JP2004023803A

JP2004023803A - 組電池の電圧制御装置

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Publication number: JP2004023803A
Application number: JP2002171170A
Authority: JP
Inventors: Toyoaki Nakagawa; 中川　豊昭; Makoto Iwashima; 岩島　誠; Tetsuya Niiguni; 新国　哲也
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-06-12
Filing date: 2002-06-12
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-12
Also published as: US20030232237A1; JP3620517B2

Abstract

【課題】ＳＯＣ１００％およびＳＯＣ５０％付近でそれぞれ端子電圧のばらつきを抑えるようにした組電池の電圧制御装置を得る。
【解決手段】電圧検出回路３１〜３ｎは、単電池１１〜１ｎの各単電池に並列にそれぞれ設けられる。電圧検出回路３１〜３ｎは、各単電池の端子電圧を検出し、検出信号をそれぞれ出力する。電流バイパス回路２１〜２ｎは、単電池１１〜１ｎの各単電池に並列にそれぞれ設けられる。電流バイパス回路２１〜２ｎには、電圧検出回路３１〜３ｎから電圧検出信号がそれぞれ入力される。電流バイパス回路２１〜２ｎは、組電池１の充電中に単電池１１〜１ｎの端子電圧がＳＯＣ１００％に対応する電圧からわずかに低い第１の目標電圧に達すると、当該単電池の充電電流をバイパスさせる。電流バイパス回路２１〜２ｎは、単電池１１〜１ｎの端子電圧がＳＯＣ５０％に対応する第２の目標電圧に達すると、当該単電池の充電電流をバイパスさせる。目標電圧は、択一的に切り換える。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、組電池の電圧制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の充電可能な単電池（セルと呼ばれる）から構成される組電池を電源として、負荷を駆動する技術が知られている。組電池は、負荷を駆動する放電動作と、単電池を充電する充電動作とを繰り返し行う。このような組電池は、当該組電池を構成する単電池の端子電圧をそれぞれ検出することにより、各単電池間に生じる端子電圧のばらつきを抑えるように電圧制御が行われる。たとえば、特開２００１−１９００３０号公報には、単電池のそれぞれに並列にバランス回路を接続し、これらバランス回路によって充電電流の一部をバイパスさせることによって各単電池の端子電圧を均等にする技術が開示されている。各バランス回路は、単電池の端子電圧が所定値に達すると、当該単電池の充電電流をバイパスさせる。充電電流がバイパスされると当該単電池への充電電流が減少し、当該単電池が満充電の状態に達する速度が遅くなるので、満充電に達する速度が遅い他の単電池との間の端子電圧のばらつきが抑えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、ハイブリッド電気自動車などのシステムでは電池の充電状態が５０％付近で使用されることが多い上に、このようなシステムに搭載される電池は充電状態によって電池の電圧が変化する。このため、満充電に近い状態に対応する電圧で単電池間の電圧のばらつきを抑えるようにすると、実際の使用状態において充電電流がバイパスされることが少なくなり、単電池の電圧を均等に制御することが困難であった。
【０００４】
本発明の目的は、電池の充電状態に応じて単電池の電圧のばらつきを抑えるようにした組電池の電圧制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の単電池で構成される組電池の電圧を制御する電圧制御装置に適用され、単電池の電圧を第１の目標値に調整する手段と、単電池の電圧を第１の目標値と異なる第２の目標値に調整する手段とを設けるようにしたものである。
【０００６】
【発明の効果】
本発明による組電池の電圧制御装置では、電池の充電状態に応じた電圧で単電池の電圧のばらつきを抑えることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第一の実施の形態）
図１は、本発明の第一の実施の形態による組電池の電圧制御装置を搭載した車両の全体構成図である。以下の実施の形態では、組電池をハイブリッド電気自動車の電源として適用した例を説明する。図１において、組電池１は、ｎ個の単電池１１〜１ｎを直列に接続して構成される。電圧制御装置は、電流バイパス回路２１〜２ｎと、電圧検出回路３１〜３ｎとを含む。
【０００８】
組電池１は、放電時にインバータ・コンバータ６へ電流を供給する。インバータ・コンバータ６は、充放電制御回路５の指令によりモータ７への出力を制御する。モータ７は、車輪１０を駆動する。インバータ・コンバータ６が出力を制御することにより、組電池１の負荷電流が制御される。組電池１は、充電時にインバータ・コンバータ６から供給される電流で充電される。インバータ・コンバータ６は、充放電制御回路５の指令により組電池１への充電電流を制御する。発電機８は、ガソリンエンジン９によって駆動され、発生した電力をインバータ・コンバータ６へ供給する。
【０００９】
充放電制御回路５は、電圧検出回路３１〜３ｎによって検出される組電池１の電圧データを用いて組電池１に対する充電電流値および放電電流（負荷電流）値を演算し、これら充電電流および放電電流を得るための充電制御値および放電制御値をインバータ・コンバータ６へ出力する。なお、車両走行中の実際の制御値は、上記電圧データの他に、アクセル操作量センサ、ブレーキ操作量センサなどの不図示の各種センサによる検出値も用いて演算される。
【００１０】
単電池１１〜１ｎには、電圧検出回路３１〜３ｎがそれぞれの単電池に並列に設けられる。電圧検出回路３１〜３ｎは、たとえば、差動増幅回路などによって構成される。電圧検出回路３１〜３ｎは、並列に接続されている単電池の端子電圧を組電池１の充電時および放電時に検出し、検出信号をそれぞれ出力する。単電池１１〜１ｎにはさらに、電流バイパス回路２１〜２ｎがそれぞれの単電池に並列に設けられる。電流バイパス回路２１〜２ｎには、電圧検出回路３１〜３ｎから電圧検出信号がそれぞれ入力される。
【００１１】
電流バイパス回路２１〜２ｎは、組電池１の充電時に電圧検出回路３１〜３ｎから入力される電圧検出信号による電圧値が充電終止電圧より所定値低い判定閾値に達すると、対応する単電池の充電電流をバイパス回路内へバイパスさせる。これにより、当該単電池への充電電流が減少し、当該単電池が満充電の状態、すなわち、充電状態（ＳＯＣ）が１００％の状態に達する速度が遅くなる。充電終止電圧は、単電池のＳＯＣ１００％に対応する端子電圧である。
【００１２】
本発明は、上述した電圧制御装置を構成する電流バイパス回路２１〜２ｎに特徴を有する。
【００１３】
図２は、第一の実施の形態による電流バイパス回路２１を説明する回路ブロック図である。図２において、単電池１１と並列に電圧検出回路３１および電流バイパス回路２１が接続されている。他の単電池にも、図２と同様の電圧検出回路および電流バイパス回路がそれぞれ接続される。電流バイパス回路２１は、第１の電圧比較回路２１１と、第２の電圧比較回路２１２と、トランジスタ２１３と、抵抗器２１４とを有する。
【００１４】
第１の電圧比較回路２１１の基準端子Ｔ１に、不図示の電圧発生回路から第１の目標電圧Ｖ１が印加される。目標電圧Ｖ１は、満充電（ＳＯＣ１００％）に対応する単電池の端子電圧よりわずかに低い値である。第２の電圧比較回路２１２の基準端子Ｔ２に、不図示の電圧発生回路から第２の目標電圧Ｖ２が印加される。目標電圧Ｖ２は、ＳＯＣ５０％に対応する単電池の端子電圧の値である。
【００１５】
図３は、単電池のＳＯＣと端子電圧との関係例を示す図である。図３において、横軸は単電池の充電状態を表し、縦軸は端子電圧を表す。図３によれば、満充電の状態（ＳＯＣ１００％）の端子電圧（開放電圧）が１番高く、ＳＯＣの低下とともに端子電圧が低下する傾斜特性を有する。負極がハードカーボンで構成されるリチウムイオン電池を例にとれば、ＳＯＣ１００％時の端子電圧が約４．１Ｖ、ＳＯＣ５０％時の端子電圧が約３．６Ｖである。そこで、第１の目標電圧Ｖ１を４．０Ｖに、第２の目標電圧を３．６Ｖとするように電圧発生回路（不図示）を構成する。
【００１６】
第１の電圧比較回路２１１の入力端子Ｔ３および第２の電圧比較回路２１２の入力端子Ｔ４には、それぞれ電圧検出回路３１から出力される電圧検出信号を入力する。電圧比較回路２１１および２１２の出力端子は、それぞれトランジスタ２１３のベース端子に接続されている。電圧比較回路２１１および２１２は、それぞれの入力端子Ｔ３およびＴ４に入力される信号レベルがそれぞれの基準端子Ｔ１およびＴ２に入力されている信号レベルより高くなると、Ｈレベルの信号を出力する。一方、電圧比較回路２１１および２１２は、それぞれの入力端子Ｔ３およびＴ４に入力される信号レベルがそれぞれの基準端子Ｔ１およびＴ２に入力されている信号レベル以下になると、Ｌレベルの信号を出力する。
【００１７】
電流バイパス回路２１は、第１の電圧比較回路２１１および第２の電圧比較回路２１２のいずれか一方を択一的に使用するように構成されている。すなわち、組電池１をＳＯＣ１００％に近い領域で電圧制御する場合、第１の電圧比較回路２１１側の基準端子Ｔ１に４．０Ｖを印加し、第２の電圧比較回路２１２側の基準端子Ｔ２に５．０Ｖを印加するように不図示のコントローラが電圧発生回路（不図示）に指示する。この場合には、第１の電圧比較回路２１１の出力信号レベルは入力端子Ｔ３に入力される電圧検出信号レベルに応じて変化する。第２の電圧比較回路２１２の出力信号レベルは、リチウムイオン電池の端子電圧が５ＶになることはないのでＬレベルのままになる。なお、第１の電圧比較回路２１１および２１２は、一方がＬレベルの信号を出力していても、他方がＨレベルの信号を出力するとトランジスタ２１３を駆動するように構成されている。
【００１８】
組電池１をＳＯＣ５０％に近い領域で電圧制御する場合、基準端子Ｔ２に３．６Ｖを印加し、基準端子Ｔ１に５．０Ｖを印加するように不図示のコントローラが電圧発生回路（不図示）に指示する。この場合には、第２の電圧比較回路２１２の出力信号レベルは入力端子Ｔ４に入力される電圧検出信号レベルに応じて変化する。第１の電圧比較回路２１１の出力信号レベルは、上述したようにリチウムイオン電池の端子電圧が５ＶになることはないのでＬレベルのままになる。
【００１９】
トランジスタ２１３は、第１の電圧比較回路２１１および２１２のうち一方がＨレベルの信号を出力するとオンする。トランジスタ２１３がオンすると、抵抗器２１４およびトランジスタ２１３を介してバイパス電流が流れる。電流バイパス回路２１は、単電池１１の端子電圧Ｖｃを選択されている電圧比較回路２１１（もしくは２１２）側の基準端子Ｔ１（もしくはＴ２）に印加されている電圧と等しくするようにバイパス電流を流す。
【００２０】
トランジスタ２１３は、第１の電圧比較回路２１１および２１２がともにＬレベルの信号を出力するとオフする。トランジスタ２１３がオフすると、バイパス電流が遮断される。このとき、単電池１１の端子電圧Ｖｃは、選択されている電圧比較回路２１１（もしくは２１２）側の基準端子Ｔ１（もしくはＴ２）に印加されている電圧と等しい状態、もしくは印加されている電圧より低い状態である。
【００２１】
以上説明した第一の実施の形態についてまとめる。
（１）電圧制御装置は電流バイパス回路２１〜２ｎを備え、組電池１の充電中に単電池１１〜１ｎのいずれかの端子電圧が満充電（ＳＯＣ１００％）に対応する電圧からわずかに低い第１の目標電圧Ｖ１（上記の例では４．０Ｖ）に達すると、当該単電池の充電電流をバイパスさせる。したがって、他の単電池より早く満充電（ＳＯＣ１００％）に近づいた単電池の充電電流が減少して当該単電池が満充電の状態に達する速度が遅くなるので、充電が遅い他の単電池と当該電池との間のＳＯＣの格差が縮まり、単電池間の電圧のばらつきを抑えることができる。この結果、組電池１としての放電容量の低下や、電池の劣化を防止できる。単電池間のＳＯＣのばらつきは、単電池の製造時に生じる単電池間の特性の相違、組電池１として使用中の単電池間の温度環境の相違などに起因するものである。
【００２２】
（２）第１の目標電圧Ｖ１を満充電（ＳＯＣ１００％）に対応する電圧からわずかに低い値にしたので、ＳＯＣ１００％に達する前にバイパス電流を流し、単電池が過充電になることを防止できる。なお、電流バイパス回路は、単電池の端子電圧が目標電圧を超えた場合に充電電流をバイパスさせるとともに、当該電池を放電させて端子電圧を低下させる作用効果を有する。
【００２３】
（３）第１の目標電圧Ｖ１と異なる第２の目標電圧Ｖ２を設け、目標電圧Ｖ１およびＶ２を択一的に切り換えるようにした。目標電圧Ｖ２は、ＳＯＣ５０％に対応する電圧であり、ハイブリッド自動車などにおいて実際に使用されることが多い端子電圧である。電流バイパス回路２１〜２ｎは、第２の目標電圧Ｖ２に切り換えられているとき、単電池１１〜１ｎのいずれかの端子電圧がＳＯＣ５０％に達すると当該単電池の充電電流をバイパスさせる。したがって、他の単電池より早くＳＯＣ５０％に近づいた単電池の充電電流が減少して当該単電池がＳＯＣ５０％の状態に達する速度が遅くなるので、充電が遅い他の単電池と当該電池との間のＳＯＣの格差が縮まり、単電池間の電圧のばらつきを抑えることができる。これにより、ＳＯＣ１００％付近でのみ単電池間の電圧のばらつきを抑える従来技術と異なり、ＳＯＣ５０％付近でも単電池間の電圧のばらつきを抑えることができる。この結果、組電池１の充電状態に応じて電圧のばらつきを減少させることができ、組電池１としての放電容量の低下や電池の劣化を防止できる。
【００２４】
（４）リチウムイオン電池のように図３の傾斜特性を有する電池で組電池を構成したので、電圧検出回路で検出される各単電池の端子電圧（開放電圧）を目標値（第１の目標電圧Ｖ１もしくは第２の目標電圧Ｖ２）に調整すれば、各単電池のＳＯＣを均一に調整することができる。
【００２５】
電流バイパス回路２１は、たとえば、システム稼働中（車両走行中）に第１の電圧比較回路２１１が選択され、システム非稼働中（車両駐車中）に第２の電圧比較回路２１２が選択されるようにするとよい。
【００２６】
（第二の実施の形態）
電流バイパス回路は、ツェナーダイオードを用いて構成してもよい。図４は、第二の実施の形態による電流バイパス回路を説明する回路ブロック図である。図４において、単電池１１と並列にバイパス回路２１Ａおよびバイパス回路２１Ｂがそれぞれ接続されている。他の単電池にも、図４と同様のバイパス回路がそれぞれ接続される。バイパス回路２１Ａは、直列に接続された抵抗器Ｒ１とツェナーダイオードＺＤ１とを有する。バイパス回路２１Ｂは、直列に接続された抵抗器Ｒ２とツェナーダイオードＺＤ２とを有する。第二の実施の形態では、バイパス回路を動作させるための電圧検出回路が省略される。
【００２７】
バイパス回路２１ＡのツェナーダイオードＺＤ１は、上述した第１の目標電圧（４．０Ｖ）に対応する降伏電圧を有する。抵抗器Ｒ１の抵抗値は、ＳＯＣ１００％の状態（単電池の端子電圧が４．１Ｖ）でツェナーダイオードＺＤ１に流れる電流値がツェナーダイオードＺＤ１の最大定格電流値を超えないように設定されている。この場合のバイパス回路２１Ａによるバイパス電流ＩＺ１は、次式（１）によって表される。
【数１】ＩＺ１＝（Ｖｃ−ＶＺ１）／ｒ１　　　　　　　　　（１）
ただし、Ｖｃは単電池１１の端子電圧、ＶＺ１はツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧、ｒ１は抵抗器Ｒ１の抵抗値である。
【００２８】
バイパス回路２１ＢのツェナーダイオードＺＤ２は、上述した第２の目標電圧（３．６Ｖ）に対応する降伏電圧を有する。抵抗器Ｒ２の抵抗値は、ＳＯＣ１００％の状態（端子電圧が４．１Ｖ）でツェナーダイオードＺＤ２に流れる電流値がツェナーダイオードＺＤ２の最大定格電流値を超えないように設定されている。この場合のバイパス回路２１Ｂによるバイパス電流ＩＺ２は、次式（２）によって表される。
【数２】ＩＺ２＝（Ｖｃ−ＶＺ２）／ｒ２　　　　　　　　　（２）
ただし、Ｖｃは単電池１１の端子電圧、ＶＺ２はツェナーダイオードＺＤ２の降伏電圧、ｒ２は抵抗器Ｒ２の抵抗値である。
【００２９】
図４による電流バイパス回路において、組電池１の充電時に単電池の端子電圧Ｖｃが上昇し、端子電圧Ｖｃが降伏電圧ＶＺ２、すなわち、ＳＯＣ５０％を超えるとバイパス回路２１ＢのツェナーダイオードＺＤ２がオンする。これにより、抵抗器Ｒ２およびツェナーダイオードＺＤ２を介してバイパス電流ＩＺ２が流れる。バイパス回路２１Ｂは、単電池１１の端子電圧Ｖｃを第２の目標電圧Ｖ２と等しくするようにバイパス電流ＩＺ２を流す。
【００３０】
単電池の端子電圧Ｖｃがさらに上昇し、端子電圧Ｖｃが降伏電圧ＶＺ１、すなわち、ＳＯＣ１００％よりわずかに低い状態を超えるとバイパス回路２１ＡのツェナーダイオードＺＤ１がオンする。これにより、抵抗器Ｒ１およびツェナーダイオードＺＤ１を介してバイパス電流ＩＺ１が流れる。バイパス回路２１Ａは、単電池１１の端子電圧Ｖｃを第１の目標電圧Ｖ１と等しくするようにバイパス電流ＩＺ１を流す。
【００３１】
第二の実施の形態では、単電池の端子電圧ＶｃがＳＯＣ５０％に対応する電圧（３．６Ｖ）を超えた以降に常にバイパス電流ＩＺ２が流れる。このことは、単電池間の端子電圧のばらつきを抑える反面、充電の効率の低下につながる。そこで、抵抗値ｒ１および抵抗値ｒ２にｒ１＜ｒ２の関係をもたせるようにして、バイパス電流ＩＺ２をバイパス電流ＩＺ１より小さくする。この結果、電力消費を低減することができる。
【００３２】
一方、抵抗値ｒ１は、バイパス電流ＩＺ１がツェナーダイオードＺＤ１の最大定格電流値を超えない範囲で小さくするとよい。抵抗値ｒ１を小さくするとバイパス電流ＩＺ１が大きくなるので、単電池がＳＯＣ１００％を超えて過充電になることを防止できる。
【００３３】
以上説明した第二の実施の形態によれば、第一の実施の形態と同様に、ＳＯＣ１００％付近とＳＯＣ５０％付近とでそれぞれ単電池間の電圧のばらつきを抑えることができる結果、組電池１の充電状態に応じて電圧のばらつきを減少させることができ、組電池１としての放電容量の低下や電池の劣化を防止できる。さらに、ツェナーダイオードＺＤ１（ＺＤ２）を用い、その降伏電圧を目標電圧Ｖ１（Ｖ２）に対応させてバイパス電流を流し始める電圧を設定するようにしたので、端子電圧Ｖｃを検出する電圧検出回路３１を不要にでき、電圧検出回路３１を設ける場合に比べてコスト低減の効果が得られる。
【００３４】
上述した抵抗器Ｒ２の抵抗値ｒ２を可変にしてもよい。可変にした場合、システム稼働中（車両走行中）は抵抗値ｒ２を高く設定し、バイパス電流ＩＺ２を小さく抑えてシステム効率の低下（燃費の悪化）を防止する。一方、システム非可動中（車両駐車中）は抵抗値ｒ２を低く設定し、バイパス電流ＩＺ２を積極的に流して端子電圧Ｖｃのばらつきを早く抑えるようにする。これにより、再始動時に端子電圧Ｖｃのばらつきが少ない状態を得ることができ、組電池１の性能を最大限発揮させることが可能になる。なお、システム非稼働中の抵抗値ｒ２は、約半日で単電池間の端子電圧Ｖｃのばらつきが解消されるようなバイパス電流ＩＺ２を流す抵抗値に設定するのが好ましい。
【００３５】
（第三の実施の形態）
図５は、第三の実施の形態による電流バイパス回路を説明する回路ブロック図である。図４に比べて、バイパス回路２１Ｂと直列にリレーＲＬＹを追加している。他の単電池にも、図５と同様のバイパス回路がそれぞれ接続される。リレーＲＬＹは、不図示のコントローラから出力される駆動信号Ｓ１によって開閉制御される。
【００３６】
リレーＲＬＹは、システム稼働中（車両走行中）に開くように制御される。これにより、バイパス電流ＩＺ２が遮断されて燃費の悪化が防止される。一方、リレーＲＬＹは、システム非可動中（車両駐車中）に閉じるように制御される。これにより、端子電圧Ｖｃのばらつきを抑えるようにバイパス電流ＩＺ２が流されるので、再始動時に端子電圧Ｖｃのばらつきが少ない状態を得ることができ、組電池１の性能を最大限発揮させることが可能になる。なお、リレーＲＬＹは、駆動信号Ｓ１が入力されないとき（無信号時）に閉じる特性のものが好ましい。この理由は、システム非可動中にリレーＲＬＹを閉じるための駆動信号を生成しなくてもよいからである。
【００３７】
以上説明した第三の実施の形態によれば、第二の実施の形態による作用効果に加えて、システム稼働中（車両走行中）にリレーＲＬＹを開いてバイパス電流ＩＺ２を遮断するようにしたので、システム効率の低下、すなわち、燃費の悪化を防止することができる。
【００３８】
以上の説明では、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）を例に上げて説明したが、燃料電池自動車（ＦＣＶ）にも本発明を適用してよい。
【００３９】
上述した説明において、目標電圧Ｖ１の値を満充電（ＳＯＣ１００％）付近に対応する単電池の端子電圧に、目標電圧Ｖ２の値をＳＯＣ５０％付近に対応する単電池の端子電圧に設定する例を示した。目標電圧の値は、例示したＳＯＣ値に限らず、ＳＯＣの常用領域に応じて適宜設定してよく、目標電圧も２点だけでなく３点以上設けてもよい。
【００４０】
また、上記電圧値（４．０Ｖ、３．６Ｖなど）はリチウムイオン電池の場合であり、他の電池の場合は使用する電池の特性に応じて適宜設定してよい。
【００４１】
特許請求の範囲における各構成要素と、発明の実施の形態における各構成要素との対応について説明する。組電池は、たとえば、単電池１１〜１ｎによって構成される。電圧検出手段は、たとえば、電圧検出回路３１〜３ｎによって構成される。第１の電圧調整手段は、たとえば、第１の電圧比較回路２１１が選択された電流バイパス回路２１が対応する。第２の電圧調整手段は、たとえば、第２の電圧比較回路２１２が選択された電流バイパス回路２１が対応する。電圧検出手段および第１の電圧調整手段を、ツェナダイオードＺＤ１および抵抗器Ｒ１によって構成してもよい。電圧検出手段および第２の電圧調整手段を、ツェナダイオードＺＤ２および抵抗器Ｒ２によって構成してもよい。常用領域の充電状態は、たとえば、ＳＯＣ５０％が対応する。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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態による組電池の電圧制御装置を搭載した車両の全体構成図である。
【図２】電流バイパス回路を説明する回路ブロック図である。
【図３】単電池のＳＯＣと端子電圧との関係を示す図である。
【図４】第二の実施の形態による電流バイパス回路を説明する回路ブロック図である。
【図５】第三の実施の形態による電流バイパス回路を説明する回路ブロック図である。
【符号の説明】
１…組電池、　　　　　　　　　　　　５…充放電制御回路、
６…インバータ・コンバータ、　　　１１〜１ｎ…単電池、
２１〜２ｎ…電流バイパス回路、　　　２１Ａ，２１Ｂ…バイパス回路、
３１〜３ｎ…電圧検出回路、　　　　２１１，２１２…電圧比較回路、
２１３…トランジスタ、　　　　　　２１４，Ｒ１，Ｒ２…抵抗器、
ＺＤ１，ＺＤ２…ツェナーダイオード

Claims

複数の単電池で構成される組電池の電圧を制御する電圧制御装置において、
前記単電池ごとの電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段による検出電圧値に基づいて前記単電池の電圧が第１の目標値になるように調整する第１の電圧調整手段と、
前記電圧検出手段による検出電圧値に基づいて前記単電池の電圧が前記第１の目標値と異なる第２の目標値になるように調整する第２の電圧調整手段とを備えることを特徴とする組電池の電圧制御装置。
請求項１に記載の組電池の電圧制御装置において、
前記第１の目標値は、前記単電池の満充電に対応する電圧から所定値低い電圧であり、
前記第２の目標値は、前記単電池の常用領域の充電状態（ＳＯＣ）に対応する電圧であることを特徴とする組電池の電圧制御装置。
請求項１または２に記載の組電池の電圧制御装置において、
前記第１の電圧調整手段および前記第２の電圧調整手段は、それぞれ単電池を放電させる電流を流し、前記第１の電圧調整手段による電流が前記第２の電圧調整手段による電流より大であることを特徴とする組電池の電圧制御装置。
請求項１または２に記載の組電池の電圧制御装置において、
前記第１の電圧調整手段および前記第２の電圧調整手段は、いずれか一方が択一的に使用されることを特徴とする組電池の電圧制御装置。
請求項１〜４のいずれかに記載の組電池の電圧制御装置において、
前記第２の電圧調整手段は、前記組電池が電力を供給するシステムの非稼働時に前記電圧の調整を行うことを特徴とする組電池の電圧制御装置。
請求項５に記載の組電池の電圧制御装置において、前記システムは、ハイブリッド電気自動車もしくは燃料電池自動車であることを特徴とする組電池の電圧制御装置。
請求項１〜６のいずれかに記載の組電池の電圧制御装置において、
前記単電池は、それぞれ充電状態（ＳＯＣ）の減少とともに電圧が低下する傾斜特性を有することを特徴とする組電池の電圧制御装置。
請求項１〜７のいずれかに記載の組電池の電圧制御装置において、
前記電圧検出手段および前記第１の電圧調整手段と、前記電圧検出手段および前記第２の電圧制御手段とは、それぞれ直列に接続したツェナダイオードおよび抵抗器で構成することを特徴とする組電池の電圧制御装置。