JP7213776B2 - セルバランス制御装置及び車両走行システム - Google Patents

Description

本発明は、セルバランス制御装置及び車両走行システムに関する。

下記特許文献１には、組電池を構成する複数の電池セルの電圧（セル電圧）のアンバランスによって組電池の蓄電可能な容量が低下することを防止する目的として、各セル電圧が均一になるように放電制御するパッシブ方式のセルバランス制御が開示されている。これにより、セルバランス制御を実施してから組電池を充電した場合には、セルバランス制御を行わずに組電池を充電した場合と比較して、より多くの電力を充電することができる。

特開２００５－２７８２４１号公報

例えば、１つの電池セルのセル電圧のみが極端に電圧が低い場合にセルバランス制御を実行すると、他の電池セルから多くの電力が放電されてしまう。その結果、セルバランス制御によって組電池から放電される電力と、セルバランス制御後に組電池に充電される電力との比率（以下、「エネルギー効率」という。）が悪いという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、セルバランス制御による組電池のエネルギー効率の悪化を抑制することである。

（１）本発明の一態様は、直列に接続された複数の電池セルの各セル電圧を検出する電圧検出部と、前記各電池セルを放電可能な放電部と、前記電圧検出部で検出された各セル電圧が均等化するように前記放電部を制御するパッシブ方式のセルバランス制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記電圧検出部が検出した各セル電圧に基づいて、前記セルバランス制御によって前記複数の電池セルから放電されるエネルギーであるエネルギー損失と、前記セルバランス制御後に前記複数の電池セルを所定電圧まで充電することによって得られるエネルギーの利得分であるエネルギー利得とを算出する算出部と、前記算出部で算出した前記エネルギー損失が前記エネルギー利得以上の場合には、前記セルバランス制御を実行しないセルバランス制御部と、を備えることを特徴とするセルバランス制御装置である。

（２）上記（１）のセルバランス制御装置であって、前記算出部は、前記電圧検出部が検出した複数のセル電圧のうち、最も低いセル電圧とその他のセル電圧である第１セル電圧とを特定し、前記最も低いセル電圧と前記各第１セル電圧との電圧差を求め、求めた複数の前記電圧差の総和を前記エネルギー損失として算出する損失算出部と、前記複数のセル電圧のうち、最も高いセル電圧とその他のセル電圧である第２セル電圧とを特定し、前記最も高いセル電圧を前記所定電圧として、前記所定電圧と前記第２セル電圧のそれぞれとの電圧差を求め、求めた複数の前記電圧差の総和を前記エネルギー利得として算出する利得算出部と、備えてもよい。

（３）上記（１）又は上記（２）のセルバランス制御装置と、前記複数の電池セルへの充電を制御する充電制御装置と、を備え、前記充電制御装置は、前記電圧検出部で検出された前記複数のセル電圧のうち、一つでも満充電に相当する電圧に到達している場合には、前記複数の電池セルへの充電を行わないことを特徴とする車両走行システム。

以上説明したように、本発明によれば、セルバランス制御による組電池のエネルギー効率の悪化を抑制することができる。

本実施形態に係る車両走行システムＡの概略構成図である。 本実施形態に係るセルバランス制御装置６の概略構成図である。 本実施形態に係るセルバランス制御装置６のセルバランス制御の実行に係る動作の流れを示す図である。 本実施形態に係るセルバランス制御を行うための比較処理の一例を説明する図である。 本実施形態に係る作用効果を説明する図である。 本実施形態に係る作用効果を説明する図である。

図１は、本実施形態に係るセルバランス制御装置を備えた車両走行システムＡの概略構成図である。

図１に示すように、車両走行システムＡは、組電池１、第１のコンタクタ２、第２のコンタクタ３、モータ４、電力変換器５、セルバランス制御装置６及びバッテリＥＣＵ７を備えている。なお、バッテリＥＣＵ７は、本発明の「充電制御装置」の一例である。

組電池１は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の上記車両に搭載されるバッテリであり、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池である。また、組電池１は、全固体電池であってもよい。

組電池１は、直列接続された複数の電池セルｂ１～ｂｎ（ｎは２以上の整数）を備える。すなわち、組電池１は、ｎ個の電池セルｂ１～ｂｎが直列接続された組電池である。組電池１は、最上位に位置する電池セルｂ１のプラス端子が組電池１のプラス端子Ｔ１であり、また最下位に位置する電池セルｂｎのマイナス端子が組電池１のマイナス端子Ｔ２である。なお、電池セルｂ１～ｂｎのそれぞれを区別しない場合には、単に「電池セルｂ」と標記する。

第１のコンタクタ２は、一対の接点を備えた通電開閉器である。第１のコンタクタ２は、第１の接点が組電池１のプラス端子Ｔ１に接続されており、第２の接点が電力変換器５の第１入力端に接続されている。第１のコンタクタ２は、バッテリＥＣＵ７からの制御に応じて閉状態又は開状態に制御される。第１のコンタクタ２が閉状態に制御されると、組電池１のプラス端子Ｔ１と電力変換器５の第１入力端とが電気的に接続される。第１のコンタクタ２が開状態に制御されると、組電池１のプラス端子Ｔ１と電力変換器５の第１入力端との電気的な接続が解除される。

第２のコンタクタ３は、一対の接点を備えた通電開閉器である。第２のコンタクタ３は、第１の接点が組電池１のマイナス端子Ｔ２に接続されており、第２の接点が電力変換器５の第２入力端に接続されている。第２のコンタクタ３は、バッテリＥＣＵ７からの制御に応じて閉状態又は開状態に制御される。第２のコンタクタ３が閉状態に制御されると、組電池１のマイナス端子Ｔ２と電力変換器５の第２入力端とが電気的に接続される。第２のコンタクタ３が開状態に制御されると、組電池１のマイナス端子Ｔ２と電力変換器５の第２入力端との電気的な接続が解除される。

モータ４は、組電池１から電力変換器５を介して電力が供給されると駆動力を発生する。また、モータ４は、回生運転を行うことによって電力を生成する。モータ４の回生運転によって生成された電力（以下、「回生電力」という。）は、電力変換器５を介して組電池１に供給される。例えば、モータ４は、上記車両の走行用のモータである。

電力変換器５は、組電池１からの直流電力を所定の交流電力に変換してモータ４に供給する。また、電力変換器５は、モータ４の回生運転の場合には、モータ４から供給される回生電力を交流から直流に変換し、組電池１に供給する。電力変換器５は、インバータを備えており、更にＤＣＤＣコンバータを備えてもよい。

セルバランス制御装置６は、複数の電池セルｂ１～ｂｎの端子間電圧（以下、「セル電圧」という。）を検出し、各セル電圧を均等化するパッシブ方式のセルバランス制御を行う。また、セルバランス制御装置６は、検出した各セル電圧をバッテリＥＣＵ７に出力する。

具体的には、セルバランス制御装置６は、（ｎ＋１）本の接続線Ｌ１～Ｌｎ＋１を介して各電池セルｂ１～ｂｎと電気的に接続されている。セルバランス制御装置６は、（ｎ＋１）本の接続線Ｌ１～Ｌｎ＋１を介して各電池セルｂ１～ｂｎのセル電圧を検出する。なお、接続線Ｌ１～Ｌｎ＋１のそれぞれを区別しない場合には、単に「接続線Ｌ」と標記する。

接続線Ｌは、各電池セルｂ１～ｂｎの出力端子（プラス端子とマイナス端子）にそれぞれ接続されている。例えば、接続線Ｌ１は、第１の端部が電池セルｂ１のプラス端子に接続され、第２の端部がセルバランス制御装置６の制御装置２０に接続されている。また、接続線Ｌ２は、第１の端部が電池セルｂ１のマイナス端子（電池セルｂ２のプラス端子）に接続され、第２の端部がセルバランス制御装置６の制御装置２０に接続されている。また、接続線Ｌｎは、第１の端部が電池セルｂｎ－１のマイナス端子（電池セルｂｎのプラス端子）に接続され、第２の端部がセルバランス制御装置６の制御装置２０に接続されている。また、接続線Ｌｎ＋１は、第１の端部が電池セルｂｎのマイナス端子に接続され、第２の端部がセルバランス制御装置６の制御装置２０に接続されている。

バッテリＥＣＵ７は、車両の運転手の操作指示（例えばイグニッションスイッチの「ＯＮ」）に基づいて、上述した第１のコンタクタ２及び第２のコンタクタ３の作動を制御する。これにより、バッテリＥＣＵ７は、組電池１から電力変換器５への放電を制御することができる。さらに、バッテリＥＣＵ７は、第１のコンタクタ２及び第２のコンタクタ３の作動を制御することで、モータ４からの回生電力や車外に設けられた外部充電器からの電力を組電池１に充電することができる。また、バッテリＥＣＵ７は、第１のコンタクタ２及び第２のコンタクタ３の制御に加え、当該制御に基づく第１のコンタクタ２及び第２のコンタクタ３の開閉状態をセルバランス制御装置６に通知してもよい。
バッテリＥＣＵ７は、セルバランス制御装置６から取得した複数のセル電圧のうち、一つでも満充電に相当する電圧に到達している場合には、組電池１への充電を行わない。

次に、本実施形態に係るセルバランス制御装置６の構成を図１及び図２を用いて説明する。図２は、本実施形態に係るセルバランス制御装置６の概略構成図である。

セルバランス制御装置６は、放電部１０及び制御装置２０を備える。

放電部１０は、組電池１とセルバランス制御装置６との間の接続線Ｌに設けられており、組電池１内に直列接続された複数の電池セルｂのそれぞれを放電可能である。放電部１０による電池セルｂの放電は、セルバランス制御装置６により制御される。

以下に、放電部１０の具体的な構成の一例を、図２を用いて説明する。なお、以下の説明において、説明の便宜上、ｎが４である場合について説明する。したがって、図２においては、組電池１は、複数の電池セルｂ１～ｂ４が直列接続された構成を備える。

放電部１０は、複数の放電回路１１及び複数のフィルタ回路１２を備える。

放電回路１１は、各電池セルｂに並列に接続され、電池セルｂを放電可能である。すなわち、放電部１０は、組電池１内で直列接続された複数の電池セルｂと同数の放電回路１１を備える。

具体的には、放電回路１１－１は、接続線Ｌ１と接続線Ｌ２との間に接続されることで電池セルｂ１に並列に接続されている。放電回路１１－１は、セルバランス制御装置６からの制御に基づいて電池セルｂ１を放電可能である。放電回路１１－２は、接続線Ｌ２と接続線Ｌ３との間に接続されることで電池セルｂ２に並列に接続されている。放電回路１１－２は、セルバランス制御装置６からの制御に基づいて電池セルｂ２を放電可能である。放電回路１１－３は、接続線Ｌ３と接続線Ｌ４との間に接続されることで電池セルｂ３に並列に接続されている。放電回路１１－３は、セルバランス制御装置６からの制御に基づいて電池セルｂ３を放電可能である。放電回路１１－４は、接続線Ｌ４と接続線Ｌ５との間に接続されることで電池セルｂ４に並列に接続されている。放電回路１１－４は、セルバランス制御装置６からの制御に基づいて電池セルｂ４を放電可能である。

なお、放電回路１１－１～１１－４は、それぞれ同一の構成を備えている。放電回路１１－１～１１－４のそれぞれを区別しない場合には、単に「放電回路１１」と標記する。
放電回路１１は、バイパス抵抗２０ａとスイッチング素子２０ｂとの直列回路を備える。各放電回路１１は、スイッチング素子２０ｂがＯＮ状態になると放電状態となり、スイッチング素子２０ｂがＯＦＦ状態になると非放電状態となる。

フィルタ回路１２は、ｎ＋１本の接続線Ｌ１～Ｌｎ＋１に各々設けられたノイズ除去用のローパスフィルタであり、フィルタ抵抗１２ａ及びフィルタコンデンサ１２ｂから構成されている。図２に示す例では、フィルタ回路１２－１が接続線Ｌ１に接続され、フィルタ回路１２－２が接続線Ｌ２に接続され、フィルタ回路１２－３が接続線Ｌ３に接続され、フィルタ回路１２－４が接続線Ｌ４に接続され、フィルタ回路１２－５が接続線Ｌ５に接続されている。

フィルタ抵抗１２ａは、ｎ＋１本の接続線Ｌ１～Ｌｎ＋１の各々に直列に接続されている。
フィルタコンデンサ１２ｂは、一端がｎ＋１本の接続線Ｌ１～Ｌｎ＋１の各々に接続され、他端がＧＮＤ（接地電位）に接続されている。

次に、本実施形態に係る制御装置２０の構成について、図２を用いて説明する。
図２に示すように、制御装置２０は、電圧検出部３０及び制御部３１を備える。

電圧検出部３０は、直列に接続された充放電可能な複数の電池セルの各セル電圧を検出する。具体的には、電圧検出部３０は、（ｎ＋１）本の接続線Ｌ１～Ｌｎ＋１を介して各電池セルｂ１～ｂｎと電気的に接続されており、（ｎ＋１）本の接続線Ｌ１～Ｌｎ＋１を介して各電池セルｂ１～ｂｎの各セル電圧を検出する。そして、電圧検出部３０は、検出した各セル電圧を制御部３１に出力する。なお、電圧検出部３０は、一つ、又は複数の集積回路（Integrated Circuit）から構成されてもよい。
本実施形態では、電圧検出部３０は、各電池セルｂ１～ｂ４の各セル電圧Ｖ１～Ｖ４を検出する。そして、電圧検出部３０は、各セル電圧Ｖ１～Ｖ４を制御部３１に出力する。

制御部３１は、電圧検出部３０で検出された各セル電圧が均等化するように各放電回路１１を制御するセルバランス制御を行う。ただし、制御部３１は、セルバランス制御を実行するにあたって、セルバランス制御によって組電池から放電される電力と、セルバランス制御後に組電池に充電される電力との比率（以下、「エネルギー効率」という。）が悪化することを防止するために、後述する組電池１のエネルギー収支を求め、エネルギー収支がプラスになるときだけ、セルバランス制御を実行する。

なお、制御部３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit)又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）などのプロセッサ及び不揮発性又は揮発性の半導体メモリ（例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory））を備えてもよい。例えば、制御部３１は、ＭＣＵなどのマイクロコントローラであってもよい。

以下において、本実施形態に係る制御部３１の機能部について、説明する。
制御部３１は、算出部３２及びセルバランス制御部３３を備える。

算出部３２は、電圧検出部３０が検出した各セル電圧に基づいて、セルバランス制御によって複数の電池セルｂ１～ｂｎから放電されるエネルギーであるエネルギー損失ＶＬを算出する。また、算出部３２は、セルバランス制御後に複数の電池セルｂ１～ｂｎを所定電圧Ｖｔｈまで充電することによって得られるエネルギーの利得分であるエネルギー利得ＶＰを算出する。ここで、エネルギーとは、電力であってもよいし、電位差（セル電圧の電圧差）で表現されてもよい。

より具体的には、算出部３２は、損失算出部４０及び利得算出部４１を備える。
損失算出部４０は、電圧検出部３０が検出した複数のセル電圧のうち、最も低いセル電圧とその他のセル電圧である第１セル電圧とを特定する。そして、損失算出部４０は、最も低いセル電圧と各第１セル電圧との電圧差ΔＶＬを求め、求めた複数の電圧差ΔＶＬの総和をエネルギー損失ＶＬとして算出する。

利得算出部４１は、複数のセル電圧のうち、最も高いセル電圧とその他のセル電圧である第２セル電圧とを特定し、最も高いセル電圧と各第２セル電圧との電圧差ΔＶＰを求め、求めた複数の電圧差ΔＶＰの総和をエネルギー利得ＶＰとして算出する。
ここで、エネルギー損失ＶＬの算出で用いられる電圧検出部３０の検出結果（複数のセル電圧）と、エネルギー利得ＶＰの算出で用いられる電圧検出部３０の検出結果（複数のセル電圧）と、は同一である。

例えば、電圧検出部３０が検出した複数のセル電圧Ｖ１～Ｖ４のうち、セル電圧Ｖ１が最も低く、セル電圧Ｖ３が最も高いとする。この場合には、損失算出部４０は、セル電圧Ｖ１とセル電圧Ｖ２との電圧差（Ｖ２－Ｖ１）と、セル電圧Ｖ１とセル電圧Ｖ３との電圧差（Ｖ３－Ｖ１）と、セル電圧Ｖ１とセル電圧Ｖ４との電圧差（Ｖ４－Ｖ１）と、を求める。そして、損失算出部４０は、すべての電圧差の総和をエネルギー損失ＶＬ（＝（Ｖ２－Ｖ１）＋（Ｖ３－Ｖ１）＋（Ｖ４－Ｖ１））として算出する。一方、利得算出部４１は、セル電圧Ｖ３とセル電圧Ｖ１との電圧差（Ｖ３－Ｖ１）と、セル電圧Ｖ３とセル電圧Ｖ２との電圧差（Ｖ３－Ｖ２）と、セル電圧Ｖ３とセル電圧Ｖ４との電圧差（Ｖ３－Ｖ４）と、を求める。そして、利得算出部４１は、すべての電圧差の総和をエネルギー利得ＶＰ（＝（Ｖ３－Ｖ１）＋（Ｖ３－Ｖ２）＋（Ｖ３－Ｖ４））として算出する。

セルバランス制御部３３は、算出部３２が算出したエネルギー損失ＶＬとエネルギー利得ＶＰとを比較し、エネルギー損失ＶＬがエネルギー利得ＶＰ以上の場合には、セルバランス制御を実行しない。ここで、上記エネルギー収支は、エネルギー利得ＶＰからエネルギー損失ＶＬを差し引いた値（エネルギー利得ＶＰ－エネルギー損失ＶＬ）である。よって、例えば、セルバランス制御部３３は、エネルギー収支がゼロ又はマイナスになる場合には、セルバランス制御を実行しない。
そのため、セルバランス制御部３３は、エネルギー損失ＶＬがエネルギー利得ＶＰ未満である場合、すなわち、エネルギー利得ＶＰがエネルギー損失ＶＬよりも大きい場合にのみセルバランス制御を実行することになり、エネルギー効率を改善することができる。

次に、本実施形態に係るセルバランス制御装置６の動作の流れについて、図３を用いて説明する。図３は、本実施形態に係るセルバランス制御装置６のセルバランス制御の実行に係る動作の流れを示す図である。なお、説明の便宜上、ｎ＝４の場合について説明する。

電圧検出部３０は、各電池セルｂ１～ｂ４の各セル電圧Ｖ１～Ｖ４を検出する。そして、電圧検出部３０は、各セル電圧Ｖ１～Ｖ４を制御部３１に出力する（ステップＳ１０１）。

制御部３１は、電圧検出部３０が検出した複数のセル電圧Ｖ１～Ｖ４のうち、最も低いセル電圧と最も高いセル電圧とを特定する（ステップＳ１０２）。そして、制御部３１は、複数のセル電圧Ｖ１～Ｖ４のうち、最も低いセル電圧とその他のセル電圧との各電圧差ΔＶＬを求め、求めた複数の電圧差ΔＶＬの総和をエネルギー損失ＶＬとして算出する（ステップＳ１０３）。さらに、制御部３１は、複数のセル電圧Ｖ１～Ｖ４のうち、最も高いセル電圧とその他のセル電圧との各電圧差ΔＶＰを求め、求めた複数の電圧差ΔＶＰの総和をエネルギー利得ＶＰとして算出する（ステップＳ１０４）。

例えば、図４に示すように、電圧検出部３０で検出された複数のセル電圧Ｖ１～Ｖ４は、セル電圧Ｖ１が３．０Ｖ、セル電圧Ｖ２が３．４Ｖ、セル電圧Ｖ３が３．５Ｖ、セル電圧Ｖ４が３．３Ｖであるとする。この場合には、制御部３１は、複数のセル電圧Ｖ１～Ｖ４のうち、最も低いセル電圧Ｖ１と最も高いセル電圧Ｖ３とを特定して、エネルギー損失ＶＬ及びエネルギー利得ＶＰを算出する。したがって、制御部３１は、以下に示すように、エネルギー損失ＶＬ＝１．２Ｖ及びエネルギー利得ＶＰ＝０．８Ｖを得る。

ＶＬ＝（Ｖ２－Ｖ１）＋（Ｖ３－Ｖ１）＋（Ｖ４－Ｖ１）
＝（３．４Ｖ－３．０Ｖ）＋（３．５Ｖ－３．０Ｖ）＋（３．３Ｖ－３．０Ｖ）
＝１．２Ｖ

ＶＰ＝（Ｖ３－Ｖ１）＋（Ｖ３－Ｖ２）＋（Ｖ３－Ｖ４）
＝（３．５Ｖ－３．０Ｖ）＋（３．５Ｖ－３．４Ｖ）＋（３．５Ｖ－３．３Ｖ）
＝０．８Ｖ

制御部３１は、エネルギー損失ＶＬがエネルギー利得ＶＰ以上か否かの比較処理を実行し、比較処理の結果、エネルギー損失ＶＬがエネルギー利得ＶＰ以上であると判定した場合にはセルバランス制御を実施せずに（ステップＳ１０６）、ステップＳ１０１の処理に戻る。一方、制御部３１は、エネルギー損失ＶＬがエネルギー利得ＶＰ未満、すなわち、エネルギー利得ＶＰがエネルギー損失ＶＬよりも大きい場合には、セルバランス制御を実施し（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０１の処理に戻る。よって、図４に示す例では、エネルギー損失ＶＬ＝１．２Ｖ＞エネルギー利得ＶＰ＝０．８Ｖとなるため、制御部３１は、セルバランス制御を実施しない。なお、比較処理は、一定周期ごとに繰り返し実行される。
これにより、制御部３１は、エネルギー利得ＶＰがエネルギー損失ＶＬを上回る場合にのみセルバランス制御を実行することになり、エネルギー効率を改善することができる。

次に、本実施形態に係る作用効果について、図５及び図６を用いて説明する。
図５に示すように、直列接続されている４つの電池セルｂ１～ｂ４のうち、電池セルｂ１だけがその他の電池セルｂ２～ｂ４よりもセル電圧Ｖが高いとする。この場合にセルバランス制御が実行されると、電池セルｂ１だけからΔＶに相当するエネルギー（エネルギー損失ＶＬ）が放電され、電池セルｂ１～ｂ４のセル電圧が均等化される。そして、セルバランス制御後に電池セルｂ１～ｂ４に対して外部充電の電力や回生電力により充電されると、各電池セルｂ１～ｂ４に対してΔＶに相当するエネルギーが充電される。よって、図５に示す例では、ΔＶに相当するエネルギー（エネルギー損失ＶＬ）を放出することで、電池セルｂ１～ｂ４に対して合計（４×ΔＶ）に相当するエネルギーを充電することができる。ここで、図５に示す例では、セルバランス制御によって、ΔＶに相当するエネルギーを放出しているため、エネルギー利得は、３×ΔＶとなる。よって、エネルギー収支は、２×ΔＶとなる。

一方、図６に示すように、直列接続されている４つの電池セルｂ１～ｂ４のうち、電池セルｂ１だけがその他の電池セルｂ２～ｂ４よりもセル電圧Ｖが低いとする。この場合にセルバランス制御が実行されると、電池セルｂ２～ｂ４から３×ΔＶに相当するエネルギー（エネルギー損失ＶＬ）が放電され、電池セルｂ１～ｂ４のセル電圧が均等化される。そして、セルバランス制御後に電池セルｂ１～ｂ４に対して外部充電の電力や回生電力により充電されると、各電池セルｂ１～ｂ４に対してΔＶに相当するエネルギーが充電される。よって、図６に示す例では、３×ΔＶに相当するエネルギー（エネルギー損失ＶＬ）を放出することで、電池セルｂ１～ｂ４に対して合計（４×ΔＶ）に相当するエネルギーを充電する。ここで、図６に示す例では、セルバランス制御によって、３×ΔＶに相当するエネルギー（エネルギー損失ＶＬ）を放出しているため、エネルギー利得は、ΔＶとなる。よって、エネルギー収支は、－２×ΔＶとなる。すなわち、３×ΔＶに相当するエネルギーを放出することによって得られたエネルギー利得がΔＶとなり、エネルギーロスが２×ΔＶ分となる。よって、セルバランス制御を行うことによって、エネルギー効率が悪化してしまう。
そこで、制御部３１は、エネルギー損失ＶＬがエネルギー利得ＶＰ以上である場合には、セルバランス制御を実施しない。したがって、制御部３１は、図６の場合において、セルバランス制御を実施しないため、エネルギー効率の悪化を抑制することができる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

上記実施形態において、セルバランス制御部３３は、比（エネルギー利得ＶＰ／エネルギー損失ＶＬ）を求め、その比が１未満である場合には、セルバランス制御を実行しなくてもよい。すなわち、セルバランス制御部３３は、エネルギー損失ＶＬとエネルギー利得ＶＰとを比較し、エネルギー損失ＶＬがエネルギー利得ＶＰ以上の場合には、セルバランス制御を実行しなければよく、その比較方法には特に限定されない。

以上、説明したように、本実施形態に係るセルバランス制御装置６は、電圧検出部３０で検出された各セル電圧が均等化するよう放電回路１１を制御するパッシブ方式のセルバランス制御を行うにあたって、エネルギー損失ＶＬがエネルギー利得ＶＰ以上の場合には、セルバランス制御を実行しない。

このような構成によれば、セルバランス制御装置６は、エネルギー利得ＶＰがエネルギー損失ＶＬよりも大きい場合のみセルバランス制御を実行することになり、エネルギー効率の悪化を抑制することができる。

なお、上述した制御装置２０の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。この場合、上記コンピュータは、ＣＰＵ、ＧＰＵなどのプロセッサ及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えてもよい。そして、上記制御装置２０の全部または一部の機能をコンピュータで実現するためのプログラムを上記コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムを上記プロセッサに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。ここで、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

Ａ 車両走行システム
１ 組電池
ｂ 電池セル
６ セルバランス制御装置
７ バッテリＥＣＵ（充電制御装置）
１０ 放電部
２０ 制御装置
３０ 電圧検出部
３１ 制御部
３２ 算出部
３３ セルバランス制御部
４０ 損失算出部
４１ 利得算出部

Claims (3)

1. 直列に接続された複数の電池セルの各セル電圧を検出する電圧検出部と、
   前記各電池セルを放電可能な放電部と、
   前記電圧検出部で検出された各セル電圧が均等化するように前記放電部を制御するパッシブ方式のセルバランス制御を行う制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記電圧検出部が検出した各セル電圧に基づいて、前記セルバランス制御によって前記複数の電池セルから放電されるエネルギーであるエネルギー損失と、前記セルバランス制御後に前記複数の電池セルを所定電圧まで充電することによって得られるエネルギーの利得分であるエネルギー利得とを算出する算出部と、
   前記算出部で算出した前記エネルギー損失が前記エネルギー利得以上の場合には、前記セルバランス制御を実行しないセルバランス制御部と、
   を備えることを特徴とするセルバランス制御装置。
2. 前記算出部は、
   前記電圧検出部が検出した複数のセル電圧のうち、最も低いセル電圧とその他のセル電圧である第１セル電圧とを特定し、前記最も低いセル電圧と前記各第１セル電圧との電圧差を求め、求めた複数の前記電圧差の総和を前記エネルギー損失として算出する損失算出部と、
   前記複数のセル電圧のうち、最も高いセル電圧とその他のセル電圧である第２セル電圧とを特定し、前記最も高いセル電圧を前記所定電圧として、前記所定電圧と前記第２セル電圧のそれぞれとの電圧差を求め、求めた複数の前記電圧差の総和を前記エネルギー利得として算出する利得算出部と、
   を備えることを特徴とする、請求項１に記載のセルバランス制御装置。
3. 請求項１又は２に記載のセルバランス制御装置と、
   前記複数の電池セルへの充電を制御する充電制御装置と、
   を備え、
   前記充電制御装置は、前記電圧検出部で検出された前記複数のセル電圧のうち、一つでも満充電に相当する電圧に到達している場合には、前記複数の電池セルへの充電を行わない、
   ことを特徴とする、車両走行システム。

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