JP6840525B2 - バッテリ制御方法、バッテリ制御装置、及びバッテリパック - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、バッテリ制御に関する。

バッテリを構成している複数のセルに充放電が繰り返し行われる場合、複数のセルそれぞれの化学的な差又は老化の差などが発生する可能性があり、化学的な差又は老化の差などによって複数のセルの間には電圧偏差又は容量偏差が発生することがある。そのため、特定セルが過充電されたり過放電されることがあり、その結果、バッテリの容量が減少し、バッテリの劣化によりバッテリの寿命が短縮する恐れがある。

一実施形態によれば、複数のバッテリそれぞれの状態情報が均等になり得る。

一実施形態によるバッテリ制御装置は、バッテリグループに含まれた第１バッテリに対応するように設定されたスイッチングタイム情報に基づいて、前記第１バッテリと前記コンバータの接続を制御するためにスイッチネットワークを制御するコントローラを含み、前記スイッチングタイム情報は、前記第１バッテリの第１状態差情報と複数のバッテリそれぞれの第１状態差情報に基づいて演算された第２状態差情報の間の比率に基づいて設定される。

前記第１バッテリの第１状態差情報は、前記第１バッテリの状態情報と前記複数のバッテリの平均状態情報との間の差値を含み、前記複数のバッテリそれぞれの第１状態差情報は、複数のバッテリそれぞれの状態情報と前記複数のバッテリの平均状態情報との間の差値を含み得る。

前記スイッチングタイム情報は、前記バッテリグループに対応する時間区間及び前記比率に基づいて設定され得る。

前記コントローラは、前記比率に基づいて定義された出力値に対応する物理量を前記スイッチングタイム情報に対応する時間の最中に出力するために前記コンバータを制御し得る。

前記出力値は、平均出力物理量及び前記比率を用いて定義され得る。

前記コントローラは、前記スイッチングタイム情報に基づいて生成されたスイッチング信号を前記スイッチネットワークに伝達するスイッチドライバを含み得る。

前記コントローラは、前記バッテリグループに含まれた第２バッテリに対応するように設定された第２スイッチングタイム情報に基づいて、前記第２バッテリと前記コンバータの接続を制御するために前記スイッチネットワークを制御し、前記スイッチネットワークは、前記コントローラの制御により前記第１バッテリ及び前記第２バッテリを選択的に前記コンバータに接続し得る。

前記第１バッテリ及び前記第２バッテリは、前記コンバータと同時に接続されなくてもよい。

前記コントローラは、前記比率に基づいて定義された出力値に対応する物理量及び第２比率に基づいて定義された第２出力値に対応する物理量を予め決定した順に出力するために前記コンバータを制御し、前記第２比率は、前記第２バッテリの第１状態差情報と前記第２状態差情報との間の比率を示し得る。

一実施形態によるバッテリパックは、バッテリグループと、前記バッテリグループに含まれた第１バッテリの第１状態差情報と複数のバッテリそれぞれの第１状態差情報に基づいて演算された第２状態差情報との間の比率を決定し、前記比率により前記バッテリのスイッチングタイム情報を設定する第１バッテリ制御装置と、
前記スイッチングタイム情報に基づいて前記第１バッテリと前記コンバータとの間の接続を制御する第２バッテリ制御装置とを含む。

前記第１バッテリの第１状態差情報は、前記第１バッテリの状態情報と前記複数のバッテリの平均状態情報との間の差値を含み、前記複数のバッテリそれぞれの第１状態差情報は、複数のバッテリそれぞれの状態情報と前記複数のバッテリの平均状態情報との間の差値を含み得る。

前記第１バッテリ制御装置は、前記バッテリグループに対応する時間区間及び前記比率に基づいて前記スイッチングタイム情報を設定し得る。

前記第２バッテリ制御装置は、前記比率に基づいて定義された出力値に対応する物理量を前記スイッチングタイム情報に対応する時間の最中に出力するために前記コンバータを制御し得る。

前記出力値は、平均出力物理量及び前記比率を用いて定義され得る。

前記第２バッテリ制御装置は、前記第１バッテリと前記コンバータの接続のためのスイッチを含むスイッチネットワークと、前記スイッチングタイム情報に基づいて生成されたスイッチング信号を前記スイッチネットワークに伝達するスイッチドライバとを含み得る。

前記第２バッテリ制御装置は、前記バッテリグループに含まれた第２バッテリに対応するように設定された第２スイッチングタイム情報に基づいて前記第２バッテリと前記コンバータの接続を制御するために前記スイッチネットワークを制御し、前記スイッチネットワークは、前記第２バッテリ制御装置の制御により前記第１バッテリ及び前記第２バッテリを選択的に前記コンバータに接続し得る。

前記第１バッテリ及び前記第２バッテリは、前記コンバータと同時に接続されなくてもよい。

前記第２バッテリ制御装置は、前記比率に基づいて定義された出力値に対応する物理量及び第２比率に基づいて定義された第２出力値に対応する物理量を予め決定した順に出力するために前記コンバータを制御し、前記第２比率は、前記第２バッテリの第１状態差情報と前記第２状態差情報との間の比率を示し得る。

一実施形態によるバッテリ制御方法は、バッテリグループに含まれた第１バッテリに対応するように設定されたスイッチングタイム情報に基づいて前記バッテリとコンバータの接続を制御するステップを含み、前記スイッチングタイム情報は、前記バッテリの第１状態差情報と複数のバッテリそれぞれの第１状態差情報に基づいて演算された第２状態差情報との間の比率に基づいて設定される。

前記第１バッテリの第１状態差情報は、前記第１バッテリの状態情報と前記複数のバッテリの平均状態情報との間の差値を含み、前記複数のバッテリそれぞれの第１状態差情報は、複数のバッテリそれぞれの状態情報と前記複数のバッテリの平均状態情報との間の差値を含み得る。

前記スイッチングタイム情報は、前記バッテリグループに対応する時間区間及び前記比率に基づいて設定され得る。

前記比率に基づいて定義された出力値に対応する物理量が前記スイッチングタイム情報に対応する時間の最中に出力されるように前記コンバータを制御するステップをさらに含み得る。

前記バッテリグループに含まれた第２バッテリに対応するように設定された第２スイッチングタイム情報に基づいて前記第２バッテリと前記コンバータの接続を制御するステップをさらに含み、前記第１バッテリ及び前記第２バッテリは、前記コンバータと選択的に接続され得る。

他の一実施形態に係るバッテリ制御方法は、複数のバッテリそれぞれの第１状態差情報と複数の第１状態差情報に基づいて演算された第２状態差情報との間の比率を決定するステップと、前記それぞれの比率に基づいて前記複数のバッテリそれぞれに対応するスイッチングタイム情報を設定するステップと、前記それぞれのスイッチングタイム情報に基づいて、前記複数のバッテリそれぞれと前記複数のバッテリそれぞれに対応するコンバータの間の接続を制御するステップとを含む。

一実施形態によれば、複数のバッテリそれぞれの状態情報を均等にすることができる。

複数のバッテリのアンバランスを説明するための図である。 複数のバッテリのアンバランスを説明するための図である。 複数のバッテリのアンバランスを説明するための図である。 一実施形態によるバッテリパックの一例を説明するための図である。 一実施形態によるＤＣＨを説明するための図である。 一実施形態によるＤＣＨを説明するための図である。 一実施形態によるＤＣＨを説明するための図である。 一実施形態によるメインコントローラ及びＤＣＨの動作を説明するための図である。 一実施形態によるメインコントローラ及びＤＣＨの動作を説明するための図である。 一実施形態によるバッテリパックの他の一例を説明するための図である。 一実施形態によるバッテリパックの更なる一例を説明するための図である。 一実施形態によるバッテリパックの更なる一例を説明するための図である。 一実施形態による電力供給を説明するための図である。 一実施形態によるバッテリ制御装置のバッテリ制御方法を説明するためのフローチャートである。 一実施形態によるバッテリ制御装置のバッテリ制御方法を説明するためのフローチャートである。 一実施形態によるバッテリ状態情報を提供するためのユーザインタフェースを説明するための図である。

以下、実施形態を添付する図面を参照しながら詳細に説明する。

下記で説明する権利範囲はこのような実施形態によって制限されたり限定されることはない。各図面に提示された同一の参照符号は同一の部材を示す。

実施形態で用いられる用語は技術的な思想を限定するものとして理解されることなく、実施形態を説明するための例示的な用語として理解されなければならない。

単数の表現は、文脈上、明白に異なる意味をもたない限り複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」等の用語は明細書上に記載した特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものが存在することを示すものであって、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれを組み合わせたものなどの存在又は付加の可能性を予め排除しないものとして理解しなければならない。

異なる定義がされない限り、技術的又は科学的な用語を含むここで用いる全ての用語は、本実施形態が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。一般的に用いられる予め定義された用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有するものと解釈すべきであって、本明細書で明白に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解釈されることはない。

以下、実施形態を添付する図面を参照しながら詳細に説明する。添付図面を参照して説明することにおいて、図面符号に関係なく同一の構成要素には同一の参照符号を付与し、これに対する重複説明は省略することにする。実施形態の説明において関連する公知技術に対する具体的な説明が実施形態の要旨を不要に曖昧にすると判断される場合、その詳細な説明は省略する。

図１Ａ〜図１Ｃは、複数のバッテリのアンバランスを説明するための図である。

図１Ａを参照すると、バッテリ１〜５を含む複数のバッテリ１０の状態情報は、アンバランス又は不均等である。バッテリ１〜５は、バッテリセル又はバッテリモジュールを含んでいる。バッテリの状態情報は、例えば、充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）、容量（Ｃａｐａｃｉｔｙ）、及び／又は寿命状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ、ＳＯＨ）のうち少なくとも１つを含み得る。複数のバッテリ１０のそれぞれの位置に応じて複数のバッテリ１０それぞれの温度はそれぞれ異なる。そのため、複数のバッテリ１０の状態情報がアンバランス又は不均等であり得る。図１Ａに示された例において、バッテリ１及び２のＳＯＣはバッテリ３〜５のＳＯＣよりも高い。

複数のバッテリ１０の状態情報がアンバランスな状態で複数のバッテリ１０が放電されれば、一部のバッテリは過放電される。図１Ｂに示すように、バッテリ３及び５は過放電される。この場合、バッテリ３及び５は劣化されるのである。

複数のバッテリ１０の状態情報がアンバランスな状態で複数のバッテリ１０が充電される場合、一部のバッテリは完全充電され、一部のバッテリは完全充電されない可能性もある。図１Ｃに示すように、バッテリ２及び５は完全充電され、バッテリ１、３、及び４は完全充電されない。一部のバッテリが完全充電されることができないため、複数のバッテリ１０のエネルギーの利用率は低下してしまう。

複数のバッテリ１０の状態情報がアンバランスな状態で複数のバッテリ１０の充放電サイクルが繰り返されれば、寿命劣化が早く進行され、エネルギーの利用率が減少する。

図２は、一実施形態によるバッテリパックの一例を説明するための図である。図２を参照すると、一実施形態によるバッテリパック２００は、メインコントローラ２１０、複数のＤＣＨ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｃｈａｒｇｅ Ｈａｎｄｌｅｒ）２２０、２３０、及び２４０、及び複数のバッテリグループ２５０、２６０、及び２７０を含む。バッテリパック内の複数のバッテリは、複数のバッテリグループ２５０、２６０、及び２７０にグルーピングされ得る。

複数のバッテリは直列に接続され得る。複数のバッテリは、複数のバッテリそれぞれに格納された電力を高電圧負荷２０２に供給する。複数のバッテリそれぞれは格納された電力を変換することなく、高電圧負荷２０２に電力を供給し得る。後述するが、複数のバッテリそれぞれは、格納された電力を変換（例えば、ステップダウン）して、変換された電力を低電圧負荷２０４および／又は補助電力格納部２０６に供給し得る。

メインコントローラ２１０は、マスタＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）２１１及びＳＯＣ／ＳＯＨプロセッサ２１２を含んでいる。ＳＯＣ／ＳＯＨプロセッサ２１２は複数のバッテリの状態情報を決定し、マスタＢＭＳ２１１はＳＯＣ／ＳＯＨプロセッサ２１２の動作を除いたメインコントローラ２１０の動作を行う。ＳＯＣ／ＳＯＨプロセッサ２１２の動作及びマスタＢＭＳ２１１の動作は例示的な事項に過ぎず、ＳＯＣ／ＳＯＨプロセッサ２１２の動作及びマスタＢＭＳ２１１の動作は前述した事項に制限されることはない。

例えば、ＳＯＣ／ＳＯＨプロセッサ２１２とマスタＢＭＳ２１１は物理的に区別される装置であり得る。また実施形態により、ＳＯＣ／ＳＯＨプロセッサ２１２とマスタＢＭＳ２１１は、１つの物理的な装置内に論理的に区分し得る。以下、メインコントローラ２１０の動作について説明する。

メインコントローラ２１０は、複数のサブコントローラ２２２、２３２、及び２４２から複数のバッテリそれぞれの物理量を受信する。受信された物理量は、例えば、電圧、電流、温度、及び／又はインピーダンスのうちいずれか１つ又はこれらの組合せを含んでもよい。メインコントローラ２１０は、複数のバッテリそれぞれの物理量に基づいて複数のバッテリそれぞれの状態情報を決定する。また、メインコントローラ２１０は、複数のバッテリそれぞれのＳＯＣ及びＳＯＨを乗算した値を複数のバッテリそれぞれの状態情報として決定する。例えば、メインコントローラ２１０は、第１バッテリのＳＯＣ及びＳＯＨを乗算した値を第１バッテリの状態情報として決定してもよい。同様に、メインコントローラ２１０は、第２バッテリのＳＯＣ及びＳＯＨを乗算した値を第２バッテリの状態情報として決定してもよい。

以下、一例としてバッテリの状態情報がＳＯＣである場合を説明する。しかし、後述する説明がバッテリの状態情報がＳＯＣに制限されることはない。状態情報がＳＯＣ及びＳＯＨを乗算した値又は容量である場合にも後述する説明が適用され得る。

メインコントローラ２１０は、複数のバッテリの平均状態情報を演算する（２３０）。メインコントローラ２１０は、複数のバッテリそれぞれのＳＯＣを用いて下記の数式（１）のようにＳＯＣ_{Ａｖｅｒａｇｅ}を演算する。

数式（１）において、Ｎは複数のバッテリの個数を示す。

メインコントローラ２１０は、複数のバッテリそれぞれの第１状態差情報を演算する。第１状態差情報は、複数のバッテリそれぞれの状態情報と平均状態情報との間の差値を示す。例えば、複数のバッテリそれぞれの第１状態差情報は下記の数式（２）のように示す。

数式（２）において、ｎはバッテリの識別番号を示す。

メインコントローラ２１０は、複数の第１状態差情報に基づいて第２状態差情報を演算する。第２状態差情報は、複数の第１状態差情報それぞれの絶対値の和を示す。例えば、第２状態差情報は下記の数式（３）のように示す。

複数のバッテリの状態情報がアンバランスするほど、｜ΔＳＯＣ_ｎ｜は大きく、複数のバッテリの状態情報がバランスに近いほど｜ΔＳＯＣ_ｎ｜は小さい。そのため、第２状態差情報は、複数のバッテリのバランス状態を判断する基準となる。

メインコントローラ２１０は、第２状態差情報が予め決定した基準を満足するかを確認する。例えば、第２状態差情報が０であるか０に実質的に近い場合、予め決定した基準は満足され、第２状態差情報が０よりも大きいか０に実質的に近い値よりも大きい場合、予め決定した基準は満足されない。予め決定した基準の満足有無に対する説明は例示的な事項に過ぎず、予め決定した基準の満足有無に対する説明は前述した事項に限定されることはない。以下、第２状態差情報が予め決定した基準に満足する場合について説明する。

第２状態差情報が予め決定した基準に満足する場合、メインコントローラ２１０は、複数のバッテリそれぞれに対応する出力値Ｐ_{Ｔａｒｇｅｔ＿ｎ}又はＩ_{Ｔａｒｇｅｔ＿ｎ}を平均出力物理量のように定義する。例えば、Ｐ_{Ｔａｒｇｅｔ＿ｎ}＝Ｐ_{Ａｖｅｒａｇｅ}又はＩ_{Ｔａｒｇｅｔ＿ｎ}＝Ｉ_{Ａｖｅｒａｇｅ}であり得る。

平均出力物理量は、複数のＤＣＨがＰｅｒｉｏｄ_{ｇｒｏｕｐ}の間に低電圧負荷２０４及び／又は補助電力格納部２０６に供給する物理量の平均値を示す。Ｐｅｒｉｏｄ_{ｇｒｏｕｐ}に対しては後述する。平均出力物理量は下記の数式（４）に基づいて決定される。

メインコントローラ２１０は、複数のＤＣＨ２２０、２３０、及び２４０がＰｅｒｉｏｄ_{ｇｒｏｕｐ}の間に出力する出力物理量Ｐ_ＤＣＨ又はＩ_ＤＣＨを設定し、設定された出力物理量の平均値を平均出力物理量として決定する。また、メインコントローラ２１０は、低電圧負荷２０４の必要電力Ｐ_ＬＤＣ又は必要電流Ｉ_ＬＤＣに関する情報を取得し、Ｐ_ＬＤＣ又はＩ_ＬＤＣの平均値を平均出力物理量として決定する。

第２状態差情報が予め決定した基準を満足すれば、複数のバッテリ部の状態情報がバランスしていることを意味するため、複数のバッテリそれぞれの出力値はそれぞれ相違に定義されないことがある。以下、第２状態差情報が予め決定した基準を満足しない場合について説明する。

第２状態差情報が予め決定した基準を満足しない場合、メインコントローラ２１０は、複数の第１状態差情報と第２状態差情報との間の比率を決定する。より具体的に、メインコントローラ２１０は、複数の第１状態差情報それぞれが第２状態差情報で占めている比率を決定する。メインコントローラ２１０は、下記の数式（５）により比率を決定する。

ＳＯＣ_ｎがＳＯＣ_{Ａｖｅｒａｇｅ}よりも大きい場合、ΔＳＯＣ_ｎは正数であり、ε_ｎも正数である。ＳＯＣ_ｎがＳＯＣ_{Ａｖｅｒａｇｅ}よりも小さい場合、ΔＳＯＣ_ｎは負数であり、ε_ｎも負数である。ε_ｎは正数又は負数になり得る。ε^ｎが正数である場合に、バッテリがより多くの電力又は電流を負荷に供給することを意味し、ε_ｎが負数である場合に、バッテリがより少ない電力又は電流を負荷に供給することを意味する。

メインコントローラ２１０は、それぞれの比率に基づいて複数のバッテリそれぞれに対応する出力値を定義する。一実施形態において、メインコントローラ２１０は、それぞれの比率及び平均出力物理量を用いて複数のバッテリそれぞれに対応する出力値を定義する。例えば、メインコントローラ２１０は、数式（６）により複数のバッテリそれぞれに対応する出力値を定義する。

数式（６）においてＶ_ＤＣＨはＤＣＨ両端の電圧を示す。

数式（６）に示すように、メインコントローラ２１０は、複数のバッテリそれぞれに対応する出力値を個別的に定義する。また、メインコントローラ２１０は、複数のバッテリそれぞれに対応する出力値をそれぞれ個別的に定義する。また、メインコントローラ２１０は、平均出力物理量を特定値だけ加算又は減算して複数のバッテリそれぞれに対応する出力値を定義する。ここで、特定値は比率の適用された値であって、上記の数式（６）におけるＰ_{Ａｖｅｒａｇｅ}×ε_ｎ又はＩ_{Ａｖｅｒａｇｅ}×ε_ｎを示す。

メインコントローラ２１０は、それぞれの比率に基づいて複数のバッテリそれぞれに対応するスイッチングタイム情報を設定する。図２に示す例として、メインコントローラ２１０は、バッテリグループ２５０に対応する時間区間及び第１バッテリに対応するように決定された比率を用いて第１バッテリのスイッチングタイム情報を設定する。同様に、メインコントローラ２１０は、バッテリグループ２５０に対応する時間区間及び第２バッテリに対応するように決定された比率を用いて第２バッテリのスイッチングタイム情報を設定する。メインコントローラ２１０は、下記の数式（７）により複数のバッテリそれぞれに対応するスイッチングタイム情報を設定する。

数式（７）において、Ｐｅｒｉｏｄ_{ｇｒｏｕｐ}は、バッテリグループに対応する時間区間である。一実施形態において、複数のバッテリグループ２５０、２６０、及び２７０のそれぞれに対応する時間区間は互いに同一であり得る。数式（７）において、ｍは複数のＤＣＨ２２０、２３０、及び２４０のそれぞれに接続されたバッテリの個数を示す。別の言葉で言えば、ｍはバッテリグループに含まれたバッテリの個数を示す。図２に示された例として、ｍ＝２である。数式（７）において、Ｔ_ｄｅａｄはバッテリグループに含まれた複数のバッテリがコンバータに同時に接続されないよう予め定義された時間を示す。Ｔ_ｄｅａｄはスイッチのスイッチング特性に応じて予め設定された値である。例えば、Ｔ_ｄｅａｄは０よりも大きくて、２０ｍｓ（ｍｉｌｌｉｓｅｃｏｎｄ）以下であり得る。

上記の数式（７）のように、メインコントローラは、複数のバッテリそれぞれに対応するスイッチタイム情報を個別的に設定する。また、メインコントローラは、複数のバッテリそれぞれに対応するスイッチタイム情報をそれぞれ相違に設定する。

スイッチングタイム情報は、複数のバッテリそれぞれがコンバータに接続される時間を示す。より具体的に、スイッチングタイム情報は、Ｐｅｒｉｏｄ_{ｇｒｏｕｐ}内で複数のバッテリそれぞれとコンバータとの間の接続時間を示し得る。図２に示されたように、第１バッテリと対応コンバータとの間の接続時間はＴ_１であり、第２バッテリと対応コンバータとの間の接続時間はＴ_２である。スイッチングタイム情報及びスイッチングタイム情報によるバッテリとコンバータとの間の接続については図３Ａを参照して説明することにする。

メインコントローラ２１０は、複数のバッテリそれぞれに対応する出力値及びスイッチングタイム情報を複数のバッテリそれぞれに対応するＤＣＨに送信する。例えば、メインコントローラ２１０は、第１バッテリ及び第２バッテリそれぞれの出力値及びスイッチングタイム情報をＤＣＨ２２０に送信し、第３バッテリ及び第４バッテリそれぞれの出力値及びスイッチングタイム情報をＤＣＨ２３０に送信し、Ｎ−１^ｔｈバッテリ及びＮ^ｔｈバッテリそれぞれの出力値及びスイッチングタイム情報をＤＣＨ２４０に送信する。

以下、図３Ａ〜図３Ｃを参照しながら、ＤＣＨの動作を説明する。

図３Ａは、一実施形態によるＤＣＨを説明するための図である。図３Ａを参照すると、一実施形態によるＤＣＨ３００は、サブコントローラ３１０、スイッチネットワーク３２０、及びコンバータ３３０を含む。

ＤＣＨ３００は、メインコントローラからバッテリグループ３４０に含まれたバッテリに対応するよう設定されたスイッチングタイム情報、及びバッテリに対応するように定義された出力値を受信する。例えば、ＤＣＨ３００は、メインコントローラから接続時間Ｔ_１及び出力値_{ＰＴａｒｇｅｔ＿１}に接続時間Ｔ_２及び出力値Ｐ_{Ｔａｒｇｅｔ＿２}を受信する。ここで、第１バッテリのＳＯＣがＳＯＣ_{ａｖｅｒａｇｅ}よりも高く、第２バッテリのＳＣＯがＳＯＣ_{ａｖｅｒａｇｅ}よりも低いと仮定する。この場合、Ｔ_１＞Ｔ_２であり、Ｐ_{Ｔａｒｇｅｔ＿１}＞Ｐ_{Ｔａｒｇｅｔ＿２}である。以下、Ｔ_１＞Ｔ_２であり、Ｐ_{Ｔａｒｇｅｔ＿１}＞Ｐ_{Ｔａｒｇｅｔ＿２}である例として説明する。

サブコントローラ３１０は、スイッチングタイム情報に基づいてバッテリグループ３４０内のバッテリとコンバータ３３０の接続を制御する。サブコントローラ３１０は、Ｔ_１に基づいて制御信号（例えば、スイッチング信号）を生成し、制御信号をスイッチネットワーク３２０に伝達する。制御信号の生成によりスイッチ３２１及びスイッチ３２３がオンし、第１バッテリはコンバータ３３０とＴ_１の間に接続され得る。スイッチ３２２及びスイッチ３２４はオフされ、第２バッテリとコンバータ３３０はＴ_１の間に接続されないことがある。

サブコントローラ３１０は、第１バッテリとコンバータ３３０が接続される間に出力値に対応する物理量が出力されるようにコンバータ３３０を制御する。例えば、Ｔ_１の間に第１バッテリは第１電力をスイッチネットワーク３２０に出力し、第１電力はスイッチネットワーク３２０を介してコンバータ３３０に伝達され得る。コンバータ３３０は、第１電力を変換（ｃｏｎｖｅｒｔ）するが、Ｐ_{Ｔａｒｇｅｔ＿１}に対応するように変換される。ＤＣＨ３００は、Ｔ_１の間にＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿１}を低電圧負荷２０４及び／又は補助電力格納部２０６に供給する。

Ｔ_１が経過した場合、スイッチ３２１及びスイッチ３２３がオフされて第１バッテリはコンバータ３３０に接続しない。Ｔ_１が経過した場合、Ｔ_ｄｅａｄが開始され得る。上記で説明したように、Ｔ_ｄｅａｄはバッテリグループ３４０に含まれた複数のバッテリがコンバータ３３０に同時に接続されないようにする。そのため、第１バッテリと第２バッテリがコンバータ３３０に同時に接続されることはない。

Ｔ_ｄｅａｄが経過した場合、サブコントローラ３１０はＴ_２に基づいて制御信号（例えば、スイッチング信号）を生成し、制御信号をスイッチネットワーク３２０に伝達する。そのため、スイッチ３２２及びスイッチ３２４がオンされ、第２バッテリとコンバータ３３０がＴ_２の間に接続される。スイッチ３２１及びスイッチ３２３はオフされて、第１バッテリとコンバータ３３０はＴ_２の間に接続されない。Ｔ_１＞Ｔ_２と仮定したため、第２バッテリとコンバータ３３０が接続される時間は第１バッテリとコンバータ３３０が接続される時間よりも短い。

サブコントローラ３１０は第２バッテリとコンバータ３３０が接続される間出力値に対応する物理量が出力されるようにコンバータ３３０を制御する。例えば、コンバータ３３０は第２バッテリが出力した第２電力を変換するもの、ＰＴａｒｇｅｔ＿２に対応するように変換する。ＤＣＨ３００はＴ２間ＰＴａｒｇｅｔ＿２を低電圧負荷２０４及び／又は補助電力格納部２０６に供給する。

スイッチネットワーク３２０は、サブコントローラ３１０の制御に基づいて第１バッテリ及び第２バッテリを選択的にコンバータ３３０に接続する。選択的接続に基づいて、ＤＣＨ３００は、Ｔ_１及びＴ_２の間にＰ_Ｇ１＝Ｐ_{Ｔａｒｇｅｔ＿１}＋Ｐ_{Ｔａｒｇｅｔ＿２}を低電圧負荷２０４及び／又は補助電力格納部２０６に供給する。Ｔ_１及びＴ_２はＰｅｒｉｏｄ_{ｇｒｏｕｐ}内で設定されるため、ＤＣＨ３００は、Ｐｅｒｉｏｄ_{ｇｒｏｕｐ}の間にＰ_Ｇ１を低電圧負荷２０４及び／又は補助電力格納部２０６に供給することができる。

ＤＣＨ３００は、電力が相対的に多く格納された第１バッテリをコンバータ３３０により長く接続させ得る。また、ＤＣＨ３００は、コンバータ３３０と第１バッテリが接続される間に第１バッテリが相対的に多くの物理量を出力するようにする。ＤＣＨ３００は、電力が相対的に少なく格納された第２バッテリをコンバータ３３０により短く接続させ得る。また、ＤＣＨ３００は、コンバータ３３０と第２バッテリが接続される間に第２バッテリが相対的に少ない物理量を出力するようにする。そのため、第１バッテリのＳＯＣと第２バッテリのＳＯＣはバランスに近づくことができる。

図３Ｂを参照すると、サブコントローラ３１０の一例が示されている。

サブコントローラ３１０は、マイクロコントローラユニット（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ：ＭＣＵ）３１１及びスイッチドライバ３１２を含む。

ＭＣＵ３１１は、マスタＢＭＳ３１３と通信する。例えば、ＭＣＵ３１１は、マスタＢＭＳ３１３にバッテリの物理量を送信する。また、ＭＣＵ３１１は、マスタＢＭＳ３１３からスイッチングタイム情報及び出力値を受信する。

ＭＣＵ３１１は、コンバータ３３０を制御する制御信号を生成する。図３Ｂに示すように、ＭＣＵ３１１は、コンバータ３３０をイネーブル（ｅｎａｂｌｅ）する信号を生成してコンバータ３３０に伝達する。また、ＭＣＵ３１１は、出力値に基づいて出力コマンド（ｃｏｍｍａｎｄ）を生成してコンバータ３３０に伝達する。

ＭＣＵ３１１は、スイッチングタイム情報をスイッチドライバ３１２に伝達する。スイッチドライバ３１２は、スイッチングタイム情報に基づいてスイッチング信号を生成し、スイッチング信号をスイッチネットワーク３２０に伝達する。そのため、スイッチネットワーク３２０の複数のスイッチ３２１〜３２４のそれぞれがオン及び／又はオフされる。

図３Ｃを参照すると、スイッチネットワーク３２０の一例が示されている。

スイッチネットワーク３２０は、パワースイッチング素子を含む。図３Ｃに示したように、スイッチネットワーク３２０は、複数のパワーリレー３２５〜３２８を含む。また、図３Ｃに示された例とは異なって、スイッチネットワーク３２０は、複数のトランジスタ（例えば、ＭＯＳＦＥＴ）を含んでいる。前述したパワースイッチング素子は例示的な事項に過ぎず、スイッチネットワーク３２０に含まれる素子は前述した事項に限定されることはない。

スイッチネットワーク３２０のＱ_１−１〜Ｑ_１−４のそれぞれは、サブコントローラ３１０にスイッチング信号が伝達される。Ｔ_１に基づいて生成されたスイッチング信号はＱ_１−１及びＱ_１−３に伝達され、パワーリレー３２５及びパワーリレー３２７がオンされる。そのため、第１バッテリはコンバータ３３０に接続され得る。Ｔ_２に基づいて生成されたスイッチング信号はＱ_１−２及びＱ_１−４に伝達され、パワーリレー３２６及びパワーリレー３２８がオンされる。そのため、第２バッテリはコンバータ３３０に接続され得る。

図４及び図５は、一実施形態によるメインコントローラ及びＤＣＨの動作を説明するための図である。

図４の上側に示された複数のバッテリ４２０を参照すると、複数のバッテリ４２０の状態情報はアンバランスである。ここで、第１バッテリのＳｏＣは７、第２バッテリのＳｏＣは５、第３バッテリのＳｏＣは５、及び第４バッテリのＳｏＣは６であると仮定する。第１ないし第４バッテリそれぞれのＳｏＣは、第１ないし第４バッテリそれぞれの充電比率に対応する。

メインコントローラは、ＳｏＣ_{Ａｖｅｒａｇｅ}を演算する。図４に示すように、ΔＳｏＣ_{Ａｖｅｒａｇｅ}＝（７＋５＋５＋６）／４＝５．７５である。

メインコントローラはΔＳＯＣ_ｎを演算する。図４の例として、ΔＳＯＣ_１＝１．２５、ΔＳＯＣ_２＝−０．７５、ΔＳＯＣ_３＝−０．７５、及びΔＳＯＣ_４＝０．２５である。メインコントローラは、Σ｜ΔＳＯＣ_ｎ｜を演算する。図４の例として、Σ｜ΔＳＯＣ_ｎ｜＝3.0である。

メインコントローラは、ΔＳＯＣ_ｎとΣ｜ΔＳＯＣ_ｎ｜との間の比率を決定する。図４の例として、メインコントローラはε_１＝1.25/3.0=5/12、ε_２＝-0.75/3.0=-0.25、ε_３-0.75/3.0=-0.25、及びε_４＝0.25/3.0=1/12に決定する。

メインコントローラは、複数のバッテリ４２０のそれぞれに対応する出力値を定義する。図４の例として、Ｐ_ＤＣＨが８Ｗに設定された場合、Ｐ_{Ａｖｅｒａｇｅ}は２Ｗである。メインコントローラは、
Ｐ_{Ｔａｒｇｅｔ＿１}＝2+2x5/12=17/6W、
Ｐ_{Ｔａｒｇｅｔ＿２}＝2+2x(-0.25)=1.5W、
Ｐ_{Ｔａｒｇｅｔ＿３}＝2+2x(-0.25)=1.5W、及び
Ｐ_{Ｔａｒｇｅｔ＿４}＝2+2x1/12=13/6Wのように定義される。

ここで、Ｐ_{Ｔａｒｇｅｔ＿１}及びＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿４}はＰ_{Ａｖｅｒａｇｅ}よりも大きく、Ｐ_{Ｔａｒｇｅｔ＿２}及びＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿３}はＰ_{Ａｖｅｒａｇｅ}よりも小さい。メインコントローラは、Ｐ_{Ａｖｅｒａｇｅ}を調整して第１バッテリ及び第４バッテリそれぞれに対応する出力値を定義するが、比率に基づいてＰ_{Ａｖｅｒａｇｅ}よりも大きく定義する。また、メインコントローラは、Ｐ_{Ａｖｅｒａｇｅ}を調整して第２バッテリ及び第３バッテリそれぞれに対応する出力値を定義するが、比率に基づいてＰ_{Ａｖｅｒａｇｅ}よりも小さく定義する。

以下の表１は、メインコントローラがＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿１}ないしＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿４}を定義するために必要な情報の一例を示す。

メインコントローラは、複数のバッテリ４２０それぞれに対応するスイッチタイム情報を設定する。図４の例として、メインコントローラは、Ｔ_１ないしＴ_４それぞれを第１バッテリないし第４バッテリそれぞれに対応するように設定する。図４の例として、複数のバッテリグループ４１１及び４１２のそれぞれに含まれたバッテリの個数は２個であるため、ｍ＝２である。図４の例として、複数のバッテリグループ４１１及び４１２のそれぞれに対応する時間区間が１００ｍｓであり、Ｔ_ｄｅａｄ＝１０ｍｓである場合、メインコントローラは、
Ｔ_１＝100／2+5／12x100／2−10=365／6ms、
Ｔ_２＝100／2-0.25x100／2−10=27.5ms、
Ｔ_３＝100／2-0.25x100／2−10=27.5ms、及び
Ｔ_４＝100／2+1／12x100／2−10=265／6msに設定する。

図４の例として、ε_１がε_２よりも大きいため、Ｐｅｒｉｏｄ_{ｇｒｏｕｐ１}５１１内でＴ_１はＴ_２より長く設定され、ε_４がε_３よりも大きいため、Ｐｅｒｉｏｄ_{ｇｒｏｕｐ２}５２１内でＴ_４はＴ_３より長く設定され得る。

メインコントローラは、Ｐ_{Ｔａｒｇｅｔ＿１}ないしＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿４}及びＴ_１ないしＴ_４を複数のバッテリグループ４１１及び４１２のそれぞれに対応するＤＣＨに送信する。

バッテリグループ４１１に対応する第１ＤＣＨは、Ｐ_{Ｔａｒｇｅｔ＿１}及びＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿２}とＴ_１及びＴ_２に基づいてバッテリグループ４１１を制御する。バッテリグループ４１２に対応する第２ＤＣＨはＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿３}及びＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿４}とＴ_３及びＴ_４に基づいてバッテリグループ４１２を制御する。以下、図５を参照しながら、ＤＣＨの動作について説明する。

図５を参照すると、バッテリグループ４１１に対応する複数のスイッチングタイム情報５１０が示され、バッテリグループ４１２に対応する複数のスイッチングタイム情報５２０が示されている。

第１ＤＣＨは、第１バッテリがＴ_１の間に出力した電力をＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿１}に変換して出力し、第２バッテリがＴ_２の間に出力した電力をＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿２}に変換して出力する。同様に、第２ＤＣＨは、第３バッテリ及び第４バッテリのそれぞれが出力した電力をＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿３}及びＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿４}のそれぞれに変換して出力する。

Ｔ_１とＴ_２との間にＴ_ｄｅａｄがあり、Ｔ_３とＴ_４との間にＴ_ｄｅａｄがある。Ｔ_ｄｅａｄは上記で説明したため、詳しい説明を省略する。

Ｔ_１ないしＴ_４はＰｅｒｉｏｄ_{ｇｒｏｕｐ}内にあるため、Ｐｅｒｉｏｄ_{ｇｒｏｕｐ}の間に第１ＤＣＨが出力したＰ_Ｇ１と第２ＤＣＨが出力したＰ_Ｇ２の和は８Ｗである。Ｐ_ＤＣＨが８Ｗと設定されているため、第１ＤＣＨ及び第２ＤＣＨのそれぞれが出力した電力の和はＰ_ＤＣＨと同一である。メインコントローラは、複数のＤＣＨのそれぞれが複数のスイッチングタイム情報それぞれに対応する時間の最中に出力する出力値を個別的に定義するが、複数のＤＣＨそれぞれの出力値の和を一定に保持できる。より具体的には、メインコントローラは第１ＤＣＨがＴ_１の間に出力するＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿１}、第１ＤＣＨがＴ_２の間に出力するＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿２}、第２ＤＣＨがＴ_３間出力するＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿３}、及び第２ＤＣＨがＴ_４の間に出力するＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿４}を個別的に定義するが、Ｐ_{Ｔａｒｇｅｔ＿１}ないしＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿４}の和が一定になるように、Ｐ_{Ｔａｒｇｅｔ＿１}ないしＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿４}のそれぞれを定義する。そのため、複数のＤＣＨから一定の電力又は電流が低電圧負荷及び／又は補助電力格納部に供給され得る。

Ｐｅｒｉｏｄ_{ｇｒｏｕｐ１}５１１の次の時間区間であるＰｅｒｉｏｄ_{ｇｒｏｕｐ１}５１２内のＴ_１及びＴ_２が設定される。複数のバッテリそれぞれに対応するスイッチングタイム情報が設定される。Ｔ_１及びＴ_２が再び設定される場合、図５に示すように、コンバータが第２バッテリに接続された状態でＰｅｒｉｏｄ_{ｇｒｏｕｐ１}５１２が開始され得る。Ｐｅｒｉｏｄ_{ｇｒｏｕｐ１}５１１とは異なり、Ｐｅｒｉｏｄ_{ｇｒｏｕｐ１}５１２内でＴ_２がＴ_１よりも先に開始されることがある。Ｐｅｒｉｏｄ_{ｇｒｏｕｐ１}５１２の開始時に第１バッテリが第２バッテリより先にコンバータに接続されるものと設定されると、第２バッテリに対応するスイッチはオフされ、第１バッテリに対応するスイッチはオンされなければならない。この場合、スイッチングによるディレイが発生する可能性がある。ディレイを防止して電力供給の連続性のために、第２バッテリがコンバータに続けて接続され得る。バッテリグループ４１１に対応する第１ＤＣＨはＰｅｒｉｏｄ_{ｇｒｏｕｐ１}５１１でＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿１}を先に出力し、Ｐｅｒｉｏｄ_{ｇｒｏｕｐ１}５１２でＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿２}を先に出力する。第１ＤＣＨは、予め決定した順に応じてＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿１}及びＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿２}を出力する。同様に、バッテリグループ４１２に対応する第２ＤＣＨは、予め決定した順に応じてＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿３}及びＰ_{Ｔａｒｇｅｔ＿４}のそれぞれを出力する。

時間が経過することによりＴ_１ないしＴ_４の間の差は減少する。これは、複数のバッテリの状態情報がバランスに近づくことを意味する。

再び図４に戻って、複数のバッテリ４２０を参照すると、複数のバッテリ４２０の状態情報は複数のバッテリ４１０の状態情報よりもバランスに近くなり得る。そのため、複数のバッテリのエネルギーの利用率が増加し、複数のバッテリを効率よく用いることができる。

一実施形態によれば、メインコントローラではないＤＣＨに含まれたサブコントローラが対応バッテリグループに含まれたバッテリに対応する出力値を定義し、バッテリに対応するスイッチングタイム情報を設定し得る。例えば、第１ＤＣＨに含まれたサブコントローラがメインコントローラから上記の表１に記載の情報のうち少なくとも１つを受信し、受信した情報を用いて第１バッテリに対応する出力値を定義し、第１バッテリに対応するスイッチングタイム情報を設定し得る。

図６は、一実施形態によるバッテリパックの他の一例を説明するための図である。図６を参照すると、バッテリパック６００の他の一例が示されている。

４個のバッテリを含むバッテリグループ６１０が１つのＤＣＨ６２０に接続されてもよい。バッテリパックがＮ個のバッテリを含み、４個のバッテリが１つのバッテリグループにグルーピングされる場合、Ｎ個のバッテリはＮ／４個のバッテリグループにグルーピングされる。この場合、Ｎ／４個のＤＣＨがバッテリパックに含まれてもよい。バッテリパックに含まれたＤＣＨの個数は、バッテリグループの個数と同一であり得る。

サブコントローラ６２２は、スイッチング信号に基づいてバッテリグループ６１０に含まれている複数のバッテリそれぞれとＤＣＨ６２０のコンバータ６３０との間の接続を制御する。バッテリグループ６１０に含まれた複数のバッテリそれぞれは、予め決定した時間順に応じてコンバータ６３０に接続される。例えば、時系列的順序（ｔｉｍｅ ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ ｏｒｄｅｒ）に応じて第１バッテリからコンバータ６３０に接続される。

スイッチネットワーク６４０は、バッテリグループ６１０に含まれている複数のバッテリを選択的にコンバータ６３０に接続することができる。

図１〜図５を参照して説明した事項は、図６を参照して説明した事項に適用され得るため、詳細な説明は省略する。

図７Ａ〜図７Ｂは、一実施形態によるバッテリパックの更なる一例を説明するための図である。

図７Ａを参照すると、バッテリパック７００に含まれた全体バッテリは、ＤＣＨ７１０のコンバータ７３０に接続される。サブコントローラ７２２は、スイッチング信号に基づいて複数のバッテリそれぞれとＤＣＨ７１０のコンバータ７３０との間の接続を制御する。

図７Ｂを参照すると、第１バッテリは、Ｔ_１の間にＤＣＨ７１０のコンバータ７３０に接続される。残りのバッテリは、Ｔ_１の間にコンバータ７３０に接続されない。Ｔ_１及びＴ_ｄｅａｄが経過した後、第２バッテリとコンバータ７３０がＴ_２の間に接続される。同様に、残りのバッテリは、Ｔ_２の間にバッテリに接続されない。Ｔ_２及びＴ_ｄｅａｄが経過した後、第３バッテリとコンバータ７３０がＴ_３の間に接続される。図７Ａに示されたように、複数のバッテリは順次コンバータ７３０に接続され得る。

図１〜図５を参照して説明された事項は、図７Ａ〜図７Ｂを参照して説明した事項に適用され得るため、詳細な説明は省略する。

図８は、一実施形態による電力供給を説明するための図である。図８を参照すると、時間による低電圧負荷の必要電力Ｐ_ＬＤＣ８１０と複数のＤＣＨそれぞれの出力値の和８２０が示されている。Ｐ_ＬＤＣ８１０は時間により変化し、出力値の和８２０は一定である。

低電圧負荷は、例えば、前記移動体の温度制御システム又は姿勢制御システムなどの低電圧１２Ｖで動作できるシステムを含む。

複数のＤＣＨは、Ｐ_ＬＤＣ８１０が満足されるように電力を出力する。ここで、出力電力は、Ｐｅｒｉｏｄ_{ｇｒｏｕｐ}の間に複数のＤＣＨそれぞれが出力した電力の和を示す。

Ｐ_ＬＤＣ８１０が出力値の和８２０を超過する場合、補助電力格納部（例えば、１２Ｖ_ＤＣ補助バッテリ）が複数のＤＣＨと共に低電圧負荷に電力を供給する。Ｐ_ＬＤＣ８１０が出力値の和８２０よりも小さい場合、余分の電力は補助電力格納部を充電する。

図９は、一実施形態によるバッテリ制御装置のバッテリ制御方法を説明するためのフローチャートである。

バッテリ制御装置は、上記で説明したメインコントローラに対応する。

バッテリ制御装置は、複数のバッテリそれぞれの第１状態差情報と複数の第１状態差情報に基づいて演算された第２状態差情報との間の比率を決定する（Ｓ９１０)。

バッテリ制御装置は、比率により複数のバッテリそれぞれに対応するスイッチングタイム情報を設定する（Ｓ９２０)。

図１〜図８を参照して説明された事項は、図９を参照して説明された事項に適用され得るため、詳細な説明は省略する。

図１０は、一実施形態によるバッテリ制御装置のバッテリ制御方法を説明するためのフローチャートである。

バッテリ制御装置は、上記で説明したＤＣＨに対応する。

バッテリ制御装置は、バッテリグループに含まれた第１バッテリに対応するように設定された第１スイッチングタイム情報に基づいて第１バッテリとコンバータの接続を制御する（Ｓ１０１０)。

バッテリ制御装置は、第１スイッチングタイム情報に対応する時間の最中に第１バッテリをコンバータに接続する（Ｓ１０２０)。

バッテリ制御装置は、バッテリグループに含まれた第２バッテリに対応するように設定された第２スイッチングタイム情報に基づいて第２バッテリとコンバータの接続を制御する（Ｓ１０３０)。

バッテリ制御装置は、第２スイッチングタイム情報に対応する時間の最中に第２バッテリをコンバータに接続する（Ｓ１０４０)。

図１〜図９を参照して説明された事項は、図１０を参照して説明された事項に適用され得るため、詳細な説明は省略する。

図１１は、一実施形態によるバッテリ状態情報を提供するためのユーザインタフェースを説明するための図である。図１１を参照すると、前記移動体１１１０のような物理的アプリケーションは、バッテリシステム１１２０を含む。前述した物理的アプリケーションは例示的な事項に過ぎず、物理的アプリケーションは前述した例に限定されることはない。バッテリシステムは前記移動体だけではなく、バッテリを用いる全ての物理的アプリケーションに適用され得る。

バッテリシステム１１２０は、複数のバッテリ１１３０及びバッテリ制御システム１１４０を含む。バッテリ制御システム１１４０は、上記で説明したメインコントローラ及び１つ以上のＤＣＨを含む。

バッテリ１１３０は、バッテリモジュール又はバッテリセルを含む。

複数のバッテリ１１３０の間の性能偏差（例えば、電圧差及び／又は容量差など）のあるバッテリパックの充電／放電サイクルが繰り返されれば、過充電及び過放電が発生する可能性があり、過充電及び過放電により複数のバッテリ１１３０が劣化して複数のバッテリ１１３０の寿命が短くなる。

バッテリ制御システム１１４０は、複数のバッテリ１１３０の電圧、電流、及び／又は温度などの情報に基づいて複数のバッテリ１１３０が最適な状態で動作するようにする。例えば、バッテリ制御システム１１４０は、複数のバッテリ１１３０が最適温度で動作するようにしたり、複数のバッテリ１１３０の状態情報を適切なレベルに保持させる。また、バッテリ制御システム１１４０は、上記で説明した複数のバッテリ１１３０のそれぞれに対応する出力値及びスイッチングタイム情報をそれぞれ相違に定義して複数のバッテリ１１３０の状態情報を均等にすることができる。

また、バッテリ制御システム１１４０は、バッテリシステム１１２０の安全運営のための情報を生成することができ、安全運営のための情報を端末に送信する。例えば、バッテリ制御システム１１４０は、複数のバッテリ１１３０の寿命情報、性能情報、及び／又は交換時期などを端末１１５０に送信する。

一実施形態に係るバッテリ制御システム１１４０は、無線インタフェースを介して端末１１５０からトリガー信号を受信し、トリガー信号に基づいて複数のバッテリ１１３０の状態情報（例えば、寿命情報）を決定する。バッテリ制御システム１１４０は、状態情報を無線インタフェースを用いて端末１１５０に送信する。端末１１５０は、ユーザインタフェース１１６０を用いて複数のバッテリ１１３０の状態情報を表示する。

実施形態に係る方法は、多様なコンピュータ手段を介して実施されるプログラム命令の形態で具現化され、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録される。記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独又は組合せて含む。記録媒体及びプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計して構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり使用可能なものであってもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、フロプティカルディスクのような磁気−光媒体、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置を含む。プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コードだけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行される高級言語コードを含む。ハードウェア装置は、本発明の動作を実行するために１つ以上のソフトウェアモジュールとして作動するように構成してもよく、その逆も同様である。

上述のように、実施形態をたとえ限定された図面によって説明しても、当技の術分野で通常の知識を有する者であれば、前記に基づいて様々な技術的な修正及び変形を適用することができる。例えば、説明された技術が説明された方法と異なる順序で実行されたり、及び／又は説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法と異なる形態で結合又は組合わせられたり、他の構成要素又は均等物によって置き換えたり置換されても適切な結果を達成することができる。

したがって、他の具現、他の実施形態、及び特許請求の範囲と均等なものも後述する特許請求の範囲に属する。

１０ バッテリ
２００ バッテリパック
２１０ メインコントローラ
２２０、２３０、２４０ バッテリグループ
３００ ＤＨＣ
３１０ サブコントローラ
３２０ スイッチネットワーク

Claims (13)

1. バッテリ制御装置であって、
   複数のバッテリを有するバッテリグループに含まれた第１バッテリをコンバータに対して接続するか、または、前記第１バッテリを前記コンバータから切断するように構成されたスイッチネットワークと、
   前記スイッチネットワークを制御するように構成されたコントローラであり、
   前記第１バッテリに対応するように設定されたスイッチングタイム情報に基づいて、前記第１バッテリが前記コンバータに接続される時間を制御し、かつ、
   前記スイッチングタイム情報に対応する時間の最中に、前記第１バッテリが出力値に対応する物理量を出力するように前記コンバータを制御する、
   コントローラと、を含み、
   前記出力値は、比率および平均出力物理量に基づいて定義され、
   前記比率は、前記第１バッテリの第１状態差情報と第２状態差情報との間の比率であり、
   前記第１状態差情報は、前記第１バッテリの状態情報と前記複数のバッテリの平均状態情報との間の差を示し、かつ、前記第２状態差情報は、前記複数のバッテリそれぞれの第１状態差情報の絶対値の合計を示しており、
   前記スイッチングタイム情報は、前記比率および前記バッテリグループに対応する時間区間に基づいて設定される、
   バッテリ制御装置。
2. 前記コントローラは、前記スイッチングタイム情報に基づいて生成されたスイッチング信号を前記スイッチネットワークに伝達するスイッチドライバを含む、
   請求項１に記載のバッテリ制御装置。
3. 前記コントローラは、前記バッテリグループに含まれた第２バッテリに対応するように設定された第２スイッチングタイム情報に基づいて、前記第２バッテリと前記コンバータの接続を制御するために前記スイッチネットワークを制御し、
   前記スイッチネットワークは、前記コントローラの制御により前記第１バッテリ及び前記第２バッテリを選択的に前記コンバータに接続する、
   請求項１または２に記載のバッテリ制御装置。
4. 前記第１バッテリ及び前記第２バッテリは、前記コンバータと同時に接続されない、
   請求項３に記載のバッテリ制御装置。
5. 前記コントローラは、前記比率に基づいて定義された出力値に対応する物理量及び第２比率に基づいて定義された第２出力値に対応する物理量を予め決定した順に出力するために前記コンバータを制御し、
   前記第２比率は、前記第２バッテリの第１状態差情報と前記第２状態差情報との間の比率を示す、
   請求項３または４に記載のバッテリ制御装置。
6. 複数のバッテリを有するバッテリグループと、
   第１バッテリ制御装置であり、
   前記バッテリグループに含まれた第１バッテリの状態情報と前記複数のバッテリの平均状態情報との間の差を示す第１状態差情報を計算し、
   前記複数のバッテリそれぞれの第１状態差情報の絶対値の合計を示す第２状態差情報を計算し、
   前記第１バッテリの前記第１状態差情報と前記第２状態差情報との間の比率を決定し、
   前記比率および前記バッテリグループに対応する時間区間に基づいて、スイッチングタイム情報を設定し、かつ、
   前記比率および平均出力物理量に基づいて、前記第１バッテリのコンバータの出力値を定義する、
   ように構成された、第１バッテリ制御装置と、
   第２バッテリ制御装置であり、
   前記スイッチングタイム情報に基づいて、前記第１バッテリが前記コンバータに接続される時間を制御し、かつ、
   前記スイッチングタイム情報に対応する時間の最中に、前記第１バッテリが前記出力値に対応する物理量を出力するように前記コンバータを制御する、
   ように構成された、第２バッテリ制御装置と、
   を含む、
   バッテリパック。
7. 前記第２バッテリ制御装置は、
   前記第１バッテリと前記コンバータの接続のためのスイッチを含むスイッチネットワークと、
   前記スイッチングタイム情報に基づいて生成されたスイッチング信号を前記スイッチネットワークに伝達するスイッチドライバと、
   を含む、
   請求項６に記載のバッテリパック。
8. 前記第２バッテリ制御装置は、前記バッテリグループに含まれた第２バッテリに対応するように設定された第２スイッチングタイム情報に基づいて前記第２バッテリと前記コンバータの接続を制御するために前記スイッチネットワークを制御し、
   前記スイッチネットワークは、前記第２バッテリ制御装置の制御により前記第１バッテリ及び前記第２バッテリを選択的に前記コンバータに接続する、
   請求項７に記載のバッテリパック。
9. 前記第１バッテリ及び前記第２バッテリは、前記コンバータと同時に接続されない、
   請求項８に記載のバッテリパック。
10. 前記第２バッテリ制御装置は、前記比率に基づいて定義された出力値に対応する物理量及び第２比率に基づいて定義された第２出力値に対応する物理量を予め決定した順に出力するために前記コンバータを制御し、
    前記第２比率は、前記第２バッテリの第１状態差情報と前記第２状態差情報との間の比率を示す、
    請求項８に記載のバッテリパック。
11. バッテリ制御方法であって、
    複数のバッテリを有するバッテリグループに含まれた第１バッテリに対応するように設定されたスイッチングタイム情報に基づいて、第１バッテリがコンバータに接続される時間を制御するステップと、
    前記スイッチングタイム情報に対応する時間の最中に、前記第１バッテリが出力値に対応する物理量を出力するように前記第１バッテリのコンバータを制御するステップと、
    を含み、
    前記出力値は、比率および平均出力物理量に基づいて定義され、
    前記比率は、前記第１バッテリの第１状態差情報と第２状態差情報との間の比率であり、
    前記第１状態差情報は、前記第１バッテリの状態情報と前記複数のバッテリの平均状態情報との間の差を示し、かつ、
    前記第２状態差情報は、前記複数のバッテリそれぞれの第１状態差情報の絶対値の合計を示しており、
    前記スイッチングタイム情報は、前記比率および前記バッテリグループに対応する時間区間に基づいて設定される、
    バッテリ制御方法。
12. 前記バッテリグループに含まれた第２バッテリに対応するように設定された第２スイッチングタイム情報に基づいて前記第２バッテリと前記コンバータの接続を制御するステップをさらに含み、
    前記第１バッテリ及び前記第２バッテリは、前記コンバータと選択的に接続される、
    請求項１１に記載のバッテリ制御方法。
13. バッテリ制御方法であって、
    第１バッテリの状態情報と複数のバッテリの平均状態情報との間の差を示す、前記第１バッテリの第１状態差情報を計算するステップと、
    前記複数のバッテリそれぞれの第１状態差情報の絶対値の合計を示す、第２状態差情報を計算するステップと、
    前記第１バッテリの前記第１状態差情報と前記第２状態差情報との間の比率を決定するステップと、
    前記比率および前記複数のバッテリを有するバッテリグループに対応する時間区間に基づいて、スイッチングタイム情報を設定するステップと、
    前記比率および平均出力物理量に基づいて、前記第１バッテリのコンバータの出力値を定義するステップと、
    前記スイッチングタイム情報に基づいて、前記第１バッテリが前記コンバータに接続される時間を制御するステップと、
    前記スイッチングタイム情報に対応する時間の最中に、前記第１バッテリが前記出力値に対応する物理量を出力するように前記コンバータを制御するステップと、
    を含む、
    バッテリ制御方法。
    

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