JP2015223058A

JP2015223058A - Cell balance device for power storage device

Info

Publication number: JP2015223058A
Application number: JP2014107183A
Authority: JP
Inventors: 小池　哲夫; Tetsuo Koike; 哲夫小池
Original assignee: Evtd Kenkyusho kk
Current assignee: Evtd Kenkyusho kk
Priority date: 2014-05-23
Filing date: 2014-05-23
Publication date: 2015-12-10

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low-cost cell balance device having a simple device configuration without requiring a voltage sensor, a cell balance switch and a control circuit, in principle.SOLUTION: Each bidirectional DC-DC converter D1-D28 is provided corresponding to each cell C1-C28 of a plurality of cells. Both end terminals 80a, 80b of each cell C1-C28 of the plurality of cells C are electrically connected to both end terminals 90a, 90b of a first DC input/output terminal 90 of the corresponding bidirectional DC-DC converter D1-D28, respectively. Plus-side terminals 91a of the second DC input/output terminals 91 of the plurality of bidirectional DC-DC converters D1-D28 are mutually electrically connected through an electric signal line 120. Also, minus-side terminals 91b of the second DC input/output terminals 91 of the plurality of bidirectional DC-DC converters D1-D28 are mutually electrically connected through an electric signal line 130.

Description

本発明は、複数のセルを直列接続した蓄電装置の各セルのセル電圧を均等にする蓄電装置のセルバランス装置に関する。 The present invention relates to a cell balance device for a power storage device that equalizes the cell voltage of each cell of a power storage device in which a plurality of cells are connected in series.

電気自動車、ハイブリッド車などに搭載されるリチウムイオン電池等の蓄電装置は、高電圧を得るために、複数のセルを直列接続した組電池として構成されている。 A power storage device such as a lithium ion battery mounted in an electric vehicle, a hybrid vehicle, or the like is configured as an assembled battery in which a plurality of cells are connected in series in order to obtain a high voltage.

しかしながら、このような組電池として構成された蓄電装置の各セルの電圧（以下、セル電圧という）間に、バラツキが発生することがある。各セル電圧間のバラツキは、製造のバラツキによって生じる以外に、各セル間での内部抵抗差、各セルの使用環境の違いによる温度差、組電池による接続抵抗差等に起因して生じる。各セル電圧のバラツキは、各セルの容量（以下、セル容量という）のバラツキとしてあらわれる。 However, variations may occur between the voltages of the cells of the power storage device configured as such an assembled battery (hereinafter referred to as cell voltages). The variation between the cell voltages is caused by a difference in internal resistance between cells, a temperature difference due to a difference in usage environment of each cell, a connection resistance difference due to the assembled battery, and the like, in addition to the variation due to manufacturing variations. Variations in cell voltages appear as variations in the capacity of each cell (hereinafter referred to as cell capacity).

各セル容量がばらつくと、充電時に、セルで充電過不足が発生したり、放電時に、過放電に至るセルが発生したり、セルで使用可能な容量の範囲が狭まる。このため、組電池の使用に伴い、セル容量の劣化が加速的に進行し、利用可能な電気エネルギ量の低下が促進され、組電池としての寿命低下を招く。 If the cell capacity varies, overcharging or undercharging occurs in the cells during charging, cells that cause overdischarge occur during discharging, or the range of capacities usable in the cells is narrowed. For this reason, with the use of the assembled battery, the deterioration of the cell capacity proceeds at an accelerated rate, the reduction of the amount of available electric energy is promoted, and the life of the assembled battery is reduced.

そこで、従来から、組電池として構成された各セル電圧を均等化して各セル容量のバラツキを抑制するセルバランス装置が提案されている。 Therefore, conventionally, a cell balance device that equalizes each cell voltage configured as an assembled battery and suppresses variation in each cell capacity has been proposed.

セルバランス装置としては、従来から、各セルに、抵抗で放電させるためのバイパス手段を設け、充電時に、各セルの中で満充電に達したセルがあった場合に、そのセルをバイパス手段を介して放電させることで、各電池セルの電圧を均等化するというパッシブ方式のものがある。 Conventionally, as a cell balance device, each cell is provided with a bypass means for discharging with a resistor, and when there is a cell that has reached full charge in each cell during charging, the cell is provided with a bypass means. There is a passive type that equalizes the voltage of each battery cell by discharging through the battery.

しかし、パッシブ方式のセルバランス装置は、満充電に達したセルについて余分な電力を放電することになるので、電力を無駄に消費するという問題点がある。 However, since the passive type cell balance device discharges excess power for a cell that has reached full charge, there is a problem in that power is wasted.

そこで、最初に満充電に達したセルの電荷を、未だ満充電に達してない各セルに振り分けるというアクティブ方式のセルバランス装置が提案されている。 In view of this, an active cell balance device has been proposed in which the charge of a cell that has first reached full charge is distributed to each cell that has not yet reached full charge.

下記特許文献１には、セルバランスのための制御回路が、電圧センサで検出したセル電圧に基づいてセルバランス用スイッチをオン、オフ制御することによりセルバランスを行うという発明が記載されている。 Patent Document 1 below describes an invention in which a cell balancing control circuit performs cell balancing by controlling on / off of a cell balancing switch based on a cell voltage detected by a voltage sensor.

特開２０１４−３０３０９号公報JP 2014-30309 A

しかしながら、従来のアクティブ方式のセルバランス装置は、電圧センサやセルバランス用スイッチや制御回路が必須であり、装置構成が複雑で高コストになるという問題があった。 However, the conventional active type cell balance device requires a voltage sensor, a cell balance switch, and a control circuit, and has a problem that the device configuration is complicated and expensive.

そこで、本発明は、電圧センサやセルバランス用スイッチや制御回路が原則として不要で、装置構成を簡易なものとして低コストとすることを第１の解決課題とする。 In view of this, the present invention has as its first solution the need for a voltage sensor, a cell balance switch, and a control circuit that are not necessary in principle, and that the apparatus configuration is simplified and the cost is reduced.

セルバランスを行う上で電荷を迅速に各セルに迅速に振り分け、迅速にセル電圧の均等化を行う高性能なセルバランス装置が望まれている。 In performing cell balance, there is a demand for a high-performance cell balance device that quickly distributes charges to each cell quickly and equalizes cell voltages quickly.

そこで、本発明は、迅速にセル電圧の均等化を行う高性能なセルバランス装置を提供することを第２の解決課題とする。 Therefore, a second object of the present invention is to provide a high-performance cell balance device that quickly equalizes cell voltages.

第１発明は、
複数のセルを直列接続した蓄電装置の各セルのセル電圧を均等にする蓄電装置のセルバランス装置において、
前記複数のセルの各々のセルに対応して双方向ＤＣ-ＤＣコンバータが設けられ、
前記複数のセルの各々のセルの両端端子が、対応する双方向ＤＣ-ＤＣコンバータの第１の直流入出力端子の両端端子に電気的に接続され、
前記複数のセルに対応する前記複数の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータの第２の直流入出力端子のプラス側端子同士が電気的に接続されているとともに、前記複数の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータの第２の直流入出力端子のマイナス側端子同士が電気的に接続されていること
を特徴とする。 The first invention is
In the cell balance device of the power storage device that equalizes the cell voltage of each cell of the power storage device in which a plurality of cells are connected in series,
A bidirectional DC-DC converter is provided for each of the plurality of cells,
Both end terminals of each of the plurality of cells are electrically connected to both end terminals of the first DC input / output terminal of the corresponding bidirectional DC-DC converter,
The positive terminals of the second DC input / output terminals of the plurality of bidirectional DC-DC converters corresponding to the plurality of cells are electrically connected to each other, and the second DC / DC converters of the plurality of bidirectional DC-DC converters are electrically connected. The negative terminals of the two DC input / output terminals are electrically connected to each other.
It is characterized by.

第２発明は、第１発明において、
前記双方向ＤＣ-ＤＣコンバータは、
第１の巻線と第２の巻線を備えたトランスと、
DC/ACコンバータと、
AC/DCコンバータと
を備え、
前記第１の直流入出力端子が、前記DC/ACコンバータの直流端子に電気的に接続され、
前記DC/ACコンバータの交流入出力端子が前記第１の巻線に電気的に接続され、
前記第２の巻線が、前記AC/DCコンバータの交流端子に電気的に接続され、
前記AC/DCコンバータの直流端子が、前記第２の直流入出力端子に電気的に接続されていること
を特徴とする。 The second invention is the first invention,
The bidirectional DC-DC converter includes:
A transformer comprising a first winding and a second winding;
DC / AC converter,
With AC / DC converter,
The first DC input / output terminal is electrically connected to a DC terminal of the DC / AC converter;
An AC input / output terminal of the DC / AC converter is electrically connected to the first winding;
The second winding is electrically connected to an AC terminal of the AC / DC converter;
The DC terminal of the AC / DC converter is electrically connected to the second DC input / output terminal.

第３発明は、第１発明または第２発明において、
前記第１の直流入出力端子と前記第２の直流入出力端子との間で相互に電力の供給がなされるように、前記双方向ＤＣ-ＤＣコンバータを作動させるための制御手段が設けられること
を特徴とする。 The third invention is the first invention or the second invention,
Control means for operating the bidirectional DC-DC converter is provided so that power is mutually supplied between the first DC input / output terminal and the second DC input / output terminal. It is characterized by.

第４発明は、第３発明において、
前記複数のセルそれぞれのセル電圧を検出し、
各セル電圧のうちの最大値と最小値との差を求め、
前記差が所定のしきい値以上になった場合に、
前記制御手段は、前記双方向ＤＣ-ＤＣコンバータを作動させるための作動指令を、前記双方向ＤＣ-ＤＣコンバータに対して出力して、前記双方向ＤＣ-ＤＣコンバータを作動させること
を特徴とする。 The fourth invention is the third invention,
Detecting a cell voltage of each of the plurality of cells;
Find the difference between the maximum and minimum values of each cell voltage,
When the difference is greater than or equal to a predetermined threshold,
The control means outputs an operation command for operating the bidirectional DC-DC converter to the bidirectional DC-DC converter to operate the bidirectional DC-DC converter. .

第５発明は、第３発明において、
前記複数のセルそれぞれのセル電圧を検出し、
セル電圧の平均値を求め、
少なくともいずれかのセル電圧と前記平均値との差の絶対値が、所定のしきい値以上になった場合に、
前記制御手段は、前記双方向ＤＣ-ＤＣコンバータを作動させるための作動指令を、前記双方向ＤＣ-ＤＣコンバータに対して出力して、前記双方向ＤＣ-ＤＣコンバータを作動させること
を特徴とする。 The fifth invention is the third invention,
Detecting a cell voltage of each of the plurality of cells;
Find the average cell voltage,
When the absolute value of the difference between at least one cell voltage and the average value is equal to or greater than a predetermined threshold value,
The control means outputs an operation command for operating the bidirectional DC-DC converter to the bidirectional DC-DC converter to operate the bidirectional DC-DC converter. .

第６発明は、第１発明から第５発明において、
前記複数の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータの第２の直流入出力端子のプラス側端および／または前記複数の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータの第２の直流入出力端子のマイナス側端子はそれぞれ、抵抗を介して相互に電気的に接続されていることを特徴とする。 A sixth invention is the first invention to the fifth invention,
The plus side end of the second DC input / output terminals of the plurality of bidirectional DC-DC converters and / or the minus side terminal of the second DC input / output terminals of the plurality of bidirectional DC-DC converters each have a resistance. It is characterized by being electrically connected to each other.

第７発明は、第１発明から第６発明において、
前記抵抗は、可変抵抗であり、
前記複数の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータの前記第１の直流入出力端子と前記第２の直流入出力端子間に流れる電流を制御するために、前記可変抵抗の抵抗値を調整する制御手段が設けられることを特徴とする。 A seventh invention is the first invention to the sixth invention,
The resistor is a variable resistor,
Control means for adjusting a resistance value of the variable resistor is provided to control a current flowing between the first DC input / output terminals and the second DC input / output terminals of the plurality of bidirectional DC-DC converters. It is characterized by being able to.

第８発明は、第１発明から第７発明において、
前記複数の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータの前記第２の直流入出力端子に、充電用電源が電気的に接続されて、
前記充電用電源から、前記複数の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータを介して、前記複数のセルに電力が供給されて、前記複数のセルが充電されること
ことを特徴とする。 An eighth invention is the first invention to the seventh invention,
A charging power source is electrically connected to the second DC input / output terminals of the plurality of bidirectional DC-DC converters,
The plurality of cells are charged by supplying power from the charging power source to the plurality of cells via the plurality of bidirectional DC-DC converters.

本発明によれば、複数のセルの各々のセルに対応して双方向ＤＣ-ＤＣコンバータを設け、複数のセルの各々のセルの両端端子が、対応する双方向ＤＣ-ＤＣコンバータの第１の直流入出力端子の両端端子に電気的に接続され、複数のセルに対応する前記複数の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータの第２の直流入出力端子のプラス側端子同士が電気的に接続されるとともに、複数の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータの第２の直流入出力端子のマイナス側端子同士が電気的に接続されることで、各セルのセル電圧を均等にするセルバランス制御を行われる。 According to the present invention, a bidirectional DC-DC converter is provided corresponding to each of the plurality of cells, and both end terminals of each of the plurality of cells are connected to the first of the corresponding bidirectional DC-DC converter. The positive side terminals of the second DC input / output terminals of the plurality of bidirectional DC-DC converters corresponding to the plurality of cells are electrically connected to both terminals of the DC input / output terminal and electrically connected to each other. The negative-side terminals of the second DC input / output terminals of the plurality of bidirectional DC-DC converters are electrically connected to each other, so that cell balance control for equalizing the cell voltage of each cell is performed.

したがって、電圧センサやセルバランス用スイッチや制御回路が原則として不要で、装置構成を簡易なものとして低コストとすることができる。 Therefore, a voltage sensor, a cell balance switch, and a control circuit are unnecessary in principle, and the apparatus configuration can be simplified and the cost can be reduced.

また、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータの第１の直流入出力端子側のセル電圧に対して、第２の直流入出力端子側の電圧を昇圧させることで、大きな電流を流すことが可能となり、セルバランスを行う上で電荷を迅速に各セルに迅速に振り分け、迅速にセル電圧の均等化を行う高性能なセルバランス装置を提供することができる。 In addition, it is possible to flow a large current by boosting the voltage on the second DC input / output terminal side with respect to the cell voltage on the first DC input / output terminal side of the bidirectional DC-DC converter. It is possible to provide a high-performance cell balance device that quickly distributes charges to each cell for balancing and quickly equalizes cell voltages.

図１は、第１実施例の蓄電装置のセルバランス装置の構成を示した図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a cell balance device of the power storage device according to the first embodiment. 図２は、図１において、セルバランス電流が流れる様子を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing how the cell balance current flows in FIG. 図３は、各セルＣ１、Ｃ２…の放電特性ＬＮ１、ＬＮ２…を示す放電容量（Ａh）と電圧（Ｖolt）との関係を示した容量と電圧の関係図である。FIG. 3 is a relationship diagram of capacitance and voltage showing the relationship between the discharge capacity (Ah) and the voltage (Volt) indicating the discharge characteristics LN1, LN2,... Of each cell C1, C2,. 図４は、第２実施例の装置構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an apparatus configuration of the second embodiment. 図５は、第１の制御例の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing procedure of the first control example. 図６は、第２の制御例の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing procedure of the second control example. 図７は、第３の制御例の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating a processing procedure of the third control example. 図８は、第４の制御例の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure of the fourth control example.

以下、本発明に係る蓄電装置のセルバランス装置の実施の形態について説明する。
（第１実施例） Hereinafter, an embodiment of a cell balance device of a power storage device according to the present invention will be described.
(First embodiment)

図１は、第１実施例の蓄電装置のセルバランス装置の構成を示している。 FIG. 1 shows the configuration of the cell balance device of the power storage device of the first embodiment.

同図１に示すように、第１実施例の装置は、蓄電装置１００と、セルバランス装置２００とから構成されている。これら蓄電装置１００、セルバランス装置２００は、例えば１つの筐体として一体形成されるよう構成される。 As shown in FIG. 1, the device of the first embodiment includes a power storage device 100 and a cell balance device 200. The power storage device 100 and the cell balance device 200 are configured to be integrally formed as one housing, for example.

蓄電装置１００は、たとえば複数（たとえば２８個）のセルC（C１〜C２８）を直列接続した組電池として構成される。 Power storage device 100 is configured as an assembled battery in which a plurality of (for example, 28) cells C (C1 to C28) are connected in series, for example.

ここで、蓄電装置１００は、たとえば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であり、セルCは、たとえば18650規格のサイズのものである。 Here, power storage device 100 is a lithium ion battery mounted on, for example, a hybrid vehicle or an electric vehicle, and cell C has a size of, for example, 18650 standard.

なお、本発明の蓄電装置１００は、充放電可能で所定容量の電力を蓄電できるものであればよく、ニッケル水素、鉛蓄電池などの電池のみならずリチウムイオンキャパシタなどのキャパシタ（コンデンサ）を含む概念である。 Note that the power storage device 100 of the present invention is not limited as long as it is chargeable / dischargeable and can store power of a predetermined capacity, and includes a capacitor (capacitor) such as a lithium ion capacitor as well as a battery such as a nickel hydride or lead storage battery. It is.

各セルC（C１〜C２８）は、両端子であるプラス端子８０ａ、マイナス端子８０ｂを備えており、各セルC（C１〜C２８）の両端子８０ａ、８０ｂ間の電圧Ｖを、セル電圧Ｖと称する。蓄電装置１００の両端子１００ａ、１００ｂはそれぞれ、電気信号線７１ａ、７１ｂを介して負荷７０の両端子７０ａ、７０ｂに電気的に接続されている。電気信号線７１ａ、７１ｂには、スイッチ７２、７２が設けられている。スイッチ７２がオンされると、蓄電装置１００の電力が負荷７０に供給される。スイッチ７２がオフされると、蓄電装置１００と負荷７０との間の電気信号線７１ａ、７１ｂによる電気的な接続が遮断される。なお、蓄電装置１００に、たとえば発電機で発電した電力を供給して、電力を蓄電してもよい。 Each cell C (C1 to C28) includes a positive terminal 80a and a negative terminal 80b that are both terminals. The voltage V between both terminals 80a and 80b of each cell C (C1 to C28) is expressed as a cell voltage V. Called. Both terminals 100a and 100b of power storage device 100 are electrically connected to both terminals 70a and 70b of load 70 via electric signal lines 71a and 71b, respectively. Switches 72, 72 are provided on the electric signal lines 71a, 71b. When switch 72 is turned on, the electric power of power storage device 100 is supplied to load 70. When the switch 72 is turned off, the electrical connection between the power storage device 100 and the load 70 through the electrical signal lines 71a and 71b is interrupted. Note that the power storage device 100 may be supplied with, for example, power generated by a generator to store the power.

セルバランス装置２００は、蓄電装置１００の各セルＣのセル電圧Ｖを均等にする装置である。 Cell balance device 200 is a device that equalizes cell voltages V of cells C of power storage device 100.

セルバランス装置２００は、複数のセルＣの各々のセルＣ１〜Ｃ２８に対応して設けられた双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ（Ｄ１〜Ｄ２８）を中心に構成されている。 The cell balance device 200 is configured around a bidirectional DC-DC converter D (D1 to D28) provided corresponding to each of the cells C1 to C28 of the plurality of cells C.

複数のセルＣの各々のセルＣ１〜Ｃ２８の両端端子８０ａ、８０ｂがそれぞれ、対応する双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ１〜Ｄ２８の第１の直流入出力端子９０の両端端子９０ａ、９０ｂに電気的に接続されている。 Both end terminals 80a and 80b of each of the cells C1 to C28 of the plurality of cells C are electrically connected to both end terminals 90a and 90b of the first DC input / output terminal 90 of the corresponding bidirectional DC-DC converters D1 to D28, respectively. It is connected.

そして、複数の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ１〜Ｄ２８の第２の直流入出力端子９１のプラス側端子９１ａ同士が電気信号線１２０を介して電気的に接続されているとともに、複数の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ１〜Ｄ２８の第２の直流入出力端子９１のマイナス側端子９１ｂ同士が電気信号線１３０を介して電気的に接続されている。 The positive terminals 91a of the second DC input / output terminals 91 of the plurality of bidirectional DC-DC converters D1 to D28 are electrically connected to each other via the electric signal line 120, and the plurality of bidirectional DCs. The minus side terminals 91b of the second DC input / output terminals 91 of the DC converters D1 to D28 are electrically connected via the electric signal line 130.

複数の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ１〜Ｄ２８の第２の直流入出力端子９１のマイナス側端子９１ｂはそれぞれ、抵抗Ｒ１〜Ｒ２８を介して相互に電気的に接続されている。 The minus side terminals 91b of the second DC input / output terminals 91 of the plurality of bidirectional DC-DC converters D1 to D28 are electrically connected to each other via resistors R1 to R28, respectively.

双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤは、第１の直流入出力端子９０の両端端子９０ａ、９０ｂ間の直流電源と、第２の直流入出力端子９１の両端子９１ａ、９１ｂ間の直流電源との間で相互に電力を供給可能なものとして構成されている。 The bidirectional DC-DC converter D includes a DC power source between both terminals 90a and 90b of the first DC input / output terminal 90 and a DC power source between both terminals 91a and 91b of the second DC input / output terminal 91. It is configured to be able to supply power to each other.

双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤは、たとえば、トランスを介して相互に電力を供給可能なものとして構成される。 The bidirectional DC-DC converter D is configured to be capable of supplying power to each other via a transformer, for example.

双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤは、第１の巻線２０１と第２の巻線２０２を備えたトランス２１０と、DC/ACコンバータ２２０と、AC/DCコンバータ２３０とを備えている。 The bidirectional DC-DC converter D includes a transformer 210 including a first winding 201 and a second winding 202, a DC / AC converter 220, and an AC / DC converter 230.

双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ１を代表させて詳細な構成を説明する。 A detailed configuration will be described using the bidirectional DC-DC converter D1 as a representative.

セルＣの両端端子８０ａ、８０ｂはそれぞれ、第１の直流入出力端子９０の両端端子９０ａ、９０ｂを介して、DC/ACコンバータ２２０の直流端子２２１ａ、２２１ｂに電気的に接続されている。 Both end terminals 80a and 80b of the cell C are electrically connected to DC terminals 221a and 221b of the DC / AC converter 220 via both end terminals 90a and 90b of the first DC input / output terminal 90, respectively.

DC/ACコンバータ２２０の交流入出力端子２２２ａ、２２２ｂはそれぞれ、第１の巻線２０１の両端に電気的に接続されている。 The AC input / output terminals 222a and 222b of the DC / AC converter 220 are electrically connected to both ends of the first winding 201, respectively.

第２の巻線２０２の両端はそれぞれ、AC/DCコンバータ２３０の交流端子２３１ａ、２３１ｂに電気的に接続されている。 Both ends of the second winding 202 are electrically connected to AC terminals 231a and 231b of the AC / DC converter 230, respectively.

AC/DCコンバータ２３０の直流端子２３２ａ、２３２ｂはそれぞれ、第２の直流入出力端子９１の両端端子９１ａ、９１ｂを介して、電気信号線１２０、１３０に電気的に接続されている。 The DC terminals 232a and 232b of the AC / DC converter 230 are electrically connected to the electric signal lines 120 and 130 via both end terminals 91a and 91b of the second DC input / output terminal 91, respectively.

したがって、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤの第１の直流入出力端子９０の両端端子９０ａ、９０ｂ間にセル電圧Ｖが印加されると、DC/ACコンバータ２２０でセル電圧Ｖが交流電圧に変換され、変換された交流電圧はトランス２１０を介してAC/DCコンバータ２３０に伝送される。第１の巻線２０１と第２の巻線２０２の巻数比に応じて、電圧が昇圧される。たとえば第１の巻線２０１の巻数ｎ１と第２の巻線２０２の巻数ｎ２との比率ｎ１：ｎ２が１：１２であれば、電圧は１２倍に昇圧される。AC/DCコンバータ２３０では、伝送された交流電圧が整流されて直流電圧Ｖ´に変換され、第２の直流入出力端子９１の両端端子９１ａ、９１ｂ間に印加される。たとえば、セル電圧Ｖは、巻数比ｎ１：ｎ２（＝１：１２）に応じた電圧Ｖ´（＝１２Ｖ）に昇圧される。 Therefore, when the cell voltage V is applied between both end terminals 90a and 90b of the first DC input / output terminal 90 of the bidirectional DC-DC converter D, the DC / AC converter 220 converts the cell voltage V into an AC voltage. The converted AC voltage is transmitted to the AC / DC converter 230 via the transformer 210. The voltage is boosted according to the turn ratio of the first winding 201 and the second winding 202. For example, if the ratio n1: n2 between the number of turns n1 of the first winding 201 and the number of turns n2 of the second winding 202 is 1:12, the voltage is boosted 12 times. In the AC / DC converter 230, the transmitted AC voltage is rectified and converted to a DC voltage V ′, and is applied between both end terminals 91 a and 91 b of the second DC input / output terminal 91. For example, the cell voltage V is boosted to a voltage V ′ (= 12 V) corresponding to the turns ratio n1: n2 (= 1: 12).

電気信号線１２０、１３０にはそれぞれ、充電用直流電源１４０の両端端子１４０ａ、１４０ｂが電気的に接続可能となっている。充電用直流電源１４０は、たとえば家庭用交流電源のコンセントに接続可能なプラグ１４１と、AC/DCコンバータ１４２とを含んで構成される。 Both end terminals 140a and 140b of the charging DC power supply 140 can be electrically connected to the electric signal lines 120 and 130, respectively. The charging DC power supply 140 includes, for example, a plug 141 that can be connected to an outlet of a household AC power supply and an AC / DC converter 142.

プラグ１４１が家庭用交流電源のコンセントに接続され、充電用直流電源１４０の両端端子１４０ａ、１４０ｂがそれぞれ、電気信号線１２０、１３０に電気的に接続されると、家庭用交流電源の交流電圧が、AC/DCコンバータ１４２で所定の直流電圧Ｖ´に変換されて、この所定の直流電圧Ｖ´が充電用直流電源１４０の両端端子１４０ａ、１４０ｂ、電気信号線１２０、１３０を介して、各双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤの第２の直流入出力端子９１の両端端子９１ａ、９１ｂ間に印加される。 When the plug 141 is connected to the outlet of the household AC power source, and both end terminals 140a and 140b of the charging DC power source 140 are electrically connected to the electric signal lines 120 and 130, respectively, the AC voltage of the household AC power source is increased. The AC / DC converter 142 converts the DC voltage V ′ into a predetermined DC voltage V ′, and the predetermined DC voltage V ′ is supplied to both terminals 140 a and 140 b of the charging DC power supply 140 and the electric signal lines 120 and 130. The voltage is applied between the terminals 91 a and 91 b of the second DC input / output terminal 91 of the DC-DC converter D.

各双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤの第２の直流入出力端子９１の両端端子９１ａ、９１ｂ間に、電圧Ｖ´が印加されると、AC/DCコンバータ２３０で電圧Ｖ´が交流電圧に変換され、変換された交流電圧はトランス２１０を介してDC/ACコンバータ２２０に伝送される。第１の巻線２０１と第２の巻線２０２の巻数比に応じて、電圧が降圧される。たとえば、電圧Ｖ´は、巻数比ｎ１：ｎ２（＝１：１２）に応じた電圧Ｖ（＝（１／１２）Ｖ´）に降圧される。DC/ACコンバータ２２０では、伝送された交流電圧が整流されて直流電圧Ｖに変換され、第１の直流入出力端子９０の両端端子９０ａ、９０ｂを介して各セルＣの両端端子８０ａ、８０ｂ間に印加される。 When the voltage V ′ is applied between the both end terminals 91a and 91b of the second DC input / output terminal 91 of each bidirectional DC-DC converter D, the AC / DC converter 230 converts the voltage V ′ into an AC voltage. The converted AC voltage is transmitted to the DC / AC converter 220 via the transformer 210. The voltage is stepped down according to the turn ratio between the first winding 201 and the second winding 202. For example, the voltage V ′ is stepped down to a voltage V (= (1/12) V ′) corresponding to the turns ratio n1: n2 (= 1: 12). In the DC / AC converter 220, the transmitted AC voltage is rectified and converted into a DC voltage V, and is connected between both end terminals 80 a and 80 b of each cell C via both end terminals 90 a and 90 b of the first DC input / output terminal 90. To be applied.

一方、セル電圧Ｃのバラツキにより、複数の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤの第２の直流入出力端子９１の両端端子９１ａ、９１ｂ間の電圧Ｖ´に電圧差が生じたとする。たとえば、図２に示すように、一方のセルＣ１のセル電圧Ｖ1と他方のセルＣ２のセル電圧Ｖ2（＜Ｖ1）との間にバラツキが生じ、一方の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ１の第２の直流入出力端子９１の両端端子９１ａ、９１ｂ間の電圧Ｖ1´と、他方の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ２の第２の直流入出力端子９０の両端端子９１ａ、９１ｂ間の電圧Ｖ2´（＜Ｖ1´）との間に電圧差ΔＶ´（＝Ｖ1´−Ｖ2´）が生じたとする。すると、電圧差ΔＶ´に応じた電位差が、一方の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ１の第２の直流入出力端子９１ｂと、他方の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ２の第２の直流入出力端子９１ｂとの間に生じ、他方の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ２の第２の直流入出力端子９１ａ、９１ｂ間に、その電圧差ΔＶ´に応じた電圧が印加される。このとき、同図２に示すように、電圧差ΔＶ´と抵抗Ｒ１〜Ｒ２８の抵抗値によって定まる電流ｉ（以下、セルバランス電流という）が、一方の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ１から、電気信号１２０、１３０を介して、他方の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ２に流れる。すなわち、セル電圧が高いセルＣ１から、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ１、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ２を介して、セル電圧が低いＣ２に、セルバランス電流ｉが流れる。セルバランス電流ｉは、電圧差ΔＶ´が生じなくなるまで、流れる。 On the other hand, it is assumed that due to the variation in the cell voltage C, a voltage difference is generated in the voltage V ′ between the terminals 91a and 91b of the second DC input / output terminals 91 of the plurality of bidirectional DC-DC converters D. For example, as shown in FIG. 2, a variation occurs between the cell voltage V1 of one cell C1 and the cell voltage V2 (<V1) of the other cell C2, and the second of the one-way DC-DC converter D1. The voltage V1 'between the terminals 91a and 91b of the DC input / output terminal 91 and the voltage V2' between the terminals 91a and 91b of the second DC input / output terminal 90 of the other bidirectional DC-DC converter D2 (< It is assumed that a voltage difference ΔV ′ (= V1′−V2 ′) is generated between V1 ′ and V1 ′). Then, a potential difference corresponding to the voltage difference ΔV ′ causes a second DC input / output terminal 91b of one bidirectional DC-DC converter D1 and a second DC input / output terminal 91b of the other bidirectional DC-DC converter D2. And a voltage corresponding to the voltage difference ΔV ′ is applied between the second DC input / output terminals 91a and 91b of the other bidirectional DC-DC converter D2. At this time, as shown in FIG. 2, a current i (hereinafter referred to as a cell balance current) determined by the voltage difference ΔV ′ and the resistance values of the resistors R1 to R28 is supplied from the one-way DC-DC converter D1 to an electric signal. It flows to the other bidirectional DC-DC converter D2 via 120 and 130. That is, the cell balance current i flows from the cell C1 having a high cell voltage to C2 having a low cell voltage via the bidirectional DC-DC converter D1 and the bidirectional DC-DC converter D2. The cell balance current i flows until the voltage difference ΔV ′ no longer occurs.

以下、第１実施例の装置の動作について説明する。 The operation of the apparatus of the first embodiment will be described below.

（充電時）
図１において、スイッチ７２がオフされ、蓄電装置１００と負荷７０とが電気的に遮断される。 (When charging)
In FIG. 1, the switch 72 is turned off, and the power storage device 100 and the load 70 are electrically disconnected.

充電用直流電源１４０のプラグ１４１が家庭用交流電源のコンセントに接続され、充電用直流電源１４０の両端端子１４０ａ、１４０ｂがそれぞれ、電気信号線１２０、１３０に電気的に接続されると、家庭用交流電源の交流電圧が、AC/DCコンバータ１４２で所定の直流電圧Ｖ´に変換されて、この所定の直流電圧Ｖ´が充電用直流電源１４０の両端端子１４０ａ、１４０ｂ、電気信号線１２０、１３０を介して、各双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤの第２の直流入出力端子９１の両端端子９１ａ、９１ｂ間に印加される。 When the plug 141 of the charging DC power supply 140 is connected to the outlet of the household AC power supply, and both end terminals 140a and 140b of the charging DC power supply 140 are electrically connected to the electric signal lines 120 and 130, respectively, The AC voltage of the AC power source is converted into a predetermined DC voltage V ′ by the AC / DC converter 142, and the predetermined DC voltage V ′ is connected to both terminals 140 a and 140 b of the charging DC power source 140 and the electric signal lines 120 and 130. Is applied between both end terminals 91a and 91b of the second DC input / output terminal 91 of each bidirectional DC-DC converter D.

各双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤの第２の直流入出力端子９１の両端端子９１ａ、９１ｂに、電圧Ｖ´が印加されると、AC/DCコンバータ２３０で電圧Ｖ´が交流電圧に変換され、変換された交流電圧はトランス２１０を介してDC/ACコンバータ２２０に伝送される。第１の巻線２０１と第２の巻線２０２の巻数比に応じて、電圧が降圧される。DC/ACコンバータ２２０では、伝送された交流電圧が直流電圧Ｖに変換され、直流端子２２１ａ、２２１ｂ間に印加される。たとえば、電圧Ｖ´は、巻数比ｎ１：ｎ２（＝１：１２）に応じた電圧Ｖ（＝（１／１２）Ｖ´）に降圧される。 When the voltage V ′ is applied to both end terminals 91 a and 91 b of the second DC input / output terminal 91 of each bidirectional DC-DC converter D, the AC / DC converter 230 converts the voltage V ′ to an AC voltage, The converted AC voltage is transmitted to the DC / AC converter 220 via the transformer 210. The voltage is stepped down according to the turn ratio between the first winding 201 and the second winding 202. In the DC / AC converter 220, the transmitted AC voltage is converted into a DC voltage V and applied between the DC terminals 221a and 221b. For example, the voltage V ′ is stepped down to a voltage V (= (1/12) V ′) corresponding to the turns ratio n1: n2 (= 1: 12).

DC/ACコンバータ２２０の直流端子２２１ａ、２２１ｂ間に印加された電圧Ｖは、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤの第１の直流入出力端子９０の両端端子９０ａ、９０ｂを介して、セルＣの両端端子８０ａ、８０ｂに印加される。 The voltage V applied between the DC terminals 221a and 221b of the DC / AC converter 220 is applied to both ends of the cell C via both end terminals 90a and 90b of the first DC input / output terminal 90 of the bidirectional DC-DC converter D. Applied to terminals 80a and 80b.

すなわち、各セルＣ１〜Ｃ２８の両端端子８０ａ、８０ｂにそれぞれ、対応する双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ１〜Ｄ２８の第１の直流入出力端子９０の両端端子９０ａ、９０ｂ間の電圧Ｖが印加されて、各セルＣ１〜Ｃ２８毎に充電が行われる。 That is, the voltage V between the two terminals 90a and 90b of the first DC input / output terminal 90 of the corresponding bidirectional DC-DC converters D1 to D28 is applied to the terminals 80a and 80b of the cells C1 to C28, respectively. The cells C1 to C28 are charged.

各セルＣ１〜Ｃ２８のセル電圧Ｖ1〜Ｖ28が所望する値になった時点で、充電用直流電源１４０とセルバランス装置２００との電気的な接続を遮断することで、充電が終了する。 When the cell voltages V1 to V28 of the cells C1 to C28 reach desired values, charging is terminated by cutting off the electrical connection between the charging DC power supply 140 and the cell balance device 200.

このように、充電用直流電源１４０をセルバランス装置２００に電気的に接続するだけで、各双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ１〜Ｄ２８を介して、対応する各セルＣ１〜Ｃ２８に対して個別に電力を供給することができ、各セルＣ１〜Ｃ２８を個別に所望するセル電圧（たとえば満充電圧）になるまで充電することができる。 In this way, by simply electrically connecting the charging DC power supply 140 to the cell balance device 200, power is individually supplied to the corresponding cells C1 to C28 via the bidirectional DC-DC converters D1 to D28. And the cells C1 to C28 can be individually charged until a desired cell voltage (for example, full charge voltage) is reached.

したがって、第１実施例によれば、簡易な装置構成で、エネルギーロスを伴うことなく、各セルＣ１〜Ｃ２８を個別に所望するセル電圧Ｖに均等に充電することができる。 Therefore, according to the first embodiment, each of the cells C1 to C28 can be equally charged to the desired cell voltage V individually with a simple device configuration and without energy loss.

（セルバランス制御時）
図１において、スイッチ７２がオンされ、蓄電装置１００の電力が負荷７０に供給される。 (During cell balance control)
In FIG. 1, the switch 72 is turned on, and the power of the power storage device 100 is supplied to the load 70.

蓄電装置１００の稼動に伴い、各セルＣのセル電圧Ｖ間に、バラツキが発生する。 As the power storage device 100 is operated, a variation occurs between the cell voltages V of the cells C.

たとえば、複数のセルＣのうち、セルＣ１のセル電圧Ｖ1とセルＣ２のセル電圧Ｖ2（＜Ｖ1）との間が電圧差ΔＶ（＝Ｖ1−Ｖ2）が生じたとする。 For example, it is assumed that a voltage difference ΔV (= V1−V2) occurs between the cell voltage V1 of the cell C1 and the cell voltage V2 (<V1) of the cell C2 among the plurality of cells C.

セルＣ１のセル電圧Ｖ1は、対応する双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ１の第１の直流入出力端子９０の両端端子９０ａ、９０ｂ間に電圧が印加される。これにより、DC/ACコンバータ２２０でセル電圧Ｖ1が交流電圧に変換され、変換された交流電圧はトランス２１０を介してAC/DCコンバータ２３０に伝送される。第１の巻線２０１と第２の巻線２０２の巻数比に応じて、電圧が昇圧される。たとえば第１の巻線２０１の巻数ｎ１と第２の巻線２０２の巻数ｎ２との比率ｎ１：ｎ２が１：１２であれば、電圧は１２倍に昇圧される。AC/DCコンバータ２３０では、伝送された交流電圧が整流されて直流電圧Ｖ1´に変換され、第２の直流入出力端子９１の両端端子９１ａ、９１ｂ間に印加される。たとえば、セル電圧Ｖ1は、巻数比ｎ１：ｎ２（＝１：１２）に応じた電圧Ｖ1´（＝１２Ｖ1）に昇圧される。 The cell voltage V1 of the cell C1 is applied between both end terminals 90a and 90b of the first DC input / output terminal 90 of the corresponding bidirectional DC-DC converter D1. Thus, the cell voltage V 1 is converted into an AC voltage by the DC / AC converter 220, and the converted AC voltage is transmitted to the AC / DC converter 230 via the transformer 210. The voltage is boosted according to the turn ratio of the first winding 201 and the second winding 202. For example, if the ratio n1: n2 between the number of turns n1 of the first winding 201 and the number of turns n2 of the second winding 202 is 1:12, the voltage is boosted 12 times. In the AC / DC converter 230, the transmitted AC voltage is rectified and converted to a DC voltage V 1 ′, and applied between both end terminals 91 a and 91 b of the second DC input / output terminal 91. For example, the cell voltage V1 is boosted to a voltage V1 ′ (= 12V1) corresponding to the turns ratio n1: n2 (= 1: 12).

同様にして、セルＣ２のセル電圧Ｖ2は、対応する双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ２を介して、第２の直流入出力端子９１の両端端子９１ａ、９１ｂ間の電圧Ｖ2´（たとえば１２Ｖ2）として出力される。 Similarly, the cell voltage V2 of the cell C2 is output as the voltage V2 '(for example, 12V2) between the both ends 91a and 91b of the second DC input / output terminal 91 via the corresponding bidirectional DC-DC converter D2. Is done.

このようにして図２に示すように、一方の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ１の第２の直流入出力端子９１の両端端子９１ａ、９１ｂ間の電圧Ｖ1´と、他方の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ２の第２の直流入出力端子９０の両端端子９１ａ、９１ｂ間の電圧Ｖ2´（＜Ｖ1´）との間に電圧差ΔＶ´（＝Ｖ1´−Ｖ2´）が生じる。すると、電圧差ΔＶ´に応じた電位差が、一方の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ１の第２の直流入出力端子９１ｂと、他方の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ２の第２の直流入出力端子９１ｂとの間に生じ、他方の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ２の第２の直流入出力端子９１ａ、９１ｂ間に、その電圧差ΔＶ´に応じた電圧が印加される。このとき、同図２に示すように、電圧差ΔＶ´と抵抗Ｒ１〜Ｒ２８の抵抗値によって定まるセルバランス電流ｉが、一方の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ１から、電気信号１２０、１３０を介して、他方の双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ２に流れる。すなわち、セル電圧が高いセルＣ１から、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ１、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ２を介して、セル電圧が低いＣ２に向けて、セルバランス電流ｉが流れる。セルバランス電流ｉは、電圧差ΔＶ´が生じなくなるまで、流れる。よって、セルＣ１のセル電圧Ｖ1と、セルＣ２のセル電圧Ｖ2はやがて等しくなる。他のセルＣ３〜Ｃ２８のセル電圧Ｖ3〜Ｖ28も同様にして等しくなる。 In this way, as shown in FIG. 2, the voltage V1 ′ between the terminals 91a and 91b of the second DC input / output terminal 91 of one bidirectional DC-DC converter D1 and the other bidirectional DC-DC converter A voltage difference ΔV ′ (= V1′−V2 ′) is generated between the voltage V2 ′ (<V1 ′) between both end terminals 91a and 91b of the second DC input / output terminal 90 of D2. Then, a potential difference corresponding to the voltage difference ΔV ′ causes a second DC input / output terminal 91b of one bidirectional DC-DC converter D1 and a second DC input / output terminal 91b of the other bidirectional DC-DC converter D2. And a voltage corresponding to the voltage difference ΔV ′ is applied between the second DC input / output terminals 91a and 91b of the other bidirectional DC-DC converter D2. At this time, as shown in FIG. 2, the cell balance current i determined by the voltage difference ΔV ′ and the resistance values of the resistors R1 to R28 is transmitted from one bidirectional DC-DC converter D1 via the electric signals 120 and 130. , And flows to the other bidirectional DC-DC converter D2. That is, the cell balance current i flows from the cell C1 having a high cell voltage to the C2 having a low cell voltage via the bidirectional DC-DC converter D1 and the bidirectional DC-DC converter D2. The cell balance current i flows until the voltage difference ΔV ′ no longer occurs. Therefore, the cell voltage V1 of the cell C1 and the cell voltage V2 of the cell C2 eventually become equal. Similarly, the cell voltages V3 to V28 of the other cells C3 to C28 are equal.

以上のように第１実施例によれば、蓄電装置１００の各セルＣのセル電圧Ｖ間に、バラツキが発生したとしても、セル電圧が高いセルＣ１から、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ１、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ２を介して、セル電圧が低いＣ２に、セルバランス電流ｉが流れ、高いセル電圧Ｖ1のセルＣ１の電力（電荷）が、低いセル電圧Ｖ2のセルＣ２に供給されるため、セル電圧が異なっている各セルＣ１、Ｃ２…のセル電圧Ｖ1、Ｖ2…を迅速に均等にすることができる。 As described above, according to the first embodiment, even if a variation occurs between the cell voltages V of the respective cells C of the power storage device 100, the cell C1 having the high cell voltage is changed to the bidirectional DC-DC converter D1. The cell balance current i flows to the low cell voltage C2 via the DC-DC converter D2, and the power (charge) of the cell C1 having the high cell voltage V1 is supplied to the cell C2 having the low cell voltage V2. The cell voltages V1, V2,... Of the cells C1, C2,.

したがって第１実施例によれば、電圧センサやセルバランス用スイッチや制御回路が原則として不要であり、装置構成が簡易なものとなり低コストの装置、システムとして構成することができる。また、セルバランスを行う上で電荷を迅速に各セルに迅速に振り分けることができ、迅速にセル電圧の均等化を行う高性能なセルバランス装置を提供することができる。 Therefore, according to the first embodiment, the voltage sensor, the cell balance switch, and the control circuit are not necessary in principle, and the device configuration is simplified and the device can be configured as a low-cost device or system. In addition, when performing cell balancing, it is possible to provide a high-performance cell balance device that can quickly distribute charges to each cell and can quickly equalize cell voltages.

図３は、各セルＣ１、Ｃ２…の放電特性ＬＮ１、ＬＮ２…を示す放電容量（Ａh）と電圧（Ｖolt）との関係を示している。 3 shows the relationship between the discharge capacity (Ah) and the voltage (Volt) indicating the discharge characteristics LN1, LN2,... Of each cell C1, C2,.

セルＣ１、Ｃ２ともに、放電時間の経過とともに、使用可能な容量、電圧は徐々に低下する。 In both the cells C1 and C2, usable capacity and voltage gradually decrease as the discharge time elapses.

今、セルＣ１のセル電圧がＶ1aで、セルＣ２のセル電圧がＶ2a（＜Ｖ1a）であったとする。この状態で、上述したセルバランス制御の動作がなされると、セルＣ１は放電特性ＬＮ１上を矢印Ａのごとく移動して、セルＣ１の電力（電荷）を、セルＣ２に振り分け、使用可能な容量が低下し、セル電圧Ｖ1bまで低下する。これに伴い、セルＣ２は、セルＣ１から電力（電荷）を受け取り、放電特性ＬＮ２上を矢印Ｂのごとく移動して、使用可能な容量が増加し、セル電圧Ｖ2bまで上昇し、セルＣ１のセル電圧Ｖ１bと等しくなる。以上のようにして、各セルＣのセル電圧を均等にして、とりわけ劣化の進行したセルＣ２の使用可能な容量を増加させ、セル電圧を上昇させることで、蓄電装置１００の劣化を抑制することができる。 Assume that the cell voltage of the cell C1 is V1a and the cell voltage of the cell C2 is V2a (<V1a). In this state, when the above-described cell balance control operation is performed, the cell C1 moves on the discharge characteristic LN1 as indicated by the arrow A, and the power (charge) of the cell C1 is distributed to the cell C2 to be usable capacity. Decreases to the cell voltage V1b. Accordingly, the cell C2 receives power (charge) from the cell C1, moves on the discharge characteristic LN2 as indicated by the arrow B, increases the usable capacity, and rises to the cell voltage V2b. It becomes equal to the voltage V1b. As described above, the cell voltage of each cell C is equalized, the usable capacity of the cell C2 that has progressed deterioration is increased, and the cell voltage is increased, thereby suppressing the deterioration of the power storage device 100. Can do.

（第２実施例）
第１実施例では、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤが常時作動する場合を想定して説明した。
しかし、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤの作動および作動停止を制御する実施も可能である。 (Second embodiment)
The first embodiment has been described assuming that the bidirectional DC-DC converter D is always operating.
However, it is possible to control the operation and stoppage of the bidirectional DC-DC converter D.

図４は、第２実施例の装置構成を示す。 FIG. 4 shows an apparatus configuration of the second embodiment.

同図４に示すように、図１と同様に、蓄電装置１００と、セルバランス装置２００とを含み、さらに制御装置３００が付加されて構成されている。 As shown in FIG. 4, similarly to FIG. 1, the power storage device 100 and the cell balance device 200 are included, and a control device 300 is further added.

制御装置３００は、第１の直流入出力端子９０と第２の直流入出力端子９１との間で相互に電力の供給がなされるように、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させるための制御手段である。 The control device 300 is a control for operating the bidirectional DC-DC converter D so that power is mutually supplied between the first DC input / output terminal 90 and the second DC input / output terminal 91. Means.

制御装置３００は、Ａ／Ｄコンバータ３１０、制御部３２０とを含んでいる。 The control device 300 includes an A / D converter 310 and a control unit 320.

Ａ／Ｄコンバータ３１０は、後述する各種センサから検出アナログ信号を入力してデジタル検出信号に変換して、制御部３２０に出力する。 The A / D converter 310 receives detection analog signals from various sensors described later, converts them into digital detection signals, and outputs them to the control unit 320.

制御部３２０は、Ａ／Ｄコンバータ３１０を介して入力された検出信号に基づいて、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させるための作動指令を双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤに対して出力する。 The control unit 320 outputs an operation command for operating the bidirectional DC-DC converter D to the bidirectional DC-DC converter D based on the detection signal input via the A / D converter 310.

制御装置３００の制御部３２０の機能は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭによって実現される。なお、表示Ｉ／Ｏを設け、制御状態を表示してもよく、通信Ｉ／Ｏを設け、外部と信号を送受信してもよい。 The function of the control unit 320 of the control device 300 is realized by a CPU, a ROM, and a RAM. Note that a display I / O may be provided to display a control state, or a communication I / O may be provided to transmit / receive a signal to / from the outside.

セルＣ１〜Ｃ２８にはそれぞれ、セル電圧Ｖ１〜Ｖ28を検出するための電圧センサ（図示せず）が付設されている。これら電圧センサで検出されたセル電圧Ｖ1〜Ｖ28は、Ａ／Ｄコンバータ３１０を介して制御部３２０に入力される。 Each of the cells C1 to C28 is provided with a voltage sensor (not shown) for detecting the cell voltages V1 to V28. The cell voltages V 1 to V 28 detected by these voltage sensors are input to the control unit 320 via the A / D converter 310.

双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤ１〜Ｄ２８の第２の直流入出力端子９１ｂには、第２の直流入出力端子９１ａ、９１ｂ間の電圧Ｖ´1〜Ｖ28´を検出するための電圧センサ（図示せず）が付設されているとともに、抵抗Ｒ１〜Ｒ２８に流れる電流ｉ1〜ｉ28を検出するための電流センサ（図示せず）が付設されている。これら電圧センサで検出された電圧Ｖ´1〜Ｖ28´および電流センサで検出された電流ｉ1〜ｉ28は、Ａ／Ｄコンバータ３１０を介して制御部３２０に入力される。 A voltage sensor (not shown) for detecting voltages V′1 to V28 ′ between the second DC input / output terminals 91a and 91b is provided at the second DC input / output terminals 91b of the bidirectional DC-DC converters D1 to D28. And a current sensor (not shown) for detecting the currents i1 to i28 flowing through the resistors R1 to R28. The voltages V ′ 1 to V 28 ′ detected by these voltage sensors and the currents i 1 to i 28 detected by the current sensors are input to the control unit 320 via the A / D converter 310.

ここで、抵抗Ｒ１〜Ｒ２８は可変抵抗として構成されている。制御部３２０は、抵抗Ｒ１〜Ｒ２８の抵抗値を調整するための制御指令を抵抗Ｒ１〜Ｒ２８に対して出力して抵抗値を調整する。 Here, the resistors R1 to R28 are configured as variable resistors. The controller 320 adjusts the resistance value by outputting a control command for adjusting the resistance values of the resistors R1 to R28 to the resistors R1 to R28.

以下、制御部３２０で行われる制御内容を、フローチャートを参照して説明する。 Hereinafter, the control content performed by the control unit 320 will be described with reference to flowcharts.

（第１の制御例）
図５は、第１の制御例の処理手順を示すフローチャートである。 (First control example)
FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing procedure of the first control example.

制御部３２０は、複数のセルＣ１〜Ｃ２８それぞれのセル電圧Ｖ1〜Ｖ28を検出し、各セル電圧Ｖ1〜Ｖ28のうちの最大値Ｖmaxと最小値Ｖminとの差ΔＶxを求め、この差ΔＶxが所定のしきい値Ｌ以上になった場合に、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させるための作動指令を、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤに対して出力して、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させる。 The control unit 320 detects the cell voltages V1 to V28 of each of the plurality of cells C1 to C28, obtains a difference ΔVx between the maximum value Vmax and the minimum value Vmin among the cell voltages V1 to V28, and this difference ΔVx is predetermined. When the threshold value L is exceeded, an operation command for operating the bidirectional DC-DC converter D is output to the bidirectional DC-DC converter D, and the bidirectional DC-DC converter D is Operate.

すなわち、同図５に示すように、初期設定が開始され（ステップ４０１）、セルバランスを実行するための条件、つまり双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させるためのしきい値Ｌが設定される（ステップ４０２）。 That is, as shown in FIG. 5, the initial setting is started (step 401), and the condition for executing the cell balance, that is, the threshold value L for operating the bidirectional DC-DC converter D is set. (Step 402).

複数のセルＣ１〜Ｃ２８それぞれのセル電圧Ｖ1〜Ｖ28が検出され、バランサ制御部３２０に入力される（ステップ４０３）。 The cell voltages V1 to V28 of the plurality of cells C1 to C28 are detected and input to the balancer control unit 320 (step 403).

各セル電圧Ｖ1〜Ｖ28のうちの最大値Ｖmaxが求められるとともに（ステップ４０４）、最小値Ｖminが求められる（ステップ４０５）。 The maximum value Vmax among the cell voltages V1 to V28 is determined (step 404), and the minimum value Vmin is determined (step 405).

そして、各セル電圧Ｖ1〜Ｖ28のうちの最大値Ｖmaxと最小値Ｖminとの差Ｖmax−Ｖmin＝ΔＶxが求められる（ステップ４０６）。 Then, a difference Vmax−Vmin = ΔVx between the maximum value Vmax and the minimum value Vmin among the cell voltages V1 to V28 is obtained (step 406).

差ΔＶxが所定のしきい値Ｌ以上になったか否かが判断され（ステップ４０７）、差ΔＶxが所定のしきい値Ｌ以上になった場合には（ステップ４０７の判断ＹＥＳ）、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させるための作動指令を、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤに対して出力して、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させる。これにより第１実施例と同様にセルバランス制御が行われる（ステップ４０８）。 It is determined whether or not the difference ΔVx is equal to or greater than a predetermined threshold L (step 407). If the difference ΔVx is equal to or greater than the predetermined threshold L (determination YES in step 407), the bidirectional DC is determined. -An operation command for operating the DC converter D is output to the bidirectional DC-DC converter D to operate the bidirectional DC-DC converter D. As a result, cell balance control is performed as in the first embodiment (step 408).

図３において、放電時間の経過に伴い、各セルＣ１、Ｃ２…の容量、セル電圧のバラツキが大きくなる。放電時間が小の領域ＡＲ１では、容量、セル電圧のバラツキが少なく、放電時間が中の領域ＡＲ２では、容量、セル電圧のバラツキが中程度であり、放電時間が大の領域ＡＲ３では、容量、セル電圧のバラツキが大きくなる。 In FIG. 3, as the discharge time elapses, the variation in the capacity and cell voltage of each of the cells C1, C2,. In the area AR1 where the discharge time is short, there are few variations in capacity and cell voltage, in the area AR2 where the discharge time is medium, the dispersion in capacity and cell voltage is medium, and in the area AR3 where the discharge time is long, capacity, The variation in cell voltage increases.

よって、領域ＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３へと順次移行するに応じて、しきい値Ｌを徐々に小さい最適値に設定してもよい。これにより、エネルギーロスを最小に抑え効率よくセルバランス制御を行うことができる。 Therefore, the threshold value L may be gradually set to a smaller optimum value as the region AR1, AR2, AR3 is sequentially shifted. Thereby, energy balance can be minimized and cell balance control can be performed efficiently.

また、検出電圧Ｖ´1〜Ｖ28´および検出電流ｉ1〜ｉ28に基づいて、抵抗Ｒ１〜Ｒ２８の抵抗値を調整して、セルバランス電流ｉを制限することができる。たとえば容量、セル電圧のバラツキが少ない領域ＡＲ１では、セルバランス電流ｉを比較的小さくし（たとえば１０Ａ程度）、容量、セル電圧のバラツキが大きい領域ＡＲ３では、セルバランス電流ｉを比較的大きくする（たとえば５０Ａ程度）ことができる。 Further, the cell balance current i can be limited by adjusting the resistance values of the resistors R1 to R28 based on the detection voltages V′1 to V28 ′ and the detection currents i1 to i28. For example, in the area AR1 where the variation in capacity and cell voltage is small, the cell balance current i is relatively small (for example, about 10 A), and in the area AR3 where the variation in capacity and cell voltage is large, the cell balance current i is relatively large ( For example, about 50A).

このため図３に示すように、セルＣ１のセル電圧Ｖ1aを、矢印Ａのごとくセル電圧Ｖ1bまで迅速に低下させるとともに、セルＣ２のセル電圧Ｖ2aを、矢印Ｂのごとくセル電圧Ｖ2bまで迅速に上昇させることができ、短時間でセル電圧の均等化を行なうことができる。 Therefore, as shown in FIG. 3, the cell voltage V1a of the cell C1 is rapidly reduced to the cell voltage V1b as indicated by the arrow A, and the cell voltage V2a of the cell C2 is rapidly increased to the cell voltage V2b as indicated by the arrow B. The cell voltage can be equalized in a short time.

（第２の制御例）
図６は、第２の制御例の処理手順を示すフローチャートである。 (Second control example)
FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing procedure of the second control example.

制御部３２０は、複数のセルＣ１〜Ｃ２８それぞれのセル電圧Ｖ1〜Ｖ28を検出し、各セル電圧Ｖ1〜Ｖ28の平均値Vavを求め、少なくともいずれかのセル電圧Vと平均値Vavとの差の絶対値|V−Vav|が、所定のしきい値L以上になった場合に、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させるための作動指令を、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤに対して出力して、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させる。 The control unit 320 detects the cell voltages V1 to V28 of each of the plurality of cells C1 to C28, obtains an average value Vav of the cell voltages V1 to V28, and calculates a difference between at least one of the cell voltages V and the average value Vav. When the absolute value | V−Vav | becomes equal to or greater than a predetermined threshold value L, an operation command for operating the bidirectional DC-DC converter D is output to the bidirectional DC-DC converter D. Then, the bidirectional DC-DC converter D is operated.

すなわち、同図６に示すように、初期設定が開始され（ステップ５０１）、セルバランスを実行するための条件、つまり双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させるためのしきい値Ｌが設定される（ステップ５０２）。 That is, as shown in FIG. 6, the initial setting is started (step 501), and the condition for executing the cell balance, that is, the threshold value L for operating the bidirectional DC-DC converter D is set. (Step 502).

複数のセルＣ１〜Ｃ２８それぞれのセル電圧Ｖ1〜Ｖ28が検出され、制御部３２０に入力され（ステップ５０３）、各セル電圧Ｖ1〜Ｖ28の平均値Vavが求められる（ステップ５０４）。 The cell voltages V1 to V28 of the plurality of cells C1 to C28 are detected and input to the control unit 320 (step 503), and the average value Vav of the cell voltages V1 to V28 is obtained (step 504).

そして、各セル電圧Vと平均値Vavとの差の絶対値|V−Vav|が求められる（ステップ５０５）。 Then, the absolute value | V−Vav | of the difference between each cell voltage V and the average value Vav is obtained (step 505).

つぎに、各セル電圧Ｖについて、差の絶対値|V−Vav|が所定のしきい値Ｌ以上になったか否かが判断され（ステップ５０６）、少なくともいずれかのセル電圧に関して、差の絶対値|V−Vav|が所定のしきい値Ｌ以上になった場合には（ステップ５０６の判断ＹＥＳ）、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させるための作動指令を、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤに対して出力して、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させる。これにより第１実施例と同様にセルバランス制御が行われる（ステップ５０７）。 Next, for each cell voltage V, it is determined whether or not the absolute value | V−Vav | of the difference is equal to or greater than a predetermined threshold value L (step 506). If the value | V−Vav | is equal to or greater than a predetermined threshold L (YES in step 506), an operation command for operating the bidirectional DC-DC converter D is issued. The bidirectional DC-DC converter D is operated by outputting to D. As a result, cell balance control is performed as in the first embodiment (step 507).

図３において、領域ＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３へと順次移行するに応じて、しきい値Ｌを徐々に小さい最適値に設定してもよい。これにより、エネルギーロスを最小に抑え効率よくセルバランス制御を行うことができる。 In FIG. 3, the threshold value L may be gradually set to a small optimum value in accordance with the sequential shift to the areas AR1, AR2, and AR3. Thereby, energy balance can be minimized and cell balance control can be performed efficiently.

（第３の制御例）
図７は、第３の制御例の処理手順を示すフローチャートである。 (Third control example)
FIG. 7 is a flowchart illustrating a processing procedure of the third control example.

第１の制御例では、しきい値Lを原則として任意の値に設定していた。 In the first control example, the threshold value L is set to an arbitrary value in principle.

しかし、現在の各セルCの劣化度合いがいずれであるか、つまり図３において、領域ＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３のいずれの領域であるのかを事前に判定し、その判定結果に基づき、現在の領域が、領域ＡＲ１、ＡＲ２、Ａ１Ｒ３へと順次移行するに応じて、しきい値Ｌを徐々に小さい最適値に設定して、セルバランス制御を実行する実施も可能である。 However, it is determined in advance whether the current degree of degradation of each cell C, that is, in any of the areas AR1, AR2, and AR3 in FIG. 3, and the current area is determined based on the determination result. It is also possible to execute the cell balance control by gradually setting the threshold value L to a small optimum value in accordance with the sequential shift to the areas AR1, AR2, A1R3.

すなわち、図７に示すように、初期設定が開始され（ステップ６０１）、複数のセルＣ１〜Ｃ２８それぞれのセル電圧Ｖ1〜Ｖ28が検出され、バランサ制御部３２０に入力され（ステップ６０２）、図３に示すセル電圧と容量との関係図を適用して、容量を算出し（ステップ６０３）、現在、領域ＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３のいずれの領域であるのかを判定する（ステップ６０４）。 That is, as shown in FIG. 7, initial setting is started (step 601), cell voltages V1 to V28 of each of the plurality of cells C1 to C28 are detected and input to the balancer control unit 320 (step 602), and FIG. The capacity is calculated by applying the relationship diagram between the cell voltage and the capacity shown in FIG. 6 (step 603), and it is determined which of the areas AR1, AR2 and AR3 is present (step 604).

このステップ６０４の判定の結果、現在、容量のバラツキが少ない領域ＡＲ１にあると判定された場合には、ステップ４０２Aに移行して、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させるためのしきい値Ｌを最適値に設定する（ステップ４０２A）。以後、第１の制御例で説明したステップ４０３、４０４、４０５、４０６と同様の処理が実行され（ステップ４０３A、４０４A、４０５A、４０６A）、第１の制御例で説明したステップ４０７、４０８と同様にして、容量のバラツキが少ない領域ＡＲ１にあるときには、差ΔＶxが、最適値に設定されたしきい値Ｌ以上になったときに（ステップ４０７Aの判断ＹＥＳ）、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させるための作動指令を、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤに対して出力して、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させる（ステップ４０８A）。 As a result of the determination in step 604, if it is determined that the current state is in the area AR1 where the variation in capacity is small, the process proceeds to step 402A, and the threshold value L for operating the bidirectional DC-DC converter D is reached. Is set to an optimum value (step 402A). Thereafter, processing similar to that in steps 403, 404, 405, and 406 described in the first control example is executed (steps 403A, 404A, 405A, and 406A), and similar to steps 407 and 408 described in the first control example. When the difference ΔVx is equal to or larger than the threshold value L set to the optimum value (determination in step 407A) when the capacity AR is in the region AR1 where there is little variation in capacity, the bidirectional DC-DC converter D is turned on. An operation command for operation is output to the bidirectional DC-DC converter D to operate the bidirectional DC-DC converter D (step 408A).

また、ステップ６０４の判定の結果、現在、容量のバラツキが中程度の領域ＡＲ２にあると判定された場合には、ステップ４０２Bに移行して、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させるためのしきい値Ｌを領域ＡＲ１のときの最適値より少し小さめな最適値に設定する（ステップ４０２B）。以後、第１の制御例で説明したステップ４０３、４０４、４０５、４０６と同様の処理が実行され（ステップ４０３B、４０４B、４０５B、４０６B）、第１の制御例で説明したステップ４０７、４０８と同様にして、容量のバラツキが中程度の領域ＡＲ２にあるときには、差ΔＶxが、領域ＡＲ１のときの最適値より少し小さめな最適値Ｌ以上になったときに（ステップ４０７Bの判断ＹＥＳ）、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させるための作動指令を、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤに対して出力して、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させる（ステップ４０８B）。 On the other hand, as a result of the determination in step 604, if it is determined that the capacity variation is currently in the middle area AR2, the process proceeds to step 402B to operate the bidirectional DC-DC converter D. The threshold value L is set to an optimum value slightly smaller than the optimum value in the area AR1 (step 402B). Thereafter, the same processing as in steps 403, 404, 405, and 406 described in the first control example is executed (steps 403B, 404B, 405B, and 406B), and the same as steps 407 and 408 described in the first control example. Thus, when the capacity variation is in the middle area AR2, when the difference ΔVx becomes equal to or larger than the optimum value L slightly smaller than the optimum value in the area AR1 (YES in step 407B), the bidirectional An operation command for operating the DC-DC converter D is output to the bidirectional DC-DC converter D to operate the bidirectional DC-DC converter D (step 408B).

また、ステップ６０４の判定の結果、現在、容量のバラツキが大の領域ＡＲ３にあると判定された場合には、ステップ４０２Cに移行して、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させるためのしきい値Ｌを領域ＡＲ２のときの最適値より少し小さめな最適値に設定する（ステップ４０２C）。以後、第１の制御例で説明したステップ４０３、４０４、４０５、４０６と同様の処理が実行され（ステップ４０３C、４０４C、４０５C、４０６C）、第１の制御例で説明したステップ４０７、４０８と同様にして、容量のバラツキが大きい領域ＡＲ３にあるときには、差ΔＶxが、領域ＡＲ２のときの最適値より少し小さめな最適値Ｌ以上になったときに（ステップ４０７Cの判断ＹＥＳ）、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させるための作動指令を、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤに対して出力して、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させる（ステップ４０８C）。 On the other hand, as a result of the determination in step 604, if it is determined that the capacity variation is currently in the large area AR3, the threshold for operating the bidirectional DC-DC converter D is entered in step 402C. The value L is set to an optimum value slightly smaller than the optimum value for the area AR2 (step 402C). Thereafter, the same processing as in steps 403, 404, 405, and 406 described in the first control example is executed (steps 403C, 404C, 405C, and 406C), and similar to steps 407 and 408 described in the first control example. When the difference ΔVx is greater than or equal to the optimum value L slightly smaller than the optimum value in the area AR2 (determination YES in step 407C) when the capacity variation is in the area AR3, the bidirectional DC− An operation command for operating the DC converter D is output to the bidirectional DC-DC converter D to operate the bidirectional DC-DC converter D (step 408C).

（第４の制御例）
図８は、第４の制御例の処理手順を示すフローチャートである。 (Fourth control example)
FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure of the fourth control example.

第２の制御例では、しきい値Lを原則として任意の値に設定していた。 In the second control example, the threshold value L is set to an arbitrary value in principle.

しかし、現在の各セルCの劣化度合いがいずれであるか、つまり図３において、領域ＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３のいずれの領域であるかを事前に判定し、その判定結果に基づき、領域ＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３へと順次移行するに応じて、しきい値Ｌを徐々に小さい最適値に設定して、セルバランス制御を実行する実施も可能である。 However, it is determined in advance which is the current degree of deterioration of each cell C, that is, in which region AR1, AR2, AR3 in FIG. 3, and based on the determination result, the regions AR1, AR2 It is also possible to execute the cell balance control by gradually setting the threshold value L to a small optimum value in accordance with the sequential shift to AR3.

すなわち、図８に示すように、初期設定が開始され（ステップ７０１）、複数のセルＣ１〜Ｃ２８それぞれのセル電圧Ｖ1〜Ｖ28が検出され、バランサ制御部３２０に入力され（ステップ７０２）、図３に示すセル電圧の容量との関係図を適用して、容量を算出し（ステップ７０３）、現在、領域ＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３のいずれの領域にあるのかを判定する（ステップ７０４）。 That is, as shown in FIG. 8, initial setting is started (step 701), the cell voltages V1 to V28 of each of the plurality of cells C1 to C28 are detected and input to the balancer control unit 320 (step 702), and FIG. The capacity is calculated by applying the relationship between the cell voltage and the capacity shown in FIG. 6 (step 703), and it is determined which of the areas AR1, AR2 and AR3 is currently located (step 704).

このステップ７０４の判定の結果、現在、容量のバラツキが少ない領域ＡＲ１にあると判定された場合には、ステップ５０２Aに移行して、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させるためのしきい値Ｌを最適値に設定する（ステップ５０２A）。以後、第２の制御例で説明したステップ５０３、５０４、５０５と同様の処理が実行され（ステップ５０３A、５０４A、５０５A）、第２の制御例で説明したステップ５０６、５０７と同様にして、容量のバラツキが少ない領域ＡＲ１にあるときには、差の絶対値|V−Vav|が、最適値に設定されたしきい値Ｌ以上になったときに（ステップ５０６Aの判断ＹＥＳ）、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させるための作動指令を、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤに対して出力して、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させる（ステップ５０７A）。 As a result of the determination in step 704, when it is determined that the current state is in the area AR1 where the variation in capacity is small, the process proceeds to step 502A and the threshold value L for operating the bidirectional DC-DC converter D is reached. Is set to an optimum value (step 502A). Thereafter, the same processing as in steps 503, 504, and 505 described in the second control example is executed (steps 503A, 504A, and 505A), and the capacity is determined in the same manner as in steps 506 and 507 described in the second control example. When the absolute value of the difference | V−Vav | is equal to or greater than the threshold value L set to the optimum value (YES in Step 506A), the bidirectional DC-DC An operation command for operating the converter D is output to the bidirectional DC-DC converter D to operate the bidirectional DC-DC converter D (step 507A).

また、ステップ７０４の判定の結果、現在、容量のバラツキが中程度の領域ＡＲ２にあると判定された場合には、ステップ５０２Bに移行して、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させるためのしきい値Ｌを領域ＡＲ１のときの最適値より少し小さめな最適値に設定する（ステップ５０２B）。以後、第２の制御例で説明したステップ５０３、５０４、５０５と同様の処理が実行され（ステップ５０３B、５０４B、５０５B）、第２の制御例で説明したステップ５０６、５０７と同様にして、現在、容量のバラツキが中程度の領域ＡＲ２にあるときには、差の絶対値|V−Vav|が、領域ＡＲ１のときの最適値より少し小さめな最適値Ｌ以上になったときに（ステップ５０６Bの判断ＹＥＳ）、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させるための作動指令を、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤに対して出力して、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させる（ステップ５０７B）。 On the other hand, as a result of the determination in step 704, if it is determined that the capacity variation is currently in the middle area AR2, the process proceeds to step 502B to operate the bidirectional DC-DC converter D. The threshold value L is set to an optimum value slightly smaller than the optimum value in the area AR1 (step 502B). Thereafter, the same processing as in Steps 503, 504, and 505 described in the second control example is executed (Steps 503B, 504B, and 505B), and in the same manner as Steps 506 and 507 described in the second control example, When the variation in the capacity is in the medium area AR2, the absolute value of the difference | V−Vav | becomes equal to or more than the optimum value L slightly smaller than the optimum value in the area AR1 (determination in step 506B). YES), an operation command for operating the bidirectional DC-DC converter D is output to the bidirectional DC-DC converter D to operate the bidirectional DC-DC converter D (step 507B).

また、ステップ７０４の判定の結果、現在、容量のバラツキが大の領域ＡＲ３にあると判定された場合には、ステップ４０２Cに移行して、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させるためのしきい値Ｌを領域ＡＲ２のときの最適値より少し小さめな最適値に設定する（ステップ４０２C）。以後、第２の制御例で説明したステップ５０３、５０４、５０５と同様の処理が実行され（ステップ５０３C、５０４C、５０５C）、第２の制御例で説明したステップ５０６、５０７と同様にして、現在、容量のバラツキが大きい領域ＡＲ３にあるときには、差の絶対値|V−Vav|が、領域ＡＲ２のときの最適値より少し小さめな最適値Ｌ以上になったときに（ステップ５０６Cの判断ＹＥＳ）、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させるための作動指令を、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤに対して出力して、双方向ＤＣ-ＤＣコンバータＤを作動させる（ステップ５０７C）。 On the other hand, as a result of the determination in step 704, if it is determined that the capacity variation is currently in the large area AR3, the threshold for operating the bidirectional DC-DC converter D is entered in step 402C. The value L is set to an optimum value slightly smaller than the optimum value for the area AR2 (step 402C). Thereafter, the same processing as in Steps 503, 504, and 505 described in the second control example is executed (Steps 503C, 504C, and 505C), and in the same manner as Steps 506 and 507 described in the second control example, When the absolute value of the difference | V−Vav | becomes equal to or larger than the optimum value L slightly smaller than the optimum value in the region AR2 when the capacity variation is in the region AR3 (YES in Step 506C). Then, an operation command for operating the bidirectional DC-DC converter D is output to the bidirectional DC-DC converter D to operate the bidirectional DC-DC converter D (step 507C).

１００蓄電装置、１２０、１３０電気信号線、１４０充電用直流電源、２００セルバランス装置、２０１第１の巻線、２０２第２の巻線、２１０トランス、２２０ DC/ACコンバータ、２３０ AC/DCコンバータ、３００制御装置、３２０制御部、C セル、D 双方向ＤＣ-ＤＣコンバータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Power storage device, 120, 130 Electric signal line, 140 DC power supply for charging, 200 Cell balance device, 201 1st winding, 202 2nd winding, 210 Transformer, 220 DC / AC converter, 230 AC / DC converter , 300 controller, 320 controller, C cell, D bidirectional DC-DC converter

Claims

In the cell balance device of the power storage device that equalizes the cell voltage of each cell of the power storage device in which a plurality of cells are connected in series,
A bidirectional DC-DC converter is provided for each of the plurality of cells,
Both end terminals of each of the plurality of cells are electrically connected to both end terminals of the first DC input / output terminal of the corresponding bidirectional DC-DC converter,
The positive terminals of the second DC input / output terminals of the plurality of bidirectional DC-DC converters corresponding to the plurality of cells are electrically connected to each other, and the second DC / DC converters of the plurality of bidirectional DC-DC converters are electrically connected. The negative terminals of the two DC input / output terminals are electrically connected to each other.
A cell balance device for a power storage device.

The bidirectional DC-DC converter includes:
A transformer comprising a first winding and a second winding;
DC / AC converter,
With AC / DC converter,
The first DC input / output terminal is electrically connected to a DC terminal of the DC / AC converter;
An AC input / output terminal of the DC / AC converter is electrically connected to the first winding;
The second winding is electrically connected to an AC terminal of the AC / DC converter;
2. The cell balance device for a power storage device according to claim 1, wherein a DC terminal of the AC / DC converter is electrically connected to the second DC input / output terminal.

Control means for operating the bidirectional DC-DC converter is provided so that power is mutually supplied between the first DC input / output terminal and the second DC input / output terminal. The cell balance device for a power storage device according to claim 1 or 2.

Detecting a cell voltage of each of the plurality of cells;
Find the difference between the maximum and minimum values of each cell voltage,
When the difference is greater than or equal to a predetermined threshold,
The control means outputs an operation command for operating the bidirectional DC-DC converter to the bidirectional DC-DC converter to operate the bidirectional DC-DC converter. The cell balance device for a power storage device according to claim 3.

Detecting a cell voltage of each of the plurality of cells;
Find the average cell voltage,
When the absolute value of the difference between at least one cell voltage and the average value is equal to or greater than a predetermined threshold value,
The control means outputs an operation command for operating the bidirectional DC-DC converter to the bidirectional DC-DC converter to operate the bidirectional DC-DC converter. The cell balance device for a power storage device according to claim 3.

The plus side end of the second DC input / output terminals of the plurality of bidirectional DC-DC converters and / or the minus side terminal of the second DC input / output terminals of the plurality of bidirectional DC-DC converters each have a resistance. The cell balance device for a power storage device according to any one of claims 1 to 5, wherein the cell balance device is electrically connected to each other.

The resistor is a variable resistor,
Control means for adjusting a resistance value of the variable resistor is provided to control a current flowing between the first DC input / output terminals and the second DC input / output terminals of the plurality of bidirectional DC-DC converters. The cell balance device for a power storage device according to any one of claims 1 to 6, wherein the cell balance device is a power storage device.

A charging power source is electrically connected to the second DC input / output terminals of the plurality of bidirectional DC-DC converters,
8. The plurality of cells are charged by supplying electric power from the charging power source to the plurality of cells via the plurality of bidirectional DC-DC converters. The cell balance apparatus of the electrical storage apparatus as described in any one.