JP2000270483A - 組電池の充電状態制御装置 - Google Patents
組電池の充電状態制御装置Info
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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 充電エネルギーの無駄な消費を避け、小型か
つ低コストで、単電池の過充電のみならず過放電も防止
する。 【解決手段】 制御回路４はスイッチ回路５Ａを作動さ
せて、コンデンサ７Ａを介して各グループ電池１Ａ中の
最も充電レベルの高い単電池２Ａから充電レベルの最も
低い単電池２Ｃへ電荷を移動させて各グループ電池１Ａ
内の単電池２Ａ〜２Ｄの充電状態を均一化する。同時
に、スイッチ回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，６ＡＢ，６ＢＣ，
６ＣＡを作動させて、コンデンサ７Ａ，７Ｂ，７Ｃを介
して最も充電レベルの高いグループ電池１Ａ内の最も充
電レベルの高い単電池２Ａからこの時点で最も充電レベ
ルの低いグループ電池１Ｃ内の最も充電レベルの低い単
電池２Ｍへ電荷を移動させてグループ電池１Ａ，１Ｃ間
の充電状態を均一化する。
つ低コストで、単電池の過充電のみならず過放電も防止
する。 【解決手段】 制御回路４はスイッチ回路５Ａを作動さ
せて、コンデンサ７Ａを介して各グループ電池１Ａ中の
最も充電レベルの高い単電池２Ａから充電レベルの最も
低い単電池２Ｃへ電荷を移動させて各グループ電池１Ａ
内の単電池２Ａ〜２Ｄの充電状態を均一化する。同時
に、スイッチ回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，６ＡＢ，６ＢＣ，
６ＣＡを作動させて、コンデンサ７Ａ，７Ｂ，７Ｃを介
して最も充電レベルの高いグループ電池１Ａ内の最も充
電レベルの高い単電池２Ａからこの時点で最も充電レベ
ルの低いグループ電池１Ｃ内の最も充電レベルの低い単
電池２Ｍへ電荷を移動させてグループ電池１Ａ，１Ｃ間
の充電状態を均一化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は組電池の充電状態制
御装置に関し、特に、組電池を構成する各単電池の、容
量のバラツキによる過充電や過放電を生じることなく、
組電池の充電および放電を効率的に行うことができる充
電状態制御装置に関するものである。
御装置に関し、特に、組電池を構成する各単電池の、容
量のバラツキによる過充電や過放電を生じることなく、
組電池の充電および放電を効率的に行うことができる充
電状態制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電気自動車等の開発が精力的に行
われるようになり、これに使用される二次電池として、
小型で大容量のリチウムイオン電池等が注目されてい
る。このような二次電池を電気自動車等の電源として使
用する場合には通常、単電池を複数直列に接続して組電
池とすることにより所望の電圧値を得ている。しかし、
リチウムイオン電池等は製造時やその後の使用履歴等に
よって容量にバラツキを生じやすく、組電池を一体とし
て充電あるいは放電させると、容量の小さい単電池が過
充電あるいは過放電となって性能低下を招くという問題
があった。
われるようになり、これに使用される二次電池として、
小型で大容量のリチウムイオン電池等が注目されてい
る。このような二次電池を電気自動車等の電源として使
用する場合には通常、単電池を複数直列に接続して組電
池とすることにより所望の電圧値を得ている。しかし、
リチウムイオン電池等は製造時やその後の使用履歴等に
よって容量にバラツキを生じやすく、組電池を一体とし
て充電あるいは放電させると、容量の小さい単電池が過
充電あるいは過放電となって性能低下を招くという問題
があった。
【０００３】そこで、例えば特開平５−６４３７７号公
報では、各単電池の端子電圧よりその充電状態を検出
し、単電池のうち少なくとも一つが満充電になった場合
には組電池への充電を停止するようにした充電装置が提
案されている。しかし、この充電装置では、容量の小さ
い単電池によって組電池全体の充電が制限されるため
に、容量の大きい他の単電池が十分に充電されず、充電
能力が十分に生かされないという問題がある。
報では、各単電池の端子電圧よりその充電状態を検出
し、単電池のうち少なくとも一つが満充電になった場合
には組電池への充電を停止するようにした充電装置が提
案されている。しかし、この充電装置では、容量の小さ
い単電池によって組電池全体の充電が制限されるため
に、容量の大きい他の単電池が十分に充電されず、充電
能力が十分に生かされないという問題がある。
【０００４】そこで、例えば特開平８−２１３０５５号
公報に記載の充電装置では、各単電池に並列に分流回路
を設け、単電池の一つが満充電になると、これを迂回す
るように分流回路に充電電流を流して、他の単電池への
充電を続行できるようにしている。しかし、この充電装
置では、充電電流の一部を迂回させるための分流回路内
に設けた抵抗で充電エネルギーが無駄に消費されるとい
う問題がある。
公報に記載の充電装置では、各単電池に並列に分流回路
を設け、単電池の一つが満充電になると、これを迂回す
るように分流回路に充電電流を流して、他の単電池への
充電を続行できるようにしている。しかし、この充電装
置では、充電電流の一部を迂回させるための分流回路内
に設けた抵抗で充電エネルギーが無駄に消費されるとい
う問題がある。
【０００５】一方、特開平７−３３５２６６号公報に
は、各単電池にスイッチング回路を介してそれぞれ補充
電電池を接続し、単電池が過充電間近になった場合には
当該単電池に補充電電池を接続して過充電を防止するよ
うにした充電装置が提案されている。しかし、この充電
装置では、補充電電池が各単電池にそれぞれ設けられる
から、装置全体の大型化とコストアップが避けられない
という問題がある。
は、各単電池にスイッチング回路を介してそれぞれ補充
電電池を接続し、単電池が過充電間近になった場合には
当該単電池に補充電電池を接続して過充電を防止するよ
うにした充電装置が提案されている。しかし、この充電
装置では、補充電電池が各単電池にそれぞれ設けられる
から、装置全体の大型化とコストアップが避けられない
という問題がある。
【０００６】なお、組電池の放電が進行すると、前述し
たように最も容量の小さい単電池が過放電を生じるおそ
れがあるが、上記各公報に記載の従来の充電装置には、
これの解決を示唆するところはない。
たように最も容量の小さい単電池が過放電を生じるおそ
れがあるが、上記各公報に記載の従来の充電装置には、
これの解決を示唆するところはない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、以
上の問題点を解決しようとするもので、充電エネルギー
の無駄な消費を避けることができるとともに、小型かつ
低コストで、しかも単電池の過充電のみならず過放電を
も防止して、組電池の効率的な充電並びに放電を可能と
した組電池の充電状態制御装置を提供することを課題と
する。
上の問題点を解決しようとするもので、充電エネルギー
の無駄な消費を避けることができるとともに、小型かつ
低コストで、しかも単電池の過充電のみならず過放電を
も防止して、組電池の効率的な充電並びに放電を可能と
した組電池の充電状態制御装置を提供することを課題と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本第１発明では、それぞれ複数の単電池（２Ａ〜２
Ｄ,２Ｅ〜２Ｈ）より構成され互いに直列に接続されて
組電池（ＣＢ）を構成する複数のグループ電池（１Ａ，
１Ｂ）を具備し、各グループ電池（１Ａ，１Ｂ）は、直
列に接続された複数の単電池（２Ａ〜２Ｄ，２Ｅ〜２
Ｈ）と、補助充放電器（７Ａ，７Ｂ）と、各単電池（２
Ａ〜２Ｈ）の充電状態を検出する第１の充電状態検出手
段（３Ａ〜３Ｈ）と、最も充電レベルの高い単電池、な
いし当該最も充電レベルの高い単電池を含みこれに隣接
する１個以上の適当数の単電池を第１の直列電池群（２
Ａ，２Ｂと２Ｅ，２Ｆ）として選択して、当該第１の直
列電池群を補助充放電器（７Ａ，７Ｂ）に並列に接続し
た後、この時点で最も充電レベルの低い単電池（２Ｃ，
２Ｇ）、ないし当該充電レベルの最も低い単電池を含み
前記第１の直列電池群よりも少ない数の隣接する単電池
を第２の直列電池群として選択して、充電レベルの最も
低い単電池（２Ｃ，２Ｇ）ないし第２の直列電池群を補
助充放電器（７Ａ，７Ｂ）に並列に接続する切換動作を
繰り返す第１の切換接続手段（５Ａ，５Ｂ）とを具備
し、かつ、各グループ電池（１Ａ，１Ｂ）の充電状態を
検出する第２の充電状態検出手段（４）と、最も充電レ
ベルの高いグループ電池（１Ａ）内で最も充電レベルの
高い単電池、ないし当該最も充電レベルの高い単電池を
含みこれに隣接する１個以上の適当数の単電池を第３の
直列電池群（２Ａ，２Ｂ）として選択して、上記最も充
電レベルの高い単電池ないし第３の直列電池群を上記最
も充電レベルの高いグループ電池（１Ａ）の補助充放電
器（７Ａ）に並列に接続した後、この時点で最も充電レ
ベルの低いグループ電池（１Ｂ）の補助充放電器（７
Ｂ）に上記最も充電レベルの高いグループ電池（１Ａ）
の補助充放電器（７Ａ）を接続し、その後、上記最も充
電レベルの低いグループ電池（１Ｂ）内の、この時点で
最も充電レベルの低い単電池（２Ｅ）、ないし最も充電
レベルの低い単電池を含み上記第３の直列電池群よりも
少ない数の隣接する単電池を第４の直列電池群として選
択して、上記充電レベルの最も低い単電池（２Ｅ）ない
し第４の直列電池群を上記最も充電レベルの低いグルー
プ電池（１Ｂ）の補助充放電器（７Ｂ）に並列に接続す
る切換動作を繰り返す第２の切換接続手段（５Ａ，５
Ｂ，６ＡＢ）とを具備している。
め、本第１発明では、それぞれ複数の単電池（２Ａ〜２
Ｄ,２Ｅ〜２Ｈ）より構成され互いに直列に接続されて
組電池（ＣＢ）を構成する複数のグループ電池（１Ａ，
１Ｂ）を具備し、各グループ電池（１Ａ，１Ｂ）は、直
列に接続された複数の単電池（２Ａ〜２Ｄ，２Ｅ〜２
Ｈ）と、補助充放電器（７Ａ，７Ｂ）と、各単電池（２
Ａ〜２Ｈ）の充電状態を検出する第１の充電状態検出手
段（３Ａ〜３Ｈ）と、最も充電レベルの高い単電池、な
いし当該最も充電レベルの高い単電池を含みこれに隣接
する１個以上の適当数の単電池を第１の直列電池群（２
Ａ，２Ｂと２Ｅ，２Ｆ）として選択して、当該第１の直
列電池群を補助充放電器（７Ａ，７Ｂ）に並列に接続し
た後、この時点で最も充電レベルの低い単電池（２Ｃ，
２Ｇ）、ないし当該充電レベルの最も低い単電池を含み
前記第１の直列電池群よりも少ない数の隣接する単電池
を第２の直列電池群として選択して、充電レベルの最も
低い単電池（２Ｃ，２Ｇ）ないし第２の直列電池群を補
助充放電器（７Ａ，７Ｂ）に並列に接続する切換動作を
繰り返す第１の切換接続手段（５Ａ，５Ｂ）とを具備
し、かつ、各グループ電池（１Ａ，１Ｂ）の充電状態を
検出する第２の充電状態検出手段（４）と、最も充電レ
ベルの高いグループ電池（１Ａ）内で最も充電レベルの
高い単電池、ないし当該最も充電レベルの高い単電池を
含みこれに隣接する１個以上の適当数の単電池を第３の
直列電池群（２Ａ，２Ｂ）として選択して、上記最も充
電レベルの高い単電池ないし第３の直列電池群を上記最
も充電レベルの高いグループ電池（１Ａ）の補助充放電
器（７Ａ）に並列に接続した後、この時点で最も充電レ
ベルの低いグループ電池（１Ｂ）の補助充放電器（７
Ｂ）に上記最も充電レベルの高いグループ電池（１Ａ）
の補助充放電器（７Ａ）を接続し、その後、上記最も充
電レベルの低いグループ電池（１Ｂ）内の、この時点で
最も充電レベルの低い単電池（２Ｅ）、ないし最も充電
レベルの低い単電池を含み上記第３の直列電池群よりも
少ない数の隣接する単電池を第４の直列電池群として選
択して、上記充電レベルの最も低い単電池（２Ｅ）ない
し第４の直列電池群を上記最も充電レベルの低いグルー
プ電池（１Ｂ）の補助充放電器（７Ｂ）に並列に接続す
る切換動作を繰り返す第２の切換接続手段（５Ａ，５
Ｂ，６ＡＢ）とを具備している。
【０００９】本第１発明で、各グループ電池内におい
て、最も充電レベルの高い単電池を含む第１の直列電池
群が補助充放電器に接続されると、第１の直列電池群か
ら補助充放電器へ電流が供給されて最も充電レベルの高
い単電池の電圧が低下する。その後、この時点で充電レ
ベルの最も低い単電池を含み上記第１の直列電池群より
も少ない数の第２の直列電池群が補助充放電器に接続さ
れると、補助充放電器の電流が第２の直列電池群へ放電
供給され、第２の直列電池群が充電される。他の単電池
の充電レベルが最も高くなると、当該他の単電池を含む
新たな第１の直列電池群と補助充放電器との間で同様の
動作が行われて次々に充電レベルが低下させられるとと
もに、補助充放電器から第２の直列電池群へ充電がなさ
れて各単電池の充電レベルが上昇させられ、グループ電
池内の単電池の充電状態が常に均一化される。そして、
グループ電池間で充電状態が不均一であると、最も充電
レベルの高いグループ電池内で最も充電レベルの高い単
電池を含む第３の直列電池群が補助充放電器に接続さ
れ、第３の直列電池群から補助充放電器へ電流が供給さ
れて最も充電レベルの高い単電池の電圧が低下する。続
いて上記補助充放電器が最も充電レベルの低いグループ
電池の補助充放電器に接続されて電荷が移行させられ、
その後、上記最も充電レベルの低いグループ電池内の、
この時点で充電レベルの最も低い単電池を含む第４の直
列電池群が補助充放電器に接続されて、補助充放電器の
電流が第４の直列電池群へ効率的に放電供給され、第４
の直列電池群が充電される。他のグループ電池の充電レ
ベルが最も高くなると、当該グループ電池内の新たな第
３の直列電池群と補助充放電器との間で同様の動作が行
われて次々に充電レベルが低下させられるとともに、補
助充放電器から最も充電レベルの低いグループ電池内の
第４の直列電池群へ充電がなされてその充電レベルが上
昇させられ、この結果、グループ電池間の充電状態が常
に均一化される。本第１発明においては、各グループ電
池間の充電状態の平衡化と同時に、それぞれ各グループ
電池に属する単電池の充電状態の均一化が並行して行な
われるから充電状態の迅速な均一化が可能であり、充放
電時の組電池の全体容量が効率的に利用されるとともに
単電池の過充電や過放電も未然に防止される。
て、最も充電レベルの高い単電池を含む第１の直列電池
群が補助充放電器に接続されると、第１の直列電池群か
ら補助充放電器へ電流が供給されて最も充電レベルの高
い単電池の電圧が低下する。その後、この時点で充電レ
ベルの最も低い単電池を含み上記第１の直列電池群より
も少ない数の第２の直列電池群が補助充放電器に接続さ
れると、補助充放電器の電流が第２の直列電池群へ放電
供給され、第２の直列電池群が充電される。他の単電池
の充電レベルが最も高くなると、当該他の単電池を含む
新たな第１の直列電池群と補助充放電器との間で同様の
動作が行われて次々に充電レベルが低下させられるとと
もに、補助充放電器から第２の直列電池群へ充電がなさ
れて各単電池の充電レベルが上昇させられ、グループ電
池内の単電池の充電状態が常に均一化される。そして、
グループ電池間で充電状態が不均一であると、最も充電
レベルの高いグループ電池内で最も充電レベルの高い単
電池を含む第３の直列電池群が補助充放電器に接続さ
れ、第３の直列電池群から補助充放電器へ電流が供給さ
れて最も充電レベルの高い単電池の電圧が低下する。続
いて上記補助充放電器が最も充電レベルの低いグループ
電池の補助充放電器に接続されて電荷が移行させられ、
その後、上記最も充電レベルの低いグループ電池内の、
この時点で充電レベルの最も低い単電池を含む第４の直
列電池群が補助充放電器に接続されて、補助充放電器の
電流が第４の直列電池群へ効率的に放電供給され、第４
の直列電池群が充電される。他のグループ電池の充電レ
ベルが最も高くなると、当該グループ電池内の新たな第
３の直列電池群と補助充放電器との間で同様の動作が行
われて次々に充電レベルが低下させられるとともに、補
助充放電器から最も充電レベルの低いグループ電池内の
第４の直列電池群へ充電がなされてその充電レベルが上
昇させられ、この結果、グループ電池間の充電状態が常
に均一化される。本第１発明においては、各グループ電
池間の充電状態の平衡化と同時に、それぞれ各グループ
電池に属する単電池の充電状態の均一化が並行して行な
われるから充電状態の迅速な均一化が可能であり、充放
電時の組電池の全体容量が効率的に利用されるとともに
単電池の過充電や過放電も未然に防止される。
【００１０】本第２発明では、それぞれ複数の単電池
（２Ａ〜２Ｊ，２Ｅ〜２Ｈ）より構成され互いに直列に
接続されて組電池（ＣＢ）を構成する複数のグループ電
池（１Ａ，１Ｂ）を具備し、各グループ電池（１Ａ，１
Ｂ）は、直列に接続された複数の単電池（２Ａ〜２Ｊ,
２Ｅ〜２Ｈ）と、補助充放電器（７Ａ，７Ｂ）と、各単
電池（２Ａ〜２Ｊ）の充電状態を検出する第１の充電状
態検出手段（３Ａ〜３Ｊ）と、最も充電レベルの高い単
電池、ないし当該最も充電レベルの高い単電池を含みこ
れに隣接する１個以上の適当数の単電池を第１の直列電
池群（２Ａ，２Ｂと２Ｅ，２Ｆ）として選択して、当該
第１の直列電池群を補助充放電器（７Ａ，７Ｂ）に並列
に接続した後、この時点で最も充電レベルの低い単電池
（２Ｃ，２Ｇ）、ないし当該最も充電レベルの低い単電
池を含み前記第１の直列電池群よりも少ない数の隣接す
る単電池を第２の直列電池群として選択して、上記最も
充電レベルの低い単電池（２Ｃ，２Ｇ）ないし第２の直
列電池群を補助充放電器（７Ａ，７Ｂ）に並列に接続す
る切換動作を繰り返す第１の切換接続手段（５Ａ，５
Ｂ）とを具備し、かつ、各グループ電池（１Ａ，１Ｂ）
の充電状態を検出する第２の充電状態検出手段（４）
と、隣接するグループ電池（１Ａ，１Ｂ）のうちで相対
的に充電レベルの高いグループ電池（１Ａ）内で最も充
電レベルの高い単電池、ないし当該最も充電レベルの高
い単電池を含みこれに隣接する１個以上の適当数の単電
池を第３の直列電池群（２Ａ，２Ｂ）として選択して、
上記最も充電レベルの高い単電池ないし上記第３の直列
電池群を上記相対的に充電レベルの高いグループ電池
（１Ａ）の補助充放電器（７Ａ）に並列に接続した後、
上記隣接するグループ電池のうちの一のグループ電池
（１Ａ）内で他のグループ電池（１Ｂ）に隣接する単電
池ないし当該単電池を含みこれに隣接する１個以上の単
電池を第５の直列電池群（２Ｉ，２Ｊ）として選択する
とともに、これらのうちで最も充電レベルの低い単電池
（２Ｉ）、ないし当該最も充電レベルの低い単電池を含
み上記第３の直列電池群より少ない数の隣接する単電池
を第４の直列電池群として選択して、上記最も充電レベ
ルの低い単電池（２Ｉ）ないし第４の直列電池群を上記
相対的に充電レベルの高いグループ電池（１Ａ）の補助
充放電器（７Ａ）に並列接続し、その後、上記単電池な
いし第５の直列電池群（２Ｉ，２Ｊ）を上記相対的に充
電レベルの低いグループ電池（１Ｂ）の補助充放電器
（７Ｂ）に並列に接続し、さらにその後、上記相対的に
充電レベルの低いグループ電池（１Ｂ）内でこの時点で
充電レベルの最も低い単電池（２Ｅ）、ないし当該充電
レベルの最も低い単電池（２Ｅ）を含み上記第５の直列
電池群（２Ｉ，２Ｊ）よりも少ない数の隣接する単電池
を第６の直列電池群として選択して、上記充電レベルの
最も低い単電池（２Ｅ）ないし第６の直列電池群を上記
相対的に充電レベルの低いグループ電池（１Ｂ）の補助
充放電器（７Ｂ）に並列に接続する切換動作を繰り返す
第２の切換接続手段（５Ａ，５Ｂ）とを具備している。
（２Ａ〜２Ｊ，２Ｅ〜２Ｈ）より構成され互いに直列に
接続されて組電池（ＣＢ）を構成する複数のグループ電
池（１Ａ，１Ｂ）を具備し、各グループ電池（１Ａ，１
Ｂ）は、直列に接続された複数の単電池（２Ａ〜２Ｊ,
２Ｅ〜２Ｈ）と、補助充放電器（７Ａ，７Ｂ）と、各単
電池（２Ａ〜２Ｊ）の充電状態を検出する第１の充電状
態検出手段（３Ａ〜３Ｊ）と、最も充電レベルの高い単
電池、ないし当該最も充電レベルの高い単電池を含みこ
れに隣接する１個以上の適当数の単電池を第１の直列電
池群（２Ａ，２Ｂと２Ｅ，２Ｆ）として選択して、当該
第１の直列電池群を補助充放電器（７Ａ，７Ｂ）に並列
に接続した後、この時点で最も充電レベルの低い単電池
（２Ｃ，２Ｇ）、ないし当該最も充電レベルの低い単電
池を含み前記第１の直列電池群よりも少ない数の隣接す
る単電池を第２の直列電池群として選択して、上記最も
充電レベルの低い単電池（２Ｃ，２Ｇ）ないし第２の直
列電池群を補助充放電器（７Ａ，７Ｂ）に並列に接続す
る切換動作を繰り返す第１の切換接続手段（５Ａ，５
Ｂ）とを具備し、かつ、各グループ電池（１Ａ，１Ｂ）
の充電状態を検出する第２の充電状態検出手段（４）
と、隣接するグループ電池（１Ａ，１Ｂ）のうちで相対
的に充電レベルの高いグループ電池（１Ａ）内で最も充
電レベルの高い単電池、ないし当該最も充電レベルの高
い単電池を含みこれに隣接する１個以上の適当数の単電
池を第３の直列電池群（２Ａ，２Ｂ）として選択して、
上記最も充電レベルの高い単電池ないし上記第３の直列
電池群を上記相対的に充電レベルの高いグループ電池
（１Ａ）の補助充放電器（７Ａ）に並列に接続した後、
上記隣接するグループ電池のうちの一のグループ電池
（１Ａ）内で他のグループ電池（１Ｂ）に隣接する単電
池ないし当該単電池を含みこれに隣接する１個以上の単
電池を第５の直列電池群（２Ｉ，２Ｊ）として選択する
とともに、これらのうちで最も充電レベルの低い単電池
（２Ｉ）、ないし当該最も充電レベルの低い単電池を含
み上記第３の直列電池群より少ない数の隣接する単電池
を第４の直列電池群として選択して、上記最も充電レベ
ルの低い単電池（２Ｉ）ないし第４の直列電池群を上記
相対的に充電レベルの高いグループ電池（１Ａ）の補助
充放電器（７Ａ）に並列接続し、その後、上記単電池な
いし第５の直列電池群（２Ｉ，２Ｊ）を上記相対的に充
電レベルの低いグループ電池（１Ｂ）の補助充放電器
（７Ｂ）に並列に接続し、さらにその後、上記相対的に
充電レベルの低いグループ電池（１Ｂ）内でこの時点で
充電レベルの最も低い単電池（２Ｅ）、ないし当該充電
レベルの最も低い単電池（２Ｅ）を含み上記第５の直列
電池群（２Ｉ，２Ｊ）よりも少ない数の隣接する単電池
を第６の直列電池群として選択して、上記充電レベルの
最も低い単電池（２Ｅ）ないし第６の直列電池群を上記
相対的に充電レベルの低いグループ電池（１Ｂ）の補助
充放電器（７Ｂ）に並列に接続する切換動作を繰り返す
第２の切換接続手段（５Ａ，５Ｂ）とを具備している。
【００１１】本第２発明においては、本第１発明におけ
ると同様の作用によって第１の直列電池群から第２の直
列電池群へ電荷が移行させられて各グループ電池内で単
電池の充電状態の均一化が同時並行的に行なわれるとと
もに、第４および第５の直列電池群を介して第３の直列
電池群から第６の直列電池群へ電荷が移行させられて各
グループ電池間の充電状態の均一化が行なわれ、本第１
発明と同一の効果が得られる。特に、本第２発明ではグ
ループ電池間の電荷移動を補助充放電器により直接行わ
ず、第４、第５の直列電池群を介して行うので、切換接
続手段をすべて必要耐圧の低いＦＥＴ(電界効果トラン
ジスタ)スイッチで構成することができ、その小型化と
コスト低減が図られるという効果がある。
ると同様の作用によって第１の直列電池群から第２の直
列電池群へ電荷が移行させられて各グループ電池内で単
電池の充電状態の均一化が同時並行的に行なわれるとと
もに、第４および第５の直列電池群を介して第３の直列
電池群から第６の直列電池群へ電荷が移行させられて各
グループ電池間の充電状態の均一化が行なわれ、本第１
発明と同一の効果が得られる。特に、本第２発明ではグ
ループ電池間の電荷移動を補助充放電器により直接行わ
ず、第４、第５の直列電池群を介して行うので、切換接
続手段をすべて必要耐圧の低いＦＥＴ(電界効果トラン
ジスタ)スイッチで構成することができ、その小型化と
コスト低減が図られるという効果がある。
【００１２】本第３発明では、それぞれ複数の単電池
（２Ａ〜２Ｄ，２Ｉ，２Ｊと２Ｅ〜２Ｈ，２Ｉ，２Ｊ）
より構成され、互いに１個以上の単電池（２Ｉ，２Ｊ）
を共有しつつ互いに直列に接続されて組電池（ＣＢ）を
構成する複数のグループ電池（１Ａ，１Ｂ）を具備し、
各グループ電池（１Ａ，１Ｂ）は、直列に接続された複
数の単電池（２Ａ〜２Ｄ，２Ｉ，２Ｊと２Ｅ〜２Ｈ，２
Ｉ，２Ｊ）と、補助充放電器（７Ａ，７Ｂ）と、各単電
池（２Ａ〜２Ｊ）の充電状態を検出する充電状態検出手
段（３Ａ〜３Ｊ）と、最も充電レベルの高い単電池、な
いし当該最も充電レベルの高い単電池を含みこれに隣接
する１個以上の適当数の単電池を第１の直列電池群（１
Ａ，１Ｂと２Ｅ，２Ｆ）として選択して、当該第１の直
列電池群を補助充放電器（７Ａ，７Ｂ）に並列に接続し
た後、この時点で最も充電レベルの低い単電池（２Ｃ，
２Ｇ）、ないし当該最も充電レベルの低い単電池を含み
上記第１の直列電池群よりも少ない数の隣接する単電池
を第２の直列電池群として選択して、上記充電レベルの
最も低い単電池（２Ｃ，２Ｇ）ないし第２の直列電池群
を補助充放電器（７Ａ，７Ｂ）に並列に接続する切換動
作を繰り返す切換接続手段（５Ａ，５Ｂ）とを具備して
いる。
（２Ａ〜２Ｄ，２Ｉ，２Ｊと２Ｅ〜２Ｈ，２Ｉ，２Ｊ）
より構成され、互いに１個以上の単電池（２Ｉ，２Ｊ）
を共有しつつ互いに直列に接続されて組電池（ＣＢ）を
構成する複数のグループ電池（１Ａ，１Ｂ）を具備し、
各グループ電池（１Ａ，１Ｂ）は、直列に接続された複
数の単電池（２Ａ〜２Ｄ，２Ｉ，２Ｊと２Ｅ〜２Ｈ，２
Ｉ，２Ｊ）と、補助充放電器（７Ａ，７Ｂ）と、各単電
池（２Ａ〜２Ｊ）の充電状態を検出する充電状態検出手
段（３Ａ〜３Ｊ）と、最も充電レベルの高い単電池、な
いし当該最も充電レベルの高い単電池を含みこれに隣接
する１個以上の適当数の単電池を第１の直列電池群（１
Ａ，１Ｂと２Ｅ，２Ｆ）として選択して、当該第１の直
列電池群を補助充放電器（７Ａ，７Ｂ）に並列に接続し
た後、この時点で最も充電レベルの低い単電池（２Ｃ，
２Ｇ）、ないし当該最も充電レベルの低い単電池を含み
上記第１の直列電池群よりも少ない数の隣接する単電池
を第２の直列電池群として選択して、上記充電レベルの
最も低い単電池（２Ｃ，２Ｇ）ないし第２の直列電池群
を補助充放電器（７Ａ，７Ｂ）に並列に接続する切換動
作を繰り返す切換接続手段（５Ａ，５Ｂ）とを具備して
いる。
【００１３】本第３発明において、各グループ電池内に
おいて、最も充電レベルの高い単電池を含む第１の直列
電池群が補助充放電器に接続されると、第１の直列電池
群から補助充放電器へ電流が供給されて最も充電レベル
の高い単電池の電圧が低下する。その後、この時点で充
電レベルの最も低い単電池を含み上記第１の直列電池群
よりも少ない数の第２の直列電池群が補助充放電器に接
続されると、補助充放電器の電荷が第２の直列電池群へ
放電供給され、第２の直列電池群が充電される。他の単
電池の充電レベルが最も高くなると、当該他の単電池を
含む新たな第１の直列電池群と補助充放電器との間で同
様の動作が行われて次々に充電レベルが低下させられる
とともに、補助充放電器から第２の直列電池群へ充電が
なされて各単電池の充電レベルが上昇させられ、グルー
プ電池内の単電池の充電状態が常に均一化される。この
時、本発明では隣接するグループ電池間で一個以上の単
電池を共有しているから、上述した各グループ電池内の
単電池間での充放電による電荷のやり取りは互いに隣接
するグループ電池にも波及し、これによって、グループ
電池間の充電状態の均一化も同時に行なわれる。
おいて、最も充電レベルの高い単電池を含む第１の直列
電池群が補助充放電器に接続されると、第１の直列電池
群から補助充放電器へ電流が供給されて最も充電レベル
の高い単電池の電圧が低下する。その後、この時点で充
電レベルの最も低い単電池を含み上記第１の直列電池群
よりも少ない数の第２の直列電池群が補助充放電器に接
続されると、補助充放電器の電荷が第２の直列電池群へ
放電供給され、第２の直列電池群が充電される。他の単
電池の充電レベルが最も高くなると、当該他の単電池を
含む新たな第１の直列電池群と補助充放電器との間で同
様の動作が行われて次々に充電レベルが低下させられる
とともに、補助充放電器から第２の直列電池群へ充電が
なされて各単電池の充電レベルが上昇させられ、グルー
プ電池内の単電池の充電状態が常に均一化される。この
時、本発明では隣接するグループ電池間で一個以上の単
電池を共有しているから、上述した各グループ電池内の
単電池間での充放電による電荷のやり取りは互いに隣接
するグループ電池にも波及し、これによって、グループ
電池間の充電状態の均一化も同時に行なわれる。
【００１４】なお、上記カッコ内の符号は、後述する実
施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。
施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１には充電状
態制御装置の全体構成を示す。充電状態制御装置は複数
（本実施形態では３つ）のグループ電池１Ａ，１Ｂ，１
Ｃを直列に接続した組電池ＣＢを有し、各グループ電池
１Ａ，１Ｂ，１Ｃは複数（本実施形態では４つ）の、リ
チウムイオン電池等の単電池２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄと
２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ，２Ｈと２Ｍ，２Ｎ，２Ｏ，２Ｐを直
列接続して構成されている。組電池ＣＢからは充放電線
Ｌが延び、組電池ＣＢを充電する場合には図略の充電電
源から充放電線Ｌに電流が供給され、一方、組電池ＣＢ
が放電する場合には、充放電線Ｌから図略の負荷へ電流
が供給される。
態制御装置の全体構成を示す。充電状態制御装置は複数
（本実施形態では３つ）のグループ電池１Ａ，１Ｂ，１
Ｃを直列に接続した組電池ＣＢを有し、各グループ電池
１Ａ，１Ｂ，１Ｃは複数（本実施形態では４つ）の、リ
チウムイオン電池等の単電池２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄと
２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ，２Ｈと２Ｍ，２Ｎ，２Ｏ，２Ｐを直
列接続して構成されている。組電池ＣＢからは充放電線
Ｌが延び、組電池ＣＢを充電する場合には図略の充電電
源から充放電線Ｌに電流が供給され、一方、組電池ＣＢ
が放電する場合には、充放電線Ｌから図略の負荷へ電流
が供給される。
【００１６】各単電池２Ａ〜２Ｈ，２Ｍ〜２Ｐには電圧
計３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，…，３Ｈ，３Ｍ〜３Ｐが並列に接
続され、各電圧計３Ａ〜３Ｐからの電圧信号は制御回路
４に入力している。リチウムイオン電池等では電池の充
電状態と電池電圧がほぼ比例関係にあるから、上記電圧
信号によって制御回路４は各単電池２Ａ〜２Ｐの充電状
態を簡易かつ正確に知ることができる。もちろん、電圧
計以外によって充電状態を知ることも可能である。各グ
ループ電池１Ａ〜１Ｃに対応して補助充放電器としての
コンデンサ７Ａ〜７Ｃが設けられ、コンデンサ７Ａ〜７
Ｃと各グループ電池１Ａ〜１Ｃとの間には切換接続手段
たるスイッチング回路５Ａ〜５Ｃが介設されている。各
スイッチング回路５Ａ〜５Ｃは制御回路４からの信号に
よって後述のように切換作動させられて、単電池単体あ
るいは互いに隣接する適当数の単電池よりなる直列電池
群を選択してコンデンサ７Ａ〜７Ｃに切換え接続する。
なお、コンデンサの容量は数千〜一万μＦ程度である。
また、コンデンサ７Ａ〜７Ｃ間には切換接続手段たるス
イッチング回路６ＡＢ，６ＢＣ，６ＣＡが介設されて、
制御回路４からの信号によって後述のように切換作動さ
せられる。
計３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，…，３Ｈ，３Ｍ〜３Ｐが並列に接
続され、各電圧計３Ａ〜３Ｐからの電圧信号は制御回路
４に入力している。リチウムイオン電池等では電池の充
電状態と電池電圧がほぼ比例関係にあるから、上記電圧
信号によって制御回路４は各単電池２Ａ〜２Ｐの充電状
態を簡易かつ正確に知ることができる。もちろん、電圧
計以外によって充電状態を知ることも可能である。各グ
ループ電池１Ａ〜１Ｃに対応して補助充放電器としての
コンデンサ７Ａ〜７Ｃが設けられ、コンデンサ７Ａ〜７
Ｃと各グループ電池１Ａ〜１Ｃとの間には切換接続手段
たるスイッチング回路５Ａ〜５Ｃが介設されている。各
スイッチング回路５Ａ〜５Ｃは制御回路４からの信号に
よって後述のように切換作動させられて、単電池単体あ
るいは互いに隣接する適当数の単電池よりなる直列電池
群を選択してコンデンサ７Ａ〜７Ｃに切換え接続する。
なお、コンデンサの容量は数千〜一万μＦ程度である。
また、コンデンサ７Ａ〜７Ｃ間には切換接続手段たるス
イッチング回路６ＡＢ，６ＢＣ，６ＣＡが介設されて、
制御回路４からの信号によって後述のように切換作動さ
せられる。
【００１７】各スイッチング回路５Ａ〜５Ｃは、各単電
池２Ａ〜２Ｄ，２Ｅ〜２Ｈ，２Ｍ〜２Ｐの正極とコンデ
ンサ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの正極を結ぶスイッチ５１Ａ〜５
１Ｄ，５１Ｅ〜５１Ｈ,５１Ｍ〜５１Ｐと、各単電池２
Ａ〜２Ｄ，２Ｅ〜２Ｈ，２Ｍ〜２Ｐの負極とコンデンサ
７Ａ，７Ｂ，７Ｃの負極を結ぶスイッチ５２Ａ〜５２
Ｄ，５２Ｅ〜５２Ｈ，５２Ｍ〜５２Ｐとで構成されてい
る。また、スイッチング回路６ＡＢ〜６ＣＡはそれぞれ
コンデンサ７Ａ〜７Ｃの正極同士を結ぶスイッチ６１Ａ
〜６１Ｃと、コンデンサ７Ａ〜７Ｃの負極同士を結ぶス
イッチ６２Ａ〜６２Ｃとで構成されている。これらスイ
ッチ５１Ａ〜５１Ｐ，５２Ａ〜５２Ｐ，６１Ａ〜６１
Ｃ，６２Ａ〜６２Ｃとしては例えばＦＥＴスイッチが好
適に使用できる。
池２Ａ〜２Ｄ，２Ｅ〜２Ｈ，２Ｍ〜２Ｐの正極とコンデ
ンサ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの正極を結ぶスイッチ５１Ａ〜５
１Ｄ，５１Ｅ〜５１Ｈ,５１Ｍ〜５１Ｐと、各単電池２
Ａ〜２Ｄ，２Ｅ〜２Ｈ，２Ｍ〜２Ｐの負極とコンデンサ
７Ａ，７Ｂ，７Ｃの負極を結ぶスイッチ５２Ａ〜５２
Ｄ，５２Ｅ〜５２Ｈ，５２Ｍ〜５２Ｐとで構成されてい
る。また、スイッチング回路６ＡＢ〜６ＣＡはそれぞれ
コンデンサ７Ａ〜７Ｃの正極同士を結ぶスイッチ６１Ａ
〜６１Ｃと、コンデンサ７Ａ〜７Ｃの負極同士を結ぶス
イッチ６２Ａ〜６２Ｃとで構成されている。これらスイ
ッチ５１Ａ〜５１Ｐ，５２Ａ〜５２Ｐ，６１Ａ〜６１
Ｃ，６２Ａ〜６２Ｃとしては例えばＦＥＴスイッチが好
適に使用できる。
【００１８】このような構成の充放電装置の作動を、制
御回路４内のＣＰＵの処理手順を示す図２〜図４のフロ
ーチャートを参照して以下に説明する。図２において、
ステップ１００で、各グループ電池１Ａ〜１Ｃ内の単電
池の充電状態の均一化が行われる。これは各グループ電
池１Ａ〜１Ｃ毎に、これらグループ電池１Ａ〜１Ｃを構
成する単電池２Ａ〜２Ｄ，２Ｅ〜２Ｈ,２Ｍ〜２Ｐ間の
充電状態の不均一を解消するもので、その詳細を図３に
示す。
御回路４内のＣＰＵの処理手順を示す図２〜図４のフロ
ーチャートを参照して以下に説明する。図２において、
ステップ１００で、各グループ電池１Ａ〜１Ｃ内の単電
池の充電状態の均一化が行われる。これは各グループ電
池１Ａ〜１Ｃ毎に、これらグループ電池１Ａ〜１Ｃを構
成する単電池２Ａ〜２Ｄ，２Ｅ〜２Ｈ,２Ｍ〜２Ｐ間の
充電状態の不均一を解消するもので、その詳細を図３に
示す。
【００１９】図３において、各グループ電池１Ａ〜１Ｃ
を構成する単電池２Ａ〜２Ｄ，２Ｅ〜２Ｈ,２Ｍ〜２Ｐ
のうち各グループ電池内で最も充電レベルの高い単電池
とこれに隣接する１個以上の適当数の単電池を第１の直
列電池群として選択して（ステップ１０１）、この第１
の直列電池群をスイッチング回路５Ａ〜５Ｃによってそ
れぞれコンデンサ７Ａ〜７Ｃに並列に接続する（ステッ
プ１０２）。なお、各単電池の充電レベルは既述のよう
に、これら単電池２Ａ〜２Ｐに並列接続された電圧計３
Ａ〜３Ｐの値から知ることができる。一定時間経過後に
（ステップ１０３）、ステップ１０４で単電池２Ａ〜２
Ｄ，２Ｅ〜２Ｈ，２Ｍ〜２Ｐのうち各グループ電池内で
充電レベルが最も低い単電池、ないし当該充電レベルが
最も低い単電池を含み上記第１の直列電池群よりも少な
い数の隣接する単電池を第２の直列電池群として選択し
て（ステップ１０４）、充電レベルが最も低い単電池な
いし第２の直列電池群をスイッチング回路５Ａ〜５Ｃに
よってそれぞれコンデンサ７Ａ〜７Ｃに一定時間並列に
接続する（ステップ１０５，１０６）。ステップ１０７
では全ての単電池の充電状態の均一化が完了したか確認
し、不均一の場合はステップ１０１から繰り返す。
を構成する単電池２Ａ〜２Ｄ，２Ｅ〜２Ｈ,２Ｍ〜２Ｐ
のうち各グループ電池内で最も充電レベルの高い単電池
とこれに隣接する１個以上の適当数の単電池を第１の直
列電池群として選択して（ステップ１０１）、この第１
の直列電池群をスイッチング回路５Ａ〜５Ｃによってそ
れぞれコンデンサ７Ａ〜７Ｃに並列に接続する（ステッ
プ１０２）。なお、各単電池の充電レベルは既述のよう
に、これら単電池２Ａ〜２Ｐに並列接続された電圧計３
Ａ〜３Ｐの値から知ることができる。一定時間経過後に
（ステップ１０３）、ステップ１０４で単電池２Ａ〜２
Ｄ，２Ｅ〜２Ｈ，２Ｍ〜２Ｐのうち各グループ電池内で
充電レベルが最も低い単電池、ないし当該充電レベルが
最も低い単電池を含み上記第１の直列電池群よりも少な
い数の隣接する単電池を第２の直列電池群として選択し
て（ステップ１０４）、充電レベルが最も低い単電池な
いし第２の直列電池群をスイッチング回路５Ａ〜５Ｃに
よってそれぞれコンデンサ７Ａ〜７Ｃに一定時間並列に
接続する（ステップ１０５，１０６）。ステップ１０７
では全ての単電池の充電状態の均一化が完了したか確認
し、不均一の場合はステップ１０１から繰り返す。
【００２０】例えば図１において、グループ電池１Ａの
うちで単電池２Ａが最も充電レベルが高く、この時単電
池２Ｃの充電レベルが最も低いとする。制御回路４は単
電池２Ａとこれに隣接する単電池２Ｂを第１の直列電池
群として選択して、スイッチ５１Ａ，５２Ｂを導通作動
させる。これにより、第１の直列電池群２Ａ，２Ｂから
コンデンサ７Ａへ電流が流れ、単電池２Ａ，２Ｂの電圧
が下降するとともに、コンデンサ７Ａが充電される。一
定時間ｔ1 経過後に、制御回路４は今度は充電レベルの
最も低い単電池２Ｃを選択し、スイッチ５１Ａ，５２Ｂ
に代えてスイッチ５１Ｃ，５２Ｃを導通作動させる。こ
れにより、コンデンサ７Ａから単電池２Ｃへ電流が流れ
て、単電池２Ｃが充電される。この時のコンデンサ７Ａ
の電圧は単電池２Ｃの電圧のほぼ２倍あるから、効率的
かつ確実な充電が速やかになされる。一定時間ｔ2 経過
した後、スイッチ５１Ｃ，５２Ｃを非導通とする。な
お、上記一定時間ｔ1,ｔ2 は、第１の直列電池群２Ａ，
２Ｂとコンデンサ７Ａ、ないし単電池２Ｃとコンデンサ
７Ａとの間が均一状態となって電流が流れなくなるのに
十分な時間とする。したがって、実際に電流が流れなく
なったことを検出して次の動作に移るようにしても良
い。同様の操作を他のグループ電池１Ｂ，１Ｃについて
も行う。
うちで単電池２Ａが最も充電レベルが高く、この時単電
池２Ｃの充電レベルが最も低いとする。制御回路４は単
電池２Ａとこれに隣接する単電池２Ｂを第１の直列電池
群として選択して、スイッチ５１Ａ，５２Ｂを導通作動
させる。これにより、第１の直列電池群２Ａ，２Ｂから
コンデンサ７Ａへ電流が流れ、単電池２Ａ，２Ｂの電圧
が下降するとともに、コンデンサ７Ａが充電される。一
定時間ｔ1 経過後に、制御回路４は今度は充電レベルの
最も低い単電池２Ｃを選択し、スイッチ５１Ａ，５２Ｂ
に代えてスイッチ５１Ｃ，５２Ｃを導通作動させる。こ
れにより、コンデンサ７Ａから単電池２Ｃへ電流が流れ
て、単電池２Ｃが充電される。この時のコンデンサ７Ａ
の電圧は単電池２Ｃの電圧のほぼ２倍あるから、効率的
かつ確実な充電が速やかになされる。一定時間ｔ2 経過
した後、スイッチ５１Ｃ，５２Ｃを非導通とする。な
お、上記一定時間ｔ1,ｔ2 は、第１の直列電池群２Ａ，
２Ｂとコンデンサ７Ａ、ないし単電池２Ｃとコンデンサ
７Ａとの間が均一状態となって電流が流れなくなるのに
十分な時間とする。したがって、実際に電流が流れなく
なったことを検出して次の動作に移るようにしても良
い。同様の操作を他のグループ電池１Ｂ，１Ｃについて
も行う。
【００２１】以上の動作、すなわち図３のステップ１０
１〜ステップ１０７の動作は例えば５Ｈｚで繰り返さ
れ、他の単電池の充電レベルが最も高くなると、当該他
の単電池とこれに隣接する単電池が新たな第１の直列電
池群として選択され、この新たな第１の直列電池群とこ
の時最も充電レベルの低い単電池、ないしこれを含む第
２の直列電池群との間でコンデンサ７Ａ，７Ｂ，あるい
は７Ｃを介して同様の動作が繰り返される。このような
動作が繰り返されることにより、組電池ＣＢの充電中に
は、各グループ電池１Ａ，１Ｂ，１Ｃを構成する全ての
単電池２Ａ〜２Ｄ，２Ｅ〜２Ｈ，２Ｍ〜２Ｐが過充電を
生じることなくその充電レベルが均一化され、この状態
で各単電池２Ａ〜２Ｄ，２Ｅ〜２Ｈ，２Ｍ〜２Ｐは容量
一杯まで充電されて満充電の状態になる。また、組電池
ＣＢの放電中には、全ての単電池２Ａ〜２Ｄ，２Ｅ〜２
Ｈ，２Ｍ〜２Ｐが過放電を生じることなくその放電レベ
ル（充電レベル）が均一化され、放電完了がほぼ同時と
なる。したがって、単電池２Ａ〜２Ｄ，２Ｅ〜２Ｈ，２
Ｍ〜２Ｐの過放電が避けられるとともに、放電作動終了
時に各単電池に残電荷を生じることがないから、残電荷
を生じたまま再充電を行うことによる電池劣化も避ける
ことができる。なお、単電池２Ａ〜２Ｐの充電状態を確
認するのは、電池の充放電が休止している時にのみ行う
方が良い。その理由は、充放電電流が流れていると単電
池２Ａ〜２Ｐの端子電圧が変動して、充電状態を正確に
判定できないことがあるからである。なお、上記各グル
ープ電池内の充放電状態の均一化は、組電池の充放電時
のみに行なう必要はなく、常時行なうようにしても良
い。
１〜ステップ１０７の動作は例えば５Ｈｚで繰り返さ
れ、他の単電池の充電レベルが最も高くなると、当該他
の単電池とこれに隣接する単電池が新たな第１の直列電
池群として選択され、この新たな第１の直列電池群とこ
の時最も充電レベルの低い単電池、ないしこれを含む第
２の直列電池群との間でコンデンサ７Ａ，７Ｂ，あるい
は７Ｃを介して同様の動作が繰り返される。このような
動作が繰り返されることにより、組電池ＣＢの充電中に
は、各グループ電池１Ａ，１Ｂ，１Ｃを構成する全ての
単電池２Ａ〜２Ｄ，２Ｅ〜２Ｈ，２Ｍ〜２Ｐが過充電を
生じることなくその充電レベルが均一化され、この状態
で各単電池２Ａ〜２Ｄ，２Ｅ〜２Ｈ，２Ｍ〜２Ｐは容量
一杯まで充電されて満充電の状態になる。また、組電池
ＣＢの放電中には、全ての単電池２Ａ〜２Ｄ，２Ｅ〜２
Ｈ，２Ｍ〜２Ｐが過放電を生じることなくその放電レベ
ル（充電レベル）が均一化され、放電完了がほぼ同時と
なる。したがって、単電池２Ａ〜２Ｄ，２Ｅ〜２Ｈ，２
Ｍ〜２Ｐの過放電が避けられるとともに、放電作動終了
時に各単電池に残電荷を生じることがないから、残電荷
を生じたまま再充電を行うことによる電池劣化も避ける
ことができる。なお、単電池２Ａ〜２Ｐの充電状態を確
認するのは、電池の充放電が休止している時にのみ行う
方が良い。その理由は、充放電電流が流れていると単電
池２Ａ〜２Ｐの端子電圧が変動して、充電状態を正確に
判定できないことがあるからである。なお、上記各グル
ープ電池内の充放電状態の均一化は、組電池の充放電時
のみに行なう必要はなく、常時行なうようにしても良
い。
【００２２】各グループ電池１Ａ〜１Ｃ内の単電池２Ａ
〜２Ｄ,２Ｅ〜２Ｈ,２Ｍ〜２Ｐの充電状態を上述の手順
で均一化するとともに、制御装置４は図２のステップ２
００でグループ電池１Ａ〜１Ｃ間の充電状態が不均一と
なった場合には以下に詳述するグループ電池１Ａ〜１Ｃ
間の充電状態の均一化を行なう（ステップ３００）。な
お、各グループ電池１Ａ〜１Ｃの充電状態は、当該グル
ープ電池１Ａ〜１Ｃを構成する各単電池２Ａ〜２Ｄ，２
Ｅ〜２Ｈ,２Ｍ〜２Ｐの端子電圧を制御回路４内で加算
することによって知ることができる。グループ電池１Ａ
〜１Ｃ間の充電状態均一化の手順を図４に示す。
〜２Ｄ,２Ｅ〜２Ｈ,２Ｍ〜２Ｐの充電状態を上述の手順
で均一化するとともに、制御装置４は図２のステップ２
００でグループ電池１Ａ〜１Ｃ間の充電状態が不均一と
なった場合には以下に詳述するグループ電池１Ａ〜１Ｃ
間の充電状態の均一化を行なう（ステップ３００）。な
お、各グループ電池１Ａ〜１Ｃの充電状態は、当該グル
ープ電池１Ａ〜１Ｃを構成する各単電池２Ａ〜２Ｄ，２
Ｅ〜２Ｈ,２Ｍ〜２Ｐの端子電圧を制御回路４内で加算
することによって知ることができる。グループ電池１Ａ
〜１Ｃ間の充電状態均一化の手順を図４に示す。
【００２３】図４において、各グループ電池１Ａ〜１Ｃ
のうち最も充電レベルの高いグループ電池、例えばグル
ープ電池１Ａを選択し、これを構成する単電池２Ａ〜２
Ｄのうち、最も充電レベルの高い単電池とこれに隣接す
る１個以上の適当数の単電池を第３の直列電池群として
選択して（ステップ３０１）、この第３の直列電池群を
スイッチング回路５Ａによってコンデンサ７Ａに並列に
接続する（ステップ３０２）。一定時間経過後に（ステ
ップ３０３）、ステップ３０４で上記最も充電レベルの
高いグループ電池１Ａとこの時点で最も充電レベルの低
いグループ電池、例えばグループ電池１Ｃのコンデンサ
７Ｃとをスイッチング回路６ＣＡによって接続して（ス
テップ３０４）、グループ電池１Ｃのコンデンサ７Ｃを
充電する。一定時間経過後（ステップ３０５）、グルー
プ電池１Ｃを構成する単電池２Ｍ〜２Ｐのうち充電レベ
ルが最も低い単電池、ないし当該充電レベルが最も低い
単電池を含み上記第３の直列電池群よりも少ない数の隣
接する単電池を第４の直列電池群として選択して（ステ
ップ３０６）、充電レベルが最も低い単電池ないし第４
の直列電池群をスイッチング回路５Ｃによってコンデン
サ７Ｃに一定時間並列に接続する（ステップ３０７，３
０８）。ステップ３０９では問題となったグループ電池
間の不均一が解消されたかを確認し、不均一が解消され
ていれば図２のステップ１００へ戻る。
のうち最も充電レベルの高いグループ電池、例えばグル
ープ電池１Ａを選択し、これを構成する単電池２Ａ〜２
Ｄのうち、最も充電レベルの高い単電池とこれに隣接す
る１個以上の適当数の単電池を第３の直列電池群として
選択して（ステップ３０１）、この第３の直列電池群を
スイッチング回路５Ａによってコンデンサ７Ａに並列に
接続する（ステップ３０２）。一定時間経過後に（ステ
ップ３０３）、ステップ３０４で上記最も充電レベルの
高いグループ電池１Ａとこの時点で最も充電レベルの低
いグループ電池、例えばグループ電池１Ｃのコンデンサ
７Ｃとをスイッチング回路６ＣＡによって接続して（ス
テップ３０４）、グループ電池１Ｃのコンデンサ７Ｃを
充電する。一定時間経過後（ステップ３０５）、グルー
プ電池１Ｃを構成する単電池２Ｍ〜２Ｐのうち充電レベ
ルが最も低い単電池、ないし当該充電レベルが最も低い
単電池を含み上記第３の直列電池群よりも少ない数の隣
接する単電池を第４の直列電池群として選択して（ステ
ップ３０６）、充電レベルが最も低い単電池ないし第４
の直列電池群をスイッチング回路５Ｃによってコンデン
サ７Ｃに一定時間並列に接続する（ステップ３０７，３
０８）。ステップ３０９では問題となったグループ電池
間の不均一が解消されたかを確認し、不均一が解消され
ていれば図２のステップ１００へ戻る。
【００２４】例えば図１において、グループ電池１Ａが
最も充電レベルが高く、かつグループ電池１Ａ内では単
電池２Ａが最も充電レベルが高いとする。制御回路４は
単電池２Ａとこれに隣接する単電池２Ｂを第３の直列電
池群として選択して、スイッチ５１Ａ，５２Ｂを導通作
動させる。これにより、第３の直列電池群２Ａ，２Ｂか
らコンデンサ７Ａへと電流が流れてコンデンサ７Ａが充
電される。一定時間ｔ3 経過後に、制御回路４はスイッ
チ５１Ａ，５２Ｂに代えてスイッチング回路６ＣＡのス
イッチ６１Ｃ，６２Ｃを導通作動させて、グループ電池
１Ｃのコンデンサ７Ｃと上記コンデンサ７Ａを接続し、
前者を後者で充電する。この状態で一定時間ｔ4経過後
に、制御回路４はグループ電池１Ｃのうちで最も充電レ
ベルの低い単電池２Ｍを選択し、スイッチ６１Ｃ，６２
Ｃに代えてスイッチ５１Ｍ，５２Ｍを導通作動させて、
単電池２Ｍをコンデンサ７Ｃに接続する。これにより、
コンデンサ７Ｃから単電池２Ｍへ電流が流れて、単電池
２Ｍが充電される。この時のコンデンサ７Ｃの電圧は単
電池２Ｍの電圧のほぼ２倍あるから、効率的かつ確実な
充電が速やかになされる。一定時間ｔ5 経過した後、ス
イッチ５１Ｍ，５２Ｍを非導通とする。なお、上記一定
時間ｔ3,ｔ4,ｔ5 は、第３の直列電池群２Ａ，２Ｂとコ
ンデンサ７Ａ、コンデンサ７Ａとコンデンサ７Ｃ、およ
びコンデンサ７Ｃと単電池２Ｍとの間が均一状態となっ
て電流が流れなくなるのに十分な時間とする。したがっ
て、実際に電流が流れなくなったことを検出して次の動
作に移るようにしても良い。
最も充電レベルが高く、かつグループ電池１Ａ内では単
電池２Ａが最も充電レベルが高いとする。制御回路４は
単電池２Ａとこれに隣接する単電池２Ｂを第３の直列電
池群として選択して、スイッチ５１Ａ，５２Ｂを導通作
動させる。これにより、第３の直列電池群２Ａ，２Ｂか
らコンデンサ７Ａへと電流が流れてコンデンサ７Ａが充
電される。一定時間ｔ3 経過後に、制御回路４はスイッ
チ５１Ａ，５２Ｂに代えてスイッチング回路６ＣＡのス
イッチ６１Ｃ，６２Ｃを導通作動させて、グループ電池
１Ｃのコンデンサ７Ｃと上記コンデンサ７Ａを接続し、
前者を後者で充電する。この状態で一定時間ｔ4経過後
に、制御回路４はグループ電池１Ｃのうちで最も充電レ
ベルの低い単電池２Ｍを選択し、スイッチ６１Ｃ，６２
Ｃに代えてスイッチ５１Ｍ，５２Ｍを導通作動させて、
単電池２Ｍをコンデンサ７Ｃに接続する。これにより、
コンデンサ７Ｃから単電池２Ｍへ電流が流れて、単電池
２Ｍが充電される。この時のコンデンサ７Ｃの電圧は単
電池２Ｍの電圧のほぼ２倍あるから、効率的かつ確実な
充電が速やかになされる。一定時間ｔ5 経過した後、ス
イッチ５１Ｍ，５２Ｍを非導通とする。なお、上記一定
時間ｔ3,ｔ4,ｔ5 は、第３の直列電池群２Ａ，２Ｂとコ
ンデンサ７Ａ、コンデンサ７Ａとコンデンサ７Ｃ、およ
びコンデンサ７Ｃと単電池２Ｍとの間が均一状態となっ
て電流が流れなくなるのに十分な時間とする。したがっ
て、実際に電流が流れなくなったことを検出して次の動
作に移るようにしても良い。
【００２５】以上の動作、すなわち図４のステップ３０
１〜ステップ３０９の動作は例えば５Ｈｚで繰り返さ
れ、他のグループ電池の充電レベルが最も高くなると、
当該他のグループ電池とこの時点で最も充電レベルの低
いグループ電池との間で同様の均一化動作がなされる。
本実施形態によれば、組電池を、所定数の単電池を含む
複数のグループ電池に区画してそれぞれの各グループ電
池内で同時並行的に単電池間の充電状態の均一化を行な
っているから、単電池の充電状態の均一化を速やかに行
なうことができる。したがって、充放電の際に組電池全
体の容量を効率的に利用できるとともに、単電池の過充
電や過放電を未然に防止することができる。さらに、ス
イッチング回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃの各スイッチ５１Ａ〜
５２ＰとしてＦＥＴスイッチを使用するに際して、ＦＥ
Ｔスイッチには各グループ電池内の電圧しか印加され
ず、組電池全体の電圧が印加されることはないから、耐
圧の小さい安価かつ小型のＦＥＴスイッチを使用するこ
とができる。なお、図４のステップ３０４でスイッチン
グ回路６ＣＡに代えて、スイッチ回路６ＡＢと６ＢＣを
順次作動させるようにしても良く、このようにすればス
イッチング回路６ＣＡは不要である。
１〜ステップ３０９の動作は例えば５Ｈｚで繰り返さ
れ、他のグループ電池の充電レベルが最も高くなると、
当該他のグループ電池とこの時点で最も充電レベルの低
いグループ電池との間で同様の均一化動作がなされる。
本実施形態によれば、組電池を、所定数の単電池を含む
複数のグループ電池に区画してそれぞれの各グループ電
池内で同時並行的に単電池間の充電状態の均一化を行な
っているから、単電池の充電状態の均一化を速やかに行
なうことができる。したがって、充放電の際に組電池全
体の容量を効率的に利用できるとともに、単電池の過充
電や過放電を未然に防止することができる。さらに、ス
イッチング回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃの各スイッチ５１Ａ〜
５２ＰとしてＦＥＴスイッチを使用するに際して、ＦＥ
Ｔスイッチには各グループ電池内の電圧しか印加され
ず、組電池全体の電圧が印加されることはないから、耐
圧の小さい安価かつ小型のＦＥＴスイッチを使用するこ
とができる。なお、図４のステップ３０４でスイッチン
グ回路６ＣＡに代えて、スイッチ回路６ＡＢと６ＢＣを
順次作動させるようにしても良く、このようにすればス
イッチング回路６ＣＡは不要である。
【００２６】（第２実施形態）本実施形態では理解を容
易にするために、図５に示すように、第１実施形態にお
ける３つのグループ電池のうちの二つのみを示して以下
に説明する。本実施形態ではグループ電池１Ａ，１Ｂ間
のスイッチング回路（図１の６ＡＢ等）を廃止する一
方、グループ電池１Ａに属する単電池２Ｉ，２Ｊを、隣
接するグループ電池１Ｂに近い位置に新たに設けてい
る。そして、単電池２Ｉ，２Ｊの正極はスイッチング回
路５Ａのスイッチ５１Ｉ，５１Ｊを介してコンデンサ７
Ａの正極に接続されるとともに、スイッチング回路５Ｂ
のスイッチ５１Ｋ，５１Ｌを介してグループ電池１Ｂの
コンデンサ７Ｂの正極にも接続されている。また、単電
池２Ｉ，２Ｊの負極はスイッチ５２Ｉ，５２Ｊを介して
コンデンサ７Ａの負極に接続されるとともに、スイッチ
ング回路５Ｂのスイッチ５２Ｋ，５２Ｌを介してグルー
プ電池１Ｂのコンデンサ７Ｂの負極にも接続されてい
る。
易にするために、図５に示すように、第１実施形態にお
ける３つのグループ電池のうちの二つのみを示して以下
に説明する。本実施形態ではグループ電池１Ａ，１Ｂ間
のスイッチング回路（図１の６ＡＢ等）を廃止する一
方、グループ電池１Ａに属する単電池２Ｉ，２Ｊを、隣
接するグループ電池１Ｂに近い位置に新たに設けてい
る。そして、単電池２Ｉ，２Ｊの正極はスイッチング回
路５Ａのスイッチ５１Ｉ，５１Ｊを介してコンデンサ７
Ａの正極に接続されるとともに、スイッチング回路５Ｂ
のスイッチ５１Ｋ，５１Ｌを介してグループ電池１Ｂの
コンデンサ７Ｂの正極にも接続されている。また、単電
池２Ｉ，２Ｊの負極はスイッチ５２Ｉ，５２Ｊを介して
コンデンサ７Ａの負極に接続されるとともに、スイッチ
ング回路５Ｂのスイッチ５２Ｋ，５２Ｌを介してグルー
プ電池１Ｂのコンデンサ７Ｂの負極にも接続されてい
る。
【００２７】各グループ電池１Ａ，１Ｂ内の単電池２Ａ
〜２Ｊ,２Ｅ〜２Ｈの充電状態を均一化させるのは、既
に第１実施形態で説明した手順によって適宜スイッチン
グ回路５Ａ，５Ｂ内の各スイッチ５１Ａ〜５２Ｊ，５１
Ｅ〜５２Ｈを作動させることにより、各グループ電池１
Ａ，１Ｂ毎にこれを構成する各単電池ないし直列電池群
とコンデンサ７Ａ，７Ｂとの間で充放電が繰り返されて
均一化が行なわれる。
〜２Ｊ,２Ｅ〜２Ｈの充電状態を均一化させるのは、既
に第１実施形態で説明した手順によって適宜スイッチン
グ回路５Ａ，５Ｂ内の各スイッチ５１Ａ〜５２Ｊ，５１
Ｅ〜５２Ｈを作動させることにより、各グループ電池１
Ａ，１Ｂ毎にこれを構成する各単電池ないし直列電池群
とコンデンサ７Ａ，７Ｂとの間で充放電が繰り返されて
均一化が行なわれる。
【００２８】グループ電池１Ａ，１Ｂ間で不均一が生じ
た場合の、制御回路４によるグループ電池１Ａ，１Ｂ間
の均一化手順を以下に説明する。グループ電池１Ａが相
対的に充電レベルが高く、かつグループ電池内では単電
池２Ａが最も充電レベルが高いとする。制御回路４は単
電池２Ａとこれに隣接する単電池２Ｂを第３の直列電池
群として選択して、スイッチ５１Ａ，５２Ｂを導通作動
させる。これにより、第３の直列電池群２Ａ，２Ｂから
コンデンサ７Ａへと電流が流れてコンデンサ７Ａが充電
される。一定時間経過後、単電池２Ｉ，２Ｊを第５の直
列電池群として選択して、これら単電池２Ｉ，２Ｊの充
電レベルを比較し、単電池２Ｉのほうが充電レベルが低
いと、制御回路４はスイッチ５１Ａ，５２Ｂに代えてス
イッチ５１Ｉ，５２Ｉを導通作動させて単電池２Ｉを充
電する。この状態で一定時間経過後に、スイッチ５１
Ｉ，５２Ｉに代えてスイッチ５１Ｋ，５２Ｌを導通作動
させて、第５の直列電池群たる単電池２Ｉ，２Ｊでコン
デンサ７Ｂを充電する。さらに一定時間経過後に、グル
ープ電池１Ｂでは単電池２Ｅが最も充電レベルが低くな
っているとすると、制御回路４はスイッチ５１Ｋ，５２
Ｌに代えてスイッチ５１Ｅ，５２Ｅを導通作動させてコ
ンデンサ７Ｂを単電池２Ｅに接続する。これにより、コ
ンデンサ７Ｂから単電池２Ｅへ電流が流れて、単電池２
Ｅが充電される。この時のコンデンサ７Ｂの電圧は単電
池２Ｅの電圧のほぼ２倍あるから、効率的かつ確実な充
電が速やかになされる。スイッチ５１Ｅ，５２Ｅは一定
時間経過後に非導通とされる。
た場合の、制御回路４によるグループ電池１Ａ，１Ｂ間
の均一化手順を以下に説明する。グループ電池１Ａが相
対的に充電レベルが高く、かつグループ電池内では単電
池２Ａが最も充電レベルが高いとする。制御回路４は単
電池２Ａとこれに隣接する単電池２Ｂを第３の直列電池
群として選択して、スイッチ５１Ａ，５２Ｂを導通作動
させる。これにより、第３の直列電池群２Ａ，２Ｂから
コンデンサ７Ａへと電流が流れてコンデンサ７Ａが充電
される。一定時間経過後、単電池２Ｉ，２Ｊを第５の直
列電池群として選択して、これら単電池２Ｉ，２Ｊの充
電レベルを比較し、単電池２Ｉのほうが充電レベルが低
いと、制御回路４はスイッチ５１Ａ，５２Ｂに代えてス
イッチ５１Ｉ，５２Ｉを導通作動させて単電池２Ｉを充
電する。この状態で一定時間経過後に、スイッチ５１
Ｉ，５２Ｉに代えてスイッチ５１Ｋ，５２Ｌを導通作動
させて、第５の直列電池群たる単電池２Ｉ，２Ｊでコン
デンサ７Ｂを充電する。さらに一定時間経過後に、グル
ープ電池１Ｂでは単電池２Ｅが最も充電レベルが低くな
っているとすると、制御回路４はスイッチ５１Ｋ，５２
Ｌに代えてスイッチ５１Ｅ，５２Ｅを導通作動させてコ
ンデンサ７Ｂを単電池２Ｅに接続する。これにより、コ
ンデンサ７Ｂから単電池２Ｅへ電流が流れて、単電池２
Ｅが充電される。この時のコンデンサ７Ｂの電圧は単電
池２Ｅの電圧のほぼ２倍あるから、効率的かつ確実な充
電が速やかになされる。スイッチ５１Ｅ，５２Ｅは一定
時間経過後に非導通とされる。
【００２９】本実施形態においては、第１実施形態にお
けるグループ電池の補助充放電器間の切換接続を行うス
イッチ６ＡＢ，６ＢＣを不用としたから、スイッチとし
てＦＥＴスイッチを使用した場合に、全てのスイッチの
耐圧を下げることができ、さらにスイッチング回路のコ
スト低減と小型化を図ることができる。
けるグループ電池の補助充放電器間の切換接続を行うス
イッチ６ＡＢ，６ＢＣを不用としたから、スイッチとし
てＦＥＴスイッチを使用した場合に、全てのスイッチの
耐圧を下げることができ、さらにスイッチング回路のコ
スト低減と小型化を図ることができる。
【００３０】なお、本実施形態では、あるグループ電池
内の第５の直列電池群を２個の単電池で構成して、隣接
するグループ電池内の単電池をコンデンサを介して充電
する場合について説明したが、第５の直列電池群を３個
以上の単電池で構成して、隣接するグループ電池内の第
５の直列電池群より少ない数の第６の直列電池群を充電
するようなものとしても良い。また、単電池２Ｉを選択
するのに代えてこれを含む上記第３の直列電池群よりも
少ない数の単電池を第４の直列電池群として選択し、上
記第５の直列電池群を第４の直列電池群を含む適当数の
単電池で構成することもできる。さらに、第４および第
５の直列電池群は隣接するいずれのグループ電池内に設
けても良いことはもちろんである。
内の第５の直列電池群を２個の単電池で構成して、隣接
するグループ電池内の単電池をコンデンサを介して充電
する場合について説明したが、第５の直列電池群を３個
以上の単電池で構成して、隣接するグループ電池内の第
５の直列電池群より少ない数の第６の直列電池群を充電
するようなものとしても良い。また、単電池２Ｉを選択
するのに代えてこれを含む上記第３の直列電池群よりも
少ない数の単電池を第４の直列電池群として選択し、上
記第５の直列電池群を第４の直列電池群を含む適当数の
単電池で構成することもできる。さらに、第４および第
５の直列電池群は隣接するいずれのグループ電池内に設
けても良いことはもちろんである。
【００３１】（第３実施形態）本実施形態においても理
解を容易にするために、第１実施形態における３つのグ
ループ電池のうちの二つのみを示して以下に説明する。
図６において、第２実施形態においてグループ電池１Ａ
のみに属させた単電池２Ｉ，２Ｊを、隣接するグループ
電池１Ｂにも属させている。そして、既に第１実施形態
で説明したようにスイッチング回路５Ａ，５Ｂによりコ
ンデンサ７Ａ，７Ｂを介して各グループ電池１Ａ，１Ｂ
内の単電池ないし直列電池群間の電荷移動を行ない、こ
れによって、各グループ電池１Ａ，１Ｂ内の各単電池２
Ａ〜２Ｄ，２Ｉ，２Ｊと２Ｉ，２Ｊ，２Ｅ〜２Ｈの充電
状態を均一化する。この際、両グループ電池１Ａ，１Ｂ
間で単電池２Ｉ，２Ｊが共有されているため、各グルー
プ電池１Ａ，１Ｂ内の直列電池群ないし単電池間での充
放電による電荷のやり取りが互いに隣接するグループ電
池１Ａ，１Ｂに波及し、これによって、グループ電池１
Ａ，１Ｂ間の充電状態の均一化も同時に行なわれる。な
お、本実施形態において、単電池２Ｊのみを両グループ
電池で共有するようにしても良く、また３個以上の単電
池を両グループ電池で共有するようにもできる。
解を容易にするために、第１実施形態における３つのグ
ループ電池のうちの二つのみを示して以下に説明する。
図６において、第２実施形態においてグループ電池１Ａ
のみに属させた単電池２Ｉ，２Ｊを、隣接するグループ
電池１Ｂにも属させている。そして、既に第１実施形態
で説明したようにスイッチング回路５Ａ，５Ｂによりコ
ンデンサ７Ａ，７Ｂを介して各グループ電池１Ａ，１Ｂ
内の単電池ないし直列電池群間の電荷移動を行ない、こ
れによって、各グループ電池１Ａ，１Ｂ内の各単電池２
Ａ〜２Ｄ，２Ｉ，２Ｊと２Ｉ，２Ｊ，２Ｅ〜２Ｈの充電
状態を均一化する。この際、両グループ電池１Ａ，１Ｂ
間で単電池２Ｉ，２Ｊが共有されているため、各グルー
プ電池１Ａ，１Ｂ内の直列電池群ないし単電池間での充
放電による電荷のやり取りが互いに隣接するグループ電
池１Ａ，１Ｂに波及し、これによって、グループ電池１
Ａ，１Ｂ間の充電状態の均一化も同時に行なわれる。な
お、本実施形態において、単電池２Ｊのみを両グループ
電池で共有するようにしても良く、また３個以上の単電
池を両グループ電池で共有するようにもできる。
【００３２】なお、上記各実施形態において、直列電池
群を選択せず、常に一の単電池から他の単電池への充電
のみを行なうようにしても良い。
群を選択せず、常に一の単電池から他の単電池への充電
のみを行なうようにしても良い。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、本発明の組電池の充電状
態制御装置によれば、充電エネルギーの無駄な消費を避
けることができるとともに、小型かつ低コストで、しか
も単電池の過充電のみならず過放電をも防止して、組電
池の効率的な充電並びに放電を実現することができる。
態制御装置によれば、充電エネルギーの無駄な消費を避
けることができるとともに、小型かつ低コストで、しか
も単電池の過充電のみならず過放電をも防止して、組電
池の効率的な充電並びに放電を実現することができる。
【図１】本発明の第１実施形態を示す、充電状態制御装
置の要部回路図である。
置の要部回路図である。
【図２】制御回路のフローチャートである。
【図３】制御回路のフローチャートである。
【図４】制御回路のフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態を示す、充電状態制御装
置の要部回路図である。
置の要部回路図である。
【図６】本発明の第３実施形態を示す、充電状態制御装
置の要部回路図である。
置の要部回路図である。
１Ａ,１Ｂ…グループ電池、２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，
２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ，２Ｈ，２Ｉ，２Ｊ…単電池、２…コ
ンデンサ、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｃ，３Ｅ，３
Ｆ，３Ｇ，３Ｈ，３Ｉ，３Ｊ…電圧計、４…制御回路、
５Ａ，５Ｂ，６…スイッチング回路、７Ａ，７Ｂ…コン
デンサ、電池モジュール、８…短絡防止回路、ＣＢ…組
電池。
２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ，２Ｈ，２Ｉ，２Ｊ…単電池、２…コ
ンデンサ、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｃ，３Ｅ，３
Ｆ，３Ｇ，３Ｈ，３Ｉ，３Ｊ…電圧計、４…制御回路、
５Ａ，５Ｂ，６…スイッチング回路、７Ａ，７Ｂ…コン
デンサ、電池モジュール、８…短絡防止回路、ＣＢ…組
電池。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G016 CA03 CB11 CB12 CC01 CC04 CC12 CC27 CD10 5G003 AA01 BA03 CA11 CC04 CC08 DA12 DA13 GA01 GC05 5H030 AA03 AA04 AA10 AS08 BB01 BB21 FF43 FF44
Claims (3)
- 【請求項１】 それぞれ複数の単電池より構成され互い
に直列に接続されて組電池を構成する複数のグループ電
池を具備し、 前記各グループ電池は、直列に接続された複数の単電池
と、補助充放電器と、前記各単電池の充電状態を検出す
る第１の充電状態検出手段と、最も充電レベルの高い単
電池、ないし当該最も充電レベルの高い単電池を含みこ
れに隣接する１個以上の適当数の単電池を第１の直列電
池群として選択して、前記最も充電レベルの高い単電池
ないし前記第１の直列電池群を前記補助充放電器に並列
に接続した後、この時点で最も充電レベルの低い単電
池、ないし当該最も充電レベルの低い単電池を含み前記
第１の直列電池群よりも少ない数の隣接する単電池を第
２の直列電池群として選択して、前記最も充電レベルの
低い単電池ないし前記第２の直列電池群を前記補助充放
電器に並列に接続する切換動作を繰り返す第１の切換接
続手段とを具備し、 かつ、前記各グループ電池の充電状態を検出する第２の
充電状態検出手段と、 最も充電レベルの高いグループ電池内で最も充電レベル
の高い単電池、ないし当該最も充電レベルの高い単電池
を含みこれに隣接する１個以上の適当数の単電池を第３
の直列電池群として選択して、前記最も充電レベルの高
い単電池ないし前記第３の直列電池群を前記最も充電レ
ベルの高いグループ電池の補助充放電器に並列に接続し
た後、この時点で最も充電レベルの低いグループ電池の
補助充放電器に前記最も充電レベルの高いグループ電池
の補助充放電器を接続し、その後、前記最も充電レベル
の低いグループ電池内の、この時点で最も充電レベルの
低い単電池、ないし当該最も充電レベルの低い単電池を
含み前記第３の直列電池群よりも少ない数の隣接する単
電池を第４の直列電池群として選択して、前記充電レベ
ルの最も低い単電池ないし前記第４の直列電池群を前記
最も充電レベルの低いグループ電池の補助充放電器に並
列に接続する切換動作を繰り返す第２の切換接続手段と
を具備する組電池の充電状態制御装置。 - 【請求項２】 それぞれ複数の単電池より構成され互い
に直列に接続されて組電池を構成する複数のグループ電
池を具備し、 各グループ電池は、直列に接続された複数の単電池と、
補助充放電器と、各単電池の充電状態を検出する第１の
充電状態検出手段と、最も充電レベルの高い単電池、な
いし当該最も充電レベルの高い単電池を含みこれに隣接
する１個以上の適当数の単電池を第１の直列電池群とし
て選択して、前記最も充電レベルの高い単電池ないし前
記第１の直列電池群を前記補助充放電器に並列に接続し
た後、この時点で最も充電レベルの低い単電池、ないし
当該最も充電レベルの低い単電池を含み前記第１の直列
電池群よりも少ない数の隣接する単電池を第２の直列電
池群として選択して、前記充電レベルの最も低い単電池
ないし第２の直列電池群を前記補助充放電器に並列に接
続する切換動作を繰り返す第１の切換接続手段とを具備
し、 かつ、前記各グループ電池の充電状態を検出する第２の
充電状態検出手段と、隣接するグループ電池のうちで相
対的に充電レベルの高いグループ電池内で最も充電レベ
ルの高い単電池、ないし当該最も充電レベルの高い単電
池を含みこれに隣接する１個以上の適当数の単電池を第
３の直列電池群として選択して、前記最も充電レベルの
高い単電池ないし前記第３の直列電池群を前記相対的に
充電レベルの高いグループ電池の補助充放電器に並列に
接続した後、前記隣接するグループ電池のうちの一のグ
ループ電池内で他のグループ電池に隣接する単電池ない
し当該単電池を含みこれに隣接する１個以上の単電池を
第５の直列電池群として選択するとともに、これらのう
ちで最も充電レベルの低い単電池、ないし当該最も充電
レベルの低い単電池を含み前記第３の直列電池群より少
ない数の隣接する単電池を第４の直列電池群として選択
して、前記最も充電レベルの低い単電池ないし前記第４
の直列電池群を前記相対的に充電レベルの高いグループ
電池の補助充放電器に並列接続し、その後、前記単電池
ないし前記第５の直列電池群を前記相対的に充電レベル
の低いグループ電池の補助充放電器に並列に接続し、さ
らにその後、前記相対的に充電レベルの低いグループ電
池内でこの時点で充電レベルの最も低い単電池、ないし
当該充電レベルの最も低い単電池を含み前記第５の直列
電池群よりも少ない数の隣接する単電池を第６の直列電
池群として選択して、前記充電レベルの最も低い単電池
ないし第６の直列電池群を前記相対的に充電レベルの低
いグループ電池の補助充放電器に並列に接続する切換動
作を繰り返す第２の切換接続手段とを具備する組電池の
充電状態制御装置。 - 【請求項３】 それぞれ複数の単電池より構成され、互
いに１個以上の単電池を共有しつつ互いに直列に接続さ
れて組電池を構成する複数のグループ電池を具備し、 各グループ電池は、直列に接続された複数の単電池と、
補助充放電器と、各単電池の充電状態を検出する充電状
態検出手段と、最も充電レベルの高い単電池、ないし当
該最も充電レベルの高い単電池を含みこれに隣接する１
個以上の適当数の単電池を第１の直列電池群として選択
して、前記最も充電レベルの高い単電池ないし前記第１
の直列電池群を前記補助充放電器に並列に接続した後、
この時点で最も充電レベルの低い単電池、ないし当該最
も充電レベルの低い単電池を含み前記第１の直列電池群
よりも少ない数の隣接する単電池を第２の直列電池群と
して選択して、前記充電レベルの最も低い単電池ないし
前記第２の直列電池群を前記補助充放電器に並列に接続
する切換動作を繰り返す切換接続手段とを具備する組電
池の充電状態制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11072526A JP2000270483A (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | 組電池の充電状態制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11072526A JP2000270483A (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | 組電池の充電状態制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000270483A true JP2000270483A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13491879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11072526A Pending JP2000270483A (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | 組電池の充電状態制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000270483A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010063353A (ja) * | 2008-09-05 | 2010-03-18 | O2 Micro Inc | 変圧器を用いたセル平衡化システム |
| WO2010055836A1 (ja) * | 2008-11-13 | 2010-05-20 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池システム |
| JP2010239713A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Japan Research Institute Ltd | 蓄電制御装置、電池パック、車両および蓄電制御方法 |
| JP2013102661A (ja) * | 2011-10-13 | 2013-05-23 | Nippon Soken Inc | 組電池の充放電装置 |
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| KR20140007355A (ko) * | 2011-01-20 | 2014-01-17 | 발렌스 테크놀로지, 인코포레이티드 | 재충전가능 배터리 시스템 및 재충전가능 배터리 시스템 작동 방법 |
| KR20140034132A (ko) * | 2011-01-20 | 2014-03-19 | 발렌스 테크놀로지, 인코포레이티드 | 재충전가능 배터리 시스템 및 재충전가능 배터리 시스템 작동 방법 |
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