JP2023085211A

JP2023085211A - Power supply device

Info

Publication number: JP2023085211A
Application number: JP2022180264A
Authority: JP
Inventors: 佑治坂柳; Yuji Sakayanagi; 裕也稲垣; Yuya Inagaki
Original assignee: Primearth EV Energy Co Ltd
Current assignee: Primearth EV Energy Co Ltd
Priority date: 2021-12-08
Filing date: 2022-11-10
Publication date: 2023-06-20

Abstract

To provide a power supply device that simply and stably suppresses a circulating current generated in a battery pack.SOLUTION: A power supply device 1 has: a first battery 11; a second battery 12 connected in parallel with the first battery 11 and having a higher degree of deterioration than the first battery 11; and a circulating current prevention unit 13 for preventing a current from being input to or output from the second battery 12 until the current input to or output from the first battery 11 is greater than an unusable current range set for the second battery 12. The circulating current prevention unit 13 has a charge/discharge control unit 21, a total current measurement unit 22, a branch current measurement unit 23, and a switch 24.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、例えば、複数の電池が並列接続される電源装置に関する。 The present invention relates to, for example, a power supply device in which a plurality of batteries are connected in parallel.

近年、複数の電池を直列及び並列に組み合わせて組電池とすることで、組電池の出力電力や蓄電容量を増加させる技術がある。このような組電池において、劣化度の異なる電池を並列に接続した場合、並列接続した電池の間に循環電流が発生する。循環電流は、並列接続した電池の間で流れる充放電電流である。そこで、この循環電流の発生を防止する技術が特許文献１、２に開示されている。 In recent years, there is a technique for increasing the output power and storage capacity of an assembled battery by combining a plurality of batteries in series and in parallel to form an assembled battery. In such an assembled battery, when batteries with different degrees of deterioration are connected in parallel, a circulating current is generated between the parallel-connected batteries. Circulating current is the charging and discharging current that flows between parallel-connected batteries. Therefore, Patent Literatures 1 and 2 disclose techniques for preventing the generation of this circulating current.

特許文献１に記載の電源装置は、並列に接続している各々の電池モジュールに、電流検出回路とスイッチを直列を接続しており、電流検出回路の出力を制御回路で演算して、スイッチを制御する。制御回路は、流れる電流の方向が正常な方向と逆となり、あるいは電流のアンバランスが設定値よりも大きくなる電池モジュールに接続しているスイッチをオフに切り換えて電流を遮断する。 In the power supply device described in Patent Document 1, a current detection circuit and a switch are connected in series to each battery module connected in parallel. Control. The control circuit cuts off the current by turning off the switch connected to the battery module in which the direction of current flow is opposite to the normal direction or the current imbalance is greater than the set value.

特許文献２に記載の循環電流防止装置は、二次電池へ流れる電流を測定する電流測定部と、充電用スイッチング素子と、放電用スイッチング素子とから構成され、電流の方向を判定して、排他的に充電用と放電用のスイッチング素子を導通させるように制御を行う。 The circulating current prevention device described in Patent Document 2 is composed of a current measuring unit that measures the current flowing to the secondary battery, a charging switching element, and a discharging switching element. Control is performed so that the switching elements for charging and discharging are electrically connected.

特開２００１－１８５２２８号公報JP-A-2001-185228 特開２０１４－０６０８７８号公報JP 2014-060878 A

しかしながら、新品電池とリユース電池等の劣化度合いに大きな差がある電池を並列接続する場合、電池に直列に接続されるスイッチのオンオフ制御が難しい問題がある。 However, in the case of parallel connection of new batteries and reused batteries with a large difference in degree of deterioration, there is a problem that it is difficult to control the on/off of the switches connected in series with the batteries.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、組電池において発生する循環電流を簡易、かつ、安定的に抑制することを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to simply and stably suppress circulating current generated in an assembled battery.

本発明にかかる電源装置の一態様は、第１の電池と、前記第１の電池と並列に接続され、前記第１の電池よりも劣化度の高い第２の電池と、前記第１の電池に入出力される電流が前記第２の電池に設定される使用不可電流範囲を超える大きさになるまで前記第２の電池に電流が入出力されることを防止する循環電流防止部と、を有する。 One aspect of the power supply device according to the present invention includes a first battery, a second battery connected in parallel with the first battery and having a higher degree of deterioration than the first battery, and the first battery. a circulating current prevention unit that prevents current from being input to or output from the second battery until the current input to or output from the second battery exceeds the unusable current range set for the second battery. have.

本発明にかかる電源装置の別の態様は、第１の電池と、前記第１の電池と並列に接続され、前記第１の電池よりも劣化度の高い第２の電池と、前記第１の電池及び前記第２の電池に入出力される電流の総電流値を検出する総電流測定部と、前記第２の電池に入出力される電流となる分岐電流値を計測する分岐電流測定部と前記分岐電流測定部と、前記第２の電池との間に設けられるスイッチと、前記総電流値が予め設定した使用不可電流範囲を超えた場合に前記スイッチを導通状態とし、前記分岐電流値が前記総電流値と同じ電流の流れの方向を示す場合に前記スイッチが導通した状態を維持する充放電制御部と、を有する。 Another aspect of the power supply device according to the present invention includes: a first battery; a second battery connected in parallel with the first battery and having a higher degree of deterioration than the first battery; a total current measuring unit for detecting the total current value of the current input/output to/from the battery and the second battery; and a branch current measuring unit for measuring the branch current value that is the current input/output to/from the second battery. a switch provided between the branch current measuring unit and the second battery, and the switch is brought into conduction when the total current value exceeds a preset unusable current range, and the branch current value is a charge/discharge control unit that maintains the switch in a conductive state when the direction of current flow is the same as the total current value.

本発明にかかる電源装置の別の態様は、第１の電池と、前記第１の電池と並列に接続され、前記第１の電池よりも劣化度の高い第２の電池と、前記第１の電池と前記第２の電池とに対して共通して設けられる共通配線と、前記第２の電池にカソードが接続され、アノードが前記共通配線に接続される第１のダイオードと、前記共通配線にカソードが接続され、アノードが前記第２の電池に接続される第２のダイオードと、を有する。 Another aspect of the power supply device according to the present invention includes: a first battery; a second battery connected in parallel with the first battery and having a higher degree of deterioration than the first battery; a common wiring provided in common to the battery and the second battery; a first diode having a cathode connected to the second battery and an anode connected to the common wiring; a second diode having a cathode connected and an anode connected to the second battery.

本発明の電源装置によれば、組電池において発生する循環電流を簡易、かつ、安定的に抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the power supply device of this invention, the circulating current which generate|occur|produces in an assembled battery can be suppressed simply and stably.

実施の形態１にかかる電源装置のブロック図である。1 is a block diagram of a power supply device according to a first embodiment; FIG. 実施の形態１にかかる電源装置の使用不可電流範囲を説明する図である。4 is a diagram for explaining an unusable current range of the power supply device according to the first embodiment; FIG. 実施の形態１にかかる循環電流防止部を含む電源装置の動作を説明するフローチャートである。4 is a flowchart for explaining the operation of the power supply device including the circulating current prevention unit according to the first embodiment; 実施の形態２にかかる電源装置のブロック図である。2 is a block diagram of a power supply device according to a second embodiment; FIG. 実施の形態２にかかる電源装置において充放電電流が流れていない状態で循環電流が流れないことを説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining that circulating current does not flow in the power supply device according to the second embodiment when charging and discharging current does not flow; 実施の形態２にかかる電源装置において充電電流が与えられている状態で電流の流れを説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining current flow in a state where a charging current is applied in the power supply device according to the second embodiment; 実施の形態３にかかる電源装置のブロック図である。FIG. 11 is a block diagram of a power supply device according to a third embodiment; FIG. 実施の形態４にかかる電源装置のブロック図である。FIG. 11 is a block diagram of a power supply device according to a fourth embodiment; FIG. 実施の形態５にかかる電源装置のブロック図である。FIG. 11 is a block diagram of a power supply device according to a fifth embodiment; FIG. 実施の形態５にかかる電源装置の使用不可電流範囲を説明する図である。FIG. 11 is a diagram for explaining an unusable current range of the power supply device according to the fifth embodiment; FIG.

説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。また、様々な処理を行う機能ブロックとして図面に記載される各要素は、ハードウェア的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、その他の回路で構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。 For clarity of explanation, the following descriptions and drawings are omitted and simplified as appropriate. In addition, each element described in the drawings as a functional block that performs various processes can be configured with a CPU (Central Processing Unit), memory, and other circuits in terms of hardware, and memory implemented by a program loaded in the Therefore, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by hardware only, software only, or a combination thereof, and are not limited to either one. In each drawing, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted as necessary.

また、上述したプログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、実施形態で説明された１又はそれ以上の機能をコンピュータに行わせるための命令群（又はソフトウェアコード）を含む。プログラムは、非一時的なコンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体に格納されてもよい。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体は、random-access memory（RAM）、read-only memory（ROM）、フラッシュメモリ、solid-state drive（SSD）又はその他のメモリ技術、CD-ROM、digital versatile disc（DVD）、Blu-ray（登録商標）ディスク又はその他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気ストレージデバイスを含む。プログラムは、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体上で送信されてもよい。限定ではなく例として、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体は、電気的、光学的、音響的、またはその他の形式の伝搬信号を含む。 The programs described above also include instructions (or software code) that, when read into a computer, cause the computer to perform one or more of the functions described in the embodiments. The program may be stored in a non-transitory computer-readable medium or tangible storage medium. By way of example, and not limitation, computer readable media or tangible storage media may include random-access memory (RAM), read-only memory (ROM), flash memory, solid-state drives (SSD) or other memory technology, CDs -ROM, digital versatile disc (DVD), Blu-ray disc or other optical disc storage, magnetic cassette, magnetic tape, magnetic disc storage or other magnetic storage device. The program may be transmitted on a transitory computer-readable medium or communication medium. By way of example, and not limitation, transitory computer readable media or communication media include electrical, optical, acoustic, or other forms of propagated signals.

実施の形態１
図１に実施の形態１にかかる電源装置１のブロック図を示す。図１に示すように、実施の形態１にかかる電源装置１は、第１の電池（例えば、電池１１）、第２の電池（例えば、電池１２）、循環電流防止部１３を有する。なお、図１では、並列接続される電池として、２つの電池を示したが電池の並列数は、２以上であれば何個でも良い。 Embodiment 1
FIG. 1 shows a block diagram of a power supply device 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1 , the power supply device 1 according to the first embodiment includes a first battery (eg, battery 11), a second battery (eg, battery 12), and a circulating current prevention section 13. FIG. Although two batteries are shown in FIG. 1 as the batteries connected in parallel, the number of batteries in parallel may be any number as long as it is two or more.

電池１１、１２は、電池１１、１２への充放電電流を伝達する共通電源線Ｗｃに対して並列に接続される。また、以下の説明では、共通電源線Ｗｃから分岐して電池１１に接続される配線を分岐電源線Ｗｂ１、共通電源線Ｗｃから分岐して電池１２に接続される配線を分岐電源線Ｗｂ２と称す。電池１１は、劣化していない電池、或いは、劣化度が小さな電池である。一方、電池１２は、電池１１と同等の劣化度、或いは、電池１１よりも劣化度の進んだ電池であるものとする。ここで、電池の劣化度が進むと、電池のＯＣＶ（Open Circuit Voltage）が低く、かつ、内部抵抗が高くなる特徴を有する。 Batteries 11 and 12 are connected in parallel to a common power supply line Wc that transmits charging/discharging currents to batteries 11 and 12 . In the following description, a wiring branched from the common power supply line Wc and connected to the battery 11 is called a branch power supply line Wb1, and a wiring branched from the common power supply line Wc and connected to the battery 12 is called a branch power supply line Wb2. . The battery 11 is a battery that has not deteriorated or a battery with a small degree of deterioration. On the other hand, it is assumed that the battery 12 has the same degree of deterioration as the battery 11 or has deteriorated more than the battery 11 . Here, as the degree of deterioration of the battery progresses, the OCV (Open Circuit Voltage) of the battery decreases and the internal resistance increases.

循環電流防止部１３は、電池１１に入出力される電流が電池１２に設定される使用不可電流範囲を超える大きさになるまで電池１２に電流が入出力されることを防止する。実施の形態１では、循環電流防止部１３は、充放電制御部２１、総電流測定部２２、分岐電流測定部２３、スイッチ２４を有する。 The circulating current prevention unit 13 prevents current from being input to or output from the battery 12 until the current input to or output from the battery 11 exceeds the unusable current range set for the battery 12 . In Embodiment 1, circulating current prevention unit 13 has charge/discharge control unit 21 , total current measurement unit 22 , branch current measurement unit 23 and switch 24 .

総電流測定部２２は、共通電源線Ｗｃ上に設けられ、電池１１、１２に入出力される電流の総電流値を検出する。分岐電流測定部２３は、分岐電源線Ｗｂ２上に設けられ、電池１２に入出力される電流の大きさを示す分岐電流値を計測する。スイッチ２４は、分岐電流測定部２３が設けられる分岐電源線Ｗｂ２上において分岐電流測定部２３に対して直列になるように設けられる。充放電制御部２１は、総電流測定部２２が計測した総電流値が使用不可電流範囲を超えた場合にスイッチ２４を導通状態とし、分岐電流値が総電流値と同じ電流の流れの方向を示す場合にスイッチ２４が導通した状態を維持する。言い換えると、充放電制御部２１は、総電流測定部２２が計測した総電流値が使用不可電流範囲内である期間はスイッチ２４を遮断状態で維持する。また充放電制御部２１は、総電流測定部２２が計測した総電流値が使用不可電流範囲を超えた場合にスイッチ２４を導通状態とするが、分岐電流値が総電流値と逆方向の電流の流れの方向を示す場合にはスイッチ２４を導通した状態から遮断状態に切り替える。 Total current measuring unit 22 is provided on common power supply line Wc and detects the total current value of currents input to and output from batteries 11 and 12 . The branch current measurement unit 23 is provided on the branch power supply line Wb2 and measures a branch current value indicating the magnitude of the current input/output to/from the battery 12 . The switch 24 is provided in series with the branch current measuring section 23 on the branch power line Wb2 on which the branch current measuring section 23 is provided. When the total current value measured by the total current measuring unit 22 exceeds the unusable current range, the charge/discharge control unit 21 puts the switch 24 in a conductive state, and makes the direction of current flow the same as the total current value for the branch current value. When indicated, switch 24 remains conductive. In other words, the charge/discharge control unit 21 keeps the switch 24 cut off while the total current value measured by the total current measurement unit 22 is within the unusable current range. In addition, the charge/discharge control unit 21 puts the switch 24 in a conductive state when the total current value measured by the total current measurement unit 22 exceeds the unusable current range, but the branch current value is a current in the opposite direction to the total current value. In order to indicate the direction of flow, the switch 24 is switched from the ON state to the OFF state.

ここで、使用不可電流範囲について説明する。そこで、図２に実施の形態１にかかる電源装置の使用不可電流範囲を説明する図を示す。図２に示すように、実施の形態１では、劣化が進んでない電池１１に対しては、最大放電電流（１００％の充放電電流）から最大充電電流（－１００％の充放電電流）まで全ての電流範囲が使用範囲となる。つまり、電池１１については、充放電電流が遮断されることはない。一方、劣化が進んだ電池１２については、最大放電電流の１０％よりも少なく、かつ、最大放電電流の１０％よりも少ない充放電電流となる範囲を、電池１２の使用を不可とする使用不可電流範囲とする。そして、充放電制御部２１は、総電流測定部２２が計測する総電流が使用不可電流範囲にある期間はスイッチ２４を遮断状態とする。 Here, the unusable current range will be explained. FIG. 2 shows a diagram for explaining the unusable current range of the power supply device according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, in Embodiment 1, for the battery 11 that has not progressed in deterioration, all from the maximum discharge current (100% charge/discharge current) to the maximum charge current (-100% charge/discharge current) is the operating range. That is, the charge/discharge current of the battery 11 is not cut off. On the other hand, for the battery 12 with advanced deterioration, the battery 12 cannot be used in the range where the charge/discharge current is less than 10% of the maximum discharge current and less than 10% of the maximum discharge current. current range. Then, the charge/discharge control unit 21 keeps the switch 24 in a cut-off state while the total current measured by the total current measurement unit 22 is within the unusable current range.

なお、使用不可電流範囲の大きさは、製品の仕様、劣化した電池の劣化度等によって図２に示す以外の範囲を設定することが可能である。 It should be noted that the size of the unusable current range can be set to a range other than that shown in FIG. 2 depending on the specifications of the product, the degree of deterioration of the deteriorated battery, and the like.

続いて、循環電流防止部１３の動作について詳細に説明する。そこで、図３に実施の形態１にかかる循環電流防止部１３を含む電源装置１の動作を説明するフローチャートを示す。図３に示すように、循環電流防止部１３は、バッテリ制御を開始すると、まず、スイッチ２４をオフ状態にする（ステップＳ１）。続いて、総電流測定部２２により計測された総電流値を充放電制御部２１が取得する（ステップＳ２）。そして、充放電制御部２１は、共通電源線Ｗｃに流れる電流が充電方向であるか、放電方向であるかを判断する（ステップＳ３）。 Next, the operation of the circulating current prevention unit 13 will be described in detail. Therefore, FIG. 3 shows a flowchart for explaining the operation of the power supply device 1 including the circulating current prevention unit 13 according to the first embodiment. As shown in FIG. 3, when starting battery control, the circulating current prevention unit 13 first turns off the switch 24 (step S1). Subsequently, the charge/discharge control unit 21 acquires the total current value measured by the total current measurement unit 22 (step S2). Then, the charge/discharge control unit 21 determines whether the current flowing through the common power line Wc is in the charging direction or the discharging direction (step S3).

そして、ステップＳ３において、共通電源線Ｗｃに流れる電流が放電方向であると判断された場合、充放電制御部２１は、電池１２のＳＯＣ（以下、充電率（State Of Charge）と称す）が下限値以上であるか否かを判断する（ステップＳ４）。このステップＳ４で電池１２のＳＯＣが下限値を下回っていた場合、充放電制御部２１は、電池１２を使用不可としてステップＳ２の総電流計測を行う（ステップＳ４のＮＯの枝）。一方、ステップＳ４で電池１２のＳＯＣが下限値以上であると判断された場合（ステップＳ４のＹＥＳの枝）、電池１２を放電モードに設定する（ステップＳ５）。 Then, in step S3, when it is determined that the current flowing through the common power supply line Wc is in the discharging direction, the charge/discharge control unit 21 sets the SOC (hereinafter referred to as State Of Charge) of the battery 12 to the lower limit. It is determined whether or not it is equal to or greater than the value (step S4). If the SOC of the battery 12 is below the lower limit value in step S4, the charge/discharge control unit 21 makes the battery 12 unusable and performs total current measurement in step S2 (NO branch in step S4). On the other hand, if it is determined in step S4 that the SOC of the battery 12 is equal to or higher than the lower limit (YES branch of step S4), the battery 12 is set to discharge mode (step S5).

続いて、充放電制御部２１は、総電流測定部２２で計測された総電流値が電池１２の使用範囲内（使用不可電流範囲外）であるか否かを判断する（ステップＳ６）。このステップＳ６において、総電流値が使用範囲から外れていた場合（つまり、使用不可電流範囲内である場合）、充放電制御部２１は、処理をステップＳ２に戻して総電流測定部２２による総電流値の計測を継続する。一方、ステップＳ６で総電流値が使用範囲内であると判断された場合（つまり、使用不可電流範囲外である場合）、充放電制御部２１は、スイッチ２４をオフ状態からオン状態に切り替える（ステップＳ７）。そして、充放電制御部２１は、スイッチ２４をオンした状態で分岐電流測定部２３により電池１２に流れる分岐電流値を計測する（ステップＳ８）。 Subsequently, the charge/discharge control unit 21 determines whether or not the total current value measured by the total current measurement unit 22 is within the usable range (outside the unusable current range) of the battery 12 (step S6). In this step S6, if the total current value is out of the usable range (that is, if it is within the unusable current range), the charge/discharge control unit 21 returns the process to step S2 and Continue to measure the current value. On the other hand, if it is determined in step S6 that the total current value is within the usable range (that is, if it is out of the unusable current range), the charge/discharge control unit 21 switches the switch 24 from the off state to the on state ( step S7). Then, the charge/discharge control unit 21 measures the branch current value flowing through the battery 12 by the branch current measurement unit 23 with the switch 24 turned on (step S8).

その後、充放電制御部２１は、分岐電流値が示す電流の方向が、総電流値が示す電流の方向と一致しているのか否かを判断する（ステップＳ９）。そして、ステップＳ９において、分岐電流値が示す電流の方向が総電流値とは逆の充電方向である場合（ステップＳ９の充電の枝）、充放電制御部２１は、ステップＳ１に処理を戻してスイッチ２４をオン状態からオフ状態に切り替える。一方、ステップＳ９において、分岐電流値が示す電流の方向が総電流値と同じ放電方向である場合（ステップＳ９の放電の枝）、充放電制御部２１は、電池１２を放電する電源として利用する（ステップＳ１０）。そして、電池１２のＳＯＣが下限値を下回るまでの期間、充放電制御部２１は、総電流値の計測（ステップＳ２）からの処理を繰り返し実施する（ステップＳ１１のＮＯの枝）。また、電池１２のＳＯＣが下限値を下回った場合、充放電制御部２１は、処理をステップＳ１に戻してスイッチ２４をオン状態からオフ状態に切り替える（ステップＳ１１のＹＥＳの枝）する。 After that, the charge/discharge control unit 21 determines whether or not the direction of the current indicated by the branch current value matches the direction of the current indicated by the total current value (step S9). Then, in step S9, when the direction of the current indicated by the branch current value is the charging direction opposite to the total current value (charging branch in step S9), the charge/discharge control unit 21 returns the process to step S1. The switch 24 is switched from the ON state to the OFF state. On the other hand, in step S9, if the direction of the current indicated by the branch current value is the same discharge direction as the total current value (discharge branch in step S9), the charge/discharge control unit 21 uses the battery 12 as a power source for discharging. (Step S10). Then, during the period until the SOC of the battery 12 falls below the lower limit, the charge/discharge control unit 21 repeats the process from the measurement of the total current value (step S2) (NO branch of step S11). Further, when the SOC of the battery 12 is below the lower limit value, the charge/discharge control unit 21 returns the process to step S1 and switches the switch 24 from the ON state to the OFF state (YES branch of step S11).

また、ステップＳ３において、共通電源線Ｗｃに流れる電流が充電方向であると判断された場合、充放電制御部２１は、電池１２のＳＯＣが上限値以下であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。このステップＳ１２で電池１２のＳＯＣが上限値を上回っていた場合、充放電制御部２１は、スイッチ２４のオフ状態を維持して電池１２が充電されないようにしながら、ステップＳ２の総電流計測を行う（ステップＳ１２のＮＯの枝）。一方、ステップＳ１２で電池１２のＳＯＣが上限値以下であると判断された場合（ステップＳ１２のＹＥＳの枝）、電池１２を充電モードに設定する（ステップＳ１３）。 Further, when it is determined in step S3 that the current flowing through the common power line Wc is in the charging direction, the charge/discharge control unit 21 determines whether the SOC of the battery 12 is equal to or lower than the upper limit (step S12). ). If the SOC of the battery 12 exceeds the upper limit value in this step S12, the charge/discharge control unit 21 keeps the switch 24 in an off state so that the battery 12 is not charged, and performs total current measurement in step S2. (NO branch of step S12). On the other hand, if it is determined in step S12 that the SOC of the battery 12 is equal to or lower than the upper limit (YES branch in step S12), the battery 12 is set to the charge mode (step S13).

続いて、充放電制御部２１は、総電流測定部２２で計測された総電流値が電池１２の使用範囲内（使用不可電流範囲外）であるか否かを判断する（ステップＳ１４）。このステップＳ１４において、総電流値が使用範囲から外れていた場合（つまり、使用不可電流範囲内である場合）、充放電制御部２１は、処理をステップＳ２に戻して総電流測定部２２による総電流値の計測を継続する。一方、ステップＳ１４で総電流値が使用範囲内であると判断された場合（つまり、使用不可電流範囲外である場合）、充放電制御部２１は、スイッチ２４をオフ状態からオン状態に切り替える（ステップＳ１５）。そして、充放電制御部２１は、スイッチ２４をオンした状態で分岐電流測定部２３により電池１２に流れる分岐電流値を計測する（ステップＳ１６）。 Subsequently, charge/discharge control unit 21 determines whether or not the total current value measured by total current measurement unit 22 is within the usable range (outside the unusable current range) of battery 12 (step S14). In step S14, if the total current value is out of the usable range (that is, within the unusable current range), the charge/discharge control unit 21 returns the process to step S2 and Continue to measure the current value. On the other hand, if it is determined in step S14 that the total current value is within the usable range (that is, out of the unusable current range), the charge/discharge control unit 21 switches the switch 24 from the OFF state to the ON state ( step S15). Then, the charge/discharge control unit 21 measures the branch current value flowing through the battery 12 by the branch current measurement unit 23 with the switch 24 turned on (step S16).

その後、充放電制御部２１は、分岐電流値が示す電流の方向が、総電流値が示す電流の方向と一致しているのか否かを判断する（ステップＳ１７）。そして、ステップＳ１７において、分岐電流値が示す電流の方向が総電流値とは逆の放電方向である場合（ステップＳ１７の放電の枝）、充放電制御部２１は、ステップＳ１に処理を戻してスイッチ２４をオン状態からオフ状態に切り替える。一方、ステップＳ１７において、分岐電流値が示す電流の方向が総電流値と同じ充電方向である場合（ステップＳ１７の充電の枝）、充放電制御部２１は、電池１２を充電する電源として利用する（ステップＳ１８）。そして、電池１２のＳＯＣが上限値を上回るまでの期間、充放電制御部２１は、総電流値の計測（ステップＳ２）からの処理を繰り返し実施する（ステップＳ１９のＮＯの枝）。また、電池１２のＳＯＣが上限値を上回った場合、充放電制御部２１は、処理をステップＳ１に戻してスイッチ２４をオン状態からオフ状態に切り替える（ステップＳ１９のＹＥＳの枝）。 After that, the charge/discharge control unit 21 determines whether or not the direction of the current indicated by the branch current value matches the direction of the current indicated by the total current value (step S17). Then, in step S17, when the direction of the current indicated by the branch current value is the discharge direction opposite to the total current value (discharge branch in step S17), the charge/discharge control unit 21 returns the process to step S1. The switch 24 is switched from the ON state to the OFF state. On the other hand, in step S17, if the direction of the current indicated by the branch current value is the same charging direction as the total current value (charging branch in step S17), the charge/discharge control unit 21 uses the battery 12 as a power source for charging. (Step S18). Then, during the period until the SOC of the battery 12 exceeds the upper limit value, the charge/discharge control unit 21 repeats the processing from the measurement of the total current value (step S2) (NO branch of step S19). Further, when the SOC of the battery 12 exceeds the upper limit value, the charge/discharge control unit 21 returns the process to step S1 and switches the switch 24 from the ON state to the OFF state (YES branch of step S19).

二次電池では、劣化が進むとＯＣＶが低く、内部抵抗が高くなる特性があり、この特性に起因して、劣化度の異なる二次電池を並列接続すると循環電流が発生する。しかしながら、並列接続される二次電池への充放電電流がある程度大きい状態では、並列接続される二次電池の間の電流配分が均等からズレるのみで、循環電流は発生しない。 Secondary batteries have the characteristics of lower OCV and higher internal resistance as deterioration progresses. Due to these characteristics, when secondary batteries with different degrees of deterioration are connected in parallel, a circulating current is generated. However, when the charge/discharge current to the parallel-connected secondary batteries is large to some extent, the current distribution among the parallel-connected secondary batteries only deviates from equality, and no circulating current is generated.

上記説明より、実施の形態１にかかる電源装置１では、循環電流防止部１３により共通電源線Ｗｃに流れる総電流値が電池１２に対して設定される使用不可電流範囲外になるまで大きくならなければ、劣化した電池である電池１２に対する電流の入出力を遮断する。これにより、実施の形態１にかかる電源装置１では、総電流値が小さい期間は電池１２への充放電が停止されるため、循環電流の発生を防止することができる。 From the above description, in the power supply device 1 according to the first embodiment, the total current value flowing through the common power line Wc by the circulating current prevention unit 13 must be increased to be outside the unusable current range set for the battery 12. For example, current input/output to/from the battery 12, which is a deteriorated battery, is cut off. As a result, in the power supply device 1 according to the first embodiment, the charging and discharging of the battery 12 is stopped during the period when the total current value is small, so it is possible to prevent the occurrence of circulating current.

また、実施の形態１にかかる電源装置１では、分岐電源線Ｗｂ１、Ｗｂ２に流れる電流をそれぞれ計測せず、総電流と、電池１２に流れる電流との方向の比較により循環電流の発生を検出するため、循環電流の発生判断の誤りを防止することができる。 Further, in the power supply device 1 according to the first embodiment, the currents flowing through the branch power lines Wb1 and Wb2 are not measured, and the occurrence of circulating current is detected by comparing the direction of the current flowing through the battery 12 with the total current. Therefore, it is possible to prevent erroneous determination of occurrence of circulating current.

また、実施の形態１にかかる電源装置１では、総電流値の大きさと、総電流値と分岐電流値との方向の違いに基づき電池１２への充放電電流の許可と遮断とを切り替える。これにより、実施の形態１にかかる電源装置１では、スイッチのオンオフ切り替えが頻繁に発生することがない。つまり、実施の形態１にかかる電源装置１は、簡易なスイッチ制御でスイッチを制御しながら、スイッチ制御の安定性を向上させることができる。 Further, the power supply device 1 according to the first embodiment switches between permission and cutoff of charge/discharge current to the battery 12 based on the magnitude of the total current value and the difference in direction between the total current value and the branch current value. Accordingly, in the power supply device 1 according to the first embodiment, frequent ON/OFF switching of the switch does not occur. In other words, the power supply device 1 according to the first embodiment can improve the stability of switch control while controlling the switches with simple switch control.

実施の形態２
実施の形態２では、循環電流防止部１３の別の形態となる循環電流防止部３３について説明する。そこで、図４に循環電流防止部３３を含む実施の形態２にかかる電源装置２のブロック図を示す。 Embodiment 2
In Embodiment 2, a circulating current preventing portion 33, which is another form of the circulating current preventing portion 13, will be described. Therefore, FIG. 4 shows a block diagram of the power supply device 2 according to the second embodiment including the circulating current prevention unit 33. As shown in FIG.

図４に示すように、電源装置２では、充放電制御部２１、総電流測定部２２、分岐電流測定部２３、スイッチ２４は設けられておらず、分岐電源線Ｗｂ２上に循環電流防止部３３が設けられる。そして、循環電流防止部３３は、第１のダイオード（例えば、ダイオードＤ１）、第２のダイオード（例えば、ダイオードＤ２）を有する。ダイオードＤ１は、電池１２にカソードが接続され、アノードが共通電源線Ｗｃに接続される。ダイオードＤ２は、共通電源線Ｗｃにカソードが接続され、アノードが電池１２に接続される。また、ダイオードＤ１、Ｄ２は、それぞれ順方向バイアス電圧ＶＦとして０．７Ｖ程度の電圧を有するものとする。この順方向バイアス電圧ＶＦにより、ダイオードＤ１、Ｄ２は、アノードとカソードとの間の電圧差が順方向バイアス電圧ＶＦ以下の期間は遮断状態を維持する特徴を有する。また、循環電流防止部３３では、ダイオードＤ１、Ｄ２が互いに逆方向に電流を流すように接続されることから、充放電のいずれの方向についても、電池１１と電池１２との電圧差が順方向バイアス電圧ＶＦ以上にならなければ電流を流さない。 As shown in FIG. 4, in the power supply device 2, the charge/discharge control unit 21, the total current measurement unit 22, the branch current measurement unit 23, and the switch 24 are not provided. is provided. The circulating current prevention unit 33 has a first diode (eg, diode D1) and a second diode (eg, diode D2). The diode D1 has a cathode connected to the battery 12 and an anode connected to the common power supply line Wc. The diode D2 has a cathode connected to the common power line Wc and an anode connected to the battery 12 . It is also assumed that the diodes D1 and D2 each have a forward bias voltage VF of about 0.7V. Due to this forward bias voltage VF, the diodes D1 and D2 have the characteristic of maintaining a cut-off state while the voltage difference between the anode and cathode is equal to or less than the forward bias voltage VF. In addition, in the circulating current prevention unit 33, the diodes D1 and D2 are connected so that the currents flow in opposite directions, so that the voltage difference between the batteries 11 and 12 is the forward direction in both charging and discharging directions. Current does not flow unless the bias voltage is equal to or higher than the bias voltage VF.

続いて、実施の形態２にかかる電源装置２の動作について説明する。図５及び図６を用いた以下の説明では、電池１１としてＯＣＶである電圧Ｖｂ１１が５０．５Ｖを有し、内部抵抗Ｒｉ１１が０．１Ωの電池を備え、電池１２としてＯＣＶである電圧Ｖｂ１２が５０．０Ｖを有し、内部抵抗Ｒｉ１２が０．１５Ωの電池を備える例を説明する。 Next, operation of the power supply device 2 according to the second embodiment will be described. 5 and 6, the battery 11 has an OCV voltage Vb11 of 50.5 V and an internal resistance Ri11 of 0.1 Ω, and the battery 12 has an OCV voltage Vb12. An example with a battery having a voltage of 50.0 V and an internal resistance Ri12 of 0.15Ω will be described.

まず、図５に実施の形態２にかかる電源装置２において充放電電流が流れていない状態で循環電流が流れないことを説明する図を示す。図５に示すように、電流が流れていない場合、電池１１の出力電圧は、ほぼ電圧Ｖｂ１１と同じであるため５０．５Ｖ程度となり、電池１２の出力電圧は、ほぼ電圧Ｖｂ１２と同じであるため５０．０Ｖ程度となり、電池１１と電池１２の出力電圧差は０．５Ｖと、ダイオードＤ１、Ｄ２の順方向バイアス電圧ＶＦよりも小さいため電池１１から電池１２への循環電流は発生しない。 First, FIG. 5 shows a diagram for explaining that circulating current does not flow in a state where charging/discharging current does not flow in the power supply device 2 according to the second embodiment. As shown in FIG. 5, when no current is flowing, the output voltage of the battery 11 is approximately the same as the voltage Vb11 and is approximately 50.5 V, and the output voltage of the battery 12 is approximately the same as the voltage Vb12. 50.0 V, and the output voltage difference between the batteries 11 and 12 is 0.5 V, which is smaller than the forward bias voltage VF of the diodes D1 and D2.

続いて、図６に実施の形態２にかかる電源装置２において充電電流が与えられている状態で電流の流れを説明する図を示す。図６に示すように、実施の形態２にかかる電源装置２では、共通電源線Ｗｃが小さい期間（図６の充電電流ＩＣが１Ａの期間）においては、電池１１に１Ａの分岐電流ＩＣｂ１が流れ、電池１１の出力電圧は、Ｖｂ１１の５０．５Ｖに内部抵抗Ｒｉ１１に流れる１Ａの分岐電流により生じる電圧＝０．１Ｖを加算した５０．６Ｖとなる。そのため、電池１１の出力電圧は、電池１２に対応して設けられる循環電流防止部３３を導通させるために必要な５０．７Ｖを越えない。そのため、図６の右側に示す充電電流ＩＣが１Ａ程度となる期間は、充電電流ＩＣは全て電池１１に流れ、かつ、電池１１から電池１２への循環電流も発生しない。 Next, FIG. 6 shows a diagram for explaining the current flow in a state where the charging current is applied in the power supply device 2 according to the second embodiment. As shown in FIG. 6, in the power supply device 2 according to the second embodiment, a branch current ICb1 of 1 A flows through the battery 11 during a period when the common power line Wc is small (a period when the charging current IC in FIG. 6 is 1 A). , the output voltage of the battery 11 is 50.6 V obtained by adding the voltage of 0.1 V generated by the branch current of 1 A flowing through the internal resistor Ri11 to 50.5 V of Vb11. Therefore, the output voltage of the battery 11 does not exceed 50.7V required to turn on the circulating current prevention unit 33 provided corresponding to the battery 12 . Therefore, during the period when the charging current IC shown on the right side of FIG.

一方、充電電流ＩＣが２Ａ以上になると電池１１の出力電圧が５０．７Ｖを越えるため、充電電流ＩＣが２Ａ以上で循環電流防止部３３が導通する状態となる。循環電流防止部３３が導通した場合、充電電流ＩＣは、分岐電流ＩＣｂ１、ＩＣｂ２として電池１１と電池１２の両方に流れる。図６の右図では、充電電流ＩＣが１２Ａ程度になった場合を示した。この場合、電池１１の出力電圧は、Ｖｂ１１の５０．５Ｖに内部抵抗Ｒｉ１１に流れる８Ａの分岐電流ＩＣｂ１により生じる電圧＝０．８Ｖを加算した５１．３Ｖとなる。また、電池１２の出力電圧は、Ｖｂ１２の５０．０Ｖに内部抵抗Ｒｉ１２に流れる４Ａの分岐電流ＩＣｂ２により生じる電圧＝０．６Ｖを加算した５０．６Ｖとなる。そして、電池１２の出力電圧と順方向バイアス電圧ＶＦとを加算した電圧は、５１．３Ｖとなる。つまり、実施の形態２にかかる電源装置２では、分岐電源線Ｗｂ１、Ｗｂ２の分岐点での電圧が同じになるように充電電流ＩＣが電池１１、電池１２に分配される。 On the other hand, when the charging current IC is 2A or more, the output voltage of the battery 11 exceeds 50.7V. When circulating current prevention unit 33 is turned on, charging current IC flows through both battery 11 and battery 12 as branch currents ICb1 and ICb2. The right diagram of FIG. 6 shows the case where the charging current IC is about 12A. In this case, the output voltage of the battery 11 is 51.3 V obtained by adding the voltage of 0.8 V generated by the branch current ICb1 of 8 A flowing through the internal resistor Ri11 to 50.5 V of Vb11. Also, the output voltage of the battery 12 is 50.6 V, which is the voltage of 0.6 V generated by the branch current ICb2 of 4 A flowing through the internal resistor Ri12 added to 50.0 V of Vb12. A voltage obtained by adding the output voltage of the battery 12 and the forward bias voltage VF is 51.3V. That is, in the power supply device 2 according to the second embodiment, the charging current IC is distributed to the batteries 11 and 12 so that the voltages at the branch points of the branch power lines Wb1 and Wb2 are the same.

上記説明より、実施の形態２にかかる電源装置２では、スイッチ制御によらずに電池１１と電池１２との間に流れる循環電流を防止する。また、実施の形態２においては、電池１２に流れる電流が遮断される使用不可電流範囲は、電池１１の内部抵抗Ｒｉ１１の大きさと電池１１のＯＣＶである電圧Ｖｂ１１の大きさとにより決定される。図６に示す例では、使用不可電流範囲は、充電電流と放電電流に対して２Ａ以下となる範囲となる。 As described above, the power supply device 2 according to the second embodiment prevents a circulating current from flowing between the batteries 11 and 12 regardless of switch control. In the second embodiment, the unusable current range in which the current flowing through battery 12 is cut off is determined by the magnitude of internal resistance Ri11 of battery 11 and the magnitude of voltage Vb11, which is the OCV of battery 11 . In the example shown in FIG. 6, the unusable current range is a range of 2 A or less for charging current and discharging current.

また、実施の形態２にかかる電源装置２では、循環電流防止部３３がスイッチに寄らない循環電流の発生防止構成となるため、スイッチ制御の複雑さがなく、また、安定した循環電流の防止を行う事ができる。 In addition, in the power supply device 2 according to the second embodiment, the circulating current prevention unit 33 has a configuration for preventing the generation of circulating current that does not depend on the switch. can do

実施の形態３
実施の形態３では、実施の形態１にかかる電源装置１の別の例となる電源装置３について説明する。なお、実施の形態３の説明では、実施の形態１で説明した構成要素については実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略する。 Embodiment 3
In the third embodiment, a power supply device 3 that is another example of the power supply device 1 according to the first embodiment will be described. In addition, in the description of the third embodiment, the same reference numerals as in the first embodiment are assigned to the constituent elements described in the first embodiment, and the description thereof is omitted.

図７に実施の形態３にかかる電源装置３のブロック図を示す。図７に示すように、実施の形態３にかかるでは、第２の電池となる電池が複数個設けられる。図７では、複数の第２の電池として電池１２１～１２ｎのｎ個の電池を示した。 FIG. 7 shows a block diagram of the power supply device 3 according to the third embodiment. As shown in FIG. 7, in the third embodiment, a plurality of batteries serving as second batteries are provided. In FIG. 7, n batteries 121 to 12n are shown as the plurality of second batteries.

また、図７に示すように、実施の形態３にかかる循環電流防止部１３ａは、第２の電池の個数に対応して、分岐電流測定部２３１～２３ｎ及びスイッチ２４１～２４ｎを有する。分岐電流測定部２３１～２３ｎ及びスイッチ２４１～２４ｎは、それぞれ、第２の電池の分岐電源線に１つずつ設けられるものである。 Further, as shown in FIG. 7, the circulating current prevention unit 13a according to the third embodiment has branch current measuring units 231 to 23n and switches 241 to 24n corresponding to the number of second batteries. One of the branch current measuring units 231 to 23n and one of the switches 241 to 24n are provided for each branch power supply line of the second battery.

このように、複数の第２の電池が設けられる場合、充放電制御部２１ａは、使用不可電流範囲として、複数の第２の電池が組み込まれることでいずれの第２の電池からも循環電流が発生しないと考えられる範囲を設定する。第２の電池の劣化度を一定の範囲内に納めることで、この使用不可電流範囲の設定は容易になる。なお、実施の形態３では、使用不可電流範囲は、第２の電池の個数が増えた場合には個数ｎに応じて大きくする必要がある。 In this way, when a plurality of second batteries are provided, the charge/discharge control unit 21a sets the unusable current range so that a circulating current is generated from any of the second batteries by incorporating the plurality of second batteries. Set a range that is considered unlikely to occur. By keeping the degree of deterioration of the second battery within a certain range, it becomes easy to set the unusable current range. In the third embodiment, when the number of second batteries increases, it is necessary to increase the range of unusable current according to the number n.

実施の形態２にかかる電源装置３の動作は、図３に示した実施の形態１にかかる電源装置の動作の電池１２を、電池１２１～電池１２ｎと読み替えることで実施可能である。 The operation of the power supply device 3 according to the second embodiment can be implemented by replacing the battery 12 in the operation of the power supply device according to the first embodiment shown in FIG. 3 with batteries 121 to 12n.

このように、劣化度が第１の電池以下となる第２の電池が複数備えられる場合においても、複数の第２の電池のいずれにも循環電流が発生しない使用不可電流範囲を設定することで、実施の形態２にかかる電源装置３においても循環電流の発生を抑制することができる。 In this way, even when a plurality of second batteries whose degree of deterioration is equal to or lower than that of the first battery are provided, by setting an unusable current range in which no circulating current occurs in any of the plurality of second batteries. , the power supply device 3 according to the second embodiment can also suppress the generation of circulating current.

また、複数の第２の電池に対して共通の使用不可電流範囲を設定することで電池１２１～１２ｎの制御を個別に行う必要がないため、実施の形態２にかかる電源装置３では、装置の構成の簡易化と制御の単純化を実現することができる。 Further, since it is not necessary to control the batteries 121 to 12n individually by setting a common unusable current range for a plurality of second batteries, the power supply device 3 according to the second embodiment can Simplification of configuration and simplification of control can be realized.

実施の形態４
実施の形態４では、実施の形態２にかかる電源装置２の別の例となる電源装置４について説明する。なお、実施の形態４の説明では、実施の形態１、２で説明した構成要素については実施の形態１、２と同じ符号を付して説明を省略する。 Embodiment 4
In a fourth embodiment, a power supply device 4 that is another example of the power supply device 2 according to the second embodiment will be described. In the description of Embodiment 4, the same reference numerals as in Embodiments 1 and 2 are assigned to the constituent elements described in Embodiments 1 and 2, and description thereof is omitted.

図８に実施の形態４にかかる電源装置４のブロック図を示す。図８に示すように、実施の形態４にかかるでは、第２の電池となる電池が複数個設けられる。図８では、複数の第２の電池として電池１２１～１２ｎのｎ個の電池を示した。 FIG. 8 shows a block diagram of the power supply device 4 according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 8, in the fourth embodiment, a plurality of batteries serving as second batteries are provided. In FIG. 8, n batteries 121 to 12n are shown as the plurality of second batteries.

また、図８に示すように、実施の形態４にかかる電源装置４では、電池１２１～１２ｎのそれぞれに対して循環電流防止部３３１～３３ｎを設けた。循環電流防止部３３１～３３ｎそれぞれ、第２の電池の分岐電源線に１つずつ設けられるものである。そして、循環電流防止部３３１～３３ｎの構成は、図４で示した循環電流防止部３３と同じである。 Further, as shown in FIG. 8, in the power supply device 4 according to the fourth embodiment, circulating current prevention units 331 to 33n are provided for the batteries 121 to 12n, respectively. Each of the circulating current prevention units 331 to 33n is provided for each branch power supply line of the second battery. The configuration of the circulating current prevention units 331 to 33n is the same as that of the circulating current prevention unit 33 shown in FIG.

実施の形態４にかかる電源装置４では、複数の第２の電池のそれぞれに循環電流防止部３３と同じ構成を有する循環電流防止部３３１～３３ｎを設けることで、実施の形態２と同様に共通電源線に流れる電流範囲が一定の大きさ以上になるまで第２の電池を共通電源線Ｗｃから切り離すため循環電流の発生を防止することができる。 In the power supply device 4 according to the fourth embodiment, by providing the circulating current preventing units 331 to 33n having the same configuration as the circulating current preventing unit 33 in each of the plurality of second batteries, the common Since the second battery is disconnected from the common power line Wc until the range of current flowing through the power line reaches or exceeds a certain level, it is possible to prevent the occurrence of circulating current.

実施の形態５
実施の形態５では、実施の形態１で説明した使用不可電流範囲の決定方法の別の形態について説明する。なお、実施の形態５の説明では、実施の形態１で説明した構成要素については実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略する。 Embodiment 5
Embodiment 5 describes another form of the method for determining the unusable current range described in Embodiment 1. FIG. In addition, in the description of the fifth embodiment, the same reference numerals as in the first embodiment are assigned to the constituent elements described in the first embodiment, and the description thereof is omitted.

図９に実施の形態５にかかる電源装置５のブロック図を示す。図９に示すように、実施の形態５にかかる電源装置５は、実施の形態１にかかる電源装置１の循環電流防止部１３に代えて循環電流防止装置１３ｂを有する。循環電流防止装置１３ｂは、循環電流防止部１３の充放電制御部２１を充放電制御部２１ｂに置き換えたものである。 FIG. 9 shows a block diagram of the power supply device 5 according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 9, the power supply device 5 according to the fifth embodiment has a circulating current prevention device 13b instead of the circulating current prevention unit 13 of the power supply device 1 according to the first embodiment. The circulating current prevention device 13b is obtained by replacing the charge/discharge control section 21 of the circulating current prevention section 13 with a charge/discharge control section 21b.

充放電制御部２１ｂは、充放電制御部２１と同様に、総電流測定部２２が測定した総電流値が使用不可電流範囲を超えた場合にスイッチ２４を導通状態とし、分岐電流測定部２３が測定した分岐電流値が総電流値と同じ電流の流れの方向を示す場合にスイッチ２４が導通した状態を維持する。ここで、充放電制御部２１ｂは、充放電制御部２１とは使用不可電流範囲の決定方法が異なる。 Similar to the charge/discharge control unit 21, the charge/discharge control unit 21b brings the switch 24 into conduction when the total current value measured by the total current measurement unit 22 exceeds the unusable current range, and the branch current measurement unit 23 Switch 24 remains conductive when the measured branch current value indicates the same direction of current flow as the total current value. Here, the charge/discharge control unit 21b differs from the charge/discharge control unit 21 in the method of determining the unusable current range.

具体的には、充放電制御部２１ｂは、第１の電池（例えば、電池１１）と、第２の電池（例えば、電池１２）から出力電圧を取得する機能が充放電制御部２１に対して追加される。そして、充放電制御部２１ｂは、取得した各電池の出力電圧に基づき電池１１と電池１２との間で循環電流が発生しないと判断される範囲を使用不可電流範囲として決定する。ここで、実施の形態５にかかる使用不可電流範囲の決定方法について具体的に説明する。 Specifically, the charge/discharge control unit 21b provides the charge/discharge control unit 21 with a function of acquiring output voltages from a first battery (for example, battery 11) and a second battery (for example, battery 12). Added. Then, charge/discharge control unit 21b determines a range in which it is determined that no circulating current is generated between battery 11 and battery 12 based on the obtained output voltage of each battery as an unusable current range. Here, a method for determining the unusable current range according to the fifth embodiment will be specifically described.

そこで、図１０に実施の形態５にかかる電源装置５の使用不可電流範囲を説明する図を示す。図１０に示すように、電池１１と電池１２は、それぞれ出力電圧が充放電電流に対して一定の傾きを持って変化する。この出力電圧の変化は、電池１１の出力電圧Ｖｏ１に関しては（１）式、電池１２の出力電圧Ｖｏ２に関しては（２）式で表わすことができる。
Ｖｏ１＝Ｒｉｎ１×Ｉ１＋Ｖｏｃ１・・・（１）
Ｖｏ２＝Ｒｉｎ２×Ｉ２＋Ｖｏｃ２・・・（２）
ここで、（１）式におけるＲｉｎ１は電池１１の内部抵抗、Ｉ１は電池１１の充放電電流、Ｖｏｃ１は電池１１の開回路電圧である。また、（２）式におけるＲｉｎ２は電池１２の内部抵抗、Ｉ２は電池１２の充放電電流、Ｖｏｃ２は電池１２の開回路電圧である。 Therefore, FIG. 10 shows a diagram for explaining the unusable current range of the power supply device 5 according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 10, the output voltages of the batteries 11 and 12 change with a constant slope with respect to the charge/discharge current. This change in output voltage can be expressed by equation (1) for output voltage Vo1 of battery 11 and by equation (2) for output voltage Vo2 of battery 12. FIG.
Vo1=Rin1×I1+Voc1 (1)
Vo2=Rin2×I2+Voc2 (2)
Here, Rin1 in equation (1) is the internal resistance of the battery 11, I1 is the charge/discharge current of the battery 11, and Voc1 is the open circuit voltage of the battery 11. Also, Rin2 in the equation (2) is the internal resistance of the battery 12, I2 is the charge/discharge current of the battery 12, and Voc2 is the open circuit voltage of the battery 12.

上記（１）式及び（２）式から電池１１の内部抵抗Ｒｉｎ１と、電池１２の内部抵抗Ｒｉｎ２は、それぞれ電池１１と電池１２の充放電時に取得される出力電圧と、電池１１、１２の開回路電圧がわかれば算出することができることがわかる。 From the above equations (1) and (2), the internal resistance Rin1 of the battery 11 and the internal resistance Rin2 of the battery 12 are the output voltage obtained when the batteries 11 and 12 are charged and discharged, and the open voltage of the batteries 11 and 12, respectively. It can be seen that it can be calculated if the circuit voltage is known.

そこで、充放電制御部２１ｂは、電池１１の開回路電圧Ｖｏｃ１については、電池１１を電源装置５に組み込む前に測定した開回路電圧Ｖｏｃ１を記憶する。そして、充放電制御部２１ｂは、スイッチ２４を遮断状態としたときの総電流値に対する電池１１の出力電圧の変化傾きから内部抵抗Ｒｉｎ１を算出する。 Therefore, the charge/discharge control unit 21b stores the open circuit voltage Voc1 measured before the battery 11 is installed in the power supply device 5 as the open circuit voltage Voc1 of the battery 11 . Then, the charge/discharge control unit 21b calculates the internal resistance Rin1 from the change gradient of the output voltage of the battery 11 with respect to the total current value when the switch 24 is turned off.

また、充放電制御部２１ｂは、電池１２の開回路電圧Ｖｏｃ２をスイッチ２４が遮断状態の時に測定する電池電圧から取得する。そして、充放電制御部２１ｂは、スイッチ２４を接続状態としたときの分岐電流値に対する電池１２の出力電圧の変化傾きから内部抵抗Ｒｉｎ２を算出する。 Also, the charge/discharge control unit 21b acquires the open circuit voltage Voc2 of the battery 12 from the battery voltage measured when the switch 24 is in the off state. Then, charge/discharge control unit 21b calculates internal resistance Rin2 from the change gradient of the output voltage of battery 12 with respect to the branch current value when switch 24 is in the connected state.

そして、充放電制御部は、使用不可電流範囲の下限値となる放電電流値Ｉｄｉｓｃｈｇと、使用不可電流範囲の上限値となる充電電流値Ｉｃｈｇと、を（３）式及び（４）式を用いて算出する。
Ｉｄｉｓｃｈｇ＝（Ｖｏｃ２－Ｖｏｃ１）／Ｒｉｎ１・・・（３）
Ｉｃｈｇ＝（Ｖｏｃ１－Ｖｏｃ２）／Ｒｉｎ２・・・（４） Then, the charge/discharge control unit determines the discharge current value Idischg, which is the lower limit value of the unusable current range, and the charging current value Ichg, which is the upper limit value of the unusable current range, using formulas (3) and (4). calculated by
Idischg=(Voc2−Voc1)/Rin1 (3)
Ichg=(Voc1−Voc2)/Rin2 (4)

ここで、図９に示す例では、電池１２は電池１１に比べて劣化が進んだ電池であり、開回路電圧Ｖｏｃ２が電池１１の開回路電圧Ｖｏｃ１よりも低くなっている。また、図９に示す例では、電池性能の劣化に伴い、電池１２の電圧変化の傾きが電池１１よりも大きくなっている。このような場合、充電電流が充電電流値Ｉｃｈｇ以下になる範囲では、電池１１の開回路電圧Ｖｏｃ１が電池１２の出力電圧よりも高くなるため電池１１から電池１２に向かって流れる循環電流が発生する。また、放電電流が放電電流値Ｉｄｉｓｃｈｇ以下になる範囲では、電池１２の開回路電圧Ｖｏｃ２が電池１１の出力電圧よりも低くなるため電池１１から電池１２に向かって流れる循環電流が発生する。つまり、放電電流Ｉｄｉｓｃｈｇを下限値とし、充電電流Ｉｃｈｇを上限値とする使用不可電流範囲内に総電流値がある場合、循環電流が発生する。しかしながら、充放電制御部２１ｂは、この使用不可電流範囲においてスイッチ２４を遮断状態に制御することでこの循環電流の発生を抑止する。 Here, in the example shown in FIG. 9 , battery 12 is a battery that has deteriorated more than battery 11 , and open circuit voltage Voc2 is lower than open circuit voltage Voc1 of battery 11 . In addition, in the example shown in FIG. 9, the slope of the voltage change of the battery 12 is larger than that of the battery 11 as the battery performance deteriorates. In such a case, the open circuit voltage Voc1 of the battery 11 becomes higher than the output voltage of the battery 12 in the range where the charging current is equal to or less than the charging current value Ichg, so that a circulating current is generated that flows from the battery 11 to the battery 12. . In addition, in the range where the discharge current is equal to or less than the discharge current value Idischg, the open circuit voltage Voc2 of the battery 12 is lower than the output voltage of the battery 11, so a circulating current flows from the battery 11 to the battery 12 is generated. That is, when the total current value is within the range of unusable currents with the discharge current Idischg as the lower limit and the charge current Ichg as the upper limit, a circulating current is generated. However, the charge/discharge control unit 21b suppresses the generation of this circulating current by controlling the switch 24 to be in the cut-off state in this unusable current range.

なお、図９に示すように、実施の形態５にかかる電源装置５においても電池１１については全ての充放電電流の範囲に対して利用可能である。 As shown in FIG. 9, the power supply device 5 according to the fifth embodiment can also use the battery 11 for all charging/discharging current ranges.

上記説明より、実施の形態５にかかる電源装置５では、電源装置５に組み込まれる電池の特性から使用不可電流範囲を設定する。これにより、実施の形態１にかかる電源装置１よりも電池性能を有効に利用しながら、循環電流の発生を抑止することができる。 As described above, in the power supply device 5 according to the fifth embodiment, the unusable current range is set based on the characteristics of the battery incorporated in the power supply device 5 . As a result, the generation of circulating current can be suppressed while the battery performance is used more effectively than in the power supply device 1 according to the first embodiment.

また、実施の形態５にかかる電源装置５では、利用しながら電池１１と電池１２の出力電圧の変化傾きや、開回路電圧を取得することができる。これにより、実施の形態５にかかる電源装置５では、運用中に使用不可電流範囲を電池の状態に合わせて更新することができるため、電池の劣化度に合わせて最も効率が良いと考えられる効率で電池を利用することができる。なお、実施の形態５にかかる電源装置５では、総電流測定部２２による測定結果が総電流値が０を示す場合に電池１１の開回路電圧Ｖｏｃ１を更新することも可能である。 Further, in the power supply device 5 according to the fifth embodiment, it is possible to acquire the change slope of the output voltages of the batteries 11 and 12 and the open circuit voltage while using the power supply device 5 . As a result, in the power supply device 5 according to the fifth embodiment, the unusable current range can be updated according to the state of the battery during operation. Batteries can be used in In addition, in the power supply device 5 according to the fifth embodiment, it is also possible to update the open circuit voltage Voc1 of the battery 11 when the measurement result of the total current measuring unit 22 indicates that the total current value is zero.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the invention.

１～５電源装置
１１、１２電池
１３、３３、１３ａ、１３ｂ、３３１～３３ｎ循環電流防止部
２１、２１ａ、２１ｂ充放電制御部
２２総電流測定部
２３、２３１～２３ｎ分岐電流測定部
２４、２４１～２４ｎスイッチ
Ｄ１、Ｄ２ダイオード
Ｄ２ダイオード
Ｗｃ共通電源線
Ｗｂ１、Ｗｂ２分岐電源線 1 to 5 power supply devices 11, 12 batteries 13, 33, 13a, 13b, 331 to 33n circulating current prevention units 21, 21a, 21b charge and discharge control units 22 total current measurement units 23, 231 to 23n branch current measurement units 24, 241 ~24n Switch D1, D2 Diode D2 Diode Wc Common power line Wb1, Wb2 Branch power line

Claims

a first battery;
a second battery connected in parallel with the first battery and having a higher degree of deterioration than the first battery;
A circulating current that prevents current input/output to/from the second battery until the current input/output to/from the first battery exceeds the unusable current range set for the second battery. a prevention unit;
A power supply having a

The circulating current prevention unit is
a total current measuring unit for detecting a total current value of currents input to and output from the first battery and the second battery;
a branch current measuring unit for measuring a branch current value indicating the magnitude of current input/output to/from the second battery; a switch provided for
The switch is rendered conductive when the total current value exceeds the unusable current range, and the switch remains conductive when the branch current value indicates the same current flow direction as the total current value. a charge/discharge control unit that
The power supply of claim 1, comprising:

The charge and discharge control unit sets the total current value at which the output voltage of the first battery is equal to or less than the discharge current value exceeding the open circuit voltage of the second battery as a lower limit, and the output voltage of the second battery. is equal to or less than the charging current value exceeding the open circuit voltage of the first battery, and the unusable current range is set as an upper limit value, and the total current value exceeds the unusable current range 3. The power supply device according to claim 2, wherein said switch is controlled to be conductive immediately.

The open circuit voltage of the first battery is a value measured before incorporating the first battery into the power supply device,
The open circuit voltage of the second battery is a value measured by the charge/discharge control unit when the switch is in the cut-off state,
The charge/discharge control unit is
The internal resistance value of the first battery calculated from the slope of the output voltage of the first battery with respect to the charge/discharge current measured when the switch is in the off state, the open circuit voltage of the second battery and the setting the value obtained by dividing the difference from the open circuit voltage of the first battery as the lower limit value;
The internal resistance value of the second battery calculated from the slope of the output voltage of the second battery with respect to the charge/discharge current measured when the switch is in the conductive state, the open circuit voltage of the first battery and the 4. The power supply device according to claim 3, wherein the upper limit value is set to a value obtained by dividing the difference from the open circuit voltage of the second battery.

further comprising a common power supply line provided in common for the first battery and the second battery;
The circulating current prevention unit is
a first diode having a cathode connected to the second battery and an anode connected to the common power supply line;
a second diode having a cathode connected to the common power line and an anode connected to the second battery;
The power supply of claim 1, comprising:

The power supply device according to any one of claims 1 to 5, wherein the second battery includes a plurality of batteries connected in parallel with each other.

a first battery;
a second battery connected in parallel with the first battery and having a higher degree of deterioration than the first battery;
a total current measuring unit for detecting a total current value of currents input to and output from the first battery and the second battery;
a branch current measuring unit for measuring a branch current value that is the current input to and output from the second battery; a switch provided between the branch current measuring unit and the second battery;
The switch is turned on when the total current value exceeds a preset unusable current range, and the switch is turned on when the branch current value indicates the same current flow direction as the total current value. a charge/discharge control unit that maintains
A power supply having a

a first battery;
a second battery connected in parallel with the first battery and having a higher degree of deterioration than the first battery;
a common wiring provided in common for the first battery and the second battery;
a first diode having a cathode connected to the second battery and an anode connected to the common wiring;
a second diode having a cathode connected to the common wiring and having an anode connected to the second battery;
A power supply having a