WO2013140710A1 - バランス補正装置及び蓄電システム - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a balance correction device and a power storage system.
- Patent Documents 1 to 3 Prior art documents
- Patent Literature Patent Document 1 JP 2006-067748 (Patent Document 2) JP 2008-017655 (Patent Document 3) JP 2009-232660
- An object of one aspect of the present invention is to provide a balance correction device and a power storage system that can solve the above-described problems. This object is achieved by a combination of features described in the independent claims.
- the dependent claims define further advantageous specific examples of the present invention.
- a balance correction device for equalizing voltages of a first storage cell and a second storage cell connected in series, wherein one end of the first storage cell and the second storage cell An inductor having one end electrically connected to a connection point with one end of the storage cell, and a first switching element electrically connected between the other end of the inductor and the other end of the first storage cell; The second switching element electrically connected between the other end of the inductor and the other end of the second storage cell, and the on / off operation of the first switching element and the second switching element are controlled.
- a control unit that supplies a control signal to the first switching element and the second switching element, the control unit acquires information indicating a voltage difference between the first storage cell and the second storage cell, and The difference is equal to a predetermined value or If smaller than the predetermined value, both the first switching element and second switching elements are balance correction apparatus for supplying a control signal to operate off it is provided.
- the control unit includes a first operation in which one of the first switching element and the second switching element is turned on and the other switching element is turned off.
- the control signal may be supplied so that a switching operation including a second operation in which one switching element is turned off and the other switching element is turned on is repeated at a predetermined cycle.
- the control unit determines that the ON time of the first switching element is the ON time of the second switching element when the voltage of the first storage cell is higher than the voltage of the second storage cell.
- the control signal may be supplied so as to be longer than the time.
- the control unit sets the on time of the second switching element to be longer than the on time of the first switching element. A control signal may be supplied.
- the switching operation may further include a third operation in which both the first switching element and the second switching element are turned off.
- the control unit may supply the control signal such that the smaller the voltage difference is, the larger the ratio of the time of the third operation to the cycle is.
- the control unit may The control signal may be supplied so that both the second switching element and the second switching element are turned off.
- control unit may supply a control signal so that the cycle becomes shorter as the voltage difference is smaller. Further, the control unit controls the control signal so that both the first switching element and the second switching element are turned off when the cycle is equal to or smaller than the predetermined value. May be supplied.
- a balance correction device for equalizing the voltages of the first storage cell and the second storage cell connected in series, one end of which is one end of the first storage cell.
- a first switching element electrically connected to a connection point with one end of the second energy storage cell and having the other end electrically connected to the other end of the first energy storage cell;
- a voltage adjustment unit that is connected in series to the first storage cell and the first switching element between the first switching element and adjusts the voltage of the first storage cell;
- a control unit that supplies a first control signal for controlling the off operation to the first switching element, and the control unit acquires information indicating a voltage difference between the first power storage cell and the second power storage cell.
- a balance correction apparatus for supplying a first control signal.
- an electricity storage system including a first electricity storage cell and a second electricity storage cell connected in series, and the balance correction device.
- An example of apparatus 100 provided with accumulation-of-electricity system 110 is shown roughly.
- An example of the electrical storage system 210 is shown schematically.
- movement of the electrical storage system 210 is shown schematically.
- An example of control signals ⁇ 22 and ⁇ 24 is schematically shown.
- movement start is shown roughly.
- An example of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 before the operation stop is schematically shown.
- Another example of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 after the start of operation is schematically shown.
- Another example of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 before the operation stop is schematically shown.
- movement by the electrical storage system 210 is shown roughly.
- An example of the electrical storage module 1020 is shown schematically.
- FIG. 1 schematically shows an example of a device 100 including a power storage system 110.
- the device 100 includes a motor 102 and a power storage system 110.
- the device 100 may be a transportation device such as an electric vehicle, a hybrid vehicle, an electric motorcycle, a railway vehicle, and an elevator.
- the device 100 may be an electrical device such as a PC or a mobile phone.
- the motor 102 is electrically connected to the power storage system 110 and uses power supplied from the power storage system 110.
- the motor 102 may be used as a regenerative brake.
- the motor 102 may be an example of a power load.
- the power storage system 110 is electrically connected to the motor 102 and supplies power to the motor 102 (sometimes referred to as discharging of the power storage system).
- the power storage system 110 is electrically connected to a charging device (not shown) and stores electrical energy (sometimes referred to as charging of the power storage system).
- the power storage system 110 includes a terminal 112, a terminal 114, a protection circuit 116, and a power storage module 120.
- the power storage module 120 includes a plurality of power storage cells connected in series including a power storage cell 122, a power storage cell 124, a power storage cell 126, and a power storage cell 128, and a plurality of power supplies including a balance correction circuit 132, a balance correction circuit 134, and a balance correction circuit 136.
- the balance correction circuit may be included.
- the balance correction circuit 132, the balance correction circuit 134, and the balance correction circuit 136 may be an example of a balance correction device.
- “electrically connected” is not limited to a case where a certain element is directly connected to another element.
- a third element may be interposed between one element and another element.
- it is not limited to when a certain element and another element are physically connected.
- the input winding and output winding of the transformer are not physically connected, but are electrically connected.
- an element and another element are electrically connected. Including the case where the connection is made automatically.
- “Connected in series” indicates that one element and another element are electrically connected in series.
- the “voltage difference” between the storage cells is the voltage of the storage cell having a higher voltage by comparing the voltages of the two storage cells (sometimes referred to as the voltage between terminals). Means a value obtained by subtracting the voltage of the storage cell having the lower voltage.
- the terminals 112 and 114 electrically connect the power storage system 110 to devices outside the system such as the motor 102 and the charging device.
- the protection circuit 116 protects the power storage module 120 from at least one of overcurrent, overvoltage, and overdischarge.
- As the protection circuit 116 for example, a known overcurrent / overvoltage protection circuit as disclosed in JP 2009-183141 A can be used.
- the storage cell 122, the storage cell 124, the storage cell 126, and the storage cell 128 are connected in series.
- the power storage cell 122, the power storage cell 124, the power storage cell 126, and the power storage cell 128 may be secondary batteries or capacitors.
- the power storage cell 122, the power storage cell 124, the power storage cell 126, and the power storage cell 128 may be lithium ion batteries.
- Each of power storage cell 122, power storage cell 124, power storage cell 126, and power storage cell 128 may further include a plurality of power storage cells.
- the balance correction circuit 132 equalizes the voltages of the storage cell 122 and the storage cell 124.
- the balance correction circuit 132 is electrically connected to one end (sometimes referred to as a positive electrode side) of the storage cell 122 on the terminal 112 side.
- the balance correction circuit 132 is electrically connected to a connection point 143 between one end (sometimes referred to as a negative electrode side) of the storage cell 122 on the terminal 114 side and the positive electrode side of the storage cell 124.
- the balance correction circuit 132 is electrically connected to a connection point 145 between the negative electrode side of the storage cell 124 and the positive electrode side of the storage cell 126.
- the balance correction circuit 132 may include an inductor (not shown) that is electrically connected to the connection point 143.
- the balance correction circuit 132, the storage cell 122, and the storage cell 124 are electrically connected as described above, whereby the first circuit including the storage cell 122 and the inductor, the storage cell 124, and the inductor A second circuit including is formed.
- the balance correction circuit 132 causes a current to flow alternately through the first circuit and the second circuit. Thereby, electrical energy can be transferred between the storage cell 122 and the storage cell 124 via the inductor. As a result, the voltages of the storage cell 122 and the storage cell 124 can be equalized.
- the balance correction circuit 134 equalizes the voltages of the storage cell 124 and the storage cell 126.
- the balance correction circuit 134 is electrically connected to a connection point 143, a connection point 145, and a connection point 147 between the negative electrode side of the storage cell 126 and the positive electrode side of the storage cell 128.
- the balance correction circuit 136 equalizes the voltages of the storage cell 126 and the storage cell 128.
- the balance correction circuit 136 is electrically connected to the connection point 145, the connection point 147, and the negative electrode side of the storage cell 128.
- the balance correction circuit 134 and the balance correction circuit 136 may have the same configuration as the balance correction circuit 132.
- the power storage module 120 of the present embodiment even when the voltages of the plurality of power storage cells vary, the voltages of the plurality of power storage cells are equalized by the operation of the balance correction circuit. Can do. As a result, the utilization efficiency of the power storage system 110 can be improved.
- battery characteristics include battery capacity or discharge voltage characteristics indicating the relationship of battery voltage to discharge time. For example, as the storage cell deteriorates, the battery voltage decreases with a shorter discharge time.
- the storage cell 122 and the storage cell 124 have a predetermined range of usable charge levels (sometimes referred to as “State of Charge” or “SOC”). Therefore, when the voltages of the storage cell 122 and the storage cell 124 vary. The utilization efficiency of the power storage system 110 is deteriorated. However, according to the power storage module 120 of this embodiment, the utilization efficiency of the power storage system 110 can be improved by equalizing the voltages of the power storage cell 122 and the power storage cell 124.
- FIG. 2 schematically shows an example of the power storage system 210.
- FIG. 3 schematically shows an example of the operation of the power storage system 210.
- the configuration and operation of the balance correction circuit will be described with reference to FIGS. 2 and 3, a case where the power storage system 210 includes two power storage cells will be described for the purpose of simplifying the description.
- the power storage cell 222 and the power storage cell 224 may be an example of two power storage cells arranged adjacent to each other among a plurality of power storage cells connected in series.
- the power storage system 210 includes a terminal 212, a terminal 214, a protection circuit 216, and a power storage module 220.
- the power storage module 220 includes a power storage cell 222 and a power storage cell 224 connected in series, and a balance correction circuit 232 that equalizes the voltages of the power storage cell 222 and the power storage cell 224.
- the balance correction circuit 232 may include an inductor 250, a switching element 252, a switching element 254, a diode 262, a diode 264, a control unit 270, and a voltage monitoring unit 280.
- the voltage monitoring unit 280 may include a voltage detection unit 282, a voltage detection unit 284, and a difference detection unit 286.
- the power storage cell 222 may be an example of a first power storage cell.
- the power storage cell 224 may be an example of a second power storage cell.
- the balance correction circuit 232 may be an example of a balance correction device.
- the inductor 250 may be an example of a voltage adjustment unit.
- the switching element 252 may be an example of a first switching element.
- the switching element 254 may be an example of a second switching element.
- the terminal 212 and the terminal 214 may have the same configuration as the terminal 112 and the terminal 114, respectively.
- the protection circuit 216 may have a configuration similar to that of the protection circuit 116.
- the power storage cell 222 and the power storage cell 224 may have the same configuration as the power storage cell 122, the power storage cell 124, the power storage cell 126, or the power storage cell 128. In the description of the power storage system 210, the description of the same configuration as each element of the power storage system 110 may be omitted. In FIG. 1, the power storage system 110 may have a configuration similar to that of the power storage system 210.
- the balance correction circuit 132, the balance correction circuit 134, and the balance correction circuit 136 may have the same configuration as the balance correction circuit 232.
- the balance correction circuit 232 is electrically connected to the positive electrode side of the energy storage cell 222, the connection point 243 on the negative electrode side of the energy storage cell 222 and the positive electrode side of the energy storage cell 224, and the negative electrode side of the energy storage cell 224. Is done.
- a first switching circuit including the storage cell 222, the switching element 252, and the inductor 250 is formed.
- a second switching circuit including the storage cell 224, the inductor 250, and the switching element 254 is formed.
- the connection point 243 may be an example of a connection point between one end of the first power storage cell and one end of the second power storage cell.
- the inductor 250 is connected in series with the storage cell 222 and the switching element 252 between the storage cell 222 and the switching element 252, and adjusts the voltage of at least one of the storage cell 222 and the storage cell 224.
- one end of the inductor 250 is electrically connected to the connection point 243.
- the other end of the inductor 250 is electrically connected to a connection point 245 between the switching element 252 and the switching element 254.
- the switching element 252 and the switching element 254 alternately repeat an on operation and an off operation (sometimes referred to as an on / off operation), whereby an inductor current IL is generated in the inductor 250.
- an inductor current IL is generated in the inductor 250.
- the switching element 252 is electrically connected between the other end of the inductor 250 and the positive electrode side of the storage cell 222.
- the switching element 252 receives the control signal ⁇ 22 from the control unit 270, and performs an on operation or an off operation based on the control signal ⁇ 22. This opens and closes the first open / close circuit.
- the switching element 252 may be a MOSFET.
- the switching element 254 is electrically connected between the other end of the inductor 250 and the negative electrode side of the storage cell 224.
- the switching element 254 receives the control signal ⁇ 24 from the control unit 270, and performs an on operation or an off operation based on the control signal ⁇ 24. As a result, the second open / close circuit is opened and closed.
- the switching element 254 may be a MOSFET.
- the diode 262 is arranged in parallel with the switching element 252 and allows a current to flow in the direction from the other end of the inductor 250 to the positive electrode side of the storage cell 222.
- the diode 264 is arranged in parallel with the switching element 254 and allows a current to flow in the direction from the negative electrode side of the storage cell 224 to the other end of the inductor 250.
- the diode 262 and the diode 264 may be parasitic diodes formed equivalently between the source and drain of the MOSFET.
- the inductor current I L diode 262 or diode 264 can continue to flow through.
- the inductor current I L generated once the inductor 250 can be utilized without waste. Further, it is possible to suppress the generation of a surge voltage that occurs when the inductor current IL is cut off.
- the control unit 270 supplies a control signal ⁇ 22 for controlling the on / off operation of the switching element 252 to the switching element 252.
- the control unit 270 supplies the switching element 254 with a control signal ⁇ 24 that controls the on / off operation of the switching element 254.
- the control signal ⁇ 22 may be an example of a first control signal.
- the control signal ⁇ 24 may be an example of a second control signal.
- control unit 270 receives a signal ⁇ 26 including information related to the voltage of the storage cell 222 and the voltage of the storage cell 224 from the voltage monitoring unit 280, and receives the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 based on the signal ⁇ 26. generate.
- the controller 270 may be formed on the same substrate as the switching element 252 and the switching element 254.
- the control unit 270 may generate the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 by a pulse generator that generates a pulse train having a predetermined cycle.
- the pulse generator may be a variable pulse generator that variably controls the duty ratio of at least one of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24.
- the duty ratio can be calculated as the ratio of the ON period to the period of the square wave.
- the control unit 270 may supply the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 so that the switching element 252 and the switching element 254 repeat the on / off operation alternately. Thereby, a switching operation in which a state in which a current flows through the first switching circuit and a state in which a current flows through the second switching circuit are alternately switched.
- the control unit 270 may supply the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 so that the balance correction circuit 232 repeats the switching operation at a predetermined cycle.
- the “predetermined cycle” includes not only the case where the cycle of repeating the switching operation is set in advance, but also the case where the cycle is changed by some control. For example, the case where the period in the next cycle is determined based on a specific algorithm is also included.
- the switching operation includes a first operation in which one of the switching elements 252 and 254 is turned on and the other switching element is turned off, and the one switching element is turned off and the other switching element is turned off. And a second operation that turns on.
- the switching operation may include a third operation in which both the switching element 252 and the switching element 254 are turned off.
- the order of the first operation, the second operation, and the third operation may be arbitrarily determined, it is preferable that the second operation is performed subsequent to the first operation.
- the switching operation may include other operations.
- the control unit 270 controls the balance correction circuit 232 so that the balance correction circuit 232 repeats the switching operation in the operation state of the balance correction circuit 232.
- the control unit 270 controls the balance correction circuit 232 so that the balance correction circuit 232 stops the switching operation when the balance correction circuit 232 is stopped.
- the control unit 270 determines the timing for stopping the balance correction circuit 232.
- the control unit 270 may determine the timing for stopping the balance correction circuit 232 based on the voltage of the storage cell 222 and the voltage of the storage cell 224.
- the control unit 270 receives the signal ⁇ 26 from the voltage monitoring unit 280, and acquires information indicating the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224.
- control unit 270 causes both switching element 252 and switching element 254 to turn off.
- the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 are supplied to stop the balance correction circuit 232.
- the balance correction circuit 232 can be stopped in a state where the equalization of the storage cell 222 and the storage cell 224 is almost completed. As a result, hunting of the balance correction circuit 232 can be prevented, and power consumption of the balance correction circuit 232 can be suppressed.
- the control unit 270 determines whether the on-time of the switching element corresponding to the storage cell with the higher voltage among the storage cell 222 and the storage cell 224 is the switching element corresponding to the storage cell with the lower voltage.
- the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 are supplied so as to be longer than the ON time.
- the control unit 270 causes the balance correction circuit 232 to Stop.
- the balance correction circuit 232 can be stopped in a state where the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 is extremely small.
- the control unit 270 starts the switching operation by the balance correction circuit 232 and then stops the on-time of the switching element 252. Is supplied with the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 so that the ON time of the switching element 254 becomes longer. For example, when the voltage of the storage cell 222 is higher than the voltage of the storage cell 224 at the time when the switching operation of the balance correction circuit 232 is started, the control unit 270 turns on the switching element 252 until the balance correction circuit 232 is stopped. The control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 are supplied so that the time becomes longer than the ON time of the switching element 254.
- control unit 270 starts the switching operation by the balance correction circuit 232 and continues until the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 reaches a predetermined value.
- the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 are supplied so that the on-time and the on-time of the switching element 254 are equal. Thereafter, until the switching operation by the balance correction circuit 232 is stopped, the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 are supplied so that the ON time of the switching element 252 is longer than the ON time of the switching element 254.
- the control unit 270 controls the control signal ⁇ 22 and the control signal so that the ON time of the switching element 254 is longer than the ON time of the switching element 252.
- ⁇ 24 may be supplied.
- the control unit 270 turns on the switching element 254 until the balance correction circuit 232 is stopped.
- the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 are supplied so that the time becomes longer than the ON time of the switching element 252.
- control unit 270 makes the ON time of the switching element 252 and the ON time of the switching element 254 equal until the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 reaches a predetermined value.
- the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 are supplied. Thereafter, until the switching operation by the balance correction circuit 232 is stopped, the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 may be supplied so that the ON time of the switching element 254 becomes longer than the ON time of the switching element 252.
- the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 so that the ON time of the switching element 252 and the ON time of the switching element 254 are equal, the voltage of the energy storage cell 222 and the voltage of the energy storage cell 224 are equalized with high accuracy. It is difficult to make it. However, even if the voltage difference between two adjacent storage cells is small, the more the number of storage cells included in the storage system increases, the more the voltage difference between the two adjacent storage cells accumulates. The system as a whole cannot be ignored.
- the control unit 270 causes the on-time of the switching element 252 to be longer than the on-time of the switching element 254.
- the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 are supplied. Therefore, if the balance correction circuit 232 is continuously moved, the voltage of the storage cell 222 becomes smaller than the voltage of the storage cell 224, and the magnitude relationship between the voltage of the storage cell 222 and the voltage of the storage cell 224 is reversed. .
- the balance correction circuit 232 When the balance correction circuit 232 is stopped in the vicinity of the timing at which the magnitude relationship between the voltage of the storage cell 222 and the voltage of the storage cell 224 is reversed, the timing at which the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 becomes 0 or the voltage
- the balance correction circuit 232 can be stopped at a timing when the difference becomes very small.
- the control unit 270 stops the balance correction circuit 232 when the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 is equal to a predetermined value or smaller than a predetermined value.
- the storage cell 222 and the storage cell 224 compared with the case where the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 are controlled so that the ON time of the switching element 252 and the ON time of the switching element 254 are equal, the storage cell 222 and the storage cell 224 The timing when the voltage difference becomes 0 can be more reliably generated. Thereby, the voltage of the electrical storage cell 222 and the accuracy of equalization of the electrical storage cell 224 can be improved. As a result, hunting of the balance correction circuit 232 can be prevented, and power consumption of the balance correction circuit 232 can be suppressed.
- the control unit 270 determines the voltages of the storage cell 222 and the storage cell 224 when the balance correction circuit 232 is operating after the magnitude relationship between the voltage of the storage cell 222 and the voltage of the storage cell 224 is reversed.
- the control signal ⁇ 22 is supplied so that at least the switching element 252 is turned off, and the balance correction circuit 232 is Stop. More specifically, the control unit 270 may stop the balance correction circuit 232 by supplying the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 so that both the switching element 252 and the switching element 254 are turned off.
- the balance correction circuit 232 is stopped after the magnitude relationship between the voltage of the storage cell 222 and the voltage of the storage cell 224 is reversed. Thereby, the absolute value of the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 after the balance correction circuit 232 is stopped can be further reduced. Further, hunting of the balance correction circuit 232 can be more effectively prevented.
- the measured value of the voltage of the energy storage cell 222 increases due to a voltage drop due to the internal resistance of the energy storage cell 222 after the balance correction circuit 232 stops ( Sometimes referred to as apparent voltage fluctuation.)
- the measured value of the voltage of the storage cell 224 decreases due to a voltage drop due to the internal resistance of the storage cell 224 (sometimes referred to as apparent voltage fluctuation).
- the balance correction circuit 232 when the balance correction circuit 232 is stopped before the magnitude relationship between the voltage of the energy storage cell 222 and the voltage of the energy storage cell 224 is reversed, the absolute value of the voltage difference between the energy storage cell 222 and the energy storage cell 224 is the balance correction circuit. After stopping 232, it expands with time. On the other hand, when the balance correction circuit 232 is stopped after the magnitude relationship between the voltage of the storage cell 222 and the voltage of the storage cell 224 is reversed, the absolute value of the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 is After the balance correction circuit 232 is stopped, it is reduced with time. As a result, the absolute value of the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 after the balance correction circuit 232 is stopped can be further reduced.
- the first threshold value may be determined in consideration of the apparent voltage fluctuation of the storage cell 222 that occurs when the balance correction circuit 232 stops.
- the first threshold value may be determined based on the current value of inductor 250 and the value of DC resistance (may be referred to as DCR) of power storage cell 222.
- the first threshold value may be determined by multiplying the current value of the inductor 250 and the DC resistance value of the power storage cell 222 on the assumption that the DC resistance values of the power storage cell 222 and the power storage cell 224 are substantially equal.
- the first threshold value may be determined in consideration of apparent voltage fluctuations of the storage cell 222 and the storage cell 224 that occur when the balance correction circuit 232 is stopped.
- the first threshold value may be determined based on the current value of inductor 250, the DC resistance value of power storage cell 222, and the DC resistance value of power storage cell 224.
- the first threshold value may be determined by dividing a value obtained by multiplying the sum of the DC resistance value of the storage cell 222 and the DC resistance value of the storage cell 224 by the average current value of the inductor 250 by 2.
- the DC resistance value of the electricity storage cell 222 changes according to the temperature and the deterioration state of the electricity storage cell 222. Therefore, the first threshold value may be determined in consideration of at least one of the temperature and the deterioration state of the storage cell 222.
- the direct current resistance value of the storage cell 224 changes according to the temperature and the deterioration state of the storage cell 224. Therefore, the first threshold value may be determined in consideration of at least one of the temperature and the deterioration state of the storage cell 224.
- the first threshold value is set using a value obtained by multiplying a direct current resistance value at the time of shipment of the storage cell 222 and the storage cell 224 by a predetermined coefficient.
- the predetermined coefficient may be 1 or more and 3 or less, and is preferably greater than 1 and 2 or less.
- the first threshold is a predetermined time after the balance correction circuit 232 is stopped when it is assumed that the balance correction circuit 232 has been stopped after the control unit 270 stops the balance correction circuit 232.
- the absolute value of the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 at the time when it has elapsed may be set to be equal to or less than the second threshold.
- the absolute value of the second threshold may be smaller than the absolute value of the first threshold.
- the predetermined time may be determined in consideration of at least one of the fluctuation range of the voltage fluctuation due to the voltage drop and the duration of the voltage fluctuation.
- the fluctuation range of the voltage fluctuation due to the voltage drop is 60% (preferably 75%, more preferably 80%) of the final fluctuation width when the voltage fluctuation is almost finished. It may be the time to reach The voltage fluctuation due to the voltage drop usually ends in about 30 minutes to 1 hour.
- the predetermined time may be 0.5 second or more and 5 minutes or less, preferably 1 second or more and 2 minutes or less, and more preferably 1 second or more and 1 minute or less.
- the first threshold value may be not less than 0.5 mV and not more than 100 mV.
- the first threshold is more preferably 0.5 mV to 10 mV, and still more preferably 0.5 mV to 5 mV.
- the absolute value of the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 when the circuit 232 is stopped can be made smaller. As a result, the equalization accuracy by the balance correction circuit 232 can be improved. Further, hunting of the balance correction circuit 232 can be suppressed.
- the control unit 270 stops the balance correction circuit 232, and then when the absolute value of the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 in the stop state of the balance correction circuit 232 becomes equal to the second threshold or the second When it becomes larger than the threshold value, at least one of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 is supplied so that at least one of the switching element 252 and the switching element 254 is turned on, and the operation of the balance correction circuit 232 is restarted. As a result, the balance correction circuit 232 is activated, and the switching operation including at least the first operation and the second operation is repeated.
- the control unit 270 stops the balance correction circuit 232 for a predetermined time after stopping the balance correction circuit 232.
- the control unit 270 stops the balance correction circuit 232, and then the absolute value of the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 when the balance correction circuit 232 is stopped becomes equal to the second threshold value.
- the control unit 270 stops the balance correction circuit 232, and then the absolute value of the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 when the balance correction circuit 232 is stopped becomes equal to the second threshold value.
- the control unit 270 stops the balance correction circuit 232, and then the absolute value of the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 when the balance correction circuit 232 is stopped becomes equal to the second threshold value.
- the operation of the balance correction circuit 232 is not resumed when the predetermined time has not elapsed. Thereby, hunting of the balance correction circuit 232 can be more effectively prevented.
- the predetermined time may be 0.5 second or more and 5 minutes or less, preferably 1 second or
- the control unit 270 stops the balance correction circuit 232, the absolute value of the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 when the balance correction circuit 232 is stopped becomes the second threshold value.
- the control unit 270 is not limited to this embodiment.
- the control unit 270 stops the balance correction circuit 232, and then when the absolute value of the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 in the stop state of the balance correction circuit 232 becomes equal to the third threshold value, When it becomes larger than the threshold value, the operation of the balance correction circuit 232 may be resumed.
- the third threshold value may be larger than the second threshold value and smaller than the first threshold value.
- the voltage monitoring unit 280 monitors the voltage of the storage cell 222 and the voltage of the storage cell 224.
- the voltage monitoring unit 280 detects the voltage of the storage cell 222 and the voltage of the storage cell 224 by using the voltage detection unit 282 and the voltage detection unit 284.
- the voltage monitoring unit 280 inputs the voltage of the storage cell 222 and the voltage of the storage cell 224 to the difference detection unit 286, and detects the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224.
- the voltage monitoring unit 280 generates a signal ⁇ 26 indicating the detected voltage difference and transmits the signal ⁇ 26 to the control unit 270.
- Signal ⁇ 26 may include information indicating which of storage battery 222 voltage and storage cell 224 voltage is greater.
- the switching operation includes a first operation, a second operation, and a third operation.
- the control unit 270 controls the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 such that the smaller the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224, the greater the ratio of the time of the third operation to the cycle of the switching operation. Supply.
- the control unit 270 may determine the time of the third operation according to a predetermined method based on the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224. At the start of the operation, the time of the third operation may be 0 seconds. The time of the first operation and the time of the second operation may be equal. The time of the first operation and the time of the second operation may be determined in the same manner as in the second embodiment.
- the control unit 270 determines that the ratio of the third operation time to the third operation time or the period of the switching operation is equal to or greater than a predetermined value. Supplies the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 so that both the switching element 252 and the switching element 254 are turned off. As a result, the control unit 270 turns off both the switching element 252 and the switching element 254 when the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 is equal to or smaller than a predetermined value. As described above, the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 can be supplied.
- the control unit 270 can stop the balance correction circuit 232 at the timing when the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 becomes sufficiently small. As a result, hunting of the balance correction circuit 232 can be prevented, and power consumption of the balance correction circuit 232 can be suppressed.
- the control unit 270 supplies the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 such that the cycle of the switching operation is shortened as the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 is smaller.
- the control unit 270 may determine the period of the switching operation according to a predetermined method based on the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224.
- the time of the first operation and the time of the second operation may be equal.
- the time of the first operation and the time of the second operation may be determined in the same manner as in the second embodiment.
- the switching operation may or may not include the third operation.
- the ratio of the time of the third operation to the period of the switching operation may be determined in the same manner as in the third embodiment.
- the control unit 270 causes both the switching element 252 and the switching element 254 to be turned off when the period of the switching operation is equal to or smaller than the predetermined value.
- a control signal ⁇ 22 and a control signal ⁇ 24 are supplied with a control signal ⁇ 22 and a control signal ⁇ 24.
- the control unit 270 turns off both the switching element 252 and the switching element 254 when the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 is equal to or smaller than a predetermined value.
- the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 can be supplied.
- the control unit 270 can stop the balance correction circuit 232 at the timing when the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 becomes sufficiently small. Moreover, since the balance correction circuit 232 is stopped when equalization is completed, the power consumption of the balance correction circuit 232 can be suppressed.
- the voltage monitoring unit 280 monitors the voltage of the storage cell 222 and the voltage of the storage cell 224.
- the voltage monitoring unit 280 detects the voltage of the storage cell 222 and the voltage of the storage cell 224 by using the voltage detection unit 282 and the voltage detection unit 284.
- the voltage monitoring unit 280 inputs the voltage of the storage cell 222 and the voltage of the storage cell 224 to the difference detection unit 286, and detects the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224.
- the voltage monitoring unit 280 generates a signal ⁇ 26 indicating the detected voltage difference and transmits the signal ⁇ 26 to the control unit 270.
- Signal ⁇ 26 may include information indicating which of storage battery 222 voltage and storage cell 224 voltage is greater.
- FIG. 3 shows a graph 302, a graph 304, and a graph 306 in association with examples of the waveforms of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24.
- the horizontal axis indicates the passage of time.
- the vertical axis shows the magnitude of the inductor current I L.
- the magnitude of the inductor current I L represents the current flowing from the connection point 245 toward the connecting point 243 (. Indicated by the solid line arrow in FIG. 2) as a positive.
- Graph 302 illustrates an example of a temporal change of the inductor current I L when the voltage E 2 of the energy storage cell 222 is greater than the voltage E 4 of the electric storage cell 224 schematically.
- Graph 304 illustrates an example of a temporal change of the inductor current I L when the voltage E 2 of the energy storage cell 222 is smaller than the voltage E 4 of the electric storage cell 224 schematically.
- Graph 306 illustrates an example of a temporal change of the inductor current I L when the voltage E 2 of the energy storage cell 222 and the voltage E 4 storage cells 224 are substantially the same schematically.
- FIG. 3 shows a case where each of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 is a square wave with a duty ratio of 50% for the purpose of simplifying the explanation.
- the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 have complementary logic or phase polarities so that one of the switching element 252 and the switching element 254 is in the off state while the other is in the on state.
- the switching element 252 is turned on when the control signal ⁇ 22 is H logic, and is turned off when the control signal ⁇ 22 is L logic.
- the switching element 254 is turned on when the control signal ⁇ 24 is H logic, and is turned off when the control signal ⁇ 24 is L logic.
- the switching element 252 is turned off, the switching element 254 is turned on, the inductor current I L is charged in the inductor 250 of the inductor 250 at one end - the connection point 243- storage cell 224-switching element 254- connection
- the point 245 is discharged through the current path at the other end of the inductor 250. This discharge is performed while charging the storage cell 224.
- the inductor current I L decreases with time due to the discharge, the discharge current becomes zero, the inductor 250, to flow the opposite direction of the charge current and the discharge current.
- the switching element 254 is turned off, the switching element 252 is turned on, the inductor current I L is charged in the inductor 250 of the inductor 250 and the other end - the connection point 245- switching element 25 2 storage cells 222-
- the node 243 is discharged through a current path at one end of the inductor 250. This discharge is performed while charging the storage cell 222.
- the balance correction circuit 232 causes a current to flow alternately between the first switching circuit and the second switching circuit, whereby electric energy is passed between the storage cell 222 and the storage cell 224 via the inductor 250. Can be exchanged. As a result, the voltages of the storage cell 222 and the storage cell 224 can be equalized.
- the case where the duty ratio of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 is 50% has been described for the purpose of simplifying the description.
- the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 are not limited to this.
- the duty ratio of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 may be changed according to the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224.
- FIG. 4 schematically shows an example of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 according to the second embodiment for determining the timing at which the balance correction circuit 232 is stopped.
- a second embodiment for determining the timing for stopping the balance correction circuit 232 will be described by taking as an example a case where the voltage of the storage cell 222 is larger than the voltage of the storage cell 224.
- the switching element 252 is turned on when the control signal ⁇ 22 is H logic, and is turned off when the control signal ⁇ 22 is L logic.
- the switching element 254 is turned on when the control signal ⁇ 24 is H logic, and is turned off when the control signal ⁇ 24 is L logic.
- the control unit 270 since the voltage of the storage cell 222 is larger than the voltage of the storage cell 224, the control unit 270 adjusts the duty ratios of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 so that t 1 > t 2 is satisfied. Thereby, the balance correction circuit 232 tries to adjust both voltages so that the voltage of the storage cell 222 becomes smaller than the voltage of the storage cell 224 in a steady state.
- the balance correction circuit 232 repeats the switching operation, the power storage cell 222 and the power storage cell 224 are changed from the state in which the voltage of the power storage cell 222 is higher than the voltage of the power storage cell 224 to the voltage of the power storage cell 222. It shifts to a state smaller than the voltage of 224. In this process, a timing at which the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 becomes zero occurs.
- control unit 270 performs control so that both the switching element 252 and the switching element 254 are turned off at the timing when the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 becomes 0 or becomes extremely small.
- a signal ⁇ 22 and a control signal ⁇ 24 are supplied. Thereby, the balance correction circuit 232 can be stopped in a state in which the storage cell 222 and the storage cell 224 are accurately equalized.
- the switching operation may include a third operation.
- the control unit 270 may change the ratio P of the time of the third operation with respect to the period T according to a predetermined algorithm during the operation of the balance correction circuit 232.
- the change of the ratio P may be performed regularly or continuously.
- the ratio P may be changed according to the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224. When the ratio P is changed, it is preferable to change the ratio P while keeping the ratio between the first operation time and the second operation time constant.
- the control unit 270 may change the cycle T according to a predetermined algorithm during the operation of the balance correction circuit 232.
- the change of the period T may be performed periodically or continuously.
- the period T may be changed according to the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224.
- FIG. 5 and 6 schematically show examples of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 according to the third embodiment for determining the timing for stopping the balance correction circuit 232.
- FIG. 5 shows an example of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 immediately after the balance correction circuit 232 starts operation.
- FIG. 6 shows an example of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 immediately before the balance correction circuit 232 stops operating.
- the balance correction circuit 232 includes a first operation in which the switching element 252 is turned on and the switching element 254 is turned off, and a second operation in which the switching element 252 is turned off and the switching element 252 is turned on.
- the switching operation including the operation and the third operation in which both the switching element 252 and the switching element 254 are turned off is periodically repeated.
- T indicates the period of the switching operation
- t in1 and t in2 indicate the time of the first operation and the time of the second operation in the state immediately after the operation of the balance correction circuit 232 starts, respectively.
- the time t in3 (not shown) of the third operation is set to zero.
- t end1 , t end2, and t end3 respectively indicate the time of the first operation, the time of the second operation, and the time of the third operation in a state immediately before stopping the operation of the balance correction circuit 232. Show.
- the switching element 252 is turned on when the control signal ⁇ 22 is H logic, and is turned off when the control signal ⁇ 22 is L logic.
- the switching element 254 is turned on when the control signal ⁇ 24 is H logic, and is turned off when the control signal ⁇ 24 is L logic.
- the control unit 270 changes the ratio P of the time of the third operation to the cycle T of the switching operation according to the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224. At this time, it is preferable to change the ratio P while keeping the ratio of the time of the first operation and the time of the second operation constant.
- the change of the ratio P may be performed regularly or continuously.
- the change in the value of the ratio P may be continuous or stepwise.
- the control unit 270 adjusts the duty ratios of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 so that the ratio P increases as the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224 decreases. Then, when the ratio of the third operation time to the third operation time or the period of the switching operation is equal to or greater than a predetermined value, the control unit 270 is configured to switch the switching element.
- the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 are supplied so that both the H.252 and the switching element 254 are turned off. Thereby, the balance correction circuit 232 can be stopped at the timing when the voltage difference between the power storage cell 222 and the power storage cell 224 becomes sufficiently small.
- the control unit 270 controls the control signal ⁇ 22 and the control signal so that the first operation time becomes longer than the second operation time.
- the duty ratio of the signal ⁇ 24 may be adjusted.
- the duty ratios of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 are set so that the second operation time is longer than the first operation time. May be adjusted.
- the control unit 270 may change the cycle T according to a predetermined algorithm during the operation of the balance correction circuit 232.
- the change of the period T may be performed periodically or continuously.
- the period T may be changed according to the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224.
- FIG. 7 and 8 schematically show an example of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 according to the third embodiment for determining the timing for stopping the balance correction circuit 232.
- FIG. 7 shows an example of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 immediately after the balance correction circuit 232 starts operation.
- FIG. 7 shows a graph 702 in association with examples of the waveforms of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24.
- FIG. 8 shows an example of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 immediately before the balance correction circuit 232 stops operating.
- FIG. 8 shows a graph 802 in association with examples of the waveforms of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24.
- the balance correction circuit 232 includes a first operation in which the switching element 252 is turned on and the switching element 254 is turned off, and a second operation in which the switching element 252 is turned off and the switching element 252 is turned on. The switching operation including the operation is periodically repeated.
- T in , t in1, and t in2 indicate the period of the switching operation, the time of the first operation, and the time of the second operation, respectively, in the state immediately after the operation of the balance correction circuit 232 starts.
- the horizontal axis indicates the passage of time.
- the vertical axis shows the magnitude of the inductor current I L.
- I in denotes the maximum value of the inductor current I L in the state immediately after the operation of the balance correction circuit 232 starts.
- T end , t end1, and t end2 indicate the period of the switching operation, the time of the first operation, and the time of the second operation, respectively, immediately before stopping the operation of the balance correction circuit 232. .
- the horizontal axis indicates the passage of time.
- the vertical axis shows the magnitude of the inductor current I L.
- I end The indicates the maximum value of the inductor current I L in the state immediately before stopping the operation of the balance correction circuit 232.
- the switching element 252 is turned on when the control signal ⁇ 22 is H logic, and is turned off when the control signal ⁇ 22 is L logic.
- the switching element 254 is turned on when the control signal ⁇ 24 is H logic, and is turned off when the control signal ⁇ 24 is L logic.
- the control unit 270 supplies the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 to the switching element 252 and the switching element 254, and starts the operation of the balance correction circuit 232.
- a t in1 t in2
- the inductor current I L becomes zero as moves to the next cycle, to adjust the duty ratio and the timing of the control signals ⁇ 22 and the control signal 24 mm diameter.
- the control unit 270 changes the cycle of the switching operation according to the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224. At this time, it is preferable to change the period while keeping the ratio between the time of the first operation and the time of the second operation constant.
- the change of the cycle may be performed periodically or continuously.
- the change in the value of the period may be continuous or stepwise.
- the control unit 270 adjusts the duty ratios of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 so that the cycle of the switching operation becomes shorter as the voltage difference between the power storage cell 222 and the power storage cell 224 is smaller. Therefore, the control unit 270 controls the switching element 252 and the switching element 254 so that both the switching element 252 and the switching element 254 are turned off when the period of the switching operation is equal to the predetermined value or smaller than the predetermined value. A signal ⁇ 22 and a control signal ⁇ 24 are supplied. Thereby, the balance correction circuit 232 can be stopped at the timing when the voltage difference between the power storage cell 222 and the power storage cell 224 becomes sufficiently small.
- the control unit 270 controls the control signal ⁇ 22 and the control signal so that the first operation time becomes longer than the second operation time.
- the duty ratio of the signal ⁇ 24 may be adjusted.
- the duty ratios of the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 are set so that the second operation time is longer than the first operation time. May be adjusted.
- the switching operation may include a third operation.
- the control unit 270 may change the ratio P of the time of the third operation with respect to the period T in accordance with a predetermined algorithm during the operation of the balance correction circuit 232.
- the change of the ratio P may be performed regularly or continuously.
- the ratio P may be changed according to the voltage difference between the storage cell 222 and the storage cell 224. When the ratio P is changed, it is preferable to change the ratio P while keeping the ratio between the first operation time and the second operation time constant.
- FIG. 9 schematically shows an example of the equalization operation by the power storage system 210.
- the control method of the balance correction circuit 232 by the control unit 270 when the balance correction circuit 232 is stopped after the magnitude relationship between the voltage of the storage cell 222 and the voltage of the storage cell 224 is reversed will be described with reference to FIG. .
- the solid line represents the change with time of the voltage of the storage cell 222
- the dashed line represents the change with time of the voltage of the storage cell 224.
- Time T 0 indicates the time when the assembly of the power storage system 110 is completed, or the time when charging or discharging ends.
- V 20 denotes the measured value of the voltage of the storage cells 222 at time T 0
- V 40 denotes the measured value of the voltage of the storage cells 224 at time T 0.
- V 20 is greater than V 40 .
- V th1 represents a first threshold value
- V th2 represents a second threshold value.
- Balance correction circuit 232 may also be actuated from the time T 0 previously, may initiate a switching operation at time T 0. After time T 0 , the balance correction circuit 232 eliminates the voltage variation between the storage cells that occurs during the charging or discharging of the storage system 110.
- the control unit 270 supplies the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 to the switching element 252 and the switching element 254 so that the balance correction circuit 232 repeats the switching operation.
- the balance correction circuit 232 repeats the switching operation, electric energy is transferred between the storage cell 222 and the storage cell 224.
- the voltage of the storage cell 222 decreases and the voltage of the storage cell 224 increases.
- the control unit 270 causes the balance correction circuit 232 to continue the switching operation without stopping the balance correction circuit 232.
- the magnitude relationship between the voltage of the storage cell 222 and the voltage of the storage cell 224 is reversed.
- the measured value of the voltage of the storage cell 222 is smaller than the measured value of the voltage of the storage cell 224.
- the control unit 270 supplies the control signal ⁇ 22 and the control signal ⁇ 24 to the switching element 252 and the switching element 254 so that the balance correction circuit 232 stops the switching operation.
- the first threshold value V th1 is determined such that the absolute value of the voltage difference between the power storage cell 222 and the power storage cell 224 at time T 2 is equal to or less than the second threshold value V th2 .
- Time T 2 are, for example, a time from the time T 1 is 1 minute has elapsed.
- V 22 at time T 2 the case has been described becomes smaller than V 42.
- the control method of the balance correction circuit 232 by the control unit 270 is not limited to this embodiment.
- Control unit 270 may control V 22 and V 42 at time T 2 to be equal, or may control V 22 at time T 2 to be greater than V 42 . If V 22 at time T 2, is controlled to be larger than V 42, it is possible to shorten the time difference between the time T b and time T 1.
- FIG. 10 schematically shows an example of the power storage module 1020.
- the power storage module 1020 is different from the power storage module 220 in that it includes a balance correction circuit 1032 instead of the balance correction circuit 232.
- the balance correction circuit 1032 further includes a temperature sensor 1094 and a current detection unit 1096, and is different from the balance correction circuit 232 in that it includes a control unit 1070 instead of the control unit 270.
- Each unit of the power storage module 1020 such as the power storage module 1020 and the balance correction circuit 1032 may have the same configuration as that of each unit of the power storage module 220 and the power storage module 220 except for the above differences. Note that description of configurations other than the above differences will be omitted.
- the control unit 1070 determines the first threshold value V th1 based on at least the current value of the inductor 250 and the DC resistance value of the storage cell 222.
- the control unit 1070 includes a storage unit 1092 that stores at least information indicating a correspondence relationship between the temperature of the storage cell 222 and the DC resistance value of the storage cell 222.
- Control unit 1070 obtains signal ⁇ 1002 including information indicating the temperature of power storage cell 222 from temperature sensor 1094.
- Control unit 1070 obtains signal ⁇ 1004 including information indicating the current value of inductor 250 from current detection unit 1096.
- the control unit 1070 may determine the first threshold value V th1 using the DC resistance value of the power storage cell 222 corresponding to the temperature of the power storage cell 222. Specifically, control unit 1070 refers to the information indicating the correspondence relationship between the temperature of power storage cell 222 stored in storage unit 1092 and the DC resistance value of power storage cell 222, and stores power storage cell 222 indicated by signal ⁇ 1002. DC resistance value corresponding to the temperature of. Control unit 1070 determines first threshold value V th1 based on the current value of inductor 250 indicated by signal ⁇ 1004 and the DC resistance value of storage cell 222 obtained by referring to storage unit 1092. For example, the control unit 1070 determines the first threshold value V th1 by multiplying the current value of the inductor 250 and the DC resistance value of the storage cell 222.
- the control unit 1070 may determine the first threshold value V th1 based on the current value of the inductor 250, the DC resistance value of the storage cell 222, and the DC resistance value of the storage cell 224. Control unit 1070 determines first threshold value V th1 using the DC resistance value of power storage cell 222 corresponding to the temperature of power storage cell 222 and the DC resistance value of power storage cell 224 corresponding to the temperature of power storage cell 224. You can do it. In this case, the storage unit 1092 may further store information indicating a correspondence relationship between the temperature of the power storage cell 224 and the direct current resistance value of the power storage cell 224.
- the temperature sensor 1094 measures at least the temperature of the storage cell 222. Temperature sensor 1094 transmits a signal ⁇ 1002 including information indicating at least the temperature of power storage cell 222 to control unit 1070.
- the temperature sensor 1094 may be a contact type sensor or a non-contact type sensor.
- the temperature sensor 1094 may be a thermistor or a radiation thermometer. Corresponding to each of the plurality of energy storage cells, the same number of temperature sensors as the number of energy storage cells may be arranged, or the temperature of the plurality of energy storage cells may be measured by one temperature sensor.
- the current detection unit 1096 detects a current flowing through the inductor 250 and transmits a signal ⁇ 1004 including information indicating the current value of the inductor 250 to the control unit 1070.
- the current detection unit 1096 may be a shunt resistor, and the signal ⁇ 1004 may be information indicating the magnitude of the voltage generated by the shunt resistor.
- the current detection unit 1096 may be an ammeter.
- the control unit 1070 determines the first threshold value V th1 based on at least one of the temperature of the storage cell 222 and the current value of the inductor 250 has been described.
- the balance correction circuit 1032 is not limited to this embodiment.
- the control unit 1070 may determine the first threshold value V th1 based on at least one of the temperature of the power storage cell 222, the temperature of the power storage cell 224, and the current value of the inductor 250.
- the control unit 1070 may use the temperature of one or a plurality of power storage cells measured by the temperature sensor 1094 as the temperature of another power storage cell whose temperature sensor 1094 is not measuring the temperature.
- control unit 1070 includes the storage unit 1092 .
- the balance correction circuit 1032 is not limited to this embodiment.
- the storage unit 1092 may be arranged outside the control unit 1070.
- the balance correction circuit 232 has been described as being a balance correction circuit of a type in which electric energy is transferred between the storage cell 222 and the storage cell 224 via the inductor 250.
- the balance correction circuit 232 is not limited to this embodiment.
- the balance correction circuit 232 uses a discharge resistor and a switching element that controls the current of the resistor as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-257682, and discharges the storage cell having the higher voltage.
- the balance correction circuit may be used.
- the discharging resistor may be an example of a voltage adjusting unit.
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Abstract
バランス補正装置を適切なタイミングで停止させる。第1の蓄電セルの一端と第2の蓄電セルの一端との接続点に、一端が電気的に接続されるインダクタと、インダクタの他端と第1の蓄電セルの他端との間に電気的に接続される第1のスイッチング素子と、インダクタの他端と第2の蓄電セルの他端との間に電気的に接続される第2のスイッチング素子と、第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子のオン・オフ動作を制御する制御信号を、第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子に供給する制御部とを備え、制御部は、第1の蓄電セル及び第2の蓄電セルの電圧差を示す情報を取得し、電圧差が予め定められた値よりも小さい場合には、第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子の両方がオフ動作するように制御信号を供給する。
Description
本発明は、バランス補正装置及び蓄電システムに関する。
直列接続された多数の蓄電セルを使用するときに、蓄電セル間の電圧にバラつきが生じると、蓄電セルの容量を有効に使えず利用可能な電気量が減少する場合がある。そこで、バランス補正回路を用いて蓄電セル間の電圧を均等化させることが提案されている(特許文献1~3を参照。)。
(先行技術文献)
(特許文献)
(特許文献1)特開2006-067748号公報
(特許文献2)特開2008-017605号公報
(特許文献3)特開2009-232660号公報
(先行技術文献)
(特許文献)
(特許文献1)特開2006-067748号公報
(特許文献2)特開2008-017605号公報
(特許文献3)特開2009-232660号公報
上記のバランス補正回路においては、駆動回路の製造誤差などにより、蓄電セル間の電圧差が極めて小さくなった状態でバランス補正回路を停止させることが難しい。蓄電セル間の電圧差が小さくなっても均等化動作を続けた場合には、スイッチング素子を駆動するために電力を消費してしまう。そこで、適切なタイミングでバランス補正回路を停止させることが望まれる。本発明の1つの側面においては、上記の課題を解決することのできるバランス補正装置および蓄電システムを提供することを目的とする。この目的は請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
本発明の第1の態様においては、直列に接続された第1の蓄電セル及び第2の蓄電セルの電圧を均等化させるバランス補正装置であって、第1の蓄電セルの一端と第2の蓄電セルの一端との接続点に、一端が電気的に接続されるインダクタと、インダクタの他端と第1の蓄電セルの他端との間に電気的に接続される第1のスイッチング素子と、インダクタの他端と第2の蓄電セルの他端との間に電気的に接続される第2のスイッチング素子と、第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子のオン・オフ動作を制御する制御信号を、第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子に供給する制御部とを備え、制御部は、第1の蓄電セル及び第2の蓄電セルの電圧差を示す情報を取得し、電圧差が、予め定められた値に等しい又は予め定められた値よりも小さい場合には、第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子の両方がオフ動作するように制御信号を供給するバランス補正装置が提供される。
上記のバランス補正装置において、制御部は、バランス補正装置が、第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子の一方のスイッチング素子がオン動作し、他方のスイッチング素子がオフ動作する第1の動作と、一方のスイッチング素子がオフ動作し、他方のスイッチング素子がオン動作する第2の動作とを含むスイッチング動作を予め定められた周期で繰り返すように、制御信号を供給してよい。
上記のバランス補正装置において、制御部は、第1の蓄電セルの電圧が第2の蓄電セルの電圧よりも大きい場合には、第1のスイッチング素子のオン時間が、第2のスイッチング素子のオン時間よりも長くなるように制御信号を供給してよい。また、制御部は、第1の蓄電セルの電圧が第2の蓄電セルの電圧よりも小さい場合には、第2のスイッチング素子のオン時間が、第1のスイッチング素子のオン時間よりも長くなるように制御信号を供給してよい。
上記のバランス補正装置において、スイッチング動作は、第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子の両方がオフ動作する第3の動作をさらに含んでよい。制御部は、電圧差が小さいほど、周期に対する第3の動作の時間の割合が大きくなるように制御信号を供給してよい。また、制御部は、第3の動作の時間又は周期に対する第3の動作の時間の割合が、予め定められた値に等しい又は予め定められた値よりも大きい場合には、第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子の両方がオフ動作するように制御信号を供給してよい。
上記のバランス補正装置において、制御部は、電圧差が小さいほど、周期が短くなるように制御信号を供給してよい。また、制御部は、周期が、予め定められた値に等しい又は予め定められた値よりも小さい場合には、第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子の両方がオフ動作するように制御信号を供給してよい。
本発明の第2の態様においては、直列に接続された第1の蓄電セル及び第2の蓄電セルの電圧を均等化させるバランス補正装置であって、一端が、第1の蓄電セルの一端と第2の蓄電セルの一端との接続点に電気的に接続され、他端が、第1の蓄電セルの他端に電気的に接続される第1のスイッチング素子と、第1の蓄電セルと第1のスイッチング素子との間に、第1の蓄電セル及び第1のスイッチング素子に直列に接続され、第1の蓄電セルの電圧を調整する電圧調整部と、第1のスイッチング素子のオン・オフ動作を制御する第1の制御信号を、第1のスイッチング素子に供給する制御部とを備え、制御部は、第1の蓄電セル及び第2の蓄電セルの電圧差を示す情報を取得し、第1の蓄電セルの電圧と第2の蓄電セルの電圧との大小関係が逆転した後、バランス補正装置の作動状態における電圧差の絶対値が第1の閾値に等しくなった場合又は第1の閾値よりも大きくなった場合に、第1のスイッチング素子をオフ動作させるように第1の制御信号を供給するバランス補正装置が提供される。
本発明の第3の態様においては、直列に接続された第1の蓄電セル及び第2の蓄電セルと、上記のバランス補正装置とを備える蓄電システムが提供される。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。また、図面を参照して、実施形態について説明するが、図面の記載において、同一又は類似の部分には同一の参照番号を付して重複する説明を省く場合がある。
図1は、蓄電システム110を備える装置100の一例を概略的に示す。図1を用いて、装置100及び蓄電システム110の構成及び動作について説明する。本実施形態において、装置100は、モータ102と、蓄電システム110とを備える。装置100は、電気自動車、ハイブリッド自動車、電気二輪車、鉄道車両、昇降機などの輸送装置であってよい。装置100は、PC、携帯電話などの電気機器であってよい。モータ102は、蓄電システム110に電気的に接続され、蓄電システム110の供給する電力を利用する。モータ102は、回生ブレーキとして使用されてもよい。モータ102は、電力負荷の一例であってよい。
蓄電システム110は、モータ102に電気的に接続され、モータ102に電力を供給する(蓄電システムの放電という場合がある。)。蓄電システム110は、図示されない充電装置に電気的に接続され、電気エネルギーを蓄える(蓄電システムの充電という場合がある。)。
本実施形態において、蓄電システム110は、端子112と、端子114と、保護回路116と、蓄電モジュール120とを備える。蓄電モジュール120は、蓄電セル122、蓄電セル124、蓄電セル126及び蓄電セル128を含む直列に接続された複数の蓄電セルと、バランス補正回路132、バランス補正回路134及びバランス補正回路136を含む複数のバランス補正回路とを有してよい。バランス補正回路132、バランス補正回路134及びバランス補正回路136は、バランス補正装置の一例であってよい。
ここで、「電気的に接続される」とは、ある要素と他の要素とが直接接続される場合に限定されない。ある要素と他の要素との間に、第三の要素が介在してもよい。また、ある要素と他の要素とが物理的に接続されている場合に限定されない。例えば、変圧器の入力巻線と出力巻線とは物理的には接続されていないが、電気的には接続されている。さらに、ある要素と他の要素とが現実に電気的に接続されている場合だけでなく、蓄電セルとバランス補正回路とが電気的に接続されたときに、ある要素と他の要素とが電気的に接続される場合をも含む。「直列に接続される」とは、ある要素と他の要素とが直列に電気的に接続されることを示す。また、特に断らない限り、蓄電セル間の「電圧差」は、2つの蓄電セルの電圧(端子間電圧と称される場合がある。)を比較して、電圧が高い方の蓄電セルの電圧から、電圧が低い方の蓄電セルの電圧を引いた値を意味する。
端子112及び端子114は、モータ102、充電装置などのシステム外部の装置と、蓄電システム110とを電気的に接続する。保護回路116は、過電流、過電圧及び過放電の少なくとも一つから、蓄電モジュール120を保護する。保護回路116としては、例えば、特開2009-183141号に開示されているような、公知の過電流・過電圧保護回路を利用することができる。
蓄電セル122、蓄電セル124、蓄電セル126及び蓄電セル128は、直列に接続される。蓄電セル122、蓄電セル124、蓄電セル126及び蓄電セル128は、二次電池又はキャパシタであってよい。蓄電セル122、蓄電セル124、蓄電セル126及び蓄電セル128は、リチウムイオン電池であってよい。蓄電セル122、蓄電セル124、蓄電セル126及び蓄電セル128のそれぞれが、さらに複数の蓄電セルを含んでもよい。
バランス補正回路132は、蓄電セル122及び蓄電セル124の電圧を均等化させる。バランス補正回路132は、蓄電セル122の端子112側の一端(正極側という場合がある。)に電気的に接続される。バランス補正回路132は、蓄電セル122の端子114側の一端(負極側という場合がある。)と蓄電セル124の正極側との接続点143に電気的に接続される。バランス補正回路132は、蓄電セル124の負極側と蓄電セル126の正極側との接続点145に電気的に接続される。
一実施形態において、バランス補正回路132は、接続点143と電気的に接続するインダクタ(図示していない。)を有してよい。バランス補正回路132と、蓄電セル122及び蓄電セル124とを、上記のように電気的に接続することで、蓄電セル122及び上記のインダクタを含む第1の回路と、蓄電セル124及び上記のインダクタを含む第2の回路が形成される。バランス補正回路132は、第1の回路と、第2の回路とに交互に電流を流す。これにより、蓄電セル122と蓄電セル124との間でインダクタを介して電気エネルギーを授受することができる。その結果、蓄電セル122及び蓄電セル124の電圧を均等化させることができる。
バランス補正回路134は、蓄電セル124及び蓄電セル126の電圧を均等化させる。バランス補正回路134は、接続点143と、接続点145と、蓄電セル126の負極側と蓄電セル128の正極側との接続点147とに、電気的に接続される。バランス補正回路136は、蓄電セル126及び蓄電セル128の電圧を均等化させる。バランス補正回路136は、接続点145と、接続点147と、蓄電セル128の負極側とに、電気的に接続される。バランス補正回路134及びバランス補正回路136は、バランス補正回路132と同様の構成を有してよい。
以上の通り、本実施形態の蓄電モジュール120によれば、複数の蓄電セルの電圧にバラつきが生じた場合であっても、バランス補正回路の動作によって、複数の蓄電セルの電圧を均等化させることができる。その結果、蓄電システム110の利用効率を向上させることができる。
例えば、蓄電セル122と蓄電セル124との間で、製造品質、劣化の程度などが異なる場合、蓄電セル122及び蓄電セル124の電池特性に差が生じる場合がある。電池特性としては、電池容量、又は、放電時間に対する電池電圧の関係を示す放電電圧特性を例示することができる。例えば、蓄電セルの劣化が進行するにつれて、より短い放電時間で電池電圧が低下するようになる。
蓄電セル122及び蓄電セル124の電池特性が異なる場合、蓄電システム110の充電完了時に蓄電セル122及び蓄電セル124の電圧が略同一であったとしても、蓄電システム110の放電が進行するにつれて、蓄電セル122及び蓄電セル124の電圧にばらつきが生じる。また、蓄電システム110の充電開始時に蓄電セル122及び蓄電セル124の電圧が略同一であったとしても、蓄電システム110の充電が進行するにつれて、蓄電セル122及び蓄電セル124の電圧にばらつきが生じる。
蓄電セル122及び蓄電セル124は、利用可能な充電レベル(State of Charge、SOCという場合がある。)の範囲が予め定められているので、蓄電セル122及び蓄電セル124の電圧にばらつきが生じると、蓄電システム110の利用効率が悪化する。しかし、本実施形態の蓄電モジュール120によれば、蓄電セル122及び蓄電セル124の電圧を均等化させることで、蓄電システム110の利用効率を向上させることができる。
図2は、蓄電システム210の一例を概略的に示す。図3は、蓄電システム210の動作の一例を概略的に示す。図2及び図3を用いて、バランス補正回路の構成及び動作について説明する。図2及び図3においては、説明を簡単にする目的で、蓄電システム210が2つの蓄電セルを備える場合について説明する。しかし、2つの蓄電セルを備える蓄電システム210に関する説明に接した当業者であれば、複数の蓄電セルと複数のバランス補正回路とを備える蓄電システム210を構築して使用することができる。蓄電セル222及び蓄電セル224は、直列に接続された複数の蓄電セルのうち、隣接して配される2つの蓄電セルの一例であってよい。
本実施形態において、蓄電システム210は、端子212と、端子214と、保護回路216と、蓄電モジュール220とを備える。蓄電モジュール220は、直列に接続された蓄電セル222及び蓄電セル224と、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧を均等化させるバランス補正回路232とを備える。
バランス補正回路232は、インダクタ250と、スイッチング素子252と、スイッチング素子254と、ダイオード262と、ダイオード264と、制御部270と、電圧監視部280とを有してよい。電圧監視部280は、電圧検出部282と、電圧検出部284と、差分検出部286とを含んでよい。
蓄電セル222は、第1の蓄電セルの一例であってよい。蓄電セル224は、第2の蓄電セルの一例であってよい。バランス補正回路232は、バランス補正装置の一例であってよい。インダクタ250は、電圧調整部の一例であってよい。スイッチング素子252は、第1のスイッチング素子の一例であってよい。スイッチング素子254は、第2のスイッチング素子の一例であってよい。
端子212及び端子214は、それぞれ、端子112及び端子114と同様の構成を有してよい。保護回路216は、保護回路116と同様の構成を有してよい。蓄電セル222及び蓄電セル224は、蓄電セル122、蓄電セル124、蓄電セル126又は蓄電セル128と同様の構成を有してよい。蓄電システム210の説明において、蓄電システム110の各要素と同様の構成については説明を省略する場合がある。また、図1において、蓄電システム110が、蓄電システム210と同様の構成を有してもよい。バランス補正回路132、バランス補正回路134及びバランス補正回路136が、バランス補正回路232と同様の構成を有してもよい。
本実施形態において、バランス補正回路232は、蓄電セル222の正極側と、蓄電セル222の負極側及び蓄電セル224の正極側の接続点243と、蓄電セル224の負極側とに電気的に接続される。これにより、蓄電セル222と、スイッチング素子252と、インダクタ250とを含む第1の開閉回路が形成される。また、蓄電セル224と、インダクタ250と、スイッチング素子254とを含む第2の開閉回路が形成される。接続点243は、第1の蓄電セルの一端と第2の蓄電セルの一端との接続点の一例であってよい。
インダクタ250は、蓄電セル222とスイッチング素子252との間に、蓄電セル222及びスイッチング素子252に直列に接続され、蓄電セル222及び蓄電セル224の少なくとも一方の電圧を調整する。本実施形態において、インダクタ250の一端は、接続点243に電気的に接続される。インダクタ250の他端は、スイッチング素子252及びスイッチング素子254の接続点245に電気的に接続される。
スイッチング素子252及びスイッチング素子254が、交互にオン動作及びオフ動作(オン・オフ動作という場合がある。)を繰り返すことで、インダクタ250にインダクタ電流ILが生じる。これにより、蓄電セル122と蓄電セル124との間でインダクタを介して電気エネルギーを授受することができる。その結果、蓄電セル122及び蓄電セル124の電圧を均等化させることができる。
スイッチング素子252は、インダクタ250の他端と蓄電セル222の正極側との間に電気的に接続される。スイッチング素子252は、制御部270から制御信号φ22を受信して、制御信号φ22に基づきオン動作又はオフ動作を行う。これにより、第1の開閉回路を開閉する。スイッチング素子252は、MOSFETであってよい。
スイッチング素子254は、インダクタ250の他端と蓄電セル224の負極側との間に電気的に接続される。スイッチング素子254は、制御部270から制御信号φ24を受信して、制御信号φ24に基づきオン動作又はオフ動作を行う。これにより、第2の開閉回路を開閉する。スイッチング素子254は、MOSFETであってよい。
ダイオード262は、スイッチング素子252と並列に配され、インダクタ250の他端から蓄電セル222の正極側への方向に電流を流す。ダイオード264は、スイッチング素子254と並列に配され、蓄電セル224の負極側からインダクタ250の他端への方向に電流を流す。ダイオード262及びダイオード264は、MOSFETのソース・ドレイン間に等価的に形成される寄生ダイオードであってよい。
ダイオード262及びダイオード264を設けることで、スイッチング素子252及びスイッチング素子254が共にオフ状態となった期間にインダクタ電流ILが残留した場合であっても、当該インダクタ電流ILがダイオード262又はダイオード264を通して流れ続けることができる。これにより、インダクタ250に一旦生じたインダクタ電流ILを無駄なく利用することができる。また、インダクタ電流ILを遮断した場合に生じるサージ電圧の発生を抑制することができる。
制御部270は、スイッチング素子252のオン・オフ動作を制御する制御信号φ22をスイッチング素子252に供給する。制御部270は、スイッチング素子254のオン・オフ動作を制御する制御信号φ24をスイッチング素子254に供給する。制御信号φ22は、第1の制御信号の一例であってよい。制御信号φ24は、第2の制御信号の一例であってよい。
本実施形態において、制御部270は、電圧監視部280から、蓄電セル222の電圧及び蓄電セル224の電圧に関する情報を含む信号φ26を受け取り、信号φ26に基づいて、制御信号φ22及び制御信号φ24を発生させる。制御部270は、スイッチング素子252及びスイッチング素子254と同一の基板に形成されてもよい。
制御部270は、予め定められた周期のパルス列を発生するパルス発生器により、制御信号φ22及び制御信号φ24を発生させてよい。パルス発生器は、制御信号φ22及び制御信号φ24の少なくとも一方のデューティ比を可変制御する可変パルス発生器であってもよい。デューティ比は、方形波の周期に対するON期間の割合として算出することができる。
制御部270は、スイッチング素子252及びスイッチング素子254が交互にオン・オフ動作を繰り返すように制御信号φ22及び制御信号φ24を供給してよい。これにより、第1の開閉回路に電流が流れている状態と、第2の開閉回路に電流が流れている状態とが交互に切り替わるスイッチング動作が繰り返される。
制御部270は、バランス補正回路232が、スイッチング動作を予め定められた周期で繰り返すように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給してよい。ここで、「予め定められた周期」とは、スイッチング動作の繰り返しの周期が予め設定されている場合だけなく、何らかの制御によって当該周期を変動させる場合を含む。例えば、特定のアルゴリズムに基づいて次のサイクルにおける周期を決定する場合も含まれる。
スイッチング動作は、スイッチング素子252及びスイッチング素子254の一方のスイッチング素子がオン動作し、他方のスイッチング素子がオフ動作する第1の動作と、当該一方のスイッチング素子がオフ動作し、当該他方のスイッチング素子がオン動作する第2の動作とを含んでよい。スイッチング動作は、第1の動作及び第2の動作に加えて、スイッチング素子252及びスイッチング素子254の両方がオフ動作する第3の動作を含んでよい。第1の動作、第2の動作及び第3の動作の順序は、任意に決定されてよいが、第1の動作に引き続いて第2の動作が実施されることが好ましい。スイッチング動作は、他の動作を含んでもよい。
制御部270は、バランス補正回路232の作動状態において、バランス補正回路232がスイッチング動作を繰り返すようにバランス補正回路232を制御する。制御部270は、バランス補正回路232の停止状態において、バランス補正回路232がスイッチング動作を停止するようにバランス補正回路232を制御する。
制御部270は、バランス補正回路232を停止させるタイミングを決定する。制御部270は、蓄電セル222の電圧及び蓄電セル224の電圧に基づいて、バランス補正回路232を停止させるタイミングを決定してよい。
蓄電セル222の電圧及び蓄電セル224の電圧に基づいて、バランス補正回路232を停止させるタイミングを決定する第1の実施形態としては、以下を例示することができる。本実施形態において、制御部270は、電圧監視部280から信号φ26を受け取ることで、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差を示す情報を取得する。蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が予め定められた値に等しい場合又は予め定められた値よりも小さい場合、制御部270は、スイッチング素子252及びスイッチング素子254の両方がオフ動作するように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給して、バランス補正回路232を停止させる。
これにより、蓄電セル222及び蓄電セル224の均等化がほぼ終了した状態で、バランス補正回路232を停止させることができる。その結果、バランス補正回路232のハンチングを防止することができ、バランス補正回路232の消費電力を抑制することができる。
蓄電セル222の電圧及び蓄電セル224の電圧に基づいて、バランス補正回路232を停止させるタイミングを決定する第2の実施形態としては、以下を例示することができる。本実施形態において、制御部270は、蓄電セル222及び蓄電セル224のうち、電圧の高い方の蓄電セルに対応するスイッチング素子のオン時間が、電圧の低い方の蓄電セルに対応するスイッチング素子のオン時間よりも長くなるように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給する。第1の実施形態の場合と同様、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が予め定められた値に等しい場合又は予め定められた値よりも小さい場合、制御部270は、バランス補正回路232を停止させる。本実施形態によれば、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が極めて小さくなった状態でバランス補正回路232を停止させることができる。
蓄電セル222の電圧が蓄電セル224の電圧よりも大きい場合、一実施形態において、制御部270は、バランス補正回路232によるスイッチング動作を開始させてから停止させるまでの間、スイッチング素子252のオン時間がスイッチング素子254のオン時間よりも長くなるように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給する。例えば、バランス補正回路232のスイッチング動作を開始させる時点において、蓄電セル222の電圧が蓄電セル224の電圧よりも大きい場合、制御部270は、バランス補正回路232を停止させるまで、スイッチング素子252のオン時間がスイッチング素子254のオン時間よりも長くなるように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給する。
他の実施形態において、制御部270は、バランス補正回路232によるスイッチング動作を開始させてから、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が予め定められた値になるまでの間、スイッチング素子252のオン時間とスイッチング素子254のオン時間とが等しくなるように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給する。その後、バランス補正回路232によるスイッチング動作を停止させるまでの間、スイッチング素子252のオン時間がスイッチング素子254のオン時間よりも長くなるように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給する。
同様に、蓄電セル222の電圧が蓄電セル224の電圧よりも小さい場合、制御部270は、スイッチング素子254のオン時間がスイッチング素子252のオン時間よりも長くなるように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給してよい。例えば、バランス補正回路232のスイッチング動作を開始させる時点において、蓄電セル222の電圧が蓄電セル224の電圧よりも小さい場合、制御部270は、バランス補正回路232を停止させるまで、スイッチング素子254のオン時間がスイッチング素子252のオン時間よりも長くなるように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給する。
他の実施形態において、制御部270は、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が予め定められた値になるまでの間、スイッチング素子252のオン時間とスイッチング素子254のオン時間とが等しくなるように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給する。その後、バランス補正回路232によるスイッチング動作を停止させるまでの間、スイッチング素子254のオン時間がスイッチング素子252のオン時間よりも長くなるように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給してもよい。
蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧を均等化しようとする場合、通常であれば、当業者は、スイッチング素子252のオン時間とスイッチング素子254のオン時間とが等しくなるように、制御信号φ22及び制御信号φ24を制御することを試みる。しかし、スイッチング素子252、スイッチング素子254及びバランス補正回路232の精度、製造誤差などにより、スイッチング素子252のオン時間とスイッチング素子254のオン時間とを精度よく一致させることは難しい。
そのため、スイッチング素子252のオン時間とスイッチング素子254のオン時間とが等しくなるように制御信号φ22及び制御信号φ24を制御することで、蓄電セル222の電圧と蓄電セル224の電圧とを精度よく均等化することは難しい。しかし、隣接する2つの蓄電セルの間の電圧差が小さい場合であっても、蓄電システムに含まれる蓄電セルの個数が増加すればするほど、隣接する2つの蓄電セル間の電圧差が積み重なり、システム全体としては無視できないものとなる。
これに対して、本実施形態によれば、例えば、蓄電セル222の電圧が蓄電セル224の電圧より高い場合、制御部270は、スイッチング素子252のオン時間がスイッチング素子254のオン時間よりも長くなるように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給する。そのため、仮に、バランス補正回路232を動かし続けた場合には、蓄電セル222の電圧が蓄電セル224の電圧よりも小さくなり、蓄電セル222の電圧と蓄電セル224の電圧との大小関係が逆転する。
蓄電セル222の電圧と蓄電セル224の電圧との大小関係が逆転するタイミングの近傍においてバランス補正回路232を停止させることで、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が0になるタイミング又は当該電圧差が非常に小さくなるタイミングで、バランス補正回路232を停止させることができる。例えば、制御部270は、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が予め定められた値に等しい又は予め定められた値よりも小さくなった場合に、バランス補正回路232を停止させる。
本実施形態によれば、スイッチング素子252のオン時間とスイッチング素子254のオン時間とが等しくなるように制御信号φ22及び制御信号φ24を制御する場合と比較して、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が0になるタイミングを、より確実に作り出すことができる。これにより、蓄電セル222の電圧及び蓄電セル224の均等化の精度を向上させることができる。その結果、バランス補正回路232のハンチングを防止することができ、バランス補正回路232の消費電力を抑制することができる。
好ましい実施形態において、制御部270は、蓄電セル222の電圧と蓄電セル224の電圧との大小関係が逆転した後、バランス補正回路232が作動している状態における蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差の絶対値が第1の閾値に等しくなった場合又は第1の閾値よりも小さくなった場合に、少なくともスイッチング素子252をオフ動作させるように制御信号φ22を供給して、バランス補正回路232を停止させる。より具体的には、制御部270は、スイッチング素子252及びスイッチング素子254の両方がオフ動作するように制御信号φ22及び制御信号φ24を供給することで、バランス補正回路232を停止させてよい。
本実施形態によれば、蓄電セル222の電圧と蓄電セル224の電圧との大小関係が逆転した後でバランス補正回路232を停止させる。これにより、バランス補正回路232を停止させた後の蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差の絶対値をより小さくすることができる。また、バランス補正回路232のハンチングをより効果的に防止することができる。
例えば、蓄電セル222の電圧が蓄電セル224の電圧より高い場合、バランス補正回路232が停止した後、蓄電セル222の電圧の測定値は、蓄電セル222の内部抵抗などによる電圧降下により増加する(見かけ上の電圧変動と称する場合がある。)。一方、蓄電セル224の電圧の測定値は、蓄電セル224の内部抵抗などによる電圧降下により減少する(見かけ上の電圧変動と称する場合がある。)。
そのため、蓄電セル222の電圧と蓄電セル224の電圧との大小関係が逆転する前にバランス補正回路232を停止させた場合、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差の絶対値は、バランス補正回路232を停止させた後、時間とともに拡大する。これに対して、蓄電セル222の電圧と蓄電セル224の電圧との大小関係が逆転した後でバランス補正回路232を停止させた場合、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差の絶対値は、バランス補正回路232を停止させた後、時間とともに縮小する。その結果、バランス補正回路232を停止させた後の蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差の絶対値をより小さくすることができる。
第1の閾値は、バランス補正回路232が停止した場合に生じる、蓄電セル222の見かけ上の電圧変動を考慮して定められてよい。第1の閾値は、インダクタ250の電流値と、蓄電セル222の直流抵抗(DCRと称する場合がある。)の値とに基づいて定められてよい。蓄電セル222及び蓄電セル224の直流抵抗値がほぼ同等であると仮定して、インダクタ250の電流値と蓄電セル222の直流抵抗値とを乗じることで、第1の閾値を決定してよい。
第1の閾値は、バランス補正回路232が停止した場合に生じる、蓄電セル222及び蓄電セル224の見かけ上の電圧変動を考慮して定められてよい。第1の閾値は、インダクタ250の電流値と、蓄電セル222の直流抵抗値と、蓄電セル224の直流抵抗値とに基づいて定められてよい。蓄電セル222の直流抵抗値及び蓄電セル224の直流抵抗値の和と、インダクタ250の平均電流値とを乗じた値を2で割ることで、第1の閾値を決定してもよい。
蓄電セル222の直流抵抗値は、蓄電セル222の温度及び劣化状況に応じて変化する。そこで、蓄電セル222の温度及び劣化状況の少なくとも一方を考慮して、第1の閾値を決定してもよい。蓄電セル224の直流抵抗値は、蓄電セル224の温度及び劣化状況に応じて変化する。そこで、蓄電セル224の温度及び劣化状況の少なくとも一方を考慮して、第1の閾値を決定してもよい。
例えば、蓄電セル222及び蓄電セル224の劣化状況を考慮して、蓄電セル222及び蓄電セル224の出荷時点における直流抵抗値に予め定められた係数を乗じた値を用いて、第1の閾値を決定する。予め定められた係数は、1以上3以下であってよく、1より大きく2以下であることが好ましい。
第1の閾値は、制御部270がバランス補正回路232を停止させた後、バランス補正回路232の停止状態が維持されたと仮定した場合に、バランス補正回路232の停止後、予め定められた時間が経過した時点における蓄電セル222及び蓄電セル224電圧差の絶対値が、第2の閾値以下になるように定められてよい。第2の閾値の絶対値は、第1の閾値の絶対値より小さくてよい。予め定められた時間は、電圧降下による電圧変動の変動幅及び当該電圧変動の持続時間の少なくとも一方を考慮して決定されてよい。
上記の予め定められた時間は、電圧降下による電圧変動の変動幅が、電圧変動がほぼ終了した時点における最終的な変動幅の60%(好ましくは75%、更に好ましくは80%である。)に達するまでの時間であってもよい。なお、電圧降下による電圧変動は、通常、30分から1時間程度で終了する。上記の予め定められた時間は、0.5秒以上5分以内であってよく、1秒以上2分以内であることが好ましく、1秒以上1分以内であることがより好ましい。
第1の閾値は、0.5mV以上100mV以下であってよい。第1の閾値は、より好ましくは0.5mV以上10mV以下であり、さらに好ましくは0.5mV以上5mV以下である。通常の使用状態であれば、第1の閾値を上記の範囲内に設定することで、電圧降下による電圧変動がほぼ終了した時点における蓄電セル222及び蓄電セル224電圧差の絶対値を、バランス補正回路232を停止させた時点における蓄電セル222及び蓄電セル224電圧差の絶対値よりも小さくすることができる。その結果、バランス補正回路232による均等化の精度を向上させることができる。また、バランス補正回路232のハンチングを抑制することができる。
制御部270は、バランス補正回路232を停止させた後、バランス補正回路232の停止状態における蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差の絶対値が第2の閾値に等しくなった場合又は第2の閾値よりも大きくなった場合に、スイッチング素子252及びスイッチング素子254の少なくとも一方をオン動作させるように制御信号φ22及び制御信号φ24の少なくとも一方を供給して、バランス補正回路232の動作を再開させる。これにより、バランス補正回路232が作動状態になり、少なくとも第1の動作及び第2の動作を含むスイッチング動作を繰り返す。
制御部270は、バランス補正回路232を停止させた後、予め定められた時間、バランス補正回路232を停止させることが好ましい。本実施形態において、制御部270は、バランス補正回路232を停止させた後、バランス補正回路232の停止状態における蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差の絶対値が第2の閾値に等しくなった又は第2の閾値よりも大きくなったとしても、上記の予め定められた時間が経過していない場合には、バランス補正回路232の動作を再開させない。これにより、バランス補正回路232のハンチングをより効果的に防止することができる。上記の予め定められた時間は、0.5秒以上5分以内であってよく、1秒以上2分以内であることが好ましく、1秒以上1分以内であることがより好ましい。
なお、本実施形態においては、制御部270が、バランス補正回路232を停止させた後、バランス補正回路232の停止状態における蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差の絶対値が第2の閾値に等しくなった場合又は第2の閾値よりも大きくなると、バランス補正回路232の動作を再開させる場合について説明した。しかし、制御部270は、本実施形態に限定されない。制御部270は、バランス補正回路232を停止させた後、バランス補正回路232の停止状態における蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差の絶対値が第3の閾値に等しくなった場合又は第3の閾値よりも大きくなると、バランス補正回路232の動作を再開させてもよい。第3の閾値は、第2の閾値よりも大きく、第1の閾値よりも小さくてよい。
電圧監視部280は、蓄電セル222の電圧及び蓄電セル224の電圧を監視する。本実施形態において、電圧監視部280は、電圧検出部282及び電圧検出部284により、蓄電セル222の電圧及び蓄電セル224の電圧を検出する。電圧監視部280は、蓄電セル222の電圧及び蓄電セル224の電圧を差分検出部286に入力して、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差を検出する。電圧監視部280は、検出した電圧差を示す信号φ26を生成して、制御部270に送信する。信号φ26は、蓄電セル222の電圧と蓄電セル224の電圧のどちらが大きいかを示す情報を含んでもよい。
蓄電セル222の電圧及び蓄電セル224の電圧に基づいて、バランス補正回路232を停止させるタイミングを決定する第3の実施形態としては、以下を例示することができる。本実施形態において、スイッチング動作は、第1の動作、第2の動作及び第3の動作を含む。本実施形態において、制御部270は、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が小さいほど、スイッチング動作の周期に対する第3の動作の時間の割合が大きくなるように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給する。
制御部270は、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差に基づいて、予め定められた方法に従って、第3の動作の時間を決定してもよい。動作開始時において、第3の動作の時間は0秒であってもよい。第1の動作の時間及び第2の動作の時間は等しくてもよい。第1の動作の時間及び第2の動作の時間は、第2の実施形態と同様にして決定されてもよい。
本実施形態において、制御部270は、第3の動作の時間又はスイッチング動作の周期に対する第3の動作の時間の割合が、予め定められた値に等しい又は予め定められた値よりも大きい場合には、スイッチング素子252及びスイッチング素子254の両方がオフ動作するように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給する。これにより、制御部270は、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が予め定められた値に等しい又は予め定められた値よりも小さい場合に、スイッチング素子252及びスイッチング素子254の両方がオフ動作するように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給することができる。
本実施形態によれば、制御部270は、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が十分に小さくなったタイミングで、バランス補正回路232を停止させることができる。その結果、バランス補正回路232のハンチングを防止することができ、バランス補正回路232の消費電力を抑制することができる。
蓄電セル222の電圧及び蓄電セル224の電圧に基づいて、バランス補正回路232を停止させるタイミングを決定する第4の実施形態としては、以下を例示することができる。本実施形態において、制御部270は、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が小さいほど、スイッチング動作の周期が短くなるように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給する。
制御部270は、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差に基づいて、予め定められた方法に従って、スイッチング動作の周期を決定してもよい。第1の動作の時間及び第2の動作の時間は等しくてもよい。第1の動作の時間及び第2の動作の時間は、第2の実施形態と同様にして決定されてもよい。スイッチング動作は、第3の動作を含んでもよいし、含まなくてもよい。スイッチング動作の周期に対する第3の動作の時間の割合は、第3の実施形態と同様にして決定されてもよい。
本実施形態において、制御部270は、スイッチング動作の周期が、予め定められた値に等しい又は予め定められた値よりも小さい場合には、スイッチング素子252及びスイッチング素子254の両方がオフ動作するように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給する。これにより、制御部270は、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が予め定められた値に等しい又は予め定められた値よりも小さい場合に、スイッチング素子252及びスイッチング素子254の両方がオフ動作するように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給することができる。
本実施形態によれば、制御部270は、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が十分に小さくなったタイミングで、バランス補正回路232を停止させることができる。また、均等化が終了した時点でバランス補正回路232を停止させるので、バランス補正回路232の消費電力を抑制することができる。
電圧監視部280は、蓄電セル222の電圧及び蓄電セル224の電圧を監視する。本実施形態において、電圧監視部280は、電圧検出部282及び電圧検出部284により、蓄電セル222の電圧及び蓄電セル224の電圧を検出する。電圧監視部280は、蓄電セル222の電圧及び蓄電セル224の電圧を差分検出部286に入力して、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差を検出する。電圧監視部280は、検出した電圧差を示す信号φ26を生成して、制御部270に送信する。信号φ26は、蓄電セル222の電圧と蓄電セル224の電圧のどちらが大きいかを示す情報を含んでもよい。
次に、図3を用いて、バランス補正回路232による均等化作用の原理を説明する。図3は、制御信号φ22及び制御信号φ24の波形の一例に対応づけて、グラフ302、グラフ304及びグラフ306を示す。グラフ302、グラフ304及びグラフ306において、横軸は時間の経過を示す。また、縦軸はインダクタ電流ILの大きさを示す。図3において、インダクタ電流ILの大きさは、接続点245から接続点243に向かって流れる電流(図2において実線の矢印で示す。)を正として表す。
グラフ302は、蓄電セル222の電圧E2が蓄電セル224の電圧E4よりも大きい場合のインダクタ電流ILの経時変化の一例を概略的に示す。グラフ304は、蓄電セル222の電圧E2が蓄電セル224の電圧E4よりも小さい場合のインダクタ電流ILの経時変化の一例を概略的に示す。グラフ306は、蓄電セル222の電圧E2と蓄電セル224の電圧E4とが略同一である場合のインダクタ電流ILの経時変化の一例を概略的に示す。
図3においては、説明を簡単にする目的で、制御信号φ22及び制御信号φ24のそれぞれが、デューティ比が50%の方形波である場合を示す。図3において、制御信号φ22及び制御信号φ24は、スイッチング素子252及びスイッチング素子254の一方がオン状態の間は他方がオフ状態になるように、互いに相補な論理又は位相極性を有する。
図3に示すとおり、本実施形態において、スイッチング素子252は、制御信号φ22がH論理の場合にオン動作し、制御信号φ22がL論理の場合にオフ動作する。スイッチング素子254は、制御信号φ24がH論理の場合にオン動作し、制御信号φ24がL論理の場合にオフ動作する。
グラフ302に示すように、蓄電セル222の電圧E2が蓄電セル224の電圧E4よりも大きい場合には、スイッチング素子252がオン状態のときに、蓄電セル222の正極側-スイッチング素子252-接続点245-インダクタ250-接続点243-蓄電セル222の負極側の電流経路で電流が流れる。このとき、インダクタ250には、インダクタ電流ILが図2における実線矢印の方向に充電される。
次に、スイッチング素子252がオフ状態になり、スイッチング素子254がオン状態になると、インダクタ250に充電されたインダクタ電流ILがインダクタ250の一端-接続点243-蓄電セル224-スイッチング素子254-接続点245-インダクタ250の他端の電流経路で放電される。この放電は、蓄電セル224を充電しながら行われる。図3に示すように、インダクタ電流ILは放電により時間と共に減少し、放電電流が0になると、インダクタ250には、放電電流とは逆方向の充電電流が流れるようになる。
グラフ304に示すように、蓄電セル222の電圧E2が蓄電セル224の電圧E4よりも小さい場合には、スイッチング素子254がオン状態のときに、蓄電セル224の正極側-接続点243-インダクタ250-接続点245-スイッチング素子254-蓄電セル224の負極側の電流経路で電流が流れる。このとき、インダクタ250には、インダクタ電流ILが図2における点線矢印の方向に充電される。
次に、スイッチング素子254がオフ状態になり、スイッチング素子252がオン状態になると、インダクタ250に充電されたインダクタ電流ILがインダクタ250の他端-接続点245-スイッチング素子252-蓄電セル222-接続点243-インダクタ250の一端の電流経路で放電される。この放電は、蓄電セル222を充電しながら行われる。
グラフ306に示すように、蓄電セル222の電圧E2と蓄電セル224の電圧E4とが略同一である場合には、スイッチング素子252又はスイッチング素子254がオン状態の期間において、インダクタ電流ILの放電と充電とがほぼ等量ずつ実施される。その結果、電圧がほぼバランスした状態を維持することができる。ただし、電圧がほぼバランスした状態であっても、バランス補正回路232を動作させた場合にはスイッチング素子252及びスイッチング素子254の駆動などにより電力が消費される。
上記のように、バランス補正回路232が第1の開閉回路と、第2の開閉回路とに交互に電流を流すことで、蓄電セル222と蓄電セル224との間でインダクタ250を介して電気エネルギーを授受することができる。その結果、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧を均等化させることができる。
本実施形態においては、説明を簡単にする目的で、制御信号φ22及び制御信号φ24のデューティ比が50%である場合について説明した。しかし、制御信号φ22及び制御信号φ24はこれに限定されない。制御信号φ22及び制御信号φ24のデューティ比は、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差に応じて変更されてよい。
図4は、バランス補正回路232を停止させるタイミングを決定する第2の実施形態に係る制御信号φ22及び制御信号φ24の一例を概略的に示す。図4においては、蓄電セル222の電圧が蓄電セル224の電圧よりも大きい場合を例として、バランス補正回路232を停止させるタイミングを決定する第2の実施形態について説明する。
本実施形態において、バランス補正回路232は、スイッチング素子252がオン動作し、スイッチング素子254がオフ動作する第1の動作と、スイッチング素子252がオフ動作し、スイッチング素子254がオン動作する第2の動作とを含むスイッチング動作を周期的に繰り返す。図4において、Tはスイッチング動作の周期を示し、t1及びt2は、それぞれ、第1の動作の時間及び第2の動作の時間を示す。
図4に示すとおり、本実施形態において、スイッチング素子252は、制御信号φ22がH論理の場合にオン動作し、制御信号φ22がL論理の場合にオフ動作する。スイッチング素子254は、制御信号φ24がH論理の場合にオン動作し、制御信号φ24がL論理の場合にオフ動作する。
本実施形態において、蓄電セル222の電圧が蓄電セル224の電圧よりも大きいので、制御部270は、t1>t2となるように、制御信号φ22及び制御信号φ24のデューティ比を調整する。これにより、バランス補正回路232は、定常状態において蓄電セル222の電圧が蓄電セル224の電圧よりも小さくなるように、両者の電圧を調整しようとする。
そのため、バランス補正回路232がスイッチング動作を繰り返していくうちに、蓄電セル222及び蓄電セル224は、蓄電セル222の電圧が蓄電セル224の電圧よりも大きい状態から、蓄電セル222の電圧が蓄電セル224の電圧よりも小さい状態へと移行する。この過程において、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が0になるタイミングが生じる。
本実施形態において、制御部270は、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が0になるタイミング又は非常に小さくなるタイミングで、スイッチング素子252及びスイッチング素子254の両方がオフ動作するように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給する。これにより、蓄電セル222及び蓄電セル224が精度よく均等化された状態で、バランス補正回路232を停止させることができる。
本実施形態においては、スイッチング動作が第3の動作を含まない場合について説明した。しかしながら、スイッチング動作は、第3の動作を含んでもよい。また、制御部270は、バランス補正回路232の動作中に、予め定められたアルゴリズムに従って、周期Tに対する第3の動作の時間の割合Pを変更してもよい。割合Pの変更は、定期的又は連続的に実施されてよい。割合Pは、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差に応じて変更されてもよい。割合Pを変更する場合、第1の動作の時間と第2の動作の時間との比率を一定に保ちながら、割合Pを変更することが好ましい。
本実施形態においては、スイッチング動作が一定の周期Tで繰り返される場合について説明した。しかしながら、制御部270は、バランス補正回路232の動作中に、予め定められたアルゴリズムに従って、周期Tを変更してもよい。周期Tの変更は、定期的又は連続的に実施されてもよい。周期Tは、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差に応じて変更されてもよい。周期Tを変更する場合、第1の動作の時間と第2の動作の時間との比率を一定に保ちながら、周期Tを変更することが好ましい。
図5及び図6はバランス補正回路232を停止させるタイミングを決定する第3の実施形態に係る制御信号φ22及び制御信号φ24の一例を概略的に示す。図5は、バランス補正回路232が動作を開始した直後の制御信号φ22及び制御信号φ24の一例を示す。図6は、バランス補正回路232が動作を停止する直前の制御信号φ22及び制御信号φ24の一例を示す。
本実施形態において、バランス補正回路232は、スイッチング素子252がオン動作し、スイッチング素子254がオフ動作する第1の動作と、スイッチング素子252がオフ動作し、スイッチング素子252がオン動作する第2の動作と、スイッチング素子252及びスイッチング素子254の両方がオフ動作する第3の動作とを含むスイッチング動作を周期的に繰り返す。
図5において、Tはスイッチング動作の周期を示し、tin1及びtin2は、それぞれ、バランス補正回路232の動作が開始した直後の状態における第1の動作の時間及び第2の動作の時間を示す。なお、図5に示すとおり、本実施形態において、バランス補正回路232の動作が開始した直後には、第3の動作の時間tin3(図示されていない。)は0に設定される。図6において、tend1、tend2及びtend3は、それぞれ、バランス補正回路232の動作を停止する直前の状態における第1の動作の時間、第2の動作の時間及び第3の動作の時間を示す。
図5及び図6に示すとおり、本実施形態において、スイッチング素子252は、制御信号φ22がH論理の場合にオン動作し、制御信号φ22がL論理の場合にオフ動作する。スイッチング素子254は、制御信号φ24がH論理の場合にオン動作し、制御信号φ24がL論理の場合にオフ動作する。
本実施形態において、制御部270は、制御信号φ22及び制御信号φ24をスイッチング素子252及びスイッチング素子254に供給して、バランス補正回路232の動作を開始させる。このとき、tin1=tin2となるように、制御信号φ22及び制御信号φ24のデューティ比を調整する。
バランス補正回路232の動作中、制御部270は、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差に応じて、スイッチング動作の周期Tに対する第3の動作の時間の割合Pを変更する。このとき、第1の動作の時間と第2の動作の時間との比率を一定に保ちながら、割合Pを変更することが好ましい。割合Pの変更は、定期的又は連続的に実施されてよい。割合Pの値の変化は、連続的であってもよく、段階的であってもよい。
本実施形態において、制御部270は、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が小さいほど割合Pが大きくなるように、制御信号φ22及び制御信号φ24のデューティ比を調整する。そして、制御部270は、第3の動作の時間又はスイッチング動作の周期に対する第3の動作の時間の割合が、予め定められた値に等しい又は予め定められた値よりも大きい場合に、スイッチング素子252及びスイッチング素子254の両方がオフ動作するように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給する。これにより、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が十分に小さくなったタイミングで、バランス補正回路232を停止させることができる。
本実施形態においては、制御部270が、tin1=tin2となるように、制御信号φ22及び制御信号φ24のデューティ比を調整する場合について説明した。しかし、制御部270は、蓄電セル222の電圧が蓄電セル224の電圧よりも大きい場合には、第1の動作の時間が第2の動作の時間よりも長くなるように、制御信号φ22及び制御信号φ24のデューティ比を調整してもよい。また、蓄電セル222の電圧が蓄電セル224の電圧よりも小さい場合には、第2の動作の時間が第1の動作の時間よりも長くなるように、制御信号φ22及び制御信号φ24のデューティ比を調整してもよい。
本実施形態においては、スイッチング動作が一定の周期Tで繰り返される場合について説明した。しかしながら、制御部270は、バランス補正回路232の動作中に、予め定められたアルゴリズムに従って、周期Tを変更してもよい。周期Tの変更は、定期的又は連続的に実施されてよい。周期Tは、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差に応じて変更されてもよい。周期Tを変更する場合、第1の動作の時間と第2の動作の時間との比率を一定に保ちながら、周期Tを変更することが好ましい。
図7及び図8はバランス補正回路232を停止させるタイミングを決定する第3の実施形態に係る制御信号φ22及び制御信号φ24の一例を概略的に示す。図7は、バランス補正回路232が動作を開始した直後の制御信号φ22及び制御信号φ24の一例を示す。図7は、制御信号φ22及び制御信号φ24の波形の一例に対応づけて、グラフ702を示す。図8は、バランス補正回路232が動作を停止する直前の制御信号φ22及び制御信号φ24の一例を示す。図8は、制御信号φ22及び制御信号φ24の波形の一例に対応づけて、グラフ802を示す。
本実施形態において、バランス補正回路232は、スイッチング素子252がオン動作し、スイッチング素子254がオフ動作する第1の動作と、スイッチング素子252がオフ動作し、スイッチング素子252がオン動作する第2の動作を含むスイッチング動作を周期的に繰り返す。
図7において、Tin、tin1及びtin2は、それぞれ、バランス補正回路232の動作が開始した直後の状態における、スイッチング動作の周期、第1の動作の時間及び第2の動作の時間を示す。図7のグラフ702において、横軸は時間の経過を示す。また、縦軸はインダクタ電流ILの大きさを示す。Iinは、バランス補正回路232の動作が開始した直後の状態におけるインダクタ電流ILの最大値を示す。図8において、Tend、tend1及びtend2は、それぞれ、バランス補正回路232の動作を停止する直前の状態における、スイッチング動作の周期、第1の動作の時間及び第2の動作の時間を示す。図8のグラフ802において、横軸は時間の経過を示す。また、縦軸はインダクタ電流ILの大きさを示す。Iendは、バランス補正回路232の動作を停止する直前の状態におけるインダクタ電流ILの最大値を示す。
図7及び図8に示すとおり、本実施形態において、スイッチング素子252は、制御信号φ22がH論理の場合にオン動作し、制御信号φ22がL論理の場合にオフ動作する。スイッチング素子254は、制御信号φ24がH論理の場合にオン動作し、制御信号φ24がL論理の場合にオフ動作する。
本実施形態において、制御部270は、制御信号φ22及び制御信号φ24をスイッチング素子252及びスイッチング素子254に供給して、バランス補正回路232の動作を開始させる。このとき、tin1=tin2であり、インダクタ電流ILがゼロになると次の周期に移るように、制御信号φ22及び制御信号φ24のデューティ比とタイミングとを調整する。
バランス補正回路232の動作中、制御部270は、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差に応じて、スイッチング動作の周期を変更する。このとき、第1の動作の時間と第2の動作の時間との比率を一定に保ちながら、周期を変更することが好ましい。周期の変更は、定期的又は連続的に実施されてよい。周期の値の変化は、連続的であってもよく、段階的であってもよい。
本実施形態において、制御部270は、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が小さいほど、スイッチング動作の周期が短くなるように、制御信号φ22及び制御信号φ24のデューティ比を調整する。そこで、制御部270は、スイッチング動作の周期が、予め定められた値に等しい又は予め定められた値よりも小さい場合には、スイッチング素子252及びスイッチング素子254の両方がオフ動作するように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給する。これにより、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が十分に小さくなったタイミングで、バランス補正回路232を停止させることができる。
本実施形態においては、制御部270が、tin1=tin2であり、インダクタ電流ILがゼロになると次の周期に移るように、制御信号φ22及び制御信号φ24のデューティ比とタイミングとを調整する場合について説明した。しかし、制御部270は、蓄電セル222の電圧が蓄電セル224の電圧よりも大きい場合には、第1の動作の時間が第2の動作の時間よりも長くなるように、制御信号φ22及び制御信号φ24のデューティ比を調整してもよい。また、蓄電セル222の電圧が蓄電セル224の電圧よりも小さい場合には、第2の動作の時間が第1の動作の時間よりも長くなるように、制御信号φ22及び制御信号φ24のデューティ比を調整してもよい。
本実施形態においては、スイッチング動作が第3の動作を含まない場合について説明した。しかしながら、スイッチング動作は、第3の動作を含んでもよい。また、制御部270は、バランス補正回路232の動作中に、予め定められたアルゴリズムに従って、周期Tに対する第3の動作の時間の割合Pを変更してもよい。割合Pの変更は、定期的又は連続的に実施されてよい。割合Pは、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差に応じて変更されてもよい。割合Pを変更する場合、第1の動作の時間と第2の動作の時間との比率を一定に保ちながら、割合Pを変更することが好ましい。
図9は、蓄電システム210による均等化動作の一例を概略的に示す。図9を用いて、蓄電セル222の電圧と蓄電セル224の電圧との大小関係が逆転した後でバランス補正回路232を停止させる場合における、制御部270によるバランス補正回路232の制御方法について説明する。
図9において、実線は蓄電セル222の電圧の経時変化を表し、一点破線は蓄電セル224の電圧の経時変化を表す。時刻T0は、蓄電システム110の組立が完了した時刻、又は、充電若しくは放電が終了した時刻を示す。V20は時刻T0における蓄電セル222の電圧の測定値を示し、V40は時刻T0における蓄電セル224の電圧の測定値を示す。なお、V20はV40より大きい。また、Vth1は第1の閾値を表し、Vth2は第2の閾値を表す。
例えば、時刻T0において、蓄電システム110の充電又は放電が終了する。バランス補正回路232は、時刻T0以前から作動していてもよく、時刻T0においてスイッチング動作を開始してもよい。時刻T0以降、蓄電システム110の充電又は放電の間に生じた蓄電セル間の電圧のバラつきが、バランス補正回路232により解消される。
制御部270は、バランス補正回路232がスイッチング動作を繰り返すように、スイッチング素子252及びスイッチング素子254に対して、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給する。バランス補正回路232がスイッチング動作を繰り返すことで、蓄電セル222と蓄電セル224との間で電気エネルギーが授受される。その結果、時間の経過とともに、蓄電セル222の電圧は小さくなり、蓄電セル224の電圧は大きくなる。
時刻Tbにおいて、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が0になる。しかし、制御部270は、バランス補正回路232を停止させることなく、バランス補正回路232にスイッチング動作を続行させる。その結果、バランス補正回路232の作動状態において、蓄電セル222の電圧と蓄電セル224の電圧との大小関係が逆転する。時刻Tbを過ぎると、蓄電セル222の電圧の測定値は、蓄電セル224の電圧の測定値よりも小さくなる。
時刻T1において、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差の絶対値が、第1の閾値Vth1と等しくなる。そこで、制御部270は、バランス補正回路232がスイッチング動作を停止するように、スイッチング素子252及びスイッチング素子254に対して、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給する。本実施形態において、第1の閾値Vth1は、時刻T2における蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差の絶対値が第2の閾値Vth2以下となるように定められる。時刻T2は、例えば、時刻T1から1分が経過した時刻である。
時刻T1においてバランス補正回路232が停止すると、蓄電セル222の電圧はV21からV22に増加し、蓄電セル224の電圧はV41からV42に減少する。これにより、時刻T2における蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差の絶対値は、時刻T1における蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差の絶対値よりも小さくなる。
制御部270は、時刻T3になるまで、バランス補正回路232を停止させる。これにより、バランス補正回路232のハンチングをより効果的に防止することができる。制御部270は、時刻T3以降であって、バランス補正回路232の停止状態における蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差の絶対値が第2の閾値Vth2に等しくなった場合又は第2の閾値Vth2よりも大きくなった場合に、バランス補正回路232の動作を再開させる。
本実施形態においては、時刻T2におけるV22がV42よりも小さくなる場合について説明した。しかし、制御部270によるバランス補正回路232の制御方法は本実施形態に限定されない。制御部270は、時刻T2におけるV22とV42とが等しくなるように制御してもよく、時刻T2におけるV22がV42よりも大きくなるように制御してもよい。時刻T2におけるV22がV42よりも大きくなるように制御した場合、時刻Tbと時刻T1との時間差を短縮することができる。
図10は、蓄電モジュール1020の一例を概略的に示す。蓄電モジュール1020は、バランス補正回路232の代わりにバランス補正回路1032を備える点で、蓄電モジュール220と相違する。バランス補正回路1032は、温度センサ1094及び電流検出部1096をさらに備え、制御部270の代わりに制御部1070を備える点で、バランス補正回路232と相違する。蓄電モジュール1020、及び、バランス補正回路1032などの蓄電モジュール1020の各部は、上記相違点以外については、蓄電モジュール220及び蓄電モジュール220の各部と同様の構成を有してよい。なお、上記相違点以外の構成については、説明を省略する。
制御部1070は、少なくともインダクタ250の電流値及び蓄電セル222の直流抵抗値に基づいて、第1の閾値Vth1を決定する。本実施形態において、制御部1070は、蓄電セル222の温度と蓄電セル222の直流抵抗値との対応関係を示す情報を少なくとも格納する格納部1092を備える。制御部1070は、温度センサ1094から蓄電セル222の温度を示す情報を含む信号φ1002を取得する。制御部1070は、電流検出部1096からインダクタ250の電流値を示す情報を含む信号φ1004を取得する。
制御部1070は、蓄電セル222の温度に対応する蓄電セル222の直流抵抗値を用いて、第1の閾値Vth1を決定してよい。具体的には、制御部1070は、格納部1092に格納された蓄電セル222の温度と蓄電セル222の直流抵抗値との対応関係を示す情報を参照して、信号φ1002によって示される蓄電セル222の温度に対応する直流抵抗値を取得する。制御部1070は、信号φ1004によって示されるインダクタ250の電流値と、格納部1092を参照して得られた蓄電セル222の直流抵抗値とに基づいて第1の閾値Vth1を決定する。例えば、制御部1070は、インダクタ250の電流値と蓄電セル222の直流抵抗値とを乗じることで、第1の閾値Vth1を決定する。
制御部1070は、インダクタ250の電流値と、蓄電セル222の直流抵抗値と、蓄電セル224の直流抵抗値とに基づいて第1の閾値Vth1を決定してもよい。制御部1070は、蓄電セル222の温度に対応する蓄電セル222の直流抵抗値と、蓄電セル224の温度に対応する蓄電セル224の直流抵抗値とを用いて、第1の閾値Vth1を決定してよい。この場合、格納部1092は、蓄電セル224の温度と蓄電セル224の直流抵抗値との対応関係を示す情報をさらに格納してもよい。
温度センサ1094は、少なくとも蓄電セル222の温度を測定する。温度センサ1094は、少なくとも蓄電セル222の温度を示す情報を含む信号φ1002を制御部1070に伝送する。温度センサ1094は、接触式のセンサであってもよく、非接触式のセンサであってもよい。温度センサ1094はサーミスタであってもよく、放射温度計であってもよい。複数の蓄電セルのそれぞれに対応して、蓄電セルの個数と同数の温度センサが配されてもよく、1つの温度センサで複数の蓄電セルの温度を測定してもよい。
電流検出部1096は、インダクタ250に流れる電流を検出して、インダクタ250の電流値を示す情報を含む信号φ1004を制御部1070に伝送する。電流検出部1096はシャント抵抗であってもよく、信号φ1004は、当該シャント抵抗によって発生する電圧の大きさを示す情報であってよい。電流検出部1096は電流計であってもよい。
本実施形態において、制御部1070が、蓄電セル222の温度及びインダクタ250の電流値の少なくとも1つに基づいて第1の閾値Vth1を決定する場合について説明した。しかし、バランス補正回路1032は本実施形態に限定されない。制御部1070は、蓄電セル222の温度、蓄電セル224の温度及びインダクタ250の電流値の少なくとも1つに基づいて、第1の閾値Vth1を決定してもよい。また、制御部1070は、温度センサ1094が測定した1つ又は複数の蓄電セルの温度を、温度センサ1094が温度を測定していない他の蓄電セルの温度として用いてもよい。
本実施形態において、制御部1070が格納部1092を備える場合について説明した。しかし、バランス補正回路1032は本実施形態に限定されない。格納部1092は、制御部1070の外部に配されてもよい。
本実施形態において、バランス補正回路232が、インダクタ250を介して、蓄電セル222及び蓄電セル224の間で電気エネルギーを授受させる方式のバランス補正回路であるについて説明した。しかし、バランス補正回路232は本実施形態に限定されない。バランス補正回路232は、特開平10-257682号公報に開示されているような、放電用の抵抗と、抵抗の電流を制御するスイッチング素子を用いて、電圧が高い方の蓄電セルを放電する方式のバランス補正回路であってもよい。放電用の抵抗は、電圧調整部の一例であってよい。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
100 装置、102 モータ、110 蓄電システム、112 端子、114 端子、116 保護回路、120 蓄電モジュール、122 蓄電セル、124 蓄電セル、126 蓄電セル、128 蓄電セル、132 バランス補正回路、134 バランス補正回路、136 バランス補正回路、143 接続点、145 接続点、147 接続点、210 蓄電システム、212 端子、214 端子、216 保護回路、220 蓄電モジュール、222 蓄電セル、224 蓄電セル、232 バランス補正回路、243 接続点、245 接続点、250 インダクタ、252 スイッチング素子、254 スイッチング素子、262 ダイオード、264 ダイオード、270 制御部、280 電圧監視部、282 電圧検出部、284 電圧検出部、286 差分検出部、302 グラフ、304 グラフ、306 グラフ、702 グラフ、802 グラフ、1020 蓄電モジュール、1032 バランス補正回路、1070 制御部、1092 格納部、1094 温度センサ、1096 電流検出部
Claims (15)
- 直列に接続された第1の蓄電セル及び第2の蓄電セルの電圧を均等化させるバランス補正装置であって、
前記第1の蓄電セルの一端と前記第2の蓄電セルの一端との接続点に、一端が電気的に接続されるインダクタと、
前記インダクタの他端と前記第1の蓄電セルの他端との間に電気的に接続される第1のスイッチング素子と、
前記インダクタの他端と前記第2の蓄電セルの他端との間に電気的に接続される第2のスイッチング素子と、
前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子のオン・オフ動作を制御する制御信号を、前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子に供給する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第1の蓄電セル及び前記第2の蓄電セルの電圧差を示す情報を取得し、
前記電圧差が、予め定められた値に等しい又は前記予め定められた値よりも小さい場合には、前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子の両方がオフ動作するように前記制御信号を供給する、
バランス補正装置。 - 前記制御部は、
前記バランス補正装置が、前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子の一方のスイッチング素子がオン動作し、他方のスイッチング素子がオフ動作する第1の動作と、前記一方のスイッチング素子がオフ動作し、前記他方のスイッチング素子がオン動作する第2の動作とを含むスイッチング動作を予め定められた周期で繰り返すように、前記制御信号を供給する、
請求項1に記載のバランス補正装置。 - 前記制御部は、
前記第1の蓄電セルの電圧が前記第2の蓄電セルの電圧よりも大きい場合には、前記第1のスイッチング素子のオン時間が、前記第2のスイッチング素子のオン時間よりも長くなるように前記制御信号を供給し、
前記第1の蓄電セルの電圧が前記第2の蓄電セルの電圧よりも小さい場合には、前記第2のスイッチング素子のオン時間が、前記第1のスイッチング素子のオン時間よりも長くなるように前記制御信号を供給する、
請求項2に記載のバランス補正装置。 - 前記スイッチング動作は、前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子の両方がオフ動作する第3の動作をさらに含み、
前記制御部は、
前記電圧差が小さいほど、前記周期に対する前記第3の動作の時間の割合が大きくなるように前記制御信号を供給し、
前記第3の動作の時間又は前記周期に対する前記第3の動作の時間の割合が、予め定められた値に等しい又は前記予め定められた値よりも大きい場合には、前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子の両方がオフ動作するように前記制御信号を供給する、
請求項2又は請求項3に記載のバランス補正装置。 - 前記制御部は、
前記電圧差が小さいほど、前記周期が短くなるように前記制御信号を供給し、
前記周期が、予め定められた値に等しい又は前記予め定められた値よりも小さい場合には、前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子の両方がオフ動作するように前記制御信号を供給する、
請求項2から請求項4までの何れか一項に記載のバランス補正装置。 - 直列に接続された第1の蓄電セル及び第2の蓄電セルの電圧を均等化させるバランス補正装置であって、
一端が、前記第1の蓄電セルの一端と前記第2の蓄電セルの一端との接続点に電気的に接続され、他端が、前記第1の蓄電セルの他端に電気的に接続される第1のスイッチング素子と、
前記第1の蓄電セルと前記第1のスイッチング素子との間に、前記第1の蓄電セル及び前記第1のスイッチング素子に直列に接続され、前記第1の蓄電セルの電圧を調整する電圧調整部と、
前記第1のスイッチング素子のオン・オフ動作を制御する第1の制御信号を、前記第1のスイッチング素子に供給する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第1の蓄電セル及び前記第2の蓄電セルの電圧差を示す情報を取得し、
前記第1の蓄電セルの電圧と前記第2の蓄電セルの電圧との大小関係が逆転した後、前記バランス補正装置の作動状態における前記電圧差の絶対値が第1の閾値に等しくなった場合又は前記第1の閾値よりも大きくなった場合に、前記第1のスイッチング素子をオフ動作させるように前記第1の制御信号を供給する、
バランス補正装置。 - 前記第1の閾値は、前記バランス補正装置が停止した場合に生じる、前記第1の蓄電セルの見かけ上の電圧変動を考慮して定められる、
請求項6に記載のバランス補正装置。 - 前記第1の閾値は、0.5mV以上100mV以下である、
請求項6又は請求項7に記載のバランス補正装置。 - 前記制御部は、前記第1の蓄電セルの電圧と前記第2の蓄電セルの電圧との大小関係が逆転した後、前記バランス補正装置の作動状態における前記電圧差の絶対値が第1の閾値に等しくなり又は前記第1の閾値よりも大きくなり、前記第1のスイッチング素子をオフ動作させるように前記第1の制御信号を供給した後、予め定められた時間、前記バランス補正装置を停止させる、
請求項6から請求項8までの何れか一項に記載のバランス補正装置。 - 前記制御部は、前記予め定められた時間が経過した後、前記バランス補正装置の停止状態における前記第1の蓄電セル及び前記第2の蓄電セルの電圧差の絶対値が前記第1の閾値に等しくなった場合又は前記第1の閾値よりも大きくなった場合に、前記第1のスイッチング素子をオン動作させるように前記第1の制御信号を供給する、
請求項9に記載のバランス補正装置。 - 一端が、前記第1の蓄電セルの一端と前記第2の蓄電セルの一端との接続点に電気的に接続され、他端が、前記第2の蓄電セルの他端に電気的に接続される第2のスイッチング素子をさらに備え、
前記電圧調整部は、インダクタであり、
前記インダクタは、
一端が、前記第1の蓄電セルの一端と前記第2の蓄電セルの一端との接続点に電気的に接続され、
他端が、前記第1のスイッチング素子の一端及び前記第2のスイッチング素子の一端に電気的に接続され、
前記制御部は、
前記第2のスイッチング素子のオン・オフ動作を制御する第2の制御信号を前記第2のスイッチング素子に供給し、
前記第1の蓄電セルの電圧と前記第2の蓄電セルの電圧との大小関係が逆転した後、前記バランス補正装置の作動中の前記電圧差の絶対値が第1の閾値に等しくなった場合又は前記第1の閾値よりも大きくなった場合に、前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子の両方がオフ動作するように前記第1の制御信号及び前記第2の制御信号を供給する、
請求項6から請求項10までの何れか一項に記載のバランス補正装置。 - 前記制御部は、
前記電圧調整部の電流値を示す情報を取得し
前記電圧調整部の電流値と、前記第1の蓄電セルの直流抵抗値とに基づいて前記第1の閾値を決定する、
請求項6から請求項11までの何れか一項に記載のバランス補正装置。 - 前記第1の蓄電セルの温度と前記第1の蓄電セルの直流抵抗値との対応関係を示す情報を格納する格納部をさらに備え、
前記制御部は、
前記第1の蓄電セルの温度を示す情報を取得し、
前記格納部に格納された前記対応関係を示す情報を参照して、前記第1の蓄電セルの温度に対応する前記第1の蓄電セルの直流抵抗値を取得し、
前記電圧調整部の電流値と、前記第1の蓄電セルの温度に対応する前記第1の蓄電セルの直流抵抗値とに基づいて前記第1の閾値を決定する、
請求項12に記載のバランス補正装置。 - 前記制御部は、
前記電圧調整部の電流値と、前記第1の蓄電セルの直流抵抗値と、前記第2の蓄電セルの直流抵抗値とに基づいて前記第1の閾値を決定する、
請求項12又は請求項13に記載のバランス補正装置。 - 直列に接続された第1の蓄電セル及び第2の蓄電セルと、
前記第1の蓄電セル及び前記第2の蓄電セルの電圧を均等化させる、請求項1から請求項14までの何れか一項に記載のバランス補正装置と、
を備える、蓄電システム。
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