(57)【要約】【課題】本発明は、バッテリブロック間の電圧のバラツキが残ることを回避でき、より確実にバッテリブロック間の電圧バランスをとることができる電源装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】本発明による電源装置では、制御部１１は、各バッテリブロック１ａ１〜１ａｎと補機バッテリ２との間で電力を入出力するバランス出力モードで動作しているときに、補機バッテリ２の電圧が規定値以上であるとともにバッテリブロック１ａ１〜１ａｎ間の電圧のバラツキが規定値以上である場合に、メインバッテリ１内で電力を入出力するメインバッテリ内バランスモードに移行する。【選択図】図１
2013243806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のバッテリセルが直列に接続されることにより構成されたメインバッテリと、
前記メインバッテリに含まれており、少なくとも１つの前記バッテリセルにより構成された複数のバッテリブロックと、
補機バッテリと、
前記メインバッテリの両端に接続されたメインバッテリ入出力部と、
各バッテリブロックの両端に接続された複数のバッテリブロック入出力部と、
前記補機バッテリの両端に接続された補機バッテリ入出力部と、
前記複数のバッテリブロック及び前記補機バッテリの電圧を監視するとともに、前記電圧に基づいて前記メインバッテリ入出力部、前記バッテリブロック入出力部及び前記補機バッテリ入出力部の動作を制御する制御部と
を備え、
前記制御部の動作モードには、
前記複数のバッテリブロック間の電圧バランスをとるように各バッテリブロック入出力部により各バッテリブロックから電力を出力するとともに、前記補機バッテリ入出力部により前記補機バッテリに電力を入力するバランス出力モードと、
前記メインバッテリ入出力部により前記メインバッテリ全体から電力を出力するとともに、前記複数のバッテリブロック間の電圧バランスをとるように各バッテリブロック入出力部により各バッテリブロックに電力を入力するメインバッテリ内バランスモードと
が含まれており、
前記制御部は、前記バランス出力モードで動作しているときに、前記補機バッテリの電圧が規定値以上であるとともに前記複数のバッテリブロック間の電圧のバラツキが規定値以上である場合に、前記メインバッテリ内バランスモードに移行する
ことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
複数のバッテリセルが直列に接続されることにより構成されたメインバッテリと、
前記メインバッテリに含まれており、少なくとも１つの前記バッテリセルにより構成された複数のバッテリブロックと、
補機バッテリと、
前記メインバッテリの両端に接続されたメインバッテリ入出力部と、
各バッテリブロックの両端に接続された複数のバッテリブロック入出力部と、
前記補機バッテリの両端に接続された補機バッテリ入出力部と、
前記複数のバッテリブロック及び前記補機バッテリの電圧を監視するとともに、前記電圧に基づいて前記メインバッテリ入出力部、前記バッテリブロック入出力部及び前記補機バッテリ入出力部の動作を制御する制御部と
を備え、
前記制御部の動作モードには、
前記補機バッテリ入出力部により前記補機バッテリから電力を出力するとともに、前記複数のバッテリブロック間の電圧バランスをとるように各バッテリブロック入出力部により各バッテリブロックに電力を入力するバランス入力モードと、
前記メインバッテリ入出力部により前記メインバッテリ全体から電力を出力するとともに、前記複数のバッテリブロック間の電圧バランスをとるように各バッテリブロック入出力部により各バッテリブロックに電力を入力するメインバッテリ内バランスモードと
が含まれており、
前記制御部は、前記バランス入力モードで動作しているときに、前記補機バッテリの電圧が規定値未満であるとともに、前記複数のバッテリブロック間の電圧のバラツキが規定値以上である場合に前記メインバッテリ内バランスモードに移行する
ことを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メインバッテリに含まれるバッテリブロック間の電圧バランスをとる電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来用いられているこの種の電源装置としては、例えば下記の特許文献１等に示されている装置を挙げることができる。すなわち、従来装置には、例えばエンジン始動モータや走行動力発生モータ等の駆動モータを駆動するためのメインバッテリと、例えばワイパやオーディオ機器等の補機を駆動するための補機バッテリとが設けられている。メインバッテリは、高電圧を得るために複数のバッテリセルが直列に接続されることにより構成されている。そして、メインバッテリと補機バッテリとの間で電力を入出力することで、メインバッテリ内におけるバッテリセル（バッテリブロック）間の電圧バランスをとるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１６４４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、車両の走行距離を長くするために、メインバッテリの大容量化が図られている。このため、メインバッテリ内におけるバッテリブロック間の電圧のバラツキが大きくなり、補機バッテリの容量だけではバッテリブロック間の電圧のバラツキを吸収できない場合がある。すなわち、上記のような従来構成では、メインバッテリと補機バッテリとの間で電力を入出力することのみでバッテリブロック間の電圧バランスをとるようにしているので、メインバッテリの容量に比べて補機バッテリの容量が小さい場合に、バッテリブロック間の電圧のバラツキが残ってしまい、バッテリブロック間の電圧バランスをとることができない場合がある。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、バッテリブロック間の電圧のバラツキが残ることを回避でき、より確実にバッテリブロック間の電圧バランスをとることができる電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電源装置は、複数のバッテリセルが直列に接続されることにより構成されたメインバッテリと、メインバッテリに含まれており、少なくとも１つのバッテリセルにより構成された複数のバッテリブロックと、補機バッテリと、メインバッテリの両端に接続されたメインバッテリ入出力部と、各バッテリブロックの両端に接続された複数のバッテリブロック入出力部と、補機バッテリの両端に接続された補機バッテリ入出力部と、複数のバッテリブロック及び補機バッテリの電圧を監視するとともに、電圧に基づいてメインバッテリ入出力部、バッテリブロック入出力部及び補機バッテリ入出力部の動作を制御する制御部とを備え、制御部の動作モードには、複数のバッテリブロック間の電圧バランスをとるように各バッテリブロック入出力部により各バッテリブロックから電力を出力するとともに、補機バッテリ入出力部により補機バッテリに電力を入力するバランス出力モードと、メインバッテリ入出力部によりメインバッテリ全体から電力を出力するとともに、複数のバッテリブロック間の電圧バランスをとるように各バッテリブロック入出力部により各バッテリブロックに電力を入力するメインバッテリ内バランスモードとが含まれており、制御部は、バランス出力モードで動作しているときに、補機バッテリの電圧が規定値以上であるとともに複数のバッテリブロック間の電圧のバラツキが規定値以上である場合に、メインバッテリ内バランスモードに移行する。
【０００７】
また、本発明に係る電源装置は、複数のバッテリセルが直列に接続されることにより構成されたメインバッテリと、メインバッテリに含まれており、少なくとも１つのバッテリセルにより構成された複数のバッテリブロックと、補機バッテリと、メインバッテリの両端に接続されたメインバッテリ入出力部と、各バッテリブロックの両端に接続された複数のバッテリブロック入出力部と、補機バッテリの両端に接続された補機バッテリ入出力部と、複数のバッテリブロック及び補機バッテリの電圧を監視するとともに、電圧に基づいてメインバッテリ入出力部、バッテリブロック入出力部及び補機バッテリ入出力部の動作を制御する制御部とを備え、制御部の動作モードには、補機バッテリ入出力部により補機バッテリから電力を出力するとともに、複数のバッテリブロック間の電圧バランスをとるように各バッテリブロック入出力部により各バッテリブロックに電力を入力するバランス入力モードと、メインバッテリ入出力部によりメインバッテリ全体から電力を出力するとともに、複数のバッテリブロック間の電圧バランスをとるように各バッテリブロック入出力部により各バッテリブロックに電力を入力するメインバッテリ内バランスモードとが含まれており、制御部は、バランス入力モードで動作しているときに、補機バッテリの電圧が規定値未満であるとともに、複数のバッテリブロック間の電圧のバラツキが規定値以上である場合にメインバッテリ内バランスモードに移行する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電源装置によれば、制御部は、メインバッテリと補機バッテリとの間で電力を入出力することによりバッテリブロック間の電圧バランスをとるバランス出力モード又はバランス入力モードで動作しているときに所定の条件が満たされた場合に、メインバッテリ内で電力を入出力することによりバッテリブロック間の電圧バランスをとるメインバッテリ内バランスモードに移行するので、バッテリブロック間の電圧のバラツキが残ることを回避でき、より確実にバッテリブロック間の電圧バランスをとることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１による電源装置を示す構成図である。
【図２】図１のバッテリブロックの状態の一例を示す説明図である。
【図３】図１の制御部がバランス出力モード時に行う第１〜３ブロックスイッチ回路及び補機スイッチ回路に対する開閉制御を示す説明図である。
【図４】図１の制御部がバランス入力モード時に行う第１〜３ブロックスイッチ回路及び補機スイッチ回路に対する開閉制御を示す説明図である。
【図５】図１の制御部がメインバッテリ内バランスモード時に行う第１〜３ブロックスイッチ回路及びメインスイッチ回路に対する開閉制御を示す説明図である。
【図６】図１の制御部によって行われる動作モード選択動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２による制御部によって行われる動作モード選択動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態３の制御部の動作モードを説明するための説明図である。
【図９】実施の形態３の制御部によって行われる動作モード選択動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による電源装置を示す構成図である。図において、電源装置には、メインバッテリ１と補機バッテリ２とが設けられている。メインバッテリ１は、例えばエンジン始動モータや走行動力発生モータ等の駆動モータを駆動するためのバッテリであり、２００Ｖ〜３００Ｖ程度の高電圧を得るために複数のバッテリセルが直列に接続されることによって構成されている。
【００１１】
メインバッテリ１には、４つのバッテリセルをそれぞれ含む第１〜ｎバッテリブロック１ａ１…ｎが含まれている（ｎは２以上の正の整数）。後に詳しく説明するように、第１〜ｎバッテリブロック１ａ１…ｎは、メインバッテリ１内で電圧のバラツキを管理する単位となるものである。なお、本実施の形態では、各バッテリブロック１ａ１…ｎは４つのバッテリセルを含むと説明しているが、バッテリブロックは少なくとも１つのバッテリセルを含んでいればよく、バッテリブロックを構成するバッテリセルの数は１つ、２つ、３つ又は５つ以上でもよい。
【００１２】
補機バッテリ２は、例えばワイパやオーディオ機器等の補機を駆動するためのバッテリであり、１２Ｖ程度の低電圧を出力するものである。すなわち、補機バッテリ２は、メインバッテリ１とは別個に設けられたバッテリである。
【００１３】
メインバッテリ１の両端には、メイン巻線５ａ及びメインスイッチ５ｂを有するメインバッテリ入出力部５が接続されている。
第１〜ｎバッテリブロック１ａ１…ｎの両端には、第１〜ｎブロック巻線６ａ１…ｎ及び第１〜ｎブロックスイッチ回路６ｂ１…ｎを有する第１〜ｎバッテリブロック入出力部６１…ｎがそれぞれ接続されている。
補機バッテリ２の両端には、補機巻線７ａ及び補機スイッチ回路７ｂを有する補機バッテリ入出力部７が接続されている。
【００１４】
メイン巻線５ａ、第１〜ｎブロック巻線６ａ１…ｎ及び補機巻線７ａは、鉄心８を介して互いに磁気的に結合可能とされている。すなわち、本実施の形態の電源装置は、メインスイッチ５ｂ、第１〜ｎブロックスイッチ回路６ｂ１…ｎ及び補機スイッチ回路７ｂが選択的に開閉されることで、メインバッテリ１全体、第１〜ｎバッテリブロック１ａ１…ｎ及び補機バッテリ２間で電力の入出力（充電及び放電）を行うことができるように構成されている。
【００１５】
例えば、メインバッテリ１全体から電力を出力するとともに、その電力をいずれかのバッテリブロック１ａ１…ｎに入力する場合には、メインスイッチ５ｂが高周波でＯＮ／ＯＦＦされるとともに、電力を入力するバッテリブロック１ａ１…ｎのブロックスイッチ回路６ｂ１…ｎがＯＮで固定される。すなわち、メインスイッチ５ｂ、第１〜ｎブロックスイッチ回路６ｂ１…ｎ及び補機スイッチ回路７ｂは、電力を出力する際に高周波でＯＮ／ＯＦＦされ、電力を入力する際にＯＮで固定される。以下、高周波でＯＮ／ＯＦＦすることをスイッチングと呼び、ＯＮで固定することを単にＯＮすると呼ぶ。
【００１６】
各バッテリブロック１ａ１…ｎの両端には、各バッテリブロック１ａ１…ｎの電圧（端子間電圧）を測定するためのブロック電圧計９がそれぞれ接続されている。補機バッテリ２の両端には、補機バッテリ２の電圧（端子間電圧）を測定するための補機電圧計１０が接続されている。これらブロック電圧計９及び補機電圧計１０の出力は、制御部１１に入力される。
【００１７】
制御部１１は、例えばマイクロコンピュータ等の演算手段により構成されたものであり、ブロック電圧計９及び補機電圧計１０の出力に基づいて各バッテリブロック１ａ１…ｎ及び補機バッテリ２の電圧を監視する。また、制御部１１は、監視している各バッテリブロック１ａ１…ｎ及び補機バッテリ２の電圧に基づいて、メインバッテリ入出力部５、各バッテリブロック入出力部６１…ｎ及び補機バッテリ入出力部７の動作を制御する。
【００１８】
制御部１１の動作モードには、バランス出力モード、バランス入力モード及びメインバッテリ内バランスモードが含まれている。
バランス出力モード及びバランス入力モードは、各バッテリブロック入出力部６１…ｎ及び補機バッテリ入出力部７により各バッテリブロック１ａ１…ｎと補機バッテリ２との間で電力を入出力することで各バッテリブロック１ａ１…ｎの電圧のバランスをとる（各バッテリブロック１ａ１…ｎの電圧のバラツキを小さくする）動作モードである。
メインバッテリ内バランスモードは、メインバッテリ入出力部５及び各バッテリブロック入出力部６１…ｎによりメインバッテリ１内で各バッテリブロック１ａ１…ｎの電圧のバランスをとる動作モードである。
各動作モード時の制御部１１の動作については後に詳しく説明する。
【００１９】
次に、図２は、図１のバッテリブロック１ａ１…ｎの状態の一例を示す説明図である。以下、各動作モード時の制御部１１の動作を具体的に説明するに当り、メインバッテリ１が図２に示す第１〜３バッテリブロック１ａ１〜１ａ３によって構成されていることとする。また、第１〜３バッテリブロック１ａ１〜１ａ３間には、図２に示す電圧のバラツキが生じていることとする。すなわち、第１バッテリブロック１ａ１の電圧Ｖ１が第２バッテリブロック１ａ２の電圧Ｖ２よりも小さく、第３バッテリブロック１ａ３の電圧Ｖ３が第１バッテリブロック１ａ１の電圧Ｖ１よりもさらに小さいとする（Ｖ２＞Ｖ１＞Ｖ３）。
【００２０】
次に、図３は、図１の制御部１１がバランス出力モード時に行う第１〜３ブロックスイッチ回路６ｂ１…３及び補機スイッチ回路７ｂに対する開閉制御を示す説明図である。バランス出力モードは、第１〜第３バッテリブロック１ａ１〜１ａ３間の電圧バランスをとるように第１〜３バッテリブロック入出力部６１…３により第１〜３バッテリブロック１ａ１〜１ａ３から電力を出力するとともに、補機バッテリ入出力部７により補機バッテリ２に電力を入力する動作モードである。
【００２１】
すなわち、第１〜３バッテリブロック１ａ１〜１ａ３間に図２に示す電圧のバラツキが生じている場合、制御部１１は、第１及び第２バッテリブロック１ａ１，１ａ２から電力を出力するために第１及び第２ブロックスイッチ回路６ｂ１，６ｂ２をスイッチングするとともに、補機バッテリ２に電力を入力するために補機スイッチ回路７ｂをＯＮする。
【００２２】
このとき、第１ブロックスイッチ回路６ｂ１のスイッチング期間ＴＳＷ１は、第２ブロックスイッチ回路６ｂ２のスイッチング期間ＴＳＷ２よりも短くされる（ＴＳＷ２＞ＴＳＷ１）。これは、第２バッテリブロック１ａ２の電圧Ｖ２が第１バッテリブロック１ａ１の電圧Ｖ１よりも高いため、第２バッテリブロック１ａ２からより多くの電力を出力させることで、各バッテリブロック１ａ１〜１ａ３間の電圧バランスをとるためである。なお、電圧が最も低い第３バッテリブロック１ａ３に対応する第３ブロックスイッチ回路６ｂ３は、電圧バランスをとるためにＯＦＦのまま固定される。
【００２３】
次に、図４は、図１の制御部１１がバランス入力モード時に行う第１〜３ブロックスイッチ回路６ｂ１…３及び補機スイッチ回路７ｂに対する開閉制御を示す説明図である。バランス入力モードは、補機バッテリ入出力部７により補機バッテリ２から電力を出力するとともに、第１〜３バッテリブロック１ａ１〜１ａ３間の電圧バランスをとるように第１〜３バッテリブロック入出力部６１…３により第１〜３バッテリブロック１ａ１〜１ａ３に電力を入力する動作モードである。
【００２４】
すなわち、第１〜３バッテリブロック１ａ１〜１ａ３間に図２に示す電圧のバラツキが生じている場合、制御部１１は、補機バッテリ２から電力を出力するために補機スイッチ回路７ｂをスイッチングするとともに、第１及び第３バッテリブロック１ａ１，１ａ３に電力を入力するために第１及び第３ブロックスイッチ回路６ｂ１，６ｂ３をＯＮする。
【００２５】
このとき、第１ブロックスイッチ回路６ｂ１のＯＮ期間ＴＯＮ１は、第３ブロックスイッチ回路６ｂ３のＯＮ期間ＴＯＮ３よりも短くされる（ＴＯＮ３＞ＴＯＮ１）。これは、第３バッテリブロック１ａ３の電圧Ｖ３が第１バッテリブロック１ａ１の電圧Ｖ１よりも低いため、より多くの電力を第３バッテリブロック１ａ３に入力することで、各バッテリブロック１ａ１〜１ａ３間の電圧バランスをとるためである。なお、電圧が最も高い第２バッテリブロック１ａ２に対応する第２ブロックスイッチ回路６ｂ２は、電圧バランスをとるためにＯＦＦのまま固定される。
【００２６】
次に、図５は、図１の制御部１１がメインバッテリ内バランスモード時に行う第１〜３ブロックスイッチ回路６ｂ１…３及びメインスイッチ５ｂに対する開閉制御を示す説明図である。メインバッテリ内バランスモードは、メインバッテリ入出力部５によりメインバッテリ１全体から電力を出力するとともに、第１〜３バッテリブロック１ａ１〜１ａ３間の電圧バランスをとるように第１〜３バッテリブロック入出力部６１…３により第１〜３バッテリブロック１ａ１〜１ａ３に電力を入力する動作モードである。
【００２７】
すなわち、第１〜３バッテリブロック１ａ１〜１ａ３間に図２に示す電圧のバラツキが生じている場合、制御部１１は、メインバッテリ１全体から電力を出力するためにメインスイッチ５ｂをスイッチングするとともに、第１及び第３バッテリブロック１ａ１，１ａ３に電力を入力するために第１及び第３ブロックスイッチ回路６ｂ１，６ｂ３をＯＮする。
【００２８】
このとき、上述のバランス入力モードと同様に、各バッテリブロック１ａ１〜１ａ３間の電圧バランスをとるために、第１ブロックスイッチ回路６ｂ１のＯＮ期間ＴＯＮ１は、第３ブロックスイッチ回路６ｂ３のＯＮ期間ＴＯＮ３よりも短くされる（ＴＯＮ３＞ＴＯＮ１）。また、電圧が最も高い第２バッテリブロック１ａ２に対応する第２ブロックスイッチ回路６ｂ２は、ＯＦＦのまま固定される。
【００２９】
次に、図６は、図１の制御部１１によって行われる動作モード選択動作を示すフローチャートである。制御部１１の電源が投入されると、各バッテリブロック１ａ１…ｎの両端に接続されたブロック電圧計９の出力に基づいて各バッテリブロック１ａ１…ｎ間の電圧のバラツキ（第１〜ｎバッテリブロック１ａ１…ｎ内における最大電圧と最低電圧との差）が算出される（ステップＳ１）。このとき、電圧のバラツキが予め設定された規定値以上であることが検出されると（ステップＳ２）、補機バッテリ２の電圧が予め設定された規定値以上であるか否かが判定される（ステップＳ３）。
【００３０】
この判定時に、補機バッテリ２の電圧が規定値以上であると判定された場合、メインバッテリ１全体のＳＯＣ（State of Charge）が予め設定された規定値以上であるか否かが判定される（ステップＳ４）。なお、メインバッテリ１全体のＳＯＣは、メインバッテリ１全体の端子間電圧から推定される。
【００３１】
このとき、メインバッテリ１全体のＳＯＣが規定値以上であると判定されると、制御部１１の動作モードとして、メインバッテリ内バランスモードが選択される（ステップＳ５）。すなわち、メインバッテリ１全体から電力を出力するためにメインスイッチ５ｂがスイッチングされるとともに、各バッテリブロック１ａ１…ｎの電圧状態に応じて各ブロックスイッチ回路６ｂ１…ｎがＯＮされる。
【００３２】
制御部１１の動作モードとしてメインバッテリ内バランスモードが選択された後、各バッテリブロック１ａ１…ｎ間の電圧のバラツキが規定値未満になったか否かが判定される（ステップＳ６）。このとき、バラツキが規定値以上であると判定された場合、メインバッテリ内バランスモードでの開閉制御が引き続き行われる。これに対して、バラツキが規定値未満になったと判定された場合、すべてのスイッチ回路（メインスイッチ５ｂ、第１〜ｎブロックスイッチ回路６ｂ１…ｎ及び補機スイッチ回路７ｂ）がＯＦＦされて（ステップＳ７）、動作モード選択動作が終了される。
【００３３】
一方で、ステップＳ３の判定時に、補機バッテリ２の電圧が規定値未満であると判定された場合、制御部１１の動作モードとしてバランス出力モードが選択される（ステップＳ８）。すなわち、各バッテリブロック１ａ１…ｎの電圧状態に応じて各ブロックスイッチ回路６ｂ１…ｎがスイッチングされることにより、第１〜ｎバッテリブロック１ａ１〜１ａｎ間の電圧バランスをとるように第１〜ｎバッテリブロック１ａ１〜１ａｎから電力が出力されるとともに、補機スイッチ回路７ｂがＯＮされて補機バッテリ２に電力が入力される。
【００３４】
制御部１１の動作モードとしてバランス出力モードが選択された後、補機バッテリ２の電圧が規定値以上であるか否かが判定される（ステップＳ９）。このとき、補機バッテリ２の電圧が規定値未満であると判定された場合、バランス出力モードでの開閉制御が引き続き行われる。これに対して、補機バッテリ２の電圧が規定値以上であると判定された場合、各バッテリブロック１ａ１…ｎ間の電圧のバラツキが規定値未満になったか否かが判定される（ステップＳ１０）。この判定時に、電圧のバラツキが規定値未満になったと判定された場合には、すべてのスイッチ回路がＯＦＦされて（ステップＳ７）、動作モード選択動作が終了される。
【００３５】
これに対して、電圧のバラツキが規定値以上であると判定された場合、制御部１１の動作モードがメインバッテリ内バランスモード（ステップＳ５）に移行される。これは、補機バッテリ２の電圧が規定値以上であるので、第１〜ｎバッテリブロック１ａ１〜１ａｎから補機バッテリ２に電力をこれ以上送ることができないため（バランス出力モードを維持できないため）、メインバッテリ１内で電力を入出力することにより、各バッテリブロック１ａ１…ｎ間の電圧のバラツキを小さくしようとするためである。
すなわち、制御部１１は、バランス出力モードで動作しているときに、補機バッテリ２の電圧が規定値以上であるとともに第１〜ｎバッテリブロック１ａ１〜１ａｎ間の電圧のバラツキが規定値以上である場合に、メインバッテリ内バランスモードに移行する。
【００３６】
一方で、ステップＳ４の判定時に、メインバッテリ１全体のＳＯＣが規定値未満であると判定された場合、制御部１１の動作モードとしてバランス入力モードが選択される（ステップＳ１１）。すなわち、補機スイッチ回路７ｂがスイッチングされることにより補機バッテリ２から電力が出力されるとともに、各バッテリブロック１ａ１…ｎの電圧状態に応じて各ブロックスイッチ回路６ｂ１…ｎがＯＮされることにより、第１〜ｎバッテリブロック１ａ１〜１ａｎ間の電圧バランスをとるように第１〜ｎバッテリブロック１ａ１〜１ａｎに電力が入力される。
【００３７】
制御部１１の動作モードとしてバランス入力モードが選択された後、補機バッテリ２の電圧が規定値未満であるか否かが判定される（ステップＳ１２）。このとき、補機バッテリ２の電圧が規定値以上であると判定された場合、バランス入力モードでの開閉制御が引き続き行われる。これに対して、補機バッテリ２の電圧が規定値未満であると判定された場合、各バッテリブロック１ａ１…ｎ間の電圧のバラツキが規定値未満になったか否かが判定される（ステップＳ１３）。この判定時に、電圧のバラツキが規定値未満になったと判定された場合には、すべてのスイッチ回路がＯＦＦされて（ステップＳ７）、動作モード選択動作が終了される。
【００３８】
これに対して、電圧のバラツキが規定値以上であると判定された場合、制御部１１の動作モードがメインバッテリ内バランスモード（ステップＳ５）に移行される。これは、補機バッテリ２の電圧が規定値未満であるので、補機バッテリ２から第１〜ｎバッテリブロック１ａ１〜１ａｎに電力をこれ以上送ることができないため（バランス入力モードを維持できないため）、メインバッテリ１内で電力を入出力することにより、各バッテリブロック１ａ１…ｎ間の電圧のバラツキを小さくしようとするためである。
すなわち、制御部１１は、バランス入力モードで動作しているときに、補機バッテリ２の電圧が規定値未満であるとともに第１〜ｎバッテリブロック１ａ１〜１ａｎ間の電圧のバラツキが規定値以上である場合に、メインバッテリ内バランスモードに移行する。
【００３９】
このような電源装置では、制御部１１は、バランス出力モードで動作しているときに、補機バッテリ２の電圧が規定値以上であるとともに第１〜ｎバッテリブロック１ａ１〜１ａｎ間の電圧のバラツキが規定値以上である場合に、メインバッテリ内バランスモードに移行するので、第１〜ｎバッテリブロック１ａ１〜１ａｎ間の電圧のバラツキが残ることを回避でき、より確実にバッテリブロック間の電圧バランスをとることができる。この構成は、メインバッテリ１の容量に比べて補機バッテリ２の容量が小さい場合に特に有効である。
【００４０】
また、制御部１１は、バランス入力モードで動作しているときに、補機バッテリ２の電圧が規定値未満であるとともに第１〜ｎバッテリブロック１ａ１〜１ａ３間の電圧のバラツキが規定値以上である場合に、メインバッテリ内バランスモードに移行するので、上述のバランス出力モードからメインバッテリ内バランスモードに移行することと同様に、第１〜ｎバッテリブロック１ａ１〜１ａｎ間の電圧のバラツキが残ることを回避でき、より確実にバッテリブロック間の電圧バランスをとることができる。この構成も、メインバッテリ１の容量に比べて補機バッテリ２の容量が小さい場合に特に有効である。
【００４１】
実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２による制御部１１によって行われる動作モード選択動作を示すフローチャートである。実施の形態１では、バランス出力モードで動作しているときに補機バッテリ２の電圧が規定値以上であるとともに第１〜ｎバッテリブロック１ａ１〜１ａｎ間の電圧のバラツキが規定値以上である場合に、メインバッテリ内バランスモードに移行すると説明したが、このような条件が満たされた場合にバランス出力モードからバランス入力モードに移行してもよい（図７のステップＳ１０の判定時に電圧のバラツキが規定値以上であると判定された場合に、ステップＳ１１のバランス入力モードに移行してもよい）。
【００４２】
同様に、実施の形態１では、バランス入力モードで動作しているときに補機バッテリ２の電圧が規定値未満であるとともに第１〜ｎバッテリブロック１ａ１〜１ａｎ間の電圧のバラツキが規定値以上である場合に、メインバッテリ内バランスモードに移行すると説明したが、このような条件が満たされた場合にバランス入力モードからバランス出力モードに移行してもよい（図７のステップＳ１３の判定時に電圧のバラツキが規定値以上であると判定された場合に、ステップＳ８のバランス入力モードに移行してもよい）。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００４３】
このように、バランス入力モード又はバランス入力モードからメインバッテリ内バランスモードに移行せずに、バランス出力モードからバランス入力モードに移行するか、又はバランス入力モードからバランス出力モードに移行してもよい。このような構成でも、補機バッテリ２の容量に拘わらず第１〜ｎバッテリブロック１ａ１〜１ａｎ間の電圧のバラツキが残ることを回避でき、より確実にバッテリブロック間の電圧バランスをとることができる。
【００４４】
実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３の制御部１１の動作モードを説明するための説明図である。実施の形態１，２では、バランス出力モード、バランス入力モード及びメインバッテリ内バランスモードの３つのモードが制御部１１の動作モードに含まれていると説明したが、本実施の形態３では、図８に示すメインバッテリ出力モードが制御部１１の動作モードにさらに含まれる。
【００４５】
メインバッテリ出力モードは、メインバッテリ入出力部５によりメインバッテリ１全体から電力を出力するとともに、補機バッテリ入出力部７により補機バッテリ２に電力を入力するモードである。すなわち、メインバッテリ出力モードでは、図８に示すように、メインバッテリ１全体から電力を出力するためにメインスイッチ５ｂがスイッチングされるとともに、補機バッテリ２に電力を入力するために補機スイッチ回路７ｂがＯＮされる。
【００４６】
次に、図９は、実施の形態３の制御部１１によって行われる動作モード選択動作を示すフローチャートである。図において、制御部１１の電源が投入されると、各バッテリブロック１ａ１…ｎの両端に接続されたブロック電圧計９の出力に基づいて各バッテリブロック１ａ１…ｎ間の電圧のバラツキが算出されるとともに（ステップＳ１）、この電圧のバラツキが予め設定された規定値以上であるか否かが判定される（ステップＳ２０）。このとき、電圧のバラツキが規定値以上であると判定された場合、実施の形態１，２の説明に用いた図６又は図７のステップＳ３以降の動作が行われる。
【００４７】
これに対して、電圧のバラツキが規定値未満であると判定された場合、その次に補機バッテリ２の電圧が規定値以上であるか否かが判定される（ステップＳ２１）。このとき、補機バッテリ２の電圧が規定値以上であると判定された場合、各バッテリブロック１ａ１…ｎ間の電圧のバランスをとることも補機バッテリ２への電力の入力も不要のため、特に動作モードが選択されることなく、動作モード選択動作が終了される。
【００４８】
一方で、補機バッテリ２の電圧が規定値未満であると判定された場合、制御部１１の動作モードとしてメインバッテリ出力モードが選択される（ステップＳ２２）。すなわち、メインバッテリ１全体から電力を出力するためにメインスイッチ５ｂがスイッチングされるとともに、補機バッテリ２に電力を入力するために補機スイッチ回路７ｂがＯＮされる。
【００４９】
制御部１１の動作モードとしてメインバッテリ出力モードが選択された後、補機バッテリ２の電圧が規定値以上であるか否かが改めて判定される（ステップＳ２３）。このとき、補機バッテリ２の電圧が規定値未満であると判定された場合、メインバッテリ出力モードでの開閉制御が引き続き行われる。これに対して、補機バッテリ２の電圧が規定値以上であると判定された場合、すべてのスイッチ回路がＯＦＦされて（ステップＳ２４）、動作モード選択動作が終了される。その他の構成は、実施の形態１，２と同様である。
【００５０】
このように、制御部１１の動作モードとしてメインバッテリ出力モードをさらに含むことで、各バッテリブロック１ａ１…ｎ間の電圧のバラツキが生じることを回避しつつ、補機バッテリ２を充電でき、利便性を向上できる。
【符号の説明】
【００５１】
１  メインバッテリ
１ａ１…ｎ  第１〜ｎバッテリブロック
２  補機バッテリ
５  メインバッテリ入出力部
６１…ｎ  第１〜ｎバッテリブロック入出力部
７  補機バッテリ入出力部
１１  制御部
【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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