JP2021090318A

JP2021090318A - 電池パック、制御方法およびプログラム

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Publication number: JP2021090318A
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Inventors: 享充阿部; Yukimitsu Abe; 悠輝千島; Yuki Chishima
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Publication date: 2021-06-10
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Abstract

【課題】電池パックの劣化状態を考慮して電池パックに印加される充電電圧を制御できるようにする。【解決手段】電池パック（１００）は、前記電池パックの劣化状態と、充電装置が前記電池パックに印加している充電電圧と、前記電池パックの温度とに基づいて、前記電池パックが満充電状態であるか否かを判定するための電圧である満充電電圧を決定する決定手段と、電池セルへの充電電圧が前記満充電電圧以上である場合に、前記電池パックが満充電状態であることを示す信号を前記充電装置に送信する送信手段とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、電池パックおよびその制御方法並びにプログラムに関するものである。

特許文献１には、電池パックの充電サイクル数に応じて電池パックへの充電電圧を低減する充電装置が記載されている。

特開２００５−１９２３８３号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている電池パックは、電池パック自体が電池パックの劣化状態を考慮して充電電圧を制御できるものではない。そのため、このような電池パックが、電池パックの劣化状態を考慮して電池パックへの充電電圧を制御する機能が存在しない充電装置に接続されてしまった場合、電池パックの劣化状態を考慮しない状態で電池パックが充電されてしまうという課題がある。

そこで、本発明は、電池パックの劣化状態を考慮して電池パックに印加される充電電圧を制御できるようにすることを目的とする。

本発明に係る電池パックは、電池パックであって、前記電池パックの劣化状態と、充電装置が前記電池パックに印加している充電電圧と、前記電池パックの温度とに基づいて、前記電池パックが満充電状態であるか否かを判定するための電圧である満充電電圧を決定する決定手段と、電池セルへの充電電圧が前記満充電電圧以上である場合に、前記電池パックが満充電状態であることを示す信号を前記充電装置に送信する送信手段とを有する。

本発明によれば、電池パックの劣化状態を考慮して電池パックに印加される充電電圧を制御することができる。

電池パック１００および充電装置２００の構成要素を説明するためのブロック図である。電池パック１００の動作を説明するフローチャートである。（ａ）および（ｂ）は電池パック１００の温度状態が常温状態である場合に制御部１０３で使用される電圧設定情報の例を説明するための図である。（ａ）および（ｂ）は電池パック１００の温度状態が高温状態である場合に制御部１０３で使用される電圧設定情報の例を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

［実施形態１］
図１は、電池パック１００および充電装置２００の構成要素を説明するためのブロック図である。なお、図１では、電池パック１００および充電装置２００の構成要素の一部を示す。

まず、図１を参照して、電池パック１００の構成要素を説明する。

電池パック１００は、充電装置２００に取り付け可能である。電池パック１００は、＋端子１１０と、−端子１１１と、通信端子１１２と、温度端子１１３とを有する。電池パック１００の充電は、＋端子１１０および−端子１１１を介して行われる。電池パック１００の制御部１０３と充電装置２００の制御部２０３との通信は、通信端子１１２を介して行われる。充電装置２００の制御部２０３が電池パック１００の温度を検出する処理は、温度端子１１３を用いて行われる。

電池パック１００は、電池セル１０１および１０２を有する。電池セル１０１および１０２は、充電可能な電池セルである。電池セル１０１および１０２は、例えば、リチウムイオン電池セルである。図１では、電池セル１０１および１０２が直列接続されている構成を例示する。なお、電池パック１００が有する電池セルの数は１つであっても、３つ以上であってもよい。また、電池パック１００が有する電池セルの数が複数である場合、複数の電池セルの接続形態は、直列接続、並列接続、これらの組み合わせのいずれであってもよい。

電池パック１００は、制御部１０３を有する。制御部１０３は、例えば、マイクロコンピュータおよびメモリを有する。制御部１０３のマイクロコンピュータは、メモリに記憶されているプログラムを実行することにより、電池パック１００の動作を制御することができる。制御部１０３は、電池セル１０１の充電電圧または放電電圧と、電池セル１０２の充電電圧または放電電圧と、電池セル１０１および電池セル１０２の充電電圧または放電電圧とを検出することができる。制御部１０３は、電流検出部１０５を用いて、電池パック１００内に流れる充電電流または放電電流を検出することができる。制御部１０３は、電池パック１００が満充電状態（電池残量１００％状態に相当）であるか否かを判定するための処理を行うことができる。制御部１０３は、通信端子１１２を介して充電装置２００の制御部２０３と通信可能である。制御部１０３は、電池パック１００が満充電状態であると判定した場合、電池パック１００が満充電状態であることを示す満充電信号を充電装置２００の制御部２０３に送信する。制御部１０３は、電池パック１００の劣化状態を判定するための処理と、充電装置２００が電池パック１００に印加している充電電圧を検出するための処理と、電池パック１００の温度を検出するための処理とを行うことができる。制御部１０３は、図３および図４に示す電圧設定情報を記憶したメモリを有する。

電池パック１００は、スイッチとして動作する２つのＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄｅｆｆｅｃｔｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１０４ａおよび１０４ｂを有する。ＦＥＴ１０４ａは、制御部１０３の制御によりオン状態またはオフ状態にされる。ＦＥＴ１０４ｂも、制御部１０３の制御によりオン状態またはオフ状態にされる。例えば、充電装置２００が電池パック１００を充電する場合、ＦＥＴ１０４ａおよび１０４ｂは、オン状態にされる。

電池パック１００は、電流検出部１０５を有する。電流検出部１０５は、電池パック１００内に流れる充電電流または放電電流を検出するための回路を有する。

電池パック１００は、サーミスタ１０６を有する。サーミスタ１０６は、温度端子１１３と−端子１１１との間に接続されている。

次に、図１を参照して、充電装置２００の構成要素を説明する。

充電装置２００は、＋端子２１０と、−端子２１１と、通信端子２１２と、温度端子２１３とを有する。充電装置２００は、＋端子２１０および−端子２１１を介して電池パック１００の充電を行う。充電装置２００と電池パック１００との通信は、通信端子２１２を介して行われる。電池パック１００が充電装置２００に取り付けられた場合、＋端子２１０は電池パック１００の＋端子１１０に電気的に接続され、−端子２１１は電池パック１００の−端子１１１に電気的に接続される。電池パック１００が充電装置２００に取り付けられた場合、通信端子２１２は電池パック１００の通信端子１１２に電気的に接続される。電池パック１００が充電装置２００に取り付けられた場合、温度端子２１３は電池パック１００の温度端子１１３に電気的に接続される。

充電装置２００は、ＡＣ入力部２０１とＡＣ／ＤＣコンバータ２０２とを有する。ＡＣ入力部２０１は、外部電源（商用電源など）と接続可能であり、外部電源から供給される交流電力を受け取る。ＡＣ／ＤＣコンバータ２０２は、ＡＣ入力部２０１から供給される交流電力を所定の直流電力に変換する。ＡＣ／ＤＣコンバータ２０２からＦＥＴ２０４に出力される直流電圧および直流電流は、制御部２０３によって制御される。なお、ＡＣ入力部２０１は、外部電源から直流電力を受け取るＤＣ入力部に置き換えてもよいし、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０２は、ＤＣ入力部から供給される直流電力を所定の直流電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータに置き換えてもよい。

充電装置２００は、制御部２０３を有する。制御部２０３は、例えば、マイクロコンピュータおよびメモリを有する。制御部２０３のマイクロコンピュータは、メモリに記憶されているプログラムを実行することにより、充電装置２００の動作を制御することができる。制御部２０３は、＋端子２１０および−端子２１１を用いて、充電装置２００が電池パック１００に印加している充電電圧を検出する。制御部２０３は、電流検出部２０５を用いて、電池パック１００に流れる充電電流を検出することができる。制御部２０３は、検出された充電電圧または充電電流に基づき、電池パック１００の充電を制御することができる。制御部２０３は、検出された充電電圧または充電電流に基づき、電池パック１００が満充電状態であるか否かを判定することができる。電池パック１００が満充電状態であると判定された場合、制御部２０３は、電池パック１００の充電を終了させる。制御部２０３は、通信端子２１２を介して電池パック１００の制御部１０３と通信可能である。制御部２０３は、電池パック１００が満充電状態であることを示す満充電信号を制御部１０３から受信した場合、電池パック１００の充電を終了させる。制御部２０３は、温度端子２１３およびサーミスタ１０６を用いて電池パック１００の温度を検出することができる。制御部２０３は、電池パック１００の温度が所定の温度以上であると判定した場合、電池パック１００の充電を終了させる。なお、実施形態１では、充電装置２００は、電池パック１００の劣化状態を検出する機能を有していないものとする。

充電装置２００は、スイッチとして動作するＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄｅｆｆｅｃｔｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）２０４を有する。ＦＥＴ２０４は、制御部２０３の制御によりオン状態またはオフ状態にされる。ＦＥＴ２０４をオン状態またはオフ状態にすることにより、電池パック１００への充電電圧または充電電流が調整される。

充電装置２００は、電流検出部２０５を有する。電流検出部２０５は、電池パック１００に流れる充電電流を検出するための回路を有する。

図２は、電池パック１００の動作の一例を説明するフローチャートである。図２のフローチャートを参照して説明する処理は、充電装置２００が電池パック１００を充電している場合に、制御部１０３のマイクロコンピュータが制御部１０３のメモリに記憶されているプログラムを実行することによって制御される。図２のフローチャートを参照して説明する処理は、制御部１０３が電池パック１００の満充電電圧を決定する処理と、充電装置２００が電池パック１００に印加している充電電圧が満充電電圧以上である場合に満充電信号を充電装置２００に送信する処理とを含む。満充電電圧は、電池パック１００が満充電状態であることを示す充電電圧である。満充電信号は、電池パック１００が満充電状態であることを示す信号である。

ステップＳ２０１において、制御部１０３は、電池パック１００の劣化状態を判定する。電池パック１００の劣化状態は、電池セル１０１および１０２が電池パック１００の製造または出荷時点からどの程度劣化しているかを表す。電池パック１００の劣化状態は、例えば、電池セル１０１および１０２の初期容量に対する電池セル１０１および１０２の学習容量の比率を計算することで判定される。ここで、電池セル１０１および１０２の初期容量は、電池パック１００の製造または出荷時点の満充電容量に相当する。電池セル１０１および１０２の学習容量は、電池パック１００の製造または出荷後に制御部１０３で計算された電池セル１０１および１０２の最新の満充電容量に相当する。電池セル１０１および１０２の学習容量は、例えば、電池残量０％状態の電池セル１０１および１０２が満充電状態になるまで充電される期間に電池セル１０１および１０２に流入された電荷量に相当する。電池残量０％状態の電池セル１０１および１０２が満充電状態になるまで充電される期間に電池セル１０１および１０２に流入された電荷量は、制御部１０３が有するクーロンカウンタによって計算される。クーロンカウンタは、電池セル１０１および１０２に流入される電荷量（充電量に相当）だけでなく、電池セル１０１および１０２から流出される電荷量（放電量に相当）を計算することができる。クーロンカウンタは、電池セル１０１および１０２に流入された電荷量から電池セル１０１および１０２から流出される電荷量を差し引くことで、電池セル１０１および１０２の残量を計算することができる。なお、クーロンカウンタは、制御部１０３の外部にあってもよい。

電池セル１０１および１０２の初期容量を示す情報は、制御部１０３のメモリまたは制御部１０３のメモリ以外のメモリに予め記憶されているものとする。電池セル１０１および１０２の学習容量を示す情報は、電池セル１０１および１０２の学習容量がクーロンカウンタで計算されるごとに、制御部１０３のメモリまたは制御部１０３のメモリ以外のメモリに記憶されているものとする。

なお、制御部１０３は、上述の方法とは別の方法により、電池パック１００の劣化状態を判定してもよい。例えば、制御部１０３が電池セル１０１および１０２の内部インピーダンスを計算し、計算された内部インピーダンスから電池パック１００の劣化状態を判定してもよい。ここで、制御部１０３は、計算された内部インピーダンスと電池パック１００の劣化状態との対応関係を示す情報に基づき、計算された内部インピーダンスから電池パック１００の劣化状態を判定する。計算された内部インピーダンスと電池パック１００の劣化状態との対応関係を示す情報は、制御部１０３のメモリまたは制御部１０３のメモリ以外のメモリに予め記憶されているものとする。

ステップＳ２０２において、制御部１０３は、充電装置２００が電池パック１００に印加している充電電圧を検出する。例えば、制御部１０３は、電池パック１００内に流れる充電電流の変化と、電池セル１０１および１０２に印加されている充電電圧の変化とに基づき、充電装置２００が電池パック１００に印加している充電電圧を検出してもよい。例えば、充電装置２００が電池パック１００の充電を定電流充電から定電圧充電に切り替えると、充電装置２００から電池パック１００に流れる充電電流が徐々に減少していく。制御部１０３は、充電装置２００が電池パック１００の充電を定電流充電から定電圧充電に切り替えた後に、電池パック１００内に流れる充電電流と、電池セル１０１および１０２に印加されている充電電圧とを検出する。そして、制御部１０３は、電池セル１０１および１０２に印加されている充電電圧と、電池パック１００内に流れる充電電流の変化から計算された電圧降下とを加算することにより、充電装置２００が電池パック１００に印加している充電電圧を検出する。このようにすることで、制御部１０３は、充電装置２００が電池パック１００に印加している充電電圧を検出することができる。

なお、制御部１０３は、上述の方法とは別の方法により、電池パック１００側で、充電装置２００が電池パック１００に印加している充電電圧を検出してもよい。例えば、制御部１０３は、充電装置２００が電池パック１００に印加している充電電圧を示す情報を制御部２０３から受信し、受信した情報により充電装置２００が電池パック１００に印加している充電電圧を検出してもよい。

ステップＳ２０３において、制御部１０３は、電池パック１００の温度を検出し、電池パック１００の温度状態が常温状態であるか高温状態であるかを判定する。例えば、制御部１０３は、電池パック１００の温度が４５℃未満である場合に電池パック１００の温度状態が常温状態であると判定し、電池パック１００の温度が４５℃以上である場合に電池パック１００の温度状態が高温状態である判定する。実施形態１では、制御部１０３は、サーミスタ１０６を用いて、電池パック１００の温度を検出する。例えば、制御部１０３は、サーミスタ１０６の抵抗値を計算し、計算された抵抗値から電池パック１００の温度を検出する。なお、電池パック１００の温度の検出方法は、サーミスタを用いる方法に限定されない。例えば、制御部１０３は、サーミスタ１０６の代わりに熱電対を用いて、電池パック１００の温度を検出してもよい。

ステップＳ２０４において、制御部１０３は、複数の電圧設定情報の中から一つの電圧設定情報を選択する。複数の電圧設定情報は、それぞれ、充電装置２００が電池パック１００に印加している充電電圧と、電池パック１００の温度状態と、電池パック１００の劣化状態と、満充電電圧との対応関係を示す情報である。複数の電圧設定情報は、制御部１０３のメモリまたは制御部１０３のメモリ以外のメモリに予め記憶されているものとする。

図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）および図４（ｂ）を参照して、複数の電圧設定情報の一例を説明する。図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）および図４（ｂ）において、「Ａ」は電池パック１００の劣化状態を示す情報であり、「満充電電圧」は電池パック１００が満充電状態であるか否かを判定するための電圧である。図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）および図４（ｂ）では、電池パック１００の劣化状態を示すＡが小さいほど、電池パック１００の劣化が進んでいるものとする。電池パック１００の劣化状態を示すＡが９０％＜Ａ≦１００％である場合は電池パック１００が最も劣化していない状態であり、電池パック１００の劣化状態を示すＡがＡ≦５０％である場合は電池パック１００が最も劣化している状態である。図３（ａ）および図４（ａ）は、充電装置２００が第１のタイプの充電装置である場合に使用される電圧設定情報の一例である。図３（ｂ）および図４（ｂ）は、充電装置２００が第１のタイプとは異なる第２のタイプの充電装置である場合に使用される電圧設定情報の一例である。

図３（ａ）は、充電装置２００が電池パック１００に印加している充電電圧が８．４０Ｖ（４．２０Ｖ／セル）である場合であって電池パック１００の温度状態が常温状態である場合に、制御部１０３で使用される電圧設定情報の一例を示す。ここで、４．２０Ｖ／セルは、１電池セルあたりの充電電圧が４．２０Ｖであることを示す。

図３（ａ）に示すように、電池パック１００の劣化状態を示すＡが小さくなるほど、満充電電圧は小さくなる。例えば、電池パック１００の劣化状態を示すＡが９０％＜Ａ≦１００％である場合の満充電電圧は４．２５Ｖ／セルであり、電池パック１００の劣化状態を示すＡが８０％＜Ａ≦９０％である場合の満充電電圧は４．２０Ｖ／セルである。電池パック１００の劣化状態を示すＡが９０％＜Ａ≦１００％である場合、満充電電圧は、充電装置２００が電池パック１００に印加している充電電圧である８．４０Ｖ（４．２０Ｖ／セル）よりも高くなる。そのため、電池パック１００の劣化状態を示すＡが９０％＜Ａ≦１００％である場合、制御部１０３は、後述するステップＳ２０７で電池パック１００が満充電状態であることを判定できない。この場合、電池パック１００が満充電状態であるか否かは、充電装置２００で判定されることになる。電池パック１００の劣化状態を示すＡが９０％＜Ａ≦１００％でない場合、制御部１０３は、後述するステップＳ２０７で電池パック１００が満充電状態であるか否かを判定することができる。このように、制御部１０３は、電池パック１００の劣化状態が所定の劣化状態まで進んでいる場合は、後述するステップＳ２０７で電池パック１００が満充電状態であるか否かを判定することができる。

図３（ｂ）は、充電装置２００が電池パック１００に印加している充電電圧が８．３０Ｖ（４．１５Ｖ／セル）である場合であって電池パック１００の温度状態が常温状態である場合に、制御部１０３で使用される電圧設定情報の一例を示す。ここで、４．１５Ｖ／セルは、１電池セルあたりの充電電圧が４．１５Ｖであることを示す。

図３（ｂ）に示すように、電池パック１００の劣化状態を示すＡが小さくなるほど、満充電電圧は小さくなる。例えば、電池パック１００の劣化状態を示すＡが９０％＜Ａ≦１００％である場合の満充電電圧は４．２０Ｖ／セルであり、電池パック１００の劣化状態を示すＡが８０％＜Ａ≦９０％である場合の満充電電圧は４．１５Ｖ／セルである。電池パック１００の劣化状態を示すＡが９０％＜Ａ≦１００％である場合、満充電電圧は、充電装置２００が電池パック１００に印加している充電電圧である８．３０Ｖ（４．１５Ｖ／セル）よりも高くなる。そのため、電池パック１００の劣化状態を示すＡが９０％＜Ａ≦１００％である場合、制御部１０３は、後述するステップＳ２０７で電池パック１００が満充電状態であることを判定できない。この場合、電池パック１００が満充電状態であるか否かは、充電装置２００で判定されることになる。電池パック１００の劣化状態を示すＡが９０％＜Ａ≦１００％でない場合、制御部１０３は、後述するステップＳ２０７で電池パック１００が満充電状態であるか否かを判定することができる。このように、制御部１０３は、電池パック１００の劣化状態が所定の劣化状態まで進んでいる場合は、後述するステップＳ２０７で電池パック１００が満充電状態であるか否かを判定することができる。

図４（ａ）は、充電装置２００が電池パック１００に印加している充電電圧が８．２０Ｖ（４．１０Ｖ／セル）である場合であって電池パック１００の温度状態が高温状態である場合に、制御部１０３で使用される電圧設定情報の一例を示す。ここで、４．１０Ｖ／セルは、１電池セルあたりの充電電圧が４．１０Ｖであることを示す。

図４（ａ）に示すように、電池パック１００の劣化状態を示すＡが小さくなるほど、満充電電圧は小さくなる。例えば、電池パック１００の劣化状態を示すＡが９０％＜Ａ≦１００％である場合の満充電電圧は４．１５Ｖ／セルであり、電池パック１００の劣化状態を示すＡが８０％＜Ａ≦９０％である場合の満充電電圧は４．１０Ｖ／セルである。電池パック１００の劣化状態を示すＡが９０％＜Ａ≦１００％である場合、満充電電圧は、充電装置２００が電池パック１００に印加している充電電圧である８．２０Ｖ（４．１０Ｖ／セル）よりも高くなる。そのため、電池パック１００の劣化状態を示すＡが９０％＜Ａ≦１００％である場合、制御部１０３は、後述するステップＳ２０７で電池パック１００が満充電状態であることを判定できない。この場合、電池パック１００が満充電状態であるか否かは、充電装置２００で判定されることになる。電池パック１００の劣化状態を示すＡが９０％＜Ａ≦１００％でない場合、制御部１０３は、後述するステップＳ２０７で電池パック１００が満充電状態であるか否かを判定することができる。このように、制御部１０３は、電池パック１００の劣化状態が所定の劣化状態まで進んでいる場合は、後述するステップＳ２０７で電池パック１００が満充電状態であるか否かを判定することができる。

図４（ｂ）は、充電装置２００が電池パック１００に印加している充電電圧が８．１０Ｖ（４．０５Ｖ／セル）である場合であって電池パック１００の温度状態が高温状態である場合に、制御部１０３で使用される電圧設定情報の一例を示す。ここで、４．０５Ｖ／セルは、１電池セルあたりの充電電圧が４．０５Ｖであることを示す。

図４（ｂ）に示すように、電池パック１００の劣化状態を示すＡが小さくなるほど、満充電電圧は小さくなる。例えば、電池パック１００の劣化状態を示すＡが９０％＜Ａ≦１００％である場合の満充電電圧は４．１０Ｖ／セルであり、電池パック１００の劣化状態を示すＡが８０％＜Ａ≦９０％である場合の満充電電圧は４．０５Ｖ／セルである。電池パック１００の劣化状態を示すＡが９０％＜Ａ≦１００％である場合、満充電電圧は、充電装置２００が電池パック１００に印加している充電電圧である８．１０Ｖ（４．０５Ｖ／セル）よりも高くなる。そのため、電池パック１００の劣化状態を示すＡが９０％＜Ａ≦１００％である場合、制御部１０３は、後述するステップＳ２０７で電池パック１００が満充電状態であることを判定できない。この場合、電池パック１００が満充電状態であるか否かは、充電装置２００で判定されることになる。電池パック１００の劣化状態を示すＡが９０％＜Ａ≦１００％でない場合、制御部１０３は、後述するステップＳ２０７で電池パック１００が満充電状態であるか否かを判定することができる。このように、制御部１０３は、電池パック１００の劣化状態が所定の劣化状態まで進んでいる場合は、後述するステップＳ２０７で電池パック１００が満充電状態であるか否かを判定することができる。

なお、複数の電圧設定情報は、制御部１０３のメモリ以外のメモリに予め記憶されていてもよい。複数の電圧設定情報は、図３および図４に示す２種類に限るものではない。例えば、充電装置２００の種類ごとに、異なる複数の電圧設定情報を用意しておいてもよい。例えば、電池パック１００の３つ以上の温度状態（低温状態、常温状態および高温状態）ごとに、異なる複数の電圧設定情報を用意しておいてもよい。

ステップＳ２０４において、制御部１０３は、制御部１０３のメモリに記憶されている複数の電圧設定情報の中から一つの電圧設定情報を選択する。例えば、制御部１０３は、ステップＳ２０２で検出された充電電圧とステップＳ２０２で検出された電池パック１００の温度とに基づいて、複数の電圧設定情報の中から一つの電圧設定情報を選択する。ステップＳ２０２で検出された充電電圧が８．４０Ｖ（４．２０Ｖ／セル）であり、ステップＳ２０３で電池パック１００の温度状態が常温状態であると判定された場合、制御部１０３は、例えば、図３（ａ）に示す電圧設定情報を選択する。ステップＳ２０２で検出された充電電圧が８．３０Ｖ（４．１５Ｖ／セル）であり、ステップＳ２０３で電池パック１００の温度状態が常温状態であると判定された場合、制御部１０３は、例えば、図３（ｂ）に示す電圧設定情報を選択する。ステップＳ２０２で検出された充電電圧が８．４０Ｖ（４．２０Ｖ／セル）であり、ステップＳ２０３で電池パック１００の温度状態が高温状態であると判定された場合、制御部１０３は、図４（ａ）に示す電圧設定情報を選択する。ステップＳ２０２で検出された充電電圧が８．３０Ｖ（４．１５Ｖ／セル）であり、ステップＳ２０３で電池パック１００の温度状態が高温状態であると判定された場合、制御部１０３は、図４（ｂ）に示す電圧設定情報を選択する。このようにすることで、制御部１０３は、充電装置２００が電池パック１００に印加している充電電圧と電池パック１００の温度とを考慮して、適切な電圧設定情報を選択することができる。

ステップＳ２０５において、制御部１０３は、電池パック１００が満充電状態であるか否かを判定するための満充電電圧を、ステップＳ２０４で選択された電圧設定情報とステップＳ２０１で判定された電池パック１００の劣化状態とに基づいて決定する。例えば、ステップＳ２０４で図３（ａ）に示す電圧設定情報が選択され、ステップＳ２０１で判定された電池パック１００の劣化状態を示すＡが９０％＜Ａ≦１００％である場合、制御部１０３は、満充電電圧を４．２５Ｖ／セルと決定する。このようにすることで、制御部１０３は、充電装置２００が電池パック１００に印加している充電電圧と電池パック１００の温度と電池パック１００の劣化状態とを考慮して、適切な満充電電圧を決定することができる。

ステップＳ２０６において、制御部１０３は、電池セル１０１に印加されている充電電圧と、電池セル１０２に印加されている充電電圧とを検出する。

ステップＳ２０７において、制御部１０３は、電池パック１００が満充電状態であるか否かを判定する。例えば、制御部１０３は、ステップＳ２０６で検出された電池セル１０１または１０２の充電電圧がステップＳ２０５で決定された満充電電圧以上であるか否かを判定する。そして、ステップＳ２０６で検出された電池セル１０１または１０２の充電電圧がステップＳ２０５で決定された満充電電圧以上である場合、制御部１０３は、電池パック１００が満充電状態であると判定し、ステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０６で検出された電池セル１０１または１０２の充電電圧がステップＳ２０５で決定された満充電電圧以上でない場合、制御部１０３は、電池パック１００が満充電状態でないと判定し、ステップＳ２０６に進む。電池パック１００が満充電状態でないと判定された場合、制御部１０３は、電池パック１００が満充電状態であると判定されるまでステップＳ２０６およびＳ２０７の処理を繰り返す。

ステップＳ２０８において、制御部１０３は、電池パック１００が満充電状態であることを示す満充電信号を充電装置２００の制御部２０３に送信する。満充電信号を受信した制御部２０３は、電池パック１００の充電を終了させるための制御を行う。もし、制御部１０３が制御部２０３に満充電信号を送信したにもかからず所定時間以内に充電装置２００の充電機能が停止しない場合、制御部１０３は、充電装置２００が異常状態であると判定する。充電装置２００が異常状態であると判定した場合、制御部１０３は、ＦＥＴ１０４ａをオフ状態にすることで、電池パック１００を保護することができる。

以上説明したように、制御部１０３は、電池パック１００の劣化状態と充電装置２００が電池パック１００に印加している充電電圧と電池パック１００の温度とに基づいて、満充電電圧を決定することができる。制御部１０３は、電池セル１０１または１０２に印加されている充電電圧が満充電電圧以上になると、電池パック１００が満充電状態であることを示す満充電信号を充電装置２００に送信することができる。このようにすることで、制御部１０３は、電池パック１００の劣化状態を考慮して電池パック１００に印加される充電電圧を適切に制御することができ、劣化した電池パック１００の過充電を適切に抑制することができる。

さらに、制御部１０３は、電池パック１００の劣化状態が進行するごとに（電池パック１００の劣化状態を示すＡが小さくなるごとに）、ステップＳ２０５で決定される満充電電圧をより低くすることができる。これにより、電池パック１００の劣化状態が進行するほど、制御部１０３が満充電信号を充電装置２００の制御部２０３に送信するタイミングをより早くすることができる。このようにすることで、制御部１０３は、電池パック１００の劣化状態を考慮して電池パック１００に印加される充電電圧をより適切に制御することができ、劣化した電池パック１００の過充電をより適切に抑制することができる。

［実施形態２］
実施形態１で説明した様々な機能、処理または方法は、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）またはマイクロプロセッサがプログラムを実行することによって実現することもできる。以下、実施形態２では、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）またはマイクロプロセッサを「コンピュータＸ」と呼ぶ。また、実施形態２では、コンピュータＸを制御するためのプログラムであって、実施形態１で説明した様々な機能、処理または方法を実現するためのプログラムを「プログラムＹ」と呼ぶ。

実施形態１で説明した様々な機能、処理または方法は、コンピュータＸがプログラムＹを実行することによって実現される。この場合において、プログラムＹは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を介してコンピュータＸに供給される。実施形態２におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、ハードディスク装置、磁気記憶装置、光記憶装置、光磁気記憶装置、メモリカード、揮発性メモリ、不揮発性メモリなどの少なくとも一つを含む。実施形態２におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙな記憶媒体である。

１００：電池パック、１０１，１０２：電池セル、１０３：制御部、２００：充電装置、２０３：制御部

Claims

電池パックであって、
前記電池パックの劣化状態と、充電装置が前記電池パックに印加している充電電圧と、前記電池パックの温度とに基づいて、前記電池パックが満充電状態であるか否かを判定するための電圧である満充電電圧を決定する決定手段と、
電池セルへの充電電圧が前記満充電電圧以上である場合に、前記電池パックが満充電状態であることを示す信号を前記充電装置に送信する送信手段と
を有することを特徴とする電池パック。
前記充電装置が前記電池パックに印加している充電電圧を、前記充電装置から受信することにより検出する検出手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
前記充電装置が前記電池パックに印加している充電電圧を検出する検出手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
前記電池パックの温度を検出する検出手段をさらに有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電池パック。
前記電池パックの劣化状態を前記電池セルの満充電容量に基づいて判定する判定手段をさらに有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電池パック。
前記決定手段は、前記電池パックの劣化状態と、前記充電装置が前記電池パックに印加している充電電圧と、前記電池パックの温度と、前記満充電電圧との対応関係に基づいて、前記満充電電圧を決定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電池パック。
前記電池セルへの充電電圧が前記満充電電圧以上である場合は、前記電池パックが満充電状態であると判定し、前記電池セルへの充電電圧が前記満充電電圧以上でない場合は、前記電池パックが満充電状態でないと判定する判定手段をさらに有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電池パック。
電池パックの制御方法であって、
前記電池パックの劣化状態と、充電装置が前記電池パックに印加している充電電圧と、前記電池パックの温度とに基づいて、前記電池パックが満充電状態であるか否かを判定するための電圧である満充電電圧を決定するステップと、
電池セルへの充電電圧が前記満充電電圧以上である場合に、前記電池パックが満充電状態であることを示す信号を前記充電装置に送信するステップと
を有することを特徴とする制御方法。
電池パックのコンピュータに、
前記電池パックの劣化状態と、充電装置が前記電池パックに印加している充電電圧と、前記電池パックの温度とに基づいて、前記電池パックが満充電状態であるか否かを判定するための電圧である満充電電圧を決定するステップと、
電池セルへの充電電圧が前記満充電電圧以上である場合に、前記電池パックが満充電状態であることを示す信号を前記充電装置に送信するステップと
を実行させるためのプログラム。