Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7691660B2 - battery power supply - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7691660B2 - battery power supply - Google Patents

battery power supply Download PDF

Info

Publication number
JP7691660B2
JP7691660B2 JP2022110615A JP2022110615A JP7691660B2 JP 7691660 B2 JP7691660 B2 JP 7691660B2 JP 2022110615 A JP2022110615 A JP 2022110615A JP 2022110615 A JP2022110615 A JP 2022110615A JP 7691660 B2 JP7691660 B2 JP 7691660B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
soc
block
series
switching element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022110615A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2024008611A (en
Inventor
一成 守屋
偉佳 楊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AZAPA CO., LTD.
Original Assignee
AZAPA CO., LTD.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AZAPA CO., LTD. filed Critical AZAPA CO., LTD.
Priority to JP2022110615A priority Critical patent/JP7691660B2/en
Priority to PCT/JP2023/025238 priority patent/WO2024010083A1/en
Publication of JP2024008611A publication Critical patent/JP2024008611A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7691660B2 publication Critical patent/JP7691660B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

本発明は、電池を電源として用いる電池電源装置に関する。 The present invention relates to a battery power supply device that uses a battery as a power source.

従来より、電動自転車、電動工具、電動キャリーカート、電動スーツケース、電動一輪手押し車、電動芝刈機、電動耕運機、及び電動キックボード等、電池パックを脱着可能な種々の電動機器が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, various electric devices that can have detachable battery packs are known, such as electric bicycles, electric tools, electric carry carts, electric suitcases, electric wheelbarrows, electric lawnmowers, electric tillers, and electric kick scooters (see, for example, Patent Document 1).

特開2011-079510号公報JP 2011-079510 A

ところで、電動自転車や電動工具等の電動機器は、常時使用するものではない。そのため、電動機器を使用していない期間は、その電動機器の電池パックや単電池等の二次電池は活用されていない。 However, electric devices such as electric bicycles and power tools are not used all the time. Therefore, when the electric device is not being used, the battery packs and secondary batteries such as single cells of the electric device are not being used.

本発明の目的は、二次電池を有効活用することが容易な電池電源装置を提供することである。 The object of the present invention is to provide a battery power supply device that makes it easy to effectively utilize secondary batteries.

本発明に係る電池電源装置は、複数の電池ブロックが直列に接続された直列電池モジュールと、前記電池ブロックの脱着に関する制御を行う脱着制御部と、ユーザによる前記電池ブロックの指定を受け付ける操作受付部とを備え、前記各電池ブロックは、二次電池の一方の極と接続可能な第一端子と、前記二次電池の他方の極に接続可能な第二端子と、前記第一及び第二端子に接続される前記二次電池に対して直列に接続される直列スイッチング素子と、前記二次電池と前記直列スイッチング素子とが直列に接続されるブロック内直列回路に対して並列に接続されるバイパススイッチング素子とを含み、前記複数の電池ブロックのうち少なくとも一つは、前記二次電池を脱着可能であり、前記直列電池モジュールは、前記各電池ブロックにおける、前記ブロック内直列回路と前記バイパススイッチング素子との並列回路が直列接続されることによって、前記複数の電池ブロックが直列に接続され、前記脱着制御部は、前記各電池ブロックを、前記バイパススイッチング素子をオフ、前記直列スイッチング素子をオンさせる加入状態と、前記直列スイッチング素子をオフ、前記バイパススイッチング素子をオンさせる離脱状態とに制御可能であり、前記操作受付部により前記電池ブロックの指定が受け付けられたとき、前記指定された電池ブロックを、前記離脱状態とする。 The battery power supply device according to the present invention comprises a series battery module in which a plurality of battery blocks are connected in series, a detachment control unit that controls the attachment and detachment of the battery block, and an operation reception unit that receives the user's designation of the battery block, and each of the battery blocks includes a first terminal that can be connected to one pole of a secondary battery, a second terminal that can be connected to the other pole of the secondary battery, a series switching element that is connected in series to the secondary battery that is connected to the first and second terminals, and a bypass switching element that is connected in parallel to an intra-block series circuit in which the secondary battery and the series switching element are connected in series, and a small number of the plurality of battery blocks include a bypass switching element that is connected in parallel to the intra-block series circuit in which the secondary battery and the series switching element are connected in series. At least one of the secondary batteries is removable, and the series battery module is configured such that the multiple battery blocks are connected in series by connecting the parallel circuit between the bypass switching element and the series circuit within the block in each battery block in series, and the removal control unit can control each battery block to an added state in which the bypass switching element is turned off and the series switching element is turned on, and a removed state in which the series switching element is turned off and the bypass switching element is turned on, and when the designation of the battery block is accepted by the operation acceptance unit, the designated battery block is placed in the removed state.

この構成によれば、ユーザが二次電池を取り外したい電池ブロックを操作受付部によって指定すると、その電池ブロックが離脱状態となり、直列スイッチング素子がオフ、バイパススイッチング素子がオンされる。その結果、指定された電池ブロックの二次電池に流れる電流がゼロとなり、ユーザがその二次電池を電池ブロックから取り外して別用途に有効活用することが可能となる。その一方、バイパススイッチング素子がオンされるので、取り外された二次電池以外の残りの二次電池は、直列接続が維持されたままとなる。その結果、残りの二次電池の出力電圧を合計した電圧を出力することが可能となる。これにより、電池電源装置による高電圧出力と、二次電池の有効活用とを両立させることが可能となる。 According to this configuration, when the user specifies a battery block from which the secondary battery is to be removed using the operation reception unit, the battery block is put into a detached state, the series switching element is turned off, and the bypass switching element is turned on. As a result, the current flowing through the secondary battery in the specified battery block becomes zero, and the user can remove the secondary battery from the battery block and use it effectively for another purpose. Meanwhile, because the bypass switching element is turned on, the remaining secondary batteries other than the removed secondary battery remain connected in series. As a result, it becomes possible to output a voltage that is the sum of the output voltages of the remaining secondary batteries. This makes it possible to achieve both high voltage output by the battery power supply device and effective use of the secondary batteries.

また、接地するための接地端子をさらに備え、前記複数の電池ブロックのうち少なくとも一つは、前記第一及び第二端子のうちいずれか一方と前記接地端子との間に介設される接地スイッチング素子をさらに含み、前記接地スイッチング素子を含む電池ブロックのブロック内直列回路は、前記二次電池の、前記直列スイッチング素子とは反対側に直列接続される切離スイッチング素子をさらに含み、前記脱着制御部は、前記操作受付部により前記接地スイッチング素子を含む電池ブロックの指定が受け付けられたとき、前記指定された電池ブロックを前記離脱状態とすることにより前記直列スイッチング素子をオフすると共に、さらに前記切離スイッチング素子をオフ、前記接地スイッチング素子をオンすることが好ましい。 It is also preferable that the battery block further includes a ground terminal for grounding, and at least one of the battery blocks further includes a ground switching element interposed between one of the first and second terminals and the ground terminal, and the intra-block series circuit of the battery block including the ground switching element further includes a disconnection switching element connected in series to the secondary battery on the opposite side to the series switching element, and when the operation reception unit receives the designation of the battery block including the ground switching element, the detachment control unit turns off the series switching element by placing the designated battery block in the detached state, and further turns off the disconnection switching element and turns on the ground switching element.

この構成によれば、ユーザが二次電池を取り外したい電池ブロックを操作受付部によって指定すると、その電池ブロックが離脱状態となって直列スイッチング素子がオフし、さらに切離スイッチング素子がオフ、接地スイッチング素子がオンする。その結果、指定された二次電池に流れる電流がゼロとなり、かつ二次電池が電気的にフローティング状態となる。この状態で、接地スイッチング素子がオンされる結果、二次電池が接地電位となる。このように、指定された二次電池に流れる電流がゼロとなり、その二次電池が接地電位とされることによって、その二次電池を取り外そうとするユーザの安全性が向上する。 According to this configuration, when a user specifies a battery block from which the secondary battery is to be removed using the operation reception unit, the battery block is placed in a detached state, the series switching element is turned off, the disconnect switching element is turned off, and the ground switching element is turned on. As a result, the current flowing through the specified secondary battery becomes zero, and the secondary battery is placed in an electrically floating state. In this state, the ground switching element is turned on, and the secondary battery becomes at ground potential. In this way, the current flowing through the specified secondary battery becomes zero and the secondary battery becomes at ground potential, thereby improving the safety of the user attempting to remove the secondary battery.

また、前記脱着制御部は、前記二次電池が取り外された前記電池ブロックに前記二次電池が取り付けられたとき、さらに、前記二次電池が取り付けられた電池ブロックの、前記接地スイッチング素子をオフ、前記切離スイッチング素子をオンすることが好ましい。 In addition, when the secondary battery is attached to the battery block from which the secondary battery has been removed, the attachment/detachment control unit preferably further turns off the ground switching element and turns on the disconnect switching element of the battery block to which the secondary battery is attached.

この構成によれば、取り付けられた二次電池が、離脱状態及び加入状態に切り替え可能とされる。 With this configuration, the attached secondary battery can be switched between a detached state and an attached state.

また、前記脱着制御部は、前記二次電池が取り外された前記電池ブロックに前記二次電池が取り付けられたとき、さらに、前記二次電池が取り付けられた電池ブロックを、前記加入状態とすることが好ましい。 In addition, when the secondary battery is attached to the battery block from which the secondary battery has been removed, the attachment/detachment control unit preferably sets the battery block to which the secondary battery is attached to the added state.

この構成によれば、取り付けられた二次電池の出力電圧が、直列電池モジュールの出力電圧に加えられる。 With this configuration, the output voltage of the attached secondary battery is added to the output voltage of the series battery module.

また、接地するための接地端子をさらに備え、前記複数の電池ブロックのうち少なくとも一つは、前記二次電池の筐体に接触可能であって、かつ前記接地端子と導通する接触端子をさらに備えることが好ましい。 It is also preferable that the battery block further includes a ground terminal for grounding, and at least one of the battery blocks further includes a contact terminal that is capable of contacting the housing of the secondary battery and is electrically connected to the ground terminal.

この構成によれば、二次電池の筐体が接地電位になるので、二次電池を脱着しようとするユーザの安全性が向上する。 With this configuration, the secondary battery's housing is at ground potential, improving the safety of users attempting to insert or remove the secondary battery.

また、前記各電池ブロックの二次電池のSOCを取得するSOC取得部と、前記直列電池モジュールを充電する際に、前記複数の電池ブロックのうち前記二次電池のSOCが100%に満たない電池ブロックを、相対的に前記二次電池のSOCが大きい第一グループと、相対的に前記二次電池のSOCが小さい第二グループとにグルーピングし、前記第一グループの電池ブロックを前記加入状態とし、前記第二グループの電池ブロックを前記離脱状態とすることによって、前記第一グループの電池ブロックを優先的に充電する充電制御部とをさらに備えることが好ましい。 It is also preferable to further include an SOC acquisition unit that acquires the SOC of the secondary battery of each of the battery blocks, and a charging control unit that, when charging the series battery module, groups the battery blocks among the plurality of battery blocks whose secondary battery SOC is less than 100% into a first group whose secondary battery SOC is relatively high and a second group whose secondary battery SOC is relatively low, and places the battery blocks of the first group in the joining state and the battery blocks of the second group in the withdrawn state, thereby preferentially charging the battery blocks of the first group.

この構成によれば、相対的にSOCが大きく、すなわち満充電になるまでの時間が短い二次電池が優先的に充電される。その結果、満充電になった二次電池の数が、早く増加するように各二次電池が充電される。満充電の二次電池の数が増加すると、ユーザが電動機器を用いるために二次電池を必要とする場合に、満充電の二次電池を電池電源装置から取り外して用いることが容易となる。その結果、ユーザの利便性が向上する。 According to this configuration, secondary batteries with a relatively high SOC, i.e., batteries that take less time to become fully charged, are charged preferentially. As a result, each secondary battery is charged so that the number of fully charged secondary batteries increases quickly. When the number of fully charged secondary batteries increases, it becomes easier for a user to remove a fully charged secondary battery from the battery power supply device and use it when the user needs a secondary battery to use an electrically powered device. As a result, user convenience is improved.

また、前記充電制御部は、前記SOCが100%に満たない電池ブロックのうち最もSOCが大きい電池ブロックを前記第一グループとすることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the charging control unit selects the battery block with the highest SOC among the battery blocks whose SOC is less than 100% as the first group.

この構成によれば、満充電の二次電池を一つ、増加させるまでの時間が最短となる。 This configuration minimizes the time it takes to add another fully charged secondary battery.

また、前記各電池ブロックの二次電池のSOCを取得するSOC取得部と、前記直列電池モジュールを放電する際に、前記SOCが満充電を示す二次電池を含む前記電池ブロックを前記離脱状態とする放電制御部とをさらに備えることが好ましい。 It is also preferable to further include an SOC acquisition unit that acquires the SOC of the secondary battery of each battery block, and a discharge control unit that places the battery block including the secondary battery whose SOC indicates full charge in the detached state when discharging the series battery module.

この構成によれば、満充電の二次電池は放電されないので、満充電の二次電池の数が、極力多い状態が維持される。満充電の二次電池の数が多いほど、ユーザが電動機器を用いるために二次電池を必要とする場合に、満充電の二次電池を電池電源装置から取り外して用いることが容易となる。その結果、ユーザの利便性が向上する。 With this configuration, fully charged secondary batteries are not discharged, so the number of fully charged secondary batteries is maintained as high as possible. The more fully charged secondary batteries there are, the easier it is for a user to remove a fully charged secondary battery from the battery power supply device and use it when the user needs a secondary battery to operate an electrically powered device. As a result, user convenience is improved.

また、前記各電池ブロックの二次電池のSOCを取得するSOC取得部と、前記各電池ブロックの二次電池のSOCを均等化するように前記各電池ブロックの、前記加入状態と前記離脱状態との切り替えを制御することによって、前記各電池ブロックの充電を制御する充電制御部とをさらに備えることが好ましい。 It is also preferable to further include an SOC acquisition unit that acquires the SOC of the secondary batteries of each of the battery blocks, and a charging control unit that controls the charging of each of the battery blocks by controlling the switching of each of the battery blocks between the joining state and the withdrawal state so as to equalize the SOC of the secondary batteries of each of the battery blocks.

この構成によれば、加入状態と離脱状態とを切り替えることによって、各二次電池を選択的に充電することができるので、各二次電池のSOCを均等化することが容易となる。 With this configuration, each secondary battery can be selectively charged by switching between a joined state and a disconnected state, making it easier to equalize the SOC of each secondary battery.

また、前記充電制御部は、前記SOCに加えて、前記各電池ブロックの二次電池の温度、現時点から遡って連続して前記各電池ブロックが加入状態とされていた時間である連続通電時間、及び現時点から遡って連続して前記各電池ブロックが離脱状態とされていた時間である連続休止時間のうち少なくとも一つに基づいて、前記各電池ブロックの充電を制御することが好ましい。 In addition, it is preferable that the charging control unit controls the charging of each battery block based on at least one of the following in addition to the SOC: the temperature of the secondary battery of each battery block; the continuous current-on time, which is the continuous time that each battery block has been in a connected state going back from the current time; and the continuous pause time, which is the continuous time that each battery block has been in a disconnected state going back from the current time.

二次電池の温度が高いと劣化し易くなる。連続通電時間が長いと劣化し易くなる。従って、二次電池の温度又は連続通電時間に基づいて各電池ブロックの充電を制御することにより、二次電池の劣化を低減することが容易となる。また、連続休止時間を考慮することにより、二次電池を定期的に離脱状態とし、開放端電圧を測定可能とすることで、二次電池のSOCを精度よく取得することが容易となる。 If the temperature of a secondary battery is high, it is more likely to deteriorate. If the continuous current-flow time is long, it is more likely to deteriorate. Therefore, by controlling the charging of each battery block based on the temperature of the secondary battery or the continuous current-flow time, it is easy to reduce the deterioration of the secondary battery. In addition, by taking into account the continuous rest time, the secondary battery is periodically disconnected and the open circuit voltage can be measured, which makes it easy to accurately obtain the SOC of the secondary battery.

また、前記各電池ブロックの二次電池のSOCを取得するSOC取得部と、前記各電池ブロックの二次電池のSOCを均等化するように前記各電池ブロックの、前記加入状態と前記離脱状態との切り替えを制御することによって、前記各電池ブロックの放電を制御する放電制御部とをさらに備えることが好ましい。 It is also preferable to further include an SOC acquisition unit that acquires the SOC of the secondary batteries of each of the battery blocks, and a discharge control unit that controls the discharge of each of the battery blocks by controlling the switching of each of the battery blocks between the joining state and the withdrawal state so as to equalize the SOC of the secondary batteries of each of the battery blocks.

この構成によれば、加入状態と離脱状態とを切り替えることによって、各二次電池を選択的に放電させることができるので、各二次電池のSOCを均等化することが容易となる。 With this configuration, each secondary battery can be selectively discharged by switching between the connected and disconnected states, making it easier to equalize the SOC of each secondary battery.

また、前記放電制御部は、前記SOCに加えて、前記各電池ブロックの二次電池の温度、現時点から遡って連続して前記各電池ブロックが加入状態とされていた時間である連続通電時間、及び現時点から遡って連続して前記各電池ブロックが離脱状態とされていた時間である連続休止時間のうち少なくとも一つに基づいて、前記各電池ブロックの放電を制御することが好ましい。 In addition, it is preferable that the discharge control unit controls the discharge of each battery block based on at least one of the following in addition to the SOC: the temperature of the secondary battery of each battery block; the continuous current-on time, which is the continuous time that each battery block has been in a connected state going back from the current time; and the continuous pause time, which is the continuous time that each battery block has been in a disconnected state going back from the current time.

二次電池の温度が高いと劣化し易くなる。連続通電時間が長いと劣化し易くなる。従って、二次電池の温度又は連続通電時間に基づいて各電池ブロックの放電を制御することにより、二次電池の劣化を低減することが容易となる。また、連続休止時間を考慮することにより、二次電池を定期的に離脱状態とし、開放端電圧を測定可能とすることで、二次電池のSOCを精度よく取得することが容易となる。 If the temperature of a secondary battery is high, it is more likely to deteriorate. If the continuous current-flow time is long, it is more likely to deteriorate. Therefore, by controlling the discharge of each battery block based on the temperature of the secondary battery or the continuous current-flow time, it is easy to reduce the deterioration of the secondary battery. In addition, by taking into account the continuous rest time, the secondary battery is periodically disconnected and the open circuit voltage can be measured, which makes it easy to accurately obtain the SOC of the secondary battery.

また、前記複数の電池ブロックのうち少なくとも一つは、前記二次電池の極性を反転させる反転回路をさらに備えることが好ましい。 It is also preferable that at least one of the plurality of battery blocks further includes an inversion circuit that inverts the polarity of the secondary battery.

この構成によれば、直列接続された複数の電池ブロックの一部を、極性反転させて接続することが可能となる。その結果、直列電池モジュールから得られる電圧の自由度を増大させたり、直列電池モジュール内の電池ブロック間で充電量を移動させたりすることが容易となる。 This configuration makes it possible to connect some of the multiple battery blocks connected in series with the polarity reversed. As a result, it is possible to increase the degree of freedom in the voltage obtained from the series battery module and to easily transfer the charge amount between battery blocks in the series battery module.

また、前記各二次電池は、それぞれ、電動機器用の電池パックであることが好ましい。 It is also preferable that each of the secondary batteries is a battery pack for an electrically powered device.

この構成によれば、電動機器用の複数の電池パックを、各電池ブロックに取り付けることによって、複数の電池パックの直列電圧を得ることができるので、電池パックを有効活用することが容易となる。 With this configuration, by attaching multiple battery packs for electrically powered devices to each battery block, it is possible to obtain the series voltage of multiple battery packs, making it easier to make effective use of the battery packs.

また、複数の前記二次電池をさらに含むことが好ましい。 It is also preferable that the device further includes a plurality of the secondary batteries.

この構成によれば、電池電源装置は複数の二次電池を備える。 According to this configuration, the battery power supply device is equipped with multiple secondary batteries.

このような構成の電池電源装置は、二次電池を有効活用することが容易である。 A battery power supply device configured in this way makes it easy to make effective use of secondary batteries.

本発明の第一実施形態に係る電池電源装置の構成の一例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an example of the configuration of a battery power supply device according to a first embodiment of the present invention. 図1に示す脱着制御部31による脱着制御の処理の一例を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing an example of a process of detachment control by a detachment control unit 31 shown in FIG. 1 . 図1に示す充電制御部33による充電制御の処理の一例を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing an example of a charging control process performed by a charging control unit 33 shown in FIG. 1 . 図1に示す放電制御部34による放電制御の処理の一例を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing an example of a discharge control process performed by a discharge control unit 34 shown in FIG. 1 . 図1に示す直列電池モジュール2の変形例を示す概念的な回路図である。2 is a conceptual circuit diagram showing a modified example of the series battery module 2 shown in FIG. 1 . 本発明の第二実施形態に係る電池電源装置1aの構成の一例を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing an example of the configuration of a battery power supply device 1a according to a second embodiment of the present invention. 図6に示す充電制御部33aによる充電制御の処理の一例を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing an example of a charging control process performed by a charging control unit 33a shown in FIG. 6. 図6に示す放電制御部34aによる放電制御の処理の一例を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing an example of a discharge control process performed by a discharge control unit 34a shown in FIG. 6. 本発明の第三実施形態に係る電池電源装置1bの構成の一例を示すブロック図である。13 is a block diagram showing an example of the configuration of a battery power supply device 1b according to a third embodiment of the present invention. FIG. 図9に示す脱着制御部31bによる脱着制御の処理の一例を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing an example of a process of detachment control by the detachment control unit 31b shown in FIG. 9; ステップS2b,S51を説明するための説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining steps S2b and S51. 図9に示す直列電池モジュール2bの変形例を示す概念的な回路図である。10 is a conceptual circuit diagram showing a modification of series battery module 2b shown in FIG. 9.

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that components with the same reference numerals in each drawing are the same, and their description will be omitted.

(第一実施形態) (First embodiment)

図1は、本発明の第一実施形態に係る電池電源装置の構成の一例を示すブロック図である。図1に示す電池電源装置1は、大略的に、直列電池モジュール2と、制御部3と、タッチパネルディスプレイ4(操作受付部)とを備えている。直列電池モジュール2は、複数の電池ブロックBBと、入出力端子TT1,TT2と、接地するための接地端子TEとを備えている。図1に示す例では、直列電池モジュール2は、N個の電池ブロックBBを備えている。 Figure 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a battery power supply device according to a first embodiment of the present invention. The battery power supply device 1 shown in Figure 1 generally comprises a series battery module 2, a control unit 3, and a touch panel display 4 (operation reception unit). The series battery module 2 comprises multiple battery blocks BB, input/output terminals TT1, TT2, and a ground terminal TE for grounding. In the example shown in Figure 1, the series battery module 2 comprises N battery blocks BB.

複数の電池ブロックBBは、直列に接続されている。各電池ブロックBBには、高電位側から順に、1からNのブロック番号が付与されている。ブロック番号1の電池ブロックBBを電池ブロックBB1、ブロック番号2の電池ブロックBBを電池ブロックBB2、ブロック番号Nの電池ブロックBBを電池ブロックBBNのように記載する。 The multiple battery blocks BB are connected in series. Each battery block BB is assigned a block number from 1 to N, starting from the high potential side. The battery block BB with block number 1 is referred to as battery block BB1, the battery block BB with block number 2 as battery block BB2, and the battery block BB with block number N as battery block BBN.

電池ブロックBBは、二次電池Bの+極(一方の極)と接続可能な第一端子T1と、二次電池Bの-極(他方の極)に接続可能な第二端子T2と、第一端子T1及び第二端子T2に接続される二次電池Bに対して直列に接続される直列スイッチング素子SSと、二次電池Bと直列スイッチング素子SSとが直列に接続されるブロック内直列回路SCに対して並列に接続されるバイパススイッチング素子BSと、二次電池Bの筐体BHに接触可能であって、かつ接地端子TEと導通する接触端子CTとを含む。 The battery block BB includes a first terminal T1 that can be connected to the positive pole (one pole) of the secondary battery B, a second terminal T2 that can be connected to the negative pole (the other pole) of the secondary battery B, a series switching element SS that is connected in series to the secondary battery B that is connected to the first terminal T1 and the second terminal T2, a bypass switching element BS that is connected in parallel to the intra-block series circuit SC in which the secondary battery B and the series switching element SS are connected in series, and a contact terminal CT that can come into contact with the housing BH of the secondary battery B and is conductive with the ground terminal TE.

直列スイッチング素子SS及びバイパススイッチング素子BSは、トランジスタ等の半導体スイッチング素子であってもよく、機械式のリレースイッチであってもよい。直列スイッチング素子SS及びバイパススイッチング素子BSは、制御部3からの制御信号に応じてオン、オフする。 The series switching element SS and the bypass switching element BS may be semiconductor switching elements such as transistors, or may be mechanical relay switches. The series switching element SS and the bypass switching element BS are turned on and off in response to a control signal from the control unit 3.

ブロック内直列回路SCとバイパススイッチング素子BSとの並列回路の一端をP1、他端をP2とし、電池ブロックBB1の一端P1が入出力端子TT1に接続され、電池ブロックBBNの他端P2が入出力端子TT2に接続されている。電池ブロックBB1~BBNの相互間では、高電位側の電池ブロックBBの他端P2が、低電位側の電池ブロックBBの一端P1に接続されている。 One end of the parallel circuit of the intra-block series circuit SC and the bypass switching element BS is designated as P1 and the other end as P2. One end P1 of the battery block BB1 is connected to the input/output terminal TT1, and the other end P2 of the battery block BBN is connected to the input/output terminal TT2. Between the battery blocks BB1 to BBN, the other end P2 of the battery block BB on the high potential side is connected to one end P1 of the battery block BB on the low potential side.

これにより、各電池ブロックBBにおける、ブロック内直列回路SCとバイパススイッチング素子BSとの並列回路が直列接続されることによって、複数の電池ブロックBBが直列に接続されている。入出力端子TT1,TT2は、直列電池モジュール2全体の入出力端子であり、電池電源装置1の入出力端子である。電池電源装置1の放電時は、複数の電池ブロックBBの直列電圧が入出力端子TT1,TT2に出力され、電池電源装置1の充電時は、入出力端子TT1,TT2に印加された充電電圧が複数の電池ブロックBBの直列回路に印加される。 As a result, the parallel circuits of the intra-block series circuits SC and the bypass switching elements BS in each battery block BB are connected in series, thereby connecting multiple battery blocks BB in series. The input/output terminals TT1 and TT2 are input/output terminals for the entire series battery module 2 and are input/output terminals for the battery power supply device 1. When the battery power supply device 1 is discharging, the series voltage of the multiple battery blocks BB is output to the input/output terminals TT1 and TT2, and when the battery power supply device 1 is charging, the charging voltage applied to the input/output terminals TT1 and TT2 is applied to the series circuit of the multiple battery blocks BB.

第一端子T1及び第二端子T2は、例えば接触端子やコネクタ等であり、二次電池Bの+極及び-極と接続可能とされている。これにより、電池ブロックBBは、二次電池Bを脱着可能とされている。以下、電池ブロックBB1の二次電池Bを二次電池B1、電池ブロックBB2の二次電池Bを二次電池B2、電池ブロックBBNの二次電池Bを二次電池BNのように、各電池ブロックBBに取り付けられる二次電池Bにブロック番号を付して記載する場合がある。 The first terminal T1 and the second terminal T2 are, for example, contact terminals or connectors, and can be connected to the positive and negative poles of the secondary battery B. This allows the secondary battery B to be detached from the battery block BB. Hereinafter, the secondary battery B attached to each battery block BB may be referred to by its block number, such as the secondary battery B in battery block BB1 being referred to as secondary battery B1, the secondary battery B in battery block BB2 being referred to as secondary battery B2, and the secondary battery B in battery block BBN being referred to as secondary battery BN.

なお、すべての電池ブロックBBが二次電池Bを脱着可能である例に限られず、電池ブロックBB1~BBNのうち少なくとも一つが二次電池Bを脱着可能であればよい。第一端子T1及び第二端子T2は、二次電池Bを接続可能であればよく、電池ブロックBB1~BBNの中に、第一端子T1及び第二端子T2として、固定的に二次電池Bを接続する接続端子を備えた電池ブロックBBが混在していてもよい。 Note that this is not limited to an example in which all battery blocks BB are capable of detaching the secondary battery B, and it is sufficient that at least one of the battery blocks BB1 to BBN is capable of detaching the secondary battery B. The first terminal T1 and the second terminal T2 are sufficient if they are capable of connecting the secondary battery B, and the battery blocks BB1 to BBN may include a battery block BB equipped with connection terminals for fixedly connecting the secondary battery B as the first terminal T1 and the second terminal T2.

二次電池Bは、例えば電動自転車、電動工具、電動キャリーカート、電動スーツケース、電動一輪手押し車、電動芝刈機、電動耕運機、及び電動キックボード等、種々の電動機器に用いられる二次電池の電池パックであってよい。また、複数の二次電池Bには、異なる電動機器の電池パックが混在して含まれていてもよい。また、複数の二次電池Bには、二次電池の単電池が含まれていてもよい。 The secondary battery B may be a battery pack of secondary batteries used in various electric devices, such as electric bicycles, electric tools, electric carry carts, electric suitcases, electric wheelbarrows, electric lawnmowers, electric tillers, and electric kickboards. The multiple secondary batteries B may also include a mixture of battery packs of different electric devices. The multiple secondary batteries B may also include single cells of secondary batteries.

二次電池Bは、筐体BHを有している。筐体BHは、二次電池Bの+極、-極、及び信号端子等とは絶縁された、二次電池Bの外殻部分である。 The secondary battery B has a housing BH. The housing BH is the outer shell of the secondary battery B, which is insulated from the positive and negative terminals and signal terminals of the secondary battery B.

接触端子CTは、例えば板バネ、コイルバネ、及び電極板等の導電性の接触部材である。接触端子CTは、電池ブロックBBに二次電池Bが取り付けられると、筐体BHに接触するようになっている。接触端子CTは接地端子TEと導通しているので、電池ブロックBBに二次電池Bが取り付けられると、その二次電池Bの筐体BHが、接触端子CT及び接地端子TEを介して接地される。二次電池B2が接地電位とされる結果、電池ブロックBBに対して二次電池Bを脱着しようとするユーザの安全性が向上する。 The contact terminal CT is a conductive contact member such as a leaf spring, coil spring, or electrode plate. When a secondary battery B is attached to the battery block BB, the contact terminal CT is adapted to come into contact with the housing BH. Since the contact terminal CT is conductive with the ground terminal TE, when a secondary battery B is attached to the battery block BB, the housing BH of the secondary battery B is grounded via the contact terminal CT and the ground terminal TE. As a result of the secondary battery B2 being at ground potential, the safety of a user attempting to attach or detach a secondary battery B to or from the battery block BB is improved.

なお、すべての電池ブロックBBが接触端子CTを備える例に限られず、複数の電池ブロックのうち少なくとも一つが接触端子CTを備える構成であってもよい。あるいは、すべての電池ブロックBBが接触端子CTを備えていなくてもよく、電池電源装置1は接地端子TEを備えていなくてもよい。 Note that the present invention is not limited to an example in which all battery blocks BB have contact terminals CT, and at least one of the multiple battery blocks may have a contact terminal CT. Alternatively, all battery blocks BB may not have contact terminals CT, and the battery power supply device 1 may not have a ground terminal TE.

タッチパネルディスプレイ4は、操作受付部の一例に相当する。タッチパネルディスプレイ4は、少なくとも、電池ブロックBB1~BBNのうちいずれかを指定するユーザにの操作入力を受け付ける。また、タッチパネルディスプレイ4は、制御部3からの制御信号に応じて情報を表示する。なお、操作受付部は、タッチパネルディスプレイに限られず、押しボタンスイッチ等、種々の操作入力装置であってよい。 The touch panel display 4 corresponds to an example of an operation reception unit. The touch panel display 4 receives an operation input from a user to specify at least one of the battery blocks BB1 to BBN. The touch panel display 4 also displays information in response to a control signal from the control unit 3. Note that the operation reception unit is not limited to a touch panel display, and may be various operation input devices such as a push button switch.

制御部3は、例えば所定の演算処理を行うCPU(Central Processing Unit)、データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶装置、及びこれらの周辺回路等を用いて構成されている。そして、制御部3は、例えば上述の記憶装置に記憶されたプログラムを実行することによって、脱着制御部31、SOC取得部32、充電制御部33、及び放電制御部34として機能する。 The control unit 3 is configured using, for example, a CPU (Central Processing Unit) that performs predetermined arithmetic processing, a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores data, a non-volatile storage device such as a flash memory, and peripheral circuits thereof. The control unit 3 functions as an attachment/detachment control unit 31, an SOC acquisition unit 32, a charge control unit 33, and a discharge control unit 34, for example, by executing a program stored in the above-mentioned storage device.

脱着制御部31は、各電池ブロックBBを、バイパススイッチング素子BSをオフ、直列スイッチング素子SSをオンさせる加入状態と、直列スイッチング素子SSをオフ、バイパススイッチング素子BSをオンさせる離脱状態とに制御可能である。図1に示す例では、電池ブロックBB1,BB3,BBNが加入状態、電池ブロックBB2が離脱状態とされた場合を例示している。 The attachment/detachment control unit 31 can control each battery block BB to an attached state in which the bypass switching element BS is turned off and the series switching element SS is turned on, and to a detached state in which the series switching element SS is turned off and the bypass switching element BS is turned on. The example shown in FIG. 1 illustrates a case in which battery blocks BB1, BB3, and BBN are in the attached state and battery block BB2 is in the detached state.

脱着制御部31は、タッチパネルディスプレイ4により電池ブロックBBの指定が受け付けられたとき、指定された電池ブロックBBを、離脱状態とする。また、脱着制御部31は、二次電池Bが取り外された電池ブロックBBに二次電池Bが取り付けられたとき、二次電池Bが取り付けられた電池ブロックBBを、加入状態とする。 When the designation of a battery block BB is accepted by the touch panel display 4, the attachment/detachment control unit 31 sets the designated battery block BB to a detached state. In addition, when a secondary battery B is attached to a battery block BB from which a secondary battery B has been removed, the attachment/detachment control unit 31 sets the battery block BB to which the secondary battery B has been attached to a joined state.

各電池ブロックBBにおける二次電池Bの取り付けの有無は、例えば電池電源装置1が二次電池Bの有無を検出するセンサやスイッチ等の検出部を備えることによって検出されてもよく、ユーザがタッチパネルディスプレイ4を操作して、各電池ブロックBBにおける二次電池Bの取り付けの有無を入力してもよい。脱着制御部31は、これら検出部やタッチパネルディスプレイ4によって得られた情報により、各電池ブロックBBにおける二次電池Bの取り付けの有無を取得することができる。 Whether or not a secondary battery B is attached to each battery block BB may be detected, for example, by the battery power supply device 1 being equipped with a detection unit such as a sensor or switch that detects the presence or absence of a secondary battery B, or the user may operate the touch panel display 4 to input whether or not a secondary battery B is attached to each battery block BB. The attachment/detachment control unit 31 can obtain whether or not a secondary battery B is attached to each battery block BB from the information obtained by these detection units and the touch panel display 4.

図2は、図1に示す脱着制御部31による脱着制御の処理の一例を示すフローチャートである。以下、同一の処理には同一のステップ番号を付してその説明を省略する。 Figure 2 is a flowchart showing an example of the process of detachment control by the detachment control unit 31 shown in Figure 1. Hereinafter, the same processes are assigned the same step numbers and their explanations are omitted.

例えば、電池ブロックBB1~BBNのすべてに二次電池Bが取り付けられ、電池ブロックBB1~BBNのすべてが加入状態になっていた場合、入出力端子TT1,TT2には、二次電池B1~BNの出力電圧を合計した電圧が出力される。これにより、電池電源装置1は、種々の電動機器に用いられる二次電池Bを有効活用して高電圧を出力することが容易である。 For example, if a secondary battery B is attached to each of the battery blocks BB1 to BBN and all of the battery blocks BB1 to BBN are in a join state, the sum of the output voltages of the secondary batteries B1 to BN is output to the input/output terminals TT1 and TT2. This makes it easy for the battery power supply device 1 to output a high voltage by effectively utilizing the secondary batteries B used in various electrically powered devices.

そして、脱着制御部31は、タッチパネルディスプレイ4により電池ブロックBBの指定が受け付けられたか否かを確認する(ステップS1)。タッチパネルディスプレイ4により電池ブロックBBの指定が受け付けられた場合(ステップS1でYES)、脱着制御部31は、指定された電池ブロックBBを、離脱状態とし(ステップS2)、再び処理をステップS1へ移行する。 Then, the detachment control unit 31 checks whether or not the designation of the battery block BB has been accepted by the touch panel display 4 (step S1). If the designation of the battery block BB has been accepted by the touch panel display 4 (YES in step S1), the detachment control unit 31 sets the designated battery block BB to a detached state (step S2) and transitions to step S1 again.

これにより、ユーザが、例えば電動自転車を使いたい場合に、電動自転車用の二次電池Bが取り付けられた電池ブロックBBのブロック番号として、例えば“2”を、タッチパネルディスプレイ4を操作して入力する。そうすると、図1に示すように、脱着制御部31は、指定された電池ブロックBB2の直列スイッチング素子SSをオフ、バイパススイッチング素子BSをオンさせて離脱状態にする(ステップS2)。 As a result, when a user wants to use an electric bicycle, for example, the user operates the touch panel display 4 to input, for example, "2" as the block number of the battery block BB to which the secondary battery B for the electric bicycle is attached. Then, as shown in FIG. 1, the attachment/detachment control unit 31 turns off the series switching element SS of the specified battery block BB2 and turns on the bypass switching element BS to put it into a detached state (step S2).

直列スイッチング素子SSがオフされた二次電池B2は、直列電池モジュール2を流れる電流経路から除外され、電池ブロックBB2から二次電池B2を取り外すことが可能となる。一方、電池ブロックBB2のバイパススイッチング素子BSがオンされることによって、二次電池B2を除く二次電池B1,B3~BNは直列接続が維持されたままとなる。その結果、二次電池B1,B3~BNの出力電圧を合計した電圧が入出力端子TT1,TT2に出力されるので、ユーザが所望する二次電池Bを電池電源装置1から取り外し可能としつつ、高電圧を出力することが可能となる。これにより、電池電源装置1による高電圧出力と、二次電池B1~BNの有効活用とを両立させることが可能となる。 With the series switching element SS turned off, the secondary battery B2 is removed from the current path through the series battery module 2, making it possible to remove the secondary battery B2 from the battery block BB2. Meanwhile, with the bypass switching element BS of the battery block BB2 turned on, the series connection of the secondary batteries B1, B3 to BN, excluding the secondary battery B2, is maintained. As a result, the sum of the output voltages of the secondary batteries B1, B3 to BN is output to the input/output terminals TT1 and TT2, making it possible to output a high voltage while allowing the user to remove the desired secondary battery B from the battery power supply device 1. This makes it possible to achieve both high voltage output from the battery power supply device 1 and effective use of the secondary batteries B1 to BN.

一方、電池ブロックBBの指定が受け付けられていない場合(ステップS1でNO)、脱着制御部31は、二次電池Bが取り外されていた電池ブロックBBに二次電池Bが取り付けられたか否かを確認する(ステップS3)。二次電池Bの取り付けが無ければ(ステップS3でNO)、脱着制御部31は、再び処理をステップS1へ移行する。 On the other hand, if the designation of the battery block BB has not been accepted (NO in step S1), the attachment/detachment control unit 31 checks whether or not a secondary battery B has been attached to the battery block BB from which the secondary battery B was removed (step S3). If the secondary battery B has not been attached (NO in step S3), the attachment/detachment control unit 31 transitions the process back to step S1.

一方、二次電池Bが取り外されていた電池ブロックBBに二次電池Bが取り付けられた場合(ステップS3でYES)、脱着制御部31は、二次電池Bが取り付けられた電池ブロックBBのバイパススイッチング素子BSをオフ、直列スイッチング素子SSをオンさせることにより加入状態とし(ステップS4)、再び処理をステップS1へ移行する。 On the other hand, if a secondary battery B is attached to the battery block BB from which the secondary battery B was removed (YES in step S3), the attachment/detachment control unit 31 switches off the bypass switching element BS of the battery block BB to which the secondary battery B was attached and switches on the series switching element SS to place the battery in a joined state (step S4), and the process again transitions to step S1.

これにより、ユーザが電動自転車等の電動機器を使い終わった後、使用していない電動機器の二次電池Bを直列電池モジュール2に取り付けることによって、その二次電池Bが他の二次電池Bと直列接続され、新たに取り付けられた二次電池Bの出力電圧が入出力端子TT1,TT2の出力電圧に加算される。これにより、使用していない電動機器の二次電池Bを有効活用することが可能となる。また、後述するように、直列電池モジュール2に取り付けられた二次電池Bを充電することも可能となる。 As a result, after a user has finished using an electric device such as an electric bicycle, the secondary battery B of the unused electric device can be attached to the series battery module 2, whereby the secondary battery B is connected in series with the other secondary batteries B, and the output voltage of the newly attached secondary battery B is added to the output voltage of the input/output terminals TT1 and TT2. This makes it possible to effectively utilize the secondary battery B of the unused electric device. In addition, as described below, it is also possible to charge the secondary battery B attached to the series battery module 2.

SOC取得部32は、各電池ブロックBBの二次電池BのSOC(State Of Charge)を取得する。具体的には、例えば二次電池B1~BNの、開放端電圧と、SOCとの関係を示す開放端電圧-SOC特性テーブルを上述の記憶装置に予め記憶しておき、電池電源装置1は、二次電池B1~BNの端子電圧をそれぞれ検出する図略の電圧検出部を備えていてもよい。 The SOC acquisition unit 32 acquires the SOC (State Of Charge) of the secondary batteries B of each battery block BB. Specifically, for example, an open circuit voltage-SOC characteristic table showing the relationship between the open circuit voltage and SOC of the secondary batteries B1 to BN may be stored in advance in the storage device described above, and the battery power supply device 1 may include a voltage detection unit (not shown) that detects the terminal voltages of the secondary batteries B1 to BN, respectively.

そして、SOC取得部32は、離脱状態、すなわち直列スイッチング素子SSがオフ、バイパススイッチング素子BSがオンされた電池ブロックBBの二次電池Bから電圧検出部によって検出された端子電圧、すなわち開放端電圧を取得し、開放端電圧-SOC特性テーブルによってその開放端電圧と対応付けられているSOCを、その二次電池BのSOCとして取得してもよい。 Then, the SOC acquisition unit 32 may acquire the terminal voltage, i.e., the open circuit voltage, detected by the voltage detection unit from the secondary battery B of the battery block BB in the disconnected state, i.e., when the series switching element SS is off and the bypass switching element BS is on, and acquire the SOC associated with the open circuit voltage in the open circuit voltage-SOC characteristics table as the SOC of the secondary battery B.

また、例えば二次電池B1~BNの満充電容量を上述の記憶装置に予め記憶しておき、電池電源装置1は、直列電池モジュール2に流れる電流を検出する図略の電流検出部を備えていてもよい。 In addition, for example, the full charge capacities of the secondary batteries B1 to BN may be stored in advance in the storage device described above, and the battery power supply device 1 may include a current detection unit (not shown) that detects the current flowing through the series battery module 2.

そして、SOC取得部32は、例えば加入状態、すなわちバイパススイッチング素子BSがオフ、直列スイッチング素子SSがオンされた電池ブロックBBの二次電池Bを処理対象として、電流検出部により検出された電流値を、充電方向の電流値をプラス、放電方向の電流値をマイナスとして積算する。そして、SOC取得部32は、処理対象の二次電池Bの満充電容量に対する、電流値を積算して得られた電荷量の比率から処理対象の二次電池BのSOCを算出してもよい。 The SOC acquisition unit 32 processes, for example, the secondary battery B of the battery block BB in a connected state, i.e., with the bypass switching element BS off and the series switching element SS on, and accumulates the current values detected by the current detection unit, with the current value in the charging direction being positive and the current value in the discharging direction being negative. The SOC acquisition unit 32 may then calculate the SOC of the secondary battery B being processed from the ratio of the charge amount obtained by accumulating the current values to the full charge capacity of the secondary battery B being processed.

充電制御部33は、直列電池モジュール2を充電する際に、複数の電池ブロックBB1~BBNのうちSOCが100%に満たない電池ブロックBBを、相対的に二次電池BのSOCが大きい第一グループG1と、二次電池BのSOCが小さい第二グループG2とにグルーピングする。そして、充電制御部33は、SOCが大きい第一グループG1の電池ブロックBBを加入状態とし、SOCが小さい第二グループG2の電池ブロックBBを離脱状態とすることによって、SOCが大きい第一グループG1の電池ブロックBBの二次電池Bを優先的に充電する。 When charging the series battery module 2, the charging control unit 33 groups the battery blocks BB1 to BBN with an SOC less than 100% into a first group G1 with a relatively high SOC of the secondary batteries B and a second group G2 with a low SOC of the secondary batteries B. The charging control unit 33 then places the battery blocks BB of the first group G1 with a high SOC in a join state and the battery blocks BB of the second group G2 with a low SOC in a disconnect state, thereby preferentially charging the secondary batteries B of the battery blocks BB of the first group G1 with a high SOC.

第一グループG1にグルーピングされる電池ブロックBBの数は一つであってもよく、第二グループG2にグルーピングされる電池ブロックBBの数は一つであってもよい。 The number of battery blocks BB grouped into the first group G1 may be one, and the number of battery blocks BB grouped into the second group G2 may be one.

図3は、図1に示す充電制御部33による充電制御の処理の一例を示すフローチャートである。直列電池モジュール2を充電する際は、例えばユーザが図略の充電装置を入出力端子TT1,TT2に接続してもよく、例えばユーザがタッチパネルディスプレイ4を操作して充電を指示することによって、充電制御部33が図略の充電装置を入出力端子TT1,TT2に接続してもよい。 Figure 3 is a flowchart showing an example of the charging control process by the charging control unit 33 shown in Figure 1. When charging the series battery module 2, for example, the user may connect a charging device (not shown) to the input/output terminals TT1 and TT2, or the user may operate the touch panel display 4 to instruct charging, which causes the charging control unit 33 to connect the charging device (not shown) to the input/output terminals TT1 and TT2.

例えば、電池電源装置1を電気自動車に取り付けて使用している場合、充電スタンドが充電装置に相当し、充電スタンドから電気自動車へ供給された充電電圧が、入出力端子TT1,TT2に印加される。 For example, when the battery power supply device 1 is attached to an electric vehicle, the charging stand corresponds to the charging device, and the charging voltage supplied from the charging stand to the electric vehicle is applied to the input/output terminals TT1 and TT2.

充電制御部33は、例えばユーザによるタッチパネルディスプレイ4の入力操作により充電制御の処理を開始してもよく、例えば入出力端子TT1,TT2に充電装置が接続されたことを自動的に検出して充電制御の処理を開始してもよく、外部からの制御信号に応じて充電制御の処理を開始してもよい。 The charging control unit 33 may start the charging control process, for example, in response to an input operation on the touch panel display 4 by a user, may start the charging control process by automatically detecting that a charging device has been connected to the input/output terminals TT1 and TT2, or may start the charging control process in response to a control signal from the outside.

まず、SOC取得部32は、各二次電池B1~BNのSOCを取得する(ステップS11)。なお、説明の便宜上、充電制御の処理の1ステップとしてステップS11を記載したが、SOC取得部32によるSOCの取得処理は、充電及び放電と並行して常時実行され、各二次電池B1~BNのSOCは常時更新される。 First, the SOC acquisition unit 32 acquires the SOC of each of the secondary batteries B1 to BN (step S11). For ease of explanation, step S11 is described as one step of the charge control process, but the SOC acquisition process by the SOC acquisition unit 32 is constantly performed in parallel with charging and discharging, and the SOC of each of the secondary batteries B1 to BN is constantly updated.

次に、充電制御部33は、複数の電池ブロックBB1~BBNを、二次電池BのSOCが100%のグループAと、二次電池BのSOCが100%未満のグループGとにグルーピングする(ステップS12)。 Next, the charging control unit 33 groups the multiple battery blocks BB1 to BBN into group A, where the SOC of the secondary battery B is 100%, and group G, where the SOC of the secondary battery B is less than 100% (step S12).

次に、充電制御部33は、SOCが100%未満のグループGの電池ブロックBBを、相対的に二次電池BのSOCが大きい第一グループG1と、相対的に二次電池BのSOCが小さい第二グループG2とにグルーピングする(ステップS13)。 Next, the charging control unit 33 groups the battery blocks BB of group G whose SOC is less than 100% into a first group G1 in which the SOC of the secondary battery B is relatively high, and a second group G2 in which the SOC of the secondary battery B is relatively low (step S13).

例えば、充電制御部33は、グループGの電池ブロックBBのうち、SOCの大きいものから順に所定の設定個数の電池ブロックBBを第一グループG1とし、残りの電池ブロックBBを第二グループG2としてもよい。設定個数は、例えばユーザがタッチパネルディスプレイ4を操作するなどして適宜設定することができる。また、設定個数は1個であってもよい。この場合、グループGの電池ブロックBBのうち、最もSOCの大きい電池ブロックBBのみが第一グループG1となる。 For example, the charging control unit 33 may classify a predetermined number of battery blocks BB in group G in descending order of SOC as a first group G1, and the remaining battery blocks BB as a second group G2. The number may be set appropriately, for example, by the user operating the touch panel display 4. The number may also be set to one. In this case, only the battery block BB with the highest SOC among the battery blocks BB in group G becomes the first group G1.

次に、充電制御部33は、第一グループG1の電池ブロックBBを加入状態とし、第二グループG2及びグループAの電池ブロックBBを離脱状態とすることによって、第一グループG1の電池ブロックBBを充電する(ステップS14)。 Next, the charging control unit 33 charges the battery block BB of the first group G1 by putting the battery block BB of the first group G1 in a joining state and putting the battery blocks BB of the second group G2 and group A in a withdrawn state (step S14).

ステップS11~S14により、相対的にSOCが大きく、すなわち満充電になるまでの時間が短い二次電池Bが、優先的に充電される。その結果、満充電になった二次電池Bの数が、早く増加するように各二次電池B1~BNが充電される。満充電の二次電池Bの数が増加すると、ユーザが電動機器を用いるために二次電池Bを必要とする場合に、満充電の二次電池Bを電池電源装置1から取り外して用いることが容易となる。その結果、ユーザの利便性が向上する。 Through steps S11 to S14, secondary batteries B with a relatively high SOC, i.e., batteries that take less time to fully charge, are charged preferentially. As a result, each secondary battery B1 to BN is charged so that the number of fully charged secondary batteries B increases quickly. As the number of fully charged secondary batteries B increases, it becomes easier for a user to remove a fully charged secondary battery B from the battery power supply device 1 and use it when the user needs a secondary battery B to use an electrically powered device. As a result, user convenience is improved.

以後、充電装置による充電が継続している期間中、ステップS11~S14が繰り返され、二次電池B1~BNが順次充電される。 After that, while charging by the charging device continues, steps S11 to S14 are repeated, and secondary batteries B1 to BN are charged in sequence.

放電制御部34は、直列電池モジュール2を放電する際に、SOCが満充電を示す二次電池Bを含む電池ブロックBBを離脱状態とする。 When discharging the series battery module 2, the discharge control unit 34 places the battery block BB, which includes the secondary battery B whose SOC indicates a full charge, in a disconnected state.

図4は、図1に示す放電制御部34による放電制御の処理の一例を示すフローチャートである。直列電池モジュール2を放電させる際は、例えばユーザが図略の負荷装置を入出力端子TT1,TT2に接続してもよく、例えばユーザがタッチパネルディスプレイ4を操作して放電を指示することによって、充電制御部33が図略の負荷装置を入出力端子TT1,TT2に接続してもよい。 Figure 4 is a flowchart showing an example of the discharge control process by the discharge control unit 34 shown in Figure 1. When discharging the series battery module 2, for example, the user may connect a load device (not shown) to the input/output terminals TT1 and TT2, or the user may operate the touch panel display 4 to instruct discharging, causing the charge control unit 33 to connect the load device (not shown) to the input/output terminals TT1 and TT2.

例えば、電池電源装置1を電気自動車に取り付けて使用している場合、電気自動車の駆動モータ等が負荷装置に相当し、電気自動車側の制御により入出力端子TT1,TT2が負荷装置に接続されてもよい。 For example, when the battery power supply device 1 is attached to an electric vehicle, the drive motor of the electric vehicle corresponds to the load device, and the input/output terminals TT1 and TT2 may be connected to the load device by control from the electric vehicle side.

放電制御部34は、例えばユーザによるタッチパネルディスプレイ4の入力操作により放電制御の処理を開始してもよく、例えば入出力端子TT1,TT2に負荷装置が接続されたことを自動的に検出して放電制御の処理を開始してもよく、外部からの制御信号に応じて放電制御の処理を開始してもよい。 The discharge control unit 34 may start the discharge control process, for example, in response to an input operation on the touch panel display 4 by a user, may start the discharge control process by automatically detecting that a load device has been connected to the input/output terminals TT1 and TT2, or may start the discharge control process in response to a control signal from the outside.

まず、上述と同様のステップS11によって、各二次電池B1~BNのSOCが取得される。次に、上述と同様のステップS12を放電制御部34が実行することによって、電池ブロックBB1~BBNが、SOCが100%のグループAと、SOCが100%未満のグループGとにグルーピングされる。 First, the SOC of each secondary battery B1 to BN is obtained by step S11 similar to that described above. Next, the discharge control unit 34 executes step S12 similar to that described above, and the battery blocks BB1 to BBN are grouped into group A, which has an SOC of 100%, and group G, which has an SOC of less than 100%.

充電制御部33と放電制御部34とは、一体に構成されていてもよく、ステップS12は、充電制御部33が実行してもよく、放電制御部34が実行してもよい。 The charging control unit 33 and the discharging control unit 34 may be configured as an integrated unit, and step S12 may be executed by the charging control unit 33 or by the discharging control unit 34.

次に、放電制御部34は、グループGの電池ブロックBBを加入状態、グループAの電池ブロックBBを離脱状態とすることによって、グループGの電池ブロックBBを放電させる(ステップS21)。以後、直列電池モジュール2の放電が継続している期間中、ステップS11~S21が繰り返され、グループGの電池ブロックBBが放電する。 Next, the discharge control unit 34 discharges the battery block BB of group G by putting the battery block BB of group G in a joining state and putting the battery block BB of group A in a leaving state (step S21). Thereafter, steps S11 to S21 are repeated while the discharging of the series battery module 2 continues, and the battery block BB of group G is discharged.

ステップS11~S21の処理によれば、満充電の二次電池Bは放電されないので、満充電の二次電池Bの数が、極力多い状態が維持される。満充電の二次電池Bの数が多いほど、ユーザが電動機器を用いるために二次電池Bを必要とする場合に、満充電の二次電池Bを電池電源装置1から取り外して用いることが容易となる。その結果、ユーザの利便性が向上する。 By performing the processing in steps S11 to S21, fully charged secondary batteries B are not discharged, so the number of fully charged secondary batteries B is maintained as large as possible. The more fully charged secondary batteries B there are, the easier it is for a user to remove a fully charged secondary battery B from the battery power supply device 1 and use it when the user needs a secondary battery B to use an electrically powered device. As a result, user convenience is improved.

なお、放電制御部34は、ステップS21において、グループAの電池ブロックBBを離脱状態とすればよく、必ずしもグループGのすべての電池ブロックBBを加入状態とする必要はない。放電制御部34は、入出力端子TT1,TT2間に、所望の電圧が得られるように、グループGの中から電池ブロックBBを選択して加入状態とし、残りの電池ブロックBBを離脱状態としてもよい。 In step S21, the discharge control unit 34 only needs to set the battery block BB of group A to a detached state, and does not necessarily need to set all battery blocks BB of group G to a joined state. The discharge control unit 34 may select a battery block BB from group G to a joined state and set the remaining battery blocks BB to a detached state so that a desired voltage is obtained between the input/output terminals TT1 and TT2.

なお、電池電源装置1は、放電制御部34を備えていなくてもよく、充電制御部33を備えていなくてもよく、SOC取得部32を備えていなくてもよい。 The battery power supply device 1 may not include the discharge control unit 34, may not include the charge control unit 33, and may not include the SOC acquisition unit 32.

図5は、直列電池モジュール2の変形例を示す概念的な回路図である。図5に示す直列電池モジュール2aは、電池ブロックBBの代わりに電池ブロックBBaを備える。図5に示す電池ブロックBBaは、電池ブロックBBに加えて、二次電池Bの極性を反転させる反転回路RCをさらに備えている。反転回路RCは、例えば反転スイッチング素子SR1,SR2の直列回路を用いて構成されている。 Figure 5 is a conceptual circuit diagram showing a modified example of the series battery module 2. The series battery module 2a shown in Figure 5 includes a battery block BBa instead of the battery block BB. In addition to the battery block BB, the battery block BBa shown in Figure 5 further includes an inversion circuit RC that inverts the polarity of the secondary battery B. The inversion circuit RC is configured, for example, using a series circuit of inversion switching elements SR1 and SR2.

反転スイッチング素子SR1の一端は他端P2と接続され、反転スイッチング素子SR1の他端は反転スイッチング素子SR2の一端と接続されている。反転スイッチング素子SR2の他端は、第一端子T1と直列スイッチング素子SSとの接続点に接続されている。 One end of the inverting switching element SR1 is connected to the other end P2, and the other end of the inverting switching element SR1 is connected to one end of the inverting switching element SR2. The other end of the inverting switching element SR2 is connected to the connection point between the first terminal T1 and the series switching element SS.

そして、反転スイッチング素子SR1と反転スイッチング素子SR2の接続点P3が、自ブロックよりも低電位側に隣接する他の電池ブロックBBaの、一端P1に接続されている。一端P1と接続点P3とが、各電池ブロックBBaの入出力端子となる。 The connection point P3 between the inversion switching element SR1 and the inversion switching element SR2 is connected to one end P1 of another adjacent battery block BBa that is at a lower potential than the own block. One end P1 and the connection point P3 serve as input/output terminals for each battery block BBa.

電池ブロックBBaにおいては、各電池ブロックBBにおける、ブロック内直列回路SCとバイパススイッチング素子BSとの並列回路が、反転スイッチング素子SR1を介して直列接続されることによって、複数の電池ブロックBBaが直列に接続されている。 In the battery block BBa, the parallel circuit of the intra-block series circuit SC and the bypass switching element BS in each battery block BB are connected in series via the inversion switching element SR1, so that multiple battery blocks BBa are connected in series.

反転スイッチング素子SR1,SR2は、トランジスタ等の半導体スイッチング素子であってもよく、機械式のリレースイッチであってもよい。反転スイッチング素子SR1,SR2は、制御部3からの制御信号に応じてオン、オフする。 The inversion switching elements SR1 and SR2 may be semiconductor switching elements such as transistors, or may be mechanical relay switches. The inversion switching elements SR1 and SR2 are turned on and off in response to a control signal from the control unit 3.

電池ブロックBBaは、上述の加入状態及び離脱状態に加えて、反転回路RCによって二次電池Bの極性を反転させた反転状態とすることができる。図5に示す例では、電池ブロックBB1aが加入状態、電池ブロックBB2aが離脱状態、電池ブロックBB3aが反転状態を示している。 In addition to the above-mentioned connected and disconnected states, the battery block BBa can be in an inverted state in which the polarity of the secondary battery B is inverted by the reversing circuit RC. In the example shown in FIG. 5, the battery block BB1a is in the connected state, the battery block BB2a is in the disconnected state, and the battery block BB3a is in the inverted state.

電池ブロックBBaを用いた場合、加入状態では、直列スイッチング素子SS及び反転スイッチング素子SR1がオン、バイパススイッチング素子BS及び反転スイッチング素子SR2がオフする。離脱状態では、バイパススイッチング素子BS及び反転スイッチング素子SR1がオン、直列スイッチング素子SS及び反転スイッチング素子SR2がオフする。反転状態では、バイパススイッチング素子BS及び反転スイッチング素子SR2がオン、直列スイッチング素子SS及び反転スイッチング素子SR1がオフする。なお、離脱状態では、バイパススイッチング素子BS及び反転スイッチング素子SR1をオフ、直列スイッチング素子SS及び反転スイッチング素子SR2をオンさせてもよい。 When battery block BBa is used, in the added state, the series switching element SS and the inverting switching element SR1 are on, and the bypass switching element BS and the inverting switching element SR2 are off. In the removed state, the bypass switching element BS and the inverting switching element SR1 are on, and the series switching element SS and the inverting switching element SR2 are off. In the inverted state, the bypass switching element BS and the inverting switching element SR2 are on, and the series switching element SS and the inverting switching element SR1 are off. Note that in the removed state, the bypass switching element BS and the inverting switching element SR1 may be off, and the series switching element SS and the inverting switching element SR2 may be on.

すなわち、電池ブロックBBaを用いた場合、ステップS2,S4,S14,S21、及び後述のステップS37,S44,S2b,S4bにおいて、上述のように加入状態及び離脱状態における反転スイッチング素子SR1,SR2をオン、オフさせればよい。 In other words, when battery block BBa is used, in steps S2, S4, S14, and S21, and steps S37, S44, S2b, and S4b described below, the inversion switching elements SR1 and SR2 in the join and leave states can be turned on and off as described above.

また、入出力端子TT1,TT2間の出力電圧、すなわち直列電池モジュール2aの出力電圧は、加入状態の電池ブロックBBaの出力電圧の合計から、反転状態の電池ブロックBBaの出力電圧を差し引いた電圧となる。従って、直列電池モジュール2aを用いた場合、放電制御部34は、ステップS21において、グループGの電池ブロックBBaを、加入状態、反転状態、及び離脱状態の三つの状態に制御することによって、直列電池モジュール2aの出力電圧を制御する自由度が増大する。 The output voltage between the input/output terminals TT1 and TT2, i.e., the output voltage of the series battery module 2a, is the sum of the output voltages of the battery blocks BBa in the joined state minus the output voltage of the battery block BBa in the inverted state. Therefore, when the series battery module 2a is used, the discharge control unit 34 increases the degree of freedom in controlling the output voltage of the series battery module 2a by controlling the battery blocks BBa of group G to three states, joined state, inverted state, and removed state, in step S21.

なお、電池電源装置1において、複数の電池ブロックのうち少なくとも一つが反転回路RCを備えていればよく、直列電池モジュールは、電池ブロックBBと電池ブロックBBaとが混在して直列接続されたものであってよい。 In addition, in the battery power supply device 1, it is sufficient that at least one of the multiple battery blocks has an inversion circuit RC, and the series battery module may be a mixture of battery blocks BB and battery blocks BBa connected in series.

(第二実施形態) (Second embodiment)

次に、本発明の第二実施形態に係る電池電源装置1aについて説明する。図6は、本発明の第二実施形態に係る電池電源装置1aの構成の一例を示すブロック図である。電池電源装置1aは、電池電源装置1とは、二次電池B1~BNの温度T(1)~T(N)を測定する図略の温度センサを備えている点と、制御部3aとが異なる。 Next, a battery power supply device 1a according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a block diagram showing an example of the configuration of the battery power supply device 1a according to the second embodiment of the present invention. The battery power supply device 1a differs from the battery power supply device 1 in that it is provided with temperature sensors (not shown) that measure the temperatures T(1) to T(N) of the secondary batteries B1 to BN, and in that it has a control unit 3a.

制御部3aは、制御部3とは、さらに温度取得部35、連続通電時間取得部36、及び連続休止時間取得部37として機能する点と、充電制御部33a及び放電制御部34aの動作とが異なる。 The control unit 3a differs from the control unit 3 in that it also functions as a temperature acquisition unit 35, a continuous current-flow time acquisition unit 36, and a continuous pause time acquisition unit 37, and in the operation of the charge control unit 33a and the discharge control unit 34a.

その他の構成は電池電源装置1と同様であるのでその説明を省略し、以下本実施形態の特徴的な点について説明する。 The rest of the configuration is the same as that of the battery power supply device 1, so we will omit the explanation and explain the distinctive features of this embodiment below.

温度取得部35は、各電池ブロックBBの温度センサで測定された温度T(1)~T(N)を取得する。以下、温度T(1)~T(N)を総称して温度Tと称する。 The temperature acquisition unit 35 acquires temperatures T(1) to T(N) measured by the temperature sensors of each battery block BB. Hereinafter, temperatures T(1) to T(N) are collectively referred to as temperature T.

連続通電時間取得部36は、電池ブロックBB1~BBNの連続通電時間Pc(1)~Pc(N)を取得する。以下、連続通電時間Pc(1)~Pc(N)を総称して連続通電時間Pcと称する。 The continuous current flow time acquisition unit 36 acquires the continuous current flow times Pc(1) to Pc(N) of the battery blocks BB1 to BBN. Hereinafter, the continuous current flow times Pc(1) to Pc(N) are collectively referred to as the continuous current flow time Pc.

連続通電時間Pc(1)~Pc(N)は、現時点を基準にして、現時点から遡って連続して、電池ブロックBB1~BBNが加入状態とされていた時間である。連続通電時間取得部36は、電池ブロックBB1~BBNが連続して加入状態となっている時間をそれぞれ計時することによって、連続通電時間Pc(1)~Pc(N)を取得することができる。 The continuous current flow times Pc(1) to Pc(N) are the times that the battery blocks BB1 to BBN have been in a joined state, counting back from the current time point. The continuous current flow time acquisition unit 36 can acquire the continuous current flow times Pc(1) to Pc(N) by measuring the times that the battery blocks BB1 to BBN have been in a joined state.

連続休止時間取得部37は、電池ブロックBB1~BBNの連続休止時間Pd(1)~Pd(N)を取得する。以下、連続休止時間Pd(1)~Pd(N)を総称して連続休止時間Pdと称する。 The continuous downtime acquisition unit 37 acquires the continuous downtimes Pd(1) to Pd(N) of the battery blocks BB1 to BBN. Hereinafter, the continuous downtimes Pd(1) to Pd(N) are collectively referred to as the continuous downtime Pd.

連続休止時間Pd(1)~Pd(N)は、現時点を基準にして、現時点から遡って連続して、電池ブロックBB1~BBNが離脱状態とされていた時間である。連続休止時間取得部37は、電池ブロックBB1~BBNが連続して離脱状態となっている時間をそれぞれ計時することによって、連続休止時間Pd(1)~Pd(N)を取得することができる。 The continuous pause times Pd(1) to Pd(N) are the consecutive times that the battery blocks BB1 to BBN have been in a disconnected state, counting back from the current time point. The continuous pause time acquisition unit 37 can acquire the continuous pause times Pd(1) to Pd(N) by measuring the consecutive times that the battery blocks BB1 to BBN have been in a disconnected state.

充電制御部33aは、各電池ブロックBBの二次電池BのSOCを均等化するように、各電池ブロックBBの、加入状態と離脱状態との切り替えを制御することによって、各電池ブロックBBの充電を制御する。 The charging control unit 33a controls the charging of each battery block BB by controlling the switching of each battery block BB between the joined and unjoined states so as to equalize the SOC of the secondary batteries B of each battery block BB.

放電制御部34aは、各電池ブロックBBの二次電池BのSOCを均等化するように、各電池ブロックBBの、加入状態と離脱状態との切り替えを制御することによって、各電池ブロックBBの放電を制御する。 The discharge control unit 34a controls the discharge of each battery block BB by controlling the switching of each battery block BB between the joined state and the unjoined state so as to equalize the SOC of the secondary batteries B of each battery block BB.

図7は、図6に示す充電制御部33aによる充電制御の処理の一例を示すフローチャートである。充電処理は、充電制御部33の場合と同様に開始することができる。まず、上述と同様のステップS11によって、各二次電池B1~BNのSOC(1)~SOC(N)が取得される。 Figure 7 is a flowchart showing an example of the charging control process by the charging control unit 33a shown in Figure 6. The charging process can be started in the same way as in the case of the charging control unit 33. First, the SOC(1) to SOC(N) of each of the secondary batteries B1 to BN are obtained in step S11 similar to that described above.

二次電池B1のSOCをSOC(1)、二次電池B2のSOCをSOC(2)、二次電池BNのSOCをSOC(N)のように、対応するブロック番号を括弧書きで記載する。同様に、温度T、連続通電時間Pc、連続休止時間Pdについても、対応する電池ブロックBB及び二次電池Bのブロック番号を括弧書きで示している。 The corresponding block numbers are written in parentheses, such as SOC(1) for secondary battery B1, SOC(2) for secondary battery B2, and SOC(N) for secondary battery BN. Similarly, the block numbers of the corresponding battery block BB and secondary battery B are written in parentheses for temperature T, continuous current-carrying time Pc, and continuous resting time Pd.

次に、温度取得部35は、各二次電池B1~BNの温度T(1)~T(N)を取得する(ステップS31)。ステップS31は、他の処理と並行して常時実行される。 Next, the temperature acquisition unit 35 acquires the temperatures T(1) to T(N) of the secondary batteries B1 to BN (step S31). Step S31 is always executed in parallel with other processes.

次に、連続通電時間取得部36は、電池ブロックBB1~BBNの連続通電時間Pc(1)~Pc(N)を取得する(ステップS32)。ステップS32は、他の処理と並行して常時実行される。 Next, the continuous current flow time acquisition unit 36 acquires the continuous current flow times Pc(1) to Pc(N) of the battery blocks BB1 to BBN (step S32). Step S32 is always executed in parallel with other processes.

次に、連続休止時間取得部37は、電池ブロックBB1~BBNの連続休止時間Pd(1)~Pd(N)を取得する(ステップS33)。連続休止時間取得部37は、連続休止時間Pdが予め設定された上限時間、例えば60秒を超えた場合、連続休止時間Pdをゼロに初期化する。ステップS33は、他の処理と並行して常時実行される。 Next, the continuous downtime acquisition unit 37 acquires the continuous downtimes Pd(1) to Pd(N) of the battery blocks BB1 to BBN (step S33). If the continuous downtime Pd exceeds a preset upper limit time, for example 60 seconds, the continuous downtime acquisition unit 37 initializes the continuous downtime Pd to zero. Step S33 is always executed in parallel with other processes.

次に、充電制御部33aは、SOC(1)~SOC(N)、温度T(1)~T(N)、連続通電時間Pc(1)~Pc(N)、及び連続休止時間Pd(1)~Pd(N)に基づいて、電池ブロックBB1~BBNの充電指標Cc(1)~Cc(N)を算出する(ステップS34)。以下、充電指標Cc(1)~Cc(N)を総称して、充電指標Ccと称する。 Then, the charging control unit 33a calculates the charging indices Cc(1) to Cc(N) of the battery blocks BB1 to BBN based on the SOC(1) to SOC(N), the temperatures T(1) to T(N), the continuous current-carrying times Pc(1) to Pc(N), and the continuous pause times Pd(1) to Pd(N) (step S34). Hereinafter, the charging indices Cc(1) to Cc(N) are collectively referred to as the charging indices Cc.

ブロック番号をiとすると、電池ブロックBBiの充電指標Cc(i)は、下記の式(1)で表される。 If the block number is i, the charging index Cc(i) of the battery block BBi is expressed by the following formula (1).

充電指標Cc(i)=KsSOC(i)+KtT(i)+KcPc(i)+KdPd(i) ・・・(1) Charging index Cc (i) = KsSOC (i) + KtT (i) + KcPc (i) + KdPd (i) ... (1)

但し、SOC(i)は二次電池BiのSOC、T(i)は二次電池Biの温度、Pc(i)は電池ブロックBBiの連続通電時間、Pd(i)は電池ブロックBBiの連続休止時間である。また、KsはSOCの係数、Ktは温度Tの係数、Kcは連続通電時間Pcの係数、Kdは連続休止時間Pdの係数である。 where SOC(i) is the SOC of the secondary battery Bi, T(i) is the temperature of the secondary battery Bi, Pc(i) is the continuous current-carrying time of the battery block BBi, and Pd(i) is the continuous resting time of the battery block BBi. In addition, Ks is the coefficient of the SOC, Kt is the coefficient of the temperature T, Kc is the coefficient of the continuous current-carrying time Pc, and Kd is the coefficient of the continuous resting time Pd.

係数Ks,Kt,Kc,Kdは、例えばKs=Ds/Ns、Kt=Dt/Nt、Kc=Dc/Nc、Kd=Dd/Ndとすることができる。Ns,Nt,Nc,Ndは、正規化数であり、SOC、温度T、連続通電時間Pc、及び連続休止時間Pdの標準的な値を用いることができる。 The coefficients Ks, Kt, Kc, and Kd can be, for example, Ks = Ds/Ns, Kt = Dt/Nt, Kc = Dc/Nc, and Kd = Dd/Nd. Ns, Nt, Nc, and Nd are normalized numbers, and standard values of SOC, temperature T, continuous current-on time Pc, and continuous pause time Pd can be used.

例えば、SOCの0~100%に対応して、Nsは0~100の値とすることができる。温度Tの-10℃~50℃に対応して、Ntは-10~50とすることができる。連続通電時間Pc、及び連続休止時間Pdについては、充電制御部33a内部での時間のデータ処理方法に応じて、例えば1msecを「1」、1secを「1000」として内部処理している場合、Nc,Ndを1000とすることができる。 For example, Ns can be a value between 0 and 100, corresponding to an SOC between 0 and 100%. Nt can be a value between -10 and 50, corresponding to a temperature T between -10°C and 50°C. For the continuous current-carrying time Pc and the continuous pause time Pd, Nc and Nd can be set to 1000 depending on the data processing method for time within the charging control unit 33a. For example, if 1 msec is internally processed as "1" and 1 sec as "1000", Nc and Nd can be set to 1000.

Ds,Dt,Dc,Ddは、重み付け数であり、SOC、温度T、連続通電時間Pc、及び連続休止時間Pdの各項目に対して、影響を大きくしたい項目の重み付け数を大きく、影響を小さくしたい項目の重み付け数を小さくすることによって、充電指標Ccを、SOC、温度T、連続通電時間Pc、及び連続休止時間Pdがバランスよく反映された指標とすることができる。 Ds, Dt, Dc, and Dd are weighting numbers, and by increasing the weighting number for the items that you want to have a greater impact on, and decreasing the weighting number for the items that you want to have a smaller impact on, for each of the items SOC, temperature T, continuous current flow time Pc, and continuous rest time Pd, the charging index Cc can be an index that reflects the SOC, temperature T, continuous current flow time Pc, and continuous rest time Pd in a balanced manner.

係数Ks,Kt,Kc,Kd、重み付け数Ds,Dt,Dc,Dd、及び正規化数Ns,Nt,Nc,Ndは、例えば実験的に適宜設定してもよい。 The coefficients Ks, Kt, Kc, Kd, the weighting numbers Ds, Dt, Dc, Dd, and the normalization numbers Ns, Nt, Nc, Nd may be set appropriately, for example, experimentally.

次に、充電制御部33aは、複数の電池ブロックBB1~BBNを、二次電池BのSOCが100%の、充電できないグループAと、二次電池BのSOCが100%未満の充電可能なグループGとにグルーピングする(ステップS35)。 Next, the charging control unit 33a groups the multiple battery blocks BB1 to BBN into a group A in which the SOC of the secondary battery B is 100% and cannot be charged, and a group G in which the SOC of the secondary battery B is less than 100% and can be charged (step S35).

次に、充電制御部33aは、SOCが100%未満のグループGの電池ブロックBBを、相対的に充電指標Ccが小さい第一グループG1と、相対的に充電指標Ccが大きい第二グループG2とにグルーピングする(ステップS36)。具体的には、充電制御部33aは、グループGの電池ブロックBBのうち、充電指標Ccの小さいものから順に所定の設定個数の電池ブロックBBを第一グループG1とし、残りの電池ブロックBBを第二グループG2としてもよい。設定個数は、上述と同様、適宜設定することができる。設定個数を1個として、充電制御部33aは、グループGの電池ブロックBBのうち、最も充電指標Ccの小さい電池ブロックBBのみを第一グループG1としてもよい。 Next, the charging control unit 33a groups the battery blocks BB of group G with an SOC less than 100% into a first group G1 with a relatively small charging index Cc and a second group G2 with a relatively large charging index Cc (step S36). Specifically, the charging control unit 33a may group a predetermined set number of battery blocks BB of group G in ascending order of charging index Cc into the first group G1, and the remaining battery blocks BB into the second group G2. The set number can be set appropriately, as described above. With the set number set to 1, the charging control unit 33a may group only the battery block BB with the smallest charging index Cc into the first group G1.

次に、充電制御部33aは、第一グループG1の電池ブロックBBを加入状態とし、第二グループG2及びグループAの電池ブロックBBを離脱状態とすることによって、第一グループG1の電池ブロックBBを充電する(ステップS37)。 Next, the charging control unit 33a charges the battery block BB of the first group G1 by putting the battery block BB of the first group G1 in a joining state and putting the battery blocks BB of the second group G2 and group A in a withdrawn state (step S37).

以上、ステップS34~S37によって、充電制御部33aは、SOCに加えて、温度T(1)~T(N)、連続通電時間Pc(1)~Pc(N)、及び連続休止時間Pd(1)~Pd(N)に基づいて、各電池ブロックBBの充電を制御することができる。 As described above, steps S34 to S37 allow the charging control unit 33a to control the charging of each battery block BB based on the temperatures T(1) to T(N), the continuous current-carrying times Pc(1) to Pc(N), and the continuous pause times Pd(1) to Pd(N) in addition to the SOC.

充電指標Ccは、KsSOCの項を含むので、SOCが大きいほど大きく、SOCが小さいほど小さくなる。従って、ステップS37で、相対的に充電指標Ccが小さい第一グループG1の電池ブロックBBを加入状態として充電することは、基本的に、SOCが相対的に小さな電池ブロックBBを充電することになる。 The charging index Cc includes the term KsSOC, so it is larger as the SOC is larger and smaller as the SOC is smaller. Therefore, in step S37, charging the battery block BB of the first group G1, which has a relatively small charging index Cc, as a joining state basically means charging the battery block BB with a relatively small SOC.

従って、ステップS34~S37によれば、充電制御部33aは、各電池ブロックBBの二次電池BのSOCを均等化するように各電池ブロックBBの、加入状態と離脱状態との切り替えを制御することによって、各電池ブロックBBの充電を制御することができる。 Therefore, according to steps S34 to S37, the charging control unit 33a can control the charging of each battery block BB by controlling the switching of each battery block BB between the joining state and the withdrawal state so as to equalize the SOC of the secondary batteries B of each battery block BB.

さらに、充電指標Ccは、+KtTの項を含むので、温度Tが高いほど大きく、温度Tが低いほど小さくなる。従って、充電指標Ccが相対的に小さな電池ブロックBBを充電することによって、上述のSOCに加えて、温度Tが相対的に低い電池ブロックBBが充電され易くなる。温度Tが高い二次電池Bは劣化し易く、温度Tが低い二次電池Bは劣化し難い。 Furthermore, since the charging index Cc includes the term +KtT, the higher the temperature T, the larger it is, and the lower the temperature T, the smaller it is. Therefore, by charging a battery block BB with a relatively small charging index Cc, in addition to the above-mentioned SOC, a battery block BB with a relatively low temperature T is more likely to be charged. A secondary battery B with a high temperature T is more likely to deteriorate, and a secondary battery B with a low temperature T is less likely to deteriorate.

従って、ステップS34~S37によれば、充電制御部33aは、各電池ブロックBBの二次電池BのSOCを均等化しつつ、相対的に劣化し難い二次電池Bを優先的に充電することができるので、各二次電池Bの劣化を低減することが容易となる。 Accordingly, according to steps S34 to S37, the charging control unit 33a can equalize the SOC of the secondary batteries B in each battery block BB while preferentially charging the secondary batteries B that are relatively less susceptible to deterioration, making it easier to reduce deterioration of each secondary battery B.

さらに、充電指標Ccは、+KcPcの項を含むので、連続通電時間Pcが長いほど大きく、連続通電時間Pcが短いほど小さくなる。従って、充電指標Ccが相対的に小さな電池ブロックBBを充電することによって、上述のSOCに加えて、連続通電時間Pcが相対的に短い電池ブロックBBが充電され易くなる。 Furthermore, since the charging index Cc includes the term +KcPc, it is larger the longer the continuous current flow time Pc is, and is smaller the shorter the continuous current flow time Pc is. Therefore, by charging a battery block BB with a relatively small charging index Cc, in addition to the above-mentioned SOC, it becomes easier to charge a battery block BB with a relatively short continuous current flow time Pc.

連続通電時間Pcが長い二次電池Bは劣化し易く、連続通電時間Pcが短い二次電池Bは劣化し難くなる。従って、ステップS34~S37によれば、充電制御部33aは、各電池ブロックBBの二次電池BのSOCを均等化しつつ、相対的に劣化し難い二次電池Bを優先的に充電することができるので、各二次電池Bの劣化を低減することが容易となる。 Secondary batteries B with a long continuous current-carrying time Pc are more susceptible to deterioration, while secondary batteries B with a short continuous current-carrying time Pc are less susceptible to deterioration. Therefore, according to steps S34 to S37, the charging control unit 33a can equalize the SOC of the secondary batteries B in each battery block BB while preferentially charging the secondary batteries B that are relatively less susceptible to deterioration, making it easier to reduce deterioration of each secondary battery B.

上述したように、SOC取得部32は、離脱状態の二次電池Bの端子電圧、すなわち開放端電圧から二次電池BのSOCを取得する方法と、充放電電流の積算により間接的に二次電池BのSOCを取得する方法とを用いることができる。開放端電圧から直接得られたSOCは、充放電電流の積算により間接的に得られたSOCよりも精度が高い。 As described above, the SOC acquisition unit 32 can use a method of acquiring the SOC of the secondary battery B from the terminal voltage of the secondary battery B in the detached state, i.e., the open circuit voltage, and a method of acquiring the SOC of the secondary battery B indirectly by integrating the charge and discharge currents. The SOC acquired directly from the open circuit voltage is more accurate than the SOC acquired indirectly by integrating the charge and discharge currents.

式(1)に示す充電指標Cc(i)のKdPd(i)の項によれば、開放端電圧から直接SOCを取得可能な離脱状態にある電池ブロックBBについて、離脱状態が継続している連続休止時間Pdが長いほど充電指標Cc(i)が大きくなり、従って充電されにくくなる。そして、連続休止時間Pdが上述の上限時間を超えた場合、連続休止時間Pdはゼロとなり、充電され易くなる。 According to the term KdPd(i) of the charging index Cc(i) shown in formula (1), for a battery block BB in a disconnected state where the SOC can be obtained directly from the open circuit voltage, the longer the continuous pause time Pd during which the disconnected state continues, the larger the charging index Cc(i) becomes, and therefore the more difficult it becomes to charge. When the continuous pause time Pd exceeds the upper limit time described above, the continuous pause time Pd becomes zero, making it easier to charge.

従って、充電指標Cc(i)のKdPd(i)以外の項の影響がなければ、電池ブロックBB1~BBNのうち、離脱状態とされて開放端電圧から直接高精度のSOCが得られる電池ブロックBBが、ローテーションされることとなる。その結果、充電指標Cc(i)がKdPd(i)の項を含むことによって、SOC取得部32によるSOC(1)~SOC(N)の取得精度が向上することになる。 Therefore, if there is no influence of terms other than KdPd(i) of the charging index Cc(i), the battery block BB that is in a disconnected state and from which a highly accurate SOC can be obtained directly from the open circuit voltage will be rotated among the battery blocks BB1 to BBN. As a result, the charging index Cc(i) includes the term KdPd(i), which improves the accuracy of obtaining SOC(1) to SOC(N) by the SOC obtaining unit 32.

そこで、係数Ks,Kt,Kc,Kdを適宜設定することによって、KdPd(i)以外の項と、KdPd(i)の項とのバランスを取りつつ、SOC(1)~SOC(N)の精度を向上することが容易となる。 Therefore, by appropriately setting the coefficients Ks, Kt, Kc, and Kd, it becomes easy to improve the accuracy of SOC(1) to SOC(N) while balancing the terms other than KdPd(i) with the term KdPd(i).

なお、電池電源装置1aは、温度取得部35、連続通電時間取得部36、及び連続休止時間取得部37を備えず、ステップS31~S33を実行しなくてもよい。そして、充電指標Cc(i)は、KtT(i)、KcPc(i)、及びKdPd(i)の項を含まず、SOC(i)をそのまま充電指標Cc(i)として用いてもよい。SOC(i)をそのまま充電指標Cc(i)として用いた場合、充電制御部33aは、SOC以外のパラメータの影響を受けることなく、各二次電池BのSOCを均等化するように各電池ブロックBBの、加入状態と離脱状態との切り替えを制御することによって、各電池ブロックBBの充電を制御することができる。 The battery power supply device 1a may not include the temperature acquisition unit 35, the continuous current-flow time acquisition unit 36, and the continuous pause time acquisition unit 37, and may not execute steps S31 to S33. The charging index Cc(i) may not include the terms KtT(i), KcPc(i), and KdPd(i), and the SOC(i) may be used as the charging index Cc(i) as is. When the SOC(i) is used as the charging index Cc(i) as is, the charging control unit 33a can control the charging of each battery block BB by controlling the switching between the joining state and the separation state of each battery block BB so as to equalize the SOC of each secondary battery B without being influenced by parameters other than the SOC.

また、電池電源装置1aは温度取得部35を備えず、ステップS31を実行せず、充電指標Cc(i)はKtT(i)の項を含まなくてもよい。あるいは、電池電源装置1aは連続通電時間取得部36を備えず、ステップS32を実行せず、充電指標Cc(i)はKtT(i)の項を含まなくてもよい。あるいは、電池電源装置1aは連続休止時間取得部37を備えず、ステップS33を実行せず、充電指標Cc(i)はKdPd(i)の項を含まなくてもよい。 Also, the battery power supply device 1a may not have a temperature acquisition unit 35, may not execute step S31, and the charging index Cc(i) may not include a term for KtT(i). Alternatively, the battery power supply device 1a may not have a continuous current-carrying time acquisition unit 36, may not execute step S32, and the charging index Cc(i) may not include a term for KtT(i). Alternatively, the battery power supply device 1a may not have a continuous pause time acquisition unit 37, may not execute step S33, and the charging index Cc(i) may not include a term for KdPd(i).

図8は、図6に示す放電制御部34aによる放電制御の処理の一例を示すフローチャートである。放電処理は、放電制御部34の場合と同様に開始することができる。まず、上述と同様のステップS11でSOC(1)~SOC(N)が取得され、ステップS31で温度T(1)~T(N)が取得され、ステップS32で連続通電時間Pc(1)~Pc(N)が取得され、ステップS33で連続休止時間Pd(1)~Pd(N)が取得される。 Figure 8 is a flowchart showing an example of the discharge control process by the discharge control unit 34a shown in Figure 6. The discharge process can be started in the same way as in the case of the discharge control unit 34. First, SOC(1) to SOC(N) are acquired in step S11 as described above, temperatures T(1) to T(N) are acquired in step S31, continuous current application times Pc(1) to Pc(N) are acquired in step S32, and continuous pause times Pd(1) to Pd(N) are acquired in step S33.

次に、充電制御部33aは、SOC(1)~SOC(N)、温度T(1)~T(N)、連続通電時間Pc(1)~Pc(N)、及び連続休止時間Pd(1)~Pd(N)に基づいて、電池ブロックBB1~BBNの放電指標Cd(1)~Cd(N)を算出する(ステップS41)。以下、放電指標Cd(1)~Cd(N)を総称して、放電指標Cdと称する。 Then, the charge control unit 33a calculates the discharge indices Cd(1) to Cd(N) of the battery blocks BB1 to BBN based on the SOC(1) to SOC(N), the temperatures T(1) to T(N), the continuous current-carrying times Pc(1) to Pc(N), and the continuous pause times Pd(1) to Pd(N) (step S41). Hereinafter, the discharge indices Cd(1) to Cd(N) are collectively referred to as the discharge index Cd.

ブロック番号をiとすると、電池ブロックBBiの放電指標Cd(i)は、下記の式(2)で表される。 If the block number is i, the discharge index Cd(i) of battery block BBi is expressed by the following formula (2).

放電指標Cd(i)=Ks(100-SOC(i))+KtT(i)+KcPc(i)+KdPd(i) ・・・(2) Discharge index Cd(i)=Ks(100-SOC(i))+KtT(i)+KcPc(i)+KdPd(i)...(2)

式(2)は、式(1)におけるKsSOC(i)の項が、Ks(100-SOC(i))とされている点で異なる。すなわち、放電指標Cd(i)は、充電指標Cc(i)とは逆に、SOCが大きいほど小さく、SOCが小さいほど大きくなる指標である。 Equation (2) differs from equation (1) in that the term KsSOC(i) is replaced with Ks(100-SOC(i)). In other words, the discharge index Cd(i) is an index that, unlike the charge index Cc(i), becomes smaller as the SOC increases and becomes larger as the SOC decreases.

次に、放電制御部34aは、電池ブロックBB1~BBNを、二次電池BのSOCが0%の、放電できないグループAと、二次電池BのSOCが0%を超える、放電可能なグループGとにグルーピングする(ステップS42)。 Next, the discharge control unit 34a groups the battery blocks BB1 to BBN into group A, which cannot be discharged because the SOC of the secondary battery B is 0%, and group G, which can be discharged because the SOC of the secondary battery B is greater than 0% (step S42).

次に、放電制御部34aは、SOCが0%を超えるグループGの電池ブロックBBを、 Next, the discharge control unit 34a selects battery blocks BB in group G whose SOC exceeds 0%.

相対的に放電指標Cdが小さい第一グループG1と、相対的に放電指標Cdが大きい第二グループG2とにグルーピングする(ステップS43)。具体的には、放電制御部34aは、グループGの電池ブロックBBのうち、放電指標Cdの小さいものから順に所定の設定個数の電池ブロックBBを第一グループG1とし、残りの電池ブロックBBを第二グループG2としてもよい。設定個数は、上述と同様、適宜設定することができる。設定個数を1個として、放電制御部34aは、グループGの電池ブロックBBのうち、最も充電指標Ccの小さい電池ブロックBBのみを第一グループG1としてもよい。 The battery blocks BB are grouped into a first group G1 having a relatively small discharge index Cd and a second group G2 having a relatively large discharge index Cd (step S43). Specifically, the discharge control unit 34a may group a predetermined set number of battery blocks BB in group G in ascending order of discharge index Cd into the first group G1, and the remaining battery blocks BB into the second group G2. The set number can be set appropriately, as described above. With the set number set to 1, the discharge control unit 34a may group only the battery block BB in group G having the smallest charge index Cc into the first group G1.

次に、放電制御部34aは、第一グループG1の電池ブロックBBを加入状態とし、第二グループG2及びグループAの電池ブロックBBを離脱状態とすることによって、第一グループG1の電池ブロックBBを放電する(ステップS44)。 Next, the discharge control unit 34a discharges the battery block BB of the first group G1 by putting the battery block BB of the first group G1 in a joining state and putting the battery blocks BB of the second group G2 and group A in a withdrawn state (step S44).

以上、ステップS41~S44によって、放電制御部34aは、SOCに加えて、温度T(1)~T(N)、連続通電時間Pc(1)~Pc(N)、及び連続休止時間Pd(1)~Pd(N)に基づいて、各電池ブロックBBの放電を制御することができる。 As described above, steps S41 to S44 allow the discharge control unit 34a to control the discharge of each battery block BB based on the temperatures T(1) to T(N), the continuous current-carrying times Pc(1) to Pc(N), and the continuous pause times Pd(1) to Pd(N) in addition to the SOC.

放電指標Cdは、Ks(100-SOC(i))の項を含むので、SOCが大きいほど放電指標Cdは小さく、SOCが小さいほど放電指標Cdは大きくなる。従って、ステップS44で放電指標Cdが相対的に小さな電池ブロックBBを放電することは、基本的に、SOCが相対的に大きな電池ブロックBBを放電することになる。 The discharge index Cd includes the term Ks(100-SOC(i)), so the larger the SOC, the smaller the discharge index Cd, and the smaller the SOC, the larger the discharge index Cd. Therefore, discharging a battery block BB with a relatively small discharge index Cd in step S44 basically means discharging a battery block BB with a relatively large SOC.

従って、ステップS41~S44によれば、放電制御部34aは、各電池ブロックBBの二次電池BのSOCを均等化するように各電池ブロックBBの、加入状態と離脱状態との切り替えを制御することによって、各電池ブロックBBの放電を制御することができる。 Therefore, according to steps S41 to S44, the discharge control unit 34a can control the discharge of each battery block BB by controlling the switching of each battery block BB between the joining state and the withdrawal state so as to equalize the SOC of the secondary batteries B in each battery block BB.

放電指標Cd(i)に+KtT(i)、+KcPc(i)、及び+KdPd(i)を含むことの効果は、上述の充電指標Cc(i)と同様であるのでその説明を省略する。 The effect of including +KtT(i), +KcPc(i), and +KdPd(i) in the discharge index Cd(i) is similar to that of the charge index Cc(i) described above, so the explanation will be omitted.

なお、放電制御部34aは、ステップS44において、第二グループG2及びグループAの電池ブロックBBを離脱状態とすればよく、必ずしも第一グループG1のすべての電池ブロックBBを加入状態とする必要はない。放電制御部34aは、入出力端子TT1,TT2間に、所望の電圧が得られるように、第一グループG1の中から電池ブロックBBを選択して加入状態とし、残りの電池ブロックBBを離脱状態としてもよい。 In step S44, the discharge control unit 34a only needs to set the battery blocks BB of the second group G2 and group A to a detached state, and does not necessarily need to set all battery blocks BB of the first group G1 to a joined state. The discharge control unit 34a may select battery blocks BB from the first group G1 to a joined state and set the remaining battery blocks BB to a detached state so that the desired voltage is obtained between the input/output terminals TT1 and TT2.

また、電池電源装置1aは、温度取得部35、連続通電時間取得部36、及び連続休止時間取得部37を備えず、ステップS31~S33を実行しなくてもよい。そして、放電指標Cd(i)は、KtT(i)、KcPc(i)、及びKdPd(i)の項を含まず、SOC(i)をそのまま放電指標Cd(i)として用いてもよい。SOC(i)をそのまま放電指標Cd(i)として用いた場合、放電制御部34aは、SOC以外のパラメータの影響を受けることなく、各二次電池BのSOCを均等化するように各電池ブロックBBの、加入状態と離脱状態との切り替えを制御することによって、各電池ブロックBBの放電を制御することができる。 The battery power supply device 1a may not include the temperature acquisition unit 35, the continuous current-flow time acquisition unit 36, and the continuous pause time acquisition unit 37, and may not execute steps S31 to S33. The discharge index Cd(i) may not include the terms KtT(i), KcPc(i), and KdPd(i), and the SOC(i) may be used as the discharge index Cd(i) as it is. When the SOC(i) is used as the discharge index Cd(i) as it is, the discharge control unit 34a can control the discharge of each battery block BB by controlling the switching between the joining state and the withdrawal state of each battery block BB so as to equalize the SOC of each secondary battery B without being influenced by parameters other than the SOC.

また、電池電源装置1aは温度取得部35を備えず、ステップS31を実行せず、放電指標Cd(i)はKtT(i)の項を含まなくてもよい。あるいは、電池電源装置1aは連続通電時間取得部36を備えず、ステップS32を実行せず、放電指標Cd(i)はKtT(i)の項を含まなくてもよい。あるいは、電池電源装置1aは連続休止時間取得部37を備えず、ステップS33を実行せず、放電指標Cd(i)はKdPd(i)の項を含まなくてもよい。 Also, the battery power supply device 1a may not have a temperature acquisition unit 35, may not execute step S31, and the discharge index Cd(i) may not include the term KtT(i). Alternatively, the battery power supply device 1a may not have a continuous current-carrying time acquisition unit 36, may not execute step S32, and the discharge index Cd(i) may not include the term KtT(i). Alternatively, the battery power supply device 1a may not have a continuous pause time acquisition unit 37, may not execute step S33, and the discharge index Cd(i) may not include the term KdPd(i).

また、電池電源装置1aは、直列電池モジュール2の代わりに直列電池モジュール2aを備え、電池ブロックBBの代わりに電池ブロックBBaを用いてもよい。直列電池モジュール2aを充電する場合、加入状態の電池ブロックBBaが充電されているとき、反転状態の電池ブロックBBaは放電される。すなわち、直列電池モジュール2a内で、反転状態の電池ブロックBBaから加入状態の電池ブロックBBaへ、充電量を移動させることができる。 The battery power supply device 1a may also include a series battery module 2a instead of the series battery module 2, and a battery block BBa instead of the battery block BB. When charging the series battery module 2a, the inverted battery block BBa is discharged while the added battery block BBa is being charged. In other words, within the series battery module 2a, the charge amount can be transferred from the inverted battery block BBa to the added battery block BBa.

従って、直列電池モジュール2aを用いた場合、充電制御部33aは、ステップS37において、第二グループG2及びグループAの電池ブロックBBaを反転状態としてもよい。第二グループG2及びグループAの電池ブロックBBaを反転状態とすれば、SOCの大きい第二グループG2及びグループAの電池ブロックBBaから、SOCの小さい第一グループG1の電池ブロックBBaへ、充電量が移動する。その結果、各二次電池BのSOCの均等化を、より迅速に行うことが可能となる。 Therefore, when the series battery module 2a is used, the charging control unit 33a may invert the battery blocks BBa of the second group G2 and group A in step S37. By inverting the battery blocks BBa of the second group G2 and group A, the charge amount is transferred from the battery blocks BBa of the second group G2 and group A, which have a larger SOC, to the battery blocks BBa of the first group G1, which have a smaller SOC. As a result, the SOC of each secondary battery B can be equalized more quickly.

また、直列電池モジュール2aを用いた場合、放電制御部34aは、ステップS44において、第二グループG2及びグループAの電池ブロックBBaのうち少なくとも一つを反転状態としてもよい。このようにすれば、SOCの小さな第二グループG2及びグループAの少なくとも一つの電池ブロックBBaを充電しながら、SOCの大きな第一グループG1の電池ブロックBBaのうち少なくとも一つを放電させることが可能となる。その結果、各二次電池BのSOCの均等化を、より迅速に行うことが可能となる。 In addition, when the series battery module 2a is used, the discharge control unit 34a may place at least one of the battery blocks BBa of the second group G2 and group A in an inverted state in step S44. In this way, it is possible to discharge at least one of the battery blocks BBa of the first group G1, which has a high SOC, while charging at least one of the battery blocks BBa of the second group G2 and group A, which has a low SOC. As a result, it is possible to more quickly equalize the SOC of each secondary battery B.

なお、電池電源装置1aにおいても、電池電源装置1の場合と同様、直列電池モジュールは、電池ブロックBBと電池ブロックBBaとが混在して直列接続されたものであってよい。 In the battery power supply unit 1a, as in the case of the battery power supply unit 1, the series battery module may be a mixture of battery blocks BB and battery blocks BBa connected in series.

(第三実施形態) (Third embodiment)

次に、本発明の第三実施形態に係る電池電源装置1bについて説明する。図9は、本発明の第三実施形態に係る電池電源装置1bの構成の一例を示すブロック図である。電池電源装置1bは、電池電源装置1とは、接地端子TEをさらに備える点、直列電池モジュール2の代わりに直列電池モジュール2bを備える点、及び脱着制御部31bの動作が異なる点で異なる。 Next, a battery power supply device 1b according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a block diagram showing an example of the configuration of the battery power supply device 1b according to the third embodiment of the present invention. The battery power supply device 1b differs from the battery power supply device 1 in that it further includes a ground terminal TE, that it includes a series battery module 2b instead of the series battery module 2, and that the operation of the attachment/detachment control unit 31b is different.

その他の構成は電池電源装置1と同様であるのでその説明を省略し、以下本実施形態の特徴的な点について説明する。 The rest of the configuration is the same as that of the battery power supply device 1, so we will omit the explanation and explain the distinctive features of this embodiment below.

直列電池モジュール2bは、電池ブロックBB1~BBNの代わりに電池ブロックBB1b~BBNbを備える。以下、電池ブロックBB1b~BBNbを総称して電池ブロックBBbと称する。 Series battery module 2b has battery blocks BB1b to BBNb instead of battery blocks BB1 to BBN. Hereinafter, battery blocks BB1b to BBNb will be collectively referred to as battery block BBb.

電池ブロックBBbは接地スイッチング素子SEをさらに含み、電池ブロックBBbのブロック内直列回路SCは切離スイッチング素子SDをさらに含む点で、電池ブロックBBと異なる。その他の点では、電池ブロックBBbは、電池ブロックBBと同様に構成されている。 Battery block BBb differs from battery block BB in that it further includes a ground switching element SE, and the intra-block series circuit SC of battery block BBb further includes a disconnect switching element SD. In other respects, battery block BBb is configured in the same way as battery block BB.

接地スイッチング素子SEは、各電池ブロックBBbの第二端子T2と、接地端子TEとの間にそれぞれ介設されている。なお、接地スイッチング素子SEは、第二端子T2の代わりに第一端子T1と接地端子TEとの間に介設されていてもよい。 The ground switching element SE is disposed between the second terminal T2 of each battery block BBb and the ground terminal TE. The ground switching element SE may be disposed between the first terminal T1 and the ground terminal TE instead of the second terminal T2.

電池ブロックBBbのブロック内直列回路SCには、さらに切離スイッチング素子SDが追加されている。切離スイッチング素子SDは、二次電池Bの、直列スイッチング素子SSとは反対側に直列接続されている。 A disconnection switching element SD is added to the intra-block series circuit SC of the battery block BBb. The disconnection switching element SD is connected in series to the secondary battery B on the opposite side to the series switching element SS.

接地スイッチング素子SE及び切離スイッチング素子SDは、トランジスタ等の半導体スイッチング素子であってもよく、機械式のリレースイッチであってもよい。接地スイッチング素子SE及び切離スイッチング素子SDは、制御部3bからの制御信号に応じてオン、オフする。 The ground switching element SE and the disconnection switching element SD may be semiconductor switching elements such as transistors, or may be mechanical relay switches. The ground switching element SE and the disconnection switching element SD are turned on and off in response to a control signal from the control unit 3b.

脱着制御部31bは、脱着制御部31と同様の処理に加えて、タッチパネルディスプレイ4により電池ブロックBBbの指定が受け付けられたとき、指定された電池ブロックBBbを、離脱状態とすることによりその電池ブロックBBbの直列スイッチング素子SSをオフすると共に、さらにその電池ブロックBBbの、切離スイッチング素子SDをオフ、接地スイッチング素子SEをオンする。 In addition to performing the same processing as the detachment control unit 31, when the designation of battery block BBb is accepted by the touch panel display 4, the detachment control unit 31b places the designated battery block BBb in a detached state, thereby turning off the series switching element SS of the battery block BBb, and further turning off the disconnection switching element SD and turning on the ground switching element SE of the battery block BBb.

また、脱着制御部31bは、二次電池Bが取り外された電池ブロックBBbに二次電池Bが取り付けられたとき、二次電池Bが取り付けられた電池ブロックBBbの、接地スイッチング素子SEをオフ、切離スイッチング素子SDをオンし、さらにその電池ブロックBBbを加入状態とする。 In addition, when a secondary battery B is attached to the battery block BBb from which the secondary battery B has been removed, the attachment/detachment control unit 31b turns off the ground switching element SE and turns on the disconnect switching element SD of the battery block BBb to which the secondary battery B is attached, and further places the battery block BBb in a connected state.

図10は、図9に示す脱着制御部31bによる脱着制御の処理の一例を示すフローチャートである。図9では、電池ブロックBB1b~BBNbが加入状態となっている例を示している。この状態から、電池ブロックBB2bの二次電池B2を取り外す場合を例に脱着制御を説明する。 Figure 10 is a flowchart showing an example of the process of detachment control by the detachment control unit 31b shown in Figure 9. Figure 9 shows an example in which battery blocks BB1b to BBNb are in a joined state. The detachment control will be explained using an example in which secondary battery B2 of battery block BB2b is removed from this state.

まず、脱着制御部31bは、タッチパネルディスプレイ4により電池ブロックBBbの指定が受け付けられたか否かを確認する(ステップS1b)。タッチパネルディスプレイ4により電池ブロックBBbの指定が受け付けられた場合(ステップS1bでYES)、脱着制御部31bは、指定された電池ブロックBBbの直列スイッチング素子SSをオフ、バイパススイッチング素子BSをオンすることによって離脱状態とする(ステップS2b)。 First, the detachment control unit 31b checks whether the designation of the battery block BBb has been accepted by the touch panel display 4 (step S1b). If the designation of the battery block BBb has been accepted by the touch panel display 4 (YES in step S1b), the detachment control unit 31b turns off the series switching element SS of the designated battery block BBb and turns on the bypass switching element BS to put the designated battery block BBb into a detached state (step S2b).

次に、脱着制御部31bは、指定された電池ブロックBBbの、切離スイッチング素子SDをオフ、接地スイッチング素子SEをオンし(ステップS51)、再び処理をステップS1bへ移行する。 Next, the detachment control unit 31b turns off the disconnect switching element SD and turns on the ground switching element SE of the specified battery block BBb (step S51), and then transitions to step S1b again.

これにより、ユーザが、例えば電動自転車を使いたい場合に、電動自転車用の二次電池Bが取り付けられた電池ブロックBBbのブロック番号として、例えば“2”を、タッチパネルディスプレイ4を操作して入力する。 As a result, when a user wants to use an electric bicycle, for example, the user operates the touch panel display 4 to input, for example, "2" as the block number of the battery block BBb in which the secondary battery B for the electric bicycle is installed.

図11は、ステップS2b,S51を説明するための説明図である。図11に示すように、電池ブロックBB2bが指定されると、ステップS2b,S51によって、図11に示すように、電池ブロックBB2bの、直列スイッチング素子SSがオフ、バイパススイッチング素子BSがオン、切離スイッチング素子SDがオフ、接地スイッチング素子SEがオンされる。 Figure 11 is an explanatory diagram for explaining steps S2b and S51. As shown in Figure 11, when battery block BB2b is specified, steps S2b and S51 turn off the series switching element SS, turn on the bypass switching element BS, turn off the disconnection switching element SD, and turn on the ground switching element SE of battery block BB2b, as shown in Figure 11.

ステップS2b,S51が実行される前の図9の状態では、二次電池B2に電流が流れる状態となっており、かつ電池ブロックBB2bの第二端子T2には、電池ブロックBB2bよりも低電位側の、二次電池B3~BNが直列接続され、二次電池B3~BNの出力電圧が加算された高電圧が印加されている。そのため、この状態のままユーザが電池ブロックBB2bから二次電池B2を取り外そうとすると、電流及び高電圧により感電が生じるおそれがある。 In the state shown in FIG. 9 before steps S2b and S51 are executed, a current flows through the secondary battery B2, and secondary batteries B3 to BN, which are at a lower potential than battery block BB2b, are connected in series to the second terminal T2 of battery block BB2b, and a high voltage is applied to the second terminal T2 of battery block BB2b, which is the sum of the output voltages of secondary batteries B3 to BN. Therefore, if a user attempts to remove secondary battery B2 from battery block BB2b in this state, there is a risk of electric shock due to the current and high voltage.

一方、ステップS2b,S51が実行された後の図11の状態では、電池ブロックBB2bの、直列スイッチング素子SS及び切離スイッチング素子SDがオフされているので、二次電池B2に流れる電流がゼロとなり、かつ二次電池B2が電気的にフローティング状態となる。この状態で、電池ブロックBB2bの接地スイッチング素子SEがオンされ、第二端子T2が接地端子TEと導通する結果、二次電池B2が接地電位となる。 On the other hand, in the state shown in FIG. 11 after steps S2b and S51 have been executed, the series switching element SS and the disconnection switching element SD of the battery block BB2b are turned off, so that the current flowing through the secondary battery B2 is zero and the secondary battery B2 is in an electrically floating state. In this state, the ground switching element SE of the battery block BB2b is turned on, and the second terminal T2 is electrically connected to the ground terminal TE, so that the secondary battery B2 is at ground potential.

このように、二次電池B2に流れる電流がゼロとなり、二次電池B2が接地電位とされることによって、二次電池B2を取り外そうとするユーザの安全性が向上する。 In this way, the current flowing through secondary battery B2 becomes zero and secondary battery B2 is set to ground potential, improving the safety of a user who attempts to remove secondary battery B2.

一方、電池ブロックBBbの指定が受け付けられていない場合(ステップS1bでNO)、脱着制御部31bは、二次電池Bが取り外されていた電池ブロックBBbに二次電池Bが取り付けられたか否かを確認する(ステップS3)。二次電池Bの取り付けが無ければ(ステップS3でNO)、脱着制御部31bは、再び処理をステップS1bへ移行する。 On the other hand, if the designation of battery block BBb has not been accepted (NO in step S1b), the attachment/detachment control unit 31b checks whether or not a secondary battery B has been attached to the battery block BBb from which the secondary battery B was removed (step S3). If the secondary battery B has not been attached (NO in step S3), the attachment/detachment control unit 31b transitions the process to step S1b again.

一方、二次電池Bが取り外されていた電池ブロックBBbに二次電池Bが取り付けられた場合(ステップS3でYES)、脱着制御部31bは、二次電池Bが取り付けられた電池ブロックBBbの、接地スイッチング素子SEをオフ、切離スイッチング素子SDをオンする(ステップS52)。これにより、二次電池Bが接地端子TEから切り離される。 On the other hand, if a secondary battery B is attached to the battery block BBb from which the secondary battery B was removed (YES in step S3), the attachment/detachment control unit 31b turns off the ground switching element SE and turns on the disconnect switching element SD of the battery block BBb to which the secondary battery B was attached (step S52). This causes the secondary battery B to be disconnected from the ground terminal TE.

次に、脱着制御部31bは、二次電池Bが取り付けられた電池ブロックBBbのバイパススイッチング素子BSをオフ、直列スイッチング素子SSをオンさせることにより加入状態とし(ステップS4b)、再び処理をステップS1bへ移行する。これにより、取り付けられた二次電池Bが使用可能となる。 Next, the attachment/detachment control unit 31b switches off the bypass switching element BS of the battery block BBb to which the secondary battery B is attached and switches on the series switching element SS to place the battery block in a connected state (step S4b), and then transitions to step S1b again. This makes the attached secondary battery B available for use.

なお、必ずしもステップS3,S52,S4bを実行する必要はなく、ステップS1bでNOのとき、ステップS1bを繰り返してもよい。また、制御部3bは、温度取得部35,連続通電時間取得部36,連続休止時間取得部37をさらに備え、充電制御部33、放電制御部34の代わりに充電制御部33a、放電制御部34aを備えてもよい。また、電池ブロックBBbは、接触端子CTを備えていなくてもよい。 Note that it is not necessary to execute steps S3, S52, and S4b, and step S1b may be repeated if step S1b is NO. Also, the control unit 3b may further include a temperature acquisition unit 35, a continuous current-flow time acquisition unit 36, and a continuous pause time acquisition unit 37, and may include a charge control unit 33a and a discharge control unit 34a instead of the charge control unit 33 and the discharge control unit 34. Also, the battery block BBb may not include contact terminals CT.

また、直列電池モジュール2bの電池ブロックのうち少なくとも一つが電池ブロックBBbであればよく、直列電池モジュールは、電池ブロックBBと電池ブロックBBbとが混在して直列接続されたものであってよい。 Furthermore, at least one of the battery blocks of the series battery module 2b may be battery block BBb, and the series battery module may be a mixture of battery blocks BB and BBb connected in series.

図12は、直列電池モジュール2bの変形例を示す概念的な回路図である。図12に示すように、直列電池モジュール2cは、直列電池モジュール2bにおける電池ブロックBBbの代わりに電池ブロックBBcを備えてもよい。図12に示す電池ブロックBBcは、電池ブロックBBbに加えて、反転回路RCをさらに備えている。直列電池モジュール2cにおける反転回路RCの接続配線は、図5に示す直列電池モジュール2aにおける反転回路RCの接続配線と同様であるのでその説明を省略する。 Figure 12 is a conceptual circuit diagram showing a modified example of series battery module 2b. As shown in Figure 12, series battery module 2c may include battery block BBc instead of battery block BBb in series battery module 2b. Battery block BBc shown in Figure 12 further includes an inversion circuit RC in addition to battery block BBb. The connection wiring of the inversion circuit RC in series battery module 2c is similar to the connection wiring of the inversion circuit RC in series battery module 2a shown in Figure 5, and therefore description thereof will be omitted.

図5に示す例では、電池ブロックBB1cが加入状態、電池ブロックBB2cが離脱状態、電池ブロックBB3cが反転状態を示している。直列電池モジュール2cを用いることによって、直列電池モジュール2aと同様の効果が得られる。 In the example shown in FIG. 5, battery block BB1c is in the connected state, battery block BB2c is in the disconnected state, and battery block BB3c is in the inverted state. By using the series battery module 2c, the same effect as the series battery module 2a can be obtained.

なお、電池電源装置1bにおいても、電池電源装置1の場合と同様、直列電池モジュールは、電池ブロックBBbと電池ブロックBBcとが混在して直列接続されたものであってよい。また、電池電源装置1,1a,1bにおいて、直列電池モジュールは、電池ブロックBB,BBa,BBb,BBcが混在して直列接続されたものであってよい。 In the battery power supply unit 1b, as in the case of the battery power supply unit 1, the series battery module may be a mixture of battery blocks BBb and BBc connected in series. Also, in the battery power supply units 1, 1a, and 1b, the series battery module may be a mixture of battery blocks BB, BBa, BBb, and BBc connected in series.

1,1a,1b 電池電源装置
2,2a,2b 直列電池モジュール
3,3a,3b 制御部
4 タッチパネルディスプレイ(操作受付部)
31,31b 脱着制御部
32 SOC取得部
33,33a 充電制御部
34,34a 放電制御部
35 温度取得部
36 連続通電時間取得部
37 連続休止時間取得部
B,B1~BN 二次電池
BB,BB1~BBN,BBa,BB1a~BBNa,BBb,BB1b~BBNb,BBc,BB1c~BBNc 電池ブロック
BS バイパススイッチング素子
Cc 充電指標
Cd 放電指標
CT 接触端子
A,G グループ
G1 第一グループ
G2 第二グループ
Ks,Kt,Kc,Kd 係数
Ns,Nt,Nc,Nd 正規化数
P1 一端
P2 他端
Pc 連続通電時間
Pd 連続休止時間
RC 反転回路
SC ブロック内直列回路
SD 切離スイッチング素子
SE 接地スイッチング素子
SR1,SR2 反転スイッチング素子
SS 直列スイッチング素子
T 温度
T1 第一端子
T2 第二端子
TE 接地端子
TT1,TT2 入出力端子
1, 1a, 1b Battery power supply device 2, 2a, 2b Series battery module 3, 3a, 3b Control unit 4 Touch panel display (operation reception unit)
31, 31b Attachment/detachment control unit 32 SOC acquisition unit 33, 33a Charging control unit 34, 34a Discharging control unit 35 Temperature acquisition unit 36 Continuous current-flow time acquisition unit 37 Continuous pause time acquisition unit B, B1 to BN Secondary batteries BB, BB1 to BBN, BBa, BB1a to BBNa, BBb, BB1b to BBNb, BBc, BB1c to BBNc Battery block BS Bypass switching element Cc Charging index Cd Discharging index CT Contact terminals A, G Group G1 First group G2 Second group Ks, Kt, Kc, Kd Coefficients Ns, Nt, Nc, Nd Normalized number P1 One end P2 Other end Pc Continuous current-flow time Pd Continuous pause time RC Inverting circuit SC In-block series circuit SD Switching switching element SE Grounding switching elements SR1, SR2 Inverting switching element SS Series switching element T Temperature T1 First terminal T2 Second terminal TE Ground terminals TT1, TT2 Input/output terminals

Claims (15)

複数の電池ブロックが直列に接続された直列電池モジュールと、
前記電池ブロックの脱着に関する制御を行う脱着制御部と、
ユーザによる前記電池ブロックの指定を受け付ける操作受付部とを備え、
前記各電池ブロックは、
二次電池の一方の極と接続可能な第一端子と、
前記二次電池の他方の極に接続可能な第二端子と、
前記第一及び第二端子に接続される前記二次電池に対して直列に接続される直列スイッチング素子と、
前記二次電池と前記直列スイッチング素子とが直列に接続されるブロック内直列回路に対して並列に接続されるバイパススイッチング素子とを含み、
前記複数の電池ブロックのうち少なくとも一つは、前記二次電池を脱着可能であり、
前記直列電池モジュールは、前記各電池ブロックにおける、前記ブロック内直列回路と前記バイパススイッチング素子との並列回路が直列接続されることによって、前記複数の電池ブロックが直列に接続され、
前記脱着制御部は、前記各電池ブロックを、前記バイパススイッチング素子をオフ、前記直列スイッチング素子をオンさせる加入状態と、前記直列スイッチング素子をオフ、前記バイパススイッチング素子をオンさせる離脱状態とに制御可能であり、前記操作受付部により前記電池ブロックの指定が受け付けられたとき、前記指定された電池ブロックを、前記離脱状態とする電池電源装置。
a series battery module in which a plurality of battery blocks are connected in series;
a detachment control unit that controls the attachment and detachment of the battery block;
an operation receiving unit that receives a user's designation of the battery block;
Each of the battery blocks is
A first terminal connectable to one electrode of a secondary battery;
a second terminal connectable to the other electrode of the secondary battery;
a series switching element connected in series with the secondary battery connected to the first and second terminals;
a bypass switching element connected in parallel to an intra-block series circuit in which the secondary battery and the series switching element are connected in series,
At least one of the plurality of battery blocks is capable of detachably mounting the secondary battery,
the series battery module is configured such that the plurality of battery blocks are connected in series by connecting in series the intra-block series circuit and the parallel circuit of the bypass switching element in each of the battery blocks;
The attachment/detachment control unit is capable of controlling each of the battery blocks to an attachment state in which the bypass switching element is turned off and the series switching element is turned on, and a detached state in which the series switching element is turned off and the bypass switching element is turned on, and when the designation of the battery block is accepted by the operation accepting unit, the battery power supply device puts the specified battery block into the detached state.
接地するための接地端子をさらに備え、
前記複数の電池ブロックのうち少なくとも一つは、前記第一及び第二端子のうちいずれか一方と前記接地端子との間に介設される接地スイッチング素子をさらに含み、
前記接地スイッチング素子を含む電池ブロックのブロック内直列回路は、前記二次電池の、前記直列スイッチング素子とは反対側に直列接続される切離スイッチング素子をさらに含み、
前記脱着制御部は、前記操作受付部により前記接地スイッチング素子を含む電池ブロックの指定が受け付けられたとき、前記指定された電池ブロックを前記離脱状態とすることにより前記直列スイッチング素子をオフすると共に、さらに前記切離スイッチング素子をオフ、前記接地スイッチング素子をオンする請求項1に記載の電池電源装置。
A ground terminal for grounding is further provided,
At least one of the plurality of battery blocks further includes a ground switching element interposed between one of the first and second terminals and the ground terminal;
the intra-block series circuit of the battery block including the ground switching element further includes a disconnection switching element connected in series to the secondary battery on the opposite side to the series switching element,
The battery power supply device of claim 1, wherein when the operation receiving unit receives designation of a battery block including the ground switching element, the detachment control unit turns off the series switching element by putting the specified battery block into the detached state, and further turns off the separation switching element and turns on the ground switching element.
前記脱着制御部は、前記二次電池が取り外された前記電池ブロックに前記二次電池が取り付けられたとき、さらに、前記二次電池が取り付けられた電池ブロックの、前記接地スイッチング素子をオフ、前記切離スイッチング素子をオンする請求項2に記載の電池電源装置。 The battery power supply device according to claim 2, wherein the attachment/detachment control unit further turns off the ground switching element and turns on the disconnect switching element of the battery block to which the secondary battery is attached when the secondary battery is attached to the battery block from which the secondary battery has been removed. 前記脱着制御部は、前記二次電池が取り外された前記電池ブロックに前記二次電池が取り付けられたとき、さらに、前記二次電池が取り付けられた電池ブロックを、前記加入状態とする請求項3に記載の電池電源装置。 The battery power supply device according to claim 3, wherein the attachment/detachment control unit further sets the battery block to which the secondary battery is attached to the joined state when the secondary battery is attached to the battery block from which the secondary battery has been removed. 接地するための接地端子をさらに備え、
前記複数の電池ブロックのうち少なくとも一つは、前記二次電池の筐体に接触可能であって、かつ前記接地端子と導通する接触端子をさらに備える請求項1に記載の電池電源装置。
A ground terminal for grounding is further provided,
2. The battery power supply device according to claim 1, wherein at least one of the plurality of battery blocks further comprises a contact terminal capable of coming into contact with a housing of the secondary battery and electrically connected to the ground terminal.
前記各電池ブロックの二次電池のSOCを取得するSOC取得部と、
前記直列電池モジュールを充電する際に、前記複数の電池ブロックのうち前記二次電池のSOCが100%に満たない電池ブロックを、相対的に前記二次電池のSOCが大きい第一グループと、相対的に前記二次電池のSOCが小さい第二グループとにグルーピングし、前記第一グループの電池ブロックを前記加入状態とし、前記第二グループの電池ブロックを前記離脱状態とすることによって、前記第一グループの電池ブロックを優先的に充電する充電制御部とをさらに備える請求項1に記載の電池電源装置。
an SOC acquisition unit that acquires an SOC of a secondary battery of each of the battery blocks;
2. The battery power supply device of claim 1, further comprising a charge control unit that, when charging the series battery module, groups battery blocks among the plurality of battery blocks in which the SOC of the secondary battery is less than 100% into a first group in which the SOC of the secondary battery is relatively high and a second group in which the SOC of the secondary battery is relatively low, and sets the battery blocks of the first group to the added state and the battery blocks of the second group to the removed state, thereby preferentially charging the battery blocks of the first group.
前記充電制御部は、前記SOCが100%に満たない電池ブロックのうち最もSOCが大きい電池ブロックを前記第一グループとする請求項6に記載の電池電源装置。 The battery power supply device according to claim 6, wherein the charging control unit selects a battery block having the highest SOC among the battery blocks whose SOC is less than 100% as the first group. 前記各電池ブロックの二次電池のSOCを取得するSOC取得部と、
前記直列電池モジュールを放電する際に、前記SOCが満充電を示す二次電池を含む前記電池ブロックを前記離脱状態とする放電制御部とをさらに備える請求項1に記載の電池電源装置。
an SOC acquisition unit that acquires an SOC of a secondary battery of each of the battery blocks;
2 . The battery power supply device according to claim 1 , further comprising a discharge control unit that, when discharging the series battery module, places the battery block including a secondary battery whose SOC indicates full charge in the detached state.
前記各電池ブロックの二次電池のSOCを取得するSOC取得部と、
前記各電池ブロックの二次電池のSOCを均等化するように前記各電池ブロックの、前記加入状態と前記離脱状態との切り替えを制御することによって、前記各電池ブロックの充電を制御する充電制御部とをさらに備える請求項1に記載の電池電源装置。
an SOC acquisition unit that acquires an SOC of a secondary battery of each of the battery blocks;
2. The battery power supply device of claim 1, further comprising a charging control unit that controls the charging of each of the battery blocks by controlling the switching of each of the battery blocks between the joining state and the separation state so as to equalize the SOC of the secondary batteries of each of the battery blocks.
前記充電制御部は、前記SOCに加えて、前記各電池ブロックの二次電池の温度、現時点から遡って連続して前記各電池ブロックが加入状態とされていた時間である連続通電時間、及び現時点から遡って連続して前記各電池ブロックが離脱状態とされていた時間である連続休止時間のうち少なくとも一つに基づいて、前記各電池ブロックの充電を制御する請求項9に記載の電池電源装置。 The battery power supply device according to claim 9, wherein the charging control unit controls the charging of each battery block based on at least one of the following in addition to the SOC: the temperature of the secondary battery of each battery block; the continuous current-on time, which is the continuous time that each battery block has been in a connected state going back from the current time; and the continuous pause time, which is the continuous time that each battery block has been in a disconnected state going back from the current time. 前記各電池ブロックの二次電池のSOCを取得するSOC取得部と、
前記各電池ブロックの二次電池のSOCを均等化するように前記各電池ブロックの、前記加入状態と前記離脱状態との切り替えを制御することによって、前記各電池ブロックの放電を制御する放電制御部とをさらに備える請求項1に記載の電池電源装置。
an SOC acquisition unit that acquires an SOC of a secondary battery of each of the battery blocks;
The battery power supply device of claim 1, further comprising a discharge control unit that controls the discharging of each of the battery blocks by controlling the switching of each of the battery blocks between the joining state and the withdrawal state so as to equalize the SOC of the secondary batteries of each of the battery blocks.
前記放電制御部は、前記SOCに加えて、前記各電池ブロックの二次電池の温度、現時点から遡って連続して前記各電池ブロックが加入状態とされていた時間である連続通電時間、及び現時点から遡って連続して前記各電池ブロックが離脱状態とされていた時間である連続休止時間のうち少なくとも一つに基づいて、前記各電池ブロックの放電を制御する請求項11に記載の電池電源装置。 The battery power supply device according to claim 11, wherein the discharge control unit controls the discharge of each battery block based on at least one of the following in addition to the SOC: the temperature of the secondary battery of each battery block; the continuous current-on time, which is the continuous time that each battery block has been in a connected state going back from the current time; and the continuous pause time, which is the continuous time that each battery block has been in a disconnected state going back from the current time. 前記複数の電池ブロックのうち少なくとも一つは、前記二次電池の極性を反転させる反転回路をさらに備える請求項1~12のいずれか1項に記載の電池電源装置。 The battery power supply device according to any one of claims 1 to 12, wherein at least one of the plurality of battery blocks further comprises an inversion circuit that inverts the polarity of the secondary battery. 前記各二次電池は、それぞれ、電動機器用の電池パックである請求項1~12のいずれか1項に記載の電池電源装置。 The battery power supply device according to any one of claims 1 to 12, wherein each of the secondary batteries is a battery pack for an electrically powered device. 複数の前記二次電池をさらに含む請求項1~12のいずれか1項に記載の電池電源装置。 The battery power supply device according to any one of claims 1 to 12, further comprising a plurality of the secondary batteries.
JP2022110615A 2022-07-08 2022-07-08 battery power supply Active JP7691660B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022110615A JP7691660B2 (en) 2022-07-08 2022-07-08 battery power supply
PCT/JP2023/025238 WO2024010083A1 (en) 2022-07-08 2023-07-07 Battery power source device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022110615A JP7691660B2 (en) 2022-07-08 2022-07-08 battery power supply

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2024008611A JP2024008611A (en) 2024-01-19
JP7691660B2 true JP7691660B2 (en) 2025-06-12

Family

ID=89453600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022110615A Active JP7691660B2 (en) 2022-07-08 2022-07-08 battery power supply

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7691660B2 (en)
WO (1) WO2024010083A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001292532A (en) 2000-04-05 2001-10-19 Nissin Electric Co Ltd Battery energy storage system
WO2017086349A1 (en) 2015-11-18 2017-05-26 Evtd株式会社 Control device, power storage device, and power storage system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4381365B2 (en) * 2005-09-28 2009-12-09 三洋電機株式会社 Judgment method of battery installation of charger

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001292532A (en) 2000-04-05 2001-10-19 Nissin Electric Co Ltd Battery energy storage system
WO2017086349A1 (en) 2015-11-18 2017-05-26 Evtd株式会社 Control device, power storage device, and power storage system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024010083A1 (en) 2024-01-11
JP2024008611A (en) 2024-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3421519B2 (en) Overcharge prevention circuit, overdischarge prevention circuit and charge / discharge control circuit
JP5983171B2 (en) Switch failure diagnosis device, power storage device
US7714539B2 (en) Apparatus for regulating state of charge in battery assembly
JP5316709B2 (en) Vehicle assembled battery equalization system and vehicle assembled battery equalization method
EP3076516B1 (en) Battery cell balancing system and method using lc resonance
JP4767220B2 (en) Charge state equalizing device and electric vehicle equipped with the same
JP5638535B2 (en) Battery cell voltage measuring apparatus and measuring method
CN101414759A (en) Cell balancing circuit and method for balancing battery
JP2007259612A (en) Power control device
JP2014023361A (en) Power storage system, and control method
JPH09285026A (en) Battery charging device and method, and battery pack
JP5839908B2 (en) Semiconductor circuit, battery monitoring system, control program, and control method
JP2015118060A (en) State-of-charge estimation apparatus and state-of-charge estimation method
JP6067236B2 (en) Battery module
JP2004364387A (en) Charging method of secondary battery, charger, and charge control program thereof
JP7691660B2 (en) battery power supply
JPH11355966A (en) Battery charging and discharging devices
JP3545367B2 (en) Battery pack voltage detector
JP7353910B2 (en) Tool battery pack charger, charging method and program
JP2013116008A (en) Cell balance device
JP2000166103A (en) Charge / discharge control method
JP2016040999A (en) Charge state equalization method for storage battery device
JP7084290B2 (en) Charger and charging method
JP2012244853A (en) Portable electric apparatus
JP2017175684A (en) Battery control method and battery control device

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20221223

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240905

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250422

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250515

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7691660

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150