図1　セルバランスをうまくとると無�Gのない充電コストでEVが走る

リチウムイオン電池やソーラーシステム、LED照��に半導��エレクトロニクスを加えることで、無�Gな電��が��り効率良いシステムができる、外�陲�らのデジタル�U御で設定を変えられる、�W��性をより高めることができる、などメリットが�Hい。中でも消�J電��をさらに削��するのに半導��を�W(w┌ng)��するというメリットを最�j(lu┛)限に�W(w┌ng)��すると、最終ユーザーにとっても電��コストの低��、ソーラーなら売電量の�\加といったメリットを���pできる。

リチウムイオン電池の�~効�W(w┌ng)��では、セルバランスの問��に�Dり組んでいる。セル出��3.6〜4.1Vのリチウムイオン電池は、電気�O動�Zやノートパソコンでは電圧を�屬欧襪燭當蒋`に接��することが�Hい。��に電気�O動�Zは数�恩帖�100個直�`に接��する。リチウムイオン電池メーカーがバッテリシステムメーカー（OEM）に納入する場合、初期的にはバラつきの少ないセルを��(li│n)別しても使っているうちに個々のセルの容量がバラついてくる。充電容量の�j(lu┛)きいセルに合わせて充電しようとすれば図1の左�屬里茲Δ法⇒椴未���少してしまったセルは�Xに変わり電��としては無�Gに終わってしまう。逆に、容量の最も小さくなったセルに合わせて充電すると(図1の����)、走行�{(di┐o)�`が�]くなってしまう。

そこで、バラつきのある電池を使う場合でもそれぞれの容量に応じて、すべてフル充電できるように�U御すれば、エネルギーを無�Gにせずに�科�な走行�{(di┐o)�`を走ることができるようになる。セル間の充電を再分配させるような��(sh┫)式を使えば、これが可�Δ砲覆襦�ナショナルセミコンのキーマーケット�靆膩鵐咼献優抗�発のシニアVPのマイク・ポラシック（Mike Polacek）��(図2)は、「リチウムイオン電池は電気化学反応によるところが�j(lu┛)きいが、エレクトロニクス�\術を使って電池のセルバランスをさまざまなセルについて研�|している」と述べる。

図2　ナショナルのシニアVP　Mike Polacek��

リチウムイオン電池は、充電と放電の経路が異なるヒステリシス曲線を�Wくため、充電��(sh┫)法を研�|することは�_要だとしている。ポラシック��は、蓄電池をエレクトロニクス半導��で�U御することをスマートストレージと�}んでいる。

図3　薄くなった��2世代のソーラーオプティマイザ

ソーラーシステムについても以�i、ソーラーオプティマイザと�}ぶ����を出した（関連記��1）が、最�Zその薄型を発表している（図3）。これは�陵曚�曇ったり、日陰になったり、パネルにゴミが��いたりすることで、ソーラーパネルの効率がぐっと落ちる問��に�棺茲垢襪燭瓩離妊丱ぅ垢澄�

�陵枦澱咾離札襪�0.7V��度しか発電しないため、これも直�`に数�恩帖�100個のセルを接��する。基本的には�陵枦澱咼札襪魯侫�トダイオードであるから、直�`接��されたセルが1個でも不良だったり、電流が小さかったりすると、����の電流が小さくなってしまう。このため��来はパッシブなツェナーダイオードを数個おきに設け迂�v路を形成する��(sh┫)法が使われてきた。このソーラーオプティマイザは、電流が低下するのを電圧が�\える最適な電��ポイントを�{跡していくアクティブな��(sh┫)法である。パネルごとに1個設けるアクティブな��償デバイスであるが、パネル同士も直�`につなぐ��要がある。並�`に接��すれば、調�Dした電圧でパネル�`間の最�j(lu┛)電圧が変わってしまうためだ。

ただし、このソーラーオプティマイザは発電効率が最�j(lu┛)に戻る�lでは��してない。このデバイスを設��した実�xでは、失われたエネルギーの最�j(lu┛)でも50%を�Dり戻すことができる��度にとどまる。これによってパネル����の効率は5~20%改��され、パネルの��命は9%�Pびるとしている。

ナショナルはLEDチップを直�`接��と並�`接��して使うLED照��に関しても、定電流�v路を設けたコントローラの����を�H数出している。最�Zは、ダイナミックに��るさを変えられるように、PWM（パルス幅変調）�U御�v路と、アナログ的な調光�v路、�Xフィードバック��インターフェースなどを集積したLEDコントローラ����を4月にリリースしている。

ナショナルが��を入れる分野はセルやダイオードを直�`、並�`に�H数並べる応��だ。定電流�v路を基本とし、ユーザーの要求に応じて機�Δ鮗{加するといった����を開発することで立場を�~�W(w┌ng)にしている。

関連記��）
1) ナショセミ、�陵枦澱咼僖優襪僚侘�を最�j(lu┛)化する小型のデバイスを国内で出荷開始 (2009/06/23)