JP2015080334A - 蓄電システム - Google Patents

Abstract

【課題】 満充電容量のバラツキによって蓄電素子の電圧曲線が異なってしまうと、複数の蓄電素子の電圧値を揃えても、蓄電素子の充放電によって、電圧差が広がってしまう。【解決手段】 蓄電グループは、直列に接続された複数の蓄電素子を含む。蓄電素子の電圧曲線に関して、下限電圧値における電圧曲線の傾きは、他の電圧値における電圧曲線の傾きよりも大きい。蓄電素子の充放電は、上述した下限電圧値および上限電圧値の間で行われる。コントローラは、複数の蓄電素子の電圧値から、最低電圧値を示す第１基準電圧値を特定する。コントローラは、第１基準電圧値および他の電圧値の間の電圧差が第１閾値よりも大きいとき、他の電圧値を示す蓄電素子を放電する。ここで、第１基準電圧値が低くなるほど、第１閾値が小さくなる。これにより、互いに異なる電圧曲線を近づけることができ、電圧差が広がることを抑制できる。【選択図】 図７

Description

本発明は、複数の蓄電素子の電圧値をそれぞれ検出し、複数の蓄電素子における電圧値のバラツキを抑制するために、蓄電素子を放電させる技術に関する。

特許文献１では、複数の単電池を直列に接続することによって、組電池を構成している。ここで、複数の単電池の電圧値をそれぞれ検出し、複数の単電池における電圧値が揃うように、特定の単電池を放電させている。各単電池には、放電抵抗器および放電スイッチが並列に接続されており、特定の放電スイッチをオンにすることにより、特定の単電池だけを放電させることができる。

特開２００１−２１８３７６号公報

直列に接続された複数の単電池では、劣化のバラツキが発生することがあり、劣化のバラツキに伴い、単電池の満充電容量にバラツキが発生することがある。ここで、図２０には、初期状態にある単電池（初期電池）の電圧曲線と、劣化状態にある単電池（劣化電池）の電圧曲線とを示す。初期状態とは、単電池が劣化していない状態である。初期状態には、例えば、単電池を製造した直後の新品の状態が含まれる。

図２０において、縦軸は単電池の電圧値であり、横軸は単電池の充電量である。電圧曲線とは、電圧値および充電量の関係を示す曲線である。図２０に示す実線は、初期電池の電圧曲線であり、図２０に示す一点鎖線は、劣化電池の電圧曲線である。単電池が劣化して、単電池の満充電容量が低下すると、実線で示す電圧曲線から、一点鎖線で示す電圧曲線に変化する。ここで、劣化電池の電圧曲線は、充電量に関して、初期電池の電圧曲線を縮小した状態となる。言い換えれば、初期電池の電圧曲線は、充電量に関して、劣化電池の電圧曲線を拡大した状態となる。

劣化電池および初期電池が組電池に含まれているとき、これらの単電池の電圧値を揃えたとしても、組電池の充放電に応じて、劣化電池および初期電池における電圧値の差が広がってしまうことがある。例えば、劣化電池および初期電池における電圧値を所定値Ｖ＿ｔａｇに揃えたとき、劣化電池および初期電池における電圧曲線は、図２１に示す状態となる。

ここで、劣化電池および初期電池における充電量は、図２０に示す関係のままとなる。このため、図２１において、劣化電池の電圧曲線を規定する充電量（図２１の横軸）は、初期電池の電圧曲線を規定する充電量（図２１の横軸）と異なる。図２１では、劣化電池および初期電池における充電量を対応させずに、劣化電池および初期電池における電圧曲線が、所定値Ｖ＿ｔａｇにおいて交差する状態を示している。

図２１から分かるように、所定値Ｖ＿ｔａｇよりも低い電圧値の範囲において、劣化電池および初期電池の電圧値が所定値Ｖ＿ｔａｇに近づくほど、劣化電池および初期電池における電圧曲線が近づきやすくなる。一方、所定値Ｖ＿ｔａｇよりも低い電圧値の範囲において、劣化電池および初期電池の電圧値が所定値Ｖ＿ｔａｇから離れるほど、劣化電池および初期電池における電圧曲線が離れやすくなる。

劣化電池および初期電池における電圧値を所定値Ｖ＿ｔａｇに揃えた後に、組電池を放電すると、図２１に示すように、劣化電池の電圧値は、初期電池の電圧値よりも低下しやすくなる。そして、組電池の放電が進むほど、劣化電池および初期電池における電圧値の差（電圧差ΔＶ）が広がってしまう。電圧差ΔＶが広がった状態において、劣化電池を放電せずに、初期電池だけを放電すれば、劣化電池および初期電池における電圧値を再び揃えることができる。

しかし、電圧値を再び揃えたとしても、劣化電池および初期電池における電圧曲線が異なっているため、組電池の充放電に応じて、劣化電池および初期電池における電圧差ΔＶが再び広がってしまうことがある。このように、複数の単電池において、満充電容量の差が発生したときには、電圧値を揃えるための単電池の放電が繰り返されてしまう。

本発明の蓄電システムは、蓄電グループと、電圧検出回路と、放電回路と、コントローラとを有する。蓄電グループは、直列に接続された複数の蓄電素子を含む。電圧検出回路は、各蓄電素子の電圧値を検出する。放電回路は、各蓄電素子を放電させる。蓄電素子の電圧曲線に関して、下限電圧値における電圧曲線の傾きは、他の電圧値における電圧曲線の傾きよりも大きい。電圧曲線は、蓄電素子に関して、充電量および電圧値の関係を示す。蓄電素子の充放電は、上述した下限電圧値および上限電圧値の間で行われる。

コントローラは、電圧検出回路によって検出された電圧値に基づいて、放電回路の動作を制御する。コントローラは、複数の蓄電素子の電圧値から、最低電圧値を示す第１基準電圧値を特定する。コントローラは、第１基準電圧値および他の電圧値の間の電圧差が第１閾値よりも大きいとき、他の電圧値を示す蓄電素子を放電する。ここで、第１基準電圧値が低くなるほど、第１閾値が小さくなる。

第１閾値を小さくすると、電圧差が小さくなっても、電圧差が第１閾値よりも大きい限り、蓄電素子が放電される。したがって、第１閾値を小さくするほど、複数の蓄電素子における電圧値を揃えやすくなる。本発明では、第１基準電圧値が低くなるほど、第１閾値を小さくしているため、蓄電素子の電圧値が低下するほど、電圧値が揃いやすくなる。

満充電容量が異なる２つの蓄電素子では、図２０に示すように、電圧曲線が異なってしまう。ここで、図２０を用いて説明したように、２つの異なる電圧曲線は、充電量に関して、拡大又は縮小した関係を有する。このため、電圧曲線が異なっていても、下限電圧値における電圧曲線の傾きは、他の電圧値における電圧曲線の傾きよりも大きいままである。上述したように、蓄電素子の電圧値が低下するほど、電圧値を揃えやすくすれば、傾きが大きくなりやすい電圧曲線の領域において、２つの異なる電圧曲線を互いに重なる方向に近づけることができる。具体的には、図２１に示す状態が発生すること、言い換えれば、電圧値が低下するほど、２つの異なる電圧曲線が離れてしまうことを抑制できる。

満充電容量が低下した蓄電素子の電圧曲線は、充電量に関して、満充電容量が低下していない蓄電素子の電圧曲線を縮小した状態となる。このため、傾きが大きくなりやすい電圧曲線の領域において、２つの異なる電圧曲線を近づけておけば、蓄電素子を充放電することができる範囲（使用範囲という）の全体において、２つの異なる電圧曲線を近づけることができる。

２つの異なる電圧曲線は、充電量に関して、拡大又は縮小した関係を有するため、傾きが小さくなりやすい電圧曲線の領域では、２つの異なる電圧曲線が近づきやすい。したがって、傾きが大きくなりやすい電圧曲線の領域において、２つの異なる電圧曲線を近づけておけば、使用範囲の全体において、２つの異なる電圧曲線を近づけることができる。

これにより、蓄電素子の充放電によって電圧値が変化したとしても、満充電容量が異なる２つの蓄電素子における電圧値の差（電圧差）が広がってしまうことを抑制できる。すなわち、使用範囲において、電圧差の広がりを抑制し続けることができる。これに伴い、電圧差の広がりを抑制するために、蓄電素子の放電が繰り返して行われてしまうことを抑制できる。

第１基準電圧値が下限電圧値であるとき、第１閾値を最も小さくすることができる。これにより、複数の蓄電素子における電圧値を、下限電圧値で揃えることができ、満充電容量が異なる２つの蓄電素子における電圧曲線が重なりやすくなる。電圧曲線が重なりやすくなれば、電圧差が発生しにくくなる。

また、第１基準電圧値が上限電圧値であるとき、第１閾値を最も大きくすることができる。第１閾値を大きくすると、電圧差が第１閾値よりも大きくなりにくくなり、蓄電素子が放電されにくくなる。複数の蓄電素子における電圧値を上限電圧値に揃えてしまうと、上述したように、蓄電素子の放電に伴って電圧差が広がってしまう。本発明では、複数の蓄電素子における電圧値を上限電圧値で揃えにくくしており、蓄電素子の放電に伴って、電圧差が広がってしまうことを抑制できる。

複数の蓄電グループを用いて、これらの蓄電グループを直列に接続することができる。ここで、第１閾値を用いた放電の判別を行ったとき、少なくとも２つの蓄電グループでは、すべての蓄電素子が放電されないことがある。この場合には、これらの蓄電グループに含まれる蓄電素子の電圧値に基づいて、第２基準電圧値（最低電圧値）を示す蓄電素子を含む蓄電グループと、他の蓄電グループとを特定することができる。他の蓄電グループとは、第２基準電圧値を示す蓄電素子を含まない蓄電グループである。

第２基準電圧値と、他の蓄電グループに含まれる蓄電素子の電圧値との間の電圧差が第２閾値よりも大きいとき、他の蓄電グループに含まれる蓄電素子を放電することができる。ここで、第２基準電圧値が高くなるほど、第２閾値を小さくすることができる。第２閾値を小さくするほど、電圧差が小さくなっても、電圧差が第２閾値よりも大きい限り、蓄電素子が放電される。したがって、第２閾値を小さくするほど、複数の蓄電グループにおいて、蓄電素子の電圧値を揃えやすくなる。

本発明では、第２基準電圧値が高くなるほど、第２閾値を小さくしているため、蓄電素子の電圧値が高くなるほど、蓄電素子の電圧値が揃いやすくなる。これに伴い、蓄電素子を放電するときのエネルギ量（電力量）を確保しやすくなる。ここで、電圧値が高い側で電圧値を揃いやすくすると、電圧値が低い側で電圧値を揃いやすくしたときに比べて、使用範囲内において、蓄電素子の電圧値を高い状態に維持しやすくなる。

蓄電素子の電圧値が高くなるほど、エネルギ量が増加しやすいため、使用範囲内で高い電圧値を維持することにより、エネルギ量を確保しやすくなる。すなわち、各蓄電グループでは、上述したように電圧差の広がり抑制しつつ、複数の蓄電グループでは、エネルギ量を確保することができる。

第２基準電圧値が上限電圧値であるとき、第２閾値を最も小さくすることができる。これにより、複数の蓄電グループにおいて、蓄電素子の電圧値を上限電圧値で揃えやすくなり、蓄電素子を放電するときのエネルギ量を増加させやすくなる。

第２基準電圧値が下限電圧値であるとき、第２閾値を最も大きくすることができる。第２閾値を大きくすると、電圧差が第２閾値よりも大きくなりにくくなり、蓄電素子が放電されにくくなる。複数の蓄電グループにおいて、蓄電素子の電圧値を下限電圧値に揃えてしまうと、蓄電素子のエネルギ量を確保しにくくなる。本発明では、蓄電素子の電圧値を下限電圧値で揃いにくくしており、蓄電素子のエネルギ量が確保されにくい状態が発生することを抑制できる。

第１閾値を用いた放電の判別を行ったとき、少なくとも２つの蓄電グループでは、すべての蓄電素子が放電されないことがある。この場合には、これらの蓄電グループを充電した後における各蓄電グループ内の蓄電素子のＳＯＣを推定することができる。ここで、蓄電素子の満充電容量および現在のＳＯＣから、充電後のＳＯＣを推定できる。推定したＳＯＣのうちの最低値と、推定した他のＳＯＣとの間の差が第３閾値よりも大きいとき、他のＳＯＣを示す蓄電素子を放電することができる。

充電後のＳＯＣを推定することにより、充電後におけるＳＯＣのバラツキを把握することができる。ＳＯＣの差が第３閾値よりも大きく、ＳＯＣのバラツキが発生しているときには、予め蓄電素子を放電させておくことができる。これにより、複数の蓄電グループを実際に充電したときには、蓄電素子のＳＯＣを揃えることができる。言い換えれば、電圧値が高い側において、蓄電素子の電圧値を揃えることができる。これにより、上述した場合と同様に、蓄電素子のエネルギ量を確保しやすくなる。

各蓄電素子および電圧検出回路を接続するラインを介して、蓄電素子にツェナーダイオードを接続することができる。ここで、ツェナーダイオードのカソードが蓄電素子の正極端子に接続され、ツェナーダイオードのアノードが蓄電素子の負極端子に接続されている。ツェナーダイオードを用いることにより、蓄電素子から電圧検出回路に過電圧が印加されることを抑制できる。

第１閾値を用いた蓄電素子の放電によって、蓄電グループに含まれる複数の蓄電素子の電圧値を所定範囲内にしておけば、ツェナーダイオードの故障を判別できる。ツェナーダイオードの故障とは、ツェナーダイオードにリーク電流が流れていることである。特定の蓄電素子に対応したツェナーダイオードにリーク電流が流れると、特定の蓄電素子の電圧値が所定範囲の下限値よりも低くなる。また、特定の蓄電素子と直列に接続された蓄電素子の電圧値が、所定範囲の上限値よりも高くなる。このような電圧値の挙動を把握することにより、ツェナーダイオードが故障していることを判別できる。

電池システムの構成を示す図である。 組電池および監視ユニットの構成を示す図である。 監視ユニット内の一部の回路構成を示す図である。 均等化処理を示すフローチャートである。 放電判定を示すフローチャートである。 第１段階の放電判定を示すフローチャートである。 第１不感帯量および第１基準電圧値の関係を示す図である。 第１段階の放電判定において、放電対象の単電池を特定したときの説明図である。 劣化電池および初期電池における電圧曲線を示す図である。 ツェナーダイオードにリーク電流が流れている状態を示す図である。 ツェナーダイオードにリーク電流が流れているときにおいて、各単電池の電圧値の関係を示す図である。 第２段階の放電判定を示すフローチャートである。 第２不感帯量および第２基準電圧値の関係を示す図である。 第２段階の放電判定において、放電対象の単電池を特定したときの説明図である。 エネルギ量を説明する図である。 エネルギ量を説明する図である。 第３段階の放電判定を示すフローチャートである。 第３段階の放電判定を説明する図である。 組電池および監視ユニットの構成（変形例）を示す図である。 劣化電池および初期電池における電圧曲線を示す図である。 劣化電池および初期電池において、電圧差が広がる状態を示す図である。

以下、本発明の実施例について説明する。

図１は、本実施例における電池システム（本発明の蓄電システムに相当する）の構成を示す図である。組電池１０は、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬを介して、負荷２０と接続されている。ここで、正極ラインＰＬは、組電池１０の正極端子と接続され、負極ラインＮＬは、組電池１０の負極端子と接続されている。

正極ラインＰＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂが設けられており、負極ラインＮＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇが設けられている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオンであるとき、組電池１０が負荷２０と接続され、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオフであるとき、組電池１０および負荷２０の接続が遮断される。

図１に示す電池システムは、例えば、車両に搭載することができ、この場合には、負荷２０として、モータ・ジェネレータを用いることができる。モータ・ジェネレータは、組電池１０から出力された電力を受けて、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。また、モータ・ジェネレータは、車両の制動時に発生する運動エネルギを電力に変換し、この電力を組電池１０に出力することができる。

次に、組電池１０の構成について、図２を用いて説明する。組電池１０は、直列に接続された３つの電池グループ（本発明の蓄電グループに相当する）１１（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）を有する。本実施例において、組電池１０を構成する電池グループ１１の数は、複数であればよい。各電池グループ１１は、１つのユニットとして構成することができ、この場合には、各電池グループ１１を個別に交換することができる。

各電池グループ１１Ａ〜１１Ｃは、直列に接続された複数の単電池（本発明の蓄電素子に相当する）１２を有する。各電池グループ１１を構成する単電池１２の数は、適宜設定することができる。なお、電池グループ１１には、並列に接続された複数の単電池１２が含まれていてもよい。単電池１２としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタを用いることもできる。

各単電池１２の正極端子および負極端子は、検出ラインＤＬを介して監視ユニット３０（３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ）に接続されている。監視ユニット３０は、各単電池１２の電圧値Ｖｂを検出するために用いられ、監視ユニット３０の出力信号は、コントローラ４０に入力される。監視ユニット３０Ａは、電池グループ１１Ａに含まれる各単電池１２の電圧値Ｖｂを検出する。監視ユニット３０Ｂは、電池グループ１１Ｂに含まれる各単電池１２の電圧値Ｖｂを検出する。監視ユニット３０Ｃは、電池グループ１１Ｃに含まれる各単電池１２の電圧値Ｖｂを検出する。

コントローラ４０は、メモリ４１を有しており、メモリ４１は、各種の情報を記憶している。なお、メモリ４１は、コントローラ４０の外部に設けることもできる。ここで、コントローラ４０は、図１に示すシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンおよびオフの間で切り替えるための制御信号を出力することができる。タイマ４２は、時間ｔ１を計測し、計測結果をコントローラ４０に出力する。タイマ４３は、時間ｔ２を計測し、計測結果をコントローラ４０に出力する。時間ｔ１，ｔ２の詳細については、後述する。

次に、監視ユニット３０（３０Ａ〜３０Ｃ）の回路構成について、図３を用いて説明する。図３は、監視ユニット３０における一部の回路構成を示す。

各検出ラインＤＬには、抵抗素子Ｒ１１が設けられている。許容電流値よりも大きな電流が抵抗素子Ｒ１１に流れたとき、抵抗素子Ｒ１１が溶断することにより、監視ユニット３０および組電池１０の接続を遮断することができる。これにより、組電池１０から監視ユニット３０に過大な電流が流れてしまうことを抑制できる。

各単電池１２には、２つの検出ラインＤＬを介してツェナーダイオードＤが並列に接続されている。ここで、ツェナーダイオードＤのカソードは、単電池１２の正極端子と接続されており、ツェナーダイオードＤのアノードは、単電池１２の負極端子と接続されている。ツェナーダイオードＤは、組電池１０から監視ユニット３０に過電圧が印加することを抑制するために用いられる。すなわち、組電池１０から監視ユニット３０に過電圧が印加されるときには、ツェナーダイオードＤのカソードからアノードに電流が流れることにより、監視ユニット３０に過電圧が印加されることを抑制する。ここで、複数のツェナーダイオードＤは、直列に接続されている。

検出ラインＤＬは、２つに分岐しており、これらの分岐ラインＢＬ１，ＢＬ２には、抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２がそれぞれ設けられている。ここで、各抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２および抵抗素子Ｒ１１の接続点にツェナーダイオードＤが接続されている。単電池１２と接続される２つの検出ラインＤＬにおいて、一方の検出ラインＤＬの分岐ラインＢＬ１と、他方の検出ラインＤＬの分岐ラインＢＬ２とには、キャパシタ（フライングキャパシタ）ＣおよびスイッチＳＷ１が接続されている。

具体的には、キャパシタＣおよびスイッチＳＷ１は、抵抗素子Ｒ２１およびサンプリングスイッチＳＷ２１の間の分岐ラインＢＬ１と、抵抗素子Ｒ２２およびサンプリングスイッチＳＷ２２の間の分岐ラインＢＬ２とに接続されている。サンプリングスイッチＳＷ２１，ＳＷ２２は、コントローラ４０からの制御信号を受けて、オンおよびオフの間で切り替わる。

スイッチＳＷ１は、コントローラ４０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。各スイッチＳＷ１は、検出ラインＤＬを介して各単電池１２と並列に接続されており、スイッチＳＷ１がオンであるとき、スイッチＳＷ１、単電池１２および検出ラインＤＬによって閉回路が構成され、単電池１２を放電させることができる。単電池１２の放電電流が抵抗素子Ｒ１１，Ｒ２１，Ｒ２２に流れることにより、単電池１２の電圧値Ｖｂを低下させることができる。

各キャパシタＣは、検出ラインＤＬを介して各単電池１２と並列に接続されているため、キャパシタＣには、単電池１２に蓄えられた電荷がチャージされる。これにより、キャパシタＣの電圧値Ｖｃは、単電池１２の電圧値Ｖｂと等しくなる。

特定の単電池１２に対応したサンプリングスイッチＳＷ２１，ＳＷ２２をオンにすることにより、特定の単電池１２の電圧値Ｖｂ（ここでは、キャパシタＣの電圧値Ｖｃ）を検出することができる。ここで、サンプリングスイッチＳＷ２１は、コンパレータＣＯＭの一方の入力端子と接続され、サンプリングスイッチＳＷ２２は、コンパレータＣＯＭの他方の入力端子と接続されている。コンパレータＣＯＭの出力信号は、ＡＤ変換された後に、コントローラ４０に入力される。これにより、コントローラ４０は、各単電池１２の電圧値Ｖｂ（電圧値Ｖｃ）を検出することができる。

コントローラ４０は、各単電池１２に対応したサンプリングスイッチＳＷ２１，ＳＷ２２を順次オンにすることにより、各単電池１２の電圧値Ｖｂ（電圧値Ｖｃ）を順次検出することができる。なお、複数のサンプリングスイッチＳＷ２１，ＳＷ２２は、マルチプレクサによって構成することができる。

上述したように、スイッチＳＷ１をオンにして単電池１２を放電させることにより、複数の単電池１２において、電圧値Ｖｂ（電圧値Ｖｃ）のバラツキを抑制することができる。ここで、電圧値Ｖｂのバラツキを抑制する処理を均等化処理という。

本実施例の監視ユニット３０は、上述したように、各単電池１２の電圧値Ｖｂを検出する機能（電圧検出回路）と、各単電池１２を放電させる機能（放電回路）とを有している。ここで、電圧検出回路および放電回路を別々に構成することもできる。具体的には、電圧検出回路を各単電池１２に接続するとともに、電圧検出回路および各単電池１２の接続ラインとは異なる接続ラインを用いて、放電回路を各単電池１２に接続することができる。

次に、均等化処理について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。図４に示す処理は、コントローラ４０によって実行され、例えば、組電池１０が負荷２０と接続されていない間、図４に示す処理を行うことができる。なお、コントローラ４０は、組電池１０とは異なる電源からの電力供給を受けて動作することができる。

ステップＳ１０１において、コントローラ４０は、均等化処理において、放電対象となる単電池１２を特定するとともに、タイマ４２を用いて、時間ｔ１の計測を開始する。ここで、ステップＳ１０１の処理を行うときには、放電対象の単電池１２が存在していないこともあり、この場合には、放電対象の単電池１２が特定されない。なお、放電対象の単電池１２を特定する処理の詳細については、後述する。

ステップＳ１０２において、コントローラ４０は、ステップＳ１０１の処理の結果に基づいて、放電対象の単電池１２が存在しているか否かを判別する。ここで、放電対象の単電池１２が特定されているとき、コントローラ４０は、ステップＳ１０３の処理を行い、放電対象の単電池１２が特定されていないとき、コントローラ４０は、ステップＳ１０６の処理を行う。

ステップＳ１０３において、コントローラ４０は、ステップＳ１０１の処理で特定された単電池１２について、放電を開始させる。具体的には、コントローラ４０は、特定された単電池１２に対応するスイッチＳＷ１（図３参照）をオフからオンに切り替えることにより、単電池１２を放電させる。なお、放電させない単電池１２に対応するスイッチＳＷ１はオフのままである。コントローラ４０は、単電池１２の放電を開始したとき、タイマ４３を用いた時間ｔ２の計測を開始する。計測時間ｔ２は、スイッチＳＷ１のオンによって、単電池１２を放電し続けている時間を示す。

ステップＳ１０４において、コントローラ４０は、計測時間ｔ２が所定時間ｔ＿ｔｈ２以上であるか否かを判別する。所定時間ｔ＿ｔｈ２は、適宜設定することができ、所定時間ｔ＿ｔｈ２を特定する情報は、メモリ４１に記憶しておくことができる。コントローラ４０は、単電池１２の放電を開始した後、計測時間ｔ２が所定時間ｔ＿ｔｈ２以上になるまで待機する。すなわち、所定時間ｔ＿ｔｈ２の間、単電池１２が放電され続ける。

計測時間ｔ２が所定時間ｔ＿ｔｈ２以上であるとき、コントローラ４０は、ステップＳ１０５において、単電池１２の放電を終了させる。具体的には、コントローラ４０は、ステップＳ１０３の処理によって、オンとなっているスイッチＳＷ１をオフに切り替える。ここで、単電池１２の放電を終了させるとき、コントローラ４０は、計測時間ｔ２をリセットする。

ステップＳ１０６において、コントローラ４０は、ステップＳ１０１の処理によって計測を開始した時間ｔ１が所定時間ｔ＿ｔｈ１以上であるか否かを判別する。所定時間ｔ＿ｔｈ１は、図４に示す処理を行う周期を特定する時間であり、上述した所定時間ｔ＿ｔｈ２以上の時間である。所定時間ｔ＿ｔｈ１を特定する情報は、メモリ４１に記憶しておくことができる。

コントローラ４０は、計測時間ｔ１が所定時間ｔ＿ｔｈ１以上となるまで待機し、計測時間ｔ１が所定時間ｔ＿ｔｈ１以上であるとき、コントローラ４０は、計測時間ｔ１をリセットした後、ステップＳ１０１の処理を再び行う。

次に、図４に示すステップＳ１０１の処理、すなわち、放電対象の単電池１２を特定する処理の詳細について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。図５に示す処理は、コントローラ４０によって実行される。

ステップＳ２０１において、コントローラ４０は、第１段階の放電判定として、各電池グループ１１Ａ〜１１Ｃ内において、放電対象の単電池１２を特定する。具体的には、後述するように、電池グループ１１に含まれる、すべての単電池１２の電圧値Ｖｂを互いに比較して、放電対象の単電池１２を特定する。第１段階の放電判定では、電池グループ１１に含まれる、すべての単電池１２の電圧値Ｖｂを揃えるために、放電対象の単電池１２が特定される。

ステップＳ２０２において、コントローラ４０は、第２段階の放電判定として、電池グループ１１Ａ〜１１Ｃにおいて、放電対象の単電池１２を特定する。放電対象の単電池１２は、電池グループ１１に含まれる、すべての単電池１２となる。

ここで、第１段階の放電判定によって放電対象に特定された単電池１２を含まない電池グループ１１に対して、第２段階の放電判定が行われる。具体的には、後述するように、放電判定の対象となる複数の電池グループ１１において、すべての単電池１２の電圧値Ｖｂを比較して、放電対象の単電池１２を特定する。第２段階の放電判定では、単電池１２の電圧値Ｖｂを揃えつつ、組電池１０を放電したときのエネルギ量（電力量）を確保するために、放電対象の単電池１２が特定される。

ステップＳ２０３において、コントローラ４０は、第３段階の放電判定として、電池グループ１１Ａ〜１１Ｃにおいて、放電対象の単電池１２を特定する。放電対象の単電池１２は、電池グループ１１に含まれる、すべての単電池１２となる。

ここで、第１段階の放電判定によって放電対象に特定された単電池１２を含まない電池グループ１１に対して、第３段階の放電判定が行われる。第３段階の放電判定では、組電池１０を充電したときに単電池１２の電圧値Ｖｂが揃うようにしつつ、組電池１０を放電したときのエネルギ量（電力量）を確保するために、放電対象の単電池１２が特定される。

次に、図５に示すステップＳ２０１の処理（第１段階の放電判定）の詳細について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。図６に示す処理は、電池グループ１１毎に行われ、コントローラ４０によって実行される。

ステップＳ３０１において、コントローラ４０は、各監視ユニット３０Ａ〜３０Ｃの出力信号に基づいて、各電池グループ１１Ａ〜１１Ｃに含まれる、すべての単電池１２の電圧値Ｖｂを検出する。ここで、電圧値Ｖｂとしては、ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）を用いることが好ましい。これにより、単電池１２の充放電に伴って発生する分極成分などを無視した上で、単電池１２の電圧値Ｖｂのバラツキを把握することができる。

ステップＳ３０２において、コントローラ４０は、第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１および第１不感帯量（本発明の第１閾値に相当する）ΔＶｄｂ１を特定する。第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１とは、電池グループ１１に含まれる、すべての単電池１２の電圧値Ｖｂのうち、最も低い電圧値Ｖｂである。図６に示す処理は、電池グループ１１毎に行われるため、第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１は、電池グループ１１毎に特定される。第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１は、ステップＳ３０１の検出結果に基づいて特定することができる。

第１不感帯量ΔＶｄｂ１とは、第１段階の放電判定において、単電池１２を放電するか否かを判別するための値（正の値）である。第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１よりも高い電圧値Ｖｂを示す単電池１２については、放電することができる。ここで、単電池１２を放電するか否かの判別は、第１不感帯量ΔＶｄｂ１に基づいて行われる。具体的には、単電池１２の電圧値Ｖｂおよび第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１の間の電圧差ΔＶが、第１不感帯量ΔＶｄｂ１以下であるときには、単電池１２を放電しないと判別する。一方、電圧差ΔＶが第１不感帯量ΔＶｄｂ１よりも大きいときには、単電池１２を放電すると判別する。

第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１および第１不感帯量ΔＶｄｂ１は、図７に示す対応関係（一例）を有する。図７に示す対応関係は、予め特定されており、この対応関係を示す情報（マップ又は演算式）は、メモリ４１に記憶されている。図７に示すように、第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１が変化することに応じて、第１不感帯量ΔＶｄｂ１が変化する。図７に示す対応関係を用いれば、第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１を特定することにより、この第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１に対応する第１不感帯量ΔＶｄｂ１を特定することができる。

図７において、第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１が下限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍｉｎであるとき、第１不感帯量ΔＶｄｂ１は最小量ΔＶｄｂ１＿ｍｉｎに設定される。下限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍｉｎとは、単電池１２を放電するときに、電圧低下を許容する下限の電圧値である。下限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍｉｎは、単電池１２の充放電特性などに基づいて、予め設定される。

単電池１２の放電制御では、単電池１２の電圧値Ｖｂが下限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍｉｎよりも低くならないように、単電池１２の放電が行われる。このため、第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１が下限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍｉｎよりも低い範囲については、第１不感帯量ΔＶｄｂ１が設定されていない。また、第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１が下限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍｉｎよりも低い範囲では、後述するステップＳ３０３以降の処理を行わないことができる。

最小量ΔＶｄｂ１＿ｍｉｎは、電圧値Ｖｂのバラツキを最も抑制する観点に基づいて、適宜設定される値である。例えば、最小量ΔＶｄｂ１＿ｍｉｎを０に設定することができる。また、監視ユニット３０において、各単電池１２の電圧値Ｖｂを検出するときの誤差などを考慮して、最小量ΔＶｄｂ１＿ｍｉｎを０よりも大きな値とすることもできる。

図７に示す例では、第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１が、下限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍｉｎおよび第１所定値Ｖｂ＿１の間にあるとき、第１不感帯量ΔＶｄｂ１が最小量ΔＶｄｂ１＿ｍｉｎに設定される。第１所定値Ｖｂ＿１は、下限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍｉｎよりも高い電圧値であり、適宜設定することができる。第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１が第１所定値Ｖｂ＿１よりも高くなるほど、第１不感帯量ΔＶｄｂ１は、最小量ΔＶｄｂ１＿ｍｉｎよりも大きくなる。なお、第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１が下限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍｉｎよりも高くなったときに、第１不感帯量ΔＶｄｂ１を最小量ΔＶｄｂ１＿ｍｉｎよりも大きくすることもできる。

第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１が第２所定値Ｖｂ＿２に到達したとき、第１不感帯量ΔＶｄｂ１は最大量ΔＶｄｂ１＿ｍａｘに設定される。第２所定値Ｖｂ＿２は、第１所定値Ｖｂ＿１よりも高い電圧値であり、適宜設定することができる。最大量ΔＶｄｂ１＿ｍａｘは、電圧値Ｖｂのバラツキを維持する観点に基づいて、適宜設定される値である。本実施例では、最大量ΔＶｄｂ１＿ｍａｘを設定することにより、単電池１２の電圧値Ｖｂおよび第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１の間の電圧差ΔＶにかかわらず、単電池１２が放電されないようにしている。

第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１が、第２所定値Ｖｂ＿２および上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘの間にあるとき、第１不感帯量ΔＶｄｂ１は、最大量ΔＶｄｂ１＿ｍａｘに設定される。第２所定値Ｖｂ＿２は、上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘよりも低い電圧値である。上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘとは、単電池１２を充電するときに、電圧上昇を許容する上限の電圧値である。上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘは、単電池１２の充放電特性などに基づいて、予め設定される。

単電池１２の充電制御では、単電池１２の電圧値Ｖｂが上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘよりも高くならないように、単電池１２の充電が行われる。このため、第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１が上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘよりも高い範囲については、第１不感帯量ΔＶｄｂ１が設定されていない。また、第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１が上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘよりも高い範囲では、後述するステップＳ３０３以降の処理を行わないことができる。

なお、第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１が上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘに到達したときに、第１不感帯量ΔＶｄｂ１を最大量ΔＶｄｂ１＿ｍａｘに設定することもできる。電池グループ１１に含まれる複数の単電池１２の電圧値Ｖｂは、上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘよりも高くなることもあり、この場合において、第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１が上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘとなる。ここで、単電池１２の電圧値Ｖｂが上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘよりも高くなっても、単電池１２が過充電状態とならないように、上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘが設定されている。

ステップＳ３０３において、コントローラ４０は、各単電池１２の電圧値Ｖｂおよび第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１の間の電圧差ΔＶが、ステップＳ３０２の処理で特定された第１不感帯量ΔＶｄｂ１よりも大きいか否かを判別する。電圧差ΔＶが第１不感帯量ΔＶｄｂ１よりも大きいとき、コントローラ４０は、ステップＳ３０４において、単電池１２を放電対象に特定する。ここで、放電対象に特定される単電池１２は、電圧差ΔＶが第１不感帯量ΔＶｄｂ１よりも大きい単電池１２である。一方、電圧差ΔＶが第１不感帯量ΔＶｄｂ１以下であるとき、コントローラ４０は、単電池１２を放電対象に特定せずに、ステップＳ３０５の処理に進む。

コントローラ４０は、放電対象に特定された単電池１２に対して、放電実行フラグを設定する。ここで、組電池１０を構成する、すべての単電池１２に対して識別情報（番号など）を設けておけば、コントローラ４０は、識別情報および放電実行フラグを対応づけた状態でメモリ４１に記憶することができる。これにより、コントローラ４０は、識別情報および放電実行フラグを確認することにより、放電対象の単電池１２を把握することができる。

ステップＳ３０５において、コントローラ４０は、各電池グループ１１内のすべての単電池１２について、放電対象の判定を行ったか否かを判別する。放電対象の判定を行っていない単電池１２が残っているとき、この単電池１２に対して、コントローラ４０は、ステップＳ３０３の処理を行う。

各電池グループ１１内のすべての単電池１２について、放電対象の判定を行ったとき、コントローラ４０は、ステップＳ３０６において、放電対象に特定された単電池１２を含む電池グループ１１を第２段階の放電判定から除外する。第２段階の放電判定から除外される電池グループ１１には、少なくとも１つの放電対象の単電池１２が含まれる。ここで、すべての単電池１２が放電対象に特定されていない電池グループ１１は、第２段階の放電判定の対象になる。

図４に示すステップＳ１０３の処理において、コントローラ４０は、図６に示す処理によって、放電実行フラグが設定された単電池１２を放電させる。これにより、放電対象に特定された単電池１２の電圧値Ｖｂを低下させて、電圧値Ｖｂおよび第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１の間の電圧差ΔＶを、第１不感帯量ΔＶｄｂ１以下とすることができる。なお、図４に示す処理を行うとき、所定時間ｔ＿ｔｈ２の間における単電池１２の放電量によっては、電圧差ΔＶが第１不感帯量ΔＶｄｂ１以下とならないこともある。ただし、図４に示す処理を繰り返して行うことにより、電圧差ΔＶを第１不感帯量ΔＶｄｂ１以下とすることができる。

図８には、各電池グループ１１Ａ〜１１Ｃにおける単電池１２の電圧値Ｖｂ（一例）を示す。図８において、縦軸は電圧値Ｖｂを示し、横軸は単電池１２を示す。

図８に示す例では、電池グループ１１Ｃにおいて、星印を示した単電池１２が放電対象に特定される。ここで、放電対象に特定された単電池１２の電圧値Ｖｂと、第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１との間の電圧差ΔＶは、第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１から特定される第１不感帯量ΔＶｄｂ１よりも大きい。また、電池グループ１１Ｃは、放電対象に特定された単電池１２を含んでいるため、第２段階の放電判定からは除外される。なお、各電池グループ１１Ａ，１１Ｂでは、第１段階の放電判定によって、すべての単電池１２が放電対象に特定されていない。このため、電池グループ１１Ａ，１１Ｂは、第２段階の放電判定の対象となる。

第１段階の放電判定によれば、図７を用いて説明したように、第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１が低くなるほど、第１不感帯量ΔＶｄｂ１が小さくなり、単電池１２が放電対象に特定されやすくなる。したがって、第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１が低くなるほど、各電池グループ１１において、単電池１２の電圧値Ｖｂが揃いやすくなる。ここで、第１不感帯量ΔＶｄｂ１が最小量ΔＶｄｂ１＿ｍｉｎであるとき、単電池１２の電圧値Ｖｂのバラツキが最も抑制される。

一方、図７に示す第１不感帯量ΔＶｄｂ１の設定によれば、第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１が高くなるほど、第１不感帯量ΔＶｄｂ１が大きくなり、単電池１２が放電対象に特定されにくくなる。したがって、第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１が高くなるほど、各電池グループ１１において、単電池１２の電圧値Ｖｂがばらついたままとなりやすい。ここで、第１不感帯量ΔＶｄｂ１が最大量ΔＶｄｂ１＿ｍａｘであるとき、単電池１２の電圧値Ｖｂのバラツキが発生したままとなる。

１つの電池グループ１１には、単電池１２の劣化のバラツキに伴って、満充電容量が異なる複数の単電池１２が含まれることがある。これらの単電池１２の電圧曲線は、図２０に示す関係となる。ここで、第１段階の放電判定によれば、第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１が下限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍｉｎに近づくほど、劣化状態の単電池１２の電圧値Ｖｂと、初期状態の単電池１２の電圧値Ｖｂとが揃いやすくなる。

したがって、劣化状態の単電池１２の電圧曲線と、初期状態の単電池１２の電圧曲線とは、図９に示す関係となる。図９において、縦軸は電圧値Ｖｂを示し、横軸は充電量を示す。また、図９において、実線は、初期状態の単電池（初期電池）１２の電圧曲線を示し、一点鎖線は、劣化状態の単電池（劣化電池）１２の電圧曲線を示す。

単電池１２を充放電することができる充電量の範囲（使用範囲という）Ｗは、下限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍｉｎおよび上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘによって規定される。本実施例の単電池（初期電池や劣化電池を含む）１２では、使用範囲Ｗ内において、下限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍｉｎにおける電圧曲線の傾きは、他の電圧値における電圧曲線の傾きよりも大きい。ここで、電圧曲線の傾きとは、電圧曲線の接線における傾きである。下限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍｉｎにおける電圧曲線の傾きとは、下限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍｉｎに対応した電圧曲線上の点を接点としたときの接線の傾きである。他の電圧値とは、下限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍｉｎおよび上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘの間の電圧値であって、下限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍｉｎを除く電圧値である。

上述した電圧曲線を示す単電池１２では、初期状態および劣化状態における単電池１２の電圧曲線を図９に示す状態とすることにより、劣化状態の単電池１２の電圧曲線と、初期状態の単電池１２の電圧曲線とを、互いに近づけることができる。使用範囲Ｗ内においては、図９に示すように、劣化状態および初期状態の単電池１２における電圧値Ｖｂの差ΔＶが広がりにくくなる。すなわち、使用範囲Ｗの全体において、電圧差ΔＶが広がることを抑制できる。

なお、満充電容量が等しい複数の単電池１２では、電圧曲線が等しくなるため、電圧差ΔＶが広がっているときには、電圧値Ｖｂが大きい側の単電池１２を放電させればよい。具体的には、図７において、第１基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ１にかかわらず、第１不感帯量ΔＶｄｂ１を最小量ΔＶｄｂ１＿ｍｉｎに設定することができる。

使用範囲Ｗの全体において、電圧差ΔＶが広がることを抑制すれば、使用範囲Ｗ内において、単電池１２を充放電しても、電圧差ΔＶの広がりを抑制し続けることができる。したがって、単電池１２を放電して、電圧差ΔＶの広がりを抑制する必要が無くなり、単電池１２を放電させる回数も減らすことができる。

単電池１２を放電させるときには、上述したように、単電池１２の放電電流を抵抗素子Ｒ１１，Ｒ２１，Ｒ２２に流すだけである。すなわち、単電池１２を無駄に放電しているだけとなる。ここで、単電池１２を放電させる回数が減少すれば、単電池１２の無駄な放電を抑制することができる。

また、単電池１２を放電させるときには、図３に示すスイッチＳＷ１をオンおよびオフの間で切り替えなければならない。単電池１２を放電させる回数が増えれば、スイッチＳＷ１をオンおよびオフの間で切り替える回数も増えてしまう。本実施例のように、単電池１２を放電させる回数を減らすことにより、スイッチＳＷ１をオンおよびオフの間で切り替える回数を減らすことができる。これに伴い、スイッチＳＷ１の摩耗を抑制することができる。

一方、使用範囲Ｗの全体において、電圧差ΔＶの広がりを抑制することにより、以下に説明する異常状態が各電池グループ１１で発生しているか否かを、使用範囲Ｗの全体において判別することができる。この異常状態としては、単電池１２の内部における微小な短絡や、図３に示すツェナーダイオードＤの故障が挙げられる。

単電池１２において、正極および負極の間で微小な短絡が発生すると、単電池１２が放電し続けてしまう。ここで、複数の単電池１２における電圧値Ｖｂのバラツキを抑制した状態であれば、微小な短絡に伴う電圧値Ｖｂの低下（電圧変動）を把握しやすくなる。すなわち、特定の単電池１２において、微小な短絡が発生していれば、特定の単電池１２の電圧値Ｖｂだけが、他の単電池１２の揃えられた電圧値Ｖｂよりも低下するため、微小な短絡といった異常状態が発生していることを判別しやすくなる。

一方、図３に示す回路構成において、ツェナーダイオードＤが故障すると、図１０の矢印で示すように、ツェナーダイオードＤにリーク電流が流れることがある。このとき、図１０の太い点線で示す電流経路上に位置するキャパシタＣの電圧値Ｖｃは、単電池１２Ａの電圧値Ｖｂよりも低くなる。なお、ツェナーダイオードＤにリーク電流が流れていなければ、電圧値Ｖｃは、電圧値Ｖｂと等しくなる。

コンパレータＣＯＭから出力される電圧値Ｖｃは、下記式（１）で表される。

上記式（１）において、Ｉ＿ｌｅａｋは、ツェナーダイオードＤに流れるリーク電流の値である。Ｒは、抵抗素子Ｒ１１の抵抗値である。「Ｉ＿ｌｅａｋ×Ｒ」は、抵抗素子Ｒ１１にリーク電流が流れることに伴う電圧降下量を示す。ここで、図１０の矢印で示す、リーク電流が流れる経路では、２つの抵抗素子Ｒ１１が設けられているため、電圧降下量は、「Ｉ＿ｌｅａｋ×Ｒ」の２倍となる。

上記式（１）に示すように、電圧値Ｖｃは、単電池１２Ａの実際の電圧値Ｖｂよりも低くなってしまう。このため、電圧値Ｖｃに基づいて、単電池１２（組電池１０）の充放電を制御すると、単電池１２Ａの実際の電圧値Ｖｂが上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘよりも高くなり、単電池１２Ａが過充電状態となってしまうおそれがある。

図１０に示すように、単電池１２Ａに対応するツェナーダイオードＤにリーク電流が流れたとき、各単電池１２Ｂ，１２Ｃに対応するキャパシタＣの電圧値Ｖｃは、「Ｉ＿ｌｅａｋ×Ｒ」の分だけ上昇する。このため、「２×Ｉ＿ｌｅａｋ×Ｒ」の電圧降下（電圧変動）と、「Ｉ＿ｌｅａｋ×Ｒ」の電圧上昇（電圧変動）との関係を特定できれば、ツェナーダイオードＤが故障していることを判別できる。なお、各単電池１２Ｂ，１２Ｃは、単電池１２Ａと直列に接続された単電池１２である。言い換えれば、単電池１２Ｂの正極端子は、単電池１２Ａの負極端子と接続され、単電池１２Ｃの負極端子は、単電池１２Ａの正極端子と接続されている。

上述したように、ツェナーダイオードＤの故障を判別するためには、複数の単電池１２において、電圧値Ｖｂのバラツキを予め抑制しておく必要がある。ここで、複数の単電池１２の電圧値Ｖｂを揃えておけば、この後に、ツェナーダイオードＤが故障したときに、監視ユニット３０によって検出される電圧値Ｖｃは、図１１に示す関係となる。図１１において、縦軸は電圧値Ｖｃであり、横軸は単電池１２である。図１１に示す電圧値Ｖｒｅｆは、複数の単電池１２の電圧値Ｖｂを揃えたときの電圧値である。ここで、複数の単電池１２の電圧値Ｖｂを揃えようとしても、これらの電圧値Ｖｂにバラツキが発生することもある。この場合において、複数の単電池１２の電圧値Ｖｂは、電圧値Ｖｒｅｆを含む所定範囲内に含まれる。

図１１に示すように、故障したツェナーダイオードＤに対応する単電池１２Ａの電圧値Ｖｃは、「２×Ｉ＿ｌｅａｋ×Ｒ」の分だけ、電圧値Ｖｒｅｆよりも低くなる。また、単電池１２Ｂ，１２Ｃの電圧値Ｖｃは、「Ｉ＿ｌｅａｋ×Ｒ」の分だけ、電圧値Ｖｒｅｆよりも高くなる。このため、単電池１２Ａの電圧値Ｖｃおよび電圧値Ｖｒｅｆの電圧差と、単電池１２Ｂ，１２Ｃの少なくとも一方の電圧値Ｖｃおよび電圧値Ｖｒｅｆの電圧差とが、図１１に示す関係を有するときには、単電池１２Ａに対応したツェナーダイオードＤが故障していることを判別できる。

ここで、電圧値Ｖｒｅｆに対する電圧差を確認しなくても、ツェナーダイオードＤの故障を判別することもできる。具体的には、単電池１２Ａの電圧値Ｖｃが電圧値Ｖｒｅｆよりも低いことと、単電池１２Ｂ，１２Ｃの少なくとも一方の電圧値Ｖｃが電圧値Ｖｒｅｆよりも高いことを確認するだけでもよい。または、単電池１２Ａの電圧値Ｖｃが、電圧値Ｖｒｅｆを含む所定範囲の下限値よりも低いことと、単電池１２Ｂ，１２Ｃの少なくとも一方の電圧値Ｖｃが、電圧値Ｖｒｅｆを含む所定範囲の上限値よりも高いことを確認するだけでもよい。この場合であっても、単電池１２Ａに対応したツェナーダイオードＤが故障していることを判別できる。ただし、上述したように、電圧値Ｖｒｅｆに対する電圧差を確認することにより、ツェナーダイオードＤの故障を精度良く判別することができる。

複数の単電池１２において、電圧値Ｖｂ（電圧値Ｖｃ）のバラツキを抑制しておかなければ、図１１に示す電圧値Ｖｃの関係を把握することができず、ツェナーダイオードＤの故障を判別することもできない。そこで、ツェナーダイオードＤの故障を判別するためには、上述したように、複数の単電池１２において、電圧値Ｖｂ（電圧値Ｖｃ）のバラツキを抑制しておく必要がある。

次に、図５に示すステップＳ２０２の処理（第２段階の放電判定）の詳細について、図１２に示すフローチャートを用いて説明する。図１２に示す処理は、コントローラ４０によって実行される。第２段階の放電判定の対象となる電池グループ１１が複数であるときに、図１２に示す処理が行われる。すなわち、第２段階の放電判定の対象となる電池グループ１１が１つだけであるときには、図１２に示す処理が行われない。

ステップＳ４０１において、コントローラ４０は、第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２および第２不感帯量（本発明の第２閾値に相当する）ΔＶｄｂ２を特定する。第２段階の放電判定で用いられる第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２とは、複数の電池グループ１１に含まれる、すべての単電池１２の電圧値Ｖｂのうち、最も低い電圧値Ｖｂである。ここで、各単電池１２の電圧値Ｖｂとしては、図６に示すステップＳ３０１の処理で検出された電圧値Ｖｂを用いることができる。第２不感帯量ΔＶｄｂ２は、第２段階の放電判定において、単電池１２を放電するか否かを判別するための値（正の値）である。

第２不感帯量ΔＶｄｂ２は、第１不感帯量ΔＶｄｂ１とは異なっている。第２段階の放電判定において、第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２および第２不感帯量ΔＶｄｂ２は、図１３に示す対応関係（一例）を有する。図１３に示す対応関係は、予め特定されており、この対応関係を示す情報（マップ又は演算式）は、メモリ４１に記憶されている。図１３に示すように、第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２が変化することに応じて、第２不感帯量ΔＶｄｂ２が変化する。図１３に示す対応関係を用いれば、第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２を特定することにより、この第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２に対応する第２不感帯量ΔＶｄｂ２を特定することができる。

図１３において、第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２が下限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍｉｎであるとき、第２不感帯量ΔＶｄｂ２は、最大量ΔＶｄｂ２＿ｍａｘに設定される。最大量ΔＶｄｂ２＿ｍａｘは、最大量ΔＶｄｂ１＿ｍａｘと同じであってもよいし、異なっていても良い。第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２が下限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍｉｎよりも低い範囲については、第２不感帯量ΔＶｄｂ２が設定されていない。また、第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２が下限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍｉｎよりも低い範囲では、後述するステップＳ４０２以降の処理を行わないことができる。

図１３に示す例では、第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２が、下限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍｉｎおよび第３所定値Ｖｂ＿３の間にあるとき、第２不感帯量ΔＶｄｂ２は、最大量ΔＶｄｂ２＿ｍａｘに設定される。第３所定値Ｖｂ＿３は、下限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍｉｎよりも高い電圧値であり、適宜設定することができる。第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２が第３所定値Ｖｂ＿３よりも高くなるほど、第２不感帯量ΔＶｄｂ２は、最大量ΔＶｄｂ２＿ｍａｘよりも小さくなる。

第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２が第４所定値Ｖｂ＿４に到達したとき、第２不感帯量ΔＶｄｂ２は、最小量ΔＶｄｂ２＿ｍｉｎに設定される。最小量ΔＶｄｂ２＿ｍｉｎは、最小量ΔＶｄｂ１＿ｍｉｎと同じであってもよいし、異なっていてもよい。第４所定値Ｖｂ＿４は、第３所定値Ｖｂ＿３よりも高い電圧値であり、適宜設定することができる。第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２が、第４所定値Ｖｂ＿４および上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘの間にあるとき、第２不感帯量ΔＶｄｂ２は、最小量ΔＶｄｂ２＿ｍｉｎに設定される。第４所定値Ｖｂ＿４は、上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘよりも低い電圧値である。なお、第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２が上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘに到達したときに、第２不感帯量ΔＶｄｂ２を最小量ΔＶｄｂ２＿ｍｉｎに設定することもできる。

ステップＳ４０２において、コントローラ４０は、各電池グループ１１に含まれる、すべての単電池１２の電圧値Ｖｂのうち、最も高い電圧値Ｖｂ＿ｍａｘを特定する。電圧値Ｖｂ＿ｍａｘの特定は、各電池グループ１１において行われる。ただし、第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２を示す単電池１２が含まれる電池グループ１１については、電圧値Ｖｂ＿ｍａｘが特定されない。

コントローラ４０は、電圧値Ｖｂ＿ｍａｘと、ステップＳ４０１の処理で特定された第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２との間の電圧差ΔＶを算出する。すなわち、第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２を示す単電池１２を含む電池グループ１１と、他の電池グループ１１との間において、電圧差ΔＶが算出される。なお、電圧差ΔＶを算出するときには、電圧値Ｖｂ＿ｍａｘではなく、他の電圧値Ｖｂを用いることもできる。すなわち、上述したように、２つの電池グループ１１の間において、電圧差ΔＶを算出できればよい。

コントローラ４０は、電圧差ΔＶが、ステップＳ４０１の処理で特定された第２不感帯量ΔＶｄｂ２よりも大きいか否かを判別する。電圧差ΔＶが第２不感帯量ΔＶｄｂ２よりも大きいとき、コントローラ４０は、ステップＳ４０３において、単電池１２を放電対象に特定する。ここで、電圧値Ｖｂ＿ｍａｘを示す単電池１２が特定の電池グループ１１に含まれるとき、特定の電池グループ１１に含まれる、すべての単電池１２が放電対象に特定される。一方、電圧差ΔＶが第２不感帯量ΔＶｄｂ２以下であるとき、コントローラ４０は、単電池１２を放電対象に特定せずに、ステップＳ４０４の処理に進む。コントローラ４０は、第１段階の放電判定と同様に、放電対象に特定された単電池１２に対して、放電実行フラグを設定する。

ステップＳ４０４において、コントローラ４０は、第２段階の放電判定の対象となる、すべての電池グループ１１について、放電対象の判定を行ったか否かを判別する。放電対象の判定を行っていない電池グループ１１が残っているとき、この電池グループ１１に対して、コントローラ４０は、ステップＳ４０２の処理を行う。

図４に示すステップＳ１０３の処理において、コントローラ４０は、図１２に示す処理によって、放電実行フラグが設定された単電池１２を放電させる。これにより、放電対象に特定された単電池１２の電圧値Ｖｂを低下させて、電圧値Ｖｂおよび第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２の間の電圧差ΔＶを、第２不感帯量ΔＶｄｂ２以下とすることができる。なお、図４に示す処理を行うとき、所定時間ｔ＿ｔｈ２の間における単電池１２の放電量によっては、電圧差ΔＶが第２不感帯量ΔＶｄｂ２以下とならないこともある。ただし、図４に示す処理を繰り返して行うことにより、電圧差ΔＶを第２不感帯量ΔＶｄｂ２以下とすることができる。

図１４には、各電池グループ１１Ａ〜１１Ｃにおける単電池１２の電圧値Ｖｂ（一例）を示す。図１４において、縦軸は電圧値Ｖｂを示し、横軸は単電池１２を示す。

図１４に示す例では、電池グループ１１Ｂに含まれる単電池１２の電圧値Ｖｂが第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２として特定される。そして、電池グループ１１Ａに含まれる、すべての単電池１２が放電対象として特定される。図１４の星印は、第２段階の放電判定において、放電対象に特定された単電池１２を示している。放電対象に特定された単電池１２の電圧値Ｖｂと、第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２との間の電圧差ΔＶは、第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２から特定される第２不感帯量ΔＶｄｂ２よりも大きい。

第２段階の放電判定によれば、図１３を用いて説明したように、第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２が高くなるほど、第２不感帯量ΔＶｄｂ２が小さくなり、単電池１２が放電対象に特定されやすくなる。したがって、第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２が高くなるほど、複数の電池グループ１１において、単電池１２の電圧値Ｖｂが揃いやすくなる。ここで、第２不感帯量ΔＶｄｂ２が最小量ΔＶｄｂ２＿ｍｉｎであるとき、複数の電池グループ１１において、単電池１２の電圧値Ｖｂのバラツキが最も抑制される。

一方、図１３に示す第２不感帯量ΔＶｄｂ２の設定によれば、第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２が低くなるほど、第２不感帯量ΔＶｄｂ２が大きくなり、単電池１２が放電対象に特定されにくくなる。したがって、第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２が低くなるほど、複数の電池グループ１１において、単電池１２の電圧値Ｖｂがばらついたままとなりやすい。ここで、第２不感帯量ΔＶｄｂ２が最大量ΔＶｄｂ２＿ｍａｘであるとき、複数の電池グループ１１において、単電池１２の電圧値Ｖｂのバラツキが発生したままとなる。

複数の電池グループ１１には、単電池１２の劣化のバラツキに伴って、満充電容量が異なる単電池１２が含まれることがある。また、電池グループ１１を交換したとき、交換されていない電池グループ１１に含まれる単電池１２の満充電容量は、交換された電池グループ１１に含まれる単電池１２の満充電容量と異なることがある。満充電容量が異なる２つの単電池１２の電圧曲線は、図２０に示す関係となる。

ここで、第２段階の放電判定によれば、第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２が上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘに近づくほど、劣化状態の単電池１２の電圧値Ｖｂと、初期状態の単電池１２の電圧値Ｖｂとが揃いやすくなる。したがって、劣化状態の単電池１２の電圧曲線と、初期状態の単電池１２の電圧曲線とは、図１５に示す関係となる。

図１５において、縦軸は電圧値Ｖｂを示し、横軸は充電量を示す。また、図１５において、実線は、初期状態の単電池（初期電池）１２の電圧曲線を示し、一点鎖線は、劣化状態の単電池（劣化電池）１２の電圧曲線を示す。初期状態の単電池１２および劣化状態の単電池１２は、互いに異なる電池グループ１１に含まれる。図１５では、初期状態および劣化状態における単電池１２の電圧値Ｖｂが、上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘとなっている。

図１５に示す状態では、組電池１０を放電したときのエネルギ量（電力量）Ｅ１を確保しやすくなる。エネルギ量Ｅ１は、使用範囲Ｗに対応した放電量ΔＡｈに電圧値Ｖｂを乗算した値となる。エネルギ量Ｅ１は、劣化状態の単電池１２の電圧値Ｖｂが、上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘから下限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍｉｎに低下するまでのエネルギ量である。

第１段階の放電判定に基づいて、劣化状態および初期状態における単電池１２の電圧曲線を図１６に示す状態にすると、組電池１０を放電したときのエネルギ量Ｅ２は、エネルギ量Ｅ１よりも少なくなる。図１６は、図９に対応している。図１５および図１６を比較すると、劣化状態の単電池１２から得られるエネルギ量は同一である。

図１５に示す状態において、初期状態の単電池１２の電圧値Ｖｂは、劣化状態の単電池１２の電圧値Ｖｂよりも高くなる。一方、図１６に示す状態において、初期状態の単電池１２の電圧値Ｖｂは、劣化状態の単電池１２の電圧値Ｖｂよりも低くなる。したがって、初期状態の単電池１２から得られるエネルギ量に関して、図１５に示す状態のエネルギ量は、図１６に示す状態のエネルギ量よりも多くなる。したがって、劣化状態および初期状態の単電池１２を含めたエネルギ量Ｅ１，Ｅ２に関して、エネルギ量Ｅ１は、エネルギ量Ｅ２よりも多くなる。

このように、第２段階の放電判定によれば、組電池１０のエネルギ量を確保しやすくなる。これにより、組電池１０から負荷２０（モータ・ジェネレータなど）に電力を供給するときには、より多くの電力量を負荷２０に供給することができる。

一方、劣化状態の単電池１２の満充電容量は、初期状態の単電池１２の満充電容量よりも小さいため、単電池１２を充電したとき、劣化状態の単電池１２の電圧上昇量は、初期状態の単電池１２の電圧上昇量よりも大きくなる。このため、単電池１２の電圧値Ｖｂが上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘに近づいたときには、劣化状態の単電池１２の電圧値Ｖｂは、初期状態の単電池１２の電圧値Ｖｂよりも高くなりやすい。

そこで、単電池１２の電圧値Ｖｂを揃えるためには、劣化状態の単電池１２を放電させることになる。単電池１２の電圧値Ｖｂを所定量だけ低下させるとき、劣化状態の単電池１２の放電量は、初期状態の単電池１２の放電量よりも少なくなる。放電量が少なくなるほど、放電時間が短くなるため、第２段階の放電判定によれば、単電池１２の電圧値Ｖｂを揃えるまでの時間を短縮することができる。

次に、図５に示すステップＳ２０３の処理（第３段階の放電判定）の詳細について、図１７に示すフローチャートを用いて説明する。図１７に示す処理は、コントローラ４０によって実行される。第３段階の放電判定の対象となる電池グループ１１が複数であるときに、図１７に示す処理が行われる。ここで、第３段階の放電判定の対象となる電池グループ１１が１つだけであるときには、図１７に示す処理が行われない。

ステップＳ５０１において、コントローラ４０は、各電池グループ１１において、充電量Ａｈ＿ｃｕｒ，Ａｈ＿ｒｅｆを算出する。充電量Ａｈ＿ｃｕｒは、電池グループ１１に含まれる単電池１２の現在の充電量である。充電量Ａｈ＿ｃｕｒは、現在の単電池１２における満充電容量およびＳＯＣ（State of Charge）から算出することができる。ＳＯＣは、満充電容量に対する現在の充電量の割合である。

満充電容量に対して現在のＳＯＣを乗算することにより、充電量Ａｈ＿ｃｕｒを算出することができる。満充電容量およびＳＯＣは、予め算出しておけばよい。満充電容量およびＳＯＣを算出する方法は、公知の方法を適宜採用することができるため、詳細な説明は省略する。電池グループ１１は、複数の単電池１２を含んでいるため、充電量Ａｈ＿ｃｕｒは、電池グループ１１に含まれる単電池１２毎に算出できる。

充電量Ａｈ＿ｒｅｆは、単電池１２のＳＯＣが、現在のＳＯＣよりも高い目標ＳＯＣであるときの充電量である。ここで、第２段階の放電判定において、第２不感帯量ΔＶｄｂ２が最小量ΔＶｄｂ２＿ｍｉｎとなるときの第２基準電圧値Ｖ＿ｔａｇ２を考慮して、目標ＳＯＣを設定することができる。例えば、図１５に示すように、単電池１２の電圧値Ｖｂを上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘで揃えるときには、上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘに対応したＳＯＣを目標ＳＯＣとして設定できる。目標ＳＯＣを設定しておけば、単電池１２の満充電容量に目標ＳＯＣを乗算することにより、充電量Ａｈ＿ｒｅｆを算出することができる。

本実施例では、各電池グループ１１において、代表値としての１つの充電量Ａｈ＿ｃｕｒを算出するようにしている。具体的には、電池グループ１１に含まれるすべての単電池１２の満充電容量を特定し、これらの満充電容量の平均値を算出する。また、電池グループ１１に含まれるすべての単電池１２のＳＯＣを特定し、これらのＳＯＣの平均値を算出する。満充電容量（平均値）およびＳＯＣ（平均値）に基づいて、各電池グループ１１の充電量Ａｈ＿ｃｕｒを算出できる。

また、各電池グループ１１において、代表値としての１つの充電量Ａｈ＿ｒｅｆが算出される。具体的には、上述した満充電容量（平均値）に目標ＳＯＣを乗算することにより、充電量Ａｈ＿ｒｅｆを算出することができる。ステップＳ５０２以降の処理では、各電池グループ１１において、代表値としての充電量Ａｈ＿ｃｕｒ，Ａｈ＿ｒｅｆを算出した場合について説明する。なお、各単電池１２において、充電量Ａｈ＿ｃｕｒ，Ａｈ＿ｒｅｆを算出する場合であっても、同様の処理を行うことができる。

ステップＳ５０２において、コントローラ４０は、電流積算量ΔＡｈを算出する。電流積算量ΔＡｈは、充電量Ａｈ＿ｒｅｆから充電量Ａｈ＿ｃｕｒを減算した値である。電流積算量ΔＡｈは、電池グループ１１毎に算出される。ステップＳ５０３において、コントローラ４０は、複数の電池グループ１１で算出された電流積算量ΔＡｈに基づいて、最大値を示す電流積算量ΔＡｈ＿ｍａｘを特定する。

ステップＳ５０４において、コントローラ４０は、電流積算量ΔＡｈ＿ｍａｘの分だけ、各電池グループ１１を充電したときの各電池グループ１１のＳＯＣを算出する。具体的には、各電池グループ１１の充電量Ａｈ＿ｃｕｒに電流積算量ΔＡｈ＿ｍａｘを加算すれば、充電後における各電池グループ１１の充電量を算出できる。この充電量と、各電池グループ１１の満充電容量（平均値）とに基づいて、各電池グループ１１のＳＯＣを算出できる。

ステップＳ５０５において、コントローラ４０は、ステップＳ５０４の処理で算出されたＳＯＣのうち、最低のＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｍｉｎ）を特定する。そして、コントローラ４０は、ＳＯＣ＿ｍｉｎと、他の電池グループ１１のＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｍｉｎ以外のＳＯＣ）との間の差ΔＳＯＣを算出する。コントローラ４０は、差ΔＳＯＣが閾値（本発明の第３閾値に相当する）ΔＳＯＣ＿ｔｈよりも大きいか否かを判別する。

閾値ΔＳＯＣ＿ｔｈは、図１３に示す最小量ΔＶｄｂ２＿ｍｉｎを考慮して設定される。閾値ΔＳＯＣ＿ｔｈは、予め定めておくことができ、閾値ΔＳＯＣ＿ｔｈを特定する情報は、メモリ４１に記憶しておくことができる。差ΔＳＯＣが閾値ΔＳＯＣ＿ｔｈよりも大きいとき、コントローラ４０は、ステップＳ５０６において、単電池１２を放電対象に特定する。放電対象に特定される単電池１２は、電池グループ１１に含まれる、すべての単電池１２となる。コントローラ４０は、第１段階の放電判定と同様に、放電対象に特定された単電池１２に対して、放電実行フラグを設定する。

差ΔＳＯＣが閾値ΔＳＯＣ＿ｔｈ以下であるとき、コントローラ４０は、単電池１２を放電対象に特定せずに、ステップＳ５０７の処理を行う。ステップＳ５０７において、コントローラ４０は、すべての電池グループ１１について、放電対象の判定を行ったか否かを判別する。放電対象の判定を行っていない電池グループ１１が残っているとき、この電池グループ１１に対して、コントローラ４０は、ステップＳ５０５の処理を行う。

図４に示すステップＳ１０３の処理において、コントローラ４０は、図１７に示す処理によって、放電実行フラグが設定された単電池１２を放電させる。これにより、放電対象に特定された単電池１２の電圧値Ｖｂを予め低下させておくことができ、組電池１０を充電したときに、複数の単電池１２の充電量を、充電量Ａｈ＿ｒｅｆに揃えることができる。すなわち、電流積算量ΔＡｈ＿ｍａｘの分だけ、複数の単電池１２を充電したときには、複数の単電池１２の充電量が充電量Ａｈ＿ｒｅｆに到達する。

上述したように、充電量Ａｈ＿ｒｅｆが、上限電圧値Ｖｌｉｍ＿ｍａｘに対応した充電量であるときには、複数の単電池１２の電圧値Ｖｂを上限電圧値Ｖｒｅｆ＿ｍａｘで揃えることができる。第３段階の放電判定においても、第２段階の放電判定と同様に、組電池１０を放電するときのエネルギ量を確保しやすくなる。

図１８の左側には、２つの電池グループ１１Ａ，１１Ｂにおける現在の充電量Ａｈ＿ｃｕｒ１，Ａｈ＿ｃｕｒ２と、充電量Ａｈ＿ｒｅｆとの関係を示す。電池グループ１１Ａに含まれる単電池１２の満充電容量は、電池グループ１１Ｂに含まれる単電池１２の満充電容量よりも大きい。電流積算量ΔＡｈ＿ｍａｘは、充電量Ａｈ＿ｒｅｆから充電量Ａｈ＿ｃｕｒ１を減算した値とする。電池グループ１１Ａにおいて、電流積算量ΔＡｈ＿ｍａｘを加算すると、電池グループ１１Ａの充電量は、充電量Ａｈ＿ｃｕｒ１から充電量Ａｈ＿ｒｅｆに変化する。

一方、電池グループ１１Ｂにおいて、電流積算量ΔＡｈ＿ｍａｘを加算すると、電池グループ１１Ｂの充電量は、充電量Ａｈ＿ｒｅｆよりも大きくなることがある。ここで、電池グループ１１Ｂの充電量および充電量Ａｈ＿ｒｅｆの間の差は、差ΔＳＯＣに相当する。上述したように、差ΔＳＯＣが閾値ΔＳＯＣ＿ｔｈよりも大きいときには、電池グループ１１Ｂに含まれる単電池１２が放電対象に特定される。

第３段階の放電判定では、図１８の左側に示す状態において、電池グループ１１Ｂに含まれる単電池１２を放電させることになる。すなわち、第３段階の放電判定によれば、電池グループ１１Ｂの充電量Ａｈ＿ｃｕｒ２が電池グループ１１Ａの充電量Ａｈ＿ｃｕｒ１よりも小さいにもかかわらず、電池グループ１１Ｂに含まれる単電池１２を放電させることになる。

図１３において、第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２が、第３所定値Ｖｂ＿３よりも低い範囲内で変化し続けると、第２段階の放電判定では、放電対象の単電池１２が特定されないことがある。そこで、第３段階の放電判定では、第２基準電圧値Ｖｂ＿ｔａｇ２が第３所定値Ｖｂ＿３よりも低くても、組電池１０が充電されたときには、第２段階の放電判定が行われたときと同様の効果を得ることができる。

なお、本発明は、図２に示す構成だけに適用されるものではない。例えば、図１９に示す構成であっても、本発明を適用することができる。図１９において、組電池１０は、直列に接続された３つの電池スタック１１Ｓ（１１Ｓ１，１１Ｓ２，１１Ｓ３）によって構成されている。各電池スタック１１Ｓ１〜１１Ｓ３は、１つのユニットとして構成されており、各電池スタック１１Ｓ１〜１１Ｓ３は、個別に交換することができる。

ここで、監視ユニット３０Ａは、２つの電池スタック１１Ｓ１，１１Ｓ２に含まれる単電池１２と接続されている。具体的には、監視ユニット３０Ａは、電池スタック１１Ｓ１に含まれる、すべての単電池１２と接続されている。また、監視ユニット３０Ａは、電池スタック１１Ｓ２に含まれる一部の単電池１２と接続されている。監視ユニット３０Ｂは、２つの電池スタック１１Ｓ２，１１Ｓ３に含まれる単電池１２と接続されている。具体的には、監視ユニット３０Ｂは、電池スタック１１Ｓ３に含まれる、すべての単電池１２と接続されている。また、監視ユニット３０Ｂは、電池スタック１１Ｓ２に含まれる一部の単電池１２と接続されている。

この場合には、図１９に示すように、組電池１０を４つの電池グループ（本発明の蓄電グループに相当する）１１Ａ〜１１Ｄに分けることができる。そして、電池グループ１１Ａ〜１１Ｄにおいて、第１段階から第３段階までの放電判定を行うことができる。ここで、電池グループ１１Ａ〜１１Ｄは、同一の電池スタック１１Ｓに含まれ、同一の監視ユニット３０に接続されていることを条件として、グループ分けされている。

一方、１つの電池スタック１１Ｓに複数の監視ユニット３０が接続された構成であっても、本発明を適用することができる。この場合には、複数の監視ユニット３０に応じて、１つの電池スタック１１Ｓを複数の電池グループに分ければよい。ここで、電池グループの数は、監視ユニット３０の数と等しくなる。また、１つの監視ユニット３０が複数の電池スタック１１Ｓに接続された構成であっても、本発明を適用することができる。この場合には、複数の電池スタック１１Ｓに応じて、複数の電池グループに分ければよい。ここで、電池グループの数は、電池スタック１１Ｓの数と等しくなる。

また、本実施例において、監視ユニット３０は、各単電池１２の電圧値Ｖｂを検出しているが、これに限るものではない。例えば、直列に接続された複数の単電池１２によって、１つの電池モジュール（本発明の蓄電素子に相当する）を構成したとき、監視ユニット３０は、各電池モジュールの電圧値を検出することができる。

１０：組電池（蓄電装置）、１２：単電池（蓄電素子）、
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ：電池グループ（蓄電グループ）、２０：負荷、
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ：監視ユニット、４０：コントローラ、４１：メモリ、
４２，４３：タイマ

Claims (6)

1. 直列に接続された複数の蓄電素子を含む蓄電グループと、
   前記各蓄電素子の電圧値を検出する電圧検出回路と、
   前記各蓄電素子を放電させる放電回路と、
   前記電圧検出回路によって検出された前記電圧値に基づいて、前記放電回路の動作を制御するコントローラと、を有し、
   前記蓄電素子における充電量および電圧値の関係を示す電圧曲線に関して、前記蓄電素子の充放電を許容する上限電圧値および下限電圧値の範囲内において、前記下限電圧値における前記電圧曲線の傾きは、他の電圧値における前記電圧曲線の傾きよりも大きく、
   前記コントローラは、前記複数の蓄電素子の電圧値から、最低電圧値を示す第１基準電圧値を特定し、前記第１基準電圧値および他の電圧値の間の電圧差が第１閾値よりも大きいとき、前記他の電圧値を示す前記蓄電素子を放電し、
   前記第１基準電圧値が低くなるほど、前記第１閾値が小さいことを特徴とする蓄電システム。
2. 前記第１基準電圧値が前記下限電圧値であるとき、前記第１閾値が最も小さく、
   前記第１基準電圧値が前記上限電圧値であるとき、前記第１閾値が最も大きい、
   ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電システム。
3. 複数の前記蓄電グループが直列に接続されており、
   前記コントローラは、
   前記第１閾値を用いて放電対象に特定された前記蓄電素子を含まない前記蓄電グループが複数あるとき、これらの蓄電グループに含まれる前記蓄電素子の電圧値に基づいて、最低電圧値となる第２基準電圧値を示す前記蓄電素子を含む前記蓄電グループと、他の前記蓄電グループとを特定し、
   前記第２基準電圧値と、前記他の蓄電グループに含まれる前記蓄電素子の電圧値との間の電圧差が第２閾値よりも大きいとき、前記他の蓄電グループに含まれる前記蓄電素子を放電し、
   前記第２基準電圧値が高くなるほど、前記第２閾値が小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電システム。
4. 前記第２基準電圧値が前記下限電圧値であるとき、前記第２閾値が最も大きく、
   前記第２基準電圧値が前記上限電圧値であるとき、前記第２閾値が最も小さい、
   ことを特徴とする請求項３に記載の蓄電システム。
5. 複数の前記蓄電グループが直列に接続されており、
   前記コントローラは、
   前記第１閾値を用いて放電対象に特定された前記蓄電素子を含まない前記蓄電グループが複数あるとき、これらの蓄電グループを充電した後における前記各蓄電グループ内の前記蓄電素子のＳＯＣを、前記蓄電素子の満充電容量および現在のＳＯＣから推定し、
   推定したＳＯＣのうちの最低値と、推定した他のＳＯＣとの間の差が第３閾値よりも大きいとき、前記他のＳＯＣを示す前記蓄電素子を放電する、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の蓄電システム。
6. 前記各蓄電素子および前記電圧検出回路を接続するラインを介して、カソードが前記各蓄電素子の正極端子に接続され、アノードが前記各蓄電素子の負極端子に接続されたツェナーダイオードを有しており、
   前記コントローラは、
   前記第１閾値を用いた前記蓄電素子の放電によって、前記蓄電グループに含まれる前記複数の蓄電素子の電圧値を所定範囲内とした後において、特定の前記蓄電素子の電圧値が前記所定範囲の下限値よりも低く、前記特定の蓄電素子と直列に接続された前記蓄電素子の電圧値が前記所定範囲の上限値よりも高いとき、
   前記特定の蓄電素子に対応した前記ツェナーダイオードにリーク電流が流れていることを判別することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の蓄電システム。