特許 7497466 蓄電池管理装置および電池装置の管理方法

(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】

(24)【登録日】2024-05-31

(45)【発行日】2024-06-10

(54)【発明の名称】蓄電池管理装置および電池装置の管理方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/02 20160101AFI20240603BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20240603BHJP

【ＦＩ】

H02J7/02 H

H01M10/48 P

H01M10/48 301

【請求項の数】 24

(21)【出願番号】P 2022577870

(86)(22)【出願日】2021-01-27

(86)【国際出願番号】 JP2021002790

(87)【国際公開番号】W WO2022162777

(87)【国際公開日】2022-08-04

【審査請求日】2023-03-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000238360

【氏名又は名称】武蔵精密工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001911

【氏名又は名称】弁理士法人アルファ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】▲濱▼田 健志

【審査官】早川 卓哉

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２８３９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２５５３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０８５８３３２６（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ７／００－７／１２

Ｈ０２Ｊ７／３４－７／３６

Ｈ０１Ｍ１０／４２－１０／４８

Ｇ０１Ｒ３１／３６－３１／３９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プラトー領域を含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する第１の蓄電池と第２の蓄電池とが直列に接続された組電池を管理するための蓄電池管理装置であって、
前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池とのそれぞれの電圧を計測する電圧計測部と、
前記組電池に流れる電流を計測する電流計測部と、
前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池との間で電荷を移動させることにより、前記第１の蓄電池の電圧と前記第２の蓄電池の電圧との差を小さくするための定電流制御を実行する電圧均等化回路と、
前記電流計測部が計測した電流と、前記定電流制御中の電流と、を積算することにより、前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池とのそれぞれの容量を算出するクーロンカウンティング処理部と、
前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池とのそれぞれの内部抵抗を推定する内部抵抗推定部と、
前記電圧計測部が計測した前記第１の蓄電池の電圧と前記第２の蓄電池の電圧との平均電圧と、前記内部抵抗推定部が推定した前記内部抵抗と、に基づいて、前記第１の蓄電池の第１の目標電圧と前記第２の蓄電池の第２の目標電圧とを設定する目標電圧算出部と、
前記電圧均等化回路を制御して前記定電流制御を実行させる電圧均等化制御部と、
を備え、
前記電圧均等化制御部は、前記平均電圧が前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池との少なくとも一方についての前記プラトー領域内にある場合、前記定電流制御中に、前記第１の蓄電池の電圧が前記第１の目標電圧になるか、または、前記第２の蓄電池の電圧が前記第２の目標電圧になった際に、前記クーロンカウンティング処理部により算出された前記第１の蓄電池の容量と前記第２の蓄電池の容量との容量差を特定し、前記容量差が所定の第１の容量差以上であれば、前記定電流制御をさらに実行させ、前記容量差が所定の第２の容量差（ただし、前記第２の容量差の絶対値は前記第１の容量差の絶対値より小さい）になると、前記定電流制御を停止させる、蓄電池管理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の蓄電池管理装置であって、
前記目標電圧算出部は、前記定電流制御中に前記平均電圧の変化があると、変化後の前記平均電圧に基づいて、前記第１の目標電圧および前記第２の目標電圧を更新する、蓄電池管理装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の蓄電池管理装置であって、
前記電圧均等化制御部は、前記第１の蓄電池のＦＣＣと前記第２の蓄電池のＦＣＣとの差に基づいて、前記第２の容量差を設定する、蓄電池管理装置。

【請求項4】

請求項３に記載の蓄電池管理装置であって、
前記電圧均等化制御部は、前記第１の蓄電池のＦＣＣと前記第２の蓄電池のＦＣＣとの差を符号反転した値を、前記第２の容量差として設定する、蓄電池管理装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の蓄電池管理装置であって、さらに、
前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池とのそれぞれのＳＯＨを推定するＳＯＨ推定部を備え、
前記目標電圧算出部は、前記ＳＯＨ推定部が推定した前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池とのそれぞれのＳＯＨに基づいて、前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池とのそれぞれの内部抵抗の補正を行い、補正された内部抵抗に基づいて、前記第１の目標電圧と前記第２の目標電圧とを設定する、蓄電池管理装置。

【請求項6】

請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の蓄電池管理装置であって、さらに、
前記クーロンカウンティング処理部が取得する充電または放電の電流積算量と、充電または放電の積算時間と、の履歴を記録する履歴部を備え、
前記目標電圧算出部は、前記履歴部に記録された前記履歴に基づいて、充放電サイクル数を算出し、前記充放電サイクル数に基づいて、前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池とのそれぞれの内部抵抗の補正を行い、補正された内部抵抗に基づいて、前記第１の目標電圧と前記第２の目標電圧とを設定する、蓄電池管理装置。

【請求項7】

請求項６に記載の蓄電池管理装置であって、さらに、
外部との通信を行う通信手段を備え、
前記履歴部に記録された前記履歴は、前記通信手段を介して更新可能である、蓄電池管理装置。

【請求項8】

請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の蓄電池管理装置であって、さらに、
前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池との少なくとも１つの温度を計測する電池温度計測部と、
電池電圧と、電池温度と、電池内部抵抗とが関連付けられているテーブルデータをあらかじめ記録した記録部と、
を備え、
前記内部抵抗推定部は、前記テーブルデータを参照して、前記平均電圧と前記電池温度とに基づいて、前記内部抵抗を推定する、蓄電池管理装置。

【請求項9】

請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の蓄電池管理装置であって、
前記電圧均等化制御部は、前記平均電圧が前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池との少なくとも一方についての前記プラトー領域内にある場合、前記定電流制御中に、前記第１の蓄電池の電圧が前記第１の目標電圧になるか、または、前記第２の蓄電池の電圧が前記第２の目標電圧になった際に、前記クーロンカウンティング処理部により算出された前記第１の蓄電池の容量と前記第２の蓄電池の容量との容量差を特定し、前記容量差が前記第１の容量差未満であれば、前記定電流制御を停止させる、蓄電池管理装置。

【請求項10】

請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の蓄電池管理装置であって、
前記電圧均等化制御部は、前記平均電圧が前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池とのいずれの前記プラトー領域内にもない場合、前記定電流制御中に、前記第１の蓄電池の電圧が前記第１の目標電圧になるか、または、前記第２の蓄電池の電圧が前記第２の目標電圧になった際に、前記定電流制御を停止させる、蓄電池管理装置。

【請求項11】

請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の蓄電池管理装置であって、
前記第１の蓄電池は、複数のセルを含む第１の電池モジュールであり、
前記第２の蓄電池は、複数のセルを含む第２の電池モジュールである、蓄電池管理装置。

【請求項12】

プラトー領域を含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する複数の蓄電池が直列に接続された組電池を管理するための蓄電池管理装置であって、
前記複数の蓄電池のそれぞれの電圧を計測する電圧計測部と、
前記組電池に流れる電流を計測する電流計測部と、
前記複数の蓄電池の間で電荷を移動させることにより、前記複数の蓄電池のそれぞれの電圧の差を小さくするための定電流制御を、各前記蓄電池に対して個別に実行可能な電圧均等化回路と、
前記電流計測部が計測した電流と、前記定電流制御中の電流と、を積算することにより、前記複数の蓄電池のそれぞれの容量を算出するクーロンカウンティング処理部と、
前記複数の蓄電池のそれぞれの内部抵抗を推定する内部抵抗推定部と、
前記複数の蓄電池のうち、前記電圧計測部が計測した前記複数の蓄電池のそれぞれの電圧と前記複数の蓄電池の平均電圧との差が所定値以上である少なくとも１つの前記蓄電池を対象蓄電池として特定し、前記平均電圧と、前記内部抵抗推定部が推定した前記内部抵抗と、に基づいて、各前記対象蓄電池の目標電圧を設定する目標電圧算出部と、
前記電圧均等化回路を制御して、前記対象蓄電池に対して個別に前記定電流制御を実行させる電圧均等化制御部と、
を備え、
前記電圧均等化制御部は、前記平均電圧が前記プラトー領域内にある場合、前記定電流制御中に、前記目標電圧になった前記対象蓄電池について、前記クーロンカウンティング処理部により算出された前記複数の蓄電池のそれぞれの容量の平均容量との容量差を特定し、前記容量差が所定の第１の容量差以上である前記対象蓄電池に対しては、前記定電流制御をさらに実行させ、前記容量差が所定の第２の容量差（ただし、前記第２の容量差の絶対値は前記第１の容量差の絶対値より小さい）である前記対象蓄電池に対しては、前記定電流制御を停止させる、蓄電池管理装置。

【請求項13】

請求項１２に記載の蓄電池管理装置であって、
前記目標電圧算出部は、前記定電流制御中に前記平均電圧の変化があると、変化後の前記平均電圧に基づいて、各前記対象蓄電池の目標電圧を更新する、蓄電池管理装置。

【請求項14】

請求項１２または請求項１３に記載の蓄電池管理装置であって、
前記電圧均等化制御部は、前記対象蓄電池のＦＣＣと前記複数の蓄電池の平均ＦＣＣとの差に基づいて、前記第２の容量差を設定する、蓄電池管理装置。

【請求項15】

請求項１４に記載の蓄電池管理装置であって、
前記電圧均等化制御部は、前記対象蓄電池のＦＣＣと前記平均ＦＣＣとの差を符号反転した値を、前記第２の容量差として設定する、蓄電池管理装置。

【請求項16】

請求項１２から請求項１５までのいずれか一項に記載の蓄電池管理装置であって、さらに、
前記複数の蓄電池のそれぞれのＳＯＨを推定するＳＯＨ推定部を備え、
前記目標電圧算出部は、前記ＳＯＨ推定部が推定した前記対象蓄電池のＳＯＨに基づいて、前記対象蓄電池の内部抵抗の補正を行い、補正された内部抵抗に基づいて、前記目標電圧を設定する、蓄電池管理装置。

【請求項17】

請求項１２から請求項１６までのいずれか一項に記載の蓄電池管理装置であって、さらに、
前記クーロンカウンティング処理部が取得する充電または放電の電流積算量と、充電または放電の積算時間と、の履歴を記録する履歴部を備え、
前記目標電圧算出部は、前記履歴部に記録された前記履歴に基づいて、充放電サイクル数を算出し、前記充放電サイクル数に基づいて、前記対象蓄電池の内部抵抗の補正を行い、補正された内部抵抗に基づいて、前記目標電圧を設定する、蓄電池管理装置。

【請求項18】

請求項１７に記載の蓄電池管理装置であって、さらに、
外部との通信を行う通信手段を備え、
前記履歴部に記録された前記履歴は、前記通信手段を介して更新可能である、蓄電池管理装置。

【請求項19】

請求項１２から請求項１８までのいずれか一項に記載の蓄電池管理装置であって、さらに、
前記複数の蓄電池の少なくとも１つの温度を計測する電池温度計測部と、
電池電圧と、電池温度と、電池内部抵抗とが関連付けられているテーブルデータをあらかじめ記録した記録部と、
を備え、
前記内部抵抗推定部は、前記テーブルデータを参照して、前記平均電圧と前記電池温度とに基づいて、前記内部抵抗を推定する、蓄電池管理装置。

【請求項20】

請求項１２から請求項１９までのいずれか一項に記載の蓄電池管理装置であって、
前記電圧均等化制御部は、前記平均電圧が前記対象蓄電池の前記プラトー領域内にある場合、前記定電流制御中に、前記対象蓄電池の電圧が前記目標電圧になった際に、前記クーロンカウンティング処理部により算出された前記対象蓄電池の容量と前記平均容量との容量差を特定し、前記容量差が前記第１の容量差未満であれば、前記定電流制御を停止させる、蓄電池管理装置。

【請求項21】

請求項１２から請求項２０までのいずれか一項に記載の蓄電池管理装置であって、
前記電圧均等化制御部は、前記平均電圧が前記対象蓄電池の前記プラトー領域内にない場合、前記定電流制御中に、前記対象蓄電池の電圧が前記目標電圧になった際に、前記定電流制御を停止させる、蓄電池管理装置。

【請求項22】

請求項１２から請求項２１までのいずれか一項に記載の蓄電池管理装置であって、
前記蓄電池は複数のセルを含む電池モジュールである、蓄電池管理装置。

【請求項23】

プラトー領域を含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する第１の蓄電池と第２の蓄電池とが直列に接続された組電池と、
前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池とのそれぞれの電圧を計測する電圧計測部と、
前記組電池に流れる電流を計測する電流計測部と、
前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池との間で電荷を移動させることにより、前記第１の蓄電池の電圧と前記第２の蓄電池の電圧との差を小さくするための定電流制御を実行する電圧均等化回路と、
を備える電池装置の管理方法であって、
前記電流計測部が計測した電流と、前記定電流制御中の電流と、を積算することにより、前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池とのそれぞれの容量を算出する工程と、
前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池とのそれぞれの内部抵抗を推定する工程と、
前記電圧計測部が計測した前記第１の蓄電池の電圧と前記第２の蓄電池の電圧との平均電圧と、前記内部抵抗を推定する工程において推定された前記内部抵抗と、に基づいて、前記第１の蓄電池の第１の目標電圧と前記第２の蓄電池の第２の目標電圧とを設定する工程と、
前記電圧均等化回路を制御して前記定電流制御を実行させる工程と、
を備え、
前記定電流制御を実行させる工程は、前記平均電圧が前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池との少なくとも一方についての前記プラトー領域内にある場合、前記定電流制御中に、前記第１の蓄電池の電圧が前記第１の目標電圧になるか、または、前記第２の蓄電池の電圧が前記第２の目標電圧になった際に、前記容量を算出する工程において算出された前記第１の蓄電池の容量と前記第２の蓄電池の容量との容量差を特定し、前記容量差が所定の第１の容量差以上であれば、前記定電流制御をさらに実行させ、前記容量差が所定の第２の容量差（ただし、前記第２の容量差の絶対値は前記第１の容量差の絶対値より小さい）になると、前記定電流制御を停止させる工程である、電池装置の管理方法。

【請求項24】

プラトー領域を含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する複数の蓄電池が直列に接続された組電池と、
前記複数の蓄電池のそれぞれの電圧を計測する電圧計測部と、
前記組電池に流れる電流を計測する電流計測部と、
前記複数の蓄電池の間で電荷を移動させることにより、前記複数の蓄電池のそれぞれの電圧の差を小さくするための定電流制御を、各前記蓄電池に対して個別に実行可能な電圧均等化回路と、
を備える電池装置の管理方法であって、
前記電流計測部が計測した電流と、前記定電流制御中の電流と、を積算することにより、前記複数の蓄電池のそれぞれの容量を算出する工程と、
前記複数の蓄電池のそれぞれの内部抵抗を推定する工程と、
前記複数の蓄電池のうち、前記電圧計測部が計測した前記複数の蓄電池のそれぞれの電圧と前記複数の蓄電池の平均電圧との差が所定値以上である少なくとも１つの前記蓄電池を対象蓄電池として特定し、前記平均電圧と、前記内部抵抗を推定する工程において推定された前記内部抵抗と、に基づいて、各前記対象蓄電池の目標電圧を設定する工程と、
前記電圧均等化回路を制御して、前記対象蓄電池に対して個別に前記定電流制御を実行させる工程と、
を備え、
前記定電流制御を実行させる工程は、前記平均電圧が前記プラトー領域内にある場合、前記定電流制御中に、前記目標電圧になった前記対象蓄電池について、前記容量を算出する工程において算出された前記複数の蓄電池のそれぞれの容量の平均容量との容量差を特定し、前記容量差が所定の第１の容量差以上である前記対象蓄電池に対しては、前記定電流制御をさらに実行させ、前記容量差が所定の第２の容量差（ただし、前記第２の容量差の絶対値は前記第１の容量差の絶対値より小さい）である前記対象蓄電池に対しては、前記定電流制御を停止させる工程である、電池装置の管理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示される技術は、蓄電池管理装置および電池装置の管理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の蓄電池が直列に接続された組電池において、例えば各蓄電池の自己放電量のばらつきや劣化の程度のばらつきに起因して各蓄電池の電圧にばらつきが生じると、組電池の放電時に、電圧が最も低い蓄電池が下限電圧に達した時点で組電池の放電が停止されるため、まだ下限電圧まで達していない蓄電池の電気エネルギーを使用することができず、組電池の連続動作時間が短くなる。このような事態を回避するために、各蓄電池の電圧にばらつきが生じた場合に、各蓄電池の電圧のばらつきを小さくする電圧均等化処理（セルバランス処理）が実行される。電圧均等化処理の１つであるアクティブ方式の電圧均等化処理では、電圧の高い蓄電池から電圧の低い蓄電池に向けて電荷（電気エネルギー）を移動させることにより、各蓄電池の電圧を目標電圧に近付けるための定電流制御が実行される。

【0003】

電圧均等化処理において、対象とする複数の蓄電池の電圧の平均値を目標電圧とすると、電圧均等化処理によって各蓄電池が到達する実際の電圧が、各蓄電池の内部抵抗の影響を受けて目標電圧からずれるおそれがある。従来、これを防止するために、複数の蓄電池の電圧の平均値と各蓄電池の内部抵抗とに基づいて、各蓄電池についての目標電圧を設定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１４－７５９５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

蓄電池の中には、例えばリン酸鉄系のリチウムイオン電池のように、プラトー領域を含むＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ、充電率）－ＯＣＶ（Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ、開回路電圧）特性を有するものがある。プラトー領域とは、ＳＯＣ－ＯＣＶ特性を表す曲線がほぼ平坦となる領域である。プラトー領域を含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する複数の蓄電池を備える組電池を対象として、上述した従来の電圧均等化処理を実行すると、複数の蓄電池の平均電圧がプラトー領域にある場合には、平均電圧付近において蓄電池の容量の変化に対する電圧の変化が小さくなるため、各蓄電池の電圧が目標電圧に達しても、その時点では各蓄電池の容量に比較的大きな差が残ることがあり、組電池の連続動作時間を効果的に延長することができない、という課題がある。

【0006】

本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。

【0008】

（１）本明細書に開示される第１の蓄電池管理装置は、プラトー領域を含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する第１の蓄電池と第２の蓄電池とが直列に接続された組電池を管理するための装置である。蓄電池管理装置は、電圧計測部と、電流計測部と、電圧均等化回路と、クーロンカウンティング処理部と、内部抵抗推定部と、目標電圧算出部と、電圧均等化制御部とを備える。電圧計測部は、前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池とのそれぞれの電圧を計測する。電流計測部は、前記組電池に流れる電流を計測する。電圧均等化回路は、前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池との間で電荷を移動させることにより、前記第１の蓄電池の電圧と前記第２の蓄電池の電圧との差を小さくするための定電流制御を実行する。クーロンカウンティング処理部は、前記電流計測部が計測した電流と、前記定電流制御中の電流と、を積算することにより、前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池とのそれぞれの容量を算出する。内部抵抗推定部は、前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池とのそれぞれの内部抵抗を推定する。目標電圧算出部は、前記電圧計測部が計測した前記第１の蓄電池の電圧と前記第２の蓄電池の電圧との平均電圧と、前記内部抵抗推定部が推定した前記内部抵抗と、に基づいて、前記第１の蓄電池の第１の目標電圧と前記第２の蓄電池の第２の目標電圧とを設定する。電圧均等化制御部は、前記電圧均等化回路を制御して前記定電流制御を実行させる。前記電圧均等化制御部は、前記平均電圧が前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池との少なくとも一方についての前記プラトー領域内にある場合、前記定電流制御中に、前記第１の蓄電池の電圧が前記第１の目標電圧になるか、または、前記第２の蓄電池の電圧が前記第２の目標電圧になった際に、前記クーロンカウンティング処理部により算出された前記第１の蓄電池の容量と前記第２の蓄電池の容量との容量差を特定し、前記容量差が所定の第１の容量差以上であれば、前記定電流制御をさらに実行させ、前記容量差が所定の第２の容量差（ただし、前記第２の容量差の絶対値は前記第１の容量差の絶対値より小さい）になると、前記定電流制御を停止させる。

【0009】

本蓄電池管理装置によれば、プラトー領域を含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する２つの蓄電池（第１の蓄電池および第２の蓄電池）が直列に接続された組電池において、２つの蓄電池の平均電圧がプラトー領域内にあり、目標電圧を参照した定電流制御のみでは各蓄電池の残容量を精度良く均等化することができないことがある場合であっても、２つの蓄電池の容量差を参照した定電流制御を行うことによって、各蓄電池の残容量を精度良く均等化することができ、組電池の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0010】

（２）上記蓄電池管理装置において、前記目標電圧算出部は、前記定電流制御中に前記平均電圧の変化があると、変化後の前記平均電圧に基づいて、前記第１の目標電圧および前記第２の目標電圧を更新する構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、電圧均等化のための定電流制御中に２つの蓄電池の平均電圧が変化しても、該変化に応じて目標電圧を更新することができ、その結果、電圧均等化処理において各蓄電池の残容量をさらに精度良く均等化することができ、組電池の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0011】

（３）上記蓄電池管理装置において、前記電圧均等化制御部は、前記第１の蓄電池のＦＣＣと前記第２の蓄電池のＦＣＣとの差に基づいて、前記第２の容量差を設定する構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、各蓄電池のＦＣＣにばらつきがあっても、組電池の放電時に、各蓄電池の残容量がゼロになるタイミングが近くなるように、各蓄電池の容量を均等化することができ、組電池の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0012】

（４）上記蓄電池管理装置において、前記電圧均等化制御部は、前記第１の蓄電池のＦＣＣと前記第２の蓄電池のＦＣＣとの差を符号反転した値を、前記第２の容量差として設定する構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、各蓄電池のＦＣＣにばらつきがあっても、組電池の放電時に、各蓄電池の残容量がほぼ同時にゼロになるように、各蓄電池の容量を均等化することができ、組電池の連続動作時間を極めて効果的に延長することができる。

【0013】

（５）上記蓄電池管理装置において、さらに、前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池とのそれぞれのＳＯＨを推定するＳＯＨ推定部を備え、前記目標電圧算出部は、前記ＳＯＨ推定部が推定した前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池とのそれぞれのＳＯＨに基づいて、前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池とのそれぞれの内部抵抗の補正を行い、補正された内部抵抗に基づいて、前記第１の目標電圧と前記第２の目標電圧とを設定する構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、各蓄電池のＳＯＨに基づいて補正された内部抵抗に基づいて、目標電圧を精度良く設定することができ、電圧均等化処理において各蓄電池の容量をさらに精度良く均等化することができ、組電池の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0014】

（６）上記蓄電池管理装置において、さらに、前記クーロンカウンティング処理部が取得する充電または放電の電流積算量と、充電または放電の積算時間と、の履歴を記録する履歴部を備え、前記目標電圧算出部は、前記履歴部に記録された前記履歴に基づいて、充放電サイクル数を算出し、前記充放電サイクル数に基づいて、前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池とのそれぞれの内部抵抗の補正を行い、補正された内部抵抗に基づいて、前記第１の目標電圧と前記第２の目標電圧とを設定する構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、各蓄電池の充放電サイクル数に基づいて補正された内部抵抗に基づいて、目標電圧を精度良く設定することができ、電圧均等化処理において各蓄電池の容量をさらに精度良く均等化することができ、組電池の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0015】

（７）上記蓄電池管理装置において、さらに、外部との通信を行う通信手段を備え、前記履歴部に記録された前記履歴は、前記通信手段を介して更新可能である構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、例えば蓄電池を交換した場合であっても、外部から更新された蓄電池の充放電履歴に基づき算出された充放電サイクル数に基づいて内部抵抗を補正し、補正後の内部抵抗に基づいて目標電圧を精度良く設定することができ、電圧均等化処理において各蓄電池の容量をさらに精度良く均等化することができ、組電池の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0016】

（８）上記蓄電池管理装置において、さらに、前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池との少なくとも１つの温度を計測する電池温度計測部と、電池電圧と、電池温度と、電池内部抵抗とが関連付けられているテーブルデータをあらかじめ記録した記録部と、を備え、前記内部抵抗推定部は、前記テーブルデータを参照して、前記平均電圧と前記電池温度とに基づいて、前記内部抵抗を推定する構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、蓄電池の内部抵抗を精度良く推定することができ、その結果、各蓄電池の目標電圧を精度良く設定することができ、電圧均等化処理において各蓄電池の容量を精度良く均等化することができ、組電池の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0017】

（９）上記蓄電池管理装置において、前記電圧均等化制御部は、前記平均電圧が前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池との少なくとも一方についての前記プラトー領域内にある場合、前記定電流制御中に、前記第１の蓄電池の電圧が前記第１の目標電圧になるか、または、前記第２の蓄電池の電圧が前記第２の目標電圧になった際に、前記クーロンカウンティング処理部により算出された前記第１の蓄電池の容量と前記第２の蓄電池の容量との容量差を特定し、前記容量差が前記第１の容量差未満であれば、前記定電流制御を停止させる構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、目標電圧を参照した定電流制御によって各蓄電池の容量が十分に均等化された場合、速やかに定電流制御を停止することができ、処理時間の短縮を実現することができる。

【0018】

（１０）上記蓄電池管理装置において、前記電圧均等化制御部は、前記平均電圧が前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池とのいずれの前記プラトー領域内にもない場合、前記定電流制御中に、前記第１の蓄電池の電圧が前記第１の目標電圧になるか、または、前記第２の蓄電池の電圧が前記第２の目標電圧になった際に、前記定電流制御を停止させる構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、２つの蓄電池の平均電圧がプラトー領域外であるために、目標電圧を参照した定電流制御によって各蓄電池の容量を十分に均等化することが可能である場合には、定電流制御中にいずれかの蓄電池が目標電圧に到達した時点で、蓄電池の間の容量差を算出することなく、速やかに定電流制御を停止することができ、処理時間の短縮を効果的に実現することができる。

【0019】

（１１）上記蓄電池管理装置において、前記第１の蓄電池は、複数のセルを含む第１の電池モジュールであり、前記第２の蓄電池は、複数のセルを含む第２の電池モジュールである構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、各電池モジュールの残容量を精度良く均等化することができ、組電池の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0020】

（１２）本明細書に開示される第２の蓄電池管理装置は、プラトー領域を含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する複数の蓄電池が直列に接続された組電池を管理するための装置である。蓄電池管理装置は、電圧計測部と、電流計測部と、電圧均等化回路と、クーロンカウンティング処理部と、内部抵抗推定部と、目標電圧算出部と、電圧均等化制御部とを備える。電圧計測部は、前記複数の蓄電池のそれぞれの電圧を計測する。電流計測部は、前記組電池に流れる電流を計測する。電圧均等化回路は、前記複数の蓄電池の間で電荷を移動させることにより、前記複数の蓄電池のそれぞれの電圧の差を小さくするための定電流制御を、各前記蓄電池に対して個別に実行可能に構成されている。クーロンカウンティング処理部は、前記電流計測部が計測した電流と、前記定電流制御中の電流と、を積算することにより、前記複数の蓄電池のそれぞれの容量を算出する。内部抵抗推定部は、前記複数の蓄電池のそれぞれの内部抵抗を推定する。目標電圧算出部は、前記複数の蓄電池のうち、前記電圧計測部が計測した前記複数の蓄電池のそれぞれの電圧と前記複数の蓄電池の平均電圧との差が所定値以上である少なくとも１つの前記蓄電池を対象蓄電池として特定し、前記平均電圧と、前記内部抵抗推定部が推定した前記内部抵抗と、に基づいて、各前記対象蓄電池の目標電圧を設定する。電圧均等化制御部は、前記電圧均等化回路を制御して、前記対象蓄電池に対して個別に前記定電流制御を実行させる。前記電圧均等化制御部は、前記平均電圧が前記プラトー領域内にある場合、前記定電流制御中に、前記目標電圧になった前記対象蓄電池について、前記クーロンカウンティング処理部により算出された前記複数の蓄電池のそれぞれの容量の平均容量との容量差を特定し、前記容量差が所定の第１の容量差以上である前記対象蓄電池に対しては、前記定電流制御をさらに実行させ、前記容量差が所定の第２の容量差（ただし、前記第２の容量差の絶対値は前記第１の容量差の絶対値より小さい）である前記対象蓄電池に対しては、前記定電流制御を停止させる。

【0021】

本蓄電池管理装置によれば、プラトー領域を含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する複数の蓄電池が直列に接続された組電池において、各蓄電池の平均電圧がプラトー領域内にあり、目標電圧を参照した定電流制御のみでは各蓄電池の残容量を精度良く均等化することができないことがある場合であっても、各蓄電池の容量差を参照した定電流制御を行うことによって、各蓄電池の残容量を精度良く均等化することができ、組電池の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0022】

（１３）上記蓄電池管理装置において、前記目標電圧算出部は、前記定電流制御中に前記平均電圧の変化があると、変化後の前記平均電圧に基づいて、各前記対象蓄電池の目標電圧を更新する構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、電圧均等化のための定電流制御中に蓄電池の平均電圧が変化しても、該変化に応じて目標電圧を更新することができ、その結果、電圧均等化処理において各蓄電池の残容量をさらに精度良く均等化することができ、組電池の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0023】

（１４）上記蓄電池管理装置において、前記電圧均等化制御部は、前記対象蓄電池のＦＣＣと前記複数の蓄電池の平均ＦＣＣとの差に基づいて、前記第２の容量差を設定する構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、各蓄電池のＦＣＣにばらつきがあっても、組電池の放電時に、各蓄電池の残容量がゼロになるタイミングが近くなるように、各蓄電池の容量を均等化することができ、組電池の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0024】

（１５）上記蓄電池管理装置において、前記電圧均等化制御部は、前記対象蓄電池のＦＣＣと前記平均ＦＣＣとの差を符号反転した値を、前記第２の容量差として設定する構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、各蓄電池のＦＣＣにばらつきがあっても、組電池の放電時に、各蓄電池の残容量がほぼ同時にゼロになるように、各蓄電池の容量を均等化することができ、組電池の連続動作時間を極めて効果的に延長することができる。

【0025】

（１６）上記蓄電池管理装置において、さらに、前記複数の蓄電池のそれぞれのＳＯＨを推定するＳＯＨ推定部を備え、前記目標電圧算出部は、前記ＳＯＨ推定部が推定した前記対象蓄電池のＳＯＨに基づいて、前記対象蓄電池の内部抵抗の補正を行い、補正された内部抵抗に基づいて、前記目標電圧を設定する構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、各蓄電池のＳＯＨに基づいて補正された内部抵抗に基づいて、目標電圧を精度良く設定することができ、電圧均等化処理において各蓄電池の容量をさらに精度良く均等化することができ、組電池の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0026】

（１７）上記蓄電池管理装置において、さらに、前記クーロンカウンティング処理部が取得する充電または放電の電流積算量と、充電または放電の積算時間と、の履歴を記録する履歴部を備え、前記目標電圧算出部は、前記履歴部に記録された前記履歴に基づいて、充放電サイクル数を算出し、前記充放電サイクル数に基づいて、前記対象蓄電池の内部抵抗の補正を行い、補正された内部抵抗に基づいて、前記目標電圧を設定する構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、各蓄電池の充放電サイクル数に基づいて補正された内部抵抗に基づいて、目標電圧を精度良く設定することができ、電圧均等化処理において各蓄電池の容量をさらに精度良く均等化することができ、組電池の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0027】

（１８）上記蓄電池管理装置において、さらに、外部との通信を行う通信手段を備え、前記履歴部に記録された前記履歴は、前記通信手段を介して更新可能である構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、例えば蓄電池を交換した場合であっても、外部から更新された蓄電池の充放電履歴に基づき算出された充放電サイクル数に基づいて内部抵抗を補正し、補正後の内部抵抗に基づいて目標電圧を精度良く設定することができ、電圧均等化処理において各蓄電池の容量をさらに精度良く均等化することができ、組電池の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0028】

（１９）上記蓄電池管理装置において、さらに、前記複数の蓄電池の少なくとも１つの温度を計測する電池温度計測部と、電池電圧と、電池温度と、電池内部抵抗とが関連付けられているテーブルデータをあらかじめ記録した記録部と、を備え、前記内部抵抗推定部は、前記テーブルデータを参照して、前記平均電圧と前記電池温度とに基づいて、前記内部抵抗を推定する構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、蓄電池の内部抵抗を精度良く推定することができ、その結果、各蓄電池の目標電圧を精度良く設定することができ、電圧均等化処理において各蓄電池の容量を精度良く均等化することができ、組電池の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0029】

（２０）上記蓄電池管理装置において、前記電圧均等化制御部は、前記平均電圧が前記対象蓄電池の前記プラトー領域内にある場合、前記定電流制御中に、前記対象蓄電池の電圧が前記目標電圧になった際に、前記クーロンカウンティング処理部により算出された前記対象蓄電池の容量と前記平均容量との容量差を特定し、前記容量差が前記第１の容量差未満であれば、前記定電流制御を停止させる構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、目標電圧を参照した定電流制御によって各蓄電池の容量が十分に均等化された場合、速やかに定電流制御を停止することができ、処理時間の短縮を実現することができる。

【0030】

（２１）上記蓄電池管理装置において、前記電圧均等化制御部は、前記平均電圧が前記対象蓄電池の前記プラトー領域内にない場合、前記定電流制御中に、前記対象蓄電池の電圧が前記目標電圧になった際に、前記定電流制御を停止させる構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、平均電圧がプラトー領域外であるために、目標電圧を参照した定電流制御によって各蓄電池の容量を十分に均等化することが可能である場合には、定電流制御中に対象蓄電池が目標電圧に到達した時点で、蓄電池の間の容量差を算出することなく、速やかに定電流制御を停止することができ、処理時間の短縮を効果的に実現することができる。

【0031】

（２２）上記蓄電池管理装置において、前記蓄電池は複数のセルを含む電池モジュールである構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、各電池モジュールの残容量を精度良く均等化することができ、組電池の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0032】

なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、蓄電池管理装置、蓄電池管理装置と組電池とを備える電池装置、それらの管理方法、それらの方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】第１実施形態における電池装置１００の構成を概略的に示す説明図

【図2】蓄電池１２のＳＯＣ－ＯＣＶ特性を概略的に示す説明図

【図3】電圧均等化回路３０の内、蓄電池１２ａと蓄電池１２ｂの組についての電圧均等化を行うための回路を抜き出して示す説明図

【図4】内部抵抗推定テーブルＴ１の一例を示す説明図

【図5】第１実施形態の電池装置１００において実行される電圧均等化処理を示すフローチャート

【図6】第１実施形態における電圧均等化処理時の各蓄電池１２ａ，１２ｂの状態の一例を示す説明図

【図7】第１実施形態における電圧均等化処理時の各蓄電池１２ａ，１２ｂの状態の一例を示す説明図

【図8】第１実施形態における電圧均等化処理時の各蓄電池１２ａ，１２ｂの状態の一例を示す説明図

【図9】第１実施形態の変形例における電圧均等化処理時の各蓄電池１２ａ，１２ｂの状態の一例を示す説明図

【図10】第１実施形態の変形例における電圧均等化処理時の各蓄電池１２ａ，１２ｂの状態の一例を示す説明図

【図11】第２実施形態における電池装置１００Ａの構成を概略的に示す説明図

【図12】第２実施形態の電池装置１００Ａにおいて実行される電圧均等化処理を示すフローチャート

【図13】第３実施形態における電池装置１００Ｂの構成を概略的に示す説明図

【図14】複数の蓄電池１２のうち、１つの蓄電池１２ａを対象蓄電池１２ｘとした場合の定電流制御の動作を概略的に示す説明図

【図15】第３実施形態の電池装置１００Ｂにおいて実行される電圧均等化処理を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0034】

Ａ．第１実施形態：
Ａ－１．電池装置１００の構成：
図１は、第１実施形態における電池装置１００の構成を概略的に示す説明図である。電池装置１００は、組電池１０と、蓄電池管理装置２０とを備える。

【0035】

組電池１０は、複数の蓄電池１２が直列に接続された構成を有している。本実施形態では、組電池１０は、４つの蓄電池１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）から構成されている。組電池１０は、プラス端子４２およびマイナス端子４４を介して、図示しない負荷および外部電源に接続される。

【0036】

組電池１０を構成する各蓄電池１２は、プラトー領域ＰＲを含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する蓄電池である。図２は、蓄電池１２のＳＯＣ－ＯＣＶ特性を概略的に示す説明図である。プラトー領域ＰＲとは、ＳＯＣ－ＯＣＶ特性を表す曲線がほぼ平坦となる領域であり、より詳細には、ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量の絶対値が２ｍＶ／％以下の領域である。プラトー領域ＰＲを含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する蓄電池１２としては、例えばリン酸鉄系のリチウムイオン電池が挙げられる。

【0037】

蓄電池管理装置２０は、組電池１０を含む電池装置１００を管理するための装置である。蓄電池管理装置２０は、電圧計２２と、電流計２４と、温度計２６と、監視部２８と、電圧均等化回路３０と、ラインスイッチ４０と、制御部６０と、記録部７２と、履歴部７４と、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部７６とを備えている。

【0038】

電圧計２２は、各蓄電池１２に対して１つ設けられている。各電圧計２２は、各蓄電池１２に対して並列に接続され、各蓄電池１２の電圧を計測して、電圧計測値を示す信号を監視部２８に向けて出力する。電流計２４は、組電池１０に対して直列に接続されている。電流計２４は、組電池１０に流れる電流を計測して、電流計測値を示す信号を監視部２８に向けて出力する。温度計２６は、組電池１０の近く（例えば、蓄電池１２ｄの近く）に配置されている。温度計２６は、組電池１０（各蓄電池１２）の温度を計測して、温度計測値を示す信号を監視部２８に向けて出力する。監視部２８は、電圧計２２、電流計２４および温度計２６から受け取った信号に基づき、各蓄電池１２の電圧、組電池１０に流れる電流および組電池１０（各蓄電池１２）の温度を示す信号を制御部６０に向けて出力する。電圧計２２および監視部２８は、電圧計測部の一例であり、電流計２４および監視部２８は、電流計測部の一例であり、温度計２６および監視部２８は、電池温度計測部の一例である。

【0039】

電圧均等化回路３０は、組電池１０を構成する複数の蓄電池１２の間で電荷を移動させることにより、複数の蓄電池１２の間の電圧の差を小さくするための定電流制御を実行する回路である。すなわち、電圧均等化回路３０は、アクティブ方式の電圧均等化を実行するための回路である。電圧均等化回路３０は、コイル３２と、第１のスイッチ３４と、第２のスイッチ３６とを有しており、互いに隣り合う２つの蓄電池１２の組毎に電圧均等化を実行できるように構成されている。すなわち、本実施形態では、組電池１０は４つの蓄電池１２を備えているため、電圧均等化回路３０は、蓄電池１２の３つの組（蓄電池１２ａと蓄電池１２ｂの組、蓄電池１２ｂと蓄電池１２ｃの組、蓄電池１２ｃと蓄電池１２ｄの組）毎に、電圧均等化を実行することができるように構成されている。第１のスイッチ３４および第２のスイッチ３６としては、例えば、ＭＯＳＦＥＴやリレーが用いられる。

【0040】

図３は、電圧均等化回路３０の内、蓄電池１２ａと蓄電池１２ｂの組についての電圧均等化を行うための回路を抜き出して示す説明図である。図３のＡ欄およびＢ欄に示すように、コイル３２の一端３２ｉは、一方の蓄電池１２ａの正極端子と他方の蓄電池１２ｂの負極端子との接続点に接続されている。第１のスイッチ３４は、一方の蓄電池１２ａの負極端子とコイル３２の他端３２ｊとの間に接続されている。第２のスイッチ３６は、他方の蓄電池１２ｂの正極端子とコイル３２の該他端３２ｊとの間に接続されている。制御部６０が、所定の変調方法（例えば、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、ＰＷＭ））によって第１のスイッチ３４および第２のスイッチ３６のオン・オフを制御して定電流制御を行うことにより、コイル３２を介して蓄電池１２間で電荷が移動する。図３のＡ欄には、蓄電池１２ｂの電圧Ｖｂが蓄電池１２ａの電圧Ｖａより大きく、コイル３２を介して蓄電池１２ｂから蓄電池１２ａへ電荷を移動させることによって、電圧均等化を行っている状態が示されている。また、図３のＢ欄には、蓄電池１２ａの電圧Ｖａが蓄電池１２ｂの電圧Ｖｂより大きく、コイル３２を介して蓄電池１２ａから蓄電池１２ｂへ電荷を移動させることによって、電圧均等化を行っている状態が示されている。図３には、電圧均等化回路３０の内、蓄電池１２ａと蓄電池１２ｂの組についての電圧均等化を行うための回路を抜き出して示したが、他の組（蓄電池１２ｂと蓄電池１２ｃの組、蓄電池１２ｃと蓄電池１２ｄの組）についての電圧均等化を行うための回路も同様の構成である。

【0041】

ラインスイッチ４０（図１）は、組電池１０とマイナス端子４４との間に設置されている。ラインスイッチ４０は、制御部６０によってオン・オフ制御されることにより、組電池１０と負荷および外部電源との間の接続を開閉する。

【0042】

制御部６０は、例えば、ＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）、Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ（ＰＬＤ）等）を用いて構成され、蓄電池管理装置２０の動作を制御する。制御部６０は、クーロンカウンティング処理部６２と、内部抵抗推定部６４と、目標電圧算出部６６と、ＳＯＨ推定部６８としての機能を有する。これら各部の機能については、後述の電圧均等化処理の説明に合わせて説明する。制御部６０は、電圧均等化制御部の一例である。

【0043】

記録部７２は、例えばＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等により構成され、各種のプログラムやデータを記憶したり、各種の処理を実行する際の作業領域やデータの記憶領域として利用されたりする。例えば、記録部７２には、後述する電圧均等化処理を実行するためのコンピュータプログラムが格納されている。該コンピュータプログラムは、例えば、ＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤ－ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体（不図示）に格納された状態で提供され、電池装置１００にインストールすることにより記録部７２に格納される。

【0044】

また、記録部７２には、内部抵抗推定テーブルＴ１と、内部抵抗補正テーブルＴ２とが格納されている。内部抵抗推定テーブルＴ１は、各蓄電池１２の内部抵抗の推定に用いられるテーブルである。図４は、内部抵抗推定テーブルＴ１の一例を示す説明図である。内部抵抗推定テーブルＴ１は、電池電圧（より詳細にはＯＣＶ）と、電池温度と、電池内部抵抗とを関連付けるテーブルである。内部抵抗推定テーブルＴ１に規定される関係は、予め実験的に定められる。内部抵抗推定テーブルＴ１を参照することにより、各蓄電池１２の電池電圧および電池温度に基づき、電池内部抵抗を推定することができる。なお、図４では、電池内部抵抗を、Ｒ１，Ｒ２，・・・などと表示しているが、内部抵抗推定テーブルＴ１には、実際には電池内部抵抗の数値が規定されている。

【0045】

また、記録部７２に記録された内部抵抗補正テーブルＴ２（図１）は、内部抵抗推定テーブルＴ１により規定された電池内部抵抗の補正に用いられるテーブルである。本実施形態では、内部抵抗補正テーブルＴ２に、電池のＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ、健全度）と内部抵抗の補正量との関係、および、充放電サイクル数と内部抵抗の補正量との関係が規定されている。内部抵抗補正テーブルＴ２に規定される関係は、予め実験的に定められる。この関係は、電池のＳＯＨが低いほど（劣化の程度が大きいほど）、電池の内部抵抗が高い値に補正されるような関係であり、また、電池の充放電サイクル数が多いほど、電池の内部抵抗が高い値に補正されるような関係である。内部抵抗補正テーブルＴ２を参照することにより、各蓄電池１２のＳＯＨや充放電サイクル数に基づき、電池内部抵抗を補正することができる。

【0046】

履歴部７４は、例えばＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等により構成され、電池装置１００に関する各種履歴を記録する。このような履歴としては、例えば、充電および放電の積算時間が挙げられる。インターフェース部７６は、有線または無線により他の装置との通信を行う。例えば、インターフェース部７６を介した他の装置との通信により、履歴部７４に記録された履歴が更新される。インターフェース部７６は、通信手段の一例である。

【0047】

Ａ－２．電圧均等化処理：
次に、第１実施形態の電池装置１００において蓄電池管理装置２０により実行される電圧均等化処理について説明する。図５は、第１実施形態の電池装置１００において実行される電圧均等化処理を示すフローチャートである。第１実施形態の電圧均等化処理は、組電池１０を構成する複数の蓄電池１２の間で電荷を移動させることにより、複数の蓄電池１２の間の電圧の差を小さくするための定電流制御を実行する処理である。電圧均等化処理は、例えば、組電池１０を構成する複数の蓄電池１２の間の電圧の差が所定の閾値より大きいことが検知された場合に、自動的に、または、管理者からの指示に応じて開始される。

【0048】

以下では、組電池１０を構成する複数の蓄電池１２のうち、電圧が比較的高い蓄電池１２ａ（以下、「放電側蓄電池１２ａ」ともいう。）と電圧が比較的低い蓄電池１２ｂ（以下、「充電側蓄電池１２ｂ」ともいう。）との組を対象として実行される電圧均等化処理について説明する。放電側蓄電池１２ａは、第１の蓄電池の一例であり、充電側蓄電池１２ｂは、第２の蓄電池の一例である。

【0049】

図６から図８は、第１実施形態における電圧均等化処理時の各蓄電池１２ａ，１２ｂの状態の一例を示す説明図である。図６から図８のそれぞれにおいて、Ａ欄には、電圧均等化処理の開始時における蓄電池１２ａ，１２ｂの電圧Ｖおよび放電容量Ｃの状態が示されており、Ｂ欄には、電圧均等化処理中における蓄電池１２ａ，１２ｂの電圧Ｖおよび電流Ｉの経時的変化が示されており、Ｃ欄には、電圧均等化処理の終了時における蓄電池１２ａ，１２ｂの電圧Ｖおよび放電容量Ｃの状態が示されている。ただし、図８については、Ｃ欄に、電圧均等化処理の実行中（時刻ｔ２）の蓄電池１２ａ，１２ｂの電圧Ｖおよび放電容量Ｃの状態が示されており、Ｄ欄に、電圧均等化処理の終了時における蓄電池１２ａ，１２ｂの電圧Ｖおよび放電容量Ｃの状態が示されている。

【0050】

詳細には後述するが、図６から図８には、電圧均等化処理の開始時、処理中および／または終了時における蓄電池１２ａ，１２ｂの電圧Ｖや放電容量Ｃが互いに異なる例が示されている。例えば、図６に示す例では、電圧均等化処理の開始時（図６のＡ欄参照）に、放電側蓄電池１２ａも充電側蓄電池１２ｂも、容量の変化に対する電圧の変化が比較的大きい状態にある。一方、図７および図８に示す例では、電圧均等化処理の開始時（図７および図８のＡ欄参照）に、充電側蓄電池１２ｂは、容量の変化に対する電圧の変化が比較的大きい状態にある一方、放電側蓄電池１２ａは、容量の変化に対する電圧の変化が比較的小さい状態にある。なお、図６から図８の例では、各図のＡ欄およびＣ欄に示されるように、蓄電池１２ａおよび蓄電池１２ｂのそれぞれの放電容量Ｃと電圧Ｖとの関係を示す曲線Ｌａおよび曲線Ｌｂが、互いに一致していない。すなわち、蓄電池１２ａおよび蓄電池１２ｂは、放電容量Ｃと電圧Ｖとの関係に関する特性が互いに異なる蓄電池である。このような相違は、例えば、初期性能の相違や劣化度の相違に起因する。

【0051】

電圧均等化処理（図５）が開始されると、蓄電池管理装置２０の制御部６０（図１）が、監視部２８から入力される信号に基づき、蓄電池１２ａ，１２ｂの電圧を計測する（Ｓ１１０）。なお、蓄電池１２ａ，１２ｂの電圧の計測は、電圧均等化処理中、継続的に実行される。次に、制御部６０は、蓄電池１２ａ，１２ｂの電圧の平均値である平均電圧Ｖａｖｅを算出する（Ｓ１２０）。また、制御部６０は、監視部２８から入力される信号に基づき、蓄電池１２ａ，１２ｂの温度を計測する（Ｓ１３０）。

【0052】

次に、制御部６０の内部抵抗推定部６４（図１）が、蓄電池１２ａ，１２ｂの内部抵抗を推定する（Ｓ１４０）。本実施形態では、内部抵抗推定部６４は、電池電圧と電池温度と電池内部抵抗とを関連付ける上述した内部抵抗推定テーブルＴ１（図４）を参照することにより、Ｓ１１０およびＳ１３０において計測された蓄電池１２ａ，１２ｂの電圧および温度に基づき、蓄電池１２ａ，１２ｂの内部抵抗を推定する。なお、蓄電池１２ａ，１２ｂの内部抵抗の推定方法は、これに限られず、他の公知の推定方法を採用してもよい。

【0053】

次に、制御部６０のＳＯＨ推定部６８（図１）が、蓄電池１２ａ，１２ｂのＳＯＨを推定する（Ｓ１５０）。本実施形態では、電圧均等化処理が実行されていないとき、および、電圧均等化処理の実行中、制御部６０のクーロンカウンティング処理部６２（図１）が、電流計２４および監視部２８により計測された電流、および、電圧均等化処理における定電流制御中の電流を積算することにより、各蓄電池１２の容量を算出している。ＳＯＨ推定部６８は、クーロンカウンティング処理部６２により取得される蓄電池１２ａ，１２ｂのそれぞれについての所定ＳＯＣ間の電荷移動量（電荷移動量計測値）と、予め記録部７２に記録された新品の蓄電池１２の該所定ＳＯＣ間の電荷移動量（電荷移動量初期値）とに基づき、蓄電池１２ａ，１２ｂのＳＯＨを推定する。すなわち、ＳＯＨ推定部６８は、電荷移動量初期値に対する電荷移動量計測値の比を、蓄電池１２ａ，１２ｂのＳＯＨとして算出する。なお、蓄電池１２ａ，１２ｂのＳＯＨの推定方法は、これに限られず、他の公知の推定方法を採用してもよい。

【0054】

次に、制御部６０の目標電圧算出部６６（図１）が、Ｓ１５０において推定された蓄電池１２ａ，１２ｂのＳＯＨに基づき、Ｓ１４０において推定された蓄電池１２ａ，１２ｂの内部抵抗を補正する（Ｓ１６０）。本実施形態では、目標電圧算出部６６は、電池のＳＯＨと内部抵抗の補正量とを関連付ける上述した内部抵抗補正テーブルＴ２（図１）を参照することにより、蓄電池１２ａ，１２ｂのＳＯＨに基づき、蓄電池１２ａ，１２ｂの内部抵抗を補正する。この補正では、例えば、電池のＳＯＨが低いほど（劣化の程度が大きいほど）、電池の内部抵抗が高い値に補正される。

【0055】

なお、Ｓ１６０における蓄電池１２ａ，１２ｂの内部抵抗の補正に代えて、あるいは、該補正に加えて、蓄電池１２ａ，１２ｂの充放電サイクル数に基づく内部抵抗の補正が行われてもよい。例えば、履歴部７４（図１）が、クーロンカウンティング処理部６２が取得する充電または放電の電流積算量と、充電または放電の積算時間と、の履歴を記録しており、目標電圧算出部６６が、履歴部７４に記録された該履歴に基づいて、蓄電池１２ａ，１２ｂの充放電サイクル数を算出し、充放電サイクル数と内部抵抗の補正量との関係を規定する上述した内部抵抗補正テーブルＴ２を参照することによって、該充放電サイクル数に基づき、蓄電池１２ａ，１２ｂの内部抵抗を補正するとしてもよい。この補正では、例えば、電池の充放電サイクル数が多いほど、電池の内部抵抗が高い値に補正される。

【0056】

次に、目標電圧算出部６６が、Ｓ１２０において算出された蓄電池１２ａ，１２ｂの平均電圧Ｖａｖｅと、Ｓ１４０において推定され、Ｓ１６０において補正された蓄電池１２ａ，１２ｂの内部抵抗と、に基づき、蓄電池１２ａ，１２ｂの目標電圧（蓄電池１２ａの目標電圧ＶＴａおよび蓄電池１２ｂの目標電圧ＶＴｂ）を設定する（Ｓ１７０）。より具体的には、放電側蓄電池１２ａについては、平均電圧Ｖａｖｅから、放電側蓄電池１２ａの内部抵抗に基づき設定される調整電圧Ｖｔｈ（ａ）を差し引いた値（＝Ｖａｖｅ－Ｖｔｈ（ａ））が、目標電圧ＶＴａとして設定される（例えば、図６のＢ欄参照）。また、充電側蓄電池１２ｂについては、平均電圧Ｖａｖｅに、充電側蓄電池１２ｂの内部抵抗に基づき設定される調整電圧Ｖｔｈ（ｂ）を足した値（＝Ｖａｖｅ＋Ｖｔｈ（ｂ））が、目標電圧ＶＴｂとして設定される（例えば、図６のＢ欄参照）。なお、蓄電池１２の内部抵抗と各調整電圧との関係は予め実験的に定められ、例えば、蓄電池１２の内部抵抗が高いほど調整電圧が大きい値に設定される。また、目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂの設定方法は、これに限られず、他の公知の設定方法（例えば、特開２０１４－７５９５３号公報に記載された方法）を採用してもよい。放電側蓄電池１２ａの目標電圧ＶＴａは、第１の目標電圧の一例であり、充電側蓄電池１２ｂの目標電圧ＶＴｂは、第２の目標電圧の一例である。

【0057】

次に、制御部６０は、電圧均等化回路３０（図１）を制御して、電圧均等化のための定電流制御を開始させる（Ｓ１８０）。この定電流制御では、電圧均等化回路３０を構成する第１のスイッチ３４および第２のスイッチ３６のオン・オフが制御されることにより、蓄電池１２ａ，１２ｂの電圧がそれぞれの目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂに近付くように、放電側蓄電池１２ａから充電側蓄電池１２ｂへのコイル３２を介した電荷の移動が実行される。例えば、図６のＢ欄に示すように、時刻ｔ１に定電流制御が開始されると、放電側蓄電池１２ａに流れる電流Ｉａは負の一定値をとり、充電側蓄電池１２ｂに流れる電流Ｉｂは正の一定値をとり、その結果、放電側蓄電池１２ａの電圧Ｖａが目標電圧ＶＴａに近付くように下降すると共に、充電側蓄電池１２ｂの電圧Ｖｂが目標電圧ＶＴｂに近付くように上昇する。なお、ここで実行される定電流制御を、後述する容量参照定電流制御Ｐ２と区別するために、電圧参照定電流制御Ｐ１ということがある。

【0058】

定電流制御の開始後、制御部６０は、放電側蓄電池１２ａの電圧Ｖａと充電側蓄電池１２ｂの電圧Ｖｂとの少なくとも一方が、それぞれの目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂになったか否かを監視すると共に（Ｓ１９０）、平均電圧Ｖａｖｅが変化したか否かを監視する（Ｓ２００）。なお、本実施形態では、平均電圧Ｖａｖｅが変化したとは、平均電圧Ｖａｖｅが予め設定された閾値以上変化したことを意味する。平均電圧Ｖａｖｅが変化した場合（Ｓ２００：ＹＥＳ）、目標電圧算出部６６は、変化後の平均電圧Ｖａｖｅに基づいて、目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂを更新する（Ｓ２１０）。

【0059】

例えば図６に示す例では、上述したように、電圧均等化処理の開始時に、放電側蓄電池１２ａも充電側蓄電池１２ｂも、容量の変化に対する電圧の変化が比較的大きい状態にある（図６のＡ欄参照）。そのため、定電流制御が開始され、放電側蓄電池１２ａから充電側蓄電池１２ｂへの電荷の移動が行われると、放電側蓄電池１２ａの電圧Ｖａは比較的大きく下降し、かつ、充電側蓄電池１２ｂの電圧Ｖｂは比較的大きく上昇し、その結果、平均電圧Ｖａｖｅがほぼ一定に維持される（図６のＢ欄参照）。これに対し、図７および図８に示す例では、上述したように、電圧均等化処理の開始時に、充電側蓄電池１２ｂは、容量の変化に対する電圧の変化が比較的大きい状態にある一方、放電側蓄電池１２ａは、容量の変化に対する電圧の変化が比較的小さい状態にある（図７および図８のＡ欄参照）。そのため、定電流制御が開始され、放電側蓄電池１２ａから充電側蓄電池１２ｂへの電荷の移動が行われると、充電側蓄電池１２ｂの電圧Ｖｂは比較的大きく上昇する一方、放電側蓄電池１２ａの電圧Ｖａはほぼ一定に維持され、その結果、平均電圧Ｖａｖｅが比較的大きく変化する（図７および図８のＢ欄参照）。このような場合には、Ｓ２１０における目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂの更新が実行される。

【0060】

制御部６０は、定電流制御（電圧参照定電流制御Ｐ１）の実行中に、放電側蓄電池１２ａの電圧Ｖａと充電側蓄電池１２ｂの電圧Ｖｂとの少なくとも一方が、それぞれの目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂになった場合（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、平均電圧Ｖａｖｅが、放電側蓄電池１２ａと充電側蓄電池１２ｂとの少なくとも一方についてのプラトー領域ＰＲ内にあるか否かを判断する（Ｓ２２０）。この判断は、以下に説明するように、目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂを参照した定電流制御（電圧参照定電流制御Ｐ１）によって、蓄電池１２ａ，１２ｂの残容量を精度良く均等化することができるか否かの判断のために行われる。

【0061】

図６の例では、平均電圧Ｖａｖｅが蓄電池１２ａ，１２ｂのプラトー領域ＰＲ内にはない（図６のＡ欄参照）。この場合には、平均電圧Ｖａｖｅの付近において蓄電池１２ａ，１２ｂの容量の変化に対する電圧の変化が比較的大きいため、目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂを参照した定電流制御（電圧参照定電流制御Ｐ１）によって、蓄電池１２ａ，１２ｂの残容量を精度良く均等化することができる。そのため、平均電圧Ｖａｖｅがプラトー領域ＰＲ内にはないと判断された場合には（Ｓ２２０：ＮＯ）、制御部６０は、定電流制御を停止する（Ｓ２６０）。すなわち、図６のＢ欄に示すように、時刻ｔ２において、放電側蓄電池１２ａの電圧Ｖａと充電側蓄電池１２ｂの電圧Ｖｂとの少なくとも一方が、それぞれの目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂに達すると、定電流制御が停止され、蓄電池１２ａ，１２ｂに流れる電流Ｉａ，Ｉｂがゼロになる。その後、蓄電池１２ａ，１２ｂの内部抵抗が緩和されて、放電側蓄電池１２ａの電圧Ｖａおよび充電側蓄電池１２ｂの電圧Ｖｂが、平均電圧Ｖａｖｅに収束する。これにより、図６のＣ欄に示すように、蓄電池１２ａ，１２ｂの残容量が精度良く均等化される。

【0062】

一方、図７および図８の例では、平均電圧Ｖａｖｅが蓄電池１２ａ，１２ｂのプラトー領域ＰＲ内にある（図７および図８のＡ欄参照）。この場合には、平均電圧Ｖａｖｅの付近において蓄電池１２ａ，１２ｂの容量の変化に対する電圧の変化が比較的小さいため、目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂを参照した定電流制御（電圧参照定電流制御Ｐ１）によるだけでは、蓄電池１２ａ，１２ｂの残容量を精度良く均等化することができないことがある。そのため、このような場合には、蓄電池１２ａ，１２ｂの残容量を精度良く均等化するために、以下の処理が行われる。

【0063】

すなわち、平均電圧Ｖａｖｅがプラトー領域ＰＲ内にあると判断された場合には（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、制御部６０は、クーロンカウンティング処理部６２により算出された放電側蓄電池１２ａの容量Ｃａと充電側蓄電池１２ｂの容量Ｃｂとの容量差ΔＣ（＝Ｃａ－Ｃｂ）を特定し、該容量差ΔＣが所定の第１の容量差ΔＣ１以上であるか否かを判定する（Ｓ２３０）。そして、容量差ΔＣが第１の容量差ΔＣ１未満であると判定された場合には（Ｓ２３０：ＮＯ）、制御部６０は、定電流制御を停止する（Ｓ２６０）。図７の例では、時刻ｔ２において、放電側蓄電池１２ａの電圧Ｖａと充電側蓄電池１２ｂの電圧Ｖｂとの少なくとも一方が、それぞれの目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂに達したとき、図７のＣ欄に示すように、容量差ΔＣが比較的小さい（第１の容量差ΔＣ１未満である）。そのため、時刻ｔ２において定電流制御が停止され、蓄電池１２ａ，１２ｂに流れる電流Ｉａ，Ｉｂがゼロになる。その後、蓄電池１２ａ，１２ｂの内部抵抗が緩和されて、放電側蓄電池１２ａの電圧Ｖａと充電側蓄電池１２ｂの電圧Ｖｂとが、平均電圧Ｖａｖｅに収束する。これにより、蓄電池１２ａ，１２ｂの残容量が精度良く均等化される。

【0064】

一方、容量差ΔＣが第１の容量差ΔＣ１以上であると判定された場合には（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、制御部６０は、定電流制御を継続し（Ｓ２４０）、容量差ΔＣが所定の第２の容量差ΔＣ２になったか否かを監視する（Ｓ２５０）。第２の容量差ΔＣ２の絶対値は、第１の容量差ΔＣ１の絶対値より小さい。なお、第２の容量差ΔＣ２の値は、ゼロであってもよい。また、Ｓ２４０において継続される定電流制御を、電圧参照定電流制御Ｐ１と区別するために、容量参照定電流制御Ｐ２ということがある。制御部６０は、定電流制御（容量参照定電流制御Ｐ２）の実行中、容量差ΔＣを監視し、容量差ΔＣが第２の容量差ΔＣ２になった時点で（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、定電流制御を停止する（Ｓ２６０）。

【0065】

図８の例では、時刻ｔ２において、放電側蓄電池１２ａの電圧Ｖａと充電側蓄電池１２ｂの電圧Ｖｂとの少なくとも一方が、それぞれの目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂに達したとき、図８のＣ欄に示すように、容量差ΔＣが比較的大きい（第１の容量差ΔＣ１以上である）。そのため、時刻ｔ２以降も定電流制御（容量参照定電流制御Ｐ２）が継続される。その後、時刻ｔ３において、容量差ΔＣが第２の容量差ΔＣ２となると、定電流制御が停止され、蓄電池１２ａ，１２ｂに流れる電流Ｉａ，Ｉｂがゼロになる。なお、図８の例では、図８のＣ欄およびＤ欄に示すように、時刻ｔ３において、放電側蓄電池１２ａの容量Ｃａおよび充電側蓄電池１２ｂの容量Ｃｂは、共に、時刻ｔ２における容量Ｃａおよび容量Ｃｂの平均容量Ｃａｖｅに等しい。すなわち、図８の例では、第２の容量差ΔＣ２は、ゼロである。その後、蓄電池１２ａ，１２ｂの内部抵抗が緩和されて、放電側蓄電池１２ａの電圧Ｖａと充電側蓄電池１２ｂの電圧Ｖｂとが、平均電圧Ｖａｖｅに収束する。これにより、蓄電池１２ａ，１２ｂの残容量が精度良く均等化される。

【0066】

上述したいずれのケースにおいても、定電流制御が停止されると（Ｓ２６０）、電圧均等化処理が完了する。

【0067】

Ａ－３．第１実施形態の効果：
以上説明したように、第１実施形態の蓄電池管理装置２０は、プラトー領域ＰＲを含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する蓄電池１２ａ（放電側蓄電池１２ａ）と蓄電池１２ｂ（充電側蓄電池１２ｂ）とが直列に接続された組電池１０を管理するための装置である。蓄電池管理装置２０は、電圧計２２と、電流計２４と、監視部２８と、電圧均等化回路３０と、クーロンカウンティング処理部６２と、内部抵抗推定部６４と、目標電圧算出部６６と、制御部６０とを備える。電圧計２２および監視部２８は、蓄電池１２ａ，１２ｂの電圧を計測する。電流計２４および監視部２８は、組電池１０に流れる電流を計測する。電圧均等化回路３０は、放電側蓄電池１２ａから充電側蓄電池１２ｂに電荷を移動させることにより、放電側蓄電池１２ａの電圧Ｖａと充電側蓄電池１２ｂの電圧Ｖｂとの差を小さくするための定電流制御を実行する。クーロンカウンティング処理部６２は、電流計２４および監視部２８が計測した電流と、上記定電流制御中の電流と、を積算することにより、蓄電池１２ａ，１２ｂの容量を算出する。内部抵抗推定部６４は、蓄電池１２ａ，１２ｂの内部抵抗を推定する。目標電圧算出部６６は、電圧計２２および監視部２８が計測した放電側蓄電池１２ａの電圧Ｖａと充電側蓄電池１２ｂの電圧Ｖｂとの平均電圧Ｖａｖｅと、内部抵抗推定部６４が推定した内部抵抗と、に基づいて、放電側蓄電池１２ａの目標電圧ＶＴａと充電側蓄電池１２ｂの目標電圧ＶＴｂとを設定する。制御部６０は、電圧均等化回路３０を制御して上記定電流制御を実行させる。

【0068】

また、制御部６０は、平均電圧Ｖａｖｅが放電側蓄電池１２ａと充電側蓄電池１２ｂとの少なくとも一方についてのプラトー領域ＰＲ内にある場合（図５のＳ２２０：ＹＥＳ）、上記定電流制御（電圧参照定電流制御Ｐ１）中に、放電側蓄電池１２ａの電圧Ｖａが目標電圧ＶＴａになるか、または、充電側蓄電池１２ｂの電圧Ｖｂが目標電圧ＶＴｂになった際に、クーロンカウンティング処理部６２により算出された放電側蓄電池１２ａの容量Ｃａと充電側蓄電池１２ｂの容量Ｃｂとの容量差ΔＣ（＝Ｃａ－Ｃｂ）を特定し、容量差ΔＣが所定の第１の容量差ΔＣ１以上であれば（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、定電流制御（容量参照定電流制御Ｐ２）をさらに実行させ（Ｓ２４０）、容量差ΔＣが所定の第２の容量差ΔＣ２（ただし、第２の容量差ΔＣ２の絶対値は第１の容量差ΔＣ１の絶対値より小さい）になると（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、定電流制御を停止させる（Ｓ２６０）。

【0069】

このように、本実施形態の蓄電池管理装置２０によれば、プラトー領域ＰＲを含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する複数の蓄電池１２が直列に接続された組電池１０において、２つの蓄電池１２ａ，１２ｂの平均電圧Ｖａｖｅがプラトー領域ＰＲ内にあり、目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂを参照した定電流制御（電圧参照定電流制御Ｐ１）のみでは各蓄電池１２ａ，１２ｂの残容量を精度良く均等化することができないことがある場合であっても、２つの蓄電池１２ａ，１２ｂの容量差ΔＣを参照した定電流制御（容量参照定電流制御Ｐ２）を行うことによって、各蓄電池１２ａ，１２ｂの残容量を精度良く均等化することができ、組電池１０の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0070】

また、本実施形態の蓄電池管理装置２０では、目標電圧算出部６６は、定電流制御中に平均電圧Ｖａｖｅの変化があると（図５のＳ２００：ＹＥＳ）、変化後の平均電圧Ｖａｖｅに基づいて目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂを更新する（Ｓ２１０）。そのため、本実施形態の蓄電池管理装置２０によれば、電圧均等化のための定電流制御中に２つの蓄電池１２ａ，１２ｂの平均電圧Ｖａｖｅが変化しても、該変化に応じて目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂを更新することができ、その結果、電圧均等化処理において各蓄電池１２ａ，１２ｂの残容量をさらに精度良く均等化することができ、組電池１０の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0071】

また、本実施形態の蓄電池管理装置２０は、さらに、蓄電池１２ａ，１２ｂのＳＯＨを推定するＳＯＨ推定部６８を備える。制御部６０は、ＳＯＨ推定部６８が推定した蓄電池１２ａ，１２ｂのＳＯＨ（図５のＳ１５０）に基づいて、蓄電池１２ａ，１２ｂの内部抵抗の補正を行い（Ｓ１６０）、補正された内部抵抗に基づいて目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂを設定する（Ｓ１７０）。そのため、本実施形態の蓄電池管理装置２０によれば、各蓄電池１２ａ，１２ｂのＳＯＨに基づいて補正された内部抵抗に基づいて、目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂを精度良く設定することができ、電圧均等化処理において各蓄電池１２ａ，１２ｂの容量をさらに精度良く均等化することができ、組電池１０の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0072】

なお、本実施形態の蓄電池管理装置２０は、さらに、クーロンカウンティング処理部６２が取得する充電または放電の電流積算量と、充電または放電の積算時間と、の履歴を記録する履歴部７４を備えてもよい。また、目標電圧算出部６６は、履歴部７４に記録された履歴に基づいて、充放電サイクル数を算出し、充放電サイクル数に基づいて、蓄電池１２ａ，１２ｂの内部抵抗の補正を行い、補正された内部抵抗に基づいて、目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂを設定してもよい。このようにすれば、各蓄電池１２ａ，１２ｂの充放電サイクル数に基づいて補正された内部抵抗に基づいて、目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂを精度良く設定することができ、電圧均等化処理において各蓄電池１２ａ，１２ｂの容量をさらに精度良く均等化することができ、組電池１０の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0073】

また、本実施形態の蓄電池管理装置２０は、さらに、外部との通信を行うインターフェース部７６を備え、履歴部７４に記録された履歴は、インターフェース部７６を介して更新可能である。そのため、本実施形態の蓄電池管理装置２０によれば、例えば蓄電池１２を交換した場合であっても、外部から更新された蓄電池１２の充放電履歴に基づき算出された充放電サイクル数に基づいて内部抵抗を補正し、補正後の内部抵抗に基づいて目標電圧ＶＴを精度良く設定することができ、電圧均等化処理において各蓄電池１２の容量をさらに精度良く均等化することができ、組電池１０の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0074】

また、本実施形態の蓄電池管理装置２０は、さらに、温度計２６と、記録部７２とを備える。温度計２６および監視部２８は、蓄電池１２ａ，１２ｂの少なくとも１つの温度を計測する。記録部７２は、電池電圧と、電池温度と、電池内部抵抗とが関連付けられている内部抵抗推定テーブルＴ１をあらかじめ記録する。内部抵抗推定部６４は、内部抵抗推定テーブルＴ１を参照して、平均電圧Ｖａｖｅと電池温度とに基づいて、内部抵抗を推定する。そのため、本実施形態の蓄電池管理装置２０によれば、蓄電池１２ａ，１２ｂの内部抵抗を精度良く推定することができ、その結果、各蓄電池１２ａ，１２ｂの目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂを精度良く設定することができ、電圧均等化処理において各蓄電池１２ａ，１２ｂの容量を精度良く均等化することができ、組電池１０の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0075】

また、本実施形態では、制御部６０は、平均電圧Ｖａｖｅが放電側蓄電池１２ａと充電側蓄電池１２ｂとの少なくとも一方についてのプラトー領域ＰＲ内にある場合（図５のＳ２２０：ＹＥＳ）、上記定電流制御（電圧参照定電流制御Ｐ１）中に、放電側蓄電池１２ａの電圧Ｖａが目標電圧ＶＴａになるか、または、充電側蓄電池１２ｂの電圧Ｖｂが目標電圧ＶＴｂになった際に、クーロンカウンティング処理部６２により算出された放電側蓄電池１２ａの容量Ｃａと充電側蓄電池１２ｂの容量Ｃｂとの容量差ΔＣ（＝Ｃａ－Ｃｂ）を特定し、容量差ΔＣが所定の第１の容量差ΔＣ１未満であれば（Ｓ２３０：ＮＯ）、定電流制御を停止させる（Ｓ２６０）。そのため、本実施形態の蓄電池管理装置２０によれば、目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂを参照した定電流制御（電圧参照定電流制御Ｐ１）によって各蓄電池１２ａ，１２ｂの容量が十分に均等化された場合、速やかに定電流制御を停止することができ、処理時間の短縮を実現することができる。

【0076】

また、本実施形態では、制御部６０は、平均電圧Ｖａｖｅが放電側蓄電池１２ａと充電側蓄電池１２ｂとのいずれのプラトー領域ＰＲ内にもない場合（図５のＳ２２０：ＮＯ）、上記定電流制御（電圧参照定電流制御Ｐ１）中に、放電側蓄電池１２ａの電圧Ｖａが目標電圧ＶＴａになるか、または、充電側蓄電池１２ｂの電圧Ｖｂが目標電圧ＶＴｂになった際に、定電流制御を停止させる（Ｓ２６０）。そのため、本実施形態の蓄電池管理装置２０によれば、２つの蓄電池１２ａ，１２ｂの平均電圧Ｖａｖｅがプラトー領域ＰＲ外であるために、目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂを参照した定電流制御（電圧参照定電流制御Ｐ１）によって各蓄電池１２ａ，１２ｂの容量を十分に均等化することが可能である場合には、電圧参照定電流制御Ｐ１中にいずれかの蓄電池１２が目標電圧に到達した時点で、蓄電池１２の間の容量差ΔＣを算出することなく、速やかに定電流制御を停止することができ、処理時間の短縮を効果的に実現することができる。

【0077】

Ａ－４．第１実施形態の変形例：
図９および図１０は、第１実施形態の変形例における電圧均等化処理時の各蓄電池１２ａ，１２ｂの状態の一例を示す説明図である。図９のＡ欄には、電圧均等化処理の開始時における蓄電池１２ａ，１２ｂの電圧Ｖおよび放電容量Ｃの状態が示されており、図９のＢ欄には、電圧均等化処理中における蓄電池１２ａ，１２ｂの電圧Ｖおよび電流Ｉの経時的変化が示されており、図９のＣ欄には、電圧均等化処理の実行中（時刻ｔ２）の蓄電池１２ａ，１２ｂの電圧Ｖおよび放電容量Ｃの状態が示されており、図１０のＤ欄には、電圧均等化処理の実行中（時刻ｔ３）の蓄電池１２ａ，１２ｂの電圧Ｖおよび放電容量Ｃの状態が示されており、図１０のＥ欄には、電圧均等化処理の終了時における蓄電池１２ａ，１２ｂの電圧Ｖおよび放電容量Ｃの状態が示されている。図９および図１０に示す変形例では、図８に示す例と同様に、蓄電池１２ａ，１２ｂの平均電圧Ｖａｖｅがプラトー領域ＰＲ内にあり（図９のＡ欄参照）、時刻ｔ２において、放電側蓄電池１２ａの電圧Ｖａと充電側蓄電池１２ｂの電圧Ｖｂとの少なくとも一方が、それぞれの目標電圧ＶＴａ，ＶＴｂに達したとき、図９のＣ欄に示すように、放電側蓄電池１２ａの容量Ｃａと充電側蓄電池１２ｂの容量Ｃｂとの容量差ΔＣ（＝Ｃａ－Ｃｂ）が比較的大きい（第１の容量差ΔＣ１以上である）。そのため、時刻ｔ２以降も定電流制御（容量参照定電流制御Ｐ２）が継続される。

【0078】

ここで、図９および図１０に示す変形例では、容量参照定電流制御Ｐ２の停止タイミングを決定するための第２の容量差ΔＣ２が、放電側蓄電池１２ａのＦＣＣ（Ｆｕｌｌ Ｃｈａｒｇｅ Ｃａｐａｃｉｔｙ、満充電容量）と充電側蓄電池１２ｂのＦＣＣとの差ΔＦＣＣ（図９のＡ欄参照）に基づいて設定される。より具体的には、放電側蓄電池１２ａのＦＣＣと充電側蓄電池１２ｂのＦＣＣとの差ΔＦＣＣを符号反転した値（＝－ΔＦＣＣ）が、第２の容量差ΔＣ２として設定される。そのため、図９および図１０に示す変形例では、図９のＢ欄および図１０のＤ欄に示すように、時刻ｔ３においては、容量差ΔＣがゼロであるために第２の容量差ΔＣ２になっていないと判定され（図５のＳ２５０：ＮＯ）、さらに定電流制御（容量参照定電流制御Ｐ２）が継続される。その後、図９のＢ欄および図１０のＥ欄に示すように、時刻ｔ４になると、容量差ΔＣが第２の容量差ΔＣ２（＝－ΔＦＣＣ）になって（図５のＳ２５０：ＹＥＳ）、定電流制御が停止される。

【0079】

なお、各蓄電池１２のＦＣＣは、例えば、ＳＯＨ推定部６８により推定された各蓄電池１２のＳＯＨに基づき推定することができる。すなわち、各蓄電池１２のＦＣＣは、各蓄電池１２の初期ＦＣＣに、ＳＯＨを乗じた値として算出される。あるいは、各蓄電池１２のＦＣＣは、クーロンカウンティング処理部６２により計測される所定ＳＯＣ間の容量値に基づき推定することができる。なお、各蓄電池１２のＦＣＣの推定方法は、これらに限られず、他の公知の推定方法を採用してもよい。

【0080】

このように、図９および図１０に示す第１実施形態の変形例では、制御部６０は、放電側蓄電池１２ａのＦＣＣと充電側蓄電池１２ｂのＦＣＣとの差ΔＦＣＣを符号反転した値を、容量参照定電流制御Ｐ２の停止タイミングを決定するための第２の容量差ΔＣ２として設定する。そのため、本変形例によれば、各蓄電池１２ａ，１２ｂのＦＣＣにばらつきがあっても、組電池１０の放電時に、各蓄電池１２ａ，１２ｂの残容量がほぼ同時にゼロになるように、各蓄電池１２ａ，１２ｂの容量を均等化することができ、組電池１０の連続動作時間を極めて効果的に延長することができる。

【0081】

Ｂ．第２実施形態：
図１１は、第２実施形態における電池装置１００Ａの構成を概略的に示す説明図である。以下では、第２実施形態の電池装置１００Ａの構成のうち、上述した第１実施形態の電池装置１００と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。

【0082】

第２実施形態の電池装置１００Ａは、組電池１０Ａが、複数の電池モジュール１４から構成されており、電池モジュール１４単位での電圧均等化を実行可能である点が、第１実施形態の電池装置１００と異なる。具体的には、第２実施形態の電池装置１００Ａでは、組電池１０Ａは、互いに直列に接続された６つの蓄電池（セル）１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ）から構成されており、そのうちの３つの蓄電池１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）が１つの電池モジュール１４（１４ａ）を構成し、残りの３つの蓄電池１２（１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ）が他の１つの電池モジュール１４（１４ｂ）を構成している。すなわち、組電池１０Ａは、複数の蓄電池１２から構成された電池モジュール１４ａと電池モジュール１４ｂとが互いに直列に接続された構成を有している。また、第２実施形態の電池装置１００Ａでは、温度計２６および履歴部７４が、各電池モジュール１４について１つ設けられている。

【0083】

また、第２実施形態の電池装置１００Ａにおいて、電圧均等化回路３０Ａは、組電池１０Ａを構成する複数の電池モジュール１４の間で電荷を移動させることにより、複数の電池モジュール１４のそれぞれの電圧の差を小さくするための定電流制御を実行する回路である。ここで、複数の電池モジュール１４のそれぞれの電圧とは、複数の電池モジュール１４のそれぞれに含まれる蓄電池１２の電圧の平均値であってもよいし、複数の電池モジュール１４のそれぞれに含まれる蓄電池１２の電圧の合計値であってもよい。以下、複数の電池モジュール１４のそれぞれの電圧として、複数の電池モジュール１４のそれぞれに含まれる蓄電池１２の電圧の平均値を用いる場合について説明する。電圧均等化回路３０Ａは、コイル３２と、第１のスイッチ３４と、第２のスイッチ３６とを有している。コイル３２の一端３２ｉは、電池モジュール１４ａの正極端子と電池モジュール１４ｂの負極端子との接続点に接続されている。第１のスイッチ３４は、電池モジュール１４ａの負極端子とコイル３２の他端３２ｊとの間に接続されている。第２のスイッチ３６は、電池モジュール１４ｂの正極端子とコイル３２の該他端３２ｊとの間に接続されている。

【0084】

また、第２実施形態の電池装置１００Ａでは、クーロンカウンティング処理部６２は、電流計２４および監視部２８により計測された電流、および、電圧均等化処理における定電流制御中の電流を積算することにより、各電池モジュール１４の容量を算出している。

【0085】

また、第２実施形態の電池装置１００Ａでは、目標電圧算出部６６は、電池モジュール１４ａの平均電圧ＶＭａと電池モジュール１４ｂの平均電圧ＶＭｂとの平均値であるモジュール平均電圧ＶＭａｖｅと、各蓄電池１２の内部抵抗と、に基づいて、電池モジュール１４ａの目標電圧ＶＭＴａと電池モジュール１４ｂの目標電圧ＶＭＴｂとを設定する。より具体的には、平均電圧が比較的高い電池モジュール１４ａ（以下、「放電側電池モジュール１４ａ」ともいう。）については、モジュール平均電圧ＶＭａｖｅから、放電側電池モジュール１４ａを構成する各蓄電池１２の内部抵抗に基づき設定される調整電圧ＶＭｔｈ（ａ）を差し引いた値（＝ＶＭａｖｅ－ＶＭｔｈ（ａ））が、目標電圧ＶＭＴａとして設定される。また、平均電圧が比較的低い電池モジュール１４ｂ（以下、「充電側電池モジュール１４ｂ」ともいう。）については、モジュール平均電圧ＶＭａｖｅに、充電側電池モジュール１４ｂを構成する各蓄電池１２の内部抵抗に基づき設定される調整電圧ＶＭｔｈ（ｂ）を足した値（＝ＶＭａｖｅ＋ＶＭｔｈ（ｂ））が、目標電圧ＶＭＴｂとして設定される。なお、蓄電池１２の内部抵抗と各調整電圧との関係は予め実験的に定められ、例えば、蓄電池１２の内部抵抗が高いほど調整電圧が大きい値に設定される。また、目標電圧ＶＭＴａ，ＶＭＴｂの設定方法は、これに限られず、他の公知の設定方法を採用してもよい。放電側電池モジュール１４ａの目標電圧ＶＭＴａは、第１の目標電圧の一例であり、充電側電池モジュール１４ｂの目標電圧ＶＭＴｂは、第２の目標電圧の一例である。

【0086】

図１２は、第２実施形態の電池装置１００Ａにおいて実行される電圧均等化処理を示すフローチャートである。以下、第２実施形態の電池装置１００Ａにおいて実行される電圧均等化処理について、第１実施形態の電圧均等化処理（図５）と異なる点についてのみ説明する。

【0087】

第２実施形態の電圧均等化処理は、組電池１０Ａを構成する複数の電池モジュール１４の間で電荷を移動させることにより、複数の電池モジュール１４のそれぞれに含まれる蓄電池１２の電圧の平均値の間の差を小さくするための定電流制御を実行する処理である。電圧均等化処理は、例えば、組電池１０Ａを構成する複数の電池モジュール１４の間の電圧の差が所定の閾値より大きいことが検知された場合に、自動的に、または、管理者からの指示に応じて開始される。

【0088】

以下では、組電池１０Ａを構成する複数の電池モジュール１４のうち、電池モジュール１４ａを構成する各蓄電池１２の平均電圧が比較的高く、電池モジュール１４ｂを構成する各蓄電池１２の平均電圧が比較的低い場合に、電池モジュール１４ａ（放電側電池モジュール１４ａ）と電池モジュール１４ｂ（充電側電池モジュール１４ｂ）との組を対象として実行される電圧均等化処理について説明する。放電側電池モジュール１４ａは、第１の電池モジュールの一例であり、充電側電池モジュール１４ｂは、第２の電池モジュールの一例である。

【0089】

Ｓ１２０Ａ（図１２）では、放電側電池モジュール１４ａの平均電圧ＶＭａと充電側電池モジュール１４ｂの平均電圧ＶＭｂとの平均値であるモジュール平均電圧ＶＭａｖｅが算出される。また、Ｓ１３０Ａでは、電池モジュール１４ａ，１４ｂの温度が計測され、Ｓ１７０Ａでは、放電側電池モジュール１４ａの目標電圧ＶＭＴａと充電側電池モジュール１４ｂの目標電圧ＶＭＴｂとが設定される。放電側電池モジュール１４ａの目標電圧ＶＭＴａは、第１の目標電圧の一例であり、充電側電池モジュール１４ｂの目標電圧ＶＭＴｂは、第２の目標電圧の一例である。

【0090】

また、Ｓ１８０において定電流制御が開始されると、放電側電池モジュール１４ａの平均電圧ＶＭａと充電側電池モジュール１４ｂの平均電圧ＶＭｂとの少なくとも一方が、それぞれの目標電圧ＶＭＴａ，ＶＭＴｂになったか否かが監視されると共に（Ｓ１９０Ａ）、モジュール平均電圧ＶＭａｖｅが変化したか否かが監視され（Ｓ２００Ａ）、モジュール平均電圧ＶＭａｖｅが変化した場合（Ｓ２００Ａ：ＹＥＳ）、変化後のモジュール平均電圧ＶＭａｖｅに基づいて目標電圧ＶＭＴａ，ＶＭＴｂが更新される（Ｓ２１０Ａ）。

【0091】

また、放電側電池モジュール１４ａの平均電圧ＶＭａと充電側電池モジュール１４ｂの平均電圧ＶＭｂとの少なくとも一方が、それぞれの目標電圧ＶＭＴａ，ＶＭＴｂになった場合（Ｓ１９０Ａ：ＹＥＳ）、モジュール平均電圧ＶＭａｖｅが、放電側電池モジュール１４ａと充電側電池モジュール１４ｂとの少なくとも一方についてのプラトー領域ＰＲ内にあるか否かが判断され（Ｓ２２０Ａ）、モジュール平均電圧ＶＭａｖｅがプラトー領域ＰＲ内にはないと判断された場合には（Ｓ２２０Ａ：ＮＯ）、定電流制御が停止される（Ｓ２６０）。

【0092】

一方、モジュール平均電圧ＶＭａｖｅがプラトー領域ＰＲ内にあると判断された場合には（Ｓ２２０Ａ：ＹＥＳ）、クーロンカウンティング処理部６２により算出された放電側電池モジュール１４ａの容量ＣＭａと充電側電池モジュール１４ｂの容量ＣＭｂとの容量差ΔＣＭ（＝ＣＭａ－ＣＭｂ）を特定し、該容量差ΔＣＭが所定の第１の容量差ΔＣＭ１以上であるか否かが判定され（Ｓ２３０Ａ）、該容量差ΔＣＭが第１の容量差ΔＣＭ１未満であると判定された場合には（Ｓ２３０Ａ：ＮＯ）、定電流制御が停止される（Ｓ２６０）。

【0093】

一方、容量差ΔＣＭが第１の容量差ΔＣＭ１以上であると判定された場合には（Ｓ２３０Ａ：ＹＥＳ）、定電流制御（容量参照定電流制御Ｐ２）が継続され（Ｓ２４０）、容量差ΔＣＭが所定の第２の容量差ΔＣＭ２になったか否かが監視され（Ｓ２５０Ａ）、容量差ΔＣＭが第２の容量差ΔＣＭ２になった時点で定電流制御が停止される（Ｓ２６０）。なお、第２の容量差ΔＣＭ２の絶対値は、第１の容量差ΔＣＭ１の絶対値より小さい。第２の容量差ΔＣＭ２の値は、ゼロであってもよい。

【0094】

以上説明したように、第２実施形態の蓄電池管理装置２０は、プラトー領域ＰＲを含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する少なくとも１つの蓄電池１２から構成された電池モジュール１４ａ（放電側電池モジュール１４ａ）と電池モジュール１４ｂ（充電側電池モジュール１４ｂ）とが直列に接続された組電池１０Ａを管理するための装置である。蓄電池管理装置２０は、電圧計２２と、電流計２４と、監視部２８と、電圧均等化回路３０Ａと、クーロンカウンティング処理部６２と、内部抵抗推定部６４と、目標電圧算出部６６と、制御部６０とを備える。電圧計２２および監視部２８は、各蓄電池１２の電圧を計測する。電流計２４および監視部２８は、組電池１０に流れる電流を計測する。電圧均等化回路３０Ａは、放電側電池モジュール１４ａから充電側電池モジュール１４ｂに電荷を移動させることにより、放電側電池モジュール１４ａの電圧（平均電圧ＶＭａ）と充電側電池モジュール１４ｂの電圧（平均電圧ＶＭｂ）との差を小さくするための定電流制御を実行する。クーロンカウンティング処理部６２は、電流計２４および監視部２８が計測した電流と、上記定電流制御中の電流と、を積算することにより、電池モジュール１４ａ，１４ｂの容量を算出する。内部抵抗推定部６４は、各蓄電池１２の内部抵抗を推定する。目標電圧算出部６６は、電圧計２２および監視部２８が計測した放電側電池モジュール１４ａの電圧（平均電圧ＶＭａ）と充電側電池モジュール１４ｂの電圧（平均電圧ＶＭｂ）との平均値であるモジュール平均電圧ＶＭａｖｅと、内部抵抗推定部６４が推定した内部抵抗と、に基づいて、放電側電池モジュール１４ａの目標電圧ＶＭＴａと充電側電池モジュール１４ｂの目標電圧ＶＭＴｂとを設定する。制御部６０は、電圧均等化回路３０Ａを制御して上記定電流制御を実行させる。

【0095】

また、制御部６０は、モジュール平均電圧ＶＭａｖｅが放電側電池モジュール１４ａと充電側電池モジュール１４ｂとの少なくとも一方についてのプラトー領域ＰＲ内にある場合（図１２のＳ２２０Ａ：ＹＥＳ）、上記定電流制御（電圧参照定電流制御Ｐ１）中に、放電側電池モジュール１４ａの電圧（平均電圧ＶＭａ）が目標電圧ＶＭＴａになるか、または、充電側電池モジュール１４ｂの電圧（平均電圧ＶＭｂ）が目標電圧ＶＭＴｂになった際に、クーロンカウンティング処理部６２により算出された放電側電池モジュール１４ａの容量ＣＭａと充電側電池モジュール１４ｂの容量ＣＭｂとの容量差ΔＣＭ（＝ＣＭａ－ＣＭｂ）を特定し、容量差ΔＣＭが所定の第１の容量差ΔＣＭ１以上であれば（Ｓ２３０Ａ：ＹＥＳ）、定電流制御（容量参照定電流制御Ｐ２）をさらに実行させ（Ｓ２４０）、容量差ΔＣＭが所定の第２の容量差ΔＣＭ２（ただし、第２の容量差ΔＣＭ２の絶対値は第１の容量差ΔＣＭ１の絶対値より小さい）になると（Ｓ２５０Ａ：ＹＥＳ）、定電流制御を停止させる（Ｓ２６０）。

【0096】

このように、第２実施形態の蓄電池管理装置２０によれば、それぞれプラトー領域ＰＲを含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する少なくとも１つの蓄電池１２から構成された複数の電池モジュール１４が直列に接続された組電池１０Ａにおいて、２つの電池モジュール１４ａ，１４ｂのモジュール平均電圧ＶＭａｖｅがプラトー領域ＰＲ内にあり、目標電圧ＶＭＴａ，ＶＭＴｂを参照した定電流制御（電圧参照定電流制御Ｐ１）のみでは各電池モジュール１４ａ，１４ｂの残容量を精度良く均等化することができないことがある場合であっても、２つの電池モジュール１４ａ，１４ｂの容量差ΔＣＭを参照した定電流制御（容量参照定電流制御Ｐ２）を行うことによって、各電池モジュール１４ａ，１４ｂの残容量を精度良く均等化することができ、組電池１０Ａの連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0097】

Ｃ．第３実施形態：
図１３は、第３実施形態における電池装置１００Ｂの構成を概略的に示す説明図である。以下では、第３実施形態の電池装置１００Ｂの構成のうち、上述した第１実施形態の電池装置１００と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。

【0098】

第３実施形態の電池装置１００Ｂは、電圧均等化回路３０Ｂの構成が、第１実施形態の電池装置１００と異なる。具体的には、第１実施形態の電池装置１００が備える電圧均等化回路３０は、互いに隣り合う２つの蓄電池１２の組毎に電圧均等化を実行できるように構成されているが、第３実施形態の電池装置１００Ｂが備える電圧均等化回路３０Ｂは、互いに隣り合う２つの蓄電池１２の組に限らず、任意の蓄電池１２の組合せについて電圧均等化を実行できるように構成されている。

【0099】

すなわち、第３実施形態における電圧均等化回路３０Ｂは、各蓄電池１２に対して１つ設けられたトランス３９を備える。各トランス３９は、第１の巻き線３９ｉと、第２の巻き線３９ｊとを有する。各トランス３９の第１の巻き線３９ｉは、対応する蓄電池１２に対して並列に接続されている。また、各トランス３９の第２の巻き線３９ｊは、組電池１０に並列に接続されている。また、電圧均等化回路３０Ｂは、各蓄電池１２に対して１つ設けられた第１のスイッチ３７および第２のスイッチ３８を備える。各第１のスイッチ３７は、各蓄電池１２に対して設けられたトランス３９の第１の巻き線３９ｉに直列に接続されており、各第２のスイッチ３８は、各蓄電池１２に対して設けられたトランス３９の第２の巻き線３９ｊに直列に接続されている。各第１のスイッチ３７および各第２のスイッチ３８は、制御部６０によってオン・オフ制御される。

【0100】

このような構成の電圧均等化回路３０Ｂによれば、複数の蓄電池１２の間で電荷を移動させることにより、複数の蓄電池１２のそれぞれの電圧の差を小さくするための定電流制御を、各蓄電池１２に対して個別に実行可能である。すなわち、複数の蓄電池１２のうち、電圧計２２および監視部２８が計測した複数の蓄電池１２のそれぞれの電圧と、複数の蓄電池１２の平均電圧Ｖａｖｅと、の差が所定値以上である少なくとも１つの蓄電池１２を対象蓄電池１２ｘとして特定し、対象蓄電池１２ｘを対象として、対象蓄電池１２ｘの電圧を平均電圧Ｖａｖｅに近付けるような定電流制御を実行可能である。

【0101】

図１４は、複数の蓄電池１２のうち、１つの蓄電池１２ａを対象蓄電池１２ｘとした場合の定電流制御の動作を概略的に示す説明図である。図１４のＡ欄には、対象蓄電池１２ｘである蓄電池１２ａの電圧Ｖａが各蓄電池１２の平均電圧Ｖａｖｅより高く、対象蓄電池１２ｘから他の蓄電池１２に電荷を移動させることによって、電圧均等化を行っている状態が示されている。また、図１４のＢ欄には、対象蓄電池１２ｘである蓄電池１２ａの電圧Ｖａが各蓄電池１２の平均電圧Ｖａｖｅより低く、他の蓄電池１２から対象蓄電池１２ｘに電荷を移動させることによって、電圧均等化を行っている状態が示されている。

【0102】

また、第３実施形態の電池装置１００Ｂでは、目標電圧算出部６６は、上述した少なくとも１つの対象蓄電池１２ｘを特定し、各蓄電池１２の平均電圧Ｖａｖｅと、内部抵抗推定部６４が推定した内部抵抗と、に基づいて、各対象蓄電池１２ｘの目標電圧ＶＴｘを設定する。より具体的には、対象蓄電池１２ｘの電圧Ｖｘが平均電圧Ｖａｖｅより高い場合には、平均電圧Ｖａｖｅから、対象蓄電池１２ｘの内部抵抗に基づき設定される調整電圧Ｖｔｈ（ｘ）を差し引いた値（＝Ｖａｖｅ－Ｖｔｈ（ｘ））が、目標電圧ＶＴｘとして設定される。また、対象蓄電池１２ｘの電圧Ｖｘが平均電圧Ｖａｖｅより低い場合には、平均電圧Ｖａｖｅに、対象蓄電池１２ｘの内部抵抗に基づき設定される調整電圧Ｖｔｈ（ｘ）を足した値（＝Ｖａｖｅ＋Ｖｔｈ（ｘ））が、目標電圧ＶＴｘとして設定される。なお、蓄電池１２の内部抵抗と調整電圧との関係は予め実験的に定められ、例えば、蓄電池１２の内部抵抗が高いほど調整電圧が大きい値に設定される。また、目標電圧ＶＴｘの設定方法は、これに限られず、他の公知の設定方法を採用してもよい。

【0103】

図１５は、第３実施形態の電池装置１００Ｂにおいて実行される電圧均等化処理を示すフローチャートである。以下、第３実施形態の電池装置１００Ｂにおいて実行される電圧均等化処理について、第１実施形態の電圧均等化処理（図５）と異なる点についてのみ説明する。

【0104】

第３実施形態の電圧均等化処理は、組電池１０を構成する複数の蓄電池１２のうち、電圧値が、複数の蓄電池１２の平均電圧Ｖａｖｅから所定値以上離れている対象蓄電池１２ｘを対象として、対象蓄電池１２ｘと他の蓄電池１２との間で電荷を移動させることにより、各蓄電池１２の電圧の差を小さくするための定電流制御を実行する処理である。電圧均等化処理は、例えば、組電池１０を構成する複数の蓄電池１２の中に対象蓄電池１２ｘが検知された場合に、自動的に、または、管理者からの指示に応じて開始される。

【0105】

Ｓ１１０Ｂ（図１５）では、各蓄電池１２の電圧が計測される。なお、各蓄電池１２の電圧の計測は、電圧均等化処理中、継続的に実行される。また、Ｓ１２０Ｂでは、各蓄電池１２の電圧の平均値である平均電圧Ｖａｖｅが算出される。

【0106】

また、Ｓ１３０Ｂでは、各蓄電池１２の温度が計測され、Ｓ１４０Ｂでは、各蓄電池１２の内部抵抗が推定され、Ｓ１５０Ｂでは、各蓄電池１２のＳＯＨが推定され、Ｓ１６０Ｂでは、各蓄電池１２の内部抵抗が補正される。なお、これらの処理は、対象蓄電池１２ｘのみを対象に実行されてもよい。

【0107】

また、Ｓ１７０Ｂでは、対象蓄電池１２ｘの目標電圧ＶＴｘが設定される。また、Ｓ１８０において定電流制御が開始されると、対象蓄電池１２ｘの電圧Ｖｘが目標電圧ＶＴｘになったか否かが監視されると共に（Ｓ１９０Ｂ）、平均電圧Ｖａｖｅが変化したか否かが監視され（Ｓ２００Ｂ）、平均電圧Ｖａｖｅが変化した場合（Ｓ２００Ｂ：ＹＥＳ）、変化後の平均電圧Ｖａｖｅに基づいて目標電圧ＶＴｘが更新される（Ｓ２１０Ｂ）。

【0108】

また、対象蓄電池１２ｘの電圧Ｖｘが目標電圧ＶＴｘになった場合（Ｓ１９０Ｂ：ＹＥＳ）、平均電圧Ｖａｖｅが少なくとも１つの蓄電池１２についてのプラトー領域ＰＲ内にあるか否かが判断され（Ｓ２２０Ｂ）、平均電圧Ｖａｖｅがプラトー領域ＰＲ内にはないと判断された場合には（Ｓ２２０Ｂ：ＮＯ）、定電流制御が停止される（Ｓ２６０）。

【0109】

一方、平均電圧Ｖａｖｅがプラトー領域ＰＲ内にあると判断された場合には（Ｓ２２０Ｂ：ＹＥＳ）、クーロンカウンティング処理部６２により算出された各蓄電池１２の容量の平均容量Ｃａｖｅと、対象蓄電池１２ｘの容量Ｃｘと、の容量差ΔＣ（Ｃａｖｅ≧Ｃｘの場合は、ΔＣ＝Ｃａｖｅ－Ｃｘ、Ｃａｖｅ＜Ｃｘの場合は、ΔＣ＝Ｃｘ－Ｃａｖｅ）を特定し、該容量差ΔＣが所定の第１の容量差ΔＣ１以上であるか否かが判定され（Ｓ２３０Ｂ）、該容量差ΔＣが第１の容量差ΔＣＭ１未満であると判定された場合には（Ｓ２３０Ｂ：ＮＯ）、定電流制御が停止される（Ｓ２６０）。

【0110】

一方、容量差ΔＣが第１の容量差ΔＣ１以上であると判定された場合には（Ｓ２３０Ｂ：ＹＥＳ）、定電流制御（容量参照定電流制御Ｐ２）が継続され（Ｓ２４０）、容量差ΔＣが所定の第２の容量差ΔＣ２になったか否かが監視され（Ｓ２５０Ｂ）、容量差ΔＣが第２の容量差ΔＣ２になった時点で定電流制御が停止される（Ｓ２６０）。なお、第２の容量差ΔＣ２の絶対値は、第１の容量差ΔＣ１の絶対値より小さい。第２の容量差ΔＣ２の値は、ゼロであってもよい。

【0111】

以上説明したように、第３実施形態の蓄電池管理装置２０は、プラトー領域ＰＲを含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する複数の蓄電池１２が直列に接続された組電池１０を管理するための装置である。蓄電池管理装置２０は、電圧計２２と、電流計２４と、監視部２８と、電圧均等化回路３０Ｂと、クーロンカウンティング処理部６２と、内部抵抗推定部６４と、目標電圧算出部６６と、制御部６０とを備える。電圧計２２および監視部２８は、各蓄電池１２の電圧を計測する。電流計２４および監視部２８は、組電池１０に流れる電流を計測する。電圧均等化回路３０Ｂは、複数の蓄電池１２の間で電荷を移動させることにより、各蓄電池１２の電圧の差を小さくするための定電流制御を、各蓄電池１２に対して個別に実行可能な回路である。クーロンカウンティング処理部６２は、電流計２４および監視部２８が計測した電流と、上記定電流制御中の電流と、を積算することにより、各蓄電池１２の容量を算出する。内部抵抗推定部６４は、各蓄電池１２の内部抵抗を推定する。目標電圧算出部６６は、電圧計２２および監視部２８が計測した各蓄電池１２の電圧と各蓄電池１２の電圧の平均電圧Ｖａｖｅとの差が所定値以上である少なくとも１つの蓄電池１２を対象蓄電池１２ｘとして特定し、平均電圧Ｖａｖｅと、内部抵抗推定部が推定した前記内部抵抗と、に基づいて、各対象蓄電池１２ｘの目標電圧ＶＴｘを設定する。制御部６０は、電圧均等化回路３０Ｂを制御して上記定電流制御を実行させる。

【0112】

また、制御部６０は、平均電圧Ｖａｖｅが少なくとも１つの蓄電池１２のプラトー領域ＰＲ内にある場合（図１５のＳ２２０Ｂ：ＹＥＳ）、上記定電流制御（電圧参照定電流制御Ｐ１）中に、対象蓄電池１２ｘの電圧Ｖｘが目標電圧ＶＴｘになった際に、クーロンカウンティング処理部６２により算出された各蓄電池１２の容量の平均容量Ｃａｖｅと、対象蓄電池１２ｘの容量Ｃｘと、の容量差ΔＣを特定し、容量差ΔＣが所定の第１の容量差ΔＣ１以上であれば（Ｓ２３０Ｂ：ＹＥＳ）、定電流制御（容量参照定電流制御Ｐ２）をさらに実行させ（Ｓ２４０）、容量差ΔＣが所定の第２の容量差ΔＣ２（ただし、第２の容量差ΔＣ２の絶対値は第１の容量差ΔＣ１の絶対値より小さい）になると（Ｓ２５０Ｂ：ＹＥＳ）、定電流制御を停止させる（Ｓ２６０）。

【0113】

このように、第３実施形態の蓄電池管理装置２０によれば、プラトー領域ＰＲを含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する複数の蓄電池１２が直列に接続された組電池１０において、各蓄電池１２の平均電圧Ｖａｖｅがプラトー領域ＰＲ内にあり、目標電圧ＶＴｘを参照した定電流制御（電圧参照定電流制御Ｐ１）のみでは各蓄電池１２の残容量を精度良く均等化することができないことがある場合であっても、各蓄電池１２の容量差ΔＣを参照した定電流制御（容量参照定電流制御Ｐ２）を行うことによって、各蓄電池１２の残容量を精度良く均等化することができ、組電池１０の連続動作時間を効果的に延長することができる。

【0114】

Ｄ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。

【0115】

上記各実施形態における電池装置１００の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記各実施形態において、組電池１０を構成する蓄電池１２の個数は任意に変更可能である。また、上記各実施形態において、温度計２６が、各蓄電池１２について設けられてもよい。なお、温度計２６は省略されてもよい。

【0116】

また、上記各実施形態において、内部抵抗推定テーブルＴ１や内部抵抗補正テーブルＴ２の内容は、あくまで一例であり、種々変形可能である。また、必ずしも記録部７２に内部抵抗推定テーブルＴ１および／または内部抵抗補正テーブルＴ２が記録されている必要はない。また、上記各実施形態において、制御部６０が有する各機能部の少なくとも１つが省略されてもよい。

【0117】

上記各実施形態における電圧均等化処理の内容は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記第１実施形態では、蓄電池１２の温度の計測（図５のＳ１３０）が実行されるが、蓄電池１２の内部抵抗の推定（同Ｓ１４０）のために蓄電池１２の温度計測値が不要である場合には、蓄電池１２の温度の計測が省略されてもよい。また、上記第１実施形態では、蓄電池１２のＳＯＨの推定（同Ｓ１５０）が実行されるが、蓄電池１２の内部抵抗の補正（同Ｓ１６０）のために蓄電池１２のＳＯＨの値が不要である場合には、蓄電池１２のＳＯＨの推定が省略されてもよい。また、蓄電池１２の内部抵抗の補正（同Ｓ１６０）が省略されてもよい。また、上記第１実施形態では、定電流制御中に平均電圧の変化の監視（同Ｓ２００）および目標電圧の更新（同Ｓ２１０）が行われるが、これらの処理が省略されてもよい。

【0118】

また、上記第１実施形態の変形例では、容量参照定電流制御Ｐ２の停止タイミングを決定するための第２の容量差ΔＣ２が、放電側蓄電池１２ａのＦＣＣと充電側蓄電池１２ｂのＦＣＣとの差ΔＦＣＣを符号反転した値（＝－ΔＦＣＣ）と同一値に設定されるが、第２の容量差ΔＣ２が、該差ΔＦＣＣに基づいて、他の方法（例えば、第２の容量差ΔＣ２を－ΔＦＣＣに近い値に設定する方法）により設定されてもよい。

【0119】

また、上記第３実施形態において、各蓄電池１２を、少なくとも１つの蓄電池１２が直列接続された電池モジュールに置き換えてもよい。

【符号の説明】

【0120】

１０：組電池 １２：蓄電池 １４：電池モジュール ２０：蓄電池管理装置 ２２：電圧計 ２４：電流計 ２６：温度計 ２８：監視部 ３０：電圧均等化回路 ３２：コイル ３２ｉ：一端 ３２ｊ：他端 ３４：第１のスイッチ ３６：第２のスイッチ ３７：第１のスイッチ ３８：第２のスイッチ ３９：トランス ３９ｉ：第１の巻き線 ３９ｊ：第２の巻き線 ４０：ラインスイッチ ４２：プラス端子 ４４：マイナス端子 ６０：制御部 ６２：クーロンカウンティング処理部 ６４：内部抵抗推定部 ６６：目標電圧算出部 ６８：ＳＯＨ推定部 ７２：記録部 ７４：履歴部 ７６：インターフェース部 １００：電池装置 ＰＲ：プラトー領域 Ｔ１：内部抵抗推定テーブル Ｔ２：内部抵抗補正テーブル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】