(57)【要約】【課題】各バッテリモジュールが異なる環境で使用された結果、複数のバッテリモジュールの間で劣化状態に差が生じることがある。また、バッテリモジュールを管理する手間及び費用を削減することが望まれている。【解決手段】複数の蓄電セルの電圧を均等化させる均等化部と、（ａ）複数の蓄電セルと、（ｂ−１）複数の蓄電セルの電力を利用する負荷又は（ｂ−２）複数の蓄電セルを充電する充電装置との間の電気的な接続を切断又は切り替えることなく、（ｉ）複数の蓄電セルの電力を、負荷及び充電装置とは異なる外部機器に送る、又は、（ｉｉ）外部機器から複数の蓄電セルに供給される電力を受け取る送受電部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に接続された複数の蓄電セルの充放電を管理する管理装置であって、
前記複数の蓄電セルの電圧を均等化させる均等化部と、
（ａ）前記複数の蓄電セルと、（ｂ−１）前記複数の蓄電セルの電力を利用する負荷又は（ｂ−２）前記複数の蓄電セルを充電する充電装置との間の電気的な接続を切断又は切り替えることなく、（ｉ）前記複数の蓄電セルの電力を、前記負荷及び前記充電装置とは異なる外部機器に送る、又は、（ｉｉ）前記外部機器から前記複数の蓄電セルに供給される電力を受け取る送受電部と、
を備える、管理装置。
【請求項２】
前記外部機器は、
（ａ）前記複数の蓄電セルと、（ｂ−１）前記負荷又は（ｂ−２）前記充電装置との間に配され、前記複数の蓄電セルと直列に接続される１以上の蓄電セル、
を含む、
請求項１に記載の管理装置。
【請求項３】
前記送受電部は、送電又は受電される電圧を任意の値に調整する電圧調整部を有する、
請求項１又は請求項２に記載の管理装置。
【請求項４】
前記送受電部は、
送電若しくは受電を開始するための信号を受信したことに応じて、送電若しくは受電を開始する、又は、
送電若しくは受電を停止するための信号を受信したことに応じて、送電若しくは受電を停止する、
請求項１から請求項３までの何れか一項に記載の管理装置。
【請求項５】
前記送受電部は、絶縁型の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータを含む、
請求項１から請求項４までの何れか一項に記載の管理装置。
【請求項６】
前記複数の蓄電セルのそれぞれに付与された第１識別情報及び第２識別情報を格納する格納部と、
前記格納部に格納された情報を参照して、外部から受信した信号に含まれる前記第１識別情報を前記第２識別情報に変換し、前記外部に送信する信号に含まれる前記第２識別情報を前記第１識別情報に変換する識別情報変換部と、
をさらに備え、
前記複数の蓄電セルのそれぞれに付与された前記第２識別情報のそれぞれは、互いに相違し、
前記複数の蓄電セルのそれぞれに付与された前記第１識別情報のそれぞれは、（ｉ）前記第２識別情報の全てと相違する、又は、（ｉｉ）前記第２識別情報の全てと一致する、
請求項１から請求項５までの何れか一項に記載の管理装置。
【請求項７】
前記複数の蓄電セルと、
請求項１から請求項６までの何れか一項に記載の管理装置と、
を備える、蓄電装置。
【請求項８】
複数個の請求項７に記載の蓄電装置と、
任意の前記蓄電装置の間で電力を伝送できるように、各蓄電装置の前記送受電部と電気的に接続された電力線と、
少なくとも１つの前記蓄電装置の前記送受電部を制御する制御部と、
を備え、
各蓄電装置の前記複数の蓄電セルが直列に接続されている、
蓄電システム。
【請求項９】
前記複数個の蓄電装置を構成する第１蓄電装置の及び第２蓄電装置の定格電圧が互いに相違する、
請求項８に記載の蓄電システム。
【請求項１０】
前記複数個の蓄電装置を構成する第１蓄電装置に含まれる前記複数の蓄電セルの個数と、前記複数個の蓄電装置を構成する第２蓄電装置に含まれる前記複数の蓄電セルの個数とが互いに相違する、
請求項８に記載の蓄電システム。
【請求項１１】
前記第１蓄電装置及び前記第２蓄電装置の少なくとも一方の前記送受電部は、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータを含む、
請求項９又は請求項１０に記載の蓄電システム。
【請求項１２】
前記第１蓄電装置は、前記複数個の蓄電装置のうち、最も負極側に配された蓄電装置であり、
前記第１蓄電装置の前記複数の蓄電セルの正極端及び負極端は、
前記電力線と物理的に接続されており、
常に、前記電力線と電気的に接続されている、
請求項９から請求項１１までの何れか一項に記載の蓄電システム。
【請求項１３】
前記制御部は、
前記複数個の蓄電装置のそれぞれが有する前記複数の蓄電セルのそれぞれの電圧又は充放電状態に基づいて、前記複数個の蓄電装置のうち、（ｉ）前記電力線に送電する蓄電装置及び（ｉｉ）前記電力線から受電する蓄電装置を決定する決定部と、
（ｉ）前記電力線に送電する蓄電装置の前記送受電部に、送電動作を開始させるための命令、及び、（ｉｉ）前記電力線から受電する蓄電装置の前記送受電部に、受電動作を開始させるための命令の少なくとも一方を生成する命令生成部と、
を有する、
請求項８から請求項１２までの何れか一項に記載の蓄電システム。
【請求項１４】
前記決定部は、前記複数個の蓄電装置のそれぞれが有する前記複数の蓄電セルのそれぞれの電圧又は充放電状態（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ：ＳＯＣ）に基づいて、（ｉ）前記送電動作を停止する蓄電装置、及び、（ｉｉ）前記受電動作を停止する蓄電装置の少なくとも一方を決定し、
前記命令生成部は、（ｉ）前記送電動作を停止する蓄電装置の前記送受電部に、送電動作を停止させるための命令、及び、（ｉｉ）前記受電動作を停止する蓄電装置の前記送受電部に、受電動作を停止させるための命令の少なくとも一方を生成する、
請求項１３に記載の蓄電システム。
【請求項１５】
複数の蓄電装置と、
前記複数の蓄電装置のそれぞれを制御する制御部と、
を備え、
前記複数の蓄電装置のそれぞれは、
直列に接続された複数の蓄電セルと、
前記複数の蓄電セルの電圧を均等化させる均等化部と、
前記複数の蓄電セルのそれぞれに付与された第１識別情報及び第２識別情報を格納する格納部と、
前記格納部に格納された情報を参照して、前記制御部から受信した信号に含まれる前記第１識別情報を前記第２識別情報に変換し、前記制御部に送信する信号に含まれる前記第２識別情報を前記第１識別情報に変換する識別情報変換部と、
を有し、
各蓄電装置の前記複数の蓄電セルは直列に接続されており、
前記複数の蓄電セルのそれぞれに付与された前記第１識別情報のそれぞれは、互いに相違し、
前記複数の蓄電セルのそれぞれに付与された前記第１識別情報のそれぞれは、（ｉ）前記第２識別情報の全てと相違する、又は、（ｉｉ）前記第２識別情報の全てと一致する、
蓄電システム。
【請求項１６】
前記複数の蓄電装置のうち、少なくとも１つの蓄電装置において、
前記均等化部と、前記格納部及び前記識別情報変換部とが、物理的に異なる筐体に配される、又は、物理的に異なる基板に配される、
請求項１５に記載の蓄電システム。
【請求項１７】
前記複数の蓄電装置のうちの少なくとも２つの蓄電装置は、並列に接続されている、
請求項１５又は請求項１６に記載の蓄電システム。
【請求項１８】
前記複数の蓄電装置のうちの少なくとも２つの蓄電装置は、直列に接続されている、
請求項１５から請求項１７までの何れか一項に記載の蓄電システム。
【請求項１９】
請求項８から請求項１８までの何れか一項に記載の蓄電システムと、
前記蓄電システムの電力を利用する負荷と、
を備える、電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管理装置、蓄電装置、蓄電システム、及び、電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
直列に接続された複数の蓄電セルを含む組電池と、組電池の複数の蓄電セルの間で電圧を均等化させる均等化回路とを備えたバッテリモジュールが知られている（特許文献１〜３、及び、非特許文献１を参照）。近年、直列に接続された複数のバッテリモジュールを含むバッテリパックが利用されるようになってきた。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開平１１−１７６４８３号公報
［特許文献２］特開２０１１−０８７３７７号公報
［特許文献３］特開２０１３−２４３８０６号公報
［非特許文献］
［非特許文献１］リニアテクノロジー社、「ＬＴＣ３３００−１  −  高効率の双方向マルチセル・バッテリ・バランサ」、［Online］、［２０１７年７月１３日検索］、インターネット、＜URL:http://www.linear-tech.co.jp/product/LTC3300-1＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
バッテリパックの各バッテリモジュールが電気機器の異なる位置に配されたり、蓄電セルの個数又は定格電圧の異なるバッテリモジュールを用いて、バッテリパックが構築されたりする場合がある。各バッテリモジュールが異なる環境で使用された結果、複数のバッテリモジュールの間で劣化状態に差が生じることがある。また、バッテリモジュールを管理する手間及び費用を削減することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、管理装置が提供される。上記の管理装置は、例えば、直列に接続された複数の蓄電セルの充放電を管理する。上記の管理装置は、例えば、複数の蓄電セルの電圧を均等化させる均等化部を備える。上記の管理装置は、例えば、（ａ）複数の蓄電セルと、（ｂ−１）複数の蓄電セルの電力を利用する負荷又は（ｂ−２）複数の蓄電セルを充電する充電装置との間の電気的な接続を切断又は切り替えることなく、（ｉ）複数の蓄電セルの電力を、負荷及び充電装置とは異なる外部機器に送る、又は、（ｉｉ）外部機器から複数の蓄電セルに供給される電力を受け取る送受電部を備える。
【０００５】
上記の管理装置において、外部機器は、（ａ）複数の蓄電セルと、（ｂ−１）負荷又は（ｂ−２）充電装置との間に配され、複数の蓄電セルと直列に接続される１以上の蓄電セルを含んでよい。上記の管理装置において、送受電部は、送電又は受電される電圧を任意の値に調整する電圧調整部を有してよい。上記の管理装置において、送受電部は、送電若しくは受電を開始するための信号を受信したことに応じて、送電若しくは受電を開始してよい。上記の管理装置において、送受電部は、送電若しくは受電を停止するための信号を受信したことに応じて、送電若しくは受電を停止してよい。上記の管理装置において、送受電部は、絶縁型の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータを含んでよい。
【０００６】
上記の管理装置は、複数の蓄電セルのそれぞれに付与された第１識別情報及び第２識別情報を格納する格納部を備えてよい。上記の管理装置は、格納部に格納された情報を参照して、外部から受信した信号に含まれる第１識別情報を第２識別情報に変換し、外部に送信する信号に含まれる第２識別情報を第１識別情報に変換する識別情報変換部を備えてよい。上記の管理装置において、複数の蓄電セルのそれぞれに付与された第２識別情報のそれぞれは、互いに相違してよい。上記の管理装置において、複数の蓄電セルのそれぞれに付与された第１識別情報のそれぞれは、（ｉ）第２識別情報の全てと相違してよい。上記の管理装置において、複数の蓄電セルのそれぞれに付与された第１識別情報のそれぞれは、（ｉｉ）第２識別情報の全てと一致してよい。
【０００７】
本発明の第２の態様においては、蓄電装置が提供される。上記の蓄電装置は、例えば、複数の蓄電セルを備える。上記の蓄電装置は、例えば、上記の第１の態様に係る管理装置を備える。
【０００８】
本発明の第３の態様においては、蓄電システムが提供される。上記の蓄電システムは、例えば、複数個の上記の第２の態様に係る蓄電装置を備える。上記の蓄電システムは、例えば、任意の蓄電装置の間で電力を伝送できるように、各蓄電装置の送受電部と電気的に接続された電力線を備える。上記の蓄電システムは、例えば、少なくとも１つの蓄電装置の送受電部を制御する制御部を備える。上記の蓄電システムにおいて、例えば、各蓄電装置の複数の蓄電セルが、直列に接続されている。
【０００９】
上記の蓄電システムにおいて、複数個の蓄電装置を構成する第１蓄電装置の及び第２蓄電装置の定格電圧が、互いに相違してよい。上記の蓄電システムにおいて、複数個の蓄電装置を構成する第１蓄電装置に含まれる複数の蓄電セルの個数と、複数個の蓄電装置を構成する第２蓄電装置に含まれる複数の蓄電セルの個数とが、互いに相違してよい。上記の蓄電システムにおいて、第１蓄電装置及び第２蓄電装置の少なくとも一方の送受電部は、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータを含んでよい。
【００１０】
上記の蓄電システムにおいて、第１蓄電装置は、複数個の蓄電装置のうち、最も負極側に配された蓄電装置であってよい。上記の蓄電システムにおいて、第１蓄電装置の複数の蓄電セルの正極端及び負極端は、電力線と物理的に接続されており、常に、電力線と電気的に接続されていてよい。
【００１１】
上記の蓄電システムにおいて、制御部は、複数個の蓄電装置のそれぞれが有する複数の蓄電セルのそれぞれの電圧又は充放電状態に基づいて、複数個の蓄電装置のうち、（ｉ）電力線に送電する蓄電装置及び（ｉｉ）電力線から受電する蓄電装置を決定する決定部を有してよい。上記の蓄電システムにおいて、制御部は、（ｉ）電力線に送電する蓄電装置の送受電部に、送電動作を開始させるための命令、及び、（ｉｉ）電力線から受電する蓄電装置の送受電部に、受電動作を開始させるための命令の少なくとも一方を生成する命令生成部を有してよい。
【００１２】
上記の蓄電システムにおいて、決定部は、複数個の蓄電装置のそれぞれが有する複数の蓄電セルのそれぞれの電圧又は充放電状態（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ：ＳＯＣ）に基づいて、（ｉ）送電動作を停止する蓄電装置、及び、（ｉｉ）受電動作を停止する蓄電装置の少なくとも一方を決定してよい。上記の蓄電システムにおいて、命令生成部は、（ｉ）送電動作を停止する蓄電装置の送受電部に、送電動作を停止させるための命令、及び、（ｉｉ）受電動作を停止する蓄電装置の送受電部に、受電動作を停止させるための命令の少なくとも一方を生成してよい。
【００１３】
本発明の第４の態様においては、蓄電システムが提供される。上記の蓄電システムは、例えば、複数の蓄電装置を備える。上記の蓄電システムは、例えば、複数の蓄電装置のそれぞれを制御する制御部を備える。上記の蓄電システムにおいて、複数の蓄電装置のそれぞれは、例えば、直列に接続された複数の蓄電セルを有する。上記の蓄電システムにおいて、複数の蓄電装置のそれぞれは、例えば、複数の蓄電セルの電圧を均等化させる均等化部を有する。上記の蓄電システムにおいて、複数の蓄電装置のそれぞれは、例えば、複数の蓄電セルのそれぞれに付与された第１識別情報及び第２識別情報を格納する格納部を有する。上記の蓄電システムにおいて、複数の蓄電装置のそれぞれは、例えば、格納部に格納された情報を参照して、制御部から受信した信号に含まれる第１識別情報を第２識別情報に変換し、制御部に送信する信号に含まれる第２識別情報を第１識別情報に変換する識別情報変換部を有する。上記の蓄電システムにおいて、例えば、各蓄電装置の複数の蓄電セルは、直列に接続されている。上記の蓄電システムにおいて、例えば、複数の蓄電セルのそれぞれに付与された第１識別情報のそれぞれは、互いに相違する。上記の蓄電システムにおいて、例えば、複数の蓄電セルのそれぞれに付与された第１識別情報のそれぞれは、（ｉ）第２識別情報の全てと相違する、又は、（ｉｉ）第２識別情報の全てと一致する。
【００１４】
上記の蓄電システムにおいて、複数の蓄電装置のうち、少なくとも１つの蓄電装置において、均等化部と、格納部及び識別情報変換部とが、物理的に異なる筐体に配されてもよい。上記の蓄電システムにおいて、複数の蓄電装置のうち、少なくとも１つの蓄電装置において、均等化部と、格納部及び識別情報変換部とが、物理的に異なる基板に配されてよい。上記の蓄電システムにおいて、複数の蓄電装置のうちの少なくとも２つの蓄電装置は、並列に接続されていてよい。上記の蓄電システムにおいて、複数の蓄電装置のうちの少なくとも２つの蓄電装置は、直列に接続されていてよい。
【００１５】
本発明の第５の態様においては、電気機器が提供される。上記の電気機器は、例えば、上記の第３の態様又は第４の態様に係る蓄電システムを備える。上記の電気機器は、例えば、蓄電システムの電力を利用する負荷を備える。
【００１６】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】バッテリパック１００のシステム構成の一例を概略的に示す。
【図２】バッテリモジュール１１２の内部構成の一例を概略的に示す。
【図３】バッテリモジュール１１４の内部構成の一例を概略的に示す。
【図４】バランス補正部２２０の内部構成の一例を概略的に示す。
【図５】バランス補正回路４３２の内部構成の一例を概略的に示す。
【図６】ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０の内部構成の一例を概略的に示す。
【図７】システム制御部１３０の内部構成の一例を概略的に示す。
【図８】電気自動車８００のシステム構成の一例を概略的に示す。
【図９】バッテリパック１００のシステム構成の一例を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。また、図面を参照して、実施形態について説明するが、図面の記載において、同一又は類似の部分には同一の参照番号を付して重複する説明を省く場合がある。
【００１９】
図１は、バッテリパック１００のシステム構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、バッテリパック１００は、端子１０２と、端子１０４と、バッテリモジュール１１２と、バッテリモジュール１１４と、バッテリモジュール１１６と、チャネルセレクタ１２２と、チャネルセレクタ１２４と、チャネルセレクタ１２６と、システム制御部１３０と、電力伝送バス１４０とを備える。本実施形態において、電力伝送バス１４０は、低電位バス１４２と、高電位バス１４４とを有する。
【００２０】
本実施形態においては、説明を簡単にすることを目的として、バッテリパック１００が３つのバッテリモジュールを有する場合について説明する。しかしながら、バッテリパック１００は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、バッテリパック１００は、２つのバッテリモジュールを有してよい。さらに他の実施形態において、バッテリパック１００は、４以上のバッテリモジュールを有してよい。
【００２１】
バッテリパック１００は、図１に関連して説明される少なくとも１部の構成要素を備えなくてもよい。一実施形態において、バッテリパック１００は、バッテリモジュール１１２と、バッテリモジュール１１４と、バッテリモジュール１１６と、システム制御部１３０と、電力伝送バス１４０とを備える。他の実施形態において、バッテリパック１００は、バッテリモジュール１１２と、バッテリモジュール１１４と、バッテリモジュール１１６と、チャネルセレクタ１２４と、チャネルセレクタ１２６と、システム制御部１３０とを備える。
【００２２】
バッテリパック１００は、蓄電システムの一例であってよい。バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４及びバッテリモジュール１１６のそれぞれは、蓄電装置の一例であってよい。バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４及びバッテリモジュール１１６は、少なくとも２つの蓄電装置、又は、複数の蓄電装置の一例であってよい。バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４及びバッテリモジュール１１６は、外部機器の一例であってよい。チャネルセレクタ１２２、チャネルセレクタ１２４、及び、チャネルセレクタ１２６は、格納部及び識別情報変換部の一例であってよい。システム制御部１３０は、制御部の一例であってよい。電力伝送バス１４０は、電力線の一例であってよい。低電位バス１４２は、電力線の一例であってよい。高電位バス１４４は、電力線の一例であってよい。
【００２３】
本実施形態において、バッテリパック１００は、電力を利用する外部の機器（負荷と称する場合がある。）に電力を供給する（バッテリパック１００の放電と称する場合がある）。バッテリパック１００は、外部の機器から供給された電力をためる（バッテリパック１００の充電と称する場合がある）。例えば、バッテリパック１００は、負荷からの回生電力をためる。バッテリパック１００は、充電装置から供給される電力をためてもよい。本実施形態において、端子１０２及び端子１０４は、外部の機器と、バッテリパック１００とを電気的に接続する。
【００２４】
ここで、「電気的に接続される」とは、第１の要素と第２の要素とが、直接接続される場合に限定されない。第１の要素と第２要素との間に、第３の要素が介在していてもよい。また、「電気的に接続される」とは、第１の要素と第２の要素とが物理的に接続されている場合に限定されない。例えば、変圧器の入力巻線と出力巻線とは物理的には接続されていないが、電気的には接続されている。さらに、「電気的に接続される」とは、第１の要素と第２の要素とが現実に電気的に接続されている場合だけでなく、蓄電セルとバランス補正回路とが電気的に接続されたときに、第１の要素と第２の要素とが電気的に接続されることになる場合をも含む。
【００２５】
なお、「直列に接続される」とは、第１の要素と第２の要素とが直列に電気的に接続されることを示す。また、特に断らない限り、蓄電セル間の「電圧差」は、２つの蓄電セルの電圧（端子間電圧と称される場合がある。）を比較して、電圧が高い方の蓄電セルの電圧から、電圧が低い方の蓄電セルの電圧を引いた値を意味する。
【００２６】
本実施形態において、バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４、及び、バッテリモジュール１１６の少なくとも１つは、直列に接続された複数の蓄電セルを備える。バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４、及び、バッテリモジュール１１６のそれぞれが、直列に接続された複数の蓄電セルを備えてもよい。バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４、及び、バッテリモジュール１１６の少なくとも１つは、各モジュールに含まれる直列に接続された複数の蓄電セルに対して並列に接続される、１以上の蓄電セルをさらに含んでもよい。
【００２７】
本実施形態において、バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４、及び、バッテリモジュール１１６の少なくとも１つは、各モジュールに含まれる複数の蓄電セルの充放電を管理する機器又は素子を備えてよい。バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４、及び、バッテリモジュール１１６のそれぞれが、各モジュールに含まれる複数の蓄電セルの充放電を管理する機器又は素子を備えてもよい。バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４、及び、バッテリモジュール１１６のそれぞれが、（ｉ）直列に接続された複数の蓄電セルと、（ｉｉ）当該複数の蓄電セルの充放電を管理する機器又は素子とを備えてもよい。（ｉ）直列に接続された複数の蓄電セル、及び、（ｉｉ）当該複数の蓄電セルの充放電を管理する機器又は素子は、物理的に同一の筐体に配されてよい。
【００２８】
本実施形態において、バッテリモジュール１１２に含まれる複数の蓄電セルと、バッテリモジュール１１４に含まれる複数の蓄電セルと、バッテリモジュール１１６に含まれる複数の蓄電セルとが、直列に接続される。本実施形態において、バッテリモジュール１１２が低電位側であり、バッテリモジュール１１６が高電位側となるように、バッテリモジュール１１２に含まれる複数の蓄電セルと、バッテリモジュール１１４に含まれる複数の蓄電セルと、バッテリモジュール１１６に含まれる複数の蓄電セルとが、直列に接続される。
【００２９】
本実施形態において、バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４、及び、バッテリモジュール１１６のそれぞれは、他のバッテリモジュールと、端子１０２又は端子１０４との間に配される。これにより、バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４、及び、バッテリモジュール１１６のそれぞれに含まれる複数の蓄電セルと、負荷又は充電装置との間に、他のモジュールに含まれる１以上の蓄電セルが配される。
【００３０】
バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４、及び、バッテリモジュール１１６のうちの１つの定格電圧と、バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４、及び、バッテリモジュール１１６のうちの他の１つの定格電圧とは、同一であってもよく、互いに相違してもよい。バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４、及び、バッテリモジュール１１６のうちの１つに含まれる複数の蓄電セルの個数と、バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４、及び、バッテリモジュール１１６のうちの他の１つに含まれる複数の蓄電セルの個数とは、同一であってもよく、互いに相違してもよい。
【００３１】
本実施形態において、チャネルセレクタ１２２、チャネルセレクタ１２４、及び、チャネルセレクタ１２６の少なくとも１つは、例えば、対応するバッテリモジュールに含まれる複数の蓄電セルのそれぞれに付与された第１識別情報及び第２識別情報を格納する格納部を備える。チャネルセレクタ１２２、チャネルセレクタ１２４、及び、チャネルセレクタ１２６の少なくとも１つは、例えば、上記の格納部に格納された情報を参照して、外部（例えば、システム制御部１３０である。）から受信した信号に含まれる第１識別情報を第２識別情報に変換し、外部（例えば、システム制御部１３０である）に送信する信号に含まれる第２識別情報を第１識別情報に変換する識別情報変換部を備える。
【００３２】
複数の蓄電セルのそれぞれに付与された第２識別情報のそれぞれは、互いに相違することが好ましい。一実施形態において、複数の蓄電セルのそれぞれに付与された第１識別情報のそれぞれは、第２識別情報の全てと相違する。他の実施形態において、複数の蓄電セルのそれぞれに付与された第１識別情報のそれぞれは、第２識別情報の全てと一致する。
【００３３】
第１識別情報は、システム制御部１３０が、バッテリパック１００に含まれる全ての蓄電セルのそれぞれを識別するための情報であってよい。第２識別情報は、対応するバッテリモジュールに含まれる充放電を管理する機器又は素子が、対応するバッテリモジュールに含まれる複数の蓄電セルのそれぞれを識別するための情報であってよい。
【００３４】
本実施形態において、チャネルセレクタ１２２、チャネルセレクタ１２４、及び、チャネルセレクタ１２６のそれぞれは、バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４及びバッテリモジュール１１６に対応して配される。例えば、バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４及びバッテリモジュール１１６のそれぞれが、直列に接続された１０個の蓄電セルを備える場合、システム制御部１３０は、バッテリモジュール１１２の各蓄電セルに１〜１０までの番号を割り当て、バッテリモジュール１１４の各蓄電セルに１１〜２０までの番号を割り当て、バッテリモジュール１１６の各蓄電セルに２１〜３０までの番号を割り当てる。
【００３５】
この場合において、チャネルセレクタ１２２は、例えば、バッテリモジュール１１２の蓄電セルのそれぞれの第１識別情報として１〜１０を格納し、バッテリモジュール１１２の蓄電セルのそれぞれの第２識別情報として１〜１０を格納する。チャネルセレクタ１２４は、例えば、バッテリモジュール１１４の蓄電セルのそれぞれの第１識別情報として１１〜２０を格納し、バッテリモジュール１１４の蓄電セルのそれぞれの第２識別情報として１〜１０を格納する。チャネルセレクタ１２６は、例えば、バッテリモジュール１１６の蓄電セルのそれぞれの第１識別情報として２１〜３０を格納し、バッテリモジュール１１６の蓄電セルのそれぞれの第２識別情報として１〜１０を格納する。
【００３６】
バッテリモジュールの在庫を管理する場合において、バッテリパック１００がチャネルセレクタを備えないときには、バッテリモジュール１１２用の在庫と、バッテリモジュール１１４用の在庫と、バッテリモジュール１１６用の在庫とを、それぞれ、別々のバッテリモジュールとして管理する必要がある。しかしながら、バッテリパック１００がチャネルセレクタを備えるときには、少なくともバッテリモジュール１１４用の在庫と、バッテリモジュール１１６用の在庫とを同一のバッテリモジュールとして管理することができる。これにより、バッテリモジュールの標準化を進めることができ、また、バッテリモジュールを管理する手間及び費用を削減することができる。
【００３７】
本実施形態において、システム制御部１３０は、バッテリパック１００を制御する。システム制御部１３０は、バッテリパック１００の状態を管理してもよい。例えば、システム制御部１３０は、バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４及びバッテリモジュール１１６の電圧及び充放電状態（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ。ＳＯＣと称する場合がある。）の少なくとも一方を管理する。
【００３８】
システム制御部１３０は、バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４及びバッテリモジュール１１６の電圧及び充放電状態の少なくとも一方を示す情報を収集してよい。システム制御部１３０は、バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４及びバッテリモジュール１１６の間の電圧及び充放電状態の少なくとも一方のバラつきを管理してよい。システム制御部１３０は、バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４及びバッテリモジュール１１６の間の電圧及び充放電状態の少なくとも一方のバラつきが予め定められた条件を満足するように、バッテリパック１００を制御してよい。予め定められた条件としては、上記のバラツキが予め定められた閾値より小さいという条件、上記のバラツキが予め定められた範囲内に収まるという条件などを例示することができる。
【００３９】
本実施形態において、電力伝送バス１４０は、任意のバッテリモジュールの間で電力を伝送する。任意のバッテリモジュールの間で電力を伝送する必要がない場合には、低電位バス１４２及び高電位バス１４４が電気的に絶縁されていてよい。任意のバッテリモジュールの間で電力を伝送する場合には、低電位バス１４２及び高電位バス１４４が電気的に接続されてよい。任意のバッテリモジュールの間で電力を伝送するタイミングは、例えば、システム制御部１３０により決定される。
【００４０】
図２は、バッテリモジュール１１２の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、バッテリモジュール１１２は、端子２０２と、端子２０４と、組電池２１０と、電圧管理部２１２とを備える。本実施形態において、電圧管理部２１２は、バランス補正部２２０と、保護部２３０と、端子２４２と、端子２４４とを有する。
【００４１】
バッテリモジュール１１２は、第１蓄電装置の一例であってよい。端子２０２は、負極端の一例であってよい。端子２０４は、正極端の一例であってよい。組電池２１０は、複数の蓄電セルの一例であってよい。電圧管理部２１２は、管理装置の一例であってよい。バランス補正部２２０は、均等化部の一例であってよい。端子２４２及び端子２４４は、送受電部の一例であってよい。
【００４２】
本実施形態において、端子２０２は、端子１０２と電気的に接続される。本実施形態において、端子２０４は、バッテリモジュール１１４の蓄電セルと電気的に接続される。本実施形態において、組電池２１０は、複数の蓄電セルを含む。本実施形態において、組電池２１０の負極側の一端が端子２０２と電気的に接続され、組電池２１０の正極側の一端が端子２０４と電気的に接続される。
【００４３】
組電池２１０を構成する蓄電セルは、二次電池又はキャパシタであってよい。二次電池の種類としては、リチウム電池、リチウムイオン電池、リチウム硫黄電池、ナトリウム硫黄電池、鉛電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、レドックスフロー電池、金属空気電池などを例示することができる。リチウムイオン電池の種類は、特に限定されない。リチウムイオン電池の種類としては、リン酸鉄系、マンガン系、コバルト系、ニッケル系、三元系などを例示することができる。
【００４４】
組電池２１０を構成する蓄電セルは、さらに複数の蓄電セルを含んでもよい。一実施形態において、単一の蓄電セルが、直列に接続された複数の蓄電セルを含む。他の実施形態において、単一の蓄電セルが、並列に接続された複数の蓄電セルを含む。さらに他の実施形態において、単一の蓄電セルが、マトリックス状に接続された複数の蓄電セルを含む。
【００４５】
本実施形態において、電圧管理部２１２は、組電池２１０の充放電を管理する。本実施形態において、バランス補正部２２０は、組電池２１０の電圧を均等化させる。バランス補正部２２０は、システム制御部１３０との間で情報を送受してよい。バランス補正部２２０は、チャネルセレクタ１２２を介して、システム制御部１３０との間で情報を送受してもよい。
【００４６】
バランス補正部２２０は、チャネルセレクタ１２２と物理的に同一の筐体に配されてもよい。バランス補正部２２０は、チャネルセレクタ１２２と物理的に異なる筐体に配されてもよい。バランス補正部２２０は、チャネルセレクタ１２２と物理的に同一の基板に配されてもよい。バランス補正部２２０は、チャネルセレクタ１２２と物理的に異なる基板に配されてもよい。バランス補正部２２０の一実施形態の詳細については後述する。
【００４７】
保護部２３０は、過電流、過電圧及び過放電の少なくとも一つから、組電池２１０を保護する。保護部２３０としては、例えば、特開２００９−１８３１４１号に開示されているような、公知の過電流・過電圧保護回路を利用することができる。
【００４８】
本実施形態において、端子２４２は、低電位バス１４２と電気的に接続される。また、端子２４２は、組電池２１０の負極端と電気的に接続される。本実施形態において、端子２４４は、高電位バス１４４と電気的に接続される。また、端子２４４は、組電池２１０の正極端と電気的に接続される。本実施形態において、バッテリモジュール１１２の組電池２１０の正極端及び負極端は、電力伝送バス１４０と物理的に接続される。これにより、バッテリモジュール１１２の組電池２１０の正極端及び負極端が、常に、電力伝送バス１４０と電気的に接続される。
【００４９】
これにより、バッテリモジュール１１２の組電池２１０は、端子２４２及び端子２４４と、電力伝送バス１４０とを介して、他のバッテリモジュールの少なくとも１つとの間で電力を送受することができる。例えば、端子２４２及び端子２４４は、（ａ）組電池２１０と、（ｂ−１）組電池２１０の電力を利用する負荷又は（ｂ−２）組電池２１０を充電する充電装置との間の電気的な接続を切断又は切り替えることなく、（ｉ）組電池２１０の電力を、バッテリモジュール１１４及びバッテリモジュール１１６の少なくとも一方に送る、又は、（ｉｉ）バッテリモジュール１１４及びバッテリモジュール１１６の少なくとも一方から組電池２１０セルに供給される電力を受け取る。
【００５０】
図３は、バッテリモジュール１１４の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、バッテリモジュール１１４は、端子２０２と、端子２０４と、組電池２１０と、電圧管理部３１２とを備える。本実施形態において、電圧管理部３１２は、バランス補正部２２０と、保護部２３０と、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０と、端子２４２と、端子２４４とを有する。なお、バッテリモジュール１１６も、バッテリモジュール１１４と同様の内部構成を有してよい。
【００５１】
本実施形態において、電圧管理部３１２は、（ｉ）ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０を備える点、（ｉｉ）ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０が端子２４２及び端子２４４を有する点、（ｉｉｉ）端子２４２と、組電池２１０の負極端とが物理的に接続されていない点、及び、（ｉｖ）端子２４４と、組電池２１０の正極端とが物理的に接続されていない点で、電圧管理部２１２と相違する。電圧管理部３１２において、上記の相違点以外の構成要素は、電圧管理部２１２と同様の特徴を有してよい。
【００５２】
バッテリモジュール１１４は、第２蓄電装置の一例であってよい。電圧管理部３１２は、管理装置の一例であってよい。ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０は、送受電部の一例であってよい。ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０は、電圧調整部の一例であってよい。
【００５３】
本実施形態において、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０は、電力伝送バス１４０を介して、バッテリモジュール１１４の組電池２１０と、他のバッテリモジュールの少なくとも１つとの間で電力を送受する。例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０は、（ａ）組電池２１０と、（ｂ−１）組電池２１０の電力を利用する負荷又は（ｂ−２）組電池２１０を充電する充電装置との間の電気的な接続を切断又は切り替えることなく、（ｉ）組電池２１０の電力を、バッテリモジュール１１２及びバッテリモジュール１１６の少なくとも一方に送る、又は、（ｉｉ）バッテリモジュール１１２及びバッテリモジュール１１６の少なくとも一方から組電池２１０セルに供給される電力を受け取る。ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０は、送電又は受電される電圧を任意の値に調整してもよい。
【００５４】
本実施形態において、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０は、送電若しくは受電を開始するための信号を受信したことに応じて、送電若しくは受電を開始してよい。ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０は、送電若しくは受電を停止するための信号を受信したことに応じて、送電若しくは受電を停止してよい。例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０は、システム制御部１３０からの信号φ３２に基づいて、送電若しくは受電を開始したり、送電若しくは受電を停止したりする。信号φ３２は、動作を開始することを示す情報と、送電動作及び受電動作の何れの動作を実行すべきかを示す情報とを含む信号であってよい。信号φ３２は、送電動作を開始することを示す信号であってよい。信号φ３２は、受電動作を開始することを示す信号であってもよい。信号φ３２は、現在の動作を停止することを示す情報であってもよい。
【００５５】
ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０の詳細は特に限定されるものではないが、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０は、絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータ３３０であってよい。ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０は、双方向のＤＣ−ＤＣコンバータであってよい。電圧管理部３１２は、複数のＤＣ−ＤＣコンバータ３３０を備えてもよい。
【００５６】
ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０は、フォワード方式のＤＣ−ＤＣコンバータであってもよく、フライバック方式のＤＣ−ＤＣコンバータであってもよい。バッテリパック１００においては、バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４及びバッテリモジュール１１６の定格電圧が異なる場合がある。そのため、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０は、対応できる電圧の範囲が広いフライバック方式のＤＣ−ＤＣコンバータであることが好ましい。
【００５７】
ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０は、自励方式ＤＣ−ＤＣコンバータであってもよく、他励方式ＤＣ−ＤＣコンバータであってもよい。ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０は、非同期整流方式のＤＣ−ＤＣコンバータであってもよく、同期整流方式のＤＣ−ＤＣコンバータであってもよい。ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０の制御方法は特に限定されるものではないが、定電流制御を実施することが好ましい。ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０の一実施形態の詳細については後述する。
【００５８】
図２に関連して説明したバッテリモジュール１１２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０を備えていない。しかしながら、バッテリモジュール１１２は、上記の実施形態に限定されない。バッテリモジュール１１２が、バッテリモジュール１１４と同様の構成を有してもよい。バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４及びバッテリモジュール１１６の少なくとも１つが、双方向のＤＣ−ＤＣコンバータを備えることが好ましい。
【００５９】
図４は、バランス補正部２２０の内部構成の一例を概略的に示す。図４は、バランス補正部２２０の内部構成の一例を、端子２０２、端子２０４及び組電池２１０とともに示す。本実施形態において、組電池２１０は、蓄電セル４１２、蓄電セル４１４、蓄電セル４１６及び蓄電セル４１８を含む、直列に接続された複数の蓄電セルから構成される。本実施形態において、バランス補正部２２０は、バランス補正回路４３２、バランス補正回路４３４及びバランス補正回路４３６を含む、複数のバランス補正回路を備える。バランス補正回路４３２、バランス補正回路４３４及びバランス補正回路４３６は、バランス補正装置の一例であってよい。
【００６０】
本実施形態において、バランス補正回路４３２は、蓄電セル４１２及び蓄電セル４１４の電圧を均等化させる。本実施形態において、バランス補正回路４３２は、蓄電セル４１４の端子２０４側の一端（正極側という場合がある。）に電気的に接続される。バランス補正回路４３２は、蓄電セル４１４の端子２０２側の一端（負極側という場合がある。）と、蓄電セル４１２の正極側との接続点４４３に電気的に接続される。バランス補正回路４３２は、蓄電セル４１２の負極側に電気的に接続される。
【００６１】
本実施形態において、バランス補正回路４３２が、隣接する２つの蓄電セルの電圧を均等化させる場合について説明する。しかしながら、バランス補正回路４３２は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、バランス補正回路４３２は、直列に接続された３以上の蓄電セルのうち、任意の２つの蓄電セルの電圧を均等化させてもよい。
【００６２】
本実施形態において、バランス補正回路４３４は、蓄電セル４１４及び蓄電セル４１６の電圧を均等化させる。バランス補正回路４３４は、接続点４４３と、蓄電セル４１４の正極側及び蓄電セル４１６の負極側の接続点４４５と、蓄電セル４１６の正極側及び蓄電セル４１８の負極側の接続点４４７とに、電気的に接続される。バランス補正回路４３４は、バランス補正回路４３２と同様の構成を有してよい。
【００６３】
本実施形態において、バランス補正回路４３６は、蓄電セル４１６及び蓄電セル４１８の電圧を均等化させる。バランス補正回路４３６は、接続点４４５と、接続点４４７と、蓄電セル４１８の正極側とに、電気的に接続される。バランス補正回路４３６は、バランス補正回路４３２と同様の構成を有してよい。
【００６４】
図５は、バランス補正回路４３２の内部構成の一例を概略的に示す。図５は、バランス補正回路４３２の内部構成の一例を、蓄電セル４１２及び蓄電セル４１４とともに示す。本実施形態において、バランス補正回路４３２は、インダクタ５５０と、スイッチング素子５５２と、スイッチング素子５５４と、均等化制御部５７０とを有する。バランス補正回路４３２は、ダイオード５６２と、ダイオード５６４とを有してもよい。バランス補正回路４３２は、電圧監視部５８０を有してもよい。電圧監視部５８０は、例えば、電圧検出部５８２と、電圧検出部５８４と、差分検出部５８６とを含む。バランス補正回路４３２は、モジュール制御部５９０を有してもよい。
【００６５】
均等化制御部５７０、並びに、スイッチング素子５５４及びスイッチング素子５５２は、物理的に同一の基板に配置されてもよく、物理的に異なる基板に配置されてもよい。均等化制御部５７０及びモジュール制御部５９０は、物理的に同一の基板に形成されてもよく、物理的に異なる基板に形成されてもよい。
【００６６】
本実施形態において、バランス補正回路４３２が、均等化制御部５７０及びモジュール制御部５９０を有する場合について説明する。しかしながら、バランス補正回路４３２は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、均等化制御部５７０がモジュール制御部５９０の機能の少なくとも一部を有し、バランス補正回路４３２がモジュール制御部５９０を有しなくてもよい。さらに他の実施形態において、モジュール制御部５９０が均等化制御部５７０の機能の少なくとも一部を有し、バランス補正回路４３２が均等化制御部５７０を有しなくてもよい。
【００６７】
本実施形態においては、インダクタ５５０を流れるインダクタ電流を検出するための電流検出部として、（ｉ）蓄電セル４１４と、インダクタ５５０と、スイッチング素子５５４又はダイオード５６４とを含む第１の回路の適切な位置に設けられた抵抗器、及び、（ｉｉ）蓄電セル４１２と、インダクタ５５０と、スイッチング素子５５２又はダイオード５６２とを含む第２の回路の適切な位置に設けられた抵抗器を利用する場合について説明する。上記の抵抗器は、シャント抵抗器であってよい。
【００６８】
しかしながら、電流検出部は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、スイッチング素子５５２の内部抵抗及び、スイッチング素子５５４の内部抵抗の少なくとも一方が、電流検出部として利用されてもよい。さらに他の実施形態において、電流検出部は、インダクタ５５０に流れる電流を検出して、インダクタ５５０の電流値を示す情報を含む信号を均等化制御部５７０に伝送する電流計であってもよい。
【００６９】
蓄電セル４１２及び蓄電セル４１４の一方は、複数の蓄電セルを構成する第１蓄電セルの一例であってよい。蓄電セル４１２及び蓄電セル４１４の他方は、複数の蓄電セルを構成する第２蓄電セルの一例であってよい。バランス補正回路４３２は、バランス補正装置の一例であってよい。スイッチング素子５５２及びスイッチング素子５５４の一方は、第１スイッチング素子の一例であってよい。スイッチング素子５５２及びスイッチング素子５５４の他方は、第２スイッチング素子の一例であってよい。ダイオード５６２及びダイオード５６４の一方は、整流部又は第１整流部の一例であってよい。ダイオード５６２及びダイオード５６４の他方は、整流部又は第２整流部の一例であってよい。均等化制御部５７０は、均等化部の一例であってよい。
【００７０】
本実施形態において、バランス補正回路４３２は、（ｉ）蓄電セル４１４の正極側と、（ｉｉ）蓄電セル４１４の負極側及び蓄電セル４１２の正極側の接続点４４３と、（ｉｉｉ）蓄電セル４１２の負極側とに電気的に接続される。これにより、蓄電セル４１４と、スイッチング素子５５４と、インダクタ５５０とを含む第１の開閉回路が形成される。また、蓄電セル４１２と、インダクタ５５０と、スイッチング素子５５２とを含む第２の開閉回路が形成される。接続点４４３は、第１蓄電セルの一端と第２蓄電セルの一端との接続点の一例であってよい。
【００７１】
本実施形態において、インダクタ５５０は、蓄電セル４１４及びスイッチング素子５５４の間に配され、蓄電セル４１４及びスイッチング素子５５４に直列に接続される。これにより、インダクタ５５０及びスイッチング素子５５４が協働して、蓄電セル４１２及び蓄電セル４１４の少なくとも一方の電圧を調整する。本実施形態において、インダクタ５５０の一端は、接続点４４３に電気的に接続される。インダクタ５５０の他端は、スイッチング素子５５２及びスイッチング素子５５４の接続点５４５に電気的に接続される。
【００７２】
本実施形態によれば、スイッチング素子５５２及びスイッチング素子５５４が、交互にオン動作及びオフ動作（オン・オフ動作という場合がある。）を繰り返すことで、インダクタ５５０にインダクタ電流ＩＬが生じる。これにより、蓄電セル４１２と蓄電セル４１４との間でインダクタ５５０を介して電気エネルギーを授受することができる。その結果、蓄電セル４１２及び蓄電セル４１４の電圧を均等化させることができる。
【００７３】
本実施形態において、スイッチング素子５５２は、インダクタ５５０の他端と蓄電セル４１２の負極側との間に電気的に接続される。スイッチング素子５５２は、均等化制御部５７０から駆動信号φ５２を受信して、駆動信号φ５２に基づきオン動作又はオフ動作を行う。スイッチング素子５５２の動作に伴い、第２の開閉回路が開閉する。スイッチング素子５５２は、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体トラジスタであってよい。
【００７４】
本実施形態において、スイッチング素子５５４は、インダクタ５５０の他端と蓄電セル４１４の正極側との間に電気的に接続される。スイッチング素子５５４は、均等化制御部５７０から駆動信号φ５４を受信して、駆動信号φ５４に基づきオン動作又はオフ動作を行う。スイッチング素子５５４の動作に伴い、第１の開閉回路が開閉する。スイッチング素子５５４は、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体トラジスタであってよい。
【００７５】
本実施形態において、ダイオード５６２は、インダクタ５５０の他端と蓄電セル４１２の負極側との間に電気的に接続される。ダイオード５６２は、スイッチング素子５５２と並列に配される。スイッチング素子５５２がＭＯＳＦＥＴなどの半導体素子である場合、ダイオード５６２は、スイッチング素子５５２のソース・ドレイン間に等価的に形成される寄生ダイオードであってもよい。
【００７６】
本実施形態において、ダイオード５６２は、蓄電セル４１２の負極側からインダクタ５５０の他端への方向に電流を流す。一方、ダイオード５６２は、インダクタ５５０の他端から蓄電セル４１２の負極側への方向には電流を流さない。つまり、蓄電セル４１２の負極側から蓄電セル４１２の正極側の向きに流れる電流は、ダイオード５６２を通過することができるが、蓄電セル４１２の正極側から蓄電セル４１２の負極側の向きに流れる電流は、ダイオード５６２を通過することができない。
【００７７】
本実施形態において、ダイオード５６４は、インダクタ５５０の他端と蓄電セル４１４の正極側との間に電気的に接続される。ダイオード５６４は、スイッチング素子５５４と並列に配される。スイッチング素子５５４がＭＯＳＦＥＴなどの半導体素子である場合、ダイオード５６４は、スイッチング素子５５４のソース・ドレイン間に等価的に形成される寄生ダイオードであってもよい。
【００７８】
本実施形態において、ダイオード５６４は、インダクタ５５０の他端から蓄電セル４１４の正極側への方向に電流を流す。一方、ダイオード５６４は、蓄電セル４１４の正極側からインダクタ５５０の他端への方向には電流を流さない。つまり、蓄電セル４１４の負極側から蓄電セル４１４の正極側の向きに流れる電流は、ダイオード５６４を通過することができるが、蓄電セル４１４の正極側から蓄電セル４１４の負極側の向きに流れる電流は、ダイオード５６４を通過することができない。
【００７９】
バランス補正回路４３２がダイオード５６２及びダイオード５６４を有することで、スイッチング素子５５２及びスイッチング素子５５４が共にオフ状態となっている期間に、第１の回路又は第２の回路にインダクタ電流ＩＬが残留した場合であっても、当該インダクタ電流ＩＬがダイオード５６２又はダイオード５６４を通して回路内を流れ続けることができる。これにより、バランス補正回路４３２は、インダクタ５５０に一旦生じたインダクタ電流ＩＬを無駄なく利用することができる。また、バランス補正回路４３２は、インダクタ電流ＩＬを遮断した場合に生じるサージ電圧の発生を抑制することができる。
【００８０】
本実施形態において、均等化制御部５７０は、スイッチング素子５５２及びスイッチング素子５５４の少なくとも一方を制御して、バランス補正回路４３２を制御する。例えば、均等化制御部５７０は、モジュール制御部５９０からの動作制御信号φ５８に基づいて、スイッチング素子５５２及びスイッチング素子５５４の少なくとも一方を制御する。
【００８１】
本実施形態において、均等化制御部５７０は、スイッチング素子５５２のオン・オフ動作を制御するための駆動信号φ５２をスイッチング素子５５２に供給する。また、均等化制御部５７０は、スイッチング素子５５４のオン・オフ動作を制御するための駆動信号φ５４をスイッチング素子５５４に供給する。
【００８２】
一実施形態において、均等化制御部５７０は、スイッチング素子５５２及びスイッチング素子５５４が交互に（又は相補的に）オン・オフ動作を繰り返すように、駆動信号φ５２及び駆動信号φ５４を供給する。これにより、バランス補正回路４３２が作動している間、第１の回路に電流が流れている状態と、第２の回路に電流が流れている状態とが交互に切り替わるスイッチング動作が繰り返される。
【００８３】
他の実施形態において、均等化制御部５７０は、スイッチング素子５５２及びスイッチング素子５５４の一方がオン・オフ動作を繰り返し、スイッチング素子５５２及びスイッチング素子５５４の他方がオフ状態を維持するように、駆動信号φ５２及び駆動信号φ５４を供給する。これにより、バランス補正回路４３２が作動している間、第１の回路に電流が流れている状態と、第２の回路に電流が流れている状態とが交互に切り替わるスイッチング動作が繰り返される。
【００８４】
例えば、動作制御信号φ５８が、蓄電セル４１４から蓄電セル４１２に電荷を移動させることを示している場合、均等化制御部５７０は、スイッチング素子５５４がオン・オフ動作を繰り返し、スイッチング素子５５２がオフ状態を維持するように、駆動信号φ５２及び駆動信号φ５４を供給する。この場合、第２の回路には、ダイオード５６２を介して、インダクタ電流が流れる。一方、動作制御信号φ５８が、蓄電セル４１２から蓄電セル４１４に電荷を移動させることを示している場合、均等化制御部５７０は、スイッチング素子５５２がオン・オフ動作を繰り返し、スイッチング素子５５４がオフ状態を維持するように、駆動信号φ５２及び駆動信号φ５４を供給する。この場合、第１の回路には、ダイオード５６４を介して、インダクタ電流が流れる。
【００８５】
均等化制御部５７０は、駆動信号φ５２及び駆動信号φ５４を組み合わせて、バランス補正回路４３２を制御するために用いられる様々な制御信号を生成してよい。一実施形態において、均等化制御部５７０は、スイッチング素子５５４をオン動作させ、スイッチング素子５５２をオフ動作させるための第１制御信号を生成する。他の実施形態において、均等化制御部５７０は、スイッチング素子５５４をオフ動作させ、スイッチング素子５５２をオン動作させるための第２制御信号を生成する。さらに他の実施形態において、均等化制御部５７０は、スイッチング素子５５４をオフ動作させ、スイッチング素子５５２をオフ動作させるための第３制御信号を生成する。第１制御信号、第２制御信号及び第３制御信号のそれぞれは、駆動信号φ５２及び駆動信号φ５４により構成されてよい。
【００８６】
均等化制御部５７０は、例えば、バランス補正回路４３２の作動状態において、バランス補正回路４３２が下記のスイッチング動作を繰り返すようにバランス補正回路４３２を制御する。また、均等化制御部５７０は、例えば、バランス補正回路４３２の停止状態において、バランス補正回路４３２がスイッチング動作を停止するようにバランス補正回路４３２を制御する。
【００８７】
例えば、均等化制御部５７０は、バランス補正回路４３２の作動期間中、バランス補正回路４３２が、スイッチング動作を予め定められた周期で繰り返すように、駆動信号φ５２及び駆動信号φ５４を、スイッチング素子５５２及びスイッチング素子５５４に供給する。ここで、「予め定められた周期」とは、スイッチング動作の繰り返しの周期が予め設定されている場合だけなく、予め定められた任意のアルゴリズム当該周期が変動する場合、又は、予め配された任意のアナログ回路によって当該周期が変動する場合をも含む。
【００８８】
例えば、次のサイクルにおける周期が、現在のサイクルにおける何らかの情報と、予め定められた特定のアルゴリズム又は特定のアナログ回路とにより決定される場合であっても、当該周期は、「予め定められた周期」の一例であってよい。また、スイッチング動作に含まれる第１の動作、第２の動作及び第３の動作の少なくとも１つを他の動作に切り替えるタイミングが、特定のアルゴリズム又は特定のアナログ回路により決定される場合であっても、当該スイッチング動作の周期は、「予め定められた周期」の一例であってよい。上記の周期は、例えば、（ｉ）蓄電セル４１２及び蓄電セル４１４の少なくとも一方、（ｉｉ）インダクタ５５０を流れる電流の電流値、並びに、（ｉｉｉ）これらの組み合わせに基づいて、決定される。
【００８９】
スイッチング動作は、（ｉ）スイッチング素子５５４がオン動作し、スイッチング素子５５２がオフ動作する第１の動作と、（ｉｉ）スイッチング素子５５４がオフ動作し、スイッチング素子５５２がオン動作する第２の動作とを含んでよい。スイッチング動作は、第１の動作及び第２の動作に加えて、スイッチング素子５５４及びスイッチング素子５５２の両方がオフ動作する第３の動作を含んでもよい。第１の動作、第２の動作及び第３の動作の順序は、任意に決定されてよいが、第１の動作に引き続いて第２の動作が実施されることが好ましい。スイッチング動作は、上記の第１の動作、第２の動作及び第３の動作とは異なる他の動作を含んでもよい。
【００９０】
本実施形態において、電圧監視部５８０は、蓄電セル４１２及び蓄電セル４１４の少なくとも一方の電圧を監視する。本実施形態において、電圧監視部５８０は、電圧検出部５８２及び電圧検出部５８４により、蓄電セル４１２の電圧及び蓄電セル４１４の電圧を検出する。電圧監視部５８０は、蓄電セル４１２の電圧及び蓄電セル４１４の電圧を差分検出部５８６に入力して、蓄電セル４１２及び蓄電セル４１４の電圧差を検出する。電圧監視部５８０は、検出された電圧差を示す信号φ５６を生成して、モジュール制御部５９０に送信する。信号φ５６は、蓄電セル４１２の電圧及び蓄電セル４１４の電圧のどちらが大きいかを示す情報を含んでもよい。信号φ５６は、蓄電セル４１２の電圧及び蓄電セル４１４の電圧を示す情報を含んでもよい。
【００９１】
本実施形態において、モジュール制御部５９０は、バランス補正回路４３２を制御する。モジュール制御部５９０は、均等化制御部５７０を介して、バランス補正回路４３２を制御してよい。モジュール制御部５９０は、蓄電セル４１２の電圧及び蓄電セル４１４の電圧を示す情報を、システム制御部１３０に送信してよい。モジュール制御部５９０は、対応するチャネルセレクタ（例えば、チャネルセレクタ１２２、チャネルセレクタ１２４又はチャネルセレクタ１２６である。）を介して、蓄電セル４１２の電圧及び蓄電セル４１４の電圧を示す情報をシステム制御部１３０に送信してよい。
【００９２】
一実施形態において、モジュール制御部５９０は、電荷を移動させる方向を決定する。例えば、モジュール制御部５９０は、蓄電セル４１２及び蓄電セル４１４の電圧又はＳＯＣに基づいて、（ｉ）蓄電セル４１４から蓄電セル４１２に電荷を移動させるか、又は、（ｉｉ）蓄電セル４１２から蓄電セル４１４に電荷を移動させるかを決定する。モジュール制御部５９０は、電荷を移動させる方向を示す情報を含む動作制御信号φ５８を、均等化制御部５７０に送信してよい。
【００９３】
他の実施形態において、モジュール制御部５９０は、蓄電セル４１２及び蓄電セル４１４の間を移動した正味の電荷量（電荷の移動量と称する場合がある。）を推定する。例えば、モジュール制御部５９０は、（ｉ）バランス補正回路４３２の作動時間と、（ｉｉ）インダクタ５５０を流れた電流値の実測値又は推定値とに基づいて、電荷の移動量を推定する。モジュール制御部５９０は、電荷の移動量の推定値に基づいて、バランス補正回路４３２を制御してもよい。モジュール制御部５９０は、電荷の移動量の推定値を示す情報を含む動作制御信号φ５８を、均等化制御部５７０に送信してもよい。モジュール制御部５９０は、バランス補正装置の作動時間と、バランス補正装置の作動期間におけるインダクタ電流の電流値の絶対値の谷の値又はその目標条件とに基づいて、バランス補正装置の作動期間中に２つの蓄電セルの間を移動した正味の電荷量を推定する移動電荷量推定装置の一例であってよい。
【００９４】
モジュール制御部５９０は、バランス補正回路４３２が作動してから停止するまでの時間を推定してもよい。例えば、モジュール制御部５９０は、バランス補正回路４３２が作動する直前又は直後の蓄電セル４１４及び蓄電セル４１２の電圧差と、電荷の移動量の推定値とに基づいて、バランス補正回路４３２が作動してから停止するまでの時間を推定する。モジュール制御部５９０は、バランス補正装置の動作対象となる２つの蓄電セルの電圧差と、バランス補正装置の作動期間におけるインダクタ電流の電流値の絶対値の谷の値又はその目標条件とに基づいて、バランス補正装置が停止するまでの時間又は時刻を推定する作業時間推定装置の一例であってよい。
【００９５】
さらに他の実施形態において、モジュール制御部５９０は、バランス補正回路４３２を作動させるか否か、及び、バランス補正回路４３２を停止させるか否かの少なくとも一方を決定する。モジュール制御部５９０は、バランス補正回路４３２を作動させるか否か、及び、バランス補正回路４３２を停止させるか否かの少なくとも一方を示す情報を含む動作制御信号φ５８を、均等化制御部５７０に送信する。
【００９６】
［バランス補正回路４３２を作動させるタイミング］
本実施形態において、モジュール制御部５９０は、停止しているバランス補正回路４３２を作動させることを示す情報を含む動作制御信号φ５８を、均等化制御部５７０に送信する。例えば、モジュール制御部５９０は、バランス補正回路４３２を作動させるタイミングで、上記の動作制御信号φ５８を均等化制御部５７０に送信する。モジュール制御部５９０は、バランス補正回路４３２を作動させるタイミングを示す情報と、当該タイミングでバランス補正回路４３２を作動させることを示す情報とを含む動作制御信号φ５８を、均等化制御部５７０に送信してもよい。
【００９７】
モジュール制御部５９０は、蓄電セル４１２及び蓄電セル４１４の電圧又はＳＯＣに基づいて、停止しているバランス補正回路４３２を作動させるタイミングを決定してよい。例えば、モジュール制御部５９０は、蓄電セル４１２及び蓄電セル４１４の少なくとも一方の電圧又はＳＯＣが、予め定められた第１の条件を満足する場合に、バランス補正回路４３２を作動させることを決定する。上記の第１の条件としては、（ｉ）蓄電セル４１２及び蓄電セル４１４の電圧又はＳＯＣの差が、予め定められた第１の値よりも大きいという条件、（ｉｉ）蓄電セル４１２及び蓄電セル４１４の少なくとも一方の電圧又はＳＯＣが、蓄電セル４１２及び蓄電セル４１４の電圧又はＳＯＣに応じて定まる値に合致するという条件などを例示することができる。
【００９８】
［バランス補正回路４３２を停止させるタイミング］
本実施形態において、モジュール制御部５９０は、作動しているバランス補正回路４３２を停止させることを示す情報を含む動作制御信号φ５８を、均等化制御部５７０に送信する。例えば、モジュール制御部５９０は、バランス補正回路４３２を停止させるタイミングで、上記の動作制御信号φ５８を均等化制御部５７０に送信する。モジュール制御部５９０は、バランス補正回路４３２を停止させるタイミングを示す情報と、当該タイミングでバランス補正回路４３２を停止させることを示す情報とを含む動作制御信号φ５８を、均等化制御部５７０に送信してもよい。
【００９９】
本実施形態において、バランス補正回路４３２が、インダクタ５５０、スイッチング素子５５２及びスイッチング素子５５４を利用して、蓄電セル４１２及び蓄電セル４１４の電圧を均等化させる場合について説明した。しかしながら、バランス補正回路４３２は本実施形態に限定されない。バランス補正回路４３２は、公知の均等化方式、又は、将来開発された均等化方式により、蓄電セル４１２及び蓄電セル４１４の電圧を均等化させてよい。一実施形態において、抵抗を利用して電圧が高い方の蓄電セルのエネルギーを放出するバランス補正回路が利用される。他の実施形態において、トランスを利用して電荷を移動させるバランス補正回路が利用される。
【０１００】
図６は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０は、トランス６１０を備える。本実施形態において、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０は、スイッチング素子６２２と、ダイオード６３４と、放電制御部６４２と、電流検出部６５２と、コンデンサ６６２とを備える。これにより、組電池２１０の電力を、他のバッテリモジュールに供給することができる。
【０１０１】
本実施形態において、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０は、スイッチング素子６２４と、ダイオード６３２と、充電制御部６４４と、電流検出部６５４と、コンデンサ６６４とを備える。これにより、他のバッテリモジュールから供給された電力を利用して、組電池２１０を充電することができる。
【０１０２】
本実施形態において、トランス６１０は２つのコイルを備える。トランス６１０は、一方のコイルから他方のコイルにエネルギーを伝送する。また、トランス６１０は、他方のコイルから一方のコイルにエネルギーを伝送する。
【０１０３】
本実施形態において、トランス６１０の一方のコイルの一端は、組電池２１０の正極端と電気的に接続される。トランス６１０の一方のコイルの他端は、スイッチング素子６２２の一端と電気的に接続される。スイッチング素子６２２の他端は、組電池２１０の負極端と電気的に接続される。
【０１０４】
本実施形態において、トランス６１０の他方のコイルの一端は、端子２４４と電気的に接続される。トランス６１０の他方のコイルの他端は、スイッチング素子６２４の一端と電気的に接続される。スイッチング素子６２４の他端は、端子２４２と電気的に接続される。
【０１０５】
本実施形態において、スイッチング素子６２２は、放電制御部６４２からの信号に基づいて、オン動作及びオフ動作を行う。スイッチング素子６２２は、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体トラジスタであってよい。本実施形態において、スイッチング素子６２４は、充電制御部６４４からの信号に基づいて、オン動作及びオフ動作を行う。スイッチング素子６２２は、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体トラジスタであってよい。
【０１０６】
本実施形態において、ダイオード６３２は、トランス６１０の一方のコイルの他端と、組電池２１０の負極端との間に電気的に接続される。ダイオード６３２は、スイッチング素子６２２と並列に配される。スイッチング素子６２２がＭＯＳＦＥＴなどの半導体素子である場合、ダイオード６３２は、スイッチング素子６２２のソース・ドレイン間に等価的に形成される寄生ダイオードであってもよい。本実施形態において、ダイオード６３２は、組電池２１０の負極端から組電池２１０の正極端への方向に電流を流す。一方、ダイオード６３２は、組電池２１０の正極端から組電池２１０の負極端への方向には電流を流さない。
【０１０７】
本実施形態において、ダイオード６３４は、トランス６１０の他方のコイルの他端と、端子２４２との間に電気的に接続される。ダイオード６３４は、スイッチング素子６２４と並列に配される。スイッチング素子６２４がＭＯＳＦＥＴなどの半導体素子である場合、ダイオード６３４は、スイッチング素子６２４のソース・ドレイン間に等価的に形成される寄生ダイオードであってもよい。本実施形態において、ダイオード６３４は、端子２４２から端子２４４への方向に電流を流す。一方、ダイオード６３４は、端子２４４から端子２４２への方向には電流を流さない。
【０１０８】
本実施形態において、放電制御部６４２は、スイッチング素子６２２を制御する。例えば、放電制御部６４２は、スイッチング素子６２２のオン動作及びオフ動作を制御するための信号を生成して、生成された信号をスイッチング素子６２２に送信する。放電制御部６４２は、パルス幅変調器を有してよい。放電制御部６４２は、パルス幅変調器を利用して、上記の信号を生成してよい。
【０１０９】
一実施形態において、放電制御部６４２は、電流検出部６５２から、トランス６１０に流れる電流の大きさを示す情報を取得する。放電制御部６４２は、トランス６１０に流れる電流の大きさを示す情報に基づいて、スイッチング素子６２２のオン動作及びオフ動作を制御するための信号を生成してもよい。
【０１１０】
例えば、放電制御部６４２は、トランス６１０の一方のコイルに流れる電流の大きさが予め定められた条件を満足するように、スイッチング素子６２２のオン動作及びオフ動作を制御するための信号を生成する。予め定められた条件としては、トランス６１０の一方のコイルに流れる電流の大きさが、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０の定格電流値に略等しいという条件であってよい。
【０１１１】
他の実施形態において、放電制御部６４２は、端子２４２及び端子２４４の間の電圧が予め定められた条件を満足するように、スイッチング素子６２２のオン動作及びオフ動作を制御するための信号を生成する。予め定められた条件としては、端子２４２及び端子２４４の間の電圧が予め定められた値と略等しいという条件、端子２４２及び端子２４４の間の電圧が予め定められた範囲内に収まるという条件などを例示することができる。
【０１１２】
本実施形態において、充電制御部６４４は、スイッチング素子６２４を制御する。例えば、充電制御部６４４は、スイッチング素子６２４のオン動作及びオフ動作を制御するための信号を生成して、生成された信号をスイッチング素子６２４に送信する。充電制御部６４４は、パルス幅変調器を有してよい。充電制御部６４４は、パルス幅変調器を利用して、上記の信号を生成してよい。
【０１１３】
一実施形態において、充電制御部６４４は、電流検出部６５２から、トランス６１０に流れる電流の大きさを示す情報を取得する。充電制御部６４４は、トランス６１０に流れる電流の大きさを示す情報に基づいて、スイッチング素子６２４のオン動作及びオフ動作を制御するための信号を生成してもよい。
【０１１４】
例えば、充電制御部６４４は、トランス６１０の他方のコイルに流れる電流の大きさが予め定められた条件を満足するように、スイッチング素子６２４のオン動作及びオフ動作を制御するための信号を生成する。予め定められた条件としては、トランス６１０の他方のコイルに流れる電流の大きさが、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３０の定格電流値に略等しいという条件であってよい。
【０１１５】
他の実施形態において、充電制御部６４４は、組電池２１０に印加される電圧が予め定められた条件を満足するように、スイッチング素子６２４のオン動作及びオフ動作を制御するための信号を生成する。予め定められた条件としては、組電池２１０に印加される電圧が予め定められた値と略等しいという条件、組電池２１０に印加される電圧が予め定められた範囲内に収まるという条件などを例示することができる。
【０１１６】
本実施形態において、電流検出部６５２は、トランス６１０の一方のコイルを流れる電流を検出する。電流検出部６５２は、検出された電流の大きさを示す情報を放電制御部６４２に提供する。本実施形態において、電流検出部６５４は、トランス６１０の他方のコイルを流れる電流を検出する。電流検出部６５２は、検出された電流の大きさを示す情報を放電制御部６４２に提供する。
【０１１７】
本実施形態において、コンデンサ６６２の一端は、トランス６１０の一方のコイルの一端と電気的に接続される。コンデンサ６６２の他端は、スイッチング素子６２２の他端と電気的に接続される。コンデンサ６６２は、組電池２１０と並列に配される。本実施形態において、コンデンサ６６４の一端は、トランス６１０の他方のコイルの一端と電気的に接続される。コンデンサ６６２の他端は、スイッチング素子６２４の他端と電気的に接続される。コンデンサ６６４は、組電池２１０と並列に配される。
【０１１８】
図７は、システム制御部１３０の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、システム制御部１３０は、モジュール管理部７１０と、モジュール選択部７２０と、信号生成部７３０とを備える。モジュール選択部７２０は、決定部の一例であってよい。信号生成部７３０は、命令生成部の一例であってよい。
【０１１９】
モジュール管理部７１０は、バッテリパック１００が備えるバッテリモジュールの状態を管理する。例えば、モジュール管理部７１０は、バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４及びバッテリモジュール１１６の電圧及び充放電状態の少なくとも一方を示す情報を収集する。モジュール管理部７１０は、各モジュールの組電池２１０を構成する複数の蓄電セルのそれぞれについて、電圧及び充放電状態の少なくとも一方を示す情報を収集してよい。モジュール管理部７１０は、各バッテリモジュールの電圧及び充放電状態の少なくとも一方を示す情報を記憶装置に格納してもよい。
【０１２０】
モジュール管理部７１０は、各バッテリモジュールの電圧及び充放電状態の少なくとも一方を示す情報を、各バッテリモジュールに対応するチャネルセレクタを介して、各バッテリモジュールのバランス補正部２２０から取得してよい。モジュール管理部７１０は、各モジュールのバランス補正部２２０のモジュール制御部５９０から、各モジュールの電圧及び充放電状態の少なくとも一方を示す情報を取得してもよい。
【０１２１】
本実施形態において、モジュール選択部７２０は、１又は複数のバッテリモジュールから、１又は複数の他のバッテリモジュールに電力を伝送するか否かを決定する。モジュール選択部７２０は、送電側のバッテリモジュール、及び、受電側のバッテリモジュールを選択してよい。
【０１２２】
例えば、モジュール選択部７２０は、バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４及びバッテリモジュール１１６のそれぞれの組電池２１０を構成する複数の蓄電セルのそれぞれの電圧又は充放電状態に基づいて、バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４及びバッテリモジュール１１６のうち、（ｉ）電力伝送バス１４０に送電するバッテリモジュール及び（ｉｉ）電力伝送バス１４０から受電するバッテリモジュールを決定する。例えば、モジュール選択部７２０は、各バッテリモジュールの組電池２１０の電圧又は充放電状態に基づいて、上記のバッテリモジュールを決定する。
【０１２３】
本実施形態において、信号生成部７３０は、バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４及びバッテリモジュール１１６を制御するための信号を生成する。信号生成部７３０は、生成された信号を、当該信号の対象となるバッテリモジュールに送信してよい。
【０１２４】
本実施形態において、信号生成部７３０は、（ｉ）電力伝送バス１４０に送電するバッテリモジュールのＤＣ−ＤＣコンバータ３３０に、送電動作を開始させるための命令、及び、（ｉｉ）電力伝送バス１４０から受電するバッテリモジュールのＤＣ−ＤＣコンバータ３３０に、受電動作を開始させるための命令の少なくとも一方を含む信号を生成する。信号生成部７３０は、各バッテリモジュールのそれぞれの組電池２１０を構成する複数の蓄電セルのそれぞれの電圧又は充放電状態に基づいて、上記の信号を生成してよい。信号生成部７３０は、各バッテリモジュールのそれぞれの組電池２１０の電圧又は充放電状態に基づいて、上記の信号を生成してよい。
【０１２５】
本実施形態において、信号生成部７３０は、（ｉ）電力伝送バス１４０に送電するバッテリモジュールのＤＣ−ＤＣコンバータ３３０に、送電動作を停止させるための命令、及び、（ｉｉ）電力伝送バス１４０から受電するバッテリモジュールのＤＣ−ＤＣコンバータ３３０に、受電動作を停止させるための命令の少なくとも一方を含む信号を生成する。信号生成部７３０は、各バッテリモジュールのそれぞれの組電池２１０を構成する複数の蓄電セルのそれぞれの電圧又は充放電状態に基づいて、上記の信号を生成してよい。信号生成部７３０は、各バッテリモジュールのそれぞれの組電池２１０の電圧又は充放電状態に基づいて、上記の信号を生成してよい。
【０１２６】
図８は、電気自動車８００のシステム構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、電気自動車８００は、バッテリパック１００と、モータ８１０とを備える。電気自動車８００は、電気を利用して作動する電気機器の一例であってよい。モータ８１０は、バッテリパック１００の電力を利用する負荷の一例であってよい。
【０１２７】
本実施形態において、バッテリモジュール１１２、バッテリモジュール１１４及びバッテリモジュール１１６が、電気自動車８００の異なる位置に配される。バッテリモジュールが配された位置によって、バッテリモジュールを取り巻く環境が異なる。上記の環境としては、温度、湿度、温度変化、湿度変化などを例示することができる。そのため、時間の経過に伴って、複数のバッテリモジュールの間で、劣化状態のバラつきが大きくなる。その結果、複数のバッテリモジュールの間における電圧又はＳＯＣのバランスが当初の設定値から外れることがある。
【０１２８】
しかしながら、本実施形態のバッテリパック１００によれば、複数のバッテリモジュールの間における電圧又はＳＯＣのバランスが崩れた場合、複数のバッテリモジュールの間で電力を送受することができる。これにより、バッテリパック１００の性能が回復する。また、バッテリパック１００を効率的に利用することができる。
【０１２９】
図９は、バッテリパック９００のシステム構成の一例を概略的に示す。図１においては、バッテリパック１００がシステム制御部１３０及び複数のバッテリモジュールを備え、各バッテリモジュールが組電池２１０及びバランス補正部２２０を有し、各バッテリモジュールの組電池２１０が直列に接続されている場合において、バッテリパック１００が各バッテリモジュールに対応するチャネルセレクタを備える実施形態について説明した。
【０１３０】
本実施形態のバッテリパック９００は、複数のバッテリモジュールのうちの少なくとも２つが並列に接続されている点で、バッテリパック１００と相違する。本実施形態において、バッテリパック９００は、システム制御部１３０と、バッテリモジュール９２０及びバッテリモジュール９４０を備える。バッテリモジュール９２０及びバッテリモジュール９４０のそれぞれは、組電池２１０と、バランス補正部２２０とを有する。
【０１３１】
本実施形態において、バッテリパック９００は、バッテリモジュール９２０に対応するチャネルセレクタ９３２と、バッテリモジュール９４０に対応するチャネルセレクタ９３４を備える。チャネルセレクタ９３２及びチャネルセレクタ９３４は、チャネルセレクタ１２２、チャネルセレクタ１２４又はチャネルセレクタ１２６と同様の構成を有してよい。チャネルセレクタ９３２及びチャネルセレクタ９３４は、システム制御部１３０との間で情報を送受してよい。
【０１３２】
本実施形態において、バッテリパック９００は、バッテリモジュール９２０の組電池２１０に流れる電流を検出する電流検出部９４２と、バッテリモジュール９４０の組電池２１０に流れる電流を検出する電流検出部９４４とを備える。電流検出部９４２及び電流検出部９４４は、検出された電流の大きさを示す情報を、システム制御部１３０に送信してよい。電流検出部９４２及び電流検出部９４４のそれぞれは、チャネルセレクタ９３２及びチャネルセレクタ９３４のそれぞれを介して、検出された電流の大きさを示す情報を、システム制御部１３０に送信してよい。
【０１３３】
本実施形態において、バッテリパック９００は、端子１０４及びバッテリモジュール９２０の組電池２１０の電気的な接続関係を切り替える切替部９５２と、端子１０４及びバッテリモジュール９４０の組電池２１０の電気的な接続関係を切り替える切替部９５４とを備える。切替部９５２及び切替部９５４のそれぞれは、システム制御部１３０からの信号に基づいて、上記の接続関係を切り替えてよい。切替部９５２及び切替部９５４のそれぞれは、チャネルセレクタ９３２及びチャネルセレクタ９３４のそれぞれを介して、システム制御部１３０からの信号を受信してよい。なお、切替部９５２は、端子１０２と、バッテリモジュール９２０の組電池２１０との間に配されてもよい。切替部９５４は、端子１０２と、バッテリモジュール９４０の組電池２１０との間に配されてもよい。
【０１３４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。例えば、技術的に矛盾しない範囲において、特定の実施形態について説明した事項を、他の実施形態に適用することができる。また、各構成要素は、名称が同一で、参照符号が異なる他の構成要素と同様の特徴を有してもよい。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【０１３５】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０１３６】
３２  信号、５２  駆動信号、５４  駆動信号、５６  信号、５８  動作制御信号、１００  バッテリパック、１０２  端子、１０４  端子、１１２  バッテリモジュール、１１４  バッテリモジュール、１１６  バッテリモジュール、１２２  チャネルセレクタ、１２４  チャネルセレクタ、１２６  チャネルセレクタ、１３０  システム制御部、１４０  電力伝送バス、１４２  低電位バス、１４４  高電位バス、２０２  端子、２０４  端子、２１０  組電池、２１２  電圧管理部、２２０  バランス補正部、２３０  保護部、２４２  端子、２４４  端子、３１２  電圧管理部、３３０  ＤＣ−ＤＣコンバータ、４１２  蓄電セル、４１４  蓄電セル、４１６  蓄電セル、４１８  蓄電セル、４３２  バランス補正回路、４３４  バランス補正回路、４３６  バランス補正回路、４３８  バランス補正回路、４４３  接続点、４４５  接続点、４４７  接続点、４４７  接続点、５４５  接続点、５５０  インダクタ、５５２  スイッチング素子、５５４  スイッチング素子、５６２  ダイオード、５６４  ダイオード、５７０  均等化制御部、５８０  電圧監視部、５８２  電圧検出部、５８４  電圧検出部、５８６  差分検出部、５９０  モジュール制御部、６１０  トランス、６２２  スイッチング素子、６２４  スイッチング素子、６３２  ダイオード、６３４  ダイオード、６４２  放電制御部、６４４  充電制御部、６５２  電流検出部、６５４  電流検出部、６６２  コンデンサ、６６４  コンデンサ、７１０  モジュール管理部、７２０  モジュール選択部、７３０  信号生成部、８００  電気自動車、８１０  モータ、９００  バッテリパック、９２０  バッテリモジュール、９３２  チャネルセレクタ、９３４  チャネルセレクタ、９４０  バッテリモジュール、９４２  電流検出部、９４４  電流検出部、９５２  切替部、９５４  切替部
【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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