JP2012034446A - 蓄電装置及びエネルギバランス調整方法 - Google Patents

蓄電装置及びエネルギバランス調整方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2012034446A
JP2012034446A JP2010169666A JP2010169666A JP2012034446A JP 2012034446 A JP2012034446 A JP 2012034446A JP 2010169666 A JP2010169666 A JP 2010169666A JP 2010169666 A JP2010169666 A JP 2010169666A JP 2012034446 A JP2012034446 A JP 2012034446A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power storage
capacitor
energy
storage element
storage elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2010169666A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Kadota
行生 門田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2010169666A priority Critical patent/JP2012034446A/ja
Publication of JP2012034446A publication Critical patent/JP2012034446A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

【課題】 蓄電素子間の出力電圧が等しい場合でも蓄電素子間でエネルギを移動することができる蓄電装置及びエネルギバランス調整方法を提供する。
【解決手段】 蓄電装置は、複数の蓄電素子と、コンデンサ６及びリアクトル８が直列に接続された共振回路５と、切替えモジュール２と、環流ダイオード９と、演算モジュール１６と、制御モジュール１７とを備えている。制御モジュール１７は、演算モジュール１６で演算されたエネルギ残量を示すエネルギ残量情報から複数の蓄電素子間でエネルギ残量が異なっているのかどうか判断し、複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっている場合、２個以上の蓄電素子からコンデンサ６に充電した後、コンデンサからエネルギ残量が相対的に少ない蓄電素子に放電するよう、切替えモジュール２の切替え動作を制御する。制御モジュール１７は、充電を終了する際、コンデンサ６が２個以上の蓄電素子から電気的に切り離れるよう切替えモジュール２の切替え動作を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、蓄電装置及びエネルギバランス調整方法に関する。
一般に、充放電可能な蓄電装置は、複数の二次電池（電池セル）や、複数のキャパシタで構成されていることが多い。例えば、蓄電装置が複数のキャパシタを備えている場合、キャパシタは直列もしくは並列に接続されるが、直列接続されたキャパシタにおいては、キャパシタ間のエネルギバランスを均等化して蓄積したエネルギ量を増やすように管理することが行われる。
直列接続したキャパシタのエネルギバランスを調整する方法の１つとしてスイッチトキャパシタ方式がある。この方式は直列接続した各キャパシタの電圧を検出する電圧検出回路と、直列接続したキャパシタと並列にスイッチを介して接続する容量の小さなコンデンサを備え、スイッチ制御回路は、電圧検出回路の検出結果に基づいて上記スイッチを切替えるものである。これにより、相対的に出力電圧の大きなキャパシタと、相対的に出力電圧の小さなキャパシタとに、コンデンサを交互に接続することができる。出力電圧の大きなキャパシタから出力電圧の小さなキャパシタにエネルギを移動することができるため、複数のキャパシタ間のエネルギバランスの均等化を図ることができる。
特開２００９−２１３２４２号公報
ところで、上記スイッチトキャパシタ方式を採用すると、キャパシタ間の出力電圧の差が小さい場合、コンデンサを介してキャパシタ間で移動できるエネルギは小さくなり、キャパシタの出力電圧を均等化するためには、長時間かけて行う必要がある。
一方、蓄電装置が複数の二次電池を備えている場合、二次電池間でエネルギ残量が異なっていても（エネルギバランスが崩れていても）二次電池間の出力電圧は同じ程度となる傾向にある。このため、上記蓄電装置に対して上記スイッチトキャパシタ方式を適用した場合、エネルギ残量を均等化（エネルギバランスを調整）したいのに、出力電圧が同じ程度であることからエネルギ残量の大きな二次電池からエネルギ残量の小さな二次電池にエネルギを移動できないといった不都合が生じる。
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、蓄電素子間の出力電圧が等しい場合でも蓄電素子間でエネルギを移動することができる蓄電装置及びエネルギバランス調整方法を提供することにある。
一実施形態に係る蓄電装置は、
直列に接続された複数の蓄電素子と、
コンデンサ及びリアクトルが直列に接続された共振回路と、
前記複数の蓄電素子及び共振回路間に接続され、前記複数の蓄電素子及び共振回路間の接続状態を切替え可能な切替えモジュールと、
前記共振回路に並列に接続され前記共振回路とともに回路を形成する環流ダイオードと、
各蓄電素子の出力電圧を示す出力電圧情報を取得し、前記取得した出力電圧情報から前記各蓄電素子のエネルギ残量を演算する演算モジュールと、
前記演算モジュールで演算された前記エネルギ残量を示すエネルギ残量情報を取得し、前記エネルギ残量情報に基づいて前記切替えモジュールの切替え動作を制御する制御モジュールと、を備え、
前記制御モジュールは、
前記エネルギ残量情報から前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっているのかどうか判断し、前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっている場合、２個以上の蓄電素子から前記コンデンサに充電した後、前記コンデンサから前記エネルギ残量が相対的に少ない蓄電素子に放電するよう、前記切替えモジュールの切替え動作を制御し、
前記充電を終了する際、前記コンデンサが前記２個以上の蓄電素子から電気的に切り離れるよう前記切替えモジュールの切替え動作を制御することを特徴としている。
また、一実施形態に係る蓄電装置は、
直列に接続された複数の蓄電素子と、
コンデンサ及びリアクトルが直列に接続された共振回路と、
前記複数の蓄電素子及び共振回路間に接続され、前記複数の蓄電素子及び共振回路間の接続状態を切替え可能な切替えモジュールと、
各蓄電素子の出力電圧を示す出力電圧情報を取得し、前記取得した出力電圧情報から前記各蓄電素子のエネルギ残量を演算する演算モジュールと、
前記共振回路の共振電流を検出する電流検出モジュールと、
前記演算モジュールで演算された前記エネルギ残量を示すエネルギ残量情報及び前記電流検出モジュールで検出された前記共振電流を示す共振電流情報を取得し、前記エネルギ残量情報及び共振電流情報に基づいて前記切替えモジュールの切替え動作を制御する制御モジュールと、を備え、
前記制御モジュールは、
前記エネルギ残量情報から前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっているのかどうか判断し、前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっている場合、２個以上の蓄電素子から前記コンデンサに充電した後、前記コンデンサから前記エネルギ残量が相対的に少ない蓄電素子に放電するよう、前記切替えモジュールの切替え動作を制御し、
前記充電を終了する際、前記共振電流情報を基に、前記共振回路の共振電流の値が最初に零となったのかどうか判断し、前記共振電流の値が最初に零となった場合、前記共振電流の値が最初に零となったタイミングで前記コンデンサが前記２個以上の蓄電素子から電気的に切り離れるよう前記切替えモジュールの切替え動作を制御することを特徴としている。
また、一実施形態に係る蓄電装置は、
直列に接続された複数の蓄電素子と、
コンデンサ及びリアクトルが直列に接続された共振回路と、
前記複数の蓄電素子及び共振回路間に接続され、前記複数の蓄電素子及び共振回路間の接続状態を切替え可能な切替えモジュールと、
前記共振回路及び切替えモジュール間に接続され、互いに並列に接続されたスイッチ及びダイオードを有した他の切替えモジュールと、
各蓄電素子の出力電圧を示す出力電圧情報を取得し、前記取得した出力電圧情報から前記各蓄電素子のエネルギ残量を演算する演算モジュールと、
前記演算モジュールで演算された前記エネルギ残量を示すエネルギ残量情報を取得し、前記エネルギ残量情報に基づいて前記切替えモジュール及びスイッチの切替え動作を制御する制御モジュールと、を備え、
前記制御モジュールは、
前記エネルギ残量情報から前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっているのかどうか判断し、前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっている場合、前記スイッチを非導通状態として２個以上の蓄電素子から前記コンデンサに充電した後、前記スイッチを導通状態として前記コンデンサから前記エネルギ残量が相対的に少ない蓄電素子に放電するよう、前記切替えモジュール及びスイッチの切替え動作を制御することを特徴としている。
また、一実施形態に係るエネルギバランス調整方法は、
直列に接続された複数の蓄電素子のエネルギバランス調整方法であって、
各蓄電素子の出力電圧を示す出力電圧情報を取得し、前記取得した出力電圧情報から前記各蓄電素子のエネルギ残量を演算し、
前記エネルギ残量を示すエネルギ残量情報から前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっているのかどうか判断し、
前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっている場合、
２個以上の蓄電素子からコンデンサ及びリアクトルが直列に接続された共振回路並びに環流ダイオードが並列に接続された回路の前記コンデンサに充電した後、前記コンデンサから前記エネルギ残量が相対的に少ない蓄電素子に放電するよう、前記複数の蓄電素子及び共振回路間の接続状態を切替え、
前記充電を終了する際、前記コンデンサを前記２個以上の蓄電素子から電気的に切り離すことを特徴としている。
また、一実施形態に係るエネルギバランス調整方法は、
直列に接続された複数の蓄電素子のエネルギバランス調整方法であって、
各蓄電素子の出力電圧を示す出力電圧情報を取得し、前記取得した出力電圧情報から前記各蓄電素子のエネルギ残量を演算し、
前記エネルギ残量を示すエネルギ残量情報から前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっているのかどうか判断し、
前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっている場合、
２個以上の蓄電素子からコンデンサ及びリアクトルが直列に接続された共振回路の前記コンデンサに充電した後、前記コンデンサから前記エネルギ残量が相対的に少ない蓄電素子に放電するよう、前記複数の蓄電素子及び共振回路間の接続状態を切替え、
前記充電を終了する際、前記共振回路の共振電流を示す共振電流情報を基に、前記共振回路の共振電流の値が最初に零となったのかどうか判断し、前記共振電流の値が最初に零となった場合、前記共振電流の値が最初に零となったタイミングで前記コンデンサを前記２個以上の蓄電素子から電気的に切り離すことを特徴としている。
また、一実施形態に係るエネルギバランス調整方法は、
直列に接続された複数の蓄電素子のエネルギバランス調整方法であって、
各蓄電素子の出力電圧を示す出力電圧情報を取得し、前記取得した出力電圧情報から前記各蓄電素子のエネルギ残量を演算し、
前記エネルギ残量を示すエネルギ残量情報から前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっているのかどうか判断し、
前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっている場合、
２個以上の蓄電素子から互いに並列に接続されたスイッチ及びダイオードを有した切替えモジュールを介してコンデンサ及びリアクトルが直列に接続された共振回路の前記コンデンサに充電した後、前記コンデンサから前記エネルギ残量が相対的に少ない蓄電素子に放電するよう、前記複数の蓄電素子及び共振回路間の接続状態を切替え、
前記充電する際に前記スイッチを非導通状態に切替え、前記放電する際に前記スイッチを導通状態に切替えることを特徴としている。
第１の実施形態に係る蓄電装置を示す回路図である。 上記蓄電装置の各蓄電素子における、エネルギ残量に対する出力電圧の変化をグラフで示す図である。 上記第１の実施形態に係る蓄電装置の第２蓄電素子から第１蓄電素子にエネルギを移動する際の、手順１、手順２及び手順３における（１）コンデンサの充放電状態、（２）コンデンサの電圧値、（３）第１スイッチの接続状態、（４）第２スイッチの接続状態、を表で示す図である。 上記第１の実施形態に係る蓄電装置の第２蓄電素子から第１蓄電素子にエネルギを移動する際の、時間に対するコンデンサの電圧値の変化を示すグラフである。 上記第１の実施形態に係る蓄電装置の第２蓄電素子から第１蓄電素子にエネルギを移動する際の、時間に対するコンデンサの電圧値の変化を示す他のグラフである。 上記第１の実施形態に係る蓄電装置の第１蓄電素子から第２蓄電素子にエネルギを移動する際の、手順１、手順２及び手順３における（１）コンデンサの充放電状態、（２）コンデンサの電圧値、（３）第１スイッチの接続状態、（４）第２スイッチの接続状態、を表で示す図である。 第２の実施形態に係る蓄電装置を示す回路図である。 第３の実施形態に係る蓄電装置を示す回路図である。 第４の実施形態に係る蓄電装置を示す回路図である。 上記第４の実施形態に係る蓄電装置の第２蓄電素子から第１蓄電素子にエネルギを移動する際の、手順１、手順２及び手順３における（１）コンデンサの充放電状態、（２）コンデンサの電圧値、（３）第１スイッチの接続状態、（４）第２スイッチの接続状態、を表で示す図である。 上記第４の実施形態に係る蓄電装置の第１蓄電素子から第２蓄電素子にエネルギを移動する際の、手順１、手順２及び手順３における（１）コンデンサの充放電状態、（２）コンデンサの電圧値、（３）第１スイッチの接続状態、（４）第２スイッチの接続状態、を表で示す図である。 第５の実施形態に係る蓄電装置を示す回路図である。 上記第５の実施形態に係る蓄電装置の第２蓄電素子から第１蓄電素子にエネルギを移動する際の、手順１及び手順２における（１）コンデンサの充放電状態、（２）コンデンサの電圧値、（３）第１スイッチの接続状態、（４）第２スイッチの接続状態、（５）第３スイッチの導通状態、を表で示す図である。 上記第５の実施形態に係る蓄電装置の第１蓄電素子から第２蓄電素子にエネルギを移動する際の、手順１及び手順２における（１）コンデンサの充放電状態、（２）コンデンサの電圧値、（３）第１スイッチの接続状態、（４）第２スイッチの接続状態、（５）第３スイッチの導通状態、を表で示す図である。 上記第５の実施形態に係る蓄電装置の切替えモジュール２をスイッチ及びダイオードで形成した一例を示す回路図である。
以下、図面を参照しながら第１の実施形態に係る蓄電装置及びエネルギバランス調整方法について詳細に説明する。始めに、蓄電装置の構成について説明する。
図１に示すように、蓄電装置は、蓄電モジュール１、切替えモジュール２、回路４、出力電圧検出モジュール１５、演算モジュール１６及び制御モジュール１７を備えている。
蓄電モジュール１は、直列に接続された複数の蓄電素子を有している。ここでは、蓄電モジュール１は、負極側に位置した第１蓄電素子Ａ１と、正極側に位置した第２蓄電素子Ａ２とを有している。また、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２は、それぞれ二次電池（電池セル）であり、充放電可能に形成されている。このため、蓄電モジュール１を組電池と言うことができる。
共振回路５は、直列に接続されたコンデンサ６及びリアクトル８を有している。環流ダイオード９は、共振回路５に並列に接続され、共振回路５とともに回路４を形成している。
切替えモジュール２は、複数の蓄電素子及び共振回路５間に接続され、複数の蓄電素子及び共振回路５間の接続状態を切替え可能に形成されている。ここでは、切替えモジュール２は、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２、並びに共振回路５間に接続され、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２、並びに共振回路５間の接続状態を切替え可能に形成されている。
切替えモジュール２は、第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２を有している。第１スイッチＳ１は、環流ダイオード９の陽極側と、第１蓄電素子Ａ１の負極側又は正極側とを接続するか、又は中間点ｐ１に接続するよう接続状態を切替えるものである。第２スイッチＳ２は、環流ダイオード９の陰極側と、第２蓄電素子Ａ２の正極側又は負極側とを接続するか、又は中間点ｐ２に接続するよう接続状態を切替えるものである。ここで、中間点ｐ１、ｐ２とは、蓄電モジュール１に接続されていない接続点を意味している。
出力電圧検出モジュール１５は、各蓄電素子の出力電圧を検出し、出力電圧を示す出力電圧情報を信号にて出力するものである。
演算モジュール１６には、出力電圧検出モジュール１５から信号が与えられる。演算モジュール１６は、出力電圧検出モジュール１５が出力する出力電圧情報を取得し、取得した出力電圧情報から各蓄電素子のエネルギ残量を演算するものである。演算モジュール１６は、演算したエネルギ残量を示すエネルギ残量情報を信号にて出力するものである。ここでは、演算モジュール１６は、演算回路である。
制御モジュール１７には、演算モジュール１６から信号が与えられる。制御モジュール１７は、演算モジュール１６で演算されたエネルギ残量を示すエネルギ残量情報を取得し、エネルギ残量情報に基づいて切替えモジュール２の切替え動作を制御するものである。このため、制御モジュール１７から出力される切替え信号により、第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２の接続状態が切替えられる。ここでは、制御モジュール１７は、制御回路である。
上記切替えモジュール２、回路４、演算モジュール１６及び制御モジュール１７は、基板上に設けられ、配線されている。
次に、各蓄電素子（第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２）の出力電圧の特性について説明する。図２は、各蓄電素子のエネルギ残量（ＳＯＣ：state of charge）に対する出力電圧の変化をグラフで示した図である。
図２に示すように、各蓄電素子の出力電圧の値は、エネルギ残量に応じてＶ１からＶ０まで変動する。エネルギ残量が１００％付近及び０％付近の場合、上記蓄電素子の出力電圧は大きく変動することが分かる。一方、エネルギ残量が２０乃至５０％付近の場合、上記蓄電素子の出力電圧は一定となり、ほとんど変動しないことが分かる。上記のことから、各蓄電素子は、エネルギ残量の変化に合わせて出力電圧が変動する変動領域を有していると言うことができる。
このため、図１及び図２に示すように、演算モジュール１６は、エネルギ残量を演算する際、各蓄電素子の変動領域の出力電圧を示す出力電圧情報を取得し、各蓄電素子のエネルギ残量を演算することが好ましい。これにより、演算モジュール１６は、各蓄電素子のより詳細なエネルギ残量を演算することができる。
次に、上記制御モジュール１７の制御について説明する。
図１に示すように、制御モジュール１７は、取得したエネルギ残量情報から複数の蓄電素子（第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２）間でエネルギ残量が異なっているのかどうか判断する。
複数の蓄電素子間でエネルギ残量が異なっている場合、制御モジュール１７は、２個以上の蓄電素子（第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２）からコンデンサ６に充電した後、コンデンサ６からエネルギ残量が相対的に少ない蓄電素子（第１蓄電素子Ａ１又は第２蓄電素子Ａ２）に放電するよう、切替えモジュール２の切替え動作を制御するものである。上記充電を終了する際、制御モジュール１７は、コンデンサ６が２個以上の蓄電素子から電気的に切り離れるよう切替えモジュール２の切替え動作を制御するものである。これにより、エネルギ残量が相対的に多い蓄電素子からエネルギ残量が相対的に少ない蓄電素子に、エネルギを移動することができる。
詳しくは、この実施形態において、制御モジュール１７はタイマ１７ａを有している。タイマ１７ａは、充電の開始と同時に時間のカウントアップを開始し、コンデンサ６の電圧値が上昇する最初の充電期間内に、コンデンサ６の電圧の値が２個以上の蓄電素子（第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２）の総出力電圧の値を超える範囲内となるタイミングで時間のカウントアップを終了するものである。なお、時間のカウントアップを終了するタイミングは、共振回路５の定数から予めタイマ１７ａに設定することができる。
このため、制御モジュール１７は、時間のカウントアップを開始すると同時に上記充電が開始し、時間のカウントアップを終了すると同時に上記充電が終了し、上記充電が終了した後に上記放電されるよう、切替えモジュール２の切替え動作を制御することができる。
複数の蓄電素子間でエネルギ残量が同等の場合、制御モジュール１７は、蓄電素子間でのエネルギの移動を行わないよう、第１スイッチＳ１と第２スイッチＳ２のスイッチ動作を停止すればよい。
その他、第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２、並びに蓄電モジュール１間を非接続状態とし、回路４（コンデンサ６）を蓄電モジュール１から電気的に切り離してもよい。この際、第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２を中間点ｐ１、ｐ２に接続させることができる。
次に、上記蓄電装置を用いたエネルギバランス調整方法について説明する。エネルギバランス調整方法において、特に、制御モジュール１７の制御の例（手順１、手順２及び手順３）について説明する。始めに、第１蓄電素子Ａ１より第２蓄電素子Ａ２の方のエネルギ残量が多い場合のエネルギバランス調整方法について説明する。
図１及び図３に示すように、直列に接続された第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２のエネルギバランス調整方法が開始されると、まず、演算モジュール１６は、各蓄電素子の出力電圧を示す出力電圧情報を取得し、取得した出力電圧情報から各蓄電素子のエネルギ残量を演算する。次いで、制御モジュール１７は、エネルギ残量を示すエネルギ残量情報から第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２間でエネルギ残量が異なっているのかどうか判断する。
図１、図３及び図４に示すように、制御モジュール１７が、第１蓄電素子Ａ１より第２蓄電素子Ａ２の方のエネルギ残量が多いと判断した場合、手順１において、制御モジュール１７は、時間のカウントアップを開始し、第１スイッチＳ１を第１蓄電素子Ａ１の負極側に接続させ、第２スイッチＳ２を第２蓄電素子Ａ２の正極側に接続させる。
ここで、第１蓄電素子Ａ１の出力電圧の値をＥ１（Ｖ０≦Ｅ１≦Ｖ１）、第２蓄電素子Ａ２の出力電圧の値をＥ２（Ｖ０≦Ｅ２≦Ｖ１）とする。
すると、制御モジュール１７が時間のカウントアップを開始すると同時に、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２からコンデンサ６に充電が開始される。ここで、充電が開始される前のコンデンサ６の電圧値は、例えばＥ１である。その後、制御モジュール１７は、時間のカウントアップを終了し、第１スイッチＳ１を中間点ｐ１に接続させ、第２スイッチＳ２を中間点ｐ２に接続させる。すなわち、制御モジュール１７は、コンデンサ６が第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２から電気的に切り離れるよう切替えモジュール２の切替え動作を制御する。これにより、時間のカウントアップを終了すると同時にコンデンサ６への充電が終了する。
ここでは、コンデンサ６の電圧値が上昇する最初の充電期間内に、コンデンサ６の電圧の値が第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２の総出力電圧の値（Ｅ１＋Ｅ２）を超える範囲内となるタイミングでコンデンサ６への充電を終了している。コンデンサ６の電圧値は、例えばα（α＞Ｅ１＋Ｅ２）となる。
言うまでもないが、蓄電装置がリアクトル８を備えていることにより、コンデンサ６に電圧値がＥ１＋Ｅ２を超える値となるまで充電することを可能にしている。このため、コンデンサ６には、電圧値がＥ１＋Ｅ２を超える値となるまで充電した方が好ましい。
なお、コンデンサ６を第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２から電気的に切り離すタイミング（時間のカウントアップを終了するタイミング）は、コンデンサ６の電圧値が上昇する最初の充電期間内が好ましいが、コンデンサ６の電圧値が最初にピーク（充電期間及び放電期間の境界）に達したときであってもよい。
但し、コンデンサ６の電圧値が下降する放電期間に、コンデンサ６を第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２から電気的に切り離す（時間のカウントアップを終了する）ことは好ましくない。なぜなら、放電期間では、共振電流の流れる方向が逆になり、共振電流の流れが環流ダイオード９で遮断されるため、第２スイッチＳ２や環流ダイオード９の破壊を招く恐れがあるためである。
続いて、手順２において、蓄電モジュール１及び共振回路５間の非接続状態を維持することにより、コンデンサ６に与えられた電圧は保持され、コンデンサ６の電圧値はＥ１＋Ｅ２を超える値、例えばαに保持される。
また、コンデンサ６への充電を終了したタイミングで、共振回路５の共振電流は流れる状態にあるが、環流ダイオード９等で回路４を形成することにより、共振電流が継続して流れる通路を形成することができる。なお、共振電流はコンデンサ６に流れ込むため、コンデンサ６の電圧は、共振電流が零になるまで若干上昇することになる。
続いて、図１、図３及び図５に示すように、手順３において、制御モジュール１７は、第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２の接続状態を変え第１スイッチＳ１を第１蓄電素子Ａ１の負極側に接続させ、第２スイッチＳ２を第２蓄電素子Ａ２の負極側に接続させる。すると、コンデンサ６から第１蓄電素子Ａ１に放電され、エネルギバランス調整方法が終了する。時間のカウントアップも放電においても開始し、ここでは、コンデンサ６の電圧値αは、第１蓄電素子Ａ１の出力電圧の値Ｅ１の２倍を超えているため、コンデンサ６は、電圧値がマイナスとなるまで放電される。
例えば、コンデンサ６の電圧が最初のマイナス電圧からＥ１に到達する時間も予め共振回路の時定数から計算できるので、時間のカウントアップから電圧がＥ１に到達するであろう時点で、第１スイッチＳ１を中間点ｐ１に接続させ、第２スイッチＳ２を中間点ｐ２に接続させる。するとコンデンサ電圧はＥ１電圧を維持して、本提案動作の初期動作へと戻ることができる。
そして、上記エネルギバランス調整方法を繰り返し行うことにより、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２の出力電圧が同程度の場合でも、第２蓄電素子Ａ２から第１蓄電素子Ａ１にエネルギを移動することができる。このため、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２のエネルギ残量は、同等になるよう調整される。
次に、第２蓄電素子Ａ２より第１蓄電素子Ａ１の方のエネルギ残量が多い場合のエネルギバランス調整方法について説明する。
図１及び図６に示すように、直列に接続された第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２のエネルギバランス調整方法が開始されると、まず、演算モジュール１６は、各蓄電素子の出力電圧を示す出力電圧情報を取得し、取得した出力電圧情報から各蓄電素子のエネルギ残量を演算する。次いで、制御モジュール１７は、エネルギ残量を示すエネルギ残量情報から第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２間でエネルギ残量が異なっているのかどうか判断する。
制御モジュール１７が、第２蓄電素子Ａ２より第１蓄電素子Ａ１の方のエネルギ残量が多いと判断した場合、手順１において、制御モジュール１７は、時間のカウントアップを開始し、第１スイッチＳ１を第１蓄電素子Ａ１の負極側に接続させ、第２スイッチＳ２を第２蓄電素子Ａ２の正極側に接続させる。すると、制御モジュール１７は、時間のカウントアップを開始すると同時に第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２からコンデンサ６に充電が開始される。ここで、充電が開始される前のコンデンサ６の電圧値は、例えばＥ２である。その後、制御モジュール１７は、時間のカウントアップを終了し、第１スイッチＳ１を中間点ｐ１に接続させ、第２スイッチＳ２を中間点ｐ２に接続させる。すなわち、制御モジュール１７は、コンデンサ６が第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２から電気的に切り離れるよう切替えモジュール２の切替え動作を制御する。これにより、時間のカウントアップを終了すると同時にコンデンサ６への充電が終了する。
ここでは、コンデンサ６の電圧値が上昇する最初の充電期間内に、コンデンサ６の電圧の値が第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２の総出力電圧の値（Ｅ１＋Ｅ２）を超える範囲内となるタイミングでコンデンサ６への充電を終了している。コンデンサ６の電圧値は、例えばα（α＞Ｅ１＋Ｅ２）となる。
続いて、手順２において、蓄電モジュール１及び共振回路５間の非接続状態を維持することにより、コンデンサ６に与えられた電圧は保持され、コンデンサ６の電圧値はＥ１＋Ｅ２を超える値、例えばβに保持される。
また、コンデンサ６への充電を終了したタイミングで、共振回路５の共振電流は流れる状態にあるが、環流ダイオード９等で回路４を形成することにより、共振電流が継続して流れる通路を形成することができる。これにより、共振電流がコンデンサ６に与えられることで、共振電流を自然に止める（零にする）ことができる。
続いて、手順３において、制御モジュール１７は、第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２の接続状態を変え第１スイッチＳ１を第１蓄電素子Ａ１の正極側に接続させ、第２スイッチＳ２を第２蓄電素子Ａ２の正極側に接続させる。すると、コンデンサ６から第２蓄電素子Ａ２に放電され、エネルギバランス調整方法が終了する。時間のカウントアップも放電においても開始し、ここでは、コンデンサ６の電圧値βは、第２蓄電素子Ａ２の出力電圧の値Ｅ２の２倍を超えているため、コンデンサ６は、電圧値がマイナスとなるまで放電される。
例えば、コンデンサ６の電圧が最初のマイナス電圧からＥ２に到達する時間も予め共振回路の時定数から計算できるので、時間のカウントアップから電圧がＥ２に到達するであろう時点で、第１スイッチＳ１を中間点ｐ１に接続させ、第２スイッチＳ２を中間点ｐ２に接続させる。するとコンデンサ電圧はＥ２電圧を維持して、本提案動作の初期動作へと戻ることができる。
そして、上記エネルギバランス調整方法を繰り返し行うことにより、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２の出力電圧が同程度の場合でも、第１蓄電素子Ａ１から第２蓄電素子Ａ２にエネルギを移動することができる。このため、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２のエネルギ残量は、同等になるよう調整される。
上記のように構成された第１の実施形態に係る蓄電装置及びエネルギバランス調整方法によれば、蓄電装置は、第１蓄電素子Ａ１、第２蓄電素子Ａ２、切替えモジュール２、共振回路５、環流ダイオード９、演算モジュール１６及び制御モジュール１７を備えている。
エネルギバランス調整方法において、制御モジュール１７は、エネルギ残量情報から第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２間でエネルギ残量が異なっているのかどうか判断する。第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２間でエネルギ残量が異なっている場合、制御モジュール１７は、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２からコンデンサ６に充電した後、コンデンサ６からエネルギ残量が相対的に少ない蓄電素子（第１蓄電素子Ａ１又は第２蓄電素子Ａ２）に放電するよう、切替えモジュール２の切替え動作を制御することができる。
これにより、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２の出力電圧が同程度の場合でも、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２間でエネルギを移動することができ、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２のエネルギ残量が同等になるよう調整することができる。しかも、短時間で蓄電素子間のエネルギ残量が同等になるよう調整することができる。このため、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２のエネルギを最大限使用することが可能となる。
環流ダイオード９等で回路４を形成することにより、共振電流が継続して流れる通路を形成することができるため、第１スイッチＳ１の破壊を防止することができる。
制御モジュール１７は、タイマ１７ａを有している。タイマ１７ａは、充電の開始と同時に時間のカウントアップを開始し、コンデンサ６の電圧値が上昇する最初の充電期間内に、コンデンサ６の電圧の値が２個以上の蓄電素子（第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２）の総出力電圧の値を超える範囲内となるタイミングで時間のカウントアップを終了することができる。
このため、制御モジュール１７は、時間のカウントアップを開始すると同時に充電が開始し、時間のカウントアップを終了すると同時に充電が終了し、充電を終了する際、コンデンサ６が第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２から電気的に切り離れるよう切替えモジュールの切替え動作を制御することができる。
コンデンサ６の電圧値が下降する放電期間に、コンデンサ６を第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２から電気的に切り離すことを防止できるため、第２スイッチＳ２や環流ダイオード９の破壊を防止することができる。
上記のことから、蓄電素子間の出力電圧が等しい場合でも蓄電素子間でエネルギを移動することができる蓄電装置及びエネルギバランス調整方法を得ることができる。
次に、第２の実施形態に係る蓄電装置及びエネルギバランス調整方法について詳細に説明する。この実施形態において、他の構成は上述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。始めに、蓄電装置の構成について説明する。
図７に示すように、制御モジュール１７は、上記タイマ１７ａを有していない。蓄電装置は、電圧検出モジュール１８を備えている。電圧検出モジュール１８は、コンデンサ６の電圧（両電極間の電位差）を検出し、上記電圧を示す電圧情報を信号にて出力するものである。制御モジュール１７には、電圧検出モジュール１８から信号が与えられる。電圧検出モジュール１８は、上記共振回路５と同じ基板上に設けられ、配線されている。
次に、上記制御モジュール１７の制御について説明する。
制御モジュール１７は、電圧検出モジュール１８が出力する電圧情報を取得し、取得した電圧情報を基に、コンデンサ６の電圧値が上昇する最初の充電期間内に、コンデンサ６の電圧の値が２個以上の蓄電素子（第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２）の総出力電圧の値（Ｅ１＋Ｅ２）を超える範囲内となったのかどうか判断する。
制御モジュール１７は、上記範囲内となった場合、上記範囲内となったタイミングで充電を終了するよう切替えモジュール２の切替え動作を制御するものである。なお、制御モジュール１７には、２個以上の蓄電素子（第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２）の総出力電圧の値（Ｅ１＋Ｅ２）を超える範囲内の電圧値を予め設定することができる。このため、制御モジュール１７は、コンデンサ６の電圧値が設定値を超えた際に充電を終了するよう切替えモジュール２の切替え動作を制御することができる。
次に、上記蓄電装置を用いたエネルギバランス調整方法について説明する。エネルギバランス調整方法において、特に、制御モジュール１７の制御の例（手順１、手順２及び手順３）について説明する。ここでは、第１蓄電素子Ａ１より第２蓄電素子Ａ２の方のエネルギ残量が多い場合のエネルギバランス調整方法について説明する。
直列に接続された第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２のエネルギバランス調整方法が開始されると、まず、演算モジュール１６は、各蓄電素子の出力電圧を示す出力電圧情報を取得し、取得した出力電圧情報から各蓄電素子のエネルギ残量を演算する。次いで、制御モジュール１７は、エネルギ残量を示すエネルギ残量情報から第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２間でエネルギ残量が異なっているのかどうか判断する。
制御モジュール１７が、第１蓄電素子Ａ１より第２蓄電素子Ａ２の方のエネルギ残量が多いと判断した場合、手順１において、制御モジュール１７は、第１スイッチＳ１を第１蓄電素子Ａ１の負極側に接続させ、第２スイッチＳ２を第２蓄電素子Ａ２の正極側に接続させる。すると、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２からコンデンサ６に充電が開始される。ここで、充電が開始される前のコンデンサ６の電圧値は、例えばＥ１である。
その後、制御モジュール１７は、電圧検出モジュール１８で検出された電圧を示す電圧情報を基に、コンデンサ６の電圧値が上昇する最初の充電期間内に、コンデンサ６の電圧の値が第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２の総出力電圧の値（Ｅ１＋Ｅ２）を超える範囲内となったのかどうか判断する。
制御モジュール１７は、上記範囲内となった場合、上記範囲内となったタイミングで、第１スイッチＳ１を中間点ｐ１に接続させ、第２スイッチＳ２を中間点ｐ２に接続させる。すなわち、制御モジュール１７は、コンデンサ６が第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２から電気的に切り離れるよう切替えモジュール２の切替え動作を制御する。これにより、コンデンサ６への充電が終了する。
ここでは、コンデンサ６の電圧値が上昇する最初の充電期間内に、コンデンサ６の電圧の値が第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２の総出力電圧の値（Ｅ１＋Ｅ２）を超える範囲内となるタイミングでコンデンサ６への充電を終了している。コンデンサ６の電圧値は、例えばα（α＞Ｅ１＋Ｅ２）となる。
なお、コンデンサ６を第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２から電気的に切り離すタイミングは、コンデンサ６の電圧値が上昇する最初の充電期間内が好ましいが、コンデンサ６の電圧値が最初にピーク（充電期間及び放電期間の境界）に達したときであってもよい。
続いて、手順２において、蓄電モジュール１及び共振回路５間の非接続状態を維持することにより、コンデンサ６に与えられた電圧は保持され、コンデンサ６の電圧値はＥ１＋Ｅ２を超える値、例えばαに保持される。
また、コンデンサ６への充電を終了したタイミングで、共振回路５の共振電流は流れる状態にあるが、環流ダイオード９等で回路４を形成することにより、共振電流が継続して流れる通路を形成することができる。なお、共振電流はコンデンサ６に流れ込むため、コンデンサ６の電圧は、共振電流が零になるまで若干上昇することになる。
続いて、手順３において、制御モジュール１７は、第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２の接続状態を変え第１スイッチＳ１を第１蓄電素子Ａ１の負極側に接続させ、第２スイッチＳ２を第２蓄電素子Ａ２の負極側に接続させる。すると、コンデンサ６から第１蓄電素子Ａ１に放電され、エネルギバランス調整方法が終了する。ここでは、コンデンサ６の電圧値αは、第１蓄電素子Ａ１の出力電圧の値Ｅ１の２倍を超えているため、コンデンサ６は、電圧値がマイナスとなるまで放電される。
そして、上記エネルギバランス調整方法を繰り返し行うことにより、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２の出力電圧が同程度の場合でも、第２蓄電素子Ａ２から第１蓄電素子Ａ１にエネルギを移動することができる。このため、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２のエネルギ残量は、同等になるよう調整される。
上記のように構成された第２の実施形態に係る蓄電装置及びエネルギバランス調整方法によれば、蓄電装置は、第１蓄電素子Ａ１、第２蓄電素子Ａ２、切替えモジュール２、共振回路５、環流ダイオード９、演算モジュール１６、制御モジュール１７及び電圧検出モジュール１８を備えている。
エネルギバランス調整方法において、制御モジュール１７は、エネルギ残量情報から第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２間でエネルギ残量が異なっているのかどうか判断する。第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２間でエネルギ残量が異なっている場合、制御モジュール１７は、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２からコンデンサ６に充電した後、コンデンサ６からエネルギ残量が相対的に少ない蓄電素子（第１蓄電素子Ａ１又は第２蓄電素子Ａ２）に放電するよう、切替えモジュール２の切替え動作を制御することができる。
これにより、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２の出力電圧が同程度の場合でも、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２間でエネルギを移動することができ、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２のエネルギ残量が同等になるよう調整することができる。しかも、短時間で蓄電素子間のエネルギ残量が同等になるよう調整することができる。このため、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２のエネルギを最大限使用することが可能となる。
環流ダイオード９等で回路４を形成することにより、共振電流が継続して流れる通路を形成することができるため、第１スイッチＳ１の破壊を防止することができる。
蓄電装置は、コンデンサ６の電圧を検出する電圧検出モジュール１８を備えている。制御モジュール１７は、電圧検出モジュール１８で検出された電圧を示す電圧情報を基に、コンデンサ６の電圧値が上昇する最初の充電期間内に、コンデンサ６の電圧の値が２個以上の蓄電素子（第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２）の総出力電圧の値を超える範囲内となった場合、上記範囲内となったタイミングで充電を終了するよう切替えモジュール２の切替え動作を制御することができる。
コンデンサ６の電圧値が下降する放電期間に、コンデンサ６を第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２から電気的に切り離すことを防止できるため、第２スイッチＳ２や環流ダイオード９の破壊を防止することができる。
上記のことから、蓄電素子間の出力電圧が等しい場合でも蓄電素子間でエネルギを移動することができる蓄電装置及びエネルギバランス調整方法を得ることができる。
次に、第３の実施形態に係る蓄電装置及びエネルギバランス調整方法について詳細に説明する。この実施形態において、他の構成は上述した第２の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。また、エネルギバランス調整方法は、第２の実施形態と同一であり、その詳細な説明を省略する。
図８に示すように、蓄電装置はダイオード７を備えている。ダイオード７はコンデンサ６に並列に接続されている。ダイオード７の陽極は第１スイッチＳ１に接続され、その陰極はリアクトル８に接続されている。ダイオード７は、コンデンサ６の電圧が逆電圧になることを防止するためのものである。このため、コンデンサ６から第１蓄電素子Ａ１への放電終了後のコンデンサ６の電圧値は零となる。ダイオード７は、上記共振回路５と同じ基板上に設けられ、配線されている。
ここでは、電圧検出モジュール１８は、ダイオード７の電圧（両極間の電位差）を検出するように構成されているが、これに限らず、コンデンサ６の電圧を検出するよう構成されていてもよい。
上記のように構成された第３の実施形態に係る蓄電装置及びエネルギバランス調整方法によれば、蓄電装置は、第１蓄電素子Ａ１、第２蓄電素子Ａ２、切替えモジュール２、共振回路５、環流ダイオード９、演算モジュール１６、制御モジュール１７及び電圧検出モジュール１８を備えている。このため、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
ダイオード７はコンデンサ６に並列に接続されている。このため、コンデンサ６から第１蓄電素子Ａ１又は第２蓄電素子Ａ２への放電終了後のコンデンサ６の電圧値を零にすることができる。また、放電期間に、共振電流の流れる方向が逆になることはないため、第２スイッチＳ２や環流ダイオード９の破壊を防止することができる。
上記のことから、蓄電素子間の出力電圧が等しい場合でも蓄電素子間でエネルギを移動することができる蓄電装置及びエネルギバランス調整方法を得ることができる。
次に、第４の実施形態に係る蓄電装置及びエネルギバランス調整方法について詳細に説明する。この実施形態において、他の構成は上述した第３の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。始めに、蓄電装置の構成について説明する。
図９に示すように、蓄電装置は、環流ダイオード９及び電圧検出モジュール１８を備えていない。蓄電装置は、電流検出モジュール１９を備えている。ここでは、電流検出モジュール１９は、電流検出器で形成されている。電流検出モジュール１９は、共振回路５の共振電流を検出し、上記共振電流を示す共振電流情報を信号にて出力するものである。制御モジュール１７には、電流検出モジュール１９から信号が与えられる。電流検出モジュール１９は、上記共振回路５と同じ基板上に設けられ、配線されている。
次に、上記制御モジュール１７の制御について説明する。
制御モジュール１７は、演算モジュール１６で演算されたエネルギ残量を示すエネルギ残量情報及び電流検出モジュール１９で検出された共振電流を示す共振電流情報を取得し、エネルギ残量情報及び共振電流情報に基づいて切替えモジュール２の切替え動作を制御する。
制御モジュール１７は、エネルギ残量情報から複数の蓄電素子（第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２）間でエネルギ残量が異なっているのかどうか判断し、複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっている場合、２個以上の蓄電素子（第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２）からコンデンサ６に充電した後、コンデンサ６からエネルギ残量が相対的に少ない蓄電素子（第１蓄電素子Ａ１又は第２蓄電素子Ａ２）に放電するよう、切替えモジュール２の切替え動作を制御する。
制御モジュール１７は、充電を終了する際、共振電流情報を基に、共振回路５の共振電流の値が最初に零となったのかどうか判断し、共振電流の値が最初に零となった場合、共振電流の値が最初に零となったタイミングでコンデンサ６が２個以上の蓄電素子（第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２）から電気的に切り離れるよう切替えモジュール２の切替え動作を制御する。
次に、上記蓄電装置を用いたエネルギバランス調整方法について説明する。エネルギバランス調整方法において、特に、制御モジュール１７の制御の例（手順１、手順２及び手順３）について説明する。始めに、第１蓄電素子Ａ１より第２蓄電素子Ａ２の方のエネルギ残量が多い場合のエネルギバランス調整方法について説明する。
図９及び図１０に示すように、直列に接続された第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２のエネルギバランス調整方法が開始されると、まず、演算モジュール１６は、各蓄電素子の出力電圧を示す出力電圧情報を取得し、取得した出力電圧情報から各蓄電素子のエネルギ残量を演算する。次いで、制御モジュール１７は、エネルギ残量を示すエネルギ残量情報から第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２間でエネルギ残量が異なっているのかどうか判断する。
制御モジュール１７が、第１蓄電素子Ａ１より第２蓄電素子Ａ２の方のエネルギ残量が多いと判断した場合、手順１において、制御モジュール１７は、第１スイッチＳ１を第１蓄電素子Ａ１の負極側に接続させ、第２スイッチＳ２を第２蓄電素子Ａ２の正極側に接続させる。すると、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２からコンデンサ６に充電が開始される。
その後、制御モジュール１７は、電流検出モジュール１９で検出された共振電流を示す共振電流情報を基に、共振回路５の共振電流の値が最初に零となったのかどうか判断する。制御モジュール１７は、共振電流の値が最初に零となった場合、共振電流の値が最初に零となったタイミングで、第１スイッチＳ１を中間点ｐ１に接続させ、第２スイッチＳ２を中間点ｐ２に接続させる。すなわち、制御モジュール１７は、コンデンサ６が第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２から電気的に切り離れるよう切替えモジュール２の切替え動作を制御する。これにより、コンデンサ６への充電が終了する。
ここでは、コンデンサ６の電圧値が最初にピーク（充電期間及び放電期間の境界）に達したときに、コンデンサ６が第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２から電気的に切り離されるため、コンデンサ６の電圧値は、２×（Ｅ１＋Ｅ２）となる。
続いて、手順２において、蓄電モジュール１及び共振回路５間の非接続状態を維持することにより、コンデンサ６に与えられた電圧は保持され、コンデンサ６の電圧値は２×（Ｅ１＋Ｅ２）に保持される。
また、コンデンサ６への充電を終了したタイミングで、共振回路５の共振電流は零となるため、上述した実施形態のように、環流ダイオード９等で回路４を形成する必要はない。
続いて、手順３において、制御モジュール１７は、第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２の接続状態を変え第１スイッチＳ１を第１蓄電素子Ａ１の負極側に接続させ、第２スイッチＳ２を第２蓄電素子Ａ２の負極側に接続させる。すると、コンデンサ６から第１蓄電素子Ａ１に放電され、エネルギバランス調整方法が終了する。ここでは、コンデンサ６から第１蓄電素子Ａ１への放電終了後のコンデンサ６の電圧値は零となる。
そして、上記エネルギバランス調整方法を繰り返し行うことにより、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２の出力電圧が同程度の場合でも、第２蓄電素子Ａ２から第１蓄電素子Ａ１にエネルギを移動することができる。このため、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２のエネルギ残量は、同等になるよう調整される。
次に、第２蓄電素子Ａ２より第１蓄電素子Ａ１の方のエネルギ残量が多い場合のエネルギバランス調整方法について説明する。
図９及び図１１に示すように、直列に接続された第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２のエネルギバランス調整方法が開始されると、まず、演算モジュール１６は、各蓄電素子の出力電圧を示す出力電圧情報を取得し、取得した出力電圧情報から各蓄電素子のエネルギ残量を演算する。次いで、制御モジュール１７は、エネルギ残量を示すエネルギ残量情報から第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２間でエネルギ残量が異なっているのかどうか判断する。
制御モジュール１７が、第２蓄電素子Ａ２より第１蓄電素子Ａ１の方のエネルギ残量が多いと判断した場合、手順１において、制御モジュール１７は、第１スイッチＳ１を第１蓄電素子Ａ１の負極側に接続させ、第２スイッチＳ２を第２蓄電素子Ａ２の正極側に接続させる。すると、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２からコンデンサ６に充電が開始される。
その後、制御モジュール１７は、電流検出モジュール１９で検出された共振電流を示す共振電流情報を基に、共振回路５の共振電流の値が最初に零となったのかどうか判断する。制御モジュール１７は、共振電流の値が最初に零となった場合、共振電流の値が最初に零となったタイミングで、第１スイッチＳ１を中間点ｐ１に接続させ、第２スイッチＳ２を中間点ｐ２に接続させる。すなわち、制御モジュール１７は、コンデンサ６が第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２から電気的に切り離れるよう切替えモジュール２の切替え動作を制御する。これにより、コンデンサ６への充電が終了する。
ここでは、コンデンサ６の電圧値が最初にピーク（充電期間及び放電期間の境界）に達したときに、コンデンサ６が第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２から電気的に切り離されるため、コンデンサ６の電圧値は、２×（Ｅ１＋Ｅ２）となる。
続いて、手順２において、蓄電モジュール１及び共振回路５間の非接続状態を維持することにより、コンデンサ６に与えられた電圧は保持され、コンデンサ６の電圧値は２×（Ｅ１＋Ｅ２）に保持される。
続いて、手順３において、制御モジュール１７は、第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２の接続状態を変え第１スイッチＳ１を第１蓄電素子Ａ１の正極側に接続させ、第２スイッチＳ２を第２蓄電素子Ａ２の正極側に接続させる。すると、コンデンサ６から第２蓄電素子Ａ２に放電され、エネルギバランス調整方法が終了する。ここでは、コンデンサ６から第２蓄電素子Ａ２への放電終了後のコンデンサ６の電圧値は零となる。
そして、上記エネルギバランス調整方法を繰り返し行うことにより、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２の出力電圧が同程度の場合でも、第２蓄電素子Ａ２から第１蓄電素子Ａ１にエネルギを移動することができる。このため、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２のエネルギ残量は、同等になるよう調整される。
上記のように構成された第４の実施形態に係る蓄電装置及びエネルギバランス調整方法によれば、蓄電装置は、第１蓄電素子Ａ１、第２蓄電素子Ａ２、切替えモジュール２、共振回路５、演算モジュール１６及び制御モジュール１７を備えている。
エネルギバランス調整方法において、制御モジュール１７は、エネルギ残量情報から第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２間でエネルギ残量が異なっているのかどうか判断する。第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２間でエネルギ残量が異なっている場合、制御モジュール１７は、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２からコンデンサ６に充電した後、コンデンサ６からエネルギ残量が相対的に少ない蓄電素子（第１蓄電素子Ａ１又は第２蓄電素子Ａ２）に放電するよう、切替えモジュール２の切替え動作を制御することができる。
これにより、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２の出力電圧が同程度の場合でも、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２間でエネルギを移動することができ、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２のエネルギ残量が同等になるよう調整することができる。しかも、短時間で蓄電素子間のエネルギ残量が同等になるよう調整することができる。このため、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２のエネルギを最大限使用することが可能となる。
制御モジュール１７は、電流検出モジュール１９で検出された共振電流を示す共振電流情報を基に、共振回路５の共振電流の値が最初に零となったタイミングで、コンデンサ６が第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２から電気的に切り離れるよう切替えモジュール２の切替え動作を制御することができる。
コンデンサ６への充電が終了した後に、共振電流を零とすることができるため、環流ダイオード９等で回路４を形成すること無しに蓄電装置を形成することができる。また、共振電流が流れる場合に生じる恐れある第２スイッチＳ２の破壊を防止することができる。
そして、コンデンサ６の電圧値が２×（Ｅ１＋Ｅ２）となるよう、コンデンサ６に充電することができるため、一層短時間で蓄電素子間のエネルギ残量が同等になるよう調整することができる。
さらに、コンデンサ６の電圧値が下降する放電期間に、コンデンサ６を第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２から電気的に切り離すことを防止できるため、第２スイッチＳ２や環流ダイオード９の破壊を防止することができる。
ダイオード７はコンデンサ６に並列に接続されている。このため、コンデンサ６から第１蓄電素子Ａ１又は第２蓄電素子Ａ２への放電終了後のコンデンサ６の電圧値を零にすることができる。また、放電期間に、共振電流の流れる方向が逆になることはないため、第２スイッチＳ２の破壊を防止することができる。
上記のことから、蓄電素子間の出力電圧が等しい場合でも蓄電素子間でエネルギを移動することができる蓄電装置及びエネルギバランス調整方法を得ることができる。
次に、第５の実施形態に係る蓄電装置及びエネルギバランス調整方法について詳細に説明する。この実施形態において、他の構成は上述した第４の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。始めに、蓄電装置の構成について説明する。
図１２に示すように、蓄電装置は、電流検出モジュール１９を備えていない。切替えモジュール２には、蓄電モジュール１に接続されていない接続点（中間点ｐ１、ｐ２）は設けられていない。蓄電装置は、他の切替えモジュールとしての切替えモジュール１０を備えている。切替えモジュール１０は、共振回路５及び切替えモジュール２間に接続されている。切替えモジュール１０は、互いに並列に接続されたスイッチ１１及びダイオード１２を有している。ダイオード１２の陽極は第２スイッチＳ２に接続され、その陰極はリアクトル８に接続されている。
次に、上記制御モジュール１７の制御について説明する。
制御モジュール１７は、演算モジュール１６で演算されたエネルギ残量を示すエネルギ残量情報を取得し、エネルギ残量情報に基づいて切替えモジュール２の切替え動作を制御する。
制御モジュール１７は、エネルギ残量情報から複数の蓄電素子（第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２）間でエネルギ残量が異なっているのかどうか判断し、複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっている場合、スイッチ１１を非導通状態として２個以上の蓄電素子（第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２）からコンデンサ６に充電した後、スイッチ１１を導通状態としてコンデンサ６からエネルギ残量が相対的に少ない蓄電素子（第１蓄電素子Ａ１又は第２蓄電素子Ａ２）に放電するよう、切替えモジュール２及びスイッチ１１の切替え動作を制御する。
次に、上記蓄電装置を用いたエネルギバランス調整方法について説明する。エネルギバランス調整方法において、特に、制御モジュール１７の制御の例（手順１及び手順２）について説明する。始めに、第１蓄電素子Ａ１より第２蓄電素子Ａ２の方のエネルギ残量が多い場合のエネルギバランス調整方法について説明する。
図１２及び図１３に示すように、直列に接続された第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２のエネルギバランス調整方法が開始されると、まず、演算モジュール１６は、各蓄電素子の出力電圧を示す出力電圧情報を取得し、取得した出力電圧情報から各蓄電素子のエネルギ残量を演算する。次いで、制御モジュール１７は、エネルギ残量を示すエネルギ残量情報から第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２間でエネルギ残量が異なっているのかどうか判断する。
制御モジュール１７が、第１蓄電素子Ａ１より第２蓄電素子Ａ２の方のエネルギ残量が多いと判断した場合、手順１において、制御モジュール１７は、第１スイッチＳ１を第１蓄電素子Ａ１の負極側に接続させ、第２スイッチＳ２を第２蓄電素子Ａ２の正極側に接続させ、スイッチ１１を非導通状態にする。すると、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２からコンデンサ６に充電が開始される。
その後、ダイオード１２の作用により、共振回路５の共振電流の値が零となり、コンデンサ６への充電が終了する。共振回路５の共振電流の値は自動的に零となるため、コンデンサ６には、電圧値が最初にピーク（充電期間及び放電期間の境界）に達したときの値２×（Ｅ１＋Ｅ２）が印加される。
続いて、手順２において、制御モジュール１７は、第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２の接続状態並びにスイッチ１１の導通状態を変え、第１スイッチＳ１を第１蓄電素子Ａ１の負極側に接続させ、第２スイッチＳ２を第２蓄電素子Ａ２の負極側に接続させ、スイッチ１１を導通状態にする。すると、コンデンサ６から第１蓄電素子Ａ１に放電され、エネルギバランス調整方法が終了する。ここでは、コンデンサ６から第１蓄電素子Ａ１への放電終了後のコンデンサ６の電圧値は零となる。
そして、上記エネルギバランス調整方法を繰り返し行うことにより、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２の出力電圧が同程度の場合でも、第２蓄電素子Ａ２から第１蓄電素子Ａ１にエネルギを移動することができる。このため、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２のエネルギ残量は、同等になるよう調整される。
次に、第２蓄電素子Ａ２より第１蓄電素子Ａ１の方のエネルギ残量が多い場合のエネルギバランス調整方法について説明する。
図１２及び図１４に示すように、直列に接続された第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２のエネルギバランス調整方法が開始されると、まず、演算モジュール１６は、各蓄電素子の出力電圧を示す出力電圧情報を取得し、取得した出力電圧情報から各蓄電素子のエネルギ残量を演算する。次いで、制御モジュール１７は、エネルギ残量を示すエネルギ残量情報から第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２間でエネルギ残量が異なっているのかどうか判断する。
制御モジュール１７が、第２蓄電素子Ａ２より第１蓄電素子Ａ１の方のエネルギ残量が多いと判断した場合、手順１において、制御モジュール１７は、第１スイッチＳ１を第１蓄電素子Ａ１の負極側に接続させ、第２スイッチＳ２を第２蓄電素子Ａ２の正極側に接続させ、スイッチ１１を非導通状態にする。すると、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２からコンデンサ６に充電が開始される。
その後、ダイオード１２の作用により、共振回路５の共振電流の値が零となり、コンデンサ６への充電が終了する。共振回路５の共振電流の値は自動的に零となるため、コンデンサ６には、電圧値が最初にピーク（充電期間及び放電期間の境界）に達したときの値２×（Ｅ１＋Ｅ２）が印加される。
続いて、手順２において、制御モジュール１７は、第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２の接続状態並びにスイッチ１１の導通状態を変え、第１スイッチＳ１を第１蓄電素子Ａ１の正極側に接続させ、第２スイッチＳ２を第２蓄電素子Ａ２の正極側に接続させ、スイッチ１１を導通状態にする。すると、コンデンサ６から第２蓄電素子Ａ２に放電され、エネルギバランス調整方法が終了する。ここでは、コンデンサ６から第２蓄電素子Ａ２への放電終了後のコンデンサ６の電圧値は零となる。
そして、上記エネルギバランス調整方法を繰り返し行うことにより、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２の出力電圧が同程度の場合でも、第１蓄電素子Ａ１から第２蓄電素子Ａ２にエネルギを移動することができる。このため、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２のエネルギ残量は、同等になるよう調整される。
上記のように構成された第５の実施形態に係る蓄電装置及びエネルギバランス調整方法によれば、蓄電装置は、第１蓄電素子Ａ１、第２蓄電素子Ａ２、切替えモジュール２、共振回路５、演算モジュール１６及び制御モジュール１７を備えている。
エネルギバランス調整方法において、制御モジュール１７は、エネルギ残量情報から第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２間でエネルギ残量が異なっているのかどうか判断する。第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２間でエネルギ残量が異なっている場合、制御モジュール１７は、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２からコンデンサ６に充電した後、コンデンサ６からエネルギ残量が相対的に少ない蓄電素子（第１蓄電素子Ａ１又は第２蓄電素子Ａ２）に放電するよう、切替えモジュール２の切替え動作を制御することができる。
これにより、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２の出力電圧が同程度の場合でも、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２間でエネルギを移動することができ、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２のエネルギ残量が同等になるよう調整することができる。しかも、短時間で蓄電素子間のエネルギ残量が同等になるよう調整することができる。このため、第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２のエネルギを最大限使用することが可能となる。
蓄電装置は、切替えモジュール１０を備えている。コンデンサ６への充電を開始した後、共振回路５の共振電流の値は自動的に零とすることができるため、環流ダイオード９等で回路４を形成すること無しに蓄電装置を形成することができる。また、共振電流が流れる場合に生じる恐れある第２スイッチＳ２の破壊を防止することができる。
そして、コンデンサ６の電圧値が２×（Ｅ１＋Ｅ２）となるよう、コンデンサ６に充電することができるため、一層短時間で蓄電素子間のエネルギ残量が同等になるよう調整することができる。
さらに、コンデンサ６の電圧値が下降する放電期間に、コンデンサ６を第１蓄電素子Ａ１及び第２蓄電素子Ａ２から電気的に切り離すことを防止できるため、第２スイッチＳ２や環流ダイオード９の破壊を防止することができる。
ダイオード７はコンデンサ６に並列に接続されている。このため、コンデンサ６から第１蓄電素子Ａ１又は第２蓄電素子Ａ２への放電終了後のコンデンサ６の電圧値を零にすることができる。また、放電期間に、共振電流の流れる方向が逆になることはないため、第２スイッチＳ２の破壊を防止することができる。
上記のことから、蓄電素子間の出力電圧が等しい場合でも蓄電素子間でエネルギを移動することができる蓄電装置及びエネルギバランス調整方法を得ることができる。
なお、この発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
例えば、図１５に示すように、第５の実施形態に係る蓄電装置の切替えモジュール２は、スイッチ及びダイオードで形成することができる。切替えモジュール２は、第１スイッチＳ４、第２スイッチＳ５、第３スイッチＳ６及び第４スイッチＳ７、並びに各スイッチに並列に接続されたダイオード３で形成されている。
上述した各実施形態において、蓄電装置は、２個の蓄電素子を備えているが、３個以上の蓄電素子を備えていても上述した効果を得ることができる。
上記蓄電素子は、二次電池に限定されるものではなく、種々変形可能であり、充放電が可能なキャパシタ等であってもよく、この場合も、蓄電素子間でエネルギを移動することができる。
本発明の蓄電装置及びエネルギバランス調整方法は、上述した蓄電装置及びエネルギバランス調整方法に限らず、各種の蓄電装置及びエネルギバランス調整方法に適用することが可能である。
１…蓄電モジュール、Ａ１…第１蓄電素子、Ａ２…第２蓄電素子、２，１０…切替えモジュール、Ｓ１，Ｓ４…第１スイッチ、Ｓ２，Ｓ５…第２スイッチ、Ｓ６…第３スイッチ、Ｓ７…第４スイッチ、３，７，１２…ダイオード、４…回路、５…共振回路、６…コンデンサ、８…リアクトル、９…環流ダイオード、１１…スイッチ、１５…出力電圧検出モジュール、１６…演算モジュール、１７…制御モジュール、１７ａ…タイマ、１８…電圧検出モジュール、１９…電流検出モジュール。

Claims (9)

  1. 直列に接続された複数の蓄電素子と、
    コンデンサ及びリアクトルが直列に接続された共振回路と、
    前記複数の蓄電素子及び共振回路間に接続され、前記複数の蓄電素子及び共振回路間の接続状態を切替え可能な切替えモジュールと、
    前記共振回路に並列に接続され前記共振回路とともに回路を形成する環流ダイオードと、
    各蓄電素子の出力電圧を示す出力電圧情報を取得し、前記取得した出力電圧情報から前記各蓄電素子のエネルギ残量を演算する演算モジュールと、
    前記演算モジュールで演算された前記エネルギ残量を示すエネルギ残量情報を取得し、前記エネルギ残量情報に基づいて前記切替えモジュールの切替え動作を制御する制御モジュールと、を備え、
    前記制御モジュールは、
    前記エネルギ残量情報から前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっているのかどうか判断し、前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっている場合、２個以上の蓄電素子から前記コンデンサに充電した後、前記コンデンサから前記エネルギ残量が相対的に少ない蓄電素子に放電するよう、前記切替えモジュールの切替え動作を制御し、
    前記充電を終了する際、前記コンデンサが前記２個以上の蓄電素子から電気的に切り離れるよう前記切替えモジュールの切替え動作を制御することを特徴とする蓄電装置。
  2. 前記制御モジュールは、
    前記充電の開始と同時に時間のカウントアップを開始し、前記コンデンサの電圧値が上昇する最初の充電期間内に、前記コンデンサの電圧の値が前記２個以上の蓄電素子の総出力電圧の値を超える範囲内となるタイミングで前記時間のカウントアップを終了するタイマを有し、
    前記時間のカウントアップを開始すると同時に前記充電が開始し、前記時間のカウントアップを終了すると同時に前記充電が終了し、前記充電が終了した後に前記放電されるよう、前記切替えモジュールの切替え動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
  3. 前記コンデンサの電圧を検出する電圧検出モジュールをさらに備え、
    前記制御モジュールは、
    前記電圧検出モジュールで検出された前記電圧を示す電圧情報を基に、前記コンデンサの電圧値が上昇する最初の充電期間内に、前記コンデンサの電圧の値が前記２個以上の蓄電素子の総出力電圧の値を超える範囲内となったのかどうか判断し、前記範囲内となった場合、前記範囲内となったタイミングで前記充電を終了するよう前記切替えモジュールの切替え動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
  4. 直列に接続された複数の蓄電素子と、
    コンデンサ及びリアクトルが直列に接続された共振回路と、
    前記複数の蓄電素子及び共振回路間に接続され、前記複数の蓄電素子及び共振回路間の接続状態を切替え可能な切替えモジュールと、
    各蓄電素子の出力電圧を示す出力電圧情報を取得し、前記取得した出力電圧情報から前記各蓄電素子のエネルギ残量を演算する演算モジュールと、
    前記共振回路の共振電流を検出する電流検出モジュールと、
    前記演算モジュールで演算された前記エネルギ残量を示すエネルギ残量情報及び前記電流検出モジュールで検出された前記共振電流を示す共振電流情報を取得し、前記エネルギ残量情報及び共振電流情報に基づいて前記切替えモジュールの切替え動作を制御する制御モジュールと、を備え、
    前記制御モジュールは、
    前記エネルギ残量情報から前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっているのかどうか判断し、前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっている場合、２個以上の蓄電素子から前記コンデンサに充電した後、前記コンデンサから前記エネルギ残量が相対的に少ない蓄電素子に放電するよう、前記切替えモジュールの切替え動作を制御し、
    前記充電を終了する際、前記共振電流情報を基に、前記共振回路の共振電流の値が最初に零となったのかどうか判断し、前記共振電流の値が最初に零となった場合、前記共振電流の値が最初に零となったタイミングで前記コンデンサが前記２個以上の蓄電素子から電気的に切り離れるよう前記切替えモジュールの切替え動作を制御することを特徴とする蓄電装置。
  5. 直列に接続された複数の蓄電素子と、
    コンデンサ及びリアクトルが直列に接続された共振回路と、
    前記複数の蓄電素子及び共振回路間に接続され、前記複数の蓄電素子及び共振回路間の接続状態を切替え可能な切替えモジュールと、
    前記共振回路及び切替えモジュール間に接続され、互いに並列に接続されたスイッチ及びダイオードを有した他の切替えモジュールと、
    各蓄電素子の出力電圧を示す出力電圧情報を取得し、前記取得した出力電圧情報から前記各蓄電素子のエネルギ残量を演算する演算モジュールと、
    前記演算モジュールで演算された前記エネルギ残量を示すエネルギ残量情報を取得し、前記エネルギ残量情報に基づいて前記切替えモジュール及びスイッチの切替え動作を制御する制御モジュールと、を備え、
    前記制御モジュールは、
    前記エネルギ残量情報から前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっているのかどうか判断し、前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっている場合、前記スイッチを非導通状態として２個以上の蓄電素子から前記コンデンサに充電した後、前記スイッチを導通状態として前記コンデンサから前記エネルギ残量が相対的に少ない蓄電素子に放電するよう、前記切替えモジュール及びスイッチの切替え動作を制御することを特徴とする蓄電装置。
  6. 前記コンデンサに並列に接続されたダイオードをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の蓄電装置。
  7. 直列に接続された複数の蓄電素子のエネルギバランス調整方法であって、
    各蓄電素子の出力電圧を示す出力電圧情報を取得し、前記取得した出力電圧情報から前記各蓄電素子のエネルギ残量を演算し、
    前記エネルギ残量を示すエネルギ残量情報から前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっているのかどうか判断し、
    前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっている場合、
    ２個以上の蓄電素子からコンデンサ及びリアクトルが直列に接続された共振回路並びに環流ダイオードが並列に接続された回路の前記コンデンサに充電した後、前記コンデンサから前記エネルギ残量が相対的に少ない蓄電素子に放電するよう、前記複数の蓄電素子及び共振回路間の接続状態を切替え、
    前記充電を終了する際、前記コンデンサを前記２個以上の蓄電素子から電気的に切り離すことを特徴とするエネルギバランス調整方法。
  8. 直列に接続された複数の蓄電素子のエネルギバランス調整方法であって、
    各蓄電素子の出力電圧を示す出力電圧情報を取得し、前記取得した出力電圧情報から前記各蓄電素子のエネルギ残量を演算し、
    前記エネルギ残量を示すエネルギ残量情報から前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっているのかどうか判断し、
    前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっている場合、
    ２個以上の蓄電素子からコンデンサ及びリアクトルが直列に接続された共振回路の前記コンデンサに充電した後、前記コンデンサから前記エネルギ残量が相対的に少ない蓄電素子に放電するよう、前記複数の蓄電素子及び共振回路間の接続状態を切替え、
    前記充電を終了する際、前記共振回路の共振電流を示す共振電流情報を基に、前記共振回路の共振電流の値が最初に零となったのかどうか判断し、前記共振電流の値が最初に零となった場合、前記共振電流の値が最初に零となったタイミングで前記コンデンサを前記２個以上の蓄電素子から電気的に切り離すことを特徴とするエネルギバランス調整方法。
  9. 直列に接続された複数の蓄電素子のエネルギバランス調整方法であって、
    各蓄電素子の出力電圧を示す出力電圧情報を取得し、前記取得した出力電圧情報から前記各蓄電素子のエネルギ残量を演算し、
    前記エネルギ残量を示すエネルギ残量情報から前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっているのかどうか判断し、
    前記複数の蓄電素子間で前記エネルギ残量が異なっている場合、
    ２個以上の蓄電素子から互いに並列に接続されたスイッチ及びダイオードを有した切替えモジュールを介してコンデンサ及びリアクトルが直列に接続された共振回路の前記コンデンサに充電した後、前記コンデンサから前記エネルギ残量が相対的に少ない蓄電素子に放電するよう、前記複数の蓄電素子及び共振回路間の接続状態を切替え、
    前記充電する際に前記スイッチを非導通状態に切替え、前記放電する際に前記スイッチを導通状態に切替えることを特徴とするエネルギバランス調整方法。
JP2010169666A 2010-07-28 2010-07-28 蓄電装置及びエネルギバランス調整方法 Withdrawn JP2012034446A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010169666A JP2012034446A (ja) 2010-07-28 2010-07-28 蓄電装置及びエネルギバランス調整方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010169666A JP2012034446A (ja) 2010-07-28 2010-07-28 蓄電装置及びエネルギバランス調整方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012034446A true JP2012034446A (ja) 2012-02-16

Family

ID=45847221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010169666A Withdrawn JP2012034446A (ja) 2010-07-28 2010-07-28 蓄電装置及びエネルギバランス調整方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012034446A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014112685A1 (ko) * 2013-01-18 2014-07-24 포항공과대학교 산학협력단 엘씨 직렬공진을 이용한 배터리셀 밸런싱 회로
JP2014147150A (ja) * 2013-01-25 2014-08-14 Fdk Corp バランス補正装置及び蓄電装置
JP2014528692A (ja) * 2011-10-12 2014-10-27 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 バッテリ及び他の電源に対するインダクタベースのアクティブ均衡化
CN104167771A (zh) * 2013-05-16 2014-11-26 浦项工科大学校产学协力团 用于电池单元模块的使用lc串联谐振电路的平衡控制电路
WO2015045660A1 (ja) * 2013-09-26 2015-04-02 ソニー株式会社 蓄電装置、蓄電制御装置および蓄電制御方法
WO2015045661A1 (ja) * 2013-09-26 2015-04-02 ソニー株式会社 蓄電装置、蓄電制御装置および蓄電制御方法
KR101591885B1 (ko) 2014-11-20 2016-02-04 포항공과대학교 산학협력단 제로 커런트 스위칭이 가능한 배터리셀 밸런싱 회로
WO2023026716A1 (ja) * 2021-08-26 2023-03-02 株式会社今仙電機製作所 アクティブバランサー

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014528692A (ja) * 2011-10-12 2014-10-27 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 バッテリ及び他の電源に対するインダクタベースのアクティブ均衡化
WO2014112685A1 (ko) * 2013-01-18 2014-07-24 포항공과대학교 산학협력단 엘씨 직렬공진을 이용한 배터리셀 밸런싱 회로
US9793725B2 (en) 2013-01-18 2017-10-17 Postech Academy-Industry Foundation Battery cell balancing circuit using LC serial resonance
JP2014147150A (ja) * 2013-01-25 2014-08-14 Fdk Corp バランス補正装置及び蓄電装置
CN104167771A (zh) * 2013-05-16 2014-11-26 浦项工科大学校产学协力团 用于电池单元模块的使用lc串联谐振电路的平衡控制电路
JP2014226018A (ja) * 2013-05-16 2014-12-04 ポステック アカデミー−インダストリー ファウンデーションＰｏｓｔｅｃｈ Ａｃａｄｅｍｙ−Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｌｃ直列共振を利用したバッテリセルモジュールのバランシング制御回路
CN104167771B (zh) * 2013-05-16 2017-08-04 浦项工科大学校产学协力团 用于电池单元模块的使用lc串联谐振电路的平衡控制电路
US9203246B2 (en) 2013-05-16 2015-12-01 Postech Academy-Industry Foundation Balancing control circuit for battery cell module using LC series resonant circuit
KR20160060639A (ko) * 2013-09-26 2016-05-30 소니 주식회사 축전 장치, 축전 제어 장치 및 축전 제어 방법
CN105556792A (zh) * 2013-09-26 2016-05-04 索尼公司 电力存储装置、电力存储控制装置和电力存储控制方法
KR20160064089A (ko) * 2013-09-26 2016-06-07 소니 주식회사 축전 장치, 축전 제어 장치 및 축전 제어 방법
WO2015045661A1 (ja) * 2013-09-26 2015-04-02 ソニー株式会社 蓄電装置、蓄電制御装置および蓄電制御方法
WO2015045660A1 (ja) * 2013-09-26 2015-04-02 ソニー株式会社 蓄電装置、蓄電制御装置および蓄電制御方法
US10559860B2 (en) 2013-09-26 2020-02-11 Murata Manufacturing Co., Ltd. Power storage device, power storage control device, and power storage control method
US10587126B2 (en) 2013-09-26 2020-03-10 Murata Manufacturing Co., Ltd. Power storage device, power storage control device, and power storage control method
KR102145090B1 (ko) 2013-09-26 2020-08-14 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 축전 장치, 축전 제어 장치 및 축전 제어 방법
CN105556792B (zh) * 2013-09-26 2020-09-18 株式会社村田制作所 电力存储装置、电力存储控制装置和电力存储控制方法
KR102172906B1 (ko) * 2013-09-26 2020-11-02 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 축전 장치, 축전 제어 장치 및 축전 제어 방법
KR101591885B1 (ko) 2014-11-20 2016-02-04 포항공과대학교 산학협력단 제로 커런트 스위칭이 가능한 배터리셀 밸런싱 회로
WO2023026716A1 (ja) * 2021-08-26 2023-03-02 株式会社今仙電機製作所 アクティブバランサー

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2012034446A (ja) 蓄電装置及びエネルギバランス調整方法
JP5506498B2 (ja) 二次電池の充電装置および充電方法
WO2010113206A1 (ja) 充電装置
Tar et al. An overview of the fundamentals of battery chargers
US11277012B2 (en) Battery control unit and battery system
JP6102746B2 (ja) 蓄電池装置および充電制御方法
JP2013013291A (ja) 電池間電圧均等化回路
JPWO2014148018A1 (ja) 二次電池の充電システム及び方法並びに電池パック
JP2009247145A (ja) 電源システム
JP6439866B2 (ja) 蓄電装置及び接続制御方法
EA026817B1 (ru) Генератор биполярных импульсов перенапряжения для аккумулятора и соответствующий способ
JP2022001006A (ja) 電池制御ユニット及び電池システム
JP2023062164A (ja) 電池管理
JP2013013292A (ja) インダクタを介したエネルギ移送によるセルバランス回路
JP5314626B2 (ja) 電源システム、放電制御方法および放電制御プログラム
CN216659649U (zh) 化成分容电路、设备及系统
WO2011132302A1 (ja) 蓄電装置の充電制御方法および放電制御方法
JP6965770B2 (ja) 鉛蓄電池の制御装置、鉛蓄電池装置、無停電電源装置、電源システム、及び充電制御方法
JP2014176152A (ja) 蓄電システム
CN111492557A (zh) 管理装置和电源系统
JP2012029382A (ja) 蓄電装置及びエネルギバランス調整方法
JP2004229391A (ja) 電池パック
JPWO2012001810A1 (ja) 薄膜キャパシタ充電装置
WO2014065031A1 (ja) バランサ回路およびこれを用いたバッテリユニット
JP2011055592A (ja) 二次電池、及びその充放電方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20131001