(57)【要約】【課題】回路の小型・集積化が容易であり、充電と放電を選択的に行って電池電圧の平準化に要する消費エネルギーを削減できる充放電装置を提供する。【解決手段】セル選択回路ＣＳが、電池モジュール３の中の各セルから最大充電量のセル２を選択すると、セル放電回路ＣＤが、セル選択回路ＣＳの選択した最大充電量のセル２の放電を行う。さらに、モジュール電圧検出回路ＭＶが、組電池４内の電池モジュール３ごとにモジュール電圧の検出を行うと、システム制御回路ＳＥが、モジュール電圧の検出結果に基づいて、電池モジュール３の中で電圧差が基準値を下回った電池モジュール３に対し、モジュール充電回路ＭＣによって充電を実行させる。セル充電回路ＣＣが、セル選択回路ＣＳの選択した最小充電量のセル２の充電を行い、モジュール放電回路ＭＤが、電圧差が基準値を上回った電池モジュール３に対して放電を行ってもよい。【選択図】図１
2009165206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセルからなる電池モジュールを複数直列に接続してなる組電池に接続され、前記セルまたは前記電池モジュールの充電状態に応じて当該セルまたは当該電池モジュールの充放電を行う充放電装置であって、
前記電池モジュール内の前記セルごとにセル電圧の検出を行うセル電圧検出回路と、
前記電池モジュール内の各セル間で最大充電量のセルを選択するセル選択回路と、
前記セルごとに設けられ、前記セル選択回路が選択した最大充電量のセルの放電を行うセル放電回路と、
前記組電池内の電池モジュールごとにモジュール電圧の検出を行うモジュール電圧検出回路と、
前記電池モジュールごとに設けられ、対応する電池モジュールに対して充電を行うモジュール充電回路と、
前記モジュール電圧検出回路によるモジュール電圧の検出結果に基づいて、前記電池モジュール間の電圧差が基準値を下回った電池モジュールに対し、前記モジュール充電回路によって充電を実行させるシステム制御回路と、
を備えたことを特徴とする充放電装置。
【請求項２】
複数のセルからなる電池モジュールを複数直列に接続してなる組電池に接続され、前記セルまたは前記電池モジュールの充電状態に応じて充放電を行う充放電装置であって、
前記電池モジュール内の前記セルごとにセル電圧の検出を行うセル電圧検出回路と、
前記電池モジュール内の各セル間で最小充電量のセルを選択するセル選択回路と、
前記セルごとに設けられ、前記セル選択回路が選択した最小充電量のセルの充電を行うセル充電回路と、
前記組電池内の電池モジュールごとにモジュール電圧の検出を行うモジュール電圧検出回路と、
前記電池モジュールごとに設けられ、対応する電池モジュールに対して放電を行うモジュール放電回路と、
前記モジュール電圧検出回路によるモジュール電圧の検出結果に基づいて、前記電池モジュール間の電圧差が基準値を上回った電池モジュールに対し、前記モジュール放電回路によって放電を実行させるシステム制御回路と、
を備えたことを特徴とする充放電装置。
【請求項３】
前記システム制御回路は、前記モジュール電圧検出回路によるモジュール電圧の検出で前記電池モジュール間の電圧差が基準値を上回った電池モジュールに対して、各前記セル放電回路を用いて放電を行わせることを特徴とする請求項１に記載の充放電装置。
【請求項４】
前記セル充電回路は、
時間軸の異なる２種類のパルスを相補的に出力する２相パルス発生回路と、
前記２種類のパルスをそれぞれ整流するダイオードブリッジと、
前記ダイオードブリッジを介して、前記２相パルス発生回路が発生させた前記２種類のパルスの電力を充電し出力するコンデンサと、
前記コンデンサへの突入電流を抑制する電流制限素子と、
前記セルと前記コンデンサとの間に設けられ、ＯＮ／ＯＦＦ制御によって前記コンデンサに蓄えられた充電エネルギーを前記セルへ供給／遮断する半導体スイッチング素子と、
を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の充放電装置。
【請求項５】
前記半導体スイッチング素子は、セル充電可否信号と最小電圧セル判別信号とに基づいたＯＮ／ＯＦＦ制御により、前記セルへの充電の実施／非実施を行うことを特徴とする請求項４に記載の充放電装置。
【請求項６】
複数のセルからなる電池モジュールを複数直列に接続してなる組電池に接続され、前記セルまたは前記電池モジュールの充電状態に応じて充放電を行う充放電装置であって、
前記電池モジュール内のセルごとに電圧検出を行うセル電圧検出回路と、
前記セルごとに設けられ、対応するセルの放電を行うセル放電回路と、
前記電池モジュールごとに設けられ、対応する電池モジュールの充電を行うモジュール充電回路と、
前記セル電圧検出回路による各セル電圧とモジュール電圧の検出結果に基づき、前記電池モジュール間の電圧差が基準値を下回った電池モジュールに対して前記モジュール充電回路を用いて充電を行わせ、前記電池モジュール内のセル間の電圧差が基準値を上回ったセルに対して前記セル放電回路を用いて放電を行わせるシステム制御回路と、
を備えたことを特徴とする充放電装置。
【請求項７】
前記モジュール充電回路は、
時間軸の異なる２種類のパルスを相補的に出力する２相パルス発生回路と、
前記モジュール充電回路ごとに設けられ、前記２種類のパルスをそれぞれ整流するダイオードブリッジと、
前記モジュール充電回路ごとに設けられ、前記ダイオードブリッジを介して、前記パルス発生回路が発生させた前記２種類のパルスの電力を充電し出力するコンデンサと、
前記モジュール充電回路ごとに設けられ、前記コンデンサへの突入電流を抑制する電流制限素子と、
前記電池モジュールと前記コンデンサとの間に設けられ、ＯＮ／ＯＦＦ制御によって前記コンデンサに蓄えられた充電エネルギーを前記電池モジュールへ供給／遮断する半導体スイッチング素子と、
を備えたことを特徴とする請求項６に記載の充放電装置。
【請求項８】
前記半導体スイッチング素子は、セル充電可否信号と最小電圧セル判別信号とに基づいたＯＮ／ＯＦＦ制御により、前記電池モジュールへの充電の実施／非実施を行うことを特徴とする請求項７に記載の充放電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組電池を構成する多数のセルの充電状態を平準化（均一化）するための充放電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
組電池を構成するセルの充電状態を平準化するためには、各セルの電圧を検出して平準化することが考えられる。ところが、セルの電圧を検出する電圧検出回路は複雑かつ高価であるので、複数のセルを直列にした電池モジュールの電圧（モジュール電圧）を検出単位として、電池電圧を検出する対象を少なくして電圧検出回路の数を減らすことにより、セルの充電状態の平準化を行っている。その場合、平準化手段によってセルの放電操作のみを行って複数のセルの充電状態の平準化を図っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、電気自動車（ＥＶ; electric vehicle）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ; hybrid electric vehicle）、燃料電池自動車（ＦＣＥＶ; Fuel Cell Electric Vehicle）などにおいて組電池を長期間継続して使用した場合、特定のセルに異常がなく、かつセルごとの電池特性や温度環境などに著しい偏りがなければ、各セルの充電状態のばらつきは概ね正規分布に従う。このような正規分布に従ってばらついたセルの電圧を平準化する場合は、充電および放電の平準化操作に要する消費エネルギー量を最小限にしようとするときは、充電量の多いセルを選択的に放電し、かつ充電量の少ないセルを選択的に充電する操作が行われている。すなわち、平準化手段によって適宜にセルごとの放電操作と充電操作を行い、セル電圧を平準化させている（例えば、特許文献２参照）。
また、充電回路にバイパス回路を備え、充電量の多いセルについては充電電流をバイパス回路に分流させることによってセルの充電状態の平準化を図る技術も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３２５３７０号公報（段落［００４４］〜［００４８］、図１〜図３）
【特許文献２】特開２００３−３０９９３１号公報（段落［００１７］〜［００２１］、図１〜図３）
【特許文献３】特許第３５０３４５３号公報（段落［００１１］〜［００１２］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、平準化手段による放電操作のみでセル電圧の平準化を行う場合は（特許文献１記載）、各セルでばらついた充電量を一定の範囲内に収束させるためには、最小充電量のセルを基準にして電圧閾値を設定し、その電圧閾値を上回るセルに対してのみ放電操作を行っていた。この放電操作では、各セルに並列に抵抗器を接続して通電することで、セルに充電したエネルギーをジュール熱として消費させていた。このようにして、放電操作によるセル電圧の平準化が繰り返されると、当初は正規分布に従っていたセル電圧のばらつきが収束幅の中で高い電圧側（上側）に偏移する。さらに、セル電圧のばらつきが進行して、最小充電量のセル電圧のばらつきの収束幅を超えてセル電圧が減少すると、充電量が多い多数のセルを放電させなければならない。そのため、多数のセルの放電操作によって発生するジュール熱を放熱するため、放電回路に冷却機構が必要になり、平準化機構が大型化し、製造費用が増大する問題点があった。また、電池に蓄えられたエネルギーのうち、セル電圧の平準化のためにジュール熱として消費される割合が増大する問題点があった。
【０００６】
また、平準化手段によって放電と充電を併用してセル電圧の平準化を行う場合は（特許文献２記載）、充電回路にＤＣ−ＤＣコンバータなどを用いたときにはセル数に対応した多数の巻線を有した変圧器が必要となるため、充電回路の集積化および小型化が困難である問題点があった。
【０００７】
さらに、例えばＨＥＶ車などでは、多数のセルを直列に接続して１５０〜３００[Ｖ]程度の高電圧の組電池を構成している。そのため、車両の制御システムと組電池を操作する回路については電源系統を絶縁して、個別に電源を設けていた（特許文献３記載）。すなわち、組電池の操作回路の電源は高電圧の組電池そのものを使用し、制御システムの電源は高電圧の電源から絶縁した低電圧の電源を使用していた。したがって、車両が放置中の場合は、制御システムの電源は遮断されているが、組電池の操作回路の電源は接続されたままの状態であるので、組電池に蓄積されている電力が漏洩して組電池の容量を消耗させてしまう可能性がある問題点があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、回路の小型・集積化が容易であり、かつ、充電と放電を選択的に行うことによって電池電圧の平準化に要する消費エネルギーを削減することができる充放電装置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】
【０００９】
前記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、複数のセルからなる電池モジュールを複数直列に接続してなる組電池に接続され、セルまたは電池モジュールの充電状態に応じて当該セルまたは当該電池モジュールの充放電を行う充放電装置であって、電池モジュール内の各セル間で最大充電量のセルを選択するセル選択回路と、セルごとに設けられ、セル選択回路が選択した最大充電量のセルの放電を行うセル放電回路と、組電池内の電池モジュールごとにモジュール電圧の検出を行うモジュール電圧検出回路と、電池モジュールごとに設けられ、対応する電池モジュールに対して充電を行うモジュール充電回路と、モジュール電圧検出回路によるモジュール電圧の検出結果に基づいて、電池モジュール間の電圧差が基準値を下回った電池モジュールに対し、モジュール充電回路によって充電を実行させるシステム制御回路と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、セル放電回路とモジュール充電回路とを備えていて、セル放電回路が、最大充電量（つまり、最大電圧）のセルの放電を行い、モジュール充電回路が、電池モジュール間の電圧差が所定の基準値を下回った電池モジュールに対して充電を行い、複数のセルで構成された組電池における各セルの電圧の平準化（均一化）を実現している。したがって、セルごとにセル放電回路とセル充電回路を設けなくても組電池内の電池電圧の平準化が実施できるので、充放電装置の各回路の集積化および小型化を容易に実現することが可能となる。言い換えれば、充放電装置の各回路の集積化と小型化が容易な素子を用いて組電池の一部分を選択的に充電する充電手段と選択的に放電させる放電手段とを併用することにより、セル電圧の平準化に要する消費エネルギーを削減し、同時に、組電池を操作する操作回路の電源電力を車両制御システムから供給することで、車両の放置中は組電池の電力を消費しないようにすることができる。
【００１１】
また、請求項２に係る発明は、複数のセルからなる電池モジュールを複数直列に接続してなる組電池に接続され、セルまたは電池モジュールの充電状態に応じて充放電を行う充放電装置であって、電池モジュール内の各セル間で最小充電量のセルを選択するセル選択回路と、セルごとに設けられ、セル選択回路が選択した最小充電量のセルの充電を行うセル充電回路と、組電池内の電池モジュールごとにモジュール電圧の検出を行うモジュール電圧検出回路と、電池モジュールごとに設けられ、対応する電池モジュールに対して放電を行うモジュール放電回路と、モジュール電圧検出回路によるモジュール電圧の検出結果に基づいて、電池モジュール間の電圧差が基準値を上回った電池モジュールに対し、モジュール放電回路によって放電を実行させるシステム制御回路と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、セル充電回路とモジュール放電回路とを備えていて、セル充電回路が、最小充電量（つまり、最小電圧）のセルの充電を行い、モジュール放電回路が、電池モジュール間の電圧差が所定の基準値を上回った電池モジュールに対して放電を行い、複数のセルで構成された組電池における各セルの電池電圧の平準化（均一化）を実現している。したがって、セルごとにセル放電回路とセル充電回路を設けなくても組電池内の電池電圧の平準化が実施できるので、充放電装置の各回路の集積化と小型化を容易に実現することが可能となる。
【００１３】
また、請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明において、システム制御回路は、モジュール電圧検出回路によるモジュール電圧の検出で電池モジュール間の電圧差が基準値を上回った電池モジュールに対して、すべてのセル放電回路を用いて放電を行わせることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、モジュール放電回路を設けなくても、電池モジュール間の電圧差が基準値を上回った電池モジュールに対しては、その電池モジュール内のすべてのセル放電回路を用いてすべてのセルの放電を行わせることができるので、充放電装置の各回路の集積化と小型化をさらに容易に実現することが可能となる。
【００１５】
また、請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに係る発明において、セル充電回路は、時間軸の異なる２種類のパルスを相補的に出力する２相パルス発生回路と、２種類のパルスをそれぞれ整流するダイオードブリッジと、ダイオードブリッジを介して、２相パルス発生回路が発生させた２種類のパルスの電力を充電し出力するコンデンサと、コンデンサへの突入電流を抑制する電流制限素子と、セルとコンデンサとの間に設けられ、ＯＮ／ＯＦＦ制御によってコンデンサに蓄えられた充電エネルギーをセルへ供給／遮断する半導体スイッチング素子と、を備えたことを特徴とする。なお、セル充電回路のコンデンサによって個々のセルを個別に充電するのではなく、そのコンデンサによって電池モジュール内のすべてのセルを一括して充電するように構成することもできる。
【００１６】
この構成によれば、既知の２相パルス発生回路によって発生させた２種類のパルスによってコンデンサを充電し、そのコンデンサの充電電荷によってセルを充電している。したがって、セル充電回路が極めてシンプルになるので、セル充電回路の集積化と小型化をより容易に実現することができる。なお、コンデンサによって電池モジュール内のすべてのセルを一括して充電すればモジュール充電を実現することができる。
【００１７】
また、請求項５に係る発明によれば、請求項４に係る発明において、半導体スイッチング素子は、セル充電可否信号と最小電圧セル判別信号とに基づいたＯＮ／ＯＦＦ制御により、セルへの充電の実施／非実施を行うことを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、例えば、セル充電可否信号がＨｉｇｈ（Ｈｉレベル）であって、最小電圧セル判別信号は、最小電圧セルのみがＬｏｗ（Ｌｏレベル）でそれ以外のセルはＨｉであれば、論理回路によって半導体スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、コンデンサの電荷を最小電圧のセルのみへ供給して充電を行うことができる。
【００１９】
また、請求項６に係る発明によれば、複数のセルからなる電池モジュールを複数直列に接続してなる組電池に接続され、セルまたは電池モジュールの充電状態に応じて充放電を行う充放電装置であって、電池モジュール内のセルごとに電圧検出を行うセル電圧検出回路と、セルごとに設けられ、対応するセルの放電を行うセル放電回路と、電池モジュールごとに設けられ、対応する電池モジュールの充電を行うモジュール充電回路と、セル電圧検出回路による各セル電圧とモジュール電圧の検出結果に基づき、電池モジュール間の電圧差が基準値を下回った電池モジュールに対してモジュール充電回路を用いて充電を行わせ、電池モジュール内のセル間の電圧差が基準値を上回ったセルに対してセル放電回路を用いて放電を行わせるシステム制御回路と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、各セルの電圧を検出するセル電圧検出回路を設けることにより、モジュール電圧検出回路やセル選択回路を設けなくても、セル電圧検出回路が、各セルのセル電圧を検出して電池モジュール単位でのモジュール電圧を推定する。これによって、各セル電圧とモジュール電圧の検出結果に基づいて、モジュール充電回路が、電池モジュール間の電圧差が基準値を下回った電池モジュールに対して充電を行い、セル放電回路が、電池モジュール内のセル間の電圧差が基準値を上回ったセルに対して放電を行うことにより、組電池内の電池電圧の平準化を行うことができる。
【００２１】
また、請求項７に係る発明によれば、請求項６に係る発明において、モジュール充電回路は、時間軸の異なる２種類のパルスを相補的に出力する２相パルス発生回路と、モジュール充電回路ごとに設けられ、２種類のパルスをそれぞれ整流するダイオードブリッジと、モジュール充電回路ごとに設けられ、ダイオードブリッジを介して、パルス発生回路が発生させた２種類のパルスの電力を充電し出力するコンデンサと、モジュール充電回路ごとに設けられ、コンデンサへの突入電流を抑制する電流制限素子と、電池モジュールとコンデンサとの間に設けられ、ＯＮ／ＯＦＦ制御によってコンデンサに蓄えられた充電エネルギーを電池モジュールへ供給／遮断する半導体スイッチング素子と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、既知の２相パルス発生回路によって発生させた２種類のパルスによってコンデンサを充電し、そのコンデンサの充電電荷によって電池モジュールを充電している。したがって、モジュール充電回路が極めてシンプルになるので、モジュール充電回路の集積化と小型化をより容易に実現することができる。
【００２３】
また、請求項８に係る発明によれば、請求項７に係る発明において、半導体スイッチング素子は、セル充電可否信号と最小電圧セル判別信号とに基づいたＯＮ／ＯＦＦ制御により、電池モジュールへの充電の実施／非実施を行うことを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、論理回路によって半導体スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、コンデンサの電荷を最小電圧の電池モジュールのみへ供給して充電を行うことができる。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１に係る発明によれば、セル放電回路によって最大充電量のセルの放電を行い、モジュール充電回路によって電池モジュール間の電圧差が基準値を下回った電池モジュールに対して充電を行うことにより、組電池内の電池電圧の平準化を図ることができるので、充放電装置を集積化してコンパクトにすることができる。さらに、充電と放電をモジュール充電回路とセル放電回路とによって選択的に行うことにより、電池電圧の平準化に要する消費エネルギーを削減することができる。
【００２６】
請求項２に係る発明によれば、セル充電回路によって最小充電量のセルの充電を行い、モジュール放電回路によって電池モジュール間の電圧差が基準値を上回った電池モジュールに対して放電を行うことにより、組電池内の電池電圧の平準化を図ることができるので、充放電装置を集積化してコンパクトにすること可能となる。さらに、充電と放電をセル充電回路とモジュール放電回路とによって選択的に行うことにより、電池電圧の平準化に要する消費エネルギーを削減することができる。
【００２７】
請求項３に係る発明によれば、モジュール放電回路を用いなくても、電池モジュール内のすべてのセル放電回路を用いて、すべてのセルの放電（すなわち、電池モジュールの放電）を行わせることができるので、充放電装置をさらにコンパクトにすることが可能となる。
【００２８】
請求項４に係る発明によれば、２相パルス発生回路によって実現されたセル充電回路は極めてシンプルな回路であるので、セル充電回路の集積化と小型化を容易に実現することができる。
【００２９】
請求項５に係る発明によれば、論理回路によって半導体スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、コンデンサの電荷を最小電圧のセルのみへ供給して充電を行うことができるので、セル充電回路が極めて簡素化される。
【００３０】
請求項６に係る発明によれば、セル電圧検出回路が各セルのセル電圧を検出して電池モジュール単位でのモジュール電圧を推定するので、モジュール充電回路によって電池モジュール間の電圧差が基準値を下回った電池モジュールに対して充電を行い、セル放電回路によって電池モジュール内のセル間の電圧差が基準値を上回ったセルに対して放電を行うことができる。これにより、モジュール電圧検出回路やセル選択回路を設けなくても、組電池内の電池電圧の平準化を行うことができるので、充放電装置を小型化することが可能となる。
【００３１】
請求項７に係る発明によれば、２相パルス発生回路によって実現されたモジュール充電回路は極めてシンプルになるので、モジュール充電回路の集積化と小型化を容易に実現することができる。
【００３２】
請求項８に係る発明によれば、論理回路によって半導体スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、コンデンサの電荷を最小電圧の電池モジュールのみへ供給して充電を行うことができるので、モジュール充電回路が極めて簡素化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
次に、添付した各図を参照し、本発明による各実施形態について詳細に説明する。
《第１実施形態》
図１は、本発明による第１実施形態の充放電装置１０１を示す全体構成図である。
組電池４は、複数の電池モジュール３を直列に接続したものであり、電池モジュール３は、複数のセル２を直列に接続したものであり、セル２は、１個以上の単電池１を直列または並列に接続したものである。組電池４には、電動モータなどの負荷およびオルタネータなどの充電機構が接続されている（いずれも図示せず）。
【００３４】
セル２は組電池４の最小制御単位であり、少なくとも１つの単電池１を含んで構成されている。例えば、単電池１が３個直列に接続されてセル２が構成され、単電池１の定格電圧が１．５[Ｖ]である場合、セル２の定格電圧は４．５[Ｖ]となる。
【００３５】
また、電池モジュール３は複数のセル２を直列に接続して構成されている。例えば、セル２が４個直列に接続されて電池モジュール３が構成されている場合、電池モジュール３の定格電圧は１８[Ｖ]となる。さらに、組電池４は複数の電池モジュール３が直列に接続されて構成されている。例えば、電池モジュール３が３個直列に接続されて組電池４が構成されている場合、組電池４の定格電圧は５４[Ｖ]となる。なお、実用されるＥＶ車、ＨＥＶ車またはＦＣＥＶ車では、さらに多くの電池モジュール３が直列に接続されて構成された組電池４が搭載されているので、組電池４の定格電圧は、例えば１５０〜３００[Ｖ]程度である。
【００３６】
このように、（１）セル２において直列接続する単電池１の個数を変えるか、（２）電池モジュール３において直列接続するセル２の個数を変えるか、（３）組電池４において直列接続する電池モジュール３の個数を変えるか、いずれかによって、組電池４の定格電圧を所望の値にすることができる。
【００３７】
また、セル２には、それぞれ、セル放電回路ＣＤおよびセル充電回路ＣＣが並列に接続されている。さらに、目的のセル２を放電するセル放電回路ＣＤ、または、目的のセル２を充電するセル充電回路ＣＣを選択するセル選択回路ＣＳが、電池モジュール３ごとに設けられている。この構成により、セル選択回路ＣＳによって選択されたセル２が、セル放電回路ＣＤによって放電されたり、セル充電回路ＣＣによって充電されたりして、各セル２の電池電圧平準化が行われる。
【００３８】
また、電池モジュール３には、それぞれ、モジュール放電回路ＭＤ、モジュール充電回路ＭＣ、およびモジュール電圧検出回路ＭＶが並列に接続されている。さらに、モジュール放電回路ＭＤ、モジュール充電回路ＭＣ、および、モジュール電圧検出回路ＭＶが接続されたシステム制御回路ＳＥが設けられている。この構成により、システム制御回路ＳＥは、モジュール電圧検出回路ＭＶが検出した各電池モジュール３の電圧に基づいて、モジュール放電回路ＭＤおよびモジュール充電回路ＭＣを制御して目的となる電池モジュール３の充放電を行い、各電池モジュール３の電池電圧平準化を行う。なお、電池モジュール３ごとに設けられたセル放電回路ＣＤ、セル充電回路ＣＣ、セル選択回路ＣＳ、モジュール放電回路ＭＤ、および、モジュール充電回路ＭＣから構成された回路部分をモジュール制御回路ＭＳという。
【００３９】
充放電装置１０１では、システム制御回路ＳＥは、モジュール電圧検出回路ＭＶによって検出された各電池モジュール３の充電量（つまり、モジュール電圧）のばらつきに基づいて、モジュール充電回路ＭＣまたはモジュール放電回路ＭＤを作動させ、各電池モジュール３の間の電圧のばらつきを平準化させる。なお、各セル２への充放電電流が小さい場合、各セル２の充電状態は、端子間電圧によって推測できる。システム制御回路ＳＥは、セル２への充放電電流およびそのセル２の端子間電圧を基に、このセル２の充電状態（充電量）を演算する機能を有している。
【００４０】
また、充放電装置１０１では、セル選択回路ＣＳは、電池モジュール３の中の各セル２から最大充電量のセル２を選択し、セル放電回路ＣＤは、セル選択回路ＣＳが選択した最大充電量のセル２の放電を行う。また、モジュール電圧検出回路ＭＶは、組電池４内の電池モジュール３ごとにモジュール電圧の検出を行い、システム制御回路ＳＥは、モジュール電圧の検出結果に基づいて、電池モジュール３の中で電圧差が基準値を下回った電池モジュール３に対し、モジュール充電回路ＭＣによって充電を行わせる。
【００４１】
さらに、セル選択回路ＣＳは、電池モジュール３の中の各セルから最小充電量のセル２を選択し、セル充電回路ＣＣは、セル選択回路ＣＳが選択した最小充電量のセル２の充電を行う。また、モジュール電圧検出回路ＭＶは、組電池４内の電池モジュール３ごとにモジュール電圧の検出を行い、システム制御回路ＳＥは、モジュール電圧の検出結果に基づいて、電池モジュール３の中で電圧差が基準値を上回った電池モジュール３に対し、モジュール放電回路ＭＤによって放電を行わせる。
【００４２】
この充放電装置１０１が、組電池４に含まれるすべてのセル２および電池モジュール３に対して、電池電圧の平準化を行う構成について説明した。しかし、充放電装置１０１は、セル放電回路ＣＤとモジュール充電回路ＭＣの組み合わせによって、セル２ごとの放電と電池モジュール３ごとの充電とを行って電池電圧の平準化を実現する場合と、セル充電回路ＣＣとモジュール放電回路ＭＤとの組み合わせによって、セル２ごとの充電と電池モジュール３ごとの放電とを行って電池電圧の平準化を実現する場合とを任意に切り替えられる機能を有している。
【００４３】
図２は、図１に示すセル選択回路ＣＳが備える最大電圧セル判別回路１０ａを詳細に示す回路図である。
この最大電圧セル判別回路１０ａは、セル２間の電圧を比較して最大電圧のセル２を判別する回路であって、各セル２（図１参照）のセル電圧ＶＣを入力する差動増幅回路１１と最大値回路１２ａと比較器回路１３ａとを備えて構成されている。
【００４４】
この最大電圧セル判別回路１０ａでは、直列に接続されたセル２（図１参照）のそれぞれのセル電圧ＶＣが差動増幅回路１１の隣接する２つの入力端子に電位差として印加されると、差動増幅回路１１中の１個のオペアンプＵ１を含むひとつの増幅回路は、この電位差を増幅し、セル電圧ＶＣに比例した電位ＶＣ１として出力するので、この電位ＶＣ１が最大値回路１２ａの各オペアンプＵ２のプラス端子に入力される。そして、各オペアンプＵ２の出力端子は、入力された電位ＶＣ１の大きさに応じた電位となる。
【００４５】
このとき、最大値回路１２ａでは、電位ＶＣ１が最大の（つまり、セル電圧ＶＣが最大の）系統のＮＰＮ形のトランジスタＱ１のみがＯＮ状態となり、その他のトランジスタＱ１は、最大の電位ＶＣ１で動作したトランジスタＱ１のエミッタ電圧（つまり、抵抗器Ｒ１の上端電圧）が高いため、ＯＦＦ状態となる。こうして、最大値回路１２ａの所定の端子から最大値信号が出力される。
【００４６】
また、このように最大値回路１２ａにおける各トランジスタＱ１のエミッタ電位が監視されているので、どのセル２のセル電圧ＶＣが最大であるかを判別することができ、最大値回路１２ａはアナログＯＲ回路として動作する。このように、最大値回路１２ａは、オペアンプＵ２を含む増幅回路を並列に備えて、ベース電圧が最大となるトランジスタＱ１を選択的に動作させるように構成されている。
【００４７】
最大値回路１２ａでは、電位ＶＣ１（つまり、セル電圧ＶＣ）が最大値となった系統の回路だけトランジスタＱ１のエミッタ電位が高くなるため、比較器回路１３ａでは、電位ＶＣ１（つまり、セル電圧ＶＣ）が最大値の系統のトランジスタＱ２のみがＯＮ状態となる。したがって、比較器回路１３ａでは、トランジスタＱ２がＯＮになったオペアンプＵ３の入力のマイナス端子のみがグラウンド電位となるので、その系統のオペアンプＵ３の出力端子がＨｉｇｈ（Ｈｉ）レベルとなる。すなわち、比較器回路１３ａでは、電位ＶＣ１（つまり、セル電圧ＶＣ）が最大値の系統のオペアンプＵ３の出力端子がＨｉレベルとなり、それ以外の系統のオペアンプＵ３の出力端子はＬｏｗ（Ｌｏ）レベルとなる。このように、最大電圧セル判別回路１０ａでは、比較器回路１３ａから、最大電圧のセル２に係る系統の出力端子がＨｉレベルとなり、それ以外のセル２に係る系統の出力端子がＬｏレベルとなる最大セル判別信号を送出する。したがって、セル選択回路ＣＳ（図１参照）が備える最大電圧セル判別回路１０ａは、セル電圧が最大のセル２を選択して、対応するセル放電回路ＣＤを動作させることができる。
【００４８】
次に、充放電装置１０１（図１参照）において、各セル２のセル電圧ＶＣ同士を比較して最小電圧のセル２を判別する具体的例について説明する。
図３は、図１に示すセル選択回路ＣＳが備える最小電圧セル判別回路１０ｂを詳細に示す回路図である。
この最小電圧セル判別回路１０ｂは、セル電圧ＶＣを入力する差動増幅回路１１と、最小値回路１２ｂと、比較器回路１３ｂとを備えている。なお、この最小電圧セル判別回路１０ｂの差動増幅回路１１は、図２に示す最大電圧セル判別回路１０ａの差動増幅回路１１と同じ回路構成でよい。
【００４９】
この最小電圧セル判別回路１０ｂでは、直列に接続されたセル２（図１参照）のそれぞれのセル電圧ＶＣが差動増幅回路１１の隣接する２つの入力端子に電位差として印加されると、差動増幅回路１１中の１個のオペアンプＵ１を含むひとつの増幅回路は、この電位差を増幅し、セル電圧ＶＣに比例した電位ＶＣ１として出力するので、この電位ＶＣ１が最小値回路１２ｂの各オペアンプＵ２のプラス端子に入力される。そして、各オペアンプＵ２の出力端子は、入力された電位ＶＣ１の大きさに応じた電位となる。
【００５０】
このとき、最小値回路１２ｂでは、電位ＶＣ１が最小の（つまり、セル電圧ＶＣが最小の）系統のＮＰＮ形のトランジスタＱ３のベース電位が最も低くなるので、そのトランジスタＱ３のみがＯＮ状態となり、その他のトランジスタＱ３は、最小の電位ＶＣ１で動作したトランジスタＱ３のエミッタ電圧（つまり、抵抗器Ｒ２の下端電圧）が低いため、ＯＦＦ状態となる。こうして、最小値回路１２ｂの所定の端子から最小値信号が出力される。
【００５１】
また、このように最小値回路１２ｂにおける各トランジスタＱ３のエミッタ電位が監視されているので、どのセル電圧ＶＣが最小であるかを判別することができ、最小値回路１２ｂはアナログＡＮＤ回路として動作する。このように、最小値回路１２ｂは、オペアンプＵ２を含む増幅回路を並列に備えて、ベース電圧が最小となるトランジスタＱ３を選択的に動作させるように構成されている。
【００５２】
このように、図２に示す最大電圧セル判別回路１０ａによって得られた最大電圧セルの判別信号をセル放電回路ＣＤに入力して最大電圧セルを放電し、また、図３に示す最小電圧セル判別回路１０ｂによって得られた最小電圧セルの判別信号をセル充電回路ＣＣに入力して最小電圧セルを充電することにより、電池モジュール３内のセル２間の充電状態のばらつきを平準化することができる。
【００５３】
また、組電池４（図１参照）への充放電電流が非常に大きい場合、セル２ごとの内部抵抗差による電位差が生じるので、セル２の電圧ＶＣの比較による判別が正確に行えない可能性がある。その場合は、システム制御回路ＳＥによってセル充電回路ＣＣおよびセル放電回路ＣＤの動作を停止させることが望ましい。
【００５４】
次に、セル放電回路ＣＤの具体例について説明する。
図４は、セル放電回路ＣＤの基本例を詳細に示す回路図である。
図２に示す最大電圧セル判別回路１０ａにおける最大値回路１２ａが、複数のセル２の中から最大電圧のセル２を選択したとき、図１に示すシステム制御回路ＳＥからのセル放電可否信号が可（Ｈｉレベル）であれば、図４に示すセル放電回路ＣＤは、備えているＦＥＴ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄのうちから最大電圧のセル２に対応する系統のＦＥＴ（２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄのいずれか）を導通させて、その最大電圧のセル２を放電させる。
【００５５】
例えば、図４のセル放電回路ＣＤにおいて、システム制御回路ＳＥ（図１参照）からのセル放電可否信号が可（Ｈｉレベル）であるとき、最大電圧セル判別回路１０ａ（図２参照）から出力される最大セル判別信号がＨｉレベルである検出系統（つまり、最大電圧セルの検出系統）のＮＡＮＤ回路２１ａの出力のみがＬｏレベルとなり、その他のＮＡＮＤ回路２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの出力はＨｉレベルとなる。したがって、ＮＡＮＤ回路２１ａの出力に接続されたＮＯＴ回路２２ａの出力のみがＨｉレベルとなって、その他のＮＯＴ回路２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの出力はＬｏレベルとなる。これによって、最大電圧のセル２ａに並列に接続されたＦＥＴ２３ａのみが導通状態となり、その他のＦＥＴ２３ｂ、２３ｃ、２３ｄは非導通状態となるので、最大電圧のセル２ａのみからＦＥＴ２３ａを通して抵抗器Ｒ３によって放電される。
【００５６】
次に、モジュール放電回路ＭＤの具体例について説明する。
図５は、モジュール放電回路ＭＤの一例を示す回路図である。
システム制御回路ＳＥ（図１参照）からのモジュール放電指令信号がＨｉレベルのとき、このモジュール放電回路ＭＤにおけるバッファ２２の出力がＨｉレベルとなってＦＥＴ２３を導通させ、セル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄからなる電池モジュール３ａを放電させる。
【００５７】
図６は、セル放電回路ＣＤの変形例を示す回路図である。
図４に示すセル放電回路ＣＤの基本例の代わりに、図６に示すセル放電回路ＣＤの変形例を用いると、モジュール放電回路ＭＤ（図５参照）を備えなくても、電池モジュール３ａ内のすべてのセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを同時に放電させることができるので、モジュール放電回路ＭＤを省くことができる。
【００５８】
図６に示すセル放電回路ＣＤの変形例は、図４に示すセル放電回路ＣＤの基本例において、ＯＲ回路２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを追加し、これらのＯＲ回路２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄのいずれにも、電池モジュール放電指令信号が入力されるように構成したものである。例えば、このセル放電回路ＣＤにおいて、システム制御回路ＳＥ（図１参照）からのセル放電可否信号が可（Ｈｉレベル）であるとき、最大電圧セル判別回路１０ａ（図２参照）から出力される最大セル判別信号がＨｉレベルである検出系統（つまり、最大電圧セルの検出系統）のＮＡＮＤ回路２１ａの出力のみがＬｏレベルとなり、その他のＮＡＮＤ回路２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの出力はＨｉレベルとなる。したがって、ＮＡＮＤ回路２１ａの出力に接続されたＮＯＴ回路２２ａの出力のみがＨｉレベルとなって、その他のＮＯＴ回路２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの出力はＬｏレベルとなる。
【００５９】
他方、ＮＯＴ回路２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの出力側にはＯＲ回路２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄが接続されて、さらに、電池モジュール放電指令信号が入力されるようになっている。したがって、ＯＲ回路２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄのそれぞれの一方の入力端子には、最大セル判別信号のＨｉレベル、Ｌｏレベルの信号が混在して入力されていても、ＯＲ回路２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの他方の入力端子にはＨｉレベルの電池モジュール放電指令信号が入力されるので、すべてのＯＲ回路２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの出力端子からはＨｉレベルの信号が出力される。こうして、すべてのＦＥＴ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄはＯＮ状態となるので、セル放電回路ＣＤを同時に導通させてすべてのセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを放電させることができ、モジュール放電回路ＭＤを省略することができる。
【００６０】
次に、セル充電回路ＣＣの具体例について説明する。
図７は、セル充電回路ＣＣの一例を詳細に示す回路図である。
このセル充電回路ＣＣでは、２相パルス発生回路Ｐ３１，Ｐ３２によって発生した２相パルスは、ダイオードブリッジ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄによって整流され、それぞれ、コンデンサ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄによって充電され出力されて、セル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを充電するための直流電力となる。
【００６１】
このとき、最小電圧セル判別回路１０ｂ（図３参照）における最小値回路１２ｂが、複数のセル２ａの中から最小電圧のセル２ａを選択したとき、システム制御回路ＳＥ（図１参照）からのセル充電可否信号が可（Ｈｉレベル）であれば、図７に示すセル充電回路ＣＣは、備えているＦＥＴのうちから最小電圧のセル２ａに対応する系統のＦＥＴを導通させて、その最小電圧のセル２ａに対して充電を行う。
【００６２】
例えば、このセル充電回路ＣＣにおいて、システム制御回路ＳＥ（図１参照）からのセル放電可否信号が可（Ｈｉレベル）であるとき、最小電圧セル判別回路１０ｂ（図３参照）から出力される最小セル判別信号がＬｏレベルである検出系統（つまり、最小電圧セルの検出系統）のＮＯＴ回路３１ａの出力のみがＨｉレベルとなり、その他のＮＯＴ回路３１ｂ、３１ｃ，３１ｄの出力はＬｏレベルとなる。したがって、ＡＮＤ回路３２ａの出力のみがＨｉレベルとなり、その他のＡＮＤ回路３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの出力はＬｏレベルとなる。これによって、最小電圧のセル２ａの系統に接続されたＦＥＴ３５ａ、３６ａのみが導通状態となり、その他のＦＥＴ３５ｂ、３５ｃ、３５ｄおよびＦＥＴ３６ｂ、３６ｃ、３６ｄは非導通状態となる。したがって、最小電圧のセル２ａのみが、ＦＥＴ３５ａ、３６ａを通して充電される。
【００６３】
次に、モジュール充電回路ＭＣの具体例について説明する。
図８は、モジュール充電回路ＭＣの一例を詳細に示す回路図である。
このモジュール充電回路ＭＣでは、システム制御回路ＳＥ（図１参照）からのモジュール放電指令信号がＨｉレベルのとき、ＦＥＴ３５，３６が導通するので、２相パルス発生回路Ｐ３１，Ｐ３２からのパルスがダイオードブリッジ３３によって整流され、コンデンサ３４によって充電され出力されて、電池モジュール３ａに充電される。
【００６４】
なお、図８に示すモジュール充電回路ＭＣは、図７のセル充電回路ＣＣと類似するが、電池モジュール３ａの充電に必要な直流電力の電圧は、セル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの充電に必要な直流電力の電圧と異なるため、２相パルス発生回路Ｐ３１，Ｐ３２が発生する２相パルスの振幅は、モジュール充電回路ＭＣとセル充電回路ＣＣでそれぞれ個別に設定する。そのため、セル２ａ用と電池モジュール３用とで、それぞれ別個の２相パルス発生回路Ｐ３１，Ｐ３２を使用する。
【００６５】
なお、このモジュール充電回路ＭＣにおいて、ダイオードブリッジ３３とＦＥＴ３５との接続点Ａからモジュール制御回路ＭＳ（図１参照）の動作電力を取り出すこともできる。また、２相パルス発生回路Ｐ３１，Ｐ３２をシステム制御回路ＳＥ（図１参照）で制御すれば、モジュール制御回路ＭＳを動作させたいときだけ２相パルス発生回路Ｐ３１，Ｐ３２を動作させればよい。システム制御回路ＳＥ（図１参照）からのセル充電可否信号が否（Ｌｏレベル）であるとき、モジュール制御回路ＭＳとセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄとはＦＥＴ３５，３６により分離され、例えば、ＥＶ車やＨＥＶ車、ＦＣＥＶ車の電装系（図示せず）は動作しない。したがって、これらの車両（図示せず）を放置しても、モジュール制御回路ＭＳが組電池４（図１参照）の電力を消耗させることが抑制される。
【００６６】
図９は、モジュール電圧検出回路ＭＶの一例を詳細に示す回路図である。
このモジュール電圧検出回路ＭＶは、フライングキャパシタ回路として知られた電圧検出方式による。すなわち、システム制御回路ＳＥからの制御信号（ＰｏｒｔＡ、ＰｏｒｔＢ）によって、フォトモスリレー４１，４２とフォトモスリレー４３，４４を交互にＯＮ状態にすることによって、コンデンサ４５を介して異なる電位のモジュール電圧Ｖｍをシステム制御回路ＳＥへ転送することにより、電池モジュール３ａのモジュール電圧Ｖｍをシステム制御回路ＳＥで検出することができる。
【００６７】
すなわち、最大電圧セル判別回路１０ａ（図２参照）の最大値回路１２ａおよび最小電圧セル判別回路１０ｂ（図３参照）の最小値回路１２ｂのアナログ出力を図９に示すオペアンプ４６へ入力することにより、電池モジュール３ａ内の各セル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄのセル電圧ＶＣのばらつき量を示す電圧をシステム制御回路ＳＥで受け取ると、電池モジュール３ａ内の各セル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄのセル電圧ＶＣの平準化が必要な状態であるか否かを検出できる。
【００６８】
ここで、各セル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄのセル電圧ＶＣの平準化が不要な状態であれば、システム制御回路ＳＥ（図１参照）からのセル放電可否信号（図４参照）を否（Ｌｏ）の状態に保つか、あるいは、システム制御回路ＳＥ（図１参照）からのセル充電可否信号（図７参照）を否（Ｌｏ）の状態に保つことで、多数のセル２で構成された組電池４への充放電電流や外乱ノイズなどによって不用意にモジュール制御回路ＭＳが誤動作することを防止できる。
【００６９】
また、モジュール制御回路ＭＳ（図１参照）において、セル２のばらつき量が小さい場合にセル充放電を停止するよう構成し、システム制御回路ＳＥ（図１参照）からの指示信号がなくても同様の効果を得ることができる。この場合、図２で示した最大電圧セル判別回路１０ａの最大値回路１２ａおよび図３で示した最小電圧セル判別回路１０ｂの最小値回路１２ｂのアナログ信号を、所定の基準電圧と比較することによって、電池モジュール３内での充電量が少ないセル２や充電量が多いセル２を検出できる。
【００７０】
また、前記したように、各電池モジュール３のモジュール電圧を所定の基準電圧と比較する構成のほか、セル２ごとのセル電圧ＶＣを所定の基準電圧と比較する構成によっても、同様の効果が得られる。セル電圧ＶＣを所定の基準電圧と比較する構成の場合は電圧比較回路がセル２の数分だけ必要となるので、最大値回路１２ａ（図２参照）および最小値回路１２ｂ（図３参照）を用いた構成の方が部品点数を少なくできる。
【００７１】
《第２実施形態》
図１０は、本発明による第２実施形態の充放電装置１０２を示す全体構成図である。
この充放電装置１０２は、図１に示す第１実施形態の充放電装置１０１において、電池モジュール３ごとに設けたモジュール電圧検出回路ＭＶの代わりに、セル２ごとにセル電圧検出回路ＣＶを設け、電池モジュール３ごとに設けたセル選択回路ＣＳを除いた構成を有する。
【００７２】
このシステム制御回路ＳＥは、セル電圧検出回路ＣＶが検出した各セル２のセル電圧ＶＣを入力し、充電量が多いセル２はセル放電回路ＣＤによって放電させ、充電量が少ないセル２はセル充電回路ＣＣによって充電させる。このとき、システム制御回路ＳＥは、各セル電圧検出回路ＣＶが検出した各セル２のセル電圧ＶＣから電池モジュール３単位での充電量を推定し、モジュール充電回路ＭＣとモジュール放電回路ＭＤのそれぞれによって電池モジュール３の充放電を行って組電池４の全体を平準化する。
【００７３】
前記した第１実施形態の充放電装置１０１（図１参照）では、セル充電回路ＣＣ（図７参照）において、それぞれ、ダイオードブリッジ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄとセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄとの間にスイッチング素子（ＦＥＴ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ）を挿入して充電制御を行っていたが、第２実施形態の充放電装置１０２（図１０参照）では、２相パルス発生回路Ｐ３１，Ｐ３２（図７参照）をセル２ごとに独立させ、パルスの有無によってセル２への充電の有無を制御している。その場合はスイッチング素子（ＦＥＴ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ）を省くことができる。
【００７４】
《実施形態の変形例》
第１実施形態の充放電装置１０１（図１参照）または第２実施形態の充放電装置１０２（図２参照）において、電池モジュール３内の各セル２でセル電圧ＶＣのばらつきが小さい場合には、セル充電回路ＣＣまたはセル放電回路ＣＤのいずれかを省いてもよい。なぜなら、この場合、各セル２間での充放電による充電状態の調整量が小さいことから、セル充電回路ＣＣによって充電量の少ないセル２を充電するか、セル放電回路ＣＤによって充電量の多いセル２を放電するかのいずれかを行えば、電力損失をそれほど増やすことなく、組電池４を平準化できるからである。
【００７５】
また、電池モジュール３内の各セル２のばらつきが比較的大きく、電池モジュール３間の充放電の調整量と各セル間の充放電の調整量がそれほど違わない場合は、セル放電回路ＣＤによってモジュール放電回路ＭＤを代替してもよい。または、セル充電回路ＣＣによってモジュール充電回路ＭＣを代替してもよい。これらの場合、セル充電回路ＣＣまたはセル放電回路ＣＤのいずれか一方をセル２単位の回路とし、他方を電池モジュール３単位の回路とすることによって部品点数を減らし、製造費用を抑制することができる。
【００７６】
例えば、セル放電回路ＣＤとモジュール充電回路ＭＣの組み合わせによって、セル２ごとの放電と電池モジュール３ごとの充電とを行って電池電圧の平準化を行う構成としてもよいし、セル充電回路ＣＣとモジュール放電回路ＭＤとの組み合わせによって、セル２ごとの充電と電池モジュール３ごとの放電とを行って電池電圧の平準化を行う構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明による第１実施形態の充放電装置を示す全体構成図である。
【図２】図１に示すセル選択回路が備える最大電圧セル判別回路を詳細に示す回路図である。
【図３】図１に示すセル選択回路が備える最小電圧セル判別回路を詳細に示す回路図である。
【図４】セル放電回路の基本例を詳細に示す回路図である。
【図５】モジュール放電回路の一例を示す回路図である。
【図６】セル放電回路の変形例を示す回路図である。
【図７】セル充電回路の一例を詳細に示す回路図である。
【図８】モジュール充電回路の一例を詳細に示す回路図である。
【図９】モジュール電圧検出回路の一例を詳細に示す回路図である。
【図１０】本発明による第２実施形態の充放電装置を示す全体構成図である。
【符号の説明】
【００７８】
１      単電池
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ  セル
３，３ａ  電池モジュール
４        組電池
１０ａ  最大電圧セル判別回路
１０ｂ  最小電圧セル判別回路
１１    差動増幅回路
１２ａ  最大値回路
１２ｂ  最小値回路
１３ａ，１３ｂ  比較器回路
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，  ＮＡＮＤ回路
２２    バッファ
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ  ＮＯＴ回路
２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ  ＦＥＴ
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ  ＯＲ回路
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ  ＡＮＤ回路
３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ  ダイオードブリッジ
３４，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，４５  コンデンサ
３５，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ  ＦＥＴ
４１，４２，４３，４４  フォトモスリレー
ＣＣ    セル充電回路
ＣＤ    セル放電回路
ＣＳ    セル選択回路
ＣＶ    セル電圧検出回路
ＭＣ    モジュール充電回路
ＭＤ    モジュール放電回路
ＭＳ    モジュール制御回路
ＭＶ    モジュール電圧検出回路
Ｐ３１，Ｐ３２  ２相パルス発生回路
ＳＥ  システム制御回路
【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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