WO2008072650A1

WO2008072650A1 - 組電池制御方法、組電池制御回路、及びこれを備えた充電回路、電池パック

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Publication number: WO2008072650A1
Application number: PCT/JP2007/073915
Authority: WO
Inventors: Toshiyuki Nakatsuji
Original assignee: Panasonic Corporation
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2008-06-19
Also published as: CN101563827B; CN101563827A; JP5091473B2; US20100019725A1; US8120319B2; JP2008154317A

Abstract

　複数の二次電池が直列接続された組電池における、各二次電池の端子電圧を、それぞれ検出する電圧検出部と、前記複数の二次電池を放電させるための放電部と、前記複数の二次電池の端子電圧が、放電を終了するべき電圧として予め設定されている放電終止電圧以下の電圧になるタイミングとして予め設定された設定タイミングにおいて、前記電圧検出部により検出された前記複数の二次電池の端子電圧のうち最も低い端子電圧である最低電圧より端子電圧の高い二次電池を、各二次電池の端子電圧の差が減少するように前記放電部によって放電させるアンバランス低減処理を実行するアンバランス低減処理部とを備えた。

Description

明細書

組電池制御方法、組電池制御回路、及びこれを備えた充電回路、電池パック

技術分野

[0001] 本発明は、複数の二次電池が直列接続された組電池のアンバランスを低減する組電池制御方法、組電池制御回路、及びこれを備えた充電回路、電池パックに関する背景技術

[0002] 図 6は、背景技術に係る二次電池の充放電方法によって、複数の二次電池が直列接続された組電池を充放電させた場合の各二次電池、例えば三個の二次電池 111 , 112, 113における各端子電圧 α 11, a 12, α 13の変ィ匕を示すグラフである。

[0003] まず、タイミング ΤΙΟΙίこおレヽて、二次電池 111, 112, 113の端子電圧 a ll, a 1 2, a 13は、いずれも放電終止電圧 Vt (例えば 3. OV)で等しぐ二次電池 111, 11 2, 113はバランスがとれた状態になっている。ここで、組電池に充電電流を流して充電を行うと、端子電圧 a 11, a 12, a 13が徐々に増大する。

[0004] また、二次電池は、端子電圧が所定の充電終止電圧 Vfを超えるまで充電すると、劣化する。そのため、上述のような組電池を充電する場合には、組電池の両端電圧力充電終止電圧 VfX二次電池の直列数になるように設定されている。充電終止電圧 Vfは、二次電池が例えばリチウムイオン電池である場合、一般的には 4. 2Vであるため、三個の二次電池 111, 112, 113が直列接続された組電池の場合、組電池の両端電圧が、 4. 2VX3 = 12. 6Vになるまで充電される。

[0005] ところで、二次電池は、劣化すると内部抵抗が増大するため、複数の二次電池 111 , 112, 113を直列接続してその直列回路の両端に充電電圧を印加すると、内部抵抗の大き!/、二次電池、すなわち劣化して!/、る二次電池の端子電圧が劣化して!/、な!/、他の電池より大きくなる。そうすると、充電電圧が各二次電池に均等に分圧されなくなる。例えば、二次電池 111, 112, 113の順に劣化が進んでいるものとすると、最も劣化が進んでいる二次電池 111の端子電圧 a 11が最も高くなり、最も劣化が少ない二次電池 113の端子電圧 α 13が最も低くなる。

[0006] そうすると、図 6において充電が終了したタイミング T102において、二次電池 111, 112, 113の端子電圧 a ll, a 12, α 13ίま、異なる電圧 ίこなって二次電池 111, 1 12, 113のアンバランスが生じてしまう。次に、このようなアンバランスが生じた状態で充電された組電池に負荷を接続して放電させると、劣化が進んで!/、る二次電池ほど、端子電圧の低下が早くなる。

[0007] 二次電池を放電させる場合、過放電すると二次電池が劣化してしまうため、二次電池を劣化させな!/、程度の電圧が、放電を終了するべき電圧である放電終止電圧 Vt として設定されている。放電終止電圧 Vtは、例えばリチウムイオン電池の場合には、一般 ίこ 3. 0V程度の電圧 ίこされてレヽる。そして、端子電圧 a 11, a 12, a 13のうち、最小の電圧が放電終止電圧 Vt = 3. 0Vまで低下すると、放電を終了するようになつている（タイミング T103)。

[0008] そうすると、タイミング T103では、最も劣化が進んでいる二次電池 111の端子電圧

a 11が最も低ぐ最も劣化の程度が少ない二次電池 113の端子電圧 a 13が最も高くなり、さらに端子電圧 a 11, a 12, a 13のアンバランスが拡大してしまう。

[0009] また、劣化の少ない二次電池 112, 113の端子電圧 a 12, a 13が放電終止電圧 Vtまで低下する前に、最も劣化が進んでいる二次電池 111の端子電圧 a 11が放電終止電圧 vtまで低下する結果、放電を終了して負荷への電流供給が停止されてしまう。そのため、劣化の少ない二次電池 112, 113の電池容量を有効に活用できず、組電池全体の電池容量が低下してしまうという不都合があった。

[0010] そして、このような充放電動作を繰り返すと、タイミング T104, T105に示すように、他の二次電池よりも劣化が進んで!/、る二次電池 111の劣化がますます促進され、端子電圧 a 11, a 12, a 13の差が増大してしまうという不都合があった。

[0011] そこで、充電が終了した際に、端子電圧が充電終止電圧 Vfを超えている二次電池を強制的に放電させて端子電圧を低下させることで、複数の二次電池間における端子電圧の差を低減し、組電池を構成する二次電池間のアンバランスを低減する技術が知られている（例えば、特許文献 1参照。）。

[0012] 図 7は、充電が終了した際に、端子電圧が充電終止電圧 Vfを超えている二次電池を強制的に放電させて端子電圧を低下させることで、複数の二次電池間における端子電圧の差を低減するようにした場合の端子電圧 a ll, « 12, α 13の変化を示すグラフである。

[0013] 図 7に示すように、充電が終了した際 (タイミング Τ202)に、端子電圧が充電終止電圧 Vfを超えて!/、る二次電池 111を、バランス調整のために強制的に放電させて端子電圧 α 11を低下させることで、二次電池 111, 112, 113における端子電圧 α 11, « 12, α 13の差力 S低減される（タイミング Τ203)。

[0014] しかしながら、特許文献 1に記載の技術では、劣化が最も進んで!/、る二次電池 111 をさらに強制的に放電させ、劣化が少ない二次電池は放電させない。そうすると、最も劣化の進んで!/、る二次電池 111の放電される機会が、劣化の少な!/、二次電池よりも増加して、最も劣化の進んでいる二次電池の劣化をさらに促進してしまう。そのため、二次電池 111, 112, 113の劣化のバラツキが大きくなり、アンバランスが拡大してしまうとレ、う不都合があった。

[0015] また、二次電池は、劣化が進むほど、電池容量が減少し、かつ放電時の端子電圧の低下が早い。そうすると、特許文献 1に記載の技術では、劣化が進んでいるために電池容量が減少している二次電池 111を、充電終了後にさらに強制的に放電させてしまうために、二次電池 111に充電されて!/、る電気量がなおさら減少してしまう結果、使用による放電によって、最も劣化が進んでいる二次電池 111の端子電圧 α 11が放電終止電圧 Vtまで低下したとき（タイミング Τ204)において、他の二次電池 112, 113の端子電圧 α 12, a 13は、バランス調整のための強制放電を行わない場合よりむしろ電圧力高くなり、二次電池 111, 112, 113の端子電圧 a ll, a 12, a 13の差が増大し、アンバランスが拡大してしまうおそれがあると!/、う不都合があった。

特許文献 1：特開 2005— 176520号公報

発明の開示

[0016] 本発明の目的は、最も劣化が進んでいる二次電池の劣化をさらに促進するおそれを低減しつつ、各二次電池の端子電圧の差を低減することができる組電池制御方法、組電池制御回路、及びこれを備えた充電回路、電池パックを提供することである。

[0017] 本発明の一局面に従う組電池制御回路は、複数の二次電池が直列接続された組電池における、各二次電池の端子電圧を、それぞれ検出する電圧検出部と、前記複数の二次電池を放電させるための放電部と、前記複数の二次電池の端子電圧が、放電を終了するべき電圧として予め設定されている放電終止電圧以下の電圧になるタイミングとして予め設定された設定タイミングにおいて、前記電圧検出部により検出された前記複数の二次電池の端子電圧のうち最も低い端子電圧である最低電圧より端子電圧の高い二次電池を、各二次電池の端子電圧の差が減少するように前記放電部によって放電させるアンバランス低減処理を実行するアンバランス低減処理部とを備える。

[0018] また、本発明の一局面に従う組電池制御方法は、複数の二次電池が直列接続された組電池における、当該複数の二次電池の端子電圧を、それぞれ検出する電圧検出工程と、前記複数の二次電池の端子電圧が、放電を終了するべき電圧として予め設定されている放電終止電圧以下の電圧になるタイミングとして予め設定された設定タイミングにお!/、て、前記電圧検出工程におレ、て検出された前記複数の二次電池の端子電圧のうち最も低レ、端子電圧である最低電圧より端子電圧の高!/、二次電池を、前記放電部によって、当該二次電池の端子電圧が前記最低電圧に達するまで放電させるアンバランス低減処理工程とを有する。

[0019] このような構成の組電池制御回路、及び組電池制御方法によれば、複数の二次電池が直列接続された組電池における、複数の二次電池のうち少なくとも一つの端子電圧が放電を終了するべき電圧として予め設定されている放電終止電圧以下の電圧になっている状態まで放電した組電池は、劣化が進んでいる二次電池ほど端子電圧が低くなる。そうすると、端子電圧が放電終止電圧以下の電圧になっている設定タイミングでは、端子電圧が最低になっている二次電池力最も劣化が進んでいると考 X_られる。

[0020] そこで、最低電圧より端子電圧の高!/、二次電池、すなわち端子電圧が最低になつて!/、る二次電池より劣化の程度が軽!/、と考えられる二次電池を放電させて各二次電池の端子電圧の差を低減することにより、最も劣化が進んでいる二次電池をさらに放電させて劣化を促進させてしまうおそれを低減しつつ、各二次電池の端子電圧の差を低減すること力 Sできる。 [0021] また、本発明の一局面に従う充電回路は、上述の組電池制御回路と、前記組電池を充電する充電部と、前記充電部により前記組電池を充電させるためのユーザの操作が行われたタイミングを前記設定タイミングとして検出する検出部とをさらに備え、前記アンバランス低減処理部は、前記検出部によって、前記設定タイミングが検出されたとき、前記アンバランス低減処理を実行し、前記充電部は、前記アンバランス低減処理部による前記アンバランス低減処理の実行後に、前記組電池を充電する。

[0022] このような構成の充電回路は、ユーザが充電部により組電池を充電させるための操作を行ったとき、すなわち複数の二次電池のうち少なくとも一つの端子電圧が放電終止電圧以下になっている可能性が高いときにアンバランス低減処理を実行してから組電池を充電するので、最も劣化が進んでいる二次電池をさらに放電させて劣化を促進させてしまうおそれを低減しつつ、各二次電池の端子電圧の差を低減することができる。そして、各二次電池の端子電圧の差を低減した状態で組電池を充電することにより、二次電池のアンバランスが累積的に増大することを低減することができる

[0023] また、本発明の一局面に従う電池パックは、上述のいずれかに記載の組電池制御回路と、前記組電池とを備える。

[0024] このような構成の電池パックは、電池パックにおいて、上述のアンバランス低減処理を行うことができるので、電池パックにおいて、最も劣化が進んでいる二次電池をさらに放電させて劣化を促進させてしまうおそれを低減しつつ、各二次電池の端子電圧の差を低減することができる。

[0025] また、本発明の一局面に従う電池パックは、外部からの指示に応じて二次電池の充電用の電流を出力する充電装置と接続される電池パックであって、上述の組電池制御回路と、前記組電池と、前記充電部により前記組電池を充電させるためのユーザの操作が行われたタイミングを前記設定タイミングとして検出する検出部とを備え、前記アンバランス低減処理部は、前記検出部によって、前記設定タイミングが検出されたとき、前記アンバランス低減処理を実行した後、前記充電用の電流を出力させる旨の指示を前記充電装置へ出力する。

[0026] このような構成の電池パックは、ユーザが充電部により組電池を充電させるための操作を行ったとき、すなわち最も劣化が進んでいる二次電池の端子電圧が最も低い電圧になっていると考えられるときに、アンバランス低減処理を実行して各二次電池の端子電圧の差を低減してから充電装置によって組電池を充電させることができるので、最も劣化が進んでいる二次電池をさらに放電させて劣化を促進させてしまうおそれを低減しつつ、各二次電池の端子電圧の差を低減した状態で充電装置に組電池を充電させることにより、二次電池のアンバランスが累積的に増大することを低減すること力 Sでさる。

図面の簡単な説明

[0027] [図 1]本発明の一実施形態に係る組電池制御回路を備えた電池パックを用いる充電システムの構成の一例を示すブロック図である。

[図 2]図 1に示す組電池と放電部との詳細な構成の一例を示す回路図である。

[図 3]第 1の実施形態に係る充電システムの動作の一例を示す説明図である。

[図 4]第 1の実施形態に係る充電システムの動作の一例を示す説明図である。

[図 5]第 2の実施形態に係る充電システムの動作の一例を示す説明図である。

[図 6]背景技術に係る充電方法を説明するための説明図である。

[図 7]背景技術に係る充電方法を説明するための説明図である。

発明を実施するための最良の形態

[0028] 以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。

[0029] (第 1実施形態）

図 1は、本発明の一実施形態に係る組電池制御回路を備えた電池パック 2を用いる充電システム 1の構成の一例を示すブロック図である。この充電システム 1は、電池パック 2に、それを充電する充電装置 3を備えて構成されるが、電池パック 2と充電装置 3とに分離されている必要はなぐ図 1に示す電池パック 2と充電装置 3とが一体の回路として構成されていてもよい。また、電池パック 2から給電が行われる負荷回路 4をさらに含めて電気機器システムとして構成されてもよい。また、電池パック 2は、図 1では充電装置 3から充電が行われるけれども、電池パック 2が負荷回路 4に装着されて、負荷回路 4を通して充電が行われてもよい。電池パック 2および充電装置 3は、給電を行う直流ハイ側の端子 Ti l , T21と、通信信号の端子 T12, T22と、給電および通信信号のための GND端子 T13, T23とによって相互に接続される。電池パック 2が負荷回路 4に装着される場合も、同様の端子が設けられる。

[0030] 充電装置 3の端子 T21 , T23は、負荷回路 4に接続されており、組電池 14から供給された電流が、スイッチング素子 12、充電経路 11、端子 Ti l , T21を介して負荷回路 4へ供給されるようになっている。負荷回路 4は、電池パック 2からの供給電力により駆動される電気機器の負荷回路であり、例えば図略の電気機器の電源スィッチがォンすることにより、電池パック 2から負荷回路 4へ、負荷回路 4の駆動電流が供給されるようになっている。

[0031] 電池パック 2は、スイッチング素子 12と、組電池 14と、電流検出抵抗 16と、温度センサ 17と、制御 IC (Integrated Circuit) 18と、電圧検出回路 20 (電圧検出部）と、放電部 23と、端子 Ti l , T12, T13とを備えている。スイッチング素子 12としては、 FE T (Field Effect Transistor)等の半導体スイッチング素子や、リレースィッチ等のスイツチング素子が用いられる。また、制御 IC18は、アナログ/デジタル変換器 19、制御部 21、及び通信部 22を備えている。

[0032] そして、電池パック 2内で、端子 T11から延びる直流ハイ側の充電経路 11中には、スイッチング素子 12が設けられている。充電経路 11の他端は、組電池 14のハイ側端子に接続される。組電池 14のロー側端子は、直流ロー側の充電経路 15を介して GND端子 T13に接続されている。充電経路 15中には、充電電流および放電電流を電圧値に変換する電流検出抵抗 16が設けられている。

[0033] 組電池 14は、直列に接続された複数の二次電池 141 , 142, 143を備え、各二次電池の温度は温度センサ 17によって検出され、制御 IC18内のアナログ/デジタル変換器 19に入力される。二次電池 141 , 142, 143としては、例えばリチウムイオン二次電池が用いられる。なお、二次電池 141 , 142, 143は、必ずしも単体の二次電池に限られず、例えば複数の二次電池が並列接続されたものであってもよ!/、。

[0034] また、複数の二次電池 141 , 142, 143の各端子電圧 Vbl , Vb2, Vb3は電圧検出回路 20によってそれぞれ検出され、制御 IC18内のアナログ/デジタル変換器 19 に入力される。さらにまた、電流検出抵抗 16によって検出された電流値も、制御 IC1 8内のアナログ/デジタル変換器 19に入力される。前記アナログ/デジタル変換器 19は、各入力値をデジタル値に変換して、制御部 21へ出力する。

[0035] また、組電池 14には、二次電池 141 , 142, 143をそれぞれ選択的に放電させるための放電部 23が接続されている。

[0036] 図 2は、組電池 14と放電部 23との詳細な構成の一例を示す回路図である。図 2に示す放電部 23は、スイッチング素子 SWl , SW2, SW3と、抵抗 Rl , R2, R3とを備えて構成されている。そして、スイッチング素子 SW1と抵抗 R1との直列回路と二次電池 141とが並列に接続され、スイッチング素子 SW2と抵抗 R2との直列回路と二次電池 142とが並列に接続され、スイッチング素子 SW3と抵抗 R3との直列回路と二次電池 143とが並列に接続されている。スイッチング素子 SWl , SW2, SW3としては、例えば FET等の半導体スイッチング素子や、リレースィッチ等、種々のスイッチング素子を用いることができる。

[0037] スイッチング素子 SWl , SW2, SW3は、制御部 21からの制御信号に応じてオン、オフするようにされており、スイッチング素子 SW1がオンすると、二次電池 141が抵抗 R1を介して放電し、スイッチング素子 SW2がオンすると、二次電池 142が抵抗 R2を介して放電し、スイッチング素子 SW3がオンすると、二次電池 143が抵抗 R3を介して放電するようになっている。

[0038] 制御部 21は、例えば所定の演算処理を実行する CPU (Central Processing Unit)と、所定の制御プログラムが記憶された ROM (Read Only Memory)と、データを一時的に記憶する RAM (Random Access Memory)と、これらの周辺回路等とを備えて構成されている。そして、制御部 21は、 ROMに記憶された制御プログラムを実行することにより、充放電制御部 211、及びアンバランス低減処理部 212として機能する。

[0039] この場合、電圧検出回路 20、放電部 23、及びアンバランス低減処理部 212が、請求項における組電池制御回路の一例に相当して!/、る。

[0040] アンバランス低減処理部 212は、組電池 14から負荷回路 4へ電流が供給されることにより、二次電池 141 , 142, 143のうち少なくとも一つの端子電圧が放電終止電圧 Vt以下になったとき、電圧検出回路 20により検出された二次電池 141 , 142, 143 の端子電圧 Vbl , Vb2, Vb3のうち最も低い最低電圧より端子電圧の高い二次電池を、放電部 23によって、当該二次電池の端子電圧が前記最低電圧に達するまで放電させるアンバランス低減処理を実行する。

[0041] 充放電制御部 211は、アナログ/デジタル変換器 19からの各入力値に応答して、充電装置 3に対して、出力を指示する充電電流の電圧値、電流値を演算し、その演算結果を通信部 22から端子 T12, T22 ;T13, Τ23を介して充電装置 3へ送信することで、充電装置 3によって、組電池 14を充電させる。

[0042] また、充放電制御部 211は、アナログ/デジタル変換器 19からの各入力値から、端子 Ti l , T13間の短絡や充電装置 3からの異常電流などの電池パック 2の外部における異常や、組電池 14の異常な温度上昇などに対して、スイッチング素子 12をォフするなどの保護動作を行う。

[0043] 充電装置 3では、充放電制御部 211からの指示を、制御 IC30において、通信手段である通信部 32で受信し、充電制御部 31が充電電流供給回路 33 (充電部）を制御して、前記の電圧値、電流値、およびパルス幅で、充電電流を供給させる。

[0044] 充電電流供給回路 33は、 AC— DCコンバータや DC— DCコンバータなどから構成されている。そして、充電電流供給回路 33は、入力電圧を、充電制御部 31から指示された電圧値、電流値、およびパルス幅に変換して、端子 T21 , T11 ;T23, T13 を介して、充電経路 11 , 15へ供給する。

[0045] なお、制御部 21を電池パック 2に備える例に限られず、充電装置 3に制御部 21を備えるようにしてもよい。また、制御部 21を電池パック 2と充電装置 3で分担して備えるようにしてあよレヽ。

[0046] 次に、上述のように構成された電池パック 2を用いる充電システム 1の動作について説明する。図 3は、図 1に示す充電システム 1の動作の一例を示す説明図である。まず、例えば充電装置 3に電池パック 2が接続された場合等、充放電制御部 211によつてスイッチング素子 12がオンされると共に、充放電制御部 211から所定の電流、電圧で充電を開始させる旨の指示が、通信部 22、端子 T12, Τ22、及び通信部 32を介して充電制御部 31へ送信され、充電が開始される（タイミング Tl)。

[0047] そうすると、充電制御部 31からの制御信号に応じて、充放電制御部 211からの指示に応じた電流、電圧で、充電電流供給回路 33から端子 T21 , Tl l、充電経路 11 、及びスイッチング素子 12を介して組電池 14へ充電電流が供給される。そして、二次電池 141 , 142, 143が充電されるにつれて、端子電圧 Vbl , Vb2, Vb3が上昇する。

[0048] タイミング T1においては、端子電圧 Vbl , Vb2, Vb3は、例えばいずれも放電終止電圧 Vt (例えば 3. 0V)で等しい電圧になっており、二次電池 141 , 142, 143のバランスがとれた状態になっている。

[0049] そして、二次電池 141 , 142, 143が充電されると、二次電池 141 , 142, 143の劣化の程度に応じて端子電圧 Vbl , Vb2, Vb3に差が生じる。具体的には、劣化が進んでいる二次電池ほど、内部抵抗が大きぐ端子電圧の上昇が大きい。例えば二次電池 141 , 142, 143の順に劣化が進んでいるとすると、最も劣化の進んでいる二次電池 141の端子電圧 Vblが最も電圧が高くなり、最も劣化の少ない二次電池 143の端子電圧 Vb3が最も電圧が低くなる。

[0050] なお、図 3では、一定の電流を組電池 14に供給する定電流（CC)充電の場合の端子電圧 Vbl , Vb2, Vb3の変化を例に記載している力充電方法には限定されず、一定の電圧で充電を行う定電圧（CV)充電、定電流（CC)充電から定電圧（CV)充電に切り替える定電流定電圧（CCCV)充電、ノルス状に充電電流を供給するパルス充電、微少電流により充電を行うトリクル充電等、種々の充電方式を用いることができる。また、負荷回路 4へ負荷電流を供給しながら組電池 14を充電する構成であつてもよい。

[0051] そして、例えば電圧検出回路 20によって検出され、アナログ/デジタル変換器 19 で得られた組電池 14の端子電圧 Vbが、充電終止電圧 Vfに二次電池の直列数を乗じた電圧、例えば 4. 2VX 3 = 12. 6Vになると、充放電制御部 211によって、充電電流の供給を停止すべき旨の指示が通信部 22、端子 T12, T22、及び通信部 32を介して充電制御部 31へ送信され、充電制御部 31によって充電電流供給回路 33の出力電流がゼロにされて、充電が終了する（タイミング Τ2)。

[0052] なお、組電池 14の端子電圧 Vb力充電終止電圧 Vfに二次電池の直列数を乗じた電圧（例えば 4. 2VX 3 = 12. 6V)に達した場合に充電を終了させる例に限られず、端子電圧 Vbl , Vb2, Vb3のうちの最大電圧が充電終止電圧 Vf (例えば 4. 2V )に達したときに充電を終了させることで、二次電池 141 , 142, 143の劣化を低減するようにしてあよレヽ。

[0053] タイミング T2においては、二次電池 141 , 142, 143の劣化が進んでいる順に端子電圧が高くなり、例えば端子電圧 Vbl , Vb2, Vb3の順に電圧が高くなる。

[0054] 次に、例えば負荷回路 4の図略の電源スィッチがオンされると、組電池 14から供給された電流が、スイッチング素子 12、充電経路 11、端子 Ti l , T21を介して負荷回路 4へ供給され、組電池 14、すなわち二次電池 141 , 142, 143が放電する。そうすると、端子電圧 Vbl , Vb2, Vb3は、二次電池 141 , 142, 143の放電に応じて徐々に低下する。

[0055] 二次電池 141 , 142, 143が放電する過程においては、劣化が進んでいる二次電池ほど、電圧の低下が早い。そのため、放電開始時、すなわち組電池 14が満充電にされている状態では、端子電圧 Vbl , Vb2, Vb3の順に電圧が高くなつていた力組電池 14の放電がある程度進むと、電圧の順序が入れ替わって劣化が進んで!/、る二次電池ほど端子電圧が低くなり、端子電圧 Vb3, Vb2, Vblの順に電圧が高くなる。

[0056] そして、アナログ/デジタル変換器 19によって得られた端子電圧 Vb3, Vb2, Vbl のうち、最も電圧が低い端子電圧 Vb3が放電終止電圧 Vtに達すると、充放電制御部 211によって、組電池 14の過放電を防止するべくスイッチング素子 12がオフされて放電が停止される（タイミング T3)。さらに、アンバランス低減処理部 212によって、端子電圧 Vb3より端子電圧の高!/、二次電池 142, 143を放電させるベく放電部 23のスイッチング素子 SW2, SW3がオンされる。これにより、アンバランス低減処理が開台される。

[0057] なお、端子電圧 Vb3, Vb2, Vblのうち、最も電圧が低い端子電圧 Vb3が放電終止電圧 Vtに達したときにアンバランス低減処理を開始する例に限られず、例えば、組電池 14の端子電圧 Vbが、放電終止電圧 Vtに二次電池の直列数を乗じた値以下になったときに、アンバランス低減処理を実行するようにしてもよい。

[0058] この場合、図 4に示すように、端子電圧 Vbl , Vb2, Vb3の平均値が放電終止電圧 Vtに達したときに、アンバランス低減処理が実行される。そうすると、端子電圧 Vbl , Vb2, Vb3のいずれかが放電終止電圧 Vtを下回るおそれがある力 S、放電部 23によつて、放電終止電圧 Vtより端子電圧の高!/、二次電池のみを放電終止電圧 Vtに達するまで放電させることで、過放電による劣化を低減することができる。

[0059] そして、二次電池 142, 143の端子電圧 Vb2, Vb3力それぞれ端子電圧 Vblと略一致すると、アンバランス低減処理部 212によって、スイッチング素子 SW2, SW3 がそれぞれオフされて、放電部 23による放電が停止され、アンバランス低減処理が終了する（タイミング T4)。

[0060] 以上、アンバランス低減処理部 212によるアンバランス低減処理によって、端子電圧 Vbl , Vb2, Vb3が略同一にされ、二次電池 141 , 142, 143のアンバランスが低減される。また、タイミング T3においては、劣化が少ない二次電池ほど、端子電圧が高くなつている。そのため、アンバランス低減処理部 212は、タイミング T3において端子電圧が高い二次電池を放電させることにより、劣化の少ない二次電池を放電させて、各二次電池の端子電圧の差を低減することができる。

[0061] そうすると、図 1に示す電池パック 2では、図 7に示す背景技術、すなわち充電が終了した際に端子電圧が充電終止電圧 Vfを超えている二次電池を強制的に放電させて端子電圧を低下させることで、複数の二次電池間における端子電圧の差を低減するようにした場合のように、最も劣化の進んでいる二次電池を放電させて最も劣化の進んでいる二次電池の劣化をさらに促進してしまうことがない結果、劣化が進んでいる二次電池の劣化をさらに促進するおそれを低減しつつ、各二次電池の端子電圧の差を低減することができる。

[0062] そして、図 1に示す電池パック 2では、組電池 14の放電後にアンバランス低減処理が行われるので、その後、再び組電池 14の充電を開始する際 (タイミング T5)には、端子電圧 Vbl , Vb2, Vb3の差が低減された状態になっており、図 6に示す背景技術のように、組電池の充放電を繰り返すことで各二次電池の端子電圧の差が累積的に増大することが低減される。

[0063] また、上述のように、電圧検出回路 20、放電部 23、及びアンバランス低減処理部 2 12を用いて構成された組電池制御回路は、組電池 14の充電回路を必要とせず、電池パック 2側のみで構成できるので、充電器を変更することなく電池パックに組電池制御回路を備えることによって、組電池における各二次電池の端子電圧の差を低減すること力 Sでさる。

[0064] なお、アンバランス低減処理部 212は、端子電圧 Vb2, Vb3を、最低電圧である端子電圧 Vblと略一致するまで低下させる例を示したが、最低電圧が放電終止電圧 V tを下回る場合、放電部 23によって、放電終止電圧 Vtより端子電圧の高い二次電池のみを、端子電圧が放電終止電圧 Vtに達するまで放電させるようにしてもよい。この場合、端子電圧が放電終止電圧 Vtを下回っている二次電池をさらに放電部 23によつて放電させて、過放電状態にさせるおそれを低減することができる。

[0065] (第 2実施形態）

次に、本発明の第 2の実施形態に係る充電回路を用いる充電システム laについて説明する。充電システム laは、充電システム 1と同様、図 1で示される。充電システム laは、充電システム 1とは、電池パック 2aにおけるアンバランス低減処理部 212aによる、アンバランス低減処理の実行タイミングが異なる。そして、充電装置 3が充電部の一例に相当し、電圧検出回路 20、放電部 23、及びアンバランス低減処理部 212aが組電池制御回路の一例に相当し、充放電制御部 211、電圧検出回路 20、放電部 2 3、及びアンバランス低減処理部 212aが充電回路の一例に相当して!/、る。

[0066] また、充電システム laは、充電システム 1と同様、電池パック 2aと充電装置 3とが一体の回路として構成されていてもよい。そして、電池パック 2aから給電が行われる負荷回路 4をさらに含めて電子機器システムとして構成されてもよい。また、電池パック 2 aが負荷回路 4に装着されて、負荷回路 4を通して充電が行われてもよい。さらに、充電装置 3に制御部 21aを備えるようにしてもよい。また、制御部 21aを電池パック 2と充電装置 3で分担して備えるようにしてもよ!/、。

[0067] その他の構成、及び動作は充電システム 1と同様であるのでその説明を省略し、以下充電システム laの特徴的な点について説明する。

[0068] アンバランス低減処理部 212aは、電池パック 2aを充電するためのユーザの操作が行われたとき、当該操作を検出してアンバランス低減処理を開始し、アンバランス低減処理の実行後、充電用の電流を出力させる旨の指示を充電装置 3へ出力することにより、組電池 14を充電する。

[0069] この場合、電池パック 2aを充電するためのユーザの操作は、例えばユーザが充電装置 3に電池パック 2aを取り付けたり、ユーザが充電装置 3の図略の電源プラグをコンセントに差し込んだりすることで、ユーザが電池パック 2aを充電しょうとする操作である。

[0070] そして、このような操作が行われたことにより、例えば充電装置 3の制御 IC30から端子 T22, T12、通信部 22を介して充電開始の要求が制御部 21aへ送信されたり、図略の検出回路によって充電装置 3と電池パック 2aとが接続されたことや充電装置 3から出力された充電電圧が検出されたりすることにより、アンバランス低減処理部 212a は、電池パック 2aを充電するためのユーザの操作が行われたことを検出し、アンバランス低減処理を開始する。この場合、アンバランス低減処理部 212aは、検出部の一例に相当している。

[0071] また、例えばユーザが充電装置 3の図略の電源プラグをコンセントに差し込んだ場合に、図略の電源回路から制御部 21aの動作用電源電圧が供給されることで、制御部 2 laの CPUが動作を開始してアンバランス低減処理部 212aとして機能することで、電池パック 2aを充電するためのユーザの操作が検出されるようにしてもよい。この場合、制御部 21aが検出部の一例に相当している。

[0072] ユーザが充電装置 3に電池パック 2aを取り付けたり、ユーザが充電装置 3の図略の電源プラグをコンセントに差し込んだりしたときは、二次電池 141 , 142, 143のうち少なくとも一つの端子電圧が放電終止電圧 Vt以下になって組電池 14から負荷回路 4 に対して電力供給することができなくなったために、ユーザが組電池 14を充電しょうとしている可能 1·生が高い。

[0073] すなわち、ユーザが充電装置 3に電池パック 2aを取り付けたり、ユーザが充電装置

3の図略の電源プラグをコンセントに差し込んだりしたことが検出されたタイミングは、複数の二次電池 141 , 142, 143のうち少なくとも一つの端子電圧力 S、放電を終了するべき電圧として予め設定されている放電終止電圧 Vt以下の電圧になる設定タイミングの一例に相当している。

[0074] なお、アンバランス低減処理部 212aは、アナログ/デジタル変換器 19で得られた端子電圧 Vbl , Vb2, Vb3に基づき、端子電圧 Vbl , Vb2, Vb3のうち少なくとも一つの端子電圧が放電終止電圧 Vt以下になったときを設定タイミングとしてアンバランス低減処理を開始するようにしてもよ!/、。

[0075] 次に、上述のように構成された電池パック 2aを用いる充電システム laの動作について説明する。図 5は、図 1に示す充電システム laの動作の一例を示す説明図である。まず、図 3におけるタイミング T1〜T3と同様の充放電動作が行われる。そして、タイミング Τ3では、劣化が進んでいる二次電池ほど端子電圧が低くなり、端子電圧 Vb3, Vb2, Vblの順に電圧が高くなつており、タイミング T3で組電池 14力も負荷回路 4への電流供給が停止されて!/、るので、この状態がそのまま維持される。

[0076] 次に、例えばユーザが充電装置 3に電池パック 2aを取り付けたり、ユーザが充電装置 3の図略の電源プラグをコンセントに差し込んだりすることにより、例えば充電装置 3の制御 IC30から端子 T22, T12、通信部 22を介して充電開始の要求が制御部 21 aへ送信される。そして、アンバランス低減処理部 212aによって、端子電圧 VMより端子電圧の高レ、二次電池 142, 143を放電させるベく放電部 23のスイッチング素子 SW2, SW3がオンされる（タイミング T10)。これにより、アンバランス低減処理が開始される。

[0077] そして、二次電池 142, 143の端子電圧 Vb2, Vb3力それぞれ端子電圧 Vblと略一致すると、アンバランス低減処理部 212aによって、スイッチング素子 SW2, SW 3がそれぞれオフされて、放電部 23による放電が停止され、アンバランス低減処理が終了する。さらに、アンバランス低減処理部 212aから所定の電流、電圧で充電を開始させる旨の指示が、通信部 22、端子 T12, T22、及び通信部 32を介して充電制御部 31へ送信され、充電が開始される（タイミング Tl l)。

[0078] そうすると、充電制御部 31からの制御信号に応じて、アンバランス低減処理部 212 aからの指示に応じた電流、電圧で、充電電流供給回路 33から端子 T21 , T11、充電経路 11、及びスイッチング素子 12を介して組電池 14へ充電電流が供給され、組電池 14が充電される。

[0079] 以上、アンバランス低減処理部 212aによるアンバランス低減処理によって、端子電圧 Vbl , Vb2, Vb3が略一致され、二次電池 141 , 142, 143のアンバランスが低減される。また、タイミング T10においては、劣化が少ない二次電池ほど、端子電圧が高くなつている。そのため、アンバランス低減処理部 212は、タイミング T10において端子電圧が高い二次電池を放電させることにより、劣化の少ない二次電池を放電させて、各二次電池の端子電圧の差を低減することができる。

[0080] そうすると、図 1に示す電池パック 2aは、図 7に示す背景技術のように、すなわち充電が終了した際に端子電圧が充電終止電圧 Vfを超えている二次電池を強制的に放電させて端子電圧を低下させることで、複数の二次電池間における端子電圧の差を低減するようにした場合のように、最も劣化の進んでいる二次電池を放電させて最も劣化の進んでいる二次電池の劣化をさらに促進してしまうことがない結果、劣化が進んでいる二次電池の劣化をさらに促進するおそれを低減しつつ、各二次電池の端子電圧の差を低減することができる。

[0081] そして、図 1に示す電池パック 2aでは、組電池 14の充電前にアンバランス低減処理が行われるので、充電開始時（タイミング T11)には、端子電圧 Vbl , Vb2, Vb3の差が低減された状態になっており、図 6に示す背景技術のように、組電池の充放電を繰り返すことで各二次電池の端子電圧の差が累積的に増大することが低減される。

[0082] また、充電システム 1 (図 3)のように、端子電圧 Vb3, Vb2, Vblのうち最も電圧が低い端子電圧 Vb3が放電終止電圧 Vtに達したタイミング T3でアンバランス低減処理を行う場合には、アンバランス低減処理が終了（タイミング T4)した後、充電が開始 (タイミング T5)するまでの時間が長い場合、充電を行うまでの間に二次電池 141 , 1 42, 143が自己放電して端子電圧 VM , Vb2, Vb3に差が生じ、以後の充放電動作において端子電圧 Vbl , Vb2, Vb3の差が累積的に増大してしまうおそれがある。

[0083] し力、し、充電システム la (図 5)のように、充電を開始する（タイミング Tl 1)の直前にアンバランス低減処理を行うことにより、例え自己放電によるアンバランスが生じている場合であっても、充電開始前に端子電圧 Vbl , Vb2, Vb3の差を低減し、二次電池 141 , 142, 143のアンバランスを低減してから充電を行うことができるので、組電池の充放電を繰り返すことで各二次電池の端子電圧の差が累積的に増大することが低減される。

[0084] また、電池パック 2 (図 3)のように、端子電圧 Vb3, Vb2, Vblのうち最も電圧が低い端子電圧 Vb3が放電終止電圧 Vtに達したタイミング T3でアンバランス低減処理を行う場合には、例えば端子電圧 Vb3, Vb2, Vblのうち最も電圧が低い端子電圧 Vb 3が放電終止電圧 Vtに達する前に、ユーザが負荷機器から電池パック 2を取り外して充電装置 3に取り付け、充電を開始させた場合等には、アンバランス低減処理が行われないまま充電されてしまう結果、以後の充放電動作において端子電圧 Vbl , Vb 2, Vb3の差が累積的に増大してしまうおそれがある。

[0085] し力、し、充電システム la (図 5)のように、充電を開始する（タイミング Tl 1)の直前にアンバランス低減処理を行うことにより、例えユーザが端子電圧 Vb3, Vb2, Vblのうち最も電圧が低い端子電圧 Vb3が放電終止電圧 Vtに達する前に電池パック 2aの充電を行おうとした場合であっても、充電開始前に端子電圧 Vbl , Vb2, Vb3の差を低減し、二次電池 141 , 142, 143のアンバランスを低減してから充電を行うことができるので、組電池の充放電が繰り返されて各二次電池の端子電圧の差が累積的に増大するおそれが低減される。

[0086] なお、タイミング T3〜T4や、タイミング Τ10〜Τ11に示すアンバランス低減処理では、他の二次電池よりも端子電圧が高!/、二次電池に並列接続されたスイッチング素子のみをオンすることにより、他の二次電池よりも端子電圧が高い二次電池のみ放電させる例を示したが、放電部 23における抵抗 Rl , R2, R3を、実質同一の抵抗値に設定しておき、アンバランス低減処理においてすベてのスイッチング素子 SW1 , SW 2, SW3をオンさせるようにしてもよい。この場合、実質同一の抵抗値とは、精度誤差や特性バラツキによる抵抗変動範囲を、同一の範囲内に含むことを言う。

[0087] すべてのスイッチング素子 SW1 , SW2, SW3をオンさせると、二次電池 141 , 142 , 143に抵抗値が実質的に同一の抵抗がそれぞれ並列接続される。そうすると、抵抗 Rl , R2, R3には、各二次電池の端子電圧が等しくなるように電流が流れるため、端子電圧の高い二次電池の放電電流は大きぐ端子電圧の低い二次電池の放電電流は小さくなる。その結果、劣化が進んで端子電圧が低下している二次電池の放電電流が減少されるので、劣化が進んでいる二次電池の劣化がさらに促進されるおそれを低減しつつ、各二次電池の端子電圧の差を低減することができ、二次電池 141 , 142, 143のアンバランスが低減される。

[0088] 上述のように構成された組電池制御回路、組電池制御方法、充電回路、及び電池パックは、携帯型パーソナルコンピュータやデジタルカメラ等の電子機器、電気自動車やハイブリッドカー等の車両、等の電池搭載装置に用いられる組電池制御回路、組電池制御方法、充電回路、及びこのような電池搭載装置の電源として用いられる電池パック、このような電池パックを充電する充電装置として好適に利用することができる。

[0089] 本発明の一局面に従う組電池制御回路は、複数の二次電池が直列接続された組電池における、各二次電池の端子電圧を、それぞれ検出する電圧検出部と、前記複数の二次電池を放電させるための放電部と、前記複数の二次電池の端子電圧が、放電を終了するべき電圧として予め設定されている放電終止電圧以下の電圧になるタイミングとして予め設定された設定タイミングにおいて、前記電圧検出部により検出された前記複数の二次電池の端子電圧のうち最も低い端子電圧である最低電圧より端子電圧の高い二次電池を、各二次電池の端子電圧の差が減少するように前記放電部によって放電させるアンバランス低減処理を実行するアンバランス低減処理部とを備える。

[0090] この構成によれば、アンバランス低減処理部によって、複数の二次電池の端子電圧が、放電を終了するべき電圧として予め設定されている放電終止電圧以下の電圧になるタイミングとして予め設定された設定タイミングにおいて、電圧検出部により検出された複数の二次電池の端子電圧のうち最も低!/、最低電圧より端子電圧の高!/、二次電池が、各二次電池の端子電圧の差が減少するように放電部を用いて放電される。

[0091] 劣化の程度が異なる複数の二次電池が直列接続された組電池を放電させると、劣化が進んでいる二次電池ほど端子電圧の低下が早いため、複数の二次電池のうち、端子電圧が放電を終了するべき電圧として予め設定されている放電終止電圧以下の電圧になっている状態まで放電した組電池は、劣化が進んでいる二次電池ほど端子電圧が低くなる。そうすると、放電終止電圧以下の電圧になる設定タイミングにおいては、端子電圧が最低になっている二次電池力最も劣化が進んでいると考えられる。

[0092] そこで、最低電圧より端子電圧の高!/、二次電池、すなわち端子電圧が最低になつて!/、る二次電池より劣化の程度が軽!/、と考えられる二次電池を放電させて各二次電池の端子電圧の差を低減することにより、最も劣化が進んでいる二次電池をさらに放電させて劣化を促進させてしまうおそれを低減しつつ、各二次電池の端子電圧の差を低減すること力 Sできる。

[0093] また、前記放電部は、前記複数の二次電池を、それぞれ選択的に放電させるものであり、前記アンバランス低減処理部は、前記アンバランス低減処理において、前記放電部によって、前記最低電圧より端子電圧の高い二次電池を選択的に放電させることが好ましい。

[0094] この構成によれば、アンバランス低減処理部は、放電部によって、最低電圧より端子電圧の高い二次電池のみを選択的に放電させることにより、各二次電池の端子電圧の差を減少させることができる。

[0095] また、前記放電部は、前記複数の二次電池に、抵抗値が実質的に同一の抵抗をそれぞれ並列接続することにより、前記複数の二次電池を、端子電圧が高いものほど放電電流が大きくなるように放電させるものであってもよい。

[0096] この構成によれば、アンバランス低減処理部が放電部による放電動作を行わせると、放電部によって、複数の二次電池に抵抗値が実質的に同一の抵抗がそれぞれ並列接続される。そうすると、各二次電池に並列接続された抵抗には、各二次電池の端子電圧が等しくなるように電流が流れるため、端子電圧の高い二次電池の放電電流は大きぐ端子電圧の低い二次電池の放電電流は小さくなる。その結果、劣化が進んで端子電圧が低下して!/、る二次電池の放電電流が減少されるので、劣化が進んでいる二次電池の劣化がさらに促進されるおそれを低減しつつ、各二次電池の端子電圧の差を低減することができる。

[0097] また、前記アンバランス低減処理部は、前記アンバランス低減処理にお!/、て、前記電圧検出部により検出された前記最低電圧が前記放電終止電圧を下回る場合、前記放電終止電圧より端子電圧の高い二次電池のみを、前記放電部によって、当該二次電池の端子電圧が前記放電終止電圧に達するまで放電させることが好ましい。

[0098] この構成によれば、電圧検出部により検出された最低電圧が放電終止電圧を下回る場合、放電終止電圧より端子電圧の高い二次電池のみ、アンバランス低減処理部によって、放電部を用いて当該二次電池の端子電圧が放電終止電圧に達するまで放電されるので、端子電圧が放電終止電圧を下回っている二次電池が、さらに放電されて過放電状態になるおそれが低減される。

[0099] また、前記アンバランス低減処理部は、前記組電池が負荷へ電流を供給することにより、前記複数の二次電池のうち少なくとも一つの端子電圧が前記放電終止電圧以下になつたときを、前記設定タイミングとして前記アンバランス低減処理を実行することが好ましい。

[0100] この構成によれば、組電池から負荷へ電流が供給されることにより、複数の二次電池のうち少なくとも一つの端子電圧が放電終止電圧以下になったとき、すなわち最も劣化が進んで!/、る二次電池の端子電圧が最も低!/、最低電圧になって!/、ると考えられるタイミングにおいて、最低電圧より端子電圧の高い二次電池、すなわち端子電圧が最低になって!/、る二次電池より劣化の程度が軽!/、と考えられる二次電池を放電させて各二次電池の端子電圧の差を低減することにより、最も劣化が進んでいる二次電池をさらに放電させて劣化を促進させてしまうおそれを低減しつつ、各二次電池の端子電圧の差を低減することができる。

[0101] また、前記アンバランス低減処理部は、前記組電池が負荷へ電流を供給することにより、前記組電池の端子電圧が、前記放電終止電圧に前記二次電池の直列数を乗じた値以下になったときを、前記設定タイミングとして前記アンバランス低減処理を実 fiするようにしてあよレヽ。

[0102] この構成によれば、組電池の端子電圧を検出し、放電終止電圧に二次電池の直列数を乗じた値と比較することにより、設定タイミングを検出することができるので、設定タイミングを検出するために複数の二次電池の端子電圧をそれぞれ検出して放電終止電圧と比較する必要がなぐアンバランス低減処理を簡素化することができる。

[0103] また、本発明の一局面に従う充電回路は、上述の組電池制御回路と、前記組電池を充電する充電部と、前記充電部により前記組電池を充電させるためのユーザの操作が行われたタイミングを前記設定タイミングとして検出する検出部とをさらに備え、前記アンバランス低減処理部は、前記検出部によって、前記設定タイミングが検出されたとき、前記アンバランス低減処理を実行し、前記充電部は、前記アンバランス低減処理部による前記アンバランス低減処理の実行後に、前記組電池を充電する。 [0104] この構成によれば、ユーザが充電部により組電池を充電させるための操作を行うと、アンバランス低減処理部によってアンバランス低減処理が実行された後、充電部によって、組電池が充電される。ユーザが組電池を充電させるための操作を行うときは、組電池の端子電圧が低下して負荷を駆動できなくなつている可能性、すなわち複数の二次電池のうち少なくとも一つの端子電圧が放電終止電圧以下になっている可能性が高いから、上述したように最も劣化が進んでいる二次電池の端子電圧が最も低!/、電圧になって!/、る可能性が高!/、と考えられる。

[0105] 従って、ユーザが充電部により組電池を充電させるための操作を行ったときに、ァンバランス低減処理を実行してから組電池を充電するようにすれば、最も劣化が進んでいる二次電池をさらに放電させて劣化を促進させてしまうおそれを低減しつつ、各二次電池の端子電圧の差を低減することができる。そして、各二次電池の端子電圧の差を低減した状態で組電池を充電することにより、二次電池のアンバランスが累積的に増大することを低減することができる。

[0106] また、本発明の一局面に従う電池パックは、上述のいずれかに記載の組電池制御回路と、前記組電池とを備える。

[0107] この構成によれば、電池パックにおいて、アンバランス低減処理を行うことができるので、電池パックにおいて、最も劣化が進んでいる二次電池をさらに放電させて劣化を促進させてしまうおそれを低減しつつ、各二次電池の端子電圧の差を低減することができる。

[0108] また、本発明の一局面に従う電池パックは、外部からの指示に応じて二次電池の充電用の電流を出力する充電装置と接続される電池パックであって、上述の組電池制御回路と、前記組電池と、前記充電部により前記組電池を充電させるためのユーザの操作が行われたタイミングを前記設定タイミングとして検出する検出部とを備え、前記アンバランス低減処理部は、前記検出部によって、前記設定タイミングが検出されたとき、前記アンバランス低減処理を実行した後、前記充電用の電流を出力させる旨の指示を前記充電装置へ出力する。

[0109] この構成によれば、上述したように、ユーザが充電部により組電池を充電させるための操作を行ったとき、すなわち最も劣化が進んでレ、る二次電池の端子電圧が最も低い電圧になっていると考えられるときに、アンバランス低減処理を実行して各二次電池の端子電圧の差を低減してから充電装置によって組電池を充電させることができるので、最も劣化が進んでいる二次電池をさらに放電させて劣化を促進させてしまうおそれを低減しつつ、各二次電池の端子電圧の差を低減した状態で充電装置に組電池を充電させることにより、二次電池のアンバランスが累積的に増大することを低減すること力 Sでさる。

[0110] また、本発明の一局面に従う組電池制御方法は、複数の二次電池が直列接続された組電池における、当該複数の二次電池の端子電圧を、それぞれ検出する電圧検出工程と、前記複数の二次電池の端子電圧が、放電を終了するべき電圧として予め設定されている放電終止電圧以下の電圧になるタイミングとして予め設定された設定タイミングにお!/、て、前記電圧検出工程におレ、て検出された前記複数の二次電池の端子電圧のうち最も低レ、端子電圧である最低電圧より端子電圧の高!/、二次電池を、前記放電部によって、当該二次電池の端子電圧が前記最低電圧に達するまで放電させるアンバランス低減処理工程とを有する。

[0111] この構成によれば、複数の二次電池の端子電圧が、放電を終了するべき電圧として予め設定されている放電終止電圧以下の電圧になっているタイミングとして予め設定された設定タイミングにお!/、て、複数の二次電池の端子電圧のうち最も低レ、最低電圧より端子電圧の高い二次電池が、当該二次電池の端子電圧が前記最低電圧に達するまで放電される。

[0112] そうすると、上述したように、最低電圧より端子電圧の高い二次電池、すなわち端子電圧が最低になって!/、る二次電池より劣化の程度が軽!/、と考えられる二次電池を放電させて各二次電池の端子電圧の差を低減することにより、最も劣化が進んでいる二次電池をさらに放電させて劣化を促進させてしまうおそれを低減しつつ、各二次電池の端子電圧の差を低減することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 複数の二次電池が直列接続された組電池における、各二次電池の端子電圧を、それぞれ検出する電圧検出部と、

前記複数の二次電池を放電させるための放電部と、

前記複数の二次電池の端子電圧が、放電を終了するべき電圧として予め設定されている放電終止電圧以下の電圧になるタイミングとして予め設定された設定タイミングにおいて、前記電圧検出部により検出された前記複数の二次電池の端子電圧のうち最も低!/、端子電圧である最低電圧より端子電圧の高!/、二次電池を、各二次電池の端子電圧の差が減少するように前記放電部によって放電させるアンバランス低減処理を実行するアンバランス低減処理部と

を備えることを特徴とする組電池制御回路。

[2] 前記放電部は、前記複数の二次電池を、それぞれ選択的に放電させるものであり、前記アンバランス低減処理部は、前記アンバランス低減処理において、前記放電部によって、前記最低電圧より端子電圧の高い二次電池を選択的に放電させることを特徴とする請求項 1記載の組電池制御回路。

[3] 前記放電部は、前記複数の二次電池に、抵抗値が実質的に同一の抵抗をそれぞれ並列接続することにより、前記複数の二次電池を、端子電圧が高いものほど放電電流が大きくなるように放電させるものであること

を特徴とする請求項 1記載の組電池制御回路。

[4] 前記アンバランス低減処理部は、前記アンバランス低減処理において、前記電圧検出部により検出された前記最低電圧が前記放電終止電圧を下回る場合、前記放電終止電圧より端子電圧の高い二次電池のみを、前記放電部によって、当該二次電池の端子電圧が前記放電終止電圧に達するまで放電させること

を特徴とする請求項;!〜 3のいずれか 1項に記載の組電池制御回路。

[5] 前記アンバランス低減処理部は、前記組電池が負荷へ電流を供給することにより、前記複数の二次電池のうち少なくとも一つの端子電圧が前記放電終止電圧以下になったときを、前記設定タイミングとして前記アンバランス低減処理を実行することを特徴とする請求項;!〜 4のいずれか 1項に記載の組電池制御回路。

[6] 前記アンバランス低減処理部は、前記組電池が負荷へ電流を供給することにより、前記組電池の端子電圧が、前記放電終止電圧に前記二次電池の直列数を乗じた値以下になったときを、前記設定タイミングとして前記アンバランス低減処理を実行すること

を特徴とする請求項;!〜 4のいずれか 1項に記載の組電池制御回路。

[7] 請求項；!〜 3の!/、ずれか 1項に記載の組電池制御回路と、

前記組電池を充電する充電部と、

前記充電部により前記組電池を充電させるためのユーザの操作が行われたタイミングを前記設定タイミングとして検出する検出部とを備え、

前記アンバランス低減処理部は、前記検出部によって、前記設定タイミングが検出されたとき、前記アンバランス低減処理を実行し、

前記充電部は、前記アンバランス低減処理部による前記アンバランス低減処理の実行後に、前記組電池を充電すること

を特徴とする充電回路。

[8] 請求項；!〜 6の!/、ずれか 1項に記載の組電池制御回路と、

前記糸且電池と

を備えた電池パック。

[9] 外部からの指示に応じて二次電池の充電用の電流を出力する充電装置と接続される電池パックであって、

請求項;!〜 4のいずれか 1項に記載の組電池制御回路と、

前記組電池と、

前記アンバランス低減処理部は、前記検出部によって、前記設定タイミングが検出されたとき、前記アンバランス低減処理を実行した後、前記充電用の電流を出力させる旨の指示を前記充電装置へ出力すること

を特徴とする電池パック。

[10] 複数の二次電池が直列接続された組電池における、当該複数の二次電池の端子電電圧圧をを、、そそれれぞぞれれ検検出出すするる電電圧圧検検出出工工程程とと、、

前前記記複複数数のの二二次次電電池池のの端端子子電電圧圧がが、、放放電電をを終終了了すするるべべきき電電圧圧ととししてて予予めめ設設定定さされれてていいるる放放電電終終止止電電圧圧以以下下のの電電圧圧ににななるるタタイイミミンンググととししてて予予めめ設設定定さされれたた設設定定タタイイミミンンググににおお!!//、、てて、、前前記記電電圧圧検検出出工工程程ににおお!!//、、てて検検出出さされれたた前前記記複複数数のの二二次次電電池池のの端端子子電電圧圧ののううちち最最もも低低!!//、、端端子子電電圧圧ででああるる最最低低電電圧圧よよりり端端子子電電圧圧のの高高!!//、、二二次次電電池池をを、、前前記記放放電電部部にによよっってて、、当当該該二二次次電電池池のの端端子子電電圧圧がが前前記記最最低低電電圧圧にに達達すするるままでで放放電電ささせせるる

をを有有すするるここととをを特特徴徴ととすするる組組電電池池制制御御方方法法。。