(57)【要約】【課題】水素ガスの発生を抑制することができる空気電池の制御装置を提供する。【解決手段】液体供給部１２は、空気電池組セル１１に液体を供給し、空気供給部１３は、空気電池組セル１１に空気を供給する。指令発生部２０は、空気電池組セル１１に対する発電開始指令又は発電停止指令を出力する。制御装置１６は、発電開始指令に基づき開閉口部１４と送風部１５を制御することにより空気と液体とを空気電池組セル１１に供給させ、発電停止指令に基づき開閉口部１４を閉じることにより空気を空気電池組セル１１に供給させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気電池組セルと、
前記空気電池組セルに液体を供給する液体供給手段と、
前記空気電池組セルに空気を供給する空気供給手段と、
前記空気電池組セルに対する発電開始指令又は発電停止指令を出力する指令発生手段と、
前記指令発生手段からの発電開始指令に基づき前記空気供給手段の空気と前記液体供給手段の液体とを前記空気電池組セルに供給させ、前記指令発生手段からの発電停止指令に基づき前記空気供給手段の空気を前記空気電池組セルに供給させる制御手段と、
を備えることを特徴とする空気電池の制御装置。
【請求項２】
前記液体供給手段の液体の液量を調整し調整された液量を前記空気電池組セルに供給する開閉口手段を備え、
前記制御手段は、前記指令発生手段からの前記発電停止指令に基づき前記開閉口手段を閉じることを特徴とする請求項１記載の空気電池の制御装置。
【請求項３】
前記空気供給手段の空気量を調整し調整された空気量を前記空気電池組セルに供給する送風手段を備え、
前記制御手段は、前記指令発生手段からの前記発電開始指令に基づき前記送風手段の出力をオンし前記指令発生手段からの前記発電停止指令に基づき送風出力を最大にすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の空気電池の制御装置。
【請求項４】
前記送風手段は、前記空気電池組セルの空気入力側に配置されることを特徴とする請求項３記載の空気電池の制御装置。
【請求項５】
前記送風手段は、前記空気電池組セルの空気出力側に配置されることを特徴とする請求項３記載の空気電池の制御装置。
【請求項６】
前記空気供給手段の空気を除湿し除湿された空気を前記空気電池組セルに供給する除湿手段を有し、
前記制御手段は、前記指令発生手段からの前記発電停止指令に基づき前記除湿手段を駆動させることにより前記空気を除湿させることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の空気電池の制御装置。
【請求項７】
前記除湿手段は、ヒータからなることを特徴とする請求項６記載の空気電池の制御装置。
【請求項８】
前記除湿手段は、エアコンディショナからなることを特徴とする請求項６記載の空気電池の制御装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記指令発生手段からの発電開始指令に基づき外部電源により前記送風手段を駆動させ、前記空気電池組セルの出力に基づき前記空気電池組セルの出力により前記送風手段を駆動させることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の空気電池の制御装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記指令発生手段からの発電開始指令に基づき外部電源により前記除湿手段を駆動させ、前記空気電池組セルの出力に基づき前記空気電池組セルの出力により前記除湿手段を駆動させることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項記載の空気電池の制御装置。
【請求項１１】
前記空気電池組セルと接続され且つ前記空気電池組セルの電力を所定の電力に変換する電力変換手段と、
前記電力変換手段に接続される負荷と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項記載の空気電池の制御装置。
【請求項１２】
空気電池組セルに液体を供給する液体供給ステップと、
前記空気電池組セルに空気を供給する空気供給ステップと、
前記空気電池組セルに対する発電開始指令又は発電停止指令を出力する指令発生ステップと、
前記発電開始指令に基づき前記空気供給ステップの空気と前記液体供給ステップの液体とを前記空気電池組セルに供給させ、前記発電停止指令に基づき前記空気供給ステップの空気を前記空気電池組セルに供給させる制御ステップと、
を含むことを特徴とする空気電池の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気電池の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１に記載された空気電池装置が知られている。この空気電池装置は、負極と、セパレータと、触媒層及び正極集電体を有する正極と、酸素拡散膜とがこの順に積層された積層体、並びに、負極、セパレータ、及び正極と接触する電解質を含む発電体を備えている。
【０００３】
酸素拡散膜の主面の一つは、正極集電体の主面の一つに対向して配置され、酸素拡散膜の周縁部の少なくとも一部が空気と接している。これにより、大容量化が容易な空気電池、空気電池スタックおよび捲回型の空気電池装置を提供することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１４６３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された従来の空気電池装置においては、空気電池が大容量である場合、主電池の過放電、過充電時には、空気電池で発生した電力を電動車の主電池に供給できない状態となる。
【０００６】
即ち、空気電池が発生させた電力を主電池で消費できない場合には、空気電池の内部で空気と液体とにより発電反応が行われ、大量の水素ガスが発生してしまう。
【０００７】
本発明は、水素ガスの発生を抑制することができる空気電池の制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明において、液体供給手段は、空気電池組セルに液体を供給し、空気供給手段は、空気電池組セルに空気を供給する。指令発生手段は、空気電池組セルに対する発電開始指令又は発電停止指令を出力する。制御手段は、発電開始指令に基づき空気と液体とを空気電池組セルに供給させ、発電停止指令に基づき空気を空気電池組セルに供給させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、制御手段は、発電開始指令に基づき空気と液体とを空気電池組セルに供給させ、発電停止指令に基づき空気を空気電池組セルに供給させる。即ち、発電停止時には液体が供給されないため、空気電池の内部で発電反応が行われなくなり、水素ガスの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態の空気電池の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の空気電池の制御装置の処理を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態の空気電池の制御装置の発電指令時における各部の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】第１の実施形態の空気電池の制御装置の停止指令時における各部の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】第１の実施形態の空気電池の制御装置内の空気電池組セルの１セル分の構成を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の空気電池の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施形態の空気電池の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図８】第３の実施形態の空気電池の制御装置の処理を示すフローチャートである。
【図９】第３の実施形態の空気電池の制御装置の除湿部の動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の第４の実施形態の空気電池の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態の空気電池の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第６の実施形態の空気電池の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２に示す空気電池の制御装置内の電力変換部の一例を示す回路図である。
【図１４】図１２に示す空気電池の制御装置内の電力変換部の他の例を示す回路図である。
【図１５】本発明の第７の実施形態の空気電池の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第８の実施形態の空気電池の制御装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態の空気電池の制御装置について図面を参照して説明する。この空気電池の制御装置は、空気電池の出力の異常時に、発電を停止する場合に使用可能である。また、空気電池の制御装置は、空気電池の出力に主電池が接続され、空気電池から主電池に充電し、一度、空気電池の発電を停止（例えば主電池が満充電になる等）してから、再度、主電池が放電した後に主電池に充電する場合にも使用可能である。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１に本発明の第１の実施形態の空気電池の制御装置のブロック図を示す。この空気電池の制御装置は、空気電池装置１と指令発生部２０とを備えている。空気電池装置１は、空気電池組セル１１、液体供給部１２、空気供給部１３、開閉口部１４、送風部１５、制御装置１６を備えている。
【００１３】
液体供給部１２は、液体供給手段に対応し、空気電池組セル１１に液体を供給する。空気供給部１３は、空気供給手段に対応し、空気電池組セル１１に空気を供給する。開閉口部１４は、開閉口手段に対応し、液体供給部１２の液体の液量を調整する。送風部１５は、送風手段に対応し、空気供給部１３の空気量を調整する。指令発生部２０は、指令発生に対応し、空気電池組セル１１に対する発電開始指令又は発電停止指令を制御装置１６に出力する。指令発生部２０は、例えばボタンスイッチ等で構成されている。
【００１４】
開閉口部１４は、液体供給部１２の液体の液量を調整し調整された液量を空気電池組セル１１に供給する。送風部１５は、ファン等で構成されており、空気供給部１３の空気量を調整し調整された空気量を空気電池組セル１１に供給する。送風部１５は、空気電池組セル１１の空気入力側に配置されている。
【００１５】
制御装置１６は、制御手段に対応し、指令発生部２０からの発電開始指令に基づき開閉口部１４と送風部１５とを制御して空気供給部１３の空気と液体供給部１２の液体とを空気電池組セル１１に供給させる。また、制御装置１６は、指令発生部２０からの発電停止指令に基づき開閉口部１４を閉じて空気供給部１３の空気を空気電池組セル１１に供給させる。また、制御装置１６は、指令発生部２０からの発電開始指令に基づき送風部１５の出力をオンし、指令発生部２０からの発電停止指令に基づき送風部１５の送風出力を最大にする。
【００１６】
次にこのように構成された第１の実施形態の空気電池の制御装置の動作を図２に示すフローチャートを参照しながら詳細に説明する。なお、ステップＳ１０１からステップＳ１０４までの処理は、通常の発電開始時の処理である。ステップＳ１０５からステップＳ１０６までの処理は、発電停止時の処理である。
【００１７】
まず、ステップＳ１０１では、制御装置１６は、指令発生部２０から発電開始指令があるか否かを検出する。発電開始指令は、例えば、ユーザーがボタンを押すことで発生する。発電開始指令がない場合にはスタートに戻り、発電開始指令がある場合には、制御装置１６は、送風部１５および開閉口部１４を制御し、ステップＳ１０２へ進む。
【００１８】
ステップＳ１０２では、空気供給部１３からの空気を空気電池組セル１１へ供給するために、送風部１５がオンし、ステップＳ１０３へ進む。
【００１９】
ステップＳ１０３では、液体供給部１２からの液体を空気電池組セル１１へ供給するために、開閉口部１４が開くことで、液体を空気電池組セル１１へ供給し、ステップＳ１０４へ進む。ステップＳ１０４では、発電停止指令がない場合には、ステップＳ１０１へ戻る。
【００２０】
ステップＳ１０１からステップＳ１０４までの各部の処理を時間軸で説明したタイミングチャートを図３に示す。図３の時刻ｔ１において、発電開始指令が発生し、時刻ｔ２において、空気供給のための送風部１５と液体供給のための開閉口部１４が開かれることで、発電反応が開始され、空気電池組セル１１の出力電力が上昇していく。
【００２１】
次に、発電停止指令がある場合には、ステップＳ１０５に進む。発電停止指令は、例えば、負荷に出力できないフラグや、ユーザがボタンを押すことで発生する。ステップＳ１０５では、制御装置１６は、発電停止指令に基づき開閉口部１４を閉じる。これにより、液体供給を停止させることができる。
【００２２】
ステップＳ１０６では、制御装置１６は、発電停止指令に基づき送風部１５を駆動させて、空気供給の送風を最大にする。これにより、空気電池組セル内部の液体を乾かすことができる。その後、空気の送風を停止し、再度、発電するまで待機する。
【００２３】
ステップＳ１０５からステップＳ１０６までの各部の処理を時間軸で説明したタイミングチャートを図４に示す。図４の時刻ｔ１１において、発電停止指令が発生し、時刻ｔ１２において、液体供給が停止され、空気供給のための送風部１５の送風出力が最大で開始され、空気電池組セル１１の出力電力が低下していく。液体供給の停止方法は、例えば液体供給部１２で蓋をする構成等によって行う。
【００２４】
次に、空気電池組セル１１の反応現象について、図５を用いて説明する。図５は空気電池の１セル分の構成を示す図である。空気電池組セル１１は、分離膜１１１と集電部材１１２と正極触媒層１１３と電解質１１４と負極金属１１５と集電部材１１６とで構成されている。この空気電池組セル１１に空気と液体が入ってくると発電反応が始まる。以下に、亜鉛空気電池の反応例を用いて説明する。
【００２５】
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となる。正常な反応では電荷が取り出せるが、電荷を取り出せない、言い換えると負極表面で電池反応と平行して起きる副反応が生じると、水素が発生する。
【００２６】
このため、装置を停止する際、内部の液体を迅速に除去することで、副反応を速急に抑制するか、空気電池装置内部で発電反応で発生する電荷を消費する（電子を取り出す）ことで、水素の発生を抑制する。
【００２７】
このように、第１の実施形態の空気電池の制御装置によれば、液体供給部１２は、空気電池組セル１１に液体を供給し、空気供給部１３は、空気電池組セル１１に空気を供給する。指令発生部２０は、空気電池組セル１１に対する発電開始指令又は発電停止指令を出力する。制御装置１６は、発電開始指令に基づき空気と液体とを空気電池組セルに供給させ、発電停止指令に基づき空気を空気電池組セルに供給させる。即ち、発電停止時には液体が供給されないため、空気電池の内部で発電反応が行われなくなり、水素ガスの発生を抑制することができる。
【００２８】
また、液体供給部１２の液体の液量を調整し調整された液量を空気電池組セル１１に供給する開閉口部１４が設けられている。制御装置１６が指令発生部２０からの発電停止指令に基づき開閉口部１４を閉じるので、空気電池組セル内へ液体の供給を停止できるため、水素の発生を抑制できる。
【００２９】
また、空気供給部１３の空気量を調整し調整された空気量を空気電池組セル１１に供給する送風部１５が設けられている。制御装置１６が指令発生部２０からの発電停止指令に基づき送風部１５の送風出力を最大にするので、空気電池組セル内部の液体を迅速に乾かすことができ、水素の発生を抑制することができる。
【００３０】
また、送風部１５は空気電池組セルの空気入力側に配置されているので、液体と空気を両方引くことができ、液量と空気量を調整することができる。
【００３１】
（第２の実施形態）
図６は本発明の第２の実施形態の空気電池の制御装置の構成を示すブロック図である。具体的には、図６に示すように、送風部１５が空気電池組セル１１の空気出力側に配置されている。
【００３２】
この構成によれば、送風部１５により空気電池組セル内部の空気を引くことで、空気電池組セル１１に対し、空気供給部１３から空気を供給することおよび液体供給部１２から液体を供給することを同時に行うことができる。即ち、液体と空気を両方引くことができ、液量と空気量を調整することができる。
【００３３】
（第３の実施形態）
大容量の空気電池になると、液体供給を停止しても空気電池組セル１１の内部に液体が残っているため、すぐには発電反応が停止しない。そこで、第３の実施形態の空気電池の制御装置は、液体供給を停止してから、なるべく早く発電反応を停止するようにしたものである。
【００３４】
図７は本発明の第３の実施形態の空気電池の制御装置の構成を示すブロック図である。図７に示すように、空気電池組セル１１と空気供給部１３との間に空気供給部１３からの空気を除湿する除湿部１７を設けている。除湿部１７は、除湿手段に対応し、空気供給部１３からの空気を加熱するためのヒータ１７１を備えている。
【００３５】
図８は第３の実施形態の空気電池の制御装置の処理を示すフローチャートである。図８に示すステップＳ１０１からステップＳ１０６までの処理は、図２に示すそれらと同様であるので、それらの説明は省略する。
【００３６】
発電停止指令が発生すると、ステップＳ１０７で、制御装置１６ａは、発電停止指令に基づき除湿部１７のヒータ１７１をオンさせる。このため、空気供給部１３からの空気が加熱されることにより、空気の除湿が行われる。これにより、乾いた空気を空気電池組セル１１に供給することができ、空気電池組セル内部の液体を迅速に乾かすことができる。その後、空気の送風を停止し、再度、発電するまで待機する。
【００３７】
ステップＳ１０７の処理を時間軸で説明したタイミングチャートを図９に示す。図９の時刻ｔ２１において、除湿部１７を駆動すると、ヒータ１７１が動作して、空気供給部１３からの空気の湿度を下げることで、空気電池組セル内の液体を迅速に乾かすことができる。その結果、水素ガスの発生を抑制することができる。
【００３８】
なお、除湿部１７は、ヒータ１７１の代わりに、エアコンディショナを用いても良い。エアコンディショナを用いた場合にも、空気電池組セル内の液体を迅速に乾かすことができる。その結果、水素ガスの発生を抑制することができる。
【００３９】
（第４の実施形態）
図１０は、本発明の第４の実施形態の空気電池の制御装置の構成を示すブロック図である。第４の実施形態の空気電池の制御装置は、図１０に示すように、外部電源２１と、端子ａが送風部１５に接続され端子ｂが外部電源２１に接続され端子ｃが空気電池組みセル１１の出力に接続される電源切り替え部１８とを備えている。電源切り替え部１８は、リレーや半導体スイッチなどである。
【００４０】
制御装置１６ｂは、指令発生部２０からの発電開始指令に基づき電源切り替え部１８の端子ｂに切り替えて外部電源２１により送風部１５を駆動させる。制御装置１６ｂは、空気電池組セル１１の出力に基づき電源切り替え部１８の端子ｃに切り替えて空気電池組セル１１の出力により送風部１５を駆動させる。即ち、空気電池組セル１１の出力に基づき外部電源２１から空気電池組セル１１の出力に切り替えて送風部１５に電源を供給している。
【００４１】
このように構成された第４の実施形態の空気電池の制御装置によれば、空気電池組セル１１が発電を開始する時には、電源切り替え部１８の端子ｂに切り替えられて外部電源２１から送風部１５に電力を供給する。即ち、空気供給開始のために、外部電源２１からの電力により送風を開始する。
【００４２】
次に、空気電池組セル１１から電力が出力され始めると、制御装置１６ｂは、空気電池組セル１１の出力に基づき電源切り替え部１８の端子ｃに切り替えて空気電池組セル１１の出力から送風部１５に電源を供給する。
【００４３】
即ち、空気電池組セル１１の出力を用いることで、空気電池装置内部の発電反応で発生する電荷を、空気電池装置１で消費し、即ち電子を取り出すことで、水素の発生を抑制することができる。
【００４４】
（第５の実施形態）
図１１は、本発明の第５の実施形態の空気電池の制御装置の構成を示すブロック図である。第５の実施形態の空気電池の制御装置は、図１１に示すように、外部電源２１と、端子ａが除湿部１７に接続され端子ｂが外部電源２１に接続され端子ｃが空気電池組セル１１の出力に接続される電源切り替え部１８とを備えている。
【００４５】
制御装置１６ｃは、指令発生部２０からの発電開始指令に基づき電源切り替え部１８の端子ｂに切り替えて外部電源２１により除湿部１７を駆動させる。制御装置１６ｃは、、空気電池組セル１１の出力に基づき電源切り替え部１８の端子ｃに切り替えて空気電池組セル１１の出力により除湿部１７を駆動させる。即ち、空気電池組セル１１の出力に基づき外部電源２１から空気電池組セル１１の出力に切り替えて除湿部１７に電源を供給している。
【００４６】
このように構成された第５の実施形態の空気電池の制御装置によれば、空気電池組セル１１が発電を開始する時には、電源切り替え部１８の端子ｂに切り替えられて外部電源２１から除湿部１７に電力を供給する。即ち、空気供給開始のために、外部電源２１からの電力により空気の除湿を開始する。
【００４７】
次に、空気電池組セル１１から電力が出力され始めると、制御装置１６ｃは、空気電池組セル１１の出力に基づき電源切り替え部１８の端子ｃに切り替えて空気電池組セル１１の出力から除湿部１７に電源を供給する。
【００４８】
即ち、空気電池の出力を用いることで、空気電池装置内部の発電反応で発生する電荷を、空気電池装置１で消費し、即ち電子を取り出すことで、水素の発生を抑制することができる。
【００４９】
（第６の実施形態）
図１２は本発明の第６の実施形態の空気電池の制御装置の構成を示すブロック図である。この空気電池の制御装置は、図１２に示すように、空気電池組セル１１と接続され且つ空気電池組セル１１の電力を所定の電力に変換する電力変換部２２と、電力変換部２２の出力側に接続される負荷２３とを備える。電力変換部２２は、電力変換手段に対応する。即ち、電力変換部２２が空気電池組セル１１の出力を可変し、負荷２３へ電力を供給することができる。
【００５０】
図１３に電力変換部の一例を示す。この電力変換部２２ａは、図１３に示すように、非絶縁型昇圧コンバータからなる。電力変換部２２ａは、平滑コンデンサＣ１とインダクタＬ１とダイオードＤ１と半導体スイッチＱ１と平滑コンデンサＣ２と制御部２２１とを有する。
【００５１】
平滑コンデンサＣ１は空気電池組セル１１の出力端に接続され、この平滑コンデンサＣ１の両端にはインダクタＬ１と半導体スイッチＱ１との直列回路が接続される。半導体スイッチＱ１の両端にはダイオードＤ１と負荷に接続される平滑コンデンサＣ２との直列回路が接続される。
【００５２】
半導体スイッチＱ１は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）やＭＯＳＦＥＴからなる。制御部２２１は、平滑コンデンサＣ２の出力電圧に基づきデューティを制御して半導体スイッチＱ１をオン／オフさせることで、出力電圧を可変することができる。
【００５３】
また、半導体スイッチＱ１をオンした時にインダクタＬ１にエネルギーを蓄積する。半導体スイッチＱ１をオフした時にインダクタＬ１に蓄積されたエネルギーと空気電池組セル１１の出力とがダイオードＤ１を介して平滑コンデンサＣ２に出力されるので、昇圧することができる。
【００５４】
なお、図１３に示す例では非絶縁型昇圧コンバータを説明したが、例えば、電力変換部としては、非絶縁型降圧コンバータを用いても良い。
【００５５】
図１４に電力変換部の他の例を示す。この電力変換部２２ｂは、図１４に示すように、絶縁型コンバータからなる。電力変換部２２ａは、インダクタＬ１、平滑コンデンサＣ１、半導体スイッチＱ１〜Ｑ４、トランスＴ、ダイオードＤ１〜Ｄ４、平滑コンデンサＣ２を有している。
【００５６】
空気電池組セル１１の出力端にインダクタＬ１と平滑コンデンサＣ１との直列回路が接続される。平滑コンデンサＣ１の両端には、半導体スイッチＱ１と半導体スイッチＱ２との直列回路と、半導体スイッチＱ３と半導体スイッチＱ４との直列回路とが接続される。
【００５７】
トランスＴは一次巻線Ｐとこの一次巻線Ｐと同相に巻回された二次巻線Ｓとを有し、二次巻線Ｓの巻数は一次巻線Ｐの巻数のＮ倍である。トランスＴの一次巻線Ｐの一端は半導体スイッチＱ１のエミッタと半導体スイッチＱ２のコレクタと接続され、トランスＴの一次巻線Ｐの他端は半導体スイッチＱ３のエミッタと半導体スイッチＱ４のコレクタとに接続される。
【００５８】
平滑コンデンサの両端には、ダイオードＤ１とダイオードＤ２との直列回路と、ダイオードＤ３とダイオードＤ４との直列回路とが接続される。トランスＴの二次巻線Ｓの一端はダイオードＤ１のアノードとダイオードＤ２のカソードとに接続される。トランスＴの二次巻線Ｓの他端はダイオードＤ３のアノードとダイオードＤ４のカソードとに接続される。
【００５９】
このように構成された電圧変換部２２ｂによれば、半導体スイッチＱ１と半導体スイッチＱ４とがオンすると、空気電池組セル１１の出力→インダクタＬ１→半導体スイッチＱ１→トランスＴの一次巻線Ｐ→半導体スイッチＱ４の経路で電流が流れる。トランスＴの二次巻線Ｓには一次巻線Ｐに発生した電圧のＮ倍の電圧が発生する。二次側では、トランスＴの二次巻線Ｓの一端→ダイオードＤ３→平滑コンデンサＣ２→ダイオードＤ２→トランスＴの二次巻線Ｓの他端の経路で電流が流れる。このため、平滑コンデンサＣ２に直流電圧が発生する。
【００６０】
次に、半導体スイッチＱ３と半導体スイッチＱ２とがオンすると、空気電池組セル１１の出力→インダクタＬ１→半導体スイッチＱ３→トランスＴの一次巻線Ｐ→半導体スイッチＱ２の経路で電流が流れる。トランスＴの二次巻線Ｓには一次巻線Ｐに発生した電圧のＮ倍の電圧が発生する。二次側では、トランスＴの二次巻線Ｓの他端→ダイオードＤ１→平滑コンデンサＣ２→ダイオードＤ４→トランスＴの二次巻線Ｓの一端の経路で電流が流れる。このため、平滑コンデンサＣ２に直流電圧が発生する。
【００６１】
このように、トランスＴの巻数を選択することで、空気電池組セル１１の出力電圧を可変することができる。また、空気電池組セル１１の出力を可変することで、空気電池組セル１１の数を少なくすることができる。
【００６２】
また、電力変換部２２を停止することで空気電池装置１と負荷２３とが電気的に切り離され、空気電池装置内で電力を消費することができる。
【００６３】
（第７の実施形態）
図１５は本発明の第７の実施形態の空気電池の制御装置の構成を示すブロック図である。第７の実施形態の空気電池の制御装置は、図１５に示すように、空気電池組セル１１の出力に電池２４を接続している。電池２４内部にはコントローラ２４１が設けられている。
【００６４】
例えば主電池の過放電、過充電により、空気電池組セル１１の電力を電池２４に供給できない場合には、コントローラ２４１が指令発生部２０に発電停止指令情報を出力する。これにより、指令発生部２０は、発電停止指令を制御装置１６に出力するので、上述したような空気電池組セル１１の反応を停止する動作が行われる。
【００６５】
（第８の実施形態）
図１６は本発明の第８の実施形態の空気電池の制御装置の構成を示すブロック図である。第８の実施形態の空気電池の制御装置は、図１６に示すように、空気電池組セル１１と電池２４との間に電力変換部２２を配置している。即ち、電力変換部２２を停止することで空気電池装置１と電池２４が電気的に切り離され、空気電池装置内で電力を消費することができる。
【００６６】
本発明の第１の実施の形態乃至第８の実施形態の空気電池の制御装置は、電気自動車やハイブリッド自動車（ＨＥＶ）にも適用することができ、また、車両以外の装置に搭載される空気電池装置の制御装置にも適用可能である。
【００６７】
なお、本発明は、第１の実施の形態乃至第８の実施形態の空気電池の制御装置に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。本発明は、例えば、第１の実施の形態の空気電池の制御装置乃至第８の実施の形態の空気電池の制御装置のいつくかを組み合わせた実施例にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１  空気電池装置
１１  空気電池組セル
１２  液体供給部
１３  空気供給部
１４  開閉口部
１５  送風部
１６  制御装置
１７  除湿部
１８  電源切り替え部
２０  指令発生部
２１  外部電源
２２  電力変換部
２３  負荷
２４  電池
１７１  ヒータ
２２１  制御部
２４１  コントローラ
Ｃ１，Ｃ２  平滑コンデンサ
Ｑ１〜Ｑ４  スイッチング素子
Ｌ１  インダクタ
Ｄ１〜Ｄ４  ダイオード
Ｔ  トランス
Ｐ  一次巻線
Ｓ  二次巻線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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