JP6307992B2 - Power supply - Google Patents

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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

複数の二次電池を並列接続し、その複数の二次電池における充放電を実施する電源装置に関する。   The present invention relates to a power supply device in which a plurality of secondary batteries are connected in parallel and charging / discharging in the plurality of secondary batteries is performed.

従来より、互いに並列接続された複数の蓄電池(二次電池)を有する電源装置が実用化されている。こうした電源装置において、充電装置からの電力供給により充電が行われる際に、各蓄電池の出力電圧が異なっていると、高電圧側の蓄電池で電流の流出(逆流)が生じ、低電圧側の蓄電池に、充電装置からの充電電流に加えて高電圧側の蓄電池から電流が流入する。これにより、低電圧側の蓄電池に過剰に電流が流れることになる。   Conventionally, a power supply device having a plurality of storage batteries (secondary batteries) connected in parallel to each other has been put into practical use. In such a power supply device, when charging is performed by supplying power from the charging device, if the output voltage of each storage battery is different, current outflow (reverse flow) occurs in the storage battery on the high voltage side, and the storage battery on the low voltage side In addition to the charging current from the charging device, current flows from the storage battery on the high voltage side. As a result, excessive current flows through the storage battery on the low voltage side.

また、上記の電源装置から電気負荷へ放電する際に、各蓄電池の出力電圧が異なっていると、低電圧側の蓄電池に電流の流入(逆流)が生じ、高電圧側の蓄電池では、電気負荷への放電に加えて、低電圧側の蓄電池への放電も行われる。これにより、高電圧側の蓄電池に過剰に電流が流れることになる。   In addition, when discharging from the above power supply device to an electric load, if the output voltage of each storage battery is different, an inflow of current (reverse flow) occurs in the storage battery on the low voltage side, and the storage battery on the high voltage side In addition to discharging to the battery, discharging to the low-voltage storage battery is also performed. As a result, excessive current flows through the storage battery on the high voltage side.

このような互いに並列接続された蓄電池から他の蓄電池への電流の流入を抑制するために、逆流防止用のダイオードを各蓄電池に直列接続するとともに、そのダイオードにスイッチ(開閉手段)を並列接続した技術が提案されている(特許文献1)。   In order to suppress the inflow of current from the storage batteries connected to each other in parallel to each other, a backflow prevention diode is connected in series to each storage battery, and a switch (opening / closing means) is connected in parallel to the diode. Technology has been proposed (Patent Document 1).

この場合、蓄電池に直列接続された逆流防止用のダイオードによって充電時又は放電時の電流の逆流が抑制されるとともに、各ダイオードの両端電圧の検出値に応じてスイッチを開閉することで、逆流防止用のダイオードに発生する損失が低減されるようになっている。   In this case, the backflow prevention diode connected in series with the storage battery suppresses the backflow of current during charging or discharging, and the backflow prevention is achieved by opening and closing the switch according to the detected value of the voltage across each diode. The loss generated in the diode for use is reduced.

より具体的には、例えば電源装置の放電時に各蓄電池の出力電圧が異なっている場合には、低電圧の蓄電池側のスイッチを開状態、高電圧の蓄電池側のスイッチを閉状態にして、高電圧の蓄電池から低電圧の蓄電池への放電が生じないようにする。そして、各蓄電池の出力電圧がほぼ等しくなると、全てのスイッチを閉状態にする。これにより、各蓄電池が均等に放電されるようになっている。   More specifically, for example, when the output voltage of each storage battery is different at the time of discharging the power supply device, the switch on the low voltage storage battery side is opened and the switch on the high voltage storage battery side is closed. Prevent discharge from a voltage storage battery to a low voltage storage battery. And when the output voltage of each storage battery becomes substantially equal, all the switches are closed. Thereby, each storage battery is discharged uniformly.

特開平9−140065号公報JP-A-9-140065

しかしながら、上記技術は、スイッチが閉状態とされている蓄電池において電流が流れ、スイッチが開状態とされている蓄電池において電流が停止されている。このような状況下で各蓄電池の出力電圧を検出した場合、スイッチが閉状態とされている蓄電池の出力電圧として、開放電圧(OCV: Open Circuit Volotage)に蓄電池の内部抵抗における電圧降下分を含む値が検出される。また、スイッチが開状態とされている蓄電池の出力電圧として、OCVが検出される。   However, in the above technique, a current flows in the storage battery in which the switch is closed, and the current is stopped in the storage battery in which the switch is open. When the output voltage of each storage battery is detected under such circumstances, the open voltage (OCV) includes the voltage drop in the internal resistance of the storage battery as the output voltage of the storage battery whose switch is closed. A value is detected. Moreover, OCV is detected as an output voltage of the storage battery in which the switch is opened.

つまり、両蓄電池の出力電圧の検出値が等しかったとしても、スイッチが閉状態とされている蓄電池のOCVとスイッチが開状態とされている蓄電池のOCVとの間で、上記内部抵抗における電圧降下分の電圧差が生じていると考えられる。このため、両蓄電池の出力電圧の検出値が等しいことを条件として両スイッチを閉状態にした後で、電気負荷に流れる電流量又は充電装置から流れる電流量が減少すると、両蓄電池におけるOCVの差によって一方の蓄電池から他方の蓄電池への逆流が生じることが懸念される。   That is, even if the detected values of the output voltages of both storage batteries are equal, the voltage drop in the internal resistance between the OCV of the storage battery in which the switch is closed and the OCV of the storage battery in which the switch is open It is thought that there is a voltage difference of minutes. For this reason, if the amount of current flowing through the electrical load or the amount of current flowing from the charging device decreases after both switches are closed on condition that the detected values of the output voltages of both storage batteries are equal, the difference in OCV between the two storage batteries. Therefore, there is a concern that a reverse flow from one storage battery to the other storage battery occurs.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数の二次電池について充放電を好適に実施することができる電源装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the power supply device which can implement suitably charging / discharging about a some secondary battery.

本発明は、互いに並列に接続された複数の二次電池(11,12)を備える電源装置(10)であって、充電時又は放電時に、前記複数の二次電池に流れる電流をそれぞれ検出する電流検出手段(41,42)と、前記複数の二次電池にそれぞれ直列接続され、充電時における電流の逆流又は放電時における電流の逆流を防止するダイオード(51〜54)と、前記複数の二次電池にそれぞれ直列接続されているとともに、前記ダイオードにそれぞれ並列接続されている開閉手段(SW1〜SW4)と、前記複数の二次電池のうちいずれかを充放電の対象として選択し、その充放電の対象とした二次電池に直列接続されている前記開閉手段を閉状態、前記充放電の対象でない二次電池に直列接続されている前記開閉手段を開状態とすることで、前記充放電の対象とした二次電池での充放電を実施する第1制御手段(20)と、前記充放電の対象とした二次電池に流れる電流の検出値と、前記充放電の対象でない二次電池に流れる電流の検出値との差が第1閾値以下か否かを判定する電流差分判定手段(20)と、前記電流差分判定手段により前記電流の検出値の差が前記第1閾値以下であると判定されると、前記充放電の対象でない二次電池を充放電の対象として追加し、その追加した二次電池に直列接続されている前記開閉手段を閉状態にする第2制御手段(20)と、を備えることを特徴とする。   The present invention is a power supply device (10) including a plurality of secondary batteries (11, 12) connected in parallel to each other, and detects currents flowing through the plurality of secondary batteries during charging or discharging, respectively. A current detection means (41, 42); a diode (51-54) which is connected in series to each of the plurality of secondary batteries and prevents current backflow during charging or current discharge during discharging; The switching means (SW1 to SW4) connected in series to the secondary batteries and connected in parallel to the diodes, respectively, and one of the plurality of secondary batteries is selected as a charge / discharge target, By closing the open / close means connected in series to the secondary battery targeted for discharge, and opening the open / close means connected in series to the secondary battery not subject to charge / discharge First control means (20) for performing charging / discharging in the secondary battery as the charge / discharge target, a detected value of the current flowing through the secondary battery as the charge / discharge target, and not the charge / discharge target A current difference determination means (20) for determining whether or not a difference between a detected value of the current flowing in the secondary battery is equal to or less than a first threshold value, and a difference between the detected current values by the current difference determining means is the first threshold value. When it is determined that the secondary battery is not charged / discharged, the secondary battery is added as a charge / discharge target, and the opening / closing means connected in series to the added secondary battery is closed. And means (20).

本発明では、電源装置の充放電の開始時には、複数の二次電池のいずれかが充放電の対象とされる。その際、充放電の対象とした二次電池に直列接続されている開閉手段を閉状態にすることで、充放電の対象とした二次電池について、ダイオードによる電力損失を生じさせることなく充放電を実施することができる。   In the present invention, at the start of charging / discharging of the power supply device, any of the plurality of secondary batteries is subjected to charging / discharging. At that time, the open / close means connected in series to the secondary battery to be charged / discharged is closed to charge / discharge the secondary battery to be charged / discharged without causing power loss due to the diode. Can be implemented.

複数の二次電池のいずれかを充放電対象、それ以外を対象外として電源装置の充放電を開始した後は、充放電対象の二次電池の端子間電圧の低下に伴い電池同士の端子間電圧の差が小さくなり、対象外の二次電池側でも電流が流れ始める。この状態での二次電池間の電流差に基づいて、対象外の二次電池での充放電の開始(開閉手段のオン)を行うようにした。具体的には、充放電の対象とした二次電池に流れる電流と、充放電の対象でない二次電池に流れる電流との差が第1閾値以下になった場合に、充放電の対象外の二次電池を新たに充放電の対象として追加する。   After charging / discharging of the power supply device with one of the secondary batteries being charged / discharged and the other being not covered, the voltage between the terminals of the batteries is reduced as the voltage between the terminals of the secondary battery to be charged / discharged decreases. The voltage difference becomes smaller, and current begins to flow even on the non-target secondary battery side. Based on the current difference between the secondary batteries in this state, charging / discharging of the non-target secondary battery (turning on of the opening / closing means) is performed. Specifically, when the difference between the current flowing through the secondary battery that is the target of charging / discharging and the current flowing through the secondary battery that is not the target of charging / discharging is below the first threshold, A secondary battery is newly added as a charge / discharge target.

この場合、両二次電池の端子間電圧の差が小さくなっており、かつ電流差も小さいことから、両二次電池同士の開放電圧の差も小さくなっている。したがって、両開閉手段を共に閉状態にした後に、充電装置から電源装置に流れる充電電流が減少した場合や、電源装置から電気負荷に流れる負荷電流が減少した場合であっても、二次電池間で電流が流れる逆流の発生を抑制することが可能になる。   In this case, the voltage difference between the terminals of both the secondary batteries is small and the current difference is also small, so the difference in the open voltage between the secondary batteries is also small. Therefore, even when both the opening / closing means are closed, the charging current flowing from the charging device to the power supply device is reduced or the load current flowing from the power supply device to the electric load is reduced. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of reverse flow in which current flows.

第1実施形態における電気的構成図。The electrical block diagram in 1st Embodiment. 第1実施形態における放電対象選択処理を表すフローチャート。The flowchart showing the discharge object selection process in 1st Embodiment. 第1実施形態における放電対象追加処理を表すフローチャート。The flowchart showing the discharge object addition process in 1st Embodiment. 第1実施形態における電源装置の動作を表すタイミングチャート。The timing chart showing operation | movement of the power supply device in 1st Embodiment. 第1実施形態における放電対象除外処理を表すフローチャート。The flowchart showing the discharge object exclusion process in 1st Embodiment. リチウムイオン蓄電池のSOC−OCV特性を表す図。The figure showing the SOC-OCV characteristic of a lithium ion storage battery. 第2実施形態における放電対象選択処理を表すフローチャート。The flowchart showing the discharge object selection process in 2nd Embodiment. 第3実施形態における電気的構成図。The electrical block diagram in 3rd Embodiment. 第3実施形態における電源装置の動作を表すフローチャート。The flowchart showing operation | movement of the power supply device in 3rd Embodiment. 変形例における電気的構成図。The electrical block diagram in a modification.

(第1実施形態)
第1実施形態における電源装置は自動車等の車両に搭載される車載電源装置であり、車両の走行時において車載の各種電気負荷に対して電力供給を行うものとなっている。また、電源装置は、蓄電池からなる複数の蓄電池を有する構成になっており、車両の走行時において車載発電装置からの電力供給により各蓄電池の充電が可能となっている。また本実施形態は、複数の蓄電池を用いて電気負荷に対して電力供給が行われる状態(すなわち放電状態)において、その放電の適正化を図るものとしている。まずは電源装置10の電気的な構成を図1により説明する。図1では特に、電源装置10の放電に関する構成が示されている。
(First embodiment)
The power supply device according to the first embodiment is an on-vehicle power supply device mounted on a vehicle such as an automobile, and supplies power to various on-vehicle electric loads when the vehicle travels. Moreover, the power supply device has a configuration including a plurality of storage batteries each including a storage battery, and each storage battery can be charged by supplying power from the on-vehicle power generation device when the vehicle is traveling. Further, in the present embodiment, the discharge is optimized in a state where electric power is supplied to an electric load using a plurality of storage batteries (that is, a discharge state). First, the electrical configuration of the power supply apparatus 10 will be described with reference to FIG. In particular, FIG. 1 shows a configuration related to the discharge of the power supply device 10.

電源装置10は、抵抗成分101と容量成分102とを有する電気負荷100に接続されており、その電気負荷100に対して電力供給を行う。電源装置10は、第1蓄電池11及び第2蓄電池12を備える。これら両蓄電池11,12は、互いに並列に接続され、電気負荷100に対して接続されている。なお、両蓄電池11,12はリチウムイオン蓄電池である。   The power supply device 10 is connected to an electric load 100 having a resistance component 101 and a capacitance component 102, and supplies power to the electric load 100. The power supply device 10 includes a first storage battery 11 and a second storage battery 12. Both the storage batteries 11 and 12 are connected in parallel to each other and connected to the electric load 100. Both the storage batteries 11 and 12 are lithium ion storage batteries.

ここで、電気負荷100は、複数の駆動負荷(図示略)が並列接続されて構成されるものであり、その駆動負荷の駆動状態によって、電気負荷100に流れる負荷電流Iaが変化するものである。   Here, the electric load 100 is configured by connecting a plurality of driving loads (not shown) in parallel, and the load current Ia flowing through the electric load 100 varies depending on the driving state of the driving load. .

両蓄電池11,12には、それぞれシャント抵抗31,32が接続されており、そのシャント抵抗31,32に並列に電圧センサ41,42が接続されている。電圧センサ41,42は、シャント抵抗31,32による電圧降下量から各蓄電池11,12に流れる電流を検出するものであり、その検出結果がECU20に通知される。本実施形態では、各蓄電池11,12が放電状態にあれば正の電流が検出され、各蓄電池11,12が充電状態にあれば負の電流が検出されるものとしている。電圧センサ41,42が電流検出手段に相当する。   Both storage batteries 11 and 12 are connected to shunt resistors 31 and 32, respectively, and voltage sensors 41 and 42 are connected in parallel to the shunt resistors 31 and 32. The voltage sensors 41 and 42 detect currents flowing through the storage batteries 11 and 12 from the amount of voltage drop caused by the shunt resistors 31 and 32, and the detection result is notified to the ECU 20. In the present embodiment, a positive current is detected if each storage battery 11, 12 is in a discharged state, and a negative current is detected if each storage battery 11, 12 is in a charged state. The voltage sensors 41 and 42 correspond to current detection means.

第1蓄電池11及び第2蓄電池12にはそれぞれ第1ダイオード51及び第2ダイオード52が接続されている。両ダイオード51,52はそのカソードが各蓄電池11,12の負極に接続されており、電源装置10が放電状態にある場合に、各蓄電池11,12からの放電を許可するが、各蓄電池11,12への充電を禁止するものとなっている。各ダイオード51,52は、放電電流を順方向電流とし、その順方向電流により例えば0.6V程度の順方向降下電圧Vfが生じるものとなっている。ダイオード51,52は放電時における電流の逆流防止手段に相当する。   A first diode 51 and a second diode 52 are connected to the first storage battery 11 and the second storage battery 12, respectively. Both the diodes 51 and 52 have cathodes connected to the negative electrodes of the storage batteries 11 and 12 and permit discharge from the storage batteries 11 and 12 when the power supply device 10 is in a discharged state. 12 is prohibited from being charged. Each of the diodes 51 and 52 uses a discharge current as a forward current, and a forward drop voltage Vf of about 0.6 V, for example, is generated by the forward current. The diodes 51 and 52 correspond to current backflow prevention means during discharge.

第1ダイオード51及び第2ダイオード52にはそれぞれ第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2が並列に接続されている。スイッチSW1,SW2は、ダイオード51,52を迂回する放電経路を形成するものである。スイッチSW1,SW2がオン状態であれば、放電経路としてダイオード51,52を迂回する経路が形成され、スイッチSW1,SW2がオフ状態であれば、放電経路としてダイオード51,52を通る経路が形成される。電気負荷100が動作しておらず、電源装置10から電気負荷100に対する放電が実施されていない状況下では、両スイッチSW1,SW2は共にオフ状態とされている。これにより、両蓄電池11,12の開放電圧OCV1,OCV2によらず、一方の蓄電池から他方の蓄電池への電流の逆流が抑制されている。   A first switch SW1 and a second switch SW2 are connected in parallel to the first diode 51 and the second diode 52, respectively. The switches SW1 and SW2 form discharge paths that bypass the diodes 51 and 52. If the switches SW1 and SW2 are on, a path that bypasses the diodes 51 and 52 is formed as a discharge path, and if the switches SW1 and SW2 are off, a path that passes through the diodes 51 and 52 is formed as a discharge path. The In a situation where the electrical load 100 is not operating and the power supply device 10 is not discharging the electrical load 100, both switches SW1 and SW2 are both in the off state. Thereby, the backflow of the electric current from one storage battery to the other storage battery is suppressed irrespective of the open circuit voltage OCV1, OCV2 of both the storage batteries 11, 12.

ECU20は、電圧センサ41,42の検出結果(各蓄電池11,12に流れる電流の値I1,I2)に基づいて各スイッチSW1,SW2のオンオフ状態を制御する。この場合、放電開始時において、両蓄電池11,12のうちOCVの高い蓄電池を放電対象とし、その放電対象の蓄電池に直列接続されているスイッチをオン状態にし、放電対象でない蓄電池に直列接続されているスイッチをオフ状態にする。そして、放電対象の蓄電池における放電が実施される結果、放電対象の蓄電池のOCVが減少していく。放電対象の蓄電池のOCVが減少する結果、放電対象の蓄電池のOCVと放電対象でない蓄電池のOCVとが近づくため、放電対象でない蓄電池からダイオードを介して電気負荷100に対する放電が行われる。その後、放電対象でない蓄電池を新たに放電対象として追加することで両蓄電池11,12のそれぞれから電気負荷100に対してダイオードを介さずに放電が行われる。   The ECU 20 controls the on / off states of the switches SW1, SW2 based on the detection results of the voltage sensors 41, 42 (values I1, I2 of the currents flowing through the storage batteries 11, 12). In this case, at the start of discharge, a storage battery having a high OCV among the storage batteries 11 and 12 is to be discharged, a switch connected in series to the storage battery to be discharged is turned on, and the storage battery not connected to discharge is connected in series. Turn off the switch. As a result of the discharge in the storage battery to be discharged, the OCV of the storage battery to be discharged decreases. As a result of the decrease in the OCV of the storage battery to be discharged, the OCV of the storage battery to be discharged approaches the OCV of the storage battery that is not the discharge target, so that the electric load 100 is discharged from the storage battery that is not the discharge target via the diode. Thereafter, a storage battery that is not a discharge target is newly added as a discharge target, so that each of the storage batteries 11 and 12 discharges the electric load 100 without a diode.

図2に、放電対象選択処理のフローチャートを示す。当該処理は、電源装置10から電気負荷100に対する放電が実施されていない場合に、第1制御手段としてのECU20によって所定周期で実施される。   FIG. 2 shows a flowchart of the discharge target selection process. The processing is performed at a predetermined cycle by the ECU 20 as the first control means when the electric power 100 is not discharged from the power supply device 10.

ステップS11では、各電圧センサ41,42の検出結果である電流の検出値I1,I2を取得する。続くステップS12では、電流I1,I2に基づいて、電源装置10から電気負荷100に対する放電が開始されているか否かを判定する。具体的には、少なくともいずれか一方の蓄電池11,12において放電が実施されているか否かを判定する。   In step S11, current detection values I1 and I2 which are detection results of the voltage sensors 41 and 42 are acquired. In a subsequent step S12, it is determined whether or not the power supply device 10 has started discharging the electric load 100 based on the currents I1 and I2. Specifically, it is determined whether or not discharging is being performed in at least one of the storage batteries 11 and 12.

続くステップS13では、電流I1,I2を比較する。大きい電流が流れている蓄電池の開放電圧OCVは、小さい電流が流れている蓄電池の開放電圧OCVより大きい。そこで、その開放電圧OCVの大きい蓄電池から電気負荷100に対して放電を実施するために、以下のスイッチ制御を行う。   In the subsequent step S13, the currents I1 and I2 are compared. The open circuit voltage OCV of the storage battery in which a large current flows is larger than the open circuit voltage OCV of the storage battery in which a small current flows. Therefore, in order to discharge the electric load 100 from the storage battery having a large open circuit voltage OCV, the following switch control is performed.

電流I1がI2より大きい場合(S13:YES)、ステップS14において、スイッチSW1をオン状態に、スイッチSW2をオフ状態にする。これにより、主として第1蓄電池11から電気負荷100に対する放電が実施される。また、電流I1がI2以下の場合(S13:NO)、ステップS15において、スイッチSW1をオフ状態に、スイッチSW2をオン状態にする。これにより、主として第2蓄電池12から電気負荷100に対する放電が実施される。   When the current I1 is larger than I2 (S13: YES), in step S14, the switch SW1 is turned on and the switch SW2 is turned off. Thereby, discharge from the first storage battery 11 to the electric load 100 is mainly performed. If the current I1 is less than or equal to I2 (S13: NO), in step S15, the switch SW1 is turned off and the switch SW2 is turned on. Thereby, the discharge with respect to the electrical load 100 is mainly implemented from the 2nd storage battery 12. FIG.

図3に、放電対象追加処理のフローチャートを示す。当該処理は、第2制御手段としてのECU20によって電源装置10から電気負荷100への放電中において周期的に実施される。   FIG. 3 shows a flowchart of the discharge target addition process. The processing is periodically performed during discharge from the power supply device 10 to the electric load 100 by the ECU 20 as the second control means.

ステップS21では、スイッチSW1がオン状態、かつ、スイッチSW2がオフ状態にされているか否かを判定する。スイッチSW1がオン状態、かつ、スイッチSW2がオフ状態にされている場合(S21:YES)、ステップS22において、蓄電池11に流れる電流I1と蓄電池12に流れる電流I2との差(=I1−I2)が所定の閾値Ith1以下か否かを判定する。電流I1と電流I2との差が所定の閾値Ith1以下の場合(S22:YES)、ステップS23において、スイッチSW2をオン状態に変更し、処理を終了する。また、電流I1と電流I2との差が所定の閾値Ith1より大きい場合(S22:NO)、スイッチSW1,SW2の状態を変更することなく処理を終了する。   In step S21, it is determined whether or not the switch SW1 is on and the switch SW2 is off. When the switch SW1 is in the on state and the switch SW2 is in the off state (S21: YES), in step S22, the difference between the current I1 flowing through the storage battery 11 and the current I2 flowing through the storage battery 12 (= I1-I2) Is less than or equal to a predetermined threshold value Ith1. When the difference between the current I1 and the current I2 is equal to or smaller than the predetermined threshold value Ith1 (S22: YES), the switch SW2 is changed to the on state in step S23, and the process is terminated. If the difference between the current I1 and the current I2 is greater than the predetermined threshold value Ith1 (S22: NO), the process ends without changing the state of the switches SW1 and SW2.

また、スイッチSW1がオン状態、かつ、スイッチSW2がオフ状態にされていない場合(S21:NO)、ステップS24において、スイッチSW1がオフ状態、かつ、スイッチSW2がオン状態にされているか否かを判定する。   If the switch SW1 is on and the switch SW2 is not off (S21: NO), whether or not the switch SW1 is off and the switch SW2 is on is determined in step S24. judge.

スイッチSW1がオフ状態、かつ、スイッチSW2がオン状態にされていると(S24:YES)、ステップS25において、電流I2と電流I1との差(=I2−I1)が所定の閾値Ith1以下か否かを判定する。電流I2と電流I1との差が所定の閾値Ith1以下の場合(S25:YES)、ステップS26において、スイッチSW1をオン状態に変更し、処理を終了する。また、電流I2と電流I1との差が所定の閾値Ith1より大きい場合(S25:NO)、スイッチSW1,SW2の状態を変更することなく処理を終了する。また、スイッチSW1,SW2が共にオフ状態又はオン状態の場合(S24:NO)、ステップS27において、後述の放電対象除外処理を実施して処理を終了する。   If the switch SW1 is in the off state and the switch SW2 is in the on state (S24: YES), whether or not the difference between the current I2 and the current I1 (= I2−I1) is equal to or less than a predetermined threshold value Ith1 in step S25. Determine whether. When the difference between the current I2 and the current I1 is equal to or smaller than the predetermined threshold value Ith1 (S25: YES), in step S26, the switch SW1 is changed to the on state, and the process ends. If the difference between the current I2 and the current I1 is greater than the predetermined threshold value Ith1 (S25: NO), the process ends without changing the state of the switches SW1 and SW2. When both the switches SW1 and SW2 are in the off state or the on state (S24: NO), in step S27, the discharge target exclusion process described later is performed and the process is terminated.

放電対象追加処理では、蓄電池11,12の一方が放電対象とされ、スイッチSW1,SW2の一方がオン状態とされている状況下で、蓄電池11,12に流れる電流I1,I2の差を閾値Ith1と比較する。そして、電流I1,I2の差が閾値Ith1以下の場合に、両蓄電池11,12の開放電圧OCV1,OCV2の差が小さいとみなして、両蓄電池11,12を放電対象とし、両スイッチSW1,SW2を共にオン状態になるようにスイッチ状態を変更する。   In the discharge target addition process, the difference between the currents I1 and I2 flowing in the storage batteries 11 and 12 is determined as a threshold value Ith1 in a situation where one of the storage batteries 11 and 12 is a discharge target and one of the switches SW1 and SW2 is turned on. Compare with When the difference between the currents I1 and I2 is equal to or smaller than the threshold value Ith1, the difference between the open-circuit voltages OCV1 and OCV2 of the two storage batteries 11 and 12 is considered to be small, and both the storage batteries 11 and 12 are discharged. The switch state is changed so that both are turned on.

図4に、本実施形態の放電制御を実施した場合の各蓄電池11,12の電圧及び電流、並びに、スイッチSW1,SW2の時間変化をタイミングチャートとして示す。   FIG. 4 shows, as a timing chart, the voltage and current of each of the storage batteries 11 and 12 and the time change of the switches SW1 and SW2 when the discharge control of this embodiment is performed.

時刻T0において、電気負荷100は駆動しておらず、蓄電池11,12に流れる電流I1,I2は共に0である。蓄電池11,12に流れるI1,I2が0であるため、蓄電池11,12の端子間電圧V1,V2はそれぞれ開放電圧OCV1,OCV2に相当する。ここで、蓄電池11の充電状態(SOC: State of Charge)が蓄電池12のSOCより大きく、その結果、蓄電池11の開放電圧OCV1が蓄電池12の開放電圧OCV2より大きくなっている。また、両スイッチSW1,SW2はオフ状態にされている。   At time T0, the electric load 100 is not driven, and the currents I1 and I2 flowing through the storage batteries 11 and 12 are both zero. Since I1 and I2 flowing through the storage batteries 11 and 12 are 0, the inter-terminal voltages V1 and V2 of the storage batteries 11 and 12 correspond to the open-circuit voltages OCV1 and OCV2, respectively. Here, the state of charge (SOC) of the storage battery 11 is greater than the SOC of the storage battery 12, and as a result, the open circuit voltage OCV 1 of the storage battery 11 is greater than the open circuit voltage OCV 2 of the storage battery 12. Further, both switches SW1, SW2 are in an off state.

時刻T1において、電気負荷100が駆動を開始することで電源装置10から電気負荷100への放電が開始される。ここで、蓄電池11の開放電圧OCV1が蓄電池12の開放電圧OCV2より大きいため、蓄電池11から電気負荷100へ放電が実施され、蓄電池12における放電は実施されない。蓄電池11に放電電流が流れるため、蓄電池11の電圧V1は、蓄電池11の内部抵抗R1による電圧降下に伴い減少する。   At time T <b> 1, the electric load 100 starts driving, so that the discharge from the power supply device 10 to the electric load 100 is started. Here, since the open circuit voltage OCV1 of the storage battery 11 is larger than the open circuit voltage OCV2 of the storage battery 12, the discharge from the storage battery 11 to the electric load 100 is performed, and the discharge in the storage battery 12 is not performed. Since the discharge current flows through the storage battery 11, the voltage V <b> 1 of the storage battery 11 decreases as the voltage drops due to the internal resistance R <b> 1 of the storage battery 11.

そして、放電開始時点である時刻T1において、I1>I2であるため、スイッチSW1がオン状態とされる。その後、蓄電池11の放電に伴い、蓄電池11のSOCが減少する結果、蓄電池11の電圧が徐々に減少していく。   At time T1, which is the discharge start time, since I1> I2, the switch SW1 is turned on. Thereafter, as the storage battery 11 is discharged, the SOC of the storage battery 11 decreases, and as a result, the voltage of the storage battery 11 gradually decreases.

時刻T2において、電圧V1と電圧V2とが等しくなるが、蓄電池11には電流が流れているため、電圧V1は閉路電圧CCV、蓄電池12には電流が流れていないため、電圧V2は開放電圧OCVに相当する。つまり、蓄電池11の開放電圧OCV1と蓄電池12の開放電圧OCV2との間には、蓄電池11における内部抵抗による電圧降下分の差が存在する(OCV1−R1・I1=OCV2)。仮に、時刻T2において、スイッチSW1,SW2を共にオン状態にした場合、その後、電気負荷100に流れる電流が減少すると、開放電圧OCV1,OCV2の差により蓄電池11から蓄電池12への逆流が生じることが懸念される。   At time T2, the voltage V1 and the voltage V2 become equal, but since the current flows through the storage battery 11, the voltage V1 is the closed circuit voltage CCV and the current does not flow through the storage battery 12, so the voltage V2 is the open circuit voltage OCV. It corresponds to. That is, there is a difference in voltage drop due to the internal resistance in the storage battery 11 between the open circuit voltage OCV1 of the storage battery 11 and the open circuit voltage OCV2 of the storage battery 12 (OCV1-R1 · I1 = OCV2). If the switches SW1 and SW2 are both turned on at time T2, then if the current flowing through the electrical load 100 decreases, a backflow from the storage battery 11 to the storage battery 12 may occur due to the difference between the open circuit voltages OCV1 and OCV2. Concerned.

時刻T3において、電圧V1が電圧V2から順方向降下電圧Vfを引いた値になる(V1=V2−Vf)。これに伴い、ダイオード52によって逆流を防止しつつ蓄電池12から電気負荷100への電力供給が開始される。時刻T3〜T4において、蓄電池11,12のそれぞれから電気負荷100へ電流が流れ、蓄電池11,12のSOCが共に減少し、電圧V1,V2は共に減少していく。時刻T3〜T4において、I1>I2であるため蓄電池11の開放電圧OCV1は、蓄電池12の開放電圧OCV2に比べて、速く減少していく。そのため、SOC1とSOCとの差が小さくなっていき、その結果、電流I1は減少し、電流I2は増加していく。また、第1蓄電池11と第2蓄電池12及びダイオード52とが並列接続されているため、V1=V2−Vfとなる状態が維持される。   At time T3, the voltage V1 becomes a value obtained by subtracting the forward drop voltage Vf from the voltage V2 (V1 = V2−Vf). Accordingly, power supply from the storage battery 12 to the electric load 100 is started while preventing backflow by the diode 52. At times T3 to T4, current flows from each of the storage batteries 11 and 12 to the electric load 100, both the SOCs of the storage batteries 11 and 12 decrease, and both the voltages V1 and V2 decrease. At time T3 to T4, since I1> I2, the open circuit voltage OCV1 of the storage battery 11 decreases faster than the open circuit voltage OCV2 of the storage battery 12. Therefore, the difference between SOC1 and SOC decreases, and as a result, current I1 decreases and current I2 increases. Moreover, since the 1st storage battery 11, the 2nd storage battery 12, and the diode 52 are connected in parallel, the state set to V1 = V2-Vf is maintained.

時刻T4において、電流I1とI2との差が所定の閾値Ith1=0になる。ここで、スイッチSW2がオン状態にされる直前において、V1=V2−Vfである状態が維持されている。そして、蓄電池11の端子間電圧V1は、V1=OCV1+R1・I1であり、蓄電池12の端子間電圧V2は、V2=OCV2+R2・I2である。蓄電池11及び蓄電池12のそれぞれの内部抵抗R1,R2の値が等しいとすると、蓄電池12の開放電圧OCV2と蓄電池11の開放電圧OCV1の差は、ダイオード52の順方向降下電圧Vfと等しくなる(OCV2−OCV1=Vf)。   At time T4, the difference between the currents I1 and I2 becomes a predetermined threshold value Ith1 = 0. Here, immediately before the switch SW2 is turned on, the state of V1 = V2-Vf is maintained. The inter-terminal voltage V1 of the storage battery 11 is V1 = OCV1 + R1 · I1, and the inter-terminal voltage V2 of the storage battery 12 is V2 = OCV2 + R2 · I2. If the values of the internal resistances R1, R2 of the storage battery 11 and the storage battery 12 are equal, the difference between the open voltage OCV2 of the storage battery 12 and the open voltage OCV1 of the storage battery 11 is equal to the forward drop voltage Vf of the diode 52 (OCV2 -OCV1 = Vf).

両スイッチSW1,SW2をそれぞれオン状態にした場合、OCV2−OCV1>Ia・R2となるような状況下で、蓄電池12から蓄電池11に対して逆流が生じる(Iaは電気負荷100に流れる負荷電流)。つまり、ダイオード52の順方向降下電圧Vfが、負荷電流Iaに内部抵抗R2を掛けたものより小さければ、逆流は生じない。この点、順方向降下電圧Vfは約0.6Vと小さく、負荷電流Iaは例えば20Aであり、蓄電池12の内部抵抗R2は例えば100mΩであり、OCV2−OCV1=Vf<Ia・R2が成立し、逆流は生じない。   When both switches SW1 and SW2 are turned on, a reverse flow is generated from the storage battery 12 to the storage battery 11 under the condition that OCV2-OCV1> Ia · R2 (Ia is a load current flowing through the electric load 100). . That is, if the forward voltage drop Vf of the diode 52 is smaller than the load current Ia multiplied by the internal resistance R2, no backflow occurs. In this respect, the forward voltage drop Vf is as small as about 0.6 V, the load current Ia is, for example, 20 A, the internal resistance R2 of the storage battery 12 is, for example, 100 mΩ, and OCV2-OCV1 = Vf <Ia · R2 is established. No back flow occurs.

時刻T4において、両スイッチSW1,SW2が共にオン状態とされるため、両蓄電池11,12がダイオード51,52を介さず並列接続されるため、両蓄電池11,12の端子間電圧V1,V2が等しい値になる。   At time T4, since both switches SW1 and SW2 are turned on, both storage batteries 11 and 12 are connected in parallel without the diodes 51 and 52, so that the voltages V1 and V2 between the terminals of both storage batteries 11 and 12 are It becomes equal value.

両蓄電池11,12から共に放電を実施している時刻T5において、電気負荷100の駆動状態が変化し、負荷電流Iaが10Aに減少したとする。この場合においても、OCV2−OCV1=Vf<Ia・R2となるため、蓄電池11における逆流は生じない。   Assume that the driving state of the electric load 100 changes and the load current Ia decreases to 10 A at time T5 when both the storage batteries 11 and 12 are discharged. Even in this case, since OCV2−OCV1 = Vf <Ia · R2, the backflow in the storage battery 11 does not occur.

ここで、両蓄電池11,12から共に放電を実施している状況下で、第1蓄電池11の内部抵抗R1と第2蓄電池12の内部抵抗R2との間に差がある場合、内部抵抗の小さい方の蓄電池から電気負荷100に流れる電流が大きくなる。例えば、R1<R2とすると、I1>I2になる。このような状況下において、両蓄電池11,12から電気負荷100への放電を継続すると、第1蓄電池11のSOCが第2蓄電池12のSOCより速く減少する。つまり、第1蓄電池11の開放電圧OCV1が第2蓄電池12の開放電圧OCV2より速く減少する。このようにして、第1蓄電池11の開放電圧OCV1と第2蓄電池の開放電圧OCV2との間に差が生じることが考えられる。このように開放電圧OCV1,OCV2に差が生じている状況下で電気負荷100の駆動状態が変化し流れる負荷電流Iaが減少すると、蓄電池11と蓄電池12との間で逆流が生じることが考えられる。   Here, when there is a difference between the internal resistance R1 of the first storage battery 11 and the internal resistance R2 of the second storage battery 12 under the situation where both the storage batteries 11 and 12 are discharged, the internal resistance is small. The current flowing from the storage battery to the electric load 100 increases. For example, when R1 <R2, I1> I2. Under such circumstances, when discharging from both storage batteries 11 and 12 to the electric load 100 is continued, the SOC of the first storage battery 11 decreases faster than the SOC of the second storage battery 12. That is, the open circuit voltage OCV1 of the first storage battery 11 decreases faster than the open circuit voltage OCV2 of the second storage battery 12. In this way, it is conceivable that a difference occurs between the open voltage OCV1 of the first storage battery 11 and the open voltage OCV2 of the second storage battery. Thus, if the driving state of the electric load 100 changes and the flowing load current Ia decreases under the situation where the open-circuit voltages OCV1 and OCV2 are different, a backflow may occur between the storage battery 11 and the storage battery 12. .

このような逆流を防止するべく、両蓄電池11,12のスイッチSW1,SW2を共にオン状態にしている状況下で、蓄電池11,12に流れる電流I1,I2のいずれか一方が所定の閾値Ith2より小さくなった場合に、その蓄電池11,12のスイッチSW1,SW2をオフ状態にすることで、その蓄電池11,12を放電対象から除外する。このような制御を行うことで、蓄電池11,12に生じる逆流を抑制することができる。   In order to prevent such a backflow, in a situation where the switches SW1 and SW2 of both the storage batteries 11 and 12 are both turned on, one of the currents I1 and I2 flowing through the storage batteries 11 and 12 is greater than a predetermined threshold value Ith2. When it becomes small, the storage batteries 11 and 12 are excluded from discharge targets by turning off the switches SW1 and SW2 of the storage batteries 11 and 12. By performing such control, the backflow generated in the storage batteries 11 and 12 can be suppressed.

本実施形態における放電対象除外処理のフローチャートを図5に示す。本処理は、第3制御手段としてのECU20によって上記の放電対象追加処理中に実施される。   FIG. 5 shows a flowchart of the discharge object exclusion process in the present embodiment. This process is performed by the ECU 20 as the third control means during the discharge target addition process.

ステップS31において、スイッチSW1,SW2が共にオン状態にされているか否かを判定する。スイッチSW1,SW2の少なくとも一方がオフ状態にされていると(S31:NO)、スイッチSW1,SW2の状態を変更せずに処理を終了する。スイッチSW1,SW2が共にオン状態にされている、つまり、蓄電池11,12が共に放電対象とされている場合(S31:YES)、ステップS32において、蓄電池11に流れる電流I1が所定の閾値Ith2(例えば、0.1A)より小さいか否かを判定する。I1<Ith2が成立している場合(S32:YES)、ステップS33において、蓄電池11を放電対象から除外するべく、スイッチSW1をオフ状態にし、処理を終了する。   In step S31, it is determined whether or not both the switches SW1 and SW2 are turned on. If at least one of the switches SW1 and SW2 is in the off state (S31: NO), the process is terminated without changing the state of the switches SW1 and SW2. When the switches SW1 and SW2 are both turned on, that is, when both the storage batteries 11 and 12 are to be discharged (S31: YES), in step S32, the current I1 flowing through the storage battery 11 is a predetermined threshold value Ith2 ( For example, it is determined whether it is smaller than 0.1A). If I1 <Ith2 is established (S32: YES), in step S33, the switch SW1 is turned off to end the process in order to exclude the storage battery 11 from the discharge target.

I1≧Ith2の場合(S32:NO)、ステップS34において、蓄電池12に流れる電流I2が閾値Ith2より小さいか否かを判定する。I2<Ith2が成立している場合(S34:YES)、ステップS35において、蓄電池12を放電対象から除外するべく、スイッチSW2をオフ状態にし、処理を終了する。また、電流I1,I2が共に閾値Ith2以上の場合(S34:NO)、スイッチSW1,SW2の状態を変更せずに処理を終了する。   When I1 ≧ Ith2 (S32: NO), it is determined in step S34 whether or not the current I2 flowing through the storage battery 12 is smaller than the threshold value Ith2. When I2 <Ith2 is satisfied (S34: YES), in step S35, the switch SW2 is turned off to exclude the storage battery 12 from the discharge target, and the process ends. If the currents I1 and I2 are both greater than or equal to the threshold value Ith2 (S34: NO), the process ends without changing the state of the switches SW1 and SW2.

上記放電対象除外処理を行うことで、開放電圧OCVの減少した一方の蓄電池を放電対象から除外することが可能になる。更に、他方の蓄電池の開放電圧OCVが減少した場合に、放電対象追加処理が再び実施されることで、両蓄電池11,12から電気負荷100への放電を行うことが可能になる。   By performing the discharge target exclusion process, it becomes possible to exclude one of the storage batteries having the reduced open circuit voltage OCV from the discharge target. Furthermore, when the open circuit voltage OCV of the other storage battery decreases, the discharge target addition process is performed again, so that the discharge from the storage batteries 11 and 12 to the electric load 100 can be performed.

以下、本実施形態における効果を述べる。   Hereinafter, effects in the present embodiment will be described.

両蓄電池11,12の一方を放電対象、他方を対象外として電源装置10の放電を開始した後は、放電対象の蓄電池の端子間電圧の低下に伴い蓄電池11,12同士の端子間電圧の差が小さくなり、放電対象外の蓄電池側でも電流が流れ始める。この状態での蓄電池11,12間の電流差に基づいて、放電対象外の蓄電池での放電の開始(スイッチSW1,SW2のオン制御)を行うようにした。具体的には、放電の対象とした蓄電池に流れる電流と、放電の対象でない蓄電池に流れる電流との差が閾値Ith1以下になった場合に、放電の対象外の蓄電池を新たに放電の対象として追加する。   After starting the discharge of the power supply apparatus 10 with one of the storage batteries 11 and 12 as the discharge target and the other as the target, the difference in the terminal voltage between the storage batteries 11 and 12 as the voltage between the terminals of the storage battery to be discharged decreases. Becomes smaller, and current starts to flow even on the side of the storage battery that is not to be discharged. Based on the current difference between the storage batteries 11 and 12 in this state, the discharge of the storage battery that is not to be discharged is started (ON control of the switches SW1 and SW2). Specifically, when the difference between the current flowing through the storage battery that is the target of discharge and the current flowing through the storage battery that is not the target of discharge is equal to or less than the threshold value Ith1, the storage battery that is not the target of discharge is newly set as the target of discharge. to add.

この場合、両蓄電池11,12の端子間電圧V1,V2の差が小さくなっており、かつ電流差(I1−I2又はI2−I1)も小さいことから、両蓄電池11,12同士の開放電圧OCV1,OCV2の差も小さくなっている。したがって、両スイッチSW1,SW2を共にオン状態にした後に、電源装置10から電気負荷100に流れる負荷電流Iaが減少した場合であっても、蓄電池11,12間で電流が流れる逆流の発生を抑制することが可能になる。   In this case, the difference between the voltages V1, V2 between the terminals of both the storage batteries 11, 12 is small and the current difference (I1-I2 or I2-I1) is also small. Therefore, the open circuit voltage OCV1 between the storage batteries 11, 12 is small. , OCV2 is also small. Therefore, even when the load current Ia flowing from the power supply device 10 to the electric load 100 decreases after both the switches SW1 and SW2 are turned on, the occurrence of a reverse flow in which a current flows between the storage batteries 11 and 12 is suppressed. It becomes possible to do.

放電の開始時には、蓄電池11,12それぞれのSOCが相互にばらついていることがあり、かかる状態で放電対象の蓄電池と放電対象でない蓄電池との選別が行われる。そして、放電の開始後に、放電対象の蓄電池と放電対象でない蓄電池との電流差の判定結果に基づいて、放電の開始当初に放電対象でないとした蓄電池が放電対象の蓄電池として切り替えられる。この場合、放電の開始当初の電池間ばらつきを、放電の開始後に解消できる。   At the start of discharge, the SOC of each of the storage batteries 11 and 12 may vary, and in this state, the storage battery to be discharged and the storage battery that is not to be discharged are selected. And after the start of discharge, based on the determination result of the current difference between the storage battery to be discharged and the storage battery that is not to be discharged, the storage battery that is not to be discharged at the beginning of discharge is switched as the storage battery to be discharged. In this case, the inter-battery variation at the beginning of discharge can be eliminated after the start of discharge.

スイッチSW1,SW2の一方がオン状態、他方がオフ状態とされている場合に、電流I1とI2との差が0になる状態では、各蓄電池11,12の開放電圧OCV1,OCV2の差はダイオード51,52の順方向降下電圧Vfと等しくなっている。順方向降下電圧Vfは約0.6Vと小さい値であるため、電流I1とI2との差が0なったことを条件として両スイッチSW1,SW2がオン状態とすれば、開放電圧OCV1,OCV2の差を充分に小さくすることができ、蓄電池11,12間での逆流を抑制することができる。   When one of the switches SW1 and SW2 is turned on and the other is turned off, the difference between the open voltages OCV1 and OCV2 of the storage batteries 11 and 12 is a diode when the difference between the currents I1 and I2 is 0. 51 and 52 are equal to the forward voltage drop Vf. Since the forward drop voltage Vf is a small value of about 0.6 V, if both switches SW1 and SW2 are turned on on condition that the difference between the currents I1 and I2 becomes zero, the open-circuit voltages OCV1 and OCV2 A difference can be made small enough and the backflow between the storage batteries 11 and 12 can be suppressed.

放電対象除外処理により、開放電圧OCVの減少した一方の蓄電池を放電対象から除外することが可能になる。これにより、蓄電池11,12の間で逆流が生じることを抑制することができる。更に、他方の蓄電池の開放電圧OCVが減少した場合に、放電対象追加処理が再び実施されることで、両蓄電池11,12から電気負荷100への放電を行うことが可能になる。   By the discharge target exclusion process, it becomes possible to exclude one of the storage batteries having the reduced open circuit voltage OCV from the discharge target. Thereby, it can suppress that a backflow arises between the storage batteries 11 and 12. FIG. Furthermore, when the open circuit voltage OCV of the other storage battery decreases, the discharge target addition process is performed again, so that the discharge from the storage batteries 11 and 12 to the electric load 100 can be performed.

本実施形態では、放電開始時において、両スイッチSW1,SW2をオフ状態にし、その上で、蓄電池11,12に流れる電流I1,I2の検出値に基づいて、流れる電流の多い方の蓄電池11,12を放電対象とする。これにより、蓄電池11,12の端子間電圧V1,V2を検出しなくとも、開放電圧OCV1,OCV2の高い方の蓄電池11,12を放電対象とすることができる。   In the present embodiment, at the start of discharging, both switches SW1 and SW2 are turned off, and then, based on the detection values of the currents I1 and I2 flowing through the storage batteries 11 and 12, 12 is a discharge target. Thereby, even if it does not detect the inter-terminal voltages V1 and V2 of the storage batteries 11 and 12, the storage batteries 11 and 12 with the higher open-circuit voltages OCV1 and OCV2 can be targeted for discharge.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態について第1実施形態との相違点を主に説明する。本実施形態では、放電開始時において、両蓄電池11,12のSOCが共に所定の範囲にある場合に、両蓄電池11を共に放電対象とする。このような構成にすると、その後の放電対象追加処理が行われなくなる。
(Second Embodiment)
Next, differences of the second embodiment from the first embodiment will be mainly described. In the present embodiment, when both SOCs 11 and 12 are in a predetermined range at the start of discharge, both the storage batteries 11 are targeted for discharge. With such a configuration, subsequent discharge target addition processing is not performed.

リチウムイオン蓄電池である蓄電池11,12のSOC−OCV特性を図6に示す。リチウムイオン蓄電池では、SOCがSOCa(例えば、SOCa=20%)以下となる領域、及び、SOCがSOCb(例えば、SOCb=80%)以上となる領域において、SOCの増加に伴いOCVが大きく増加する。そして、SOCがSOCa〜SOCbとなる領域において、SOCがSOCa以下となる領域及びSOCb以上となる領域と比較して、SOCの増加に伴いOCVが緩やかに増加する(いわゆるプラトー領域)。言い換えると、SOCがSOCa〜SOCbとなる領域において、充放電に伴うOCVの変化は僅かである。つまり、両蓄電池11,12のSOCが共にSOCa〜SOCbとなる領域においては、充放電に伴う開放電圧OCVの差が生じにくい。その結果、逆流も生じにくいと考えられる。   FIG. 6 shows SOC-OCV characteristics of the storage batteries 11 and 12 which are lithium ion storage batteries. In the lithium ion storage battery, in the region where the SOC is SOCa (for example, SOCa = 20%) or less and the region where the SOC is the SOCb (for example, SOCb = 80%) or more, the OCV greatly increases as the SOC increases. . Then, in the region where the SOC is SOCa to SOCb, the OCV gradually increases as the SOC increases (so-called plateau region) as compared with the region where the SOC is SOCa or lower and the region where the SOC is higher than SOCb. In other words, in the region where the SOC becomes SOCa to SOCb, the change in the OCV accompanying charging / discharging is slight. That is, in the region where the SOCs of both the storage batteries 11 and 12 are both SOCa to SOCb, the difference in the open circuit voltage OCV associated with charging / discharging is unlikely to occur. As a result, it is considered that backflow hardly occurs.

そこで、両蓄電池11,12のSOCが共にSOCa〜SOCbの範囲にある場合に、両蓄電池11,12を共に放電対象とする。なお、本実施形態では、両蓄電池11,12の両端子にそれぞれ電圧センサを設ける構成とし、ECU20は、両電圧センサの検出値を取得し、両蓄電池11,12のSOCを算出する。   Therefore, when the SOCs of both storage batteries 11 and 12 are both in the range of SOCa to SOCb, both storage batteries 11 and 12 are targeted for discharge. In the present embodiment, voltage sensors are provided at both terminals of both storage batteries 11 and 12, and the ECU 20 acquires detection values of both voltage sensors and calculates the SOCs of both storage batteries 11 and 12.

図7に本実施形態における放電対象選択処理を表すフローチャートを示す。当該処理は、電源装置10から電気負荷100に対する放電が実施されていない場合に、ECU20によって所定周期で実施される。ここで、図2に示すフローチャートと同じ処理については同一の符号を付し、必要に応じて説明を省略する。   FIG. 7 is a flowchart showing the discharge target selection process in the present embodiment. The processing is performed by the ECU 20 at a predetermined cycle when the electric power supply 100 is not discharged to the electric load 100. Here, the same processes as those in the flowchart shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as necessary.

ステップS11において、電流I1,I2の検出値を取得した後、ステップS12において放電が開始されているか否かを判定する。放電が開始されていない場合(S12:NO)、ステップS41において、各蓄電池11,12の端子間電圧V1,V2の検出値を取得する。ここで、放電が実施されていないため、両蓄電池11,12には電流が流れておらず、端子間電圧V1,V2はそれぞれ開放電圧OCV1,OCV2に相当する。ステップS42において、端子間電圧V1,V2の検出値に基づいて、各蓄電池11,12のSOCを算出して処理を終了する。   In step S11, after obtaining the detected values of the currents I1 and I2, it is determined whether or not the discharge is started in step S12. When the discharge is not started (S12: NO), the detected values of the inter-terminal voltages V1, V2 of the storage batteries 11, 12 are acquired in step S41. Here, since no discharge is performed, no current flows through both the storage batteries 11 and 12, and the inter-terminal voltages V1 and V2 correspond to the open-circuit voltages OCV1 and OCV2, respectively. In step S42, the SOCs of the storage batteries 11 and 12 are calculated based on the detected values of the inter-terminal voltages V1 and V2, and the process is terminated.

放電が開始されている場合(S12:YES)、ステップS43において、両蓄電池11,12のSOC(前回値)がSOCa以下、又は、SOCb以上であるか否かを判定する。両蓄電池11,12のSOCの少なくとも一方がSOCa以下、又は、SOCb以上である場合に、ステップS13以降の処理を行う。両蓄電池11,12のSOCが共にSOCa〜SOCbの範囲にある場合(S43:NO)、両蓄電池11,12を共に放電対象とすべく、両スイッチSW1,SW2を共にオン状態にして処理を終了する。   When the discharge is started (S12: YES), in step S43, it is determined whether or not the SOC (previous value) of both the storage batteries 11 and 12 is SOCa or less or SOCb or more. When at least one of the SOCs of both the storage batteries 11 and 12 is SOCa or less or SOCb or more, the process after step S13 is performed. When the SOCs of both storage batteries 11 and 12 are both in the range of SOCa to SOCb (S43: NO), both switches SW1 and SW2 are both turned on to end the process in order to discharge both storage batteries 11 and 12 together. To do.

第2実施形態の電源装置10は、第1実施形態の電源装置10の奏する効果に加えて、下記の効果を奏する。   The power supply apparatus 10 according to the second embodiment has the following effects in addition to the effects exhibited by the power supply apparatus 10 according to the first embodiment.

リチウムイオン蓄電池のSOC−OCV特性は、図6に示すとおり、プラトー領域(SOCa〜SOCb)を持つ。プラトー領域において、リチウムイオン蓄電池の開放電圧OCVはほぼ一定となる。つまりプラトー領域以外では、両蓄電池11,12の開放電圧OCV1,OCV2に差が生じやすい。そこで、両蓄電池11,12のうち少なくとも一方のSOCがプラトー領域以外である場合に、放電開始時において両蓄電池11,12のいずれか一方を放電対象にする構成とした。これにより、ダイオード51,52における電力損失を抑制しつつ、両蓄電池11,12における逆流の発生を抑制することが可能になる。   The SOC-OCV characteristic of the lithium ion storage battery has a plateau region (SOCa to SOCb) as shown in FIG. In the plateau region, the open-circuit voltage OCV of the lithium ion storage battery is substantially constant. That is, outside the plateau region, the open voltages OCV1, OCV2 of the storage batteries 11, 12 are likely to be different. Therefore, when at least one of the storage batteries 11 and 12 is outside the plateau region, either one of the storage batteries 11 or 12 is set as a discharge target at the start of discharge. Thereby, it becomes possible to suppress the backflow in the storage batteries 11 and 12 while suppressing the power loss in the diodes 51 and 52.

(第3実施形態)
次に、第3実施形態について第1実施形態との相違点を主に説明する。本実施形態では、充電手段から各蓄電池への電力供給により当該蓄電池が充電される状態において、その充電の適正化を図るものとしている。第3実施形態における電源装置10Aの電気的な構成を図8により説明する。図8では特に、電源装置10Aの充電に関する構成が示されている。なお、図8では、図1と同じ構成要素については同じ符号を付している。
(Third embodiment)
Next, differences of the third embodiment from the first embodiment will be mainly described. In the present embodiment, the charging is optimized in a state where the storage battery is charged by supplying power from the charging means to each storage battery. The electrical configuration of the power supply apparatus 10A in the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 particularly shows a configuration related to charging of the power supply apparatus 10A. In FIG. 8, the same components as those in FIG.

電源装置10Aには、各蓄電池11,12に充電用の電力を供給するとして充電装置200(定電流源)が接続されている。各蓄電池11,12にはそれぞれ第3ダイオード53及び第4ダイオード54が接続されている。両ダイオード53,54はそのアノードが各蓄電池11,12の負極に接続されており、電源装置10Aが充電状態にある場合に、各蓄電池11,12への充電を許可するが、各蓄電池11,12からの放電を禁止するものとなっている。ダイオード53,54は充電時における電流の逆流防止手段に相当する。   A charging device 200 (constant current source) is connected to the power supply device 10 </ b> A so as to supply charging power to the storage batteries 11 and 12. A third diode 53 and a fourth diode 54 are connected to the storage batteries 11 and 12, respectively. Both diodes 53 and 54 have their anodes connected to the negative electrodes of the respective storage batteries 11 and 12, and permit charging of the respective storage batteries 11 and 12 when the power supply device 10 </ b> A is in a charged state. Discharge from 12 is prohibited. The diodes 53 and 54 correspond to current backflow prevention means during charging.

第3ダイオード53及び第4ダイオード54にはそれぞれ第3スイッチSW3及び第4スイッチSW4が並列に接続されている。スイッチSW3,SW4は、ダイオード53,54を迂回する充電経路を形成するものである。スイッチSW3,SW4が閉状態であれば、充電経路としてダイオード53,54を迂回する経路が形成され、スイッチSW3,SW4が開状態であれば、充電経路としてダイオード53,54を通る経路が形成される。   A third switch SW3 and a fourth switch SW4 are connected in parallel to the third diode 53 and the fourth diode 54, respectively. The switches SW3 and SW4 form a charging path that bypasses the diodes 53 and 54. If the switches SW3 and SW4 are closed, a path that bypasses the diodes 53 and 54 is formed as a charging path, and if the switches SW3 and SW4 are open, a path that passes through the diodes 53 and 54 is formed as a charging path. The

また、本実施形態では、第1実施形態及び第2実施形態と異なり、各蓄電池11,12が放電状態にあれば負の電流が検出され、各蓄電池11,12が充電状態にあれば正の電流が検出されるものとしている。   Moreover, in this embodiment, unlike 1st Embodiment and 2nd Embodiment, if each storage battery 11 and 12 is a discharge state, a negative electric current will be detected, and if each storage battery 11 and 12 is a charge state, it will be positive. It is assumed that current is detected.

図9に、本実施形態の充電制御を実施した場合の各蓄電池11,12の電圧及び電流、並びに、スイッチSW3,SW4の時間変化をタイミングチャートとして示す。   FIG. 9 shows, as a timing chart, the voltage and current of each of the storage batteries 11 and 12 and the time change of the switches SW3 and SW4 when the charge control of this embodiment is performed.

時刻T10において、充電装置200から電流が供給されておらず、蓄電池11,12に流れる電流I1,I2は共に0である。蓄電池11,12に流れるI1,I2が0であるため、蓄電池11,12の電圧V1,V2はそれぞれ開放電圧OCV1,OCV2に相当する。ここで、蓄電池11のSOCが蓄電池12のSOCより小さく、その結果、蓄電池11の開放電圧OCV1が蓄電池12の開放電圧OCV2より小さくなっている。また、両スイッチSW3,SW4はオフ状態にされている。   At time T10, no current is supplied from charging device 200, and currents I1, I2 flowing through storage batteries 11, 12 are both zero. Since I1 and I2 flowing through the storage batteries 11 and 12 are 0, the voltages V1 and V2 of the storage batteries 11 and 12 correspond to the open-circuit voltages OCV1 and OCV2, respectively. Here, the SOC of the storage battery 11 is smaller than the SOC of the storage battery 12, and as a result, the open circuit voltage OCV1 of the storage battery 11 is smaller than the open circuit voltage OCV2 of the storage battery 12. Further, both switches SW3 and SW4 are turned off.

時刻T11において、充電装置200から電源装置10Aへの充電が開始される。ここで、蓄電池11の開放電圧OCV1が蓄電池12の開放電圧OCV2より小さいため、充電装置200から蓄電池11に対する充電が実施され、蓄電池12に対する充電は実施されない。蓄電池11に充電電流が流れるため、蓄電池11の電圧V1は、蓄電池11の内部抵抗R1による電圧降下に伴い増加する。   At time T11, charging from the charging device 200 to the power supply device 10A is started. Here, since the open circuit voltage OCV1 of the storage battery 11 is smaller than the open circuit voltage OCV2 of the storage battery 12, the charging of the storage battery 11 is performed from the charging device 200, and the charging of the storage battery 12 is not performed. Since the charging current flows through the storage battery 11, the voltage V <b> 1 of the storage battery 11 increases with a voltage drop due to the internal resistance R <b> 1 of the storage battery 11.

そして、充電開始時点である時刻T11において、ECU20は、電圧センサ41,42の検出結果(各蓄電池11,12に流れる電流の値I1,I2)に基づいて各スイッチSW3,SW4のオンオフ状態を制御する。図示の例では、I1>I2であるため、スイッチSW3がオン状態とされる。その後、蓄電池11の充電に伴い、蓄電池11のSOCが増加する結果、蓄電池11の電圧が増加していく。   At time T11, which is the charging start time, the ECU 20 controls the on / off states of the switches SW3 and SW4 based on the detection results of the voltage sensors 41 and 42 (values I1 and I2 of the currents flowing through the storage batteries 11 and 12). To do. In the illustrated example, since I1> I2, the switch SW3 is turned on. Thereafter, as the storage battery 11 is charged, the SOC of the storage battery 11 increases. As a result, the voltage of the storage battery 11 increases.

時刻T12において、電圧V1と電圧V2とが等しくなるが、蓄電池11には電流が流れているため、電圧V1は閉路電圧CCV、蓄電池12には電流が流れていないため、電圧V2は開放電圧OCVに相当する。つまり、蓄電池11の開放電圧OCV1と蓄電池12の開放電圧OCV2との間には、蓄電池11における内部抵抗による電圧降下分の差が存在する(OCV1+R1・I1=OCV2)。仮に、時刻T12において、スイッチSW3,SW4を共にオン状態にした場合、その後、充電装置200から流れる電流が減少すると、開放電圧OCV1,OCV2の差によって蓄電池12から蓄電池11への逆流が生じることが懸念される。   At time T12, the voltage V1 and the voltage V2 become equal, but since the current flows through the storage battery 11, the voltage V1 is the closed circuit voltage CCV and the current does not flow through the storage battery 12, so the voltage V2 is the open circuit voltage OCV. It corresponds to. That is, there is a difference in voltage drop due to the internal resistance in the storage battery 11 between the open circuit voltage OCV1 of the storage battery 11 and the open circuit voltage OCV2 of the storage battery 12 (OCV1 + R1 · I1 = OCV2). If the switches SW3 and SW4 are both turned on at time T12, then when the current flowing from the charging device 200 decreases, a backflow from the storage battery 12 to the storage battery 11 may occur due to the difference between the open circuit voltages OCV1 and OCV2. Concerned.

時刻T13において、電圧V1が電圧V2に順方向降下電圧Vfを足した値になる(V1=V2+Vf)。これに伴い、充電装置200から蓄電池12に対する充電が開始される。時刻T13〜T14において、充電装置200から蓄電池11,12に対して電流が流れ、蓄電池11,12のSOCが共に増加し、電圧V1,V2は共に増加していく。ここで、I1>I2であるため蓄電池11の開放電圧OCV1は、蓄電池12の開放電圧OCV2に比べて、速く増加していく。その結果、電流I1は減少し、電流I2は増加していく。   At time T13, the voltage V1 becomes a value obtained by adding the forward drop voltage Vf to the voltage V2 (V1 = V2 + Vf). Accordingly, charging of the storage battery 12 from the charging device 200 is started. From time T13 to T14, current flows from the charging device 200 to the storage batteries 11, 12, the SOC of the storage batteries 11, 12 increases, and the voltages V1, V2 both increase. Here, since I1> I2, the open circuit voltage OCV1 of the storage battery 11 increases faster than the open circuit voltage OCV2 of the storage battery 12. As a result, the current I1 decreases and the current I2 increases.

ECU20は、蓄電池11,12の一方が充電対象とされ、スイッチSW3,SW4の一方がオン状態とされている状況下で、蓄電池11,12に流れる電流I1,I2の差を閾値Ith3と比較する。そして、電流I1,I2の差が閾値Ith3以下の場合に、両蓄電池11,12の開放電圧OCV1,OCV2の差が小さいとみなして、両蓄電池11,12を充電対象とし、両スイッチSW3,SW4が共にオン状態になるようにスイッチ状態を変更する。   The ECU 20 compares the difference between the currents I1 and I2 flowing through the storage batteries 11 and 12 with the threshold value Ith3 under a situation where one of the storage batteries 11 and 12 is to be charged and one of the switches SW3 and SW4 is turned on. . When the difference between the currents I1 and I2 is equal to or less than the threshold value Ith3, the difference between the open-circuit voltages OCV1 and OCV2 of the storage batteries 11 and 12 is considered to be small, and both storage batteries 11 and 12 are to be charged. The switch state is changed so that both are turned on.

時刻T14において、スイッチSW3のみがオン状態とされている状況下で、電流I1とI2との差が所定の閾値Ith3=0になるため、スイッチSW4がオン状態にされる。ここで、スイッチSW4がオン状態にされる直前において、V1=V2+Vfである。そして、蓄電池11の端子間電圧V1は、V1=OCV1+R1・I1であり、蓄電池12の端子間電圧V2は、V2=OCV2+R2・I2である。蓄電池11及び蓄電池12のそれぞれの内部抵抗R1,R2の値が等しいとすると、蓄電池12の開放電圧OCV2と蓄電池11の開放電圧OCV1の差は、ダイオード52の順方向降下電圧Vfと等しくなる(OCV1−OCV2=Vf)。   At a time T14, under the situation where only the switch SW3 is in the on state, the difference between the currents I1 and I2 becomes a predetermined threshold value Ith3 = 0, so that the switch SW4 is in the on state. Here, immediately before the switch SW4 is turned on, V1 = V2 + Vf. The inter-terminal voltage V1 of the storage battery 11 is V1 = OCV1 + R1 · I1, and the inter-terminal voltage V2 of the storage battery 12 is V2 = OCV2 + R2 · I2. If the values of the internal resistances R1 and R2 of the storage battery 11 and the storage battery 12 are equal, the difference between the open circuit voltage OCV2 of the storage battery 12 and the open circuit voltage OCV1 of the storage battery 11 becomes equal to the forward drop voltage Vf of the diode 52 (OCV1). -OCV2 = Vf).

ここで、両スイッチSW3,SW4をそれぞれオン状態にした場合、OCV1−OCV2>Ib・R1となるような状況下で、蓄電池11から蓄電池12に対して逆流が生じる。ここで、Ibは充電装置200から供給される供給電流であり、蓄電池11,12に流れる電流の和(I1+I2)に等しい。つまり、ダイオード52の順方向降下電圧Vfが、供給電流Ibに内部抵抗R1を掛けたものより小さいければ、逆流は生じない。この点、順方向降下電圧Vfは約0.6Vと小さく、供給電流Ibは例えば20Aであり、蓄電池11の内部抵抗R1は例えば100mΩであるため、OCV1−OCV2=Vf<Ib・R1が成立し、逆流は生じない。   Here, when both the switches SW3 and SW4 are turned on, a reverse flow occurs from the storage battery 11 to the storage battery 12 under the condition of OCV1-OCV2> Ib · R1. Here, Ib is a supply current supplied from the charging device 200, and is equal to the sum (I1 + I2) of the currents flowing through the storage batteries 11, 12. That is, if the forward drop voltage Vf of the diode 52 is smaller than the supply current Ib multiplied by the internal resistance R1, no backflow occurs. In this respect, the forward drop voltage Vf is as small as about 0.6 V, the supply current Ib is 20 A, for example, and the internal resistance R1 of the storage battery 11 is 100 mΩ, for example, so that OCV1-OCV2 = Vf <Ib · R1 is established. , No back flow occurs.

両蓄電池11,12のそれぞれに対して充電を実施している時刻T15において、充電装置200に対し、電源装置10A以外の電気負荷が接続される結果、充電装置200から電源装置10Aに対して供給される供給電流Ibが10Aに減少したとする。この場合においても、OCV1−OCV2=Vf<Ib・R1が成立し、蓄電池11における逆流は生じない。   At time T15 when charging is performed on each of the storage batteries 11 and 12, an electric load other than the power supply device 10A is connected to the charging device 200. As a result, the charging device 200 supplies the power supply device 10A. Assume that the supplied current Ib is reduced to 10A. Even in this case, OCV1−OCV2 = Vf <Ib · R1 is established, and no backflow occurs in the storage battery 11.

また、本実施形態においても、蓄電池11,12が共に充電対象とされている場合に、第1実施形態における放電対象除外処理と同様の充電対象除外処理を行う。充電対象とされている蓄電池11に流れる電流I1が所定の閾値Ith4より小さいか否かを判定し、I1<Ith4が成立している場合、スイッチSW3をオフ状態にすることで蓄電池11を充電対象から除外する。また、充電対象とされている蓄電池12に流れる電流I2が閾値Ith4より小さいか否かを判定し、I2<Ith4が成立している場合、スイッチSW4をオフ状態にすることで蓄電池12を充電対象から除外する。   Also in this embodiment, when both the storage batteries 11 and 12 are to be charged, the same charging object exclusion process as the discharging object exclusion process in the first embodiment is performed. It is determined whether or not the current I1 flowing through the storage battery 11 to be charged is smaller than a predetermined threshold value Ith4. If I1 <Ith4 is established, the switch SW3 is turned off to charge the storage battery 11 Exclude from Further, it is determined whether or not the current I2 flowing through the storage battery 12 to be charged is smaller than the threshold value Ith4. If I2 <Ith4 is established, the switch SW4 is turned off to charge the storage battery 12 Exclude from

本実施形態によれば、電源装置10への充電時において、第1実施形態における放電時と同様の効果を充電時に得ることができる。   According to the present embodiment, when charging the power supply device 10, the same effect as that during discharging in the first embodiment can be obtained during charging.

(他の実施形態)
・第1実施形態及び第2実施形態において、閾値Ith1として、ダイオード51,52の順方向降下電圧Vfを蓄電池11,12の内部抵抗の値R1又はR2で除算した値を用いてもよい。例えば、蓄電池11が放電対象とされている場合に、電流I1とI2との差がVf/R1であるとする。
(Other embodiments)
In the first and second embodiments, a value obtained by dividing the forward drop voltage Vf of the diodes 51 and 52 by the value R1 or R2 of the internal resistance of the storage batteries 11 and 12 may be used as the threshold value Ith1. For example, when the storage battery 11 is a discharge target, the difference between the currents I1 and I2 is Vf / R1.

このとき、R1≒R2,I1≒I2であるとすると、両スイッチSW1,SW2がオン状態とされる直前において、蓄電池11の端子間電圧V1は、V1=OCV1+I1・R1=OCV1+(I1−I2)・R1+I2・R2=OCV1+Vf+I2・R2となる。また、蓄電池12の端子間電圧V2は、V2=OCV2+I2・R2となる。また、V1−Vf=V2となるため、両蓄電池11,12の開放電圧OCV1,OCV2は等しくなる(OCV1=OCV2)。   At this time, assuming that R1≈R2, I1≈I2, immediately before the switches SW1 and SW2 are turned on, the inter-terminal voltage V1 of the storage battery 11 is V1 = OCV1 + I1 · R1 = OCV1 + (I1-I2) R1 + I2 · R2 = OCV1 + Vf + I2 · R2. The inter-terminal voltage V2 of the storage battery 12 is V2 = OCV2 + I2 · R2. Further, since V1−Vf = V2, the open-circuit voltages OCV1 and OCV2 of both the storage batteries 11 and 12 are equal (OCV1 = OCV2).

よって、両蓄電池11,12の開放電圧OCV1,OCV2が等しい状況で、両スイッチSW1,SW2がオン状態にされることになり、両蓄電池11、12に生じる逆流を好適に抑制することができる。また、Vf/R1>0であるため、図4の時刻T3〜T4の期間を短くすることができ、ダイオード51,52に電流が流れることに伴う電力損失を抑制することができる。   Therefore, both switches SW1 and SW2 are turned on in a situation where the open-circuit voltages OCV1 and OCV2 of both the storage batteries 11 and 12 are equal, and the backflow generated in both the storage batteries 11 and 12 can be suitably suppressed. Further, since Vf / R1> 0, the period of time T3 to T4 in FIG. 4 can be shortened, and power loss due to current flowing through the diodes 51 and 52 can be suppressed.

同様に、第3実施形態において、閾値Ith3として、ダイオード51,52の順方向降下電圧Vfを、蓄電池11,12の内部抵抗の値R1又はR2で除算した値を用いてもよい。この場合も放電時と同様に、両蓄電池11,12の開放電圧OCV1,OCV2が等しい状況で、両スイッチSW1,SW2がオン状態にされることになり、両蓄電池11、12に生じる逆流を好適に抑制することができる。また、Vf/R1>0であるため、図9の時刻T13〜T14の期間を短くすることができ、ダイオード53,54に電流が流れることに伴う電力損失を抑制することができる。   Similarly, in the third embodiment, a value obtained by dividing the forward drop voltage Vf of the diodes 51 and 52 by the value R1 or R2 of the internal resistance of the storage batteries 11 and 12 may be used as the threshold value Ith3. Also in this case, as in the case of discharging, both switches SW1 and SW2 are turned on in a situation where the open-circuit voltages OCV1 and OCV2 of both storage batteries 11 and 12 are equal, and the reverse flow generated in both storage batteries 11 and 12 is preferable. Can be suppressed. Further, since Vf / R1> 0, the period of time T13 to T14 in FIG. 9 can be shortened, and power loss due to current flowing through the diodes 53 and 54 can be suppressed.

・電源装置は、放電制御の機能と充電制御の機能とを併せて有する構成としてもよい。充放電制御の機能を有する電源装置10Bの電気的な構成を図10により説明する。なお、図10では、図1及び図8と同じ構成要素については同じ符号を付している。   -A power supply device is good also as a structure which has the function of discharge control and the function of charge control together. The electrical configuration of the power supply apparatus 10B having a charge / discharge control function will be described with reference to FIG. In FIG. 10, the same components as those in FIGS. 1 and 8 are denoted by the same reference numerals.

電源装置10Bにおいて、第1蓄電池11には順方向を互いに逆向きとするダイオード51,53が直列に接続され、第2蓄電池12には順方向を互いに逆向きとするダイオード52,54が直列に接続されている。また、各ダイオード51〜54にはそれぞれスイッチSW1,SW2,SW3,SW4が並列に接続されている。   In the power supply device 10B, diodes 51 and 53 whose forward directions are opposite to each other are connected in series to the first storage battery 11, and diodes 52 and 54 whose forward directions are opposite to each other are connected to the second storage battery 12 in series. It is connected. Further, switches SW1, SW2, SW3, and SW4 are connected in parallel to the diodes 51 to 54, respectively.

ECU20は、電圧センサ41,42の検出結果(各蓄電池11,12に流れる電流I1,I2の値)に基づいて各スイッチSW1〜SW4の開閉状態を制御する。この場合、両蓄電池11,12の両方又はいずれか一方を放電対象又は充電対象の蓄電池としつつ充放電制御が実施される。   The ECU 20 controls the open / close states of the switches SW1 to SW4 based on the detection results of the voltage sensors 41 and 42 (values of the currents I1 and I2 flowing through the storage batteries 11 and 12). In this case, charge / discharge control is performed while using both or either one of the storage batteries 11 and 12 as a storage battery to be discharged or charged.

ECU20は、上記第1実施形態又は第2実施形態に記載の放電制御及び第3実施形態に記載の充電制御を行う。また、放電時においては、スイッチSW3,SW4が共にオン状態にされる。また、充電時においては、スイッチSW1,SW2が共にオン状態にされる。   The ECU 20 performs the discharge control described in the first embodiment or the second embodiment and the charge control described in the third embodiment. At the time of discharging, both the switches SW3 and SW4 are turned on. At the time of charging, both the switches SW1 and SW2 are turned on.

・上記実施形態において、電源装置は2の蓄電池を備える構成としたが、3以上の蓄電池を備える構成としてもよい。この場合、蓄電池に対して逆流防止用ダイオードと、迂回経路としてのスイッチと、電流検出手段とをそれぞれ設ける。そして、充放電の対象とされた蓄電池に流れる電流と、充放電の対象外とされた蓄電池に流れる電流との差が、所定の閾値以下となった場合に、充放電の対象外とされた蓄電池を新たに充放電の対象とすることで、各蓄電池の開放端電圧の差が大きくなることを抑制でき、蓄電池間の逆流が生じることを抑制できる。   -In the above-mentioned embodiment, although the power supply device was set as the structure provided with 2 storage batteries, it is good also as a structure provided with 3 or more storage batteries. In this case, a backflow prevention diode, a switch as a detour path, and current detection means are provided for the storage battery. Then, when the difference between the current flowing through the storage battery that is the target of charge / discharge and the current flowing through the storage battery that is not the target of charge / discharge is equal to or less than a predetermined threshold value, the charge / discharge is excluded. By making the storage battery a new charge / discharge target, it is possible to suppress an increase in the difference between the open-ended voltages of the storage batteries, and it is possible to suppress backflow between the storage batteries.

・充電容量が異なる蓄電池を並列接続させて用いた場合においても、各蓄電池の開放電圧の差をダイオードの順方向降下電圧Vf程度に抑えることができる。このため、好適にそれらの蓄電池を用いることが可能になる。   Even when storage batteries having different charge capacities are connected in parallel, the difference in the open circuit voltage of each storage battery can be suppressed to the forward drop voltage Vf of the diode. For this reason, it becomes possible to use those storage batteries suitably.

・電流検出手段として、電圧センサに代えてホール素子などを用いてもよい。また、蓄電池として、リチウムイオン蓄電池に代えて、ニッケル水素蓄電池等他の蓄電池を用いてもよい。   As the current detection means, a Hall element or the like may be used instead of the voltage sensor. Moreover, you may use other storage batteries, such as a nickel hydride storage battery, instead of a lithium ion storage battery as a storage battery.

10…電源装置、11…第1蓄電池(二次電池)、12…第2蓄電池(二次電池)、20…ECU(第1制御手段、電流差分判定手段、第2制御手段)、41,42…電圧センサ(電流検出手段)、51,52…ダイオード、SW1,SW2…スイッチ(開閉手段)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Power supply device, 11 ... 1st storage battery (secondary battery), 12 ... 2nd storage battery (secondary battery), 20 ... ECU (1st control means, electric current difference determination means, 2nd control means), 41,42 ... Voltage sensor (current detection means), 51, 52 ... Diode, SW1, SW2 ... Switch (opening / closing means).

Claims (5)

互いに並列に接続された複数の二次電池(11,12)を備える電源装置(10)であって、
充電時又は放電時に、前記複数の二次電池に流れる電流をそれぞれ検出する電流検出手段(41,42)と、
前記複数の二次電池にそれぞれ直列接続され、充電時における電流の逆流又は放電時における電流の逆流を防止するダイオード(51〜54)と、
前記複数の二次電池にそれぞれ直列接続されているとともに、前記ダイオードにそれぞれ並列接続されている開閉手段(SW1〜SW4)と、
前記複数の二次電池のうちいずれかを充電又は放電の対象として選択し、その対象とした二次電池に直列接続されている前記開閉手段を閉状態、前記対象でない二次電池に直列接続されている前記開閉手段を開状態とすることで、前記対象とした二次電池での充電又は放電を実施する第1制御手段(20)と、
記対象とした二次電池に流れる電流の検出値と、前記対象でない二次電池に流れる電流の検出値との差が第1閾値以下か否かを判定する電流差分判定手段(20)と、
前記電流差分判定手段により前記電流の検出値の差が前記第1閾値以下であると判定されると、前記対象でない二次電池を前記対象として追加し、その追加した二次電池に直列接続されている前記開閉手段を閉状態にする第2制御手段(20)と、
を備え
前記電流差分判定手段は、前記ダイオードの所定の順方向降下電圧を前記二次電池の内部抵抗で除算した値を前記第1閾値として設定することを特徴とする電源装置。
A power supply device (10) comprising a plurality of secondary batteries (11, 12) connected in parallel to each other,
Current detecting means (41, 42) for respectively detecting currents flowing through the plurality of secondary batteries during charging or discharging;
Diodes (51 to 54) connected in series to the plurality of secondary batteries, respectively, to prevent current backflow during charging or current backflow during discharging,
Opening / closing means (SW1 to SW4) connected in series to the plurality of secondary batteries and connected in parallel to the diodes,
Wherein the plurality of either one of the secondary batteries was selected for charging or discharging, said switching means being connected in series with the secondary battery was subject to its closed state, not before Symbol Target secondary by the switching means are connected in series with the open state to the battery, first control means for performing charging or discharging of the secondary battery was pre-Symbol Target (20),
The detection value of the current flowing through the secondary battery before and Symbol Target, before Symbol difference between the detected value of the current flowing through the secondary battery not Target determines the current difference determining means for determining whether the first threshold value or less ( 20)
Wherein the difference between the detected value of the current by the current difference detection means is determined to be equal to or less than the first threshold value, and add the secondary battery not before Symbol Target as the target, in series with the added secondary battery A second control means (20) for closing the connected opening and closing means;
Equipped with a,
The current difference determining means, power supply characterized that you set the value obtained by dividing the internal resistance as the first threshold value of the secondary battery a predetermined forward voltage drop of the diode.
前記第1制御手段は、充電又は放電の開始に際し、前記複数の二次電池における各々の蓄電の状態に基づいて、前記対象の二次電池と前記対象でない二次電池とを選択し、
前記電流差分判定手段は、充電又は放電の開始後に、前記対象の二次電池と前記対象でない二次電池との電流差の判定を実施することを特徴とする請求項1に記載の電源装置。
The first control means, at the commencement of the charging or discharging, based on the state of each of the power storage in the plurality of secondary batteries, to select a secondary battery not the secondary battery of the target object,
The current difference determining means, according to claim 1, which comprises carrying out the determination of the current difference between the secondary battery after the start of charging or discharging, non-rechargeable battery before Symbol Target before Symbol Target Power supply.
複数の前記二次電池を前記対象としている場合に、その対象とした二次電池に流れる電流の検出値が第2閾値より減少しているか否かをそれぞれ判定する電流減少判定手段(20)と、
前記電流減少判定手段により電流の検出値が前記第2閾値より減少していると判定された場合に、その二次電池を前記対象から除外し、その二次電池に直列接続されている前記開閉手段を開状態にする第3制御手段(20)と、
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の電源装置。
When a plurality of said secondary battery and the target, respectively determines the current reduction determining means whether or not the detected value of the current flowing through the secondary battery and subject to its is decreased from the second threshold value (20 )When,
If it is determined that the detected value of the current is decreased from the second threshold value by the current decrease determining means excludes the secondary battery from the subject, the opening and closing is connected in series with the secondary battery Third control means (20) for opening the means;
The power supply device according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a.
前記二次電池は、それぞれ残存容量−開放電圧特性として、残存容量の変化に対する開放電圧の変化が少ないプラトー領域を有し、
前記第1制御手段は、前記複数の二次電池のうち少なくとも1つの二次電池について、その二次電池の残存容量が前記プラトー領域に属さない場合に、前記複数の二次電池における各々の蓄電の状態に基づいて、前記対象の二次電池と前記対象でない二次電池とを選択することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の電源装置。
Each of the secondary batteries has a plateau region in which the change in the open circuit voltage with respect to the change in the remaining capacity is small as the remaining capacity-open circuit voltage characteristics,
When the remaining capacity of the secondary battery does not belong to the plateau region with respect to at least one secondary battery among the plurality of secondary batteries, the first control unit stores each power storage in the plurality of secondary batteries. based on the state, the power supply device according to any one of claims 1 to 3, wherein the selecting the secondary battery and the secondary battery of the subject not the object.
互いに並列に接続された複数の二次電池(11,12)を備える電源装置(10)であって、A power supply device (10) comprising a plurality of secondary batteries (11, 12) connected in parallel to each other,
充電時又は放電時に、前記複数の二次電池に流れる電流をそれぞれ検出する電流検出手段(41,42)と、Current detecting means (41, 42) for respectively detecting currents flowing through the plurality of secondary batteries during charging or discharging;
前記複数の二次電池にそれぞれ直列接続され、充電時における電流の逆流又は放電時における電流の逆流を防止するダイオード(51〜54)と、Diodes (51 to 54) connected in series to the plurality of secondary batteries, respectively, to prevent current backflow during charging or current backflow during discharging,
前記複数の二次電池にそれぞれ直列接続されているとともに、前記ダイオードにそれぞれ並列接続されている開閉手段(SW1〜SW4)と、Opening / closing means (SW1 to SW4) connected in series to the plurality of secondary batteries and connected in parallel to the diodes,
前記複数の二次電池のうちいずれかを充電又は放電の対象として選択し、その対象とした二次電池に直列接続されている前記開閉手段を閉状態、前記対象でない二次電池に直列接続されている前記開閉手段を開状態とすることで、前記対象とした二次電池での充電又は放電を実施する第1制御手段(20)と、One of the plurality of secondary batteries is selected as a target for charging or discharging, and the open / close means connected in series to the target secondary battery is closed, and connected in series to a secondary battery that is not the target. A first control means (20) for carrying out charging or discharging on the target secondary battery by opening the open / close means being open;
前記対象とした二次電池に流れる電流の検出値と、前記対象でない二次電池に流れる電流の検出値との差が第1閾値以下か否かを判定する電流差分判定手段(20)と、Current difference determination means (20) for determining whether or not a difference between a detected value of a current flowing in the target secondary battery and a detected value of a current flowing in the non-target secondary battery is equal to or less than a first threshold;
前記電流差分判定手段により前記電流の検出値の差が前記第1閾値以下であると判定されると、前記対象でない二次電池を前記対象として追加し、その追加した二次電池に直列接続されている前記開閉手段を閉状態にする第2制御手段(20)と、When the current difference determination means determines that the difference between the detected current values is less than or equal to the first threshold value, a secondary battery that is not the target is added as the target, and is connected in series to the added secondary battery. Second control means (20) for closing said opening and closing means;
を備え、With
前記二次電池は、それぞれ残存容量−開放電圧特性として、残存容量の変化に対する開放電圧の変化が少ないプラトー領域を有し、Each of the secondary batteries has a plateau region in which the change in the open circuit voltage with respect to the change in the remaining capacity is small as the remaining capacity-open circuit voltage characteristics,
前記第1制御手段は、前記複数の二次電池のうち少なくとも1つの二次電池について、その二次電池の残存容量が前記プラトー領域に属さない場合に、前記複数の二次電池における各々の蓄電の状態に基づいて、前記対象の二次電池と前記対象でない二次電池とを選択することを特徴とする電源装置。When the remaining capacity of the secondary battery does not belong to the plateau region with respect to at least one secondary battery among the plurality of secondary batteries, the first control unit stores each power storage in the plurality of secondary batteries. Based on the state of the above, the target secondary battery and the non-target secondary battery are selected.
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