(57)【要約】【課題】  任意のセルが短絡、開放、過充電、過放電等の異常状態になった場合にも障害を防止し得る直流電力供給システムを提供する。【解決手段】  直流電源２の出力端と複数のリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎの直列回路との間に接続されるＩＧＢＴ５と、複数のリチウムイオン二次電池に対し放電のみ許容する極性でＩＧＢＴ５に並列接続されるダイオード４と、複数のリチウムイオン二次電池の各々に、直列に接続されるＩＧＢＴ６と、単一のリチウムイオン二次電池とＩＧＢＴ６との直列回路の各々に対して並列接続されるＩＧＢＴ７と、複数のリチウムイオン二次電池の各々の端子電圧を検出する電圧プローブ１０と、複数のリチウムイオン二次電池の各々の端子電圧を調整する電圧調整回路８と、制御部９とを有している。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と、該直流電源の出力端に並列接続されてなる複数の二次電池の直列回路とを有し、前記直流電源の出力端より直流負荷に直流電力を供給する直流電力供給システムであって、
前記直流電源の出力端と前記複数の二次電池の直列回路との間に接続される第１のスイッチ手段と、
前記複数の二次電池に対し放電のみ許容する極性で前記第１のスイッチ手段に並列接続されるダイオードと、
前記複数の二次電池の各々に、直列に接続される第２のスイッチ手段と、
前記二次電池と第２のスイッチ手段との直列回路の各々に対して並列接続される第３のスイッチ手段と、
前記複数の二次電池の各々の端子電圧を検出する電圧検出手段と、
前記複数の二次電池の各々の端子電圧を調整する電圧調整手段と、
前記電圧検出手段の検出出力に基づいて複数の二次電池のうち任意の二次電池に異常状態が発生したと判定した場合には、その異常状態の種別に応じて該異常状態の影響を除去するように前記第１、第２及び第３のスイッチ手段のオン、オフ状態を切換えるように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする直流電力供給システム。
【請求項２】
前記複数の二次電池の直列回路の各々の単一の二次電池の代わりに、均圧線で並列に接続した複数の二次電池に置換したことを特徴とする請求項1に記載の直流電力供給システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記複数の二次電池の直列回路を前記直流電源で充電し、前記複数の二次電池のうち任意の二次電池が所定の充電電圧に到達した場合には、前記第１のスイッチ手段をオフ状態とすることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の直流電力供給システム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記複数の二次電池の直列回路から直流負荷への電力給電時に、前記複数の二次電池のうち任意の電池が所定の端子電圧まで低下した場合には、第２のスイッチ手段をオフ状態にし、かつ前記第３のスイッチ手段をオン状態とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の直流電力供給システム。
【請求項５】
前記制御手段は、前記複数の二次電池の直列回路を前記直流電源で充電中、前記複数の二次電池のうち任意の電池が短絡状態または開放状態となった場合、前記第１のスイッチ手段をオフ状態とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の直流電力供給システム。
【請求項６】
前記制御手段は、前記複数の二次電池の直列回路から前記直流負荷への電力供給時に、前記複数の二次電池のうち任意の電池が短絡状態または開放状態となった場合、前記第１のスイッチ手段をオフ状態とすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の直流電力供給システム。
【請求項７】
さらに、前記複数の二次電池の各々における充電時のバイパス電流を検出する電流検出手段を有し、
前記制御手段は、前記複数の二次電池の各々のバイパス電流の電流値を閾値と比較し、バイパス電流の電流値が前記閾値より大きい場合には異常と判定し、外部に異常状態を示す信号を出力することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の直流電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信機器等の直流負荷に無瞬断で安定した電力を供給するリチウムイオン二次電池をバックアップ用に使用した電力供給システムに係り、特に、リチウムイオン二次電池の短絡、開放、過放電、過充電が生じた場合、これらを早期に検出し、組電池を保護する機能を有する直流電力供給システムに開する。
【背景技術】
【０００２】
図７に、リチウムイオン二次電池を使用した従来の直流電力供給システムの構成を示す（特許文献１を参照）。図７に示すように、従来の電力供給システムは、商用電源１０１を直流電力に変換し,出力する直流電源１０２と、複数のリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎが直列接続されてなる組電池１０３と、組電池を構成する各リチウムイオン二次電池に、それぞれ対応して設けられ、各リチウムイオン二次電池の電圧調整を行う電圧調整回路１０４−１〜１０４−ｎと、電池切離しスイッチ１０５と、電圧プローブ１０６と、制御部１０７とを有している。
【０００３】
制御部１０７と電池切離しスイッチ１０５、電圧調整回路１０４−１〜１０４ｎとの間は制御線１０８により接続されている。１１０は、直流負荷である。
直流負荷には、直流電源１０２または組電池１０３より直流電力が供給されるようになっている。
【０００４】
このように構成された直流電力供給システムにおいて、直列接続された複数個のリチウムイオン二次電池を充電する場合、全ての電池の容量あるいは内部抵抗が常に同じであればバランス良く充電できる。
しかしながら、実際には、電池の容量あるいは内部抵抗には若干のばらつきが存在する。
更に、初期において同じ内部抵抗であったとしても長期の充電により、時間が経過していくと電池の内部特性が変化し、電池の容量および内部抵抗も変化する。
【０００５】
その結果、各リチウムイオン二次電池のバランスが崩れ、組電池内のセル電圧にバラツキが発生する。
そこで、直列接続された複数個のリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎを充電する場合、各リチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎに、電圧調整回路１０４−１〜１０４−ｎと、各電池の端子電圧の監視と電圧調整回路１０４−１〜１０４−ｎの制御を行う制御部１０２とを設け、任意の電池が充電完了電圧に達した場合、その充電完了したリチウムイオン二次電池に対応して設けられた電圧調整回路を動作させ、充電電流をバイパスさせ、全てのリチウムイオン二次電池が充電電圧に到達するまで一セル（電池）づつ充電することで、各リチウムイオン二次電池の充電電圧を均一にしている。
【０００６】
また、過充電、過放電の保護として、電池切離しスイッチ１０５を組電池１０３の充放電経路に直列に接続している。このスイッチは、組電池１０３を構成するリチウムイオン二次電池の保護のための回路切離しが主目的であり、任意のリチウムイオン二次電池の電圧が電池の安全上問題となる電圧（例.4.2V）まで上昇した際（過充電）、及び、電池の特性が回復不能なまでに劣化する電圧（例.3.0V）まで低下した際（過放電）に開放される。
【特許文献１】特開２００３−２１７６７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の電力供給システムは、組電池１０３における任意のリチウムイオン二次電池が異常な電圧に到達した時点で電池切離しスイッチ１０５を開放するため、万が一、電池切離しスイッチ１０５が開放後に停電が発生しても放電経路が切離されているので、直流負荷１１０に電力を供給することができない。
一方、リチウムイオン二次電池は、電池容量を増加させるには、並列接続する必要がある。図７に示す従来の直流電力供給システムでは、電圧調整回路が各リチウムイオン二次電池について必要になる。
【０００８】
そこで、この電圧調整回路の数量を減らすために、並列接続した組電池毎に電圧調整回路を設けることが有効である。
しかし、このようにリチウムイオン二次電池（セルと記す。）を直並列に接続した場合、任意のセルが短絡すると、並列接続した組電池が全て完全放電し、異常な電圧に到達した時点で電池切離しスイッチを開放するため、万が一、スイッチ開放後に停電が発生しても放電経路が切離されているので、直流負荷に電力を供給することができないという問題が有った。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、直流電源の出力端に並列接続された、複数の二次電池の直列回路、もしくは複数の二次電池の直並列回路の任意のセルが短絡、開放、過充電、過放電等の異常状態になった場合にも障害を防止し得る直流電力供給システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、直流電源と、該直流電源の出力端に並列接続されてなる複数の二次電池の直列回路とを有し、前記直流電源の出力端より直流負荷に直流電力を供給する直流電力供給システムであって、前記直流電源の出力端と前記複数の二次電池の直列回路との間に接続される第１のスイッチ手段と、前記複数の二次電池に対し放電のみ許容する極性で前記第１のスイッチ手段に並列接続されるダイオードと、前記複数の二次電池の各々に、直列に接続される第２のスイッチ手段と、前記二次電池と第２のスイッチ手段との直列回路の各々に対して並列接続される第３のスイッチ手段と、前記複数の二次電池の各々の端子電圧を検出する電圧検出手段と、前記複数の二次電池の各々の端子電圧を調整する電圧調整手段と、前記電圧検出手段の検出出力に基づいて複数の二次電池のうち任意の二次電池に異常状態が発生したと判定した場合には、その異常状態の種別に応じて該異常状態の影響を除去するように前記第１、第２及び第３のスイッチ手段のオン、オフ状態を切換えるように制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項1に記載の直流電力供給システムにおいて、前記複数の二次電池の直列回路の各々の単一の二次電池の代わりに、均圧線で並列に接続した複数の二次電池に置換したことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２のいずれかに記載の直流電力供給システムにおいて、前記制御手段は、前記複数の二次電池の直列回路を前記直流電源で充電し、前記複数の二次電池のうち任意の二次電池が所定の充電電圧に到達した場合には、前記第１のスイッチ手段をオフ状態とすることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の直流電力供給システムにおいて、前記制御手段は、前記複数の二次電池の直列回路から直流負荷への電力給電時に、前記複数の二次電池のうち任意の電池が所定の端子電圧まで低下した場合には、第２のスイッチ手段をオフ状態にし、かつ前記第３のスイッチ手段をオン状態とすることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の直流電力供給システムにおいて、前記制御手段は、前記複数の二次電池の直列回路を前記直流電源で充電中、前記複数の二次電池のうち任意の電池が短絡状態または開放状態となった場合、前記第１のスイッチ手段をオフ状態とすることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の直流電力供給システムにおいて、前記制御手段は、前記複数の二次電池の直列回路から前記直流負荷への電力供給時に、前記複数の二次電池のうち任意の電池が短絡状態または開放状態となった場合、前記第１のスイッチ手段をオフ状態とすることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の直流電力供給システムにおいて、さらに、前記複数の二次電池の各々における充電時のバイパス電流を検出する電流検出手段を有し、前記制御手段は、前記複数の二次電池の各々のバイパス電流の電流値を閾値と比較し、バイパス電流の電流値が前記閾値より大きい場合には異常と判定し、外部に異常状態を示す信号を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、直流電源と、該直流電源の出力端に並列接続されてなる、複数の二次電池の直列回路、もしくは複数の二次電池の直並列回路とを有し、前記直流電源の出力端より直流負荷に直流電力を供給する直流電力供給システムであって、前記直流電源の出力端と前記複数の二次電池の直列回路もしくは直並列回路との間に接続される第１のスイッチ手段と、前記複数の二次電池に対し放電のみ許容する極性で前記第１のスイッチ手段に並列接続されるダイオードと、前記複数の二次電池の各々に、直列に接続される第２のスイッチ手段と、前記二次電池と第２のスイッチ手段との直列回路の各々に対して並列接続される第３のスイッチ手段と、前記複数の二次電池の各々の端子電圧を検出する電圧検出手段と、前記複数の二次電池の各々の端子電圧を調整する電圧調整手段と、前記電圧検出手段の検出出力に基づいて複数の二次電池のうち任意の二次電池に異常状態が発生したと判定した場合には、その異常状態の種別に応じて該異常状態の影響を除去するように前記第１、第２及び第３のスイッチ手段のオン、オフ状態を切換えるように制御する制御手段とを有するので、二次電池が短絡、開放、過充電、過放電状態になった際の直流電力供給システムの障害を未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明の第１実施形態に係る直流電力供給システムの構成を図１に示す。同図において、本発明の第１実施形態に係る直流電力供給システムは、直流電源２と、該直流電源２の出力端に並列接続されてなる、複数のリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎの直列回路とを有し、直流電源２の出力端より直流負荷３に直流電力を供給するようになっている。
【００１９】
また、直流電源２の出力端と複数のリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎの直列回路との間に接続される第１のスイッチ手段としてのＩＧＢＴ５と、複数のリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎに対し放電のみ許容する極性でＩＧＢＴ５に並列接続されるダイオード４と、複数のリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎの各々に、直列に接続される第２のスイッチ手段としてのＩＧＢＴ６と、単一のリチウムイオン二次電池とＩＧＢＴ６との直列回路の各々に対して並列接続される第３のスイッチ手段としてのＩＧＢＴ７と、複数のリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎの各々の端子電圧を検出する電圧検出手段としての電圧プローブ１０と、複数のリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎの各々の端子電圧を調整する電圧調整手段としての電圧調整回路８と、制御手段としての制御部９とを有している。
【００２０】
制御部９は、電圧プローブ１０の検出出力に基づいて複数のリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎのうち任意のリチウムイオン二次電池に異常状態が発生したと判定した場合には、その異常状態の種別、すなわち、リチウムイオン二次電池の短絡、開放、過充電、過放電に応じてこれらの異常状態の影響を除去するようにＩＧＢＴ５、６、７のオン、オフ状態を切換えるように制御する機能を有している。
【００２１】
制御部９は、複数のリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎの直列回路を直流電源２で充電し、複数のリチウムイオン二次電池のうち任意のリチウムイオン二次電池が所定の充電電圧（例えば、充電完了とする規定電圧）に到達した場合には、ＩＧＢＴ５をオフ状態とするように制御する。
【００２２】
また、制御部９は、複数のリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎの直列回路から直流負荷３への電力給電時に、複数のリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎのうち任意のリチウムイオン二次電池が所定の端子電圧（例えば、過放電となる規定電圧）まで低下した場合には、該二次電池と直列接続されているＩＧＢＴ６をオフ状態にし、かつ所定の端子電圧まで低下した前記リチウムイオン二次電池とＩＧＢＴ６の直列回路に並列接続されているＩＧＢＴ７をオン状態とする。
【００２３】
さらに、制御部９は、複数のリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎの直列回路を直流電源２で充電中、または、複数のリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎの直列回路から直流負荷３への電力供給時に、複数のリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎのうち任意の電池が短絡状態または開放状態となった場合、ＩＧＢＴ５をオフ状態とする。
【００２４】
図１において、直流電源２は、交流の商用電力を直流に変換して直流負荷３に電力を供給している。
一方、停電時に無瞬断で直流負荷３に電力を供給できるように直列接続された複数個のリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎがあり、これらのリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎは、リチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎを充電するための充電手段である直流電源２の出力端に接続されている。
【００２５】
また、リチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎは、電圧プローブ１０で各セル（リチウムイオン二次電池）の端子電圧をモニターする制御部９に接続され、充電完了電圧（例.4.1V）に到達したセルから順番に、制御部９は制御線１２を介して信号を送出し、電圧調整回路８を動作させ各セルの端子電圧のバラツキを防止している。
【００２６】
この電圧調整回路８の具体的構成を図２に示す。同図において、電圧調整回路８は、リチウムイオン二次電池、例えば、１ａに電流プローブ１１を介して並列に接続された半導体スイッチ８０と電流制限素子（例えば、抵抗）との直列回路と、コンパレータ８２とを有している。
コンパレータ８２は、リチウムイオン二次電池１ａの端子間電圧と、リチウムイオン二次電池の満充電時の基準電圧とを比較し、リチウムイオン二次電池１ａの端子間電圧が上記基準電圧に達したときに半導体スイッチをオン状態にする信号を出力する。
【００２７】
次に、上記構成からなる直流電力供給システムの動作を、図３を参照して説明する。リチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎが直列に接続された組電池内の各セル（リチウムイオン二次電池）の端子電圧を監視し、電圧調整回路８の故障などで、充電中に任意のセル、例えば１ｎセルの電圧プローブ１０でモニターしている端子電圧が規定値（例. 4.2V）になった際、即ち１ｎセル過充電検出時には、リチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎと直列に接続されているＩＧＢＴ５をオフ状態とし、組電池への充電電流の流入を防止する。
【００２８】
このように第１のスイッチ手段としてのＩＧＢＴ５を非導通状態にし、万が一、停電が発生してもリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎと直列に接続したダイオード４を介して、直流負荷３に電力を供給することができる。
また、任意のセル、例えば１ｎセルが充電中及び放電中に短絡もしくは開放検出した際には、電圧プローブ１０でモニターしている端子電圧が０Ｖになることから、リチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎと直列に接続されているＩＧＢＴ５をオフ状態とし、かつ１ｎセルに並列に接続されているＩＧＢＴ７をオン状態とするとともに、１ｎセルに直列に接続されているＩＧＢＴ７をオフ状態にすることで、上記同様、停電時の直流負荷３への電力供給を行うことができる。
【００２９】
ただし、この場合、短絡または開放した１ｎセルは、放電できないため、リチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎから直流負荷３に電力供給できるバックアップ時間は減少するが、従来の直流電力供給システムのように電力供給の停止という事態は防ぐことができる。
ところで、第１のスイッチ手段としてのＩＧＢＴ５を設けず、任意のセルが短絡もしくは開放した状態で組電池を充電すると、それまでＶ／ｎ（Ｖ：組電池充電電圧、ｎ：直列接続した電池の個数）で単セルあたり充電していたものが、Ｖ／（ｎ−１）となり、単セルあたりの充電電圧が上昇し、電池の特性が大きく低下したり、安全弁が作動して使用不能となったりする恐れがある。
【００３０】
したがって、第１のスイッチ手段としてのＩＧＢＴ５を設けて充電回路としての直流電源２を切離すことは、直流電力供給システムの安全を確保する上で重要な機能であることが分かる。
一方、停電などにより、リチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎから直流負荷３に電力を供給する場合、リチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎの電圧は低下していき、いずれは順番に全セルが規定値（例.3.0V）の電圧、即ち、過放電電圧に到達する。規定値（例.3.0V）の電圧に到達したセルについては、電池放電を停止しないと、電池の特性が回復不能なまでに劣化する恐れがある。
【００３１】
そこで、本電力供給システムでは、任意のセル、例えば１ｎセルが過放電電圧に到達した際には、電圧プローブ１０でモニターしている端子電圧が3.0Vになったことを制御部９で検出次第、１ｎセルに並列に接続した第３のスイッチ手段としてのＩＧＢＴ７をオン状態にし、かつ第２のスイッチ手段としてのＩＧＢＴ６をオフ状態とし、その他のセルについても、規定値（例.3.0V）の電圧に到達次第、ＩＧＢＴ６をオフ状態、ＩＧＢＴ７をオン状態とするように制御し、各セル電圧が3.0V以下になるのを防止している。
【００３２】
この場合に、直流電源２、及びリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎは故障していないので、第１のスイッチ手段であるＩＧＢＴ５はオン状態を維持し、商用電源１が回復次第、リチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎを充電できるようにスタンバイしている。
【００３３】
これまでは、任意のセルが短絡、開放、過充電、過放電状態になった際の直流電力供給システムの動作について述べたが、上記の状態とは異なるモードでリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎが不具合を発生した場合の検出方法を以下に示す。
リチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎは、特性にバラツキがなければ、電圧調整回路８の動作により、設定した充電電圧に各セルの端子電圧は均一化されるが、何らかの電池の不具合により、維持充電中、もしくは、回復充電中に電流プローブ１１で計測した任意のセルのバイパス電流が、他のセルのバイパス電流と比べ非常に小さくなることが起こり得る。この状況を、図４を参照して説明する。
【００３４】
例えば、各セルのバイパス電流値が、リチウムイオン二次電池１ａが６Ｉ、１ｂが５Ｉ、１ｃが７Ｉ、１ｎがＩの電流値だとすると、１ｎセルの電圧調整回路８の半導体スイッチ８０及び電流制限素子８１の直列回路を含むバイパス路（図２参照。）に流れるバイパス電流値は他のセルの１／５以下と小さく、１ｎセルに充電電流が大きく流れていることになる。
【００３５】
これは、任意の１ｎセルの電圧低下により、各バイパス電流の大きさに差が生じたものである。従って、組電池を構成するすべてのリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｂが正常であれば、バイパス電流値にこれ程の差は出ないので、１ｎセルの異常とみなし、外部に異常信号を送出する。なお、その際の制御部９における異常判定の閾値は、例えば、組電池の中で最もバイパス電流が小さいセルとその他のセルのバイパス電流の差を制御部９で比較し、最もバイパス電流が小さいセルが他のセルの１／５以下になった場合とするが、これに限らないことは勿論である。
【００３６】
次に、本発明の第２実施形態に係る直流電力供給システムの構成を図５に示す。
図５に示す第２実施形態に係る直流電力供給システムが図１に示した第１実施形態に係る直流電力供給システムと構成上、異なるのは、複数のリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎの直列回路の各々の単一のリチウムイオン二次電池の代わりに、均圧線で並列に接続した複数のリチウムイオン二次電池に置換したことであり、他の構成は同一であるので、同一の機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３７】
図１に示した第１実施形態に係る直流電力供給システムの場合、複数個のリチウムイオン二次電池１ａ〜１ｎを直列に接続しているが、図５に示す第２実施形態に係る直流電力供給システムでは、例えば、１ａの代わりに、電池容量を増加させるために、リチウムイオン二次電池１ａ、２ａ、３ａを均圧線でつないで、並列に接続している。第１実施の形態における他のリチウムイオン二次電池１ｂ〜１ｎについても同様である。
【００３８】
並列に接続されたリチウムイオン二次電池１ａ、２ａ、３ａは均圧線により、各セルの電圧を均一化しているので、ａ組の電池は容量が３倍となった１個の電池と考えることができる。そのため、図５に示すように構成された直流電力供給システムの動作も図６に示すように、第１実施形態に係る直流電力供給システムの動作を示す図３と同様な動作になる。ただし、短絡時と開放時の制御部９の動作が図１に示した第１実施形態に係る直流電力供給システムと異なるので、以下に説明する。
【００３９】
図５に示す直流電力供給システムにおいて、任意のセル、例えば１ｎセルが短絡した際には、２ｎセル及び３ｎセルも１ｎセルを通して完全放電してしまうため、電圧プローブ１０でモニターしているｎ組目の１ｎセル、２ｎセル、３ｎセルの並列回路の端子電圧は０Ｖになる。
従って、ＩＧＢＴ５をオフ状態とし、に並列に接続されているＩＧＢＴ７をオン状態にするとともに、ｎ組目の１ｎセル、２ｎセル、３ｎセルの並列回路にっ直列に接続されているＩＧＢＴ６をオフ状態にすることで、停電時の直流負荷３への電力供給を行える状態を保つようにする。
【００４０】
一方、任意のセル、例えば１ｎセルが開放した際には、図１に示す第１実施形態に係る直流電力供給システムでは、電圧プローブ１０でモニターしている１ｎセルの端子電圧が０Ｖになるが、図５に示す第２実施形態に係る直流電力供給システムでは、リチウムイオン二次電池２ｎ、３ｎが並列接続されているため、セル１ｎが開放してもｎ組目の１ｎセル、２ｎセル、３ｎセルの並列回路の端子電圧は０Ｖにはならず、２ｎセル、３ｎセルの端子電圧になる。
【００４１】
そのため、制御部９は、図５に示すように直並列に接続されたリチウムイオン二次電池群１ａ〜１ｎ、２ａ〜２ｎ，３ａ〜３ｎと直列に接続されているＩＧＢＴ５をオフ状態にし、かつ１ｎセルに並列に接続されているＩＧＢＴ７をオフ状態にするとともに、１ｎセルに直列に接続されているＩＧＢＴ６をオン状態にすることにより、停電時の直流負荷３への電力供給を行える状態を保つようにしている。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る直流電力供給システムの構成を示すブロック図。
【図２】図１に示した本発明の第１実施形態に係る直流電力供給システムにおける電圧調整回路の具体的構成を示すブロック図。
【図３】図１に示した本発明の第１実施形態に係る直流電力供給システムの動作状態を示す説明図。
【図４】本発明の実施形態に係る直流電力供給システムにおける各セルのバイパス電流の大きさを示す説明図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る直流電力供給システムの構成を示すブロック図。
【図６】図５に示した本発明の第１実施形態に係る直流電力供給システムの動作状態を示す説明図。
【図７】従来の直流電力供給システムの構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００４３】
１ａ〜１ｎ…リチウムイオン電池（セル）
２…直流電源
３…直流負荷
４…ダイオード
５、６、７…ＩＧＢＴ
８…電圧調整回路
９…制御部
１０…電圧プローブ
１１…電流プローブ
１２…制御線
８０…半導体スイッチ
８１…電流制限素子
８２…コンパレータ
【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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