JP6775431B2

JP6775431B2 - 蓄電装置および蓄電制御方法

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Publication number: JP6775431B2
Application number: JP2017009391A
Authority: JP
Inventors: 石川　幸男; 幸男石川
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2017-01-23
Filing date: 2017-01-23
Publication date: 2020-10-28
Anticipated expiration: 2037-01-23
Also published as: US20180212443A1; JP2018120663A; US10530164B2

Description

開示の実施形態は、蓄電装置および蓄電制御方法に関する。

従来、複数の蓄電素子を直列に接続することによって高電圧化が図られた蓄電池を複数並列に接続することにより容量の増大を実現した電池装置がある。かかる蓄電装置は、複数の蓄電池が並列接続される場合に、各蓄電池の蓄電状態が異なると、電位の高い蓄電池から電位の低い蓄電池へ過電流が流れて破損の危険性がある。

このため、複数の蓄電池を並列接続する場合に、電位差の近い蓄電池同士を並列接続し、各蓄電池の電位を平準化することによって、上記のような過電流に起因した破損を抑制する蓄電装置がある（例えば、特許文献１参照）。

特表２０１４−５１４６９２号公報

しかしながら、従来の蓄電装置では、蓄電池の電位を平準化する場合に並列接続可能な蓄電池の数を如何にして増大させるかについて考慮されていなかった。

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、蓄電池の電位を平準化する場合に並列接続可能な蓄電池の数を増大させることができる蓄電装置および蓄電制御方法を提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係る蓄電装置は、複数の蓄電池と、仮想処理部と、接続制御部とを備える。複数の蓄電池は、並列接続される。仮想処理部は、電位差が所定範囲内の前記蓄電池を仮想的に順次並列接続して前記蓄電池の電位を平準化する。接続制御部は、前記仮想処理部によって、電位の高い方から順に前記蓄電池を並列接続させた場合、および電位の低い方から順に前記蓄電池を並列接続させた場合の並列接続可能な前記蓄電池の数が最大となる接続順で前記蓄電池を並列接続する。

実施形態の一態様に係る蓄電装置および蓄電制御方法によれば、蓄電池の電位を平準化する場合に並列接続可能な蓄電池の数を増大させることができる。

図１Ａは、実施形態に係る蓄電制御方法の説明図である。図１Ｂは、実施形態に係る蓄電制御方法の説明図である。図１Ｃは、実施形態に係る蓄電制御方法の説明図である。図２は、実施形態に係る蓄電装置の構成の一列を示す説明図である。図３は、実施形態に係る蓄電装置を示す機能ブロック図である。図４Ａは、実施形態に係る制御部が行うパックの並列接続動作の説明図である。図４Ｂは、実施形態に係る制御部が行うパックの並列接続動作の説明図である。図５は、実施形態に係る制御部が行うパックの並列接続動作の説明図である。図６は、実施形態に係る制御部が行うパックの並列接続動作の説明図である。図７は、実施形態に係る蓄電装置の制御ユニットが実行する処理を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する蓄電装置および蓄電制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。まず、図１Ａ〜図１Ｃを参照して実施形態に係る蓄電制御方法について説明する。図１Ａ〜図１Ｃは、実施形態に係る蓄電制御方法の説明図である。

蓄電状態の異なる複数の蓄電池（以下、「パック」と記載する）を複数並列に接続すると、各パックの電位差が大きい場合、電位の高いパックから電位の低いパックへ過電流が流れパックを接続する配線やパック自体が破損する恐れがある。

このため、一般的には、電位差の近いパック同士を並列接続して両パックの電位を平準化し、平準化後の電位との電位差が近いパックをさらに並列接続して各パックの電位を順次平準化することによって、パックを接続する配線やパック自体の破損を抑制する。

ただし、単に、電位差の近いパック同士を順次並列接続していくだけでは、パックの電位を平準化する場合に、接続順によっては接続可能になるパックであっても接続されないことがある。

そこで、実施形態に係る蓄電制御方法では、パックを実際に並列接続する前に、各パック間に過電流が流れることがない安全な複数の接続順でパックを仮想的に並列接続させ、その結果、並列接続可能なパックの数がより多くなる接続順で実際にパックを接続する。

このとき、パックを電位の高い方から順に接続した場合と、電位の低い方から順に接続した場合とで、安全に並列接続可能となるパックの数が異なることがある。そこで、実施形態に係る蓄電制御方法では、パックを電位の高い方から順に接続した場合、および電位の低い方から順に接続した場合の並列接続可能なパックの数が最大となる接続順でパックを並列接続する。

例えば、図１Ａに示すように、電位が１０［Ｖ］のパックＰ１と、電位が８［Ｖ］のパックＰ２と、電位が７［Ｖ］のパックＰ３があるとする。なお、ここでは、並列接続するパックの電位差が２［Ｖ］を超えると、過電流が流れるものとして説明する。

このような場合に、パックを電位の高い方から順に接続した場合と、電位の低い方から順に接続した場合とで、接続可能となるパックの数が異なる。そこで、実施形態に係る蓄電制御方法では、まず、図１Ａに白矢印で示すように、電位の高い順にパックを仮想的に順次並列接続する仮想処理と、図１Ａに黒矢印で示すように、電位の低い順にパックを仮想的に順次並列接続する仮想処理とを行う。

電位の高い順に仮想的に並列接続する場合、図１Ａに示すように、パックＰ１の電位が１０［Ｖ］、パックＰ２の電位が８［Ｖ］であり、電位差が２［Ｖ］のため、パックＰ１とパックＰ２とを並列接続しても、過電流は流れない。

このため、実施形態に係る蓄電制御方法では、図１Ｂに示すように、まず、パックＰ１とパックＰ２とを並列接続する。これにより、パックＰ１およびパックＰ２の電位は、平準化されて９［Ｖ］になる。

このとき、次に接続するパックＰ３は、電位が７［Ｖ］でありパックＰ１およびパックＰ２の平準化後の電位との電位差が２［Ｖ］であるため、パックＰ１およびパックＰ２と並列接続しても過電流が流れることはない。このため、パックＰ３をさらに並列接続することができる。したがって、電位の高い順に仮想的に並列接続する場合、過電流を流さずに並列接続可能なパックの数が３になる。

一方、電位の低い順に仮想的に並列接続する場合、図１Ａに示すように、パックＰ３の電位が７［Ｖ］、パックＰ２の電位が８［Ｖ］であり、電位差が１［Ｖ］のため、パックＰ２とパックＰ３とを並列接続しても、過電流は流れない。

このため、実施形態に係る蓄電制御方法では、図１Ｃに示すように、まず、パックＰ２とパックＰ３とを並列接続する。これにより、パックＰ２およびパックＰ３の電位は、平準化されて７．５［Ｖ］になる。

このとき、次に接続するパックＰ１は、電位が１０［Ｖ］でありパックＰ２およびパックＰ３の平準化後の電位との電位差が２．５［Ｖ］であるため、パックＰ２およびパックＰ３と並列接続すると過電流が流れる。このため、パックＰ１をさらに並列接続することはできない。したがって、電位の低い順に仮想的に並列接続する場合、過電流を流さずに並列接続可能なパックの数が２になる。

このため、実施形態に係る蓄電制御方法では、図１Ａに示す状態の３つのパックＰ１、Ｐ２、Ｐ３を実際に接続する場合には、かかる仮想処理結果に基づき、電位の高い順、つまり、パックＰ１、パックＰ２、およびパックＰ３の順に並列接続する。

これにより、実施形態に係る蓄電制御方法は、蓄電池の電位を平準化する場合に、単に、電位差の近いパック同士を順次並列接続する場合に比べて、安全に並列接続可能なパックの数を増大させることができる。

なお、図１Ａに示す状態の場合には、電位の高い順にパックを順次並列接続した方が並列接続可能なパックの数が多くなったが、各パックの電位や電位差によっては、電位の低い順にパックを順次並列接続した方が接続可能なパックの数が多くなる場合もある。

かかる場合、実施形態に係る蓄電制御方法は、接続可能なパック数が最大となるように、電位の低い順にパックを順次並列接続してパックの電位を平準化する。なお、実施形態に係る蓄電制御方法は、電位の低い順にパックを仮想的に並列接続させる仮想処理を行った後に、電位の高い順にパックを仮想的に並列接続させる仮想処理を行うこともできる。

次に、図２を参照し、実施形態に係る蓄電装置１の構成の一例について説明する。図２は、実施形態に係る蓄電装置１の構成の一列を示す説明図である。ここでは、蓄電装置１がハイブリッド車に搭載される場合を例に挙げて説明する。

蓄電装置１は、車両を走行させるモータや他の車載装置等の負荷４に電力を供給する場合に放電し、エンジンの駆動エネルギーや車両が減速する場合に発生する回生エネルギーによって充電する。なお、蓄電装置１は、電気自動車やＨＥＭＳ（Home Energy Management System）等、二次電池を必要とする任意の蓄電システムに適用することが可能である。

図２に示すように、蓄電装置１は、電池ユニット２と制御ユニット３と、メインリレー２３とを備える。電池ユニット２は、複数のパックＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐｎ（ｎは、自然数）が設けられる蓄電部２１と、サブリレー部２２とを備える。

なお、以下では、複数のパックＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐｎのうち、任意のパックを指す場合には、パックＰと記載する。各パックＰは、直列に接続される複数の蓄電素子を備える。サブリレー部２２は、複数のパックＰをそれぞれ個別に並列接続可能な複数のサブリレーを備える。

制御ユニット３は、監視部３１と、制御部３２とを備える。監視部３１は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアによって実現される。監視部３１は、各パックＰの電位を検知し、検知結果を制御部３２へ出力する。

制御部３２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。なお、制御部３２は、一部または全部がＡＳＩＣやＦＰＧＡ等のハードウェアで構成されてもよい。

制御部３２は、メインリレー２３のＯＮ／ＯＦＦ制御と、サブリレー部２２が備える各サブリレーのＯＮ／ＯＦＦ制御とを行う処理部である。かかる制御部３２は、車両から電池ユニット２による充放電を開始させる起動信号１００が入力される場合に、サブリレー部２２へ制御信号を出力して並列接続可能なパックＰを接続し、並列接続したパックＰの電位を平準化する。

このとき、制御部３２は、監視部３１から入力される各パックＰの電位に基づいて、より多くのパックＰを安全に並列接続可能な接続順を選択し、選択した接続順でパックＰを並列接続させる制御信号をサブリレー部２２へ出力する。

そして、制御部３２は、並列接続した各パックＰの電位の平準化が完了した場合に、メインリレー２３へ制御信号を出力して電池ユニット２と負荷４とを接続させ、電池ユニット２による充放電を開始させる。

その後、制御部３２は、車両から電池ユニット２による充放電を終了させる終了信号が入力される場合に、メインリレー２３へ制御信号を出力して電池ユニット２と負荷４との接続を切断する。

以下、かかる制御部３２の構成および動作について、図３〜図６を参照して、さらに具体的に説明する。図３は、実施形態に係る蓄電装置１を示す機能ブロック図である。図４Ａ〜図６は、実施形態に係る制御部３２が行うパックＰの並列接続動作の説明図である。なお、以下では、図３に示す構成要素のうち、図２に示す構成要素と同一の構成要素については、図２に示す符号と同一の符号を付することにより、その説明を省略する。

図３に示すように、制御部３２は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶された蓄電制御プログラム（図示略）を、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することにより機能する接続制御部５１と、仮想処理部５２と、算出部５３とを備える。

接続制御部５１は、起動信号１００が入力されると、その旨を示す信号を仮想処理部５２へ出力する。仮想処理部５２は、接続制御部５１から起動信号１００が入力されたことを示す信号が入力されると、監視部３１から各パックＰの電位を取得する。

ここで、最高電位のパックＰと最低電位のパックＰとの電位差が所定の閾値以下の場合、全てのパックＰを並列接続して電位の平準化を行っても過電流が流れることはない。一方、最高電位のパックＰと最低電位のパックＰとの電位差が所定の閾値より大きい場合、全てのパックＰを並列接続すると、過電流が流れて電池ユニット２が破損する恐れがある。

このため、仮想処理部５２は、最高電位のパックＰと最低電位のパックＰとの電位差が所定の閾値以下であるか否かを判定し、閾値以下であった場合、その旨を示す信号を接続制御部５１へ出力する。

接続制御部５１は、仮想処理部５２から最高電位のパックＰと最低電位のパックＰとの電位差が所定の閾値以下であることを示す信号が入力される場合、各サブリレーを順次ＯＮにする制御信号をサブリレー部２２へ出力する。

このとき、並列接続するパックＰの数が多くなるにつれてパックＰの合成抵抗の値が小さくなる。このため、接続制御部５１は、合成抵抗が大きなうちに電位差が大きなパックＰ同士を並列接続することによって、並列接続したパックＰ間に流れる電流量を小さく抑え、パックＰを並列接続することによる電池ユニット２へのダメージを軽減する。つまり、接続制御部５１は、電位差の大きな順にパックＰを順次並列接続する。

例えば、接続制御部５１は、図４Ａに示すように、蓄電部２１が６つのパックＰ１〜Ｐ６を備える場合、最初に電位が最も高いパックＰ１と、電位が最も低いパックＰ６とを並列接続する。このとき、パックＰ１とパックＰ６との電位差は、他のパックＰ２〜Ｐ５との電位差と比べて大きいが閾値以下であるため、電池ユニット２が破損することはない。

続いて、接続制御部５１は、図４Ｂに示すように、並列接続したパックＰ１とパックＰ６の電位が平準化した場合に、平準化後の電位との電位差が最も大きいパックＰ５をさらに並列接続する。その後、接続制御部５１は、平準化後の電位との電位差が最も大きなパックＰを順次並列接続して全てのパックＰの電位を平準化する。

これにより、接続制御部５１は、パックＰを並列接続することによる電池ユニット２へのダメージを軽減することができる。その後、接続制御部５１は、仮想処理部５２を介して監視部３１から各パックＰの電位を取得し、各パックＰの電位が均一になった場合に、電位の平準化が完了したと判定して、メインリレー２３をＯＮにする制御信号をメインリレー２３へ出力する。

また、仮想処理部５２は、最高電位のパックＰと最低電位のパックＰとの電位差が所定の閾値より大きいと判定した場合、図１Ａ〜図１Ｃを参照して説明した手順と同様の手順でパックＰを仮想的に並列接続する処理を行う。

具体的には、仮想処理部５２は、まず、電位が最高のパックＰと、次に電位が高いパックＰとの電位差が所定範囲内である場合に、これら一対のパックＰを仮想的に並列接続して一対のパックＰの平準化後の電位を算出する。

その後、仮想処理部５２は、平準化後の電位と、次に電位が高いパックＰとの電位差が所定範囲内である場合、さらに、そのパックＰを仮想的に並列接続して電位を平準化する処理を繰り返す。

また、仮想処理部５２は、平準化後の電位と、次に電位が高いパックＰとの電位差が所定範囲を超える場合には、それまでに仮想的に並列接続したパックＰを並列接続可能なパックＰと判定する。

続いて、仮想処理部５２は、最後に並列接続可能と判定したパックＰの次に電位の高いパックＰ、つまり最初に並列不可能と判定したパックＰから再度、電位の高い方から順に並列接続可能なパックＰを順次仮想的に並列接続して電位を平準化する処理を繰り返す。

そして、仮想処理部５２は、電位が最低のパックＰまで、かかる仮想的な並列接続を行い、並列接続可能なパックＰの数が最大となるパックＰの接続順を導出し、導出したパックＰの接続順を接続制御部５１へ出力する。

また、仮想処理部５２は、全てのパックＰについて、電位の低い方からも順に並列接続可能なパックＰを順次仮想的に並列接続して、各パックＰの電位を平準化する処理を繰り返す。そして、仮想処理部５２は、電位の低い方から順に並列接続可能なパックＰを順次仮想的に並列接続した場合に、並列接続可能パックの数が最大となるパックＰの接続順を導出して接続制御部５１へ出力する。

このとき、並列接続可能パックの数が最大となる接続順でパックＰを接続した場合、各パックＰの電位が平準化されるまでに要する接続時間が、電池ユニット２の起動時間を超える場合がある。なお、ここでの起動時間は、制御部３２に起動信号１００が入力されてから、メインリレー２３をＯＮにするまでの予め定められた時間である。

このため、仮想処理部５２は、並列接続可能なパックＰの数が最大のパックＰの接続順を算出部５３へ出力する。算出部５３は、仮想処理部５２から入力される接続順でパックＰを仮想的に並列接続した場合に、各パックＰの電位が平準化されるまでの時間を、監視部３１から入力される各パックＰの電位に基づいて算出する。そして、算出部５３は、算出した時間を接続制御部５１へ出力する。

接続制御部５１は、算出部５３から入力される時間が電池ユニット２の起動時間を超える場合、平準化に要する時間が電池ユニット２の起動時間内に収まるように、並列接続するパックＰの数を低減する。これにより、接続制御部５１は、電池ユニット２の起動を遅らせることなく、より多く並列接続可能なパックＰを安全に並列接続することができる。

例えば、図５に示すように、６つのパックＰ１〜Ｐ６が並列接続可能パックである場合に、６つのパックＰ１〜Ｐ６を並列接続してから各パックＰ１〜Ｐ６の電位が平準化されるまでの接続時間が電池ユニット２の起動時間を超えることがある。

かかる場合、接続制御部５１は、６つのパックＰ１〜Ｐ６のうち、パックＰ１〜Ｐ６の平均電位との電位差が最大のパックＰ１を並列接続の対象から除外する。そして、接続制御部５１は、５つのパックＰ２〜Ｐ６を並列接続した場合に、各パックＰの電位が平準化されるまでの時間が電池ユニット２の起動時間を超えなければ、５つのパックＰ２〜Ｐ６を並列接続パックと判定する。

また、接続制御部５１は、５つのパックＰ２〜Ｐ６を並列接続した場合に、各パックＰの電位が平準化されるまでの時間が電池ユニット２の起動時間を超える場合には、さらに平均電位との電位差が最大のパックＰを並列接続の対象から除外する。

このように、接続制御部５１は、平均電位との電位差が最大のパックＰ、つまり、他のパックＰに比べて平準化に時間が掛かるパックＰを並列接続の対象から除外する。これにより、並列接続の対象から除外するパックＰの数を最小限に抑えつつ、電池ユニット２の起動を遅らせることなく、より多く並列接続可能なパックＰを安全に並列接続することができる。

なお、接続制御部５１は、算出部５３から入力される時間が電池ユニット２の起動時間を超えていなければ、仮想処理部５２から接続順が入力されるパックＰの全てを並列接続パックと判定する。

そして、接続制御部５１は、電位の高い順にパックＰを仮想的に並列接続した場合の並列接続可能なパックＰの最大数と、電位の低い順にパックＰを仮想的に並列接続した場合の並列接続可能なパックＰの最大数とを比較し、多い方の場合の接続順を選択する。

このとき、電位の高い順にパックＰを仮想的に並列接続した場合と、電位の低い順にパックＰを仮想的に並列接続した場合とで並列接続可能なパックＰの最大数が同一になることがある。

例えば、図６に示すように、電位の高い順に並列接続した場合の並列接続パックがパックＰ１、Ｐ２、Ｐ３となり、電位の低い順に並列接続した場合の並列接続パックがパックＰ６、Ｐ５、Ｐ４となることがある。

かかる場合、接続制御部５１は、平準化後の電位が高くなるパックＰ１、Ｐ２、Ｐ３を並列接続パックと判定し、仮想処理部５２から入力されるパックＰ１、Ｐ２、Ｐ３の接続順を選択する。これにより、接続制御部５１は、負荷４へ十分な電力を供給可能なパックＰ１、Ｐ２、Ｐ３の接続順を選択することができる。

そして、接続制御部５１は、選択した接続順でパックＰを実際に並列接続させる制御信号をサブリレー部２２へ出力する。これにより、接続制御部５１は、パックＰの電位を平準化する場合に、電池ユニット２に過電流が流れることを防止しつつ、並列接続可能なパックＰの数を増大させることができる。

その後、接続制御部５１は、並列接続したパックＰの電位の平準化が完了した場合に、メインリレー２３をＯＮにする制御信号をメインリレー２３へ出力して、電池ユニット２と負荷４とを接続する。

次に、図７を参照し、蓄電装置１の制御ユニット３が実行する処理について説明する。図７は、実施形態に係る蓄電装置１の制御ユニット３が実行する処理を示すフローチャートである。なお、図７には、制御ユニット３が起動信号１００の入力から並列接続可能なパックＰを並列接続するまでの処理を示している。

図７に示すように、制御ユニット３は、まず、起動信号１００が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。そして、制御ユニット３は、起動信号１００が入力されないと判定した場合（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、起動信号１００が入力されるまで、ステップＳ１０１の判定を繰り返す。

また、制御ユニット３は、起動信号１００が入力されたと判定した場合（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、各パックＰの電位を取得する（ステップＳ１０２）。続いて、制御ユニット３は、各パックＰの電位のうちの最高電位から最低電位を減算した値が閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

そして、制御ユニット３は、最高電位から最低電位を減算した値が閾値以下であると判定した場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、全パックＰを電位差の大きい順に並列接続し（ステップＳ１０４）、処理を終了する。なお、ここでは、図示を省略したが、制御ユニット３は、並列接続したパックＰの電位が平準化した場合に、メインリレー２３をＯＮにする。

また、制御ユニット３は、最高電位から最低電位を減算した値が閾値以下でないと判定した場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、電位が高い順に並列接続可能なパックＰを仮想並列接続する（ステップＳ１０５）。続いて、制御ユニット３は、並列接続可能パック数および平準化時間を算出する（ステップＳ１０６）。なお、ここでの平準化時間は、並列接続可能パックと判定されたパックＰが並列接続されてから、各パックＰの電位が平準化されるまでに要する時間である。

続いて、制御ユニット３は、平準化時間が電池ユニット２の起動時間未満であるか否かの判定を行う（ステップＳ１０７）。制御ユニット３は、平準化時間が起動時間未満でないと判定した場合（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、平均電位からの電位の乖離が最大のパックＰを並列接続可能パックから除外して平準化時間を再算出し（ステップＳ１１３）、処理をステップＳ１０７へ移す。このとき、制御ユニット３は、ステップＳ１０６で算出した並列接続可能パック数を１減算する。

また、制御ユニット３は、平準化時間が起動時間未満であると判定した場合（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、電位が低い順に並列接続可能なパックＰを仮想並列接続する（ステップＳ１０８）。その後、制御ユニット３は、並列接続可能パック数および平準化時間を算出する（ステップＳ１０９）。

続いて、制御ユニット３は、平準化時間が電池ユニット２の起動時間未満であるか否かの判定を行う（ステップＳ１１０）。制御ユニット３は、平準化時間が起動時間未満でないと判定した場合（ステップＳ１１０，Ｎｏ）、平均電位からの電位の乖離が最大のパックＰを並列接続可能パックから除外して平準化時間を再算出し（ステップＳ１１４）、処理をステップＳ１１０へ移す。このとき、制御ユニット３は、ステップＳ１０９で算出した並列接続可能パック数を１減算する。

また、制御ユニット３は、平準化時間が起動時間未満であると判定した場合（ステップＳ１１０，Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１１１へ移す。ステップＳ１１１において、制御ユニット３は、高電位順に仮想並列接続した場合の並列接続パック数と、低電位順に仮想並列接続した場合の並列接続パック数が等しいか否かを判定する（ステップＳ１１１）。

そして、制御ユニット３は、高電位順に仮想並列接続した場合の並列接続パック数と、低電位順に仮想並列接続した場合の並列接続パック数が等しいと判定した場合（ステップＳ１１１，Ｙｅｓ）、高電位順の接続順でパックＰを並列接続させ（ステップＳ１１２）、処理を終了する。

また、制御ユニット３は、高電位順に仮想並列接続した場合の並列接続パック数と、低電位順に仮想並列接続した場合の並列接続パック数が等しくないと判定した場合（ステップＳ１１１，Ｎｏ）、並列接続パック数が多い接続順でパックＰを並列接続させ（ステップＳ１１５）、処理を終了する。なお、ここでは、図示を省略したが、制御ユニット３は、並列接続したパックＰの電位が平準化した場合に、メインリレー２３をＯＮにする。

上述したように、実施形態に係る蓄電装置１は、複数のパックＰと、仮想処理部５２と、接続制御部５１とを備える。複数のパックＰは、並列接続される。仮想処理部５２は、電位差が所定範囲内のパックＰを仮想的に順次並列接続してパックＰの電位を平準化する。

接続制御部５１は、仮想処理部５２によって、電位の高い方から順にパックＰを仮想的に並列接続させた場合、および電位の低い方から順にパックＰを仮想的に並列接続させた場合の並列接続可能なパックＰの数が最大となる接続順でパックＰを並列接続する。これにより、蓄電装置１は、パックＰの電位を平準化する場合に、過電流が流れることを防止しつつ、並列接続可能なパックＰの数を増大させることができる。

なお、上述した実施形態では、蓄電装置１へ起動信号１００が入力された後に、パックＰの平準化を行う場合を例に挙げて説明したが、蓄電装置１は、電池ユニット２による充放電を終了させる制御信号が入力された場合に、パックＰの平準化を行うこともできる。

この場合、制御ユニット３は、電池ユニット２の起動時間を考慮する必要がなくなるため、過電流を流すことなく並列接続可能な最大数のパックＰを並列接続して、各パックＰの電位を平準化することができる。これにより、蓄電装置１は、パックＰの電位を平準化する場合に並列接続可能なパックＰの数をさらに増大させることができる。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１蓄電装置
２電池ユニット
３制御ユニット
４負荷
２１蓄電部
２２サブリレー部
２３メインリレー
３１監視部
３２制御部
５１接続制御部
５２仮想処理部
５３算出部
１００起動信号
Ｐ、Ｐ１〜Ｐ６パック

Claims

並列接続される複数の蓄電池と、
電位差が所定範囲内の前記蓄電池を仮想的に順次並列接続して前記蓄電池の電位を平準化する仮想処理部と、
前記仮想処理部によって、電位の高い方から順に前記蓄電池を並列接続させた場合、および電位の低い方から順に前記蓄電池を並列接続させた場合の並列接続可能な前記蓄電池の数が最大となる接続順で前記蓄電池を並列接続する接続制御部と
を備えることを特徴とする蓄電装置。
前記接続制御部は、
前記複数の蓄電池を含む電池ユニットの予め定められた起動時間内に前記仮想処理部による並列接続が可能な数の前記蓄電池を並列接続する
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
前記並列接続が可能な前記蓄電池の数が最大となる接続順で仮想的に並列接続された各前記蓄電池の電位が平準化されるまでの時間を算出する算出部
をさらに備え、
前記接続制御部は、
前記算出部によって算出される時間が前記起動時間を超える場合に、前記仮想的に並列接続された各前記蓄電池から、当該蓄電池の平均電位との電位差が最大の前記蓄電池を並列接続の対象から除外する
ことを特徴とする請求項２に記載の蓄電装置。
前記接続制御部は、
前記並列接続が可能な前記蓄電池の数が最大となる接続順が複数ある場合、当該接続順のうち、平準化後の電位が最大となる接続順で前記蓄電池を並列接続する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の蓄電装置。
コンピュータが実行する蓄電制御方法であって、
電位差が所定範囲内の蓄電池を仮想的に順次並列接続して前記蓄電池の電位を平準化する仮想処理工程と、
前記仮想処理工程によって、電位の高い方から順に前記蓄電池を並列接続させた場合、および電位の低い方から順に前記蓄電池を並列接続させた場合の並列接続可能な前記蓄電池の数が最大となる接続順で前記蓄電池を並列接続する接続制御工程と
を含むことを特徴とする蓄電制御方法。