JP6065782B2 - Power storage device, charging method and discharging method - Google Patents

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Description

本発明は、充電可能な電池（二次電池）を互いに直列に接続して成る組電池を有する蓄電装置、並びにその充電方法及び放電方法に関する。   The present invention relates to a power storage device having an assembled battery formed by connecting rechargeable batteries (secondary batteries) in series, and a charging method and a discharging method thereof.

繰り返しの充電が可能な二次電池を用いて電力を蓄え、必要なときに当該二次電池から電力を供給する電力貯蔵システムが提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。このような電力貯蔵システムは、電力需要の変動を緩和して発電設備の利用率を高める用途のほか、太陽光発電及び風力発電のように、発電量の変動が大きい発電方式を採用する発電設備を補完する用途にも適用可能である（例えば、非特許文献２参照。）。また、ハイブリッド車（ＨＥＶ）や電気自動車（ＥＶ）も、一種の電力貯蔵システムである。   There has been proposed a power storage system that stores power using a rechargeable secondary battery and supplies power from the secondary battery when necessary (see, for example, Non-Patent Document 1). Such power storage systems are used to increase the utilization rate of power generation facilities by mitigating fluctuations in power demand, as well as power generation facilities that use power generation methods with large fluctuations in power generation, such as solar power generation and wind power generation. It is applicable also to the use which supplements (for example, refer nonpatent literature 2). Hybrid vehicles (HEV) and electric vehicles (EV) are also a kind of power storage system.

このような電力貯蔵システムの中核を成す蓄電装置は、複数の電池の直列体を基本構成として備え、必要な電流容量によりこれを並列に構成する。例えば電池としてリチウムイオン電池を使用する場合、１つの電池(セル)の電圧は、約３〜４．２Ｖ程度しかないので、高い直流電圧を必要とする用途には、多数の電池が直列に接続される。また、電池を充電するには、直列体全体に高い充電電圧が印加される。   The power storage device that forms the core of such a power storage system includes a series structure of a plurality of batteries as a basic configuration, and is configured in parallel with a necessary current capacity. For example, when a lithium-ion battery is used as a battery, the voltage of one battery (cell) is only about 3 to 4.2 V, so a large number of batteries are connected in series for applications that require a high DC voltage. Is done. Further, in order to charge the battery, a high charging voltage is applied to the entire series body.

図９は、ｎ個の電池（例えばリチウムイオン電池）Ｂ１〜Ｂｎを直列に接続した状態で、直列体を電源（直流）１１により充電する回路図である。放電時は、電源１１が負荷１２に置き換わり、直列体から負荷１２に電力が供給される。電池Ｂ１〜Ｂｎにはそれぞれ並列に、半導体のスイッチ素子Ｓ（Ｓ１〜Ｓｎの総称）と抵抗Ｒ（Ｒ１〜Ｒｎの総称）との直列体が接続されている。また、電池Ｂ１〜Ｂｎのそれぞれの両端には、並列に、電圧センサＶ１〜Ｖｎが接続されている。   FIG. 9 is a circuit diagram for charging a series body with a power source (direct current) 11 in a state where n batteries (for example, lithium ion batteries) B1 to Bn are connected in series. At the time of discharging, the power source 11 is replaced with the load 12, and power is supplied to the load 12 from the series body. In series with each of the batteries B1 to Bn, a series body of a semiconductor switch element S (generic term for S1 to Sn) and a resistor R (generic term for R1 to Rn) is connected. In addition, voltage sensors V1 to Vn are connected in parallel to both ends of the batteries B1 to Bn.

充電時は、各電池が均一に充電され、電池の直列体全体で、蓄積し得る最大のエネルギーを蓄えることが望ましい。ところが、実際には各電池の残量及び容量の差があり、満充電に達するタイミングが一致しない。
例えば、図１０は、電池Ｂ１及びＢ２について、満充電に達するタイミングが異なる場合の充電特性を示すグラフである。この場合、同じ３．０Ｖから充電開始しても、電池Ｂ１は時刻ｔ１で既に満充電（４．２Ｖ）に達し、一方、電池Ｂ２はそれより後の時刻ｔ２になってようやく満充電（４．２Ｖ）に達する。 At the time of charging, it is desirable that each battery is uniformly charged, and the maximum energy that can be stored is stored in the entire series of batteries. However, there is actually a difference between the remaining amount and capacity of each battery, and the timing to reach full charge does not match.
For example, FIG. 10 is a graph showing the charging characteristics when the battery B1 and B2 have different timings for reaching full charge. In this case, even if charging is started from the same 3.0 V, the battery B1 has already reached full charge (4.2 V) at time t1, while the battery B2 is only fully charged (4 after time t2). .2V).

単純に、電池の直列体に充電電圧を印加するとすれば、いずれか１つの電池でも満充電の状態になれば、当該電池の過充電を防止すべく、その時点で充電を停止しなければならない。しかし、他の電池は満充電に達していない。
そこで、例えば図９における電池Ｂ１が満充電（４．２Ｖ）に達したとすると、以後、スイッチ素子Ｓ１を断続的にオンとして電池Ｂ１を放電させ、過充電を抑制する。他の電池についても同様であり、最終的に全ての電池が満充電に達した時点で、全てのスイッチ素子Ｓ１〜Ｓｎがオフとなり、充電が完了する。
このようにして、各電池の電圧を均等化させる方式は、パッシブ方式と呼ばれている。 If a charging voltage is simply applied to a series of batteries, if any one of the batteries is fully charged, charging must be stopped at that point in order to prevent overcharging of the battery. . However, other batteries have not reached full charge.
Therefore, for example, if the battery B1 in FIG. 9 reaches full charge (4.2V), the switch element S1 is intermittently turned on to discharge the battery B1 and suppress overcharge. The same applies to the other batteries. When all the batteries finally reach full charge, all the switch elements S1 to Sn are turned off and the charging is completed.
A method for equalizing the voltages of the batteries in this way is called a passive method.

特表２０００−５１１３９８号公報Special table 2000-511398 gazette 特開２０１３−１１６００６号公報JP 2013-116006 A 特開２００４−４０８６９号公報JP 2004-40869 A 特開平１０−２２５００５号公報JP-A-10-225005 特開平９−７４６８９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-74689

三菱重工技報Ｖｏｌ．４１、Ｎｏ．５、「リチウムイオン電池電力貯蔵システムの開発」、２００４年９月Mitsubishi Heavy Industries Technical Report Vol. 41, no. 5. “Development of lithium-ion battery power storage system”, September 2004 電気設備学会誌、平成１７年１０月、「レドックスフロー電池の風力発電出力平滑化用途への適用」Journal of the Institute of Electrical Installation, October 2005, “Application of Redox Flow Battery to Smooth Wind Power Output”

しかしながら、図９に示したような充電では、満充電に達した電池は、他の全ての電池が満充電に達するまで、放電することになるので、全体としてエネルギーの損失が大きい。また、負荷１２に電力を供給する放電の場合には、いずれかの電池の電圧が放電限界の最低値（３．０Ｖ）まで下がると、他の電池に余力があっても、負荷１２への電力供給を停止しなければならない。例えば、最も放電の進行している電池に、他の電池を合わせるようにスイッチ素子Ｓをオンにして放電を加速することにより、全体として放電のペースを揃えれば若干、電力供給できる時間を延ばせるかもしれないが、全体としては、やはりエネルギーの損失である。   However, in the charging as shown in FIG. 9, since a battery that has reached full charge is discharged until all other batteries reach full charge, the energy loss as a whole is large. In the case of discharging to supply power to the load 12, if the voltage of any battery drops to the minimum value (3.0V) of the discharge limit, even if there is remaining power in other batteries, The power supply must be stopped. For example, by accelerating the discharge by turning on the switching element S so that the other battery is matched with the battery in which discharge is most advanced, if the pace of discharge is uniform as a whole, the time during which power can be supplied may be slightly extended. It is not possible, but overall it is a loss of energy.

一方、キャパシタを使って、直列に接続された複数の電池の電圧を均等化する技術も提案されている（例えば特許文献１参照。）。これは、パッシブ方式と対比してアクティブ方式と呼ばれている。しかし、このような均等化が収束するには時間がかかり、その間にキャパシタの若干の抵抗分やスイッチ素子の若干の抵抗分による電力消費、及び、均等化回路の制御部（ドライブ回路等）の電力消費により、エネルギー損失も生じる。
また、アクティブ方式とパッシブ方式とを併用する考え方も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。しかし、この場合は２方式の回路がそれぞれ必要であり、回路構成が複雑化するという問題点がある。 On the other hand, a technique for equalizing the voltages of a plurality of batteries connected in series using a capacitor has also been proposed (see, for example, Patent Document 1). This is called an active method as opposed to a passive method. However, it takes time for such equalization to converge, during which power consumption due to some resistance of the capacitor and some resistance of the switch element, and the control unit (drive circuit, etc.) of the equalization circuit Energy consumption also occurs due to power consumption.
Moreover, the idea of using both the active method and the passive method has been proposed (see, for example, Patent Document 2). However, in this case, two types of circuits are required, and there is a problem that the circuit configuration becomes complicated.

かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、エネルギーの損失を抑制し、充電効率及び放電能力を向上させ、複数の電池の電圧の、迅速な均等化が可能で、しかも、これらを簡素な回路構成で実現する蓄電装置、充電方法及び放電方法を提供することを目的とする。   In view of these conventional problems, the present invention suppresses energy loss, improves charging efficiency and discharging capability, and can quickly equalize the voltages of a plurality of batteries. It is an object of the present invention to provide a power storage device, a charging method, and a discharging method realized by the configuration.

本発明の蓄電装置は、充電可能な複数の電池を互いに直列に接続して成る組電池と、前記複数の電池の各々の電圧を検知する電圧センサと、電気エネルギーを一時的に蓄える蓄電素子と、複数のスイッチ素子によって構成され、前記複数の電池のうち、一の電池を前記蓄電素子に接続するアクティブ第１回路、及び、当該蓄電素子を他の電池に接続するアクティブ第２回路を、選択的に構成可能であるとともに、前記アクティブ第１回路のスイッチ素子及び前記アクティブ第２回路のスイッチ素子を介して任意の電池の両端を繋ぐパッシブ回路を構成可能なスイッチ回路部と、前記アクティブ第１回路と前記アクティブ第２回路とを交互に構成してアクティブ方式の電圧均等化を実行する他、前記複数の電池から電圧に基づいて選択した電池について、能動領域で抵抗として動作させる前記スイッチ素子を介して前記パッシブ回路を構成し、パッシブ方式の電圧均等化を実行する制御部と、を備えている。   The power storage device of the present invention includes a battery pack in which a plurality of rechargeable batteries are connected in series, a voltage sensor that detects the voltage of each of the plurality of batteries, and a power storage element that temporarily stores electrical energy. And an active first circuit that connects one battery to the power storage element and an active second circuit that connects the power storage element to another battery out of the plurality of batteries. A switch circuit unit that can be configured as a passive circuit that connects both ends of any battery via the switch element of the active first circuit and the switch element of the active second circuit, and the active first circuit A battery selected based on the voltage from the plurality of batteries in addition to performing active voltage equalization by alternately configuring a circuit and the active second circuit For comprises constituting said passive circuit through the switching element to operate as a resistance in the active region, and a control unit for executing a voltage equalization of passive, the.

また、本発明の充電方法は、充電可能な複数の電池を互いに直列に接続して成る組電池の両端に所定の電圧を印加して充電を行う充電工程と、前記複数の電池のうちの一の電池を蓄電素子に接続して電圧の高い方から低い方へ電荷を移動させる第１工程、及び、当該蓄電素子を他の電池に接続して電圧の高い方から低い方へ電荷を移動させる第２工程を、スイッチ素子を介して、交互に繰り返すアクティブ方式の電圧均等化工程と、前記複数の電池から電圧に基づいて選択した電池の両端に、能動領域で抵抗として動作させる前記スイッチ素子を繋いで、当該電池を放電させるパッシブ方式の電圧均等化工程と、を有する。   The charging method of the present invention includes a charging step in which a predetermined voltage is applied to both ends of an assembled battery formed by connecting a plurality of rechargeable batteries in series with each other, and one of the plurality of batteries. A first step of connecting the battery to the storage element to move the charge from the higher voltage to the lower side, and connecting the storage element to another battery to move the charge from the higher voltage to the lower side A voltage equalization step of an active method that repeats the second step alternately through the switch element, and the switch element that operates as a resistor in the active region at both ends of the battery selected based on the voltage from the plurality of batteries. And a passive voltage equalization step for discharging the battery.

また、本発明の放電方法は、充電可能な複数の電池を互いに直列に接続して成る組電池の両端から負荷に電力を供給する放電工程と、前記複数の電池のうちの一の電池を蓄電素子に接続して電圧の高い方から低い方へ電荷を移動させる第１工程、及び、当該蓄電素子を他の電池に接続して電圧の高い方から低い方へ電荷を移動させる第２工程を、スイッチ素子を介して、交互に繰り返すアクティブ方式の電圧均等化工程と、前記複数の電池から電圧に基づいて選択した電池の両端に、能動領域で抵抗として動作させる前記スイッチ素子を繋いで、当該電池を放電させるパッシブ方式の電圧均等化工程と、を有する。   Further, the discharging method of the present invention includes a discharging step of supplying power to the load from both ends of an assembled battery formed by connecting a plurality of rechargeable batteries in series with each other, and storing one of the plurality of batteries. A first step of connecting the element to move the charge from the higher voltage to the lower side, and a second step of connecting the power storage element to another battery and moving the charge from the higher voltage to the lower side. The voltage equalization step of the active method that alternately repeats via the switch element, and the switch element that operates as a resistor in the active region is connected to both ends of the battery selected based on the voltage from the plurality of batteries, And a passive voltage equalizing step for discharging the battery.

本発明によれば、エネルギーの損失を抑制し、充電効率及び放電能力を向上させ、複数の電池の電圧の、迅速な均等化が可能で、しかも、これらを簡素な回路構成で実現する蓄電装置、充電方法及び放電方法を提供することができる。   According to the present invention, a power storage device that suppresses energy loss, improves charging efficiency and discharging capability, can quickly equalize the voltages of a plurality of batteries, and realizes these with a simple circuit configuration. A charging method and a discharging method can be provided.

本発明の第１実施形態に係る蓄電装置と、これに接続される電源又は負荷との接続回路図である。It is a connection circuit diagram of the electrical storage apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention, and the power supply or load connected to this. 制御部の制御による、スイッチ回路部におけるスイッチ素子の動作状態の変化を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the change of the operation state of the switch element in a switch circuit part by control of a control part. 図１におけるスイッチ素子の動作特性を示すグラフである。It is a graph which shows the operating characteristic of the switch element in FIG. 図１と同じ回路について、スイッチ素子の一部を抵抗体として使用することによりパッシブ回路を実現する回路図の一例である。It is an example of the circuit diagram which implement | achieves a passive circuit by using a part of switch element as a resistor about the same circuit as FIG. スイッチ素子を能動領域にするための、所定の入力電圧の与え方の例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the example of how to give a predetermined input voltage for making a switch element into an active region. 本発明の第２実施形態に係る蓄電装置と、これに接続される電源又は負荷との接続回路図である。It is a connection circuit diagram of the electrical storage apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention, and the power supply or load connected to this. 制御部の駆動による、スイッチ回路部におけるスイッチ素子の動作状態の変化を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the change of the operation state of the switch element in a switch circuit part by the drive of a control part. （ａ）は、本発明の第３実施形態に係る蓄電装置と、これに接続される電源又は負荷との接続回路図である。（ｂ）は、インダクタを用いる場合の蓄電装置の実用的回路図の例である。(A) is a connection circuit diagram of the electrical storage apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention, and the power supply or load connected to this. (B) is an example of the practical circuit diagram of the electrical storage apparatus in the case of using an inductor. ｎ個の電池を直列に接続した状態で、直列体を電源により充電する回路図である。It is a circuit diagram which charges a series body with a power supply in the state where n batteries were connected in series. ２つの電池について、満充電に達するタイミングが異なる場合の充電特性を示すグラフである。It is a graph which shows a charge characteristic in case the timing which reaches a full charge differs about two batteries.

［実施形態の要旨］
本発明の実施形態の要旨としては、少なくとも以下のものが含まれる。 [Summary of Embodiment]
The gist of the embodiment of the present invention includes at least the following.

（１）この蓄電装置は、充電可能な複数の電池を互いに直列に接続して成る組電池と、前記複数の電池の各々の電圧を検知する電圧センサと、電気エネルギーを一時的に蓄える蓄電素子と、複数のスイッチ素子によって構成され、前記複数の電池のうち、一の電池を前記蓄電素子に接続するアクティブ第１回路、及び、当該蓄電素子を他の電池に接続するアクティブ第２回路を、選択的に構成可能であるとともに、前記アクティブ第１回路のスイッチ素子及び前記アクティブ第２回路のスイッチ素子を介して任意の電池の両端を繋ぐパッシブ回路を構成可能なスイッチ回路部と、前記アクティブ第１回路と前記アクティブ第２回路とを交互に構成してアクティブ方式の電圧均等化を実行する他、前記複数の電池から電圧に基づいて選択した電池について、能動領域で抵抗として動作させる前記スイッチ素子を介して前記パッシブ回路を構成し、パッシブ方式の電圧均等化を実行する制御部と、を備えている。   (1) This power storage device includes an assembled battery formed by connecting a plurality of rechargeable batteries in series, a voltage sensor that detects the voltage of each of the plurality of batteries, and a power storage element that temporarily stores electrical energy. And an active first circuit that connects one battery among the plurality of batteries to the power storage element, and an active second circuit that connects the power storage element to another battery, A switch circuit unit that can be selectively configured and can form a passive circuit that connects both ends of any battery via the switch element of the active first circuit and the switch element of the active second circuit; In addition to alternately configuring one circuit and the active second circuit to perform voltage equalization in an active method, a voltage selected from the plurality of batteries based on voltage For, a through said switching element to operate as a resistance in the active region constituting said passive circuit, and a control unit for executing a voltage equalization of passive, the.

上記のように構成された蓄電装置では、アクティブ第１回路とアクティブ第２回路とを交互に構成することによりアクティブ方式の電圧均等化が実行され、各電池の電圧は均等化される。また、スイッチ素子を能動領域で抵抗として動作させれば、回路構成を切り替えるだけでパッシブ方式の電圧均等化を実行することができる。すなわち、スイッチ素子はアクティブ方式のみならずパッシブ方式での抵抗体の代わりに使用することができる。これにより、アクティブ方式の回路要素をそのまま利用してパッシブ方式の回路を構成することができる。従って、簡素な回路構成でありながら、２方式を使い分けて、複数の電池の電圧の、迅速な均等化を実現することができる。
また、これにより、充電時は各電池を均等に充電することができ、放電時は各電池を均等に放電させることができるので、エネルギーの損失を抑制し、充電効率及び放電能力を向上させることができる。 In the power storage device configured as described above, active-type voltage equalization is performed by alternately configuring the active first circuit and the active second circuit, and the voltages of the respective batteries are equalized. Further, if the switch element is operated as a resistor in the active region, passive voltage equalization can be executed only by switching the circuit configuration. That is, the switch element can be used in place of the resistor in the passive system as well as the active system. As a result, a passive circuit can be configured using the active circuit elements as they are. Therefore, although the circuit configuration is simple, the two methods can be properly used to quickly equalize the voltages of a plurality of batteries.
In addition, this makes it possible to charge each battery evenly during charging and to evenly discharge each battery during discharging, thereby suppressing energy loss and improving charging efficiency and discharging capacity. Can do.

（２）また、（１）の蓄電装置において、前記制御部は、前記アクティブ方式の電圧均等化を優先的に実行し、その後、前記パッシブ方式の電圧均等化を実行することが好ましい。
この場合、電力損失の少ないアクティブ方式で、ある程度の電圧均等化をした後で、フィニッシュ処理として適時にパッシブ方式を使うことができる。そのため、パッシブ方式による電力損失を抑制することができる。また、パッシブ方式で収束させることにより電圧均等化が全体として迅速に完結する。 (2) In the power storage device of (1), it is preferable that the control unit preferentially executes the voltage equalization of the active method, and then executes the voltage equalization of the passive method.
In this case, the passive method can be used in a timely manner as the finishing process after the voltage is equalized to some extent by the active method with less power loss. Therefore, power loss due to the passive method can be suppressed. Moreover, the voltage equalization is completed quickly as a whole by converging in a passive manner.

（３）また、（１）又は（２）の蓄電装置において、前記蓄電素子は例えばキャパシタである。
この場合、蓄電素子がインダクタの場合よりも、電気エネルギーの移動に伴う電力損失が少ない。 (3) In the power storage device of (1) or (2), the power storage element is, for example, a capacitor.
In this case, there is less power loss accompanying the movement of electrical energy than when the storage element is an inductor.

（４）また、（１）又は（２）の蓄電装置において、前記蓄電素子は例えばインダクタである。
この場合、蓄電素子がキャパシタの場合よりも、アクティブ方式の電圧均等化が迅速に行われる。 (4) In the power storage device of (1) or (2), the power storage element is, for example, an inductor.
In this case, voltage equalization in the active method is performed more quickly than when the storage element is a capacitor.

（５）一方、充電方法としては、充電可能な複数の電池を互いに直列に接続して成る組電池の両端に所定の電圧を印加して充電を行う充電工程と、前記複数の電池のうちの一の電池を蓄電素子に接続して電圧の高い方から低い方へ電荷を移動させる第１工程、及び、当該蓄電素子を他の電池に接続して電圧の高い方から低い方へ電荷を移動させる第２工程を、スイッチ素子を介して、交互に繰り返すアクティブ方式の電圧均等化工程と、前記複数の電池から電圧に基づいて選択した電池の両端に、能動領域で抵抗として動作させる前記スイッチ素子を繋いで、当該電池を放電させるパッシブ方式の電圧均等化工程と、を有する。   (5) On the other hand, as a charging method, a charging step of applying a predetermined voltage to both ends of an assembled battery formed by connecting a plurality of rechargeable batteries in series with each other, and charging among the plurality of batteries The first step of connecting one battery to the storage element to move the charge from the higher voltage to the lower one, and the connection of the storage element to another battery to move the charge from the higher voltage to the lower one A voltage equalization step of an active method that alternately repeats the second step through the switch element, and the switch element that operates as a resistor in the active region at both ends of the battery selected based on the voltage from the plurality of batteries And a passive voltage equalization step for discharging the battery.

このような充電方法では、アクティブ方式の電圧均等化が実行され、各電池の電圧は均等化される。また、スイッチ素子を能動領域で抵抗として動作させれば、回路構成を切り替えるだけでパッシブ方式の電圧均等化を実行することができる。すなわち、スイッチ素子はアクティブ方式のみならずパッシブ方式での抵抗体の代わりに使用することができる。これにより、アクティブ方式の回路要素をそのまま利用してパッシブ方式の回路を構成することができる。従って、簡素な回路構成でありながら、２方式を使い分けて、複数の電池の電圧の、迅速な均等化を実現することができる。
また、これにより、充電時は各電池を均等に充電することができるので、エネルギーの損失を抑制し、充電効率を向上させることができる。 In such a charging method, the voltage equalization of the active method is executed, and the voltages of the respective batteries are equalized. Further, if the switch element is operated as a resistor in the active region, passive voltage equalization can be executed only by switching the circuit configuration. That is, the switch element can be used in place of the resistor in the passive system as well as the active system. As a result, a passive circuit can be configured using the active circuit elements as they are. Therefore, although the circuit configuration is simple, the two methods can be properly used to quickly equalize the voltages of a plurality of batteries.
Moreover, since this can charge each battery equally at the time of charge, the loss of energy can be suppressed and charging efficiency can be improved.

（６）また、放電方法としては、充電可能な複数の電池を互いに直列に接続して成る組電池の両端から負荷に電力を供給する放電工程と、前記複数の電池のうちの一の電池を蓄電素子に接続して電圧の高い方から低い方へ電荷を移動させる第１工程、及び、当該蓄電素子を他の電池に接続して電圧の高い方から低い方へ電荷を移動させる第２工程を、スイッチ素子を介して、交互に繰り返すアクティブ方式の電圧均等化工程と、前記複数の電池から電圧に基づいて選択した電池の両端に、能動領域で抵抗として動作させる前記スイッチ素子を繋いで、当該電池を放電させるパッシブ方式の電圧均等化工程と、を有する。   (6) Further, as a discharging method, a discharging step of supplying power to the load from both ends of the assembled battery formed by connecting a plurality of rechargeable batteries in series with each other, and one battery among the plurality of batteries A first step of connecting the power storage element to move the charge from the higher voltage to the lower voltage, and a second process of connecting the power storage element to another battery and moving the charge from the higher voltage to the lower voltage The voltage equalization step of the active method that alternately repeats through the switch element, and the switch element that operates as a resistor in the active region is connected to both ends of the battery selected based on the voltage from the plurality of batteries, And a passive voltage equalization step for discharging the battery.

このような放電方法では、アクティブ方式の電圧均等化が実行され、各電池の電圧は均等化される。また、スイッチ素子を能動領域で抵抗として動作させれば、回路構成を切り替えるだけでパッシブ方式の電圧均等化を実行することができる。すなわち、スイッチ素子はアクティブ方式のみならずパッシブ方式での抵抗体の代わりに使用することができる。これにより、アクティブ方式の回路要素をそのまま利用してパッシブ方式の回路を構成することができる。従って、簡素な回路構成でありながら、２方式を使い分けて、複数の電池の電圧の、迅速な均等化を実現することができる。
また、これにより、放電時は各電池を均等に放電させることができるので、エネルギーの損失を抑制し、放電能力を向上させることができる。 In such a discharge method, active-type voltage equalization is performed, and the voltage of each battery is equalized. Further, if the switch element is operated as a resistor in the active region, passive voltage equalization can be executed only by switching the circuit configuration. That is, the switch element can be used in place of the resistor in the passive system as well as the active system. As a result, a passive circuit can be configured using the active circuit elements as they are. Therefore, although the circuit configuration is simple, the two methods can be properly used to quickly equalize the voltages of a plurality of batteries.
Moreover, since each battery can be discharged uniformly at the time of discharge by this, the loss of energy can be suppressed and the discharge capability can be improved.

［実施形態の詳細］
《第１実施形態》
図１は、本発明の第１実施形態に係る蓄電装置１００と、これに接続される電源（直流）１又は負荷２との接続回路図である。但し、これは、説明の便宜上、電池やキャパシタの要素数に関して簡素な例を示しており、実際には、要素数は限定されない（他の実施形態でも同様である。）。
電源１は、例えば商用交流電圧から直流電圧を出力するコンバータ装置であり、負荷２は、例えば直流電圧を交流電圧に変換するインバータ装置である。図示の便宜上、１つのシンボルとして描いているが、通常は別々に存在し、いずれか一方と接続して蓄電装置１００の充電又は放電が行われる。 [Details of the embodiment]
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a connection circuit diagram of a power storage device 100 according to the first embodiment of the present invention and a power source (DC) 1 or a load 2 connected thereto. However, this shows a simple example regarding the number of elements of a battery or a capacitor for convenience of explanation, and the number of elements is not actually limited (the same applies to other embodiments).
The power source 1 is, for example, a converter device that outputs a DC voltage from a commercial AC voltage, and the load 2 is, for example, an inverter device that converts a DC voltage into an AC voltage. For convenience of illustration, it is drawn as one symbol, but usually exists separately, and the power storage device 100 is charged or discharged by connecting to one of them.

図１において、蓄電装置１００は、互いに直列に接続されて組電池１０を成す４個の電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４と、３個のキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３と、スイッチ回路部３と、電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４にそれぞれ並列に接続された電圧センサＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４と、制御部４とを備えている。電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の個々の電圧は、電圧センサＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４によって検知され、検知信号は制御部４に送られる。   In FIG. 1, a power storage device 100 includes four batteries B1, B2, B3, and B4 that are connected in series to form a battery pack 10, three capacitors C1, C2, and C3, a switch circuit unit 3, Voltage sensors V1, V2, V3, and V4 connected in parallel to the batteries B1, B2, B3, and B4, respectively, and a control unit 4 are provided. The individual voltages of the batteries B1, B2, B3, and B4 are detected by the voltage sensors V1, V2, V3, and V4, and the detection signals are sent to the control unit 4.

スイッチ回路部３は、スイッチ素子Ｓａ１，Ｓａ２，Ｓａ３，Ｓａ４，Ｓｂ１，Ｓｂ２，Ｓｂ３，Ｓｂ４を含み、電池Ｂ１〜Ｂ４とキャパシタＣ１〜Ｃ３との間にあって、図示のように接続されている。スイッチ素子Ｓａ１，Ｓａ２，Ｓａ３，Ｓａ４，Ｓｂ１，Ｓｂ２，Ｓｂ３，Ｓｂ４は、制御部４の制御によって、オン／オフ動作する。   The switch circuit unit 3 includes switch elements Sa1, Sa2, Sa3, Sa4, Sb1, Sb2, Sb3, and Sb4, and is connected between the batteries B1 to B4 and the capacitors C1 to C3 as shown in the figure. The switch elements Sa1, Sa2, Sa3, Sa4, Sb1, Sb2, Sb3, and Sb4 are turned on / off under the control of the control unit 4.

電池Ｂ１〜Ｂ４は、充電可能な二次電池であり、例えばリチウムイオン電池である。電池Ｂ１〜Ｂ４の各々は、例えば１セルであるが、複数セルの直列体を１つの電池として考えてもよい。また、上記各スイッチ素子（Ｓａ１〜Ｓａ４，Ｓｂ１〜Ｓｂ４）としては、半導体スイッチング素子が好適であり、例えばＭＯＳ−ＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＳｉＣトランジスタ、ＧａＮトランジスタ等である。   The batteries B1 to B4 are rechargeable secondary batteries, for example, lithium ion batteries. Each of the batteries B1 to B4 is, for example, one cell, but a series body of a plurality of cells may be considered as one battery. Moreover, as said each switch element (Sa1-Sa4, Sb1-Sb4), a semiconductor switching element is suitable, for example, MOS-FET, IGBT, a SiC transistor, a GaN transistor, etc.

なお、キャパシタＣ１〜Ｃ３は、電気エネルギーを一時的に蓄える蓄電素子として用いられている。
キャパシタＣ１〜Ｃ３の各々は、実際に１個のキャパシタでもよいし、複数のキャパシタを並列又は直並列に接続したものを便宜上１個のキャパシタと称してもよい。キャパシタＣ１〜Ｃ３の個々のキャパシタンスは互いに同一である。 The capacitors C1 to C3 are used as power storage elements that temporarily store electric energy.
Each of the capacitors C1 to C3 may actually be one capacitor, or a plurality of capacitors connected in parallel or in series and parallel may be referred to as one capacitor for convenience. The individual capacitances of the capacitors C1 to C3 are the same as each other.

（充電方法）
ここで、まず、蓄電装置１００には、充電用の電源１が接続されている、とする。すなわち、電池Ｂ１〜Ｂ４の直列体である組電池１０の両端に、電源１の出力する所定の直流電圧が印加され、電池Ｂ１〜Ｂ４が充電される充電工程が実行されている。 (How to charge)
Here, first, it is assumed that the power source 1 for charging is connected to the power storage device 100. In other words, a predetermined DC voltage output from the power source 1 is applied to both ends of the assembled battery 10 that is a series body of the batteries B1 to B4, and a charging process is performed in which the batteries B1 to B4 are charged.

（アクティブ方式の電圧均等化）
図２は、制御部４の制御による、スイッチ回路部３におけるスイッチ素子Ｓａ（Ｓａ１〜Ｓａ４の総称）、Ｓｂ（Ｓｂ１〜Ｓｂ４の総称）の動作状態の変化を示すタイムチャートである。図において、スイッチ素子Ｓａと、スイッチ素子Ｓｂとは、互いに交互にオン動作している。スイッチ素子Ｓａのオン時間Ｔａと、スイッチ素子Ｓｂのオン時間Ｔｂとは、互いに同じ時間でもよいし、必要に応じて異なる時間とすることもできる。オン時間Ｔａ，Ｔｂの間には、スイッチ素子Ｓａ，Ｓｂがいずれもオフ状態となる一定の切替時間ΔＴが設けられている。切替時間ΔＴを設けることにより、電池Ｂ１〜Ｂ４の両端及びその直列体の両端の短絡並びに電源１の短絡を確実に防止することができる。 (Active method voltage equalization)
FIG. 2 is a time chart showing changes in the operating states of the switch elements Sa (generic name for Sa1 to Sa4) and Sb (generic name for Sb1 to Sb4) in the switch circuit unit 3 under the control of the control unit 4. In the figure, the switch element Sa and the switch element Sb are alternately turned on. The on-time Ta of the switch element Sa and the on-time Tb of the switch element Sb may be the same time or different times as required. Between the on times Ta and Tb, a fixed switching time ΔT in which the switch elements Sa and Sb are both turned off is provided. By providing switching time (DELTA) T, the short circuit of both ends of battery B1-B4 and the both ends of the serial body and the short circuit of the power supply 1 can be prevented reliably.

図１に戻り、スイッチ素子Ｓａ（Ｓａ１〜Ｓａ４）がオンのとき、電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は、それぞれ、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３と並列に接続される。この状態を、アクティブ第１回路が構成された状態、とする。電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３とキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３との間で電荷がどのように移動するかは、双方の電圧による。例えば、３組の並列ペアの１つとして電池Ｂ１とキャパシタＣ１との関係を考えると、電池Ｂ１の電圧の方が、キャパシタＣ１の電圧よりも高い場合は、電池Ｂ１からキャパシタＣ１に電荷が移動し、キャパシタＣ１は充電される。逆に、キャパシタＣ１の電圧の方が、電池Ｂ１の電圧よりも高い場合は、キャパシタＣ１から電池Ｂ１に電荷が移動し、電池Ｂ１が充電される。他の並列ペアについても同様である。   Returning to FIG. 1, when the switch element Sa (Sa1 to Sa4) is on, the batteries B1, B2, and B3 are connected in parallel with the capacitors C1, C2, and C3, respectively. This state is a state in which the active first circuit is configured. How the charge moves between the batteries B1, B2, B3 and the capacitors C1, C2, C3 depends on both voltages. For example, considering the relationship between the battery B1 and the capacitor C1 as one of three parallel pairs, if the voltage of the battery B1 is higher than the voltage of the capacitor C1, the charge moves from the battery B1 to the capacitor C1. The capacitor C1 is charged. On the contrary, when the voltage of the capacitor C1 is higher than the voltage of the battery B1, the charge moves from the capacitor C1 to the battery B1, and the battery B1 is charged. The same applies to other parallel pairs.

一方、スイッチ素子Ｓｂ（Ｓｂ１〜Ｓｂ４）がオンのとき、電池Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４は、それぞれ、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３と並列に接続される。この状態を、アクティブ第２回路が構成された状態、とする。電池Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４とキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３との間で電荷がどのように移動するかは、双方の電圧による。例えば、３組の並列ペアの１つとして電池Ｂ２とキャパシタＣ１との関係を考えると、電池Ｂ２の電圧の方が、キャパシタＣ１の電圧よりも高い場合は、電池Ｂ２からキャパシタＣ１に電荷が移動し、キャパシタＣ１は充電される。逆に、キャパシタＣ１の電圧の方が、電池Ｂ２の電圧よりも高い場合は、キャパシタＣ１から電池Ｂ２に電荷が移動し、電池Ｂ２が充電される。他の並列ペアについても同様である。   On the other hand, when the switch element Sb (Sb1 to Sb4) is on, the batteries B2, B3, and B4 are connected in parallel with the capacitors C1, C2, and C3, respectively. This state is a state in which the active second circuit is configured. How the charge moves between the batteries B2, B3, B4 and the capacitors C1, C2, C3 depends on both voltages. For example, considering the relationship between the battery B2 and the capacitor C1 as one of three parallel pairs, if the voltage of the battery B2 is higher than the voltage of the capacitor C1, the charge moves from the battery B2 to the capacitor C1. The capacitor C1 is charged. Conversely, when the voltage of the capacitor C1 is higher than the voltage of the battery B2, the charge moves from the capacitor C1 to the battery B2, and the battery B2 is charged. The same applies to other parallel pairs.

以上のような電荷の移動を、図２に示すように交互に繰り返すことにより、アクティブ方式の電圧均等化工程が実行される。
すなわち、上記のように構成された蓄電装置１００において、スイッチ回路部３が、複数の電池Ｂ１〜Ｂ４のうち、一の電池をキャパシタＣ１〜Ｃ３に並列接続するアクティブ第１回路（Ｂ１→Ｃ１，Ｂ２→Ｃ２，Ｂ３→Ｃ３）、及び、当該キャパシタＣ１〜Ｃ３を他の電池に並列接続するアクティブ第２回路（Ｃ１→Ｂ２，Ｃ２→Ｂ３，Ｃ３→Ｂ４）を交互に繰り返し構成することにより、アクティブ方式の電圧均等化工程が実行される。 The above-described charge movement is alternately repeated as shown in FIG. 2 to execute the active voltage equalization process.
That is, in the power storage device 100 configured as described above, the switch circuit unit 3 includes an active first circuit (B1 → C1, B1 → C1, in which one battery among the plurality of batteries B1 to B4 is connected in parallel to the capacitors C1 to C3. B2 → C2, B3 → C3), and an active second circuit (C1 → B2, C2 → B3, C3 → B4) that connects the capacitors C1 to C3 in parallel with other batteries are alternately and repeatedly configured, An active voltage equalization step is performed.

（パッシブ方式の電圧均等化）
次に、パッシブ方式の電圧均等化について説明する。
図３は、図１におけるスイッチ素子Ｓａ（Ｓａ１〜Ｓａ４），Ｓｂ（Ｓｂ１〜Ｓｂ４）の動作特性を示すグラフである。スイッチ素子Ｓａ，Ｓｂが例えばＭＯＳ−ＦＥＴであるとして、横軸はゲート・ソ−ス間の入力電圧Ｖｇｓを示し、縦軸はドレイン・ソース間に流れる出力電流Ｉｄｓを示す。スイッチ素子Ｓａ，Ｓｂをオン又はオフのスイッチとして使うときは、（ａ）に示すように、例えば約５Ｖの入力電圧Ｖｇｓ（斜線右側）をスイッチ素子Ｓａ，Ｓｂに与えることでオン状態とし、約０Ｖの入力電圧Ｖｇｓ（斜線左側）をスイッチ素子Ｓａ，Ｓｂに与えることでオフ状態とする。 (Passive voltage equalization)
Next, passive voltage equalization will be described.
FIG. 3 is a graph showing operating characteristics of the switch elements Sa (Sa1 to Sa4) and Sb (Sb1 to Sb4) in FIG. Assuming that the switch elements Sa and Sb are, for example, MOS-FETs, the horizontal axis represents the input voltage V gs between the gate and the source, and the vertical axis represents the output current I ds flowing between the drain and the source. When the switch elements Sa and Sb are used as an on or off switch, as shown in (a), for example, an input voltage V gs (right side of the hatched line) of about 5V is applied to the switch elements Sa and Sb to turn it on. The switch element Sa, Sb is applied with an input voltage V gs of about 0V (left side of the hatched line) to turn it off.

一方、（ｂ）に示すように、例えば約３．１Ｖの入力電圧Ｖｇｓを与えると、スイッチ素子Ｓａ，Ｓｂは能動領域での動作となり、出力電流Ｉｄｓは流れるが、入力電圧Ｖｇｓに対応した一定の抵抗値を持つ状態となる。この状態を利用すれば、スイッチ素子Ｓａ，Ｓｂを、抵抗体として使用することができる。
ここで、スイッチ素子を能動領域で使用する際にゲート端子に与える電圧Ｖｇｓは、例えば、以下の手順で決定することができる。
スイッチ素子での消費電力をＷ、スイッチ素子に加わる電圧をＶｄｓ、スイッチ素子を流れる電流をＩｄｓ、スイッチ素子の抵抗をＲとするとき、
Ｗ＝Ｖｄｓ・Ｉｄｓ ・・・（１）
である。式（１）より、スイッチ素子が許容する熱発生量と、電池電圧とから、電流値Ｉｄｓが決まる。Ｖｄｓは、
Ｖｄｓ＝Ｉｄｓ・Ｒ ・・・（２）
である。式（２）より、スイッチ素子に要求される抵抗値Ｒが決まる。そこで、ゲート端子に与える電圧Ｖｇｓは、スイッチ素子が抵抗Ｒとなるように、与える。
逆に、直接、均等化で電池から放電させたい電流値、すなわち、スイッチ素子に流したい電流Ｉｄｓから、抵抗値Ｒを決定した場合は、スイッチ素子での熱消費を十分に考慮した熱設計、熱対策を行う必要がある。 On the other hand, as shown in (b), when an input voltage Vgs of about 3.1 V, for example, is applied, the switch elements Sa and Sb operate in the active region, and the output current Ids flows, but corresponds to the input voltage Vgs . It will be in the state with a certain resistance value. If this state is utilized, the switch elements Sa and Sb can be used as resistors.
Here, the voltage V gs applied to the gate terminal when the switch element is used in the active region can be determined by the following procedure, for example.
When the power consumption at the switch element is W, the voltage applied to the switch element is V ds , the current flowing through the switch element is I ds , and the resistance of the switch element is R,
W = V ds · I ds (1)
It is. From equation (1), the current value I ds is determined from the amount of heat generated by the switch element and the battery voltage. V ds is
V ds = I ds · R (2)
It is. From equation (2), the resistance value R required for the switch element is determined. Therefore, the voltage V gs applied to the gate terminal is applied so that the switch element has the resistance R.
On the other hand, when the resistance value R is determined from the current value to be discharged from the battery by equalization directly, that is, the current Ids to be passed through the switch element, the thermal design sufficiently considers the heat consumption in the switch element. It is necessary to take measures against heat.

図４は、図１と同じ回路について、スイッチ素子Ｓａ，Ｓｂの一部を抵抗体として使用することによりパッシブ回路を実現する回路図の一例である。電圧センサＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４がそれぞれ検知する電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の電圧を、ＶＢ１，ＶＢ２，ＶＢ３，ＶＢ４とする。今、例えば、ＶＢ１＝ＶＢ３＜ＶＢ２＜ＶＢ４とすると、最も低い電圧ＶＢ１，ＶＢ３に、他の電圧ＶＢ２，ＶＢ４を合わせる（下げる）必要がある。そこで、このような場合は、スイッチ素子Ｓａ２，Ｓｂ２の入力電圧Ｖｇｓを制御部４により制御して、これらのスイッチ素子Ｓａ２，Ｓｂ２を能動領域で使用し、図４に示すように、実質的に抵抗体として使用する。同様に、スイッチ素子Ｓａ４，Ｓｂ４の入力電圧Ｖｇｓを制御部４により制御して、これらのスイッチ素子Ｓａ４，Ｓｂ４を能動領域で使用し、実質的に抵抗体として使用する。なお、その他のスイッチ素子Ｓａ１，Ｓｂ１，Ｓａ３，Ｓｂ３は全てオフの状態である。 FIG. 4 is an example of a circuit diagram for realizing a passive circuit by using a part of the switch elements Sa and Sb as resistors for the same circuit as FIG. The voltages of the batteries B1, B2, B3, and B4 detected by the voltage sensors V1, V2, V3, and V4 are V B1 , V B2 , V B3 , and V B4 , respectively. Now, for example, when V B1 = V B3 < V B2 <V B4 , it is necessary to match (lower) the other voltages V B2 and V B4 to the lowest voltages V B1 and V B3 . Therefore, in such a case, the input voltage V gs of the switch elements Sa2 and Sb2 is controlled by the control unit 4, and these switch elements Sa2 and Sb2 are used in the active region. As shown in FIG. Used as a resistor. Similarly, the input voltage V gs of the switch elements Sa4 and Sb4 is controlled by the control unit 4, and these switch elements Sa4 and Sb4 are used in the active region and are substantially used as resistors. The other switch elements Sa1, Sb1, Sa3, Sb3 are all in an off state.

その結果、電池Ｂ２は、抵抗体としてのスイッチ素子Ｓａ２，Ｓｂ２を介して放電し、電圧が下がる。同様に、電池Ｂ４も、抵抗体としてのスイッチ素子Ｓａ４，Ｓｂ４を介して放電し、電圧が下がる。制御部４は、電圧センサＶ２が検知する電圧ＶＢ２を監視し、電圧ＶＢ２がＶＢ１（＝ＶＢ３）と等しくなったところでスイッチ素子Ｓａ２，Ｓｂ２をオフの状態にする。同様に、制御部４は、電圧センサＶ４が検知する電圧ＶＢ４を監視し、電圧ＶＢ４がＶＢ１（＝ＶＢ３）と等しくなったところでスイッチ素子Ｓａ４，Ｓｂ４をオフの状態にする。 As a result, the battery B2 is discharged via the switch elements Sa2 and Sb2 as resistors, and the voltage drops. Similarly, the battery B4 is discharged via the switch elements Sa4 and Sb4 as resistors, and the voltage drops. The control unit 4 monitors the voltage V B2 detected by the voltage sensor V2, and when the voltage V B2 becomes equal to V B1 (= V B3 ), the control unit 4 turns off the switch elements Sa2 and Sb2. Similarly, the control unit 4 monitors the voltage V B4 detected by the voltage sensor V4, and turns off the switch elements Sa4 and Sb4 when the voltage V B4 becomes equal to V B1 (= V B3 ).

こうして、電池Ｂ２，Ｂ４の各々の両端を抵抗体としてのスイッチ素子Ｓａ２，Ｓｂ２及びＳａ４，Ｓｂ４で繋ぐことにより放電させ、電圧を下げることができる。すなわち、アクティブ方式の回路要素をそのまま利用してパッシブ方式の電圧均等化を実行することができる。なお、電池Ｂ２，Ｂ４について放電させたのは一例に過ぎず、任意の電池についてパッシブ方式の電圧均等化を実行することができる。すなわち、以下の要領で、パッシブ方式の電圧均等化を実行する。   In this way, both ends of each of the batteries B2 and B4 are connected by the switch elements Sa2 and Sb2 and Sa4 and Sb4 as resistors, so that the battery can be discharged and the voltage can be lowered. In other words, passive type voltage equalization can be executed using active type circuit elements as they are. It should be noted that discharging the batteries B2 and B4 is only an example, and passive voltage equalization can be executed for any battery. That is, passive voltage equalization is executed in the following manner.

電池Ｂ１を放電させる場合は、スイッチ素子Ｓａ１，Ｓｂ１を抵抗体とする。
電池Ｂ２を放電させる場合は、スイッチ素子Ｓａ２，Ｓｂ２を抵抗体とする。
電池Ｂ３を放電させる場合は、スイッチ素子Ｓａ３，Ｓｂ３を抵抗体とする。
電池Ｂ４を放電させる場合は、スイッチ素子Ｓａ４，Ｓｂ４を抵抗体とする。 When discharging the battery B1, the switch elements Sa1 and Sb1 are used as resistors.
When the battery B2 is discharged, the switch elements Sa2 and Sb2 are resistors.
When the battery B3 is discharged, the switch elements Sa3 and Sb3 are used as resistors.
When the battery B4 is discharged, the switch elements Sa4 and Sb4 are used as resistors.

（実行順序）
また、パッシブ方式の電圧均等化工程は、アクティブ方式の電圧均等化工程を経た後に行われる。すなわち、制御部４は、アクティブ方式の電圧均等化を優先的に実行し、その後、パッシブ方式の電圧均等化を実行する。こうすることで、電力損失の少ないアクティブ方式で、ある程度の電圧均等化をした後で、フィニッシュ処理として適時にパッシブ方式を使うことができる。そのため、パッシブ方式による電力損失を抑制することができる。また、パッシブ方式で収束させることにより電圧均等化が全体として迅速に完結する。
こうして、電池Ｂ１〜Ｂ４の電圧は迅速に均等化される。これにより、電池Ｂ１〜Ｂ４を均等に充電することができるので、エネルギーの損失を抑制し、充電効率を向上させることができる。 (Execution order)
The passive voltage equalization process is performed after the active voltage equalization process. In other words, the control unit 4 preferentially executes active method voltage equalization, and then executes passive method voltage equalization. By doing so, the passive method can be used in a timely manner as the finishing process after the voltage is equalized to some extent by the active method with less power loss. Therefore, power loss due to the passive method can be suppressed. Moreover, the voltage equalization is completed quickly as a whole by converging in a passive manner.
Thus, the voltages of the batteries B1 to B4 are quickly equalized. Thereby, since the batteries B1 to B4 can be charged uniformly, loss of energy can be suppressed and charging efficiency can be improved.

（放電方法）
一方、蓄電装置１００に負荷２が接続されている場合、すなわち、電池Ｂ１〜Ｂ４の直列体の両端に、負荷２が接続され、電池Ｂ１〜Ｂ４から電力を供給する放電工程が実行されている場合について考える。
この場合も同様に、上述のアクティブ方式の電圧均等化工程及びパッシブ方式の電圧均等化工程が実行される。
その結果、電池Ｂ１〜Ｂ４の電圧は迅速に均等化される。これにより、電池Ｂ１〜Ｂ４を均等に放電させることができるので、エネルギーの損失を抑制し、放電能力を向上させることができる。 (Discharge method)
On the other hand, when the load 2 is connected to the power storage device 100, that is, the load 2 is connected to both ends of the series body of the batteries B1 to B4, and the discharging process of supplying power from the batteries B1 to B4 is performed. Think about the case.
In this case as well, the above-described active voltage equalization process and passive voltage equalization process are executed.
As a result, the voltages of the batteries B1 to B4 are quickly equalized. Thereby, since the batteries B1 to B4 can be discharged uniformly, energy loss can be suppressed and the discharge capacity can be improved.

（まとめ）
上記のように構成された蓄電装置１００では、アクティブ第１回路とアクティブ第２回路とを交互に構成することによりアクティブ方式の電圧均等化が実行され、各電池Ｂ１〜Ｂ４の電圧は均等化される。また、スイッチ素子Ｓａ，Ｓｂを能動領域で抵抗として動作させれば、回路構成を切り替えるだけでパッシブ方式の電圧均等化を実行することができる。すなわち、スイッチ素子Ｓａ，Ｓｂはアクティブ方式のみならずパッシブ方式での抵抗体の代わりに使用することができる。これにより、アクティブ方式の回路要素をそのまま利用してパッシブ方式の回路を構成することができる。従って、簡素な回路構成でありながら、２方式を使い分けて、複数の電池Ｂ１〜Ｂ４の電圧の、迅速な均等化を実現することができる。
また、これにより、充電時は各電池を均等に充電することができ、放電時は各電池を均等に放電させることができるので、エネルギーの損失を抑制し、充電効率及び放電能力を向上させることができる。 (Summary)
In power storage device 100 configured as described above, active-type voltage equalization is performed by alternately configuring active first circuits and active second circuits, and the voltages of batteries B1 to B4 are equalized. The Further, if the switch elements Sa and Sb are operated as resistors in the active region, passive voltage equalization can be executed only by switching the circuit configuration. In other words, the switch elements Sa and Sb can be used in place of the passive type resistor as well as the active type. As a result, a passive circuit can be configured using the active circuit elements as they are. Accordingly, it is possible to realize quick equalization of the voltages of the plurality of batteries B <b> 1 to B <b> 4 by properly using the two methods while having a simple circuit configuration.
In addition, this makes it possible to charge each battery evenly during charging and to evenly discharge each battery during discharging, thereby suppressing energy loss and improving charging efficiency and discharging capacity. Can do.

（電圧制御の細部）
図５は、スイッチ素子Ｓａ，Ｓｂを能動領域にするための、所定の入力電圧Ｖｇｓの与え方の例を示す波形図である。（ａ）に示すように、一定電圧３．１Ｖをゲートに与えてもよい。また、（ｂ）に示すように、入力電圧をピーク値５Ｖのパルス列とし、パルス幅を調整することにより、実効値として３．１Ｖをゲートに与えるようにしてもよい。 (Details of voltage control)
FIG. 5 is a waveform diagram showing an example of how to apply a predetermined input voltage V gs for making the switch elements Sa and Sb active regions. As shown in (a), a constant voltage of 3.1 V may be applied to the gate. Further, as shown in (b), an input voltage may be a pulse train having a peak value of 5V, and an effective value of 3.1V may be applied to the gate by adjusting the pulse width.

《第２実施形態》
図６は、本発明の第２実施形態に係る蓄電装置１００と、これに接続される電源（直流）１又は負荷２との接続回路図である。第１実施形態との違いは、キャパシタが１個しか無い点と、４個の電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４と１個のキャパシタＣとの間に４通りの並列回路を選択的に構成可能なスイッチ回路部３が設けられている点である。スイッチ回路部３は、一対４組のスイッチ素子Ｓａ１，Ｓａ２，Ｓｂ１，Ｓｂ２，Ｓｃ１，Ｓｃ２，Ｓｄ１，Ｓｄ２を含んでいる。 << Second Embodiment >>
FIG. 6 is a connection circuit diagram of the power storage device 100 according to the second embodiment of the present invention and the power source (DC) 1 or the load 2 connected thereto. The difference from the first embodiment is that there is only one capacitor, and four parallel circuits can be selectively configured between four batteries B1, B2, B3, B4 and one capacitor C. The switch circuit unit 3 is provided. The switch circuit unit 3 includes a pair of four switch elements Sa1, Sa2, Sb1, Sb2, Sc1, Sc2, Sd1, and Sd2.

図７は、制御部４の駆動による、スイッチ素子Ｓａ１，Ｓａ２，Ｓｂ１，Ｓｂ２，Ｓｃ１，Ｓｃ２，Ｓｄ１，Ｓｄ２の動作状態の変化を示すタイムチャートである。スイッチ素子Ｓａ１，Ｓａ２をスイッチ素子「Ｓａ」、スイッチ素子Ｓｂ１，Ｓｂ２をスイッチ素子「Ｓｂ」、スイッチ素子Ｓｃ１，Ｓｃ２をスイッチ素子「Ｓｃ」、スイッチ素子Ｓｄ１，Ｓｄ２をスイッチ素子「Ｓｄ」と、それぞれ総称すると、図７において、スイッチ素子Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄは、順番に、交互にオン動作している。但し、これは一例であり、順番は、これに限定されない。要するに、４組のスイッチが、交代でオン状態になればよい。   FIG. 7 is a time chart showing changes in the operating state of the switch elements Sa1, Sa2, Sb1, Sb2, Sc1, Sc2, Sd1, and Sd2 due to driving of the control unit 4. The switch elements Sa1 and Sa2 are the switch element “Sa”, the switch elements Sb1 and Sb2 are the switch element “Sb”, the switch elements Sc1 and Sc2 are the switch element “Sc”, and the switch elements Sd1 and Sd2 are the switch element “Sd”. In general terms, in FIG. 7, the switch elements Sa, Sb, Sc, and Sd are alternately turned on in order. However, this is an example, and the order is not limited to this. In short, the four sets of switches need only be turned on alternately.

各スイッチ素子Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄのオン時間Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄは、相互に同じ時間でもよいし、必要に応じて異なる時間とすることもできる。時間軸上で隣接するオン時間Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄの間には、各スイッチ素子Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄが全てオフ状態となる一定の切替時間ΔＴが設けられている。切替時間ΔＴを設けることにより、各電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の両端及びその直列体の両端の短絡並びに電源１の短絡を確実に防止することができる。   The on times Ta, Tb, Tc, and Td of the switch elements Sa, Sb, Sc, and Sd may be the same time as each other, or may be different times as necessary. Between the ON times Ta, Tb, Tc, and Td that are adjacent on the time axis, a fixed switching time ΔT in which all the switch elements Sa, Sb, Sc, and Sd are turned off is provided. By providing the switching time ΔT, a short circuit between both ends of each battery B1, B2, B3, B4 and both ends of the series body and a short circuit of the power source 1 can be surely prevented.

上記のスイッチ回路部３は、要するに、一の電池（Ｂ１〜Ｂ４のいずれか１つ）をキャパシタＣに並列接続する回路、及び、当該キャパシタＣを他の電池（上記のいずれか１つを除く、残りの３つのうちのいずれか１つ）に並列接続する回路を、選択的に構成可能である。そして、制御部４によって、回路を逐次切り替えることにより、キャパシタＣで仲介しながら、電圧の高い方から低い方への移動が繰り返し実行されることになる。その結果、各電池Ｂ１〜Ｂ４の端子間電圧が均等化される。従って、各電池Ｂ１〜Ｂ４を均等に充電しつつ、満充電の状態にすることができる。その結果として、充電効率を高めることができる。このようにして、第１実施形態の場合と同様に、アクティブ方式での電圧均等化を実行することができる。   In short, the switch circuit unit 3 includes a circuit that connects one battery (any one of B1 to B4) to the capacitor C in parallel, and the capacitor C connected to another battery (excluding any one of the above). , Any one of the remaining three) can be selectively configured. Then, by sequentially switching the circuit by the control unit 4, the movement from the higher voltage to the lower voltage is repeatedly executed while mediating by the capacitor C. As a result, the inter-terminal voltages of the batteries B1 to B4 are equalized. Therefore, the batteries B1 to B4 can be fully charged while being uniformly charged. As a result, charging efficiency can be increased. In this way, voltage equalization by the active method can be executed as in the case of the first embodiment.

アクティブ方式の電圧均等化工程をある程度まで行った後、制御部４は、電池Ｂ１〜Ｂ４の個々の電圧に基づいて、パッシブ方式の電圧均等化工程を実行する。すなわち、最も電圧の低い電池の電圧に他の電池の電圧を合わせるように、当該他の電池について放電を行わせる。具体的には、電池に対応して以下のようにスイッチ素子を能動領域で動作させ、抵抗体として使用する。   After performing the active voltage equalization process to a certain extent, the control unit 4 executes the passive voltage equalization process based on the individual voltages of the batteries B1 to B4. That is, the other battery is discharged so that the voltage of the other battery matches the voltage of the lowest voltage battery. Specifically, the switch element is operated in the active region as described below corresponding to the battery and used as a resistor.

電池Ｂ１を放電させる場合は、スイッチ素子Ｓａ１，Ｓｂ１を抵抗体とする。
電池Ｂ２を放電させる場合は、スイッチ素子Ｓｂ１，Ｓｃ１を抵抗体とするか又は、スイッチ素子Ｓａ２，Ｓｂ２を抵抗体とする。
電池Ｂ３を放電させる場合は、スイッチ素子Ｓｃ１，Ｓｄ１を抵抗体とするか又は、スイッチ素子Ｓｂ２，Ｓｃ２を抵抗体とする。
電池Ｂ４を放電させる場合は、スイッチ素子Ｓｃ２，Ｓｄ２を抵抗体とする。 When discharging the battery B1, the switch elements Sa1 and Sb1 are used as resistors.
When the battery B2 is discharged, the switch elements Sb1 and Sc1 are resistors, or the switch elements Sa2 and Sb2 are resistors.
When discharging the battery B3, the switch elements Sc1 and Sd1 are resistors, or the switch elements Sb2 and Sc2 are resistors.
When the battery B4 is discharged, the switch elements Sc2 and Sd2 are resistors.

一方、蓄電装置１００に負荷２が接続されている場合、すなわち、電池Ｂ１〜Ｂ４の直列体の両端に、負荷２が接続され、電池Ｂ１〜Ｂ４から電力を供給する放電工程が実行されている場合についても同様に、上述のアクティブ方式の電圧均等化工程及びパッシブ方式の電圧均等化工程が実行される。   On the other hand, when the load 2 is connected to the power storage device 100, that is, the load 2 is connected to both ends of the series body of the batteries B1 to B4, and the discharging process of supplying power from the batteries B1 to B4 is performed. Similarly, the active voltage equalization process and the passive voltage equalization process described above are executed.

このようにして、第１実施形態と同様に、簡素な回路構成でありながら、２方式を使い分けて、複数の電池Ｂ１〜Ｂ４の電圧の、迅速な均等化を実現することができる。
また、これにより、充電時は各電池を均等に充電することができ、放電時は各電池を均等に放電させることができるので、エネルギーの損失を抑制し、充電効率及び放電能力を向上させることができる。 In this way, as with the first embodiment, it is possible to realize quick equalization of the voltages of the plurality of batteries B1 to B4 by properly using the two methods while having a simple circuit configuration.
In addition, this makes it possible to charge each battery evenly during charging and to evenly discharge each battery during discharging, thereby suppressing energy loss and improving charging efficiency and discharging capacity. Can do.

《第３実施形態》
なお、上記第１，第２実施形態では、電気エネルギーを一時的に蓄える蓄電素子としてキャパシタを用いた例を示したが、キャパシタに代えてインダクタ（コイル）を仲介用の蓄電素子として用いることもできる。
キャパシタとインダクタの特徴としては、キャパシタは、インダクタよりも、電気エネルギーの移動に伴う電力損失が少ないという利点がある。一方、インダクタは、キャパシタよりも、アクティブ方式の電圧均等化が迅速に行われるという利点がある。 << Third Embodiment >>
In the first and second embodiments, the capacitor is used as the power storage element that temporarily stores electrical energy. However, an inductor (coil) may be used as an intermediary power storage element instead of the capacitor. it can.
As a feature of the capacitor and the inductor, the capacitor has an advantage that the power loss accompanying the movement of electric energy is smaller than that of the inductor. On the other hand, an inductor has an advantage that voltage equalization of an active method is performed more quickly than a capacitor.

以下、蓄電素子がインダクタの場合について簡単に説明する。
図８の（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る蓄電装置１００と、これに接続される電源（直流）１又は負荷２との接続回路図である。但し、これは概念的に、かつ、簡略化して示した回路図であり、また、電池等の要素数を最小限（＝２）とした場合の回路図である。 Hereinafter, a case where the power storage element is an inductor will be briefly described.
FIG. 8A is a connection circuit diagram of the power storage device 100 according to the third embodiment of the present invention and the power source (direct current) 1 or the load 2 connected thereto. However, this is a circuit diagram conceptually and in a simplified manner, and is a circuit diagram when the number of elements such as a battery is minimized (= 2).

図８の（ａ）において、蓄電装置１００は、互いに直列に接続されて組電池１０を成す２個の電池Ｂ１，Ｂ２と、１個のインダクタＬと、スイッチ回路部３と、電池Ｂ１，Ｂ２にそれぞれ並列に接続された電圧センサＶ１，Ｖ２と、制御部４とを備えている。電池Ｂ１，Ｂ２の個々の電圧は、電圧センサＶ１，Ｖ２によって検知され、検知信号は制御部４に送られる。組電池１０の両端には、電源１（又は負荷２）が接続される。   8A, the power storage device 100 includes two batteries B1 and B2, which are connected in series to form the assembled battery 10, one inductor L, a switch circuit unit 3, and batteries B1 and B2. Are provided with voltage sensors V1 and V2 connected in parallel, and a control unit 4, respectively. The individual voltages of the batteries B1 and B2 are detected by the voltage sensors V1 and V2, and the detection signal is sent to the control unit 4. A power source 1 (or load 2) is connected to both ends of the assembled battery 10.

スイッチ回路部３は、スイッチ素子Ｓａ，Ｓｂを含み、それぞれ、電池Ｂ１及びインダクタＬ，電池Ｂ２及びインダクタＬを含む図示の閉回路を構成し得るように、存在している。スイッチ素子Ｓａ，Ｓｂは、制御部４の制御によって、オン／オフ動作する。   The switch circuit unit 3 includes switch elements Sa and Sb, and exists so as to constitute the illustrated closed circuit including the battery B1 and the inductor L, the battery B2 and the inductor L, respectively. The switch elements Sa and Sb are turned on / off under the control of the control unit 4.

図８の（ａ）の回路において、スイッチ素子Ｓａと、スイッチ素子Ｓｂとは、図２と同様に、交互にオンになる。スイッチ素子Ｓａがオンのときは、電池Ｂ１とインダクタＬとの間で電荷の移動が生じる。スイッチ素子Ｓｂがオンのときは、電池Ｂ２とインダクタＬとの間で電荷の移動が生じる。この繰り返しにより、電池Ｂ１，Ｂ２の電圧は均等化される。これは、アクティブ方式の電圧均等化である。   In the circuit of FIG. 8A, the switch element Sa and the switch element Sb are alternately turned on as in FIG. When the switch element Sa is on, charge transfer occurs between the battery B1 and the inductor L. When the switch element Sb is on, charge transfer occurs between the battery B2 and the inductor L. By repeating this, the voltages of the batteries B1 and B2 are equalized. This is an active voltage equalization.

一方、電池Ｂ１，Ｂ２のうちいずれか一方（電圧の高い方）を、他方（電圧の低い方）に合わせるパッシブ方式の電圧均等化を実行するには、電圧を下げたい方のスイッチ素子（Ｓａ又はＳｂ）を能動領域で使用し、抵抗体の役目をさせる。これにより、抵抗体を介して放電する電池は電圧が低下する。電池Ｂ１，Ｂ２の電圧が均等化されれば、制御部４は、スイッチ素子Ｓａ，Ｓｂをオフにする。   On the other hand, in order to perform passive voltage equalization that matches one of the batteries B1 and B2 (the one with the higher voltage) with the other (the one with the lower voltage), the switch element (Sa Alternatively, Sb) is used in the active area to act as a resistor. As a result, the voltage of the battery that is discharged through the resistor decreases. When the voltages of the batteries B1 and B2 are equalized, the control unit 4 turns off the switch elements Sa and Sb.

なお、インダクタを用いる場合の蓄電装置１００の実用的回路としては、（ｂ）に示す回路が好ましい。インダクタＬには並列に抵抗Ｒｘが接続される。電池Ｂ１，Ｂ２にはそれぞれ、キャパシタＣ１１，Ｃ１２が並列接続される。スイッチ素子Ｓａ，Ｓｂはそれぞれ例えばＰ型ＭＯＳ−ＦＥＴ，Ｎ型ＭＯＳ−ＦＥＴであり、それぞれの２端子間には抵抗Ｒ１１，Ｒ１２が接続される。   In addition, as a practical circuit of the electrical storage apparatus 100 when using an inductor, the circuit shown in (b) is preferable. A resistor Rx is connected to the inductor L in parallel. Capacitors C11 and C12 are connected in parallel to the batteries B1 and B2, respectively. The switch elements Sa and Sb are respectively a P-type MOS-FET and an N-type MOS-FET, for example, and resistors R11 and R12 are connected between the two terminals.

（その他）
なお、第１実施形態におけるキャパシタの数は、電池の数より１個少ない構成であるが、アクティブ方式に関しては、他にも種々の構成が可能である。
例えば、多数の電池の直列体の場合は、第２実施形態のキャパシタＣ及びスイッチ回路部３を複数セット用意して、直列体を複数ブロックに分け、ブロックごとに電圧均等化を行うことができる。
また、第１実施形態のように電池とキャパシタとを１対１の関係で接続して局所的に電気エネルギーを移動させることと並行して、複数の電池の直列体と、別の１個のキャパシタとの間で広域的に電気エネルギーを移動させることを行ってもよい。 (Other)
Although the number of capacitors in the first embodiment is one less than the number of batteries, various other configurations are possible for the active method.
For example, in the case of a series body of a large number of batteries, a plurality of sets of the capacitor C and the switch circuit unit 3 of the second embodiment are prepared, the series body is divided into a plurality of blocks, and voltage equalization can be performed for each block. .
Further, in parallel with the case where the battery and the capacitor are connected in a one-to-one relationship as in the first embodiment and the electric energy is locally moved, a series body of a plurality of batteries and another one Electric energy may be moved widely between the capacitors.

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

１ 電源
２ 負荷
３ スイッチ回路部
４ 制御部
１０ 組電池
１１ 電源
１２ 負荷
１００ 蓄電装置
Ｂ１〜Ｂ４〜Ｂｎ 電池
Ｃ１〜Ｃ３，Ｃ１１，Ｃ１２ キャパシタ
Ｌ インダクタ
Ｓａ１〜Ｓａ４，Ｓｂ１〜Ｓｂ４，Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ，Ｓ１〜Ｓｎ スイッチ素子
Ｖ１〜Ｖ４〜Ｖｎ 電圧センサ
Ｒｘ，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１〜Ｒｎ 抵抗 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply 2 Load 3 Switch circuit part 4 Control part 10 Assembly battery 11 Power supply 12 Load 100 Power storage device B1-B4-Bn Battery C1-C3, C11, C12 Capacitor L Inductor Sa1-Sa4, Sb1-Sb4, Sa, Sb, Sc , Sd, S1 to Sn switch elements V1 to V4 to Vn Voltage sensors Rx, R11, R12, R1 to Rn Resistance

Claims (6)

充電可能な複数の電池を互いに直列に接続して成る組電池と、
前記複数の電池の各々の電圧を検知する電圧センサと、
電気エネルギーを一時的に蓄える蓄電素子と、
複数のスイッチ素子によって構成され、前記複数の電池のうち、一の電池を前記蓄電素子に接続するアクティブ第１回路、及び、当該蓄電素子を他の電池に接続するアクティブ第２回路を、選択的に構成可能であるとともに、前記アクティブ第１回路のスイッチ素子及び前記アクティブ第２回路のスイッチ素子を介して任意の電池の両端を繋ぐパッシブ回路を構成可能なスイッチ回路部と、
前記アクティブ第１回路と前記アクティブ第２回路とを交互に構成してアクティブ方式の電圧均等化を実行する他、前記複数の電池から電圧に基づいて選択した電池について、能動領域で抵抗として動作させる前記スイッチ素子を介して前記パッシブ回路を構成し、パッシブ方式の電圧均等化を実行する制御部と、
を備えている蓄電装置。 An assembled battery comprising a plurality of rechargeable batteries connected in series;
A voltage sensor for detecting the voltage of each of the plurality of batteries;
A storage element that temporarily stores electrical energy;
An active first circuit that is configured by a plurality of switch elements and connects one battery to the power storage element, and an active second circuit that connects the power storage element to another battery among the plurality of batteries is selectively selected. And a switch circuit unit capable of configuring a passive circuit that connects both ends of an arbitrary battery via the switch element of the active first circuit and the switch element of the active second circuit,
The active first circuit and the active second circuit are alternately configured to perform active voltage equalization, and a battery selected based on voltage from the plurality of batteries is operated as a resistor in an active region. A control unit that configures the passive circuit via the switch element, and performs passive voltage equalization;
A power storage device. 前記制御部は、前記アクティブ方式の電圧均等化を優先的に実行し、その後、前記パッシブ方式の電圧均等化を実行する請求項１の蓄電装置。   The power storage device according to claim 1, wherein the control unit preferentially executes the voltage equalization of the active method, and then executes the voltage equalization of the passive method. 前記蓄電素子はキャパシタである請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置。   The power storage device according to claim 1, wherein the power storage element is a capacitor. 前記蓄電素子はインダクタである請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置。   The power storage device according to claim 1, wherein the power storage element is an inductor. 充電可能な複数の電池を互いに直列に接続して成る組電池の両端に所定の電圧を印加して充電を行う充電工程と、
前記複数の電池のうちの一の電池を蓄電素子に接続して電圧の高い方から低い方へ電荷を移動させる第１工程、及び、当該蓄電素子を他の電池に接続して電圧の高い方から低い方へ電荷を移動させる第２工程を、スイッチ素子を介して、交互に繰り返すアクティブ方式の電圧均等化工程と、
前記複数の電池から電圧に基づいて選択した電池の両端に、能動領域で抵抗として動作させる前記スイッチ素子を繋いで、当該電池を放電させるパッシブ方式の電圧均等化工程と、
を有する充電方法。 A charging step in which charging is performed by applying a predetermined voltage to both ends of an assembled battery formed by connecting a plurality of rechargeable batteries in series;
A first step in which one of the plurality of batteries is connected to a power storage element to transfer charges from a higher voltage to a lower one; and the one having a higher voltage by connecting the power storage element to another battery A voltage equalization step of an active method that alternately repeats the second step of moving the charge from the lower to the lower via the switch element;
A voltage equalization step of a passive method in which the switch element operated as a resistor in an active region is connected to both ends of a battery selected based on voltage from the plurality of batteries, and the battery is discharged,
A charging method. 充電可能な複数の電池を互いに直列に接続して成る組電池の両端から負荷に電力を供給する放電工程と、
前記複数の電池のうちの一の電池を蓄電素子に接続して電圧の高い方から低い方へ電荷を移動させる第１工程、及び、当該蓄電素子を他の電池に接続して電圧の高い方から低い方へ電荷を移動させる第２工程を、スイッチ素子を介して、交互に繰り返すアクティブ方式の電圧均等化工程と、
前記複数の電池から電圧に基づいて選択した電池の両端に、能動領域で抵抗として動作させる前記スイッチ素子を繋いで、当該電池を放電させるパッシブ方式の電圧均等化工程と、
を有する放電方法。 A discharge step of supplying power to the load from both ends of the assembled battery formed by connecting a plurality of rechargeable batteries in series;
A first step in which one of the plurality of batteries is connected to a power storage element to transfer charges from a higher voltage to a lower one; and the one having a higher voltage by connecting the power storage element to another battery A voltage equalization step of an active method that alternately repeats the second step of moving the charge from the lower to the lower via the switch element;
A voltage equalization step of a passive method in which the switch element operated as a resistor in an active region is connected to both ends of a battery selected based on voltage from the plurality of batteries, and the battery is discharged,
A discharge method comprising:
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