(57)【要約】  直列セルに電荷を充電するためのコイルと、直列セル間の電圧のバランスを保つためのコイルとを共有化し、回路全体の構成をより小型化する。第１及び第２の蓄電セルに共通にコイルを設ける。蓄電セルの一方にコイルを電気的に接続して充電し、その後他方に前記コイルを電気的に接続して充電する。コイルに流れる充電電流の経路を切り替える複数のスイッチを設ける。第１の充電期間において、コイルを通じて基準電圧に流れる充電電流の経路を形成し、第２の充電期間において、コイルから第２のセルに流れる充電電流の経路を形成し、第３の充電期間において、コイルを通じて基準電圧に流れる充電電流の経路を形成し、第４の充電期間において、コイルの一端と第１のセルの一端とを導通させ、コイルの他端と第１のセルの他端とを導通させ、コイルから第１のセルに流れる充電電流の経路を形成する。
2012127830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続され、直列端の一方が出力端子に接続され、他方が基準電圧端子に接続された第１の蓄電セルと第２の蓄電セルとをバランス充電する直列蓄電セルのバランス充電回路であって、
前記第１の蓄電セル及び前記第２の蓄電セルに共通に設けられ、前記第１の蓄電セル及び前記第２の蓄電セルを充電するために電源から供給される電力を一時的に蓄えるコイルと、
前記第１の蓄電セル及び前記第２の蓄電セルの一方に前記コイルを電気的に接続して充電し、その後前記第１の蓄電セル及び前記第２の蓄電セルの他方に前記コイルを電気的に接続して充電するためのスイッチ部と、
を含むことを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項２】
請求項１に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記スイッチ部は、前記コイルに流れる充電電流の経路を切り替える複数のスイッチからなり、
前記複数のスイッチのオンオフを制御し、前記第２の蓄電セルを充電するための充電電流を前記コイルに充電する第１の充電期間と、前記コイルに充電した充電電流を前記第２の蓄電セルに充電する第２の充電期間と、前記第１の蓄電セルを充電するための充電電流を前記コイルに充電する第３の充電期間と、前記コイルに充電した充電電流を前記第１の蓄電セルに充電する第４の充電期間とを順番に繰り返し設定する制御回路を更に備え、
前記制御回路は、前記第１の充電期間において、前記コイルを通じて前記基準電圧端子に流れる充電電流の経路を形成するように、前記複数のスイッチのオンオフを制御し、
前記第２の充電期間において、前記コイルから前記第２の蓄電セルに流れる充電電流の経路を形成するように、前記複数のスイッチのオンオフを制御し、
前記第３の充電期間において、前記コイルを通じて前記基準電圧端子に流れる充電電流の経路を形成するように、前記複数のスイッチのオンオフを制御し、
前記第４の充電期間において、前記コイルの一端と前記第１の蓄電セルの一端とを導通させ、前記コイルの他端と前記第１の蓄電セルの他端とを導通させ、前記コイルから前記第１の蓄電セルに流れる充電電流の経路を形成するように、前記複数のスイッチのオンオフを制御することを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項３】
請求項２に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記複数のスイッチは、
前記第１の蓄電セルと前記第２の蓄電セルとが接続された接点に一端が接続された第１のスイッチと、
入力端子に一端が接続された第２のスイッチと、
前記基準電圧端子に一端が接続された第３のスイッチと、
前記出力端子に一端が接続された第４のスイッチと、
前記基準電圧端子に一端が接続された第５のスイッチと、
前記第１の蓄電セルと前記第２の蓄電セルとが接続された接点に一端が接続された第６のスイッチと、
からなり、
前記コイルは、
前記第１のスイッチの他端、前記第２のスイッチの他端、前記第３のスイッチの他端に一端が接続され、前記第４のスイッチの他端、前記第５のスイッチの他端、前記第６のスイッチの他端に他端が接続され、
前記制御回路は、
前記第１の充電期間において、前記第２、及び第６のスイッチをオンし、前記第１、第３、第４、及び第５のスイッチをオフし、
前記第２の充電期間において、前記第３、及び第６のスイッチをオンし、前記第１、第２、第４、及び第５のスイッチをオフし、
前記第３の充電期間において、前記第２、及び第５のスイッチをオンし、前記第１、第３、第４、及び第６のスイッチをオフし、
前記第４の充電期間において、前記第１、及び第４のスイッチをオンし、前記第２、第３、第５、及び第６のスイッチをオフすることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項４】
請求項２に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記複数のスイッチは、
前記第１の蓄電セルと前記第２の蓄電セルとが接続された接点に一端が接続された第１のスイッチと、
入力端子に一端が接続された第２のスイッチと、
前記基準電圧端子に一端が接続された第３のスイッチと、
前記出力端子に一端が接続された第４のスイッチと、
前記基準電圧端子に一端が接続された第５のスイッチと、
前記第１の蓄電セルと前記第２の蓄電セルとが接続された接点に一端が接続された第６のスイッチと、
からなり、
前記コイルは、
前記第１のスイッチの他端、前記第２のスイッチの他端、前記第３のスイッチの他端に一端が接続され、前記第４のスイッチの他端、前記第５のスイッチの他端、前記第６のスイッチの他端に他端が接続され、
前記制御回路は、
前記第１の充電期間において、前記第２、及び第５のスイッチをオンし、前記第１、第３、第４、及び第６のスイッチをオフし、
前記第２の充電期間において、前記第３、及び第６のスイッチをオンし、前記第１、第２、第４、及び第５のスイッチをオフし、
前記第３の充電期間において、前記第２、及び第５のスイッチをオンし、前記第１、第３、第４、及び第６のスイッチをオフし、
前記第４の充電期間において、前記第１、及び第４のスイッチをオンし、前記第２、第３、第５、及び第６のスイッチをオフすることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項５】
請求項２に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記複数のスイッチは、
前記出力端子に一端が接続された第１のスイッチと、
入力端子に一端が接続された第２のスイッチと、
前記基準電圧端子に一端が接続された第３のスイッチと、
前記入力端子に一端が接続された第４のスイッチと、
前記第１の蓄電セルと前記第２の蓄電セルとが接続された接点に一端が接続された第５のスイッチと、
からなり、
前記コイルは、
前記第１のスイッチの他端、前記第２のスイッチの他端、前記第３のスイッチの他端に一端が接続され、前記第４のスイッチの他端、前記第５のスイッチの他端に他端が接続され、
前記制御回路は、
前記第１の充電期間において、前記第２、及び第５のスイッチをオンし、前記第１、第３、及び第４のスイッチをオフし、
前記第２の充電期間において、前記第３、及び第５のスイッチをオンし、前記第１、第２、及び第４のスイッチをオフし、
前記第３の充電期間において、前記第３、及び第４のスイッチをオンし、前記第１、第２、及び第５のスイッチをオフし、
前記第４の充電期間において、前記第１、第５のスイッチをオンし、前記第２、第３、及び第４のスイッチをオフすることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項６】
請求項２に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記複数のスイッチは、
前記出力端子に一端が接続された第１のスイッチと、
入力端子に一端が接続された第２のスイッチと、
前記基準電圧端子に一端が接続された第３のスイッチと、
からなり、
前記コイルは、
前記第１のスイッチの他端、前記第２のスイッチの他端、前記第３のスイッチの他端に一端が接続され、前記第１の蓄電セルと前記第２の蓄電セルとが接続された接点に他端が接続され、
前記制御回路は、
前記第１の充電期間において、前記第２のスイッチをオンし、前記第１、及び第３のスイッチをオフし、
前記第２の充電期間において、前記第３のスイッチをオンし、前記第１、及び第２のスイッチをオフし、
前記第３の充電期間において、前記第３のスイッチをオンし、前記第１、及び第２のスイッチをオフし、
前記第４の充電期間において、前記第１のスイッチをオンし、前記第２、及び第３のスイッチをオフすることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項７】
請求項２に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記複数のスイッチは、
前記出力端子に一端が接続された第１のスイッチと、
入力端子に一端が接続された第２のスイッチと、
前記基準電圧端子に一端が接続された第３のスイッチと、
からなり、
前記基準電圧端子に一端が接続された容量と、
前記第１の蓄電セルと前記第２の蓄電セルとが接続された接点にカソードが接続されたダイオードと、をさらに備え、
前記コイルは、
前記第１のスイッチの他端、前記第２のスイッチの他端、前記第３のスイッチの他端に一端が接続され、前記容量の他端、前記ダイオードのアノードに他端が接続され、
前記制御回路は、
前記第１の充電期間において、前記第２のスイッチをオンし、前記第１、及び第３のスイッチをオフし、
前記第２の充電期間において、前記第３のスイッチをオンし、前記第１、及び第２のスイッチをオフし、
前記第３の充電期間において、前記第３のスイッチをオンし、前記第１、及び第２のスイッチをオフし、
前記第４の充電期間において、前記第１のスイッチをオンし、前記第２、及び第３のスイッチをオフすることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項８】
請求項５から請求項７までのいずれか１項に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路おいて、
前記制御回路は、
前記第２及び第４の充電期間の終了時に前記コイルの充電電流が零になるように、前記第２及び第４の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間を設定することを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項９】
入力端子に接続された電源から電力が供給され、出力端子と基準電圧端子との間に前記基準電圧端子より順に直列接続された第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数、以下同じ）の蓄電セルをバランス充電する直列蓄電セルのバランス充電回路であって、
前記電源から供給される電力を蓄えて、前記第１〜第Ｎの蓄電セルを充電するためのコイルと、
前記入力端子と前記基準電圧端子との間に前記コイルを電気的に接続するための第１のスイッチ群と、
前記第１〜第Ｎの蓄電セルの各々の両端に前記コイルを電気的に接続して充電するための第２のスイッチ群と、
を含み、
前記第１〜第Ｎの蓄電セルは１個ずつ充電されることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項１０】
請求項９に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記第１のスイッチ群のオンオフを制御し、前記第ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）の蓄電セルを充電するための充電電流を前記コイルに充電する第ｋのコイル充電期間と、前記第２のスイッチ群のオンオフを制御し、前記第ｋのコイル充電期間において前記コイルに充電した充電電流を前記第ｋの蓄電セルに充電する第ｋの蓄電セル充電期間とを、前記第ｋの蓄電セルを充電する第ｋの充電期間として、前記第１〜第Ｎの充電期間の各々を繰り返し設定する制御回路を更に備え、
前記制御回路は、前記第ｋのコイル充電期間において、前記コイルを通じて前記基準電圧端子に流れる充電電流の経路を形成するように、前記第１のスイッチ群のオンオフを制御し、
前記第ｋの蓄電セル充電期間において、前記コイルから前記第ｋの蓄電セルに流れる充電電流の経路を形成するように、前記第２のスイッチ群のオンオフを制御することを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項１１】
請求項１０に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記第１のスイッチ群は、
前記入力端子に一端が接続され、前記コイルの一端に他端が接続された第１のコイル接続スイッチと、
前記コイルの他端に一端が接続され、前記基準電圧端子に他端が接続された第２のコイル接続スイッチと、
からなり、
前記第２のスイッチ群は、
前記第１〜第Ｎの蓄電セルの各々の下側に一端が接続され、前記コイルの一端に他端が接続された第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、
前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セルの各々の上側に一端が接続され、前記コイルの他端に他端が接続された第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチと、
からなることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項１２】
請求項１１に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記制御回路は、
前記第ｋのコイル充電期間において、前記第１、及び第２のコイル接続スイッチをオンし、前記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオフし、
前記第ｋの蓄電セル充電期間において、前記第１、及び第２のコイル接続スイッチをオフし、前記第ｋの蓄電セル下側接続スイッチと前記第ｋの蓄電セル上側接続スイッチをオンし、前記第２〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチのうち前記第ｋの蓄電セル下側接続スイッチ以外のスイッチと、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち前記第ｋの蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフすることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項１３】
請求項１１に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記制御回路は、
前記第１のコイル充電期間において、前記第１のコイル接続スイッチと、前記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、前記第２のコイル接続スイッチと、前記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、前記第２〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオフし、
前記第Ｍ（２≦Ｍ≦Ｎ）のコイル充電期間において、前記第１、及び第２のコイル接続スイッチをオンし、前記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオフし、
前記第１の蓄電セル充電期間において、前記第１、及び第２のコイル接続スイッチをオフし、前記第１の蓄電セル下側接続スイッチと前記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、前記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチのうち前記第１の蓄電セル下側接続スイッチ以外のスイッチと、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち前記第１の蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフし、
前記第Ｍの蓄電セル充電期間において、前記第１、及び第２のコイル接続スイッチをオフし、前記第Ｍの蓄電セル下側接続スイッチと前記第Ｍの蓄電セル上側接続スイッチをオンし、前記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチのうち前記第Ｍの蓄電セル下側接続スイッチ以外のスイッチと、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち前記第Ｍの蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフすることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項１４】
請求項１１に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記制御回路は、
前記第１のコイル充電期間において、前記第１、及び第２のコイル接続スイッチをオンし、前記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオフし、
前記第Ｍのコイル充電期間において、前記第１、及び第２のコイル接続スイッチをオンし、前記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオフし、
前記第１の蓄電セル充電期間において、前記第１のコイル接続スイッチと、前記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、前記第２のコイル接続スイッチと、前記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち前記第１の蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフし、
前記第Ｍの蓄電セル充電期間において、前記第１、及び第２のコイル接続スイッチをオフし、前記第Ｍの蓄電セル下側接続スイッチと前記第Ｍの蓄電セル上側接続スイッチをオンし、前記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチのうち前記第Ｍの蓄電セル下側接続スイッチ以外のスイッチと、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち前記第Ｍの蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフすることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項１５】
請求項１０に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記第１のスイッチ群は、
前記入力端子に一端が接続され、前記コイルの一端に他端が接続された第１のコイル接続スイッチと、
前記コイルの他端に一端が接続され、前記基準電圧端子に他端が接続された第２のコイル接続スイッチと、
前記入力端子に一端が接続され、前記コイルの他端に他端が接続された第３のコイル接続スイッチと、
前記コイルの一端に一端が接続され、前記基準電圧端子に他端が接続された第４のコイル接続スイッチと、
からなり、
前記第２のスイッチ群は、
前記第１〜第Ｎの蓄電セルの各々の下側ならびに前記出力端子に一端が接続され、前記コイルの一端に他端が接続された第ｋ（ｋは偶数）の蓄電セル接続スイッチと、
前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セルの各々の上側に一端が接続され、前記コイルの他端に他端が接続された第ｋ（ｋは奇数）の蓄電セル接続スイッチと、
からなることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項１６】
請求項１５に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記制御回路は、
前記第ｋ（ｋは奇数）のコイル充電期間において、前記第１及び第２のコイル接続スイッチをオンし、前記第３及び第４のコイル接続スイッチと、前記第１〜第Ｎの蓄電セル接続スイッチをオフし、
前記第ｋ（ｋは偶数）のコイル充電期間において、前記第３及び第４のコイル接続スイッチをオンし、前記第１及び第２のコイル接続スイッチと、前記第１〜第Ｎの蓄電セル接続スイッチをオフし、
前記第１の蓄電セル充電期間において、前記第４のコイル接続スイッチと、前記第１の蓄電セル接続スイッチをオンし、前記第１〜第３のコイル接続スイッチと、前記第２〜第Ｎの蓄電セル接続スイッチとをオフし、
前記第ｋ（ｋ≧２）の蓄電セル充電期間において、前記第ｋの蓄電セル接続スイッチと前記第（ｋ−１）の蓄電セル接続スイッチとをオンし、前記第１から前記第４までのコイル接続スイッチをオフし、前記第１〜第Ｎの蓄電セル接続スイッチのうち前記第ｋ及び第（ｋ−１）の蓄電セル接続スイッチ以外のスイッチをオフすることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項１７】
請求項１６に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記制御回路は、
前記第１のコイル充電期間において、前記第２のコイル接続スイッチをオンする代わりに、前記第１の蓄電セル接続スイッチをオンすることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項１８】
請求項１６に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記制御回路は、
前記第１の蓄電セル充電期間において、前記第４のコイル接続スイッチをオンする代わりに、前記第１のコイル接続スイッチをオンすることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項１９】
請求項１０に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記第１のスイッチ群は、
前記入力端子に一端が接続され、前記コイルの一端に他端が接続された第１のコイル接続スイッチと、
前記入力端子に一端が接続され、前記コイルの他端に他端が接続された第２のコイル接続スイッチと、
前記コイルの一端に一端が接続され、前記基準電圧端子に他端が接続された第３のコイル接続スイッチと、
からなり、
前記第２のスイッチ群は、
前記第３〜第Ｎの蓄電セルの各々の下側ならびに前記出力端子に一端が接続され、前記コイルの一端に他端が接続された第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル下側接続スイッチと、
前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セルの各々の上側に一端が接続され、前記コイルの他端に他端が接続された第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチと、
からなることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項２０】
請求項１９に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記制御回路は、
前記第１のコイル充電期間において、前記第１のコイル接続スイッチ及び前記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、
前記第２〜第Ｎのコイル充電期間において、前記第２及び第３のコイル接続スイッチをオンし、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル下側接続スイッチと、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオフし、
前記第１の蓄電セル充電期間において、前記第３のコイル接続スイッチをオンし、前記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル下側接続スイッチと、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち前記第１の蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフし、
前記第ｋ（ｋ≧２）の蓄電セル充電期間において、前記第１〜第３のコイル接続スイッチをオフし、前記第（ｋ＋１）の蓄電セル下側接続スイッチと前記第ｋの蓄電セル上側接続スイッチをオンし、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル下側接続スイッチのうち前記第（ｋ＋１）の蓄電セル下側接続スイッチ以外のスイッチと、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち前記第ｋの蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフすることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項２１】
請求項１０に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記第１のスイッチ群は、
前記入力端子に一端が接続され、前記コイルの一端に他端が接続された第１のコイル接続スイッチと、
前記コイルの一端に一端が接続され、前記基準電圧端子に他端が接続された第２のコイル接続スイッチと、
からなり、
前記第２のスイッチ群は、
前記第３〜第Ｎの蓄電セルの各々の下側ならびに前記出力端子に一端が接続され、前記コイルの一端に他端が接続された第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル下側接続スイッチと、
前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セルの各々の上側に一端が接続され、前記コイルの他端に他端が接続された第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチと、
からなることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項２２】
請求項２１に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記制御回路は、
前記第１のコイル充電期間において、前記第１のコイル接続スイッチ及び前記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、
前記第２〜第Ｎのコイル充電期間において、前記第２のコイル接続スイッチ及び前記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル下側接続スイッチと、前記第２〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオフし、
前記第１の蓄電セル充電期間において、前記第２のコイル接続スイッチをオンし、前記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル下側接続スイッチと、前記第２〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチとをオフし、
前記第ｋ（ｋ≧２）の蓄電セル充電期間において、前記第１及び第２のコイル接続スイッチをオフし、前記第（ｋ＋１）の蓄電セル下側接続スイッチと前記第ｋの蓄電セル上側接続スイッチをオンし、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル下側接続スイッチのうち前記第（ｋ＋１）の蓄電セル下側接続スイッチ以外のスイッチと、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち前記第ｋの蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフすることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項２３】
請求項２２に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記制御回路は、
前記第ｋ（２≦ｋ≦Ｎ）のコイル充電期間において、前記第２のコイル接続スイッチ及び前記第（ｋ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル下側接続スイッチと、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち前記第（ｋ−１）の蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフすることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項２４】
請求項１０に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記第１のスイッチ群は、
前記入力端子に一端が接続され、前記コイルの一端に他端が接続された第１のコイル接続スイッチと、
前記コイルの一端に一端が接続され、前記基準電圧端子に他端が接続された第２のコイル接続スイッチと、
からなり、
前記第２のスイッチ群は、
前記第３〜第Ｎの蓄電セルの各々の下側ならびに前記出力端子に一端が接続され、前記コイルの一端に他端が接続された第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル下側接続スイッチと、
前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セルの各々の上側に一端が接続され、前記コイルの他端に他端が接続された第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチと、
からなり、
さらに、
前記第１の蓄電セルの上側にカソードが接続され、かつ、前記第１の蓄電セル上側接続スイッチにアノードが接続されたダイオードと、
前記ダイオードのアノードと前記基準電圧端子との間に接続された容量と、
を有することを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項２５】
請求項１０に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記第１のスイッチ群は、
前記入力端子に一端が接続され、前記コイルの一端に他端が接続された第１のコイル接続スイッチと、
前記コイルの一端に一端が接続され、前記基準電圧端子に他端が接続された第２のコイル接続スイッチと、
からなり、
前記第２のスイッチ群は、
前記第３〜第Ｎの蓄電セルの各々の下側ならびに前記出力端子に一端が接続され、前記コイルの一端に他端が接続された第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル下側接続スイッチと、
前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セルの各々の上側に一端が接続され、前記コイルの他端に他端が接続された第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチと、
からなり、
さらに、
前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セルそれぞれに対応して設けられ対応する蓄電セルの各々の上側にカソードが接続され、かつ、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチの各々にアノードが接続された第１〜第（Ｎ−１）のダイオードと、
前記第１のダイオードのアノードと前記基準電圧端子との間に接続された第１の容量と、
前記第２〜第（Ｎ−１）のダイオードそれぞれに対応して設けられ対応するダイオードのアノードとそのダイオードよりも下側のダイオードのアノードとの間に接続された第２〜第（Ｎ−１）の容量と、
を有することを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項２６】
請求項２４または請求項２５に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記制御回路は、
前記第１のコイル充電期間において、前記第１のコイル接続スイッチ及び前記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、
前記第２〜第Ｎのコイル充電期間において、前記第２のコイル接続スイッチ及び前記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル下側接続スイッチと、前記第２〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオフし、
前記第１の蓄電セル充電期間において、前記第２のコイル接続スイッチをオンし、前記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル下側接続スイッチと、前記第２〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチとをオフし、
前記第ｋ（ｋ≧２）の蓄電セル充電期間において、前記第１及び第２のコイル接続スイッチをオフし、前記第（ｋ−１）の蓄電セル下側接続スイッチと前記第（ｋ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、前記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチのうち前記第（ｋ−１）の蓄電セル下側接続スイッチ以外のスイッチと、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち前記第（ｋ−１）の蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフすることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項２７】
請求項１０に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記第１のスイッチ群は、
前記入力端子に一端が接続され、前記コイルの一端に他端が接続された第１のコイル接続スイッチと、
前記コイルの他端に一端が接続され、前記基準電圧端子に他端が接続された第２のコイル接続スイッチと、
からなり、
前記第２のスイッチ群は、
前記第１〜第Ｎの蓄電セルの各々の下側に一端が接続され、前記コイルの一端に他端が接続された第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、
前記第１〜第Ｎの蓄電セルの各々の上側に一端が接続され、前記コイルの他端に他端が接続された第１〜第Ｎの蓄電セル上側接続スイッチと、
からなることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項２８】
請求項２７に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記制御回路は、
前記第１〜第Ｎのコイル充電期間において、前記第１のコイル接続スイッチ及び前記第２のコイル接続スイッチをオンし、前記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、前記第１〜第Ｎの蓄電セル上側接続スイッチとをオフし、
前記第ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）の蓄電セル充電期間において、前記第ｋの蓄電セル下側接続スイッチと前記第ｋの蓄電セル上側接続スイッチをオンし、前記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチのうち前記第ｋの蓄電セル下側接続スイッチ以外のスイッチと、前記第１〜第Ｎの蓄電セル上側接続スイッチのうち前記第ｋの蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフすることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項２９】
請求項１６に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記制御回路は、
前記第ｋ（ｋは奇数）のコイル充電期間及び前記第ｋ（ｋは奇数）の蓄電セル充電期間に相当する動作がすべて完了した後、
前記第ｋ（ｋは偶数）のコイル充電期間及び前記第ｋ（ｋは偶数）の蓄電セル充電期間に相当する動作を行うように前記第１及び第２のスイッチ群のオンオフを制御することを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項３０】
請求項１６に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記制御回路は、
前記第ｋ（ｋは偶数）のコイル充電期間及び前記第ｋ（ｋは偶数）の蓄電セル充電期間に相当する動作がすべて完了した後、
前記第ｋ（ｋは奇数）のコイル充電期間及び前記第ｋ（ｋは奇数）の蓄電セル充電期間に相当する動作を行うように前記第１及び第２のスイッチ群のオンオフを制御することを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項３１】
請求項９〜請求項３０までのいずれか１項に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記制御回路は、
前記第１〜第Ｎの蓄電セルについて、電圧が高い前記第Ｐ（Ｐは１〜Ｎのいずれか）の蓄電セルと前記コイルの両端とを電気的に接続して前記第Ｐの蓄電セルから前記コイルに電流を蓄積し、その後電圧が低い前記第Ｑ（Ｑは１〜Ｎのいずれか、かつ、Ｐを除く）の蓄電セルと前記コイルの両端とを電気的に接続して前記コイルに蓄積された電流を前記第Ｑの蓄電セルに蓄積し、前記第Ｐの蓄電セルと前記第Ｑの蓄電セルとの充電電圧のバランスを保つように前記第１及び第２のスイッチ群を制御することを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項３２】
入力端子に接続された電源から電力が供給され、出力端子と基準電圧端子との間に前記基準電圧端子より順に直列接続された第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数、以下同じ）の蓄電セルをバランス充電する直列蓄電セルのバランス充電方法であって、
コイルを、前記入力端子と前記基準電圧端子との間に電気的に接続して、前記第ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）の蓄電セルを充電するための充電電流を前記コイルに充電する第１のステップと、
前記コイルを、前記第ｋの蓄電セルの両端に電気的に接続して、前記第１のステップにおいて前記コイルに充電した充電電流を前記第ｋの蓄電セルに充電する第２のステップと、
前記第１及び第２のステップを繰り返し実行して、前記第１〜第Ｎの蓄電セルを１個ずつ充電する第３のステップと、
を備えたことを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直列蓄電セルのバランス充電回路、直列蓄電セルのバランス充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池や容量などの蓄電セル（以下、セルという）は、直列接続して使う場合が多い。セルを直列接続すると、直列セルの両端の電圧が高くなるので、直列セルを単一のモジュール、すなわち、単一のパッケージとしたとき、低電圧の電源で直列セルを充電するためには、インダクタ等を用いた昇圧型の充電回路が必要となる。図１０９における充電回路５０３が、従来から一般的に知られている直列セルの充電回路である。【０００３】
充電回路５０３は、コイル（インダクタ）Ｌ１、スイッチＳ１、スイッチＳ２、充電用制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ５を備えており、入力端子５０１にコイルＬ１の一端が接続され、出力端子５０２にスイッチＳ１の一端が接続され、基準電圧端子にスイッチＳ２の一端が接続されている。そして、スイッチＳ１の他端とスイッチＳ２の他端にコイルＬ１の他端が接続されている。また、充電用制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ５は、スイッチＳ１とスイッチＳ２のオンオフを制御する。さらに、スイッチＳ１の一端には直列セルが接続される。【０００４】
充電用制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ５により、スイッチＳ２をオンさせる。そして、入力端子５０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、直列セルに電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。
次に、充電量制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ５により、スイッチＳ２をオフし、スイッチＳ１をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流によって直列セルに電荷を充電する。【０００５】
このようにして、直列セルを充電することができる。
ところで、蓄電セルは製造工程により、その容量値にばらつきが生じる。
このような場合、直列セル間の容量値にばらつきがあると、充電を行った後に、直列セル間の電圧ばらつきが生じる。電圧ばらつきが生じると、直列セルの一方のセルに電圧が集中し、寿命が短くなるという問題が生じる。この問題を解決するために、直列セルの各セルの電圧を均等化して電圧のバランスを保つ直列セルの電圧バランス補正回路（セルバランス回路）が知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００６】
図１０９におけるセルバランス回路５０４は、特許文献１に記載の従来のセルバランス回路である。
セルバランス回路５０４は、コイルＬ２、スイッチＳ３、スイッチＳ４、セルＣｅｌｌ１、セルＣｅｌｌ２、セルバランス用制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ６を備えている。セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２とは直列接続され、直列端の一方が出力端子５０２に接続され、他方が基準電圧端子に接続されている。そして、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２との接点にコイルＬ２の一端が接続され、出力端子５０２にスイッチＳ３の一端が接続され、基準電圧端子にスイッチＳ４の一端が接続され、スイッチＳ３の他端とスイッチＳ４の他端にコイルＬ２の他端が接続されている。また、セルバランス用充電回路Ｃｏｎｔｒｏｌ６は、スイッチＳ３とスイッチＳ４のオンオフを制御する。【０００７】
セルバランス用制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ６により、スイッチＳ４をオンさせる。そして、セルＣｅｌｌ２に充電された電荷のうち、直列セル間の電圧のバランスを保つための電流をコイルＬ２に流して、充電電流を蓄える。
次に、セルバランス用制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ６により、スイッチＳ４をオフし、スイッチＳ３をオンさせる。そして、コイルＬ２に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌ１に電荷を充電し、直列セル間の電圧のバランスを保つ。【０００８】
上述のように、充電回路及びセルバランス回路は、それぞれコイルが１個ずつ必要となる。
上述した充電回路とセルバランス回路の両方を兼ね備えると、直列セルを充電し各セルの電圧のバランスを保つ直列セルのバランス充電回路となる。
図１０９の全体は従来の直列セルのバランス充電回路を示す図である。従来の直列セルのバランス充電回路は、直列セルを充電する充電回路５０３と各セルの電圧のバランスを保つセルバランス回路５０４から構成される。【０００９】
充電回路５０３は、コイル（インダクタ）Ｌ１、スイッチＳ１、スイッチＳ２、充電用制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ５を備えており、入力端子５０１にコイルＬ１の一端が接続され、出力端子５０２にスイッチＳ１の一端が接続され、基準電圧端子にスイッチＳ２の一端が接続されている。そして、スイッチＳ１の他端とスイッチＳ２の他端にコイルＬ１の他端が接続されている。また、充電用制御回路５０３は、スイッチＳ１とスイッチＳ２のオンオフを制御する。【００１０】
セルバランス回路５０４は、コイルＬ２、スイッチＳ３、スイッチＳ４、セルＣｅｌｌ１、セルＣｅｌｌ２、セルバランス用制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ６を備えており、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２とは直列接続され、出力端子５０２に直列端の一方が接続され、基準電圧端子に他方が接続されている。そして、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２との接点にコイルＬ２の一端が接続され、出力端子５０２にスイッチＳ３の一端が接続され、基準電圧端子にスイッチＳ４の一端が接続され、スイッチＳ３の他端とスイッチＳ４の他端にコイルＬ２の他端が接続されている。また、セルバランス用充電回路Ｃｏｎｔｒｏｌ６は、スイッチＳ３とスイッチＳ４のオンオフを制御する。【００１１】
図１１０〜図１１３は従来の直列セルのバランス充電回路の動作を説明するための図である。
まず、充電用制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ５により、スイッチＳ２をオンさせる。そして、入力端子５０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、コイルＬ１に直列セルに電荷を充電するための充電電流を蓄える。充電電流の経路を図１１０の破線矢印で示す。【００１２】
次に、充電量制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ５により、スイッチＳ２をオフし、スイッチＳ１をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流を直列セルに充電する。充電電流の経路を図１１１の破線矢印で示す。
上述した充電用制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ５の動作と平行して、セルバランス用制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ６により、スイッチＳ４をオンさせる。そして、セルＣｅｌｌ２に充電された電荷のうち、直列セル間の電圧のバランスを保つための電荷をコイルＬ２に流して、充電電流を蓄える。充電電流の経路を図１１２の破線矢印で示す。【００１３】
次に、セルバランス用制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ６により、スイッチＳ４をオフし、スイッチＳ３をオンさせる。そして、コイルＬ２に充電された充電電流をセルＣｅｌｌ１に充電し、直列セル間の電圧のバランスを保つ。充電電流の経路を図１１３の破線矢印で示す。
従来の直列セルのバランス充電回路では、このようにして、直列セルに電荷を充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保ち、出力端子５０２より出力電圧Ｖｏｕｔを得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００８−１７６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、従来の特許文献１に記載された直列セルのバランス充電回路では、次のような問題があった。従来の直列セルのバランス充電回路では、直列セルに電荷を充電するためのコイル１個と、直列セル間の電圧のバランスを保つためのコイル１個の合計２個のコイルが必要である。すなわち、コイルはスイッチなどの部品に比べて規模が大きいので、コイルを多用することは、回路全体の大型化を招くという問題がある。【００１６】
また、従来の直列セルのバランス充電回路を用いて直列セル間の電圧のバランスを保つためには、図１０９を参照して説明したように、充電回路が別途必要であった。つまり、この充電回路による充電を行った後（図１１０、図１１１を参照）、バランス回路の動作によって直列セル間の電圧のバランスを保つ（図１１２、図１１３を参照）、という２段階の動作を経て、直列セル間の充電電圧のバランスが保たれる。このように、バランス充電回路の他に、充電回路を設ける必要があり、回路全体の大型化を招くという問題がある。【００１７】
本発明は上記した点に鑑みて行われたものであり、直列セルに電荷を充電するためのコイルと、直列セル間の電圧のバランスを保つためのコイルとを共有化、つまり、コイル１個で実現でき、回路全体の構成がより小型である直列蓄電セルのバランス充電回路、直列蓄電セルのバランス充電方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の一実施態様に係る直列蓄電セルのバランス充電回路は、直列接続され、直列端の一方が出力端子に接続され、他方が基準電圧に接続された第１の蓄電セルと第２の蓄電セルとをバランス充電するバランス充電回路であって、上記第１の蓄電セル及び上記第２の蓄電セルに共通に設けられ、上記第１の蓄電セル及び上記第２の蓄電セルを充電するために電源から供給される電力を一時的に蓄えるコイルと、上記第１の蓄電セル及び上記第２の蓄電セルの一方に上記コイルを電気的に接続して充電し、その後上記第１の蓄電セル及び上記第２の蓄電セルの他方に上記コイルを電気的に接続して充電するためのスイッチ部と、を含むことを特徴とする。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００１９】
上記直列蓄電セルのバランス充電回路において、上記スイッチ部は、上記コイルに流れる充電電流の経路を切り替える複数のスイッチからなり、上記複数のスイッチのオンオフを制御し、上記第２のセルを充電するための充電電流を上記コイルに充電する第１の充電期間と、上記コイルに充電した充電電流を上記第２のセルに充電する第２の充電期間と、上記第１のセルを充電するための充電電流を上記コイルに充電する第３の充電期間と、上記コイルに充電した充電電流を上記第１のセルに充電する第４の充電期間とを順番に繰り返し設定する制御回路を更に備え、上記制御回路は、上記第１の充電期間において、上記コイルを通じて上記基準電圧に流れる充電電流の経路を形成するように、上記複数のスイッチのオンオフを制御し、上記第２の充電期間において、上記コイルから上記第２のセルに流れる充電電流の経路を形成するように、上記複数のスイッチのオンオフを制御し、上記第３の充電期間において、上記コイルを通じて上記基準電圧に流れる充電電流の経路を形成するように、上記複数のスイッチのオンオフを制御し、上記第４の充電期間において、上記コイルの一端と上記第１のセルの一端とを導通させ、上記コイルの他端と上記第１のセルの他端とを導通させ、上記コイルから上記第１のセルに流れる充電電流の経路を形成するように、上記複数のスイッチのオンオフを制御するのが望ましい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００２０】
上記複数のスイッチは、上記第１のセルと上記第２のセルとが接続された接点に一端が接続された第１のスイッチと、入力端子に一端が接続された第２のスイッチと、上記基準電圧に一端が接続された第３のスイッチと、上記出力端子に一端が接続された第４のスイッチと、上記基準電圧に一端が接続された第５のスイッチと、上記第１のセルと上記第２のセルとが接続された接点に一端が接続された第６のスイッチと、からなり、上記コイルは、上記第１のスイッチの他端、上記第２のスイッチの他端、上記第３のスイッチの他端に一端が接続され、上記第４のスイッチの他端、上記第５のスイッチの他端、上記第６のスイッチの他端に他端が接続され、上記制御回路は、上記第１の充電期間において、上記第２、及び第６のスイッチをオンし、上記第１、第３、第４、及び第５のスイッチをオフし、上記第２の充電期間において、上記第３、及び第６のスイッチをオンし、上記第１、第２、第４、及び第５のスイッチをオフし、上記第３の充電期間において、上記第２、及び第５のスイッチをオンし、上記第１、第３、第４、及び第６のスイッチをオフし、上記第４の充電期間において、上記第１、及び第４のスイッチをオンし、上記第２、第３、第５、及び第６のスイッチをオフすればよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００２１】
また、上記複数のスイッチは、上記第１のセルと上記第２のセルとが接続された接点に一端が接続された第１のスイッチと、入力端子に一端が接続された第２のスイッチと、上記基準電圧に一端が接続された第３のスイッチと、上記出力端子に一端が接続された第４のスイッチと、上記基準電圧に一端が接続された第５のスイッチと、上記第１のセルと上記第２のセルとが接続された接点に一端が接続された第６のスイッチと、からなり、上記コイルは、上記第１のスイッチの他端、上記第２のスイッチの他端、上記第３のスイッチの他端に一端が接続され、上記第４のスイッチの他端、上記第５のスイッチの他端、上記第６のスイッチの他端に他端が接続され、上記制御回路は、上記第１の充電期間において、上記第２、及び第５のスイッチをオンし、上記第１、第３、第４、及び第６のスイッチをオフし、上記第２の充電期間において、上記第３、及び第６のスイッチをオンし、上記第１、第２、第４、及び第５のスイッチをオフし、上記第３の充電期間において、上記第２、及び第５のスイッチをオンし、上記第１、第３、第４、及び第６のスイッチをオフし、上記第４の充電期間において、上記第１、及び第４のスイッチをオンし、上記第２、第３、第５、及び第６のスイッチをオフするようにしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００２２】
上記複数のスイッチは、上記出力端子に一端が接続された第１のスイッチと、入力端子に一端が接続された第２のスイッチと、上記基準電圧に一端が接続された第３のスイッチと、上記入力端子に一端が接続された第４のスイッチと、上記第１のセルと上記第２のセルとが接続された接点に一端が接続された第５のスイッチと、からなり、上記コイルは、上記第１のスイッチの他端、上記第２のスイッチの他端、上記第３のスイッチの他端に一端が接続され、上記第４のスイッチの他端、上記第５のスイッチの他端に他端が接続され、上記制御回路は、上記第１の充電期間において、上記第２、及び第５のスイッチをオンし、上記第１、第３、及び第４のスイッチをオフし、上記第２の充電期間において、上記第３、及び第５のスイッチをオンし、上記第１、第２、及び第４のスイッチをオフし、上記第３の充電期間において、上記第３、及び第４のスイッチをオンし、上記第１、第２、及び第５のスイッチをオフし、上記第４の充電期間において、上記第１、第５のスイッチをオンし、上記第２、第３、及び第４のスイッチをオフするようにしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、かつ、スイッチの個数を削減できるので、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００２３】
上記複数のスイッチは、上記出力端子に一端が接続された第１のスイッチと、入力端子に一端が接続された第２のスイッチと、上記基準電圧に一端が接続された第３のスイッチと、からなり、上記コイルは、上記第１のスイッチの他端、上記第２のスイッチの他端、上記第３のスイッチの他端に一端が接続され、上記第１のセルと上記第２のセルとが接続された接点に他端が接続され、上記制御回路は、上記第１の充電期間において、上記第２のスイッチをオンし、上記第１、及び第３のスイッチをオフし、上記第２の充電期間において、上記第３のスイッチをオンし、上記第１、及び第２のスイッチをオフし、上記第３の充電期間において、上記第３のスイッチをオンし、上記第１、及び第２のスイッチをオフし、  上記第４の充電期間において、上記第１のスイッチをオンし、上記第２、及び第３のスイッチをオフするようにしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、かつ、スイッチの個数をさらに削減できるので、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００２４】
上記複数のスイッチは、上記出力端子に一端が接続された第１のスイッチと、入力端子に一端が接続された第２のスイッチと、上記基準電圧に一端が接続された第３のスイッチと、からなり、上記基準電圧に一端が接続された容量と、上記第１のセルと上記第２のセルとが接続された接点にカソードが接続されたダイオードと、をさらに備え、上記コイルは、上記第１のスイッチの他端、上記第２のスイッチの他端、上記第３のスイッチの他端に一端が接続され、上記容量の他端、上記ダイオードのアノードに他端が接続され、上記制御回路は、上記第１の充電期間において、上記第２のスイッチをオンし、上記第１、及び第３のスイッチをオフし、上記第２の充電期間において、上記第３のスイッチをオンし、上記第１、及び第２のスイッチをオフし、上記第３の充電期間において、上記第３のスイッチをオンし、上記第１、及び第２のスイッチをオフし、上記第４の充電期間において、上記第１のスイッチをオンし、上記第２、及び第３のスイッチをオフするようにしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、かつ、スイッチの個数をさらに削減できるので、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００２５】
なお、上記制御回路は、上記第２及び第４の充電期間の終了時に上記コイルの充電電流が零になるように、上記第２及び第４の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間を設定するのが望ましい。この構成を採用することにより、第１及び第３の充電期間の開始時に第２及び第４の充電期間の終了時におけるコイルの残留電流を打ち消す時間を削除できる。さらに、第１及び第３の充電期間の電流経路における各素子の寄生抵抗に、電源側への回生電流が流れることによって発生する電力損失を防ぐこともできる。【００２６】
本発明の他の実施態様に係る直列蓄電セルのバランス充電回路は、直列接続され、直列端の一方が出力端子に接続され、他方が基準電圧端子に接続された第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数、以下同じ）の蓄電セルをバランス充電するバランス充電回路であって、
上記第１〜第Ｎの蓄電セルに共通に設けられ、上記第１〜第Ｎの蓄電セルを充電するために入力端子に接続された電源から供給される電力を一時的に蓄えるコイルと、
上記入力端子と上記基準電圧との間に上記コイルを電気的に接続するための第１の複数のスイッチと、
上記第１〜第Ｎの蓄電セルの各々の両端に上記コイルの両端を電気的に接続して充電するための第２の複数のスイッチと、
を含むことを特徴とする。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００２７】
上記直列蓄電セルのバランス充電回路において、上記第１の複数のスイッチのオンオフを制御し、上記第ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）の蓄電セルを充電するための充電電流を上記コイルに充電する第ｋのコイル充電期間と、上記第２の複数のスイッチのオンオフを制御し、上記第ｋのコイル充電期間において上記コイルに充電した充電電流を上記第ｋの蓄電セルに充電する第ｋの蓄電セル充電期間とを、上記第ｋの蓄電セルを充電する第ｋの充電期間として、上記第１〜第Ｎの充電期間の各々を順不同で繰り返し設定する制御回路を更に備え、
上記制御回路は、上記第ｋのコイル充電期間において、上記コイルを通じて上記入力端子から上記基準電圧端子に流れる充電電流の経路を形成するように、上記第１の複数のスイッチのオンオフを制御し、
上記第ｋの蓄電セル充電期間において、上記コイルから上記第ｋの蓄電セルに流れる充電電流の経路を形成するように、上記第２の複数のスイッチのオンオフを制御するのが望ましい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００２８】
上記第１の複数のスイッチは、上記入力端子に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第１のコイル接続スイッチと、上記コイルの他端に一端が接続され、上記基準電圧端子に他端が接続された第２のコイル接続スイッチと、からなり、上記第２の複数のスイッチは、上記第１〜第Ｎの蓄電セルの各々の下側に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セルの各々の上側に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチと、からなることが望ましい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００２９】
上記制御回路は、上記第ｋのコイル充電期間において、上記第１、及び第２のコイル接続スイッチをオンし、上記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオフし、上記第ｋの蓄電セル充電期間において、上記第１、及び第２のコイル接続スイッチをオフし、上記第ｋの蓄電セル下側接続スイッチと上記第ｋの蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第２〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチのうち上記第ｋの蓄電セル下側接続スイッチ以外のスイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち上記第ｋの蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００３０】
上記制御回路は、上記第１のコイル充電期間において、上記第１、及び第２のコイル接続スイッチをオンし、上記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、上記第３〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオフし、上記第Ｍ（２≦Ｍ≦Ｎ）のコイル充電期間において、上記第１、及び第２のコイル接続スイッチをオンし、上記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、上記第３〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオフし、上記第Ｍの蓄電セル充電期間において、上記第１、及び第２のコイル接続スイッチをオフし、上記第Ｍの蓄電セル下側接続スイッチと上記第Ｍの蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチのうち上記第Ｍの蓄電セル下側接続スイッチ以外のスイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち上記第Ｍの蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００３１】
上記制御回路は、上記第１の蓄電セル充電期間において、上記第１のコイル接続スイッチをオンし、上記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第２のコイル接続スイッチと、上記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、上記第２〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオフし、上記第Ｍのコイル充電期間において、上記第１、及び第２のコイル接続スイッチをオンし、上記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオフし、上記第Ｍの蓄電セル充電期間において、上記第１、及び第２のコイル接続スイッチをオフし、上記第Ｍの蓄電セル下側接続スイッチと上記第Ｍの蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチのうち上記第Ｍの蓄電セル下側接続スイッチ以外のスイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち上記第Ｍの蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００３２】
上記制御回路は、上記第１のコイル充電期間において、上記第２のコイル接続スイッチをオンする代わりに、上記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンするようにしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００３３】
上記制御回路は、上記第ｋのコイル充電期間において、上記第１、及び第２のコイル接続スイッチをオンし、上記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオフし、上記第１の蓄電セル充電期間において、上記第１のコイル接続スイッチ及び上記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第２のコイル接続スイッチと、上記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち上記第１の蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフし、上記第ｋ（ｋ≧２）の蓄電セル充電期間において、上記第１、及び第２のコイル接続スイッチをオフし、上記第ｋの蓄電セル下側接続スイッチと上記第ｋの蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチのうち上記第ｋの蓄電セル下側接続スイッチ以外のスイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち上記第ｋの蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００３４】
上記第１の複数のスイッチは、上記入力端子に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第１のコイル接続スイッチと、上記コイルの他端に一端が接続され、上記基準電圧端子に他端が接続された第２のコイル接続スイッチと、上記入力端子に一端が接続され、上記コイルの他端に他端が接続された第３のコイル接続スイッチと、上記コイルの一端に一端が接続され、上記基準電圧端子に他端が接続された第４のコイル接続スイッチと、からなり、上記第２の複数のスイッチは、上記第１〜第Ｎの蓄電セルの各々の下側に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第ｋ（ｋは偶数）の蓄電セル下側接続スイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セルの各々の上側に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第ｋ（ｋは奇数）の蓄電セル上側接続スイッチと、からなるようにしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００３５】
上記制御回路は、上記第ｋ（ｋは奇数）のコイル充電期間において、上記第１及び第２のコイル接続スイッチをオンし、上記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオフし、上記第ｋ（ｋは偶数）のコイル充電期間において、上記第３及び第４のコイル接続スイッチをオンし、上記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオフし、上記第ｋ（ｋは奇数）の蓄電セル充電期間において、上記第ｋの蓄電セル上側接続スイッチと上記第（ｋ＋１）の蓄電セル下側接続スイッチとをオンし、上記第１から上記第４までのコイル接続スイッチをオフし、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち上記第ｋの蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチと上記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチのうち上記第（ｋ＋１）の蓄電セル下側接続スイッチ以外のスイッチとをオフし、上記第ｋ（ｋは偶数）の蓄電セル充電期間において、上記第ｋの蓄電セル下側接続スイッチと上記第（ｋ−１）の蓄電セル上側接続スイッチとをオンし、上記第１から上記第４までのコイル接続スイッチをオフし、上記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチのうち上記第ｋの蓄電セル下側接続スイッチ以外のスイッチと上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち上記第（ｋ−１）の蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００３６】
上記制御回路は、上記第１のコイル充電期間において、上記第２のコイル接続スイッチをオンする代わりに、上記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。
上記制御回路は、上記第１の蓄電セル充電期間において、上記第４のコイル接続スイッチをオンする代わりに、上記第１のコイル接続スイッチをオンしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００３７】
上記第１の複数のスイッチは、上記入力端子に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第１のコイル接続スイッチと、上記入力端子に一端が接続され、上記コイルの他端に他端が接続された第３のコイル接続スイッチと、上記コイルの一端に一端が接続され、上記基準電圧端子に他端が接続された第４のコイル接続スイッチと、からなり、上記第２の複数のスイッチは、上記第３〜第Ｎの蓄電セルの各々の下側に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第３〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セルの各々の上側に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチと、からなるようにしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００３８】
上記制御回路は、上記第１のコイル充電期間において、上記第１のコイル接続スイッチ及び上記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第２〜第Ｎのコイル充電期間において、上記第３及び第４のコイル接続スイッチをオンし、上記第３〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオフし、上記第１の蓄電セル充電期間において、上記第４のコイル接続スイッチをオンし、上記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第３〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち上記第１の蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフし、上記第ｋ（ｋ≧２）の蓄電セル充電期間において、上記第１〜第３のコイル接続スイッチをオフし、上記第（ｋ＋１）の蓄電セル下側接続スイッチと上記第ｋの蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチのうち上記第（ｋ＋１）の蓄電セル下側接続スイッチ以外のスイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち上記第ｋの蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００３９】
上記第１の複数のスイッチは、上記入力端子に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第１のコイル接続スイッチと、上記コイルの一端に一端が接続され、上記基準電圧端子に他端が接続された第４のコイル接続スイッチと、からなり、上記第２の複数のスイッチは、上記第３〜第Ｎの蓄電セルの各々の下側に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第３〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セルの各々の上側に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチと、からなるようにしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００４０】
上記制御回路は、上記第１のコイル充電期間において、上記第１のコイル接続スイッチ及び上記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第２〜第Ｎのコイル充電期間において、上記第４のコイル接続スイッチ及び上記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第３〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオフし、上記第１の蓄電セル充電期間において、上記第４のコイル接続スイッチをオンし、上記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第３〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち上記第１の蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフし、上記第ｋ（ｋ≧２）の蓄電セル充電期間において、上記第１〜第３のコイル接続スイッチをオフし、上記第（ｋ＋１）の蓄電セル下側接続スイッチと上記第ｋの蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチのうち上記第（ｋ＋１）の蓄電セル下側接続スイッチ以外のスイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち上記第ｋの蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００４１】
上記制御回路は、上記第ｋ（２≦ｋ＝Ｎ）のコイル充電期間において、上記第４のコイル接続スイッチ及び上記第（ｋ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第３〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、上記第２〜第Ｎの蓄電セル上側接続スイッチのうち上記第（ｋ−１）の蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００４２】
上記第１の複数のスイッチは、上記入力端子に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第１のコイル接続スイッチと、上記コイルの一端に一端が接続され、上記基準電圧端子に他端が接続された第４のコイル接続スイッチと、からなり、上記第２の複数のスイッチは、上記第３〜第Ｎの蓄電セルの各々の下側に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第３〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セルの各々の上側に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチと、からなり、さらに、上記第１の蓄電セルの上側にカソードが接続され、かつ、上記第１の蓄電セル上側接続スイッチにアノードが接続されたダイオードと、上記ダイオードのアノードと基準電圧との間に接続された容量と、を有していてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００４３】
上記第１の複数のスイッチは、上記入力端子に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第１のコイル接続スイッチと、上記コイルの一端に一端が接続され、上記基準電圧端子に他端が接続された第４のコイル接続スイッチと、からなり、上記第２の複数のスイッチは、上記第３〜第Ｎの蓄電セルの各々の下側に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第３〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セルの各々の上側に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチと、からなり、さらに、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セルそれぞれに対応して設けられ対応する蓄電セルの各々の上側にカソードが接続され、かつ、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチにアノードが接続された第１〜第（Ｎ−１）ダイオードと、上記第１〜第（Ｎ−１）ダイオードそれぞれに対応して設けられ対応するダイオードのアノードと基準電圧との間に接続された第１〜第（Ｎ−１）のキャパシタと、を有していてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００４４】
上記制御回路は、上記第１のコイル充電期間において、上記第１のコイル接続スイッチ及び上記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第２〜第Ｎのコイル充電期間において、上記第４のコイル接続スイッチ及び上記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第３〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオフし、上記第１の蓄電セル充電期間において、上記第４のコイル接続スイッチをオンし、上記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第３〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち上記第１の蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフし、上記第ｋ（ｋ≧２）の蓄電セル充電期間において、上記第１〜第３のコイル接続スイッチをオフし、上記第（ｋ＋１）の蓄電セル下側接続スイッチと上記第ｋの蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチのうち上記第（ｋ＋１）の蓄電セル下側接続スイッチ以外のスイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち上記第ｋの蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００４５】
上記第Ｎの蓄電セルの上側に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第（Ｎ＋１）の蓄電セル下側接続スイッチをさらに備え、上記第Ｎの蓄電セルを充電する場合、上記第Ｎの上側接続スイッチとともに第（Ｎ＋１）の蓄電セル下側接続スイッチをオンにするようにしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００４６】
上記第１の複数のスイッチは、上記入力端子に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第１のコイル接続スイッチと、上記コイルの他端に一端が接続され、上記基準電圧端子に他端が接続された第２のコイル接続スイッチと、を含み、上記第２の複数のスイッチは、上記第１〜第Ｎの蓄電セルの各々の下側に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチと、上記第１〜第Ｎの蓄電セルの各々の上側に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第１〜第Ｎの蓄電セル上側接続スイッチと、からなるようにしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００４７】
上記制御回路は、上記第１〜第Ｎのコイル充電期間において、上記第１のコイル接続スイッチ及び上記第２のコイル接続スイッチをオンし、上記第ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）の蓄電セル充電期間において、上記第ｋの蓄電セル下側接続スイッチと上記第ｋの蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチのうち上記第ｋの蓄電セル下側接続スイッチ以外のスイッチと、上記第１〜第Ｎの蓄電セル上側接続スイッチのうち上記第ｋの蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００４８】
上記制御回路は、上記第ｋ（ｋは奇数）のコイル充電期間および上記第ｋ（ｋは奇数）の蓄電セル充電期間に相当する動作がすべて完了した後、上記第ｋ（ｋは偶数）のコイル充電期間および上記第ｋ（ｋは偶数）の蓄電セル充電期間に相当する動作を行うように上記スイッチを制御するようにしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。また、コイルに流れる電流の向きが変わる回数が１回のみになり、電力消費の効率がよい。【００４９】
上記制御回路は、上記第１〜第Ｎの蓄電セルについて、上記第Ｐ（Ｐは１〜Ｎのいずれか）の蓄電セルと上記第Ｑ（Ｑは１〜Ｎのいずれか、かつ、Ｐを除く）の蓄電セルとの上側同士を電気的に接続し、上記第Ｐの蓄電セルと上記第Ｑの蓄電セルとの充電電圧のバランスを保つように上記スイッチを制御するようにしてもよい。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。【００５０】
さらに、本発明の直列蓄電セルのバランス充電方法は、入力端子に接続された電源から電力が供給され、出力端子と基準電圧端子との間に上記基準電圧端子より順に直列接続された第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数、以下同じ）の蓄電セルをバランス充電する直列蓄電セルのバランス充電方法であって、コイルを、上記入力端子と上記基準電圧端子との間に電気的に接続して、上記第ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）の蓄電セルを充電するための充電電流を上記コイルに充電する第１のステップと、上記コイルを、上記第ｋの蓄電セルの両端に電気的に接続して、上記第１のステップにおいて上記コイルに充電した充電電流を上記第ｋの蓄電セルに充電する第２のステップと、上記第１及び第２のステップを繰り返し実行して、上記第１〜第Ｎの蓄電セルを１個ずつ充電する第３のステップと、を備えたことを特徴とする。この方法を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、コイル１個で直列蓄電セルをバランス充電することができる。
【発明の効果】
【００５１】
本発明によれば、直列セルに電荷を充電するためのコイルと、直列セル間の電圧のバランスを保つためのコイルを共有化、つまり、コイル１個で実現できるので、回路全体をより小型に構成できるという効果を奏する。
また、電圧のバランスを保ちつつ直列セルを充電するので、充電回路を別途設ける必要がなく、回路全体をより小型に構成できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す回路図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の動作を説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の動作を説明するための図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の動作を説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の動作を説明するための図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の動作を説明するための図である。
【図７】本発明の第１の実施形態における制御回路の制御内容を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態における制御回路の制御内容を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態を示す回路図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の動作を説明するための図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態の動作を説明するための図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態の動作を説明するための図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態の動作を説明するための図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態における制御回路の制御内容を示す図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態を示す回路図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態の動作を説明するための図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態の動作を説明するための図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態の動作を説明するための図である。
【図１９】本発明の第３の実施形態の動作を説明するための図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態における制御回路の制御内容を示す図である。
【図２１】本発明の第４の実施形態を示す回路図である。
【図２２】本発明の第４の実施形態の動作を説明するための図である。
【図２３】本発明の第４の実施形態の動作を説明するための図である。
【図２４】本発明の第４の実施形態の動作を説明するための図である。
【図２５】本発明の第４の実施形態の動作を説明するための図である。
【図２６】本発明の第４の実施形態における制御回路の制御内容を示す図である。
【図２７】本発明の第５の実施形態を示す回路図である。
【図２８】本発明の第５の実施形態の動作を説明するための図である。
【図２９】本発明の第５の実施形態の動作を説明するための図である。
【図３０】本発明の第５の実施形態の動作を説明するための図である。
【図３１】本発明の第５の実施形態の動作を説明するための図である。
【図３２】本発明の第５の実施形態における制御回路の制御内容を示す図である。
【図３３】本発明の第６の実施形態を示す回路図である。
【図３４】本発明の第６の実施形態の動作を説明するための図である。
【図３５】本発明の第６の実施形態の動作を説明するための図である。
【図３６】本発明の第６の実施形態の動作を説明するための図である。
【図３７】本発明の第６の実施形態の動作を説明するための図である。
【図３８】本発明の第６の実施形態における制御回路の制御内容を示す図である。
【図３９】本発明の第７の実施形態を示す回路図である。
【図４０】本発明の第７の実施形態の動作を説明するための図である。
【図４１】本発明の第７の実施形態の動作を説明するための図である。
【図４２】本発明の第７の実施形態の動作を説明するための図である。
【図４３】本発明の第７の実施形態の動作を説明するための図である。
【図４４】本発明の第７の実施形態の動作を説明するための図である。
【図４５】本発明の第７の実施形態における制御回路の制御内容を示す図である。
【図４６】本発明の第８の実施形態を示す回路図である。
【図４７】本発明の第８の実施形態の動作を説明するための図である。
【図４８】本発明の第８の実施形態の動作を説明するための図である。
【図４９】本発明の第８の実施形態の動作を説明するための図である。
【図５０】本発明の第８の実施形態の動作を説明するための図である。
【図５１】本発明の第８の実施形態における制御回路の制御内容を示す図である。
【図５２】本発明の第９の実施形態を示す回路図である。
【図５３】本発明の第９の実施形態の動作を説明するための図である。
【図５４】本発明の第９の実施形態の動作を説明するための図である。
【図５５】本発明の第９の実施形態の動作を説明するための図である。
【図５６】本発明の第９の実施形態の動作を説明するための図である。
【図５７】本発明の第９の実施形態の動作を説明するための図である。
【図５８】本発明の第９の実施形態の動作を説明するための図である。
【図５９】本発明の第９の実施形態における制御回路の制御内容を示す図である。
【図６０】本発明の第９の実施形態の変形例における制御回路の制御内容を示す図である。
【図６１】本発明の第９の実施形態の変形例における制御回路の制御内容を示す図である。
【図６２】本発明の第９の実施形態の変形例における制御回路の制御内容を示す図である。
【図６３】本発明の第１０の実施形態を示す回路図である。
【図６４】本発明の第１０の実施形態の動作を説明するための図である。
【図６５】本発明の第１０の実施形態の動作を説明するための図である。
【図６６】本発明の第１０の実施形態の動作を説明するための図である。
【図６７】本発明の第１０の実施形態の動作を説明するための図である。
【図６８】本発明の第１０の実施形態の動作を説明するための図である。
【図６９】本発明の第１０の実施形態における制御回路の制御内容を示す図である。
【図７０】本発明の第１１の実施形態を示す回路図である。
【図７１】本発明の第１１の実施形態の動作を説明するための図である。
【図７２】本発明の第１１の実施形態の動作を説明するための図である。
【図７３】本発明の第１１の実施形態の動作を説明するための図である。
【図７４】本発明の第１１の実施形態の動作を説明するための図である。
【図７５】本発明の第１１の実施形態の動作を説明するための図である。
【図７６】本発明の第１１の実施形態における制御回路の制御内容を示す図である。
【図７７】本発明の第１２の実施形態を示す回路図である。
【図７８】本発明の第１２の実施形態の動作を説明するための図である。
【図７９】本発明の第１２の実施形態の動作を説明するための図である。
【図８０】本発明の第１２の実施形態の動作を説明するための図である。
【図８１】本発明の第１２の実施形態の動作を説明するための図である。
【図８２】本発明の第１２の実施形態の動作を説明するための図である。
【図８３】本発明の第１２の実施形態の動作を説明するための図である。
【図８４】本発明の第１２の実施形態における制御回路の制御内容を示す図である。
【図８５】本発明の第１３の実施形態を示す回路図である。
【図８６】本発明の第１３の実施形態の動作を説明するための図である。
【図８７】本発明の第１３の実施形態の動作を説明するための図である。
【図８８】本発明の第１３の実施形態の動作を説明するための図である。
【図８９】本発明の第１３の実施形態の動作を説明するための図である。
【図９０】本発明の第１３の実施形態の動作を説明するための図である。
【図９１】本発明の第１３の実施形態における制御回路の制御内容を示す図である。
【図９２】本発明の第１４の実施形態を示す回路図である。
【図９３】本発明の第１４の実施形態の動作を説明するための図である。
【図９４】本発明の第１４の実施形態の動作を説明するための図である。
【図９５】本発明の第１４の実施形態の動作を説明するための図である。
【図９６】本発明の第１４の実施形態の動作を説明するための図である。
【図９７】本発明の第１４の実施形態の動作を説明するための図である。
【図９８】本発明の第１４の実施形態の動作を説明するための図である。
【図９９】本発明の第１４の実施形態における制御回路の制御内容を示す図である。
【図１００】放電時のセルバランス制御の例を示す図である。
【図１０１】放電時のセルバランス制御の例を示す図である。
【図１０２】放電時のセルバランス制御の例を示す図である。
【図１０３】放電時のセルバランス制御の例を示す図である。
【図１０４】放電時のセルバランス制御の例を示す図である。
【図１０５】放電時のセルバランス制御の例を示す図である。
【図１０６】放電時のセルバランス制御の例を示す図である。
【図１０７】放電時のセルバランス制御の例を示す図である。
【図１０８】放電時のセルバランス制御の例を示す図である。
【図１０９】従来の直列セルのバランス充電回路を示す回路図である。
【図１１０】従来の直列セルのバランス充電回路の動作を説明するための図である。
【図１１１】従来の直列セルのバランス充電回路の動作を説明するための図である。
【図１１２】従来の直列セルのバランス充電回路の動作を説明するための図である。
【図１１３】従来の直列セルのバランス充電回路の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によって示されており、同等部分に関する説明を適宜省略する。
（第１の実施形態によるバランス充電回路の構成）
まず、本発明の第１の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路の構成を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態を示す回路図である。
【００５４】
本発明の第１の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、コイル（インダクタ）Ｌ１、スイッチＳ１〜Ｓ６、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ１、セルＣｅｌｌ１、セルＣｅｌｌ２を備えている。セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２とは直列接続され、出力端子１０２に直列端の一方が接続され、基準電圧端子に他方が接続されている。そして、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２との接点にスイッチＳ１の一端が、入力端子１０１にスイッチＳ２の一端が、基準電圧端子にスイッチＳ３の一端が、出力端子１０２にスイッチＳ４の一端が、基準電圧端子にスイッチＳ５の一端が、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２との接点にスイッチＳ６の一端が、それぞれ接続されている。また、スイッチＳ１〜Ｓ３の他端にコイルＬ１の一端が接続され、スイッチＳ４〜Ｓ６の他端に他端が接続されている。さらに、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ１は、スイッチＳ１〜Ｓ６の制御端子に接続され、オンオフを制御する。制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ１は、例えば、周知のゲート回路を用いた順序回路、各セルにおける電流及び電圧に応じたパルス幅のＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成回路によって実現することができる。
【００５５】
ここで、スイッチＳ１〜Ｓ６は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタなどの半導体素子で実現できる。
スイッチとして、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、ＰチャネルＭＯＳトランジスタを採用した場合、スイッチの一端がソースまたはドレインのいずれか一方となり、他端がソースまたはドレインのいずれか他方となる。また、制御端子は、ゲートとなる。
【００５６】
スイッチとして、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタを採用した場合、スイッチの一端がエミッタまたはコレクタのいずれか一方となり、他端がエミッタまたはコレクタのいずれか他方となる。また、制御端子は、ベースとなる。
スイッチとして、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタを採用した場合、制御端子を高電圧にするとオンし、低電圧にするとオフする。
スイッチとして、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタを採用した場合、制御端子を低電圧にするとオンし、高電圧にするとオフする。 
【００５７】
制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ１は、出力電圧Ｖｏｕｔと、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２との接点電圧Ｖｍｉｄと、基準電圧Ｖｃｏｍとを入力し、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２との両端電圧を求める。また、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ１は、電流監視回路Ｍ１、Ｍ２によりセルＣｅｌｌ１、セルＣｅｌｌ２のそれぞれに流れる充電電流を監視し、監視した電流値を入力する。そして、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ１は、求めた両端電圧と監視した電流値に基づいて、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２とのそれぞれがバランス充電されるように、スイッチＳ１〜Ｓ６のオンオフの時間を制御する。
電流監視回路Ｍ１、Ｍ２は、センス抵抗やカレントミラー回路などを用いた電流センサで実現できる。
【００５８】
（第１の実施形態によるバランス充電回路の動作）
次に、本発明の第１の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路の動作を説明する。図２〜図６は本発明の第１の実施形態の動作を説明するための図である。
本発明の第１の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、直列セルを充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つために、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ１により、第１〜第４の充電期間が設定される。
【００５９】
まず、第１の充電期間において、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ１は、スイッチＳ２とスイッチＳ６をオンさせる。そして、入力端子１０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、コイルＬ１にセルＣｅｌｌ２に電荷を充電するための充電電流を蓄える。充電電流の経路を図２の破線矢印で示す。
なお、第１の充電期間において、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ１は、図３のように、スイッチＳ２とスイッチＳ５をオンさせるように構成してもよい。そして、入力端子１０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、コイルＬ１にセルＣｅｌｌ２に電荷を充電するための充電電流を蓄える。充電電流の経路を図３の点線矢印で示す。
【００６０】
次に、第２の充電期間において、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ１は、スイッチＳ２をオフし、スイッチＳ３とスイッチＳ６をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流をセルＣｅｌｌ２に充電する。充電電流の経路を図４の破線矢印で示す。
なお、第１の充電期間において図３のように制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ１が、スイッチＳ２とスイッチＳ５をオンさせるように構成した場合、第２の充電期間において、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ１は、スイッチＳ２とスイッチＳ５をオフする。
【００６１】
その後、第３の充電期間において、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ１は、スイッチＳ３とスイッチＳ６をオフし、スイッチＳ２とスイッチＳ５をオンさせる。そして、コイルＬ１にセルＣｅｌｌ１に電荷を充電するための充電電流を蓄える。充電電流の経路を図５の破線矢印で示す。
さらに、第４の充電期間において、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ１は、スイッチＳ２とスイッチＳ５をオフし、スイッチＳ１とスイッチＳ４をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流をセルＣｅｌｌ１に充電する。充電電流の経路を図６に示す。
【００６２】
ここで、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ１による制御内容について図７を参照して説明する。図７は、図１中のスイッチＳ１〜Ｓ６について、第１〜第４の充電期間Ｔ１〜Ｔ４それぞれにおいて制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ１がオンさせるものを示している。すなわち、スイッチＳ１〜Ｓ６のうち、同図中の「ＯＮ」と記載されている欄に対応するスイッチを制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ１によってオン状態とし、それ以外のスイッチはオフ状態とする。
【００６３】
図７のように、第１の充電期間Ｔ１では、上述したように、スイッチＳ１及びＳ６をオンさせる。次に、第２の充電期間Ｔ２では、スイッチＳ３及びＳ６をオンさせる。また、第３の充電期間Ｔ３では、スイッチＳ２及びＳ５をオンさせる。さらに、第４の充電期間Ｔ４では、スイッチＳ１及びＳ４をオンさせる。
制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ１は、スイッチＳ１〜Ｓ６について、上記の第１〜第４の充電期間Ｔ１〜Ｔ４のようにオンさせる制御を繰返し行うので、１つのコイルＬ１を用いたバランス充電回路を実現することができる。
【００６４】
ところで、図３を参照して説明したように、第１の充電期間において、スイッチＳ２とスイッチＳ５をオンさせる場合、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ１による制御内容は図８のようになる。すなわち、スイッチＳ１〜Ｓ６のうち、同図中の「ＯＮ」と記載されている欄に対応するスイッチを制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ１によってオン状態とし、それ以外のスイッチはオフ状態とする。
【００６５】
図８において、第１の充電期間Ｔ１では、上述したように、スイッチＳ２及びＳ５をオンさせる。次に、第２の充電期間Ｔ２では、スイッチＳ３及びＳ６をオンさせる。また、第３の充電期間Ｔ３では、スイッチＳ２及びＳ５をオンさせる。さらに、第４の充電期間Ｔ４では、スイッチＳ１及びＳ４をオンさせる。
【００６６】
本発明の第１の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、上述のように、セルＣｅｌｌ１及びセルＣｅｌｌ２を充電するために、電源から供給される電力を一時的に蓄える単一のコイルがセルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２に共通に設けられている。そして、第１の充電期間及び第２の充電期間において、セルＣｅｌｌ２の充電を行い、第３及び第４の充電期間において、セルＣｅｌｌ１の充電を行う。つまり、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２を独立に充電できるので、セルＣｅｌｌ１の容量値とセルＣｅｌｌ２の容量値とのばらつきに応じて、第１〜第４の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間を設定することで、直列セルに電荷を充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つことができる。
【００６７】
例えば、セルＣｅｌｌ１の容量値がセルＣｅｌｌ２の容量値よりも大きい場合、第１及び第２の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間よりも、第３及び第４の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間を長く設定すればよい。一方、セルＣｅｌｌ１の容量値がセルＣｅｌｌ２の容量値よりも小さい場合、第１及び第２の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間よりも、第３及び第４の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間を短く設定すればよい。そして、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ１により、第１〜第４の充電期間を順番に繰り返し設定することで、直列セルに電荷を充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保ち、出力端子１０２より出力電圧Ｖｏｕｔを得ることができる。
【００６８】
本発明の第１の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、上述した構成及び動作により、直列セルに電荷を充電するためのコイルと、直列セル間の電圧のバランスを保つためのコイルを共有化、つまり、コイル１個で実現できるので、回路全体が小型であるという効果を奏する。
さらに、直列セルの各セルは、第１〜第４の充電期間のいずれの期間においても放電されることがないので、充電回数が限られている直列セルに対して、電荷を充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つことができるという効果も奏する。
【００６９】
（第２の実施形態によるバランス充電回路の構成）
次に、本発明の第２の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路の構成を説明する。図９は、本発明の第２の実施形態を示す回路図である。
本発明の第２の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、コイルＬ１、スイッチＳ１〜Ｓ５、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ２、セルＣｅｌｌ１、セルＣｅｌｌ２を備えており、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２とは直列接続され、出力端子２０２に直列端の一方が接続され、基準電圧端子に他方が接続されている。そして、出力端子２０２にスイッチＳ１の一端が、入力端子２０１にスイッチＳ２の一端が、基準電圧端子にスイッチＳ３の一端が、入力端子２０１にスイッチＳ４の一端が、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２との接点にスイッチＳ５の一端が、それぞれ接続されている。また、スイッチＳ１〜Ｓ３の他端にコイルＬ１の一端が接続され、スイッチＳ４〜Ｓ５の他端に他端が接続されている。さらに、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ２は、スイッチＳ１〜Ｓ５の制御端子に接続され、オンオフを制御する。制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ２は、例えば、周知のゲート回路を用いた順序回路、各セルにおける電流及び電圧に応じたパルス幅のＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成回路によって実現することができる。
【００７０】
本発明の第１の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路と同様に、スイッチＳ１〜Ｓ５は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタなどの半導体素子で実現できる。
スイッチとして、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、ＰチャネルＭＯＳトランジスタを採用した場合、スイッチの一端がソースまたはドレインのいずれか一方となり、他端がソースまたはドレインのいずれか他方となる。また、制御端子は、ゲートとなる。
【００７１】
スイッチとして、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタを採用した場合、スイッチの一端がエミッタまたはコレクタのいずれか一方となり、他端がエミッタまたはコレクタのいずれか他方となる。また、制御端子は、ベースとなる。
スイッチとして、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタを採用した場合、制御端子を高電圧にするとオンし、低電圧にするとオフする。
スイッチとして、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタを採用した場合、制御端子を低電圧にするとオンし、高電圧にするとオフする。
【００７２】
制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ２は、出力電圧Ｖｏｕｔと、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２との接点電圧Ｖｍｉｄと、基準電圧Ｖｃｏｍとを入力し、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２との両端電圧を求める。また、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ２は、電流監視回路Ｍ１、Ｍ２によりセルＣｅｌｌ１、セルＣｅｌｌ２のそれぞれに流れる充電電流を監視し、監視した電流値を入力する。そして、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ２は、求めた両端電圧と監視した電流値に基づいて、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２とのそれぞれがバランス充電されるように、スイッチＳ１〜Ｓ５のオンオフの時間を制御する。
電流監視回路Ｍ１、Ｍ２は、センス抵抗やカレントミラー回路などを用いた電流センサで実現できる。
【００７３】
（第２の実施形態によるバランス充電回路の動作）
次に、本発明の第２の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路の動作を説明する。図１０〜図１３は本発明の第２の実施形態の動作を説明するための図である。
本発明の第２の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、直列セルを充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つために、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ２により、第１〜第４の充電期間が設定される。
【００７４】
まず、第１の充電期間において、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ２は、スイッチＳ２とスイッチＳ５をオンさせる。そして、入力端子２０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、コイルＬ１にセルＣｅｌｌ２に電荷を充電するための充電電流を蓄える。充電電流の経路を図１０の破線矢印で示す。
次に、第２の充電期間において、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ２は、スイッチＳ２をオフし、スイッチＳ３とスイッチＳ５をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流をセルＣｅｌｌ２に充電する。充電電流の経路を図１１の破線矢印で示す。
【００７５】
その後、第３の充電期間において、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ２は、スイッチＳ３とスイッチＳ５をオフし、スイッチＳ３とスイッチＳ４をオンさせる。そして、コイルＬ１にセルＣｅｌｌ１に電荷を充電するための充電電流を蓄える。充電電流の経路を図１２の破線矢印で示す。
さらに、第４の充電期間において、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ２は、スイッチＳ３とスイッチＳ４をオフし、スイッチＳ１とスイッチＳ５をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流をセルＣｅｌｌ１に充電する。充電電流の経路を図１３に示す。
【００７６】
ここで、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ２による制御内容について図１４を参照して説明する。同図は、図９中のスイッチＳ１〜Ｓ５について、第１〜第４の充電期間Ｔ１〜Ｔ４それぞれにおいて制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ２がオンさせるものを示している。すなわち、スイッチＳ１〜Ｓ５のうち、同図中の「ＯＮ」と記載されている欄に対応するスイッチを制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ２によってオン状態とし、それ以外のスイッチはオフ状態とする。
【００７７】
図１４のように、第１の充電期間Ｔ１では、上述したように、スイッチＳ２及びＳ５をオンさせる。次に、第２の充電期間Ｔ２では、スイッチＳ３及びＳ５をオンさせる。また、第３の充電期間Ｔ３では、スイッチＳ３及びＳ４をオンさせる。さらに、第４の充電期間Ｔ４では、スイッチＳ１及びＳ５をオンさせる。
制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ２は、スイッチＳ１〜Ｓ５について、上記の第１〜第４の充電期間Ｔ１〜Ｔ４のようにオンさせる制御を繰返し行うので、１つのコイルＬ１を用いたバランス充電回路を実現することができる。
【００７８】
本発明の第２の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、上述のように、セルＣｅｌｌ１及びセルＣｅｌｌ２を充電するために、電源から供給される電力を一時的に蓄える単一のコイルがセルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２に共通に設けられている。そして、第１の充電期間及び第２の充電期間において、セルＣｅｌｌ２の充電を行い、第３及び第４の充電期間において、セルＣｅｌｌ１の充電を行う。つまり、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２を独立に充電できるので、セルＣｅｌｌ１の容量値とセルＣｅｌｌ２の容量値とのばらつきに応じて、第１〜第４の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間を設定することで、直列セルに電荷を充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つことができる。
【００７９】
例えば、セルＣｅｌｌ１の容量値がセルＣｅｌｌ２の容量値よりも大きい場合、第１及び第２の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間よりも、第３及び第４の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間を長く設定すればよい。一方、セルＣｅｌｌ１の容量値がセルＣｅｌｌ２の容量値よりも小さい場合、第１及び第２の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間よりも、第３及び第４の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間を短く設定すればよい。そして、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ２により、第１〜第４の充電期間を順番に繰り返し設定することで、直列セルに電荷を充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保ち、出力端子２０２より出力電圧Ｖｏｕｔを得ることができる。また、第２及び第４の充電期間の終了時にコイルＬ１の充電電流が零になるように、第２及び第４の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間を設定すれば、第１及び第３の充電期間の開始時に第２及び第４の充電期間の終了時におけるコイルＬ１の残留電流を打ち消す時間を削除できる。さらに、第１及び第３の充電期間の電流経路における各素子の寄生抵抗に、電源側への回生電流が流れることによって発生する電力損失を防ぐこともできる。
【００８０】
本発明の第２の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、上述した構成及び動作により、直列セルに電荷を充電するためのコイルと、直列セル間の電圧のバランスを保つためのコイルを共有化、つまり、コイル１個で実現できるので、回路全体が小型であるという効果を奏する。
【００８１】
また、本発明の第１の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路よりもスイッチの数が１個少ないので、回路全体をさらに小型にすることができるという効果を奏する。 
さらに、直列セルの各セルは、第１〜第４の充電期間のいずれの期間においても放電されることがないので、充電回数が限られている直列セルに対して、電荷を充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つことができるという効果も奏する。
【００８２】
（第３の実施形態によるバランス充電回路の構成）
次に、本発明の第３の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路の構成を説明する。図１５は、本発明の第３の実施形態を示す回路図である。
本発明の第３の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、コイルＬ１、スイッチＳ１〜Ｓ３、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ３、セルＣｅｌｌ１、セルＣｅｌｌ２を備えており、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２とは直列接続され、出力端子３０２に直列端の一方が接続され、基準電圧端子に他方が接続されている。そして、出力端子３０２にスイッチＳ１の一端が、入力端子３０１にスイッチＳ２の一端が、基準電圧端子にスイッチＳ３の一端が、それぞれ接続されている。また、スイッチＳ１〜Ｓ３の他端にコイルＬ１の一端が接続され、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２との接点に他端が接続されている。さらに、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ３は、スイッチＳ１〜Ｓ３の制御端子に接続され、オンオフを制御する。制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ３は、例えば、周知のゲート回路を用いた順序回路、各セルにおける電流及び電圧に応じたパルス幅のＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成回路によって実現することができる。
【００８３】
本発明の第１の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路と同様に、スイッチＳ１〜Ｓ３は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタなどの半導体素子で実現できる。
スイッチとして、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、ＰチャネルＭＯＳトランジスタを採用した場合、スイッチの一端がソースまたはドレインのいずれか一方となり、他端がソースまたはドレインのいずれか他方となる。また、制御端子は、ゲートとなる。
【００８４】
スイッチとして、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタを採用した場合、スイッチの一端がエミッタまたはコレクタのいずれか一方となり、他端がエミッタまたはコレクタのいずれか他方となる。また、制御端子は、ベースとなる。
スイッチとして、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタを採用した場合、制御端子を高電圧にするとオンし、低電圧にするとオフする。
スイッチとして、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタを採用した場合、制御端子を低電圧にするとオンし、高電圧にするとオフする。
【００８５】
制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ３は、出力電圧Ｖｏｕｔと、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２との接点電圧Ｖｍｉｄと、基準電圧Ｖｃｏｍとを入力し、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２との両端電圧を求める。また、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ３は、電流監視回路Ｍ１、Ｍ２によりセルＣｅｌｌ１、セルＣｅｌｌ２のそれぞれに流れる充電電流を監視し、監視した電流値を入力する。そして、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ３は、求めた両端電圧と監視した電流値に基づいて、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２とのそれぞれがバランス充電されるように、スイッチＳ１〜Ｓ３のオンオフの時間を制御する。
電流監視回路Ｍ１、Ｍ２は、センス抵抗やカレントミラー回路などを用いた電流センサで実現できる。
【００８６】
（第３の実施形態によるバランス充電回路の動作）
次に、本発明の第３の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路の動作を説明する。図１６〜図１９は本発明の第３の実施形態の動作を説明するための図である。
本発明の第３の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、直列セルを充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つために、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ３により、第１〜第４の充電期間が設定される。 
【００８７】
まず、第１の充電期間において、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ３は、スイッチＳ２をオンさせる。そして、入力端子３０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、コイルＬ１にセルＣｅｌｌ２に電荷を充電するための充電電流を蓄える。充電電流の経路を図１６の破線矢印で示す。
次に、第２の充電期間において、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ３は、スイッチＳ２をオフし、スイッチＳ３をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流をセルＣｅｌｌ２に充電する。充電電流の経路を図１７の破線矢印で示す。
【００８８】
その後、第３の充電期間において、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ３は、スイッチＳ３をオンさせる。そして、セルＣｅｌｌ２よりコイルＬ１にセルＣｅｌｌ１に電荷を充電するための充電電流を蓄える。充電電流の経路を図１８の破線矢印で示す。
さらに、第４の充電期間において、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ３は、スイッチＳ３をオフし、スイッチＳ１をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流をセルＣｅｌｌ１に充電する。充電電流の経路を図１９に示す。
【００８９】
ここで、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ３による制御内容について図２０を参照して説明する。同図は、図１５中のスイッチＳ１〜Ｓ３について、第１〜第４の充電期間Ｔ１〜Ｔ４それぞれにおいて制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ３がオンさせるものを示している。すなわち、スイッチＳ１〜Ｓ３のうち、同図中の「ＯＮ」と記載されている欄に対応するスイッチを制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ３によってオン状態とし、それ以外のスイッチはオフ状態とする。
【００９０】
図２０のように、第１の充電期間Ｔ１では、上述したように、スイッチＳ２をオンさせる。次に、第２の充電期間Ｔ２では、スイッチＳ３をオンさせる。また、第３の充電期間Ｔ３では、スイッチＳ３をオンさせる。さらに、第４の充電期間Ｔ４では、スイッチＳ１をオンさせる。
制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ３は、スイッチＳ１〜Ｓ３について、上記の第１〜第４の充電期間Ｔ１〜Ｔ４のようにオンさせる制御を繰返し行うので、１つのコイルＬ１を用いたバランス充電回路を実現することができる。
【００９１】
本発明の第３の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、上述のように、セルＣｅｌｌ１及びセルＣｅｌｌ２を充電するために、電源から供給される電力を一時的に蓄える単一のコイルがセルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２に共通に設けられている。そして、第１の充電期間及び第２の充電期間において、セルＣｅｌｌ２の充電を行い、第３及び第４の充電期間において、セルＣｅｌｌ１の充電を行う。つまり、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２を独立に充電できるので、セルＣｅｌｌ１の容量値とセルＣｅｌｌ２の容量値とのばらつきに応じて、第１〜第４の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間を設定することで、直列セルに電荷を充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つことができる。
【００９２】
例えば、セルＣｅｌｌ１の容量値がセルＣｅｌｌ２の容量値よりも大きい場合、第１及び第２の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間よりも、第３及び第４の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間を長く設定すればよい。一方、セルＣｅｌｌ１の容量値がセルＣｅｌｌ２の容量値よりも小さい場合、第１及び第２の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間よりも、第３及び第４の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間を短く設定すればよい。そして、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ３により、第１〜第４の充電期間を順番に繰り返し設定することで、直列セルに電荷を充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保ち、出力端子３０２より出力電圧Ｖｏｕｔを得ることができる。また、第２及び第４の充電期間の終了時にコイルＬ１の充電電流が零になるように、第２及び第４の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間を設定すれば、第１及び第３の充電期間の開始時に第２及び第４の充電期間の終了時におけるコイルＬ１の残留電流を打ち消す時間を削除できる。さらに、第１及び第３の充電期間の電流経路における各素子の寄生抵抗に、電源側への回生電流が流れることによって発生する電力損失を防ぐこともできる。
【００９３】
本発明の第３の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、上述した構成及び動作により、直列セルに電荷を充電するためのコイルと、直列セル間の電圧のバランスを保つためのコイルを共有化、つまり、コイル１個で実現できるので、回路全体が小型であるという効果を奏する。
また、本発明の第２の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路よりもスイッチの数が２個少ないので、回路全体をさらに小型にすることができるという効果を奏する。
【００９４】
（第４の実施形態によるバランス充電回路の構成）
次に、本発明の第４の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路の構成を説明する。図２１は、本発明の第４の実施形態を示す回路図である。
本発明の第４の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、コイルＬ１、スイッチＳ１〜Ｓ３、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ４、容量Ｃ１、ダイオードＤ１、セルＣｅｌｌ１、セルＣｅｌｌ２を備えており、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２とは直列接続され、出力端子４０２に直列端の一方が接続され、基準電圧端子に他方が接続されている。そして、出力端子４０２にスイッチＳ１の一端が、入力端子４０１にスイッチＳ２の一端が、基準電圧端子にスイッチＳ３の一端が、それぞれ接続されている。また、基準電圧端子に容量Ｃ１の一端が、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２との接点にダイオードＤ１のカソードが、それぞれ接続されている。スイッチＳ１〜Ｓ３の他端にコイルＬ１の一端が、容量Ｃ１の他端とダイオードＤ１のアノードに他端が接続されている。さらに、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ４は、スイッチＳ１〜Ｓ３の制御端子に接続され、オンオフを制御する。制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ４は、例えば、周知のゲート回路を用いた順序回路、各セルにおける電流及び電圧に応じたパルス幅のＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成回路によって実現することができる。
【００９５】
本発明の第１の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路と同様に、スイッチＳ１〜Ｓ３は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタなどの半導体素子で実現できる。
スイッチとして、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、ＰチャネルＭＯＳトランジスタを採用した場合、スイッチの一端がソースまたはドレインのいずれか一方となり、他端がソースまたはドレインのいずれか他方となる。また、制御端子は、ゲートとなる。
【００９６】
スイッチとして、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタを採用した場合、スイッチの一端がエミッタまたはコレクタのいずれか一方となり、他端がエミッタまたはコレクタのいずれか他方となる。また、制御端子は、ベースとなる。
スイッチとして、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタを採用した場合、制御端子を高電圧にするとオンし、低電圧にするとオフする。
スイッチとして、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタを採用した場合、制御端子を低電圧にするとオンし、高電圧にするとオフする。
【００９７】
制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ４は、出力電圧Ｖｏｕｔと、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２との接点電圧Ｖｍｉｄと、基準電圧Ｖｃｏｍとを入力し、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２との両端電圧を求める。また、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ４は、電流監視回路Ｍ１、Ｍ２によりセルＣｅｌｌ１、セルＣｅｌｌ２のそれぞれに流れる充電電流を監視し、監視した電流値を入力する。そして、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ４は、求めた両端電圧と監視した電流値に基づいて、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２とのそれぞれがバランス充電されるように、スイッチＳ１〜Ｓ３のオンオフの時間を制御する。
電流監視回路Ｍ１、Ｍ２は、センス抵抗やカレントミラー回路などを用いた電流センサで実現できる。
また、ダイオードＤ１は、ＰＮ接合ダイオード、ショットキバリアダイオードなどで実現できる。
【００９８】
（第４の実施形態によるバランス充電回路の動作）
次に、本発明の第４の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路の動作を説明する。図２２〜図２５は本発明の第４の実施形態の動作を説明するための図である。
本発明の第４の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、直列セルを充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つために、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ４により、第１〜第４の充電期間が設定される。
【００９９】
まず、第１の充電期間において、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ４は、スイッチＳ２をオンさせる。そして、入力端子４０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、コイルＬ１に容量Ｃ１とセルＣｅｌｌ２に電荷を充電するための充電電流を蓄える。充電電流の経路を図２２の破線矢印で示す。
次に、第２の充電期間において、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ４は、スイッチＳ２をオフし、スイッチＳ３をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流を容量Ｃ１とセルＣｅｌｌ２に充電する。充電電流の経路を図２３の破線矢印で示す。
【０１００】
その後、第３の充電期間において、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ４は、スイッチＳ３をオンさせる。そして、容量Ｃ１よりコイルＬ１にセルＣｅｌｌ１に電荷を充電するための充電電流を蓄える。このとき、ダイオードＤ１の逆流防止機能により、セルＣｅｌｌ２の電荷がコイルＬ１側には流れずに保持される。充電電流の経路を図２４の破線矢印で示す。
さらに、第４の充電期間において、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ４は、スイッチＳ３をオフし、スイッチＳ１をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流をセルＣｅｌｌ１に充電する。充電電流の経路を図２５に示す。
【０１０１】
ここで、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ４による制御内容について図２６を参照して説明する。同図は、図２１中のスイッチＳ１〜Ｓ３について、第１〜第４の充電期間Ｔ１〜Ｔ４それぞれにおいて制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ４がオンさせるものを示している。すなわち、スイッチＳ１〜Ｓ３のうち、同図中の「ＯＮ」と記載されている欄に対応するスイッチを制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ４によってオン状態とし、それ以外のスイッチはオフ状態とする。
【０１０２】
図２６のように、第１の充電期間Ｔ１では、上述したように、スイッチＳ２をオンさせる。次に、第２の充電期間Ｔ２では、スイッチＳ３をオンさせる。また、第３の充電期間Ｔ３では、スイッチＳ３をオンさせる。さらに、第４の充電期間Ｔ４では、スイッチＳ１をオンさせる。
制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ４は、スイッチＳ１〜Ｓ３について、上記の第１〜第４の充電期間Ｔ１〜Ｔ４のようにオンさせる制御を繰返し行うので、１つのコイルＬ１を用いたバランス充電回路を実現することができる。
【０１０３】
本発明の第４の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、上述のように、セルＣｅｌｌ１及びセルＣｅｌｌ２を充電するために、電源から供給される電力を一時的に蓄える単一のコイルがセルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２に共通に設けられている。そして、第１の充電期間及び第２の充電期間において、セルＣｅｌｌ２の充電を行い、第３及び第４の充電期間において、セルＣｅｌｌ１の充電を行う。つまり、セルＣｅｌｌ１とセルＣｅｌｌ２を独立に充電できるので、セルＣｅｌｌ１の容量値とセルＣｅｌｌ２の容量値とのばらつきに応じて、第１〜第４の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間を設定することで、直列セルに電荷を充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つことができる。
【０１０４】
例えば、セルＣｅｌｌ１の容量値がセルＣｅｌｌ２の容量値よりも大きい場合、第１及び第２の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間よりも、第３及び第４の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間を長く設定すればよい。一方、セルＣｅｌｌ１の容量値がセルＣｅｌｌ２の容量値よりも小さい場合、第１及び第２の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間よりも、第３及び第４の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間を短く設定すればよい。そして、制御回路Ｃｏｎｔｒｏｌ４により、第１〜第４の充電期間を順番に繰り返し設定することで、直列セルに電荷を充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保ち、出力端子４０２より出力電圧Ｖｏｕｔを得ることができる。また、第２及び第４の充電期間の終了時にコイルＬ１の充電電流が零になるように、第２及び第４の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間を設定すれば、第１及び第３の充電期間の開始時に第２及び第４の充電期間の終了時におけるコイルＬ１の残留電流を打ち消す時間を削除できる。さらに、第１及び第３の充電期間の電流経路における各素子の寄生抵抗に、電源側への回生電流が流れることによって発生する電力損失を防ぐこともできる。
【０１０５】
本発明の第４の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、上述した構成及び動作により、直列セルに電荷を充電するためのコイルと、直列セル間の電圧のバランスを保つためのコイルを共有化、つまり、コイル１個で実現できるので、回路全体が小型であるという効果を奏する。
さらに、直列セルの各セルは、第１〜第４の充電期間のいずれの期間においても放電されることがないので、充電回数が限られている直列セルに対して、電荷を充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つことができるという効果も奏する。
【０１０６】
（セルが３個以上の場合）
ところで、上記は直列されている蓄電セルの数Ｎが「２」の場合について説明したが、蓄電セルの数Ｎは「３」以上の整数であってもよい。
以下、蓄電セルの数Ｎが３以上（Ｎ≧３）の場合について説明する。以下の各図を参照して行う説明において、作図の都合から、制御回路、および、電流監視回路については、図示を省略している。すなわち、以下の説明において参照する各図において、上記の場合と同様に、図示せぬ制御回路は、図中の下方に設けられている。また、以下の説明において参照する各図において、上記の場合と同様に、図示せぬ電流監視回路は、各蓄電セル同士の間に設けられている。
【０１０７】
そして、図示せぬ制御回路は、出力電圧Ｖｏｕｔと、隣り合うセル間の接点電圧Ｖｍｉｄ１〜ＶｍｉｄＮ−１と、基準電圧Ｖｃｏｍとを入力し、両セル間の両端電圧を求める。また、この図示せぬ制御回路は、図示せぬ電流監視回路によりセルそれぞれに流れる充電電流を監視し、監視した電流値を入力する。そして、この図示せぬ制御回路は、求めた両端電圧と監視した電流値に基づいて、それらセルそれぞれがバランス充電されるように、各スイッチのオンオフの時間を制御する。図示せぬ電流監視回路は、センス抵抗やカレントミラー回路などを用いた電流センサで実現できる。
【０１０８】
以後の各実施形態に関する説明において用いる各スイッチは、本発明の第１の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路と同様に、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタなどの半導体素子で実現できる。
スイッチとして、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、ＰチャネルＭＯＳトランジスタを採用した場合、スイッチの一端がソースまたはドレインのいずれか一方となり、他端がソースまたはドレインのいずれか他方となる。また、制御端子は、ゲートとなる。
【０１０９】
スイッチとして、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタを採用した場合、スイッチの一端がエミッタまたはコレクタのいずれか一方となり、他端がエミッタまたはコレクタのいずれか他方となる。また、制御端子は、ベースとなる。
スイッチとして、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタを採用した場合、制御端子を高電圧にするとオンし、低電圧にするとオフする。
【０１１０】
スイッチとして、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタを採用した場合、制御端子を低電圧にするとオンし、高電圧にするとオフする。
図示せぬ制御回路は、コイルＬ１の両端につながる任意のスイッチ対をオンさせ、コイルＬ１に電流を充電し、その後、そのスイッチとは異なる、コイルＬ１の両端と蓄電セルにつながるスイッチ対をオンさせ、コイルＬ１の電流によって蓄電セルを充電する。また、図示せぬ制御回路は、図示せぬ電流監視回路により各蓄電セルの電圧を監視し、各々の蓄電セルの電圧が等しくなるようにスイッチ対のオンオフ時間を制御する。
【０１１１】
（第５の実施形態によるバランス充電回路の構成）
図２７は、単一のコイルＬ１を用いて、直列に接続されたＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮを充電するバランス充電回路の構成例を示す回路図である。図２７において、バランス充電回路は、単一のコイルＬ１と、充電電圧が入力される入力端子１０１と基準電圧端子との間にコイルＬ１を電気的に接続するためのスイッチ群ＳＷ１と、蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮのそれぞれの両端とコイルＬ１の両端とを電気的に接続するためのスイッチ群ＳＷ２と、を備えている。
【０１１２】
スイッチ群ＳＷ１は、スイッチＳａ１およびスイッチＳａ２と、スイッチＳｂ１およびスイッチＳｂ２とを備えている。スイッチＳａ１およびスイッチＳａ２は、一端がそれぞれ入力端子１０１に接続され、他端がそれぞれコイルＬ１の一端と他端に接続されている。スイッチＳｂ１およびスイッチＳｂ２は、一端がそれぞれ基準電圧端子に接続され、他端がコイルＬ１の他端と一端に接続されている。
【０１１３】
スイッチ群ＳＷ２は、スイッチＳｃ１〜ＳｃＮ＋１と、スイッチＳｄ１〜ＳｄＮ＋１とを備えている。スイッチＳｃ１〜ＳｃＮ＋１は、一端がＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮの接続点ならびに出力端子１０２および基準電圧端子に接続され、他端がコイルＬ１の一端に接続されている。スイッチＳｄ１〜ＳｄＮ＋１は、一端がＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮの接続点ならびに出力端子１０２および基準電圧端子に接続され、他端がコイルＬ１の他端に接続されている。
【０１１４】
（第５の実施形態によるバランス充電回路の動作）
次に、本発明の第５の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路の動作を説明する。本実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、コイルＬ１の両端につながる任意のスイッチ対をオンさせ、コイルＬ１に電流を充電し、その後、上記スイッチ対とは異なる、コイルＬ１の両端と蓄電セルにつながるスイッチ対をオンさせ、コイルＬ１の電流を蓄電セルに充電する充放電回路であり、各蓄電セルの電圧を監視し、各々の蓄電セルの電圧が等しくなるようにスイッチ対のオン時間を制御する。
【０１１５】
図２８〜図３２は本発明の第５の実施形態の動作を説明するための図である。
本発明の第５の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、直列された蓄電セルを充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つために、図示せぬ制御回路により、第１〜第Ｎの充電期間が設定される。第１〜第Ｎの充電期間それぞれの前半はコイル充電期間である（以下の各実施形態においても同様）。第１〜第Ｎの充電期間それぞれの後半は、蓄電セル充電期間である（以下の各実施形態においても同様）。
【０１１６】
まず、第１の充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳａ１およびＳｂ１をオンさせる。そして、入力端子１０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、セルＣｅｌｌ１に電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。充電電流の経路を図２８の破線矢印で示す。
次に、第１の充電期間の後半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳａ１およびＳｂ１をオフさせ、スイッチＳｃ１およびＳｄ２をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌ１を充電する。充電電流の経路を図２９の破線矢印で示す。
【０１１７】
その後、第２の充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳｃ１およびＳｄ２をオフさせ、スイッチＳａ１およびＳｂ１をオンさせる。そして、入力端子１０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、セルＣｅｌｌ２に電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。この状態は図２８の状態と同じであり、充電電流の経路を図２８の破線矢印で示す。
次に、第２の充電期間の後半において、スイッチＳａ１およびＳｂ１をオフさせ、スイッチＳｃ２およびＳｄ３をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流にセルＣｅｌｌ２を充電する。充電電流の経路を図３０の破線矢印で示す。
【０１１８】
以下、同様の動作を繰り返し、各充電期間の前半においてスイッチＳａ１およびＳｂ１をオンさせ、蓄電セルに電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。そして、各充電期間の後半において各セルの両端に対応するスイッチをオンさせることにより、コイルＬ１に充電された充電電流によってそのセルを充電する。したがって、セルＣｅｌｌＮを充電する状態では、スイッチＳｃＮおよびＳｄＮ＋１をオンさせる。この状態の充電電流の経路を図３１の破線矢印で示す。
【０１１９】
ここで、図示せぬ制御回路による制御内容について図３２を参照して説明する。図３２は、図２７中の各スイッチについて、第１〜第Ｎの充電期間Ｔ１〜ＴＮそれぞれにおいて図示せぬ制御回路がオンさせるものを示している。すなわち、各スイッチのうち、同図中の「ＯＮ」と記載されている欄に対応するスイッチを図示せぬ制御回路によってオン状態とし、それ以外のスイッチはオフ状態とする。
【０１２０】
図３２のように、各充電期間Ｔ１〜ＴＮの前半では、上述したように、スイッチＳａ１およびＳｂ１をオンさせる。そして、各充電期間Ｔ１〜ＴＮの後半では、上述したように、各セルの両端に対応するスイッチをオンさせる。このように、図示せぬ制御回路は、各スイッチについて、上記の第１〜第Ｎの充電期間Ｔ１〜ＴＮのようにオンさせる制御を繰返し行うので、１つのコイルＬ１を用いたバランス充電回路を実現することができる。
【０１２１】
（第６の実施形態によるバランス充電回路の構成）
図３３は、単一のコイルＬ１を用いて、直列に接続されたＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮを充電するバランス充電回路の構成例を示す回路図である。図３３において、バランス充電回路は、単一のコイルＬ１と、充電電圧が入力される入力端子１０１と基準電圧端子との間にコイルＬ１を電気的に接続するためのスイッチ群ＳＷ１と、蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮのそれぞれの両端とコイルＬ１の両端とを電気的に接続するためのスイッチ群ＳＷ２と、を備えている。この図３３のバランス充電回路の構成は、上記図１及び図８の構成において、セルの数がＮ個である場合のバランス充電回路の構成である。
【０１２２】
スイッチ群ＳＷ１は、スイッチＳａ１およびスイッチＳｂ１を備えている。スイッチＳａ１は、一端が入力端子１０１に接続され、他端がコイルＬ１の一端に接続されている。スイッチＳｂ１は、一端が基準電圧端子に接続され、他端がコイルＬ１の他端に接続されている。
スイッチ群ＳＷ２は、スイッチＳｃ１〜ＳｃＮと、スイッチＳｄ２〜ＳｄＮ＋１とを備えている。スイッチＳｃ１〜ＳｃＮは、一端がＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮの接続点ならびに基準電圧端子に接続され、他端がコイルＬ１の一端に接続されている。スイッチＳｄ２〜ＳｄＮ＋１は、一端がＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮの接続点ならびに出力端子１０２に接続され、他端がコイルＬ１の他端に接続されている。
【０１２３】
以上のように、本実施形態によるバランス充電回路は、蓄電セルの数の２倍の数に「２」を加えた数のスイッチを備えている。すなわち、蓄電セルの数の２倍の数に「２」を加えた数のスイッチは、各々の蓄電セルの両端とコイルＬ１とを接続する２Ｎ個のスイッチからなるスイッチ群ＳＷ２、および、入力端子と基準電圧端子との間にコイルＬ１の両端を接続するスイッチ対からなるスイッチ群ＳＷ１、である。
【０１２４】
図示せぬ制御回路の充電期間は、コイルの一端と充電電源入力端子（Ｖｉｎ）を接続するスイッチＳａ１と、コイルの他端と基準電圧端子（Ｖｃｏｍ）を接続するスイッチＳｂ１と、がオンする期間ＴＪａ（Ｊ＝１〜Ｎ）と、Ｊ番目の蓄電セルの高電圧端子とコイルの他端を接続するスイッチＳｄＪ＋１と、Ｊ番目の蓄電セルの低電圧端子とコイルの一端を接続するスイッチＳｃＪと、がオンする期間ＴＪｂ（Ｊ＝１〜Ｎ）と、からなり、各々の蓄電セルの電圧を監視し、各々の蓄電セルの電圧が等しくなるように期間Ｔ１ａ〜ＴＮａの長さ、および、期間Ｔ１ｂ〜ＴＮｂの長さを制御する。
【０１２５】
図示せぬ制御回路の放電期間は、各々の蓄電セルの電圧を監視し、電圧の高い蓄電セルの第１の蓄電セルから数えた番号Ｐと、電圧の低い蓄電セルの第１の蓄電セルから数えた番号Ｑなる蓄電セルを各々選択し、電圧の高い蓄電セルの高電圧端子とコイルの一端とを接続するスイッチ（ＳｃＰ＋１）と、電圧の高い蓄電セルの低電圧端子とコイルの他端とを接続するスイッチ（ＳｄＰ）とをオンし、コイルに電流を充電する期間Ｔｘａと、電圧の低い蓄電セルの高電圧端子とコイルの他端とを接続するスイッチ（ＳｄＱ＋１）と、電圧の低い蓄電セルの低電圧端子とコイルの一端とを接続するスイッチ（ＳｃＱ）とをオンし、コイルに蓄積された電流によって電圧の低い蓄電セルを充電する期間Ｔｘｂを有する期間Ｔｘとからなり、図示せぬ制御回路は各々の蓄電セルの電圧が等しくなるように上記期間の長さを繰り返し制御する。
【０１２６】
（第６の実施形態によるバランス充電回路の動作）
次に、本発明の第６の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路の動作を説明する。本実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、充電時において、コイルＬ１の一端と充電電源入力端子（Ｖｉｎ）を接続するスイッチＳａ１、および、コイルＬ１の他端と基準電圧端子（Ｖｃｏｍ）を接続するスイッチＳｂ１がオンする期間ＴＪａ（Ｊ＝１〜Ｎ）と、Ｊ番目の蓄電セルの高電圧端子とコイルＬ１の他端を接続するスイッチＳｄＪ＋１、および、Ｊ番目の蓄電セルの低電圧端子とコイルＬ１の一端を接続するスイッチＳｃＪがオンする期間ＴＪｂ（Ｊ＝１〜Ｎ）と、を有し、各々の蓄電セルの電圧を監視し、各々の蓄電セルの電圧が等しくなるように期間Ｔ１ａ〜ＴＮａ，および期間Ｔ１ｂ〜ＴＮｂの長さを制御する。また、本実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、出力端子１０２に接続される負荷を駆動する放電時において、各々の蓄電セルの電圧を監視し、電圧の高い蓄電セルの第１の蓄電セルから数えた番号Ｐなる蓄電セルと、電圧の低い蓄電セルの第１の蓄電セルから数えた番号Ｑなる蓄電セルとを各々選択し、電圧の高い蓄電セルの高電圧端子とコイルＬ１の一端とを接続するスイッチ（ＳｃＰ＋１）と、電圧の高い蓄電セルの低電圧端子とコイルＬ１の他端とを接続するスイッチ（ＳｄＰ）とをオンし、コイルＬ１に電流を充電する期間Ｔｘａ、および電圧の低い蓄電セルの高電圧端子とコイルＬ１の他端とを接続するスイッチ（ＳｄＱ＋１）と、電圧の低い蓄電セルの低電圧端子とコイルＬ１の一端とを接続するスイッチ（ＳｃＱ）とをオンし、上記コイルＬ１に流れる電流を電圧の低い蓄電セルに充電する期間Ｔｘｂを有する期間Ｔｘを有し、各々の蓄電セル電圧が等しくなるように上記期間の長さを繰り返し制御する。
【０１２７】
図３４〜図３８は本発明の第６の実施形態の動作を説明するための図である。
本発明の第６の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、直列された蓄電セルを充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つために、図示せぬ制御回路により、第１〜第Ｎの充電期間が設定される。
まず、第１の充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳａ１およびＳｂ１をオンさせる。そして、入力端子１０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、セルＣｅｌｌ１に電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。充電電流の経路を図３４の破線矢印で示す。
【０１２８】
次に、第１の充電期間の後半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳａ１およびＳｂ１をオフさせ、スイッチＳｃ１およびＳｄ２をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌ１を充電する。充電電流の経路を図３５の破線矢印で示す。
その後、第２の充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳｃ１およびＳｄ２をオフさせ、スイッチＳａ１およびＳｂ１をオンさせる。そして、入力端子１０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、セルＣｅｌｌ２に電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。この状態は図３４の状態と同じであり、充電電流の経路を図３４の破線矢印で示す。
【０１２９】
次に、第２の充電期間の後半において、スイッチＳａ１およびＳｂ１をオフさせ、スイッチＳｃ２およびＳｄ３をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌ２を充電する。充電電流の経路を図３６の破線矢印で示す。
【０１３０】
以下、同様の動作を繰り返し、各充電期間の前半においてスイッチＳａ１およびＳｂ１をオンさせ、蓄電セルに電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。そして、各充電期間の後半において各セルの両端に対応するスイッチをオンさせることにより、コイルＬ１に充電された充電電流によってそのセルを充電する。したがって、セルＣｅｌｌＮを充電する状態では、スイッチＳｃＮおよびＳｄＮ＋１をオンさせる。この状態の充電電流の経路を図３７の破線矢印で示す。
【０１３１】
ここで、図示せぬ制御回路による制御内容について図３８を参照して説明する。図３８は、図３３中の各スイッチについて、第１〜第Ｎの充電期間Ｔ１〜ＴＮそれぞれにおいて図示せぬ制御回路がオンさせるものを示している。すなわち、各スイッチのうち、同図中の「ＯＮ」と記載されている欄に対応するスイッチを図示せぬ制御回路によってオン状態とし、それ以外のスイッチはオフ状態とする。
【０１３２】
図３８のように、各充電期間Ｔ１〜ＴＮの前半では、上述したように、スイッチＳａ１およびＳｂ１をオンさせる。そして、各充電期間Ｔ１〜ＴＮの後半では、上述したように、各セルの両端に対応するスイッチをオンさせる。このように、図示せぬ制御回路は、各スイッチについて、上記の第１〜第Ｎの充電期間Ｔ１〜ＴＮのようにオンさせる制御を繰返し行うので、１つのコイルＬ１を用いて昇降圧動作するバランス充電回路を実現することができる。
さらに、直列セルの各セルは、各充電期間Ｔ１〜ＴＮのいずれの期間においても放電されることがないので、充電回数が限られている直列セルに対して、電荷を充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つことができるという効果も奏する。
【０１３３】
（第７の実施形態によるバランス充電回路の構成）
図３９は、単一のコイルＬ１を用いて、直列に接続されたＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮを充電するバランス充電回路の構成例を示す回路図である。図３９において、バランス充電回路は、単一のコイルＬ１と、充電電圧が入力される入力端子１０１と基準電圧端子との間にコイルＬ１を電気的に接続するためのスイッチ群ＳＷ１と、蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮのそれぞれの両端とコイルＬ１の両端とを電気的に接続するためのスイッチ群ＳＷ２と、を備えている。この図３９のバランス充電回路の構成は、上記図１及び図７の構成において、セルの数がＮ個である場合のバランス充電回路の構成である。
この図３９のバランス充電回路の構成自体は、図３３を参照して説明したバランス充電回路の構成と同様であるが、図示せぬ制御回路によるスイッチの制御内容の一部が異なり、降圧動作を実現する。
【０１３４】
（第７の実施形態によるバランス充電回路の動作）
次に、本発明の第７の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路の動作を説明する。図４０〜図４５は本発明の第６の実施形態の動作を説明するための図である。
本発明の第７の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、直列された蓄電セルを充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つために、図示せぬ制御回路により、第１〜第Ｎの充電期間が設定される。ただし、第１の充電期間においてオンとなるスイッチが、第６の実施形態の場合とは異なる。
【０１３５】
すなわち、第１の充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳａ１およびＳｄ２をオンさせる。この点、オンさせるスイッチが、第６の実施形態の場合とは異なる。そして、入力端子１０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、充電電流をコイルＬ１に蓄えつつ、セルＣｅｌｌ１を充電する。充電電流の経路を図４０の破線矢印で示す。
【０１３６】
次に、第１の充電期間の後半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳａ１をオフさせ、Ｓｄ２をオンのまま、スイッチＳｃ１をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌ１を充電する。充電電流の経路を図４１の破線矢印で示す。
その後、第２の充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳｃ１およびＳｄ２をオフさせ、スイッチＳａ１およびＳｂ１をオンさせる。そして、入力端子１０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、セルＣｅｌｌ２に電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。充電電流の経路を図４２の破線矢印で示す。
【０１３７】
次に、第２の充電期間の後半において、スイッチＳａ１およびＳｂ１をオフさせ、スイッチＳｃ２及びＳｄ３をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌ２を充電する。充電電流の経路を図４３の破線矢印で示す。
【０１３８】
以下、同様の動作を繰り返し、第２の充電期間以降については、各充電期間の前半においてスイッチＳａ１及びＳｂ１をオンさせ、蓄電セルに電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。そして、各充電期間の後半において各セルの両端に対応するスイッチをオンさせることにより、コイルＬ１に充電された充電電流によってそのセルを充電する。したがって、セルＣｅｌｌＮを充電する状態では、スイッチＳｃＮ及びＳｄＮ＋１をオンさせる。この状態の充電電流の経路を図４４の破線矢印で示す。
【０１３９】
ここで、図示せぬ制御回路による制御内容について図４５を参照して説明する。図４５は、図３９中の各スイッチについて、第１〜第Ｎの充電期間Ｔ１〜ＴＮそれぞれにおいて図示せぬ制御回路がオンさせるものを示している。すなわち、各スイッチのうち、同図中の「ＯＮ」と記載されている欄に対応するスイッチを図示せぬ制御回路によってオン状態とし、それ以外のスイッチはオフ状態とする。
【０１４０】
図４５のように、各充電期間Ｔ１〜ＴＮにおいて、第１の充電期間の前半ではスイッチＳａ１及びＳｄ２をオンさせ、第２の充電期間以降の前半ではスイッチＳａ１及びＳｂ１をオンさせる。そして、各充電期間Ｔ１〜ＴＮの後半では、上述したように、各セルの両端に対応するスイッチをオンさせる。このように、図示せぬ制御回路は、各スイッチについて、上記の第１〜第Ｎの充電期間Ｔ１〜ＴＮのようにオンさせる制御を繰返し行うので、１つのコイルＬ１を用いたバランス充電回路を実現することができる。
さらに、直列セルの各セルは、各充電期間Ｔ１〜ＴＮのいずれの期間においても放電されることがないので、充電回数が限られている直列セルに対して、電荷を充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つことができるという効果も奏する。
【０１４１】
（第８の実施形態によるバランス充電回路の構成）
図４６は、単一のコイルＬ１を用いて、直列に接続されたＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮを充電するバランス充電回路の構成例を示す回路図である。図４６において、バランス充電回路は、単一のコイルＬ１と、充電電圧が入力される入力端子１０１と基準電圧端子との間にコイルＬ１を電気的に接続するためのスイッチ群ＳＷ１と、蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮのそれぞれの両端とコイルＬ１の両端とを電気的に接続するためのスイッチ群ＳＷ２と、を備えている。
この図４６のバランス充電回路の構成自体は、図３３を参照して説明したバランス充電回路の構成と同様であるが、図示せぬ制御回路によるスイッチの制御内容の一部が異なり、昇圧動作を実現する。
【０１４２】
（第８の実施形態によるバランス充電回路の動作）
次に、本発明の第８の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路の動作を説明する。図４７〜図５１は本発明の第８の実施形態の動作を説明するための図である。
本発明の第８の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、直列された蓄電セルを充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つために、図示せぬ制御回路により、第１〜第Ｎの充電期間が設定される。ただし、第１の充電期間においてオンとなるスイッチが、第６の実施形態の場合とは異なる。
【０１４３】
すなわち、第１の充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳａ１及びＳｂ１をオンさせる。そして、入力端子１０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、セルＣｅｌｌ１に電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。充電電流の経路を図４７の破線矢印で示す。
次に、第１の充電期間の後半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳｂ１をオフさせ、Ｓａ１をオンのまま、スイッチＳｄ２をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌ１を充電する。充電電流の経路を図４８の破線矢印で示す。
【０１４４】
その後、第２の充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳｄ２をオフさせ、スイッチＳａ１をオンのまま、スイッチＳｂ１をオンさせる。そして、入力端子１０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、セルＣｅｌｌ２に電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。この状態は図４７の状態と同じであり、充電電流の経路を図４７の破線矢印で示す。
次に、第２の充電期間の後半において、スイッチＳａ１及びＳｂ１をオフさせ、スイッチＳｃ２及びＳｄ３をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌ２を充電する。充電電流の経路を図４９の破線矢印で示す。
【０１４５】
以下、同様の動作を繰り返し、各充電期間の前半においてスイッチＳａ１及びＳｂ１をオンさせ、蓄電セルに電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。そして、各充電期間の後半において各セルの両端に対応するスイッチをオンさせることにより、コイルＬ１に充電された充電電流によってそのセルを充電する。したがって、セルＣｅｌｌＮを充電する状態では、スイッチＳｃＮ及びＳｄＮ＋１をオンさせる。この状態の充電電流の経路を図５０の破線矢印で示す。
【０１４６】
ここで、図示せぬ制御回路による制御内容について図５１を参照して説明する。図５１は、図４６中の各スイッチについて、第１〜第Ｎの充電期間Ｔ１〜ＴＮそれぞれにおいて図示せぬ制御回路がオンさせるものを示している。すなわち、各スイッチのうち、同図中の「ＯＮ」と記載されている欄に対応するスイッチを図示せぬ制御回路によってオン状態とし、それ以外のスイッチはオフ状態とする。
【０１４７】
図５１のように、各充電期間Ｔ１〜ＴＮの前半では、上述したように、スイッチＳａ１及びＳｂ１をオンさせる。そして、各充電期間Ｔ１〜ＴＮにおいて、第１の充電期間の後半ではスイッチＳａ１及びＳｄ２をオンさせ、第２の充電期間以降の後半では、各セルの両端に対応するスイッチをオンさせる。このように、図示せぬ制御回路は、各スイッチについて、上記の第１〜第Ｎの充電期間Ｔ１〜ＴＮのようにオンさせる制御を繰返し行うので、１つのコイルＬ１を用いたバランス充電回路を実現することができる。
【０１４８】
さらに、直列セルの各セルは、各充電期間Ｔ１〜ＴＮのいずれの期間においても放電されることがないので、充電回数が限られている直列セルに対して、電荷を充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つことができるという効果も奏する。
【０１４９】
（第９の実施形態によるバランス充電回路の構成）
図５２は、単一のコイルＬ１を用いて、直列に接続されたＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮを充電するバランス充電回路の構成例を示す回路図である。図５２において、バランス充電回路は、単一のコイルＬ１と、充電電圧が入力される入力端子１０１と基準電圧端子との間にコイルＬ１を電気的に接続するためのスイッチ群ＳＷ１と、蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮのそれぞれの両端とコイルＬ１の両端とを電気的に接続するためのスイッチ群ＳＷ２と、を備えている。
【０１５０】
スイッチ群ＳＷ１は、スイッチＳａ１及びスイッチＳａ２と、スイッチＳｆ０及びスイッチＳｂ１とを備えている。スイッチＳａ１及びスイッチＳａ２は、一端がそれぞれ入力端子１０１に接続され、他端がそれぞれコイルＬ１の一端と他端に接続されている。スイッチＳｆ０及びスイッチＳｂ１は、一端がそれぞれ基準電圧端子に接続され、他端がそれぞれコイルＬ１の他端と一端に接続されている。
【０１５１】
スイッチ群ＳＷ２は、スイッチＳｆ１〜ＳｆＮを備えている。スイッチＳｆ１〜ＳｆＮのうち、奇数番目のスイッチＳｆ１、Ｓｆ３、…、ＳｆＮ−１は、一端がＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮの接続点に接続され、他端がコイルＬ１の他端に接続されている。また、スイッチＳｆ１〜ＳｆＮのうち、偶数番目のスイッチＳｆ２、Ｓｆ４、…、ＳｆＮは、一端がＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮの接続点ならびに出力端子１０２に接続され、他端がコイルＬ１の一端に接続されている。
【０１５２】
以上のように、本実施形態によるバランス充電回路は、蓄電セルの数に「４」を加えた数のスイッチを備えている。すなわち、蓄電セルの数に「４」を加えた数のスイッチは、各々の蓄電セルの両端とコイルＬ１とを接続するＮ個のスイッチからなるスイッチ群ＳＷ２、及び、入力端子１０１とコイルＬ１とを接続する４つのスイッチからなるスイッチ群ＳＷ１、である。スイッチ群ＳＷ２は、第１の蓄電セルから数えて偶数番目の高電圧端子とコイルの一端を接続するスイッチＳｆ２〜ＳｆＭ（偶数番目の蓄電セルに接続されるスイッチＳｆ２、Ｓｆ４、…、ＳｆＭ（ＭはＮ以下の最大偶数））と、第１の蓄電セルから数えて奇数番目の高電圧端子とコイルの他端を接続するスイッチＳｆ１〜ＳｆＬ（奇数番目の蓄電セルに接続されるスイッチＳｆ１、Ｓｆ３、…、ＳｆＬ  （ＬはＮ以下の最大奇数））とを有している。
【０１５３】
（第９の実施形態によるバランス充電回路の動作）
次に、本発明の第９の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路の動作を説明する。図５３〜図５８は本発明の第９の実施形態の動作を説明するための図である。
本発明の第９の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、直列接続された蓄電セルを充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つために、図示せぬ制御回路により、第１〜第Ｎの充電期間が設定される。
【０１５４】
まず、第１の充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳａ１及びＳｂ１をオンさせる。そして、入力端子１０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、セルＣｅｌｌ１に電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。充電電流の経路を図５３の破線矢印で示す。
次に、第１の充電期間の後半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳａ１及びＳｂ１をオフさせ、スイッチＳｆ０及びＳｆ１をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌ１を充電する。充電電流の経路を図５４の破線矢印で示す。
【０１５５】
その後、第２の充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳｆ０及びＳｆ１をオフさせ、スイッチＳａ２及びＳｆ０をオンさせる。そして、入力端子１０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、セルＣｅｌｌ２に電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。充電電流の経路を図５５の破線矢印で示す。図５５の場合の充電電流の経路は、図５３の場合の充電電流の経路と逆方向である。
【０１５６】
次に、第２の充電期間の後半において、スイッチＳａ２及びＳｆ０をオフさせ、スイッチＳｆ１及びＳｆ２をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌ２を充電する。充電電流の経路を図５６の破線矢印で示す。
その後、第３の充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳｆ１及びＳｆ２をオフさせ、スイッチＳｆ０及びＳｆ１をオンさせる。そして、入力端子１０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、セルＣｅｌｌ３に電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。この状態は図５３の状態と同じであり、充電電流の経路を図５３の破線矢印で示す。
【０１５７】
次に、第３の充電期間の後半において、スイッチＳａ１及びＳｂ１をオフさせ、スイッチＳｆ２及びＳｆ３をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌ３を充電する。充電電流の経路を図５７の破線矢印で示す。
以下、同様の動作を繰り返し、各充電期間の前半においてコイルＬ１に蓄える充電電流の流れる向きを、奇数番目の充電期間と偶数番目の充電期間とで交互に変化させている。そして、各充電期間の後半において各セルの両端に対応するスイッチをオンさせることにより、コイルＬ１に充電された充電電流によってそのセルを充電する。したがって、セルＣｅｌｌＮを充電する偶数番目の充電期間では、スイッチＳｆＮ−１及びＳｆＮをオンさせる。この状態の充電電流の経路を図５８の破線矢印で示す。
【０１５８】
ここで、図示せぬ制御回路による制御内容について図５９を参照して説明する。図５９は、図５２中の各スイッチについて、第１〜第Ｎの充電期間Ｔ１〜ＴＮそれぞれにおいて図示せぬ制御回路がオンさせるものを示している。すなわち、各スイッチのうち、同図中の「ＯＮ」と記載されている欄に対応するスイッチを図示せぬ制御回路によってオン状態とし、それ以外のスイッチはオフ状態とする。
【０１５９】
図５９のように、奇数番目の充電期間の前半ではスイッチＳａ１、Ｓｂ１をオンさせ、偶数番目の充電期間の前半ではスイッチＳ２１、Ｓｆ０をオンさせ、コイルＬ１に蓄える充電電流の流れる向きを交互に変化させている。そして、各充電期間Ｔ１〜ＴＮの後半では、上述したように、各セルの両端に対応するスイッチをオンさせる。
【０１６０】
つまり、図示せぬ制御回路の充電期間は、スイッチＳａ１、Ｓｂ１のみをオンにしてコイルＬ１に充電電流を充電する期間Ｔ１ａ、及び、スイッチＳｆ０、Ｓｆ１のみをオンにして充電されたコイルの電流を第１の蓄電セルに充電する期間Ｔ１ｂからなる充電期間Ｔ１と、同様にスイッチＳａ２、Ｓｆ０のみをオンにしてコイルＬ１に充電電流を充電する期間Ｔ２ａ、及び、スイッチＳｆ１，Ｓｆ２のみをオンにして充電されたコイルＬ１の電流を第２の蓄電セルに充電する期間Ｔ２ｂからなる充電期間Ｔ２と、充電期間Ｔ１、Ｔ２と同様にスイッチＳａ１、Ｓｂ１、Ｓａ２、Ｓｆ０及びＳｆ２〜ＳｆＮをオンオフし、コイルＬ１の電流を第３〜第Ｎの蓄電セルに充電する充電期間Ｔ３〜ＴＮとからなる。そして、各々の蓄電セルの電圧を監視し、各々の蓄電セルの電圧が等しくなるように期間Ｔ１ａ〜ＴＮａの長さ、及び、期間Ｔ１ｂ〜ＴＮｂの長さを制御する。
【０１６１】
また、図示せぬ制御回路の放電期間は、各々の蓄電セルの電圧を監視し、電圧の高い蓄電セルの第１の蓄電セルから数えた番号Ｐと電圧の低い蓄電セルの第１の蓄電セルから数えた番号Ｑとの合計が奇数になる蓄電セルを各々選択し、電圧の高い第Ｐの蓄電セルの高電圧端子とコイルＬの他端とを接続するスイッチＳｆＰと、電圧の高い第Ｐの蓄電セルの低電圧端子とコイルＬの一端とを接続するスイッチＳｆ（Ｐ−１）とをオンし、コイルＬ１に電流を充電する期間Ｔｘａと、電圧の低い第Ｑの蓄電セルの高電圧端子とコイルＬの他端とを接続するスイッチＳｆＱと電圧の低い第Ｑの蓄電セルの低電圧端子とコイルの一端とを接続するスイッチＳｆ（Ｑ−１）とをオンしコイル電流を電圧の低いセルに充電する期間Ｔｘｂを有する期間Ｔｘと、からなり、図示せぬ制御回路は出力端子１０２に接続される負荷を駆動するときに、各々の蓄電セルの電圧が等しくなるように上記期間の長さを繰り返し制御する。
【０１６２】
このように、図示せぬ制御回路は、各スイッチについて、上記の第１〜第Ｎの充電期間Ｔ１〜ＴＮのようにオンさせる制御を繰返し行うので、単一のコイルＬ１を用いて昇降圧動作するバランス充電回路を実現することができる。
また、直列セルの各セルは、各充電期間Ｔ１〜ＴＮのいずれの期間においても放電されることがないので、充電回数が限られている直列セルに対して、電荷を充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つことができるという効果も奏する。
さらに、スイッチの数が蓄電セルの数Ｎに「４」を加えた数であるため、極めて少ない素子数で、直列蓄電セルのバランス充電回路を実現することができる。
【０１６３】
（第９の実施形態の変形）
上記第９の実施形態において、図示せぬ制御回路は、充電期間Ｔ１におけるスイッチの制御を、以下のように変更してもよい。すなわち、図６０〜図６２は、上記第９の実施形態において、図示せぬ制御回路によるスイッチＳａ１、Ｓａ２、Ｓｂ１、Ｓｆ０、Ｓｆ１、Ｓｆ２のオンオフ制御状態を示す図である。
図６０を参照すると、充電期間Ｔ１の前半において、スイッチＳａ１及びＳｂ１をオンさせてコイルＬ１に電流を蓄える。そして、充電期間Ｔ１の後半において、スイッチＳｆ０及びＳｆ１をオンさせることにより、コイルＬ１に蓄えられた電流によってセルＣｅｌｌ１を充電する。
【０１６４】
次に、充電期間Ｔ２の前半において、スイッチＳａ２及びＳｆ０をオンさせてコイルＬ１に電流を蓄える。そして、充電期間Ｔ２の後半において、スイッチＳｆ１及びＳｆ２をオンさせることにより、コイルＬ１に蓄えられた電流によってセルＣｅｌｌ２を充電する。
以上のようにスイッチをオンオフさせることにより、バランス充電回路の昇降圧動作を実現することができる。
【０１６５】
また、図６１を参照すると、充電期間Ｔ１の前半において、スイッチＳａ１及びＳｆ１をオンさせてコイルＬ１に電流を蓄える。そして、充電期間Ｔ１の後半において、スイッチＳｆ０及びＳｆ１をオンさせることにより、コイルＬ１に蓄えられた電流によってセルＣｅｌｌ１を充電する。
【０１６６】
次に、充電期間Ｔ２の前半において、スイッチＳａ２及びＳｆ０をオンさせてコイルＬ１に電流を蓄える。そして、充電期間Ｔ２の後半において、スイッチＳｆ１及びＳｆ２をオンさせることにより、コイルＬ１に蓄えられた電流によってセルＣｅｌｌ２を充電する。
以上のようにスイッチをオンオフさせることにより、バランス充電回路の降圧動作を実現することができる。
【０１６７】
さらに、図６２を参照すると、充電期間Ｔ１の前半において、スイッチＳａ１及びＳｂ１をオンさせてコイルＬ１に電流を蓄える。そして、充電期間Ｔ１の後半において、スイッチＳａ１及びＳｆ１をオンさせることにより、コイルＬ１に蓄えられた電流によってセルＣｅｌｌ１を充電する。
【０１６８】
次に、充電期間Ｔ２の前半において、スイッチＳａ２及びＳｆ０をオンさせてコイルＬ１に電流を蓄える。そして、充電期間Ｔ２の後半において、スイッチＳｆ１及びＳｆ２をオンさせることにより、コイルＬ１に蓄えられた電流によってセルＣｅｌｌ２を充電する。
以上のようにスイッチをオンオフさせることにより、バランス充電回路の昇圧動作を実現することができる。
【０１６９】
なお、奇数番目の蓄電セルと偶数番目の蓄電セルとを交互に充電対象とする制御を行ってもよいし、奇数番目の蓄電セルと偶数番目の蓄電セルとのいずれか一方全てを先に充電対象として順不同すなわち任意の順序で充電完了し、その後に他方全てを充電対象として順不同すなわち任意の順序で充電完了する制御を行ってもよい。前者の制御を採用する場合は充電対象とする蓄電セルを変えるたびに電流の流れる向きが変わるが、後者の制御を採用する場合は奇数番目から偶数番目へ（またはその逆へ）の切替えの際に１回のみ電流の流れる向きが変わることになる。したがって、後者の制御を採用する場合は、前者の制御を採用する場合よりも電力消費の効率がよい。
【０１７０】
（第１０の実施形態によるバランス充電回路の構成）
図６３は、単一のコイルＬ１を用いて、直列に接続されたＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮを充電するバランス充電回路の構成例を示す回路図である。図６３において、バランス充電回路は、単一のコイルＬ１と、充電電圧が入力される入力端子１０１と基準電圧端子との間にコイルＬ１を電気的に接続するためのスイッチ群ＳＷ１と、蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮのそれぞれの両端とコイルＬ１とを電気的に接続するためのスイッチ群ＳＷ２と、を備えている。
【０１７１】
スイッチ群ＳＷ１は、スイッチＳａ１及びスイッチＳａ２と、スイッチＳｂ２とを備えている。スイッチＳａ１及びスイッチＳａ２は、一端がそれぞれ入力端子１０１に接続され、他端がそれぞれコイルＬ１の一端と他端に接続されている。スイッチＳｂ２は、一端が基準電圧に接続され、他端がコイルＬ１の他端に接続されている。
【０１７２】
スイッチ群ＳＷ２は、スイッチＳｃ３〜ＳｃＮ＋１と、スイッチＳｄ２〜ＳｄＮとを備えている。スイッチＳｃ３〜ＳｃＮ＋１は、一端がＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ２〜ＣｅｌｌＮの接続点ならびに出力端子１０２に接続され、他端がコイルＬ１の一端に接続されている。スイッチＳｄ２〜ＳｄＮは、一端がＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮの接続点に接続され、他端がコイルＬ１の他端に接続されている。
以上のように、本実施形態によるバランス充電回路は、図４６を参照して説明した第８の実施形態によるバランス充電回路において、スイッチＳｃ２を削除した構成である。
【０１７３】
（第１０の実施形態によるバランス充電回路の動作）
次に、本発明の第１０の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路の動作を説明する。図６４〜図６９は本発明の第１０の実施形態の動作を説明するための図である。
本発明の第１０の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、直列接続された蓄電セルを充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つために、図示せぬ制御回路により、第１〜第Ｎの充電期間が設定される。
【０１７４】
第１の充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳａ１及びＳｄ２をオンさせる。そして、入力端子１０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、充電電流をコイルＬ１に蓄えつつ、セルＣｅｌｌ１を充電する。充電電流の経路を図６４の破線矢印で示す。
次に、第１の充電期間の後半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳａ１をオフさせ、Ｓｄ２をオンのまま、スイッチＳｂ２をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌ１を充電する。充電電流の経路を図６５の破線矢印で示す。
【０１７５】
その後、第２の充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳｄ２をオフさせ、スイッチＳａ２及びＳｂ２をオンさせる。そして、入力端子１０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、セルＣｅｌｌ２に電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。充電電流の経路を図６６の破線矢印で示す。
次に、第２の充電期間の後半において、スイッチＳａ２及びＳｂ２をオフさせ、スイッチＳｃ３及びＳｄ２をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌ２を充電する。充電電流の経路を図６７の破線矢印で示す。
【０１７６】
以下、同様の動作を繰り返し、第２の充電期間以降については、各充電期間の前半においてスイッチＳａ２及びＳｂ１をオンさせ、蓄電セルに電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。そして、各充電期間の後半において各セルの両端に対応するスイッチをオンさせることにより、コイルＬ１に充電された充電電流によってそのセルを充電する。したがって、セルＣｅｌｌＮを充電する状態では、スイッチＳｃＮ＋１及びＳｄＮをオンさせる。この状態の充電電流の経路を図６８の破線矢印で示す。
【０１７７】
ここで、図示せぬ制御回路による制御内容について図６９を参照して説明する。図６９は、図６３中の各スイッチについて、第１〜第Ｎの充電期間Ｔ１〜ＴＮそれぞれにおいて図示せぬ制御回路がオンさせるものを示している。すなわち、各スイッチのうち、同図中の「ＯＮ」と記載されている欄に対応するスイッチを図示せぬ制御回路によってオン状態とし、それ以外のスイッチはオフ状態とする。
【０１７８】
図６９のように、各充電期間Ｔ１〜ＴＮにおいて、第１の充電期間の前半ではスイッチＳａ１及びＳｄ２をオンさせ、第２の充電期間以降の前半ではスイッチＳａ２及びＳｂ１をオンさせる。そして、各充電期間Ｔ１〜ＴＮの後半では、上述したように、各セルの両端に対応するスイッチをオンさせる。このように、図示せぬ制御回路は、各スイッチについて、上記の第１〜第Ｎの充電期間Ｔ１〜ＴＮのようにオンさせる制御を繰返し行うので、１つのコイルＬ１を用いたバランス充電回路を実現することができる。
【０１７９】
なお、上記の第１の充電期間Ｔ１は降圧動作であるため、入力電圧ＶｉｎがセルＣｅｌｌ１の充電電圧よりも大きく、かつ、セルＣｅｌｌ１への充電電流の向きとセルＣｅｌｌ２〜Ｎへの充電電流の向きとが異なっても良い場合に、本実施形態を適用することができる。
【０１８０】
（第１１の実施形態によるバランス充電回路の構成）
図７０は、単一のコイルＬ１を用いて、直列に接続されたＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮを充電するバランス充電回路の構成例を示す回路図である。図７０において、バランス充電回路は、単一のコイルＬ１と、充電電圧が入力される入力端子１０１とコイルＬ１とを電気的に接続するためのスイッチ群ＳＷ１と、蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮのそれぞれの両端とコイルＬ１とを電気的に接続するためのスイッチ群ＳＷ２と、を備えている。
【０１８１】
スイッチ群ＳＷ１は、スイッチＳａ１と、スイッチＳｂ２とを備えている。スイッチＳａ１は、一端が入力端子１０１に接続され、他端がコイルＬ１の一端に接続されている。スイッチＳｂ２は、一端が基準電圧端子に接続され、他端がコイルＬ１の一端に接続されている。
スイッチ群ＳＷ２は、スイッチＳｃ３〜ＳｃＮ＋１と、スイッチＳｄ２〜ＳｄＮとを備えている。スイッチＳｃ３〜ＳｃＮ＋１は、一端がＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ２〜ＣｅｌｌＮの接続点ならびに出力端子１０２に接続され、他端がコイルＬ１の一端に接続されている。スイッチＳｄ２〜ＳｄＮは、一端がＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮの接続点に接続され、他端がコイルＬ１の他端に接続されている。
以上のように、本実施形態によるバランス充電回路は、図４６を参照して説明した第８の実施形態によるバランス充電回路において、スイッチＳｃ２を削除した構成である。
【０１８２】
（第１１の実施形態によるバランス充電回路の動作）
次に、本発明の第１１の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路の動作を説明する。図７１〜図７６は本発明の第１１の実施形態の動作を説明するための図である。
本発明の第１１の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、直列された蓄電セルを充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つために、図示せぬ制御回路により、第１〜第Ｎの充電期間が設定される。
【０１８３】
第１の充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳａ１及びＳｄ２をオンさせる。そして、入力端子１０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、充電電流をコイルＬ１に蓄えつつ、セルＣｅｌｌ１を充電する。充電電流の経路を図７１の破線矢印で示す。
次に、第１の充電期間の後半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳａ１をオフさせ、スイッチＳｄ２をオンのまま、スイッチＳｂ２をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌ１を充電する。充電電流の経路を図７２の破線矢印で示す。
【０１８４】
その後、第２の充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳｄ２及びＳｂ２をオンのままとする。すると、セルＣｅｌｌ１から放電が行われて、セルＣｅｌｌ２に電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。充電電流の経路を図７３の破線矢印で示す。
次に、第２の充電期間の後半において、スイッチＳｂ２をオフさせ、スイッチＳｄ２をオンのまま、スイッチＳｃ３をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌ２を充電する。充電電流の経路を図７４の破線矢印で示す。
【０１８５】
以下、同様の動作を繰り返し、第２の充電期間以降については、各充電期間の前半においてスイッチＳｂ２及びＳｄ２をオンさせ、セルＣｅｌｌ１から放電により、他のセルＣｅｌｌ２〜ＣｅｌｌＮに電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。したがって、セルＣｅｌｌＮを充電する状態では、スイッチＳｃＮ＋１及びＳｄＮをオンさせる。この状態の充電電流の経路を図７５の破線矢印で示す。
【０１８６】
ここで、図示せぬ制御回路による制御内容について図７６を参照して説明する。図７６は、図７０中の各スイッチについて、第１〜第Ｎの充電期間Ｔ１〜ＴＮそれぞれにおいて図示せぬ制御回路がオンさせるものを示している。すなわち、各スイッチのうち、同図中の「ＯＮ」と記載されている欄に対応するスイッチを図示せぬ制御回路によってオン状態とし、それ以外のスイッチはオフ状態とする。
【０１８７】
図７６のように、各充電期間Ｔ１〜ＴＮにおいて、第１の充電期間の前半ではスイッチＳａ１及びＳｄ２をオンさせてセルＣｅｌｌ１を充電し、第２の充電期間以降の前半ではスイッチＳｂ２及びＳｄ２をオンさせてセルＣｅｌｌ１からの放電によって他のセルＣｅｌｌ２〜ＣｅｌｌＮに電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。そして、各充電期間Ｔ１〜ＴＮの後半では、上述したように、各セルの両端に対応するスイッチをオンさせて他のセルＣｅｌｌ２〜ＣｅｌｌＮを充電する。このように、図示せぬ制御回路は、各スイッチについて、上記の第１〜第Ｎの充電期間Ｔ１〜ＴＮのようにオンさせる制御を繰返し行うので、１つのコイルＬ１を用いたバランス充電回路を実現することができる。
なお、上記の第１の充電期間Ｔ１は降圧動作であるため、入力電圧ＶｉｎがセルＣｅｌｌ１の充電電圧よりも大きく、かつ、セルＣｅｌｌ１の放電が許容される場合に、本実施形態を適用することができる。
【０１８８】
（第１２の実施形態によるバランス充電回路の構成）
図７７は、単一のコイルＬ１を用いて、直列に接続されたＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮを充電するバランス充電回路の構成例を示す回路図である。図７７において、バランス充電回路は、単一のコイルＬ１と、充電電圧が入力される入力端子１０１とコイルＬ１とを電気的に接続するためのスイッチ群ＳＷ１と、蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮのそれぞれの両端とコイルＬ１とを電気的に接続するためのスイッチ群ＳＷ２と、を備えている。
【０１８９】
スイッチ群ＳＷ１は、スイッチＳａ１と、スイッチＳｂ２とを備えている。スイッチＳａ１は、一端が入力端子１０１に接続され、他端がコイルＬ１の一端に接続されている。スイッチＳｂ２は、一端が基準電圧端子に接続され、他端がコイルＬ１の一端に接続されている。
スイッチ群ＳＷ２は、スイッチＳｃ３〜ＳｃＮ＋１と、スイッチＳｄ２〜ＳｄＮとを備えている。スイッチＳｃ３〜ＳｃＮ＋１は、一端がＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ２〜ＣｅｌｌＮの接続点ならびに出力端子１０２に接続され、他端がコイルＬ１の一端に接続されている。スイッチＳｄ２〜ＳｄＮは、一端がＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮの接続点に接続され、他端がコイルＬ１の他端に接続されている。
【０１９０】
以上のように、本実施形態によるバランス充電回路は、図４６を参照して説明した第８の実施形態によるバランス充電回路において、スイッチＳｃ２を削除した構成である。
この図７７のバランス充電回路の構成自体は、図７０を参照して説明したバランス充電回路の構成と同様であるが、図示せぬ制御回路によるスイッチの制御内容の一部が異なる。
【０１９１】
（第１２の実施形態によるバランス充電回路の動作）
次に、本発明の第１２の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路の動作を説明する。図７７〜図８４は本発明の第１２の実施形態の動作を説明するための図である。
本発明の第１２の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、直列された蓄電セルを充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つために、図示せぬ制御回路により、第１〜第Ｎの充電期間が設定される。
【０１９２】
第１の充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳａ１及びＳｄ２をオンさせる。そして、入力端子１０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、充電電流をコイルＬ１に蓄えつつ、セルＣｅｌｌ１を充電する。充電電流の経路を図７８の破線矢印で示す。
次に、第１の充電期間の後半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳａ１をオフさせ、スイッチＳｄ２をオンのまま、スイッチＳｂ２をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌ１を充電する。充電電流の経路を図７９の破線矢印で示す。
【０１９３】
その後、第２の充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳｄ２及びＳｂ２をオンのままとする。すると、セルＣｅｌｌ１から放電が行われて、セルＣｅｌｌ２に電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。充電電流の経路を図８０の破線矢印で示す。
次に、第２の充電期間の後半において、スイッチＳｂ２をオフさせ、スイッチＳｄ２をオンのまま、スイッチＳｃ３をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌ２を充電する。充電電流の経路を図８１の破線矢印で示す。
【０１９４】
そして、第３の充電期間以降は、充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳｂ２、及び、スイッチＳｄ３〜ＳｄＮをオンとし、セルＣｅｌｌ２〜ＣｅｌｌＮ−１から放電が行われて、セルＣｅｌｌ３〜ＣｅｌｌＮに電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。したがって、充電期間ＴＮでは、充電期間ＴＮの前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳｂ２及びＳｄＮをオンとし、セルＣｅｌｌ１Ｎ−１から放電が行われて、セルＣｅｌｌＮに電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。充電電流の経路を図８２の破線矢印で示す。
【０１９５】
次に、充電期間ＴＮの後半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳｄＮ及びＳｃＮ＋１をオンとし、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌＮを充電する。充電電流の経路を図８３の破線矢印で示す。
ここで、図示せぬ制御回路による制御内容について図８４を参照して説明する。図８４は、図７７中の各スイッチについて、第１〜第Ｎの充電期間Ｔ１〜ＴＮそれぞれにおいて図示せぬ制御回路がオンさせるものを示している。すなわち、各スイッチのうち、同図中の「ＯＮ」と記載されている欄に対応するスイッチを図示せぬ制御回路によってオン状態とし、それ以外のスイッチはオフ状態とする。
【０１９６】
図８４のように、各充電期間Ｔ１〜ＴＮにおいて、第１の充電期間の前半ではスイッチＳａ１及びＳｄ２をオンさせてセルＣｅｌｌ１を充電し、第２の充電期間以降の前半ではスイッチＳｂ２の他にセルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮ−１を順次放電させるためのスイッチをオンさせて充電電流をコイルＬ１に蓄える。そして、各充電期間Ｔ１〜ＴＮの後半では、上述したように、各セルの両端に対応するスイッチをオンさせてセルＣｅｌｌ２〜ＣｅｌｌＮを充電する。このように、図示せぬ制御回路は、各スイッチについて、上記の第１〜第Ｎの充電期間Ｔ１〜ＴＮのようにオンさせる制御を繰返し行うので、１つのコイルＬ１を用いたバランス充電回路を実現することができる。
【０１９７】
上述した第１１の実施形態では、放電されるセルがセルＣｅｌｌ１に固定されるのに対し、本実施形態では放電されるセルが固定されないため、セルＣｅｌｌ１の負担を低減できる。
なお、セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮ−１の放電が許容される場合に、本実施形態を適用することができる。
【０１９８】
（第１３の実施形態によるバランス充電回路の構成）
図８５は、単一のコイルＬ１を用いて、直列に接続されたＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮを充電するバランス充電回路の構成例を示す回路図である。図８５において、バランス充電回路は、単一のコイルＬ１と、充電電圧が入力される入力端子１０１とコイルＬ１とを電気的に接続するためのスイッチ群ＳＷ１と、蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮのそれぞれの両端とコイルＬ１とを電気的に接続するためのスイッチ群ＳＷ２と、ダイオードＤ１と、容量Ｃ１と、を備えている。
【０１９９】
スイッチ群ＳＷ１は、スイッチＳａ１と、スイッチＳｂ２とを備えている。スイッチＳａ１は、一端が入力端子１０１に接続され、他端がコイルＬ１の一端に接続されている。スイッチＳｂ２は、一端が基準電圧端子に接続され、他端がコイルＬ１の一端に接続されている。
スイッチ群ＳＷ２は、スイッチＳｃ３〜ＳｃＮ＋１と、スイッチＳｄ２〜ＳｄＮとを備えている。スイッチＳｃ３〜ＳｃＮ＋１は、一端がＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ２〜ＣｅｌｌＮの接続点ならびに出力端子１０２に接続され、他端がコイルＬ１の一端に接続されている。スイッチＳｄ２〜ＳｄＮは、一端がＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮの接続点に接続され、他端がコイルＬ１の他端に接続されている。
【０２００】
ダイオードＤ１は、スイッチＳｄ２の一端にアノードが接続され、蓄電セルＣｅｌｌ１と蓄電セルＣｅｌｌ２との接続点にカソードが接続されている。このダイオードＤ１は、蓄電セルＣｅｌｌ１からの放電を抑制するために設けられている。
容量Ｃ１は、ダイオードＤ１のアノードと基準電圧端子との間に接続されている。この容量Ｃ１は、電荷を一旦蓄積し、蓄積した電荷の放電によって、蓄電セルＣｅｌｌ２〜ＣｅｌｌＮを充電するための電流をコイルＬ１に蓄積するために設けられている。
【０２０１】
（第１３の実施形態によるバランス充電回路の動作）
次に、本発明の第１３の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路の動作を説明する。図８６〜図９１は本発明の第１３の実施形態の動作を説明するための図である。
本発明の第１３の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、直列された蓄電セルを充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つために、図示せぬ制御回路により、第１〜第Ｎの充電期間が設定される。
【０２０２】
第１の充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳａ１及びＳｄ２をオンさせる。そして、入力端子１０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、充電電流をコイルＬ１に蓄えつつ、セルＣｅｌｌ１を充電する。充電電流の経路を図８６の破線矢印で示す。このセルＣｅｌｌ１の充電の際、容量Ｃ１に電荷が蓄積される。
次に、第１の充電期間の後半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳａ１をオフさせ、スイッチＳｄ２をオンのまま、スイッチＳｂ２をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌ１を充電する。充電電流の経路を図８７の破線矢印で示す。
【０２０３】
その後、第２の充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳｄ２及びＳｂ２をオンのままとする。すると、容量Ｃ１から放電が行われて、セルＣｅｌｌ２に電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。このとき、ダイオードＤ１により、セルＣｅｌｌ１からの放電は抑止される。充電電流の経路を図８８の破線矢印で示す。
次に、第２の充電期間の後半において、スイッチＳｂ２をオフさせ、スイッチＳｄ２をオンのまま、スイッチＳｃ３をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌ２を充電する。充電電流の経路を図８９の破線矢印で示す。
【０２０４】
そして、第３の充電期間以降は、充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳｂ２、及び、スイッチＳｄ２をオンとし、容量Ｃ１から放電が行われて、セルＣｅｌｌ３〜ＣｅｌｌＮに電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。したがって、充電期間ＴＮでは、充電期間ＴＮの前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳｂ２及びＳｄ２をオンとし、容量Ｃ１から放電が行われて、セルＣｅｌｌＮに電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。この状態は図８８の状態と同様であり、充電電流の経路を図８８の破線矢印で示す。
【０２０５】
次に、充電期間ＴＮの後半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳｄＮ及びＳｃＮ＋１をオンとし、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌＮを充電する。充電電流の経路を図９０の破線矢印で示す。
ここで、図示せぬ制御回路による制御内容について図９１を参照して説明する。図９１は、図８５中の各スイッチについて、第１〜第Ｎの充電期間Ｔ１〜ＴＮそれぞれにおいて図示せぬ制御回路がオンさせるものを示している。すなわち、各スイッチのうち、同図中の「ＯＮ」と記載されている欄に対応するスイッチを図示せぬ制御回路によってオン状態とし、それ以外のスイッチはオフ状態とする。
【０２０６】
図９１のように、各充電期間Ｔ１〜ＴＮにおいて、第１の充電期間の前半ではスイッチＳａ１及びＳｄ２をオンさせてセルＣｅｌｌ１を充電するとともに容量Ｃ１に電荷を蓄積し、第２の充電期間以降の前半ではスイッチＳｂ２及びＳｄ２をオンさせて充電電流をコイルＬ１に蓄える。そして、各充電期間Ｔ１〜ＴＮの後半では、上述したように、各セルの両端に対応するスイッチをオンさせてセルＣｅｌｌ２〜ＣｅｌｌＮを充電する。このように、図示せぬ制御回路は、各スイッチについて、上記の第１〜第Ｎの充電期間Ｔ１〜ＴＮのようにオンさせる制御を繰返し行うので、１つのコイルＬ１を用いたバランス充電回路を実現することができる。
なお、セルＣｅｌｌ１の放電の抑制が必要である場合に、本実施形態を適用することができる。
【０２０７】
（第１４の実施形態によるバランス充電回路の構成）
図９２は、単一のコイルＬ１を用いて、直列に接続されたＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮを充電するバランス充電回路の構成例を示す回路図である。図９２において、バランス充電回路は、単一のコイルＬ１と、充電電圧が入力される入力端子１０１とコイルＬ１とを電気的に接続するためのスイッチ群ＳＷ１と、蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮのそれぞれの両端とコイルＬ１とを電気的に接続するためのスイッチ群ＳＷ２と、Ｎ−１個のダイオードＤ１〜ＤＮ−１と、Ｎ−１個の容量Ｃ１〜ＣＮ−１と、を備えている。
【０２０８】
スイッチ群ＳＷ１は、スイッチＳａ１と、スイッチＳｂ２とを備えている。スイッチＳａ１は、一端が入力端子１０１に接続され、他端がコイルＬ１の一端に接続されている。スイッチＳｂ２は、一端が基準電圧端子に接続され、他端がコイルＬ１の一端に接続されている。
スイッチ群ＳＷ２は、スイッチＳｃ３〜ＳｃＮ＋１と、スイッチＳｄ２〜ＳｄＮとを備えている。スイッチＳｃ３〜ＳｃＮ＋１は、一端がＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ２〜ＣｅｌｌＮの接続点ならびに出力端子１０２に接続され、他端がコイルＬ１の一端に接続されている。スイッチＳｄ２〜ＳｄＮは、一端がＮ個の蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮの接続点に接続され、他端がコイルＬ１の他端に接続されている。
【０２０９】
ダイオードＤ１〜ＤＮ−１は、各スイッチＳｄ２〜ＳｄＮ、及び、各蓄電セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮ−１に対応して設けられている。ダイオードＤ１〜ＤＮ−１は、対応するスイッチＳｄ２〜ＳｄＮの一端にアノードが接続され、対応する蓄電セルと他の蓄電セルとの接続点にカソードが接続されている。これらのダイオードＤ１〜ＤＮ−１は、対応する蓄電セルからの放電を抑制するために設けられている。
容量Ｃ１〜ＣＮ−１は、電荷を一旦蓄積し、蓄積した電荷の放電によって、対応する蓄電セルＣｅｌｌ２〜ＣｅｌｌＮを充電するための電流をコイルＬ１に蓄積するために設けられている。
【０２１０】
（第１４の実施形態によるバランス充電回路の動作）
次に、本発明の第１４の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路の動作を説明する。図９３〜図９９は本発明の第１４の実施形態の動作を説明するための図である。
本発明の第１４の実施形態に係る直列セルのバランス充電回路は、直列された蓄電セルを充電するとともに、直列セル間の電圧のバランスを保つために、図示せぬ制御回路により、第１〜第Ｎの充電期間が設定される。
【０２１１】
第１の充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳａ１及びＳｄ２をオンさせる。そして、入力端子１０１より入力電圧Ｖｉｎを入力し、充電電流をコイルＬ１に蓄えつつ、セルＣｅｌｌ１を充電する。充電電流の経路を図９３の破線矢印で示す。このセルＣｅｌｌ１の充電の際、容量Ｃ１に電荷が蓄積される。
次に、第１の充電期間の後半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳａ１をオフさせ、スイッチＳｄ２をオンのまま、スイッチＳｂ２をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌ１を充電する。充電電流の経路を図９４の破線矢印で示す。
【０２１２】
その後、第２の充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳｄ２及びＳｂ２をオンのままとする。すると、容量Ｃ１から放電が行われて、セルＣｅｌｌ２に電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。このとき、ダイオードＤ１により、セルＣｅｌｌ１からの放電は抑止される。充電電流の経路を図９５の破線矢印で示す。
次に、第２の充電期間の後半において、スイッチＳｂ２をオフさせ、スイッチＳｄ２をオンのまま、スイッチＳｃ３をオンさせる。そして、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌ２を充電する。充電電流の経路を図９６の破線矢印で示す。
【０２１３】
そして、第３の充電期間以降は、充電期間の前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳｂ２、及び、キャパシタＣ２〜ＣＮ−１に対応するスイッチをオンとし、そのキャパシタから放電が行われて、セルＣｅｌｌ３〜ＣｅｌｌＮに電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。したがって、充電期間ＴＮでは、充電期間ＴＮの前半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳｂ２及びＳｄＮをオンとし、キャパシタＣＮ−１から放電が行われて、セルＣｅｌｌＮに電荷を充電するための充電電流をコイルＬ１に蓄える。充電電流の経路を図９７の破線矢印で示す。
【０２１４】
次に、充電期間ＴＮの後半において、図示せぬ制御回路は、スイッチＳｄＮ及びＳｃＮ＋１をオンとし、コイルＬ１に充電された充電電流によってセルＣｅｌｌＮを充電する。充電電流の経路を図９８の破線矢印で示す。
ここで、図示せぬ制御回路による制御内容について図９９を参照して説明する。図９９は、図９２中の各スイッチについて、第１〜第Ｎの充電期間Ｔ１〜ＴＮそれぞれにおいて図示せぬ制御回路がオンさせるものを示している。すなわち、各スイッチのうち、同図中の「ＯＮ」と記載されている欄に対応するスイッチを図示せぬ制御回路によってオン状態とし、それ以外のスイッチはオフ状態とする。
【０２１５】
図９９のように、各充電期間Ｔ１〜ＴＮにおいて、第１の充電期間の前半ではスイッチＳａ１及びＳｄ２をオンさせてセルＣｅｌｌ１を充電するとともに容量Ｃ１に電荷を蓄積し、第２の充電期間以降の前半ではスイッチＳｂ２及び各キャパシタに対応するスイッチをオンさせて充電電流をコイルＬ１に蓄える。そして、各充電期間Ｔ１〜ＴＮの後半では、上述したように、各セルの両端に対応するスイッチをオンさせてセルＣｅｌｌ２〜ＣｅｌｌＮを充電する。このように、図示せぬ制御回路は、各スイッチについて、上記の第１〜第Ｎの充電期間Ｔ１〜ＴＮのようにオンさせる制御を繰返し行うので、１つのコイルＬ１を用いたバランス充電回路を実現することができる。
なお、セルＣｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮの放電の抑制が必要である場合に、本実施形態を適用することができる。
【０２１６】
（放電時のセルバランス制御その１）
上記の直列セルのバランス充電回路によって充電された直列セルについては、放電時すなわち負荷駆動時において、直列セルを構成する特定の蓄電セルに偏って放電されるとそのセルの寿命を縮めることがある。このため、直列セルの放電時においては、直列セルを構成する各蓄電セルの充電電圧をバランスさせつつ放電させることが望ましい。
蓄電セルの充電電圧をバランスさせつつ放電させるには、充電電圧の高い蓄電セル及び充電電圧の低い蓄電セルを、電流監視回路によって検索し、以下の動作を行えばよい。
【０２１７】
例えば、図３３、図３９、図４６をそれぞれ参照して説明したバランス充電回路において、電圧の高い蓄電セルをセルＣｅｌｌＰ（Ｐ＝１〜Ｎ）、及び、電圧の低い蓄電セルＣｅｌｌＱ（Ｑ＝１〜Ｎ、ただしＰを除く）を検索し、以下の動作（１）及び（２）を行って各蓄電セル電圧をバランスさせる。
（１）充電期間ＴｘａにてスイッチＳｃＰ＋１，スイッチＳｄＰをオンさせて蓄電セルＣｅｌｌＰからコイルＬ１に電流を蓄積する。
（２）充電期間ＴｘｂにてスイッチＳｃＱ、スイッチＳｄＱ＋１をオンさせて期間ＴｘａでコイルＬ１に蓄積した電流で蓄電セルＣｅｌｌＱを充電する。
【０２１８】
すなわち、図１００のように、充電期間Ｔｘの前半の期間Ｔｘａにおいて、スイッチＳｄＰ及びスイッチＳｃＰ＋１を図示せぬ制御回路によってオンさせる。また、充電期間Ｔｘの後半の期間Ｔｘｂにおいて、スイッチＳｄＱ＋１及びスイッチＳｃＱを図示せぬ制御回路によってオンさせる。
【０２１９】
（放電時のセルバランス制御その２）
図３３、図３９、図４６をそれぞれ参照して説明したバランス充電回路については、放電時において、電圧の高い蓄電セルをセルＣｅｌｌＰ（Ｐ＝１〜Ｎ）、及び、電圧の低い蓄電セルＣｅｌｌＱ（Ｑ＝１〜Ｎ、ただしＰを除く）を検索し、以下のようにスイッチを制御すればよい。例えば、充電期間Ｔｘの前半の期間Ｔｘａにおいて、スイッチＳｃＰ及びスイッチＳｄＰ＋１を図示せぬ制御回路によってオンにして、蓄電セルＣｅｌｌＰからコイルＬ１に電流を蓄積する。次に、充電期間Ｔｘの後半の期間Ｔｘｂにおいて、スイッチＳｃＱ＋１及びスイッチＳｄＱを図示せぬ制御回路によってオンにして、コイルＬ１に蓄積した電流によって蓄電セルＣｅｌｌＱを充電する。
【０２２０】
すなわち、Ｑ＞１であれば、図１０１のように、充電期間Ｔｘの前半の期間Ｔｘａにおいて、スイッチＳｃＰ及びスイッチＳｄＰ＋１を図示せぬ制御回路によってオンにする。また、充電期間Ｔｘの後半の期間Ｔｘｂにおいて、スイッチＳｄＱ及びスイッチＳｃＱ＋１を図示せぬ制御回路によってオンにする。ただし、Ｑ＝１であれば、図１０２のように、充電期間Ｔｘの後半の期間Ｔｘｂにおいて、スイッチＳｂ１及びスイッチＳｃ２を図示せぬ制御回路によってオンにする。
【０２２１】
（放電時のセルバランス制御その３）
図５２を参照して説明したバランス充電回路については、放電時のセルバランスは奇数番目の蓄電セルから偶数番目の蓄電セル、またはその逆への電荷移動に制限される。電圧の高い蓄電セルＣｅｌｌＰ（Ｐ＝１〜Ｎ）、及び、電圧の低い蓄電セルＣｅｌｌＱ（Ｑ＝１〜Ｎ、かつ、Ｐ＋Ｑが奇数）を検索し、以下の動作（１）及び（２）を行って各蓄電セル電圧をバランスさせる。
（１）充電期間Ｔｘの前半の期間ＴｘａにてスイッチＳｆＰ−１、スイッチＳｆＰをオンさせて蓄電セルＣｅｌｌＰからコイルＬ１に電流を蓄積する。
（２）充電期間Ｔｘの後半の期間ＴｘｂにてスイッチＳｆＱ−１、スイッチＳｆＱをオンさせて期間ＴｘａでコイルＬ１に蓄積した電流で蓄電セルＣｅｌｌＱを充電する。
【０２２２】
すなわち、図１０３のように、充電期間Ｔｘの前半の期間Ｔｘａにおいて、スイッチＳｆＰ−１及びスイッチＳｆＰを図示せぬ制御回路によってオンさせる。また、充電期間Ｔｘの後半の期間Ｔｘｂにおいて、スイッチＳｆＱ−１及びスイッチＳｆＱを図示せぬ制御回路によってオンさせる。
【０２２３】
（放電時のセルバランス制御その４）
図６３を参照して説明したバランス充電回路については、放電時において、電圧の高い蓄電セルをセルＣｅｌｌＰ（Ｐ＝１〜Ｎ）、及び、電圧の低い蓄電セルＣｅｌｌＱ（Ｑ＝１〜Ｎ、ただしＰを除く）を検索し、図１０４〜図１０６のようにスイッチを制御すればよい。
すなわち、Ｐ＞１であれば、図１０４のように、充電期間Ｔｘの前半の期間Ｔｘａにおいて、スイッチＳｄＰ及びスイッチＳｃＰ＋１を図示せぬ制御回路によってオンにする。また、充電期間Ｔｘの後半の期間Ｔｘｂにおいて、スイッチＳｃＱ及びスイッチＳｄＱ＋１を図示せぬ制御回路によってオンにする。
【０２２４】
ただし、Ｐ＝１であれば、図１０５のように、充電期間Ｔｘの前半の期間Ｔｘａにおいて、スイッチＳｂ２及びスイッチＳｄ２を図示せぬ制御回路によってオンにする。また、充電期間Ｔｘの後半の期間Ｔｘｂにおいて、スイッチＳｃＱ及びスイッチＳｄＱ＋１を図示せぬ制御回路によってオンにする。
さらに、Ｑ＝１であれば、図１０６のように、充電期間Ｔｘの前半の期間Ｔｘａにおいて、スイッチＳｄＰ及びスイッチＳｃＰ＋１を図示せぬ制御回路によってオンにする。また、充電期間Ｔｘの後半の期間Ｔｘｂにおいて、スイッチＳｄ２及びスイッチＳｂ２を図示せぬ制御回路によってオンにする。
【０２２５】
（放電時のセルバランス制御その５）
図８５を参照して説明したバランス充電回路については、放電時において、電圧の高い蓄電セルをセルＣｅｌｌＰ（Ｐ＝２〜Ｎ）、及び、電圧の低い蓄電セルＣｅｌｌＱ（Ｑ＝１〜Ｎ、ただしＰを除く）を検索し、図１０７、図１０８のようにスイッチを制御すればよい。
すなわち、Ｐ＞１であれば、図１０７のように、充電期間Ｔｘの前半の期間Ｔｘａにおいて、スイッチＳｄＰ及びスイッチＳｃＰ＋１を図示せぬ制御回路によってオンにする。また、充電期間Ｔｘの後半の期間Ｔｘｂにおいて、スイッチＳｃＱ及びスイッチＳｄＱ＋１を図示せぬ制御回路によってオンにする。
【０２２６】
さらに、Ｑ＝１であれば、図１０８のように、充電期間Ｔｘの前半の期間Ｔｘａにおいて、スイッチＳｄＰ及びスイッチＳｃＰ＋１を図示せぬ制御回路によってオンにする。また、充電期間Ｔｘの後半の期間Ｔｘｂにおいて、スイッチＳｄ２及びスイッチＳｂ２を図示せぬ制御回路によってオンにする。
【０２２７】
以上説明した、図８５を参照して説明したバランス充電回路については、ダイオードＤ１が設けられている。このため、Ｐ＝１の場合、放電時にセルバランスを行うことは不可能である。
なお、図９２を参照して説明したバランス充電回路については、ダイオードＤ１〜ＤＮ−１が設けられているため、放電時にセルバランスを行うことは不可能である。
【０２２８】
（直列蓄電セルのバランス充電方法）
上述した各実施形態による直列蓄電セルのバランス充電回路においては、以下の直列蓄電セルのバランス充電方法が実現されている。すなわち、入力端子に接続された電源から電力が供給され、出力端子と基準電圧端子との間に上記基準電圧端子より順に直列接続された第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数、以下同じ）の蓄電セルをバランス充電する直列蓄電セルのバランス充電方法であって、コイルを、上記入力端子と上記基準電圧端子との間に電気的に接続して、上記第ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）の蓄電セルを充電するための充電電流を上記コイルに充電する第１のステップと、上記コイルを、上記第ｋの蓄電セルの両端に電気的に接続して、上記第１のステップにおいて上記コイルに充電した充電電流を上記第ｋの蓄電セルに充電する第２のステップと、上記第１及び第２のステップを繰り返し実行して、上記第１〜第Ｎの蓄電セルを１個ずつ充電する第３のステップと、を備えたバランス充電方法が実現されている。この方法を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、コイル１個で直列蓄電セルをバランス充電することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２２９】
本発明の直列セルのバランス充電回路は、蓄電システム等の分野で好適に利用できる。
【符号の説明】
【０２３０】
１０１、２０１、３０１、４０１、５０１  入力端子
１０２、２０２、３０２、４０２、５０２  出力端子
５０３  充電用制御回路
５０４  セルバランス回路
Ｃ１〜ＣＮ−１  容量
Ｃｅｌｌ１〜ＣｅｌｌＮ  蓄電セル
Ｃｏｎｔｒｏｌ１〜Ｃｏｎｔｒｏｌ６   制御回路
Ｄ１〜ＤＮ−１  ダイオード
Ｌ１、Ｌ２  コイル
Ｍ１、Ｍ２  電流監視回路
Ｓ１〜Ｓ６  スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
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【図８１】
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【図８２】
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【図８３】
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【図８４】
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【図８５】
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【図８６】
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【図８７】
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【図８８】
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【図８９】
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【図９０】
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【図９１】
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【図９２】
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【図９３】
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【図９４】
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【図９５】
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【図９６】
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【図９７】
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【図９８】
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【図９９】
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【図１００】
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【図１０１】
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【図１０２】
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【図１０３】
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【図１０４】
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【図１０５】
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【図１０６】
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【図１０７】
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【図１０８】
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【図１０９】
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【図１１０】
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【図１１１】
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【図１１２】
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【図１１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年2月17日(2014.2.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続され、直列端の一方が出力端子に接続され、他方が基準電圧端子に接続された第１の蓄電セルと第２の蓄電セルとをバランス充電する直列蓄電セルのバランス充電回路であって、
前記第１の蓄電セル及び前記第２の蓄電セルに共通に設けられ、前記第１の蓄電セル及び前記第２の蓄電セルを充電するために電源から供給される電力を一時的に蓄えるコイルと、
前記第１の蓄電セル及び前記第２の蓄電セルの一方に前記コイルを電気的に接続して充電し、その後前記第１の蓄電セル及び前記第２の蓄電セルの他方に前記コイルを電気的に接続して充電するためのスイッチ部と、
を含み、
前記スイッチ部は、前記コイルに流れる充電電流の経路を切り替える複数のスイッチからなり、
前記複数のスイッチのオンオフを制御し、前記第２の蓄電セルを充電するための充電電流を前記コイルに充電する第１の充電期間と、前記コイルに充電した充電電流を前記第２の蓄電セルに充電する第２の充電期間と、前記第１の蓄電セルを充電するための充電電流を前記コイルに充電する第３の充電期間と、前記コイルに充電した充電電流を前記第１の蓄電セルに充電する第４の充電期間とを順番に繰り返し設定する制御回路を更に備え、
前記制御回路は、前記第１の充電期間において、前記コイルを通じて前記基準電圧端子に流れる充電電流の経路を形成するように、前記複数のスイッチのオンオフを制御し、
前記第２の充電期間において、前記コイルから前記第２の蓄電セルに流れる充電電流の経路を形成するように、前記複数のスイッチのオンオフを制御し、
前記第３の充電期間において、前記コイルを通じて前記基準電圧端子に流れる充電電流の経路を形成するように、前記複数のスイッチのオンオフを制御し、
前記第４の充電期間において、前記コイルの一端と前記第１の蓄電セルの一端とを導通させ、前記コイルの他端と前記第１の蓄電セルの他端とを導通させ、前記コイルから前記第１の蓄電セルに流れる充電電流の経路を形成するように、前記複数のスイッチのオンオフを制御し、
前記複数のスイッチは、
前記出力端子に一端が接続された第１のスイッチと、
入力端子に一端が接続された第２のスイッチと、
前記基準電圧端子に一端が接続された第３のスイッチと、
からなり、
前記基準電圧端子に一端が接続された容量と、
前記第１の蓄電セルと前記第２の蓄電セルとが接続された接点にカソードが接続されたダイオードと、をさらに備え、
前記コイルは、
前記第１のスイッチの他端、前記第２のスイッチの他端、前記第３のスイッチの他端に一端が接続され、前記容量の他端、前記ダイオードのアノードに他端が接続され、
前記制御回路は、
前記第１の充電期間において、前記第２のスイッチをオンし、前記第１、及び第３のスイッチをオフし、
前記第２の充電期間において、前記第３のスイッチをオンし、前記第１、及び第２のスイッチをオフし、
前記第３の充電期間において、前記第３のスイッチをオンし、前記第１、及び第２のスイッチをオフし、
前記第４の充電期間において、前記第１のスイッチをオンし、前記第２、及び第３のスイッチをオフすることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項２】
請求項１に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路おいて、
前記制御回路は、
前記第２及び第４の充電期間の終了時に前記コイルの充電電流が零になるように、前記第２及び第４の充電期間におけるスイッチをオンさせる時間を設定することを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項３】
入力端子に接続された電源から電力が供給され、出力端子と基準電圧端子との間に前記基準電圧端子より順に直列接続された第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数、以下同じ）の蓄電セルをバランス充電する直列蓄電セルのバランス充電回路であって、
前記電源から供給される電力を蓄えて、前記第１〜第Ｎの蓄電セルを充電するためのコイルと、
前記入力端子と前記基準電圧端子との間に前記コイルを電気的に接続するための第１のスイッチ群と、
前記第１〜第Ｎの蓄電セルの各々の両端に前記コイルを電気的に接続して充電するための第２のスイッチ群と、
を含み、
前記第１〜第Ｎの蓄電セルは１個ずつ充電され、
前記第１のスイッチ群のオンオフを制御し、前記第ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）の蓄電セルを充電するための充電電流を前記コイルに充電する第ｋのコイル充電期間と、前記第２のスイッチ群のオンオフを制御し、前記第ｋのコイル充電期間において前記コイルに充電した充電電流を前記第ｋの蓄電セルに充電する第ｋの蓄電セル充電期間とを、前記第ｋの蓄電セルを充電する第ｋの充電期間として、前記第１〜第Ｎの充電期間の各々を繰り返し設定する制御回路を更に備え、
前記制御回路は、前記第ｋのコイル充電期間において、前記コイルを通じて前記基準電圧端子に流れる充電電流の経路を形成するように、前記第１のスイッチ群のオンオフを制御し、
前記第ｋの蓄電セル充電期間において、前記コイルから前記第ｋの蓄電セルに流れる充電電流の経路を形成するように、前記第２のスイッチ群のオンオフを制御し、
前記第１のスイッチ群は、
前記入力端子に一端が接続され、前記コイルの一端に他端が接続された第１のコイル接続スイッチと、
前記コイルの他端に一端が接続され、前記基準電圧端子に他端が接続された第２のコイル接続スイッチと、
前記入力端子に一端が接続され、前記コイルの他端に他端が接続された第３のコイル接続スイッチと、
前記コイルの一端に一端が接続され、前記基準電圧端子に他端が接続された第４のコイル接続スイッチと、
からなり、
前記第２のスイッチ群は、
前記第１〜第Ｎの蓄電セルのうち第ｋ（ｋは偶数）の蓄電セルの各々の上側に一端が接続され、前記コイルの一端に他端が接続された第ｋ（ｋは偶数）の蓄電セル接続スイッチと、
前記第１〜第Ｎの蓄電セルのうち第ｋ（ｋは奇数）の蓄電セルの各々の上側に一端が接続され、前記コイルの他端に他端が接続された第ｋ（ｋは奇数）の蓄電セル接続スイッチと、
からなることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項４】
請求項３に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記制御回路は、
前記第ｋ（ｋは奇数）のコイル充電期間において、前記第１及び第２のコイル接続スイッチをオンし、前記第３及び第４のコイル接続スイッチと、前記第１〜第Ｎの蓄電セル接続スイッチをオフし、
前記第ｋ（ｋは偶数）のコイル充電期間において、前記第３及び第４のコイル接続スイッチをオンし、前記第１及び第２のコイル接続スイッチと、前記第１〜第Ｎの蓄電セル接続スイッチをオフし、
前記第１の蓄電セル充電期間において、前記第４のコイル接続スイッチと、前記第１の蓄電セル接続スイッチをオンし、前記第１〜第３のコイル接続スイッチと、前記第２〜第Ｎの蓄電セル接続スイッチとをオフし、
前記第ｋ（ｋ≧２）の蓄電セル充電期間において、前記第ｋの蓄電セル接続スイッチと前記第（ｋ−１）の蓄電セル接続スイッチとをオンし、前記第１から前記第４までのコイル接続スイッチをオフし、前記第１〜第Ｎの蓄電セル接続スイッチのうち前記第ｋ及び第（ｋ−１）の蓄電セル接続スイッチ以外のスイッチをオフすることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項５】
請求項４に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記制御回路は、
前記第１のコイル充電期間において、前記第２のコイル接続スイッチをオンする代わりに、前記第１の蓄電セル接続スイッチをオンすることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項６】
請求項４に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記制御回路は、
前記第１の蓄電セル充電期間において、前記第４のコイル接続スイッチをオンする代わりに、前記第１のコイル接続スイッチをオンすることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項７】
入力端子に接続された電源から電力が供給され、出力端子と基準電圧端子との間に前記基準電圧端子より順に直列接続された第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数、以下同じ）の蓄電セルをバランス充電する直列蓄電セルのバランス充電回路であって、
前記電源から供給される電力を蓄えて、前記第１〜第Ｎの蓄電セルを充電するためのコイルと、
前記入力端子と前記基準電圧端子との間に前記コイルを電気的に接続するための第１のスイッチ群と、
前記第１〜第Ｎの蓄電セルの各々の両端に前記コイルを電気的に接続して充電するための第２のスイッチ群と、
を含み、
前記第１〜第Ｎの蓄電セルは１個ずつ充電され、
前記第１のスイッチ群のオンオフを制御し、前記第ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）の蓄電セルを充電するための充電電流を前記コイルに充電する第ｋのコイル充電期間と、前記第２のスイッチ群のオンオフを制御し、前記第ｋのコイル充電期間において前記コイルに充電した充電電流を前記第ｋの蓄電セルに充電する第ｋの蓄電セル充電期間とを、前記第ｋの蓄電セルを充電する第ｋの充電期間として、前記第１〜第Ｎの充電期間の各々を繰り返し設定する制御回路を更に備え、
前記制御回路は、前記第ｋのコイル充電期間において、前記コイルを通じて前記基準電圧端子に流れる充電電流の経路を形成するように、前記第１のスイッチ群のオンオフを制御し、
前記第ｋの蓄電セル充電期間において、前記コイルから前記第ｋの蓄電セルに流れる充電電流の経路を形成するように、前記第２のスイッチ群のオンオフを制御し、
前記第１のスイッチ群は、
前記入力端子に一端が接続され、前記コイルの一端に他端が接続された第１のコイル接続スイッチと、
前記コイルの一端に一端が接続され、前記基準電圧端子に他端が接続された第２のコイル接続スイッチと、
からなり、
前記第２のスイッチ群は、
前記第３〜第Ｎの蓄電セルの各々の下側ならびに前記出力端子に一端が接続され、前記コイルの一端に他端が接続された第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル下側接続スイッチと、
前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セルの各々の上側に一端が接続され、前記コイルの他端に他端が接続された第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチと、
からなり、
さらに、
前記第１の蓄電セルの上側と前記第１の蓄電セル上側接続スイッチとの間に設置され、前記第１の蓄電セルの上側にカソードが接続され、かつ、前記第１の蓄電セル上側接続スイッチにアノードが接続されたダイオードと、
前記ダイオードのアノードと前記基準電圧端子との間に接続された容量と、
を有することを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項８】
入力端子に接続された電源から電力が供給され、出力端子と基準電圧端子との間に前記基準電圧端子より順に直列接続された第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数、以下同じ）の蓄電セルをバランス充電する直列蓄電セルのバランス充電回路であって、
前記電源から供給される電力を蓄えて、前記第１〜第Ｎの蓄電セルを充電するためのコイルと、
前記入力端子と前記基準電圧端子との間に前記コイルを電気的に接続するための第１のスイッチ群と、
前記第１〜第Ｎの蓄電セルの各々の両端に前記コイルを電気的に接続して充電するための第２のスイッチ群と、
を含み、
前記第１〜第Ｎの蓄電セルは１個ずつ充電され、
前記第１のスイッチ群のオンオフを制御し、前記第ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）の蓄電セルを充電するための充電電流を前記コイルに充電する第ｋのコイル充電期間と、前記第２のスイッチ群のオンオフを制御し、前記第ｋのコイル充電期間において前記コイルに充電した充電電流を前記第ｋの蓄電セルに充電する第ｋの蓄電セル充電期間とを、前記第ｋの蓄電セルを充電する第ｋの充電期間として、前記第１〜第Ｎの充電期間の各々を繰り返し設定する制御回路を更に備え、
前記制御回路は、前記第ｋのコイル充電期間において、前記コイルを通じて前記基準電圧端子に流れる充電電流の経路を形成するように、前記第１のスイッチ群のオンオフを制御し、
前記第ｋの蓄電セル充電期間において、前記コイルから前記第ｋの蓄電セルに流れる充電電流の経路を形成するように、前記第２のスイッチ群のオンオフを制御し、
前記第１のスイッチ群は、
前記入力端子に一端が接続され、前記コイルの一端に他端が接続された第１のコイル接続スイッチと、
前記コイルの一端に一端が接続され、前記基準電圧端子に他端が接続された第２のコイル接続スイッチと、
からなり、
前記第２のスイッチ群は、
前記第３〜第Ｎの蓄電セルの各々の下側ならびに前記出力端子に一端が接続され、前記コイルの一端に他端が接続された第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル下側接続スイッチと、
前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セルの各々の上側に一端が接続され、前記コイルの他端に他端が接続された第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチと、
からなり、
さらに、
前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セルの各々の上側と前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチとの間に設置され、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セルそれぞれに対応して設けられ対応する蓄電セルの各々の上側にカソードが接続され、かつ、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチの各々にアノードが接続された第１〜第（Ｎ−１）のダイオードと、
前記第１のダイオードのアノードと前記基準電圧端子との間に接続された第１の容量と、
前記第２〜第（Ｎ−１）のダイオードそれぞれに対応して設けられ対応するダイオードのアノードとそのダイオードよりも下側のダイオードのアノードとの間に接続された第２〜第（Ｎ−１）の容量と、
を有することを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記制御回路は、
前記第１のコイル充電期間において、前記第１のコイル接続スイッチ及び前記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、
前記第２〜第Ｎのコイル充電期間において、前記第２のコイル接続スイッチ及び前記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル下側接続スイッチと、前記第２〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオフし、
前記第１の蓄電セル充電期間において、前記第２のコイル接続スイッチをオンし、前記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル下側接続スイッチと、前記第２〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチとをオフし、
前記第ｋ（ｋ≧２）の蓄電セル充電期間において、前記第１及び第２のコイル接続スイッチをオフし、前記第（ｋ−１）の蓄電セル下側接続スイッチと前記第（ｋ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、前記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチのうち前記第（ｋ−１）の蓄電セル下側接続スイッチ以外のスイッチと、前記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち前記第（ｋ−１）の蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフすることを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項１０】
請求項４に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記制御回路は、
前記第ｋ（ｋは奇数）のコイル充電期間及び前記第ｋ（ｋは奇数）の蓄電セル充電期間に相当する動作がすべて完了した後、
前記第ｋ（ｋは偶数）のコイル充電期間及び前記第ｋ（ｋは偶数）の蓄電セル充電期間に相当する動作を行うように前記第１及び第２のスイッチ群のオンオフを制御することを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項１１】
請求項４に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記制御回路は、
前記第ｋ（ｋは偶数）のコイル充電期間及び前記第ｋ（ｋは偶数）の蓄電セル充電期間に相当する動作がすべて完了した後、
前記第ｋ（ｋは奇数）のコイル充電期間及び前記第ｋ（ｋは奇数）の蓄電セル充電期間に相当する動作を行うように前記第１及び第２のスイッチ群のオンオフを制御することを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【請求項１２】
請求項３〜請求項１１までのいずれか１項に記載の直列蓄電セルのバランス充電回路において、
前記制御回路は、
前記第１〜第Ｎの蓄電セルについて、電圧が高い前記第Ｐ（Ｐは１〜Ｎのいずれか）の蓄電セルと前記コイルの両端とを電気的に接続して前記第Ｐの蓄電セルから前記コイルに電流を蓄積し、その後電圧が低い前記第Ｑ（Ｑは１〜Ｎのいずれか、かつ、Ｐを除く）の蓄電セルと前記コイルの両端とを電気的に接続して前記コイルに蓄積された電流を前記第Ｑの蓄電セルに蓄積し、前記第Ｐの蓄電セルと前記第Ｑの蓄電セルとの充電電圧のバランスを保つように前記第１及び第２のスイッチ群を制御することを特徴とする直列蓄電セルのバランス充電回路。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、直列蓄電セルのバランス充電回路に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明は上記した点に鑑みて行われたものであり、直列セルに電荷を充電するためのコイルと、直列セル間の電圧のバランスを保つためのコイルとを共有化、つまり、コイル１個で実現でき、回路全体の構成がより小型である直列蓄電セルのバランス充電回路を提供することを目的とする。  
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の一実施態様に係る直列蓄電セルのバランス充電回路は、直列接続され、直列端の一方が出力端子に接続され、他方が基準電圧端子に接続された第１の蓄電セルと第２の蓄電セルとをバランス充電する直列蓄電セルのバランス充電回路であって、上記第１の蓄電セル及び上記第２の蓄電セルに共通に設けられ、上記第１の蓄電セル及び上記第２の蓄電セルを充電するために電源から供給される電力を一時的に蓄えるコイルと、上記第１の蓄電セル及び上記第２の蓄電セルの一方に上記コイルを電気的に接続して充電し、その後上記第１の蓄電セル及び上記第２の蓄電セルの他方に上記コイルを電気的に接続して充電するためのスイッチ部と、を含み、上記スイッチ部は、上記コイルに流れる充電電流の経路を切り替える複数のスイッチからなり、上記複数のスイッチのオンオフを制御し、上記第２の蓄電セルを充電するための充電電流を上記コイルに充電する第１の充電期間と、上記コイルに充電した充電電流を上記第２の蓄電セルに充電する第２の充電期間と、上記第１の蓄電セルを充電するための充電電流を上記コイルに充電する第３の充電期間と、上記コイルに充電した充電電流を上記第１の蓄電セルに充電する第４の充電期間とを順番に繰り返し設定する制御回路を更に備え、上記制御回路は、上記第１の充電期間において、上記コイルを通じて上記基準電圧端子に流れる充電電流の経路を形成するように、上記複数のスイッチのオンオフを制御し、上記第２の充電期間において、上記コイルから上記第２の蓄電セルに流れる充電電流の経路を形成するように、上記複数のスイッチのオンオフを制御し、上記第３の充電期間において、上記コイルを通じて上記基準電圧端子に流れる充電電流の経路を形成するように、上記複数のスイッチのオンオフを制御し、上記第４の充電期間において、上記コイルの一端と上記第１の蓄電セルの一端とを導通させ、上記コイルの他端と上記第１の蓄電セルの他端とを導通させ、上記コイルから上記第１の蓄電セルに流れる充電電流の経路を形成するように、上記複数のスイッチのオンオフを制御し、上記複数のスイッチは、上記出力端子に一端が接続された第１のスイッチと、入力端子に一端が接続された第２のスイッチと、上記基準電圧端子に一端が接続された第３のスイッチと、からなり、上記基準電圧端子に一端が接続された容量と、上記第１の蓄電セルと上記第２の蓄電セルとが接続された接点にカソードが接続されたダイオードと、をさらに備え、上記コイルは、上記第１のスイッチの他端、上記第２のスイッチの他端、上記第３のスイッチの他端に一端が接続され、上記容量の他端、上記ダイオードのアノードに他端が接続され、上記制御回路は、上記第１の充電期間において、上記第２のスイッチをオンし、上記第１、及び第３のスイッチをオフし、上記第２の充電期間において、上記第３のスイッチをオンし、上記第１、及び第２のスイッチをオフし、上記第３の充電期間において、上記第３のスイッチをオンし、上記第１、及び第２のスイッチをオフし、上記第４の充電期間において、上記第１のスイッチをオンし、上記第２、及び第３のスイッチをオフすることを特徴とする。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。また、この構成を採用することにより、スイッチの個数を従来の手法に比べ削減できるので、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
本発明の他の実施態様に係る直列蓄電セルのバランス充電回路は、入力端子に接続された電源から電力が供給され、出力端子と基準電圧端子との間に上記基準電圧端子より順に直列接続された第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数、以下同じ）の蓄電セルをバランス充電する直列蓄電セルのバランス充電回路であって、上記電源から供給される電力を蓄えて、上記第１〜第Ｎの蓄電セルを充電するためのコイルと、上記入力端子と上記基準電圧端子との間に上記コイルを電気的に接続するための第１のスイッチ群と、上記第１〜第Ｎの蓄電セルの各々の両端に上記コイルを電気的に接続して充電するための第２のスイッチ群と、を含み、上記第１〜第Ｎの蓄電セルは１個ずつ充電され、上記第１のスイッチ群のオンオフを制御し、上記第ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）の蓄電セルを充電するための充電電流を上記コイルに充電する第ｋのコイル充電期間と、上記第２のスイッチ群のオンオフを制御し、上記第ｋのコイル充電期間において上記コイルに充電した充電電流を上記第ｋの蓄電セルに充電する第ｋの蓄電セル充電期間とを、上記第ｋの蓄電セルを充電する第ｋの充電期間として、上記第１〜第Ｎの充電期間の各々を繰り返し設定する制御回路を更に備え、上記制御回路は、上記第ｋのコイル充電期間において、上記コイルを通じて上記基準電圧端子に流れる充電電流の経路を形成するように、上記第１のスイッチ群のオンオフを制御し、上記第ｋの蓄電セル充電期間において、上記コイルから上記第ｋの蓄電セルに流れる充電電流の経路を形成するように、上記第２のスイッチ群のオンオフを制御し、上記第１のスイッチ群は、上記入力端子に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第１のコイル接続スイッチと、上記コイルの他端に一端が接続され、上記基準電圧端子に他端が接続された第２のコイル接続スイッチと、上記入力端子に一端が接続され、上記コイルの他端に他端が接続された第３のコイル接続スイッチと、上記コイルの一端に一端が接続され、上記基準電圧端子に他端が接続された第４のコイル接続スイッチと、からなり、上記第２のスイッチ群は、上記第１〜第Ｎの蓄電セルのうち第ｋ（ｋは偶数）の蓄電セルの各々の上側に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第ｋ（ｋは偶数）の蓄電セル接続スイッチと、上記第１〜第Ｎの蓄電セルのうち第ｋ（ｋは奇数）の蓄電セルの各々の上側に一端が接続され、上記コイルの他端に他端が接続された第ｋ（ｋは奇数）の蓄電セル接続スイッチと、からなることを特徴とする。この構成を採用することにより、コイルを複数設ける必要がなく、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。また、この構成を採用することにより、第１のスイッチ群４個と第２のスイッチ群Ｎ個のスイッチで構成可能なため、従来の手法に対し、スイッチの個数を少なくできるため、バランス充電回路全体の構成をより小型にすることができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
上記制御回路は、上記第ｋ（ｋは奇数）のコイル充電期間において、上記第１及び第２のコイル接続スイッチをオンし、上記第３及び第４のコイル接続スイッチと、上記第１〜第Ｎの蓄電セル接続スイッチをオフし、上記第ｋ（ｋは偶数）のコイル充電期間において、上記第３及び第４のコイル接続スイッチをオンし、上記第１及び第２のコイル接続スイッチと、上記第１〜第Ｎの蓄電セル接続スイッチをオフし、上記第１の蓄電セル充電期間において、上記第４のコイル接続スイッチと、上記第１の蓄電セル接続スイッチをオンし、上記第１〜第３のコイル接続スイッチと、上記第２〜第Ｎの蓄電セル接続スイッチとをオフし、上記第ｋ（ｋ≧２）の蓄電セル充電期間において、上記第ｋの蓄電セル接続スイッチと上記第（ｋ−１）の蓄電セル接続スイッチとをオンし、上記第１から上記第４までのコイル接続スイッチをオフし、上記第１〜第Ｎの蓄電セル接続スイッチのうち上記第ｋ及び第（ｋ−１）の蓄電セル接続スイッチ以外のスイッチをオフしてもよい。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
上記制御回路は、上記第１のコイル充電期間において、上記第２のコイル接続スイッチをオンする代わりに、上記第１の蓄電セル接続スイッチをオンしてもよい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
上記制御回路は、上記第１の蓄電セル充電期間において、上記第４のコイル接続スイッチをオンする代わりに、上記第１のコイル接続スイッチをオンしてもよい。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本発明の他の実施態様に係る直列蓄電セルのバランス充電回路は、入力端子に接続された電源から電力が供給され、出力端子と基準電圧端子との間に上記基準電圧端子より順に直列接続された第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数、以下同じ）の蓄電セルをバランス充電する直列蓄電セルのバランス充電回路であって、上記電源から供給される電力を蓄えて、上記第１〜第Ｎの蓄電セルを充電するためのコイルと、上記入力端子と上記基準電圧端子との間に上記コイルを電気的に接続するための第１のスイッチ群と、上記第１〜第Ｎの蓄電セルの各々の両端に上記コイルを電気的に接続して充電するための第２のスイッチ群と、含み、上記第１〜第Ｎの蓄電セルは１個ずつ充電され、上記第１のスイッチ群のオンオフを制御し、上記第ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）の蓄電セルを充電するための充電電流を上記コイルに充電する第ｋのコイル充電期間と、上記第２のスイッチ群のオンオフを制御し、上記第ｋのコイル充電期間において上記コイルに充電した充電電流を上記第ｋの蓄電セルに充電する第ｋの蓄電セル充電期間とを、上記第ｋの蓄電セルを充電する第ｋの充電期間として、上記第１〜第Ｎの充電期間の各々を繰り返し設定する制御回路を更に備え、上記制御回路は、上記第ｋのコイル充電期間において、上記コイルを通じて上記基準電圧端子に流れる充電電流の経路を形成するように、上記第１のスイッチ群のオンオフを制御し、上記第ｋの蓄電セル充電期間において、上記コイルから上記第ｋの蓄電セルに流れる充電電流の経路を形成するように、上記第２のスイッチ群のオンオフを制御し、上記第１のスイッチ群は、上記入力端子に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第１のコイル接続スイッチと、上記コイルの一端に一端が接続され、上記基準電圧端子に他端が接続された第２のコイル接続スイッチと、からなり、上記第２のスイッチ群は、上記第３〜第Ｎの蓄電セルの各々の下側ならびに上記出力端子に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル下側接続スイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セルの各々の上側に一端が接続され、上記コイルの他端に他端が接続された第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチと、からなり、さらに、上記第１の蓄電セルの上側と上記第１の蓄電セル上側接続スイッチとの間に設置され、上記第１の蓄電セルの上側にカソードが接続され、かつ、上記第１の蓄電セル上側接続スイッチにアノードが接続されたダイオードと、上記ダイオードのアノードと上記基準電圧端子との間に接続された容量と、を有することを特徴とする。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
本発明の他の実施態様に係る直列蓄電セルのバランス充電回路は、入力端子に接続された電源から電力が供給され、出力端子と基準電圧端子との間に上記基準電圧端子より順に直列接続された第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数、以下同じ）の蓄電セルをバランス充電する直列蓄電セルのバランス充電回路であって、上記電源から供給される電力を蓄えて、上記第１〜第Ｎの蓄電セルを充電するためのコイルと、上記入力端子と上記基準電圧端子との間に上記コイルを電気的に接続するための第１のスイッチ群と、上記第１〜第Ｎの蓄電セルの各々の両端に上記コイルを電気的に接続して充電するための第２のスイッチ群と、を含み、上記第１〜第Ｎの蓄電セルは１個ずつ充電され、上記第１のスイッチ群のオンオフを制御し、上記第ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）の蓄電セルを充電するための充電電流を上記コイルに充電する第ｋのコイル充電期間と、上記第２のスイッチ群のオンオフを制御し、上記第ｋのコイル充電期間において上記コイルに充電した充電電流を上記第ｋの蓄電セルに充電する第ｋの蓄電セル充電期間とを、上記第ｋの蓄電セルを充電する第ｋの充電期間として、上記第１〜第Ｎの充電期間の各々を繰り返し設定する制御回路を更に備え、上記制御回路は、上記第ｋのコイル充電期間において、上記コイルを通じて上記基準電圧端子に流れる充電電流の経路を形成するように、上記第１のスイッチ群のオンオフを制御し、上記第ｋの蓄電セル充電期間において、上記コイルから上記第ｋの蓄電セルに流れる充電電流の経路を形成するように、上記第２のスイッチ群のオンオフを制御し、上記第１のスイッチ群は、上記入力端子に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第１のコイル接続スイッチと、上記コイルの一端に一端が接続され、上記基準電圧端子に他端が接続された第２のコイル接続スイッチと、からなり、上記第２のスイッチ群は、上記第３〜第Ｎの蓄電セルの各々の下側ならびに上記出力端子に一端が接続され、上記コイルの一端に他端が接続された第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル下側接続スイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セルの各々の上側に一端が接続され、上記コイルの他端に他端が接続された第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチと、からなり、さらに、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セルの各々の上側と上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチとの間に設置され、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セルそれぞれに対応して設けられ対応する蓄電セルの各々の上側にカソードが接続され、かつ、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチの各々にアノードが接続された第１〜第（Ｎ−１）のダイオードと、上記第１のダイオードのアノードと上記基準電圧端子との間に接続された第１の容量と、上記第２〜第（Ｎ−１）のダイオードそれぞれに対応して設けられ対応するダイオードのアノードとそのダイオードよりも下側のダイオードのアノードとの間に接続された第２〜第（Ｎ−１）の容量と、を有することを特徴とする。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
上記制御回路は、上記第１のコイル充電期間において、上記第１のコイル接続スイッチ及び上記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第２〜第Ｎのコイル充電期間において、上記第２のコイル接続スイッチ及び上記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル下側接続スイッチと、上記第２〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオフし、上記第１の蓄電セル充電期間において、上記第２のコイル接続スイッチをオンし、上記第１の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル下側接続スイッチと、上記第２〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチとをオフし、上記第ｋ（ｋ≧２）の蓄電セル充電期間において、上記第１及び第２のコイル接続スイッチをオフし、上記第（ｋ−１）の蓄電セル下側接続スイッチと上記第（ｋ−１）の蓄電セル上側接続スイッチをオンし、上記第１〜第Ｎの蓄電セル下側接続スイッチのうち上記第（ｋ−１）の蓄電セル下側接続スイッチ以外のスイッチと、上記第１〜第（Ｎ−１）の蓄電セル上側接続スイッチのうち上記第（ｋ−１）の蓄電セル上側接続スイッチ以外のスイッチとをオフしてもよい。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
上記制御回路は、上記第ｋ（ｋは奇数）のコイル充電期間及び上記第ｋ（ｋは奇数）の蓄電セル充電期間に相当する動作がすべて完了した後、上記第ｋ（ｋは偶数）のコイル充電期間及び上記第ｋ（ｋは偶数）の蓄電セル充電期間に相当する動作を行うように上記第１及び第２のスイッチ群のオンオフを制御するのが望ましい。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
上記制御回路は、上記第ｋ（ｋは偶数）のコイル充電期間及び上記第ｋ（ｋは偶数）の蓄電セル充電期間に相当する動作がすべて完了した後、上記第ｋ（ｋは奇数）のコイル充電期間及び上記第ｋ（ｋは奇数）の蓄電セル充電期間に相当する動作を行うように上記第１及び第２のスイッチ群のオンオフを制御するのが望ましい。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
上記制御回路は、上記第１〜第Ｎの蓄電セルについて、電圧が高い上記第Ｐ（Ｐは１〜Ｎのいずれか）の蓄電セルと上記コイルの両端とを電気的に接続して上記第Ｐの蓄電セルから上記コイルに電流を蓄積し、その後電圧が低い上記第Ｑ（Ｑは１〜Ｎのいずれか、かつ、Ｐを除く）の蓄電セルと上記コイルの両端とを電気的に接続して上記コイルに蓄積された電流を上記第Ｑの蓄電セルに蓄積し、上記第Ｐの蓄電セルと上記第Ｑの蓄電セルとの充電電圧のバランスを保つように上記第１及び第２のスイッチ群を制御するのが望ましい。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2012127830.tif 000116
2012127830.tif 000117
2012127830.tif 000118