JP5535697B2 - Power supply control device and power supply control system - Google Patents
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Description
本発明は、電源制御装置及び電源制御システムに係り、特に、直列に接続された複数の電池を備えた電源装置における電池間の残容量の不均衡を解消するように電源装置を制御する電源制御装置及び電源制御システムに関する。 The present invention relates to a power supply control device and a power supply control system, and in particular, power supply control for controlling a power supply device so as to eliminate an imbalance in remaining capacity between batteries in a power supply device including a plurality of batteries connected in series. The present invention relates to an apparatus and a power supply control system.
車両や電動工具などには、モータを駆動させるための電源として複数の電池を直列に接続して構成された組電池が搭載されている。モータの駆動用の電源として用いられる組電池には、一般的に、各電池の電圧値を監視しながら個々の電池間の残容量の不均衡を解消するように組電池を放電させるための電源制御装置が接続されている(例えば、特許文献1参照。)。この電源制御装置は、ハイブリッド自動車や電気自動車などに用いられる組電池(以下、「大型組電池」という。)を放電させるための電源制御装置と、電動アシスト自転車や電気工具などに用いられ、大型組電池よりも容量の小さい組電池(以下、「小型組電池」という。)を放電させるための電源制御回路と、に大別することができる。 Vehicles, power tools, and the like are equipped with assembled batteries configured by connecting a plurality of batteries in series as a power source for driving a motor. In general, a battery pack used as a power source for driving a motor is a power supply for discharging the battery pack so as to eliminate an imbalance in remaining capacity between individual batteries while monitoring the voltage value of each battery. A control device is connected (see, for example, Patent Document 1). This power supply control device is used for a power supply control device for discharging an assembled battery (hereinafter referred to as a “large-sized assembled battery”) used in a hybrid vehicle, an electric vehicle, etc., an electric assist bicycle, an electric tool, and the like. It can be roughly divided into a power supply control circuit for discharging an assembled battery having a smaller capacity than the assembled battery (hereinafter referred to as “small assembled battery”).
図8には、大型組電池を備えた電源装置及びその電源装置に対して用いられる電源制御装置が示されている。同図に示されるように、電源装置100は、大型組電池102、放電装置104、抵抗器Rx及びコンデンサCxを備えている。大型組電池102は、複数の二次電池106が直列に接続されて構成されている。二次電池106としては、リチウムイオン電池やリチウムイオンポリマー二次電池、ニッケル・水素電池が例示できる。
FIG. 8 shows a power supply device including a large assembled battery and a power supply control device used for the power supply device. As shown in the figure, the
放電装置104は、複数の放電素子ユニット108を含んで構成されており、複数の放電素子ユニット108の各々は、二次電池106の各々に対応して設けられ、対応する二次電池106を放電させるためのものである。
The
放電素子ユニット108は、Nチャネル型電界効果トランジスタ(以下、「N型トランジスタ」という。)Tr及び抵抗器Rbalを含んで構成されており、N型トランジスタTrは、ソース端子が二次電池106の負極端子に、ドレイン端子が抵抗器Rbalの一端に各々接続されている。抵抗器Rbalの他端には二次電池106の正極端子が接続されている。
The
電源制御装置110は、例えば大型組電池102の電力の供給対象とされる機器に搭載されて用いられる。これに対し、放電装置104は、大型組電池102と一体化されており、電源制御装置110に接続して用いられる。
The power
電源制御装置110は、メインコントローラ112及び選択スイッチ回路114を含んで構成されている。メインコントローラ112は、アナログ・デジタル変換器(図示省略)、選択スイッチ回路114、抵抗器Rx及び放電装置104を介して各二次電池106の正極端子及び負極端子に接続されている。メインコントローラ112は、二次電池106の各々の電圧値を監視し、二次電池106の電圧値に応じて放電素子ユニット108を指定すると共に、指定した放電素子ユニット108によって対応する二次電池106を放電させるための放電装置指定信号を生成して出力する。
The power
選択スイッチ回路114は、N型トランジスタTrの各々に対して1つずつ設けられた印加端子114Aと、最下段の二次電池106の負極電極、最上段の二次電池106の正極端子、及び二次電池106間の接続点に対して1つずつ設けられた電圧監視用端子114Bと、を備えている。印加端子114Aの各々は、対応するN型トランジスタTrのゲート端子に接続され、電圧監視用端子114Bは、抵抗器Rxを介して最下段の二次電池106の負極電極、最上段の二次電池106の正極端子、及び二次電池106間の接続点に1つずつ接続されている。なお、電圧監視用端子114Bと抵抗器Rxとの接続点の各々は、コンデンサCxを介して接続されている。
The
選択スイッチ回路114は、メインコントローラ112から入力された放電装置指定信号により指定される放電素子ユニット108のN型トランジスタTrのゲート端子に対してドレイン端子及びソース端子間を導通させるための電圧を印加するものである。
The
このように構成された電源制御装置110では、メインコントローラ112が二次電池106の各々の電圧値を監視しながら、全ての二次電池106の電圧値を最も電圧値が低い二次電池106の電圧値に合わせるように、放電装置指定信号を生成して選択スイッチ回路114に出力する。選択スイッチ回路114は、入力された放電装置指定信号により指定される放電素子ユニット108のN型トランジスタTrのゲート端子が接続された印加端子114Aに対して電圧を印加することにより、対応する二次電池106を放電させる。これにより、大型組電池102の二次電池106間の残容量が均等化される。
In the power
図9には、小型組電池を備えた電源装置及びその電源装置に対して用いられる電源制御装置が示されている。同図に示されるように、電源装置120は、小型組電池122、抵抗器Rx及びコンデンサCxを備えている。小型組電池122は、複数の二次電池124が直列に接続されて構成されている。二次電池124としては、リチウムイオン電池やリチウムイオンポリマー二次電池、ニッケル・水素電池が例示できる。
FIG. 9 shows a power supply device including a small assembled battery and a power supply control device used for the power supply device. As shown in the figure, the
電源制御装置126は、トランジスタ・ユニット128、選択スイッチ回路130及びメインコントローラ132を含んで構成されており、例えば小型組電池122の電力の供給対象とされる機器に搭載されて用いられる。
The power
トランジスタ・ユニット128は、複数のN型トランジスタTrを直列に接続して構成されている。複数のN型トランジスタTrの各々は、二次電池124の各々に対応して設けられ、対応する二次電池124を放電させるためのものである。
The
選択スイッチ回路130は、N型トランジスタTrの各々のゲート端子に接続されており、最下段の二次電池124の負極電極、最上段の二次電池124の正極端子、及び二次電池124間の接続点に対して1つずつ設けられた電圧監視用端子130Bを備えている。電圧監視用端子130Bは、最下段のN型トランジスタTrのソース端子、最上段のN型トランジスタTrのドレイン端子、及びN型トランジスタTr間の接続点に1つずつ接続されており、各々、抵抗器Rxを介して最下段の二次電池124の負極電極、最上段の二次電池124の正極端子、及び二次電池124間の接続点に1つずつ接続される。なお、電圧監視用端子130Bと抵抗器Rxとの接続点の各々は、コンデンサCxを介して接続されている。選択スイッチ回路130は、後述するトランジスタ指定信号により指定されるN型トランジスタTrのゲート端子に対してドレイン端子及びソース端子間を導通させるための電圧を印加する。
The
メインコントローラ132は、アナログ・デジタル変換器(図示省略)、選択スイッチ回路130、トランジスタ・ユニット128、抵抗器Rxを介して各二次電池124の正極端子及び負極端子に接続されている。メインコントローラ132は、二次電池124の各々の電圧値を監視し、二次電池124の電圧値に応じてN型トランジスタTrを指定すると共に、指定したN型トランジスタTrによって対応する二次電池124を放電させるためのトランジスタ指定信号を生成して選択スイッチ回路130に出力する。
The
このように構成された電源制御装置124では、メインコントローラ132が二次電池124の各々の電圧値を監視しながら、全ての二次電池124の電圧値を最も電圧値が低い二次電池124の電圧値に合わせるように、トランジスタ指定信号を生成して選択スイッチ回路130に出力する。選択スイッチ回路130は、入力されたトランジスタ指定信号により指定されるN型トランジスタTrのゲート端子に対して電圧を印加することにより、対応する二次電池124を放電させる。これにより、小型組電池122の二次電池124間の残容量が均等化される。
In the power
しかしながら、図8に示す電源制御装置110では、放電素子ユニット108のN型トランジスタTr及び抵抗器Rbalとして、二次電池106の容量が大きいほど大きな合成抵抗値となるものを採用することにより放電電流値が大きくなるため、二次電池106間の容量の不均衡を早く解消することが可能となるが、電源制御装置110に対する外部部品、すなわち、二次電池106毎にN型トランジスタTr及び抵抗器Rbalという外部部品が必要となるため、N型トランジスタTr及び抵抗器Rbalの個数の増加によるコストアップを招いてしまう。
However, in the power
一方、図9に示す電源制御装置126は、N型トランジスタTrが内蔵されているため、電源制御装置126に対する外部部品は、図8に示す電源制御装置110に対する外部部品ほど多くはならない。しかし、図9に示す電源制御装置126では、放電電流値を大きくするためにN型トランジスタTrのオン抵抗を大きくするとそれに伴って生じる発熱により、電源制御装置126の誤作動や破損、或いは電源制御装置126の周辺部品にまで悪影響を及ぼしてしまう虞があるため、放電電流値を大きくすることができず、図8に示す電源制御装置110に比べて、二次電池124間の容量の不均衡を解消するのに時間がかかってしまう。
On the other hand, since the power
従って、従来は、放電させる電池の容量に応じて電源制御装置を使い分けなければならない、という問題点があった。 Therefore, conventionally, there has been a problem that the power supply control device must be properly used according to the capacity of the battery to be discharged.
本発明は上記問題点を解決するために成されたものであり、汎用性を高めることができる電源制御装置及び電源制御システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a power supply control device and a power supply control system capable of enhancing versatility.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の電源制御装置は、直列に接続された複数の電池を予め定められた個数単位で区切って得られた電池ユニットの各々の電圧値を、前記電池ユニットを放電させることにより均等化する電源制御装置であって、前記電池ユニット毎に対応して設けられ、第1駆動用電圧が印加される印加端子と、前記電池ユニット毎に対応して設けられた第1端子と第2端子と第2駆動用電圧が印加される制御端子とを備えた導通手段と、前記電池ユニットと前記第1駆動用電圧に応じて対応する前記電池ユニットの放電を行う放電回路とを並列に接続した第1の電池ユニットの各々が前記第1端子と前記第2端子との間に接続され、かつ前記放電回路が前記印加端子に接続された場合には、前記印加端子を介して前記放電回路に前記第1駆動用電圧が印加され、前記電池ユニットと前記放電回路とが並列に接続されていない第2の電池ユニットの各々が前記第1端子と前記第2端子との間に接続された場合には、前記制御端子に前記第2駆動用電圧が印加されるように制御する制御手段と、を含んで構成されている。
In order to achieve the above object, the power supply control device according to
請求項1に記載の電源制御装置では、直列に接続された複数の電池を予め定められた個数単位で区切って得られた電池ユニットの各々の電圧値を、前記電池ユニットを放電させることにより均等化するために、第1駆動用電圧が印加される印加端子が前記電池ユニット毎に対応して設けられ、第1端子と第2端子と第2駆動用電圧が印加される制御端子とを備えた導通手段が前記電池ユニット毎に対応して設けられ、前記電池ユニットと前記第1駆動用電圧に応じて対応する前記電池ユニットの放電を行う放電回路とを並列に接続した第1の電池ユニットの各々が前記第1端子と前記第2端子との間に接続され、かつ前記放電回路が前記印加端子に接続された場合には、前記印加端子を介して前記放電回路に前記第1駆動用電圧が印加され、前記電池ユニットと前記放電回路とが並列に接続されていない第2の電池ユニットの各々が前記第1端子と前記第2端子との間に接続された場合には、前記制御端子に前記第2駆動用電圧が印加されるように制御する制御手段が設けられている。
In the power supply control device according to
従って、請求項1に記載の電源制御装置によれば、駆動用電圧が印加された場合に放電可能となる放電回路が並列に接続された電池ユニットの各々が、電池ユニット毎に設けられた導通手段の第1端子と第2端子との間に接続され、かつ、放電回路が、電池ユニット毎に設けられた印加端子に接続された場合には、放電回路が放電可能となるように印加端子を介して放電回路に駆動用電圧が印加され、放電回路が並列に接続されていない電池ユニットの各々が導通手段の第1端子と第2端子との間に接続された場合には、導通手段の制御端子に駆動用電圧が印加されるようにしたので、電池ユニット間の残容量の不均衡を解消するために、各々放電回路が並列に接続された電池ユニットに対しても、各々放電回路が並列に接続されていない電池ユニットに対しても用いることができるように、汎用性を高めることができる。 Therefore, according to the power supply control device of the first aspect, each of the battery units connected in parallel with the discharge circuit capable of discharging when the driving voltage is applied is provided for each battery unit. The application terminal is connected between the first terminal and the second terminal of the means, and when the discharge circuit is connected to the application terminal provided for each battery unit, the discharge circuit can be discharged. When the driving voltage is applied to the discharge circuit via the battery unit and each of the battery units not connected in parallel to the discharge circuit is connected between the first terminal and the second terminal of the conduction means, the conduction means Since the driving voltage is applied to the control terminals of the battery units, in order to eliminate the imbalance in the remaining capacity between the battery units, each of the discharge circuits is connected to each of the battery units connected in parallel. Are not connected in parallel. As can also be used for unit, it is possible to enhance the versatility.
また、請求項2に記載の電源制御装置は、請求項1に記載の発明において、前記制御手段が、前記第1の電池ユニットの各々が前記第1端子と前記第2端子との間に接続され、かつ前記放電回路が前記印加端子に接続された場合には、更に、前記導通手段の前記制御端子に前記第2駆動用電圧が印加されるように制御するものとしてもよい。これにより、電池ユニット及び放電回路によって構成される並列回路のみで電池ユニットを放電させる場合に比べ、効率的に電池ユニットを放電させることができる。 According to a second aspect of the present invention, in the power supply control device according to the first aspect of the invention, the control means is configured so that each of the first battery units is connected between the first terminal and the second terminal. When the discharge circuit is connected to the application terminal, the second drive voltage may be further applied to the control terminal of the conduction means. Thereby, compared with the case where a battery unit is discharged only by the parallel circuit comprised by a battery unit and a discharge circuit, a battery unit can be discharged efficiently.
また、請求項3に記載の電源制御装置は、請求項1または請求項2に記載の発明において、前記電池ユニット毎の残容量に対応する物理量を測定する測定手段を更に含み、前記制御手段が、前記測定手段の測定結果に基づいて、前記電池ユニットを放電させることにより前記電池ユニット間の残容量の差を縮めるように制御するものとしてもよい。これにより、電池ユニット間の残容量の不均衡を解消することができる。
The power supply control device according to
また、請求項4に記載の電源制御装置は、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の発明において、前記第1の電池ユニットの各々が前記第1端子と前記第2端子との間に接続され、かつ前記放電回路が前記印加端子に接続されたことを示す第1接続情報、及び前記第2の電池ユニットの各々が前記第1端子と前記第2端子との間に接続されたことを示す第2接続情報を設定する設定手段を更に含み、前記制御手段が、前記設定手段によって第1接続情報が設定された場合には、前記放電回路に前記第1駆動用電圧が印加され、前記設定手段によって第2接続情報が設定された場合には、前記導通手段の前記制御端子に前記第2駆動用電圧が印加されるように制御するものとしてもよい。これにより、各々放電回路が並列に接続された複数の電池ユニットに対しても、各々放電回路が並列に接続されていない複数の電池ユニットに対しても放電させることができる。 According to a fourth aspect of the present invention , in the power supply control device according to any one of the first to third aspects, the first battery unit includes the first terminal, the second terminal, and the second terminal. And first connection information indicating that the discharge circuit is connected to the application terminal, and each of the second battery units is connected between the first terminal and the second terminal. And setting means for setting second connection information indicating that the first connection voltage is set by the setting means. When the first connection information is set by the setting means, the first drive voltage is applied to the discharge circuit. When the second connection information is set by the setting means, the second drive voltage may be controlled to be applied to the control terminal of the conduction means. Thereby, it is possible to discharge both a plurality of battery units each having a discharge circuit connected in parallel and a plurality of battery units each having a discharge circuit not connected in parallel.
また、請求項5に記載の電源制御装置は、請求項4に記載の発明において、前記制御手段が、前記電池ユニット毎に設けられると共に、前記第1駆動用電圧が印加されるソース端子、前記印加端子に接続されたドレイン端子、及びゲート端子を備えた第1のPチャネル型トランジスタと、前記電池ユニット毎に設けられると共に、前記第2駆動用電圧が印加されるソース端子、前記導通手段の前記制御端子に接続されたドレイン端子、及びゲート端子を備えた第2のPチャネル型トランジスタと、を有し、前記設定手段によって設定された第1接続情報または第2接続情報に基づいて、前記第1のPチャネル型トランジスタのゲート端子及び前記第2のPチャネル型トランジスタのゲート端子に対してソース端子及びドレイン端子間を導通させるためのオン電圧が選択的に印加されるように制御するものとしてもよい。これにより、簡易かつ確実に印加対象に対して駆動用電圧を印加することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the power supply control device according to the fourth aspect , the control unit is provided for each battery unit, and the source terminal to which the first driving voltage is applied, A first P-channel transistor having a drain terminal connected to the application terminal and a gate terminal; a source terminal provided for each of the battery units; to which the second driving voltage is applied; A drain terminal connected to the control terminal, and a second P-channel transistor having a gate terminal, and based on the first connection information or the second connection information set by the setting means, The source terminal and the drain terminal are electrically connected to the gate terminal of the first P-channel transistor and the gate terminal of the second P-channel transistor. May be that because of the on-voltage is controlled so as to be selectively applied. Thereby, the driving voltage can be applied to the application target simply and reliably.
また、請求項6に記載の電源制御装置は、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の発明において、前記制御手段が、前記電池ユニット毎に設けられると共に、前記第1駆動用電圧が印加されるソース端子、前記印加端子に接続されたドレイン端子、及びゲート端子を備えた第1のPチャネル型トランジスタと、前記電池ユニット毎に設けられると共に、前記第2駆動用電圧が印加されるソース端子、前記導通手段の前記制御端子に接続されたドレイン端子、及びゲート端子を備えた第2のPチャネル型トランジスタと、を有するものとしてもよい。これにより、簡易に印加対象に対して駆動用電圧を印加することができる。 According to a sixth aspect of the present invention , in the power supply control device according to any one of the first to third aspects, the control means is provided for each of the battery units, and the first drive unit is provided. A first P-channel transistor having a source terminal to which a voltage is applied, a drain terminal connected to the application terminal, and a gate terminal; and the second driving voltage is applied to each battery unit. And a second P-channel transistor having a gate terminal, a drain terminal connected to the control terminal of the conduction means, and a gate terminal. Thereby, the driving voltage can be easily applied to the application target.
また、請求項7に記載の電源制御装置は、請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の発明において、前記導通手段が、前記第1端子としてのソース端子、前記第2端子としてのドレイン端子、及び前記制御端子としてのゲート端子を備えたNチャネル型トランジスタを有するものとしてもよい。これにより、簡易かつ確実に汎用性を高めることができる。
The power supply control device according to claim 7,
また、請求項8に記載の電源制御装置は、直列に接続された複数の電池を予め定められた個数単位で区切って得られた電池ユニットの各々の電圧値を、前記電池ユニットを放電させることにより均等化する電源制御装置であって、前記電池ユニット毎に対応して設けられ、第1駆動用電圧が印加される印加端子と、前記電池ユニット毎に対応して設けられた第1端子と第2端子と第2駆動用電圧が印加される制御端子とを備えた導通手段と、前記電池ユニットと前記第1駆動用電圧に応じて対応する前記電池ユニットの放電を行う放電回路とが並列に接続された第1の電池ユニットの各々が前記第1端子と前記第2端子との間に接続され、かつ前記放電回路が前記印加端子に接続されたことを示す第1接続情報、又は前記電池ユニットと前記放電回路とが並列に接続されていない第2の電池ユニットの各々が前記第1端子と前記第2端子との間に接続されたことを示す第2接続情報のいずれか一方を出力する接続情報出力手段と、前記接続情報出力手段から前記第1接続情報が出力された場合には、前記印加端子を介して前記放電回路に前記第1駆動用電圧が印加され、前記接続情報出力手段から前記第2接続情報が出力された場合には、前記制御端子に前記第2駆動用電圧が印加されるように制御する制御手段と、を含んで構成されている。従って、請求項8に記載の電源制御装置によれば、請求項1に記載の電源制御装置と同様、電池ユニット間の残容量の不均衡を解消するために、各々放電回路が並列に接続された電池ユニットに対しても、各々放電回路が並列に接続されていない電池ユニットに対しても用いることができるように、汎用性を高めることができる。 The power supply control device according to claim 8 discharges the battery unit with a voltage value of each of the battery units obtained by dividing a plurality of batteries connected in series by a predetermined number unit. The power supply control device is equalized by the following: an application terminal provided corresponding to each battery unit to which a first driving voltage is applied; and a first terminal provided corresponding to each battery unit; A conduction means having a second terminal and a control terminal to which a second driving voltage is applied, and a parallel discharge circuit for discharging the battery unit and the corresponding battery unit according to the first driving voltage. First connection information indicating that each of the first battery units connected to the first terminal is connected between the first terminal and the second terminal, and the discharge circuit is connected to the application terminal, or the Battery unit and said Connection information for outputting any one of the second connection information indicating that each of the second battery units not connected in parallel with the electric circuit is connected between the first terminal and the second terminal. When the first connection information is output from the output means and the connection information output means, the first driving voltage is applied to the discharge circuit via the application terminal, and the connection information output means Control means for controlling the second drive voltage to be applied to the control terminal when the second connection information is output . Therefore, according to the power supply control device of the eighth aspect, like the power supply control device of the first aspect, in order to eliminate the imbalance of the remaining capacity between the battery units, the discharge circuits are connected in parallel. The versatility can be enhanced so that the battery units can be used for the battery units in which the discharge circuits are not connected in parallel.
一方、上記目的を達成するために、請求項9に記載の電源制御システムは、請求項1〜請求項8の何れか1項に記載の電源制御装置と、前記複数の電池を有する電源装置と、を含んで構成されている。
Meanwhile, in order to achieve the above object, the power control system of claim 9, the power supply control device according to any one of
従って、請求項9に記載の電源制御システムは、請求項1〜請求項8の何れか1項に記載の電源制御装置と同様に作用するので、請求項1〜請求項8の何れか1項に記載の電源制御装置と同様の効果を得ることができる。
Therefore, the power control system of claim 9, because they act like the power supply control device according to any one of
本発明によれば、汎用性を高めることができる、という効果が得られる。 According to the present invention, the effect that versatility can be improved is obtained.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の一例について詳細に説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1の実施形態] [First embodiment]
図1は、本第1の実施形態に係る電源制御装置10及び電源装置12を含んで構成された電源電圧監視システム13の構成を示す機能ブロック図である。
FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of a power supply
同図に示すように、電源装置12は、組電池14及びコネクタ16を含んで構成されている。組電池14は、複数の二次電池18を直列に接続して構成されている。なお、本第1の実施形態に係る電源装置12では、二次電池18として、リチウムイオン電池を適用しているが、これに限らず、リチウムイオンポリマー二次電池やニッケル・水素電池などの二次電池も適用可能である。
As shown in the figure, the power supply device 12 includes an assembled
コネクタ16は、電源装置12を電源制御装置10に接続するためのものであり、二次電池18の各々に対応するように設けられた接続端子を含んで構成されている。
The
一方、電源制御装置10は、電源装置12を制御するためのものであり、例えば組電池14の電力の供給対象とされる機器に搭載されて用いられる。電源制御装置10は、コネクタ20、トランジスタ・ユニット22、選択スイッチ回路24、メインコントーラ26、メモリ28、及び入出力インタフェース30を含んで構成されている。
On the other hand, the power
コネクタ20は、電源装置12のコネクタ16が接続される部分であり、コネクタ16を構成している接続端子に対応する接続端子を含んで構成されており、トランジスタ・ユニット22に接続されている。トランジスタ・ユニット22は、複数のN型トランジスタTr1(図2参照)を直列に接続して構成されている。複数のN型トランジスタTr1の各々は、二次電池18の各々に対応するように設けられ、対応する二次電池18を放電させるためのものである。
The connector 20 is a part to which the
選択スイッチ回路24は、トランジスタ・ユニット22及びメインコントローラ26に接続されており、メインコントローラ26からの指示に従ってトランジスタ・ユニット22のN型トランジスタTr1の各々を選択的にオン状態またはオフ状態にするためのものである。
The
メインコントローラ26は、電源制御装置10の全体を制御するものであり、CPU(Central Processing Unit;中央処理装置)、ROM(Read Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)を含んで構成されている。メインコントローラ26には、メモリ28が接続されている。メモリ28は、装置の電源スイッチが切られても保持しなければならない各種情報を記憶する例えばNVM(Non Volatile Memory)やHDD(Hard Disk Drive)などの不揮発性の記憶媒体であり、電源制御装置10の作動を制御する制御プログラム、後述する電源制御処理プログラムや各種パラメータ等が予め記憶された記憶媒体である。
The
入出力インタフェース30は、電源制御装置10に対する指示が入力される入力装置32、及びメインコトローラ26に接続されており、入力装置32から各種情報を受信すると共に、各種情報(例えば、電源装置12に関する情報や電源制御装置10の動作状態を示す情報)を接続されている外部装置(図示省略)に送信するためのものである。なお、本第1の実施形態では、入力装置32として、電源制御装置10に設けられたディップ・スイッチを適用しているが、これに限らず、例えば、タッチパネルやパーソナル・コンピュータ等でもよく、入出力インタフェース30を介してメインコントローラ26に情報を入力することができる機器であればよい。
The input /
図2は、本第1の実施形態に係る電源制御装置10の要部構成の一例を示す構成図である。なお、図2は、1つの二次電池18の放電を制御するために必要とされる構成の一例を示しているが、残りの二次電池18の各々の放電を制御するために必要とされる構成も同様の構成とされている。
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an example of a main configuration of the power
同図に示すように、電源制御装置10は、N型トランジスタTr1の各々に対して1つずつ設けられた印加端子34と、最下段の二次電池18の負極電極、最上段の二次電池18の正極端子、及び二次電池18間の接続点に対して1つずつ設けられた電圧監視用端子36と、を備えており、印加端子34及び電圧監視用端子36は、上述したコネクタ16を構成している接続端子として機能する。
As shown in the figure, the power
N型トランジスタTr1は、ソース端子及びドレイン端子が選択スイッチ回路24に接続されている。選択スイッチ回路24は、入力されたアナログ信号(例えば、二次電池18の電圧値を示すアナログ信号)をデジタル信号に変換して出力するアナログ・デジタル変換器38を介してメインコントローラ26に接続されている。従って、メインコントローラ26は、電圧監視端子36に印加される電圧値、すなわち、二次電池18の電圧値を選択スイッチ回路24及びアナログ・デジタル変換器38を介して取得することが可能となる。なお、本第1の実施形態に係る電源制御装置190では、メインコントローラ26が電圧監視端子36に印加される電圧値を所定時間間隔(例えば、0・1秒間隔)で監視している。
The N-type transistor Tr1 has a source terminal and a drain terminal connected to the
電源制御装置10は、制御回路39を含んで構成されている。制御回路39は、メインコントローラ26、第1のPチャネル型電界効果トランジスタTr2、第2のPチャネル型電界効果トランジスタTr3及び信号反転回路40を含んで構成されている。なお、以下では、「Pチャネル型電界効果トランジスタ」を「P型トランジスタ」と称する。
The power
第1のP型トランジスタTr2のソース端子は第2のP型トランジスタTr3のソース端子に接続されており、第1のP型トランジスタTr2のソース端子と第2のP型トランジスタTr3のソース端子との接続点Aはメインコントローラ26に接続されている。第1のP型トランジスタTr2のドレイン端子は印加端子34に接続されている。第2のP型トランジスタTr3のドレイン端子はN型トランジスタTr1のゲート端子に接続されている。第2のP型トランジスタTr3のゲート端子には、ハイレベル信号及びローレベル信号の一方の信号が入力された際にその信号を他方の信号に反転させて出力する信号反転回路40の出力端子が接続されている。信号反転回路40の入力端子には、第1のP型トランジスタTr2のゲート端子が接続されており、信号反転回路40の入力端子と第1のP型トランジスタTr2のゲート端子との接続点Bはメインコントローラ26に接続されている。
The source terminal of the first P-type transistor Tr2 is connected to the source terminal of the second P-type transistor Tr3, and the source terminal of the first P-type transistor Tr2 and the source terminal of the second P-type transistor Tr3 are connected. The connection point A is connected to the
従って、メインコントローラ26から接続点Bにハイレベル信号が入力されると、信号反転回路40の出力端子からローレベル信号が出力され、そのローレベル信号に基づく電圧が第2のP型トランジスタTr3のソース端子及びドレイン端子間を導通させるオン電圧として第2のP型トランジスタTr3のゲート端子に印加される。これによって、第2のP型トランジスタTr3のソース端子及びドレイン端子間が導通状態となる。逆に、メインコントローラ26から接続点Bにローレベル信号が入力されると、信号反転回路40の出力端子からハイレベル信号が出力され、そのハイレベル信号に基づく電圧がP型トランジスタTr3のゲート端子に印加されるため、第2のP型トランジスタTr3のソース端子及びドレイン端子間が非導通状態となる。
Therefore, when a high level signal is input from the
一方、メインコントローラ26から接続点Bにハイレベル信号が入力されると、第1のP型トランジスタTr2のゲート端子にハイレベル信号が入力され、第1のP型トランジスタTr2のソース端子及びドレイン端子間が非導通状態となる。逆に、メインコントローラ26から接続点Bにローレベル信号が入力されると、第1のP型トランジスタTr2のゲート端子にローレベル信号が入力され、そのローレベル信号に基づく電圧が第1のP型トランジスタTr2のソース端子及びドレイン端子間を導通させるオン電圧として第1のP型トランジスタTr2のゲート端子に印加され、これによって第1のP型トランジスタTr2のソース端子及びドレイン端子間が導通状態となる。
On the other hand, when a high level signal is input from the
メインコントローラ26は、N型トランジスタTr(図3及び図8を参照)のゲート端子及びN型トランジスタTr1のゲート端子に印加されることによりN型トランジスタTr及びTr1の各々のソース端子及びドレイン端子間を導通させることを可能にする駆動用電圧を、放電対象とする二次電池18に対応する接続点Aに対して印加する。
The
また、メインコントローラ26は、電源制御装置10に対する電源装置12の接続状態を示す接続情報が入力装置32から入出力インタフェース30を介して入力された際に、入力された接続情報に応じて接続点Bにハイレベル信号及びローレベル信号を選択的に出力する。
Further, when connection information indicating the connection state of the power supply device 12 to the power
上記接続情報は、放電素子ユニット108(図3及び図8を参照)が並列に接続された二次電池18が、対応するN型トランジスタTr1のドレイン端子及びソース端子間に、対応する電圧監視端子36を介して接続され、かつN型トランジスタTrのゲート端子が、対応する印加端子34に接続されたことを示す第1接続情報と、放電素子ユニット108が並列に接続されていない二次電池18が、対応するN型トランジスタTr1のドレイン端子及びソース端子間に、対応する電圧監視端子36を介して接続されたことを示す第2接続情報と、に大別され、第1接続情報または第2接続情報が入力装置32から入出力インタフェース30を介してメインコントローラ26に入力される。
The above connection information includes a voltage monitoring terminal corresponding to the
図3は、本第1の実施形態に係る電源制御装置10に電源装置12Aが正しく接続された場合の一例を示す構成図である。なお、同図の電源装置12Aは、上述した電源装置12の一例であり、図8に示す電源装置100と比較して、二次電池106に代えて二次電池18を適用した点のみが異なっている。
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating an example when the
図3に示すように、電源装置12AのN型トランジスタTr1のゲート端子は印加端子34に接続されており、電源装置12Aの二次電池18の正極端子は対応するN型トランジスタTr1のドレイン端子に、電源装置12Aの二次電池18の負極端子は対応するN型トランジスタTr1のソース端子に各々対応する抵抗器Rx及び電圧監視端子36を介して接続されている。
As shown in FIG. 3, the gate terminal of the N-type transistor Tr1 of the
図4は、本第1の実施形態に係る電源制御装置10に電源装置12Bが正しく接続された場合の一例を示す構成図である。なお、同図の電源装置12Bは、上述した電源装置12の一例であり、図9に示す電源装置120と比較して、二次電池124に代えて二次電池18を適用した点のみが異なっている。
FIG. 4 is a configuration diagram illustrating an example when the
図4に示すように、電源装置12Bの二次電池18の正極端子は対応するN型トランジスタTr1のドレイン端子に、電源装置12Bの二次電池18の負極端子は対応するN型トランジスタTr1のソース端子に各々対応する抵抗器Rx及び電圧監視端子36を介して接続されている。
As shown in FIG. 4, the positive terminal of the
なお、以下では、N型トランジスタTr及びN型トランジスタTr1を区別して説明する必要がない場合には末尾に符号を付けずに「N型トランジスタ」と総称する。 In the following description, when there is no need to distinguish between the N-type transistor Tr and the N-type transistor Tr1, they are collectively referred to as “N-type transistors” without adding a suffix.
次に、本第1の実施形態に係る電源制御装置10の作用を説明する。
Next, the operation of the power
本第1の実施形態に係る電源制御装置10に電源装置12が正しく接続されている場合、電源制御装置10では、接続された電源装置12に組み込まれている組電池14における二次電池18間の残容量の不均衡を解消するための電源制御処理が実行される。
When the power supply device 12 is correctly connected to the power
次に、図5を参照して、電源制御処理を実行する際の電源制御装置10の作用を説明する。なお、図5は、接続情報を受信した際にメインコントローラ26によって実行される電源制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
Next, with reference to FIG. 5, the operation of the power
同図のステップ200では、第1接続情報を受信したか否かを判定し、肯定判定となった場合にはステップ202へ移行する一方、第2接続情報を受信して否定判定となった場合にはステップ204へ移行する。
In
ステップ202では、二次電池18の各々に対応する接続点Bにローレベル信号を少なくとも本電源制御処理プログラムを終了するまで出力し続けるように制御を行った後、ステップ206へ移行する。上記ステップ202の処理に応じて、信号反転回路40の各々は、入力されたローレベル信号を反転させてハイレベル信号を対応する第2のP型トランジスタTr3のゲート端子に出力する。これによって、第2のP型トランジスタTr3の各々のソース端子及びドレイン端子間が非導通状態となる。一方、第1のP型トランジスタTr2のゲート端子にはローレベル信号が入力されるため、第1のP型トランジスタTr2の各々のソース端子及びドレイン端子間が導通状態となる。
In
ステップ204では、二次電池18の各々に対応する接続点Bにハイレベル信号を少なくとも本電源制御処理プログラムを終了するまで出力し続けるように制御を行った後、ステップ206へ移行する。上記ステップ204の処理に応じて、信号反転回路40の各々は、入力されたハイレベル信号を反転させてローレベル信号を対応する第2のP型トランジスタTr3のゲート端子に出力する。これによって、第2のP型トランジスタTr3の各々のソース端子及びドレイン端子間が導通状態となる。一方、第1の第1のP型トランジスタTr2のゲート端子にはハイレベル信号が入力されるため、第1のP型トランジスタTr2の各々のソース端子及びドレイン端子間が非導通状態となる。
In
ステップ206では、電源装置12の組電池14における二次電池18の各々の電圧値に基づいて、二次電池18間の残容量に不均衡が生じるまで待機する。
In
次のステップ208では、二次電池18間の残容量の不均衡を解消するために放電させる二次電池18に対応する印加対象を、現時点での二次電池18の各々の電圧値を参照して決定する。
In the
次のステップ210では、上記ステップ208の処理によって決定した印加対象に駆動用電圧が印加されるように、上記ステップ208の処理によって決定した印加対象に対応する接続点Aに対して駆動用電圧を印加する。これに応じて、駆動用電圧が印加された印加対象に対応するN型トランジスタのソース端子及びドレイン端子間にそのN型トランジスタに対応する二次電池18による電流が流れる。
In the
次のステップ212では、二次電池18間の残容量に不均衡が解消されたか否かを判定し、否定判定となった場合には上記ステップ208へ戻る一方、肯定判定となった場合には本電源制御処理プログラムを終了する。
In the
以上詳細に説明したように、本第1の実施形態に係る電源制御装置10によれば、組電池14における二次電池18毎にN型トランジスタTr1(導通手段)及び印加端子34を設けると共に、駆動用電圧が印加された場合に導通状態(放電可能)となる放電素子ユニット108(放電回路)が並列に接続された二次電池18の各々がN型トランジスタTr1のソース端子(第1端子)とドレイン端子(第2端子)との間に接続され、かつ放電素子ユニット108が印加端子34に接続された場合には、放電素子ユニット108が作動して放電可能となるように印加端子34を介して放電素子ユニット108に駆動用電圧が印加され、放電素子ユニット108が並列に接続されていない二次電池18の各々がN型トランジスタTr1のソース端子とドレイン端子との間に接続された場合には、N型トランジスタTr1のゲート端子(制御端子)に駆動用電圧が印加されるように制御する制御回路39を設けたので、二次電池18間の残容量の不均衡を解消するために、各々放電素子ユニット108が並列に接続された複数の二次電池18によって構成された組電池14に対しても、各々放電素子ユニット108が並列に接続されていない複数の二次電池18によって構成された組電池14に対しても用いることができるように、汎用性を高めることができる。
As described above in detail, according to the power
また、本第1の実施形態に係る電源制御装置10によれば、組電池14における二次電池18毎の電圧値を測定し、その測定結果を参照しながら二次電池18間の残容量の差が縮まるように、放電させるべき二次電池18に対応する印加対象としての印加端子34またはN型トランジスタTr1のゲート端子に対して駆動用電圧が印加されるように制御しているので、組電池14における二次電池18間の残容量の不均衡を解消することができる。
Further, according to the power
また、本第1の実施形態に係る電源制御装置10によれば、メインコントローラ26、入出力インタフェース30及び入力装置32により第1接続情報または第2接続情報を設定し、設定した第1接続情報または第2接続情報、及び測定して得られた二次電池18毎の電圧値に基づいて、放電させるべき二次電池18に対応する印加対象としての印加端子34またはN型トランジスタTr1のゲート端子に対して駆動用電圧が印加されるように(二次電池18を放電させることにより二次電池18間の残容量の差が縮まるように)制御しているので、各々放電素子ユニット108が並列に接続された複数の二次電池18によって構成された組電池14に対しても、各々放電素子ユニット108が並列に接続されていない複数の二次電池18によって構成された組電池14に対しても二次電池18間の残容量の不均衡を解消することができる。
Further, according to the power
また、本第1の実施形態に係る電源制御装置10によれば、制御回路39を、第1のP型トランジスタTr2及び第2のP型トランジスタTr3を含むように構成し、メインコントローラ26、入出力インタフェース30及び入力装置32によって設定された第1接続情報または第2接続情報に基づいて、第1のP型トランジスタTr2のゲート端子及び第2のP型トランジスタTr3のゲート端子に対して、第1のP型トランジスタTr2のソース端子及びドレイン端子間及び第2のP型トランジスタTr3のソース端子及びドレイン端子間を導通させるためのオン電圧が選択的に印加されるように制御しているので、簡易かつ確実に、印加対象としての印加端子34またはN型トランジスタTr1のゲート端子に対して駆動用電圧を印加することができる。
Further, according to the power
[第2の実施形態] [Second Embodiment]
上記第1の実施形態では、N型トランジスタTr及びTr1の何れか一方のゲート端子に対して駆動用電圧を印加する場合の形態例を挙げて説明したが、本第2の実施形態では、N型トランジスタTr及びTr1の何れのゲート端子にも駆動用電圧を印加しないか、またはN型トランジスタTr及びTr1の少なくとも一方のゲート端子に対して駆動用電圧を印加することを可能にする場合の形態例について説明する。なお、本第2の実施形態において、第1の実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、本第2の実施形態では、第1の実施形態と異なる点を説明する。 In the first embodiment, description has been given by taking an example in which a drive voltage is applied to one of the gate terminals of the N-type transistors Tr and Tr1, but in the second embodiment, N A mode in which the driving voltage is not applied to any gate terminal of the n-type transistors Tr and Tr1, or the driving voltage can be applied to at least one gate terminal of the n-type transistors Tr and Tr1 An example will be described. Note that in the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In the second embodiment, differences from the first embodiment will be described.
図6は、本第2の実施形態に係る電源制御装置10A及び電源制御装置10Aに接続された電源装置12Aの構成を示す構成図である。同図に示すように、本第2の実施形態に係る電源制御装置10Aは、上記第1の実施形態で説明した図2に示す電源制御装置10に比べ、信号反転回路40を除いた点、及び第1のP型トランジスタTr2のゲート端子と第2のP型トランジスタTr3のゲート端子とをメインコントローラ26の異なる出力端子に各々接続した点のみが異なっている。
FIG. 6 is a configuration diagram showing the configuration of the power supply control device 10A according to the second embodiment and the
次に、図7を参照して、本第2の実施形態に係る電源制御処理を実行する際の電源制御装置10Aの作用を説明する。なお、図7は、接続情報を受信した際にメインコントローラ26によって実行される本第2の実施形態に係る電源制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
Next, with reference to FIG. 7, the operation of the power supply control device 10A when executing the power supply control process according to the second embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart showing a processing flow of the power supply control processing program according to the second embodiment that is executed by the
同図のステップ300では、第1接続情報を受信したか否かを判定し、第2接続情報を受信して否定判定となった場合にはステップ302へ移行する一方、肯定判定となった場合にはステップ304へ移行する。
In
ステップ302では、第1のP型トランジスタTr2のゲート端子にハイレベル信号を少なくとも本電源制御処理プログラムのステップ318の処理で肯定判定となるまで出力し続けるように制御を行うと共に、第2のP型トランジスタTr3のゲート端子にローレベル信号を少なくとも本電源制御処理プログラムのステップ318の処理で肯定判定となるまで出力し続けるように制御を行った後、ステップ312へ移行する。上記ステップ302の処理に応じて、下記の表に示すように、第1のP型トランジスタTr2のソース端子及びドレイン端子間は非導通状態(スイッチング状態=OFF)となり、第2のP型トランジスタTr3のソース端子及びドレイン端子間は導通状態(スイッチング状態=ON)となる。従って、この状態で、N型トランジスタTr1のゲート端子に駆動用電圧が印加された場合、図6に示す矢印C方向に電流が流れることになる。
In
ステップ304では、入力装置32から入出力インタフェース30を介して、二次電池18間の残容量の不均衡を解消するために行う放電の時間を短縮することを指示する時短指示情報が入力されたか否かを判定し、肯定判定となった場合にはステップ306へ移行する一方、否定判定となった場合にはステップ308へ移行する。
In
ステップ306では、第1のP型トランジスタTr2及びTr3の各々のゲート端子にローレベル信号を少なくとも本電源制御処理プログラムのステップ318の処理で肯定判定となるまで出力し続けるように制御を行った後、ステップ312へ移行する。上記ステップ306の処理に応じて、下記の表に示すように、第1のP型トランジスタTr2及びTr3の各々のソース端子及びドレイン端子間は導通状態となる。従って、この状態で、N型トランジスタTr及びTr1の各々のゲート端子に駆動用電圧が印加された場合、図6に示す矢印C方向及び矢印D方向に電流が流れることになる。
In
ステップ308では、二次電池18間の残容量の不均衡を解消するために行う放電の時間を短縮しないとみなす条件(例えば、上記ステップ300の処理で肯定判定となってから所定時間経過した、との条件)を満足したか否かを判定し、否定判定となった場合には上記ステップ304へ戻る一方、肯定判定となった場合にはステップ310へ移行する。
In
ステップ310では、第1のP型トランジスタTr2のゲート端子にローレベル信号を少なくとも本電源制御処理プログラムのステップ318の処理で肯定判定となるまで出力し続けるように制御を行う共に、第2のP型トランジスタTr3のゲート端子にハイレベル信号を少なくとも本電源制御処理プログラムのステップ318の処理で肯定判定となるまで出力し続けるように制御を行った後、ステップ312へ移行する。上記ステップ310の処理に応じて、下記の表に示すように、第1のP型トランジスタTr2のソース端子及びドレイン端子間は導通状態となり、第2のP型トランジスタTr3のソース端子及びドレイン端子間は非導通状態となる。従って、この状態で、N型トランジスタTrのゲート端子に駆動用電圧が印加された場合、図6に示す矢印D方向に電流が流れることになる。
In
ステップ312では、電源装置12の組電池14における二次電池18の各々の電圧値に基づいて、二次電池18間の残容量に不均衡が生じるまで待機する。
In
次のステップ314では、駆動用電圧の印加対象としての全てのN型トランジスタTr1のゲート端子及び電源制御装置10の全ての印加端子34のうち、二次電池18間の残容量の不均衡を解消するために放電させる二次電池18に対応する印加対象を、現時点での二次電池18の各々の電圧値を参照して決定する。
In the
次のステップ316では、上記ステップ314の処理によって決定した印加対象に駆動用電圧が印加されるように、上記ステップ314の処理によって決定した印加対象に対応する接続点Aに対して駆動用電圧を印加する。これに応じて、駆動用電圧が印加された印加対象に対応するN型トランジスタのソース端子及びドレイン端子間にそのN型トランジスタに対応する二次電池18による電流が流れる。
In the
次のステップ318では、二次電池18間の残容量に不均衡が解消されたか否かを判定し、否定判定となった場合には上記ステップ314へ戻る一方、肯定判定となった場合にはステップ320へ移行する。
In the
ステップ320では、第1のP型トランジスタTr2及びTr3の各々のゲート端子にハイレベル信号を予め定められた期間出力し続けるように制御を行った後、本電源制御処理プログラムを終了する。上記ステップ320の処理に応じて、下記の表に示すように、第1のP型トランジスタTr2及びTr3の各々のソース端子及びドレイン端子間は非導通状態となる。従って、この状態で、仮に接続点Aに駆動用電圧が印加されたとしても、この駆動用電圧はN型トランジスタのゲート端子に印加されない。
In
以上詳細に説明したように、本第2の実施形態に係る電源制御装置10Aによれば、放電素子ユニット108が並列に接続された二次電池18の各々がN型トランジスタTr1のソース端子とドレイン端子との間に接続され、かつ放電素子ユニット108が印加端子34に接続された場合に、放電素子ユニット108が作動するように印加端子34を介して放電素子ユニット108に駆動用電圧が印加されると共に、N型トランジスタTr1のゲート端子に駆動用電圧が印加されるように制御することにより、二次電池18及び放電素子ユニット108によって構成される並列回路のみで二次電池18を放電させる場合に比べ、効率的に二次電池18を放電させることができるので、二次電池18間の残容量の不均衡を迅速に解消することができる。
As described above in detail, according to the power supply control device 10A according to the second embodiment, each of the
なお、上記各実施形態では、メインコントローラ26が入力装置32から入力された接続情報に基づいて電源制御装置10に対する電源装置12の接続状態を把握する場合の形態例を挙げて説明したが、これに限らず、例えば、メインコントローラ26または別途事前に用意した電圧測定装置(図示省略)により印加端子34及び電圧監視端子36の各々に印加されている電圧値を常時監視することにより電源制御装置10に対する電源装置12の接続状態を把握するようにしてもよい。また、印加端子34及び電圧監視端子36の各々に対する電源装置12のコネクタ16の接続状態を検出するセンサ(図示省略)を電源制御装置10に設け、このセンサの検出結果に基づいて電源制御装置10に対する電源装置12の接続状態を把握するようにしてもよい。
In each of the above-described embodiments, the
また、上記各実施形態では、メインコントローラ26が電源制御処理プログラムの処理の実行を開始するトリガーとして接続情報の受信を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば、電源制御処理プログラムの処理の実行を開始することを示す指示信号の入力、電源装置12が電源制御装置10に接続されてから予め定められた期間経過したとき、或いは電源装置12が電源制御装置10に接続されてから予め定められた時間間隔毎をトリガーとしてメインコントローラ26が電源制御処理プログラムの処理の実行を開始してもよい。
In each of the above embodiments, the reception of connection information has been described as an example of a trigger for the
また、上記各実施形態では、N型トランジスタTr1を用いて二次電池18を放電させる場合の形態例を挙げて説明したが、これに限らず、例えば、N型トランジスタTr1に代えて放電素子ユニット108と同様の放電素子ユニットを適用してもよい。この場合、放電素子ユニットを構成するN型トランジスタ及び抵抗器として、放電素子ユニットの発熱が電源制御装置10を含む周辺機器の誤動作や破損を発生させない発熱となるものを適用することが好ましい。また、放電素子ユニットに搭載する抵抗器として、メインコントローラ26や外部装置などの指示に従って抵抗値を変更することが可能な可変抵抗器を用いることも可能である。
Further, in each of the above embodiments, the description has been given by taking the form example in the case where the
また、上記各実施形態では、N型トランジスタTr1が組電池14の二次電池18の各々に対して過不足なく適用される場合について説明したが、電源制御装置10(10A)は汎用性が高いため、組電池14を構成している二次電池18の個数によってはN型トランジスタTr1が余ることが考えられる。この場合、最下段の二次電池18から最上段の二次電池18までの二次電池18の各々を最下段の接地されたN型トランジスタTr1から順次に上段のN型トランジスタTr1に対応させて接続すると共に、最上段の二次電池18の正極端子を余ったN型トランジスタTr1のドレイン端子及びソース端子に接続すればよい。
In the above embodiments, the case where the N-type transistor Tr1 is applied to each of the
また、上記各実施形態では、二次電池18の電圧値を測定することにより二次電池18の残容量を把握する場合の形態例を挙げて説明したが、これに限らず、例えば、二次電池18の電力値を測定することにより二次電池18の残容量を把握することも可能である。このように、二次電池18の残容量に対応する物理量を測定することにより二次電池18の残容量を把握してもよい。
Further, in each of the above embodiments, the embodiment has been described in which the remaining capacity of the
また、上記各実施形態では、二次電池18の電圧値を個別に測定して、その測定結果に基づいて二次電池18を個別に放電させる場合の形態例を挙げて説明したが、これに限らず、例えば、組電池14における二次電池18を2個単位で区切って得られた電池ユニット毎に電圧値を測定して、その測定結果に基づいて電池ユニット毎に放電させてもよい。なお、この場合、1つの電池ユニットに対して1つのN型トランジスタTrが割り当てられる。このように、直列に接続された複数の電池を予め定められた個数単位で区切って得られた電池ユニット毎に電圧値を測定して電池ユニット毎に放電させてもよい。
In each of the above embodiments, the voltage value of the
また、上記実施形態では、二次電池18を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば一次電池などの直列に接続して組電池として機能する電池であれば如何なるものであってもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、オン抵抗が小さくスイッチング動作を高速に行うことができるという観点からN型トランジスタ及び第1のP型トランジスタTr2及び第2のP型トランジスタTr3として電界効果型トランジスタを適用した場合の形態例を挙げて説明したが、これに限らず、N型トランジスタ及び第1のP型トランジスタTr2及び第2のP型トランジスタTr3としてバイポーラ型トランジスタを用いても良い。この場合、バイポーラ型トランジスタのコレクタ端子が電界効果型トランジスタのドレイン端子に、バイポーラ型トランジスタのエミッタ端子が電界効果型トランジスタのソース端子に、バイポーラ型トランジスタのベース端子が電界効果型トランジスタのゲート端子に各々対応するように電界効果型トランジスタに代えてバイポーラ型トランジスタを適用すればよい。また、トランジスタに代えて他のスイッチング素子を適用してもよい。 In the above embodiment, field effect transistors are applied as the N-type transistor, the first P-type transistor Tr2, and the second P-type transistor Tr3 from the viewpoint that the on-resistance is small and the switching operation can be performed at high speed. However, the present invention is not limited to this, and bipolar transistors may be used as the N-type transistor, the first P-type transistor Tr2, and the second P-type transistor Tr3. In this case, the collector terminal of the bipolar transistor is the drain terminal of the field effect transistor, the emitter terminal of the bipolar transistor is the source terminal of the field effect transistor, and the base terminal of the bipolar transistor is the gate terminal of the field effect transistor. A bipolar transistor may be applied instead of the field effect transistor so as to correspond to each other. Further, other switching elements may be applied instead of the transistors.
また、上記各実施形態では、各種の処理プログラムがメモリ28に予め記憶されている場合の形態例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各種の処理プログラムをCD−ROMやDVD−ROM、USB(Universal Serial Bus)メモリ、ROMなどのコンピュータによって読み取られる記録媒体に格納した状態で提供する形態を適用してもよいし、有線又は無線による通信手段を介して配信する形態を適用しても良い。
Further, in each of the above-described embodiments, description has been given by taking an example in which various processing programs are stored in the
10 電源制御装置
12 電源装置
13 電源電圧監視システム
14 組電池
18 二次電池
24 選択スイッチ回路
26 メインコントローラ
30 入出力インタフェース
32 入力装置
34 印加端子
39 制御回路
40 信号反転回路
108 放電素子ユニット
Rx 抵抗器
Tr,Tr1 N型トランジスタ
Tr2 第1のP型トランジスタ
Tr3 第2のP型トランジスタ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記電池ユニット毎に対応して設けられ、第1駆動用電圧が印加される印加端子と、
前記電池ユニット毎に対応して設けられた第1端子と第2端子と第2駆動用電圧が印加される制御端子とを備えた導通手段と、
前記電池ユニットと前記第1駆動用電圧に応じて対応する前記電池ユニットの放電を行う放電回路とを並列に接続した第1の電池ユニットの各々が前記第1端子と前記第2端子との間に接続され、かつ前記放電回路が前記印加端子に接続された場合には、前記印加端子を介して前記放電回路に前記第1駆動用電圧が印加され、前記電池ユニットと前記放電回路とが並列に接続されていない第2の電池ユニットの各々が前記第1端子と前記第2端子との間に接続された場合には、前記制御端子に前記第2駆動用電圧が印加されるように制御する制御手段と、
を含む電源制御装置。 A power supply control device that equalizes each voltage value of a battery unit obtained by dividing a plurality of batteries connected in series by a predetermined number unit by discharging the battery unit,
An application terminal provided corresponding to each battery unit, to which a first driving voltage is applied ;
Conduction means comprising a first terminal and a second terminal provided corresponding to each battery unit, and a control terminal to which a second driving voltage is applied ;
Each of the first battery units in which the battery unit and a discharge circuit for discharging the battery unit corresponding to the first driving voltage are connected in parallel are between the first terminal and the second terminal. And the discharge circuit is connected to the application terminal, the first driving voltage is applied to the discharge circuit via the application terminal, and the battery unit and the discharge circuit are connected in parallel. When each of the second battery units not connected to each other is connected between the first terminal and the second terminal, control is performed so that the second driving voltage is applied to the control terminal. Control means to
Including power supply control device.
前記制御手段は、前記測定手段の測定結果に基づいて、前記電池ユニットを放電させることにより前記電池ユニット間の残容量の差を縮めるように制御する請求項1または請求項2に記載の電源制御装置。 Further comprising a measuring means for measuring a physical quantity corresponding to the remaining capacity of each battery unit;
Said control means on the basis of the measurement results measuring means, power supply control according to claim 1 or claim 2 for controlling so as to reduce the difference between the remaining capacity between the battery unit by discharging the battery unit apparatus.
前記制御手段は、前記設定手段によって第1接続情報が設定された場合には、前記放電回路に前記第1駆動用電圧が印加され、前記設定手段によって第2接続情報が設定された場合には、前記導通手段の前記制御端子に前記第2駆動用電圧が印加されるように制御する請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の電源制御装置。 Wherein each of the first battery unit is connected between the first terminal and the second terminal, and wherein the discharge circuit is first connection information indicating that it has been connected to the application terminals, and said second Setting means for setting second connection information indicating that each of the battery units is connected between the first terminal and the second terminal;
The control means applies the first driving voltage to the discharge circuit when the first connection information is set by the setting means, and sets the second connection information by the setting means. the power supply control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the second drive voltage to said control terminal of said conducting means is controlled to be applied.
前記電池ユニット毎に対応して設けられ、第1駆動用電圧が印加される印加端子と、 An application terminal provided corresponding to each battery unit, to which a first driving voltage is applied;
前記電池ユニット毎に対応して設けられた第1端子と第2端子と第2駆動用電圧が印加される制御端子とを備えた導通手段と、 Conduction means comprising a first terminal and a second terminal provided corresponding to each battery unit, and a control terminal to which a second driving voltage is applied;
前記電池ユニットと前記第1駆動用電圧に応じて対応する前記電池ユニットの放電を行う放電回路とが並列に接続された第1の電池ユニットの各々が前記第1端子と前記第2端子との間に接続され、かつ前記放電回路が前記印加端子に接続されたことを示す第1接続情報、又は前記電池ユニットと前記放電回路とが並列に接続されていない第2の電池ユニットの各々が前記第1端子と前記第2端子との間に接続されたことを示す第2接続情報のいずれか一方を出力する接続情報出力手段と、 Each of the first battery units in which the battery unit and a discharge circuit for discharging the battery unit corresponding to the first driving voltage are connected in parallel are connected to the first terminal and the second terminal. First connection information indicating that the discharge circuit is connected to the application terminal, or each of the second battery units in which the battery unit and the discharge circuit are not connected in parallel are connected to each other. Connection information output means for outputting any one of the second connection information indicating connection between the first terminal and the second terminal;
前記接続情報出力手段から前記第1接続情報が出力された場合には、前記印加端子を介して前記放電回路に前記第1駆動用電圧が印加され、前記接続情報出力手段から前記第2接続情報が出力された場合には、前記制御端子に前記第2駆動用電圧が印加されるように制御する制御手段と、 When the first connection information is output from the connection information output means, the first driving voltage is applied to the discharge circuit via the application terminal, and the second connection information is output from the connection information output means. Is output, control means for controlling the second drive voltage to be applied to the control terminal;
を含む電源制御装置。 Including power supply control device.
前記複数の電池を有する電源装置と、
を含む電源制御システム。 The power supply control device according to any one of claims 1 to 8 ,
A power supply device having the plurality of batteries;
Including power control system.
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