(57)【要約】【課題】エネルギーの損失を低減させる。【解決手段】ｎ（ｎは２以上の自然数）個のコイルのそれぞれにおけるエネルギーの蓄積と、複数の蓄電装置を有するｎ個の組蓄電装置のそれぞれにおける、何れか１つの蓄電装置に対する前記コイルからの前記エネルギーの放出と、を切り替えるｎ個のスイッチ部と、前記ｎ個のコイルの両端の電位差を変更するｎ個の変更部と、を有し、前記ｎ個のコイルに前記エネルギーを蓄積する際に、前記ｎ個の組蓄電装置の蓄電状態に基づき、前記ｎ個のコイルのうち少なくとも何れか１つのコイルの両端の電位差を変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ（ｎは２以上の自然数）個のコイルのそれぞれにおけるエネルギーの蓄積と、
複数の蓄電装置を有するｎ個の組蓄電装置のそれぞれにおける、何れか１つの蓄電装置に対する前記コイルからの前記エネルギーの放出と、を切り替えるｎ個のスイッチ部と、
前記ｎ個のコイルの両端の電位差を変更するｎ個の変更部と、を有し、
前記ｎ個のコイルに前記エネルギーを蓄積する際に、前記ｎ個の組蓄電装置の蓄電状態に基づき、前記ｎ個のコイルのうち少なくとも何れか１つのコイルの両端の電位差を変更することを特徴とする蓄電状態調整回路。
【請求項２】
前記ｎ個の変更部において、
前記ｎ個の組蓄電装置のうち、前記組蓄電装置の両端の電位差と基準となる電位差との差が所定値以上である組蓄電装置と対応する変更部により、該変更部と対応するコイルの両端の電位差を変更することを特徴とする請求項１記載の蓄電状態調整回路。
【請求項３】
前記基準となる電位は、
前記ｎ個の組蓄電装置のうち何れか１つの組蓄電装置の両端の電位差である請求項２記載の蓄電状態調整回路。
【請求項４】
前記基準となる電位は、
前記ｎ個の組蓄電装置のそれぞれの両端の電位差の平均値である請求項２記載の蓄電状態調整回路。
【請求項５】
前記スイッチ部は、
前記コイルにおけるエネルギーの蓄積と放出を切り替える第一のスイッチ部と、
複数の蓄電装置と前記コイルとを導通又は遮断させる、前記複数の蓄電装置に対応した複数の第二のスイッチ部とを有し、
前記第一のスイッチ部を導通させたとき、前記複数の第二のスイッチ部が遮断され、
前記第一のスイッチ部を遮断させたとき、前記複数の第二のスイッチ部のうちいずれか１つの第二のスイッチ部が導通することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の蓄電状態調整回路。
【請求項６】
ｎ（ｎは２以上の自然数）個のコイルと、
前記ｎ個のコイルのそれぞれにおけるエネルギーの蓄積と、
複数の蓄電装置を有するｎ個の組蓄電装置のそれぞれにおける、何れか１つの蓄電装置に対する前記コイルからの前記エネルギーの放出と、を切り替えるｎ個のスイッチ部と、
前記ｎ個のコイルの両端の電位差を変更するｎ個の変更部と、を有し、
前記ｎ個のコイルに前記エネルギーを蓄積する際に、前記ｎ個の組蓄電装置の蓄電状態に基づき、前記ｎ個のコイルのうち少なくとも何れか１つのコイルの両端の電位差を変更することを特徴とする蓄電状態調整装置。
【請求項７】
ｎ（ｎは２以上の自然数）個のコイルと、
複数の蓄電装置を有するｎ個の組蓄電装置と、
前記ｎ個のコイルのそれぞれにおけるエネルギーの蓄積と、
前記ｎ個の組蓄電装置のそれぞれにおける、何れか１つの蓄電装置に対する前記コイルからの前記エネルギーの放出と、を切り替えるｎ個のスイッチ部と、
前記ｎ個のコイルの両端の電位差を変更するｎ個の変更部と、を有し、
前記ｎ個のコイルに前記エネルギーを蓄積する際に、前記ｎ個の組蓄電装置の蓄電状態に基づき、前記ｎ個のコイルのうち少なくとも何れか１つのコイルの両端の電位差を変更することを特徴とする蓄電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置の蓄電状態の調整に係る蓄電状態調整回路、蓄電状態調整装置及び蓄電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、直列に接続された複数の二次電池（セル）を有する蓄電池パックでは、セルの電圧を調整して各セルのセル電圧の均一化を図る電子回路を有するものが知られている。セル電圧の均一化においては、セル間で電力の受け渡しを行わせるアクティブ方式が注目されている。
【０００３】
アクティブ方式の電子回路は、トランスと、トランスを駆動させるスイッチ素子とを有し、スイッチ素子がオンされている期間に一次側コイルに電力を蓄え、スイッチ素子がオフされたとき一次側コイルに蓄えた電力を二次側コイルに出力する。
【０００４】
さらに、このような電子回路では、複数の二次電池をグループ化したタップとし、複数のタップ間の電圧の均一化を図る技術が提案されている。
【０００５】
具体的には例えば、各タップに１つのトランスを設け、複数のトランスを形成することや、各タップ間の電圧の均一化にトランスを用い、タップ内の各二次電池のセル電圧の均一化にコンバータを用いること等が知られている（例えば特許文献１〜４等）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のアクティブ方式の電子回路では、トランスによるエネルギーの損失が大きい。
【０００７】
開示の技術では、上記事情に鑑みてこれを解決すべくなされたものであり、エネルギーの損失を低減させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく、以下の如き構成を採用した。
【０００９】
開示の蓄電状態調整回路では、ｎ（ｎは２以上の自然数）個のコイルのそれぞれにおけるエネルギーの蓄積と、複数の蓄電装置を有するｎ個の組蓄電装置のそれぞれにおける、何れか１つの蓄電装置に対する前記コイルからの前記エネルギーの放出と、を切り替えるｎ個のスイッチ部と、前記ｎ個のコイルの両端の電位差を変更するｎ個の変更部と、を有し、前記ｎ個のコイルに前記エネルギーを蓄積する際に、前記ｎ個の組蓄電装置の蓄電状態に基づき、前記ｎ個のコイルのうち少なくとも何れか１つのコイルの両端の電位差を変更する。
【発明の効果】
【００１０】
エネルギーの損失を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】蓄電池パックを説明する図である。
【図２】蓄電モジュールと蓄電状態調整回路を説明する図である。
【図３】電流制限回路と論理回路の一例を説明する図である。
【図４】蓄電状態調整回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図５】基準電圧の調整を説明するフローチャートである。
【図６】電流制限回路と論理回路の他の例を説明する図である。
【図７】蓄電状態調整回路の動作を説明する他のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第一の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、蓄電池パックを説明する図である。
【００１３】
本実施形態の蓄電池パック１００は、Ｂ＋端子、Ｂ−端子、コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３
Ｌ４、電流制限回路１１１、１１２、１１３、１１４、蓄電モジュール１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ、スイッチ素子ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬ４を有する。
【００１４】
本実施形態の蓄電池パック１００において、蓄電モジュール１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄは、それぞれ同様の構成を有する。本実施形態の蓄電モジュール１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄは、それぞれが組電池１２０、スイッチ素子Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２、セル電圧検出回路１３０、コントローラ１４０を有する。組電池１２０は、二次電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４が直列に接続されたものである。
【００１５】
尚、本実施形態では、組電池１２０は４つの二次電池Ｂ１〜Ｂ４を有するものとしたが、これに限定されない。本実施形態の二次電池Ｂ１〜Ｂ４は、例えば電気二重層キャパシタ等の蓄電池とすることもできる。また、本実施形態では、組電池１２０が有する二次電池は４つとしたが、これに限定されない。本実施形態の組電池１２０が有する二次電池の数は、２つ以上であれば良く、任意の数であって良い。
【００１６】
本実施形態の蓄電池パック１００は、Ｂ＋端子及びＢ−端子を介して接続された負荷に、４つの組電池１２０に蓄電された電力を供給する。また、本実施形態の蓄電池パック１００は、Ｂ＋端子及びＢ−端子を介して接続された充電器により、４つの組電池１２０に含まれる二次電池を充電する。
【００１７】
本実施形態の蓄電池パック１００では、各蓄電モジュールの有するスイッチ素子と、電流制限回路１１１、１１２、１１３、１１４と、スイッチ素子ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬ４と、からなる蓄電状態調整回路２００により、各蓄電モジュールの有する二次電池Ｂ１〜Ｂ４における電気の蓄積状態（すなわち蓄電状態）を調整する。
【００１８】
より具体的には、蓄電状態調整回路２００は、各蓄電モジュール内で、組電池１２０における二次電池Ｂ１〜Ｂ４のセル電圧の均一化を図り、さらに各蓄電モジュールが有する組電池１２０同士の電圧の均一化を図る。組電池１２０同士の電圧は、言い換えれば、各蓄電モジュールにおける二次電池Ｂ４の負極の電位から二次電池Ｂ１の正極の電位までの電位差である。
【００１９】
以下に、各蓄電モジュールが有する組電池１２０同士の電圧の均一化について説明する。
【００２０】
本実施形態の蓄電池パック１００では、各蓄電モジュールが有するコントローラ１４０同士を通信可能とした。本実施形態では、各蓄電モジュールと対応した４つのコントローラ１４０のうち、他のコントローラよりも上位の制御を行うコントローラが予め設定されている。そして、この上位のコントローラにおいて、各蓄電モジュールと対応する組電池１２０の電圧（二次電池Ｂ４の負極の電位から二次電池Ｂ１の正極の電位までの電位差）の比較が行われる。
【００２１】
そして、上位のコントローラは、比較の結果に基づき、各蓄電モジュールと対応するコイルに蓄積させるエネルギーの量を変更させることで、各蓄電モジュールが有する組電池１２０同士の電圧の均一化を図る。エネルギーの量の変更は、例えばコイルに流れるコイル電流の値を変更することで実現される。
【００２２】
尚、本実施形態では、４つのコントローラ１４０の何れか１つを上位のコントローラに設定するものとしたが、これに限定されない。本実施形態では、各蓄電モジュールの有するコントローラ１４０以外に、以下に説明する上位のコントローラと同様の機能を有する制御用のコントローラを別に設けても良い。また、本実施形態の蓄電池パック１００は、４つの蓄電モジュールを有するものとしたが、これに限定されない。蓄電池パック１００に含まれる蓄電モジュールは、任意の数であって良い。
【００２３】
以下に、本実施形態の蓄電池パック１００における各部品の接続について説明する。
【００２４】
尚、本実施形態の蓄電状態調整回路２００が有する各スイッチ素子は、例えばＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）等の半導体スイッチ素子等である。
【００２５】
本実施形態のＢ＋端子には、スイッチ素子ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬ４のそれぞれの一端が接続されている。
【００２６】
スイッチ素子ＳＬ１の他端は、コイルＬ１の一端と接続されている。図１では、コイルＬ１とスイッチ素子ＳＬ１との接続点を接続点Ｌａ１とする。コイルＬ１の他端は、電流制限回路１１１の一端と接続されている。図１では、コイルＬ１と電流制限回路１１１の一端との接続点を接続点Ｌｂ１とする。電流制限回路１１１の他端は、Ｂ−端子と接続されている。
【００２７】
スイッチ素子ＳＬ２の他端は、コイルＬ２の一端と接続されている。図１では、コイルＬ２とスイッチ素子ＳＬ２との接続点を接続点Ｌａ２とする。コイルＬ２の他端は、電流制限回路１１２の一端と接続されている。図１では、コイルＬ２と電流制限回路１１２の一端との接続点を接続点Ｌｂ２とする。電流制限回路１１２の他端は、Ｂ−端子と接続されている。
【００２８】
スイッチ素子ＳＬ３の他端は、コイルＬ３の一端と接続されている。図１では、コイルＬ３とスイッチ素子ＳＬ３との接続点を接続点Ｌａ３とする。コイルＬ３の他端は、電流制限回路１１３の一端と接続されている。図１では、コイルＬ３と電流制限回路１１３の一端との接続点を接続点Ｌｂ３とする。電流制限回路１１３の他端は、Ｂ−端子と接続されている。
【００２９】
スイッチ素子ＳＬ４の他端は、コイルＬ４の一端と接続されている。図１では、コイルＬ４とスイッチ素子ＳＬ４との接続点を接続点Ｌａ４とする。コイルＬ４の他端は、電流制限回路１１４の一端と接続されている。図１では、コイルＬ４と電流制限回路１１４の一端との接続点を接続点Ｌｂ４とする。電流制限回路１１４の他端は、Ｂ−端子と接続されている。
【００３０】
尚、電流制限回路１１１、１１２、１１３、１１４の詳細は後述する。
【００３１】
本実施形態の蓄電モジュール１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄのそれぞれが有する二次電池Ｂ１〜Ｂ４は、Ｂ＋端子とＢ−端子との間で直列に接続されている。より詳細には、蓄電モジュール１１０Ａの二次電池Ｂ１の正極がＢ＋端子と接続され、蓄電モジュール１１０Ｄの二次電池Ｂ４の負極がＢ−端子と接続されている。
【００３２】
蓄電モジュール１１０Ａは、スイッチ素子ＳＬ１、コイルＬ１及び電流制限回路１１１と対応している。蓄電モジュール１１０Ａの有する二次電池Ｂ１〜Ｂ４の蓄電状態は、蓄電モジュール１１０Ａの有するスイッチ素子Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２と、スイッチ素子ＳＬ１と、電流制限回路１１１と、により調整される。
【００３３】
また、蓄電モジュール１１０Ａは、セル電圧検出回路１３０と、コントローラ１４０とを有する。蓄電モジュール１１０Ａの有するコントローラ１４０は、スイッチ素子ＳＬ１と電流制限回路１１１とに供給される制御信号ＳＧ１を生成する。また蓄電モジュール１１０Ａの有するコントローラ１４０は、蓄電モジュール１１０Ａの有する各スイッチ素子に供給される制御信号を生成する。
【００３４】
さらに、蓄電モジュール１１０Ａの有するコントローラ１４０は、蓄電モジュール１１０Ｂの有するコントローラ１４０と接続されており、両者間で通信を行うことができる。
【００３５】
蓄電モジュール１１０Ｂは、スイッチ素子ＳＬ２、コイルＬ２及び電流制限回路１１２と対応している。蓄電モジュール１１０Ｂの有する二次電池Ｂ１〜Ｂ４の蓄電状態は、蓄電モジュール１１０Ｂの有するスイッチ素子Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２と、スイッチ素子ＳＬ２と、電流制限回路１１２と、により調整される。
【００３６】
また、蓄電モジュール１１０Ｂは、セル電圧検出回路１３０と、コントローラ１４０とを有する（図示せず）。蓄電モジュール１１０Ｂの有するコントローラ１４０は、スイッチ素子ＳＬ２と電流制限回路１１２とに供給される制御信号ＳＧ２を生成する。また蓄電モジュール１１０Ｂの有するコントローラ１４０は、蓄電モジュール１１０Ｂの有する各スイッチ素子に供給される制御信号を生成する。
【００３７】
さらに、蓄電モジュール１１０Ｂの有するコントローラ１４０は、蓄電モジュール１１０Ｃの有するコントローラ１４０と接続されており、両者間で通信を行うことができる。
【００３８】
蓄電モジュール１１０Ｃは、スイッチ素子ＳＬ３、コイルＬ３及び電流制限回路１１３と対応している。蓄電モジュール１１０Ｃの有する二次電池Ｂ１〜Ｂ４の蓄電状態は、蓄電モジュール１１０Ｃの有するスイッチ素子Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２と、スイッチ素子ＳＬ３と、電流制限回路１１３と、により調整される。
【００３９】
また、蓄電モジュール１１０Ｃは、セル電圧検出回路１３０と、コントローラ１４０とを有する（図示せず）。蓄電モジュール１１０Ｃの有するコントローラ１４０は、スイッチ素子ＳＬ３と電流制限回路１１３とに供給される制御信号ＳＧ３を生成する。また蓄電モジュール１１０Ｃの有するコントローラ１４０は、蓄電モジュール１１０Ｃの有する各スイッチ素子に供給される制御信号を生成する。
【００４０】
さらに、蓄電モジュール１１０Ｃの有するコントローラ１４０は、蓄電モジュール１１０Ｄの有するコントローラ１４０と接続されており、両者間で通信を行うことができる。
【００４１】
蓄電モジュール１１０Ｄは、スイッチ素子ＳＬ４、コイルＬ４及び電流制限回路１１４と対応している。蓄電モジュール１１０Ｄの有する二次電池Ｂ１〜Ｂ４の蓄電状態は、蓄電モジュール１１０Ｄの有するスイッチ素子Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２と、スイッチ素子ＳＬ４と、電流制限回路１１４と、により調整される。
【００４２】
また、蓄電モジュール１１０Ｄは、セル電圧検出回路１３０と、コントローラ１４０とを有する。蓄電モジュール１１０Ｄの有するコントローラ１４０は、スイッチ素子ＳＬ４と電流制限回路１１４とに供給される制御信号ＳＧ４を生成する。また蓄電モジュール１１０Ｄの有するコントローラ１４０は、蓄電モジュール１１０Ｃの有する各スイッチ素子に供給される制御信号を生成する。
【００４３】
以上のように、本実施形態の蓄電池パック１００では、各蓄電モジュールが有するコントローラ１４０が互いに通信可能に接続されている。
【００４４】
次に、図２を参照して、各蓄電モジュールと蓄電状態調整回路２００について説明する。図２は、蓄電モジュールと蓄電状態調整回路を説明する図である。
【００４５】
本実施形態の蓄電モジュール１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄは、同様の構成を有する。よって図２では、蓄電モジュール１１０Ａを例として説明する。
【００４６】
蓄電モジュール１１０Ａにおいて、セル電圧検出回路１３０は、二次電池Ｂ１〜Ｂ４のそれぞれのセル電圧を検出し、検出したセル電圧をコントローラ１４０へ出力する。また本実施形態のセル電圧検出回路１３０は、直列に接続された二次電池Ｂ１〜Ｂ４の両端の電位差を検出する。以下の説明では、二次電池Ｂ１〜Ｂ４の両端の電位差を組電池１２０の電圧と呼ぶ。
【００４７】
コントローラ１４０は、コイルＬ１に対するコイル電流ＩＬ１の供給と遮断を制御する。また本実施形態のコントローラ１４０は、二次電池Ｂ１〜Ｂ４において最もセル電圧の低い二次電池を選択し、選択された二次電池に対しコイルＬ１に蓄えられた電力を放電し、供給する。
【００４８】
より具体的にはコントローラ１４０は、コイルＬ１をＢ＋端子とＢ−端子との間に接続させてコイル電流ＩＬ１に供給させ、コイル電流ＩＬ１が所定値以上になると、コイルＬ１に対するコイル電流ＩＬ１の供給を遮断し、コイルＬ１に最もセル電圧の低い二次電池を接続させる。尚、本実施形態のコントローラ１４０は、コイルＬ１にコイル電流ＩＬ１が供給されているとき、コイルＬ１に接続される二次電池を検出しても良い。
【００４９】
本実施形態の二次電池Ｂ１〜Ｂ４は、直列に接続されており、二次電池Ｂ１の正極は、Ｂ＋端子及びスイッチ素子ＳＬ１の一端と接続され、二次電池Ｂ４の負極が蓄電モジュール１１０Ｂの有する二次電池Ｂ１の正極と接続されている。
【００５０】
スイッチ素子Ｓ１１の一端は、二次電池Ｂ１の正極に接続されている。同様に、スイッチ素子Ｓ２１の一端は二次電池Ｂ２の正極に、スイッチ素子Ｓ３１の一端は二次電池Ｂ３の正極に、スイッチ素子Ｓ４１の一端は二次電池Ｂ４の正極に、それぞれ接続されている。スイッチ素子Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ３１、Ｓ４１の他端は、接続点Ｌｂ１に接続されている。
【００５１】
本実施形態において、スイッチ素子Ｓ１２の一端は、二次電池Ｂ１の負極に接続されている。同様に、スイッチ素子Ｓ２２の一端は二次電池Ｂ２の負極に、スイッチ素子Ｓ３２の一端は二次電池Ｂ３の負極に、スイッチ素子Ｓ４２の一端は二次電池Ｂ４の負極に、それぞれ接続されている。スイッチ素子Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ３２、Ｓ４２の他端は、接続点Ｌａ１と接続されている。
【００５２】
すなわち本実施形態のスイッチ素子Ｓ１１、Ｓ１２は、二次電池Ｂ１と対応して設けられており、二次電池Ｂ１とコイルＬ１との接続／遮断を制御するスイッチ部である。またスイッチ素子Ｓ２１、Ｓ２２は、二次電池Ｂ２と対応して設けられており、二次電池Ｂ２とコイルＬ１との接続／遮断を制御するスイッチ部である。スイッチ素子Ｓ３１、Ｓ３２は、二次電池Ｂ３と対応して設けられており、二次電池Ｂ３とコイルＬ１との接続／遮断を制御するスイッチ部である。スイッチ素子Ｓ４１、Ｓ４２は、二次電池Ｂ４と対応して設けられており、二次電池Ｂ４とコイルＬ１との接続／遮断を制御するスイッチ部である。
【００５３】
本実施形態のセル電圧検出回路１３０とコントローラ１４０とは、二次電池Ｂ１の正極と、二次電池Ｂ４の負極との間に接続される。
【００５４】
本実施形態のコントローラ１４０は、論理回路２１０、２２０、２３０、２４０を有する。また本実施形態のコントローラ１４０は、最低電圧検出部１４１、クロック生成部１４２、通信部１４３、基準電圧制御部１４４を有する。
【００５５】
本実施形態では、図２に示す蓄電モジュール１１０Ａのコントローラ１４０を、他の蓄電モジュールのコントローラよりも上位の制御を行うコントローラとして説明する。
【００５６】
本実施形態の論理回路２１０は、二次電池Ｂ１と対応しており、二次電池Ｂ１に対するコイルＬ１からの電力の供給／遮断を制御する。本実施形態の論理回路２２０は、二次電池Ｂ２と対応しており、二次電池Ｂ２に対するコイルＬ１からの電力の供給／遮断を制御する。論理回路２３０は、二次電池Ｂ３と対応しており、二次電池Ｂ３に対するコイルＬ１からの電力の供給／遮断を制御する。論理回路２４０は、二次電池Ｂ４と対応しており、二次電池Ｂ４に対するコイルＬ１からの電力の供給／遮断を制御する。
【００５７】
本実施形態の最低電圧検出部１４１は、セル電圧検出回路１３０の出力から、二次電池Ｂ１〜Ｂ４において最もセル電圧が低い二次電池を検出し、各論理回路に検出結果を通知する。
【００５８】
具体的には最低電圧検出部１４１は、論理回路２１０、２２０、２３０、２４０に対して、予めローレベル（以下、Ｌレベル）の選択通知信号を供給しておく。そして最低電圧検出部１４１は、最低電圧の二次電池を検出すると、この二次電池に対応する論理回路に供給される選択通知信号をハイレベル（以下、Ｈレベル）に反転させても良い。
【００５９】
本実施形態のクロック生成部１４２は、論理回路２１０、２２０、２３０、２４０に供給されるクロック信号ＣＬＫ１を生成する。本実施形態のクロック生成部１４２は、最低電圧検出部１４１により検出された二次電池に対応する論理回路にのみ、所定周期のクロック信号ＣＬＫ１を供給し、それ以外の論理回路に供給するクロック信号ＣＬＫ１は信号のレベルを固定しても良い。
【００６０】
本実施形態の通信部１４３は、蓄電モジュール１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄの有するコントローラ１４０との通信を行う。より具体的には、通信部１４３は、他の蓄電モジュールの有するコントローラ１４０から、他の蓄電モジュールに対応する組電池１２０の電圧に関する情報を受信する。また本実施形態の通信部１４３は、後述する基準電圧制御部１４４において生成される電圧調整信号が、他の蓄電モジュールのコントローラ１４０へ送信する。
【００６１】
本実施形態の基準電圧制御部１４４は、蓄電モジュール１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄのそれぞれと対応する組電池１２０の電圧と、セル電圧検出回路１３０により検出された組電池１２０の電圧とを比較する。そして基準電圧制御部１４４は、比較結果に基づきコイルＬ１と、蓄電モジュール１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄと対応するコイルＬ２、Ｌ３、Ｌ４に蓄積させるエネルギーの量を制御する。具体的には、基準電圧制御部１４４は、電流制限回路１１１、１１２、１１３、１１４の少なくとも何れかに供給する電圧調整信号を生成する。基準電圧制御部１４４の処理の詳細は後述する。
【００６２】
論理回路２１０は、スイッチ素子ＳＬ１と、電流制限回路１１１に含まれるスイッチ素子ＳＣＬ１とを制御する制御信号ＳＧ１の元となる信号ＳＧ１′と、スイッチ素子Ｓ１１を制御する制御信号ＳＧ１１と、スイッチ素子Ｓ１２を制御する制御信号ＳＧ１２とを生成する。論理回路２２０は、信号ＳＧ１′と、スイッチ素子Ｓ２１を制御する制御信号と、スイッチ素子Ｓ２２を制御する制御信号を生成する。論理回路２３０は、信号ＳＧ１′と、スイッチ素子Ｓ３１を制御する制御信号と、スイッチ素子Ｓ３２を制御する制御信号とを生成する。論理回路２４０は、信号ＳＧ１′と、スイッチ素子Ｓ４１を制御する制御信号と、スイッチ素子Ｓ４２を制御する制御信号とを生成する。
【００６３】
本実施形態のコントローラ１４０は、論理回路２１０、２２０、２３０、２４０のそれぞれにおいて生成された信号ＳＧ１′を入力とする図示しないＯＲ回路を有しており、このＯＲ回路の出力信号が、制御信号ＳＧ１となる。
【００６４】
尚、図１では、論理回路２１０とスイッチ素子ＳＬ１、電流制限回路１１１、スイッチ素子Ｓ１１及びＳ１２との接続についてのみ示した。本実施形態の蓄電池パック１００では、論理回路２２０とスイッチ素子ＳＬ１、電流制限回路１１１、スイッチ素子Ｓ２１及びＳ２２との接続、論理回路２３０とスイッチ素子ＳＬ１、電流制限回路１１１、スイッチ素子Ｓ３１及びＳ３２との接続、論理回路２４０とスイッチ素子ＳＬ１、電流制限回路１１１、スイッチ素子Ｓ４１及びＳ４２との接続は、論理回路２１０とスイッチ素子ＳＬ１、電流制限回路１１１、スイッチ素子Ｓ１１及びＳ１２の接続と同様である。本実施形態の論理回路２１０、２２０、２３０、２４０の詳細は後述する。
【００６５】
以上のように本実施形態において、コントローラ１４０は、セル電圧が最も低い二次電池を検出し、検出された二次電池とコイルＬ１とを接続させる制御信号を出力する。本実施形態では、以上の動作により、最もセル電圧が低い二次電池にコイルＬ１に蓄えられた電力が供給され、蓄電モジュール１１０Ａ内で二次電池Ｂ１〜Ｂ４における蓄電状態が調整される。
【００６６】
次に、図３を参照して本実施形態の電流制限回路１１１と、論理回路２１０、２２０、２３０、２４０について説明する。
【００６７】
図３は、電流制限回路と論理回路の一例を説明する図である。本実施形態の論理回路２１０、２２０、２３０、２４０は、それぞれが同一の構成を有するため、図３では論理回路２１０を一例として示す。尚、図２に示す論理回路２１０は、後述する図４のタイミングチャートに示す動作を実現するための回路の一例である。論理回路２１０は、図４のタイミングチャートに示す動作を実現させる構成を有していれば良い。
【００６８】
本実施形態の電流制限回路１１１は、スイッチ素子ＳＣＬ１、抵抗Ｒ１、コンパレータ１５１、基準電圧生成部１５２を有する。
【００６９】
スイッチ素子ＳＣＬ１は、一端が接続点Ｌｂ１と接続され、他端がコンパレータ１５１の反転入力端子と抵抗Ｒ１の一端との接続点Ｐ１と接続されている。本実施形態のスイッチ素子ＳＬ１及びＳＣＬ１は、論理回路２１０から出力される制御信号ＳＧ１によりオン／オフが制御される。すなわち本実施形態のスイッチ素子ＳＬ１及びＳＣＬ１は、二次電池Ｂ１〜Ｂ４とコイルＬ１との直列の接続／遮断を制御するスイッチ部である。言い換えれば、本実施形態のスイッチ素子ＳＬ１及びＳＣＬ１は、コイルＬ１に対するエネルギーの蓄積と放出を切り替えるスイッチ部である。抵抗Ｒ１の他端は、基準電圧生成部１５２の負極とＢ−端子との接続点Ｐ２と接続されている。
【００７０】
基準電圧生成部１５２は、基準電圧Ｖｒｅｆを生成しており、正極がコンパレータ１５１の非反転入力端子と接続されている。本実施形態の基準電圧生成部１５２は、可変の電圧源であり、電圧調整信号に応じて基準電圧Ｖｒｅｆを生成する。電圧調整信号に応じた基準電圧Ｖｒｅｆの生成の詳細は後述する。
【００７１】
コンパレータ１５１の出力端子は、後述するＮＡＮＤ回路２１７の一方の入力端子と接続されている。
【００７２】
本実施形態の論理回路２１０は、ＡＮＤ回路２１１、２１２、２１３、ＮＯＴ回路２１４、コンパレータ２１５を有する。また、本実施形態の論理回路２１０は、ＮＯＴ回路２１６、ＮＡＮＤ回路２１７、２１８を有する。
【００７３】
ＡＮＤ回路２１１は、一方の入力にコンパレータ１５１の出力信号が供給され、他方の入力にクロック生成部１４２から出力されるクロック信号ＣＬＫ１が供給される。ＡＮＤ回路２１１の出力信号は、ＮＯＴ回路２１４に供給される。またＡＮＤ回路２１１の出力信号は、信号ＳＧ１′として図示しないコントローラ１４０内のＯＲ回路へ入力される。そしてＯＲ回路の出力信号が、制御信号ＳＧ１として、スイッチ素子ＳＬ１及びＳＣＬ１に供給される。
【００７４】
ＮＯＴ回路２１４の出力信号は、ＡＮＤ回路２１２の一方の入力へ供給される。ＡＮＤ回路２１２の他方の入力には、最低電圧検出部１４１から出力される選択通知信号ＳＬＥ１が供給される。
【００７５】
ＡＮＤ回路２１２の出力信号は、スイッチ素子Ｓ１２のオン／オフを制御する制御信号ＳＧ１２として、スイッチ素子Ｓ１２に供給される。また、ＡＮＤ回路２１２の出力信号は、ＡＮＤ回路２１３の一方の入力に供給される。ＡＮＤ回路２１３の他方の入力には、コンパレータ２１５の出力信号が供給される。
【００７６】
ＡＮＤ回路２１３の出力信号は、スイッチ素子Ｓ１１のオン／オフを制御する制御信号ＳＧ１１として、スイッチ素子Ｓ１１に供給される。
【００７７】
コンパレータ２１５の反転入力端子は、スイッチ素子Ｓ１１における二次電池Ｂ１側の一端と接続されている。コンパレータ２１５の反転入力端子と、スイッチ素子Ｓ１１の一端との接続点をＰ３とする。
【００７８】
コンパレータ２１５の非反転入力端子は、スイッチ素子Ｓ１１におけるコイルＬ１側の他端と接続されている。コンパレータ２１５の非反転入力端子と、スイッチ素子Ｓ１１の他端との接続点をＰ４とする。
【００７９】
本実施形態のＮＡＮＤ回路２１７とＮＡＮＤ回路２１８とは、フリップフロップを形成している。ＮＡＮＤ回路２１７の一方の入力には、コンパレータ１１２の出力信号が供給され、ＮＡＮＤ回路２１７の他方の入力には、ＮＡＮＤ回路２１８の出力信号が供給される。ＮＡＮＤ回路２１８は、一方の入力にクロック生成部１４２から出力されるクロック信号ＣＬＫが供給され、他方の入力にＮＡＮＤ回路２１７の出力信号が供給される。ＮＡＮＤ回路２１７の出力信号は、ＮＯＴ回路２１６の入力に供給される。
【００８０】
以下に、図４を参照して本実施形態の蓄電状態調整回路２００の動作について説明する。図４は、蓄電状態調整回路の動作を説明するタイミングチャートである。図４では、最低電圧検出部１４１により二次電池Ｂ１が検出され、論理回路２１０に対してＨレベルの選択通知信号が供給された際の蓄電状態調整回路２００の動作を示している。
【００８１】
尚、図４では、蓄電状態調整回路２００のうち、蓄電モジュール１１０Ａに対応するスイッチ素子の動作を説明する。本実施形態では、蓄電状態調整回路２００における、他の蓄電モジュールに対応する各スイッチ素子の動作は、蓄電モジュール１１０Ａに対応するスイッチ素子の動作と同様である。
【００８２】
始めに、タイミングＴ１における蓄電状態調整回路２００の動作を説明する。
【００８３】
タイミングＴ１では、クロック信号ＣＬＫ１がＨレベルである。このタイミングＴ１において、接続点Ｐ１−Ｐ２間の電圧は、基準電圧Ｖｒｅｆに達していないため、コンパレータ１５１の出力信号はＨレベルである。よってＡＮＤ回路２１１の出力信号はＨレベルとなる。すなわち、タイミングＴ１において信号ＳＧ１′と制御信号ＳＧ１はＨレベルとなり、スイッチ素子ＳＬ１及びＳＣＬ１はオンされ、コイルＬへコイル電流ＩＬ１の供給が開始される。
【００８４】
またＡＮＤ回路２１１の出力信号は、ＮＯＴ回路２１４を介してＬレベルに反転され、ＡＮＤ回路２１２の一方の入力に供給される。ＡＮＤ回路２１２の他方の入力には、Ｈレベルの選択通知信号が供給されている。よってＡＮＤ回路２１２の出力信号はＬレベルである。すなわち、タイミングＴ１において制御信号ＳＧ１２はＬレベルであり、スイッチ素子Ｓ１２はオフされる。
【００８５】
ＡＮＤ回路２１２のＬレベルの出力信号は、ＡＮＤ回路２１３の一方の入力に供給される。したがってＡＮＤ回路２１３の出力信号は、コンパレータ２１５の出力信号のレベルに関わらず、Ｌレベルとなる。すなわち、タイミングＴ１において制御信号ＳＧ１１はＬレベルであり、スイッチ素子Ｓ１１はオフされる。
【００８６】
以上のように本実施形態の蓄電状態調整回路２００は、タイミングＴ１においてスイッチ素子ＳＬ１及びＳＣＬ１がオンされ、スイッチ素子Ｓ１１及びＳ１２がオフされる。
【００８７】
このため本実施形態において、コイルＬ１は、例えば蓄電池パック１００に充電器が接続されていない場合、タイミングＴ１において各蓄電モジュールの有する二次電池Ｂ１〜Ｂ４と直列に接続される。この場合、コイルＬ１には、各蓄電モジュールの有する組電池１２０からコイル電流ＩＬ１が供給される。
【００８８】
したがって本実施形態では、蓄電池パック１００に負荷が接続された場合、また負荷にも充電器にも接続されていない場合でも、蓄電状態調整回路２００を動作させ、蓄電モジュール１１０Ａの有する二次電池Ｂ１〜Ｂ４のセル電圧の均一化を図ることができる。
【００８９】
また、コイルＬ１は、例えば蓄電池パック１００に充電器が接続されている場合、タイミングＴ１において両端がＢ＋端子及びＢ−端子を介して充電器と接続される。この場合、コイルＬ１には、充電器からコイル電流ＩＬ１が供給される。
【００９０】
次に、タイミングＴ２における蓄電状態調整回路２００の動作を説明する。タイミングＴ２は、コイル電流ＩＬ１がコイルＬ１に供給され、接続点Ｐ１−Ｐ２間の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆに達したタイミングである。このタイミングＴ２において、コンパレータ１５１の出力信号は、ＨレベルからＬレベルへ反転する。したがってタイミングＴ２において、ＡＮＤ回路２１１の出力信号はクロック信号ＣＬＫ１のレベルに関わらずＬレベルに反転する。
【００９１】
すなわち、タイミングＴ２において信号ＳＧ１′はＬレベルとなり制御信号ＳＧ１もＬレベルとなるため、スイッチ素子ＳＬ１及びＳＣＬ１はオフされ、コイルＬ１に対するコイル電流ＩＬ１の供給が遮断される。尚、タイミングＴ２において、論理回路２２０、２３０、２４０から出力される信号ＳＧ１′は、全てＬレベルである。Ｈレベルの選択通知信号が供給された論理回路以外の論理回路（タイミングＴ２においては、論理回路２２０、２３０、２４０）の動作の詳細は後述する。
【００９２】
ＡＮＤ回路２１１の出力信号は、ＮＯＴ回路２１４を介してＨレベルに反転され、ＡＮＤ回路２１２の一方の入力に供給される。ＡＮＤ回路２１２の他方の入力には、Ｈレベルの選択通知信号が供給されるため、ＡＮＤ回路２１２の出力信号はＨレベルに反転する。すなわち、タイミングＴ２において制御信号ＳＧ１２はＨレベルとなり、スイッチ素子Ｓ１２はオンされる。
【００９３】
ＡＮＤ回路２１２のＨレベルの出力信号は、ＡＮＤ回路２１３の一方の入力に供給される。このとき接続点Ｐ４の電位は、コイルＬ１に電力が蓄えられているため、接続点Ｐ３の電位よりも高い。よってコンパレータ２１５の出力信号はＨレベルとなる。
【００９４】
したがってＡＮＤ回路２１３の出力信号は、ＬレベルからＨレベルに反転する。すなわち、タイミングＴ２において制御信号ＳＧ１１はＨレベルであり、スイッチ素子Ｓ１１はオンされる。
【００９５】
以上のように本実施形態の蓄電状態調整回路２００は、タイミングＴ２においてスイッチ素子ＳＬ１及びＳＣＬ１がオフされ、スイッチ素子Ｓ１１及びＳ１２がオンされる。本実施形態の蓄電状態調整回路２００は、この動作により、最低電圧検出部１４１により検出された二次電池Ｂ１とコイルＬ１とを接続させ、コイルＬ１に蓄積された電力（エネルギー）を二次電池Ｂ１へ放電（放出）させる。
【００９６】
次に、タイミングＴ３における蓄電状態調整回路２００の動作を説明する。タイミングＴ３は、コイルＬ１からの二次電池Ｂ１に対する放電が終了したタイミングである。本実施形態では、コイルＬ１の放電終了のタイミングを、接続点Ｐ３及び接続点Ｐ４の電位差により検出する。より具体的には、本実施形態では、コンパレータ２１５により接続点Ｐ３の電位と接続点Ｐ４の電位と比較する。そして蓄電状態調整回路２００は、接続点Ｐ３の電位＞接続点Ｐ４の電位になったとき、コンパレータ２１５の出力信号によりスイッチ素子Ｓ１１をオフさせ、コイルＬ１と二次電池Ｂ１との接続を遮断する。本実施形態では、このようにスイッチ素子Ｓ１１を制御することで、二次電池Ｂ１からコイルＬ１に対してエネルギーが逆流することを防止できる。
【００９７】
タイミングＴ３において、コイルＬ１からの二次電池Ｂ１に対する放電により接続点Ｐ３の電位が接続点Ｐ４の電位より大きくなると、コンパレータ２１５の出力信号は、ＨレベルからＬレベルへ反転する。したがってＡＮＤ回路２１３の出力信号は、ＨレベルからＬレベルへ反転する。すなわち、タイミングＴ３において制御信号ＳＧ１１はＬレベルであり、スイッチ素子Ｓ１１はオフされ、コイルＬと二次電池Ｂ１との接続が遮断される。
【００９８】
以上のように本実施形態の蓄電状態調整回路２００は、タイミングＴ２からタイミングＴ３においてコイルＬ１に蓄えられ電力が二次電池Ｂ１へ供給され、二次電池Ｂ１の充電が行われる。
【００９９】
尚、本実施形態では、タイミングＴ３においてスイッチ素子ＳＬ１及びＳＣＬ１はオフのままであり、スイッチ素子Ｓ１２はオンのままである。本実施形態において、制御信号ＳＧ１をＨレベルに反転させるタイミング（スイッチ素子ＳＬ１及びＳＣＬ１をオンさせるタイミング）は、クロック信号ＣＬＫ１により決められる。
【０１００】
また、本実施形態において、制御信号ＳＧ１と制御信号ＳＧ１２とは、逆相である。よって制御信号ＳＧ１２は、制御信号ＳＧ１がＬレベルからＨレベルに反転するタイミングと同期して、ＨレベルからＬレベルへ反転する。すなわちスイッチ素子Ｓ１２は、スイッチ素子ＳＬ１及びＳＣＬ１がオンされるタイミングと同期してオフされる。
【０１０１】
タイミングＴ４において、クロック信号ＣＬＫ１がＨレベルになると、タイミングＴ１と同様にスイッチ素子ＳＬ１及びＳＣＬ１がオンとなり、スイッチ素子Ｓ１２はオフとなる。尚、このときスイッチ素子Ｓ１１は、タイミングＴ３からオフのままである。
【０１０２】
すなわち本実施形態の蓄電状態調整回路２００は、タイミングＴ４において、タイミングＴ１と同様の状態となり、コイルＬ１に対してコイル電流ＩＬ１の供給が開始される。
【０１０３】
本実施形態の最低電圧検出部１４１は、タイミングＴ３から次のクロック信号ＣＬＫ１が立ち上がるタイミングＴ４の間に、最もセル電圧が低い二次電池の検出を行っても良い。または最低電圧検出部１４１は、タイミングＴ３から、コイルＬ１に対するコイル電流ＩＬ１の供給が停止するタイミングＴ５の間に最もセル電圧が低い二次電池の検出を行っても良い。本実施形態の最低電圧検出部１４１は、例えば所定間隔毎に最もセル電圧の低い二次電池を検出すれば良い。
【０１０４】
また、図４では、論理回路２１０に制御されるスイッチ素子ＳＬ１及びＳＣＬ１とスイッチ素子Ｓ１１及びＳ１２の動作を説明し、論理回路２２０、２３０、２４０により制御されるその他のスイッチ素子の動作の説明を省略している。
【０１０５】
図４の例では、論理回路２２０、２３０、２４０は、それぞれがスイッチ素子Ｓ２１及びＳ２２、スイッチ素子Ｓ３１及びＳ３２、スイッチ素子Ｓ４１及びＳ４２をオフさせておく。
【０１０６】
そして、例えば図４におけるタイミングＴ３以降に最低電圧検出部１４１が二次電池Ｂ２を検出した場合、論理回路２２０は、上述した論理回路２１０の動作と同様の動作を行う。すなわち論理回路２２０は、スイッチ素子ＳＬ１及びＳＣＬ１と、スイッチ素子Ｓ２１及びＳ２２のオン／オフを制御し、二次電池Ｂ２にコイルＬ１に蓄えられた電力を放電させる。そして論理回路２１０、２３０、２４０は、それぞれがスイッチ素子Ｓ１１及びＳ１２、スイッチ素子Ｓ３１及びＳ３２、スイッチ素子Ｓ４１及びＳ４２をオフさせておく。
【０１０７】
以下に、最低電圧検出部１４１により二次電池Ｂ１以外の二次電池が検出された場合の論理回路２１０の動作を説明する。
【０１０８】
本実施形態の最低電圧検出部１４１は、検出された二次電池と対応する論理回路にＨレベルの選択通知信号ＳＬＥ１を供給し、検出された二次電池と対応する論理回路以外の論理回路に対して、Ｌレベルの選択通知信号ＳＬＥ１を供給する。
【０１０９】
また本実施形態のクロック生成部１４２は、最低電圧検出部１４１により検出された二次電池と対応する論理回路以外の論理回路には、クロック信号ＣＬＫ１のレベルをＬレベルに固定して供給する。
【０１１０】
したがって最低電圧検出部１４１が二次電池Ｂ１を検出しない場合、ＡＮＤ回路２１１の一方の入力に供給されるクロック信号ＣＬＫ１はＬレベルで固定され、ＡＮＤ回路２１１の出力信号も、Ｌレベルに固定される。よって信号ＳＧ１′もＬレベルに固定される。
【０１１１】
またＡＮＤ回路２１２においても、一方の入力に供給される選択通知信号ＳＬＥ１はＬレベルに固定され、ＡＮＤ回路２１２の出力信号もＬレベルに固定される。よってＡＮＤ回路２１３の出力信号もＬレベルに固定され、制御信号ＳＧ１１及びＳＧ１２がＬレベルとなり、スイッチ素子Ｓ１１及びＳ１２はオフされる。
【０１１２】
以上のように、本実施形態の蓄電状態調整回路２００では、クロック信号ＣＬＫ１の立ち上がりに同期してスイッチ素子ＳＬ１及びＳＣＬ１をオンさせ、コイルＬ１をＢ＋端子とＢ−端子の間に接続させてコイルＬ１に電力を蓄えさせる。そして本実施形態の蓄電状態調整回路２００は、コイルＬ１に蓄えられた電力が一定値に達したら、セル電圧が最も低い二次電池がコイルＬ１と接続されるように、スイッチ素子Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２を動作させる。
【０１１３】
すなわち本実施形態では、所定間隔毎に検出される最もセル電圧が低い二次電池とコイルＬ１とを接続させて閉ループを形成させ、この閉ループにおいてコイルＬ１に蓄えられた電力を二次電池へ供給し、二次電池を充電する。
【０１１４】
本実施形態の蓄電状態調整回路２００は、以上の動作により、複数の二次電池のうちセル電圧が最も低い二次電池にのみ充電を行い、各蓄電モジュールの蓄電状態を調整することができる。また、本実施形態の蓄電状態調整回路２００は、１つのコイルで複数の二次電池の蓄電状態を調整することが可能となる。以上のように、本実施形態では、トランスタイプに比べて、小型化に大きく貢献することができ、特に扱う電圧が大きいほど、この効果は顕著である。また、トランスは、負荷がある場合はもちろんのこと、無負荷の状態でも損失があることは知られており、本実施形態では、このトランスによるエネルギーの損失を低減させることができる。
【０１１５】
次に、図５を参照して本実施形態の蓄電モジュール１１０Ａのコントローラ１４０における基準電圧制御部１４４の処理を説明する。図５では、蓄電モジュール１１０Ａのコントローラ１４０が、蓄電モジュール１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄのそれぞれが有するコントローラ１４０の上位の制御を行う場合における基準電圧制御部１４４の動作を説明している。
【０１１６】
本実施形態の基準電圧制御部１４４は、前回の電圧調整信号の出力のタイミングから、所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ５１）。ステップＳ５１において所定時間が経過していない場合、基準電圧制御部１４４は、待機する。
【０１１７】
ステップＳ５１において所定時間が経過すると、基準電圧制御部１４４は、通信部１４３により、各蓄電モジュールのコントローラ１４０から、各蓄電モジュールと対応する組電池１２０の電圧を取得する（ステップＳ５２）。このとき基準電圧制御部１４４は、蓄電モジュール１１０Ａの組電池１２０の電圧も取得する。すなわち基準電圧制御部１４４は、ステップＳ５２において、蓄電モジュール１１０Ａ〜１１０Ｄのそれぞれに対応する４つの組電池１２０の電圧を取得する。
【０１１８】
続いて基準電圧制御部１４４は、取得した４つの組電池１２０の電圧を比較する（ステップＳ５３）。
【０１１９】
本実施形態の基準電圧制御部１４４は、例えば蓄電モジュール１１０Ａと対応する組電池１２０の電圧を基準とし、基準とした組電池１２０の電圧と、他の３つの組電池１２０の電圧とを比較しても良い。また、本実施形態の基準電圧制御部１４４は、例えば４つの組電池１２０の電圧の平均値を基準とし、平均値と４つの組電池１２０の電圧とを比較しても良い。また、本実施形態の基準電圧制御部１４４は、例えば４つの組電池１２０の電圧のうち、最大値又は最小値を基準とし、基準とした組電池１２０の電圧と、他の３つの組電池１２０の電圧とを比較しても良い。
【０１２０】
続いて基準電圧制御部１４４は、比較結果に基づき、各蓄電モジュールのコントローラ１４０の有する基準電圧制御部１４４に対し、各蓄電モジュールと対応する電流制限回路の有する基準電圧生成回路へ供給する電圧調整信号の出力を指示する（ステップＳ５４）。
【０１２１】
本実施形態の基準電圧制御部１４４は、例えば蓄電モジュール１１０Ａと対応する組電池１２０の電圧を基準として、４つの組電池１２０の電圧を比較した場合に、基準となる電圧より所定値以上電圧が低い組電池１２０を検出する。そして基準電圧制御部１４４は、所定値以上電圧が低い組電池１２０と対応する蓄電モジュールのコントローラ１４０に対し、基準となる電圧と所定値以上電圧が低い組電池１２０とのそれぞれの電圧差に応じて対応する電流制限回路の基準電圧を高くする電圧調整信号の出力を指示する。
【０１２２】
本実施形態の基準電圧制御部１４４は、以上のような電圧調整信号を出力させることで、例えば、所定値以上電圧が低い組電池１２０の電圧がより急速に充電され、基準となる電圧との差を縮めることができる。
【０１２３】
本実施形態の基準電圧制御部１４４は、基準となる電圧を、４つの組電池１２０の電圧の平均値とした場合にも、同様に制御を行っても良い。具体的には、例えば基準電圧制御部１４４は、平均値との差が所定値以上の電圧の組電池１２０を検出し、検出された組電池１２０と対応する蓄電モジュールのコントローラ１４０に、組電池１２０の電圧を平均値と近づけるように基準電圧を変更する電圧調整信号を出力させても良い。
【０１２４】
以上のように、本実施形態では、各蓄電モジュール間でも、組電池１２０の電圧の均一化を図ることができる。
【０１２５】
（第二の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。本発明の第二の実施形態では、二次電池からコイルに対するエネルギーの逆流の防止にダイオードを用いる点が第一の実施形態と相違する。よって以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
【０１２６】
図６は、電流制限回路と論理回路の他の例を説明する図である。
【０１２７】
尚、本実施形態において各蓄電モジュールにおけるコントローラ１４０が有する各論理回路は、それぞれが同様の構成を有するため、図６では、４つの論理回路の例として、論理回路２１０Ａについて説明する。
【０１２８】
本実施形態では、スイッチ素子Ｓ１１の一端と二次電池Ｂ１の正極との間にダイオードＤ１を設けた。尚、本実施形態の蓄電状態調整回路は、スイッチ素子Ｓ２１の一端と二次電池Ｂ２の正極との間、スイッチ素子Ｓ３１の一端と二次電池Ｂ３の正極との間、スイッチ素子Ｓ４１の一端と二次電池Ｂ４の正極との間にも、それぞれ図６に示す構成と同様にダイオードＤ１が設けられる。
【０１２９】
本実施形態の論理回路２１０Ａは、ＡＮＤ回路２１１、２１２と、ＮＯＴ回路２１４とを有する。本実施形態では、ＡＮＤ回路２１２の出力信号が、制御信号ＳＧ１１及び制御信号ＳＧ１２として、スイッチ素子Ｓ１１及びスイッチ素子Ｓ１２にそれぞれ供給される。
【０１３０】
したがって本実施形態では、制御信号ＳＧ１１及び制御信号ＳＧ１２が制御信号ＳＧ１と逆相となる。
【０１３１】
図７は、蓄電状態調整回路の動作を説明する他のタイミングチャートである。本実施形態では、図７に示すように、制御信号ＳＧ１１及び制御信号ＳＧ１２により制御されるスイッチ素子Ｓ１１及びＳ１２のオン／オフのタイミングは、制御信号ＳＧ１により制御されるスイッチ素子ＳＬ１及びＳＣＬ１のオン／オフのタイミングを反転させたものとなる。
【０１３２】
また本実施形態では、二次電池Ｂ１とダイオードＤ１との接続点の電位がスイッチ素子Ｓ１１とダイオードＤ１との接続点の電位よりも高くなったとき、ダイオードＤ１によりエネルギーの逆流が防止される。したがって本実施形態では、コイル電流ＩＬ１が負の値となることがない。
【０１３３】
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【０１３４】
１００  蓄電池パック
１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ  蓄電モジュール
１２０  組電池
１３０  セル電圧検出回路
１４０  コントローラ
１４１  最低電圧検出部
１４２  クロック生成部
１４３  通信部  
１４４  基準電圧制御部
２００  蓄電状態調整回路
２１０、２２０、２３０、２４０、２１０Ａ  論理回路
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３５】
【特許文献１】特開２０１３−１８７９３０号公報
【特許文献２】特開２０１３−１８３５５５号公報
【特許文献３】特開２０１３−２１９９９４号公報
【特許文献４】特開２０１３−２０７９０６号公報
【図１】
2015195707.tif 000003
【図２】
2015195707.tif 000004
【図３】
2015195707.tif 000005
【図４】
2015195707.tif 000006
【図５】
2015195707.tif 000007
【図６】
2015195707.tif 000008
【図７】
2015195707.tif 000009