串联蓄电单元的平衡充电电路、串联蓄电单元的平衡充电方法

文档序号:7282406阅读:156来源:国知局
专利名称:串联蓄电单元的平衡充电电路、串联蓄电单元的平衡充电方法
技术领域
本发明涉及一种串联蓄电单元的平衡充电电路、串联蓄电单元的平衡充电方法。
背景技术
二次电池、电容等蓄电单元(以下称为单元)大多串联连接来使用。当将单元串联连接时,串联单元的两端的电压变高,因此当将串联单元设为单一模块、即设为单一封装时,为了以低电压的电源对串联单元进行充电,需要使用了电感器等的升压型的充电电路。图109中的充电电路503是以往的一般已知的串联单元的充电电路。充电电路503具备线圈(电感器)LI、开关SI、开关S2以及充电用控制电路Control5,输入端子501与线圈LI的一端连接,输出端子502与开关SI的一端连接,基准电压端子与开关S2的一端连接。而且,开关SI的另一端和开关S2的另一端与线圈LI的另一端连接。另外,充电用控制电路Contix)15控制开关SI和开关S2的通断。并且,开关SI的一端与串联单元连接。通过充电用控制电路Control5来接通开关S2。而且,通过输入端子501输入输入电压Vin,将用于将电荷充入串联单元的充电电流蓄积到线圈LI。接着,通过充电用控制电路Control5来断开开关S2并接通开关SI。而且,通过已充入线圈LI的充电电流来将电荷充入串联单元。这样,能够对串联单元进行充电。另外,由于制造工序导致蓄电单元的电容值产生偏差。在这种情况下,当串联单元间的电容值有偏差时,在进行充电之后产生串联单元间的电压偏差。当产生电压偏差时,电压集中在串联单元的一个单元,产生寿命变短这样的问题。为了解决该问题,已知有将串联单元的各单元的电压均等化来保持电压的平衡的串联单元的电压平衡校正电路(单元平衡电路)(例如,参照专利文献I)。图109中的单元平衡电路504是专利文献I所述的以往的单元平衡电路。单元平衡电路504具备线圈L2、开关S3、开关S4、单元Celll、单元Cell2以及单元平衡用控制电路Control6。单元Celll和单元Cell2串联连接,串联端的一方与输出端子502连接,另一方与基准电压端子连接。而且,单元Celll和单元Cell2的接点与线圈L2的一端连接,输出端子502与开关S3的一端连接,基准电压端子与开关S4的一端连接,开关S3的另一端和开关S4的另一端与线圈L2的另一端连接。另外,单元平衡用充电电路Control6控制开关S3和开关S4的通断。通过单元平衡用控制 电路Contix)16来接通开关S4。而且,使已充入单元Cell2中的电荷中的用于保持串联单元间的电压的平衡的电流流到线圈L2来蓄积充电电流。接着,通过单元平衡用控制电路ContiOie来断开开关S4并接通开关S3。而且,通过已充入线圈L2的充电电流将电荷充入单元Celll,保持串联单元间的电压的平衡。如上述那样,充电电路以及单元平衡电路分别需要一个线圈。
当兼具上述的充电电路和单元平衡电路双方时,成为对串联单元进行充电并保持各单元的电压的平衡的串联单元的平衡充电电路。图109的整体是表示以往的串联单元的平衡充电电路的图。以往的串联单元的平衡充电电路由对串联单元进行充电的充电电路503和保持各单元的电压的平衡的单元平衡电路504构成。充电电路503具备线圈(电感器)L1、开关S1、开关S2以及充电用控制电路Control5,输入端子501与线圈LI的一端连接,输出端子502与开关SI的一端连接,基准电压端子与开关S2的一端连接。而且,开关SI的另一端和开关S2的另一端与线圈LI的另一端连接。另外,充电用控制电路503控制开关SI和开关S2的通断。单元平衡电路504具备线圈L2、开关S3、开关S4、单元Celll、单元Cell2以及单元平衡用控制电路Control6,单元Celll和单元Cell2串联连接,输出端子502与串联端的一方连接,基准电压端子与另一方连接。而且,单元Celll和单元Cell2的接点与线圈L2的一端连接,输出端子502与开关S3的一端连接,基准电压端子与开关S4的一端连接,开关S3的另一端和开关S4的另一端与线圈L2的另一端连接。另外,单元平衡用控制电路Control6控制开关S3和开关S4的通断。图110 图113是用于说明以往的串联单元的平衡充电电路的动作的图。首先,通过充电用控制电路Control5来接通开关S2。然后,通过输入端子501来输入输入电压Vin,在线圈LI中蓄积用于将电荷充入串联单元的充电电流。充电电流的路径以图110的虚线箭头表示。接着,通过充电用控制电路Control5来断开开关S2并接通开关SI。然后,将已充入线圈LI的充电电流充入串联单元。充电电流的路径以图111的虚线箭头表示。与上述的充电用控制电路Contix)15的动作平行地,通过单元平衡用控制电路Contix)16来接通开关S4。然后,使已充入单元Cell2的电荷中的用于保持串联单元间的电压的平衡的电荷流到线圈L2来蓄积充电电流。充电电流的路径以图112的虚线箭头表示。接着,通过单元平衡用控制电路Contix)16来断开开关S4并接通开关S3。然后,将已充入线圈L2的充电电流充入单元Celll来保持串联单元间的电压的平衡。充电电流的路径以图113的虚线箭头表示。在以往的串联单元的平衡充电电路中,这样将电荷充入串联单元并且保持串联单元间的电压的平衡,从输出端子502获得输出电压Vout。专利文献1:日本特开2008-17605号公报

发明内容
发明要解决的问题然而,在以往的专利文献I所述的串联单元的平衡充电电路中存在如下问题。在以往的串联单元的平衡充电电路中,需要用于将电荷充入串联单元的一个线圈和用于保持串联单元间的电压的平衡的一个线圈合计两个线圈。即,与开关等部件相比线圈的规模大,因此存在多用线圈招致电路整体的大型化这样的问题。另外,为了使用以往的串联单元的平衡充电电路来保持串联单元间的电压的平衡,如参照图109进行说明的那样需要另外设置充电电路。也就是说,经由在利用该充电电路进行充电之后(参照图110、图111)通过平衡电路的动作来保持串联单元间的电压的平衡(参照图112、图113)这样的两个阶段的动作来保持串联单元间的充电电压的平衡。这样,除了平衡充电电路之外还需要设置充电电路,存在招致电路整体大型化这样的问题。本发明是鉴于上述的点而作出的,其目的在于提供一种能够将用于将电荷充入串联单元的线圈以及用于保持串联单元间的电压的平衡的线圈共享化即由一个线圈来实现而电路整体的结构更小的串联蓄电单元的平衡充电电路、串联蓄电单元的平衡充电方法。本发明的一个实施方式所涉及的串联蓄电单元的平衡充电电路对串联连接且串联端的一方与输出端子连接而另一方与基准电压连接的第一蓄电单元和第二蓄电单元进行平衡充电,该串联蓄电单元的平衡充电电路的特征在于,包含线圈,其被设置成由上述第一蓄电单元以及上述第二蓄电单元共用,为了对上述第一蓄电单元以及上述第二蓄电单元进行充电而临时地蓄积从电源提供的电力;以及开关部,其用于将上述第一蓄电单元和上述第二蓄电单元中的一方与上述线圈电连接来进行充电,之后将上述第一蓄电单元和上述第二蓄电单元中的另一方与上述线圈电连接来进行充电。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。希望的是,在上述串联蓄电单元的平衡充电电路中,上述开关部由对流经上述线圈的充电电流的路径进行切换的多个开关构成,该串联蓄电单元的平衡充电电路还具备控制电路,该控制电路控制上述多个开关的通断,按顺序重复设定将用于对上述第二单元进行充电的充电电流充入上述线圈的第一充电期间、将已充入到上述线圈的充电电流充入上述第二单元的第二充电期间、将用于对上述第一单元进行充电的充电电流充入上述线圈的第三充电期间以及将已充入到上述线圈的充电电流充入上述第一单元的第四充电期间,上述控制电路控制上述多个开关的通断使得在上述第一充电期间内形成通过上述线圈流向上述基准电压的充电电流的路径,控制上述多个开关的通断使得在上述第二充电期间内形成从上述线圈流向上述第二单元的充电电流的路径,控制上述多个开关的通断使得在上述第三充电期间内形成通过上述线圈流向上述基准电压的充电电流的路径,控制上述多个开关的通断使得在上述第四充电期间内使上述线圈的一端与上述第一单元的一端导通、上述线圈的另一端与上述第一单元的另一端导通来形成从上述线圈流向上述第一单元的充电电流的路径。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述多个开关包含第一开关,其一端与连接了上述第一单元和上述第二单元的接点连接;第二开关,其一端与输入端子连接;第三开关,其一端与上述基准电压连接;第四开关,其一端与上述输出端子连接;第五开关,其一端与上述基准电压连接;以及第六开关,其一端与连接了上述第一单元和上述第二单元的接点连接,上述线圈的一端与上述第一开关的另一端、上述第二开关的另一端、上述第三开关的另一端连接,上述线圈的另一端与上述第四开关的另一端、上述第五开关的另一端、上述第六开关的另一端连接,上述控制电路在上述第一充电期间内接通上述第二开关和上述第六开关,断开上述第一开关、上述第三开关、上述第四开关以及上述第五开关,在上述第二充电期间内接通上述第三开关和上述第六开关,断开上述第一开关、上述第二开关、上述第四开关以及上述第五开关,在上述第三充电期间内接通上述第二开关和上述第五开关,断开上述第一开关、上述第三开关、上述第四开关以及上述第六开关,在上述第四充电期间内接通上述第一开关和上述第四开关,断开上述第二开关、上述第三开关、上述第五开关以及上述第六开关。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。另外,也可以是,上述多个开关包含:第一开关,其一端与连接了上述第一单元和上述第二单元的接点连接;第二开关,其一端与输入端子连接;第三开关,其一端与上述基准电压连接;第四开关,其一端与上述输出端子连接;第五开关,其一端与上述基准电压连接;以及第六开关,其一端与连接了上述第一单元和上述第二单元的接点连接,上述线圈的一端与上述第一开关的另一端、上述第二开关的另一端、上述第三开关的另一端连接,上述线圈的另一端与上述第四开关的另一端、上述第五开关的另一端、上述第六开关的另一端连接,上述控制电路在上述第一充电期间内接通上述第二开关和上述第五开关,断开上述第一开关、上述第三开关、上述第四开关以及上述第六开关,在上述第二充电期间内接通上述第三开关和上述第六开关,断开上述第一开关、上述第二开关、上述第四开关以及上述第五开关,在上述第三充电期间内接通上述第二开关和上述第五开关,断开上述第一开关、上述第三开关、上述第四开关以及上述第六开关,在上述第四充电期间内接通上述第一开关和上述第四开关,断开上述第二开关、上述第三开关、上述第五开关以及上述第六开关。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述多个开关包含:第一开关,其一端与上述输出端子连接;第二开关,其一端与输入端子连接;第三开关,其一端与上述基准电压连接;第四开关,其一端与上述输入端子连接;以及第五开关,其一端与连接了上述第一单元和上述第二单元的接点连接,上述线圈的一端与上述第一开关的另一端、上述第二开关的另一端、上述第三开关的另一端连接,上述线圈的另一端与上述第四开关的另一端、上述第五开关的另一端连接,上述控制电路在上述第一充电期间内接通上述第二开关和上述第五开关,断开上述第一开关、上述第三开关以及上述第四开关,在上述第二充电期间内接通上述第三开关和上述第五开关,断开上述第一开关、上述第二开关以及上述第四开关,在上述第三充电期间内接通上述第三开关和上述第四开关,断开上述第一开关、上述第二开关以及上述第五开关,在上述第四充电期间内接通上述第一开关和上述第五开关,断开上述第二开关、上述第三开关以及上述第四开关。通过采用该结构,不需要设置多个线圈且能够削减开关的个数,因此能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述多个开关包含:第一开关,其一端与上述输出端子连接;第二开关,其一端与输入端子连接;以及第三开关,其一端与上述基准电压连接,上述线圈的一端与上述第一开关的另一端、上述第二开关的另一端、上述第三开关的另一端连接,上述线圈的另一端与连接了上述第一单元和上述第二单元的接点连接,上述控制电路在上述第一充电期间内接通上述第二开关,断开上述第一开关和上述第三开关,在上述第二充电期间内接通上述第三开关,断开上述第一开关和上述第二开关,在上述第三充电期间内接通上述第三开关,断开上述第一开关和上述第二开关,在上述第四充电期间内接通上述第一开关,断开上述第二开关和上述第三开关。通过采用该结构,不需要设置多个线圈且还能够削减开关的个数,因此能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述多个开关包含:第一开关,其一端与上述输出端子连接;第二开关,其一端与输入端子连接;以及第三开关,其一端与上述基准电压连接,该串联单元的平衡充电电路还具备:电容,其一端与上述基准电压连接;以及二极管,其阴极与连接了上述第一单元和上述第二单元的接点连接,上述线圈的一端与上述第一开关的另一端、上述第二开关的另一端、上述第三开关的另一端连接,上述线圈的另一端与上述电容的另一端、上述二极管的阳极连接,上述控制电路在上述第一充电期间内接通上述第二开关,断开上述第一开关和上述第三开关,在上述第二充电期间内接通上述第三开关,断开上述第一开关和上述第二开关,在上述第三充电期间内接通上述第三开关,断开上述第一开关和上述第二开关,在上述第四充电期间内接通上述第一开关,断开上述第二开关和上述第三开关。通过采用该结构,不需要设置多个线圈且还能够削减开关的个数,因此能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。此外,希望的是,上述控制电路设定上述第二充电期间以及上述第四充电期间内的接通开关的时间使得在上述第二充电期间以及上述第四充电期间结束时上述线圈的充电电流变成零。通过采用该结构,能够削除在第一以及第三充电期间开始时消除第二以及第四充电期间结束时线圈中的残留电流的时间。并且,还能够防止向电源侧的再生电流流过第一以及第三充电期间 的电流路径上的各元件的寄生电阻而产生电力损耗。本发明的其它实施方式所涉及的串联蓄电单元的平衡充电电路对串联连接且串联端的一方与输出端子连接而另一方与基准电压端子连接的第一蓄电单元至第N(N为2以上的整数,下同)蓄电单元进行平衡充电,该串联蓄电单元的平衡充电电路的特征在于,包含:线圈,其被设置成由上述第一蓄电单元至上述第N蓄电单元共用,为了对上述第一蓄电单元至第N蓄电单元进行充电而临时地蓄积从与输入电子连接的电源提供的电力;第一多个开关,其用于将上述线圈电连接至上述输入端子与上述基准电压之间;以及第二多个开关,其用于将上述线圈的两端电连接至上述第一蓄电单元至第N蓄电单元的各自的两端来进行充电。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。希望的是,在上述串联蓄电单元的平衡充电电路中,还具备控制电路,该控制电路将第k(l ^ k ^ N)线圈充电期间和第k蓄电单元充电期间设为对上述第k蓄电单元进行充电的第k充电期间,来以不同顺序重复设定上述第一充电期间至第N充电期间的各个充电期间,其中,该第k线圈充电期间是该控制电路控制上述第一多个开关的通断来将用于对上述第k蓄电单元进行充电的充电电流充入上述线圈的期间,该第k蓄电单元充电期间是该控制电路控制上述第二多个开关的通断来将在上述第k线圈充电期间内充入到上述线圈的充电电流充入上述第k蓄电单元的期间,上述控制电路控制上述第一多个开关的通断使得在上述第k线圈充电期间内形成从上述输入端子通过上述线圈流向上述基准电压端子的充电电流的路径,控制上述第二多个开关的通断使得在上述第k蓄电单元充电期间内形成从上述线圈流向上述第k蓄电单元的充电电流的路径。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。希望的是,上述第一多个开关包含:第一线圈连接开关,其一端与上述输入端子连接,另一端与上述线圈的一端连接;以及第二线圈连接开关,其一端与上述线圈的另一端连接,另一端与上述基准电压端子连接,上述第二多个开关包含:第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关,其一端与上述第一蓄电单元至第N蓄电单元的各自的下侧连接,另一端与上述线圈的一端连接;以及第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关,其一端与上述第一蓄电单元至第(N-1)蓄电单元的各自的上侧连接,另一端与上述线圈的一端连接。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述控制电路在上述第k线圈充电期间内接通上述第一线圈连接开关和上述第二线圈连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关,在上述第k蓄电单元充电期间内断开上述第一线圈连接开关和上述第二线圈连接开关,接通上述第k蓄电单元下侧连接开关和上述第k蓄电单元上侧连接开关,断开上述第二蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关中的上述第k蓄电单元下侧连接开关以外的开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关中的上述第k蓄电单元上侧连接开关以外的开关。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述控制电路在上述第一线圈充电期间内接通上述第一线圈连接开关以及上述第二线圈连接开关,接通上述第一蓄电单元上侧连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关以及上述第三蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关,在上述第M(2彡M彡N)线圈充电期间内接通上述第一线圈连接开关以及上述第二线圈连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关和上述第三蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关,在上述第M蓄电单元充电期间内断开上述第一线圈连接开关以及上述第二线圈连接开关,接通上述第M蓄电单元下侧连接开关和上述第M蓄电单元上侧连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关中的上述第M蓄电单元下侧连接开关以外的开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关中的上述第M蓄电单元上侧连接开关以外的开关。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述控制电路在上述第一蓄电单元充电期间内接通上述第一线圈连接开关,接通上述第一蓄电单元上侧连接开关,断开上述第二线圈连接开关、上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电 单元下侧连接开关以及上述第二蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关,在上述第M线圈充电期间内接通上述第一线圈连接开关以及上述第二线圈连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接至第N蓄电单元下侧连接开关以及上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关,在上述第M蓄电单元充电期间内,断开上述第一线圈连接开关以及上述第二线圈连接开关,接通上述第M蓄电单元下侧连接开关和上述第M蓄电单元上侧连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关中的上述第M蓄电单元下侧连接开关以外的开关以及上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关中的上述第M蓄电单元上侧连接开关以外的开关。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述控制电路在上述第一线圈充电期间内,代替接通上述第二线圈连接开关而接通上述第一蓄电单元上侧连接开关。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述控制电路在上述第k线圈充电期间内接通上述第一线圈连接开关以及上述第二线圈连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关,在上述第一蓄电单元充电期间内接通上述第一线圈连接开关以及上述第一蓄电单元上侧连接开关,断开上述第二线圈连接开关、上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关以及上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关中的上述第一蓄电单元上侧连接开关以外的开关,在上述第k(k> 2)蓄电单元充电期间内断开上述第一线圈连接开关以及上述第二线圈连接开关,接通上述第k蓄电单元下侧连接开关和上述第k蓄电单元上侧连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关中的上述第k蓄电单元下侧连接开关以外的开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关中的上述第k蓄电单元上侧连接开关以外的开关。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述第一多个开关包含第一线圈连接开关,其一端与上述输入端子连接,另一端与上述线圈的一端连接;第二线圈连接开关,其一端与上述线圈的另一端连接,另一端与上述基准电压端子连接;第三线圈连接开关,其一端与上述输入端子连接,另一端与上述线圈的另一端连接;以及第四线圈连接开关,其一端与上述线圈的一端连接,另一端与上述基准电压端子连接,上述第二多个开关包含 第k(k为偶数)蓄电单元下侧连接开关,其一端与上述第一蓄电单元至第N蓄电单元的各自的下侧连接,另一端与上述线圈的一端连接;以及第k(k为奇数)蓄电单元上侧连接开关,其一端与上述第一蓄电单元至第(N-I)蓄电单元的各自的上侧连接,另一端与上述线圈的一端连接。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述控制电路在上述第k(k为奇数)线圈充电期间内接通上述第一线圈连接开关以及上述第二线圈连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关以及上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关,在上述第k(k为偶数)线圈充电期间内接通上述第三线圈连接开关以及上述第四线圈连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关以及上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关,在上述第k(k为奇数)蓄电单元充电期间内接通上述第k蓄电单元上侧连接开关和上述第(k+Ι)蓄电单元下侧连接开关,断开上述第一线圈连接开 关至上述第四线圈连接开关,断开上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关中的上述第k蓄电单元上侧连接开关以外的开关和上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关中的上述第(k+Ι)蓄电单元下侧连接开关以外的开关,在上述第k(k为偶数)蓄电单元充电期间内接通上述第k蓄电单元下侧连接开关和上述第(k-Ι)蓄电单元上侧连接开关,断开上述第一线圈连接开关至上述第四线圈连接开关,断开上述上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关中的上述第k蓄电单元下侧连接开关以外的开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关中的上述第(k-Ι)蓄电单元上侧连接开关以外的开关。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述控制电路在上述第一线圈充电期间内,代替接通上述第二线圈连接开关而接通上述第一蓄电单元上侧连接开关。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。
也可以是,上述控制电路在上述第一蓄电单元充电期间内,代替接通上述第四线圈连接开关而接通上述第一线圈连接开关。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述第一多个开关包含:第一线圈连接开关,其一端与上述输入端子连接,另一端与上述线圈的一端连接;第三线圈连接开关,其一端与上述输入端子连接,另一端与上述线圈的另一端连接;以及第四线圈连接开关,其一端与上述线圈的一端连接,另一端与上述基准电压端子连接,上述第二多个开关包含:第三蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关,其一端与上述第三蓄电单元至第N蓄电单元的各自的下侧连接,另一端与上述线圈的一端连接;以及第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关,其一端与上述第一蓄电单元至第(N-1)蓄电单元的各自的上侧连接,另一端与上述线圈的一端连接。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述控制电路在上述第一线圈充电期间内接通上述第一线圈连接开关以及上述第一蓄电单元上侧连接开关,在上述第二线圈充电期间至第N线圈充电期间内接通上述第三线圈连接开关以及上述第四线圈连接开关,断开上述第三蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关,在上述第一蓄电单元充电期间内接通上述第四线圈连接开关,接通上述第一蓄电单元上侧连接开关,断开上述第三蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关中的上述第一蓄电单元上侧连接开关以外的开关,在上述第k (k > 2)蓄电单元充电期间内断开上述第一线圈连接开关至上述第三线圈连接开关,接通上述第(k+Ι)蓄电单元下侧连接开关和上述第k蓄电单元上侧连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关中的上述第(k+Ι)蓄电单元下侧连接开关以外的开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关中的上述第k蓄电单元上侧连接开关以外的开关。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述第一多个开关包含:第一线圈连接开关,其一端与上述输入端子连接,另一端与上述线圈的一端连接;以及第四线圈连接开关,其一端与上述线圈的一端连接,另一端与上述基准电压端子连接,上述第二多个开关包含:第三蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关,其一端与上述第三蓄电单元至第N蓄电单元的各自的下侧连接,另一端与上述线圈的一端连接;以及第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关,其一端与上述第一蓄电单元至第(N-1)蓄电单元的各自的上侧连接,另一端与上述线圈的一端连接。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述控制电路在上述第一线圈充电期间内接通上述第一线圈连接开关以及上述第一蓄电单元上侧连接开关,在上述第二线圈充电期间至第N线圈充电期间内接通上述第四线圈连接开关以及上述第一蓄电单元上侧连接开关,断开上述第三蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关,在上述第一蓄电单元充电期间内接通上述第四线圈连接开关,接通上述第一蓄电单元上侧连接开关,断开上述第三蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关中的上述第一蓄电单元上侧连接开关以外的开关,在上述第k(k ^ 2)蓄电单元充电期间内断开上述第一线圈连接开关至上述第三线圈连接开关,接通上述第(k+Ι)蓄电单元下侧连接开关和上述第k蓄电单元上侧连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关中的上述第(k+Ι)蓄电单元下侧连接开关以外的开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关中的上述第k蓄电单元上侧连接开关以外的开关。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述控制电路在上述第k(2彡k = N)的线圈充电期间内接通上述第四线圈连接开关以及上述第(k-Ι)蓄电单元上侧连接开关,断开上述第三蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关和上述第二蓄电单元上侧连接开关至第N蓄电单元上侧连接开关中的上述第(k-Ι)蓄电单元上侧连接开关以外的开关。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述第一多个开关包含第一线圈连接开关,其一端与上述输入端子连接,另一端与上述线圈的一端连接;以及第四线圈连接开关,其一端与上述线圈的一端连接,另一端与上述基准电压端子连接,上述第二多个开关包含第三蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关,其一端与上述第三蓄电单元至第N蓄电单元的各自的下侧连接,另一端与上述线圈的一端连接;以及第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关,其一端与上述第一蓄电单元至第(N-I)蓄电单元的各自的上侧连接,另一端与上述线圈的一端连接,该串联蓄电单元的平衡充电电路还具有二极管,其阴极与上述第一蓄电单元的上侧连接且阳极与上述第一蓄电单元上侧连接开关连接;以及电容,其连接在上述二极管的阳极与上述基准电压之间。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述第一多个开关包含第一线圈连接开关,其一端与上述输入端子连接,另一端与上述线圈的一端连接 ;第四线圈连接开关,其一端与上述线圈的一端连接,另一端与上述基准电压端子连接,上述第二多个开关包含第三蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关,其一端与上述第三蓄电单元至第N蓄电单元的各自的下侧连接,另一端与上述线圈的一端连接;以及第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关,其一端与上述第一蓄电单元至第(N-I)蓄电单元的各自的上侧连接,另一端与上述线圈的一端连接,该串联蓄电单元的平衡充电电路还具有第一二极管至第(N-I) 二极管,其与上述第一蓄电单元至第(N-I)蓄电单元分别对应地设置,阴极与相对应的蓄电单元的各自的上侧连接且阳极与上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关连接;第一电容至第(N-I)电容,其与上述第一二极管至第(N-I) 二极管分别相对应地设置,连接在相对应的二极管的阳极与基准电压之间。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述控制电路在上述第一线圈充电期间内接通上述第一线圈连接开关以及上述第一蓄电单元上侧连接开关,在上述第二线圈充电期间至第N线圈充电期间内接通上述第四线圈连接开关以及上述第一蓄电单元上侧连接开关,断开上述第三蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关,在上述第一蓄电单元充电期间内接通上述第四线圈连接开关,接通上述第一蓄电单元上侧连接开关,断开上述第三蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关中的上述第一蓄电单元上侧连接开关以外的开关,在上述第k (k > 2)蓄电单元充电期间内断开上述第一线圈连接开关至第三线圈连接开关,接通上述第(k+Ι)蓄电单元下侧连接开关和上述第k蓄电单元上侧连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关中的上述第(k+Ι)蓄电单元下侧连接开关以外的开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关中的上述第k蓄电单元上侧连接开关以外的开关。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,还具备第(N+1)蓄电单元下侧连接开关,其一端与上述第N蓄电单元的上侧连接,另一端与上述线圈的一端连接,在对上述第N蓄电单元进行充电的情况下,与上述第N上侧连接开关一起接通第(N+1)蓄电单元下侧连接开关。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述第一多个开关包含:第一线圈连接开关,其一端与上述输入端子连接,另一端与上述线圈的一端连接;以及第二线圈连接开关,其一端与上述线圈的另一端连接,另一端与上述基准电压端子连接,上述第二多个开关包含:第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关,其一端与上述第一蓄电单元至第N蓄电单元的各自的下侧连接,另一端与上述线圈的一端连接;以及第一蓄电单元上侧连接开关至第N蓄电单元上侧连接开关,其一端与上述第一蓄电单元至第N蓄电单元的各自的上侧连接,另一端与上述线圈的一端连接。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述控制电路在上述第一线圈充电期间至第N线圈充电期间内接通上述第一线圈连接开关以及上述第二线圈连接开关,在上述第k(l SkSN)的蓄电单元充电期间内接通上述第k蓄电单元下侧连接开关和上述第k蓄电单元上侧连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关中的上述第k蓄电单元下侧连接开关以外的开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第N蓄电单元上侧连接开关中的上述第k蓄电单元上侧连接开关以外的开关。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。也可以是,上述控制电路控制上述开关使得在与上述第k(k为奇数)线圈充电期间以及上述第k(k为奇数)蓄电单元充电期间相当的动作全部完成之后进行与上述第k(k为偶数)线圈充电期间以及上述第k(k为偶数)蓄电单元充电期间相当的动作。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。另外,流经线圈的电流的朝向改变的次数只有一次,功耗的效率高。也可以是,上述控制电路针对上述第一蓄电单元至第N蓄电单元,控制上述开关使得将上述第P (P为I N中的任一个)蓄电单元与上述第Q (Q为I N中的任一个且除了 P以外)蓄电单元的上侧彼此电连接来保持上述第P蓄电单元与上述第Q蓄电单元的充电电压的平衡。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。通过采用该结构,不需要设置多个线圈,能够将平衡充电电路整体的结构设为更小。
并且,在本发明的串联蓄电单元的平衡充电方法中,被连接在输入端子的电源提供电力,对在输出端子与基准电压端子之间从上述基准电压端子起按顺序串联连接的第一蓄电单元至第N蓄电单元(N为2以上的整数,下同)进行平衡充电,该串联蓄电单元的平衡充电方法的特征在于,包括第一步骤,其将线圈电连接在上述输入端子与上述基准电压端子之间,将用于向上述第k(l < k < N)蓄电单元进行充电的充电电流充入上述线圈;第二步骤,其将上述线圈与上述第k蓄电单元的两端电连接,将在上述第一步骤中已充入到上述线圈的充电电流充入上述第k蓄电单元;以及第三步骤,其重复执行上述第一步骤和上述第二步骤来对上述第一蓄电单元至第N蓄电单元逐一地进行充电。通过采用该方法,不需要设置多个线圈,能够由一个线圈对串联蓄电单元进行平衡充电。发明的效果根据本发明,将用于将电荷充入串联单元的线圈以及用于保持串联单元间的电压的平衡的线圈共享化,即能够由一个线圈来实现,因此起到能够将电路整体构成得更小型这样的效果。另外,保持电压的平衡并对串联单元进行充电,因此不需要另外设置充电电路,起到能够将电路整体构成得更小型这样的效果。


图I是表不本发明的第一实施方式的电路图。图2是用于说明本发明的第一实施方式的动作的图。图3是用于说明本发明的第一实施方式的动作的图。图4是用于说明本发明的第一实施方式的动作的图。图5是用于说明本发明的第一实施方式的动作的图。图6是用于说明本发明的第一实施方式的动作的图。图7是表示本发明的第一实施方式中的控制电路的控制内容的图。图8是表示本发明的第一实施方式中的控制电路的控制内容的图。图9是表示本发明的第二实施方式的电路图。图10是用于说明本发明的第二实施方式的动作的图。图11是用于说明本发明的第二实施方式的动作的图。图12是用于说明本发明的第二实施方式的动作的图。图13是用于说明本发明的第二实施方式的动作的图。图14是表示本发明的第二实施方式中的控制电路的控制内容的图。图15是表示本发明的第三实施方式的电路图。图16是用于说明本发明的第三实施方式的动作的图。图17是用于说明本发明的第三实施方式的动作的图。图18是用于说明本发明的第三实施方式的动作的图。图19是用于说明本发明的第三实施方式的动作的图。图20是表示本发明的第三实施方式中的控制电路的控制内容的图。图21是表示本发明的第四实施方式的电路图。图22是用于说明本发明的第四实施方式的动作的图。
图23是用于说明本发明的第四实施方式的动作的图。图24是用于说明本发明的第四实施方式的动作的图。图25是用于说明本发明的第四实施方式的动作的图。图26是表示本发明的第四实施方式中的控制电路的控制内容的图。图27是表示本发明的第五实施方式的电路图。图28是用于说明本发明的第五实施方式的动作的图。图29是用于说明本发明的第五实施方式的动作的图。图30是用于说明本发明的第五实施方式的动作的图。图31是用于说明本发明的第五实施方式的动作的图。图32是表示本发明的第五实施方式中的控制电路的控制内容的图。图33是表示本发明的第六实施方式的电路图。图34是用于说明本发明的第六实施方式的动作的图。图35是用于说明本发明的第六实施方式的动作的图。图36是用于说明本发明的第六实施方式的动作的图。图37是用于说明本发明的第六实施方式的动作的图。图38是表示本发明的第六实施方式中的控制电路的控制内容的图。图39是表示本发明的第七实施方式的电路图。图40是用于说明本发明的第七实施方式的动作的图。图41是用于说明本发明的第七实施方式的动作的图。图42是用于说明本发明的第七实施方式的动作的图。图43是用于说明本发明的第七实施方式的动作的图。图44是用于说明本发明的第七实施方式的动作的图。图45是表示本发明的第七实施方式中的控制电路的控制内容的图。图46是表示本发明的第八实施方式的电路图。图47是用于说明本发明的第八实施方式的动作的图。图48是用于说明本发明的第八实施方式的动作的图。图49是用于说明本发明的第八实施方式的动作的图。图50是用于说明本发明的第八实施方式的动作的图。图51是表示本发明的第八实施方式中的控制电路的控制内容的图。图52是表示本发明的第九实施方式的电路图。图53是用于说明本发明的第九实施方式的动作的图。图54是用于说明本发明的第九实施方式的动作的图。图55是用于说明本发明的第九实施方式的动作的图。图56是用于说明本发明的第九实施方式的动作的图。图57是用于说明本发明的第九实施方式的动作的图。图58是用于说明本发明的第九实施方式的动作的图。图59是表示本发明的第九实施方式中的控制电路的控制内容的图。图60是表示本发明的第九实施方式的变形例中的控制电路的控制内容的图。图61是表示本发明的第九实施方式的变形例中的控制电路的控制内容的图。
图62是表示本发明的第九实施方式的变形例中的控制电路的控制内容的图。图63是表示本发明的第十实施方式的电路图。图64是用于说明本发明的第十实施方式的动作的图。图65是用于说明本发明的第十实施方式的动作的图。图66是用于说明本发明的第十实施方式的动作的图。图67是用于说明本发明的第十实施方式的动作的图。图68是用于说明本发明的第十实施方式的动作的图。图69是表示本发明的第十实施方式中的控制电路的控制内容的图。图70是表示本发明的第i^一实施方式的电路图。图71是用于说明本发明的第十一实施方式的动作的图。图72是用于说明本发明的第十一实施方式的动作的图。图73是用于说明本发明的第十一实施方式的动作的图。图74是用于说明本发明的第十一实施方式的动作的图。图75是用于说明本发明的第十一实施方式的动作的图。图76是表示本发明的第i^一实施方式中的控制电路的控制内容的图。图77是表示本发明的第十二实施方式的电路图。图78是用于说明本发明的第十二实施方式的动作的图。图79是用于说明本发明的第十二实施方式的动作的图。图80是用于说明本发明的第十二实施方式的动作的图。图81是用于说明本发明的第十二实施方式的动作的图。图82是用于说明本发明的第十二实施方式的动作的图。图83是用于说明本发明的第十二实施方式的动作的图。图84是表示本发明的第十二实施方式中的控制电路的控制内容的图。图85是表示本发明的第十三实施方式的电路图。图86是用于说明本发明的第十三实施方式的动作的图。图87是用于说明本发明的第十三实施方式的动作的图。图88是用于说明本发明的第十三实施方式的动作的图。图89是用于说明本发明的第十 三实施方式的动作的图。图90是用于说明本发明的第十三实施方式的动作的图。图91是表示本发明的第十三实施方式中的控制电路的控制内容的图。图92是表示本发明的第十四实施方式的电路图。图93是用于说明本发明的第十四实施方式的动作的图。图94是用于说明本发明的第十四实施方式的动作的图。图95是用于说明本发明的第十四实施方式的动作的图。图96是用于说明本发明的第十四实施方式的动作的图。图97是用于说明本发明的第十四实施方式的动作的图。图98是用于说明本发明的第十四实施方式的动作的图。图99是表示本发明的第十四实施方式中的控制电路的控制内容的图。图100是表示放电时的单元平衡控制的例子的图。
图101是表示放电时的单元平衡控制的例子的图。图102是表示放电时的单元平衡控制的例子的图。图103是表示放电时的单元平衡控制的例子的图。图104是表示放电时的单元平衡控制的例子的图。图105是表示放电时的单元平衡控制的例子的图。图106是表示放电时的单元平衡控制的例子的图。图107是表示放电时的单元平衡控制的例子的图。图108是表示放电时的单元平衡控制的例子的图。图109是表示以往的串联单元的平衡充电电路的电路图。图110是用于说明以往的串联单元的平衡充电电路的动作的图。图111是用于说明以往的串联单元的平衡充电电路的动作的图。图112是用于说明以往的串联单元的平衡充电电路的动作的图。图113是用于说明以往的串联单元的平衡充电电路的动作的图。
具体实施例方式下面,参照

本发明的实施方式。此外,在下面的说明中参考的各图中,与其它图相同的部分以相同附图标记来表示,适当省略与相同部分有关的说明。(第一实施方式的平衡充电电路的结构)首先,说明本发明的第一实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路的结构。图1是表不本发明的第一实施方式的电路图。本发明的第一实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路具备有线圈(电感器)L1、开关SI S6、控制电路Controll、单元Celll以及单元Cell2。单元Celll与单元Cell2串联连接,串联端的一方与输出端子102连接,另一方与基准电压端子连接。而且,开关SI的一端与单元Celll和单元Cell2的接点连接,开关S2的一端与输入端子101连接,开关S3的一端与基准电压端子连接,开关S4的一端与输出端子102连接,开关S5的一端与基准电压端子连接,开关S6的一端与单元Celll和单元Cell2的接点连接。另外,线圈LI的一端与开关SI S3的另一端连接,另一端与开关S4 S6的另一端连接。并且,控制电路Controll与开关SI S6的控制端子连接来控制通断。控制电路Controll例如能够由使用了众所周知的门电路的顺序电路、生成与各单元中的电流以及电压相应的脉宽的PWM信号的PWM信号生成电路来实现。在此,开关SI S6能够由N沟道MOS晶体管、P沟道MOS晶体管、NPN型双极晶体管、PNP型双极晶体管等半导体元件来实现。在作为开关而采用了 N沟道MOS晶体管、P沟道MOS晶体管的情况下,开关的一端为源极和漏极中的任意的一方,另一端为源极和漏极的任意的另一方。另外,控制端子为栅极。在作为开关而采用了 NPN型双极晶体管、PNP型双极晶体管的情况下,开关的一端为发射极和集电极中的任意的一方,另一端为发射极和集电极中的任意的另一方。另外,控制端子为基极。在作为开关而采用了 N沟道MOS晶体管、NPN型双极晶体管的情况下,当将控制端子设为闻电压时接通,设为低电压时断开。在作为开关而采用了 P沟道MOS晶体管、PNP型双极晶体管的情况下,当将控制端子设为低电压时接通,设为闻电压时断开。向控制电路Controll输入输出电压Vout、单元Celll与单元Cell2的接点电压Vmid以及基准电压Vcom,控制电路Control I求出单元Celll与单元Cel 12的两端电压。另外,通过电流监视电路Ml、M2监视流经各单元Cel 11、单元Cel 12的充电电流,向控制电路Controll输入监视到的电流值。而且,控制电路Control I根据所求出的两端电压和监视到的电流值来控制开关SI S6的通断的时间使得各单元Celll与单元Cell2被平衡充电。电流监视电路Ml、M2能够由使用了检测电阻、电流镜电路等的电流传感器来实现。(第一实施方式的平衡充电电路的动作)接着,说本发明的第一实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路的动作明。图2 图6是用于说明本发明的第一实施方式的动作的图。本发明的第一实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路为了对串联单元进行充电并且保持串联单元间的电压的平衡,通过控制电路ContiOll设定第一 第四充电期间。首先,在第一充电期间内,控制电路ContiOll接通开关S2和开关S6。然后,通过输入端子101输入输入电压Vin,向线圈LI蓄积用于将电荷充入单兀Cel 12的充电电流。充电电流的路径以图2的虚线箭头表示。此外,在第一充电期间内,控制电路ContiOll也可以如图3那样构成为接通开关S2和开关S5。然后,通过输入端子101输入输入电压Vin,向线圈LI蓄积用于将电荷充入单元Cell2的充电电流。充电电流的路径以图3的虚线箭头表示。接着,在第二充电期间内,控制电路ContiOll断开开关S2,接通开关S3和开关S6。然后,将已充入线圈LI的充电电流充入单元Cel 12。充电电流的路径以图4的虚线箭头表示。此外,在第一充电期间内控制电路ContiOll如图3那样构成为接通开关S2和开关S5的情况下,在第二充电期间内控制电路ContiOll断开开关S2和开关S5。之后,在第三充电期间内,控制电路Control I断开开关S3和开关S6,接通开关S2和开关S5。然后,向线圈LI蓄积用于将电荷充入单元Celll的充电电流。充电电流的路径以图5的虚线箭头表不。并且,第四充电期间内,控制电路Control I断开开关S2和开关S5,接通开关SI和开关S4。然后,将已充电线圈LI的充电电流充入单元Celll。在图6中示出充电电流的路径。在此,参照图7说明控制电路Controll的控制内容。图7示出在第一 第四充电期间Tl T4的各个充电期间内控制电路Controll使图I中的开关SI S6接通的情况。即,通过控制电路ControI将开关SI S6中的与该图中的记载为“接通”的栏相对应的开关设为接通状态,将除此以外的开关设为断开状态。如图7那样,在第一充电期间Tl内如上述那样接通开关SI以及S6。接着,在第二充电期间T2内接通开关S3以及S6。另外,在第三充电期间T3内接通开关S2以及S5。并且,在第四充电期间T4内接通开关SI以及S4。控制电路ContiOll对开关SI S6重复进行如上述的第一 第四充电期间Tl Τ4那样的接通控制,因此能够实现使用了一个线圈LI的平衡充电电路。另外,在如参照图3进行说明的那样在第一充电期间内接通开关S2和开关S5的情况下,控制电路Controll的控制内容成为如图8那样。S卩,通过控制电路Control将开关SI S6中的与该图中的记载为“接通”的栏相对应的开关设为接通状态,将除此以外的开关设为断开状态。在图8中,在第一充电期间Tl内如上述那样接通开关S2以及S5。接着,在第二充电期间T2内接通开关S3以及S6。另外,在第三充电期间T3内接通开关S2以及S5。并且,在第四充电期间T4内接通开关SI以及S4。本发明的第一实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路如上述那样将临时蓄积从电源提供的电力的单一的线圈设置成由单元Celll和单元Cell2共用以对单元Celll以及单元Cell2进行充电。而且,在第一充电期间以及第二充电期间内进行单元Cell2的充电,在第三以及第四充电期间内进行单元Celll的充电。也就是说,能够独立地对单元Celll和单元Cell2进行充电,因此通过根据单元Celll的电容值与单元Cell2的电容值的偏差来设定第一 第四充电期间内的接通开关的时间,能够将电荷充入串联单元并且保持串联单元间的电压的平衡。例如,在单元Celll的电容值比单元Cell2的电容值大的情况下,只要将第三以及第四充电期间内的接通开关的时间设定得比第一以及第二充电期间内的接通开关的时间长即可。另一方面,在单元Celll的电容值比单元Cell2的电容值小的情况下,只要将第三以及第四充电期间内的接通开关的时间设定得比第一以及第二充电期间内的接通开关的时间短即可。而且,通过由控制电路ContiOll按顺序重复设定第一 第四充电期间,能够将电荷充入串联单元并且保持串联单元间的电压的平衡,从输出端子102获得输出电压Vout0本发明的第一实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路通过上述的结构以及动作,能够将用于将电荷充入串联单元的线圈以及用于保持串联单元间的电压的平衡的线圈共享化,即由一个线圈来实现,因此起到使电路整体小型这样的效果。并且,串联单元的各单元在第一 第四充电期间中的任意期间中都不放电,因此还起到如下效果:能够对充电次数受限的串联单元充入电荷并且保持串联单元间的电压的平衡。(第二实施方式的平衡充电电路的结构)接着,说明本发明的第二实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路的结构。图9是表示本发明的第二实施方式的电路图。本发明的第二实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路具备线圈L1、开关SI S5、控制电路Control2、单元Celll以及单元Cell2,单元Celll与单元Cell2串联连接,串联端的一方与输出端子202连接,另一方与基准电压端子连接。而且,开关SI的一端与输出端子202连接,开关S2的一端与输入端子201连接,开关S3的一端与基准电压端子连接,开关S4的一端与输入端子201连接,开关S5的一端与单元Celll和单元Cell2的接点连接。另外,开关SI S3的另一端与线圈LI的一端连接,开关S4 S5的另一端与线圈LI的另一端连接。并且,控制电路Control2与开关SI S5的控制端子连接来控制通断。控制电路Control2例如能够由使用了众所周知的门电路的顺序电路、生成与各单元中的电流以及电压相应的脉宽的PWM信号的PWM信号生成电路来实现。与本发明的第一实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路同样地,开关SI S5能够由N沟道MOS晶体管、P沟道MOS晶体管、NPN型双极晶体管、PNP型双极晶体管等半导体元件来实现。在作为开关而采用了 N沟道MOS晶体管、P沟道MOS晶体管的情况下,开关的一端为源极和漏极中的任意的一方,另一端为源极和漏极中的任意的另一方。另外,控制端子为栅极。在作为开关而采用了 NPN型双极晶体管、PNP型双极晶体管的情况下,开关的一端为发射极和集电极中的任意的一方,另一端为发射极和集电极中的任意的另一方。另外,控制端子为基极。在作为开关而采用了 N沟道MOS晶体管、NPN型双极晶体管的情况下,当将控制端子设为闻电压时接通,设为低电压时断开。在作为开关而采用了 P沟道MOS晶体管、PNP型双极晶体管的情况下,当将控制端子设为低电压时接通,设为闻电压时断开。向控制电路Control2输入输出电压Vout、单元Celll与单元Cell2的接点电压Vmid以及基准电压Vcom,控制电路Control2求出单元Celll与单元Cell2的两端电压。另外,通过电流监视电路Ml、M2监视流经各单元Cel 11、单元Cel 12的充电电流并向控制电路Control2输入监视到的电流值。而且,控制电路Contix)12根据所求出的两端电压和监视到的电流值来控制开关SI S5的通断使得各单元Celll与单元Cel 12被平衡充电。电流监视电路Ml、M2能够由使用了检测电阻、电流镜电路等的电流传感器来实现。(第二实施方式的平衡充电电路的动作)接着,说明本发明的第二实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路的动作。图10 图13是用于说明本发明的第二实施方式的动作的图。本发明的第二实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路通过控制电路Contix)12来设定第一 第四充电期间以对串联单元进行充电并且保持串联单元间的电压的平衡。 首先,在第一充电期间内,控制电路Contix)12接通开关S2和开关S5。然后,通过输入端子201输入输入电压Vin,向线圈LI蓄积用于将电荷充入单兀Cel 12的充电电流。充电电流的路径以图10的虚线箭头表示。接着,在第二充电期间内,控制电路Contix)12断开开关S2,接通开关S3和开关S5。然后,将已充入线圈LI的充电电流充入单元Cel 12。充电电流的路径以图11的虚线箭头表示。之后,在第三充电期间内,控制电路Contix)12断开开关S3和开关S5,接通开关S3和开关S4。然后,向线圈LI蓄积用于将电荷充入单元Celll的充电电流。充电电流的路径以图12的虚线箭头表示。并且,在第四充电期间内,控制电路Contix)12断开开关S3和开关S4,接通开关SI和开关S5。然后,将已充入线圈LI的充电电流充入单元Celll。在图13中示出充电电流的路径。在此,参照图14说明控制电路Control2的控制内容。该图示出在第一 第四充电期间Tl T4的各个充电期间内控制电路Contro12接通图9中的开关SI S5的情况。即,通过控制电路Control2将开关SI S5中的与该图中的记载为“接通”的栏相对应的开关设为接通状态,将除此以外的开关设为断开状态。如图14那样,在第一充电期间Tl内如上述那样接通开关S2以及S5。接着,在第二充电期间T2内接通开关S3以及S5。另外,在第三充电期间T3内接通开关S3以及S4。并且,在第四充电期间T4内接通开关SI以及S5。控制电路ContiOU对开关SI S5重复进行如上述的第一 第四充电期间Tl T4那样的接通控制,因此能够实现使用了一个线圈LI的平衡充电电路。本发明的第二实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路如上述那样将临时蓄积从电源提供的电力的单一的线圈设置成由单元Celll和单元Cell2共用以对单元Celll以及单元Cell2进行充电。而且,在第一充电期间以及第二充电期间内进行单元Cell2的充电,在第三以及第四充电期间内进行单元Celll的充电。也就是说,能够独立地对单元Celll和单元Cell2进行充电,因此通过根据单元Celll的电容值与单元Cell2的电容值的偏差来设定第一 第四充电期间内的接通开关的时间,能够将电荷充入串联单元并且保持串联单元间的电压的平衡。例如,在单元Celll的电容值比单元Cell2的电容值大的情况下,只要将第三以及第四充电期间内的接通开关的时间设定得比第一以及第二充电期间内的接通开关的时间长即可。另一方面,在单元Celll的电容值比单元Cell2的电容值小的情况下,只要将第三以及第四充电期间内的接通开关的时间设定得比第一以及第二充电期间内的接通开关的时间短即可。而且,通过控制电路Contix)12按顺序重复设定第一 第四充电期间,能够将电荷充入串联单元,并且保持串联单元间的电压的平衡,从输出端子202获得输出电压Vout0另外,如果设定第二以及第四充电期间内的接通开关的时间使得在第二以及第四充电期间结束时线圈LI的充电电流变成零,则能够削除在第一以及第三充电期间开始时用于消除第二以及第四充电期间结束时线圈LI的残留电流的时间。并且,还能够防止由于在第一以及第三充电期间电流路径上的各元件的寄生电阻中流动向电源侧的再生电流而产生的电力损耗。本发明的第二实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路通过上述的结构以及动作,能够将用于将电荷充入串联单元的线圈以及用于保持串联单元间的电压的平衡的线圈共享化,即由一个线圈来实现,因此起到使电路整体小型这样的效果。另外,与本发明的第一实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路相比,开关的数量少一个,因此起到能够使电路整体更小型这样的效果。并且,串联单元的各单元在第一 第四充电期间中的任意期间中都不放电,因此还起到如下效果:能够对充电次数受限的串联单元充入电荷并且保持串联单元间的电压的平衡。(第三实施方式的平衡充电电路的结构)接着,说明本发明的第三实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路的结构。图15是表示本发明的第三实施方式的电路图。本发明的第三实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路具备线圈LI、开关SI S3、控制电路Control3、单元Celll以及单元Cell2,单元Celll与单元Cell2串联连接,串联端的一方与输出端子302连接,另一方与基准电压端子连接。而且,开关SI的一端与输出端子302连接,开关S2的一端与输入端子301连接,开关S3的一端与基准电压端子连接。另外,在开关SI S3的另一端与线圈LI的一端连接,单元Celll和单元Cell2的接点与线圈LI的另一端连接。并且,控制电路Control3与开关SI S3的控制端子连接来控制通断。控制电路Contro13例如能够由使用了众所周知的门电路的顺序电路、生成与各单元中的电流以及电压相应的脉宽的PWM信号的PWM信号生成电路来实现。与本发明的第一实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路同样地,开关SI S3能够由N沟道MOS晶体管、P沟道MOS晶体管、NPN型双极晶体管、PNP型双极晶体管等半导体元件来实现。在作为开关而采用了 N沟道MOS晶体管、P沟道MOS晶体管的情况下,开关的一端为源极和漏极中的任意的一方,另一端为源极和漏极中的任意的另一方。另外,控制端子为栅极。在作为开关而采用了 NPN型双极晶体管、PNP型双极晶体管的情况下,开关的一端为发射极和集电极中的任意的一方,另一端为发射极和集电极中的任意的另一方。另外,控制端子为基极。在作为开关而采用了 N沟道MOS晶体管、NPN型双极晶体管的情况下,当将控制端子设为闻电压时接通,设为低电压时断开。在作为开关而采用了 P沟道MOS晶体管、PNP型双极晶体管的情况下,当将控制端子设为低电压时接通,设为闻电压时断开。向控制电路Control3输入输出电压Vout、单元Celll与单元Cell2的接点电压Vmid以及基准电压Vcom,控制电路Control3求出单元Celll与单元Cell2的两端电压。另外,通过电流监视电路Ml、M2监视流经各单元Cel 11、单元Cel 12的充电电流并向控制电路Control3输入监视到的电流值。而且,控制电路Contix)13根据所求出的两端电压和监视到的电流值来控制开关SI S3的通断时间使得各单元Celll与单元Cell2被平衡充电。电流监视电路Ml、M2能够由使用了检测电阻、电流镜电路等的电流传感器来实现。(第三实施方式的平衡充电电路的动作)接着,说明本发明的第三实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路的动作。图16 图19是用于说明本发明的第三实施方式的动作的图。本发明的第三实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路通过控制电路Contix)13设定第一 第四充电期间以对串联单元进行充电并且保持串联单元间的电压的平衡。首先,在第一充电期间内,控制电路Contix)13接通开关S2。然后,通过输入端子301输入输入电压Vin,向线圈LI蓄积用于将电荷充入单元Cell2的充电电流。充电电流的路径以图16的虚线箭头表示。接着,在第二充电期间内,控制电路Contix)13断开开关S2,接通开关S3。然后,将已充入线圈LI的充电电流充入单元Cel 12。充电电流的路径以图17的虚线箭头表示。之后,在第三充电期间内,控制电路Control3接通开关S3。然后,通过单元Cel 12向线圈LI蓄积用于将电荷充入单元Celll的充电电流。充电电流的路径以图18的虚线箭头表示。并且,在第四充电期间内,控制电路C0nta)13断开开关S3,接通开关SI。然后,将已充入线圈LI的充电电流充入单元Celll。在图19中示出充电电流的路径。在此,参照图20说明控制电路Contro13的控制内容。该图示出在第一 第四充电期间Tl T4的各个充电期间内控制电路Control3接通图15中的开关SI S3的情况。即,通过控制电路Control3将开关SI S3中的与该图中的记载为“接通”的栏相对应的开关设为接通状态,将除此以外的开关设为断开状态。如图20那样,在第一充电期间Tl内,如上述那样接通开关S2。接着,在第二充电期间T2内接通开关S3。另外,在第三充电期间T3内接通开关S3。并且,在第四充电期间T4内接通开关SI。控制电路Contix)13针对开关SI S3重复进行如上述的第一 第四充电期间Tl T4那样的接通控制,因此能够实现使用了一个线圈LI的平衡充电电路。本发明的第三实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路如上述那样将临时蓄积从电源提供的电力的单一的线圈设置成由单元Celll和单元Cell2共用以对单元Celll以及单元Cell2进行充电。而且,在第一充电期间以及第二充电期间内进行单元Cell2的充电,在第三以及第四充电期间内进行单元Celll的充电。也就是说,能够独立地对单元Celll和单元Cell2进行充电,因此通过根据单元Celll的电容值与单元Cell2的电容值的偏差来设定接通第一 第四充电期间内的开关的时间,能够将电荷充入串联单元并且保持串联单元间的电压的平衡。例如,在单元Celll的电容值比单元Cell2的电容值大的情况下,只要将第三以及第四充电期间内的接通开关的时间设定得比第一以及第二充电期间内的接通开关的时间相长即可。另一方面,在单元Celll的电容值比单元Cell2的电容值小的情况下,只要将第三以及第四充电期间内的接通开关的时间设定得比第一以及第二充电期间内的接通开关的时间短即可。而且,通过控制电路Contix)13按顺序重复设定第一 第四充电期间,能够将电荷充入串联单元,并且保持串联单元间的电压的平衡,从输出端子302获得输出电压Vout0另外,如果设定第二以及第四充电期间内的接通开关的时间使得在第二以及第四充电期间结束时线圈LI的充电电流变成零,则能够削除在第一以及第三充电期间开始时用于消除第二以及第四充电期间结束时线圈LI的残留电流的时间。并且,还能够防止由于在第一以及第三充电期间电流路径上的各元件的寄生电阻中流动向电源侧的再生电流而产生的电力损耗。本发明的第三实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路通过上述的结构以及动作,能够将用于将电荷充入串联单元的线圈以及用于保持串联单元间的电压的平衡的线圈共享化,即由一个线圈来实现,因此起到使电路整体小型这样的效果。另外,与本发明的第二实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路相比,开关的数量少两个,因此起到能够使电路整体更小型这样的效果。(第四实施方式的平衡充电电路的结构)
接着,说明本发明的第四实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路的结构。图21是表示本发明的第四实施方式的电路图。本发明的第四实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路具备线圈L1、开关SI S3、控制电路Control4、电容Cl、二极管D1、单元Celll以及单元Cell2,单元Celll与单元Cell2串联连接,串联端的一方与输出端子402连接,另一方与基准电压端子连接。而且,开关SI的一端与输出端子402连接,开关S2的一端与输入端子401连接,开关S3的一端与基准电压端子连接。另外,基准电压端子与电容Cl的一端连接,单元Celll和单元Cell2的接点与二极管Dl的阴极连接。开关SI S3的另一端与线圈LI的一端连接,电容Cl的另一端和二极管Dl的阳极与线圈LI的另一端连接。并且,控制电路Contix)14与开关SI S3的控制端子连接来控制通断。控制电路Contix)14例如能够由使用了众所周知的门电路的顺序电路、生成与各单元中的电流以及电压相应的脉宽的PWM信号的PWM信号生成电路来实现。与本发明的第一实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路同样地,开关SI S3能够由N沟道MOS晶体管、P沟道MOS晶体管、NPN型双极晶体管、PNP型双极晶体管等半导体元件来实现。在作为开关而采用了 N沟道MOS晶体管、P沟道MOS晶体管的情况下,开关的一端为源极和漏极中的任意的一方,另一端为源极和漏极中的任意的另一方。另外,控制端子为栅极。在作为开关而采用了 NPN型双极晶体管、PNP型双极晶体管的情况下,开关的一端为发射极和集电极中的任意的一方,另一端为发射极和集电极中的任意的另一方。另外,控制端子为基极。在作为开关而采用了 N沟道MOS晶体管、NPN型双极晶体管的情况下,当将控制端子设为闻电压时接通,设为低电压时断开。在作为开关而采用了 P沟道MOS晶体管、PNP型双极晶体管的情况下,当将控制端子设为低电压时接通,设为闻电压时断开。向控制电路Control4输入输出电压Vout、单元Celll与单元Cell2的接点电压Vmid以及基准电压Vcom,控制电路Control4求出单元Celll与单元Cell2的两端电压。另外,通过电流监视电路Ml、M2监视流经各单元Celll、单元Cell2的充电电流,并向控制电路Control4输入监视到的电流值。而且,控制电路Control4根据所求出的两端电压和监视到的电流值来控制开关SI S3的通断时间使得各单元Celll与单元Cell2被平衡充电。电流监视电路Ml、M2能够由使用了检测电阻、电流镜电路等的电流传感器来实现。另外,二极管Dl能够由PN结二极管、肖特基势垒二极管等实现。(第四实施方式的平衡充电电路的动作)接着,说明本发明的第四实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路的动作。图22 图25是用于说明本发明的第四实施方式的动作的图。本发明的第四实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路通过控制电路Contix)14设定第一 第四充电期间以对串联单元进行充电并且保持串联单元间的电压的平衡。 首先,在第一充电期间内,控制电路Contix)14接通开关S2。然后,通过输入端子401输入输入电压Vin,向线圈LI蓄积用于将电荷充入电容Cl和单元Cell2的充电电流。充电电流的路径以图22的虚线箭头表示。接着,在第二充电期间内,控制电路Contix)14断开开关S2,接通开关S3。然后,将已充入线圈LI的充电电流充入电容Cl和单元Cel 12。充电电流的路径以图23的虚线箭头表不。之后,在第三充电期间内,控制电路Control4接通开关S3。然后,通过电容Cl向线圈LI蓄积用于将电荷充入单元Celll的充电电流。此时,利用二极管Dl的防逆流功能,单元Cell2的电荷不流到线圈LI侧而被保持。充电电流的路径以图24的虚线箭头表示。并且,在第四充电期间内,控制电路C0nta)14断开开关S3,接通开关SI。然后,将已充入线圈LI的充电电流充入单元Celll。在图25中示出充电电流的路径。在此,参照图26说明控制电路Contro 14的控制内容。该图示出在第一 第四充电期间Tl T4的各个充电期间内控制电路Control4接通图21中的开关SI S3的情况。即,通过控制电路Contix)14将开关SI S3中的与该图中的记载为“接通”的栏相对应的开关设为接通状态,将除此以外的开关设为断开状态。如图26那样,在第一充电期间Tl内如上述那样接通开关S2。接着,在第二充电期间T2内接通开关S3。另外,在第三充电期间T3内接通开关S3。并且,在第四充电期间T4内接通开关SI。控制电路ContiOW针对开关SI S3重复进行如上述的第一 第四充电期间Tl T4那样的接通控制,因此能够实现使用了一个线圈LI的平衡充电电路。本发明的第四实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路如上述那样将临时蓄积从电源提供的电力的单一的线圈设置成由单元Celll和单元Cell2共用以对单元Celll以及单元Cell2进行充电。而且,在第一充电期间以及第二充电期间内进行单元Cell2的充电,在第三以及第四充电期间内进行单元Celll的充电。也就是说,能够独立地对单元Celll和单元Cell2进行充电,因此通过根据单元Celll的电容值与单元Cell2的电容值的偏差来设定第一 第四充电期间内的接通开关的时间,能够将电荷充入串联单元并且保持串联单元间的电压的平衡。例如,在单元Celll的电容值比单元Cell2的电容值大的情况下,只要将第三以及第四充电期间内的接通开关的时间设定得比第一以及第二充电期间内的接通开关的时间长即可。另一方面,在单元Celll的电容值比单元Cell2的电容值小的情况下,只要将第三以及第四充电期间内的接通开关的时间设定得比第一以及第二充电期间内的接通开关的时间短即可。而且,通过控制电路Contix)14按顺序重复设定第一 第四充电期间,能够将电荷充入串联单元,并且保持串联单元间的电压的平衡,通过输出端子402获得输出电压Vout0另外,如果设定第二以及第四充电期间内的接通开关的时间使得在第二以及第四充电期间结束时线圈LI的充电电流变成零,则能够削除在第一以及第三充电期间开始时用于消除第二以及第四充电期间结束时线圈LI的残留电流的时间。并且,还能够防止由于在第一以及第三充电期间电流路径上的各元件的寄生电阻中流动向电源侧的再生电流而产生的电力损耗。
本发明的第四实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路通过上述的结构以及动作,能够将用于将电荷充入串联单元的线圈以及用于保持串联单元间的电压的平衡的线圈共享化,即由一个线圈来实现,因此起到使电路整体小型这样的效果。并且,串联单元的各单元在第一 第四充电期间中的任意期间中都不放电,因此还起到如下效果:能够对充电次数受限的串联单元充入电荷并且保持串联单元间的电压的平衡。(单元为三个以上的情况)另外,上面说明了串联的蓄电单元的数量N为“2”的情况,但是蓄电单元的数量N也可以是“3”以上的整数。下面说明蓄电单元的数量N为3以上(N彡3)的情况。在参照下面的各图进行的说明中,根据制图的方便而省略了对控制电路以及电流监视电路的图示。即,在下面的说明中所参考的各图中,与上述的情况同样地,未图示的控制电路设置在图中的下方。另外,在下面的说明中所参考的各图中,与上述的情况同样地,未图示的电流监视电路设置在各蓄电单元彼此之间。而且,向未图示的控制电路输入输出电压Vout、相邻的单元间的接点电压Vmidl VmidN-1以及基准电压Vcom,未图示的控制电路求出两单元间的两端电压。另外,通过未图示的电流监视电路来监视流经各单元的充电电流,向未图示的该控制电路输入监视到的电流值。而且,未图示的该控制电路根据所求出的两端电压和监视到的电流值来控制各开关的通断时间使得这些单元中的各个单元被平衡充电。未图示的电流监视电路能够由使用了检测电阻、电流镜电路等的电流传感器来实现。与本发明的第一实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路同样地,在与以后的各实施方式有关的说明中所使用的各开关能够由N沟道MOS晶体管、P沟道MOS晶体管、NPN型双极晶体管、PNP型双极晶体管等半导体元件来实现。在作为开关而采用了 N沟道MOS晶体管、P沟道MOS晶体管的情况下,开关的一端为源极和漏极中的任意的一方,另一端为源极和漏极中的任意的另一方。另外,控制端子为栅极。在作为开关而采用了 NPN型双极晶体管、PNP型双极晶体管的情况下,开关的一端为发射极和集电极中的任意的一方,另一端为发射极和集电极中的任意的另一方。另外,控制端子为基极。在作为开关而采用了 N沟道MOS晶体管、NPN型双极晶体管的情况下,当将控制端子设为闻电压时接通,设为低电压时断开。在作为开关而采用了 P沟道MOS晶体管、PNP型双极晶体管的情况下,当将控制端子设为低电压时接通,设为闻电压时断开。未图示的控制电路接通与线圈LI的两端连接的任意的开关对来将电流充入线圈LI,之后接通与该开关不同的、与线圈LI的两端和蓄电单元连接的开关对来通过线圈LI的电流对蓄电单元进行充电。另外,未图示的控制电路通过未图示的电流监视电路来监视各蓄电单元的电压,控制开关对的通断时间使得各蓄电单元的电压变得相等。

(第五实施方式的平衡充电电路的结构)图27是使用单一的线圈LI来对串联连接的N个蓄电单元Celll CellN进行充电的平衡充电电路的结构例的电路图。在图27中,平衡充电电路具备有单一的线圈LI ;开关群SW1,其用于将线圈LI电连接在被输入充电电压的输入端子101与基准电压端子之间;以及开关群SW2,其用于将各蓄电单元Celll CellN的两端与线圈LI的两端电连接。开关群SWl具备有开关Sal以及开关Sa2、开关Sbl以及开关Sb2。开关Sal以及开关Sa2的一端分别与输入端子101连接,另一端分别与线圈LI的一端和另一端连接。开关Sbl以及开关Sb2的一端分别与基准电压端子连接,另一端与线圈LI的另一端和一端连接。开关群SW2具备有开关Scl ScN+Ι以及开关Sdl SdN+Ι。开关Scl ScN+1的一端与N个蓄电单元Celll CellN的连接点以及输出端子102和基准电压端子连接,另一端与线圈LI的一端连接。开关Sdl SdN+Ι的一端与N个蓄电单元Celll CellN的连接点以及输出端子102和基准电压端子连接,另一端与线圈LI的另一端连接。(第五实施方式的平衡充电电路的动作)接着,说明本发明的第五实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路的动作。本实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路是接通与线圈LI的两端连接的任意的开关对来将电流充入线圈LI,之后接通与上述开关对不同的、与线圈LI的两端和蓄电单元连接的开关对来将线圈LI的电流充入蓄电单元的充放电电路,监视各蓄电单元的电压,控制开关对的接通时间使得各蓄电单元的电压变得相等。图28 图32是用于说明本发明的第五实施方式的动作的图。本发明的第五实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路通过未图示的控制电路来设定第一 第N充电期间以对串联的蓄电单元进行充电并且保持串联单元间的电压的平衡。第一 第N充电期间的各个充电期间的前半是线圈充电期间(在下面的各实施方式中也相同)。第一 第N充电期间的各个充电期间的后半是蓄电单元充电期间(在下面的各实施方式中也相同)。首先,在第一充电期间的前半中,未图示的控制电路接通开关Sal以及Sb I。然后,通过输入端子101输入输入电压Vin,将用于将电荷充入单元Cel 11的充电电流蓄积到线圈LI。充电电流的路径以图28的虚线箭头表示。接着,在第一充电期间的后半中,未图示的控制电路断开开关Sal以及Sbl,接通开关Scl以及Sd2。然后,通过已充入线圈LI的充电电流充入单元Celll。充电电流的路径以图29的虚线箭头表示。之后,在第二充电期间的前半中,未图示的控制电路断开开关Scl以及Sd2,接通开关Sal以及Sbl。然后,通过输入端子101输入输入电压Vin,将用于将电荷充入单元Cell2的充电电流蓄积到线圈LI。该状态与图28的状态相同,充电电流的路径以图28的
虚线箭头表示。接着,在第二充电期间的后半中,断开开关Sal以及Sbl,接通开关Sc2以及Sd3。然后,将已充入线圈LI的充电电流充入单元Cel 12。充电电流的路径以图30的虚线箭头表
/Jn ο下面重复相同的动作,在各充电期间的前半中接通开关Sal以及Sbl来将用于将电荷充入蓄电单元的充电电流蓄积到线圈LI。然后,在各充电期间的后半中,通过接通与各单元的两端相对应的开关,利用已充入线圈LI的充电电流对该单元进行充电。因而,在对单元CellN进行充电的状态中接通开关ScN以及SdN+1。该状态的充电电流的路径以图31的虚线箭头表示。在此,参照图32说明未图示的控制电路的控制内容。图32示出在第一 第N充电期间Tl TN的各个充电期间内未图示的控制电路接通图27中的各开关的情况。即,通过未图示的控制电路将各开关中的与该图中的记载为“接通”的栏相对应的开关设为接通状态,将除此以外的开关设为断开状态。如图32那样,在各充电期间Tl TN的前半中如上述那样接通开关Sal以及Sbl。然后,在各充电期间Tl TN的后半中如上述那样接通与各单元的两端相对应的开关。这样,未图示的控制电路针对各开关重复进行如上述的第一 第N充电期间Tl TN那样的接通控制,因此能够实现使用了一个线圈LI的平衡充电电路。(第六实施方式的平衡充电电路的结构)图33是使用单一的线圈LI来对串联连接的N个蓄电单元Celll CellN进行充电的平衡充电电路的结构例的电路图。在图33中,平衡充电电路具备有:单一的线圈LI ;开关群SW1,其用于将线圈LI电连接在被输入充电电压的输入端子101与基准电压端子之间;以及开关群SW2,其用于将各蓄电单元Celll CellN的两端与线圈LI的两端电连接。该图33的平衡充电电路的结构是在上述图1以及图8的结构中单元的数量为N个的情况下的平衡充电电路的结构。开关群SWl具备开关Sal以及开关Sbl。开关Sal的一端与输入端子101连接,另一端与线圈LI的一端连接。开关Sbl的一端与基准电压端子连接,另一端与线圈LI的另一端连接。开关群SW2具备开关Scl ScN和开关Sd2 SdN+Ι。开关Scl ScN的一端与N个蓄电单元Celll CellN的连接点以及基准电压端子连接,另一端与线圈LI的一端连接。开关Sd2 SdN+Ι的一端与N个蓄电单元Celll CellN的连接点以及输出端子102连接,另一端与线圈LI的另一端连接。如以上那样,本实施方式的平衡充电电路具备数量为蓄电单元数量的2倍加“2”的开关。即,数量为蓄电单元数量的2倍加“2”的开关是由将各蓄电单元的两端和线圈LI连接的2N个开关构成的开关群SW2以及由将线圈LI的两端连接在输入端子与基准电压端子之间的开关对构成的开关群SW1。未图示的控制电路的充电期间由期间TJaCJ=I N)以及期间TJb (J=I N)构成,在期间TJaCJ=I N)中接通连接线圈的一端与充电电源输入端子(Vin)的开关Sal和连接线圈的另一端与基准电压端子(Vcom)的开关Sbl,在期间TJb (J=I N)中接通连接第J个蓄电单元的高电压端子与线圈的另一端的开关SdJ+Ι和连接第J个蓄电单元的低电压端子与线圈的一端的开关ScJ,监视各蓄电单元的电压,控制期间Tla TNa的长度以及期间Tlb TNb的长度使得各蓄电单元的电压变得相等。未图示的控制电路的放电期间由具有期间Txa以及期间Txb的期间Tx构成,未图示的控制电路重复控制上述期间的长度使得各蓄电单元的电压变得相等,其中,监视各蓄电单元的电压,分别选择作为电压高的蓄电单元的从第一蓄电单元数起的编号P的蓄电单元和作为电压低的蓄电单元的从第一蓄电单元数起的编号Q的蓄电单元,期间Txa是接通连接电压高的蓄电单元的高电压端子和线圈的一端的开关(ScP+1)以及连接电压高的蓄电单元的低电压端子和线圈的另一端的开关(SdP)来将电流充入线圈的期间,期间Txb是接通连接电压低的蓄电单元的高电压端子和线圈的另一端的开关(SdQ+Ι)以及连接电压低的蓄电单元的低电压端子和线圈的一端的开关(ScQ)来通过蓄积在线圈的电流对电压低的蓄电单元进行充电的期间。(第六实施方式的平衡充电电路的动作)接着,说明本发明的第六实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路的动作。本实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路在充电时具有期间TJaCJ=I N)和期间TJbCJ=I N),监视各蓄电单元的电压,控制期间Tla Tna以及期间Tlb TNb的长度使得各蓄电单元的电压变得相等,其中,在期间TJaCJ=I N)中接通连接线圈LI的一端与充电电源输入端子(Vin)的开关Sal以及连接线圈LI的另一端与基准电压端子(Vcom)的开关Sbl,在期间TJbCJ=I N)中接通连接第J个蓄电单元的高电压端子与线圈LI的另一端的开关SdJ+Ι以及连接第J个蓄电单元的低电压端子与线圈LI的一端的开关ScJ。另夕卜,本实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路在驱动与输出端子102连接的负载的放电时具有期间Tx,该期间Tx具有期间Txa和期间Txb,重复控制上述期间的长度使得各蓄电单元电压变得相等,其中,监视各蓄电单元的电压,分别选择作为电压高的蓄电单元的从第一蓄电单元数起的编号P的蓄电单元和作为电压低的蓄电单元的从第一蓄电单元数起的编号Q的蓄电单元,该期间Txa是接通连接电压高的蓄电单元的高电压端子与线圈LI的一端的开关(ScP+1)以及连接电压高的蓄电单元的低电压端子与线圈LI的另一端的开关(SdP)来将电流充入线圈LI的期间,该期间Txb是接通连接电压低的蓄电单元的高电压端子与线圈LI的另一端的开关(SdQ+Ι)和连接电压低的蓄电单元的低电压端子与线圈LI的一端的开关(ScQ)来将流到上述线圈LI的电流充入电压低的蓄电单元的期间。图34 图38是用于说明本发明的第六实施方式的动作的图。本发明的第六实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路通过未图示的控制电路来设定第一 第N充电期间以对串联的蓄电单元进行充电并且保持串联单元间的电压的平衡。首先,在第一充电期间的前半中,未图示的控制电路接通开关Sal以及Sb I。然后,通过输入端子101输入输入电压Vin,将用于将电荷充入单元Cel 11的充电电流蓄积到线圈LI。充电电流的路径以图34的虚线箭头表示。接着,在第一充电期间的后半中,未图示的控制电路断开开关Sal以及Sbl,接通开关Scl以及Sd2。然后,通过已充入线圈LI的充电电流来对单元Celll进行充电。充电电流的路径以图35的虚线箭头表示。之后,在第二充电期间的前半中,未图示的控制电路断开开关Scl以及Sd2,接通开关Sal以及Sbl。然后,通过输入端子101输入输入电压Vin,将用于将电荷充入单元Cel 12的充电电流蓄积到线圈LI。该状态与图34的状态相同,充电电流的路径以图34的虚线箭头表示。接着,在第二充电期间的后半中,断开开关Sal以及Sbl,接通开关Sc2以及Sd3。然后,通过已充入线圈LI的充电电流来对单元Cell2进行充电。充电电流的路径以图36的虚线箭头表示。下面重复相同的动作,在各充电期间的前半中接通开关Sal以及Sbl来将用于将电荷充入蓄电单元的充电电流蓄积到线圈LI。然后,在各充电期间的后半中通过接通与各单元的两端相对应的开关来利用已充入线圈LI的充电电流对该单元进行充电。因而,在对单元CellN进行充电的状态下接通开关ScN以及SdN+Ι。该状态的充电电流的路径以图37的虚线箭头表示。在此,参照图38说明未图示的控制电路的控制内容。图38示出在第一 第N充电期间Tl TN的各个充电期间内未图示的控制电路接通图33中的各开关的情况。即,通过未图示的控制电路将各开关中的与该图中的记载为“接通”的栏相对应的开关设为接通状态,将除此以外的开关设为断开状态。如图38那样,在各充电期间Tl TN的前半中,如上述那样接通开关Sal以及Sbl。然后,在各充电期间Tl TN的后半中,如上述那样接通与各单元的两端相对应的开关。这样,未图示的控制电路针对各开关重复进行如上述的第一 第N充电期间Tl TN那样的接通控制,因此能够实现使用一个线圈LI进行升降压动作的平衡充电电路。并且,串联单元的各单元在各充电期间Tl TN中的任意的期间内都不放电,因此还起到如下效果能够对充电次数受限的串联单元充入电荷并且保持串联单元间的电压的平衡。(第七实施方式的平衡充电电路的结构)图39是使用单一的线圈LI来对串联连接的N个蓄电单元Celll CellN进行充电的平衡充电电路的结构例的电路图。在图39中,平衡充电电路具备单一的线圈LI ;开关群SWl,其用于将线圈LI电连接在被输入充电电压的输入端子101与基准电压端子之间;以及开关群SW2,其用于将各蓄电单元Celll CellN的两端与线圈LI的两端电连接。该图39的平衡充电电路的结构是在上述图I以及图7的结构中单元的数量为N个的情况下的平衡充电电路的结构。该图39的平衡充电电路的结构自身与参照图33进行说明的平衡充电电路的结构相同,但是未图示的控制电路对开关的控制内容的一部分不同,实现降压动作。(第七实施方式的平衡充电电路的动作)接着,说明本发明的第七实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路的动作。图40 图45是用于说明本发明的第七实施方式的动作的图。 本发明的第七实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路通过未图示的控制电路来设定第一 第N充电期间以对串联的蓄电单元进行充电并且保持串联单元间的电压的平衡。但是,在第一充电期间内成为接通的开关与第六实施方式的情况下的不同。即,在第一充电期间的前半中,未图示的控制电路接通开关Sal以及Sd2。在这点上,接通的开关与第六实施方式的情况下的不同。然后,通过输入端子101输入输入电压Vin,将充电电流蓄积到线圈LI且对单元Celll进行充电。充电电流的路径以图40的虚线箭头表示。接着,在第一充电期间的后半中,未图示的控制电路在保持断开开关Sal、接通Sd2的情况下接通开关Scl。然后,通过已充入线圈LI的充电电流来对单元Celll进行充电。充电电流的路径以图41的虚线箭头表示。之后,在第二充电期间的前半中,未图示的控制电路断开开关Scl以及Sd2,接通开关Sal以及Sbl。然后,通过输入端子101输入输入电压Vin,将用于将电荷充入单元Cel 12的充电电流蓄积到线圈LI。充电电流的路径以图42的虚线箭头表示。接着,在第二充电期间的后半中,断开开关Sal以及Sbl,接通开关Sc2以及Sd3。然后,通过已充入线圈LI的充电电流来对单元Cell2进行充电。充电电流的路径以图43的虚线箭头表示。下面重复相同的动作,关于第二充电期间以后,在各充电期间的前半中接通开关Sal以及Sbl来将用于将电荷充入蓄电单元的充电电流蓄积到线圈LI。然后,在各充电期间的后半中通过接通与各单元的两端相对应的开关来利用已充入线圈LI的充电电流对该单元进行充电。因而,在对单元CellN进行充电的状态下接通开关ScN以及SdN+Ι。该状态的充电电流的路径以图44的虚线箭头表示。在此,参照图45说明未图示的控制电路的控制内容。图45示出在第一 第N充电期间Tl TN的各个充电期间内未图示的控制电路接通图39中的各开关的情况。即,通过未图示的控制电路将各开关中的与该图中的记载为“接通”的栏相对应的开关设为接通状态,将除此以外的开关设为断开状态。如图45那样,在各充电期间Tl TN内,在第一充电期间的前半接通开关Sal以及Sd2,在第二充电期间以后的前半接通开关Sal以及Sbl。然后,在各充电期间Tl TN的后半中如上述那样接通与各单元的两端相对应的开关。这样,未图示的控制电路针对各开关重复进行如上述的第一 第N充电期间Tl TN那样的接通控制,因此能够实现使用了一个线圈LI的平衡充电电路。并且,串联单元的各单元在各充电期间Tl TN中的任意的期间内都不放电,因此还起到如下效果:能够对充电次数受限的串联单元充入电荷并且保持串联单元间的电压的平衡。(第八实施方式的平衡充电电路的结构) 图46是使用单一的线圈LI来对串联连接的N个蓄电单元Ce 111 Ce I IN进行充电的平衡充电电路的结构例的电路图。在图46中,平衡充电电路具备:单一的线圈LI ;开关群SWl,其用于将线圈LI电连接在被输入充电电压的输入端子101与基准电压端子之间;以及开关群SW2,其用于将各蓄电单元Celll CellN的两端与线圈LI的两端电连接。该图46的平衡充电电路的结构自身与参照图33进行说明的平衡充电电路的结构相同,但是未图示的控制电路对开关的控制内容的一部分不同,实现升压动作。(第八实施方式的平衡充电电路的动作)接着,说明本发明的第八实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路的动作。图47 图51是用于说明本发明的第八实施方式的动作的图。本发明的第八实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路通过未图示的控制电路来设定第一 第N充电期间以对串联的蓄电单元进行充电并且保持串联单元间的电压的平衡。但是,在第一充电期间内成为接通的开关与第六实施方式的情况下的不同。S卩,在第一充电期间的前半中,未图示的控制电路接通开关Sal以及Sbl。然后,通过输入端子101输入输入电压Vin,将用于将电荷充入单元Celll的充电电流蓄积到线圈LI。充电电流的路径以图47的虚线箭头表示。接着,在第一充电期间的后半中,未图示的控制电路断开开关Sbl,在保持接通Sal的状态下接通开关Sd2。然后,通过已充入线圈LI的充电电流来对单元Celll进行充电。充电电流的路径以图48的虚线箭头表示。之后,在第二充电期间的前半中,未图示的控制电路断开开关Sd2,在保持接通开关Sal的状态下接通开关Sbl。然后,通过输入端子101输入输入电压Vin,将用于将电荷充入单元Cell2的充电电流蓄积到线圈LI。该状态与图47的状态相同,充电电流的路径以图47的虚线箭头表示。接着,在第二充电期间的后半中,断开开关Sal以及Sbl,接通开关Sc2以及Sd3。然后,通过已充入线圈LI的充电电流来对单元Cell2进行充电。充电电流的路径以图49的虚线箭头表示。下面重复相同的动作,在各充电期间的前半中接通开关Sal以及Sbl来将用于将电荷充入蓄电单元的充电电流蓄积到线圈LI。然后,在各充电期间的后半中通过接通与各单元的两端相对应的开关来利用已充入线圈LI的充电电流对该单元进行充电。因而,在对单元CellN进行充电的状态下接通开关ScN以及SdN+Ι。该状态的充电电流的路径以图50的虚线箭头表示。在此,参照图51说明未图示的控制电路的控制内容。图51示出在第一 第N充电期间Tl TN的各个充电期间内未图示的控制电路接通图46中的各开关的情况。即,通过未图示的控制电路将各开关中的与该图中的记载为“接通”的栏相对应的开关设为接通状态,将除此以外的开关设为断开状态。如图51那样,在各充电期间Tl TN的前半中如上述那样接通开关Sal以及Sbl。然后,在各充电期间Tl TN内,在第一充电期间的后半接通开关Sal以及Sd2,在第二充电期间以后的后半接通与各单元的两端相对应的开关。这样,未图示的控制电路针对各开关重复进行如上述的第一 第N充电期间Tl TN那样的接通控制,因此能够实现使用了一个线圈LI的平衡充电电路。并且,串联 单元的各单元在各充电期间Tl TN中的任意的期间内都不放电,因此还起到如下效果能够对充电次数受限的串联单元充入电荷并且保持串联单元间的电压的平衡。(第九实施方式的平衡充电电路的结构)图52是使用单一的线圈LI来对串联连接的N个蓄电单元Celll CellN进行充电的平衡充电电路的结构例的电路图。图52中,平衡充电电路具备单一的线圈LI ;开关群SW1,其用于将线圈LI电连接在被输入充电电压的输入端子101与基准电压端子之间;以及开关群SW2,其用于将各蓄电单元Celll CellN的两端与线圈LI的两端电连接。开关群SWl具备开关Sal以及开关Sa2、开关SfO以及开关Sbl。开关Sal以及开关Sa2的一端分别与输入端子101连接,另一端分别与线圈LI的一端和另一端连接。开关SfO以及开关Sbl的一端分别与基准电压端子连接,另一端分别与线圈LI的另一端和一端连接。开关群SW2具备开关Sf I SfN。开关Sfl SfN中的第奇数个开关Sfl、Sf3、…、SfN-I的一端与N个蓄电单元Celll CellN的连接点连接,另一端与线圈LI的另一端连接。另外,开关Sfl SfN中的第偶数个开关Sf2、Sf4、…、SfN的一端与N个蓄电单元Celll CellN的连接点以及输出端子102连接,另一端与线圈LI的一端连接。如以上那样,本实施方式的平衡充电电路具备数量为蓄电单元的数量上加“4”的开关。即,数量为蓄电单元的数量上加“4”的开关是由将各蓄电单元的两端与线圈LI连接的N个开关构成的开关群SW2以及由将输入端子101与线圈LI连接的四个开关构成的开关群SW1。开关群SW2具有:将从第一蓄电单元数的第偶数个高电压端子与线圈的一端连接的开关Sf2 SfM(与第偶数个蓄电单元连接的开关Sf2、Sf4,…、SfM(Μ为N以下的最大偶数))以及将从第一蓄电单元数的第奇数个高电压端子与线圈的另一端连接的开关Sfl SfL(与第奇数个蓄电单元连接的开关Sfl、Sf3、…、SfL(L为N以下的最大奇数))。(第九实施方式的平衡充电电路的动作)接着,说明本发明的第九实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路的动作。图53 图58是用于说明本发明的第九实施方式的动作的图。 本发明的第九实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路通过未图示的控制电路来设定第一 第N充电期间以对串联连接的蓄电单元进行充电并且保持串联单元间的电压的平衡。首先,在第一充电期间的前半中,未图示的控制电路接通开关Sal以及Sb I。然后,通过输入端子101输入输入电压Vin,将用于将电荷充入单元Cel 11的充电电流蓄积到线圈LI。充电电流的路径以图53的虚线箭头表示。接着,在第一充电期间的后半中,未图示的控制电路断开开关Sal以及Sbl,接通开关SfO以及Sfl。然后,通过已充入线圈LI的充电电流来对单元Cel 11进行充电。充电电流的路径以图54的虚线箭头表示。之后,在第二充电期间的前半中,未图示的控制电路断开开关SfO以及Sfl,接通开关Sa2以及SfO。然后,通过输入端子101输入输入电压Vin,将用于将电荷充入单元Cell2的充电电流蓄积到线圈LI。充电电流的路径以图55的虚线箭头表示。图55的情况下的充电电流的路径与图53的情况下的充电电流的路径相反。

接着,在第二充电期间的后半中,断开开关Sa2以及SfO,接通开关SfI以及Sf2。然后,通过已充入线圈LI的充电电流来对单元Cell2进行充电。充电电流的路径以图56的虚线箭头表示。之后,在第三充电期间的前半中,未图示的控制电路断开开关Sfl以及Sf2,接通开关Sal以及Sbl。然后,通过输入端子101输入输入电压Vin,将用于将电荷充入单元Cell3的充电电流蓄积到线圈LI。该状态与图53的状态相同,充电电流的路径以图53的虚线箭头表示。接着,在第三充电期间的后半中,断开开关Sal以及Sbl,接通开关Sf2以及Sf3。然后,通过已充入线圈LI的充电电流对单元Cell3进行充电。充电电流的路径以图57的虚线箭头表示。下面重复相同的动作,在各充电期间的前半,使蓄积到线圈LI的充电电流的流向在第奇数个充电期间和第偶数个充电期间内交替变化。然后,在各充电期间的后半中,通过接通与各单元的两端相对应的开关来利用已充入线圈LI的充电电流对该单元进行充电。因而,在对单元CellN进行充电的第偶数个充电期间内接通开关SfN-1以及SfN。该状态的充电电流的路径以图58的虚线箭头表示。在此,参照图59说明未图示的控制电路的控制内容。图59示出在第一 第N充电期间Tl TN的各个充电期间内未图示的控制电路接通图52中的各开关的情况。即,通过未图示的控制电路将各开关中的与该图中的记载为“接通”的栏相对应的开关设为接通状态,将除此以外的开关设为断开状态。如图59那样,在第奇数个充电期间的前半接通开关Sal、Sbl,在第偶数个充电期间的前半接通开关Sa2、SfO,来使蓄积到线圈LI的充电电流的流向交替变化。然后,在各充电期间Tl TN的后半中如上述那样接通与各单元的两端相对应的开关。 S卩,未图示的控制电路的充电期间由充电期间Tl、充电期间T2以及充电期间T3 TN构成,该充电期间Tl由只将开关Sal、Sbl设为接通来将充电电流充入线圈LI的期间Tla以及只将开关SfO、Sfl设为接通来将已充入线圈的电流充入第一蓄电单元的期间Tlb构成,该充电期间T2同样地由只将开关Sa2、SfO设为接通来将充电电流充入线圈LI的期间T2a以及只将开关Sfl,Sf2设为接通来将已充入线圈LI的电流充入第二蓄电单元的期间T2b构成,该充电期间T3 TN与充电期间T1、T2同样地对开关Sal、Sbl、Sa2、SfO以及Sf2 SfN进行通断来将线圈LI的电流充入第三 第N蓄电单元。而且,监视各蓄电单元的电压,控制期间Tla TNa的长度以及期间Tlb TNb的长度使得各蓄电单元的电压变得相等。另外,未图示的控制电路的放电期间由具有期间Txa和期间Txb的期间Tx构成,未图示的控制电路当驱动与输出端子102连接的负载时,重复控制上述期间的长度使得各蓄电单元的电压变得相等,其中,监视各蓄电单元的电压,分别选择作为电压高的蓄电单元的从第一蓄电单元数的编号P和作为电压低的蓄电单元的从第一蓄电单元数的编号Q的合计为奇数的蓄电单元,该期间Txa是接通连接电压高的第P蓄电单元的高电压端子与线圈L的另一端的开关SfP以及连接电压高的第P蓄电单元的低电压端子与线圈L的一端的开关Sf(P-1)来将电流充入线圈LI的期间,该期间Txb是接通连接电压低的第Q蓄电单元的高电压端子与线圈L的另一端的开关SfQ以及连接电压低的第Q蓄电单元的低电压端子与线圈的一端的开关Sf(Q-1)来将线圈电流充入电压低的单元的期间。这样,未图示的控制电路针对各开关重复进行如上述的第一 第N充电期间Tl TN那样的接通控制,因此能够实现使用单一的线圈LI进行升降压动作的平衡充电电路。另外,串联单元的各单元在各充电期间Tl TN中的任意的期间内都不放电,因此还起到如下效果:能够对充电次数受限的串联单元充入电荷并且保持串联单元间的电压的平衡。并且,开关的数量是在蓄电单元的数量N加“4”的数量,因此能够以极少的元件数来实现串联蓄电单元的平衡充电电路。(第九实施方式的变形)在上述第九实施方式中,未图示的控制电路也可以如下地变更充电期间Tl中的对开关的控制。即,图60 图62是表示在上述第九实施方式中未图示的控制电路所控制的开关Sal、Sa2、Sbl、SfO、SfU Sf2的通断控制状态的图。当参照图60时,在充电期间Tl的前半中接通开关Sal以及Sbl来将电流蓄积到线圈LI。然后,在充电期间Tl的后半中,通过接通开关SfO以及Sfl来利用蓄积到线圈LI的电流对单元Celll进行充电。接着,在充电期间T2的前半中,接通开关Sa2以及SfO来将电流蓄积到线圈LI。然后,在充电期间T2的后半中,通过接通开关Sfl以及Sf2来利用蓄积到线圈LI的电流对单元Cell2进行充电。通过如以上那样使开关通断,能够实现平衡充电电路的升降压动作。另外,当参照图61时,在充电期间Tl的前半中,接通开关Sal以及Sfl来将电流蓄积到线圈LI。然后,在充电期间Tl的后半中,通过接通开关SfO以及Sfl来利用蓄积到线圈LI的电流对单元Celll进行充电。接着,在充电期间T2的前半中,接通开关Sa2以及SfO来将电流蓄积到线圈LI。然后,在充电期间T2的后半中,通过接通开关Sfl以及Sf2来利用蓄积到线圈LI的电流对单元Cell2进行充电。通过如以上那样使开关通断,能够实现平衡充电电路的降压动作。并且,当参照图62时,在充电期间Tl的前半中接通开关Sal以及Sbl来将电流蓄积到线圈LI。然后,在充电期间Tl的后半中,通过接通开关Sal以及Sfl来利用蓄积到线圈LI的电流对单元Celll进行充电。接着,在充电期间T2的前半中,接通开关Sa2以及SfO来将电流蓄积到线圈LI。然后,在充电期间T2的后半中,通过接通开关Sfl以及Sf2来利用蓄积到线圈LI的电流对单元Cell2进行充电。通过如以上那样使开关通断,能够实现平衡充电电路的升压动作。此外,可以进行将第奇数个蓄电单元和第偶数个蓄电单元交替地设为充电对象的控制,也可以进行以下控制将第奇数个蓄电单元和第偶数个蓄电单元中的任意的一方的全部先设为充电对象,以不同顺序即任意的顺序完成充电,之后将另一方的全部设为充电对象,以不同顺序即任意的顺序完成充电。在采用前者的控制的情况下,在每次改变设为充电对象的蓄电单元时电流的流向改变,在采用后者的控制的情况下,只在从第奇数个向第偶数个(或者相反地)进行切换时电流的流向改变一次。因而,与采用前者的控制的情况相比,采用后者的控制的情况下的功耗的效率高。(第十实施方式的平衡充电电路的结构)图63是使用单一的线圈LI来对串联连接的N个蓄电单元Ce 111 Ce I IN进行充电的平衡充电电路的结构例的电路图。在图63中,平衡充电电路具备单一的线圈LI,开关群SWl,其用于将线圈LI电连接在被输入充电电压的输入端子101与基准电压端子之间,以及开关群SW2,其用于将各蓄电单元Celll CellN的两端与线圈LI电连接。开关群SWl具备开关Sal以及开关Sa2、开关Sb2。开关Sal以及开关Sa2的一端分别与输入端子101连接,另一端分别与线圈LI的一端和另一端连接。开关Sb2的一端与基准电压连接,另一端与线圈LI的另一端连接。 开关群SW2具备开关Sc3 ScN+Ι、开关Sd2 SdN。开关Sc3 ScN+Ι的一端与N个蓄电单元Cell2 CellN的连接点以及输出端子102连接,另一端与线圈LI的一端连接。开关Sd2 SdN的一端与N个蓄电单元Celll CellN的连接点连接,另一端与线圈LI的另一端连接。如以上那样,本实施方式的平衡充电电路是在参照图46进行说明的第八实施方式的平衡充电电路中删除了开关Sc2的结构。(第十实施方式的平衡充电电路的动作)接着,说明本发明的第十实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路的动作。图64 图69是用于说明本发明的第十实施方式的动作的图。本发明的第十实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路通过未图示的控制电路来设定第一 第N充电期间以对串联连接的蓄电单元进行充电并且保持串联单元间的电压的平衡。在第一充电期间的前半中,未图示的控制电路接通开关Sal以及Sd2。然后,通过输入端子101输入输入电压Vin,将充电电流蓄积到线圈LI且对单元Celll进行充电。充电电流的路径以图64的虚线箭头表示。接着,在第一充电期间的后半中,未图示的控制电路断开开关Sal,在保持接通Sd2的状态下接通开关Sb2。然后,利用已充入线圈LI的充电电流来对单元Celll进行充电。充电电流的路径以图65的虚线箭头表示。之后,在第二充电期间的前半中,未图示的控制电路断开开关Sd2,接通开关Sa2以及Sb2。然后,通过输入端子101输入输入电压Vin,将用于将电荷充入单元Cell2的充电电流蓄积到线圈LI。充电电流的路径以图66的虚线箭头表示。接着,在第二充电期间的后半中,断开开关Sa2以及Sb2,接通开关Sc3以及Sd2。然后,利用已充入线圈LI的充电电流对单元Cell2进行充电。充电电流的路径以图67的虚线箭头表示。下面重复相同的动作,在第二充电期间以后,在各充电期间的前半接通开关Sa2以及Sbl,将用于将电荷充入蓄电单元的充电电流蓄积到线圈LI。然后,在各充电期间的后半中通过接通与各单元的两端相对应的开关来利用已充入线圈LI的充电电流对该单元进行充电。因而,在对单元CellN进行充电的状态下接通开关ScN+1以及SdN。该状态的充电电流的路径以图68的虚线箭头表示。在此,参照图69说明未图示的控制电路的控制内容。图69示出在第一 第N充电期间Tl TN的各个充电期 间内未图示的控制电路接通图63中的各开关的情况。即,通过未图示的控制电路将各开关中的与该图中的记载为“接通”的栏相对应的开关设为接通状态,将除此以外的开关设为断开状态。如图69那样,在各充电期间Tl TN内,在第一充电期间的前半接通开关Sal以及Sd2,在第二充电期间以后的前半接通开关Sa2以及Sbl。然后,在各充电期间Tl TN的后半中如上述那样接通与各单元的两端相对应的开关。这样,未图示的控制电路针对各开关重复进行如上述的第一 第N充电期间Tl TN那样的接通控制,因此能够实现使用了一个线圈LI的平衡充电电路。此外,上述的第一充电期间Tl为降压动作,因此在输入电压Vin比单元Celll的充电电压大且向单元Celll的充电电流的朝向和向单元Cell2 N的充电电流的朝向也可以不同的情况下,能够应用本实施方式。(第H^一实施方式的平衡充电电路的结构)图70是使用单一的线圈LI来对串联连接的N个蓄电单元Celll CellN进行充电的平衡充电电路的结构例的电路图。在图70中,平衡充电电路具备:单一的线圈LI,开关群SW1,其用于将输入充电电压的输入端子101与线圈LI电连接;以及开关群SW2,其用于将各蓄电单元Celll CellN的两端与线圈LI电连接。开关群SWl具备开关Sal和开关Sb2。开关Sal的一端与输入端子101连接,另一端与线圈LI的一端连接。开关Sb2的一端与基准电压端子连接,另一端与线圈LI的一端连接。开关群SW2具备开关Sc3 ScN+Ι和开关Sd2 SdN。开关Sc3 ScN+Ι的一端与N个蓄电单元Cell2 CellN的连接点以及输出端子102连接,另一端与线圈LI的一端连接。开关Sd2 SdN的一端与N个蓄电单元Celll CellN的连接点连接,另一端与线圈LI的另一端连接。如以上那样,本实施方式的平衡充电电路是在参照图46进行说明的第八实施方式的平衡充电电路中删除了开关Sc2的结构。(第H^一实施方式的平衡充电电路的动作)接着,说明本发 明的第十一实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路的动作。图71 图76是用于说明本发明的第十一实施方式的动作的图。本发明的第十一实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路通过未图示的控制电路来设定第一 第N充电期间以对串联的蓄电单元进行充电并且保持串联单元间的电压的平衡。在第一充电期间的前半中,未图示的控制电路接通开关Sal以及Sd2。然后,通过输入端子101输入输入电压Vin,将充电电流蓄积到线圈LI且对单元Celll进行充电。充电电流的路径以图71的虚线箭头表示。接着,在第一充电期间的后半中,未图示的控制电路断开开关Sal,在保持接通开关Sd2的状态下接通开关Sb2。然后,通过已充入线圈LI的充电电流来对单元Celll进行充电。充电电流的路径以图72的虚线箭头表示。之后,在第二充电期间的前半中,未图示的控制电路将开关Sd2以及Sb2保持为接通。由此,从单元Celll进行放电,将用于将电荷充入单元Cell2的充电电流蓄积到线圈LI。充电电流的路径以图73的虚线箭头表示。接着,在第二充电期间的后半中,断开开关Sb2,在保持接通开关Sd2的状态下接通开关Sc3。然后,通过已充入线圈LI的充电电流来对单元Cell2进行充电。充电电流的路径以图74的虚线箭头表示。下面重复相同的动作,在第二充电期间以后,在各充电期间的前半接通开关Sb2以及Sd2,通过从单元Cell进行放电来将用于将电荷充入其它单元Cel 12 CellN的充电电流蓄积到线圈LI。因而,在对单元CellN进行充电的状态下接通开关ScN+Ι以及SdN。该状态的充电电流的路径以图75的虚线箭头表示。在此,参照图76说明未图示的控制电路的控制内容。图76示出在第一 第N充电期间Tl TN的各个充电期间内未图示的控制电路接通图70中的各开关的情况。即,通过未图示的控制电路将各开关中的与该图中的记载为“接通”的栏相对应的开关设为接通状态,将除此以外的开关设为断开状态。如图76那样,在各充电期间Tl TN内,在第一充电期间的前半接通开关Sal以及Sd2来对单元Celll进行充电,在第二充电期间以后的前半接通开关Sb2以及Sd2来通过从单元Celll的放电将用于将电荷充入其它单元Cel 12 CelIN的充电电流蓄积到线圈LI。然后,在各充电期间Tl TN的后半,如上述那样接通与各单元的两端相对应的开关来对其它单元Cell2 CellN进行充电。这样,未图示的控制电路针对各开关重复进行如上述的第一 第N充电期间Tl TN那样的接通控制,因此能够实现使用了一个线圈LI的平衡充电电路。此外,上述的第一充电期间Tl为降压动作,因此在输入电压Vin比单元Celll的充电电压大且允许单元Celll放电的情况下,能够应用本实施方式。(第十二实施方式的平衡充电电路的结构)图77是使用单一的线圈LI来对串联连接的N个蓄电单元Celll CellN进行充电的平衡充电电路的结构例的电路图。在图77中,平衡充电电路具备:单一的线圈LI,开关群SWl,其用于将被输入充电电压的输入端子101与线圈LI电连接;以及开关群SW2,其用于将各蓄电单元Celll CellN的两端与线圈LI电连接。开关群SWl具备开关Sal和开关Sb2。开关Sal的一端与输入端子101连接,另一端与线圈LI的一端连接。开关Sb2的一端与基准电压端子连接,另一端与线圈LI的一端连接。开关群SW2具备开关Sc3 ScN+Ι和开关Sd2 SdN。开关Sc3 ScN+Ι的一端与N个蓄电单元Cell2 CellN的连接点以及输出端子102连接,另一端与线圈LI的一端连接。开关Sd2 SdN的一端与N个蓄电单元Celll CellN的连接点连接,另一端与线圈LI的另一端连接。如以上那样,本实施方式的平衡充电电路是在参照图46进行说明的第八实施方式的平衡充电电路中删除了开关Sc2的结构。该图77的平衡充电电路的结构自身与参照图70进行说明的平衡充电电路的结构相同,但是未图示的控制电路对开关的控制内容的一部分不同。(第十二实施方式的平衡充电电路的动作)接着,说明本发明的第十二实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路的动作。图77 图84是用于说明本发明的第十二实施方式的动作的图。本发明的第十二实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路通过未图示的控制电路来设定第一 第N充电期间以对串联的蓄电单元进行充电并且保持串联单元间的电压的平衡。在第一充电期间的前半中,未图示的控制电路接通开关Sal以及Sd2。然后,通过输入端子101输入输入电压Vin,将充电电流蓄积到线圈LI且对单元Celll进行充电。充电电流的路径以图78的虚线箭头表示。接着,在第一充电期间的后半中,未图示的控制电路断开开关Sal,在保持接通开关Sd2的状态下接通开关Sb2。然后,利用已充入线圈LI的充电电流来对单元Celll进行充电。充电电流的路径以图79的虚线箭头表示。之后,在第二充电期间的前半中,未图示的控制电路将开关Sd2以及Sb2保持为接通。由此,从单元Celll进行放电,将用于将电荷充入单元Cell2的充电电流蓄积到线圈LI。充电电流的路径以图80的虚线箭头表示。接着,在第二充电期间的后半中,断开开关Sb2,在保持接通开关Sd2的状态下接通开关Sc3。然后,通过已充入线圈LI的充电电流来对单元Cell2进行充电。充电电流的路径以图81的虚线箭头表示。然后,在第三充电期间以后,在充电期间的前半中,未图示的控制电路将开关Sb2以及开关Sd3 SdN设为接通来从单元Cell2 CellN-I进行放电,将用于将电荷充入单元Cel 13 CellN的充电电流蓄积到线圈LI。因而,在充电期间TN内,在充电期间TN的前半中未图示的控制电路将开关Sb2以及SdN设为接通来从单元CelllN-I进行放电,将用于将电荷充入单元CellN的充电电流蓄积到线圈LI。充电电流的路径以图82的虚线箭头表
/Jn ο接着,在充电期间TN的后半中,未图示的控制电路将开关SdN以及ScN+Ι设为接通,利用已充入线圈LI的充电电流来对单元CellN进行充电。充电电流的路径以图83的虚线箭头表示。在此,参照图84说明未图示的控制电路的控制内容。图84示出在第一 第N充电期间Tl TN的各个充电期间内未图示的控制电路接通图77中的各开关的情况。即,通过未图示的控制电路将各开关中的与该图中的记载为“接通”的栏相对应的开关设为接通状态,将除此以外的开关设为断开状态。如图84那样,在各充电期间Tl TN内,在第一充电期间的前半接通开关Sal以及Sd2来对单元Celll进行充电,在第二充电期间以后的前半,除了开关Sb2之外还接通用于使单元Celll CellN-I依次放电的开关来将充电电流蓄积到线圈LI。然后,在各充电期间Tl TN的后半,如上述那样接通与各单元的两端相对应的开关来对单元Cell2 CellN进行充电。这样,未图示的控制电路针对各开关重复进行如上述的第一 第N充电期间Tl TN那样的接通控制,因此能够实现使用了一个线圈LI的平衡充电电路。在上述的第i^一实施方式中放电的单元固定为单元Celll,与此相对,在本实施方式中放电的单元不固定,因此能够降低单元Celll的负担。此外,在允许单元Celll CellN-I放电的情况下,能够应用本实施方式。

(第十三实施方式的平衡充电电路的结构)图85是使用单一的线圈LI来对串联连接的N个蓄电单元Cel 11 Cel IN进行充电的平衡充电电路的结构例的电路图。在图85中,平衡充电电路具备单一的线圈LI,开关群SWl,其用于将被输入充电电压的输入端子101与线圈LI电连接;开关群SW2,其用于将各蓄电单元Celll CellN的两端与线圈LI电连接;二极管Dl ;以及电容Cl。开关群SWl具备开关Sal和开关Sb2。开关Sal的一端与输入端子101连接,另一端与线圈LI的一端连接。开关Sb2的一端与基准电压端子连接,另一端与线圈LI的一端连接。开关群SW2具备开关Sc3 ScN+Ι和开关Sd2 SdN。开关Sc3 ScN+Ι的一端与N个蓄电单元Cell2 CellN的连接点以及输出端子102连接,另一端与线圈LI的一端连接。开关Sd2 SdN的一端与N个蓄电单元Celll CellN的连接点连接,另一端与线圈LI的另一端连接。二极管Dl的阳极与开关Sd2的一端连接,阴极连接于蓄电单元Celll与蓄电单元Cell2的连接点。该二极管Dl是为了抑制从蓄电单元Celll的放电而设置的。电容Cl连接在二极管Dl的阳极与基准电压端子之间。设置该电容Cl为了临时蓄积电荷,利用蓄积的电荷的放电将用于对蓄电单元Cell2 CellN进行充电的电流蓄积到线圈LI。(第十三实施方式的平衡充电电路的动作)
接着,说明本发明的第十三实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路的动作。图86 图91是用于说明本发明的第十三实施方式的动作的图。本发明的第十三实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路通过未图示的控制电路来设定第一 第N充电期间以对串联的蓄电单元进行充电并且保持串联单元间的电压的平衡。在第一充电期间的前半中,未图示的控制电路接通开关Sal以及Sd2。然后,通过输入端子101输入输入电压Vin,将充电电流蓄积到线圈LI且对单元Celll进行充电。充电电流的路径以图86的虚线箭头表示。在对该单元Celll进行充电时,在电容Cl中蓄积电荷。接着,在第一充电期间的后半中,未图示的控制电路断开开关Sal,在保持接通开关Sd2的状态下接通开关Sb2。然后,利用已充入线圈LI的充电电流来对单元Celll进行充电。充电电流的路径以图87的虚线箭头表示。之后,在第二充电期间的前半中,未图示的控制电路将开关Sd2以及Sb2保持为接通。由此,从电容Cl进行放电,将用于将电荷充入单元Cell2的充电电流蓄积到线圈LI。此时,通过二极管Dl来抑制从单元Celll的放电。充电电流的路径以图88的虚线箭头表
/Jn ο接着,在第二充电期间的后半中,断开开关Sb2,在保持接通开关Sd2的状态下接通开关Sc3。然后,利用已充入线圈LI的充电电流来对单元Cell2进行充电。充电电流的路径以图89的虚线箭头表示。然后,在第三充电期间以后,在充电期间的前半中,未图示的控制电路将开关Sb2以及开关Sd2设为接通来从电容Cl进行放电,将用于将电荷充入单元Cel 13 CellN的充电电流蓄积到线圈LI。因而,在充电期间TN内,在充电期间TN的前半中,未图示的控制电路将开关Sb2以及Sd2设为接通来从电容Cl进行放电,将用于将电荷充入单元CellN的充电电流蓄积到线圈LI。该状态与图88的状态相同,充电电流的路径以图88的虚线箭头表
/Jn ο接着,在充电期间TN的后半中,未图示的控制电路将开关SdN以及ScN+Ι设为接通,利用已充入线圈LI的充电电流来对单元CellN进行充电。充电电流的路径以图90的虚线箭头表示。在此,参照图91说明未图示的控制电路的控制内容。图91示出在第一 第N充电期间Tl TN的各个充电期间内未图示的控制电路接通图85中的各开关的情况。即,通过未图示的控制电路将各开关中的与该图中的记载为“接通”的栏相对应的开关设为接通状态,将除此以外的开关设为断开状态。如图91那样,在各充电期间Tl TN内,在第一充电期间的前半接通开关Sal以及Sd2来对单元Celll进行充电并且将电荷蓄积到电容Cl,在第二充电期间以后的前半接通开关Sb2以及Sd2来将充电电流蓄积到线圈LI。然后,在各充电期间Tl TN的后半,如上述那样接通与各单元的两端相对应的开关来对单元Cell2 CellN进行充电。这样,未图示的控制电路针对各开关重复进行如上述的第一 第N充电期间Tl TN那样的接通控制,因此能够实现使用了一个线圈LI的平衡充电电路。此外,在需要抑制单元Celll的放电的情况下,能够应用本实施方式。
(第十四实施方式的平衡充电电路的结构)图92是使用单一的线圈LI来对串联连接的N个蓄电单元Cel 11 Cel IN进行充电的平衡充电电路的结构例的电路图。在图92中,平衡充电电路具备单一的线圈LI,开关群SW1,其用于将被输入充电电压的输入端子101与线圈LI电连接,开关群SW2,其用于将各蓄电单元Celll CellN的两端与线圈LI电连接;N_1个二极管Dl DN-I以及N-I个电容Cl CN-I。开关群SWl具备开关Sal和开关Sb2。开关Sal的一端与输入端子101连接,另一端与线圈LI的一端连接。开关Sb2的一端与基准电压端子连接,另一端与线圈LI的一端连接。开关群SW2具备开关Sc3 ScN+Ι和开关Sd2 SdN。开关Sc3 ScN+Ι的一端与N个蓄电单元Cell2 CellN的连接点以及输出端子102连接,另一端与线圈LI的一端连接。开关Sd2 SdN的一端与N个蓄电单元Celll CellN的连接点连接,另一端与线圈LI的另一端连接。二极管Dl DN-I与各开关Sd2 SdN以及各蓄电单元Celll CellN-I相对应地设置。二极管Dl DN-I的阳极与相对应的开关Sd2 SdN的一端连接,阴极连接于相对应的蓄电单元与其它的蓄电单元的连接点。这些二极管Dl DN-I是为了抑制从相对应的蓄电单元的放电而设置的。设置电容Cl CN-I是为了临时蓄积电荷,通过蓄积的电荷的放电将用于对相对应的蓄电单元Cel 12 CellN进行充电的电流蓄积到线圈LI。(第十四实施方式的平衡充电电路的动作)接着,说明本发明的第十四实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路的动作。图93 图99是用于说明本发明的第十四实施方式的动作的图。本发明的第十四实施方式所涉及的串联单元的平衡充电电路通过未图示的控制电路来设定第一 第N充电期间以对串联的蓄电单元进行充电并且保持串联单元间的电压的平衡。在第一充电期间的前半中,未图示的控制电路接通开关Sal以及Sd2。然后,通过输入端子101输入输入电压Vin,将充电电流蓄积到线圈LI且对单元Celll进行充电。充电电流的路径以图93的虚线箭头表示。在对该单元Celll进行充电时,在电容Cl中蓄积电荷。接着,在第一充电期间的后半中,未图示的控制电路断开开关Sal,在保持接通开关Sd2的状态下接通开关Sb2。然后,利用已充入线圈LI的充电电流来对单元Celll进行充电。充电电流的路径以图94的虚线箭头表示。之后,在第二充电期间的前半中,未图示的控制电路将开关Sd2以及Sb2保持为接通。由此,从电容Cl进行放电,将用于将电荷充入单元Cell2的充电电流蓄积到线圈LI。此时,通过二极管Dl来抑制从单元Celll的放电。充电电流的路径以图95的虚线箭头表
/Jn ο接着,在第二充电期间的后半中,断开开关Sb2,在保持接通开关Sd2的状态下接通开关Sc3。然后,利用已充入线圈LI的充电电流来对单元Cell2进行充电。充电电流的路径以图96的虚线箭头表示。
然后,在第三充电期间以后,在充电期间的前半中,未图示的控制电路将开关Sb2以及与电容器C2 CN-1相对应的开关设为接通,从该电容器进行放电将用于将电荷充入单元Cel 13 CellN的充电电流蓄积到线圈LI。因而,在充电期间TN内,在充电期间TN的前半中,未图示的控制电路将开关Sb2以及SdN设为接通,从电容器CN-1进行放电,将用于将电荷充入单元CellN的充电电流蓄积到线圈LI。充电电流的路径以图97的虚线箭头表
/Jn ο接着,在充电期间TN的后半中,未图示的控制电路将开关SdN以及ScN+1设为接通,利用已充入线圈LI的充电电流来对单元CellN进行充电。充电电流的路径以图98的虚线箭头表示。在此,参照图99说明未图示的控制电路的控制内容。图99示出在第一 第N充电期间Tl TN的各个充电期间内未图示的控制电路接通图92中的各开关的情况。即,通过未图示的控制电路将各开关中的与该图中的记载为“接通”的栏相对应的开关设为接通状态,将除此以外的开关设为断开状态。如图99那样,在各充电期间Tl TN内,在第一充电期间的前半接通开关Sal以及Sd2来对单元Cel 11进行充电并且将电荷蓄积到电容Cl,在第二充电期间以后的前半接通开关Sb2以及与各电容器相对应的开关来将充电电流蓄积到线圈LI。然后,在各充电期间Tl TN的后半,如上述那样接通与各单元的两端相对应的开关来对单元Cell2 CellN进行充电。这样,未图示的控制电路针对各开关重复进行如上述的第一 第N充电期间Tl TN那样的接通控制,因此能够实现使用了一个线圈LI的平衡充电电路。此外,在需要抑制单元Celll CellN的放电的情况下,能够应用本实施方式。(放电时的单元平衡控制之一)关于通过上述的串联单元的平衡充电电路进行了充电的串联单元,在放电时即负载驱动时,当集中于构成串联单元的特定的蓄电单元进行放电时有时会缩短该单元的寿命。因此,在串联单元放电时,希望使构成串联单元的各蓄电单元的充电电压平衡地进行放电。为了使蓄电单元的充电电压平衡地进行放电,只要通过电流监视电路检索充电电压高的蓄电单元以及充电电压低的蓄电单元并进行下面的动作即可。例如,在参照图33、图39、图46分别进行说明的平衡充电电路中,检索电压高的蓄电单元CellP(P=I N)以及电压低的蓄电单元CellQ(Q=l N、但是除了 P以外),进行下面的动作⑴以及⑵来使各蓄电单元电压平衡。(I)在充电期间Txa内接通开关ScP+Ι、开关SdP来从蓄电单元CellP将电流蓄积到线圈LI。(2)在充电期间Txb内接通开关ScQ、开关SdQ+Ι来利用在期间Txa内蓄积到线圈LI的电流对蓄电单元CellQ进行充电。S卩,如图100那样,在充电期间Tx的前半的期间Txa内,通过未图示的控制电路来接通开关SdP以及开关ScP+Ι。另外,在充电期间Tx的后半的期间Txb内,通过未图示的控制电路来接通开关SdQ+Ι以及开关ScQ。(放电时的单元平衡控制之二)关于参照图33、图39、图46分别进行说明的平衡充电电路,在放电时只要检索电压高的蓄电单元CellP (P=I N)以及电压低的蓄电单元CellQ (Q=I N、但是除了 P以外)并如下地控制开关即可。例如,在充电期间Tx的前半的期间Txa内,通过未图示的控制电路来接通开关ScP以及开关SdP+1,从蓄电单元CellP将电流蓄积到线圈LI。接着,在充电期间Tx的后半的期间Txb内,通过未图示的控制电路来接通开关ScQ+1以及开关SdQ,利用蓄积到线圈LI的电流来对蓄电单元CellQ进行充电。S卩,如果Q>1,则如图101那样在充电期间Tx的前半的期间Txa内,通过未图示的控制电路来接通开关ScP以及开关SdP+1。另外,在充电期间Tx的后半的期间Txb内,通过未图示的控制电路来接通开关SdQ以及开关ScQ+1。其中,如果Q=l,则如图102那样在充电期间Tx的后半的期间Txb内,通过未图示的控制电路来接通开关Sbl以及开关Sc2。(放电时的单元平衡控制之三)关于参照图52进行说明的平衡充电电路,放电时的单元平衡被限制为电荷从第奇数个蓄电单元向第偶数个蓄电单元移动,或者与其相反。检索电压高的蓄电单元CelIP (P=I N)以及电压低的蓄电单元CelIQ (Q=I N、且P+Q为奇数),并进行下面的动作(I)以及⑵来使各蓄电单元电压平衡。(I)在充电期间Tx的前半的期间Txa内接通开关SfP_l、开关SfP来从蓄电单元CellP将电流蓄积到线圈LI。(2)在充电期间Tx的后半的期间Txb内接通开关SfQ_l、开关SfQ来利用在期间Txa内蓄积到线圈LI的电流对蓄电单元CellQ进行充电。S卩,如图103那样,在充电期间Tx的前半的期间Txa内,通过未图示的控制电路来接通开关SfP-I以及开关SfP。另外,在充电期间Tx的后半的期间Txb内,通过未图示的控制电路来接通开关SfQ-I以及开关SfQ。(放电时的单元平衡控制之四)关于参照图63进行说明的平衡充电电路,在放电时只要检索电压高的蓄电单元CellP(P=I N)以及电压低的蓄电单元CellQ(Q=l N、但是除了 P以外)并如图104 图106那样控制开关即可。S卩,如果P>1,则如图104那样,在充电期间Tx的前半的期间Txa内,通过未图示的控制电路来接通开关SdP以及开关ScP+1。另外,在充电期间Tx的后半的期间Txb内,通过未图示的控制电路来接通开关ScQ以及开关SdQ+1。其中,如果P=I,则如图105那样,在充电期间Tx的前半的期间Txa内,通过未图示的控制电路来接通开关Sb2以及开关Sd2。另外,在充电期间Tx的后半的期间Txb内,通过未图示的控制电路来接通开关ScQ以及开关SdQ+1。并且,如果Q=l,则如图106那样,在充电期间Tx的前半的期间Txa内,通过未图示的控制电路来接通开关SdP以及开关ScP+1。另外,在充电期间Tx的后半的期间Txb内,通过未图示的控制电路来接通开关Sd2以及开关Sb2。(放电时的单元平衡控制之五)关于参照图85进行说明的平衡充电电路,在放电时只要检索电压高的蓄电单元CellP(P=2 N)以及电压低的蓄电单元CellQ(Q=l N、但是除了 P以外)并如图107、图108那样控制开关即可。S卩,如果P>1,则如图107那样,在充电期间Tx的前半的期间Txa内,通过未图示的控制电路来接通开关SdP以及开关ScP+Ι。另外,在充电期间Tx的后半的期间Txb内,通过未图示的控制电路来接通开关ScQ以及开关SdQ+1。并且,如果Q=l,则如图108那样,在充电期间Tx的前半的期间Txa内,通过未图示的控制电路来接通开关SdP以及开关ScP+Ι。另外,在充电期间Tx的后半的期间Txb内,通过未图示的控制电路来接通开关Sd2以及开关Sb2。关于以上说明的、参照图85进行说明的平衡充电电路,设置有二极管D1。因此,在P=I的情况下,在放电时不能进行单元平衡。此外,关于参照图92进行说明的平衡充电电路,设置有二极管Dl DN-1,因此在放电时不能进行单元平衡。(串联蓄电单元的平衡充电方法)在上述的各实施方式的串联蓄电单元的平衡充电电路中,实现了下面的串联蓄电单元的平衡充电方法。即,实现一种串联蓄电单元的平衡充电方法,被与输入端子连接的电源提供电力,对在输出端子与基准电压端子之间从上述基准电压端子起按顺序串联连接的第一 第N(N为2以上的整数,下同)的蓄电单元进行平衡充电,该串联蓄电单元的平衡充电方法具备:第一步骤,将线圈电连接在上述输入端子与上述基准电压端子之间,将用于向上述第k(l < k < N)蓄电单元进行充电的充电电流充入上述线圈;第二步骤,将上述线圈电连接在上述第k蓄电单元的两端,将在上述第一步骤中已充入上述线圈的充电电流充入上述第k蓄电单元;以及第三步骤,重复执行上述第一以及第二步骤来对上述第一 第N蓄电单元逐个地进行充电。通过采用该方法,不需要设置多个线圈,能够由一个线圈对串联蓄电单元进行平衡充电。产业h的可利用件本发明的串联单元的平衡充电电路能够优选利用于充电系统等领域。附图标记说明101、201、301、401、501:输入端子;102、202、302、402、502:输出端子;503:充电用控制电路;504:单元平衡电路;C1 CN-1:电容;Celll CellN:蓄电单元;Contro 11 Control6:控制电路;D1 DN-1:二极管;L1、L2:线圈;M1、M2:电流监视电路;S1 S6:开关。
权利要求
1.一种串联蓄电单元的平衡充电电路,对串联连接且串联端的一方与输出端子连接而另一方与基准电压端子连接的第一蓄电单元和第二蓄电单元进行平衡充电,该串联蓄电单元的平衡充电电路的特征在于,具备: 线圈,其被设置成由上述第一蓄电单元以及上述第二蓄电单元共用,为了对上述第一蓄电单元以及上述第二蓄电单元进行充电而临时地蓄积从电源提供的电力;以及 开关部,其用于将上述第一蓄电单元和上述第二蓄电单元中的一方与上述线圈电连接来进行充电,之后将上述第一蓄电单元和上述第二蓄电单元中的另一方与上述线圈电连接来进行充电。
2.根据权利要求1所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述开关部由对流经上述线圈的充电电流的路径进行切换的多个开关构成, 该串联蓄电单元的平衡充电电路还具备控制电路,该控制电路控制上述多个开关的通断,按顺序重复设定将用于对上述第二蓄电单元进行充电的充电电流充入上述线圈的第一充电期间、将已充入到上述线圈的充电电流充入上述第二蓄电单元的第二充电期间、将用于对上述第一蓄电单元进行充电的充电电流充入上述线圈的第三充电期间以及将已充入到上述线圈的充电电流充入上述第一蓄电单元的第四充电期间, 上述控制电路控制上述多个开关的通断,使得在上述第一充电期间内形成通过上述线圈流向上述基准电压端子的充电电流的路径, 上述控制电路控制上述多个开关的通断,使得在上述第二充电期间内形成从上述线圈流向上述第二蓄电单元的充电电流的路径, 上述控制电路控制上述多个开关的通断,使得在上述第三充电期间内形成通过上述线圈流向上述基准电压端子的充电电流的路径, 上述控制电路控制上述多个开关的通断,使得在上述第四充电期间内使上述线圈的一端与上述第一蓄电单元的一端导通、上述线圈的另一端与上述第一蓄电单元的另一端导通来形成从上述线圈流向上述第一蓄电单元的充电电流的路径。
3.根据权利要求2所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述多个开关包含: 第一开关,其一端与连接了上述第一蓄电单元和上述第二蓄电单元的接点连接; 第二开关,其一端与输入端子连接; 第三开关,其一端与上述基准电压端子连接; 第四开关,其一端与上述输出端子连接; 第五开关,其一端与上述基准电压端子连接;以及 第六开关,其一端与连接了上述第一蓄电单元和上述第二蓄电单元的接点连接, 上述线圈的一端与上述第一开关的另一端、上述第二开关的另一端、上述第三开关的另一端连接,上述线圈的另一端与上述第四开关的另一端、上述第五开关的另一端、上述第TK开关的另一端连接, 上述控制电路在上述第一充电期间内接通上述第二开关和上述第六开关,断开上述第一开关、上述第三开关、上述第四开关以及上述第五开关, 上述控制电路在上述第二充电期间内接通上述第三开关和上述第六开关,断开上述第一开关、上述第二开关、上述第四开关以及上述第五开关,上述控制电路在上述第三充电期间内接通上述第二开关和上述第五开关,断开上述第一开关、上述第三开关、上述第四开关以及上述第六开关, 上述控制电路在上述第四充电期间内接通上述第一开关和上述第四开关,断开上述第二开关、上述第三开关、上述第五开关以及上述第六开关。
4.根据权利要求2所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述多个开关包含 第一开关,其一端与连接了上述第一蓄电单元和上述第二蓄电单元的接点连接; 第二开关,其一端与输入端子连接; 第三开关,其一端与上述基准电压端子连接; 第四开关,其一端与上述输出端子连接; 第五开关,其一端与上述基准电压端子连接;以及 第六开关,其一端与连接了上述第一蓄电单元和上述第二蓄电单元的接点连接,上述线圈的一端与上述第一开关的另一端、上述第二开关的另一端、上述第三开关的另一端连接,上述线圈的另一端与上述第四开关的另一端、上述第五开关的另一端、上述第TK开关的另一端连接, 上述控制电路在上述第一充电期间内接通上述第二开关和上述第五开关,断开上述第一开关、上述第三开关、上述第四开关以及上述第六开关, 上述控制电路在上述第二充电期间内接通上述第三开关和上述第六开关,断开上述第一开关、上述第二开关、上述第四开关以及上述第五开关, 上述控制电路在上述第三充电期间内接通上述第二开关和上述第五开关,断开上述第一开关、上述第三开关、上述第四开关以及上述第六开关, 上述控制电路在上述第四充电期间内接通上述第一开关和上述第四开关,断开上述第二开关、上述第三开关、上述第五开关以及上述第六开关。
5.根据权利要求2所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述多个开关包含 第一开关,其一端与上述输出端子连接; 第二开关,其一端与输入端子连接; 第三开关,其一端与上述基准电压端子连接; 第四开关,其一端与上述输入端子连接;以及 第五开关,其一端与连接了上述第一蓄电单元和上述第二蓄电单元的接点连接, 上述线圈的一端与上述第一开关的另一端、上述第二开关的另一端、上述第三开关的另一端连接,上述线圈的另一端与上述第四开关的另一端、上述第五开关的另一端连接, 上述控制电路在上述第一充电期间内接通上述第二开关和上述第五开关,断开上述第一开关、上述第三开关以及上述第四开关, 上述控制电路在上述第二充电期间内接通上述第三开关和上述第五开关,断开上述第一开关、上述第二开关以及上述第四开关, 上述控制电路在上述第三充电期间内接通上述第三开关和上述第四开关,断开上述第一开关、上述第二开关以及上述第五开关, 上述控制电路在上述第四充电期间内接通上述第一开关和上述第五开关,断开上述第二开关、上述第三开关以及上述第四开关。
6.根据权利要求2所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述多个开关包含: 第一开关,其一端与上述输出端子连接; 第二开关,其一端与输入端子连接;以及 第三开关,其一端与上述基准电压端子连接, 上述线圈的一端与上述第一开关的另一端、上述第二开关的另一端、上述第三开关的另一端连接,上述线圈的另一端与连接了上述第一蓄电单元和上述第二蓄电单元的接点连接, 上述控制电路在上述第一充电期间内接通上述第二开关,断开上述第一开关和上述第三开关, 上述控制电路在上述第二充电期间内接通上述第三开关,断开上述第一开关和上述第二开关, 上述控制电路在上述第三充电期间内接通上述第三开关,断开上述第一开关和上述第二开关, 上述控制电路在上述第四充电期间内接通上述第一开关,断开上述第二开关和上述第三开关。
7.根据权利要求2所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述多个开关包含: 第一开关,其一端与上述输出端子连接; 第二开关,其一端与输入端子连接;以及 第三开关,其一端与上述基准电压端子连接, 该串联蓄电单元的平衡充电电路还具备: 电容,其一端与上述基准电压端子连接;以及 二极管,其阴极与连接了上述第一蓄电单元和上述第二蓄电单元的接点连接, 上述线圈的一端与上述第一开关的另一端、上述第二开关的另一端、上述第三开关的另一端连接,上述线圈的另一端与上述电容的另一端、上述二极管的阳极连接, 上述控制电路在上述第一充电期间内接通上述第二开关,断开上述第一开关和上述第三开关, 上述控制电路在上述第二充电期间内接通上述第三开关,断开上述第一开关和上述第二开关, 上述控制电路在上述第三充电期间内接通上述第三开关,断开上述第一开关和上述第二开关, 上述控制电路上述第四充电期间内接通上述第一开关,断开上述第二开关和上述第三开关。
8.根据权利要求5 7中的任一项所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述控制电路设定上述第二充电期间以及上述第四充电期间内的接通开关的时间,使得在上述第二充电期间以及上述第四充电期间结束时上述线圈的充电电流变成零。
9.一种串联蓄电单元的平衡充电电路,由与输入端子连接的电源提供电力并对在输出端子与基准电压端子之间从上述基准电压端子起按顺序串联连接的第一蓄电单元至第N蓄电单元进行平衡充电,其中,N为2以上的整数,该串联蓄电单元的平衡充电电路的特征在于,具备 线圈,其用于蓄积从上述电源提供的电力来对上述第一蓄电单元至第N蓄电单元进行充电; 第一开关群,其用于将上述线圈电连接至上述输入端子与上述基准电压端子之间;以及 第二开关群,其用于将上述线圈电连接至上述第一蓄电单元至第N蓄电单元的各自的两端来进行充电, 其中,上述第一蓄电单元至第N蓄电单元被逐个地进行充电。
10.根据权利要求9所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 还具备控制电路,该控制电路将第k线圈充电期间和第k蓄电单元充电期间设为对上述第k蓄电单元进行充电的第k充电期间,来重复设定上述第一充电期间至第N充电期间的各个充电期间,其中,I N,该第k线圈充电期间是该控制电路控制上述第一开关群的通断来将用于对上述第k蓄电单元进行充电的充电电流充入上述线圈的时间,该第k蓄电单元充电期间是该控制电路控制上述第二开关群的通断来将在上述第k线圈充电期间内充入到上述线圈的充电电流充入上述第k蓄电单元的时间, 上述控制电路控制上述第一开关群的通断,使得在上述第k线圈充电期间内形成通过上述线圈流向上述基准电压端子的充电电流的路径, 上述控制电路控制上述第二开关群的通断,使得在上述第k蓄电单元充电期间内形成从上述线圈流向上述第k蓄电单元的充电电流的路径。
11.根据权利要求10所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述第一开关群包含 第一线圈连接开关,其一端与上述输入端子连接,另一端与上述线圈的一端连接;以及 第二线圈连接开关,其一端与上述线圈的另一端连接,另一端与上述基准电压端子连接, 上述第二开关群包含 第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关,其一端与上述第一蓄电单元至第N蓄电单元的各自的下侧连接,另一端与上述线圈的一端连接;以及 第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关,其一端与上述第一蓄电单元至第(N-I)蓄电单元的各自的上侧连接,另一端与上述线圈的另一端连接。
12.根据权利要求11所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述控制电路在上述第k线圈充电期间内接通上述第一线圈连接开关和上述第二线圈连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关, 上述控制电路在上述第k蓄电单元充电期间内断开上述第一线圈连接开关和上述第二线圈连接开关, 接通上述第k蓄电单元下侧连接开关和上述第k蓄电单元上侧连接开关,断开上述第二蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关中的上述第k蓄电单元下侧连接开关以外的开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关中的上述第k蓄电单元上侧连接开关以外的开关。
13.根据权利要求11所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述控制电路在上述第一线圈充电期间内接通上述第一线圈连接开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关,断开上述第二线圈连接开关、上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关以及上述第二蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关, 上述控制电路在上述第M线圈充电期间内接通上述第一线圈连接开关和上述第二线圈连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关,其中,2彡M彡N, 上述控制电路在上述第一蓄电单元充电期间内断开上述第一线圈连接开关和上述第二线圈连接开关,接通上述第一蓄电单元下侧连接开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关中的上述第一蓄电单元下侧连接开关以外的开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关中的上 述第一蓄电单元上侧连接开关以外的开关, 上述控制电路在上述第M蓄电单元充电期间内断开上述第一线圈连接开关和上述第二线圈连接开关,接通上述第M蓄电单元下侧连接开关和上述第M蓄电单元上侧连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关中的上述第M蓄电单元下侧连接开关以外的开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关中的上述第M蓄电单元上侧连接开关以外的开关。
14.根据权利要求11所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述控制电路在上述第一线圈充电期间内接通上述第一线圈连接开关和上述第二线圈连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关, 上述控制电路在上述第M线圈充电期间内接通上述第一线圈连接开关和上述第二线圈连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关, 上述控制电路在上述第一蓄电单元充电期间内接通上述第一线圈连接开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关,断开上述第二线圈连接开关、上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关以及上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关中的上述第一蓄电单元上侧连接开关以外的开关, 上述控制电路在上述第M蓄电单元充电期间内断开上述第一线圈连接开关和上述第二线圈连接开关,接通上述第M蓄电单元下侧连接开关和上述第M蓄电单元上侧连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关中的上述第M蓄电单元下侧连接开关以外的开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关中的上述第M蓄电单元上侧连接开关以外的开关。
15.根据权利要求10所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述第一开关群包含: 第一线圈连接开关,其一端与上述输入端子连接,另一端与上述线圈的一端连接; 第二线圈连接开关,其一端与上述线圈的另一端连接,另一端与上述基准电压端子连接; 第三线圈连接开关,其一端与上述输入端子连接,另一端与上述线圈的另一端连接;以及 第四线圈连接开关,其一端与上述线圈的一端连接,另一端与上述基准电压端子连接, 上述第二开关群包含 第k蓄电单元连接开关,其一端与上述第一蓄电单元至第N蓄电单元的各自的下侧以及上述输出端子连接,另一端与上述线圈的一端连接,其中,k为偶数;以及 第k蓄电单元连接开关,其一端与上述第一蓄电单元至第(N-I)蓄电单元的各自的上侧连接,另一端与上述线圈的另一端连接,其中,k为奇数。
16.根据权利要求15所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述控制电路在上述第k线圈充电期间内接通上述第一线圈连接开关和上述第二线圈连接开关,断开上述第三线圈连接开关、上述第四线圈连接开关和上述第一蓄电单元连接开关至第N蓄电单元连接开关,其中,k为奇数, 上述控制电路在上述第k线圈充电期间内接通上述第三线圈连接开关和上述第四线圈连接开关,断开上述第一线圈连接开关、上述第二线圈连接开关和上述第一蓄电单元连接开关至第N蓄电单元连接开关,其中,k为偶数, 上述控制电路在上述第一蓄电单元充电期间内接通上述第四线圈连接开关和上述第一蓄电单元连接开关,断开上述第一线圈连接开关至第三线圈连接开关和上述第二蓄电单元连接开关至第N蓄电单元连接开关, 上述控制电路在上述第k蓄电单元充电期间内接通上述第k蓄电单元连接开关和上述第(k-Ι)蓄电单元连接开关,断开上述第一线圈连接开关至上述第四线圈连接开关,断开上述第一蓄电单元连接开关至第N蓄电单元连接开关中的上述第k蓄电单元连接开关以及第(k-Ι)蓄电单元连接开关以外的开关,其中,k彡2。
17.根据权利要求16所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述控制电路在上述第一线圈充电期间内,代替接通上述第二线圈连接开关而接通上述第一蓄电单元连接开关。
18.根据权利要求16所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述控制电路在上述第一蓄电单元充电期间内,代替接通上述第四线圈连接开关而接通上述第一线圈连接开关。
19.根据权利要求10所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述第一开关群包含 第一线圈连接开关,其一端与上述输入端子连接,另一端与上述线圈的一端连接; 第二线圈连接开关,其一端与上述输入端子连接,另一端与上述线圈的另一端连接;以及 第三线圈连接开关,其一端与上述线圈的一端连接,另一端与上述基准电压端子连接, 上述第二开关群包含 第一蓄电单元下侧连接开关至第(N-I)蓄电单元下侧连接开关,其一端与上述第三蓄电单元至第N蓄电单元的各自的下侧以及上述输出端子连接,另一端与上述线圈的一端连接;以及第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关,其一端与上述第一蓄电单元至第(N-1)蓄电单元的各自的上侧连接,另一端与上述线圈的另一端连接。
20.根据权利要求19所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述控制电路在上述第一线圈充电期间内接通上述第一线圈连接开关以及上述第一蓄电单元上侧连接开关, 上述控制电路在上述第二线圈充电期间至第N线圈充电期间内接通上述第二线圈连接开关和上述第三线圈连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第(N-1)蓄电单元下侧连接开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关,上述控制电路在上述第一蓄电单元充电期间内接通上述第三线圈连接开关,接通上述第一蓄电单元上侧连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第(N-1)蓄电单元下侧连接开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关中的上述第一蓄电单元上侧连接开关以外的开关, 上述控制电路在上述第k蓄电单元充电期间内断开上述第一线圈连接开关至上述第三线圈连接开关,接通上述第(k+Ι)蓄电单元下侧连接开关和上述第k蓄电单元上侧连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第(N-1)蓄电单元下侧连接开关中的上述第(k+Ι)蓄电单元下侧连接开关以外的开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关中的上述第k蓄电单元上侧连接开关以外的开关,其中,k ^ 2。
21.根据权利要求10所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述第一开关群包含: 第一线圈连接开关 ,其一端与上述输入端子连接,另一端与上述线圈的一端连接;以及 第二线圈连接开关,其一端与上述线圈的一端连接,另一端与上述基准电压端子连接, 上述第二开关群包含: 第一蓄电单元下侧连接开关至第(N-1)蓄电单元下侧连接开关,其一端与上述第三蓄电单元至第N蓄电单元的各自的下侧以及上述输出端子连接,另一端与上述线圈的一端连接;以及 第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关,其一端与上述第一蓄电单元至第(N-1)蓄电单元的各自的上侧连接,另一端与上述线圈的另一端连接。
22.根据权利要求21所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述控制电路在上述第一线圈充电期间内接通上述第一线圈连接开关以及上述第一蓄电单元上侧连接开关, 上述控制电路在上述第二线圈充电期间至第N线圈充电期间内接通上述第二线圈连接开关以及上述第一蓄电单元上侧连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第(N-1)蓄电单元下侧连接开关和上述第二蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关, 上述控制电路在上述第一蓄电单元充电期间内接通上述第二线圈连接开关,接通上述第一蓄电单元上侧连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第(N-1)蓄电单元下侧连接开关和上述第二蓄电单元上侧连接开关至第(N-1)蓄电单元上侧连接开关, 上述控制电路在上述第k蓄电单元充电期间内断开上述第一线圈连接开关和上述第二线圈连接开关,接通上述第(k+Ι)蓄电单元下侧连接开关和上述第k蓄电单元上侧连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第(N-I)蓄电单元下侧连接开关中的上述第(k+Ι)蓄电单元下侧连接开关以外的开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关中的上述第k蓄电单元上侧连接开关以外的开关,其中,k ^ 2。
23.根据权利要求22所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述控制电路在上述第k线圈充电期间内接通上述第二线圈连接开关以及上述第(k-Ι)蓄电单元上侧连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第(N-I)蓄电单元下侧连接开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关中的上述第(k-Ι)蓄电单元上侧连接开关以外的开关,其中,2 <k<N。
24.根据权利要求10所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述第一开关群包含 第一线圈连接开关,其一端与上述输入端子连接,另一端与上述线圈的一端连接;以及 第二线圈连接开关,其一端与上述线圈的一端连接,另一端与上述基准电压端子连接, 上述第二开关群包含 第一蓄电单元下侧连接开关至第(N-I)蓄电单元下侧连接开关,其一端与上述第三蓄电单元至第N蓄电单元的各自的下侧以及上述输出端子连接,另一端与上述线圈的一端连接;以及 第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关,其一端与上述第一蓄电单元至第(N-I)蓄电单元的各自的上侧连接,另一端与上述线圈的另一端连接, 该串联蓄电单元的平衡充电电路还具备 二极管,其阴极与上述第一蓄电单元的上侧连接且阳极与上述第一蓄电单元上侧连接开关连接;以及电容,其连接在上述二极管的阳极与上述基准电压端子之间。
25.根据权利要求10所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述第一开关群包含 第一线圈连接开关,其一端与上述输入端子连接,另一端与上述线圈的一端连接; 第二线圈连接开关,其一端与上述线圈的一端连接,另一端与上述基准电压端子连接, 上述第二开关群包含 第一蓄电单元下侧连接开关至第(N-I)蓄电单元下侧连接开关,其一端与上述第三蓄电单元至第N蓄电单元的各自的下侧以及上述输出端子连接,另一端与上述线圈的一端连接;以及 第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关,其一端与上述第一蓄电单元至第(N-I)蓄电单元的各自的上侧连接,另一端与上述线圈的另一端连接, 该串联蓄电单元的平衡充电电路还具备 第一二极管至第(N-I) 二极管,其与上述第一蓄电单元至第(N-I)蓄电单元分别对应地设置,阴极与相对应的蓄电单元的各自的上侧连接且阳极与上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关的各个连接开关连接; 第一电容,其连接在上述第一二极管的阳极与上述基准电压端子之间;以及第二电容至第(N-I)电容,其与上述第二二极管至第(N-I) 二极管分别相对应地设置,连接在相对应的二极管的阳极与该二极管下侧的二极管的阳极之间。
26.根据权利要求24或者25所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述控制电路在上述第一线圈充电期间内接通上述第一线圈连接开关以及上述第一蓄电单元上侧连接开关, 上述控制电路在上述第二线圈充电期间至第N线圈充电期间内接通上述第二线圈连接开关以及上述第一蓄电单元上侧连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第(N-I)蓄电单元下侧连接开关和上述第二蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关, 上述控制电路在上述第一蓄电单元充电期间内接通上述第二线圈连接开关,接通上述第一蓄电单元上侧连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第(N-I)蓄电单元下侧连接开关和上述第二蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关, 上述控制电路在上述第k蓄电单元充电期间内断开上述第一线圈连接开关和上述第二线圈连接开关,接通上述第(k-Ι)蓄电单元下侧连接开关和上述第(k-Ι)蓄电单元上侧连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关中的上述第(k-Ι)蓄电单元下侧连接开关以外的开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第(N-I)蓄电单元上侧连接开关中的上述第(k-Ι)蓄电单元上侧连接开关以外的开关,其中,k ^ 2。
27.根据权利要求10所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述第一开关群包含 第一线圈连接开关,其一端与上述输入端子连接,另一端与上述线圈的一端连接;以及 第二线圈连接开关,其一端与上述线圈的另一端连接,另一端与上述基准电压端子连接, 上述第二开关群包含 第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关,其一端与上述第一蓄电单元至第N蓄电单元的各自的下侧连接,另一端与上述线圈的一端连接;以及 第一蓄电单元上侧连接开关至第N蓄电单元上侧连接开关,其一端与上述第一蓄电单元至第N蓄电单元的各自的上侧连接,另一端与上述线圈的另一端连接。
28.根据权利要求27所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述控制电路在上述第一线圈充电期间至第N线圈充电期间内接通上述第一线圈连接开关以及上述第二线圈连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第N蓄电单元上侧连接开关, 上述控制电路在上述第k蓄电单元充电期间内接通上述第k蓄电单元下侧连接开关和上述第k蓄电单元上侧连接开关,断开上述第一蓄电单元下侧连接开关至第N蓄电单元下侧连接开关中的上述第k蓄电单元下侧连接开关以外的开关和上述第一蓄电单元上侧连接开关至第N蓄电单元上侧连接开关中的上述第k蓄电单元上侧连接开关以外的开关,其中,I < k < N。
29.根据权利要求16所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述控制电路在与上述第k线圈充电期间以及上述第k蓄电单元充电期间相当的动作全部完成之后,其中,k为奇数, 控制上述第一开关群以及上述第二开关群的通断使得进行与上述第k线圈充电期间以及上述第k蓄电单元充电期间相当的动作,其中,k为偶数。
30.根据权利要求16所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述控制电路在与上述第k线圈充电期间以及上述第k蓄电单元充电期间相当的动作全部完成之后,其中,k为偶数, 控制上述第一开关群以及上述第二开关群的通断使得进行与上述第k线圈充电期间以及上述第k蓄电单元充电期间相当的动作,其中,k为奇数。
31.根据权利要求9 30中的任一项所述的串联蓄电单元的平衡充电电路,其特征在于, 上述控制电路针对上述第一蓄电单元至第N蓄电单元,控制上述第一开关群以及上述第二开关群使得将电压高的上述第P蓄电单元与上述线圈的两端电连接来从上述第P蓄电单元向上述线圈蓄积电流,之后将电压低的上述第Q蓄电单元与上述线圈的两端进行电连接来将蓄积在上述线圈中的电流蓄积到上述第Q蓄电单元,由此保持上述第P蓄电单元与上述第Q蓄电单元的充电电压的平衡,其中,P为I N中的任一个,Q为I N中除了 P以外的任一个。
32.—种串联蓄电单元的平衡充电方法,由连接在输入端子的电源提供电力,对在输出端子与基准电压端子之间从上述基准电压端子起按顺序串联连接的第一蓄电单元至第N蓄电单元进行平衡充电,其中,N为2以上的整数,该串联蓄电单元的平衡充电方法的特征在于,包括: 第一步骤,其将线圈电连接在上述输入端子与上述基准电压端子之间,将用于向上述第k蓄电单元进行充电的充电电流充入上述线圈,其中,I ^ k ^ N ; 第二步骤,其将上述线圈与上述第k蓄电单元的两端电连接,将在上述第一步骤中已充入到上述线圈的充电电流 充入上述第k蓄电单元;以及 第三步骤,其重复执行上述第一步骤和上述第二步骤来对上述第一蓄电单元至第N蓄电单元逐一地进行充电。
全文摘要
将用于将电荷充入串联单元的线圈以及用于保持串联单元间的电压的平衡的线圈共享化来使电路整体的结构进一步小型化。将线圈设置成由第一以及第二蓄电单元共用。将线圈与蓄电单元的一方电连接来进行充电、之后将上述线圈与另一方电连接来进行充电。设置用于对流经线圈的充电电流的路径进行切换的多个开关。在第一充电期间内形成通过线圈流向基准电压的充电电流的路径,在第二充电期间内形成从线圈流向第二单元的充电电流的路径,在第三充电期间内形成通过线圈流向基准电压的充电电流的路径,在第四充电期间内使线圈的一端与第一单元的一端导通、线圈的另一端与第一单元的另一端导通来形成从线圈流向第一单元的充电电流的路径。
文档编号H02J7/02GK103155346SQ20128000317
公开日2013年6月12日 申请日期2012年3月16日 优先权日2011年3月18日
发明者相浦正巳 申请人:旭化成微电子株式会社
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