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JPWO2014156564A1 - 蓄電池及び蓄電池の動作方法 - Google Patents

蓄電池及び蓄電池の動作方法 Download PDF

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JPWO2014156564A1
JPWO2014156564A1 JP2015508241A JP2015508241A JPWO2014156564A1 JP WO2014156564 A1 JPWO2014156564 A1 JP WO2014156564A1 JP 2015508241 A JP2015508241 A JP 2015508241A JP 2015508241 A JP2015508241 A JP 2015508241A JP WO2014156564 A1 JPWO2014156564 A1 JP WO2014156564A1
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高治 松永
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Abstract

複数の第１電池セル（１０−１）等が直列接続した第１電池セル群を有する蓄電部（１０）と、第１電池セル（１０−１）等よりも高速な充放電が可能な複数の第２電池セル（１１−１）等が直列接続した第２電池セル群を有する補助蓄電部（１１）と、蓄電部（１０）と補助蓄電部（１１）との間の電力授受の際に電圧調整を行う電圧調整部（１４）と、複数の第１電池セル（１０−１）等を個別に電圧調整部（１４）に接続できるとともに、２個以上の第１電池セル（１０−１）等の組み合わせ単位で個別に電圧調整部（１４）に接続できる第１スイッチ部（１２）と、複数の第２電池セル（１１−１）等を個別に電圧調整部（１４）に接続できるとともに、２個以上の第２電池セル（１１−１）等の組み合わせ単位で個別に電圧調整部（１４）に接続できる第２スイッチ部（１３）とを有する蓄電池。

Description

本発明は、蓄電池及び蓄電池の動作方法に関する。
本願発明に関連する発明が特許文献１及び特許文献２に開示されている。
特許文献１には、少なくとも１つの二次電池と少なくとも１つのキャパシタとを並列に接続した蓄電池が開示されている。
特許文献２には、直列に接続している複数の電池と、各々の電池の残容量を検出して残容量が設定値よりも大きい過大容量電池を検出して、過大容量電池と判定された電池をコンデンサ又は予備電池に接続して、過大容量電池の残容量を小さくして電池の残容量をバランスさせる均等化回路と、コンデンサ又は予備電池に充電された電力を負荷に供給する電力供給回路とを備えた電源装置が開示されている。当該電源装置は、過大容量電池でコンデンサ又は予備電池を充電し、コンデンサ又は予備電池から負荷に電力を供給して、各々の電池の残容量を均一化する。
特開２００４−１５８６６号公報 特開２００７−１４１４８号公報
複数の電池セルを直列に接続した蓄電池においては、電池セル間の充電電力量（その時点で充電されている電力量）の差を小さくするために、所定のタイミングでバランス処理を実施する必要がある。バランス処理は、パッシブセルバランス方式とアクティブセルバランス方式とがある。パッシブセルバランス方式では、充電電力量が他の電池セルよりも多い電池セルを放電抵抗に接続して放電することで、充電電力量の差を小さくする。アクティブセルバランス方式では、コンデンサ、インダクタ、トランス等を利用して、充電電力量が他の電池セルよりも多い電池セルから、他の電池セルよりも充電電力量が少ない電池セルに電力を供給することで、充電電力量の差を小さくする。
ところで、キャパシタ等のような高速な充放電ができる電池セルに比べて高速な充放電（ハイレート充放電）が困難な複数の電池セル（例：リチウムイオン二次電池（ＬＩＢ）等）を直列に接続した蓄電部と、高速な充放電が可能な複数の電池セル（例：キャパシタ等）を直列に接続した補助蓄電部とを並列に接続した蓄電池においては、蓄電部及び補助蓄電部各々用のバランス回路を設ける構成が考えられる。当該構成によれば、蓄電部及び補助蓄電部のバランス処理を並行して行うことができるので、効率がよい。しかし、複数のバランス回路を設ける手段の場合、バランス回路の設置に多くのスペースを要するほか、コスト増となる等の問題が発生する。
本発明は、高速な充放電ができない複数の電池セルを直列に接続した蓄電部と、高速な充放電ができる複数の電池セルを直列に接続した補助蓄電部とを並列に接続した蓄電池における新たなバランス処理技術を提供することを課題とする。
本発明によれば、
複数の第１蓄電部が直列に接続された第１蓄電部群を有する蓄電手段と、
前記第１蓄電部よりも高速な充放電が可能な複数の第２蓄電部が直列に接続された第２蓄電部群を有し、前記蓄電手段との間で電力の授受を行う補助蓄電手段と、
前記蓄電手段と前記補助蓄電手段との間の電力授受の際に電圧調整を行う電圧調整手段と、
前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部を個別に前記電圧調整手段に接続できるとともに、２個以上の前記第１蓄電部の組み合わせ単位で個別に前記電圧調整手段に接続できる第１スイッチ手段と、
前記第２蓄電部群に含まれる複数の前記第２蓄電部を個別に前記電圧調整手段に接続できるとともに、２個以上の前記第２蓄電部の組み合わせ単位で個別に前記電圧調整手段に接続できる第２スイッチ手段と、
を有する蓄電池が提供される。
また、本発明によれば、
複数の第１蓄電部が直列に接続された第１蓄電部群を有する蓄電手段と、
前記第１蓄電部よりも高速な充放電が可能な複数の第２蓄電部が直列に接続された第２蓄電部群を有する補助蓄電手段と、
電圧調整手段と、
前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部を個別に前記電圧調整手段に接続できるとともに、２個以上の前記第１蓄電部の組み合わせ単位で個別に前記電圧調整手段に接続できる第１スイッチ手段と、
前記第２蓄電部群に含まれる複数の前記第２蓄電部を個別に前記電圧調整手段に接続できるとともに、２個以上の前記第２蓄電部の組み合わせ単位で個別に前記電圧調整手段に接続できる第２スイッチ手段と、
を有する蓄電池の動作方法であって、
１つ又は複数の前記第１蓄電部から前記電圧調整手段を介して１つ又は複数の前記第２蓄電部に電力を供給する処理、及び、１つ又は複数の前記第２蓄電部から前記電圧調整手段を介して１つ又は複数の前記第１蓄電部に電力を供給する処理により、前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部間の電力充電量の差を小さくするとともに、前記第２蓄電部群に含まれる複数の前記第２蓄電部間の電力充電量の差を小さくする蓄電池の動作方法が提供される。
本発明は、高速な充放電ができない複数の電池セルを直列に接続した蓄電部と、高速な充放電ができる複数の電池セルを直列に接続した補助蓄電部とを並列に接続した蓄電池における新たなバランス処理技術が実現される。
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
本実施形態の蓄電池の機能ブロック図の一例である。 本実施形態の蓄電池の充電時の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本実施形態の蓄電池の充電時の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本実施形態の蓄電池の放電時の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本実施形態の蓄電池の放電時の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、複数の図面に共通して現れる構成要素については共通の符号を付し、適宜説明を省略する。
なお、本実施形態の蓄電池は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされたプログラム（あらかじめ装置を出荷する段階からメモリ内に格納されているプログラムのほか、ＣＤ等の記憶媒体やインターネット上のサーバ等からダウンロードされたプログラムも含む）、そのプログラムを格納するハードディスク等の記憶ユニット、ネットワーク接続用インターフェースを中心にハードウェアとソフトウェアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。
また、本実施形態の説明において利用する機能ブロック図は、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。これらの図においては、各部は１つの機器により実現されるよう記載されているが、その実現手段はこれに限定されない。すなわち、物理的に分かれた構成であっても、論理的に分かれた構成であっても構わない。
本実施形態の蓄電池は、蓄電部と、補助蓄電部と、電圧調整部と、第１スイッチ部と、第２スイッチ部とを有する。さらに、バランス処理部、及び、充放電コントローラーを有することができる。
蓄電部は、複数の第１電池セル（第１蓄電部）が直列に接続された第１電池セル群（第１蓄電部群）を有する。補助蓄電部は、第１電池セルよりも高速な充放電が可能な複数の第２電池セル（第２蓄電部）が直列に接続された第２電池セル群（第２蓄電部群）を有し、蓄電部との間で電力の授受を行うことができる。電圧調整部は、蓄電部と補助蓄電部との間の電力授受の際に電圧調整を行う。第１スイッチ部は、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セルを個別に電圧調整部に接続できるとともに、２個以上の第１電池セルの組み合わせ単位（例えば、隣接する２個以上の第１電池セルの組み合わせ単位）で個別に電圧調整部に接続できる。第２スイッチ部は、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セルを個別に電圧調整部に接続できるとともに、２個以上の第２電池セルの組み合わせ単位（例えば、隣接する２個以上の第２電池セルの組み合わせ単位）で個別に電圧調整部に接続できる。バランス処理部は、１つ又は複数の第１電池セルから電圧調整部介して１つ又は複数の第２電池セルに電力を供給する処理、及び、１つ又は複数の第２電池セルから電圧調整部を介して１つ又は複数の第１電池セルに電力を供給する処理を実行することができる。充放電コントローラーは、蓄電部及び補助蓄電部の充放電を制御する。
図１に、本実施形態の蓄電池の機能ブロック図の一例を示す。まず、当該図を用いて、蓄電池の構成について説明する。
図示する蓄電池は、蓄電部１０と、補助蓄電部１１と、第１スイッチ部１２と、第２スイッチ部１３と、電圧調整部１４と、セル監視／バランスコントローラー（バランス処理部）１７と、充放電コントローラー１８と、双方向インバータ１９とを有する。蓄電池は、外部電源２０や負荷（例：モーター）２１と接続し、双方向インバータ１９を介して電力の充放電を行う。双方向インバータ１９の構成は従来技術に準じて実現できる。
蓄電部１０は、複数の第１電池セル１０−Ｍが直列に接続された第１電池セル群を有する。図１には、４個の第１電池セル１０−１乃至１０−４が直列に接続された第１電池セル群が示されている。第１電池セル１０−Ｍは、比較的安価に大容量を実現できるリチウムイオン二次電池（ＬＩＢ）セルや鉛蓄電池セル等とすることができる。なお、第１電池セル群に含まれる第１電池セル１０−Ｍの数は設計的事項であり、図示する４個は一例に過ぎない。蓄電部１０は、第１電池セル群を複数有してもよい。複数の第１電池セル群は例えば並列に接続される。
補助蓄電部１１は、第１電池セル１０−Ｍよりも高速な充放電が可能な複数の第２電池セル１１−Ｎが直列に接続された第２電池セル群を有する。図１には、４個の第２電池セル１１−１乃至１１−４が直列に接続された第２電池セル群が示されている。第２電池セル１１−Ｎは、リチウムイオンキャパシタ（ＬＩＣ）、電気二重層コンデンサ（ＥＤＬＣ）等のキャパシタセルや、ＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）用リチウムイオン二次電池（ＬＩＢ）セル等とすることができる。このような電池セルは、リチウムイオン二次電池（ＬＩＢ）セルや鉛蓄電池セルよりも高速な充放電が可能である。なお、第２電池セル群に含まれる第２電池セル１１−Ｎの数は設計的事項であり、図示する４個は一例に過ぎない。第１電池セル群に含まれる第１電池セル１０−Ｍの数と、第２電池セル群に含まれる第２電池セル１１−Ｎの数は同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、補助蓄電部１１は、第２電池セル群を複数有してもよい。複数の第２電池セル群は例えば並列に接続される。第１電池セル群と第２電池セル群は並列に接続される。
電圧調整部１４は、蓄電部１０と補助蓄電部１１との間の電力授受を実現するために、電圧調整を行う。図示する電圧調整部１４は、キャパシタ１５と、制限抵抗１６とで構成されている。制限抵抗１６は可変抵抗であってもよい。なお、キャパシタ１５の代わりにインダクタ、トランス、ＤＣ／ＤＣコンバータ等を採用することもできる。
第１スイッチ部１２は、例えばロードスイッチで構成することができる。第１スイッチ部１２は、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍを個別に電圧調整部１４に接続できる。また、第１スイッチ部１２は、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍを、２個以上の第１電池セル１０−Ｍの組み合わせ単位で個別に電圧調整部１４に接続できる。
例えば、第１スイッチ部１２は、第１電池セル１０−１のみを電圧調整部１４に接続し、その他の第１電池セル１０−２乃至１０−４は電圧調整部１４に接続しないようにすることができる。また、第１スイッチ部１２は、第１電池セル１０−１及び１０−２のみを電圧調整部１４に接続し、その他の第１電池セル１０−３及び１０−４は電圧調整部１４に接続しないようにすることができる。また、第１スイッチ部１２は、第１電池セル１０−１乃至１０−４すべてを電圧調整部１４に接続することもできる。第１スイッチ部１２の回路構成は設計的事項である。
第２スイッチ部１３は、例えばロードスイッチで構成することができる。第２スイッチ部１３は、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎを個別に電圧調整部１４に接続できる。また、第２スイッチ部１３は、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎを、２個以上の第２電池セル１１−Ｎの組み合わせ単位で個別に電圧調整部１４に接続できる。
例えば、第２スイッチ部１３は、第２電池セル１１−１のみを電圧調整部１４に接続し、その他の第２電池セル１１−２乃至１１−４は電圧調整部１４に接続しないようにすることができる。また、第２スイッチ部１３は、第２電池セル１１−１及び１１−２のみを電圧調整部１４に接続し、その他の第２電池セル１１−３及び１１−４は電圧調整部１４に接続しないようにすることができる。また、第２スイッチ部１３は、第２電池セル１１−１乃至１１−４すべてを電圧調整部１４に接続することもできる。第２スイッチ部１３の回路構成は設計的事項である。
なお、第１スイッチ部１２及び第２スイッチ部１３は、１つ又は複数の第１電池セル１０−Ｍと、１つ又は複数の第２電池セル１１−Ｎを同時に、電圧調整部１４に接続することができる。
このような構成の本実施形態の蓄電池によれば、セル監視／バランスコントローラー１７による以下のようなバランス処理が実現される。
セル監視／バランスコントローラー１７は、複数の第１電池セル１０−Ｍ各々の電力充電量、及び、複数の第２電池セル１１−Ｎ各々の電力充電量を監視（認識）できるように構成されている。電力充電量とは、その時点で各セルに充電されている電力量、すなわち、その時点で各セルに残存している電力量のことである（以下同様）。そして、セル監視／バランスコントローラー１７は所定のタイミングで、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍ間の電力充電量の差を小さくするバランス処理を実行する。また、セル監視／バランスコントローラー１７は所定のタイミングで、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎ間の電力充電量の差を小さくするバランス処理を実行する。セル監視／バランスコントローラー１７が複数の第１電池セル１０−Ｍ各々の電力充電量、及び、複数の第２電池セル１１−Ｎ各々の電力充電量を監視（認識）する手段は特段制限されず、従来のあらゆる技術を採用することができる。
セル監視／バランスコントローラー１７は、１つ又は複数の第１電池セル１０−Ｍから電圧調整部１４を介して１つ又は複数の第２電池セル１１−Ｎに電力を供給する処理、及び、１つ又は複数の第２電池セル１１−Ｎから電圧調整部１４を介して１つ又は複数の第１電池セル１０−Ｍに電力を供給する処理を実行することで、第１電池セル群のバランス処理及び／又は第２電池セル群のバランス処理を行う。以下、充電時及び放電時に分けて、セル監視／バランスコントローラー１７によるバランス処理の例を具体的に説明する。
＜充電例１＞
図２は、充電時の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
蓄電池は、外部電源２０の接続を検知すると、充電を開始する。なお、充電を開始する前に、セル監視／バランスコントローラー１７は、蓄電部１０、補助蓄電部１１、各第１電池セル１０−Ｍ、及び、各第２電池セル１１−Ｎの電力充電量を検出してもよい。そして、過放電又は過充電状態であれば異常処理（微小充電又は微小放電）を行った後に、充電を開始してもよい。一方、過放電又は過充電状態でなければ、そのまま充電を開始することができる。
当該例の場合、まず、蓄電部１０の充電は行わず、補助蓄電部１１のみの充電が行われる（Ｓ１０）。当該充電は、充放電コントローラー１８の制御により実現される。セル監視／バランスコントローラー１７は、充電処理の間、複数の第２電池セル１１−Ｎ各々の電力充電量の監視を行う。そして、目標電力量（例：少なくとも１つの第２電池セル１１−Ｎが所定のＳＯＣ（state of charge）レベルに到達、又は、すべての第２電池セル１１−Ｎが所定のＳＯＣレベルに到達等）に到達したことを検知すると（Ｓ１１）、セル監視／バランスコントローラー１７は充放電コントローラー１８にその旨を示す入力を行う。すると、充放電コントローラー１８は補助蓄電部１１への充電を停止する。その後、セル監視／バランスコントローラー１７は、補助蓄電部１１のバランス処理を実行する（Ｓ１２）。当該バランス処理は、以下で説明する第１乃至第５の処理例のいずれか１つ又はいずれか２つ以上の組み合わせにより、実現することができる。
第１の処理例として、電圧調整部１４がキャパシタ１５又はインダクタ又はトランスを有する場合、セル監視／バランスコントローラー１７はこれらを利用し、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎ間で電力の授受を行うことで、複数の第２電池セル１１−Ｎ間の電力充電量の差を小さくすることができる。具体的には、他の第２電池セル１１−Ｎよりも充電電力量が多い第２電池セル１１−Ｎから、他の第２電池セル１１−Ｎよりも充電電力量が少ない第２電池セル１１−Ｎに電力を供給する。
第２の処理例として、セル監視／バランスコントローラー１７は、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎの中の電力充電量が他の第２電池セル１１−Ｎよりも多い第２電池セル１１−Ｎから、第１電池セル１０−Ｍに電力を供給することで、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎ間の電力充電量の差を小さくすることができる。
第３の処理例として、セル監視／バランスコントローラー１７は、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎの中の電力充電量が他の第２電池セル１１−Ｎよりも多い第２電池セル１１−Ｎから、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍの中の電力充電量が他の第１電池セル１０−Ｍよりも少ない第１電池セル１０−Ｍに電力を供給することで、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎ間の電力充電量の差を小さくすることができる。この例の場合、同時に、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍ間の電力充電量の差をある程度小さくすることができる。
第４の処理例として、セル監視／バランスコントローラー１７は、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎの中の電力充電量が他の第２電池セル１１−Ｎよりも少ない第２電池セル１１−Ｎに、第１電池セル１０−Ｍから電力を供給することで、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎ間の電力充電量の差を小さくすることができる。
第５の処理例として、セル監視／バランスコントローラー１７は、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎの中の電力充電量が他の第２電池セル１１−Ｎよりも少ない第２電池セル１１−Ｎに、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍの中の電力充電量が他の第１電池セル１０−Ｍよりも多い第１電池セル１０−Ｍから電力を供給することで、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎ間の電力充電量の差を小さくすることができる。この例の場合、同時に、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍ間の電力充電量の差をある程度小さくすることができる。
なお、第２乃至第５の処理例の場合、電力供給側の電圧よりも電力受け手側の電圧の方が大きくなるという事態が生じ得る。かかる場合、電力供給が実現できない。本実施形態は、電圧調整部１４により当該不都合を解消する。例えば、電圧調整部１４がＤＣ／ＤＣコンバータを含む場合、ＤＣ／ＤＣコンバータで昇圧／降圧処理を行うことで、電力供給を実現することができる。一般的に、１つの第１電池セル１０−Ｍの電圧は、１つの第２電池セル１１−Ｎの電圧よりも高くなる。
なお、電圧調整部１４がＤＣ／ＤＣコンバータを含まない場合は、直列に接続された複数個の電池セル（第１電池セル１０−Ｍ又は第２電池セル１１−Ｎ）からそれよりも少ない数の電池セル（第２電池セル１１−Ｎ又は第１電池セル１０−Ｍ）に電力を供給するようにすることで、電力供給側の電圧を電力受け手側の電圧より大きくし、電力供給を実現することができる。例えば、直列に接続された２個の第２電池セル１１−１及び１１−２から、１個の第１電池セル１０−１に電力を供給することができる。また、直列に接続された３個の第１電池セル１０−２乃至１０−４から、直列に接続された４個の第２電池セル１１−１乃至１１−４に電力を供給することができる。なお、かかる場合、電力供給側の電圧が電力受け手側の電圧より過剰に大きくなり、電力受け手側に負担をかけてしまう場合がある。そこで、本実施形態では、キャパシタ１５（又は、インダクタやトランス）と制限抵抗１６を含む電圧調整部１４を介して電力の授受を行うことで、当該不都合を軽減する。すなわち、制限抵抗１６により電圧を適切に下げる。
このようなバランス処理によれば、充電電力を放電することなく、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎ間の電力充電量の差を所定量（設計的事項）より小さくすることができる。
なお、必ずしも第２電池セル群のバランス処理を上記第１乃至第５の処理例のいずれかのみで行う必要はなく、電力を放電するバランス処理（パッシブセルバランス方式）を併用してもよい。このようにしても、第２電池セル群のバランス処理をパッシブセルバランス方式のみで行う場合に比べて、放電量を少なくすることができる。
また、蓄電部１０及び補助蓄電部１１間の電力の授受のすべてを必ずしも電圧調整部１４を介して行う必要はなく、その一部を、蓄電部１０及び補助蓄電部１１間で直接行ってもよい。
なお、第１乃至第５の処理例を組み合わせたバランス処理としては、以下のようなものが考えられる。まず、第２または第３の処理例を利用し、補助蓄電部１１から蓄電部１０へ電力を供給することで、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎ間の電力充電量の差を小さくする。なお、電圧調整部１４はＤＣ／ＤＣコンバータを含まないものとする。このため、補助蓄電部１１から蓄電部１０への電力供給は、直列に接続された複数個の第２電池セル１１−Ｎ単位で行う（１つの第１電池セル１０−Ｍの電圧は、１つの第２電池セル１１−Ｎの電圧よりも高いものとする。）。すなわち、直列に接続された２個又は３個の第２電池セル１１−Ｎから、１個又は２個の第１電池セル１０−Ｍに対して電力供給を行う。かかる場合、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎ間の電力充電量の差を十分に小さくするのが困難となる。そこで、当該処理で第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎ間の電力充電量の差をある程度小さくすると、その後は、第１の処理例を利用してその差をより小さくすることができる（微調整）。または、第１の処理例の代わりに第４又は第５の処理例を採用することもできる。すなわち、１個の第１電池セル１０−Ｍから１個の第２電池セル１１−Ｎに電力を供給することで、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎ間の電力充電量の差をさらに小さくすることができる（微調整）。
バランス処理Ｓ１２が終了すると、セル監視／バランスコントローラー１７は、充放電コントローラー１８にその旨を示す入力を行う。すると、充放電コントローラー１８の制御により、蓄電部１０の充電が開始される（Ｓ１３）。セル監視／バランスコントローラー１７は、充電処理の間、複数の第１電池セル１０−Ｍ各々の電力充電量の監視を行う。そして、目標電力量（例：少なくとも１つの第１電池セル１０−Ｍが所定のＳＯＣレベルに到達、又は、すべての第１電池セル１０−Ｍが所定のＳＯＣレベルに到達等）に到達したことを検知すると（Ｓ１４）、セル監視／バランスコントローラー１７は充放電コントローラー１８にその旨を示す入力を行う。すると、充放電コントローラー１８は蓄電部１０への充電を停止する。その後、セル監視／バランスコントローラー１７は、蓄電部１０のバランス処理を実行する（Ｓ１５）。当該バランス処理は、以下で説明する第６及び第７の処理例のいずれか１つ又は組み合わせにより、実現することができる。
第６の処理例として、セル監視／バランスコントローラー１７は、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍの中の電力充電量が他の第１電池セル１０−Ｍよりも少ない第１電池セル１０−Ｍに、第２電池セル群に含まれるすべての第２電池セル１１−Ｎから均等に電力を供給することで、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍ間の電力充電量の差を小さくすることができる。なお、第２電池セル群に含まれるすべての第２電池セル１１−Ｎから均等に電力を供給するので、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎ間のバランスはくずれない。
第７の処理例として、セル監視／バランスコントローラー１７は、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍの中の電力充電量が他の第１電池セル１０−Ｍよりも多い第１電池セル１０−Ｍから、第２電池セル群に含まれるすべての第２電池セル１１−Ｎに均等に電力を供給することで、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍ間の電力充電量の差を小さくすることができる。なお、第２電池セル群に含まれるすべての第２電池セル１１−Ｎに均等に電力を供給するので、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎ間のバランスはくずれない。
このようなバランス処理によれば、充電電力を放電することなく、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍ間の電力充電量の差を小さくすることができる。
また、このようなバランス処理によれば、電力の授受は第１電池セル１０−Ｍ間で行うのでなく、第１電池セル１０−Ｍから第２電池セル１１−Ｎに向けて、又は、第２電池セル１１−Ｎから第１電池セル１０−Ｍに向けて行われる。このように、高速な充放電が可能な第２電池セル１１−Ｎを用いて第１電池セル群のバランス処理を行うことで、第１電池セル群のバランス処理の速度を速くすることができる。
なお、必ずしも第１電池セル群のバランス処理を上記第６及び第７の処理例のみで行う必要はなく、電圧調整部１４を介して第１電池セル１０−Ｍ間で電力を授受する処理と併用してもよい。このようにしても、第１電池セル１０−Ｍ間で電力を授受する処理のみで行う場合に比べて、処理速度を速くすることができる。
また、必ずしも第１電池セル群のバランス処理を上記第６及び第７の処理例のみで行う必要はなく、電力を放電するバランス処理（パッシブセルバランス方式）を併用してもよい。このようにしても、第１電池セル群のバランス処理をパッシブセルバランス方式のみで行う場合に比べて、放電量を少なくすることができる。
なお、第６及び第７の処理例の場合、電力供給側の電圧よりも電力受け手側の電圧の方が大きくなるという事態が生じ得る。本実施形態は、電圧調整部１４により当該不都合を解消することができる。詳細は上述の通りであるので、ここでの説明は省略する。
なお、第６及び第７の処理例を組み合わせたバランス処理としては、以下のようなものが考えられる。まず、第６の処理例を利用し、蓄電部１０から補助蓄電部１１へ電力を供給することで、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍ間の電力充電量の差を小さくする。なお、電圧調整部１４はＤＣ／ＤＣコンバータを含まないものとする。このため、蓄電部１０から補助蓄電部１１への電力供給は、直列に接続された複数個の第１電池セル１０−Ｍ単位で行う（１個の第１電池セル１０−Ｍの電圧は、複数の第２電池セル１１−Ｎが直列に接続された第２電池群の電圧よりも低いものとする。）。すなわち、直列に接続された２個又は３個の第１電池セル１０−Ｍから、複数の第２電池セル１１−Ｎが直列に接続された第２電池群に対して電力供給を行う。かかる場合、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍ間の電力充電量の差を十分に小さくするのが困難となる。そこで、当該処理で第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍ間の電力充電量の差をある程度小さくすると、その後は、第７の処理例を利用してその差をより小さくすることができる（微調整）。すなわち、複数の第２電池セル１１−Ｎが直列に接続された第２電池群から１個の第１電池セル１０−Ｍに電力を供給することで、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍ間の電力充電量の差をさらに小さくすることができる（微調整）。なお、第７の処理例の代わりにパッシブセルバランス方式を採用することもできる。
＜充電例２＞
図３は、充電時の処理の流れの一例を示すフローチャートである。充電例１では、補助蓄電部１１と蓄電部１０の充電を個別に行ったが、充電例２では、補助蓄電部１１と蓄電部１０の充電を同時に行う。
蓄電池は、外部電源２０の接続を検知すると、充電を開始する。なお、充電を開始する前に、セル監視／バランスコントローラー１７は、蓄電部１０、補助蓄電部１１、各第１電池セル１０−Ｍ、及び、各第２電池セル１１−Ｎの電力充電量を検出してもよい。そして、過放電又は過充電状態であれば異常処理（微小充電又は微小放電）を行った後に、充電を開始してもよい。一方、過放電又は過充電状態でなければ、そのまま充電を開始することができる。
当該例の場合、蓄電部１０と補助蓄電部１１の充電を同時に行う（Ｓ２１）。当該充電は、充放電コントローラー１８の制御により実現される。セル監視／バランスコントローラー１７は、充電処理の間、複数の第１電池セル１０−Ｍ各々の電力充電量、及び、複数の第２電池セル１１−Ｎ各々の電力充電量の監視を行う。そして、補助蓄電部１１の電力充電量が目標電力量（例：少なくとも１つの第２電池セル１１−Ｎが所定のＳＯＣレベルに到達、又は、すべての第２電池セル１１−Ｎが所定のＳＯＣレベルに到達等）に到達したことを検知すると（Ｓ２２）、セル監視／バランスコントローラー１７は充放電コントローラー１８にその旨を示す入力を行う。すると、充放電コントローラー１８は補助蓄電部１１及び蓄電部１０への充電を停止する。その後、セル監視／バランスコントローラー１７は、補助蓄電部１１のバランス処理を実行する（Ｓ２３）。なお、容量差及び充電速度の差により、蓄電部１０よりも補助蓄電部１１の方が先に目標電力量に達することとなる。
補助蓄電部１１のバランス処理の詳細は充電例１と同様である。補助蓄電部１１のバランス処理が終了すると、セル監視／バランスコントローラー１７は、充放電コントローラー１８にその旨を示す入力を行う。すると、充放電コントローラー１８の制御により、蓄電部１０の充電が再開される。セル監視／バランスコントローラー１７は、充電処理の間、複数の第１電池セル１０−Ｍ各々の電力充電量の監視を行う。そして、蓄電部１０の電力充電量が目標電力量（例：少なくとも１つの第１電池セル１０−Ｍが所定のＳＯＣレベルに到達、又は、すべての第１電池セル１０−Ｍが所定のＳＯＣレベルに到達等）に到達したことを検知すると（Ｓ２４）、セル監視／バランスコントローラー１７は充放電コントローラー１８にその旨を示す入力を行う。すると、充放電コントローラー１８は蓄電部１０への充電を停止する。その後、セル監視／バランスコントローラー１７は、蓄電部１０のバランス処理を実行する（Ｓ２５）。蓄電部１０のバランス処理の詳細は充電例１と同様である。
なお、上記例では、補助蓄電部１１のバランス処理の間、蓄電部１０への外部電源からの充電を停止していた。しかし、補助蓄電部１１のバランス処理を例えば上記第１の処理例で実施する場合は、補助蓄電部１１のバランス処理の間も、蓄電部１０への外部電源からの充電を継続してもよい。
＜放電例１＞
図４は、放電時の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
蓄電池に負荷（例：モーター）２１が接続され、負荷２１を駆動する入力がなされると、蓄電池は放電を開始する。なお、放電を開始する前に、セル監視／バランスコントローラー１７は、蓄電部１０、補助蓄電部１１、各第１電池セル１０−Ｍ、及び、各第２電池セル１１−Ｎの電力充電量を検出してもよい。そして、過放電又は過充電状態であれば異常処理（微小充電又は微小放電）を行った後に、放電を開始してもよい。なお、多大な自己放電等の何らかの異常により蓄電部１０及び／又は補助蓄電部１１の充電のバランスが所定の状態よりも崩れていた場合（例：複数の電池セル間に所定量（設計的事項）以上の電力充電量差が存在する等。）、放電開始前に、セル監視／バランスコントローラー１７は上記第１乃至第７の処理例の何れか、又は、電圧調整部１４が有するキャパシタ１５（又は、インダクタやトランス）を利用した同一電池セル間でのバランス処理（アクティブセルバランス方式）、又は、図示しない放電抵抗を利用したバランス処理（パッシブセルバランス方式）を用いてバランス処理を行ってもよい。そして、その後、放電を開始してもよい。一方、過放電又は過充電状態でなく、異常も存在しない場合には、そのまま放電を開始することができる。
まず、充放電が速い補助蓄電部１１から放電が開始される（Ｓ３１）。補助蓄電部１１から放電されている間、セル監視／バランスコントローラー１７は複数の第２電池セル１１−Ｎ各々の電力充電量の監視を行う。なお、低温時であれば、放電前に、補助蓄電部１１に充電されている電力を利用して、蓄電部１０を温める処理を行うことができる。その後、蓄電部１０からの放電が開始されると（Ｓ３２）、補助蓄電部１１からの放電が停止する（Ｓ３３）。なお、補助蓄電部１１に充電されている電力すべてを使い切るのでなく、一定量（所定のＳＯＣレベル）を残すようにすることができる。これらの処理は、セル監視／バランスコントローラー１７及び充放電コントローラー１８により実現される。
その後、蓄電部１０からの放電が継続される。なお、補助蓄電部１１からは放電されない。この間、セル監視／バランスコントローラー１７は複数の第１電池セル１０−Ｍ各々の電力充電量の監視を行う。そして、セル監視／バランスコントローラー１７は、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍ間に所定量（設計的事項。例：５０ｍＶ。）以上の電力充電量差が生じたことを検知すると（Ｓ３４）、蓄電部１０のバランス処理を開始する（Ｓ３５）。当該バランス処理は、以下で説明する第８乃至第１２の処理例のいずれか１つ又はいずれか２つ以上の組み合わせにより、実現することができる。
第８の処理例として、セル監視／バランスコントローラー１７は、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍの中の電力充電量が他の第１電池セル１０−Ｍよりも多い第１電池セル１０−Ｍから、第２電池セル１１−Ｎに電力を供給することで、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍ間の電力充電量の差を小さくすることができる。
第９の処理例として、セル監視／バランスコントローラー１７は、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍの中の電力充電量が他の第１電池セル１０−Ｍよりも多い第１電池セル１０−Ｍから、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎの中の電力充電量が他の第２電池セル１１−Ｎよりも少ない第２電池セル１１−Ｎに電力を供給することで、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍ間の電力充電量の差を小さくすることができる。この例の場合、同時に、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎ間の電力充電量の差をある程度小さくすることができる。
第１０の処理例として、セル監視／バランスコントローラー１７は、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍの中の電力充電量が他の第１電池セル１０−Ｍよりも少ない第１電池セル１０−Ｍに、第２電池セル１１−Ｎから電力を供給することで、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍ間の電力充電量の差を小さくすることができる。
第１１の処理例として、セル監視／バランスコントローラー１７は、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍの中の電力充電量が他の第１電池セル１０−Ｍよりも少ない第１電池セル１０−Ｍに、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎの中の電力充電量が他の第２電池セル１１−Ｎよりも多い第２電池セル１１−Ｎから電力を供給することで、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍ間の電力充電量の差を小さくすることができる。この例の場合、同時に、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎ間の電力充電量の差をある程度小さくすることができる。
第１２の処理例として、セル監視／バランスコントローラー１７は、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍの中の電力充電量が他の第１電池セル１０−Ｍよりも少ない第１電池セル１０−Ｍのみを、第２電池セル群と並列に接続し、以降、当該接続状態を維持したまま放電を行う。当該処理例によれば、以降の放電の間、電力充電量が他の第１電池セル１０−Ｍより少ない第１電池セル１０−Ｍからの放電量が、他の第１電池セル１０−Ｍからの放電量よりも小さくなる。結果、放電が進むにつれ、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍ間の電力充電量の差が小さくなる。
なお、第８乃至第１１の処理例の場合、電力供給側の電圧よりも電力受け手側の電圧の方が大きくなるという事態が生じ得る。本実施形態は、電圧調整部１４により当該不都合を解消することができる。詳細は上述の通りであるので、ここでの説明は省略する。
負荷２１の駆動を停止する入力がなされると、蓄電池からの放電が終了する。放電を終了すると、セル監視／バランスコントローラー１７は、第１乃至第１１の処理例のいずれかを用いて、補助蓄電部１１及び蓄電部１０のバランス処理を行うことができる。なお、この段階での補助蓄電部１１のバランス処理は実施しなくてもよい。
放電終了後も、複数の第１電池セル１０−Ｍ、及び、複数の第２電池セル１１−Ｎからは自己放電が生じる。そこで、セル監視／バランスコントローラー１７は、放電（自己放電を除く放電）及び充電を行っていない間も、所定のタイミングで、蓄電部１０、補助蓄電部１１、各第１電池セル１０−Ｍ、及び、各第２電池セル１１−Ｎの電力充電量を検出してもよい。そして、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍ間に所定量（設計的事項）以上の電力充電量差が生じたこと、及び／又は、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎ間に所定量（設計的事項）以上の電力充電量差が生じたことを検知すると、第１乃至第１１の処理例のいずれかを用いて、補助蓄電部１１及び蓄電部１０のバランス処理を行ってもよい。なお、この段階での補助蓄電部１１のバランス処理は実施しなくてもよい。
＜放電例２＞
図５は、放電時の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
蓄電池に負荷（例：モーター）２１が接続され、負荷２１を駆動する入力がなされると、蓄電池は放電を開始する。なお、放電を開始する前に、セル監視／バランスコントローラー１７は、蓄電部１０、補助蓄電部１１、各第１電池セル１０−Ｍ、及び、各第２電池セル１１−Ｎの電力充電量を検出してもよい。そして、過放電又は過充電状態であれば異常処理（微小充電又は微小放電）を行った後に、放電を開始してもよい。なお、多大な自己放電等の何らかの異常により蓄電部１０及び／又は補助蓄電部１１の充電のバランスが所定の状態よりも崩れていた場合（例：複数の電池セル間に所定量（設計的事項）以上の電力充電量差が存在する等。）、放電開始前に、セル監視／バランスコントローラー１７は上記第１乃至第７の処理例の何れか、又は、電圧調整部１４が有するキャパシタ１５（又は、インダクタやトランス）を利用した同一電池セル間でのバランス処理（アクティブセルバランス方式）、又は、図示しない放電抵抗を利用したバランス処理（パッシブセルバランス方式）を用いてバランス処理を行ってもよい。そして、その後、放電を開始してもよい。一方、過放電又は過充電状態でなく、異常も存在しない場合には、そのまま放電を開始することができる。
まず、充放電が速い補助蓄電部１１から放電が開始される（Ｓ４１）。補助蓄電部１１から放電されている間、セル監視／バランスコントローラー１７は複数の第２電池セル１１−Ｎ各々の電力充電量の監視を行う。なお、低温時であれば、放電前に、補助蓄電部１１に充電されている電力を利用して、蓄電部１０を温める処理を行うことができる。その後、蓄電部１０からの放電が開始されると（Ｓ４２）、補助蓄電部１１からの放電が停止する（Ｓ４３）。なお、補助蓄電部１１に充電されている電力すべてを使い切るのでなく、一定量（所定のＳＯＣレベル）を残すようにすることができる。これらの処理は、セル監視／バランスコントローラー１７及び充放電コントローラー１８により実現される。その後、セル監視／バランスコントローラー１７は、上記第１乃至第５の処理例のいずれかを用いて、補助蓄電部１１のバランス処理を行う（Ｓ４４）。
その後、蓄電部１０からの放電が継続される。なお、補助蓄電部１１からは放電されない。この間、セル監視／バランスコントローラー１７は複数の第１電池セル１０−Ｍ各々の電力充電量の監視を行う。そして、セル監視／バランスコントローラー１７は、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍ間に所定量（設計的事項。例：５０ｍＶ。）以上の電力充電量差が生じたことを検知すると（Ｓ４５）、蓄電部１０のバランス処理を開始する（Ｓ４６）。セル監視／バランスコントローラー１７は、上記第６及び第７の処理例のいずれかを用いて、Ｓ４６のバランス処理を行うことができる。なお、セル監視／バランスコントローラー１７は、上記第８乃至第１２の処理例のいずれかを用いてＳ４６のバランス処理を行うこともできる。
負荷２１の駆動を停止する入力がなされると、蓄電池からの放電が終了する。放電を終了すると、セル監視／バランスコントローラー１７は、第１乃至第１１の処理例のいずれかを用いて、補助蓄電部１１及び蓄電部１０のバランス処理を行うことができる。なお、この段階での補助蓄電部１１のバランス処理は実施しなくてもよい。
放電終了後も、複数の第１電池セル１０−Ｍ、及び、複数の第２電池セル１１−Ｎからは自己放電が生じる。そこで、セル監視／バランスコントローラー１７は、放電（自己放電を除く放電）及び充電を行っていない間も、所定のタイミングで、蓄電部１０、補助蓄電部１１、各第１電池セル１０−Ｍ、及び、各第２電池セル１１−Ｎの電力充電量を検出してもよい。そして、第１電池セル群に含まれる複数の第１電池セル１０−Ｍ間に所定量（設計的事項）以上の電力充電量差が生じたこと、及び／又は、第２電池セル群に含まれる複数の第２電池セル１１−Ｎ間に所定量（設計的事項）以上の電力充電量差が生じたことを検知すると、第１乃至第１１の処理例のいずれかを用いて、補助蓄電部１１及び蓄電部１０のバランス処理を行ってもよい。なお、この段階での補助蓄電部１１のバランス処理は実施しなくてもよい。
以上説明したように、本実施形態の蓄電池及び蓄電池の動作方法では、蓄電部１０及び補助蓄電部１１間で電力の授受を行うことで、蓄電部１０及び補助蓄電部１１のバランス処理を行うことができる。すなわち、蓄電部１０及び補助蓄電部１１間で電力の授受を行う１つの回路（バランス回路）により、蓄電部１０及び補助蓄電部１１両方のバランス処理を実現する。このため、本実施形態の場合、蓄電部１０及び補助蓄電部１１各々用のバランス回路を設ける必要がない。結果、蓄電部１０及び補助蓄電部１１各々用のバランス回路を設ける場合に比べて、バランス回路の設置スペースを小さくすることができるほか、コストを削減することができる。なお、蓄電部１０及び補助蓄電部１１間である程度大きな容量差がある場合、蓄電部１０及び補助蓄電部１１でバランス回路を共用しても、バランス時間が大幅に延長することはない。
また、本実施形態は、パッシブセルバランス方式のみを用いて蓄電部１０及び補助蓄電部１１のバランス処理を行う場合に比べて、無駄な放電量を削減することができる。
また、本実施形態では、蓄電部１０のバランス処理は、高速な充放電ができない第１電池セル１０−Ｍ間で電力の授受を行うことで実現するのでなく、第１電池セル１０−Ｍと、高速な充放電が可能な第２電池セル１１−Ｎ間で電力の授受を行うことで実現するので、処理速度を速くすることができる。
＜付記＞
以下、参考形態の例を付記する。
１． 複数の第１電池セルが直列に接続された第１電池セル群を有する蓄電手段と、
前記第１電池セルよりも高速な充放電が可能な複数の第２電池セルが直列に接続された第２電池セル群を有し、前記蓄電手段との間で電力の授受を行う補助蓄電手段と、
前記蓄電手段と前記補助蓄電手段との間の電力授受の際に電圧調整を行う電圧調整手段と、
前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セルを個別に前記電圧調整手段に接続できるとともに、隣接する２個以上の前記第１電池セルの組み合わせ単位で個別に前記電圧調整手段に接続できる第１スイッチ手段と、
前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セルを個別に前記電圧調整手段に接続できるとともに、隣接する２個以上の前記第２電池セルの組み合わせ単位で個別に前記電圧調整手段に接続できる第２スイッチ手段と、
を有する蓄電池。
２． １に記載の蓄電池において、
１つ又は複数の前記第１電池セルから前記電圧調整手段を介して１つ又は複数の前記第２電池セルに電力を供給する処理、及び、１つ又は複数の前記第２電池セルから前記電圧調整手段を介して１つ又は複数の前記第１電池セルに電力を供給する処理を実行するバランス処理手段をさらに有する蓄電池。
３． ２に記載の蓄電池において、
前記バランス処理手段は、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セル間の電力充電量の差を所定量より小さくした後、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セルの中の電力充電量が他の前記第１電池セルよりも少ない前記第１電池セルに、前記第２電池セル群に含まれるすべての前記第２電池セルから均等に電力を供給することで、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間の電力充電量の差を小さくする蓄電池。
４． ２に記載の蓄電池において、
前記バランス処理手段は、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セル間の電力充電量の差を所定量より小さくした後、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セルの中の電力充電量が他の前記第１電池セルよりも多い前記第１電池セルから、前記第２電池セル群に含まれるすべての前記第２電池セルに均等に電力を供給することで、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間の電力充電量の差を小さくする蓄電池。
５． ２から４のいずれかに記載の蓄電池において、
前記バランス処理手段は、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セルの中の電力充電量が他の前記第２電池セルよりも多い前記第２電池セルから、前記第１電池セルに電力を供給することで、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セル間の電力充電量の差を小さくする蓄電池。
６． ５に記載の蓄電池において、
前記バランス処理手段は、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セルの中の電力充電量が他の前記第２電池セルよりも多い前記第２電池セルから、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セルの中の電力充電量が他の前記第１電池セルよりも少ない前記第１電池セルに電力を供給することで、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セル間の電力充電量の差を小さくするとともに、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間の電力充電量の差を小さくする蓄電池。
７． ２から４のいずれかに記載の蓄電池において、
前記バランス処理手段は、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セルの中の電力充電量が他の前記第２電池セルよりも少ない前記第２電池セルに、前記第１電池セルから電力を供給することで、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セル間の電力充電量の差を小さくする蓄電池。
８． ７に記載の蓄電池において、
前記バランス処理手段は、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セルの中の電力充電量が他の前記第２電池セルよりも少ない前記第２電池セルに、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セルの中の電力充電量が他の前記第１電池セルよりも多い前記第１電池セルから電力を供給することで、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セル間の電力充電量の差を小さくするとともに、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間の電力充電量の差を小さくする蓄電池。
９． ２から８のいずれかに記載の蓄電池において、
前記電圧調整手段はキャパシタ、インダクタ又はトランスを含み、
前記バランス処理手段は、前記キャパシタ、インダクタ又はトランスを利用して、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セル間で電力の授受を行うことで、前記第２電池セル間の電力充電量の差を小さくする処理を実行することができる蓄電池。
１０． ２から９のいずれかに記載の蓄電池において、
電力の放電により前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間に所定量以上の電力充電量差が生じると、前記バランス処理手段は、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セルの中の電力充電量が他の前記第１電池セルよりも多い前記第１電池セルから、前記第２電池セルに電力を供給することで、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間の電力充電量の差を小さくする蓄電池。
１１． １０に記載の蓄電池において、
電力の放電により前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間に所定量以上の電力充電量差が生じると、前記バランス処理手段は、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セルの中の電力充電量が他の前記第１電池セルよりも多い前記第１電池セルから、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セルの中の電力充電量が他の前記第２電池セルよりも少ない前記第２電池セルに電力を供給することで、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間の電力充電量の差を小さくするとともに、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セル間の電力充電量の差を小さくする蓄電池。
１２． ２から９のいずれかに記載の蓄電池において、
電力の放電により前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間に所定量以上の電力充電量差が生じると、前記バランス処理手段は、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セルの中の電力充電量が他の前記第１電池セルよりも少ない前記第１電池セルに、前記第２電池セルから電力を供給することで、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間の電力充電量の差を小さくする蓄電池。
１３． １２に記載の蓄電池において、
電力の放電により前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間に所定量以上の電力充電量差が生じると、前記バランス処理手段は、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セルの中の電力充電量が他の前記第１電池セルよりも少ない前記第１電池セルに、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セルの中の電力充電量が他の前記第２電池セルよりも多い前記第２電池セルから電力を供給することで、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間の電力充電量の差を小さくするとともに、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セル間の電力充電量の差を小さくする蓄電池。
１４． ２から９のいずれかに記載の蓄電池において、
電力の放電により前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間に所定量以上の電力充電量差が生じると、前記バランス処理手段は、以降の放電の際、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セルの中の電力充電量が他の前記第１電池セルよりも少ない前記第１電池セルのみを、前記第２電池セル群と並列に接続しておく蓄電池。
１５． 複数の第１電池セルが直列に接続された第１電池セル群を有する蓄電手段と、
前記第１電池セルよりも高速な充放電が可能な複数の第２電池セルが直列に接続された第２電池セル群を有する補助蓄電手段と、
電圧調整手段と、
前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セルを個別に前記電圧調整手段に接続できるとともに、隣接する２個以上の前記第１電池セルの組み合わせ単位で個別に前記電圧調整手段に接続できる第１スイッチ手段と、
前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セルを個別に前記電圧調整手段に接続できるとともに、隣接する２個以上の前記第２電池セルの組み合わせ単位で個別に前記電圧調整手段に接続できる第２スイッチ手段と、
を有する蓄電池の動作方法であって、
１つ又は複数の前記第１電池セルから前記電圧調整手段を介して１つ又は複数の前記第２電池セルに電力を供給する処理、及び、１つ又は複数の前記第２電池セルから前記電圧調整手段を介して１つ又は複数の前記第１電池セルに電力を供給する処理により、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間の電力充電量の差を小さくするとともに、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セル間の電力充電量の差を小さくする蓄電池の動作方法。
１５−２． １５に記載の蓄電池の動作方法において、
前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セル間の電力充電量の差を所定量より小さくした後、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セルの中の電力充電量が他の前記第１電池セルよりも少ない前記第１電池セルに、前記第２電池セル群に含まれるすべての前記第２電池セルから均等に電力を供給することで、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間の電力充電量の差を小さくする蓄電池の動作方法。
１５−３． １５に記載の蓄電池の動作方法において、
前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セル間の電力充電量の差を所定量より小さくした後、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セルの中の電力充電量が他の前記第１電池セルよりも多い前記第１電池セルから、前記第２電池セル群に含まれるすべての前記第２電池セルに均等に電力を供給することで、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間の電力充電量の差を小さくする蓄電池の動作方法。
１５−４． １５から１５−３のいずれかに記載の蓄電池の動作方法において、
前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セルの中の電力充電量が他の前記第２電池セルよりも多い前記第２電池セルから、前記第１電池セルに電力を供給することで、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セル間の電力充電量の差を小さくする蓄電池の動作方法。
１５−５． １５−４に記載の蓄電池の動作方法において、
前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セルの中の電力充電量が他の前記第２電池セルよりも多い前記第２電池セルから、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セルの中の電力充電量が他の前記第１電池セルよりも少ない前記第１電池セルに電力を供給することで、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セル間の電力充電量の差を小さくするとともに、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間の電力充電量の差を小さくする蓄電池の動作方法。
１５−６． １５から１５−３のいずれかに記載の蓄電池の動作方法において、
前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セルの中の電力充電量が他の前記第２電池セルよりも少ない前記第２電池セルに、前記第１電池セルから電力を供給することで、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セル間の電力充電量の差を小さくする蓄電池の動作方法。
１５−７． １５−６に記載の蓄電池の動作方法において、
前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セルの中の電力充電量が他の前記第２電池セルよりも少ない前記第２電池セルに、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セルの中の電力充電量が他の前記第１電池セルよりも多い前記第１電池セルから電力を供給することで、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セル間の電力充電量の差を小さくするとともに、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間の電力充電量の差を小さくする蓄電池の動作方法。
１５−８． １５から１５−７のいずれかに記載の蓄電池の動作方法において、
前記電圧調整手段はキャパシタ、インダクタ又はトランスを含み、
前記キャパシタ、インダクタ又はトランスを利用して、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セル間で電力の授受を行うことで、前記第２電池セル間の電力充電量の差を小さくする処理を実行することができる蓄電池の動作方法。
１５−９． １５から１５−８のいずれかに記載の蓄電池の動作方法において、
電力の放電により前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間に所定量以上の電力充電量差が生じると、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セルの中の電力充電量が他の前記第１電池セルよりも多い前記第１電池セルから、前記第２電池セルに電力を供給することで、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間の電力充電量の差を小さくする蓄電池の動作方法。
１５−１０． １５−９に記載の蓄電池の動作方法において、
電力の放電により前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間に所定量以上の電力充電量差が生じると、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セルの中の電力充電量が他の前記第１電池セルよりも多い前記第１電池セルから、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セルの中の電力充電量が他の前記第２電池セルよりも少ない前記第２電池セルに電力を供給することで、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間の電力充電量の差を小さくするとともに、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セル間の電力充電量の差を小さくする蓄電池の動作方法。
１５−１１． １５から１５−８のいずれかに記載の蓄電池の動作方法において、
電力の放電により前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間に所定量以上の電力充電量差が生じると、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セルの中の電力充電量が他の前記第１電池セルよりも少ない前記第１電池セルに、前記第２電池セルから電力を供給することで、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間の電力充電量の差を小さくする蓄電池の動作方法。
１５−１２． １５−１１に記載の蓄電池の動作方法において、
電力の放電により前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間に所定量以上の電力充電量差が生じると、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セルの中の電力充電量が他の前記第１電池セルよりも少ない前記第１電池セルに、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セルの中の電力充電量が他の前記第２電池セルよりも多い前記第２電池セルから電力を供給することで、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間の電力充電量の差を小さくするとともに、前記第２電池セル群に含まれる複数の前記第２電池セル間の電力充電量の差を小さくする蓄電池の動作方法。
１５−１３． １５から１５−８のいずれかに記載の蓄電池の動作方法において、
電力の放電により前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セル間に所定量以上の電力充電量差が生じると、以降の放電の際、前記第１電池セル群に含まれる複数の前記第１電池セルの中の電力充電量が他の前記第１電池セルよりも少ない前記第１電池セルのみを、前記第２電池セル群と並列に接続しておく蓄電池の動作方法。
この出願は、２０１３年３月２８日に出願された日本出願特願２０１３−０６９１６１号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (15)

  1. 複数の第１蓄電部が直列に接続された第１蓄電部群を有する蓄電手段と、
    前記第１蓄電部よりも高速な充放電が可能な複数の第２蓄電部が直列に接続された第２蓄電部群を有し、前記蓄電手段との間で電力の授受を行う補助蓄電手段と、
    前記蓄電手段と前記補助蓄電手段との間の電力授受の際に電圧調整を行う電圧調整手段と、
    前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部を個別に前記電圧調整手段に接続できるとともに、２個以上の前記第１蓄電部の組み合わせ単位で個別に前記電圧調整手段に接続できる第１スイッチ手段と、
    前記第２蓄電部群に含まれる複数の前記第２蓄電部を個別に前記電圧調整手段に接続できるとともに、２個以上の前記第２蓄電部の組み合わせ単位で個別に前記電圧調整手段に接続できる第２スイッチ手段と、
    を有する蓄電池。
  2. 請求項１に記載の蓄電池において、
    １つ又は複数の前記第１蓄電部から前記電圧調整手段を介して１つ又は複数の前記第２蓄電部に電力を供給する処理、及び、１つ又は複数の前記第２蓄電部から前記電圧調整手段を介して１つ又は複数の前記第１蓄電部に電力を供給する処理を実行するバランス処理手段をさらに有する蓄電池。
  3. 請求項２に記載の蓄電池において、
    前記バランス処理手段は、前記第２蓄電部群に含まれる複数の前記第２蓄電部間の電力充電量の差を所定量より小さくした後、前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部の中の電力充電量が他の前記第１蓄電部よりも少ない前記第１蓄電部に、前記第２蓄電部群に含まれるすべての前記第２蓄電部から均等に電力を供給することで、前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部間の電力充電量の差を小さくする蓄電池。
  4. 請求項２に記載の蓄電池において、
    前記バランス処理手段は、前記第２蓄電部群に含まれる複数の前記第２蓄電部間の電力充電量の差を所定量より小さくした後、前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部の中の電力充電量が他の前記第１蓄電部よりも多い前記第１蓄電部から、前記第２蓄電部群に含まれるすべての前記第２蓄電部に均等に電力を供給することで、前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部間の電力充電量の差を小さくする蓄電池。
  5. 請求項２から４のいずれか１項に記載の蓄電池において、
    前記バランス処理手段は、前記第２蓄電部群に含まれる複数の前記第２蓄電部の中の電力充電量が他の前記第２蓄電部よりも多い前記第２蓄電部から、前記第１蓄電部に電力を供給することで、前記第２蓄電部群に含まれる複数の前記第２蓄電部間の電力充電量の差を小さくする蓄電池。
  6. 請求項５に記載の蓄電池において、
    前記バランス処理手段は、前記第２蓄電部群に含まれる複数の前記第２蓄電部の中の電力充電量が他の前記第２蓄電部よりも多い前記第２蓄電部から、前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部の中の電力充電量が他の前記第１蓄電部よりも少ない前記第１蓄電部に電力を供給することで、前記第２蓄電部群に含まれる複数の前記第２蓄電部間の電力充電量の差を小さくするとともに、前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部間の電力充電量の差を小さくする蓄電池。
  7. 請求項２から４のいずれか１項に記載の蓄電池において、
    前記バランス処理手段は、前記第２蓄電部群に含まれる複数の前記第２蓄電部の中の電力充電量が他の前記第２蓄電部よりも少ない前記第２蓄電部に、前記第１蓄電部から電力を供給することで、前記第２蓄電部群に含まれる複数の前記第２蓄電部間の電力充電量の差を小さくする蓄電池。
  8. 請求項７に記載の蓄電池において、
    前記バランス処理手段は、前記第２蓄電部群に含まれる複数の前記第２蓄電部の中の電力充電量が他の前記第２蓄電部よりも少ない前記第２蓄電部に、前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部の中の電力充電量が他の前記第１蓄電部よりも多い前記第１蓄電部から電力を供給することで、前記第２蓄電部群に含まれる複数の前記第２蓄電部間の電力充電量の差を小さくするとともに、前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部間の電力充電量の差を小さくする蓄電池。
  9. 請求項２から８のいずれか１項に記載の蓄電池において、
    前記電圧調整手段はキャパシタ、インダクタ又はトランスを含み、
    前記バランス処理手段は、前記キャパシタ、インダクタ又はトランスを利用して、前記第２蓄電部群に含まれる複数の前記第２蓄電部間で電力の授受を行うことで、前記第２蓄電部間の電力充電量の差を小さくする処理を実行することができる蓄電池。
  10. 請求項２から９のいずれか１項に記載の蓄電池において、
    電力の放電により前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部間に所定量以上の電力充電量差が生じると、前記バランス処理手段は、前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部の中の電力充電量が他の前記第１蓄電部よりも多い前記第１蓄電部から、前記第２蓄電部に電力を供給することで、前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部間の電力充電量の差を小さくする蓄電池。
  11. 請求項１０に記載の蓄電池において、
    電力の放電により前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部間に所定量以上の電力充電量差が生じると、前記バランス処理手段は、前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部の中の電力充電量が他の前記第１蓄電部よりも多い前記第１蓄電部から、前記第２蓄電部群に含まれる複数の前記第２蓄電部の中の電力充電量が他の前記第２蓄電部よりも少ない前記第２蓄電部に電力を供給することで、前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部間の電力充電量の差を小さくするとともに、前記第２蓄電部群に含まれる複数の前記第２蓄電部間の電力充電量の差を小さくする蓄電池。
  12. 請求項２から９のいずれか１項に記載の蓄電池において、
    電力の放電により前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部間に所定量以上の電力充電量差が生じると、前記バランス処理手段は、前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部の中の電力充電量が他の前記第１蓄電部よりも少ない前記第１蓄電部に、前記第２蓄電部から電力を供給することで、前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部間の電力充電量の差を小さくする蓄電池。
  13. 請求項１２に記載の蓄電池において、
    電力の放電により前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部間に所定量以上の電力充電量差が生じると、前記バランス処理手段は、前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部の中の電力充電量が他の前記第１蓄電部よりも少ない前記第１蓄電部に、前記第２蓄電部群に含まれる複数の前記第２蓄電部の中の電力充電量が他の前記第２蓄電部よりも多い前記第２蓄電部から電力を供給することで、前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部間の電力充電量の差を小さくするとともに、前記第２蓄電部群に含まれる複数の前記第２蓄電部間の電力充電量の差を小さくする蓄電池。
  14. 請求項２から９のいずれか１項に記載の蓄電池において、
    電力の放電により前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部間に所定量以上の電力充電量差が生じると、前記バランス処理手段は、以降の放電の際、前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部の中の電力充電量が他の前記第１蓄電部よりも少ない前記第１蓄電部のみを、前記第２蓄電部群と並列に接続しておく蓄電池。
  15. 複数の第１蓄電部が直列に接続された第１蓄電部群を有する蓄電手段と、
    前記第１蓄電部よりも高速な充放電が可能な複数の第２蓄電部が直列に接続された第２蓄電部群を有する補助蓄電手段と、
    電圧調整手段と、
    前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部を個別に前記電圧調整手段に接続できるとともに、２個以上の前記第１蓄電部の組み合わせ単位で個別に前記電圧調整手段に接続できる第１スイッチ手段と、
    前記第２蓄電部群に含まれる複数の前記第２蓄電部を個別に前記電圧調整手段に接続できるとともに、２個以上の前記第２蓄電部の組み合わせ単位で個別に前記電圧調整手段に接続できる第２スイッチ手段と、
    を有する蓄電池の動作方法であって、
    １つ又は複数の前記第１蓄電部から前記電圧調整手段を介して１つ又は複数の前記第２蓄電部に電力を供給する処理、及び、１つ又は複数の前記第２蓄電部から前記電圧調整手段を介して１つ又は複数の前記第１蓄電部に電力を供給する処理により、前記第１蓄電部群に含まれる複数の前記第１蓄電部間の電力充電量の差を小さくするとともに、前記第２蓄電部群に含まれる複数の前記第２蓄電部間の電力充電量の差を小さくする蓄電池の動作方法。
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