JP5114885B2 - 容量調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車やハイブリッド自動車等の電気車両に用いられるバッテリの容量調整装置に関する。

従来、複数のセルを直列に接続した組電池の容量調整方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。従来の容量調整方法では、無負荷時のセル電圧分布状況に応じて、セル毎に容量調整目標および容量調整時間を定め、規定電流値で放電させるようにしていた。

特開２００３−２１５４９５号公報

しかしながら、従来の技術では、規定の電流値で放電させているため、例えば、セル容量のバラツキが非常に大きい場合や、車両使用時間が極端に短い場合などのように、早急に容量調整を行いたい場合に、容量調整時間が長いために容量調整が終了する前にシステムがオフされてしまうことがある。そのため、容量調整を十分に行えないという問題があった。

本発明は、組電池を構成する複数のセルの容量調整を規定容量調整電流値で行い、セル間の充電容量のバラツキを調整する容量調整装置に適用され、組電池のセル電圧標準偏差、および平均セル電圧と最低セル電圧との差分で表されるセル電圧分布状況に応じて、規定容量調整電流値を変更するための補正係数である調整能力向上度を設定する設定手段と、規定容量調整電流値を調整能力向上度に基づいて変更し、その変更された容量調整電流値で容量調整を行う容量調整手段とを備え、設定手段は、調整能力向上度を、組電池のセル電圧分布状況に応じて、組電池のセル電圧標準偏差が小さいほど高く設定し、かつ平均セル電圧と最低セル電圧との差分が大きいほど高く設定することを特徴とする。

本発明によれば、組電池の状態に応じて、所定容量調整電流値での容量調整に対する調整能力向上度を設定し、調整能力向上度に基づいて変更された容量調整電流値で容量調整を行うようにしたので、容量調整能力が向上して容量調整時間の短縮化を図ることができる。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
−第１の実施の形態−
図１は本発明による容量調整装置の第１の実施の形態を示す図であり、ＥＶ（電気自動車）の容量調整装置に適用した場合を示す。図１において、太い実線は強電ラインを示し、細い実線は弱電ラインを示し、点線は信号ラインを示している。なお、本発明による容量調整装置は、ＥＶに限らず、ＨＥＶ（ハイブリッド自動車）やＦＣＶ（燃料電池車）などにも適用でき、バッテリ関連の構成は図１に示したものと変わらない。

図１に示す制御システムは、電池制御ユニット１と組電池２が設けられた車両システム３とを備えている。電池制御ユニット１は、セル電圧検出部１０１，容量調整部１０２，ＣＰＵ１０３，メモリ１０４などを備え、車両システム３に設けられた組電池２の充放電制御や容量調整制御を行う。組電池２は複数のセルを直列接続したものであり、各セルの電圧はセル電圧検出部１０１により検出される。セル電圧検出部１０１により検出された各セルの電圧情報はＣＰＵ１０３へ送信される。

ＣＰＵ１０３は、無負荷時（車両システム起動時）および規定容量充電後の各セルの電圧状況（電圧分布状況）に基づいて、容量調整部１０２に適切な容量調整指示を出す。また、車両システムオフにより容量調整が中断した場合、ＣＰＵ１０３は残りの調整条件を各セル毎にメモリ１０４に記憶させる。容量調整部１０２は、セル単位で容量調整を行うことで各セル間の容量バラツキを補正する。容量調整部１０２の詳細については後述する。メモリ１０４には、充放電制御や容量調整制御に必要な情報、ＣＰＵ１０３からの情報等が記憶される。

組電池２はメインリレー３０３ａ，３０３ｂを介してインバータ３０１および補機システム３０２に接続され、インバータ３０１および補機システム３０２へ直流電力を供給する。ＣＰＵ１０３からの指令に基づいてメインリレー３０３ａ，３０３ｂをオンオフすることにより、強電回路の電源オンオフが制御される。インバータ３０１は、組電池２の直流電力を交流電力に変換して駆動用モータＭに印加し、モータＭを駆動して車両を走行させる。駆動用モータＭは、回生制御時には発電機として機能し、インバータ３０１を介して組電池２に対し回生電力を供給し、組電池２を充電する。

車両システムＣＰＵ３０４は車両システム３を制御するものであり、インバータ３０１および補機システム３０２は車両システムＣＰＵ３０４によって制御される。なお、補機システム３０２には車両に設置されている空調システムなどが含まれており、組電池２の電力により駆動される。電流センサ２０１は車両システム３の強電回路に流れる電流をモニタし、その情報を電池制御ユニット１のＣＰＵ１０３へ送信する。

電圧センサ２０２は組電池２の両端の電位差をモニタし、その情報をＣＰＵ１０３へ送信する。温度センサ２０３は、組電池２の温度をモニタし、その温度情報をＣＰＵ１０３へ送信する。組電池２のＳＯＣ（State Of Charge）は組電池２の総電圧とＳＯＣとの相関テーブルを参照して求めるが、この場合の総電圧としては、電圧センサ２０３の検出値を用いても良いし、セル電圧検出部１０１で検出されたセル電圧の総和を用いても良い。相関テーブルはメモリ１０４に格納されている。

補助電池４０１はＣＰＵ１０３および車両システムＣＰＵ３０４の電源であり、電源をオンオフするスイッチ４０３は、イグニッション信号４０２によりオンオフされる。イグニッション信号４０２は、車両のイグニッションスイッチのオンオフに連動して入力される。イグニッション信号４０２の履歴、すなわち、スイッチ４０３のオンオフの履歴はメモリ１０４に記憶され、後述する使用時間の算出に用いられる。車両システムＣＰＵ３０４は、車両システム３に異常が発生した際には警告灯３０５を点灯し、ドライバーに異常発生を知らせる。

図２は、容量調整部１０２の詳細を示す図であり、組電池２に設けられた複数のセルの内の３個のセルについて示したものである。容量調整部１０２は各セルＣ１〜Ｃ３毎に独立して容量調整を行うものであり、各セルＣ１〜Ｃ３には、容量調整抵抗R10と制御スイッチとしてのＦＥＴ１１とで構成される容量調整回路１２，２２，３２が並列して設けられている。ＦＥＴ１１のオンオフを制御することで、容量調整抵抗R10の通電時間の割合であるデューティー比を制御して、容量調整電流を可変制御する。

各ＦＥＴ１１は、ＣＰＵ１０３からの信号によりを独立にオンオフ制御される。容量調整回路１２，２２，３２は、ＦＥＴ１１をオンして容量調整抵抗R10に電流を流すことで各セルＣ１〜Ｃ３を放電させ、セルＣ１〜Ｃ３の容量調整を行う。ここでは、スイッチング素子としてＦＥＴを用いたが、トランジスタ等を用いてもかまわない。後述するように、ＣＰＵ１０３は、容量調整の要求度に応じてＦＥＴ１１をデューティー制御する。

図３は、本実施の形態における容量調整制御の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１１では、イグニッション信号検出後からメインリレー３０３ａ，３０３ｂがオンとなるまでの間に、セル電圧検出部１０１により各セルの開放電圧を検出する。ステップＳ１２では、ＣＰＵ１０３は、ステップＳ１１で検出されたセル電圧に基づいて平均セル電圧およびセル電圧標準偏差を算出するとともに、平均セル電圧と最低セル電圧との差分を算出する。

ステップＳ１３では、ＣＰＵ１０３は、メモリ１０４に記憶されているスイッチ４０３のオンオフ履歴に基づいて、システム起動時間とスイッチ４０３がオフ状態となっている非通電時間とを求め、システム使用時間割合を算出する。システム使用時間割合とは、システム起動時間と全使用時間（＝システム起動時間＋非通電時間）との比であり、組電池の使用時間に対応する指標である。ステップＳ１４では、組電池２の容量劣化状態を表す容量劣化係数（＝現状容量／新品時容量）の確認を行う。例えば、充放電の積算から得られる容量変化から推定される電圧値（電池が新品であるとみなして算出される電圧値）と実際に検出される電圧値とのずれから、容量劣化係数を求めることができる。

ステップＳ１５では、ステップＳ１２〜ステップＳ１４で収集したデータに基づいて、容量調整能力向上要求度を算出する。ここでは、各データ毎に容量調整能力向上要求度k1〜k3を算出し、算出された要求度k1〜k3に基づいて最終的な容量調整能力向上要求度ｋを算出する。図４は、ステップＳ１２で得られたデータに基づく容量調整能力向上要求度k1の一例を示す図であり、横軸を平均セル電圧と最低セル電圧との差分、縦軸をセル電圧標準偏差としたときの要求度k1のマップを示したものである。すなわち、差分とセル電圧標準偏差との組み合わせによって、要求度k1（≧１）が設定される。

ラインL1〜L5はそれぞれ同一要求度を取るラインを示したものであり、例えば、ラインL1上にある点（差分、セル電圧標準偏差）は全て同一の要求度k1(L1)となる。各セルの自己放電量ばらつきが大きいために、いくつかのセルの充電容量が他のセルに比べてかなり低くなる状態が生じるが、図４に示したマップはこのような状態を早急に解消することに重点を置いた場合のマップである。ラインL1〜L5の要求度k1(L1)〜k1(L5)は、k1(L1)＜k1(L2)＜k1(L3)＜k1(L4)＜k1(L5)のように設定されている。

図８は、図４の点Ｐ１および点Ｐ２の状態を定性的に示したものである。図８（ａ）は要求度ｋ１（Ｌ２）のラインＬ２上の点Ｐ１におけるセルの電圧分布を示しており、平均セル電圧付近に多数のセルが分布し、その下方に最低セル電圧のセルが一つ存在している。なお、黒丸はセルの数を表している。一方、図８（ｂ）は、要求度ｋ１（Ｌ３）のラインＬ３上の点Ｐ２におけるセルの電圧分布を示している。この場合、平均セル電圧と最低セル電圧との差分は図８（ａ）に示したものと同じであるが、点Ｐ２のセル標準偏差は点Ｐ１よりも小さいので、平均セル電圧付近においてはより狭い電圧範囲にセルが分布している。そのため、ｋ１（Ｌ２）＜ｋ１（Ｌ３）のように設定されている。

図５は、ステップＳ１３で得られたデータに基づく容量調整能力向上要求度k2の一例を示す図であり、縦軸は容量調整能力向上要求度k2、横軸はシステム使用時間割合を表している。システム使用時間割合が小さい場合には、容量調整の機会も少なくなるので、短時間で容量調整が完了するように容量調整能力向上要求度k2をより大きく設定する。システム使用時間割合が所定値以上の場合には、規定の調整能力（規定容量調整電流値）で容量調整を行う。

図６は、ステップＳ１４で得られたデータに基づく容量調整能力向上要求度k3の一例を示す図であり、縦軸は容量調整能力向上要求度k3、横軸は容量劣化係数（％）を表している。容量調整時間は組電池２が新品であると仮定して算出されるので、劣化により容量が小さくなっている場合には、その分だけ容量調整電流を小さくする必要がある。そうしないと、過剰な調整を行ってしまうことになる。

例えば、容量劣化係数が８０％の場合には、容量調整能力向上要求度k3を０．８とする。容量調整能力向上要求度k3は１以下であって、容量劣化係数（％）が大きくなるほど容量調整能力を小さくするように要求するので、k1，k2≧１である容量調整能力向上要求度k1，k2による向上の程度を抑える補正係数と考えることができる。

このようにして、各容量調整能力向上要求度k1〜k3が得られたならば、最終的な容量調整能力向上要求度ｋを次式にて求める。
ｋ＝k1×k2×k3

図３に戻って、ステップＳ１６では、ステップＳ１５で算出された容量調整能力向上要求度ｋに基づいて、容量調整回路１２，２２，３２の容量調整抵抗R10に流すべき容量調整電流を「規定容量調整電流値×ｋ」に設定する。ここでは、ＦＥＴ１１がオン状態となっている割合（デューティー）を変更することにより、容量調整電流値＝規定容量調整電流値×ｋとなるようにする。図７は、容量調整能力向上要求度ｋとＦＥＴ１１のデューティーとの関係を示す図であり、要求度ｋが大きくなるほどデューティーも大きくなる。なお、本実施の形態では、規定容量調整電流は各セルの充電容量に応じて個別に設定されるので、それと容量調整能力向上要求度ｋとの積算値である容量調整電流値もセル毎に設定されることになる。

ステップＳ１７では、ステップＳ１６においてセル毎に設定された容量調整電流値で容量調整を開始する。ステップＳ１８では、容量調整が終了したか否か、すなわち、設定された調整時間に達したか否かを各セル毎に判定し、全てのセルに関して容量調整が終了したならば、一連の容量調整処理を終了する。なお、容量調整時間がセル間で同一となるように各セルの容量調整電流値を設定すれば、ステップＳ１８の判定はセル毎に行わなくてもかまわない。

−第２の実施形態−
図９は本発明による容量調整装置の第２の実施の形態を示す図であり、図２と同様の容量調整部１０２の詳細を示す図である。図２に示した容量調整部１０２では、ＦＥＴ１１をデューティー制御することで容量調整抵抗R10に流れる電流を調整したが、第２の実施の形態では、容量調整能力向上要求度ｋに応じて複数の抵抗の中のいくつかを選択して使用することで、容量調整電流値を離散的に変更するようにした。

図９に示す例では、各容量調整回路１２，２２，３２には３つの抵抗R1A，R1B，R1Cが並列して設けられていて、スイッチSW1で切り替えることにより抵抗値を変更するような構成とした。例えば、各抵抗R1A，R1B，R1Cの抵抗値を順に5ｋΩ、10ｋΩ、10ｋΩと設定すると、スイッチSW1を用いて使用する抵抗の選択の仕方を変えることにより、以下の４種類の抵抗選択パターンを設定することができる。
(1)抵抗選択パターンａ：2.5ｋΩ（R1A、R1B、R1C）、
(2)抵抗選択パターンｂ：3.3ｋΩ（R1A、R1BまたはR1A、R1C）、
(3)抵抗選択パターンｃ：5ｋΩ（R1B、R1CまたはR1A）、
(4)抵抗選択パターンｄ：10ｋΩ（R1BまたはR1C）

そして、図１０に示すように、容量調整能力向上要求度ｋが大きいほど、より抵抗値の小さな抵抗選択パターンを用いるように制御する。すなわち、第１の実施の形態では、図３のステップＳ１６において、ＦＥＴ１１のデューティーを変更することで電流値を変更したが、第２の実施の形態では、複数の抵抗から要求度ｋに応じて抵抗を選択することで電流値を変更する点が異なる。この場合、容量調整能力向上要求度ｋに応じて、抵抗値はステップ状に変化することになる。その他の処理に関しては、図３に示したものと同様である。

図１１は、第２の実施の形態における他の制御方法を示すフローチャートである。図１１に示す制御方法では、制御回路上に容量調整用抵抗R1A〜R1Cの発熱量が均一となるように、抵抗選択パターンを切り替えるようにする。図３に示すフローチャートと同一符号を有するステップ、すなわち、ステップＳ１１〜Ｓ１７，ステップＳ１８は、図３において説明した処理と全く同じ処理を行う。ここでは異なる処理を中心に説明する。

ステップＳ１７において容量調整を開始する。続くステップＳ１００では、ＣＰＵ１０３内に有するタイマーに基づいて、容量調整開始後から規定の切替時間が経過したか否かを判定する。ステップＳ１００において経過したと判定されると、ステップＳ１０１へ進んで抵抗選択パターンを切り替える。この場合、切り替え前後における抵抗値が同じになるように切り替えるのが好ましい。

例えば、上述した例では、抵抗選択パターンｂは、抵抗選択パターンｂ１＝R1A＋R1Bと抵抗選択パターンｂ２＝R1A＋R1Cとの２通りの組み合わせがあるので、ｂ１→ｂ２またはｂ２→ｂ１のように切り替えれば良い。抵抗選択パターンｄに関しても２通りの組み合わせがあるので、同様に考えることができる。ステップＳ１０１における抵抗選択パターンの切り替えは、各容量調整回路の全てに関して行われる。ステップＳ１０１の切り替え処理が終了したならばステップＳ１８に進んで容量調整が終了したか否かを判定し、終了していない場合には、ステップＳ１００に戻る。

なお、上述した説明では、規定切替時間と比較する時間として、容量調整開始後からの時間を採用しているが、前回の抵抗選択パターン切替時点からの時間を用いても良い。

図１２は、複数の抵抗を用いる場合の他の制御例を示す図である。図１２に示す制御フローは、容量調整回路１２，２２，３２に異常が発生した場合の処理を示しており、図１１に示した制御フローと並行して実行される。

ステップＳ２００では、容量調整回路１２〜３２に抵抗の異常が発生したか否かを判定し、異常と判定されるとステップＳ２０１へ進み、異常が発生していないと判定されるとステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０１では、異常が発生した容量調整回路において、使用不能となった抵抗に代えて他の抵抗で代替可能か否かを判定する。ステップＳ２０１において代替が不可能と判定されると、ステップＳ２０６に進んで容量調整を中止し、さらに、ステップＳ２０７において警告灯３０５（図１参照）を点灯して一連の処理を終了する。一方、ステップＳ２０１において代替可能と判定されると、ステップＳ２０２へ進んで、抵抗の代替に伴う容量調整能力の差分をチェックする。

例えば、次のような設定で容量調整が開始された場合を考える。
・容量調整回路１２：抵抗選択パターンａ（R1A、R1B、R1C）、抵抗値＝2.5ｋΩ
・容量調整回路２２：抵抗選択パターンｃ（R1B、R1C）、抵抗値＝5ｋΩ
・容量調整回路３２：抵抗選択パターンｃ（R1B、R1C）、抵抗値＝5ｋΩ
そして、容量調整中に容量調整回路１２の抵抗R1Aが使用不能になった場合、抵抗R1Aを使用しない抵抗選択パターンｃへと切り替える。その結果、抵抗値が２倍に変化するので、容量調整回路１２を流れる電流が１／２になる。
・容量調整回路１２：抵抗選択パターンｃ（R1B、R1C）、抵抗値＝5ｋΩ

このように、抵抗選択パターンを変更することで容量調整回路１２を流れる電流が変化すると、容量調整回路１２〜３２間における容量調整能力のバランスが変化してしまい、途中で容量調整が中断された場合にセルＣ１〜Ｃ３間に容量バラツキが生じてしまう。そこで、ステップＳ２０３では、抵抗の変更により容量調整回路１２を流れる電流が変化するのに合わせて、容量調整回路２２，３２の抵抗選択パターンを変更し、各容量調整回路２２，３２に流れる電流のバランス調整を図る。

例えば、容量調整回路１２を流れる電流が１／２になった場合には、各容量調整回路２２，３２を流れる電流も１／２となるように抵抗選択パターンを変更する。上述した例の場合、次のような抵抗選択パターンに変更すれば、各容量調整回路２２，３２を流れる電流も１／２となる。
・容量調整回路１２：抵抗選択パターンｃ（R1B、R1C）、抵抗値＝5ｋΩ
・容量調整回路２２：抵抗選択パターンｄ（R1B）、抵抗値＝10ｋΩ
・容量調整回路３２：抵抗選択パターンｄ（R1B）、抵抗値＝10ｋΩ

上述した例では、容量調整回路２２，３２の抵抗値が２倍となるような抵抗の組み合わせが見つかったが、必ずしも正確に２倍となるような組み合わせがあるとは限らない。そのような場合には、なるべくセル間のバランスが崩れないような抵抗の組み合わせを選択すれば良い。ステップＳ２０３の処理が終了したならば、ステップＳ２０４へ進んで容量調整を継続する。ステップＳ２０５では、容量調整が終了したか否かを判定し、全てのセルに関して容量調整が終了したならば一連の容量調整処理を終了する。

図１３は、図１２に示す制御と従来の制御とを比較して示したものであり、容量調整状況や容量調整時間等の時間的変化を示す図である。図１３において、（ａ）は従来の容量調整に関するものであり、（ｂ）は図１２に示す制御フローを採用した場合を示す。従来の制御の場合、容量調整抵抗が複数設けられていないので、故障により容量調整抵抗が使用不能となると、その時点で容量調整動作を中断せざるを得なかった。

一方、本実施の形態では、容量調整抵抗を複数設けてそれらの中から選択して使用するようにしたので、故障が発生しても、図１３に示すように容量調整動作を継続することができる。なお、抵抗選択パターンを変更した場合に容量調整電流が変化する場合には、それに合わせて容量調整時間を変更することで、目的とする容量バラツキ調整を達成することができる。

以上説明した実施の形態の作用効果をまとめると以下のようになる。
（１）組電池２の状態に応じて、規定容量調整電流値での容量調整に対する容量調整能力向上要求度ｋを設定し、予め設定された規定容量調整電流値に容量調整能力向上要求度ｋ（調整能力向上度）を乗算した容量調整電流値で容量調整を行うようにしたので、容量調整電流を組電池２の状態に応じた最適な値に設定することができ、容量調整能力の向上による容量調整時間の短縮化や容量調整精度の向上を図ることができる。
（２）なお、組電池２の状態としては組電池２のセル電圧分布状況や、組電池２の使用時間や、容量劣化状況などがあり、これらを考慮することで、セルＣ１〜Ｃ３の過放電を確実に回避しつつ、適切に容量調整能力を高めることができる。

（３）容量調整を行う方法としては、各セルＣ１〜Ｃ３に容量調整抵抗R10を並列接続し、容量調整抵抗R10を流れる容量調整電流をＦＥＴ１１でデューティー制御する方法や、各セルＣ１〜Ｃ３に抵抗値が可変な抵抗回路を並列接続する方法がある。抵抗回路としては、図９に示したように複数の容量調整抵抗R1A〜R1Cを設けて、スイッチSW1によりそれらの内の少なくとも１つを選択してセルに並列接続させる構成がある。また、図１４に示すように、スイッチSW10の切り替えにより、抵抗R1Aだけの場合と抵抗R1Aに抵抗R1Bを直列接続した場合との間で切り替えるようにしても良い。

（４）図９のように複数の容量調整抵抗R1A〜R1Cを設けて選択して用いる場合、抵抗値が等しい複数の容量調整抵抗選択パターンを設定することが可能になる。その結果、容量調整途中の所定時間経過した時点で容量調整抵抗選択パターンを切り替えることにより、抵抗回路における温度分布の偏りが均一になるように調整することができ、回路基板温度の局所的な上昇や素子寿命の向上を図ることができる。
（５）また、選択された容量調整抵抗の少なくとも一つが使用不能であった場合、抵抗選択パターンを変えて他の容量調整抵抗で代用しても良い。そうすることで、容量調整中に容量調整抵抗が使用不能となった場合でも、容量調整動作を継続することができる。その場合、選択パターン変更前後で抵抗値が同じようになるようにすることで、容量調整能力の低下を防止することができる。さらに、各セルＣ１〜Ｃ３間の容量調整電流の割合がほぼ同一となるように、容量調整抵抗の選択変更を各セルに関して行うことで容量調整電流のバランス維持を図ることができる。その結果、容量調整が途中で中断された場合であっても、容量バラツキを低く抑えることができる。
（６）また、容量調整量を各セルの充電容量に基づいて各セル毎に設定することで、セル電圧バラツキを高精度かつ効率的に解消することができる。

以上説明した実施の形態と特許請求の範囲の要素との対応において、ＣＰＵ１０３は設定手段を、スイッチSW1，SW10は選択手段を、ＣＰＵ１０３および容量調整回路１２，２２，３２は容量調整手段を、ＦＥＴ１１は電流制御素子を、容量調整能力向上要求度は調整能力向上度をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまでも一例であり、発明を解釈する際、上記実施の形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係に何ら限定も拘束もされない。

本発明による容量調整装置の第１の実施の形態を示す図である。 容量調整部１０２の詳細を示す図である。 第１の実施の形態における容量調整制御の一例を示すフローチャートである。 容量調整能力向上要求度k1の一例を示す図である。 容量調整能力向上要求度k2の一例を示す図である。 容量調整能力向上要求度k3の一例を示す図である。 容量調整能力向上要求度ｋとＦＥＴ１１のデューティーとの関係を示す図である。 図４の点P1および点P2の状態を定性的に示す図であり、（ａ）は要求度k2(L2)のラインL2上の点P1におけるセルの電圧分布を示し、（ｂ）は要求度k2(L2)のラインL2上の点P1におけるセルの電圧分布を示している。 本発明による容量調整装置の第２の実施の形態を示す図であり、図２と同様の容量調整部１０２の詳細を示す。 抵抗選択パターンと容量調整能力向上要求度ｋとの関係を示す図である。 第２の実施の形態における他の制御方法を示すフローチャートである。 複数の抵抗を用いる場合の他の制御例を示す図である。 図１２に示す制御と従来の制御との比較図であり、（ａ）は従来の容量調整に関し、（ｂ）は図１２に示す制御フローを採用した場合を示す。 抵抗回路の他の例を示す図である。

符号の説明

１：電池制御ユニット、２：組電池、３：車両システム、１１：ＦＥＴ、１２，２２，３２：容量調整回路、１０１：セル電圧検出部、１０２：容量調整部、１０３：ＣＰＵ、１０４：メモリ、２０１：電流センサ、２０２：電圧センサ、２０３：温度センサ、３０１：インバータ、３０２：補機システム、３０４車両システムＣＰＵ、３０５：警告灯、４０３，SW1，SW10：スイッチ、Ｃ１〜Ｃ３：セル、Ｍ：モータ、R10，R1A〜R1C：容量調整抵抗

Claims (11)

1. 組電池を構成する複数のセルの容量調整を規定容量調整電流値で行い、前記セル間の充電容量のバラツキを調整する容量調整装置において、
   前記組電池のセル電圧標準偏差、および平均セル電圧と最低セル電圧との差分で表されるセル電圧分布状況に応じて、前記規定容量調整電流値を変更するための補正係数である調整能力向上度を設定する設定手段と、
   前記規定容量調整電流値を前記調整能力向上度に基づいて変更し、その変更された容量調整電流値で容量調整を行う容量調整手段とを備え、
   前記設定手段は、前記調整能力向上度を、前記組電池のセル電圧分布状況に応じて、前記組電池のセル電圧標準偏差が小さいほど高く設定し、かつ平均セル電圧と最低セル電圧との差分が大きいほど高く設定することを特徴とする容量調整装置。
2. 請求項１に記載の容量調整装置において、
   前記設定手段は、前記組電池のセル電圧分布状況に加えて、前記組電池の使用時間および容量劣化状況に基づいて、前記調整能力向上度を設定することを特徴とする容量調整装置。
3. 請求項１または２に記載の容量調整装置において、
   前記容量調整手段は、前記セルに対して並列接続された容量調整抵抗と、その容量調整抵抗を流れる容量調整電流をデューティー制御する電流制御素子とを備えることを特徴とする容量調整装置。
4. 請求項３に記載の容量調整装置において、
   前記容量調整手段は、前記調整能力向上度が高いほど前記容量調整抵抗の通電状態の割合を高くすることを特徴とする容量調整装置。
5. 請求項１または２に記載の容量調整装置において、
   前記容量調整手段は、前記セルに対して並列接続されて抵抗値が可変な抵抗回路を備えることを特徴とする容量調整装置。
6. 請求項１または２に記載の容量調整装置において、
   前記容量調整手段は、複数の容量調整抵抗と、前記複数の容量調整抵抗の内の少なくとも１つを選択して前記セルに並列接続させる選択手段とを備えることを特徴とする容量調整装置。
7. 請求項５または６に記載の容量調整装置において、
   前記容量調整手段は、前記調整能力向上度が高いほど抵抗値を低く設定することを特徴とする容量調整装置。
8. 請求項６に記載の容量調整装置において、
   前記複数の容量調整抵抗は、抵抗値が等しい複数の容量調整抵抗選択パターンが設定可能に構成され、
   前記選択手段は、容量調整開始時に前記複数の容量調整抵抗選択パターンからいずれか一つを選択し、所定時間経過したならば他の容量調整抵抗選択パターンを選択することを特徴とする容量調整装置。
9. 請求項６〜８のいずれか一項に記載の容量調整装置において、
   前記選択手段は、選択された容量調整抵抗の少なくとも一つが使用不能であった場合または容量調整中に使用不能となった場合には、使用不能な容量調整抵抗を除く他の容量調整抵抗を使用するように容量調整抵抗の選択を変更することを特徴とする容量調整装置。
10. 請求項９に記載の容量調整装置において、
    前記容量調整手段は各セル毎に設けられ、
    各セル毎に設けられた前記容量調整手段の選択手段は、前記選択変更前後における各セル間の容量調整電流の割合がほぼ同一となるように、容量調整抵抗の選択変更をそれぞれ実行することを特徴とする容量調整装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の容量調整装置において、
    前記容量調整手段による容量調整量を、各セルの充電容量に基づいて各セル毎に設定することを特徴とする容量調整装置。

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