JP2012249369A - 二次電池電力供給起動回路及びセルバランス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】出力が不安定な発電機を使用して二次電池へ電力を供給する際、安定した電力を二次電池に供給する。
【解決手段】発電機４の出力に並列に接続されるコンデンサ６にかかる電圧ＶＧＥＮが閾値Ｖｔｈ以上になると、監視回路１０から電池ＥＣＵ１４へ出力されるパワーオンリセット信号ＰＯＮＲ１がローレベルからハイレベルになり、電池ＥＣＵ１４が自己起動するとともに、発電機４とセルバランス回路１３との間に設けられるスイッチ８がオンして発電機４からセルバランス回路１３を介して組電池３へ組電池３の各二次電池のそれぞれの出力電圧を均等化するために使用される電力が供給される。
【選択図】図１

Description

本発明は、二次電池への電力供給に係わる回路の起動を行う二次電池電力供給起動回路及びその二次電池電力供給起動回路を備えるセルバランス装置に関する。

プラグインハイブリッド車や電気自動車などの車両に搭載される、少なくとも走行用のモータに電力を供給するための二次電池として、駐車時など二次電池が使用されていないときに充電が行われるものがある（例えば、特許文献１参照）。

二次電池を充電するために二次電池に電力を供給する電力源としては、商用電源の他にも車両に搭載される太陽光発電機などがある（例えば、特許文献２、３参照）。
しかしながら、太陽光発電機は、出力が天候に左右され不安定になる場合がある。そのため、太陽光発電機などの出力が不安定な発電機を二次電池への電力供給用の電力源として使用する場合は、安定した電力を二次電池に供給することが難しいという問題がある。

特開２００９−３０３３０８号公報 特開昭６３−１２４７３２号公報 特開２０１０−１９５０６５号公報

本発明は、出力が不安定な発電機を使用して二次電池へ電力を供給する際、安定した電力を二次電池に供給することが可能な二次電池電力供給起動回路及びセルバランス装置を提供することを目的とする。

本発明の二次電池電力供給起動回路は、組電池に備えられる複数の二次電池の夫々の出力電圧を均等化させるセルバランス回路に対し、発電機から電力を供給させる回路であって、前記発電機の出力と並列に接続される第１のコンデンサと、前記発電機と前記セルバランス回路との間に設けられる第１のスイッチと、前記第１のコンデンサにかかる電圧が閾値以上である場合に第１の起動信号を出力する第１の監視回路と、前記第１のスイッチのオン、オフを制御する制御回路とを備え、前記制御回路は、前記第１の起動信号を受けると自己起動を行い前記第１のスイッチをオンさせて、前記発電機から前記セルバランス回路が前記複数の二次電池の夫々の出力電圧を均等化する際に使用する電力を供給させる。

これにより、第１のコンデンサの電圧が発電機の出力が安定する際の発電機の出力電圧以上になったときに、第１のスイッチをオンさせることができるため、安定した電力を発電機からセルバランス回路を介して組電池へ供給することができる。そのため、例えば、発電機として出力電力が不安定な太陽光発電機を使用しても、組電池へ安定した電力を供給することができる。

本発明によれば、出力が不安定な発電機を使用して二次電池へ電力を供給する際、安定した電力を二次電池へ供給することができる。

本発明の実施形態の二次電池電力供給起動回路及びセルバランス装置を示す図である。 本実施形態の監視回路やセルバランス回路の一例を示す図である。 各スイッチのオン、オフのタイミングチャートの一例を模式的に示す図である。 各スイッチのオン、オフのタイミングチャートの他の例を模式的に示す図である。

図１は、本発明の実施形態の二次電池電力供給起動回路及びセルバランス装置を示す図である。
図１に示すセルバランス装置１は、互いに直列接続される複数の二次電池により構成される組電池３と、発電機４と、充電機５と、二次電池電力供給起動回路２８と、セルバランス回路１３とを備える。

二次電池電供給起動回路２８は、コンデンサ６（第１のコンデンサ）と、コンデンサ７（第２のコンデンサ）と、スイッチ８（第１のスイッチ）と、スイッチ９（第２のスイッチ）と、監視回路１０（第１の監視回路）と、監視回路１１（第２の監視回路）と、光センサ１２と、電池ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１４（制御回路）とを備える。

なお、本実施形態のセルバランス装置１は、例えば、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車、電気自動車、又はフォークリフトなどの車両に搭載されるものであり、組電池３からモータ／発電機２へ電力が供給されたり、モータ／発電機２から組電池３へ回生電力が供給されるものとする。また、発電機４は、例えば、太陽光発電機により構成されるものとする。また、スイッチ８、９は、それぞれ、例えば、リレーにより構成されるものとする。また、電池ＥＣＵ１４は、組電池３とは別の電源、例えば、補機バッテリから電力が供給されているものとする。

充電機５は、車両の外部の交流電源２９から供給される、発電機５の電力よりも安定した電力を、組電池３へ供給するために適した電力に変換する。
発電機４の出力と並列にコンデンサ６が接続されており、発電機４が発電を開始して発電機４からコンデンサ６へ電流が流れ始めるとコンデンサ６にかかる電圧ＶＧＥＮが上昇する。また、充電機５の出力と並列にコンデンサ７が接続されており、充電スタンド２９と充電機５とが互いに電気的に接続され充電機５が電力変換動作を開始して充電機５からコンデンサ７へ電流が流れ始めるとコンデンサ７にかかる電圧ＶＥＮが上昇する。

スイッチ８は、発電機４とセルバランス回路１３との間に設けられており、電池ＥＣＵ１４から出力される制御信号Ｖｂによりオン、オフする。スイッチ８がオンすると、発電機４とセルバランス回路１３とが互いに電気的に接続される。また、スイッチ９は、充電機５とセルバランス回路１３との間に設けられており、電池ＥＣＵ１４から出力される制御信号Ｖｃによりオン、オフする。スイッチ９がオンすると、充電機５とセルバランス回路１３とが互いに電気的に接続される。

監視回路１０は、電池ＥＣＵ１４にパワーオンリセット信号ＰＯＮＲ１（第１の起動信号）を出力しており、コンデンサ６の電圧ＶＧＥＮが閾値Ｖｔｈ（例えば、組電池３の各二次電池の出力電圧とほぼ同じ電圧であり、かつ、発電機４の出力が安定する際の発電機４の出力電圧（例えば、１２Ｖ）とする）以上になると、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ１をローレベルからハイレベルにする。また、監視回路１１は、電池ＥＣＵ１４にパワーオンリセット信号ＰＯＮＲ２（第２の起動信号）を出力しており、コンデンサ７の電圧ＶＥＮが閾値Ｖｔｈ以上になると、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ２をローレベルからハイレベルにする。

光センサ１２は、発電機４の周囲の光量を検出し、その検出した光量を示す信号を電池ＥＣＵ１４に出力する。
セルバランス回路１３は、例えば、車両の駐車時など組電池３が使用されていないとき、スイッチ８を介して発電機４から供給される電力又はスイッチ９を介して充電機５から供給される電力を使用して組電池３の各二次電池のそれぞれの出力電圧を均等化する。なお、組電池３を充電する場合は、充電機５から組電池３へ直接電力が供給されるものとする。

電池ＥＣＵ１４は、車両全体の制御を行う上位ＥＣＵから出力されるイグニッション信号ＩＧがローレベルのとき（例えば、モータ／発電機２により組電池３が使用されていないとき）、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ１（又はパワーオンリセット信号ＰＯＮＲ２）がローレベルからハイレベルになると、自己起動（例えば、セルバランス回路１３の動作を制御するために必要な各種設定値のリセット処理など）を行う。また、電池ＥＣＵ１４は、イグニッション信号ＩＧがローレベルのとき、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ１（又はパワーオンリセット信号ＰＯＮＲ２）がローレベルからハイレベルになると、タイマなどを動作させて、所定時間Ｔａ後に、電池ＥＣＵ１４に関連する他のＥＣＵ（例えば、モータ／発電機２の駆動に必要な電力やモータ／発電機２から回生される電力などの管理を行うパワーマネージメントＥＣＵなど）に自己起動指示を出力する。また、電池ＥＣＵ１４は、イグニッション信号ＩＧがローレベルのとき、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ１がローレベルからハイレベルになると、所定時間Ｔｂ（所定時間Ｔａよりも長い時間であって、例えば、コンデンサ６やコンデンサ７の容量などから得られる時定数τ又はその時定数τに基づく時間）後に、スイッチ８をオンさせて発電機４からセルバランス回路１３に電力を供給させる。また、電池ＥＣＵ１４は、イグニッション信号ＩＧがローレベルのとき、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ２がローレベルからハイレベルになると、所定時間Ｔｂ後に、スイッチ９をオンさせて充電機５からセルバランス回路１３に電力を供給させる。そして、電池ＥＣＵ１４は、セルバランス回路１３の動作を制御して、発電機４又は充電機５からセルバランス回路１３に供給される電力で組電池３の各二次電池のそれぞれの出力電圧を均等化させる。

なお、電池ＥＣＵ１４は、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ１がローレベルからハイレベルになるタイミングよりもパワーオンリセット信号ＰＯＮＲ２がローレベルからハイレベルになるタイミングを優先して、自己起動を行ったり、セルバランス回路１３を動作させたりする。

また、電池ＥＣＵ１４は、光センサ１２により検出される光量が所定の光量に達していない場合、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ１がローレベルからハイレベルになっても、スイッチ８をオフさせておく。光センサ１２により検出される光量が所定の光量に達していないにもかかわらず、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ１がハイレベルになる場合としては、例えば、車両が屋内に駐車している又は空が曇っているなどで発電機４に光が十分に当たっていないにもかかわらず、発電機４が他の電源とショートするなどして発電機４からコンデンサ６に電流が流れている場合などが考えられる。そのため、光センサ１２により検出される光量が所定の光量に達していない場合に、スイッチ８をオフさせておくことにより、発電機４の回路異常などで過電流がセルバランス回路１３や組電池３に流れることを防止することができる。

このように、本実施形態の二次電池電力供給起動回路２８は、コンデンサ６の電圧ＶＧＥＮが電圧Ｖｔｈ以上になってから所定時間Ｔｂ後に、スイッチ８をオンさせる構成であるため、安定した電力を発電機４からセルバランス回路１３を介して組電池３に供給することができる。そのため、発電機４として出力電力が不安定な太陽光発電機を使用しても、組電池３へ安定した電力を供給することができる。

また、本実施形態の二次電池電力供給起動回路２８は、コンデンサ６の電圧ＶＧＥＮが電圧Ｖｔｈ以上になると、電池ＥＣＵ１４が自己起動する構成であるため、電池ＥＣＵ１４を常時起動させておく場合などに比べて、消費電力の低減を図ることができる。

また、本実施形態の二次電池電力供給起動回路２８は、光センサ１２により検出された光量が所定の光量に達していない場合、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ１がローレベルからハイレベルになっても、スイッチ８をオフさせておくため、発電機４の回路異常などでセルバランス回路１３へ過電流が流れることを防止することができる。

また、本実施形態のセルバランス装置１は、セルバランス回路１３を備えているため、組電池３の各二次電池のそれぞれの出力電圧のばらつきを抑えることができ組電池３の寿命を延ばすことができる。

図２は、監視回路１０、１１やセルバランス回路１３の一例を示す図である。なお、組電池３は、互いに直列接続される３個の電池セル１５（例えば、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次充電池などの二次電池）で構成されるｎ個のモジュール１６（モジュール１６−１、１６−２、・・・、モジュール１６−ｎ）が互いに直列接続されて構成されるものとする。なお、１つのモジュール１６を構成する電池セル１５の個数は、１個以上でもよく、３個に限定されない。また、特許請求の範囲における「１つの二次電池」は、例えば、モジュール１６−１とする。また、特許請求の範囲における「他の１つの二次電池」は、例えば、モジュール１６−２とする。

図２に示す監視回路１０は、コンパレータ１７と、抵抗１８、１９とを備える。また、監視回路１１は、コンパレータ２０と、抵抗２１、２２とを備える。
すなわち、コンパレータ１７のプラス入力端子にはコンデンサ６の電圧ＶＧＥＮが入力され、コンパレータ１７のマイナス入力端子には所定電圧源の電圧を抵抗１８、１９により分圧された電圧Ｖｄ１が入力され、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ１としてコンパレータ１７の出力電圧が電池ＥＣＵ１４に入力される。電圧ＶＧＥＮが電圧Ｖｄ１よりも大きくなると、すなわち、電圧ＶＧＥＮが閾値Ｖｔｈ以上になると、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ１がローレベルからハイレベルになる。また、コンパレータ２０のプラス入力端子にはコンデンサ７の電圧ＶＥＮが入力され、コンパレータ２０のマイナス入力端子には所定電圧源の電圧を抵抗２１、２２により分圧された電圧Ｖｄ２が入力され、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ２としてコンパレータ２０の出力電圧が電池ＥＣＵ１４に入力される。電圧ＶＥＮが電圧Ｖｄ２よりも大きくなると、すなわち、電圧ＶＥＮが閾値Ｖｔｈ以上になると、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ２がローレベルからハイレベルになる。

なお、コンパレータ１７、２０は、それぞれ、組電池３とは別の電源、例えば、補機バッテリから電力が供給されているものとする。また、電圧ＶＧＥＮが閾値Ｖｔｈ以上になるとき、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ１をローレベルからハイレベルさせることができるのであれば、監視回路１０の回路構成は限定されない。また、電圧ＶＥＮが閾値Ｖｔｈ以上になるとき、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ２をローレベルからハイレベルさせることができるのであれば、監視回路１１の回路構成は限定されない。

図２に示すセルバランス回路１３は、スイッチ８とグランド（例えば、車両のボディなどに接続される仮想的なグランド）との間に設けられる１次コイル２３（第１のコイル）と、各モジュール１６にそれぞれ並列接続されるｎ個の２次コイル２４（２次コイル２４−１、２４−２、・・・、２次コイル２４−ｎ）とを備えて構成されるトランス２５と、スイッチ８と１次コイル２３との間に設けられるスイッチ２６（第３のスイッチ）と、各モジュール１６と各２次コイル２４とのそれぞれの間に設けられるｎ個のスイッチ２７（スイッチ２７−１、２７−２、・・・、スイッチ２７−ｎ）とを備える。なお、１次コイル２３の巻線数と、各２次コイル２４のそれぞれの巻線数の合計との比を例えば１：１とする。また、特許請求の範囲における「第２のコイル」は、例えば、２次コイル２４−１とする。また、特許請求の範囲における「第３のコイル」は、例えば、２次コイル２４−２とする。また、特許請求の範囲における「第４のスイッチ」は、例えば、スイッチ２７−１とする。また、特許請求の範囲における「第５のスイッチ」は、例えば、スイッチ２７−２とする。

スイッチ２６は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ ＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ＦＩＥＬＤ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などにより構成され、電池ＥＣＵ１４から出力される制御信号Ｓによりオン、オフする。制御信号Ｓのデューティは、例えば、５０％とする。

各スイッチ２７は、それぞれ、例えば、ＭＯＳＦＥＴなどにより構成され、電池ＥＣＵ１４から出力される制御信号Ｓ１〜Ｓｎによりオン、オフする。制御信号Ｓ１〜Ｓｎのそれぞれのデューティは、例えば、５０％とする。

モジュール１６−１〜１６−ｎのそれぞれの出力電圧の均等化時（セルバランス時）、まず、スイッチ２６をオン、オフするとともに、スイッチ２７−１〜２７−ｎをそれぞれ常時オンする。このとき、スイッチ８がオンしていると、発電機４からスイッチ８を介して１次コイル２３に交流電流が流れて、１次コイル２３及び２次コイル２４−１〜２４−ｎが互いに電磁結合する。また、スイッチ９がオンしていると、充電機５からスイッチ９を介して１次コイル２３に交流電流が流れて、１次コイル２３及び２次コイル２４−１〜２４−ｎが互いに電磁結合する。このとき、例えば、２次コイル２４−１の電圧がモジュール１６−１の出力電圧よりも高いと、２次コイル２４−１からモジュール１６−１へ電流が流れて、モジュール１６−１が充電される。

次に、スイッチ２６をオフするとともに、スイッチ２７−１〜２７−ｎをそれぞれオン、オフする。すると、２次コイル２４−１〜２４−ｎにそれぞれ交流電流が流れて、２次コイル２４−１〜２４−ｎが互いに電磁結合する。このとき、例えば、２次コイル２４−ｎの電圧がモジュール１６−ｎの出力電圧よりも高いと、２次コイル２４−ｎからモジュール１６−ｎへ電流が流れて、モジュール１６−ｎが充電される。また、例えば、２次コイル２４−１の電圧がモジュール１６−１の出力電圧よりも低いと、モジュール１６−１から２次コイル２４−１へ電流が流れて、モジュール１６−１が放電される。そして、モジュール１６−１〜１６−ｎのそれぞれの充放電により、モジュール１６−１〜１６−ｎのそれぞれの出力電圧が、モジュール１６−１〜１６−ｎのそれぞれの出力電圧の平均電圧に落ち着くと、すなわち、モジュール１６−１〜１６−ｎのそれぞれの出力電圧がほぼ同じ電圧になると、スイッチ２７−１〜２７−ｎをそれぞれオフさせてセルバランスを終了させる。これにより、発電機４又は充電機５からの電力を使用して、モジュール１６−１〜１６−ｎのそれぞれの出力電圧を均等化することができる。

なお、セルバランス時、電池ＥＣＵ１４において、モジュール１６−１〜１６−ｎのそれぞれの出力電圧を監視し、モジュール１６−１〜１６−ｎのそれぞれの出力電圧が上限値Ｖｔｈ１（モジュール１６−１〜１６−ｎのそれぞれの出力電圧の平均値よりも所定値高い値）よりも低く、かつ、下限値Ｖｔｈ２（モジュール１６−１〜１６−ｎのそれぞれの出力電圧の平均値よりも所定値低い値）よりも高くなるまで、スイッチ２７−１〜２７−ｎをそれぞれオン、オフさせてもよい。

また、例えば、セルバランス時、スイッチ８又はスイッチ９を常時オンし、かつ、スイッチ２６を常時オンするとともに、スイッチ２７−１〜２７−ｎをそれぞれオン、オフしてもよい。このとき、上述したように、２次コイル２４−１〜２４−ｎにそれぞれ交流電流が流れて、２次コイル２４−１〜２４−ｎが互いに電磁結合し、モジュール１６−１〜１６−ｎのそれぞれの充放電により、モジュール１６−１〜１６−ｎのそれぞれの出力電圧が平均電圧で均等化される。また、１次コイル２３及び２次コイル２４−１〜２４−ｎが互いに電磁結合するため、発電機４又は充電機５の電圧が１次コイル２３の電圧より高いと、発電機４又は充電機５から１次コイル２３及び２次コイル２４−１〜２４−ｎを介してモジュール１６−１〜１６−ｎへ電流が流れて、モジュール１６−１〜１６−ｎがそれぞれ充電される。これにより、セルバランス時、モジュール１６−１〜１６−ｎのそれぞれの出力電圧の平均電圧も同時に上昇させることができる。

また、例えば、セルバランス時、モジュール１６−１〜１６−ｎのそれぞれの出力電圧が最も高い出力電圧と同じ電圧になるように、モジュール１６−１〜１６−ｎに順番に発電機４又は充電機５からの電力を供給してもよい。例えば、モジュール１６−１の出力電圧が最も高い場合、スイッチ８又はスイッチ９を常時オンし、かつ、スイッチ２６をオン、オフするとともに、スイッチ２７−２のみを常時オンして、モジュール１６−２の出力電圧がモジュール１６−１の出力電圧と同じになるまでモジュール１６−２を充電する。その他のモジュール１６−３〜１６−ｎについても順番に同様の充電を行う。これにより、モジュール１６−１〜１６−ｎのそれぞれの出力電圧を最も高い出力電圧と同じ電圧にすることができる。

図３は、スイッチ８、９、２６、２７−１〜２７−ｎのそれぞれのオン、オフのタイミングチャートの一例を模式的に示す図である。なお、車両全体の制御（電池ＥＣＵ１４やパワーマネージメントＥＣＵなどの各ＥＣＵの制御）を行う上位ＥＣＵから出力されるイグニッション信号ＩＧがハイレベルのとき、すなわち、車両の走行時などモータ／発電機２により組電池３が使用されているとき、制御信号Ｖｂ、Ｖｃ、Ｓ、Ｓ１〜Ｓｎはそれぞれローレベルであり、スイッチ８、９、２６、２７−１〜２７−ｎはそれぞれ常時オフしているものとする。

まず、電池ＥＣＵ１４は、イグニッション信号ＩＧがローレベルのとき、電圧ＶＧＥＮが閾値Ｖｔｈ以上になりパワーオンリセット信号ＰＯＮＲ１がローレベルからハイレベルになると、自己起動し、所定時間Ｔａ後に制御信号Ｖａをローレベルからハイレベルにして電池ＥＣＵ１４に関連する他のＥＣＵを起動させるとともに、所定時間Ｔｂ後に制御信号Ｖｂ、Ｓ１〜Ｓｎをそれぞれローレベルからハイレベルにしてスイッチ８、２７−１〜２７−ｎをそれぞれ常時オンさせる。また、電池ＥＣＵ１４は、制御信号Ｓによりスイッチ２６をオン、オフさせる。これにより、モジュール１６−１〜１６−ｎがそれぞれ充電される。このとき、電池ＥＣＵ１４は、モジュール１６−１〜１６−ｎのそれぞれの出力電圧を監視している。

次に、電池ＥＣＵ１４は、監視していたモジュール１６−１〜１６−ｎのそれぞれの出力電圧が満充電に対応する電圧又は予め決められていた電圧になると、制御信号Ｖｂ、Ｓ、Ｓ１〜Ｓｎをそれぞれローレベルにして充電を終了する。なお、電池ＥＣＵ１４は、予め決められた時間において、モジュール１６−１〜１６−ｎを充電させてもよい。

次に、電池ＥＣＵ１４は、監視していたモジュール１６−１〜１６−ｎのそれぞれの出力電圧がばらついている判断すると、制御信号Ｓ１〜Ｓｎによりスイッチ２７−１〜２７−ｎをそれぞれオン、オフさせて、モジュール１６−１〜１６−ｎのそれぞれの出力電圧を均等化する。例えば、電池ＥＣＵ１４は、モジュール１６−１〜１６−ｎのそれぞれの出力電圧のうち、最も大きい出力電圧と最も小さい出力電圧との差が所定値以上になると、モジュール１６−１〜１６−ｎのそれぞれの出力電圧がばらついていると判断する。

そして、電池ＥＣＵ１４は、イグニッション信号ＩＧがハイレベルからローレベルになると、制御信号Ｖａをハイレベルからローレベルにする。なお、電圧ＶＧＥＮが閾値Ｖｔｈよりも小さくなると、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ１がハイレベルからローレベルになる。

また、上述したように、電池ＥＣＵ１４は、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ１がローレベルからハイレベルになるタイミングよりもパワーオンリセット信号ＰＯＮＲ２がローレベルからハイレベルになるタイミングを優先して、自己起動を行ったり、セルバランス回路１３を動作させたりする。

例えば、電池ＥＣＵ１４は、電圧ＶＥＮが閾値Ｖｔｈ以上になりパワーオンリセット信号ＰＯＮＲ２がハイレベルになった後、電圧ＶＧＥＮが閾値Ｖｔｈ以上になりパワーオンリセット信号ＰＯＮＲ１がハイレベルになっても、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ２がハイレベルになったタイミングから所定時間Ｔａ後に、制御信号Ｖａをローレベルからハイレベルにするとともに、所定時間Ｔｂ後に、スイッチ８、２７−１〜２７−ｎをそれぞれ常時オンにさせつつ、スイッチ２６をオン、オフさせる。

また、例えば、電池ＥＣＵ１４は、図４に示すように、電圧ＶＧＥＮが電圧Ｖｔｈ以上になりパワーオンリセット信号ＰＯＮＲ１がハイレベルになってから所定時間Ｔａ経過する前に、電圧ＶＥＮが電圧Ｖｔｈ以上になりパワーオンリセット信号ＰＯＮＲ２がハイレベルになった場合、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ２がハイレベルになってから所定時間Ｔａ後に、制御信号Ｖａをローレベルからハイレベルにするとともに、所定時間Ｔｂ後に、スイッチ８、２７−１〜２７−ｎをそれぞれ常時オンにさせつつ、スイッチ２６をオン、オフさせる。

これにより、発電機４から供給される電力よりも安定した、充電機５から供給される電力をセルバランス回路１３を介して組電池３に供給することができる。
なお、上記実施形態では、電圧ＶＧＥＮ（又は電圧ＶＥＮ）が閾値Ｖｔｈ以上になると、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ１（又はパワーオンリセット信号ＰＯＮＲ２）がローレベルからハイレベルになる構成であるが、電圧ＶＧＥＮ（又は電圧ＶＥＮ）が閾値Ｖｔｈ以上になると、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ１（又はパワーオンリセット信号ＰＯＮＲ２）がハイレベルからローレベルになるように監視回路１０（又は充電開始回路１１）の回路構成を変更してもよい。この場合、パワーオンリセット信号ＰＯＮＲ１（又はパワーオンリセット信号ＰＯＮＲ２）がハイレベルからローレベルになると、電池ＥＣＵ１４が自己起動し、所定時間Ｔａ後に制御信号Ｖａがハイレベルになり、所定時間Ｔｂ後に制御信号Ｖｂがハイレベルになるように構成する。

１ セルバランス装置
２ モータ／発電機
３ 組電池
４ 発電機
５ 充電機
６、７ コンデンサ
８、９ スイッチ
１０、１１ 監視回路
１２ 光センサ
１３ セルバランス回路
１４ 電池ＥＣＵ
２８ 二次電池電力供給起動回路
２９ 交流電源

Claims (6)

1. 組電池に備えられる複数の二次電池の夫々の出力電圧を均等化させるセルバランス回路に対し、発電機から電力を供給させる二次電池電力供給起動回路であって、
   前記発電機の出力と並列に接続される第１のコンデンサと、
   前記発電機と前記セルバランス回路との間に設けられる第１のスイッチと、
   前記第１のコンデンサにかかる電圧が閾値以上である場合に第１の起動信号を出力する第１の監視回路と、
   前記第１のスイッチのオン、オフを制御する制御回路と、
   を備え、
   前記制御回路は、前記第１の起動信号を受けると自己起動を行い前記第１のスイッチをオンさせて、前記発電機から前記セルバランス回路が前記複数の二次電池の夫々の出力電圧を均等化する際に使用する電力を供給させる、
   ことを特徴とする二次電池電力供給起動回路。
2. 請求項１に記載の二次電池電力供給起動回路であって、
   太陽光発電である前記発電機の周囲の光量を検出する光センサを備え、
   前記制御回路は、前記第１の起動信号を受けるとともに前記光センサにより検出される光量が所定光量以上のとき自己起動を行い、前記第１のスイッチをオンさせる、
   ことを特徴とする二次電池電力供給起動回路。
3. 請求項１又は請求項２に記載の二次電池電力供給起動回路であって、
   前記制御回路は、前記第１の起動信号を受けると自己起動を行ってから所定時間後、前記第１のスイッチをオンさせる、
   ことを特徴とする二次電池電力供給起動回路。
4. 前記発電機よりも出力が安定している電力源の電力を、前記組電池の充電用電力に変換する充電機から電力を供給させる請求項１に記載の二次電池電力供給起動回路であって、
   前記充電機の出力と並列に接続される第２のコンデンサと、
   前記充電機と前記組電池との間に設けられる第２のスイッチと、
   前記第２のコンデンサにかかる電圧が前記閾値以上である場合に第２の起動信号を出力する第２の監視回路と、
   を備え、
   前記制御回路は、前記第１及び第２の起動信号を受けると自己起動を行い前記第２のスイッチをオンさせて、前記充電機から前記セルバランス回路が前記複数の二次電池の夫々の出力電圧を均等化する際に使用する電力を供給させる、
   ことを特徴とする二次電池電力供給起動回路。
5. 発電機と、
   前記発電機の出力と並列に接続される第１のコンデンサと、
   前記発電機と、複数の二次電池を備える組電池との間に設けられ、前記発電機から供給される電力を使用して前記複数の二次電池の夫々の出力電圧を均等化するセルバランス回路と、
   前記発電機と前記セルバランス回路との間に設けられる第１のスイッチと、
   前記第１のコンデンサにかかる電圧が閾値以上である場合に第１の起動信号を出力する第１の監視回路と、
   前記第１のスイッチのオン、オフ及び前記セルバランス回路の動作を制御する制御回路と、
   を備え、
   前記制御回路は、前記第１の制御信号を受けると自己起動を行い前記第１のスイッチをオンさせて前記発電機から前記セルバランス回路へ電力を供給させる、
   ことを特徴とするセルバランス装置。
6. 請求項５に記載のセルバランス装置であって、
   前記セルバランス回路は、
   第１のコイルと、前記複数の二次電池のうちの１つの二次電池に接続される第２のコイルと、前記複数の二次電池のうちの前記１つの二次電池以外の他の１つの二次電池に接続される第３のコイルとを備えるトランスと、
   前記第１のスイッチと前記第１のコイルとの間に設けられる第３のスイッチと、
   前記第２のコイルと前記１つの二次電池との間に設けられる第４のスイッチと、
   前記第３のコイルと前記他の１つの二次電池との間に設けられる第５のスイッチと、
   を備え、
   前記制御回路は、前記セルバランス時、前記第１、第４、及び第５のスイッチを常時オンさせるとともに、前記第３のスイッチをオン、オフさせることにより前記第１〜第３のコイルを互いに電磁結合させた後、前記第１のスイッチを常時オフさせるとともに、前記第４及び第５のスイッチをオン、オフさせることにより前記第２及び第３のコイルを互いに電磁結合させる
   ことを特徴とするセルバランス装置。
   

Images