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JP2018133851A - 制御装置、バランス補正装置、蓄電システム、及び、装置 - Google Patents

制御装置、バランス補正装置、蓄電システム、及び、装置 Download PDF

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JP2018133851A JP2017024480A JP2017024480A JP2018133851A JP 2018133851 A JP2018133851 A JP 2018133851A JP 2017024480 A JP2017024480 A JP 2017024480A JP 2017024480 A JP2017024480 A JP 2017024480A JP 2018133851 A JP2018133851 A JP 2018133851A
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Abstract

【課題】 蓄電セルの電圧、バランス補正回路を構成する部品の仕様などによっては、バランス補正回路の作動期間中に、インダクタ電流が大きく増減することがある。【解決手段】 直列に接続された第１蓄電セル及び第２蓄電セルの電圧を均等化させるバランス補正装置を制御する制御装置が、インダクタを流れる電流の電流値に関する情報を取得する電流情報取得部と、バランス補正装置が作動している期間のうちの少なくとも一部の期間において、電流情報取得部が取得した電流値に関する情報に基づいて、電流値の絶対値の谷が予め定められた条件を満足するように、バランス補正装置を制御する制御信号を、バランス補正装置に供給する制御信号供給部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、制御装置、バランス補正装置、蓄電システム、及び、装置に関する。
直列接続された多数の蓄電セルを使用するときに、蓄電セル間の電圧にバラつきが生じると、蓄電セルの容量を有効に使えず利用可能な電気量が減少する場合がある。そこで、バランス補正回路を用いて蓄電セル間の電圧を均等化させることが提案されている（特許文献１〜４を参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２００６−０６７７４２号公報
［特許文献２］特開２００８−０１７６０５号公報
［特許文献３］特開２００９−２３２６６０号公報
例えば、インダクタと、当該インダクタを流れる電流（インダクタ電流と称する場合がある。）を増減させるスイッチング素子とを用いて、蓄電セル間の電圧を均等化させる場合、蓄電セルの電圧、バランス補正回路を構成する部品の仕様などによっては、バランス補正回路の作動期間中に、インダクタ電流が大きく増減することがある。
本発明の第１の態様においては、制御装置が提供される。上記の制御装置は、例えば、直列に接続された第１蓄電セル及び第２蓄電セルの電圧を均等化させるバランス補正装置を制御する。上記のバランス補正装置は、第１蓄電セルの一端と第２蓄電セルの一端との接続点に、一端が電気的に接続されるインダクタを備えてよい。上記のバランス補正装置は、インダクタの他端と第１蓄電セルの他端との間に電気的に接続される第１スイッチング素子を備えてよい。上記のバランス補正装置は、インダクタの他端と第２蓄電セルの他端との間に電気的に接続される（ｉ）第２スイッチング素子及び（ｉｉ）整流器の少なくとも一方を備えてよい。上記の整流器は、例えば、第２蓄電セルの負極側から正極側の向きに流れる電流は流すが、第２蓄電セルの正極側から負極側の向きに流れる電流は流さない。上記の制御装置は、インダクタを流れる電流の電流値に関する情報を取得する電流情報取得部を備えてよい。上記の制御装置は、バランス補正装置が作動している期間のうちの少なくとも一部の期間において、電流情報取得部が取得した電流値に関する情報に基づいて、電流値の絶対値の谷が予め定められた条件を満足するように、バランス補正装置を制御する制御信号を、バランス補正装置に供給する制御信号供給部を備えてよい。
上記の制御信号供給部は、（ｉ）谷の値が予め定められた第１の値と等しくなるように、（ｉｉ）谷の値が第１の値よりも大きくなるように、又は、（ｉｉｉ）谷の値が、第１の値を含む予め定められた範囲内に収まるように、制御信号を供給してよい。上記の制御信号供給部は、（ｉ）谷の値が、第１蓄電セル及び第２蓄電セルの少なくとも一方の電圧又はＳＯＣの値に基づいて定められる第１の値と等しくなるように、（ｉｉ）谷の値が、第１の値よりも大きくなるように、又は、（ｉｉｉ）谷の値が、第１の値を含む範囲であって、第１蓄電セル及び第２蓄電セルの少なくとも一方の電圧又はＳＯＣの値に基づいて定められる範囲内に収まるように、制御信号を供給してよい。
上記の制御信号供給部は、例えば、（ａ）バランス補正装置が、少なくとも第２スイッチング素子を備える場合、バランス補正装置が作動している間、バランス補正装置が、（ｉ）第１スイッチング素子がオン動作し、第２スイッチング素子がオフ動作する第１の動作と、（ｉｉ）第１スイッチング素子がオフ動作し、第２スイッチング素子がオン動作する第２の動作を含むスイッチング動作を繰り返すように、第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子のオン・オフ動作を制御する制御信号を、第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子に供給する。上記の制御信号供給部は、例えば、（ｂ）バランス補正装置が、並列に配された第２スイッチング素子及び整流器を備える場合、バランス補正装置が作動している間、バランス補正装置が、（ｉ）第１スイッチング素子がオン動作し、第２スイッチング素子がオフ動作する第１の動作と、（ｉｉ）第１スイッチング素子がオフ動作し、第２スイッチング素子がオン動作する第２の動作及び（ｉｉｉ）第１スイッチング素子がオフ動作し、第２スイッチング素子がオフ動作する第３の動作の少なくとも一方とを含むスイッチング動作を繰り返すように、第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子のオン・オフ動作を制御する制御信号を、第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子に供給する、上記の制御信号供給部は、例えば、（ｃ）バランス補正装置が、少なくとも整流器を備える場合、バランス補正装置が作動している間、バランス補正装置が、（ｉ）第１スイッチング素子がオン動作する第１の動作と、（ｉｉ）第１スイッチング素子がオフ動作する第２の動作を含むスイッチング動作を繰り返すように、第１スイッチング素子のオン・オフ動作を制御する制御信号を、第１スイッチング素子に供給する。
上記の制御信号供給部は、第１スイッチング素子をオン動作させるための第１制御信号を供給するタイミングを決定する第１タイミング決定部を有してよい。上記の制御信号供給部は、第１スイッチング素子をオフ動作させるための第２制御信号を供給するタイミングを決定する第２タイミング決定部を有してよい。上記の制御信号供給部は、第１タイミング決定部が決定したタイミングで第１制御信号を生成し、第２タイミング決定部が決定したタイミングで第２制御信号を生成する制御信号生成部を有してよい。例えば、（ａ）バランス補正装置が、少なくとも第２スイッチング素子を備える場合、第１制御信号は、第１スイッチング素子をオン動作させ、第２スイッチング素子をオフ動作させるための信号であってよく第２制御信号は、第１スイッチング素子をオフ動作させ、第２スイッチング素子をオン動作させるための信号であってよい。例えば、（ｂ）バランス補正装置が、並列に配された第２スイッチング素子及び整流器を備える場合、第１制御信号は、第１スイッチング素子をオン動作させ、第２スイッチング素子をオフ動作させるための信号であってよく、第２制御信号は、（ｉ）第１スイッチング素子をオフ動作させ、第２スイッチング素子をオン動作させるための信号、若しくは、（ｉｉ）第１スイッチング素子をオフ動作させ、第２スイッチング素子をオフ動作させるための信号であってよい。例えば、（ｃ）バランス補正装置が、少なくとも整流器を備える場合、第１制御信号は、第１スイッチング素子をオン動作させるための信号であってよく、第２制御信号は、第１スイッチング素子をオフ動作させるための信号であってよい。
上記の制御装置において、第１タイミング決定部は、第１蓄電セルから第２蓄電セルに電荷を移動させる場合、予め定められた周期で、第１制御信号を供給することを決定してよい。上記の制御装置において、第２タイミング決定部は、第１蓄電セルから第２蓄電セルに電荷を移動させる場合、電流値の絶対値が、（ｉ）第１の値及び（ｉｉ）第２の動作における電流値の絶対値の減少速度の推定値に基づいて定められる参照値を超えるタイミングで、第２制御信号を供給することを決定してよい。上記の制御装置において、第２タイミング決定部は、予め定められた第１の電圧波形を有する第１参照電圧と、電流を検出するための検出電圧とが一致した場合に、第２制御信号を供給することを決定してよい。上記の制御装置において、参照電圧は、電流値の絶対値の減少速度の推定値に応じた傾きを有する三角波、鋸波又は台形波を含んでよい。上記の制御装置において、第２タイミング決定部は、予め定められた第１の期間内に電流値の絶対値が参照値を超えない場合、第１の期間が経過するタイミングで、第２制御信号を供給することを決定してよい。
上記の制御装置において、バランス補正装置は第２スイッチング素子を備えてよい。上記の制御装置において、第１タイミング決定部は、第２蓄電セルから第１蓄電セルに電荷を移動させる場合、電流値の絶対値が、（ｉ）第１の値及び（ｉｉ）第１の動作における電流値の絶対値の減少速度の推定値に基づいて定められる参照値を超えるタイミングで、第１制御信号を供給することを決定してよい。上記の制御装置において、第２タイミング決定部は、第２蓄電セルから第１蓄電セルに電荷を移動させる場合、予め定められた周期で、第２制御信号を供給することを決定してよい。上記の制御装置において、第１タイミング決定部は、予め定められた第２の電圧波形を有する第２参照電圧と、電流を検出するための検出電圧とが一致した場合に、第１制御信号を供給することを決定してよい。上記の制御装置において、参照電圧は、検出電圧の減少速度の推定値に応じた傾きを有する三角波、鋸波又は台形波を含んでよい。上記の制御装置において、第１タイミング決定部は、予め定められた第２の期間内に電流値の絶対値が参照値を超えない場合、第２の期間が経過するタイミングで、第制御１信号を供給することを決定してよい。
上記の制御装置は、電流を検出する電流検出部を備えてよい。上記の制御装置は、電荷を移動させる方向を決定する方向決定部を備えてよい。上記の制御装置は、バランス補正装置を作動させるか否か、及び、バランス補正装置を停止させるか否かの少なくとも一方を決定する動作決定部を備えてよい。上記の制御装置は、（ｉ）バランス補正装置の作動時間と、（ｉｉ）電流情報取得部が取得した電流値に関する情報、及び、電流値の絶対値の谷に関する予め定められた条件の少なくとも一方とに基づいて、第１蓄電セル及び第２蓄電セルの間を移動した電荷量を推定する移動電荷量推定部を備えてよい。上記の制御装置は、第１蓄電セル及び第２蓄電セルの少なくとも一方は、鉄成分を含むリチウム化合物を正極物質として含むリチウムイオン電池を有してよい。
本発明の第２の態様においては、バランス補正装置が提供される。上記のバランス補正装置は、例えば、直列に接続された第１蓄電セル及び第２蓄電セルの電圧を均等化させる。上記のバランス補正装置は、第１蓄電セルの一端と第２蓄電セルの一端との接続点に、一端が電気的に接続されるインダクタを備えてよい。上記のバランス補正装置は、インダクタの他端と第１蓄電セルの他端との間に電気的に接続される第１スイッチング素子を備えてよい。上記のバランス補正装置は、インダクタの他端と第２蓄電セルの他端との間に電気的に接続される（ｉ）第２スイッチング素子及び（ｉｉ）整流器の少なくとも一方を備えてよい。上記のバランス補正装置は、上記の制御装置を備えてよい。上記のバランス補正装置において、整流器は、例えば、第２蓄電セルの負極側から正極側の向きに流れる電流は流すが、第２蓄電セルの正極側から負極側の向きに流れる電流は流さない。
本発明の第３の態様においては、蓄電システムが提供される。上記の蓄電システムは、直列に接続された第１蓄電セル及び第２蓄電セルを備えてよい。上記の蓄電システムは、上記のバランス補正装置を備えてよい。
本発明の第４の態様においては、装置が提供される。上記の装置は、上記の蓄電システムを備えてよい。上記の装置は、（ｉ）蓄電システムから供給された電力を消費する負荷、及び、（ｉｉ）蓄電システムから他の機器に電力を供給するための充電設備の少なくとも一方を備えてよい。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
蓄電システム１１０を備える装置１００の一例を概略的に示す。 蓄電システム２１０の一例を概略的に示す。 均等化制御部２７０の一例を概略的に示す。 モジュール制御部２９０の一例を概略的に示す。 谷電流値を制御しない場合のインダクタ電流ＩＬの一例を概略的に示す。 谷電流値を制御した場合のインダクタ電流ＩＬの一例を概略的に示す。 駆動信号供給部３５０の一例を概略的に示す。 駆動信号生成部３５４の一例を概略的に示す。 谷電流値の制御方法の一例を概略的に示す。 蓄電モジュール２２０の動作の一例を概略的に示す。 蓄電モジュール２２０の動作の一例を概略的に示す。 参照信号φ３３の電圧波形の一例を概略的に示す。 蓄電モジュール２２０の動作の一例を概略的に示す。 駆動信号供給部３５０の一例を概略的に示す。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。また、図面を参照して、実施形態について説明するが、図面の記載において、同一又は類似の部分には同一の参照番号を付して重複する説明を省く場合がある。
図１は、蓄電システム１１０を備える装置１００の一例を概略的に示す。図１を用いて、装置１００及び蓄電システム１１０の構成及び動作について説明する。本実施形態において、装置１００は、モータ１０２と、蓄電システム１１０とを備える。モータ１０２は、蓄電システム１１０に電気的に接続され、蓄電システム１１０から供給された電力を消費する。モータ１０２は、回生ブレーキとして使用されてもよい。モータ１０２は、負荷の一例であってよい。
一実施形態において、蓄電システム１１０は、モータ１０２と電気的に接続され、モータ１０２に電力を供給する（蓄電システムの放電という場合がある）。他の実施形態において、蓄電システム１１０は、図示されない充電装置と電気的に接続され、当該充電装置から供給される電気エネルギーを蓄える（蓄電システムの充電という場合がある）。
なお、装置１００は、本実施形態に限定されるものではない。装置１００は、例えば、（ｉ）蓄電システム１１０から供給された電力を消費する負荷、及び、（ｉｉ）蓄電システム１１０から他の機器に電力を供給するための充電設備の少なくとも一方を備える。装置１００は、電気自動車、ハイブリッド自動車、電気二輪車、鉄道車両、昇降機などの輸送装置であってもよく、装置１００は、ＰＣ、携帯電話などの電気機器であってもよく、装置１００は、充電装置であってもよい。
図１に示されるとおり、本実施形態において、蓄電システム１１０は、端子１１２と、端子１１４と、保護回路１１６と、蓄電モジュール１２０とを備える。蓄電モジュール１２０は、蓄電セル１２２、蓄電セル１２４、蓄電セル１２６及び蓄電セル１２８を含む直列に接続された複数の蓄電セルと、バランス補正回路１３２、バランス補正回路１３４及びバランス補正回路１３６を含む複数のバランス補正回路とを有してよい。バランス補正回路１３２、バランス補正回路１３４及びバランス補正回路１３６は、バランス補正装置の一例であってよい。
ここで、「電気的に接続される」とは、ある要素と他の要素とが、直接接続される場合に限定されない。ある要素と他の要素との間に、第三の要素が介在していてもよい。また、「電気的に接続される」とは、ある要素と他の要素とが物理的に接続されている場合に限定されない。例えば、変圧器の入力巻線と出力巻線とは物理的には接続されていないが、電気的には接続されている。さらに、「電気的に接続される」とは、ある要素と他の要素とが現実に電気的に接続されている場合だけでなく、蓄電セルとバランス補正回路とが電気的に接続されたときに、ある要素と他の要素とが電気的に接続される場合をも含む。
なお、「直列に接続される」とは、ある要素と他の要素とが直列に電気的に接続されることを示す。また、特に断らない限り、蓄電セル間の「電圧差」は、２つの蓄電セルの電圧（端子間電圧と称される場合がある。）を比較して、電圧が高い方の蓄電セルの電圧から、電圧が低い方の蓄電セルの電圧を引いた値を意味する。
端子１１２及び端子１１４は、モータ１０２、充電装置などのシステムの外部の機器又は装置と、蓄電システム１１０とを電気的に接続する。保護回路１１６は、過電流、過電圧及び過放電の少なくとも一つから、蓄電モジュール１２０を保護する。保護回路１１６としては、例えば、特開２００９−１８３１４１号に開示されているような、公知の過電流・過電圧保護回路を利用することができる。
本実施形態において、蓄電セル１２２、蓄電セル１２４、蓄電セル１２６及び蓄電セル１２８は、直列に接続される。蓄電セル１２２、蓄電セル１２４、蓄電セル１２６及び蓄電セル１２８は、二次電池又はキャパシタであってよい。二次電池の種類としては、リチウム電池、リチウムイオン電池、リチウム硫黄電池、ナトリウム硫黄電池、鉛電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、レドックスフロー電池、金属空気電池などを例示することができる。リチウムイオン電池の種類は、特に限定されない。リチウムイオン電池の種類としては、リン酸鉄系、マンガン系、コバルト系、ニッケル系、三元系などを例示することができる。
蓄電セル１２２、蓄電セル１２４、蓄電セル１２６及び蓄電セル１２８の少なくとも１つが、さらに複数の蓄電セルを含んでもよい。蓄電セル１２２、蓄電セル１２４、蓄電セル１２６及び蓄電セル１２８の少なくとも１つが、直列に接続された複数の蓄電セルを含んでもよい。蓄電セル１２２、蓄電セル１２４、蓄電セル１２６及び蓄電セル１２８の少なくとも１つが、並列に接続された複数の蓄電セルを含んでもよい。蓄電セル１２２、蓄電セル１２４、蓄電セル１２６及び蓄電セル１２８の少なくとも１つが、マトリックス状に接続された複数の蓄電セルを含んでもよい。
本実施形態においては、蓄電モジュール１２０が、直列に接続された複数の蓄電セルを有する場合について説明する。しかしながら、蓄電モジュール１２０は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、蓄電モジュール１２０は、並列接続された複数の蓄電セルを有してもよい。
本実施形態において、バランス補正回路１３２は、蓄電セル１２２及び蓄電セル１２４の電圧を均等化させる。バランス補正回路１３２は、蓄電セル１２２の端子１１２側の一端（正極側という場合がある。）に電気的に接続される。バランス補正回路１３２は、蓄電セル１２２の端子１１４側の一端（負極側という場合がある。）と蓄電セル１２４の正極側との接続点１４３に電気的に接続される。バランス補正回路１３２は、蓄電セル１２４の負極側と蓄電セル１２６の正極側との接続点１４５に電気的に接続される。
一実施形態において、バランス補正回路１３２は、接続点１４３と電気的に接続するインダクタ（図示していない。）を有してよい。バランス補正回路１３２と、蓄電セル１２２及び蓄電セル１２４とを、上記のように電気的に接続することで、蓄電セル１２２及び上記のインダクタを含む第１の回路と、蓄電セル１２４及び上記のインダクタを含む第２の回路が形成される。バランス補正回路１３２は、第１の回路と、第２の回路とに交互に電流を流す。これにより、蓄電セル１２２と蓄電セル１２４との間でインダクタを介して電気エネルギーを授受することができる。その結果、蓄電セル１２２及び蓄電セル１２４の電圧を均等化させることができる。
本実施形態において、バランス補正回路１３２が、隣接する２つの蓄電セルの電圧を均等化させる場合について説明した。しかしながら、バランス補正回路１３２は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、バランス補正回路１３２は、直列に接続された３以上の蓄電セルのうち、任意の２つの蓄電セルの電圧を均等化させてもよい。例えば、バランス補正回路１３２を、接続点１４３の代わりに接続点１４５と電気的に接続し、接続点１４５の代わりに接続点１４７と電気的に接続することにより、バランス補正回路１３２を用いて、蓄電セル１２２及び蓄電セル１２６の電圧を均等化させることができる。
本実施形態において、バランス補正回路１３４は、蓄電セル１２４及び蓄電セル１２６の電圧を均等化させる。バランス補正回路１３４は、接続点１４３と、接続点１４５と、蓄電セル１２６の負極側と蓄電セル１２８の正極側との接続点１４７とに、電気的に接続される。バランス補正回路１３６は、蓄電セル１２６及び蓄電セル１２８の電圧を均等化させる。バランス補正回路１３６は、接続点１４５と、接続点１４７と、蓄電セル１２８の負極側とに、電気的に接続される。バランス補正回路１３４及びバランス補正回路１３６は、バランス補正回路１３２と同様の構成を有してよい。
以上の通り、本実施形態の蓄電モジュール１２０によれば、複数の蓄電セルの電圧にバラつきが生じた場合であっても、バランス補正回路の動作によって、複数の蓄電セルの電圧を均等化させることができる。その結果、蓄電システム１１０の利用効率を向上させることができる。
例えば、蓄電セル１２２と蓄電セル１２４との間で、製造品質、劣化の程度などが異なる場合、蓄電セル１２２及び蓄電セル１２４の電池特性に差が生じる場合がある。電池特性としては、電池容量、又は、放電時間に対する電池電圧の関係を示す放電電圧特性を例示することができる。例えば、蓄電セルの劣化が進行するにつれて、より短い放電時間で電池電圧が低下するようになる。
蓄電セル１２２及び蓄電セル１２４の電池特性が異なる場合、蓄電システム１１０の充電完了時に蓄電セル１２２及び蓄電セル１２４の電圧が略同一であったとしても、蓄電システム１１０の放電が進行するにつれて、蓄電セル１２２及び蓄電セル１２４の電圧にばらつきが生じる。また、蓄電システム１１０の充電開始時に蓄電セル１２２及び蓄電セル１２４の電圧が略同一であったとしても、蓄電システム１１０の充電が進行するにつれて、蓄電セル１２２及び蓄電セル１２４の電圧にばらつきが生じる。
蓄電セル１２２及び蓄電セル１２４を利用する場合において、利用可能な充電レベル（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ、ＳＯＣという場合がある。）の範囲が予め定められていることがある。このような場合において、蓄電セル１２２及び蓄電セル１２４の電圧にばらつきが生じると、蓄電システム１１０の利用効率が悪化する。しかしながら、蓄電セル１２２及び蓄電セル１２４の電圧を均等化させることで、蓄電システム１１０の利用効率を向上させることができる。
図２を用いて、蓄電システムの詳細について説明する。図１においては、蓄電システム１１０の蓄電モジュール１２０が、３以上の蓄電セルと、２以上のバランス補正回路を備える場合について説明した。一方、図２においては、蓄電システムに関する説明を簡単にする目的で、蓄電システムが、２つの蓄電セルと、１つのバランス補正回路を備える場合を例として、蓄電システムの詳細について説明する。しかしながら、図２に関連して説明される実施形態の詳細に接した当業者であれば、３以上の蓄電セルと、２以上のバランス補正回路とを備える蓄電システムの構成及び動作についても理解することができる。
図２は、蓄電システム２１０の一例を概略的に示す。本実施形態において、蓄電システム２１０は、端子２１２と、端子２１４と、保護回路２１６と、蓄電モジュール２２０とを備える。本実施形態において、蓄電モジュール２２０は、直列に接続された蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４と、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧を均等化させるバランス補正回路２３２とを備える。
本実施形態において、バランス補正回路２３２は、インダクタ２５０と、スイッチング素子２５２と、スイッチング素子２５４と、均等化制御部２７０とを有する。バランス補正回路２３２は、ダイオード２６２と、ダイオード２６４とを有してもよい。ダイオード２６２及びダイオード２６４の少なくとも一方は、ＭＯＳＦＥＴなどのソース・ドレイン間に等価的に形成される寄生ダイオードであってもよい。バランス補正回路２３２は、電圧監視部２８０を有してもよい。電圧監視部２８０は、例えば、電圧検出部２８２と、電圧検出部２８４と、差分検出部２８６とを含む。バランス補正回路２３２は、モジュール制御部２９０を有してもよい。
均等化制御部２７０、並びに、スイッチング素子２５２及びスイッチング素子２５４は、同一基板上に形成されてもよく、異なる基板上に形成されてもよい。均等化制御部２７０、及び、モジュール制御部２９０は、同一基板上に形成されてもよく、異なる基板上に形成されてもよい。
本実施形態において、バランス補正回路２３２が、均等化制御部２７０及びモジュール制御部２９０を有する場合について説明する。しかしながら、バランス補正回路２３２は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、均等化制御部２７０は、モジュール制御部２９０の機能の少なくとも一部を有してもよく、モジュール制御部２９０が、均等化制御部２７０の機能の少なくとも一部を有してもよい。
本実施形態においては、インダクタ２５０を流れるインダクタ電流を検出するための電流検出部として、（ｉ）蓄電セル２２２と、インダクタ２５０と、スイッチング素子２５２又はダイオード２６２とを含む第１の回路の適切な位置に設けられた抵抗器、及び、（ｉｉ）蓄電セル２２４と、インダクタ２５０と、スイッチング素子２５４又はダイオード２６４とを含む第２の回路の適切な位置に設けられた抵抗器を利用する場合について説明する。上記の抵抗器は、シャント抵抗器であってよい。しかしながら、電流検出部は、本実施形態に限定されない。
他の実施形態において、スイッチング素子２５２の内部抵抗、及び、スイッチング素子２５４の内部抵抗が、電流検出部として利用されてもよい。さらに他の実施形態において、電流検出部は、インダクタ２５０に流れる電流を検出して、インダクタ２５０の電流値を示す情報を含む信号を均等化制御部２７０に伝送する電流計であってもよい。
蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の一方は、第１蓄電セルの一例であってよい。蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の他方は、第２蓄電セルの一例であってよい。バランス補正回路２３２は、バランス補正装置の一例であってよい。スイッチング素子２５２及びスイッチング素子２５４の一方は、第１スイッチング素子の一例であってよい。スイッチング素子２５２及びスイッチング素子２５４の他方は、第２スイッチング素子の一例であってよい。ダイオード２６２及びダイオード２６４の一方は、整流部又は第２整流部の一例であってよい。ダイオード２６２及びダイオード２６４の他方は、第１整流部の一例であってよい。均等化制御部２７０は、制御装置の一例であってよい。モジュール制御部２９０は、方向決定部、動作決定部又は移動電荷量推定部の一例であってよい。
蓄電システム２１０の各部の説明において、蓄電システム１１０の各部と同様の構成については説明を省略する場合がある。例えば、端子２１２及び端子２１４は、それぞれ、端子１１２及び端子１１４と同様の構成を有し得る。保護回路２１６は、保護回路１１６と同様の構成を有してもよい。蓄電モジュール２２０は、蓄電モジュール１２０と同様の構成を有してもよい。蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４のそれぞれは、蓄電セル１２２、蓄電セル１２４、蓄電セル１２６又は蓄電セル１２８と同様の構成を有してもよい。また、図１に関連して説明した蓄電システム１１０の少なくとも一部が、蓄電システム２１０の対応する部材と同様の構成を有してもよい。
本実施形態において、バランス補正回路２３２は、蓄電セル２２２の正極側と、蓄電セル２２２の負極側及び蓄電セル２２４の正極側の接続点２４３と、蓄電セル２２４の負極側とに電気的に接続される。これにより、蓄電セル２２２と、スイッチング素子２５２と、インダクタ２５０とを含む第１の開閉回路が形成される。また、蓄電セル２２４と、インダクタ２５０と、スイッチング素子２５４とを含む第２の開閉回路が形成される。接続点２４３は、第１蓄電セルの一端と第２蓄電セルの一端との接続点の一例であってよい。
本実施形態において、インダクタ２５０は、蓄電セル２２２とスイッチング素子２５２との間に、蓄電セル２２２及びスイッチング素子２５２に直列に接続され、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の少なくとも一方の電圧を調整する。本実施形態において、インダクタ２５０の一端は、接続点２４３に電気的に接続される。インダクタ２５０の他端は、スイッチング素子２５２及びスイッチング素子２５４の接続点２４５に電気的に接続される。
本実施形態において、スイッチング素子２５２及びスイッチング素子２５４が、交互にオン動作及びオフ動作（オン・オフ動作という場合がある。）を繰り返すことで、インダクタ２５０にインダクタ電流ＩＬが生じる。これにより、蓄電セル１２２と蓄電セル１２４との間でインダクタを介して電気エネルギーを授受することができる。その結果、蓄電セル１２２及び蓄電セル１２４の電圧を均等化させることができる。
本実施形態において、スイッチング素子２５２は、インダクタ２５０の他端と蓄電セル２２２の正極側との間に電気的に接続される。スイッチング素子２５２は、均等化制御部２７０から駆動信号φ２２を受信して、駆動信号φ２２に基づきオン動作又はオフ動作を行う。これにより、第１の開閉回路を開閉する。スイッチング素子２５２は、ＭＯＳＦＥＴであってよい。
本実施形態において、スイッチング素子２５４は、インダクタ２５０の他端と蓄電セル２２４の負極側との間に電気的に接続される。スイッチング素子２５４は、均等化制御部２７０から駆動信号φ２４を受信して、駆動信号φ２４に基づきオン動作又はオフ動作を行う。これにより、第２の開閉回路を開閉する。スイッチング素子２５４は、ＭＯＳＦＥＴであってよい。
本実施形態において、ダイオード２６２は、インダクタ２５０の他端と蓄電セル２２２の正極側との間に電気的に接続される。ダイオード２６２は、スイッチング素子２５２と並列に配される。ダイオード２６２は、インダクタ２５０の他端から蓄電セル２２２の正極側への方向に電流を流す。一方、ダイオード２６２は、蓄電セル２２２の正極側からインダクタ２５０の他端への方向には電流を流さない。つまり、ダイオード２６２は、蓄電セル２２２の負極側から蓄電セル２２２の正極側の向きに流れる電流は流すが、蓄電セル２２２の正極側から蓄電セル２２２の負極側の向きに流れる電流は流さない。
本実施形態において、ダイオード２６４は、インダクタ２５０の他端と蓄電セル２２４の負極側との間に電気的に接続される。ダイオード２６４は、スイッチング素子２５４と並列に配される。ダイオード２６４は、蓄電セル２２４の負極側からインダクタ２５０の他端への方向に電流を流す。一方、ダイオード２６４は、インダクタ２５０の他端から蓄電セル２２４の負極側への方向には電流を流さない。つまり、ダイオード２６４は、蓄電セル２２４の負極側から蓄電セル２２４の正極側の向きに流れる電流は流すが、蓄電セル２２４の正極側から蓄電セル２２４の負極側の向きに流れる電流は流さない。
ダイオード２６２及びダイオード２６４を設けることで、スイッチング素子２５２及びスイッチング素子２５４が共にオフ状態となった期間にインダクタ電流ＩＬが残留した場合であっても、当該インダクタ電流ＩＬがダイオード２６２又はダイオード２６４を通して流れ続けることができる。これにより、インダクタ２５０に一旦生じたインダクタ電流ＩＬを無駄なく利用することができる。また、インダクタ電流ＩＬを遮断した場合に生じるサージ電圧の発生を抑制することができる。
本実施形態において、均等化制御部２７０は、スイッチング素子２５２及びスイッチング素子２５４の少なくとも一方を制御して、バランス補正回路２３２を制御する。例えば、均等化制御部２７０は、モジュール制御部２９０からの動作制御信号φ２８に基づいて、スイッチング素子２５２及びスイッチング素子２５４の少なくとも一方を制御する。
本実施形態において、均等化制御部２７０は、スイッチング素子２５２のオン・オフ動作を制御するための駆動信号φ２２をスイッチング素子２５２に供給する。また、均等化制御部２７０は、スイッチング素子２５４のオン・オフ動作を制御するための駆動信号φ２４をスイッチング素子２５４に供給する。
一実施形態において、均等化制御部２７０は、スイッチング素子２５２及びスイッチング素子２５４が交互に（又は相補的に）オン・オフ動作を繰り返すように、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を供給する。これにより、バランス補正回路２３２が作動している間、第１の開閉回路に電流が流れている状態と、第２の開閉回路に電流が流れている状態とが交互に切り替わるスイッチング動作が繰り返される。
他の実施形態において、均等化制御部２７０は、スイッチング素子２５２及びスイッチング素子２５４の一方がオン・オフ動作を繰り返し、スイッチング素子２５２及びスイッチング素子２５４の他方がオフ状態を維持するように、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を供給する。これにより、バランス補正回路２３２が作動している間、第１の開閉回路に電流が流れている状態と、第２の開閉回路に電流が流れている状態とが交互に切り替わるスイッチング動作が繰り返される。
例えば、動作制御信号φ２８が、蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させることを示している場合、均等化制御部２７０は、スイッチング素子２５２がオン・オフ動作を繰り返し、スイッチング素子２５４がオフ状態を維持するように、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を供給する。この場合、第２の開閉回路には、ダイオード２６４を介して、インダクタ電流が流れる。一方、動作制御信号φ２８が、蓄電セル２２４から蓄電セル２２２に電荷を移動させることを示している場合、均等化制御部２７０は、スイッチング素子２５４がオン・オフ動作を繰り返し、スイッチング素子２５２がオフ状態を維持するように、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を供給する。この場合、第１の開閉回路には、ダイオード２６２を介して、インダクタ電流が流れる。
均等化制御部２７０は、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４の組み合わせにより、バランス補正回路２３２を制御するために用いられる様々な制御信号を生成してよい。一実施形態において、均等化制御部２７０は、スイッチング素子２５２をオン動作させ、スイッチング素子２５４をオフ動作させるための第１制御信号を生成する。他の実施形態において、均等化制御部２７０は、スイッチング素子２５２をオフ動作させ、スイッチング素子２５４をオン動作させるための第２制御信号を生成する。さらに他の実施形態において、均等化制御部２７０は、スイッチング素子２５２をオフ動作させ、スイッチング素子２５４をオフ動作させるための第３制御信号を生成する。第１制御信号、第２制御信号及び第３制御信号のそれぞれは、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４により構成されてよい。
本実施形態において、均等化制御部２７０は、バランス補正回路２３２の作動状態において、バランス補正回路２３２が下記のスイッチング動作を繰り返すようにバランス補正回路２３２を制御する。また、均等化制御部２７０は、バランス補正回路２３２の停止状態において、バランス補正回路２３２がスイッチング動作を停止するようにバランス補正回路２３２を制御する。
例えば、均等化制御部２７０は、バランス補正回路２３２の作動期間中、バランス補正回路２３２が、スイッチング動作を予め定められた周期で繰り返すように、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を、スイッチング素子２５２及びスイッチング素子２５４に供給する。ここで、「予め定められた周期」とは、スイッチング動作の繰り返しの周期が予め設定されている場合だけなく、予め定められた何らかの制御又はアナログ回路によって当該周期が変動する場合を含む。
例えば、次のサイクルにおける周期が、現在のサイクルにおける何らかの情報と、予め定められた特定のアルゴリズム又は特定のアナログ回路とにより決定される場合であっても、当該周期は、「予め定められた周期」の一例であってよい。また、スイッチング動作に含まれる第１の動作、第２の動作及び第３の動作の少なくとも１つを他の動作に切り替えるタイミングが、特定のアルゴリズム又は特定のアナログ回路により決定される場合であっても、当該スイッチング動作の周期は、「予め定められた周期」の一例であってよい。上記の周期は、例えば、（ｉ）蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の少なくとも一方、（ｉｉ）インダクタ２５０を流れる電流の電流値、並びに、（ｉｉｉ）これらの組み合わせに基づいて、決定されてよい。
スイッチング動作は、（ｉ）スイッチング素子２５２がオン動作し、スイッチング素子２５４がオフ動作する第１の動作と、（ｉｉ）スイッチング素子２５２がオフ動作し、スイッチング素子２５４がオン動作する第２の動作とを含んでよい。スイッチング動作は、第１の動作及び第２の動作に加えて、スイッチング素子２５２及びスイッチング素子２５４の両方がオフ動作する第３の動作を含んでもよい。第１の動作、第２の動作及び第３の動作の順序は、任意に決定されてよいが、第１の動作に引き続いて第２の動作が実施されることが好ましい。スイッチング動作は、上記の第１の動作、第２の動作及び第３の動作とは異なる他の動作を含んでもよい。
本実施形態において、電圧監視部２８０は、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の少なくとも一方の電圧を監視する。本実施形態において、電圧監視部２８０は、電圧検出部２８２及び電圧検出部２８４により、蓄電セル２２２の電圧及び蓄電セル２２４の電圧を検出する。電圧監視部２８０は、蓄電セル２２２の電圧及び蓄電セル２２４の電圧を差分検出部２８６に入力して、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧差を検出する。電圧監視部２８０は、検出した電圧差を示す信号φ２６を生成して、モジュール制御部２９０に送信する。信号φ２６は、蓄電セル２２２の電圧と蓄電セル２２４の電圧のどちらが大きいかを示す情報を含んでもよい。
本実施形態において、モジュール制御部２９０は、バランス補正回路２３２を制御する。モジュール制御部２９０は、均等化制御部２７０を介して、バランス補正回路２３２を制御してよい。
一実施形態において、モジュール制御部２９０は、電荷を移動させる方向を決定する。例えば、モジュール制御部２９０は、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧又はＳＯＣに基づいて、（ｉ）蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させるか、又は、（ｉｉ）蓄電セル２２４から蓄電セル２２２に電荷を移動させるかを決定する。モジュール制御部２９０は、電荷を移動させる方向を示す情報を含む動作制御信号φ２８を、均等化制御部２７０に送信してよい。
他の実施形態において、モジュール制御部２９０は、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の間を移動した正味の電荷量（電荷の移動量と称する場合がある。）を推定する。例えば、モジュール制御部２９０は、（ｉ）バランス補正回路２３２の作動時間と、（ｉｉ）インダクタ２５０を流れた電流値の実測値又は推定値とに基づいて、電荷の移動量を推定する。モジュール制御部２９０は、電荷の移動量の推定値に基づいて、バランス補正回路２３２を制御してもよい。モジュール制御部２９０は、電荷の移動量の推定値を示す情報を含む動作制御信号φ２８を、均等化制御部２７０に送信してもよい。モジュール制御部２９０は、バランス補正装置の作動時間と、バランス補正装置の作動期間におけるインダクタ電流の電流値の絶対値の谷の値又はその目標条件とに基づいて、バランス補正装置の作動期間中に２つの蓄電セルの間を移動した正味の電荷量を推定する移動電荷量推定装置の一例であってよい。
モジュール制御部２９０は、バランス補正回路２３２が作動してから停止するまでの時間を推定してもよい。例えば、モジュール制御部２９０は、バランス補正回路２３２が作動する直前又は直後の蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧差と、電荷の移動量の推定値とに基づいて、バランス補正回路２３２が作動してから停止するまでの時間を推定する。モジュール制御部２９０は、バランス補正装置の動作対象となる２つの蓄電セルの電圧差と、バランス補正装置の作動期間におけるインダクタ電流の電流値の絶対値の谷の値又はその目標条件とに基づいて、バランス補正装置が停止するまでの時間又は時刻を推定する作業時間推定装置の一例であってよい。
さらに他の実施形態において、モジュール制御部２９０は、バランス補正回路２３２を作動させるか否か、及び、バランス補正回路２３２を停止させるか否かの少なくとも一方を決定する。モジュール制御部２９０は、バランス補正回路２３２を作動させるか否か、及び、バランス補正回路２３２を停止させるか否かの少なくとも一方を示す情報を含む動作制御信号φ２８を、均等化制御部２７０に送信する。
［バランス補正回路２３２を作動させるタイミング］
本実施形態において、モジュール制御部２９０は、停止しているバランス補正回路２３２を作動させることを示す情報を含む動作制御信号φ２８を、均等化制御部２７０に送信する。例えば、モジュール制御部２９０は、バランス補正回路２３２を作動させるタイミングで、上記の動作制御信号φ２８を均等化制御部２７０に送信する。モジュール制御部２９０は、バランス補正回路２３２を作動させるタイミングを示す情報と、当該タイミングでバランス補正回路２３２を作動させることを示す情報とを含む動作制御信号φ２８を、均等化制御部２７０に送信してもよい。
モジュール制御部２９０は、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧又はＳＯＣに基づいて、停止しているバランス補正回路２３２を作動させるタイミングを決定してよい。例えば、モジュール制御部２９０は、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の少なくとも一方の電圧又はＳＯＣが、予め定められた第１の条件を満足する場合に、バランス補正回路２３２を作動させることを決定する。上記の第１の条件としては、（ｉ）蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧又はＳＯＣの差が、予め定められた第１の値よりも大きいという条件、（ｉｉ）蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の少なくとも一方の電圧又はＳＯＣが、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧又はＳＯＣに応じて定まる値に合致するという条件などを例示することができる。
［バランス補正回路２３２を停止させるタイミング］
本実施形態において、モジュール制御部２９０は、作動しているバランス補正回路２３２を停止させることを示す情報を含む動作制御信号φ２８を、均等化制御部２７０に送信する。例えば、モジュール制御部２９０は、バランス補正回路２３２を停止させるタイミングで、上記の動作制御信号φ２８を均等化制御部２７０に送信する。モジュール制御部２９０は、バランス補正回路２３２を停止させるタイミングを示す情報と、当該タイミングでバランス補正回路２３２を停止させることを示す情報とを含む動作制御信号φ２８を、均等化制御部２７０に送信してもよい。
［バランス補正回路２３２を停止させるタイミングを決定する第１の実施形態］
モジュール制御部２９０は、２つの蓄電セルの間の電荷の移動量に基づいて、バランス補正回路２３２を停止させるタイミングを決定してよい。例えば、モジュール制御部２９０は、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の間の電荷の移動量を推定し、当該電荷の移動量の推定値に基づいて、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の少なくとも一方のＳＯＣを推定する。モジュール制御部２９０は、ＳＯＣの推定値が予め定められた第２の条件を満足する場合に、バランス補正回路２３２を停止させることを決定する。上記の第２の条件としては、（ｉ）蓄電セル２２２又は蓄電セル２２４のＳＯＣが予め定められた第２の値に合致するという条件、（ｉｉ）蓄電セル２２２又は蓄電セル２２４のＳＯＣが、予め定められた数値範囲内であるという条件、（ｉｉｉ）蓄電セル２２２又は蓄電セル２２４のＳＯＣが、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４のＳＯＣに応じて定まる値に合致するという条件などを例示することができる。
例えば、正極物質として、鉄成分を含むリチウム化合物が使用されているリチウムイオン電池の充電特性は、充電の初期から中盤に現れる電圧平坦部での電圧上昇が非常に緩やかである一方、充電末期に電池電圧が急激に上昇する曲線を描く。そのため、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の少なくとも一方が、正極物質として鉄成分を含むリチウム化合物を含むリチウムイオン電池を有する場合、蓄電セルの端子間電圧に基づいて、当該蓄電セルのＳＯＣを管理することが難しい。しかしながら、モジュール制御部２９０が、推定された電荷の移動量に基づいて、バランス補正回路２３２を停止させるタイミングを決定することで、このような場合であっても、モジュール制御部２９０は、適切なタイミングでバランス補正回路２３２を停止させることができる。鉄成分を含むリチウム化合物としては、リン酸鉄系のリチウム化合物を例示することができる。リン酸鉄系のリチウム化合物としては、リン酸鉄リチウムを例示することができる。
［バランス補正回路２３２を停止させるタイミングを決定する第２の実施形態］
モジュール制御部２９０は、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧又はＳＯＣに基づいて、バランス補正回路２３２を停止させるタイミングを決定してもよい。例えば、モジュール制御部２９０は、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の少なくとも一方の電圧又はＳＯＣが、予め定められた第３の条件を満足する場合に、バランス補正回路２３２を停止させることを決定する。上記の第３の条件としては、（ｉ）蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧又はＳＯＣの差が、予め定められた第３の値よりも小さいという条件、（ｉｉ）蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の少なくとも一方の電圧又はＳＯＣが、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧又はＳＯＣに応じて定まる値に合致するという条件などを例示することができる。第３の値は、第１の値よりも小さくてよい。
一実施形態によれば、例えば、モジュール制御部２９０は、電圧監視部２８０からの信号φ２６を受信して、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧差を示す情報を取得する。モジュール制御部２９０は、（ｉ）蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧差が予め定められた値に等しい場合又は予め定められた値よりも小さい場合に、バランス補正回路２３２を停止させることを決定し、（ｉｉ）バランス補正回路２３２を停止させることを示す情報を含む動作制御信号φ２８を、均等化制御部２７０に送信する。
均等化制御部２７０は、動作制御信号φ２８を受信すると、スイッチング素子２５２及びスイッチング素子２５４の両方がオフ動作するように、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を供給して、バランス補正回路２３２を停止させる。これにより、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の均等化がほぼ終了した状態で、バランス補正回路２３２が停止する。その結果、バランス補正回路２３２のハンチングを防止することができ、バランス補正回路２３２の消費電力を抑制することができる。
他の実施形態によれば、例えば、モジュール制御部２９０は、電圧監視部２８０からの信号φ２６を受信して、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧差を示す情報を取得する。モジュール制御部２９０は、（ｉ）蓄電セル２２２の電圧と蓄電セル２２４の電圧との大小関係が逆転するタイミングの近傍において、バランス補正回路２３２を停止させることを決定し、（ｉｉ）バランス補正回路２３２を停止させることを示す情報を含む動作制御信号φ２８を、均等化制御部２７０に送信する。モジュール制御部２９０は、例えば、バランス補正回路２３２の作動期間中に蓄電セル２２２の電圧と蓄電セル２２４の電圧との大小関係が逆転した後、バランス補正回路２３２が作動している状態における蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧差の絶対値が第１の閾値に等しくなった場合又は第１の閾値よりも小さくなった場合に、バランス補正回路２３２を停止させることを決定する。本実施形態によれば、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧差が極めて小さくなった状態で、バランス補正回路２３２が停止する。
蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧を均等化しようとする場合、通常であれば、当業者は、スイッチング素子２５２のオン時間とスイッチング素子２５４のオン時間とが等しくなるように、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を制御することを試みる。しかし、スイッチング素子２５２、スイッチング素子２５４及びバランス補正回路２３２の精度、製造誤差などにより、スイッチング素子２５２のオン時間とスイッチング素子２５４のオン時間とを精度よく一致させることは難しい。
そのため、スイッチング素子２５２のオン時間とスイッチング素子２５４のオン時間とが等しくなるように駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を制御することで、蓄電セル２２２の電圧と蓄電セル２２４の電圧とを精度よく均等化することは難しい。しかし、隣接する２つの蓄電セルの間の電圧差が小さい場合であっても、蓄電システムに含まれる蓄電セルの個数が増加すればするほど、隣接する２つの蓄電セル間の電圧差が積み重なり、システム全体としては無視できないものとなる。
本実施形態によれば、蓄電セル２２２の電圧と蓄電セル２２４の電圧との大小関係が逆転した後でバランス補正回路２３２を停止させるので、スイッチング素子２５２のオン時間とスイッチング素子２５４のオン時間とが等しくなるように駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を制御する場合と比較して、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧差が０になるタイミングを、より確実に作り出すことができる。これにより、蓄電セル２２２の電圧及び蓄電セル２２４の均等化の精度を向上させることができる。その結果、バランス補正回路２３２のハンチングを防止することができ、バランス補正回路２３２の消費電力を抑制することができる。
また、例えば、蓄電セル２２２の電圧が蓄電セル２２４の電圧より高い場合、バランス補正回路２３２が停止した後、蓄電セル２２２の電圧の測定値は、蓄電セル２２２の内部抵抗などによる電圧降下により増加する（見かけ上の電圧変動と称する場合がある。）。一方、蓄電セル２２４の電圧の測定値は、蓄電セル２２４の内部抵抗などによる電圧降下により減少する（見かけ上の電圧変動と称する場合がある）。
そのため、モジュール制御部２９０が、蓄電セル２２２の電圧と蓄電セル２２４の電圧との大小関係が逆転する前にバランス補正回路２３２を停止させた場合、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧差の絶対値は、バランス補正回路２３２が停止した後、時間とともに拡大する。これに対して、モジュール制御部２９０が、蓄電セル２２２の電圧と蓄電セル２２４の電圧との大小関係が逆転した後でバランス補正回路２３２を停止させた場合、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧差の絶対値は、バランス補正回路２３２が停止した後、時間とともに縮小する。その結果、バランス補正回路２３２が停止した状態における蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧差の絶対値をより小さくすることができる。
第１の閾値は、バランス補正回路２３２が停止した場合に生じる、蓄電セル２２２の見かけ上の電圧変動を考慮して定められてよい。第１の閾値は、インダクタ２５０の電流値と、蓄電セル２２２の直流抵抗（ＤＣＲと称する場合がある。）の値とに基づいて定められてよい。第１の閾値は、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の直流抵抗値がほぼ同等であると仮定し、インダクタ２５０の電流値と蓄電セル２２２の直流抵抗値とを乗じることで決定されてもよい。
第１の閾値は、バランス補正回路２３２が停止した場合に生じる、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の見かけ上の電圧変動を考慮して定められてよい。第１の閾値は、インダクタ２５０の電流値と、蓄電セル２２２の直流抵抗値と、蓄電セル２２４の直流抵抗値とに基づいて定められてよい。第１の閾値は、蓄電セル２２２の直流抵抗値及び蓄電セル２２４の直流抵抗値の和と、インダクタ２５０の平均電流値とを乗じた値を、２で割ることで決定されてもよい。
蓄電セル２２２の直流抵抗値は、蓄電セル２２２の温度及び劣化状況に応じて変化する。そこで、第１の閾値は、蓄電セル２２２の温度及び劣化状況の少なくとも一方を考慮して、決定されてもよい。蓄電セル２２４の直流抵抗値は、蓄電セル２２４の温度及び劣化状況に応じて変化する。そこで、第１の閾値は、蓄電セル２２４の温度及び劣化状況の少なくとも一方を考慮して決定されてもよい。例えば、第１の閾値は、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の出荷時点における直流抵抗値に予め定められた係数を乗じた値を用いて決定されてよい。予め定められた係数は、１以上３以下であってよく、１より大きく２以下であることが好ましい。
第１の閾値は、均等化制御部２７０がバランス補正回路２３２を停止させた後、バランス補正回路２３２の停止状態が維持されたと仮定した場合に、バランス補正回路２３２の停止後、予め定められた時間が経過した時点における蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４電圧差の絶対値が、第２の閾値以下になるように定められてもよい。第２の閾値の絶対値は、第１の閾値の絶対値より小さくてよい。予め定められた時間は、電圧降下による電圧変動の変動幅及び当該電圧変動の持続時間の少なくとも一方を考慮して決定されてよい。
上記の予め定められた時間は、電圧降下による電圧変動の変動幅が、電圧変動がほぼ終了した時点における最終的な変動幅の６０％（好ましくは７５％、更に好ましくは８０％である。）に達するまでの時間であってもよい。なお、電圧降下による電圧変動は、通常、３０分から１時間程度で終了する。上記の予め定められた時間は、０．５秒以上５分以内であってよく、１秒以上２分以内であることが好ましく、１秒以上１分以内であることがより好ましい。
第１の閾値は、０．５ｍＶ以上１００ｍＶ以下であってよい。第１の閾値は、より好ましくは０．５ｍＶ以上１０ｍＶ以下であり、さらに好ましくは０．５ｍＶ以上５ｍＶ以下である。通常の使用状態であれば、第１の閾値を上記の範囲内に設定することで、電圧降下による電圧変動がほぼ終了した時点における蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４電圧差の絶対値を、バランス補正回路２３２を停止させた時点における蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４電圧差の絶対値よりも小さくすることができる。その結果、バランス補正回路２３２による均等化の精度を向上させることができる。また、バランス補正回路２３２のハンチングを抑制することができる。
モジュール制御部２９０は、バランス補正回路２３２が停止した後、予め定められた期間、バランス補正回路２３２を停止させることが好ましい。これにより、バランス補正回路２３２のハンチングをより効果的に防止することができる。上記の予め定められた期間は、０．５秒以上５分以内であってよく、１秒以上２分以内であることが好ましく、１秒以上１分以内であることがより好ましい。
［バランス補正回路２３２を停止させるタイミングを決定する第３の実施形態］
蓄電セル２２２の電圧及び蓄電セル２２４の電圧に基づいて、バランス補正回路２３２を停止させるタイミングを決定する第３の実施形態としては、以下を例示することができる。本実施形態において、スイッチング動作は、第１の動作、第２の動作及び第３の動作を含む。本実施形態において、均等化制御部２７０は、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧差が小さいほど、スイッチング動作の周期に対する第３の動作の時間の割合が大きくなるように、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を供給する。
均等化制御部２７０は、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧差に基づいて、予め定められた方法に従って、第３の動作の時間を決定してもよい。動作開始時において、第３の動作の時間は０秒であってもよい。第１の動作の時間及び第２の動作の時間は等しくてもよい。第１の動作の時間及び第２の動作の時間は、第２の実施形態と同様にして決定されてもよい。
本実施形態において、モジュール制御部２９０は、第３の動作の時間又はスイッチング動作の周期に対する第３の動作の時間の割合が、予め定められた値に等しい又は予め定められた値よりも大きい場合に、バランス補正回路２３２を停止させることを決定する。本実施形態によれば、均等化制御部２７０は、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧差が十分に小さくなったタイミングで、バランス補正回路２３２が停止する。その結果、バランス補正回路２３２のハンチングを防止することができ、バランス補正回路２３２の消費電力を抑制することができる。
［バランス補正回路２３２を停止させるタイミングを決定する第４の実施形態］
蓄電セル２２２の電圧及び蓄電セル２２４の電圧に基づいて、バランス補正回路２３２を停止させるタイミングを決定する第４の実施形態としては、以下を例示することができる。本実施形態において、均等化制御部２７０は、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧差が小さいほど、スイッチング動作の周期が短くなるように、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を供給する。
均等化制御部２７０は、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧差に基づいて、予め定められた方法に従って、スイッチング動作の周期を決定してもよい。第１の動作の時間及び第２の動作の時間は等しくてもよい。第１の動作の時間及び第２の動作の時間は、第２の実施形態と同様にして決定されてもよい。スイッチング動作は、第３の動作を含んでもよいし、含まなくてもよい。スイッチング動作の周期に対する第３の動作の時間の割合は、第３の実施形態と同様にして決定されてもよい。
本実施形態において、モジュール制御部２９０は、スイッチング動作の周期が、予め定められた値に等しい又は予め定められた値よりも小さい場合に、バランス補正回路２３２を停止させることを決定する。本実施形態によれば、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧差が十分に小さくなったタイミングで、バランス補正回路２３２が停止する。また、均等化が終了した時点でバランス補正回路２３２が停止するので、バランス補正回路２３２の消費電力を抑制することができる。
［均等化制御部２７０の具体的な構成］
図３は、均等化制御部２７０の一例を概略的に示す。本実施形態において、均等化制御部２７０は、受信部３１０と、検出電圧取得部３２０と、参照信号生成部３３０と、パルス信号生成部３４０と、駆動信号供給部３５０とを備える。本実施形態において、駆動信号供給部３５０は、駆動タイミング決定部３５２と、駆動信号生成部３５４とを有する。
検出電圧取得部３２０は、電流情報取得部の一例であってよい。駆動信号供給部３５０は、制御信号供給部の一例であってよい。駆動タイミング決定部３５２は、第１タイミング決定部又は第２タイミング決定部の一例であってよい。駆動信号生成部３５４は、制御信号生成部の一例であってよい。
本実施形態において、受信部３１０は、モジュール制御部２９０からの動作制御信号φ２８を受信する。一実施形態において、受信部３１０は、動作制御信号φ２８を、駆動信号供給部３５０に転送する。他の実施形態において、受信部３１０は、動作制御信号φ２８に基づいて、信号φ３１及び信号φ３２の少なくとも一方を生成する。信号φ３１は、バランス補正回路２３２を作動させることを示す情報、又は、バランス補正回路２３２を停止させることを示す情報を含む。信号φ３２は、電荷を移動させる方向を示す情報を含む。例えば、受信部３１０は、信号φ３１を駆動信号生成部３５４に送信し、信号φ３２を駆動タイミング決定部３５２に送信する。
本実施形態において、検出電圧取得部３２０は、インダクタ２５０を流れる電流の電流値に関する情報を取得する。例えば、検出電圧取得部３２０は、インダクタ２５０を流れる電流（インダクタ電流と称する場合がある。）の電流値を検出するための電流検出抵抗における電圧降下を示す情報を取得する。本実施形態において、検出電圧取得部３２０は、（ｉ）第１の開閉回路の任意の位置に配された電流検出抵抗における電圧降下の程度を示す情報と、（ｉｉ）第２の開閉回路の任意の位置に配された電流検出抵抗における電圧降下の程度を示す情報とを取得する。インダクタ電流の電流値は、第１スイッチング素子、第２スイッチング素子を流れる電流の電流値から算出されてもよい。
本実施形態において、参照信号生成部３３０は、参照信号を生成する。参照信号生成部３３０は、参照信号を駆動タイミング決定部３５２に送信する。参照信号は、駆動タイミング決定部３５２が、インダクタ電流の電流値又はインダクタ電流の検出電圧に基づいて、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を供給するタイミングを決定する際に、参照される。参照信号は、駆動タイミング決定部３５２が、第１制御信号、第２制御信号及び第３制御信号の少なくとも１つの供給されるタイミングを決定するために用いられてよい。
一実施形態において、参照信号生成部３３０は、蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させる場合に利用される参照信号φ３３を生成する。他の実施形態において、参照信号生成部３３０は、蓄電セル２２４から蓄電セル２２２に電荷を移動させる場合に利用される参照信号φ３４を生成する。
参照信号は、例えば、参照電圧として、駆動タイミング決定部３５２に入力される。参照電圧は、予め定められた電圧波形を有してよい。参照電圧は、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の少なくとも一方の電圧に応じて定められる電圧波形を有してもよい。参照信号は、インダクタ電流の電流値の絶対値の減少速度の推定値に応じた傾きを有する三角波、鋸波又は台形波を含んでよい。
例えば、参照信号φ３３は、スイッチング素子２５２がオフ状態である場合に第２の開閉回路を流れるインダクタ電流の電流値の絶対値の減少速度の推定値に応じた傾きを有する三角波、鋸波又は台形波を含む。一方、参照信号φ３４は、スイッチング素子２５４がオフ状態である場合に第１の開閉回路を流れるインダクタ電流の電流値の絶対値の減少速度の推定値に応じた傾きを有する三角波、鋸波又は台形波を含む。
参照信号は、駆動信号φ２２又は駆動信号φ２４を供給するタイミングにおけるインダクタ電流の電流値の推定値に関する情報を含んでもよい。例えば、参照信号が参照電圧として駆動タイミング決定部３５２に入力される場合、参照電圧は、上記のインダクタ電流の電流値の推定値に応じた電圧であってもよい。また、参照電圧は、上記のインダクタ電流の電流値の推定値に応じた波高値を有するパルス波形を有してもよい。パルス波形の形状は、矩形形状であってもよく、台形形状であってもよく、三角形状であってもよく、鋸歯形状であってもよい。パルスの発生位置は、駆動信号φ２２又は駆動信号φ２４が供給されるべきタイミングの近傍に設定されてよい。
駆動信号φ２２又は駆動信号φ２４を供給するタイミングにおけるインダクタ電流の電流値は、例えば、インダクタ電流の電流値の絶対値の減少速度の推定値に基づいて算出される。駆動信号φ２２又は駆動信号φ２４を供給するタイミングは、例えば、インダクタ電流の電流値の絶対値の減少速度の推定値に基づいて算出される。
インダクタ電流の電流値の絶対値の減少速度の推定値は、例えば、任意の電圧値Ｖと、インダクタ２５０のインダクタンスＬとを利用して、Ｖ／Ｌと表される。参照電圧の三角波又は鋸波の傾きは、電流検出用の抵抗器の抵抗値Ｒ（本実施形態においては、スイッチング素子２５２又はスイッチング素子２５４の内部抵抗の抵抗値である。）と、任意の電圧値Ｖと、インダクタ２５０のインダクタンスＬとを利用して、Ｒ×Ｖ／Ｌと表される。
任意の電圧値Ｖとしては、（ｉ）スイッチング動作の開始時点における蓄電セル２２２又は蓄電セル２２４の電圧値、（ｉｉ）スイッチング動作の開始時点における蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧値の平均値、（ｉｉｉ）スイッチング動作中の任意の時点における蓄電セル２２２又は蓄電セル２２４の電圧値、（ｉｖ）スイッチング動作中の任意の時点における蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧値の平均値、（ｖ）蓄電セル２２２又は蓄電セル２２４の充放電曲線の電圧平坦領域における任意の値、（ｖｉ）蓄電セル２２２又は蓄電セル２２４の代表電圧などを例示することができる。代表電圧としては、（ｉ）公称電圧、（ｉｉ）利用が予定される電圧範囲の上限値、下限値若しくは平均値などを例示することができる。
参照信号生成部３３０は、インダクタ電流の電流値の絶対値の減少速度の推定値に応じた傾きを有する三角波又は鋸波のオフセットを調整し、調整後の信号を駆動タイミング決定部３５２に供給してよい。参照信号生成部３３０は、複数の種類の参照信号を記憶していてもよい。参照信号生成部３３０は、複数の種類の参照信号の中から１つを選択し、選択された信号を駆動タイミング決定部３５２に供給してよい。
本実施形態において、パルス信号生成部３４０は、パルス信号を生成する。パルス信号は、予め定められた周期のパルス列であってよい。一実施形態において、パルス信号生成部３４０は、スイッチング動作の周期を規定するためのセット信号φ３５を生成する。他の実施形態において、駆動信号φ２２又は駆動信号φ２４のデューティ比の最大値を規定するためのリセット信号φ３６を生成する。
パルス信号生成部３４０は、パルス発生器は、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４の少なくとも一方のデューティ比を可変制御する可変パルス発生器であってもよい。駆動信号φ２２のデューティ比は、例えば、スイッチング動作の周期に対する、駆動信号φ２２のオン期間の割合として算出される。同様に、駆動信号φ２４のデューティ比は、スイッチング動作の周期に対する、駆動信号φ２４のオン期間の割合として算出される。
本実施形態において、駆動信号供給部３５０は、バランス補正回路２３２の作動期間中、バランス補正回路２３２がスイッチング動作を繰り返すように、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を、スイッチング素子２５２及びスイッチング素子２５４に供給する。例えば、駆動信号供給部３５０は、バランス補正回路２３２の作動期間中の少なくとも一部の期間において、検出電圧取得部３２０が取得した、インダクタ電流の電流値に関する情報に基づいて、当該電流値の絶対値の谷（谷電流値と称する場合がある。）が、予め定められた条件を満足するように、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を、スイッチング素子２５２及びスイッチング素子２５４に供給する。
一実施形態において、駆動信号供給部３５０は、（ｉ）谷電流値が第１の値と等しくなるように、（ｉｉ）谷電流値が上記の第１の値よりも大きくなるように、又は、（ｉｉｉ）谷電流値が、上記の第１の値を含む数値範囲内に収まるように、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を供給する、上記の第１の値は、予め定められた値であってもよく、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の少なくとも一方の電圧又はＳＯＣの値に基づいて定められる値であってもよい。上記の数値範囲は、予め定められた範囲であってもよく、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の少なくとも一方の電圧又はＳＯＣの値に基づいて定められる範囲であってもよい。
本実施形態において、駆動タイミング決定部３５２は、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を供給するタイミングを決定する。一実施形態において、駆動タイミング決定部３５２は、スイッチング素子２５２をオン動作させ、スイッチング素子２５４をオフ動作させるための第１制御信号を供給するタイミングを決定する。他の実施形態において、駆動タイミング決定部３５２は、スイッチング素子２５２をオフ動作させ、スイッチング素子２５４をオン動作させるための第２制御信号を供給するタイミングを決定する。さらに他の実施形態において、駆動タイミング決定部３５２は、スイッチング素子２５２をオフ動作させ、スイッチング素子２５４をオフ動作させるための第３制御信号を供給するタイミングを決定する。
［蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させる場合の第１実施形態］
蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させる場合、駆動タイミング決定部３５２は、例えば、予め定められた周期で、第１制御信号を供給することを決定する。駆動タイミング決定部３５２は、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の少なくとも一方の電圧若しくはＳＯＣ、又は、両者の電圧差若しくはＳＯＣの差に応じて定められる周期で、第１制御信号を供給することを決定してもよい。また、駆動タイミング決定部３５２は、（ｉ）インダクタ電流の電流値の絶対値が、第２の動作におけるインダクタ電流の電流値の絶対値の減少速度の推定値に基づいて定められる参照値を超えるタイミング、又は、（ｉｉ）駆動信号φ２２のオン時間が予め定められた期間を越えるタイミングで、第２制御信号を供給することを決定する。上記の参照値は、インダクタ電流の谷電流値の目標値と、第２の動作におけるインダクタ電流の電流値の絶対値の減少速度の推定値とに基づいて定められてもよい。
例えば、駆動タイミング決定部３５２は、検出電圧取得部３２０から、インダクタ電流の検出電圧を取得する。駆動タイミング決定部３５２は、参照信号生成部３３０から参照信号を受信する。参照信号により示される電圧波形は、第２の動作におけるインダクタ電流の電流値の絶対値の減少速度の推定値に基づいて定められる。駆動タイミング決定部３５２は、参照信号の電圧波形と、検出電圧とを比較して、両者が一致した場合に、第２制御信号を供給することを決定する。
駆動タイミング決定部３５２は、予め定められた第１の期間内にインダクタ電流の電流値の絶対値が、参照信号により示される参照値を超えない場合、当該第１の期間が経過するタイミングで、第２制御信号を供給することを決定してよい。例えば、駆動タイミング決定部３５２は、パルス信号生成部３４０から、駆動信号φ２２のデューティ比の最大値を規定するためのパルス信号を受信する。駆動タイミング決定部３５２は、上記のパルス信号に基づいて、上記の第１の期間の経過を判断してよい。
［蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させる場合の第２実施形態］
蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させる場合、駆動タイミング決定部３５２は、例えば、予め定められた周期で、第１制御信号を供給することを決定する。駆動タイミング決定部３５２は、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧若しくはＳＯＣ、又は、両者の電圧差若しくはＳＯＣの差に応じて定められる周期で、第１制御信号を供給することを決定してもよい。また、駆動タイミング決定部３５２は、インダクタ電流の電流値の絶対値が、第３の動作におけるインダクタ電流の電流値の絶対値の減少速度の推定値に基づいて定められる参照値を超えるタイミングで、第３制御信号を供給することを決定する。また、駆動タイミング決定部３５２は、駆動信号φ２２のオン時間が予め定められた期間を越えるタイミングで、第２制御信号又は第３制御信号を供給することを決定する。
例えば、駆動タイミング決定部３５２は、検出電圧取得部３２０から、インダクタ電流の検出電圧を取得する。駆動タイミング決定部３５２は、参照信号生成部３３０から参照信号を受信する。参照信号により示される電圧波形は、第３の動作におけるインダクタ電流の電流値の絶対値の減少速度の推定値に基づいて定められる。駆動タイミング決定部３５２は、参照信号の電圧波形と、検出電圧とを比較して、両者が一致した場合に、第３制御信号を供給することを決定する。
駆動タイミング決定部３５２は、予め定められた第１の期間内にインダクタ電流の電流値の絶対値が、参照信号により示される参照値を超えない場合、当該第１の期間が経過するタイミングで、第２制御信号又は第３制御信号を供給することを決定してよい。例えば、駆動タイミング決定部３５２は、パルス信号生成部３４０から、駆動信号φ２２のデューティ比の最大値を規定するためのパルス信号を受信する。駆動タイミング決定部３５２は、上記のパルス信号に基づいて、上記の第１の期間の経過を判断してよい。
［蓄電セル２２４から蓄電セル２２２に電荷を移動させる場合の第１実施形態］
蓄電セル２２４から蓄電セル２２２に電荷を移動させる場合、駆動タイミング決定部３５２は、例えば、予め定められた周期で、第２制御信号を供給することを決定する。駆動タイミング決定部３５２は、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の少なくとも一方の電圧若しくはＳＯＣ、又は、両者の電圧差若しくはＳＯＣの差に応じて定められる周期で、第２制御信号を供給することを決定してもよい。また、駆動タイミング決定部３５２は、（ｉ）インダクタ電流の電流値の絶対値が、第１の動作におけるインダクタ電流の電流値の絶対値の減少速度の推定値に基づいて定められる参照値を超えるタイミング、又は、（ｉｉ）駆動信号φ２４のオン時間が予め定められた期間を越えるタイミングで、第１制御信号を供給することを決定する。上記の参照値は、インダクタ電流の谷電流値の目標値と、第１の動作におけるインダクタ電流の電流値の絶対値の減少速度の推定値とに基づいて定められてもよい。
例えば、駆動タイミング決定部３５２は、検出電圧取得部３２０から、インダクタ電流の検出電圧を取得する。駆動タイミング決定部３５２は、参照信号生成部３３０から参照信号を受信する。参照信号により示される電圧波形は、第１の動作におけるインダクタ電流の電流値の絶対値の減少速度の推定値に基づいて定められる。駆動タイミング決定部３５２は、参照信号の電圧波形と、検出電圧とを比較して、両者が一致した場合に、第１制御信号を供給することを決定する。
駆動タイミング決定部３５２は、予め定められた第２の期間内にインダクタ電流の電流値の絶対値が、参照信号により示される参照値を超えない場合、当該第２の期間が経過するタイミングで、第１制御信号を供給することを決定してよい。例えば、駆動タイミング決定部３５２は、パルス信号生成部３４０から、駆動信号φ２４のデューティ比の最大値を規定するためのパルス信号を受信する。駆動タイミング決定部３５２は、上記のパルス信号に基づいて、上記の第２の期間の経過を判断してよい。
［蓄電セル２２４から蓄電セル２２２に電荷を移動させる場合の第２実施形態］
蓄電セル２２４から蓄電セル２２２に電荷を移動させる場合、駆動タイミング決定部３５２は、例えば、予め定められた周期で、第２制御信号を供給することを決定する。駆動タイミング決定部３５２は、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の少なくとも一方の電圧若しくはＳＯＣ、又は、両者の電圧差若しくはＳＯＣの差に応じて定められる周期で、第２制御信号を供給することを決定してもよい。また、駆動タイミング決定部３５２は、インダクタ電流の電流値の絶対値が、第３の動作におけるインダクタ電流の電流値の絶対値の減少速度の推定値に基づいて定められる参照値を超えるタイミングで、第３制御信号を供給することを決定する。また、駆動タイミング決定部３５２は、駆動信号φ２４のオン時間が予め定められた期間を越えるタイミングで、第１制御信号又は第３制御信号を供給することを決定する。上記の参照値は、インダクタ電流の谷電流値の目標値と、第３の動作におけるインダクタ電流の電流値の絶対値の減少速度の推定値とに基づいて定められてもよい。
例えば、駆動タイミング決定部３５２は、検出電圧取得部３２０から、インダクタ電流の検出電圧を取得する。駆動タイミング決定部３５２は、参照信号生成部３３０から参照信号を受信する。参照信号により示される電圧波形は、第３の動作におけるインダクタ電流の電流値の絶対値の減少速度の推定値に基づいて定められる。駆動タイミング決定部３５２は、参照信号の電圧波形と、検出電圧とを比較して、両者が一致した場合に、第３制御信号を供給することを決定する。
駆動タイミング決定部３５２は、予め定められた第２の期間内にインダクタ電流の電流値の絶対値が、参照信号により示される参照値を超えない場合、当該第２の期間が経過するタイミングで、第１制御信号又は第３制御信号を供給することを決定してよい。例えば、駆動タイミング決定部３５２は、パルス信号生成部３４０から、駆動信号φ２４のデューティ比の最大値を規定するためのパルス信号を受信する。駆動タイミング決定部３５２は、上記のパルス信号に基づいて、上記の第２の期間の経過を判断してよい。
本実施形態において、駆動信号生成部３５４は、駆動タイミング決定部３５２が第１制御信号を供給することを決定したタイミングで、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を含む第１制御信号を生成し、第１制御信号を、スイッチング素子２５２及びスイッチング素子２５４に送信する。駆動信号生成部３５４は、駆動タイミング決定部３５２が第２制御信号を供給することを決定したタイミングで、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を含む第２制御信号を生成し、第２制御信号を、スイッチング素子２５２及びスイッチング素子２５４に送信する。駆動信号生成部３５４は、駆動タイミング決定部３５２が第３制御信号を供給することを決定したタイミングで、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を含む第３制御信号を生成し、第３制御信号を、スイッチング素子２５２及びスイッチング素子２５４に送信する。
蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させる場合において、バランス補正回路２３２が作動を開始又は再開してから、駆動タイミング決定部３５２が第２制御信号又は第３制御信号を供給することを決定するまでの間、駆動信号生成部３５４は、駆動信号φ２２のデューティ比が、駆動信号φ２４のデューティ比よりも大きくなるように、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を含む第１制御信号を生成してよい。同様に、蓄電セル２２４から蓄電セル２２２に電荷を移動させる場合において、バランス補正回路２３２が作動を開始又は再開してから、駆動タイミング決定部３５２が第１制御信号又は第３制御信号を供給することを決定するまでの間、駆動信号生成部３５４は、駆動信号φ２４のデューティ比が、駆動信号φ２２のデューティ比よりも大きくなるように、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を含む第２制御信号を生成してよい。
図４は、モジュール制御部２９０の一例を概略的に示す。本実施形態において、モジュール制御部２９０は、電圧情報取得部４１０と、動作制御信号生成部４２０と、移動電荷量積算部４３０と、入出力部４４０とを備える。動作制御信号生成部４２０は、方向決定部又は動作決定部の一例であってよい。移動電荷量積算部４３０は、移動電荷量推定部の一例であってよい。
本実施形態において、電圧情報取得部４１０は、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の少なくとも一方の電圧に関する情報を取得する。例えば、電圧情報取得部４１０は、差分検出部２８６からの信号φ２６を受信する。
本実施形態において、動作制御信号生成部４２０は、電荷を移動させる方向を決定する。例えば、動作制御信号生成部４２０は、電圧情報取得部４１０から、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧に関する情報を取得する。動作制御信号生成部４２０は、電圧情報取得部４１０から取得された情報に基づいて、バランス補正回路２３２の操作対象である２つの蓄電セルのうち、電圧又はＳＯＣの大きな蓄電セルから、電圧又はＳＯＣの小さな蓄電セルに電荷を移動させることを決定する。
動作制御信号生成部４２０は、バランス補正回路２３２を作動させるか否かを決定する。動作制御信号生成部４２０は、バランス補正回路２３２を停止させるか否かを決定する。例えば、動作制御信号生成部４２０は、電圧情報取得部４１０から、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧に関する情報を取得する。動作制御信号生成部４２０は、電圧情報取得部４１０から取得された情報に基づいて、バランス補正回路２３２を作動させるか否かを決定する。また、動作制御信号生成部４２０は、電圧情報取得部４１０から取得された情報に基づいて、バランス補正回路２３２を停止させるか否かを決定する。
動作制御信号生成部４２０は、動作制御信号生成部４２０による決定事項を示す情報を含む動作制御信号φ２８を生成する。動作制御信号生成部４２０は、動作制御信号φ２８を均等化制御部２７０に送信する。
本実施形態において、移動電荷量積算部４３０は、バランス補正回路２３２の作動期間中に蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の間を移動した電荷量を積算する。移動電荷量積算部４３０は、（ｉ）バランス補正回路２３２の作動時間と、（ｉｉ）検出電圧取得部３２０が取得したインダクタ電流の電流値に関する情報、及び、駆動タイミング決定部３５２において使用されるインダクタ電流の谷電流値に関する条件の少なくとも一方とに基づいて、蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の間を移動した電荷量を推定してもよい。
本実施形態において、入出力部４４０は、ユーザからの入力を受け付ける。また、入出力部４４０は、ユーザに情報を出力する。入出力部４４０としては、（ｉ）キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル、マイクなどの入力装置、（ｉｉ）各種ディスプレイ、スピーカなどの出力装置、（ｉｉｉ）他の通信端末との間で情報を送受する通信装置又は通信インタフェースなどを例示することができる。
図５は、谷電流値を制御しない場合のインダクタ電流ＩＬの一例を概略的に示す。図５において、Ｔｓｗは、スイッチング動作の周期を示す。ｔｓｗ１は、駆動信号φ２２のオン期間を示す。ｔｓｗ２は、駆動信号φ２４のオン期間を示す。駆動信号φ２２のデューティ比は、ｔｓｗ１／Ｔｓｗとして表される。駆動信号φ２４のデューティ比は、ｔｓｗ２／Ｔｓｗとして表される。
図５に示されるとおり、谷電流値を制御しない場合、インダクタ電流ＩＬの増減が大きい。また、場合によっては、インダクタ電流ＩＬの正負が逆転する。そのため、バランス補正回路２３２を構成する部品の仕様に余裕を持たせる必要があり、コスト及び実装面積が増加する。また、実際のインダクタ電流値が、効率よく均等化を実施することができる範囲から外れることがあり、均等化の効率が低下する。さらに、均等化に要する時間を精度よく推定することが難しい。
図６は、谷電流値を制御した場合のインダクタ電流ＩＬの一例を概略的に示す。図６を用いて、蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させる場合における、インダクタ電流ＩＬの制御方法の概要を説明する。蓄電セル２２４から蓄電セル２２２に電荷を移動させる場合も、同様にして、インダクタ電流ＩＬを制御することができる。図６において、Ｔｓｗは、スイッチング動作の周期を示す。ｔｓｗ１は、駆動信号φ２２のオン期間を示す。ｔｓｗ１ｍａｘは、駆動信号φ２２のオン期間の最大値を示す。ｔｓｗ２は、駆動信号φ２４のオン期間を示す。Ｉｓは、谷電流値の目標値を示す。
図６の実施形態において、モジュール制御部２９０がバランス補正回路２３２を作動させることを決定すると、駆動タイミング決定部３５２が第１制御信号を供給することを決定する。そして、スイッチング素子２５２がオン動作し、スイッチング素子２５４がオフ動作することにより、時間の経過とともにインダクタ電流ＩＬの電流値の絶対値が増加する。インダクタ電流ＩＬの電流値の絶対値がある程度の大きさになるまでの間、駆動タイミング決定部３５２は、スイッチング素子２５２がオン動作した後、期間ｔｓｗ１ｍａｘが経過したときに、第２制御信号を供給することを決定する。この間、インダクタ電流ＩＬの谷電流値は、谷電流値の目標値Ｉｓよりも小さい。
バランス補正回路２３２がスイッチング動作を繰り返し、インダクタ電流ＩＬの電流値の絶対値がある程度の大きさになると、駆動タイミング決定部３５２は、スイッチング素子２５２がオン動作した後、期間ｔｓｗ１ｍａｘが経過する前に、第２制御信号を供給することを決定する。より具体的には、駆動タイミング決定部３５２は、インダクタ電流ＩＬの電流値の絶対値が、第２の動作又は第３の動作におけるインダクタ電流ＩＬの電流値の絶対値の減少速度の推定値に基づいて定められる参照値を超えるタイミングで、第２制御信号又は第３制御信号を供給することを決定する。これにより、インダクタ電流ＩＬの谷電流値が目標値Ｉｓと略等しくなるように制御される。
本実施形態によれば、インダクタ電流ＩＬの電流値を一定の範囲内に制御することができる。その結果、バランス補正回路２３２を構成する部品の仕様を最適化することができる。そのため、コスト及び実装面積が減少する。また、均等化の効率が向上する。さらに、均等化に要する時間を精度よく推定することができる。
図７及び図８を用いて、駆動信号供給部３５０の回路構成の一例について説明する。図７は、駆動信号供給部３５０の一例を概略的に示す。図８は、駆動信号生成部３５４の一例を概略的に示す。
本実施形態において、駆動信号供給部３５０は、端子７０２と、端子７０４と、端子７１２と、端子７１４と、端子７２２と、端子７２４とを備える。本実施形態において、駆動タイミング決定部３５２は、比較器７３２と、比較器７３４と、マルチプレクサ７４０と、ＯＲ回路７５０と、セット・リセット回路７６０と、マルチプレクサ７７０とを備える。本実施形態において、駆動信号生成部３５４は、ＯＲ回路８１２と、増幅器８２２と、ＡＮＤ回路８１４と、増幅器８２４とを備える。
端子７０２は、蓄電セル２２２の正極側の端子と電気的に接続される。端子７０２は、電源電圧ＶＤＤと電気的に接続されてよい。端子７０４は、蓄電セル２２４の負極側の端子と電気的に接続される。端子７０４は、グラウンド電圧ＶＳＳと電気的に接続されてよい。端子７１２は、スイッチング素子２５２のゲートと電気的に接続される。端子７１２は、スイッチング素子２５２の動作を制御する駆動信号φ２２を出力する。端子７１４は、スイッチング素子２５４のゲートと電気的に接続される。端子７１４は、スイッチング素子２５４の動作を制御する駆動信号φ２４を出力する。
端子７２２には、電流検出抵抗７４２における電圧降下の程度を示す情報が入力される。電流検出抵抗７４２は、例えば、一端が端子７０２及び蓄電セル２２２の正極側と電気的に接続され、他端が端子７２２と電気的に接続される。端子７２４には、電流検出抵抗７４４における電圧降下の程度を示す情報が入力される。電流検出抵抗７４４は、例えば、一端が端子７０４及び蓄電セル２２４の負極側と電気的に接続され、他端が端子７２４と電気的に接続される。端子７２２及び端子７２４に入力される電圧は、インダクタ電流を検出するための検出電圧の一例であってよい。端子７２２及び端子７２４は、検出電圧取得部３２０の一例であってよい。
比較器７３２の一方の入力には、参照信号φ３３が入力される。比較器７３２の他方の入力には、端子７２２からの検出電圧が入力される。比較器７３２は、参照信号φ３３により示される電圧が、検出電圧より大きい場合、出力信号φ７２としてＨ論理を出力する。比較器７３２は、参照信号φ３３により示される電圧が、検出電圧より小さい場合、出力信号φ７２としてＬ論理を出力する。これにより、参照信号φ３３により示される電圧と、検出電圧とが一致するタイミングを検出することができる。
比較器７３４の一方の入力には、参照信号φ３４が入力される。比較器７３４の他方の入力には、端子７２４からの検出電圧が入力される。比較器７３４は、参照信号φ３４により示される電圧が、検出電圧より小さい場合、出力信号φ７４としてＨ論理を出力する。比較器７３４は、参照信号φ３４により示される電圧が、検出電圧より大きい場合、出力信号φ７４としてＬ論理を出力する。これにより、参照信号φ３４により示される電圧と、検出電圧とが一致するタイミングを検出することができる。
マルチプレクサ７４０の一方の入力には、比較器７３２の出力信号φ７２が入力される。マルチプレクサ７４０の他方の入力には、比較器７３４の出力信号φ７４が入力される。マルチプレクサ７４０の選択制御入力には、信号φ３２が入力される。マルチプレクサ７４０は、信号φ３２に応じて、出力信号φ７２又は出力信号φ７４の何れか一方を、出力信号φ７６として出力する。
例えば、信号φ３２が、蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させることを示す場合、マルチプレクサ７４０は、比較器７３２の出力信号φ７２を、出力信号φ７６として出力する。一方、信号φ３２が、蓄電セル２２４から蓄電セル２２２に電荷を移動させることを示す場合、マルチプレクサ７４０は、比較器７３４の出力信号φ７４を、出力信号φ７６として出力する。
ＯＲ回路７５０の一方の入力には、マルチプレクサ７４０の出力信号φ７６が入力される。ＯＲ回路７５０の他方の入力には、パルス信号生成部３４０からのリセット信号φ３６が入力される。パルス信号生成部３４０は、例えば、（ｉ）蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させる場合、駆動信号φ２２のデューティ比の最大値を規定するためのリセット信号φ３６を生成し、（ｉｉ）蓄電セル２２４から蓄電セル２２２に電荷を移動させる場合、駆動信号φ２４のデューティ比の最大値を規定するためのリセット信号φ３６を生成する。
セット・リセット回路７６０のセット側の入力Ｓには、パルス信号生成部３４０からのセット信号φ３５が入力される。セット・リセット回路７６０のリセット側の入力Ｒには、ＯＲ回路７５０の出力が入力される。パルス信号生成部３４０は、例えば、（ｉ）蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させる場合、駆動信号φ２２の発生周期を規定するためのセット信号φ３５を生成し、（ｉｉ）蓄電セル２２４から蓄電セル２２２に電荷を移動させる場合、駆動信号φ２４の発生周期を規定するためのセット信号φ３５を生成する。
入力ＳにＬ論理が入力され、入力ＲにＬ論理が入力された場合、例えば、セット・リセット回路７６０の一方の出力Ｑ及び他方の出力ＱＢは、現在の状態を保持する。入力ＳにＬ論理が入力され、入力ＲにＨ論理が入力された場合、例えば、セット・リセット回路７６０の一方の出力ＱはＬ論理を出力し、他方の出力ＱＢはＨ論理を出力する。入力ＳにＨ論理が入力され、入力ＲにＬ論理が入力された場合、例えば、セット・リセット回路７６０の一方の出力ＱはＨ論理を出力し、他方の出力ＱＢはＬ論理を出力する。なお、入力Ｓ及び入力Ｒの両方にＨ論理が入力されることは禁止又は不定とされてよい。
マルチプレクサ７７０の一方の入力には、セット・リセット回路７６０の一方の出力Ｑが入力される。マルチプレクサ７７０の他方の入力には、セット・リセット回路７６０の他方の出力ＱＢが入力される。マルチプレクサ７４０の選択制御入力には、信号φ３２が入力される。マルチプレクサ７７０は、信号φ３２に応じて出力信号φ７８を出力する。
例えば、信号φ３２が、蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させることを示す場合、マルチプレクサ７７０は、セット・リセット回路７６０の一方の出力Ｑからの信号を、出力信号φ７８として出力する。一方、信号φ３２が、蓄電セル２２４から蓄電セル２２２に電荷を移動させることを示す場合、マルチプレクサ７７０は、セット・リセット回路７６０の他方の出力ＱＢからの信号を、出力信号φ７８として出力する。
駆動信号生成部３５４は、出力信号φ７８に応じて、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を出力する。駆動信号生成部３５４は、出力信号φ７８及び信号φ３１に応じて、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を出力してもよい。駆動信号生成部３５４は、信号φ３１が、バランス補正回路２３２を作動させることを示す情報を含む場合に、駆動信号φ２２及び駆動信号φ２４を出力する。本実施形態においては、信号φ３１がＨ論理である場合、バランス補正回路２３２が作動し、信号φ３１がＬ論理である場合、バランス補正回路２３２が停止する。
例えば、蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させる場合、一実施形態によれば、スイッチング素子２５２の発生周期を規定するためのセット信号φ３５がＨ論理になったタイミングで、スイッチング素子２５２をオン動作させるための駆動信号φ２２と、スイッチング素子２５４をオフ動作させるための駆動信号φ２４とが供給される。また、端子７２２からの検出電圧が参照電圧より小さくなったタイミング、又は、駆動信号φ２２のデューティ比の最大値を規定するためのリセット信号φ３６がＨ論理になったタイミングで、スイッチング素子２５２をオフ動作させるための駆動信号φ２２と、スイッチング素子２５４をオン動作させるための駆動信号φ２４とが供給される。
蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させる場合、他の実施形態によれば、スイッチング素子２５２の発生周期を規定するためのセット信号φ３５がＨ論理になったタイミングで、スイッチング素子２５２をオン動作させるための駆動信号φ２２が供給される。また、端子７２２からの検出電圧が参照電圧より小さくなったタイミング、又は、駆動信号φ２２のデューティ比の最大値を規定するためのリセット信号φ３６がＨ論理になったタイミングで、スイッチング素子２５２をオフ動作させるための駆動信号φ２２が供給される。この場合、スイッチング素子２５４はオフ状態のまま維持される。なお、駆動信号φ２２が供給されるタイミングにおいて、スイッチング素子２５４をオフ動作させるための駆動信号φ２４が供給されてもよい。
同様に、蓄電セル２２４から蓄電セル２２２に電荷を移動させる場合、一実施形態によれば、スイッチング素子２５４の発生周期を規定するためのセット信号φ３５がＨ論理になったタイミングで、スイッチング素子２５４をオン動作させるための駆動信号φ２４と、スイッチング素子２５２をオフ動作させるための駆動信号φ２２とが供給される。また、端子７２４からの検出電圧が参照電圧より大きくなったタイミング、又は、駆動信号φ２４のデューティ比の最大値を規定するためのリセット信号φ３６がＨ論理になったタイミングで、スイッチング素子２５４をオフ動作させるための駆動信号φ２４と、スイッチング素子２５２をオン動作させるための駆動信号φ２２とが供給される。
蓄電セル２２４から蓄電セル２２２に電荷を移動させる場合、他の実施形態によれば、スイッチング素子２５４の発生周期を規定するためのセット信号φ３５がＨ論理になったタイミングで、スイッチング素子２５４をオン動作させるための駆動信号φ２４が供給される。また、端子７２４からの検出電圧が参照電圧より大きくなったタイミング、又は、駆動信号φ２４のデューティ比の最大値を規定するためのリセット信号φ３６がＨ論理になったタイミングで、スイッチング素子２５４をオフ動作させるための駆動信号φ２４が供給される。この場合、スイッチング素子２５２はオフ状態のまま維持される。なお、駆動信号φ２４が供給されるタイミングにおいて、スイッチング素子２５２をオフ動作させるための駆動信号φ２２が供給されてもよい。
図９は、谷電流値の制御方法の一例を概略的に示す。例えば、蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させる場合、時刻ｔ１においてスイッチング素子２５２がオン動作し、スイッチング素子２５４がオフ動作すると、時間ｔの経過とともに、インダクタ電流ＩＬの電流値の絶対値は単調増加する。ここで、スイッチング動作の次の周期Ｔｓｗの始期である時刻ｔ２において、インダクタ電流ＩＬの谷電流値を目標値Ｉｓにするためには、（ｉ）時刻ｔ１においてスイッチング素子２５２がオン動作した後、時刻ｔｃにおいてスイッチング素子２５２がオフ動作するまでの間に増加した電流値（図９のΔＩである。）と、（ｉｉ）時刻ｔｃにおいてスイッチング素子２５２がオフ動作した後、時刻ｔ２までの間に減少する電流値とが略等しくなるように、時刻ｔｃを決定すればよいことがわかる。これにより、バランス補正装置が作動している期間のうちの少なくとも一部の期間において、インダクタ電流の電流値の絶対値の谷が予め定められた条件を満足するように、バランス補正装置を制御することができる。
スイッチング動作の周期Ｔｓｗは十分に短いので、インダクタ電流ＩＬの電流値の変化は、直線状であると近似することができる。上述のとおり、インダクタ電流ＩＬの電流値の絶対値の減少速度は、任意の電圧値Ｖと、インダクタ２５０のインダクタンスＬとを利用して、Ｖ／Ｌとして算出することができる。そのため、例えば、蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させる場合、インダクタ電流ＩＬが、Ｉｓ＋Ｖ／Ｌ×（ｔ２−ｔｃ）となったときに、スイッチング素子２５２をオフ動作させればよいことがわかる。
なお、本実施形態において、駆動タイミング決定部３５２は、インダクタ電流ＩＬの電流値の変化の推定値を電圧変換した参照電圧と、インダクタ電流の検出電圧とを比較することで、スイッチング素子２５２をオフ動作させるタイミングを決定する。これにより、比較的簡単な回路を利用して、インダクタ電流ＩＬの電流値の絶対値の谷の値を制御することができる。
インダクタ電流ＩＬの谷電流値の制御を開始した後、ｔｃがｔｓｗ１ｍａｘよりも大きくなると、インダクタ電流ＩＬの谷電流値の制御が困難になる可能性がある。また、インダクタ電流ＩＬの電流値の絶対値の減少速度は、その時点における蓄電セル２２２及び蓄電セル２２４の電圧により変化する。そこで、好ましい実施形態においては、（ｉ）バランス補正回路２３２の仕様、及び、バランス補正回路２３２を構成する部品の仕様の少なくとも一方に基づいて、インダクタ電流ＩＬの電流値の絶対値の減少速度の誤差の程度が算出され、（ｉｉ）算出された誤差の程度を考慮しても、ｔｃがｔｓｗ１ｍａｘを越えることがないように、ｔｓｗ１ｍａｘが設定される。
本実施形態において、バランス補正回路２３２は、インダクタ電流の電流値が増加する期間の長さを制御することで、インダクタ電流の谷電流値を制御した。しかしながら、インダクタ電流の谷電流値の制御方法は、本実施形態に限定されない。他の実施形態によれば、バランス補正回路２３２は、インダクタ電流の電流値が減少する期間の長さを制御することで、インダクタ電流の谷電流値を制御する。例えば、バランス補正回路２３２は、蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させる場合、インダクタ電流の電流値を任意の手段を用いて監視しておき、インダクタ電流の電流値が目標値Ｉｓを越えて増加するまでは、初期設定に基づいてバランス補正動作を繰り返す。インダクタ電流の電流値が目標値Ｉｓを越えた後、バランス補正回路２３２は、インダクタ電流が減少して、当該目標値Ｉｓと等しくなったタイミング又は当該目標値Ｉｓよりも小さくなったタイミングで、スイッチング素子２５２をオン動作させることを決定する。このとき、バランス補正回路２３２は、スイッチング素子２５４をオフ動作させることを決定してもよい。
図１０及び図１１を用いて、蓄電モジュール２２０の動作の一例を説明する。図１０は、蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させる場合における蓄電モジュール２２０の動作の一例を概略的に示す。図１１は、蓄電セル２２４から蓄電セル２２２に電荷を移動させる場合における蓄電モジュール２２０の動作の一例を概略的に示す。
図１０に示すとおり、スイッチング素子２５２の発生周期を規定するためのセット信号φ３５がＨ論理になると、スイッチング素子２５２がオン動作し、スイッチング素子２５４がオフ動作する。スイッチング素子２５２がオン動作すると、時間の経過とともに、インダクタ電流ＩＬの絶対値が単調増加する。インダクタ電流ＩＬの検出電圧の値は、電流検出抵抗７４２における電圧降下の分だけ電源電圧ＶＤＤの電圧よりも小さくなるので、インダクタ電流ＩＬの絶対値が単調増加すると、端子７２２に入力されるインダクタ電流ＩＬの検出電圧が単調減少する。
一方、参照信号φ３３の電圧波形は、例えば、時間の経過とともに単調増加する領域を含む。また、上記の領域における電圧波形の傾きは、例えば、スイッチング素子２５２がオフ動作し、スイッチング素子２５４がオン動作した場合における、インダクタ電流ＩＬの電流値の絶対値の減少速度の推定値に基づいて定められている。スイッチング素子２５２がオン動作した後、時間が経過するにつれ、端子７２２に入力されるインダクタ電流ＩＬの検出電圧は、参照信号φ３３により示される電圧に近づく。そして、端子７２２に入力されるインダクタ電流ＩＬの検出電圧が、参照信号φ３３の電圧波形と交差するタイミングにおいて、比較器７３２がＨ論理を出力する。
蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させる場合、マルチプレクサ７４０の出力信号φ７６の論理は、比較器７３２の出力信号φ７２の論理と等しくなるので、出力信号φ７６もＨ論理となる。図１０の例では、駆動信号φ２２のデューティ比の最大値を規定するためのリセット信号φ３６がＨ論理になる前に、出力信号φ７６がＨ論理になっているので、出力信号φ７６がＨ論理になったタイミングで、スイッチング素子２５２がオフ動作し、スイッチング素子２５４がオン動作する。
スイッチング素子２５２がオフ動作すると、時間の経過とともに、インダクタ電流ＩＬの絶対値が単調減少する。上述のとおり、スイッチング素子２５２をオフ動作させるタイミングは、（ｉ）スイッチング素子２５２がオン動作してから、スイッチング素子２５２がオフ動作するまでの期間における、インダクタ電流の電流値の絶対値の増加分と、（ｉｉ）スイッチング素子２５２がオフ動作してから、セット信号φ３５が次にＨ論理になるまでの期間における、インダクタ電流の電流値の絶対値の減少分とが、略等しくなるように決定されている。そのため、セット信号φ３５が次にＨ論理なるタイミングにおいて、インダクタ電流の電流値は、目標値Ｉｓと略等しくなる。
図１１に示すとおり、スイッチング素子２５４の発生周期を規定するためのセット信号φ３５がＨ論理になると、スイッチング素子２５２がオフ動作し、スイッチング素子２５４がオン動作する。スイッチング素子２５４がオン動作すると、時間の経過とともに、インダクタ電流ＩＬの絶対値が単調増加する。インダクタ電流ＩＬの検出電圧の値は、電流検出抵抗７４４における電圧上昇の分だけグラウンド電圧ＶＳＳの電圧よりも大きくなるので、インダクタ電流ＩＬの絶対値が単調増加すると、端子７２４に入力されるインダクタ電流ＩＬの検出電圧が単調増加する。
一方、参照信号φ３４の電圧波形は、例えば、時間の経過とともに単調減少する領域を含む。また、上記の領域における電圧波形の傾きは、例えば、スイッチング素子２５２がオン動作し、スイッチング素子２５４がオフ動作した場合における、インダクタ電流ＩＬの電流値の絶対値の減少速度の推定値に基づいて定められている。スイッチング素子２５４がオン動作した後、時間が経過するにつれ、端子７２４に入力されるインダクタ電流ＩＬの検出電圧は、参照信号φ３４により示される電圧に近づく。そして、端子７２４に入力されるインダクタ電流ＩＬの検出電圧が、参照信号φ３４の電圧波形と交差するタイミングにおいて、比較器７３４がＨ論理を出力する。
蓄電セル２２４から蓄電セル２２２に電荷を移動させる場合、マルチプレクサ７４０の出力信号φ７６の論理は、比較器７３４の出力信号φ７４の論理と等しくなるので、出力信号φ７６もＨ論理となる。図１１の例では、駆動信号φ２４のデューティ比の最大値を規定するためのリセット信号φ３６がＨ論理になる前に、出力信号φ７６がＨ論理になっているので、出力信号φ７６がＨ論理になったタイミングで、スイッチング素子２５２がオン動作し、スイッチング素子２５４がオフ動作する。
スイッチング素子２５４がオフ動作すると、時間の経過とともに、インダクタ電流ＩＬの絶対値が単調減少する。そして、セット信号φ３５が次にＨ論理なるタイミングにおいて、インダクタ電流の電流値は、目標値Ｉｓと略等しくなる。なお、図１１において、ｔｓｗ２ｍａｘは、駆動信号φ２４のオン期間の最大値を示す。
図１２は、参照信号φ３３の電圧波形の一例を概略的に示す。図１２の実施形態は、蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させる場合における参照信号の一例であってよい。本実施形態において、参照信号φ３３の電圧波形は、時間の経過とともに単調増加する領域を含むパルス波形を有する。また、上記の領域における電圧波形の傾きは、例えば、スイッチング素子２５２がオフ動作し、スイッチング素子２５４がオン動作した場合における、インダクタ電流ＩＬの電流値の絶対値の減少速度の推定値に基づいて定められる。また、パルスの幅は、参照信号φ３３と、端子７２２に入力される検出電圧が交差することが予想されるタイミングを含むように決定される。
図１３は、蓄電モジュール２２０の動作の一例を概略的に示す。図１３の実施形態は、蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させる場合における蓄電モジュール２２０の動作の一例であってよい。図１３の実施形態は、バランス補正回路２３２の作動中、スイッチング素子２５４がオフ状態を維持する点で、図１０の実施形態と相違する。また、上記の相違に伴って、参照信号φ３３の電波波形の傾きも異なる。これらの相違点以外の構成要素に関して、図１３の実施形態は、図１０の実施形態と同様の特徴を有してよい。なお、図１３の実施形態に関する説明に接した当業者であれば、当該記載及び図１１に関連する記載を参酌して、蓄電セル２２４から蓄電セル２２２に電荷を移動させる場合における蓄電モジュール２２０の動作を理解することができる。
図１３に示すとおり、スイッチング素子２５２の発生周期を規定するためのセット信号φ３５がＨ論理になると、スイッチング素子２５２がオン動作する。スイッチング素子２５２がオン動作すると、時間の経過とともに、インダクタ電流ＩＬの絶対値が単調増加する。インダクタ電流ＩＬの検出電圧の値は、電流検出抵抗７４２における電圧降下の分だけ電源電圧ＶＤＤの電圧よりも小さくなるので、インダクタ電流ＩＬの絶対値が単調増加すると、端子７２２に入力されるインダクタ電流ＩＬの検出電圧が単調減少する。
一方、参照信号φ３３の電圧波形は、例えば、時間の経過とともに単調増加する領域を含む。また、本実施形態において、上記の領域における電圧波形の傾きは、例えば、スイッチング素子２５２がオフ動作し、スイッチング素子２５４がオフ状態である場合における、インダクタ電流ＩＬの電流値の絶対値の減少速度の推定値に基づいて定められている。スイッチング素子２５２がオン動作した後、時間が経過するにつれ、端子７２２に入力されるインダクタ電流ＩＬの検出電圧は、参照信号φ３３により示される電圧に近づく。そして、端子７２２に入力されるインダクタ電流ＩＬの検出電圧が、参照信号φ３３の電圧波形と交差するタイミングにおいて、比較器７３２がＨ論理を出力する。
蓄電セル２２２から蓄電セル２２４に電荷を移動させる場合、マルチプレクサ７４０の出力信号φ７６の論理は、比較器７３２の出力信号φ７２の論理と等しくなるので、出力信号φ７６もＨ論理となる。図１３の例では、駆動信号φ２２のデューティ比の最大値を規定するためのリセット信号φ３６がＨ論理になる前に、出力信号φ７６がＨ論理になっているので、出力信号φ７６がＨ論理になったタイミングで、スイッチング素子２５２がオフ動作し、スイッチング素子２５４がオン動作する。
スイッチング素子２５２がオフ動作すると、時間の経過とともに、インダクタ電流ＩＬの絶対値が単調減少する。上述のとおり、スイッチング素子２５２をオフ動作させるタイミングは、（ｉ）スイッチング素子２５２がオン動作してから、スイッチング素子２５２がオフ動作するまでの期間における、インダクタ電流の電流値の絶対値の増加分と、（ｉｉ）スイッチング素子２５２がオフ動作してから、セット信号φ３５が次にＨ論理になるまでの期間における、インダクタ電流の電流値の絶対値の減少分とが、略等しくなるように決定されている。そのため、セット信号φ３５が次にＨ論理なるタイミングにおいて、インダクタ電流の電流値は、目標値Ｉｓと略等しくなる。
図１４は、駆動信号供給部３５０の一例を概略的に示す。図１４の実施形態は、インダクタ電流の電流検出抵抗として、電流検出抵抗７４２の代わりにスイッチング素子２５２の内部抵抗を利用し、電流検出抵抗７４４の代わりにスイッチング素子２５４の内部抵抗を利用する点で、図７の実施形態と相違する。上記の相違点以外の構成要素は、図７の実施形態と同様の特徴を有してよい。
本実施形態において、駆動信号供給部３５０は、端子７２２及び端子７２４の代わりに端子１４２０を有する。端子１４２０には、接続点２４５の電圧が入力される。接続点２４５の電圧は、インダクタ電流の電流値に関する情報の一例であってよい。接続点２４５の電圧は、インダクタ電流を検出するための検出電圧の一例であってよい。端子１４２０は、検出電圧取得部３２０の一例であってよい。
本実施形態において、駆動信号供給部３５０は、端子１４２０と、比較器７３２との間に配されるスイッチング素子１４３２を有する。スイッチング素子１４３２の一端は、端子１４２０と電気的に接続され、スイッチング素子１４３２の他端は、比較器７３２と電気的に接続される。駆動信号供給部３５０は、電源電圧ＶＤＤと、比較器７３２との間に配されるスイッチング素子１４３４を有する。スイッチング素子１４３４の一端は、電源電圧ＶＤＤと電気的に接続される。スイッチング素子１４３４の他端は、スイッチング素子１４３２の他端と電気的に接続される。
スイッチング素子１４３２は、例えば、スイッチング素子２５２がオン動作するときにオン動作し、スイッチング素子２５２がオフ動作するときにオフ動作するように制御される。スイッチング素子１４３４は、例えば、スイッチング素子２５２がオフ動作するときにオン動作し、スイッチング素子２５２がオン動作するときにオフ動作するように制御される。これにより、比較器７３２への入力を調整することができる。
本実施形態において、駆動信号供給部３５０は、端子１４２０と、比較器７３４との間に配されるスイッチング素子１４４２を有する。スイッチング素子１４４２の一端は、端子１４２０と電気的に接続され、スイッチング素子１４４２の他端は、比較器７３４と電気的に接続される。駆動信号供給部３５０は、グラウンド電圧ＶＳＳと、比較器７３４との間に配されるスイッチング素子１４４４を有する。スイッチング素子１４４４の一端は、グラウンド電圧ＶＳＳと電気的に接続される。スイッチング素子１４４４の他端は、スイッチング素子１４４２の他端と電気的に接続される。
スイッチング素子１４４２は、例えば、スイッチング素子２５４がオン動作するときにオン動作し、スイッチング素子２５４がオフ動作するときにオフ動作するように制御される。スイッチング素子１４４４は、例えば、スイッチング素子２５４がオフ動作するときにオン動作し、スイッチング素子２５４がオン動作するときにオフ動作するように制御される。これにより、比較器７３２への入力を調整することができる。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、技術的に矛盾しない範囲において、特定の実施形態について説明した事項を、他の実施形態に適用することができる。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
本願明細書には、下記の項目が開示されている。
［項目Ａ］
直列に接続された第１蓄電セル及び第２蓄電セルの電圧を均等化させるバランス補正装置を制御する制御装置であって、
上記バランス補正装置は、
上記第１蓄電セルの一端と上記第２蓄電セルの一端との接続点に、一端が電気的に接続されるインダクタと、
上記インダクタの他端と上記第１蓄電セルの他端との間に電気的に接続される第１スイッチング素子と、
上記インダクタの他端と上記第２蓄電セルの他端との間に電気的に接続される（ｉ）第２スイッチング素子及び（ｉｉ）第２整流器の少なくとも一方と、
を備え、
上記第２整流器は、上記第２蓄電セルの負極側から正極側の向きに流れる電流は流すが、上記第２蓄電セルの上記正極側から上記負極側の向きに流れる電流は流さず、
上記制御装置は、
上記インダクタを流れる電流の電流値に関する情報を取得する電流情報取得部と、
前記バランス補正装置が作動している期間のうちの少なくとも一部の期間において、前記電流情報取得部が取得した前記電流値に関する情報に基づいて、前記電流値の絶対値の谷が予め定められた条件を満足するように、前記バランス補正装置を制御する制御信号を、前記バランス補正装置に供給する制御信号供給部と、
を備える、
制御装置。
［項目Ｂ］
直列に接続された第１蓄電セル及び第２蓄電セルの電圧を均等化させるバランス補正装置を制御する制御装置であって、
上記バランス補正装置は、
上記第１蓄電セルの一端と上記第２蓄電セルの一端との接続点に、一端が電気的に接続されるインダクタと、
上記インダクタの他端と上記第１蓄電セルの他端との間に電気的に接続される（ｉ）第１スイッチング素子及び（ｉｉ）第１整流部の少なくとも一方と、
上記インダクタの他端と上記第２蓄電セルの他端との間に電気的に接続される第２スイッチング素子と、
を備え、
上記第１整流器は、上記第１蓄電セルの負極側から正極側の向きに流れる電流は流すが、上記第１蓄電セルの上記正極側から上記負極側の向きに流れる電流は流さず、
上記制御装置は、
上記インダクタを流れる電流の電流値に関する情報を取得する電流情報取得部と、
前記バランス補正装置が作動している期間のうちの少なくとも一部の期間において、前記電流情報取得部が取得した前記電流値に関する情報に基づいて、前記電流値の絶対値の谷が予め定められた条件を満足するように、前記バランス補正装置を制御する制御信号を、前記バランス補正装置に供給する制御信号供給部と、
を備える、
制御装置。
［項目Ｃ］
直列に接続された第１蓄電セル及び第２蓄電セルの電圧を均等化させるバランス補正装置を制御する制御装置であって、
上記バランス補正装置は、
上記第１蓄電セルの一端と上記第２蓄電セルの一端との接続点に、一端が電気的に接続されるインダクタと、
上記インダクタの他端と上記第１蓄電セルの他端との間に電気的に接続される（ｉ）第１スイッチング素子及び（ｉｉ）第１整流部の少なくとも一方と、
上記インダクタの他端と上記第２蓄電セルの他端との間に電気的に接続される（ｉ）第２スイッチング素子及び（ｉｉ）第２整流器の少なくとも一方と、
を備え、
上記バランス補正装置は、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の少なくとも一方を備え、
上記第１整流器は、上記第１蓄電セルの負極側から正極側の向きに流れる電流は流すが、上記第１蓄電セルの上記正極側から上記負極側の向きに流れる電流は流さず、
上記第２整流器は、上記第２蓄電セルの負極側から正極側の向きに流れる電流は流すが、上記第２蓄電セルの上記正極側から上記負極側の向きに流れる電流は流さず、
上記制御装置は、
上記インダクタを流れる電流の電流値に関する情報を取得する電流情報取得部と、
前記バランス補正装置が作動している期間のうちの少なくとも一部の期間において、前記電流情報取得部が取得した前記電流値に関する情報に基づいて、前記電流値の絶対値の谷が予め定められた条件を満足するように、前記バランス補正装置を制御する制御信号を、前記バランス補正装置に供給する制御信号供給部と、
を備える、
制御装置。
１００ 装置、１０２ モータ、１１０ 蓄電システム、１１２ 端子、１１４ 端子、１１６ 保護回路、１２０ 蓄電モジュール、１２２ 蓄電セル、１２４ 蓄電セル、１２６ 蓄電セル、１２８ 蓄電セル、１３２ バランス補正回路、１３４ バランス補正回路、１３６ バランス補正回路、１４３ 接続点、１４５ 接続点、１４７ 接続点、２１０ 蓄電システム、２１２ 端子、２１４ 端子、２１６ 保護回路、２２０ 蓄電モジュール、２２２ 蓄電セル、２２４ 蓄電セル、２３２ バランス補正回路、２４３ 接続点、２４５ 接続点、２５０ インダクタ、２５２ スイッチング素子、２５４ スイッチング素子、２６２ ダイオード、２６４ ダイオード、２７０ 均等化制御部、２８０ 電圧監視部、２８２ 電圧検出部、２８４ 電圧検出部、２８６ 差分検出部、２９０ モジュール制御部、３１０ 受信部、３２０ 検出電圧取得部、３３０ 参照信号生成部、３４０ パルス信号生成部、３５０ 駆動信号供給部、３５２ 駆動タイミング決定部、３５４ 駆動信号生成部、４１０ 電圧情報取得部、４２０ 動作制御信号生成部、４３０ 移動電荷量積算部、４４０ 入出力部、７０２ 端子、７０４ 端子、７１２ 端子、７１４ 端子、７２２ 端子、７２４ 端子、７３２ 比較器、７３４ 比較器、７４０ マルチプレクサ、７４２ 電流検出抵抗、７４４ 電流検出抵抗、７５０ ＯＲ回路、７６０ セット・リセット回路、７７０ マルチプレクサ、８１２ ＯＲ回路、８１４ ＡＮＤ回路、８２２ 増幅器、８２４ 増幅器、１４２０ 端子、１４３２ スイッチング素子、１４３４ スイッチング素子、１４４２ スイッチング素子、１４４４ スイッチング素子

Claims (19)

  1. 直列に接続された第１蓄電セル及び第２蓄電セルの電圧を均等化させるバランス補正装置を制御する制御装置であって、
    前記バランス補正装置は、
    前記第１蓄電セルの一端と前記第２蓄電セルの一端との接続点に、一端が電気的に接続されるインダクタと、
    前記インダクタの他端と前記第１蓄電セルの他端との間に電気的に接続される第１スイッチング素子と、
    前記インダクタの他端と前記第２蓄電セルの他端との間に電気的に接続される（ｉ）第２スイッチング素子及び（ｉｉ）整流器の少なくとも一方と、
    を備え、
    前記整流器は、前記第２蓄電セルの負極側から正極側の向きに流れる電流は流すが、前記第２蓄電セルの前記正極側から前記負極側の向きに流れる電流は流さず、
    前記制御装置は、
    前記インダクタを流れる電流の電流値に関する情報を取得する電流情報取得部と、
    前記バランス補正装置が作動している期間のうちの少なくとも一部の期間において、前記電流情報取得部が取得した前記電流値に関する情報に基づいて、前記電流値の絶対値の谷が予め定められた条件を満足するように、前記バランス補正装置を制御する制御信号を、前記バランス補正装置に供給する制御信号供給部と、
    を備える、
    制御装置。
  2. 前記制御信号供給部は、（ｉ）前記谷の値が予め定められた第１の値と等しくなるように、（ｉｉ）前記谷の値が前記第１の値よりも大きくなるように、又は、（ｉｉｉ）前記谷の値が、前記第１の値を含む予め定められた範囲内に収まるように、前記制御信号を供給する、
    請求項１に記載の制御装置。
  3. 前記制御信号供給部は、（ｉ）前記谷の値が、前記第１蓄電セル及び前記第２蓄電セルの少なくとも一方の電圧又はＳＯＣの値に基づいて定められる第１の値と等しくなるように、（ｉｉ）前記谷の値が、前記第１の値よりも大きくなるように、又は、（ｉｉｉ）前記谷の値が、前記第１の値を含む範囲であって、前記第１蓄電セル及び前記第２蓄電セルの少なくとも一方の電圧又はＳＯＣの値に基づいて定められる範囲内に収まるように、前記制御信号を供給する、
    請求項１に記載の制御装置。
  4. 前記制御信号供給部は、
    （ａ）前記バランス補正装置が、少なくとも前記第２スイッチング素子を備える場合、
    前記バランス補正装置が作動している間、前記バランス補正装置が、（ｉ）前記第１スイッチング素子がオン動作し、前記第２スイッチング素子がオフ動作する第１の動作と、（ｉｉ）前記第１スイッチング素子がオフ動作し、前記第２スイッチング素子がオン動作する第２の動作を含むスイッチング動作を繰り返すように、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子のオン・オフ動作を制御する前記制御信号を、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子に供給する、
    （ｂ）前記バランス補正装置が、並列に配された前記第２スイッチング素子及び前記整流器を備える場合、
    前記バランス補正装置が作動している間、前記バランス補正装置が、（ｉ）前記第１スイッチング素子がオン動作し、前記第２スイッチング素子がオフ動作する第１の動作と、（ｉｉ）前記第１スイッチング素子がオフ動作し、前記第２スイッチング素子がオン動作する第２の動作及び（ｉｉｉ）前記第１スイッチング素子がオフ動作し、前記第２スイッチング素子がオフ動作する第３の動作の少なくとも一方とを含むスイッチング動作を繰り返すように、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子のオン・オフ動作を制御する前記制御信号を、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子に供給する、又は、
    （ｃ）前記バランス補正装置が、少なくとも前記整流器を備える場合、
    前記バランス補正装置が作動している間、前記バランス補正装置が、（ｉ）前記第１スイッチング素子がオン動作する第１の動作と、（ｉｉ）前記第１スイッチング素子がオフ動作する第２の動作を含むスイッチング動作を繰り返すように、前記第１スイッチング素子のオン・オフ動作を制御する前記制御信号を、前記第１スイッチング素子に供給する、
    請求項２又は請求項３に記載の制御装置。
  5. 前記制御信号供給部は、
    前記第１スイッチング素子をオン動作させるための第１制御信号を供給するタイミングを決定する第１タイミング決定部と、
    前記第１スイッチング素子をオフ動作させるための第２制御信号を供給するタイミングを決定する第２タイミング決定部と、
    前記第１タイミング決定部が決定したタイミングで前記第１制御信号を生成し、前記第２タイミング決定部が決定したタイミングで前記第２制御信号を生成する制御信号生成部と、
    を有し、
    （ａ）前記バランス補正装置が、少なくとも前記第２スイッチング素子を備える場合、
    前記第１制御信号は、前記第１スイッチング素子をオン動作させ、前記第２スイッチング素子をオフ動作させるための信号であり、
    前記第２制御信号は、前記第１スイッチング素子をオフ動作させ、前記第２スイッチング素子をオン動作させるための信号である、
    （ｂ）前記バランス補正装置が、並列に配された前記第２スイッチング素子及び前記整流器を備える場合、
    前記第１制御信号は、前記第１スイッチング素子をオン動作させ、前記第２スイッチング素子をオフ動作させるための信号であり、
    前記第２制御信号は、（ｉ）前記第１スイッチング素子をオフ動作させ、前記第２スイッチング素子をオン動作させるための信号、若しくは、（ｉｉ）前記第１スイッチング素子をオフ動作させ、前記第２スイッチング素子をオフ動作させるための信号である、又は、
    （ｃ）前記バランス補正装置が、少なくとも前記整流器を備える場合、
    前記第１制御信号は、前記第１スイッチング素子をオン動作させるための信号であり、
    前記第２制御信号は、前記第１スイッチング素子をオフ動作させるための信号である、
    請求項４に記載の制御装置。
  6. 前記第１タイミング決定部は、前記第１蓄電セルから前記第２蓄電セルに電荷を移動させる場合、予め定められた周期で、前記第１制御信号を供給することを決定し、
    前記第２タイミング決定部は、前記第１蓄電セルから前記第２蓄電セルに電荷を移動させる場合、前記電流値の絶対値が、（ｉ）前記第１の値及び（ｉｉ）前記第２の動作における前記電流値の絶対値の減少速度の推定値に基づいて定められる参照値を超えるタイミングで、前記第２制御信号を供給することを決定する、
    請求項５に記載の制御装置。
  7. 前記第２タイミング決定部は、予め定められた第１の電圧波形を有する第１参照電圧と、前記電流を検出するための検出電圧とが一致した場合に、前記第２制御信号を供給することを決定し、
    前記参照電圧は、前記電流値の絶対値の減少速度の推定値に応じた傾きを有する三角波、鋸波又は台形波を含む、
    請求項６に記載の制御装置。
  8. 前記第２タイミング決定部は、予め定められた第１の期間内に前記電流値の絶対値が前記参照値を超えない場合、前記第１の期間が経過するタイミングで、前記第２制御信号を供給することを決定する、
    請求項６又は請求項７に記載の制御装置。
  9. 前記バランス補正装置は、前記第２スイッチング素子を備え、
    前記第１タイミング決定部は、前記第２蓄電セルから前記第１蓄電セルに電荷を移動させる場合、前記電流値の絶対値が、（ｉ）前記第１の値及び（ｉｉ）前記第１の動作における前記電流値の絶対値の減少速度の推定値に基づいて定められる参照値を超えるタイミングで、前記第１制御信号を供給することを決定し、
    前記第２タイミング決定部は、前記第２蓄電セルから前記第１蓄電セルに電荷を移動させる場合、予め定められた周期で、前記第２制御信号を供給することを決定する、
    請求項５から請求項８までの何れか一項に記載の制御装置。
  10. 前記第１タイミング決定部は、予め定められた第２の電圧波形を有する第２参照電圧と、前記電流を検出するための検出電圧とが一致した場合に、前記第１制御信号を供給することを決定し、
    前記参照電圧は、前記検出電圧の減少速度の推定値に応じた傾きを有する三角波、鋸波又は台形波を含む、
    請求項９に記載の制御装置。
  11. 前記第１タイミング決定部は、予め定められた第２の期間内に前記電流値の絶対値が前記参照値を超えない場合、前記第２の期間が経過するタイミングで、前記第１制御信号を供給することを決定する、
    請求項９又は請求項１０に記載の制御装置。
  12. 前記電流を検出する電流検出部をさらに備える、
    請求項１から請求項１１までの何れか一項に記載の制御装置。
  13. 電荷を移動させる方向を決定する方向決定部をさらに備える、
    請求項１から請求項１２までの何れか一項に記載の制御装置。
  14. 前記バランス補正装置を作動させるか否か、及び、前記バランス補正装置を停止させるか否かの少なくとも一方を決定する動作決定部をさらに備える、
    請求項１から請求項１３までの何れか一項に記載の制御装置。
  15. （ｉ）前記バランス補正装置の作動時間と、（ｉｉ）前記電流情報取得部が取得した前記電流値に関する情報、及び、前記電流値の絶対値の谷に関する前記予め定められた条件の少なくとも一方とに基づいて、前記第１蓄電セル及び前記第２蓄電セルの間を移動した電荷量を推定する移動電荷量推定部をさらに備える、
    請求項１から請求項１４までの何れか一項に記載の制御装置。
  16. 前記第１蓄電セル及び前記第２蓄電セルの少なくとも一方は、鉄成分を含むリチウム化合物を正極物質として含むリチウムイオン電池を有する、
    請求項１から請求項１５までの何れか一項に記載の制御装置。
  17. 直列に接続された第１蓄電セル及び第２蓄電セルの電圧を均等化させるバランス補正装置であって、
    前記第１蓄電セルの一端と前記第２蓄電セルの一端との接続点に、一端が電気的に接続されるインダクタと、
    前記インダクタの他端と前記第１蓄電セルの他端との間に電気的に接続される第１スイッチング素子と、
    前記インダクタの他端と前記第２蓄電セルの他端との間に電気的に接続される（ｉ）第２スイッチング素子及び（ｉｉ）整流器の少なくとも一方と、
    請求項１から請求項１６までの何れか一項に記載の制御装置と、
    を備え、
    前記整流器は、前記第２蓄電セルの負極側から正極側の向きに流れる電流は流すが、前記第２蓄電セルの前記正極側から前記負極側の向きに流れる電流は流さない、
    バランス補正装置。
  18. 直列に接続された第１蓄電セル及び第２蓄電セルと、
    請求項１７に記載のバランス補正装置と、
    を備える、蓄電システム。
  19. 請求項１８に記載の蓄電システムと、
    （ｉ）前記蓄電システムから供給された電力を消費する負荷、及び、（ｉｉ）前記蓄電システムから他の機器に電力を供給するための充電設備の少なくとも一方と、
    を備える、装置。
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