JP2006115640A - 組電池の容量調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バイパス電流に起因する発熱の影響を考慮して、容量調整時のバイパス電流の大きさを変更する。
【解決手段】容量調整回路Ａ１〜Ａｎは、各セルＣ１〜Ｃｎごとに設けられ、セル電圧がバイパス作動電圧を超えると、バイパス抵抗を介してバイパス電流を流すことにより、各セル間の電圧バラツキを抑制する。コントローラ３は、バイパス抵抗を冷却する冷却ファン２０が作動していない時のバイパス電流の大きさが、冷却ファン２０が作動している時のバイパス電流の大きさより小さくなるように、バイパス電流の大きさを変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、組電池を構成する複数のセル間の容量調整を行う装置に関する。

従来、各セルの開放電圧と容量調整目標電圧とを比較し、開放電圧が容量調整目標電圧より高いセルの放電を行うことにより、各セル間の容量調整を行う装置が知られている（特許文献１参照）。

特開平１０−３２２９２５号公報

しかしながら、従来の容量調整装置では、容量調整時に流れるバイパス電流による発熱の影響を考慮して、バイパス電流の大きさを変更することができないという問題があった。

（１）本発明による組電池の容量調整装置は、複数のセルごとに設けられ、対応するセルの電圧が所定のバイパス作動電圧を超えると、対応するセルからバイパス抵抗を介してバイパス電流を流すことにより、複数のセル間の容量調整を行う容量調整回路を備えており、バイパス抵抗周辺の温度に相関する温度に基づいて、バイパス電流の大きさを変更することを特徴とする。
（２）本発明による組電池の容量調整装置は、複数のセルごとに設けられ、対応するセルの電圧が所定のバイパス作動電圧を超えると、対応するセルからバイパス抵抗を介してバイパス電流を流すことにより、複数のセル間の容量調整を行う容量調整回路を備えており、バイパス抵抗を冷却する冷却手段が作動していない時のバイパス電流の大きさが、冷却手段が作動している時のバイパス電流の大きさに比べて小さくなるように、バイパス電流の大きさを変更することを特徴とする。

（１）本発明による組電池の容量調整装置によれば、バイパス抵抗周辺の温度に相関する温度に基づいて、バイパス電流の大きさを変更するので、容量調整時に流れるバイパス電流による発熱の影響を考慮して、バイパス電流の大きさを変更することができる。
（２）本発明による組電池の容量調整装置によれば、バイパス抵抗を冷却する冷却手段が作動していない時のバイパス電流の大きさが、冷却手段が作動している時のバイパス電流の大きさに比べて小さくなるように、バイパス電流の大きさを変更するので、容量調整時に流れるバイパス電流による発熱の影響を考慮して、バイパス電流の大きさを変更することができる。

−第１の実施の形態−
図１は、本発明による組電池の容量調整装置を搭載したハイブリッド自動車の第１の実施の形態におけるシステム構成を示す図である。組電池（バッテリ）１は、ｎ個のセルＣ１〜Ｃｎを直列に接続して構成される。組電池１の直流電圧は、インバータ４にて交流電圧に変換されて、車両の走行駆動源である交流モータ５に印加される。

交流モータ５は、電動機として機能するとともに、図示しないエンジンを動力源として、発電機としても機能する。交流モータ５によって発電された電力は、組電池１の充電に用いられる。電圧センサ６は、組電池１の総電圧Ｖbatを検出して、コントローラ３に出力する。

コントローラ３は、CPU３ａ、ＲＯＭ３ｂ、ＲＡＭ３ｃを備え、インバータ４を制御することにより、組電池１の充電および放電を行う。なお、コントローラ３には、車両の起動時にオンされるキースイッチ１０が接続されており、キースイッチ１０がオンされると、図示しない補助バッテリ（例えば、１２Ｖバッテリ）から電力が供給される。コントローラ３は、キースイッチ１０がオンされている間は、冷却ファン２０を作動させる。これにより、組電池１や、容量調整回路Ａ１〜Ａｎ、特に、容量調整回路Ａ１〜Ａｎ内に設けられているバイパス抵抗が冷却される。

容量調整回路Ａ１〜Ａｎは、セルＣ１〜Ｃｎごとに設けられ、対応するセルの電圧が所定のバイパス作動電圧Ｖbpsを超えると、対応するセルの放電を行うことにより、セル間の容量調整を行う。セル電圧低下検知回路Ｂ１〜Ｂｎは、セルＣ１〜Ｃｎごとに設けられ、対応するセルの電圧が所定の電圧低下判定電圧Ｖc1以下に低下したことを検知して、電圧低下検知信号を出力する。オア回路８は、セル電圧低下検知回路Ｂ１〜Ｂｎから出力された電圧低下検知信号に対して論理和演算を行い、演算結果をコントローラ３に出力する。

図２は、図１に示す容量調整回路Ａ１〜Ａｎ、セル電圧低下検知回路Ｂ１〜Ｂｎ、および、オア回路８を含む回路２の詳細な構成を示す図である。ここでは、説明を簡単にするために、組電池１が８個のセルＣ１〜Ｃ８により構成されているものとする。容量調整回路Ａ１〜Ａ８は、それぞれ、バイパス抵抗Ｒ１a〜Ｒ８a，Ｒ１b〜Ｒ８b、スイッチＳＷ１〜ＳＷ８，ＳＷ９〜ＳＷ１６、電圧比較器（コンパレータ）ＩＣ１〜ＩＣ８、および、電圧検知回路Ｖt1〜Ｖt8を備える。各セルごとに設けられている電圧検知回路Ｖt1〜Ｖt8は、対応するセルＣ１〜Ｃ８の電圧を、電圧比較器ＩＣ１〜ＩＣ８の一方の入力端子にそれぞれ出力する。ただし、電圧検知回路Ｖt1〜Ｖt8はアナログ回路にて構成される回路であって、電圧センサのように、実際に電圧値を検出するようなものではない。

バイパス抵抗Ｒ１a〜Ｒ８aおよびＲ１b〜Ｒ８bは、それぞれ並列に接続されている。並列に接続されている抵抗の抵抗値は、Ｒｋa＞Ｒｋb（ｋは、１〜８の自然数）の関係が成り立っているものとする。スイッチＳＷ９〜ＳＷ１６は、キースイッチ１０がオフされている時には、バイパス抵抗Ｒ１a〜Ｒ８aと接続されており、キースイッチ１０がオンされると、コントローラ３によって、バイパス抵抗Ｒ１b〜Ｒ８bと接続される。

電圧比較器ＩＣ１〜ＩＣ８は、対応する電圧検知回路Ｖt1〜Ｖt8から入力されるセル電圧と、所定のバイパス作動電圧Ｖbpsとを比較し、比較結果を対応するスイッチＳＷ１〜ＳＷ８に出力する。スイッチＳＷ１〜ＳＷ８は、セル電圧がバイパス作動電圧Ｖbpsよりも高いことを示す信号が電圧比較器ＩＣ１〜ＩＣ８から入力された場合に、オンする。例えば、キースイッチ１０がオンしている時に、スイッチＳＷ１がオンすると、スイッチＳＷ１と直列に接続されているバイパス抵抗Ｒ１bを介して、セルｓ１の放電が行われる。また、キースイッチ１０がオフしている時に、スイッチＳＷ１がオンすると、スイッチＳＷ１と直列に接続されているバイパス抵抗Ｒ１aを介して、セルｓ１の放電が行われる。すなわち、セル電圧がバイパス作動電圧Ｖbpsを超えると、オンしたスイッチＳＷ１〜ＳＷ８と直列に接続されているバイパス抵抗Ｒ１a〜Ｒ８aまたはＲ１b〜Ｒ８bを介して、セルの放電が行われる。

上述したように、第１の実施の形態における容量調整装置では、容量調整時のバイパス抵抗として、キースイッチ１０がオフしている時には、抵抗値の大きいバイパス抵抗Ｒ１a〜Ｒ８aが用いられ、キースイッチ１０がオンしている時には、抵抗値の小さいバイパス抵抗Ｒ１b〜Ｒ８bが用いられる。すなわち、キースイッチ１０のオン時には、バイパス抵抗を小さくして、バイパス電流を大きくすることにより、容量調整に要する時間を短くする。この場合、冷却ファン２０が作動しているので、周囲の電子部品がバイパス電流に起因する発熱の影響を受けるのを防ぐことができる。

一方、冷却ファン２０が作動しないキースイッチ１０のオフ時には、バイパス電流による温度上昇を抑制するために、バイパス抵抗を大きくして、バイパス電流を小さくする。

セル電圧低下検知回路Ｂ１〜Ｂ８は、電圧比較器（コンパレータ）ＩＣ９〜ＩＣ１６と、電圧検知回路Ｖt1〜Ｖt8とを備える。電圧比較器ＩＣ９〜ＩＣ１６は、電圧検知回路Ｖt1〜Ｖt8により検出されるセル電圧と、所定の電圧低下判定電圧Ｖc1とを比較し、セル電圧が電圧低下判定電圧Ｖc1より低い場合に、その旨の信号を出力する。オア回路８は、いずれか一つのセル電圧低下検知回路Ｂ１〜Ｂ８から、セル電圧が電圧低下判定電圧Ｖc1より低いことを示す信号が入力されると、電圧低下検知信号をコントロールユニット３に出力する。

電圧低下判定電圧Ｖc1の設定方法について、図３を用いて説明する。図３は、セルのＳＯＣと、セルの開放電圧との関係を示す図である。後述する通常の充放電モードにおける組電池１の目標充電率（目標ＳＯＣ）が５０％の場合に、充電率４０％のセルを異常と判定する場合には、充電率４０％に相当する開放電圧（3.60Ｖ）を電圧低下判定電圧Ｖc1に設定する。

図４は、バイパス作動電圧を低い値（3.4Ｖ）に設定した場合に、容量調整前の各セルの電圧ばらつきと、容量調整後の電圧ばらつきとを示す図である。通常の充放電モード時の目標充電率５０％にて、組電池１の充放電を行った場合のセルの開放電圧は3.75Ｖ（図３参照）であるから、全てのセルの電圧はバイパス作動電圧を超える。従って、図４に示すように、バイパス作動電圧を低い値に設定した場合、各セルの電圧が均一に調整されるが、放電される量が多くなり、エネルギーロスが大きくなる。

従って、第１の実施の形態における組電池の容量調整装置では、バイパス作動電圧を高めの値に設定する。ここでは、通常の充放電モードにおける目標充電率（５０％）を基準として充電を行った場合のセル電圧（3.75Ｖ）より高い値（例えば、3.9Ｖ）とする。

図５は、第１の実施の形態における組電池の容量調整装置により行われる容量調整手順を示すフローチャートである。ステップＳ１０から始まる処理は、キースイッチ１０がオンされることにより開始され、コントロールユニット３のＣＰＵ３ａにより行われる。

ステップＳ１０では、車両の起動直後で、組電池１が無負荷の状態において、オア回路８を介して、セル電圧が電圧低下判定電圧Ｖc1以下であることを示す信号が入力されたか否かを判定する。セル電圧が電圧低下判定電圧Ｖc1以下であることを示す信号が入力されて、電圧が低下しているセルが存在すると判定するとステップＳ４０に進み、それ以外の場合には、ステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０〜ステップＳ３０の処理は、通常の充放電モードにおける処理である。ステップＳ２０では、組電池１の目標充電率を５０％に設定して、ステップＳ３０に進む。ステップＳ３０では、キースイッチ１０がオフされたか否かを判定する。キースイッチ１０がオフされたと判定すると全ての処理を終了し、オフされていないと判定すると、通常の充放電モードにおける処理を継続する。

ステップＳ４０では、無負荷状態における組電池１の総電圧Ｖbatを電圧センサ６により検出する。無負荷状態における組電池１の総電圧Ｖbatを検出すると、ステップＳ５０に進む。ステップＳ５０では、セル間の電圧バラツキ異常が発生しているか否かを判定する。まず、次式（１）より、電圧バラツキΔＶを算出する。
ΔＶ＝（Ｖbat／ｎ）−Ｖc1 …（１）
この電圧バラツキΔＶは、式（１）に示すように、各セルＣ１〜Ｃｎの平均電圧と、電圧低下判定電圧Ｖc1との差である。なお、ｎは、セル数である。

式（１）により求めた電圧バラツキΔＶが所定値（例えば、0.1Ｖ）以上の場合に、電圧バラツキ異常が発生していると判定する。換言すると、セルの平均電圧（Ｖbat／ｎ）が所定のしきい値（Ｖc1＋0.1）以上の場合に、電圧バラツキ異常が発生していると判定する。すなわち、セル電圧が電圧低下判定電圧Ｖc1以下となっているセルが存在し、かつ、セルの平均電圧が所定のしきい値以上の場合に、電圧バラツキ異常が発生していると判定する。電圧バラツキ異常が発生していると判定するとステップＳ６０に進み、電圧バラツキ異常が発生していないと判定すると、ステップＳ２０に進む。

ステップＳ６０では、組電池１の目標充電率を通常の充放電モードにおける目標充電率（５０％）より高い６５％に設定する。この目標充電率は、組電池１の充放電時に、セル電圧がバイパス作動電圧（3.9Ｖ）を越えるように設定するため、セルの開放電圧が3.9Ｖの時の充電率を図３に示すＳＯＣ−開放電圧曲線から求める。組電池１の目標充電率を６５％に設定すると、ステップＳ７０に進む。

ステップＳ７０では、キースイッチ１０がオンされているか否かを判定する。キースイッチ１０がオンされていると判定すると、ステップＳ９０に進み、オフされていると判定すると、ステップＳ８０に進む。ステップＳ８０では、スイッチＳＷ９〜ＳＷ１６をバイパス抵抗Ｒ１a〜Ｒ８aと接続する。ただし、スイッチＳＷ９〜ＳＷ１６がバイパス抵抗Ｒ１a〜Ｒ８aと接続されている場合には、その接続状態を保持する。一方、ステップＳ９０では、スイッチＳＷ９〜ＳＷ１６をそれぞれバイパス抵抗Ｒ１b〜Ｒ８bと接続する。

ステップＳ８０またはステップＳ９０に続くステップＳ１００では、容量調整が完了したか否かを判定する。例えば、ステップＳ５０で算出した電圧バラツキΔＶに基づいて、容量調整に必要な時間Ｔxを算出し、バイパス電流が流れている時間、すなわち、容量調整を行っている時間が容量調整必要時間Ｔxに達すると、容量調整が完了したと判定する。容量調整が完了していないと判定すると、組電池１の目標充電率を６５％に保った状態で容量調整を継続して行い、容量調整が完了したと判定すると、ステップＳ２０に進んで、目標充電率を５０％に設定する。

第１の実施の形態における組電池の容量調整装置によれば、冷却ファン２０が作動するキースイッチ１０のオン時には、抵抗値の小さいバイパス抵抗を用いてバイパス電流を大きくすることにより、バイパス電流に起因する発熱の影響を防ぎつつ、容量調整に要する時間を短縮する。一方、冷却ファン２０が作動しないキースイッチ１０のオフ時には、抵抗値の大きいバイパス抵抗を用いてバイパス電流を小さくすることにより、バイパス電流に起因する発熱の影響を抑制することができる。

−第２の実施の形態−
第１の実施の形態における組電池の容量調整装置では、キースイッチ１０のオン時とオフ時とにおいて、抵抗値の異なる２種類のバイパス抵抗を切り換えて用いることにより、バイパス電流の大きさを変更した。第２の実施の形態における組電池の容量調整装置では、１種類のバイパス抵抗を用いて、バイパス電流を流す際のデューティ比を変更することにより、バイパス電流の大きさを変更する。

図６は、第２の実施の形態における容量調整回路Ａ１〜Ａｎの詳細な構成を示す図である。第２の実施の形態における容量調整回路Ａ１〜Ａｎは、バイパス抵抗Ｒ１〜Ｒ８、スイッチＳＷ１〜ＳＷ８、電圧比較器（コンパレータ）ＩＣ１〜ＩＣ８、および、電圧検知回路Ｖt1〜Ｖt8を備える。スイッチＳＷ１〜ＳＷ８、電圧比較器ＩＣ１〜ＩＣ８、および、電圧検知回路Ｖt1〜Ｖt8の機能は、第１の実施の形態と変わらない。

第２の実施の形態における組電池の容量調整装置では、バイパス電流を流す際のデューティ比を変更することによって、バイパス電流の大きさを変更する。図７（ａ）は、キースイッチ１０がオンされている時のバイパス電流の大きさを示す図であり、デューティ比は１００％である。この場合、セル電圧がバイパス作動電圧Ｖbpsよりも高いセルに対応して設けられているスイッチＳＷ１〜ＳＷ８がオンされると、常に一定の大きさのバイパス電流が流れる。

一方、図７（ｂ）は、キースイッチ１０がオフされている時のバイパス電流の大きさを示す図であり、デューティ比は１００％より小さい値とする。この場合のデューティ比は、バイパス電流に起因して発生する熱の量を考慮して、設定しておく。図７（ｂ）に示すように、バイパス電流を流す際のデューティ比を１００％より小さくすることにより、バイパス抵抗を流れるバイパス電流の大きさ（平均値）は、デューティ比が１００％の場合と比べて小さくなる。なお、図７（ｂ）に示すように、バイパス電流のオン／オフを交互に行うためには、例えば、予め設定している間隔でオン／オフを行う自己リセットタイマを用いて、タイマのオン期間にはバイパス電流を流し、オフ期間には電流を止めるような構成を実現すればよい。

第２の実施の形態における組電池の容量調整装置によれば、第１の実施の形態における組電池の容量調整装置と同様に、冷却ファン２０が作動するキースイッチ１０のオン時には、バイパス電流を大きくして、容量調整に要する時間を短縮し、冷却ファン２０が作動しないキースイッチ１０のオフ時には、バイパス電流を小さくして、バイパス電流に起因する発熱の影響を抑制することができる。

−第３の実施の形態−
図８は、第３の実施の形態における組電池の容量調整装置を搭載したハイブリッド自動車のシステム構成を示す図である。図１に示すハイブリッド自動車のシステム構成と異なるのは、走行距離検出装置３０である。走行距離検出装置３０は、ハイブリッド自動車の走行距離を検出する。検出された走行距離は、ＲＡＭ３ｃに記憶される。ＲＡＭ３ｃは、また、１ヶ月間のキースイッチ１０のオン回数も記憶する。

第３の実施の形態における組電池の容量調整装置では、ドライバによって車両の使用頻度や、使用状況が異なることを考慮して、容量調整時のバイパス電流の大きさを設定する。ここでは、ドライバの車両の使用状況に応じて、第１のバイパス電流、第２のバイパス電流、第３のバイパス電流の３種類のバイパス電流を設定する。ただし、各電流の大きさは、第１のバイパス電流＞第２のバイパス電流＞第３のバイパス電流とし、電流の大きさは、第２の実施の形態における組電池の容量調整装置と同様に、バイパス電流のデューティ比を変更することにより、調整するものとする。

図９は、第３の実施の形態における組電池の容量調整装置により行われる容量調整手順を示すフローチャートである。図９に示すフローチャートの処理において、図６に示すフローチャートの処理と同一の処理については、同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。

ステップＳ１０からステップＳ７０の処理は、図６に示すフローチャートのステップＳ１０からステップＳ７０の処理と同一であるので、詳しい説明は省略する。ステップＳ７０において、キースイッチ１０がオンされていると判定すると、ステップＳ２００に進み、オフされていると判定すると、ステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２００では、バイパス電流の大きさを第１のバイパス電流に設定する。すなわち、キースイッチ１０のオン時には、冷却ファン２０を作動させることにより、バイパス電流に起因する発熱の影響を防ぐことができるので、バイパス電流の大きさを大きい値に設定して、容量調整時間を短くする。

一方、キースイッチ１０がオフされていると判定された後に進むステップＳ２１０では、ＲＡＭ３ｃに格納されている１ヶ月間の車両の走行距離が所定の走行距離より多いか否かを判定する。所定の走行距離は、例えば、３００ｋｍとする。１ヶ月間の走行距離が所定の走行距離より多いと判定すると、ステップＳ２２０に進む。ステップＳ２２０では、容量調整時の発熱の影響を抑制するために、バイパス電流の大きさを第３のバイパス電流に設定する。すなわち、１ヶ月間の走行距離が多いため、車両の走行中（キースイッチ１０のオン時）に十分な容量調整を行うことができると判断して、キースイッチ１０のオフ時のバイパス電流の大きさを最も小さい値に設定する。

一方、ステップＳ２１０において、１ヶ月間の走行距離が所定の走行距離以下であると判定すると、ステップＳ２３０に進む。ステップＳ２３０では、ＲＡＭ３ｃに格納されている１ヶ月間のキースイッチ１０のオン回数が所定回数未満であるか否かを判定する。所定回数は、例えば、２０回とする。１ヶ月間のキースイッチ１０のオン回数が所定回数未満であると判定するとステップＳ２２０に進む。この場合、車両を使用していない放置期間が長いため、バイパス電流の値が小さくても、キースイッチ１０のオフ時に十分に容量調整を行うことができるので、バイパス電流の大きさを最も小さい値である第３のバイパス電流に設定する。

一方、ステップＳ２３０において、１ヶ月間のキースイッチ１０のオン回数が所定回数以上であると判定すると、ステップＳ２４０に進む。ステップＳ２４０では、１ヶ月間のキースイッチ１０のオン回数が所定回数未満の場合に比べて、車両の放置期間が短くなるので、バイパス電流の大きさを、第１のバイパス電流よりも大きい第２のバイパス電流に設定する。

第３の実施の形態における組電池の容量調整装置によれば、車両の使用状況、すなわち、冷却ファン２０の作動状況を検出し、検出した作動状況に基づいて、冷却ファン２０が作動しないキースイッチ１０のオフ時のバイパス電流の大きさを決定する。特に、車両の使用頻度が低い場合には、車両を使用しないキースイッチ１０のオフ時に、十分に容量調整を行うことができるので、キースイッチ１０のオフ時におけるバイパス電流の大きさを小さくすることができる。

本発明は、上述した各実施の形態に限定されることはない。例えば、第３の実施の形態における組電池の容量調整装置では、バイパス電流のデューティ比を変更することにより、バイパス電流の大きさを変更するものとして説明したが、第１の実施の形態と同様に、抵抗値の異なる複数のバイパス抵抗を予め用意しておき、容量調整時に用いるバイパス抵抗を切り替えるようにしてもよい。

第１および第２の実施の形態における組電池の容量調整装置では、キースイッチ１０のオン時とオフ時、すなわち、冷却ファン２０の作動時および非作動時において、バイパス電流の大きさを変更するようにした。しかし、バイパス抵抗周囲の温度を検出し、検出した温度に基づいて、バイパス電流の大きさを変更するようにしてもよい。図１０は、バイパス抵抗周囲の温度を検出する温度センサ４０を設けた組電池の容量調整装置の構成を示す図である。この場合、温度センサ４０によって検出された温度と、所定温度とを比較し、検出温度が所定温度より高い場合のバイパス電流の大きさを、検出温度が所定温度より低い場合のバイパス電流より小さくすることができる。また、温度センサ４０によって検出された温度が高いほど、バイパス電流の大きさを小さくするようにしてもよい。なお、温度センサ４０は、バイパス抵抗周囲の温度を直接検出できる場所だけでなく、バイパス抵抗周囲の温度と相関する温度を検出できる場所に設置すればよい。

第１〜第３の実施の形態における組電池の容量調整装置では、電圧バラツキ異常が発生していると判定された後に、バイパス電流の大きさを変更するようにしたが、電圧バラツキ異状の発生の有無を判定する処理を省略することもできる。

上述した各実施の形態では、組電池の容量調整装置をハイブリッド自動車に適用した例を挙げて説明したが、車両以外の他のシステムに適用することもできる。

特許請求の範囲の構成要素と第１の実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、容量調整回路Ａ１〜Ａ８が容量調整回路を、冷却ファン２０が冷却手段を、コントローラ３、スイッチＳＷ９〜ＳＷ１６および抵抗Ｒ１a〜Ｒ８a，Ｒ１b〜Ｒ８bがバイパス電流変更手段をそれぞれ構成する。また、特許請求の範囲の構成要素と第２，第３の実施の形態の構成要素との対応関係では、コントローラ３がバイパス電流変更手段を構成する。また、変形構成例との対応関係においては、温度センサ４０が温度検出手段を構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。

本発明による組電池の容量調整装置を搭載したハイブリッド自動車の第１の実施の形態におけるシステム構成を示す図 図１に示す容量調整回路、セル電圧低下検知回路、および、オア回路を含む回路の詳細な構成を示す図 セルのＳＯＣと、セルの開放電圧との関係を示す図 バイパス作動電圧を低い値（3.4Ｖ）に設定した場合に、容量調整前の各セルの電圧ばらつきと、容量調整後の電圧ばらつきとを示す図 第１の実施の形態における組電池の容量調整装置により行われる容量調整手順を示すフローチャート 第２の実施の形態における容量調整回路の詳細な構成を示す図 図７（ａ）は、キースイッチがオンされている時のバイパス電流の大きさを示す図であり、図７（ｂ）は、キースイッチがオフされている時のバイパス電流の大きさを示す図 第３の実施の形態における組電池の容量調整装置を搭載したハイブリッド自動車のシステム構成を示す図 第３の実施の形態における組電池の容量調整装置により行われる容量調整手順を示すフローチャート 組電池の容量調整装置の他の構成例を示す図

符号の説明

１…組電池、３…コントローラ、３ａ…ＣＰＵ、３ｂ…ＲＯＭ、３ｃ…ＲＡＭ、４…インバータ、５…３相交流モータ、６…電圧センサ、８…オア回路、１０…キースイッチ、２０…冷却ファン、３０…走行距離検出装置、４０…温度センサ、Ｃ１〜Ｃ８…セル、Ｒ１〜Ｒ８，Ｒ１a〜Ｒ８a，Ｒ１b〜Ｒ８b…バイパス抵抗、Ｖｔ１〜Ｖｔ８…電圧検知回路、ＩＣ１〜ＩＣ１６…電圧比較器

Claims (7)

1. 複数のセルを直列に接続して構成される組電池の容量調整装置において、
   前記複数のセルごとに設けられ、対応するセルの電圧が所定のバイパス作動電圧を超えると、前記対応するセルからバイパス抵抗を介してバイパス電流を流すことにより、前記複数のセル間の容量調整を行う容量調整回路と、
   前記バイパス抵抗周辺の温度と相関する温度を検出する温度検出手段と、
   前記温度検出手段によって検出された温度に基づいて、前記バイパス電流の大きさを変更するバイパス電流変更手段とを備えることを特徴とする組電池の容量調整装置。
2. 請求項１に記載の組電池の容量調整装置において、
   前記バイパス電流変更手段は、前記温度検出手段によって検出された温度が高いほど、前記バイパス電流の大きさを小さくすることを特徴とする組電池の容量調整装置。
3. 複数のセルを直列に接続して構成される組電池の容量調整装置において、
   前記複数のセルごとに設けられ、対応するセルの電圧が所定のバイパス作動電圧を超えると、前記対応するセルからバイパス抵抗を介してバイパス電流を流すことにより、前記複数のセル間の容量調整を行う容量調整回路と、
   前記バイパス抵抗を冷却する冷却手段と、
   前記冷却手段が作動していない時のバイパス電流の大きさが、前記冷却手段が作動している時のバイパス電流の大きさに比べて小さくなるように、前記バイパス電流の大きさを変更するバイパス電流変更手段とを備えることを特徴とする組電池の容量調整装置。
4. 請求項３に記載の組電池の容量調整装置において、
   前記冷却手段の作動状況を検出する作動状況検出手段をさらに備え、
   前記バイパス電流変更手段は、前記作動状況検出手段によって検出される冷却手段の作動状況に基づいて、前記冷却手段が作動していない時のバイパス電流の大きさを決定することを特徴とする組電池の容量調整装置。
5. 請求項４に記載の組電池の容量調整装置において、
   前記バイパス電流変更手段は、前記冷却手段の作動頻度が低いほど、前記冷却手段が作動していない時のバイパス電流の大きさを小さくすることを特徴とする組電池の容量調整装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の組電池の容量調整装置において、
   前記バイパス電流変更手段は、前記バイパス抵抗の抵抗値を変更することにより、前記バイパス電流の大きさを変更することを特徴とする組電池の容量調整装置。
7. 請求項１〜５のいずれかに記載の組電池の容量調整装置において、
   前記バイパス電流変更手段は、前記バイパス電流が流れる際のオン／オフデューティを変更することにより、前記バイパス電流の大きさを変更することを特徴とする組電池の容量調整装置。

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