JP2014176158A - 電圧均等化装置および電圧均等化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】セルバランス処理を実行する状況に応じて、電池の分極の影響を加味したセルバランス処理をすることで、電池電圧の均等化の精度を向上させる電圧均等化装置および電圧均等化方法を提供する。
【解決手段】車両の利用状況を示す情報と日時とを関連付けて利用状況情報を生成して記憶部に記憶する生成部と、利用状況情報を参照して、車両が停車をし、かつ電池が充放電を停止している期間を、特定する特定部と、現在の時間が特定した期間内であるときに、車両が停車をしていて、かつ充放電を停止していることを検出すると、車両の電池の電圧を均等にするセルバランス回路にセルバランス処理を実行させる処理部と、を備える電圧均等化装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の電池の電圧を均等にする電圧均等化装置および電圧均等化方法に関する。

電池の電圧を均等にするセルバランス回路を用いてセルバランス処理を実行する場合、電池の分極の影響により、セルバランス処理終了後の電池電圧が期待した電圧に落ち着かないことがある。すなわち、期待する精度で電池電圧の均等化ができないことがある。

また、電池の分極はセルバランス処理を実行する状況によって変化するため、セルバランス処理を実行する状況に応じて、最適なセルバランス処理をすることが望まれている。
ここで、セルバランス処理を実行する状況とは、例えば、車両に搭載されている電池の場合、電池が充放電をしている状況と、電池が充放電をしていない状況がある。また、充放電をしている状況は、車両が走行している状況や、車両が給電装置から電力を受電している状況が考えられる。充放電をしていない状況は車両が停車している状況が考えられる。

関連する技術として、充電を開始する時間をタイマに設定し、設定した時間になると充電を開始する技術が開示されている。例えば、特許文献１を参照。
また、関連する技術として、複数の蓄電デバイスによって構成される組電池に対する長時間の電圧均等化動作による残存エネルギーの減少を抑制し、組電池としての性能を維持する技術が開示されている。例えば、特許文献２を参照。

また、関連する技術として、直列接続された複数個の蓄電素子の電圧を低損失で均等化させる際に、半導体スイッチング素子およびダイオードの個数を削減してバランス回路の小型化を図ることができる蓄電素子のバランス回路が開示されている。例えば、特許文献３を参照。

特開２０１２−１１０１２２号公報 特開２００６−１６６６１５号公報 特開２０１０−２２０３７３号公報

本発明は、セルバランス処理を実行する状況に応じて、最適なセルバランス処理をすることで、電池電圧の均等化の精度を向上させる電圧均等化装置および電圧均等化方法を提供することを目的とする。

実施の態様のひとつである電圧均等化装置は、生成部、特定部、処理部を有する。
生成部は、車両の利用状況を示す情報と日時とを関連付けて利用状況情報を生成して記憶部に記憶する。

特定部は、利用状況情報を参照して、車両が停車をしていて、かつ電池が充放電を停止している期間を、特定する。
処理部は、現在の時間が特定した期間内であるときに、車両が停車をしていて、かつ電池が充放電を停止している期間を検出すると、車両の電池の電圧を均等にするセルバランス回路にセルバランス処理を実行させる。

本実施の形態によれば、電池電圧の均等化の精度を向上させることができるという効果を奏する。

図１は、電圧均等化装置の一実施例を示す図である。 図２は、制御部と記憶部の一実施例を示す図である。 図３は、利用状況を説明するための図である。 図４は、利用状況情報のデータ構造の一実施例を示す図である。 図５は、１組の放電する電池と充電する電池の関係を示す図である。 図６は、クロス制御における電池電圧の変化を示す図である。 図７は、電圧均等化装置の動作の一実施例を示すフロー図である。 図８は、クロス制御を用いたセルバランス実行期間を特定する動作の一実施例を示すフロー図である。 図９は、クロス制御を用いたセルバランス実行期間を特定する方法を説明するための図である。

以下図面に基づいて、実施形態について詳細を説明する。
図１は、車両に搭載される電圧均等化装置の一実施例を示す図である。図１の電圧均等化装置は組電池とセルバランス回路を有する。組電池は複数の電池３ａ〜３ｄが直列に接続されている回路である。セルバランス回路は、制御部１、記憶部２、電圧計測部４ａ〜４ｄ、電流計測部５ａ〜５ｄ、コイルＬ１〜Ｌ３、スイッチＳＷ１〜ＳＷ７を有している。図１に示したアクティブ方式のセルバランス回路では、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６を制御部１がＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御することにより、コイルＬ１〜Ｌ３を用いて電池３ａ〜３ｄの電圧を均等にする。

制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）など）を用いることが考えられる。

記憶部２は、例えばRead Only Memory（ＲＯＭ）、Random Access Memory（ＲＡＭ）などのメモリやハードディスクなどが考えられる。なお、記憶部２にはパラメータ値、変数値などのデータを記憶してもよいし、実行時のワークエリアとして用いてもよい。

電池３ａ〜３ｄは二次電池やキャパシタなどを用いることが考えられる。二次電池として、例えば、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池などが考えられる。なお、本例では４つの電池を用いて説明しているが４つに限定されるものではない。

電圧計測部４ａ〜４ｄは、電池３ａ〜３ｄ各々の電圧を計測する。例えば、電圧計などが考えられる。また、電圧計測部４ａ〜４ｄが計測したデータは制御部１に出力される。
電流計測部５ａ〜５ｄは電流を計測する。例えば、電流計などが考えられる。また、電流計測部５ａ〜５ｄが計測したデータは制御部１に出力される。

なお、図１の例では電池３ａ〜３ｄ各々に流れる電流を、図に示す位置に設けた電流計測部５ａ〜５ｄの計測した電流を用いて求めているが、電池３ａ〜３ｄ各々に流れる電流の求め方は上記方法に限定されるものではない。例えば、電池３ａ〜３ｄ各々の負極側に電流計をそれぞれ直列に接続して、電池３ａ〜３ｄ各々に流れる電流を計測して求めてもよい。

コイルＬ１〜Ｌ３は、各組ごとの放電する電池から放電された電流によりコイルＬ１〜Ｌ３にエネルギーが蓄積され、その後コイルＬ１〜Ｌ３に蓄積されたエネルギーを充電する電池に供給して充電するために用いる。

スイッチＳＷ１〜ＳＷ７は、セルバランス処理を行うために用いられるスイッチである。スイッチＳＷ１〜ＳＷ７は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）やリレーを用いる。

電圧均等化装置の接続について説明する。
図１の電圧均等化装置は、電池３ａ〜３ｄの両端には電圧計測部４ａ〜４ｄがそれぞれ接続されている。また、スイッチＳＷ７の一方の端子は、放電中に負荷に接続され、充電中に充電器に接続される、スイッチＳＷ７の他方の端子は電流計測部５ａの一方の端子に接続されている。電流計測部５ａの他方の端子は電池３ａの正極端子に接続され、電池３ｄの負極端子は、放電中に負荷に接続され、充電中に充電器に接続される。

電池３ａの負極端子と電池３ｂの正極端子と電流計測部５ｂの一方の端子が接続され、電流計測部５ｂの他方の端子はコイルＬ１の一方の端子に接続されている。コイルＬ１の他方の端子はスイッチＳＷ１、ＳＷ２の一方の端子に接続され、スイッチＳＷ１の他方の端子は電池３ａの正極端子に接続される。スイッチＳＷ２の他方の端子は電池３ｂの負極端子に接続される。

電池３ｂの負極端子と電池３ｃの正極端子と電流計測部５ｃの一方の端子が接続され、電流計測部５ｃの他方の端子はコイルＬ２の一方の端子に接続されている。コイルＬ２の他方の端子はスイッチＳＷ３、ＳＷ４の一方の端子に接続され、スイッチＳＷ３の他方の端子は電池３ｂの正極端子に接続される。スイッチＳＷ４の他方の端子は電池３ｃの負極端子に接続される。

電池３ｃの負極端子と電池３ｄの正極端子と電流計測部５ｄの一方の端子が接続され、電流計測部５ｄの他方の端子はコイルＬ３の一方の端子に接続されている。コイルＬ３の他方の端子はスイッチＳＷ５、ＳＷ６の一方の端子に接続され、スイッチＳＷ５の他方の端子は電池３ｃの正極端子に接続される。スイッチＳＷ６の他方の端子は電池３ｄの負極端子に接続される。

制御部について説明をする。
図２は、制御部と記憶部の一実施例を示す図である。制御部１は、生成部２０１、特定部２０２、処理部２０３を有する。

生成部２０１は、車両の利用状況を示す情報と日時とを関連付けて利用状況情報を生成して記憶部２に記憶する。日時は、例えば日付、曜日、期間などでもよい。
車両は、例えば、電気自動車（ＥＶ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）、フォークリフトである。車両の利用状況は、例えば、車両が走行している状況（走行開始−走行終了）、給電装置から電力を受電して状況（充電開始−充電完了）、車両が停車している状況（停車開始−停車終了）が考えられる。

利用状況情報について図３、図４を用いて説明する。図３は、利用状況を説明するための図である。図３は、縦軸に日付と曜日が示され、横軸には時間が示されている。１１月２８日の午前０時に記憶を開始した日時を示す「ｓｔ」（太字の丸）が示されている。「ｓｔｐＴ０」「ｓｔｐＴ１１」「ｓｔｐＴ１２」「ｓｔｐＴ２１」「ｓｔｐＴ２２」「ｓｔｐＴ３１」（太線）により示されている期間は、車両を停車している期間を示す。「ｃｈｇＴ０」「ｃｈｇＴ１１」「ｃｈｇＴ１２」「ｃｈｇＴ２１」「ｃｈｇＴ２２」「ｃｈｇＴ３１」（太線）により示されている期間は、外部から供給される電力により車両に充電をしている期間を示す。「ｄｒｖＴ１」「ｄｒｖＴ２」「ｄｒｖＴ３」(一点鎖線)により示されている期間は、車両が走行などをしている期間を示す。「ｎｃＴ０」「ｎｃＴ１」「ｎｃＴ２」（両端矢印）および「ｃＴ１」「ｃＴ２」「ｃＴ３」（両端矢印）により示されている期間は、車両が停車し、かつ電池が充放電をしていない期間を示す。

図４は、利用状況情報のデータ構造の一実施例を示す図である。図４の利用状況情報４０１は、「日付」「曜日」「期間」「利用状況」に記憶される情報を有する。「日付」には日時を示す情報が記憶される。本例では、図３に対応する日時を示す情報として「２０１２／１１／２８」「２０１２／１１／２９」「２０１２／１１／３０」が記憶されている。「曜日」には曜日を示す情報が記憶される。本例では、図３に対応する日付に対応する曜日を示す情報として「水」「木」「金」が記憶されている。

「期間」には時間および期間を示す情報が記憶される。本例では、図３に示した利用状況（図４の「利用状況」に記憶される利用状況の種別を示す情報「記憶開始」「充電期間」「停車期間」「走行期間」）に対応する時間および期間を示す情報として「０：００」「０：００−６：５９」「０：００−７：５９」「８：００−１７：５９」・・・「２２：００−２３：５９」などが記憶されている。図４において充電期間は、日付ごとの充電開始時間−充電終了時間で表されている。停車期間は、日付ごとの停車開始時間−停車終了時間で表されている。走行期間は、日付ごとの走行開始時間−走行終了時間で表されている。

「利用状況」には車両の利用状況の種別を示す情報が記憶される。本例では、利用状況を示す情報として「記憶開始」「充電期間」「停車期間」「走行期間」が記憶されている。なお、「記憶開始」「充電期間」「停車開始」「走行期間」それぞれに記載されている括弧内の記号（ｓｔ）（ｃｈｇＴ０）（ｓｔｐＴ０）（ｄｒｖＴ１）・・・（ｓｔｐＴ３１）（ｃｈｇＴ３２）などは、図３に示した利用状況を示す時間および期間に対応付けられている。

「記憶開始」は利用状況情報へ情報の記憶を開始した状況を示している。「走行期間」は車両が走行をしている状況を示している。また車両に搭載された電池が放電を主に行う走行以外の動作として、車両から他の装置への給電などをしている状況も考えられる。「充電期間」は外部から電力を受電することで車両に搭載されている電池に充電している状況を示す。「停車期間」は車両が停止している状況を示す。

なお、図４では期間と利用状況を対応付けて表したが、時間と利用状況を対応付けて表してもよい。その場合、利用状況として充電開始時間、充電終了時間、停車開始時間、停車終了時間、走行開始時間、走行終了時間を示す情報を記憶し、該情報に対応する時間を日付ごとに記憶してもよい。

利用状況情報は、マルチアワーメータやタイマ充電の設定情報などから取得した情報を用いて、生成することが考えられる。
特定部２０２は、利用状況情報を参照して、車両が停車をしていて、かつ車両に搭載されている電池が充放電をしていない期間（クロス制御を用いたセルバランス処理実行可能期間）を特定し、記憶部２に記憶する。

処理部２０３は、現在の時間が記憶部２に記憶される特定した期間内であるときに、車両が停車をしていて、かつ車両に搭載されている電池が充放電をしていない期間（クロス制御を用いたセルバランス処理実行可能期間）であることを検出すると、車両の電池の電圧を均等にするセルバランス回路にセルバランス処理を実行させる。即ち、過去の利用状況情報からクロス制御を用いたセルバランス処理に適した期間を学習し（特定し）、現在の時間が、これまでに学習した（特定した）期間内であればセルバランス処理を実行させる。

現在の時間が特定した期間内であれば、制御部１は今回も前回と同じ期間、車両が停車をしていて、かつ車両に搭載されている電池が充放電をしていないと推定し、セルバランス処理を実行する。クロス制御を用いたセルバランス処理は、車両が停車をしていて、かつ車両に搭載されている電池が充放電をしていないときに行うのが好ましいので、車両が停止をしていて、かつ車両に搭載されている電池が充放電をしていない期間を制御部１が特定し、次に、特定した期間内に車両が停車をしていて、かつ電池が充放電をしていないなら、クロス制御を用いたセルバランス処理を実行するのに適した期間（セルバランス処理実行可能期間）と判断して、処理を実行する。

なお、セルバランス処理はクロス制御に限らず、例えば、定電流制御を用いた処理でもよい。また、特定される期間は、クロス制御を用いたセルバランス処理を実行する時間（例えば１時間）より長いことが好ましいが、それに限定されない。

クロス制御を用いたセルバランス処理について説明する。
図５は、１組の放電する電池と充電する電池の関係を示す図である。図６は、クロス制御における電池電圧の変化を示す図である。

複数の電池間でエネルギーを移動させる、従来のアクティブ型のセルバランス処理を用いて複数の電池の電圧を均等にする時間よりも短い時間で電池の電圧を均等にする制御方法として、クロス制御が提案されている。

従来のアクティブ型のセルバランス処理において、複数の電池の電圧を均等にする時間が短くならない１つの要因として、セルバランス処理により均等にした電池の電圧が、電池特性である分極の影響によりズレることが挙げられる。従来はこの電池の電圧ズレを解消するために、分極の影響がなくなるまでセルバランス処理を繰り返し行っていたため、電池の電圧が均等になるまでに時間を要していた。

クロス制御は、図５に示す電池３ａ、３ｂの電圧が均等になってもセルバランス処理を停止せず、セルバランス処理の開始後に推定した分極の影響によりズレる電圧を加味した電圧になるまで、セルバランス処理を続けることで、従来よりも電圧を均等にする時間を短くするものである。

電圧ズレを加味した電圧とは、分極の影響によりズレる電圧（オフセット電圧：図６のＶｏｆｆｓｅｔ１またはＶｏｆｆｓｅｔ２）である。
オフセット電圧の求め方について説明する。例えば、充電される電池が図５に示す電池３ａで、放電される電池が図４に示す電池３ｂである場合、セルバランス処理開始前の電池３ａと電池３ｂの平均電圧Ｖａｖｇを求める。

続いて、平均電圧Ｖａｖｇに電池３ａと電池３ｂの電圧がなるように定電流制御（ＣＣ制御）を用いたセルバランス処理を開始し、開始時間から予め決められた時間になると電池３ａと電池３ｂの電圧を取得する。開始時間から予め決められた時間とは、図６の時間ｔ０−ｔ１の期間で、実験またはシミュレーションなどにより求めることが考えられる。

続いて、セルバランス処理を開始前の電池３ａの電圧と、開始時間から予め決められた時間に取得した電池３ａの電圧と、の電圧差を求める。この電圧差が、図６に示すオフセット電圧Ｖｏｆｆｓｅｔ１である。または、セルバランス処理を開始前の電池３ｂの電圧と、開始時間から予め決められた時間に取得した電池３ｂの電圧と、の電圧差を求める。この電圧差が、図６に示すオフセット電圧Ｖｏｆｆｓｅｔ２である。

続いて、図６に示すように電池３ａ、３ｂの電圧が均等（平均電圧Ｖａｖｇ）になってもセルバランス処理を停止せず、オフセット電圧を加味した電圧になるまでセルバランス処理を続ける。すなわち、図６の時間ｔ２（クロス点）を越えてもセルバランス処理を続ける。

その後、充電される電池３ａまたは放電される電池３ｂの電圧が、分極の影響を加味した電圧になると、セルバランス処理を停止する。すなわち、図６の時間ｔ３以降はセルバランス処理が停止している。

分極の影響を加味した電圧とは、図６に示す平均電圧Ｖａｖｇにオフセット電圧Ｖｏｆｆｓｅｔ１を加算した電圧または平均電圧Ｖａｖｇからオフセット電圧Ｖｏｆｆｓｅｔ２を減算した電圧である。

セルバランス処理を停止させる場合に、充電される電池３ａの電圧を用いる場合には、電池３ａの電圧が平均電圧Ｖａｖｇにオフセット電圧Ｖｏｆｆｓｅｔ１を加算した電圧になると、セルバランス処理を停止させる
セルバランス処理を停止させる場合に、放電される電池３ｂの電圧を用いる場合には、電池３ｂの電圧が平均電圧Ｖａｖｇからオフセット電圧Ｖｏｆｆｓｅｔ２を減算した電圧になるとセルバランス処理を停止させる。

上記のようにクロス制御を用いたセルバランス処理をすることにより、従来よりも電圧を均等にする時間を短くできる。さらに、クロス制御を用いたセルバランス処理は、電池が充放電を停止している期間に実行させると、電池電圧の均等化の精度を向上させることができる。

電圧均等化装置の動作について説明する。
図７は、電圧均等化装置の動作の一実施例を示すフロー図である。ステップＳ７０１では、制御部１（コンピュータ）が現在の日付、時間、曜日などに関する情報を有する日時情報を、決められた時間Ｔｓｍｐｌごとに取得する。ここで決められた時間Ｔｓｍｐｌとは、例えば、１分間隔などが考えられる。ただし、１分に限定されるものではない。

ステップＳ７０２では、制御部１が利用状況情報を用いてセルバランス処理を実行可能な期間を特定する。すなわち、車両が停車をしていて、かつ電池が充放電をしていない期間を特定する。

ステップＳ７０３では、制御部１が現在の時間が特定した期間内であるか否かを判定し、期間内である場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ７０４に移行し、期間内でない場合（Ｎｏ）にはステップＳ７０３に移行する。ただし、車両が充電モード（給電装置からの電力を受電）や走行モード（車両が走行することにより充放電）をする場合には、図７に示す処理を終了する。

なお、充電モードまたは走行モードにおいて充放電中に実行するセルバランス処理は、定電流を流して電池電圧を均等にするＣＣ制御を用いたセルバランス処理をすることが考えられる。

ステップＳ７０４で制御部１は、車両が停車をしていて、かつ車両に搭載されている電池が充放電を停止している期間であると推定し、セルバランス処理を実行させる。
ただし、電池電圧のバラツキが小さいときは、クロス制御を用いたセルバランス処理を行わず、スイッチＳＷ１−ＳＷ６のスイッチングデューティを５０％固定にして電圧の微調整を行う。電池電圧のバラツキが小さいときは、例えば、クロス制御を用いたセルバランス処理により電圧を均等にする時間よりも、スイッチングデューティを５０％に固定にして電圧の微調整をする方が短い時間で、電圧を均等にすることができる。

ステップＳ７０５では制御部１が利用状況情報を作成する。なお、ステップＳ７０５の処理の順番は図７に示す位置に限定されるものではない。
本実施形態によれば、クロス制御を用いたセルバランス処理を実行させる状況に応じて最適な制御方法を選択することができる。その結果、電池電圧の均等化の精度を向上させることができる。

図８、図９を用いてクロス制御を用いたセルバランス処理を実行する期間（重複期間）を特定する動作について説明をする。図８は、クロス制御を用いたセルバランス実行期間を特定する動作の一実施例を示すフロー図である。図９は、クロス制御を用いたセルバランス実行期間を特定する方法を説明するための図である。

ステップＳ８０１では、特定部２０２が利用状況情報を参照し停車中でかつ充放電を停止している期間を検出する。例えば、図４に示した利用状況情報４０１を参照して、停車期間や充電期間を検出し、停車中でかつ充放電を停止している期間を検出する。図９の場合には、２０１２年１１月２８日においては「ｎｃｔ０」「ｃＴ１」で示される期間を検出する。続いて、２０１２年１１月２９日においては「ｎｃｔ１」「ｃＴ２」で示される期間を検出する。続いて、２０１２年１１月３０日においては「ｎｃｔ２」「ｃＴ３」で示される期間を検出する。例えば、決められた間隔Ｔｓｍｐｌ（例えば、１分間隔）ごとに、停車中でかつ充放電を停止している期間を検出する。

ここで、停車中でかつ充放電を停止している期間の検出は、日付が変わるごとに行ってもよいし、決められた日数または決められた週数になってから検出をしてもよい。
ステップＳ８０２では、特定部２０２が時間に対応付けて検出結果を記憶する。例えば、１分間隔で取得した検出結果と時間とを関連付けて記憶する。図９の場合には、２０１２年１１月２８日においては「ｎｃｔ０」「ｃＴ１」で示される期間を検出した結果として「１」を時間に関連付け、それ以外の期間には「０」を関連付けて記憶する。２０１２年１１月２９日においては「ｎｃｔ１」「ｃＴ２」で示される期間を検出した結果として「１」を時間に関連付け、それ以外の期間には「０」を関連付けて記憶する。２０１２年１１月３０日においては「ｎｃｔ２」「ｃＴ３」で示される期間を検出した結果として「１」を時間に関連付け、それ以外の期間には「０」を関連付けて記憶する。ただし、判定結果と時間との関連付けは上記方法に限定されるものではなく、検出結果と時間とが判定できればよい。

ステップＳ８０３では、特定部２０２が現在の日付までの各時間（決められた時間Ｔｓｍｐｌで決まる時間）において、停車中でかつ充放電を停止している期間の重複を検出する。続いて、各日付の同じ時間に、停車中でかつ充放電を停止している期間と重複している割合を求める。割合は、例えば、比率または百分率で表してもよい。以降、この割合を重複率と呼ぶ。

図９において２０１２年１１月２８日の２３時５９分までの場合には、「ｃｈｇＴ０」「ｄｒｖＴ１」「ｃｈｇＴ１１」で示される期間は停車中でかつ充放電を停止している期間と重複していないので重複率を「０％」と表す。「ｎｃＴ０」「ｃＴ１」で示される期間は、停車中でかつ充放電を停止している期間であるので重複率を「１００％」と表す。ただし、本例では２０１２年１１月２８日から記憶を開始しているので、他の日付の時間との重複を検出はしていないが、記憶を開始してから始めての時間の重複率は、停車中でかつ充放電を停止している期間であれば「１００％」とし、それ以外の期間であれば「０％」に設定する。

図９において２０１２年１１月２９日の２３時５９分までの場合には、「ｃｈｇＴ０」「ｃｈｇＴ１２」で示される期間と、停車中でかつ充放電を停止している期間と、が重複していないので、重複率は「０％」と表される。

「ｎｃＴ１」で示される期間はすべての時間は、「ｎｃＴ０」で示される期間と重複しているので、期間「ｎｃＴ１」における重複率は「１００％」と表される。
「ｄｒｖＴ１」「ｄｒｖＴ２」の１７時５９分までの期間と、停車中でかつ充放電を停止している期間と、は重複していないので、重複率は「０％」と表される。

期間「ｃＴ１」「ｃＴ２」の１８時〜１９時５９分の期間は、「ｃＴ１」のみが停車中でかつ充放電を停止している期間であるので、重複率は「５０％」と表される。図９の期間「Ｔａｖｇ１」の重複率は「５０％」と表される。

「ｃＴ２」で示される期間の２０時〜２２時の時間は、「ｃＴ１」で示される期間と重複しているので、期間「ｃＴ２」における重複率は「１００％」と表される。
「ｃｈｇＴ１１」「ｃｈｇＴ２１」で示される期間と、停車中でかつ充放電を停止している期間と、は重複していないので、重複率は「０％」と表される。

図９において２０１２年１１月３０日の２３時５９分までの場合には、「ｃｈｇＴ０」「ｃｈｇＴ１２」「ｃｈｇＴ２２」で示される期間と、停車中でかつ充放電を停止している期間と、が重複していないので、重複率は「０％」と表される。

「ｎｃＴ０」「ｎｃＴ１」「ｎｃＴ２」で示される期間はすべての時間が重複しているので、期間「ｎｃＴ２」における重複率は「１００％」と表される。
「ｄｒｖＴ１」「ｄｒｖＴ２」「ｄｒｖＴ３」の１７時５９分までの期間と、停車中でかつ充放電を停止している期間と、は重複していないので、重複率は「０％」と表される。

期間「ｃＴ１」の１８時〜１８時５９分の期間は停車中でかつ充放電を停止している期間であるが、他の２つの期間「ｃＴ２」「ｃＴ３」の１８時〜１８時５９分の期間は停車中でかつ充放電を停止している期間でないので、期間「ｃＴ３」における重複率は「３３．３％」と表される。図９の「Ｔａｖｇ２」の重複率は「３３．３％」と表される。

期間「ｃＴ１」「ｃＴ３」それぞれの１９時〜１９時５９分の期間は停車中でかつ充放電を停止している期間であるが、期間「ｃＴ２」の１９時〜１９時５９分の期間は停車中でかつ充放電を停止している期間でないので、重複率は「６６．６％」と表される。図９の「Ｔａｖｇ３」の重複率は「６６．６％」と表される。

「ｃＴ１」「ｃＴ２」「ｃＴ３」で示される期間は１９時〜２２時の時間ですべて重複しているので、期間「ｃＴ２」における重複率は「１００％」と表される。
「ｃｈｇＴ１１」「ｃｈｇＴ２１」「ｃｈｇＴ３１」で示される期間と、停車中でかつ充放電を停止している期間と、は重複していないので、重複率は「０％」と表される。

ステップＳ８０４では、特定部２０２が求めた最新の日付の時間に対応する重複率を参照して、決められた閾値より大きい重複率を検出し、クロス制御を用いたセルバランス実行期間を特定する。

図９に示すように２０１２年１１月３０日の２３時５９分までが記憶されている場合に、決められた閾値が例えば６６．６％であるとすると、図９の期間「Ｔｃ１」により示される７時〜８時と、「Ｔｃ２」により示される１９時〜２１時５９分と、でクロス制御を用いたセルバランス処理を実行する期間（重複期間）として特定する。

図８に示したクロス制御を用いたセルバランス処理を実行する期間を特定する処理により、クロス制御を用いたセルバランス処理を実行する期間を推定する精度が向上できる。その結果、電池が充放電を停止している期間以外でクロス制御を用いたセルバランス処理を行うことも抑止できるため、電池電圧の均等化の精度を向上させることができる。

また、複数の日数の利用状況情報を利用して重複率を求めて、クロス制御を用いたセルバランス処理実行可能期間を特定することで、特定する期間の誤差を小さくできる。例えば、停車中でかつ充放電を停止していない期間が１０日のうち１日あったとしても、重複率が９０％になるので、今後も停車中でかつ充放電を停止するだろうと推定し、セルバランス処理実行可能期間として特定する。

また、クロス制御を用いたセルバランス処理をすることにより電圧を均等にする時間を短くできる。
なお、図８に示した処理では２０１２年１１月２８日〜２０１２年１１月３０日の３日について説明をしたが、３日に限定されるものではなく、例えば直近の１週間についてクロス制御を用いたセルバランス処理を実行する期間を求めてもよい。

また、図８に示した処理では日付ごとにクロス制御を用いたセルバランス処理を実行する期間を特定する例を示したが、同じ曜日を対象として、曜日ごとにクロス制御を用いたセルバランス処理を実行する期間を特定してもよい。

また、図８に示した処理では重複率を用いて、クロス制御を用いたセルバランス処理を実行する期間を特定したが、重複率を用いないで単に重複している期間を、クロス制御を用いたセルバランス処理を実行する期間としてもよい。

また、決められた閾値は、決められた日数以上になると、日数に応じて閾値を変更し、変更した閾値を用いて、クロス制御を用いたセルバランス処理を実行する期間を特定してもよい。

また、重複期間が、クロス制御を用いたセルバランス処理を実行する期間より長い場合に、クロス制御を用いたセルバランス処理を実行する期間として特定してもよい。クロス制御を用いたセルバランス処理を途中で停止することを抑止することができる。その結果、電池電圧の均等化の精度を向上させることができる。

また、図８、図９に示したクロス制御を用いたセルバランス実行期間を特定する方法のように、複数の日数の利用状況情報を利用してクロス制御を用いたセルバランス処理実行可能期間を特定することに限らず、１日の利用状況情報を利用して特定してもよい。さらに、クロス制御を用いたセルバランス処理を実行する期間より長い場合に、クロス制御を用いたセルバランス処理を実行する期間として特定してもよい。 また、電池の電圧により決定されるクロス制御を用いたセルバランス処理を実行する期間より短い、停車中でかつ充放電を停止している期間は、クロス制御を用いたセルバランス処理を実行する期間としなくてもよい。その結果、クロス制御を用いたセルバランス処理を途中で停止することを抑止することができる。その結果、電池電圧の均等化の精度を向上させることができる。

また、車両を稼動させるまでに精度よく電池電圧を均等にすることができるため、車両の稼働時間を延ばすことができる。
また、本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。

１ 制御部、
２ 記憶部、
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ 電池、
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 電圧計測部、
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ 電流計測部、
２０１ 生成部、
２０２ 特定部、
２０３ 処理部、
４０１ 利用状況情報、
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ コイル、
ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６、ＳＷ７ スイッチ、

Claims (8)

1. 車両の利用状況を示す情報と日時とを関連付けて利用状況情報を生成して記憶部に記憶する生成部と、
   前記利用状況情報を参照して、前記車両が停車をしていて、かつ前記電池が充放電を停止している期間を、特定する特定部と、
   現在の時間が特定した前記期間内であるときに、前記車両が停車をしていて、かつ前記電池が充放電を停止していることを検出すると、前記電池各々の電圧を均等にするセルバランス回路にセルバランス処理を実行させる処理部と、
   を備えることを特徴とする電圧均等化装置。
2. 前記処理部は、
   前記電池の間でエネルギーを移動させて、前記電池各々の電圧が均等になっても、前記セルバランス処理を停止せず、前記電池の電圧の大小関係が逆転したのち、前記セルバランス処理の開始時に推定した分極の影響によりズレる電圧になるまで、前記セルバランス処理を続ける、クロス制御を用いた前記セルバランス処理を実行させることを特徴とする請求項１に記載の電圧均等化装置。
3. 前記特定部は、
   前記利用状況情報を参照して、前記車両が停車をしていて、かつ前記電池が充放電を停止している期間を検出し、前記期間が重なる重複期間を特定し、
   前記処理部は、
   現在の時間が特定した前記重複期間内であるときに、前記セルバランス回路に前記クロス制御を用いた前記セルバランス処理を実行させる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の電圧均等化装置。
4. 前記特定部は、
   前記電池の電圧により決定される前記セルバランス処理を実行する期間より長い前記重複期間を特定し、
   前記処理部は、
   現在の時間が特定した前記セルバランス処理を実行する期間より長い前記重複期間内であるときに、前記車両が停車をしていて、かつ前記電池が充放電を停止していることを検出すると、前記セルバランス回路に前記クロス制御を用いた前記セルバランス処理を実行させる、
   ことを特徴とする請求項３に記載の電圧均等化装置。
5. コンピュータが、
   車両の利用状況を示す情報と日時とを関連付けて利用状況情報を生成して記憶部に記憶し、
   前記利用状況情報を参照して、前記車両が停車をしていて、かつ前記電池が充放電を停止している期間を、特定し、
   現在の時間が特定した前記期間内であるときに、前記車両が停車をしていて、かつ前記電池が充放電を停止していることを検出すると、前記車両の電池の電圧を均等にするセルバランス回路にセルバランス処理を実行させる、
   処理を実行することを特徴とする電圧均等化方法。
6. 前記電池の間でエネルギーを移動させて、前記電池各々の電圧が均等になっても、前記セルバランス処理を停止せず、前記電池の電圧の大小関係が逆転したのち、前記セルバランス処理の開始時に推定した分極の影響によりズレる電圧になるまで、前記セルバランス処理を続けるクロス制御を、前記セルバランス処理に用いることを特徴とする請求項５に記載の電圧均等化方法。
7. 複数の前記期間が重なる重複期間を特定し、
   現在の時間が特定した前記重複期間内であるときに、前記セルバランス回路に前記クロス制御を用いた前記セルバランス処理を実行させる、
   処理を前記コンピュータが実行することを特徴とする請求項６に記載の電圧均等化方法。
8. 前記電池の電圧により決定される前記クロス制御を用いた前記セルバランス処理を実行する期間より長い前記重複期間を特定し、
   現在の時間が特定した前記クロス制御を用いた前記セルバランス処理を実行する期間より長い前記重複期間内であるときに、前記セルバランス回路に前記クロス制御を用いた前記セルバランス処理を実行させる、
   処理を前記コンピュータが実行することを特徴とする請求項７に記載の電圧均等化方法。
   

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