JP2015076918A - 電源装置及び電気推進車両 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の二次電池の直列体を含む電源装置において、放電専用の抵抗に要する取付スペースを削減し、かつ、エネルギーの無駄を少しでも抑制する。
【解決手段】複数の二次電池を相互に直列に接続して成る直列体を含む組電池と、これら複数の二次電池の各々について、その両端の電圧を検知する電圧センサと、当該組電池を加熱保温する加熱装置と、電圧センサの出力に基づいて、前記複数の二次電池のうち電圧が他の二次電池より高い二次電池を加熱装置へ接続して放電させる接続装置とを備えたものである。また、電気推進車両には、このような電源装置を電源として搭載することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、充電可能な電池（二次電池）を互いに直列に接続して成る組電池を有する電源装置に関する。

ハイブリッド車（ＨＥＶ）や電気自動車（ＥＶ）には、多数の二次電池によって構成された電源装置が搭載されている。かかる電源装置は、複数の電池の直列体を基本構成として備え、必要な電流容量によりこれを並列に構成する。例えば電池としてリチウムイオン電池を使用する場合、１つの電池(セル)の電圧は、約３〜４．２Ｖ程度しかないので、高い直流電圧を必要とする用途には、多数の電池が直列に接続される。また、電池を充電するには、直列体全体に高い充電電圧が印加される。

図１３は、ｎ個の電池（例えばリチウムイオン電池）Ｂ１〜Ｂｎを直列に接続した状態で、直列体を電源（直流）５１により充電する回路図である。放電時は、電源５１が負荷５２に置き換わり、直列体から負荷５２に電力が供給される。電池Ｂ１〜Ｂｎにはそれぞれ並列に、半導体のスイッチ素子Ｓ（Ｓ１〜Ｓｎの総称）と抵抗Ｒ（Ｒ１〜Ｒｎの総称）との直列体が接続されている。また、電池Ｂ１〜Ｂｎのそれぞれの両端には、並列に、電圧センサＶ１〜Ｖｎが接続されている。

充電時は、各電池が均一に充電され、電池の直列体全体で、蓄積し得る最大のエネルギーを蓄えることが望ましい。ところが、実際には各電池の残量及び容量の差があり、満充電に達するタイミングが一致しない。
例えば、図１４は、電池Ｂ１及びＢ２について、満充電に達するタイミングが異なる場合の充電特性を示すグラフである。この場合、同じ３．０Ｖから充電開始しても、電池Ｂ１は時刻ｔ１で既に満充電（４．２Ｖ）に達し、一方、電池Ｂ２はそれより後の時刻ｔ２になってようやく満充電（４．２Ｖ）に達する。

単純に、電池の直列体に充電電圧を印加するとすれば、いずれか１つの電池でも満充電の状態になれば、当該電池の過充電を防止すべく、その時点で充電を停止しなければならない。しかし、他の電池は満充電に達していない。
そこで、例えば図１４における電池Ｂ１が満充電（４．２Ｖ）に達したとすると、以後、スイッチ素子Ｓ１を断続的にオンとして電池Ｂ１を放電させ、過充電を抑制する。他の電池についても同様であり、最終的に全ての電池が満充電に達した時点で、全てのスイッチ素子Ｓ１〜Ｓｎがオフとなり、充電が完了する。

電池Ｂ１〜Ｂｎの放電によって負荷５２に給電する場合も同様であり、いずれかの電池が放電限界に達すると、他の電池に余力があっても、全体としては放電停止しなければならない。これでは、電池全体として保有するエネルギーを十分に活用することができない。そこで、早めに電池Ｂ１〜Ｂｎの間で電圧均等化を行い、全ての電池Ｂ１〜Ｂｎが同じように放電していくようにすれば、より大きなエネルギーを取り出すことができる。この場合、低いレベルの電池に合わせることになるので、電圧の高い電池のスイッチＳ１〜Ｓｎのいずれかをオンにして、電池を放電させる。こうして、全ての電池Ｂ１〜Ｂｎが同じように電圧が低下していくようにする。

再表２０１１／１１８４８４号公報

しかしながら、上記のような電圧均等化を実行するには、電池の数だけ放電抵抗（抵抗体）が必要となる。ハイブリッド車や電気自動車には多数（例えば１００個以上）の電池が搭載されるため、放電抵抗の数も多数となり、相応の大きな取付スペースが必要となる。また、放電によって失われる電気エネルギーは、回収されないので、無駄な電力損失でもある。

かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、複数の二次電池の直列体を含む電源装置において、放電専用の抵抗に要する取付スペースを削減し、かつ、エネルギーの無駄を少しでも抑制することを目的とする。

本発明の電源装置は、複数の二次電池を相互に直列に接続して成る直列体を含む組電池と、前記複数の二次電池の各々について、その両端の電圧を検知する電圧センサと、前記組電池を加熱保温する加熱装置と、前記電圧センサの出力に基づいて、前記複数の二次電池のうち電圧が他の二次電池より高い二次電池を前記加熱装置へ接続して放電させる接続装置と、を備えたものである。
なお、電気推進車両には、このような電源装置を電源として搭載することができる。

本発明の電源装置によれば、放電専用の抵抗のための取付スペースを節減することができ、かつ、無駄な電力消費を抑制することができる。放電専用の抵抗を搭載する必要が無い分だけ、コンパクト化及び軽量化が可能となり、電気推進車両にとっては特に好適である。

溶融塩電池における発電要素の基本構造を原理的に示す略図である。 溶融塩電池本体（電池としての本体部分）の積層構造を簡略に示す斜視図である。 図２と同様の構造についての横断面図である。 組電池を構成した状態の一例を示す斜視図である。 組電池が走行用電源として電気自動車に搭載された状態を示す図である。 図４に示す組電池を含む、本発明の第１実施形態に係る電源装置の回路図である。 マルチプレクサの動作と回路構成の関係を示す回路図（１／４）である。 マルチプレクサの動作と回路構成の関係を示す回路図（２／４）である。 マルチプレクサの動作と回路構成の関係を示す回路図（３／４）である。 マルチプレクサの動作と回路構成の関係を示す回路図（４／４）である。 接続装置の動作を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る電源装置の回路図である。 ｎ個の電池（例えばリチウムイオン電池）を直列に接続した状態で、直列体を電源（直流）により充電する回路図である。 ２つの電池について、満充電に達するタイミングが異なる場合の充電特性を示すグラフである。

［実施形態の要旨］
本発明の実施形態の要旨としては、少なくとも以下のものが含まれる。

（１）この電源装置は、複数の二次電池を相互に直列に接続して成る直列体を含む組電池と、前記複数の二次電池の各々について、その両端の電圧を検知する電圧センサと、前記組電池を加熱保温する加熱装置と、前記電圧センサの出力に基づいて、前記複数の二次電池のうち電圧が他の二次電池より高い二次電池を前記加熱装置へ接続して放電させる接続装置とを備えたものである。
かかる電源装置では、各二次電池の電圧を揃えるための放電により、加熱装置に給電し、組電池の加熱保温に利用することができる。従って、電圧均等化のための放電が加熱保温に利用されて無駄な電力消費を抑制することができる。また、加熱装置を放電抵抗として利用するので、放電専用の抵抗を別途設ける必要が無い。従って、放電専用の抵抗のための取付スペースを節減することができる。なお、このような電圧均等化は、放電中及び充電中のいずれでも実行することができる。

（２）また、（１）の電源装置において、前記二次電池は溶融塩を電解質とする溶融塩電池であってもよい。
溶融塩電池は、溶融塩の電解液を適切な温度に維持する必要があるので、電圧均等化のための放電を利用して加熱保温する対象として好適である。また、使用可能な温度範囲が広い溶融塩電池は加熱に対する許容範囲が広く、好適である。

（３）また、（１）又は（２）の電源装置において、前記加熱装置は複数個あって、そのうち任意の個数を、前記放電のための電路に接続するスイッチを備えたものであってもよい。
この場合、スイッチのオン／オフを選択することにより、加熱装置の一部又は全部を使用する、という利用形態が可能となる。すなわち、放電用の抵抗値を所望の値になるように選択することが可能となる。また、複数の加熱装置を互いに並列に接続すれば、全体としての抵抗値を個々の加熱装置よりも小さくすることができる。抵抗値を小さくすれば大電流が流れて発熱量も大きくなるが、組電池が吸熱の役割を果たすことにより、過熱の恐れはなく、大電流の通電も可能である。従って、電圧均等化も迅速に行われる。

（４）また、電気推進車両としては、（１）に記載の電源装置を電源として搭載するものである。
この場合、加熱装置を放電抵抗として利用するので、電気推進車両に、放電専用の抵抗を搭載する必要が無い。その分、コンパクト化及び軽量化が可能となり、電気推進車両にとっては特に好適である。

［実施形態の詳細］
《溶融塩電池の基本構造》
まず、電源装置に用いる二次電池の一例としての、溶融塩電池について説明する。
図１は、溶融塩電池における発電要素の基本構造を原理的に示す略図である。図において、発電要素は、正極１、負極２及びそれらの間に介在するセパレータ３を備えている。正極１は、正極集電体１ａと、正極材１ｂとによって構成されている。負極２は、負極集電体２ａと、負極材２ｂとによって構成されている。

正極集電体１ａの素材は、例えば、アルミニウム不織布（線径１００μｍ、気孔率８０％）である。正極材１ｂは、正極活物質としての例えばＮａＣｒＯ_２と、アセチレンブラックと、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）と、Ｎ−メチル−２−ピロリドンとを、質量比８５：１０：５：１００の割合で混練したものである。そして、このように混練したものを、アルミニウム不織布の正極集電体１ａに充填し、乾燥後に、１００ＭＰａにてプレスし、正極１の厚みが約１ｍｍとなるように形成される。
一方、負極２においては、アルミニウム製の負極集電体２ａ上に、負極活物質としての例えば錫を含むＳｎ−Ｎａ合金が、メッキにより形成される。

正極１及び負極２の間に介在するセパレータ３は、ガラスの不織布（厚さ２００μｍ）又はポリオレフィンシート（厚さ５０μｍ）に電解質としての溶融塩を含浸させたものである。この溶融塩は、例えば、ＮａＦＳＡ（ナトリウム・ビスフルオロスルフォニルアミド）５６ｍｏｌ％と、ＫＦＳＡ（カリウム・ビスフルオロスルフォニルアミド）４４ｍｏｌ％との混合物であり、融点は５７℃である。融点以上の温度では、溶融塩は溶融し、高濃度のイオンが溶解した電解液となって、正極１及び負極２に触れている。また、この溶融塩は不燃性である。この溶融塩電池の稼働温度領域は５７℃〜１９０℃である。

なお、上述した各部の材質・成分や数値は好適な一例であるが、これらに限定されるものではない。
例えば、溶融塩としては、上記の他、ＮａＦＳＡと、ＬｉＦＳＡ、ＫＦＳＡ、ＲｂＦＳＡ又はＣｓＦＳＡとの混合物も好適である。また、有機カチオン等よりなる他の塩を混合する場合もあり、一般には、溶融塩は、（ａ）ＮａＦＳＡを含む混合物、（ｂ）ＮａＴＦＳＡ（ナトリウム・ビストリフルオロメチルスルフォニルアミド）を含む混合物、（ｃ）ＮａＦＴＡ（ナトリウム・フルオロスルフォニル−トリフルオロメチルスルフォニルアミド）を含む混合物、が適する。また、（ａ）〜（ｃ）のうち２以上を混合することも可能である。これらの場合、各混合物の溶融塩は、比較的低融点となるので、少ない加熱で高濃度のイオンが溶解した状態を実現し、溶融塩電池を作動させることができる。

また、上記の例では、２０℃程度の常温で電解液が固化している溶融塩電池について説明したが、これ以外にも、例えばＮａＦＳＡとＰｙ１３ＦＳＡ（Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピロリジニウムＦＳＡ）との混合物は、５７℃よりも融点が低温で、例えば２０度程度の常温でも溶融状態である電解液／電解質として、適用可能である。

《溶融塩電池の具体的構造》
次に、より具体的な溶融塩電池の発電要素の構成について説明する。図２は、溶融塩電池本体（電池としての本体部分）１０の積層構造を簡略に示す斜視図、図３は同様の構造についての横断面図である。
図２及び図３において、複数（図示しているのは６個）の矩形平板状の負極２と、袋状のセパレータ３に各々収容された複数（図示しているのは５個）の矩形平板状の正極１とが、互いに対向して図３における上下方向すなわち積層方向に重ね合わせられ、積層構造を成している。

セパレータ３は、隣り合う正極１と負極２との間に介在しており、言い換えれば、セパレータ３を介して、正極１及び負極２が交互に積層されていることになる。実際に積層する数は、例えば、正極１が２０個、負極２が２１個、セパレータ３は「袋」としては２０袋であるが、正極１・負極２間に介在する個数としては４０個である。なお、セパレータ３は、袋状に限定されず、分離した４０個であってもよい。

なお、図３では、セパレータ３と負極２とが互いに離れているように描いているが、溶融塩電池の完成時には互いに密着する。正極１も、当然に、セパレータ３に密着している。また、正極１の縦方向及び横方向それぞれの寸法は、デンドライトの発生を防止するために、負極２の縦方向及び横方向の寸法より小さくしてあり、正極１の外縁が、セパレータ３を介して負極２の周縁部に対向するようになっている。

《実用上の単電池・組電池としての一形態》
上記のように構成された溶融塩電池本体１０は、例えばアルミニウム合金製で直方体状の電池容器に収容され、単電池（素電池）としての物理的な一個体を成す。
図４は、このような電池容器１１に収容された状態の複数個の溶融塩電池Ｂ１〜Ｂ４（図示の便宜上、ここでは４個としている。）を互いに近接しつつ立ち並べて、組電池１００を構成した状態の一例を示す斜視図である。なお、これは一例として示すに過ぎず、必要に応じて、さらに多くの溶融塩電池を図のＹ方向或いはＸ方向に並べることができる。また、Ｚ方向に段積みする構造とすることもできる。
溶融塩電池Ｂ１〜Ｂ４は、必要とする出力（電圧、電流）に応じて、互いに直列又は、さらに多くの溶融塩電池を用いて、直並列に接続される。これにより、組電池１００は、所望の電圧・電流の定格で使用することができる。

図４における正極端子１ｔ及び負極端子２ｔはそれぞれ、図２又は図３における正極１及び負極２のそれぞれから、上部へ引き出され、電池容器１１の外部へ露出している。各端子１ｔ，２ｔは、電池容器１１と絶縁されている。
なお、各端子１ｔ，２ｔは、電池容器１１の側面（Ｙ−Ｚ平面に平行な面）上方に引き出される場合もある。また、電池容器１１の内部の気圧が万一過度に上昇したときに放圧するための放圧弁が上部に設けられる場合があるが、ここでは図示を省略している。また、電池容器１１の内面には絶縁処理が施されている。

電池容器１１の例えば底面に密接して、加熱装置としての薄いパネル状のヒータＨ１〜Ｈ４が設けられている。ヒータＨ１〜Ｈ４に通電することにより、電池容器１１を加熱すると、常温では固体である溶融塩が溶融状態となり、充電及び放電が可能な状態となる。但し、前述のように、常温で既に溶融している溶融塩もある。いずれにしても、安定的な溶融状態とするため、電解液の温度が例えば９０℃〜９５℃になるように加熱することが好ましい。
なお、このヒータＨ１〜Ｈ４の設け方は、一例に過ぎず、電池間の側面（Ｙ−Ｚ平面に平行な面）にヒータを当てる（挟む）構成等、種々変形が可能である。組電池１００は、例えば、保温効果を高めるため、断熱性のある外箱１２に収容される。

《電気推進車両の一例》
上記のように構成された組電池１００は、外箱１２に収容された状態で、所望の設置場所に設置される。
例えば図５は、組電池１００が走行用電源として電気自動車３００に搭載された状態を示す図である。組電池１００は、負荷２００としての、モータ（電動機）に電力を供給する。

《電源装置の第１実施形態》
図６は、例えば図４に示す組電池１００を含む、本発明の第１実施形態に係る電源装置の回路図である。図において、組電池１００は、複数（この例では４である。）の溶融塩電池（以下、単に電池とも言う。）Ｂ１〜Ｂ４を相互に直列に接続して成る直列体である。組電池１００は、負荷２００に電力を供給することができる。電池Ｂ１〜Ｂ４の各々について、その両端の電圧を検知する電圧センサＶ１〜Ｖ４が設けられている。電路Ｌｐ，Ｌｎ間で互いに並列に接続されたヒータＨ１〜Ｈ４は、組電池１００を加熱保温する。電圧センサＶ１〜Ｖ４の出力である検知信号は、制御部１５に入力される。

電池Ｂ１〜Ｂ４の各々の両端は、マルチプレクサ１３，１４に接続されている。また、マルチプレクサ１３，１４の出力は、互いに並列に接続されたヒータＨ１〜Ｈ４に与えられる。マルチプレクサ１３，１４は、制御部１５の指令を受けて動作する。この制御部１５及びマルチプレクサ１３，１４によって接続装置１６が構成されている。この接続装置１６は、電圧センサＶ１〜Ｖ４の出力に基づいて、電池Ｂ１〜Ｂ４のうち、電圧が他の電池より高い電池を優先的に、放電のための電路Ｌｐ，Ｌｎを介して、ヒータＨ１〜Ｈ４へ接続して放電させる機能を有する。

図７〜１０は、マルチプレクサ１３，１４の動作と回路構成の関係を示す回路図である。図７では、マルチプレクサ１３，１４の内部で図の点線で示すように内部接続が構成されている。この場合、電池Ｂ１のプラス側が、マルチプレクサ１３を介して電路Ｌｐに接続されている。また、電池Ｂ１のマイナス側が、マルチプレクサ１４を介して電路Ｌｎに接続されている。従って、電池Ｂ１の電圧がヒータＨ１〜Ｈ４の並列体に印加され、ヒータＨ１〜Ｈ４に給電される。これにより、組電池１００を加熱保温する電力は電池Ｂ１から供給され、その分、電池Ｂ１は、他の電池Ｂ２〜Ｂ４よりも放電量が多くなり、他の電池Ｂ２〜Ｂ４よりも早く電圧が下がる。

図８では、マルチプレクサ１３，１４の内部で図の点線で示すように内部接続が構成されている。この場合、電池Ｂ２のプラス側が、マルチプレクサ１３を介して電路Ｌｐに接続されている。また、電池Ｂ２のマイナス側が、マルチプレクサ１４を介して電路Ｌｎに接続されている。従って、電池Ｂ２の電圧がヒータＨ１〜Ｈ４の並列体に印加され、ヒータＨ１〜Ｈ４に給電される。これにより、組電池１００を加熱保温する電力は電池Ｂ２から供給され、その分、電池Ｂ２は、他の電池Ｂ１，Ｂ３，Ｂ４よりも放電量が多くなり、他の電池Ｂ１，Ｂ３，Ｂ４よりも早く電圧が下がる。

図９では、マルチプレクサ１３，１４の内部で図の点線で示すように内部接続が構成されている。この場合、電池Ｂ３のプラス側が、マルチプレクサ１３を介して電路Ｌｐに接続されている。また、電池Ｂ３のマイナス側が、マルチプレクサ１４を介して電路Ｌｎに接続されている。従って、電池Ｂ３の電圧がヒータＨ１〜Ｈ４の並列体に印加され、ヒータＨ１〜Ｈ４に給電される。これにより、組電池１００を加熱保温する電力は電池Ｂ３から供給され、その分、電池Ｂ３は、他の電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ４よりも放電量が多くなり、他の電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ４よりも早く電圧が下がる。

図１０では、マルチプレクサ１３，１４の内部で図の点線で示すように内部接続が構成されている。この場合、電池Ｂ４のプラス側が、マルチプレクサ１３を介して電路Ｌｐに接続されている。また、電池Ｂ４のマイナス側が、マルチプレクサ１４を介して電路Ｌｎに接続されている。従って、電池Ｂ４の電圧がヒータＨ１〜Ｈ４の並列体に印加され、ヒータＨ１〜Ｈ４に給電される。これにより、組電池１００を加熱保温する電力は電池Ｂ４から供給され、その分、電池Ｂ４は、他の電池Ｂ１〜Ｂ３よりも放電量が多くなり、他の電池Ｂ１〜Ｂ３よりも早く電圧が下がる。

図１１は、接続装置１６の動作を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は定期的に繰り返し実行される。実行開始とともに、接続装置１６の制御部１５は、各電圧センサＶ１〜Ｖ４から送られてくる検知信号に基づいて、電圧が均等であるか否かの判定を行う（ステップＳ−１）。４つの電圧が同一又は最小値−最大値の電圧差が所定値の範囲内である場合は、電圧は均等とされる。電圧が均等であれば、処理は終了となる。一方、電圧が均等でない場合には、制御部１５は、マルチプレクサ１３，１４を図７〜１０のいずれかの回路接続状態として、最も高い電圧の電池からヒータＨ１〜Ｈ４に給電し、当該電池を放電させる（ステップＳ−２）。

図１１に示す処理を繰り返すことにより、常に最も電圧が高い電池がヒータＨ１〜Ｈ４への給電の役割を担うことになる。これにより、各電池の電圧の均等化が実現されるとともに、均等化のための電力が加熱保温に活用され、無駄が無い。結果的に、従来のような放電専用の抵抗は不要となり、その分、設置空間の節減になる。
電気自動車等の電気推進車両に、このような電源装置を電源として搭載すれば、加熱装置を放電抵抗として利用するので、電気推進車両に、放電専用の抵抗を搭載する必要が無い。その分、コンパクト化及び軽量化が可能となり、電気推進車両にとっては特に好適である。

《電源装置の第２実施形態》
図１２は、第２実施形態に係る電源装置の回路図である。
図６との違いは、ヒータＨ１〜Ｈ４のそれぞれに直列に、スイッチＳ１〜Ｓ４を設けた点である。スイッチＳ１〜Ｓ４は、制御部１５によりオン／オフを制御することができる。

図１２に示す電源装置では、例えばヒータＨ１〜Ｈ４の各抵抗値を同一値Ｒとすると、スイッチＳ１〜Ｓ４のうち、１つだけオンにすれば、放電用の抵抗値は、Ｒとなる。２つオンにすれば、Ｒ／２、３つオンにすればＲ／３、全てオンにすればＲ／４となる。従って、必要に応じて、放電用の抵抗値が所望の値になるように選択することができる。

すなわちこの場合、スイッチＳ１〜Ｓ４のオン／オフを選択することにより、ヒータＨ１〜Ｈ４の一部又は全部を使用する、という利用形態が可能となる。すなわち、放電用の抵抗値を所望の値になるように選択することが可能となる。また、複数のヒータＨ１〜Ｈ４を互いに並列に接続すれば、全体としての抵抗値を個々のヒータよりも小さくすることができる。抵抗値を小さくすれば大電流が流れて発熱量も大きくなるが、組電池が吸熱の役割を果たすことにより、過熱の恐れはなく、大電流の通電も可能である。従って、電圧均等化も迅速に行われる。

《充電の場合》
なお、上記各実施形態では、組電池１００から負荷２００への放電する場合について説明又は図示したが、負荷２００に変えて充電用の電源を接続した場合でも全く同様に、電圧の高い電池を放電させつつ組電池１００全体としては充電を行うことができる。従って、過充電を防止しつつ、組電池１００全体で電圧の均等化を図りながら充電を行うことができる。

《その他》
なお、上記各実施形態では、充電時／放電時のいずれの場合でも、複数の電池のうち電圧が最も高い１つの電池を放電させるべく加熱装置に接続する回路例を示したが、電圧が最も高い電池が同一値（検知精度範囲内で同一値）で複数存在する場合もあり得る。また、必ずしも電圧が最も高い電池のみならず、総電池数によっては、電圧順位で１番からｍ（２以上の自然数）番までの複数の電池をヒータに接続することも考えられる。
かかる場合には、接続装置１６を工夫することによって、容易に複数の電池を加熱装置に接続することができる。すなわち、接続装置１６は、「複数の電池のうち電圧が他の電池より高い電池を加熱装置へ接続して放電させる」ものであるが、ここで、加熱装置への接続用として選ばれる電池は、例えば以下のように、種々あり得る。
（イ）最高電圧の１個の電池
（ロ）互いに同一の最高電圧を示す複数の電池
（ハ）電圧順位で１番からｍ番までの限定数の電池
（ニ）最低電圧の電池よりは高い電圧を有する限定数の、又は全ての、電池

なお、図５の電気自動車は一例であり、その他、バッテリフォークリフト、建設作業車、農作業車、電動カート、電動車椅子等、各種の電気推進車両に当該電源装置を搭載することができる。また、このような電源装置は、移動体に限らず、定置用の各種設備にも使用可能である。例えば、商用電源に依存せず、太陽光発電と組み合わせて用いる電源装置にも好適である。

また、上記電源装置は、溶融塩電池を想定して説明した。溶融塩電池は加熱保温が必要であることから、このような電圧均等化のための放電を有効利用することに適する。また、使用可能な温度範囲が広い溶融塩電池は加熱に対する許容範囲が広く、好適である。
しかしながら、必ずしも、二次電池が溶融塩電池に限定されるわけではない。例えば、ＮａＳ電池によって構成される電源装置であってもよい。また、基本的にはリチウムイオン電池やニッケル水素電池には加熱保温は必要ないが、特殊な用途（例えば極寒地）では、電池としての能力を最大限に発揮させるために、昇温した方が良い場合もあり得る。この場合もヒータが必要となる。従って、上記電源装置は、このような場合の昇温と電圧均等化にも使用可能である。

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 正極
１ａ 正極集電体
１ｂ 正極材
１ｔ 正極端子
２ 負極
２ａ 負極集電体
２ｂ 負極材
２ｔ 負極端子
３ セパレータ
１０ 溶融塩電池本体
１１ 電池容器
１２ 外箱
１３，１４ マルチプレクサ
１５ 制御部
１６ 接続装置
１００ 組電池
２００ 負荷
３００ 電気自動車
Ｂ１〜Ｂ４／Ｂ１〜Ｂｎ 電池
Ｈ１〜Ｈ４ ヒータ（加熱装置）
Ｌｐ，Ｌｎ 電路
Ｓ１〜Ｓ４／Ｓ１〜Ｓｎ スイッチ
Ｖ１〜Ｖ４／Ｖ１〜Ｖｎ 電圧センサ
Ｒ１〜Ｒｎ 抵抗

Claims (4)

1. 複数の二次電池を相互に直列に接続して成る直列体を含む組電池と、
   前記複数の二次電池の各々について、その両端の電圧を検知する電圧センサと、
   前記組電池を加熱保温する加熱装置と、
   前記電圧センサの出力に基づいて、前記複数の二次電池のうち電圧が他の二次電池より高い二次電池を前記加熱装置へ接続して放電させる接続装置と、
   を備えた電源装置。
2. 前記二次電池は溶融塩を電解質とする溶融塩電池である請求項１に記載の電源装置。
3. 前記加熱装置は複数個あって、そのうち任意の個数を、前記放電のための電路に接続するスイッチを備えた請求項１又は請求項２に記載の電源装置。
4. 請求項１に記載の電源装置を電源として搭載した電気推進車両。

Images