(57)【要約】      （修正有）【課題】シンプルな回路構成による、充放電制御回路を提供する。【解決手段】本発明の蓄電装置は、それぞれが並列接続された複数の蓄電素子と、電源入力端子とそれぞれの蓄電素子の間に設けられた、蓄電素子と電源を接続するスイッチを含む充電部と、出力端子とそれぞれの蓄電素子の間に設けられた、蓄電素子と負荷を接続するスイッチを含む放電部と、複数の充電部を制御する充電制御回路と、複数の放電部を制御する放電制御回路とを有する。充電制御回路は、充電対象の１つの蓄電素子を選択すると、当該蓄電素子に接続された充電部のスイッチをＯＮにして、当該蓄電素子の充電を行わせる。当該蓄電素子の充電が完了すると、当該蓄電素子に接続された充電部のスイッチをＯＦＦにし、所定のルールに従い、次の充電対象の蓄電素子を選択し、選択された蓄電素子の充電を行う。【選択図】図２
2019017146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが並列接続された複数の蓄電素子と、
電源を接続するための電源入力端子と、
前記電源入力端子とそれぞれの前記蓄電素子の間に設けられ、前記蓄電素子と電源の接続・遮断を行うスイッチを有する複数の充電部と、
複数の前記充電部を制御する充電制御回路と、
を有し、
前記充電部は前記蓄電素子ごとに設けられているとともに、前記蓄電素子の充電完了を通知する手段を有しており、
前記充電制御回路は、
１）  複数の前記蓄電素子の中から所定のルールに従って充電対象蓄電素子を１つ選択する工程と、
２）  前記充電対象蓄電素子に接続された前記充電部のスイッチをＯＮにして、前記充電対象蓄電素子を前記電源に接続する工程と、
３）  前記充電対象蓄電素子の充電完了の通知を前記充電部から受領すると、前記充電対象蓄電素子に接続された前記充電部のスイッチをＯＦＦにして、前記充電対象蓄電素子と前記電源との接続を遮断する工程と、
を繰り返し実行することで、複数の前記蓄電素子の充電を行う、
ことを特徴とする、蓄電装置。
【請求項２】
前記１）において、前記充電制御回路は複数の前記蓄電素子のうち、最も電圧の低い前記蓄電素子を、前記充電対象蓄電素子として選択する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記充電部はさらに、前記蓄電素子の電圧に関する情報を通知する、電圧監視手段を有しており、
前記充電制御回路は、それぞれの前記充電部の前記電圧監視手段から通知された情報をもとに、前記充電対象蓄電素子の選択を行う、
ことを特徴とする、請求項２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記電圧監視手段は、前記充電制御回路から測定開始指示を受領すると、前記充電部が接続されている前記蓄電素子の電圧の大きさに応じた時間の後、測定完了信号を出力するよう構成されており、
前記１）において、前記充電制御回路は
複数の前記電圧監視手段に測定開始指示を送信し、
最も早く測定完了信号を出力した前記電圧監視手段の接続されている前記蓄電素子を、前記充電対象蓄電素子として選択する、
ことを特徴とする、請求項３に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記電圧監視手段は、コンデンサと抵抗素子から成る積分回路を有し、
前記コンデンサは、前記測定開始指示の受領前は、前記蓄電素子に接続されており、
前記電圧監視手段は、前記測定開始指示を受領すると、前記コンデンサの放電を開始させ、前記コンデンサが所定の電圧以下になった時点で、前記測定完了信号を出力する、
ことを特徴とする、請求項４に記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記１）において、前記充電制御回路はあらかじめ定められた順序に従って、前記充電対象蓄電素子を１つ選択する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項７】
前記蓄電装置はさらに、
負荷を接続する出力端子と、
前記出力端子とそれぞれの前記蓄電素子の間に設けられ、前記蓄電素子と負荷の接続・遮断を行うスイッチを含む複数の放電部と、
複数の前記放電部を制御する放電制御回路と、
を有し、
前記放電制御回路は、
１’）  複数の前記蓄電素子の中から所定のルールに従って放電対象蓄電素子を１つ選択する工程と、
２’）  前記放電対象蓄電素子に接続された前記放電部のスイッチをＯＮにして、前記放電対象蓄電素子を前記負荷に接続する工程と、
３’）  前記放電対象蓄電素子の放電完了の通知を前記放電部から受領すると、前記放電対象蓄電素子に接続された前記放電部のスイッチをＯＦＦにして、前記放電対象蓄電素子と前記負荷との接続を遮断する工程と、
を繰り返し実行する、
ことを特徴とする、請求項１ないし６の何れか一項に記載の蓄電装置。
【請求項８】
前記１’）において、前記放電制御回路は複数の前記蓄電素子のうち、最も電圧の高い前記蓄電素子を、前記放電対象蓄電素子として選択する、
ことを特徴とする、請求項７に記載の蓄電装置。
【請求項９】
前記１’）において、前記放電制御回路はあらかじめ定められた順序に従って、前記放電対象蓄電素子を１つ選択する、
ことを特徴とする、請求項７に記載の蓄電装置。
【請求項１０】
それぞれが並列接続された複数の蓄電素子と、
電源を接続するための電源入力端子と、
前記電源入力端子とそれぞれの前記蓄電素子の間に設けられ、前記蓄電素子と電源の接続・遮断を行うスイッチを有する複数の充電部と、
複数の前記充電部を制御する充電制御回路と、を有する蓄電装置の制御方法であって、
前記充電部は前記蓄電素子ごとに設けられているとともに、前記蓄電素子の充電完了を通知する手段を有しており、
前記充電制御回路が、
１）  複数の前記蓄電素子の中から所定のルールに従って充電対象蓄電素子を１つ選択する工程と、
２）  前記充電対象蓄電素子に接続された前記充電部のスイッチをＯＮにして、前記充電対象蓄電素子を前記電源に接続する工程と、
３）  前記充電対象蓄電素子の充電完了の通知を前記充電部から受領すると、前記充電対象蓄電素子に接続された前記充電部のスイッチをＯＦＦにして、前記充電対象蓄電素子と前記電源との接続を遮断する工程と、
を繰り返し実行することを特徴とする、蓄電装置の制御方法。
【請求項１１】
前記１）において、前記充電制御回路は複数の前記蓄電素子のうち、最も電圧の低い前記蓄電素子を、前記充電対象蓄電素子として選択する、
ことを特徴とする、請求項１０に記載の蓄電装置の制御方法。
【請求項１２】
前記１）において、前記充電制御回路はあらかじめ定められた順序に従って、前記充電対象蓄電素子を１つ選択する、
ことを特徴とする、請求項１０に記載の蓄電装置の制御方法。
【請求項１３】
前記蓄電装置はさらに、
負荷を接続する出力端子と、
前記出力端子とそれぞれの前記蓄電素子の間に設けられ、前記蓄電素子と負荷を接続するスイッチを含む複数の放電部と、
複数の前記放電部を制御する放電制御回路と、
を有し、
前記放電制御回路は、
１’）  複数の前記蓄電素子の中から所定のルールに従って放電対象蓄電素子を１つ選択する工程と、
２’）  前記放電対象蓄電素子に接続された前記放電部のスイッチをＯＮにして、前記放電対象蓄電素子を前記負荷に接続する工程と、
３’）  前記放電対象蓄電素子の放電完了の通知を前記放電部から受領すると、前記放電対象蓄電素子に接続された前記放電部のスイッチをＯＦＦにして、前記放電対象蓄電素子と前記負荷との接続を遮断する工程と、
を繰り返し実行する、
ことを特徴とする、請求項１０ないし１２の何れか一項に記載の蓄電装置の制御方法。
【請求項１４】
前記１’）において、前記放電制御回路は複数の前記蓄電素子のうち、最も電圧の高い前記蓄電素子を、前記放電対象蓄電素子として選択する、
ことを特徴とする、請求項１３に記載の蓄電装置の制御方法。
【請求項１５】
前記１’）において、前記放電制御回路はあらかじめ定められた順序に従って、前記放電対象蓄電素子を１つ選択する、
ことを特徴とする、請求項１３に記載の蓄電装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置の充放電制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光起電素子として、さまざまな形態のものが開発されており、発電効率の改善に伴い、さまざまな分野での活用が期待されている。これらの中でも、光起電材料として二酸化珪素を用いた光起電素子は、低照度下での赤外光域や可視光域においても起電効果を発揮できることから、室内外に配置されたセンサー等の電源としての活用が期待されている。
【０００３】
一般にセンサーを設置するためには、センサーに駆動電力を供給するために電気配線を敷設するか、または、センサーに電池を備え付けることが必要となる。しかし、電気配線の敷設のためには、多くの費用と時間を要し、さらに、センサーの移設の際にも同様の費用と時間を要することとなる。
【０００４】
また、センサーに一次電池(充電ができず、放電のみが可能な化学電池)を用いて駆動電力を供給する場合には、定期的に電池の交換を要することとなる。このため、センサーが高所に設置されている場合などに、電池交換のための費用と時間を要することとなる。
【０００５】
一方、センサー等の駆動電力供給源として、充電が可能な二次電池(蓄電池など)やキャパシタ素子を用いることが考えられる。一般に二次電池の場合には、充電を行うための必要電圧は二次電池の出力電圧よりも高いことなどから、ソーラーセルといった低出力の起電力の電源とともに用いる場合には、キャパシタ素子による充電が適している。
【０００６】
たとえば特許文献１には、風力、ソーラ、波力、ブレーキ等の変動する発電または回生電圧を分割キャパシタ（またはバッテリ）を使用し、変動する低電圧を効率よく吸収（充電）するブリッジ型スイッチ回路により、売電用交流や直流に変換する電力変換器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２３９９３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、多数のキャパシタ（またはバッテリ）を使用する装置では、キャパシタの充放電の制御を行うためのスイッチを多数用意する必要があり、その回路が複雑化する。回路が複雑化すれば、それだけ回路の消費電力も多くなり、キャパシタに充電できる電力量に影響が出る。そのため、極力単純化された充放電制御回路が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態に係る蓄電装置は、それぞれが並列接続された複数の蓄電素子と、電源入力端子とそれぞれの蓄電素子の間に設けられた、蓄電素子と電源を接続するスイッチを含む充電部と、出力端子とそれぞれの蓄電素子の間に設けられた、蓄電素子と負荷を接続するスイッチを含む放電部と、複数の充電部を制御する充電制御回路と、複数の放電部を制御する放電制御回路とを有する。充電制御回路は、充電対象の１つの蓄電素子を選択すると、当該蓄電素子に接続された充電部のスイッチをＯＮにして、当該蓄電素子の充電を行わせる。当該蓄電素子の充電が完了すると、当該蓄電素子に接続された充電部のスイッチをＯＦＦにし、所定のルールに従い、次の充電対象の蓄電素子を選択し、選択された蓄電素子の充電を行う。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、並列に接続された複数の蓄電素子に対する充電および放電の制御を低消費電力で行うことができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る蓄電装置の構成図である。
【図２】充電処理の流れ図である。
【図３】放電処理の流れ図である。
【図４】実施例１に係る蓄電装置の充電制御回路と充電部の構成図である。
【図５】電圧監視回路の例を示す図である。
【図６】充電回路の例を示す図である。
【図７】選択回路の例を示す図である。
【図８】充電制御回路の例を示す図である。
【図９】実施例１に係る蓄電装置の放電制御回路と放電部の構成図である。
【図１０】電圧監視回路の例を示す図である。
【図１１】実施例２に係る蓄電装置の充電制御回路の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明のいくつかの実施形態の例を、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施例は、本発明の説明のための例示であって、本発明の範囲をこれらの実施例にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る蓄電装置の構成図である。蓄電装置１は、充電制御回路２、放電制御回路３、複数の蓄電素子Ｃ１，Ｃ２，．．．，Ｃｎ、複数の充電部４−１，４−２，．．．，４−ｎ、複数の放電部５−１，５−２，．．．，５−ｎを有する装置である（ｎは２以上の整数である）。蓄電装置１の入力端子６（６ａ，６ｂ）には、非図示の電源が接続され、電源から供給される電力が各蓄電素子Ｃ１，Ｃ２，．．．，Ｃｎに充電される。電源にはたとえば、太陽電池パネル等が用いられるとよい。
【００１４】
なお、図１において、入力端子６（６ａ，６ｂ）は電源を接続する端子である。６ａは電源の正極が接続される端子で、６ｂは電源の負極が接続される端子である。各蓄電素子Ｃ１，Ｃ２，．．．，Ｃｎには、端子６に接続された電源から供給される電力が充電される。また以下の説明では、端子６（６ａ，６ｂ）に印加される電圧を「電源電圧」と呼ぶ。
【００１５】
また出力端子７（７ａ，７ｂ）は負荷８の接続される端子で、７ａが正極、７ｂが負極とする。また６ｂと７ｂは同電位で、本明細書ではこの電位が０Ｖであるという前提で説明する。
【００１６】
各蓄電素子Ｃ１，Ｃ２，．．．，Ｃｎは一例として、電気二重層コンデンサであり、これらは図１に示されるように、それぞれ並列に接続される。なお各蓄電素子Ｃ１，Ｃ２，．．．，Ｃｎは必ずしもコンデンサ／キャパシタでなくても良く、充放電可能な電池であればよい。ただし以下では特に断りのない限り、各蓄電素子Ｃ１，Ｃ２，．．．，Ｃｎはコンデンサ／キャパシタであるという前提で説明する。また各蓄電素子Ｃ１，Ｃ２，．．．，Ｃｎの容量（静電容量）は任意でもよいが、電源から供給可能な電力（電圧）や接続される負荷８の種類等を考慮して適宜選択されるとよい。電源の能力が低い場合に大容量の蓄電素子が用いられると、充電に時間を要し、結果として負荷８に適切な電圧が供給できないこともある。そのため、特に蓄電装置１が高出力な電源に接続されないような用いられ方をする場合には、個々の蓄電素子Ｃ１，Ｃ２，．．．，Ｃｎの容量は比較的小容量のものとし、逆にｎを大きくする（つまり蓄電装置１に搭載される蓄電素子の数を多くする）ことが望ましい。
【００１７】
充電部４−１，４−２，．．．，４−ｎの構成及び機能はいずれも同じである。また放電部５−１，５−２，．．．，５−ｎも同様に、いずれも同じ構成のコンポーネントである。以下では、充電部４−１，４−２，．．．，４−ｎに共通の構成・機能を説明する際など、それぞれの充電部４−１，４−２，．．．，４−ｎを区別せずに呼ぶ場合には、添え字１，２，．．．ｎを付さない番号を用い、「充電部４」と呼ぶ。同様に放電部５−１，５−２，．．．，５−ｎに共通の構成・機能を説明する際には、それぞれの放電部５−１，５−２，．．．，５−ｎを総称して「放電部５」と呼ぶ。また、放電部５、充電部４内の構成物（スイッチＳＣなど）について説明する際にも同様で、たとえば特定の充電部４−ｘや放電部５−ｘ（ｘは１以上ｎ以下の整数とする）の構成物について説明する際には、構成物の参照符号（たとえばＳＣ）に添え字ｘを付した参照符号（たとえばＳＣｘ）を用いる。逆に各充電部４（または各放電部５）に共通の構成物を特定する際には、添え字ｘを付さない参照符号を用いる。
【００１８】
また、蓄電素子Ｃ１，Ｃ２，．．．，Ｃｎについても、各蓄電素子Ｃ１，Ｃ２，．．．，Ｃｎを区別せずに呼ぶ際には、「蓄電素子Ｃ」と呼ぶ。なお、以下の実施例では各蓄電素子Ｃ１，Ｃ２，．．．，Ｃｎの構造は同じ例を説明するが、それぞれが異なる構造・特性を備えていてもよい。たとえば各蓄電素子Ｃ１，Ｃ２，．．．，Ｃｎの蓄電容量（静電容量）は異なっていてもよい。あるいは蓄電素子Ｃ１がコンデンサで、それ以外の蓄電素子Ｃ２，．．．，Ｃｎがリチウムイオン電池等であってもよい。
【００１９】
図１に示されるように、蓄電素子Ｃ１，Ｃ２，．．．，Ｃｎはそれぞれ、充電部４−１，４−２，．．．，４−ｎを介して、入力端子６に接続された電源に接続される。充電部４は、スイッチＳＣと、これを制御する回路群を備えたコンポーネントで、入力端子６に接続された電源を蓄電素子Ｃに接続する、あるいは電源との接続を遮断する、スイッチとしての役割を果たす。充電部４の回路群は、スイッチＳＣをＯＮ／ＯＦＦにする制御を行う機能のほか、蓄電素子Ｃの電圧を監視して、蓄電素子Ｃの電圧に関する情報を充電制御回路２に送信する機能等を有する。充電制御回路２は各充電部４から送られてきた情報をもとに、充電部４に対してスイッチＳＣをＯＮ（またはＯＦＦ）にする指示を出力する。
【００２０】
蓄電素子Ｃに充電された電力は、蓄電装置１の出力端子７に接続された負荷８に供給される。図１に示されるように、蓄電素子Ｃは、放電部５を介して出力端子７に接続される。放電部５は充電部４と同様に、スイッチＳＤと、これを制御する回路群を備えたコンポーネントで、蓄電素子Ｃと負荷８の接続・遮断を行うスイッチとして機能するものである。放電部５の回路群は、スイッチＳＤをＯＮ／ＯＦＦにする制御を行う機能のほか、蓄電素子Ｃの電圧を監視して、蓄電素子Ｃの電圧に関する情報を放電制御回路３に送信する機能等を有する。放電制御回路３は各放電部５から送られてきた情報をもとに、スイッチＳＤをＯＮ（またはＯＦＦ）にする放電部５を決定する。またスイッチＳＤ１〜ＳＤｎのうち、同時に１つのスイッチＳＤのみがＯＮになるように、放電制御回路３によって制御され、これにより蓄電素子Ｃ１，Ｃ２，．．．Ｃｎのうち、いずれか１つの蓄電素子だけが負荷８に接続されることになる。
【００２１】
なお、充電制御回路２と放電制御回路３は独立に動作する。つまり充電制御回路２は、放電制御回路３の状態に応じた制御を行うことはない。逆に放電制御回路３が充電制御回路２の状態を考慮した制御を行うこともない。そのため、スイッチＳＣｘとスイッチＳＤｘが同時にＯＮになることを妨げない。
【００２２】
以下では、蓄電素子Ｃｘへの電源の接続、遮断を行う充電部４−ｘのことを、「蓄電素子Ｃｘの充電部４−ｘ」、或いは添え字ｘを略して「蓄電素子Ｃの充電部４」と呼ぶ。同様に、蓄電素子Ｃｘへの負荷８の接続、遮断を行う放電部５−ｘのことを、「蓄電素子Ｃｘの放電部５−ｘ」あるいは添え字ｘを略して「蓄電素子Ｃの放電部５」と呼ぶ。
【００２３】
続いて図２を用いて、充電制御回路２と充電部４の動作の概要を説明する。以下の説明では、最初の状態として全充電部４のスイッチＳＣがＯＦＦ状態にあるケースについて説明する。なお、図２において、参照番号の前に付されている文字“Ｓ”は、「ステップ」の略語を意味する。
【００２４】
ステップ１：充電制御回路２は、充電対象の蓄電素子Ｃを１つ選択する。これは言い換えると、スイッチＳＣをＯＮにする充電部４を１つ選択する処理ともいえる。充電対象の蓄電素子Ｃの選定の方法にはいくつかの方法があるが、この方法の具体例については後述する。以下では、ここで１つの蓄電素子Ｃｘ（ｘは１以上ｎ以下の整数とする）が選択された例について説明する。１つの蓄電素子Ｃｘが選択されると、充電制御回路２は蓄電素子Ｃｘの充電部４−ｘに対して、充電指示信号を出力する。
【００２５】
ステップ１１，１２：充電部４−ｘは充電制御回路２から充電指示信号を受領するまでは待機状態にある。充電指示信号を受領すると、充電部４−ｘは、スイッチＳＣｘをＯＮにする。
【００２６】
ステップ１３，１４：充電部４−ｘは蓄電素子Ｃｘの電圧を監視している。蓄電素子Ｃｘの電圧が所定の閾値未満の場合（ステップ１３：Ｎｏ）、充電部４−ｘは蓄電素子Ｃｘがまだ満充電状態ではないと判断し、蓄電素子Ｃｘの電圧が所定の閾値以上になるまで待機する。蓄電素子Ｃｘの電圧が所定の閾値以上になった場合（ステップ１３：Ｙｅｓ）、充電部４−ｘは充電完了信号を充電制御回路２に送信する（ステップ１４）。
【００２７】
ステップ２，３：充電制御回路２は充電部４−ｘから充電完了信号を受領するまでは、待機状態にある。充電部４−ｘから充電完了信号を受領すると（ステップ２：Ｙｅｓ）、充電制御回路２は充電部４−ｘにスイッチＳＣｘをＯＦＦにする指示を出す（ステップ３）。そして充電制御回路２は再びステップ１に戻って、ステップ１〜ステップ３の処理を繰り返す。
【００２８】
ステップ１５：充電部４−ｘはスイッチＯＦＦの指示を充電制御回路２から受領すると、スイッチＳＣｘをＯＦＦにする。そして充電部４−ｘは再びステップ１１に戻って処理を繰り返す。
【００２９】
充電制御回路２と充電部４はこのような制御を行うため、各充電部４−１，４−２，．．．，４−ｎのうち、同時には１つのスイッチＳＣのみがＯＮ状態になり、残りのスイッチＳＣはＯＦＦ状態にある。これにより、蓄電素子Ｃ１，Ｃ２，．．．，Ｃｎのうち、いずれか１つの蓄電素子Ｃだけが電源に接続され、充電される。
【００３０】
続いて図３を用いて、放電制御回路３と放電部５の動作の概要を説明するが、この動作は図２で説明した充電制御回路２と充電部４の動作と同様である。そのため以下の説明では、図２との違いを主に説明する。なお最初の状態として全放電部５のスイッチＳＤがＯＦＦ状態にあるケースについて説明する。
【００３１】
ステップ１’：これは図２のステップ１と同様である。蓄電素子Ｃの選択方法にはいくつかの方法があり得るが、具体例は後述する。
【００３２】
ステップ１１’，１２’：これは図２のステップ１１、１２と同様の処理である。放電部５−ｘは放電制御回路３から放電指示信号を受領するまでは待機状態にある。放電指示信号を受領すると、放電部５−ｘは、スイッチＳＤｘをＯＮにする。これにより蓄電素子Ｃｘは負荷８に接続され、負荷８に電力を供給することになる。
【００３３】
ステップ１３’，１４’：これは図２のステップ１３，１４と同様の処理である。放電部５−ｘは蓄電素子Ｃｘの電圧を監視しており、蓄電素子Ｃｘの電圧が所定の閾値未満になるまでは、ステップ１３’の判定を繰り返す。蓄電素子Ｃｘの電圧が所定の閾値未満になった場合（ステップ１３’：Ｙｅｓ）、放電部５−ｘは放電完了信号を放電制御回路３に送信する（ステップ１４’）。
【００３４】
ステップ２’，３’：放電制御回路３は放電部５−ｘから放電完了信号を受領するまでは、待機状態にある。放電部５−ｘから放電完了信号を受領すると（ステップ２’：Ｙｅｓ）、放電制御回路３は放電部５−ｘにスイッチＳＤｘをＯＦＦにする指示を出す（ステップ３’）。そして放電制御回路３は再びステップ１’に戻って、ステップ１’〜ステップ３’の処理を繰り返す。
【００３５】
ステップ１５’：放電部５−ｘはスイッチＯＦＦの指示を放電制御回路３から受領すると、スイッチＳＤｘをＯＦＦにする。そして放電部５−ｘは再びステップ１１’に戻って処理を繰り返す。
【００３６】
放電制御回路３と放電部５はこのような制御を行うため、各放電部５−１，５−２，．．．，５−ｎのスイッチＳＤのうち、ＯＮになるスイッチＳＤは同時には１つだけである。これにより、蓄電素子Ｃ１，Ｃ２，．．．，Ｃｎのうち、いずれか１つの蓄電素子Ｃだけが負荷８に接続される。
【００３７】
また、図２、図３から分かる通り、充電制御回路２と放電制御回路３が行う制御は殆ど同じで、また充電部４と放電部５の動作もほとんど同じである。そのため以下ではまず、充電制御回路２と充電部４の詳細を説明する。
【００３８】
ステップ１(またはステップ１’)における、蓄電素子Ｃの選択方法として、様々な方法が選択されてよいが、たとえば以下の方法がある。
（方法１）充電量の最も少ない蓄電素子Ｃを優先的に選択する方法(あるいはステップ１’で蓄電素子Ｃを選択する場合には、充電量の最も多い蓄電素子Ｃを優先的に選択する方法を取り得る)。このような基準で蓄電素子Ｃを選択すると、充電対象・放電対象の蓄電素子の切り替えが少なくなるため、好ましい。
（方法２）あらかじめ定められた順番で蓄電素子を選択する方法。たとえばＣ１，Ｃ２，．．．，Ｃｎの順に蓄電素子を選択する方法がありえる。この方法は蓄電素子選択の判断基準が単純で、充電制御回路２や充電部４（または放電制御回路３や放電部５）の構成が単純化されることが期待される。
【００３９】
もちろんこれ以外の方法が採用されてもよいが、以下では、上に挙げた方法１、方法２を実現するための、充電制御回路２、放電制御回路３、充電部４、放電部５の構成を説明していく。また、図２、図３から分かる通り、充電制御回路２と放電制御回路３が行う制御は殆ど同じで、また充電部４と放電部５の動作もほとんど同じである。そのため以下ではまず、充電制御回路２と充電部４の構成を中心に説明し、その後で放電制御回路３と放電部の構成について説明を行う。
【実施例１】
【００４０】
図４は、実施例１に係る蓄電装置が有する、充電制御回路２と充電部４の構成図である。実施例１に係る蓄電装置では、上で述べた方法１によって、充電対象の蓄電素子Ｃ（あるいは放電対象の蓄電素子Ｃ）を決定するもので、充電制御回路２と充電部４、そして放電制御回路３と放電部５は、方法１を実現するための回路を含んでいる。以下ではまず充電制御回路２と充電部４の回路構成や動作の説明を行う。
【００４１】
充電部４には、図１で説明したスイッチＳＣを含む充電回路４１（４１−１，４１−２，．．．４１−ｎ）、そして蓄電素子Ｃの電圧の監視を行う電圧監視回路４２（４２−１，４２−２，．．．４２−ｎ）が含まれる。充電回路４１は先に説明したように、充電制御回路２からの指示に従ってスイッチＳＣのＯＮ・ＯＦＦを実施する回路と、蓄電素子Ｃの電圧が所定の閾値以上になった時に充電完了信号ＥＮＤを充電制御回路２に送信するための回路群が含まれる。充電回路４１−ｘ（ｘは１以上ｎ以下の整数とする）は、充電制御回路２から出力される充電指示信号ＣＨｘがハイレベル（以下では、「Ｈレベル」または「Ｈ」と略記することもある）になると、スイッチＳＣをＯＮにし、蓄電素子Ｃｘの充電を開始する。
【００４２】
充電部４が出力する充電完了信号ＥＮＤは、充電対象の蓄電素子Ｃが充電中でない場合、あるいは蓄電素子Ｃが充電中だがまだ蓄電素子Ｃが充電完了状態に至っていない(蓄電素子Ｃの電圧が所定の閾値に達していない)場合にはＨレベルで、蓄電素子Ｃが充電完了状態になった時点でＬレベルに変化する。充電回路４１−ｘは蓄電素子Ｃｘの充電が完了すると、充電完了信号ＥＮＤをハイレベルからローレベル（以下では、「Ｌレベル」または「Ｌ」と略記することもある）に変更することにより、充電制御回路２に蓄電素子Ｃｘの充電が完了したことを通知する。
【００４３】
一方電圧監視回路４２−ｘは蓄電素子Ｃｘの電圧についての情報を充電制御回路２に送信するための回路で、充電制御回路２から出力される測定開始信号ＳＴがＨレベルに変化したことに応じて、蓄電素子Ｃの電圧測定を実施する。電圧測定が完了すると、電圧監視回路４２は測定完了信号ＦＩＮを出力し（出力をＬからＨに変更し）、充電制御回路２に通知を行う。なお、本実施例における電圧監視回路４２は、測定開始信号ＳＴがＨレベルになってから測定完了信号ＦＩＮを出力するまでの時間が、蓄電素子Ｃの電圧（充電量）に依存するように構成されている。具体的には、蓄電素子Ｃの電圧が低いほど、測定完了信号ＦＩＮを出力するまでの時間が短い。充電制御回路２はこれを利用して、電圧の最も低い蓄電素子Ｃを特定する。
【００４４】
充電制御回路２は、充電指示信号ＣＨ１，ＣＨ２，．．．ＣＨｎと、測定開始信号ＳＴを出力する。充電指示信号ＣＨ１，ＣＨ２，．．．ＣＨｎはそれぞれ、充電回路４１−１，４１−２，．．．４１−ｎに入力され、測定開始信号ＳＴはすべての電圧監視回路４２に入力される。また充電制御回路２は、充電対象の蓄電素子Ｃを選択するための回路である、選択回路２１を含んでいる。選択回路２１は、各充電部４−１，４−２，．．．４−ｎの電圧監視回路４２から受領した、測定完了信号ＦＩＮをもとに、充電対象の蓄電素子Ｃを選択する。具体的には、電圧監視回路４２（４２−１，４２−２，．．．４２−ｎ）のうち、最も早く測定完了信号ＦＩＮがＬからＨに変化した電圧監視回路が４２−ｋであった場合（ｋは１以上ｎ以下の整数とする）、選択回路２１は充電指示信号ＣＨｋをＨレベルに変更する。充電回路４１−ｋは充電指示信号ＣＨｋがＨレベルに変更されると、充電回路４１−ｋのスイッチＳＣをＯＮにし、蓄電素子Ｃｋの充電を開始する。なお、選択回路２１は充電指示信号ＣＨｋをＨレベルに変更した後に、それ以外の電圧監視回路４２から測定完了信号ＦＩＮを受領しても、充電指示信号ＣＨｋ以外の充電指示信号ＣＨをＨレベルに変更することはしない。これにより、複数の蓄電素子Ｃのうち、１つの蓄電素子Ｃ（ここの例ではＣｋ）だけが電源に接続されて充電される。また充電制御回路２は、充電部４から充電完了信号を受領したことに応じて、充電回路４１のスイッチＳＣをＯＦＦにする指示を出す。具体的には、たとえば充電回路４１−ｘのスイッチＳＣをＯＦＦにする場合、充電制御回路２は充電指示信号ＣＨｘの出力をＨからＬに変更する。充電回路４１−ｘは充電指示信号ＣＨｘがＬに変更されると、スイッチＳＣをＯＦＦにする。充電制御回路２の詳細は後述する。
【００４５】
以下では、各回路の詳細を説明していく。図５は、電圧監視回路４２の構成図である。
【００４６】
電圧監視回路４２には、積分回路４２０、スイッチ回路４２１、電圧検出ＩＣ４２２が含まれる。積分回路４２０は抵抗素子ＲとコンデンサＣＣから成る回路である。また入力端子４２３は蓄電素子Ｃの正極に接続されており、入力端子４２４は、充電制御回路２から出力される測定開始信号ＳＴが入力される端子である。
【００４７】
スイッチ回路４２１は、主にトランジスタＰＭ１とトランジスタＮＭ１によって構成される。ＰＭ１はＰ型ＭＯＳＦＥＴで、またＮＭ１はＮ型ＭＯＳＦＥＴであり、ＰＭ１及びＮＭ１のゲートには、充電制御回路２から出力される測定開始信号ＳＴが入力されるように構成されている。またＰＭ１のソースは入力端子４２３を介して蓄電素子Ｃの正極に接続され、ＰＭ１及びＮＭ１のドレインは積分回路４２０の入力端子部分(図中の４２６)に接続されている。またＮＭ１のソースは、積分回路４２０のコンデンサＣＣの負極と同電位（０Ｖ）になるように接続されている。
【００４８】
測定開始信号ＳＴがＬレベルの時、ＰＭ１のソースとドレインが導通状態になるので、蓄電素子Ｃが積分回路４２０に接続される。その結果、蓄電素子ＣからコンデンサＣＣへの充電が行われ、結果としてコンデンサＣＣは、蓄電素子Ｃと同電圧になるまで充電される。充電制御回路２は、充電対象の蓄電素子Ｃを選択する際にのみ測定開始信号ＳＴをＨレベルにするので、通常時（いずれかの蓄電素子Ｃが充電中である時）には測定開始信号ＳＴはＬレベルである。そのため、コンデンサＣＣは通常は、蓄電素子Ｃと同電位の状態にある。
【００４９】
逆に、測定開始信号ＳＴがＨレベルになると、ＮＭ１のソース・ドレイン間が導通状態になる（一方ＰＭ１のソース・ドレイン間は遮断される）。その結果として、積分回路４２０が短絡状態になり(端子４２６の電位が０Ｖになる)、コンデンサＣＣの放電が開始される。
【００５０】
電圧検出ＩＣ４２２は、コンデンサＣＣの電圧を測定する回路である。電圧検出ＩＣ４２２はたとえば、コンパレータ・オペアンプなどを用いて構成されているとよい。コンデンサＣＣの電圧が、所定の閾値（以下ではこれを“Ｖｔｈ”と表記する）未満になった時点で、電圧検出ＩＣ４２２は、出力端子４２５にＨレベルを出力する。一方コンデンサＣＣの電圧がＶｔｈ以上の場合には、出力端子４２５にはＬレベルが出力される。出力端子４２５に出力される信号が、先に述べた測定完了信号ＦＩＮである。
【００５１】
なお、良く知られているように、電圧検出ＩＣ４２２や、後述する各回路で用いられるフリップフロップやＮＡＮＤゲート等を含むＩＣでは、駆動用の電圧（以下ではこれを“Ｖｃｃ”と表記することがある。Ｖｃｃはたとえば５Ｖ等の電圧である）を印加する必要があり、これらのＩＣには駆動用の電圧を印加する端子も存在するが、図５、或いはこれ以降で説明する各図においては、それらの存在は略している。また、各ＩＣの駆動用の電圧の供給源としては、入力端子６（６ａ、６ｂ）に接続される電源が用いられるとよい。あるいは別の実施形態として、蓄電装置に各ＩＣの駆動用の電圧を供給するための電源を搭載し、それを用いてもよい。
【００５２】
先に述べたとおり、入力端子４２４の信号レベルがＨになると（充電制御回路２が測定開始信号を出力した場合）、コンデンサＣＣの放電が開始される。放電開始時のコンデンサＣＣの電圧（これは蓄電素子Ｃの電圧と等しい）がＶｉだった場合、コンデンサＣＣの電圧がＶｔｈ（なお、Ｖｔｈは０に近い正の値とし、またＶｉ＞Ｖｔｈの関係にあるものとする）になるまでの時間ｔは、以下の式（１）で表される。
【数１】
2019017146.tif 000003
なお、式（１）において、Ｃは積分回路４２０のコンデンサＣＣの静電容量、Ｒは積分回路４２０の抵抗素子Ｒの抵抗値とする。式（１）から分かる通り、コンデンサＣＣの電圧Ｖｉが小さいほど、コンデンサＣＣの電圧がＶｔｈになるまでの時間ｔは短くなる。（なお、Ｖｉ≦Ｖｔｈの場合に、入力端子４２４の信号レベルがＨになると、出力端子４２５には即座にＨレベルが出力される）
【００５３】
再び図４を用いて、充電制御回路２と各電圧監視回路４２−１，４２−２，．．．４２−ｎの間でやり取りされる信号について説明する。充電制御回路２が測定開始信号ＳＴをＨレベルにすると、各電圧監視回路４２−１，４２−２，．．．４２−ｎでは同時に、上で述べた動作が行われる。つまり各電圧監視回路４２−１，４２−２，．．．４２−ｎでは、コンデンサＣＣの放電が開始され、コンデンサＣＣの電圧が閾値Ｖｔｈ未満になると、各電圧監視回路４２−１，４２−２，．．．４２−ｎでは測定完了信号ＦＩＮがＬレベルからＨレベルに変化する。この出力は充電制御回路２へと入力される。
【００５４】
先に述べたとおり、積分回路４２０のコンデンサＣＣ（コンデンサＣＣの放電開始時点では、蓄電素子Ｃの電圧と等しい）の電圧が低いほど、コンデンサＣＣの電圧がＶｔｈ未満になるまでの時間は短い。そのため、各蓄電素子Ｃ１，Ｃ２，．．．，Ｃｎのうち、Ｃｙ（ｙは１以上ｎ以下の整数とする）の電圧が最も低かった場合、各電圧監視回路４２−１，４２−２，．．．４２−ｎのうち、電圧監視回路４２−ｙの測定完了信号ＦＩＮが、最初にＨレベルになる。充電制御回路２はこれにより、蓄電素子Ｃｙが最も電圧が低いことを特定できる。
【００５５】
なお、各蓄電素子Ｃの電圧を正確に比較するために、各電圧監視回路４２−１，４２−２，．．．４２−ｎの抵抗素子Ｒの抵抗値とコンデンサＣＣの静電容量は、いずれも同じである。また、コンデンサＣＣの静電容量の大きさは、大きくても小さくてもよいが、先に述べたとおり、コンデンサＣＣの静電容量が小さいほど、測定完了信号ＦＩＮがＬレベルからＨレベルに変化するまでの時間は短くなる。電圧監視回路４２における測定時間は短い方が好ましいため、コンデンサＣＣの静電容量は小さい方が好ましい。
【００５６】
図６を用いて、充電回路４１内の構成を説明する。以下では充電回路４１が、蓄電素子Ｃｘの充電回路である例（つまり充電回路４１−ｘである例）を説明するが、その他の充電回路４１もここで説明するものと同じ構成をとる。充電回路４１−ｘは、スイッチＳＣ、電圧検出ＩＣ４１２、そして２入力のＮＡＮＤゲート４１１から構成される。また入力端子４１３は、充電制御回路２から出力される充電指示信号ＣＨｘが入力される端子で、入力端子４１４は、電源からの電圧が印加される端子である。出力端子４１５は充電完了信号ＥＮＤを出力する端子である。
【００５７】
スイッチＳＣは、主にトランジスタＰＭ２とトランジスタＮＭ２によって構成される回路で、ＰＭ２はＰ型ＭＯＳＦＥＴ、そしてＮＭ２はＮ型ＭＯＳＦＥＴである。図６の通り、ＰＭ２は入力端子４１４と蓄電素子Ｃｘの間に挿入されており、ソースは入力端子４１４側に接続され、ドレインは蓄電素子Ｃｘ側に接続されている。ＰＭ２のゲート・ソース間に電位差が発生して、ソース・ドレイン間が導通状態になると、蓄電素子Ｃｘに電源電圧が印加され、蓄電素子Ｃｘの充電が行われるように構成されている。またＮＭ２のゲートには、充電制御回路２から出力される充電指示信号ＣＨｘが入力されるように構成されている。充電指示信号ＣＨｘがＨレベルになると、トランジスタＮＭ２のソース・ドレイン間が導通状態になり、それに伴いトランジスタＰＭ２のソース・ドレイン間も導通状態になるため、蓄電素子Ｃｘの充電が開始される。
【００５８】
電圧検出ＩＣ４１２は、蓄電素子Ｃｘの電圧を測定する回路で、電圧検出ＩＣ４２２と同様に、コンパレータ・オペアンプなどを用いて構成されているとよい。蓄電素子Ｃｘの電圧が、所定の閾値（以下ではこれを“Ｖｆｕｌｌ”と表記する。Ｖｆｕｌｌは、入力端子４１４に入力される電源電圧に近い値であり、ただし電源電圧以下の電圧である）以上になった時点で、電圧検出ＩＣ４１２はＨレベルを出力する。電圧検出ＩＣ４１２からの出力は、ＮＡＮＤゲート４１１の１つの入力端子に入力される。ＮＡＮＤゲート４１１のもう一方の入力端子には、充電指示信号ＣＨｘが入力される。そのため、充電指示信号ＣＨｘがＨレベルの時に(言い換えると、蓄電素子Ｃｘが充電中の時に)、電圧検出ＩＣ４１２がＨレベルを出力すると、ＮＡＮＤゲート４１１は出力端子４１５にＬレベルを出力する。逆に、充電指示信号ＣＨｘがＬレベルの時（これは蓄電素子Ｃｘが充電中でないことを意味する)、または充電指示信号ＣＨｘがＨレベルだが電圧検出ＩＣ４１２の出力がＬレベルの時（蓄電素子Ｃｘの電圧が閾値Ｖｆｕｌｌ未満の時）は、出力端子４１５にはＨレベルが出力される。
【００５９】
続いて図７を用いて、充電制御回路２内の選択回路２１の構成を説明する。選択回路２１は、論理積回路２１３−１，２１３−２，．．．２１３−ｎ、フリップフロップ２１２−１，２１２−２，．．．２１２−ｎ，そして各フリップフロップ２１２−１，２１２−２，．．．２１２−ｎの／Ｑ出力端子からの出力信号を入力とする論理積回路２１１を有する。
【００６０】
各フリップフロップ２１２−１，２１２−２，．．．２１２−ｎは、Ｄ型フリップフロップである。各フリップフロップ２１２−１，２１２−２，．．．２１２−ｎのＱ出力端子２１５−１，２１５−２，．．．２１５−ｎはそれぞれ、充電指示信号ＣＨ１，ＣＨ２，．．．ＣＨｎが出力される端子で、それぞれ充電回路４１−１，４１−２，．．．４１−ｎの入力端子４１３に接続される。一方、入力端子２１４−１，２１４−２，．．．２１４−ｎはそれぞれ、電圧監視回路４２−１，４２−２，．．．４２−ｎの出力端子４２５から出力された信号（測定完了信号ＦＩＮ）が入力される端子である。入力端子／ＣＬＲは、クリア信号の入力用端子で、各フリップフロップ２１２−１，２１２−２，．．．２１２−ｎのクリア信号入力端子に接続されている。クリア信号の詳細は後述するが、選択回路２１の初期化を行うための信号である。具体的には蓄電素子Ｃ１，Ｃ２，．．．Ｃｎの何れかの充電が完了すると、入力端子／ＣＬＲにＬレベルの信号が入力され、各フリップフロップ２１２−１，２１２−２，．．．２１２−ｎが初期化される。結果として各フリップフロップ２１２−１，２１２−２，．．．２１２−ｎのＱ出力端子の出力はＬに、／Ｑ出力端子の出力はＨになる。
【００６１】
各論理積回路２１３−１，２１３−２，．．．２１３−ｎの出力信号線は、各フリップフロップ２１２−１，２１２−２，．．．２１２−ｎのクロック入力端子に接続されており、また各フリップフロップ２１２−１，２１２−２，．．．２１２−ｎのＤ入力端子には常時Ｈレベルが入力されている（電圧Ｖｃｃが印加されている）。また、論理積回路２１１の出力信号線は、各論理積回路２１３−１，２１３−２，．．．２１３−ｎに入力されるように、接続される。
【００６２】
選択回路２１の動作を概説する。なお、ここでは選択回路２１が初期化されている状態、つまり各フリップフロップ２１２−１，２１２−２，．．．２１２−ｎのＱ出力端子の信号状態はいずれもＬレベルで、／Ｑ出力端子の信号状態はいずれもＨレベルである状態から動作を開始する時の例を説明する。そのため、論理積回路２１１の出力はＨレベルとなり、各論理積回路２１３−１，２１３−２，．．．２１３−ｎの入力端子（入力端子２１４の接続されている方ではない入力端子）にはＨレベルが入力された状態にある。また入力端子２１４−１，２１４−２，．．．２１４−ｎの信号レベルはいずれもＬレベルとする。そのため、各論理積回路２１３−１，２１３−２，．．．２１３−ｎの出力レベルはいずれもＬレベルである。また各フリップフロップ２１２−１，２１２−２，．．．２１２−ｎのクリア信号入力端子／ＣＬＲにはＨレベルが入力されている状態とする。
【００６３】
ここではたとえば、入力端子２１４−１，２１４−２，．．．２１４−ｎのうち、入力端子２１４−２の信号レベルが、最も早くＨレベルになった例を説明する。この結果、論理積回路２１３−２の出力はＨレベルに変更され、フリップフロップ２１２−２のクロック入力端子にＨレベルが入力される。結果、フリップフロップ２１２−２のＱ出力端子（出力端子２１５−２）はＨレベルになり、充電回路４１−２に充電指示信号が出力される。
【００６４】
同時にフリップフロップ２１２−２の／Ｑ出力端子はＬレベルに変化するため、論理積回路２１１の出力はＬレベルに変化する。結果、各論理積回路２１３−１，２１３−２，．．．２１３−ｎに入力される２つの信号のうち、少なくとも１つの入力信号がＬレベルになるため、各論理積回路２１３−１，２１３−２，．．．２１３−ｎの出力信号はＬレベルに固定される。この後、たとえば他の電圧監視回路（４２−１，４２−３，．．．４２−ｎ）の信号レベルがＨレベルに変化したとしても、各論理積回路２１３−１，２１３−２，．．．２１３−ｎの出力信号はＬレベルに固定された状態が維持されるため、出力端子２１５−１，２１５−３，．．．２１５−ｎからＨレベルの信号が出力されることはない。
【００６５】
選択回路２１はこのような動作を行うため、各電圧監視回路４２のうち最も早くＨレベルを出力した電圧監視回路４２が接続されている蓄電素子Ｃの充電回路４１にのみ、充電指示信号（Ｈレベル）が出力され、それ以外の充電回路４１の充電指示信号はＬレベルのままである。別の言い方をすれば、蓄電素子Ｃのうち、最も電圧の低い蓄電素子Ｃの充電回路４１だけ、充電指示信号がＨレベルになるので、その蓄電素子ＣのスイッチＳＣがＯＮになり、充電が行われる。
【００６６】
図８は、充電制御回路２の回路構成と、充電制御回路２とその他の回路との間の接続関係を示した図である。なお、ここでは充電回路４１、電圧監視回路４２、選択回路２１の詳細な記述は略している。
【００６７】
図８に示す通り、充電制御回路２は、各充電回路４１からの充電完了信号ＥＮＤを入力として受け付ける、ｎ入力の論理積回路２２２と、各電圧監視回路４２からの測定完了信号ＦＩＮを入力として受け付ける、ｎ入力のＡＮＤゲート（論理積回路）２２１と、Ｄ型フリップフロップ２２３（以下、「フリップフロップ２２３」と略記する）、そして選択回路２１から構成される。論理積回路２２２はクリア信号を出力する回路で、論理積回路２２２の出力端子はフリップフロップ２２３のクリア信号入力端子と、選択回路２１のクリア信号の入力端子／ＣＬＲに接続されている。充電回路４１−１，４１−２，．．．４２−ｎのうちいずれかの充電完了信号ＥＮＤがＬレベルに変更されると、論理積回路２２２の出力（つまり選択回路２１の入力端子／ＣＬＲ）はＬレベルになる。選択回路２１の入力端子／ＣＬＲにＬレベルの信号が入力されると、選択回路２１は充電指示信号ＣＨ１，ＣＨ２，．．．ＣＨｎの出力をすべてＬレベルに変更する。
【００６８】
ＡＮＤゲート２２１の出力端子は、フリップフロップ２２３のクロック入力端子に接続されている。また、フリップフロップ２２３のＤ入力端子はＨレベルに固定されている。フリップフロップ２２３の／Ｑ出力端子は測定開始信号ＳＴを出力する端子で、各電圧監視回路４２の入力端子４２４に接続されている。
【００６９】
充電制御回路２の動作を概説する。
【００７０】
（１）  先にも述べたが、充電回路４１は、充電の行われている蓄電素子Ｃが所定電圧以上になった（充電完了した）場合に充電完了信号ＥＮＤをＨレベルからＬレベルに変更する（これは図２のステップ１４に相当する処理である。逆にそれ以外の場合、充電完了信号ＥＮＤはＨレベルである）。そのため、各蓄電素子Ｃのうち１つの蓄電素子Ｃの充電が完了した時点で、論理積回路２２２の出力はＬレベルになる。
【００７１】
（２）  論理積回路２２２の出力がＬレベルになると、フリップフロップ２２３、選択回路２１のクリア入力端子にＬレベルが入力される。これにより、選択回路２１の充電指示信号ＣＨ（ＣＨ１，ＣＨ２，．．．ＣＨｎ）はすべてＬレベルに変化するので、全ての充電回路４１ではスイッチＳＣがＯＦＦになり(これは図２のステップ３、ステップ１５に相当する処理である)、全ての蓄電素子Ｃは充電が行われていない状態になる。
【００７２】
（３）  またこの時（論理積回路２２２の出力がＬレベルになった時）、フリップフロップ２２３の／Ｑ出力端子（測定開始信号ＳＴ）はＨレベルに変化するので、各電圧監視回路４２は同時に蓄電素子Ｃの電圧測定を開始する。さらに、選択回路２１の充電指示信号ＣＨ１，ＣＨ２，．．．ＣＨｎがすべてＬレベルに変化することに伴って、全ての充電回路の充電完了信号ＥＮＤはＨレベルに変化する。その結果、論理積回路２２２の出力（選択回路２１の入力端子／ＣＬＲに入力される信号）は、Ｈレベルに変更される。
【００７３】
（４）  続いて、各電圧監視回路４２−１，４２−２，．．．４２−ｎの測定完了信号ＦＩＮ（Ｈレベル信号）が選択回路２１に出力されると、充電指示信号ＣＨ１，ＣＨ２，．．．ＣＨｎの充電指示信号のうちいずれか１つがＨレベルに変化する（これは図２のステップ１に相当する処理である)。ここでは仮に、各電圧監視回路４２−ｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数とする）の測定完了信号ＦＩＮ（Ｈレベル信号）が、一番早く選択回路２１に出力されたケースについて説明する（これは、蓄電素子Ｃｋの電圧が最も低かったことを意味する）。その場合、各充電指示信号ＣＨ１，ＣＨ２，．．．ＣＨｎのうちｋ番目の充電指示信号ＣＨｋだけが、Ｈレベルに変化する。ＣＨｋがＨレベルに変化すると、これに対応する充電回路４１−ｋのスイッチＳＣがＯＦＦからＯＮに変化し、蓄電素子Ｃｋの充電が開始される（これは図２のステップ１１に相当する処理である)。蓄電素子Ｃｋの充電が完了すると、再び（１）の処理が行われることになる。
【００７４】
（５）  全ての電圧監視回路４２の測定完了信号ＦＩＮがＨレベルになると、フリップフロップ２２３のクロック入力端子に入力される信号（クロック）がＨレベルに変化し、それによりフリップフロップ２２３の／Ｑ出力端子(測定開始信号ＳＴ)はＬレベルに変化する。その結果、各電圧監視回路４２−１，４２−２，．．．４２−ｎの入力端子４２４にはＬレベルの信号が入力される。先に述べたとおり、各電圧監視回路４２−１，４２−２，．．．４２−ｎの入力端子４２４にＬレベルの信号が入力されると、各電圧監視回路４２−１，４２−２，．．．４２−ｎでは積分回路４２０が蓄電素子Ｃに接続され、コンデンサＣＣが蓄電素子Ｃと同電位になるよう充電される。なお、（５）の動作は(４)とほぼ並行して行われる。
【００７５】
充電制御回路２（及び充電回路４１、電圧監視回路４２）は、この（１）〜（５）の処理を繰り返すため、最も電圧の低い（蓄電量の少ない）蓄電素子Ｃを１つずつ充電するサイクルが繰り返される。
【００７６】
上では、充電制御回路２と充電部４の構成と、充電制御回路２と充電部４による充電対象の蓄電素子Ｃの選択動作を説明してきたが、放電制御回路３と放電部５の回路構成も、充電制御回路２と充電部４の構成とほとんど同じである。以下では主な相違点のみ説明する。
【００７７】
図９に、放電制御回路３と放電部５の構成を示す。放電制御回路３と放電部５の構成は、図４に示した充電制御回路２と充電部４の構成と類似している。放電部５はスイッチＳＤに加えて、充電部４の充電回路４１の代わりに放電回路５１を有する。また放電部５は、電圧監視回路４２に代えて電圧監視回路５２を有する。
【００７８】
放電制御回路３は充電制御回路２と同様に、各電圧監視回路５２から出力される信号ＦＩＮと、各放電回路５１から出力される信号ＥＮＤを受け付ける。また各電圧監視回路には測定開始信号ＳＴを出力し、また放電回路５１−１，５１−２，．．．５１−ｎに対して信号ＣＨ１，ＣＨ２，．．．ＣＨｎを出力する。なお、充電制御回路２の説明の際には、信号ＥＮＤと信号ＣＨｘ（ｘは１以上ｎ以下の整数）をそれぞれ、「充電完了信号ＥＮＤ」、「充電指示信号ＣＨｘ」と呼んでいたが、放電制御回路３（または放電回路５１）の説明においては、信号ＥＮＤと信号ＣＨｘをそれぞれ、「放電完了信号ＥＮＤ」、「放電指示信号ＣＨｘ」と呼ぶ。
【００７９】
放電制御回路３の構成は図８に示された充電制御回路２と同様に、２つのｎ入力のＡＮＤゲート（論理積回路）、フリップフロップ、選択回路を有する。そのため放電制御回路３の図示は略し、図８を参照しながら説明を行う。
【００８０】
なお、以下の説明では、放電制御回路３内の回路素子のうち充電制御回路２内の論理積回路２２１に相当するものを、「論理積回路３２１」と呼び、充電制御回路２内の論理積回路２２２に相当するものを、「論理積回路３２２」と呼ぶ。また、充電制御回路２内のフリップフロップ２２３に相当するものは、「フリップフロップ３２３」と呼び、充電制御回路２内の選択回路２１に相当するものを、「選択回路３１」と呼ぶ。
【００８１】
充電制御回路２と放電制御回路３との違いは、論理積回路３２２の入力端子には、充電回路４１に代えて放電回路５１から出力される放電完了信号ＥＮＤが入力され、また論理積回路３２１の入力端子には、電圧監視回路４２に代えて電圧監視回路５２の測定完了信号ＦＩＮが入力される点であり、その他には違いはない。
【００８２】
放電回路５１は、充電回路４１と同様、トランジスタ等で構成されたスイッチＳＤ、電圧検出ＩＣを含む回路である。回路構成は充電回路４１と同様であるため、図示は略す。充電回路４１と放電回路５１の違いは、信号ＥＮＤの出力される契機である。充電回路４１では、蓄電素子Ｃの充電が完了すると、つまり電圧が所定の閾値（Ｖｆｕｌｌ）以上になると、充電完了信号ＥＮＤをＨレベルからＬレベルに変更した。一方放電回路５１では、蓄電素子Ｃが負荷８に接続されて放電されている時に、蓄電素子Ｃの電圧がある値(以下ではこの値を“Ｖｌｏｗ”と表記する)を下回った時、放電完了信号ＥＮＤをＨレベルからＬレベルに変更する。それ以外の点は、充電回路４１と放電回路５１の構成に大きな違いはない。
【００８３】
電圧監視回路５２の概要を図１０を用いて説明する。電圧監視回路５２は、先に説明した電圧監視回路４２と同様の回路で、スイッチ５２１、電圧検出ＩＣ５２２、そしてコンデンサと抵抗素子から成る積分回路５２０を有する。スイッチ５２１は実際には、電圧監視回路４２にあるものと同様に、複数のトランジスタなどを用いて構成される回路だが、図１０では説明の簡単化のために回路構成は略している。スイッチ５２１は、測定開始信号ＳＴがＬレベルの時には蓄電素子Ｃに接続され、測定開始信号ＳＴがＨレベルの時には、Ｖｃｃの供給される端子に接続される。そのため、測定開始信号ＳＴがＬレベルの時には積分回路５２０のコンデンサＣＣは蓄電素子Ｃと同電位になり、測定開始信号ＳＴがＨレベルの時には、コンデンサＣＣはＶｃｃと同電位になるよう充電される。
【００８４】
先に述べた電圧監視回路４２は、電圧監視回路４２の接続されている蓄電素子Ｃの電圧が低いほど、測定完了信号ＦＩＮがＨレベルになるまでの時間が短いという特性を持った回路であった。具体的には電圧監視回路４２では、電圧測定開始前はコンデンサＣＣと蓄電素子Ｃとが同電位になっており、測定開始信号ＳＴがハイレベルになると、積分回路のコンデンサを放電させ、コンデンサ電圧が所定の閾値を下回った時点で測定完了信号ＦＩＮを出力した(ハイレベルに変更した)。一方電圧監視回路５２は、電圧監視回路５２の接続されている蓄電素子Ｃの電圧が高いほど、測定完了信号ＦＩＮがＨレベルになるまでの時間が短くなるように構成されている。
【００８５】
具体的な動作は以下の通りである。測定開始信号ＳＴがハイレベルになると、電圧監視回路５２は積分回路をＶｃｃに接続し、コンデンサの充電を開始させる（なお、測定開始信号ＳＴがハイレベルになる前は、コンデンサと蓄電素子Ｃが同電位になるように接続されている点は、電圧監視回路４２と同じである）。そしてコンデンサの電圧が所定の閾値Ｖｔｈ’（Ｖｔｈ’はＶｃｃに近い値であり、ただしＶｃｃ以下の電圧である）に達した時点で、電圧監視回路５２は測定完了信号ＦＩＮを出力する。そのため複数の電圧監視回路５２のうち、電圧が最も高い蓄電素子Ｃに接続されている電圧監視回路５２が最初に測定完了信号ＦＩＮを出力する。これにより、放電制御回路３は、負荷に接続するべき蓄電素子Ｃ（最も電圧の高い蓄電素子Ｃ）を選択できる。
【００８６】
放電制御回路３の動作も、充電制御回路２と類似している点が多い。以下に放電制御回路３の動作の概略を述べる。
【００８７】
（１’）  蓄電装置内のある蓄電素子Ｃｘ（ｘは１以上ｎ以下の整数である）が負荷８に接続されて放電が行われ、しばらく後にその蓄電素子Ｃｘの電圧が所定の値（Ｖｌｏｗ）を下回ると、放電回路５１−ｘは信号ＥＮＤをＬレベルに変更する。
【００８８】
（２’）  それに伴い、フリップフロップ３２３と選択回路３１のクリア入力端子にＬレベルが入力される。これにより選択回路３１の充電指示信号ＣＨ（ＣＨ１，ＣＨ２，．．．ＣＨｎ）はすべてＬレベルに変化するので、全ての放電回路５１ではスイッチＳＣがＯＦＦになり、全ての蓄電素子Ｃは負荷８に接続されていない状態になる。
【００８９】
（３’）  この時フリップフロップ３２３の／Ｑ出力端子(測定開始信号ＳＴ)はＨレベルに変化するので、各電圧監視回路５２は蓄電素子Ｃの電圧測定を開始する。
【００９０】
（４’）  複数の蓄電素子Ｃのうち、蓄電素子Ｃｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数）の電圧が最も高かった場合、複数の電圧監視回路５２のうち、電圧監視回路５２−ｋが一番早く測定完了信号ＦＩＮをＨに変更する。その信号は選択回路３１に伝達され、選択回路３１では放電指示信号ＣＨｋをＨレベルに変更する。これにより放電回路５１−ｋのスイッチがＯＮになり、蓄電素子Ｃｋが負荷８に接続される。なお選択回路３１は選択回路２１と同様、放電指示信号ＣＨｋをＨレベルに変更した後、それ以外の放電指示信号ＣＨはＨレベルに変更しない。これにより、負荷８に接続される蓄電素子Ｃは１つだけに限定される。
【００９１】
放電制御回路３はこの処理を繰り返すことで、最も電圧の高い(蓄電量の多い)蓄電素子を１つずつ負荷８に接続し、負荷８に電力を供給する。
【実施例２】
【００９２】
実施例２では、上で述べた方法２に従って、充電対象(または放電対象)蓄電素子Ｃの選択を行う蓄電装置について説明する。
【００９３】
実施例２に係る蓄電装置の構成は図１と同様である。ただし方法２では、充電量に基づいた蓄電素子Ｃの選択は行わず、あらかじめ定められた順に蓄電素子Ｃが選択される。そのため、充電部４や放電部５には、実施例１で存在した電圧監視回路は存在しない。一方で充電回路４１、放電回路５１の構造は、実施例１で説明したものと同じであるため、充電回路４１、放電回路５１についての説明は略す。
【００９４】
また電圧監視回路が存在しないため、充電制御回路や放電制御回路の構造は実施例１で説明したものに比べて簡略化された構成になる。具体的には、充電制御回路や放電制御回路は、一種のリングカウンタを備えた回路であればよい。以下では、実施例２に係る蓄電装置で用いられる充電制御回路や放電制御回路をそれぞれ、充電制御回路２’、放電制御回路３’と表記する。
【００９５】
まず、充電制御回路２’の構成と動作を説明する。なお、以下では特に断りのない限り、ｎ＝３の例、つまり蓄電素子Ｃや充電部４、放電部５の数がそれぞれ３つの例を説明する。
【００９６】
図１１は、充電制御回路２’の構成と、充電制御回路２’と充電回路４１との間の接続関係を示した図である。図１１（ａ）に示されるように、充電制御回路２’は、カウンタ６１と複数の（３つの）遅延回路６２、そしてＮＡＮＤゲート２２２’からなる。カウンタ６１は、クロック入力端子ＣＬＫと３つの出力端子Ａ，Ｂ，Ｃを有する。
【００９７】
カウンタ６１は一種のリングカウンタであり、出力端子Ａ，Ｂ，Ｃのうちいずれか１つはＨレベルを出力し、残りの出力端子はＬレベルを出力する。カウンタ６１の動作の例を概説する。ここでは、はじめに出力端子ＡがＨレベルで、Ｂ，ＣはＬレベルの状態である例を説明する。そしてクロック入力端子ＣＬＫに入力される信号がＬレベルからＨレベルに変化すると、ＢがＨレベルになり、ＡがＬレベルに変わる。また再びクロック入力端子ＣＬＫに入力される信号がＬレベルからＨレベルに変化すると、今度はＣがＨレベルに変化する。カウンタ６１はこの動作を繰り返す。
【００９８】
カウンタ６１のクロック入力端子ＣＬＫには、ＮＡＮＤゲート２２２’の出力が入力され、一方ＮＡＮＤゲート２２２’の入力端子には、各充電回路４１の充電完了信号ＥＮＤが入力される。
【００９９】
遅延回路６２は、入力端子ＩＮと、出力端子ＯＵＴを有する回路である。遅延回路６２は原則として、入力端子ＩＮに入力された信号レベルを変更せずに、出力端子ＯＵＴに出力する。ただし遅延回路６２は、入力端子ＩＮに入力される信号がＬからＨに変化する時、この信号の変化を所定時間だけ遅らせて出力端子ＯＵＴに出力する。図１１（ｂ）に例を示す。入力端子ＩＮに入力される信号がＬからＨに変化した時、出力端子ＯＵＴの出力は時間Ｔ１だけ遅れてＬからＨに変化する。一方、入力端子ＩＮに入力される信号がＨからＬに変化する時、出力端子ＯＵＴの出力が変化するまでには、僅かながら時間遅れが発生するが、この時の出力信号が変化するまでに要する時間Ｔ２は、Ｔ１よりも小さい。
【０１００】
遅延回路６２−１，６２−２，６２−３の入力端子ＩＮにはそれぞれ、カウンタ６１の出力端子Ａ，Ｂ，Ｃが接続される。また遅延回路６２−１，６２−２，６２−３の出力がそれぞれ、充電回路４１−１，４１−２，４１−３に入力される充電指示信号ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３である。
【０１０１】
カウンタ６１の出力端子ＡがＨレベルで、出力端子Ｂ，ＣがＬレベルのとき、遅延回路６２−１の出力（つまり充電指示信号ＣＨ１）はＨレベルで、遅延回路６２−２，６２−３の出力（つまり充電指示信号ＣＨ２，ＣＨ３）はＬレベルであるので、充電回路４１−１は蓄電素子Ｃ１に充電を行わせる。そして出力端子Ａ，Ｂ，Ｃは、クロック入力端子に入力される信号（ＮＡＮＤゲート２２２’の出力）がＬからＨに変化するたびに、順番に（Ａ，Ｂ，Ｃの順に）出力がＨレベルに変化するので、蓄電素子Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の順で充電が行われる。そして蓄電素子Ｃ３の充電が完了すると、再びＣ１の充電が行われる。
【０１０２】
各出力端子Ａ，Ｂ，Ｃの先に遅延回路６２を設けている理由は、カウンタ６１のクロック入力端子ＣＬＫに入力される信号を変化させるため、とくにクロック入力端子ＣＬＫに入力される信号がＬに変化する時間帯を作るためである。もし、カウンタ６１の出力（Ａ，Ｂ，Ｃ）が全て遅延なく、充電回路４１に入力される場合、充電指示信号ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３のうち少なくとも１つは必ずＨレベルになり（カウンタ６１の出力Ａ，Ｂ，Ｃのうち少なくとも１つはかならずＨレベルになるからである）、クロック入力端子ＣＬＫに入力される信号がＬに変化しない。
【０１０３】
クロック入力端子ＣＬＫにＬレベルの信号を入力するためには、全ての充電指示信号ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３がＬになるとよい。充電指示信号ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３が全てＬの時、各充電回路４１の充電完了信号ＥＮＤが全てＨになり、結果としてＮＡＮＤゲート２２２’の出力がＬになるからである。以下では、充電制御回路２’の動作を簡単に説明する。なお、以下の説明では、出力端子Ａの出力信号がＨからＬに変化した時の動作の例を説明する。
【０１０４】
出力端子Ａの出力信号がＨからＬに変化する時、出力端子Ｂの出力信号はＬからＨに変化する。そして出力端子Ｃの出力信号はＬのままである。出力端子Ａ，Ｂ，Ｃと充電回路４１の間に遅延回路６２が設けられているため、出力端子Ｂの出力信号の変化は、やや遅れて充電回路４１−２に伝搬する。一方この時、たとえば出力端子Ａの信号の変化は、あまり遅れることなく充電回路４１−１に伝搬する（少なくとも充電回路４１−１の入力信号がＨからＬになる時刻は、充電回路４１−２の入力信号がＬからＨに変化する時刻よりも早い）。そのため、充電指示信号ＣＨ１がＨからＬに変化した時点では、充電指示信号ＣＨ２はまだＨに変化していない（なお、出力端子Ｃの出力信号はＬのままなので、充電指示信号ＣＨ３はＬのままである）。つまり遅延回路６２を設けたことにより、各充電回路４１−１，４１−２，４１−３に入力される信号（充電指示信号ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３）がすべてＬになる時間帯が生じるので、クロック入力端子ＣＬＫに入力される信号がＬに変化することになる。その後、充電指示信号ＣＨ２がＨに変化し、蓄電素子Ｃ２の充電が行われると、クロック入力端子ＣＬＫに入力される信号がＨに変化する。
【０１０５】
以上が、充電制御回路２’の動作である。また放電制御回路３’の構成や動作も、充電制御回路２’と同じである。つまり放電制御回路３’は、蓄電素子Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を順番に放電状態（負荷８に接続された状態）にする。そして、たとえば蓄電素子Ｃ１の放電が完了すると（蓄電素子Ｃ１の電圧が所定値を下回ると）、放電制御回路３’は次の蓄電素子Ｃ２の放電を開始する。
【０１０６】
以上が、本発明の実施形態に係る蓄電装置の説明である。本発明の実施形態に係る蓄電装置は上で説明したように、複数の蓄電素子が並列接続された構成を採用し、充電時には複数の蓄電素子の１つだけが電源に接続されて充電され、その蓄電素子の充電が完了すると、別の１つの蓄電素子を電源に接続して充電することを特徴の一つとする。仮に、蓄電装置に複数の蓄電素子を搭載する代わりに、大容量の蓄電素子を１つだけ設けた場合、蓄電装置を負荷に接続して使用する際に必要とされる電圧に達するまでの充電時間は長時間化する。特に、充電に用いる発電源が、ソーラーセルなどの低出力の電源である場合にその問題が顕著になる。本発明ではこのような問題を解決するため、個々の蓄電容量はそれほど大きくない蓄電素子を並列接続し、かつ同時に１つの蓄電素子だけを充電するように制御することで、（１つの）蓄電素子の充電が完了する時間が短くなるようにしている。つまり蓄電装置を負荷に接続した時に必要な電圧を提供できるまでに要する時間を短くできる。
【０１０７】
なお、上で説明した各実施例では、充電対象（または放電対象）の蓄電素子を選択する処理は、論理回路を組み合わせることで構成された充電制御回路（放電制御回路）等のハードウェアを用いていたが、上で説明した主な機能がソフトウェア（コンピュータプログラム）によって実装されていてもよい。たとえば充電制御回路部分にＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）とメモリを搭載し、ＣＰＵに充電対象（または放電対象）の蓄電素子を選択させるプログラムを実行することで、上の実施例で説明した機能と同等の機能を実現させてもよい。
【０１０８】
ただし、充電制御回路や放電制御回路、あるいは電圧監視回路などの機能（以下、「各種機能）と呼ぶ）を、ハードウェア（論理回路）を用いて実現する場合、実施例１，２で説明したように、比較的シンプルなハードウェアで（少ない回路素子数で）所望の機能を実現でき、蓄電装置の低コスト化が可能になる。また各種機能をソフトウェアで実現する場合には、プログラムを実行させるＣＰＵの消費電力は大きくなることが多いため、上で説明した各実施例のように、シンプルなハードウェアで各種機能を実現すると、消費電力を低く抑えることができる。
【０１０９】
また、上で説明した電圧監視回路について、実施例１で説明した構成に代えて、たとえばＡＤコンバータなどを用いて蓄電素子の電圧値を出力するものにしてもよい。その場合、充電制御回路（または放電制御回路）には、各電圧監視回路から収集した電圧値を比較するための比較器を設け、最も電圧値の小さい蓄電素子を充電対象として選択する（あるいは最も電圧値の大きい蓄電素子を放電対象に選択する）ように構成されているとよい。ただしＡＤコンバータを構成する回路は複雑で多数の回路素子を必要とし、また充電制御回路（または放電制御回路）に比較器を設けて電圧を比較する際、蓄電装置が有する蓄電素子の数が多くなると、比較器の構造は複雑になり、回路規模が増大する。その結果、消費電力が多くなる点で問題がある。実施例１で説明した回路の場合、単純な回路素子のみを用いて構成されているため、消費電力の点でも有利である。
【０１１０】
また、蓄電装置には、上で説明した実施例１と実施例２とを組み合わせた構成が用いられたてもよい。たとえば、充電部と充電制御回路には実施例１で説明した構成を用い、そして放電部と放電制御回路には実施例２で説明した構成を用いた蓄電装置が提供されてもよいし、あるいは逆の構成であってもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１：蓄電装置，
２：充電制御回路，
３：放電制御回路，
４（４−１，４−２，．．．４−ｎ）：充電部，
５（５−１，５−２，．．．５−ｎ）：放電部，
６（６ａ，６ｂ）：入力端子，
７（７ａ，７ｂ）：出力端子，
２１：選択回路，
４１（４１−１，４１−２，．．．４１−ｎ）：充電回路，
４２（４２−１，４２−２，．．．４２−ｎ）：電圧監視回路，
６１：カウンタ，
６２（６２−１，６２−２，６２−３）：遅延回路，
Ｃ（Ｃ１，Ｃ２，．．．Ｃｎ）：蓄電素子
【図１】
2019017146.tif 000004
【図２】
2019017146.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
2019017146.tif 000008
【図６】
2019017146.tif 000009
【図７】
2019017146.tif 000010
【図８】
2019017146.tif 000011
【図９】
2019017146.tif 000012
【図１０】
2019017146.tif 000013
【図１１】
2019017146.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月11日(2017.10.11)
【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】
それぞれが並列接続された複数の蓄電素子と、
電源を接続するための電源入力端子と、
前記電源入力端子とそれぞれの前記蓄電素子の間に設けられ、前記蓄電素子と電源の接続・遮断を行うスイッチを有する複数の充電部と、
複数の前記充電部を制御する充電制御回路と、
を有し、
前記充電部は前記蓄電素子ごとに設けられているとともに、前記蓄電素子の充電完了を通知する手段及び前記蓄電素子の電圧に関する情報を通知する電圧監視手段を有しており、
前記電圧監視手段は、前記充電制御回路から測定開始指示を受領すると、前記充電部が接続されている前記蓄電素子の電圧の大きさに応じた時間の後、測定完了信号を出力するよう構成されており、
前記充電制御回路は、
１）  複数の前記蓄電素子の中から、複数の前記電圧監視手段に測定開始指示を送信し、
最も早く測定完了信号を出力した前記電圧監視手段の接続されている前記蓄電素子を、充電対象蓄電素子として選択する工程と、
２）  前記充電対象蓄電素子に接続された前記充電部のスイッチをＯＮにして、前記充電対象蓄電素子を前記電源に接続する工程と、
３）  前記充電対象蓄電素子の充電完了の通知を前記充電部から受領すると、前記充電対象蓄電素子に接続された前記充電部のスイッチをＯＦＦにして、前記充電対象蓄電素子と前記電源との接続を遮断する工程と、
を繰り返し実行することで、複数の前記蓄電素子の充電を行う、
ことを特徴とする、蓄電装置。
【請求項２】
前記電圧監視手段は、コンデンサと抵抗素子から成る積分回路を有し、
前記コンデンサは、前記測定開始指示の受領前は、前記蓄電素子に接続されており、
前記電圧監視手段は、前記測定開始指示を受領すると、前記コンデンサの放電を開始させ、前記コンデンサが所定の電圧以下になった時点で、前記測定完了信号を出力する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記蓄電装置はさらに、
負荷を接続する出力端子と、
前記出力端子とそれぞれの前記蓄電素子の間に設けられ、前記蓄電素子と負荷の接続・遮断を行うスイッチを含む複数の放電部と、
複数の前記放電部を制御する放電制御回路と、
を有し、
前記放電制御回路は、
１’）  複数の前記蓄電素子の中から所定のルールに従って放電対象蓄電素子を１つ選択する工程と、
２’）  前記放電対象蓄電素子に接続された前記放電部のスイッチをＯＮにして、前記放電対象蓄電素子を前記負荷に接続する工程と、
３’）  前記放電対象蓄電素子の放電完了の通知を前記放電部から受領すると、前記放電対象蓄電素子に接続された前記放電部のスイッチをＯＦＦにして、前記放電対象蓄電素子と前記負荷との接続を遮断する工程と、
を繰り返し実行する、
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記１’）において、前記放電制御回路は複数の前記蓄電素子のうち、最も電圧の高い前記蓄電素子を、前記放電対象蓄電素子として選択する、
ことを特徴とする、請求項３に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記１’）において、前記放電制御回路はあらかじめ定められた順序に従って、前記放電対象蓄電素子を１つ選択する、
ことを特徴とする、請求項４に記載の蓄電装置。
【請求項６】
それぞれが並列接続された複数の蓄電素子と、
電源を接続するための電源入力端子と、
前記電源入力端子とそれぞれの前記蓄電素子の間に設けられ、前記蓄電素子と電源の接続・遮断を行うスイッチを有する複数の充電部と、
複数の前記充電部を制御する充電制御回路と、を有する蓄電装置の制御方法であって、
前記充電部は前記蓄電素子ごとに設けられているとともに、前記蓄電素子の充電完了を通知する手段及び前記蓄電素子の電圧に関する情報を通知する電圧監視手段を有しており、
前記電圧監視手段は、前記充電制御回路から測定開始指示を受領すると、前記充電部が接続されている前記蓄電素子の電圧の大きさに応じた時間の後、測定完了信号を出力するよう構成されており、
前記充電制御回路が、
１）  複数の前記蓄電素子の中から、複数の前記電圧監視手段に測定開始指示を送信し、
最も早く測定完了信号を出力した前記電圧監視手段の接続されている前記蓄電素子を、充電対象蓄電素子として選択する工程と、
２）  前記充電対象蓄電素子に接続された前記充電部のスイッチをＯＮにして、前記充電対象蓄電素子を前記電源に接続する工程と、
３）  前記充電対象蓄電素子の充電完了の通知を前記充電部から受領すると、前記充電対象蓄電素子に接続された前記充電部のスイッチをＯＦＦにして、前記充電対象蓄電素子と前記電源との接続を遮断する工程と、
を繰り返し実行することを特徴とする、蓄電装置の制御方法。
【請求項７】
前記蓄電装置はさらに、
負荷を接続する出力端子と、
前記出力端子とそれぞれの前記蓄電素子の間に設けられ、前記蓄電素子と負荷を接続するスイッチを含む複数の放電部と、
複数の前記放電部を制御する放電制御回路と、
を有し、
前記放電制御回路は、
１’）  複数の前記蓄電素子の中から所定のルールに従って放電対象蓄電素子を１つ選択する工程と、
２’）  前記放電対象蓄電素子に接続された前記放電部のスイッチをＯＮにして、前記放電対象蓄電素子を前記負荷に接続する工程と、
３’）  前記放電対象蓄電素子の放電完了の通知を前記放電部から受領すると、前記放電対象蓄電素子に接続された前記放電部のスイッチをＯＦＦにして、前記放電対象蓄電素子と前記負荷との接続を遮断する工程と、
を繰り返し実行する、
ことを特徴とする、請求項６に記載の蓄電装置の制御方法。
【請求項８】
前記１’）において、前記放電制御回路は複数の前記蓄電素子のうち、最も電圧の高い前記蓄電素子を、前記放電対象蓄電素子として選択する、
ことを特徴とする、請求項７に記載の蓄電装置の制御方法。
【請求項９】
前記１’）において、前記放電制御回路はあらかじめ定められた順序に従って、前記放電対象蓄電素子を１つ選択する、
ことを特徴とする、請求項８に記載の蓄電装置の制御方法。
【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、充放電制御回路を用いた蓄電装置及びその制御方法に関する。