(57)【要約】【課題】蓄電ユニット単位で所定の条件を満たすか否かを判断することにより、安全に考慮しつつ、使用可能な充電容量を増やすことができる電源装置、電源装置の制御方法およびプログラムを提供する。【解決手段】並列に接続されたＮ個（ただし、ＮはＮ≧２の整数）の蓄電ユニットと、電力供給ラインに対して、Ｎ個の蓄電ユニットへの充放電を制御する充放電制御部と、少なくとも充放電制御部を制御する動作制御部と、から構成され、蓄電ユニットの各々が、Ｍ個（ただし、ＭはＭ≧２の整数）の電池セルが直列に接続された電池セル群と、電池セル群を構成するＭ個の前記電池セルの電圧値をモニターするモニター部と、を備え、動作制御部は、モニター部から入力した蓄電ユニットそれぞれにおける電池セル群の各電池セルの電圧値のうちの最大電圧値に基づいて、蓄電ユニットの単位で充電の制御及びＮ個の蓄電ユニットの一括での充電の制御を行なう。【選択図】図２
2018029427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に接続されたＮ個（ただし、ＮはＮ≧２の整数）の蓄電ユニットと、
電力供給ラインに対して、前記Ｎ個の蓄電ユニットへの充放電を制御する充放電制御部と、
少なくとも前記充放電制御部を制御する動作制御部と、
から構成され、
前記蓄電ユニット各々が、
Ｍ個（ただし、ＭはＭ≧２の整数）の電池セルが直列に接続された電池セル群と、
前記電池セル群を構成するＭ個の前記電池セルの電圧値をモニターするモニター部と、
を備え、
前記動作制御部は、前記モニター部から入力した前記蓄電ユニットそれぞれにおける前記電池セル群の各電池セルの電圧値のうちの最大電圧値に基づいて、前記蓄電ユニットの単位で充電の制御及びＮ個の前記蓄電ユニットの一括での充電の制御を行なうことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記動作制御部は、第１充電閾値電圧に最大電圧値が達した前記電池セルを有する前記蓄電ユニットに対しては、前記充放電制御部を制御して、該蓄電ユニットへの充電経路を開状態とするように制御することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記動作制御部は、最大電圧値が前記第１充電閾値電圧より低い第２充電閾値電圧に達した前記電池セルを有する前記蓄電ユニットの数が予め定められた規定数よりも多いときは、Ｎ個の前記蓄電ユニットに対して、充電動作が終了するように制御することを特徴とする請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記充放電制御部とＮ個の前記蓄電ユニットのそれぞれの間に、前記動作制御部によって制御される非復帰型の電流遮断素子が設けられ、
前記動作制御部は、Ｎ個の前記蓄電ユニットへの充電動作を終了するときには、前記非復帰型の電流遮断素子をすべて開状態とするように制御することを特徴とする請求項３に記載の電源装置。
【請求項５】
並列に接続されたＮ個（ただし、ＮはＮ≧２の整数）の蓄電ユニットと、
電力供給ラインに対して、Ｎ個の該蓄電ユニットへの充放電を制御する充放電制御部と、
少なくとも前記充放電制御部を制御する動作制御部と、
から構成され、
前記蓄電ユニット各々が、
Ｍ個（ただし、ＭはＭ≧２の整数）の電池セルが直列に接続された電池セル群と、
該電池セル群を構成するＭ個の前記電池セルの電圧値をモニターするモニター部と、
を備え、
前記動作制御部は、前記モニター部から入力した前記蓄電ユニットそれぞれにおける前記電池セル群の各電池セルの電圧値のうちの最小電圧値に基づいて、前記蓄電ユニットの単位で放電の制御及びＭ個の前記蓄電ユニットの一括での放電の制御を行なうことを特徴とする電源装置。
【請求項６】
前記動作制御部は、第１放電閾値電圧に最小電圧値が達した前記電池セルを有する前記蓄電ユニットに対しては、前記充放電制御部を制御して、該蓄電ユニットへの放電経路を開状態とするように制御することを特徴とする請求項５に記載の電源装置。
【請求項７】
前記動作制御部は、最小電圧値が前記第１放電閾値電圧より高い第２放電閾値電圧に達した前記電池セルを有する前記蓄電ユニットの数が予め定められた規定数よりも多いときは、Ｎ個の前記蓄電ユニットに対して、放電動作が終了するように制御することを特徴とする請求項６に記載の電源装置。
【請求項８】
前記充放電制御部とＮ個の前記蓄電ユニットのそれぞれの間に、前記動作制御部によって制御される非復帰型の電流遮断素子が設けられ、
前記動作制御部は、Ｎ個の前記蓄電ユニットへの放電動作を終了するときには、前記非復帰型の電流遮断素子をすべて開状態とするように制御することを特徴とする請求項７に記載の電源装置。
【請求項９】
充電動作から放電動作へ、または、放電動作から充電動作へ遷移したときに、前記動作制御部は、充電経路あるいは放電経路が閉状態となっている前記蓄電ユニットから放電あるいは充電を開始させるとともに、前記充電経路あるいは前記放電経路が開状態となっている前記蓄電ユニットについては、前記モニター部がモニターする合計電圧値が前記放電あるいは充電を開始している前記蓄電ユニットの合計電圧値の所定範囲の電圧値に達したときに、前記充電経路あるいは前記放電経路を閉状態となるように制御する請求項３，４，７，８のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項１０】
前記規定数は、適用されるシステムにおける電流許容量に応じて決定されることを特徴とする請求項３、４、７、８のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項１１】
並列に接続されたＮ個（ただし、ＮはＮ≧２の整数）の蓄電ユニットと、電力供給ラインに対して、Ｎ個の該蓄電ユニットへの充放電を制御する充放電制御部と、少なくとも前記充放電制御部を制御する動作制御部と、から構成され、前記蓄電ユニットの各々が、Ｍ個（ただし、ＭはＭ≧２の整数）の電池セルが直列に接続された電池セル群と、前記電池セル群を構成するＭ個の前記電池セルの電圧値をモニターするモニター部と、を備えた電源装置における電源装置の制御方法であって、
前記動作制御部は、前記モニター部から入力した前記蓄電ユニットそれぞれにおける前記電池セル群の各電池セルの電圧値のうちの最大電圧値に基づいて、前記蓄電ユニットの単位で充電の制御及びＮ個の前記蓄電ユニットの一括での充電の制御を行なうことを特徴とする電源装置の制御方法。
【請求項１２】
並列に接続されたＮ個（ただし、ＮはＮ≧２の整数）の蓄電ユニットと、電力供給ラインに対して、Ｎ個の該蓄電ユニットへの充放電を制御する充放電制御部と、少なくとも前記充放電制御部を制御する動作制御部と、から構成され、前記蓄電ユニットの各々が、Ｍ個（ただし、ＭはＭ≧２の整数）の電池セルが直列に接続された電池セル群と、前記電池セル群を構成するＭ個の前記電池セルの電圧値をモニターするモニター部と、を備えた電源装置における電源装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記動作制御部は、前記モニター部から入力した前記蓄電ユニットそれぞれにおける前記電池セル群の各電池セルの電圧値のうちの最大電圧値に基づいて、前記蓄電ユニットの単位で充電の制御及びＭ個の前記蓄電ユニットの一括での充電の制御を行なうことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置、電源装置の制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビル、工場、商業店舗などの施設では多くの電力を継続的に供給できる大型の電源装置が必要となる。このような大型の電源装置では、電力供給のため多数の蓄電ユニットを用い、蓄電ユニットを充放電制御することにより、蓄電ユニットから放電された電力を電力供給ラインを介して所望の電力供給対象へ供給する。
【０００３】
そのため、電力供給ラインに対し、蓄電ユニットの並列接続する数で出力容量を調整している。蓄電ユニットは、複数の電池セルを直列に接続して構成される電池セル群と、これら電池セルの各セル電圧等の電池に関する情報を検出する電池情報検出部（ＣＭＵ：Cell Monitor Unit）とを有する構成となっている。そして、これら蓄電ユニットの電池セル群に充電あるいは放電を行う際、電池セル自体の保護のため、電源供給ラインに接続される複数の蓄電ユニットの電池セルの中で１つでも充電末期、放電末期の状態と判断された時点で、すべての蓄電ユニットに対する充電、放電を停止していた。
【０００４】
また、上記とは異なり、異常のある電池セルを持つ蓄電ユニットでは異常のある電池セルをバイパスして残りの異常のない電池セルを用いて充放電可能にすることで、すべての蓄電ユニットに対する継続使用を行なう技術も開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１３３３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、蓄電ユニットの電池セル群に充電あるいは放電を行う際、電池セル自体の保護のため複数の蓄電ユニットの構成として、多数ある電池セルの中で１つでも充電末期、放電末期の状態と判断された時点で、すべての蓄電ユニットに対する充電、放電を停止させる方法は、電源装置として異常のある電池セルを有する蓄電ユニットを使用しないことから安全な制御といえる。
【０００７】
しかしながら、上述の方法では、１つの電池セルが異常であると、その電池セルを有する蓄電ユニットを含む全ての蓄電ユニットを停止させるため、多くの電池セルや蓄電ユニットが正常であるにも関わらず使用されないことになり、電源装置として蓄電した電力の充放電機能を効率的に活用できない。また、電池セル群の電池セル各々の蓄電可能容量は経年変化によってばらついてくる。このため、蓄電ユニットにおける電池セル群のセル数が増加した場合に、このセル数の増加に伴って、電池セル間の能力において大きな偏差が含まれる確率も増大する。そのため、蓄電ユニット全体の充放電能力を制限してしまうという問題がある。
【０００８】
また、特許文献１に記載の技術は、蓄電ユニットがそれぞれ独立してバイパス制御を行なうため、電源装置として蓄電した電力の充放電機能を効率的に活用することは期待できるが、例えば、電池セル群の過半数以上がバイパスされるような蓄電ユニットが多数存在していたとしても、どの蓄電ユニットも充放電動作は継続して行うこととなる。このため、電源装置として、電池セル群の過半数以上がバイパスされるような蓄電ユニットが多数存在していることを認知することができず、電源装置として必要な電力供給能力を発揮できない状態にもかかわらず運転し続けるという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、蓄電ユニット（電池セル群）単位で所定の条件を満たすか否かを判断することにより、安全に考慮しつつ、使用可能な充電容量を増やすことができる電源装置、電源装置の制御方法およびプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
形態１；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、並列に接続されたＮ個（ただし、ＮはＮ≧２の整数）の蓄電ユニットと、電力供給ラインに対して、前記Ｎ個の蓄電ユニットへの充放電を制御する充放電制御部と、少なくとも前記充放電制御部を制御する動作制御部と、から構成され、前記蓄電ユニット各々が、Ｍ個（ただし、ＭはＭ≧２の整数）の電池セルが直列に接続された電池セル群と、前記電池セル群を構成するＭ個の前記電池セルの電圧値をモニターするモニター部と、を備え、前記動作制御部は、前記モニター部から入力した前記蓄電ユニットそれぞれにおける前記電池セル群の各電池セルの電圧値のうちの最大電圧値に基づいて、前記蓄電ユニットの単位で充電の制御及びＭ個の前記蓄電ユニットの一括での充電の制御を行なうことを特徴とする電源装置を提案している。
【００１１】
形態２；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記動作制御部は、前記第１充電閾値電圧に最大電圧値が達した前記電池セルを有する前記蓄電ユニットに対しては、前記充放電制御部を制御して、該蓄電ユニットへの充電経路を開状態とするように制御する電源装置を提案している。
【００１２】
形態３；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記動作制御部は、最大電圧値が前記第１充電閾値電圧より低い第２充電閾値電圧に達した前記電池セルを有する前記蓄電ユニットの数が予め定められた規定数よりも多いときは、Ｎ個の前記蓄電ユニットに対して、充電動作が終了するように制御する電源装置を提案している。
【００１３】
形態４；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記充放電制御部と前記Ｎ個の蓄電ユニットのそれぞれの間に、前記動作制御部によって制御される非復帰型の電流遮断素子が設けられ、前記動作制御部は、前記Ｎ個の前記蓄電ユニットへの充電動作を終了するときには、前記非復帰型の電流遮断素子をすべて開状態とする電源装置を提案している。
【００１４】
形態５；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、並列に接続されたＮ個（ただし、ＮはＮ≧２の整数）の蓄電ユニットと、電力供給ラインに対して、該Ｎ個の蓄電ユニットへの充放電を制御する充放電制御部と、少なくとも前記充放電制御部を制御する動作制御部と、から構成され、前記蓄電ユニット各々が、Ｍ個（ただし、ＭはＭ≧２の整数）の電池セルが直列に接続された電池セル群と、該電池セル群を構成するＭ個の前記電池セルの電圧値をモニターするモニター部と、を備え、前記動作制御部は、前記モニター部から入力した前記蓄電ユニットそれぞれにおける前記電池セル群の各電池セルの電圧値のうちの最小電圧値に基づいて、前記蓄電ユニットの単位で放電の制御及びＮ個の前記蓄電ユニットの一括での放電の制御を行なうことを特徴とする電源装置を提案している。
【００１５】
形態６；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記動作制御部は、前記第１放電閾値電圧に最小電圧値が達した前記電池セルを有する前記蓄電ユニットに対しては、前記充放電制御部を制御して、該蓄電ユニットへの放電経路を開状態とするように制御する電源装置を提案している。
【００１６】
形態７；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記動作制御部は、最小電圧値が前記第１放電閾値電圧より高い第２放電閾値電圧に達した前記電池セルを有する前記蓄電ユニットの数が予め定められた規定数よりも多いときは、Ｎ個の前記蓄電ユニットに対して、放電動作が終了するように制御する電源装置を提案している。
【００１７】
形態８；本発明の１またはそれ以上の実施形態は前記充放電制御部と前記複数の蓄電ユニットのそれぞれの間に、前記動作制御部によって制御される非復帰型の電流遮断素子が設けられ、前記動作制御部は、Ｎ個の前記蓄電ユニットへの放電動作を終了するときには、前記非復帰型の電流遮断素子をすべて開状態とするように制御する電源装置を提案している。
【００１８】
形態９；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、充電動作から放電動作へ、または、放電動作から充電動作へ遷移したときに、前記動作制御部は、充電経路あるいは放電経路が閉状態となっている前記蓄電ユニットから放電あるいは充電を開始させるとともに、前記充電経路あるいは前記放電経路が開状態となっている前記蓄電ユニットについては、前記モニター部がモニターする合計電圧値が前記放電あるいは充電を開始している前記蓄電ユニットの合計電圧値の所定範囲の電圧値に達したときに、前記充電経路あるいは前記放電経路を閉状態となるように制御する電源装置提案している。
【００１９】
形態１０；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記規定数は、適用されるシステムにおける電流許容量に応じて決定される電源装置を提案している。
【００２０】
形態１１；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、並列に接続されたＮ個（ただし、ＮはＮ≧２の整数）の蓄電ユニットと、電力供給ラインに対して、該Ｎ個の蓄電ユニットへの充放電を制御する充放電制御部と、少なくとも前記充放電制御部を制御する動作制御部と、から構成され、前記蓄電ユニットの各々が、Ｍ個（ただし、ＭはＭ≧２の整数）の電池セルが直列に接続された電池セル群と、前記電池セル群を構成するＭ個の前記電池セルの電圧値をモニターするモニター部と、を備えた電源装置における電源装置の制御方法であって、前記動作制御部は、前記モニター部から入力した前記蓄電ユニットそれぞれにおける前記電池セル群の各電池セルの電圧値のうちの最大電圧値に基づいて、前記蓄電ユニットの単位で充電の制御及びＮ個の前記蓄電ユニットの一括での充電の制御を行なうことを特徴とする電源装置の制御方法を提案している。
【００２１】
形態１２；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、並列に接続されたＮ個（ただし、ＮはＮ≧２の整数）の蓄電ユニットと、電力供給ラインに対して、該Ｎ個の蓄電ユニットへの充放電を制御する充放電制御部と、少なくとも前記充放電制御部を制御する動作制御部と、から構成され、前記蓄電ユニットの各々が、Ｍ個（ただし、ＭはＭ≧２の整数）の電池セルが直列に接続された電池セル群と、前記電池セル群を構成するＭ個の前記電池セルの電圧値をモニターするモニター部と、を備えた電源装置における電源装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記動作制御部は、前記モニター部から入力した前記蓄電ユニットそれぞれにおける前記電池セル群の各電池セルの電圧値のうちの最大電圧値に基づいて、前記蓄電ユニットの単位で充電の制御及びＮ個の前記蓄電ユニットの一括での充電の制御を行なうことを特徴とするプログラムを提案している。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の１またはそれ以上の実施形態によれば、蓄電ユニット単位で所定の条件を満たすか否かを判断することにより、安全に考慮しつつ、使用可能な充電容量を増やすことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る電源装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電源装置における充電モードにおける処理フローである。
【図３】本発明の実施形態に係る電源装置における充電モードから放電モードに遷移した場合の処理フローである。
【図４】本発明の実施形態に係る電源装置における放電モードにおける処理フローである。
【図５】本発明の実施形態に係る電源装置における放電モードから充電モードに遷移した場合の処理フローである。
【図６】本発明の実施形態に係る電源装置における充電モード時の各電池セル群の最大電圧と閾値との関係を示した図である。
【図７】本発明の実施形態に係る電源装置における充電モード時の各電池セル群の最大電圧と閾値との関係を示した図である。
【図８】本発明の実施形態に係る電源装置における充電モード時の各電池セル群の最大電圧と閾値との関係を示した図である。
【図９】本発明の実施形態に係る電源装置において充電モードから放電モードに遷移したときの、放電に伴う電池セル群の合計電圧値の変化との関係を示した図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る電源装置において充電モードから放電モードに遷移したときの、放電に伴う電池セル群の合計電圧値の変化との関係を示した図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る電源装置において充電モードから放電モードに遷移したときの、放電に伴う電池セル群の合計電圧値の変化との関係を示した図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る電源装置における放電モード時の各電池セル群の最小電圧と閾値との関係を示した図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る電源装置における放電モード時の各電池セル群の最小電圧と閾値との関係を示した図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る電源装置における放電モード時の各電池セル群の最小電圧と閾値との関係を示した図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る電源装置において放電モードから充電モードに遷移したときの、充電に伴う電池セル群の合計電圧値の変化との関係を示した図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る電源装置において放電モードから充電モードに遷移したときの、充電に伴う電池セル群の合計電圧値の変化との関係を示した図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る電源装置において放電モードから充電モードに遷移したときの、充電に伴う電池セル群の合計電圧値の変化との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態に係る電源装置について、図１から図１７を用いて説明する。なお、以下では、理解を容易にするために、充放電制御部と蓄電ユニットとが組になった例で説明するが、並列に接続されたＮ個（ただし、ＮはＮ≧２の整数）の蓄電ユニットを所定数に対して、１つの充放電制御部で制御する。なお、例えば、Ｎが１２で所定数が３であれば、３個の蓄電ユニットに対して１つの充放電制御部を設けることとなり、１２個の蓄電ユニットに対して充放電制御部としては４個となるように、複数の充放電制御部からなる構成であってもよい。
【００２５】
＜電源装置の構成＞
本実施形態に係る電源装置１は、図１に示すように、商用電源１０と、動作制御部（ＢＭＵ：Battery Management Unit）２０と、電力供給ライン３０と、充放電制御部４０−１〜４０−ｎと、非復帰型電流遮断素子５０−１〜５０−ｎと、蓄電ユニット６０−１〜６０−ｎとから構成されている。本実施形態に係る電源装置１は、Ｎ個の蓄電ユニット６０−１〜６０−ｎが並列接続された形態をなしており、そのそれぞれに、充放電制御部４０−１〜４０−ｎおよび非復帰型電流遮断素子５０−１〜５０−ｎが設けられている。
【００２６】
商用電源１０は、電源装置１に電力を供給する。動作制御部２０は、所定のプログラムに応じて各蓄電ユニット６０−１〜６０−ｎ内の電池セルに対して過放電や過充電に対する保護をするよう充放電制御部４０−１〜４０−ｎの動作を制御する。本実施形態では、後述するモニター部と連携して充放電制御部４０−１〜４０−ｎの制御を行なう。具体的には、モニター部のモニター結果に基づいて、動作制御部２０は、充放電制御部４０−１〜４０−ｎおよび非復帰型電流遮断素子５０−１〜５０−ｎに対して、状況に応じた適切な制御信号を出力する。
【００２７】
また、図１では、蓄電ユニット６０−１〜６０−ｎへの充電や放電自体は図示せぬ上位装置の判断により行われるものとしているので、動作制御部２０は、上位装置に対して充電あるいは放電の終了を指示する制御信号を出力する。
【００２８】
なお、上位装置から動作制御部２０に蓄電ユニット６０−１〜６０−ｎへの充電要求あるいは放電要求を受けて動作制御部２０自体が蓄電ユニット６０−１〜６０−ｎを充電状態や放電状態とするようにしてもよく、その場合は、上位装置に対して蓄電ユニット６０−１〜６０−ｎに対する充電あるいは放電の終了を指示する制御信号を出力する必要がなく、動作制御部２０自体で蓄電ユニット６０−１〜６０−ｎへの充電や放電を終了させればよい。
【００２９】
電力供給ライン３０は、複数の蓄電ユニット６０−１〜６０−ｎから放電された電力を負荷に伝送する。また、電力供給ライン３０は、蓄電ユニット６０−１〜６０−ｎに、電池セル群６１−１〜６１−ｎを構成する各電池セルを充電するための電力を伝送する。
【００３０】
充放電制御部４０−１〜４０−ｎは、動作制御部２０から入力した制御信号に基づいて、電池セル群の充放電状態を制御する。充放電制御部４０−１〜４０−ｎは、電力供給ライン３０に接続されるとともに、非復帰型電流遮断素子５０−１〜５０−ｎを介して蓄電ユニット６０−１〜６０−ｎに接続されている。充放電制御部４０−１〜４０−ｎは、電力供給ライン３０から蓄電ユニット６０−１〜６０−ｎに向かう充電経路に、電力供給ライン３０から蓄電ユニット６０−１〜６０−ｎに向かって順方向のダイオード４１−１〜４１−ｎとスイッチ４３−１〜４３−ｎとを直列に配置している。また、充放電制御部４０−１〜４０−ｎは、蓄電ユニット６０−１〜６０−ｎから電力供給ライン３０に向かう放電経路に、電力供給ライン３０から蓄電ユニット６０−１〜６０−ｎに向かって逆方向のダイオード４２−１〜４２−ｎとスイッチ４４−１〜４４−ｎとを直列に配置している。なお、スイッチ４３−１〜４３−ｎおよびスイッチ４４−１〜４４−ｎは、動作制御部２０からの制御信号に応じて、開閉動作を行なう。また、非復帰型電流遮断素子５０−１〜５０−ｎは、動作制御部２０からの個別の制御信号によって開閉制御され、通常は閉状態で、後述する遮断すべきときには開状態となる。なお、非復帰型電流遮断素子５０−１〜５０−ｎを開状態から閉状態にするには、人手による操作が必要となる。
【００３１】
蓄電ユニット６０−１〜６０−ｎは、電池セル群６１−１〜６１−ｎとモニター部６２−１〜６２−ｎとから構成されている。電池セル群６１−１〜６１−ｎは、それぞれＭ個（ただし、ＭはＭ≧２の整数）の電池セル６１１−１〜６１１−ｍが直列に接続されて構成されている。モニター部６２−１〜６２−ｎは、それぞれ電池セル群６１−１〜６１−ｎと対をなし、電池セル群６１−１〜６１−ｎを構成するＭ個の電池セル６１１−１〜６１１−ｍそれぞれの電圧や温度等をモニターし、モニターした情報を動作制御部２０に出力する。
【００３２】
本実施形態においては、それぞれのモニター部６２−１〜６２−ｎが対をなすＭ個の電池セル６１１−１〜６１１−ｍの各セル電圧を検出して動作制御部２０に出力する。動作制御部２０はモニター部６２−１〜６２−ｎから入力したセル電圧値に基づいて、各電池セル群６１−１〜６１−ｎにおける最大セル電圧や最小セル電圧を検出し、充電時は検出した各電池セル群６１−１〜６１−ｎにおける最大セル電圧に基づき、放電時には検出した各電池セル群６１−１〜６１−ｎにおける最小セル電圧に基づき、蓄電ユニット６０−１〜６０−ｎの単位で充放電状態の制御を行なう。なお、それぞれのモニター部６２−１〜６２−ｎが対をなすＭ個の電池セル６１１−１〜６１１−ｍの個別の電圧を検出するとともに、検出した個別の電圧値から最大セル電圧と最小セル電圧の抽出まで行って、この最大セル電圧と最小セル電圧の情報を動作制御部２０に出力するようにしてもよい。
【００３３】
＜電源装置の処理＞
図２から図１７を用いて、本実施形態に係る電源装置１の処理について説明する。なお、理解を容易にするために、以下では、充電モードと放電モードとに分けて、その処理を説明する。なお、本実施形態において、通常状態では、非復帰型電流遮断素子５０−１〜５０−ｎはいずれも閉状態として、電池セル群６１−１〜６１−ｎを用いた充電と放電が可能となるよう動作制御部２０から制御信号が出力されている。また、スイッチ４３−１〜４３−ｎのスイッチ群とスイッチ４４−１〜４４−ｎのスイッチ群は、いずれもが充電要求あるいは放電要求に対して適宜に対応できるように、基本的には閉状態となっている。
【００３４】
＜充電モード時の処理＞
図２に示すように、充電モード時には、まず、モニター部６２−１〜６２−ｎがそれぞれ対をなすＭ個の電池セル群６１−１〜６１−ｎを構成する各電池セルのセル電圧を検出する。例えば、モニター部６２−１の場合、電池セル群６１−１の各電池セル６１１−１〜６１１−ｍのセル電圧を検出する（ステップＳ１０１）。
【００３５】
検出した電圧値に基づいて、動作制御部２０は、モニター部６２−１〜６２−ｎがそれぞれ検出したセル電圧から最大セル電圧を抽出する。（ステップＳ１０２）。動作制御部２０は、各電池セル群６１−１〜６１−ｎの最大セル電圧値と電池セル群としての第２充電閾値（ＶＣｔｈ２）との関係を検証する（ステップＳ１０３）。なお、第２充電閾値ＶＣｔｈ２は後述する第１充電閾値ＶＣｔｈ１より小さい（ＶＣｔｈ２＜ＶＣｔｈ１）。
【００３６】
ここで、図６から図１１を参照して、各電池セルの最大セル電圧と閾値との関係、電池セル群としての電圧と充電状態や放電状態との関係について説明する。なお、紙面サイズの都合上、電池セル単体の電圧値となる各電池セル群６１−１〜６１−ｎそれぞれの最大セル電圧値を示す図６から図８と電池セル群としての電圧値を示す図９から図１１とでは、電圧値を示す縦軸の縮尺が異なっている。
【００３７】
図６〜図８は、例えば、ｎ＝１２とした場合を例として、各電池セル群６１−１〜６１−１２において、各電池セル群を構成する電池セルを１０個（＝Ｍ）とした場合に、これら１０個の電池セルの中で最大セル電圧のものの電圧レベルと充電閾値（ＶＣｔｈ１、ＶＣｔｈ２）との関係を示している。また、図９〜図１１は、１２個の蓄電ユニットの電池セル群について、電池セル群としての電圧と放電状態との関係を示している。
【００３８】
図６は、各電池セル群のそれぞれの最大セル電圧が比較的均一な場合を示している。図６の上段ではまだ第２閾値電圧を超える最大セル電圧のものはないので、電池セル群６１−１〜６１−１２には充電が継続して行われている。図７の上段では電池セル群６１−１と電池セル群６１−２の最大セル電圧が第２充電閾値ＶＣｔｈ２を超えており、電池セル群６１−１はさらに第１充電閾値ＶＣｔｈ１に達している。図８の上段では、電池セル群６１−１と電池セル群６１−２の最大セル電圧が第２充電閾値ＶＣｔｈ２を超えて、さらにいずれも第１充電閾値ＶＣｔｈ１に達している。このような状態で充電が継続され、図６〜図８の各下段では、最大セル電圧が第２充電閾値ＶＣｔｈ２に達したものが規定数以上となった場合を示している。
【００３９】
ここで、規定数とは、適用される電源装置を構成する配線ケーブル、スイッチ等の電流許容量に応じて決定される値である。本実施形態においては、規定値を「３」として説明する。ここで、規定値を３としたのは、充電経路が開状態となる電池セル群が３つになると、これら３つの電池セル群の充電経路に流れる電流は閉状態のままの残りの９つの電池セル群へと分散されることとなる。充電を継続する９つの電池セル群への充電経路では、それぞれ電流量が増加することとなり、構成する配線ケーブルやスイッチ等の構成要素の電流許容量を超える恐れがある。このため、本実施形態では、規定数である３つの電池セル群の充電電流分が他の９つの電池セル群へ分散することで増加する電流量までは前述のような構成要素の電流許容量を超えないが、規定数を超える４つ以上の電池セル群の充電電流分が残りの充電可能な電池セル群へ分散されると、増加する電流量により前述のような構成要素の電流許容量を超える恐れがあるものとし、すべての電池セル群への充電を禁止するようにしている。
【００４０】
動作制御部２０は、モニター部６２−１〜６２−ｎから入力した１２個の蓄電ユニット（電池セル群）における電池セル群の最大セル電圧値で第１充電閾値ＶＣｔｈ１に到達したか否かを検証する（ステップＳ１０３）。
【００４１】
動作制御部２０が検証した結果、図６上段に示すように、いずれの蓄電ユニットの最大セル電圧も第１充電閾値ＶＣｔｈ１に達していない場合にはステップＳ１０５へ進む。一方、図７の上段に示すように、蓄電ユニット６０−１（電池セル群６１−１）の最大セル電圧が第１充電閾値ＶＣｔｈ１に達している場合は、動作制御部２０は電池セル６１１−１への充電をしないようにスイッチ４３−１を開状態とする（ステップＳ１０４）。
【００４２】
同様に、図８の上段に示すように、蓄電ユニット６０−１、６０−２（電池セル群６１−１、６１−２）の最大セル電圧が第１充電閾値ＶＣｔｈ１に達している場合は、動作制御部２０は電池セル６１１−１、６１１−２への充電をしないようにスイッチ４３−１、４３−２を開状態とする（ステップＳ１０４）。
【００４３】
次に、動作制御部２０は、電池セル群６１−１〜６１−１２の最大セル電圧が第２充電閾値に達したものが規定値（この実施形態では「３」としている）に達したか否かを確認する。図６の上段の状態ではいずれも第２充電閾値に達していないので、全ての電池セル群６１−１〜６１−１２に対して充電が行われる（ステップＳ１０６）。
【００４４】
一方、図６の下段のように、充電が進んで電池セル群６１−１、６１−２、６１−４の最大セル電圧が第２充電閾値に達した場合には、全ての電池セル群６１−１〜６１−１２に対して充電を終了するようにする。図２では、上位装置に対して充電を終了する制御信号を出力する（ステップＳ１０７）。同様に、図７の場合は、上段の状態では、電池セル群６１−１、６１−２の最大セル電圧が第２充電閾値に達しているものの、その他の電池セル群の最大セル電圧は第２充電閾値に達していないので、充電しないよう充電経路が開かれて充電できないよう制御された電池セル群６１−１を除く電池セル群６１−２〜６１−１２に対して充電が行われる（ステップＳ１０６）。
【００４５】
一方、図７の下段のように、充電が進んで電池セル群６１−１，６１−２の他に、電池セル群６１−６の最大セル電圧が第２充電閾値に達した場合には、電池セル群６１−２〜６１−１２の充電も終了するよう上位装置に対して充電を終了する制御信号を出力する（ステップＳ１０７）。
【００４６】
この時、電池セル群６１−２〜６１−１２への充電をしないようにするため、スイッチ４３−２〜４３−１２を開状態にすることも考えられるが、上位装置に対して充電動作そのものを終了するように制御信号を出すことで、スイッチ４３−２〜４３−１２は閉状態のままで充電を終了とする。これはスイッチ４３−１〜４３−１２を開状態する際、例えば、その開状態とするタイミングのずれなどで開状態となるのが遅れたスイッチ４３に接続された電池セル群に一時的にでも大きな電流が集中して流れることとなり、電源装置を構成する配線ケーブル、スイッチ等の電流許容量を超えることを避けるためである。また、このような電流の集中が起こるとスイッチ４３の開状態とすることもできなくなることがある。もし、強制的に充電をしないようにするのであれば、動作制御部２０が非復帰型電流遮断素子５０−１〜５０−ｎに制御信号を出力して、非復帰型電流遮断素子５０−１〜５０−ｎを全て開状態とすることで、すべての電池セル群への充電を禁止することとなる。
【００４７】
図８の場合も、図７のように、上段の状態では、電池セル群６１−１、６１−２の最大セル電圧が第２充電閾値に達しているものの、その他の電池セル群の最大セル電圧は第２充電閾値に達していないので、充電しないよう充電経路が開かれて充電できないよう制御された電池セル群６１−１、６１−２を除く電池セル群６１−３〜６１−１２に対して充電が行われる（ステップＳ１０６）。
【００４８】
一方、図８の下段のように、充電が進んで電池セル群６１−１，６１−２の他に、電池セル群６１−４の最大セル電圧が第２充電閾値に達した場合には、電池セル群６１−３〜６１−１２の充電も終了するよう上位装置に対して充電を終了する制御信号を出力する（ステップＳ１０７）。
【００４９】
図３を用いて、上記の電池セルに対して、モードが充電モードから放電モードに切り替わった場合について、説明する。
【００５０】
動作制御部２０は、モードの状態を指示する信号（モード指示信号）の状態に基づき、モードが充電モードから放電モードに遷移したか否かを確認し（ステップＳ２０１）、放電モードに遷移したことを確認した場合（ステップＳ２０１の「Ｙｅｓ」）、放電モードに遷移させる（ステップＳ２０２）。そして、モニター部６２−１〜６２−ｎから入力した各電池セル群としての合計電圧値を監視する（ステップＳ２０３）。この時、放電モードとなった蓄電ユニットの電池セル群は一斉に放電を行うが、実際には合計電圧値の高い電池セル群から優先して放電されるがそれを繰り返しているうちに放電している電池セル群の合計電圧値が均等化されることとなる。
【００５１】
次に、充電時に最大セル電圧が第１充電閾値に達した電池セル群は、途中で充電を止めた分、（蓄電量も他に比べて低くなることから）他の電池セル群に比べて合計電圧値が低くなっている。このため、動作制御部２０は電池セル群の合計電圧値が高い電池セル群から放電していくが、充電時に最大セル電圧が第１充電閾値に達した電池セル群の放電は放電当初は行われていない（ステップＳ２０４）。
【００５２】
つまり、図９上段に示すように、充電時に電池セル群の合計電圧値がほぼ均一な場合には、すべての電池セル群に対して放電が行なわれるため、充電後および放電後においても、図９下段に示すように、各電池セル群の合計電圧値はほぼ均一となっている。一方で、図１０上段に示すように、１つの電池セル群６１−１のみが充電時に最大セル電圧が第１充電閾値となって充電されないように制御された場合には、電池セル群６１−１の充電がされなくなった後も充電された他の電池セル群の合計電圧値の方が高くなる。このとき、放電の遷移タイミングを合計電圧値が高い電池セルから放電されるため、電池セル群６１−１の放電遷移のタイミングは、図１０の中段に示すように、電池セル群６１−１の合計電圧値と同じレベルとみなせる所定の範囲内に、他の電池セル群の合計電圧値がなったときとなる。電池セル群６１−１からも放電されるようになると、図１０の下段に示すように、その後の放電は、全ての電池セル群６１−１〜６１−１２でほぼ均一となる。
【００５３】
これは、図１１の場合も同様で、上段に示すように、充電時に最大セル電圧が第１充電閾値となって充電されないように制御された電池セル群６１−１，６１−２の放電遷移のタイミングは、図１１の上から２段目に示すように、電池セル群６１−２の合計電圧値と同じレベルとみなせる所定の範囲内に、他の電池セル群の合計電圧値がなったときに電池セル群６１−２からも放電が行われ、図１１の上から３段目に示すように、電池セル群６１−１の合計電圧値と同じレベルとみなせる所定の範囲内に、他の電池セル群の合計電圧値がなったときに電池セル群６１−１からも放電が行われる。その後の放電は、全ての電池セル群６１−１〜６１−１２でほぼ均一となる。
【００５４】
＜放電モード時の処理＞
図４に示すように、放電モード時には、まず、モニター部６２−１〜６２−ｎがそれぞれ対をなすＭ個の電池セル群６１−１〜６１−ｎを構成する各電池セルのセル電圧を検出する。例えば、モニター部６２−１の場合、電池セル群６１−１の各電池セル６１１−１〜６１１−ｍのセル電圧を検出する（ステップＳ３０１）。
【００５５】
検出した電圧値に基づいて、動作制御部２０は、モニター部６２−１〜６２−ｎがそれぞれ検出したセル電圧から最小セル電圧を抽出する。（ステップＳ３０２）。動作制御部２０は、各電池セル群６１−１〜６１−ｎの最小セル電圧値と電池セル群としての第２放電閾値（ＶＤＣｔｈ２）との関係を検証する（ステップＳ３０３）。なお、第２放電閾値ＶＤＣｔｈ２は後述する第１放電閾値ＶＤＣｔｈ１より大きい（ＶＤＣｔｈ２＞ＶＤＣｔｈ１）。
【００５６】
ここで、図１２から図１７を参照して、各電池セルの最小セル電圧と閾値との関係、電池セル群としての電圧と充電状態や放電状態との関係について説明する。なお、紙面サイズの都合上、電池セル単体の電圧値となる各電池セル群６１−１〜６１−ｎそれぞれの最小セル電圧値を示す図１２から図１４と電池セル群としての電圧値を示す図１５から図１７とでは、電圧値を示す縦軸の縮尺が異なっている。
【００５７】
図１２〜図１４は、例えば、ｎ＝１２とした場合を例として、各電池セル群６１−１〜６１−１２において、各電池セル群を構成する電池セルを１０個（＝Ｍ）とした場合に、これら１０個の電池セルの中で最小セル電圧のものの電圧レベルと１つの放電閾値（ＶＤＣｔｈ１、ＶＤＣｔｈ２）との関係を示している。また、図１５〜図１７は、１２個の蓄電ユニットの電池セル群について、電池セル群としての電圧と充電状態との関係を示している。
【００５８】
図１２は、各電池セル群のそれぞれの最小セル電圧が比較的均一な場合を示している。図１２の上段ではまだ第２放電閾値ＶＤＣｔｈ２を超える（ここでいう“超える”とは、最小セル電圧が下がって、その電圧レベルが第２放電閾値ＶＤＣｔｈ２の電圧レベルより下回るということである）最小セル電圧のものはないので、電池セル群６１−１〜６１−１２には放電が継続して行われている。図１３の上段では電池セル群６１−１と電池セル群６１−２の最小セル電圧が第２放電閾値ＶＤＣｔｈ２を超えており、電池セル群６１−１はさらに第１放電閾値ＶＤＣｔｈ１に達している。図１４の上段では、電池セル群６１−１と電池セル群６１−２の最小セル電圧が第２放電閾値ＶＤＣｔｈ２を超えて、さらに、いずれも第１放電閾値ＶＤＣｔｈ１に達している。このような状態で放電が継続され、図１２〜図１４の各下段では、最小セル電圧が第２放電閾値ＶＤＣｔｈ２に達したものが規定数以上となった場合を示している。
【００５９】
ここで、規定数とは、適用される電源装置を構成する配線ケーブル、スイッチ等の電流許容量に応じて決定される値である。本実施形態においては、規定値を「３」として説明する。ここで、規定値を３としたのは、放電経路が開状態となる電池セル群が３つになると、これら３つの電池セル群の放電経路に流れる電流は閉状態のままの残りの９つの電池セル群へと分散されることとなる。放電を継続する９つの電池セル群への放電経路では、それぞれ電流量が増加することとなり、構成する配線ケーブルやスイッチ等の構成要素の電流許容量を超える恐れがある。このため、本実施形態では、規定数である３つの電池セル群の放電電流分が他の９つの電池セル群へ分散することで増加する電流量までは前述のような構成要素の電流許容量を超えないが、規定数を超える４つ以上の電池セル群の放電電流分が残りの放電可能な電池セル群へ分散されると、増加する電流量により前述のような構成要素の電流許容量を超える恐れがあるものとし、すべての電池セル群への放電を禁止するようにしている。
【００６０】
動作制御部２０は、モニター部６２−１〜６２−ｎから入力した１２個の蓄電ユニット（電池セル群）における電池セル群の最小セル電圧値で第１放電閾値ＶＤＣｔｈ１に到達したか否かを検証する（ステップＳ３０３）。
【００６１】
動作制御部２０が検証した結果、図１２の上段に示すように、いずれの蓄電ユニットの最小セル電圧も第１放電閾値ＶＤＣｔｈ１に達していない場合には、ステップＳ３０５へ進む。一方、図１３の上段に示すように、蓄電ユニット６０−１（電池セル群６１−１）の最小セル電圧が第１放電閾値ＶＤＣｔｈ１に達している場合は、動作制御部２０は電池セル６１１−１への放電をしないようにスイッチ４４−１を開状態とする（ステップＳ３０４）。同様に、図１４の上段に示すように、蓄電ユニット６０−１、６０−２（電池セル群６１−１、６１−２）の最小セル電圧が第１放電閾値ＶＤＣｔｈ１に達している場合は、動作制御部２０は電池セル６１１−１、６１１−２への放電をしないようにスイッチ４４−１、４４−２を開状態とする（ステップＳ３０４）。
【００６２】
次に、動作制御部２０は、電池セル群６１−１〜６１−１２の最小セル電圧が第２放電閾値に達したものが規定値（この実施形態では「３」としている）に達したか否かを確認する。図１２の上段の状態ではいずれも第２放電閾値ＶＤＣｔｈ２に達していないので、全ての電池セル群６１−１〜６１−１２に対して放電が行われる（ステップＳ３０６）。
【００６３】
一方、図１２の下段のように、放電が進んで電池セル群６１−１、６１−２、６１−４の最小セル電圧がさらに下がって第２放電閾値ＶＤＣｔｈ２に達した場合には、全ての電池セル群６１−１〜６１−１２に対して放電を終了するようにする。図２では、上位装置に対して放電を終了する制御信号を出力する（ステップＳ３０７）。同様に、図１３の場合は、上段の状態では、電池セル群６１−１、６１−２の最小セル電圧が第２放電閾値ＶＤＣｔｈ２に達して（あるいは超えて）いるものの、その他の電池セル群の最小セル電圧は第２放電閾値ＶＤＣｔｈ２に達していないので、放電しないよう放電経路が開かれて放電できないよう制御された電池セル群６１−１を除く電池セル群６１−２〜６１−１２に対して放電が行われる（ステップＳ３０６）。
【００６４】
一方、図１３の下段のように、放電が進んで電池セル群６１−１，６１−２の他に、電池セル群６１−６の最小セル電圧が下がって第２放電閾値ＶＤＣｔｈ２に達した場合には、電池セル群６１−２〜６１−１２の放電も終了するよう上位装置に対して放電を終了する制御信号を出力する（ステップＳ３０７）。この時、電池セル群６１−２〜６１−１２への放電をしないようにするため、スイッチ４４−２〜４４−１２を開状態にすることも考えられるが、上位装置に対して放電動作そのものを終了するように制御信号を出すことで、スイッチ４４−２〜４４−１２は閉状態のままで放電を終了とする。これはスイッチ４４−１〜４４−１２を開状態する際、例えば、その開状態とするタイミングのずれなどで開状態となるのが遅れたスイッチ４４に接続された電池セル群に一時的にでも大きな電流が集中して流れることとなり、電源装置を構成する配線ケーブル、スイッチ等の電流許容量を超えることを避けるためである。また、このような電流の集中が起こるとスイッチ４４の開状態とすることもできなくなることがある。もし、強制的に放電をしないようにするのであれば、動作制御部２０が非復帰型電流遮断素子５０−１〜５０−ｎに制御信号を出力して、非復帰型電流遮断素子５０−１〜５０−ｎを全て開状態とすることで、すべての電池セル群への放電を禁止することとなる。
【００６５】
図１４の場合も、図１３のように、上段の状態では、電池セル群６１−１、６１−２の最小セル電圧が第２放電閾値ＶＤＣｔｈ２に達して既に下回っており、これら電池セル群６１−１，６１−２は第１放電閾値ＶＤＣｔｈ１まで達しているものの、その他の電池セル群の最小セル電圧は第２放電閾値ＶＤＣｔｈ２に達していないので、放電しないよう放電経路が開かれて放電できないよう制御された電池セル群６１−１、６１−２を除く電池セル群６１−３〜６１−１２に対して放電が行われる（ステップＳ３０６）。
【００６６】
一方、図１４の下段のように、放電が進んで電池セル群６１−１，６１−２の他に、電池セル群６１−４の最小セル電圧が第２放電閾値ＶＤＣｔｈ２に達した場合には、電池セル群６１−３〜６１−１２の放電も終了するよう上位装置に対して放電を終了する制御信号を出力する（ステップＳ３０７）。
【００６７】
図５を用いて、上記の電池セルに対して、モードが充電モードから放電モードに切り替わった場合について、説明する。
【００６８】
動作制御部２０は、モードの状態を指示する信号（モード指示信号）の状態に基づき、モードが放電モードから充電モードに遷移したか否かを確認し（ステップＳ４０１）、充電モードに遷移したことを確認した場合（ステップＳ４０１の「Ｙｅｓ」）、充電モードに遷移させる（ステップＳ４０２）。そして、モニター部６２−１〜６２−ｎから入力した各電池セル群としての合計電圧値を監視する（ステップＳ４０３）。この時、充電モードとなった蓄電ユニットの電池セル群は一斉に充電を行うが、実際には合計電圧値の低い電池セル群から優先して充電されるがそれを繰り返しているうちに充電している電池セル群の合計電圧値が均等化されることとなる。
【００６９】
次に、放電時に最小セル電圧が第１放電閾値ＶＤＣｔｈ１に達した電池セル群は、途中で放電を止めた分、（蓄電量も他に比べて高くなることから）他の電池セル群に比べて合計電圧値が高くなる。このため、動作制御部２０は電池セル群の合計電圧値が低い電池セル群から充電していくが、放電時に最小セル電圧が第１放電閾値ＶＤＣｔｈ１に達した電池セル群の充電は充電当初は行われない（ステップＳ４０４）。
【００７０】
つまり、図１５上段に示すように、放電時に電池セル群の合計電圧値がほぼ均一な場合には、極端に充電するタイミングがずれる電池セル群もなくすべての電池セル群に対して充電が行なわれるため、放電後および充電後においても、図１５下段に示すように、各電池セル群の合計電圧値はほぼ均一となっている。
【００７１】
一方で、図１６上段に示すように、１つの電池セル群６１−１のみが放電時に最小セル電圧が第１放電閾値ＶＤＣｔｈ１となって放電されないように制御された場合には、電池セル群６１−１の放電がされなくなった後も放電された他の電池セル群の合計電圧値の方が低くなる。このとき、充電の遷移タイミングを合計電圧値が低い電池セルから充電されるため、電池セル群６１−１の充電遷移のタイミングは、図１６の中段に示すように、電池セル群６１−１の合計電圧値と同じレベルとみなせる所定の範囲内に、他の電池セル群の合計電圧値がなったときとなる。電池セル群６１−１以外の電池セル群の充電が進んで電池セル群６１−１以外の電池セル群の合計電圧のレベルが電池セル群６１−１の合計電圧値と同じレベルとみなせるレベルになると、電池セル群６１−１からも充電されるようになる。その後、図１６の下段に示すように、充電は、全ての電池セル群６１−１〜６１−１２でほぼ均一となる。
【００７２】
これは、図１７の場合も同様で、上段に示すように、放電時に最小セル電圧が第１放電閾値ＶＤＣｔｈ１となって放電されないように制御された電池セル群６１−１，６１−２の充電遷移のタイミングは、図１７の上から２段目に示すように、電池セル群６１−２の合計電圧値と同じレベルとみなせる所定の範囲内に、他の電池セル群の合計電圧値がなったときに電池セル群６１−２からも充電が行われ、図１７の上から３段目に示すように、電池セル群６１−１の合計電圧値と同じレベルとみなせる所定の範囲内に、他の電池セル群の合計電圧値がなったときに電池セル群６１−１からも充電が行われる。その後の充電は、全ての電池セル群６１−１〜６１−１２でほぼ均一となる。
【００７３】
以上、説明したように、本実施形態によれば、蓄電ユニット単位で所定の条件を満たすか否かを判断することにより、安全に考慮しつつ、使用可能な充電容量を増やすことができる。
【００７４】
また、動作制御部は、モニター部から入力した蓄電ユニットそれぞれにおける電池セル群の各電池セルの電圧値のうちの最大電圧値に基づいて、蓄電ユニットの単位で充電の制御及びＭ個の蓄電ユニットの一括での充電の制御を行い、モニター部から入力した蓄電ユニットそれぞれにおける電池セル群の各電池セルの電圧値のうちの最小電圧値に基づいて、蓄電ユニットの単位で放電の制御及びＭ個の蓄電ユニットの一括での放電の制御を行なう。そのため、電池セル群全体の充放電能力を制限することがない。
【００７５】
また、動作制御部は、第１充電閾値電圧に最大電圧値が達した電池セルを有する蓄電ユニットに対しては、充放電制御部を制御して、蓄電ユニットへの充電経路を開状態とするように制御し、第１放電閾値電圧に最小電圧値が達した電池セルを有する蓄電ユニットに対しては、充放電制御部を制御して、蓄電ユニットへの放電経路を開状態とするように制御する。したがって、安全性を担保しつつ、電池セル群全体の充放電能力を制限することなく発揮させることができる。
【００７６】
また、動作制御部は、最大電圧値が第１充電閾値電圧より低い第２充電閾値電圧に達した電池セルを有する蓄電ユニットの数が予め定められた規定数よりも多いときは、Ｍ個の蓄電ユニットに対して、充電動作が終了するように制御し、最小電圧値が第１放電閾値電圧より高い第２放電閾値電圧に達した電池セルを有する蓄電ユニットの数が予め定められた規定数よりも多いときは、Ｍ個の蓄電ユニットに対して、放電動作が終了するように制御する。したがって、安全性を担保しつつ、適用されるシステムにおける電流許容量を下回るまでは運転を続行させることができる。
【００７７】
また、充電動作から放電動作へ、または、放電動作から充電動作へ遷移したときに、動作制御部は、充電経路あるいは放電経路が閉状態となっている蓄電ユニットから放電あるいは充電を開始させるとともに、充電経路あるいは放電経路が開状態となっている蓄電ユニットについては、モニター部がモニターする合計電圧値が放電あるいは充電を開始している蓄電ユニットの合計電圧値の所定範囲の電圧値に達したときに、充電経路あるいは放電経路を閉状態となるように制御する。したがって、充電時あるいは放電時に、各電池セル群の合計電圧値が不均一であったとしても、モードの切替によって、各電池セル群の合計電圧値を均一化することができる。
【００７８】
なお、電源装置の処理をコンピュータシステムが読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを電源装置に読み込ませ、実行することによって本発明の電源装置を実現することができる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺装置等のハードウェアを含む。
【００７９】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ  Ｗｉｄｅ  Ｗｅｂ）システムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
【００８０】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００８１】
以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００８２】
１；電源装置
１０；商用電源
２０；動作制御部
３０；電力供給ライン
４０−１〜４０−ｎ；充放電制御部
４１−１〜４１−ｎ；ダイオード
４２−１〜４２−ｎ；ダイオード
４３−１〜４３−ｎ；スイッチ
４４−１〜４４−ｎ；スイッチ
５０−１〜５０−ｎ；非復帰型電流遮断素子
６０−１〜６０−ｎ；蓄電ユニット
６１−１〜６１−ｎ；電池セル群
６２−１〜６２−ｎ；モニター部
６１１−１〜６１１−ｍ；電池セル
【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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