直列接続されたバッテリの電圧バランス回路

摘要

バッテリセルを直列接続して使用する場合，様々な要因からセル電圧にばらつきが生じ，これがバッテリの寿命や性能を低下させてしまう．本論文では，セル電圧を均等化するための簡単で高性能な電圧バランス回路を提案する．本回路は，nセルの直列接続に対しn-1個の双方向形コンバータを取り付け，それぞれのコンバータをPWM制御することによって高精度にセル電圧をバランスすることが可能である．また，可変抵抗素子とダイオードで構成されたPWMコントローラを各コンバータに接続することにより，一つのドライバと一つのバッテリマネージメント用マイクロプロセッサのみですべてのコンバータの駆動とPWM制御が可能である．本論文では，提案する回路の動作説明及び状態平均化法を用いた定常解析を示し，実際に作製した回路を用いて，回路使用時，未使用時のバッテリの充放電特性を測定することで回路の有効性を確認している．