JP2015186331A - balance correction circuit, power storage module and balance correction method - Google Patents

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尚章 近田
Naoaki Chikada
尚章 近田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a balance correction circuit which suppresses a mounting area small, a power storage module and a balance correction method.SOLUTION: Resistors 30 are included less than the number of power storage cells 11-13 and while receiving input of currents from any one or more of the plurality of power storage cells 11-13 connected in series, a voltage of a power storage cell of an input source is reduced. A switch 20 changes over connections of the power storage cells 11-13 and the resistors 30 and selects the power storage cells 11-13 that input the currents to the resistors 30. A voltage measuring section 41 measures voltages of the power storage cells 11-13. On the basis of the voltages measured by the voltage measuring section 41, a control section 42 controls the switch 20, selects the power storage cell that inputs the current to the resistors 30, and makes the voltages of the power storage cells 11-13 equal.

Description

本発明は、バランス補正回路、蓄電モジュール及びバランス補正方法に関する。   The present invention relates to a balance correction circuit, a power storage module, and a balance correction method.

二次電池やキャパシタなどの蓄電セルは、例えば、瞬低・停電（瞬時電圧低下・瞬時停電）補償装置、鉄道用電力貯蔵装置などのような蓄電システムに使用される。ただし、単体の蓄電セルの使用可能電圧が数Ｖ程度しかない。そこで、蓄電システムでは、多数の蓄電セルを直列に接続して使用することが一般的である。   Power storage cells such as secondary batteries and capacitors are used in power storage systems such as an instantaneous voltage drop / power failure (instantaneous voltage drop / instantaneous power failure) compensation device, a railway power storage device, and the like. However, the usable voltage of a single storage cell is only about several volts. Therefore, in a power storage system, it is common to use a large number of power storage cells connected in series.

このように複数の蓄電セルを直列接続した場合、蓄電セル間に電圧の差が生じるおそれがある。そして、このように電圧の差が有る状態で、蓄電セルに充電していくといずれかの蓄電セルの電圧が上限値に達し満充電となり、充電が終了してしまう。この場合、特定の蓄電セルに電圧が集中するおそれがあり、電圧が集中した蓄電セルの寿命が短くなってしまうという問題が生じる。この蓄電セル間の電圧の差による問題は直列接続数が多くなるほど顕著になる。   When a plurality of power storage cells are connected in series as described above, a voltage difference may occur between the power storage cells. Then, when the storage cell is charged in such a voltage difference state, the voltage of one of the storage cells reaches the upper limit value, becomes fully charged, and charging ends. In this case, there is a possibility that the voltage is concentrated on a specific power storage cell, which causes a problem that the life of the power storage cell on which the voltage is concentrated is shortened. The problem due to the voltage difference between the storage cells becomes more prominent as the number of series connections increases.

そこで、蓄電セルを直列接続して使用する場合、蓄電セル間の電圧を均等化させ、蓄電セル間の電圧の差を補償するバランス補正回路が用いられることが多い。バランス補正回路には、一般的に高い電圧の蓄電セルから抵抗などの放電用素子を介して放電させるパッシブ方式がある。パッシブ方式を用いたバランス補正回路では、直列化した複数の蓄電セル又はいくつかの蓄電セルをまとめた蓄電モジュールそれぞれに放電用素子が設けられる場合がある。   Therefore, when power storage cells are connected in series, a balance correction circuit that equalizes the voltage between the power storage cells and compensates for the voltage difference between the power storage cells is often used. As the balance correction circuit, there is a passive method in which discharge is generally performed from a high-voltage storage cell via a discharge element such as a resistor. In a balance correction circuit using a passive method, a discharge element may be provided in each of a power storage module in which a plurality of power storage cells connected in series or several power storage cells are combined.

特開２０１０−００４１８５号公報JP 2010-004185 A

しかしながら、各蓄電セルの電圧の均等化のために、直列化した複数の蓄電セルそれぞれに放電用素子を設けた場合、回路基板の実装面積が広くなってしまう。そのため、蓄電セルの電圧のバランス補正回路や蓄電セルの保護回路が大型化してしまい、蓄電セルやバランス補正回路を搭載した蓄電モジュールなどの蓄電システムを小型化することは困難である。   However, when a discharge element is provided for each of the plurality of series-connected power storage cells in order to equalize the voltage of each power storage cell, the mounting area of the circuit board is widened. For this reason, the voltage balance correction circuit for the storage cell and the protection circuit for the storage cell are increased in size, and it is difficult to downsize the storage system such as the storage module equipped with the storage cell and the balance correction circuit.

上述の問題に鑑み、開示技術の実施形態の一例は、実装面積を小さく抑えたバランス補正回路、蓄電モジュール及びバランス補正方法を提供することを目的とする。   In view of the above-described problems, an example of an embodiment of the disclosed technology aims to provide a balance correction circuit, a power storage module, and a balance correction method with a small mounting area.

開示技術の実施形態の一例に係るバランス補正回路は、直列接続された複数の蓄電セルのいずれか１つもしくは複数から電流の入力を受けて入力元の蓄電セルの電圧を下げる、前記蓄電セルの数未満の数の放電素子と、前記蓄電セルと前記放電素子との接続を切り替え、前記放電素子へ電流を入力する蓄電セルを選択するスイッチと、前記蓄電セルの電圧を計測する電圧計測部と、前記電圧計測部により計測された電圧を基に、前記スイッチを制御して前記放電素子へ電流を入力する蓄電セルを選択させ、各蓄電セルの電圧を均等にする制御部とを備える。   A balance correction circuit according to an example of an embodiment of the disclosed technology receives a current input from any one or more of a plurality of power storage cells connected in series and reduces a voltage of the power storage cell of the input cell. A number of discharge elements less than a number, a switch that switches connection between the storage cell and the discharge element, and selects a storage cell that inputs current to the discharge element; and a voltage measurement unit that measures the voltage of the storage cell; And a control unit that controls the switch to select a storage cell that inputs a current to the discharge element based on the voltage measured by the voltage measurement unit, and equalizes the voltage of each storage cell.

開示技術の実施形態の一例によれば、実装面積を小さく抑えるバランス補正回路、蓄電モジュール及びバランス補正方法を提供することができるという効果を奏する。   According to an example of an embodiment of the disclosed technology, there is an effect that a balance correction circuit, a power storage module, and a balance correction method that can reduce the mounting area can be provided.

図１は、実施例の蓄電モジュールを示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a power storage module according to the embodiment. 図２は、スイッチ制御テーブルの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the switch control table. 図３は、蓄電セルを放電させる場合の接続を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing connections when discharging the storage cell. 図４は、実施例に係るバランス補正回路によるバランス補正制御のフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart of balance correction control by the balance correction circuit according to the embodiment.

以下に、本願の開示するバランス補正回路、蓄電モジュール及びバランス補正方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示するバランス補正回路、蓄電モジュール及びバランス補正方法が限定されるものではない。   Embodiments of a balance correction circuit, a power storage module, and a balance correction method disclosed in the present application will be described below in detail with reference to the drawings. The balance correction circuit, the power storage module, and the balance correction method disclosed in the present application are not limited by the following embodiments.

［実施形態］
（実施形態に係る蓄電モジュールの構成）
図１は、実施例の蓄電モジュールを示す回路図である。図１に示すように、蓄電モジュール１は、蓄電セル１１〜１３、スイッチ２０、抵抗３０、制御回路４０を有する。 [Embodiment]
(Configuration of power storage module according to the embodiment)
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a power storage module according to the embodiment. As illustrated in FIG. 1, the power storage module 1 includes power storage cells 11 to 13, a switch 20, a resistor 30, and a control circuit 40.

蓄電セル１１〜１３は、直列に接続されている。図１には図示していないが、直列に並んだ蓄電セル１１〜１３の両端の端子は、電気を使用する外部装置に接続されている。そして、蓄電セル１１〜１３は、蓄えている電気を外部装置に供給する。蓄電セル１１〜１３は、電圧値の上限及び下限が決まっている。例えば、蓄電セル１１〜１３の電圧値の上限が３．８Ｖであり、下限が１．２Ｖである。   The power storage cells 11 to 13 are connected in series. Although not shown in FIG. 1, terminals at both ends of the storage cells 11 to 13 arranged in series are connected to an external device using electricity. And the electrical storage cells 11-13 supply the stored electricity to an external device. As for the electrical storage cells 11-13, the upper limit and the minimum of a voltage value are decided. For example, the upper limit of the voltage value of the storage cells 11 to 13 is 3.8V, and the lower limit is 1.2V.

抵抗３０は、蓄電セル１１〜１３に蓄えられた電気を放電するために用いられる放電素子の一例である。   The resistor 30 is an example of a discharge element used for discharging electricity stored in the storage cells 11 to 13.

スイッチ２０は、スイッチ素子２１〜２８を有する。スイッチ素子２１〜２８は、いずれも、一端が抵抗３０に接続されている。   The switch 20 includes switch elements 21 to 28. One end of each of the switch elements 21 to 28 is connected to the resistor 30.

スイッチ素子２１及び２２の他端は、蓄電セル１１の正極側に接続されている。スイッチ素子２１は、蓄電セル１１〜１３のうち複数を同時に放電する場合に用いるスイッチである。スイッチ素子２２は、蓄電セル１１のみを放電する場合に用いるスイッチである。   The other ends of the switch elements 21 and 22 are connected to the positive electrode side of the storage cell 11. The switch element 21 is a switch used when discharging a plurality of the storage cells 11 to 13 at the same time. The switch element 22 is a switch used when only the storage cell 11 is discharged.

スイッチ素子２３及び２６の他端は、蓄電セル１１の負極側及び蓄電セル１２の正極側に接続されている。スイッチ素子２３及び２６は、蓄電セル１１〜１３のうち１つを放電する場合及び複数を放電する場合のいずれの場合にも用いられる。   The other ends of the switch elements 23 and 26 are connected to the negative electrode side of the storage cell 11 and the positive electrode side of the storage cell 12. The switch elements 23 and 26 are used in either case of discharging one of the storage cells 11 to 13 or discharging a plurality thereof.

スイッチ素子２４及び２７の他端は、蓄電セル１２の負極側及び蓄電セル１３の正極側に接続されている。スイッチ素子２４及び２７は、蓄電セル１１〜１３のうち１つを放電する場合及び複数を放電する場合のいずれの場合にも用いられる。   The other ends of the switch elements 24 and 27 are connected to the negative electrode side of the storage cell 12 and the positive electrode side of the storage cell 13. The switch elements 24 and 27 are used in either case of discharging one of the storage cells 11 to 13 or discharging a plurality thereof.

スイッチ素子２５及び２８の他端は、蓄電セル１３の負極側に接続されている。スイッチ素子２５は、蓄電セル１３のみを放電する場合に用いるスイッチである。スイッチ素子２８は、蓄電セル１１〜１３のうち複数を同時に放電する場合に用いるスイッチである。   The other ends of the switch elements 25 and 28 are connected to the negative electrode side of the storage cell 13. The switch element 25 is a switch used when discharging only the storage cell 13. The switch element 28 is a switch used when discharging a plurality of the storage cells 11 to 13 at the same time.

制御回路４０は、電圧計測部４１及び制御部４２を有している。制御回路４０は、蓄電セル１１〜１３に充電が行われている間、以下の電圧のバランス補正制御を繰り返す。   The control circuit 40 includes a voltage measurement unit 41 and a control unit 42. The control circuit 40 repeats the following voltage balance correction control while the storage cells 11 to 13 are charged.

電圧計測部４１は、蓄電セル１１〜１３のそれぞれの電圧を計測する。そして、電圧計測部４１は、計測した電圧値を制御部４２へ出力する。   The voltage measuring unit 41 measures each voltage of the storage cells 11 to 13. Then, the voltage measurement unit 41 outputs the measured voltage value to the control unit 42.

（スイッチ制御）
制御部４２は、蓄電セル１１〜１３の中から放電する蓄電セルを決定するための電圧閾値を記憶している。電圧閾値は、蓄電セル１１〜１３の容量や蓄電モジュール１の運用に合わせて設定することが好ましい。例えば、容量が大きければ蓄電セル１１〜１３の間に電圧の差が発生しても、差が小さければ最も電圧が高い蓄電セルが満充電の状態になった場合でも、他の蓄電セルもほぼ満充電の状態といえる。そこで、蓄電セル１１〜１３の容量が大きければ閾値を大きくすることができる。また、蓄電モジュール１において蓄電セル１１〜１３の間の電圧の差が厳しく管理される運用が行われている場合には、閾値は小さくすることが好ましい。 (Switch control)
The control unit 42 stores a voltage threshold value for determining a storage cell to be discharged from the storage cells 11 to 13. The voltage threshold is preferably set according to the capacity of the storage cells 11 to 13 and the operation of the storage module 1. For example, even if a difference in voltage occurs between the storage cells 11 to 13 if the capacity is large, even if the storage cell having the highest voltage is fully charged if the difference is small, the other storage cells It can be said that the battery is fully charged. Therefore, the threshold can be increased if the capacity of the storage cells 11 to 13 is large. In addition, when the operation in which the voltage difference between the power storage cells 11 to 13 is strictly managed in the power storage module 1 is performed, it is preferable to reduce the threshold value.

制御部４２は、蓄電セル１１〜１３のそれぞれの電圧値の入力を電圧計測部４１から受ける。そして、制御部４２は、蓄電セル１１〜１３の電圧のうちの最低電圧を特定する。次に、制御部４２は、蓄電セル１１〜１３のうち最低電圧との差が電圧閾値以上の電圧となる蓄電セルがあるか否かを判定する。以下では、最低電圧との差が電圧閾値以上の電圧となる蓄電セルを「高電圧セル」という。   The control unit 42 receives input of voltage values of the storage cells 11 to 13 from the voltage measurement unit 41. And the control part 42 specifies the minimum voltage among the voltages of the electrical storage cells 11-13. Next, the control unit 42 determines whether or not there is a power storage cell having a voltage that is equal to or higher than a voltage threshold among the power storage cells 11 to 13. Hereinafter, a storage cell in which the difference from the minimum voltage is a voltage equal to or higher than the voltage threshold is referred to as a “high voltage cell”.

また、制御部４２は、図２に示すようなスイッチ制御テーブル１００を記憶している。図２は、スイッチ制御テーブルの一例を示す図である。   The control unit 42 stores a switch control table 100 as shown in FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the switch control table.

高電圧セルがある場合、制御部４２は、高電圧セルから出力される電流が抵抗３０に入力されるように、スイッチ制御テーブル１００からスイッチ素子２１〜２３のオンオフを決定する。そして、制御部４２は、スイッチ素子２１〜２８を切り替える。   When there is a high voltage cell, the control unit 42 determines on / off of the switch elements 21 to 23 from the switch control table 100 so that the current output from the high voltage cell is input to the resistor 30. And the control part 42 switches the switch elements 21-28.

例えば、蓄電セル１２のみが高電圧セルの場合、制御部４２は、スイッチ素子２３及び２７をオンにして、他のスイッチをオフにする。この場合、蓄電セル１１〜１３と抵抗３０との接続は、図３に示すような状態となる。図３は、蓄電セル１２を放電させる場合の接続を示す図である。図３では、分かり易いように、スイッチ素子２１〜２８の中でオフになっているスイッチ素子と抵抗３０及び蓄電セル１１〜１３との接続経路は省略している。   For example, when only the power storage cell 12 is a high voltage cell, the control unit 42 turns on the switch elements 23 and 27 and turns off the other switches. In this case, the connection between the storage cells 11 to 13 and the resistor 30 is as shown in FIG. FIG. 3 is a diagram showing connections in the case where the storage cell 12 is discharged. In FIG. 3, for easy understanding, connection paths between the switch elements that are turned off among the switch elements 21 to 28, the resistor 30, and the storage cells 11 to 13 are omitted.

図３に示すように、スイッチ素子２３及び２７をオンにすると、蓄電セル１２から出力された電流は、矢印で示すように抵抗３０を経由して流れる。この時、抵抗３０が電力を消費することで、蓄電セル１２に蓄えられた電気が放電される。   As shown in FIG. 3, when the switch elements 23 and 27 are turned on, the current output from the storage cell 12 flows through the resistor 30 as shown by the arrows. At this time, the electricity stored in the storage cell 12 is discharged as the resistor 30 consumes power.

また、蓄電セル１１のみが高電圧セルの場合、制御部４２は、スイッチ素子２２及び２６をオンにして、他のスイッチをオフにする。   When only the storage cell 11 is a high voltage cell, the control unit 42 turns on the switch elements 22 and 26 and turns off the other switches.

また、蓄電セル１３のみが高電圧セルの場合、制御部４２は、スイッチ素子２４及び２５をオンにして、他のスイッチをオフにする。   When only the storage cell 13 is a high voltage cell, the control unit 42 turns on the switch elements 24 and 25 and turns off the other switches.

また、蓄電セル１１及び１２が高電圧セルの場合、制御部４２は、スイッチ素子２１及び２７をオンにして、他のスイッチをオフにする。   When the storage cells 11 and 12 are high voltage cells, the control unit 42 turns on the switch elements 21 and 27 and turns off the other switches.

また、蓄電セル１２及び１３が高電圧セルの場合、制御部４２は、スイッチ素子２３及び２８をオンにして、他のスイッチをオフにする。   When the storage cells 12 and 13 are high-voltage cells, the control unit 42 turns on the switch elements 23 and 28 and turns off the other switches.

また、蓄電セル１１及び１３が高電圧セルの場合、制御部４２は、スイッチ素子２１，２４，２６及び２８をオンにして、他のスイッチをオフにする。   When the storage cells 11 and 13 are high-voltage cells, the control unit 42 turns on the switch elements 21, 24, 26, and 28 and turns off the other switches.

このように、スイッチ制御テーブル１００に示すように、本実施例に係る制御部４２は、高電圧セルが複数有る場合スイッチ素子２１又は２８のいずれかもしくは双方を用いる。ただし、制御部４２は、スイッチ素子２１及び２８を用いずに代わりにスイッチ素子２２及び２５を用いて制御を行ってもよい。   Thus, as shown in the switch control table 100, the control unit 42 according to the present embodiment uses either or both of the switch elements 21 and 28 when there are a plurality of high voltage cells. However, the control unit 42 may perform control using the switch elements 22 and 25 instead of using the switch elements 21 and 28.

このように、複数の蓄電セル１１〜１３が高電圧セルの場合、制御部４２は、複数の高電圧セルから同時に放電を行う。そして、放電を行っている高電圧セルのうちのいずれかの電圧の最低電圧との差が電圧閾値未満になった場合、制御部４２は、残りの高電圧セルからのみ放電を行うように、スイッチ素子２１〜２８を切り替える。   Thus, when the some electrical storage cells 11-13 are high voltage cells, the control part 42 discharges simultaneously from several high voltage cells. When the difference between the lowest voltage of any of the high-voltage cells that are discharging becomes less than the voltage threshold, the control unit 42 discharges only from the remaining high-voltage cells. The switch elements 21 to 28 are switched.

例えば、蓄電セル１２及び１３が高電圧セルの場合、制御部４２は、スイッチ素子２３及び２８をオンにして、他のスイッチをオフにする。その後、蓄電セル１２の電圧の最低電圧との差が電圧閾値以下になった場合、制御部４２は、蓄電セル１３からのみ放電するように、スイッチ素子２４及び２５をオンにして、他のスイッチをオフにする。   For example, when the storage cells 12 and 13 are high-voltage cells, the control unit 42 turns on the switch elements 23 and 28 and turns off the other switches. Thereafter, when the difference between the voltage of the storage cell 12 and the minimum voltage is equal to or less than the voltage threshold, the control unit 42 turns on the switch elements 24 and 25 so that only the storage cell 13 is discharged, Turn off.

また、高電圧セルの放電を行っている状態で、他の蓄電セル１０の電圧の最低電圧との差が電圧閾値以上になった場合、制御部４２は、新しく高電圧セルとなった蓄電セルを加えて放電を行うように、スイッチ素子２１〜２８を切り替える。   In addition, when the difference between the voltage of the other power storage cell 10 and the minimum voltage is equal to or greater than the voltage threshold while the high voltage cell is being discharged, the control unit 42 determines that the power storage cell has newly become a high voltage cell. The switch elements 21 to 28 are switched so as to discharge by adding

例えば、蓄電セル１３が高電圧セルの場合、制御部４２は、スイッチ素子２４及び２５をオンにして、他のスイッチをオフにする。その後、蓄電セル１２が高電圧セルとなった場合、制御部４２は、蓄電セル１２及び１３から放電するように、スイッチ素子２３及び２８をオンにして、他のスイッチをオフにする。   For example, when the storage cell 13 is a high voltage cell, the control unit 42 turns on the switch elements 24 and 25 and turns off the other switches. Thereafter, when the storage cell 12 becomes a high voltage cell, the control unit 42 turns on the switch elements 23 and 28 and turns off the other switches so that the storage cells 12 and 13 are discharged.

ここで、図２では、蓄電セル１１〜１３の３つの蓄電セルの場合で説明したが、１つの蓄電モジュール１に搭載される蓄電セルの数は特に制限は無い。   Here, in FIG. 2, the case of three power storage cells 11 to 13 has been described. However, the number of power storage cells mounted on one power storage module 1 is not particularly limited.

また、抵抗３０として１つの抵抗を用いる場合で説明したが、抵抗３０の個数は蓄電セル１１〜１３の個数未満の数であればいくつでもよい。抵抗３０が蓄電セル１１〜１３の個数未満の数であれば、各蓄電セル１１〜１３のそれぞれに抵抗３０を設けた場合よりも実装面積を小さくすることができ、バランス補正回路及びそれを搭載した蓄電モジュール１を小型化できる。ただし、抵抗３０の数が少ないほどバランス補正回路を小型化することができる。   Further, although the case where one resistor is used as the resistor 30 has been described, the number of the resistors 30 may be any number as long as it is less than the number of the storage cells 11 to 13. If the number of the resistors 30 is less than the number of the storage cells 11 to 13, the mounting area can be made smaller than the case where the resistors 30 are provided in the respective storage cells 11 to 13, and the balance correction circuit and the same are mounted. The stored power storage module 1 can be downsized. However, the smaller the number of resistors 30, the smaller the balance correction circuit can be made.

そこで、１つのスイッチの切り替えで制御する蓄電セルの数やどこまでバランス補正回路を小型化するかなどの要件により、抵抗３０の数を決定することが好ましい。   Therefore, it is preferable to determine the number of resistors 30 according to requirements such as the number of storage cells controlled by switching one switch and the extent to which the balance correction circuit is miniaturized.

（バランス補正制御処理の流れ）
次に、図４を参照して、本実施例に係るバランス補正回路によるバランス補正制御について説明する。図４は、実施例に係るバランス補正回路によるバランス補正制御のフローチャートである。 (Flow of balance correction control processing)
Next, balance correction control by the balance correction circuit according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart of balance correction control by the balance correction circuit according to the embodiment.

電圧計測部４１は、各蓄電セル１１〜１３それぞれの電圧を計測する（ステップＳ１）。そして、電圧計測部４１は、計測結果である各蓄電セル１１〜１３それぞれの電圧値を制御部４２へ出力する。   The voltage measurement part 41 measures each voltage of each electrical storage cell 11-13 (step S1). Then, the voltage measurement unit 41 outputs the voltage values of the respective storage cells 11 to 13 as measurement results to the control unit 42.

制御部４２は、各蓄電セル１１〜１３それぞれの電圧値の入力を電圧計測部４１から受ける。そして、制御部４２は、受信した電圧値のうちの最低電圧を特定する。次に、制御部４２は、各蓄電セル１１〜１３の中に最低電圧との差が電圧閾値以上である蓄電セルである高電圧セルがあるか否かを判定する（ステップＳ２）。   The control unit 42 receives input of voltage values of the respective storage cells 11 to 13 from the voltage measurement unit 41. Then, the control unit 42 specifies the lowest voltage among the received voltage values. Next, the control unit 42 determines whether or not there is a high voltage cell that is a storage cell having a difference from the minimum voltage equal to or greater than the voltage threshold among the storage cells 11 to 13 (step S2).

高電圧セルがある場合（ステップＳ２：肯定）、制御部４２は、高電圧セルと抵抗３０とを接続する場合の各スイッチ素子２１〜２８の制御をスイッチ制御テーブル１００から取得する。そして、制御部４２は、各スイッチ素子２１〜２８を制御し、高電圧セルと抵抗３０とを接続する（ステップＳ３）。その後、制御回路４０は、処理をステップＳ１へ戻す。   When there is a high voltage cell (step S <b> 2: affirmative), the control unit 42 obtains control of each switch element 21 to 28 from the switch control table 100 when the high voltage cell and the resistor 30 are connected. And the control part 42 controls each switch element 21-28, and connects a high voltage cell and the resistor 30 (step S3). Thereafter, the control circuit 40 returns the process to step S1.

これに対して、高電圧セルが無い場合（ステップＳ２：否定）、制御回路４０は、バランス補正制御を終了する。   On the other hand, when there is no high voltage cell (No at Step S2), the control circuit 40 ends the balance correction control.

ここで、図４では、バランス補正が行われ電圧を均等化する１回の処理の流れについて記載したが、実際には、制御回路４０は、蓄電セル１１〜１３に充電を行っている間、図４の各処理を何度も繰り返す。   Here, in FIG. 4, the balance correction is performed and the flow of one process for equalizing the voltage is described. However, in practice, the control circuit 40 is charging the storage cells 11 to 13. Each process of FIG. 4 is repeated many times.

以上に説明した制御回路４０は、例えば、電圧制御用の監視ＩＣ（Integrated Circuit）により実現することができる。また、他の方法としては、各蓄電セル１１〜１３の電圧のそれぞれを比較器で比較し、差が電圧閾値以上の場合に所定のスイッチ素子２１〜２８をオンにする組み込みのアナログ回路により制御回路４０を実現することもできる。その他にも、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）なども用いてデジタル回路を構成することで制御回路４０を実現することもできる。   The control circuit 40 described above can be realized by a monitoring IC (Integrated Circuit) for voltage control, for example. As another method, each of the voltages of the storage cells 11 to 13 is compared by a comparator, and controlled by a built-in analog circuit that turns on predetermined switch elements 21 to 28 when the difference is equal to or greater than a voltage threshold. The circuit 40 can also be realized. In addition, the control circuit 40 can be realized by configuring a digital circuit using an FPGA (Field Programmable Gate Array) or the like.

さらに、以上の説明では、放電素子として抵抗を例に説明したが、放電素子はこれに限らない。例えば、コンデンサやインダクタなどを用いてもよい。   Further, in the above description, the resistor is used as an example of the discharge element, but the discharge element is not limited to this. For example, a capacitor or an inductor may be used.

（実施形態による効果）
以上に説明したように、本実施例に係るバランス補正回路は、蓄電モジュールが有する蓄電セルの数よりも少ない数の放電素子により蓄電セルの電圧を均等化させることができる。これにより、各蓄電セルそれぞれに放電素子を設けた場合と比べて、回路基板への部品点数を少なくすることができ、バランス補正回路及びそれを搭載した蓄電モジュールを小型化することができる。 (Effect by embodiment)
As described above, the balance correction circuit according to the present embodiment can equalize the voltages of the storage cells with a smaller number of discharge elements than the number of storage cells included in the storage module. Thereby, compared with the case where a discharge element is provided in each power storage cell, the number of parts on the circuit board can be reduced, and the balance correction circuit and the power storage module on which the balance correction circuit is mounted can be downsized.

具体的には、例えば、３つの蓄電セルを搭載した蓄電モジュールにおいて、１つの放電素子を用いた場合には、各蓄電セルそれぞれに放電素子を設けた場合と比べて実装面積を３分の１にすることができる。すなわち、１つの放電素子の大きさが、例えば、２ｃｍ２であれば、実装面積を４ｃｍ２小さくすることができる。 Specifically, for example, in a power storage module equipped with three power storage cells, when one discharge element is used, the mounting area is reduced by a third compared to the case where each power storage cell is provided with a discharge element. Can be. That is, if the size of one discharge element is 2 cm 2 , for example, the mounting area can be reduced by 4 cm 2 .

また、例えば、放電素子として抵抗を用いた場合、各蓄電セルそれぞれに放電素子を設けた場合と比べて、抵抗の数が少なくなるので、同じ面積であれば大きな抵抗を配置することができ、抵抗値を小さくして大電流で放電することができる。このように構成することで、バランス時間を短縮することも可能である。   In addition, for example, when a resistor is used as the discharge element, the number of resistors is reduced compared to the case where a discharge element is provided for each storage cell. It is possible to discharge with a large current by reducing the resistance value. With this configuration, the balance time can be shortened.

１ 蓄電モジュール
１１〜１３ 蓄電セル
２０ スイッチ
２１〜２８ スイッチ素子
３０ 抵抗
４０ 制御回路
４１ 電圧計測部
４２ 制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power storage module 11-13 Power storage cell 20 Switch 21-28 Switch element 30 Resistance 40 Control circuit 41 Voltage measurement part 42 Control part

Claims (6)

直列接続された複数の蓄電セルのいずれか１つもしくは複数から電流の入力を受けて入力元の蓄電セルの電圧を下げる、前記蓄電セルの数未満の数の放電素子と、
前記蓄電セルと前記放電素子との接続を切り替え、前記放電素子へ電流を入力する蓄電セルを選択するスイッチと、
各前記蓄電セルの電圧を計測する電圧計測部と、
前記電圧計測部により計測された電圧を基に、前記スイッチを制御して前記放電素子へ電流を入力する蓄電セルを選択させ、各前記蓄電セルの電圧を均等にする制御部と
を備えたことを特徴とするバランス補正回路。 A number of discharge elements less than the number of the storage cells, which receives a current input from any one or more of the plurality of storage cells connected in series and reduces the voltage of the input storage cell;
A switch for switching a connection between the storage cell and the discharge element, and selecting a storage cell for inputting a current to the discharge element;
A voltage measuring unit for measuring the voltage of each of the storage cells;
A control unit that controls the switch based on the voltage measured by the voltage measurement unit to select a storage cell that inputs a current to the discharge element, and equalizes the voltage of each storage cell. A balance correction circuit characterized by. 前記放電素子は抵抗であることを特徴とする請求項１に記載のバランス補正回路。   The balance correction circuit according to claim 1, wherein the discharge element is a resistor. 前記制御部は、前記電圧計測部による計測結果において最も低い電圧との差が閾値以上である電圧である蓄電セルから前記放電素子へ電力が入力されるように前記スイッチを切り替えることを特徴とする請求項１又は２に記載のバランス補正回路。   The control unit switches the switch so that power is input to the discharge element from a storage cell that is a voltage whose difference from the lowest voltage in the measurement result by the voltage measurement unit is equal to or greater than a threshold value. The balance correction circuit according to claim 1. 前記放電素子は１つであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のバランス補正回路。   The balance correction circuit according to claim 1, wherein the number of the discharge elements is one. 直列接続された複数の蓄電セルと、
前記蓄電セルのいずれか１つもしくは複数から電流の入力を受けて入力元の蓄電セルの電圧を下げる、前記蓄電セルの数未満の数の放電素子と、
前記蓄電セルと前記放電素子との接続を切り替え、前記放電素子へ電流を入力する蓄電セルを選択するスイッチと、
各前記蓄電セルの電圧を計測する電圧計測部と、
前記電圧計測部により計測された電圧を基に、前記スイッチを制御して前記放電素子へ電流を入力する蓄電セルを選択させ、各前記蓄電セルの電圧を均等にする制御部と
を備えたことを特徴とする蓄電モジュール。 A plurality of storage cells connected in series;
A number of discharge elements less than the number of the storage cells, which receives a current input from any one or more of the storage cells and lowers the voltage of the input storage cell;
A switch for switching a connection between the storage cell and the discharge element, and selecting a storage cell for inputting a current to the discharge element;
A voltage measuring unit for measuring the voltage of each of the storage cells;
A control unit that controls the switch based on the voltage measured by the voltage measurement unit to select a storage cell that inputs a current to the discharge element, and equalizes the voltage of each storage cell. A power storage module characterized by the above. 直列接続された複数の蓄電セルにおける各蓄電セルの電圧を計測し、
計測した電圧を基に、前記蓄電セルと蓄電セルのいずれか１つもしくは複数から電流の入力を受けて入力元の蓄電セルの電圧を下げる放電素子との接続を切り替えて、各前記蓄電セルの電圧を均等にする
ことを特徴とするバランス補正方法。 Measure the voltage of each storage cell in a plurality of storage cells connected in series,
Based on the measured voltage, the connection between the storage cell and the discharge element that receives a current input from one or more of the storage cells and reduces the voltage of the input storage cell is switched, and each of the storage cells Balance correction method characterized by equalizing voltage.
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