(57)【要約】  制御部（１３）は、ｎ個のセルＣ１−Ｃ４の内の放電対象とする放電セル（Ｃ１）の両側のノードに接続された第１配線側スイッチ（Ｓ１）と第２配線側スイッチ（Ｓ４）をオン状態、及びクランプスイッチ（Ｓｃ）をオフ状態に制御する第１状態から、放電セル（Ｃ１）の両側のノードに接続された第１配線側スイッチ（Ｓ１）と第２配線側スイッチ（Ｓ４）をオフ状態、及びクランプスイッチ（Ｓｃ）をオン状態に制御する第２状態に遷移させる。制御部（１３）は、第１状態と第２状態の間に、放電セル（Ｃ１）の両側のノードに接続された第１配線側スイッチ（Ｓ１）と第２配線側スイッチ（Ｓ４）をオフ状態、及びクランプスイッチ（Ｓｃ）をオフ状態に制御するデッドタイムを挿入する。
2020090486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インダクタと、
直列接続されたｎ（ｎは２以上の整数）個のセルと前記インダクタ間に設けられ、前記ｎ個のセルのいずれかのセルの両端と、前記インダクタの両端を導通させることが可能なセル選択回路と、
前記セル選択回路がいずれのセルも選択していない状態で、前記インダクタを含む閉ループを形成するためのクランプスイッチと、
前記セル選択回路と前記クランプスイッチを制御する制御部と、を備え、
前記セル選択回路は、
前記インダクタの一端に接続される第１配線と、
前記インダクタの他端に接続される第２配線と、
前記直列接続されたｎ個のセルの各ノードと、前記第１配線間にそれぞれ接続される（ｎ＋１）個の第１配線側スイッチと、
前記直列接続されたｎ個のセルの各ノードと、前記第２配線間にそれぞれ接続される（ｎ＋１）個の第２配線側スイッチと、を含み、
前記制御部は、
前記ｎ個のセルの内の放電対象とする放電セルの両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチと前記第２配線側スイッチをオン状態、及び前記クランプスイッチをオフ状態に制御する第１状態、
前記放電セルの両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチと前記第２配線側スイッチをオフ状態、及び前記クランプスイッチをオン状態に制御する第２状態、
前記ｎ個のセルの内の充電対象とする充電セルの両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチと前記第２配線側スイッチをオン状態、及び前記クランプスイッチをオフ状態に制御する第３状態、
の順に制御し、
前記クランプスイッチは、並列に接続／形成されるダイオードを有し、
前記制御部は、
前記第１状態と前記第２状態の間に、前記放電セルの両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチと前記第２配線側スイッチをオフ状態、及び前記クランプスイッチをオフ状態に制御するデッドタイムを挿入することを特徴とするエネルギー移動回路。
【請求項２】
前記（ｎ＋１）個の第１配線側スイッチは、それぞれボディダイオードを有し、
前記（ｎ＋１）個の第２配線側スイッチは、それぞれボディダイオードを有し、
前記制御部は、
前記第２状態と前記第３状態の間に、前記充電セルの両側のノードに接続された第１配線側スイッチと前記第２配線側スイッチをオフ状態、及び前記クランプスイッチをオフ状態に制御するデッドタイムを挿入することを特徴とする請求項１に記載のエネルギー移動回路。
【請求項３】
前記クランプスイッチは、ボディダイオードを有する２個のスイッチング素子が逆向きに直列に接続されて形成され、
前記制御部は、
前記第１状態から前記第２状態に遷移する際、前記クランプスイッチの内、電流方向に対して逆方向のボディダイオードを有するスイッチング素子をターンオンし、所定時間後に、電流方向に対して順方向のボディダイオードを有するスイッチング素子をターンオンすることを特徴とする請求項１または２に記載のエネルギー移動回路。
【請求項４】
前記（ｎ＋１）個の第１配線側スイッチは、それぞれ、ボディダイオードを有する２個のスイッチング素子が逆向きに直列に接続されて形成され、
前記（ｎ＋１）個の第２配線側スイッチは、それぞれ、ボディダイオードを有する２個のスイッチング素子が逆向きに直列に接続されて形成され、
前記制御部は、
前記第２状態から前記第３状態に遷移する際、前記充電セルの両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチと前記第２配線側スイッチの内、電流方向に対して逆方向のボディダイオードを有する２つのスイッチング素子をターンオンし、所定時間後に、電流方向に対して順方向のボディダイオードを有する２つのスイッチング素子をターンオンすることを特徴とする請求項２に記載のエネルギー移動回路。
【請求項５】
前記ｎ個のセルのそれぞれの電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記電圧検出部により検出された前記ｎ個のセルの電圧をもとに、前記ｎ個のセル間の均等化処理を実行する請求項１から４のいずれか１項に記載のエネルギー移動回路。
【請求項６】
前記制御部は、前記電圧検出部により検出された前記ｎ個のセルの電圧をもとに、前記ｎ個のセルの目標電圧／目標容量を決定し、前記目標電圧／目標容量より高いセルを前記放電対象のセルに決定し、前記目標電圧／目標容量より低いセルを前記充電対象のセルに決定することを特徴とする請求項５に記載のエネルギー移動回路。
【請求項７】
直列接続されたｎ（ｎは２以上の整数）個のセルと、
請求項１から６のいずれか１項に記載のエネルギー移動回路と、
を備えることを特徴とする蓄電システム。
【請求項８】
インダクタと、
直列接続されたｍ（ｍは２以上の整数）個のモジュールと前記インダクタ間に設けられ、前記ｍ個のモジュールのいずれかのモジュールの両端と、前記インダクタの両端を導通させることが可能なモジュール選択回路と、
前記モジュール選択回路がいずれのモジュールも選択していない状態で、前記インダクタを含む閉ループを形成するためのクランプスイッチと、
前記モジュール選択回路と前記クランプスイッチを制御する制御部と、を備え、
前記モジュール選択回路は、
前記インダクタの一端に接続される第１配線と、
前記インダクタの他端に接続される第２配線と、
前記直列接続されたｍ個のモジュールの各ノードと、前記第１配線間にそれぞれ接続される（ｍ＋１）個の第１配線側スイッチと、
前記直列接続されたｍ個のモジュールの各ノードと、前記第２配線間にそれぞれ接続される（ｍ＋１）個の第２配線側スイッチと、を含み、
前記制御部は、
前記ｍ個のモジュールの内の放電対象とする放電モジュールの両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチと前記第２配線側スイッチをオン状態、及び前記クランプスイッチをオフ状態に制御する第１状態、
前記放電モジュールの両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチと前記第２配線側スイッチをオフ状態、及び前記クランプスイッチをオン状態に制御する第２状態、
前記ｍ個のモジュールの内の充電対象とする充電モジュールの両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチと前記第２配線側スイッチをオン状態、及び前記クランプスイッチをオフ状態に制御する第３状態、
の順に制御し、
前記クランプスイッチは、並列に接続／形成されるダイオードを有し、
前記制御部は、
前記第１状態と前記第２状態の間に、前記放電モジュールの両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチと前記第２配線側スイッチをオフ状態、及び前記クランプスイッチをオフ状態に制御するデッドタイムを挿入することを特徴とするエネルギー移動回路。
【請求項９】
前記（ｍ＋１）個の第１配線側スイッチは、それぞれボディダイオードを有し、
前記（ｍ＋１）個の第２配線側スイッチは、それぞれボディダイオードを有し、
前記制御部は、
前記第２状態と前記第３状態の間に、前記充電モジュールの両側のノードに接続された第１配線側スイッチと前記第２配線側スイッチをオフ状態、及び前記クランプスイッチをオフ状態に制御するデッドタイムを挿入することを特徴とする請求項８に記載のエネルギー移動回路。
【請求項１０】
前記クランプスイッチは、ボディダイオードを有する２個のスイッチング素子が逆向きに直列に接続されて形成され、
前記制御部は、
前記第１状態から前記第２状態に遷移する際、前記クランプスイッチの内、電流方向に対して逆方向のボディダイオードを有するスイッチング素子をターンオンし、所定時間後に、電流方向に対して順方向のボディダイオードを有するスイッチング素子をターンオンすることを特徴とする請求項８または９に記載のエネルギー移動回路。
【請求項１１】
前記（ｍ＋１）個の第１配線側スイッチは、それぞれ、ボディダイオードを有する２個のスイッチング素子が逆向きに直列に接続されて形成され、
前記（ｍ＋１）個の第２配線側スイッチは、それぞれ、ボディダイオードを有する２個のスイッチング素子が逆向きに直列に接続されて形成され、
前記制御部は、
前記第２状態から前記第３状態に遷移する際、前記充電モジュールの両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチと前記第２配線側スイッチの内、電流方向に対して逆方向のボディダイオードを有する２つのスイッチング素子をターンオンし、所定時間後に、電流方向に対して順方向のボディダイオードを有する２つのスイッチング素子をターンオンすることを特徴とする請求項９に記載のエネルギー移動回路。
【請求項１２】
前記ｍ個のモジュールのそれぞれの電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記電圧検出部により検出された前記ｍ個のモジュールの電圧をもとに、前記ｍ個のモジュール間の均等化処理を実行する請求項８から１１のいずれか１項に記載のエネルギー移動回路。
【請求項１３】
前記制御部は、前記電圧検出部により検出された前記ｍ個のモジュールの電圧をもとに、前記ｍ個のモジュールの目標電圧／目標容量を決定し、前記目標電圧／目標容量より高いモジュールを前記放電対象のモジュールに決定し、前記目標電圧／目標容量より低いモジュールを前記充電対象のモジュールに決定することを特徴とする請求項１２に記載のエネルギー移動回路。
【請求項１４】
前記ｍ個のモジュールは、それぞれ、
直列接続された複数のセルと、
前記複数のセルのそれぞれのセル電圧を検出するセル電圧検出部と、
前記セル電圧検出部により検出されるセル電圧に基づいて同一モジュール内の複数のセル電圧を均等化するセル用均等化回路と、を含み、
前記セル用均等化回路は、前記制御部と通信により互いに連携して動作し、前記ｍ個のモジュール間の均等化処理が実行された後、前記複数のセル間の均等化処理を実行することを特徴とする請求項１２に記載のエネルギー移動回路。
【請求項１５】
直列接続されたｍ（ｍは２以上の整数）個のモジュールと、
請求項８から１４のいずれか１項に記載のエネルギー移動回路と、
を備えることを特徴とする蓄電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直列接続された複数のセルやモジュール間のエネルギーを移動するエネルギー移動回路、及び蓄電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池が様々な用途で使用されている。例えば、ＥＶ(Electric Vehicle)、ＨＥＶ (Hybrid ElectricVehicle)、ＰＨＶ(Plug-in Hybrid Vehicle)の走行用モータに電力を供給することを目的とする車載（電動自転車を含む）用途、ピークシフト、バックアップを目的とした蓄電用途、系統の周波数安定化を目的としたＦＲ（Frequency Regulation）用途などに使用されている。【０００３】
一般的に、リチウムイオン電池などの二次電池では電力効率の維持および安全性担保の観点から、直列接続された複数のセル間において容量を均等化する均等化処理が実行される。均等化処理にはパッシブ方式とアクティブ方式がある。パッシブ方式は、直列接続された複数のセルにそれぞれ放電抵抗を接続し、最も電圧が低いセルの電圧に、他のセルの電圧を合わせるように他のセルを放電して、複数のセル間の容量を揃える方式である。アクティブ方式は、直列接続された複数のセル間でエネルギー移動を行うことにより、複数のセル間の容量を揃える方式である。アクティブ方式のほうが電力損失が少なく、発熱量を抑えることができるが、現在、回路構成がシンプルで低コストなパッシブ方式が主流となっている。【０００４】
近年、特に車載用途において、電池パックのエネルギー容量と出力が増加してきている。即ち、電池パック内の各セルの容量と、セルの直列数が増加してきている。それに伴い、複数のセル間において不均衡となっているエネルギー量が増大してきている。従って、均等化処理により、複数のセル間の不均衡を解消するために必要な時間も増大してきている。【０００５】
これに対して、特に車載用途において、均等化処理に必要な時間の短縮が求められている。大きなエネルギー不均衡を短時間で解消するには、大電流を流して均等化する必要がある。パッシブ方式では、電圧が高いセルの容量を抵抗で消費させることによりエネルギー不均衡を解消させるため、抵抗に流す電流が大きくなると発熱量も大きくなる。上述のように、セルの直列数が増加してくると、基板上に、抵抗発熱に対する放熱面積を確保することが難しくなってくる。【０００６】
そこで、エネルギーを熱に変換して消費させるのではなく、エネルギーを容量が少ないセルに移動させるアクティブ方式の必要性が高まっている。アクティブ方式の均等化回路の構成として、２つのセルの中点と、２つのセルに並列接続された２つのスイッチの中点との間にインダクタを接続する構成がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−３２２５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記回路構成は、隣接する２つのセル間でエネルギー移動を行うための回路であるが、３つ以上のセルを直列接続させ、任意の２つのセル間でエネルギー移動可能な構成とする場合、回路構成が複雑化する。複数のセルの１つを任意に選択できるセル選択回路を設けるか、上記回路構成を直列に複数並べてバケツリレー的にエネルギーを移動させる必要がある。前者の場合、セル選択回路を構成するための配線やスイッチの数が増加する。後者の場合、セルの直列数に応じてインダクタの数が増加する。【０００９】
また、２つのセル間でエネルギー移動を行う際、対応する複数のスイッチのオン／オフタイミングのばらつきにより、セルの外部短絡やスイッチの耐圧オーバが発生することがあった。【００１０】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、インダクタを用いたエネルギー移動回路を安全に実現する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のエネルギー移動回路は、インダクタと、直列接続されたｎ（ｎは２以上の整数）個のセルと前記インダクタ間に設けられ、前記ｎ個のセルのいずれかのセルの両端と、前記インダクタの両端を導通させることが可能なセル選択回路と、前記セル選択回路がいずれのセルも選択していない状態で、前記インダクタを含む閉ループを形成するためのクランプスイッチと、前記セル選択回路と前記クランプスイッチを制御する制御部と、を備える。前記セル選択回路は、前記インダクタの一端に接続される第１配線と、前記インダクタの他端に接続される第２配線と、前記直列接続されたｎ個のセルの各ノードと、前記第１配線間にそれぞれ接続される（ｎ＋１）個の第１配線側スイッチと、前記直列接続されたｎ個のセルの各ノードと、前記第２配線間にそれぞれ接続される（ｎ＋１）個の第２配線側スイッチと、を含む。前記制御部は、前記ｎ個のセルの内の放電対象とする放電セルの両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチと前記第２配線側スイッチをオン状態、及び前記クランプスイッチをオフ状態に制御する第１状態、前記放電セルの両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチと前記第２配線側スイッチをオフ状態、及び前記クランプスイッチをオン状態に制御する第２状態、前記ｎ個のセルの内の充電対象とする充電セルの両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチと前記第２配線側スイッチをオン状態、及び前記クランプスイッチをオフ状態に制御する第３状態、の順に制御し、前記クランプスイッチは、並列に接続／形成されるダイオードを有する。前記制御部は、前記第１状態と前記第２状態の間に、前記放電セルの両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチと前記第２配線側スイッチをオフ状態、及び前記クランプスイッチをオフ状態に制御するデッドタイムを挿入する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、インダクタを用いたエネルギー移動回路を安全に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施例に係る蓄電システムの構成を示す図である。
【図２】図２（ａ）−（ｈ）は、本発明の実施例に係る蓄電システムの均等化処理の基本動作シーケンス例を説明するための回路図である。
【図３】図３（ａ）−（ｃ）は、本発明の実施例に係る蓄電システムの均等化処理の具体例を説明するための図である。
【図４】図４（ａ）−（ｄ）は、外部短絡およびスイッチの耐圧破壊の一例を示す図である。
【図５】図５（ａ）−（ｃ）は、本発明の実施例に係る蓄電システムの均等化処理のインダクタの励磁状態からアクティブクランプ状態に遷移する際の動作シーケンスを説明するための回路図である。
【図６】図６は、本発明の実施例に係る蓄電システムの均等化処理のインダクタの励磁状態からアクティブクランプ状態に遷移する際の動作シーケンスを説明するためのタイミング図である。
【図７】図７（ａ）−（ｂ）は、第１スイッチを２つのＮチャンネルＭＯＳＦＥＴで構成する場合の回路構成例を示す図である。
【図８】図８（ａ）−（ｄ）は、本発明の実施例に係る蓄電システムの第１セルから第３セルへのエネルギー移動のシーケンスを説明するための回路図である（その１）。
【図９】図９（ａ）−（ｄ）は、本発明の実施例に係る蓄電システムの第１セルから第３セルへのエネルギー移動のシーケンスを説明するための回路図である（その２）。
【図１０】図１０（ａ）−（ｃ）は、本発明の実施例に係る蓄電システムの第１セルから第３セルへのエネルギー移動のシーケンスを説明するための回路図である（その３）。
【図１１】図１１は、本発明の実施例に係る蓄電システムの第１セルから第３セルへのエネルギー移動のシーケンスを説明するためのスイッチパターンをまとめた図である。
【図１２】図１２は、本発明の別の実施例に係る蓄電システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の実施例に係る蓄電システム１の構成を示す図である。蓄電システム１は、均等化回路１０及び蓄電部２０を備える。蓄電部２０は、直列接続されたｎ（ｎは２以上の整数）個のセルを含む。図１では、４つのセルＣ１−Ｃ４が直列接続された例を描いている。なお、直列接続されるセル数は、蓄電システム１に要求される電圧仕様に応じて変わる。
【００１５】
各セルには、リチウムイオン電池セル、ニッケル水素電池セル、鉛電池セル、電気二重層キャパシタセル、リチウムイオンキャパシタセル等の充放電可能な蓄電素子を用いることができる。以下、本明細書ではリチウムイオン電池セル（公称電圧：３．６−３．７Ｖ）を使用する例を想定する。
【００１６】
均等化回路１０は、電圧検出部１４、セル選択回路１１、エネルギー保持回路１２及び制御部１３を含む。電圧検出部１４は、直列接続されたｎ（図１では４）個のセルの各電圧を検出する。具体的には電圧検出部１４は、直列接続されたｎ個のセルの各ノードと、（ｎ＋１）本の電圧線で接続され、隣接する２本の電圧線間の電圧をそれぞれ検出することにより、各セルの電圧を検出する。電圧検出部１４は例えば、汎用のアナログフロントエンドＩＣまたはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）で構成することができる。電圧検出部１４は、検出した各セルの電圧をデジタル値に変換し、制御部１３に出力する。
【００１７】
セル選択回路１１は、直列接続されたｎ個のセルと、エネルギー保持回路１２に含まれるインダクタＬ１との間に設けられ、ｎ個のセルの内から選択されたセルの両端と、インダクタＬ１の両端を導通させることができる回路である。セル選択回路１１は、インダクタＬ１の第１端に接続される第１配線Ｗ１、インダクタＬ１の第２端に接続される第２配線Ｗ２、（ｎ＋１）個の第１配線側スイッチ、及び（ｎ＋１）個の第２配線側スイッチを有する。（ｎ＋１）個の第１配線側スイッチは、直列接続されたｎ個のセルの各ノードと、第１配線Ｗ１との間にそれぞれ接続される。（ｎ＋１）個の第２配線側スイッチは、直列接続されたｎ個のセルの各ノードと、第２配線Ｗ２との間にそれぞれ接続される。
【００１８】
図１に示す例ではｎ＝４、ノード数＝５であり、セル選択回路１１は、５個の第１配線側スイッチ、及び５個の第２配線側スイッチを有する。図１では、第１スイッチＳ１、第３スイッチＳ３、第５スイッチＳ５、第７スイッチＳ７及び第９スイッチＳ９が第１配線側スイッチであり、第２スイッチＳ２、第４スイッチＳ４、第６スイッチＳ６、第８スイッチＳ８及び第１０スイッチＳ１０が第２配線側スイッチである。
【００１９】
エネルギー保持回路１２は、インダクタＬ１及びクランプスイッチＳｃを含む。クランプスイッチＳｃは、インダクタＬ１の両端をエネルギー保持回路１２内で導通させるためのスイッチである。エネルギー保持回路１２は、セル選択回路１１がいずれのセルも選択していない状態で、インダクタＬ１を含む閉ループを形成することができる。即ち、クランプスイッチＳｃがオン状態に制御されると、インダクタＬ１とクランプスイッチＳｃを含む閉ループが形成される。
【００２０】
制御部１３は、電圧検出部１４により検出されたｎ個のセルの電圧をもとに、直列接続されたｎ個のセル間の均等化処理を実行する。制御部１３は例えば、マイクロコンピュータで構成することができる。なお制御部１３と電圧検出部１４は、ワンチップに統合されて構成されてもよい。
【００２１】
本実施例では制御部１３は、アクティブセルバランス方式により直列接続されたｎ個のセル間の均等化処理を実行する。本実施例に係るアクティブセルバランス方式では、直列接続されたｎ個のセル間において、あるセル（放電対象のセル）から、別のセル（充電対象のセル）にエネルギー移動を行うことにより、あるセルと別のセルの容量を均等化する。このエネルギー移動を繰り返すことにより、直列接続されたｎ個のセル間の容量を均等化する。
【００２２】
まず制御部１３は、セル選択回路１１を制御してｎ個のセルの内の放電対象とするセルの両端とインダクタＬ１の両端を所定時間、導通させる。この状態では、放電対象のセルからインダクタＬ１に電流が流れ、インダクタＬ１にエネルギーが蓄積される。
【００２３】
次に制御部１３は、セル選択回路１１を制御してｎ個のセルとインダクタＬ１を電気的に遮断するとともに、クランプスイッチＳｓをターンオンさせる。この状態では、上記閉ループに循環電流が流れ、エネルギー保持回路１２内で、インダクタ電流がアクティブクランプされる。
【００２４】
次に制御部１３は、クランプスイッチＳｃをターンオフさせるとともに、セル選択回路１１を制御してｎ個のセルの内の充電対象とするセルの両端とインダクタＬ１の両端を所定時間、導通させる。この状態では、エネルギー保持回路１２内にアクティブクランプされているインダクタ電流が、充電対象のセルに流れる。以上により、あるセルから別のセルへのエネルギー移動が完了する。
【００２５】
図２（ａ）−（ｈ）は、本発明の実施例に係る蓄電システム１の均等化処理の基本動作シーケンス例を説明するための回路図である。本基本動作シーケンス例では説明を簡略化するために、セルの直列数を２としている。図２（ａ）に示す第１状態では、制御部１３は、第１スイッチＳ１及び第４スイッチＳ４をオン状態に制御し、第２スイッチＳ２、第３スイッチＳ３、第５スイッチＳ５、第６スイッチＳ６及びクランプスイッチＳｃをオフ状態に制御する。この状態では、第１セルＣ１からインダクタＬ１に電流が流れ、第１セルＣ１から放電されたエネルギーがインダクタＬ１に蓄積される。
【００２６】
図２（ｂ）に示す第２状態では、制御部１３は、クランプスイッチＳｃをオン状態に制御し、第１スイッチＳ１、第２スイッチＳ２、第３スイッチＳ３、第４スイッチＳ４、第５スイッチＳ５及び第６スイッチＳ６をオフ状態に制御する。この状態では、インダクタＬ１に蓄積されたエネルギーが、インダクタ電流として閉ループ内を流れ、アクティブクランプされる。
【００２７】
図２（ｃ）に示す第３状態では、制御部１３は、第４スイッチＳ４及び第５スイッチＳ５をオン状態に制御し、第１スイッチＳ１、第２スイッチＳ２、第３スイッチＳ３、第６スイッチＳ６及びクランプスイッチＳｃをオフ状態に制御する。この状態では、閉ループ内にアクティブクランプされているインダクタ電流が第２セルＣ２に流れ、第２セルＣ２が充電される。
【００２８】
図２（ｄ）に示す第４状態では、制御部１３は、第１スイッチＳ１、第２スイッチＳ２、第３スイッチＳ３、第４スイッチＳ４、第５スイッチＳ５、第６スイッチＳ６及びクランプスイッチＳｃをオフ状態に制御する。この状態は、第１セルＣ１から第２セルＣ２へのエネルギー移動が完了した状態である。
【００２９】
図２（ｅ）に示す第５状態では、制御部１３は、第３スイッチＳ３及び第６スイッチＳ６をオン状態に制御し、第１スイッチＳ１、第２スイッチＳ２、第４スイッチＳ４、第５スイッチＳ５及びクランプスイッチＳｃをオフ状態に制御する。この状態では、第２セルＣ２からインダクタＬ１に電流が流れ、第２セルＣ２から放電されたエネルギーがインダクタＬ１に蓄積される。
【００３０】
図２（ｆ）に示す第６状態では、制御部１３は、クランプスイッチＳｃをオン状態に制御し、第１スイッチＳ１、第２スイッチＳ２、第３スイッチＳ３、第４スイッチＳ４、第５スイッチＳ５及び第６スイッチＳ６をオフ状態に制御する。この状態では、インダクタＬ１に蓄積されたエネルギーが、インダクタ電流として閉ループ内を流れ、アクティブクランプされる。
【００３１】
図２（ｇ）に示す第７状態では、制御部１３は、第２スイッチＳ２及び第３スイッチＳ３をオン状態に制御し、第１スイッチＳ１、第４スイッチＳ４、第５スイッチＳ５、第６スイッチＳ６及びクランプスイッチＳｃをオフ状態に制御する。この状態では、閉ループ内にアクティブクランプされているインダクタ電流が第１セルＣ１に流れ、第１セルＣ１が充電される。
【００３２】
図２（ｈ）に示す第８状態では、制御部１３は、第１スイッチＳ１、第２スイッチＳ２、第３スイッチＳ３、第４スイッチＳ４、第５スイッチＳ５、第６スイッチＳ６及びクランプスイッチＳｃをオフ状態に制御する。この状態は、第２セルＣ２から第１セルＣ１へのエネルギー移動が完了した状態である。
【００３３】
第２状態または第６状態において、閉ループ内にインダクタ電流がアクティブクランプされることにより、インダクタ電流の連続性が確保されるため、セル選択回路１１の安全かつ確実なスイッチ切替が可能となる。
【００３４】
図３（ａ）−（ｃ）は、本発明の実施例に係る蓄電システム１の均等化処理の具体例を説明するための図である。本具体例では、４つのセルＣ１−Ｃ４が直列接続されている例を想定する。図３（ａ）は、均等化処理の開始前の第１セルＣ１−第４セルＣ４の電圧の状態を模式的に示す図である。制御部１３は、電圧検出部１４により検出された第１セルＣ１−第４セルＣ４の電圧の平均値を算出し、算出した平均値を均等化目標電圧（以下、単に目標電圧という）に設定する。
【００３５】
制御部１３は、目標電圧より高いセルから、目標電圧より低いセルへエネルギーを移動させる。例えば、目標電圧より高いセルの内、最も電圧が高いセル（図３（ａ）では第１セルＣ１）から、目標電圧より低いセルの内、最も電圧が低いセル（図３（ａ）では第４セルＣ４）にエネルギーを移動させる。
【００３６】
制御部１３は、移動元のセル（放電対象のセル）の電圧が目標電圧以上となる範囲で、かつ移動先のセル（充電対象のセル）の電圧が目標電圧以下となる範囲で、エネルギー移動量を決定する。制御部１３は、決定したエネルギー移動量と、設計にもとづく放電電流及び充電電流に基づき、移動元のセルの放電時間と移動先のセルの充電時間を決定する。エネルギー保持回路１２にアクティブクランプされている間に消費されるエネルギー量は無視できる程度であるため、基本的に移動元のセルの放電時間と移動先のセルの充電時間は同じになる。
【００３７】
図３（ｂ）は、移動元のセルである第１セルＣ１から、移動先のセルである第４セルＣ４へのエネルギー移動が完了した状態を示している。制御部１３は上述した処理を再び、実行する。具体的には、目標電圧より高いセルの内、最も電圧が高いセル（図３（ｂ）では第３セルＣ３）から、目標電圧より低いセルの内、最も電圧が低いセル（図３（ｂ）では第２セルＣ２）にエネルギーを移動させる。
【００３８】
図３（ｃ）は、移動元のセルである第３セルＣ３から、移動先のセルである第２セルＣ２へのエネルギー移動が完了した状態を示している。以上により、直列接続された第１セルＣ１−第４セルＣ４の均等化処理が完了する。
【００３９】
図３（ａ）−（ｃ）に示した具体例では、はじめに、直列接続された複数のセルの電圧の平均値を算出し、目標値を設定した。この点、目標値を設定しないアルゴリズムも可能である。制御部１３は各時点において、直列接続された複数のセルの電圧の内、最も電圧が高いセルから最も電圧が低いセルへエネルギーを移動させることにより、当該２つのセルの電圧を均等化する。制御部１３は、この処理を、直列接続された複数のセルの電圧が全て均等化されるまで繰り返し実行する。
【００４０】
また上記具体例では、均等化目標値として電圧を使用する例を説明したが、電圧の代わりに、実容量、放電可能容量または充電可能容量を使用してもよい。
【００４１】
ところで、スイッチのスイッチングタイミングには、素子や駆動回路の温度変化や製造時のバラツキによる閾値レベルの変化により、ばらつきが発生する。従って、セル選択回路１１に含まれる複数のスイッチ及びクランプスイッチＳｃを、設計者が意図した理想的なタイミングでオン／オフ制御することは難しい。これらのスイッチのスイッチングタイミングのずれにより、インダクタＬ１の励磁状態からアクティブクランプ状態に遷移する際、選択スイッチとクランプスイッチが同時にオンすると放電セルに外部短絡が発生する可能性がある。また選択スイッチとクランプスイッチが同時にオフすると放電経路中のスイッチに耐圧破壊が発生する可能性がある。同様にスイッチングタイミングのずれにより、アクティブクランプ状態から減磁状態に遷移する際、充電セルに外部短絡が発生する可能性がある。また充電経路中のスイッチに耐圧破壊が発生する可能性がある。
【００４２】
例えば上記図２（ａ）−（ｈ）に示した基本動作シーケンスにおいて、図２（ａ）に示したインダクタＬ１の励磁状態から図２（ｂ）に示したアクティブクランプ状態に遷移する際に、第１セルＣ１に外部短絡が発生する可能性や第１スイッチＳ１／第４スイッチＳ４に耐圧破壊が発生する可能性がある。また、図２（ｂ）に示したアクティブクランプ状態から図２（ｃ）に示した減磁状態に遷移する際に、第２セルＣ２に外部短絡が発生する可能性や第４スイッチＳ４／第５スイッチＳ５に耐圧破壊が発生する可能性がある。
【００４３】
図４（ａ）−（ｄ）は、外部短絡およびスイッチの耐圧破壊の一例を示す図である。図４（ａ）は、図２（ａ）に示したインダクタＬ１の励磁状態から図２（ｂ）に示したアクティブクランプ状態に遷移する際に、第１セルＣ１に外部短絡が発生した状態を示す図である。第１スイッチＳ１及び第４スイッチＳ４がターンオフする前に、クランプスイッチＳｃがターンオンしてしまうと、第１セルＣ１に外部短絡が発生する。
【００４４】
図４（ｂ）は、図２（ａ）に示したインダクタＬ１の励磁状態から図２（ｂ）に示したアクティブクランプ状態に遷移する際に、第１スイッチＳ１に耐圧破壊が発生した状態を示す図である。第１スイッチＳ１のターンオフが第４スイッチＳ４のターンオフに対して遅延すると、第１スイッチＳ１に、第１セルＣ１の両端電圧とインダクタＬ１の両端電圧の合計電圧が高電圧として印加されることになる。同様に、第４スイッチＳ４のターンオフが第１スイッチＳ１のターンオフに対して遅延すると、第４スイッチＳ４に、第１セルＣ１の両端電圧とインダクタＬ１の両端電圧の合計電圧が高電圧として印加されることになる。
【００４５】
図４（ｃ）は、図２（ｂ）に示したアクティブクランプ状態から図２（ｃ）に示した減磁状態に遷移する際に、第４セルＣ４に外部短絡が発生した状態を示す図である。クランプスイッチＳｃがターンオフする前に、第４スイッチＳ４及び第５スイッチＳ５がターンオンしてしまうと、第２セルＣ２に外部短絡が発生する。
【００４６】
図４（ｄ）は、図２（ｂ）に示したアクティブクランプ状態から図２（ｃ）に示した減磁状態に遷移する際に、第５スイッチＳ５に耐圧破壊が発生した状態を示す図である。第５スイッチＳ５のターンオンが第４スイッチＳ４のターンオンに対して遅延すると、第５スイッチＳ５に、第２セルＣ２の両端電圧とインダクタＬ１の両端電圧の合計電圧が高電圧として印加されることになる。同様に、第４スイッチＳ４のターンオンが第５スイッチＳ５のターンオンに対して遅延すると、第４スイッチＳ４に、第２セルＣ２の両端電圧とインダクタＬ１の両端電圧の合計電圧が高電圧として印加されることになる。
【００４７】
なお、第１スイッチＳ１−第１０スイッチＳ１０に高耐圧のスイッチを使用することが考えられるが、その場合はコストが増大する。また回路面積も増大する。
【００４８】
そこで本実施例では、インダクタＬ１の励磁状態からアクティブクランプ状態に遷移する間にデッドタイムを挿入すると共にデッドタイム期間に発生する高電圧を防止する為、スイッチの並列ダイオードを利用する。同様にアクティブクランプ状態から減磁状態に遷移する間にデッドタイムを挿入すると共にデッドタイム期間に発生する高電圧を防止する為、スイッチの並列ダイオードを利用する。
【００４９】
図５（ａ）−（ｃ）は、本発明の実施例に係る蓄電システム１の均等化処理のインダクタＬ１の励磁状態からアクティブクランプ状態に遷移する際の動作シーケンスを説明するための回路図である。図６は、本発明の実施例に係る蓄電システム１の均等化処理のインダクタＬ１の励磁状態からアクティブクランプ状態に遷移する際の動作シーケンスを説明するためのタイミング図である。
【００５０】
図５（ａ）−（ｃ）及び図６に示す例では、クランプスイッチＳｃはボディダイオードＤｃを有する。ボディダイオードＤｃは、第２配線Ｗ２側がアノード及び第１配線Ｗ１側がカソードの向きに、クランプスイッチＳｃと並列に形成／接続される。
【００５１】
図５（ａ）は、インダクタＬ１の励磁状態を示しており、制御部１３は、第１スイッチＳ１及び第４スイッチＳ４をオン状態、クランプスイッチＳｃとその他のスイッチをオフ状態に制御している。図５（ｂ）は、励磁状態とアクティブクランプ状態間に挿入されるデッドタイムを示しており、制御部１３は、第１スイッチＳ１、第４スイッチＳ４、クランプスイッチＳｃとその他のスイッチを全てオフ状態に制御している。この状態では、クランプスイッチＳｃのボディダイオードＤｃを介して、インダクタＬ１に循環電流が流れ、インダクタＬ１の電流がアクティブクランプされる。
【００５２】
図５（ｃ）は、アクティブクランプ状態を示しており、制御部１３は、第１スイッチＳ１及び第４スイッチＳ４をオフ状態、クランプスイッチＳｃをオン状態、その他のスイッチをオフ状態に制御している。この状態では、クランプスイッチＳｃを介してインダクタＬ１に循環電流が流れ、インダクタＬ１の電流がアクティブクランプされる。
【００５３】
図６に示すデッドタイムの長さは、セル選択回路１１に含まれる複数のスイッチ及びクランプスイッチＳｃのオン／オフタイミングのばらつきをもとに決定される。具体的には設計者は、使用するスイッチの仕様書、及び／又は実験やシミュレーションの結果をもとに、上述の外部短絡や耐圧破壊が発生しないデッドタイムの長さを決定する。なお、デッドタイム中は、クランプスイッチＳｃのボディダイオードＤｃを電流が流れるため、ボディダイオードＤｃの順方向降下電圧Ｖｆと電流量に応じた損失が発生する。従ってデッドタイムは、上述の外部短絡や耐圧破壊が発生しない時間であって、できるだけ短い時間に設定されることが望ましい。
【００５４】
セル選択回路１１に含まれる複数のスイッチ及びクランプスイッチＳｃには、比較的スイッチング速度が速く、比較的低コストなＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)を使用することが有力である。ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴでは、ソースからドレイン方向に寄生ダイオード（ボディダイオード）が形成される。従って、ソース端子とドレイン端子の両方から電流が流入する可能性がある用途では、２つのＭＯＳＦＥＴを逆向きに直列接続して双方向スイッチとして使用することが一般的である。
【００５５】
図７（ａ）−（ｂ）は、第１スイッチＳ１を２つのＮチャンネルＭＯＳＦＥＴで構成する場合の回路構成例を示す図である。図７（ａ）は、２つのＮチャンネルＭＯＳＦＥＴのソース端子同士を接続して双方向スイッチを構成する例を示している。この場合、直列の２つのボディダイオードＤ１ａ、Ｄ１ｂのアノード同士が向き合うことになるため、双方向スイッチの両端間にボディダイオードを介して電流が流れることが阻止される。
【００５６】
図７（ｂ）は、２つのＮチャンネルＭＯＳＦＥＴのドレイン端子同士を接続して双方向スイッチを構成する例を示している。この場合、直列の２つのボディダイオードＤ１ａ、Ｄ１ｂのカソード同士が向き合うことになるため、双方向スイッチの両端間にボディダイオードを介して電流が流れることが阻止される。
【００５７】
図７（ａ）の構成例と図７（ｂ）の構成例を比較すると、図７（ａ）の構成例の方が、２つのＮチャンネルＭＯＳＦＥＴのゲートドライバの電源回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）を共通化できるメリットがある。図７（ａ）の構成例では２つのＮチャンネルＭＯＳＦＥＴのソース電位が共通であるため、２つのゲートドライバの電源電圧を共通化することができる。従って、２つのゲートドライバに電源電圧を供給する電源回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）も共通化できる。これにより、コスト及び回路面積を削減することができる。一方、図７（ｂ）の構成例では、２つのＮチャンネルＭＯＳＦＥＴのソース電位を共通化できないため、２つのゲートドライバに電源電圧を供給する電源回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）を別々に設ける必要がある。以下、第１スイッチＳ１−第１０スイッチＳ１０及びクランプスイッチＳｃに、図７（ａ）の構成例に示す双方向スイッチを使用する例を説明する。
【００５８】
図８（ａ）−（ｄ）は、本発明の実施例に係る蓄電システム１の第１セルＣ１から第３セルＣ３へのエネルギー移動のシーケンスを説明するための回路図である（その１）。図９（ａ）−（ｄ）は、本発明の実施例に係る蓄電システム１の第１セルＣ１から第３セルＣ３へのエネルギー移動のシーケンスを説明するための回路図である（その２）。図１０（ａ）−（ｃ）は、本発明の実施例に係る蓄電システム１の第１セルＣ１から第３セルＣ３へのエネルギー移動のシーケンスを説明するための回路図である（その３）。図１１は、本発明の実施例に係る蓄電システム１の第１セルＣ１から第３セルＣ３へのエネルギー移動のシーケンスを説明するためのスイッチパターンをまとめた図である。本動作例では、１１段階のスイッチパターンを経て第１セルＣ１から第３セルＣ３へのエネルギー移動が完了する。
【００５９】
図８（ａ）に示す第１状態は第１セルＣ１からの放電前の状態であり、制御部１３は全てのスイッチング素子をオフ状態に制御している。制御部１３は、第１．１スイッチング素子Ｓ１ａ、第１．２スイッチング素子Ｓ１ｂ、第４．１スイッチング素子Ｓ４ａ及び第４．２スイッチング素子Ｓ４ｂをターンオンする。これにより図８（ｂ）に示す第２状態に遷移する。第２状態は、第１セルＣ１から放電を開始してインダクタＬ１を励磁している状態である。
【００６０】
次に制御部１３は、第２クランプスイッチング素子Ｓｃｂをターンオンする。これにより図８（ｃ）に示す第３状態に遷移する。第３状態では、第２状態である第１セルＣ１から放電を開始してインダクタＬ１を励磁している状態を維持しながら第２クランプスイッチング素子Ｓｃｂ及び第１クランプスイッチング素子ＳｃａのボディダイオードＤｃａを介して、インダクタＬ１の両端を導通させる準備状態となる。
【００６１】
次に制御部１３は、第１．１スイッチング素子Ｓ１ａ及び第４．２スイッチング素子Ｓ４ｂをターンオフする。第１．１スイッチング素子Ｓ１ａ及び第４．２スイッチング素子Ｓ４ｂのうち一方がターンオフした時点でインダクタＬ１の両端は第２クランプスイッチング素子Ｓｃｂ及び第１クランプスイッチング素子ＳｃａのボディダイオードＤｃａを介して導通する。すなわち、このインダクタＬ１の両端の導通は、第１．１スイッチング素子Ｓ１ａ、第４．２スイッチング素子Ｓ４ｂのターンオフ及び第１クランプスイッチング素子Ｓｃａ、第２クランプスイッチング素子Ｓｃｂのターンオンのタイミングずれに因らない。インダクタＬ１の両端が導通することにより図８（ｄ）に示す第４状態に遷移する。第４状態では、第１セルＣ１からの放電が終了すると共に、第２クランプスイッチング素子Ｓｃｂ及び第１クランプスイッチング素子ＳｃａのボディダイオードＤｃａを介して、インダクタＬ１に循環電流が流れ、インダクタＬ１の電流がアクティブクランプされる。
【００６２】
次に制御部１３は、第１．２スイッチング素子Ｓ１ｂ、第４．１スイッチング素子Ｓ４ａをターンオフすると共に、第１クランプスイッチング素子Ｓｃａをターンオンする。これにより図９（ａ）に示す第５状態に遷移する。第５状態は、第２クランプスイッチング素子Ｓｃｂ及び第１クランプスイッチング素子Ｓｃａを介して、インダクタＬ１に循環電流が流れ、インダクタＬ１の電流がアクティブクランプされている状態である。ボディダイオードの順方向降下電圧Ｖｆより、スイッチング素子のオン抵抗による降下電圧のほうが小さいため、図９（ａ）に示すアクティブクランプ状態の方が、図８（ｄ）に示すアクティブクランプ状態より損失が小さい状態である。
【００６３】
次に制御部１３は、第１クランプスイッチング素子Ｓｃａをターンオフする。これにより図９（ｂ）に示す第６状態に遷移する。第６状態は、第２クランプスイッチング素子Ｓｃｂ及び第１クランプスイッチング素子ＳｃａのボディダイオードＤｃａを介して、インダクタＬ１に循環電流が流れ、インダクタＬ１の電流がアクティブクランプされている状態である。
【００６４】
次に制御部１３は、第６．２スイッチング素子Ｓ６ｂ及び第７．１スイッチング素子Ｓ７ａをターンオンする。これにより図９（ｃ）に示す第７状態に遷移する。第７状態では、インダクタＬ１の電流がアクティブクランプされている状態を維持しながら、第６．１スイッチング素子Ｓ６ａのボディダイオードＤ６ａ、第６．２スイッチング素子Ｓ６ｂ、第７．１スイッチング素子Ｓ７ａ及び第７．２スイッチング素子Ｓ７ｂのボディダイオードＤ７ｂを介して、インダクタＬ１から第３セルＣ３に電流を流す準備状態となる。
【００６５】
次に制御部１３は、第２クランプスイッチング素子Ｓｃｂをターンオフする。これにより図９（ｄ）に示す第８状態に遷移する。第８状態では、第２クランプスイッチング素子Ｓｃｂ及び第１クランプスイッチング素子ＳｃａのボディダイオードＤｃａを通る経路がなくなり、インダクタＬ１から第３セルＣ３に電流が流れる。
【００６６】
次に制御部１３は、第６．１スイッチング素子Ｓ６ａ及び第７．２スイッチング素子Ｓ７ｂをターンオンする。これにより図１０（ａ）に示す第９状態に遷移する。第９状態では、第６．１スイッチング素子Ｓ６ａのボディダイオードＤ６ａと第７．２スイッチング素子Ｓ７ｂのボディダイオードＤ７ｂの順方向降下電圧Ｖｆの影響がなくなり、インダクタＬ１から第３セルＣ３に大きな電流が流れ、インダクタＬ１が大きく減磁する。
【００６７】
次に制御部１３は、第６．１スイッチング素子Ｓ６ａ及び第７．２スイッチング素子Ｓ７ｂをターンオフする。これにより図１０（ｂ）に示す第１０状態に遷移する。第１０状態では、第６．１スイッチング素子Ｓ６ａのボディダイオードＤ６ａ及び第７．２スイッチング素子Ｓ７ｂのボディダイオードＤ７ｂを介して電流が流れる。
【００６８】
次に制御部１３は、第６．２スイッチング素子Ｓ６ｂ及び第７．１スイッチング素子Ｓ７ａをターンオフする。これにより図１０（ｃ）に示す第１１状態に遷移する。第１１状態は第３セルＣ３への充電が完了した状態である。図１０（ａ）に示す第９状態と図１０（ｃ）に示す第１１状態との間に、図１０（ｂ）に示す第１０状態を介在させることにより、電流が０になるとインダクタＬ１と第３セルＣ３が遮断されるため、インダクタＬ１の逆励磁を防止することができる。
【００６９】
以上説明したように本実施例によれば、スイッチング素子にボディダイオードを備え、インダクタＬ１の励磁状態からアクティブクランプ状態に遷移する間にデッドタイムを挿入することにより安全に励磁状態からアクティブクランプ状態に遷移することができる。例えば、図８（ｂ）の励磁状態から図９（ａ）のアクティブクランプ状態に遷移する間に、第２クランプスイッチング素子Ｓｃｂをターンオンして、インダクタＬ１の両端間に第１クランプスイッチング素子ＳｃａのボディダイオードＤｃａが介在した経路が形成された状態を作る。第２クランプスイッチング素子Ｓｃｂがターンオンしても、第１クランプスイッチング素子ＳｃａのボディダイオードＤｃａがあるため、第１セルＣ１は外部短絡しない。この状態において、第１．１スイッチング素子Ｓ１ａ及び第４．２スイッチング素子Ｓ４ｂのうちの一方がターンオフした時点でインダクタＬ１の両端が導通する。従って、両者のターンオフのタイミングにずれが生じても、第１．１スイッチング素子Ｓ１ａ又は第４．２スイッチング素子Ｓ４ｂに耐圧破壊が発生することはない。
【００７０】
また、スイッチング素子にボディダイオードを備え、アクティブクランプ状態から減磁状態に遷移する間にデッドタイムを挿入することにより安全にアクティブクランプ状態から減磁状態に遷移することができる。例えば、図９（ａ）のアクティブクランプ状態から図１０（ａ）の減磁状態に遷移する間に、第６．２スイッチング素子Ｓ６ｂ及び第７．１スイッチング素子Ｓ７ａをターンオンして、インダクタＬ１と第３セルＣ３間に、第６．１スイッチング素子Ｓ６ａのボディダイオードＤ６ａ、第６．２スイッチング素子Ｓ６ｂ、第７．１スイッチング素子Ｓ７ａ及び第７．２スイッチング素子Ｓ７ｂのボディダイオードＤ７ｂが介在した経路が形成された状態を作る。この状態において、第１クランプスイッチング素子Ｓｃａと第２クランプスイッチング素子Ｓｃｂの両方がオフ状態になりインダクタＬ１から第３セルＣ３に充電可能な状態になったとき、第６．２スイッチング素子Ｓ６ｂ及び第７．１スイッチング素子Ｓ７ａのうちの一方がターンオンしても、ターンオンしていない方のスイッチング素子の両端間に高電圧が発生することはない。従って、両者のターンオンのタイミングにずれが生じても、第６．２スイッチング素子Ｓ６ｂ又は第７．１スイッチング素子Ｓ７ａが耐圧破壊することはない。また、第６．１スイッチング素子Ｓ６ａ、第６．２スイッチング素子Ｓ６ｂ、第７．１スイッチング素子Ｓ７ａ、第７．２スイッチング素子Ｓ７ｂ、第１クランプスイッチング素子Ｓｃａ及び第２クランプスイッチング素子Ｓｃｂが同時にオンすることも回避されるため、第３セルＣ３が外部短絡することもない。
【００７１】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に容易に理解されるところである。
【００７２】
上述した実施例では、図９（ａ）のアクティブクランプ状態から図９（ｄ）のインダクタＬ１から第３セルＣ３に電流が流れる状態へ遷移させるのに第１クランプスイッチング素子Ｓｃａをターンオフした後に第６．２スイッチング素子Ｓ６ｂ及び第７．１スイッチング素子Ｓ７ａをターンオンさせているが、順番を逆にして第６．２スイッチング素子Ｓ６ｂ及び第７．１スイッチング素子Ｓ７ａをターンオンした後に第１クランプスイッチング素子Ｓｃａをターンオフしてもよい。
【００７３】
上述した実施例では、スイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴを使用する例を説明した。この点、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等の寄生ダイオードが形成されない半導体スイッチング素子を用いてもよい。その場合、寄生ダイオードの代わりに外付けダイオードを半導体スイッチング素子に対して並列接続する。順方向降下電圧Ｖｆが低いダイオードを使用するほど、デッドタイムにおける損失を小さくすることができ、効率が向上する。
【００７４】
また上述した実施例では、直列接続された複数のセル間をアクティブ方式により均等化する例を説明した。この点、実施例に係る均等化回路を用いて、直列接続された複数のモジュール間を均等化することもできる。本明細書内の「セル」を「モジュール」に適宜、読み替えればよい。
【００７５】
図１２は、本発明の別の実施例に係る蓄電システムの構成を示す図である。図１２は、直列接続された複数のモジュール間を均等化処理する均等化回路を備える蓄電システムの一実施例を示している。図１２において、複数のモジュールは図１に示した蓄電システム１と同様にそれぞれセル用均等化回路及び複数のセルが直列接続される蓄電部を備えている。第１モジュールＭ１はセル用均等化回路１０Ａ及び蓄電部２０Ａを備え、第２モジュールＭ２はセル用均等化回路１０Ｂ及び蓄電部２０Ｂを備え、第３モジュールＭ３はセル用均等化回路１０Ｃ及び蓄電部２０Ｃを備え、第４モジュールＭ４はセル用均等化回路１０Ｄ及び蓄電部２０Ｄを備えている。
【００７６】
モジュール用均等化回路１０Ｍは、電圧検出部１４Ｍ、モジュール選択回路１１Ｍ、エネルギー保持回路１２Ｍ及び制御部１３Ｍを含む。
【００７７】
本実施例では制御部１３Ｍは、アクティブモジュールバランス方式により直列接続されたｍ個のモジュール間の均等化処理を実行する。本実施例に係るアクティブモジュールバランス方式では、直列接続されたｍ個のモジュール間において、あるモジュール（放電対象のモジュール）から、別のモジュール（充電対象のモジュール）にエネルギー移動を行うことにより、あるモジュールと別のモジュールの容量を均等化する。このエネルギー移動を繰り返すことにより、直列接続されたｍ個のモジュール間の容量を均等化する。
【００７８】
以上の複数のモジュール間の均等化処理とは別に各モジュール内の直列接続された複数のセル間の均等化処理が行われる。各モジュール内の直列接続された複数のセル間の均等化処理は、複数のモジュール間の均等化処理と多重的に実行する構成であってもよい。この場合、モジュール用均等化回路１０Ｍとセル用均等化回路１０Ａ〜１０Ｄとは通信により互いに連携して動作される。モジュール間の均等化処理は、セル間の均等化処理よりも優先して実行されることが好ましく、モジュール間の均等化処理が完了した後に、セル間の均等化処理を完了させることによりモジュール間の均等化処理を実行したことにより発生する各セルの電圧差を解消できる。
【００７９】
また上述した実施例では、アクティブセルバランス方式の均等化回路を説明したが、複数のセル／モジュール間の均等化を目的としないエネルギー移動にも適用可能である。例えば、２つのモジュール間の温度が大きく異なる場合、保存劣化を抑制するために、温度が高いモジュールのエネルギーの少なくとも一部を、温度が低いモジュールに移動させてもよい。
【００８０】
なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。
【００８１】
［項目１］
インダクタ（Ｌ１）と、
直列接続されたｎ（ｎは２以上の整数）個のセル（Ｃ１−Ｃ４）と前記インダクタ（Ｌ１）間に設けられ、前記ｎ個のセル（Ｃ１−Ｃ４）のいずれかのセルの両端と、前記インダクタ（Ｌ１）の両端を導通させることが可能なセル選択回路（１１）と、
前記セル選択回路（１１）がいずれのセル（Ｃ１−Ｃ４）も選択していない状態で、前記インダクタ（Ｌ１）を含む閉ループを形成するためのクランプスイッチ（Ｓｃ）と、
前記セル選択回路（１１）と前記クランプスイッチ（Ｓｃ）を制御する制御部（１３）と、を備え、
前記セル選択回路（１１）は、
前記インダクタ（Ｌ１）の一端に接続される第１配線（Ｗ１）と、
前記インダクタ（Ｌ１）の他端に接続される第２配線（Ｗ２）と、
前記直列接続されたｎ個のセル（Ｃ１−Ｃ４）の各ノードと、前記第１配線（Ｗ１）間にそれぞれ接続される（ｎ＋１）個の第１配線側スイッチ（Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７、Ｓ９）と、
前記直列接続されたｎ個のセル（Ｃ１−Ｃ４）の各ノードと、前記第２配線（Ｗ２）間にそれぞれ接続される（ｎ＋１）個の第２配線側スイッチ（Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８、Ｓ１０）と、を含み、
前記制御部（１３）は、
前記ｎ個のセル（Ｃ１−Ｃ４）の内の放電対象とする放電セル（Ｃ１）の両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチ（Ｓ１）と前記第２配線側スイッチ（Ｓ４）をオン状態、及び前記クランプスイッチ（Ｓｃ）をオフ状態に制御する第１状態、
前記放電セル（Ｃ１）の両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチ（Ｓ１）と前記第２配線側スイッチ（Ｓ４）をオフ状態、及び前記クランプスイッチ（Ｓｃ）をオン状態に制御する第２状態、
前記ｎ個のセル（Ｃ１−Ｃ４）の内の充電対象とする充電セル（Ｃ３）の両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチ（Ｓ７）と前記第２配線側スイッチ（Ｓ６）をオン状態、及び前記クランプスイッチ（Ｓｃ）をオフ状態に制御する第３状態、
の順に制御し、
前記クランプスイッチ（Ｓｃ）は、並列に接続／形成されるダイオード（Ｄｃ）を有し、
前記制御部（１３）は、
前記第１状態と前記第２状態の間に、前記放電セル（Ｃ１）の両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチ（Ｓ１）と前記第２配線側スイッチ（Ｓ４）をオフ状態、及び前記クランプスイッチ（Ｓｃ）をオフ状態に制御するデッドタイムを挿入することを特徴とするエネルギー移動回路（１０）。
これによれば、インダクタ（Ｌ１）を用いた複数のセル（Ｃ１−Ｃ４）間のエネルギー移動回路（１０）を安全に実現することができる。
［項目２］
前記（ｎ＋１）個の第１配線側スイッチ（Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７、Ｓ９）は、それぞれボディダイオード（Ｄ１、Ｄ３、Ｄ５、Ｄ７、Ｄ９）を有し、
前記（ｎ＋１）個の第２配線側スイッチ（Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８、Ｓ１０）は、それぞれボディダイオード（Ｄ２、Ｄ４、Ｄ６、Ｄ８、Ｄ１０）を有し、
前記制御部（１３）は、
前記第２状態と前記第３状態の間に、前記充電セル（Ｃ３）の両側のノードに接続された第１配線側スイッチ（Ｓ７）と前記第２配線側スイッチ（Ｓ６）をオフ状態、及び前記クランプスイッチ（Ｓｃ）をオフ状態に制御するデッドタイムを挿入することを特徴とする項目１に記載のエネルギー移動回路（１０）。
これによれば、インダクタ（Ｌ１）を用いた複数のセル（Ｃ１−Ｃ４）間のエネルギー移動回路（１０）を安全に実現することができる。
［項目３］
前記クランプスイッチ（Ｓｃ）は、ボディダイオード（Ｄｃａ、Ｄｃｂ）を有する２個のスイッチング素子（Ｓｃａ、Ｓｃｂ）が逆向きに直列に接続されて形成され、
前記制御部（１３）は、
前記第１状態から前記第２状態に遷移する際、前記クランプスイッチ（Ｓｃ）の内、電流方向に対して逆方向のボディダイオード（Ｄｃｂ）を有するスイッチング素子（Ｓｃｂ）をターンオンし、所定時間後に、電流方向に対して順方向のボディダイオード（Ｄｃａ）を有するスイッチング素子（Ｓｃａ）をターンオンすることを特徴とする項目１または２に記載のエネルギー移動回路（１０）。
これによれば、デッドタイム中に、インダクタ（Ｌ１）の両端を導通させることができ、安全にクランプスイッチ（Ｓｃ）を切り替えることができる。
［項目４］
前記（ｎ＋１）個の第１配線側スイッチ（Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７、Ｓ９）は、それぞれ、ボディダイオード（Ｄ１ａ、Ｄ１ｂ／Ｄ３ａ、Ｄ３ｂ／Ｄ５a、Ｄ５ｂ／Ｄ７ａ、Ｄ７ｂ／Ｄ９ａ、Ｄ９ｂ）を有する２個のスイッチング素子（Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ／Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ／Ｓ５a、Ｓ５ｂ／Ｓ７ａ、Ｓ７ｂ／Ｓ９ａ、Ｓ９ｂ）が逆向きに直列に接続されて形成され、
前記（ｎ＋１）個の第２配線側スイッチ（Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８、Ｓ１０）は、それぞれ、ボディダイオード（Ｄ２ａ、Ｄ２ｂ／Ｄ４ａ、Ｄ４ｂ／Ｄ６a、Ｄ６ｂ／Ｄ８ａ、Ｄ８ｂ／Ｄ１０ａ、Ｄ１０ｂ）を有する２個のスイッチング素子（Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ／Ｓ４ａ、Ｓ４ｂ／Ｓ６a、Ｓ６ｂ／Ｓ８ａ、Ｓ８ｂ／Ｓ１０ａ、Ｓ１０ｂ）が逆向きに直列に接続されて形成され、
前記制御部（１３）は、
前記第２状態から前記第３状態に遷移する際、前記充電セル（Ｃ３）の両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチ（Ｓ７）と前記第２配線側スイッチ（Ｓ６）の内、電流方向に対して逆方向のボディダイオード（Ｄ７ａ、Ｄ６ｂ）を有する２つのスイッチング素子（Ｓ７ａ、Ｓ６ｂ）をターンオンし、所定時間後に、電流方向に対して順方向のボディダイオード（Ｄ７ｂ、Ｄ６ａ）を有する２つのスイッチング素子（Ｓ７ｂ、Ｓ６ａ）をターンオンすることを特徴とする項目２に記載のエネルギー移動回路（１０）。
これによれば、デッドタイム中に、インダクタ（Ｌ１）と充電セル（Ｃ３）を、ボディダイオード（Ｄ７ｂ、Ｄ６ａ）を介して導通させることができ、安全にスイッチ（Ｓ７、Ｓ６）を切り替えることができる。
［項目５］
前記ｎ個のセル（Ｃ１−Ｃ４）のそれぞれの電圧を検出する電圧検出部（１４）をさらに備え、
前記制御部（１３）は、前記電圧検出部（１４）により検出された前記ｎ個のセル（Ｃ１−Ｃ４）の電圧をもとに、前記ｎ個のセル（Ｃ１−Ｃ４）間の均等化処理を実行する項目１から４のいずれか１項に記載のエネルギー移動回路（１０）。
これによれば、エネルギー移動を利用した均等化回路を実現することができる。
［項目６］
前記制御部（１３）は、前記電圧検出部（１４）により検出された前記ｎ個のセル（Ｃ１−Ｃ４）の電圧をもとに、前記ｎ個のセル（Ｃ１−Ｃ４）の目標電圧／目標容量を決定し、前記目標電圧／目標容量より高いセルを前記放電対象のセルに決定し、前記目標電圧／目標容量より低いセルを前記充電対象のセルに決定することを特徴とする項目５に記載のエネルギー移動回路（１０）。
これによれば、セル（Ｃ１−Ｃ４）間のエネルギー移動によるアクティブセルバランスを実現することができる。
［項目７］
直列接続されたｎ（ｎは２以上の整数）個のセル（Ｃ１−Ｃ４）と、
項目１から６のいずれか１項に記載のエネルギー移動回路（１０）と、
を備えることを特徴とする蓄電システム（１）。
これによれば、インダクタ（Ｌ１）を用いたエネルギー移動回路（１０）を安全に実現した蓄電システム（１）を構築することができる。
［項目８］
インダクタ（Ｌ１Ｍ）と、
直列接続されたｍ（ｍは２以上の整数）個のモジュール（Ｍ１−Ｍ４）と前記インダクタ（Ｌ１Ｍ）間に設けられ、前記ｍ個のモジュール（Ｍ１−Ｍ４）のいずれかのモジュールの両端と、前記インダクタ（Ｌ１Ｍ）の両端を導通させることが可能なモジュール選択回路（１１Ｍ）と、
前記モジュール選択回路（１１Ｍ）がいずれのモジュール（Ｍ１−Ｍ４）も選択していない状態で、前記インダクタ（Ｌ１Ｍ）を含む閉ループを形成するためのクランプスイッチ（ＳｃＭ）と、
前記モジュール選択回路（１１Ｍ）と前記クランプスイッチ（ＳｃＭ）を制御する制御部（１３Ｍ）と、を備え、
前記モジュール選択回路（１１Ｍ）は、
前記インダクタ（Ｌ１Ｍ）の一端に接続される第１配線（Ｗ１Ｍ）と、
前記インダクタ（Ｌ１Ｍ）の他端に接続される第２配線（Ｗ２Ｍ）と、
前記直列接続されたｍ個のモジュール（Ｍ１−Ｍ４）の各ノードと、前記第１配線（Ｗ１Ｍ）間にそれぞれ接続される（ｍ＋１）個の第１配線側スイッチ（Ｓ１Ｍ、Ｓ３Ｍ、Ｓ５Ｍ、Ｓ７Ｍ、Ｓ９Ｍ）と、
前記直列接続されたｎ個のモジュール（Ｍ１−Ｍ４）の各ノードと、前記第２配線（Ｗ２）間にそれぞれ接続される（ｍ＋１）個の第２配線側スイッチ（Ｓ２Ｍ、Ｓ４Ｍ、Ｓ６Ｍ、Ｓ８Ｍ、Ｓ１０Ｍ）と、を含み、
前記制御部（１３Ｍ）は、
前記ｍ個のモジュール（Ｍ１−Ｍ４）の内の放電対象とする放電モジュール（Ｍ１）の両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチ（Ｓ１Ｍ）と前記第２配線側スイッチ（Ｓ４Ｍ）をオン状態、及び前記クランプスイッチ（ＳｃＭ）をオフ状態に制御する第１状態、
前記放電モジュール（Ｍ１）の両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチ（Ｓ１Ｍ）と前記第２配線側スイッチ（Ｓ４Ｍ）をオフ状態、及び前記クランプスイッチ（ＳｃＭ）をオン状態に制御する第２状態、
前記ｍ個のモジュール（Ｍ１−Ｍ４）の内の充電対象とする充電モジュール（Ｍ３）の両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチ（Ｓ７Ｍ）と前記第２配線側スイッチ（Ｓ６Ｍ）をオン状態、及び前記クランプスイッチ（ＳｃＭ）をオフ状態に制御する第３状態、
の順に制御し、
前記クランプスイッチ（ＳｃＭ）は、並列に接続／形成されるダイオード（Ｄｃ）を有し、
前記制御部（１３Ｍ）は、
前記第１状態と前記第２状態の間に、前記放電モジュール（Ｍ１）の両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチ（Ｓ１Ｍ）と前記第２配線側スイッチ（Ｓ４Ｍ）をオフ状態、及び前記クランプスイッチ（ＳｃＭ）をオフ状態に制御するデッドタイムを挿入することを特徴とするエネルギー移動回路（１０Ｍ）。
これによれば、インダクタ（Ｌ１Ｍ）を用いた複数のモジュール（Ｍ１−Ｍ４）間のエネルギー移動回路（１０Ｍ）を安全に実現することができる。
［項目９］
前記（ｍ＋１）個の第１配線側スイッチ（Ｓ１Ｍ、Ｓ３Ｍ、Ｓ５Ｍ、Ｓ７Ｍ、Ｓ９Ｍ）は、それぞれボディダイオード（Ｄ１、Ｄ３、Ｄ５、Ｄ７、Ｄ９）を有し、
前記（ｍ＋１）個の第２配線側スイッチ（Ｓ２Ｍ、Ｓ４Ｍ、Ｓ６Ｍ、Ｓ８Ｍ、Ｓ１０Ｍ）は、それぞれボディダイオード（Ｄ２、Ｄ４、Ｄ６、Ｄ８、Ｄ１０）を有し、
前記制御部（１３）は、
前記第２状態と前記第３状態の間に、前記充電モジュール（Ｍ３）の両側のノードに接続された第１配線側スイッチ（Ｓ７Ｍ）と前記第２配線側スイッチ（Ｓ６Ｍ）をオフ状態、及び前記クランプスイッチ（ＳｃＭ）をオフ状態に制御するデッドタイムを挿入することを特徴とする項目８に記載のエネルギー移動回路（１０Ｍ）。
これによれば、インダクタ（Ｌ１Ｍ）を用いた複数のモジュール（Ｍ１−Ｍ４）間のエネルギー移動回路（１０Ｍ）を安全に実現することができる。
［項目１０］
前記クランプスイッチ（ＳｃＭ）は、ボディダイオード（Ｄｃａ、Ｄｃｂ）を有する２個のスイッチング素子（Ｓｃａ、Ｓｃｂ）が逆向きに直列に接続されて形成され、
前記制御部（１３Ｍ）は、
前記第１状態から前記第２状態に遷移する際、前記クランプスイッチ（ＳｃＭ）の内、電流方向に対して逆方向のボディダイオード（Ｄｃｂ）を有するスイッチング素子（Ｓｃｂ）をターンオンし、所定時間後に、電流方向に対して順方向のボディダイオード（Ｄｃａ）を有するスイッチング素子（Ｓｃａ）をターンオンすることを特徴とする項目８または９に記載のエネルギー移動回路（１０Ｍ）。
これによれば、デッドタイム中に、インダクタ（Ｌ１Ｍ）の両端を導通させることができ、安全にクランプスイッチ（ＳｃＭ）を切り替えることができる。
［項目１１］
前記（ｍ＋１）個の第１配線側スイッチ（Ｓ１Ｍ、Ｓ３Ｍ、Ｓ５Ｍ、Ｓ７Ｍ、Ｓ９Ｍ）は、それぞれ、ボディダイオード（Ｄ１ａ、Ｄ１ｂ／Ｄ３ａ、Ｄ３ｂ／Ｄ５a、Ｄ５ｂ／Ｄ７ａ、Ｄ７ｂ／Ｄ９ａ、Ｄ９ｂ）を有する２個のスイッチング素子（Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ／Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ／Ｓ５a、Ｓ５ｂ／Ｓ７ａ、Ｓ７ｂ／Ｓ９ａ、Ｓ９ｂ）が逆向きに直列に接続されて形成され、
前記（ｍ＋１）個の第２配線側スイッチ（Ｓ２Ｍ、Ｓ４Ｍ、Ｓ６Ｍ、Ｓ８Ｍ、Ｓ１０Ｍ）は、それぞれ、ボディダイオード（Ｄ２ａ、Ｄ２ｂ／Ｄ４ａ、Ｄ４ｂ／Ｄ６a、Ｄ６ｂ
／Ｄ８ａ、Ｄ８ｂ／Ｄ１０ａ、Ｄ１０ｂ）を有する２個のスイッチング素子（Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ／Ｓ４ａ、Ｓ４ｂ／Ｓ６a、Ｓ６ｂ／Ｓ８ａ、Ｓ８ｂ／Ｓ１０ａ、Ｓ１０ｂ）が逆向きに直列に接続されて形成され、
前記制御部（１３Ｍ）は、
前記第２状態から前記第３状態に遷移する際、前記充電モジュール（Ｍ３）の両側のノードに接続された前記第１配線側スイッチ（Ｓ７Ｍ）と前記第２配線側スイッチ（Ｓ６Ｍ）の内、電流方向に対して逆方向のボディダイオード（Ｄ７ａ、Ｄ６ｂ）を有する２つのスイッチング素子（Ｓ７ａ、Ｓ６ｂ）をターンオンし、所定時間後に、電流方向に対して順方向のボディダイオード（Ｄ７ｂ、Ｄ６ａ）を有する２つのスイッチング素子（Ｓ７ｂ、Ｓ６ａ）をターンオンすることを特徴とする項目１０に記載のエネルギー移動回路（１０Ｍ）。
これによれば、デッドタイム中に、インダクタ（Ｌ１Ｍ）と充電モジュール（Ｍ３）を、ボディダイオード（Ｄ７ｂ、Ｄ６ａ）を介して導通させることができ、安全にスイッチ（Ｓ７Ｍ、Ｓ６Ｍ）を切り替えることができる。
［項目１２］
前記ｍ個のモジュール（Ｍ１−Ｍ４）のそれぞれの電圧を検出する電圧検出部（１４Ｍ）をさらに備え、
前記制御部（１３Ｍ）は、前記電圧検出部（１４Ｍ）により検出された前記ｍ個のモジュール（Ｍ１−Ｍ４）の電圧をもとに、前記ｍ個のモジュール（Ｍ１−Ｍ４）間の均等化処理を実行する項目８から１１のいずれか１項に記載のエネルギー移動回路（１０Ｍ）。
これによれば、エネルギー移動を利用した均等化回路を実現することができる。
［項目１３］
前記制御部（１３Ｍ）は、前記電圧検出部（１４Ｍ）により検出された前記ｍ個のモジュール（Ｍ１−Ｍ４）の電圧をもとに、前記ｍ個のモジュール（Ｍ１−Ｍ４）の目標電圧／目標容量を決定し、前記目標電圧／目標容量より高いモジュールを前記放電対象のモジュールに決定し、前記目標電圧／目標容量より低いモジュールを前記充電対象のモジュールに決定することを特徴とする項目１２に記載のエネルギー移動回路（１０Ｍ）。
これによれば、モジュール（Ｍ１−Ｍ４）間のエネルギー移動によるアクティブモジュールバランスを実現することができる。
［項目１４］
前記ｍ個のモジュール（Ｍ１−Ｍ４）は、それぞれ、
直列接続された複数のセル（Ｃ１−Ｃ４）と、
前記複数のセル（Ｃ１−Ｃ４）のそれぞれのセル電圧を検出するセル電圧検出部（１４）と、
前記セル電圧検出部（１４）により検出されるセル電圧に基づいて同一モジュール（Ｍ１−Ｍ４）内の複数のセル電圧を均等化するセル用均等化回路（１０Ａ−１０Ｄ）と、を含み、
前記セル用均等化回路（１０Ａ−１０Ｄ）は、前記制御部（１３Ｍ）と通信により互いに連携して動作し、前記ｍ個のモジュール（Ｍ１−Ｍ４）間の均等化処理が実行された後、前記複数のセル（Ｃ１−Ｃ４）間の均等化処理を実行することを特徴とする項目１２に記載のエネルギー移動回路（１０Ｍ）。
これによれば、モジュール（Ｍ１−Ｍ４）間のエネルギー移動によるアクティブモジュールバランスと、セル（Ｃ１−Ｃ４）間のエネルギー移動によるアクティブセルバランスを併用して、効率的に全てのセルの均等化を実現することができる。
［項目１５］
直列接続されたｍ（ｍは２以上の整数）個のモジュール（Ｍ１−Ｍ４）と、
項目８から１４のいずれか１項に記載のエネルギー移動回路（１０Ｍ）と、
を備えることを特徴とする蓄電システム（１Ｍ）。
これによれば、インダクタ（Ｌ１Ｍ）を用いた複数のモジュール（Ｍ１−Ｍ４）間のエネルギー移動回路（１０Ｍ）を安全に実現した蓄電システム（１Ｍ）を構築することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１  蓄電システム、  １０  均等化回路、  １１  セル選択回路、  １２  エネルギー保持回路、  １３  制御部、  １４  電圧検出部、  ２０  蓄電部、  Ｃ１  第１セル、  Ｃ２  第２セル、  Ｃ３  第３セル、  Ｃ４  第４セル、  Ｌ１  インダクタ、  Ｗ１  第１配線、  Ｗ２  第２配線、  Ｓ１  第１スイッチ、  Ｓ１ａ  第１．１スイッチング素子、  Ｓ１ｂ  第１．２スイッチング素子、  Ｓ２  第２スイッチ、  Ｓ２ａ  第２．１スイッチング素子、  Ｓ２ｂ  第２．２スイッチング素子、  Ｓ３  第３スイッチ、  Ｓ３ａ  第３．１スイッチング素子、  Ｓ３ｂ  第３．２スイッチング素子、  Ｓ４  第４スイッチ、  Ｓ４ａ  第４．１スイッチング素子、  Ｓ４ｂ  第４．２スイッチング素子、  Ｓ５  第５スイッチ、  Ｓ５ａ  第５．１スイッチング素子、  Ｓ５ｂ  第５．２スイッチング素子、  Ｓ６  第６スイッチ、  Ｓ６ａ  第６．１スイッチング素子、  Ｓ６ｂ  第６．２スイッチング素子、  Ｓ７  第７スイッチ、  Ｓ７ａ  第７．１スイッチング素子、  Ｓ７ｂ  第７．２スイッチング素子、  Ｓ８  第８スイッチ、  Ｓ８ａ  第８．１スイッチング素子、  Ｓ８ｂ  第８．２スイッチング素子、  Ｓ９  第９スイッチ、  Ｓ９ａ  第９．１スイッチング素子、  Ｓ９ｂ  第９．２スイッチング素子、  Ｓ１０  第１０スイッチ、  Ｓ１０ａ  第１０．１スイッチング素子、  Ｓ１０ｂ  第１０．２スイッチング素子、  Ｓｃ  クランプスイッチ、  Ｓｃａ  第１クランプスイッチング素子、  Ｓｃｂ  第２クランプスイッチング素子、  Ｄ１ａ，Ｄ１ｂ，Ｄ２ａ，Ｄ２ｂ，Ｄ３ａ，Ｄ３ｂ，Ｄ４ａ，Ｄ４ｂ，Ｄ５ａ，Ｄ５ｂ，Ｄ６ａ，Ｄ６ｂ，Ｄ７ａ，Ｄ７ｂ，Ｄ８ａ，Ｄ８ｂ，Ｄ９ａ，Ｄ９ｂ，Ｄ１０ｂ，Ｄ１０ａ，Ｄｃ，Ｄｃａ，Ｄｃｂ  ボディダイオード。
【図１】
2020090486.tif 000003
【図２】
2020090486.tif 000004
【図３】
2020090486.tif 000005
【図４】
2020090486.tif 000006
【図５】
2020090486.tif 000007
【図６】
2020090486.tif 000008
【図７】
2020090486.tif 000009
【図８】
2020090486.tif 000010
【図９】
2020090486.tif 000011
【図１０】
2020090486.tif 000012
【図１１】
2020090486.tif 000013
【図１２】
2020090486.tif 000014
【国際調査報告】
2020090486.tif 000015
2020090486.tif 000016
2020090486.tif 000017