JPWO2013128808A1 - 電池制御システム、電池パック、電子機器および充電機器 - Google Patents

電池制御システム、電池パック、電子機器および充電機器 Download PDF

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Abstract

複数の電池セル（１００）は、直列に接続している。温度測定部（３００）は、二つ以上の電池セル（１００）の温度を測定する。電池制御部（４００）は、温度測定部（３００）が測定した温度に基づいて、電池セル（１００）の充電および放電を制御する。また、電池制御部（４００）は、電池セル（１００）に充電を行っている場合または電池セル（１００）が放電を行っている場合に、温度測定部（３００）が測定した温度に基づいて、温度が最低である温度最低セルと、温度が最高である温度最高セルを特定する。また、電池制御部（４００）は、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴが基準値Ｔ１以上であるとする第１条件を満たさないとき、充電または放電をそのまま継続させる。一方、温度差ΔＴが第１条件を満たすとき、電池制御部（４００）は、第１信号を出力する。

Description

本発明は、電池制御システム、電池パック、電子機器および充電機器に関する。
電池パックから電力を安定的に得るための方法が各種提案されている。
特許文献１（特開２００３−２１７６７９号公報）には、以下のような放電方法が記載されている。二次電池の放電時に、電池電圧が放電終止電圧にまで低下する度に、一時休止を繰り返しながら間欠的に放電する。このとき、一時休止を経て、放電を再開する度に、段階的に電流を低減しながら放電を行う。これにより、連続して高率放電を行う場合に比較して、多くの電力を二次電池から取り出すことができるとされている。
特開２００３−２１７６７９号公報
発明者は、直列に接続した複数の電池ユニットを有する電池パックにおいて、以下のような課題が発生することを見出した。各々の電池ユニットの電圧は、様々な原因によって、必ずしも均等であるとは限らない。このため、電池パックを放電させる際、いずれかの電池ユニットの電圧が過放電検出電圧値に至ったとき、このタイミングで放電が終了する。この場合、全ての電池ユニットの残容量を残したまま、放電が終了してしまう可能性があった。
本発明によれば、
直列に接続された複数の電池ユニットのうち、二つ以上の前記電池ユニットの温度を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段が測定した前記温度に基づいて、前記電池ユニットの充電および放電を制御する電池制御手段と、
を備え、
前記電池制御手段は、
前記電池ユニットに前記充電を行っている場合または前記電池ユニットが前記放電を行っている場合に、前記温度測定手段が測定した前記温度に基づいて、前記温度が最低である温度最低ユニットと、前記温度が最高である温度最高ユニットとを特定し、
前記温度最高ユニットと前記温度最低ユニットとの温度差が基準値以上であるとする第１条件を満たさないとき、前記充電または前記放電をそのまま継続させ、
前記温度差が前記第１条件を満たすとき、第１信号を出力する電池制御システムが提供される。
本発明によれば、
直列に接続された複数の電池ユニットと、
二つ以上の前記電池ユニットの温度を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段が測定した前記温度に基づいて、前記電池ユニットの充電および放電を制御する電池制御手段と、
を備え、
前記電池制御手段は、
前記電池ユニットに前記充電を行っている場合または前記電池ユニットが前記放電を行っている場合に、前記温度測定手段が測定した前記温度に基づいて、前記温度が最低である温度最低ユニットと、前記温度が最高である温度最高ユニットとを特定し、
前記温度最高ユニットと前記温度最低ユニットとの温度差が基準値以上であるとする第１条件を満たさないとき、前記充電または前記放電をそのまま継続させ、
前記温度差が前記第１条件を満たすとき、第１信号を出力する電池パックが提供される。
本発明によれば、
直列に接続された複数の電池ユニットを含む電池パックと、
二つ以上の前記電池ユニットの温度を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段が測定した前記温度に基づいて、前記電池ユニットの放電を制御する電池制御手段と、
前記電池パックからの前記放電による電力を消費する負荷と、
前記電池制御手段に接続し、且つ、前記負荷を制御する負荷制御手段と、
を備え、
前記電池制御手段は、
前記電池ユニットが前記放電を行っている場合に、前記温度測定手段が測定した前記温度に基づいて、前記温度が最低である温度最低ユニットと、前記温度が最高である温度最高ユニットとを特定し、
前記温度最高ユニットと前記温度最低ユニットとの温度差が基準値以上であるとする第１条件を満たさないとき、前記充電または前記放電をそのまま継続させ、
前記温度差が前記第１条件を満たすとき、第１信号を出力し、
前記負荷制御手段は、
前記電池制御手段から前記第１信号を受信したとき、前記放電における電流を減少させる電子機器が提供される。
本発明によれば、
直列に接続された複数の電池ユニットのうち、二つ以上の前記電池ユニットの温度を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段が測定した前記温度に基づいて、前記電池ユニットの充電を制御する電池制御手段と、
前記電池制御手段に接続し、且つ、前記充電における電圧および電流を制御する充電制御手段と、
を備え、
前記電池制御手段は、
前記電池ユニットに前記充電を行っている場合に、前記温度測定手段が測定した前記温度に基づいて、前記温度が最低である温度最低ユニットと、前記温度が最高である温度最高ユニットとを特定し、
前記温度最高ユニットと前記温度最低ユニットとの温度差が基準値以上であるとする第１条件を満たさないとき、前記充電または前記放電をそのまま継続させ、
前記温度差が前記第１条件を満たすとき、第１信号を出力し、
前記充電制御手段は、
前記電池制御手段から前記第１信号を受信したとき、前記充電における前記電流を減少させる充電機器が提供される。
本発明によれば、電池制御手段は、温度最高ユニットと温度最低ユニットとの温度差が基準値以上であるとする第１条件を満たすとき、第１信号を出力する。電子機器または充電機器は、第１信号を受信したとき、放電または充電における電流を減少させることができる。これにより、各々の電池ユニット間の温度差を起因とした電圧差によって、いずれかの電池ユニットが過放電または過充電となることを抑制することができる。したがって、電池パックを安定して放電または充電することができる。
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
第１の実施形態に係る電池パックおよび電子機器の構成を示す回路図である。 第１の実施形態に係る制御方法を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る制御方法を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る制御方法を説明するための図である。 第１の実施形態に係る制御方法を説明するための図である。 第１の実施形態の効果を説明するための比較例の図である。 第２の実施形態に係る制御方法を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る制御方法を説明するための図である。 第２の実施形態の効果を説明するための比較例の図である。 第３の実施形態に係る電子機器の構成を示す模式図である。 第４の実施形態に係る電子機器の構成を示す模式図である。 第５の実施形態に係る電子機器の構成を示す模式図である。 第６の実施形態に係る電池パックおよび電子機器の構成を示す回路図である。 第７の実施形態に係る電池パックおよび充電機器の構成を示す回路図である。 第７の実施形態に係る制御方法を説明するための図である。 第７の実施形態の効果を説明するための比較例の図である。 第８の実施形態に係る制御方法を説明するための図である。 第９の実施形態に係る電池パックおよび充電機器の構成を示す回路図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
ここでいう「電池パック１０」とは、複数の電池ユニットを有している組電池のことをいう。また、「電池ユニット」とは、少なくとも一つ以上の電池セル１００を有しているものをいう。さらに、「電池ユニット」に含まれる電池セル１００は、正極および負極等を有する複数の単電池を有していてもよい。また、複数の「電池ユニット」は、それぞれ異なる数量の電池セル１００を有していてもよい。以下では、「電池パック１０」に含まれる「電池ユニット」は、並列に接続された二つの単電池を有する電池セル１００である場合を説明する。
（第１の実施形態）
図１を用い、第１の実施形態に係る電池パック１０について説明する。図１は、第１の実施形態に係る電池パック１０および電子機器６０の構成を示す回路図である。この電池パック１０は、複数の電池セル１００と、温度測定手段（温度測定部３００および温度センサー）と、電池制御手段（電池制御部４００）とを備えている。複数の電池セル１００は、直列に接続している。温度測定部３００は、二つ以上の電池セル１００の温度を測定する。電池制御部４００は、温度測定部３００が測定した温度に基づいて、電池セル１００の充電および放電を制御する。また、電池制御部４００は、電池セル１００に充電を行っている場合または電池セル１００が放電を行っている場合に、温度測定部３００が測定した温度に基づいて、温度が最低である温度最低セルと、温度が最高である温度最高セルを特定する。また、電池制御部４００は、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴを演算処理で求め、温度差ΔＴが基準値Ｔ１以上であるとする第１条件を満たさないとき、充電または放電をそのまま継続させる。一方、温度差ΔＴが第１条件を満たすとき、電池制御部４００は、第１信号を出力する。以下、詳細を説明する。
図１のように、電池パック１０は、複数の電池セル１００を備えている。ここでは、電池パック１０は、たとえば、Ｎ個の電池セル１００を備えている。また、上述のように電池セル１００は、二つの単電池を有している。具体的には、電池セル１００は、Ｌｉイオン二次電池である。また、電池セル１００は、たとえば、ラミネートフィルムを外装材に用いたラミネート型電池である。第１の実施形態における電池パック１０では、複数の電池セル１００が、それぞれ外装体（不図示）に収納され、一列に積載された状態で電池パック１０にパッケージされている。なお、電池セル１００のパッケージ様態は、任意で良く、例えば複数の電池セル１００をその厚さ方向に１列に積層した状態や、積層した電池セル１００を複数列に隣合せに配置した状態であってもよい。このようなパッケージなどであっても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
第１の実施形態における各々の電池セル１００は、たとえば、満充電容量が等しい。このような電池パック１０において、各々の電池セル１００の温度によって、電池セル１００の電圧にバラつきが生じてしまった場合に、特に有効である。なお、原理的には、各々の電池セル１００の満充電容量が異なる場合においても、同様の効果を得ることができる。
第１の実施形態における電池パック１０は、電池セル１００のほかに、制御回路２０を有している。制御回路２０は、電圧電流測定部２００、温度測定部３００、電池制御部４００およびスイッチ５００を備えている。
また、制御回路２０は、直列に接続された電池セル１００に接続されている。制御回路２０は、内部正極端子１６０、内部負極端子１８０、外部正極端子７１０および外部負極端子７２０を有している。内部正極端子１６０は、直列に接続された一方の電池セル１００の正極端子１２０に接続している。また、内部負極端子１８０は、直列に接続された他方の電池セル１００の負極端子１４０に接続している。
内部正極端子１６０は、制御回路２０内の配線（符号不図示）およびスイッチ５００を介して、当該電池パック１０を使用する外部機器に接続するための外部正極端子７１０に接続している。また、内部負極端子１８０も同様に、外部負極端子７２０に接続している。
内部正極端子１６０と外部正極端子７１０との間には、充電または放電を停止するためのスイッチ５００が設けられている。スイッチ５００は、たとえば、電池セル１００側の内部正極端子１６０と外部正極端子７１０との間に設けられている。この場合、スイッチ５００は、たとえば、ＰチャネルのＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。スイッチ５００内には、二つのＰチャネルのＭＯＳＦＥＴが設けられている。これにより、片方のＭＯＳＦＥＴが充電を制御するために用いられる。一方、他方のＭＯＳＦＥＴが放電を制御するために用いられる。また、スイッチ５００における各々のＭＯＳＦＥＴは、電圧電流測定部２００に接続している。
なお、スイッチ５００がＮチャネルのＭＯＳＦＥＴである場合は、スイッチ５００は、内部負極端子１８０と外部負極端子７２０との間に配置される。その他、スイッチ５００は、たとえば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＩＧＢＴ）、リレーまたはブレーカーであってもよい。
制御回路２０には、温度測定部３００が設けられている。温度測定部３００は、二つ以上の電池セル１００の温度を測定する。温度測定部３００は、少なくとも二つ以上の温度センサー（３２１、３２２、３２３）を有している。温度センサーは、たとえば、熱電対である。
温度測定部３００の温度センサーは、たとえば、最も外側に配置された少なくとも一つの電池セル１００と、少なくとも一つの電池セル１００よりも内側に位置する電池セル１００と、の温度を測定するように設けられている。電池パック１０が通電されている場合、電池パック１０内の電池セル１００のうち、最も外側に配置された電池セル１００は、外側に放熱されやすいため、温まりにくい。一方、この場合、電池パック１０内の内側に配置された電池セル１００は、電池セル１００の内部抵抗による発熱により温まりやすい。このため、たとえば、上記したように温度センサーが配置されていることにより、最も温度差の大きい二つの電池セル１００の温度を測定することができる。
ここでは、たとえば、温度センサー３２１、温度センサー３２２および温度センサー３２３が、各々異なる電池セル１００に接するように設けられている。そのうち、温度センサー３２１は、最も外側に配置された電池セル１００（図中Ｃｅｌｌ１）に接して設けられている。また、温度センサー３２２は、電池パック１０の中心付近の電池セル１００（図中Ｃｅｌｌ３）に接して設けられている。また、温度センサー３２３は、温度センサー３２１と反対側の外側に配置された電池セル１００（図中ＣｅｌｌＮ）に接して設けられている。なお、各々の温度センサーは、たとえば、電池セル１００を収容する外装体（不図示）に貼り付けられている。
また、温度センサーは、さらに電池パック１０の外側付近に設けられていてもよい。これにより、温度測定部３００は、外気温度を測定することができる。
また、温度測定部３００は、上記した温度センサーで生じる熱起電力等の信号を受けて温度を算出する。温度測定部３００は、電池制御部４００に接続している。これにより、電池制御部４００は、温度測定部３００が測定した温度の信号を受信する。なお、電池制御部４００が、温度センサーの信号を受けて温度を算出してもよい。
また、図１のように、制御回路２０には、電圧電流測定部２００が設けられていてもよい。電圧電流測定部２００は、複数の電池セル１００のそれぞれの電圧および電流を測定する。電圧電流測定部２００は、配線（符号不図示）を介して、電池セル１００の間に接続されている。また、電圧電流測定部２００は、直列に接続された複数の電池セル１００の合計電圧を測定するために、内部正極端子１６０および内部負極端子１８０の両端の電圧を測定してもよい。
また、内部負極端子１８０と外部負極端子７２０との間には、抵抗値が既知の抵抗２２０が設けられている。電圧電流測定部２００は、抵抗２２０の両端に接続している。このように、抵抗２２０にかかる電圧値を測定することにより、電圧電流測定部２００は、上記抵抗値で割った値を電池セル１００に流れる電流値として算出する。
電池制御部４００は、温度測定部３００および電圧電流測定部２００に接続している。電池制御部４００は、温度測定部３００が測定した温度、および電圧電流測定部２００が測定した電圧および電流に基づいて、各々の電池セル１００の充電および放電を制御する。電池制御部４００は、上記した温度、電圧および電流に基づいて、演算処理を行う演算部（不図示）を有している。たとえば、電池制御部４００は、温度測定部３００が測定した温度に基づいて、温度センサーが設けられた電池セル１００のなかから、温度が最低である温度最低セルと、温度が最高である温度最高セルを特定する。その他、電池制御部４００は、計測した温度、電圧および電流、または各種設定値を保存する記憶部（不図示）を備えていても良い。記憶部とは、言い換えればメモリ領域のことである。
ここで、「温度最高セル」「温度最低セル」とは、たとえば、温度センサーが設けられ、温度測定部３００が測定している電池セル１００のうち、温度が最高である電池セル１００と、温度が最低である電池セル１００である。したがって、当該「温度最高セル」「温度最低セル」が、必ずしも電池パック１０のなかで、温度が最も高い電池セル１００または温度が最も低い電池セル１００である必要はない。反対に、「温度最高セル」「温度最低セル」とは、たとえば、予め温度分布を測定された予想温度マップに基づいて、電池パック１０のＮ個の電池セル１００のなかから、温度が最高である電池セル１００と、温度が最低である電池セル１００を特定してもよい。言い換えれば、温度センサーが設けられた電池セル１００の温度分布に基づいて、温度センサーが設けられていないその他の電池セル１００も含めたＮ個の電池セル１００の中から、「温度最高セル」「温度最低セル」を特定してもよい。なお、当該予想温度マップは、電池制御部４００の記憶部に保存しておく。
また、電池制御部４００は、電池制御部４００からの信号を電子機器６０に送信し、または電子機器６０からの信号を受信するための通信部（不図示）を有している。電池制御部４００は、電子機器６０に信号を送受信するための通信端子７３０に接続している。
ここで、電池制御部４００は、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴを演算処理により求め、温度差ΔＴが基準値Ｔ１以上であるとする第１条件を満たさないとき、充電または放電をそのまま継続させる。一方、温度差ΔＴが第１条件を満たすとき、電池制御部４００は、第１信号を出力する。電池制御部４００は、たとえば、当該第１信号を、通信端子７３０を介して、電子機器６０の負荷制御部６４０に送信する。なお、この制御方法については、詳細を後述する。
また、「第１信号」は、たとえば、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差を示す電圧差信号を含んでいてもよい。これにより、当該電圧差信号を含む第１信号を受信した電子機器６０の負荷制御部６４０は、電圧差信号に基づいて、負荷を制御することができる。
また、「第１信号」は、たとえば、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴを示す温度差信号を含んでいてもよい。これにより、当該温度差信号を含む第１信号を受信した電子機器６０の負荷制御部６４０は、温度差信号に基づいて、負荷を制御することができる。
また、「第１信号」は、たとえば、温度最低セルおよび温度最高セルのうち、少なくとも一つの電池セル１００の温度を示す温度信号を含んでいてもよい。これにより、当該温度信号を含む第１信号を受信した電子機器６０の負荷制御部６４０は、温度信号に基づいて、負荷を制御することができる。
さらに、「第１信号」は、たとえば、外気温度を示す外気温度信号を含んでいてもよい。これにより、当該温度信号を含む第１信号を受信した電子機器６０の負荷制御部６４０は、当該外気温度信号に基づいて、後述する温度差ΔＴの基準値Ｔ１を設定し、負荷を制御することができる。
また、電圧電流測定部２００、電池制御部４００およびスイッチ５００は、安全性、充放電のサイクル寿命を向上させるため、保護回路として機能する。電圧電流測定部２００、電池制御部４００およびスイッチ５００は、電池セル１００に対して、過放電検出電圧値ＶＯＤ以下まで放電された場合、当該放電を強制終了させる。一方、過充電検出電圧値ＶＯＣ以上まで充電された場合、当該充電を強制終了させる。その他、電池制御部４００の記憶部は、温度差ΔＴの基準値Ｔ１等を記憶している。
このように、第１の実施形態では、複数の電池セル１００および制御回路２０を含み、電池パック１０としてパッケージされている。
次に、第１の実施形態の電池パック１０に接続された電子機器６０について、説明する。この電子機器６０は、負荷６００と、負荷制御手段（負荷制御部６４０）とを備えている。電子機器６０の負荷６００は、電池パック１０からの放電による電力を消費する。負荷制御部６４０は、電池制御部４００に接続して、第１信号を受信し、且つ、負荷６００を制御する。また、負荷制御部６４０は、電池制御部４００から第１信号を受信したとき、放電における電流を減少させる。以下詳細を説明する。
図１は、電子機器６０を模式的に示している。そのうち、負荷６００は、電池パック１０からの放電による電力を消費する。図１において、負荷６００は、電力を消費する総称として可変抵抗を示している。
ここで、電子機器６０は、たとえば、表示装置である。具体的には、電子機器６０は、液晶表示装置である。したがって、電子機器６０は、負荷６００として、表示部、発光部、チューナー部、操作部等を備えている（以上不図示）。負荷６００は、少なくとも一つ以上の発光部（不図示）を含んでいる。発光部は、たとえば、液晶表示装置のバックライトである。
負荷６００は、配線（不図示）を介して、正極端子８１０および負極端子８２０に接続している。電子機器６０の正極端子８１０および負極端子８２０は、たとえば、配線（符号不図示）を介して、電池パック１０の外部正極端子７１０および外部負極端子７２０に接続している。これにより、電子機器６０は、電池パック１０の放電による電力を受けることができる。
負荷制御部６４０は、負荷６００に接続している。負荷制御部６４０は、負荷６００を制御している。これにより、負荷制御部６４０は、負荷６００による電力消費量を制御している。具体的には、たとえば、負荷６００がバックライトを含んでいる場合、負荷制御部６４０は、当該バックライトの輝度を制御している。
また、負荷制御部６４０は、通信端子８３０に接続している。電子機器６０側の通信端子８３０は、たとえば、配線（不図示）を介して、電池パック１０側の通信端子７３０に接続している。これにより、負荷制御部６４０は、電池制御部４００に接続して、第１信号を受信することができる。
その他、負荷制御部６４０は、演算部（不図示）を備えていてもよい。演算部は、電池制御部４００からの第１信号等に応じて演算処理を行い、負荷６００に対して、その時点で最も適した制御を行うことができる。
負荷制御部６４０は、電池制御部４００から第１信号を受信したとき、電流を減少させる。負荷制御部６４０は、たとえば、電流を単調減少させる。このとき、たとえば、負荷６００がバックライトを含んでいる場合、負荷制御部６４０は、発光部の輝度を落とすことにより、当該電流を減少させる。これにより、温度によって、各々の電池セル１００の電圧にバラつきが生じることを抑制することができる。
次に、図２から図５を用いて、上記した電池パック１０の制御方法について説明する。図２および図３は、第１の実施形態に係る制御方法について説明するためのフローチャートである。図４および図５は、第１の実施形態に係る制御方法を説明するための図である。第１の実施形態に係る制御方法は、以下のステップを備えている。まず、電池セル１００が放電を行っている場合に、電池制御部４００は、温度測定部３００が測定した温度に基づいて、温度が最低である温度最低セルと、温度が最高である温度最高セルを特定する（Ｓ１２０）。次いで、電池制御部４００は、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴが基準値Ｔ１以上であるとする第１条件を判定する（Ｓ１３０）。次いで、電池制御部４００は、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴが基準値Ｔ１以上であるとする第１条件を満たさないとき（Ｓ１３０Ｎｏ）、放電をそのまま継続させる。一方、温度差ΔＴが第１条件を満たすとき（Ｓ１３０Ｙｅｓ）、電池制御部４００は、第１信号を出力する（Ｓ１４０）。以下、詳細を説明する。
ここで、各々の電池セル１００は、満充電まで充電されている状態とする。すなわち、初期段階における各々の電池セル１００の放電における電圧は、たとえば、ＶＣである。また、各々の電池セル１００の残容量は、満充電容量である。
まず、図２のフローチャートにおいて、複数の電池セル１００からの放電を開始する。具体的には、電子機器６０の正極端子８１０および負極端子８２０を電池パック１０の外部正極端子７１０および外部負極端子７２０にそれぞれ接続する。これと同時に、温度測定部３００は、温度センサーが設けられた電池セル１００の温度を測定し始める。また、電圧電流測定部２００は、直列に接続された複数の電池セル１００の電圧および電流を測定し始める（Ｓ１１０）。
ここで、この電池パック１０の放電による電力は、電子機器６０の負荷６００によって消費される。また、負荷６００は、負荷制御部６４０が制御することにより、仮に、定電流で動作しているものとする。なお、ここでは、スイッチ５００には、内部抵抗は、無視できるほど小さいものとして考える。
また、電池セル１００が通電しているとき、電池セル１００の内部抵抗などにより、ジュール熱が放出される。当該ジュール熱により、原則として、各々の電池セル１００の温度は上昇していく。ただし、電池セル１００の位置、外気温などの電子機器６０の使用環境、電池セル１００自身の比熱、電池パック１０のパッケージ態様、外部への放熱、または電子機器６０の放電電流などの要因により、各々の電池セル１００の温度は均等に上昇していくとは限らない。
次いで、電池制御部４００は、温度測定部３００が測定した温度に基づいて、温度が最低である温度最低セルと、温度が最高である温度最高セルを特定する（Ｓ１２０）。ここでは、たとえば、放電の初期段階では、最も外側に配置された電池セル１００（図１におけるＣｅｌｌ１）が、熱が逃げやすいため、温度最低セルとなる。一方、電池パック１０の中心付近の電池セル１００（図１におけるＣｅｌｌ３）が、熱が逃げにくいため、温度最高セルとなる。
図４（ａ）は、第１の実施形態における放電開始時刻からの時間と、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴとの関係を示している。
図４（ａ）のように、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴは、時刻ｔ１未満の放電の初期段階のとき、単調に増加していく。なお、初期段階において、温度の差が小さく、温度最高セルと温度最低セルを特定し難い場合は、随時、温度最高セルと温度最低セルを更新していけばよい。
また、図４（ｂ）は、第１の実施形態における放電開始時刻からの時間と、温度最低セルの電圧Ｖａおよび温度最高セルの電圧Ｖｂとの関係を示している。また、第１の実施形態における放電開始時刻からの時間と、温度最高セルの電圧Ｖｂおよび温度最低セルの電圧Ｖａとの電圧差ΔＶとの関係を示している。なお、温度最低セルを太実線で、温度最高セルを細実線で示している。また、図４（ｃ）は、第１の実施形態における放電開始時刻からの時間と電池セル１００の電流との関係を示している。
図４（ｃ）において、負荷６００は、負荷制御部６４０によって、定電流で動作しているとする。このため、時刻ｔ１までの放電は、定電流放電である。また、温度最低セルおよび温度最高セルを含め、全ての電池セル１００は、直列に接続されている。したがって、全ての電池セル１００の電流は、定電流値ＩＤ１で一定である。なお、ここでは説明の簡略化のために定電流を仮定しただけであり、電流が変化している場合であっても、第１の実施形態の効果を得ることができる。
ここで、図５（ａ）は、電池セル１００における温度と、電池セル１００の内部抵抗との関係を示している。電池セル１００における温度が低いほど、電池セル１００の内部抵抗は大きくなる。特に、低温ほど顕著に内部抵抗が上昇する傾向にある。このため、温度最低セルの内部抵抗の方が、温度最高セルの内部抵抗よりも大きい。したがって、同じ電流が流れている場合であっても、当該内部抵抗の違いによって、電圧降下の大きさが異なる。このため、各々の電池セル１００における電圧がバラついてしまう。
図４（ｂ）のように、時刻ｔ１未満のとき、内部抵抗の差によって、温度最低セルの電圧Ｖａは、温度最高セルの電圧Ｖｂよりも速く降下する。その差分（Ｖｂ−Ｖａ）は、内部抵抗の差に、ＩＤ１をかけたものに等しい。
次いで、電池制御部４００は、「温度差ΔＴの基準値Ｔ１」を設定する（Ｓ１２５）。ここでいう「温度差ΔＴの基準値Ｔ１」とは、後述するように、電池制御部４００が第１信号を出力するための温度差ΔＴの閾値である。言い換えれば、「温度差ΔＴの基準値Ｔ１」は、温度による電池セル１００の電圧のバラつきを抑制するための制御を開始するための閾値である。なお、「温度差ΔＴの基準値Ｔ１」は、予め定められたものであってもよい。その場合、当該ステップは省略することができる。
ここで、図５（ａ）のように、電池セル１００の内部抵抗は、低温ほど急峻に高くなる傾向にある。このため、温度最低セルの電圧降下は、他の電池セル１００の電圧降下よりも速くなる。したがって、電池セル１００の温度が低いほど、電池セル１００間の僅かな温度差で、各々の電池セル１００間の電圧の差が急峻に大きくなる傾向にある。
そこで、電池制御部４００は、第１条件における「温度差ΔＴの基準値Ｔ１」を、電池セル１００の温度に基づいて変化させる。「温度差ΔＴの基準値Ｔ１」は、たとえば、温度最低セルまたは温度最高セルの温度が低いほど急峻に小さい値とする。
つまり、たとえば、電池制御部４００は、電池セル１００の温度Ｔに対する「温度差ΔＴの基準値Ｔ１」を図５（ｂ）のように変化させればよい。なお、図５（ｂ）は、電池セル１００における温度と、「温度差ΔＴの基準値Ｔ１」との関係を示している。電池セル１００の温度が低い場合、「温度差ΔＴの基準値Ｔ１」を低くしておくことにより、電池セル１００間の僅かな温度差でも、各々の電池セル１００間の電圧のバラつきに合わせて、電池制御部４００は、各々の電池セル１００間の電圧差を縮小するための制御を行うことができる。ここでは、たとえば、温度最低セルの温度に基づいて、図５（ｂ）から「温度差ΔＴの基準値Ｔ１」を設定する。なお、温度差ΔＴの基準値Ｔ１を予め定めておき、記憶部に保存しておいてもよい。
なお、電池セル１００の温度に対する「温度差ΔＴの基準値Ｔ１」は、テーブル形式、または関数として、電池制御部４００の記憶部に記憶されている。
また、電池制御部４００は、当該テーブルや関数を、電子機器６０が使用される環境などに応じて変化させてもよい。
次いで、電池制御部４００は、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴが基準値Ｔ１以上であるとする第１条件を判定する（Ｓ１３０）。
温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴが基準値Ｔ１以上であるとする第１条件を満たさないとき（Ｓ１３０Ｎｏ）、電池制御部４００は放電をそのまま継続させる。
一方、温度差ΔＴが第１条件を満たすとき（Ｓ１３０Ｙｅｓ）、電池制御部４００は、第１信号を出力する（Ｓ１４０）。この第１信号は、電池パック１０の通信端子７３０および電子機器６０の通信端子８３０を介して、電子機器６０の負荷制御部６４０に送信される。
ここでいう「第１信号」とは、電池制御部４００が、負荷６００側の電流を減少させるために出力する信号のことをいう。「第１信号」は、接続される電子機器６０に応じて変化させることができる。具体的には、「第１信号」は、たとえば、負荷６００のＯＮまたはＯＦＦを切り替える１ビット信号であってもよい。また、「第１信号」は、たとえば、パルス信号であってもよい。このとき、「第１信号」の変調方式は、たとえば、パルス幅変調方式（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）やパルス振幅変調方式（ＰＡＭ：Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）であってもよい。
また、「第１信号」は、たとえば、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶを示す電圧差信号を含んでいてもよい。これにより、負荷制御部６４０は、当該電圧差信号を含む第１信号を受信したとき、電圧差信号に基づいて、電流を減少させる。負荷制御部６４０が電流を減少させることにより、全ての電池セル１００において、内部抵抗による電圧降下を小さくすることができる。したがって、通電時の各々の電池セル１００間の電圧差を小さくすることができる。
また、「第１信号」は、たとえば、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴを示す温度差信号を含んでいてもよい。負荷制御部６４０は、当該温度差信号を含む第１信号を受信したとき、温度差が大きいほど、電流が大きく減少するように制御する。上述のように、温度差ΔＴが大きいほど、各々の電池セル１００間の内部抵抗の差が大きくなる。このため、負荷制御部６４０が電流を減少させることにより、全ての電池セル１００において、内部抵抗による電圧降下を小さくすることができる。したがって、通電時の各々の電池セル１００間の電圧差を小さくすることができる。
また、「第１信号」は、たとえば、温度最低セルおよび温度最高セルのうち、少なくとも一つの電池セル１００の温度を示す温度信号を含んでいてもよい。負荷制御部６４０は、当該温度信号を含む第１信号を受信したとき、当該温度が低いほど電流が減少するように制御する。上述のように、電池セル１００の温度が低いほど、各々の電池セル１００間の内部抵抗の差が大きくなる傾向にある。このため、負荷制御部６４０が電流を減少させることにより、各々の電池セル１００間の内部抵抗の差が大きい場合であっても、全ての電池セル１００において、内部抵抗による電圧降下を小さくすることができる。したがって、通電時の各々の電池セル１００間の電圧差を小さくすることができる。
さらに、「第１信号」は、たとえば、外気温度を示す外気温度信号を含んでいてもよい。負荷制御部６４０は、当該外気温度信号を含む第１信号を受信したとき、当該外気温度が低いほど電流が減少するように制御する。外気温度が低い場合、たとえば、最も外側に配置された温度最低セルの温度は、より低くなっていく可能性がある。そのため、負荷制御部６４０が電流を減少させることにより、外気温度に影響されて、通電時の電池セル１００の電圧にバラつきが生じることを抑制することができる。
上記に加えて、「第１信号」は、たとえば、現在の温度最低セル等の電圧値に対応する信号であってもよい。また、「第１信号」は、現在の電池パック１０の電流値に対応する信号を含んでいてもよい。
ここで、図４（ａ）、図４（ｂ）および図４（ｃ）において、第１条件を満たすとき（Ｓ１３０Ｙｅｓ）とは、時刻ｔ１のときである。図４（ａ）のように、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴは、基準値Ｔ１となっている。したがって、当該温度差ΔＴは、第１条件を満たしている状態である。
また、図４（ｂ）のように、時刻ｔ１のとき、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差がＶｇ０まで大きくなっている。
ここで、電池制御部４００および負荷制御部６４０は、以下のようにして温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶに基づく制御を行う（Ｓ４００）。
図３は、電圧差ΔＶに基づく制御の詳細を示したフローチャートである。負荷制御部６４０は、時刻ｔ１において、電池制御部４００から第１信号を受信したとき、電流を減少させる（Ｓ４１０）。これにより、負荷制御部６４０は、通電時の各々の電池セル１００間の電圧差を小さくすることができる。なお、このとき、負荷制御部６４０は、電流を少なくとも負荷６００が駆動可能な電流値以上に制御する。
第１の実施形態では、負荷６００は、発光手段（バックライトなどの発光部）を含んでいる。この場合、負荷制御部６４０は、発光部の輝度を落とすことにより、当該電流を減少させる。
図４（ｃ）のように、時刻ｔ１以降、負荷制御部６４０は、定電流値ＩＤから、たとえば、線形に電流を減少させていく。具体的には、負荷制御部６４０は、発光部に流れる電流を減少させていき、輝度を落としていく。
また、図４（ａ）のように、時刻ｔ１以降、下記の二つの理由により、温度差ΔＴの上昇が緩やかになっていき、次いで温度差ΔＴは減少していく。一つ目の理由は、負荷制御部６４０が第１信号を受信したとき電流を減少させることにより、電池パック１０全体の発熱が抑制されるからである。二つ目の理由は、電池セル１００の配置によって、温度最低セルのジュール熱が温度最高セルのジュール熱よりも大きくなるからである。第１の実施形態では、たとえば、温度最高セルは電池パック１０の内側に配置されている電池セル１００であり、一方で温度最低セルは電池パック１０の外側に配置されている電池セル１００である。このため、電池パック１０が通電されているとき、温度最低セルの内部抵抗は、温度最高セルの内部抵抗よりも高い。すなわち、温度最低セルの内部抵抗による発熱量は、温度最高セルよりも大きくなっていく。したがって、温度最低セルの温度上昇は、温度最高セルよりも速くなっていく。このようにして、時刻ｔ１以降、温度差ΔＴの上昇は緩やかになっていき、次いで温度差ΔＴは減少していく。
また、図４（ｂ）のように、時刻ｔ１まで、温度最低セルの電圧Ｖａは、温度最高セルの電圧Ｖｂよりも大きく降下していた。時刻ｔ１以降、負荷制御部６４０が電流を減少させることにより、内部抵抗による電圧降下成分が小さくなっている。第１の実施形態では、時刻ｔ１以降、たとえば、各々の電池セル１００の電圧は上記した内部抵抗による電圧降下成分が減少した分だけ上昇する。さらに、温度最低セルの電圧Ｖａは、温度最高セルの電圧Ｖｂに近づいていく。
次いで、電池制御部４００は、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶが第１基準電圧値Ｖｇ１以下であるかを判定する（Ｓ４２０）。第１基準電圧値Ｖｇ１は、第１信号を出力した直後の温度最高セルと温度最低セルとの電位差Ｖｇ０より小さい電圧値と定めることができる。第１の実施形態では、Ｖｇ１はＶｇ０の２／３の値と定めている。
時刻ｔ１以降、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶが第１基準電圧値Ｖｇ１より高いとき（Ｓ４２０Ｎｏ）、負荷制御部６４０は、電流を減少させる制御を継続させる（Ｓ４１０）。
図４（ａ）のように、時刻ｔ１以降、温度差ΔＴの上昇は緩やかになっており、時刻ｔ２において、温度差ΔＴは最大値ＴＭとなる。さらに、時刻ｔ２以降、放電における電流の減少に伴って、温度差ΔＴは、緩やかに降下していく。
図４（ｂ）のように、さらに負荷制御部６４０は電流を減少させる制御を行うことにより、時刻ｔ２のとき、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶが第１基準電圧値Ｖｇ１以下となる。
時刻ｔ２のときのように、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶが第１基準電圧値Ｖｇ１以下であるとき（Ｓ４２０Ｙｅｓ）、電池制御部４００は第１信号を停止する（Ｓ４３０）。
それに伴って、負荷制御部６４０は、電流を急峻に減少させる制御を停止する。なお、「第１信号」が出力される期間は、上述したように、温度最高セルと温度最低セルとの電位差に基づいて決められることが望ましいが、状況に応じて変化させても良い。「第１信号」が出力される期間は、たとえば、上記第１条件を満たしている間の継続した期間であってもよい。また、当該期間は、たとえば、上記第１条件となってから一定時間としてもよい。さらに、当該期間は、温度差ΔＴの時間変化率に基づき定めるとしても良い。つまり、電池制御部が温度差ΔＴの時間変化率を演算処理で求めておき、該時間変化率が「第１信号」出力直後の時間変化率より小さくなるまでの期間（例えば、時間変化率が１／２や０になるまでの期間）に「第１信号」を出力するとしても良い。
さらに、負荷制御部６４０は、第１信号が停止したとき、たとえば、現在の電流値（ＩＤ２）以下となるように制御する（Ｓ４４０）。ここでは、負荷制御部６４０は、第１信号が停止したとき、たとえば、現在の電流値（ＩＤ２）で一定となるように制御する。これにより、負荷制御部６４０は、温度差ΔＴが減少するまで、または温度差ΔＴが平衡状態となるまで、電圧差ΔＶを大きくすることなく、待機することができる。
図４（ｃ）のように、時刻ｔ２以降、たとえば、負荷制御部６４０は、電流を、一定の電流値ＩＤ２として一定となるように制御する。
図４（ａ）のように、時刻ｔ２以降、温度差ΔＴは緩やかに上昇し、時刻ｔ３のとき、温度差ΔＴは最大値ＴＭとなる。時刻ｔ３以降、温度差ΔＴは徐々に減少していく。
図４（ｂ）のように、時刻ｔ３以降、残容量の減少に伴って、温度最低セルおよび温度最高セルの電圧は降下していく。また、上記した温度差ΔＴの減少に伴って、温度最高セルと温度最低セルとの内部抵抗は近くなっていく。これにより、時刻ｔ２以降も、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶはさらに減少していく。
次いで、電池制御部４００は、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶが第１基準電圧値Ｖｇ１よりも低い第２基準電圧値Ｖｇ２以下であるかを判定する（Ｓ４５０）。第１の実施形態での「第２基準電圧値Ｖｇ２」は、第１基準電圧値Ｖｇ１の１／２としている。ただし、「第２基準電圧値Ｖｇ２」が第１基準電圧値Ｖｇ１よりも低ければ、他の値であっても同様の効果を得ることができる。たとえば、「第２基準電圧値Ｖｇ２」は、０や、電圧電流測定部２００での電圧分解能に相当する電圧値、などとすることができる。電圧差ΔＶが第２基準電圧値Ｖｇ２より大きいとき（Ｓ４５０Ｎｏ）、負荷制御部６４０はＳ４４０の制御を継続する。
時刻ｔ４のとき、温度差ΔＶは、第１基準電圧値Ｖｇ１よりも低い第２基準電圧値Ｖｇ２まで減少している。電池制御部４００は、温度差ΔＶが第２基準電圧値Ｖｇ２以下であるとき（Ｓ４５０Ｙｅｓ）、第１信号と異なる第２信号を出力する（Ｓ４６０）。ここでいう「第２信号」とは、電池制御部４００が負荷６００側の電流制御を解除するために出力する信号のことをいう。負荷制御部６４０は、第２信号を受信したとき、電流を増加させることを可能とする。言い換えれば、負荷制御部６４０は、第２信号を受信したとき、電流が一定値以下となるような制御（Ｓ４４０）を解除することができる。このように、電圧差ΔＶがたとえば第２基準電圧値Ｖｇ２以下となることにより、負荷制御部６４０は、温度分布が平衡状態となったと判断して、電流を増加させることができる。なお、負荷制御部６４０が第１信号と異なる信号であると認識できれば、第２信号の変調方式は同一であってもよい。また、第２信号は、第１信号と同様に、電圧差信号等を含んでいてもよい。
次いで、電池パック１０の放電を継続させるかについて判定する（Ｓ１８０）。このとき、各々の電池セル１００の電圧が過放電検出電圧ＶＯＤ以上であるかを判定し、ＶＯＤ以上であるとき放電を継続させるとしてもよい。放電を継続させる場合は（Ｓ１８０Ｙｅｓ）、電池制御部４００は、再度、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴに基づいて、電池パック１０を制御していく。負荷６００の使用環境が変化するなどして、温度差ΔＴが大きくなる場合は、上記した同様の制御を行う。
一方、電池パック１０の放電を継続させない場合は（Ｓ１８０Ｎｏ）、電子機器６０の使用を終了させ、電池パック１０の放電を終了させる（Ｓ１９０）。
このように、電池制御部４００および負荷制御部６４０は、電池セル１００の電圧差が減少するように制御することができる。すなわち、電池セル１００の電圧バラつきを抑制することができる。また、全ての電池セル１００が残容量を残したまま、温度最低セルが過放電となることを抑制することができる。以上のようにして、第１の実施形態に係る電池パック１０を制御する。
次に、図６を比較例として用い、第１の実施形態の効果について説明する。図６は、第１の実施形態の効果について説明するための比較例の図である。
図６は、第１の実施形態とは異なり、電池制御部４００は、電池セル１００の温度に基づいて制御を行わない比較例の場合を示している。なお、第１の実施形態と同様に、各々の電池セル１００の満充電容量が等しい状態から放電を開始したとする。
図６（ａ）は、比較例における放電開始時刻からの時間と、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴとの関係を示している。図６（ｂ）は、比較例における放電開始時刻からの時間と、温度最低セルの電圧Ｖａおよび温度最高セルの電圧Ｖｂとの関係を示している。また、比較例における放電開始時刻からの時間と、温度最高セルの電圧Ｖｂおよび温度最低セルの電圧Ｖａとの電圧差ΔＶとの関係を示している。なお、図中の点線は、第１の実施形態の電圧差ΔＶを示している。また、図６（ｃ）は、比較例における放電開始時刻からの時間と電池セル１００の電流との関係を示している。なお、図６の横軸の間隔は、図４の横軸の間隔と同一であるとする。
図６（ｃ）のように、負荷６００は、負荷制御部６４０によって、定電流で動作している。すなわち、電流は、常に定電流値ＩＤ１で一定であるとする。
図６（ａ）のように、比較例においても、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴは、時刻ｔ１未満の放電の初期段階のとき、単調に増加していく。
図６（ａ）において、時刻ｔ１のとき、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴは、基準値Ｔ１となっている。時刻ｔ１以降において、温度差ΔＴはさらに上昇する。上述のように、当該温度差ΔＴによって、温度最高セルと温度最低セルとの抵抗差が生じる。また、温度最低セルの内部抵抗による発熱量は、温度最高セルよりも大きくなっていく。このため、時間経過とともに、温度差ΔＴの上昇は緩やかになっていく。比較例の温度差ΔＴは、時刻ｔ２よりも遅い時刻ｔ５のとき、第１の実施形態の最大値ＴＭより大きい最大値ＴＭ２となる。時刻ｔ５以降では、温度差ΔＴは減少していく。
図６（ｂ）のように、放電開始から、温度差ΔＴの上昇に伴って、温度最高セルと温度最低セルとの内部抵抗の差は大きくなっていく。このため、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶは、大きくなっていく。さらに、時刻ｔ１から時刻ｔ５の間、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶはさらに大きくなっていく。比較例の電圧差ΔＶは、時刻ｔ５のとき、第１の実施形態における最大値Ｖｇ０よりも大きい最大値Ｖｇ４となる。
さらに放電を継続させると、時刻ｔ６のとき、温度最低セルの電圧Ｖａは、過放電検出電圧値ＶＯＤ以下となる。このとき、電池パック１０は放電を強制終了させる。
このように、比較例では、各々の電池セル１００の満充電容量が等しい場合であっても、温度差ΔＴに起因した内部抵抗差により、各々の電池セル１００の電圧がバラつく。また、比較例では、上記した温度差ΔＴが第１の実施形態の最大値ＴＭより大きい最大値ＴＭ２となる。このため、温度差ΔＴに依存して、各々の電池セル１００の電圧は大きくバラつく可能性がある。また、比較例では、放電を継続させた場合、全ての電池セル１００が残容量を残したまま、温度最低セルは過放電となる可能性がある。リチウムイオン二次電池である電池セル１００が過放電状態になると、正極材料が溶出したり、負極の集電体が溶出したりといった現象が生じ、二次電池として機能しなくなってしまう。特に、電池パック１０が低温環境下にあり、且つ、放電時の電流が大きい場合に、温度最低セルが過放電となってしまう可能性が高い。
このように、比較例においては、電池セル１００間の温度差によって、電池パック１０を安定して放電させることができない可能性がある。
一方、第１の実施形態によれば、電池制御部４００は、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴが基準値Ｔ１以上であるとする第１条件をみたすとき、第１信号を出力する。電子機器６０は、第１信号を受信したとき、放電における電流を減少させる制御を行うことができる。第１の実施形態において、上記制御を行うことにより、下記のような効果を得ることができる。
第１の実施形態によれば、負荷制御部６４０が放電における電流を減少させることにより、各々の電池セル１００の内部抵抗による電圧降下成分を小さくすることができる。これにより、各々の電池セル１００間の電圧差を小さくすることができる。
また、第１の実施形態によれば、温度最低セルが過放電になることを抑制することができる。上記比較例のように、温度差ΔＴを起因として電圧差ΔＶが生じた場合、放電をそのまま継続させると、温度最低セルだけが過放電となってしまう。この場合、全ての電池セル１００は、残容量を残したまま、放電することができなくなる可能性がある。一方、第１の実施形態によれば、電池制御部４００は、第１信号を出力することにより、温度差ΔＴが大きくなっていることを電子機器６０に伝達することができる。これにより、温度最低セルが過放電となることを未然に抑制し、電池パック１０の放電を長く持続させることができる。
また、第１の実施形態によれば、特に電池パック１０が低温環境下にある場合に、各々の電池セル１００の内部抵抗の差が大きくなることを抑制することができる。図４で示したように、電池セル１００の内部抵抗は、低温ほど急峻に大きくなる傾向にある。そのため、電池セル１００間に僅かな温度差が生じた場合であっても、大きな電圧差となってしまう可能性がある。このような場合に、当該制御を行うことにより、適切に電圧バラつきを抑制することができる。
以上のように、第１の実施形態によれば、電池パック１０を安定的に放電させることができる。
以上、第１の実施形態では、電子機器６０が液晶表示装置である場合を説明したが、有機ＥＬ素子などの発光部を画素として複数備えた表示装置であってもよい。この場合、負荷制御部６４０が第１信号を受信したとき、たとえば、全ての発光部に流れる電流を減少させることができる。
また、第１の実施形態では、負荷制御部６４０は、「第１信号」に基づいて負荷６００側の電流を減少させるとしたが、電圧差ΔＶに基づいて電流を制御してもよい。この場合、電池制御部４００および負荷制御部６４０は、さらに以下のような制御をすることができる。
第１信号は、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶを示す電圧差信号を含んでいる。負荷制御部６４０は、第１基準電圧値Ｖｇ１を保存する記憶部（不図示）と、電圧差信号と第１基準電圧値Ｖｇ１とを比較する演算部（不図示）とを備えている。
負荷制御部６４０は、第１信号を受信したとき、電圧差信号に基づいて、電圧差ΔＶが第１基準電圧値Ｖｇ１以下となるまで電流を減少させる。また、負荷制御部６４０は、電圧差ΔＶが大きいほど、電流が大きく減少するように制御してもよい。一方、電池制御部４００は、第１信号を出力した後、電圧差ΔＶが第１基準電圧値Ｖｇ１以下になったとき、第１信号の出力を停止する。
このように、負荷制御部６４０は、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶを電池パック１０内の各々の電池セル１００間の電圧バラつきの指標として用い、電流を減少させる制御を行うことができる。すなわち、温度差ΔＴだけでなく、実際に生じている電圧差ΔＶの大きさに応じて、電池セル１００間の電圧バラつきを抑制することができる。これにより、温度最低セルだけが突出して電圧降下が大きくなることを抑制することができる。したがって、全ての電池セル１００が残容量を残したまま、温度最低セルが過放電となって放電が終了してしまうことを防止することができる。
（第２の実施形態）
図７および図８を用い、第２の実施形態について説明する。図７は、第２の実施形態に係る制御方法を示すフローチャートである。また、図８は、第２の実施形態に係る制御方法を説明するための図である。第２の実施形態は、電圧差に基づく制御を行わない点を除いて、第１の実施形態と同様である。以下、詳細を説明する。なお、図８の横軸は、図３に対して独立であるとする。
第１の実施形態では、電池制御部４００が第１信号を送信した後、電池制御部４００および負荷制御部６４０は、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶに基づいて制御を行う場合について説明した。しかし、第２の実施形態として以下で説明するように、電池制御部４００は温度差ΔＴのみに基づいて制御を行うことも可能である。
また、第２の実施形態では、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴが経時的に大きくなっていく場合について説明する。具体的には、電池パック１０が多くの電池セル１００を備えており、低温環境下で使用されている場合である。すなわち、電池パック１０内の内側の電池セル１００は発熱すると熱が逃げにくく、一方、電池パック１０の外側の電池セル１００は外部に放熱しやすい状況である。
まず、図７のフローチャートにおいて、複数の電池セル１００からの放電を開始する。これと同時に、温度測定部３００による温度測定と、電圧電流測定部２００による電圧および電流測定とを開始する（Ｓ１１０）。
次いで、電池制御部４００は、温度測定部３００が測定した温度に基づいて、温度が最低である温度最低セルと、温度が最高である温度最高セルを特定する（Ｓ１２０）。具体的には、たとえば、最も外側に配置された電池セル１００（図１におけるＣｅｌｌ１）が温度最低セルとなる。一方、電池パック１０の中心付近の電池セル１００（図１におけるＣｅｌｌ３）が温度最高セルとなる。
ここで、電池セル１００の内部抵抗などにより、ジュール熱が放出される。当該ジュール熱により、各々の電池セル１００の温度は上昇していく。
図８（ａ）は、第１の実施形態における放電開始時刻からの時間と、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴとの関係を示している。ここでは、たとえば、温度最高セルの温度上昇は速い。一方、温度最低セルの温度上昇は遅い。温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴは、たとえば、放電開始と同時に、単調に増加していく。
図８（ｃ）において、負荷６００は、負荷制御部６４０によって、定電流で動作しているとする。このため、時刻ｔ１までの放電は、定電流放電である。したがって、全ての電池セル１００の電流は、定電流値ＩＤ１で一定である。
また、上述のように、温度最高セルの温度上昇は速く、温度最低セルの温度上昇は遅いと仮定する。このため、温度最高セルと温度最低セルとの内部抵抗の差は、経時的にも大きくなっていく。
図８（ｂ）のように、内部抵抗の差によって、温度最低セルの電圧Ｖａは、温度最高セルの電圧Ｖｂよりも速く降下する。また、上記した経時的な内部抵抗の変化によって、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶは大きくなっていく。
次いで、電池制御部４００は、「温度差ΔＴの基準値Ｔ１」を設定する（Ｓ１２５）。ここでは、たとえば、第１の実施形態と同様にして、温度最低セルの温度に基づいて、「温度差ΔＴの基準値Ｔ１」を設定する。
次いで、電池制御部４００は、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴが基準値Ｔ１以上であるとする第１条件を判定する（Ｓ１３０）。
電池制御部４００は、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴが基準値Ｔ１以上であるとする第１条件を満たさないとき（Ｓ１３０Ｎｏ）、放電をそのまま継続させる。
一方、温度差ΔＴが第１条件を満たすとき（Ｓ１３０Ｙｅｓ）、電池制御部４００は、第１信号を出力する（Ｓ１４０）。
ここで、図８（ａ）、図８（ｂ）および図８（ｃ）において、第１条件を満たすとき（Ｓ１３０Ｙｅｓ）とは、時刻ｔ１のときである。図８（ａ）のように、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴは、基準値Ｔ１となっている。したがって、当該温度差ΔＴは、第１条件を満たしている状態である。
また、図３（ｂ）のように、時刻ｔ１のとき、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶがＶｇ６まで大きくなっている。
ここで、電池制御部４００および負荷制御部６４０は、以下のようにして温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴのみに基づく制御を行う。
負荷制御部６４０は、時刻ｔ１において、電池制御部４００から第１信号を受信したとき、電流を減少させる（Ｓ５１０）。
図８（ｃ）のように、時刻ｔ１以降、負荷制御部６４０は、たとえば、定電流値ＩＤ１から線形に電流を減少させていく。なお、負荷制御部６４０による電流減少量は、任意であっても同様の効果を得ることができる。
また、図８（ａ）のように、時刻ｔ１直後では、温度最高セルは、放電による発熱によって温度が高い状態を維持している。そのため、Ｓ５１０において負荷制御部６４０が電流を減少させてから、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴは、すぐには下がらない。一方で、負荷制御部６４０によって電流は減少しているため、時刻ｔ１以降、温度差ΔＴの上昇は緩やかになっていく。
また、図８（ｂ）のように、時刻ｔ１まで、温度最低セルの電圧Ｖａは、温度最高セルの電圧Ｖｂよりも大きく降下していた。時刻ｔ１以降、負荷制御部６４０が電流を減少させたことにより、内部抵抗による電圧降下成分が小さくなっている。すなわち、時刻ｔ１以降、温度最低セルの電圧Ｖａは、温度最高セルの電圧Ｖｂに近づいていく。
次いで、電池制御部４００は、第１信号を出力した後、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴが基準値Ｔ１以上であるとする第１条件を再度判定する（Ｓ５２０）。
時刻ｔ１以降、温度差ΔＴが第１条件を満たすとき（Ｓ５２０Ｙｅｓ）、負荷制御部６４０は、電流をさらに減少させる制御を継続させる（Ｓ５１０）。
図８（ａ）のように、時刻ｔ１以降、負荷制御部６４０が第１信号を受信したとき電流を減少させることにより、電池パック１０全体の発熱が抑制される。これにより、温度差ΔＴの上昇を緩やかにすることができる。時刻ｔ２において、温度差ΔＴは最大値ＴＭ３となる。さらに、時刻ｔ２以降、放電における電流がさらに減少することに伴って、温度差ΔＴは、緩やかに降下していく。
図８（ｃ）のように、時刻ｔ２以降も、負荷制御部６４０は、電流を減少させる制御を継続させる。
図８（ｂ）のように、時刻ｔ２以降も、温度最低セルの電圧Ｖａは、徐々に温度最高セルの電圧Ｖｂに近づいていく。
図８（ａ）のように、さらに負荷制御部６４０は電流を減少させる制御を行うことにより、時刻ｔ３のとき、温度差ΔＴが基準値Ｔ１未満となる。すなわち、温度差ΔＴが第１条件を満たさなくなる。
時刻ｔ３のときのように、電池制御部４００は、第１信号を出力した後、温度差ΔＴが基準値Ｔ１以上であるとする第１条件を満たさなくなったとき（Ｓ５２０Ｎｏ）、第１信号を停止する（Ｓ５３０）。それに伴って、負荷制御部６４０は、負荷６００を制御することにより、電流を減少させる制御を停止する。
図８（ｃ）のように、時刻ｔ３以降、たとえば、負荷制御部６４０は、電流を、一定の電流値ＩＤ３として一定となるように制御する。
図８（ｂ）のように、時刻ｔ３以降、温度最低セルおよび温度最高セルの電圧は、残容量の減少に伴って、降下していく。これにより、時刻ｔ３以降も、電圧差ΔＶが大きくなることを抑制することができる。
次いで、電池パック１０の放電を継続させるかについて判定する（Ｓ１８０）。放電を継続させる場合は（Ｓ１８０Ｙｅｓ）、電池制御部４００は、再度、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴに基づいて、電池パック１０を制御していく。
一方、電池パック１０の放電を継続させない場合は（Ｓ１８０Ｎｏ）、電子機器６０の使用を終了させ、電池パック１０の放電を終了させる（Ｓ１９０）。
以上のようにして、第２の実施形態に係る電池パック１０を制御する。
次に、図９を比較例として用い、第２の実施形態の効果について説明する。図９は、第２の実施形態の効果について説明するための比較例の図である。
図９は、第２の実施形態とは異なり、電池制御部４００は、電池セル１００の温度に基づいて制御を行わない比較例の場合を示している。なお、第２の実施形態と同様に、各々の電池セル１００の満充電容量が等しい状態から放電を開始したとする。
図９（ａ）は、比較例における放電開始時刻からの時間と、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴとの関係を示している。図９（ｂ）は、比較例における放電開始時刻からの時間と、温度最低セルの電圧Ｖａおよび温度最高セルの電圧Ｖｂとの関係を示している。また、比較例における放電開始時刻からの時間と、温度最高セルの電圧Ｖｂおよび温度最低セルの電圧Ｖａとの電圧差ΔＶとの関係を示している。また、図９（ｃ）は、比較例における放電開始時刻からの時間と電池セル１００の電流との関係を示している。なお、図９の横軸の間隔は、図８の横軸の間隔と同一であるとする。
図９（ｃ）のように、負荷６００は、負荷制御部６４０によって、定電流で動作している。すなわち、電流は、常に定電流値ＩＤで一定であるとする。
図９（ａ）のように、比較例においても、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴは、放電開始と同時に、単調に増加していくと仮定する。
図９（ａ）において、時刻ｔ１のとき、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴは、基準値Ｔ１となっている。また、上述のように、温度最高セルの温度上昇は速く、温度最低セルの温度上昇は遅い。このため、時刻ｔ１以降においても、温度差ΔＴはさらに上昇し続ける。比較例の温度差ΔＴは、第２の実施形態における最大値ＴＭ３をさらに超えていく。
図９（ｂ）のように、放電開始から、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶは、大きくなっていく。さらに、時刻ｔ１以降も、温度最高セルと温度最低セルとの内部抵抗の差は大きくなっていく。このため、経時的にも、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶは大きくなっていく。
さらに放電を継続させると、図９（ｂ）において、時刻ｔ４のとき、温度最低セルの電圧Ｖａは、過放電検出電圧値ＶＯＤ以下となる。すなわち、温度最低セルは、過放電となってしまう。このとき、電圧差ΔＶは、第２の実施形態の最大値Ｖｇ５よりも大きい最大値Ｖｇ７まで拡大している。
このように、電池パック１０の使用環境によっては温度差ΔＴが経時的に大きくなっていく可能性もある。このため、比較例では、各々の電池セル１００の満充電容量が等しい場合であっても、各々の電池セル１００間の電圧差は経時的に大きくなっていく可能性がある。したがって、比較例では、放電を継続させた場合、全ての電池セル１００が残容量を残したまま、温度最低セルは過放電となる可能性がある。
一方、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに第２の実施形態によれば、電池制御部４００および負荷制御部６４０は温度差ΔＴのみに基づいて制御を行うことができる。第２の実施形態は、たとえば温度差ΔＴが経時的に大きくなっていく場合などに特に有効である。また、第２の実施形態は、電池セル１００のうち、初期の満充電容量の差がある場合にも適用することができる。
さらに第２の実施形態によれば、負荷制御部６４０が放電における電流を減少させることにより、各々の電池セル１００間の温度差ΔＴを減少させることができる。すなわち、温度差ΔＴを原因として、各々の電池セル１００間の内部抵抗の差が大きくなることを抑制することができる。
（第３の実施形態）
図１０は、第３の実施形態に係る電子機器６０の構成を示す模式図である。第３の実施形態は、負荷６００が複数ある点を除いて、第１の実施形態と同様である。以下、詳細を説明する。
ここで、図１０のように、第３の実施形態に係る電子機器６０は、たとえば、電波の送受信により通話またはパケット通信を行う携帯通信端末である。
この電子機器６０は、たとえば、音声出力手段（音声出力部６０１）、発光手段（発光部）を含む表示部６０２、操作手段（操作部６０３）、音声入力手段（音声入力部６０４）、通信手段（通信部６０５）、演算処理手段（プロセッサ部６０６）、記憶手段（記憶部６０７）および負荷制御手段（負荷制御部６４０）を備えている。演算処理手段（プロセッサ部６０６）とは、電子機器６０の演算処理を行うものである。
音声出力部６０１は、通話の音声を出力するスピーカーである。また、音声入力部６０４は、通話の音声を入力するマイクロフォンである。また、発光部を含む表示部６０２は、電話番号やメール等の文字、画像を表示する液晶表示装置である。また、プロセッサ部６０６は、通話による音声信号やパケット通信によるデータなどの信号を演算処理する。記憶部６０７は、電話番号やメールなどのデータを保存している。通信部６０５は、音声信号やパケットなどの信号を電波で送受信する。このように、第３の実施形態の電子機器６０は、負荷６００を複数有している。
負荷制御部６４０は、図示されていない領域において、第１の実施形態と同様の電池パック１０に接続している。また、負荷制御部６４０は、上記した各々の負荷６００に接続している。これにより、負荷制御部６４０は、各々の負荷６００の電力消費量を制御することができる。
なお、各々の負荷６００に電力を供給する配線（不図示）は、必ずしも負荷制御部６４０を介して、各々の負荷６００に接続していなくてもよい。
ここで、図２のＳ１４０の状態であると仮定する。すなわち、電池パック１０における温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴが基準値Ｔ１以上であるとする第１条件を満たし、電池制御部４００が第１信号を負荷制御部６４０に送信した状態である。
このまま全ての負荷６００を使用しつづければ、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差は、さらに大きくなってしまう。また、温度最低セルは、過放電となる可能性もある。そこで、負荷制御部６４０は、電池制御部４００から第１信号を受信したとき、以下のようにして、負荷６００の電流を減少させる。
たとえば、第１の実施形態と同様にして、負荷制御部６４０は、発光手段（表示部６０２の発光部）の輝度を徐々に落としていく。このように、負荷制御部６４０は、負荷６００で消費する電流を徐々に減少させる。
また、たとえば、負荷制御部６４０は、演算処理手段（プロセッサ部６０６）の処理速度を落とす。「プロセッサ部６０６の処理速度を落とす」とは、プロセッサ部６０６のクロック周波数を落とすことである。このように、クロック周波数を落とすことにより、プロセッサ部６０６で消費される電流を減少させることができる。
また、たとえば、負荷制御部６４０は、通話を制限し、パケット通信のみを行うように通信手段（通信部６０５）を制御する。通話による音声信号の送受信は、パケット通信によるデータ信号の送受信よりも、通信部６０５で消費される電力が大きい。このように、負荷制御部６４０は、比較的、消費電力の小さい負荷６００のみを使用するように制限していくことができる。
上記のように、負荷制御部６４０は、現在、電力を消費している負荷６００の数を減少させていってもよい。これにより、負荷６００単位で、電流を減少させていくことができる。
第３の実施形態によれば、電子機器６０は、複数の負荷６００を有している。このような場合に、負荷制御部６４０は、電池制御部４００から第１信号を受信したとき、適宜、電流を減少させる方法を選択することができる。負荷制御部６４０は、現在、電力を消費している負荷６００の数を減少させていってもよい。これにより、負荷６００単位で、電流を減少させていくことができる。したがって、電子機器６０が複数の負荷６００を有している場合であっても、各々の電池ユニット間の温度差による電圧差が生じることを抑制することができる。
（第４の実施形態）
図１１は、第４の実施形態に係る電子機器６０の構成を示す模式図である。第４の実施形態は、電子機器６０がハイブリッドカーまたは電気自動車の動力制御機器である点を除いて、第１の実施形態と同様である。以下、詳細を説明する。
ここで、図１１のように、第４の実施形態に係る電子機器６０は、たとえば、ハイブリッドカーなどの動力制御機器である。第１の実施形態と同様の電池パック１０は、当該ハイブリッドカーに搭載され、電子機器６０に接続している。
この電子機器６０は、電気駆動手段（モーター部６０８）、燃料駆動手段（エンジン部６０９）、負荷制御手段（負荷制御部６４０）およびインバータ６６０を備えている。負荷制御部６４０は、図示されていない領域で、電池パック１０の電池制御部４００に接続している。また、インバータ６６０は、図示されていない領域で、電池パック１０の外部正極端子７１０および外部負極端子７２０に接続している。なお、電気駆動手段（モーター部６０８）とは、電気エネルギーを力学的エネルギーに変換するものであり、燃料駆動手段（エンジン部６０９）とは、燃料による燃焼エネルギーを力学的エネルギーに変換するものである。
モーター部６０８は、たとえば、電池パック１０からの電力を自動車の動力に変える。また、モーター部６０８は、インバータ６６０によって、自動車の動力を電力に変換して、電池パック１０に供給することもできる。
エンジン部６０９は、たとえば、ガソリンを燃焼させることにより、自動車に動力を与える。負荷制御部６４０は、モーター部６０８およびエンジン部６０９に接続している。これにより、負荷制御部６４０は、各々の負荷６００が自動車の動力に寄与している割合を制御している。
なお、モーター部６０８に電力を供給する配線（不図示）は、必ずしも負荷制御部６４０を介して、接続していなくてもよい。
ここで、ハイブリッドカーは、モーター部６０８で駆動しており、図２のＳ１４０の状態になっていると仮定する。すなわち、電池パック１０における温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴが基準値Ｔ１以上であるとする第１条件を満たし、電池制御部４００が第１信号を負荷制御部６４０に送信した状態である。
このままモーター部６０８のみの駆動を続ければ、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差は、さらに大きくなってしまう。また、温度最低セルは、過放電となる可能性もある。そこで、負荷制御部６４０は、電池制御部４００から第１信号を受信したとき、以下のようにして、制御を行う。
たとえば、負荷制御部６４０は、電池パック１０から電気駆動手段（モーター部６０８）への電力供給量を減少させ、燃料駆動手段（エンジン部６０９）で駆動する割合を増加させる。言い換えれば、負荷制御部６４０は、動力に寄与している割合を、徐々にエンジン部６０９の方が大きくなるように制御する。なお、モーター部６０８からエンジン部６０９への駆動に切り替えてもよい。これにより、モーター部６０８で消費される電流を減少させることができる。このように、徐々に他のエネルギーを使用した負荷６００（エンジン部６０９）に切り替えていくことができる。
第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
以上、第４の実施形態では、ハイブリッドカーである場合を説明したが、電気自動車であってもよい。この場合、負荷制御部６４０は、電池制御部４００から第１信号を受信したとき、モーター部６０８へ供給する電力を減少させることにより、電流を減少させる。なお、この場合は、動力源が１つしかないため、負荷制御部６４０は、徐々に電流を減少させていくことが好ましい。
また、第４の実施形態では、ハイブリッドカーである場合を説明したが、電動アシスト自転車であってもよい。上述のように、温度最低セルが過放電となったとき、電池パック１０は放電を強制終了させる可能性がある。そこで、負荷制御部６４０は、電池制御部４００から第１信号を受信したとき、モーター部６０８へ供給する電力を徐々に減少させる。すなわち、負荷制御部６４０は、モーター部６０８によるアシスト力を弱めていく。これにより、ユーザーが感じる負荷の変化が少なく、長くモーター部６０８を使用することができる。
（第５の実施形態）
図１２は、第５の実施形態に係る電子機器６０の構成を示す模式図である。第５の実施形態は、電子機器６０が電池パック１０以外の少なくとも一つ以上の他の電力供給手段（電力供給部１２）と接続している点を除いて、第１の実施形態と同様である。以下、詳細を説明する。
ここで、図１２のように、第５の実施形態に係る電子機器６０は、たとえば、複数の電力供給源からの電力を制御する電力制御機器である。
第１の実施形態と同様の電池パック１０は、太陽電池９２に接続している。太陽電池９２は、太陽光の光エネルギーを電力に変換する。太陽電池９２から光起電力が供給された場合、電池パック１０は、当該電力によって充電される。
また、電子機器６０は、コンバータ部６７０および負荷制御部６４０を備えている。コンバータ部６７０は、電池パック１０から供給される直流電流を交流電流に変換する。また、コンバータ部６７０は、電池パック１０から送信された第１信号を伝送する機能を有している。なお、電池パック１０から直接負荷制御部６４０に第１信号を送信する配線（不図示）が接続していてもよい。また、電池パック１０は、電子機器６０のコンバータ部６７０に接続している。
負荷制御部６４０は、他の電力供給部１２に接続している。電力供給部１２は、たとえば、電力会社から供給される電力の配電盤である。たとえば、電力供給部１２から、交流電流が供給される。
負荷制御部６４０は、複数の家庭用の電源コンセント６１０に接続している。電源コンセント６１０には、ユーザーによって、様々な負荷６００が接続される。
ここで、電源コンセント６１０には、電池パック１０から電力が供給されているとする。また、電池パック１０は、図２のＳ１４０の状態になっていると仮定する。すなわち、電池パック１０における温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴが基準値Ｔ１以上であるとする第１条件を満たし、電池制御部４００が第１信号を負荷制御部６４０に送信した状態である。
このまま電池パック１０のみから電力を消費し続けた場合、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差は、さらに大きくなってしまう。また、温度最低セルは、過放電となる可能性もある。
そこで、負荷制御部６４０は、電池制御部４００から第１信号を受信したとき、電池パック１０から電源コンセント６１０への電力供給量を減少させ、他の電力供給部１２から電源コンセント６１０への電力供給量を増加させる。
なお、電池パック１０から他の電力供給部１２に不連続に切り替えるのではなく、徐々に他の電力供給部１２が寄与する割合を増やしていってもよい。
第５の実施形態によれば、電子機器６０は、電池パック１０以外の少なくとも一つ以上の他の電力供給部１２と接続している。たとえば、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差が大きくなり、温度最低セルが過放電となったとき、電池パック１０は放電を強制終了させる可能性がある。このため、たとえば、ユーザーが電池パック１０からの電力供給を受けていたときに、瞬時に停電してしまう。したがって、負荷制御部６４０は、第１信号を受信したとき、電池パック１０から電源コンセント６１０への電力供給量を減少させ、他の電力供給部１２から電源コンセント６１０への電力供給量を増加させる。これにより、電池パック１０の温度最低セルが過放電となることを防ぐことができる。また、電池パックからの放電を持続させることができ、負荷６００側に対して、電力を連続的に供給することができる。
（第６の実施形態）
図１３は、第６の実施形態に係る電池パック１０および電子機器６０の構成を示す回路図である。第６の実施形態は、第１の実施形態における電池パック１０の制御回路２０が電子機器６０に含まれている点を除いて、第１の実施形態と同様である。以下、詳細を説明する。
図１３のように、第６の実施形態の電池パック１０には、制御回路２０が設けられていない。すなわち、この電池パック１０は、直列に接続された複数の電池セル１００のみを有している。電池パック１０のＣｅｌｌ１側には、正極端子１６０が設けられている。一方、電池パック１０のＣｅｌｌＮ側には、負極端子１８０が設けられている。また、それぞれの電池セル１００の間において、電池セル端子１３０が設けられている。
第６の実施形態の電子機器６０は、負荷６００、負荷制御部６４０のほかに、電圧電流測定部２００、温度測定部３００、電池制御部４００およびスイッチ５００を備えている。電子機器６０の電池パック１０側には、測定端子７６０が設けられている。
また、電子機器６０の電池パック１０側には、正極端子７４０および負極端子７５０が設けられている。電子機器６０の正極端子７４０および負極端子７５０は、それぞれ、電池パック１０の正極端子１６０および負極端子１８０に接続している。これにより、電子機器６０は、電池パック１０の電力の供給を受けることができる。
温度測定部３００の温度センサー３２１、温度センサー３２２および温度センサー３２３は、電池パック１０の外装体（不図示）に設けられた開口（不図示）から挿入され、各々の電池セル１００に取り付けられている。
また、電圧電流測定部２００は、測定端子７６０に接続している。電子機器６０の測定端子７６０は、配線（符号不図示）を介して、電池パック１０の電池セル端子１３０に接続している。これにより、電圧電流測定部２００は、各々の電池セル１００の電圧を測定することができる。
第６の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに第６の実施形態によれば、交換の多い電池パック１０を簡素化した構成とすることができる。
（第７の実施形態）
図１４を用い、第７の実施形態に係る電池パック１０について説明する。図１４は、第７の実施形態に係る電池パック１０および充電機器９０の構成を示す回路図である。第７の実施形態は、電池パック１０に充電機器９０が接続されている点を除いて、第１の実施形態と同様である。以下、詳細を説明する。
電池制御部４００は、電圧電流測定部２００に接続している。電池制御部４００は、温度測定部３００が測定した温度等に基づいて、各々の電池セル１００の充電を制御する。
次に、第７の実施形態の電池パック１０に接続された充電機器９０について説明する。この電子機器６０は、充電制御手段（充電制御部９４０）を備えている。充電制御部９４０は、電池制御部４００に接続して、第１信号を受信し、且つ、充電における電圧および電流を制御する。また、充電制御部９４０は、電池制御部４００から第１信号を受信したとき、充電における電流を減少させる。以下詳細を説明する。
充電機器９０は、電力供給源９００を備えている。ここでいう電力供給源９００は、電池パック１０を充電するための電力源である。充電機器９０の正極端子８１０および負極端子８２０は、電力供給源９００に接続している。なお、電力供給源９００が交流である場合は、充電機器９０は、交流電流を直流電流に変換するコンバータ部（不図示）を備えていてもよい。
充電機器９０の電池パック１０側には、正極端子８１０および負極端子８２０が設けられている。充電機器９０の正極端子８１０および負極端子８２０は、それぞれ、電池パック１０の外部正極端子７１０および外部負極端子７２０に接続している。これにより、充電機器９０は、電池パック１０に充電することができる。
充電制御部９４０は、電力供給源９００に接続している。これにより、充電制御部９４０は、電力供給源９００の電圧および電流を制御している。
また、充電制御部９４０は、通信端子８３０に接続している。充電機器９０側の通信端子８３０は、たとえば、配線（不図示）を介して、電池パック１０側の通信端子７３０に接続している。これにより、充電制御部９４０は、電池制御部４００に接続して、第１信号を受信することができる。
充電制御部９４０は、電池制御部４００から第１信号を受信したとき、充電における電流を減少させることができる。この充電制御方法については、詳細を後述する。
次に、図２、図３および図１５を用いて、上記した電池パック１０の制御方法について説明する。なお、図３における「負荷制御部」は、「充電制御部」と置き換えて適用する。図１５は、第７の実施形態に係る充電制御方法を説明するための図である。なお、図１５の時刻ｔ等は、上述の実施形態の時刻ｔ等とは独立である。第７の実施形態に係る充電制御方法は、第１の実施形態における放電を充電に置き換えるだけで、同様のステップを備えている。以下、詳細を説明する。
ここで、電池パック１０の全ての電池セル１００の残容量は無くなっている状態であるとする。初期段階における全ての電池セル１００の電圧は、放電終止電圧Ｖ０に近い値となっている。
まず、図２において、充電機器９０の正極端子８１０および負極端子８２０を、電池パック１０の外部正極端子７１０および外部負極端子７２０にそれぞれ接続する。これにより、電池セル１００への充電を開始する（Ｓ１１０）。
この充電は、定電流定電圧法により行われる。ここでいう「定電流定電圧充電法」とは、電池パック１０全体の電圧が特定の充電電圧に達するまでは一定の充電電流で充電を行い、特定の充電電圧に達した後は印加する電圧を当該充電電圧に固定する充電方法である。ここでは、たとえば、電池セル１００の電圧が充電基準電圧値ＶＣとなるように、上記した「充電電圧」をＮＶＣとする。また、「充電電流」をＩＣ１とする。
次いで、電池制御部４００は、温度最低セルおよび温度最高セルを特定する（Ｓ１２０）。さらに、電池制御部４００は、温度差ΔＴの基準値Ｔ１を設定する（Ｓ１２５）。
ここで、図１５（ａ）は、第７の実施形態における充電開始時刻からの時間と、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴとの関係を示している。図１５（ｂ）は、第７の実施形態における充電開始時刻からの時間と、温度最低セルの電圧Ｖａおよび温度最高セルの電圧Ｖｂとの関係を示している。また、第１の実施形態における放電開始時刻からの時間と、温度最高セルの電圧Ｖｂおよび温度最低セルの電圧Ｖａとの電圧差ΔＶとの関係を示している。また、図１５（ｃ）は、第７の実施形態における充電開始時刻からの時間と電池セル１００の電流および残容量との関係を示している。なお、電池セル１００の残容量の差は無視できるほど小さいものとする。
図１５（ｃ）のように、時刻ｔ１まで、充電制御部９４０によって、定電流で充電している。すなわち、全ての電池セル１００の電流は、定電流値ＩＣ１で一定である。
図１５（ａ）のように、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴは、時刻ｔ１未満の充電の初期段階のとき、単調に増加していく。
図１５（ｂ）のように、時刻ｔ１未満のとき、内部抵抗の差によって、温度最低セルの電圧Ｖａは、温度最高セルの電圧Ｖｂよりも速く上昇する。
ここで、図１５（ａ）において、時刻ｔ１のとき、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴは、基準値Ｔ１となっている。このように、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴが基準値Ｔ１以上であるとする第１条件を満たすとき（Ｓ１３０Ｙｅｓ）、電池制御部４００は、第１信号を出力する（Ｓ１４０）。なお、第１信号は、第１の実施形態と同様に、たとえば、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差を示す電圧差信号を含んでいる。
また、図１５（ｂ）のように、時刻ｔ１のとき、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差がＶｇ０まで大きくなっている。
次いで、電池制御部４００および充電制御部９４０は、以下のようにして温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶに基づく制御を行う（Ｓ４００）。図３のように、第１信号を受信した充電制御部９４０は、時刻ｔ１において、電池制御部４００から第１信号を受信したとき、電流を減少させる（Ｓ４１０）。このとき、充電制御部９４０は、第１信号を受信したとき、たとえば、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶを示す電圧差信号に基づいて、電圧差ΔＶが第１基準電圧値Ｖｇ１以下となるまで電流を減少させる。また、充電制御部９４０は、たとえば、電圧差ΔＶが大きいほど、電流が大きく減少するように制御する。これにより、充電制御部９４０は、通電時の各々の電池セル１００間の電圧差を小さくすることができる。なお、このとき、充電制御部９４０は、電流を少なくとも充電可能な電流値以上（０より大きい値）に制御する。
図１５（ｃ）において、時刻ｔ１以降、充電制御部９４０が電流を減少させる。たとえば、第１の実施形態と同様に、充電制御部９４０は、電流を線形に減少させる。
また、図１５（ａ）のように、時刻ｔ１以降、下記の二つの理由により、温度差ΔＴの上昇が緩やかになっていき、次いで温度差ΔＴは減少していく。一つ目の理由は、充電制御部９４０が第１信号を受信したとき電流を減少させることにより、電池パック１０全体の発熱が抑制されるからである。二つ目の理由は、電池セル１００の配置によって、温度最低セルのジュール熱が温度最高セルのジュール熱よりも大きくなるからである。温度最低セルの内部抵抗による発熱量は、温度最高セルよりも大きくなっていく。したがって、温度最低セルの温度上昇は、温度最高セルよりも速くなっていく。このようにして、時刻ｔ１以降、温度差ΔＴの上昇は緩やかになっていき、次いで温度差ΔＴは減少していく。
図１５（ｂ）において、時刻ｔ１以降、充電制御部９４０が電流を減少させたことにより、内部抵抗による成分が小さくなっている。第７の実施形態では、時刻ｔ１以降、たとえば、各々の電池セル１００の電圧は、上記した内部抵抗による電圧降下成分が減少した分だけ降下する。さらに、温度最低セルの電圧Ｖａは、温度最高セルの電圧Ｖｂに近づいていく。
図１５（ｃ）において、時刻ｔ１以降、充電制御部９４０が電流を減少させたことにより、残容量の増加は緩やかになる。
次いで、電池制御部４００は、第１信号を出力した後、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶが第１基準電圧値Ｖｇ１以下であるかを判定する（Ｓ４２０）
時刻ｔ１以降、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶが第１基準電圧値Ｖｇ１より高いとき（Ｓ４２０Ｎｏ）、負荷制御部６４０は、電流を減少させる制御を継続させる（Ｓ４１０）。
図１５（ａ）のように、さらに充電制御部９４０は電流を減少させる制御を行うことにより、時刻ｔ２のとき、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶが第１基準電圧値Ｖｇ１以下となる。
時刻ｔ２のときのように、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶが第１基準電圧値Ｖｇ１以下であるとき（Ｓ４２０Ｙｅｓ）、電池制御部４００は第１信号を停止する（Ｓ４３０）。
それに伴って、充電制御部９４０は、電流を減少させる制御を停止する。さらに、充電制御部９４０は、第１信号が停止したとき、たとえば、現在の電流値（ＩＤ２）以下となるように制御する（Ｓ４４０）。ここでは、充電制御部９４０は、第１信号が停止したとき、たとえば、現在の電流値（ＩＤ２）で一定となるように制御する。これにより、充電制御部９４０は、温度差ΔＴが減少するまで、または温度差ΔＴが平衡状態となるまで、電圧差ΔＶを大きくすることなく、待機することができる。
図１５（ｃ）のように、時刻ｔ２以降、たとえば、充電制御部９４０は、電流を、一定の電流値ＩＣ２として一定となるように制御する。
図１５（ａ）のように、時刻ｔ２以降、温度差ΔＴは緩やかに上昇し、時刻ｔ３のとき、温度差ΔＴは最大値ＴＭとなる。時刻ｔ３以降、温度差ΔＴは徐々に減少していく。
図１５（ｂ）のように、時刻ｔ３以降、温度最低セルおよび温度最高セルの電圧は、残容量の増加に伴って、上昇していく。また、上記した温度差ΔＴの減少に伴って、温度最高セルと温度最低セルとの内部抵抗は近くなっていく。これにより、時刻ｔ２以降も、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶはさらに減少していく。
次いで、電池制御部４００は、第１信号を停止した後、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶが第２基準電圧値Ｖｇ２以下であるかを判定する（Ｓ４２０）電圧差ΔＶが第２基準電圧値Ｖｇ２より大きいとき（Ｓ４２０Ｎｏ）、充電制御部９４０はＳ４４０の制御を継続する。
時刻ｔ４のとき、温度差ΔＶは、第１基準電圧値Ｖｇ１よりも低い第２基準電圧値Ｖｇ２まで減少している。電池制御部４００は、温度差ΔＶが第２基準電圧値Ｖｇ２以下であるとき（Ｓ４５０Ｙｅｓ）、たとえば、第１信号と異なる第２信号を出力する（Ｓ４６０）。負荷制御部６４０は、第２信号を受信したとき、たとえば、電流を増加させることを可能とする。言い換えれば、充電制御部９４０は、第２信号を受信したとき、電流が一定値以下となるような制御（Ｓ４４０）を解除することができる。このように、電圧差ΔＶがたとえば第２基準電圧値Ｖｇ２以下となることにより、充電制御部９４０は、温度差ΔＴが平衡状態となったと判断して、電流を増加させることができる。
次いで、電池パック１０の充電を継続させるかについて判定する（Ｓ１８０）。このとき、各々の電池セル１００の電圧が過充電検出電圧ＶＯＣ以上であるかを判定してもよい。充電を継続させる場合は（Ｓ１８０Ｙｅｓ）、電池制御部４００は、再度、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴに基づいて、電池パック１０を制御していく。電池パック１０の使用環境が変化するなどして、温度差ΔＴが大きくなる場合は、上記した同様の制御を行う。
図１５（ｂ）において、さらに充電を行うことにより、電池セル１００の電圧は上昇していく。時刻ｔ５のとき、充電制御部９４０は、定電流充電から定電圧充電に切り替える。
図１５（ｃ）において、時刻ｔ５以降、充電制御部９４０は、充電電流をＩＣ１から徐々に減少させていく。時刻ｔ６のとき、全てのセルの残容量は、満充電容量値ＣＲａになる。また、時刻ｔ６のとき、電圧最大セルの電流は、充電終止電流値Ｉ０となる。ここでいう「充電終止電流値Ｉ０」とは、電池セル１００が満充電に近づいたとき、一定の値に収束したときの電流値のことである。したがって、時刻ｔ６のとき、充電制御部９４０は、充電を終了させる（Ｓ１９０）。
以上のようにして、第７の実施形態に係る電池パック１０を制御する。
次に、図１６を比較例として用い、第７の実施形態の効果について説明する。図１６は、第７の実施形態の効果について説明するための比較例の図である。
図１６は、第７の実施形態とは異なり、電池制御部４００は温度に基づいて制御を行わない比較例の場合を示している。図１６（ａ）は、比較例における充電開始時刻からの時間と電池セル１００の電圧との関係を示している。また、図１６（ｂ）は、比較例における充電開始時刻からの時間と電池セル１００の電流および残容量との関係を示している。なお、図１６の時刻ｔは、図１５の時刻ｔと同一であるとする。
図１６（ｃ）のように、充電制御部９４０は、定電流で充電している。すなわち、電流は、常に定電流値ＩＣ１で一定であるとする。
図１６（ａ）のように、比較例においても、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴは、時刻ｔ１未満の充電の初期段階のとき、単調に増加していく。
図１６（ａ）において、時刻ｔ１のとき、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴは、基準値Ｔ１となっている。時刻ｔ１以降において、温度差ΔＴはさらに上昇する。上述のように、当該温度差ΔＴによって、温度最高セルと温度最低セルとの抵抗差が生じる。また、温度最低セルの内部抵抗による発熱量は、温度最高セルよりも大きくなっていく。このため、時間経過とともに、温度差ΔＴの上昇は緩やかになっていく。比較例の温度差ΔＴは、時刻ｔ２よりも遅い時刻ｔ７のとき、第１の実施形態の最大値ＴＭより大きい最大値ＴＭ２となる。時刻ｔ７以降では、温度差ΔＴは減少していく。
図１６（ｂ）のように、充電開始から、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶは、大きくなっていく。さらに、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間、温度差ΔＴの上昇に伴って、温度最高セルと温度最低セルとの内部抵抗の差は大きくなっていく。このため、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶはさらに大きくなっていく。比較例の電圧差ΔＶは、時刻ｔ７のとき、第１の実施形態における最大値Ｖｇ０よりも大きい最大値Ｖｇ４となる。
さらに充電を継続させると、時刻ｔ８のとき、温度最低セルの電圧Ｖａは、過充電検出電圧値ＶＯＣとなる。なお、ここでいう「過充電検出電圧値ＶＯＣ」とは、たとえば、リチウムイオン二次電池などにおいて、発煙、発火または破裂などの不良が生じないようにするための電圧の上限値のことである。このとき、電池パック１０の電池制御部４００は充電を強制終了させる。
図１６（ｃ）のように、時刻ｔ８のとき、全ての電池セル１００の残容量Ｃは、満充電容量値ＣＲａに至っていない。
このように、比較例では、各々の電池セル１００の満充電容量が等しい場合であっても、温度差ΔＴに起因した内部抵抗差により、各々の電池セル１００の電圧がバラつく。また、比較例では、上記した温度差ΔＴが第１の実施形態の最大値ＴＭより大きい最大値ＴＭ２となる。このため、温度差ΔＴに依存して、各々の電池セル１００の電圧は大きくバラつく可能性がある。また、比較例では、充電を継続させた場合、全ての電池セル１００が満充電となる前に、温度最低セルは過充電となる可能性がある。
一方、第７の実施形態によれば、電池制御部４００は、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴが基準値Ｔ１以上であるとする第１条件をみたすとき、第１信号を出力する。充電機器９０は、第１信号を受信したとき、充電における電流を減少させる制御を行うことができる。これにより、第７の実施形態では、充電においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、温度最低セルが過充電になることを抑制することができる。したがって、第７の実施形態によれば、電池パック１０を安定的に充電することができる。
（第８の実施形態）
図７および図１７を用い、第８の実施形態に係る電池パック１０について説明する。第８の実施形態は、電圧差に基づく制御を行わない点を除いて、第７の実施形態と同様である。なお、図７における「負荷制御部」は、「充電制御部」と置き換えて適用する。また、図１５の時刻ｔ等は、上述の実施形態の時刻ｔ等とは独立である。以下、詳細を説明する。
第７の実施形態では、電池制御部４００が第１信号を送信した後、電池制御部４００および充電制御部９４０は、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶに基づいて制御を行う場合について説明した。しかし、第８の実施形態として以下で説明するように、電池制御部４００は温度差ΔＴのみに基づいて制御を行うことも可能である。
また、第８の実施形態では、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴが経時的に大きくなっていく場合について説明する。具体的には、電池パック１０が多くの電池セル１００を備えており、低温環境下で使用されている場合である。すなわち、電池パック１０内の内側の電池セル１００は発熱すると熱が逃げにくく、一方、電池パック１０の外側の電池セル１００は外部に放熱しやすい状況である。
まず、図７のフローチャートにおいて、電池セル１００への充電を開始する（Ｓ１１０）。次いで、電池制御部４００は、温度測定部３００が測定した温度に基づいて、温度が最低である温度最低セルと、温度が最高である温度最高セルを特定する（Ｓ１２０）。
ここで、図１７（ａ）は、第８の実施形態における充電開始時刻からの時間と、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴとの関係を示している。図１７（ｂ）は、第８の実施形態における充電開始時刻からの時間と、温度最低セルの電圧Ｖａおよび温度最高セルの電圧Ｖｂとの関係を示している。また、第８の実施形態における放電開始時刻からの時間と、温度最高セルの電圧Ｖｂおよび温度最低セルの電圧Ｖａとの電圧差ΔＶとの関係を示している。また、図１７（ｃ）は、第８の実施形態における充電開始時刻からの時間と電池セル１００の電流および残容量との関係を示している。
図１７（ｃ）のように、時刻ｔ１まで、充電制御部９４０によって、定電流で充電している。すなわち、全ての電池セル１００の電流は、定電流値ＩＣ１で一定である。
図１７（ａ）のように、たとえば、温度最高セルの温度上昇は速い。一方、温度最低セルの温度上昇は遅い。温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴは、たとえば、充電開始と同時に、単調に増加していく。
図１７（ｂ）のように、充電開始から、内部抵抗の差によって、温度最低セルの電圧Ｖａは、温度最高セルの電圧Ｖｂよりも速く上昇する。このため、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶは大きくなっていく。
ここで、図１７（ａ）において、時刻ｔ１のとき、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴは、基準値Ｔ１となっている。このように、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴが基準値Ｔ１以上であるとする第１条件を満たすとき（Ｓ１３０Ｙｅｓ）、電池制御部４００は、第１信号を出力する（Ｓ１４０）。
また、図１７（ｂ）のように、時刻ｔ１のとき、温度最高セルと温度最低セルとの電圧差ΔＶがＶｇ５まで大きくなっている。
ここで、電池制御部４００および充電制御部９４０は、以下のようにして温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴのみに基づく制御を行う。
充電制御部９４０は、時刻ｔ１において、電池制御部４００から第１信号を受信したとき、電流を減少させる（Ｓ５１０）。
図１７（ｃ）において、時刻ｔ１以降、充電制御部９４０が電流を減少させる。たとえば、第１の実施形態と同様に、充電制御部９４０は、たとえば、電流を線形に減少させる。なお、充電制御部９４０による電流減少量は、任意であっても同様の効果を得ることができる。
また、図１７（ａ）のように、時刻ｔ１直後では、温度最高セルは、充電による発熱によって温度が高い状態を維持している。そのため、Ｓ５１０において充電制御部９４０が電流を減少させてから、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴは、すぐには下がらない。一方で、充電制御部９４０によって電流は減少しているため、時刻ｔ１以降、温度差ΔＴの上昇は緩やかになっていく。
図１７（ｂ）において、時刻ｔ１以降、充電制御部９４０が電流を減少させたことにより、内部抵抗による成分が小さくなっている。すなわち、時刻ｔ１以降、温度最低セルの電圧Ｖａは、温度最高セルの電圧Ｖｂに近づいていく。
次いで、電池制御部４００は、第１信号を出力した後、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴが基準値Ｔ１以上であるとする第１条件を再度判定する（Ｓ５２０）。
時刻ｔ１以降、温度差ΔＴが第１条件を満たすとき（Ｓ５２０Ｙｅｓ）、負荷制御部６４０は、電流を減少させる制御を継続させる（Ｓ５１０）。
図１７（ａ）のように、さらに充電制御部９４０は電流を減少させる制御を行うことにより、電池パック１０全体の発熱が抑制される。これにより、温度差ΔＴの上昇を緩やかにすることができる。時刻ｔ２において、温度差ΔＴは最大値ＴＭ３となる。さらに、時刻ｔ２以降、放電における電流がさらに減少することに伴って、温度差ΔＴは、緩やかに降下していく。
図１７（ｃ）のように、時刻ｔ２以降も、負荷制御部６４０は、電流を減少させる制御を継続させる。
図１７（ｂ）のように、時刻ｔ２以降も、温度最低セルの電圧Ｖａは、徐々に温度最高セルの電圧Ｖｂに近づいていく。
図１７（ａ）のように、さらに負荷制御部６４０は電流を減少させる制御を行うことにより、時刻ｔ３のとき、温度差ΔＴが基準値Ｔ１未満となる。すなわち、温度差ΔＴが第１条件を満たさなくなる。
次いで、時刻ｔ３のときのように、電池制御部４００は、第１信号を出力した後、温度差ΔＴが基準値Ｔ１以上であるとする第１条件を満たさなくなったとき（Ｓ５２０Ｎｏ）、第１信号を停止する（Ｓ５３０）。それに伴って、充電制御部９４０は、電流を減少させる制御を停止する。
図１７（ｃ）のように、時刻ｔ３以降、たとえば、充電制御部９４０は、電流を、たとえば、一定の電流値ＩＣ３として一定となるように制御する。
図１７（ｂ）のように、時刻ｔ３以降、温度最低セルおよび温度最高セルの電圧は、残容量の増加に伴って、上昇していく。
次いで、電池パック１０の充電を継続させるかについて判定する（Ｓ１８０）。充電を継続させる場合は（Ｓ１８０Ｙｅｓ）、電池制御部４００は、再度、温度最高セルと温度最低セルとの温度差ΔＴに基づいて、電池パック１０を制御していく。電池パック１０の使用環境が変化するなどして、温度差ΔＴが大きくなる場合は、上記した同様の制御を行う。
図１７（ｂ）において、さらに充電を行うことにより、電池セル１００の電圧は上昇していく。時刻ｔ４のとき、充電制御部９４０は、定電流充電から定電圧充電に切り替える。
図１７（ｃ）において、時刻ｔ４以降、充電制御部９４０は、充電電流をＩＣ３から徐々に減少させていく。時刻ｔ５のとき、全てのセルの残容量は、満充電容量値ＣＲａになる。また、時刻ｔ５のとき、電圧最大セルの電流は、充電終止電流値Ｉ０となる。したがって、時刻ｔ５のとき、充電制御部９４０は、充電を終了させる（Ｓ１９０）。
以上のようにして、第７の実施形態に係る電池パック１０を制御する。
第８の実施形態によれば、充電においても、第１、２または７の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに第８の実施形態によれば、電池制御部４００および負荷制御部６４０は温度差ΔＴのみに基づいて制御を行うことができる。第８の実施形態は、たとえば温度差ΔＴが経時的に大きくなっていく場合などに特に有効である。また、第８の実施形態は、電池セル１００のうち、初期の満充電容量の差がある場合にも適用することができる。
さらに第８の実施形態によれば、負荷制御部６４０が放電における電流を減少させることにより、各々の電池セル１００間の温度差ΔＴを減少させることができる。すなわち、温度差ΔＴを原因として、各々の電池セル１００間の内部抵抗の差が大きくなることを抑制することができる。
（第９の実施形態）
図１８は、第９の実施形態に係る電池パック１０および充電機器９０の構成を示す回路図である。第９の実施形態は、第７の実施形態における電池パック１０の制御回路２０が充電機器９０に含まれている点を除いて、第７の実施形態と同様である。以下、詳細を説明する。
図１８のように、第９の実施形態の電池パック１０には、制御回路２０が設けられていない。すなわち、この電池パック１０は、直列に接続された複数の電池セル１００のみを有している。電池パック１０のＣｅｌｌ１側には、正極端子１６０が設けられている。一方、電池パック１０のＣｅｌｌＮ側には、負極端子１８０が設けられている。また、それぞれの電池セル１００の間において、電池セル端子１３０が設けられている。
第９の実施形態の充電機器９０は、充電制御部９４０のほかに、電圧電流測定部２００、温度測定部３００、電池制御部４００およびスイッチ５００を備えている。充電機器９０の電池パック１０側には、測定端子７６０が設けられている。
また、充電機器９０の電池パック１０側には、正極端子７４０および負極端子７５０が設けられている。充電機器９０の正極端子７４０および負極端子７５０は、それぞれ、電池パック１０の正極端子１６０および負極端子１８０に接続している。これにより、充電機器９０は、電池パック１０を充電することができる。
温度測定部３００の温度センサー３２１、温度センサー３２２および温度センサー３２３は、電池パック１０の外装体（不図示）に設けられた開口（不図示）から挿入され、各々の電池セル１００に取り付けられている。
また、電圧電流測定部２００は、測定端子７６０に接続している。充電機器９０の測定端子７６０は、配線（符号不図示）を介して、電池パック１０の電池セル端子１３０に接続している。これにより、電圧電流測定部２００は、各々の電池セル１００の電圧を測定することができる。
第９の実施形態によれば、第７の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに第９の実施形態によれば、交換の多い電池パック１０を簡素化した構成とすることができる。
以上の実施形態において、電池制御部４００は、電池セル１００が放電を行っている場合および電池セル１００に充電を行っている場合の両方に対応して、第１信号を出力してもよい。
以上の実施形態において、電池制御部４００は、電圧電流測定部２００を介して、スイッチ５００に対して信号を送信する場合を説明したが、電池制御部４００は、直接、スイッチ５００に信号を送信する形態であってもよい。
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。たとえば、上記実施形態では電池セル１００がラミネート型電池である場合を説明したが、電池セル１００が円筒型や角型などの他の形態の電池である場合も、同様に本発明の効果を得ることができる。
この出願は、２０１２年２月２９日に出願された日本出願特願２０１２−４４６２９号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (32)

  1. 直列に接続された複数の電池ユニットのうち、二つ以上の前記電池ユニットの温度を測定する温度測定手段と、
    前記温度測定手段が測定した前記温度に基づいて、前記電池ユニットの充電および放電を制御する電池制御手段と、
    を備え、
    前記電池制御手段は、
    前記電池ユニットに前記充電を行っている場合または前記電池ユニットが前記放電を行っている場合に、前記温度測定手段が測定した前記温度に基づいて、前記温度が最低である温度最低ユニットと、前記温度が最高である温度最高ユニットとを特定し、
    前記温度最高ユニットと前記温度最低ユニットとの温度差が基準値以上であるとする第１条件を満たさないとき、前記充電または前記放電をそのまま継続させ、
    前記温度差が前記第１条件を満たすとき、第１信号を出力する電池制御システム。
  2. 請求項１に記載の電池制御システムにおいて、
    前記電池ユニットの電圧を測定する電圧測定手段をさらに備え、
    前記電池制御手段は、
    前記第１信号を出力した後、前記温度最高ユニットと前記温度最低ユニットとの電圧差が第１基準電圧値以下になったとき、前記第１信号の出力を停止する電池制御システム。
  3. 請求項２に記載の電池制御システムにおいて、
    前記第１信号は、前記電圧差を示す電圧差信号を含む電池制御システム。
  4. 請求項２または３に記載の電池制御システムにおいて、
    前記電池制御手段は、
    前記第１信号を停止した後、前記電圧差が前記第１基準電圧値よりも低い第２基準電圧値以下になったとき、前記第１信号と異なる第２信号を出力する電池制御システム。
  5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の電池制御システムにおいて、
    前記電池制御手段は、
    前記第１条件における前記温度差の前記基準値を、前記電池ユニットの前記温度に基づいて変化させる電池制御システム。
  6. 請求項５に記載の電池制御システムにおいて、
    前記温度差の前記基準値は、前記温度最低ユニットまたは前記温度最高ユニットの前記温度が低いほど小さい値である電池制御システム。
  7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の電池制御システムにおいて、
    前記第１信号は、前記温度差を示す温度差信号を含む電池制御システム。
  8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の電池制御システムにおいて、
    前記第１信号は、前記温度最低ユニットおよび前記温度最高ユニットのうち、少なくとも一つの前記電池ユニットの前記温度を示す温度信号を含む電池制御システム。
  9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の電池制御システムにおいて、
    前記温度測定手段は、外気温度をさらに測定し、
    前記第１信号は、当該外気温度を示す外気温度信号を含む電池制御システム。
  10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の電池制御システムにおいて、
    前記電池制御手段は、
    前記第１信号を出力した後、前記温度差が前記第１条件を満たさなくなったとき、前記第１信号の出力を停止する電池制御システム。
  11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電池制御システムにおいて、
    前記温度測定手段は、
    最も外側に配置された少なくとも一つの前記電池ユニットと、
    少なくとも一つの前記電池ユニットよりも内側に位置する前記電池ユニットと、
    の前記温度を測定する電池制御システム。
  12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電池制御システムにおいて、
    前記電池制御手段に接続して、前記第１信号を受信し、且つ、前記放電の電力を消費する負荷を制御する負荷制御手段をさらに備え、
    前記負荷制御手段は、
    前記電池制御手段から前記第１信号を受信したとき、前記放電における電流を減少させる電池制御システム。
  13. 請求項１２に記載の電池制御システムにおいて、
    前記電池ユニットの電圧を測定する電圧測定手段をさらに備え、
    前記第１信号は、前記温度最高ユニットと前記温度最低ユニットとの電圧差を示す電圧差信号を含み、
    前記負荷制御手段は、
    前記第１信号を受信したとき、前記電圧差信号に基づいて、前記電圧差が前記第１基準電圧値以下となるまで前記電流を減少させ、
    前記電池制御手段は、
    前記第１信号を出力した後、前記電圧差が第１基準電圧値以下になったとき、前記第１信号の出力を停止する電池制御システム。
  14. 請求項１３に記載の電池制御システムにおいて、
    前記電池制御手段は、
    前記第１信号を停止した後、前記電圧差が前記第１基準電圧値よりも低い第２基準電圧値以下になったとき、前記第１信号と異なる第２信号を出力し、
    前記負荷制御手段は、
    前記第２信号を受信したとき、前記電流を増加させることを可能とする電池制御システム。
  15. 請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の電池制御システムにおいて、
    前記第１信号は、前記温度差を示す温度差信号を含み、
    前記負荷制御手段は、
    前記第１信号を受信したとき、前記温度差信号に基づいて、前記温度差が大きいほど前記電流が減少するように制御する電池制御システム。
  16. 請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の電池制御システムにおいて、
    前記第１信号は、前記温度最低ユニットおよび前記温度最高ユニットのうち、少なくとも一つの前記電池ユニットの前記温度を示す温度信号を含み、
    前記負荷制御手段は、
    前記第１信号を受信したとき、前記温度が低いほど前記電流が減少するように制御する電池制御システム。
  17. 請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の電池制御システムにおいて、
    前記温度測定手段は、外気温度をさらに測定し、
    前記第１信号は、当該外気温度を示す外気温度信号を含み、
    前記負荷制御手段は、
    前記第１信号を受信したとき、前記外気温度が低いほど前記電流が減少するように制御する電池制御システム。
  18. 請求項１２〜１７に記載の電池制御システムにおいて、
    前記負荷制御手段は、
    前記第１信号が停止したとき、前記電流が現在の電流値以下となるように制御する電池制御システム。
  19. 請求項１〜１８のいずれか一項に記載の電池制御システムにおいて、
    前記電池ユニットは、リチウムイオン二次電池を含む電池制御システム。
  20. 直列に接続された複数の電池ユニットと、
    二つ以上の前記電池ユニットの温度を測定する温度測定手段と、
    前記温度測定手段が測定した前記温度に基づいて、前記電池ユニットの充電および放電を制御する電池制御手段と、
    を備え、
    前記電池制御手段は、
    前記電池ユニットに前記充電を行っている場合または前記電池ユニットが前記放電を行っている場合に、前記温度測定手段が測定した前記温度に基づいて、前記温度が最低である温度最低ユニットと、前記温度が最高である温度最高ユニットとを特定し、
    前記温度最高ユニットと前記温度最低ユニットとの温度差が基準値以上であるとする第１条件を満たさないとき、前記充電または前記放電をそのまま継続させ、
    前記温度差が前記第１条件を満たすとき、第１信号を出力する電池パック。
  21. 直列に接続された複数の電池ユニットを含む電池パックと、
    二つ以上の前記電池ユニットの温度を測定する温度測定手段と、
    前記温度測定手段が測定した前記温度に基づいて、前記電池ユニットの放電を制御する電池制御手段と、
    前記電池パックからの前記放電による電力を消費する負荷と、
    前記電池制御手段に接続し、且つ、前記負荷を制御する負荷制御手段と、
    を備え、
    前記電池制御手段は、
    前記電池ユニットが前記放電を行っている場合に、前記温度測定手段が測定した前記温度に基づいて、前記温度が最低である温度最低ユニットと、前記温度が最高である温度最高ユニットとを特定し、
    前記温度最高ユニットと前記温度最低ユニットとの温度差が基準値以上であるとする第１条件を満たさないとき、前記充電または前記放電をそのまま継続させ、
    前記温度差が前記第１条件を満たすとき、第１信号を出力し、
    前記負荷制御手段は、
    前記電池制御手段から前記第１信号を受信したとき、前記放電における電流を減少させる電子機器。
  22. 請求項２１に記載の電子機器において、
    前記電池ユニットの電圧を測定する電圧測定手段をさらに備え、
    前記電池制御手段は、
    前記第１信号を出力した後、前記温度最高ユニットと前記温度最低ユニットとの電圧差が第１基準電圧値以下になったとき、前記第１信号の出力を停止する電子機器。
  23. 請求項２１または２２に記載の電子機器において、
    前記負荷は、少なくとも一つ以上の発光手段を含み、
    前記負荷制御手段は、
    前記電池制御手段から前記第１信号を受信したとき、前記発光手段の輝度を落とすことにより、前記電流を減少させる電子機器。
  24. 請求項２１または２２に記載の電子機器において、
    前記負荷は、少なくとも一つ以上の演算処理手段を含み、
    前記負荷制御手段は、
    前記電池制御手段から前記第１信号を受信したとき、前記演算処理手段の処理速度を落とすことにより、前記電流を減少させる電子機器。
  25. 請求項２１または２２に記載の電子機器において、
    当該電子機器は、通話またはパケット通信を行う携帯通信端末であって、
    前記負荷は、前記通信を行う通信手段を含み、
    前記負荷制御手段は、
    前記電池制御手段から前記第１信号を受信したとき、前記通話を制限し、前記パケット通信のみを行うように前記通信手段を制御することにより、前記電流を減少させる電子機器。
  26. 請求項２１または２２に記載の電子機器において、
    前記負荷は、少なくとも一つ以上の電気駆動手段を含み、
    前記負荷制御手段は、
    前記電池制御手段から前記第１信号を受信したとき、前記電気駆動手段へ供給する前記電力を減少させることにより、前記電流を減少させる電子機器。
  27. 請求項２１または２２に記載の電子機器において、
    燃料で駆動する燃料駆動手段をさらに備え、
    前記負荷は、少なくとも一つ以上の電気駆動手段であり、
    前記負荷制御手段は、
    前記電池制御手段から前記第１信号を受信したとき、前記電池パックから前記電気駆動手段への電力供給量を減少させ、前記燃料駆動手段で駆動する割合を増加させることにより、前記電流を減少させる電子機器。
  28. 請求項２１または２２に記載の電子機器において、
    前記電池パック以外の少なくとも一つ以上の他の電力供給手段と接続し、
    前記負荷制御手段は、
    前記電池制御手段から前記第１信号を受信したとき、前記電池パックから前記負荷への電力供給量を減少させ、前記他の電力供給手段から前記負荷への前記電力供給量を増加させる電子機器。
  29. 請求項２１〜２８のいずれか一項に記載の電子機器において、
    前記負荷制御手段は、
    前記電池制御手段から前記第１信号を受信したとき、前記負荷で消費する前記電流を単調減少させる電子機器。
  30. 請求項２１〜２９のいずれか一項に記載の電子機器において、
    複数の前記負荷を備え、
    前記負荷制御手段は、
    前記電池制御手段から前記第１信号を受信したとき、現在、前記電力を消費している前記負荷の数を減少させていく電子機器。
  31. 直列に接続された複数の電池ユニットのうち、二つ以上の前記電池ユニットの温度を測定する温度測定手段と、
    前記温度測定手段が測定した前記温度に基づいて、前記電池ユニットの充電を制御する電池制御手段と、
    前記電池制御手段に接続し、且つ、前記充電における電圧および電流を制御する充電制御手段と、
    を備え、
    前記電池制御手段は、
    前記電池ユニットに前記充電を行っている場合に、前記温度測定手段が測定した前記温度に基づいて、前記温度が最低である温度最低ユニットと、前記温度が最高である温度最高ユニットとを特定し、
    前記温度最高ユニットと前記温度最低ユニットとの温度差が基準値以上であるとする第１条件を満たさないとき、前記充電または前記放電をそのまま継続させ、
    前記温度差が前記第１条件を満たすとき、第１信号を出力し、
    前記充電制御手段は、
    前記電池制御手段から前記第１信号を受信したとき、前記充電における前記電流を減少させる充電機器。
  32. 請求項３１に記載の充電機器において、
    前記電池ユニットの電圧を測定する電圧測定手段をさらに備え、
    前記電池制御手段は、
    前記第１信号を出力した後、前記温度最高ユニットと前記温度最低ユニットとの電圧差が第１基準電圧値以下になったとき、前記第１信号の出力を停止する充電機器。
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