JP6885840B2 - 組電池の制御システム - Google Patents

Description

本開示は、直列に接続された複数のセルを含む組電池の制御システムに関する。

車両を走行させるための電力を蓄える蓄電装置として、直列に接続された複数のセルを含む組電池が用いられる場合がある。組電池においては、時間の経過に伴い、複数のセル間でＳＯＣ（State Of Charge）に不均等が生じ得る。このようなセル間のＳＯＣの不均等に備えた対策として均等化制御が知られている。

特開２０１４−２３３１８３号公報（特許文献１）には、均等化制御を実行可能に構成された蓄電システムが開示されている。この蓄電システムは、直列に接続された複数のセルを含む組電池と、組電池に含まれる複数のセルを個別に放電可能に構成された放電回路と、放電回路を用いて均等化制御を実行するコントローラとを備える。コントローラは、均等化制御を実行する際、複数のセルのうちからＳＯＣの低いセルを基準セルとして抽出し、各セルのＳＯＣが基準セルのＳＯＣに近づくように各セルを個別に放電する。これにより、複数のセルのＳＯＣの不均等が解消される。

特開２０１４−２３３１８３号公報

組電池では、セル間の劣化ばらつき等に起因して、セル間で満充電容量にばらつきが生じ得る。満充電容量の小さいセルは、放電時のＳＯＣの低下速度が大きくなる傾向にある。そのため、満充電容量の小さいセルに対して均等化放電を行なうと、当該セルのＳＯＣが早期に下限ＳＯＣに達してしまい、この影響で組電池から放電可能なエネルギ量が減少してしまうことが懸念される。一方、その対策として、満充電容量の小さいセルに対して一律に均等化放電を禁止すると、当該セルのＳＯＣが下限ＳＯＣには低下しない状況下（たとえば組電池の充電中）においても均等化放電が実行されず、この影響で組電池に充電可能なエネルギ量が減少してしまうことが懸念される。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、直列に接続された複数のセルを含む組電池において、充放電可能なエネルギ量が減少することを適切に防止することである。

本開示による制御システムは、直列に接続された複数のセルを含む、車両を走行させるための電力を蓄える組電池の制御システムであって、複数のセルを個別に放電可能に構成された放電回路と、放電回路を用いて複数のセルを個別に放電することによって複数のセルのＳＯＣ（State Of Charge）の不均等を解消する均等化制御を実行するように構成された制御装置とを備える。制御装置は、均等化制御を実行する際、複数のセルのうちから基準セルを抽出し、各セルの満充電容量が基準セルの満充電容量よりも小さいか否か、および車両の制御モードが組電池の電力を消費するモードであるか否かを基準として、各セルを放電するか否かを決定する。

上記構成によれば、均等化制御を実行する際、各セルの満充電容量と基準セルの満充電容量との大小関係（放電時の各セルのＳＯＣ低下速度と基準セルのＳＯＣ低下速度との大小関係）、および車両の制御モード（電力を消費するモードであるか否か）を判定基準として、各セルを放電するか否かが決定される。

そのため、基準セルよりも満充電容量が小さいセル（放電時のＳＯＣ低下速度が基準セルよりも大きいセル）に対して、一律に放電を禁止するのではなく、車両の制御モードに応じて放電の可否を決定することができる。たとえば、制御モードが電力を消費しないモード（たとえば組電池を充電するモード）である場合には、ＳＯＣが下限ＳＯＣまで低下することは想定されないため、均等化制御による放電を許容することができる。これにより、組電池から放電可能なエネルギ量が減少することを抑制しつつ、組電池に充電可能なエネルギ量を増加させることができる。一方、制御モードが電力を消費するモード（たとえば車両を走行させるモード）である場合には、均等化制御による放電によってＳＯＣがより早期に下限ＳＯＣに低下する可能性があるため、均等化制御による放電を行なわないようにすることができる。これにより、組電池から放電可能なエネルギ量が減少することを抑制することができる。

本開示による他の制御システムは、直列に接続された複数のセルを含む、車両を走行させるための電力を蓄える組電池の制御システムであって、複数のセルを個別に放電可能に構成された放電回路と、放電回路を用いて複数のセルを個別に放電することによって複数のセルのＳＯＣの不均等を解消する均等化制御を実行するように構成された制御装置とを備える。制御装置は、均等化制御を実行する際、複数のセルのうちから放電特性の互いに異なる第１基準セルおよび第２基準セルを抽出し、第１基準セルと各セルとの電圧差および第２基準セルと各セルとの電圧差を用いて、各セルを放電するか否かを決定する。

ある実施の形態においては、制御装置は、均等化制御の実行中に各セルの満充電容量を算出する場合、均等化制御による放電量を用いて、各セルの満充電容量を算出する。

本開示によれば、直列に接続された複数のセルを含む組電池において、充放電可能なエネルギ量が減少することを適切に防止することができる。

車両の全体構成図である。 均等化制御の各処理の実行タイミングの一例を示す図である。 ＥＣＵの処理手順の一例を示すフローチャート（その１）である。 各セルのＯＣＶとＳＯＣとの対応関係の一例を示す図である。 放電量Ａと各セルのＳＯＣとの対応関係の一例を示す図（その１）である。 ＥＣＵの処理手順の一例を示すフローチャート（その２）である。 不感帯幅Δｆｔの設定手法を説明するための図である。 均等化放電時間ｔｋｉの設定手法を説明するための図である。 放電量Ａと各セルのＳＯＣとの対応関係の一例を示す図（その２）である。 放電量Ａと各セルのＳＯＣとの対応関係の一例を示す図（その３）である。 放電量Ａと各セルのＳＯＣとの対応関係の一例を示す図（その４）である。 ＥＣＵの処理手順の一例を示すフローチャート（その３）である。 基準セルＢｍの設定手法を説明するための図である。 小容量セルに対して行なう均等化放電の内容を説明するための図である。 ＥＣＵの処理手順の一例を示すフローチャート（その４）である。 放電量Ａと各セルのＳＯＣとの対応関係の一例を示す図（その５）である。 ＥＣＵの処理手順の一例を示すフローチャート（その５）である。 第２均等化放電時間ｔｋ２ｉの設定手法を説明するための図である。 放電量Ａと各セルのＳＯＣとの対応関係の一例を示す図（その６）である。 放電量Ａと各セルのＳＯＣとの対応関係の一例を示す図（その７）である。 放電量Ａと各セルのＳＯＣとの対応関係の一例を示す図（その８）である。 ＥＣＵの処理手順の一例を示すフローチャート（その６）である。 外部充電中に均等化放電が行なわれた場合に満充電容量Ｃｓｉの算出精度が低下する原理を説明するための図である。 ＥＣＵの処理手順の一例を示すフローチャート（その７）である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、本実施の形態による制御システムを備える車両１の全体構成図である。車両１は、組電池１０と、負荷２０と、均等化回路３０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００とを備える。車両１は、組電池１０に蓄えられた電力を用いて走行する「ＥＶ走行」が可能な電気自動車である。

なお、本実施の形態による制御システムを搭載可能な車両は、電気自動車に限定されるものではなく、たとえばハイブリッド自動車などであってもよい。また、本実施の形態による制御システムは、必ずしも車両に搭載されることに限定されるものではない。

組電池１０は、負荷２０に電気的に接続され、負荷２０の駆動電力を蓄える。組電池１０は、代表的には、リチウムイオン二次電池、あるいはニッケル水素二次電池などである。組電池１０は、直列に接続されたｎ個（ｎは２以上の自然数）のセルＢ１〜Ｂｎを含む。組電池１０には、組電池１０を流れる電流を検出するための電流センサ１１が設けられている。

負荷２０は、組電池１０からの電力を用いて車両１を駆動させるための駆動力を発生するモータジェネレータを含む。また、負荷２０は、モータジェネレータの回生電力により、組電池１０を充電することができる。

さらに、車両１は、外部電源２１０から受電するための構成として、インレット５０と、充電器６０とを備える。インレット５０は、外部電源２１０のコネクタ２００に接続可能に構成される。充電器６０は、ＥＣＵ１００によって制御され、インレット５０によって受電された外部電源２１０の電力で組電池１０を充電する「外部充電」を行なうことができる。

均等化回路３０は、ｎ個のバイパス抵抗Ｒ１〜Ｒｎと、ｎ個のスイッチＳＷ１〜ＳＷｎとを含む。ｎ個のバイパス抵抗Ｒ１〜Ｒｎは、ｎ個のセルＢ１〜Ｂｎに対してそれぞれ並列に接続される。ｎ個のスイッチＳＷ１〜ＳＷｎは、ｎ個のバイパス抵抗Ｒ１〜Ｒｎに対してそれぞれ直列に接続される。また、均等化回路３０は、ｎ個のセルＢ１〜Ｂｎのそれぞれの両端電圧Ｖ１〜ＶｎをＥＣＵ１００に出力するように構成される。

ＥＣＵ１００は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリを内蔵する。ＥＣＵ１００は、均等化回路３０から取得される電圧情報、電流センサ１１から取得される電流情報、およびメモリに記憶された情報などに基づいて所定の演算処理を実行し、演算結果に基づいて車両１の各機器（負荷２０、充電器６０など）を制御する。

ＥＣＵ１００は、組電池１０の過充電および過放電を防止するために、組電池１０のＳＯＣ（State Of Charge）が下限値ＳＯＣｍｉｎから上限値ＳＯＣｍａｘまでの範囲に収まるように負荷２０、充電器６０を制御する。

＜車両の制御モード（外部充電モードおよびＥＶ走行モード）＞
ＥＣＵ１００は、車両１の制御モードを、外部充電モードおよびＥＶ走行モードのどちらかに切り替えることができる。

外部充電モードは、外部電源２１０からの電力で組電池１０を充電するためのモードである。ＥＣＵ１００は、車両１が停止した状態で外部電源２１０が車両１に接続されると、制御モードを外部充電モードに設定する。

外部充電モード中において、外部充電の開始条件が成立すると、ＥＣＵ１００は、外部電源２１０の電力で組電池１０を充電する、上述の「外部充電」を開始する。外部充電によって組電池１０に含まれる各セルのＳＯＣのうちの最も高いＳＯＣが上限値ＳＯＣｍａｘに達すると、ＥＣＵ１００は、外部充電を完了する。したがって、外部充電の完了時においては、１つのセルのＳＯＣが上限値ＳＯＣｍａｘに達し、その他のセルのＳＯＣは上限値ＳＯＣｍａｘ未満の状態である。

外部充電が完了すると、ＥＣＵ１００は、制御モードを外部充電モードからＥＶ走行モードに切り替える。ＥＶ走行モードは、ＥＶ走行を行なうためのモードである。ＥＶ走行モードにおいては、ＥＣＵ１００は、車速やユーザのアクセル操作量に応じて負荷２０のモータジェネレータを制御する。ＥＶ走行モードでは、組電池１０のＳＯＣは、モータジェネレータの回生電力によってＳＯＣが一時的に上昇することもあるが、全体的にはモータジェネレータの電力消費によって徐々に減少していくことになる。

＜均等化制御＞
組電池１０では、時間の経過に伴い、セル間でＳＯＣにばらつきが生じ得る。このようなセル間のＳＯＣの不均等を解消するために、上述の均等化回路３０が設けられている。

ＥＣＵ１００は、セル間のＳＯＣの不均等に備えた対策として、複数のセルのうちからＳＯＣの相対的に低いセルを「基準セルＢｐ」として抽出し、各セルのＳＯＣが基準セルＢｐのＳＯＣに近づくように各セルを個別に放電するように均等化回路３０を制御する「均等化制御」を行なう。

以下、均等化制御について詳しく説明する。以下の説明において用いられる「放電量Ａ」は、組電池１０の蓄電可能容量（単位：Ａｈ）から、組電池１０の実蓄電量（単位：Ａｈ）を差し引いた値として定義される、組電池１０の仮想的な放電量である。また、以下では、外部充電開始直前の放電量Ａを「放電量Ａ１」、外部充電完了時の放電量Ａを「放電量Ａ２」と記載する場合がある。

均等化制御には、セル状態検出処理と、放電時間算出処理と、均等化放電指令処理とが含まれる。

セル状態検出処理において、ＥＣＵ１００は、ｎ個のセルＢ１〜Ｂｎの状態をそれぞれ検出し、その結果から上述の基準セルＢｐを抽出する。基準セルＢｐは、予め定められた均等化ＳＯＣｔにおける放電量Ａが最も小さいセルに設定される。

放電時間算出処理において、ＥＣＵ１００は、ｎ個のセルＢ１〜Ｂｎに対して、均等化時間ｔｋ１〜ｔｋｎをそれぞれ算出する。均等化時間ｔｋ１〜ｔｋｎは、セル間のＳＯＣを均等化するための各セルの放電量に相当する値であって、各セルと基準セルＢｐとの電圧差に応じた値に設定される。なお、基準セルＢｐに対する均等化時間ｔｋｐは「０」に設定される。

均等化放電指令処理において、ＥＣＵ１００は、放電時間算出処理によって算出された均等化時間ｔｋ１〜ｔｋｎを示す指令を、スイッチＳＷ１〜ＳＷｎに対してそれぞれ出力する。これにより、スイッチＳＷ１〜ＳＷｎは均等化時間ｔｋ１〜ｔｋｎに応じた時間だけ閉じられ、各セルの電力が均等化時間ｔｋ１〜ｔｋｎに応じた量だけ放電される。その結果、セル間でＳＯＣが均等化される。

図２は、均等化制御の各処理（セル状態検出処理、放電時間算出処理、および均等化放電指令処理）の実行タイミングの一例を示す図である。図２において、横軸は時間を示し、縦軸は、上側から順に、組電池１０のＳＯＣ、セル状態検出処理、放電時間算出処理、および均等化放電指令処理を示す。

図２に示す例では、時刻ｔ２以前の期間および時刻ｔ５〜ｔ９の期間がＥＶ走行モードに設定され、時刻ｔ２〜ｔ５の期間および時刻ｔ９〜ｔ１２の期間が外部充電モードに設定されている。図２に示すように、ＥＶ走行モード中の期間には、外部充電後の停止期間と、ＥＶ走行中の期間とが含まれる。外部充電モード中の期間には、外部充電前の停止期間と、外部充電中の期間とが含まれる。

車両１の運転状態は、ＥＶ走行、停止、外部充電、停止、ＥＶ走行という順に遷移する。この際、組電池１０のＳＯＣは、ＥＶ走行中は低下し、外部充電中は上昇する。一般的に、ＥＶ走行は、組電池１０のＳＯＣが下限値ＳＯＣｍｉｎになる前に停止される。外部充電は、組電池１０のＳＯＣが上限値ＳＯＣｍａｘになると停止される。

セル状態検出処理は、外部充電の開始直前から外部充電後までの期間内（図２に示す例では時刻ｔ３〜ｔ６の期間、および時刻ｔ１０〜ｔ１３の期間）で実行される。

放電時間算出処理は、セル状態検出処理後の所定期間内（図２に示す例では時刻ｔ６〜ｔ７の期間、および時刻ｔ１３〜ｔ１４の期間）で実行される。

均等化放電指令処理は、基本的には、車両１の運転状態に関わらず実行可能である。しかしながら、各セルの状態あるいは車両１の運転状態によっては、均等化放電指令処理によってＥＶ走行可能距離が減少してしまう場合がある。そのため、本実施の形態においては、各セルの状態および車両１の運転状態に基づいて、各セルに対して均等化放電指令処理を実行するか否かを決定している。この点については後に詳述する。

＜＜セル状態検出処理＞＞
図３は、ＥＣＵ１００がセル状態検出処理を行なう場合の処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、上述の図２に示したように、外部充電の開始直前に開始される。なお、以下において、「Ａ１」は上述したように外部充電開始直前の放電量Ａ（放電量Ａ１）である。また、「Ａ２」は上述したように外部充電完了時の放電量Ａ（放電量Ａ２）である。

まず、ＥＣＵ１００は、外部充電開始時の各セルのＯＣＶｉ（Ａ１）（ｉ＝１〜ｎ）を測定する（ステップＳ１０）。ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）は、組電池１０に電流が流れていない時の電圧である。そのため、各セルのＯＣＶｉ（Ａ１）の測定は、たとえば、車両１の停止中であってかつ組電池１０に電流が流れていない、外部充電開始直前に行なわれる。

次いで、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０において算出された各セルのＯＣＶｉ（Ａ１）に基づいて、外部充電開始直前の各セルのＳＯＣｉ（Ａ１）（ｉ＝１〜ｎ）を算出する（ステップＳ１２）。

図４は、各セルのＯＣＶとＳＯＣとの対応関係の一例を示す図である。図４に示す対応関係は、予め定められたＥＣＵ１００のメモリに記憶されている。ＥＣＵ１００は、たとえば、図４に示す対応関係を用いて、外部充電開始直前の各セルのＳＯＣｉ（Ａ１）を算出する。

次いで、ＥＣＵ１００は、組電池１０の外部充電を行なう（ステップＳ１４）。外部充電は、上述したように、各セルのＳＯＣｉのうちの最も高いＳＯＣが上限値ＳＯＣｍａｘに達した時点で完了される。この外部充電によって、組電池１０の放電量Ａは、放電量Ａ１（外部充電開始直前の放電量Ａ）から放電量Ａ２（外部充電完了時の放電量Ａ）に減少する。

外部充電が完了すると、ＥＣＵ１００は、外部充電完了時の各セルのＯＣＶｉ（Ａ２）（ｉ＝１〜ｎ）を算出する（ステップＳ１６）。

次いで、ＥＣＵ１００は、外部充電完了時の各セルのＯＣＶｉ（Ａ２）に基づいて、外部充電完了時の各セルのＳＯＣｉ（Ａ２）（ｉ＝１〜ｎ）を算出する（ステップＳ２０）。たとえば、ＥＣＵ１００は、図４に示すような各セルのＯＣＶとＳＯＣとの関係を用いて、外部充電完了時の各セルのＯＣＶｉ（Ａ２）を測定する。

次いで、ＥＣＵ１００は、外部充電開始時の各セルのＳＯＣｉ（Ａ１）と、外部充電完了時の各セルのＯＣＶｉ（Ａ２）とから、各セルの満充電容量Ｃｓｉ（ｉ＝１〜ｎ）を算出する（ステップＳ２２）。具体的には、ＥＣＵ１００は、下記の式（１）を用いて各セルの満充電容量Ｃｓｉを算出する。

Ｃｓｉ＝１００／｛ＳＯＣｉ（Ａ２）−ＳＯＣｉ（Ａ１）｝・（Ａ１−Ａ２） …（１）
次いで、ＥＣＵ１００は、各セルのうちから基準セルＢｐを抽出するとともに、基準セルＢｐのＳＯＣが均等化ＳＯＣｔである時の組電池１０の放電量Ａ（以下「基準放電量Ａｔ」ともいう）を算出する（ステップＳ２４）。

具体的には、ＥＣＵ１００は、まず、各セルのＳＯＣｉが均等化ＳＯＣｔである時の放電量Ａｔｉを、下記の式（２）を用いてそれぞれ算出する。

Ａｔｉ＝｛ＳＯＣｔ−ＳＯＣｉ（Ａ２）｝／｛ＳＯＣｉ（Ａ２）−ＳＯＣｉ（Ａ１）｝・（Ａ１−Ａ２）＋Ａ２ …（２）
次いで、ＥＣＵ１００は、下記の式（３）に示すように、各セルの放電量Ａｔｉのうち、最も小さい値を基準放電量Ａｔとして算出する。

Ａｔ＝ｍｉｎ（Ａｔ１，Ａｔ２，Ａｔ３，…，Ａｔｎ） …（３）
そして、ＥＣＵ１００は、算出された基準放電量Ａｔに対応するセルを、基準セルＢｐとして抽出する。

図５は、組電池１０の放電量Ａと各セルのＳＯＣｉ（ｉ＝１〜ｎ）との対応関係の一例を示す図である。図５において、横軸は放電量Ａを示し、縦軸はＳＯＣを示す。図５に示す対応関係は、図３のステップＳ１０〜Ｓ２４の演算結果から求めることができる。

図５において、「放電量Ａ１」は、上述のように、外部充電開始直前の放電量Ａである。外部充電は、放電量Ａが「放電量Ａ２」まで低下した時、すなわち各セルのＳＯＣｉのうちの最も高いＳＯＣ（図５の例ではＳＯＣｎ）が上限値ＳＯＣｍａｘに達した時に、完了される。したがって、外部充電の完了時においては、１つのセルのＳＯＣ（図５の例ではＳＯＣｎ）が上限値ＳＯＣｍａｘに達し、その他のセルのＳＯＣは上限値ＳＯＣｍａｘ未満の状態である。

外部充電完了時の組電池１０の放電量Ａ２と、各セルのＳＯＣｉのうちの最も低いＳＯＣ（図５の例ではｉ＝１のセルのＳＯＣ）が下限値ＳＯＣｍｉｎに低下した時の組電池１０の放電量Ａ（以下「上限放電量Ａｍａｘ」ともいう）との差（＝｜Ａ２−Ａｍａｘ｜）が、ＥＶ走行に使用できる電力エネルギ量（以下「ＥＶ走行エネルギ」ともいう）に相当する。

図３に戻って、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２４で抽出された基準セルＢｐの満充電容量Ｃｓｐを、下記の式（４）を用いて算出する（ステップＳ２６）。

Ｃｓｐ＝１００／｛ＳＯＣｐ（Ａ２）−ＳＯＣｐ（Ａ１）｝・（Ａ１−Ａ２） …（４）
次いで、ＥＣＵ１００は、組電池１０の放電量Ａが基準放電量Ａｔである時の各セルのＳＯＣｉ（Ａｔ）およびＯＣＶｉ（Ａｔ）を算出する（ステップＳ２８）。ＥＣＵ１００は、たとえば、図５に示す対応関係を用いて各セルのＳＯＣｉ（Ａｔ）を算出するとともに、算出されたＳＯＣｉ（Ａｔ）に対応する各セルのＯＣＶｉ（Ａｔ）を図４に示す対応関係を用いて算出する。

＜＜放電時間算出処理＞＞
図６は、ＥＣＵ１００が放電時間算出処理を行なう場合の処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、上述の図２に示したように、セル状態検出処理後の所定期間内で実行される。

まず、ＥＣＵ１００は、対象セルの番号ｉを「１」に設定する（ステップＳ４０）。
次いで、ＥＣＵ１００は、放電量Ａが基準放電量Ａｔとなる時の番号ｉのセルのＯＣＶｉ（Ａｔ）と基準セルＢｐのＯＣＶｔとの差（＝ＯＣＶｉ（Ａｔ）−ＯＣＶｔ）が、予め定められた不感帯幅ΔＶｆよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４２）。

ＯＣＶｉ（Ａｔ）とＯＣＶｔとの差が不感帯幅ΔＶｆよりも大きい場合（ステップＳ４２においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、基準偏差量ΔＳＯＣｔを下記の式（５）を用いて算出する（ステップＳ４４）。

ΔＳＯＣｔ＝ＳＯＣｉ（Ａｔ）−ＳＯＣｔ−Δｆｔ …（５）
式（５）において、「Δｆｔ」は、不感帯幅ΔＶｆに対応するＳＯＣの不感帯幅であり、均等化ＳＯＣｔに応じて決められる値である。

図７は、不感帯幅Δｆｔの設定手法を説明するための図である。図７に示すように、不感帯幅Δｆｔは、各セルのＯＣＶとＳＯＣとの対応関係を用いて、均等化ＳＯＣｔに応じた値に設定される。

図６に戻って、ＥＣＵ１００は、番号ｉのセルに対する均等化放電時間ｔｋｉを下記の式（６）を用いて算出する（ステップＳ４６）
ｔｋｉ＝ΔＳＯＣｔ・｛（Ｋｐ・Ｃｓｉ）／（１００・ｉｋｓ）｝ …（６）
式（６）において、「Ｃｓｉ」は番号ｉのセルの満充電容量、「ｉｋｓ」は均等化電流（放電電流）、「Ｋｐ」は基準偏差量ΔＳＯＣｔにおける制御量に対する比例係数である。比例係数Ｋｐは通常は「１」でよいが、セルの劣化等に起因して制御が不安定となる場合には比例係数Ｋｐを「１」よりも小さい値にしてもよい。式（６）から分るように、均等化放電時間ｔｋｉは、基準偏差量ΔＳＯＣｔおよび満充電容量Ｃｓｉに比例し、均等化電流ｉｋｓの逆数に比例する。

ＯＣＶｉ（Ａｔ）とＯＣＶｔとの差が不感帯幅ΔＶｆよりも小さい場合（ステップＳ４２においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、番号ｉのセルに対する均等化放電時間ｔｋｉを「０」に設定する（ステップＳ５０）。

なお、番号ｉのセルが基準セルＢｐである場合には、ＯＣＶｉ（Ａｔ）がＯＣＶｔでありＯＣＶｉ（Ａｔ）とＯＣＶｔとの差は「０」となって不感帯幅ΔＶｆよりも小さくなるため、基準セルＢｐの均等化放電時間ｔｋｐは「０」に設定される。すなわち、基準セルＢｐに対しては、均等化放電は行なわれないことになる。

また、基準セルＢｐ以外のセルであっても、ＯＣＶｉ（Ａｔ）とＯＣＶｔとの差が不感帯幅ΔＶｆよりも小さいセルの均等化放電時間ｔｋｉは「０」に設定される。すなわち、基準セルＢｐ以外のセルであっても、放電量Ａが基準放電量Ａｔである時のＳＯＣｉ（Ａｔ）がＳＯＣｔに近いセルに対しては、均等化放電は行われないことになる。

ステップＳ４６またはステップＳ５０において均等化放電時間ｔｋｉが設定されると、ＥＣＵ１００は、対象セルの番号ｉを１つインクリメントする（ステップＳ５２）。

次いで、ＥＣＵ１００は、対象セルの番号ｉがｎを超えたか否かを判定する（ステップＳ５４）。対象セルの番号ｉがｎを超えていない場合（ステップＳ５４においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ４２に戻し、次の対象セルに対してステップＳ４２〜Ｓ５２の処理を行なう。

対象セルの番号ｉがｎを超えた場合（ステップＳ５４においてＹＥＳ）、すなわち、前セルに対して均等化放電時間ｔｋｉが設定された場合、ＥＣＵ１００は、全セルの累積均等化放電時間をリセットする（ステップＳ５６）。ＥＣＵ１００は、実際に均等化回路３０のスイッチＳＷ１〜ＳＷｎを閉じている時間を「累積均等化放電時間」として全セルに対して逐次算出して更新している。ステップＳ５６は、この全セルの累積均等化放電時間をリセットする処理である。

図８は、各セルに対する均等化放電時間ｔｋｉの設定手法を説明するための図である。上述のように、各セルに対する均等化放電時間ｔｋｉは、基準偏差量ΔＳＯＣｔに比例した値に設定される。基準偏差量ΔＳＯＣｔは、各セルのＳＯＣｉ（Ａｔ）と均等化ＳＯＣｔとの差（＝ＳＯＣｉ（Ａｔ）−ＳＯＣｔ）から、さらに不感帯幅Δｆｔを引いた値である。したがって、各セルのＳＯＣｉ（Ａｔ）が均等化ＳＯＣｔよりも大きいほど、均等化放電時間ｔｋｉは長い値に設定される。

なお、上述したように、基準セルＢｐ（図８の例ではｉ＝１のセル）の均等化放電時間ｔｋｐは「０」に設定される。また、基準セルＢｐ以外のセルであっても、ＳＯＣｉ（Ａｔ）とＳＯＣｔとの差（以下「ＳＯＣ偏差ΔＳＯＣｉ（Ａｔ）」ともいう）が不感帯幅Δｆｔ未満であるセル（図８の例ではｉ＝２のセル）の均等化放電時間ｔｋｉは「０」に設定される。すなわち、基準セルＢｐ以外のセルであっても、ＳＯＣｉ（Ａｔ）がＳＯＣｔに近いセルに対しては、既に均等化しているものと扱われて、均等化放電は行われないことになる。

＜＜均等化放電指令処理＞＞
本実施の形態においては、上述したように、各セルの状態および車両１の運転状態に基づいて均等化放電（均等化制御による放電）の可否が決定される。具体的には、ＳＯＣ偏差ΔＳＯＣｉ（Ａｔ）が不感帯幅Δｆｔよりも大きいか否か、基準セルＢｐ以外のセル（以下「判定セル」ともいう）の満充電容量Ｃｓｉが基準セルＢｐの満充電容量Ｃｓｐよりも大きいか否か、車両１の制御モードが外部充電モードであるか否か、という条件によって、均等化放電を実行するか否かが決定される。

図９は、ＳＯＣ偏差ΔＳＯＣｉ（Ａｔ）が不感帯幅Δｆｔよりも大きい場合で、かつ判定セルの満充電容量Ｃｓｉが基準セルの満充電容量Ｃｓｐよりも小さい場合における、組電池１０の放電量Ａと各セルのＳＯＣｉとの対応関係の一例を示す図である。図９において、線Ｌｐが基準セルＢｐの特性を示し、線Ｌ２，Ｌ３がその他の判定セルの特性を示す。

判定セルが図９の線Ｌ２，Ｌ３に示す特性を有する場合、ＳＯＣ偏差ΔＳＯＣｉ（Ａｔ）、すなわち放電量Ａが基準放電量Ａｔである時の基準セルＢｐのＳＯＣｔと判定セルのＳＯＣｉ（Ａｔ）との差は、不感帯幅Δｆｔよりも大きい。しかしながら、判定セルの満充電容量Ｃｓｉが基準セルの満充電容量Ｃｓｐよりも小さいため、放電量Ａの単位増加量あたりの基準セルのＳＯＣ低下量（線Ｌｐの傾き）よりも、放電量Ａの単位増加量あたりの判定セルのＳＯＣ低下量（線Ｌ２，Ｌ３の傾き）の方が大きい。この影響により、図９に示すように、基準セルＢｐのＳＯＣよりも早期に判定セルのＳＯＣが下限値ＳＯＣｍｉｎに達する場合がある（線Ｌ３参照）。

この場合、均等化放電によって判定セルのＳＯＣｉを低下させた場合（一点鎖線で示す線Ｌ３＃参照）には、判定セルのＳＯＣがより早期に下限値ＳＯＣｍｉｎに達することになる。その結果、上限放電量Ａｍａｘが放電量Ａ２に近づく方向にスライドされてしまい、ＥＶ走行エネルギ（＝｜Ａ２−Ａｍａｘ｜）が小さくなりＥＶ走行可能距離が減少してしまうことが懸念される。

この点に鑑み、本実施の形態によるＥＣＵ１００は、ＳＯＣ偏差ΔＳＯＣｉ（Ａｔ）が不感帯幅Δｆｔよりも大きく、かつ満充電容量Ｃｓｉが基準セルの満充電容量Ｃｓｐよりも小さいセル（以下「小容量セル」ともいう）に対しては、車両１の制御モードが外部充電モード中（外部充電前あるいは外部充電中）であるのか、それともＥＶ走行モード（外部充電後あるいはＥＶ走行中）であるのかに応じて、均等化放電の可否を決定する。具体的には、外部充電モード中においては、各セルのＳＯＣｉは外部充電によって増加し下限値ＳＯＣｍｉｎには達しないと考えられるため、ＥＣＵ１００は、小容量セルに対する均等化放電を実行する。一方、ＥＶ走行モード中においては、ＥＶ走行によって各セルのＳＯＣｉが減少し下限値ＳＯＣｍｉｎに達する可能性があるため、ＥＣＵ１００は、小容量セルに対する均等化放電を実行しない。

なお、図９に示すような小容量セルに対してＥＶ走行モード中に均等化放電を実行しないようにする処理は、後述する図１２のステップＳ７６〜Ｓ８０の処理によって実現される。

図１０は、ＳＯＣ偏差ΔＳＯＣｉ（Ａｔ）が不感帯幅Δｆｔよりも大きい場合で、かつ判定セルの満充電容量Ｃｓｉが基準セルの満充電容量Ｃｓｐよりも大きい場合における、組電池１０の放電量Ａと各セルのＳＯＣｉとの対応関係の一例を示す図である。図１０において、線Ｌｐが基準セルＢｐの特性を示し、線Ｌ５，Ｌ６がその他の判定セルの特性を示す。

判定セルが図１０の線Ｌ５，Ｌ６に示す特性を有する場合、ＳＯＣ偏差ΔＳＯＣｉ（Ａｔ）は不感帯幅Δｆｔよりも大きい。さらに、判定セルの満充電容量Ｃｓｉが基準セルの満充電容量Ｃｓｐよりも大きいため、放電量Ａの単位増加量あたりの基準セルのＳＯＣ低下量（線Ｌｐの傾き）の方が、放電量Ａの単位増加量あたりの判定セルのＳＯＣ低下量（線Ｌ５，Ｌ６の傾き）よりも大きい。この影響により、図１０に示すように、判定セルのＳＯＣよりも早期に基準セルＢｐのＳＯＣが下限値ＳＯＣｍｉｎに達する。

この場合、均等化放電によって判定セルのＳＯＣｉを低下させた場合（一点鎖線で示す線Ｌ６＃参照）であっても、基準セルＢｐのＳＯＣがより早期に下限値ＳＯＣｍｉｎに達することになる。その結果、均等化放電を行なってもＥＶ走行エネルギの減少は生じ難い。

この点に鑑み、本実施の形態によるＥＣＵ１００は、ＳＯＣ偏差ΔＳＯＣｉ（Ａｔ）が大きく、かつ満充電容量Ｃｓｉが基準セルの満充電容量Ｃｓｐよりも大きいセル（以下「大容量セル」ともいう）に対しては、ＥＶ走行モード中であるのか否かに関わらず、均等化放電を実行する。

なお、図１０に示すような大容量セルに対してＥＶ走行モード中であるのか否かに関わらず均等化放電を実行するようにする処理は、後述する図１２のステップＳ７６、Ｓ８０の処理によって実現される。

図１１は、ＳＯＣ偏差ΔＳＯＣｉ（Ａｔ）が不感帯幅Δｆｔよりも小さい場合における、組電池１０の放電量Ａと各セルのＳＯＣｉとの対応関係の一例を示す図である。図１１において、線Ｌｐが基準セルＢｐの特性を示し、その他の線が判定セルの特性を示す。

判定セルが図１１に示す特性である場合、ＳＯＣ偏差ΔＳＯＣｉ（Ａｔ）が小さい。この場合、判定セルのＳＯＣは既に基準セルのＳＯＣに近い値である。そのため、本実施の形態によるＥＣＵ１００は、ＳＯＣ偏差ΔＳＯＣｉ（Ａｔ）が不感帯幅Δｆｔよりも小さいセル（以下「小偏差セル」ともいう）に対しては、均等化放電を実行しないようにしている。

なお、図１１に示すような小偏差セルに対して均等化放電しないようにする処理は、上述の図６に示した放電時間算出処理のステップＳ４２、Ｓ５０によって、小偏差セルの均等化放電時間ｔｋｉを「０」に設定することによって、実現される。

図１２は、ＥＣＵ１００が均等化放電指令処理を行なう際の処理手順の一例を示すフローチャートである。

ＥＣＵ１００は、各セルのＯＣＶ測定中（図３のステップＳ１０の処理中）であるか否かを判定する（ステップＳ７０）。

各セルのＯＣＶ測定中である場合（ステップＳ７０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、全セルの均等化放電を停止する（ステップＳ９０）。これは各セルのＯＣＶを測定するときは、組電池１０に電流を流さないようにするためである。

各セルのＯＣＶ測定中でない場合（ステップＳ７０においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、対象セルの番号ｉを「１」に設定する（ステップＳ７２）。

次いで、ＥＣＵ１００は、対象セルの累積均等化放電時間が、図６のステップＳ４６あるいはステップＳ５０で設定された均等化放電時間ｔｋｉ未満であるか否かを判定する（ステップＳ７４）。

累積均等化放電時間が均等化放電時間ｔｋｉ未満である場合（ステップＳ７４においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、対象セルの満充電容量Ｃｓｉが基準セルの満充電容量Ｃｓｐよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ７６）。

対象セルの満充電容量Ｃｓｉが基準セルの満充電容量Ｃｓｐよりも大きい場合（ステップＳ７６においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、車両１の制御モードに関わらず、均等化放電を実行する（ステップＳ８２）。すなわち、ＥＣＵ１００は、対象セルに対応するスイッチＳＷｉに対して均等化時間ｔｋｉだけ閉じる指令を出力する。

対象セルの満充電容量Ｃｓｉが基準セルの満充電容量Ｃｓｐよりも小さい場合（ステップＳ７６においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＥＶ走行モード中であるか否かを判定する（ステップＳ７８）。

対象セルの満充電容量Ｃｓｉが基準セルの満充電容量Ｃｓｐよりも小さい場合（ステップＳ７６においてＹＥＳ）で、かつＥＶ走行モード中である場合（ステップＳ７８においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、対象セルに対して、均等化放電を実行しない（ステップＳ８０）。すなわち、ＥＣＵ１００は、対象セルに対応するスイッチＳＷｉに対して均等化時間ｔｋｉだけ閉じる指令を出力しない。

一方、対象セルの満充電容量Ｃｓｉが基準セルの満充電容量Ｃｓｐよりも小さい場合（ステップＳ７６においてＹＥＳ）であっても、ＥＶ走行モード中でなく外部充電モード中ある場合（ステップＳ７８においてＮＯ）には、ＥＣＵ１００は、対象セルに対して、均等化放電を実行する（ステップＳ８２）。すなわち、ＥＣＵ１００は、対象セルに対応するスイッチＳＷｉに対して均等化時間ｔｋｉだけ閉じる指令を出力する。

なお、小偏差セル（図１１参照）に対しては、上述の図６に示した放電時間算出処理のステップＳ４２、Ｓ５０によって、均等化放電時間ｔｋｉが「０」に設定されている。したがって、小偏差セルに対してステップＳ８２の処理を実行したとしても、小偏差セルには実質的に均等化放電は実行されないことになる。

ステップＳ８０またはステップＳ８２の処理後、ＥＣＵ１００は、対象セルの番号ｉを１つインクリメントする（ステップＳ８４）。

次いで、ＥＣＵ１００は、対象セルの番号ｉがｎを超えたか否かを判定する（ステップＳ８６）。対象セルの番号ｉがｎを超えていない場合（ステップＳ８６においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ７４に戻し、次の対象セルに対してステップＳ７４〜Ｓ８２の処理を行なう。

対象セルの番号ｉがｎを超えた場合（ステップＳ８６においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、処理を終了する。

以上のように、本実施の形態によるＥＣＵ１００は、複数のセルのうちから基準セルＢｐ（放電時にＳＯＣが均等化ＳＯＣｔに最も早期に低下するセル）を抽出し、各判定セルの満充電容量Ｃｓｉと基準セルの満充電容量Ｃｓｐとの大小関係（放電時の各判定セルのＳＯＣ低下速度と基準セルのＳＯＣ低下速度との大小関係）、および車両１の制御モード（ＥＶ走行モードであるか否か）を判定基準として、各判定セルを放電するか否かを決定する。

ＥＣＵ１００は、満充電容量Ｃｓｉが基準セルの満充電容量Ｃｓｐよりも小さい小容量セル（図９参照）が判定セルである場合には、車両１の制御モードに応じて、均等化放電の可否を決定する。具体的には、外部充電モード中においては、各セルのＳＯＣは低下しないと考えられるため、ＥＣＵ１００は、小容量セルであっても均等化放電を実行する。これにより、組電池１０から放電可能なエネルギ量が減少することを抑制しつつ、組電池１０に充電可能なエネルギ量を増加させることができる。一方、ＥＶ走行モード中においては、放電によって判定セル（小容量セル）のＳＯＣが基準セルのＳＯＣよりも早期に下限値ＳＯＣｍｉｎに達する可能性があるため、ＥＣＵ１００は、均等化放電を実行しない。これにより、組電池１０から放電可能なエネルギ量が減少することを抑制することができる。

また、満充電容量Ｃｓｉが基準セルの満充電容量Ｃｓｐよりも大きい大容量セル（図１０参照）が判定セルである場合には、判定セル（大容量セル）のＳＯＣが基準セルのＳＯＣよりも早期に下限値ＳＯＣｍｉｎに達する可能性は低いため、ＥＣＵ１００は、ＥＶ走行モード中であるのか否かに関わらず、均等化放電を実行する。

その結果、ＥＶ走行エネルギ（組電池１０の充放電可能なエネルギ量）が減少することを適切に防止することができる。

［実施の形態２］
上述の実施の形態１においては、小容量セル（図９参照）に対して、ＥＶ走行モード中には均等化放電を実行しないようにした。

しかしながら、上述の図９からも分るように、小容量セルのうち、基準セルＢｐの特性線Ｌｐと交差する特性線Ｌ２を有するセルは基準セルＢｐよりも早期に下限値ＳＯＣｍｉｎに達するが、基準セルＢｐの特性線Ｌｐと交差しない特性線Ｌ３を有するセルは基準セルＢｐよりも遅く下限値ＳＯＣｍｉｎに達する。そのため、小容量セルであっても、基準セルＢｐの特性線Ｌｐと交差しない特性線Ｌ３を有するセルに対しては、ＥＶ走行モード中に均等化放電を実行しても、ＥＶ走行エネルギは減少しない。

この点に鑑み、本実施の形態２によるＥＣＵ１００は、各判定セルと基準セルＢｐとの満充電容量の大小関係に応じて均等化放電を実行するか否かを決定することに代えて、基準セルＢｐとは別に「基準セルＢｍ」を抽出し、２つの基準セルＢｐ，Ｂｍで均等化放電を実行するか否かを決定する。

図１３は、基準セルＢｍの設定手法を説明するための図である。図１３において、図５において、横軸は放電量Ａを示し、縦軸はＳＯＣを示す。図１３において、線Ｌｐが基準セルＢｐの特性を示し、線Ｌｍが基準セルＢｍの特性を示す。

基準セルＢｍは、図１３に示すように、組電池１０を放電する場合に、ＳＯＣが下限値ＳＯＣｍｉｎに最も早期に低下するセルに設定される。なお、基準セルＢｐは、上述の実施の形態１で述べたように、均等化ＳＯＣｔにおける放電量Ａが最も小さいセル（言い換えれば、組電池１０を放電する場合に、ＳＯＣが均等化ＳＯＣｔに最も早期に低下するセル）に設定される。

図１４は、本実施の形態２によるＥＣＵ１００が、小容量セルに対して行なう均等化放電の内容を説明するための図である。図１４において、線Ｌｐが基準セルＢｐの特性を示し、線Ｌｍが基準セルＢｍの特性を示し、線Ｌ１３が判定セル（小容量セル）の特性を示す。

上述の実施の形態１においては、特性線Ｌ１３を有する小容量セルに対して、ＥＶ走行モード中には一律に均等化放電を実行しないようにしていた。

これに対し、本実施の形態２においては、特性線Ｌ１３を有する小容量セルに対して、ＥＶ走行モード中であるか否かに関わらず、基準セルＢｍを目標として均等化放電を実行する（一点鎖線で示す線Ｌ１３＃参照）。これにより、各部充電完了時の放電量Ａ２を減少させて小容量セルに充電可能なエネルギ量を増加させることができるため、ＥＶ走行可能距離をより拡大することができる。

以下、本実施の形態２によるＥＣＵ１００が行なう均等化制御（セル状態検出処理、放電時間算出処理、均等化放電指令処理）の処理手順の一例について説明する。

＜＜均等化放電指令処理＞＞
図１５は、本実施の形態２によるＥＣＵ１００がセル状態検出処理を行なう場合の処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、上述の図３に示したフローチャートに対して、ステップＳ２６を削除し、ステップＳ１１０、Ｓ１１２を追加したものである。その他のステップ（前述の図３に示したステップと同じ番号を付しているステップ）については、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。

ＥＣＵ１００は、各セルＢ１〜Ｂｎのうちから基準セルＢｍを抽出するとともに、基準セルＢｍのＳＯＣが下限値ＳＯＣｍｉｎである時の組電池１０の放電量Ａを「上限放電量Ａｍａｘ」として算出する（ステップＳ１１０）。

図１６は、組電池１０の放電量Ａと各セルのＳＯＣｉ（ｉ＝１〜ｎ）との対応関係の一例を示す図である。図４に示す例においては、ｉ＝１のセルが基準セルＢｍに設定され、ｉ＝２のセルが基準セルＢｐに設定され、その他のｉ＝３〜ｎのセルが判定セルに設定される。

＜＜放電時間算出処理＞＞
図１７は、本実施の形態２によるＥＣＵ１００が放電時間算出処理を行なう場合の処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、上述の図６に示したフローチャートに対して、ステップＳ１２０〜Ｓ１２６を追加したものである。その他のステップ（前述の図６に示したステップと同じ番号を付しているステップ）については、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。

ＥＣＵ１００は、放電量Ａが上限放電量Ａｍａｘとなる時の番号ｉのセルのＯＣＶｉ（Ａｍａｘ）と下限値ＯＣＶｍｉｎとの差（＝ＯＣＶｉ（Ａｍａｘ）−ＯＣＶｍｉｎ）が、予め定められた不感帯幅ΔＶｆよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１２０）。

ＯＣＶｉ（Ａｍａｘ）とＯＣＶｍｉｎとの差が不感帯幅ΔＶｆよりも大きい場合（ステップＳ１２０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、第２基準偏差量ΔＳＯＣｍｉｎを下記の式（５Ａ）を用いて算出する（ステップＳ１２２）。

ΔＳＯＣｍｉｎ＝ＳＯＣｉ（Ａｍａｘ）−ＳＯＣｍｉｎ−Δｆｍｉｎ …（５Ａ）
式（５Ａ）において、「Δｆｍｉｎ」は、不感帯幅ΔＶｆに対応するＳＯＣの不感帯幅であり、下限値ＳＯＣｍｉｎに応じて決まる値である（上述の図７参照）。

次いで、ＥＣＵ１００は、番号ｉのセルに対する第２均等化放電時間ｔｋ２ｉを下記の式（６Ａ）を用いて算出する（ステップＳ１２４）
ｔｋ２ｉ＝ΔＳＯＣｍｉｎ・｛（Ｋｐ・Ｃｓｉ）／（１００・ｉｋｓ）｝…（６Ａ）
ＯＣＶｉ（Ａｍａｘ）とＯＣＶｍｉｎとの差が不感帯幅ΔＶｆよりも小さい場合（ステップＳ１２０においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、番号ｉのセルに対する第２均等化放電時間ｔｋ２ｉを「０」に設定する（ステップＳ１２６）。

なお、番号ｉのセルが基準セルＢｍである場合には、ＯＣＶｉ（Ａｍａｘ）がＯＣＶｍｉｎでありＯＣＶｉ（Ａｍａｘ）とＯＣＶｍｉｎとの差は「０」となり不感帯幅ΔＶｆよりも小さくなるため、基準セルＢｍの第２均等化放電時間ｔｋ２ｐは「０」に設定される。また、ＯＣＶｉ（Ａｍａｘ）とＯＣＶｍｉｎとの差が不感帯幅ΔＶｆよりも小さいセルの第２均等化放電時間ｔｋ２ｉも「０」に設定される。第２均等化放電時間ｔｋ２ｉが０に設定されたセルに対しては、均等化放電が行なわれないことになる。

図１８は、第２均等化放電時間ｔｋ２ｉの設定手法を説明するための図である。各セルに対する第２均等化放電時間ｔｋ２ｉは、第２基準偏差量ΔＳＯＣｍｉｎに比例した値に設定される。なお、上述したように、基準セルＢｍ（図８の例ではｉ＝１のセル）、および基準セルＢｐ（図８の例ではｉ＝２のセル）に対しては、第２均等化放電時間ｔｋ２ｉは「０」に設定される。これにより、２つの基準セルＢｐ，Ｂｍに対しては、均等化放電は行われないことになる。

＜＜均等化放電指令処理＞＞
本実施の形態２においては、上述したように、２つの基準セルＢｐ，Ｂｍを用いて均等化放電を実行するか否かを決定する。

図１９は、ＳＯＣｉ（Ａｔ）とＳＯＣｔとの差（＝ΔＳＯＣｉ（Ａｔ））、およびＳＯＣｉ（Ａｍａｘ）とＳＯＣｍｉｎとの差（＝ΔＳＯＣｉ（Ａｍａｘ））がともに不感帯幅Δｆｔよりも大きい場合における、組電池１０の放電量Ａと各セルのＳＯＣｉとの対応関係の一例を示す図である。図１９において、線Ｌｐが基準セルＢｐの特性を示し、線Ｌｍが基準セルＢｍの特性を示し、線Ｌ２１〜Ｌ２３がその他の判定セルの特性を示す。

このケースでは、ＥＣＵ１００は、各判定セルに対して、２つの基準セルＢｐ，Ｂｍの特性で決まる仮想基準セルの特性線Ｌｐｍ（破線）を下回らない範囲で放電を実行する。

図２０は、ＳＯＣｉ（Ａｔ）とＳＯＣｔとの差（＝ΔＳＯＣｉ（Ａｔ））が不感帯幅Δｆｔよりも大きいが、ＳＯＣｉ（Ａｍａｘ）とＳＯＣｍｉｎとの差（＝ΔＳＯＣｉ（Ａｍａｘ））が不感帯幅Δｆｔよりも小さい場合における、組電池１０の放電量Ａと各セルのＳＯＣｉとの対応関係の一例を示す図である。図２０において、線Ｌｐが基準セルＢｐの特性を示し、線Ｌｍが基準セルＢｍの特性を示し、線Ｌ２４が判定セルの特性を示す。

このケースでは、判定セルを放電すると、判定セルのＳＯＣが基準セルＢｍよりも早期に下限値ＳＯＣｍｉｎに達する可能性があり、ＥＶ走行エネルギが減少することが懸念される。そのため、ＥＣＵ１００は、このような判定セルに対しては、実施の形態１と同様、ＥＶ走行モード中には放電を実行せず、外部充電モードでは放電を実行する。

図２１は、ＳＯＣｉ（Ａｔ）とＳＯＣｔとの差（＝ΔＳＯＣｉ（Ａｔ））が不感帯幅Δｆｔよりも小さい場合における、組電池１０の放電量Ａと各セルのＳＯＣｉとの対応関係の一例を示す図である。このような判定セルに対しては、ＥＣＵ１００は、判定セルのＳＯＣが既に基準セルＢｐのＳＯＣにほぼ収束しているとして、均等化放電を実行しない。

図２２は、本実施の形態２によるＥＣＵ１００が均等化放電指令処理を行なう際の処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、上述の図１２のステップＳ７６を、ステップＳ１３２に変更したものである。その他のステップ（前述の図１２に示したステップと同じ番号を付しているステップ）については、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。

累積均等化放電時間が均等化放電時間ｔｋｉ未満である場合（ステップＳ７４においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、累積均等化放電時間が第２均等化放電時間ｔｋ２ｉ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１３２）。

累積均等化放電時間が第２均等化放電時間ｔｋ２ｉ未満である場合（ステップＳ１３２においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＥＶ走行モード中であるか否かに応じて、均等化放電を実行するか否かを決定する（ステップＳ７８，Ｓ８０，Ｓ８２）。

以上のように、本実施の形態２によるＥＣＵ１００は、各判定セルと基準セルＢｐとの満充電容量の大小関係に応じて均等化放電を実行するか否かを決定することに代えて、基準セルＢｐとは別に「基準セルＢｍ」を抽出し、２つの基準セルＢｐ，Ｂｍで均等化放電を実行するか否かを決定する。これにより、満充電容量の小さいセルであっても、２つの基準セルＢｐ，Ｂｍの特性で決まる仮想基準セルの特性線Ｌｐｍ（破線）を下回らない範囲で、放電を実行することができる。そのため、組電池１０に充電可能なエネルギ量（ＥＶ走行エネルギ）を適切に増加させることができる。

［実施の形態３］
上述の実施の形態１、２においては、外部充電前後のＳＯＣ（外部充電開始時のＳＯＣｉ（Ａ１）、外部充電完了時のＳＯＣｉ（Ａ２））から、各セルの満充電容量Ｃｓｉ、基準セルＢｐの満充電容量Ｃｓｐを算出していた（図３のステップＳ２２，Ｓ２６、図１５のステップＳ２２）。

しかしながら、外部充電中に均等化放電が行なわれると、満充電容量Ｃｓｉ，Ｃｓｐの算出精度が低下することが懸念される。

図２３は、外部充電中に均等化放電が行なわれた場合に満充電容量Ｃｓｉの算出精度が低下する原理を説明するための図である。外部充電によって放電量Ａが外部充電開始時の放電量Ａ１から外部充電完了時の放電量Ａ２に低下する際、均等化放電しないときＳＯＣはＳＯＣｉ（Ａ１）からＳＯＣｉ（Ａ２）に変化するために、正しい特性線Ｌ３０が得られるため、満充電容量Ｃｓｉを正しく算出することができる。

しかしながら、外部充電中に均等化放電を行なって放電量ΔＡｋを放電すると、均等化放電後の特性線Ｌ３１は、正しい特性線Ｌ３０よりも放電量ΔＡｋだけ左側（放電量Ａが低下する側）に移動することになる。これにより、外部充電完了時のＳＯＣｉ’（Ａ２）は正しいＳＯＣｉ（Ａ２）からずれてしまい、見かけ上の特性線Ｌ３０’の傾きが正しい特性線Ｌ３０の傾きよりも緩やかになってしまう。その結果、満充電容量Ｃｓｉが実際の値よりも大きい値となってしまう。

この点に鑑み、本実施の形態３によるＥＣＵ１００は、外部充電中に均等化放電が行なわれた場合、均等化放電による放電量ΔＡｋを用いて、各セルの満充電容量Ｃｓｉおよび基準セルＢｐの満充電容量Ｃｓｐを算出する。

図２４は、本実施の形態３によるＥＣＵ１００が行なう各セルの満充電容量Ｃｓｉを算出する際に実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。

ＥＣＵ１００は、均等化放電中であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。均等化放電中でない場合（ステップＳ１４０においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、図２、図１５のステップＳ２２と同様に、上述の式（１）を用いて各セルの満充電容量Ｃｓｉを算出する（ステップＳ１４２）。

一方、均等化放電中である場合（ステップＳ１４０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、外部充電中の均等化累積時間と均等化電流ｉｋｓから、均等化放電による放電量ΔＡｋを算出する（ステップＳ１４６）。次いで、ＥＣＵ１００は、上述の式（１Ａ）を用いて各セルの満充電容量Ｃｓｉを算出する（ステップＳ１４６）。

Ｃｓｉ＝１００／｛ＳＯＣｉ（Ａ２）−ＳＯＣｉ（Ａ１）｝・（Ａ１−Ａ２−ΔＡｋ） …（２）
なお、基準セルＢｐの満充電容量Ｃｓｐの算出も同様の手法で算出することができる。

以上のように、本実施の形態３によるＥＣＵ１００は、外部充電中に均等化放電が行なわれた場合、均等化放電による放電量ΔＡｋを用いて、各セルの満充電容量Ｃｓｉおよび基準セルＢｐの満充電容量Ｃｓｐを算出する。これにより、満充電容量Ｃｓｉ，Ｃｓｐの算出精度が低下することを抑制することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両、１０ 組電池、１１ 電流センサ、２０ 負荷、３０ 均等化回路、５０ インレット、６０ 充電器、１００ ＥＣＵ、２００ コネクタ、２１０ 外部電源。

Claims (2)

1. 直列に接続された複数のセルを含み、車両を走行させるための電力を蓄える組電池の制御システムであって、
   前記複数のセルを個別に放電可能に構成された放電回路と、
   前記放電回路を用いて前記複数のセルを個別に放電することによって前記複数のセルのＳＯＣ（State Of Charge）の不均等を解消する均等化制御を実行するように構成された制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記均等化制御を実行する際、前記複数のセルのうちから基準セルを抽出し、各セルの満充電容量が前記基準セルの満充電容量よりも小さいか否か、および前記車両の制御モードが前記組電池の電力を消費するモードであるか否かを基準として、前記各セルを放電するか否かを決定し、前記各セルの満充電容量が前記基準セルの満充電容量よりも小さく、かつ前記車両の制御モードが前記組電池の電力を消費するモードである場合には、前記各セルの放電を実行せず、前記各セルの満充電容量が前記基準セルの満充電容量以上である場合、または前記車両の制御モードが前記組電池の電力を消費するモードでない場合には、前記各セルの放電を実行する、組電池の制御システム。
2. 前記制御装置は、前記均等化制御の実行中に前記各セルの満充電容量を算出する場合、前記均等化制御による放電量を用いて、前記各セルの満充電容量を算出する、請求項１に記載の組電池の制御システム。

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