JP2014193016A - 蓄電装置、電池制御装置、及び電池制御方法 - Google Patents
蓄電装置、電池制御装置、及び電池制御方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】単位時間あたりの電荷移動効率がよく、かつ、放電側及び充電側の電池セルをそれぞれ自由に選択可能な蓄電装置、電池制御装置、及び電池制御方法を提供する。
【解決手段】蓄電装置１０は、複数の電池セル２１０毎の電圧に基づいて、放電電池セル群及び充電電池セル群を決定し、第１端子対１１０の接続先を決定された放電電池セル群に設定し、第２端子対１２０の接続先を決定された充電電池セル群に設定し、第１端子対と第２端子対とを絶縁しつつ、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数と充電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数とに基づいて、第１端子対１１０に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、変換された第２電圧を第２端子対１２０に印加する。
【選択図】図１
【解決手段】蓄電装置１０は、複数の電池セル２１０毎の電圧に基づいて、放電電池セル群及び充電電池セル群を決定し、第１端子対１１０の接続先を決定された放電電池セル群に設定し、第２端子対１２０の接続先を決定された充電電池セル群に設定し、第１端子対と第２端子対とを絶縁しつつ、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数と充電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数とに基づいて、第１端子対１１０に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、変換された第２電圧を第２端子対１２０に印加する。
【選択図】図１
Description
本発明は、複数の電池セルの電圧を揃える蓄電装置、電池制御装置、及び電池制御方法に関する。
直列に接続された複数の電池セルに対して充放電を繰り返していくと、各電池セルの特性のばらつき等によって、各電池セルの容量（電圧）が異なってくる。ここで、直列に接続された電池セル全体の放電容量は容量の小さな電池セルに依存するため、各電池セルの容量にばらつきがあると、放電時に十分な放電容量が得られない可能性がある。また、各電池セルの容量にばらつきがある状態で、容量の小さな電池セルを基準として充電すると、容量の大きな電池セルが過充電となり、逆に容量の大きな電池セルを基準として充電すると、電池セル全体の充電容量が少なくなる可能性がある。
上述したような問題を解決するために、各電池セルの容量を揃えるセルバランス回路が用いられる。セルバランス回路には、抵抗方式、キャパシタ方式、及びインダクタ方式がある。特に、キャパシタ方式、及びインダクタ方式のセルバランス回路では、容量の大きい電池セルから容量の小さい電池セルに対して電荷を移動（放電）させることにより、各電池セルの容量を揃える。これにより、放電時は電池セル全体の放電容量を増加させることができ、充電時は容量の大きな電池セルの過充電を防止しつつ、十分な充電容量を確保できる。
特許文献１には、キャパシタ方式のセルバランス回路を搭載した電池制御装置の一例が開示されている。また、特許文献２には、インダクタ方式のセルバランス回路の一例が開示されている。
しかしながら、特許文献１に記載されるキャパシタ方式のセルバランス回路では、放電側の電池セルから移動させる電荷をキャパシタに一時蓄積する必要がある。このため、キャパシタ方式のセルバランス回路では、電荷を連続的に移動できず、単位時間あたりの電荷移動効率が悪い。
これに対して、特許文献２に記載されるインダクタ方式のセルバランス回路では、キャパシタ方式のように電荷を蓄積する必要がなく、電荷を連続的に移動できるため、単位時間あたりの電荷移動効率が良い。しかしながら、特許文献２に記載されるセルバランス回路は、任意の数の電池セルからエネルギーを取り出し、全ての電池セルに取り出したエネルギーを分配する、もしくは、全ての電池セルからエネルギーを取り出し、任意の数の電池セルに取り出したエネルギーを分配することしかできない。すなわち、特許文献２に記載されるセルバランス回路では、放電側及び充電側の電池セルのいずれか一方は必ず固定されており、放電側及び充電側の電池セルをそれぞれ自由に選択できない。
本発明の目的は、単位時間あたりの電荷移動効率がよく、かつ、放電側及び充電側の電池セルをそれぞれ自由に選択可能な蓄電装置、電池制御装置、及び電池制御方法を提供することにある。
本発明によれば、
直列に接続された複数の電池セルと、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力する切替制御手段と、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定する第１切替手段と、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定する第２切替手段と、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数とに基づく変圧信号を出力する変圧制御手段と、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する変圧手段と、
を有する蓄電装置が提供される。
直列に接続された複数の電池セルと、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力する切替制御手段と、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定する第１切替手段と、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定する第２切替手段と、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数とに基づく変圧信号を出力する変圧制御手段と、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する変圧手段と、
を有する蓄電装置が提供される。
本発明によれば、
直列に接続された複数の電池セルと、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力する切替制御手段と、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定する第１切替手段と、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定する第２切替手段と、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧とに基づく変圧信号を出力する変圧制御手段と、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する変圧手段と、
を有する蓄電装置が提供される。
直列に接続された複数の電池セルと、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力する切替制御手段と、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定する第１切替手段と、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定する第２切替手段と、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧とに基づく変圧信号を出力する変圧制御手段と、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する変圧手段と、
を有する蓄電装置が提供される。
本発明によれば、
直列に接続された複数の電池セルの電圧を揃える電池制御装置であって、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力する切替制御手段と、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定する第１切替手段と、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定する第２切替手段と、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数とに基づく変圧信号を出力する変圧制御手段と、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する変圧手段と、
を有する電池制御装置が提供される。
直列に接続された複数の電池セルの電圧を揃える電池制御装置であって、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力する切替制御手段と、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定する第１切替手段と、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定する第２切替手段と、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数とに基づく変圧信号を出力する変圧制御手段と、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する変圧手段と、
を有する電池制御装置が提供される。
本発明によれば、
直列に接続された複数の電池セルの電圧を揃える電池制御装置であって、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力する切替制御手段と、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定する第１切替手段と、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定する第２切替手段と、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧とに基づく変圧信号を出力する変圧制御手段と、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する変圧手段と、
を有する電池制御装置が提供される。
直列に接続された複数の電池セルの電圧を揃える電池制御装置であって、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力する切替制御手段と、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定する第１切替手段と、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定する第２切替手段と、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧とに基づく変圧信号を出力する変圧制御手段と、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する変圧手段と、
を有する電池制御装置が提供される。
本発明によれば、
直列に接続された複数の電池セルと、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、を準備し、
電池制御装置が、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力し、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定し、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定し、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数とに基づく変圧信号を出力し、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する、
ことを含む電池制御方法が提供される。
直列に接続された複数の電池セルと、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、を準備し、
電池制御装置が、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力し、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定し、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定し、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数とに基づく変圧信号を出力し、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する、
ことを含む電池制御方法が提供される。
本発明によれば、
直列に接続された複数の電池セルと、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、を準備し、
電池制御装置が、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力し、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定し、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定し、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧とに基づく変圧信号を出力し、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する、
ことを含む電池制御方法。が提供される。
直列に接続された複数の電池セルと、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、を準備し、
電池制御装置が、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力し、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定し、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定し、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧とに基づく変圧信号を出力し、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する、
ことを含む電池制御方法。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セルの電圧を効率よく揃えることができ、かつ、電圧を揃える対象とする放電側及び充電側の電池セルをそれぞれ自由に選択できる。
以下、本発明の実施形態について、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。
（実施形態）
蓄電装置１０の構成を示すブロック図である。蓄電装置１０は、直列に接続された複数の電池セル２１０の電圧を揃える電池制御装置と、直列に接続された複数の電池セル２１０とにより構成される。図１において、蓄電装置１０は、第１端子対１１０と、第２端子対１２０と、切替制御部１３０と、第１切替部１４０と、第２切替部１５０と、変圧制御部１６０と、変圧部１７０と、直列に接続された複数の電池セル２１０を含む電池部２００とを有する。また、図１の蓄電装置１０において、第１端子対１１０と、第２端子対１２０と、切替制御部１３０と、第１切替部１４０と、第２切替部１５０と、変圧制御部１６０と、変圧部１７０とにより構成される部分を、電池制御装置と呼ぶことができる。
蓄電装置１０の構成を示すブロック図である。蓄電装置１０は、直列に接続された複数の電池セル２１０の電圧を揃える電池制御装置と、直列に接続された複数の電池セル２１０とにより構成される。図１において、蓄電装置１０は、第１端子対１１０と、第２端子対１２０と、切替制御部１３０と、第１切替部１４０と、第２切替部１５０と、変圧制御部１６０と、変圧部１７０と、直列に接続された複数の電池セル２１０を含む電池部２００とを有する。また、図１の蓄電装置１０において、第１端子対１１０と、第２端子対１２０と、切替制御部１３０と、第１切替部１４０と、第２切替部１５０と、変圧制御部１６０と、変圧部１７０とにより構成される部分を、電池制御装置と呼ぶことができる。
切替制御部１３０は、第１切替部１４０及び第２切替部１５０の動作を制御する。具体的には、切替制御部１３０は、電池セル２１０毎に測定された電圧に基づいて、放電電池セル群及び充電電池セル群を決定する。さらに、切替制御部１３０は、当該決定された放電電池セル群及び充電電池セル群に基づいて、第１制御信号Ｓ１及び第２制御信号Ｓ２を出力する。第１制御信号Ｓ１は、第１切替部１４０へ出力される。この第１制御信号Ｓ１は、第１端子対１１０と放電電池セル群とを接続させるように第１切替部１４０を制御する信号である。また、第２制御信号Ｓ２は、第２切替部１５０へ出力される。この第２制御信号Ｓ２は、第２端子対１２０と充電電池セル群とを接続させるように第２切替部１５０を制御する信号である。また、切替制御部１３０は、第１切替部１４０、第２切替部１４０及び変圧部１７０の構成を踏まえ、第２端子対１２０と充電電池セル群との間で、同じ極性の端子同士が接続されるように、第１制御信号Ｓ１及び第２制御信号Ｓ２を生成する。
詳細には、切替制御部１３０は、まず、複数の電池セル２１０毎の電圧を測定する。そして、切替制御部１３０は、例えば、所定の閾値以上の電圧の電池セル２１０を高電圧セル、所定の閾値未満の電圧の電池セル２１０を低電圧セルと判断する。なお、高電圧セル及び低電圧セルを判断する方法については、これに限らず様々な方法を用いることができる。例えば、切替制御部１３０は、複数の電池セル２１０の中で、最も電圧の高い、又は最も電圧の低い電池セル２１０の電圧を基準として、各電池セル２１０が高電圧セルか低電圧セルかを判断してもよい。この場合、切替制御部１３０は、各電池セル２１０の電圧が基準となる電圧に対して所定の割合以上か否かを判定する等して、各電池セル２１０が高電圧セルか低電圧セルかを判断することができる。そして、切替制御部１３０は、この判断結果に基づいて、放電電池セル群と充電電池セル群とを決定する。複数の電池セル２１０の中には、高電圧セルと低電圧セルが様々な状態で混在し得る。切替制御部１３０は、その中で、例えば、高電圧セルが最も多く連続して直列に接続された部分を放電電池セル群とする。また、切替制御部１３０は、例えば、低電圧セルが最も多く連続して直列に接続された部分を充電電池セル群とする。また、これに限らず、切替制御部１３０は、過充電又は過放電に近い電池セル２１０を含む部分を、放電電池セル群又は充電電池セル群として優先的に選択するようにしてもよい。
ここで、本実施形態における切替制御部１３０の動作例を、図２を用いて説明する。図２は、切替制御部１３０の動作例を説明するための図である。なお、説明の便宜上、図２では４個の電池セル２１０が直列に接続されている場合を例に説明する。まず、図２（ａ）の例では、連続する３つの高電圧セルＡ〜Ｃと、１つの低電圧セルＤとが直列に接続されている。この場合、切替制御部１３０は、連続する３つの高電圧セルＡ〜Ｃを放電電池セル群として決定する。また、切替制御部１３０は、低電圧セルＤを充電電池セル群として決定する。次に、図２（ｂ）の例では、連続する２つの低電圧セルＡ、Ｂと、１つの高電圧セルＣと、１つの過放電間近の低電圧セルＤとが直列に接続されている。この場合、切替制御部１３０は、高電圧セルＣを放電電池セル群として決定する。また、切替制御部１３０は、低電圧セルＤが過放電間近であるため、連続する２つの低電圧セルＡ及びＢではなく、低電圧セルＤを充電電池セル群として優先的に決定する。最後に、図２（ｃ）の例では、１つの高電圧セルＡと、連続する３つの低電圧セルとが直列に接続されている。この場合、切替制御部１３０は、高電圧セルＡを放電電池セル群と決定する。また、切替制御部１３０は、連続する３つの低電圧セルを充電電池セル群として決定する。
また、切替制御部１３０は、上記の例のように決定された結果に基づいて、第１切替部１４０の接続先である放電電池セル群を示す情報が設定された第１制御信号Ｓ１と、第２切替部１５０の接続先である充電電池セル群を示す情報が設定された第２制御信号Ｓ２を、第１切替部１４０及び第２切替部１５０に対してそれぞれ出力する。
第１切替部１４０は、切替制御部１３０から出力される第１制御信号Ｓ１に応じて、第１端子対１１０の接続先を、切替制御部１３０により決定された放電電池セル群に設定する。ここで、第１端子対１１０は、対を成す端子１１０ａ及び１１０ｂにより構成される。第１切替部１４０は、この端子１１０ａ及び１１０ｂのうち、いずれか一方を放電電池セル群の中で最も上流に位置する電池セル２１０の正極端子と接続し、他方を放電電池セル群の中で最も下流に位置する電池セル２１０の負極端子と接続することにより、第１端子対１１０の接続先を設定する。なお、第１切替部１４０は、第１制御信号Ｓ１に設定された情報を用いて放電電池セル群の位置を認識することができる。
第２切替部１５０は、切替制御部１３０から出力される第２制御信号Ｓ２に応じて、第２端子対１２０の接続先を、切替制御部１３０により決定された充電電池セル群に設定する。ここで、第２端子対１２０は、対を成す端子１２０ａ及び１２０ｂにより構成される。第２切替部１５０は、この端子１２０ａ及び１２０ｂのうち、いずれか一方を充電電池セル群の中で最も上流に位置する電池セル２１０の正極端子と接続し、他方を充電電池セル群の中で最も下流に位置する電池セル２１０の負極端子と接続することにより、第２端子対１２０の接続先を設定する。なお、第２切替部１５０は、第２制御信号Ｓ２に設定された情報を用いて充電電池セル群の位置を認識することができる。
ここで、第１切替部１４０及び第２切替部１５０の構成例を図３及び図４に示す。図３は、第１切替部１４０及び第２切替部１５０の第１の構成例を示す概略図である。
図３では、第１切替部１４０は、複数の切替スイッチ１４１と、バス１４２ａ及び１４２ｂとを有する。バス１４２ａは、端子１１０ａと接続されている。また、バス１４２ｂは、端子１１０ｂと接続されている。複数の切替スイッチ１４１の一端は、それぞれ１つおきに交互に、バス１４２ａ及び１４２ｂと接続されている。また、複数の切替スイッチ１４１の他端は、それぞれ隣接する２つの電池セル２１０の間に接続されている。なお、複数の切替スイッチ１４１のうち、最上流に位置する切替スイッチ１４１の他端は、電池部２００の最上流に位置する電池セル２１０の正極端子と接続されている。また、複数の切替スイッチ１４１のうち、最下流に位置する切替スイッチ１４１の他端は、電池部２００の最下流に位置する電池セル２１０の負極端子と接続されている。第１切替部１４０は、第１制御信号Ｓ１に応じて、バス１４２ａに接続される複数の切替スイッチ１４１のうちの１つと、バス１４２ｂに接続される複数の切替スイッチ１４１のうちの１つとをそれぞれＯＮ状態にすることにより、放電電池セル群と第１端子対１１０とを接続する。これにより、放電電池セル群の中で最も上流に位置する電池セル２１０の正極端子は、第１端子対の端子１１０ａ及び１１０ｂのいずれか一方と接続される。また、放電電池セル群の中で最も下流に位置する電池セル２１０の負極端子は、第１端子対の端子１１０ａ及び１１０ｂうち、正極端子と接続されていない方の端子に接続される。
また、図３では、第２切替部１５０は、複数の切替スイッチ１５１と、電流制御スイッチ１５２と、バス１５３ａ及び１５３ｂとを有する。バス１５３ａ及び１５３ｂは、複数の切替スイッチ１５１と、電流制御スイッチ１５２との間に配置される。複数の切替スイッチ１５１の一端は、それぞれ１つおきに交互に、バス１５３ａ及び１５３ｂと接続されている。また、複数の切替スイッチ１５１の他端は、それぞれ隣接する２つの電池セル２１０の間に接続されている。なお、複数の切替スイッチ１５１のうち、最上流に位置する切替スイッチ１５１の他端は、電池部２００の最上流に位置する電池セル２１０の正極端子と接続されている。また、複数の切替スイッチ１５１のうち、最下流に位置する切替スイッチ１５１の他端は、電池部２００の最下流に位置する電池セル２１０の負極端子と接続されている。電流制御スイッチ１５２は、第１スイッチ対１５２ａと第２スイッチ対１５２ｂとを有する。第１スイッチ対１５２ａの一端は、端子１２０ａに接続されている。また、第１スイッチ対１５２ａの他端は２つのスイッチで分岐しており、一方のスイッチはバス１５３ａに接続され、他方のスイッチはバス１５３ｂに接続されている。第２スイッチ対１５２ｂの一端は、端子１２０ｂに接続されている。また、第２スイッチ対１５２ｂの他端は２つのスイッチで分岐しており、一方のスイッチはバス１５３ａに接続され、他方のスイッチはバス１５３ｂに接続されている。第２切替部１５０は、第２制御信号Ｓ２に応じて、切替スイッチ１５１、及び電流制御スイッチ１５２のＯＮ／ＯＦＦ状態の組み合わせを制御することにより、充電電池セル群と第２端子対１２０とを接続する。詳細には、第２切替部１５０は、以下のようにして充電電池セル群と第２端子対１２０とを接続する。
第２切替部１５０は、第２制御信号Ｓ２に応じて、充電電池セル群の中で最も上流に位置する電池セル２１０の正極端子と接続されている切替スイッチ１５１をＯＮ状態にする。また、第２切替部１５０は、第２制御信号Ｓ２に応じて、充電電池セル群の中で最も下流に位置する電池セル２１０の負極端子に接続されている切替スイッチ１５１をＯＮ状態にする。
ここで、第２端子対１２０に印加される電圧の極性は、第１端子対１１０と接続される放電電池セル群、及び変圧部１７０の構成によって変わり得る。また、充電電池セル郡を充電する方向に電流を流すためには、第２端子対１２０と充電電池セル群との間で、同じ極性の端子同士を接続する必要がある。そこで、電流制御スイッチ１５２は、第２制御信号Ｓ２により、第２端子対１２０に印加される電圧の極性に応じて第１スイッチ対１５２ａ及び第２スイッチ対１５２ｂの接続先をそれぞれ切り替えるように制御される。ここで、例として、端子１２０ａが正極、端子１２０ｂが負極となるような電圧が第２端子対１２０に印加されている状態を前提として説明する。この時、電池部２００の最下流の電池セル２１０が充電電池セル群である場合、第１スイッチ対１５２ａは、第２制御信号Ｓ２により、当該電池セル２１０の正極端子と接続されるように制御される。すなわち、第１スイッチ対１５２ａの上側のスイッチがＯＮ状態となり、下側のスイッチがＯＦＦ状態となる。一方、第２スイッチ対１５２ｂは、第２制御信号Ｓ２により、当該電池セル２１０の負極端子と接続されるように制御される。すなわち、第２スイッチ対１５２ｂの上側のスイッチがＯＮ状態となり、下側のスイッチがＯＦＦ状態となる。このようにして、第２端子対１２０と充電電池セル群との間で、同じ極性をもつ端子同士が接続される。そして、第２端子対１２０から流れる電流の方向が、充電電池セル群を充電する方向となるように制御される。
また、この電流制御スイッチ１５２は、第２切替部１６０ではなく、第１切替部１４０に含まれていてもよい。この場合、電流制御スイッチ１５２は、第１制御信号Ｓ１に応じて、第１端子対１１０に印加される電圧の極性を制御することにより、第２端子対１２０に印加される電圧の極性を制御する。そして、電流制御スイッチ１５２は、第２端子対１２０から充電電池セル群に流れる電流の向きを制御する。
図４は、第１切替部１４０及び第２切替部１５０の第２の構成例を示す概略図である。図４では、第１切替部１４０は、複数の切替スイッチ対１４３と、バス１４４ａ及び１４４ｂとを有する。バス１４４ａは、端子１１０ａと接続されている。また、バス１４４ｂは、端子１１０ｂと接続されている。複数の切替スイッチ対１４３の一端は、それぞれ第１スイッチ１４３ａと第２スイッチ１４３ｂとにより分岐している。第１スイッチ１４３ａを介する一端は、バス１４２ａと接続されている。また、第２スイッチ１４３ｂを介する一端は、バス１４２ｂと接続されている。また、複数の切替スイッチ対１４３の他端は、それぞれ隣接する２つの電池セル２１０の間に接続されている。なお、複数の切替スイッチ対１４３のうち、最上流に位置する切替スイッチ対１４３の他端は、電池部２００の最上流に位置する電池セル２１０の正極端子と接続されている。また、複数の切替スイッチ対１４３のうち、最下流に位置する切替スイッチ対１４３の他端は、電池部２００の最下流に位置する電池セル２１０の負極端子と接続されている。第１切替部１４０は、第１制御信号Ｓ１に応じて第１スイッチ１４３ａ及び第２スイッチ１４３ｂのＯＮ／ＯＦＦ状態を切り換えることにより、当該切替スイッチ対１４３の接続先を、端子１１０ａ及び１１０ｂのいずれか一方に切り替える。詳細には、第１スイッチ１４３ａがＯＮ状態であれば、第２スイッチ１４３ｂはＯＦＦ状態となり、その接続先は端子１１０ａになる。一方、第２スイッチ１４３ｂがＯＮ状態であれば、第１スイッチ１４３ａはＯＦＦ状態となり、その接続先は端子１１０ｂになる。第１スイッチ１４３ａ及び第２スイッチ１４３ｂのどちらがＯＮ状態になるかは、第１制御信号Ｓ１によって決定される。
そして、第１端子対１１０と放電電池セル群とを接続するには、２つの切替スイッチ対１４３が用いられる。詳細には、第１制御信号Ｓ１に基づいて、２つの切替スイッチ対１４３の接続先がそれぞれ決定されることにより、放電電池セル群と第１端子対１１０とが接続される。２つの切替スイッチ対１４３のそれぞれの接続先は、一方が端子１１０ａとなり、他方が端子１１０ｂとなるように、第１制御信号Ｓ１によって制御される。
また、同様に、第２切替部１５０も、複数の切替スイッチ対１５４と、バス１５５ａ及び１５５ｂとを有する。バス１５５ａは、端子１２０ａと接続されている。また、バス１５５ｂは、端子１２０ｂと接続されている。複数の切替スイッチ対１５４の一端は、第１スイッチ１５４ａと第２スイッチ１５４ｂとにより分岐している。第１スイッチ１５４ａにより分岐する一端は、バス１５５ａと接続されている。また、第２スイッチ１５４ｂにより分岐する一端は、バス１５５ｂと接続されている。また、複数の切替スイッチ対１５４の他端は、それぞれ隣接する２つの電池セル２１０の間に接続されている。なお、複数の切替スイッチ対１５４のうち、最上流に位置する切替スイッチ対１５４の他端は、電池部２００の最上流に位置する電池セル２１０の正極端子と接続されている。また、複数の切替スイッチ対１５４のうち、最下流に位置する切替スイッチ対１５４の他端は、電池部２００の最下流に位置する電池セル２１０の負極端子と接続されている。第２切替部１５０は、第２制御信号Ｓ２に応じて第１スイッチ１５４ａ及び第２スイッチ１５４ｂのＯＮ／ＯＦＦ状態を切り換えることにより、当該切替スイッチ対１５４の接続先を、端子１２０ａ及び１２０ｂのいずれか一方に切り替える。詳細には、第１スイッチ１５４ａがＯＮ状態であれば、第２スイッチ１５４ｂはＯＦＦ状態となり、その接続先は端子１２０ａになる。逆に、第２スイッチ１５４ｂがＯＮ状態であれば、第１スイッチ１５４ａはＯＦＦ状態となり、その接続先は端子１２０ｂになる。第１スイッチ１５４ａ及び第２スイッチ１５４ｂのどちらがＯＮ状態となるかは、第２制御信号Ｓ２によって決定される。
そして、第２端子対１２０と充電電池セル群とを接続するには、２つの切替スイッチ対１５４が用いられる。詳細には、第２制御信号Ｓ２に基づいて、２つの切替スイッチ対１５４の接続先がそれぞれ決定されることにより、充電電池セル群と第２端子対１２０とが接続される。２つの切替スイッチ対１５４のそれぞれの接続先は、一方が端子１２０ａとなり、他方が端子１２０ｂとなるように、第２制御信号Ｓ２によって制御される。また、２つの切替スイッチ対１５４のそれぞれの接続先は、第２端子対１２０に印加される電圧の極性によって決定される。具体的には、端子１２０ａが正極、端子１２０ｂが負極となるような電圧が第２端子対１２０に印加されている場合、上流側の切替スイッチ対１５４は、第１スイッチ１５４ａがＯＮ状態となり、第２スイッチ１５４ｂがＯＦＦ状態となるように、第２制御信号Ｓ２によって制御される。一方、下流側の切替スイッチ対１５４は、第２スイッチ１５４ｂがＯＮ状態、第１スイッチ１５４ａがＯＦＦ状態となるように、第２制御信号Ｓ２によって制御される。また、端子１２０ａが負極、端子１２０ｂが正極となるような電圧が第２端子対１２０に印加されている場合は、上流側の切替スイッチ対１５４は、第２スイッチ１５４ｂがＯＮ状態となり、第１スイッチ１５４ａがＯＦＦ状態となるように、第２制御信号Ｓ２によって制御される。一方、下流側の切替スイッチ対１５４は、第１スイッチ１５４ａがＯＮ状態、第２スイッチ１５４ｂがＯＦＦ状態となるように、第２制御信号Ｓ２によって制御される。このようにして、第２端子対１２０と充電電池セル群との間で、同じ極性をもつ端子同士が接続される。そして、第２端子対１２０から流れる電流の方向が、充電電池セル群を充電する方向となるように制御される。
変圧制御部１６０は、変圧部１７０の動作を制御する。本実施形態では、変圧制御部１６０は、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数と、充電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数とに基づいて、変圧部１７０の動作を制御する変圧信号Ｓ３を生成し、変圧部１７０へ出力する。本実施形態において、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数が充電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数よりも多い場合は、充電電池セル群に対して過剰に大きな充電電圧が印加されることを防止する必要がある。そのため、変圧制御部１６０は、充電電池セル群を充電できる範囲で第１電圧を降圧させるように変圧部１７０を制御する変圧信号Ｓ３を出力する。また、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数が、充電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数以下である場合は、充電電池セル群を充電するために必要な充電電圧を確保する必要がある。そのため、変圧制御部１６０は、充電電池セル群に過剰な充電電圧が印加されない範囲で第１電圧を昇圧させるように変圧部１７０を制御する変圧信号Ｓ３を出力する。なお、過剰な充電電圧とする電圧値は、電池部２００で使用される電池セル２１０の製品仕様等に鑑みて決定することができる。また、変圧部１７０により昇圧及び降圧された電圧は、第２電圧として第２端子対１２０に印加される。
ここで、本実施形態における変圧制御部１６０の動作例を、図５を用いて説明する。図５は、変圧制御部１６０の動作例を説明するための図である。図５（ａ）に示される例では、連続する３つの高電圧セルＡ〜Ｃと、１つの低電圧セルＤとが直列に接続されている。この場合、図２を用いて説明したように、切替制御部１３０は、高電圧セルＡ〜Ｃを放電電池セル群として決定し、低電圧セルＤを充電電池セル群として決定する。そして、変圧制御部１６０は、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数を基準とした時の、充電電地セル群に含まれる電池セル２１０の個数の比に基づいて、第１電圧の昇降圧比Ｎを算出する。ここで、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数が、充電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数よりも多い場合に、第１電圧を変圧せずに第２端子対１２０にそのまま印加すると、充電電池セル群に含まれる電池セル２１０に、第２端子対１２０を介して過剰な電圧が印加される可能性がある。そのため、図５（ａ）に示されるような場合では、第２端子対１２０に印加される第２電圧を、第１電圧よりも降圧させる必要がある。さらに、充電電池セル群を充電するためには、当該第２電圧は、充電電池セル群に含まれる電池セル２１０の合計電圧より大きい必要がある。そのため、変圧制御部１６０は、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数を基準とした時の、充電電地セル群に含まれる電池セル２１０の個数の比よりも、昇降圧比Ｎを大きく設定する。変圧制御部１６０は、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数を基準とした時の、充電電地セル群に含まれる電池セル２１０の個数の比に対して、昇降圧比Ｎを１〜１０％程度大きくするのが好ましい。この時、第２電圧は充電電池セル群の電圧よりも大きくなるが、実際には第２電圧は充電電池セル群の電圧と等しくなる。ただし、変圧制御部１６０は昇降圧比Ｎに従い充電電池セル群の電圧を第２電圧と等しくするために、充電電池セル群を充電する電流を流すこととなる。この電流は変圧制御部１６０に設定された値となる。図５（ａ）に示される例では、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数が３個で、充電電池セル群に含まれる電池セル２１０の数が１個であるため、変圧制御部１６０は、１／３より少し大きい値を昇降圧比Ｎとして算出する。そして、変圧制御部１６０は、第１電圧を当該昇降圧比Ｎに応じて降圧し、第２電圧に変換する変圧信号Ｓ３を変圧部１７０に出力する。そして、変圧部１７０は、変圧信号Ｓ３に応じて変圧された第２電圧を、第２端子対に印加する。そして、第２端子対に印加される第２電圧によって、充電電池セル群に含まれる電池セル２１０が充電される。
また、図５（ｂ）や図５（ｃ）に示される例でも、図５（ａ）と同様に、昇降圧比Ｎが算出される。図５（ｂ）や図５（ｃ）に示される例では、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数が、充電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数以下であるため、昇降圧比Ｎは１以上となる。よって、この場合は、変圧制御部１６０は、第１電圧を昇圧して第２電圧に変換する変圧信号Ｓ３を出力する。
変圧部１７０は、変圧信号Ｓ３に基づいて、第１端子対１１０に印加される第１電圧を第２電圧に変換する。そして、変圧部１７０は、変換された第２電圧を第２端子対１２０に印加する。ここで、変圧部１７０は、第１端子対１１０と第２端子対１２０との間を電気的に絶縁している。これにより、変圧部１７０は、放電電池セル群の中で最も下流に位置する電池セル２１０の負極端子の絶対電圧と、充電電池セル群の中で最も下流に位置する電池セル２１０の負極端子の絶対電圧との差異による短絡を防止する。さらに、変圧部１７０は、上述したように、変圧信号Ｓ３に基づいて放電電池セル群の合計電圧である第１電圧を第２電圧に変換する。
また、変圧部１７０は、例えば絶縁型ＤＣ（Direct Current）−ＤＣコンバータ等を用いることができる。この場合、変圧制御部１６０は、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータのＯＮ／ＯＦＦ比（デューティー比）を制御する信号を変圧信号Ｓ３として出力することにより、変圧部１７０で変換される第２電圧を制御する。なお、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータには、フライバック方式、フォワード方式、ＲＣＣ（Ringing Choke Converter）方式、プッシュプル方式、ハーフブリッジ方式、及びフルブリッジ方式等が存在するが、目的とする出力電圧の大きさに応じて適切な方式が選択される。
絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた変圧部１７０の構成を図６に示す。絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１７２は、スイッチ部１７４とトランス部１７６とを有する。スイッチ部１７４は、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータの動作のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるスイッチであり、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）やバイポーラ型トランジスタ等を用いて実現される。また、スイッチ部１７４は、変圧制御部１６０から出力される、ＯＮ／ＯＦＦ比を制御する変圧信号Ｓ３に基づいて、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１７２のＯＮ状態とＯＦＦ状態を周期的に切り替える。なお、スイッチ部１７４は、使用される絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータの方式によって様々な構成を取り得る。トランス部１７６は、第１端子対１１０から印加される第１電圧を第２電圧に変換する。詳細には、トランス部１７６は、スイッチ部１７４のＯＮ／ＯＦＦ状態と連動して動作し、そのＯＮ／ＯＦＦ比に応じて第１電圧を第２電圧に変換する。この第２電圧は、スイッチ部１７４のスイッチング周期において、ＯＮ状態となる時間が長いほど大きくなる。一方、第２電圧は、スイッチ部１７４のスイッチング周期において、ＯＮ状態となる時間が短いほど小さくなる。なお、トランス部１７６の内部で、第１端子対１１０と第２端子対１２０は互いに絶縁されている。
本実施形態における蓄電装置１０の処理の流れを、図７を用いて説明する。図７は、蓄電装置１０の処理の流れを示すフローチャートである。
まず、蓄電装置１０は、複数の電池セル２１０毎に測定された電圧を取得する（Ｓ１０２）。そして、蓄電装置１０は、複数の電池セル２１０の電圧を揃える動作の開始条件を満たすか否かを判定する（Ｓ１０４）。この開始条件は、例えば、複数の電池セル２１０毎に測定された電圧の最大値と最小値との差分が、所定の閾値以上か否か等とすることができる。この開始条件を満たさない場合は（Ｓ１０４：ＮＯ）、各電池セル２１０の電圧のバランスが取れている状態であるため、蓄電装置１０は、以降の処理を実行しない。一方、開始条件を満たす場合は（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、蓄電装置１０は、各電池セル２１０の電圧を揃える処理を実行する。この処理において、蓄電装置１０は、測定されたセル毎の電圧に基づいて、各電池セル２１０が高電圧セルか低電圧セルかを判定する（Ｓ１０６）。そして、蓄電装置１０は、判定結果に基づいて、放電電池セル群及び充電電池セル群を決定する（Ｓ１０８）。さらに、蓄電装置１０は、決定された放電電池セル群を第１端子対１１０の接続先に設定する第１制御信号Ｓ１、及び決定された充電電池セル群を第２端子対１２０の接続先に設定する第２制御信号Ｓ２を生成する（Ｓ１１０）。蓄電装置１０は、生成された第１制御信号Ｓ１及び第２制御信号Ｓ２を、第１切替部１４０及び第２切替部１５０へそれぞれ出力する。そして、第１切替部１４０により、第１端子対１１０と放電電池セル群とが接続され、第２切替部１５０により、第２端子対１２０と放電電池セル群とが接続される（Ｓ１１２）。また、蓄電装置１０は、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数と、充電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数とに基づいて、変圧信号Ｓ３を生成する（Ｓ１１４）。そして、蓄電装置１０は、変圧信号Ｓ３に基づいて、第１端子対１１０に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、第２端子対１２０に印加する（Ｓ１１６）。これにより、放電電池セル群の電荷が充電電池セル群へ移動される。
以上、本実施形態によれば、放電電池セル群から充電電池セル群へ電荷を移動させる際、キャパシタ方式のように、放電電池セル群からの電荷を一旦蓄積し、その後充電電池セル群へ放出させるような構成を必要としない。これにより、単位時間あたりの電荷移動効率を向上させることができる。また、第１切替部１４０及び第２切替部１５０により、放電電池セル群及び充電電池セル群が各々個別に切り替えられる。さらに、変圧部１７０により、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数と充電電池セル群に含まれる電池セル２１０群の個数とに基づいて、第１端子対１１０に印加される第１電圧が第２電圧に変換され、第２端子対に印加される。これにより、放電側及び充電側の電池セル２１０がどのように選択されても、問題なく電荷の移動を実現できる。
（変形例）
上述の実施形態では、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数と充電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数とに基づいて、変圧信号を生成する例を説明した。本変形例では、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の合計電圧と充電電池セル群に含まれる電池セル２１０の合計電圧とに基づいて、変圧信号Ｓ３を生成する場合について説明する。
上述の実施形態では、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数と充電電池セル群に含まれる電池セル２１０の個数とに基づいて、変圧信号を生成する例を説明した。本変形例では、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の合計電圧と充電電池セル群に含まれる電池セル２１０の合計電圧とに基づいて、変圧信号Ｓ３を生成する場合について説明する。
変圧制御部１６０は、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の合計電圧と、充電電池セル群に含まれる電池セル２１０の合計電圧とに基づいて、変圧部１７０の動作を制御する変圧信号Ｓ３を生成する。また、変圧制御部１６０は、生成された変圧信号Ｓ３を変圧部１７０へ出力する。本変形例において、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の合計電圧が、充電電池セル群に含まれる電池セル２１０の合計電圧よりも高い場合は、充電電池セル群に対して過剰に大きな充電電圧が印加されることを防止する必要がある。そのため、変圧制御部１６０は、充電電池セル群を充電できる範囲で第１電圧を降圧させるように変圧部１７０を制御する変圧信号Ｓ３を出力する。また、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の合計電圧が、充電電池セル群に含まれる電池セル２１０の合計電圧以下の場合は、充電電池セル群を充電するために必要な充電電圧を確保する必要がある。そのため、変圧制御部１６０は、充電電池セル群に過剰な充電電圧が印加されない範囲で第１電圧を昇圧させるように変圧部１７０を制御する変圧信号Ｓ３を出力する。なお、過剰な充電電圧とする電圧値は、電池部２００で使用される電池セル２１０の製品仕様等に鑑みて決定することができる。また、変圧部１７０により昇圧及び降圧された電圧は、第２電圧として第２端子対１２０に印加される。
ここで、変形例における変圧制御部１６０の動作例を、図８を用いて説明する。図８は、変形例における変圧制御部１６０の動作例を説明するための図である。図８（ａ）に示される例では、連続する３つの高電圧セルＡ〜Ｃと、１つの低電圧セルＤとが直列に接続されている。この場合、図２を用いて説明したように、切替制御部１３０は、高電圧セルＡ〜Ｃを放電電池セル群として決定し、低電圧セルＤを充電電池セル群として決定する。そして、変圧制御部１６０は、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の合計電圧を基準とした時の、充電電地セル群に含まれる電池セル２１０の合計電圧の比に基づいて、第１電圧の昇降圧比Ｎを算出する。ここで、図８（ａ）のように、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の合計電圧が、充電電池セル群に含まれる電池セル２１０の合計電圧よりも大きい場合は、充電電池セル群に含まれる電池セル２１０に、第２端子対１２０を介して過剰な電圧が印加される可能性がある。そのため、図８（ａ）に示されるような場合では、第２端子対１２０に印加される第２電圧を第１電圧よりも降圧させる必要がある。さらに、充電電池セル群を充電するためには、当該第２電圧は、充電電池セル群に含まれる電池セル２１０の合計電圧より大きい必要がある。そのため、変圧制御部１６０は、上述の個数を用いる場合と同様に、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の合計電圧を基準とした時の、充電電地セル群に含まれる電池セル２１０の合計電圧の比よりも、昇降圧比Ｎを少し大きく設定する。
また、図８（ｂ）や図８（ｃ）に示される例でも、図８（ａ）と同様に、昇降圧比Ｎが算出される。図８（ｂ）や図８（ｃ）に示される例では、放電電池セル群に含まれる電池セル２１０の合計電圧が、充電電池セル群に含まれる電池セル２１０の合計電圧以下であるため、昇降圧比Ｎは１以上となる。よって、この場合は、変圧制御部１６０は、第１電圧を昇圧して第２電圧に変換する変圧信号Ｓ３を出力する。
以上、本変形例のようにしても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
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。
例えば、上述の実施形態や変形例において、変圧部１７０の昇降圧比は可変である場合を例に説明した。しかし、変圧部１７０の昇降圧比は固定値であってもよい。この場合、変圧部１７０は、第１端子対１１０側と第２端子対１２０側に、それぞれ互いに誘導結合するコイルを有しており、当該コイルの巻き数比によって、所定の値の昇降圧比を得ることができる。例えば、第１端子対１１０側のコイルの巻き数に対し、第２端子対１２０側のコイルの巻き数がＮ倍であれば、第１端子対１１０から入力された電圧は、Ｎ倍に昇圧されて第２端子対１２０から出力される。以下で、変圧部１７０の昇降圧比が固定値である場合の動作について、図９及び図１０を用いて説明する。
図９は、他の変形例における変圧部１７０の昇降圧比について説明するための図である。図９に示すように、変圧部１７０において、第１端子対１１０を入力、第２端子対１２０を出力とした場合を第１の方向とする。そして、第１の方向では、第１端子対１１０側のコイルと第２端子対１２０側のコイルの巻き数比により、入力電圧が昇降圧比Ｎで昇圧されると仮定する。ここで、第１の方向と逆向き、すなわち、第２端子対１２０を入力、第１端子対１１０を出力とした場合を考える。この場合、第１端子対１１０側のコイルと第２端子対１２０側のコイルの巻き数比による昇降圧比は、逆数の１／Ｎになる。このように、変圧部１７０の昇降圧比が固定であっても、変圧部１７０を双方向に用いることにより、２種類の昇降圧比を実現することができる。
図１０は、他の変形例における動作を具体的に説明するための図である。図１０において、変圧部１７０の第１の方向における昇降圧比は３であると仮定する。図１０（ａ）は、第１の方向における変圧部１７０の動作を示す図である。図１０（ａ）の場合、変圧部１７０の昇降圧比は３となり、１つの高電圧セル毎に直列に接続された３つの低電圧セルを充電することができる。すなわち、図１０（ａ）のような場合は、直列に接続されたｍ（ｍは正の整数）個の高電圧セル（放電電池セル群）を用いて、直列に接続された３×ｍ個の低電圧セル（充電電池セル群）を充電することができる。また、図１０（ｂ）は、第１の方向と逆の向きにおける変圧部１７０の動作を示す図である。この場合、変圧部１７０の昇降圧比は１／３となり、直列に接続された３つの高電圧セル毎に１つの低電圧セルを充電することができる。すなわち、図１０（ｂ）のような場合は、直列に接続された３×ｍ（ｍは正の整数）個の高電圧セル（放電電池セル群）を用いて、直列に接続されたｍ個の低電圧セル（充電電池セル群）を充電することができる。よって、変圧制御部１６０は、放電電池セル群と充電電池セル群との比率を監視しておき、当該比率に応じて、放電電池セル群及び充電電池セル群と、第１端子対１１０及び第２端子対１２０との接続状態を制御すればよい。このようにしても、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、上述の説明で用いたフローチャートでは、複数の工程（処理）が順番に記載されているが、各実施形態で実行される工程の実行順序は、その記載の順番に制限されない。
以下、参考形態の例を付記する。
１．直列に接続された複数の電池セルと、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力する切替制御手段と、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定する第１切替手段と、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定する第２切替手段と、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数とに基づく変圧信号を出力する変圧制御手段と、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する変圧手段と、
を有する蓄電装置。
２．直列に接続された複数の電池セルと、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力する切替制御手段と、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定する第１切替手段と、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定する第２切替手段と、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧とに基づく変圧信号を出力する変圧制御手段と、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する変圧手段と、
を有する蓄電装置。
３．前記変圧制御手段は、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの個数が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの個数を超える場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記個数に基づき降圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成し、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの個数が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの個数以下である場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記個数に基づき昇圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成する、
１．に記載の蓄電装置。
４．前記変圧制御手段は、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧を超える場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記合計電圧に基づき降圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成し、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧以下である場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記合計電圧に基づき昇圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成する、
２．に記載の蓄電装置。
５．前記変圧手段は、絶縁型ＤＣ（Direct Current）−ＤＣコンバータであり、
前記変圧制御手段は、前記絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータのＯＮ／ＯＦＦを制御する信号を、前記変圧信号として生成する、
１．から４．のいずれか１つに記載の蓄電装置。
６．直列に接続された複数の電池セルの電圧を揃える電池制御装置であって、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力する切替制御手段と、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定する第１切替手段と、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定する第２切替手段と、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数とに基づく変圧信号を出力する変圧制御手段と、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する変圧手段と、
を有する電池制御装置。
７．直列に接続された複数の電池セルの電圧を揃える電池制御装置であって、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力する切替制御手段と、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定する第１切替手段と、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定する第２切替手段と、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧とに基づく変圧信号を出力する変圧制御手段と、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する変圧手段と、
を有する電池制御装置。
８．前記変圧制御手段は、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの個数が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの個数を超える場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記個数に基づき降圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成し、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの個数が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの個数以下である場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記個数に基づき昇圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成する、
６．に記載の電池制御装置。
９．前記変圧制御手段は、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧を超える場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記合計電圧に基づき降圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成し、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧以下である場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記合計電圧に基づき昇圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成する、
７．に記載の電池制御装置。
１０．前記変圧手段は、絶縁型ＤＣ（Direct Current）−ＤＣコンバータであり、
前記変圧制御手段は、前記絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータのＯＮ／ＯＦＦを制御する信号を、前記変圧信号として生成する、
６．から９．のいずれか１つに記載の電池制御装置。
１１．直列に接続された複数の電池セルと、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、を準備し、
電池制御装置が、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力し、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定し、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定し、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数とに基づく変圧信号を出力し、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する、
ことを含む電池制御方法。
１２．直列に接続された複数の電池セルと、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、を準備し、
電池制御装置が、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力し、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定し、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定し、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧とに基づく変圧信号を出力し、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する、
ことを含む電池制御方法。
１３．前記電池制御装置が、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの個数が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの個数を超える場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記個数に基づき降圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成し、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの個数が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの個数以下である場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記個数に基づき昇圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成する、
ことを含む１１．に記載の電池制御方法。
１４．前記電池制御装置が、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧を超える場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記合計電圧に基づき降圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成し、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧以下である場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記合計電圧に基づき昇圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成する、
ことを含む１２．に記載の電池制御方法。
１５．前記第１電圧を前記第２電圧に変換する手段は、絶縁型ＤＣ（Direct Current）−ＤＣコンバータであり、
前記電池制御装置が、前記絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータのＯＮ／ＯＦＦを制御する信号を、前記変圧信号として生成する、
ことを含む１１．から１４．のいずれか１つに記載の電池制御方法。
１．直列に接続された複数の電池セルと、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力する切替制御手段と、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定する第１切替手段と、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定する第２切替手段と、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数とに基づく変圧信号を出力する変圧制御手段と、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する変圧手段と、
を有する蓄電装置。
２．直列に接続された複数の電池セルと、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力する切替制御手段と、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定する第１切替手段と、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定する第２切替手段と、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧とに基づく変圧信号を出力する変圧制御手段と、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する変圧手段と、
を有する蓄電装置。
３．前記変圧制御手段は、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの個数が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの個数を超える場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記個数に基づき降圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成し、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの個数が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの個数以下である場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記個数に基づき昇圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成する、
１．に記載の蓄電装置。
４．前記変圧制御手段は、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧を超える場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記合計電圧に基づき降圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成し、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧以下である場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記合計電圧に基づき昇圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成する、
２．に記載の蓄電装置。
５．前記変圧手段は、絶縁型ＤＣ（Direct Current）−ＤＣコンバータであり、
前記変圧制御手段は、前記絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータのＯＮ／ＯＦＦを制御する信号を、前記変圧信号として生成する、
１．から４．のいずれか１つに記載の蓄電装置。
６．直列に接続された複数の電池セルの電圧を揃える電池制御装置であって、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力する切替制御手段と、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定する第１切替手段と、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定する第２切替手段と、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数とに基づく変圧信号を出力する変圧制御手段と、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する変圧手段と、
を有する電池制御装置。
７．直列に接続された複数の電池セルの電圧を揃える電池制御装置であって、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力する切替制御手段と、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定する第１切替手段と、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定する第２切替手段と、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧とに基づく変圧信号を出力する変圧制御手段と、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する変圧手段と、
を有する電池制御装置。
８．前記変圧制御手段は、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの個数が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの個数を超える場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記個数に基づき降圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成し、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの個数が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの個数以下である場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記個数に基づき昇圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成する、
６．に記載の電池制御装置。
９．前記変圧制御手段は、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧を超える場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記合計電圧に基づき降圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成し、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧以下である場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記合計電圧に基づき昇圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成する、
７．に記載の電池制御装置。
１０．前記変圧手段は、絶縁型ＤＣ（Direct Current）−ＤＣコンバータであり、
前記変圧制御手段は、前記絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータのＯＮ／ＯＦＦを制御する信号を、前記変圧信号として生成する、
６．から９．のいずれか１つに記載の電池制御装置。
１１．直列に接続された複数の電池セルと、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、を準備し、
電池制御装置が、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力し、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定し、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定し、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数とに基づく変圧信号を出力し、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する、
ことを含む電池制御方法。
１２．直列に接続された複数の電池セルと、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、を準備し、
電池制御装置が、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力し、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定し、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定し、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧とに基づく変圧信号を出力し、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する、
ことを含む電池制御方法。
１３．前記電池制御装置が、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの個数が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの個数を超える場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記個数に基づき降圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成し、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの個数が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの個数以下である場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記個数に基づき昇圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成する、
ことを含む１１．に記載の電池制御方法。
１４．前記電池制御装置が、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧を超える場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記合計電圧に基づき降圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成し、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧以下である場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記合計電圧に基づき昇圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成する、
ことを含む１２．に記載の電池制御方法。
１５．前記第１電圧を前記第２電圧に変換する手段は、絶縁型ＤＣ（Direct Current）−ＤＣコンバータであり、
前記電池制御装置が、前記絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータのＯＮ／ＯＦＦを制御する信号を、前記変圧信号として生成する、
ことを含む１１．から１４．のいずれか１つに記載の電池制御方法。
１０ 蓄電装置
１１０ 第１端子対
１１０ａ 端子
１１０ｂ 端子
１２０ 第２端子対
１２０ａ 端子
１２０ｂ 端子
１３０ 切替制御部
１４０ 第１切替部
１４１ 切替スイッチ
１４２ａ バス
１４２ｂ バス
１４３ 切替スイッチ対
１４３ａ 第１スイッチ
１４３ｂ 第２スイッチ
１４４ａ バス
１４４ｂ バス
１５０ 第２切替部
１５１ 切替スイッチ
１５２ 電流制御スイッチ
１５２ａ 第１スイッチ対
１５２ｂ 第２スイッチ対
１５３ａ バス
１５３ｂ バス
１５４ 切替スイッチ対
１５４ａ 第１スイッチ
１５４ｂ 第２スイッチ
１５５ａ バス
１５５ｂ バス
１６０ 変圧制御部
１７０ 変圧部
１７２ 絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ
１７４ スイッチ部
１７６ トランス部
２００ 電池部
２１０ 電池セル
Ｓ１ 第１制御信号
Ｓ２ 第２制御信号
Ｓ３ 変圧信号
１１０ 第１端子対
１１０ａ 端子
１１０ｂ 端子
１２０ 第２端子対
１２０ａ 端子
１２０ｂ 端子
１３０ 切替制御部
１４０ 第１切替部
１４１ 切替スイッチ
１４２ａ バス
１４２ｂ バス
１４３ 切替スイッチ対
１４３ａ 第１スイッチ
１４３ｂ 第２スイッチ
１４４ａ バス
１４４ｂ バス
１５０ 第２切替部
１５１ 切替スイッチ
１５２ 電流制御スイッチ
１５２ａ 第１スイッチ対
１５２ｂ 第２スイッチ対
１５３ａ バス
１５３ｂ バス
１５４ 切替スイッチ対
１５４ａ 第１スイッチ
１５４ｂ 第２スイッチ
１５５ａ バス
１５５ｂ バス
１６０ 変圧制御部
１７０ 変圧部
１７２ 絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ
１７４ スイッチ部
１７６ トランス部
２００ 電池部
２１０ 電池セル
Ｓ１ 第１制御信号
Ｓ２ 第２制御信号
Ｓ３ 変圧信号
Claims (12)
- 直列に接続された複数の電池セルと、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力する切替制御手段と、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定する第１切替手段と、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定する第２切替手段と、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数とに基づく変圧信号を出力する変圧制御手段と、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する変圧手段と、
を有する蓄電装置。 - 直列に接続された複数の電池セルと、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力する切替制御手段と、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定する第１切替手段と、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定する第２切替手段と、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧とに基づく変圧信号を出力する変圧制御手段と、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する変圧手段と、
を有する蓄電装置。 - 前記変圧制御手段は、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの個数が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの個数を超える場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記個数に基づき降圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成し、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの個数が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの個数以下である場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記個数に基づき昇圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成する、
請求項１に記載の蓄電装置。 - 前記変圧制御手段は、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧を超える場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記合計電圧に基づき降圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成し、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧以下である場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記合計電圧に基づき昇圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成する、
請求項２に記載の蓄電装置。 - 前記変圧手段は、絶縁型ＤＣ（Direct Current）−ＤＣコンバータであり、
前記変圧制御手段は、前記絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータのＯＮ／ＯＦＦを制御する信号を、前記変圧信号として生成する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電装置。 - 直列に接続された複数の電池セルの電圧を揃える電池制御装置であって、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力する切替制御手段と、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定する第１切替手段と、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定する第２切替手段と、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数とに基づく変圧信号を出力する変圧制御手段と、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する変圧手段と、
を有する電池制御装置。 - 直列に接続された複数の電池セルの電圧を揃える電池制御装置であって、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力する切替制御手段と、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定する第１切替手段と、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定する第２切替手段と、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧とに基づく変圧信号を出力する変圧制御手段と、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する変圧手段と、
を有する電池制御装置。 - 前記変圧制御手段は、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの個数が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの個数を超える場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記個数に基づき降圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成し、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの個数が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの個数以下である場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記個数に基づき昇圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成する、
請求項６に記載の電池制御装置。 - 前記変圧制御手段は、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧を超える場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記合計電圧に基づき降圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成し、
前記放電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧が、前記充電電池セルに含まれる前記電池セルの合計電圧以下である場合は、前記変圧信号として、前記第１電圧を前記合計電圧に基づき昇圧させて前記第２電圧に変換する信号を生成する、
請求項７に記載の電池制御装置。 - 前記変圧手段は、絶縁型ＤＣ（Direct Current）−ＤＣコンバータであり、
前記変圧制御手段は、前記絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータのＯＮ／ＯＦＦを制御する信号を、前記変圧信号として生成する、
請求項６から９のいずれか１項に記載の電池制御装置。 - 直列に接続された複数の電池セルと、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、を準備し、
電池制御装置が、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力し、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定し、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定し、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの個数とに基づく変圧信号を出力し、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する、
ことを含む電池制御方法。 - 直列に接続された複数の電池セルと、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む放電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記放電電池セル群の負極端子に接続される第１端子対と、
一方の端子が、１以上の前記電池セルを含む充電電池セル群の正極端子に接続され、他方の端子が、前記充電電池セル群の負極端子に接続される第２端子対と、を準備し、
電池制御装置が、
前記複数の電池セル毎の電圧に基づいて、前記放電電池セル群及び前記充電電池セル群を決定し、前記第１端子対の接続先を該決定された放電電池セル群とする第１制御信号、及び前記第２端子対の接続先を該決定された充電電池セル群とする第２制御信号を出力し、
前記第１制御信号に応じて、前記第１端子対の接続先を設定し、
前記第２制御信号に応じて、前記第２端子対の接続先を設定し、
前記放電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧と前記充電電池セル群に含まれる前記電池セルの合計電圧とに基づく変圧信号を出力し、
前記第１端子対と前記第２端子対とを絶縁しつつ、前記変圧信号に基づいて、前記第１端子対に印加される第１電圧を第２電圧に変換し、該変換された第２電圧を前記第２端子対に印加する、
ことを含む電池制御方法。
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|---|---|---|---|
| JP2013066316A JP2014193016A (ja) | 2013-03-27 | 2013-03-27 | 蓄電装置、電池制御装置、及び電池制御方法 |
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