CN102347627B - 电池控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

提供一种电池控制系统及其控制方法，能够实现可以与电池的使用方式灵活对应的SOC均衡化。在由使构成多级串联电池的单元电池的SOC均衡化的均衡化电路和用来管理多级串联电池的控制器的电池控制系统中，上述控制器计算多级串联电池的SOC，从该SOC的推移中检测多级串联电池的SOC的滞留时间。在出入多级串联电池的电流成为预定值以下时，检测各单元电池的SOC偏差程度，执行SOC均衡化控制，以使得在多级串联电池的最长滞留SOC范围内时使构成多级串联电池的单元电池的SOC一致。由此，可以在最常使用的SOC范围内使构成多级串联电池的单元电池的SOC一致。

Description

电池控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及使用了锂二次电池和镍氢电池、铅电池、电气双层电容器等的蓄电单元的电源装置的电池控制系统。

背景技术

在使用了电池等的蓄电单元的电源装置、电力储存装置等中，搭载了用来以最优方式管理蓄电单元的各种电池控制器。作为电池控制器管理的蓄电单元的状态的代表性例子，有表示充电到何种程度或者还剩下何种程度的可放电的电荷量的充电状态(State of Charge：SOC)或剩余容量，表示劣化、衰减到何种程度的健康状态(State of Health：SOH)或劣化度等。

在构成为串联连接地包含蓄电单元的情况下，由于蓄电单元中存在自身放电，且自身放电存在个体差异，所以需要考虑蓄电单元间的SOC偏差的产生。如果该SOC偏差产生，则充电时SOC高的电池停止放电，放电时SOC低的电池放电受限制，恐怕不能最大限度地发挥蓄电单元的性能。而且，在因SOC导致劣化的进行出现严重差异的情况下，如果维持SOC出现了偏差的状态，则还会成为蓄电单元间产生SOH偏差的原因。即，为了以最优方式管理包含串联连接的蓄电单元，需要进行使各蓄电单元的SOC分布在一定的范围内的SOC的均衡化。在使蓄电单元的SOC均衡化时，需要针对每个蓄电单元检测SOC，掌握SOC产生了何种程度的偏差。然后，针对SOC高的蓄电单元，用由与蓄电单元并联连接的电阻和开关构成的均衡化电路进行放电，而与平均SOC或SOC低的蓄电单元的状态一致。

作为使多级串联电池的SOC均衡化的方法，像例如专利文献1中公开的那样，提出了在起动时检测全部单元电池的电压，变换成SOC，算出SOC的平均值，针对变换后的SOC与算出的SOC平均值的差超过设定值的单元电池，在与SOC和SOC平均值的差值的电量相当的旁通(bypass)时间内，把对应的旁通控制开关控制成接通(ON)状态的方式。

<专利文献1>日本特开2009-178040号公报

发明内容

(发明要解决的问题)

但是，蓄电单元的SOC的均衡化，因蓄电单元的使用方式不同而处理方式不同。由于即使是相同用途的蓄电单元，因设置场所和用户不同而使用方式各不相同，所以很难实现与实际的蓄电单元的使用方式对应的SOC均衡化。

即，即使采用像上述专利文献1那样的检测全部单元电池的SOC而改善SOC偏差的方法，也会发生在最大利用范围内SOC的均衡化不充分，且因反复进行均衡化控制导致损失增大等，很难实现与蓄电单元的使用方式对应的合适的SOC的均衡化。

本发明的目的在于提供一种电池控制系统及其控制方法，实现与多级串联电池的使用方式对应的SOC均衡化，在最大利用范围内实现SOC的均衡化，使因反复进行均衡化控制导致损失增大的情况减少。

(用来解决问题的手段)

本发明的优选的实施方式中，在具有使构成多级串联电池的单元电池的SOC均衡化的均衡化电路和用来管理上述多级串联电池的控制器的电池控制系统中，使多级串联电池的SOC以预定刻度大小离散化，从SOC的推移检测多级串联电池的SOC的滞留时间，检测滞留概率高的SOC范围，执行均衡化控制，以使得在单元电池的SOC位于上述高滞留概率SOC范围内时使多级串联电池的SOC均衡化。

虽然在此描述为“执行均衡化控制，以使高滞留概率SOC范围内的多级串联电池的SOC均衡化”，但这并不意味着只有在电池控制器依次求出的SOC位于高滞留概率SOC范围内时才执行均衡化控制。即，求出的SOC位于高滞留概率SOC范围内时检测蓄电单元间的SOC偏差，求出可以改善它的均衡化的执行值，在高滞留概率SOC范围内或高滞留概率SOC范围外时基于上述均衡化的执行值执行均衡化控制。意味着，虽然在高滞留概率SOC范围外时多级串联电池的SOC不均衡，但在因随后的运转而进入上述高滞留概率SOC范围内时，进行均衡化控制，以使得多级串联电池的SOC均衡化。

本发明的优选的实施方式中，求出的SOC位于高滞留概率SOC范围内且出入多级串联电池的电流成为预定值以下时，求出均衡化的执行值，在高滞留概率SOC范围内或高滞留概率SOC范围外时基于上述均衡化的执行值执行均衡化控制。当然，在SOC长期停留在高滞留概率SOC范围内的用途中，SOC位于高滞留概率SOC范围内时，也可以求出上述均衡化的执行值，并且在上述高滞留概率SOC范围内执行均衡化控制。

本发明的具体的实施方式中，计算单元电池或多级串联电池的SOC，从该SOC的推移检测多级串联电池的SOC的滞留时间。在作为单元电池或多级串联电池的SOC的滞留时间概率最高的SOC范围(高滞留概率SOC范围)内，在出入多级串联电池的电流成为预定值以下时，检测各单元电池的SOC偏差程度，执行能够改善它的均衡化控制。

(发明的效果)

根据本发明的优选的实施方式，可以提供能够与多级串联电池的使用方式对应而损失少且在最常使用的SOC范围内适当地实现SOC均衡化控制的电池控制系统及其控制方法。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个实施例的电池系统的整体构成框图。

图2是用来说明根据本发明的一个实施例的电池模块和电池控制器的通信方式的框图。

图3是用来说明根据本发明的一个实施例的内置在电池模块中的模块控制电路的框图。

图4是根据本发明的一个实施例的电池模型的说明图。

图5是本发明的一个实施例中可采用的电池的OCV与SOC的关系特性图。

图6是本发明的一个实施例中可采用的电池控制器进行的SOC均衡化控制的处理流程。

图7是本发明的一个实施例中可采用的SOC均衡化控制的映射图。

图8是用来说明根据本发明的一个实施例的SOC均衡化控制的SOC变化的映射图。

图9是本发明的实施例中的从SOC推移求出的SOC滞留时间的考虑方法的说明图。

图10是本发明的实施例中的从SOC推移求出的SOC滞留时间的另一例的说明图。

图11是用来说明本发明的实施例1中的电池控制器的动作的处理流程。

图12是示出本发明的实施例1中的电池控制器进行的SOC均衡化控制的效果的图。

图13是用来说明本发明的实施例2中的电池控制器的动作的处理流程。

图14是示出本发明的实施例2中的电池控制器进行的SOC均衡化控制的效果的图。

图15是用来说明本发明的实施例3中的电池控制器的动作的一部分内容的处理流程。

图16是用来说明本发明的实施例3中的电池控制器的动作的处理流程。

图17是示出本发明的实施例3中的电池控制器进行的SOC均衡化控制的效果的图。

图18是用来说明本发明的实施例4中的电池控制器进行的SOC均衡化控制的处理内容的图。

(附图标记说明)

101：电池模块；102：电流检测单元；103：电压检测单元；104：电池控制器；105：开关单元；106：电池系统控制器；201：单元电池；202：模块控制电路；301：电阻；302：集成电路；303：开关；304：电压检测电路；305：控制电路；306：信号输入输出电路；401：电动势；402：内部电阻；403：阻抗；404：电容成分

具体实施方式

(实施例1)

图1示出本发明中的电池系统的整体构成。由以下部分构成：由多个单元电池构成的电池模块101；检测出入电池模块101的电流的电流检测单元102；检测一个以上的电池模块101的两端子间的电压的电压检测单元103；至少基于来自电池模块101的信息、电流检测单元102检测出的电流值和电压检测单元103检测出的电压值进行处理的电池控制器104；可以使一个以上的电池模块101连接或切离的开关单元105；以及通过开关单元105对由并联连接一个以上的电池模块101而成的整个系统进行管理的电池系统控制器106。电池系统控制器106通过电池控制器104收集全部电池模块101的信息，并把信息发送到电池系统的外部。另外，也可以基于来自电池系统外部的信息或者由电池系统控制器106自身进行判断，向电池控制器104发送指令。

图2示出本发明中的电池模块101的详细构成和与电池控制器104的通信方式。电池模块101由一个以上的单元电池201和模块控制电路202构成。另外，在此，通过把两个单元电池201串联连接并对它设置一个模块控制电路202来构成电池模块101。进一步串联连接上述电池模块101而实现高电压，电池控制器104管理该一个以上的电池模块101的整体。

内置在电池模块101中的单元电池201是可蓄放电的蓄电器件。铅蓄电池、电气双层电容器、镍氢电池、锂离子电池等是代表性例子。在本实施例中，虽然是把两个单元电池201串联连接，但也可以增加串联个数以实现高电压。另外，电池模块101单位的串联个数只要是一个以上即可，在要实现高电压时可以串联连接电池模块101直到得到的希望的电压。

说明本实施例中的电池控制器104、模块控制电路202a和202b的通信方式，电池控制器104、模块控制电路202a和202b用信号通信线连接成环(loop)状。在此，以模块控制电路202的接收信号通信线为203a，发送信号通信线为203b进行说明。该环状连接有时也称为菊花链连接或算盘珠式连接或芋蔓式连接。在本实施例中，虽然采用了上述连接和信号的收发方式，但只要能够把电池控制器104和一个以上的模块控制电路202连接并实现信号的收发，也可以采用其它的连接方式。

电池控制器104发送的信号被输入模块控制电路202a，模块控制电路202a的输出被输入模块控制电路202b，最下游的模块控制电路202b的输出被传送到电池控制器104。另外，电池控制器104与模块控制电路202之间通过绝缘元件204进行信号的收发，在模块控制电路202之间也通过绝缘元件204进行信号的收发。另外，也可以根据系统的构成去掉上述绝缘元件204。而且，在本实施例中将绝缘元件204安装在模块控制电路202上，但也可以通过设置与模块控制电路202不同的其它基板来设置绝缘元件204。

用图3说明模块控制电路202的细节，模块控制电路202具有与一个单元电池201并联连接的电阻301和集成电路302(绝缘元件204省略)。集成电路302由开关303、用来检测单元电池201的电压的电压检测电路304、用来控制集成电路302整体的控制电路305、以及与外部进行信号收发的信号输入输出电路306构成。

为了使多级串联连接的单元电池201间的SOC或电压偏差均衡化而使用电阻301和开关303。电压检测电路304检测单元电池201的电压，通过使与根据该结果判断为SOC或电压高的单元电池201对应的开关303接通，把SOC或电压高的单元电池201存储的能量用电阻301消耗掉。结果，可以使多个单元电池201间的SOC或电压均衡化。用来使多个单元电池201间的SOC或电压均衡化的详细处理内容在后面描述。

在集成电路302中设定各个固有的地址，电池控制器104可以通过发送包含要发出指令的集成电路302的地址的指令信号，针对每个集成电路302进行处理。例如，在要只取得某集成电路302管理的单元电池201的电压时，电池控制器104发送包含管理作为电压取得对象的单元电池201的集成电路302的地址的电压取得指令。这样一来，具有上述地址的集成电路302的单元电池201的电压取得结果经由集成电路302间的通信线307，最终经由模块控制电路202间发送到电池控制器104。即使对于因上述的开关303的操作而使用单元电池201的电阻301的能耗，也可以进行同样的处理。电池控制器104发送均衡化指令信号，该均衡化指令信号包含管理判断为SOC或电压高的单元电池201的集成电路302的地址。由此，可以仅仅使管理作为均衡化对象的单元电池201的集成电路302中内置的开关303成为接通状态。

在本实施例中，描述了通过把针对一个单元电池201具有一个集成电路302的构成作为基本单位，设置两个基本单位，构建管理两个单元电池201的模块控制电路202的情形。但本发明不限于此，也可以针对多个单元电池201设置一个集成电路302。例如，在成为针对两个单元电池201具有一个集成电路302的构成时，管理两个单元电池201的模块控制电路202搭载一个集成电路302。用一个集成电路302管理多个单元电池201时，在集成电路302中内置与要管理的单元电池201的个数一样多的开关303，还内置与要管理的单元电池201的个数一样多的电压检测电路304。或者，通过依次切换作为电压检测对象的单元电池201，用一个电压检测电路304检测所有单元电池201的电压。只要可以用模块控制电路202检测作为管理对象的所有单元电池201的电压，且可以通过个别地调整单元电池201的电压或SOC而使SOC或电压均衡化，则集成电路302、模块控制电路202可以是任意的构成。

电池控制器104基于来自主要构成上述集成电路302的模块控制电路202的信息、电流检测单元102取得的出入电池模块101的电流值、电压检测单元103取得的一个以上的电池模块101的电压值，进行单元电池201或电池模块101的状态检测。单元电池201或电池模块101的状态是指SOC和SOH、可输入输出的电流和功率、单元电池201或电池模块101的异常状态等。下面说明电池控制器104进行的SOC的检测方法的细节。

图4是示出单元电池201的等价电路的电路图。在图4中，401是电动势(OCV)，402是内部电阻(R)，403是阻抗(Z)，404是电容成分(C)。表示为阻抗403与电容成分404的并联连接对与内部电阻402、电动势401串联连接。如果向单元电池201施加电流I，则单元电池201的端子间电压(CCV)用式1表示。

CCV＝OCV+IR+Vp    .........(式1)

在此，Vp是分极电压，相当于Z和C的并联连接对的电压。

OCV在SOC(充电状态)的运算中使用，但在单元电池201被充放电的状况下不能直接测定OCV。因此，像式(2)那样从CCV减去IR电压降和Vp算出OCV。

OCV＝CCV-IR-Vp    .........(式2)

R和Vp是预先存储到电池控制器中或者实时地求出的单元电池201的特性信息。由于因单元电池201的SOC和温度、SOH等不同而具有不同的值，所以只要根据SOC和温度、SOH等把上述特性信息作为表格或函数来安装，就可以获得精度高的OCV。在根据温度区分使用上述特性信息时，需要用来检测单元电池201的温度的温度检测单元(未图示)。

可以用电流检测单元102取得电流值I，用集成电路302内的电压检测电路304取得CCV。如果用CCV、I、R、Vp以式(2)算出OCV，则像图5所示的那样，可以通过利用电池控制器104内预先存储的OCV与SOC的关系检测单元电池201的SOC(SOCv)。

针对单元电池201描述了使用上述等价电路进行的SOC检测，但也可以以电池模块101为对象。此时，把由集成电路302内的电压检测电路304针对每个单元电池201取得的电压取得结果的合计值或由电压检测单元103取得的电压取得结果用作CCV。R和Vp、OCV与SOC的关系等的特性信息使用电池模块101单位的值。另外，上述运算中使用的参数也可以用构成电池模块101的单元电池201的个数进行除法运算后求平均值，作为平均的单元电池201的SOC来管理。

也可以取代基于上述等价电路的SOC(SOCv)，而用(式3)的SOCi。在此，SOC0是运算开始时的SOC，I是电流检测单元102检测到的电流值，Qmax是单元电池201或电池模块101充满电时的容量。

SOCi＝SOC0+100×∫Idt/Qmax    ......(式3)

而且，像(式4)所示的那样，也可以把使用了(式2)的基于等价电路的SOCv和使用了(式3)的基于电流积分的SOCi用下式组合后得到的结果作为SOC最终值(W为加权系数)。使用(式4)时，为了求(式3)的SOCi而使用的SOC0也可以使用(式4)的SOCc的上次的运算结果。

SOCc＝W×SOCv+(1-W)×SOCi    ......(式4)

以上描述了电池控制器104进行的单元电池201或电池模块101的SOC检测方法，但只要能检测单元电池201或电池模块101的SOC，也可以采用与上述SOC检测方法不同的方法。而且，在不对单元电池201或电池模块101充放电的情况下，可以简单地把检测的单元电池201或电池模块101的电压的结果作为OCV，根据图5的OCV与SOC的关系容易地获得SOC。

用图6的动作流程说明电池控制器104进行的SOC均衡化处理。电池控制器104向各模块控制电路202发送指令，把模块控制电路202取得的各单元电池201的电压发送给电池控制器104。电池控制器104用图5的关系把取得的各单元电池201的电压变换成SOC(处理601)。像上述那样，由于在不对单元电池201或电池模块101充放电的情况下，可以简单地把检测的单元电池201或电池模块101的电压的结果作为OCV，所以在此可以处理在电流为预定值以下的条件下取得的单元电池201的电压。

作为电流为预定以下的条件，可以举出电池模块101使用前和使用后、或者开关单元105为打开状态时。在开关单元105为部分打开时，只有管理成为打开状态的电池模块101的电池控制器104把构成电池模块101的各单元电池201的电压作为OCV处理，变换成SOC。在出入各电池模块101的电流微弱，由各电流检测单元102检测出的电流值比预定的阀值小时，也可以把构成电池模块101的各单元电池201的电压作为OCV处理，变换成SOC。

接着，电池控制器104从取得的各单元电池201的SOC中检测出最低SOC，把该最低SOC确定为SOC均衡化的目标SOC(处理602)。然后，电池控制器104计算把上述最低SOC作为基准时的各单元电池201与最低SOC的偏离程度。例如，图2的单元电池201b为最低SOC时，用下式计算其它单元电池201与最低SOC的偏离程度(ΔSOC)。由于对单元电池201b也减去同样的值，所以单元电池201b的与最低SOC的偏离程度ΔSOC当然为0。

单元电池201a的ΔSOC＝单元电池201a的SOC-单元电池201b的SOC

单元电池201c的ΔSOC＝单元电池201c的SOC-单元电池201b的SOC

单元电池201d的ΔSOC＝单元电池201d的SOC-单元电池201b的SOC

电池控制器104，利用模块控制电路202中安装的电阻301消耗各单元电池201的ΔSOC，进行与最低SOC一致的控制(例如单元电池201b的SOC)。换言之，电池控制器104使用来使单元电池201与电阻301并联连接的开关303在能够消耗掉ΔSOC的时间长度内成为接通状态。

电池控制器104利用上述计算式求出各单元电池201的ΔSOC，求出用电阻301的能耗可以消耗掉ΔSOC的开关303的接通时间，把它作为各单元电池201中的SOC均衡化的执行值(处理603)。电池控制器104一旦求出与求得的各单元电池201对应的开关303的所需接通时间，就向模块控制电路202发送均衡化指令，并开始执行使各单元电池201的ΔSOC与单元电池201b一致的SOC均衡化(处理604)。

图7示出电池控制器104进行的SOC均衡化前和均衡化后的各单元电池201的SOC。通过使其它单元电池201的SOC降低到作为最低SOC的单元电池201b的SOC，进行均衡化。由此，可以改善因单元电池201间的自身放电的个体差异、模块控制电路202的消耗电流、暗电流的个体差异等产生的SOC偏差，以最优方式使用由多个单元电池201构成的电池模块101。以打开上述开关单元105或出入电池模块101的电流微弱时的最低SOC为中心，单元电池201的SOC成为大致均衡。由于电压检测电路304检测单元电池201的电压得到的结果中包含测定误差，所以对上述的单元电池201的各SOC也相应地作为SOC误差产生影响。

结果，如果以打开上述开关单元105或出入电池模块101的电流微弱时的最低SOC为中心，使其它单元电池201的SOC完全一致，则可以在电压检测电路304的测定误差大小的SOC误差内实现单元电池201的均衡化。换言之，可以以最低SOC为中心使真的单元电池201的SOC分布在由电压检测电路304的测定误差产生的SOC误差内。或者，也可以采用即使在单元电池201间产生也不会使寿命产生个体差异的范围的容限(margin)，只对超过它的那部分值实施SOC的均衡化。

图8是用来说明现有的SOC均衡化控制的问题的图。

在此，把前面所述的检测SOC偏差(ΔSOC)并求出用于改善它的均衡化的执行值(开关303的接通时间)的SOC称为“均衡化判断SOC”。示出基于用该均衡化判断SOC求出的均衡化的执行值的均衡化控制的比较结果。

为了简化说明，使用了把单元电池201a(满充电容量小)和单元电池201b(满充电容量大)串联连接的构成。另外，举例示出了均衡化判断SOC为高(a)、中间(b)、低(c)时，恒流放电时随时间变化的SOC变化。

图8(a)例示出均衡化判断SOC为80％的情形，即，在SOC为80％时求均衡化执行值，基于它执行均衡化控制(在SOC为80％时执行图6的处理)。均衡化控制的结果是，在SOC为80％时SOC最均衡化，但由于两个单元电池201间存在满充电容量的个体差异，如果恒流放电时从SOC为80％偏离，则会产生SOC偏差(满充电容量小则SOC变化大，满充电容量大则SOC变化小)。在图8(b)和(c)中也同样地，在均衡化判断SOC时两SOC一致，但由于存在满充电容量的个体差异，如果从均衡化判断SOC偏离则会产生SOC偏差(虽然描述为两个SOC一致，但实际上是单元电池201的SOC分布在上述的电压检测电路304的测定误差大小的SOC误差内)。

例如，如果在图8(a)的时刻T1的SOC附近适用图6的处理，则求出用来使单元电池201b的SOC(点b)与单元电池201a的SOC(点a)一致的均衡化执行值。如果基于它执行均衡化控制，则单元电池201b的SOC下降，在时刻T1的SOC附近，与单元电池201a的SOC一致，与此同时，在充电到过去的均衡化判断SOC即SOC80％时，在两单元电池201间产生SOC偏差(与图8(c)同样的结果)。如果进而在SOC80％求均衡化执行值，执行均衡化控制，则再次在SOC80％处两SOC一致，在时刻T1的SOC附近产生SOC偏差。由于均衡化控制是通过用电阻301消耗SOC高的单元电池201的能量来实现的，所以如果伴随着上述的均衡化判断SOC的变更反复进行均衡化控制，则能量损失会增大。

为了以最优方式实施SOC的均衡化控制，在SOC0～100％间的哪个SOC范围进行均衡化判断并执行均衡化是很重要的。

于是，本实施例中的电池控制器104具有监视单元电池201或电池模块101的SOC推移的功能。根据单元电池201或电池模块101的使用方式确定均衡化判断SOC，根据单元电池201或电池模块101的使用方式以最优方式实施SOC的均衡化。

作为一例，图9示出本发明中的电池控制器104的SOC推移的监视方法的说明图。电池控制器104监视电池模块101的SOC推移(图9的(a))，把电池模块101的使用方式的特征作为SOC滞留时间抽出(图9(b))。具体地，把分辨率降低1％、5％、10％等来表现电池模块101的SOC，例如在以10％为刻度时在SOC40～50％间、SOC50～60％间等各个范围内设置计数器，在SOC进入SOC40～50％间且经过了预定的时间时增加SOC40～50％用的计数。另外，伴随着充电SOC增加，在SOC进入SOC50～60％的范围且经过了预定的时间时增加SOC50～60％用的计数。相反，通过放电SOC降低，在SOC进入SOC30～40％的范围时增加SOC30～40％用的计数，反复进行从上述的与时间对应的SOC推移抽出滞留时间的处理。通过使用以每10％为一刻度设置的计数值，可以制作图9(b)所示那样的横轴为SOC、纵轴为SOC滞留时间的柱状图。另外，在上面的描述中在SOC推移的监视中以10％为一刻度，但也可以使它与作为初始值预先设定的均衡化判断SOC的范围宽度一致。例如，在电池控制器104中作为初始值预先设定的均衡化判断SOC为40～60％、50～70％等，SOC的宽度为20％时，上述SOC滞留时间的监视宽度可以自动地设为20％。或者，上述SOC推移的监视中用的刻度宽度可以由进行SOC均衡化后以上述刻度宽度值使SOC变化时产生的单元电池201的满充电容量的个体差异的SOC偏差程度来决定。而且，还可以考虑SOC产生了与上述刻度宽度值相当的偏差时的对单元电池201的寿命的影响等来决定。还可以基于作为电池控制系统所允许的单元电池201的SOC偏差程度来决定。此外，在确定上述刻度宽度时，还可以考虑电压检测电路304的电压测定精度、基于它的SOC检测精度等。在上面的描述中以制作柱状图为例，但也可以采用制作纵轴为度数的直方图来计算概率分布的方法。

在上面的描述中描述了电池模块101的SOC推移的监视方法，但也可以在针对每个单元电池201依次运算并更新SOC时，针对每个单元电池201执行上述的处理，针对每个单元电池201抽出图9的使用方式的特征。最终，通过对所有的单元电池201把针对每个单元电池201制作的与SOC范围对应的滞留时间合计起来，作为最终的使用方式的特征。

电池控制器104用通过上述方法制作的柱状图确认各SOC范围中的滞留时间，把单元电池201或电池模块101的最迟滞的SOC(长期迟滞SOC)确定为均衡化判断SOC。图9(b)中均衡化判断SOC为70～80％。

另外，对于上述的呈现SOC滞留时间的柱状图，还可以反映与由单元电池201的特性确定的SOC对应的劣化的影响。例如，在如果SOC高而劣化加速时，与各SOC范围对应地准备表示劣化影响的权重参数，上述权重参数具有随SOC增高而增大的值。还可以根据上述的每个SOC范围的时间与针对每个SOC范围准备的表示劣化影响的权重值的乘积结果，把成为最大的值作为均衡化判断SOC。图9(c)中示出了均衡化判断SOC因该权重而移动到80～90％的一例。

考虑了上述的每个SOC范围的劣化的权重系数参照单元电池201或电池模块101的保存试验、循环试验结果等来确定即可。

另外，像图10所示的那样，在呈现SOC滞留时间的曲线图上有两个峰值时，采用对劣化有影响的那个SOC。例如，在如果SOC高而劣化加速时，简单地把SOC高的那个作为均衡化判断SOC。或者，也可以根据与考虑了上述劣化的SOC对应的权重系数相乘的结果确定均衡化判断SOC。

通过以上的电池控制器104的处理，把单元电池201或电池模块101的最长迟滞SOC，进而把反映了考虑了劣化影响的参数的SOC，作为均衡化判断SOC，在处于该均衡化判断SOC的状态时，求出SOC均衡化的执行值，进行均衡化控制，以使得各单元电池201的SOC一致。

也可以在确定上述的均衡化判断SOC之前的电池控制器104中预先设定均衡化判断SOC的初始值。如果通过上述的处理进行均衡化判断SOC的确定，则改写均衡化判断SOC的初始值，采用新的均衡化判断SOC，用在SOC均衡化控制中。例如，在把均衡化判断SOC初始设定在某一低值，通过上述的处理求出了比它高的均衡化判断SOC时，用上述高的均衡化判断SOC进行改写，以后使用上述高的均衡化判断SOC。同样地，对于初始设定高的均衡化判断SOC也是，在通过上述的处理得到了低的均衡化判断SOC时，用低的均衡化判断SOC进行改写，以后就用改写了的低的均衡化判断SOC。

根据本实施例，在图9(b)所例示的70～80％的最长迟滞SOC、进而反映考虑了劣化影响的参数而进行了修正的图9(c)所例示的80～90％均衡化控制SOC，可以对构成电池模块101的多个单元电池201实现最能降低SOC偏差的SOC均衡化控制。因此，还可以降低电池模块101使用中的多个单元电池201间的劣化偏差。

结果，可以根据电池模块101的使用方式以最优方式确定均衡化判断SOC，实现与电池模块101的使用方式对应的SOC均衡化控制。

图11是根据本发明的优选实施例1的SOC均衡化控制的处理流程。

像上述那样，在单元电池201或电池模块101的SOC进入均衡化判断SOC时求SOC均衡化的执行值，基于它执行SOC均衡化控制。用图11说明把根据该实施例1的SOC均衡化控制的处理汇总得到的电池控制器104的SOC均衡化的处理内容。

电池控制器104通过上述的处理监视单元电池201或电池模块101的SOC推移，把最长迟滞SOC或者在最长迟滞SOC中反映劣化参数而修正了的结果确定为“均衡化判断SOC”。然后，监视此后的单元电池201或电池模块101的SOC，在单元电池201或电池模块101的SOC变成均衡化判断SOC时进到下一步骤(处理1101)。

在此，作为是否变成均衡化判断SOC的判断方法，例如，在SOC40～50％的范围内对最长的SOC滞留时间计数，在均衡化判断SOC成为SOC40～50％时，判断为电池模块101的SOC进入SOC40～50％的范围内时处于均衡化判断SOC的状态。判断变成均衡化判断SOC的方法不限于上述，例如，在处于SOC40～50％的范围内对最长SOC滞留时间计数时，进行在电池模块101的SOC范围的外侧加上5％的容限，把SOC35～55％的范围确定为“均衡化判断SOC”等的调整，相反地，也可以在能够判断的范围内，在40～50％的内侧设置判断阈值。

另外，由于在各单元电池201的SOC中有偏差(dispersion)，所以也可以在其中的最低SOC变成均衡化判断SOC时或平均SOC变成均衡化判断SOC时，判断为处于均衡化判断SOC的状态。也可以在成为均衡化判断SOC的单元电池201的个数为预定的阈值以上时，判断为处于均衡化判断SOC的状态。

电池控制器104在单元电池201或电池模块101的SOC变成均衡化判断SOC、且出入电池模块101的电流为预定值以下时，判断为构成电池模块101的各单元电池201的电压视为OCV，为了开始进行SOC均衡化的处理而进到下一步骤(处理1102)。

电池控制器104取得各单元电池201的电压，像上述那样把各电压变换成SOC(处理1103)。然后，检测最低SOC作为目标SOC，算出可以把各单元电池201的SOC降低到最低SOC的均衡化执行值(通过接通开关303而放电的时间)(处理1104)，基于算出的均衡化执行值执行SOC均衡化控制。

另外，对于用来确定上述的均衡化判断SOC的SOC滞留时间的计数，也可以把到预定的时间为止的时间设定为上限时间，在经过了规定的时间时全部清零，再次开始计数，重新确定均衡化判断SOC。或者，也可以通过用一边删除旧的计数信息一边依次追加新的计数信息的方法来更新均衡化判断SOC的方法实施。另外，也可以在电池控制器104的工作中求出并更新均衡化判断SOC。而且，也可以采用在电池控制器104的工作中求出均衡化判断SOC，在电池控制器104的电源被切断时把上述均衡化判断SOC记录到安装在电池控制器104上的存储器或者外部的存储器中，在下次起动电池控制器104时从存储器读出上述记录了的均衡化判断SOC，而更新均衡化判断SOC的方法。

电池控制器104在均衡化判断SOC，检测单元电池201的ΔSOC，求出均衡化执行值(开关303的接通时间)，基于它执行SOC均衡化。但是，也可以在从电池控制器104开始工作算起的时间或从执行SOC均衡化开始算起的时间经过了预定时间时，或者从均衡化结束经过了预定时间时，再次在均衡化判断SOC检测各单元电池201的ΔSOC，重新求出均衡化执行值，执行SOC均衡化。或者，也可以采用定期地用均衡化判断SOC监视各单元电池201的SOC，重新求出均衡化执行值的方法。另外，也可以在成为均衡化判断SOC的状态、且出入电池模块101的电流成为预定值以下时，每次检测各单元电池201的ΔSOC，求出均衡化的执行值。也可以采用通过存储多个均衡化判断SOC的ΔSOC进行平均化，而抽出均衡化判断SOC的统计的ΔSOC的特征的方法。这样，在长期使用电池模块101时，可以逐次对应随时间经过而新产生的SOC偏差，可以实现总是在均衡化判断SOC使各单元电池201的SOC一致的SOC均衡化控制。

图12示出使用了本实施例中的电池控制器104时的SOC随时间经过而变化的样子。在此，为了简化说明，示出了把单元电池201a(满充电容量小)和单元电池201(满充电容量大)串联连接时的情形。图12中，首先两个单元电池201在低SOC的状态下滞留预定的时间(T0～T1)。对于两个单元电池201的SOC，把低SOC作为均衡化判断SOC而完成均衡化。然后，在T1～T2间串联连接的两个单元电池201被充电而成为高SOC状态，作为例子，举出因容量的个体差异单元电池201a到达比单元电池201b更大的SOC值的情形。

电池控制器104监视SOC推移，通过上述的处理在时刻T3检测到在高SOC的滞留长，即，如果最长滞留SOC成为比到此为止的更高的SOC范围，则把均衡化判断SOC变更成高SOC。然后，用高SOC检测多个单元电池201中的最低SOC，以此为目标，像上述那样，求出均衡化执行值，开始在高SOC的SOC均衡化。

这样，通过抽出SOC推移的特征作为SOC的滞留时间，可以实施与电池模块101的使用方式对应的SOC均衡化。

如上所述，在本实施例中，通过电池控制器104进行的基于对电池模块101的SOC推移的监视结果的均衡化判断SOC的确定和SOC均衡化控制，可以在电池模块101的使用中确定与电池模块101的使用方法对应的SOC均衡化控制。确定最长迟滞SOC或者对最长迟滞SOC附加考虑了劣化影响大的条件的修正来确定均衡化判断SOC，可以在该均衡化判断SOC附近使各单元电池201的SOC均衡化。因此，可以以最优方式使用由多个单元电池201构成的电池模块101，也可以减少电池模块101使用中的各单元电池201的劣化偏差的发生。结果，可以提供具有可以灵活地应对单元电池201的特性和电池模块101的使用方式的电池控制器104的电池控制系统。

(实施例2)

在本实施例中，对实施例1中记载的电池控制器104的处理附加了变更。在本实施例中，对作为单元电池201的特性的SOC高则劣化速度加快、或者作为电池模块101的使用方式有充电到充满的机会等的、最希望在高SOC进行SOC均衡化的情形进行描述。

图13是本发明的实施例2中的电池控制器的动作流程图。本实施例中的电池控制器104首先监视出入电池模块101的电流，电流为预定值以下时，进到下一步骤(处理1301)。电流为预定值以下时，构成电池模块101的各单元电池201的电压可以视为OCV，可以利用图5的关系容易地根据电压得到SOC。然后，电池控制器104比较以前执行SOC均衡化时的均衡化判断SOC与这次的电流为预定值以下时的单元电池201或电池模块101的SOC(处理1302)。其结果，这次的电流为预定值以下时的单元电池201或电池模块101的SOC比上次的均衡化判断SOC高时，判断为优先度高，把各单元电池201的电压变换成SOC(处理1303)。然后，检测构成电池模块101的多个单元电池201中的最低SOC。然后，求出以上述的最低SOC为基准的各单元电池201中的SOC均衡化的执行值，进行改写用过去的低值的均衡化判断SOC确定的均衡化执行值的处理(处理1304)，基于新的均衡化执行值开始SOC均衡化。

另外，这次的电流为预定值以下时的单元电池201或电池模块101的SOC比上次的均衡化判断SOC高时，改写用过去的低值的均衡化判断SOC确定的均衡化执行值。即，反过来说，这次的电流为预定值以下时的单元电池201或电池模块101的SOC比上次的均衡化判断SOC低时，保留用过去的高值的均衡化判断SOC确定的均衡化执行值。其原因在图14的说明的最后面是显而易见的。

图14示出基于本实施例中的电池控制器104的处理的SOC随时间的变化。在此，为了简化说明，示出了把单元电池201a(满充电容量小)和单元电池201(满充电容量大)串联连接时的情形。图14中，首先，在时刻T0～T1间，两个单元电池201在低SOC的状态下滞留。对于两个单元电池201的SOC，假定把低SOC作为均衡化判断SOC完成均衡化。然后，在时刻T1～T2间，串联连接的两个单元电池201被充电而成为中SOC状态，举出因容量的个体差异单元电池201a上升到比单元电池201b更大的SOC值的情形为例。电池控制器104检测到电流为预定值以下且现在的SOC比以前的均衡化判断SOC高。这样一来，这次判断为优先度高，把各单元电池201的电压变换成SOC，算出上述的SOC的均衡化执行值，改写在上次的均衡化判断SOC求出的均衡化执行值。即，在图14中，把中SOC作为均衡化判断SOC进行SOC均衡化(时刻T2～T3)。

在图14中，在时刻T3～T4间再次进行充电，充电状态进一步从中SOC变成高SOC。电池控制器104，同样地，如果检测到电流为预定值以下且现在的SOC比以前的均衡化判断SOC高，就判断为优先度高，把各单元电池201的电压变换成SOC，算出上述的SOC的均衡化执行值，改写在上次(中SOC)的均衡化判断SOC求出的均衡化执行值。即，这次把高SOC作为均衡化判断SOC而进行SOC均衡化(时刻T4～T5)。

在图14中，在时刻T5～T6间，这次进行放电，SOC从高SOC降低到中SOC。由于本实施例中的电池控制器104确认了虽然电流为预定值以下但现在的SOC比以前的均衡化判断SOC低，所以不执行像上述那样求出均衡化执行值而改写上次(高SOC)的均衡化执行值的处理。即使在中SOC的滞留期间(时刻T6～T7)，也基于消除用高SOC检测到的各单元电池201的ΔSOC的上次的均衡化执行值，继续SOC均衡化的处理。因此，在图13的说明中所述的、这次的电流为预定值以下时单元电池201或电池模块101的SOC比上次的均衡化判断SOC低时，保留由过去的高值的均衡化判断SOC确定的均衡化执行值。

即，在中SOC的期间(时刻T6～T7)执行能容忍各单元电池201的ΔSOC的增大的均衡化控制，以便在成为均衡化判断SOC即高SOC范围时可以均衡化。

在图14中，在时刻T7～T8的期间再次进行充电，SOC再次从中SOC上升到高SOC。此时，由于即使在中SOC的滞留期间，也用成为高SOC时均衡化的执行值继续SOC均衡化，所以在因这次的再次充电上升到了高SOC范围时，可以使两个单元电池201的SOC一致。

在本实施例中，在非常希望在高SOC的SOC均衡化的用途中，可以监视电池模块101的使用方式，执行与使用方式对应的在高SOC的SOC均衡化控制。

另外，在前面的描述中，在电池控制器104的工作中一边更新均衡化判断SOC，一边重新求出均衡化执行值。但是，也可以是，在电池控制器104的工作中，监视SOC的推移，在检测到了到达更高的SOC时，把它作为均衡化判断SOC，如果电池控制器104的电源被切断，则把上述均衡化判断SOC存储到存储器中。然后，也可以采用在下次接通电池控制器104的电源时从存储器读出使用上述均衡化判断SOC的方法。不管在哪种情况下，都可以提供具有可以灵活地对应电池模块101的使用方式的电池控制器104的电池控制系统。

(实施例3)

下面，说明根据本发明的实施例3。

在本实施例中，对实施例1或2中记载的电池控制器104的工作附加了变更。在本实施例中，对作为单元电池201的特性的SOC高则劣化速度加快、或者作为电池模块101的使用方式有充电到充满的机会等的、最希望在高SOC进行SOC均衡化的情形进行描述。

本实施例中的电池控制器104预先把均衡化判断SOC设定在高SOC范围内。例如，SOC70～80％、SOC80～90％的范围等。然后，电池控制器104在检测到单元电池201或电池模块101的SOC进入上述均衡化判断SOC的范围且出入电池模块101的电流为预定值以下时，通过利用图5的关系把多个单元电池201的电压变换成SOC。然后，像上述那样，从多个单元电池201的SOC中检测最低SOC，对每个单元电池201检测ΔSOC，对每个单元电池201求出均衡化执行值。通过用上述均衡化执行值的SOC均衡化控制，可以在高SOC使构成电池模块101的各单元电池201的SOC一致。

本实施例中的电池控制器104，由于以在上述高SOC的均衡化判断为前提，所以如果单元电池201或电池模块101的SOC到达不了预先设定的上述均衡化判断SOC，则总是不能求出SOC均衡化的执行值。结果，有可能不能实施构成电池模块101的各单元电池201的SOC均衡化。或者，在即使到达上述均衡化判断SOC但出入电池模块101的电流不是预定值以下时，恐怕也总是不能实施SOC均衡化。

于是，本实施例中的电池控制器104具有变更预先设定的均衡化判断SOC的功能。

图15示出用来说明本实施例中的电池控制器104的一部分功能即均衡化判断SOC的变更的工作内容的流程图。本实施例中，首先，像上述那样，预先把均衡化判断SOC设定在高SOC范围内(处理1501)。然后，在单元电池201或电池模块101的SOC处于预先设定的高SOC范围的均衡化判断SOC、且出入电池模块101的电流为预定值以下时，像上述那样，求出均衡化执行值，基于它实施以高SOC为基准的SOC均衡化。用与图11同样的处理流程执行。

但是，在单元电池201或电池模块101的SOC未进入上述均衡化判断SOC时或即使进入上述均衡化判断SOC但出入电池模块101的电流不是预定值以下时等(处理1502)，不能求出均衡化执行值的状态经过了预定时间以上时(处理1503)，电池控制器104把上述预先设定的均衡化判断SOC范围变更成低值(处理1504)。

作为把均衡化判断SOC范围变更成低值的方法，可以举出以下方法：把均衡化判断SOC范围的上下限SOC降低10％，从图15的处理1502开始进行处理，再度监视是否从不能均衡化的状态开始经过了预定时间以上。在再次产生了不能求出SOC均衡化的执行值的状态经过了预定时间以上时，再次把均衡化判断SOC范围降低10％。

在前面的描述中每次把均衡化判断SOC范围降低10％，但可以任意地设定变更均衡化判断SOC范围时的SOC的降低量，如1％、5％等。或者，也可以像实施例1中记载的那样，对SOC的滞留时间计数，基于它确定均衡化判断SOC范围。而且，像图16所示那样，用上述的方法任意地仅仅降低均衡化判断SOC范围中的下限SOC，也可以实现电池模块101的SOC均衡化。

另外，在图15中，在电流为预定值以下(处理1502)但SOC比均衡化判断SOC高时(处理1505)，电池控制器104把上述预先设定的均衡化判断SOC范围变更成例如高10％的值(处理1504)。然后，通过同一路径的判断，再次为比均衡化判断SOC高的SOC时(处理1505)，再次把均衡化判断SOC范围变更成高10％的值(处理1506)。把均衡化判断SOC变更成高值的方法可以仿照上述的降低变更的方法执行。或者，也可以是判断为有再次成为上述高SOC的机会，就一次性地提高均衡化判断SOC范围直到包含上述高SOC为止的方法。而且，也可以采用像图13那样如果判断为SOC比以前的均衡化判断时高就改写均衡化执行值的方法。

用图17说明基于本实施例中的电池控制器104的处理的SOC均衡化的效果。在此，为了简化说明，示出了把单元电池201a(满充电容量小)和单元电池201(满充电容量大)串联连接时的情形。本实施例中的电池控制器104预先把均衡化判断SOC范围设定在高SOC范围内，两个单元电池201的SOC在高SOC范围完成均衡化，两个单元电池201在时刻T0～T1间在高SOC的状态下滞留。

在时刻T1～T2间，电池模块101放电，SOC降低，在检测到了时刻T2以后的向低SOC的滞留在时刻T3经过了预定时间以上，即不能求出SOC均衡化执行值的状态经过了预定时间以上时，电池控制器104以上述的任意的幅度降低变更均衡化判断SOC的上限SOC和下限SOC，或者仅仅降低下限SOC。或者，像实施例1中记载的那样，灵活应用SOC滞留时间的计数值，再次设定均衡化判断SOC。由此，即使在电池模块101的使用方式超出预料时，也可以实施SOC均衡化。

在图17中作为例子描述了单元电池201或电池模块101的SOC未进入预先设定的均衡化判断SOC范围的情形，但即使像上述那样，在单元电池201或电池模块101的SOC进入了均衡化判断SOC范围但出入电池模块101的电流不是预定值以下而不能实施均衡化时，通过进行上述的均衡化判断SOC范围的变更，实施构成电池模块101的各单元电池201的SOC均衡化。

在本实施例中，即使是在处于预先设定的均衡化判断SOC范围内没有SOC均衡化的机会的情况下，也可以灵活地变更均衡化判断SOC范围。

另外，在上面的描述中，预先把均衡化判断SOC范围设定得较高，在不能实施均衡化时，降低变更均衡化判断SOC范围，但也可以采用与此完全相反的动作。即，预先把均衡化判断SOC范围设定得较低，在不能实施均衡化时，升高变更均衡化判断SOC范围。

通过使用本实施例中的电池控制器104，可以根据电池模块101的使用方式变更预先设定的均衡化判断SOC范围。另外，在上面的描述中，在电池控制器104的工作中更新均衡化判断SOC，但也可以在电池控制器104的电源被切断时，把上述求得的均衡化判断SOC存储到存储器中；在接通电池控制器104的电源时，从存储器读出并使用上述求得的均衡化判断SOC。

通过使用本实施例中的电池控制器104，可以提供可以根据电池模块101的使用方式灵活地实施SOC均衡化的电池控制系统。

(实施例4)

在本实施例中说明把本发明的图1的电池系统用作风力发电或太阳能发电的稳定化用电源的情形。在风力发电或太阳能发电中，进行用电池系统蓄存的电能弥补不足的电力、把多余的电力蓄存到电池系统中等的操作，电池系统使来自风力发电或太阳能发电的电力稳定化。

图18示出本实施例中的处理内容的图。

本实施例的电池控制器104以例如一个月为单位检测实施例1中记载的长期滞留SOC。

图18(a)是电池模块101的一年期间的SOC推移的图像。根据时期不同，有风大的季节和风小的季节。另外，外部气温、日照等也随气候、季节变化。因此，如果使用电池系统作为风力发电或太阳能发电中的稳定化用电源，则电池系统的SOC推移也有可能随季节等变化。

在电池控制器104中，如果把电池系统开始运转的时间设为X年，则作为初始值，以月为单位把初始均衡化判断SOC设定为X1～X12。作为初始值的X1～X12，选择例如以SOC50％为中心±5％等的、即使针对各种用途使SOC均衡化也基本上不会有问题的SOC范围。或者，在有设置风力发电或太阳能发电的场所的过去的数据时，也可以采用基于上述过去的数据设定X1～X12的方法。如果电池系统作为稳定化用电源开始运转，则像实施例1的图9那样以月为单位检测长期滞留SOC。或者，在用预定的刻度宽度分割了的每个SOC范围的SOC滞留时间上乘上劣化参数，求成为最大的SOC范围。如果电池控制器104在各个月求出长期滞留SOC、或者在SOC滞留时间上乘上劣化参数得到的SOC范围，则在该月末随时或者在该年末一并改写全部月份的数据。

说明下一年即Y年的电池控制器104的处理内容。电池控制器104，在Y年，利用上年即X年的每月的长期滞留SOC或者在每个SOC范围的SOC滞留时间上乘上劣化参数而成为最大的SOC范围，每月进行SOC均衡化控制。由此，可以每月以最优方式实施SOC均衡化。而且，与X年同样地，在Y年也每月检测长期滞留SOC或者在每个SOC范围的SOC滞留时间上乘上劣化参数而成为最大的SOC范围，把它们作为Y1～Y12保存起来。在下一年即Z年，把上年即Y年的长期滞留SOC或者在每个SOC范围的SOC滞留时间乘上劣化参数而成为最大SOC的范围，作为每月的均衡化判断SOC使用。或者，每月对X年与Y年的长期滞留SOC或者在每个SOC范围的SOC滞留时间乘上劣化参数而成为最大SOC的范围求平均值，把它作为每月的均衡化判断SOC。使用X年与Y年的平均值时，可以吸收年单位的个体差异，实现稳定的SOC均衡化。而且，由于长期滞留SOC或者每个SOC范围的SOC滞留时间乘上劣化参数而成为最大SOC的范围的样品数逐年增加，所以可以实现更稳定的SOC均衡化。

像以上那样，在使用电池系统作为风力发电或太阳能发电的稳定化用电源时，即使对于SOC推移随季节等变化的用途，也可以实现与该时期对应的最优的SOC均衡化。

(实施例5)

本实施例的电池控制器104具有即使在电池系统停止过程中也定期地使自己起动的起动电路(未图示)。在以上的各实施例中监视了电池系统运转中的SOC推移，但在本实施例中以电池系统停止的期间比运转的期间更长的情形为关注点。

在本实施例中，在电池系统停止过程中，电池控制器104定期地起动，检测单元电池201或电池模块101的SOC。然后，像实施例1的图9那样，计测电池系统停止过程中的每个SOC范围的SOC滞留时间，检测最长滞留SOC或者在每个SOC范围的SOC滞留时间乘上劣化参数而成为最大SOC的范围。然后，电池控制器104在电池系统停止过程中或电池系统工作中，在上述检测到的电池系统停止过程中的最长滞留SOC或者每个SOC范围的SOC滞留时间乘上劣化参数而成为最大的SOC范围中，检测构成电池模块101的单元电池201的SOC偏差。然后，基于上述检测到的SOC偏差执行上述的SOC均衡化。针对电池系统停止期间长的用途，只要在电池系统停止过程中的最长滞留SOC或者每个SOC范围的SOC滞留时间乘上劣化参数而成为最大SOC的范围中实现SOC均衡化，就可以减少构成电池模块101的单元电池201的保存劣化的影响造成的个体差异的产生。

此外，也可以具有管理时间的电路，根据电池系统停止时的时刻和电池系统起动时的时刻的差求出电池系统停止时间，通过使用停止过程中的SOC信息，计测停止过程中的SOC滞留时间。

另外，在实施例1～5中，作为例子举出了构成电池模块101的各单元电池201中的与最低SOC一致的SOC均衡化，但本发明不限于此。也可以与各单元电池201的SOC的平均SOC、最高SOC和最低SOC的中间SOC一致，或者不换算成SOC而基于电压值进行均衡化的处理。

另外，在实施例1～5中，通过用电阻301和开关303消耗具有高SOC的单元电池201的能量来降低SOC，实现SOC均衡化。本发明不限于此，也可以通过把具有高SOC的单元电池201的能量转移到具有低SOC的单元电池201，实现SOC均衡化。

本发明的SOC均衡化方法可以灵活地与电池模块101的使用方式对应。可以广泛地适用于由可蓄电放电的蓄电器件构成的蓄电系统。在长期使用电池模块101时，通过组合一个以上在每次经过了预定时间时定期地进行上述实施方式的SOC均衡化方法，可以使构成电池模块101的单元电池201的SOC持续分布在预定范围内。

另外，也可以把以上说明的各实施方式和变形例的一个或多个组合起来。也可以以某种方式把变形例组合起来。

以上的说明只不过是一个例子，本发明不受限于上述实施例的构成。

Claims (15)

1.一种电池控制系统，包括：

电压检测电路，检测多级串联连接的单元电池各自的电压；

SOC调整电路，朝着使单元电池各自的残余容量(SOC)均衡化的方向调整每个单元电池的SOC；以及

控制电路，基于上述电压检测电路检测到的单元电池各自的电压检测SOC偏差，向上述SOC调整电路发送调整指令，

其特征在于：

上述控制电路

使上述SOC以预定的刻度宽度离散化，

从离散化了的SOC范围中检测单元电池或多级串联电池的SOC的滞留概率高的SOC范围，

在上述滞留概率高的SOC范围内或范围外，向上述SOC调整电路发送在上述单元电池或多级串联电池的SOC位于上述滞留概率高的SOC范围内时使单元电池各自的SOC均衡化的调整指令。

2.一种电池控制系统，包括：

电压检测电路，检测多级串联连接的单元电池各自的电压；

SOC调整电路，能够针对每个单元电池调整SOC以使单元电池各自的SOC大致均衡；以及

控制电路，基于上述电压检测电路检测到的单元电池各自的电压检测SOC偏差程度，基于上述SOC偏差程度向上述SOC调整电路发送调整指令，

其特征在于：

上述控制电路

使上述SOC以预定的刻度宽度离散化，

针对每个离散化了的SOC范围计算SOC滞留的概率，计算SOC滞留概率分布，

从上述概率分布中检测单元电池或多级串联电池的SOC的滞留概率高的SOC范围，

在上述滞留概率高的SOC范围内或范围外，向上述SOC调整电路发送在上述单元电池或多级串联电池的SOC位于上述滞留概率高的SOC范围内时使单元电池各自的SOC均衡化的调整指令。

3.如权利要求1或2所述的电池控制系统，其特征在于：

上述控制电路在单元电池或多级串联电池的SOC位于上述滞留概率高的SOC范围内、且出入多级串联电池的电流为预定值以下时，基于单元电池各自的电压检测SOC偏差。

4.如权利要求1或2所述的电池控制系统，其特征在于：

上述控制电路把用离散化了的SOC计算出的概率分布与针对每个离散化了的SOC准备的参数组合起来，基于离散化了的SOC的概率分布和上述参数确定应该使上述单元电池的SOC均衡化的SOC范围。

5.如权利要求4所述的电池控制系统，其特征在于：

上述参数是基于单元电池或多级串联电池的保存试验或循环试验确定的劣化系数。

6.如权利要求1或2所述的电池控制系统，其特征在于：

使上述SOC离散化的预定的刻度宽度由单元电池的寿命、SOC推移产生的满充电容量的个体差异的SOC偏差、系统所允许的SOC偏差程度、或者由上述电压检测电路的测定误差产生的SOC误差决定。

7.如权利要求1或2所述的电池控制系统，其特征在于：

上述控制电路在上述控制电路的电源被切断时把上述滞留概率高的SOC范围存储到存储单元中，在再次起动了上述控制电路时从上述存储单元读出上述滞留概率高的SOC范围。

8.如权利要求1或2所述的电池控制系统，其特征在于：

上述控制电路在单元电池或多级串联电池的SOC位于现在的SOC调整范围外、单元电池或多级串联电池的SOC超过在上述现在的SOC调整范围内滞留的时间(图12的T0～T1)而在其它SOC范围(T2～T3)内滞留时，把SOC调整范围从上述现在的SOC调整范围(图12的低SOC)变更成上述其它SOC范围(图12的高SOC)。

9.如权利要求1或2所述的电池控制系统，其特征在于：

上述控制电路在单元电池或多级串联电池的现在的SOC位于SOC调整范围外时，各单元电池间的SOC具有差异(偏差)，然后进入高滞留概率SOC时，进行均衡化控制以使各单元电池间的SOC均衡化。

10.如权利要求1或2所述的电池控制系统，其特征在于：

上述控制电路在现在的SOC调整范围被设定为高值，单元电池或多级串联电池的SOC在现在的SOC调整范围外超过预定的时间地滞留时(图17的T2～T3)，把SOC调整范围变更成低值。

11.如权利要求10所述的电池控制系统，其特征在于：

上述控制电路在出入多级串联电池的电流为预定值以下、且单元电池或多级串联电池的SOC比上述SOC调整范围高时，把上述SOC调整范围变更成高值。

12.如权利要求1所述的电池控制系统，其特征在于：

上述控制电路基于单元电池各自的电压检测SOC偏差程度，确定用来向上述SOC调整电路发送调整指令的SOC调整范围，在控制电路的电源被切断时把确定了的SOC调整范围记录到存储单元中，在再次起动控制电路时读出记录了的SOC调整范围，基于读出了的SOC调整范围向上述SOC调整电路发送使单元电池各自的SOC均衡化的调整指令。

13.如权利要求1或2所述的电池控制系统，其特征在于：

上述控制电路以预定的刻度宽度分割时间，在以上述刻度宽度分割的各个时间中计算单元电池或多级串联电池的SOC的概率分布，从在以上述刻度宽度分割的各个时间求出的概率分布中检测以上述刻度宽度分割的各个时间的滞留概率高的SOC范围，

从现在的多级串联电池的使用条件中选择条件最一致的以上述刻度宽度分割的时间，在上述单元电池或多级串联电池的SOC位于在上述选择的时间求出的滞留概率高的SOC范围内时，向上述SOC调整电路发送使单元电池各自的SOC均衡化的调整指令。

14.如权利要求1或2所述的电池控制系统，其特征在于：

上述控制电路具有在电池控制系统的工作停止期间以预定的间隔使自己起动的起动电路，

以预定的刻度宽度使电池控制系统的工作停止期间的单元电池或多级串联电池的SOC离散化，基于离散化了的SOC计算概率分布，

或者，根据电池控制系统停止工作前和再次开始工作的时间的差计算电池控制系统停止时间，通过使用停止中的SOC信息，计算电池控制系统的工作停止期间的单元电池或多级串联电池的SOC滞留概率分布，

从上述概率分布中检测单元电池或多级串联电池的SOC滞留概率高的SOC范围。

15.一种电池控制系统的控制方法，包括下列步骤：

电压检测步骤，检测多级串联连接的单元电池各自的电压；

SOC调整步骤，朝着使单元电池各自的残余容量(SOC)均衡化的方向调整每个单元电池的SOC；以及

控制步骤，基于用上述电压检测步骤检测到的单元电池各自的电压检测SOC偏差，发送上述SOC调整步骤的起动指令，

其特征在于，该控制方法包括下列步骤：

离散化步骤，使上述SOC以预定的刻度宽度离散化；

高滞留概率SOC范围检测步骤，从离散化了的SOC范围中检测单元电池或多级串联电池的SOC的滞留概率高的SOC范围；以及

发送上述SOC调整步骤的起动指令的步骤，在高滞留概率SOC范围内或范围外，发送在上述单元电池或多级串联电池的SOC位于上述高滞留概率SOC范围内时使单元电池各自的SOC均衡化的调整指令。

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