイパス線に設けられた第１スイッチ、及び各電池セルと前記バイパス線の一端との間に設けられた第２スイッチを備える複数のバイパス回路と、
前記第１スイッチと前記第２スイッチとを制御する電池制御装置と
を備え、
前記電池制御装置は、
各電池セルの残量が所定値に低下するまで、各電池セルに対応する前記第１スイッチをオープンにし、各電池セルに対応する前記第２スイッチをクローズにすることにより、各電池セルから放電し、
各電池セルの残量が前記所定値に低下した場合に当該電池セルに対応する前記第２スイッチをオープンにし、当該電池セルに対応する前記第１スイッチをクローズにすることにより、当該電池セルを前記バイパス回路によりバイパスし、
全ての又は一部を除く複数の電池セルの残量が前記所定値に低下した場合に全ての又は一部を除く複数の電池セルに対応する前記第１スイッチをオープンにし、当該電池セルに対応する前記第２スイッチをクローズにすることにより、全ての又は一部を除く複数の電池セルから放電させる電池システム。
【請求項10】
直列に接続された複数の電池と、各電池をバイパスするバイパス線、前記バイパス線に設けられた第１スイッチ、及び各電池と前記バイパス線の一端との間に設けられた第２スイッチを備える複数のバイパス回路と、
前記第１スイッチと前記第２スイッチとを制御する電池制御装置と
を備え、
前記電池制御装置は、
放電完了までの残放電量が他の電池に比して少ない電池を優先的に当該電池に対応する前記第２スイッチをオープンにし、当該電池に対応する前記第１スイッチをクローズにすることにより前記バイパス回路によりバイパスすることで、複数の電池の放電完了までの残放電量の差を減少させる第１の処理と、
前記第１の処理の後に、複数の電池に対応する前記第１スイッチをオープンにし、複数の電池に対応する前記第２スイッチをクローズにすることにより、複数の電池の放電を完了させる第２の処理と
を実行する電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電池制御装置、及び電池システムに関する。
【背景技術】
【0002】
複数のバッテリ（以下、電池セルという）が直列に接続されたバッテリ装置（以下、電池パックという）の放電を制御する放電システムとして、各電池セルの状態に基づいて放電を避ける電池セルを選択し、その放電を避ける電池セルをバイパスして他の電池セルから放電させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１３－３１２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載の放電システムでは、放電終止電圧まで放電した電池セルを放電を避ける電池セルとして選択し、その電池セルをバイパスして他の電池セルから放電させることを順次実行できれば、全ての電池セルについて放電容量を余すことなく放電させることができる。
【0005】
しかしながら、各電池セルには、放電電流の許容値である放電電流制限値と、電力供給先のシステムが省電力モードで稼働するために必要な電流値であるシステム最小電流値とが設定されている。ここで、放電電流制限値は、電池残量の減少に伴って低下するので、放電電流制限値がシステム最小電流値まで低下した電池セルについては、放電を避ける電池セルとして選択しなければならない。従って、全ての電池セルについて放電容量を余すことなく放電させることができないと共に、所望の出力が得られる時間が短くなる。
【0006】
本発明は上記事情に鑑み、全て又は一部を除く複数の電池セルについて放電容量を効率良く使って放電させると共に、所望の出力が得られる時間を伸ばすことができる電池制御装置、及び電池システム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】
本発明の電池制御装置は、直列に接続された複数の電池セルと、各電池セルをバイパスするバイパス線、前記バイパス線に設けられた第１スイッチ、及び各電池セルと前記バイパス線の一端との間に設けられた第２スイッチを備える複数のバイパス回路とを備える電池システムを制御する電池制御装置であって、各電池セルの残量が所定値に低下するまで、各電池セルに対応する前記第１スイッチをオープンにし、各電池セルに対応する前記第２スイッチをクローズにすることにより、各電池セルから放電し、各電池セルの残量が前記所定値に低下した場合に当該電池セルに対応する前記第２スイッチをオープンにし、当該電池セルに対応する前記第１スイッチをクローズにすることにより、当該電池セルをバイパスし、全ての又は一部を除く複数の電池セルの残量が前記所定値に低下した場合に全ての又は一部を除く複数の電池セルに対応する前記第１スイッチをオープンにし、当該電池セルに対応する前記第２スイッチをクローズにすることにより、全ての又は一部を除く複数の電池セルから放電させる。
【0008】
本発明の電池制御装置において、前記所定値は、各電池セルの残電流容量、各電池セルの充電率、及び各電池セルの電圧の何れか一つの値であってもよい。
【0009】
本発明の電池制御装置は、直列に接続された複数の電池セルと、各電池セルをバイパスするバイパス回路とを備える電池システムを制御する電池制御装置であって、各電池セルの残量が所定値に低下するまで各電池セルから放電し、各電池セルの残量が前記所定値に低下した場合に当該電池セルを前記バイパス回路によりバイパスし、全ての又は一部を除く複数の電池セルの残量が前記所定値に低下した場合に全ての又は一部を除く複数の電池セルから放電させ、前記所定値は、各電池セルの放電電流の許容値である放電電流制限値と、電力供給先のシステムが省電力モードで稼働するために必要な電流値であるシステム最小電流値と、前記システム最小電流値よりも高く前記放電電流制限値の最大値よりも低く電力供給先のシステムの電力消費に制限がかかる閾値であるシステム標準電流値とに基づいて設定されている。
【0010】
本発明の電池制御装置において、前記所定値は、前記放電電流制限値と前記システム標準電流値とが一致する残量以上に設定されていてもよい。
【0011】
本発明の電池制御装置において、前記第２スイッチをオープンにし、前記第１スイッチをクローズにすることにより各電池セルをバイパスする処理の実行中の前記電池システムの総電圧は、前記電池システムの最低許容総電圧以上であり、又は、前記第２スイッチをオープンにし、前記第１スイッチをクローズにすることにより各電池セルをバイパスする処理の実行中の放電電力制限値は、最低許容放電電力以上であってもよい。
【0012】
本発明の電池制御装置は、直列に接続された複数の電池と、各電池をバイパスするバイパス線、前記バイパス線に設けられた第１スイッチ、及び各電池と前記バイパス線の一端との間に設けられた第２スイッチを備える複数のバイパス回路とを備える電池システムを制御する電池制御装置であって、放電完了までの残放電量が他の電池に比して少ない電池を優先的に当該電池に対応する前記第２スイッチをオープンにし、当該電池に対応する前記第１スイッチをクローズにすることによりバイパスすることで、複数の電池の放電完了までの残放電量の差を減少させる第１の処理と、前記第１の処理の後に、複数の電池に対応する前記第１スイッチをオープンにし、複数の電池に対応する前記第２スイッチをクローズにすることにより、複数の電池の放電を完了させる第２の処理とを実行する。
【0013】
本発明の電池制御装置において、前記第１の処理において、複数の電池の放電完了までの残放電量を、前記第１の処理の開始時点での最小値以下まで減少させてもよい。
【0014】
本発明の電池制御装置において、前記第１の処理の実行中の前記電池システムの総電圧は、前記電池システムの最低許容電圧以上であり、又は、前記バイパス回路により各電池セルをバイパスする処理の実行中の放電電力制限値は、最低許容放電電力以上であってもよい。
【0015】
本発明の電池システムは、直列に接続された複数の電池セルと、各電池セルをバイパスするバイパス線、前記バイパス線に設けられた第１スイッチ、及び各電池セルと前記バイパス線の一端との間に設けられた第２スイッチを備える複数のバイパス回路と、前記第１スイッチと前記第２スイッチとを制御する電池制御装置とを備え、前記電池制御装置は、各電池セルの残量が所定値に低下するまで、各電池セルに対応する前記第１スイッチをオープンにし、各電池セルに対応する前記第２スイッチをクローズにすることにより、各電池セルから放電し、各電池セルの残量が前記所定値に低下した場合に当該電池セルに対応する前記第２スイッチをオープンにし、当該電池セルに対応する前記第１スイッチをクローズにすることにより、当該電池セルを前記バイパス回路によりバイパスし、全ての又は一部を除く複数の電池セルの残量が前記所定値に低下した場合に全ての又は一部を除く複数の電池セルに対応する前記第１スイッチをオープンにし、当該電池セルに対応する前記第２スイッチをクローズにすることにより、全ての又は一部を除く複数の電池セルから放電させる。
【0016】
本発明の電池システムは、直列に接続された複数の電池と、各電池をバイパスするバイパス線、前記バイパス線に設けられた第１スイッチ、及び各電池と前記バイパス線の一端との間に設けられた第２スイッチを備える複数のバイパス回路と、前記第１スイッチと前記第２スイッチとを制御する電池制御装置とを備え、前記電池制御装置は、放電完了までの残放電量が他の電池に比して少ない電池を優先的に当該電池に対応する前記第２スイッチをオープンにし、当該電池に対応する前記第１スイッチをクローズにすることにより前記バイパス回路によりバイパスすることで、複数の電池の放電完了までの残放電量の差を減少させる第１の処理と、前記第１の処理の後に、複数の電池に対応する前記第１スイッチをオープンにし、複数の電池に対応する前記第２スイッチをクローズにすることにより、複数の電池の放電を完了させる第２の処理とを実行する。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、残量が所定値以下に低下した電池セルをバイパスし、その他の全ての又は一部を除く複数の電池セルから放電させる制御を順次実行する。そして、全ての又は一部を除く複数の電池セルの残量が所定値に揃った後に、全ての又は一部を除く複数の電池セルのバイパスを解除して全ての又は一部を除く複数の電池セルから放電させる。また、本発明によれば、放電完了までの残放電量が他の電池に比して少ない電池を優先的にバイパスすることで、複数の電池の放電完了までの残放電量の差を減少させ、その後に、複数の電池の放電を完了させる。これによって、全ての又は一部を除く複数の電池セルについて放電容量を効率良く使って放電させることができると共に、所望の出力が得られる時間を伸ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。
【0020】
図１は、本発明の一実施形態に係る電池制御装置１００を備える電池システム１の概略を示す図である。この図に示すように、電池システム１は、電池パック１０と、バイパス回路２０と、電池制御装置１００とを備える。電池パック１０は、直列に接続されたｎ個（ｎは２以上の整数）の電池セルＣ１～Ｃｎを備える車載用あるいは定置用の電源である。特に限定するわけではないが、本実施形態の電池パック１０は、中古電池を再生したものであり、各電池セルＣ１～Ｃｎの劣化度に差がある。電池セルＣ１～Ｃｎは、例えば、リチウムイオンバッテリ、リチウムイオンキャパシタ等の二次電池であり、外部系統ＥＳから電力を供給されて充電され、充電された電力を放電して外部系統ＥＳに電力を供給する。なお、電池システム１は、直列に接続されたｎ個（ｎは２以上の整数）の電池モジュール又は電池パックと、バイパス回路２０とを備えてもよい。
【0021】
電池パック１０は、複数の電圧測定部１２と、電流測定部１３と、電池温度測定部１４とを備える。電圧測定部１２は、各電池セルＣ１～Ｃｎの正極端子と負極端子との間に接続されている。この電圧測定部１２は、各電池セルＣ１～Ｃｎの端子間電圧を測定する。
【0022】
電流測定部１３は、電池パック１０の電流経路に設けられている。この電流測定部１３は、電池パック１０の充放電電流を測定する。また、電池パック１０には、電池温度測定部１４が設けられている。この電池温度測定部１４は、電池パック１０の電池温度を測定する。
【0023】
バイパス回路２０は、各電池セルＣ１～Ｃｎ毎に設けられたｎ個（ｎは２以上の整数）のバイパス回路Ｂ１～Ｂｎを備える。バイパス回路Ｂ１～Ｂｎは、それぞれ、バイパス線ＢＬと、スイッチＳ１，Ｓ２とを備える。バイパス線ＢＬは、各電池セルＣ１～Ｃｎをバイパスする電力線である。スイッチＳ１は、バイパス線ＢＬに設けられている。このスイッチＳ１は、例えば機械的スイッチである。スイッチＳ２は、各電池セルＣ１～Ｃｎの正極とバイパス線ＢＬの一端との間に設けられている。このスイッチＳ２は、例えば半導体スイッチである。
【0024】
始端の電池セルＣ１と終端の電池セルＣｎとは外部系統ＥＳに接続されている。全てのバイパス回路Ｂ１～ＢｎにおいてスイッチＳ１がオープンになりスイッチＳ２がクローズになった場合に、全ての電池セルＣ１～Ｃｎから外部系統ＥＳに放電する。他方で、何れかのバイパス回路Ｂ１～ＢｎにおいてスイッチＳ２がオープンになり、スイッチＳ１がクローズになった場合に、当該バイパス回路Ｂ１～Ｂｎに対応する電池セルＣ１～Ｃｎがバイパスされる。
【0025】
電池制御装置１００は、電池パック１０とバイパス回路２０とに接続され、各電池セルＣ１～Ｃｎの監視及び制御と各バイパス回路Ｂ１～Ｂｎの切り替え制御とを実行する。本実施形態の電池制御装置１００は、各電池セルＣ１～Ｃｎの残電流容量に基づいて、各バイパス回路Ｂ１～Ｂｎを切り替える。
【0026】
電池制御装置１００は、測定値取得部１０１と、残量算出部１０２と、記憶部１０３と、バイパス制御部１０４とを備える。
【0027】
測定値取得部１０１は、電圧測定部１２と電流測定部１３と電池温度測定部１４とに接続されている。この測定値取得部１０１は、電圧測定部１２と電流測定部１３と電池温度測定部１４とから測定値を取得して記憶部１０３に記憶させる。
【0028】
残量算出部１０２は、測定値取得部１０１が取得した測定値に基づいて各電池セルＣ１～Ｃｎの残量を算出する。本実施形態の残量算出部１０２は、測定値取得部１０１が取得した各電池セルＣ１～Ｃｎの電圧値の変化に基づいて各電池セルＣ１～Ｃｎの残電流容量を算出し記憶部１０３に記憶させる。なお、各電池セルＣ１～Ｃｎの残電流容量の算出には他の公知の方法を用いてもよい。
【0029】
記憶部１０３は、測定値取得部１０１が取得した測定値と残量算出部１０２が算出した算出値とを記憶する。また、記憶部１０３は、電池制御装置１００が実行するプログラムを記憶している。
【0030】
バイパス制御部１０４は、残量算出部１０２により算出された各電池セルＣ１～Ｃｎの残電流容量に基づいて、各バイパス回路Ｂ１～ＢｎのスイッチＳ１，Ｓ２のオープン／クローズの切り替えを制御する。具体的には、バイパス制御部１０４は、各電池セルＣ１～Ｃｎの残電流容量が所定値Ｒｐを超えている場合に、対応するバイパス回路Ｂ１～Ｂｎについて、スイッチＳ１をオープンにしスイッチＳ２をクローズにする。即ち、この場合には、当該電池セルＣ１～Ｃｎはバイパスされない。他方で、バイパス制御部１０４は、各電池セルＣ１～Ｃｎの残電流容量が所定値Ｒｐ以下まで低下した場合に、対応するバイパス回路Ｂ１～Ｂｎについて、スイッチＳ２をオープンにし、スイッチＳ１をクローズにする。即ち、この場合には、当該電池セルＣ１～Ｃｎはバイパスされる。
【0031】
ここで、バイパス制御部１０４は、一旦バイパス状態にした電池セルＣ１～Ｃｎについては、他の全ての電池セルＣ１～Ｃｎの残電流容量が上記所定値Ｒｐに低下するまで、バイパス状態を継続する。その後、バイパス制御部１０４は、全てのバイパス回路Ｂ１～Ｂｎについて、スイッチＳ１をオープンにしスイッチＳ２をクローズにすることで、全ての電池セルＣ１～Ｃｎから一斉に放電させる。
【0032】
図２は、上記所定値Ｒｐの設定方法について説明するためのグラフである。この図の上側のグラフは、電池セルＣ１の残電流容量と当該電池セルＣ１の放電電流制限値との関係を示している。また、この図の下側のグラフは、電池セルＣ１,Ｃ２の残電流容量と当該電池セルＣ１，Ｃ２の放電電流制限値との関係を示している。ここで、放電電流制限値は、電池セルＣ１～Ｃｎを構成する各部の性能を維持したり損傷を防止したりする観点から設定されている放電電流の許容値である。
【0033】
図２のグラフに示すように、電池セルＣ１，Ｃ２の残電流容量が最大（満充電：Ｒｍａｘ）の状態から減少していく間に、電池セルＣ１，Ｃ２の放電電流制限値は、始めは一定であるものの途中から減少する。ここで、各電池セルＣ１～Ｃｎの放電電流制限値は、同一ではなく、各電池セルＣ１～Ｃｎ間で相互に異なっている。また、各電池セルＣ１～Ｃｎの放電電流制限値と残電流容量との関係は、同一ではなく、各電池セルＣ１～Ｃｎ間で相互に異なっている。特に、本実施形態の電池パック１０は、中古の電池パックを再生したものであり、各電池セルＣ１～Ｃｎの劣化度に差があるものである。そのため、本実施形態の電池パック１０では、各電池セルＣ１～Ｃｎの相互間での放電電流制限値のバラツキや放電電流制限値と残電流容量との関係のバラツキが大きくなっている。
【0034】
さらに、電池パック１０から電力を供給する外部系統ＥＳの稼働状況に対応するという観点から、各電池セルＣ１～Ｃｎには、システム標準電流値とシステム最小電流値とが設定されている。システム標準電流値は、システム最小電流値よりも高い電流値であり、外部系統ＥＳの電力消費に制限をかけるか否かの閾値である。例えば、外部系統ＥＳが電気自動車の場合、システム標準電流値は、車両の仕様において定められた速度の中で制限なく走行する際の最大消費の電流値に相当する。各電池セルＣ１～Ｃｎの放電電流制限値がシステム標準電流値以下になった場合には、電気自動車の走行速度が時速６０ｋｍ／ｈ以下に制限され、外部系統ＥＳは省電力モードで稼働される。他方で、システム最小電流値は、外部系統ＥＳが省電力モードで稼働するために必要な最大電流値である。例えば、外部系統ＥＳが電気自動車の場合、システム最小電流値は、車両が時速６０ｋｍ／ｈ以下で走行している時の最大消費電流値に相当する。各電池セルＣ１～Ｃｎの放電電流制限値がシステム最小電流値以下になった場合には、時速６０ｋｍ／ｈの走行が保障できないと判断され、電欠状態として車両の駆動が停止される。
【0035】
ここで、上記所定値Ｒｐは、放電電流制限値とシステム最小電流値とが一致する時点での残電流容量Ｒ０と、上記所定値Ｒｐとの差ΔＲ（＝Ｒｐ－Ｒ０）が、全ての電池セルＣ１～Ｃｎに亘って一定となるように設定されている。さらに、上記所定値Ｒｐは、放電電流制限値とシステム標準電流値とが一致する時点での残電流容量Ｒ１以上に設定されている。さらに、本実施形態では、上記所定値Ｒｐは、放電電流制限値が最大値Ｉｍａｘから減少し始める時点での残電流容量Ｒ２以上に設定されている。
【0036】
図３は、電池制御装置１００による電池パック１０の放電制御について説明するためのタイミングチャートである。このタイミングチャートに示すように、全ての電池セルＣ１～Ｃｎが満充電された状態から放電させる場合を例に取って説明する。
【0037】
電池制御装置１００は、全ての電池セルＣ１～Ｃｎが満充電された状態では、全ての電池セルＣ１～Ｃｎから放電させる。即ち、全てのバイパス回路Ｂ１～Ｂｎについて、スイッチＳ１をオープンにしスイッチＳ２をクローズにする。電池制御装置１００は、残量算出部１０２により算出される各電池セルＣ１～Ｃｎの残電流容量を監視しており、各電池セルＣ１～Ｃｎの残電流容量が所定値Ｒｐを超えているか否かを常時判定している。
【0038】
電池制御装置１００は、残電流容量が所定値Ｒｐの電池セル（例えば図示するようにＣ１）を検出した場合に、当該電池セルＣ１に対応するバイパス回路Ｂ１について、スイッチＳ２をオープンにし、スイッチＳ１をクローズにする。即ち、電池制御装置１００は、残電流容量が所定値Ｒｐまで低下した電池セルＣ１をバイパスし、その他の全ての電池セルＣ２，Ｃ３，…，Ｃｎから放電させる。
【0039】
電池制御装置１００は、残電流容量が所定値Ｒｐ以下の電池セルＣ２～Ｃｎが検出される度に、当該電池セルＣ２～Ｃｎをバイパスし、その他の全ての電池セルＣ３～Ｃｎから放電させる制御を順次実行する。例えば、図示するように、電池制御装置１００は、残電流容量が所定値Ｒｐの電池セルＣ２に対応するバイパス回路Ｂ２について、スイッチＳ２をオープンにし、スイッチＳ１をクローズにする。即ち、電池制御装置１００は、残電流容量が所定値Ｒｐまで低下した電池セルＣ２をバイパスし、その他の全ての電池セルＣ３，…，Ｃｎから放電させる。
【0040】
電池制御装置１００は、全ての電池セルＣ１～Ｃｎの残電流容量が所定値Ｒｐに低下するまで上記処理を実行し、全ての電池セルＣ１～Ｃｎの残電流容量が所定値Ｒｐに低下した後、全ての電池セルＣ１～Ｃｎのバイパス回路Ｂ１～Ｂｎについて、スイッチＳ１をオープンにしスイッチＳ２をクローズにする。即ち、電池制御装置１００は、全ての電池セルＣ１～Ｃｎの残電流容量が所定値Ｒｐに揃った後に、全ての電池セルＣ１～Ｃｎのバイパスを解除して全ての電池セルＣ１～Ｃｎから放電させる。これにより、全ての電池セルＣ１～Ｃｎの放電電流制限値が同時にシステム最小電流値まで低下することになる。従って、全ての電池セルＣ１～Ｃｎについて放電容量をより多く使って放電させることができる。
【0041】
ここで、放電電流制限期間を除いて放電電力を一定に維持した場合、残電流容量が所定値Ｒｐに低下した電池セルＣ１～Ｃｎを順次バイパスしていくので、放電電圧は順次低下していくが、放電電流は順次上昇していく。従って、電池パック１０の１回の放電サイクル中の長期間に亘って所望の出力を得ることができる。
【0042】
また、放電電流を制限する期間を、電池パック１０の１回の放電サイクルにおける一期間（終期）に集約することができる。特に、電気自動車において、電池セルＣ１～Ｃｎの放電電流制限値が、システム標準電流値を境に上下した場合には、省電力モードと当該モードの解除とが繰り返されることになり、ユーザが不快に感じる。ここで、本実施形態では、上記所定値Ｒｐが、放電電流制限値とシステム標準電流値とが一致する時点での残電流容量Ｒ１以上に設定されている。これによって、電気自動車において、省電力モードと当該モードの解除とが繰り返されることを防止でき、ユーザの不快感を除去できる。
【0043】
ここで、負荷の動作を保証する観点から、放電時の電池システム１の総電圧［Ｖ］が最低許容総電圧ＶＬを下回ることを防止する必要がある。最低許容総電圧ＶＬは、例えば負荷の仕様に基づいて設定されるものであり、系統連携型定置用の電池システムであれば、ＤＣ／ＡＣインバータの入力電圧により決定され、車載用の電池システムであれば、モータのインバータの入力電圧の範囲により決定される。そこで、本実施形態では、放電開始時から放電完了時まで、電池システム１の総電圧［Ｖ］を最低許容総電圧ＶＬ以上に維持するように、バイパス回路Ｂ１～Ｂｎによる電池セルＣ１～Ｃｎのバイパス制御を実行する。
【0044】
また、本実施形態では、バイパス回路Ｂ１～Ｂｎによる電池セルＣ１～Ｃｎのバイパス制御を実行している間、放電電力制限値［Ｗ］を、最低許容放電電力ＰＬ以上に維持にする。ここで、放電電力制限値［Ｗ］は、電池セルＣ１～Ｃｎの放電電流制限値の中の最小値に電池システム１の総電圧を乗じることにより得られる値である。なお、最低許容放電電力ＰＬは、一定の値であってもよく、諸条件により変動する値であってもよい。
【0045】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、適宜公知や周知の技術を組み合わせてもよい。
【0046】
例えば、上記実施形態では、各電池セルＣ１～Ｃｎの残量を、残電流容量で規定したが、各電池セルＣ１～Ｃｎの残量は、各電池セルＣ１～Ｃｎの充電率（ＳＯＣ）や電圧で規定してもよい。
【0047】
また、上記実施形態では、全ての電池セルＣ１～Ｃｎについて、放電電流制限値がシステム最小電流値に低下するまで放電させる制御を実行したが、例えば、劣化の進んだ電池セルや温度の高い電池セルを除いた複数の電池セルについて、同様の制御を実行してもよい。
【0048】
図４は、本発明の他の実施形態に係る電池制御装置２００を備える電池システム１’の概略を示す図である。この図に示す電池システム１’は、電池パック１０と、バイパス回路２０と、電池制御装置２００とを備える。なお、上記実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、上記実施形態についての説明を援用する。
【0049】
本実施形態の電池制御装置２００は、上記実施形態の残量算出部１０２に代えて、残放電容量算出部２０２を備える。この電池制御装置２００は、電池パック１０とバイパス回路２０とに接続され、各電池セルＣ１～Ｃｎの監視及び制御と各バイパス回路Ｂ１～Ｂｎの切り替え制御とを実行する。電池制御装置２００は、各電池セルＣ１～Ｃｎの放電完了までの残放電容量ＲＤに基づいて、各バイパス回路Ｂ１～Ｂｎを切り替えることにより電池パック１０の放電を制御する。なお、以下の説明では、各電池セルＣ１～Ｃｎの放電完了までの残放電容量ＲＤを、単に残放電容量ＲＤと称する。この残放電容量ＲＤは、各電池セルＣ１～Ｃｎの放電時に、放電終止電圧に到達するまでに放電可能な容量である。
【0050】
残放電容量算出部２０２は、測定値取得部１０１が取得した測定値に基づいて各電池セルＣ１～Ｃｎの残放電容量ＲＤを算出し記憶部１０３に記憶させる。本実施形態の残放電容量算出部２０２は、各電池セルＣ１～Ｃｎの残放電容量ＲＤ［Ａｈ］を、下記（１）式により算出する。
ＲＤ［Ａｈ］＝ＣＣ×ＳＯＣ／１００ …（１）
但し、ＣＣは、各電池セルＣ１～Ｃｎの現在の電池容量（本実施形態では電流容量［Ａｈ］）であり、残放電容量算出部２０２が下記（２）式により算出する。ＳＯＣは、各電池セルＣ１～ＣｎのＳＯＣ（State Of Charge）［％］であり、電流積算法、開放電圧から求める方法（電圧法）、電流積算法と電圧法とを組み合わせた方法等の種々の公知の方法を用いて推定することができる。
ＲＤ［Ａｈ］＝ＣＣ×ＳＯＣ／１００ …（１）
但し、ＣＣは、各電池セルＣ１～Ｃｎの現在の電池容量（本実施形態では電流容量［Ａｈ］）であり、残放電容量算出部２０２が下記（２）式により算出する。ＳＯＣは、各電池セルＣ１～ＣｎのＳＯＣ（State Of Charge）［％］であり、電流積算法、開放電圧から求める方法（電圧法）、電流積算法と電圧法とを組み合わせた方法等の種々の公知の方法を用いて推定することができる。
【0051】
ＣＣ［Ａｈ］＝Ｃ０×ＳＯＨ／１００ …（２）
但し、Ｃ０は、各電池セルＣ１～Ｃｎの新品時の電流容量（Ａｈ）であり、記憶部１０３が記憶している。また、ＳＯＨは、各電池セルＣ１～ＣｎのＳＯＨ（State Of Health）であり、残放電容量算出部２０２が、測定値取得部１０１が取得した測定値に基づいて推定する。
但し、Ｃ０は、各電池セルＣ１～Ｃｎの新品時の電流容量（Ａｈ）であり、記憶部１０３が記憶している。また、ＳＯＨは、各電池セルＣ１～ＣｎのＳＯＨ（State Of Health）であり、残放電容量算出部２０２が、測定値取得部１０１が取得した測定値に基づいて推定する。
【0052】
各電池セルＣ１～ＣｎのＳＯＨの算出方法としては、ＳＯＣの経時変化あるいは／及び内部抵抗の経時的増加を用いて推定する種々の公知の方法を用いればよい。ＳＯＨの推定方法としては、充放電試験による方法、電流積算法による方法、開回路電圧の測定による方法、端子電圧の測定による方法、モデルに基づく方法（以上はＳＯＣの経時変化を用いる方法）、交流インピーダンス測定による方法、モデルに基づき、適応デジタルフィルタで求める方法、Ｉ－Ｖ特性（電流電圧特性）からの線型回帰（Ｉ－Ｖ特性の直線の傾き）による方法、ステップ応答による方法（以上、内部抵抗の経時的増加を用いて推定する方法）等を例示できる。
【0053】
記憶部１０３は、測定値取得部１０１が取得した測定値と残放電容量算出部２０２が算出した各電池セルＣ１～Ｃｎの残放電容量ＲＤの算出値とを記憶する。また、記憶部１０３は、電池制御装置２００が実行するプログラムを記憶している。
【0054】
バイパス制御部１０４は、残放電容量算出部２０２により算出された各電池セルＣ１～Ｃｎの残放電容量ＲＤに基づいて、各バイパス回路Ｂ１～ＢｎのスイッチＳ１，Ｓ２のオープン／クローズの切り替えを制御する。具体的には、バイパス制御部１０４は、複数の電池セルＣ１～Ｃｎの残放電容量ＲＤの差が減少するように、残放電容量ＲＤが他の電池セルＣ１～Ｃｎに比して小さい電池セルＣ１～Ｃｎを優先的に各バイパス回路Ｂ１～Ｂｎによりバイパスする（第１の処理）。また、バイパス制御部１０４は、第１の処理の実行中に、全ての電池セルＣ１～Ｃｎの残放電容量ＲＤが均等化されるように、各電池セルＣ１～Ｃｎを各バイパス回路Ｂ１～Ｂｎによりバイパスする。そして、第１の処理の実行後に、バイパス制御部１０４は、残放電容量ＲＤが均等化された全ての電池セルＣ１～Ｃｎをバイパス回路Ｂ１～Ｂｎにより直列接続し、直列接続された全ての電池セルＣ１～Ｃｎから放電完了まで放電させる（第２の処理）。
【0055】
バイパス制御部１０４は、バイパスする各電池セルＣ１～Ｃｎに対応する各バイパス回路Ｂ１～Ｂｎについて、スイッチＳ２をオープンにし、スイッチＳ１をクローズにする。他方で、バイパス制御部１０４は、直列接続する電池セルＣ１～Ｃｎに対応するバイパス回路Ｂ１～Ｂｎについて、スイッチＳ１をオープンにし、スイッチＳ２をクローズにする。
【0056】
図５は、比較例の放電制御について説明するためのタイミングチャートである。また、図６は、図５のタイミングチャートに示す比較例の放電制御について説明するための表である。これらの図に示すように、比較例の放電制御では、８個の電池セルＣ１～Ｃ８の放電を制御する。
【0057】
図５及び図６に示すように、８個の電池セルＣ１～Ｃ８の初期の残放電容量ＲＤを、それぞれ、１００［Ａｈ］，９９［Ａｈ］，９８［Ａｈ］，９５［Ａｈ］，９０［Ａｈ］，８９［Ａｈ］，８７［Ａｈ］，８６［Ａｈ］とする。比較例の放電制御では、まず、時間ｔ０において、バイパス制御部（図示省略）は、８個の電池セルＣ１～Ｃ８を直列接続し、直列接続する。時刻ｔ０～ｔ１の間に、直列接続された８個の電池セルＣ１～Ｃ８の何れか一つの残放電容量ＲＤが０［Ａｈ］になるまで、８個の電池セルＣ１～Ｃ８から放電される。具体的には、８個の電池セルＣ１～Ｃｎの放電量が８６［Ａｈ］であり、初期の残放電容量ＲＤが８６［Ａｈ］で最小であった電池セルＣ８が全放電になる。
【0058】
次に、時間ｔ１において、バイパス制御部は、全放電になった電池セルＣ８をバイパス回路Ｂ８によりバイパスし、７個の電池セルＣ１～Ｃ７を直列接続された状態にする。時間ｔ１～ｔ２の間に、直列接続された７個の電池セルＣ１～Ｃ７の何れか一つの残放電容量ＲＤが０［Ａｈ］になるまで、７個の電池セルＣ１～Ｃ７から放電される。具体的には、７個の電池セルＣ１～Ｃ７の放電量が１［Ａｈ］であり、残放電容量ＲＤが１［Ａｈ］で最小であった電池セルＣ７が全放電になる。
【0059】
次に、時間ｔ２において、バイパス制御部は、全放電になった電池セルＣ７をバイパス回路Ｂ７によりバイパスし、６個の電池セルＣ１～Ｃ６を直列接続された状態にする。時間ｔ２～ｔ３の間に、直列接続された６個の電池セルＣ１～Ｃ６の何れか一つの残放電容量ＲＤが０［Ａｈ］になるまで、６個の電池セルＣ１～Ｃ６から放電される。具体的には、６個の電池セルＣ１～Ｃ６の放電量が２［Ａｈ］であり、残放電容量ＲＤが２［Ａｈ］で最小であった電池セルＣ６が全放電になる。
【0060】
次に、時間ｔ３において、バイパス制御部は、全放電になった電池セルＣ６をバイパス回路Ｂ６によりバイパスし、５個の電池セルＣ１～Ｃ５を直列接続された状態にする。時間ｔ３～ｔ４の間に、直列接続された５個の電池セルＣ１～Ｃ５の何れか一つの残放電容量ＲＤが０［Ａｈ］になるまで、５個の電池セルＣ１～Ｃ５から放電される。具体的には、５個の電池セルＣ１～Ｃ５の放電量が１［Ａｈ］であり、残放電容量ＲＤが１［Ａｈ］で最小であった電池セルＣ５が全放電になる。
【0061】
次に、時間ｔ４において、バイパス制御部は、全放電になった電池セルＣ５をバイパス回路Ｂ５によりバイパスし、４個の電池セルＣ１～Ｃ４を直列接続された状態にする。時間ｔ４～ｔ５の間に、直列接続された４個の電池セルＣ１～Ｃ４の何れか一つの残放電容量ＲＤが０［Ａｈ］になるまで、４個の電池セルＣ１～Ｃ４から放電される。具体的には、４個の電池セルＣ１～Ｃ４の放電量が５［Ａｈ］であり、残放電容量ＲＤが５［Ａｈ］で最小であった電池セルＣ４が全放電になる。
【0062】
次に、時間ｔ５において、バイパス制御部は、全放電になった電池セルＣ４をバイパス回路Ｂ４によりバイパスし、３個の電池セルＣ１～Ｃ３を直列接続された状態にする。時間ｔ５～ｔ６の間に、直列接続された３個の電池セルＣ１～Ｃ３の何れか一つの残放電容量ＲＤが０［Ａｈ］になるまで、３個の電池セルＣ１～Ｃ３から放電される。具体的には、３個の電池セルＣ１～Ｃ３の放電量が３［Ａｈ］であり、残放電容量ＲＤが３［Ａｈ］で最小であった電池セルＣ３が全放電になる。
【0063】
次に、時間ｔ６において、バイパス制御部は、全放電になった電池セルＣ３をバイパス回路Ｂ３によりバイパスし、２個の電池セルＣ１，Ｃ２を直列接続された状態にする。時間ｔ６～ｔ７の間に、直列接続された２個の電池セルＣ１，Ｃ２の何れか一つの残放電容量ＲＤが０［Ａｈ］になるまで、２個の電池セルＣ１,Ｃ２から放電される。具体的には、２個の電池セルＣ１，Ｃ２の放電量が１［Ａｈ］であり、残放電容量ＲＤが１［Ａｈ］で最小であった電池セルＣ２が全放電になる。
【0064】
最後に、時間ｔ７において、バイパス制御部は、全放電になった電池セルＣ２をバイパス回路Ｂ２によりバイパスし、１個の電池セルＣ１を接続された状態にする。時間ｔ７～ｔ８の間に、接続された１個の電池セルＣ１の残放電容量ＲＤが０［Ａｈ］になるまで、１個の電池セルＣ１から放電される。具体的には、１個の電池セルＣ１の放電量が１［Ａｈ］であり、残放電容量ＲＤが１［Ａｈ］であった電池セルＣ１が全放電になる。
【0065】
ここで、負荷の動作を保証する観点から、放電時の電池システムの総電圧が最低許容総電圧ＶＬを下回ることを防止する必要がある。最低許容総電圧ＶＬは、例えば負荷の仕様に基づいて設定されるものであり、系統連携型定置用の電池システムであれば、ＤＣ／ＡＣインバータの入力電圧により決定され、車載用の電池システムであれば、モータのインバータの入力電圧の範囲により決定される。
【0066】
しかしながら、比較例の放電制御では、直列接続する電池セルＣ１～Ｃ８の数が１個～３個と少なくなる時点で、電池システムの総電圧が最低許容総電圧ＶＬを下回るおそれがある。そこで、本実施形態の放電制御では、放電開始時から放電完了時まで、電池システム１の総電圧を最低許容総電圧ＶＬ以上に維持するように、上記の第１の処理及び第２の処理を実行する。以下、本実施形態の放電制御について詳細に説明する。
【0067】
図７は、本実施形態の放電制御について説明するためのタイミングチャートである。また、図８は、図７のタイミングチャートに示す本実施形態の放電制御について説明するための表である。これらの図に示すように、本実施形態の放電制御では、８個の電池セルＣ１～Ｃ８の放電を制御する。
【0068】
図７及び図８に示すように、初期の８個の電池セルＣ１～Ｃ８の残放電容量ＲＤを、それぞれ、１００［Ａｈ］，９９［Ａｈ］，９８［Ａｈ］，９５［Ａｈ］，９０［Ａｈ］，８９［Ａｈ］，８７［Ａｈ］，８６［Ａｈ］とする。本実施形態の放電制御では、バイパス制御部１０４（図１参照）が、複数の電池セルＣ１～Ｃ８の残放電容量ＲＤの差が減少するように、残放電容量ＲＤが他に比して相対的に小さい電池セルＣ１～Ｃ８を優先的にバイパスする（第１の処理）。この第１の処理では、バイパス制御部１０４が、初期の残放電容量ＲＤが最小の電池セル（図示する一例ではＣ８）を当該処理の開始から終了まで連続してバイパスし、その他の電池セル（図示する一例ではＣ１～Ｃ７）をバイパスしたり直列接続したりすることにより、全ての電池セルＣ１～Ｃ８の残放電容量ＲＤを、初期の残放電容量ＲＤの最小値（図示する一例では８６Ａｈ）に揃える。また、第１の処理では、バイパス制御部１０４が、初期の残放電容量ＲＤが最大の電池セル（図示する一例ではＣ１）を、当該処理の開始から終了までの間、バイパスすることなく接続し、その他の電池セル（図示する一例ではＣ２～Ｃ７）を残放電容量ＲＤが小さいほどバイパスする回数が多くなるように接続したりバイパスしたりすることにより、残放電容量ＲＤの差を漸次的に減少させる。なお、ここでの第１の処理は、一例であり、適宜変更してもよい。
【0069】
ここで、第１の処理では、バイパス制御部１０４が、電池システム１’の総電圧が最低許容総電圧ＶＬ以上という条件が満たされるように、バイパスする電池セルＣ１～Ｃ８を選択する。図示する一例では、バイパス制御部１０４が、第１の処理の開始から終了までの間、３個以上の電池セルＣ１～Ｃ７を直列接続することにより、電池システム１’の総電圧を最低許容総電圧ＶＬよりも高い状態に維持する。
【0070】
図７に示す第１の処理の一例では、まず、時間ｔ１において、バイパス制御部１０４が、残放電容量ＲＤが最小の電池セルＣ８に加えて、初期の残放電容量ＲＤが他に比して相対的に小さい電池セルＣ５，Ｃ６，Ｃ７をバイパスし、初期の残放電容量ＲＤが他に比して相対的に大きい電池セルＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を直列接続する。時間ｔ１～ｔ２の間に、直列接続された４個の電池セルＣ１～Ｃ４から放電される。この４個の電池セルＣ１～Ｃ４からの放電量は７［Ａｈ］である。なお、例えば、この４個の電池セルＣ１～Ｃ４からの放電量を９［Ａｈ］として、電池セルＣ４の残放電容量ＲＤを目標値の８６［Ａｈ］まで減少させることも可能である。
【0071】
次に、時間ｔ２において、バイパス制御部１０４は、電池セルＣ５～Ｃ８に加えて、電池セルＣ３をバイパスし、その他の電池セルＣ１，Ｃ２，Ｃ４を直列接続する。時間ｔ２～ｔ３の間に、直列接続された３個の電池セルＣ１，Ｃ２，Ｃ４から放電される。この３個の電池セルＣ１，Ｃ２，Ｃ４からの放電量は２［Ａｈ］である。これにより、電池セルＣ４の残放電容量ＲＤが目標値の８６［Ａｈ］まで減少する。
【0072】
次に、時間ｔ３において、バイパス制御部１０４は、残放電容量ＲＤが目標値まで減少した電池セルＣ４を電池セルＣ５～Ｃ８と共にバイパスし、バイパスしていた電池セルＣ３を接続する。時間ｔ３～ｔ４の間に、直列接続された３個の電池セルＣ１，Ｃ２，Ｃ３から放電される。この３個の電池セルＣ１，Ｃ２，Ｃ３からの放電量は１［Ａｈ］である。
【0073】
次に、時間ｔ４において、バイパス制御部１０４は、残放電容量ＲＤが目標値まで減少した電池セルＣ４，Ｃ８と共に電池セルＣ２，Ｃ６をバイパスし、バイパスしていた電池セルＣ５，Ｃ７を接続する。時間ｔ４～ｔ５の間に、直列接続された４個の電池セルＣ１，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７から放電される。この４個の電池セルＣ１，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７からの放電量は１［Ａｈ］である。これにより、電池セルＣ７の残放電容量ＲＤが目標値の８６［Ａｈ］まで減少する。また、電池セルＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ６の残放電容量ＲＤが８９［Ａｈ］に揃う。
【0074】
次に、時間ｔ５において、バイパス制御部１０４は、残放電容量ＲＤが目標値まで減少した電池セルＣ４，Ｃ７，Ｃ８をバイパスし、バイパスしていた電池セルＣ２，Ｃ６を接続する。時間ｔ５～ｔ６の間に、直列接続された５個の電池セルＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ６から放電される。この５個の電池セルＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ６からの放電量は３［Ａｈ］である。これにより、電池セルＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ６の残放電容量ＲＤが目標値の８６［Ａｈ］まで減少し、全ての電池セルＣ１～Ｃ８の残放電容量ＲＤが目標値の８６［Ａｈ］に揃う。
【0075】
次に、時間ｔ６において、バイパス制御部１０４は、全ての電池セルＣ１～Ｃ８を直列接続する。時間ｔ６から放電完了までの間に、直列接続された全ての電池セルＣ１～Ｃ８から放電される（第２の処理）。第２の処理における全ての電池セルＣ１～Ｃ８からの放電量は８６［Ａｈ］である。これにより、全ての電池セルＣ１～Ｃ８が全放電となる。
【0076】
以上説明したように、本実施形態の電池制御装置２００は、上記比較例のように放電が完了した電池セルＣ１～Ｃｎを順次バイパスするのではなく、残放電容量ＲＤが他の電池セルＣ１～Ｃｎに対して相対的に小さい電池セルＣ１～Ｃｎを優先的にバイパス回路Ｂ１～Ｂｎによりバイパスすることで、複数の電池セルＣ１～Ｃｎの残放電容量ＲＤの差を減少させる第１の処理を実行する。そして、電池制御装置２００は、第１の処理の実行後に、全ての電池セルＣ１～Ｃｎを直列接続してそれらから放電完了まで放電させる。これにより、第１の処理の実行後から全ての電池セルＣ１～Ｃｎの放電が完了するまでの間、全ての電池セルＣ１～Ｃｎを直列接続した状態を維持できる。従って、この間に、電池システム１’の総電圧を、上記比較例に比して高い状態に維持できる。また、総電圧を高い状態に維持できることにより、電池パック１０から所望の放電電力を出力できる時間を、上記比較例に比して長くすることができる。
【0077】
また、本実施形態の電池制御装置２００は、第１の処理において、複数の電池セルＣ１～Ｃｎの残放電容量ＲＤを、第１の処理の開始時点での最小値まで減少させる。これにより、全ての電池セルＣ１～Ｃｎの放電完了のタイミングを揃え、放電が完了した電池セルＣ１～Ｃｎをバイパスするタイミングを揃えることができる。
【0078】
さらに、本実施形態の電池制御装置２００は、第１の処理の実行中の電池システム１’の総電圧が、電池システム１’の最低許容総電圧ＶＬ以上に維持されるように、バイパスする電池セルＣ１～Ｃｎを選択する。これによって、第１の処理において、電池システム１’の総電圧が電力系統（図示省略）の最低許容総電圧ＶＬを下回ることを防止したうえで、複数の電池セルＣ１～Ｃｎの残放電容量ＲＤを揃えることができる。
【0079】
図１０は、図７のタイミングチャートに示す放電制御の変形例について説明するためのタイミングチャートである。この図に示す放電制御では、第１の処理の実行中の放電電力制限値［Ｗ］を、最低許容放電電力ＰＬ以上に維持にする。ここで、放電電力制限値［Ｗ］は、電池セルＣ１～Ｃｎの放電電流制限値の中の最小値に電池システム１の総電圧を乗じることにより得られる値である。なお、最低許容放電電力ＰＬは、一定の値であってもよく、諸条件により変動する値であってもよい。
【0080】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、適宜公知や周知の技術を組み合わせてもよい。
【0081】
例えば、上記実施形態では、各電池セルＣ１～Ｃｎの放電完了までの残放電量を、電流容量である残放電容量ＲＤ［Ａｈ］で規定したが、各電池セルＣ１～Ｃｎの放電完了までの残放電量は、当該指標と相関があるもので規定すればよく、ＳＯＣやＯＣＶ（開放電圧）等により規定してもよい。
【0082】
また、上記実施形態では、第１の処理において、複数の電池セルＣ１～Ｃｎの残放電容量ＲＤを、第１の処理の開始時点での最小値まで減少させたが、複数の電池セルＣ１～Ｃｎの残放電容量ＲＤを、第１の処理の開始時点での最小値を下回るまで減少させてもよい。
【0083】
また、最終的に全ての電池セルＣ１～Ｃｎの残放電容量ＲＤを使い切る、全ての電池セルＣ１～Ｃｎの放電完了のタイミングを揃える、という観点から、第１の処理において、複数の電池セルＣ１～Ｃｎの残放電容量ＲＤを揃えることが好ましい。しかしながら、第１の処理において、複数の電池セルＣ１～Ｃｎの残放電容量ＲＤを揃えることも必須ではなく、第１の処理において、複数の電池セルＣ１～Ｃｎの残放電容量ＲＤの差が減少していればよい。
【0084】
さらに、各時間で接続する電池セルＣ１～Ｃ８の組み合わせや各時間での各電池セルＣ１～Ｃ８からの放電量は一例であり、例えば、図９の表に示すように、各時間で接続する電池セルＣ１～Ｃ８の組み合わせを選択したり各時間での各電池セルＣ１～Ｃ８からの放電量を調整したりしてもよい。
【符号の説明】
【0085】
１ ：電池システム
１’ ：電池システム
１０ ：電池パック
２０ ：バイパス回路
１００ ：電池制御装置
２００ ：電池制御装置
Ｂ１～Ｂｎ ：バイパス回路
Ｃ１～Ｃｎ ：電池セル
Ｒｐ ：所定値
Ｒ１ ：残電流容量（残量）
ＲＤ ：残放電容量（残放電量）
ＶＬ ：最低許容総電圧
ＰＬ ：最低許容放電電力
１’ ：電池システム
１０ ：電池パック
２０ ：バイパス回路
１００ ：電池制御装置
２００ ：電池制御装置
Ｂ１～Ｂｎ ：バイパス回路
Ｃ１～Ｃｎ ：電池セル
Ｒｐ ：所定値
Ｒ１ ：残電流容量（残量）
ＲＤ ：残放電容量（残放電量）
ＶＬ ：最低許容総電圧
ＰＬ ：最低許容放電電力
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】