JP2012239379A - 組電池用単電池、電池制御システムおよび電池制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】組電池の中の個々の単電池の電圧を制御する集中管理装置を不要とし、ノイズの影響を受け難く、構成の大型化を防き、制御装置の負荷を小さくすることが可能な電池制御システムおよび電池制御方法を提供する。
【解決手段】組電池用単電池は、相互接続して組電池として使うことを前提とした組電池用単電池であって、電池は、単位セル５と制御回路１からなり、単位セル５は、１つの電気化学電池であり、制御回路１は、少なくとも単位セル５の電圧を含む電池状態情報を取得する測定手段１ａと、電池状態情報を外部に送信する送信手段１ｆと、外部情報を受け取る受信手段１ｆと、相互接続された単電池の電圧が近づくように、単位セル５の電池状態情報と外部情報の両方の情報に基づいて単位セル５を放電させる手段１ｄと、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、組電池用単電池、電池制御システムおよび電池制御方法に関し、特には、電池の電圧を調節可能な組電池用単電池、電池制御システムおよび電池制御方法に関する。

二次電池セルを相互に接続してなる組電池の電圧を調節する電池制御システムが知られている。

特許文献１（特表平１１−５０９６６９号公報）には、各電池セルの電圧を制御するための情報（電池セルの電圧等）を無線または有線で伝達するエネルギ管理システムが記載されている。

このエネルギ管理システムでは、数個の電池が直列に接続された電池集合体を一つの制御単位とし、その単位ごとに、一つの電池制御モジュールが搭載されている。

このエネルギ管理システムは、電池集合体全体の電圧などの作動パラメータの測定、あるいは作動パラメータの制御を行う。

このエネルギ管理システムでは、一つの制御装置が、複数の制御単位内の複数の電池制御モジュールからの情報を集中管理する。また、この制御装置が、複数の電池制御モジュールへ指令を伝達する。使用できる電池の例としては、ニッケルカドミウム電池などの他、リチウムポリマー電池が記載されている。

制御装置は、各電池制御モジュールから無線で送信された検出結果を受信する。制御装置は、その検出結果に基づいて、個々の電池セルの電圧を均等にするための制御信号を生成する。制御装置は、その制御信号を無線で各電池制御モジュールに送信する。

各電池制御モジュールは、その制御信号を受信すると、その制御信号に基づいて電池セルの電圧を放電する。よって、個々の電池セルの電圧を均等にすることが可能になる。

特表平１１−５０９６６９号公報

特許文献１に記載されたエネルギ管理システムでは、１つの制御装置が、組電池全体を制御する。このため、組電池用単電池のそれぞれは、その制御装置に対応する構成を有する必要がある。よって、例えば、組電池用単電池の直列数が変更されると、制御装置の仕様も変更しなければならない。したがって、組電池の設計変更の自由度、複数仕様の組電池を製造する上での利便性、ユーザー側での使いやすさに制限があった。

また、特許文献１に記載されたエネルギ管理システムでは、制御装置が各々の電池制御モジュールと無線で情報を通信するため、以下の問題が生じる。

制御装置と各電池制御モジュールとの無線通信では、通信距離が長くなるほど、通信情報にノイズがのりやすくなる。よって、制御装置が、最も遠く離れた電池制御モジュールと情報を通信する際、その情報がノイズの影響を受けやすくなる。情報がノイズの影響を受けると、制御装置は、各電池セルの電圧を的確に制御できなくなる。

また、制御装置が各電池制御モジュールと有線で情報を通信する場合、電池制御モジュールと制御装置とを接続する通信線が、電池制御モジュールごとに必要となり、構成が大きくなってしまう。

また、制御装置が各電池制御モジュールと情報をやり取りするため、制御装置の負荷が大きくなってしまう。

本発明の目的は、上述した課題を解決することが可能な組電池用単電池、電池制御システムおよび電池制御方法を提供することである。

本発明の組電池用単電池は、相互接続して組電池として使うことを前提とした組電池用単電池であって、前記単電池は、単位セルと制御回路からなり、前記単位セルは、１つの電気化学電池であり、前記制御回路は、少なくとも前記単位セルの電圧を含む電池状態情報を取得する測定手段と、前記電池状態情報を外部に送信する送信手段と、外部情報を受け取る受信手段と、相互接続された単電池の電圧が近づくように、前記単位セルの電池状態情報と前記外部情報の両方の情報に基づいて前記単位セルを放電させる手段と、を有する。

本発明によれば、組電池の中の個々の単電池の電圧を集中管理して制御する装置が不要となり、組電池の設計変更の自由度、複数仕様の組電池を製造する上での利便性、ユーザー側での使いやすさを向上することが可能になり、また、電池制御システムにおいて、ノイズの影響を受け難く、構成の大型化を防ぎ、管理装置の負荷を小さくすることが可能になる。

本発明の一実施形態の電池制御システムを示したブロック図である。 スレーブ装置１の一例を示したブロック図である。 スレーブ装置３の一例を示したブロック図である。 スレーブ装置２の一例を示したブロック図である。 マスタ装置４の一例を示したブロック図である。 電池制御システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 本実施形態の変形例の動作を説明するためのシーケンス図である。 外装フィルム電池が用いられた電池制御システムを示した説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の第１実施形態の電池制御システムを示したブロック図である。

図１において、電池制御システムは、３台以上のスレーブ装置（本実施形態では、スレーブ装置１ないし３）と、マスタ装置４と、を含む。

複数のスレーブ装置１ないし３は、通信装置の一例である。複数のスレーブ装置１ないし３は、１チップで構成され、予め順位付けされている。スレーブ装置１ないし３、および、マスタ装置４は、順位を、各スレーブ装置の識別子としても用いる。本実施形態では、スレーブ装置１には、順位「１」が付されており、スレーブ装置２には、順位「２」が付されており、スレーブ装置３には、順位「３」が付されている。なお、本実施形態では、順位は、値が小さいほど上位になるとする。

スレーブ装置１は、最高順位「１」を有し、電池５と対応し、電池５に関する情報を検出する。また、スレーブ装置１は、スレーブ装置２と、マスタ装置４と、有線または無線で通信する。

スレーブ装置１と電池５とで、単電池が構成される。スレーブ装置１は、制御回路の一例である。電池５は、単位セルの一例である。

スレーブ装置２は、電池６と対応し、電池６に関する情報を検出する。また、スレーブ装置２は、スレーブ装置１および３と、マスタ装置４と、有線または無電で通信する。

スレーブ装置２と電池６とで、単電池が構成される。スレーブ装置２は、制御回路の一例である。電池６は、単位セルの一例である。

スレーブ装置３は、最低順位「３」を有し、電池７と対応し、電池７に関する情報を検出する。また、スレーブ装置３は、スレーブ装置２と、マスタ装置４と、有線または無線で通信する。

スレーブ装置３と電池７とで、単電池が構成される。スレーブ装置３は、制御回路の一例である。電池７は、単位セルの一例である。

マスタ装置４は、最高順位のスレーブ装置、具体的には、スレーブ装置１に動作信号を送信する。

電池５ないし７は、例えば、リチウムイオン２次電池セルである。電池５ないし７は、直列に接続されている。なお、電池５ないし７は、並列に接続されていてもよい。また、最高順位のスレーブ装置１は、最高順位の次の順位のスレーブ装置２と隣接している。最低順位のスレーブ装置３は、最低順位の直前の順位のスレーブ装置２と隣接している。スレーブ装置２は、スレーブ装置２の順位の直前および直後の順位のスレーブ装置１および３と隣接している。

図２は、スレーブ装置１の一例を示したブロック図である。なお、図２において、図１に示したものと同一のものには同一符号を付してある。

図２において、スレーブ装置１は、最高順位の通信装置の一例である。スレーブ装置１は、セル電圧検出回路１ａ、電流検出回路１ｂ、セル温度検出回路１ｃ、イコライズ回路１ｄ、情報記憶回路１ｅ、通信回路１ｆ、ＣＰＵ１ｇ、および、電源回路１ｈを含む。情報記憶回路１ｅは、順位記憶部１ｅ１、第１送信先記憶部１ｅ２、電圧記憶部１ｅ３、および、目標電圧記憶部１ｅ４、を含む。

セル電圧検出回路１ａは、一般的に第１検出手段および測定手段と呼ぶことができる。

セル電圧検出回路１ａは、第１検出部および測定部の一例である。セル電圧検出回路１ａは、電池５の電圧を検出し、その電圧値（電池情報情報）をＣＰＵ１ｇに提供する。電流検出回路１ｂは、電池５から流れる電流を検出し、その電流値をＣＰＵ１ｇに提供する。

セル温度検出回路１ｃは、一般的に測定手段と呼ぶことができる。

セル温度検出回路１ｃは、電池５の温度を検出し、その温度（電池状態情報）をＣＰＵ１ｇに提供する。

イコライズ回路１ｄは、一般的に第１調節手段および放電手段と呼ぶことができる。

イコライズ回路１ｄは、第１調節部および放電部の一例である。イコライズ回路１ｄは、電池５の電圧を調節する。例えば、イコライズ回路１ｄは、スイッチを有する抵抗素子であり、スイッチがオンすると、電池５からの電流を抵抗素子に流して、電池５の電圧を低下させる。

情報記憶回路１ｅは、種々の情報を記憶する。

順位記憶部１ｅ１は、スレーブ装置１に付与された順位「１」（最高順位）を記憶する。

第１送信先記憶部１ｅ２は、情報の送信先に関する情報を記憶する。具体的には、第１送信先記憶部１ｅ２には、最高順位「１」の次の順位である「２」が記憶されている。なお、順位「２」は、スレーブ装置２に付与されている。つまり、第１送信先記憶部１ｅ２には、送信先として、スレーブ装置２の識別子が記憶されている。

電圧記憶部１ｅ３は、セル電圧検出回路１ａが検出した電圧値を記憶する。

目標電圧記憶部１ｅ４は、目標とする電圧値を記憶する。具体的には、目標電圧記憶部１ｅ４には、電池５ないし７の電圧値の中で最も低い電圧値が記憶される。

通信回路１ｆは、一般的に第１通信手段、送信手段および受信手段と呼ぶことができる。

通信回路１ｆは、第１通信部、送信部および受信部の一例である。通信回路１ｆは、マスタ装置４と、第１送信先記憶部１ｅ２に記憶された送信先と通信する。

ＣＰＵ１ｇは、一般的に第１制御手段と呼ぶことができる。

ＣＰＵ１ｇは、第１制御部の一例である。ＣＰＵ１ｇは、スレーブ装置１の動作を制御する。ＣＰＵ１ｇは、例えば、以下のような制御を実行する。

ＣＰＵ１ｇは、通信回路１ｆがマスタ装置４から動作信号を受け付けた場合に、セル電圧検出回路１ａが検出した電圧値を、通信回路１ｆから、第１送信先記憶部１ｅ２に送信先として記憶されているスレーブ装置２に送信する。

ＣＰＵ１ｇは、通信回路１ｆが、スレーブ装置２から電圧値を受け付けた場合に、電池５の電圧をその受け付けられた電圧値に調節する動作を、イコライズ回路１ｄに実行させる。具体的には、ＣＰＵ１ｇは、その受け付けられた電圧値を目標電圧記憶部１ｅ４に記憶し、その後、イコライズ回路１ｄに、電池５の電圧を、目標電圧記憶部１ｅ４に記憶された電圧値に調節する動作を実行させる。

また、ＣＰＵ１ｇは、セル電圧検出回路１ａが検出した電圧と、スレーブ装置１の順位「１」（スレーブ装置１の識別子）と、をマスタ装置４に送信する処理を、通信回路１ｆに実行させる。ＣＰＵ１ｇは、電流検出回路１ｂが検出した電流と順位「１」をマスタ装置４に送信する処理を、通信回路１ｆに実行させる。ＣＰＵ１ｇは、セル温度検出回路１ｃが検出した温度と順位「１」をマスタ装置４に送信する処理を、通信回路１ｆに実行させる。

ＣＰＵ１ｇは、相互接続された単電池の電圧が近づくように、電池状態情報（電池５の電圧）と外部情報（他の単電池からの情報）の両方の情報に基づいて、イコライズ回路１ｄを用いて電池５を放電させる。

電源回路１ｈは、スレーブ装置１内の各回路に電源を供給する。

図３は、スレーブ装置３の一例を示したブロック図である。なお、図３において、図１に示したものと同一のものには同一符号を付してある。

図３において、スレーブ装置３は、最低順位の通信装置の一例である。スレーブ装置３は、セル電圧検出回路３ａ、電流検出回路３ｂ、セル温度検出回路３ｃ、イコライズ回路３ｄ、情報記憶回路３ｅ、通信回路３ｆ、ＣＰＵ３ｇ、および、電源回路３ｈを含む。情報記憶回路３ｅは、順位記憶部３ｅ１、第１送信先記憶部３ｅ２、電圧記憶部３ｅ３、および、目標電圧記憶部３ｅ４と、を含む。

セル電圧検出回路３ａは、一般的に第２検出手段および測定手段と呼ぶことができる。

セル電圧検出回路３ａは、第２検出部および測定部の一例である。セル電圧検出回路３ａは、電池７の電圧値を検出し、その電圧値（電池情報情報）をＣＰＵ３ｇに提供する。電流検出回路３ｂは、電池７から流れる電流を検出し、その電流値をＣＰＵ３ｇに提供する。

セル温度検出回路３ｃは、一般的に測定手段と呼ぶことができる。

セル温度検出回路３ｃは、電池７の温度を検出し、その温度（電池状態情報）をＣＰＵ３ｇに提供する。

イコライズ回路３ｄは、一般的に第２調節手段および放電手段と呼ぶことができる。

イコライズ回路３ｄは、第２調節部および放電部の一例である。イコライズ回路３ｄは、電池７の電圧を調節する。例えば、イコライズ回路３ｄは、スイッチを有する抵抗素子であり、スイッチがオンすると、電池７からの電流を抵抗素子に流して、電池７の電圧を低下させる。

情報記憶回路３ｅは、種々の情報を記憶する。

順位記憶部３ｅ１は、スレーブ装置３に付与された順位「３」（最低順位）を記憶する。

第１送信先記憶部３ｅ２は、情報の送信先に関する情報を記憶する。具体的には、第１送信先記憶部３ｅ２には、最低順位「３」の直前の順位である「２」が記憶されている。なお、順位「２」は、スレーブ装置２に付与されている。つまり、第１送信先記憶部３ｅ２には、送信先として、スレーブ装置２の識別子が記憶されている。

電圧記憶部３ｅ３は、セル電圧検出回路３ａが検出した電池７の電圧値を記憶する。

目標電圧記憶部３ｅ４は、目標とする電圧値を記憶する。具体的には、目標電圧記憶部３ｅ４には、電池５ないし７の電圧値の中で最も低い電圧値が記憶される。

通信回路３ｆは、一般的に第２通信手段、送信手段および受信手段と呼ぶことができる。

通信回路３ｆは、第２通信部、送信部および受信部の一例である。通信回路３ｆは、ＣＰＵ３ｇによって制御され、第１送信先記憶部３ｅ２に記憶された送信先、および、マスタ装置４と通信する。

ＣＰＵ３ｇは、一般的に第２制御手段と呼ぶことができる。

ＣＰＵ３ｇは、第２制御部の一例である。ＣＰＵ３ｇは、スレーブ装置３の動作を制御する。ＣＰＵ３ｇは、例えば、以下のような制御を実行する。

ＣＰＵ３ｇは、通信回路３ｆが、第１送信先記憶部３ｅ２に送信先として記憶されているスレーブ装置２から電圧値を受け付けた場合、その受け付けた電圧値と、セル電圧検出回路３ａが検出した電圧値のうち、低い方の電圧値を選択する。

ＣＰＵ３ｇは、その選択された電圧値を、通信回路３ｆから、第１送信先記憶部３ｅ２に送信先として記憶されているスレーブ装置２に送信する。

ＣＰＵ３ｇは、電池７の電圧をその選択された電圧値に調節する動作を、イコライズ回路３ｄに実行させる。具体的には、ＣＰＵ３ｇは、その選択された電圧値を目標電圧記憶部３ｅ４に記憶し、その後、イコライズ回路３ｄに、電池７の電圧を、目標電圧記憶部３ｅ４に記憶された電圧値に調節する動作を実行させる。

また、ＣＰＵ３ｇは、セル電圧検出回路３ａが検出した電圧と、スレーブ装置３の順位「３」（スレーブ装置３の識別子）と、をマスタ装置４に送信する処理を、通信回路３ｆに実行させる。ＣＰＵ３ｇは、電流検出回路３ｂが検出した電流と順位「３」をマスタ装置４に送信する処理を、通信回路３ｆに実行させる。ＣＰＵ３ｇは、セル温度検出回路３ｃが検出した温度と順位「３」をマスタ装置４に送信する処理を、通信回路３ｆに実行させる。

ＣＰＵ３ｇは、相互接続された単電池の電圧が近づくように、電池状態情報（電池７の電圧）と外部情報（他の単電池からの情報）の両方の情報に基づいて、イコライズ回路３ｄを用いて電池７を放電させる。

電源回路３ｈは、スレーブ装置３内の各回路に電源を供給する。

図４は、スレーブ装置２の一例を示したブロック図である。なお、図４において、図１に示したものと同一のものには同一符号を付してある。

図４において、スレーブ装置２は、他の通信装置の一例である。スレーブ装置２は、セル電圧検出回路２ａ、電流検出回路２ｂ、セル温度検出回路２ｃ、イコライズ回路２ｄ、情報記憶回路２ｅ、通信回路２ｆ、ＣＰＵ２ｇ、および、電源回路２ｈを含む。情報記憶回路２ｅは、順位記憶部２ｅ１、第１送信先記憶部２ｅ２、第２送信先記憶部２ｅ３、電圧記憶部２ｅ４、および、目標電圧記憶部２ｅ５を含む。

セル電圧検出回路２ａは、一般的に第３検出手段および測定手段と呼ぶことができる。

セル電圧検出回路２ａは、第３検出部および測定部の一例である。セル電圧検出回路２ａは、電池６の電圧を検出し、その電圧値（電池情報情報）をＣＰＵ２ｇに提供する。電流検出回路２ｂは、電池６から流れる電流を検出し、その電流値をＣＰＵ２ｇに提供する。

セル温度検出回路２ｃは、一般的に測定手段と呼ぶことができる。

セル温度検出回路２ｃは、電池６の温度を検出し、その温度（電池状態情報）をＣＰＵ２ｇに提供する。

イコライズ回路２ｄは、一般的に第３調節手段および放電手段と呼ぶことができる。

イコライズ回路２ｄは、第３調節部および放電部の一例である。イコライズ回路２ｄは、電池６の電圧を調節する。例えば、イコライズ回路２ｄは、スイッチを有する抵抗素子であり、スイッチがオンすると、電池６からの電流を抵抗素子に流して、電池６の電圧を低下させる。

情報記憶回路２ｅは、種々の情報を記憶する。

順位記憶部２ｅ１は、スレーブ装置２に付与された順位「２」を記憶する。

第１送信先記憶部２ｅ２は、情報の送信先に関する情報を記憶する。具体的には、第１送信先記憶部２ｅ２には、順位「２」の直後の順位「３」が記憶されている。なお、順位「３」は、スレーブ装置３に付与されている。つまり、第１送信先記憶部２ｅ２には、送信先として、スレーブ装置３の識別子が記憶されている。

第２送信先記憶部２ｅ３は、情報の送信先に関する情報を記憶する。具体的には、第２送信先記憶部２ｅ３には、順位「２」の直前の順位「１」が記憶されている。なお、順位「１」は、スレーブ装置１に付与されている。つまり、第２送信先記憶部２ｅ３には、送信先として、スレーブ装置１の識別子が記憶されている。

電圧記憶部２ｅ４は、セル電圧検出回路２ａが検出した電池６の電圧値を記憶する。

目標電圧記憶部２ｅ５は、目標とする電圧値を記憶する。具体的には、目標電圧記憶部２ｅ５には、電池５ないし７の電圧値の中で最も低い電圧値が記憶される。

通信回路２ｆは、一般的に第３通信手段、送信手段および受信手段と呼ぶことができる。

通信回路２ｆは、第３通信部、送信部および受信部の一例である。通信回路２ｆは、第１送信先記憶部２ｅ２に記憶された送信先、第２送信先記憶部２ｅ３に記憶された送信先、および、マスタ装置４と通信する。

ＣＰＵ２ｇは、一般的に第３制御手段と呼ぶことができる。

ＣＰＵ２ｇは、第３制御部の一例である。ＣＰＵ２ｇは、スレーブ装置２の動作を制御する。

ＣＰＵ２ｇは、例えば、以下のような制御を実行する。

ＣＰＵ２ｇは、通信回路２ｆが、第２送信先記憶部２ｅ３に送信先として記憶されているスレーブ装置１から電圧値を受け付けた場合、スレーブ装置１からの電圧値と、セル電圧検出回路２ａが検出した電圧値のうち、低い方の電圧値を選択する。その後、ＣＰＵ２ｇは、その選択された電圧値を、通信回路２ｆから、第１送信先記憶部２ｅ２に送信先として記憶されているスレーブ装置３に送信する。

ＣＰＵ２ｇは、通信回路２ｆが、第１送信先記憶部２ｅ２に送信先として記憶されているスレーブ装置３から電圧値を受け付けた場合、スレーブ装置３からの電圧値を、通信回路２ｆから、第２送信先記憶部２ｅ３に送信先として記憶されているスレーブ装置１に送信する。

その後、ＣＰＵ２ｇは、電池６の電圧をスレーブ装置１に送信した電圧値に調節する動作を、イコライズ回路２ｄに実行させる。具体的には、ＣＰＵ２ｇは、スレーブ装置１に送信した電圧値を目標電圧記憶部２ｅ５に記憶し、その後、イコライズ回路２ｄに、電池６の電圧を、目標電圧記憶部２ｅ５に記憶された電圧値に調節する動作を実行させる。

また、ＣＰＵ２ｇは、セル電圧検出回路２ａが検出した電圧と、スレーブ装置２の順位「２」（スレーブ装置２の識別子）と、をマスタ装置４に送信する処理を、通信回路２ｆに実行させる。ＣＰＵ２ｇは、電流検出回路２ｂが検出した電流と順位「２」をマスタ装置４に送信する処理を、通信回路２ｆに実行させる。ＣＰＵ２ｇは、セル温度検出回路２ｃが検出した温度と順位「２」をマスタ装置４に送信する処理を、通信回路２ｆに実行させる。

ＣＰＵ２ｇは、相互接続された単電池の電圧が近づくように、電池状態情報（電池６の電圧）と外部情報（他の単電池からの情報）の両方の情報に基づいて、イコライズ回路２ｄを用いて電池６を放電させる。

電源回路２ｈは、スレーブ装置２内の各回路に電源を供給する。

図５は、マスタ装置４の一例を示したブロック図である。なお、図５において、図１に示したものと同一のものには同一符号を付してある。

図５において、マスタ装置４は、管理装置の一例である。マスタ装置４は、複数のスレーブ装置１ないし３を管理し、また、冷却ファン８を制御する。

マスタ装置４は、通信回路４ａ、情報記憶回路４ｂ、リレー駆動回路４ｃ、通信回路４ｄ、冷却ファン駆動回路４ｅ、ＣＰＵ４ｆ、および、電源回路４ｇを含む。

通信回路４ａは、スレーブ装置１ないし３と通信する。例えば、通信回路４ａは、スレーブ装置１に動作信号を送信し、スレーブ装置１ないし３から、スレーブ装置の識別子（順位）とともに電池の情報を受信する。

情報記憶回路４ｂは、種々の情報を記憶する。リレー駆動回路４ｃは、例えば、不図示の回路を動作させるためのリレー（不図示）を駆動する。通信回路４ｄは、不図示の他のデバイスと通信する。冷却ファン駆動回路４ｅは、冷却ファン８を駆動する。ＣＰＵ４ｆは、マスタ装置４の動作を制御する。電源回路４ｇは、マスタ装置４内の各回路に電源を供給する。

次に、動作を説明する。

図６は、電池制御システムの動作を説明するためのシーケンス図である。図６において、図１に示したものと同一のものには同一符号を付してある。以下、図６を参照して、電池制御システムの動作を説明する。

電池制御システムの電源スイッチ（不図示）が操作されると、スレーブ装置１ないし３の電源回路１ｈないし３ｈ、および、マスタ装置４の電源回路４ｇが動作を開始して各回路に電源が供給される。

マスタ装置４のＣＰＵ４ｆ、および、スレーブ装置１ないし３のＣＰＵ１ｇないし３ｇは、電源を受け付けると、初期化処理を行う（ステップＳ１〜Ｓ４）。

スレーブ装置１では、ＣＰＵ１ｇは、初期化処理を終了すると、セル電圧検出回路１ａに、電池５の電圧値を検出させる。セル電圧検出回路１ａは、電池５の電圧値を検出すると、電池５の電圧をＣＰＵ１ｇに提供する（ステップＳ５）。ＣＰＵ１ｇは、電池５の電圧値を受け付けると、電池５の電圧値を、電圧記憶部１ｅ３に記憶する（ステップＳ６）。

また、スレーブ装置２では、ＣＰＵ２ｇは、初期化処理を終了すると、セル電圧検出回路２ａに、電池６の電圧値を検出させる。セル電圧検出回路２ａは、電池６の電圧値を検出すると、電池６の電圧をＣＰＵ２ｇに提供する（ステップＳ７）。ＣＰＵ２ｇは、電池７の電圧値を受け付けると、電池７の電圧値を、電圧記憶部２ｅ４に記憶する（ステップＳ８）。

また、スレーブ装置３では、ＣＰＵ３ｇは、初期化処理を終了すると、セル電圧検出回路３ａに、電池７の電圧値を検出させる。セル電圧検出回路３ａは、電池７の電圧値を、ＣＰＵ３ｇに提供する（ステップＳ９）。ＣＰＵ３ｇは、電池７の電圧値を受け付けると、電池７の電圧値を、電圧記憶部３ｅ３に記憶する（ステップＳ１０）。

その後、マスタ装置４では、ＣＰＵ４ｆが、動作信号を、通信回路４ａからスレーブ装置１に送信する（ステップＳ１１）。

スレーブ装置１では、通信回路１ｆは、動作信号を受信すると、その動作信号をＣＰＵ１ｇに提供する。ＣＰＵ１ｇは、動作信号を受け付けると、電圧記憶部１ｅ３から電池５の電圧値を読み出し、さらに、順位記憶部１ｅ１から順位「１」を読み出し、第１送信先情報記憶部１ｅ２から送信先を示す順位「２」を読み出す。ＣＰＵ１ｇは、電池５の電圧値と順位「１」とを、通信回路１ｆから、順位「２」を有するスレーブ装置２に送信する（ステップＳ１２）。

スレーブ装置２では、通信回路２ｆは、電池５の電圧値と順位「１」とを受信すると、電池５の電圧値と順位「１」とをＣＰＵ２ｇに提供する。ＣＰＵ２ｇは、電池５の電圧値と順位「１」とを受け付けると、その順位「１」が、順位記憶部２ｅ１に記憶されている順位「２」の直前の順位を示すため、スレーブ装置１から情報を受け付けたと判断する。

ＣＰＵ２ｇは、スレーブ装置１から情報を受け付けたと判断すると、電池５の電圧値（受信電圧）と、電圧記憶部２ｅ４に記憶されている電池６の電圧値（検出電圧）のうち、低い方の電圧値を選択する。なお、電池５の電圧値が、電池６の電圧値と等しい場合には、ＣＰＵ２ｇは、電池５の電圧値を選択してもよいし、電池６の電圧値を選択してもよい（ステップＳ１３）。

ＣＰＵ２ｇは、電圧値を選択すると、順位記憶部２ｅ１から順位「２」を読み出し、さらに、第１送信先記憶部２ｅ２から送信先を示す順位「３」を読み出す。ＣＰＵ２ｇは、選択された電圧値と順位「２」とを、通信回路２ｆから、順位「３」を有するスレーブ装置３に送信する（ステップＳ１４）。

スレーブ装置３では、通信回路３ｆは、電圧値と順位「２」とを受け付けると、その電圧値と順位「２」とをＣＰＵ３ｇに提供する。ＣＰＵ３ｇは、電圧値と順位「２」とを受け付けると、その順位「２」が、順位記憶部３ｅ１に記憶されている順位「３」の直前の順位を示すため、スレーブ装置２から情報を受け付けたと判断する。

ＣＰＵ３ｇは、スレーブ装置２から情報を受け付けたと判断すると、その電圧値（受信電圧）と、電圧記憶部３ｅ３に記憶されている電池７の電圧値（検出電圧）のうち、低い方の電圧値を選択する。なお、受け付けられた電圧値が、電池７の電圧値と等しい場合には、ＣＰＵ３ｇは、受け付けられた電圧値を選択してもよいし、電池７の電圧値を選択してもよい（ステップＳ１５）。

よって、ステップＳ１５では、ＣＰＵ３ｇは、電池５、６および７の電圧値の中で、最も低い電圧値を選択する。

ＣＰＵ３ｇは、電圧値を選択すると、その選択された電圧値を、目標電圧記憶部３ｅ４に記憶する（ステップＳ１６）。

ＣＰＵ３ｇは、電圧値を目標電圧記憶部３ｅ４に記憶すると、順位記憶部３ｅ１から順位「３」を読み出し、さらに、第１送信先記憶部３ｅ２から送信先を示す順位「２」を読み出す。ＣＰＵ３ｇは、選択された電圧値と順位「３」とを、通信回路３ｆから、順位「２」を有するスレーブ装置２に送信する（ステップＳ１７）。

ＣＰＵ３ｇは、選択された電圧値と順位「３」の送信を終了すると、イコライズ回路３ｄに、電池７の電圧を、目標電圧記憶部３ｅ４に記憶された電圧値に調節する動作を実行させる（ステップＳ１８）。よって、電池７の電圧は、電池５、６および７の電圧値の中で、最も低い電圧値と等しくなる。

スレーブ装置２では、通信回路２ｆは、電圧値と順位「３」とを受信すると、その電圧値と順位「３」とをＣＰＵ２ｇに提供する。ＣＰＵ２ｇは、電圧値と順位「３」とを受け付けると、その順位「３」が、順位記憶部２ｅ１に記憶されている順位「２」の直後の順位を示すため、スレーブ装置３から情報を受け付けたと判断する。

ＣＰＵ２ｇは、スレーブ装置３から情報を受け付けたと判断すると、その受け付けられた電圧値を、目標電圧記憶部２ｅ５に記憶する（ステップＳ１９）。

ＣＰＵ２ｇは、電圧値を目標電圧記憶部２ｅ５に記憶すると、順位記憶部２ｅ１から順位「２」を読み出し、さらに、第２送信先記憶部２ｅ３から送信先を示す順位「１」を読み出す。ＣＰＵ２ｇは、目標電圧記憶部２ｅ５に記憶された電圧値と順位「２」とを、通信回路２ｆから、順位「１」を有するスレーブ装置１に送信する（ステップＳ２０）。

ＣＰＵ２ｇは、目標電圧記憶部２ｅ５に記憶された電圧値と順位「２」の送信を終了すると、イコライズ回路２ｄに、電池６の電圧を、目標電圧記憶部２ｅ５に記憶された電圧値に調節する動作を実行させる（ステップＳ２１）。よって、電池６の電圧は、電池５、６および７の電圧値の中で、最も低い電圧値と等しくなる。

スレーブ装置１では、通信回路１ｆは、電圧値と順位「２」とを受信すると、その電圧値と順位「２」とをＣＰＵ１ｇに提供する。ＣＰＵ１ｇは、電圧値と順位「２」とを受け付けると、その順位「２」が、順位記憶部１ｅ１に記憶されている順位「１」の直後の順位を示すため、スレーブ装置２から情報を受け付けたと判断する。

ＣＰＵ１ｇは、スレーブ装置２から情報を受け付けたと判断すると、その受け付けられた電圧値を、目標電圧記憶部１ｅ４に記憶する（ステップＳ２２）。

ＣＰＵ１ｇは、電圧値を記憶すると、イコライズ回路１ｄに、電池５の電圧を、目標電圧記憶部１ｅ４に記憶された電圧値に調節する動作を実行させる（ステップＳ２３）。よって、電池５の電圧は、電池５、６および７の電圧値の中で、最も低い電圧値と等しくなる。したがって、電池５、６および７の電圧は、電池５、６および７の電圧値の中で、最も低い電圧値と等しくなる。

本発明者らは、組電池全体に対して電圧バランス制御などを行うに際して、一つの集中管理装置で組電池を制御する構成ではなく、電池を制御するのに必要な判断を行う判断部を各セルごとに個別に持たせることにより、組電池の設計変更の自由度、複数仕様の組電池を製造する上での利便性、ユーザー側での使いやすさが格別に向上することを着想した。

なお、マスタ装置４は、トリガとなる動作信号をスレーブ装置１に送信するだけで、各スレーブ装置の電圧を集中管理していない。

本実施形態によれば、電池搭載部分の外側に組電池バランサーなどの集中管理装置を用意することなく、単電池を単に接続して目的の装置に搭載するのみで、単電池間の電圧バランスが自立的に保たれながら目的の電圧・電流が得られる電池を提供することができる。

これにより、直列数を変更するなどの組電池の設計変更においても、集中管理装置の再設計が不要になり、設計変更の自由度があがり、ユーザー、すなわち電池を搭載する機器の製造業者での使いやすさが向上する。また、電池製造業者にとっても、複数仕様の組電池を製造する上での利便性が上がる。

また、本実施形態によれば、各スレーブ装置１ないし３が、順位に応じた順番で、各電池５ないし７の電圧に関する情報を通信し、その結果、複数の電池５ないし７の電圧の中で最も低い電圧の値が、各スレーブ装置１ないし３間で共有され、各電池５ないし７の電圧が、それらの電池の中で最も低い電圧に調節される。

このため、各スレーブ装置１ないし３が順位に応じて配列されれば、各スレーブ装置１ないし３間の通信距離を短くできる。よって、各スレーブ装置１ないし３が無線で通信する場合、ノイズの影響を受け難くすることが可能となる。また、各スレーブ装置１ないし３が有線で通信する場合、通信線を短くできるため、構成の小型化を図ることが可能になる。

また、マスタ装置４が、すべてのスレーブ装置と個別に情報をやり取りする必要がなくなるため、マスタ装置４の負荷を小さくすることが可能になる。

本実施形態では、最高順位のスレーブ装置１は、最高順位の次の順位のスレーブ装置２と隣接し、最低順位のスレーブ装置３は、最低順位の直前の順位のスレーブ装置２と隣接し、スレーブ装置２は、スレーブ装置２の順位の直前および直後の順位のスレーブ装置１および３と隣接している。

この場合、各スレーブ装置間の通信距離が短くなる。よって、各スレーブ装置が無線で通信する場合、ノイズの影響を受け難くすることが可能となる。また、各通信装置が有線で通信する場合、通信線を短くできるため、構成の小型化を図ることが可能になる。

次に、本実施形態の変形例を説明する。

図７は、本実施形態の変形例の動作を説明するためのシーケンス図である。なお、図７において、図６に示した動作と同一の動作には同一符号を付してある。以下、図７を参照して、変形例の動作について、図６に示した動作と異なる点を中心に説明する。

ＣＰＵ１ｇは、初期化処理を終了すると、セル電圧検出回路１ａに電池５の電圧値を検出させるとともに、電流検出回路１ｂに電池５から流れる電流を検出させ、さらに、セル温度検出回路１ｃに電池５の温度を検出させる（ステップＳ１０１）。

ＣＰＵ２ｇは、初期化処理を終了すると、セル電圧検出回路２ａに電池６の電圧値を検出させるとともに、電流検出回路２ｂに電池６から流れる電流を検出させ、さらに、セル温度検出回路２ｃに電池６の温度を検出させる（ステップＳ１０２）。

ＣＰＵ３ｇは、初期化処理を終了すると、セル電圧検出回路３ａに電池７の電圧値を検出させるとともに、電流検出回路３ｂに電池７から流れる電流を検出させ、さらに、セル温度検出回路３ｃに電池７の温度を検出させる（ステップＳ１０３）。

ＣＰＵ１ｇは、動作信号を受け付けると、それら検出された電池電圧、電池温度および電流を、順位「１」（スレーブ装置１の識別子）とともに、通信回路１ｆからマスタ装置４に送信する（ステップＳ１０４）。

ＣＰＵ２ｇは、スレーブ装置１から電圧値を受け付けると、検出された電池電圧、電池温度および電流を、順位「２」（スレーブ装置２の識別子）とともに、通信回路２ｆからマスタ装置４に送信する（ステップＳ１０５）。

ＣＰＵ３ｇは、スレーブ装置２から電圧値を受け付けると、検出された電池電圧、電池温度および電流を、順位「３」（スレーブ装置３の識別子）とともに、通信回路３ｆからマスタ装置４に送信する（ステップＳ１０６）。

ＣＰＵ４ｆは、スレーブ装置１ないし３から電池に関するデータを受け付けると（ステップＳ１０７）、そのデータに基づいてパックデータを演算する（ステップＳ１０８）。なお、パックデータとは、電池５ないし７が接続されてなる組電池に関するデータである。

ＣＰＵ４ｆは、そのパックデータを、通信回路４ｄから、他のデバイスに送信する（ステップＳ１０９）。

この変形例によれば、マスタ装置４は、１台のスレーブ装置１に動作信号を送信すれば、複数のスレーブ装置１ないし３から電池に関する情報を受け付けることが可能になる。このため、マスタ装置４は、個々の電池の状態を管理することが可能になる。

なお、ＣＰＵ４ｆは、スレーブ装置１ないし３から受け付けた電池の温度のいずれかが所定温度を超えていると、冷却ファン駆動回路４ｅに冷却ファン８を駆動させ、電池の温度を低くする。

図８は、外装フィルム電池が電池として用いられた電池制御システムを示した説明図である。図８において、図１に示したものと同一のものには同一符号を付してある。なお、図８では、説明の簡略化を図るため、スレーブ装置１では通信回路１ｆのみを示し、スレーブ装置２では通信回路２ｆのみを示し、スレーブ装置３では通信回路３ｆのみを示している。

図８において、電池５、６および７は、電池要素９ａと、金属層を含む外装フィルム９ｂと、を含むフィルム外装電池である。電池要素９ａは、正極板、負極板および電解液等で構成され、外装フィルム９ｂによりおおわれて収容されている。外装フィルム９ｂは、金属層（例えば、アルミ層）９ｃ、金属層９ｃの外周に設けられた絶縁層９ｄ、および、シール層９ｅを含む。ここで、シール層９ｅがなく金属層同士が直接接合されていてもよい。また、外装フィルム９ｂとして、金属層９ｃの内周全面にシール層が設けられたラミネートフィルムが用いられてもよい。電池５、６および７のそれぞれは、互いの主面９ｆ同士が対向した状態で重ねられている。

電池要素９ａは、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出する正極および負極と非水電解液からなるリチウムイオン電池の要素である。

ここで、外装フィルム９ｂの各層の厚さとしては、加工性、スペース効率性の観点から、金属層９ｃは１０〜１００μｍ、絶縁層９ｄは１０〜４０μｍ、シール層９ｅは３０〜２００μｍであるラミネートフィルムであることが好ましい。ただし、本発明の目的に合致する構成であればこの限りではない。

上記で例示される形態の外装フィルムを用いると、電池の薄型化、軽量化、熱プレスのみで気密な外装ができるといった公知の利点が得られるほかに、本発明においては、以下に説明する、一挙両得の効果が得られる。

通信回路１ｆは、電池５の金属層９ｃと接続され、通信回路２ｆは、電池６の金属層９ｃと接続され、また、通信回路３ｆは、電池７の金属層９ｃと接続されている。

通信回路１ｆと通信回路２ｆは、電池５の金属層９ｃと電池６の金属層９ｃとを用いて無線通信し、通信回路２ｆと通信回路３ｆは、電池６の金属層９ｃと電池７の金属層９ｃとを用いて無線通信する。

ここで、互いの主面９ｆが対向しているため、電池５の金属層９ｃと電池６の金属層９ｃが面と面で近接して対向した状態となる。

前述の好ましい形態の外装フィルムを用いた場合は、電池５と電池６とを直接接触させて対向させると、金属層同士の間隔は２０〜８０μｍとなり、接触させずに主面間に冷却のための間隔（２ｍｍ以内が好ましい）を設けた場合でも金属層同士の間隔は最大２．１ｍｍ程度となる。このため、通信回路１ｆと通信回路２ｆとは、電池５の金属層９ｃと電池６の金属層９ｃとからなるコンデンサを介して接続された場合と同等の状態となり、通信回路１ｆと通信回路２ｆの相互通信が行いやすくなる。この状態は、アンテナを近づけた状態と同じになる。

この例では、金属層を通信用アンテナとして用いることが可能となり、構成の簡略化を図ることができる。また、金属層同士が近接して対向しているので、外部からのノイズの影響が少ない良好な通信を行うことが可能になる。

以上説明した実施形態および各例において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態および各例では、最高順位でもなく最低順位でない順位を有するスレーブ装置として、スレーブ装置２のみが用いられたが、最高順位でもなく最低順位でない順位を有するスレーブ装置が、複数設けられてもよい。

また、通信線として、電力線が用いられてもよい。

また、本発明は、精密な電圧の上限下限制御が必要なリチウムイオン電池に適用することが最も効果的である。しかしながら、電池は、リチウムイオン電池に限らず適宜変更可能である。

また、別の背景として、一つのセルが異常事態となって暴走して熱を発生すると、隣のセルに熱が伝わって異常が伝染する。こうして１つの電池の暴走が連鎖反応を引き起こすおそれがある。

そこで、連鎖反応が起こる前に全てのセルのエネルギを放出させてしまえば、異常の連鎖反応を抑制することが可能になる。

このため、上記実施形態において、一つのセルに異常が発生し、異常に電圧が低下したり異常な高熱となった時に、そのセルから他のセルに異常の情報（温度情報）を伝え、異常ではない他のセルも、自己放電して安全にエネルギを放出することが望ましい。

この場合、各通信回路は、他の通信回路と通信する電池状態情報として、電池温度を用いる。また、各ＣＰＵは、放電の判断として、ある設定温度以上の温度が検出されたら異常と判断し、イコライズ回路を用いて、対応する電池の電圧を完全放電するとともに、通信回路を用いて、他のセルに完全放電を指示する内容の信号を送る。また、各ＣＰＵは、他の単電池から、完全放電を指示する内容の信号を受け付けると、イコライズ回路を用いて、対応する電池の電圧を完全放電するとともに、通信回路を用いて、他のセルに完全放電を指示する内容の信号を送る。

つまり、各ＣＰＵは、異常時に組電池の全ての単電池が安全に放電するように、対応する電池の電池状態情報（電池温度）と外部情報（他の単電池からの情報）の両方の情報に基づいて、対応する電池を放電させる。

本発明の実施形態の電池制御システムは、個々の電池と対応するとともに予め順位付けされている３台以上の通信装置と、最高順位の前記通信装置に動作信号を送信する管理装置と、を含む電池制御システムであって、前記最高順位の通信装置は、対応する電池の電圧値を検出する第１検出部と、前記対応する電池の電圧を調節する第１調節部と、前記管理装置および前記最高順位の直後の順位の通信装置と通信する第１通信部と、前記第１通信部が前記動作信号を受け付けた場合に、前記第１検出部が検出した電圧値を、前記第１通信部から前記直後の順位の通信装置に送信し、前記第１通信部が前記直後の順位の送信装置から電圧値を受け付けた場合に、前記第１調節部を用いて、前記対応する電池の電圧を、前記受け付けた電圧値に調整する第１制御部と、を含み、最低順位の前記通信装置は、対応する電池の電圧値を検出する第２検出部と、前記最低順位の直前の順位の通信装置と通信する第２通信部と、前記第２通信部が前記直前の順位の通信装置から電圧値を受け付けた場合に、前記受け付けた電圧値と前記第２検出部が検出した電圧値のうち低い方の電圧値を選択し、前記選択した電圧値を、前記第２通信部から前記直前の順位の通信装置に送信する第２制御部と、前記対応する電池の電圧を、前記第２制御部が選択した電圧値に調節する第２調節部と、を含み、他の前記通信装置は、対応する電池の電圧値を検出する第３検出部と、前記他の通信装置の直前および直後の順位の通信装置と通信する第３通信部と、前記第３通信部が前記直前の順位の通信装置から電圧値を受け付けた場合に、前記受け付けた電圧値と前記第３検出部が検出した電圧値のうち低い方の電圧値を、前記第３通信部から前記直後の順位の通信装置に送信し、前記第３通信部が前記直後の順位の通信装置から電圧値を受け付けた場合に、前記受け付けた電圧値を、前記第３通信部から前記直前の順位の通信装置に送信する第３制御部と、前記対応する電池の電圧を、前記直後の順位の通信装置から受け付けた電圧値に調節する第３調節部と、を含む。

また、本発明の実施形態の電池制御方法は、個々の電池と対応するとともに予め順位付けされている３台以上の通信装置と、最高順位の前記通信装置に動作信号を送信する管理装置と、を含む電池制御システムが行う電池制御方法であって、前記最高順位の通信装置が、対応する電池の電圧値を検出する第１検出ステップと、前記最高順位および最低順位の通信装置と異なる他の前記通信装置が、対応する電池の電圧値を検出する第２検出ステップと、最低順位の前記通信装置が、対応する電池の電圧値を検出する第３検出ステップと、前記最高順位の通信装置が、前記動作信号を受け付けた場合に、前記第１検出ステップで検出された電圧値を、前記最高順位の直後の順位の通信装置に送信する第１送信ステップと、前記他の通信装置が、前記他の通信装置の直前の順位の通信装置から電圧値を受け付けた場合に、前記受け付けた電圧値と前記第２検出ステップで検出された電圧値のうち低い方の電圧値を、前記他の通信装置の直後の順位の通信装置に送信する第２送信ステップと、前記最低順位の通信装置が、前記最低順位の直前の順位の通信装置から電圧値を受け付けた場合に、前記受け付けた電圧値と前記第３検出ステップで検出された電圧値のうち低い方の電圧値を、前記最低順位の直前の順位の通信装置に送信する第３送信ステップと、前記最低順位の通信装置が、対応する電池の電圧を、前記低い方の電圧値に調節する第１調節ステップと、前記他の通信装置が、前記他の通信装置の直後の順位の通信装置から電圧値を受け付けた場合に、前記受け付けた電圧値を、前記他の通信装置の直前の順位の通信装置に送信する第４送信ステップと、前記他の通信装置が、対応する電池の電圧を、前記直後の順位の通信装置から受け付けた電圧値に調節する第２調節ステップと、前記最高順位の通信装置が、前記最高順位の直後の順位の通信装置から電圧値を受け付けた場合に、前記対応する電池の電圧を、前記受け付けた電圧値に調節する第３調節ステップと、を含む。

上記実施形態によれば、各通信装置が、順位に応じた順番で、電池電圧に関する情報を通信し、その結果、複数の電池の中で最も低い電圧の値が、各通信装置間で共有され、各電池の電圧が、その最も低い電圧に調節される。

このため、各通信装置が順位に応じて配列されれば、各通信装置間の通信距離を短くできる。よって、各通信装置が無線で通信する場合、ノイズの影響を受け難くすることが可能となる。また、各通信装置が有線で通信する場合、通信線を短くできるため、構成の小型化を図ることが可能になる。

また、管理装置が個々の通信装置と情報をやり取りする必要がなくなるため、管理装置の負荷を小さくすることが可能になる。

なお、前記最高順位の通信装置は、前記最高順位の次の順位の通信装置と隣接し、前記最低順位の通信装置は、前記最低順位の直前の順位の通信装置と隣接し、前記他の通信装置は、前記他の通信装置の順位の直前および直後の順位の通信装置と隣接していることが望ましい。

この場合、各通信装置間の通信距離が短くなる。よって、各通信装置が無線で通信する場合、ノイズの影響を受け難くすることが可能となる。また、各通信装置が有線で通信する場合、通信線を短くできるため、構成の小型化を図ることが可能になる。

また、前記電池のそれぞれは、電池要素と、前記電池要素を収容する金属層を含んだ外装フィルムと、を含むフィルム外装電池であり、前記フィルム外装電池のそれぞれは、互いの主面同士が対向した状態で重ねられ、前記第１、第２および第３通信部のそれぞれは、対応するフィルム外装電池の前記金属層を用いて、他の通信部と通信することが望ましい。

この場合、金属層を通信用アンテナとして用いることが可能となり、構成の簡略化を図ることができる。また、金属層同士が対向しているので、良好な通信を行うことが可能になる。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

この出願は、２００６年１１月６日に出願された日本出願特願２００６−３００６１５を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１、２、３ スレーブ装置
１ａ、２ａ、３ａ セル電圧検出回路
１ｂ、２ｂ、３ｂ 電流検出回路
１ｃ、２ｃ、３ｃ セル温度検出回路
１ｄ、２ｄ、３ｄ イコライズ回路
１ｅ、２ｅ、３ｅ 情報記憶回路
１ｅ１、２ｅ１、３ｅ１ 順位記憶部
１ｅ２、２ｅ２、３ｅ２ 第１送信先記憶部
１ｅ３、２ｅ４、３ｅ３ 電圧記憶部
１ｅ４、２ｅ５、３ｅ４ 目標電圧記憶部
２ｅ３ 第２送信先記憶部
１ｆ、２ｆ、３ｆ 通信回路
１ｇ、２ｇ、３ｇ ＣＰＵ
１ｈ、２ｈ、３ｈ 電源回路
４ マスタ装置
４ａ、４ｄ 通信回路
４ｂ 情報記憶回路
４ｃ リレー駆動回路
４ｅ 冷却ファン駆動回路
４ｆ ＣＰＵ
４ｇ 電源回路
５〜７ 電池
８ 冷却ファン
９ａ 電池要素
９ｂ 外装フィルム
９ｃ 金属層
９ｄ 絶縁層
９ｅ シール層
９ｆ シール層

Claims (6)

1. 相互接続して組電池として使うことを前提とした組電池用単電池であって、
   前記単電池は、単位セルと制御回路からなり、
   前記単位セルは、１つの電気化学電池であり、
   前記制御回路は、
   少なくとも前記単位セルの電圧を含む電池状態情報を取得する測定手段と、
   前記電池状態情報を外部に送信する送信手段と、
   外部情報を受け取る受信手段と、
   相互接続された単電池の電圧が近づくように、前記単位セルの電池状態情報と前記外部情報の両方の情報に基づいて前記単位セルを放電させる手段と、を有する、組電池用単電池。
2. 相互接続して組電池として使うことを前提とした組電池用単電池であって、
   前記単電池は、単位セルと制御回路からなり、
   前記単位セルは、１つの電気化学電池であり、
   前記制御回路は、
   少なくとも前記単位セルの温度を含む電池状態情報を取得する測定手段と、
   前記電池状態情報を外部に送信する送信手段と、
   外部情報を受け取る受信手段と、
   異常時に組電池の全ての単電池が安全に放電するように、前記単位セルの電池状態情報と前記外部情報の両方の情報に基づいて前記単位セルを放電させる手段と、を有する、組電池用単電池。
3. 個々の電池と対応するとともに予め順位付けされている３台以上の通信装置と、最高順位の前記通信装置に動作信号を送信する管理装置と、を含む電池制御システムであって、
   前記最高順位の通信装置は、
   対応する電池の電圧値を検出する第１検出手段と、
   前記対応する電池の電圧を調節する第１調節手段と、
   前記管理装置および前記最高順位の直後の順位の通信装置と通信する第１通信手段と、
   前記第１通信手段が前記動作信号を受け付けた場合に、前記第１検出手段が検出した電圧値を、前記第１通信手段から前記直後の順位の通信装置に送信し、前記第１通信手段が前記直後の順位の送信装置から電圧値を受け付けた場合に、前記第１調節手段を用いて、前記対応する電池の電圧を、前記受け付けた電圧値に調整する第１制御部と、を含み、
   最低順位の前記通信装置は、
   対応する電池の電圧値を検出する第２検出手段と、
   前記最低順位の直前の順位の通信装置と通信する第２通信手段と、
   前記第２通信手段が前記直前の順位の通信装置から電圧値を受け付けた場合に、前記受け付けた電圧値と前記第２検出手段が検出した電圧値のうち低い方の電圧値を選択し、前記選択した電圧値を、前記第２通信手段から前記直前の順位の通信装置に送信する第２制御部と、
   前記対応する電池の電圧を、前記第２制御手段が選択した電圧値に調節する第２調節手段と、を含み、
   他の前記通信装置は、
   対応する電池の電圧値を検出する第３検出手段と、
   前記他の通信装置の直前および直後の順位の通信装置と通信する第３通信手段と、
   前記第３通信手段が前記直前の順位の通信装置から電圧値を受け付けた場合に、前記受け付けた電圧値と前記第３検出手段が検出した電圧値のうち低い方の電圧値を、前記第３通信手段から前記直後の順位の通信装置に送信し、前記第３通信手段が前記直後の順位の通信装置から電圧値を受け付けた場合に、前記受け付けた電圧値を、前記第３通信手段から前記直前の順位の通信装置に送信する第３制御手段と、
   前記対応する電池の電圧を、前記直後の順位の通信装置から受け付けた電圧値に調節する第３調節手段と、を含む、電池制御システム。
4. 前記最高順位の通信装置は、前記最高順位の直後の順位の通信装置と隣接し、
   前記最低順位の通信装置は、前記最低順位の直前の順位の通信装置と隣接し、
   前記他の通信装置は、前記他の通信装置の順位の直前および直後の順位の通信装置と隣接している、請求の範囲３に記載の電池制御システム。
5. 前記電池のそれぞれは、電池要素と、前記電池要素を収容する金属層を含んだ外装フィルムと、を含むフィルム外装電池であり、
   前記フィルム外装電池のそれぞれは、互いの主面同士が対向した状態で重ねられ、
   前記第１、第２および第３通信手段のそれぞれは、対応するフィルム外装電池の前記金属層を用いて、他の通信手段と通信する、請求の範囲３または４に記載の電池制御システム。
6. 個々の電池と対応するとともに予め順位付けされている３台以上の通信装置と、最高順位の前記通信装置に動作信号を送信する管理装置と、を含む電池制御システムが行う電池制御方法であって、
   前記最高順位の通信装置が、対応する電池の電圧値を検出し、
   前記最高順位および最低順位の通信装置と異なる他の前記通信装置が、対応する電池の電圧値を検出し、
   最低順位の前記通信装置が、対応する電池の電圧値を検出し、
   前記最高順位の通信装置が、前記動作信号を受け付けた場合に、当該最高順位の通信装置と対応する電池の電圧値を、前記最高順位の直後の順位の通信装置に送信し、
   前記他の通信装置が、前記他の通信装置の直前の順位の通信装置から電圧値を受け付けた場合に、前記受け付けた電圧値と当該他の通信装置に対応する電気の電圧値のうち低い方の電圧値を、前記他の通信装置の直後の順位の通信装置に送信し、
   前記最低順位の通信装置が、前記最低順位の直前の順位の通信装置から電圧値を受け付けた場合に、前記受け付けた電圧値と当該最低順位の通信装置に対応する電池の電圧値のうち低い方の電圧値を、前記最低順位の直前の順位の通信装置に送信し、
   前記最低順位の通信装置が、当該最低順位の通信装置に対応する電池の電圧を、前記低い方の電圧値に調節し、
   前記他の通信装置が、前記他の通信装置の直後の順位の通信装置から電圧値を受け付けた場合に、前記受け付けた電圧値を、前記他の通信装置の直前の順位の通信装置に送信し、
   前記他の通信装置が、当該他の通信装置に対応する電池の電圧を、前記直後の順位の通信装置から受け付けた電圧値に調節し、
   前記最高順位の通信装置が、前記最高順位の直後の順位の通信装置から電圧値を受け付けた場合に、当該最高順位の通信装置に対応する電池の電圧を、前記受け付けた電圧値に調節する、電池制御方法。

Images