JP6996377B2 - 電源システム - Google Patents

Description

本発明は、組電池と、該組電池を充電する充電部と、組電池の充放電を制御する制御部とを備えた電源システムに関する。

従来から、組電池と、該組電池を充電する充電部と、組電池の充放電を制御する制御部とを備えた電源システムが知られている（下記特許文献１参照）。組電池は、互いに直列に接続された複数の電池セルからなる。組電池を充電する際には、上記充電部を用いて、組電池全体に電圧を加える。これにより、複数の電池セルを一括して充電するよう構成されている。

組電池は、個々の電池セルの充電率（ＳＯＣ：State Of Charge）がばらついていると、効率的に使用しにくい。すなわち、電池セルのＳＯＣがばらついていると、充電処理を行った場合、ＳＯＣが高い電池セルが満充電になった時点で充電が停止され、ＳＯＣが低い電池セルは満充電にならない。そのため、この組電池を使用すると、満充電になっていない電池セルが速く空になり、満充電になっている電池セルを充分に使いきることができない。

この課題を解決するため、従来の電源システムでは、個々の電池セルに放電回路（図１４参照）と電圧測定部とを設けている。そして、電圧が高い電池セル（すなわち、ＳＯＣが高い電池セル）を、放電回路を用いて個別に放電させている。これにより、電池セルの充電率を均等化し、組電池全体を効率的に使用できるようにしている。

特開２０１５－２２３０５８号公報

しかしながら、上記電源システムでは、個々の電池セルに電圧測定部と放電回路を設ける必要があるため、電源システムの回路構成が複雑になりやすい。そのため、電源システムの製造コストが上昇しやすいという課題がある。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、複数の電池セルの充電率を均等化でき、かつ回路構成を簡素にできる電源システムを提供しようとするものである。

本発明の一態様は、複数の電池セル（２）を互いに直列に接続した組電池（２０）と、
該組電池の電圧を測定する電圧測定部（３）と、
上記組電池を充電する充電部（４）と、
上記組電池の充放電を制御する制御部（５）とを備え、
該制御部は、
上記組電池の電圧が予め定められた目標電圧に達するまで、上記充電部を用いて上記組電池を充電する充電制御部（５１）と、
充電が完了した後、個々の上記電池セルの充電率を均等化する必要があるか否かを判断する均等化判断部（５２）と、
該均等化判断部によって上記充電率の均等化を行う必要があると判断された場合に、上記充電部を用いて、上記組電池を所定の電荷量（ΔＱ）だけ再び充電する再充電制御部（５３）と、
上記組電池を再充電した後、個々の上記電池セルを自己放電させて、上記充電率を均等化する均等化指令部（５４）と、
を備える、電源システム（１）にある。

上記電源システムの制御部は、上記充電制御部と、均等化判断部と、再充電制御部と、均等化指令部とを備える。充電制御部は、組電池の電圧が上記目標電圧に達するまで充電を行う。充電が完了した後、均等化判断部により、充電率の均等化を行う必要があると判断された場合、再充電制御部は、組電池を再充電する。均等化指令部は、再充電の後、個々の電池セルを自己放電させて、充電率を均等化する。
このようにすると、個々の電池セルに放電回路等を設けなくても、充電率を均等化できる。そのため、電源システムの回路構成を簡素にできる。すなわち、充電が完了した後、再充電すると、ＳＯＣが高い電池セルも、ＳＯＣが低い電池セルも、同一の電流で一括して充電される。その結果、再充電前にＳＯＣが高かった電池セルは、再充電によってＳＯＣがさらに高くなり、電圧が特に高くなる。この電池セルは、自己放電しやすくなるため、待機させると、ＳＯＣが大きく低下する。また、再充電前にＳＯＣが低かった電池セルは、再充電によりＳＯＣが高くなるが、電圧は特段高くないため、自己放電量はあまり多くない。したがって、この電池セルは、待機させてもＳＯＣが大きく低下しない。
このように、再充電前にＳＯＣが高かった電池セルは、再充電して自己放電させるとＳＯＣが速く低下し、再充電前にＳＯＣが低かった電池セルは、再充電して自己放電させてもＳＯＣはあまり低下しない。そのため、再充電前にＳＯＣのばらつきが大きかった電池セルを、再充電して自己放電させることにより、ＳＯＣのばらつきを低減させることができる。そのため、個々の電池セルに放電回路等を設ける必要がなく、電源システムの回路構成を簡素にすることができる。

以上のごとく、上記態様によれば、複数の電池セルの充電率を均等化でき、かつ回路構成を簡素にできる電源システムを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

また、上記「充電率を均等化する」とは、複数の電池セルの充電率を完全に均等にするという意味ではなく、「充電率のばらつきをより小さくする」という意味である。

実施形態１における、電源システムの回路図。 実施形態１における、組電池の断面図。 実施形態１における、制御部のフローチャート。 実施形態１における、ＳＯＣのばらつきが大きい場合での、充電完了後の組電池の電圧の時間変化を表したグラフ。 実施形態１における、ＳＯＣのばらつきが大きい場合での、充電完了後の個々の電池セルのＳＯＣを、電圧－ＳＯＣ曲線にプロットしたグラフ。 図５の状態から再充電処理をした直後における、個々の電池セルのＳＯＣを、電圧－ＳＯＣ曲線にプロットしたグラフ。 図６の状態から自己放電させた後における、個々の電池セルのＳＯＣを、電圧－ＳＯＣ曲線にプロットしたグラフ。 実施形態１における、ＳＯＣのばらつきが小さい場合での、充電完了後の組電池の電圧の時間変化を表したグラフ。 実施形態１における、ＳＯＣのばらつきが小さい場合での、充電完了後の個々の電池セルのＳＯＣを、電圧－ＳＯＣ曲線にプロットしたグラフ。 実施形態１における、ＳＯＣが略１００％での、電池セルの断面図。 実施形態１における、ＳＯＣが略０％での、電池セルの断面図。 実施形態２における、組電池の断面図。 実施形態３における、電源システムの回路図。 比較形態における、電源システムの回路図。

（実施形態１）
上記電源システムに係る実施形態について、図１～図１１を参照して説明する。図１に示すごとく、本形態の電源システム１は、組電池２０（本形態ではリチウム電池）と、電圧測定部３と、充電部４と、制御部５とを備える。組電池２０は、複数の電池セル２を互いに直列に接続してなる。電圧測定部３は、組電池２０の電圧を測定する。充電部４は、組電池２０に電圧を加えることにより、組電池２０を構成する複数の電池セル２を一括して充電する。また、制御部５は、組電池２０の充放電を制御する。

制御部５は、充電制御部５１と、均等化判断部５２と、再充電制御部５３と、均等化指令部５４とを備える。充電制御部５１は、充電部４を用いて、組電池２０の電圧Ｖが予め定められた目標電圧Ｖ_iniに達するまで、組電池２０を充電する。均等化判断部５２は、組電池２０の充電が完了した後、個々の電池セル２の充電率（ＳＯＣ）を均等化する必要があるか否かを判断する。

再充電制御部５３は、均等化判断部５２によってＳＯＣの均等化を行う必要があると判断された場合に、充電部４を用いて、組電池２０を所定の電荷量ΔＱだけ再び充電する。均等化指令部５４は、組電池２０を再充電した後、組電池２０を待機させ、個々の電池セル２を自己放電させる。これにより、複数の電池セル２のＳＯＣを均等化する。

本形態の電源システム１は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用電源システムである。図１に示すごとく、組電池２０には、負荷１０と、充電部４とが接続している。負荷１０と組電池２０との間には、放電用スイッチ１１が介在している。また、充電部４と組電池２０との間には、充電用スイッチ１２が介在している。制御部５は、これらのスイッチ１１，１２の動作制御を行う。すなわち、組電池２０を用いて負荷１０を駆動する場合は、放電用スイッチ１１をオンし、組電池２０を充電する場合は、充電用スイッチ１２をオンする。

本形態の負荷１０は、インバータである。このインバータを用いて、組電池２０から供給される直流電力を交流電力に変換している。そして、得られた交流電力を用いて図示しない三相交流モータを駆動し、上記車両を走行させている。

上述したように、組電池２０には、電圧測定部３が接続している。電圧測定部３は、組電池２０全体の電圧Ｖを測定する。また、電源システム１には、電流測定部６が設けられている。電流測定部６は、組電池２０の充放電電流Ｉを測定する。

次に、組電池２０の構造について、より詳細に説明する。図２に示すごとく、本形態の組電池２０は、互いに直列に接続された複数の電池セル２を備える。本形態の組電池２０は、全固体電池である。電池セル２は、集電極２１と、正極活物質２２_Pと、負極活物質２２_Nと、固体電解質体２３とを備える。組電池２０を充放電すると、金属イオン（本形態ではリチウムイオン）が正極活物質２２_P及び負極活物質２２_Nに脱挿入される。金属イオンは、固体電解質体２３内を移動する。

また、図２に示すごとく、本形態では、組電池２０として、バイポーラ電池を用いている。バイポーラ電池では、集電極２１は、互いに隣り合う２つの電池セル２（２_a，２_b）の間に介在している。集電極２１の一方の面Ｓ１に、一方の電池セル２_aの正極活物質２２_Pが設けられている。また、集電極２１の他方の面Ｓ２に、他方の電池セル２_bの負極活物質２２_Nが設けられている。このような構造にすることにより、各電池セル２から端子を取り出すことなく、組電池２０内の集電極２１を用いて、複数の電池セル２を直列に電気接続している。

図１０に示すごとく、電池セル２のＳＯＣが略１００％である場合は、充放電に使用される殆どのリチウムイオンは負極活物質２２_Nに存在している。この状態で放電を行うと、リチウムイオンは固体電解質体２３内を通り、正極活物質２２_Pに移動する。また、図１１に示すごとく、電池セル２のＳＯＣが略０％である場合は、充放電に使用される殆どのリチウムイオンは正極活物質２２_Pに存在している。この状態で充電を行うと、リチウムイオンは固体電解質体２３内を通り、負極活物質２２_Nに移動する。

図５に、電池セル２の電圧と、ＳＯＣとの関係を示す。同図に示すごとく、ＳＯＣが比較的低い場合は、電圧－ＳＯＣ曲線の傾きは小さいが、ＳＯＣが１００％に近づくと、電圧－ＳＯＣ曲線の傾きが急峻になる。この、曲線の傾きが高い領域（すなわち、ＳＯＣが高い領域）では、電池セル２は自己放電しやすくなり、短時間で電圧が低下する。また、曲線の傾きが低い領域（すなわち、ＳＯＣがあまり高くない領域）では、電池セル２は自己放電しにくく、電圧は短時間で低下しない。

図５において、Ｖ_aveは、充電が完了したときにおける、複数の電池セル２の電圧の平均値である。電池セル２の個数をＮとした場合、Ｖ_aveにＮを乗じた値（Ｖ_ave×Ｎ）が目標電圧Ｖ_iniとなる。本形態の制御部５は、上述したように、組電池２０の電圧が目標電圧Ｖ_iniに達するまで、組電池２０を充電する。

図５に示すごとく、組電池２０の充電が完了した段階では、電圧が平均値Ｖ_aveより高い電池セル２（２_A，２_B，２_C）と、電圧が平均値Ｖ_aveより低い電池セル２（２_D，２_E，２_F）とがある。ＳＯＣのばらつきが大きいと、一部の電池セル２（例えば電池セル２_A）はＳＯＣが高いため、短時間で自己放電する。そのため、組電池２０全体の電圧が短時間で低下する。

図４に、ＳＯＣのばらつきが大きい組電池２０を充電した後の、電圧の時間変化を示す。上述したように、ＳＯＣのばらつきが大きい場合は、ＳＯＣが高い電池セル２が短時間で自己放電するため、組電池２０全体の電圧Ｖが短時間で低下する。そのため、電圧Ｖの時間低下率｜ｄＶ／ｄｔ｜が大きくなる。本形態５の制御部５は、組電池２０の充電が完了した後、電圧Ｖの時間低下率｜ｄＶ／ｄｔ｜が予め定められた閾値αより高い場合は、ＳＯＣのばらつきが大きいと判断する。

この後、制御部５は、組電池２０を、所定の電荷量ΔＱだけ再び充電する。このようにすると、図６に示すごとく、個々の電池セル２のＳＯＣは上昇する。そのため、再充電前に最もＳＯＣが低かった電池セル２_Fの電圧は、再充電前の平均値Ｖ_ave（＝Ｖ_ini／Ｎ）に近づく。また、再充電前にＳＯＣが高かった電池セル２_A～２_Cの電圧は、さらに高くなる。

再充電後、制御部５は、組電池２０を暫く待機させる。このようにすると、図７に示すごとく、ＳＯＣが特に高い電池セル２_A～２_Cは大きく自己放電し、電圧が大きく低下する。また、ＳＯＣが比較的低い電池セル２_D～２_Fは、自己放電しにくいため、電圧の低下量が少ない。したがって、電池セル２_A～２_Fの電圧のばらつき（すなわち、ＳＯＣのばらつき）が小さくなる。

個々の電池セル２を自己放電させ、ＳＯＣのばらつきが小さくなった場合、組電池２０の電圧Ｖ_finは、最初の充電時の目標電圧Ｖ_iniに近づく。制御部５は、自己放電させた組電池２０の電圧Ｖ_finと、目標電圧Ｖ_iniとの差ΔＶ（＝Ｖ_fin－Ｖ_ini）が予め定められた閾値γより小さくなった場合は、自己放電が完了（すなわち、ＳＯＣの均等化が完了）したと判断する。

次に、ＳＯＣのばらつきが小さい場合についての説明を行う。図９に示すごとく、ＳＯＣのばらつきが小さい場合、組電池２０を充電すると、全ての電池セル２の電圧は、平均値Ｖ_aveに近い値になる。そのため、自己放電量が高い電池セル２が殆ど存在しない。したがって図８に示すごとく、充電完了後、組電池２０の電圧は急に低下せず、徐々に低下する。制御部５は、充電完了後、組電池２０の電圧Ｖの時間低下率｜ｄＶ／ｄｔ｜が閾値αより低い場合は、組電池２０のＳＯＣのばらつきが小さいと判断する。

次に、制御部５のフローチャートの説明を行う。図３に示すごとく、本形態の制御部５は、まずステップＳ１を行う。ここでは、充電部４を用いて、組電池２０の電圧が目標電圧Ｖ_iniに達するまで、組電池２０を充電する。目標電圧Ｖ_ini（図５参照）は、電池セル２のＳＯＣの平均値ＳＯＣ_aveが、９０～１００％となる値であることが好ましい。

ステップＳ１の後、ステップＳ２に移る。ここでは、組電池２０の電圧Ｖの時間低下率｜ｄＶ／ｄｔ｜を算出する。例えば、充電処理を完了してから微小時間Δｔ経過しときの電圧Ｖ’を測定し、下記式を用いて、時間低下率を算出する。
｜ｄＶ／ｄｔ｜≒｜（Ｖ_ini－Ｖ’）／Δｔ｜

その後、ステップＳ３に移る。ここでは、電圧の時間低下率｜ｄＶ／ｄｔ｜が閾値αを超えたか否かを判断する。ここでＹｅｓと判断した場合（すなわち、ＳＯＣのばらつきが大きいと判断した場合：図４参照）は、ステップＳ４以降を行い、ＳＯＣを均等化させる。

ステップＳ４では、再充電処理の条件を決定する。すなわち、まず、下記式を用いて、再充電に必要な電荷量ΔＱ（Ａｈ）を求める。
ΔＱ＝Ｑ×β ・・・（１）
上記式において、Ｑは、組電池２０の電池容量であり、βは１より小さい定数である。電池容量Ｑは、組電池２０の劣化に伴って低下する。そのため、制御部５は定期的に電池容量Ｑを測定し、最新の電池容量Ｑを用いて電荷量ΔＱを算出する。

その後、下記式を用いて、再充電を行う時間ｔ（秒）を算出する。
ｔ＝ΔＱ／Ｉ×３６００
上記式において、Ｉは予め定められた値であり、比較的低い値である。大きな電流で再充電すると、電流による発熱等によりＳＯＣのばらつきがかえって大きくなる可能性がある。そのため、本形態では、一定の電流Ｉで徐々に組電池２０を再充電している。

なお、再充電に必要な電荷量ΔＱは、組電池２０の電池容量Ｑの５％未満であることが好ましい。このようにすると、再充電前のＳＯＣが最も大きい電池セル２_Aが充電されすぎて低寿命化することを抑制できる。

制御部５は、上記ステップＳ４において再充電処理の条件を決定した後、ステップＳ５に移る。ここでは、組電池２０に上記電流Ｉをｔ秒間流し、組電池２０を再充電する。

その後、ステップＳ６に移る。ここでは、組電池２０を待機させ、自己放電させる。そして、自己放電させた組電池２０の電圧Ｖ_finを測定し、下記式を満たすか否かを判断する。
Ｖ_fin－Ｖ_ini＜γ
ここでＹｅｓ（すなわち、ＳＯＣが均等化された：図７参照）と判断した場合は、終了する。また、Ｎｏと判断した場合は、ステップＳ４に戻り、再充電処理を再び行う。

次に、本形態の作用効果について説明する。図１に示すごとく、本形態の制御部５は、充電制御部５１と、均等化判断部５２と、再充電制御部５３と、均等化指令部５４とを備える。図３に示すごとく、充電制御部５１は、組電池２０の電圧が目標電圧Ｖ_iniに達するまで充電を行う（ステップＳ１）。充電が完了した後、均等化判断部５２により、ＳＯＣの均等化を行う必要があると判断された場合（ステップＳ３）、再充電制御部５３は、組電池２０を再充電する（ステップＳ４、Ｓ５）。均等化指令部５４は、再充電の後、個々の電池セル２を自己放電させて、ＳＯＣを均等化する（ステップＳ６）。
このようにすると、個々の電池セル２に放電回路等を設けなくても、ＳＯＣを均等化できる。そのため、電源システム１の回路構成を簡素にできる。すなわち、図５、図６に示すごとく、充電が完了した後、再充電すると、ＳＯＣが高い電池セル２（２_A～２_C）も、ＳＯＣが低い電池セル（２_D～２_F）も、一括して充電される。その結果、再充電前にＳＯＣが高かった電池セル（２_A～２_C）は、再充電によってＳＯＣがさらに高くなり、電圧が特に高くなる。これらの電池セル２_A～２_Cは、自己放電しやすいため、待機させると、図７に示すごとく、ＳＯＣが大きく低下する。また、再充電前にＳＯＣが低かった電池セル２_D～２_Fは、再充電によりＳＯＣが高くなるが、電圧は特段高くないため、自己放電量はあまり多くない。したがって、この電池セル２_D～２_Fは、待機させてもＳＯＣが大きく低下しない。
このように、再充電前にＳＯＣが高かった電池セル２_A～２_Cは、再充電して自己放電させるとＳＯＣが速く低下し、再充電前にＳＯＣが低かった電池セル２_D～２_Fは、再充電して自己放電させてもＳＯＣはあまり低下しない。そのため、再充電前にＳＯＣのばらつきが大きかった電池セル２_A～２_Fを、再充電して自己放電させることにより、ＳＯＣのばらつきを低減させることができる。そのため、個々の電池セル２に放電回路等を設ける必要がなく、電源システム１の回路構成を簡素にすることができる。

従来の電源システム１は、図１４に示すごとく、個々の電池セル２に、放電回路７と電圧測定部３とを設けていた。そして、電池セル２の電圧を電圧測定部３によって個別に測定し、その測定値が高い電池セル２（すなわち、ＳＯＣが高い電池セル２）は、放電回路７のスイッチ７１をオンし、この電池セル２を個別に放電していた。これによって、電池セル２のＳＯＣを均等化させていた。しかしながら、このようにすると、複数の放電回路７や電圧測定部３が必要となり、電源システム１の回路構成が複雑になりやすい。
これに対して、図１に示すごとく、本形態の構成を採用すれば、個々の電池セル２に放電回路７を設ける必要が無くなり、電源システム１の回路構成を簡素にできる。そのため、電源システム１の製造コストを低減できる。

また、上記均等化判断部５２は、組電池２０の充電が完了した後、該組電池２０の電圧Ｖの時間低下率｜ｄＶ／ｄｔ｜が予め定められた閾値αを超えた場合（図４参照）は、ＳＯＣの均等化を行う必要があると判断するよう構成されている。
そのため、均等化の要否を判断する際に、個々の電池セル２の電圧を測定する必要がない。したがって、個々の電池セル２に電圧測定部３を設ける必要がなくなり、電源システム１の回路構成をより簡素にすることができる。

また、図２に示すごとく、本形態では、個々の電池セル２として、全固体電池を採用している。
全固体電池は、過充電しても故障しにくい。そのため、本形態のように再充電を行う電源システム１に好適に使用できる。

また、図２に示すごとく、本形態の組電池２０は、バイポーラ電池である。
バイポーラ電池は、隣り合う２つの電池セル２が、集電極２１によって電気接続されている。そのため、個々の電池セル２からケース２５外に、電池セル２同士を電気接続するための端子（図１２参照）が突出していない。したがって、この端子を用いて、各電池セル２の電圧を測定したり、各電池セル２に放電回路７（図１４参照）を接続したりすることができない。しかしながら、本形態では、電池セル２の電圧を個別に測定する電圧測定部や、個別に放電する放電回路７が不要であるため、バイポーラ電池を用いる場合でも、ＳＯＣの均等化を行うことができる。

また、本形態の再充電制御部５３は、組電池２０に予め定められた一定の電流Ｉを所定時間ｔ流すことにより、組電池２０を再充電するよう構成されている。
このようにすると、組電池２０を定電流で再充電するため、再充電時に大きな電流が流れ、ＳＯＣのばらつきが増大する不具合を抑制できる。

また、本形態では、再充電を行う際の電荷量ΔＱは、組電池２０の電池容量Ｑの５％未満としている。
そのため、再充電前のＳＯＣが最も大きい電池セル２_Aが充電されすぎて低寿命化することを抑制できる。

また、本形態の均等化指令部５４は、Ｖ_fin－Ｖ_iniが予め定められた値γより小さくなった場合（図７参照）に、ＳＯＣの均等化が終了したと判断する。
このようにすると、個々の電池セル２の電圧を測定しなくても、ＳＯＣの均等化が終了したか否かを判断することができる。

以上のごとく、本形態によれば、複数の電池セルの充電率を均等化でき、かつ回路構成を簡素にできる電源システムを提供することができる。

以下の実施形態においては、図面に用いた符号のうち、実施形態１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施形態１と同様の構成要素等を表す。

（実施形態２）
本形態は、組電池２０の構成を変更した例である。図１２に示すごとく、本形態の電池セル２は、一対の集電極２１と、活物質２２（２２_P，２２_N）と、これらの活物質２２_P，２２_Nの間に介在するセパレータ２９と、電解液２８とを備える。集電極２１からケース２５外に端子２６が突出している。この端子２６を互いに接続することにより、複数の電池セル２を直列に接続してある。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。

（実施形態３）
本形態は、電源システム１の回路構成等を変更した例である。図１３に示すごとく、本形態では、組電池２０にヒータ１９を設けてある。本形態の均等化指令部５４は、実施形態１と同様に、組電池２０を再充電した後、個々の電池セル２を自己放電させて、ＳＯＣを均等化する。均等化指令部５４は、この際、ヒータ１９を発熱させて、電池セル２の温度を高める。より詳しくは、均等化指令部５４は、電池セル２のＳＯＣを均等化する際、ヒータ１９を用いて電池セル２の温度を高めつつ、Ｖ_fin-Ｖ_ini＜γ（図３参照）を満たすか否かを判断する。そして、Ｖ_fin-Ｖ_ini＜γとなった場合には、均等化が終了したと判断する。

本形態の作用効果について説明する。上述のようにすると、再充電によってＳＯＣが高くなり、電圧が特に高くなった電池セル２の温度を、高めることができる。そのため、この電池セル２がより自己放電しやすくなり、ＳＯＣを短時間で均等化することが可能になる。なお、全固体電池の場合は６０℃以上に加熱することが好ましい。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。

１ 電源システム
１９ ヒータ
２ 電池セル
２０ 組電池
３ 電圧測定部
４ 充電部
５ 制御部
５１ 充電制御部
５２ 均等化判断部
５３ 再充電制御部
５４ 均等化指令部

Claims (6)

1. 複数の電池セル（２）を互いに直列に接続した組電池（２０）と、
   該組電池の電圧を測定する電圧測定部（３）と、
   上記組電池を充電する充電部（４）と、
   上記組電池の充放電を制御する制御部（５）とを備え、
   該制御部は、
   上記組電池の電圧が予め定められた目標電圧に達するまで、上記充電部を用いて上記組電池を充電する充電制御部（５１）と、
   充電が完了した後、個々の上記電池セルの充電率を均等化する必要があるか否かを判断する均等化判断部（５２）と、
   該均等化判断部によって上記充電率の均等化を行う必要があると判断された場合に、上記充電部を用いて、上記組電池を所定の電荷量（ΔＱ）だけ再び充電する再充電制御部（５３）と、
   上記組電池を再充電した後、個々の上記電池セルを自己放電させて、上記充電率を均等化する均等化指令部（５４）と、
   を備える、電源システム（１）。
2. 上記均等化判断部は、上記組電池の充電が完了した後、該組電池の電圧の時間低下率（｜ｄＶ／ｄｔ｜）が予め定められた閾値（α）を超えた場合は、上記充電率の均等化を行う必要があると判断するよう構成されている、請求項１に記載の電源システム。
3. 個々の上記電池セルは、金属イオンが脱挿入される正極活物質（２２_P）および負極活物質（２２_N）と、これらの間に介在し上記金属イオンが移動する固体電解質体（２３）と、を備える全固体電池である、請求項１又は２に記載の電源システム。
4. 上記組電池は、互いに隣り合う２つの上記電池セルを区画する集電極（２１）を備え、該集電極の一方の面に、上記２つの電池セルのうち一方の該電池セルの上記正極活物質が設けられ、他方の面に、他方の上記電池セルの上記負極活物質が設けられたバイポーラ電池である、請求項３に記載の電源システム。
5. 上記再充電制御部は、上記組電池に予め定められた一定の電流（Ｉ）を所定時間流すことにより、上記組電池を再充電するよう構成されている、請求項１～４のいずれか一項に記載の電源システム。
6. 上記目標電圧をＶ_ini、自己放電させた上記組電池の電圧をＶ_finとした場合、上記均等化指令部は、Ｖ_fin－Ｖ_iniが予め定められた値（γ）より小さくなった場合に、上記充電率の均等化が終了したと判断するよう構成されている、請求項１～５のいずれか一項に記載の電源システム。

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