JP2017063520A

JP2017063520A - 蓄電デバイス

Info

Publication number: JP2017063520A
Application number: JP2015186535A
Authority: JP
Inventors: 茂末松; Shigeru Suematsu
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2015-09-24
Publication date: 2017-03-30

Abstract

【課題】蓄電モジュールが負荷に電力供給している間にも、過放電間近となったセルを充電することができる蓄電デバイスを提供することを目的とする。【解決手段】充電及び放電可能な複数のセル１１〜１７を直列接続して構成され、負荷１８の電源として放電する蓄電モジュール１０と、各セル１１〜１７の端子間電圧Ｖｃを検出する電圧検出部１１ａ〜１７ａと、蓄電モジュール１０に入力側が接続され、出力側が各セル１１〜１７を充電可能に接続された入出力絶縁型電流制限装置１９と、電圧検出部１１ａ〜１７ａの検出信号に基づいて各セル１１〜１７のうち判定電圧Ｖｃａに低下したセルを第一要充電セルＲＣ１として判別し、蓄電モジュール１０の放電中に、第一要充電セルＲＣ１の充電が入出力絶縁型電流制限装置１９を介して行わせる制御装置２０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、充電及び放電可能な複数のセルが直列接続されて蓄電モジュールを構成する蓄電デバイス、特に、瞬時に大きなエネルギーを充放電可能でかつ寿命が長くてメンテナンスが容易であるキャパシタ、例えばリチウムイオンキャパシタや電気二重層キャパシタ等の蓄電モジュールを備えた蓄電デバイスに関する。

近年、キャパシタは自動車等の車両に応用されるようになった。例えば、車両のエンジン（図示略）からの駆動力を得て発電するオルタネータ（図示略）で発電された電力を蓄電する。キャパシタは、車両のエンジンアイドリングストップ時のエアコン（負荷に相当する）の駆動用の電源として使用されている。このキャパシタに対し過剰充放電が繰り返し行われると、キャパシタの温度上昇に伴う電解液の分解等により、キャパシタの劣化が進行し、キャパシタが劣化するとその容量が徐々に低下していく。特に、複数のセルが直列接続された蓄電モジュールとしてキャパシタを構成した場合、各セルの内部抵抗のバラツキ等により、セルごとに劣化状況も変わってくる。そのため、蓄電モジュールとしてのキャパシタが負荷に電力を供給即ち放電を行うと、容量の小さいセルが過放電となるので、性能低下を招いていた。

特開平１１−９８６９８号公報

特許文献１に示される従来技術では、充電レベルの最も高い単電池（セルに相当する）に、並列状態のコンデンサを接続した後、過放電間近の状態の電圧に低下したセルに、直列状態に切換えて電圧を上げたコンデンサを接続して、当該セルの電圧を上昇させることにより、過放電間近の状態を解消している。

この様に、従来技術は、充電レベルの最も高い単電池を並列状態のコンデンサを接続した後、そのコンデンサを直列状態に切換えて電圧を上げて、過放電間近となったセルに接続して、当該セルを充電する。セルは内部抵抗が小さいことから、その充電の際瞬時に大電流が流れるため、負荷の作動に支障が生じる。従って、従来技術は、負荷を作動中即ち蓄電モジュールの電力を負荷に供給している間は、過放電間近となったセルを充電することができなかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、蓄電モジュールが負荷に電力供給している間にも、過放電間近となったセルを充電することができる蓄電デバイスを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る蓄電デバイスは、充電及び放電可能な複数のセルと、前記複数のセルを直列接続して構成され、負荷の電源として放電する蓄電モジュールと、前記複数のセルにおける各セルの端子間電圧を検出する電圧検出部と、出力側に流れる電流を制限できるともに入力側と前記出力側とを絶縁し、前記入力側が前記蓄電モジュールに接続され、前記出力側が前記各セルを充電可能に接続された入出力絶縁型電流制限装置と、前記電圧検出部の検出信号に基づいて前記各セルのうち判定電圧に低下したセルを第一要充電セルとして判別し、前記蓄電モジュールの前記放電中に、前記第一要充電セルの充電が前記入出力絶縁型電流制限装置を介して行わせる制御装置と、を備えることを要旨とする。

本発明によれば、蓄電モジュールに接続された入出力絶縁型電流制限装置を介して、各セルのうち判定電圧に低下した第一要充電セルを充電することから、入出力絶縁型電流制限装置により充電する電流を制限できるとともに、入出力絶縁型電流制限装置の入力側と出力側とを絶縁して充電できる。よって、内部抵抗の小さいセルのいずれが第一要充電セルに判別されても、大電流が流れることなく安定した充電を行うことができる。従って、その第一要充電セルの充電は、蓄電モジュールが負荷に電力供給している間即ち放電中も、負荷の作動に支障を生じることなく充電することができる様になるため、蓄電モジュールの性能低下を速やかに防止できる。

本発明の蓄電デバイスの実施形態を模式的に示すブロック図である。図１の実施形態における各セルの端子間電圧の変化を示す特性図である。図１に示す制御装置のフローチャート図である。

本発明の適用に係る蓄電デバイスを図１に基づいて説明する。蓄電デバイスは、例えばリチウムイオンキャパシタや電気二重層キャパシタ等の蓄電モジュール１０を備える。蓄電モジュール１０は、例えば、車両のエンジン（図示略）からの駆動力を得て発電するオルタネータ（図示略）で発電された電力を蓄電する。蓄電モジュール１０は、充電及び放電可能な複数のセルを直列接続して構成されるもので、具体的には、例えば７個の同様なセルにて構成され、第１セル１１，第２セル１２，第３セル１３，第４セル１４，第５セル１５，第６セル１６，第７セル１７を有する。第１セル１１〜第７セル１７における各セルの内部抵抗は小さい。

第１セル１１は、正側端子１１ｐと負側端子１１ｎとを有する。同様に、第２セル１２〜第７セル１７は、正側端子１２ｐ〜１７ｐと負側端子１２ｎ〜１７ｎを有する。第１セル１１の負側端子１１ｎと第２セル１２の正側端子１２ｐとが接続される。同様に、第２セル１２の負側端子１２ｎと第３セル１３の正側端子１３ｐとが接続される。以下同様に、第３セル１３の負側端子１３ｎと第４セル１４の正側端子１４ｐとが接続され、第４セル１４の負側端子１４ｎと第５セル１４の正側端子１５ｐとが接続され、第５セル１５の負側端子１５ｎと第６セル１６の正側端子１６ｐとが接続され、第６セル１６の負側端子１６ｎと第７セル１７の正側端子１４ｐとが接続される。なお、図１においては、第３セル１３〜第６セル１６、正側端子１３ｐ〜１６ｐ及び負側端子１３ｎ〜１６ｎの表示が省略されている。

蓄電モジュール１０の正側と負側即ち第１セルの正側端子１１ｐと第７セル１７の負側端子１７ｎは、図１に示す如く、負荷１８に電気的接続されており、蓄電モジュール１０からは、電力が負荷１８に供給され、蓄電モジュール１０は放電する。これにより、蓄電モジュール１０を構成する第１セル１１〜第７セル１７は放電する。負荷１８は、例えば、車両のエンジンアイドリングストップ時のエアコンであり、蓄電モジュール１０がエアコンの駆動用の電源として使用される。

第１セル１１には、その両端子間即ち正側端子１１ｐと負側端子１１ｎ間における端子間電圧Ｖｃを検出する電圧検出部１１ａが接続されている。第１セル１１に端子間電圧Ｖｃを検出する電圧検出部１１ａが接続されると同様に、図１に示す如く、第２セル１２〜第７セル１７の各セルには、その端子間電圧Ｖｃを検出する電圧検出部１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａを有する。電圧検出部１１ａ〜１７ａにて検出された第１セル１１〜第７セル１７における各セルの端子間電圧Ｖｃに応じた検出信号は、夫々信号線１１ａ１．１２ａ１，１３ａ１，１４ａ１，１５ａ１，１６ａ１，１７ａ１を介して制御装置２０に送信される。なお、図１においては、電圧検出部１３ａ〜１６ａ及び信号線１３ａ１〜１６ａ１の表示が省略されている。

蓄電モジュール１０は、図1に示す如く、入出力絶縁型電流制限装置１９の入力側に接続され、入出力絶縁型電流制限装置１９の出力側は、各セル１１〜１７を充電可能に接続されている。入出力絶縁型電流制限装置１９は、出力側に流れる電流を制限できるとともに、入力側と出力側とが絶縁されているもので、例えば、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１９がある。従って、入出力絶縁型電流制限装置である絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１９の入力側は、負荷１８と接続された蓄電モジュール１１に接続される。電流制限装置である絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１９の出力側は、スイッチ１１ｂ〜１７ｂを介して第１セル１１〜第７セル１７を充電可能に接続されている。

スイッチ１１ｂは、図１に示す如く１対の正側スイッチ部１１ｂｐと負側スイッチ部１１ｂｎにて構成される。スイッチ１２ｂ〜１７ｂは、スイッチ１１ｂと同様に図１に示す如く１対の正側スイッチ部１２ｂｐ〜１７ｂｐと負側スイッチ部１２ｂｎ〜１７ｂｎにて構成される。なお、図１においては、スイッチ１３ｂ〜１７ｂ、正側スイッチ部１３ｂｐ及び負側スイッチ部１３ｂｎの表示が省略されている。

絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１９の入力側は、具体的には、図１に示す如く、正側入力端子１９ａｐが第１セル１１の正側端子１１ｐと接続され、負側入力端子１９ａｎが、第７セル１７の負側入力端子１７ｎに接続されている。

絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１９の出力側は、具体的には、図１に示す如く、正側出力端子１９ｂｐは、スイッチ１１ｂの正側スイッチ部１１ｂｐを介して第１セル１１の正側端子１１ｐに接続され、負側出力端子１９ｂｎは、スイッチ１１ｂの負側スイッチ部１１ｂｎを介して第１セル１１の負側端子１１ｎに接続される。これにより、スイッチ１１ｂがオン即ち１対の正側スイッチ部１１ｂｐと負側スイッチ部１１ｂｎとがオンである場合に、第１セル１７は、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１９の出力側からスイッチ１１ｂを介して充電される。

絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１９の正側出力端子１９ｂｐは、同様に図１に示す如く、正側スイッチ部１２ｂｐ〜１７ｂｐを介して第２セル１２〜第７セルの正側端子１２ｐ〜１７ｐに接続され、負側出力端子１９ｂｎは、負側スイッチ部１２ｂｎ〜１７ｂｎを介して第２セル１２〜第７セルの負側端子１２ｎ〜１７ｎに接続される。これにより、スイッチ１２ｂ〜１７ｂがオン即ち１対の正側スイッチ部１２ｂｐ〜１７ｂｐと負側スイッチ部１２ｂｎ〜１７ｂｎとがオンである場合に、第２セル１７〜第７セル１７は、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１９の出力側からスイッチ１２ｂ〜１７ｂを介して充電される。

制御装置２０からは、同様に、スイッチ１１ｂ〜１７ｂ各々をオン、オフへと切換える切換信号が、信号線１１ｂ１〜１７ｂ１を介して、スイッチ１１ｂ〜１７ｂに送信される。なお、図１においては、信号線１３ｂ１〜１６ｂ１の表示が省略されている。

制御装置２０は、図２に示す如く、第１セル１１〜第７セル１７の各セルにおける端子間電圧Ｖｃに応じた検出信号に基づいて、各セル１１〜１７のうち過放電間近の状態となる電圧である判定電圧Ｖｃａに低下したセルを、第一要充電セルＲＣ１として判別する。例えば、図２に示す例では、第７セル１７が第一要充電セルＲＣ１として制御装置２０にて判別される（図２のｔ１）。

制御装著２０は、第７セル１７が第一要充電セルＲＣ１として判別されたことに伴い、信号線１７ｂ１を介して、第一要充電セルＲＣ１である第７セル１７に充電を行う充電スイッチＳｒｃ１としてスイッチ１７ｂをオンに切換える切換信号をスイッチ１７ｂに送信する。これにより、充電スイッチＳｒｃ１としてのスイッチ１７ｂは、１対の正側スイッチ部１７ｂｐと負側スイッチ部１７ｂｎがオンに切換えられる。従って、第一要充電セルＲＣ１としての第７セル１７が、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１９を介して充電が開始される（図２の期間ｔ１）。第一要充電セルＲＣ１としての第７セル１７の充電は、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１９を介して行われるため、その充電電流は絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１９の出力電流に制限できるとともに絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１９の入力側と出力側とを絶縁して充電できる。これにより、内部抵抗の小さい第１セル１１〜第７セル１７の何れが第一要充電セルＲＣ１に判別されたとしても、第一要充電セルＲＣ１には大電流が流れることなく安定した充電を行うことができる。従って、この様に、第一要充電セルＲＣ１の充電は、蓄電モジュール１０が負荷１８に電力供給している間即ち放電中にも、負荷１８の作動に支障を生じることなく充電することができる様になるため、蓄電モジュール１０の性能低下を速やかに防止できる。

制御装置２０は、電圧検出部１１ａ〜１７ａからの検出信号に基づき、第１セル１７〜第７セル１７のうち第２番目に低い端子間電圧Ｖｃであるセルを第二要充電セルＲＣ２として判別する。例えば図２に示す例では、第６セル１６が第二要充電セルＲＣ２として、制御装置２０にて判別される（図２のｔ１）。

第一要充電セルＲＣ１である第７セル１７は充電されることによって。端子間電圧Ｖｃは、図２に示す如く上昇する（図２の期間ｔ１〜ｔ２）。制御装置２０は、第一要充電セルＲＣ１である第７セル１７の端子間電圧Ｖｃが、第二要充電セルＲＣ２である第６セル１６の端子間電圧Ｖｃに到達すると、充電スイッチＳｒｃ１であるスイッチ１７ｂをオフへと切換えて、第一要充電セルＲＣ１である第７セル１７の充電を終了する（図２のｔ２）。

次に、制御装置２０は、第１セル１１〜第７セル１７の各セルの端子間電圧Ｖｃに応じた検出信号に基づいて、第１セル１１〜第７セル１７のうち過放電間近の電圧である判定電圧Ｖｃａに低下したセルを第一要充電セルＲＣ１として判別する。図２に示す例では、第７セル１７が第一要充電セルＲＣ１として制御装置２０にて判別される（図２のｔ３）。

制御装著２０は、第７セル１７が第一要充電セルＲＣ１として判別されたことに伴い、第一要充電セルＲＣ１である第７セル１７に充電を行う充電スイッチＳｒｃ１としてスイッチ１７ｂをオンに切換える切換信号を信号線１７ｂ１にてスイッチ１７ｂへ送信する。これにより、充電スイッチＳｒｃ１としてのスイッチ１７ｂは、１対の正側スイッチ部１７ｂｐと負側スイッチ部１７ｎがオンに切換えられる。従って、第一要充電セルＲＣ１としての第７セル１７は、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１９を介して充電が開始される（図２のｔ３）。

制御装置２０は、電圧検出部１１ａ〜１７ａからの検出信号に基づき、第１セル１１〜第７セル１７のうち第２番目に低い端子間電圧Ｖｃであるセルを第二要充電セルＲＣ２として判別する。例えば図２に示す例では、第６セル１６が第二要充電セルＲＣ２として、制御装置２０にて判別される（図２のｔ３）。

第一要充電セルＲＣ１としての第７セル１７は充電されることによって。端子間電圧Ｖｃは、図２に示す如く上昇する（図２の期間ｔ３〜ｔ４）。制御装置２０は、第一要充電セルＲＣ１である第７セル１７の端子間電圧Ｖｃが、第２番目に低い端子間電圧Ｖｃである第二要充電セルＲＣ２である第６セル１６の端子間電圧Ｖｃに到達すると、充電スイッチＳｒｃ１であるスイッチ１７ｂをオフへと切換えて、第一要充電セルＲＣ１である第７セル１７の充電を終了する（図２のｔ４）。以後、第１セル１１〜第７セル１７のうち過放電間近の電圧である判定電圧Ｖｃａに低下したセルである第一要充電セルＲＣ１の充電は、少なくとも第１セル１１〜第７セル１７のうち第２番目に低い端子間電圧Ｖｃである第二要充電セルＲＣ２の端子間電圧Ｖｃに到達するまで行われ、以下同様な動作が繰り返される。

次に、図３のフローチャートを用いて、制御装置２０が実行する第一要充電セルＲＣ１の充電について説明する。制御装置２０は、エンジン（図示略）の始動、例えば、イグニッションキー（図示略）が、オフからオンに切り換わると、図３に示すフローチャートに対応するプログラムの実行を開始する。

ステップＳ１において、制御装置２０は、電圧検出部１１ａ〜１７ａからの検出信号に基づき、「判定電圧Ｖｃａの検出信号が発生」であると判断した場合には（Ｓ１：ＹＥＳ）（図２のｔ１、ｔ３）、ステップＳ２に進む。ステップＳ１において、制御装置２０が、「判定電圧Ｖｃａの検出信号が発生」でない判断した場合（Ｓ１：ＮＯ）（図２のｔ１以前、期間ｔ２〜ｔ３）には、ステップＳ１に戻る。

次に、ステップＳ２において、制御装置２０は、電圧検出部１１ａ〜１７ａからの検出信号に基づき、図２に示す例では、第１セル１１〜第７セル１７のうち、判定電圧Ｖｃａに低下した第７セル１７を、第一要充電セルＲＣ１であると判別する（図２のｔ１，ｔ３）。制御装置２０は、第７セル１７が第一要充電セルＲＣ１と判別したことに従い、第一要充電セルＲＣ１を充電させる充電スイッチＳｃｒ１であるスイッチ１７ｂをオンへと切換える（図２のｔ１，ｔ３）。これにより、第一要充電セルＲＣ１である第７セル１７は、蓄電モジュール１０から絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１９及び充電スイッチＳｃｒ１であるスイッチ１７ｂを介して充電が開始される（図２のｔ１，ｔ３）。制御装置２０は、電圧検出部１１ａ〜１７ａからの検出信号に基づき、第１セル１１〜第７セル１７のうち第２番目に低い端子間電圧Ｖｃである第二要充電セルＲＣ２は、例えば図２に示す例では、第６セル１６であると判別する（図２のｔ１，ｔ３）。第一要充電セルＲＣ１である第７セル１７は、充電されることによって、端子間電圧Ｖｃは、図２に示す如く上昇する（図２の期間ｔ１〜ｔ２、期間ｔ３〜ｔ４）。

次に、ステップＳ３において、制御装置２０が「第一要充電セルＲＣ１である第７セル１７の電圧は、第二要充電セルＲＣ２である第６セル１６の電圧に到達」であると判断した場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）（図２のｔ２、ｔ４）、ステップＳ４に進む。ステップＳ３において、制御装置２０が、「第一要充電セルＲＣ１である第７セル１７の電圧は、第二要充電セルＲＣ２である第６セル１６の電圧に到達」でない判断した場合（Ｓ３：ＮＯ）（図２の期間ｔ１〜ｔ２、期間ｔ３〜ｔ４）には、ステップＳ３に戻る。

次いで、ステップＳ４において、制御装置２０は、第一要充電セルＲＣ１である第７セル１７を充電する充電スイッチＳｃｒ１であるスイッチ１７ｂをオフに切換えて、蓄電モジュール１０から絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１９を介して第一要充電セルＲＣ１である第７セル１７の充電を終了する（図２のｔ２、ｔ４）。

なお、本発明の実施形態では、第一要充電セルＲＣ１の充電は、第１セル１１〜第７セル１７のうち第２番目に低い端子間電圧Ｖｃのセルである第二要充電セルＲＣ２の端子間電圧Ｖｃに到達するまで行われる場合を説明したが、これに代えて、更に高い所定電圧に到達するまで第一要充電セルＲＣ１の充電を行う様に変更することも可能である。例えば、図２の例では、第二要充電セルＲＣ２である第６セル１６の端子間電圧Ｖｃよりも高い第１セル１１〜第５セル１５のうちの何れか１つのセルの端子間電圧Ｖｃあるいは第１セル１１〜第６セル１６の端子間電圧Ｖｃの平均電圧まで充電を行なう様にする。これによれば、第二要充電セルＲＣ２も電圧低下していた場合においても、第一要充電セルＲＣ１を所定電圧である高電圧に充電することができる。

なお、本発明の実施形態では、第一要充電セルＲＣ１の充電は、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１９の入力側に、正側入力端子１９ａｐを第１セル１１の正側端子１１ｐと接続するとともに負側入力端子１９ａｎを第７セル１７の負側端子１７ｎと接続して蓄電モジュール１０の両端間端子電圧を印加する場合を示したが、これに限らず、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１９の入力側は、少なくとも、第二要充電セルＲＣ２の電圧よりも高い電圧が印加できる様に、正側入力端子１９ａｐを、第１セル１１〜第７セルの正側端子１１ｐ〜１７ｐのうちのいずれかと接続し、負側入力端子１９ａｎを第１セル１１〜第７セルの負側端子１１ｎ〜１７ｎのうちのいずれかと接続する変更は可能である。

上述のように、本発明の実施形態の蓄電デバイスによれば、充電及び放電可能な複数のセル１１〜１７と、複数のセル１１〜１７を直列接続して構成され、負荷１８の電源として放電する蓄電モジュール１０と、複数のセルにおける各セル１１〜１７の端子間電圧Ｖｃを検出する電圧検出部１１ａ〜１７ａと、出力側１９ｂｐ，１９ｂｎに流れる電流を制限できるともに入力側１９ａｐ，１９ａｎと出力側１９ｂｐ，１９ｂｎとを絶縁し、入力側１９ａｐ，１９ａｎが蓄電モジュール１０に接続され、出力側１９ｂｐ，１９ｂｎが各セル１１〜１７を充電可能に接続された入出力絶縁型電流制限装置１９と、電圧検出部１１ａ〜１７ａの検出信号に基づいて各セル１１〜１７のうち判定電圧Ｖｃａに低下したセルを第一要充電セルＲＣ１として判別し、蓄電モジュール１０の放電中に、第一要充電セルＲＣ１の充電が入出力絶縁型電流制限装置１９を介して行わせる制御装置２０と、を備える。これによれば、蓄電モジュール１０に接続された入出力絶縁型電流制限装置１９を介して、セル１１〜１７のうち判定電圧Ｖｃａに低下した第一要充電セルＲＣ１を充電することから、入出力絶縁型電流制限装置１９により充電する電流を制限できるとともに、入出力絶縁型電流制限装置１９の入力側１９ａｐ，１９ａｎと出力側１９ｂｐ，１９ｂｎとを絶縁して充電できる。よって、内部抵抗の小さいセル１１〜１７のいずれが第一要充電セルＲＣ１に判別されても、大電流が流れることなく安定した充電を行うことができる。従って、その第一要充電セルＲＣ１の充電は、蓄電モジュール１０が負荷１８に電力供給している間即ち放電中も、負荷１８の作動に支障を生じることなく充電することができる様になるため、蓄電モジュール１０の性能低下を速やかに防止できる。

上述のように、本発明の実施形態の蓄電デバイスによれば、入出力絶縁型電流制限装置は、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１９である。これにより、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１９は、入力電圧の範囲も広く、出力電流及び出力電圧を制御できる。従って、蓄電モジュール１０から絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１９を介して、過放電間近の電圧である判定電圧Ｖｃａに低下した第一要充電セルＲＣ１への充電が容易である。

上述のように、本発明の実施形態の蓄電デバイスによれば、制御装置２０は、電圧検出部１１ａ〜１７ａの検出信号に基づいて、セル１１〜１７のうち第一要充電セルＲＣ１よりも端子間電圧Ｖｃが次に高いセルを第二要充電セルＲＣ２として判別し、第一要充電セルＲＣ１に対する充電は、少なくとも第二要充電セルＲＣ２の端子間電圧Ｖｃに到達するまで行われる。これにより、同一セルが、直ちに再び第一要充電セルＲＣ１と判別されて煩雑に充電されることを避けることができる。

上述のように、本発明の実施形態の蓄電デバイスによれば、制御装置２０は、電圧検出部１１ａ〜１７ａの検出信号に基づいて、セル１１〜１７のうち第一要充電セルＲＣ１よりも端子間電圧Ｖｃが次に高いセルを第二要充電セルＲＣ２として判別し、第一要充電セルＲＣ１に対する充電は、少なくとも第二要充電セルＲＣ２の端子間電圧Ｖｃよりも高い所定電圧に達するまで行われる。これによれば、第二要充電セルＲＣ２も電圧低下していた場合においても、第一要充電セルＲＣ１を高電圧に充電することができる。

なお、複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合せることが可能であることは、明らかである。

１０：蓄電モジュール、１１〜１７：セル、１１ａ〜１７ａ：電圧検出部、１１ｂ〜１７ｂ：スイッチ、１８：負荷、１９：絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ（入出力絶縁型電流制限装置）、２０：制御装置

Claims

充電及び放電可能な複数のセルと、
前記複数のセルを直列接続して構成され、負荷の電源として放電する蓄電モジュールと、
前記複数のセルにおける各セルの端子間電圧を検出する電圧検出部と、
出力側に流れる電流を制限できるともに入力側と前記出力側とを絶縁し、前記入力側が前記蓄電モジュールに接続され、前記出力側が前記各セルを充電可能に接続された入出力絶縁型電流制限装置と、
前記電圧検出部の検出信号に基づいて前記各セルのうち判定電圧に低下したセルを第一要充電セルとして判別し、前記蓄電モジュールの前記放電中に、前記第一要充電セルの充電が前記入出力絶縁型電流制限装置を介して行わせる制御装置と、を備える蓄電デバイス。
前記入出力絶縁型電流制限装置は、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータである請求項１に記載の蓄電デバイス。
前記制御装置は、前記電圧検出部の検出信号に基づいて前記各セルのうち前記第一要充電セルよりも端子間電圧が次に高いセルを第二要充電セルとして判別し、前記第一要充電セルに対する前記充電は、少なくとも前記第二要充電セルの前記端子間電圧に到達するまで行われる請求項１又は２に記載の蓄電デバイス。
前記制御装置は、前記電圧検出部の検出信号に基づいて前記各セルのうち前記第一要充電セルよりも端子間電圧が次に高いセルを第二要充電セルとして判別し、前記第一要充電セルに対する前記充電は、少なくとも前記第二要充電セルの端子間電圧よりも高い所定電圧に達するまで行われる請求項１又は２に記載の蓄電デバイス。