(57)【要約】【課題】複数の蓄電池について充放電を好適に実施することができる電源装置を提供する。【解決手段】互いに並列に接続された複数の蓄電池１１，１２を備える電源装置１０であって、放電時に複数の蓄電池に流れる電流をそれぞれ検出する電圧センサ４１，４２と、放電時における電流の逆流を防止するダイオード５１，５２と、ダイオード５１，５２にそれぞれ並列接続されているスイッチＳＷ１，ＳＷ２と、ＥＣＵ２０を備える。ＥＣＵ２０は、複数の蓄電池のうちいずれかを放電の対象とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御し、放電の対象とした蓄電池での放電を実施し、電圧センサ４１，４２による検出値に基づいて、充放電の対象でない蓄電池に電流が流れていることを判定し、更に、充放電の対象でない蓄電池に電流が流れていると判定された場合に、その電流が流れていると判定された蓄電池について充放電を実施すべく充放電の対象となる蓄電池を変更する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに並列に接続された複数の蓄電池（１１，１２）を備える電源装置（１０）であって、
充電時又は放電時に前記複数の蓄電池に流れる電流をそれぞれ検出する電流検出手段（４１，４２）と、
前記複数の蓄電池にそれぞれ直列接続され、充電時における電流の逆流又は放電時における電流の逆流を防止するダイオード（５１〜５４）と、
前記複数の蓄電池にそれぞれ直列接続されているとともに、前記ダイオードにそれぞれ並列接続されている開閉手段（ＳＷ１〜ＳＷ４）と、
前記複数の蓄電池のうちいずれかを充放電の対象とし、その充放電の対象とした蓄電池に直列接続されている前記開閉手段を閉状態、前記充放電の対象でない蓄電池に直列接続されている前記開閉手段を開状態とすることで、前記充放電の対象とした蓄電池での充放電を実施する開閉制御手段（２０）と、
前記電流検出手段による検出値に基づいて、前記充放電の対象でない蓄電池に電流が流れていることを判定する判定手段（２０）と、
を備え、
前記開閉制御手段は、前記判定手段により前記充放電の対象でない蓄電池に電流が流れていると判定された場合に、その電流が流れていると判定された蓄電池について充放電を実施すべく充放電の対象となる蓄電池を変更することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記開閉制御手段は、前記充放電の対象が変更される場合において、その変更前に充放電の対象となっている蓄電池に直列接続されている前記開閉手段を閉状態から開状態に切り替えた後に、新たに充放電の対象となる蓄電池に直列接続されている前記開閉手段を開状態から閉状態に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
複数の蓄電池を並列接続し、その複数の蓄電池における充放電を実施する電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、互いに並列接続された複数の蓄電池（二次電池）を有する電源装置が実用化されている。こうした電源装置において、充電用電源からの電力供給により充電が行われる際に、各蓄電池の出力電圧が異なっていると、高電圧側の蓄電池で電流の流出（逆流）が生じ、低電圧側の蓄電池に、充電用電源からの充電電流に加えて高電圧側の蓄電池から電流が流入する。これにより、低電圧側の蓄電池に過剰に電流が流れることになる。
【０００３】
また、上記の電源装置から電気負荷へ放電する際に、各蓄電池の出力電圧が異なっていると、低電圧側の蓄電池に電流の流入（逆流）が生じ、高電圧側の蓄電池では、電気負荷への放電に加えて、低電圧側の蓄電池への放電も行われる。これにより、高電圧側の蓄電池に過剰に電流が流れることになる。
【０００４】
このような互いに並列接続された蓄電池から他の蓄電池への電流の流入を抑制するために、逆流防止用のダイオードを各蓄電池に直列接続するとともに、そのダイオードにスイッチ（開閉手段）を並列接続した技術が提案されている（特許文献１）。
【０００５】
この場合、蓄電池に直列接続された逆流防止用のダイオードによって充電時又は放電時の電流の逆流が抑制されるとともに、各ダイオードの両端電圧の検出値に応じてスイッチを開閉することで、逆流防止用のダイオードに発生する損失が低減されるようになっている。
【０００６】
より具体的には、例えば電源装置の充電時に各蓄電池の出力電圧が異なっている場合には、低電圧の蓄電池側のスイッチを閉状態、高電圧の蓄電池側のスイッチを開状態にして、高電圧の蓄電池について放電が生じないようにする。そして、各各蓄電池の出力電圧がほぼ等しくなると、全てのスイッチを閉状態にする。これにより、各蓄電池が均等に充電されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１４００６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来技術は、基本的に複数の蓄電池について充電又は放電を同時に実施するものとしており、各蓄電池で充電又は放電が同時に実施されている状態では、相互の電圧差が生じることで、一時的にしろ電流の逆流が生じることが懸念される。そのため、複数の蓄電池を充電又は放電することに関して改善の余地があると考えられる。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数の蓄電池について充放電を好適に実施することができる電源装置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】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、互いに並列に接続された複数の蓄電池（１１，１２）を備える電源装置（１０）であって、充電時又は放電時に前記複数の蓄電池に流れる電流をそれぞれ検出する電流検出手段（４１，４２）と、前記複数の蓄電池にそれぞれ直列接続され、充電時における電流の逆流又は放電時における電流の逆流を防止するダイオード（５１〜５４）と、前記複数の蓄電池にそれぞれ直列接続されているとともに、前記ダイオードにそれぞれ並列接続されている開閉手段（ＳＷ１〜ＳＷ４）と、前記複数の蓄電池のうちいずれかを充放電の対象とし、その充放電の対象とした蓄電池に直列接続されている前記開閉手段を閉状態、前記充放電の対象でない蓄電池に直列接続されている前記開閉手段を開状態とすることで、前記充放電の対象とした蓄電池での充放電を実施する開閉制御手段（２０）と、前記電流検出手段による検出値に基づいて、前記充放電の対象でない蓄電池に電流が流れていることを判定する判定手段（２０）と、を備え、前記開閉制御手段は、前記判定手段により前記充放電の対象でない蓄電池に電流が流れていると判定された場合に、その電流が流れていると判定された蓄電池について充放電を実施すべく充放電の対象となる蓄電池を変更することを特徴とする。
【００１１】
電源装置の充電時又は放電時には、複数の蓄電池のいずれかが充放電の対象とされ、その際、充放電の対象とした蓄電池に直列接続されている開閉手段を閉状態にすることで、その充放電の対象とした蓄電池においてダイオードを迂回する迂回経路が形成される。これにより、複数の蓄電池のうち充放電の対象とした蓄電池について、ダイオードによる電力損失を生じさせることなく充放電を実施することができる。
【００１２】
また、充放電の対象でない蓄電池に電流が流れているかどうかが監視される。そして、充放電の対象でない蓄電池に電流が流れている場合には、その電流が流れていると判定された蓄電池について充放電を実施（開始）すべく充放電の対象となる蓄電池が変更される。この場合、充放電の対象でない蓄電池に電流が流れているということは、その蓄電池の出力電圧と、充放電の対象である蓄電池の出力電圧との差がダイオードの順方向電圧に相当する値まで大きくなったことを意味し、その電圧差が生じた時点で充放電の対象の蓄電池が変更される。そのため、各蓄電池が順に充電又は放電される過程において、各蓄電池の出力電圧の差が過剰に大きくなることを抑制できる。
【００１３】
上記構成では、充放電の対象が切り替えられながら各蓄電池の充電又は放電が実施され、その際に各蓄電池の出力電圧の差が生じることによる逆流の発生が抑制される。その結果、複数の蓄電池について充放電を好適に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態における電気的構成図。
【図２】放電制御処理を示すフロー図。
【図３】放電制御処理を示すタイミングチャート。
【図４】第２実施形態における電気的構成図。
【図５】充電制御処理を示すフロー図。
【図６】充電制御処理を示すタイミングチャート。
【図７】第３実施形態における電気的構成図。
【図８】並列放電制御処理を示すフロー図。
【図９】並列充電制御処理を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
第１実施形態における電源装置は自動車等の車両に搭載される車載電源装置であり、車両の走行時において車載の各種電気負荷に対して電力供給を行うものとなっている。また、電源装置は、二次電池からなる複数の蓄電池を有する構成になっており、車両の走行時において車載発電装置からの電力供給により各蓄電池の充電が可能となっている。また本実施形態は、複数の蓄電池を用いて電気負荷に対して電力供給が行われる状態（すなわち放電状態）において、その放電の適正化を図るものとしている。まずは電源装置１０の電気的な構成を図１により説明する。図１では特に、電源装置１０の放電に関する構成が示されている。
【００１６】
電源装置１０は、抵抗成分１０１と容量成分１０２とを有する電気負荷１００に接続されており、その電気負荷１００に対して電力供給を行う。電源装置１０は、第１蓄電池１１及び第２蓄電池１２を備える。これら両蓄電池１１，１２は、互いに並列に接続され、電気負荷１００に対して接続されている。なお、両蓄電池１１，１２はリチウムイオン蓄電池である。ここで、リチウムイオン蓄電池に代えて、ニッケル水素蓄電池等他の蓄電池を用いてもよい。
【００１７】
両蓄電池１１，１２には、それぞれシャント抵抗３１，３２が接続されており、そのシャント抵抗３１，３２に並列に電圧センサ４１，４２が接続されている。電圧センサ４１，４２は、シャント抵抗３１，３２による電圧降下量から各蓄電池１１，１２に流れる電流を検出するものであり、その検出結果がＥＣＵ２０に通知される。本実施形態では、各蓄電池１１，１２が放電状態にあれば正の電流が検出され、各蓄電池１１，１２が充電状態にあれば負の電流が検出されるものとしている。なお、電圧センサ４１，４２が電流検出手段に相当する。
【００１８】
第１蓄電池１１及び第２蓄電池１２にはそれぞれ第１ダイオード５１及び第２ダイオード５２が接続されている。両ダイオード５１，５２はそのカソードが各蓄電池１１，１２の負極に接続されており、電源装置１０が放電状態にある場合に、各蓄電池１１，１２からの放電を許可するが、各蓄電池１１，１２への充電を禁止するものとなっている。各ダイオード５１，５２は、放電電流を順方向電流とし、その順方向電流により例えば０．６Ｖ程度の順方向降下電圧が生じるものとなっている。ダイオード５１，５２は放電時における電流の逆流防止手段に相当する。
【００１９】
第１ダイオード５１及び第２ダイオード５２にはそれぞれ第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２が並列に接続されている。スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、ダイオード５１，５２を迂回する放電経路を形成するものである。スイッチＳＷ１，ＳＷ２が閉状態であれば、放電経路としてダイオード５１，５２を迂回する経路が形成され、スイッチＳＷ１，ＳＷ２が開状態であれば、放電経路としてダイオード５１，５２を通る経路が形成される。
【００２０】
ＥＣＵ２０は、電圧センサ４１，４２の検出結果（各蓄電池１１，１２に流れる電流Ｉ１，Ｉ２の値）に基づいて各スイッチＳＷ１，ＳＷ２の開閉状態を制御する。この場合、両蓄電池１１，１２のいずれか一方を放電対象の蓄電池としつつ、その放電対象の蓄電池を交互に切り替えながら放電制御が実施される。
【００２１】
図２に、電源装置１０の放電時における放電制御処理を示す。当該処理は、電源装置１０が放電状態である場合にＥＣＵ２０によって実施される。
【００２２】
ステップＳ０１では、第１スイッチＳＷ１を閉状態、第２スイッチＳＷ２を開状態にすることで、第１蓄電池１１を放電状態にする。この場合、第１蓄電池１１が放電対象の蓄電池になっており、第１蓄電池１１側の放電経路として第１ダイオード５１を迂回する迂回経路が形成される。これにより、第１蓄電池１１において第１ダイオード５１による電力損失を抑制した状態で放電が実施される。
【００２３】
続くステップＳ０２では、現時点で放電対象になっていない側（スイッチ開側）の蓄電池である第２蓄電池１２に放電電流（正電流）が流れているか否かを判定する。そして、第２蓄電池１２に放電電流が流れていなければ（Ｉ２＞０でなければ）、第１蓄電池１１を放電対象とする状態を維持する。また、第２蓄電池１２に放電電流が流れていれば（Ｉ２＞０であれば）、ステップＳ０３に進み、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２をいずれも開状態にする。
【００２４】
その後、ステップＳ０４では、第１スイッチＳＷ１を開状態、第２スイッチＳＷ２を閉状態にすることで、第２蓄電池１２を放電状態にする。この場合、放電対象が第１蓄電池１１から第２蓄電池１２に切り替えられ、第２蓄電池１２側の放電経路として第２ダイオード５２を迂回する迂回経路が形成される。これにより、第２蓄電池１２において第２ダイオード５２による電力損失を抑制した状態で放電が実施される。
【００２５】
続くステップＳ０５では、現時点で放電対象になっていない側（スイッチ開側）の蓄電池である第１蓄電池１１に放電電流（正電流）が流れているか否かを判定する。そして、第１蓄電池１１に放電電流が流れていなければ（Ｉ１＞０でなければ）、第２蓄電池１２を放電対象とする状態を維持する。また、第１蓄電池１１に放電電流が流れていれば（Ｉ１＞０であれば）、ステップＳ０６に進み、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２をいずれも開状態にする。ステップＳ０６の実施後には、ステップＳ０１の処理に戻る。
【００２６】
図３に上記の放電制御処理を行った場合のタイミングチャートを示す。
【００２７】
図３では、当初の期間において、第１蓄電池１１が放電の対象とされており、ＳＷ１＝閉、ＳＷ２＝開の状態になっている。ゆえに、第１蓄電池１１に放電電流（正の電流Ｉ１）が流れ、その放電に伴いＳＯＣが低下して出力電圧Ｖ１が徐々に低下する。
【００２８】
そして、時刻Ｔ１では、第１蓄電池１１の出力電圧Ｖ１が第２蓄電池１２の出力電圧Ｖ２よりも低い状態であって、かつ両出力電圧Ｖ１，Ｖ２の差が、第２ダイオード５２の順方向降下電圧ＶＦよりも大きくなる。すなわち、Ｖ１＜Ｖ２−ＶＦになる。このため、第２蓄電池１２に放電電流（正の電流Ｉ２）が流れ始める。
【００２９】
その後、時刻Ｔ２では、第２蓄電池１２に放電電流が流れたと判定されることに伴い、両スイッチＳＷ１，ＳＷ２がともに開状態にされる。さらにその後、時刻Ｔ３では、ＳＷ１＝開、ＳＷ２＝閉の状態に切り替えられ、それに伴い第２蓄電池１２が放電の対象とされる。
【００３０】
時刻Ｔ２〜Ｔ３の期間では、第１蓄電池１１と第２蓄電池１２とがダイオードオアとして接続され、両蓄電池１１，１２の電圧差に応じて放電が行われる。このとき、第２蓄電池１２の出力電圧Ｖ２が第１蓄電池１１の出力電圧Ｖ１より高いため、第２蓄電池１２のみで放電が実施される。ここで、第１スイッチＳＷ１を閉状態から開状態に、第２スイッチＳＷ２を開状態から閉状態にそれぞれ切り替える際において、第１スイッチＳＷ１が開状態に切り替えられる前に第２スイッチＳＷ２が閉状態に切り替えられると、第２蓄電池１２側から第１蓄電池１１側への電流の流入（第１蓄電池１１における逆流）が懸念される。この点、各スイッチＳＷ１，ＳＷ２の開閉の切替時には、上記のとおり一時的に両スイッチＳＷ１，ＳＷ２が共に開状態にされるため、第１蓄電池１１における逆流が抑制されている。
【００３１】
なお、時刻Ｔ２〜Ｔ３の期間は、両スイッチＳＷ１，ＳＷ２が共に閉状態にされる時間が確保される時間であればよく、それを満たす時間であれば極短い時間であってもよい。この場合、時刻Ｔ２〜Ｔ３の期間が短いほど、ダイオード５１，５２での電力損失を低減できる。
【００３２】
時刻Ｔ３以降は、第２蓄電池１２が放電の対象とされ、ＳＷ１＝開、ＳＷ２＝閉の状態になる。ゆえに、第２蓄電池１２に放電電流（正の電流Ｉ２）が流れ、その放電に伴いＳＯＣが低下して出力電圧Ｖ２が徐々に低下する。
【００３３】
そして、時刻Ｔ４では、第２蓄電池１２の出力電圧Ｖ２が第１蓄電池１１の出力電圧Ｖ１よりも低い状態であって、かつ両出力電圧Ｖ１，Ｖ２の差が、第１ダイオード５１の順方向降下電圧ＶＦよりも大きくなる。すなわち、Ｖ２＜Ｖ１−ＶＦになる。このため、第１蓄電池１１に放電電流（正の電流Ｉ１）が流れ始める。
【００３４】
その後、時刻Ｔ５では、第１蓄電池１１に放電電流が流れたと判定されることに伴い、両スイッチＳＷ１，ＳＷ２がともに開状態にされる。さらにその後、時刻Ｔ６では、ＳＷ１＝閉、ＳＷ２＝開の状態に切り替えられ、それに伴い再び第１蓄電池１１が放電の対象とされる。
【００３５】
時刻Ｔ５〜Ｔ６の期間では、時刻Ｔ２〜Ｔ３の期間と同様に、第１蓄電池１１と第２蓄電池１２とがダイオードオアとして接続され、両蓄電池１１，１２の電圧差に応じて放電が行われる。このとき、第１蓄電池１１のみで放電が実施される。
【００３６】
以降、上記と同様に、第１蓄電池１１の放電と第２蓄電池１２の放電とが交互に繰り返し実施される。
【００３７】
以下、本実施形態の作用効果を示す。
【００３８】
電源装置１０の放電時において、第１蓄電池１１及び第２蓄電池のいずれかが放電の対象とされる。その際、放電の対象とした蓄電池に直列接続されているスイッチＳＷ１，ＳＷ２を閉状態にすることで、その放電の対象とした蓄電池においてダイオード５１，５２を迂回する迂回経路が形成される。これにより、複数の蓄電池のうち放電の対象とした蓄電池について、ダイオード５１，５２による電力損失を生じさせることなく放電を実施することができる（図３のＴ３〜Ｔ４）。
【００３９】
また、電圧センサ４１，４２の検出結果に基づいて、放電の対象でない蓄電池に電流が流れているかどうかが監視される。そして、放電の対象でない蓄電池に電流が流れている場合には、その電流が流れていると判定された蓄電池について放電を開始すべく放電の対象となる蓄電池が変更される。この場合、放電の対象でない蓄電池に電流が流れているということは、その蓄電池の出力電圧と、放電の対象である蓄電池の出力電圧との差がダイオードの順方向降下電圧ＶＦに相当する値まで大きくなったことを意味し、その電圧差が生じた時点（図３のＴ２，Ｔ５）で放電対象の蓄電池が変更される。
【００４０】
つまり、放電対象とされている蓄電池の出力電圧が他の蓄電池の出力電圧よりダイオードの順方向降下電圧ＶＦ分低くなった時点で充放電の対象が切り替えられる。このため、放電対象とされている蓄電池の出力電圧が他の蓄電池の出力電圧より低くなることで生じる放電対象とされている蓄電池への電流の流入（逆流）の発生が抑制される。その結果、複数の蓄電池について放電を好適に実施することができる。
【００４１】
また、放電対象とされる蓄電池の切り替えの前後において、電源装置１０から供給される電圧の変化量がダイオードの順方向降下電圧ＶＦ程度に抑制される。このため、電気負荷１００に対して大きな過渡電流が流れることを抑えることができる。
【００４２】
現在放電の対象とされている蓄電池に直列接続されているスイッチを開状態とした後に（図３のＴ２，Ｔ５）、新たに充放電の対象とされた蓄電池に直列接続されているスイッチを閉状態（図３のＴ３，Ｔ６）とする。ここで、両スイッチＳＷ１，ＳＷ２が開状態とされると、各蓄電池１１，１２がダイオードオアで接続される。このため、蓄電池における逆流の発生を抑制しながら、放電の対象とされた蓄電池である出力電圧の高い蓄電池から電気負荷へ放電を行うことができる。
【００４３】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について第１実施形態との相違点を主に説明する。本実施形態では、充電手段から各蓄電池への電力供給により当該蓄電池が充電される状態において、その充電の適正化を図るものとしている。第２実施形態における電源装置１０Ａの電気的な構成を図４により説明する。図４では特に、電源装置１０Ａの充電に関する構成が示されている。なお、図４では、図１と同じ構成要素については同じ符号を付している。
【００４４】
電源装置１０Ａには、各蓄電池１１，１２に充電用の電力を供給する充電手段として定電流電源２００が接続されている。各蓄電池１１，１２にはそれぞれ第３ダイオード５３及び第４ダイオード５４が接続されている。両ダイオード５３，５４はそのアノードが各蓄電池１１，１２の負極に接続されており、電源装置１０が充電状態にある場合に、各蓄電池１１，１２への充電を許可するが、各蓄電池１１，１２からの放電を禁止するものとなっている。ダイオード５３，５４は充電時における電流の逆流防止手段に相当する。
【００４５】
第３ダイオード５３及び第４ダイオード５４にはそれぞれ第３スイッチＳＷ３及び第４スイッチＳＷ４が並列に接続されている。スイッチＳＷ３，ＳＷ４は、ダイオード５３，５４を迂回する充電経路を形成するものである。スイッチＳＷ３，ＳＷ４が閉状態であれば、充電経路としてダイオード５３，５４を迂回する経路が形成され、スイッチＳＷ３，ＳＷ４が開状態であれば、充電経路としてダイオード５３，５４を通る経路が形成される。
【００４６】
ＥＣＵ２０は、電圧センサ４１，４２の検出結果（各蓄電池１１，１２に流れる電流Ｉ１，Ｉ２の値）に基づいて各スイッチＳＷ３，ＳＷ４の開閉状態を制御する。この場合、両蓄電池１１，１２のいずれか一方を充電対象の蓄電池としつつ、その充電対象の蓄電池を交互に切り替えながら充電制御が実施される。
【００４７】
図５に、電源装置１０Ａの充電時における充電制御処理を示す。当該処理は、電源装置１０が充電状態である場合にＥＣＵ２０によって実施される。
【００４８】
ステップＳ１１では、第３スイッチＳＷ３を閉状態、第４スイッチＳＷ４を開状態にすることで、第１蓄電池１１を充電状態にする。この場合、第１蓄電池１１が充電対象の蓄電池になっており、第１蓄電池１１側の充電経路として第３ダイオード５３を迂回する迂回経路が形成される。これにより、第１蓄電池１１において第３ダイオード５３による電力損失を抑制した状態で充電が実施される。
【００４９】
続くステップＳ１２では、現時点で充電対象になっていない側の蓄電池である第２蓄電池１２に充電電流（負電流）が流れているか否かを判定する。そして、第２蓄電池１２に充電電流が流れていなければ（Ｉ２＜０でなければ）、第１蓄電池１１を充電対象とする状態を維持する。また、第２蓄電池１２に充電電流が流れていれば（Ｉ２＜０であれば）、ステップＳ１３に進み、第３スイッチＳＷ３及び第４スイッチＳＷ４をいずれも開状態にする。
【００５０】
その後、ステップＳ１４では、第３スイッチＳＷ３を開状態、第４スイッチＳＷ４を閉状態にすることで、第２蓄電池１２を充電状態にする。この場合、充電対象が第１蓄電池１１から第２蓄電池１２に切り替えられ、第２蓄電池１２側の充電経路として第４ダイオード５４を迂回する迂回経路が形成される。これにより、第２蓄電池１２において第４ダイオード５４による電力損失を抑制した状態で充電が実施される。
【００５１】
続くステップＳ１５では、現時点で充電対象になっていない側の蓄電池である第１蓄電池１１に充電電流（負電流）が流れているか否かを判定する。そして、第１蓄電池１１に充電電流が流れていなければ（Ｉ１＜０でなければ）、第２蓄電池１２を充電対象とする状態を維持する。また、第１蓄電池１１に充電電流が流れていれば（Ｉ１＜０であれば）、ステップＳ１６に進み、第３スイッチＳＷ３及び第４スイッチＳＷ４をいずれも開状態にする。ステップＳ１６の実施後には、ステップＳ１１の処理に戻る。
【００５２】
図６に上記の充電制御処理を行った場合のタイミングチャートを示す。
【００５３】
図６では、当初の期間において、第１蓄電池１１が充電の対象とされており、ＳＷ３＝閉、ＳＷ４＝開の状態になっている。ゆえに、第１蓄電池１１に充電電流（負の電流Ｉ１）が流れ、その充電に伴いＳＯＣが上昇して出力電圧Ｖ１が徐々に増加する。
【００５４】
そして、時刻Ｔ１１では、第１蓄電池１１の出力電圧Ｖ１が第２蓄電池１２の出力電圧Ｖ２よりも高い状態であって、かつ両出力電圧Ｖ１，Ｖ２の差が、第４ダイオード５４の順方向降下電圧ＶＦよりも大きくなる。すなわち、Ｖ１＞Ｖ２＋ＶＦになる。このため、第２蓄電池１２に充電電流（負の電流Ｉ２）が流れ始める。
【００５５】
その後、時刻Ｔ１２では、第２蓄電池１２に充電電流が流れたと判定されることに伴い、両スイッチＳＷ３，ＳＷ４がともに開状態にされる。さらにその後、時刻Ｔ１３では、ＳＷ３＝開、ＳＷ４＝閉の状態に切り替えられ、それに伴い第２蓄電池１２が充電の対象とされる。
【００５６】
時刻Ｔ１２〜Ｔ１３の期間では、第１蓄電池１１と第２蓄電池１２とがダイオードオアとして接続され、両蓄電池１１，１２の電圧差に応じて充電が行われる。このとき、第２蓄電池１２の出力電圧Ｖ２が第１蓄電池１１の出力電圧Ｖ１より低いため、第２蓄電池１２に対してのみ充電が実施される。ここで、第３スイッチＳＷ３を閉状態から開状態に、第４スイッチＳＷ４を開状態から閉状態にそれぞれ切り替える際において、第３スイッチＳＷ３が開状態に切り替えられる前に第４スイッチＳＷ４が閉状態に切り替えられると、第１蓄電池１１側から第２蓄電池１２側への電流の流入（第１蓄電池１１における逆流）が懸念される。この点、各スイッチＳＷ３，ＳＷ４の開閉の切替時には、上記のとおり一時的に両スイッチＳＷ３，ＳＷ４が共に開状態にされるため、第１蓄電池１１における逆流が抑制されている。
【００５７】
時刻Ｔ１３以降は、第２蓄電池１２が充電の対象とされ、ＳＷ３＝開、ＳＷ４＝閉の状態になる。ゆえに、第２蓄電池１２に充電電流（負の電流Ｉ２）が流れ、その充電に伴いＳＯＣが上昇して出力電圧Ｖ２が徐々に増加する。
【００５８】
そして、時刻Ｔ１４では、第２蓄電池１２の出力電圧Ｖ２が第１蓄電池１１の出力電圧Ｖ１よりも高い状態であって、かつ両出力電圧Ｖ１，Ｖ２の差が、第３ダイオード５３の順方向降下電圧ＶＦよりも大きくなる。すなわち、Ｖ２＞Ｖ１＋ＶＦになる。このため、第１蓄電池１１に充電電流（負の電流Ｉ１）が流れ始める。
【００５９】
その後、時刻Ｔ１５では、第１蓄電池１１に充電電流が流れたと判定されることに伴い、両スイッチＳＷ３，ＳＷ４がともに開状態にされる。さらにその後、時刻Ｔ１６では、ＳＷ３＝閉、ＳＷ４＝開の状態に切り替えられ、それに伴い再び第１蓄電池１１が充電の対象とされる。
【００６０】
時刻Ｔ１５〜Ｔ１６の期間では、時刻Ｔ１２〜Ｔ１３の期間と同様に、第１蓄電池１１と第２蓄電池１２とがダイオードオアとして接続され、両蓄電池１１，１２の電圧差に応じて充電が行われる。このとき、第１蓄電池１１のみで充電が実施される。
【００６１】
以降、上記と同様に、第１蓄電池１１の充電と第２蓄電池１２の充電とが交互に繰り返し実施される。
【００６２】
以下、本実施形態における効果を示す。
【００６３】
充電対象とされている蓄電池の出力電圧が、もう一方の蓄電池の出力電圧よりダイオード５３，５４の順方向降下電圧ＶＦ分高くなると、充電対象とされていない蓄電池に充電電流が流れる。充電対象とされていない蓄電池に充電電流が流れたと判定されると、充電対象が切り替えられる。このため、充電対象とされている蓄電池の出力電圧が他の蓄電池の出力電圧より高くなることで生じる、充電対象とされている蓄電池から他の蓄電池への電流の流出（逆流）の発生が抑制される。その結果、複数の蓄電池について充電を好適に実施することができる。
【００６４】
また、充電対象とされる蓄電池の切り替えの前後において、定電流電源２００から電源装置１０Ａへ供給される電圧の変化量が、ダイオード５３，５４の順方向降下電圧ＶＦ程度に抑制される。このため、電源装置１０において大きな過渡電流が流れることを抑えることができる。
【００６５】
現在充電の対象とされている蓄電池に直列接続されているスイッチを開状態とした後に（図６のＴ１２，Ｔ１５）、新たに充電の対象とされた蓄電池に直列接続されているスイッチを閉状態（図６のＴ１３，Ｔ１６）とする。ここで、両スイッチＳＷ３，ＳＷ４が開状態とされると、各蓄電池１１，１２がダイオードオアで接続される。このため、蓄電池における逆流の発生を抑制しながら、充電の対象とされた蓄電池である出力電圧の低い蓄電池に対して充電を行うことができる。
【００６６】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について上記の各実施形態との相違点を主に説明する。本実施形態では、放電制御の機能と充電制御の機能とを併せ持つ構成について説明する。第３実施形態における電源装置１０Ｂの電気的な構成を図７により説明する。なお、図７では、図１及び図４と同じ構成要素については同じ符号を付している。
【００６７】
電源装置１０Ｂにおいて、第１蓄電池１１には順方向を互いに逆向きとするダイオード５１，５３が直列に接続され、第２蓄電池１２には順方向を互いに逆向きとするダイオード５２，５４が直列に接続されている。また、各ダイオード５１〜５４にはそれぞれスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４が並列に接続されている。
【００６８】
ＥＣＵ２０は、電圧センサ４１，４２の検出結果（各蓄電池１１，１２に流れる電流Ｉ１，Ｉ２の値）に基づいて各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の開閉状態を制御する。この場合、両蓄電池１１，１２のいずれか一方を放電対象又は充電対象の蓄電池としつつ、その放電対象又は充電対象の蓄電池を交互に切り替えながら充放電制御が実施される。ＥＣＵ２０は、充放電制御として、図８に示す並列放電制御処理と図９に示す並列充電制御処理とを実施する。まずは、図８の並列放電制御処理を説明する。
【００６９】
図８において、ステップＳ２１では、イニシャル処理として第２蓄電池１２を電源系統から切り離す処理を実施する。具体的には、第１蓄電池１１側のスイッチＳＷ１，ＳＷ３を閉状態、第２蓄電池１２側のスイッチＳＷ２，ＳＷ４を開状態にする。
【００７０】
その後、ステップＳ２２では、第１蓄電池１１側をＳＷ１＝閉、ＳＷ３＝閉の状態、第２蓄電池１２側をＳＷ２＝開、ＳＷ４＝閉の状態にすることで、第１蓄電池１１を放電状態にする。この場合、第１蓄電池１１が放電対象の蓄電池になっており、第１蓄電池１１側の放電経路としてダイオード５１，５３を迂回する迂回経路が形成される。
【００７１】
その後、ステップＳ２３では、現時点で放電対象になっている第１蓄電池１１に充電電流（負電流）が流れているか否かを判定し、続くステップＳ２４では、現時点で放電対象になっていない第２蓄電池１２に放電電流（正電流）が流れているか否かを判定する。そして、ステップＳ２３がＹＥＳであれば（Ｉ１＜０であれば）、電源装置１０Ｂが放電ではなく充電の状態になっているとして、別の並列充電制御処理（図９）に移行する。また、ステップＳ２４がＮＯであれば、第１蓄電池１１を放電対象とする状態を維持する。また、ステップＳ２４がＹＥＳであれば、ステップＳ２５に進み、第１蓄電池１１側をＳＷ１＝開、ＳＷ３＝閉の状態、第２蓄電池１２側をＳＷ２＝開、ＳＷ４＝閉の状態にすることで、両蓄電池１１，１２でダイオードオアの状態とする。
【００７２】
その後、ステップＳ２６では、第１蓄電池１１側をＳＷ１＝開、ＳＷ３＝閉の状態、第２蓄電池１２側をＳＷ２＝閉、ＳＷ４＝閉の状態にすることで、第２蓄電池１２を放電状態にする。この場合、放電対象が第１蓄電池１１から第２蓄電池１２に切り替えられ、第２蓄電池１２側の放電経路としてダイオード５２，５４を迂回する迂回経路が形成される。
【００７３】
続くステップＳ２７では、現時点で放電対象になっている第２蓄電池１２に充電電流（負電流）が流れているか否かを判定し、続くステップＳ２８では、現時点で放電対象になっていない第１蓄電池１１に放電電流（正電流）が流れているか否かを判定する。そして、ステップＳ２７がＹＥＳであれば（Ｉ２＜０であれば）、電源装置１０Ｂが放電ではなく充電の状態になっているとして、別の並列充電制御処理（図９）に移行する。また、ステップＳ２８がＮＯであれば、第２蓄電池１２を放電対象とする状態を維持する。また、ステップＳ２８がＹＥＳであれば、ステップＳ２９に進み、第１蓄電池１１側をＳＷ１＝開、ＳＷ３＝閉の状態、第２蓄電池１２側をＳＷ２＝開、ＳＷ４＝閉の状態にすることで、両蓄電池１１，１２でダイオードオアの状態とする。そして、ステップＳ２９の実施後には、ステップＳ２２の処理に戻る。
【００７４】
また、図９において、ステップＳ３１では、イニシャル処理として第２蓄電池１２を電源系統から切り離す処理を実施する。具体的には、第１蓄電池１１側のスイッチＳＷ１，ＳＷ３を閉状態、第２蓄電池１２側のスイッチＳＷ２，ＳＷ４を開状態にする。
【００７５】
その後、ステップＳ３２では、第１蓄電池１１側をＳＷ１＝閉、ＳＷ３＝閉の状態、第２蓄電池１２側をＳＷ２＝閉、ＳＷ４＝開の状態にすることで、第１蓄電池１１を充電状態にする。この場合、第１蓄電池１１が充電対象の蓄電池になっており、第１蓄電池１１側の充電経路としてダイオード５１，５３を迂回する迂回経路が形成される。
【００７６】
その後、ステップＳ３３では、現時点で充電対象になっている第１蓄電池１１に放電流（正電流）が流れているか否かを判定し、続くステップＳ３４では、現時点で充電対象になっていない第２蓄電池１２に充電電流（負電流）が流れているか否かを判定する。そして、ステップＳ３３がＹＥＳであれば（Ｉ１＞０であれば）、電源装置１０Ｂが充電ではなく放電の状態になっているとして、別の並列放電制御処理（図８）に移行する。また、ステップＳ３４がＮＯであれば、第１蓄電池１１を充電対象とする状態を維持する。また、ステップＳ３４がＹＥＳであれば、ステップＳ３５に進み、第１蓄電池１１側をＳＷ１＝閉、ＳＷ３＝開の状態、第２蓄電池１２側をＳＷ２＝閉、ＳＷ４＝開の状態にすることで、両蓄電池１１，１２でダイオードオアの状態とする。
【００７７】
その後、ステップＳ３６では、第１蓄電池１１側をＳＷ１＝閉、ＳＷ３＝開の状態、第２蓄電池１２側をＳＷ２＝閉、ＳＷ４＝閉の状態にすることで、第２蓄電池１２を充電状態にする。この場合、充電対象が第１蓄電池１１から第２蓄電池１２に切り替えられ、第２蓄電池１２側の充電経路としてダイオード５２，５４を迂回する迂回経路が形成される。
【００７８】
続くステップＳ３７では、現時点で充電対象になっている第２蓄電池１２に放電電流（正電流）が流れているか否かを判定し、続くステップＳ３８では、現時点で充電対象になっていない第１蓄電池１１に充電電流（負電流）が流れているか否かを判定する。そして、ステップＳ３７がＹＥＳであれば（Ｉ２＞０であれば）、電源装置１０Ｂが充電ではなく放電の状態になっているとして、別の並列放電制御処理（図８）に移行する。また、ステップＳ３８がＮＯであれば、第２蓄電池１２を充電対象とする状態を維持する。また、ステップＳ３８がＹＥＳであれば、ステップＳ３９に進み、第１蓄電池１１側をＳＷ１＝閉、ＳＷ３＝開の状態、第２蓄電池１２側をＳＷ２＝閉、ＳＷ４＝開の状態にすることで、両蓄電池１１，１２でダイオードオアの状態とする。そして、ステップＳ３９の実施後には、ステップＳ３２の処理に戻る。
【００７９】
以上第３実施形態によれば、第１実施形態及び第２実施形態と同様の効果を奏する。更に、放電処理の実施中に、放電の対象とされている蓄電池に充電電流が流れていると判定されると、充電処理へと切り替わる。また、充電処理の実施中に、充電の対象とされている蓄電池に放電電流が流れていると判定されると、放電処理へと切り替わる。つまり、電源装置１０Ｂに対して接続されている対象が、定電流電源から電気負荷に切り替えられると速やかに放電処理が実施され、また、電気負荷から定電流電源に切り替えられると速やかに充電処理が実施される。
【００８０】
（他の実施形態）
・上記実施形態において、電源装置は２の蓄電池を備える構成としたが、３以上の蓄電池を備える構成としてもよい。この場合、蓄電池に対して逆流防止用ダイオードと、迂回経路としてのスイッチと、電流検出手段とをそれぞれ設ける。
【００８１】
充放電の対象として選択された蓄電池の電圧と、他の蓄電池の出力電圧との差が、逆流防止用のダイオードの順方向降下電圧ＶＦより大きくなると、その電圧差が最も大きい蓄電池において電流が流れる。その電流が検出された場合に、その電流が流れた蓄電池を新たに充放電の対象とすることで、各蓄電池の出力電圧の差が過剰に大きくなることを抑制できる。
【００８２】
・充電容量が異なる蓄電池を並列接続させて用いた場合においても、各蓄電池の出力電圧の差をダイオードの順方向降下電圧ＶＦ程度に抑えることができる。このため、好適にそれらの蓄電池を切り替えて用いることが可能になる。
【００８３】
・電流検出手段として、電圧センサに代えてホール素子などを用いてもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１０…電源装置、１１…第１蓄電池、１２…第２蓄電池、２０…ＥＣＵ（開閉制御手段、判定手段）、４１，４２…電圧センサ（電流検出手段）、５１〜５４…ダイオード、ＳＷ１〜ＳＷ４…スイッチ（開閉手段）。
【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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