CN103493331A - 单元平衡电路以及单元平衡装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够在实现低成本化及小型化并抑制二次电池的劣化的同时，能够在二次电池的充放电时使得充电电压平均化的单元平衡电路以及单元平衡装置。单元平衡电路AA包括变压器T、与二次电池BT1成对设置的开关SW1、以及与二次电池BT2成对设置的开关SW2。变压器T包括与二次电池BT1成对设置的第一绕组Wa、以及与二次电池BT2成对设置的第二绕组Wb。单元平衡电路AA在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时，对开关SW1和开关SW2进行同步控制。

Description

单元平衡电路以及单元平衡装置

技术区域

本发明涉及一种单元平衡（cell balance）电路以及具有多个单元平衡电路的单元平衡装置。

背景技术

以往，在使用复数个二次电池时，有必要进行单元平衡来使得这些复数个二次电池的充电电压均一化。因此，有时就会在复数个二次电池上分别并联连接一个电阻。这样，因为对于充电电压比其他高的二次电池，可以通过并联连接的电阻而使其放电，所以能够使得多个二次电池各自的充电电压均一化。

但是，当如上述那样并联连接电阻时，由于通过电阻放电，电力损耗变大。于是，就提出了专利文献1所示的电路和专利文献2所示的电路。

专利文献1所示的电路使用二极管（diode）来使得充电电压均一化。这里，由于二极管的正向电压随着温度的变化而变化，因此有可能不能准确地使得多个二次电池各自的充电电压均一化。另外，就算可以忽视上述二极管的正向电压随着温度的变化而产生的变化，但由于专利文献1所示的电路仅在二次电池的充电时使得充电电压均一化，因此二次电池的放电时的充电电压就不平均，不能使得单元平衡稳定。

另一方面，在专利文献2所示的电路中，有必要对多个二次电池各自的充电电压进行监视。因此，就需要用于监视二次电池的充电电压的元件和电路，因此成为了妨碍低成本化和小型化的重要因素。

另外，由于专利文献1所示的电路、专利文献2所示的电路都是在多个二次电池各自的充电电压出现差异后才进行单元平衡的，因此会一时性地到达劣化区域，二次电池有可能劣化。

专利文献

【专利文献1】日本特开2010-288447号公报

【专利文献2】日本公开2004-88878号公报

发明内容

鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种能够在实现低成本化及小型化并抑制二次电池的劣化的同时，能够在二次电池的充放电时使得充电电压均一化的单元平衡电路以及单元平衡装置。

本发明为了解决上述课题，提出了以下事项：

（1）提出一种使得第1二次电池（例如，相当于图1中的二次电池BT1）和第2二次电池（例如，相当于图1中的二次电池BT2）各自的充电电压均一化的单元平衡电路（例如，相当于图1中的单元平衡电路AA，其特征在于，包括：变压器（例如，相当于图1中的变压器T），具有与所述第1二次电池成对设置的第一绕组（例如，相当于图1中的第一绕组Wa）和与所述第2二次电池成对设置的第二绕组（例如，相当于图1中的第二绕组Wb）；以及开关部（例如，相当于图1中的开关SW1），对是否将所述第1二次电池的充电电压施加到所述第一绕组上进行控制。

根据这个发明，在使得第1二次电池和第2二次电池各自的充电电压均一化的单元平衡电路中，设置了变压器及开关部。然后，在变压器中，设置了与第1二次电池成对的第一绕组的同时，设置了与第2二次电池成对的第二绕组。另外，通过开关部，对是否将第1二次电池的充电电压施加到第一绕组上进行控制。因此，通过开关部，能够在第一绕组上施加第1二次电池的充电电压。

当第一绕组被施加了第1二次电池的充电电压时，在第一绕组中就会产生磁通，这个磁通贯穿第二绕组。将这个磁通用Φ_B，将第二绕组的匝数用N表示，则在第二绕组中产生以下的式（1）所示的电动势ε。

【数1】

$\mathrm{\ϵ}=N\frac{-d{\mathrm{\Φ}}_B}{\mathrm{dt}}$ ···式（1）

在这里，在第一绕组中产生的磁通随着第一绕组被施加的电压而变化。因此，在第二绕组中产生的电动势随着第1二次电池的充电电压而变化。

在第二绕组中也和上述的第一绕组同样，当第2二次电池被施加充电电压时就会产生磁通，由于这个磁通贯穿第一绕组，因此在第一绕组就会产生与上述的式（1）所示的电动势相同的电动势。然后，在第一绕组中产生的电动势随着第2二次电池的充电电压而变化。

在这里，使得第一绕组的匝数和第二绕组的匝数相等，第二绕组被施加第2二次电池的充电电压。另外，将第1二次电池的充电电压用V_BT1，第2二次电池的充电电压用V_BT2，将第一绕组的电阻成分用R_W1，将第二绕组的电阻成分用R_W2表示。于是，流过第一绕组的电流I_W1被表示为以下的式（2），流过第二绕组的电流I_W2被表示为以下的式（3）。

【数2】

$I_{W1}=\frac{V_{\mathrm{BT}2}-V_{\mathrm{BT}1}}{R_{W1}+R_{W2}}$ ···式（2）

【数3】

$I_{W2}=\frac{V_{\mathrm{BT}1}-V_{\mathrm{BT}2}}{R_{W2}+R_{W1}}$ ···式（3）

当第1二次电池的充电电压和第2二次电池的充电电压相等时，如上述的式（2）那样，在第一绕组中不流过电流，同时，如上述的式（3）那样，在第二绕组中不流过电流，因此，在第1二次电池和第2二次电池中没有电流流过。

另一方面，当第1二次电池的充电电压比第2二次电池的充电电压低时，直到第1二次电池的充电电压变得和第2二次电池的充电电压相等为止，由上述的式（2）确定的电流都从第一绕组流向第1二次电池，第1二次电池被充电。另外，直到第1二次电池的充电电压变得和第2二次电池的充电电压相等为止，由上述的式（3）确定的电流都从第2二次电池流向第二绕组，第2二次电池被放电。

另外，当第1二次电池的充电电压比第2二次电池的充电电压更高时，直到第1二次电池的充电电压变得和第2二次电池的充电电压相等为止，由上述的式（2）确定的电流都从第1二次电池流向第一绕组，第1二次电池被放电。另外，直到第1二次电池的充电电压变得和第2二次电池的充电电压相等为止，由上述的式（3）确定的电流都从第二绕组流向第2二次电池，第2二次电池被充电。

通过以上，第1二次电池的充电电压和第2二次电池的充电电压变得相等。所以，由于不使用上述的专利文献1所示的电路所必须的二极管，因此能够使得第1二次电池和第2二次电池的充电电压更准确地均一化。

另外，在第1二次电池和第2二次电池的充电时和放电时，通过开关部，将第1二次电池的充电电压施加到第一绕组上，将第2二次电池的充电电压施加到第二绕组上，从而使得不仅在第1二次电池和第2二次电池的充电时，而且在放电时也能够使得第1二次电池和第2二次电池的充电电压准确地均一化，能够使得单元平衡稳定。

另外，不检测第1二次电池和第2二次电池的充电电压，也能够使得开关部动作。所以，由于不再需要对第1二次电池和第2二次电池的充电电压进行监视，因此能够实现单元平衡电路的低成本化及小型化。

另外，在第1二次电池和第2二次电池的充电时和放电时，如上述那样，通过将第1二次电池和第2二次电池的充电电压分别施加到第一绕组和第二绕组上，从而能够抑制在第1二次电池和第2二次电池的充电电压产生的差异。因此，能够防止一时性地到达劣化区域，从而能够抑制第1二次电池和第2二次电池的劣化。

另外，当在多个二次电池上如上述那样分别并联连接一个电阻时，能够流过这些二次电池的电流就会被这些电阻所限制。与此相对，在这个发明中，在单元平衡电路中设置了变压器但没有设置电阻。由于设置在变压器中的第一绕组和第二绕组的电阻值与电阻的阻值相比非常小，因此通过变压器被限制的电流与通过电阻被限制的电流相比非常小。所以，与在第1二次电池和第2二次电池上如上述那样分别并联连接一个电阻的情况相比，能够增大能够流过第1二次电池和第2二次电池的电流。

（2）本发明提出一种单元平衡电路，对于（1）的单元平衡回路，其特征在于：所述第一绕组的匝数和所述第二绕组的匝数相等。

根据这个发明，在（1）的单元平衡电路中，使得第一绕组的匝数和第二绕组的匝数相等。因此，能够获得与上述的效果相同的效果。

（3）本发明提出一种单元平衡电路，对于（1）或（2）的单元平衡回路，其特征在于：单元平衡电路与所述第1二次电池设置为一体。

根据这个发明，在（1）或（2）的单元平衡电路中，将单元平衡电路和第1二次电池设置为了一体。因此，能够使得包括单元平衡电路和第1二次电池的装置小型化。

（4）本发明提出一种单元平衡电路，对于（1）～（3）中的任一种单元平衡回路，其特征在于：所述开关部包括第一开关（例如，相当于图5中的开关Sa）、第二开关（例如，相当于图5中的开关Sb）、第三开关（例如，相当于图5中的开关Sc）、以及第四开关（例如，相当于图5中的开关Sd），所述第一绕组的另一端和所述第二绕组的一端与所述第1二次电池的另一端相连接的同时，与所述第2二次电池的一端相连接，所述第一绕组的一端被设置为通过所述第一开关，能够与所述第1二次电池的一端相连接的同时，通过所述第二开关，能够与所述第2二次电池的另一端相连接，所述第二绕组的另一端被设置为通过所述第三开关，能够与所述第1二次电池的一端相连接的同时，通过所述第四开关，能够与所述第2二次电池的另一端相连接。

根据这个发明，在（1）～（3）中的任一种单元平衡电路中，对于开关部，设置了第一开关、第二开关、第三开关、以及第四开关。然后，使得第一绕组的另一端和第二绕组的一端与第1二次电池的另一端相连接的同时，与第2二次电池的一端相连接。另外，将第一绕组的一端设置为通过第一开关，能够与第1二次电池的一端相连接的同时，通过第二开关，能够与第2二次电池的另一端相连接。另外，将第二绕组的另一端设置为通过第三开关，能够与第1二次电池的一端相连接的同时，通过第四开关，能够与第2二次电池的另一端相连接。

因此，当使得第一开关和第四开关变为状态的同时，使得第二开关和第三开关变为关闭状态时，能够在使得第一绕组的两端与第1二次电池的两端相连接的同时，使得第二绕组的两端与第2二次电池的两端相连接。这样，第一绕组被施加第1二次电池的充电电压，第二绕组被施加第2二次电池的充电电压。

另外，当使得第一开关和第四开关变为关闭状态的同时，使得第二开关和第三开关变为打开状态时，能够在使得第一绕组的两端与第2二次电池的两端相连接的同时，使得第二绕组的两端与第1二次电池的两端相连接。这样，第一绕组被施加第2二次电池的充电电压，第二绕组被施加第1二次电池的充电电压。

通过以上，可以获得与上述的效果相同的效果。

（5）本发明提出一种单元平衡电路，对于（4）的单元平衡回路，其特征在于：将所述第一开关和所述第四开关与所述第二开关和所述第三开关在所述第1二次电池和所述第2二次电池的充电时和放电时交替地变为打开状态。

在这里，被称为第1二次电池、第2二次电池的二次电池输出直流电。因此，一旦使得第一开关和第四开关保持打开状态，或使得第二开关和第三开关保持打开状态，则具有第一绕组和第二绕组的变压器就会变得饱和。

因此，根据这个发明，在（4）的单元平衡电路中，使得第一开关和第四开关与第二开关和第三开关在第1二次电池和第2二次电池的充电时和放电时交替地变为打开状态。所以，每次第一开关、第二开关、第三开关、以及第四开关切换时，以第一绕组的另一端为基准的一端的电压极性反转的同时，以第二绕组的另一端为基准的一端电压极性也反转。这样，就能够防止变压器变得饱和。

（6）本发明提出一种单元平衡电路，对于（1）～（3）中的任一种单元平衡回路，其特征在于：所述开关部形成非谐振变换器（例如，参考图7～11）。

根据这个发明，在（1）～（3）中的任一种单元平衡电路中，使得开关部形成非谐振变换器。因此，通过使得设有非谐振变换器的开关元件适当地进行开关，能够获得与上述的效果相同的效果。

（7）本发明提出一种单元平衡电路，对于（1）～（6）中的任一种单元平衡回路，其特征在于：所述第一绕组和所述第二绕组被铁芯卷绕。

根据这个发明，在（1）～（6）中的任一种单元平衡电路中，使得第一绕组和第二绕组被铁芯所卷绕。所以，与第一绕组和第二绕组没有被铁芯所卷绕，即第一绕组和第二绕组为空心的情况相比，能够使得在第一绕组和第二绕组中产生的磁通稳定，因此能够使得单元平衡更高精度地稳定。

（8）本发明提出一种单元平衡装置，对于包括多个（4）或（5）的单元平衡电路的单元平衡装置（例如，相当于图6中的单元平衡装置1），所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、以及所述第四开关的开关动作在所述多个单元平衡电路之间分别为非同步。

在这里，当设置了多个（4）或（5）的单元平衡电路时，如上述那样，在多个单元平衡电路的每个中，能够使得被成对设置的第1二次电池和第2二次电池的充电电压均一化。因此，在多个单元平衡电路的每个之间，没有必要使得第一开关、第二开关、第三开关、以及第四开关的开关同步。

因此，根据这个发明，在设置了多个（4）或（5）的单元平衡电路中，使得第一开关、第二开关、第三开关、以及第四开关的开关在多个单元平衡电路之间为非同步。

因此，在多个单元平衡电路中，能够使得第一开关、第二开关、第三开关、以及第四开关独立地进行开关。所以，由于没有必要使得这些开关的开关动作在多个单元平衡电路之间同步，因此能够使得开关的控制容易，能够使得单元平衡装置的设计容易化。

（9）本发明提出一种使得第1二次电池（例如，相当于图12中的二次电池BT1）和第2二次电池（例如，相当于图12中的二次电池BT2）各自的充电电压均一化的单元平衡电路（例如，相当于图12中的单元平衡电路KK），其特征在于，包括：第一变压器（例如，相当于图12中的变压器T1），具有与所述第1二次电池成对设置的第1一次绕组（例如，相当于图12中的一次绕组W11）和第1二次绕组（例如，相当于图12中的二次绕组W12）；第二变压器（例如，相当于图12中的变压器T2），具有与所述第2二次电池成对设置的第2一次绕组（例如，相当于图12中的一次绕组W21）和第2二次绕组（例如，相当于图12中的二次绕组W22）；以及第一开关部（例如，相当于图12中的开关SW1），对是否将所述第1二次电池的充电电压施加到所述第1一次绕组上进行控制，其中，所述第1一次绕组的匝数和所述第1二次绕组的匝数不同，并且，所述第1一次绕组的匝数和所述第2一次绕组的匝数相等的同时，所述第1二次绕组的匝数和所述第2二次绕组的匝数相等，所述第1二次绕组和所述第2二次绕组被并联连接。

根据这个发明，在使得第1二次电池和第2二次电池各自的充电电压均一化的单元平衡电路中，设置了第一变压器、第二变压器，以及第一开关部。并且，在第一变压器中，设置了与第1二次电池成对的第1一次绕组和第1二次绕组。另外，在第二个变压器中，设置了与第2二次电池成对的第2一次绕组和第2二次绕组。另外，通过第一开关部，对是否将第1二次电池的充电电压施加到第1一次绕组上进行控制。因此，通过第一开关部，能够在第1一次绕组上施加第1二次电池的充电电压。

当第1一次绕组被施加了第1二次电池的充电电压时，在第1一次绕组中就会产生磁通，这个磁通贯穿第1二次绕组。将这个磁通用Φ_B，将第一绕组用N表示，则在第1二次绕组中就会产生上述的式（1）所示的电动势ε。

在这里，在第1一次绕组中产生的磁通随着第1一次绕组被施加的电压而变化。因此，在第1二次绕组中产生的电动势随着第1二次电池的充电电压而变化。

在第2一次绕组中，也和上述的第1一次绕组同样，当被施加了第2二次电池的充电电压时就会产生磁通，由于这个磁通贯穿第2一次绕组，因此在第2一次绕组中会产生与上述的式（1）所示的电动势相同的电动势。然后，在第2一次绕组中产生的电动势随着第2二次电池的充电电压而变化。

另外，根据这个发明，使得第1一次绕组的匝数和第1二次绕组的匝数不同，并且，使得第1一次绕组和第2一次绕组各自的匝数相等的同时，使得第1二次绕组和第2二次绕组各自的匝数相等。所以，由于第1一次绕组与第1二次绕组的匝数比和第2一次绕组和第2二次绕组的匝数比相等，因此第1一次绕组的绕组电压与第1二次绕组的绕组电压的比和第2一次绕组的绕组电压与第2二次绕组的绕组电压的比相等。所以，第1二次电池的充电电压与第1二次绕组的绕组电压的比和第2二次电池的充电电压与第2二次绕组的绕组电压的比相等。因而，第1二次电池的充电电压与第2二次电池的充电电压的比和第1二次绕组的绕组电压与第2二次绕组的绕组电压的比相等。

通过以上，当第1二次电池的充电电压和第2二次电池的充电电压相等时，第1二次绕组的绕组电压和第2二次绕组的绕组电压相等。另一方面，当第1二次电池的充电电压比第2二次电池的充电电压低时，第1二次绕组的绕组电压比第2二次绕组的绕组电压低。另外，当第1二次电池的充电电压比第2二次电池的充电电压更高时，第1二次绕组的绕组电压比第2二次绕组的绕组电压更高。

另外，根据这个发明，将第1二次绕组与第2二次绕组并联连接。因此，使得第1二次绕组的绕组电压和第2二次绕组的绕组电压相等。

因此，当第1二次电池的充电电压和第2二次电池的充电电压相等时，如上述那样，因为第1二次绕组的绕组电压和第2二次绕组的绕组电压相等，所以第1二次绕组和第2二次绕组之间没有电流流过。因此，在第1二次电池和第2二次电池中没有电流流过。

另一方面，当第1二次电池的充电电压比第2二次电池的充电电压低时，如上述那样，由于第1二次绕组的绕组电压比第2二次绕组的绕组电压低，因此直到这些第1二次绕组的绕组电压和第2二次绕组的绕组电压变得相等为止，即直到第1二次电池的充电电压和第2二次电池的充电电压变得相等为止，电流都从第2二次绕组流向第1二次绕组。所以，直到第1二次电池的充电电压变得和第2二次电池的充电电压相等为止，电流都从第1一次绕组流向第1二次电池，第1二次电池被充电。另外，直到第1二次电池的充电电压变得和第2二次电池的充电电压相等为止，电流都从第2二次电池流向第2一次绕组，第2二次电池被放电。

另外，当第1二次电池的充电电压比第2二次电池的充电电压更高时，如上述那样，由于第1二次绕组的绕组电压比第2二次绕组的绕组电压更高，因此直到这些第1二次绕组的绕组电压变得和第2二次绕组的绕组电压相等为止，即直到第1二次电池的充电电压变得和第2二次电池的充电电压相等为止，电流都从第1二次绕组流向第2二次绕组。所以，直到第1二次电池的充电电压变得和第2二次电池的充电电压相等为止，电流都从第1二次电池流向第1一次绕组，第1二次电池被放电。另外，直到第1二次电池的充电电压变得和第2二次电池的充电电压相等为止，电流都从第2一次绕组流向第2二次电池，第2二次电池被充电。

通过以上，使得第1二次电池的充电电压变得和第2二次电池的充电电压相等。所以，由于不使用上述的专利文献1所示的电路所必须的二极管，因此能够使得第1二次电池和第2二次电池的充电电压更准确地均一化。

另外，在第1二次电池和第2二次电池的充电时和放电时，通过第一开关部，将第1二次电池的充电电压施加到第1一次绕组上的同时，将第2二次电池的充电电压施加到第2一次绕组上，从而不仅在第1二次电池和第2二次电池的充电时，而且在放电时也能够使得第1二次电池和第2二次电池的充电电压准确地均一化，能够使得单元平衡稳定。

另外，不需要对第1二次电池、第2二次电池的充电电压进行监视，也能够使得第一开关部动作。所以，由于不再需要对第1二次电池、第2二次电池的充电电压进行监视，因此能够实现单元平衡电路的低成本化及小型化。

另外，在第1二次电池和第2二次电池的充电时和放电时，如上述那样，通过将第1二次电池和第2二次电池的充电电压分别施加到第1一次绕组和第2一次绕组上，能够抑制第1二次电池和第2二次电池的充电电压产生的差异。因此，能够防止一时性地到达劣化区域，从而能够抑制第1二次电池和第2二次电池的劣化。

另外，当在多个二次电池上如上述那样分别并联连接一个电阻时，能够流过这些二次电池的电流就会被这些电阻所限制。与此相对，在这个发明中，对于单元平衡电路设置了第一变压器和第二变压器而没有设置电阻。由于设置在第一变压器中的第1一次绕组和第1二次绕组的电阻值和设置在第二变压器中的第2一次绕组和第2二次绕组的电阻值与电阻的电阻值相比非常小，因此通过第一变压器和第二变压器被限制的电流与通过电阻被限制的电流相比非常小。所以，与在第1二次电池和第2二次电池上如上述那样分别并联连接一个电阻的情况相比，能够增大能够流过第1二次电池和第2二次电池的电流。

（10）本发明提出一种单元平衡电路，对于（9）的单元平衡回路，其特征在于，包括：第二开关部（例如，相当于图12中的开关SW2），对是否将所述第2二次电池的充电电压施加到所述第2一次绕组上进行控制，其中，所述第一开关部和所述第二开关部同步进行动作。

根据这个发明，在（9）的单元平衡电路中，设置了对是否将第2二次电池的充电电压施加到第2一次绕组上进行控制的第二开关部，并且使得第一开关部和第二开关部同步进行动作。这样，能够获得与上述的效果相同的效果。

（11）本发明提出一种单元平衡电路，对于（10）的单元平衡回路，其特征在于：所述第一开关部进行将所述第1二次电池的一端与所述第1一次绕组的一端相连接的同时，将该第1二次电池的另一端与该第1一次绕组的另一端相连接的第一步骤，所述第一开关部进行将所述第1二次电池的一端与所述第1一次绕组的另一端相连接的同时，将该第1二次电池的另一端与该第1一次绕组的一端相连接的第二步骤，所述第二开关部进行将所述第2二次电池的一端与所述第2一次绕组的一端相连接的同时，将该第2二次电池的另一端与该第2一次绕组的另一端相连接的第三步骤，所述第二开关部进行将所述第2二次电池的一端与所述第2一次绕组的另一端相连接的同时，将该第2二次电池的另一端与该第2一次绕组的一端相连接的第四步骤。

在这里，具有第1二次电池、第2二次电池的二次电池输出直流电。因此，一旦将第1二次电池的充电电压仅持续施加到第1一次绕组上，将第2二次电池的充电电压仅持续施加到第2一次绕组上，第一变压器、第二变压器就会变得饱和。

因此，根据这个发明，在（10）的单元平衡电路中，通过第一开关部进行第一步骤和第二步骤，通过第二开关部进行第三步骤和第四步骤。在第一步骤中，使得第1二次电池的一端与第1一次绕组的一端相连接的同时，使得第1二次电池的另一端与第1一次绕组的另一端相连接；在第二步骤中，使得第1二次电池的一端与第1一次绕组的另一端相连接的同时，使得第1二次电池的另一端与第1一次绕组的一端相连接。另外，在第三步骤中，使得第2二次电池的一端与第2一次绕组的一端相连接的同时，使得第2二次电池的另一端与第2一次绕组的另一端相连接；在第四步骤中，使得第2二次电池的一端与第2一次绕组的另一端相连接的同时，使得第2二次电池的另一端与第2一次绕组的一端相连接。

这样，每次从第一步骤向第二步骤切换，或从第二步骤向第一步骤切换时，以第1一次绕组的另一端为基准的一端的电压极性就会反转。另外，每次从第三步骤向第四步骤切换，或从第四步骤向第三步骤切换时，以第2一次绕组的另一端为基准的一端的电压极性就会反转。因此，能够防止第一变压器、第二变压器变得饱和。

（12）本发明提出一种单元平衡电路，对于（9）～（11）中的任一种单元平衡回路，其特征在于，包括：直流源（例如，相当于图14中的直流源31），输出直流电压；以及第三开关部（例如，相当于图14中的开关SW3），对是否将所述直流源的输出电压施加到所述第1二次绕组上进行控制。

根据这个发明，在（9）～（11）中的任一种单元平衡电路中，设置了输出直流电压的直流源；以及对是否将直流源的输出电压施加到第1二次绕组上进行控制的第三开关部。因此，通过第三开关部，当把直流源的输出电压施加到第1二次绕组时，直流源的输出电压和第1二次绕组的绕组电压就会变得相等。另外，当把直流源的输出电压施加到第2二次绕组上时，直流源的输出电压和第2二次绕组的绕组电压就会变得相等。所以，第1二次绕组的绕组电压和第2二次绕组的绕组电压变得相等，因而能够获得与上述的效果相同的效果。

（13）本发明提出一种单元平衡电路，对于（12）的单元平衡回路，其特征在于，包括：第二开关部（例如，相当于图14中的开关SW2），对是否将所述第2二次电池的充电电压施加到所述第2一次绕组上进行控制；以及第四开关部（例如，相当于图14中的开关SW4），对是否将所述直流源的输出电压施加到所述第2二次绕组上进行控制，其中，所述第一开关部和所述第三开关部同步进行工作，所述第二开关部和所述第四开关部同步进行工作。

根据这个发明，在（12）的单元平衡电路中，设置了对是否将第2二次电池的充电电压施加到第2一次绕组上进行控制的第二开关部；以及对是否将直流源的输出电压施加到第2二次绕组上进行控制的第四开关部，并且，使得第一开关部和第三开关部同步进行动作的同时，使得第二开关部和第四开关部同步进行动作。这样，能够获得与上述的效果相同的效果。

（14）本发明提出一种单元平衡电路，对于（13）的单元平衡回路，其特征在于：所述第三开关部进行将所述直流源的高电位侧端子与所述第1二次绕组的一端相连接的同时，将该直流源的低电位侧端子与该第1二次绕组的另一端相连接的第五步骤，所述第三开关部进行将所述直流源的高电位侧端子与所述第1二次绕组的另一端相连接的同时，将该直流源的低电位侧端子与该第1二次绕组的一端相连接的第六步骤，所述第四开关部进行将所述直流源的高电位侧端子与所述第2二次绕组的一端相连接的同时，将该直流源的低电位侧端子与该第2二次绕组的另一端相连接的第七步骤，所述第四开关部进行将所述直流源的高电位侧端子与所述第2二次绕组的另一端相连接的同时，将该直流源的低电位测端子与该第2二次绕组的一端相连接的第八步骤。

根据这个发明，在（13）的单元平衡电路中，通过第三开关部进行第五步骤和第六步骤，通过第四开关部进行第七步骤和第八步骤。在第五步骤中，使得直流源的高电位侧端子与第1二次绕组的一端相连接的同时，使得直流源的低电位侧端子与第1二次绕组的另一端相连接；在六步骤中，使得直流源的高电位侧端子与第1二次绕组的另一端相连接的同时，使得直流源的低电位侧端子与第1二次绕组的一端相连接。另外，在第七步骤中，使得直流源的高电位侧端子与第2二次绕组的一端相连接的同时，使得直流源的低电位侧端子与第2二次绕组的另一端相连接，在第八步骤中，使得直流源的高电位侧端子与第2二次绕组的另一端相连接的同时，使得直流源的低电位侧端子与第2二次绕组的一端相连接。

在这里，当以第1一次绕组的另一端为基准的一端的电压极性反转时，以第1二次绕组的另一端为基准的一端的电压极性也反转。因此，随着第1一次绕组的绕组电压的极性反转，将第1二次绕组的一端和另一端中与直流源的高电位侧端子相连接的一方通过第三开关部进行切换，从而使得第1二次绕组的一端和另一端中的高电位的一方能够与直流源的高电位侧端子持续连接。因此，即使在第1一次绕组被施加了交流电压的情况下，第1二次绕组和直流源之间的配线的电压也为直流。所以，如果是交流的话就会受到配线的电感（inductor）成分的影响，但由于是直流，因此能够抑制配线的电感成分的影响，能够延长第1二次绕组和直流源之间的配线。对于第2二次绕组和直流源之间的配线的电压，由于第1二次绕组和直流源之间的配线的电压同样为直流，因此也能够延长第2二次绕组和直流源之间的配线。通过以上，能够使得单元平衡电路的设计容易化。

另外，第1二次绕组与直流源之间的配线的电压和第2二次绕组与直流源之间的配线的电压，如上述那样都是直流。因此，如果与第1一次绕组的绕组电压的极性反转同步控制第三开关部的同时，与第2一次绕组的绕组电压的极性反转同步控制第四开关部，则也可以使得第三开关部和第四开关部非同步。因此，能够使得第三开关部和第四开关部的配置和控制容易，能够使得单元平衡电路的设计容易化。

（15）本发明提出一种单元平衡电路，对于（9）～（14）中的任一种单元平衡回路，其特征在于：所述第一变压器和所述第二变压器各自具有相互分离的铁芯。

在这里，对假如第1二次电池和第2二次电池没有被接近配置的情况进行讨论。在这种情况下，如果第一变压器的铁芯和第二变压器的铁芯被形成为一体，则单元平衡电路的设计就会变得困难。

因此，根据这个发明，在（9）～（14）中的任一种单元平衡电路中，使得第一变压器和第二变压器各自具有相互分离的铁芯。因此，当第1二次电池和第2二次电池没有被接近配置时，能够在第1二次电池的近旁设置第一变压器的同时，能够在第2二次电池的近旁设置第二变压器。所以，能够使得单元平衡电路的设计容易化。

另外，根据这个发明，在（9）～（14）中的任一种单元平衡电路中，如上述那样，使得第一变压器和第二变压器各自都具有铁芯。因此，与没有设置铁芯的情况相比，能够使得在第一变压器和第二变压器中产生的磁通稳定，所以能够使得单元平衡更高精度地稳定。

（16）本发明提出一种单元平衡电路，对于（9）～（15）中的任一种单元平衡回路，其特征在于：所述第1二次绕组和所述第2二次绕组的匝数比所述第1一次绕组和所述第2一次绕组的匝数更大。

根据这个发明，在（9）～（15）中的任一种单元平衡电路中，使得第1二次绕组和第2二次绕组的匝数比第1一次绕组和第2一次绕组的匝数更大。因此，能够使得流过第1二次绕组和直流源之间的电流比流过第1一次绕组的电流小，同时，能够使得流过第2二次绕组和直流源之间的电流比流过第2一次绕组的电流小。因此，能够减小第1二次绕组和第2二次绕组中的损耗。

（17）本发明提出一种单元平衡电路，对于（9）～（16）中的任一种单元平衡回路，其特征在于：所述第一开关部形成非谐振变换器。

根据这个发明，在（9）～（16）中的任一种单元平衡电路中，使得第一开关部形成非谐振变换器。因此，通过使得设置在非谐振变换器中的开关元件适当地进行开关，能够获得与上述的效果相同的效果。

发明效果

根据本发明，能够在实现低成本化及小型化、抑制第1二次电池和第2二次电池的劣化的同时，使得第1二次电池和第2二次电池在充放电时充电电压均一化。

附图说明

图1是本发明的实施方式一涉及的单元平衡电路的电路图。

图2是本发明的实施方式一涉及的单元平衡电路的等效电路图。

图3是本发明的实施方式一涉及的单元平衡电路的等效电路图。

图4是本发明的实施方式一涉及的单元平衡电路的等效电路图。

图5是本发明的实施方式二涉及的单元平衡电路的电路图。

图6是具有本发明的实施方式三涉及的单元平衡电路的单元平衡装置的电路图。

图7是本发明的实施方式四涉及的单元平衡电路的电路图。

图8是本发明的实施方式五涉及的单元平衡电路的电路图。

图9是本发明的实施方式六涉及的单元平衡电路的电路图。

图10是本发明的实施方式七涉及的单元平衡电路的电路图。

图11是本发明的实施方式八涉及的单元平衡电路的电路图。

图12是本发明的实施方式九涉及的单元平衡电路的电路图。

图13是本发明的实施方式十涉及的单元平衡电路的电路图。

图14是本发明的实施方式十一涉及的单元平衡电路的电路图。

图15是本发明的实施方式十二涉及的单元平衡电路的电路图。

图16是本发明的实施方式十三涉及的单元平衡电路的电路图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，以下实施方式中的构成要素可以适当地换成现有的构成要素或现有的构成要素等，另外，也可以包含与其他现有的构成要素相组合的各种变形。因此，不应以下面的实施方式的记载来对权利要求书中记载的发明的内容进行限定。

实施方式一

［单元平衡电路AA的结构］

图1是本发明的实施方式一涉及的单元平衡电路AA的电路图。单元平衡电路AA使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压均一化。二次电池BT1、BT2与没有图示的充电电路相连接，被这个充电电路充电，同时，与没有图示的负载相连接，根据这个负载的要求向负载供电从而被放电。

单元平衡电路AA包括变压器（transformer）T、被设置为与二次电池BT1为一组的开关（switch）SW1、以及被设置为与二次电池BT2为一组的开关SW2。开关SW1、SW2例如由MOSFET、IGBT、或BJT构成。变压器T包括被设置为与二次电池BT1为一组的第一绕组Wa、及被设置为与二次电池BT2为一组的第二绕组Wb。第一绕组Wa和第二绕组Wb被同一个铁芯所卷绕，并且第一绕组的匝数Wa和第二绕组Wb的匝数相等。

第一绕组Wa的一端与二次电池BT1的一端相连接，第一绕组Wa的另一端通过开关SW1与二次电池BT1的另一端相连接。第二绕组Wb的一端与二次电池BT2的一端相连接，第二绕组Wb的另一端通过二次电池BT2与开关SW2的另一端相连接。

［单元平衡电路AA的动作］

具有以上结构的单元平衡电路AA在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时，如果二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压不同，则在这些二次电池BT1、BT2中流通电流，从而使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压均一化。下面对单元平衡电路AA的具体动作进行详述。

单元平衡电路AA在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时，通过没有图示的控制部，对开关SW1和开关SW2进行同步控制。当开关SW1、SW2变为打开状态时，第一绕组Wa被施加二次电池BT1的充电电压，第二绕组Wb被施加二次电池BT2的充电电压。

当第一绕组Wa被施加了二次电池BT1的充电电压时，在第一绕组Wa中就会产生磁通，由于这个磁通贯穿第二绕组Wb，因此在第二绕组Wb中会产生与上述式（1）所示的电动势相同的电动势。

在这里，第一绕组Wa中产生的磁通随着施加到第一绕组Wa的电压而变化。因此，第二绕组Wb中产生的电动势随着二次电池BT1的充电电压而变化。

在第二绕组Wb中，也和上述的第一绕组Wa中同样，当被施加了二次电池BT2的充电电压时就会产生磁通，由于这个磁通贯穿第一绕组Wa，因此在第一绕组Wa中会产生与上述式（1）所示的电动势相同的电动势。然后，第一绕组Wa中产生的电动势随着二次电池BT2的充电电压而变化。

在这里，当二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压相等时，如上述的式（2）所示，在第一绕组Wa中没有电流流过，同时，如上述的式（3）所示，在第二绕组Wb中没有电流流过。因此，在二次电池BT1和二次电池BT2中没有电流流过。

另一方面，当二次电池BT1的充电电压比二次电池BT2的充电电压低时，直到二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压变得相等为止，通过上述的式（2）确定的电流从第一绕组Wa流向二次电池BT1，使得二次电池BT1被充电。另外，直到二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压变得相等为止，通过上述的式（3）确定的电流都从二次电池BT2流向第二绕组Wb，使得二次电池BT2被放电。

另外，当二次电池BT1的充电电压比二次电池BT2的充电电压高时，直到二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压变得相等为止，通过上述的式（2）确定的电流都从二次电池BT1流向第一绕组Wa，使得二次电池BT1被放电。另外，直到二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压变得相等为止，通过上述的式（3）确定的电流都从第二绕组Wb流向二次电池BT2，使得二次电池BT2被充电。

这样，在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时，二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压变得相等。

通过以上的单元平衡电路AA，能够获得以下的效果。

单元平衡电路AA不使用在上述的专利文献1所示的电路所必须的二极管，就能够使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压均一化。并且，使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压均一化的动作在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时进行。因此，不仅在二次电池BT1、BT2的充电时，而且在放电时也能使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压准确地均一化，使得单元平衡稳定。

另外，单元平衡电路AA不使用二次电池BT1、BT2各自的充电电压，也能够使得这些二次电池BT1、BT2各自的充电电压变得相等。因此，再没有必要对二次电池BT1、BT2各自的充电电压进行监视，所以，能实现够单元平衡电路AA的低成本化及小型化。

另外，因为单元平衡电路AA能够在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时，使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压变得相等，所以能够防止一时性地到达劣化区域，从而能够抑制这些二次电池BT1、BT2的劣化。

另外，当在多个二次电池上分别并联连接一个上述的电阻时，流过这些二次电池的电流就会被这些电阻所限制。与此相对，在单元平衡电路AA中设置了变压器T而没有设置电阻。由于设置在变压器T中的第一绕组Wa和第二绕组Wb的电阻值与电阻的电阻值相比非常小，因此通过变压器T被限制的电流与通过电阻被限制电流相比非常小。所以，与在二次电池BT1、BT2上分别并联连接一个上述的电阻的情况相比，能够增大能够流过二次电池BT1、BT2的电流。

另外，第一绕组Wa和第二绕组Wb被同一个铁芯所卷绕。因此，与第一绕组Wa和第二绕组Wb没有被铁芯卷绕，即、第一绕组Wa和第二绕组Wb为空心的情况相比，能够使得在第一绕组Wa和第二绕组Wb中产生的磁通稳定，所以能够使得单元平衡更高精度地稳定。

实施方式二

［单元平衡电路BB的结构］

图5是本发明的实施方式二涉及的单元平衡电路BB的电路图。单元平衡电路BB是将图1所示的本发明的实施方式一涉及的单元平衡电路AA变形后的电路。对这个单元平衡电路AA和单元平衡电路BB的关系，使用图2～4来进行说明。

图1的单元平衡电路AA也可以用图2来表示。

图3是单元平衡电路AB的电路图。单元平衡电路AB是图2所示的单元平衡电路AA的等效电路。单元平衡电路AB与单元平衡电路AA相比，在二次电池BT1、BT2是被串联连接的这一点上不同。在单元平衡电路AB中，对于和单元平衡电路AA相同的构成要素，给予相同的符号，并省略其说明。

图3的单元平衡电路AB也可以用图4来表示。

对于图4所示的单元平衡电路AB，通过控制开关SW1、SW2，可以获得与单元平衡电路AA同样的效果。但是，由于二次电池BT1、BT2输出的是直流电，因此在上述的图1～4所示的单元平衡电路AA、单元平衡电路AB中，一旦使得开关SW1、开关SW2保持开启状态，变压器T就会变得饱和。而能够防止这个变压器T饱和的是图5所示的本发明的实施方式二涉及的单元平衡电路BB。

单元平衡电路BB与图4所示的单元平衡电路AB相比，在没有开关SW1、开关SW2而是具有开关Sa、Sb、Sc、Sd这一点上不同。开关Sa、Sb、Sc、Sd例如由MOSFET、IGBT、或BJT构成。在单元平衡电路BB中，对于和图4所示的单元平衡电路AB相同的构成要素，给予相同的符号，并省略其说明。

第一绕组Wa的另一端和第二绕组Wb的一端与二次电池BT1的另一端和二次电池BT2的一端相连接。第一绕组Wa的一端在通过开关Sa与二次电池BT1的一端相连接的同时，通过开关Sb与二次电池BT2的另一端相连接。第二绕组Wb的另一端在通过开关Sc与二次电池BT1的一端相连接的同时，通过开关Sd与二次电池BT2的另一端相连接。

［单元平衡电路BB的动作］

在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时，如果二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压不同，单元平衡电路BB则在这些二次电池BT1、BT2中流通电流，从而使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压均一化。对于单元平衡电路BB具体的动作，在以下进行详述。

单元平衡电路BB在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时，通过没有图示的控制部，使得开关Sa及开关Sd和开关Sb及开关Sc交替地变为占空比50%的开启状态。

当使得开关Sa和开关Sd为打开状态的同时，使得开关Sc和开关Sb为关闭状态时，第一绕组Wa被施加二次电池BT1的充电电压，第二绕组Wb被施加二次电池BT2的充电电压。另一方面，当使得开关Sa和开关Sd为关闭状态的同时，使得开关Sc和开关Sb为打开状态时，第一绕组Wa被施加二次电池BT2的充电电压，第二绕组Wb被施加二次电池BT1的充电电压。但是，当使得开关Sa和开关Sd为打开状态的同时，使得开关Sc和开关Sb为关闭状态时，以及当使得开关Sa和开关Sd为关闭状态的同时，使得开关Sc和开关Sb为打开状态时，以第一绕组Wa的另一端为基准的一端的电压极性反转的同时，以第二绕组Wb的另一端为基准的一端的电压极性也反转。

根据以上的单元平衡电路BB，不仅能够获得图1所示的本发明的实施方式一涉及的单元平衡电路AA的上述效果，还能够获得以下的效果。

使得开关Sa和开关Sd与开关Sb和开关Sc交替地为占空比50%的开启状态。因此，每次切换开关Sa、Sb、Sc、Sd的开启和关闭时，以第一次绕组Wa的另一端为基准的一端的电压极性反转的同时，以第二绕组Wb的另一端为基准的一端的电压极性也反转。这样就能够防止变压器T变得饱和。

另外，开关Sa、Sb、Sc、Sd各自的占空比是50%。因此，单元平衡电路AA能够使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压更准确地均一化。

实施方式三

［单元平衡装置1的结构］

图6是具有本发明的实施方式三涉及的单元平衡电路CC、DD的单元平衡装置1的电路图。单元平衡装置1使得被串联连接的二次电池BT1～BT3各自的充电电压均一化。二次电池BT1～BT3与没有图示的充电电路相连接，通过这个充电电路被充电，同时，与没有图示的负载相连接，根据这个负载的要求向负载提供电力从而被放电。

单元平衡装置1包括使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压均一化的单元平衡电路CC，以及使得二次电池BT2、BT3各自的充电电压均一化的单元平衡电路DD。单元平衡电路CC、DD分别与图5所示的本发明的实施方式二涉及的单元平衡电路BB相比，在与二次电池BT1、BT2一体设置的点上不同。另外，在单元平衡电路CC、DD中，对于和单元平衡电路BB相同的构成要素，给予相同的符号，并省略其说明。

［单元平衡装置1的动作］

具有以上结构的单元平衡装置1在二次电池BT1～BT3的充电时和放电时，通过使得单元平衡电路CC、DD与单元平衡电路BB同样工作，来使得二次电池BT1～BT3各自的充电电压均一化。

通过以上的单元平衡电路CC、DD，不仅能够获得图5所示的本发明的实施方式二涉及的单元平衡电路BB的上述效果，还能够获得以下的效果。

由于单元平衡电路CC和二次电池BT1被一体设置的同时，单元平衡电路DD和二次电池BT2被一体设置，因此与它们被分别设置的情况相比，能够使其小型化。

另外，通过以上的单元平衡装置1，能够获得下面的效果。

在二次电池BT1～BT3的充电时和放电时，通过单元平衡电路CC，使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压均一化，通过单元平衡电路DD，使得二次电池BT2、BT3各自的充电电压均一化。因此，单元平衡装置1不仅在二次电池BT1～BT3的充电时，而且在放电时也能够使得二次电池BT1～BT3各自的充电电压均一化，使得单元平衡稳定。

另外，能够使得开关Sa、Sb、Sc、Sd的开关动作在单元平衡电路CC和单元平衡电路DD之间不同步。所以，由于没有必要使得这些开关Sa、Sb、Sc、Sd的开关动作在单元平衡电路CC和单元平衡电路DD之间同步，因此能够使得开关的控制变得容易，能够使得单元平衡装置1的设计容易化。

实施方式四

［单元平衡电路EE的结构］

图7是本发明的实施方式四涉及的单元平衡电路EE的电路图。单元平衡电路EE与图5所示的本发明的实施方式二涉及的单元平衡电路BB相比，在没有开关Sa、Sb、Sc、Sd而是具有由N通道MOSFET构成的开关元件Q1～Q8这一点上不同。另外，在单元平衡电路EE中，对于和单元平衡电路BB相同的构成要素，给予相同的符号，并省略其说明。

开关元件的Q1～Q4与二次电池BT1成对设置，形成所谓的全桥电路。具体来说，开关元件Q1的漏极和开关元件Q3的漏极与二次电池BT1的一端相连接。开关元件Q1的源极和开关元件Q2的漏极与第一绕组Wa的一端相连接。开关元件Q3的源极和开关元件Q4的漏极与第一绕组Wa的另一端相连接。开关元件Q2的源极和开关元件Q4的源极与二次电池BT1的另一端相连接。

对于开关元件Q5～Q8，也和上述的开关元件Q1～Q4同样，与二次电池BT2成对设置，形成所谓的全桥电路。

［单元平衡电路EE的动作］

在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时，如果二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压不同，单元平衡电路EE则在这些二次电池BT1、BT2中流通电流，从而使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压均一化。对于单元平衡电路EE具体的动作，在以下进行详述。

单元平衡电路EE在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时，通过没有图示的控制部，使得开关元件Q1、Q4、Q5、Q8和开关元件Q2、Q3、Q6、Q7交替地变为占空比50%的开启状态。这样，第一绕组Wa被施加二次电池BT1的充电电压，第二绕组Wb被施加二次电池BT2的充电电压。另外，与单元平衡电路BB同样，随着开关元件Q1～Q8的开关动作，在以第一绕组Wa的另一端为基准的一端的电压极性反转的同时，以第二绕组Wb的另一端为基准的一端的电压极性也反转。

通过以上的单元平衡电路EE，能够获得图5所示的本发明的实施方式二涉及的单元平衡电路BB的上述效果相同的效果。

实施方式五

［单元平衡电路FF的结构］

图8是本发明的实施方式五涉及的单元平衡电路的电路图。单元平衡电路FF与图7所示的本发明的实施方式四涉及的单元平衡电路EE相比，在没有开关元件Q1、Q2、Q5、Q6而是具有电容器（capacitor）C1～C4这一点上不同。另外，在单元平衡电路FF中，对于和单元平衡电路EE相同的构成要素，给予相同的符号，并省略其说明。

开关元件Q3、Q4和电容器C1、C2与二次电池BT1成对设置，形成所谓的半桥电路。具体是，电容器C1的一个电极与二次电池BT1的一端相连接，电容器C1的另一个电极与电容器C2的一个电极和第一绕组Wa的一端相连接。电容器C2的另一个电极与二次电池BT1的另一端相连接。

对于开关元件Q7、Q8和电容器C3、C4，也和上述的开关元件Q3、Q4和电容器C1、C2同样，与二次电池BT2成对设置，形成所谓的半桥电路。

［单元平衡电路FF的动作］

单元平衡电路FF与单元平衡电路EE同样，在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时，如果二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压不同，则在这些二次电池BT1、BT2中流通电流，从而使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压均一化。

通过以上的单元平衡电路FF，能够获得图7所示的本发明的实施方式四涉及的单元平衡电路EE的上述效果相同的效果。

实施方式六

［单元平衡电路GG的结构］

图9是本发明的实施方式六涉及的单元平衡电路GG的电路图。单元平衡电路GG与图7所示的本发明的实施方式四涉及的单元平衡电路EE相比，在没有开关元件Q2、Q3、Q6、Q7而是具有二极管D1～D4这一点上不同。另外，在单元平衡电路GG中，对于和单元平衡电路EE相同的构成要素，给予相同的符号，并省略其说明。

开关元件Q1、Q4和二极管D1、D2与二次电池BT1成对设置，形成所谓的正向（forward）电路。具体是，二极管D1的阴极与二次电池BT1的一端相连接，二极管D1的阳极与开关元件Q4的漏极和第一绕组Wa的另一端相连接。二极管D2的阴极与开关元件Q1的源极和第一绕组Wa的一端相连接，二极管D2的阳极与二次电池BT1的另一端相连接。

对于开关元件Q5、Q8和二极管D3、D4，也和上述的开关元件Q1、Q4和二极管D1、D2同样，与二次电池BT2成对设置，形成所谓的正向电路。

［单元平衡电路GG的动作］

单元平衡电路GG与单元平衡电路EE同样，在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时，如果二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压不同，则在这些二次电池BT1、BT2中流通电流，从而使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压均一化。

通过以上的单元平衡电路GG，能够获得图7所示的本发明的实施方式四涉及的单元平衡电路EE的上述效果相同的效果。

实施方式七

［单元平衡电路HH的结构］

图10是本发明的实施方式七涉及的单元平衡电路HH的电路图。单元平衡HH电路与图7所示的本发明的实施方式四涉及的单元平衡电路EE相比，在不具有开关元件Q1、Q3、Q5、Q7的点上，以及使用了第一绕组Wa的中点和第二绕组Wb的中点的点上不同。另外，在单元平衡电路HH中，对于和单元平衡电路EE相同的构成要素，给予相同的符号，并省略其说明。

开关元件Q2、Q4与二次电池BT1成对设置，形成所谓的推挽（push-pull）电路。具体是，开关元件Q2的漏极与第一绕组Wa的一端相连接，开关元件Q4的漏极与第一绕组Wa的另一端相连接。开关元件Q2的源极和开关元件Q4的源极与二次电池BT1的另一端相连接。二次电池BT1的一端与第一绕组Wa的中点相连接。

对于开关元件Q6、Q8，也和上述的开关元件Q2、Q4同样，与二次电池BT2成对设置，形成所谓的推挽电路。

［单元平衡电路HH的动作］

单元平衡电路HH与单元平衡电路EE同样，在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时，如果二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压不同，则在这些二次电池BT1、BT2中流通电流，从而使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压均一化。

通过以上的单元平衡电路HH，能够获得图7所示的本发明的实施方式四涉及的单元平衡电路EE的上述效果相同的效果。

实施方式八

［单元平衡电路JJ的结构］

图11是本发明的实施方式八涉及的单元平衡电路JJ的电路图。单元平衡电路JJ与图7所示的本发明的实施方式四涉及的单元平衡电路EE相比，在没有开关元件Q1、Q2、Q5、Q6而是具有电容器C5、C6这一点上不同。另外，在单元平衡电路JJ中，对于和单元平衡电路EE相同的构成要素，给予相同的符号，并省略其说明。

开关元件Q3、Q4和电容器C5与二次电池BT1成对设置，形成所谓的有源箝位（active clamp）式正向电路。具体是，开关元件Q3的漏极通过电容器C5，与二次电池BT1的一端和第一绕组Wa的一端相连接。开关元件Q3的源极与开关元件Q4的漏极和第一绕组Wa的另一端相连接。

对于开关元件Q7、Q8和电容器C6，也和上述的开关元件Q3、Q4及电容器C5同样，与二次电池BT2成对设置，形成所谓的有源箝位式正向电路。

［单元平衡电路JJ的动作］

单元平衡电路JJ和单元平衡电路EE同样，在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时，如果二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压不同，则在这些二次电池BT1、BT2中流通电流，从而使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压均一化。

通过以上的单元平衡电路JJ，能够获得图7所示的本发明的实施方式四涉及的单元平衡电路EE的上述效果相同的效果。

实施方式九

［单元平衡电路KK的结构］

图12是本发明的实施方式九涉及的单元平衡电路KK的电路图。单元平衡电路KK与图3所示的单元平衡电路AB相比，在不是具有变压器T而是具有变压器T1、T2这一点上不同。另外，在单元平衡电路KK中，对于和单元平衡电路AB相同的构成要素，给予相同的符号，并省略其说明。

变压器T1包括与二次电池BT1成对设置的一次绕组W11和二次绕组W12。变压器T2包括与二次电池BT2成对设置的一次绕组W21和二次绕组W22。

一次绕组W11的匝数和一次绕组W21的匝数相等。另外，二次绕组W12的匝数和二次绕组W22的匝数相等。进一步，二次绕组W12、W22的匝数比一次绕组W11、W21的匝数更大。

变压器T1、T2各自具有铁芯，变压器T1的铁芯与变压器T2的铁芯是分离的。

一次绕组W11的一端与二次电池BT1的一端相连接，一次绕组W11的另一端通过开关SW1与二次电池BT1的另一端相连接。一次绕组W21的一端与二次电池BT2的一端相连接，一次绕组W21的另一端通过开关SW2与二次电池BT2的另一端相连接。

二次绕组W12与二次绕组W22被并联连接。

［单元平衡电路KK的动作］

单元平衡电路KK和单元平衡电路AB同样，在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时，如果二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压不同，则在这些二次电池BT1、BT2中流通电流，从而使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压均一化。对于单元平衡电路KK具体的动作在下面进行说明。

单元平衡电路KK在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时，通过没有图示的控制部，对开关SW1和开关SW2进行同步控制。当开关SW1、SW2变为打开状态时，一次绕组W11被施加二次电池BT1充电电压，一次绕组W21被施加二次电池BT2的充电电压。

当一次绕组W11被施加二次电池BT1的充电电压时，在一次绕组W11中就会产生磁通，由于这个磁通贯穿二次绕组W12，因此在二次绕组W12就会产生与在上述式（1）所示的电动势相同的电动势。另外，在上述的一次绕组W11和二次绕组W12的关系中，上述式（1）中的Φ_B表示在一次绕组W11中产生进而贯穿二次绕组W12的磁通，N表示二次绕组W12的匝数，ε表示在二次绕组W12中产生的电动势。

在这里，在一次绕组W11中产生的磁通随着一次绕组W11被施加的电压而变化。因此，在二次绕组W12中产生的电动势随着二次电池BT1的充电电压而变化。

在一次绕组W21中，也和上述的一次绕组W11同样，当二次电池BT2的充电电压被施加时就会产生磁通，由于这个磁通贯穿二次绕组W22，因此在二次绕组W22中就会产生与上述式（1）所示的电动势相同的电动势。然后，在二次绕组W22中产生的电动势随着二次电池BT2的充电电压而变化。

在这里，如上所述，一次绕组W11的匝数和一次绕组W21匝数相等，二次绕组W12的匝数和二次绕组W22的匝数相等。因此，一次绕组W11的绕组电压与二次绕组W12的绕组电压的比和一次绕组W21的绕组电压与二次绕组W22的绕组电压的比相等。所以，二次电池BT1的充电电压与二次绕组W12的绕组电压的比和二次电池BT2的充电电压与二次绕组W22的绕组电压的比相等。因而，二次电池BT1的充电电压与二次电池BT2的充电电压的比和二次绕组W12的绕组电压与二次绕组W22的绕组电压的比相等。

如上，当二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压相等时，二次绕组W12的绕组电压和二次绕组W22的绕组电压相等。另一方面，当二次电池BT1的充电电压比二次电池BT2的充电电压低时，二次绕组W12的绕组电压比二次绕组W22的绕组电压低。另外，当二次电池BT1的充电电压比二次电池BT2的充电电压高时，二次绕组W12的绕组电压比二次绕组W22的绕组电压高。

在这里，二次绕组W12和二次绕组W22如上述那样被并联连接。因此，直到二次绕组W12的绕组电压和二次绕组W22的绕组电压变得相等为止，在这些二次绕组W12、W22之间都有电流流过，使得二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压变得相等。

因而，当二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压相等时，由于如上述那样，二次绕组W12的绕组电压和二次绕组W22绕组电压相等，因此在二次绕组W12和二次绕组W22之间不再有电流流过。所以，在二次电池BT1和二次电池BT2中没有电流流过。

另一方面，当二次电池BT1的充电电压比二次电池BT2的充电电压低时，因为如上述那样，二次绕组W12的绕组电压比二次绕组W22的绕组电压低，所以直到二次绕组W12的绕组电压和二次绕组W22的绕组电压变得相等，即、二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压变得相等为止，电流都从二次绕组W22流向二次绕组W12。因此，直到二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压变得相等为止，电流都从一次绕组W11流向二次电池BT1，二次电池BT1被充电。另外，直到二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压变得相等为止，电流都从二次电池BT2流向一次绕组W21，二次电池BT2被放电。

另外，当二次电池BT1的充电电压比二次电池BT2的充电电压高时，因为如上述那样，二次绕组W12的绕组电压比二次绕组W22的绕组电压高，所以直到二次绕组W12的绕组电压和二次绕组W22的绕组电压变得相等，即二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压变得相等为止，电流都从二次绕组W12流向二次绕组W22。因此，直到二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压变得相等为止，电流都从二次电池BT1流向一次绕组W11，二次电池BT1被放电。另外，直到二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压变得相等为止，电流都从一次绕组W21流向二次电池BT2，二次电池BT2被充电。

这样，在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时，二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压变得相等。

另外，在二次绕组W12、W22之间流通的电流是根据一次绕组W11、W21各自的匝数和二次绕组W12、W22各自的匝数确定的。具体是，将一次绕组W11、W21各自的匝数与二次绕组W12、W22各自的匝数的匝数比设定为1：n（n是满足n＞1的任何数），将分别流过一次绕组W11、W21的电流用I1表示，将分别流过二次绕组W12、W22的电流用I2表示，则下面的式（4）的关系成立。

【数4】

$I2=\frac{I1}{n}$ ···式（4）

通过以上的单元平衡电路KK，能够获得以下的效果。

单元平衡电路KK不需要使用上述的专利文献1所示的电路所必须的二极管，就能够使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压均一化。另外，二次电池BT1、BT2各自的充电电压的均一化在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时进行。因此，不仅在二次电池BT1、BT2的充电时，而且在放电时也能使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压准确地均一化，使得单元平衡稳定。

另外，单元平衡电路KK不使用二次电池BT1、BT2各自的充电电压也能够使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压变得相等。因此，就不再有必要对二次电池BT1、BT2各自的充电电压进行监视，所以，能够实现单元平衡电路KK的低成本化和小型化。

另外，由于单元平衡电路KK在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时，能够使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压相等，因此能够防止一时性地到达劣化区域，从而能够抑制这些二次电池BT1、BT2的劣化。

另外，当在多个二次电池上如上述那样分别并联连接一个电阻时，流过这些二次电池的电流就会被这些电阻所限制。与此相对，在单元平衡电路KK中设有变压器T1、T2而没有设置电阻。由于设置在变压器T1、T2中的一次绕组W11、W21以及二次绕组W12、W22的电阻值与电阻的阻值相比非常小，因此通过变压器T1、T2被限制电流与通过电阻被限制电流相比非常小。因此，与在二次电池BT1、BT2上如上述那样分别并联连接一个电阻的情况相比，能够增大能够流过二次电池BT1、BT2的电流。

另外，在单元平衡电路KK中，变压器T1、T2具有铁芯。因此，与没有设置铁芯的情况相比，能够使得分别在变压器T1、T2中产生的磁通稳定，所以能够使得单元平衡更高精度地稳定。

另外，在单元平衡电路KK中，变压器T1的铁芯和变压器T2的铁芯是分离的。因此，当二次电池BT1、BT2没有被接近配置时，能够在二次电池BT1的附近设置变压器T1的同时，在二次电池BT2的附近设置变压器T2。所以，能够使得单元平衡电路KK的设计容易化。

另外，在单元平衡电路KK中，二次绕组W12、W22各自的匝数比一次绕组W11、W21各自的匝数大。因此，如上述的式（4）所示，由于使得分别流过二次绕组W12、W22的电流比分别流过一次绕组W11、W21的电流小，因此能够减小二次绕组W12中的损耗、二次绕组W22中的损耗、二次绕组W12和二次绕组W22之间的损耗。

实施方式十

［单元平衡电路LL的结构］

图13是本发明的实施方式十涉及的单元平衡电路LL的电路图。单元平衡电路LL与图12所示的本发明的实施方式九涉及的单元平衡电路KK相比，在具有控制部21和电容器CD的点上，在没有开关SW1而是具有缓冲器（buffer）BUF1及反向器（inverter）INV1的点上，以及在没有开关SW2而是具有缓冲器BUF2及反向器INV2的点上不同。另外，在单元平衡电路LL中，对于和单元平衡电路KK相同的构成要素，给予相同的符号，并省略其说明。

缓冲器BUF2的输入端子和反向器INV2的输入端子与控制部21相连接。缓冲器BUF2的输出端子与一次绕组W21的一端相连接，反向器INV2的输出端子与一次绕组W21的另一端相连接。缓冲器BUF2的高电位侧控制端子和反向器INV2的高电位侧控制端子与二次电池BT2的一端相连接，缓冲器BUF2的低电位侧控制端子和反向器INV2的低电位侧控制端子与二次电池BT2的另一端相连接。

对于缓冲器BUF1和反向器INV1，也和上述的缓冲器BUF2和反向器INV2同样，与控制部21、二次电池BT1、及一次绕组W11相连接。另外，控制部21通过电容器CD与缓冲器BUF1输入端子和反向器INV1输入端子相连接。

［单元平衡电路LL的动作］

控制部21在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时，输出占空比为50%的控制信号。由于这个控制信号被输入缓冲器BUF1、BUF2的输入端子和反向器INV1，INV2的输入端子，因此这些缓冲器BUF1、BUF2和反向器INV1、INV2被同步控制。

当控制信号的电压水平为高水平（High level）时，在缓冲器BUF1、BUF2中，输出端子和高电位侧控制端子导通，同时，在反向器INV1、INV2中，输出端子和低电位侧控制端子导通。这样，二次电池BT1、BT2各自的一端与一次绕组W11、W21各自的一端相连接的同时，二次电池BT1、BT2各自的另一端与一次绕组W11，W21各自的另一端相连接，一次绕组W11、W21分别被施加二次电池BT1、BT2各自的充电电压。

另一方面，当控制信号的电压水平为低水平（Low level）时，在缓冲器BUF1、BUF2中，输出端子和低电位侧控制端子导通，同时，在反向器INV1、INV2中，输出端子和高电位侧控制端子导通。这样，二次电池BT1、BT2各自的一端与一次绕组W11、W21各自的另一端相连接的同时，二次电池BT1、BT2各自的另一端与一次绕组W11，W21各自的一端相连接，一次绕组W11、W21分别被施加二次电池BT1、BT2各自的充电电压。

这样，与上述的单元平衡电路KK同样，与二次电池BT1的充电电压和二次电池充电电压BT2的关系相对应的电流流过二次电池BT1、BT2。

另外，当控制信号的电压水平为高水平和低水平时，以一次绕组W11的另一端为基准的一端的电压极性反转的同时，以一次绕组W21的另一端为基准的一端的电压极性也反转。

通过以上的单元平衡电路LL，不仅能够获得图12所示的本发明的实施方式九涉及的单元平衡电路KK的上述效果，还能够获得以下的效果。

在单元平衡电路LL中，由于从控制部21被输出的控制信号的占空比为50%，因此可以使用相等的时间对第一期间和第二期间进行交替设置。在这里，第一期间是指二次电池BT1、BT2各自的一端与一次绕组W11、W21各自的一端相连接的同时，二次电池BT1、BT2各自的另一端与一次绕组W11、W21各自的另一端相连接的期间。另外，第二期间是指二次电池BT1、BT2各自的一端与一次绕组W11、W21各自的另一端相连接的同时，二次电池BT1、BT2各自的另一端与一次绕组W11、W21各自的一端相连接的期间。因此，能够使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压更准确地均一化。

另外，在单元平衡电路LL中，如上述那样，从控制部21被输出的控制信号的占空比为50%。因此，以一次绕组W11的另一端为基准的一端的电压极性和以一次绕组W21的另一端为基准的一端的电压极性随着控制信号的电压水平周期性地反转。所以，能够防止变压器T1、T2变得饱和。

实施方式十一

［单元平衡电路MM的结构］

图14是本发明的实施方式十一涉及的单元平衡电路MM的电路图。单元平衡电路MM与图12所示的本发明的实施方式九涉及的单元平衡电路KK相比，在具有开关SW3、SW4和直流源31的点上不同。另外，在单元平衡电路MM中，对于和单元平衡电路KK相同的构成要素，给予相同的符号，并省略其说明。

直流源31包括高电位侧端子和低电位侧端子，将以低电位侧端子的电位为基准的直流电压从高电位侧端子输出。这个直流源31由输出直流电压的电容器或直流电源所构成。

直流源31的高电位侧端子与二次绕组W12的一端和二次绕组W22的一端相连接。直流源31的低电位侧端子通过开关SW3与二次绕组W12的另一端相连接的同时，通过开关SW4与二次绕组W22的另一端相连接。这些开关SW3、SW4例如由MOSFET、IGBT、或BJT构成。

［单元平衡电路MM的动作］

单元平衡电路MM和单元平衡电路KK同样，在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时，如果二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压不同，则在这些二次电池BT1、BT2中流通电流，从而使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压均一化。对于单元平衡电路MM具体的动作在以下进行说明。

单元平衡电路MM在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时，通过没有图示的控制部，同步控制开关SW1和开关SW3的同时，同步控制开关SW2开关SW4。当开关SW1为打开状态时，一次绕组W11被施加二次电池BT1的充电电压，当开关SW2为打开状态时，一次绕组W21被施加二次电池BT2的充电电压。

当一次绕组W11被施加了二次电池BT1的充电电压时，在一次绕组W11中就会产生磁通，由于这个磁通贯穿二次绕组W12，因此在二次绕组W12中会产生与上述的式（1）所示的电动势相同的电动势。然后，二次绕组W12中产生的电动势随着二次电池BT1的充电电压而变化。

在二次绕组W22中，也和上述的二次绕组W12同样，一旦一次绕组W21被施加了二次电池BT2的充电电压就会产生磁通，由于这个磁通贯穿二次绕组W22，因此在二次绕组W22中会产生与上述的式（1）所示的电动势相同的电动势。然后，在二次绕组W22中产生的电动势随着二次电池BT2的充电电压而变化。

在这里，开关SW3如上那样被与上述开关SW1同步控制，当开关SW3为打开状态时，二次绕组W12就会被施加直流源31的输出电压。因此，直到二次绕组W12的绕组电压和直流源31的输出电压相等为止，二次绕组W12和直流源31之间都有电流流过。其结果是，二次电池BT1的充电电压与直流源31的输出电压的比变得和一次绕组W11的匝数与二次绕组W12的匝数比相等。

另外，开关SW4如上那样被与上述开关SW2同步控制，当开关SW4为打开状态时，二次绕组W22被施加直流源31的输出电压。因此，直到二次绕组W22的绕组电压和直流源31的输出电压相等为止，二次绕组W22和直流源31之间都有电流流过。其结果是，二次电池BT2的充电电压与直流源31的输出电压的比和一次绕组W21的匝数与二次绕组W22的匝数比变得相等。

在这里，如上所述，一次绕组W11的匝数和一次绕组W21匝数相等，二次绕组W12的匝数和二次绕组W22匝数相等。因此，一次绕组W11和二次绕组W12的匝数比和一次绕组W21和二次绕组W22的匝数比相等。所以，二次电池BT1的充电电压与直流源31的输出电压的比和二次电池BT2的充电电压与直流源31的输出电压的比相等。因而，二次电池BT1的充电电压与二次电池BT2的充电电压相等。

通过以上的单元平衡电路MM，能够获得图12所示的本发明的实施方式九涉及的单元平衡电路KK的上述效果相同的效果。

实施方式十二

［单元平衡电路NN的结构］

图15是本发明的实施方式十二涉及的单元平衡电路NN的电路图。单元平衡电路NN与图14所示的本发明的实施方式十一涉及的单元平衡电路MM相比，在具有控制部22、23的点上，在没有开关SW1而是具有缓冲器BUF1和反向器INV1的点上，在没有开关SW2而是具有缓冲器BUF2和反向器INV2的点上，在没有开关SW3而是具有缓冲器BUF3和反向器INV3的点上，以及在没有开关SW4而是具有缓冲器BUF4和反向器INV4的点上不同。另外，在单元平衡电路NN中，对于和单元平衡电路MM相同的构成要素，给予相同的符号，并省略其说明。

缓冲器BUF1的输入端子和反向器INV1的输入端子与控制部22相连接。缓冲器BUF1的输出端子与一次绕组W11的一端相连接，反向器INV1的输出端子与一次绕组W11的另一端相连接。缓冲器BUF1的高电位侧控制端子和反向器INV1的高电位侧控制端子与二次电池BT1的一端相连接，缓冲器BUF1的低电位侧控制端子和反向器INV1的低电位侧控制端子与二次电池BT的另一端相连接。

对于缓冲器BUF2和反向器INV，也和上述的缓冲器BUF1和反向器INV1同样，与控制部23、二次电池BT2、及一次绕组W21相连接。

缓冲器BUF3的输入端子和反向器INV3的输入端子与控制部22相连接。缓冲器BUF3的输出端子与二次绕组W12的一端相连接，反向器INV3的输出端子与二次绕组W12的另一端相连接。缓冲器BUF3的高电位侧控制端子和反向器INV3的高电位侧控制端子与直流源31高电位侧端子相连接，缓冲器BUF3的低电位侧控制端子和反向器INV3的低电位侧控制端子与直流源31的低电位侧端子相连接。

对于缓冲器BUF4和反向器INV4，也和上述的缓冲器BUF3和反向器INV3同样，与控制部23、二次绕组W22、及直流源31相连接。

［单元平衡电路NN的动作］

控制部22在二次电池BT1的充电时和放电时，输出占空比为50%的控制信号。由于从控制部22被输出的控制信号被输入缓冲器BUF1、BUF3的输入端子和反向器INV1、INV3的输入端子，因此这些缓冲器BUF1，BUF3和反向器INV1、INV3被同步控制。

当从控制部22被输出的控制信号的电压水平为高水平时，在缓冲器BUF1中，输出端子和高电位侧控制端子导通，同时，在反向器INV1中，输出端子和低电位侧控制端子导通。这样，二次电池BT1的一端与一次绕组W11的一端相连接的同时，二次电池BT1的另一端与一次绕组W11的另一端相连接，一次绕组W11被施加二次电池BT1的充电电压。

另一方面，当从控制部22被输出的控制信号的电压水平为低水平时，在缓冲器BUF1中，输出端子和低电位侧控制端子导通，同时，在反向器INV1中，输出端子和高电位侧控制端子导通。这样，二次电池BT1的一端与一次绕组W11的另一端相连接的同时，二次电池BT1的另一端与一次绕组W11的一端相连接，一次绕组W11被施加二次电池BT1的充电电压。

另外，当从控制部22被输出的控制信号的电压水平为高水平和低水平时，以一次绕组W11的另一端为基准的一端的电压极性反转。因此，当从控制部22被输出的控制信号的电压水平为高水平和低水平时，以二次绕组W12的另一端为基准的一端的电压极性反转。

另外，当从控制部22被输出的控制信号的电压水平为高水平时，在缓冲器BUF3中，输出端子和高电位侧控制端子导通，同时，在反向器INV3中，输出端子和低电位侧控制端子导通。这样，二次绕组W12的一端与直流源31的高电位侧端子相连接的同时，二次绕组W12的另一端与直流源31的低电位侧端子相连接，二次绕组W12就会被施加直流源31的输出电压。

另一方面，当从控制部22被输出的控制信号的电压水平为低水平时，在缓冲器BUF3中，输出端子和低电位侧控制端子导通，同时，在反向器INV3中，输出端子和高电位侧控制端子导通。这样，二次绕组W12的一端与直流源31的低电位侧端子相连接的同时，二次绕组W12的另一端与直流源31的高电位侧端子相连接，二次绕组W12就会被施加直流源31的输出电压。

另外，当从控制部22被输出的控制信号的电压水平为高水平和低水平时，如上所述，以二次绕组W12的另一端为基准的一端的电压极性反转。但是，当从控制部22被输出的控制信号的电压水平为高水平和低水平时，二次绕组W12的一端或另一端与直流源31的高电位侧端子或低电位侧端子的连接像上述那样交替。因此，即使随着从控制部22被输出的控制信号的电压水平，以二次绕组W12的另一端为基准的一端的电压极性反转，在二次绕组W12的一端和另一端中，电位高的一方都与直流源31的高电位侧端子相连接，电位低的一方都与直流源31的低电位侧端子相连接。

另外，控制部23与控制部22同样，在二次电池BT2的充电和放电点时，输出占空比为50%的控制信号。从控制部23被输出的控制信号被输入缓冲器BUF2、BUF4的输入端子和反向器INV2、INV4的输入端子，因此这些缓冲器BUF2、BUF4和反向器INV2、INV4被同步控制。

从控制部23被输出的控制信号被输入到输入端子的缓冲器BUF2、BUF4和反向器INV2、INV4与从控制部22被输出的控制信号被输入到输入端子的缓冲器BUF1、BUF3及反向器INV1、INV3分别进行同样的动作。

因此，一次绕组W21被施加二次电池BT2的充电电压，当从控制部23被输出的控制信号的电压水平为高水平和低水平时，以一次绕组W21的另一端为基准的一端的电压极性反转。所以，当从控制部23被输出的控制信号的电压水平为高水平和低水平时，以二次绕组W22的另一端为基准的一端的电压极性反转。

另外，从控制部23被输出的控制信号的电压水平为高水平和低水平时，二次绕组W22的一端或另一端与直流源31的高电位侧端子或低电位侧端子的连接像上述那样交替。因此，即使随着从控制部23被输出的控制信号的电压水平，以二次绕组W22的另一端为基准的一端的电压极性如上述那样反转，二次绕组W22的一端和另一端中，电位高的一方都与直流源31的高电位侧端子相连接，电位低的一方都与直流源31的低电位侧端子相连接。

通过以上的单元平衡电路NN，不仅能够获得图14所示的本发明的实施方式十一涉及的单元平衡电路MM的上述效果，还能够获得以下的效果。

在单元平衡电路NN中，无论从控制部22被输出的控制信号的电压水平，二次绕组W12的一端和另一端中，电位高的一方都与直流源31的高电位侧端子相连接，电位低的一方都与直流源31的低电位侧端子持续连接。因此，二次绕组W12和直流源31之间的配线的电压为直流。所以，如果是交流，则会受到配线的电感成分的影响，但由于是直流，因此能够抑制配线的电感成分的影响，能够延长二次绕组W12和直流源31之间的配线。另外，对于二次绕组W22和直流源31之间的配线的电压，由于与二次绕组W12和直流源31之间的配线的电压同样为直流。因此，能够延长二次绕组W22和直流源31之间的配线。这样，能够使得单元平衡电路NN的设计容易化。

另外，在单元平衡电路NN中，二次绕组W12与直流源31之间的配线的电压和二次绕组W22与直流源31之间的配线的电压如上述那样都为直流。因此，如果缓冲器BUF1、BUF3和反向器INV1、INV3被同步控制的同时，缓冲器BUF2、BUF4和反向器INV2、INV4也被同步控制的话，缓冲器BUF1、BUF3和反向器INV1、INV3与缓冲器BUF2、BUF4和反向器INV2、INV4也可以被非同步控制。所以，不需要考虑使得控制部22与缓冲器BUF1、BUF3和反向器INV1、INV3各自的输入端子之间的配线中的连线延迟，以及控制部23与缓冲器BUF2、BUF4和反向器INV2、INV4各自的输入端子之间的配线中的连线延迟这两个相等，因此能够在延长这些配线的同时，使得通过控制部22、23的控制容易化。因而，能够使得单元平衡电路NN的设计容易化。

另外，在单元平衡电路NN中，由于从控制部22被输出的控制信号的占空比为50%，因此可以使用相等的时间对第一期间和第二期间的进行交替设置，能够每经过一次预定的时间就切换一次二次电池BT1和一次绕组W11的连接。在这里，第一期间指的是二次电池BT1的一端与一次绕组W11的一端相连接的同时，二次电池BT1的另一端与一次绕组W11的另一端相连接，并且，二次绕组W12的一端与直流源31的高电位侧端子相连接的同时，二次绕组W12的另一端与直流源31的低电位侧端子相连接的期间。另外，第二期间指的是二次电池BT1的一端与一次绕组W11的另一端相连接的同时，二次电池BT1的另一端与一次绕组W11的一端相连接，并且，二次绕组W12的一端与直流源31的低电位侧端子相连接的同时，二次绕组W12的另一端与直流源31的高电位侧端子相连接的期间。另外，由于从控制部23被输出的控制信号的占空比也为50%，因此与二次电池BT1和一次绕组W11同样，能够每经过一次预定的时间就切换一次二次电池BT2与一次绕组W21的连接。如如述那样，就能够使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压更准确地均一化。

另外，在单元平衡电路NN中，如上述那样从控制部22被输出的控制信号的占空比为50%。因此，以一次绕组W11的另一端为基准的一端的电压极性随着从控制部22被输出的控制信号的电压水平周期性地反转。所以，能够防止变压器T1变得饱和。

另外，在单元平衡电路NN中，如上述那样从控制部23被输出的控制信号的占空比也为50%。因此，以一次绕组W21的另一端为基准的一端的电压极性也随着从控制部23被输出的控制信号的电压水平周期性地反转。所以，能够防止变压器T2变得饱和。

实施方式十三

［单元平衡电路PP的结构］

图16是本发明的实施方式十三涉及的单元平衡电路PP的电路图。单元平衡电路PP与图15所示的本发明的实施方式十二涉及的单元平衡电路NN相比，在没有缓冲器BUF3及反向器INV3而是具有开关SW5、SW6的点上，在没有缓冲器BUF4和反向器INV4而是具有开关SW7、SW8的点上，以及在使用了二次绕组W12、W22各自的中点的点上不同。另外，在单元平衡电路PP中，对于和单元平衡电NN相同的构成要素，给予相同的符号，并省略其说明。

直流源31的高电位侧子端通过开关SW5与二次绕组W12的一端相连接的同时，通过开关SW6与二次绕组W12的另一端相连接，并且，通过开关SW7与二次绕组W22的一端相连接的同时，通过开关SW8与二次绕组W22的另一端相连接。开关SW5～SW8例如由MOSFET、IGBT、或BJT构成。直流源31的低电位侧端子与二次绕组W12中点和二次绕组W22的中点相连接。

另外，以后为了方便，使得二次绕组W12由第1二次绕组W121和第2二次绕组W122构成，第1二次绕组W121的一端和二次绕组W12的一端相等，第2二次绕组W122的另一端和二次绕组W12的另一端相等，第1二次绕组W121的另一端和第2二次绕组W122的一端与二次绕组W12的中点相等。另外，二次绕组W22由第1二次绕组W221和第2二次绕组W222构成，第1二次绕组W221的一端与二次绕组W22的一端相等，第2二次绕组W222的另一端与二次绕组W22的另一端相等，第1二次绕组W221的另一端和第2二次绕组W222的一端与二次绕组W22的中点相等。

于是，使得第1二次绕组W121、W221和第2二次绕组W122、W222各自的匝数互相相等，并且，比一次绕组W11、W21各自的匝数大。

［单元平衡电路PP的动作］

单元平衡电路PP和单元平衡电路NN同样，在二次电池BT1、BT2的充电时和放电时，如果二次电池BT1的充电电压和二次电池BT2的充电电压不同，则在这些二次电池BT1、BT2中流通电流，从而使得二次电池BT1、BT2各自的充电电压均一化。但是，变压器T1、T2的二次侧的动作与单元平衡电路NN不同。

具体是，对于变压器T1的一次侧，也和单元平衡电路NN同样，通过控制部22，在二次电池BT1的充电时和放电时，使用占空比为50%的控制信号，对缓冲器BUF1和反向器INV1进行同步控制。这样，在第1二次绕组W121和第2二次绕组W122中产生的电动势就会随着二次电池BT1的充电电压而变化。另外，在第1二次绕组W121中产生的电动势与在第2二次绕组W122中产生的电动势变得相等。

另一方面，对于变压器T1的二次侧，通过控制部22，在二次电池BT1的充电时和放电时，对开关SW5、SW6进行控制使其与缓冲器BUF1和反向器INV1同步。

更具体的是，通过缓冲器BUF1及反向器INV1的控制，当第1二次绕组W121一端的电位比另一端的电位高时，第2二次绕组W122一端的电位变得比另一端的电位高。这时，在将开关SW5变为打开状态的同时，将开关SW6变为关闭状态。这样，直流源31的高电位侧端子就与第1二次绕组W121的一端和第2二次绕组W122的另一端中的电位高的一方的第1二次绕组W121的一端相连接，第1二次绕组W121被施加直流源31的输出电压。

另外，通过缓冲器BUF1及反向器INV1的控制，当第1二次绕组W121一端的电位比另一端的电位低时，第2二次绕组W122一端的电位变得比另一端的电位低。这时，在将开关SW5变为关闭状态的同时，将开关SW6变为打开状态。这样，直流源31的高电位侧端子就与第1二次绕组W121的一端和第2二次绕组W122的另一端中的电位高的一方的第2二次绕组W122的另一端相连接，第2二次绕组W122被施加直流源31的输出电压。

如上所述，即使随着从控制部22被输出的控制信号的电压水平，以二次绕组W12的另一端为基准的一端的电压极性反转，二次绕组W12的一端和另一端中，电位高的一方都与直流源31的高电位侧端子相连接，电位低的一方都与直流源31的低电位侧端子相连接。

对于缓冲器BUF2、反向器INV2、以及开关SW7、SW8，也与上述的缓冲器BUF1、反向器INV1、以及开关SW5、SW6同样，通过控制部23控制。这样，即使随着从控制部23被输出的控制信号的电压水平，以二次绕组W22的另一端为基准的一端的电压极性反转，二次绕组W22的一端和另一端中的电位高的一方都与直流源31的高电位侧端子相连接，电位低的一方都与直流源31的低电位侧端子相连接。

通过以上的单元平衡电路PP，能够获得图15所示的本发明的实施方式十二涉及的单元平衡电路NN的上述效果相同的效果。

本发明不以上述的实施方式为限，在不脱离这个发明主旨的范围内，可以是各种变形和应用。

例如，在上述的实施方式中，作为非谐振变换器（converter），显示了全桥电路、半桥电路、正向电路、推挽电路、有源箝位式正向电路。但并不限于此，例如回扫（flyback）电路等其他非谐振变换器也是适用的。

另外，在上述的实施方式中，对两个二次电池被串联连接的情况进行了说明，但并不限于此。例如，四个二次电池被串联连接的情况、或者五个二次电池被串联连接的情况也适用于本发明的单元平衡电路。

另外，在上述的实施方式中，是将单元平衡电路和二次电池分别设置的，但并不限于此，也可以设置为一体。

另外，在上述的实施方式一至实施方式八中，使得第一绕组Wa和第二绕组Wb被同一个铁芯所卷绕，但并不限于此，例如，也可以是没有铁芯的，也可以是被不同的铁芯所卷绕的。另外，在上述的实施方式九至实施方式十三中，使得变压器T1和变压器T2分别具有相互分离的铁芯，但并不限于此，例如也可以是没有铁芯的。

符号说明

1：单元平衡装置

21、22、23：控制部

31：直流源

AA、AB、BB、CC、DD、EE、FF、GG、HH、JJ、KK、LL、MM、NN、PP：单元平衡电路

BT1～BT3、BTn、BT（n+1）：二次电池

BUF1～BUF4：缓冲器

INV1～INV4：反向器

Q1～Q8：开关元件

SW1～SW8、Sa、Sb、Sc、Sd：开关

T、T1、T2：变压器

Wa：第一绕组

Wb：第二绕组

W11、W21：一次绕组

W12、W22：二次绕组

W121、W221：第1二次绕组

W122、W222：第2二次绕组

Claims (17)

1.一种使得第1二次电池和第2二次电池各自的充电电压均一化的单元平衡电路，其特征在于，包括：

变压器，具有与所述第1二次电池成对设置的第一绕组和与所述第2二次电池成对设置的第二绕组；以及

开关部，对是否将所述第1二次电池的充电电压施加到所述第一绕组上进行控制。

2.根据权利要求1所述的单元平衡电路，其特征在于：

其中，所述第一绕组的匝数和所述第二绕组的匝数相等。

3.根据权利要求1或2所述的单元平衡电路，其特征在于：

其中，所述单元平衡电路与所述第1二次电池设置为一体。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的单元平衡电路，其特征在于：

其中，所述开关部包括第一开关、第二开关、第三开关、以及第四开关，

所述第一绕组的另一端和所述第二绕组的一端与所述第1二次电池的另一端相连接的同时，与所述第2二次电池的一端相连接，

所述第一绕组的一端被设置为通过所述第一开关，能够与所述第1二次电池的一端相连接的同时，通过所述第二开关，能够与所述第2二次电池的另一端相连接，

所述第二绕组的另一端被设置为通过所述第三开关，能够与所述第1二次电池的一端相连接的同时，通过所述第四开关，能够与所述第2二次电池的另一端相连接。

5.根据权利要求4所述的单元平衡电路，其特征在于：

其中，将所述第一开关和所述第四开关与所述第二开关和所述第三开关在所述第1二次电池和所述第2二次电池的充电时和放电时交替地变为打开状态。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的单元平衡电路，其特征在于：

其中，所述开关部形成非谐振变换器。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的单元平衡电路，其特征在于：

其中，所述第一绕组和所述第二绕组被铁芯卷绕。

8.一种包括多个记载在权利要求4或5的所述单元平衡电路的单元平衡装置，其特征在于：

其中，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、以及所述第四开关的开关动作在所述多个单元平衡电路之间分别为非同步。

9.一种使得第1二次电池和第2二次电池各自的充电电压均一化的单元平衡电路，其特征在于，包括：

第一变压器，具有与所述第1二次电池成对设置的第1一次绕组和第1二次绕组；

第二变压器，具有与所述第2二次电池成对设置的第2一次绕组和第2二次绕组；以及

第一开关部，对是否将所述第1二次电池的充电电压施加到所述第1一次绕组上进行控制，

其中，所述第1一次绕组的匝数和所述第1二次绕组的匝数不同，并且，所述第1一次绕组的匝数和所述第2一次绕组的匝数相等的同时，所述第1二次绕组的匝数和所述第2二次绕组的匝数相等，

所述第1二次绕组和所述第2二次绕组被并联连接。

10.根据权利要求9所述的单元平衡电路，其特征在于，包括：

第二开关部，对是否将所述第2二次电池的充电电压施加到所述第2一次绕组上进行控制，

其中，所述第一开关部和所述第二开关部同步进行动作。

11.根据权利要求10所述的单元平衡电路，其特征在于：

其中，所述第一开关部进行将所述第1二次电池的一端与所述第1一次绕组的一端相连接的同时，将该第1二次电池的另一端与该第1一次绕组的另一端相连接的第一步骤，

所述第一开关部进行将所述第1二次电池的一端与所述第1一次绕组的另一端相连接的同时，将该第1二次电池的另一端与该第1一次绕组的一端相连接的第二步骤，

所述第二开关部进行将所述第2二次电池的一端与所述第2一次绕组的一端相连接的同时，将该第2二次电池的另一端与该第2一次绕组的另一端相连接的第三步骤，

所述第二开关部进行将所述第2二次电池的一端与所述第2一次绕组的另一端相连接的同时，将该第2二次电池的另一端与该第2一次绕组的一端相连接的第四步骤。

12.根据权利要求9～11中任一项所述的单元平衡电路，其特征在于，包括：

直流源，输出直流电压；以及

第三开关部，对是否将所述直流源的输出电压施加到所述第1二次绕组上进行控制。

13.根据权利要求12所述的单元平衡电路，其特征在于，包括：

第二开关部，对是否将所述第2二次电池的充电电压施加到所述第2一次绕组上进行控制；以及

第四开关部，对是否将所述直流源的输出电压施加到所述第2二次绕组上进行控制，

其中，所述第一开关部和所述第三开关部进行同步动作，

所述第二开关部和所述第四开关部进行同步动作。

14.根据权利要求13所述的单元平衡电路，其特征在于：

其中，所述第三开关部进行将所述直流源的高电位侧端子与所述第1二次绕组的一端相连接的同时，将该直流源的低电位侧端子与该第1二次绕组的另一端相连接的第五步骤，

所述第三开关部进行将所述直流源的高电位侧端子与所述第1二次绕组的另一端相连接的同时，将该直流源的低电位侧端子与该第1二次绕组的一端相连接的第六步骤，

所述第四开关部进行将所述直流源的高电位侧端子与所述第2二次绕组的一端相连接的同时，将该直流源的低电位侧端子与该第2二次绕组的另一端相连接的第七步骤，

所述第四开关部进行将所述直流源的高电位侧端子与所述第2二次绕组的另一端相连接的同时，将该直流源的低电位测端子与该第2二次绕组的一端相连接的第八步骤。

15.根据权利要求9～14中任一项所述的单元平衡电路，其特征在于：

其中，所述第一变压器和所述第二变压器各自具有相互分离的铁芯。

16.根据权利要求9～15中任一项所述的单元平衡电路，其特征在于：

其中，所述第1二次绕组和所述第2二次绕组的匝数比所述第1一次绕组和所述第2一次绕组的匝数更大。

17.根据权利要求9～16中任一项所述的单元平衡电路，其特征在于：

其中，所述第一开关部形成非谐振变换器。

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