特開 2024-8611 電池電源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024008611

(43)【公開日】2024-01-19

(54)【発明の名称】電池電源装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20240112BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 302C

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022110615

(22)【出願日】2022-07-08

(71)【出願人】

【識別番号】512280080

【氏名又は名称】ＡＺＡＰＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100177264

【弁理士】

【氏名又は名称】柳野 嘉秀

(74)【代理人】

【識別番号】100074561

【弁理士】

【氏名又は名称】柳野 隆生

(74)【代理人】

【識別番号】100124925

【弁理士】

【氏名又は名称】森岡 則夫

(74)【代理人】

【識別番号】100141874

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 久由

(72)【発明者】

【氏名】守屋 一成

(72)【発明者】

【氏名】楊 偉佳

【テーマコード（参考）】

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G503AA01

5G503BA03

5G503BB01

5G503CA08

5G503CA11

5G503CB11

5G503CC02

5G503DA04

5G503DA15

5G503EA05

5G503FA07

5G503GD02

5G503GD06

(57)【要約】

【課題】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。
【解決手段】各電池ブロックＢＢは、第一及び第二端子Ｔ１，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とを含むと共に二次電池Ｂを脱着可能であり、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、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。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

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。

【請求項2】

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。

【請求項3】

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。

【請求項4】

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。

【請求項5】

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。

【請求項6】

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。

【請求項7】

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。

【請求項8】

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。

【請求項9】

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。

【請求項10】

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。

【請求項11】

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。

【請求項12】

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。

【請求項13】

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。

【請求項14】

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。

【請求項15】

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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－０７９５１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

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。

【0005】

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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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。

【0007】

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。

【0008】

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。

【0009】

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。

【0010】

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。

【0011】

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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

また、複数の前記二次電池をさらに含むことが好ましい。

【0035】

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。

【発明の効果】

【0036】

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。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】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2】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。

【図3】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。

【図4】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。

【図5】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。

【図6】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。

【図7】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。

【図8】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。

【図9】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。

【図10】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11】ステップＳ２ｂ，Ｓ５１を説明するための説明図である。

【図12】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。

【発明を実施するための形態】

【0038】

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。

【0039】

（第一実施形態）

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

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。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

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）。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

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。

【0069】

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。

【0070】

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。

【0071】

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。

【0072】

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。

【0073】

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。

【0074】

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。

【0075】

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）。

【0076】

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）。

【0077】

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。

【0078】

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）。

【0079】

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。

【0080】

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。

【0081】

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。

【0082】

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。

【0083】

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。

【0084】

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。

【0085】

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。

【0086】

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。

【0087】

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。

【0088】

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。

【0089】

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。

【0090】

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。

【0091】

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。

【0092】

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。

【0093】

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。

【0094】

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。

【0095】

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。

【0096】

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。

【0097】

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。

【0098】

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。

【0099】

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。

【0100】

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。

【0101】

（第二実施形態）

【0102】

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。

【0103】

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。

【0104】

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。

【0105】

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。

【0106】

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。

【0107】

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。

【0108】

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。

【0109】

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。

【0110】

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。

【0111】

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。

【0112】

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。

【0113】

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。

【0114】

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。

【0115】

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。

【0116】

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。

【0117】

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。

【0118】

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。

【0119】

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

【0120】

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。

【0121】

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。

【0122】

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。

【0123】

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。

【0124】

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。

【0125】

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）。

【0126】

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。

【0127】

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）。

【0128】

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。

【0129】

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。

【0130】

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。

【0131】

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。

【0132】

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。

【0133】

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。

【0134】

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。

【0135】

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。

【0136】

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。

【0137】

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。

【0138】

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。

【0139】

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。

【0140】

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。

【0141】

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。

【0142】

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。

【0143】

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。

【0144】

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

【0145】

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。

【0146】

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）。

【0147】

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、

【0148】

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。

【0149】

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）。

【0150】

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。

【0151】

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。

【0152】

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。

【0153】

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。

【0154】

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。

【0155】

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。

【0156】

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。

【0157】

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。

【0158】

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。

【0159】

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。

【0160】

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。

【0161】

（第三実施形態）

【0162】

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。

【0163】

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。

【0164】

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。

【0165】

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。

【0166】

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。

【0167】

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。

【0168】

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。

【0169】

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。

【0170】

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。

【0171】

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。

【0172】

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）。

【0173】

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。

【0174】

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。

【0175】

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。

【0176】

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。

【0177】

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。

【0178】

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。

【0179】

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。

【0180】

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。

【0181】

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。

【0182】

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。

【0183】

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。

【0184】

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。

【0185】

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。

【0186】

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。

【符号の説明】

【0187】

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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】