(57)【要約】  【課題】複数の蓄電手段を直列接続して充電した後、蓄電手段を並列接続して各蓄電手段の端子電圧を均等化して充電することができることと併せて、従来よりも簡単な回路構成とした電源装置と蓄電手段の充電方法の提供。  【解決手段】複数の蓄電手段を接続する接続回路１０と、蓄電手段を直列接続又は並列接続に切り換える回路切換手段と、回路切換手段を制御する制御手段と、を備え、回路切換手段は、蓄電手段を直列接続する第１スイッチＳＷ１、ＳＷ２と、蓄電手段を並列接続する第２スイッチＳＷ３〜ＳＷ６と、を備え、第１スイッチＳＷ１、ＳＷ２は双方向スイッチであり、第２スイッチＳＷ３〜ＳＷ６は前記蓄電手段を充電する単方向のみに通電する半導体素子であり、制御手段は、放電時、回生充電時及び定電流充電時に、蓄電手段を直列接続させ、蓄電手段を並列接続させる。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蓄電手段を電気的に接続する接続回路と、
前記接続回路に配設され、前記複数の蓄電手段を直列接続又は並列接続に切り換える回路切換手段と、前記回路切換手段を制御する制御手段と、を備えた電源装置であって、
前記回路切換手段は、
前記蓄電手段を直列接続する第１スイッチと、
前記蓄電手段を並列接続する第２スイッチと、を備え、
前記第１スイッチは双方向に通電する双方向スイッチであり、
前記第２スイッチは前記蓄電手段を充電する単方向のみに通電する半導体素子であり、
前記制御手段は、
放電時、回生充電時及び定電流充電時に前記第１スイッチを制御し、前記蓄電手段を直列接続させ、
定電圧充電時に前記第２スイッチを制御し、前記蓄電手段を並列接続させることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記半導体素子はサイリスタであることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記複数の蓄電手段各々の端子電圧を検出する電圧検出手段を備え、
前記電圧検出手段は、前記複数の蓄電手段のいずれかの端子電圧が上限電圧に達したとき、
前記制御手段は、回路切換手段を制御し、前記蓄電手段を直列接続から並列接続へ切り換えることを特徴とする請求項１又は２記載の電源装置。
【請求項４】
定電流充電開始から所定時間を計時するタイマ手段を備え、
前記タイマ手段が前記所定時間を計時したとき、前記制御手段は前記回路切換手段を制御し、直列接続から並列接続へ切り換えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の電源装置。
【請求項５】
請求項１記載の電源装置を用いた蓄電手段の充電方法であって、
前記第１スイッチを通電することにより前記蓄電手段を直列接続し、
定電流充電により充電し、
定電流充電後に前記第１スイッチを遮断することにより前記蓄電手段の直列接続を解除し、
前記第２スイッチを通電することにより前記蓄電手段を並列接続し、
前記蓄電手段を定電圧充電により充電することを特徴とする蓄電手段の充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電源装置及び蓄電手段の充電方法に関し、特に、複数の蓄電手段を直列接続又は並列接続する接続回路を備えた電源装置と、この電源装置を用いて複数の蓄電手段を充電する蓄電手段の充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電源装置としては、例えば、特許文献１に開示された電源装置が知られている。
この電源装置は、図５に示すように、複数のコンデンサ電池３０ａ、３０ｂの接続を直列接続から並列接続に切り換える切換回路２０を備えている。
切換回路２０は、第１乃至第５の切換スイッチ２１ａ〜２１ｄを有するとともに、第１のダイオード２２ａと第１の切換スイッチ２１ａの組合せからなる第１整流手段２３と、第１のダイオード２２ａと逆向きである第２のダイオード２２ｂと第２の切換スイッチ２１ｂの組合せからなる第２整流手段２４とを並列に接続してなる第１スイッチング手段２５を有する。
切換回路２０は、第３のダイオード２２ｃと第３の切換スイッチ２１ｃの組合せからなる第３整流手段２６と、第３のダイオード２２ｃと逆向きである第４のダイオード２２ｄと第４の切換スイッチ２１ｄの組合せからなる第４整流手段２７とを並列に接続してなる第２スイッチング手段２８とを有する。
切換回路２０は、コンデンサ電池３０ａと第１スイッチング手段２５との直列回路と、コンデンサ電池３０ｂと第２スイッチング手段２８との直列回路とを並列に接続し、それぞれの直列回路間の直列接続点間に第５の切換スイッチ１１ｅを接続して、第５の切換スイッチ１１ｅに対して、第１スイッチング手段２５及び第２スイッチング手段２８を相補的に動作させる構成を有している。
【０００３】
この電源装置では、充電時にコンデンサ電池３０ａ、３０ｂを直列接続し、放電時と逆向きの電圧を印加して充電する。
直列状態での充電により所定のエネルギーがコンデンサ電池３０ａ、３０ｂに充電された時点で、コンデンサ電池３０ａ、３０ｂを並列接続し、直列接続された回路に電圧を印加して充電する。
直列接続での充電の後に、並列接続での充電を行うことにより各コンデンサ電池３０ａ、３０ｂの端子電圧を所定電圧まで充電することができる。
【特許文献１】特開２０００−１７５３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電源装置では、各スイッチング手段は、単方向に通電する２つの整流手段が互いに逆向きなるように組み合わせた構成であり、２つの整流手段により双方向に通電可能な並列接続をするものの、スイッチング手段毎に２個のダイオードと、２個のスイッチを必要とする。
つまり、この種の電源装置には、切換回路の構成要素が多いことから電源装置の複雑化や製造コスト高を招くという問題がある。
また、並列接続による放電の場合、各スイッチング手段では、並列接続時に放電する方向へのみ通電する整流手段（第１整流手段、第３整流手段）を用いて並列接続の切換回路が構成され、例えば、外部回路からの回生による充電（回生充電）は不可能である。
ただし、各スイッチング手段は、充電する方向へのみ通電する整流手段（第２整流手段、第４整流手段）を備えているから、充電する方向へ通電するように並列接続へ切り換えれば、回生充電は可能である。
しかしながら、この場合、放電と回生充電の切り換えの都度、整流手段を切り換える必要がある。
このため、放電と回生充電を判別するための判別回路や、整流手段の切り換え動作を必要とする問題がある。
【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、複数の蓄電手段を直列接続して充電した後、蓄電手段を並列接続して各蓄電手段の端子電圧を均等化して充電することができることと併せて、従来よりも簡単な回路構成とした電源装置と蓄電手段の充電方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するため、本発明は、複数の蓄電手段を電気的に接続する接続回路と、  前記接続回路に配設され、前記複数の蓄電手段を直列接続又は並列接続に切り換える回路切換手段と、前記回路切換手段を制御する制御手段と、を備えた電源装置であって、前記回路切換手段は、前記蓄電手段を直列接続する第１スイッチと、前記蓄電手段を並列接続する第２スイッチと、を備え、前記第１スイッチは双方向に通電する双方向スイッチであり、前記第２スイッチは前記蓄電手段を充電する単方向のみに通電する半導体素子であり、前記制御手段は、放電時、回生充電時及び定電流充電時に前記第１スイッチを制御し、前記蓄電手段を直列接続させ、定電圧充電時に前記第２スイッチを制御し、前記蓄電手段を並列接続させることを特徴とする。
なお、ここでいう蓄電手段とは、充電可能な二次電池及びキャパシタを意味する場合と、複数の二次電池により構成される電池モジュールを意味する場合がある。
【０００７】
本発明では、第１スイッチがオンされ、第２スイッチがオフされることにより複数の蓄電手段は直列接続され、逆に、第１スイッチがオフされ、第２スイッチがオンされることにより複数の蓄電手段は並列接続される。
蓄電手段が直列接続された状態では、第１スイッチは双方向の通電を可能としており、放電時、回生充電時及び定電流充電時に通電する。
蓄電手段が並列接続された状態では、第２スイッチの半導体素子は単方向のみの通電を可能とし、定電圧充電時に通電する。
従って、本発明によれば、蓄電手段を直列接続して定電流充電により充電し、定電流充電後には蓄電手段を直列接続から並列接続へ切り換え、定電圧充電により充電するから、各蓄電手段の端子電圧の均等化を図ることができる。
また、第２スイッチを単方向のみ通電する半導体素子とすることから、第２スイッチを双方向スイッチとする従来の電源装置よりも簡単な回路構成とした電源装置を提供することができる。
【０００８】
また、本発明では、上記の電源装置において、前記半導体素子はサイリスタであってもよい。
第２スイッチの半導体素子をサイリスタとすることにより、第２スイッチを双方向に通電する半導体素子を用いた電源装置と比較して、電源装置を簡単かつ安価とすることができる。
【０００９】
また、本発明では、上記の電源装置において、前記複数の蓄電手段各々の端子電圧を検出する電圧検出手段を備え、前記電圧検出手段は、前記複数の蓄電手段のいずれかの端子電圧が上限電圧に達したとき、前記制御手段は、回路切換手段を制御し、前記蓄電手段を直列接続から並列接続へ切り換えるようにしてもよい。
この場合、各蓄電手段の端子電圧を検出して定電流充電を行うことから、定電流充電において蓄電手段各々の端子電圧の上限電圧超過を防止し、その後に定電圧充電により充電することができる。
【００１０】
また、本発明では、上記の電源装置において、定電流充電開始から所定時間を計時するタイマ手段を備え、前記タイマ手段が前記所定時間を計時したとき、前記制御手段は前記回路切換手段を制御し、直列接続から並列接続へ切り換えてもよい。
この場合、定電流充電開始から所定時間が経過すると、制御手段は蓄電手段を直列接続から並列接続へ切り換える。
なお、所定時間は、定電流充電開始からいずれかの端子電圧が上限電圧に達するまでの所要時間以下に設定することが好ましい。
電源装置が、タイマ手段を備え、かつ、電圧検出手段を備えない場合、定電圧充電時に予め設定した上限電圧を各蓄電手段の端子電圧が超過することなく充電することができる。また、各蓄電手段の端子電圧を検出する必要がないから電圧検出手段が不要となる。
電源装置がタイマ手段とともに電圧検出手段を備える場合では、充電前の蓄電手段の残容量が多いときの充電において、電圧検出手段がタイマ手段よりも先に機能して上限電圧の超過を防止することができる。
さらに、充電前の蓄電手段の残容量が少ないときの充電では、電圧検出手段よりもタイマ手段が先に機能して充電時間のかかり過ぎを防止することができる。
【００１１】
さらに、本発明は、請求項１記載の電源装置を用いた蓄電手段の充電方法であって、  前記第１スイッチを通電することにより前記蓄電手段を直列接続し、定電流充電により充電し、定電流充電後に前記第１スイッチを遮断することにより前記蓄電手段の直列接続を解除し、前記第２スイッチを通電することにより前記蓄電手段を並列接続し、前記蓄電手段を定電圧充電により充電することを特徴とする。
本発明では、蓄電手段を直列接続して定電流充電により充電し、定電流充電後には蓄電手段を直列接続から並列接続へ切り換え、定電圧充電により充電するから、各蓄電手段の端子電圧の均等化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の蓄電手段を直列接続して充電した後、蓄電手段を並列接続して各蓄電手段の端子電圧を均等化して充電することができることと併せて、従来よりも簡単な回路構成とした電源装置と蓄電手段の充電方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係る電源装置について図１〜図４に基づき説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る電源装置の構成を示す回路図であり、図２は電源装置における蓄電手段が直列接続の状態を示す回路図であり、図３は電源装置の蓄電手段が並列接続に切り換えられた状態を示す回路図であり、図４は電源装置に用いた充電の手順を示すフロー図である。
なお、図２及び図３は便宜的に電源装置において通電される部分のみを図示している。
この実施形態に係る電源装置は、車両に搭載された電源装置として説明する。
【００１４】
電源装置は、図１に示すように、３個の電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３を電気的に接続する接続回路１０を備えている。
電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３は、３個の単電池（二次電池）１１を並列接続することにより構成されている。
この実施形態では、電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３が蓄電手段に相当する。
この実施形態の単電池１１は充電可能なリチウムイオン電池である。
接続回路１０の端子は、放電時にはインバータ（図示せず）を介して負荷としての走行駆動用の電動モータ（図示せず）と接続され、充電時には充電用の電源（図示せず）と接続される。
各電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３の端子は、接続回路１０と別に設置された制御回路１２に接続されており、各電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３の端子電圧Ｖ１〜Ｖ３は制御回路１２より検出される。
制御回路１２は、端子電圧Ｖ１〜Ｖ３を検出する電圧検出手段としての機能を備えているほか、タイマ手段としての機能を備えている。
【００１５】
電源装置は、電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３を直列接続又は並列接続に切り換える回路切換手段としてのスイッチＳＷ１〜ＳＷ６を備えている。
スイッチＳＷ１、ＳＷ２（以後「第１スイッチＳＷ１、ＳＷ２」と表記する。）は双方向スイッチであり、スイッチＳＷ３〜ＳＷ６（以後「第２スイッチＳＷ３〜ＳＷ６」と表記する。）は単方向スイッチである。
第１スイッチＳＷ１、ＳＷ２をオンとし、第２スイッチＳＷ３〜ＳＷ６をオフとすることにより、図２に示すように、電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３は直列接続される。
逆に、第１スイッチＳＷ１、ＳＷ２をオフとし、第２スイッチＳＷ３〜ＳＷ６をオンとすることにより、図３に示すように、電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３は並列接続される。
【００１６】
第１スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、双方向に通電可能なスイッチング回路１３であり、ダイオードとトランジスタを組み合せた回路（ダイオードブリッジ）のほか、２つの逆阻止形ＩＧＢＴ（ＲＢ−ＩＧＢＴ）を互いに逆方向に並列接続した回路、２つの逆導通形ＩＧＢＴ（ＲＣ−ＩＧＢＴ）を互いに逆方向に直列接続した回路等を用いることができる。
第１スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、双方向に通電する機能を備えればよく、半導体素子に限らず、機械的なスイッチとして、例えば、リレーを用いてもよい。
第１スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、図示しないが制御回路１２と接続されており、制御回路１２の制御を受けてオン・オフする。
従って、制御回路１２は、電圧検出手段及びタイマ手段としての機能のほかに、第１スイッチＳＷ１、ＳＷ２を制御する制御手段として機能を有する。
【００１７】
第２スイッチＳＷ３〜ＳＷ６は、単方向のみに通電可能な半導体素子であり、この実施形態ではサイリスタ１４を用いている。
第２スイッチＳＷ３〜ＳＷ６は、電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３が並列接続されたとき放電時に通電されない向きに配設されている。
換言すると、第２スイッチＳＷ３〜ＳＷ６は充電時に通電する向きに配設されている。
第２スイッチＳＷ３のサイリスタ１４のカソードは、電池モジュールＢＴ１の正極に接続され、第２スイッチＳＷ４のサイリスタ１４のカソードは、電池モジュールＢＴ２の正極に接続されている。
第２スイッチＳＷ５のアノードは、電池モジュールＢＴ２の負極に接続され、第２スイッチＳＷ６のサイリスタ１４のアノードは電池モジュールＢＴ３の負極に接続されている。
ゲートは制御回路１２に接続され、ゲートは制御回路１２からの通電を受けてアノードからカソードへの通電を可能とする。
つまり、制御回路１２は第２スイッチＳＷ３〜ＳＷ６を制御する制御手段としての機能を有する。
【００１８】
次に、本発明の実施形態に係る電源装置を用いた電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３の放電について、図２を参照して説明する。
この実施形態では、前提として、車両のキースイッチがオフの非稼動状態では、第１スイッチＳＷ１、ＳＷ２はオンであって、第２スイッチＳＷ３〜ＳＷ６はオフとしている。
従って、図２に示すように、各電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３は直列接続されている。
車両のキースイッチがオンにして車両が稼動（例えば、走行）する状態では、制御回路１２はスイッチＳＷ１、ＳＷ２のオン、第２スイッチＳＷ３〜ＳＷ６のオフを維持し、各電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３は直列接続のままである。
各電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３が直列接続されている状態では、各電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３の端子電圧Ｖ１〜Ｖ３の加算により接続回路１０の両端電圧が高められ、電動モータの駆動に適した大きな出力が得られる。
【００１９】
ところで、直列接続時の放電は電動モータを駆動するが、車両の走行時の制動等により電動モータを発電機として駆動する場合がある。
電動モータを発電機として駆動すると、電動モータにおいて逆起電力が発生する。
この場合、電動モータの逆起電力によって、放電の場合と反対の向きの回生電流が電動モータからインバータを介して接続回路１０へ流れる。
第１スイッチＳＷ１、ＳＷ２が双方向のスイッチであることから、回生による電流は接続回路１０を通り、電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３に充電される（回生時の充電を「回生充電」と表記する。）。
つまり、電源装置は、直列接続の場合、電動モータとしての駆動（力行）と発電機としての駆動（回生）により、電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３の放電を行ったり、回生電流を電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３に回生充電したりする。
【００２０】
次に、電動モータの駆動停止状態での電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３への充電について、図３及び図４に基づき説明する。
電動モータは駆動停止状態としつつ、車両のキースイッチがオンの状態を維持し、外部の充電用の電源と電源装置を接続し、電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３への充電を行う。
図４は電源装置を用いた電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３の充電の処理手順を示すフロー図である。
最初に、電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３が直列接続された状態で定電流充電を行う（図４におけるＳ１を参照。）。
定電流充電では、接続回路１０に流れる充電電流は一定であり、各電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３の端子電圧Ｖ１〜Ｖ３は充電量に応じて高くなる。
【００２１】
定電流充電の期間では、制御回路１２が各電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３の端子電圧を検出している。
電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３の端子電圧Ｖ１〜Ｖ３は、定電流充電により上限電圧に達するが、例えば、電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３毎に劣化状態が異なると、電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３毎に上限電圧Ｖｕｐに達するまでの時間は異なる。
この実施形態では、定電流充電により電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３のいずれか一つが、予め設定した上限電圧Ｖｕｐに達した端子電圧の電池モジュールが存在すると、定電流充電は停止される（図４におけるＳ２、Ｓ３を参照）。
定電流充電が停止されると、制御回路１２は第１スイッチＳＷ１、ＳＷ２をオフにして電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３の直列接続を解除する（図４におけるＳ４を参照）。
【００２２】
次に、制御回路１２は第２スイッチＳＷ３〜ＳＷ６をオンし、図３に示すように、電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３を並列接続する（図４におけるＳ５を参照）。
具体的には、制御回路１２は所定値以上のゲート電流をサイリスタ１４に流すことで、サイリスタ１４のアノードからカソードへの通電を可能として、第２スイッチＳＷ３〜ＳＷ６をオンする。
そして、再び電流を接続回路１０へ流すが、制御回路１２は、各電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３の端子電圧Ｖ１〜Ｖ３が上限電圧Ｖｕｐを超えないように流れる電流を制御する。
並列接続での充電は定電圧充電であり、各電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３は定電圧で充電される（図４におけるＳ６を参照）。
各電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３が並列接続されているから、直列接続された状態での充電時において各電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３の端子電圧Ｖ１〜Ｖ３にばらつきがあっても、各電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３の端子電圧Ｖ１〜Ｖ３は均等化される。
【００２３】
定電圧充電による各電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３の充電では、図４に示すように、予め設定された定電圧充電時間を経過すると、制御回路１２は充電を終了して、スイッチＳＷ３〜ＳＷ６をオフとして、並列接続を解除する（図４におけるＳ７、Ｓ８を参照）。
定電圧充電時間は、定電圧充電による充電を行う時間であり、電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３の種類・性能に応じて設定される時間である。
制御回路１２は、定電圧充電時間を計時するタイマ手段としての機能を有する。
制御回路１２は、並列接続の解除後に、第１スイッチＳＷ１、ＳＷ２をオンにして電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３を直列接続とする（図４におけるＳ１０を参照）。
電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３を直列接続した時点で充電の処理を終了とする。
【００２４】
この実施形態に係る電源装置及びこの電源装置を用いた充電方法によれば以下の効果を奏する。
（１）電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３を直列接続して定電流充電により充電し、定電流充電後には電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３を直列接続から並列接続へ切り換え、定電圧充電により充電するから、電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３の端子電圧Ｖ１〜Ｖ３の均等化を図ることができる。
（２）複数の電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３を直列接続して定電流充電により充電し、定電流充電後にはこれらの電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３を並列接続して定電圧充電により充電するから、電動モータの駆動（力行又は回生）時における放電及び回生充電は直列接続の状態で行われる。電動モータの稼動に係る放電と回生充電を判別するための判別回路、放電と回生充電との切り換わり毎に回路を切り換えるスイッチ及びその切り換え動作を必要としないから、従来よりも簡単な回路構成とした電源装置を提供することができる。
【００２５】
（３）単方向に通電するサイリスタ１４は、双方向に通電する双方向スイッチと比べて安価である。このため、第２スイッチＳＷ３〜ＳＷ６の半導体素子をサイリスタ１４とすることにより、第２スイッチを双方向に通電する半導体素子を用いた電源装置と比較すると、電源装置の簡単かつ安価とすることができる。
（４）従来よりも簡単な回路構成の電源装置を用いて、定電流充電後の定電圧充電を行う際に、各電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３の端子電圧Ｖ１〜Ｖ３が予め設定した上限電圧Ｖｕｐを越えることのない適切な充電を行うことができる。電池モジュールＢＴ１〜ＢＴ３を構成する単電池が、上限電圧の超過防止が厳格に要求されるリチウムイオン電池である場合、特に効果的である。
【００２６】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能である。
○上記の実施形態では、第２スイッチとして、単方向へ通電する半導体素子としてサイリスタを用いたが、この半導体素子としては単方向へ通電する機能を有する逆阻止形ＩＧＢＴ（ＲＢ−ＩＧＢＴ）を用いてもよい。あるいはダイオードとＩＧＢＴもしくはＭＯＳＦＥＴとを直列接続したものを用いてもよい。
○上記の実施形態では、蓄電手段として充電可能な複数のリチウムイオン電池を組み合わせた電池モジュールとしたが、蓄電手段はリチウムイオン電池以外の充電可能な単電池（例えば、ニッカド電池、ニッケル水素電池、鉛電池など）を組み合わせた電池モジュールであってもよい。あるいは、単電池自体を蓄電手段としてもよく、また、キャパシタを蓄電手段としてもよい。
【００２７】
○上記の実施形態では、直列接続における充電において、制御回路が電圧検出手段として各電池モジュールの端子電圧を検出し、電池モジュールの端子電圧のいずれかが上限電圧に達したとき、直列接続を解除して並列接続するようにしたが、これに限らず、例えば、直列接続における充電において、充電開始から所定時間経過後に直列接続を解除して、並列接続するようにしてもよい。この場合、制御回路が備えるタイマ機能を利用し、所定時間後の電圧値が上限電圧以下となるように、各電池モジュールの充電時間のばらつきを考慮しつつ設定時間を決めることが望ましく、電池モジュールの性能に応じた時間を予め設定すればよい。
また、制御回路が有する電圧検出手段としての機能とタイマ手段としての機能とを併用してもよい。この場合、充電前の電池モジュールの残容量が多いときの充電において、電圧検出手段としての機能がタイマ機能よりも先に機能し、さらに、充電前の電池モジュールの残容量が少ないときの充電では、電圧検出手段としての機能よりもタイマ手段が先に機能する制御が行われるように設定する。これにより、電池モジュールの上限電圧の超過を防止しつつ、特に、残容量が少ないときの充電では充電時間のかかり過ぎを防止することができる。
【００２８】
○上記の実施形態では、電源装置を車両に搭載されるとしたが、電源装置は車両以外の移動体に搭載するものとしてもよいし、移動体でない設備に電源装置を設けるようにしてもよい。
○上記の実施形態では、電池モジュールを構成する単電池１１や電池モジュールを３個としたが、複数であればよく、単電池や電池モジュールの数は限定されない。
○上記の実施形態では、制御回路が制御手段、電圧検出手段、タイマ手段の機能を全て備えたが、制御手段、電圧検出手段及びタイマ手段を互いに独立して設置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る電源装置の構成を示す回路図である。
【図２】電源装置における接続回路が直列接続の状態を示す回路図である。
【図３】電源装置における接続回路が並列接続の状態を示す回路図である。
【図４】電源装置による電池モジュールの充電処理の手順を示すフロー図である。
【図５】従来の電源装置の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  接続回路
１１  単電池
１２  制御回路
１３  スイッチング回路
１４  サイリスタ
ＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３  電池モジュール
ＳＷ１、ＳＷ２  第１スイッチ
ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６  第２スイッチ
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３  電池モジュール毎の端子電圧
２０  切換回路
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ  切換スイッチ
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ  ダイオード
２５  第１スイッチング手段
２８  第２スイッチング手段
【図１】
2010063197.tif 000003
【図２】
2010063197.tif 000004
【図３】
2010063197.tif 000005
【図４】
2010063197.tif 000006
【図５】
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