CN103229346B - 蓄电装置、便携设备和电动车辆 - Google Patents

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Abstract

在串联连接多个蓄电元件的蓄电装置中，提供能够在短时间内判定劣化的蓄电元件的带阻抗测定功能的蓄电装置。带阻抗测定功能的蓄电装置通过第1判定电路对高电压侧一半和低电压侧一半的蓄电单元的阻抗进行测定和比较，进而选择性地使用判定为阻抗较高的蓄电单元中一并设置的第2判定电路，通过测定其中的高电压侧和低电压侧的蓄电元件的阻抗，确定全体中阻抗较高的蓄电元件及其阻抗，通过阈值判定对劣化、异常进行检测和显示。

Description

蓄电装置、便携设备和电动车辆
技术领域
这里公开的技术涉及蓄电装置、接受来自蓄电装置的电源供给而进行动作的便携设备和电动车辆，特别涉及具有对蓄电装置内部的蓄电元件的阻抗进行测定的功能的蓄电装置的改良。
背景技术
在以现有的蓄电元件或汇集多个蓄电元件而构成的电池组（组电池）为代表的蓄电装置的阻抗测定中，使用以SOLARTRON公司（注册商标）的产品为代表的大型装置。
图11是示出蓄电元件的阻抗测定方法的图，示出使用上述大型系统的电化学测定的概略图。在图11的（a）中，1是蓄电元件，10是具有频率扫描振荡器10A和阻抗测定器10B的单元，20是具有放大器20A和电压/电流监视器20B的单元。在蓄电元件1中安装有4个端子测定用的电压、电流的端子。并且，放大器20A从AC电源15等的外部电源接受电源供给。作为测定顺序，频率扫描振荡器10A例如以10point/decade的间隔阶段地改变频率，同时，在各个频率下按照每一个周期振荡正弦波（参照图11的（b））。接受该正弦波信号，放大器20A对蓄电元件提供正弦波的微小电流乃至微小电压的振幅，电压/电流监视器20B对蓄电元件1的电压乃至电流进行监视。根据该监视到的蓄电元件的电压、电流的应答，阻抗测定器10B测定蓄电元件1的阻抗（例如参照专利文献1）。
图12是蓄电元件的阻抗特性图。图12的（a）是纵轴取阻抗Z的绝对值、横轴取频率f的特性图，图12的（b）是纵轴取相位角θ、横轴取频率f的特性图。图12的（c）是复平面上的矢量轨迹（通称cole-cole图）。一般地，根据上述蓄电元件的阻抗测定方法，生成图12的（a）、（b）所示的阻抗的频率特性或图12的（c）所示的复平面上的矢量轨迹（cole-cole图），对电化学元件的特性、劣化、可靠性等进行评价。
并且，在专利文献2中公开了如下方式：通过在构成组电池的蓄电元件间进行充放电，测定各个蓄电元件的阻抗。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第4743855号说明书
专利文献2：日本特开2007-294322号公报
发明内容
发明要解决的课题
以针对电动车辆等的蓄电装置的利用需求的多样化为背景，存在组电池的高容量化、高电压化的要求，为了应对该要求，串联连接更多数量的蓄电元件，强烈要求与串联连接的组电池对应的高效的测定方式。
这里公开的技术是鉴于这点而完成的，其目的在于，提供能够在短时间内从蓄电装置内的蓄电元件中检测到劣化的蓄电元件的带阻抗测定功能的蓄电装置、便携设备和电动车辆。
用于解决课题的手段
这里公开的技术的一个方式是包括多个蓄电元件的蓄电装置，其中，该蓄电装置具有：串联连接的第1～第4蓄电元件；电压测定单元、电流测定单元，测定第1～第4蓄电元件的各电压、各电流；第1蓄电单元，包括在第1蓄电元件和第2蓄电元件的两端串联连接的第1开关和第2开关、以及被施加通过第1开关和第2开关的接通/断开动作而选择出的第1蓄电元件或第2蓄电元件中的一方的端子间电压的第1电感器；第2蓄电单元，与第1蓄电单元串联连接，该第2蓄电单元包括在第3蓄电元件和第4蓄电元件的两端串联连接的第3开关和第4开关、以及被施加通过第3开关和第4开关的接通/断开动作而选择出的第3蓄电元件或第4蓄电元件中的一方的端子间电压的第2电感器；第5开关和第6开关，在第1蓄电单元和第2蓄电单元的两端串联连接；第3电感器，被施加通过第5开关和第6开关的接通/断开动作而选择出的第1蓄电单元或第2蓄电单元中的一方的端子间电压；以及控制部，在规定定时对第1～第6开关的接通/断开进行切换，控制部对第5开关和第6开关进行切换，依次构成包括第3电感器及第1蓄电单元和第2蓄电单元中的一方的闭合电路、以及包括第3电感器及第1蓄电单元和第2蓄电单元中的另一方的闭合电路，使用电压测定单元、电流测定单元测定第1和第2蓄电单元的阻抗，对这些阻抗的大小进行比较，在第1蓄电单元的阻抗较大的情况下，对第1开关和第2开关进行切换，依次构成包括第1电感器及第1蓄电单元中包含的第1蓄电元件和第2蓄电元件中的一方的闭合电路、以及包括第1电感器及第1蓄电元件和第2蓄电元件中的另一方的闭合电路，使用电压测定单元、电流测定单元测定第1蓄电元件和第2蓄电元件的阻抗，对这些阻抗的大小进行比较，确定阻抗较大的蓄电元件，在第2蓄电单元的阻抗较大的情况下，对第3开关和第4开关进行切换，依次构成包括第2电感器及第2蓄电单元中包含的第3蓄电元件和第4蓄电元件中的一方的闭合电路、以及包括第1电感器及第3蓄电元件和第4蓄电元件中的另一方的闭合电路，使用电压测定单元、电流测定单元测定第3蓄电元件和第4蓄电元件的阻抗，对这些阻抗的大小进行比较，确定阻抗较大的蓄电元件。
进而，在上述蓄电元件中，优选在所确定的蓄电元件的阻抗大于规定基准值的情况下进行报知。
这里公开的技术的其他方式还面向包括4个以上的串联连接的蓄电元件的蓄电装置。并且，还面向具有这种蓄电装置的便携设备和电动车辆等。
发明效果
根据这里公开的技术，能够在短时间内从蓄电装置内的蓄电元件中检测到劣化的蓄电元件。
附图说明
图1是示出第1实施方式的蓄电装置的结构的电路图。
图2是示出第1实施方式的蓄电装置的状态迁移的图。
图3是示出第1实施方式的阻抗测定时的电压和电流控制的状况的图。
图4是第1实施方式的通常模式的流程图。
图5是第1实施方式的劣化模式的流程图。
图6是示出第2实施方式的蓄电装置的结构的电路图。
图7是第2实施方式的通常模式的流程图。
图8是第2实施方式的劣化模式的流程图。
图9是示出第3实施方式的蓄电装置的基本结构的电路图。
图10是示出现有的蓄电装置的结构的电路图。
图11是示出现有的蓄电装置的蓄电元件的阻抗测定方法的图。
图12是现有的蓄电元件的阻抗特性图。
具体实施方式
在上述现有的技术中，由于逐一测定蓄电元件的阻抗，所以存在测定花费时间的问题。关于蓄电元件的阻抗测定，主要需要测定kHz的区域～mHz或μHz的区域，当针对每个蓄电元件进行该测定时，需要相当多的时间。在该期间内，实质上无法使用蓄电装置，所以利用效率降低。下面，参照附图对能够在短时间内检测到劣化的蓄电元件的蓄电装置的各实施方式进行说明。
（第1实施方式）
图1示出第1实施方式的蓄电装置的结构。作为一例，本实施方式的蓄电装置100具有4个蓄电元件。在蓄电装置100中，第1蓄电元件B1、第2蓄电元件B2、第3蓄电元件B3和第4蓄电元件B4串联连接。在第1蓄电元件B1和第2蓄电元件B2的两端串联连接有第1开关SW1和第2开关SW2，构成第1开关对。并且，在第3蓄电元件B3和第4蓄电元件B4的两端串联连接有第3开关SW3和第4开关SW4，构成第2开关对。
并且，在第1蓄电元件B1和第2蓄电元件B2的连接点与第1开关SW1和第2开关SW2的连接点之间连接有第1电感器L1。并且，在第3蓄电元件B3和第4蓄电元件B4的连接点与第3开关SW3和第4开关SW4的连接点之间连接有第2电感器L2。
第1蓄电元件B1和第2蓄电元件B2构成第1蓄电单元BU1。并且，第3蓄电元件B3和第4蓄电元件B4构成2蓄电单元BU2。
第1蓄电单元BU1和第2蓄电单元BU2串联连接，串联连接有第5开关SW5和第6开关SW6，构成第3开关对。并且，在第1蓄电单元BU1和第2蓄电单元BU2的连接点与第5开关SW5和第6开关SW6的连接点之间连接有第3电感器L3。
第5和第6开关SW5、SW6以及第3电感器L3构成第1判定电路，第1～第4开关SW1～SW4以及第1和第2电感器L1、L2构成第2判定电路。
并且，控制部C4分别对第1～第6开关（SW1～SW6）输出控制信号VG1～VG6，对各开关的接通/断开进行切换。
第1～第6开关SW1～SW6例如是由MOSFET或晶体管构成的开关元件。控制部C4对这些开关进行切换，并通过电流计IB1～IB4检测分别在第1～第4蓄电元件B1～B4中流过的电流，通过电压计VB1～VB4检测分别对第1～第4蓄电元件B1～B4施加的电压。控制部C4对第1和第2开关SW1、SW2的接通/断开进行切换，以使得测定第1和第2蓄电元件B1、B2中的一个蓄电元件的阻抗所需要的交流电流或电压从另一个蓄电元件进行充电或放电到另一个蓄电元件。这里，控制部C4对第1和第2开关SW1、SW2进行接通/断开，以使得在交流电流或电压的1个周期中，至少具有从第1蓄电元件B1向第1电感器L1流过电流的期间、从第1电感器L1向第2蓄电元件B2流过电流的期间、从第2蓄电元件B2向第1电感器L1流过电流的期间、从第1电感器L1向第1蓄电元件B1流过电流的期间。
并且，对第3和第4开关SW3、SW4的接通/断开进行切换，以使得测定第3和第4蓄电元件B3、B4中的一个蓄电元件的阻抗所需要的交流电流或电压从另一个蓄电元件进行充电或放电到另一个蓄电元件。这里，控制部C4对第3～第4开关SW3、SW4进行接通/断开，以使得在交流电流或电压的1个周期中，至少具有从第3蓄电元件B3向第2电感器L2流过电流的期间、从第2电感器L2向第4蓄电元件B4流过电流的期间、从第4蓄电元件B4向第2电感器L2流过电流的期间、从第2电感器L2向第3蓄电元件B3流过电流的期间。这样，由于使用第2判定电路测定第1～第4蓄电元件B1～B4的阻抗，所以，将该测定称为第2判定。
例如通过专利文献2所记载的方法进行这种阻抗测定，在图2的（a）中，以进行第4蓄电元件B4的阻抗测定的情况为例，示出控制部C4进行的开关控制和由此产生的电流的状况。另外，这里，利用虚线示出对测定没有帮助的结构要素。首先，通过控制部C4，第3开关SW3被接通。此时，如粗线所示，从第3蓄电元件B3向第2电感器L2流过电流（a-1）。接着，断开第3开关SW3，第4开关SW4被接通。此时，从第2电感器L2向第4蓄电元件B4流过电流（a-2）。由此，从第3蓄电元件B3针对第4蓄电元件B4进行放电。在反复进行一次或多次该动作后，接通SW4，以使L2的电流朝向反转，从第4蓄电元件B4向第2电感器L2流过电流（a-3）。接着，断开SW4并接通第3开关SW3。此时，从第2电感器L2向第3蓄电元件B3流过电流（a-4）。由此，从第4蓄电元件B4针对第3蓄电元件B3进行充电。通过以上循环，能够对第4蓄电元件B4施加交流电流或电压，能够测定第4蓄电元件B4的阻抗。并且，同样能够测定第3蓄电元件B3的阻抗。并且，在测定第1和第2蓄电元件B1、B2的阻抗的情况下，同样对第1和第2开关SW1和SW2进行接通/断开控制并进行测定即可。
另外，实际上，例如通过PWM调制对第3和第4开关SW3、SW4进行接通/断开控制，以使得正弦波状的电流或电压输入到各蓄电元件。图3是示出通过PWM调制使输入到第4蓄电元件B4的电流Ibatt和电压Vbatt成为正弦波状的例子的图。如图3的（a）所示，当进行第3和第4开关SW3、SW4的接通/断开控制时，如图3的（b）所示，输入到第4蓄电元件B4的电压Vbatt成为脉冲表现的正弦波。其结果，如图3的（c）所示，与电压Vbatt对应的电流Ibatt流过第4蓄电元件B4。
并且，控制部C4还能够进行各蓄电单元单位的阻抗测定。控制部C4对第5和第6开关SW5、SW6的接通/断开进行切换，以使得测定第1和第2蓄电单元BU1、BU2中的一个蓄电单元的阻抗所需要的交流电流或电压从另一个蓄电单元进行充电或放电到另一个蓄电单元。这里，控制部C4对第5和第6的开关SW5、SW6进行接通/断开，以使得在交流电流或电压的1个周期中，至少具有从第1蓄电单元BU1向第3电感器L3流过电流的期间、从第3电感器L3向第2蓄电单元BU2流过电流的期间、从第2蓄电单元BU2向第3电感器L3流过电流的期间、从第3电感器L3向第1蓄电单元BU1流过电流的期间。这样，由于使用第1判定电路测定第1和第2蓄电单元BU1、BU2的阻抗，所以，将该测定称为第1判定。
在图2的（b）中，以进行第2蓄电单元BU2的阻抗测定的情况为例，示出控制部C4进行的开关控制和由此产生的电流的状况。首先，通过控制部C4，仅第5开关SW5被接通。此时，如粗线所示，从第1蓄电单元BU1向第3电感器L3流过电流（b-1）。接着，断开第5开关SW5，第6开关SW6被接通。此时，从第3电感器L3向第2蓄电单元BU2流过电流（b-2）。由此，从第2蓄电单元BU2针对第1蓄电单元BU1进行放电。在反复进行一次或多次该动作后，接通SW6，以使L3的电流朝向反转，从第2蓄电单元BU2向第3电感器L3流过电流（b-3）。接着，断开SW6并接通第5开关SW5。此时，从第3电感器L3向第1蓄电单元BU1流过电流（b-4）。由此，从第2蓄电单元BU2针对第1蓄电单元BU1进行充电。通过以上循环，能够对第1蓄电单元BU1施加交流电流或电压，能够测定第1蓄电单元BU1的阻抗。同样能够测定第1蓄电单元BU1的阻抗。另外，实际上，第5和第6开关SW5、SW6与图3中的第3和第4开关SW3、SW4同样，例如通过PWM调制进行接通/断开控制，以使得正弦波状的电流或电压输入到各蓄电单元。
并且，在这种阻抗测定中，例如也可以采用日本专利第4138502号公报所记载的方法。
下面，对基于蓄电装置100的阻抗测定的流程进行说明。图4示出蓄电装置100的阻抗测定处理的基本动作的流程图。基本动作由通常模式动作构成。
（1）控制部C4受理了开始进行基于通常模式的阻抗测定的指令后，通过上述方法，反复进行对第1蓄电单元BU1进行充放电的周期动作，使用电流计IB1或IB2测定流过第1蓄电单元BU1的电流，通过电压计VB1和VB2测定第1蓄电单元BU1的两端电压，由此，测定充放电周期内的第1蓄电单元BU1的阻抗Z5。同样，控制部C4反复进行对第2蓄电单元BU2进行充放电的周期动作，使用电流计IB3或IB4测定流过第2蓄电单元BU2的电流，使用电压计VB3和VB4测定第2蓄电单元BU2的两端电压，由此，测定充放电周期内的第2蓄电单元BU2的阻抗Z6（步骤S101）。
（2）控制部C4判定第1蓄电单元BU1的阻抗Z5是否大于第2蓄电单元BU2的阻抗Z6（步骤S102）。
（3）其结果，控制部C4选择阻抗较大的蓄电单元，测定该蓄电单元中包含的各蓄电元件的阻抗。下面，假设Z5小于Z6（步骤S105：否）而选择了第2蓄电单元BU2进行说明。
（4）控制部C4通过上述方法测定所选择出的蓄电单元中包含的蓄电元件的阻抗（步骤S103、S104）。这里，执行步骤S104。控制部C4反复进行对第3蓄电元件B3进行充放电的周期动作，使用电流计IB3计测流过第3蓄电元件B3的电流，使用电压计VB3测定第3蓄电元件B3的两端电压，由此，测定充放电周期内的第3蓄电元件B3的阻抗Z3。并且，同样，控制部C4反复进行对第4蓄电元件B4进行充放电的周期动作，使用电流计IB4计测流过第4蓄电元件B4的电流，使用电压计VB4测定第4蓄电元件B4的两端电压，由此，测定充放电周期内的第4蓄电元件B4的阻抗Z4（步骤S104）。
（5）控制部C4判定所测定出的各蓄电元件的阻抗的大小（步骤S105、S106）。这里，执行步骤S106，判定第3蓄电元件B3的阻抗Z3是否大于第4蓄电元件B4的阻抗Z4（步骤S106）。
（6）其结果，控制部C4选择阻抗较大的蓄电元件Bk（k=1、2、…、4）。下面，假设Z3小于Z4（步骤S106：否）而选择了第4蓄电元件B4进行说明。控制部C4对选择出的蓄电元件Bk的阻抗和与蓄电元件Bk对应的第1基准值Zak（k=1、2、…、4）进行比较，该第1基准值Zak是预先存储的或根据温度和SOC（充电状态）等参数而每次计算出的（步骤S107～S110）。这里，执行步骤S110，对Z4和Za4进行比较。其结果，在阻抗大于第1基准值的情况下（这里为Z4大于Za4的情况（步骤S110：否）），判定为该蓄电元件（第4蓄电元件B4）劣化，在显示部（未图示）中显示该意思或将该意思发送到外部装置（步骤S111）。然后，控制部C4例如记录并保存包含该蓄电元件的标识符（B4）和阻抗（Z4）等的劣化信息，作为执行结果（步骤S112）。并且，在阻抗小于第1基准值的情况下（这里为Z4小于Za4的情况（步骤S110：是）），不执行步骤S111，转移到步骤S112，记录并保存表示各蓄电元件未劣化的意思的信息等，作为执行结果。
根据该劣化信息提示蓄电元件的更换，蓄电装置的维修性提高。
（7）进而，控制部C4对判定为测定到的阻抗最高的蓄电元件Bk的阻抗Zk（这里为第4蓄电元件B4的阻抗Z4）和与蓄电元件Bk对应的第2基准值Zbk进行比较（这里对Z4和Zb4进行比较），该第2基准值Zbk是控制部C4预先存储的或根据温度和SOC等参数而每次计算出的（步骤S113）。在阻抗Zk大于第2基准值Zbk的情况下（这里为Z4大于Zb4的情况）（步骤S113：否），判定为该蓄电元件（这里为第4蓄电元件B4）异常，在显示部中显示该意思或将该意思发送到外部装置（步骤S114）。并且，在阻抗小于第2基准值的情况下（这里为Z4小于Zb4的情况）（步骤S113：是），不执行步骤S114。
这里，能够适当确定第1基准值和第2基准值。例如，分别确定为蓄电元件产生轻度性能劣化时的阻抗值和产生重度性能劣化时的阻抗值即可。
由此，报知了第4蓄电元件B4的更换作为警告的蓄电装置100的使用者或管理者能够得知需要更换。
（8）然后，控制部C4在作为蓄电装置100不进行充电或放电的时间段而预先学习的不使用时间段、或经过预先确定的期间后等的适当时间，再次返回步骤S101。由此，在此前的时间内，发挥作为蓄电装置的功能。
通过反复进行以上步骤，能够在短时间内准确地掌握作为蓄电装置100的性能瓶颈的劣化的蓄电元件的阻抗，能够对使用者或管理者提供更换所需要的信息。并且，根据日本专利第4138502号所记载的方法，能够更加准确地进行测定。
这里，为了简化，以串联数量为4的蓄电装置为例。在现有的串联数量较多的蓄电装置中，当采用仅在蓄电元件的两端设置开关的方法时，开关数量和对开关进行控制的布线、电路庞大。作为例子，在串联数量为8时，对图6和图10进行比较可知，开关数量能够从22个削减为14个。由此，还能够削减开关的接通断开信号，还能够削减相关部件和成本。
假设在蓄电装置的内部设置的开关为MOSFET或晶体管，为了进行接通断开，在MOSFET中，需要使源极电位具有数V～10V左右的较高的电压源并根据控制信号施加栅极电位，在晶体管中，需要确保用于对发射极电位施加0.7V以上的较高的电压以从基极向发射极流过电流的、与集电极电流对应的基极电流源。因此，需要准备与各电位对应的数量的给料泵电路、绝缘DC/DC转换器等。
另一方面，由于各开关在各个蓄电元件中固定源极电位或发射极电位，所以，针对来自控制部C4的信号VG1等，需要使用绝缘或具有必要耐压的电平位移电路供给栅极电压或基极电流，用于实现该目的的以光耦合器、光MOS、脉冲变压器、i-coupler为代表的基于光绝缘或磁耦合的信号传递电路部件也需要为开关的数量。
由于这些部件的成本直接反映到蓄电装置的成本中，所以，为了廉价地提供装置，减少开关数量成为压倒性的优势。
接着，对蓄电装置100的阻抗测定处理的应用动作进行说明。参照图5对应用动作中的处理进行说明。在本应用动作中，在与上述基本动作相同的通常模式的处理后，根据处理结果，进一步执行劣化模式的处理。
（1）首先，控制部C4执行步骤S201～S214。在初次执行这些步骤的情况下，与基本动作中的通常模式的步骤S101～S114相同。但是，在执行了步骤S211的情况下，在保存结果（步骤S212）后，转移到劣化模式的处理。
（2）在转移到劣化模式后，控制部C4反复执行步骤S201～S214。此时，在步骤S201～步骤S210中，针对包含判定为已经产生劣化的蓄电元件Bk（k=1、2、…、4）的蓄电单元Bm的阻抗Zm，使用从实际测定的Zm中减去（Zk-Zrefk）而得到的值作为Zm，进行处理。这里，Zrefk是预先确定的蓄电元件Bk的阻抗的参照值，例如，确定为未劣化时的蓄电元件Bk的阻抗的值。因此，可以认为（Zk-Zrek）是蓄电元件Bk的阻抗的增加量（劣化量）。因此，代替Zm而在处理中使用的Zm-（Zk-Zrefk）是蓄电元件Bk未劣化时的蓄电单元Bm的阻抗的估计值。
例如，在判定为第4蓄电元件B4劣化的情况下，包含第4蓄电元件B4的第2蓄电单元BU2（B6）的阻抗的测定值Z6包含第4蓄电元件B4的阻抗的劣化量。但是，通过从Z6中减去该劣化量，Z6-（Z4-Zref4）的值成为第4蓄电元件B4未劣化时的第2蓄电单元BU2（B6）的阻抗的估计值。
并且，控制部C4在步骤S201～步骤S210中，针对判定为已经产生劣化的蓄电元件Bk的阻抗Zk，使用Zrefk作为Zk而进行处理。即，针对蓄电元件Bk，作为未劣化的蓄电元件来进行这些处理。因此，在步骤S203或S204中，针对蓄电元件Bk，也可以不测定其阻抗Zk。例如，在判定为第4蓄电元件B4劣化的情况下，在步骤S204中，也可以不测定其阻抗Z4。
针对蓄电元件Bk和包含该蓄电元件Bk的蓄电单元Bm，通过这样置换阻抗的值，从劣化判定对象中去除蓄电元件Bk。通过反复进行该处理，能够进行在第2个以后性能劣化的其他蓄电元件的劣化判定。
另外，控制部C4在步骤S213中，不进行这种阻抗值的置换，根据最近测定的实际的阻抗值Zk进行判断。因此，优选在步骤S203或S204中，在未测定蓄电元件Bk的阻抗Zk的情况下，例如在步骤S212与步骤S213之间测定阻抗Zk。
另外，在基本动作和应用动作中，在阻抗的大小比较时，在等号成立的情况下，可以进入“是”、“否”中的某一方。在进入任意一方的情况下，均能够对相同程度劣化的多个蓄电元件中的一个蓄电元件进行劣化判定或异常判定。并且，在应用动作中，通过反复执行劣化模式，能够依次对全部多个性能劣化的蓄电元件进行劣化判定。优选在上述不使用时间段或经过预先确定的期间后反复执行劣化模式。
并且，如果将劣化判定的顺序变更为图5的顺序，则即使劣化判定为多个，在出现异常判定之前，使用者也能够掌握多个劣化，并且，能够在判定为异常之前，在蓄电元件的性能范围内利用蓄电装置。
该情况下，增加一个最后测定最初进行了劣化判定的蓄电元件的步骤，测定时间相应增加，但是，与调查全部蓄电元件的情况相比，蓄电元件的串联数量越增加，越能够削减检查次数，所以，本实施例的效果显著。
由此，例如当假设蓄电元件大致均等地劣化的情况时，在出现作为性能瓶颈的异常蓄电元件之前，使用者或管理者能够掌握劣化的蓄电元件的状态，能够在其性能范围内继续使用蓄电装置。
在由于电池异常而难以紧急停止动作的用途中，这是非常重要的信息。例如，以车为首的移动体自不必说，设置在山岳地域、岛屿地域中的通信站用备用蓄电装置、以太阳电池为首的自然能蓄电装置等也不允许某种程度的劣化，维修非常花费劳力和时间，另一方面，在出现致命缺陷后应对缓慢的情况也相当于此。
总结本实施方式的效果时，如下所述。
（1）通过在短时间内可靠地测定并掌握作为蓄电装置的瓶颈的劣化单元的判定，能够进行更加细致的电池检查和劣化单元判定。并且，能够实现电池寿命的有效预测。
（2）保持以往具有的移动性/简便性优良、能够利用夜间等不使用时间测定蓄电元件的阻抗这样的特征，并且，大幅削减伴随蓄电装置的串联数量的增加而引起的阻抗测定所需要的开关数量，与其对应地，还能够大幅削减驱动电路的电路规模。并且成本也降低。
（3）在蓄电装置中产生阻抗上升的劣化蓄电元件的情况下，能够向使用者或管理者显示该劣化蓄电元件、或者发送该内容来提示更换，并且，还能够继续作为蓄电装置进行使用。
（4）在判断为劣化状态进一步发展的情况下，能够判断为异常，警告更换，并且，以确保安全性为目的来限制作为蓄电装置的动作，并且，能够赶紧准备更换用的蓄电元件，能够掌握应该更换的对象，所以，作为蓄电装置的维修性提高。
（5）通过进行蓄电元件单位的更换，与更换蓄电装置全体的情况相比，还能够削减不必要的成本。
（第2实施方式）
图6示出第2实施方式的蓄电装置的结构。作为一例，本实施方式的蓄电装置200具有8个蓄电元件。在蓄电装置200中，第1～第8蓄电元件B1～B8串联连接。在第1蓄电元件B1和第2蓄电元件B2的两端串联连接有第1开关SW1和第2开关SW2，构成第1开关对。并且，在第3蓄电元件B3和第4蓄电元件B4的两端串联连接有第3开关SW3和第4开关SW4，构成第2开关对。在第5蓄电元件B5和第6蓄电元件B6的两端串联连接有第5开关SW5和第6开关SW6，构成第3开关对。并且，在第7蓄电元件B7和第8蓄电元件B8的两端串联连接有第7开关SW7和第8开关SW8，构成第2开关对。
并且，在第1蓄电元件B1和第2蓄电元件B2的连接点与第1开关SW1和第2开关SW2的连接点之间连接有第1电感器L1。并且，在第3蓄电元件B3和第4蓄电元件B4的连接点与第3开关SW3和第4开关SW4的连接点之间连接有第2电感器L2。在第5蓄电元件B5和第6蓄电元件B6的连接点与第5开关SW5和第6开关SW6的连接点之间连接有第3电感器L3。并且，在第7蓄电元件B7和第8蓄电元件B8的连接点与第7开关SW7和第8开关SW8的连接点之间连接有第4电感器L4。
第1蓄电元件B1和第2蓄电元件B2构成第1蓄电单元BU1。并且，第3蓄电元件B3和第4蓄电元件B4构成2蓄电单元BU2。第5蓄电元件B5和第6蓄电元件B6构成第3蓄电单元BU3。并且，第7蓄电元件B7和第8蓄电元件B8构成第4蓄电单元BU4。
第1蓄电单元BU1和第2蓄电单元BU2串联连接，串联连接有第9开关SW9和第10开关SW10，构成第5开关对。并且，在第1蓄电单元BU1和第2蓄电单元BU2的连接点与第9开关SW9和第10开关SW10的连接点之间连接有第5电感器L5。第3蓄电单元BU3和第4蓄电单元BU4串联连接，串联连接有第11开关SW11和第12开关SW12，构成第6开关对。并且，在第3蓄电单元BU3和第4蓄电单元BU4的连接点与第11开关SW11和第12开关SW12的连接点之间连接有第6电感器L6。
第1蓄电单元BU1和第2蓄电单元BU2构成第5蓄电单元BU5。并且，第3蓄电单元BU3和第4蓄电单元BU4构成第6蓄电单元BU6。另外，为了便于说明，将第5和第6蓄电单元BU5、BU6分别视为1个蓄电元件，通过标号B13、B14进行参照。
第5蓄电单元BU5和第6蓄电单元BU6串联连接，串联连接有第13开关SW13和第14开关SW14，构成第7开关对。并且，在第5蓄电单元BU5和第6蓄电单元BU6的连接点与第13开关SW13和第14开关SW14的连接点之间连接有第7电感器L7。
第13和第14开关SW13、SW14以及第7电感器L7构成第1判定电路，第9～第12开关SW9～SW12以及第5和第6电感器L5、L6构成第2判定电路，第1～第8开关SW1～SW8以及第1～第4电感器L1～L4构成第3判定电路。
并且，控制部C8分别对第1～第14开关（SW1～SW14）输出控制信号VG1～VG14，对各开关的接通/断开进行切换。
第1～第14开关SW1～SW14例如是由MOSFET或晶体管构成的开关元件。控制部C8对这些开关进行切换，并通过电流计IB1～IB8检测分别在第1～第8蓄电元件B1～B8中流过的电流，通过电压计VB1～VB8检测分别对第1～第8蓄电元件B1～B8施加的电压。
控制部C8与第1实施方式的控制部C4同样，能够测定各蓄电元件和各蓄电单元的阻抗。例如，针对第5蓄电单元或第6蓄电单元，通过对第13和第14的开关SW13、SW14进行接通/断开，能够测定阻抗。这样，由于使用第1判定电路测定第5和第6蓄电单元BU5、BU6的阻抗，所以将该测定称为第1判定。同样，由于使用第2判定电路测定第1～第4蓄电单元BU1～BU4的阻抗，所以将该测定称为第2判定。并且，由于使用第3判定电路测定第1～第8蓄电元件B1～B8的阻抗，所以将该测定称为第3判定。
下面，对基于蓄电装置200的阻抗测定的流程进行说明。图7示出蓄电装置200的阻抗测定处理的基本动作的流程图。基本动作由通常模式动作构成。另外，处理流程与第1实施方式中的处理流程的不同之处仅在于，阻抗的测定和判定的处理多1级，为了简化，以第4蓄电元件B4最劣化、其阻抗Z4最大的情况为例进行说明。并且，去除并省略附图的表示步骤的标号的一部分。
（1）控制部C8受理了开始进行基于通常模式的阻抗测定的指令后，测定第5蓄电单元BU5的阻抗Z13和第6蓄电单元BU6的阻抗Z14（步骤S301）。
（2）控制部C8判定第5蓄电单元BU5的阻抗Z13是否大于第6蓄电单元BU6的阻抗Z14（步骤S302）。
（3）其结果，控制部C8选择阻抗较大的第5蓄电单元BU5（B13）（步骤S302：是）。
（4）控制部C8测定所选择出的第5蓄电单元BU5中包含的第1和第2蓄电单元BU1、BU2的阻抗Z9、Z10（步骤S303）。
（5）控制部C8判定第1蓄电单元BU1的阻抗Z9是否大于第2蓄电单元BU2的阻抗Z10（步骤S304）。
（6）其结果，控制部C8选择阻抗较大的第2蓄电单元BU2（B10）（步骤S304：否）。
（7）控制部C8测定所选择出的第2蓄电单元BU2中包含的第3和第4蓄电元件B3、B4的阻抗Z3、Z4（步骤S305）。
（8）控制部C8判定第3蓄电元件B3的阻抗Z3是否大于第4蓄电元件B4的阻抗Z4（步骤S306）。
（9）其结果，控制部C8选择阻抗较大的第4蓄电元件B4（步骤S306：否）。
控制部C8对选择出的第4蓄电元件B4的阻抗和与第4蓄电元件B4对应的第1基准值Za4进行比较，该第1基准值Za4是预先存储的或根据温度和SOC（充电状态）等参数而每次计算出的（步骤S307）。其结果，在阻抗Z4大于第1基准值Za4的情况下（步骤S307：否），判定为第4蓄电元件B4劣化，在显示部（未图示）中显示该意思或将该意思发送到外部装置（步骤S308）。然后，控制部C8例如记录并保存包含第4蓄电元件B4的标识符和阻抗（Z4）等的劣化信息，作为执行结果（步骤S309）。并且，在阻抗Z4小于第1基准值Za4的情况下（步骤S307：是），不执行步骤S308，转移到步骤S309，例如记录并保存表示各蓄电元件未劣化的意思的信息等，作为执行结果。
（10）进而，控制部C8对第4蓄电元件B4的阻抗Z4和与蓄电元件B4对应的第2基准值Zb4进行比较，该第2基准值Zb4是控制部C8预先存储的或根据温度和SOC等参数而每次计算出的（步骤S310）。在阻抗Z4大于第2基准值Zb4的情况下（步骤S310：否），判定为第4蓄电元件B4异常，在显示部中显示该意思或将该意思发送到外部装置（步骤S311）。并且，在阻抗Z4小于第2基准值Zb4的情况下（步骤S310：是），不执行步骤S311。
这里，能够适当确定第1基准值和第2基准值。例如，分别确定为蓄电元件产生轻度性能劣化时的阻抗值和产生重度性能劣化时的阻抗值即可。
（11）然后，控制部C8在作为蓄电装置200不进行充电或放电的时间段而预先学习的不使用时间段、或经过预先确定的期间后等的适当时间，再次返回步骤S301。由此，在此前的时间内，发挥作为蓄电装置的功能。
通过反复进行以上步骤，能够在短时间内准确地掌握作为蓄电装置200的性能瓶颈的劣化的蓄电元件的阻抗，能够对使用者或管理者提供更换所需要的信息。并且，根据日本专利第4138502号所记载的方法，能够更加准确地进行测定。
接着，对蓄电装置200的阻抗测定处理的应用动作进行说明。参照图8对应用动作中的处理进行说明。在本应用动作中，在与上述基本动作相同的通常模式的处理后，根据处理结果，进一步执行劣化模式的处理。下面，以第4蓄电元件B4最劣化、其阻抗Z4最大的情况为例进行说明。并且，去除并省略附图的表示步骤的标号的一部分。
（1）首先，控制部C8执行步骤S401～S411。在初次执行这些步骤的情况下，与基本动作中的通常模式的步骤S301～S314相同。但是，在执行了步骤S408的情况下，在保存结果（步骤S409）后，转移到劣化模式的处理。
（2）在转移到劣化模式后，控制部C8反复执行步骤S401～S411。此时，针对包含判定为已经产生劣化的蓄电元件Bk（k=1、2、…、8）的蓄电单元Bm（m=1、2、…、6）的阻抗Zm，使用从实际测定的Zm中减去（Zk-Zrefk）而得到的值作为Zm，进行步骤S401～S411的处理。这里，Zrefk是预先确定的蓄电元件Bk的阻抗的参照值，例如，确定为未劣化时的蓄电元件Bk的阻抗的值。因此，可以认为（Zk-Zrek）是蓄电元件Bk的阻抗的增加量（劣化量）。因此，代替Zm而在处理中使用的Zm-（Zk-Zrefk）是蓄电元件Bk未劣化时的蓄电单元Bm的阻抗的估计值。
例如，在判定为第4蓄电元件B4劣化的情况下，包含第4蓄电元件B4的第2蓄电单元BU2（B10）的阻抗的测定值Z10包含第4蓄电装置B10的阻抗的劣化量。但是，通过从Z10中减去该劣化量，Z10-（Z4-Zref4）的值成为第4蓄电单元B4未劣化时的第2蓄电单元BU2（B10）的阻抗Z10的估计值。
并且，控制部C8针对判定为已经产生劣化的蓄电元件Bk的阻抗Zk，使用Zrefk作为Zk而进行处理。即，针对蓄电元件Bk，作为未劣化的蓄电元件来进行这些处理。因此，针对蓄电元件Bk，也可以不测定其阻抗Zk。例如，在判定为第4蓄电元件B4劣化的情况下，在步骤S405中，也可以不测定其阻抗Z4。
针对蓄电元件Bk和包含该蓄电元件Bk的蓄电单元Bm，通过这样置换阻抗的值，从劣化判定对象中去除蓄电元件Bk。通过反复进行该处理，能够进行在第2个以后性能劣化的其他蓄电元件的劣化判定。
另外，控制部C8在步骤S410中，不进行这种阻抗值的置换，根据最近测定的实际的阻抗值Zk进行判断。因此，例如，优选在步骤S405中，在未测定蓄电元件B4的阻抗Z4的情况下，例如在步骤S409与步骤S410之间测定阻抗Z4。
另外，在基本动作和应用动作中，在阻抗的大小比较时，在等号成立的情况下，可以进入“是”、“否”中的某一方。在进入任意一方的情况下，均能够对相同程度劣化的多个蓄电元件中的一个蓄电元件进行劣化判定或异常判定。并且，在应用动作中，通过反复执行劣化模式，能够依次对全部多个性能劣化的蓄电元件进行劣化判定。
并且，本实施方式局部包括第1实施方式的蓄电装置100，是扩展为8个蓄电元件的结构的实施方式，发挥与第1实施方式相同的效果。
（第3实施方式）
图9示出第3实施方式的蓄电装置的基本结构例。另外，为了便于说明，以下说明的各结构要素的标号的数字的赋予规则与第1和第2实施方式不同。因此，在标号的数字之前附加n进行表记。作为一例，本结构例的蓄电装置300A按照标号的数字的顺序串联连接有2n（n为3以上）个蓄电元件B1～B（2n）。在连续的2n-1个蓄电元件组B1～B（2n-1）的两端串联连接有第n3和第n4开关SWn3、SWn4。并且，在连续的2n-1个蓄电元件组B（2n-1+1）～B（2n）的两端串联连接有第n5和第n6开关SWn5、SWn6。
并且，在蓄电元件B（2n-2）和蓄电元件B（2n-2+1）的连接点与第n3开关SWn3和第n4开关SWn4的连接点之间连接有第n2电感器Ln2。并且，在蓄电元件B（2n-1+2n-2）和蓄电元件B（2n-1+2n-2+1）的连接点与第n5开关SWn5和第n6开关SWn6的连接点之间连接有第n3电感器Ln3。
蓄电元件组B1～B（2n-1）构成第n1蓄电单元BUn1。蓄电元件组B（2n-1+1）～B（2n）构成第n2蓄电单元BUn2。
第n1蓄电单元BUn1和第n2蓄电单元BUn2串联连接，串联连接有第n1开关SWn1和第n2开关SWn2。并且，在第n1蓄电单元BUn1和第n2蓄电单元BUn2的连接点与第n1开关SWn1和第n2开关SWn2的连接点之间连接有第n1电感器Ln1。
第n1和第n2开关SWn1、SWn2以及第n1电感器Ln3构成第n1判定电路，第n3～第n6开关SWn3～SWn6以及第n2和第n3电感器Ln2、Ln3构成第2判定电路。
并且，控制部C2n分别对第n1～第n6开关（SWn1～SWn6）输出控制信号VGn1～VGn6，对各开关的接通/断开进行切换。与第1和第2实施方式同样，在各蓄电元件B1～B2n上连接有电流计和电压计，但是省略图示。
当将4个蓄电元件组B1～B（2n-2）、B（2n-2+1）～B（2n-1）、B（2n-1+1）～B（2n-1+2n-2）、B（2n-1+2n-2+1）～B（2n）分别视为1个蓄电元件B′1～B′4时，蓄电装置300A成为与第1实施方式的蓄电装置100相同的结构。因此，与第1实施方式同样，通过按照第1判定、第2判定的顺序进行通常模式和劣化模式的处理，能够以较少的测定次数确定蓄电元件B′1～B′4中的阻抗最大的蓄电元件，能够高效检测性能劣化的蓄电元件组，能够进行劣化显示或异常显示。
另外，例如，通过图10所示的专利文献2所公开的蓄电装置900，也能够减少测定次数。蓄电装置900具有2n个（图10示出n=3的情况）蓄电元件，通过对各开关进行接通/断开并在与其他蓄电元件之间进行充放电，能够测定各蓄电元件的阻抗。但是，在n=2的情况下，蓄电装置900和蓄电装置300B各自的开关数量为11个和6个，在n=3的情况下，蓄电装置900和蓄电装置300B各自的开关数量为22个和14个，在n=4的情况下，蓄电装置900和蓄电装置300B各自的开关数量为47个和30个，在n=5的情况下，蓄电装置900和蓄电装置300B各自的开关数量为95个和62个。并且，在n=2的情况下，测定次数为2次和2次，在n=3的情况下，测定次数为4次和3次，在n=4的情况下，测定次数为8次和4次，在n=5的情况下，测定次数为16次和5次。因此，这里公开的技术的各方式的蓄电装置能够减少开关数量并降低成本，并且，能够进一步减少测定次数，能够实现高效化，能够得到更大的效果。例如，在n=5的情况下，当假设对测定时的电压或电流的频率进行变更（从10kHz到10mHz、10step/decade）并测定1个蓄电元件（蓄电单元）的阻抗需要10分钟时，测定时间能够从160分钟缩短到50分钟。
蓄电元件（蓄电单元）的阻抗成为测定时的电压或电流的频率的函数，所以，可以通过蓄电元件的组成或行程而适当选择或计算、修正在哪个频率下进行比较、或在特定的频率范围内对各频率的阻抗数据进行适当加权而进行比较、并通过SOC以何种程度对加权进行变更、通过温度以何种程度进行加权等。例如，也可以不是在对数轴上等间隔地改变测定时的电压或电流的频率而进行测定，而是能够选择测定频率，从而进一步缩短测定时间。
在各实施例中，作为代表性的例子，举出具有2n个串联连接的蓄电元件的蓄电装置为例，但是，也可以是除此以外的个数，通过对比较电路进行组合，有时也能够通过测定结果的相加、相减的组合而确定各蓄电元件的阻抗，所以，能够在一部分中组入这里公开的技术的各方式。
并且，作为阻抗测定的最小单位的蓄电元件可以是通称为单元的电化学的最小单位，也可以是将多个单元汇集成一个而得到的单位。任意情况下，均能够以蓄电元件单位进行测定、更换。
在这里公开的技术的蓄电装置中，一般认为蓄电元件在新品的期间内不太容易劣化，所以，能够通过简单的电路简单地掌握劣化的蓄电元件，由此，能够将测定时间针对使用时间的影响抑制为最小限度，通过迅速地掌握劣化，能够大幅提高维修性。
并且，第1实施方式的蓄电装置100对应于在蓄电装置300B中设为n=2的情况，第2实施方式的蓄电装置200对应于在蓄电装置300B中设为n=3的情况，在本实施方式中，发挥与第1和第2实施方式相同的效果。
并且，在第1～第3实施方式所示的各例中，蓄电装置在阻抗测定中无法作为蓄电元件进行使用，所以，在测定时，优选通过下述所示的多个方法中的一个或多个方法的组合而适当选择时间段来实施测定。
作为第1方法，控制部C2n（n=1、2、…）可以构成为，根据日程表信息进行阻抗测定处理。
日程表信息例如包含开始时刻和结束时刻或处理持续时间，是指定实施阻抗测定的时间段的信息，控制部C2n可以在由日程表信息指定的时间段内进行阻抗测定处理。
进而，作为第2方法，由于控制部C2n对蓄电装置的劣化进行监视，所以，优选以适当的间隔反复实施阻抗测定。
作为第3方法，将上述日程表信息构成为表示多个时间段的信息，控制部C2n可以适当选择各个时间段来进行阻抗测定处理。
例如，控制部C2n可以对日程表信息所示的时间段赋予优先顺位，根据蓄电装置的使用状况选择优先顺位较高的时间段，进行阻抗测定处理。即，控制部C2n例如可以在蓄电装置未用作蓄电元件的时间段内，选择优先顺位较高的时间段，进行阻抗测定处理。
或者，作为第4方法，控制部C2n可以预先预测阻抗测定处理所需要的时间，使可执行阻抗测定处理的时间段在阻抗测定中优先。即，控制部C2n例如可以预测蓄电装置未用作蓄电元件的时间段，在预测到阻抗测定处理在该时间段内结束的情况下，进行阻抗测定处理。
关于日程表信息，例如，可以由蓄电装置从外部的服务器接收，也可以使蓄电装置具有用户接口从而受理来自用户的输入，还可以使蓄电装置具有内部的存储器等的信息存储单元而预先保持该日程表信息。
并且，用户或控制部C2n等也可以根据预先学习的不使用时间段生成日程表信息，作为蓄电装置未进行充电或放电的时间段。
另外，关于进行这种阻抗测定处理的执行定时的决定处理的处理部，例如，可以在蓄电装置内作为调度管理部而独立构成，并且，也可以组入控制部C2n等的任意处理部中而构成。
或者，进行阻抗测定处理的执行定时的决定处理的处理部也可以构成在外部的服务器上，蓄电装置受理来自服务器的遥控，进行阻抗测定处理的开始/结束的控制。
由此，能够减少蓄电装置无法作为蓄电装置使用而对用户造成的影响，并进行阻抗测定。
产业上的可利用性
这里公开的蓄电装置作为带阻抗测定功能的蓄电装置，在便携设备、电动车辆中是有用的。并且，还能够应用于备用电源等的用途。并且，能够广泛应用于便携设备、电动车辆以外的电子设备中的蓄电装置。
标号说明
1：蓄电元件；10A：频率扫描振荡器；10B：阻抗测定器；15：AC电源；20A：放大器；20B：电压/电流监视器；100、200、300A、300B、900：蓄电装置；B1、B2、…：蓄电元件；BU1、BU2、…：蓄电单元；SW1、SW2、…：开关；L1、L2、…：电感器；C4、C8、C2n：控制部。

Claims (15)

1.一种蓄电装置，包括多个蓄电元件，其中，该蓄电装置具有：
串联连接的第1～第4蓄电元件；
电压测定单元、电流测定单元，测定所述第1～第4蓄电元件的各电压、各电流；
第1蓄电单元，包括在所述第1蓄电元件和所述第2蓄电元件的两端串联连接的第1开关和第2开关、以及被施加通过所述第1开关和第2开关的接通/断开动作而选择出的所述第1蓄电元件或所述第2蓄电元件中的一方的端子间电压的第1电感器；
第2蓄电单元，与所述第1蓄电单元串联连接，该第2蓄电单元包括在所述第3蓄电元件和所述第4蓄电元件的两端串联连接的第3开关和第4开关、以及被施加通过所述第3开关和第4开关的接通/断开动作而选择出的所述第3蓄电元件或所述第4蓄电元件中的一方的端子间电压的第2电感器；
第5开关和第6开关，在所述第1蓄电单元和所述第2蓄电单元的两端串联连接；
第3电感器，被施加通过所述第5开关和第6开关的接通/断开动作而选择出的所述第1蓄电单元或所述第2蓄电单元中的一方的端子间电压；以及
控制部，在规定定时对所述第1～第6开关的接通/断开进行切换，
所述控制部对所述第5开关和所述第6开关进行切换，依次构成包括所述第3电感器及所述第1蓄电单元和所述第2蓄电单元中的一方的闭合电路、以及包括所述第3电感器及所述第1蓄电单元和所述第2蓄电单元中的另一方的闭合电路，使用所述电压测定单元、电流测定单元测定所述第1和第2蓄电单元的阻抗，对这些阻抗的大小进行比较，
在所述第1蓄电单元的阻抗较大的情况下，对所述第1开关和所述第2开关进行切换，依次构成包括所述第1电感器及所述第1蓄电单元中包含的所述第1蓄电元件和所述第2蓄电元件中的一方的闭合电路、以及包括所述第1电感器及所述第1蓄电元件和所述第2蓄电元件中的另一方的闭合电路，使用所述电压测定单元、电流测定单元测定所述第1蓄电元件和所述第2蓄电元件的阻抗，对这些阻抗的大小进行比较，确定阻抗较大的蓄电元件，
在所述第2蓄电单元的阻抗较大的情况下，对所述第3开关和所述第4开关进行切换，依次构成包括所述第2电感器及所述第2蓄电单元中包含的所述第3蓄电元件和所述第4蓄电元件中的一方的闭合电路、以及包括所述第2电感器及所述第3蓄电元件和所述第4蓄电元件中的另一方的闭合电路，使用所述电压测定单元、电流测定单元测定所述第3蓄电元件和所述第4蓄电元件的阻抗，对这些阻抗的大小进行比较，确定阻抗较大的蓄电元件。
2.如权利要求1所述的蓄电装置，其中，
所述控制部对所述第1和第2开关进行接通/断开控制，以具有从所述第1蓄电元件向所述第1电感器流过电流的期间、从所述第1电感器向所述第2蓄电元件流过电流的期间、从所述第2蓄电元件向所述第1电感器流过电流的期间、从所述第1电感器向所述第1蓄电元件流过电流的期间，从而测定所述第1和第2蓄电元件的阻抗。
3.如权利要求1所述的蓄电装置，其中，
所述控制部对所述第3和第4开关进行接通/断开控制，以具有从所述第3蓄电元件向所述第2电感器流过电流的期间、从所述第2电感器向所述第4蓄电元件流过电流的期间、从所述第4蓄电元件向所述第2电感器流过电流的期间、从所述第2电感器向所述第3蓄电元件流过电流的期间，从而测定所述第3和第4蓄电元件的阻抗。
4.如权利要求1所述的蓄电装置，其中，
所述控制部对所述第5和第6开关进行接通/断开控制，以具有从所述第1蓄电单元向所述第3电感器流过电流的期间、从所述第3电感器向所述第2蓄电单元流过电流的期间、从所述第2蓄电单元向所述第3电感器流过电流的期间、从所述第3电感器向所述第1蓄电单元流过电流的期间，从而测定所述第1和第2蓄电单元的阻抗。
5.如权利要求1所述的蓄电装置，其中，
所述控制部对所确定的所述蓄电元件的阻抗和所述控制部记录的基准值进行比较，在该阻抗大于该基准值的情况下，报知该蓄电元件。
6.如权利要求1所述的蓄电装置，其中，
所述控制部接收表示实施阻抗测定的至少1个时间段的信息即日程表信息，根据所述日程表信息测定所述第1～第4蓄电元件的阻抗。
7.一种蓄电装置，包括多个蓄电元件，其中，该蓄电装置具有：
串联连接的2n个蓄电元件；
电压测定单元、电流测定单元，测定所述2n个蓄电元件中的由第1～第2n-1蓄电元件构成的蓄电元件组和由第2n-1+1～第2n蓄电元件构成的蓄电元件组的电压、电流；
第n1开关和第n2开关，在所述第1～第2n蓄电元件的两端串联连接；
第n1电感器，被施加通过所述第n1开关和所述第n2开关的接通/断开动作而选择出的由所述第1～第2n-1蓄电元件构成的蓄电元件组或由所述第2n-1+1～第2n蓄电元件构成的蓄电元件组中的一方的端子间电压；以及
控制部，在规定定时对所述第n1开关和所述第n2开关的接通/断开进行切换，
所述控制部对所述第n1开关和所述第n2开关进行切换，依次构成包括所述第n1电感器及所述第1～第2n-1蓄电元件或所述第2n-1+1～第2n蓄电元件中的一方的闭合电路、以及包括所述第n1电感器及所述第1～第2n-1蓄电元件或所述第2n-1+1～第2n蓄电元件中的另一方的闭合电路，使用所述电压测定单元、电流测定单元测定由所述第1～第2n-1蓄电元件构成的蓄电元件组和由所述第2n-1+1～第2n蓄电元件构成的蓄电元件组的阻抗，对这些阻抗的大小进行比较，确定阻抗较大的蓄电元件组，
其中，n为2以上的整数。
8.如权利要求7所述的蓄电装置，其中，
所述蓄电装置还具有：
电压测定单元、电流测定单元，测定所述2n个蓄电元件中的、由第1～第2n-2蓄电元件、第2n-2+1～第2n-1蓄电元件、第2n-1+1～第2n-1+2n-2蓄电元件、第2n-1+2n-2+1～第2n蓄电元件构成的各蓄电元件组的电压、电流；
第n3开关和第n4开关，在所述第1～第2n-1蓄电元件的两端串联连接；
第n5开关和第n6开关，在所述第2n-1+1～第2n蓄电元件的两端串联连接；
第n2电感器，被施加通过所述第n3开关和所述第n4开关的接通/断开动作而选择出的由所述第1～第2n-2蓄电元件构成的蓄电元件组或由所述第2n-2+1～第2n-1蓄电元件构成的蓄电元件组中的一方的端子间电压；以及
第n3电感器，被施加通过所述第n5开关和所述第n6开关的接通/断开动作而选择出的由所述第2n-1+1～第2n-1+2n-2蓄电元件构成的蓄电元件组或由所述第2n-1+2n-2+1～第2n蓄电元件构成的蓄电元件组中的一方的端子间电压，
在所述第1～第2n-1蓄电元件的阻抗较大的情况下，所述控制部还对所述第n3开关和所述第n4开关进行切换，依次构成包括所述第n2电感器及所述第1～第2n-2蓄电元件和所述第2n-2+1～第2n-1蓄电元件中的一方的闭合电路、以及包括所述第n2电感器及所述第1～第2n-2蓄电元件和所述第2n-2+1～第2n-1蓄电元件中的另一方的闭合电路，使用所述电压测定单元、电流测定单元测定由第1～第2n-2蓄电元件构成的蓄电元件组和由第2n-2+1～第2n-1蓄电元件构成的蓄电元件组的阻抗，对这些阻抗的大小进行比较，确定阻抗较大的蓄积元件组，
在所述第2n-1+1～第2n蓄电元件的阻抗较大的情况下，所述控制部还对所述第n5开关和所述第n6开关进行切换，依次构成包括所述第n3电感器及所述第2n-1+1～第2n-1+2n-2蓄电元件和所述第2n-1+2n-2+1～第2n蓄电元件中的一方的闭合电路、以及包括所述第n3电感器及所述第2n-1+1～第2n-1+2n-2蓄电元件和所述第2n-1+2n-2+1～第2n蓄电元件中的另一方的闭合电路，使用所述电压测定单元、电流测定单元测定由所述第2n-1+1～第2n-1+2n-2蓄电元件构成的蓄电元件组和由所述第2n-1+2n-2+1～第2n蓄电元件构成的蓄电元件组的阻抗，对这些阻抗的大小进行比较，确定阻抗较大的蓄电元件组。
9.如权利要求7所述的蓄电装置，其中，
所述控制部对所述第n1开关和所述第n2开关的接通/断开进行控制，以至少具有从所述第1～第2n-1蓄电元件向所述第n1电感器流过电流的期间、从所述第n1电感器向第1～第2n-1蓄电元件流过电流的期间、从所述第2n-1+1～第2n蓄电元件向所述第n1电感器流过电流的期间、从所述第n1电感器向所述第2n-1+1～第2n蓄电元件流过电流的期间。
10.如权利要求8所述的蓄电装置，其中，
所述控制部对所述第n3开关和所述第n4开关的接通/断开进行控制，以至少具有从所述第1～第2n-2蓄电元件向所述第n2电感器流过电流的期间、从所述第n2电感器向所述第1～第2n-2蓄电元件流过电流的期间、从所述第2n-2+1～第2n-1蓄电元件向所述第n2电感器流过电流的期间、从所述第n2电感器向所述第2n-2+1～第2n-1蓄电元件流过电流的期间。
11.如权利要求8所述的蓄电装置，其中，
所述控制部对所述第n5开关和所述第n6开关的接通/断开进行控制，以至少具有从所述第2n-1+1～第2n-1+2n-2蓄电元件向所述第n3电感器流过电流的期间、从所述第n3电感器向所述第2n-1+1～第2n-1+2n-2蓄电元件流过电流的期间、从所述第2n-1+2n-2+1～第2n蓄电元件向所述第n3电感器流过电流的期间、从所述第n3电感器向所述第2n-1+2n-2+1～第2n蓄电元件流过电流的期间。
12.如权利要求7所述的蓄电装置，其中，
所述控制部对所确定的所述蓄电元件组的阻抗和所记录的基准值进行比较，在该阻抗大于该基准值的情况下，报知该蓄电元件组。
13.如权利要求7所述的蓄电装置，其中，
所述控制部接收表示实施阻抗测定的至少1个时间段的信息即日程表信息，根据所述日程表信息测定所述第1～第2n蓄电元件的阻抗。
14.一种便携设备，接受来自蓄电装置的电源供给而进行动作，其中，该便携设备具有权利要求1～13中的任意一项所述的蓄电装置。
15.一种电动车辆，接受来自蓄电装置的电源供给而进行驱动，其中，该电动车辆具有权利要求1～13中的任意一项所述的蓄电装置。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5817678B2 (ja) * 2012-08-20 2015-11-18 株式会社豊田自動織機 セルバランス装置及びセルバランス方法
EP2963728A4 (en) * 2013-02-26 2016-11-16 Hitachi Ltd POWER SOURCE DEVICE
DE102013213946B4 (de) * 2013-07-16 2018-07-19 Continental Automotive Gmbh Bordnetz und Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes
JP2016126894A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 株式会社東芝 蓄電池、蓄電池評価装置および蓄電池評価方法
KR20220062225A (ko) * 2020-11-06 2022-05-16 현대자동차주식회사 차량 배터리 관리 시스템 및 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4743855A (en) * 1983-12-12 1988-05-10 Randin Jean Paul Method of and apparatus for measuring the state of discharge of a battery
DE102009000451A1 (de) * 2009-01-28 2010-07-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren, elektrische Schaltungsanordnung und elektrische Speichereinheit zur Bestimmung einer charakteristischen Zustandsgröße der Speichereinheit

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3328656B2 (ja) * 1994-05-25 2002-09-30 株式会社岡村研究所 電池の充電制御装置及び方法
US7193392B2 (en) * 2002-11-25 2007-03-20 Tiax Llc System and method for determining and balancing state of charge among series connected electrical energy storage units
JP4138502B2 (ja) 2003-01-10 2008-08-27 松下電器産業株式会社 電気化学的インピーダンス測定方法および電気化学的インピーダンス測定装置
JP2005117765A (ja) * 2003-10-07 2005-04-28 Nissan Motor Co Ltd 組電池の保護制御装置および組電池の保護制御方法
JP4999353B2 (ja) * 2006-04-26 2012-08-15 パナソニック株式会社 蓄電装置、携帯機器及び電動車両
JP5015489B2 (ja) * 2006-04-27 2012-08-29 新日本製鐵株式会社 燃料電池用電極触媒及び燃料電池

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4743855A (en) * 1983-12-12 1988-05-10 Randin Jean Paul Method of and apparatus for measuring the state of discharge of a battery
DE102009000451A1 (de) * 2009-01-28 2010-07-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren, elektrische Schaltungsanordnung und elektrische Speichereinheit zur Bestimmung einer charakteristischen Zustandsgröße der Speichereinheit

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
蓄电池组单个电池电压测量方法;梁桂祥;《湖南电力》;20050331;第25卷(第3期);第47-48页 *

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