JP2013187930A - セルバランス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明によれば、アクティブ方式のセルバランス装置において、組電池が備える電池セル数の増大による、タップ間の特性のばらつきを抑制することができるセルバランス装置を提供する。
【解決手段】アクティブ方式のセルバランス装置において、互いに直列に接続した複数の１次コイルを組電池に並列接続する。さらに、組電池を構成する各電池セルに２次コイルを並列接続する。また、複数の１次コイルと直列にスイッチング回路を接続する。そして、複数の１次コイルは、それぞれ複数の電池セルのうちの少なくとも２以上の電池セルに接続された複数の２次コイルとトランス結合する。
【選択図】図１

Description

本発明は、組電池を構成する複数の電池セルの電圧を均等化するセルバランス装置に関し、特には、トランスを介して各電池セルの間で電力の受け渡しをするアクティブ方式のセルバランス装置に関する。

ハイブリッド車や電気自動車等に搭載されるリチウムイオン電池等の複数の電池セルを直列に接続して構成される電池ブロックは、高電圧を得るために、複数の電池ブロックを直列接続した組電池として使用されている。

このような組電池を構成する各電池ブロックの電圧（以下、ブロック電圧という。）がばらつくと、電池ブロックを構成する各電池セルの劣化が加速的に進行したり、電池ブロックから得られる利用可能なエネルギー量が低下したりする。したがって、各ブロック電圧は均等であることが望ましい。しかし、各電池ブロックの容量、内部抵抗及び自己放電率等が不均一であることに起因して、各ブロック電圧にばらつきが発生することがある。そこで、従来から、各ブロック電圧を均等化するための装置であるセルバランス装置を用いて、各ブロック電圧のばらつきを解消することが提案されている。

そして、セルバランス装置の構成としては、従来から、組電池を構成する各電池ブロックにスイッチと抵抗とを接続しておき、各電池ブロックの中でブロック電圧の高い電池ブロックがある場合に、その電池ブロックを放電させることで、各電池ブロックの電圧を均等化するパッシブ方式が用いられている。

しかし、パッシブ方式は原理的に電池ブロックの電力を放電することになるので、電力を無駄に消費してしまうことになる。
そこで、セルバランス装置の構成として、トランスを介して各電池ブロックの間で電力の受け渡しをするアクティブ方式が注目されている。このアクティブ方式は、各電池ブロックの間で電力の受け渡しをする方式なので、パッシブ方式と比べて少ない電力消費で、各ブロック電圧を均等化することができる。

ただし、従来のアクティブ方式のセルバランス装置は、トランスの各タップにそれぞれ電池ブロックが１個ずつ接続される構成のため、電池ブロックの直列数が増えると、タップ数が増えることになる。これにより、アクティブ方式のセルバランス装置では、電池ブロックの個数が増えると、タップ間の特性のばらつきが大きくなるという問題があった。

また、セルバランス装置に関する技術に関しては、下記の特許文献１〜４等に開示されている。

特開２００４−０７２９７５号公報 特開２００７−２７４８３７号公報 特開２００４−１２９４５５号公報 特開２００５−０８０４６９号公報

本発明は、上記の事情に鑑み、アクティブ方式のセルバランス装置において、組電池が備える電池セル数の増大による、タップ間の特性のばらつきを抑制することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明のセルバランス装置は、複数の電池セルを直列接続した組電池の各セル電圧を均等化するセルバランス装置において、互いに直列、かつ、前記組電池に並列接続された複数の１次コイルと、前記各電池セルに並列接続された複数の２次コイルと、前記複数の１次コイルと直列接続されたスイッチング回路と、を備え、前記複数の１次コイルは、それぞれ前記複数の電池セルの中の少なくとも２以上の電池セルに接続された複数の２次コイルとトランス結合することを特徴とする。

本発明によれば、アクティブ方式のセルバランス装置において、組電池が備える電池セル数の増大による、タップ間の特性のばらつきを抑制することができる。

本発明の実施形態１のセルバランス装置を示す構成図である。 本発明の実施形態１のセルバランス制御のフローチャートである。 本発明の実施形態２のセルバランス装置を示す構成図である。

［実施形態１］
以下、本発明の実施形態１のアクティブ方式のセルバランス装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、本発明の実施形態１のセルバランス装置は、アクティブ方式であるものとする。

図１は、本発明の実施形態１のセルバランス装置を示す構成図である。
図１を参照して、本発明の実施形態１のセルバランス装置について説明する。
２ｎ個の電池ブロック１１ａ、１１ｂ〜１ｎａ、１ｎｂを直列に接続した組電池の各ブロック電圧を均等化する、本発明の実施形態１のセルバランス装置は、例えば、２ｎ個の２次コイル２１ａ、２１ｂ〜２ｎａ、２ｎｂと、２ｎ個の整流回路３１ａ、３１ｂ〜３ｎａ、３ｎｂと、２ｎ個の電圧計４１ａ、４１ｂ〜４ｎａ、４ｎｂと、ｎ個の１次コイル５１〜５ｎと、１個のスイッチング回路６と、ｎ個のコア７１〜７ｎと、制御部８と、記憶部９と、を備えて構成される。

また、本発明の実施形態１のセルバランス装置は、上記の構成の中から、２個の２次コイルと、１個の１次コイルと、１個のコアと、をトランス結合して、２ｎ個のトランス結合回路１０１〜１０ｎを構成する。また、各トランス結合回路に接続される電池ブロックの組を、それぞれ電池スタック２０１〜２０ｎと言うことにする。なお、上記の符号において、ｎとは２以上の整数とする。また、２ｎ個とは２にｎを乗算した個数である。

電池ブロック１１ａ、１１ｂ〜１ｎａ、１ｎｂはそれぞれ、例えば、リチウムイオン電池、鉛電池、ニッカド電池及びニッケル水素電池等の蓄電池で構成される電池セルを複数直列に接続した構成である。そして、各電池ブロックは、互いに直列に接続されることで組電池を構成する。この組電池に接続される電力線ＰＬ１及び接地線ＮＬ１は、それぞれ端子Ａ及び端子Ａ′を介してモータ駆動用のインバータ回路等の負荷に接続されている。そして、組電池は車両ボディから電気的に絶縁された状態で使用されている。また、各電池ブロックを１個の電池セルに置き換えても良い。

２次コイル２１ａ、２１ｂ〜２ｎａ、２ｎｂは、例えば、銅線等の電線を巻き回した構成である。そして、各２次コイルは、それぞれ異なる１個の電池ブロックに並列に接続されている。これにより、各２次コイルは、トランス結合された１次コイルに流れる電流が変化したときに、電磁誘導により発生した誘導電流を電池ブロックに供給する。

また、各２次コイルの巻数と、それぞれに接続される１次コイルの巻数は、接続される電池ブロックの充電に適した誘導電圧が得られるように設定されている。一例としては、１個の１次コイルと１個の２次コイルとの巻線比を、それぞれ１次コイル：２次コイル＝２：１に設定すると良い。これにより、下記式（１）により算出される各ブロック電圧の値（以下、ブロック電圧値という。）の平均値である、ブロック電圧平均値の振幅を持つ誘導電圧を、各電池ブロックに供給することができる。
ブロック電圧平均値＝組電池を構成する各ブロック電圧値の合計／２ｎ （１）
なお、上記では、各１次コイルと、各２次コイルとの結合係数が１であり、漏れ磁束以外の損失がないものとした。以下の説明においても、特に断らない限り同じ条件であるものとする。

整流回路３１ａ、３１ｂ〜３ｎａ、３ｎｂは、例えば、ダイオード等の半導体素子で構成される。そして、各整流回路が有するダイオードは、２次コイルから電池ブロックの正極側へ電流が流れる方向が順方向となるように、各電池ブロックの正極側と、各２次コイルとの間に直列に接続されている。これにより、各整流回路は、各２次コイルに発生する誘導電流を整流し、各電池ブロックに電流を供給する。なお、図１では、各整流回路をダイオード１個で構成している例を示しているが、平滑コンデンサ等を加えた公知の整流回路を用いても良い。また、平滑コンデンサを加える場合には、各電池ブロックと平滑コンデンサとを並列に接続する。

電圧計４１ａ、４１ｂ〜４ｎａ、４ｎｂには、公知の電圧計を採用することができる。そして、各電圧計は、それぞれ各電池ブロックに並列に接続される。これにより、各電圧計は、それぞれ接続された電池ブロックのブロック電圧を測定し、得られたブロック電圧値を制御部８に出力する。

１次コイル５１〜５ｎは、例えば、銅線等の電線を巻き回すことで構成される。そして、各１次コイルは、互いに直列に接続されている。また、互いに直列に接続された１次コイル５１〜５ｎは、組電池と並列に接続され、かつ、スイッチング回路６と直列に接続されている。

スイッチング回路６には、例えば、電磁リレー等のスイッチ素子を採用することができる。そして、スイッチング回路６は、制御部８の制御により、必要に応じてオンオフ動作（以下、スイッチングという。）をする。このように、スイッチング回路６がスイッチングすることで、互いに直列に接続された１次コイル５１〜５ｎに、組電池から間欠的な電流を供給する。なお、スイッチング回路６のスイッチングの周期は、各２次コイル、各１次コイル及び各コアの特性に応じて、電力電送効率が高くなる周期を適宜選択すると良い。

コア７１〜７ｎには、例えば、鉄やフェライトなどの強磁性またはフェリ磁性の素材を採用することができる。そして、各コアには、２次コイル２１ａ、２１ｂ〜２ｎａ、２ｎｂの中の２個の２次コイルと、１次コイル５１〜５ｎの中の１個の１次コイルとが巻きまわされている。これにより、各コアは、巻き回された２次コイルと１次コイルとの結合係数を増加させている。なお、２次コイルと１次コイルとの間の電力電送効率を向上させるためには、上記のように各トランス結合回路にコアを用いることで、結合係数を増加させることが望ましい。ただし、用途によって、空芯コイルの電力電送効率で十分な場合には、コア７１〜７ｎを省略しても良い。

制御部８には、例えば、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等のワークスペースとしてメモリを搭載するコンピュータを採用することができる。そして、制御部８は、各電圧計で測定された各ブロック電圧がばらつくと、スイッチング回路６をスイッチングさせる制御をする。この制御については、図２のセルバランス制御のフローチャートを用いた動作説明において、詳細に説明する。なお、制御部８は、上記の制御以外にも、組電池の充電制御、組電池の出力制御及び各電池ブロックの異常検出等、組電池に係わる制御全般を行なうようにしても良い。

記憶部９には、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等を採用することができる。そして、記憶部９には、ＯＳのプログラムやアプリケーションのプログラムと、組電池の制御に必要な各種データが記憶されている。この各種データには、少なくとも、各ブロック電圧がばらついているか否かを判定するための規定値（以下、ばらつき規定値という。）が含まれている。

ここで、ばらつき規定値とは、制御部８で各ブロック電圧がばらついているか否かを判定することができるように、ユーザにより規定された値である。下記に一例を示すが、ばらつき規定値は、下記の規定方法に限定されるものではない。

ばらつき規定値の一例としては、組電池を構成する電池ブロック１１ａ、１１ｂ〜１ｎａ、１ｎｂの中で最大のブロック電圧値（以下、ブロック電圧最大値という。）の電池ブロックと、最小のブロック電圧値（以下、ブロック電圧最小値という。）の電池ブロックとのブロック電圧値の差（以下、第１のブロック電圧差という。）として規定される、ばらつき規定値がある。

このばらつき規定値を使用した、制御部８における各ブロック電圧のばらつき判定方法を説明する。まず、制御部８は、各電圧計から各ブロック電圧値を取得する。そして、制御部８は、取得したブロック電圧値の中から、ブロック電圧最大値と、ブロック電圧最小値とを抽出する。また、制御部８は、抽出したブロック電圧最大値と、ブロック電圧最小値とを下記式（２）に代入して、第１のブロック電圧差を算出する。
ブロック電圧最大値−ブロック電圧最小値＝第１のブロック電圧差 （２）
そして、制御部８は、式（２）により得られた第１のブロック電圧差と、ばらつき規定値とを比較して、第１のブロック電圧差がばらつき規定値以上の大きさであるときに、各ブロック電圧がばらついていると判定する。この判定は、制御部８において、下記式（３）を用いることで行なわれる。
ばらつき規定値≦第１のブロック電圧差 （３）
他のばらつき規定値の一例としては、ブロック電圧平均値とブロック電圧最大値及びブロック電圧最小値との差の絶対値（以下、それぞれ第２のブロック電圧差及び第３のブロック電圧差という。）として、規定されるばらつき規定値がある。

このばらつき規定値を使用した、制御部８における各ブロック電圧のばらつき判定方法を説明する。まず、制御部８は、各電圧計から各ブロック電圧値を取得する。そして、制御部８は、取得した各ブロック電圧値を式（１）に代入して、ブロック電圧平均値を算出する。また、制御部８は、取得したブロック電圧値の中から、ブロック電圧最大値と、ブロック電圧最小値とを抽出する。さらに、制御部８は、算出したブロック電圧平均値と、抽出したブロック電圧最大値とを下記式（４）に代入して、第２のブロック電圧差を算出する。また、制御部８は、算出したブロック電圧平均値と、抽出したブロック電圧最小値とを下記式（５）に代入して、第３のブロック電圧差を算出する。
ブロック電圧最大値−ブロック電圧平均値＝第２のブロック電圧差 （４）
ブロック電圧平均値−ブロック電圧最小値＝第３のブロック電圧差 （５）
そして、制御部８は、式（４）、（５）により得られた第２のブロック電圧差と、第３のブロック電圧差とを、それぞればらつき規定値と比較する。そして、制御部８は、第２のブロック電圧差及び第３のブロック電圧差の少なくとも一つが、ばらつき規定値以上の大きさであるときに、各ブロック電圧がばらついていると判定する。この判定は、制御部８において、それぞれ下記式（６）、（７）を用いることで行なわれる。
ばらつき規定値≦第２のブロック電圧差 （６）
ばらつき規定値≦第３のブロック電圧差 （７）
以上には、各ブロック電圧がばらつきを判定するための２つの判定方法と、それぞれに使用される２つのばらつき規定値の一例を示した。また、これに限らず、他に考えられる各ブロック電圧のばらつきの判定方法を用いる場合には、その判定方法に適合したばらつき規定値を適宜規定すれば良い。

図２は、本発明の実施形態１のセルバランス制御のフローチャートである。
図２を用いて、本発明の実施形態１の各ブロック電圧を均等化するセルバランス制御を説明する。

まず、制御部８は、組電池を構成する電池ブロック１１ａ、１１ｂ〜１ｎａ、１ｎｂの各ブロック電圧値を取得する（Ｓ２０１）。具体的には、図示しないボタン式などの入力部を押下げされることにより入力される信号、イグニッションキーがオンされることで入力される信号及びＥＣＵのクロックをカウントすることで定期的なタイミングで繰り返し入力される信号等をトリガとして、セルバランス制御を行なう制御開始信号が制御部８に入力される。すると、制御部８は、制御開始信号が入力されるとセルバランス制御を開始することを認識し、各電圧計にブロック電圧値要求信号を出力する。また、各電圧計は、ブロック電圧値要求信号が入力されると測定したブロック電圧値を制御部８に出力する。これにより、制御部８は、各電圧計からブロック電圧値を取得する。なお、セルバランス制御を行なうトリガは、上記に示した以外にも、適宜好適なタイミングで発生するように設定されることが望ましい。

次に、制御部８は、取得した各ブロック電圧をばらつき規定値と比較することで、ブロック電圧値がばらついているか否かを判定する（Ｓ２０２）。
そして、制御部８は、ブロック電圧がばらついていないと判定した場合（Ｓ２０２にてＮｏ）、スイッチング回路６を停止させるための停止信号をスイッチング回路６に出力する。

この停止信号が入力されると、スイッチング回路６は、スイッチングを停止（Ｓ２０４）して、セルバランス制御を終了する。なお、Ｓ２０４において、スイッチング回路６が停止していた場合には、そのままスイッチング回路６の停止状態を継続する。

また、制御部８は、各ブロック電圧がばらついていると判定した場合（Ｓ２０２にてＹｅｓ）、スイッチング回路６をスイッチング動作させるためのスッチング信号をスイッチング回路６に出力する。

このスイッチング信号が入力されると、スイッチング回路６は、スイッチングを始める（Ｓ２０３）。なお、既にスイッチング回路６がスイッチング中であった場合には、そのままスイッチングを継続する。そして、Ｓ２０１に戻る。

そして、Ｓ２０１〜Ｓ２０４の動作を繰り返すことにより、電圧の低い電池セルに優先的に電力が供給され、各ブロック電圧は均等化される。
ここで、セルバランス装置による電力の受け渡しの流れを説明する。以下では、各２次コイルは互いに同じ巻数であり、各１次コイルも互いに同じ巻数であり、かつ、各１次コイルと各２次コイルとの巻線比が１次コイル：２次コイル＝２：１に設定されている場合を例とする。なお、簡単のため以下の説明では、適宜スイッチング回路６のスイッチングの周期が調整され、各１次コイルの誘導電圧の振幅（以下、第１の誘導電圧値という。）の合計が、組電池の電圧値（２ｎ個の電池ブロックのブロック電圧値の合計）と等しくなるものとする。

まず、スイッチング回路６がスイッチングされると、各１次コイルに第１の誘導電圧が発生する。この第１の誘導電圧は、各１次コイルの巻線数が等しいので、各１次コイルで値が等しく、下記式（８）のように組電池の電圧を１次コイルの個数であるｎで除算した電圧値が第１の誘導電圧値となる。
第１の誘導電圧値＝組電池の電圧値／ｎ （８）
また、各１次コイルに間欠的な電流が供給されることにより、各１次コイルからの電磁誘導により、各２次コイルに第２の誘導電圧が発生する。この第２の誘導電圧の振幅（以下、第２の誘導電圧値という。）は、各２次コイルの巻線数が１次コイルの巻線数の１／２なので、下記式（９）のように第１の誘導電圧を２で除算した電圧値になる。すなわち、式（８）、（９）から明らかなように、第２の誘導電圧値は、ブロック電圧平均値である。
第２の誘導電圧値＝第１の誘導電圧値／２＝ブロック電圧平均値 （９）
したがって、ブロック電圧平均値以上のブロック電圧値を有する電池ブロックには、接続されている２次コイルからの誘導電流の流れ込みがなく、電力は供給されない。逆に、ブロック電圧平均値以下のブロック電圧値を有する電池ブロックには、接続されている２次コイルで発生した誘導電流が流れ込み、優先的に電力が供給されることになる。

また、各電池ブロックは、スイッチング回路６がスイッチングしている間、電力線ＰＬ１側から電力を放出している。
上記の電力の受け渡しの流れを鑑みると、ブロック電圧値がブロック電圧平均値以上の電池ブロックでは、電力線ＰＬ１からの電力の放電のみが行なわれる。また、ブロック電圧値がブロック電圧平均値未満の電池ブロックでは、電力線ＰＬ１からの電力の放電と、２次コイルで発生する誘導電流による電力の充電が同時に行なわれる。なお、端子Ａ、Ａ′が負荷に接続されていない場合、原理的には組電池から各１次コイルに供給される電力と、各２次コイルを介して組電池に供給される電力は等しくなる。そして、ブロック電圧平均値以上の電池ブロックは、電力の放電のみを行なっているので、組電池から放電される電力を電圧平均値未満の電池ブロックで分配することになる。したがって、電圧平均値未満の電池ブロックの充放電量は、充電量の方が多くなる。よって、結果的に電圧平均値未満の電池ブロックには電力が供給され、ブロック電圧が上昇する。

以上のように、セルバランス装置により電力の受け渡しが行なわれるので、自動的に各ブロック電圧の均等化が行なわれることになる。
上記で説明したように、本発明の実施形態１のセルバランス装置は、電池スタック２０１〜２０ｎに別々のトランス結合回路を接続している。これにより、１個のトランスに巻き回されるコイルの数の増大を抑制している。したがって、１個のトランスが備えるタップ数の増大を抑え、タップ間の特性のばらつきを抑制することができる。さらに、電池ブロックの直列数を増減する場合には、セルバランス装置においてトランスを作り変えることなく、トランス結合回路の直列数を増減するだけ良い。

また、本発明の実施形態１のセルバランス装置は、スイッチング回路６をスイッチングするだけで各ブロック電圧を均等化できる構成とした。これにより、１個のスイッチング回路の制御をするだけで、各ブロック電圧を均等化することができるので、スイッチング回路の制御を簡略化することができる。また、セルバランス装置に必要なスイッチング回路の個数が電池ブロックの個数によらず１個だけとなるので、コストを抑えることができる。

また、本発明の実施形態１において、各トランス結合回路は、２次コイルを２個、１次コイルを１個及びコアを１個で構成するものとして説明したが、特に各構成要素の個数を限定しない。本発明の実施形態１の目的を達成することができる範囲内で、適宜それぞれの個数を変更しても良い。

また、本発明の実施形態１において、組電池を構成する各電池ブロックを、１個の電池セルに置き換えた場合には、電池セルの電圧であるセル電圧を均等化することができる。
［実施形態２］
以下、本発明の実施形態２のアクティブ方式のセルバランス装置について、図面を参照しながら説明する。なお、特に断らない限り、本発明の実施形態２に記載のセルバランス装置は、アクティブ方式であるものとする。

図３は、本発明の実施形態２のセルバランス装置を示す構成図である。
以下、図３を参照して、本発明の実施形態２のセルバランス装置について説明する。
なお、図３において、図１と同じ構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

本発明の実施形態２のセルバランス装置は、図３に示すように、図１に示した本発明の実施形態１の構成に、系統電源３０、充電装置４０及び切替スイッチ５０ａ、５０ｂを加えた構成である。これらの構成を加えたことにより、本発明の実施形態２は、系統電源３０から供給される電力によって、各電池ブロックのセルバランス制御をしながら、組電池を充電できるようにしたものである。

充電装置４０は、ＡＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータとを備えて構成されている。そして、充電装置４０は、系統電源３０に電力線ＰＬ２と接地線ＮＬ２とを介して接続されている。また、充電装置４０は、電力線ＰＬ３を介して切替スイッチ５０ａと接続されている。さらに、充電装置４０は、接地線ＮＬ３を介して切替スイッチ５０ｂと接続されている。以上により、切替スイッチ５０ａが電力線ＰＬ３に接続され、切替スイッチ５０ｂが接地線ＮＬ３に接続されたときに、直列に接続された１次コイル５１〜５ｎに直流電流を供給する。

また、切替スイッチ５０ａには、例えば、電磁リレー等のスイッチ素子を採用することができる。そして、切替スイッチ５０ａは、互いに直列に接続された１次コイル５１〜５ｎの外部との接続端子である端子Ｂに接続され、その接続先を電力線ＰＬ１と電力線ＰＬ３との間で切替え可能に構成されている。そして、制御部８から互いに直列に接続された１次コイル５１〜５ｎの接続先を切替えるための切替信号が入力されると、端子Ｂの接続先を電力線ＰＬ１と電力線ＰＬ３との間で切替える。

また、切替スイッチ５０ｂには、例えば、電磁リレー等のスイッチ素子を採用することができる。そして、切替スイッチ５０ｂは、互いに直列に接続された１次コイル５１〜５ｎの外部との接続端子である端子Ｂ′に接続され、その接続先を接地線ＮＬ１と接地線ＮＬ３との間で切替え可能に構成されている。そして、制御部８から互いに直列に接続された１次コイル５１〜５ｎの接続先を切替えるための切替信号が入力されると、端子Ｂ′の接続先を接地線ＮＬ１と設置線ＮＬ３との間で切替える。

また、制御部８の制御により、切替スイッチ５０ａが電力線ＰＬ１に接続された場合、切替スイッチ５０ｂは、接地線ＮＬ１に接続される。さらに、制御部８の制御により、切替スイッチ５０ａが電力線ＰＬ３に接続された場合、切替スイッチ５０ｂは、接地線ＮＬ３に接続される。このように、制御部８の制御により、切替スイッチ５０ａと切替スイッチ５０ｂとは、同期して切替えられる。

以上のように構成された本発明の実施形態２のセルバランス装置は、充電装置４０が系統電源３０に接続されたときに組電池を充電するために、切替スイッチ５０ａ、５０ｂは、制御部８の制御により、接続先をそれぞれ電力線ＰＬ３、接地線ＮＬ３に切り替えられる。そして、充電装置４０は、制御部８に制御され、系統電源３０の交流電流を直流電流に変換して、１次コイル５１〜５ｎに供給する。その後、制御部８は、スイッチング回路６をスイッチングさせる。これにより、各トランス結合回路において、電磁誘導により、各１次コイルから各２次コイルに誘導電流を発生させる。そして、その誘導電流により組電池を構成する各電池ブロックを充電することができる。すなわち、本発明の実施形態２のセルバランス装置は、系統電源３０からの電力を用いて、組電池を充電しながら、各ブロック電圧の均等化を行なうことができる。

また、系統電源３０から充電装置４０を介して、互いに直列に接続された１次コイル５１〜５ｎに供給される電圧と、スイッチング回路のスイッチングの周期は、制御部８によって適宜調整されると良い。具体的には、２次コイル２１ａ、２１ｂ〜２ｎａ、２ｎｂに発生する誘導電圧及び誘導電流が、各電池ブロックの充電に適した大きさになるように、制御部８によってそれぞれが調整されると良い。

１１ａ、１１ｂ〜１ｎａ、１ｎｂ 電池ブロック
２１ａ、２１ｂ〜２ｎａ、２ｎｂ ２次コイル
３１ａ、３１ｂ〜３ｎａ、３ｎｂ 整流回路
４１ａ、４１ｂ〜４ｎａ、４ｎｂ 電圧計
５１〜５ｎ １次コイル
６ スイッチング回路
７１〜７ｎ コア
８ 制御部
９ 記憶部
１０１〜１０ｎ トランス結合回路
２０１〜２０ｎ 電池スタック
３０ 系統電源
４０ 充電装置
５０ａ、５０ｂ 切替スイッチ

Claims (3)

1. 複数の電池セルを、直列接続した組電池の各セル電圧を均等化するセルバランス装置において、
   互いに直列、かつ、前記組電池に並列接続された複数の１次コイルと、
   前記各電池セルに並列接続された複数の２次コイルと、
   前記複数の１次コイルと直列接続されたスイッチング回路と、
   を備え、
   前記複数の１次コイルは、それぞれ前記複数の電池セルの中の少なくとも２以上の電池セルに接続された複数の２次コイルとトランス結合することを特徴とするセルバランス装置。
2. 各電池の電圧がばらついている場合、前記スイッチング回路をスイッチングさせる制御部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のセルバランス装置。
3. 系統電源からの供給される交流電流を直流電流に変換する充電装置と、
   前記複数の１次コイルの接続先を、前記組電池と前記充電装置との間で切替える切替スイッチと、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記組電池を充電する場合、前記複数の１次コイルの接続先が前記充電装置となるように前記切替スイッチを切替えて、前記スイッチング回路をスイッチングさせることを特徴とする請求項２に記載のセルバランス装置。

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