(57)【要約】【課題】  蓄電セルからバランス補正回路の一部に大電流が流れた場合であっても、バランス補正回路の安全性を確保することが望ましい。【解決手段】  （ｉ）スイッチング素子の駆動信号を生成するための電位、電圧若しくは電流を提供する電源部又は基準電位と、（ｉｉ）スイッチング素子において駆動信号を受信する受信部とを電気的に接続し、スイッチング素子に駆動信号を供給するための第１経路と、（ｉ）電源部又は基準電位と、（ｉｉ）受信部とを電気的に接続し、スイッチング素子に駆動信号を供給するための第２経路とを備える。（ｉ）第２経路の配線、及び、第２経路に配された１以上の素子の合成抵抗の値が、（ｉｉ）第１経路の配線、及び、第１経路に配された１以上の素子の合成抵抗の値よりも大きくてよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に接続された第１蓄電セル及び第２蓄電セルの電圧を均等化させるバランス補正装置を制御する制御装置であって、
前記バランス補正装置は、
前記第１蓄電セル及び前記第２蓄電セルの間でエネルギーを輸送するための輸送デバイスと、
（ｉ）前記第１蓄電セル及び前記第２蓄電セルの少なくとも一方、及び、（ｉｉ）前記輸送デバイスの電気的な接続関係を切り替えるスイッチング素子と、
を備え、
前記制御装置は、
（ｉ）前記スイッチング素子の駆動信号を生成するための電位、電圧若しくは電流を提供する電源部又は基準電位と、（ｉｉ）前記スイッチング素子において前記駆動信号を受信する受信部とを電気的に接続し、前記スイッチング素子に前記駆動信号を供給するための第１経路と、
（ｉ）前記電源部又は前記基準電位と、（ｉｉ）前記受信部とを電気的に接続し、前記スイッチング素子に前記駆動信号を供給するための第２経路と、
を備え、
（ｉ）前記第２経路の配線、及び、前記第２経路に配された１以上の素子の合成抵抗の値が、（ｉｉ）前記第１経路の配線、及び、前記第１経路に配された１以上の素子の合成抵抗の値よりも大きい、
制御装置。
【請求項２】
（ｉ）前記第１経路に配され、（ｉｉ）前記第１経路において、前記電源部又は前記基準電位と、前記受信部との電気的な接続関係を切り替える第１切替部をさらに備える、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記第１切替部の動作を制御するための第１制御信号を生成する制御信号生成部をさらに備え、
前記制御信号生成部は、
前記バランス補正装置が均等化動作を実行する場合に、
前記第１切替部の動作により、前記スイッチング素子のオン状態及びオフ状態を切り替えるための前記駆動信号が生成されるように、前記第１切替部を制御するための前記第１制御信号を生成する、
請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
（ｉ）前記第２経路に配され、（ｉｉ）前記第２経路において、前記電源部又は前記基準電位と、前記受信部との電気的な接続関係を切り替える第２切替部をさらに備え、
前記制御信号生成部は、前記第２切替部の動作を制御するための第２制御信号をさらに生成し、
前記制御信号生成部は、
前記バランス補正装置が均等化動作を停止する場合に、
前記第１切替部の動作により、前記スイッチング素子をオフ状態にするための前記駆動信号が生成されるように、前記第１切替部を制御するための前記第１制御信号と、
前記第２切替部の動作により、前記スイッチング素子をオフ状態にするための前記駆動信号が生成されるように、前記第２切替部を制御するための前記第２制御信号と、
を生成する、
請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記制御信号生成部は、
前記第１切替部の動作により、前記スイッチング素子をオフ状態にするための前記駆動信号が生成されるように、前記第１切替部を制御するための前記第１制御信号を生成した後、
前記第２切替部の動作により前記スイッチング素子をオフ状態にするための前記駆動信号が生成されている状態で、前記第１切替部による前記電源部又は前記基準電位及び前記受信部の電気的な接続が切断されるように、前記第１切替部を制御するための前記第１制御信号を生成する、
請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記制御信号生成部は、
前記第１切替部の動作により、前記スイッチング素子をオフ状態にするための前記駆動信号が生成された後、前記第２切替部の動作により、前記スイッチング素子をオフ状態にするための前記駆動信号が生成されるように、前記第２切替部を制御するための前記第２制御信号を生成する、
請求項４又は請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
前記第１切替部の動作により、前記スイッチング素子をオフ状態にするための前記駆動信号が生成された後、前記第２切替部の動作により、前記スイッチング素子をオフ状態にするための前記駆動信号が生成されるまでの期間は、前記第１切替部の動作により、前記スイッチング素子をオフ状態にするための前記駆動信号が生成された後、前記バランス補正装置の状態が安定化するまでの期間に基づいて設定される、
請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
（ｉ）前記第２経路に配され、（ｉｉ）前記第２経路において、前記電源部又は前記基準電位と、前記受信部との電気的な接続関係を切り替える第２切替部をさらに備え、
前記制御信号生成部は、前記第２切替部の動作を制御するための第２制御信号をさらに生成し、
前記制御信号生成部は、
前記バランス補正装置に異常が生じたことを検出する異常検出部から、前記異常が検出されたことを示す信号を受信した場合に、
前記第１切替部による前記電源部又は前記基準電位及び前記受信部の電気的な接続が切断されるように、前記第１切替部を制御するための前記第１制御信号と、
前記第２切替部の動作により、前記スイッチング素子をオフ状態にするための前記駆動信号が生成されるように、前記第２切替部を制御するための前記第２制御信号と、
を生成する、
請求項３に記載の制御装置。
【請求項９】
前記第１切替部及び前記第２切替部は、トランジスタであり、
前記第２切替部のオン抵抗は、前記第１切替部のオン抵抗よりも大きい、
請求項４から請求項８までの何れか一項に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記第１経路に並列に配された複数の前記第１切替部を備える、
請求項２から請求項９までの何れか一項に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記電源部は、前記バランス補正装置に異常が生じたことを検出する異常検出部から、前記異常が検出されたことを示す信号を受信した場合に、前記駆動信号を生成するための電圧若しくは電流を小さくする、
請求項１から請求項１０までの何れか一項に記載の制御装置。
【請求項１２】
直列に接続された第１蓄電セル及び第２蓄電セルの電圧を均等化させるバランス補正装置を制御する制御装置であって、
前記バランス補正装置は、
前記第１蓄電セル及び前記第２蓄電セルの間でエネルギーを輸送するための輸送デバイスと、
（ｉ）前記第１蓄電セル及び前記第２蓄電セルの少なくとも一方、及び、（ｉｉ）前記輸送デバイスとの電気的な接続関係を切り替えるスイッチング素子と、
を備え、
前記制御装置は、
前記スイッチング素子の駆動信号を生成するための電位、電圧若しくは電流を提供する電源部と、
（ｉ）前記電源部と、（ｉｉ）前記スイッチング素子において前記駆動信号を受信する受信部とを電気的に接続し、前記スイッチング素子に前記駆動信号を供給するための第１経路と、
を備え、
前記電源部は、前記バランス補正装置に異常が生じたことを検出する異常検出部から、異常が検出されたことを示す信号を受信した場合に、前記駆動信号を生成するための電圧若しくは電流を小さくする、
制御装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２までの何れか一項に記載の制御装置と、
前記バランス補正装置と、
を備える、バランス補正システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のバランス補正システムと、
前記第１蓄電セル及び前記第２蓄電セルと、
を備える、蓄電システム。
【請求項１５】
請求項１４に記載の蓄電システムと、
（ｉ）前記蓄電システムから供給された電力を消費する負荷、及び、（ｉｉ）前記蓄電システムから他の機器に電力を供給するための充電設備の少なくとも一方と、
を備える、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、バランス補正システム、蓄電システム、及び、装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
直列接続された多数の蓄電セルを使用するときに、蓄電セル間の電圧にバラつきが生じると、蓄電セルの容量を有効に使えず利用可能な電気量が減る場合がある。そこで、インダクタ、トランス、キャパシタなどと、スイッチング素子とを利用して複数の蓄電セルの電圧を均等化させる、アクティブ方式のバランス補正回路（アクティブバランサなどと称される場合がある。）が提案されている（特許文献１〜３を参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２００６−０６７７４２号公報
［特許文献２］特開２００８−０１７６０５号公報
［特許文献３］特開２００９−２３２６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば、スイッチング素子の動作、又は、スイッチング素子を駆動する駆動信号の供給に異常が生じて、蓄電セルからバランス補正回路の一部に大電流が流れた場合であっても、バランス補正回路の安全性を確保することが望ましい。
【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、制御装置が提供される。上記の制御装置は、例えば、直列に接続された第１蓄電セル及び第２蓄電セルの電圧を均等化させるバランス補正装置を制御する。上記のバランス補正装置は、例えば、第１蓄電セル及び第２蓄電セルの間でエネルギーを輸送するための輸送デバイスを備える。上記のバランス補正装置は、例えば、（ｉ）第１蓄電セル及び第２蓄電セルの少なくとも一方と、（ｉｉ）輸送デバイスとの電気的な接続関係を切り替えるスイッチング素子を備える。上記の制御装置は、例えば、（ｉ）スイッチング素子の駆動信号を生成するための電位、電圧若しくは電流を提供する電源部又は基準電位と、（ｉｉ）スイッチング素子において駆動信号を受信する受信部とを電気的に接続し、スイッチング素子に駆動信号を供給するための第１経路を備える。上記の制御装置は、例えば、（ｉ）電源部又は基準電位と、（ｉｉ）受信部とを電気的に接続し、スイッチング素子に駆動信号を供給するための第２経路を備える。上記の制御装置において、（ｉ）第２経路の配線、及び、第２経路に配された１以上の素子の合成抵抗の値は、例えば、（ｉｉ）第１経路の配線、及び、第１経路に配された１以上の素子の合成抵抗の値よりも大きい。
【０００５】
上記の制御装置は、（ｉ）第１経路に配され、（ｉｉ）第１経路において、電源部又は基準電位と、受信部との電気的な接続関係を切り替える第１切替部を備えてよい。上記の制御装置は、第１切替部の動作を制御するための第１制御信号を生成する制御信号生成部を備えてよい。上記の制御装置において、制御信号生成部は、バランス補正装置が均等化動作を実行する場合に、第１切替部の動作により、スイッチング素子のオン状態及びオフ状態を切り替えるための駆動信号が生成されるように、第１切替部を制御するための第１制御信号を生成してよい。
【０００６】
上記の制御装置は、（ｉ）第２経路に配され、（ｉｉ）第２経路において、電源部又は基準電位と、受信部との電気的な接続関係を切り替える第２切替部を備えてよい。上記の制御装置において、制御信号生成部は、第２切替部の動作を制御するための第２制御信号を生成してよい。上記の制御装置において、制御信号生成部は、バランス補正装置が均等化動作を停止する場合に、第１切替部の動作により、スイッチング素子をオフ状態にするための駆動信号が生成されるように、第１切替部を制御するための第１制御信号と、第２切替部の動作により、スイッチング素子をオフ状態にするための駆動信号が生成されるように、第２切替部を制御するための第２制御信号とを生成してよい。上記の制御装置において、制御信号生成部は、第１切替部の動作により、スイッチング素子をオフ状態にするための駆動信号が生成されるように、第１切替部を制御するための第１制御信号を生成した後、第２切替部の動作によりスイッチング素子をオフ状態にするための駆動信号が生成されている状態で、第１切替部による電源部又は基準電位及び受信部の電気的な接続が切断されるように、第１切替部を制御するための第１制御信号を生成してよい。
【０００７】
上記の制御装置において、制御信号生成部は、第１切替部の動作により、スイッチング素子をオフ状態にするための駆動信号が生成された後、第２切替部の動作により、スイッチング素子をオフ状態にするための駆動信号が生成されるように、第２切替部を制御するための第２制御信号を生成してよい。上記の制御装置において、第１切替部の動作により、スイッチング素子をオフ状態にするための駆動信号が生成された後、第２切替部の動作により、スイッチング素子をオフ状態にするための駆動信号が生成されるまでの期間は、第１切替部の動作により、スイッチング素子をオフ状態にするための駆動信号が生成された後、バランス補正装置の状態が安定化するまでの期間に基づいて設定されてよい。
【０００８】
上記の制御装置は、（ｉ）第２経路に配され、（ｉｉ）第２経路において、電源部又は基準電位と、受信部との電気的な接続関係を切り替える第２切替部を備えてよい。上記の制御装置において、制御信号生成部は、第２切替部の動作を制御するための第２制御信号をさらに生成してよい。上記の制御装置において制御信号生成部は、バランス補正装置に異常が生じたことを検出する異常検出部から、異常が検出されたことを示す信号を受信した場合に、第１切替部による電源部又は基準電位及び受信部の電気的な接続が切断されるように、第１切替部を制御するための第１制御信号と、第２切替部の動作により、スイッチング素子をオフ状態にするための駆動信号が生成されるように、第２切替部を制御するための第２制御信号とを生成してよい。
【０００９】
上記の制御装置において、第１切替部及び第２切替部は、トランジスタであってよい。上記の制御装置において、第２切替部のオン抵抗は、第１切替部のオン抵抗よりも大きくてよい。上記の制御装置は、第１経路に並列に配された複数の第１切替部を備えてよい。上記の制御装置において、電源部は、バランス補正装置に異常が生じたことを検出する異常検出部から、異常が検出されたことを示す信号を受信した場合に、駆動信号を生成するための電圧若しくは電流を小さくしてよい。
【００１０】
本発明の第２の態様においては、制御装置が提供される。上記の制御装置は、例えば、直列に接続された第１蓄電セル及び第２蓄電セルの電圧を均等化させるバランス補正装置を制御する。上記のバランス補正装置は、例えば、第１蓄電セル及び第２蓄電セルの間でエネルギーを輸送するための輸送デバイスを備える。上記のバランス補正装置は、例えば、（ｉ）第１蓄電セル及び第２蓄電セルの少なくとも一方と、（ｉｉ）輸送デバイスとの電気的な接続関係を切り替えるスイッチング素子を備える。上記の制御装置は、例えば、スイッチング素子の駆動信号を生成するための電位、電圧若しくは電流を提供する電源部を備える。上記の制御装置は、例えば、（ｉ）電源部と、（ｉｉ）スイッチング素子において駆動信号を受信する受信部とを電気的に接続し、スイッチング素子に駆動信号を供給するための第１経路を備える。上記の制御装置において、電源部は、例えば、バランス補正装置に異常が生じたことを検出する異常検出部から、異常が検出されたことを示す信号を受信した場合に、駆動信号を生成するための電圧若しくは電流を小さくする。
【００１１】
本発明の第３の態様においては、バランス補正システムが提供される。上記のバランス補正システムは、例えば、上記の第１の態様又は第２の態様における制御装置を備える。上記のバランス補正システムは、例えば、バランス補正装置を備える。
【００１２】
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、上記の第３の態様におけるバランス補正システムを備える。上記の蓄電システムは、例えば、第１蓄電セル及び第２蓄電セルを備える。
【００１３】
本発明の第５の態様においては、装置が提供される。上記の装置は、例えば、上記の第４の態様における蓄電システムを備える。上記の装置は、例えば、（ｉ）蓄電システムから供給された電力を消費する負荷、及び、（ｉｉ）蓄電システムから他の機器に電力を供給するための充電設備の少なくとも一方とを備える。
【００１４】
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】
【００１５】
【図１】蓄電パック１１０を備える装置１００の一例を概略的に示す。
【図２】蓄電モジュール１２０の内部構成の一例を概略的に示す。
【図３】バランス補正部２３２の内部構成の一例を概略的に示す。
【図４】均等化制御部３７０の内部構成の一例を概略的に示す。
【図５】駆動信号供給部５４０の内部構成の一例を概略的に示す。
【図６】均等化制御部６７０の内部構成の一例を概略的に示す。
【図７】電源部６０２の内部構成の一例を概略的に示す。
【図８】電源部６０４の内部構成の一例を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
図１は、蓄電パック１１０を備える装置１００の一例を概略的に示す。図１を用いて、装置１００及び蓄電パック１１０の構成及び動作について説明する。本実施形態において、装置１００は、モータ１０２と、蓄電パック１１０とを備える。モータ１０２は、蓄電パック１１０に電気的に接続され、蓄電パック１１０から供給された電力を消費する。モータ１０２は、回生ブレーキとして使用されてもよい。モータ１０２は、負荷の一例であってよい。
【００１８】
一実施形態において、蓄電パック１１０は、モータ１０２と電気的に接続され、モータ１０２に電力を供給する（蓄電システムの放電という場合がある）。他の実施形態において、蓄電パック１１０は、図示されない充電装置と電気的に接続され、当該充電装置から供給される電気エネルギーを蓄える（蓄電システムの充電という場合がある）。
【００１９】
なお、装置１００は、本実施形態に限定されるものではない。装置１００は、例えば、（ｉ）蓄電パック１１０から供給された電力を消費する負荷、及び、（ｉｉ）蓄電パック１１０から他の機器に電力を供給するための充電設備の少なくとも一方を備える。装置１００は、電気自動車、ハイブリッド自動車、電気二輪車、鉄道車両、昇降機などの輸送装置であってもよく、装置１００は、ＰＣ、携帯電話などの電気機器であってもよく、装置１００は、充電装置であってもよい。
【００２０】
図１に示されるとおり、本実施形態において、蓄電パック１１０は、端子１１２と、端子１１４と、保護回路１１６と、蓄電モジュール１２０とを備える。蓄電モジュール１２０は、直列に接続された複数の蓄電セルを含んでもよい。なお、蓄電パック１１０は、複数の蓄電モジュール１２０を備えてよい。複数の蓄電モジュール１２０は、直列に配されてもよく、並列に配されてもよい。蓄電パック１１０及び蓄電モジュール１２０は、蓄電システムの一例であってよい。
【００２１】
ここで、「電気的に接続される」とは、ある要素と他の要素とが、直接接続される場合に限定されない。ある要素と他の要素との間に、第三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、ある要素と他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、ある要素と他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、ある要素と他の要素とが電気的に接続される場合をも含む。
【００２２】
なお、「直列に接続される」とは、ある要素と他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。
【００２３】
端子１１２及び端子１１４は、モータ１０２、充電装置などのシステムの外部の機器又は装置と、蓄電パック１１０とを電気的に接続する。保護回路１１６は、過電流、過電圧及び過放電の少なくとも一つから、蓄電モジュール１２０を保護する。保護回路１１６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。
【００２４】
本実施形態において、装置１００がモータ１０２を備え、モータ１０２が蓄電パック１１０から供給された電力を消費する場合について説明した。しかしながら、装置１００は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、装置１００は、モータ１０２の代わりに、又は、モータ１０２に加えて、蓄電パック１１０から他の機器に電力を供給するための充電設備を備えてよい。
【００２５】
図２は、蓄電モジュール１２０の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、蓄電モジュール１２０は、端子２０２と、端子２０４と、組電池２１０とを備える。本実施形態において、組電池２１０は、蓄電セル２１２、蓄電セル２１４、蓄電セル２１６及び蓄電セル２１８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、蓄電モジュール１２０は、バランス補正部２３２、バランス補正部２３４及びバランス補正部２３６を含む複数のバランス補正部を備える。バランス補正部２３２、バランス補正部２３４及びバランス補正部２３６のそれぞれは、バランス補正装置及びバランス補正システムの一例であってよい。
【００２６】
本実施形態において、バランス補正部２３２は、蓄電セル２１２及び蓄電セル２１４の電圧を均等化させる。本実施形態において、バランス補正部２３２は、蓄電セル２１４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。バランス補正部２３２は、蓄電セル２１４の端子２０２側の一端（負極側という場合がある。）と、蓄電セル２１２の正極側との接続点２４３に電気的に接続される。バランス補正部２３２は、蓄電セル２１２の負極側に電気的に接続される。
【００２７】
本実施形態において、バランス補正部２３２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、バランス補正部２３２は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、バランス補正部２３２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。
【００２８】
本実施形態において、バランス補正部２３４は、蓄電セル２１４及び蓄電セル２１６の電圧を均等化させる。バランス補正部２３４は、接続点２４３と、蓄電セル２１４の正極側及び蓄電セル２１６の負極側の接続点２４５と、蓄電セル２１６の正極側及び蓄電セル２１８の負極側の接続点２４７とに、電気的に接続される。バランス補正部２３４は、バランス補正部２３２と同様の構成を有してよい。
【００２９】
本実施形態において、バランス補正部２３６は、蓄電セル２１６及び蓄電セル２１８の電圧を均等化させる。バランス補正部２３６は、接続点２４５と、接続点２４７と、蓄電セル２１８の正極側とに、電気的に接続される。バランス補正部２３６は、バランス補正部２３２と同様の構成を有してよい。
【００３０】
［バランス補正部２３２の概要］
図３は、バランス補正部２３２の内部構成の一例を概略的に示す。図３は、バランス補正部２３２の内部構成の一例を、蓄電セル２１２及び蓄電セル２１４とともに示す。本実施形態において、バランス補正部２３２は、動作回路３３０と、均等化制御部３７０とを備える。本実施形態において、動作回路３３０は、ヒューズ３４０と、ヒューズ３４２と、ヒューズ３４４と、インダクタ３５０と、スイッチング素子３５２と、スイッチング素子３５４とを備える。動作回路３３０は、ダイオード３６２と、ダイオード３６４とを備えてもよい。バランス補正部２３２は、電圧監視部３８０を備えてもよい。電圧監視部３８０は、例えば、電圧検出部３８２と、電圧検出部３８４と、差分検出部３８６とを有する。バランス補正部２３２は、モジュール制御部３９０を備えてもよい。
【００３１】
動作回路３３０は、バランス補正装置の一例であってよい。ヒューズ３４０、ヒューズ３４２及びヒューズ３４４は、輸送デバイスに流れる電流の大きさが予め定められた値を超えると、輸送デバイスに流れる電流を制限する電流制限素子の一例であってよい。インダクタ３５０は、輸送デバイスの一例であってよい。均等化制御部３７０は、制御装置の一例であってよい。モジュール制御部３９０は、異常検出部の一例であってよい。
【００３２】
均等化制御部３７０、並びに、スイッチング素子３５４及びスイッチング素子３５２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３７０及びモジュール制御部３９０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。
【００３３】
本実施形態において、バランス補正部２３２が、ヒューズ３４０、ヒューズ３４２及びヒューズ３４４を備える場合について説明する。しかしながら、バランス補正部２３２は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、バランス補正部２３２は、ヒューズ３４０、ヒューズ３４２及びヒューズ３４４の一部又は全部をそなえなくてもよい。
【００３４】
本実施形態において、バランス補正部２３２が、均等化制御部３７０及びモジュール制御部３９０を有する場合について説明する。しかしながら、バランス補正部２３２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３７０がモジュール制御部３９０の機能の少なくとも一部を有し、バランス補正部２３２がモジュール制御部３９０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３９０が均等化制御部３７０の機能の少なくとも一部を有し、バランス補正部２３２が均等化制御部３７０を有しなくてもよい。
【００３５】
本実施形態において、バランス補正部２３２が、インダクタ３５０、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４を利用して、蓄電セル２１２及び蓄電セル２１４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、バランス補正部２３２は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、バランス補正部２３２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２１２及び蓄電セル２１４の電圧を均等化させてよい。例えば、バランス補正部２３２として、トランス又はキャパシタ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得る。
【００３６】
［バランス補正部２３２の各部の概要］
本実施形態において、バランス補正部２３２は、（ｉ）蓄電セル２１４の正極側と、（ｉｉ）蓄電セル２１４の負極側及び蓄電セル２１２の正極側の接続点２４３と、（ｉｉｉ）蓄電セル２１２の負極側とに電気的に接続される。これにより、蓄電セル２１４と、ヒューズ３４４と、スイッチング素子３５４と、インダクタ３５０と、ヒューズ３４０とを含む第１の開閉回路が形成される。また、蓄電セル２１２と、ヒューズ３４０と、インダクタ３５０と、スイッチング素子３５２と、ヒューズ３４２とを含む第２の開閉回路が形成される。接続点２４３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。
【００３７】
本実施形態において、ヒューズ３４０は、第１の開閉回路又は第２の開閉回路において、インダクタ３５０に直列に接続される。ヒューズ３４０の一端は、インダクタ３５０の一端に電気的に接続される。ヒューズ３４０の他端は、接続点２４３に電気的に接続される。本実施形態において、ヒューズ３４２は、第２の開閉回路において、インダクタ３５０に直列に接続される。ヒューズ３４２の一端は、インダクタ３５０の他端に電気的に接続される。ヒューズ３４２の他端は、蓄電セル２１２の負極側に電気的に接続される。本実施形態において、ヒューズ３４４は、第１の開閉回路において、インダクタ３５０に直列に接続される。ヒューズ３４４の一端は、インダクタ３５０の他端に電気的に接続される。ヒューズ３４４の他端は、蓄電セル２１４の正極側に電気的に接続される。
【００３８】
本実施形態において、ヒューズ３４０、ヒューズ３４２及びヒューズ３４４のそれぞれは、インダクタ３５０に流れる電流の絶対値の大きさが予め定められた値（ヒューズの設定値と称する場合がある。）を超えると、インダクタ３５０に流れる電流を制限する。ヒューズ３４０の設定値は、ヒューズ３４２及びヒューズ３４４の少なくとも一方の設定値より大きくてもよい。ヒューズ３４０、ヒューズ３４２及びヒューズ３４４のそれぞれは、過電流遮断型ヒューズ又は温度ヒューズであってよい。
【００３９】
スイッチング素子３５２、スイッチング素子３５４及び均等化制御部３７０の少なくとも１つが故障すると、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４の少なくとも一方が閉じたままになり得る。スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４の少なくとも一方が閉じたままの状態が続けば、蓄電セル２１２及び蓄電セル２１４の少なくとも一方に過電流が流れる可能性がある。
【００４０】
この点に関し、本実施形態によれば、第１の開閉回路には、ヒューズ３４０及びヒューズ３４４の少なくとも一方が配される。また、第２の開閉回路には、ヒューズ３４０及びヒューズ３４２の少なくとも一方が配される。そして、第１の開閉回路又は第２の開閉回路に流れる電流が予め定められた値を超えると、ヒューズ３４０、ヒューズ３４２又はヒューズ３４４の何れかが切断される。これにより、蓄電セル２１２及び蓄電セル２１４の少なくとも一方に過電流が流れることが防止される。
【００４１】
より具体的には、例えば、均等化制御部３７０がバランス補正部２３２を停止させるべく、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４をオフ動作させる場合において、スイッチング素子３５２、スイッチング素子３５４及び均等化制御部３７０の少なくとも１つが故障して、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４の少なくとも一方をオフ動作させることができなくなることが生じ得る。このような場合であっても、本実施形態によれば、バランス補正部２３２は、インダクタ３５０に直列に接続された、ヒューズ３４０、ヒューズ３４２及びヒューズ３４４を備える。これにより、蓄電セル２１２及び蓄電セル２１４の少なくとも一方に過電流が流れることを防止することができる。
【００４２】
また、スイッチング素子３５２、スイッチング素子３５４又は均等化制御部３７０が故障して、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４の一方の動作が不安定になる可能性もある。このような場合であっても、本実施形態によれば、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４の何れか一方であって、操作することのできるスイッチング素子をオン動作させることで、ヒューズ３４０、ヒューズ３４２及びヒューズ３４４の少なくとも１つを切断することができる。これにより、バランス補正部２３２を強制的に停止させることができる。その結果、蓄電セル２１２および蓄電セル２１４を過電圧から保護することができる。
【００４３】
本実施形態において、インダクタ３５０は、蓄電セル２１２及び蓄電セル２１４の間でエネルギーを輸送する。本実施形態において、インダクタ３５０は、蓄電セル２１４及びスイッチング素子３５４の間に配され、蓄電セル２１４及びスイッチング素子３５４に直列に接続される。これにより、インダクタ３５０及びスイッチング素子３５４が協働して、蓄電セル２１２及び蓄電セル２１４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３５０の一端は、接続点２４３に電気的に接続される。インダクタ３５０の他端は、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４の接続点３４５に電気的に接続される。
【００４４】
本実施形態によれば、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４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３５０にインダクタ電流ＩＬが生じる。これにより、蓄電セル２１２と蓄電セル２１４との間でインダクタ３５０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２１２及び蓄電セル２１４の電圧を均等化させることができる。
【００４５】
本実施形態において、スイッチング素子３５２は、蓄電セル２１２と、インダクタ３５０との電気的な接続関係を切り替える。本実施形態において、スイッチング素子３５２は、インダクタ３５０の他端と蓄電セル２１２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３５２は、均等化制御部３７０から駆動信号φ３２を受信して、駆動信号φ３２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３５２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３５２は、ＦＥＴなどの半導体トランジスタであってよい。スイッチング素子３５２は、ＭＯＳＦＥＴであってもよい。スイッチング素子３５２がＦＥＴである場合、ＦＥＴのゲートは、駆動信号φ３２を受信する受信部の一例であってよい。
【００４６】
本実施形態において、スイッチング素子３５４は、蓄電セル２１４と、インダクタ３５０との電気的な接続関係を切り替える。本実施形態において、スイッチング素子３５４は、インダクタ３５０の他端と蓄電セル２１４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３５４は、均等化制御部３７０から駆動信号φ３４を受信して、駆動信号φ３４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３５４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３５４は、ＦＥＴなどの半導体トランジスタであってよい。スイッチング素子３５４は、ＭＯＳＦＥＴであってもよい。スイッチング素子３５４がＦＥＴである場合、ＦＥＴのゲートは、駆動信号φ３４を受信する受信部の一例であってよい。
【００４７】
本実施形態において、ダイオード３６２は、インダクタ３５０の他端と蓄電セル２１２の負極側との間に電気的に接続される。ダイオード３６２は、スイッチング素子３５２と並列に配される。スイッチング素子３５２がＭＯＳＦＥＴなどの半導体素子である場合、ダイオード３６２は、スイッチング素子３５２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。
【００４８】
本実施形態において、ダイオード３６２は、蓄電セル２１２の負極側からインダクタ３５０の他端への方向に電流を流す。一方、ダイオード３６２は、インダクタ３５０の他端から蓄電セル２１２の負極側への方向には電流を流さない。つまり、蓄電セル２１２の負極側から蓄電セル２１２の正極側の向きに流れる電流は、ダイオード３６２を通過することができるが、蓄電セル２１２の正極側から蓄電セル２１２の負極側の向きに流れる電流は、ダイオード３６２を通過することができない。
【００４９】
本実施形態において、ダイオード３６４は、インダクタ３５０の他端と蓄電セル２１４の正極側との間に電気的に接続される。ダイオード３６４は、スイッチング素子３５４と並列に配される。スイッチング素子３５４がＭＯＳＦＥＴなどの半導体素子である場合、ダイオード３６４は、スイッチング素子３５４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。
【００５０】
本実施形態において、ダイオード３６４は、インダクタ３５０の他端から蓄電セル２１４の正極側への方向に電流を流す。一方、ダイオード３６４は、蓄電セル２１４の正極側からインダクタ３５０の他端への方向には電流を流さない。つまり、蓄電セル２１４の負極側から蓄電セル２１４の正極側の向きに流れる電流は、ダイオード３６４を通過することができるが、蓄電セル２１４の正極側から蓄電セル２１４の負極側の向きに流れる電流は、ダイオード３６４を通過することができない。
【００５１】
バランス補正部２３２がダイオード３６２及びダイオード３６４を有することで、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４が共にオフ状態となっている期間に、第１の開閉回路又は第２の開閉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３６２又はダイオード３６４を通して回路内を流れ続けることができる。これにより、バランス補正部２３２は、インダクタ３５０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、バランス補正部２３２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。
【００５２】
本実施形態において、均等化制御部３７０は、動作回路３３０を制御する。本実施形態において、均等化制御部３７０は、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４の少なくとも一方を制御して、バランス補正部２３２を制御する。例えば、均等化制御部３７０は、モジュール制御部３９０からの動作制御信号φ３８に基づいて、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４の少なくとも一方を制御する。
【００５３】
本実施形態において、均等化制御部３７０は、スイッチング素子３５２のオン・オフ動作を制御するための駆動信号φ３２をスイッチング素子３５２に供給する。また、均等化制御部３７０は、スイッチング素子３５４のオン・オフ動作を制御するための駆動信号φ３４をスイッチング素子３５４に供給する。
【００５４】
一実施形態において、均等化制御部３７０は、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４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φ３２及び駆動信号φ３４を供給して、バランス補正部２３２を作動させる。これにより、バランス補正部２３２が作動している間、第１の開閉回路に電流が流れている状態と、第２の開閉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。
【００５５】
他の実施形態において、均等化制御部３７０は、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４の一方がオン・オフ動作を繰り返し、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４の他方がオフ状態を維持するように、駆動信号φ３２及び駆動信号φ３４を供給して、バランス補正部２３２を作動させる。これにより、バランス補正部２３２が作動している間、第１の開閉回路に電流が流れている状態と、第２の開閉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。
【００５６】
例えば、動作制御信号φ３８が、蓄電セル２１４から蓄電セル２１２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３７０は、スイッチング素子３５４がオン・オフ動作を繰り返し、スイッチング素子３５２がオフ状態を維持するように、駆動信号φ３２及び駆動信号φ３４を供給する。この場合、第２の開閉回路には、ダイオード３６２を介して、インダクタ電流が流れる。一方、動作制御信号φ３８が、蓄電セル２１２から蓄電セル２１４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３７０は、スイッチング素子３５２がオン・オフ動作を繰り返し、スイッチング素子３５４がオフ状態を維持するように、駆動信号φ３２及び駆動信号φ３４を供給する。この場合、第１の開閉回路には、ダイオード３６４を介して、インダクタ電流が流れる。
【００５７】
均等化制御部３７０は、駆動信号φ３２及び駆動信号φ３４を組み合わせて、バランス補正部２３２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３７０は、スイッチング素子３５４をオン動作させ、スイッチング素子３５２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３７０は、スイッチング素子３５４をオフ動作させ、スイッチング素子３５２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３７０は、スイッチング素子３５４をオフ動作させ、スイッチング素子３５２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φ３２及び駆動信号φ３４により構成されてよい。
【００５８】
均等化制御部３７０は、例えば、バランス補正部２３２の作動状態において、バランス補正部２３２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部２３２を制御する。また、均等化制御部３７０は、例えば、バランス補正部２３２の停止状態において、バランス補正部２３２がスイッチング動作を停止するようにバランス補正部２３２を制御する。
【００５９】
例えば、均等化制御部３７０は、バランス補正部２３２の作動期間中、バランス補正部２３２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φ３２及び駆動信号φ３４を、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４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。
【００６０】
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２１２及び蓄電セル２１４の少なくとも一方の電圧又はＳＯＣ、（ｉｉ）インダクタ３５０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。
【００６１】
スイッチング動作は、（ｉ）スイッチング素子３５４がオン動作し、スイッチング素子３５２がオフ動作する第１の動作と、（ｉｉ）スイッチング素子３５４がオフ動作し、スイッチング素子３５２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３５４及びスイッチング素子３５２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。
【００６２】
本実施形態において、電圧監視部３８０は、蓄電セル２１２及び蓄電セル２１４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３８０は、電圧検出部３８２及び電圧検出部３８４により、蓄電セル２１２の電圧及び蓄電セル２１４の電圧を検出する。電圧監視部３８０は、蓄電セル２１２の電圧及び蓄電セル２１４の電圧を差分検出部３８６に入力して、蓄電セル２１２及び蓄電セル２１４の電圧差を検出する。電圧監視部３８０は、検出された電圧差を示す信号φ３６を生成して、モジュール制御部３９０に送信する。信号φ３６は、蓄電セル２１２の電圧及び蓄電セル２１４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φ３６は、蓄電セル２１２の電圧及び蓄電セル２１４の電圧を示す情報を含んでもよい。
【００６３】
本実施形態において、モジュール制御部３９０は、バランス補正部２３２を制御する。モジュール制御部３９０は、バランス補正部２３２を含む複数のバランス補正部を制御してもよい。例えば、モジュール制御部３９０は、均等化制御部３７０を介して、バランス補正部２３２を制御する。より具体的には、モジュール制御部３９０は、均等化制御部３７０を制御するための動作制御信号φ３８を生成して、動作制御信号φ３８を均等化制御部３７０に送信する。
【００６４】
一実施形態において、モジュール制御部３９０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３９０は、蓄電セル２１２及び蓄電セル２１４の電圧又はＳＯＣに基づいて、（ｉ）蓄電セル２１４から蓄電セル２１２に電荷を移動させるか、又は、（ｉｉ）蓄電セル２１２から蓄電セル２１４に電荷を移動させるかを決定する。モジュール制御部３９０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φ３８を、均等化制御部３７０に送信してよい。
【００６５】
他の実施形態において、モジュール制御部３９０は、蓄電セル２１２及び蓄電セル２１４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３９０は、（ｉ）バランス補正部２３２の作動時間と、（ｉｉ）インダクタ３５０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３９０は、電荷の移動量の推定値に基づいて、バランス補正部２３２を制御してもよい。モジュール制御部３９０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φ３８を、均等化制御部３７０に送信してよい。
【００６６】
モジュール制御部３９０は、バランス補正部２３２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３９０は、バランス補正部２３２が作動する直前又は直後の蓄電セル２１４及び蓄電セル２１２の電圧差と、電荷の移動量の推定値とに基づいて、バランス補正部２３２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３９０は、バランス補正部２３２が作動してから停止するまでの時間の推定値を示す情報を含む動作制御信号φ３８を、均等化制御部３７０に送信してよい。
【００６７】
他の実施形態において、モジュール制御部３９０は、バランス補正部２３２を作動させるか否か、及び、バランス補正部２３２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３９０は、バランス補正部２３２を作動させるか否か、及び、バランス補正部２３２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φ３８を、均等化制御部３７０に送信してよい。
【００６８】
一実施形態において、モジュール制御部３９０は、蓄電セル２１２及び蓄電セル２１４の少なくとも一方の電圧又はＳＯＣが予め定められた条件を満足する場合、又は、ユーザ若しくは蓄電モジュール１２０の外部の機器からの指示を受信した場合に、バランス補正部２３２を作動させるか否か、又は、バランス補正部２３２を停止させるか否かを決定する。他の実施形態において、モジュール制御部３９０は、バランス補正部２３２に異常が生じた場合に、バランス補正部２３２を停止させることを決定する。
【００６９】
本実施形態において、モジュール制御部３９０は、バランス補正部２３２に異常が生じたことを検出する。モジュール制御部３９０は、蓄電モジュール１２０に含まれる複数のバランス補正部の少なくとも１つに異常が生じたことを検出してもよい。モジュール制御部３９０は、バランス補正部２３２に配された各種のセンサの測定値に基づいて、バランス補正部２３２に生じた異常を検出してよい。モジュール制御部３９０は、異常が検出されたことを示す情報を含む動作制御信号φ３８を、均等化制御部３７０に送信してよい。
【００７０】
一実施形態において、モジュール制御部３９０は、バランス補正部２３２の内部又は近傍に配された温度センサから、当該温度センサの測定データを取得する。モジュール制御部３９０は、温度センサの測定値が予め定められた値よりも大きい場合に、バランス補正部２３２において異常な発熱が生じていることを検出する。バランス補正部２３２において、短絡、スイッチング素子の故障などの異常が発生した場合、バランス補正部２３２が発熱する可能性が高い。そのため、モジュール制御部３９０は、温度センサの測定データを監視することで、バランス補正部２３２に生じた、短絡、スイッチング素子の故障などの異常を検出することができる。
【００７１】
他の実施形態において、モジュール制御部３９０は、電圧監視部３８０から、蓄電セル２１２及び蓄電セル２１４の少なくとも一方の電圧又はＳＯＣに関する情報を取得する。モジュール制御部３９０は、蓄電セル２１２及び蓄電セル２１４の少なくとも一方の電圧又はＳＯＣの時系列データを解析して、当該電圧又はＳＯＣの値が正常に推移しているか否かを判定する。バランス補正部２３２において、短絡、スイッチング素子の故障などの異常が発生した場合、蓄電セル２１２及び蓄電セル２１４の少なくとも一方の電圧又はＳＯＣの時系列データが異常を示す可能性が高い。そのため、モジュール制御部３９０は、蓄電セル２１２及び蓄電セル２１４の少なくとも一方の電圧又はＳＯＣを監視することで、バランス補正部２３２に生じた、短絡、スイッチング素子の故障などの異常を検出することができる。
【００７２】
他の実施形態において、モジュール制御部３９０は、インダクタ３５０を流れるインダクタ電流を検出するための電流検出部から、インダクタ電流の向き及び大きさの少なくとも一方に関する情報を取得する。モジュール制御部３９０は、インダクタ電流の向き及び大きさの少なくとも一方を解析して、バランス補正部２３２に異常が生じているか否かを判定する。バランス補正部２３２において、短絡、スイッチング素子の故障などの異常が発生した場合、インダクタ電流の絶対値が予め定められた値よりも大きくなったり、インダクタ電流が一方向に流れる時間が予め定められた値よりも大きくなったりする可能性が高い。そのため、モジュール制御部３９０は、インダクタ電流の向き及び大きさの少なくとも一方を監視することで、バランス補正部２３２に生じた、短絡、スイッチング素子の故障などの異常を検出することができる。
【００７３】
インダクタ３５０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は、（ｉ）蓄電セル２１４と、インダクタ３５０と、スイッチング素子３５４又はダイオード３６４とを含む第１の開閉回路の適切な位置に設けられた抵抗器、（ｉｉ）蓄電セル２１２と、インダクタ３５０と、スイッチング素子３５２又はダイオード３６２とを含む第２の開閉回路の適切な位置に設けられた抵抗器などを利用することができる。上記の抵抗器は、シャント抵抗器であってよい。スイッチング素子３５２の内部抵抗及び、スイッチング素子３５４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。
【００７４】
図４は、蓄電セル２１２、蓄電セル２１４及び動作回路３３０とともに、均等化制御部３７０の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、均等化制御部３７０は、ＶＳＳ端子４０２と、駆動信号端子４０４と、駆動信号端子４０６と、ＶＤＤ端子４０８とを備える。本実施形態において、均等化制御部３７０は、駆動信号供給部４２０と、駆動信号供給部４４０と、駆動制御部４６０とを備える。本実施形態において、駆動信号供給部４２０は、トランジスタ４２２と、トランジスタ４２４と、トランジスタ４２６と、抵抗４２８とを有する。駆動信号供給部４２０は、トランジスタ４２６及び抵抗４２８の一方を有しなくてもよい。本実施形態において、駆動信号供給部４４０は、トランジスタ４４２と、トランジスタ４４４と、トランジスタ４４６と、抵抗４４８とを有する。駆動信号供給部４４０は、トランジスタ４４６及び抵抗４４８の一方を有しなくてもよい。
【００７５】
ＶＳＳ端子４０２は、電源部の一例であってよい。ＶＤＤ端子４０８は、電源部の一例であってよい。駆動信号供給部４２０は、制御装置の一例であってよい。駆動信号供給部４４０は、制御装置の一例であってよい。駆動制御部４６０は、制御信号生成部の一例であってよい。トランジスタ４２２は、第１切替部の一例であってよい。トランジスタ４４２は、第１切替部の一例であってよい。トランジスタ４２６は、第２切替部の一例であってよい。トランジスタ４４６は、第２切替部の一例であってよい。なお、第１切替部及び第２切替部の他の例としては、スイッチング機能を有する任意の素子を例示することができる。
【００７６】
本実施形態において、ＶＳＳ端子４０２は、蓄電セル２１２の負極側に電気的に接続される。本実施形態において、ＶＳＳ端子４０２は、ヒューズ３４２を介して、蓄電セル２１２の負極側に電気的に接続される。本実施形態において、ＶＳＳ端子４０２は、蓄電セル２１２の負極側の電位又は電圧を、基準電位又は基準電圧として入力する。ＶＳＳ端子４０２は、駆動信号供給部４２０に、駆動信号φ３２を生成するための電位、電圧又は電流を提供する。ＶＳＳ端子４０２は、駆動信号供給部４４０に、駆動信号φ３４を生成するための電位、電圧又は電流を提供する。
【００７７】
本実施形態において、駆動信号端子４０４は、スイッチング素子３５２のゲートに電気的に接続される。本実施形態において、駆動信号端子４０４は、駆動信号φ３２を出力する。スイッチング素子３５２のゲートは、駆動信号供給部４２０が生成する駆動信号φ３２を受信する受信部の一例であってよい。
【００７８】
本実施形態において、駆動信号端子４０６は、スイッチング素子３５４のゲートに電気的に接続される。本実施形態において、駆動信号端子４０６は、駆動信号供給部４４０が生成する駆動信号φ３４を出力する。スイッチング素子３５４のゲートは、駆動信号φ３４を受信する受信部の一例であってよい。
【００７９】
本実施形態において、ＶＤＤ端子４０８は、蓄電セル２１４の正極側に電気的に接続される。本実施形態において、ＶＤＤ端子４０８は、ヒューズ３４４を介して、蓄電セル２１４の正極側に電気的に接続される。本実施形態において、ＶＤＤ端子４０８は、蓄電セル２１４の正極側の電位又は電圧を、電源電位又は電源電圧として入力する。ＶＤＤ端子４０８は、駆動信号供給部４２０に、駆動信号φ３２を生成するための電位、電圧又は電流を提供する。ＶＤＤ端子４０８は、駆動信号供給部４４０に、駆動信号φ３４を生成するための電位、電圧又は電流を提供する。
【００８０】
本実施形態において、駆動信号供給部４２０は、駆動信号φ３２を生成し、駆動信号φ３２をスイッチング素子３５２に供給する。本実施形態において、駆動信号供給部４２０は、駆動制御部４６０から供給される制御信号φ４２、制御信号φ４４及び制御信号φ４６に基づいて動作する。制御信号φ４２及び制御信号φ４４の少なくとも一方は、第１制御信号の一例であってよい。制御信号φ４６は、第２制御信号の一例であってよい。
【００８１】
本実施形態において、駆動信号供給部４２０は、（ｉ）ＶＳＳ端子４０２又は基準電位ＶＳＳに電気的に接続される配線と、（ｉｉ）トランジスタ４２２と、（ｉｉｉ）トランジスタ４２２及びトランジスタ４２４の接続点４２３と、（ｉｖ）駆動信号端子４０４に電気的に接続される配線とを含む作動信号供給経路を有する。本実施形態によれば、トランジスタ４２２の動作により、ＶＳＳ端子４０２又は基準電位ＶＳＳと、スイッチング素子３５２のゲートとが電気的に接続される。これにより、作動信号供給経路を介して、駆動信号φ３２がスイッチング素子３５２に供給される。また、トランジスタ４２２の動作により、ＶＳＳ端子４０２又は基準電位ＶＳＳと、スイッチング素子３５２のゲートとの電気的な接続が切断される。これにより、作動信号供給経路を介した駆動信号φ３２の供給が停止される。作動信号供給経路は、第１経路の一例であってよい。
【００８２】
本実施形態において、駆動信号供給部４２０は、（ｉ）ＶＳＳ端子４０２又は基準電位ＶＳＳに電気的に接続される配線と、（ｉｉ）トランジスタ４２６と、（ｉｉｉ）抵抗４２８と、（ｉｖ）駆動信号端子４０４に電気的に接続される配線とを含む保護信号供給経路を有する。本実施形態によれば、トランジスタ４２６の動作により、ＶＳＳ端子４０２又は基準電位ＶＳＳと、スイッチング素子３５２のゲートとが電気的に接続される。これにより、保護信号供給経路を介して、駆動信号φ３２がスイッチング素子３５２に供給される。また、トランジスタ４２６の動作により、ＶＳＳ端子４０２又は基準電位ＶＳＳと、スイッチング素子３５２のゲートとの電気的な接続が切断される。これにより、保護信号供給経路を介した駆動信号φ３２の供給が停止される。保護信号供給経路は、第２経路の一例であってよい。
【００８３】
本実施形態において、「保護信号供給経路の配線と、保護信号供給経路に配された１以上の素子との合成抵抗の値」は、「作動信号供給経路の配線と、作動信号供給経路に配された１以上の素子との合成抵抗の値」よりも大きくなるように設定される。「保護信号供給経路に配された１以上の素子の合成抵抗の値」が、「作動信号供給経路に配された１以上の素子の合成抵抗の値」よりも大きくなるように設定されてもよい。上記の素子は、スイッチング素子であってよい。上記のスイッチング素子は、トランジスタであってよい。
【００８４】
本実施形態において、トランジスタ４２２は、作動信号供給経路に配される。本実施形態において、トランジスタ４２２は、作動信号供給経路において、ＶＳＳ端子４０２又は基準電位ＶＳＳと、駆動信号端子４０４又はスイッチング素子３５２のゲートとの電気的な接続関係を切り替える。例えば、トランジスタ４２２がオン動作すると、ＶＳＳ端子４０２又は基準電位ＶＳＳと、駆動信号端子４０４又はスイッチング素子３５２のゲートとが電気的に接続される。トランジスタ４２２がオフ動作すると、トランジスタ４２２による、ＶＳＳ端子４０２又は基準電位ＶＳＳと、駆動信号端子４０４又はスイッチング素子３５２のゲートとの電気的な接続が切断される。
【００８５】
トランジスタ４２２は、ＦＥＴなどの半導体トランジスタであってよい。トランジスタ４２２は、ＭＯＳＦＥＴであってもよい。トランジスタ４２２は、「保護信号供給経路の配線と、保護信号供給経路に配された１以上の素子との合成抵抗の値」が、「作動信号供給経路の配線と、作動信号供給経路に配された１以上の素子との合成抵抗の値」よりも大きくなるように選定されてよい。
【００８６】
トランジスタ４２２としては、スイッチング素子３５２を高速にスイッチングさせるために、オン抵抗の比較的小さなトランジスタが使用される。トランジスタ４２２のオン抵抗は、１Ω未満であってもよく、８００ｍΩ以下であってもよく、５００ｍΩ以下であってもよく、３００ｍΩ以下であってもよく、２００ｍΩ以下であってもよく、１００ｍΩ以下であってもよい。トランジスタ４２２のオン抵抗は、８０ｍΩ以下であってもよく、５０ｍΩ以下であってもよく、３０ｍΩ以下であってもよく、２０ｍΩ以下であってもよく、１０ｍΩ以下であってもよい。
【００８７】
本実施形態において、トランジスタ４２４の一端は、トランジスタ４２２と電気的に接続され、トランジスタ４２４の他端は、ＶＤＤ端子４０８又は電源電圧ＶＤＤと電気的に接続される。トランジスタ４２４及びトランジスタ４２２が相補的に動作することで、駆動信号φ３２が生成される。トランジスタ４２４の特性は、トランジスタ４２２の特性と同一又は類似することが好ましい。上記の特性は、種類、型番、オン抵抗、応答速度及び寄生容量の少なくとも１つであってよい。
【００８８】
本実施形態において、トランジスタ４２６は、保護信号供給経路に配される。また、本実施形態において、トランジスタ４２６及び駆動信号端子４０４の間に抵抗４２８が配される。抵抗４２８の配置は特に限定されるものではない。他の実施形態において、抵抗４２８は、トランジスタ４２６と、ＶＳＳ端子４０２又は基準電位ＶＳＳとの間に配されてよい。また、保護信号供給経路に抵抗４２８が配置されなくてもよい。本実施形態において、トランジスタ４２６及び抵抗４２８は、例えば、トランジスタ４２６がオンの状態でスイッチング素子３５２を定常的にオフ状態にすることができるように選定される。
【００８９】
本実施形態において、トランジスタ４２６は、ＶＳＳ端子４０２又は基準電位ＶＳＳと、駆動信号端子４０４又はスイッチング素子３５２のゲートとの電気的な接続関係を切り替える。例えば、トランジスタ４２６がオン動作すると、ＶＳＳ端子４０２又は基準電位ＶＳＳと、駆動信号端子４０４又はスイッチング素子３５２のゲートとが電気的に接続される。トランジスタ４２６がオフ動作すると、トランジスタ４２２による、ＶＳＳ端子４０２又は基準電位ＶＳＳと、駆動信号端子４０４又はスイッチング素子３５２のゲートとの電気的な接続が切断される。
【００９０】
トランジスタ４２６は、ＦＥＴなどの半導体トランジスタであってよい。トランジスタ４２６は、ＭＯＳＦＥＴであってもよい。トランジスタ４２６は、「保護信号供給経路の配線と、保護信号供給経路に配された１以上の素子との合成抵抗の値」が、「作動信号供給経路の配線と、作動信号供給経路に配された１以上の素子との合成抵抗の値」よりも大きくなるように選定されてよい。
【００９１】
トランジスタ４２６としては、例えば、駆動信号端子４０４と、例えばＶＤＤ端子４０８又は電源電圧ＶＤＤとが短絡して、トランジスタ４２６に大きな電流が流れた場合であっても、トランジスタ４２６が破損しないように、オン抵抗の比較的大きなトランジスタが使用される。トランジスタ４２６のオン抵抗は、１Ω以上であってもよく、１Ω超であってもよく、５Ω以上であってもよく、１０Ω以上であってもよく、２０Ω以上であってもよく、３０Ω以上であってもよく、５０Ω以上であってもよく、８０Ω以上であってもよく、１００Ω以上であってもよい。トランジスタ４２６のオン抵抗は、１ｋΩ以上であってもよく、２ｋΩ以上であってもよく、３ｋΩ以上であってもよく、５ｋΩ以上であってもよい。
【００９２】
一実施形態において、トランジスタ４２６は、トランジスタ４２２とは異なる特性を有する。例えば、トランジスタ４２６のオン抵抗は、トランジスタ４２２のオン抵抗よりも大きい。トランジスタ４２６のオン抵抗値と、抵抗４２８の抵抗値との合計が、トランジスタ４２２のオン抵抗値よりも大きくなるように設定されてもよい。
【００９３】
他の実施形態において、トランジスタ４２６の特性は、トランジスタ４２２の特性と同一又は類似であってよい。この場合であっても、保護信号供給経路には抵抗４２８が配されているので、「保護信号供給経路の配線、及び、保護信号供給経路に配された１以上の素子の合成抵抗の値」が、「作動信号供給経路の配線、及び、作動信号供給経路に配された１以上の素子の合成抵抗の値」よりも大きくなるように設定され得る。
【００９４】
本実施形態において、駆動信号供給部４４０は、駆動信号φ３４を生成し、駆動信号φ３４をスイッチング素子３５４に供給する。本実施形態において、駆動信号供給部４４０は、駆動制御部４６０から供給される制御信号φ５２、制御信号φ５４及び制御信号φ５６に基づいて動作する。制御信号φ５２及び制御信号φ５４の少なくとも一方は、第１制御信号の一例であってよい。制御信号φ５６は、第２制御信号の一例であってよい。
【００９５】
本実施形態において、駆動信号供給部４４０は、（ｉ）ＶＤＤ端子４０８又は電源電圧ＶＤＤに電気的に接続される配線と、（ｉｉ）トランジスタ４４２と、（ｉｉｉ）トランジスタ４４２及びトランジスタ４４４の接続点４４３と、（ｉｖ）駆動信号端子４０６に電気的に接続される配線とを含む作動信号供給経路を有する。本実施形態によれば、トランジスタ４４２の動作により、ＶＤＤ端子４０８又は電源電圧ＶＤＤと、スイッチング素子３５４のゲートとが電気的に接続される。これにより、作動信号供給経路を介して、駆動信号φ３４がスイッチング素子３５４に供給される。また、トランジスタ４４２の動作により、ＶＤＤ端子４０８又は電源電圧ＶＤＤと、スイッチング素子３５４のゲートとの電気的な接続が切断される。これにより、作動信号供給経路を介した駆動信号φ３４の供給が停止される。作動信号供給経路は、第１経路の一例であってよい。
【００９６】
本実施形態において、駆動信号供給部４４０は、（ｉ）ＶＤＤ端子４０８又は電源電圧ＶＤＤに電気的に接続される配線と、（ｉｉ）トランジスタ４４６と、（ｉｉｉ）抵抗４４８と、（ｉｖ）駆動信号端子４０６に電気的に接続される配線とを含む保護信号供給経路を有する。本実施形態によれば、トランジスタ４４６の動作により、ＶＤＤ端子４０８又は電源電圧ＶＤＤと、スイッチング素子３５４のゲートとが電気的に接続される。これにより、保護信号供給経路を介して、駆動信号φ３４がスイッチング素子３５４に供給される。また、トランジスタ４４６の動作により、ＶＤＤ端子４０８又は電源電圧ＶＤＤと、スイッチング素子３５４のゲートとの電気的な接続が切断される。これにより、作動信号供給経路を介した駆動信号φ３４の供給が停止される。保護信号供給経路は、第２経路の一例であってよい。
【００９７】
本実施形態において、「保護信号供給経路の配線、及び、保護信号供給経路に配された１以上の素子の合成抵抗の値」は、「作動信号供給経路の配線、及び、作動信号供給経路に配された１以上の素子の合成抵抗の値」よりも大きくなるように設定される。「保護信号供給経路に配された１以上の素子の合成抵抗の値」が、「作動信号供給経路に配された１以上の素子の合成抵抗の値」よりも大きくなるように設定されてもよい。上記の素子は、スイッチング素子であってよい。上記のスイッチング素子は、トランジスタであってよい。
【００９８】
本実施形態において、トランジスタ４４２は、作動信号供給経路に配される。本実施形態において、トランジスタ４４２は、作動信号供給経路において、ＶＤＤ端子４０８又は電源電圧ＶＤＤと、駆動信号端子４０６又はスイッチング素子３５４のゲートとの電気的な接続関係を切り替える。例えば、トランジスタ４４２がオン動作すると、ＶＤＤ端子４０８又は電源電圧ＶＤＤと、駆動信号端子４０６又はスイッチング素子３５４のゲートとが電気的に接続される。トランジスタ４４２がオフ動作すると、トランジスタ４４２による、ＶＤＤ端子４０８又は電源電圧ＶＤＤと、駆動信号端子４０６又はスイッチング素子３５４のゲートとの電気的な接続が切断される。
【００９９】
トランジスタ４４２は、ＦＥＴなどの半導体トランジスタであってよい。トランジスタ４４２は、ＭＯＳＦＥＴであってもよい。トランジスタ４４２は、「保護信号供給経路の配線と、保護信号供給経路に配された１以上の素子との合成抵抗の値」が、「作動信号供給経路の配線と、作動信号供給経路に配された１以上の素子との合成抵抗の値」よりも大きくなるように選定されてよい。
【０１００】
トランジスタ４４２としては、スイッチング素子３５４を高速にスイッチングさせるために、オン抵抗の比較的小さなトランジスタが使用される。トランジスタ４４２のオン抵抗は、１Ω未満であってもよく、８００ｍΩ以下であってもよく、５００ｍΩ以下であってもよく、３００ｍΩ以下であってもよく、２００ｍΩ以下であってもよく、１００ｍΩ以下であってもよい。トランジスタ４４２のオン抵抗は、８０ｍΩ以下であってもよく、５０ｍΩ以下であってもよく、３０ｍΩ以下であってもよく、２０ｍΩ以下であってもよく、１０ｍΩ以下であってもよい。
【０１０１】
本実施形態において、トランジスタ４４４の一端は、トランジスタ４４２と電気的に接続され、トランジスタ４４４の他端は、ＶＳＳ端子４０２又は基準電位ＶＳＳと電気的に接続される。トランジスタ４４４及びトランジスタ４４２が相補的に動作することで、駆動信号φ３４が生成される。トランジスタ４４４の特性は、トランジスタ４４２の特性と同一又は類似することが好ましい。上記の特性は、種類、型番、オン抵抗、応答速度及び寄生容量の少なくとも１つであってよい。
【０１０２】
本実施形態において、トランジスタ４４６は、保護信号供給経路に配される。また、本実施形態において、トランジスタ４４６及び駆動信号端子４０６の間に抵抗４４８が配される。抵抗４４８の配置は特に限定されるものではない。他の実施形態において、抵抗４４８は、トランジスタ４４６と、ＶＤＤ端子４０８又は電源電圧ＶＤＤとの間に配されてよい。また、保護信号供給経路に抵抗４４８が配置されなくてもよい。本実施形態において、トランジスタ４４６及び抵抗４４８は、例えば、トランジスタ４４６がオンの状態でスイッチング素子３５４を定常的にオフ状態にすることができるように選定される。
【０１０３】
本実施形態において、トランジスタ４４６は、ＶＤＤ端子４０８又は電源電圧ＶＤＤと、駆動信号端子４０６又はスイッチング素子３５４のゲートとの電気的な接続関係を切り替える。例えば、トランジスタ４４６がオン動作すると、ＶＤＤ端子４０８又は電源電圧ＶＤＤと、駆動信号端子４０６又はスイッチング素子３５４のゲートとが電気的に接続される。トランジスタ４４６がオフ動作すると、トランジスタ４４６による、ＶＤＤ端子４０８又は電源電圧ＶＤＤと、駆動信号端子４０６又はスイッチング素子３５４のゲートとの電気的な接続が切断される。
【０１０４】
トランジスタ４４６は、ＦＥＴなどの半導体トランジスタであってよい。トランジスタ４４６は、ＭＯＳＦＥＴであってもよい。トランジスタ４４６は、「保護信号供給経路の配線と、保護信号供給経路に配された１以上の素子との合成抵抗の値」が、「作動信号供給経路の配線と、作動信号供給経路に配された１以上の素子との合成抵抗の値」よりも大きくなるように選定されてよい。
【０１０５】
トランジスタ４４６としては、例えば、駆動信号端子４０６と、ＶＳＳ端子４０２又は基準電位ＶＳＳとが短絡して、トランジスタ４４６に大きな電流が流れた場合であっても、トランジスタ４４６が破損しないように、オン抵抗の比較的大きなトランジスタが使用される。トランジスタ４４６のオン抵抗は、１Ω以上であってもよく、１Ω超であってもよく、５Ω以上であってもよく、１０Ω以上であってもよく、２０Ω以上であってもよく、３０Ω以上であってもよく、５０Ω以上であってもよく、８０Ω以上であってもよく、１００Ω以上であってもよい。トランジスタ４４６のオン抵抗は、１ｋΩ以上であってもよく、２ｋΩ以上であってもよく、３ｋΩ以上であってもよく、５ｋΩ以上であってもよい。
【０１０６】
一実施形態において、トランジスタ４４６は、トランジスタ４４２とは異なる特性を有する。例えば、トランジスタ４４６のオン抵抗は、トランジスタ４４２のオン抵抗よりも大きい。トランジスタ４４６のオン抵抗値と、抵抗４４８の抵抗値との合計が、トランジスタ４４２のオン抵抗値よりも大きくなるように設定されてもよい。
【０１０７】
他の実施形態において、トランジスタ４４６の特性は、トランジスタ４４２の特性と同一又は類似であってよい。この場合であっても、保護信号供給経路には抵抗４４８が配されているので、「保護信号供給経路の配線、及び、保護信号供給経路に配された１以上の素子の合成抵抗の値」が、「作動信号供給経路の配線、及び、作動信号供給経路に配された１以上の素子の合成抵抗の値」よりも大きくなるように設定され得る。
【０１０８】
本実施形態において、駆動制御部４６０は、駆動信号供給部４２０の動作を制御して、駆動信号φ３２をスイッチング素子３５２に供給する。駆動制御部４６０は、トランジスタ４２２の動作を制御するための制御信号φ４２を生成してよい。駆動制御部４６０は、トランジスタ４２４の動作を制御するための制御信号φ４４を生成してよい。駆動制御部４６０は、トランジスタ４２６の動作を制御するための制御信号φ４６を生成してよい。
【０１０９】
本実施形態において、駆動制御部４６０は、駆動信号供給部４４０の動作を制御して、駆動信号φ３４をスイッチング素子３５４に供給する。駆動制御部４６０は、トランジスタ４４２の動作を制御するための制御信号φ５２を生成してよい。駆動制御部４６０は、トランジスタ４４４の動作を制御するための制御信号φ５４を生成してよい。駆動制御部４６０は、トランジスタ４４６の動作を制御するための制御信号φ５６を生成してよい。
【０１１０】
［駆動制御部４６０の第１動作例］
一実施形態において、駆動制御部４６０は、バランス補正部２３２が均等化動作を実行する場合において、トランジスタ４２２の動作により駆動信号φ３２が生成されるように、制御信号φ４２を生成する。駆動信号φ３２は、スイッチング素子３５２のオン状態及びオフ状態を切り替えるための信号であってよい。より具体的には、本実施形態において、駆動制御部４６０は、トランジスタ４２２及びトランジスタ４２４の動作により、スイッチング素子３５２にオン動作及びオフ動作を交互に繰り返させるための駆動信号φ３２が生成されるように、制御信号φ４２及び制御信号φ４４を生成する。
【０１１１】
上述のとおり、駆動制御部４６０は、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４が、交互にオン動作を繰り返すように、制御信号φ４２及び制御信号φ４４を生成してよい。駆動制御部４６０は、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４の一方がオン・オフ動作を繰り返し、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４の他方がオフ状態を維持するように、制御信号φ４２及び制御信号φ４４を生成してよい。
【０１１２】
本実施形態において、駆動制御部４６０は、バランス補正部２３２が均等化動作を実行する場合において、バランス補正部２３２の異常が検出されていないときに、上記のように、制御信号φ４２及び制御信号φ４４を生成する。この場合において、駆動制御部４６０は、トランジスタ４２６がオフ状態を維持するように、制御信号φ４６を生成してよい。これにより、バランス補正部２３２による均等化動作が正常に実行されている場合、駆動信号供給部４２０は、作動信号供給経路を介して、駆動信号φ３２をスイッチング素子３５２に供給する。
【０１１３】
同様にして、駆動制御部４６０は、バランス補正部２３２が均等化動作を実行する場合において、トランジスタ４４２の動作により駆動信号φ３４が生成されるように、制御信号φ５２を生成する。制御信号φ５２は、スイッチング素子３５４のオン状態及びオフ状態を切り替えるための信号であってよい。より具体的には、本実施形態において、駆動制御部４６０は、トランジスタ４４２及びトランジスタ４４４の動作により、スイッチング素子３５４にオン動作及びオフ動作を交互に繰り返させるための駆動信号φ３４が生成されるように、制御信号φ５２及び制御信号φ５４を生成する。
【０１１４】
上述のとおり、駆動制御部４６０は、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４が、交互にオン動作を繰り返すように、制御信号φ５２及び制御信号φ５４を生成してよい。駆動制御部４６０は、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４の一方がオン・オフ動作を繰り返し、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４の他方がオフ状態を維持するように、制御信号φ５２及び制御信号φ５４を生成してよい。
【０１１５】
本実施形態において、駆動制御部４６０は、バランス補正部２３２が均等化動作を実行する場合において、バランス補正部２３２の異常が検出されていないときに、上記のように、制御信号φ５２及び制御信号φ５４を生成する。この場合において、駆動制御部４６０は、トランジスタ４４６がオフ状態を維持するように、制御信号φ５６を生成してよい。これにより、バランス補正部２３２による均等化動作が正常に実行されている場合、駆動信号供給部４４０は、作動信号供給経路を介して、駆動信号φ３４をスイッチング素子３５４に供給する。
【０１１６】
［駆動制御部４６０の第２動作例］
他の実施形態において、駆動制御部４６０は、バランス補正部２３２が均等化動作を停止する場合、まず、作動信号供給経路及び保護信号供給経路の両方を介して、スイッチング素子３５２をオフ状態にするための駆動信号φ３２を、スイッチング素子３５２に供給する。駆動制御部４６０は、（ｉ）トランジスタ４２２の動作により、スイッチング素子３５２をオフ状態にするための駆動信号φ３２が、作動信号供給経路を介してスイッチング素子３５２に供給された後、（ｉｉ）トランジスタ４２６の動作により、スイッチング素子３５２をオフ状態にするための駆動信号φ３２が、保護信号供給経路を介してスイッチング素子３５２に供給されるように、トランジスタ４２２及びトランジスタ４２６を制御してよい。
【０１１７】
具体的には、駆動制御部４６０は、トランジスタ４２２の動作により、スイッチング素子３５２をオフ状態にするための駆動信号φ３２が生成されるように、制御信号φ４２及び制御信号φ４４を生成する。例えば、駆動制御部４６０は、トランジスタ４２２をオン動作させるための制御信号φ４２を生成し、トランジスタ４２４をオフ動作させるための制御信号φ４４を生成する。また、駆動制御部４６０は、トランジスタ４２６の動作により、スイッチング素子３５２をオフ動作させるための駆動信号φ３２が生成されるように、制御信号φ４６を生成する。例えば、駆動制御部４６０は、トランジスタ４２６をオン動作させるための制御信号φ４６を生成する。
【０１１８】
スイッチング素子３５２をオフ状態にするための駆動信号φ３２がスイッチング素子３５２に供給された後、リンギングなどにより、しばらくの間、バランス補正部２３２の状態が不安定になる場合がある。そこで、スイッチング素子３５２をオフ状態にするための駆動信号φ３２が作動信号供給経路を介してスイッチング素子３５２に供給された後、上記の駆動信号φ３２が保護信号供給経路を介してスイッチング素子３５２に供給されるまでの期間は、バランス補正部２３２の状態が安定化するまでの期間に基づいて設定されることが好ましい。バランス補正部２３２の状態が安定化するまでの期間は、事前の試験結果、シミュレーション結果、実績値などに基づいて決定することができる。これにより、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４の少なくとも一方を停止したことにより生じたリンギングの影響により、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４の少なくとも一方が誤動作することを抑制できる。
【０１１９】
次に、駆動制御部４６０は、作動信号供給経路を介した駆動信号φ３２の供給を停止する。具体的には、駆動制御部４６０は、トランジスタ４２２をオフ動作させるための制御信号φ４２を生成する。このとき、駆動制御部４６０は、トランジスタ４２６をオン状態に維持する。これにより、スイッチング素子３５２をオフ状態にするための駆動信号φ３２が、保護信号供給経路を介してスイッチング素子３５２に供給されている状態で、トランジスタ４２２による、ＶＳＳ端子４０２又は基準電位ＶＳＳと、駆動信号端子４０４又はスイッチング素子３５２のゲートとの電気的な接続が切断される。
【０１２０】
なお、他の例によれば、駆動制御部４６０は、（ｉ）トランジスタ４２６の動作により、スイッチング素子３５２をオフ状態にするための駆動信号φ３２が、保護信号供給経路を介してスイッチング素子３５２に供給された後、（ｉｉ）トランジスタ４２２がオフ動作するように、制御信号φ４２、制御信号φ４４及び制御信号φ４６の少なくとも１つを生成してもよい。なお、駆動制御部４６０は、この間、トランジスタ４２４がオフ状態を維持するような制御信号φ４４を、トランジスタ４２４に供給してもよい。また、スイッチング素子３５２をオフ状態にするための駆動信号φ３２が、保護信号供給経路を介してスイッチング素子３５２に供給された後、トランジスタ４２２をオフ動作させるための制御信号φ４２がトランジスタ４２２に供給されるまでの期間は、バランス補正部２３２の状態が安定化するまでの期間に基づいて設定されてよい。
【０１２１】
例えば、バランス補正部２３２が均等化動作を停止している状態において、何らかの原因により、駆動信号端子４０４と、例えばＶＤＤ端子４０８又は電源電圧ＶＤＤとが短絡すると、スイッチング素子３５２がオン動作して、第２の開閉回路に電流が流れる。本実施形態によれば、第２の開閉回路に比較的大きな電流が流れたとしても、ヒューズ３４０又はヒューズ３４２が切断されることで、蓄電セル２１２及び蓄電セル２１４の破損を防止することができる。しかしながら、本実施形態によれば、蓄電セル２１２の負極側と、ＶＳＳ端子４０２とが電気的に接続されており、蓄電セル２１４の正極側と、ＶＤＤ端子４０８とが電気的に接続されている。そのため、トランジスタ４２２に比較的大きな電流が流れる可能性がある。
【０１２２】
本実施形態によれば、バランス補正部２３２が均等化動作を停止するときに、トランジスタ４２２がオフ状態になるので、トランジスタ４２２の破損を防止することができる。また、「保護信号供給経路の配線、及び、保護信号供給経路に配された１以上の素子の合成抵抗の値」が、「作動信号供給経路の配線、及び、作動信号供給経路に配された１以上の素子の合成抵抗の値」よりも大きい場合には、保護信号供給経路に配されたトランジスタ４２６の破損をも防止することができる。
【０１２３】
同様に、駆動制御部４６０は、バランス補正部２３２が均等化動作を停止する場合、まず、作動信号供給経路及び保護信号供給経路の両方を介して、スイッチング素子３５４をオフ状態にするための駆動信号φ３４を、スイッチング素子３５４に供給する。駆動制御部４６０は、（ｉ）トランジスタ４４２の動作により、スイッチング素子３５４をオフ状態にするための駆動信号φ３２が、作動信号供給経路を介してスイッチング素子３５４に供給された後、（ｉｉ）トランジスタ４４６の動作により、スイッチング素子３５４をオフ状態にするための駆動信号φ３４が、保護信号供給経路を介してスイッチング素子３５４に供給されるように、トランジスタ４４２及びトランジスタ４４６を制御してよい。
【０１２４】
具体的には、駆動制御部４６０は、トランジスタ４４２の動作により、スイッチング素子３５４をオフ状態にするための駆動信号φ３４が生成されるように、制御信号φ５２及び制御信号φ５４を生成する。例えば、駆動制御部４６０は、トランジスタ４４２をオン動作させるための制御信号φ５２を生成し、トランジスタ４４４をオフ動作させるための制御信号φ５４を生成する。また、駆動制御部４６０は、トランジスタ４４６の動作により、スイッチング素子３５４をオフ動作させるための駆動信号φ３４が生成されるように、制御信号φ５６を生成する。例えば、駆動制御部４６０は、トランジスタ４４６をオン動作させるための制御信号φ５６を生成する。
【０１２５】
スイッチング素子３５４をオフ状態にするための駆動信号φ３４がスイッチング素子３５４に供給された後、リンギングなどにより、しばらくの間、バランス補正部２３２の状態が不安定になる場合がある。そこで、スイッチング素子３５４をオフ状態にするための駆動信号φ３４が作動信号供給経路を介してスイッチング素子３５４に供給された後、上記の駆動信号φ３４が保護信号供給経路を介してスイッチング素子３５４に供給されるまでの期間は、バランス補正部２３２の状態が安定化するまでの期間に基づいて設定されることが好ましい。バランス補正部２３２の状態が安定化するまでの期間は、事前の試験結果、シミュレーション結果、実績値などに基づいて決定することができる。これにより、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４の少なくとも一方を停止したことにより生じたリンギングの影響により、スイッチング素子３５２及びスイッチング素子３５４の少なくとも一方が誤動作することを抑制できる。
【０１２６】
次に、駆動制御部４６０は、作動信号供給経路を介した駆動信号φ３４の供給を停止する。具体的には、駆動制御部４６０は、トランジスタ４４２をオフ動作させるための制御信号φ５２を生成する。このとき、駆動制御部４６０は、トランジスタ４４６をオン状態に維持する。これにより、スイッチング素子３５４をオフ状態にするための駆動信号φ３４が、保護信号供給経路を介してスイッチング素子３５４に供給されている状態で、トランジスタ４４２による、ＶＤＤ端子４０８又は電源電圧ＶＤＤと、駆動信号端子４０６又はスイッチング素子３５４のゲートとの電気的な接続が切断される。
【０１２７】
なお、他の例によれば、駆動制御部４６０は、（ｉ）トランジスタ４４６の動作により、スイッチング素子３５４をオフ状態にするための駆動信号φ３４が、保護信号供給経路を介してスイッチング素子３５４に供給された後、（ｉｉ）トランジスタ４４２がオフ動作するように、制御信号φ５２、制御信号φ５４及び制御信号φ５６の少なくとも１つを生成してもよい。なお、駆動制御部４６０は、この間、トランジスタ４４４がオフ状態を維持するような制御信号φ５４を、トランジスタ４４４に供給してもよい。また、スイッチング素子３５４をオフ状態にするための駆動信号φ３４が、保護信号供給経路を介してスイッチング素子３５４に供給された後、トランジスタ４４２をオフ動作させるための制御信号φ５２がトランジスタ４４２に供給されるまでの期間は、バランス補正部２３２の状態が安定化するまでの期間に基づいて設定されてよい。
【０１２８】
例えば、バランス補正部２３２が均等化動作を停止している状態において、何らかの原因により、駆動信号端子４０６と、ＶＳＳ端子４０２又は基準電位ＶＳＳとが短絡すると、スイッチング素子３５４がオン動作して、第１の開閉回路に電流が流れる。本実施形態によれば、第１の開閉回路に比較的大きな電流が流れたとしても、ヒューズ３４０又はヒューズ３４４が切断されることで、蓄電セル２１２及び蓄電セル２１４の破損を防止することができる。しかしながら、本実施形態によれば、蓄電セル２１２の負極側と、ＶＳＳ端子４０２とが電気的に接続されており、蓄電セル２１４の正極側と、ＶＤＤ端子４０８とが電気的に接続されている。そのため、トランジスタ４４２に比較的大きな電流が流れる可能性がある。
【０１２９】
本実施形態によれば、バランス補正部２３２が均等化動作を停止するときに、トランジスタ４４２がオフ状態になるので、トランジスタ４４２の破損を防止することができる。また、保護信号供給経路の配線、及び、保護信号供給経路に配された１以上の素子の合成抵抗の値」が、「作動信号供給経路の配線、及び、作動信号供給経路に配された１以上の素子の合成抵抗の値」よりも大きい場合には、保護信号供給経路に配されたトランジスタ４４６の破損をも防止することができる。
【０１３０】
［駆動制御部４６０の第３動作例］
他の実施形態において、駆動制御部４６０は、モジュール制御部３９０から、バランス補正部２３２に関連する何らかの異常が検出されたことを示す情報を含む動作制御信号φ３８を受信する。本実施形態において、駆動制御部４６０は、動作制御信号φ３８を受信した場合、スイッチング素子３５２をオフ状態にするための駆動信号φ３２を、保護信号供給経路を介してスイッチング素子３５２に供給する。また、駆動制御部４６０は、作動信号供給経路を介した駆動信号φ３２の供給を停止する。駆動制御部４６０は、（ｉ）スイッチング素子３５２をオフ状態にするための駆動信号φ３２を、保護信号供給経路を介してスイッチング素子３５２に供給した後、（ｉｉ）作動信号供給経路を介した駆動信号φ３２の供給を停止してもよい。
【０１３１】
具体的には、駆動制御部４６０は、トランジスタ４２２をオフ動作させるための制御信号φ４２を生成する。駆動制御部４６０は、トランジスタ４２４をオフ動作させるための制御信号φ４４を生成してもよい。また、駆動制御部４６０は、トランジスタ４２６の動作により、スイッチング素子３５２をオフ動作させるための駆動信号φ３２が生成されるように、制御信号φ４６を生成する。これにより、第２動作例と同様の効果が得られる。加えて、バランス補正部２３２に何らかの異常が生じているときに、トランジスタ４２２を迅速に保護することができる。
【０１３２】
同様にして、駆動制御部４６０は、動作制御信号φ３８を受信した場合、スイッチング素子３５４をオフ状態にするための駆動信号φ３４を、保護信号供給経路を介してスイッチング素子３５４に供給する。また、駆動制御部４６０は、作動信号供給経路を介した駆動信号φ３４の供給を停止する。駆動制御部４６０は、（ｉ）スイッチング素子３５４をオフ状態にするための駆動信号φ３４を、保護信号供給経路を介してスイッチング素子３５４に供給した後、（ｉｉ）作動信号供給経路を介した駆動信号φ３４の供給を停止してもよい。
【０１３３】
具体的には、駆動制御部４６０は、トランジスタ４４２をオフ動作させるための制御信号φ５２を生成する。駆動制御部４６０は、トランジスタ４４４をオフ動作させるための制御信号φ５４を生成してもよい。また、駆動制御部４６０は、トランジスタ４４６の動作により、スイッチング素子３５４をオフ動作させるための駆動信号φ３４が生成されるように、制御信号φ５６を生成する。これにより、第２動作例と同様の効果が得られる。加えて、バランス補正部２３２に何らかの異常が生じているときに、トランジスタ４４２を迅速に保護することができる。
【０１３４】
なお、他の例によれば、駆動制御部４６０は、動作制御信号φ３８を受信した場合に、バランス補正部２３２の均等化動作を停止することを決定する。その後、駆動制御部４６０は、上記の第２動作例に従って、駆動信号供給部４２０及び駆動信号供給部４４０を制御する。
【０１３５】
図５は、駆動信号供給部５４０の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態によれば、駆動信号供給部５４０は、作動信号供給経路に並列に配された複数のトランジスタ４４２を有する点で、駆動信号供給部４４０と相違する。その他の点については、駆動信号供給部４４０と同様の構成を有してよい。これにより、トランジスタ４４２のオン抵抗と、トランジスタ４４６のオン抵抗が等しい場合であっても、「保護信号供給経路の配線、及び、保護信号供給経路に配された１以上の素子の合成抵抗の値」を、「作動信号供給経路の配線、及び、作動信号供給経路に配された１以上の素子の合成抵抗の値」よりも大きくすることができる。なお、本実施形態と同様にして、駆動信号供給部４２０も、作動信号供給経路に並列に配された複数のトランジスタ４２２を有してよい。
【０１３６】
図６、図７及び図８を用いて、均等化制御部の他の例について説明する。図６は、均等化制御部６７０の内部構成の一例を概略的に示す。図７は、電源部６０２の内部構成の一例を概略的に示す。図８は、電源部６０４の内部構成の一例を概略的に示す。
【０１３７】
本実施形態によれば、電源部６０２及び電源部６０４を有する点で、均等化制御部３７０と相違する。その他の点については、均等化制御部３７０と同様の構成を有してよい。なお、電源部の構成は、電源部６０２及び電源部６０４に限定されない。他の実施形態において、電源部は可変電源であってもよい。
【０１３８】
本実施形態において、電源部６０２は、ＶＳＳ端子４０２に入力された電圧又は電位が、並列に配されたトランジスタ７２２及びトランジスタ７２４を介して、基準電位ＶＳＳを提供する。ＶＳＳ端子４０２からトランジスタ７２４を介して基準電位ＶＳＳに至る経路には、当該経路の抵抗値を、ＶＳＳ端子４０２からトランジスタ７２２を介して基準電位ＶＳＳに至る経路の抵抗値よりも大きくするための抵抗７２８が配される。トランジスタ７２２は、駆動制御部４６０からの制御信号φ７２に基づいて動作してよい。トランジスタ７２４は、駆動制御部４６０からの制御信号φ７４に基づいて動作してよい。
【０１３９】
本実施形態において、駆動制御部４６０は、バランス補正部２３２が均等化動作を実行する場合において、バランス補正部２３２の異常が検出されていない場合には、トランジスタ７２２をオン状態にして、トランジスタ７２４をオフ状態にするように、制御信号φ７２及び制御信号φ７４を生成する。一方、（ｉ）バランス補正部２３２が均等化動作を停止している場合、又は、（ｉｉ）駆動制御部４６０が、モジュール制御部３９０から、バランス補正部２３２に関連する何らかの異常が検出されたことを示す情報を含む動作制御信号φ３８を受信した場合には、トランジスタ７２２をオフ状態にして、トランジスタ７２４をオン状態にするように、制御信号φ７２及び制御信号φ７４を生成する。これにより、駆動信号φ３２及び駆動信号φ３４を生成するための電位、電圧又は電流を小さくすることができる。
【０１４０】
本実施形態において、電源部６０４は、ＶＤＤ端子４０８に入力された電圧又は電位が、並列に配されたトランジスタ８４２及びトランジスタ８４４を介して、電源電圧ＶＤＤを提供する。ＶＤＤ端子４０８からトランジスタ８４４を介して電源電圧ＶＤＤに至る経路には、当該経路の抵抗値を、ＶＤＤ端子４０８からトランジスタ８４２を介して電源電圧ＶＤＤに至る経路の抵抗値よりも大きくするための抵抗８４８が配される。トランジスタ８４２は、駆動制御部４６０からの制御信号φ８２に基づいて動作してよい。トランジスタ８４４は、駆動制御部４６０からの制御信号φ８４に基づいて動作してよい。
【０１４１】
本実施形態において、駆動制御部４６０は、バランス補正部２３２が均等化動作を実行する場合において、バランス補正部２３２の異常が検出されていない場合には、トランジスタ８４２をオンにして、トランジスタ８４４をオフ状態にするように、制御信号φ８２及び制御信号φ８４を生成する。一方、（ｉ）バランス補正部２３２が均等化動作を停止している場合、又は、（ｉｉ）駆動制御部４６０が、モジュール制御部３９０から、バランス補正部２３２に関連する何らかの異常が検出されたことを示す情報を含む動作制御信号φ３８を受信した場合には、トランジスタ８４２をオフ状態にして、トランジスタ８４４をオン状態にするように、制御信号φ８２及び制御信号φ８４を生成する。これにより、駆動信号φ３２及び駆動信号φ３４を生成するための電位、電圧又は電流を小さくすることができる。
【０１４２】
この場合において、駆動信号供給部４２０は、トランジスタ４２６及び抵抗４２８の一方又は両方をそなえなくてもよい。また、駆動信号供給部４４０は、トランジスタ４４６及び抵抗４４８の一方又は両方をそなえなくてもよい。つまり、本願明細書には、下記の項目Ａが開示されている。
［項目Ａ］
直列に接続された第１蓄電セル及び第２蓄電セルの電圧を均等化させるバランス補正装置を制御する制御装置であって、
上記バランス補正装置は、
上記第１蓄電セル及び上記第２蓄電セルの間でエネルギーを輸送するための輸送デバイスと、
（ｉ）上記第１蓄電セル及び上記第２蓄電セルの少なくとも一方と、（ｉｉ）上記輸送デバイスとの電気的な接続関係を切り替えるスイッチング素子と、
を備え、
上記制御装置は、
上記スイッチング素子の駆動信号を生成するための電位、電圧若しくは電流を提供する電源部と、
（ｉ）上記電源部と、（ｉｉ）上記スイッチング素子において上記駆動信号を受信する受信部とを電気的に接続し、上記スイッチング素子に上記駆動信号を供給するための第１経路と、
を備え、
上記電源部は、上記バランス補正装置に異常が生じたことを検出する異常検出部から、異常が検出されたことを示す信号を受信した場合に、上記駆動信号を生成するための電圧若しくは電流を小さくする、
制御装置。
【０１４３】
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。また、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。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。
【０１４４】
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】
【０１４５】
３２  駆動信号、３４  駆動信号、３６  信号、３８  動作制御信号、４２  制御信号、４４  制御信号、４６  制御信号、５２  制御信号、５４  制御信号、５６  制御信号、７２  制御信号、７４  制御信号、８２  制御信号、８４  制御信号、１００  装置、１０２  モータ、１１０  蓄電パック、１１２  端子、１１４  端子、１１６  保護回路、１２０  蓄電モジュール、２０２  端子、２０４  端子、２１０  組電池、２１２  蓄電セル、２１４  蓄電セル、２１６  蓄電セル、２１８  蓄電セル、２３２  バランス補正部、２３４  バランス補正部、２３６  バランス補正部、２４３  接続点、２４５  接続点、２４７  接続点、３３０  動作回路、３４０  ヒューズ、３４２  ヒューズ、３４４  ヒューズ、３４５  接続点、３５０  インダクタ、３５２  スイッチング素子、３５４  スイッチング素子、３６２  ダイオード、３６４  ダイオード、３７０  均等化制御部、３８０  電圧監視部、３８２  電圧検出部、３８４  電圧検出部、３８６  差分検出部、３９０  モジュール制御部、４０２  ＶＳＳ端子、４０４  駆動信号端子、４０６  駆動信号端子、４０８  ＶＤＤ端子、４２０  駆動信号供給部、４２２  トランジスタ、４２３  接続点、４２４  トランジスタ、４２６  トランジスタ、４２８  抵抗、４４０  駆動信号供給部、４４２  トランジスタ、４４３  接続点、４４４  トランジスタ、４４６  トランジスタ、４４８  抵抗、４６０  駆動制御部、５４０  駆動信号供給部、６０２  電源部、６０４  電源部、６７０  均等化制御部、７２２  トランジスタ、７２４  トランジスタ、７２８  抵抗、８４２  トランジスタ、８４４  トランジスタ、８４８  抵抗
【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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