WO2012127764A1 - バッテリシステム、均等化装置、均等化システム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置 - Google Patents

バッテリシステム、均等化装置、均等化システム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置 Download PDF

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battery
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battery cells
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鋭 馬
智徳 國光
公彦 古川
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三洋電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a battery system, an equalization device, an equalization system, an electric vehicle, a moving body, a power storage device, and a power supply device.
  • a battery system including a plurality of chargeable / dischargeable battery cells is used as a driving source or a power storage device for a moving body such as an electric automobile.
  • the plurality of battery cells are connected in series, for example.
  • a series circuit including a resistor and a transistor is connected between terminals of each battery cell.
  • one battery cell having a higher terminal voltage than the other battery cells can be selectively discharged through the resistor.
  • the terminal voltages of a plurality of battery cells can be equalized.
  • An object of the present invention is to provide a battery system, an equalization device, an equalization system, an electric vehicle, a moving body, a power storage device, and a power supply device that can efficiently equalize the state of charge of a plurality of battery cells. It is.
  • a battery system includes a plurality of battery cell groups each including a plurality of battery cells connected in series, and an equalization device that equalizes the state of charge of the plurality of battery cell groups.
  • a plurality of discharge units provided in a one-to-one correspondence with a plurality of battery cells in a plurality of battery cell groups, and a charging circuit having a plurality of charging units provided in a one-to-one correspondence with a plurality of battery cell groups;
  • Each of the plurality of discharging units is connected between the cell terminals of the corresponding battery cell, and each of the plurality of charging units is the lowest potential cell terminal and the highest potential cell terminal of the corresponding battery cell group Are connected to each other.
  • the cell terminal is a general term for the positive terminal and the negative terminal of the battery cell.
  • the state of charge of the battery cell group may be the state of charge of the entire battery cell group or the state of charge of individual battery cells included in the battery cell group.
  • one or a plurality of discharging units corresponding to each of the plurality of battery cells are provided, and one or a plurality of charging units corresponding to each of the plurality of battery cell groups are provided.
  • Each of the plurality of discharge units is connected between the cell terminals of the corresponding battery cell.
  • Each of the plurality of charging units of the charging circuit is connected between the lowest potential cell terminal and the highest potential cell terminal of the corresponding battery cell group.
  • the battery cell having a higher terminal voltage than the other battery cells can be selectively discharged by the corresponding discharge unit.
  • the charge states of a plurality of battery cells can be equalized in each battery cell group.
  • the battery cell group whose terminal voltage of each battery cell is lower than other battery cell groups among a plurality of battery cell groups can be selectively charged by the corresponding charging unit. Thereby, the charge state of a battery cell can be equalized between several battery cell groups.
  • the time required to equalize the state of charge of a plurality of battery cells of each battery cell group by discharging is greater than the time required to equalize the state of charge of all battery cells of the plurality of battery cell groups by discharge. Also short. Moreover, the equalization of the charging state of the plurality of battery cells by charging can be performed in a shorter time than the equalization of the charging state of the plurality of battery cells by discharging.
  • the charge state of all the battery cells in each battery cell group is equalized by discharging, and the charge state of the battery cells among the plurality of battery cell groups By equalizing by charging, it is possible to efficiently equalize the state of charge of all the battery cells.
  • the number of charging units is larger than the case where a plurality of charging units are provided corresponding to the plurality of battery cells. Less. Thereby, the enlargement of the charging circuit is suppressed.
  • the charging circuit is provided as a plurality of charging units corresponding to a first coil connected to a power source and a plurality of battery cell groups on a one-to-one basis, and a plurality of induced currents flow along with a magnetic field change by the first coil.
  • a second coil, and a plurality of first switches for independently switching a plurality of second coils between a state in which an induced current flows in each second coil and a state in which no induced current flows in each second coil May be included.
  • the induced current by the first coil can be selectively generated in the plurality of second coils.
  • the battery cell group whose terminal voltage of each battery cell is lower than other battery cell groups among a plurality of battery cell groups can be selectively charged. Accordingly, the state of charge can be equalized between the plurality of battery cell groups with a simple configuration.
  • the first coil may be connected to a plurality of battery cell groups as a power source.
  • a plurality of battery cell groups can be selectively charged with a simple configuration without using another power source.
  • the first coil may be connected to a power source different from the plurality of battery cell groups as a power source.
  • the plurality of battery cell groups can be selectively charged without lowering the terminal voltage of the plurality of battery cell groups.
  • the charging circuit may be configured to be periodically switchable between a state in which current flows from the power source to the first coil and a state in which current does not flow from the power source to the first coil.
  • the magnetic field is continuously changed by periodically switching between a state in which current flows from the power source to the first coil and a state in which current does not flow from the power source to the first coil.
  • an induced current can be continuously passed through the selected second coil, and the corresponding battery cell group can be charged in a short time.
  • the discharge unit includes a plurality of resistors corresponding to a plurality of battery cells in a plurality of battery cell groups, a state in which each resistor is electrically connected between cell terminals of the corresponding battery cells, and a battery corresponding to each resistor.
  • a plurality of second switches that can be independently switched to a state of being electrically disconnected from the cell terminal of the cell may be included.
  • a plurality of battery cells can be selectively connected to the resistor.
  • the battery cell whose terminal voltage is higher than other battery cells among a plurality of battery cells can be selectively discharged. Therefore, the state of charge can be equalized in each battery cell group with a simple configuration.
  • An equalization apparatus is an equalization apparatus that equalizes the state of charge of a plurality of battery cell groups each including a plurality of battery cells connected in series, and a plurality of battery cell groups
  • Each of the plurality of discharge units includes a plurality of discharge units provided in one-to-one correspondence with the battery cells, and a charging circuit having a plurality of charge units provided in one-to-one correspondence with the plurality of battery cell groups. And connected between the cell terminals of the corresponding battery cells, and each of the plurality of charging units is connected between the lowest potential cell terminal and the highest potential cell terminal of the corresponding battery cell group.
  • each of the plurality of discharge units is connected between the cell terminals of the corresponding battery cells.
  • Each of the plurality of charging units of the charging circuit is connected between the lowest potential cell terminal and the highest potential cell terminal of the corresponding battery cell group.
  • the battery cell having a higher terminal voltage than the other battery cells can be selectively discharged by the corresponding discharge unit.
  • the charge states of a plurality of battery cells can be equalized in each battery cell group.
  • the battery cell group whose terminal voltage of each battery cell is lower than other battery cell groups among a plurality of battery cell groups can be selectively charged by the corresponding charging unit. Thereby, the charge state of a battery cell can be equalized between several battery cell groups.
  • the time required to equalize the state of charge of a plurality of battery cells of each battery cell group by discharging is greater than the time required to equalize the state of charge of all battery cells of the plurality of battery cell groups by discharge. Also short. Moreover, the equalization of the charging state of the plurality of battery cells by charging can be performed in a shorter time than the equalization of the charging state of the plurality of battery cells by discharging.
  • the charge state of all the battery cells in each battery cell group is equalized by discharging, and the charge state of the battery cells among the plurality of battery cell groups By equalizing by charging, it is possible to efficiently equalize the state of charge of all the battery cells.
  • the number of charging units is larger than the case where a plurality of charging units are provided corresponding to the plurality of battery cells. Less. Thereby, the enlargement of the charging circuit is suppressed.
  • An equalization system includes a battery system according to the above-described one aspect of the present invention, and a control unit that controls a plurality of discharging units and a charging circuit of the battery system.
  • the equalization system a plurality of discharging units and charging circuits of the battery system are controlled by the control unit. Thereby, the charge states of a plurality of battery cell groups each including a plurality of battery cells connected in series are equalized. In this case, since the battery system is used, it is possible to efficiently equalize the charged state of all the battery cells while suppressing an increase in the size of the charging circuit.
  • the control unit may control the plurality of discharge units and the charging circuit so that the charge state is equalized between the plurality of battery cell groups after the charge state is equalized in each battery cell group. .
  • each battery cell group the plurality of battery cells are selectively discharged, so that the charge states of the plurality of battery cells are equalized. Thereafter, the plurality of battery cell groups are selectively charged, so that the charge states of all the battery cells are equalized. Thereby, the charge state of all the battery cells can be equalized efficiently and accurately.
  • An electric vehicle includes an equalization system according to still another aspect of the present invention, a motor driven by electric power from the equalization system, and drive wheels that rotate by the rotational force of the motor. It is to be prepared.
  • the motor In the electric vehicle, the motor is driven by the electric power from the equalization system.
  • the drive wheel is rotated by the rotational force of the motor, so that the electric vehicle moves.
  • the equalization system since the equalization system is used, it is possible to efficiently equalize the charged state of all the battery cells while suppressing an increase in the size of the charging circuit. Thereby, the reliability of an electric vehicle can be improved, suppressing the enlargement of an electric vehicle.
  • a moving body is a power source that receives electric power from an equalization system according to the above-mentioned further another aspect of the present invention, a moving main body, and the equalization system, and converts the electric power into power. And a drive unit that moves the moving main body by the power converted by the power source.
  • the electric power from the equalization system is converted into power by the power source, and the drive unit moves the moving main body by the power.
  • the equalization system since the equalization system is used, it is possible to efficiently equalize the charged state of all the battery cells while suppressing an increase in the size of the charging circuit. Thereby, the reliability of a moving body can be improved, suppressing the enlargement of a moving body.
  • An electric power storage device includes an equalization system according to the above-mentioned further another aspect of the present invention, and a system control unit that performs control related to charging or discharging of a plurality of battery cells of the equalization device. It is.
  • control related to charging or discharging of a plurality of battery cells is performed by the system control unit.
  • the system control unit deterioration, overdischarge, and overcharge of a plurality of battery cells can be prevented.
  • the charge condition of all the battery cells can be equalized efficiently, suppressing the enlargement of a charging circuit.
  • the reliability of an electric power storage apparatus can be improved, suppressing the enlargement of an electric power storage apparatus.
  • a power supply device is a power supply device that can be connected to the outside, and is controlled by the power storage device according to still another aspect of the present invention and a system control unit of the power storage device, and stores power.
  • a power conversion device that performs power conversion between a plurality of battery cells of the device and the outside is provided.
  • power conversion is performed by the power conversion device between the plurality of battery cells and the outside.
  • Control related to charging or discharging of a plurality of battery cells is performed by controlling the power conversion device by the system control unit of the power storage device.
  • the charge condition of all the battery cells can be equalized efficiently, suppressing the enlargement of a charging circuit.
  • the reliability of a power supply device can be improved, suppressing the enlargement of a power supply device.
  • the state of charge of a plurality of battery cells can be equalized efficiently.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an equalization apparatus, a battery system including the same, and an equalization system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a timing chart for explaining a first example of the second equalization process.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the control operation of the voltage detection unit during the first equalization process.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the control operation of the battery ECU during the second equalization process.
  • FIG. 5 is a timing chart for explaining a second example of the second equalization processing.
  • FIG. 6 is a timing chart for explaining a third example of the second equalization process.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an equalization apparatus according to a second embodiment of the present invention, a battery system including the equalization apparatus, and an equalization system.
  • FIG. 8 is a timing chart for explaining the second equalization process in the equalization system of FIG.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an electric automobile according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a power supply device according to the fourth embodiment.
  • an equalization apparatus according to an embodiment of the present invention, a battery system including the same, an equalization system, an electric vehicle, a moving body, a power storage apparatus, and a power supply apparatus will be described.
  • FIG. 1 shows a configuration of an equalization apparatus, a battery system including the same, and an equalization system according to the first embodiment of the present invention.
  • the equalization system 500 includes a battery system 100 and a control unit 200.
  • the battery system 100 includes a plurality (three sets in this example) of battery cell groups 110, an equalizing device 60, and a contactor 65.
  • the plurality of battery cell groups 110 are connected in series with each other.
  • Each battery cell group 110 includes a plurality of battery cells 10 connected in series with each other.
  • Each battery cell 10 is a secondary battery.
  • a lithium ion battery is used as the battery cell 10.
  • the positive terminal and the negative terminal of each battery cell 10 are collectively referred to as a cell terminal.
  • the cell terminal having the highest potential and the cell terminal having the lowest potential in the plurality of battery cell groups 110 are connected to a load (not shown) (D1, D2 in FIG. 1).
  • a contactor 65 is inserted between the cell terminal having the highest potential and the load.
  • the equalizing device 60 includes a discharging circuit 61 and a charging circuit 62.
  • Discharge circuit 61 includes a plurality of discharge units DU provided corresponding to a plurality of battery cells 10 of a plurality of battery cell groups 110, respectively.
  • Each discharge unit DU includes a series circuit including a resistor R and a switching element C1, and is connected between cell terminals of the corresponding battery cell 10.
  • the charging circuit 62 includes a primary coil L1, a switching element C2, a plurality of secondary coils L2, a plurality of switching elements C3, and a plurality of diodes D.
  • One end of the primary coil L1 is connected to the highest potential cell terminal in the plurality of battery cell groups 110, and the other end is connected to the lowest potential cell terminal in the plurality of battery cell groups 110 via the switching element C2.
  • the plurality of secondary coils L2, the plurality of switching elements C3, and the plurality of diodes D are provided so as to correspond to the plurality of battery cell groups 110, respectively.
  • each secondary coil L2 is connected to the highest potential cell terminal of the corresponding battery cell group 110 via the switching element C3 and the diode D, and the other end is the lowest potential cell of the corresponding battery cell group. Connected to the terminal.
  • the primary coil L1 and the plurality of secondary coils L2 constitute a transformer TR.
  • the polarities of the plurality of secondary coils L2 are set opposite to the polarities of the primary coil L1.
  • the control unit 200 includes a plurality of voltage detection units 201 and a battery ECU (Electronic Control Unit) 202.
  • the plurality of voltage detection units 201 are provided so as to correspond to the plurality of battery cell groups 110, respectively.
  • Each voltage detection unit 201 includes, for example, an ASIC (application-specific integrated circuit).
  • Each voltage detection unit 201 is connected to the cell terminals of the plurality of battery cells 10 of the corresponding battery cell group 110.
  • the battery ECU 202 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) and a memory, or a microcomputer. Battery ECU 202 is connected to a plurality of voltage detection units 201.
  • Each voltage detection unit 201 detects the terminal voltage of each battery cell 10 of the corresponding battery cell group 110, and controls on / off of the switching element C1 of the corresponding discharge unit DU based on the detected terminal voltage.
  • Each voltage detection unit 201 controls on / off of the corresponding switching element C ⁇ b> 3 in accordance with a command from the battery ECU 202.
  • each voltage detection unit 201 gives the value of the detected terminal voltage to the battery ECU 202.
  • the battery ECU 202 controls on / off of the switching element C2 based on the value of the terminal voltage given from the plurality of voltage detection units 201, and gives an on / off command of each switching element C3 to each voltage detection circuit 201.
  • the battery ECU 202 turns off the contactor 65 when an abnormality occurs in the battery system 100.
  • the contactor 65 is turned off, no current flows between the plurality of battery cell groups 110 and the load. Therefore, abnormal heat generation of the plurality of battery cell groups 110 is prevented.
  • the battery cell group 110 having the lowest potential from the battery cell group 110 having the highest potential in FIG. 1 will be referred to as battery cell groups B1 to B3 in order.
  • the three secondary coils L2, the three switching elements C3, and the three voltage detectors 201 corresponding to the battery cell groups B1 to B3 are respectively connected to the secondary coils L21 to L23, the switching elements C31 to C33, and the voltage detectors A1 to A1. Call it A3.
  • three battery cell groups 110 are provided, but not limited to this, two battery sets or four or more battery cell groups 110 may be provided. Further, the number of battery cells 10 included in each of the plurality of battery cell groups 110 may be equal to each other or may be different from each other.
  • each voltage detection unit 201 controls on / off of switching element C1 and corresponding switching element C3 of corresponding discharge unit DU
  • battery ECU 202 controls on / off of switching element C2 and contactor 65.
  • the battery ECU 202 may control on / off of the switching element C1 or each switching element C3 of each discharge unit DU based on the value of the terminal voltage given from the plurality of voltage detection units 201, and any one of the voltage detection units 201 may be controlled.
  • On / off of the switching element C2 or the contactor 65 may be controlled.
  • the equalization apparatus 60 performs an equalization process for equalizing the charge states of all the battery cells 10 in the battery cell groups B1 to B3.
  • the state of charge includes, for example, terminal voltage, SOC (charge rate), remaining capacity, depth of discharge (DOD), integrated current value, or difference in charged amount.
  • the terminal voltage is equalized as the charge state equalization.
  • a first equalization process in each of the battery cell groups B1 to B3 and a second equalization process between the plurality of battery cell groups B1 to B3 are performed.
  • the second equalization process is performed after the first equalization process is performed.
  • the 1st equalization process in battery cell group B1 is demonstrated.
  • the switching element C1 of the discharge unit DU corresponding to the one battery cell 10 is turned on. Thereby, the electric charge charged in one battery cell 10 is discharged through the resistor R.
  • the switching element C1 of the discharge unit DU corresponding to the one battery cell 10 is turned off.
  • the first equalization process in the battery cell groups B2 and B3 is performed. Thereby, the terminal voltages of the plurality of battery cells 10 in the battery cell group B2 are equalized, and the terminal voltages of the plurality of battery cells 10 in the battery cell group B3 are equalized.
  • FIG. 2 is a timing chart for explaining a first example of the second equalization process. 2 and FIGS. 5, 6, and 8 to be described later, the terminal voltages of the battery cells 10 of the battery cell groups B1 to B3, the states of the switching elements C2, C31 to C33, the current flowing through the primary coil L1, and two The current flowing through the next coils L21 to L23 is shown.
  • the terminal voltages of the plurality of battery cells 10 are maintained substantially uniformly in each of the battery cell groups B1 to B3.
  • the terminal voltage of each battery cell 10 in the battery cell group B1 is referred to as a terminal voltage V1
  • the terminal voltage of each battery cell 10 in the battery cell group B2 is referred to as a terminal voltage V2
  • each battery cell 10 in the battery cell group B3 is referred to as a terminal voltage V2.
  • the terminal voltage is referred to as terminal voltage V3.
  • the current flowing through the primary coil L1 is represented as I1
  • the currents flowing through the secondary coils L21 to L23 are represented as I21 to I23, respectively.
  • the second equalization process starts from time t0.
  • the terminal voltage V3 is higher than the terminal voltage V2
  • the terminal voltage V1 is higher than the terminal voltage V3.
  • the switching elements C2, C31 to C33 are turned off.
  • the switching element C32 is turned on. Thereby, an induced current due to the pulse current of the primary coil L1 flows to the secondary coil L32. In this case, current flows from the lowest potential cell terminal of the battery cell group B2 to the highest potential cell terminal. Thereby, the battery cell group B2 is charged, and the terminal voltage V2 gradually rises.
  • the terminal voltages V1 and V2 become substantially equal to each other.
  • the terminal voltage V3 is lower than the terminal voltages V1 and V2. Therefore, the switching element C32 is turned off and the switching element C33 is turned on. As a result, the induced current does not flow through the secondary coil L32, and the terminal voltage V2 gradually decreases together with the terminal voltage V1. On the other hand, an induced current flows through the secondary coil L33. As a result, the terminal voltage V3 gradually increases.
  • the terminal voltages V1 to V3 become substantially equal to each other. Therefore, the switching elements C2 and C33 are turned off, and the second equalization process ends.
  • the battery cell groups B2 and B3 other than the battery cell group B1 having the highest terminal voltage (hereinafter referred to as the reference battery cell group) B1 are sequentially charged by the induced current generated by the transformer TR. Thereby, the terminal voltages are equalized between the battery cell groups B1 to B3. As a result, the terminal voltages of all the battery cells 10 are equalized.
  • the battery cell group B2 having the lowest terminal voltage is charged first at the start of the second equalization process, but this is not restrictive.
  • Other battery cell groups excluding the reference battery cell group may be charged in any order.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the control operation of the voltage detection unit A1 during the first equalization process.
  • the voltage detector A1 detects the terminal voltage of each battery cell 10 of the battery cell group B1 (step S1).
  • the voltage detection unit A1 has a difference between the largest terminal voltage and the smallest terminal voltage among the detected terminal voltages (hereinafter referred to as the maximum terminal voltage difference) larger than a predetermined threshold value T1. It is determined whether or not (step S2).
  • the voltage detection unit A1 selects the battery cell 10 to be discharged among the plurality of battery cells 10 of the battery cell group B1 based on the detected terminal voltage. (Step S3).
  • the voltage detection unit A1 controls ON / OFF of the plurality of switching elements C1 corresponding to the battery cell group B1 so that the selected battery cell 10 is discharged (step S4). In this case, the switching element C1 corresponding to the selected battery cell 10 is turned on, and the switching element C1 corresponding to the unselected battery cell 10 is turned off.
  • the voltage detection unit A1 repeats the processes of steps S1 to S4 until the maximum terminal voltage difference becomes equal to or less than the threshold value T1.
  • the voltage detection unit A1 turns off all the switching elements C1 corresponding to the battery cell group B1, and ends the first equalization process.
  • the control operation of the voltage detectors A2 and A3 is the same as the control operation of the voltage detector A1 shown in FIG. In this way, the voltage detectors A1 to A3 control the on / off of the plurality of switching elements C1, whereby the terminal voltages of the plurality of battery cells 10 are equalized in each of the battery cell groups B1 to B3.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the control operation of the battery ECU 202 during the second equalization process.
  • the switching elements C2, C31 to C33 are turned off.
  • the battery ECU 202 acquires the value of the terminal voltage of each battery cell 10 of the battery cell groups B1 to B3 from the voltage detection units A1 to A3 (step S11).
  • the terminal voltage values of the plurality of battery cells 10 in each of the battery cell groups B1 to B3 are substantially equal.
  • the battery ECU 202 determines whether or not the difference between the acquired terminal voltage values (maximum terminal voltage difference) is larger than a predetermined threshold value T2 (step S12).
  • the threshold value T2 is equal to the threshold value T1, for example.
  • battery ECU 202 periodically switches on / off switching element C2 (step S13).
  • the battery ECU 202 selects a battery cell group to be charged based on the acquired terminal voltage value (step S14).
  • the battery ECU 202 gives an on / off command of the switching elements C31 to C33 to each of the voltage detection units A1 to A3 so that the selected battery cell group is charged (step S15).
  • the switching element corresponding to the selected battery cell group is turned on, and the switching element corresponding to the battery cell group not selected is turned off.
  • the battery ECU 202 acquires the value of the terminal voltage of each battery cell 10 of the battery cell groups B1 to B3 from the voltage detection units A1 to A3 (step S16), and the largest value among the acquired terminal voltage values. And whether or not the difference between the terminal voltage value of each battery cell 10 in the battery cell group selected in step S14 (hereinafter referred to as a selected terminal voltage difference) is equal to or less than a predetermined threshold value T3. (Step S17).
  • the threshold value T3 is smaller than the threshold value T2, for example.
  • battery ECU 202 repeats the processes of steps S16 and S17 until the selection terminal voltage difference becomes equal to or less than threshold value T3.
  • battery ECU 202 returns to the process of step S12.
  • the battery ECU 202 repeats the processes of steps S12 to S17 until the maximum terminal voltage difference becomes equal to or less than the threshold value T2.
  • the maximum terminal voltage difference becomes equal to or smaller than threshold value T2
  • battery ECU 202 turns off switching elements C2, C31 to C33, and ends the second equalization process.
  • the switching between the switching elements C2, C31 to C33 is controlled by the battery ECU 202 and the voltage detectors A1 to A3, so that equalization is performed between the battery cell groups B1 to B3.
  • the terminal voltages of all the battery cells 10 are equalized.
  • the plurality of battery cells 10 are selectively discharged by the discharge circuit 61, whereby the terminal voltages are equalized in each battery cell group 110.
  • the terminal voltages are equalized among the plurality of battery cell groups 110.
  • the time required to equalize the terminal voltage of each battery cell group 110 by discharging is shorter than the time required to equalize the terminal voltage of all battery cells 10 by discharging. Further, the equalization of the terminal voltages of the plurality of battery cells 10 by charging can be performed in a shorter time than the equalization of the terminal voltages of the plurality of battery cells 10 by discharging.
  • the terminal voltages of all the battery cells 10 are equalized by discharging, the terminal voltages are equalized by discharging in each battery cell group 110, and the terminal voltages are equalized by charging among the plurality of battery cell groups 110. As a result, the terminal voltages of all the battery cells 10 can be equalized efficiently.
  • the second equalization process is performed between the plurality of battery cells 10.
  • the first equalization process is performed after the second equalization process
  • the second equalization process is performed in a state where the terminal voltages of the battery cell groups 110 vary
  • the terminal voltage is equalized among the plurality of battery cell groups 110 after the terminal voltage is equalized in each battery cell group 110.
  • the second equalization process is performed in a state where the terminal voltages are equalized in each battery cell group 110, overcharge of each battery cell 10 is prevented.
  • a plurality of battery cell groups 110 are used as a power source for the primary coil L1. Thereby, a plurality of battery cell groups 110 can be selectively charged with a simple configuration without using another power source.
  • FIG. 5 is a timing chart for explaining a second example of the second equalization process.
  • the initial state of the example of FIG. 5 is the same as the initial state of the example of FIG.
  • the difference between the example of FIG. 5 and the example of FIG. 2 will be described.
  • the switching elements C32 and C33 are turned on at time t11. Thereby, the induced current due to the pulse current of the primary coil L1 flows through the secondary coils L22 and L23, and the battery cell groups B2 and B3 are charged. In this case, a larger induced current flows through the secondary coil corresponding to the battery cell group having the lower terminal voltage among the secondary coils L22 and L23. In this example, the induced current flowing through the coil L22 is larger than the induced current flowing through the coil L23. Therefore, the difference between the terminal voltages V2 and V3 is gradually reduced.
  • the battery cell groups other than the reference battery cell group among the plurality of battery cell groups are charged simultaneously.
  • charging of the battery cell group whose terminal voltage is substantially equal to the terminal voltage of the reference battery cell group is stopped in order.
  • the terminal voltage can be equalized between the plurality of battery cell groups more efficiently.
  • FIG. 6 is a timing chart for explaining a third example of the second equalization process.
  • the initial state of the example of FIG. 6 is the same as the initial state of the example of FIG.
  • the difference between the example of FIG. 6 and the example of FIG. 2 will be described.
  • the switching elements C31 to C33 are all turned on at time t21. Thereby, the induced current by the primary coil L1 flows to all of the secondary coils L21 to L23, and the battery cell groups B21 to B23 are charged.
  • a larger induced current flows through the secondary coil corresponding to the battery cell group having the lower terminal voltage among the secondary coils L21 to L23.
  • the induced current flowing through the coil L23 is larger than the induced current flowing through the coil L21
  • the induced current flowing through the coil L22 is larger than the induced current flowing through the coil L23.
  • the supplied charge amount is smaller than the discharged charge amount. Therefore, the terminal voltage V1 gradually decreases.
  • the supplied charge amount is larger than the discharged charge amount. Therefore, the terminal voltages V2 and V3 gradually increase. Further, the difference between the terminal voltages V2 and V3 is gradually reduced.
  • the switching elements C31 to C33 are turned off.
  • the difference between the terminal voltage V1 and the terminal voltage V2 becomes smaller than the threshold value, and the switching elements C31 to C33 are turned off.
  • the battery cell groups other than the battery cell group having the highest terminal voltage are charged in order.
  • the switching element C32 is turned on and the battery cell group B2 is charged.
  • the switching element C32 is turned off and the switching element C33 is turned on.
  • charging of the battery cell group B2 is stopped and charging of the battery cell group B3 is started.
  • the switching elements C2 and C33 are turned off, and charging of the battery cell group B2 is stopped.
  • all battery cell groups are initially charged at the same time.
  • the maximum terminal voltage difference of all the battery cell groups becomes smaller than the threshold value, other battery cell groups excluding the reference battery cell group are charged in order.
  • the terminal voltage can be equalized between the plurality of battery cell groups more efficiently.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an equalization apparatus, a battery system including the same, and an equalization system according to a second embodiment of the present invention. A difference between the equalization system 500 of FIG. 7 and the equalization system 500 of FIG. 1 will be described.
  • one end of the primary coil L1 is connected to the positive terminal of the external power source PS, and the other end is connected to the negative terminal of the external power source PS via the switching element C2.
  • the switching element C2 When the switching element C2 is turned on, a current flows from the external power source PS to the primary coil L1.
  • FIG. 8 is a timing chart for explaining the second equalization process in the equalization system 500 of FIG.
  • the initial state of the example of FIG. 8 is the same as the initial state of the example of FIG.
  • the example of FIG. 8 will be described while referring to differences from the example of FIG.
  • the switching element C32 is turned on. Thereby, the battery cell group B2 is charged, and the terminal voltage V2 gradually rises.
  • the switching element C32 is turned off and the switching element C33 is turned on. Thereby, charging of the battery cell group B2 is stopped, and charging of the battery cell group B3 is started.
  • the switching elements C2 and C33 are turned off, and the charging of the battery cell group B3 is stopped. Thereby, the second equalization process ends.
  • the battery cell groups B1 to B3 can be selectively charged without reducing the terminal voltages V1 to V3 of the battery cell groups B1 to B3 during the second equalization process. it can. Thereby, the terminal voltages can be equalized more easily and accurately between the battery cell groups B1 to B3.
  • the second equalization process may be performed similarly to the example of FIG. 5, or the second equalization process may be performed similarly to the example of FIG. 6. In that case, the terminal voltage can be equalized between the plurality of battery cell groups more efficiently.
  • the transformer TR is used as the charging circuit, but the example of the charging circuit is not limited to this.
  • an external power source and a switching element may be provided as a charging circuit so as to correspond to each battery cell group 110, and the battery cell group 110 to be charged may be selectively connected to the external power source.
  • a power receiving coil may be connected to each battery cell group 110, and the charging circuit may be configured so that the battery cell group 110 to be charged is selectively charged by non-contact power feeding other than a transformer.
  • the electric vehicle according to the present embodiment includes equalization system 500 according to the first or second embodiment.
  • an electric vehicle will be described as an example of an electric vehicle.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an electric automobile according to the third embodiment.
  • electric vehicle 600 according to the present embodiment includes a vehicle body 610.
  • power conversion unit 601 includes an inverter circuit.
  • the equalization system 500 is connected to the motor 602 via the power conversion unit 601 and is also connected to the main control unit 608.
  • the battery ECU 202 (FIG. 1) of the equalization system 500 calculates the charge amount of each battery cell 10 based on the terminal voltage of each battery cell 10.
  • the charge amount of each battery cell 10 is given to the main control unit 608 from the battery ECU 202.
  • an accelerator device 604, a brake device 605, a rotation speed sensor 606, and a start instruction unit 607 are connected to the main control unit 608.
  • the main control unit 608 includes, for example, a CPU and a memory, or a microcomputer.
  • the accelerator device 604 includes an accelerator pedal 604a included in the electric automobile 600 and an accelerator detection unit 604b that detects an operation amount (depression amount) of the accelerator pedal 604a.
  • the accelerator detection unit 604b detects the amount of operation of the accelerator pedal 604a based on the state where the user is not operating. The detected operation amount of the accelerator pedal 604a is given to the main control unit 608.
  • the brake device 605 includes a brake pedal 605a included in the electric automobile 600 and a brake detection unit 605b that detects an operation amount (depression amount) of the brake pedal 605a by the user.
  • an operation amount depression amount
  • the operation amount is detected by the brake detection unit 605b.
  • the detected operation amount of the brake pedal 605a is given to the main control unit 608.
  • the rotation speed sensor 606 detects the rotation speed of the motor 602. The detected rotation speed is given to the main control unit 608.
  • the main control unit 608 is given the charge amount of each battery cell, the operation amount of the accelerator pedal 604a, the operation amount of the brake pedal 605a, and the rotation speed of the motor 602.
  • the main control unit 608 performs charge / discharge control of the plurality of battery cells 10 and power conversion control of the power conversion unit 601 based on these pieces of information. For example, when the electric vehicle 600 is started and accelerated based on the accelerator operation, the power of the plurality of battery cells 10 is supplied from the equalization system 500 to the power conversion unit 601.
  • the main control unit 608 calculates a rotational force (command torque) to be transmitted to the drive wheels 603 based on the given operation amount of the accelerator pedal 604a, and uses the command torque as the command torque.
  • the control signal based on this is given to the power converter 601.
  • the power conversion unit 601 that has received the control signal converts the power supplied from the equalization system 500 into power (drive power) necessary for driving the drive wheels 603. As a result, the driving power converted by the power converter 601 is supplied to the motor 602, and the rotational force of the motor 602 based on the driving power is transmitted to the driving wheels 603.
  • the motor 602 functions as a power generator.
  • the power conversion unit 601 converts the regenerative power generated by the motor 602 into power suitable for charging the plurality of battery cells 10 and supplies the converted power to the plurality of battery cells 10. Thereby, the plurality of battery cells 10 are charged.
  • the equalization system 500 according to the first or second embodiment may be mounted on another mobile body such as a ship, an aircraft, an elevator, or a walking robot.
  • a ship equipped with the equalization system 500 includes, for example, a hull instead of the vehicle body 610 in FIG. 9, a screw instead of the driving wheel 603, an acceleration input unit instead of the accelerator device 604, and a brake device 605.
  • a deceleration input unit is provided instead of.
  • the driver operates the acceleration input unit instead of the accelerator device 604 when accelerating the hull, and operates the deceleration input unit instead of the brake device 605 when decelerating the hull.
  • the hull corresponds to the moving main body
  • the motor corresponds to the power source
  • the screw corresponds to the drive unit.
  • the motor receives electric power from the equalization system 500 and converts the electric power into power, and the hull moves by rotating the screw with the converted power.
  • an aircraft equipped with the equalization system 500 includes, for example, a fuselage instead of the vehicle body 610 of FIG. 9, a propeller instead of the drive wheel 603, and an acceleration input unit instead of the accelerator device 604, A deceleration input unit is provided instead of the brake device 605.
  • the airframe corresponds to the moving main body
  • the motor corresponds to the power source
  • the propeller corresponds to the drive unit.
  • the motor receives electric power from the equalization system 500 and converts the electric power into motive power, and the propeller is rotated by the converted motive power, so that the airframe moves.
  • An elevator equipped with the equalization system 500 includes, for example, a saddle instead of the vehicle body 610 of FIG. 9, a lifting rope attached to the saddle instead of the driving wheel 603, and an acceleration input unit instead of the accelerator device 604. And a deceleration input unit instead of the brake device 605.
  • the kite corresponds to the moving main body
  • the motor corresponds to the power source
  • the lifting rope corresponds to the drive unit.
  • the motor receives electric power from the equalization system 500 and converts the electric power into motive power, and the elevating rope is wound up by the converted motive power, so that the kite moves up and down.
  • the walking robot equipped with the equalization system 500 includes, for example, a torso instead of the vehicle body 610 in FIG. 9, a foot instead of the driving wheel 603, an acceleration input unit instead of the accelerator device 604, and a brake device. Instead of 605, a deceleration input unit is provided.
  • the body corresponds to the moving main body
  • the motor corresponds to the power source
  • the foot corresponds to the drive unit.
  • the motor receives electric power from the equalization system 500 and converts the electric power into power, and the torso moves by driving the foot with the converted power.
  • the power source receives the electric power from the equalization system 500 and converts the electric power into power, and the drive unit moves by the power converted by the power source. Move the body.
  • the equalization system 500 according to the first or second embodiment is used, thereby suppressing the enlargement of the charging circuit 62.
  • the terminal voltages of all the battery cells 10 can be equalized efficiently. Therefore, it is possible to improve the reliability of the moving body while suppressing an increase in size of the moving body.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a power supply device according to the fourth embodiment.
  • the power supply device 700 includes a power storage device 710 and a power conversion device 720.
  • the power storage device 710 includes an equalization system group 711 and a controller 712.
  • the equalization system group 711 includes a plurality of equalization systems 500 according to the first or second embodiment. Between the plurality of equalization systems 500, the plurality of battery cells 10 may be connected in parallel to each other or may be connected in series to each other.
  • each equalization system 500 for example, each battery cell group 110, and a plurality of discharge units DU and voltage detection units 201 corresponding to the battery cell group 110 are provided as one package.
  • the controller 712 is an example of a system control unit, and includes, for example, a CPU and a memory, or a microcomputer.
  • the controller 712 is connected to the battery ECU 202 (FIG. 1) of each equalization system 500.
  • the battery ECU 202 of each equalization system 500 calculates the charge amount of each battery cell 10 based on the terminal voltage of each battery cell 10, and gives the calculated charge amount to the controller 712.
  • the controller 712 controls the power conversion device 720 based on the charge amount of each battery cell 10 given from each battery ECU 202, thereby controlling the discharge or charging of the plurality of battery cells 10 included in each equalization system 500. I do.
  • the power converter 720 includes a DC / DC (DC / DC) converter 721 and a DC / AC (DC / AC) inverter 722.
  • the DC / DC converter 721 has input / output terminals 721a and 721b, and the DC / AC inverter 722 has input / output terminals 722a and 722b.
  • the input / output terminal 721 a of the DC / DC converter 721 is connected to the equalization system group 711 of the power storage device 710.
  • the input / output terminal 721b of the DC / DC converter 721 and the input / output terminal 722a of the DC / AC inverter 722 are connected to each other and to the power output unit PU1.
  • the input / output terminal 722b of the DC / AC inverter 722 is connected to the power output unit PU2 and to another power system.
  • the power output units PU1, PU2 include, for example, outlets.
  • various loads are connected to the power output units PU1 and PU2.
  • Other power systems include, for example, commercial power sources or solar cells. This is an external example in which power output units PU1, PU2 and another power system are connected to a power supply device.
  • the DC / DC converter 721 and the DC / AC inverter 722 are controlled by the controller 712, whereby the plurality of battery cells 10 included in the equalization system group 711 are discharged and charged.
  • power supplied from the equalization system group 711 is DC / DC (direct current / direct current) converted by the DC / DC converter 721, and further, DC / AC (direct current / alternating current) is converted by the DC / AC inverter 722. ) Converted.
  • the power DC / DC converted by the DC / DC converter 721 is supplied to the power output unit PU1.
  • the power DC / AC converted by the DC / AC inverter 722 is supplied to the power output unit PU2.
  • DC power is output to the outside from the power output unit PU1, and AC power is output to the outside from the power output unit PU2.
  • the electric power converted into alternating current by the DC / AC inverter 722 may be supplied to another electric power system.
  • the controller 712 performs the following control as an example of control related to discharging of the plurality of battery cells 10 included in each equalization system 500.
  • the controller 712 determines whether or not to stop discharging based on the amount of charge of each battery cell 10 given from each battery ECU 202 (FIG. 1), and power based on the determination result.
  • the conversion device 720 is controlled. Specifically, when the charge amount of any one of the plurality of battery cells 10 (FIG. 1) included in the equalization system group 711 is smaller than a predetermined threshold, the controller 712
  • the DC / DC converter 721 and the DC / AC inverter 722 are controlled so that the discharge is stopped or the discharge current (or discharge power) is limited. Thereby, overdischarge of each battery cell 10 is prevented.
  • the controller 712 performs the following control as an example of control related to charging of the plurality of battery cells 10 included in each equalization system 500.
  • the controller 712 determines whether or not to stop charging based on the charge amount of each battery cell 10 given from each battery ECU 202 (FIG. 1), and power based on the determination result.
  • the conversion device 720 is controlled. Specifically, when the charge amount of any one of the plurality of battery cells 10 included in the equalization system group 711 exceeds a predetermined threshold value, the controller 712 stops charging. Or the DC / DC converter 721 and the DC / AC inverter 722 are controlled such that the charging current (or charging power) is limited. Thereby, overcharge of each battery cell 10 is prevented.
  • the controller 712 may have the same function as the battery ECU 202 instead of the battery ECU 202 being provided in each equalization system 500. In this case, the controller 712 controls the discharge circuit 61 and the charging circuit 62 of the equalization device 60, whereby the first and second equalization processes are performed in each equalization system 500.
  • the power conversion apparatus 720 may include only one of the DC / DC converter 721 and the DC / AC inverter 722. Further, the power conversion device 720 may not be provided as long as power can be supplied between the power supply device 700 and the outside.
  • equalization system 500 is provided with a plurality of equalization systems 500.
  • the present invention is not limited to this, and only one equalization system 500 may be provided.
  • the equalizing device 60 is an example of an equalizing device
  • the battery cell 10 is an example of a battery cell
  • the battery cell group 110 (B1 to B3) is an example of a battery cell group
  • the unit DU is an example of a discharging unit
  • the charging circuit 62 is an example of a charging circuit
  • the secondary coils L2 (L21 to L23) are examples of a charging unit and a second coil
  • the primary coil L1 is a first coil
  • a switching element C3 (C31 to C33) is an example of a first switch
  • a resistor R is an example of a resistor
  • a switching element C1 is an example of a second switch.
  • the battery system 100 is an example of a battery system
  • the equalization system 500 is an example of an equalization system
  • the control part 200 is an example of a control part
  • the electric vehicle 600 is an example of an electric vehicle or a moving body.
  • the motor 602 is an example of a motor or a power source
  • the drive wheel 603 is an example of a drive wheel or a drive unit
  • the vehicle body 610 is an example of a moving main body
  • the power storage device 710 is an example of a power storage device.
  • the power supply device 700 is an example of a power supply device
  • the controller 712 is an example of a system control unit
  • the power conversion device 720 is an example of a power conversion device.

Abstract

　均等化装置は、放電回路および充電回路を含む。放電回路は、複数のバッテリセル群の複数のバッテリセルにそれぞれ対応して設けられた複数の放電部を含む。充電回路は、一次コイル、スイッチング素子、複数の二次コイル、複数のスイッチング素子および複数のダイオードを含む。複数の二次コイル、複数のスイッチング素子および複数のダイオードは、複数のバッテリセル群にそれぞれ対応するように設けられる。一次コイルおよび複数の二次コイルによりトランスが構成される。

Description

バッテリシステム、均等化装置、均等化システム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置
　本発明は、バッテリシステム、均等化装置、均等化システム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置に関する。
　電動自動車等の移動体の駆動源または蓄電装置として、充放電可能な複数のバッテリセルを含むバッテリシステムが用いられる。複数のバッテリセルは、例えば互いに直列に接続される。
　複数のバッテリセルの充放電特性にはばらつきがある。そのため、バッテリシステムの使用時には、複数のバッテリセルの端子電圧にばらつきが生じる。各バッテリセルの本来的な容量を最大限に使用するためには、複数のバッテリセルの端子電圧を均等化する必要がある。
　例えば、特許文献１に記載される充電装置においては、各バッテリセルの端子間に抵抗およびトランジスタからなる直列回路が接続される。この場合、他のバッテリセルより端子電圧が高い一のバッテリセルを選択的に抵抗を通して放電させることができる。それにより、複数のバッテリセルの端子電圧を均等化することができる。
特許第３２７９０７１号公報
　しかしながら、上記の充電装置においては、端子電圧のばらつきが大きい場合、端子電圧の均等化に要する時間が長くなる。また、端子電圧を均等化するための方法が、バッテリセルの放電に限られる。
　本発明の目的は、複数のバッテリセルの充電状態を効率よく均等化することが可能なバッテリシステム、均等化装置、均等化システム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置を提供することである。
　本発明の一局面に従うバッテリシステムは、直列接続された複数のバッテリセルを各々含む複数のバッテリセル群と、複数のバッテリセル群の充電状態を均等化する均等化装置とを備え、均等化装置は、複数のバッテリセル群の複数のバッテリセルに一対一に対応して設けられる複数の放電部と、複数のバッテリセル群に一対一に対応して設けられる複数の充電部を有する充電回路とを含み、複数の放電部の各々は、対応するバッテリセルのセル端子間に接続され、複数の充電部の各々は、対応するバッテリセル群の最も低電位のセル端子と最も高電位のセル端子との間に接続されるものである。ここで、セル端子とは、バッテリセルの正極端子および負極端子の総称である。また、バッテリセル群の充電状態とは、バッテリセル群全体の充電状態であってもよく、またはバッテリセル群に含まれる個々のバッテリセルの充電状態であってもよい。
　そのバッテリシステムにおいては、複数のバッテリセルの各々に対応する放電部が１つまたは複数設けられ、複数のバッテリセル群の各々に対応する充電部が１つまたは複数設けられる。複数の放電部の各々が、対応するバッテリセルのセル端子間に接続される。また、充電回路の複数の充電部の各々が、対応するバッテリセル群の最も低電位のセル端子と最も高電位のセル端子との間に接続される。
　この場合、各バッテリセル群の複数のバッテリセルのうち、他のバッテリセルより端子電圧が高いバッテリセルを、対応する放電部により選択的に放電させることができる。それにより、各バッテリセル群において複数のバッテリセルの充電状態を均等化することができる。また、複数のバッテリセル群のうち、他のバッテリセル群よりも各バッテリセルの端子電圧が低いバッテリセル群を、対応する充電部によって選択的に充電することができる。それにより、複数のバッテリセル群間においてバッテリセルの充電状態を均等化することができる。
　各バッテリセル群の複数のバッテリセルの充電状態を放電により均等化させるために必要な時間は、複数のバッテリセル群の全てのバッテリセルの充電状態を放電により均等化するために必要な時間よりも短い。また、充電による複数のバッテリセルの充電状態の均等化は、放電による複数のバッテリセルの充電状態の均等化よりも短時間で行うことができる。
　そのため、全てのバッテリセルの充電状態を放電により均等化する場合に比べて、各バッテリセル群において複数のバッテリセルの充電状態を放電により均等化し、複数のバッテリセル群間においてバッテリセルの充電状態を充電により均等化することにより、効率よく全てのバッテリセルの充電状態を均等化することができる。
　また、複数のバッテリセルを含む各バッテリセル群に対応して１つの充電部が設けられるので、複数のバッテリセルにそれぞれ対応して複数の充電部が設けられる場合に比べて、充電部の数が少なくなる。それにより、充電回路の大型化が抑制される。
　充電回路は、電源に接続される第１のコイルと、複数のバッテリセル群に一対一に対応する複数の充電部として設けられ、第１のコイルによる磁界変化に伴って誘導電流が流れる複数の第２のコイルと、各第２のコイルに誘導電流が流れる状態と各第２のコイルに誘導電流が流れない状態とに複数の第２のコイルをそれぞれ独立に切り替える複数の第１のスイッチとを含んでもよい。
　この場合、第１のコイルによる誘導電流を複数の第２のコイルに選択的に発生させることができる。それにより、複数のバッテリセル群のうち他のバッテリセル群よりも各バッテリセルの端子電圧が低いバッテリセル群を選択的に充電することができる。したがって、簡単な構成で複数のバッテリセル群間において充電状態を均等化することができる。
　第１のコイルは、電源として複数のバッテリセル群に接続されてもよい。
　この場合、他の電源を用いることなく、簡単な構成で複数のバッテリセル群を選択的に充電することができる。
　第１のコイルは、電源として複数のバッテリセル群とは異なる電源に接続されてもよい。
　この場合、複数のバッテリセル群の端子電圧を低下させることなく、複数のバッテリセル群を選択的に充電することができる。
　充電回路は、電源から第１のコイルに電流が流れる状態と電源から第１のコイルに電流が流れない状態とに周期的に切り替え可能に構成されてもよい。
　この場合、電源から第１のコイルに電流が流れる状態と電源から第１のコイルに電流が流れない状態とが周期的に切り替えられることにより、継続的に磁界が変化される。それにより、選択された第２のコイルに継続的に誘導電流を流すことができ、対応するバッテリセル群を短時間で充電することができる。
　放電部は、複数のバッテリセル群の複数のバッテリセルに一対一に対応する複数の抵抗と、各抵抗を対応するバッテリセルのセル端子間に電気的に接続する状態と各抵抗を対応するバッテリセルのセル端子から電気的に切り離す状態とに独立に切り替え可能な複数の第２のスイッチとを含んでもよい。
　この場合、複数のバッテリセルを選択的に抵抗に接続することができる。それにより、複数のバッテリセルのうち他のバッテリセルより端子電圧が高いバッテリセルを選択的に放電することができる。したがって、簡単な構成で各バッテリセル群において充電状態を均等化することができる。
　本発明の他の局面に従う均等化装置は、直列接続された複数のバッテリセルを各々含む複数のバッテリセル群の充電状態を均等化する均等化装置であって、複数のバッテリセル群の複数のバッテリセルに一対一に対応して設けられる複数の放電部と、複数のバッテリセル群に一対一に対応して設けられる複数の充電部を有する充電回路とを備え、複数の放電部の各々は、対応するバッテリセルのセル端子間に接続され、複数の充電部の各々は、対応するバッテリセル群の最も低電位のセル端子と最も高電位のセル端子との間に接続されるものである。
　その均等化装置においては、複数の放電部の各々が、対応するバッテリセルのセル端子間に接続される。また、充電回路の複数の充電部の各々が、対応するバッテリセル群の最も低電位のセル端子と最も高電位のセル端子との間に接続される。
　この場合、各バッテリセル群の複数のバッテリセルのうち、他のバッテリセルより端子電圧が高いバッテリセルを、対応する放電部により選択的に放電させることができる。それにより、各バッテリセル群において複数のバッテリセルの充電状態を均等化することができる。また、複数のバッテリセル群のうち、他のバッテリセル群よりも各バッテリセルの端子電圧が低いバッテリセル群を、対応する充電部によって選択的に充電することができる。それにより、複数のバッテリセル群間においてバッテリセルの充電状態を均等化することができる。
　各バッテリセル群の複数のバッテリセルの充電状態を放電により均等化させるために必要な時間は、複数のバッテリセル群の全てのバッテリセルの充電状態を放電により均等化するために必要な時間よりも短い。また、充電による複数のバッテリセルの充電状態の均等化は、放電による複数のバッテリセルの充電状態の均等化よりも短時間で行うことができる。
　そのため、全てのバッテリセルの充電状態を放電により均等化する場合に比べて、各バッテリセル群において複数のバッテリセルの充電状態を放電により均等化し、複数のバッテリセル群間においてバッテリセルの充電状態を充電により均等化することにより、効率よく全てのバッテリセルの充電状態を均等化することができる。
　また、複数のバッテリセルを含む各バッテリセル群に対応して１つの充電部が設けられるので、複数のバッテリセルにそれぞれ対応して複数の充電部が設けられる場合に比べて、充電部の数が少なくなる。それにより、充電回路の大型化が抑制される。
　本発明のさらに他の局面に従う均等化システムは、本発明の上記一局面に従うバッテリシステムと、バッテリシステムの複数の放電部および充電回路を制御する制御部とを備えるものである。
　その均等化システムにおいては、上記バッテリシステムの複数の放電部および充電回路が制御部により制御される。それにより、直列接続された複数のバッテリセルを各々含む複数のバッテリセル群の充電状態が均等化される。この場合、上記バッテリシステムが用いられるので、充電回路の大型化を抑制しつつ効率よく全てのバッテリセルの充電状態を均等化することができる。
　制御部は、各バッテリセル群における充電状態の均等化が行われた後に、複数のバッテリセル群間における充電状態の均等化が行われるように複数の放電部および充電回路を制御してもよい。
　この場合、各バッテリセル群において、複数のバッテリセルが選択的に放電されることにより、複数のバッテリセルの充電状態が均等化される。その後、複数のバッテリセル群が選択的に充電されることにより、全てのバッテリセルの充電状態が均等化される。これにより、全てのバッテリセルの充電状態を効率よく正確に均等化することができる。
　また、各バッテリセル群において充電状態にばらつきがない状態で複数のバッテリセル群が選択的に充電されるので、一部のバッテリセルが過充電となることが防止される。
　本発明のさらに他の局面に従う電動車両は、本発明の上記さらに他の局面に従う均等化システムと、均等化システムからの電力により駆動されるモータと、モータの回転力により回転する駆動輪とを備えるものである。
　その電動車両においては、上記均等化システムからの電力によりモータが駆動される。そのモータの回転力によって駆動輪が回転することにより、電動車両が移動する。この場合、上記均等化システムが用いられるので、充電回路の大型化を抑制しつつ効率よく全てのバッテリセルの充電状態を均等化することができる。それにより、電動車両の大型化を抑制しつつ電動車両の信頼性を向上させることができる。
　本発明のさらに他の局面に従う移動体は、本発明の上記さらに他の局面に従う均等化システムと、移動本体部と、均等化システムからの電力を受けて、その電力を動力に変換する動力源と、動力源により変換された動力により移動本体部を移動させる駆動部とを備えるものである。
　その移動体においては、上記均等化システムからの電力が動力源により動力に変換され、その動力により駆動部が移動本体部を移動させる。この場合、上記均等化システムが用いられるので、充電回路の大型化を抑制しつつ効率よく全てのバッテリセルの充電状態を均等化することができる。それにより、移動体の大型化を抑制しつつ移動体の信頼性を向上させることができる。
　本発明のさらに他の局面に従う電力貯蔵装置は、本発明の上記さらに他の局面に従う均等化システムと、均等化装置の複数のバッテリセルの充電または放電に関する制御を行うシステム制御部とを備えるものである。
　その電力貯蔵装置においては、システム制御部により、複数のバッテリセルの充電または放電に関する制御が行われる。それにより、複数のバッテリセルの劣化、過放電および過充電を防止することができる。また、上記均等化システムが用いられるので、充電回路の大型化を抑制しつつ効率よく全てのバッテリセルの充電状態を均等化することができる。それにより、電力貯蔵装置の大型化を抑制しつつ電力貯蔵装置の信頼性を向上させることができる。
　本発明のさらに他の局面に従う電源装置は、外部に接続可能な電源装置であって、本発明の上記さらに他の局面に従う電力貯蔵装置と、電力貯蔵装置のシステム制御部により制御され、電力貯蔵装置の複数のバッテリセルと外部との間で電力変換を行う電力変換装置とを備えるものである。
　その電源装置においては、複数のバッテリセルと外部との間で電力変換装置により電力変換が行われる。電力変換装置が電力貯蔵装置のシステム制御部により制御されることにより、複数のバッテリセルの充電または放電に関する制御が行われる。それにより、複数のバッテリセルの劣化、過放電および過充電を防止することができる。また、上記均等化システムが用いられるので、充電回路の大型化を抑制しつつ効率よく全てのバッテリセルの充電状態を均等化することができる。それにより、電源装置の大型化を抑制しつつ電源装置の信頼性を向上させることができる。
　本発明によれば、複数のバッテリセルの充電状態を効率よく均等化することができる。
図１は本発明の第１の実施の形態に係る均等化装置、それを備えたバッテリシステムおよび均等化システムの構成を示すブロック図である。 図２は第２の均等化処理の第１の例について説明するためのタイミングチャートである。 図３は第１の均等化処理時における電圧検出部の制御動作を示すフローチャートである。 図４は第２の均等化処理時におけるバッテリＥＣＵの制御動作を示すフローチャートである。 図５は第２の均等化処理の第２の例について説明するためのタイミングチャートである。 図６は第２の均等化処理の第３の例について説明するためのタイミングチャートである。 図７は本発明の第２の実施の形態に係る均等化装置、それを備えたバッテリシステムおよび均等化システムの構成を示すブロック図である。 図８は図７の均等化システムにおける第２の均等化処理について説明するためのタイミングチャートである。 図９は第３の実施の形態に係る電動自動車の構成を示すブロック図である。 図１０は第４の実施の形態に係る電源装置の構成を示すブロック図である。
　以下、本発明の実施の形態に係る均等化装置、それを備えたバッテリシステム、均等化システム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置について説明する。
　（１）第１の実施の形態
　（１－１）均等化システムの構成
　図１は、本発明の第１の実施の形態に係る均等化装置、それを備えたバッテリシステムおよび均等化システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、均等化システム５００は、バッテリシステム１００および制御部２００を備える。
　バッテリシステム１００は、複数（本例では３組）のバッテリセル群１１０、均等化装置６０およびコンタクタ６５を含む。複数のバッテリセル群１１０は互いに直列接続される。各バッテリセル群１１０は、互いに直列接続された複数のバッテリセル１０を含む。各バッテリセル１０は二次電池であり、例えばリチウムイオン電池がバッテリセル１０として用いられる。以下、各バッテリセル１０の正極端子および負極端子を総称してセル端子と呼ぶ。複数のバッテリセル群１１０における最も高電位のセル端子および最も低電位のセル端子は、図示しない負荷に接続される（図１のＤ１，Ｄ２）。最も高電位のセル端子と負荷との間にコンタクタ６５が介挿される。
　均等化装置６０は、放電回路６１および充電回路６２を含む。放電回路６１は、複数のバッテリセル群１１０の複数のバッテリセル１０にそれぞれ対応して設けられた複数の放電部ＤＵを含む。各放電部ＤＵは、抵抗Ｒおよびスイッチング素子Ｃ１からなる直列回路を含み、対応するバッテリセル１０のセル端子間に接続される。
　充電回路６２は、一次コイルＬ１、スイッチング素子Ｃ２、複数の二次コイルＬ２、複数のスイッチング素子Ｃ３および複数のダイオードＤを含む。一次コイルＬ１の一端は、複数のバッテリセル群１１０における最も高電位のセル端子に接続され、他端は、スイッチング素子Ｃ２を介して複数のバッテリセル群１１０における最も低電位のセル端子に接続される。複数の二次コイルＬ２、複数のスイッチング素子Ｃ３および複数のダイオードＤは、複数のバッテリセル群１１０にそれぞれ対応するように設けられる。各二次コイルＬ２の一端は、スイッチング素子Ｃ３およびダイオードＤを介して対応するバッテリセル群１１０の最も高電位のセル端子に接続され、他端は、対応するバッテリセル群の最も低電位のセル端子に接続される。一次コイルＬ１および複数の二次コイルＬ２によりトランスＴＲが構成される。複数の二次コイルＬ２の極性は、一次コイルＬ１の極性とそれぞれ逆に設定される。
　制御部２００は、複数の電圧検出部２０１およびバッテリＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）２０２を含む。複数の電圧検出部２０１は、複数のバッテリセル群１１０にそれぞれ対応するように設けられる。各電圧検出部２０１は、例えばＡＳＩＣ（application-specific integrated circuit；特定用途向け集積回路）からなる。各電圧検出部２０１は、対応するバッテリセル群１１０の複数のバッテリセル１０のセル端子に接続される。バッテリＥＣＵ２０２は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）およびメモリ、またはマイクロコンピュータからなる。バッテリＥＣＵ２０２は、複数の電圧検出部２０１に接続される。
　各電圧検出部２０１は、対応するバッテリセル群１１０の各バッテリセル１０の端子電圧を検出し、検出された端子電圧に基づいて、対応する放電部ＤＵのスイッチング素子Ｃ１のオンオフを制御する。また、各電圧検出部２０１は、バッテリＥＣＵ２０２からの指令に応じて、対応するスイッチング素子Ｃ３のオンオフを制御する。また、各電圧検出部２０１は、検出された端子電圧の値をバッテリＥＣＵ２０２に与える。バッテリＥＣＵ２０２は、複数の電圧検出部２０１から与えられた端子電圧の値に基づいて、スイッチング素子Ｃ２のオンオフを制御するとともに、各スイッチング素子Ｃ３のオンオフの指令を各電圧検出回路２０１に与える。また、バッテリＥＣＵ２０２は、バッテリシステム１００に異常が発生した場合、コンタクタ６５をオフする。コンタクタ６５がオフされると、複数のバッテリセル群１１０と負荷との間で電流が流れない。そのため、複数のバッテリセル群１１０の異常発熱が防止される。
　以下、図１の最も高い電位を有するバッテリセル群１１０から最も低い電位を有するバッテリセル群１１０を順にバッテリセル群Ｂ１～Ｂ３と呼ぶ。また、バッテリセル群Ｂ１～Ｂ３に対応する３つの二次コイルＬ２、３つのスイッチング素子Ｃ３および３つの電圧検出部２０１をそれぞれ二次コイルＬ２１～Ｌ２３、スイッチング素子Ｃ３１～Ｃ３３および電圧検出部Ａ１～Ａ３と呼ぶ。
　本実施の形態では、３組のバッテリセル群１１０が設けられるが、これに限らず、２組または４組以上のバッテリセル群１１０が設けられてもよい。また、複数のバッテリセル群１１０にそれぞれ含まれるバッテリセル１０の数は、互いに等しくてもよく、または互いに異なってもよい。
　また、本実施の形態では、各電圧検出部２０１が対応する放電部ＤＵのスイッチング素子Ｃ１および対応するスイッチング素子Ｃ３のオンオフを制御し、バッテリＥＣＵ２０２がスイッチング素子Ｃ２およびコンタクタ６５のオンオフを制御するが、これに限らない。バッテリＥＣＵ２０２が複数の電圧検出部２０１から与えられた端子電圧の値に基づいて各放電部ＤＵのスイッチング素子Ｃ１または各スイッチング素子Ｃ３のオンオフを制御してもよく、いずれかの電圧検出部２０１がスイッチング素子Ｃ２またはコンタクタ６５のオンオフを制御してもよい。
　（１－２）均等化処理
　図１の均等化システム５００においては、均等化装置６０によりバッテリセル群Ｂ１～Ｂ３の全てのバッテリセル１０の充電状態を均等化する均等化処理が行われる。充電状態は、例えば、端子電圧、ＳＯＣ（充電率）、残容量、放電深度（ＤＯＤ）、電流積算値または蓄電量差を含む。本実施の形態では、充電状態の均等化として、端子電圧の均等化が行われる。
　均等化処理としては、バッテリセル群Ｂ１～Ｂ３の各々における第１の均等化処理、および複数のバッテリセル群Ｂ１～Ｂ３間における第２の均等化処理が行われる。本実施の形態では、第１の均等化処理が行われた後、第２の均等化処理が行われる。
　バッテリセル群Ｂ１における第１の均等化処理について説明する。バッテリセル群Ｂ１の一のバッテリセル１０の端子電圧が他のバッテリセル１０の端子電圧よりも高い場合、一のバッテリセル１０に対応する放電部ＤＵのスイッチング素子Ｃ１がオンされる。それにより、一のバッテリセル１０に充電された電荷が抵抗Ｒを通して放電される。一のバッテリセル１０の端子電圧が他のバッテリセル１０の端子電圧と略等しくなるまで低下すると、一のバッテリセル１０に対応する放電部ＤＵのスイッチング素子Ｃ１がオフされる。上記の動作が繰り返されることにより、バッテリセル群Ｂ１の複数のバッテリセル１０の端子電圧が均等化される。
　同様にして、バッテリセル群Ｂ２，Ｂ３における第１の均等化処理が行われる。それにより、バッテリセル群Ｂ２の複数のバッテリセル１０の端子電圧が均等化され、バッテリセル群Ｂ３の複数のバッテリセル１０の端子電圧が均等化される。
　次に、バッテリセル群Ｂ１～Ｂ３間における第２の均等化処理について説明する。図２は、第２の均等化処理の第１の例について説明するためのタイミングチャートである。図２ならびに後述の図５、図６および図８には、バッテリセル群Ｂ１～Ｂ３の各バッテリセル１０の端子電圧、スイッチング素子Ｃ２，Ｃ３１～Ｃ３３の状態、一次コイルＬ１に流れる電流、および二次コイルＬ２１～Ｌ２３に流れる電流が示される。
　第２の均等化処理時には、バッテリセル群Ｂ１～Ｂ３の各々において、複数のバッテリセル１０の端子電圧が略均等に維持される。以下、バッテリセル群Ｂ１の各バッテリセル１０の端子電圧を端子電圧Ｖ１と呼び、バッテリセル群Ｂ２の各バッテリセル１０の端子電圧を端子電圧Ｖ２と呼び、バッテリセル群Ｂ３の各バッテリセル１０の端子電圧を端子電圧Ｖ３と呼ぶ。また、図中では、一次コイルＬ１に流れる電流がＩ１と表記され、二次コイルＬ２１～Ｌ２３に流れる電流がＩ２１～Ｉ２３とそれぞれ表記される。
　図２の例では、時点ｔ０から第２の均等化処理が開始される。第２の均等化処理の開始前には、端子電圧Ｖ２より端子電圧Ｖ３が高く、端子電圧Ｖ３より端子電圧Ｖ１が高い。また、スイッチング素子Ｃ２，Ｃ３１～Ｃ３３がオフされている。
　第２の均等化処理が開始されると、スイッチング素子Ｃ２のオンオフが周期的に切り替えられる。それにより、バッテリセル群Ｂ１～Ｂ３の最も高電位のセル端子から一次コイルＬ１を通して最も低電位のセル端子に周期的にパルス電流が流れる。そのため、バッテリセル群Ｂ１～Ｂ３がそれぞれ放電され、端子電圧Ｖ１～Ｖ３が徐々に低下する。
　時点ｔ１においてスイッチング素子Ｃ３２がオンされる。それにより、一次コイルＬ１のパルス電流による誘導電流が二次コイルＬ３２に流れる。この場合、バッテリセル群Ｂ２の最も低電位のセル端子から最も高電位のセル端子に電流が流れる。それにより、バッテリセル群Ｂ２が充電され、端子電圧Ｖ２が徐々に上昇する。
　時点ｔ２において、端子電圧Ｖ１，Ｖ２が互いにほぼ等しくなる。一方、端子電圧Ｖ３は端子電圧Ｖ１，Ｖ２よりも低い。そこで、スイッチング素子Ｃ３２がオフされるとともに、スイッチング素子Ｃ３３がオンされる。これにより、二次コイルＬ３２に誘導電流が流れなくなり、端子電圧Ｖ２が端子電圧Ｖ１とともに徐々に低下する。一方、二次コイルＬ３３に誘導電流が流れる。それにより、端子電圧Ｖ３が徐々に上昇する。
　時点ｔ３において、端子電圧Ｖ１～Ｖ３が互いにほぼ等しくなる。そこで、スイッチング素子Ｃ２，Ｃ３３がオフされ、第２の均等化処理が終了する。
　このように、端子電圧が最も高いバッテリセル群（以下、基準バッテリセル群と呼ぶ）Ｂ１を除く他のバッテリセル群Ｂ２，Ｂ３がトランスＴＲによって発生される誘導電流により順に充電される。それにより、バッテリセル群Ｂ１～Ｂ３間において端子電圧が均等化される。その結果、全てのバッテリセル１０の端子電圧が均等化される。本例では、第２の均等化処理開始時において端子電圧が最も低いバッテリセル群Ｂ２が最初に充電されるが、これに限らない。基準バッテリセル群を除く他のバッテリセル群は、任意の順で充電されてもよい。
　（１－３）制御部の動作
　第１の均等化処理時には、電圧検出部Ａ１～Ａ３により、バッテリセル群Ｂ１～Ｂ３に対応する複数のスイッチング素子Ｃ１のオンオフが制御される。第２の均等化処理時には、バッテリＥＣＵ２０２および電圧検出部Ａ１～Ａ３により、スイッチング素子Ｃ２，Ｃ３１～Ｃ３３が制御される。以下、電圧検出部Ａ１～Ａ３およびバッテリＥＣＵ２０２の制御動作について説明する。
　図３は、第１の均等化処理時における電圧検出部Ａ１の制御動作を示すフローチャートである。初期状態では、バッテリセル群Ｂ１に対応する全てのスイッチング素子Ｃ１がオフされている。図３に示すように、まず、電圧検出部Ａ１は、バッテリセル群Ｂ１の各バッテリセル１０の端子電圧を検出する（ステップＳ１）。次に、電圧検出部Ａ１は、検出された端子電圧のうち最も大きい端子電圧と最も小さい端子電圧との差（以下、最大端子電圧差と呼ぶ）が予め定められたしきい値Ｔ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２）。
　最大端子電圧差がしきい値Ｔ１よりも大きい場合、電圧検出部Ａ１は、検出された端子電圧に基づいて、バッテリセル群Ｂ１の複数のバッテリセル１０のうち放電すべきバッテリセル１０を選択する（ステップＳ３）。次に、電圧検出部Ａ１は、選択されたバッテリセル１０が放電されるようにバッテリセル群Ｂ１に対応する複数のスイッチング素子Ｃ１のオンオフを制御する（ステップＳ４）。この場合、選択されたバッテリセル１０に対応するスイッチング素子Ｃ１がオンされ、選択されていないバッテリセル１０に対応するスイッチング素子Ｃ１がオフされる。
　その後、電圧検出部Ａ１は、最大端子電圧差がしきい値Ｔ１以下になるまでステップＳ１～Ｓ４の処理を繰り返す。最大端子電圧差がしきい値Ｔ１以下になると、電圧検出部Ａ１は、バッテリセル群Ｂ１に対応する全てのスイッチング素子Ｃ１をオフし、第１の均等化処理を終了する。
　電圧検出部Ａ２，Ａ３の制御動作は、図３に示す電圧検出部Ａ１の制御動作と同様である。このようにして、電圧検出部Ａ１～Ａ３によって複数のスイッチング素子Ｃ１のオンオフが制御されることにより、バッテリセル群Ｂ１～Ｂ３の各々において、複数のバッテリセル１０の端子電圧が均等化される。
　図４は、第２の均等化処理時におけるバッテリＥＣＵ２０２の制御動作を示すフローチャートである。初期状態では、スイッチング素子Ｃ２，Ｃ３１～Ｃ３３がオフされている。
　図４に示すように、まず、バッテリＥＣＵ２０２は、電圧検出部Ａ１～Ａ３からバッテリセル群Ｂ１～Ｂ３の各バッテリセル１０の端子電圧の値を取得する（ステップＳ１１）。この場合、バッテリセル群Ｂ１～Ｂ３の各々における複数のバッテリセル１０の端子電圧の値は略均等である。
　次に、バッテリＥＣＵ２０２は、取得された端子電圧の値の差（最大端子電圧差）が予め定められたしきい値Ｔ２よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１２）。しきい値Ｔ２は、例えばしきい値Ｔ１と等しい。最大端子電圧差がしきい値Ｔ２よりも大きい場合、バッテリＥＣＵ２０２は、スイッチング素子Ｃ２のオンオフを周期的に切り替える（ステップＳ１３）。
　次に、バッテリＥＣＵ２０２は、取得された端子電圧の値に基づいて、充電すべきバッテリセル群を選択する（ステップＳ１４）。次に、バッテリＥＣＵ２０２は、選択されたバッテリセル群が充電されるように、スイッチング素子Ｃ３１～Ｃ３３のオンオフの指令を電圧検出部Ａ１～Ａ３の各々に与える（ステップＳ１５）。この場合、スイッチング素子Ｃ３１～Ｃ３２のうち選択されたバッテリセル群に対応するスイッチング素子がオンされ、選択されていないバッテリセル群に対応するスイッチング素子がオフされる。
　次に、バッテリＥＣＵ２０２は、電圧検出部Ａ１～Ａ３からバッテリセル群Ｂ１～Ｂ３の各バッテリセル１０の端子電圧の値を取得し（ステップＳ１６）、取得された端子電圧の値のうち最も大きい値とステップＳ１４で選択されたバッテリセル群の各バッテリセル１０の端子電圧の値との差（以下、選択端子電圧差と呼ぶ）が予め定められたしきい値Ｔ３以下であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。しきい値Ｔ３は、例えばしきい値Ｔ２よりも小さい。選択端子電圧差がしきい値Ｔ３より大きい場合、バッテリＥＣＵ２０２は、選択端子電圧差がしきい値Ｔ３以下になるまでステップＳ１６，Ｓ１７の処理を繰り返す。選択端子電圧差がしきい値Ｔ３以下になると、バッテリＥＣＵ２０２は、ステップＳ１２の処理に戻る。
　その後、バッテリＥＣＵ２０２は、最大端子電圧差がしきい値Ｔ２以下になるまでステップＳ１２～Ｓ１７の処理を繰り返す。最大端子電圧差がしきい値Ｔ２以下になると、バッテリＥＣＵ２０２は、スイッチング素子Ｃ２，Ｃ３１～Ｃ３３をオフし、第２の均等化処理を終了する。
　このようにして、バッテリＥＣＵ２０２および電圧検出部Ａ１～Ａ３によってスイッチング素子Ｃ２，Ｃ３１～Ｃ３３のオンオフが制御されることにより、バッテリセル群Ｂ１～Ｂ３間における均等化が行われる。その結果、全てのバッテリセル１０の端子電圧が均等化される。
　（１－４）効果
　本実施の形態では、放電回路６１により複数のバッテリセル１０が選択的に放電されることにより、各バッテリセル群１１０において端子電圧が均等化される。また、充電回路６２により複数のバッテリセル群１１０が選択的に充電されることにより、複数のバッテリセル群１１０間において端子電圧が均等化される。
　各バッテリセル群１１０の端子電圧を放電により均等化するために必要な時間は、全てのバッテリセル１０の端子電圧を放電により均等化するために必要な時間よりも短い。また、充電による複数のバッテリセル１０の端子電圧の均等化は、放電による複数のバッテリセル１０の端子電圧の均等化よりも短時間で行うことができる。
　それにより、全てのバッテリセル１０の端子電圧を放電により均等化する場合に比べて、各バッテリセル群１１０において端子電圧を放電により均等化し、複数のバッテリセル群１１０間において端子電圧を充電により均等化することにより、全てのバッテリセル１０の端子電圧を効率よく均等化することができる。
　また、全てのバッテリセル１０の端子電圧を充電により均等化する場合には、全てのバッテリセル１０にそれぞれ対応して複数の二次コイルＬ２を設ける必要がある。そのため、二次コイルＬ２の数が膨大になり、充電回路６２が大型化する。それに対して、本実施の形態では、各バッテリセル群１１０に対応して１つの二次コイルＬ２が設けられるので、二次コイルＬ２の数が少なくなる。それにより、充電回路６２の大型化が抑制される。
　また、本実施の形態では、各バッテリセル群１１０において第１の均等化処理が行われた後に、複数のバッテリセル１０間において第２の均等化処理が行われる。逆に、第２の均等化処理後に第１の均等化処理が行われた場合、第１の均等化処理時に、複数のバッテリセル群１１０間で再びばらつきが生じる可能性がある。また、各バッテリセル群１１０の端子電圧にばらつきがある状態で第２の均等化処理が行われるので、比較的端子電圧が高いバッテリセル１０が第２の均等化処理時に過充電になる可能性がある。それに対して、第１の均等化処理後に第２の均等化処理が行われた場合、各バッテリセル群１１０において端子電圧が均等化された後に複数のバッテリセル群１１０間における端子電圧の均等化が行われるので、全てのバッテリセル１０の端子電圧を正確に均等化することができる。また、各バッテリセル群１１０において端子電圧が均等化された状態で第２の均等化処理が行われるので、各バッテリセル１０の過充電が防止される。
　また、本実施の形態では、一次コイルＬ１の電源として複数のバッテリセル群１１０が用いられる。これにより、他の電源を用いることなく、簡単な構成で複数のバッテリセル群１１０を選択的に充電することができる。
　（１－５）第２の均等化処理の第２の例
　図５は、第２の均等化処理の第２の例について説明するためのタイミングチャートである。図５の例の初期状態は、図２の例の初期状態と同じである。図５の例について、図２の例と異なる点を説明する。
　図５の例では、時点ｔ１１において、スイッチング素子Ｃ３２，Ｃ３３がオンされる。それにより、一次コイルＬ１のパルス電流による誘導電流が二次コイルＬ２２，Ｌ２３に流れ、バッテリセル群Ｂ２，Ｂ３が充電される。この場合、二次コイルＬ２２，Ｌ２３のうち、より低い端子電圧を有するバッテリセル群に対応する二次コイルに、より大きい誘導電流が流れる。本例では、コイルＬ２３に流れる誘導電流よりコイルＬ２２に流れる誘導電流が大きくなる。そのため、端子電圧Ｖ２，Ｖ３の差が徐々に小さくなる。
　時点ｔ１２において、端子電圧Ｖ１，Ｖ３が互いにほぼ等しくなると、スイッチング素子Ｃ３３がオフされ、バッテリセル群Ｂ３の充電が停止される。時点ｔ１３において、端子電圧Ｖ１～Ｖ３が互いにほぼ等しくなると、スイッチング素子Ｃ２，Ｃ３２がオフされ、バッテリセル群Ｂ２の充電が停止される。これにより、第２の均等化処理が終了する。
　このように、第２の例では、複数のバッテリセル群のうち基準バッテリセル群を除く他のバッテリセル群が同時に充電される。充電されるバッテリセル群のうち端子電圧が基準バッテリセル群の端子電圧とほぼ等しくなったバッテリセル群の充電が順に停止される。この場合、より効率よく複数のバッテリセル群間において端子電圧を均等化することができる。
　（１－６）第２の均等化処理の第３の例
　図６は、第２の均等化処理の第３の例について説明するためのタイミングチャートである。図６の例の初期状態は、図２の例の初期状態と同じである。図６の例について、図２の例と異なる点を説明する。
　図６の例では、時点ｔ２１において、スイッチング素子Ｃ３１～Ｃ３３が全てオンされる。それにより、一次コイルＬ１による誘導電流が二次コイルＬ２１～Ｌ２３の全てに流れ、バッテリセル群Ｂ２１～Ｂ２３が充電される。
　上記のように、二次コイルＬ２１～Ｌ２３のうち、より低い端子電圧を有するバッテリセル群に対応する二次コイルに、より大きい誘導電流が流れる。本例では、コイルＬ２１に流れる誘導電流よりコイルＬ２３に流れる誘導電流が大きくなり、コイルＬ２３に流れる誘導電流よりコイルＬ２２に流れる誘導電流が大きくなる。この場合、バッテリセル群Ｂ２１に関しては、放出される電荷量よりも供給される電荷量が少なくなる。そのため、端子電圧Ｖ１は徐々に低下する。一方、バッテリセル群Ｂ２２，Ｂ２３に関しては、放出される電荷量よりも供給される電荷量が多くなる。そのため、端子電圧Ｖ２，Ｖ３は徐々に上昇する。また、端子電圧Ｖ２，Ｖ３の差は徐々に小さくなる。
　最大端子電圧差が予め定められたしきい値よりも小さくなると、スイッチング素子Ｃ３１～Ｃ３３がオフされる。本例では、時点ｔ２２において、端子電圧Ｖ１と端子電圧Ｖ２との差がしきい値よりも小さくなり、スイッチング素子Ｃ３１～Ｃ３３がオフされる。
　その後、第１の例と同様に、端子電圧が最も高いバッテリセル群を除く他のバッテリセル群が順に充電される。本例では、時点ｔ２３において、スイッチング素子Ｃ３２がオンされ、バッテリセル群Ｂ２が充電される。時点ｔ２４において、端子電圧Ｖ１，Ｖ２が互いにほぼ等しくなると、スイッチング素子Ｃ３２がオフされるとともにスイッチング素子Ｃ３３がオンされる。それにより、バッテリセル群Ｂ２の充電が停止されるとともに、バッテリセル群Ｂ３の充電が開始される。時点ｔ２５において、端子電圧Ｖ１～Ｖ３が互いにほぼ等しくなると、スイッチング素子Ｃ２，Ｃ３３がオフされ、バッテリセル群Ｂ２の充電が停止される。これにより、第２の均等化処理が終了する。
　このように、第３の例では、最初に全てのバッテリセル群が同時に充電される。全てのバッテリセル群の最大端子電圧差がしきい値よりも小さくなると、基準バッテリセル群を除く他のバッテリセル群が順に充電される。この場合、より効率よく複数のバッテリセル群間において端子電圧を均等化することができる。
　全てのバッテリセル群の最大端子電圧差がしきい値よりも小さくなった後において、基準バッテリセル群を除く他のバッテリセル群が順に充電される代わりに、上記第２の例と同様に、基準バッテリセル群を除く他のバッテリセル群が同時に充電されてもよい。
　（２）第２の実施の形態
　図７は、本発明の第２の実施の形態に係る均等化装置、それを備えたバッテリシステムおよび均等化システムの構成を示すブロック図である。図７の均等化システム５００について、図１の均等化システム５００と異なる点を説明する。
　図７の均等化システム５００においては、一次コイルＬ１の一端が外部電源ＰＳの正極端子に接続され、他端がスイッチング素子Ｃ２を介して外部電源ＰＳの負極端子に接続される。スイッチング素子Ｃ２がオンされると、外部電源ＰＳから、一次コイルＬ１に電流が流れる。
　図７の均等化システム５００における均等化処理について説明する。第１の均等化処理は、上記第１の実施の形態と同様に行われる。図８は、図７の均等化システム５００における第２の均等化処理について説明するためのタイミングチャートである。図８の例の初期状態は、図２の例の初期状態と同じである。図８の例について、図２の例と異なる点を説明する。
　図８の例では、時点ｔ０からスイッチング素子Ｃ１のオンオフが周期的に切り替えられても、バッテリセル群Ｂ１～Ｂ３から一次コイルＬ１に電流が流れない。そのため、バッテリセル群Ｂ１～Ｂ３が放電されず、端子電圧Ｖ１～Ｖ３が低下しない。
　時点ｔ３１において、スイッチング素子Ｃ３２がオンされる。それにより、バッテリセル群Ｂ２が充電され、端子電圧Ｖ２が徐々に上昇する。時点ｔ３２において、端子電圧Ｖ１，Ｖ２が互いにほぼ等しくなると、スイッチング素子Ｃ３２がオフされるとともに、スイッチング素子Ｃ３３がオンされる。これにより、バッテリセル群Ｂ２の充電が停止され、バッテリセル群Ｂ３の充電が開始される。時点ｔ３３において、端子電圧Ｖ１～Ｖ３が互いにほぼ等しくなると、スイッチング素子Ｃ２，Ｃ３３がオフされ、バッテリセル群Ｂ３の充電が停止される。これにより、第２の均等化処理が終了する。
　このように、本実施の形態では、第２の均等化処理時に、バッテリセル群Ｂ１～Ｂ３の端子電圧Ｖ１～Ｖ３を低下させることなく、バッテリセル群Ｂ１～Ｂ３を選択的に充電することができる。それにより、バッテリセル群Ｂ１～Ｂ３間においてより容易にかつより正確に端子電圧を均等化することができる。
　図７の均等化システム５００において、図５の例と同様に第２の均等化処理が行われてもよく、または図６の例と同様に第２の均等化処理が行われてもよい。その場合、より効率よく複数のバッテリセル群間において端子電圧を均等化することができる。
　図１および図７の均等化システム５００においては、充電回路としてトランスＴＲが用いられるが、充電回路の例はこれに限らない。例えば、充電回路として各バッテリセル群１１０に対応するように外部電源およびスイッチング素子が設けられ、充電すべきバッテリセル群１１０が選択的に外部電源に接続されてもよい。また、各バッテリセル群１１０に受電用のコイルが接続され、充電すべきバッテリセル群１１０がトランス以外の非接触給電により選択的に充電されるように充電回路が構成されてもよい。
　（３）第３の実施の形態
　以下、第３の実施の形態に係る電動車両等の移動体について説明する。本実施の形態に係る電動車両は、第１または第２の形態に係る均等化システム５００を備える。なお、以下では、電動車両の一例として電動自動車を説明する。
　（３－１）構成および動作
　図９は、第３の実施の形態に係る電動自動車の構成を示すブロック図である。図９に示すように、本実施の形態に係る電動自動車６００は車体６１０を備える。車体６１０に、図１または図７の均等化システム５００ならびに電力変換部６０１、モータ６０２、駆動輪６０３、アクセル装置６０４、ブレーキ装置６０５、回転速度センサ６０６、始動指示部６０７および主制御部６０８が設けられる。モータ６０２が交流（ＡＣ）モータである場合には、電力変換部６０１はインバータ回路を含む。
　均等化システム５００は、電力変換部６０１を介してモータ６０２に接続されるとともに、主制御部６０８に接続される。均等化システム５００のバッテリＥＣＵ２０２（図１）は、各バッテリセル１０の端子電圧に基づいて各バッテリセル１０の充電量を算出する。
　主制御部６０８には、バッテリＥＣＵ２０２から各バッテリセル１０の充電量が与えられる。また、主制御部６０８には、アクセル装置６０４、ブレーキ装置６０５、回転速度センサ６０６および始動指示部６０７が接続される。主制御部６０８は、例えばＣＰＵおよびメモリ、またはマイクロコンピュータからなる。
　アクセル装置６０４は、電動自動車６００が備えるアクセルペダル６０４ａと、アクセルペダル６０４ａの操作量（踏み込み量）を検出するアクセル検出部６０４ｂとを含む。
　始動指示部６０７のイグニションキーがオンの状態で、ユーザによりアクセルペダル６０４ａが操作されると、アクセル検出部６０４ｂは、ユーザにより操作されていない状態を基準としてアクセルペダル６０４ａの操作量を検出する。検出されたアクセルペダル６０４ａの操作量が主制御部６０８に与えられる。
　ブレーキ装置６０５は、電動自動車６００が備えるブレーキペダル６０５ａと、ユーザによるブレーキペダル６０５ａの操作量（踏み込み量）を検出するブレーキ検出部６０５ｂとを含む。イグニションキーがオンの状態で、ユーザによりブレーキペダル６０５ａが操作されると、ブレーキ検出部６０５ｂによりその操作量が検出される。検出されたブレーキペダル６０５ａの操作量が主制御部６０８に与えられる。回転速度センサ６０６は、モータ６０２の回転速度を検出する。検出された回転速度は、主制御部６０８に与えられる。
　上記のように、主制御部６０８には、各バッテリセルの充電量、アクセルペダル６０４ａの操作量、ブレーキペダル６０５ａの操作量、およびモータ６０２の回転速度が与えられる。主制御部６０８は、これらの情報に基づいて複数のバッテリセル１０の充放電制御および電力変換部６０１の電力変換制御を行う。例えば、アクセル操作に基づく電動自動車６００の発進時および加速時には、均等化システム５００から電力変換部６０１に複数のバッテリセル１０の電力が供給される。
　さらに、イグニションキーがオンの状態で、主制御部６０８は、与えられたアクセルペダル６０４ａの操作量に基づいて、駆動輪６０３に伝達すべき回転力（指令トルク）を算出し、その指令トルクに基づく制御信号を電力変換部６０１に与える。
　上記の制御信号を受けた電力変換部６０１は、均等化システム５００から供給された電力を、駆動輪６０３を駆動するために必要な電力（駆動電力）に変換する。これにより、電力変換部６０１により変換された駆動電力がモータ６０２に供給され、その駆動電力に基づくモータ６０２の回転力が駆動輪６０３に伝達される。
　一方、ブレーキ操作に基づく電動自動車６００の減速時には、モータ６０２は発電装置として機能する。この場合、電力変換部６０１は、モータ６０２により発生された回生電力を複数のバッテリセル１０の充電に適した電力に変換し、複数のバッテリセル１０に与える。それにより、複数のバッテリセル１０が充電される。
　（３－２）第３の実施の形態の効果
　第３の実施の形態に係る電動自動車６００においては、第１または第２の実施の形態に係る均等化システム５００が用いられるので、充電回路６２の大型化を抑制しつつ全てのバッテリセル１０の端子電圧を効率よく均等化することができる。したがって、電動自動車６００の大型化を抑制しつつ電動自動車６００の信頼性を向上させることができる。
　（３－３）他の移動体
　第１または第２の実施の形態に係る均等化システム５００が船、航空機、エレベータまたは歩行ロボット等の他の移動体に搭載されてもよい。
　均等化システム５００が搭載された船は、例えば、図９の車体６１０の代わりに船体を備え、駆動輪６０３の代わりにスクリューを備え、アクセル装置６０４の代わりに加速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を備える。運転者は、船体を加速させる際にアクセル装置６０４の代わりに加速入力部を操作し、船体を減速させる際にブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を操作する。この場合、船体が移動本体部に相当し、モータが動力源に相当し、スクリューが駆動部に相当する。このような構成において、モータが均等化システム５００からの電力を受けてその電力を動力に変換し、変換された動力によってスクリューが回転されることにより船体が移動する。
　同様に、均等化システム５００が搭載された航空機は、例えば、図９の車体６１０の代わりに機体を備え、駆動輪６０３の代わりにプロペラを備え、アクセル装置６０４の代わりに加速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を備える。この場合、機体が移動本体部に相当し、モータが動力源に相当し、プロペラが駆動部に相当する。このような構成において、モータが均等化システム５００からの電力を受けてその電力を動力に変換し、変換された動力によってプロペラが回転されることにより機体が移動する。
　均等化システム５００が搭載されたエレベータは、例えば、図９の車体６１０の代わりに籠を備え、駆動輪６０３の代わりに籠に取り付けられる昇降用ロープを備え、アクセル装置６０４の代わりに加速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を備える。この場合、籠が移動本体部に相当し、モータが動力源に相当し、昇降用ロープが駆動部に相当する。このような構成において、モータが均等化システム５００からの電力を受けてその電力を動力に変換し、変換された動力によって昇降用ロープが巻き上げられることにより籠が昇降する。
　均等化システム５００が搭載された歩行ロボットは、例えば、図９の車体６１０の代わりに胴体を備え、駆動輪６０３の代わりに足を備え、アクセル装置６０４の代わりに加速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を備える。この場合、胴体が移動本体部に相当し、モータが動力源に相当し、足が駆動部に相当する。このような構成において、モータが均等化システム５００からの電力を受けてその電力を動力に変換し、変換された動力によって足が駆動されることにより胴体が移動する。
　このように、均等化システム５００が搭載された移動体においては、動力源が均等化システム５００からの電力を受けてその電力を動力に変換し、駆動部が動力源により変換された動力により移動本体部を移動させる。
　（３－４）移動体における効果
　このような種々の移動体においても、第１または第２の実施の形態に係る均等化システム５００が用いられることにより、充電回路６２の大型化を抑制しつつ全てのバッテリセル１０の端子電圧を効率よく均等化することができる。したがって、移動体の大型化を抑制しつつ移動体の信頼性を向上させることができる。
　（４）第４の実施の形態
　以下、本発明の第４の実施の形態に係る電源装置について説明する。
　（４－１）構成および動作
　図１０は、第４の実施の形態に係る電源装置の構成を示すブロック図である。図１０に示すように、電源装置７００は、電力貯蔵装置７１０および電力変換装置７２０を備える。電力貯蔵装置７１０は、均等化システム群７１１およびコントローラ７１２を備える。均等化システム群７１１は、第１または第２の実施の形態に係る複数の均等化システム５００を含む。複数の均等化システム５００間において、複数のバッテリセル１０は互いに並列に接続されてもよく、または互いに直列に接続されてもよい。各均等化システム５００においては、例えば、各バッテリセル群１１０、そのバッテリセル群１１０に対応する複数の放電部ＤＵおよび電圧検出部２０１が１つのパッケージとして設けられる。
　コントローラ７１２は、システム制御部の例であり、例えばＣＰＵおよびメモリ、またはマイクロコンピュータからなる。コントローラ７１２は、各均等化システム５００のバッテリＥＣＵ２０２（図１）に接続される。各均等化システム５００のバッテリＥＣＵ２０２は、各バッテリセル１０の端子電圧に基づいて各バッテリセル１０の充電量を算出し、算出された充電量をコントローラ７１２に与える。コントローラ７１２は、各バッテリＥＣＵ２０２から与えられた各バッテリセル１０の充電量に基づいて電力変換装置７２０を制御することにより、各均等化システム５００に含まれる複数のバッテリセル１０の放電または充電に関する制御を行う。
　電力変換装置７２０は、ＤＣ／ＤＣ（直流／直流）コンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣ（直流／交流）インバータ７２２を含む。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１は入出力端子７２１ａ，７２１ｂを有し、ＤＣ／ＡＣインバータ７２２は入出力端子７２２ａ，７２２ｂを有する。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１の入出力端子７２１ａは電力貯蔵装置７１０の均等化システム群７１１に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１の入出力端子７２１ｂおよびＤＣ／ＡＣインバータ７２２の入出力端子７２２ａは互いに接続されるとともに電力出力部ＰＵ１に接続される。ＤＣ／ＡＣインバータ７２２の入出力端子７２２ｂは電力出力部ＰＵ２に接続されるとともに他の電力系統に接続される。電力出力部ＰＵ１，ＰＵ２は例えばコンセントを含む。電力出力部ＰＵ１，ＰＵ２には、例えば種々の負荷が接続される。他の電力系統は、例えば商用電源または太陽電池を含む。電力出力部ＰＵ１，ＰＵ２および他の電力系統が電源装置に接続される外部の例である。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２がコントローラ７１２によって制御されることにより、均等化システム群７１１に含まれる複数のバッテリセル１０の放電および充電が行われる。
　均等化システム群７１１の放電時には、均等化システム群７１１から与えられる電力がＤＣ／ＤＣコンバータ７２１によりＤＣ／ＤＣ（直流／直流）変換され、さらにＤＣ／ＡＣインバータ７２２によりＤＣ／ＡＣ（直流／交流）変換される。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１によりＤＣ／ＤＣ変換された電力が電力出力部ＰＵ１に供給される。ＤＣ／ＡＣインバータ７２２によりＤＣ／ＡＣ変換された電力が電力出力部ＰＵ２に供給される。電力出力部ＰＵ１から外部に直流の電力が出力され、電力出力部ＰＵ２から外部に交流の電力が出力される。ＤＣ／ＡＣインバータ７２２により交流に変換された電力が他の電力系統に供給されてもよい。
　コントローラ７１２は、各均等化システム５００に含まれる複数のバッテリセル１０の放電に関する制御の一例として、次の制御を行う。均等化システム群７１１の放電時に、コントローラ７１２は、各バッテリＥＣＵ２０２（図１）から与えられる各バッテリセル１０の充電量に基づいて放電を停止するか否かを判定し、判定結果に基づいて電力変換装置７２０を制御する。具体的には、均等化システム群７１１に含まれる複数のバッテリセル１０（図１）のうちいずれかのバッテリセル１０の充電量が予め定められたしきい値よりも小さくなると、コントローラ７１２は、放電が停止されるまたは放電電流（または放電電力）が制限されるようにＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２を制御する。これにより、各バッテリセル１０の過放電が防止される。
　一方、均等化システム群７１１の充電時には、他の電力系統から与えられる交流の電力がＤＣ／ＡＣインバータ７２２によりＡＣ／ＤＣ（交流／直流）変換され、さらにＤＣ／ＤＣコンバータ７２１によりＤＣ／ＤＣ（直流／直流）変換される。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１から均等化システム群７１１に電力が与えられることにより、均等化システム群７１１に含まれる複数のバッテリセル１０（図１）が充電される。
　コントローラ７１２は、各均等化システム５００に含まれる複数のバッテリセル１０の充電に関する制御の一例として、次の制御を行う。均等化システム群７１１の充電時に、コントローラ７１２は、各バッテリＥＣＵ２０２（図１）から与えられる各バッテリセル１０の充電量に基づいて充電を停止するか否かを判定し、判定結果に基づいて電力変換装置７２０を制御する。具体的には、均等化システム群７１１に含まれる複数のバッテリセル１０のうちいずれかのバッテリセル１０の充電量が予め定められたしきい値よりも大きくなると、コントローラ７１２は、充電が停止されるまたは充電電流（または充電電力）が制限されるようにＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２を制御する。これにより、各バッテリセル１０の過充電が防止される。
　（４－２）効果
　本実施の形態に係る電源装置７００においては、第１または第２の実施の形態に係る均等化システム５００が用いられるので、充電回路６２の大型化を抑制しつつ全てのバッテリセル１０の端子電圧を効率よく均等化することができる。したがって、電源装置７００の大型化を抑制しつつ電源装置７００の信頼性を向上させることができる。
　（４－３）電源装置の他の例
　図１０の電源装置７００において、各均等化システム５００にバッテリＥＣＵ２０２が設けられる代わりに、コントローラ７１２がバッテリＥＣＵ２０２と同様の機能を有してもよい。この場合、コントローラ７１２が均等化装置６０の放電回路６１および充電回路６２を制御することにより、各均等化システム５００において第１および第２の均等化処理が行われる。
　電源装置７００と外部との間で互いに電力を供給可能であれば、電力変換装置７２０がＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２のうちいずれか一方のみを有してもよい。また、電源装置７００と外部との間で互いに電力を供給可能であれば、電力変換装置７２０が設けられなくてもよい。
　図１０の電源装置７００においては、複数の均等化システム５００が設けられるが、これに限らず、１つの均等化システム５００のみが設けられてもよい。
　（５）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
　以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
　上記実施の形態においては、均等化装置６０が均等化装置の例であり、バッテリセル１０がバッテリセルの例であり、バッテリセル群１１０（Ｂ１～Ｂ３）がバッテリセル群の例であり、放電部ＤＵが放電部の例であり、充電回路６２が充電回路の例であり、二次コイルＬ２（Ｌ２１～Ｌ２３）が充電部および第２のコイルの例であり、一次コイルＬ１が第１のコイルの例であり、スイッチング素子Ｃ３（Ｃ３１～Ｃ３３）が第１のスイッチの例であり、抵抗Ｒが抵抗の例であり、スイッチング素子Ｃ１が第２のスイッチの例である。
　また、バッテリシステム１００がバッテリシステムの例であり、均等化システム５００が均等化システムの例であり、制御部２００が制御部の例であり、電動自動車６００が電動車両または移動体の例であり、モータ６０２がモータまたは動力源の例であり、駆動輪６０３が駆動輪または駆動部の例であり、車体６１０が移動本体部の例であり、電力貯蔵装置７１０が電力貯蔵装置の例であり、電源装置７００が電源装置の例であり、コントローラ７１２がシステム制御部の例であり、電力変換装置７２０が電力変換装置の例である。
　請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。

Claims (11)

  1. 直列接続された複数のバッテリセルを各々含む複数のバッテリセル群と、
    　前記複数のバッテリセル群の充電状態を均等化する均等化装置とを備え、
    　前記均等化装置は、
    　前記複数のバッテリセル群の複数のバッテリセルに一対一に対応して設けられる複数の放電部と、
    　前記複数のバッテリセル群に一対一に対応して設けられる複数の充電部を有する充電回路とを含み、
    　前記複数の放電部の各々は、対応するバッテリセルのセル端子間に接続され、
    　前記複数の充電部の各々は、対応するバッテリセル群の最も低電位のセル端子と最も高電位のセル端子との間に接続される、バッテリシステム。
  2. 前記充電回路は、
    　電源に接続される第１のコイルと、
    　前記複数のバッテリセル群に一対一に対応する前記複数の充電部として設けられ、前記第１のコイルによる磁界変化に伴って誘導電流が流れる複数の第２のコイルと、
    　各第２のコイルに誘導電流が流れる状態と各第２のコイルに誘導電流が流れない状態とに前記複数の第２のコイルをそれぞれ独立に切り替える複数の第１のスイッチとを含む、請求項１記載のバッテリシステム。
  3. 前記充電回路は、前記電源から前記第１のコイルに電流が流れる状態と前記電源から前記第１のコイルに電流が流れない状態とに周期的に切り替え可能に構成される、請求項２記載のバッテリシステム。
  4. 前記放電部は、
    　前記複数のバッテリセル群の複数のバッテリセルに一対一に対応する複数の抵抗と、
    　各抵抗を対応するバッテリセルのセル端子間に電気的に接続する状態と各抵抗を対応するバッテリセルのセル端子から電気的に切り離す状態とに独立に切り替え可能な複数の第２のスイッチとを含む、請求項１～３のいずれかに記載のバッテリシステム。
  5. 直列接続された複数のバッテリセルを各々含む複数のバッテリセル群の充電状態を均等化する均等化装置であって、
    　前記複数のバッテリセル群の複数のバッテリセルに一対一に対応して設けられる複数の放電部と、
    　前記複数のバッテリセル群に一対一に対応して設けられる複数の充電部を有する充電回路とを備え、
    　前記複数の放電部の各々は、対応するバッテリセルのセル端子間に接続され、
    　前記複数の充電部の各々は、対応するバッテリセル群の最も低電位のセル端子と最も高電位のセル端子との間に接続される、均等化装置。
  6. 請求項１～４のいずれかに記載のバッテリシステムと、
    　前記バッテリシステムの前記複数の放電部および前記充電回路を制御する制御部とを備える、均等化システム。
  7. 前記制御部は、各バッテリセル群における充電状態の均等化が行われた後に、前記複数のバッテリセル群間における充電状態の均等化が行われるように前記複数の放電部および前記充電回路を制御する、請求項６記載の均等化システム。
  8. 請求項６または７記載の均等化システムと、
    　前記均等化システムからの電力により駆動されるモータと、
    　前記モータの回転力により回転する駆動輪とを備える、電動車両。
  9. 請求項６または７記載の均等化システムと、
    　移動本体部と、
    　前記均等化システムからの電力を受けて、その電力を動力に変換する動力源と、
    　前記動力源により変換された動力により前記移動本体部を移動させる駆動部とを備える、移動体。
  10. 請求項６または７記載の均等化システムと、
    　前記均等化装置の前記複数のバッテリセルの充電または放電に関する制御を行うシステム制御部とを備える、電力貯蔵装置。
  11. 外部に接続可能な電源装置であって、
    　請求項１０記載の電力貯蔵装置と、
    　前記電力貯蔵装置の前記システム制御部により制御され、前記電力貯蔵装置の前記複数のバッテリセルと前記外部との間で電力変換を行う電力変換装置とを備える、電源装置。
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