(57)【要約】 【課題】  蓄えられた電力の利用効率を改善する電池盤、電源装置および電池盤の制御方法を提供する。【解決手段】  実施形態の電池盤１００は、並列に接続した複数の電池モジュールＭＤＬを含み、電池モジュールＭＤＬは、複数の電池セルＢＴを含む組電池と、組電池の正極端子と電池モジュールＭＤＬの正極端子との接続を切替える遮断器１２と、遮断器１２と並列に接続した双方向ＤＣＤＣコンバータ１４と、複数の電池セルＢＴの電圧を監視し、外部からの制御指令に従って双方向ＤＣＤＣコンバータ１４の動作を制御するコントローラ１６と、を含む。【選択図】図２
2016208570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に接続した複数の電池モジュールを含み、
前記電池モジュールは、複数の電池セルを含む組電池と、前記組電池の正極端子と前記電池モジュールの正極端子との接続を切替える遮断器と、前記遮断器と並列に接続した双方向ＤＣＤＣコンバータと、前記複数の電池セルの電圧を監視し、外部からの制御指令に従って前記双方向ＤＣＤＣコンバータの動作を制御するコントローラと、を含む、電池盤。
【請求項２】
並列に接続した複数の電池モジュールと、
前記複数の電池モジュールの動作を制御する電池管理部と、を備え、
前記電池モジュールは、複数の電池セルを含む組電池と、前記組電池の正極端子と前記電池モジュールの正極端子との接続を切替える遮断器と、前記遮断器と並列に接続した双方向ＤＣＤＣコンバータと、前記複数の電池セルの電圧を監視し、前記電池管理部からの制御指令に従って前記双方向ＤＣＤＣコンバータの動作を制御するコントローラと、を含み、
前記電池管理部は、前記複数の電池モジュールのいずれかが取り外される前に、取り外す電池モジュールから他の複数の電池モジュールへ充電するように、前記コントローラを制御する、電源装置。
【請求項３】
組電池と、前記組電池と主回路との接続を切替える遮断器と、前記遮断器と並列に接続した双方向ＤＣＤＣコンバータと、前記組電池に含まれる電池セルの電圧を監視し、前記双方向ＤＣＤＣコンバータの動作を制御するコントローラと、を含む電池モジュールを複数備えた電池盤を、電池管理部により制御する制御方法であって、
前記複数の電池モジュールの前記遮断器を開いて前記主回路との接続を遮断し、
前記複数の電池モジュール全ての電圧に基づいて、前記複数の電池モジュールの残容量を演算し、
取り外す対象の前記電池モジュール以外の他の複数の電池モジュールが満充電でないときに、前記双方向ＤＣＤＣコンバータにより取り外す対象の前記電池モジュールの電圧を昇圧又は降圧し、取り外す対象の前記電池モジュールから前記他の複数の電池モジュールへ充電する、
ことを備えた電池盤の制御方法。
【請求項４】
組電池と、前記組電池と主回路との接続を切替える遮断器と、前記遮断器と並列に接続した双方向ＤＣＤＣコンバータと、前記組電池に含まれる電池セルの電圧を監視し、前記双方向ＤＣＤＣコンバータの動作を制御するコントローラと、を含む電池モジュールを複数備えた電池盤を、電池管理部により制御する制御方法であって、
前記複数の電池モジュールの前記遮断器を開いて前記主回路との接続を遮断し、
新規の電池モジュールが取り付けられたことを検出し、
全ての電池モジュールの電圧を取得し、
前記新規の電池モジュールと、他の前記複数の電池モジュールとの電圧を比較し、
前記新規の電池モジュールの電圧が他の前記複数の電池モジュールよりも大きいときに、前記新規の電池モジュールの双方向ＤＣＤＣコンバータにより前記新規の電池モジュールの電圧を降圧し、
前記新規の電池モジュールの電圧が他の前記複数の電池モジュールよりも小さいときに、前記新規の電池モジュールの双方向ＤＣＤＣコンバータにより前記新規の電池モジュールの電圧を昇圧する、
ことを備えた電池盤の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電池盤、電源装置および電池盤の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電源装置は、電池盤と、電池盤の動作を制御する電池管理部（ＢＭＵ：Battery Management Unit）とを含む。電池盤は、複数の電池モジュールを含んでいる。電池モジュールは、複数の電池セルを含む組電池と、組電池の電圧や温度を監視するコントローラと、を含んでいる。
【０００３】
近年、多数の電池モジュールを組み合わせて、電池盤を大容量化することが提案されている。例えば、大容量の電池盤では電池モジュールを個々に着脱可能に構成され、電池モジュールの劣化や故障の際には個々を交換可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４２５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の電池モジュールを含む電池盤において、電池モジュールのいずれかを取り外して交換する場合、取り外された電池モジュールの残容量は利用されることがなく無駄になっていた。取り外された電池モジュールの残容量を利用することができれば、電源装置に蓄えられた電力をより効率よく利用することが可能である。
【０００６】
本発明の実施形態は、上記事情を鑑みて成されたものであって、蓄えられた電力の利用効率を改善する電池盤、電源装置および電池盤の制御方法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】
【０００７】
実施形態によれば、並列に接続した複数の電池モジュールを含み、前記電池モジュールは、複数の電池セルを含む組電池と、前記組電池の正極端子と前記電池モジュールの正極端子との接続を切替える遮断器と、前記遮断器と並列に接続した双方向ＤＣＤＣコンバータと、前記複数の電池セルの電圧を監視し、前記電池管理部からの制御指令に従って前記双方向ＤＣＤＣコンバータの動作を制御するコントローラと、を含む、電池盤が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、一実施形態の電池盤および電源装置の構成例を概略的に示す図である。
【図２】図２は、一実施形態の電池盤の電池モジュールの構成例を概略的に示す図である。
【図３】図３は、図２に示す電池モジュールの双方向ＤＣＤＣコンバータの一構成例を説明するための図である。
【図４】図４は、図２に示す電池モジュールの双方向ＤＣＤＣコンバータの他の構成例を説明するための図である。
【図５】図５は、一実施形態の電池盤の制御方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図６】図６は、一実施形態の電池盤の制御方法の他の例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、一実施形態の電池盤、電源装置および電池盤の制御方法について、図面を参照して説明する。  
図１は、一実施形態の電池盤および電源装置の構成例を概略的に示す図である。  
本実施形態の電源装置２００は、電池盤１００と、電池管理部１０と、を備えている。電池盤１００は、複数の電池モジュールＭＤＬを備えている。
【００１０】
複数の電池モジュールＭＤＬは、主回路を介して電池盤１００の正極端子と負極端子とに並列に接続している。電池盤１００の負極端子と、複数の電池モジュールＭＤＬの負極端子とは、接地されている。
【００１１】
電池管理部１０は、複数の電池モジュールの充電、放電などの動作を制御する。電池管理部１０は、例えば、メモリと、メモリに格納された制御プログラムを実行するＣＰＵやＭＰＵ等のプロセッサを含んでいる。
【００１２】
なお、電源装置２００は、電池盤１００の正極端子と、電源装置２００の正極端子との接続を切替える切替手段を更に備えていても構わない。この切替手段を開くことにより複数の電池モジュールＭＤＬの全てを一括して主回路と遮断し、この切替手段を閉じることにより複数の電池モジュールＭＤＬの全てを一括して主回路と接続可能である。
【００１３】
図２は、一実施形態の電池盤の電池モジュールの構成例を概略的に示す図である。  
電池モジュールＭＤＬは、複数の電池セルＢＴを含む組電池と、遮断器１２と、双方向ＤＣＤＣコンバータ１４と、コントローラ１６と、を備えている。  
複数の電池セルＢＴは、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、鉛電池等の蓄電池である。複数の電池セルＢＴは、例えば直列に接続されている。
【００１４】
遮断器１２は、組電池の正極端子と電池モジュールＭＤＬの正極端子との電気的な接続状態を切替える。遮断器１２は、例えば電磁接触器など電気的遮断手段である。遮断器１２は機械的に接続状態を切替える手段であっても構わない。
【００１５】
双方向ＤＣＤＣコンバータ１４は、組電池の正極端子と電池モジュールＭＤＬの正極端子との間において、遮断器１２と並列に接続している。双方向ＤＣＤＣコンバータ１４は、組電池の電圧を昇圧又は降圧可能であり、他の電池モジュールＭＤＬの電圧（主回路の電圧）を昇圧又は降圧可能である。
【００１６】
コントローラ１６は、電池監視回路（図示せず）を含み、複数の電池セルＢＴの電圧、温度や、組電池に流れる電流を取得し、上位制御手段である電池管理部１０へ通知している。また、コントローラ１６は、電池管理部１０からの制御指令に基づいて、遮断器１２の開閉制御、および、双方向ＤＣＤＣコンバータ１４の制御を行う。
【００１７】
図３は、図２に示す電池モジュールの双方向ＤＣＤＣコンバータの一構成例を説明するための図である。
双方向ＤＣＤＣコンバータ１４は、電流検出器１４１、１４２と、インダクタンス１４３と、半導体スイッチ１４４、１４５と、ＤＣＤＣ制御部１４６と、切替部１４７と、を備えている。
【００１８】
電流検出器１４１、１４２は、主回路に流れる電流を検出する手段であって、双方向ＤＣＤＣコンバータ１４の各出力端の前段に設けられ、双方向ＤＣＤＣコンバータ１４の出力電流を検出する。電流検出器１４１、１４２は、例えばシャント抵抗を含んでいる。
【００１９】
インダクタンス１４３は、電流検出器１４１と電流検出器１４２との間に接続している。インダクタンス１４３は、半導体スイッチ１４５がオフ、半導体スイッチ１４４がオンしているときに、組電池から供給されたエネルギを蓄える。
【００２０】
半導体スイッチ１４４、１４５は、例えばＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、バイポーラ・トランジスタ等である。半導体スイッチ１４５のソース−ドレインパスはインダクタンス１４３と電流検出器１４２との間に接続している。半導体スイッチ１４４のソースはインダクタンス１４３と半導体スイッチ１４５のソースとの間において主回路に接続し、ドレインは接地されている。
【００２１】
切替部１４７は、電流検出器１４１、１４２からの検出値が入力される。切替部１４７は、コントローラ１６からの制御信号に従って、出力値を電流検出器１４１、１４２のいずれかの検出値に切替えている。
【００２２】
ＤＣＤＣ制御部１４６は、切替部１４７からの供給される出力電流値をフィードバック値として受信し、コントローラ１６からの制御信号を受信して、所定の出力電流値となるように半導体スイッチ１４４、１４５のゲート信号を出力する。
【００２３】
上記双方向ＤＣＤＣコンバータ１４によれば、電流検出器１４１側から入力する電力の電圧を昇圧し、電流検出器１４２側から入力する電力の電圧を降圧するように動作する。したがって、例えば、電流検出器１４１側の入力出力端子を組電池の正極端子と電気的に接続し、電流検出器１４２側の入力出力端子を電池モジュールＭＤＬの正極端子と電気的に接続すると、組電池から供給される電力の電圧を昇圧し、外部から供給される電力の電圧を降圧することができる。逆に、電流検出器１４１側の入出力端子を電池モジュールＭＤＬの正極端子と電気的に接続し、電流検出器１４２側の入出力端子を組電池の正極端子と電気的に接続すると、外部から供給される電力の電圧を昇圧し、組電池から供給される電力の電圧を降圧することができる。したがって、双方向ＤＣＤＣコンバータ１４が図３に示す回路を２つ有することにより、組電池から供給される電力の電圧を昇圧および降圧し、かつ、外部から供給される電力の電圧を昇圧および降圧することが可能となる。
【００２４】
図４は、図２に示す電池モジュールの双方向ＤＣＤＣコンバータの他の構成例を説明するための図である。なお、図４に示す例において、上述の図３に示す構成と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【００２５】
双方向ＤＣＤＣコンバータ１４は、電流検出器１４１、１４２、インダクタンス１４３、半導体スイッチ１４４Ａ、１４４Ｂ、１４５Ａ、１４５Ｂ、ＤＣＤＣ制御部１４６、切替部１４７を備えている。
この回路は、図３に示す双方向ＤＣＤＣコンバータの回路に、半導体スイッチ１４４Ａ、１４５Ａを更に付加した回路である。すなわち、半導体スイッチ１４４Ｂ、１４５Ｂが動作している場合には、図３に示す双方向ＤＣＤＣコンバータと同様の動作をする。
【００２６】
半導体スイッチ１４５Ａのソース−ドレインパスはインダクタンス１４３と電流検出器１４１との間に接続している。半導体スイッチ１４４Ａのソースはインダクタンス１４３と半導体スイッチ１４５のドレインとの間において主回路に接続し、ドレインは接地されている。
【００２７】
半導体スイッチ１４４Ａ、１４５Ａが動作している場合、上記双方向ＤＣＤＣコンバータ１４によれば、電流検出器１４１側から入力する電力の電圧を降圧し、電流検出器１４２側から入力する電力の電圧を昇圧するように動作する。
【００２８】
したがって、例えば、電流検出器１４１側の入力出力端子を組電池の正極端子と電気的に接続し、電流検出器１４２側の入力出力端子を電池モジュールＭＤＬの正極端子と電気的に接続すると、半導体スイッチ１４４Ｂ、１４５Ｂを動作させて組電池から供給される電力の電圧を昇圧し、外部から供給される電力の電圧を降圧することができ、かつ、半導体スイッチ１４４Ａ、１４５Ａを動作させて組電池から供給される電力の電圧を降圧し、外部から供給される電力の電圧を昇圧することができる。
【００２９】
逆に、電流検出器１４１側の入出力端子を電池モジュールＭＤＬの正極端子と電気的に接続し、電流検出器１４２側の入出力端子を組電池の正極端子と電気的に接続すると、半導体スイッチ１４４Ｂ、１４５Ｂを動作させて外部から供給される電力の電圧を昇圧し、組電池から供給される電力の電圧を降圧することができ、かつ、半導体スイッチ１４４Ａ、１４５Ａを動作させて組電池から供給される電力の電圧を昇圧し、外部から供給される電力の電圧を降圧することができる。
【００３０】
上記のように、図４に示す双方向ＤＣＤＣコンバータ１４によれば、組電池から供給される電力の電圧を昇圧および降圧し、かつ、外部から供給される電力の電圧を昇圧および降圧することが可能となる。
【００３１】
図５は、一実施形態の電池盤の制御方法の一例を説明するためのフローチャートである。ここでは、電池盤に電池モジュールＭＤＬを取り付ける際の制御方法について説明する。
【００３２】
最初に、電池管理部１０は、全ての電池モジュールＭＤＬの遮断器１２を開いて、主回路との接続を遮断するようにコントローラ１６へ制御指令を出力する。（ステップＳＡ１）
続いて、電池管理部１０は、電池モジュールＭＤＬが取り付けられたことを検出する。なお、電池管理部１０は、例えば、電池モジュールＭＤＬのコントローラとの通信により得られる情報から電池モジュールＭＤＬが取り付けられたことを検出してもよく、取り付けた作業者が入力した情報から電池モジュールＭＤＬが取り付けられたことを検出してもよい。（ステップＳＡ２）
【００３３】
続いて、電池管理部１０は、全ての電池モジュールＭＤＬのコントローラから全ての電池セルの電圧を取得し、電池モジュールＭＤＬの電圧（電池モジュールＭＤＬの正極端子と負極端子との間の電圧）を演算する。（ステップＳＡ３）
【００３４】
続いて、電池管理部１０は、取り付けた新規電池モジュールＭＤＬと、他の複数の電池モジュールＭＤＬとの電圧を比較し、取り付けた新規電池モジュールＭＤＬの電圧と他の複数の電池モジュールＭＤＬの電圧とが等しいか否か判断する。このとき、他の複数の電池モジュールＭＤＬの電圧は、セルバランス制御により略等しくなるように制御されているものとする。なお、電池管理部１０は電池モジュールＭＤＬの電圧が等しいと判断する場合は、電池モジュールＭＤＬ間に過大な電流が流れない程度の電圧差がある場合を含む。（ステップＳＡ４）
【００３５】
取り付けた新規電池モジュールＭＤＬと他の複数の電池モジュールＭＤＬとの電圧が等しい場合、電池管理部１０は、全ての電池モジュールＭＤＬの遮断器１２を閉じて主回路と接続する。（ステップＳＡ５）
取り付けた新規電池モジュールＭＤＬと他の複数の電池モジュールＭＤＬとの電圧が異なる場合、電池管理部１０は、新規電池モジュールＭＤＬの電圧と他の複数の電池モジュールＭＤＬの電圧とを比較し、新規電池モジュールＭＤＬの電圧が他の複数の電池モジュールＭＤＬの電圧よりも小さいか否か判断する。（ステップＳＡ６）
【００３６】
新規電池モジュールＭＤＬの電圧が他の複数の電池モジュールＭＤＬの電圧よりも大きい場合、電池管理部１０は、新規電池モジュールＭＤＬの電圧を降圧して、新規電池モジュールＭＤＬから出力する電力により他の電池モジュールＭＤＬを充電する。ここで、新規電池モジュールＭＤＬの電圧を降圧するのは、新規電池モジュールＭＤＬから他の電池モジュールＭＤＬへ大電流が流れこむことを回避するためである。例えば、図４に示す双方向ＤＣＤＣコンバータの電流検出器１４１側の入出力端子を組電池の正極端子に接続し、電流検出器１４２側の入出力端子を電池モジュールＭＤＬの正極端子に接続した場合、切替部１４７により電流検出器１４２の電流値をＤＣＤＣ制御部１４６へ入力し、半導体スイッチ１４４Ａ、１４５Ａを切替えるように設定する。（ステップＳＡ７）
【００３７】
続いて、電池管理部１０は、他の電池モジュールＭＤＬの遮断器１２を閉じて主回路と接続し、コントローラ１６を介して半導体スイッチ１４４Ａ、１４５Ａを動作させて、新規電池モジュールＭＤＬから他の電池モジュールＭＤＬへ充電する。（ステップＳＡ８）
その後、電池管理部１０は、周期的に、全ての電池モジュールＭＤＬのコントローラ１６から全ての電池セルＢＴの電圧を取得し、電池モジュールＭＤＬの電圧を演算する。
【００３８】
続いて、電池管理部１０は、一定期間経過後の、新規電池モジュールＭＤＬの電圧と、他の複数の電池モジュールＭＤＬの電圧とが同じか否かを判断し、同じでない場合には新規電池モジュールＭＤＬから他の複数の電池モジュールＭＤＬへの充電を継続する。なお、電池管理部１０は電池モジュールＭＤＬの電圧が等しいと判断する場合は、電池モジュールＭＤＬ間に過大な電流が流れない程度の電圧差がある場合を含む。（ステップＳＡ９）
【００３９】
新規電池モジュールＭＤＬの電圧と他の複数の電池モジュールＭＤＬの電圧とが同じであると判断した場合、電池管理部１０は、双方向ＤＣＤＣコンバータ１４の動作を停止する。（ステップＳＡ１０）
その後、電池管理部１０は、新規電池モジュールＭＤＬの遮断器１２を閉じて、主回路と接続する。（ステップＳＡ５）
【００４０】
新規電池モジュールＭＤＬの電圧が他の複数の電池モジュールＭＤＬの電圧よりも小さい場合、電池管理部１０は、新規電池モジュールＭＤＬの電圧を昇圧して、他の電池モジュールＭＤＬからの電力により新規電池モジュールＭＤＬを充電する。ここで、新規電池モジュールＭＤＬの電圧を昇圧するのは、他の電池モジュールＭＤＬから大電流が流れこむことを回避するためである。例えば、図４に示す双方向ＤＣＤＣコンバータの電流検出器１４１側の入出力端子を組電池の正極端子に接続し、電流検出器１４２側の入出力端子を電池モジュールＭＤＬの正極端子に接続した場合、切替部１４７により電流検出器１４１の電流値をＤＣＤＣ制御部１４６へ入力し、半導体スイッチ１４４Ｂ、１４５Ｂを切替えるように設定する。（ステップＳＡ１１）
【００４１】
続いて、電池管理部１０は、他の電池モジュールＭＤＬの遮断器１２を閉じて主回路と接続し、コントローラ１６を介して半導体スイッチ１４４Ｂ、１４５Ｂを動作させて、他の複数の電池モジュールＭＤＬから新規電池モジュールＭＤＬへ充電する。（ステップＳＡ１２）
その後、電池管理部１０は、周期的に、全ての電池モジュールＭＤＬのコントローラ１６から全ての電池セルＢＴの電圧を取得し、電池モジュールＭＤＬの電圧を演算する。
【００４２】
続いて、電池管理部１０は、一定期間経過後の、新規電池モジュールＭＤＬの電圧と、他の複数の電池モジュールＭＤＬの電圧とが同じか否かを判断し、同じでない場合には他の複数の電池モジュールＭＤＬから新規電池モジュールＭＤＬへの充電を継続する。なお、電池管理部１０は電池モジュールＭＤＬの電圧が等しいと判断する場合は、電池モジュールＭＤＬ間に過大な電流が流れない程度の電圧差がある場合を含む。（ステップＳＡ１３）
【００４３】
新規電池モジュールＭＤＬの電圧と他の複数の電池モジュールＭＤＬの電圧とが同じであると判断した場合、電池管理部１０は、双方向ＤＣＤＣコンバータ１４の動作を停止する。（ステップＳＡ１４）
その後、電池管理部１０は、新規電池モジュールＭＤＬの遮断器１２を閉じて、主回路と接続する。（ステップＳＡ５）
【００４４】
上記のように、双方向ＤＣＤＣコンバータ１４を制御することにより、新規の電池モジュールＭＤＬを取り付けるときに、電池モジュールＭＤＬ間に過大な電流が流れることを回避することができる。
【００４５】
図６は、一実施形態の電池盤の制御方法の他の例を説明するためのフローチャートである。ここでは、電池盤から電池モジュールＭＤＬを取り外す際の制御方法について説明する。
【００４６】
まず、電池管理部１０は、全ての電池モジュールＭＤＬの遮断器１２を開いて、主回路との接続を遮断する。（ステップＳＢ１）
続いて、電池管理部１０は、全ての電池モジュールＭＤＬのコントローラ１６から全ての電池セルＢＴの電圧を取得し、電池モジュールＭＤＬの電圧を演算する。電池管理部１０は、演算した電圧に基づいて全ての電池モジュールＭＤＬの残容量を演算する。なお、電池モジュールＭＤＬの残容量の演算は、（ステップＳＢ２）
【００４７】
続いて、電池管理部１０は、取り外す電池モジュールＭＤＬ以外の他の電池モジュールＭＤＬが満充電か否かを判断する。ここで、電池管理部１０は、電池モジュールＭＤＬの電圧が充電終止電圧以上であるか否かにより満充電か否かを判断する。このとき、他の複数の電池モジュールＭＤＬの電圧は、セルバランス制御により略等しくなるように制御されているものとする。（ステップＳＢ３）
【００４８】
他の電池モジュールＭＤＬが満充電であった場合、電池管理部１０は、対象の電池モジュールＭＤＬを取り外し可能であることを通知する。例えば、電池管理部１０は、対象の電池モジュールＭＤＬを取り外し可能であることを、表示手段に表示して作業者へ通知したり、音や音声により作業者に通知したりしてもよい。その後、作業者が電池モジュールＭＤＬを取り外したことを検出する。なお、電池管理部１０は、例えば、電池モジュールＭＤＬのコントローラとの通信が切断したことにより電池モジュールＭＤＬが取り外されたことを検出してもよく、取り外した作業者が入力した情報から電池モジュールＭＤＬが取り外されたことを検出してもよい。（ステップＳＢ９）
続いて、電池管理部１０は、他の電池モジュールＭＤＬの遮断器１２を閉じて、主回路と接続する。（ステップＳＢ１０）
【００４９】
ステップＳＢ３において他の複数の電池モジュールＭＤＬが満充電でなかったとき、電池管理部１０は、取り外す電池モジュールＭＤＬに蓄えられたエネルギを他の複数の電池モジュールＭＤＬへ充電する。このとき双方向ＤＣＤＣコンバータ１４は、昇降圧モードに設定される。電池管理部１０は、双方向ＤＣＤＣコンバータ１４の入力および出力（電流の方向）を決める。たとえば、双方向ＤＣＤＣコンバータ１４の電流検出器１４１側の入出力端子から電流検出器１４２側の入出力端子へ電流を流すとき、半導体スイッチ１４４Ａ、１４５Ｂを常時オフとする非同期整流式、又は、半導体スイッチ１４５Ｂのドレイン端子の電圧の所定の閾値に対する高低によって制御する同期整流式である。（ステップＳＢ４）
【００５０】
続いて、電池管理部１０は、双方向ＤＣＤＣコンバータ１４を動作させて、取り外す電池モジュールＭＤＬから他の複数の電池モジュールＭＤＬへの充電を開始する。（ステップＳＢ５）
その後、電池管理部１０は、周期的に、全ての電池モジュールＭＤＬのコントローラ１６から全ての電池セルＢＴの電圧を取得し、電池モジュールＭＤＬの電圧を演算する。
【００５１】
続いて、電池管理部１０は、周期的に、他の複数の電池モジュールが満充電か否かを判断する。（ステップＳＢ６）他の複数の電池モジュールが満充電であれば、電池管理部１０は、双方向ＤＣＤＣコンバータ１４を停止する。（ステップＳＢ８）続いて、電池管理部１０は、対象の電池モジュールＭＤＬを取り外し可能であることを通知する。その後、作業者が電池モジュールＭＤＬを取り外したことを検出する。（ステップＳＢ９）
続いて、電池管理部１０は、他の電池モジュールＭＤＬの遮断器１２を閉じて、主回路と接続する。（ステップＳＢ１０）
【００５２】
ステップＳＢ６で他の複数の電池モジュールＭＤＬが満充電でない場合には、取り外す対象の電池モジュールＭＤＬの電圧が放電終止電圧以下か否か判断する。（ステップＳＢ７）対象の電池モジュールの電圧が放電終止電圧以下であれば、電池管理部１０は、双方向ＤＣＤＣコンバータ１４を停止する。（ステップＳＢ８）続いて、電池管理部１０は、対象の電池モジュールＭＤＬを取り外し可能であることを通知する。その後、作業者が電池モジュールＭＤＬを取り外したことを検出する。（ステップＳＢ９）
【００５３】
続いて、電池管理部１０は、他の電池モジュールＭＤＬの遮断器１２を閉じて、主回路と接続する。（ステップＳＢ１０）
ステップＳＢ７において、対象の電池モジュールＭＤＬの電圧は放電終止電圧以下でないときには、ステップＳＢ６へ戻り、周期的に、他の複数の電池モジュールが満充電か否かを判断する。（ステップＳＢ６）
【００５４】
上記のように、双方向ＤＣＤＣコンバータ１４を制御することにより、電池盤から電池モジュールＭＤＬを取り外すときに、電池モジュールＭＤＬ間に過大な電流が流れることを回避することができる。また、取り外す対象の電池モジュールＭＤＬに蓄えられた電力を、他の電池モジュールへ充電することにより、電池モジュールＭＤＬに蓄えられた電力をより効率よく利用することが可能となる。  
すなわち、上記の実施形態によれば、蓄えられた電力の利用効率を改善する電池盤、電源装置および電池盤の制御方法を提供することができる。
【００５５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５６】
１０…電池管理部、１２…遮断器、１４…双方向ＤＣＤＣコンバータ、１６…コントローラ、１００…電池盤、１４１…電流検出器、１４２…電流検出器、１４３…インダクタンス、１４４、１４４Ａ、１４４Ｂ…半導体スイッチ、１４５、１４５Ａ、１４５Ｂ…半導体スイッチ、１４６…ＤＣＤＣ制御部、１４７…切替部
【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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