JP4126167B2 - 直列接続の電池群の充放電回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直列接続の電池群の充放電回路に関し、特に、工場や病院などのバックアップ電源に使用されたり、夜間電力を蓄えて昼間に放出する負荷平準装置に使用されたり、電気自動車に搭載されるリチウム二次電池に適用される。
【０００２】
【従来の技術】
図１４に多数の電池を直列接続してなる電池群を示す。
以下では、その各電池が、リチウム電池である場合を例に挙げて説明する。
【０００３】
現在、開発中のリチウム電池には、単電池で約４Ｖの起電力を有しているものがある。このリチウム電池は、直列接続されて用いられることが多く、例えば、４個乃至４０個のリチウム電池が直列接続されることがある。
【０００４】
リチウム電池が直列接続されて用いられる場合、各リチウム電池の特性の相違が問題となる。すなわち、充放電を繰り返すと、各電池の特性の差により各電池電圧にばらつきが生じる。充放電動作を繰り返すと、充放電の動作時間が同じであっても、各電池の充電電圧や放電電圧に相違が出てくる。リチウム電池の場合、過充電されると、事故につながるおそれがあり、過放電されると、電池の容量がなくなってくる。これらのことから、過充電・過放電に関して厳密な保護・管理が要求される。
【０００５】
単一ラインに直列接続されたリチウム電池の電池電圧に、ばらつきが生じた場合、充電は一番最初に充電終了電圧に達した電池に合わせて終了する必要があることから、その他の電池を完全に充電することができず、放電は一番最初に放電終了電圧に達した電池に合わせて終了する必要があることから、その他の電池を完全に放電することができない。このため、直列接続の電池群全体としての十分な充電や放電ができない。
【０００６】
このばらつきを抑制する手法として、図１５に示すようなツェーナーダイオードを使用した例がある（特開平１１−３３２１１５号公報参照）。この公報記載の技術では、充電電圧が過大にならないようにする点に重点が置かれている。
しかし、ツェーナーダイオードは、大電流に適していない。ツェーナーダイオードは、１〜３Ａ程度で用いられ、４Ａを超えたレベルでは使用不可能である。
【０００７】
直列接続されたリチウム電池は、例えば、夜間電力を蓄えて昼間に放出する電力負荷平準化に用いられる。この種の用途では、１０〜２０Ａの電流を扱えることが前提となる。したがって、ツェーナーダイオード（汎用品）は、上記用途に適していない。
【０００８】
そこで、図１６に示すように、電流をバイパスする回路が検討された。電池Ｂ１に関し、通常時はスイッチＳ１１１をＯＮにし、スイッチＳ１１２をＯＦＦとしておき、バイパス時はスイッチＳ１１１をＯＦＦにし、スイッチＳ１１２をＯＮとする。
【０００９】
この回路構成によれば、スイッチＳ１１１、Ｓ１１２、…Ｓ１ｎ１、Ｓ１ｎ２の容量を大きくすれば、大電流にも適用できる。しかし、スイッチを切り換えるとき、例えば、電池Ｂ１のバイパス時には、スイッチＳ１１１をＯＦＦしてからスイッチＳ１１２をＯＮするというように、両方のスイッチＳ１１１、Ｓ１１２がＯＦＦである期間を持たせる必要があった（両スイッチＳ１１１、Ｓ１１２がＯＮであると、電池Ｂ１が短絡するため）。
【００１０】
ところが、スイッチＳ１１１、Ｓ１１２が共にＯＦＦである期間は、電流が流れるルートが無いため、それまでＯＮであったスイッチＳ１１１をＯＦＦに切り換えた瞬間から、スイッチＳ１１１の部分に過大なサージ電圧が発生するおそれがあった。この場合、状況によっては、電池を痛める要因となっていた。
【００１１】
の防止策としては、充電時に、スイッチＳ１１１、Ｓ１１２が共にＯＦＦである期間（例えば１００μｓｅｃ）に、充電電流の供給を止めることでサージ電圧の発生を未然に防ぐ手法が考えられる。ところが、この充電時と同様にサージ電圧の発生を防ぐべく、放電時において、スイッチＳ１１１、Ｓ１１２が共にＯＦＦである期間は、放電電流を流さないこととすると、その間、電流をとれなくなる。負荷側の条件によっては、常時、電流を取り出すことが必須な場合があり、その場合には、一時的にせよ、電流が出力されなくなる事態は回避されなければならない。
【００１２】
別の防止策としては、サージ吸収回路（例えばスナバ回路）を設けることで、サージ電圧の発生を防止することが考えられる。しかしながら、サージ吸収回路を設けた分だけ、損失（ロス）が大きくなり、充放電時に電池の容量を最大限に生かすことができない。したがって、サージ吸収回路の使用は避けることが望ましい。
【００１３】
非特許文献１は、直列接続システムにおける劣化電池の除去について開示している。この非特許文献１の回路では、バッテリと直列に並列ダイオードを備えたスイッチが接続され、更に、バッテリとスイッチの直列接続と並列に並列スイッチが接続されている。或る負荷に電力を供給するときには、スイッチが閉じてダイオードは短絡される。バッテリが充電されるときは、スイッチが開いてダイオードが導通状態になり、ダイオードを経由して充電電流が供給される。バッテリを劣化電池として除去する場合には、並列スイッチが閉じられる。
【非特許文献１】
K. Harada, S. Taniguchi, K. Adachi, G. Ariyoshi, Y. Kawata, "On the Removing of a Less Quality Battery from a Series-Connected System", 22nd International Telecommunications Energy Conference INTELEC 2000, (2000.09.10), p.761-764
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、簡単な構成で充放電動作を中断することなく、劣化電池を除外または電圧を均等化させることができる、直列接続の電池群の充放電回路を提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、簡単な構成で充放電動作を中断することなく、劣化電池を除外または電圧を均等化させることができる、直列接続の電池群の充放電回路を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
以下に、［発明の実施の形態］で使用する番号・符号を用いて、［課題を解決するための手段］を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１７】
本発明の直列接続の電池群の充放電回路は、充電電流（Ｉｒ）に対して順方向に配置された第１ダイオード（Ｄｎ１）と前記第１ダイオード（Ｄｎ１）に並列に接続された第１スイッチ（Ｓｎ１）とからなる第１のスイッチング・アセンブリと、電池（Ｂｎ）とを接続して成る直列単体を複数直列に接続した電池群と、前記充電電流（Ｉｒ）に対して逆方向に配置された第２ダイオード（Ｄｎ２）と前記第２ダイオード（Ｄｎ２）に並列に接続された第２スイッチ（Ｓｎ２）とから成り、前記直列単体に並列に接続された第２のスイッチング・アセンブリと、
充電時に第１の前記直列単体の前記電池（Ｂ１）の電池電圧が所定値以上になったときに前記第１の直列単体の前記第１スイッチ（Ｓ１１）をＯＦＦにし、その後、前記第１の直列単体に並列に接続された前記第２のスイッチング・アセンブリの前記第２スイッチ（Ｓ１２）をＯＮにして前記第１の直列単体の前記電池（Ｂ１）をバイパスさせる制御部とを備えている。
【００１８】
本発明の直列接続の電池群の充放電回路において、前記制御部は、放電時に第２の前記直列単体の前記電池（Ｂ１）の電池電圧が所定値以下になったときに前記第２の直列単体の前記第１スイッチ（Ｓ１１）をＯＦＦにし、その後、前記第２の直列単体に並列に接続された前記第２のスイッチング・アセンブリの前記第２スイッチ（Ｓ１２）をＯＮにして前記第２の直列単体の前記電池（Ｂ１）をバイパスさせる。
【００１９】
本発明の直列接続の電池群の充放電回路は、充電電流（Ｉｒ）に対して順方向にその第１のボディダイオードが形成されるように配置された第１のＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｓｎ１）と、電池（Ｂｎ）とを接続して成る直列単体を複数直列に接続した電池群と、前記充電電流（Ｉｒ）に対して逆方向にその第２のボディダイオードが形成されるように配置され前記直列単体に並列に接続された第２のＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｓｎ２）と、充電時に第１の前記直列単体の前記電池（Ｂ１）の電池電圧が所定値以上になったときに前記第１の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｓ１１）をＯＦＦにし、その後、前記第１の直列単体に並列に接続された前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｓ１２）をＯＮにして前記第１の直列単体の前記電池（Ｂ１）をバイパスさせる制御部とを備えている。
【００２０】
本発明の直列接続の電池群の充放電回路において、前記制御部は、放電時に第２の前記直列単体の前記電池（Ｂ１）の電池電圧が所定値以下になったときに前記第２の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｓ１１）をＯＦＦにし、その後、前記第２の直列単体に並列に接続された前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｓ１２）をＯＮにして前記第２の直列単体の前記電池（Ｂ１）をバイパスさせる。
【００２１】
本発明の直列接続の電池群の充放電回路において、前記制御部が前記電池（Ｂ１）をバイパスさせるときの動作基準は、前記電池群のそれぞれの前記電池（Ｂｎ）の電池電圧が所定の値に達しているか否かにより決定される。
【００２２】
本発明の直列接続の電池群の充放電回路において、前記制御部が前記電池（Ｂ１）をバイパスさせるときの動作基準は、前記電池群に含まれる二つの前記電池（Ｂｎ）の電圧差により決定される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態が説明される。
【００２４】
図１を参照して、本発明の直列接続の電池群の充放電回路の一実施形態として、リチウム二次電池のバイパス回路について説明する。
【００２５】
電力貯蔵、電気自動車用として、電池を使用する場合、電気の貯蔵容量を上げるため複数の電池を直列接続し、組電池として使用する必要がある。しかし実際には、電池を直列に接続した場合、劣化電池の混在や個々の電池のばらつき等により、充放電時において、電池の過充電や過放電が生じる。本発明では、これらの問題を解決するために、以下の方法を採用している。
【００２６】
図１に示すように、各スイッチＳ１１、Ｓ１２、…Ｓｎ１、Ｓｎ２に併設してダイオードＤ１１、Ｄ１２、…Ｄｎ１、Ｄｎ２が設けられている。ダイオードＤ１１、…Ｄｎ１は、充電電流に対して順方向に配置されている。ダイオードＤ１２、…Ｄｎ２は、放電電流に対して順方向に配置されている。
【００２７】
図１において充電電流に対して順方向に配置されたダイオードＤｎ１と、これに並列に接続されたスイッチＳｎ１とから成る第１のスイッチング・アセンブリを介して電池Ｂｎを直列に接続して電池群を構成している。
第２のスイッチング・アセンブリは、第１のスイッチング・アセンブリと電池Ｂｎとを接続して成る直列単体に並列に接続され、充電電流に対して逆方向に配置されたダイオードＤｎ２と、これに並列に接続されたスイッチＳｎ２とから成る。
【００２８】
まず、充電時に電池Ｂ１をバイパスする動作について説明する。
【００２９】
まず、バイパスが行われない通常時は、スイッチＳ１１はＯＮされており、充電電流は、スイッチＳ１１を経由して電池Ｂ１に流れる。
【００３０】
次に、電池Ｂ１の電池電圧が所定の電圧以上になった場合に、スイッチＳ１１をＯＦＦにする。スイッチＳ１１をＯＦＦにすると、充電電流は、ダイオードＤ１１を経由して電池Ｂ１に流れる（このときには、電池Ｂ１への充電は継続している）。
【００３１】
次に、スイッチＳ１２をＯＮにすると、ダイオードＤ１１のターンオン電圧よりもスイッチＳ１２のオン電圧の方が小さいため、充電電流はスイッチＳ１２を経由して流れ、電池Ｂ１はバイパスされる。また、このとき、ダイオードＤ１１は、電池Ｂ１によって逆バイアス状態とされており、ダイオードＤ１１の導通はＯＦＦされる。
【００３２】
次に、放電時に電池Ｂ１をバイパスする動作について説明する。
【００３３】
まず、バイパスが行われない通常時は、スイッチＳ１１はＯＮされており、放電電流は、電池Ｂ１の＋端子側からスイッチＳ１１を経由して外部の負荷（図示せず）に流れる。
【００３４】
次に、電池Ｂ１の電池電圧が所定の電圧以下になった場合に、スイッチＳ１１をＯＦＦにする。スイッチＳ１１をＯＦＦにすると、放電電流は、ダイオードＤ１２を経由して外部の負荷に流れる。これにより、放電時に電池Ｂ１をバイパスさせても、放電電流の電流路が確保される。
【００３５】
ダイオードＤ１２は、ターンオン電圧が高く、ダイオードＤ１２を経由して長時間、放電電流が流れると損失が大きい。放電電流が大電流（例えば、２０Ａ程度）の場合に、問題となる。そこで、スイッチＳ１２をＯＮにして、スイッチＳ１２経由で放電電流を流す。これにより、ダイオードＤ１２を経由したときに比べて、損失が有効に抑えられる。
【００３６】
以上の動作から、充電時および放電時に電池Ｂ１をバイパスする間の電流路が常に確保され、電流の連続性が保たれることになる。よって、サージ吸収回路は不要であり、また、充電電流の供給を停止する必要もない。
【００３７】
図２に具体的な実施例を示す。
図２において、図１と同じ機能をする部材には、同じ符号が付与される。
【００３８】
図２に示すように、スイッチ部はＭＯＳ−ＦＥＴにて構成する。ＭＯＳ−ＦＥＴは、その構造上、ソースからドレインに向けてダイオード部（これをボディダイオードという）が構成されるので、それを利用すると回路構成が簡単になる。ボディダイオードは、ＭＯＳ−ＦＥＴと同じ電流容量を有している。
【００３９】
ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１２、Ｓｎ２は、バイパス用スイッチとして機能する。
また、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１１、Ｓ１２、…Ｓｎ１、Ｓｎ２がＯＮされたときには、電流の流れる向きは、ドレインからソースへの向きでも、ソースからドレインへの向きでも構わないため、双方向スイッチとして機能することができる。なお、図２では、ＭＯＳ−ＦＥＴが、１段設けられているが、大電流の場合、ＭＯＳ−ＦＥＴをパラレルに多段に設けることができる。
【００４０】
次に、本実施例の動作について説明する。
【００４１】
まず、充電時に電池Ｂ１をバイパスする動作について説明する。
【００４２】
まず、バイパスが行われない通常時は、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１１のゲートにバイアス電圧を印加して、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１１はＯＮされており、充電電流は、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１１を経由して電池Ｂ１に流れる。
【００４３】
次に、電池Ｂ１の電池電圧が所定の電圧（例えば、４、２Ｖ）以上になった場合に、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１１のゲートに逆バイアス電圧を印加して、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１１をＯＦＦにする。ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１１をＯＦＦにすると、充電電流は、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１１のボディダイオードを経由して電池Ｂ１に流れる（このときには、電池Ｂ１への充電は継続している）。
【００４４】
次に、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１２のゲートに所定電圧を印加して、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１２をＯＮにすると、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１１のボディダイオードのターンオン電圧よりもＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１２のオン電圧の方が小さいため、充電電流はＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１２を経由して流れ、電池Ｂ１はバイパスされる。
【００４５】
次に、放電時に電池Ｂ１をバイパスする動作について説明する。
【００４６】
まず、バイパスが行われない通常時は、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１１のゲートにバイアス電圧を印加して、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１１はＯＮされており、放電電流は、電池Ｂ１の＋端子側からＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１１を経由して外部の負荷（図示せず）に流れる。
【００４７】
次に、電池Ｂ１の電池電圧が所定の電圧（例えば、３、３Ｖ）以下になった場合に、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１１のゲートに逆バイアス電圧を印加して、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１１をＯＦＦにする。ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１１をＯＦＦにすると、放電電流は、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１２のボディダイオードを経由して外部の負荷に流れる。これにより、放電時に電池Ｂ１をバイパスさせても、放電電流の電流路が確保される。
【００４８】
ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１２のボディダイオードは、ターンオン電圧が高く、そのボディダイオードを経由して長時間、放電電流が流れると損失が大きい。そこで、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１２のゲートにバイアス電圧を印加して、ＭＯＳ−ＦＥＴＳ１２をＯＮにして、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１２経由で放電電流を流す。これにより、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１２のボディダイオードを経由したときに比べて、放電電流の損失が有効に抑えられる。
【００４９】
以上の動作から、充電時および放電時に電池Ｂ１をバイパスする間の電流路が常に確保され、電流の連続性が保たれることになる。よって、サージ吸収回路は不要であり、また、充電電流の供給を停止する必要もない。
【００５０】
ＭＯＳ−ＦＥＴのボディダイオードのターンオン電圧は、一般に高いため、そのボディダイオードに所定時間以上、電流が流れることで、発熱等により、そのＭＯＳ−ＦＥＴが損傷するおそれがある。本実施例において、充電電流が、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１１のボディダイオードを流れる時間は、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１１がＯＦＦにされてから、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１２がＯＮになるまでの切り換えに要する僅かな時間のみである（例えば、数百μｓｅｃ）。同様に、放電電流がＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１２のボディダイオードを流れる時間は、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１１がＯＦＦにされてから、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１２がＯＮになるまでの切り換えに要する僅かな時間のみである（例えば、数百μｓｅｃ）。したがって、本実施例では、ボディダイオードに電流が流れることで、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１１、Ｓ１２が損傷するおそれはない。
【００５１】
このように、本実施例では、ボディダイオードに電流が流れる時間が短時間であり、その使用に伴う不利益が生じないため、ボディダイオード以外のダイオード（個別素子）を用いる必要が無い。
【００５２】
図２では、電池の＋端子側にスイッチ部があるが、図３に示すように電池の−端子側にスイッチ部があっても問題ない。
【００５３】
バイパス動作は、以下のように行うことが可能である。充電時と放電時に分けて説明する。充放電のそれぞれの各時点について（１）、（２）の２つの方法がある。
【００５４】
［１］充電時
（１）各電池電圧を計測し、その電圧が所定の値に達した場合に、その電池をバイパスする。バイパス解除は放電時に行う。
（２）各電池電圧を計測し、二つの電池電圧を比較して、その差が規定の電圧に達した場合に、電圧の高い電池をバイパスする。電池電圧が低かった電池の電池電圧がその差分だけ上昇した際にバイパスした電池のバイパスを解除する。
【００５５】
［２］放電時
（１）各電池電圧を計測し、その電圧が所定の値に達した場合に、その電池をバイパスする。バイパス解除は充電時に行う。
（２）各電池電圧を計測し、二つの電池電圧を比較して、その差が規定の電圧に達した場合に、電圧の低い電池をバイパスする。電池電圧が高かった電池の電池電圧がその差分だけ降下した際に、バイパスした電池のバイパスを解除する。
【００５６】
次に、図４および図５を参照して、上記［１］の（１）について具体的に説明する。ここでは、バイパスすべき電池は、劣化電池として除去するものとして説明する。但し、バイパスすべき電池であっても、劣化電池として除去されずに、そのまま利用される場合があることはいうまでもない。
【００５７】
図４は、仮に電池を４個用いた場合の充電時の動作フロー図であり、図５は、充電時の劣化電池の除去回路構成図である。
【００５８】
図５において、充電時の初期状態は、第１のスイッチング・アセンブリのＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓｎ１がＯＮされており、第２のスイッチング・アセンブリのスイッチＳｎ２のＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓｎ２がＯＦＦとされている。
【００５９】
充電装置からの充電時に上記の第１のスイッチング・アセンブリのＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓｎ１がＯＮされており、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓｎ１を介して充電電流を流し、それぞれの電池Ｂｎの電圧を監視する（Ｓ１）。その監視の結果、異常な電圧増加を示す劣化電池を検出する（Ｓ２）と、それの第１のスイッチング・アセンブリのＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓｎ１をＯＦＦにし、その後、それの第２のスイッチング・アセンブリのスイッチＳｎ２のＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓｎ２をＯＮにし（Ｓ３）充電電流を迂回することによりシステムを停止せずに上記の劣化電池を除外し、その後劣化電池を新品電池と交換し全ての電池が同じ電圧になるとそれの第２のスイッチング・アセンブリのＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓｎ２をＯＦＦにし、その後、それの第１のスイッチング・アセンブリのＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓｎ１をＯＮにして（Ｓ４）正常な状態に復帰させる。
【００６０】
次に、図６および図７を参照して、上記［２］の（１）について具体的に説明する。ここでは、バイパスすべき電池は、劣化電池として除去するものとして説明する。但し、バイパスすべき電池であっても、劣化電池として除去されずに、そのまま利用される場合があることはいうまでもない。
【００６１】
図６は、仮に電池を４個用いた場合の放電時の動作フロー図（除去回路）であり、図７は、放電時の劣化電池の除去回路構成図である。
【００６２】
図７において、放電時の初期状態は、第１のスイッチング・アセンブリのＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓｎ１がＯＮされており、第２のスイッチング・アセンブリのスイッチＳｎ２のＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓｎ２がＯＦＦとされている。
【００６３】
負荷への放電時には上記の第１のスイッチング・アセンブリのＭＯＳ−ＦＥＴＳｎ１がＯＮされており、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓｎ１を介して放電電流を流し、それぞれの電池Ｂｎの電圧を監視する（Ｓ５）。その監視の結果、異常な電圧低下を示す劣化電池を検出する（Ｓ６）と、それの第１のスイッチング・アセンブリのＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓｎ１をＯＦＦにし、その後、それの第２のスイッチング・アセンブリのスイッチＳｎ２のＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓｎ２をＯＮにし（Ｓ７）放電電流を迂回することによりシステムを停止せずに上記の劣化電池を除外し、その後劣化電池を新品電池と交換し全ての電池が同じ電圧になるとそれの第２のスイッチング・アセンブリのＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓｎ２をＯＦＦにし、その後、それの第１のスイッチング・アセンブリのＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓｎ１をＯＮにして（Ｓ８）正常な状態に復帰させる。
【００６４】
次に、図８から図１０を参照して、上記［１］の（２）について具体的に説明する。
【００６５】
図８は劣化電池の均等化動作について仮に電池を４個用いた場合の充電時における劣化電池をバイパスする電圧均等化回路図であり、図９はそのときの時間と電圧の関係を示すグラフ図であり、図１０はそのときの動作を示すフローチャート図である。
【００６６】
図８において、直列に接続された電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３およびＢ４のうち電池Ｂ１が他の電池よりも電圧の高い劣化電池であると仮定する（図９参照）。また、この回路の充電電流をＩｒとする。ここで、劣化電池の電圧Ｖ１をその他の電池の電圧と均衡させるため、それの第１のスイッチング・アセンブリのＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓｎ１をＯＦＦにし、その後、それの第２のスイッチング・アセンブリのスイッチＳｎ２のＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓｎ２をＯＮにする（図１０のＳ９）。その時、電池Ｂ１の電圧Ｖ１は内部抵抗による電圧低下がゼロになるためＶ１’に下がる。ここで、ｔ１での電圧Ｖ１はＶ１’で一定に保たれる。その後、ｔ２の時のＶ２の値とＶ１がｔ１の時のＶ１（ｔ１）と等しくなった時（Ｓ１０）にそれの第２のスイッチング・アセンブリのＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓｎ２をＯＦＦにし、その後、それの第１のスイッチング・アセンブリのＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓｎ１をＯＮにして（Ｓ１１）、その時、電圧Ｖ１はこの電圧に復旧する。ｔ２の後、Ｖ１はＶ２と同じ電圧で充電されるため、均衡した充電が可能となる。なお、このバイパス動作はｔ２以降に生じる新たな電圧不均衡に対しても、劣化電池のバイパス動作を何度も繰り返し、電圧を均等化する。
【００６７】
なお、図１０のフローチャートでは、最高電圧の電池を除いて平均電圧Ｖａｖを求め、その平均電圧Ｖａｖと最高電圧との比較を行うことで、電圧の均等化を図っているが、この方法に限定されない。例えば、任意の二つの（隣同士の）電池の電圧を比較して、その差が規定の電圧に達した場合に、電圧の高い電池をバイパスする。電池電圧が低かった電池の電池電圧がその差分だけ上昇した際にバイパスした電池のバイパスを解除することができる。
【００６８】
次に、図１１から図１３を参照して、上記［２］の（２）について具体的に説明する。
【００６９】
図１１は、放電時おける劣化電池をバイパスする電圧均等化回路図であり、図１２は、そのときの時間と電圧の関係を示すグラフ図であり、図１３はそのときの動作を示すフローチャート図である。
【００７０】
図１１において、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３およびＢ４は直列に接続された電池であり、電池Ｂ１が他の電池よりも電圧の低い劣化電池であると仮定する（図１２参照）。また、この回路の放電電流をＩｏとする。ここで、劣化電池の電圧Ｖ１をその他の電池の電圧と均衡させるために、ｔ１でそれの第１のスイッチング・アセンブリのＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓ１１をＯＦＦにし、その後、それの第２のスイッチング・アセンブリのＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓｎ２をＯＮにする（図１３のＳ１２）。その時、電池Ｂ１は開放となるので電圧Ｖ１は、Ｖ１”に上がる。ここで、ｔ１での電圧Ｖ１は、Ｖ１”で一定に保たれる。その後、ｔ２の時のＶ２の値とＶ１がｔ１の時のＶ１（ｔ１）と等しくなった時（Ｓ１３）に、それの第２のスイッチング・アセンブリのＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓｎ２をＯＦＦにし、その後、それの第１のスイッチング・アセンブリのＭＯＳ−ＦＥＴ Ｓｎ１をＯＮにし（Ｓ１４）、その時、電圧Ｖ１はこの電圧に復旧する。ｔ２の後、Ｖ１はＶ２と同じ電圧で放電されるため、均衡した放電が可能となる。なお、このバイパス動作は、ｔ２以降に生じる新たな電圧不均衡に対しても、劣化電池のバイパス動作を何度も繰り返し、電圧を均等化する。
【００７１】
なお、図１３のフローチャートでは、最低電圧の電池を除いて平均電圧Ｖａｖを求め、その平均電圧Ｖａｖと最低電圧との比較を行うことで、電圧の均等化を図っているが、この方法に限定されない。例えば、任意の二つの（隣同士の）電池の電圧を比較して、その差が規定の電圧に達した場合に、電圧の低い電池をバイパスする。電池電圧が高かった電池の電池電圧がその差分だけ降下した際にバイパスした電池のバイパスを解除することができる。
【００７２】
ＭＯＳ−ＦＥＴのボディダイオードを用いる代わりに、外付けのダイオードを用いることができる。外付けのダイオードを用いる場合には、スイッチはＭＯＳ−ＦＥＴ以外のスイッチを用いることができる。そのスイッチとしては、ＭＯＳ−ＦＥＴのような半導体素子の他に、リレー（機械的スイッチ）、ＩＧＢＴ、サイリスタ、ＧＴＯ、パワートランジスタなどを用いることが考えられる。
【００７３】
本実施形態によれば、直列接続した電池に関して、均一充電、均一放電が可能であり、電流の連続性が確保されたバイパス回路が提供できる。
【００７４】
【発明の効果】
本発明の直列接続の電池群の充放電回路によれば、簡単な構成で充放電動作を中断することなく、劣化電池を除外または電圧を均等化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の直列接続の電池群の充放電回路の一実施形態の構成を示す回路図である。
【図２】図２は、本発明の直列接続の電池群の充放電回路の一実施形態の具体例を示す回路図である。
【図３】図３は、本発明の直列接続の電池群の充放電回路の一実施形態の他の具体例を示す回路図である。
【図４】図４は、本発明の直列接続の電池群の充放電回路の一実施形態の具体例における充電時の動作を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の直列接続の電池群の充放電回路の一実施形態の具体例における充電時の劣化電池の除去回路構成図である。
【図６】図６は、本発明の直列接続の電池群の充放電回路の一実施形態の具体例における放電時の動作を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の直列接続の電池群の充放電回路の一実施形態の具体例における放電時の劣化電池の除去回路構成図である。
【図８】図８は、本発明の直列接続の電池群の充放電回路の一実施形態の具体例における充電時の劣化電池をバイパスする電圧均等化方法を説明するための回路図である。
【図９】図９は、本発明の直列接続の電池群の充放電回路の一実施形態の具体例における充電時の劣化電池をバイパスする電圧均等化方法が行われるときの時間と電池電圧の関係を示したグラフ図である。
【図１０】図１０は、本発明の直列接続の電池群の充放電回路の一実施形態の具体例における充電時の劣化電池をバイパスする電圧均等化方法の動作を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の直列接続の電池群の充放電回路の一実施形態の具体例における放電時の劣化電池をバイパスする電圧均等化方法を説明するための回路図である。
【図１２】図１２は、本発明の直列接続の電池群の充放電回路の一実施形態の具体例における放電時の劣化電池をバイパスする電圧均等化方法が行われるときの時間と電池電圧の関係を示したグラフ図である。
【図１３】図１３は、本発明の直列接続の電池群の充放電回路の一実施形態の具体例における放電時の劣化電池をバイパスする電圧均等化方法の動作を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、多数の電池が直列接続されている構成を示す回路図である。
【図１５】図１５は、従来技術の構成を示す回路図である。
【図１６】図１６は、他の従来技術の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
Ｂ１ 電池
Ｂ２ 電池
Ｂ３ 電池
Ｂ４ 電池
Ｂｎ 電池
Ｄ ドレイン
Ｇ ゲート
Ｄ１１ ダイオード
Ｄ１２ ダイオード
Ｄｎ１ ダイオード
Ｄｎ２ ダイオード
Ｉｒ 充電電流
Ｉｏ 放電電流
Ｓ ソース
Ｓ１１ ＭＯＳ−ＦＥＴ（スイッチ）
Ｓ１２ ＭＯＳ−ＦＥＴ（スイッチ）
Ｓ２１ ＭＯＳ−ＦＥＴ（スイッチ）
Ｓ２２ ＭＯＳ−ＦＥＴ（スイッチ）
Ｓ３１ ＭＯＳ−ＦＥＴ（スイッチ）
Ｓ３２ ＭＯＳ−ＦＥＴ（スイッチ）
Ｓ４１ ＭＯＳ−ＦＥＴ（スイッチ）
Ｓ４２ ＭＯＳ−ＦＥＴ（スイッチ）
Ｓｎ１ ＭＯＳ−ＦＥＴ（スイッチ）
Ｓｎ２ ＭＯＳ−ＦＥＴ（スイッチ）
Ｓ１１１ スイッチ
Ｓ１１２ スイッチ
Ｓ１ｎ１ スイッチ
Ｓ１ｎ２ スイッチ
Ｖ１ 電池電圧
Ｖ２ 電池電圧
Ｖ３ 電池電圧
Ｖ４ 電池電圧

Claims (10)

1. 充電電流に対して順方向に配置された第１ダイオードと前記第１ダイオードに並列に接続された第１スイッチとからなる第１のスイッチング・アセンブリと、電池とを接続して成る直列単体を複数直列に接続した電池群と、
   前記充電電流に対して逆方向に配置された第２ダイオードと前記第２ダイオードに並列に接続された第２スイッチとから成り、前記直列単体に並列に接続された第２のスイッチング・アセンブリと、
   充電時に第１の前記直列単体の前記電池の前記電池電圧が第１の所定値未満であるときには前記第１の直列単体の前記第１スイッチをＯＮにすると共に前記第１の直列単体に並列に接続された前記第２のスイッチング・アセンブリの前記第２スイッチをＯＦＦにし、充電時に前記第１の直列単体の前記電池の前記電池電圧が前記第１の所定値以上になったときには前記第１の直列単体の前記第１スイッチをＯＦＦにし、その後、前記第１の直列単体に並列に接続された前記第２のスイッチング・アセンブリの前記第２スイッチをＯＮにして前記第１の直列単体の前記電池をバイパスさせる制御部と
   を備え、
   前記第１の直列単体の前記第１スイッチ及び前記第１の直列単体に並列に接続された前記第２のスイッチング・アセンブリの前記第２スイッチの両方がＯＦＦされたときには、前記第１の直列単体の前記第１のスイッチング・アセンブリの前記第１ダイオードが導通して前記充電電流を前記第１の直列単体の前記電池に供給する経路を提供し、
   その後に前記第２のスイッチング・アセンブリの前記第２スイッチがＯＮされると、前記第１の直列単体の前記電池によって前記第１ダイオードが逆バイアス状態になることにより前記第１の直列単体の前記第１のスイッチング・アセンブリの前記第１ダイオードの導通が自動的にＯＦＦする
   直列接続の電池群の充放電回路。
2. 請求項１記載の直列接続の電池群の充放電回路において、
   前記制御部は、放電時に第２の前記直列単体の前記電池の電池電圧が第２の所定値を超えているときには前記第２の直列単体の前記第１スイッチをＯＮにすると共に前記第２の直列単体に並列に接続された前記第２のスイッチング・アセンブリの前記第２スイッチをＯＦＦにし、放電時に前記第２の直列単体の前記電池の電池電圧が前記第２の所定値以下になったときには前記第２の直列単体の前記第１スイッチをＯＦＦにし、その後、前記第２の直列単体に並列に接続された前記第２のスイッチング・アセンブリの前記第２スイッチをＯＮにして前記第２の直列単体の前記電池をバイパスさせる
   直列接続の電池群の充放電回路。
3. 充電電流に対して順方向にその第１のボディダイオードが形成されるように配置された第１のＭＯＳ−ＦＥＴと、電池とを接続して成る直列単体を複数直列に接続した電池群と、
   前記充電電流に対して逆方向にその第２のボディダイオードが形成されるように配置され前記直列単体に並列に接続された第２のＭＯＳ−ＦＥＴと、
   充電時に第１の前記直列単体の前記電池の電池電圧が第１の所定値未満であるときに前記第１の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴをＯＮにすると共に前記第１の直列単体に並列に接続された前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴをＯＦＦにし、充電時に前記第１の直列単体の前記電池の電池電圧が前記第１の所定値以上になったときに前記第１の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴをＯＦＦにし、その後、前記第１の直列単体に並列に接続された前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴをＯＮにして前記第１の直列単体の前記電池をバイパスさせる制御部と
   を備え、
   前記第１の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴ及び前記第１の直列単体に並列に接続 された前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴの両方がＯＦＦされたときには、前記第１の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴの前記第１ボディダイオードが導通して前記充電電流を前記第１の直列単体の前記電池に供給する経路を提供し、
   その後に前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴがＯＮされると、前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴのオン電圧が前記第１のボディダイオードのターンオン電圧よりも小さいことにより前記第１の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴの前記第１ボディダイオードの導通が自動的にＯＦＦする
   直列接続の電池群の充放電回路。
4. 請求項３記載の直列接続の電池群の充放電回路において、
   前記制御部は、放電時に第２の前記直列単体の前記電池の電池電圧が第２の所定値を超えているときには前記第２の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴをＯＮにし、放電時に前記第２の直列単体の前記電池の電池電圧が前記第２の所定値以下になったときには前記第２の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴをＯＦＦにし、その後、前記第２の直列単体に並列に接続された前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴをＯＮにして前記第２の直列単体の前記電池をバイパスさせる
   直列接続の電池群の充放電回路。
5. 充電電流に対して順方向に配置された第１ダイオードと前記第１ダイオードに並列に接続された第１スイッチとからなる第１のスイッチング・アセンブリと、電池とを接続して成る直列単体を複数直列に接続した電池群と、
   前記充電電流に対して逆方向に配置された第２ダイオードと前記第２ダイオードに並列に接続された第２スイッチとから成り、前記直列単体に並列に接続された第２のスイッチング・アセンブリと、
   制御部と
   を備え、
   充電時において、前記制御部は、第１の前記直列単体の前記電池の前記電池電圧と前記第１の直列単体に隣接する第２の前記直列単体の前記電池の前記電池電圧との差分が規定の電圧に達しないときには前記第１の直列単体及び前記第２の直列単体の前記第１スイッチをＯＮにすると共に前記第１の直列単体及び前記第２の直列単体に並列に接続された前記第２のスイッチング・アセンブリの前記第２スイッチをＯＦＦにし、前記第１の直列単体の前記電池の前記電池電圧と前記第２の直列単体の前記電池の前記電池電圧との差分が前記規定の電圧に達した場合には前記第１の直列単体と前記第２の直列単体のうち前記電池の前記電池電圧が高い一方の直列単体の前記第１スイッチをＯＦＦにし、その後、前記一方の直列単体に並列に接続された前記第２のスイッチング・アセンブリの前記第２スイッチをＯＮにして前記一方の直列単体の前記電池をバイパスさせ、
   前記一方の直列単体の前記第１スイッチ及び前記一方の直列単体に並列に接続された前記第２のスイッチング・アセンブリの前記第２スイッチの両方がＯＦＦされたときには、前記一方の直列単体の前記第１のスイッチング・アセンブリの前記第１ダイオードが導通して前記充電電流を前記一方の直列単体の前記電池に供給する経路を提供し、
   その後に前記一方の直列単体の前記第２のスイッチング・アセンブリの前記第２スイッチがＯＮされると、前記一方の直列単体の前記電池によって前記第１ダイオードが逆バイアス状態になることにより前記一方の直列単体体の前記第１のスイッチング・アセンブリの前記第１ダイオードの導通が自動的にＯＦＦする
   直列接続の電池群の充放電回路。
6. 充電電流に対して順方向にその第１のボディダイオードが形成されるように配置された第１のＭＯＳ−ＦＥＴと、電池とを接続して成る直列単体を複数直列に接続した電池群と、
   前記充電電流に対して逆方向にその第２のボディダイオードが形成されるように配置さ れ前記直列単体に並列に接続された第２のＭＯＳ−ＦＥＴと、
   制御部と
   を備え、
   充電時において、前記制御部は、第１の前記直列単体の前記電池の前記電池電圧と、前記第１の直列単体に隣接する第２の前記直列単体の前記電池の前記電池電圧との差分が規定の電圧に達しないときには前記第１の直列単体及び前記第２の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴをＯＮにすると共に前記第１の直列単体及び前記第２の直列単体に並列に接続された前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴをＯＦＦにし、前記第１の直列単体の前記電池の前記電池電圧と前記第２の直列単体の前記電池の前記電池電圧との差分が前記規定の電圧に達した場合には前記第１の直列単体と前記第２の直列単体のうち前記電池の前記電池電圧が高い一方の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴをＯＦＦにし、その後、前記一方の直列単体に並列に接続された前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴをＯＮにして前記一方の直列単体の前記電池をバイパスさせ、
   前記一方の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴ及び前記一方の直列単体に並列に接続された前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴの両方がＯＦＦされたときには、前記一方の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴの前記第１ボディダイオードが導通して前記充電電流を前記一方の直列単体の前記電池に供給する経路を提供し、
   その後に前記一方の直列単体の前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴがＯＮされると、前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴのオン電圧が前記第１のボディダイオードのターンオン電圧よりも小さいことにより前記前記一方の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴの前記第１ボディダイオードの導通が自動的にＯＦＦする
   直列接続の電池群の充放電回路。
7. 充電電流に対して順方向に配置された第１ダイオードと前記第１ダイオードに並列に接続された第１スイッチとからなる第１のスイッチング・アセンブリと、電池とを接続して成る直列単体を複数直列に接続した電池群と、
   前記充電電流に対して逆方向に配置された第２ダイオードと前記第２ダイオードに並列に接続された第２スイッチとから成り、前記直列単体に並列に接続された第２のスイッチング・アセンブリと
   を備える直列接続の電池群の充電方法であって、
   充電時において第１の前記直列単体の前記電池の前記電池電圧が所定値未満であるとき、前記第１の直列単体の前記第１スイッチをＯＮにするとともに前記第１の直列単体に並列に接続された前記第２のスイッチング・アセンブリの前記第２スイッチをＯＦＦにするステップと、
   充電時において前記第１の直列単体の前記電池の前記電池電圧が前記所定値以上になったとき、前記第１の直列単体の前記第１スイッチをＯＦＦにし、その後、前記第１の直列単体に並列に接続された前記第２のスイッチング・アセンブリの前記第２スイッチをＯＮにして前記第１の直列単体の前記電池をバイパスさせるステップと
   を備え、
   前記第１の直列単体の前記第１スイッチ及び前記第１の直列単体に並列に接続された前記第２のスイッチング・アセンブリの前記第２スイッチの両方がＯＦＦされたとき、前記第１の直列単体の前記第１のスイッチング・アセンブリの前記第１ダイオードが導通して前記充電電流を前記第１の直列単体の前記電池に供給する経路を提供し、
   その後に前記第２のスイッチング・アセンブリの前記第２スイッチがＯＮされると、前記第１の直列単体の前記電池によって前記第１ダイオードが逆バイアス状態になることにより前記第１の直列単体の前記第１のスイッチング・アセンブリの前記第１ダイオードの導通が自動的にＯＦＦする
   充電方法。
8. 充電電流に対して順方向にその第１のボディダイオードが形成されるように配置された 第１のＭＯＳ−ＦＥＴと、電池とを接続して成る直列単体を複数直列に接続した電池群と、
   前記充電電流に対して逆方向にその第２のボディダイオードが形成されるように配置され前記直列単体に並列に接続された第２のＭＯＳ−ＦＥＴと
   を備える直列接続の電池群の充電方法であって、
   充電時において第１の前記直列単体の前記電池の電池電圧が第１の所定値未満であるとき、前記第１の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴをＯＮにすると共に前記第１の直列単体に並列に接続された前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴをＯＦＦにするステップと、
   充電時に前記第１の直列単体の前記電池の電池電圧が前記第１の所定値以上になったときに前記第１の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴをＯＦＦにし、その後、前記第１の直列単体に並列に接続された前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴをＯＮにして前記第１の直列単体の前記電池をバイパスさせるステップと
   を備え、
   前記第１の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴ及び前記第１の直列単体に並列に接続された前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴの両方がＯＦＦされたときに、前記第１の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴの前記第１ボディダイオードがＯＮして前記充電電流を前記第１の直列単体の前記電池に供給する経路を提供し、
   その後に前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴがＯＮされると、前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴのオン電圧が前記第１のボディダイオードのターンオン電圧よりも小さいことにより前記第１の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴの前記第１ボディダイオードの導通が自動的にＯＦＦする
   充電方法。
9. 充電電流に対して順方向に配置された第１ダイオードと前記第１ダイオードに並列に接続された第１スイッチとからなる第１のスイッチング・アセンブリと、電池とを接続して成る直列単体を複数直列に接続した電池群と、
   前記充電電流に対して逆方向に配置された第２ダイオードと前記第２ダイオードに並列に接続された第２スイッチとから成り、前記直列単体に並列に接続された第２のスイッチング・アセンブリと
   を備える直列接続の電池群の充電方法であって、
   充電時において第１の前記直列単体の前記電池の前記電池電圧と前記第１の直列単体に隣接する第２の前記直列単体の前記電池の前記電池電圧との差分が規定の電圧に達しないとき、前記第１の直列単体及び前記第２の直列単体の前記第１スイッチをＯＮにすると共に前記第１の直列単体及び前記第２の直列単体に並列に接続された前記第２のスイッチング・アセンブリの前記第２スイッチをＯＦＦにするステップと、
   充電時において前記第１の直列単体の前記電池の前記電池電圧と前記第２の直列単体の前記電池の前記電池電圧との差分が前記規定の電圧に達した場合には前記第１の直列単体と前記第２の直列単体のうち前記電池の前記電池電圧が高い一方の直列単体の前記第１スイッチをＯＦＦにし、その後、前記一方の直列単体に並列に接続された前記第２のスイッチング・アセンブリの前記第２スイッチをＯＮにして前記一方の直列単体の前記電池をバイパスさせるステップと
   を備え、
   前記一方の直列単体の前記第１スイッチ及び前記一方の直列単体に並列に接続された前記第２のスイッチング・アセンブリの前記第２スイッチの両方がＯＦＦされたときには、前記一方の直列単体の前記第１のスイッチング・アセンブリの前記第１ダイオードが導通して前記充電電流を前記一方の直列単体の前記電池に供給する経路を提供し、
   その後に前記一方の直列単体の前記第２のスイッチング・アセンブリの前記第２スイッチがＯＮされると、前記一方の直列単体の前記電池によって前記第１ダイオードが逆バイアス状態になることにより前記一方の直列単体体の前記第１のスイッチング・アセンブリの前記第１ダイオードの導通が自動的にＯＦＦする
   充電方法。
10. 充電電流に対して順方向にその第１のボディダイオードが形成されるように配置された第１のＭＯＳ−ＦＥＴと、電池とを接続して成る直列単体を複数直列に接続した電池群と、
    前記充電電流に対して逆方向にその第２のボディダイオードが形成されるように配置され前記直列単体に並列に接続された第２のＭＯＳ−ＦＥＴと
    を備える直列接続の電池群の充電方法であって、
    充電時において、第１の前記直列単体の前記電池の前記電池電圧と、前記第１の直列単体に隣接する第２の前記直列単体の前記電池の前記電池電圧との差分が規定の電圧に達しないとき、前記第１の直列単体及び前記第２の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴをＯＮにすると共に前記第１の直列単体及び前記第２の直列単体に並列に接続された前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴをＯＦＦにするステップと、
    充電時において前記第１の直列単体の前記電池の前記電池電圧と前記第２の直列単体の前記電池の前記電池電圧との差分が前記規定の電圧に達した場合には前記第１の直列単体と前記第２の直列単体のうち前記電池の前記電池電圧が高い一方の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴをＯＦＦにし、その後、前記一方の直列単体に並列に接続された前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴをＯＮにして前記一方の直列単体の前記電池をバイパスさせるステップと
    を備え、
    前記一方の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴ及び前記一方の直列単体に並列に接続された前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴの両方がＯＦＦされたときには、前記一方の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴの前記第１ボディダイオードが導通して前記充電電流を前記一方の直列単体の前記電池に供給する経路を提供し、
    その後に前記一方の直列単体の前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴがＯＮされると、前記第２のＭＯＳ−ＦＥＴのオン電圧が前記第１のボディダイオードのターンオン電圧よりも小さいことにより前記一方の直列単体の前記第１のＭＯＳ−ＦＥＴの前記第１ボディダイオードの導通が自動的にＯＦＦする
    充電方法。

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