(57)【要約】【課題】簡易な構成によってセルの電圧を迅速に均等化する蓄電装置、蓄電制御装置および蓄電制御方法を提供する。【解決手段】直列接続された複数のセルと、直列接続された複数のリアクタンス素子と、各セルと各リアクタンス素子とを一対一対応で並列接続する複数の接続ラインと、各接続ラインを個別に開閉する複数のスイッチング素子と、前記スイッチング素子を制御して前記セル間でエネルギーを授受させる蓄電制御装置と、を備えること。【選択図】図１
2015065796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続された複数のセルと、
直列接続された複数のリアクタンス素子と、
各セルと各リアクタンス素子とを一対一対応で並列接続する複数の接続ラインと、
各接続ラインを個別に開閉する複数のスイッチング素子と、
前記スイッチング素子を制御して前記セル間でエネルギーを授受させる蓄電制御装置と、
を備える蓄電装置。
【請求項２】
前記蓄電制御装置は、前記複数のセルのうちの一連のセルの両端に配置された接続ラインの第１の対を閉路させ、その後、前記接続ラインの第１の対を開路させ、かつ、前記一連のセルのうちの対象セルの両端に配置された接続ラインの第２の対を閉路させる構成の請求項１記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記蓄電制御装置は、前記複数のセルの全部または一部を前記一連のセルとして選択し、複数の前記対象セルを選択する構成の請求項２記載の蓄電装置。
【請求項４】
各リアクタンス素子は、定数が互いに同一である請求項２記載の蓄電装置。
【請求項５】
各リアクタンス素子は、コンデンサを含む請求項４記載の蓄電装置。
【請求項６】
各リアクタンス素子は、リアクトルを含む請求項５記載の蓄電装置。
【請求項７】
前記蓄電制御装置は、前記リアクタンス素子と前記セルとの接続を前記リアクタンス素子の共振周波数で切り替える構成の請求項６記載の蓄電装置。
【請求項８】
前記リアクタンス素子の共振周波数は、交流インピーダンス法で測定された前記セルの内部インピーダンスのコールコールプロットにおける虚数成分が０となる場合の周波数である請求項１記載の蓄電装置。
【請求項９】
前記スイッチング素子の個数及び前記接続ラインの個数は、前記セルの個数に１を加えた個数である請求項２記載の蓄電装置。
【請求項１０】
前記蓄電制御装置は、前記対象セルを選択した上で前記接続ラインの第１の対を閉路させる構成の請求項２記載の蓄電装置。
【請求項１１】
前記蓄電制御装置は、電圧が最小のセルを含む前記対象セルを選択する構成の請求項１０記載の蓄電装置。
【請求項１２】
直列接続された複数のセルと直列接続された複数のリアクタンス素子とを一対一対応で並列接続する複数の接続ラインを、複数のスイッチング素子を制御して個別に開閉させて、前記セル間でエネルギーを授受させる構成の蓄電制御装置。
【請求項１３】
直列接続された複数のセルと直列接続された複数のリアクタンス素子とを一対一対応で並列接続する複数の接続ラインを、複数のスイッチング素子を制御装置によって制御して個別に開閉させて、前記セル間でエネルギーを授受させる蓄電制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、蓄電装置、蓄電制御装置および蓄電制御方法に関する。より詳しくは、セルに電気を蓄える蓄電装置、蓄電制御装置および蓄電制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、直列接続された複数のセルの電圧を均等化する技術が提案されている。例えば、特許文献１では、ｎ個の蓄電セルを直列接続して構成される第１の直列回路と、ｎ−１個の蓄電セルを直列接続して構成される第２、第３の直列回路と、第１、第２のスイッチ群とを備える電圧均等化回路が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２５７４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
直列接続された複数のセルの電圧を均等化する構成は、簡易でありながら各セルの電圧を迅速に均等化することが望ましい。
【０００５】
本開示は、簡易な構成によってセルの電圧を迅速に均等化する蓄電装置、蓄電制御装置および蓄電制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る蓄電装置は、直列接続された複数のセルと、直列接続された複数のリアクタンス素子と、各セルと各リアクタンス素子とを一対一対応で並列接続する複数の接続ラインと、各接続ラインを個別に開閉する複数のスイッチング素子と、前記スイッチング素子を制御して前記セル間でエネルギーを授受させる蓄電制御装置と、を備えるものである。
前記蓄電制御装置は、前記複数のセルのうちの一連のセルの両端に配置された接続ラインの第１の対を閉路させ、その後、前記接続ラインの第１の対を開路させ、かつ、前記一連のセルのうちの対象セルの両端に配置された接続ラインの第２の対を閉路させてもよい。
この場合、前記蓄電制御装置は、前記複数のセルの全部または一部を前記一連のセルとして選択し、複数の前記対象セルを選択してもよい。
あるいは、各リアクタンス素子は、定数が互いに同一であってもよい。この場合、各リアクタンス素子は、コンデンサを含んでもよい。この場合、各リアクタンス素子は、リアクトルを含んでもよい。この場合、前記蓄電制御装置は、前記リアクタンス素子と前記セルとの接続を前記リアクタンス素子の共振周波数で切り替えてもよい。
前記リアクタンス素子の共振周波数は、交流インピーダンス法で測定された前記セルの内部インピーダンスのコールコールプロットにおける虚数成分が０となる場合の周波数であってもよい。
前記スイッチング素子の個数及び前記接続ラインの個数は、前記セルの個数に１を加えた個数であってもよい。
前記蓄電制御装置は、前記対象セルを選択した上で前記接続ラインの第１の対を閉路させてもよい。この場合、前記蓄電制御装置は、電圧が最小のセルを含む前記対象セルを選択してもよい。
本開示に係る蓄電制御装置は、直列接続された複数のセルと直列接続された複数のリアクタンス素子とを一対一対応で並列接続する複数の接続ラインを、複数のスイッチング素子を制御して個別に開閉させて、前記セル間でエネルギーを授受させるものである。
本開示に係る蓄電制御方法は、直列接続された複数のセルと直列接続された複数のリアクタンス素子とを一対一対応で並列接続する複数の接続ラインを、複数のスイッチング素子を制御装置によって制御して個別に開閉させて、前記セル間でエネルギーを授受させる。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、簡易な構成によってセルの電圧を迅速に均等化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の第１の実施形態の蓄電装置の構成例を模式的に示す図である。
【図２】本開示の第１の実施形態の蓄電装置の動作例を模式的に示す図であり、Ａは、スイッチング素子の第１の制御状態を示し、Ｂは、スイッチング素子の第２の制御状態を示し、Ｃは、スイッチング素子の第３の制御状態を示す図である。
【図３】本開示の第１の実施形態の第１の変形例の蓄電装置の構成を模式的に示す図である。
【図４】本開示の第１の実施形態の第１の変形例の蓄電装置の動作例を模式的に示す図であり、Ａは、スイッチング素子の第１の制御状態を示し、Ｂは、スイッチング素子の第２の制御状態を示し、Ｃは、スイッチング素子の第３の制御状態を示す図である。
【図５】本開示の第２の実施形態の蓄電装置の動作例を示すフローチャートである。
【図６】本開示の第２の実施形態の第１の変形例の蓄電装置の動作例を模式的に示す図であり、Ａは、接続ラインの第１の対の閉路状態を示し、Ｂは、接続ラインの第１の対の開路状態を示し、Ｃは、接続ラインの第２の対の閉路状態を示す図である。
【図７】本開示の第２の実施形態の第２の変形例の蓄電装置の動作例を模式的に示す図であり、Ａは、接続ラインの第１の対の閉路状態を示し、Ｂは、接続ラインの第１の対の開路状態を示し、Ｃは、接続ラインの第２の対の閉路状態を示す図である。
【図８】本開示の第３の実施形態の蓄電装置の構成例を模式的に示す図である。
【図９】本開示の第３の実施形態の蓄電装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１０】本開示の第３の実施形態の第１の変形例の蓄電装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１１】本開示の第４の実施形態の蓄電装置の構成例を模式的に示す図である。
【図１２】本開示の第４の実施形態の第１の比較例の蓄電装置の構成を模式的に示す図である。
【図１３】本開示の第４の実施形態の第２の比較例の蓄電装置の構成を模式的に示す図である。
【図１４】本開示の第４の実施形態の第１の変形例の蓄電装置の動作例を模式的に示す図であり、Ａは、接続ラインの第１の対の閉路状態を示し、Ｂは、接続ラインの第２の対の閉路状態を示す図である。
【図１５】本開示の第５の実施形態の蓄電装置の構成例を模式的に示す図である。
【図１６】本開示の第５の実施形態の蓄電装置の動作例を示すタイムチャート
【図１７】本開示の第５の実施形態の第１の変形例の蓄電装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１８】本開示の第５の実施形態の第２の変形例の蓄電装置の構成例を説明するためのセルの放電曲線図である。
【図１９】本開示の第６の実施形態の蓄電装置の構成例を説明するためのコールコールプロット図である。
【図２０】本開示の第６の実施形態の第１の変形例の蓄電装置の構成例を説明するためのコールコールプロット図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する複数の実施形態は、本開示の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本開示の範囲が狭く解釈されることはない。また、各実施形態において、互いに対応する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施形態
（直列接続された複数のセルと複数のリアクタンス素子とを一対一対応で接続する複数の接続ラインを備える蓄電装置の例）
２．第１の実施形態の第１の変形例
（直列接続されたセルの数が多い蓄電装置の例）
３．第２の実施形態
（一連のセルからリアクタンス素子を介して対象セルにエネルギーを供給する蓄電装置の例）
４．第２の実施形態の第１の変形例
（全部のセルを一連のセルとして選択し、複数の対象セルを選択する蓄電装置の例）
５．第２の実施形態の第２の変形例
（一部のセルを一連のセルとして選択し、複数の対象セルを選択する蓄電装置の例）
６．第３の実施形態
（対象セルを選択した上で接続ラインの第１の対を閉路させる蓄電装置の例）
７．第３の実施形態の第１の変形例
（電圧が最小のセルを対象セルに含める蓄電装置の例）
８．第４の実施形態
（リアクタンス素子がコンデンサである蓄電装置の例）
９．第４の実施形態の第１の変形例
（各リアクタンス素子の定数が同一である蓄電装置の例）
１０．第５の実施形態
（リアクタンス素子が直列接続されたリアクトルおよびコンデンサである蓄電装置の例）
１１．第５の実施形態の第１の変形例
（セルとリアクタンス素子との接続をリアクタンス素子の共振周波数で切り替える蓄電装置の例）
１２．第５の実施形態の第２の変形例
（実質的にフラットな放電特性を有するセルを適用した蓄電装置の例）
１３．第６の実施形態
（リアクタンス素子がコールコールプロットに適応した共振周波数を有する蓄電装置の例）
１４．第６の実施形態の第１の変形例
（充電率ごとのコールコールプロットを考慮して直流共振回路の共振周波数が設定された蓄電装置の例）
【００１０】
＜１．第１の実施形態＞
［装置の構成例］
図１は、本実施形態の蓄電装置１００の構成例を模式的に示す全体図である。図１に示すように、蓄電装置１００は、複数のセル１１０ａ、１１０ｂ、複数のリアクタンス素子１２０ａ、１２０ｂ、複数の接続ライン１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ、複数のスイッチング素子１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、及び、蓄電制御装置１３０を備える。リアクタンス素子１２０ａ、１２０ｂの個数は、セル１１０ａ、１１０ｂの個数と同数である。スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｃの個数は、接続ライン１６０ａ〜１６０ｃの個数と同数である。
【００１１】
［セル１１０ａ、１１０ｂ］
図１に示すように、各セル１１０ａ、１１０ｂは、直列接続されている。各セル１１０ａ、１１０ｂは、いずれも充放電可能とされている。すなわち、各セル１１０ａ、１１０ｂは、充電の際には、不図示の充電装置から供給された充電電流を電荷として蓄積し、放電の際には、蓄積された電荷を放電電流として不図示の負荷に供給することができる。ここで、セル全体の正極側の端部すなわち正極端子から数えてｉ番目（ただし、ｉは１〜セルの総数）のセルのことを、ｉ番目のセルと定義する。図１の例では、１番目のセル１１０ａの負極に２番目のセル１１０ｂの正極が接続されることで、両セル１１０ａ、１１０ｂが直列接続されている。
【００１２】
セル１１０ａ、１１０ｂの個数は、複数であれば図１に示すような２つに限定されない。各セル１１０ａ、１１０ｂは、同一規格で構成されていてもよく、または、別規格で構成されていてもよい。各セル１１０ａ、１１０ｂは、それぞれが単電池および組電池のいずれであってもよい。各セル１１０ａ、１１０ｂをそれぞれ組電池とする場合、組電池内での接続は、直列または並列もしくはこれらの双方であってもよい。
【００１３】
［リアクタンス素子１２０ａ、１２０ｂ］
図１に示すように、各リアクタンス素子１２０ａ、１２０ｂは、直列接続されている。各リアクタンス素子１２０ａ、１２０ｂは、容量性リアクタンス又は誘導性リアクタンス若しくはこれらの双方を有していてもよい。各リアクタンス素子１２０ａ、１２０ｂは、抵抗成分を有することを除外しない。ここで、リアクタンス素子全体の正極側の端部から数えてｊ番目（ただし、ｊは１〜リアクタンス素子の総数）のセルのことを、ｊ番目のリアクタンス素子と定義する。図１の例では、１番目のリアクタンス素子１２０ａの負極に２番目のリアクタンス素子１２０ｂの正極が接続されることで、両リアクタンス素子１２０ａ、１２０ｂが直列接続されている。
【００１４】
［接続ライン１６０ａ〜１６０ｃ］
各接続ライン１６０ａ〜１６０ｃは、各セル１１０ａ、１１０ｂと各リアクタンス素子１２０ａ、１２０ｂとを一対一対応で並列接続する。ここで、正極側から数えてｋ番目（ただし、ｋは１〜接続ラインの総数）の接続ラインのことを、ｋ番目の接続ラインと定義する。
【００１５】
図１に示すように、１番目の接続ライン１６０ａは、セル側の端部が１番目のセル１１０ａの正極に接続され、リアクタンス素子側の端部が１番目のリアクタンス素子１２０ａにおける正極側の端部に接続される。２番目の接続ライン１６０ｂは、セル側の端部が１番目のセル１１０ａの負極に接続され、リアクタンス素子側の端部が１番目のリアクタンス素子１２０ａにおける負極側の端部に接続される。すなわち、１番目のセル１１０ａと、これに対応する１番目のリアクタンス素子１２０ａとは、一対の接続ライン１６０ａ、１６０ｂによって一対一対応で並列接続される。
【００１６】
また、２番目の接続ライン１６０ｂは、セル側の端部が２番目のセル１１０ｂの正極に接続され、リアクタンス素子側の端部が２番目のリアクタンス素子１２０ｂにおける正極側の端部に接続される。３番目の接続ライン１６０ｃは、セル側の端部が２番目のセル１１０ｂの負極に接続され、リアクタンス素子側の端部が２番目のリアクタンス素子１２０ｂにおける負極側の端部に接続される。すなわち、２番目のセル１１０ｂと、これに対応する２番目のリアクタンス素子１２０ｂとは、一対の接続ライン１６０ｂ、１６０ｃによって一対一対応で並列接続される。
【００１７】
［スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｃ］
図１に示すように、各スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｃは、各スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｃに対応する接続ライン１６０ａ〜１６０ｃ上にそれぞれ配置されている。各スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｃは、オフ状態またはオン状態になることで、対応する接続ライン１６０ａ〜１６０ｃを開閉すなわち切断状態または接続状態にする。各接続ライン１６０ａ〜１６０ｃの開閉は、スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｃ毎に個別に行われる。ここで、正極側から数えてｋ番目のスイッチング素子のことを、ｋ番目のスイッチング素子と定義する。
【００１８】
スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｃの態様は限定されず、例えば、スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｃを半導体素子等によって構成してもよい。半導体素子は、トランジスタ等であってもよい。トランジスタは、電界効果トランジスタ等であってもよい。電界効果トランジスタは、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）等であってもよい。電界効果トランジスタを採用することで、消費電力を抑えることができる。
【００１９】
［蓄電制御装置１３０］
蓄電制御装置１３０は、各スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｃの動作を制御して、セル１１０ａ、１１０ｂ間でエネルギーを授受させる。図１には、蓄電制御装置１３０がスイッチング素子１４０ａ〜１４０ｃの動作を制御する構成であることが、スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｃを囲む破線枠および蓄電制御装置１３０から破線枠に向かう破線矢印で表されている。蓄電制御装置１３０は、各スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｃに制御信号を出力することによって各スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｃの動作を制御してもよい。制御信号は、電界効果トランジスタのゲート電圧等であってもよい。
【００２０】
蓄電制御装置１３０は、電子装置等によって構成してもよい。この場合、電子装置は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)やＭＰＵ(Micro-Processing Unit)等の演算処理装置およびＲＡＭ(Random Access Memory)やＲＯＭ(Read Only Memory)などの記憶装置等を備えてもよい。ＲＯＭには、蓄電制御装置１３０の機能を実現するためのプログラムすなわちコンピュータを蓄電制御装置１３０として機能させるプログラムを格納してもよい。また、ＲＯＭには、演算処理装置がプログラムを実行する際に参照するデータを格納してもよい。演算処理装置は、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行することで、蓄電制御装置１３０の機能を実現してもよい。ＲＡＭは、演算処理装置の作業領域等として利用してもよい。ただし、このような構成に限定されない。
【００２１】
［装置の動作例］
蓄電装置１００の動作例を以下に述べる。以下の動作例は、本開示に係る蓄電制御方法の一実施形態を含む。ただし、本開示に係る蓄電制御方法は、蓄電装置１００以外の構成で具現化されてもよい。
【００２２】
本実施形態では、蓄電制御装置１３０によってスイッチング素子１４０ａ〜１４０ｃが図２Ａ〜図２Ｃの如く制御されることで、セル１１０ａ、１１０ｂ間でエネルギーが授受される。
【００２３】
具体的には、図２Ａには、スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｃの第１の制御状態が示されている。第１の制御状態では、１番目のスイッチング素子１４０ａと、３番目のスイッチング素子１４０ｃとがオン状態に制御され、２番目のスイッチング１４０ｂがオフ状態に制御される。換言すれば、第１の制御状態では、１番目の接続ライン１６０ａと３番目の接続ライン１６０ｃとが閉路すなわち接続状態にされ、２番目の接続ライン１６０ｂが開路すなわち切断状態にされる。これにより、全てのセル１１０ａ、１１０ｂすなわち直列接続されたセル群と、全てのリアクタンス素子１２０ａ、１２０ｂすなわち直列接続されたリアクタンス素子群とが、閉路状態の接続ライン１６０ａ、１６０ｃを介して並列接続される。このような第１の制御状態では、全てのセル１１０ａ、１１０ｂから全てのリアクタンス素子１２０ａ、１２０ｂにエネルギーが移動され、移動されたエネルギーは、各リアクタンス素子１２０ａ、１２０ｂに蓄積される。
【００２４】
図２Ｂには、スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｃの第２の制御状態が示されている。第２の制御状態では、全てのスイッチング素子１４０ａ〜１４０ｃがオフ状態に制御される。第１の制御状態からの変化は、第１の制御状態においてオン状態であった１番目のスイッチング素子１４０ａおよび３番目のスイッチング素子１４０ｃがオフ状態に切り替えられたことである。すなわち、第２の制御状態では、全ての接続ライン１６０ａ〜１６０ｃが開路される。これにより、第２の制御状態では、全てのセル１１０ａ、１１０ｂと全てのリアクタンス素子１２０ａ、１２０ｂとが切断される。第２の制御状態では、第１の制御状態において各リアクタンス素子１２０ａ、１２０ｂに蓄積されたエネルギーが、各リアクタンス素子１２０ａ、１２０ｂに蓄積され続ける。
【００２５】
図２Ｃには、スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｃの第３の制御状態が示されている。第３の制御状態では、２番目のスイッチング素子１４０ｂおよび３番目のスイッチング素子１４０ｃがオン状態に制御され、１番目のスイッチング素子１４０ａがオフ状態に制御される。第２の制御状態からの変化は、第２の制御状態においてオフ状態であった２番目のスイッチング素子１４０ｂおよび３番目のスイッチング素子１４０ｃがオン状態に切り替えられたことである。すなわち、第３の制御状態では、２番目の接続ライン１６０ｂおよび３番目の接続ライン１６０ｃが閉路され、１番目の接続ライン１６０ａが開路される。これにより、第３の制御状態では、２番目のセル１１０ｂと２番目のリアクタンス素子１２０ｂとが並列接続される。第３の制御状態では、２番目のリアクタンス素子１２０ｂに蓄積されているエネルギーが、２番目のセル１１０ｂに移動される。このとき、１番目のリアクタンス素子１２０ａに蓄積されているエネルギーは変化しない。
【００２６】
以上を総括すると、図２Ａ〜図２Ｃでは、全てのセル１１０ａ、１１０ｂから全てのリアクタンス素子１２０ａ、１２０ｂにエネルギーが移動された後に、２番目のセル１１０ｂに２番目のリアクタンス素子１２０ｂからエネルギーが移動される。すなわち、セル１１０ａ、１１０ｂ全体のエネルギーがリアクタンス素子１２０ａ、１２０ｂに分配された後に、１番目のセル１１０ａよりも保有エネルギーが小さい２番目のセル１１０ｂに、２番目のリアクタンス素子１２０ｂからエネルギーが供給される。エネルギーの供給後は、両セル１１０ａ、１１０ｂ間のエネルギーのばらつきが低減もしくは解消される。ただし、以上の動作はあくまで一例であり、本開示の範囲を限定するものではない。例えば、蓄電装置１００は、２番目のセル１１０ｂが保有するエネルギーが１番目のセル１１０ａが保有するエネルギーより大きい場合にも有効に動作することができる。
【００２７】
本実施形態によれば、セル１１０ａ、１１０ｂとリアクタンス素子１２０ａ、１２０ｂとを一対一対応で並列接続する接続ライン１６０ａ〜１６０ｃを、スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｃで個別に開閉させてセル間でエネルギーを授受させることができる。本実施形態によれば、保有するエネルギーが大きいセルと保有するエネルギーが小さいセルとの全体のエネルギーを複数のリアクタンス素子に分配し、分配されたエネルギーを、保有するエネルギーが小さいセルに供給することができる。これにより、電圧均等化処理すなわちアクティブセルバランス処理を簡易な構成によって迅速に行うことができる。なお、隣接するセル間でのエネルギーの授受に特化した構成では、特にセル数が多い場合に電圧均等化処理が遅くなる場合があるが、本開示では、そのような不具合を回避することができる。また、本開示によれば、複数のセル全体のエネルギーを複数のリアクタンス素子に分配して、分配されたエネルギーを対象セルに供給するという発想に基づき、スイッチング素子の個数が削減された低コストの回路構成による迅速な電圧均等化処理を実現できる。
【００２８】
＜２．第１の実施形態の第１の変形例＞
［装置の構成例］
図３は、本実施形態の第１の変形例の蓄電装置１００の構成を模式的に示す全体図である。本変形例の蓄電装置１００は、図１の蓄電装置１００に対して、セル、リアクタンス素子、接続ラインおよびスイッチング素子の個数が相違する。以下、相違点を詳細に説明する。
【００２９】
［セル１１０ａ〜１１０ｆ］
本変形例の蓄電装置１００は、１番目、２番目のセル１１０ａ、１１０ｂに加えて、３番目のセル１１０ｃ、４番目のセル１１０ｄ、５番目のセル１１０ｅおよび６番目のセル１１０ｆを備える。各セル１１０ａ〜１１０ｆは、番号順に直列接続されている。
【００３０】
［リアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆ］
本変形例の蓄電装置１００は、１番目、２番目のリアクタンス素子１２０ａ、１２０ｂに加えて、３番目のリアクタンス素子１２０ｃ、４番目のリアクタンス素子１２０ｄ、５番目のリアクタンス素子１２０ｅおよび６番目のリアクタンス素子１２０ｆを備える。各リアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆは、番号順に直列接続されている。
【００３１】
［接続ライン１６０ａ〜１６０ｇ］
本変形例の蓄電装置１００は、１番目〜３番目の接続ライン１６０ａ〜１６０ｃに加えて、４番目の接続ライン１６０ｄ、５番目の接続ライン１６０ｅ、６番目の接続ライン１６０ｆおよび７番目の接続ライン１６０ｇを備える。
【００３２】
３番目の接続ライン１６０ｃは、セル側の端部が３番目のセル１１０ｃの正極に接続され、リアクタンス素子側の端部が３番目のリアクタンス素子１２０ｃにおける正極側の端部に接続される。４番目の接続ライン１６０ｄは、セル側の端部が３番目のセル１１０ｃの負極に接続され、リアクタンス素子側の端部が３番目のリアクタンス素子１２０ｃにおける負極側の端部に接続される。すなわち、３番目のセル１１０ｃと、これに対応する３番目のリアクタンス素子１２０ｃとは、一対の接続ライン１６０ｃ、１６０ｄによって一対一対応で並列接続される。
【００３３】
４番目の接続ライン１６０ｄは、セル側の端部が４番目のセル１１０ｄの正極に接続され、リアクタンス素子側の端部が４番目のリアクタンス素子１２０ｄにおける正極側の端部に接続される。５番目の接続ライン１６０ｅは、セル側の端部が４番目のセル１１０ｄの負極に接続され、リアクタンス素子側の端部が４番目のリアクタンス素子１２０ｄにおける負極側の端部に接続される。すなわち、４番目のセル１１０ｄと、これに対応する４番目のリアクタンス素子１２０ｄとは、一対の接続ライン１６０ｄ、１６０ｅによって一対一対応で並列接続される。
【００３４】
５番目の接続ライン１６０ｅは、セル側の端部が５番目のセル１１０ｅの正極に接続され、リアクタンス素子側の端部が５番目のリアクタンス素子１２０ｅにおける正極側の端部に接続される。６番目の接続ライン１６０ｆは、セル側の端部が５番目のセル１１０ｅの負極に接続され、リアクタンス素子側の端部が５番目のリアクタンス素子１２０ｅにおける負極側の端部に接続される。すなわち、５番目のセル１１０ｅと、これに対応する５番目のリアクタンス素子１２０ｅとは、一対の接続ライン１６０ｅ、１６０ｆによって一対一対応で並列接続される。
【００３５】
６番目の接続ライン１６０ｆは、セル側の端部が６番目のセル１１０ｆの正極に接続され、リアクタンス素子側の端部が６番目のリアクタンス素子１２０ｆにおける正極側の端部に接続される。７番目の接続ライン１６０ｇは、セル側の端部が６番目のセル１１０ｆの負極に接続され、リアクタンス素子側の端部が６番目のリアクタンス素子１２０ｆにおける負極側の端部に接続される。すなわち、６番目のセル１１０ｆと、これに対応する６番目のリアクタンス素子１２０ｆとは、一対の接続ライン１６０ｆ、１６０ｇによって一対一対応で並列接続される。
【００３６】
［スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇ］
本変形例の蓄電装置１００は、１番目〜３番目のスイッチング素子１４０ａ〜１４０ｃに加えて、４番目のスイッチング素子１４０ｄ、５番目のスイッチング素子１４０ｅ、６番目のスイッチング素子１４０ｆおよび７番目のスイッチング素子１４０ｇを備える。
【００３７】
４番目のスイッチング素子１４０ｄは、４番目の接続ライン１６０ｄ上に配置されており、オフ状態またはオン状態になることで、４番目の接続ライン１６０ｄを開閉する。５番目のスイッチング素子１４０ｅは、５番目の接続ライン１６０ｅ上に配置されており、オフ状態またはオン状態になることで、５番目の接続ライン１６０ｅを開閉する。６番目のスイッチング素子１４０ｆは、６番目の接続ライン１６０ｆ上に配置されており、オフ状態またはオン状態になることで、６番目の接続ライン１６０ｆを開閉する。７番目のスイッチング素子１４０ｇは、７番目の接続ライン１６０ｇ上に配置されており、オフ状態またはオン状態になることで、７番目の接続ライン１６０ｇを開閉する。
【００３８】
［蓄電制御装置１３０］
蓄電制御装置１３０は、各スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇの動作を制御して、セル１１０ａ〜１１０ｆ間でエネルギーを授受させる。蓄電制御装置１３０は、各スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇに制御信号を出力することによって各スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇの動作を制御してもよい。
【００３９】
［装置の動作例］
本変形例の蓄電装置１００の動作例を以下に述べる。以下の動作例は、本開示に係る蓄電制御方法の一実施形態を含む。
【００４０】
本変形例では、蓄電制御装置１３０によってスイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇが図４Ａ〜図４Ｃの如く制御されることで、セル１１０ａ〜１１０ｆ間でエネルギーが授受される。
【００４１】
具体的には、図４Ａには、スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇの第１の制御状態が示されている。第１の制御状態では、１番目のスイッチング素子１４０ａと、７番目のスイッチング素子１４０ｇとがオン状態に制御され、２番目〜６番目のスイッチング１４０ｂ〜１４０ｆがオフ状態に制御される。すなわち、第１の制御状態では、１番目の接続ライン１６０ａと７番目の接続ライン１６０ｇとが閉路され、２番目〜６番目の接続ライン１６０ｂ〜１６０ｆが開路される。これにより、第１の制御状態では、全てのセル１１０ａ〜１１０ｆと全てのリアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆとが、閉路状態の接続ライン１６０ａ、１６０ｇを介して並列接続される。第１の制御状態では、全てのセル１１０ａ〜１１０ｆから全てのリアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆにエネルギーが移動され、移動されたエネルギーは、各リアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆに蓄積される。
【００４２】
図４Ｂには、スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇの第２の制御状態が示されている。第２の制御状態では、全てのスイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇがオフ状態に制御される。第１の制御状態からの変化は、第１の制御状態においてオン状態であった１番目のスイッチング素子１４０ａおよび７番目のスイッチング素子１４０ｇがオフ状態に切り替えられたことである。すなわち、第２の制御状態では、全ての接続ライン１６０ａ〜１６０ｇが開路される。これにより、第２の制御状態では、全てのセル１１０ａ〜１１０ｆと全てのリアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆとが切断される。第２の制御状態では、第１の制御状態において各リアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆに蓄積されたエネルギーが、各リアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆに蓄積され続ける。
【００４３】
図４Ｃには、スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇの第３の制御状態が示されている。第３の制御状態では、６番目のスイッチング素子１４０ｆおよび７番目のスイッチング素子１４０ｇがオン状態に制御され、１番目〜５番目のスイッチング素子１４０ａ〜１４０ｅがオフ状態に制御される。第２の制御状態からの変化は、第２の制御状態においてオフ状態であった６番目のスイッチング素子１４０ｆおよび７番目のスイッチング素子１４０ｇがオン状態に切り替えられたことである。すなわち、第３の制御状態では、６番目の接続ライン１６０ｆおよび７番目の接続ライン１６０ｇが閉路され、１番目〜５番目の接続ライン１６０ａ〜１６０ｅが開路される。これにより、第３の制御状態では、６番目のセル１１０ｆと６番目のリアクタンス素子１２０ｆとが並列接続される。第３の制御状態では、６番目のリアクタンス素子１２０ｆに蓄積されているエネルギーが、６番目のセル１１０ｆに移動される。
【００４４】
以上を総括すると、本変形例では、全てのセル１１０ａ〜１１０ｆから全てのリアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆにエネルギーが移動された後に、６番目のセル１１０ｆに６番目のリアクタンス素子１２０ｆからエネルギーが移動される。すなわち、セル１１０ａ〜１１０ｆ全体のエネルギーがリアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆに分配された後に、保有エネルギーが相対的に小さい６番目のセル１１０ｆに、６番目のリアクタンス素子１２０ｆに分配されたエネルギーが供給される。ただし、以上の動作はあくまで一例であり、本開示の範囲を限定するものではない。例えば、蓄電装置１００は、６番目のセル１１０ｆ以外のセルが保有するエネルギーが相対的に小さい場合にも有効に動作することができる。
【００４５】
本変形例によれば、図１の蓄電装置１００と同様の作用効果を奏することができ、多直列のセル間の電圧均等化処理を簡易な構成によって迅速に行うことができ、または、電圧均等化処理の態様の自由度を向上させることができる。
【００４６】
＜３．第２の実施形態＞
［装置の構成例］
本実施形態の蓄電装置１００は、図１および図３の蓄電装置１００に対して、蓄電制御装置１３０の制御内容が特定されている。
【００４７】
具体的には、本実施形態の蓄電制御装置１３０は、複数のセルのうちの一連のセルの両端に配置された接続ラインの第１の対を閉路させる構成である。ここで、一連のセルは、連続する２以上のセルであれば、全てのセルに限定されない。したがって、接続ラインの第１の対は、図４Ａに示した両端の接続ライン１６０ａ、１６０ｇに限定されない。また、本実施形態の蓄電制御装置１３０は、接続ラインの第１の対を閉路させた後、接続ラインの第１の対を開路させ、かつ、前記一連のセルのうちの対象セルの両端に配置された接続ラインの第２の対を閉路させる構成である。対象セルは、エネルギーを受け取る対象となるセルすなわち給電対象となるセルである。蓄電制御装置１３０は、接続ラインの第１の対のそれぞれに配置されたスイッチング素子を制御することで、接続ラインの第１の対を開閉する。蓄電制御装置１３０は、接続ラインの第２の対のそれぞれに配置されたスイッチング素子を制御することで、接続ラインの第２の対を開閉する。
【００４８】
蓄電制御装置１３０は、予め設定された選択基準にしたがって一連のセルを選択してもよい。一連のセルの中には、対象セルへのエネルギー供給の実効性を確保するために、対象セルよりも電圧が大きいセルが含まれることが望ましい。蓄電制御装置１３０は、全てのセルのうちの電圧が最大のセルを含む一連のセルを選択すれば、より効率的な電圧均等化処理が可能となる。蓄電制御装置１３０は、一連のセルの選択結果を、例えばセルの番号等のセルの識別情報と対応付けて蓄電制御装置１３０の記憶領域に記録してもよい。
【００４９】
蓄電制御装置１３０は、接続ラインの第１の対を閉路させる際に、例えば、予め記憶領域に記憶されているセルとスイッチング素子との対応関係を示す情報と、一連のセルの選択結果とに基づいて、オン状態に切り替えるべきスイッチング素子を決定してもよい。セルとスイッチング素子との対応関係は、セルと、このセルの正極および負極に接続されたスイッチング素子との関係であってもよい。また、セルとスイッチング素子との対応関係を示す情報は、セルの識別情報と、セルに対応するスイッチング素子の識別情報とが紐づけられた情報であってもよい。
【００５０】
対象セルは、予め設定された選択基準にしたがって選択されたセルであってもよい。蓄電制御装置１３０は、接続ラインの第２の対を閉路させる際に、例えば、予め記憶領域に記憶されているセルとスイッチング素子との対応関係と、対象セルの識別情報とに基づいて、オン状態に切り替えるべきスイッチング素子を決定してもよい。
【００５１】
［装置の動作例］
図５は、本実施形態の蓄電装置１００の動作例を示すフローチャートである。図５の動作例は、本開示に係る蓄電制御方法の一実施形態を含む。
【００５２】
説明の便宜上、図５の初期状態では、全てのスイッチング素子がオフ状態すなわち全ての接続ラインが開路状態であることで、全てのセルがリアクタンス素子から切断された状態であるとする。
【００５３】
そして、初期状態から、先ず、図５のステップ５１（Ｓ５１）において、蓄電制御装置１３０により、一連のセルを選択する。
【００５４】
次いで、ステップ５２（Ｓ５２）において、蓄電制御装置１３０により、ステップ５１（Ｓ５１）において選択された一連のセルに対応する接続ラインの第１の対を、この第１の対に対応するスイッチング素子をオン状態に切り替えることで閉路する。
【００５５】
ステップ５２（Ｓ５２）により、一連のセルが、閉路された接続ラインの第１の対を介して、一連のセルに対応する一連のリアクタンス素子に並列接続される。そして、一連のセルから一連のリアクタンス素子に電流が流れて、一連のセルから一連のリアクタンス素子にエネルギーが移動される。移動されたエネルギーは、各リアクタンス素子の定数に応じて各リアクタンス素子に蓄積される。
【００５６】
次いで、ステップ５３（Ｓ５３）において、蓄電制御装置１３０により、ステップ５２（Ｓ５２）において閉路された接続ラインの第１の対を、この第１の対に対応するスイッチング素子をオフ状態に切り替えることで開路する。このとき、ステップ５２（Ｓ５２）において一連のリアクタンス素子に蓄積されたエネルギーは、各リアクタンス素子に蓄積され続ける。
【００５７】
次いで、ステップ５４（Ｓ５４）において、蓄電制御装置１３０により、一連のセルのうちの対象セルに対応する接続ラインの第２の対を、この第２の対に対応するスイッチング素子をオン状態に切り替えることで閉路する。
【００５８】
ステップ５４（Ｓ５４）により、対象セルのみが、閉路された接続ラインの第２の対を介して、対象セルに対応するリアクタンス素子に並列接続される。そして、対象セルに対応するリアクタンス素子から対象セルに電流が流れてエネルギーが移動される。
【００５９】
次いで、ステップ５５（Ｓ５５）において、蓄電制御装置１３０により、ステップ５４（Ｓ５４）において閉路された接続ラインの第２の対を、この第２の対に対応するスイッチング素子をオフ状態に切り替えることで開路する。その後は、電圧均等化処理を終了するか、または、必要に応じてステップ５１（Ｓ５１）もしくはステップ５２（Ｓ５２）に戻る。
【００６０】
本実施形態の蓄電装置１００によれば、一連のセルから対応するリアクタンス素子群にエネルギーを引き渡して個々のリアクタンス素子に分配させた後に、対象セルが、対応するリアクタンス素子からこの素子に分配されたエネルギーを受け取ることができる。これにより、簡便な接続ラインの開閉動作による迅速な電圧均等化処理が可能となる。
【００６１】
＜４．第２の実施形態の第１の変形例＞
［装置の構成例］
本変形例の蓄電装置１００は、図５で説明した蓄電装置１００に対して、蓄電制御装置１３０の制御内容が特定されている。
【００６２】
具体的には、本変形例の蓄電制御装置１３０は、全てのセルを一連のセルとして選択し、複数の対象セルを選択する構成である。すなわち、本変形例の蓄電制御装置１３０は、全てのセルから全てのリアクタンス素子にエネルギーを移動させた上で接続ラインの第１の対を開路させた後に、複数対の接続ラインの第２の対を閉路させる構成である。複数の対象セルは、互いに隣接する位置関係を有していてもよく、または、互いに離れた位置関係を有していてもよく、あるいは、これら双方の位置関係を有する対象セルが混在していてもよい。
【００６３】
［装置の動作例］
本変形例の蓄電装置１００の動作例を以下に述べる。以下の動作例は、本開示に係る蓄電制御方法の一実施形態を含む。
【００６４】
本変形例では、蓄電制御装置１３０によるスイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇの制御によって接続ライン１６０ａ〜１６０ｇが図６Ａ〜図６Ｃの如く開閉されることで、一連のセルと複数の対象セルとの間でエネルギーが授受される。
【００６５】
具体的には、図６Ａには、接続ラインの第１の対の閉路状態が示されている。より具体的には、図６Ａの状態は、１番目の接続ライン１６０ａと７番目の接続ライン１６０ｇとの対すなわち組が、接続ラインの第１の対として閉路された状態である。図６Ａの状態では、１番目〜６番目のセル１１０ａ〜１１０ｆから、１番目〜６番目のリアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆにエネルギーが移動され、移動されたエネルギーは、各リアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆに蓄積される。
【００６６】
図６Ｂには、図６Ａにおいて閉路された接続ラインの第１の対の開路状態が示されている。図６Ｂの状態では、図６Ａの状態において各リアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆに蓄積されたエネルギーが、各リアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆに蓄積され続ける。
【００６７】
図６Ｃには、接続ラインの第２の対の閉路状態が示されている。図６Ｃの状態は、２番目の接続ライン１６０ｂと３番目の接続ライン１６０ｃとの対が、接続ラインの第２の対として閉路された状態である。また、図６Ｃの状態は、５番目の接続ライン１６０ｅと７番目の接続ライン１６０ｇとの対も、接続ラインの第２の対として閉路された状態である。図６Ｃの状態では、２番目のリアクタンス素子１２０ｂに蓄積されているエネルギーが２番目のセル１１０ｂに移動される。また、図６Ｃの状態では、５番目および６番目のリアクタンス素子１２０ｅ、１２０ｆに蓄積されているエネルギーが、５番目および６番目のセル１１０ｅ、１１０ｆに移動される。
【００６８】
ただし、以上の動作は本変形例の一態様に過ぎず、本変形例の範囲を限定するものではない。例えば、蓄電装置１００は、２番目、５番目および６番目のセル１１０ｂ、１１０ｅ、１１０ｆ以外の複数のセルが対象セルとなる場合にも有効に動作することができる。
【００６９】
接続ラインの第１の対と接続ラインの第２の対とが共通の接続ラインを含まない場合等においては、蓄電制御装置１３０は、接続ラインの第１の対の開路と接続ラインの第２の対の閉路とを同時に行ってもよい。接続ラインの第１の対と接続ラインの第２の対とが共通の接続ラインを含む場合については、共通の接続ラインは開路状態を経由せずに閉路状態を継続させてもよい。
【００７０】
本変形例の蓄電装置１００によれば、図５で説明した蓄電装置１００と同様の作用効果を奏することができ、または、対象セルの位置および個数の制約が緩和されたフレキシブルな電圧均等化処理が可能となる。あるいは、本変形例の蓄電装置１００によれば、複数の対象セルにエネルギーを同時に移動させることができるので、電圧均等化処理の迅速性を有効に確保することが可能となる。
【００７１】
＜５．第２の実施形態の第２の変形例＞
［装置の構成例］
本変形例の蓄電装置１００は、図６で説明した蓄電装置１００に対して、蓄電制御装置１３０の制御内容が相違する。
【００７２】
具体的には、本変形例の蓄電制御装置１３０は、全セルのうちの一部のセルを一連のセルとして選択し、複数の対象セルを選択する構成である。すなわち、本変形例の蓄電制御装置１３０は、連続する一部のセルから連続する一部のリアクタンス素子にエネルギーを移動させた上で接続ラインの第１の対を開路させた後に、複数対の接続ラインの第２の対を閉路させる構成である。全セルのうちの一部のセルを一連のセルとして選択する場合は、セル電圧に基づいて電圧均等化処理を要しないと判断されるセルを一連のセルから除外する場合等であってもよい。より具体的には、例えば、最大電圧セルと最小電圧セルに挟まれないセルを除外してもよいが、これに限定されない。
【００７３】
［装置の動作例］
本変形例の蓄電装置１００の動作例を以下に述べる。以下の動作例は、本開示に係る蓄電制御方法の一実施形態を含む。
【００７４】
本変形例では、蓄電制御装置１３０によるスイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇの制御によって接続ライン１６０ａ〜１６０ｇが図７Ａ〜図７Ｃの如く開閉されることで、一連のセルと複数の対象セルとの間でエネルギーが授受される。
【００７５】
具体的には、図７Ａには、一連のセルとして選択された一部のセルに対応する接続ラインの第１の対が閉路された状態が示されている。より具体的には、図７Ａの状態は、２番目〜６番目のセル１１０ｂ〜１１０ｆが一連のセルに選択された状態である。また、図７Ａの状態は、２番目の接続ライン１６０ｂと７番目の接続ライン１６０ｇとが、接続ラインの第１の対として閉路された状態である。
【００７６】
図７Ａの状態では、一連のセル１１０ｂ〜１１０ｆから、全体として、２番目〜６番目のリアクタンス素子１２０ｂ〜１２０ｆにエネルギーが移動され、移動されたエネルギーは、各リアクタンス素子１２０ｂ〜１２０ｆに蓄積される。
【００７７】
図７Ｂには、図７Ａにおいて閉路された接続ラインの第１の対の開路状態が示されている。図７Ｂの状態では、図７Ａの状態において一連のリアクタンス素子１２０ｂ〜１２０ｆに蓄積されたエネルギーが、各リアクタンス素子１２０ｂ〜１２０ｆに蓄積され続ける。
【００７８】
図７Ｃには、接続ラインの第２の対の閉路状態が示されている。図７Ｃの状態は、３番目の接続ライン１６０ｃと４番目の接続ライン１６０ｄとの対が、接続ラインの第２の対として閉路された状態である。また、図７Ｃの状態は、６番目の接続ライン１６０ｆと７番目の接続ライン１６０ｇとの対も、接続ラインの第２の対として閉路された状態である。図７Ｃの状態では、３番目のリアクタンス素子１２０ｃに蓄積されたエネルギーが３番目のセル１１０ｃに移動され、６番目のリアクタンス素子１２０ｆに蓄積されたエネルギーが、６番目のセル１１０ｆに移動される。
【００７９】
ただし、以上の動作は本変形例の一態様に過ぎず、本変形例の範囲を限定するものではない。例えば、一連のセルとして、最も負極側のセルを除く一連のセルや、最も正極側および最も負極側のセルを除く一連のセルが選択されてもよい。
【００８０】
本変形例の蓄電装置１００によれば、図６の蓄電装置１００と同様の作用効果を奏することができ、または、一連のセルの位置および個数の制約が緩和されたフレキシブルな電圧均等化処理が可能となる。
【００８１】
＜６．第３の実施形態＞
［装置の構成例］
図８は、本実施形態の蓄電装置１００の構成例を模式的に示す全体図である。本実施形態の蓄電装置１００は、第２の実施形態の蓄電装置１００に対して、蓄電制御装置１３０の構成が相違する。すなわち、蓄電制御装置１３０は、対象セルを選択した上で接続ラインの第１の対を閉路させる構成である。
【００８２】
具体的には、図８に示すように、蓄電装置１００は、セル電圧監視部１５０を備える。また、図８に示すように、蓄電制御装置１３０は、対象セル選択部１３１およびスイッチ駆動決定部１３２を備える。
【００８３】
［セル電圧監視部１５０］
セル電圧監視部１５０は、各セル１１０ａ〜１１０ｆの電圧を監視する構成である。図８に示すように、セル電圧監視部１５０は、各セル１１０ａ〜１１０ｆの正極および負極に接続されており、各セル１１０ａ〜１１０ｆの端子間電圧を個別に監視する構成である。図８に示すように、各セル１１０ａ〜１１０ｆとセル電圧監視部１５０とを接続する配線１７０の数は、接続ライン１６０ａ〜１６０ｇと同数であってもよい。
【００８４】
セル電圧監視部１５０は、各セル１１０ａ〜１１０ｆの電圧の監視結果すなわち検出されたセル電圧を蓄電制御装置１３０に出力する。監視結果は、蓄電制御装置１３０側で監視結果に対応するセル１１０ａ〜１１０ｆを特定可能な態様で出力されてもよい。例えば、監視結果は、蓄電制御装置１３０におけるセル１１０ａ〜１１０ｆ毎の入力端子に向けて出力されたり、セル１１０ａ〜１１０ｆの識別情報が対応付けられたりしてもよい。
【００８５】
セル電圧監視部１５０の態様は限定されず、セル１１０ａ〜１１０ｆの電圧を監視可能な種々の電子装置を採用することができる。電子装置は、集積回路等を含んでもよい。
【００８６】
［蓄電制御装置１３０］
［対象セル選択部１３１］
対象セル選択部１３１は、対象セルを選択する構成である。対象セル選択部１３１には、セル電圧監視部１５０から出力された監視結果が入力される。対象セル選択部１３１は、セル電圧監視部１５０から入力された監視結果に基づいて対象セルを選択する。
【００８７】
対象セル選択部１３１による対象セルの選択基準は限定されない。例えば、対象セル選択部１３１は、セル電圧が相対的に小さいすなわち低いセルを優先的に対象セルに選択してもよい。また、対象セル選択部１３１は、セル電圧が小さいセルの個数や位置に応じて、対象セルの個数や位置を決定してもよい。
【００８８】
［スイッチ駆動決定部１３２］
スイッチ駆動決定部１３２は、スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇの駆動方法、例えば、スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇに対するオン動作またはオフ動作の割り当て及び順序等を決定する構成である。また、スイッチ駆動決定部１３２は、決定されたスイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇの駆動方法に従ってスイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇを駆動する構成である。
【００８９】
スイッチ駆動決定部１３２は、対象セル選択部１３１による対象セルの選択結果を受けて、スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇの駆動方法を決定する。つまり、スイッチ駆動決定部１３２は、対象セルが選択された上で、一連のセルに対応するスイッチング素子すなわち接続ラインの第１の対に対応するスイッチング素子を、オン状態に切り替える構成である。スイッチ駆動決定部１３２は、スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇの駆動方法を決定する際には、各セル１１０ａ〜１１０ｆのいずれを一連のセルとして選択すべきかを判断してもよい。このような判断は、セル電圧監視部１５０の監視結果に基づいてもよい。スイッチ駆動決定部１３２が常に全てのセルを一連のセルに選択する構成である場合には、スイッチ駆動決定部１３２は、一連のセルとして選択すべきセルを判断しなくてもよい。スイッチ駆動決定部１３２は、決定された駆動方法に従った制御信号をスイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇに出力してもよい。
【００９０】
対象セル選択部１３１およびスイッチ駆動決定部１３２は、ハードウェアまたはソフトウェアもしくはこれらの双方によって具現化してもよい。
【００９１】
［装置の動作例］
図９は、本実施形態の蓄電装置１００の動作例を示すフローチャートである。図９に示す動作例は、本開示に係る蓄電制御方法の一実施形態を含む。
【００９２】
説明の便宜上、図９の初期状態では、電圧均等化処理は開始されておらず、全てのスイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇがオフ状態、すなわち、全てのセル１１０ａ〜１１０ｆがリアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆから切断された状態とする。
【００９３】
そして、初期状態から、先ず、図９のステップ９１（Ｓ９１）において、セル電圧監視部１５０により、セル電圧を監視する。
【００９４】
次いで、ステップ９２（Ｓ９２）において、蓄電制御装置１３０により、ステップ９１（Ｓ９１）におけるセル電圧の監視結果に基づいて、電圧均等化処理を継続すべきか否かを判定する。そして、ステップ９２（Ｓ９２）において肯定的な判定結果が得られた場合には、ステップ９３（Ｓ９３）に進み、否定的な判定結果が得られた場合には、ステップ９１（Ｓ９１）に戻る。
【００９５】
次いで、ステップ９３（Ｓ９３）において、対象セル選択部１３１により、ステップ９１（Ｓ９１）におけるセル電圧の監視結果に基づいて対象セルを選択する。
【００９６】
次いで、ステップ９４（Ｓ９４）において、スイッチ駆動決定部１３２により、スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇの駆動方法を決定する。この決定は、ステップ９３（Ｓ９３）における対象セルの選択結果に基づく。
【００９７】
そして、ステップ９５（Ｓ９５）以降は、スイッチ駆動決定部１３２により、ステップ９４（Ｓ９４）において決定されたスイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇの駆動方法にしたがってスイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇを駆動する。具体的には、ステップ９５（Ｓ９５）においては、一連のセルに対応するスイッチング素子をオン状態に切り替えて、接続ラインの第１の対を閉路させる。
【００９８】
次いで、ステップ９６（Ｓ９６）においては、ステップ９５（Ｓ９５）においてオン状態に切り替えられた一連のセルに対応するスイッチング素子をオフ状態に切り替えて、接続ラインの第１の対を開路させる。
【００９９】
次いで、ステップ９７（Ｓ９７）においては、ステップ９３（Ｓ９３）において選択された対象セルに対応するスイッチング素子をオン状態に切り替えて、接続ラインの第２の対を閉路させる。
【０１００】
次いで、ステップ９８（Ｓ９８）においては、ステップ９７（Ｓ９７）においてオン状態に切り替えられた対象セルに対応するスイッチング素子をオフ状態に切り替えて、接続ラインの第２の対を開路させる。その後は、ステップ９１（Ｓ９１）に戻る。
【０１０１】
本実施形態の蓄電装置１００によれば、第２の実施形態の蓄電装置１００と同様の作用効果を奏することができる。又は、本実施形態によれば、予め対象セルを選択することで、スイッチ駆動決定部１３２が一連のセルとして選択すべきセルを判断する構成の場合に、スイッチ駆動決定部１３２が、一連のセルに対象セルが含まれるように一連のセルを適切に選択することができる。
【０１０２】
もしくは、本実施形態の蓄電装置１００によれば、予め対象セルを選択することで、接続ラインの第１の対の閉路と接続ラインの第２の対の閉路との切り替えを、接続ラインの第１の対の開路後における対象セルの選択を待つことなく速やかに行うことができる。このように接続ラインの開閉動作の連続性を確保することは、後述の＜１１．第５の実施形態の第１の変形例＞の実効性を確保することにも繋げることができる。
【０１０３】
＜７．第３の実施形態の第１の変形例＞
［装置の構成例］
本変形例の蓄電装置１００は、図８の蓄電装置１００に対して、対象セルを選択するための構成が特定されている。
【０１０４】
具体的には、本変形例の蓄電制御装置１３０は、電圧が最小のセルを対象セルに含ませる構成である。本変形例の対象セル選択部１３１は、セル電圧監視部１５０の監視結果に基づいて、電圧が最小のセルを検知する構成である。また、本変形例の対象セル選択部１３１は、電圧が最小のセルを含む対象セルを選択する構成である。
【０１０５】
対象セルは、電圧が最小のセルのみであってもよく、または、電圧が最小のセル以外のセルも含んでもよい。これ以外にも、対象セルの選択の態様は限定されない。例えば、電圧が最小の第１のセルと、第１のセルとの電位差が所定値以内の１又は２以上の第２のセルとが存在する場合、対象セル選択部１３１は、第１のセルと第２のセルとの双方を対象セルに選択してもよい。この場合、第１のセルと第２のセルとは、隣接する位置関係を有していてもよく、または、離れた位置関係を有していてもよい。
【０１０６】
［装置の動作例］
図１０は、本変形例の蓄電装置１００の動作例を示すフローチャートである。図１０に示す動作例は、本開示に係る蓄電制御方法の一実施形態を含む。
【０１０７】
図１０に示すように、本変形例では、図９におけるステップ９３（Ｓ９３）が、ステップ９３１（Ｓ９３１）およびステップ９３２（Ｓ９３２）によって具現化される。
【０１０８】
具体的には、ステップ９３１（Ｓ９３１）では、対象セル選択部１３１により、セル電圧監視部１５０の監視結果に基づいて、電圧が最小のセルを検知する。
【０１０９】
ステップ９３２（Ｓ９３２）では、対象セル選択部１３１により、ステップ９３１（Ｓ９３１）において検知された電圧が最小のセルを含む対象セルを選択する。対象セルを選択した後は、ステップ９４（Ｓ９４）に進む。
【０１１０】
本変形例の蓄電装置１００によれば、図８の蓄電装置１００と同様の作用効果を奏することができ、または、電圧が最小のセルにエネルギーを受け取らせることで、更に効率的な電圧均等化処理が可能となる。
【０１１１】
＜８．第４の実施形態＞
［装置の構成例］
図１１は、本実施形態の蓄電装置１００の構成例を模式的に示す全体図である。本実施形態の蓄電装置１００は、第１〜第３の実施形態の蓄電装置１００に対して、リアクタンス素子およびスイッチング素子の構成が特定されている。以下、詳細に説明する。
【０１１２】
［リアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｂ］
本実施形態におけるリアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆは、コンデンサ１２１である。リアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆは、一連のセルから移動されたエネルギーを電荷として蓄積する。
【０１１３】
［スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇ］
図１１に示すように、各スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇは、寄生ダイオードの向きが互いに相反する一対のＭＯＳＦＥＴ１４１によって構成されている。各ＭＯＳＦＥＴ１４１は、スイッチ駆動決定部１３２に接続されており、スイッチ駆動決定部１３２から制御信号の一例であるゲート電圧すなわちゲート・ソース間電圧が印加されることにより、オン状態またはオフ状態になる。同一のスイッチング素子を構成するＭＯＳＦＥＴ１４１同士は、直列接続されている。同一のスイッチング素子を構成するＭＯＳＦＥＴ１４１同士は、ドレイン電極同士が接続されている。このような構成によれば、寄生ダイオードによる電流の流れを防止して双方向の電流に対するスイッチ機能を発揮させることができる。ＭＯＳＦＥＴ１４１は、図１１に示すようなＰチャンネル型に限定されず、ｎチャンネル型であってもよい。また、同一のスイッチング素子を構成するＭＯＳＦＥＴ１４１同士は、ソース電極同士が接続されていてもよい。
【０１１４】
［装置の動作例］
本実施形態の蓄電装置１００は、スイッチ駆動決定部１３２が、一連のセルに対応するスイッチング素子に対して例えばゲートしきい値電圧（絶対値）以上のゲート電圧（絶対値）を供給することで、一連のセルに対応するスイッチング素子をオン状態に切り替える。これにより、一連のセルから一連のリアクタンス素子に、接続ラインの第１の対を介して電流すなわち放電電流が流れ、各リアクタンス素子を構成するコンデンサに電荷が蓄積される。このようにして一連のセルから一連のリアクタンス素子にエネルギーが移動された後は、スイッチ駆動決定部１３２が、例えばゲート電圧（絶対値）をゲートしきい値電圧（絶対値）未満にすることで、一連のセルに対応するスイッチング素子をオフ状態に切り替える。そして、スイッチ駆動決定部１３２が、対象セルに対応するスイッチング素子をオン状態に切り替える。これにより、リアクタンス素子に蓄積されている電荷が、接続ラインの第２の対を介して、対象セルに電流すなわち充電電流として流れる。このようにして、リアクタンス素子から対象セルにエネルギーが移動される。
【０１１５】
本実施形態の蓄電装置１００によれば、第１〜第３の実施形態の蓄電装置１００と同様の作用効果を奏することができ、または、コンデンサにより、セル１１０ａ〜１１０ｆの短絡の防止能力すなわち安全性が向上された電圧均等化処理が可能となる。
【０１１６】
次に、本実施形態と同様にＭＯＳＦＥＴをスイッチング素子に適用した蓄電装置の比較例を、図１２および図１３に示す。図１２に示す第１の比較例の蓄電装置２００は、隣接するセル２１０同士の間で、コンデンサ２２０を介してエネルギーを授受する構成である。図１３に示す第２の比較例の蓄電装置３００は、隣接の有無を問わず任意のセル３１０同士の間でコンデンサ３２０を介してエネルギーを授受する構成である。図１２および図１３を図１１と比較すれば分かるように、両比較例の蓄電装置２００、３００とも、本実施形態の蓄電装置１００に比べてスイッチング素子２４０、３４０の個数が増加している。具体的には、本実施形態の蓄電装置１００では、スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇが７個であるのに対して、比較例の蓄電装置２００、３００では、スイッチング素子２４０、３４０が１２個に増加している。また、比較例の蓄電装置２００、３００では、本実施形態の蓄電装置１００に比較して接続ライン２６０、３６０の個数も増加している。
【０１１７】
すなわち、本実施形態の蓄電装置１００は、スイッチング素子１４０ａ〜１４０ｇおよび接続ライン１６０ａ〜１６０ｇの個数がセル１１０ａ〜１１０ｆの個数に１を加えた個数であり、比較例よりもスイッチング素子および接続ラインの数を減らすことができる。これにより、比較例よりもコストを削減することができる。また、本実施形態の蓄電装置１００によれば、隣接するセル同士のエネルギーの授受を繰り返して電圧均等化処理を行う場合に比較して、電圧均等化処理を迅速に行うことができる。
【０１１８】
＜９．第４の実施形態の第１の変形例＞
［装置の構成例］
本変形例の蓄電装置１００は、図１１の蓄電装置１００に対して各リアクタンス素子１６０ａ〜１６０ｆの定数が特定されている。
【０１１９】
具体的には、本変形例において、各リアクタンス素子１６０ａ〜１６０ｆの定数すなわちコンデンサの静電容量は、互いに同一とされている。
【０１２０】
［装置の動作例］
図１４には、本変形例の蓄電装置１００の動作例が模式的に示されている。具体的には、図１４Ａには、１番目のスイッチング素子１４０ａおよび７番目のスイッチング素子１４０ｇのオン状態が示されている。すなわち、図１４Ａには、接続ラインの第１の対の閉路状態として、１番目の接続ライン１６０ａと７番目の接続ライン１６０ｇとが閉路された状態が示されている。図１４Ｂには、６番目のスイッチング素子１４０ｆおよび７番目のスイッチング素子１４０ｇのオン状態が示されている。すなわち、図１４Ｂには、接続ラインの第２の対の閉路状態として、６番目の接続ライン１６０ｆと７番目の接続ライン１６０ｇとが閉路された状態が示されている。
【０１２１】
図１４Ａに示すように、各セル１１０ａ〜１１０ｆの電圧をＶ１〜Ｖ６とした場合、各リアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆの電圧Ｖｃは、各リアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆの定数が等しいことにより、（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４＋Ｖ５＋Ｖ６）／６となる。すなわち、各リアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆの電圧は、各セル１１０ａ〜１１０ｆの平均電圧となる。図１４では、Ｖ６＜Ｖｃと仮定する。
【０１２２】
図１４Ｂに示すように、リアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆよりも電圧が低い６番目のセル１１０ｆと、６番目のリアクタンス素子１２０ｆとが接続されることで、リアクタンス素子１２０ｆからセル１１０ｆにエネルギーが移動される。このとき、エネルギーが移動されるセル１１０ｆは、電圧が最小のセルであってもよく、または、リアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆよりも電圧が低ければ、電圧が最小のセル以外のセルであってもよい。
【０１２３】
本変形例の蓄電装置１００によれば、図１１の蓄電装置１００と同様の作用効果を奏することができ、または、各セルの平均的なエネルギーを授受させることで、効率的な電圧均等化処理が可能となる。
【０１２４】
＜１０．第５の実施形態＞
図１５は、本実施形態の蓄電装置１００の構成例を模式的に示す全体図である。本実施形態の蓄電装置１００は、図１１の蓄電装置１００に対して、リアクタンス素子の構成が相違する。以下、詳細に説明する。
【０１２５】
［リアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｂ］
本実施形態におけるリアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆは、コンデンサ１２１およびリアクトル１２２すなわちインダクタである。リアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆは、ＬＣ直列共振回路を構成する。本実施形態の蓄電装置１００は、コンデンサ１２１だけでなくリアクトル１２２にもエネルギーが蓄積される構成である。本実施形態の蓄電装置１００は、リアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆの直列共振現象によって生じる共振電流を利用して、電圧均等化処理を行う構成である。
【０１２６】
［装置の動作例］
本実施形態の蓄電装置１００では、接続ラインの第１の対の閉路状態において、一連のセルから一連のリアクタンス素子に向かう共振電流すなわち放電電流が流れて、一連のリアクタンス素子にエネルギーが移動される。各リアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆの定数が互いに同一である場合、一連のリアクタンス素子に移動されたエネルギーは、一連のリアクタンス素子に均等に分配される。接続ラインの第２の対の閉路状態においては、リアクタンス素子から対象セルに向かう共振電流すなわち充電電流が流れて、対象セルにエネルギーが移動される。
【０１２７】
図１６に、共振電流の一例を模式的に示す。図１６の横軸は時刻ｔであり、図１６の縦軸は共振電流の電流値ｉである。図１６では、放電電流の電流値を正、充電電流の電流値を負にとっている。図１６における期間Ｔ１では、接続ラインの第１の対が閉路されていて、正弦波的に時間変化する放電電流が流れる。図１６における期間Ｔ２では、接続ラインの第２の対が閉路されていて、正弦波的に時間変化する充電電流が流れる。
【０１２８】
本実施形態の蓄電装置１００によれば、図１１の蓄電装置１００と同様の作用効果を奏することができ、または、セル同士の電位差が少ない場合でも、リアクトル１２２を介してセル間でエネルギーを迅速に授受することができる。あるいは、本実施形態の蓄電装置１００によれば、リアクタンス素子の直列共振現象を利用してセル間でエネルギーを効率的に授受することができる。
【０１２９】
＜１１．第５の実施形態の第１の変形例＞
［装置の構成例］
本変形例の蓄電装置１００は、図１５の蓄電装置１００に対して、セル１１０ａ〜１１０ｆとリアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆとの接続を切り替えるための構成が相違する。以下、詳細に説明する。
【０１３０】
本変形例の蓄電制御装置１３０は、リアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆとセル１１０ａ〜１１０ｆとの接続をリアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆの共振周波数で切り替える構成である。すなわち、蓄電制御装置１３０は、一連のセルと一連のリアクタンス素子との接続と、対象セルと対象セルに対応するリアクタンス素子との接続とを共振周波数で切り替える構成である。
【０１３１】
ここで、コンデンサ１２１の静電容量をＣ［Ｆ］、リアクトル１２２の自己インダクタンスをＬ［Ｈ］とすると、リアクタンス素子の共振周波数は１／｛２π（Ｌ×Ｃ）１／２｝［Ｈｚ］となる。各リアクタンス素子１２０ａ〜１２０ｆの定数すなわちＬおよびＣが互いに同一である場合、一連のセルに接続される一連のリアクタンス素子の共振周波数と、対象セルに接続されるリアクタンス素子の共振周波数とは等しい。一連のリアクタンス素子は、直列接続数をｎとすると、合成インダクタンスがｎＬとなり、合成容量がＣ／ｎとなる。したがって、一連のリアクタンス素子の共振周波数は、１／｛２π（ｎ×Ｌ×Ｃ／ｎ）１／２｝となり、ｎ×ＬとＣ／ｎとの積によってｎが消去されるため、単数のリアクタンス素子の共振周波数１／｛２π（Ｌ×Ｃ）１／２｝と変わらない。
【０１３２】
セルがリアクタンス素子に接続されてから切断されるまでの期間を接続切り替え周期Ｓｃと定義すると、接続切り替え周期Ｓｃは、π（Ｌ×Ｃ）１／２［ｓ］となる。本変形例の蓄電制御装置１３０は、このような接続切り替え周期Ｓｃ毎にリアクタンス素子とセルとの接続を切り替える構成ということもできる。
【０１３３】
蓄電制御装置１３０は、共振周波数や接続切り替え周期Ｓｃの情報が記憶され、当該記憶された情報に基づいて、接続の切り替えタイミングを割り出して動作する構成でもよい。
【０１３４】
［装置の動作例］
図１７は、本変形例の蓄電装置１００の動作例を示すフローチャートである。図１７では、先ず、ステップ１７１（Ｓ１７１）において、蓄電制御装置１３０により、一連のセルを一連のリアクタンス素子に接続させる。
【０１３５】
次いで、ステップ１７２（Ｓ１７２）において、蓄電制御装置１３０により、リアクタンス素子の共振周波数に基づく接続の切り替えタイミングになったか否かを判定する。そして、ステップ１７２（Ｓ１７２）において肯定的な判定結果が得られた場合には、ステップ１７３（Ｓ１７３）に進み、否定的な判定結果が得られた場合には、ステップ１７２（Ｓ１７２）を繰り返す。
【０１３６】
次いで、ステップ１７３（Ｓ１７３）において、蓄電制御装置１３０により、一連のセルを一連のリアクタンス素子から切断させる。
【０１３７】
次いで、ステップ１７４（Ｓ１７４）において、蓄電制御装置１３０により、対象セルを対応するリアクタンス素子に接続させる。
【０１３８】
次いで、ステップ１７５（Ｓ１７５）において、蓄電制御装置１３０により、リアクタンス素子の共振周波数に基づく接続の切り替えタイミングになったか否かを判定する。そして、ステップ１７５（Ｓ１７５）において肯定的な判定結果が得られた場合には、ステップ１７６（Ｓ１７６）に進み、否定的な判定結果が得られた場合には、ステップ１７５（Ｓ１７５）を繰り返す。
【０１３９】
次いで、ステップ１７６（Ｓ１７６）において、蓄電制御装置１３０により、対象セルをリアクタンス素子から切断させる。
【０１４０】
次いで、ステップ１７７（Ｓ１７７）において、蓄電制御装置１３０は、電圧均等化処理を終了すべき場合には処理を終了し、電圧均等化処理を継続すべき場合にはステップ１７１（Ｓ１７１）に戻る。電圧均等化処理を終了すべきか否かの判断は、ステップ１７７（Ｓ１７７）以前に行ってもよい。ステップ１７１（Ｓ１７１）に戻る場合には、セル電圧の監視結果等に基づいて、対象セルまたは一連のセルもしくはこれらの双方を再選択してもよい。
【０１４１】
本変形例の蓄電装置１００によれば、図１５の蓄電装置１００と同様の作用効果を奏することができ、または、エネルギーの授受に好適なタイミングでセルの接続を切り替えることができる。
【０１４２】
＜１２．第５の実施形態の第２の変形例＞
本変形例の蓄電装置１００は、図１５の蓄電装置１００に対して、セルが特定されている。
【０１４３】
具体的には、本変形例におけるセルは、実質的にフラットな放電特性を有するセルである。
【０１４４】
実質的にフラットな放電特性の一例として、正極材がオリビン型リン酸鉄とされたリチウムイオン二次電池を１Ｃ放電した場合の放電曲線を図１８に示す。図１８の放電曲線は、横軸が、充電率の一例としてのＳＯＣ［％］であり、縦軸が、セルの端子電圧［Ｖ］である。図１８の放電曲線は、充電率０％〜１００％の区間のうちの５割以上に亘る一連の区間での電圧変化が０．２５Ｖ以下となっている。より具体的には、図１８の放電曲線は、充電率２０％〜９０％の区間における電圧変化が約０．１Ｖとなっている。図１８の放電曲線は、放電開始直後は内部抵抗による電圧降下が大きいが、その後はフラットな特性が続くことから、直列接続で構成した組電池内における電圧のばらつきは小さくなる。セルは、オリビン型リン酸鉄を用いたリチウムイオン二次電池に限定されない。
【０１４５】
ここで、蓄電装置１００は、装置内の温度分布が比較的一様で、負荷電流も自動車などと比較すると変動が少ないため、セル間の電圧のばらつきは小さい。よって、蓄電装置１００では、電圧均等化処理で大電流を使って高速にセル間電圧のばらつきを解消するよりも、少ない電流で無駄なくセルバランスを確保する方が望ましい。本変形例のような放電特性がフラットなセルを適用すれば、セルへの負担が軽減された少ない電流での電圧均等化処理を、ＬＣ直列共振回路によって迅速に行うことができる。実質的にフラットな放電特性を有するセルの使用は、リアクタンス素子がＬＣ直列共振回路を構成する場合に限定されない。
【０１４６】
＜１３．第６の実施形態＞
本実施形態の蓄電装置１００は、第１〜第５の実施形態の蓄電装置１００に対して、リアクタンス素子の共振周波数が相違する。
【０１４７】
具体的には、本実施形態におけるリアクタンス素子の共振周波数は、交流インピーダンス法で測定されたセルの内部インピーダンスのコールコールプロットにおける虚数成分が０となる場合の周波数である。
【０１４８】
ここで、交流インピーダンス法では、セルに交流を印加して周波数を変化させながら、周波数毎の内部インピーダンスを測定する。コールコールプロットは、交流インピーダンス法の測定結果を図示する方法の１つである。コールコールプロットでは、内部インピーダンスの実数成分を横軸にとり、内部インピーダンスの虚数成分を縦軸にとった複素平面上に、交流インピーダンス法で求められた周波数毎のセルの内部インピーダンスをプロットする。
【０１４９】
コールコールプロットの一例を図１９に示す。図１９では、内部インピーダンスの虚数成分が０となる場合の周波数が、ｆｍｉｎ［Ｈｚ］となっている。この場合、ｆｍｉｎが共振周波数となるようにリアクタンス素子を設計すればよい。具体的には、ｆｍｉｎ＝１／｛２π×（Ｌ×Ｃ）１／２｝を満足するように、リアクトル１２２の自己インダクタンスＬおよびコンデンサ１２１の静電容量Ｃを選択すればよい。
【０１５０】
本実施形態の蓄電装置１００によれば、第１〜第５の実施形態の蓄電装置１００と同様の作用効果を奏することができ、または、セルの内部インピーダンスを最小にすることで、エネルギーを更に効率的に授受することができる。
【０１５１】
＜１４．第６の実施形態の第１の変形例＞
本変形例の蓄電装置１００は、図１９を参照して説明した蓄電装置１００に対して、リアクタンス素子の共振周波数の設定の態様が相違する。
【０１５２】
本変形例の蓄電装置１００を説明するためのコールコールプロットの一例を図２０に模式的に示す。図２０の横軸Ｚ’は、セルの内部インピーダンスの実部であり、図２０の縦軸Ｚ”は、セルの内部インピーダンスの虚数部である。図２０には、セルの充電率の一例としてのＳＯＣ(State of Charge)［％］ごとのコールコールプロットが示されている。図２０のコールコールプロットは、FRA (Frequency Response Analyzer)によるセルの内部インピーダンスの測定結果に基づくプロットである。図２０中の具体的な数値はあくまで一例であり、本開示の範囲を何ら限定するものではない。
【０１５３】
図２０に示すように、コールコールプロットは、ＳＯＣに応じて異なる場合がある。コールコールプロットにおける虚数成分が０となる場合の周波数ｆｍｉｎがＳＯＣに応じて異なる場合、ｆｍｉｎをＳＯＣ毎に求め、求められたＳＯＣ毎のｆｍｉｎを総合的に考慮してリアクタンス素子の共振周波数を設定してもよい。例えば、ＳＯＣ毎のｆｍｉｎの平均値を求め、この平均値が共振周波数となるようにリアクタンス素子を設計してもよい。
【０１５４】
本変形例によれば、ＳＯＣの変化を加味したエネルギーの効率的な授受が可能となる。
【０１５５】
上述の各実施形態および変形例は、これらを適宜組み合わせてもよい。
【０１５６】
各実施形態および変形例に記載された作用効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、他の作用効果があってもよい。本開示は、各実施形態および変形例に記載された複数の作用効果のいずれか一つを奏すればよい。
また、本開示は、以下のような構成をとることもできる。
（１）直列接続された複数のセルと、
直列接続された複数のリアクタンス素子と、
各セルと各リアクタンス素子とを一対一対応で並列接続する複数の接続ラインと、
各接続ラインを個別に開閉する複数のスイッチング素子と、
前記スイッチング素子を制御して前記セル間でエネルギーを授受させる蓄電制御装置と、
を備える蓄電装置。
（２）前記蓄電制御装置は、前記複数のセルのうちの選択された一連のセルの両端に配置された接続ラインの第１の対を閉路させ、その後、前記接続ラインの第１の対を開路させ、かつ、前記一連のセルのうちの対象セルの両端に配置された接続ラインの第２の対を閉路させる構成の（１）に記載の蓄電装置。
（３）前記蓄電制御装置は、前記複数のセルの全部または一部を前記一連のセルとして選択し、複数の前記対象セルを選択する構成の（２）に記載の蓄電装置。
（４）各リアクタンス素子は、定数が互いに同一である（１）〜（３）のいずれかに記載の蓄電装置。
（５）各リアクタンス素子は、コンデンサを含む（１）〜（４）のいずれかに記載の蓄電装置。
（６）各リアクタンス素子は、リアクトルを含む（５）に記載の蓄電装置。
（７）前記蓄電制御装置は、前記リアクタンス素子と前記セルとの接続を前記リアクタンス素子の共振周波数で切り替える構成の（６）に記載の蓄電装置。
（８）前記リアクタンス素子の共振周波数は、交流インピーダンス法で測定された前記セルの内部インピーダンスのコールコールプロットにおける虚数成分が０となる場合の周波数である（１）〜（７）のいずれかに記載の蓄電装置。
（９）前記スイッチング素子の個数及び前記接続ラインの個数は、前記セルの個数に１を加えた個数である（１）〜（８）のいずれかに記載の蓄電装置。
（１０）前記蓄電制御装置は、前記対象セルを選択した上で前記接続ラインの第１の対を閉路させる構成の（２）に記載の蓄電装置。
（１１）前記蓄電制御装置は、電圧が最小のセルを含む前記対象セルを選択する構成の（１０）に記載の蓄電装置。
（１２）コンピュータを、
直列接続された複数のセルと直列接続された複数のリアクタンス素子とを一対一対応で並列接続する複数の接続ラインを、複数のスイッチング素子を制御して個別に開閉させて、前記セル間でエネルギーを授受させる手段
として機能させる蓄電制御プログラム。
【符号の説明】
【０１５７】
１００  蓄電装置
１１０ａ、１１０ｂ  セル
１２０ａ、１２０ｂ  リアクタンス素子
１３０  蓄電制御装置
１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ  スイッチング素子
１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ  接続ライン
【図１】
2015065796.tif 000003
【図２】
2015065796.tif 000004
【図３】
2015065796.tif 000005
【図４】
2015065796.tif 000006
【図５】
2015065796.tif 000007
【図６】
2015065796.tif 000008
【図７】
2015065796.tif 000009
【図８】
2015065796.tif 000010
【図９】
2015065796.tif 000011
【図１０】
2015065796.tif 000012
【図１１】
2015065796.tif 000013
【図１２】
2015065796.tif 000014
【図１３】
2015065796.tif 000015
【図１４】
2015065796.tif 000016
【図１５】
2015065796.tif 000017
【図１６】
2015065796.tif 000018
【図１７】
2015065796.tif 000019
【図１８】
2015065796.tif 000020
【図１９】
2015065796.tif 000021
【図２０】
2015065796.tif 000022