CN103262381B - 放电控制器及放电控制方法 - Google Patents

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Abstract

剩余容量计算部（110）针对彼此并联连接的电池（300‑1）和（300‑2）中的每一个计算剩余容量，并且在开始电池（300‑1）和（300‑2）的放电之后，控制部（130）使电池（300‑1）和（300‑2）中的由剩余容量计算部（110）所计算的其剩余容量已经变得等于存储部（120）中所存储的阈值的一个电池的放电停止。

Description

放电控制器及放电控制方法
技术领域
本发明涉及用于控制电池的放电的放电控制器、放电控制方法以及程序。
背景技术
近年来，在各种领域内，已经有关于环境问题的不断增长的关注。
随着这些关注，其中在电功率供给的领域中，功率供给的某些方法（诸如光伏（PV）发电和用在电动车辆（EV）和混合EV（HEV）中的二次电池的使用）已经引起注意。在这样的二次电池中，锂离子二次电池被认为是有前途的。所期待的是，响应于锂离子二次电池在未来的广泛使用而将以锂离子二次电池代替铅蓄电池。
通常，应当避免将旧电池（具有小的放电容量）和新电池（具有大的放电容量）彼此并联连接。这是为了避免由电池的电压之间的差所引起的涡流（cross current）的目的。大的涡流可能引起过电流或异常发热。关于上述二次电池也是如此。
已经因此设计了一种系统，在所述系统中为彼此并联连接的多个电池提供了用于进行连接/断开的相应开关，并且在放电的时候仅为具有比其它电池的电压更高的电压的电池提供的开关被连接（维持在接通状态中），直到电池的电压之间的差变得等于或小于预定值为止（例如参见专利文献1）。
引文列表
专利文献
专利文献1：JP2009-033936A。
发明内容
技术问题
近年来，已经发现了“退化（degradation）区域”，其中电池的退化在诸如以上所描述的锂离子电池的中间区域（电池能够供给功率的放电容量的从上限到下限的区域）中被加速。这样的退化区域特别是在具有锰基正电极的锂离子电池中被显著地识别。当电池中的剩余放电容量由于电池放电而正在减少时，如果花费相当大的时间长度来穿过该退化区域，则由通过该退化区域的穿越加速电池的退化。因此，最好是禁止通过该区域的穿越以确保电池的长寿命。然而，在需要通过该退化区域的穿越的情况下，存在尽可能快地完成通过该退化区域的穿越的需要。由于在每个电池的放电容量方面减少的速率低，存在彼此并联连接的多个电池的退化将特别显著的风险。
即使当使用专利文献1中所描述的技术时，由于不能够执行考虑到该退化区域的放电，所以不能够实现电池寿命的延长。
本发明的目的是提供作为上述问题的解决方案的放电控制器、放电控制方法以及程序。
问题的解决方案
根据本发明的放电控制器是一种用于控制彼此并联连接的多个电池的放电的放电控制器，所述控制器包括：
剩余容量计算部，其针对所述多个电池中的每一个计算剩余容量；以及
控制部，在开始所述多个电池的放电之后，使所述多个电池中的由所述剩余容量计算部所计算的其剩余容量已经变得等于预先设置的阈值的一个电池的放电停止。
根据本发明的放电控制方法是一种用于控制彼此并联连接的多个电池的放电的放电控制方法，所述方法包括以下步骤：
对所述多个电池进行放电；
针对所述多个电池中的每一个计算剩余容量；以及
在开始所述多个电池的放电之后，使所述多个电池中的所计算的其剩余容量已经变得等于预先设置的阈值的一个电池的放电停止。
根据本发明的程序是一种用于使控制彼此并联连接的多个电池的放电的控制器执行包括以下步骤的过程的程序：
对所述多个电池进行放电；
针对所述多个电池中的每一个计算剩余容量；以及
在开始所述多个电池的放电之后，使所述多个电池中的所计算的其剩余容量已经变得等于预先设置的阈值的一个电池的放电停止。
发明的有利效果
如以上所描述的，根据本发明，能够实现电池寿命的延长。
附图说明
图1是示出了本发明的放电控制器的示例性实施例的图。
图2是示出了图1中所示出的剩余容量计算部的内部配置示例的图。
图3是示出了图2中所示出的充满电容量保持部中所存储的充满电容量示例的图。
图4是示出了图1中所示出的存储部中所存储的阈值示例的图。
图5是用于解释图1中所示出的示例性实施例中的放电控制方法的流程图。
图6是示出了本发明的放电控制器的另一个示例性实施例的图。
图7是示出了图6中所示出的剩余容量计算部的内部配置示例的图。
图8是示出了当电池被放电时由伏特计所测量的在图6中示出的电池两端的电压值中相对于时间的改变示例的图。
图9是示出了存储在图6中示出的存储部中的阈值示例的图。
图10是用于解释图6中所示出的示例性实施例中的放电控制方法的流程图。
图11是示出了当电池被放电时一般电池的剩余容量相对于时间的改变的图表。
图12是示出了根据本发明的当电池被放电时电池的剩余容量相对于时间的改变示例的图表。
图13是示出了本发明的放电控制器的又一个示例性实施例的图。
图14是示出了存储在图13中示出的存储部中的阈值示例的图。
图15是用于解释图13中所示出的示例性实施例中的放电控制方法的流程图。
具体实施方式
将在下面参考附图来描述示例性实施例。
图1是示出了本发明的放电控制器的示例性实施例的图。
如图1中所示出的，本示例性实施例包括放电控制器100、电池300-1和300-2、开关400-1和400-2、输出端子（正）500以及输出端子（负）501。
电池300-1和300-2是彼此并联连接的锂离子电池。电池300-1和300-2的负电极侧被连接到输出端子（负）501。电池300-1和300-2的正电极侧分别经由放电控制器100被连接到开关400-1和400-2。彼此并联连接的电池的数目不限于两个。
开关400-1和400-2是要被闭合/打开以建立或者中断电池300-1和300-2与电池300-1和300-2通过其向外部放电的输出端子（正）500之间的连接的开关。该闭合/打开由放电控制器100控制。开关的数目与电池的数目相同。
放电控制器100通过基于电池300-1和300-2的剩余容量控制开关400-1和400-2的闭合/打开，来控制电池300-1和300-2的放电。
在放电控制器100中，提供了剩余容量计算部110、存储部120以及控制部130，如图1中所示出的那样。
剩余容量计算部110计算电池300-1和300-2的剩余容量。剩余容量计算部110计算以下这样的值作为剩余容量，该值是从电池300-1和300-2的充满电容量中减去通过测量从电池300-1和300-2流过的电流以及从电池300-1和300-2开始放电起的时间并且通过将所测量的电流和时间相乘而获得的值的结果。
图2是示出了图1中所示出的剩余容量计算部110的内部配置示例的图。
在图1中示出的剩余容量计算部110中，提供了安培计111-1和111-2、充满电容量保持部112和计算部113，如图2中所示出的那样。
安培计111-1测量从电池300-1流过的电流。安培计111-1将所测量的电池300-1的电流值输出至计算部113。
安培计111-2测量从电池300-2流过的电流。安培计111-2将所测量的电池300-2的电流值输出至计算部113。
充满电容量保持部112预先存储电池300-1和300-2当容量被充满电时的容量。
图3是示出了图2中所示出的充满电容量保持部112中所存储的充满电容量示例的图。
在图2中示出的充满电容量保持部112中，将电池300-1和300-2当电池被充满电时的容量作为充满电容量存储，如图3中所示出的那样。该信息预先被写入。
例如，如图3中所示出的那样，电池300-1和充满电容量10 Ah在彼此相关联的同时被存储。这指示电池300-1当该电池被充满电时的容量为10 Ah。
此外，如图3中所示出的那样，电池300-2和充满电容量9.6 Ah在彼此相关联的同时被存储。这指示电池300-2当该电池被充满电时的容量为9.6 Ah。
计算部113基于从安培计111-1和111-2所输出的电流值和充满电容量保持部112中所存储的充满电容量来计算电池300-1和300-2的剩余容量。
将在下面描述具体计算方法。
关于电池300-1的剩余容量，计算部113将从安培计111-1所输出的电流值与（用计时器（未图示）所测量的）从开始放电起的时间相乘在一起，并且从充满电容量保持部112中的与电池300-1相关联的充满电容量（图3中所示出的示例中的10 Ah）中减去相乘的乘积。由此获得的值为电池300-1的剩余容量。
关于电池300-2的剩余容量，计算部113将从安培计111-2所输出的电流值与（用计时器所测量的）从开始放电起的时间相乘在一起，并且从充满电容量保持部112中的与电池300-2相关联的充满电容量（图3中所示出的示例中的9.6 Ah）中减去相乘的乘积。由此获得的值为电池300-2的剩余容量。
计算部113将所计算的电池300-1和300-2的剩余容量输出至控制部130。
存储部120预先存储第一阈值和第二阈值。
第一阈值是在上述“退化区域”的上侧（上限）处的值。第二阈值是在上述“退化区域”的下侧（下限）处的值。
图4是示出了图1中所示出的存储部120中所存储的阈值示例的图。
在图1中示出的存储部120中，存储有退化区域的上限和下限作为阈值，如图4中所示出的那样。
例如，如图4中所示出的，6 Ah被存储为对应于退化区域的上限的阈值（第一阈值）。此外，4 Ah被存储为对应于退化区域的下限的阈值（第二阈值）。这指示从6 Ah到4 Ah的电池剩余容量的范围是退化区域。
控制部130读出存储部120中所存储的退化区域的上限和下限，并且将所读取的退化区域的上限和下限与从计算部113所输出的电池300-1和300-2的剩余容量相比较。如果电池300-1和300-2之一的剩余容量等于退化区域的上限，则控制部130仅使该电池放电，直到该电池的剩余容量变得等于退化区域的下限。在此时，可以给予优先权，使该电池放电。也就是说，在三个电池彼此并联连接的情况下，可以执行所述电池中的其剩余容量处于退化区域中的一个电池和其它两个电池之一（总计这些电池中的两个）的二电池操作（two-cell operation）（放电）。
例如，如果电池300-1的剩余容量变得等于退化区域的上限，则控制部130将开关400-1维持在闭合状态中并且将开关400-2维持在打开状态中，直到电池300-1的剩余容量变得等于退化区域的下限。
如果电池300-2的剩余容量变得等于退化区域的上限，则控制部130将开关400-2维持在闭合状态中并且将开关400-1维持在打开状态中，直到电池300-2的剩余电量变得等于退化区域的下限。
当电池300-1的剩余容量和电池300-2的剩余容量处于退化区域的从上限到下限的范围之外时，也就是说，当每个剩余容量都不处于退化区域中时，控制部130可以以一般的二电池并联操作方式操作电池300-1和300-2，或者可以执行循环放电（由控制部130交替地重复打开和闭合开关400-1和400-2而执行的放电）。
因而，控制部130通过打开和闭合开关400-1和400-2来控制电池300-1和300-2的放电和非放电。
将在下面描述图1中所示出的示例性实施例中的放电控制方法。
图5是示出了图1中所示出的示例性实施例中的放电控制方法的流程图。
首先，在步骤1中，开始电池300-1和300-2的二电池操作（放电）。当开始放电时，上述的计时器开始操作。
当开始放电时，开始通过安培计111-1和111-2对从电池300-1和300-2流过的电流的测量。
此后，在步骤2中，控制部130确定电池之一的剩余容量是否等于存储部120中所存储的退化区域的上限。
通过计算部113中的将由安培计111-1和111-2所测量并输出的电流值与用计时器所测量的时间相乘在一起并且从充满电容量保持部112中所存储的电池300-1和300-2的充满电容量中减去相乘的乘积的计算，以及通过将相减结果与存储部120中作为第一阈值被存储的退化区域的上限相比较，来实现该确定。
将关于以下情况通过示例的方式具体地做出描述，在所述情况中，例如，存储在充满电容量保持部112中的电池300-1和300-2的充满电容量具有图3中所示出的值（10 Ah和9.6 Ah）；存储部120中所存储的退化区域的上限（第一阈值）是图4中所示出的值，即6 Ah；并且退化区域的下限（第二阈值）是图4中所示出的值，即4 Ah。
在当计时器测量两个小时的情况下，由安培计111-1所测量并输出的电流值为1.6A并且由安培计111-2所测量并输出的电流值为1.8A，执行在下面描述的计算。
关于电池300-1通过（等式1）进行计算。
10 Ah（充满电容量）- 1.6 A（电流值）×2h（小时）= 6.8 Ah（剩余容量） （等式1）。
关于电池300-2通过（等式2）进行计算。
9.6 Ah（充满电容量）- 1.8 A（电流值）×2h（小时）= 6 Ah（剩余容量） （等式2）。
将关于电池300-1和300-2所计算的剩余容量与存储部120中所存储的退化区域的上限相比较。
根据（等式1），电池300-1的剩余容量为6.8 Ah而存储部120中所存储的退化区域的上限为6 Ah，因此电池300-1的剩余容量和退化区域的上限彼此不相等。
另一方面，根据（等式2），电池300-2的剩余容量为6 Ah而存储部120中所存储的退化区域的上限为6 Ah，因此电池300-2的剩余容量和退化区域的上限彼此相等。
结果，其剩余容量等于退化区域的上限的电池为电池300-2。
如果控制部130在步骤2中未确定电池之一的剩余容量等于退化区域的上限，则使电池300-1和300-2的放电进一步继续。
另一方面，如果控制部130在步骤2中确定电池之一的剩余容量等于退化区域的上限，则在步骤3中执行仅其剩余容量等于退化区域的上限的电池的放电。如以上所描述的，控制部130通过使用开关400-1和400-2的闭合/打开来执行该放电控制。
在上述示例（电池300-2是其剩余容量变得等于退化区域的上限的电池的情况）中，控制部130将开关400-1设置在打开状态中。连接到开关400-1的电池300-1此后不放电。另一方面，控制部130将开关400-2设置在闭合（连接）状态中。由此，执行连接到开关400-2的电池300-2的放电。
此后，控制部130在步骤4中确定当前放电的电池的剩余容量是否等于存储部120中所存储的退化区域的下限。
在上述示例（执行仅电池300-2的放电）中，由剩余容量计算部110计算电池300-2的剩余容量，并且将所计算的剩余容量与存储部120中所存储的退化区域的下限（图4中所示出的示例中为4 Ah）相比较。该剩余容量计算方法使用以上所示出的等式。
如果控制部130在步骤4中未确定当前放电的电池的剩余容量等于退化区域的下限，也就是说，如果控制部130确定当前放电的电池的剩余容量不等于退化区域的下限，则使该电池的放电进一步继续。在上述示例中，由于执行仅电池300-2的放电，所以如果控制部130确定电池300-2的剩余容量不等于退化区域的下限，则使仅电池300-2的放电继续。
另一方面，如果控制部130在步骤4中确定当前放电的电池的剩余容量等于退化区域的下限，则执行步骤1中的处理。在上述示例中，由于执行仅电池300-2的放电，所以如果控制部130确定电池300-2的剩余容量等于退化区域的下限，则执行（重新开始）电池300-1和300-2的二电池操作（放电）。
此后，电池300-1的剩余容量也变得等于存储部120中所存储的退化区域的上限。在那个情况下，也对仅电池300-1的放电执行相同的处理。
已经描述了（充满电容量）-（电流值）×（放电时间）（如通过使用（等式1）和（等式2）来描述的那样）被用作每个电池的剩余容量的情况。然而，可替换地，可以使用每个电池两端的电压值。
图6是示出了本发明的放电控制器的另一个示例性实施例的图。
如图6中所示出的，本示例性实施例包括放电控制器200、电池300-1和300-2、开关400-1和400-2、输出端子（正）500以及输出端子（负）501。
电池300-1和300-2、开关400-1和400-2、输出端子（正）500和输出端子（负）501与图1中所示出的示例性实施例中使用的那些相同。在本示例性实施例中，电池300-1的正电极侧和开关400-1彼此直接连接。此外，电池300-2的正电极侧和开关400-2彼此直接连接。
放电控制器200通过基于电池300-1和300-2的剩余容量控制开关400-1和400-2的闭合/打开，来控制电池300-1和300-2的放电。
在放电控制器200中，提供了剩余容量计算部210、存储部220以及控制部230，如图6中所示出的那样。
剩余容量计算部210计算电池300-1和300-2的剩余容量。剩余容量计算部210计算电池300-1和300-2两端的电压值作为剩余容量。严格来说，在如以上所描述的使用电压值作为剩余容量的情况下，根据当前电流和电压值来计算当前电阻值，并且通过开路电压方法基于它们所估计的电压值被计算作为剩余容量。
图7是示出了图6中所示出的剩余容量计算部210的内部配置示例的图。
在图6中示出的剩余容量计算部210中，提供了伏特计211-1和211-2，如图7中所示出的那样。
伏特计211-1测量电池300-1两端的电压。伏特计211-1将所测量的电池300-1两端的电压值输出到控制部230。
伏特计211-2测量电池300-2两端的电压。伏特计211-2将所测量的电池300-2两端的电压值输出到控制部230。
基于分别由伏特计211-1和211-2所测量的电池300-1和300-2两端的电压值的改变来计算（当图6中示出的电池300-1和300-2被放电时）剩余电池容量（相对于时间）的方法将在下面被描述。将在下文中通过示例的方式对基于当电池300-1被放电时由伏特计211-1所测量的电池300-1两端的电压值中相对于时间的改变来计算剩余容量（相对于时间）的方法进行描述。基于当电池300-2被放电时由伏特计211-2所测量的电池300-2两端的电压值中相对于时间的改变来计算剩余容量（相对于时间）的方法与关于电池300-1的计算方法相同。
图8是示出了当图6中所示出的电池300-1被放电时由伏特计211-1所测量的电池300-1两端的电压值中相对于时间的改变示例的图。
如图8中所示出的，由伏特计211-1所测量的电池300-1两端的电压值（在图8中由实线所指示的“实际的放电电压”）低于由虚线所指示的实际的依赖于容量的电压，因为作为与电池300-1的内部阻抗分离的外部原因的外部阻抗被添加到电池300-1的内部阻抗作为构成原因的电阻值（阻抗）。
因此，通过使用上述的开路电压方法来估计（校正）电压值。
图8中示出的“A”表示放电开始的时间（点A），而图8中示出的“E”表示放电结束的时间（点E）。点B是在点A之后一秒的点，而点C是在点B之后九秒的点。
首先计算点A与点B之间的一秒平均阻抗。因为从点A到点B的时段是一秒，所以在一个点（点A）处计算的阻抗是点A与点B之间的一秒平均阻抗。所计算的阻抗被表达为aΩ。该阻抗aΩ是上述电池300-1的内部阻抗和其它外部阻抗之和。
此后计算点B与点C之间的一秒平均阻抗。因为从点B到点C的时段是九秒，所以阻抗计算被以一秒的间隔执行九次以获得一秒平均值。所计算的阻抗被表达为bΩ。该bΩ是上述电池300-1的内部阻抗。
因此，能够通过从aΩ中减去bΩ来计算作为外部阻抗的cΩ（a - b = c）。
此后，当正在达到放电结束点E时，还计算了针对（在点D与点F之间的）一秒的一秒平均阻抗和针对（在点F与点G之间的）九秒的一秒平均阻抗。
在点E处，根据由伏特计211-1所测量的电池300-1两端的电压值来计算阻抗。能够通过添加与从点E处所计算的阻抗起的bΩ相对应的电压降，来获得在点F处的电压。
随后，能够通过将外部阻抗cΩ添加到点D和点F之间的一秒平均阻抗（1DΩ）与点F和点G之间的一秒平均阻抗（9DΩ）的平均数，并且通过将由该相加而获得的值乘以电流值（I）来计算实际的依赖于容量的电压（剩余容量）。也就是说，如果剩余容量是CAPV，则
CAPV = （（1D + 9D）/2 + c） × I。
如果预先设置了外部阻抗的值cΩ，则它可以被使用。剩余容量计算部210可以以这种方式计算电池300-1和300-2的剩余容量。
存储部220预先存储第一阈值和第二阈值。
第一阈值是在上述“退化区域”的上侧（上限）处的值。第二阈值是在“退化区域”的下侧（下限）处的值。
图9是示出了存储在图6中示出的存储部220中的阈值示例的图。
如图9中所示出的，在图6中示出的存储部220中存储有上限和下限作为阈值。
例如，如图9中所示出的，2.4 V被存储为对应于退化区域的上限的阈值（第一阈值）。此外，1.6 V被存储为对应于退化区域的下限的阈值（第二阈值）。这指示对应于电池剩余容量的从2.4 V到1.6 V的电池电压值的范围是退化区域。
控制部230读出存储部220中所存储的退化区域的上限和下限，并且将所读取的退化区域的上限和下限与从伏特计211-1和211-2所输出的作为电池300-1和300-2的剩余容量的电压值相比较。如果电池300-1和300-2之一的电压值等于退化区域的上限，则控制部230仅使该电池放电，直到该电池的电压值变得等于退化区域的下限。
例如，如果电池300-1的电压值变得等于退化区域的上限，则控制部230将开关400-1维持在闭合状态中并且将开关400-2维持在打开状态中，直到电池300-1的电压值变得等于退化区域的下限。
如果电池300-2的电压值变得等于退化区域的上限，则控制部230将开关400-2维持在闭合状态中并且将开关400-1维持在打开状态中，直到电池300-2的电压值变得等于退化区域的下限。
当电池300-1的电压值和电池300-2的电压值处于退化区域的从上限到下限的范围之外时，也就是说，当每个电压值都不处于退化区域中时，控制部230可以以一般的二电池并联操作方式操作电池300-1和300-2，或者可以执行电池300-1和300-2的循环放电。
特别地，在这样的情况下，控制部230可以交替地重复打开和闭合开关400-1和400-2。
因而，控制部230通过打开和闭合开关400-1和400-2来控制电池300-1和300-2的放电和非放电。
将在下面描述图6中所示出的示例性实施例中的放电控制方法。
图10是示出了图6中所示出的示例性实施例中的放电控制方法的流程图。
首先，在步骤11中，开始电池300-1和300-2的二电池操作（放电）。
当开始放电时，开始通过伏特计211-1和211-2对电池300-1和300-2两端的电压值的测量。
此后，在步骤12中，控制部230确定由伏特计211-1或211-2所测量的电池之一的电压值是否等于存储部220中所存储的退化区域的上限。
该确定是基于将由伏特计211-1或211-2测量的电压值与等于存储部220中所存储的退化区域的上限的值相比较的结果而做出的。
例如，在对应于如图9中所示出的退化区域的上限（2.4 V）和下限（1.6 V）的阈值被存储在存储部220中的情况下，如果由伏特计211-1测量的电压值为2.4 V，并且如果由伏特计211-2测量的电压值为2.5 V，则控制部230确定由伏特计211-1测量的电池300-1的电压值等于退化区域的上限。
如果控制部230在步骤12中未确定电池之一的电压值等于退化区域的上限，则使电池300-1和300-2的放电进一步继续。
另一方面，如果控制部230在步骤12中确定电池之一的电压值等于退化区域的上限，则在步骤13中执行仅其电压值等于退化区域的上限的电池的放电。如以上所描述的，控制部230通过使用开关400-1和400-2的闭合/打开来执行该放电控制。
在上述示例（电池300-1是其电压值变得等于退化区域的上限的电池的情况）中，控制部230将开关400-2设置在打开状态中。连接到开关400-2的电池300-2此后不放电。另一方面，控制部230将开关400-1设置在闭合（连接）状态中。由此，执行连接到开关400-1的电池300-1的放电。
此后，控制部230在步骤14中确定当前放电的电池的电压值是否等于存储部220中所存储的退化区域的下限。
在上述示例（执行仅电池300-1的放电）中，将由伏特计211-1测量的电池300-1的电压值与存储部220中所存储的退化区域的下限（图9中所示出的示例中为1.6 V）相比较。
如果控制部230在步骤14中未确定当前放电的电池的电压值等于退化区域的下限，也就是说，如果控制部230确定当前放电的电池的电压值不等于退化区域的下限，则使该电池的放电进一步继续。由于在上述示例中执行仅电池300-1的放电，所以如果控制部230确定由伏特计211-1测量的电池300-1的电压值不等于退化区域的下限，则使仅电池300-1的放电继续。
如果控制部230在步骤14中确定当前放电的电池的电压值等于退化区域的下限，则执行步骤11中的处理。由于在上述示例中执行仅电池300-1的放电，所以如果控制部230确定由伏特计211-1测量的电池300-1的电压值等于退化区域的下限，则执行（重新开始）电池300-1和300-2的二电池操作（放电）。
此后，由伏特计211-2测量的电池300-2的电压值也变得等于存储部220中所存储的退化区域的上限。在那个情况下，也对仅电池300-2的放电执行相同的处理。
如以上所描述的，在彼此并联连接的多个电池的放电期间，仅其剩余容量已经进入了退化区域的电池被放电，因而实现通过退化区域的快速穿越。将在下面参考附图来描述该效果。将在下面通过示例的方式来描述两个电池彼此并联连接的情况。
图11是示出了当电池被放电时一般电池的剩余容量相对于时间的改变的图表。
图12是示出了根据本发明的当电池被放电时电池的剩余容量相对于时间的改变示例的图表。
在一般情况下，如图11中所示出的，电池的剩余容量相对于放电时间以总体上恒定的速率减少。通过从6 Ah的容量到4 Ah的容量的退化区域的穿越所花费的时段被假设为Ta。
另一方面，如图12中所示出的，由于从对应于退化区域的上限的剩余容量6 Ah到4Ah执行仅一个电池的放电，所以在该退化区域中的该电池的剩余容量相对于时间减少的速率被增加。也就是说，在该电池的放电中通过该退化区域的穿越所花费的时间被减少。如图12中所示出的，在这里通过示例的方式描述的情况中，在两个电池彼此并联连接的情况下，通过退化区域的穿越所花费的时间被减少到Ta/2，即被减少到在图11中所示出的情况中的时间的一半。
不用说，在三个电池彼此并联连接的情况下，退化区域穿越时间被减少到1/3，并且在四个电池彼此并联连接的情况下，退化区域穿越时间被减少到1/4。
计算电池剩余容量的上述方法未被排他地使用。
因而，当电池通过放电而具有退化区域中的剩余容量时，通过仅使该电池放电，能够减少通过该退化区域的穿越所花费的时间。结果，能够实现电池寿命的延长。当对其中退化区域被显著地识别的具有锰基正电极的锂离子电池执行放电控制时，这种效果特别高。
虽然已经描述了当电池通过放电而具有退化区域中的剩余容量时仅使该电池放电的过程，但是可替换地可以执行以下过程，其中多个电池中的具有紧接在剩余容量达到退化区域之前的剩余容量的一个电池的放电被停止，而执行其它电池的放电。
图13是示出了本发明的放电控制器的另一个示例性实施例的图。
如图13中所示出的，本示例性实施例包括放电控制器600、电池300-1和300-2、开关400-1和400-2、输出端子（正）500以及输出端子（负）501。
电池300-1和300-2、开关400-1和400-2、输出端子（正）500和输出端子（负）501与图6中所示出的示例性实施例中使用的那些相同。在本示例性实施例中，电池300-1的正电极侧和开关400-1彼此直接连接，如图6中所示出的示例性实施例中那样。此外，电池300-2的正电极侧和开关400-2彼此直接连接。
放电控制器600通过基于电池300-1和300-2的剩余容量控制开关400-1和400-2的闭合/打开，来控制电池300-1和300-2的放电。
在放电控制器600中，提供了剩余容量计算部210、存储部620以及控制部630，如图13中所示出的那样。
剩余容量计算部210与图6中所示出的剩余容量计算部相同（内部结构与图7中所示出的内部结构相同）。
存储部620预先存储阈值。
在存储部620中存储的阈值是比在上述“退化区域”的上侧（上限）处的值大预定值的值。也就是说，该阈值被存储为接近于“退化区域”的值。
图14是示出了图13中所示出的存储部620中所存储的阈值示例的图。
如图14中所示出的，阈值被存储在图13中所示出的存储部620中。
例如，如图14中所示出的，2.4 V被存储为阈值（容量）。这指示的是，当电池的电压值或电池的剩余容量达到2.4 V时，它也达到在退化区域的边界上的值。
控制部630在开始电池300-1和300-2的放电之后读出存储在存储部620中的阈值，并且将所读取的阈值与作为电池300-1和300-2的剩余容量从伏特计211-1和211-2输出的电压值相比较。控制部630使其电压值变得等于阈值的来自电池300-1和300-2的第一个电池的放电停止。在此时，控制部630使其电压值尚未变得等于阈值的另一个电池（电池300-1或电池300-2）的放电继续。
例如，当在控制部630已经通过闭合开关400-1和400-2开始放电之后电池300-1的电压值变得等于阈值时，控制部630将开关400-1设置在打开状态中同时将开关400-2维持在闭合状态中。
当电池300-2的电压值此后变得等于该阈值时，控制部630将开关400-2设置在打开状态中同时将开关400-1维持在打开状态中。
当电池300-1的电压值和电池300-2的电压值每个都不等于阈值时，控制部630可以以一般的二电池并联操作方式操作电池300-1和300-2，或者可以执行电池300-1和300-2的循环放电。特别地，在这样的情况下，控制部630可以交替地执行开关400-1和400-2的打开和闭合。
因而，控制部630通过打开和闭合开关400-1和400-2来控制电池300-1和300-2的放电和非放电。
将在下面描述图13中所示出的示例性实施例中的放电控制方法。
图15是示出了图13中所示出的示例性实施例中的放电控制方法的流程图。
首先，在步骤21中，开始电池300-1和300-2的二电池操作（放电）。
当开始放电时，开始通过伏特计211-1和211-2对电池300-1和300-2两端的电压值的测量。
此后，在步骤22中，控制部630确定由伏特计211-1或211-2所测量的电池之一的电压值是否等于存储在存储部620中的阈值。
该确定是基于将由伏特计211-1或211-2所测量的电压值与存储在存储部620中的阈值相比较的结果而做出的。该电压值可以是通过使用上述的开路电压方法来计算的值。
例如，在诸如图14中所示出的阈值（2.4 V）被存储在存储部620中的情况下，如果由伏特计211-1所测量的电压值是2.4 V同时由伏特计211-2所测量的电压值是2.5 V，则控制部630确定由伏特计211-1所测量的电池300-1的电压值等于该阈值。
如果控制部630在步骤22中未确定电池之一的电压值等于该阈值，也就是说，如果电池300-1和300-2的剩余容量每个都大于该阈值，则使电池300-1和300-2的放电继续。
另一方面，如果控制部630在步骤22中确定电池之一的电压值等于阈值，则在步骤23中它停止其电压值等于阈值的电池的放电，而仅执行另一个电池的放电。如以上所描述的，控制部630通过使用开关400-1和400-2的闭合/打开来执行该放电控制。
在上述示例（电池300-1是其电压值变得等于该阈值的电池的情况）中，控制部630将开关400-1设置在打开状态中。连接到开关400-1的电池300-1此后不放电。另一方面，控制部630将开关400-2维持在闭合（连接）状态中。由此，使连接到开关400-2的电池300-2的放电继续。
此后，由伏特计211-2测量的电池300-2的电压值也变得等于存储部620中所存储的阈值。在那个情况下，也使电池300-2的放电停止。
如以上所描述的，在使彼此并联连接的多个电池放电的过程中，所述多个电池中的其剩余容量变得等于在退化区域的边界上的值的一个电池的放电被停止，因而实现避免通过退化区域的该电池的穿越。
计算电池的剩余容量的方法不限于以上所描述的方法。例如，可替换地，可以使用如以上参考图1至5所描述的使用（充满电容量）-（电流值）×（放电时间）的方法。
因而，当电池的剩余容量接近退化区域时，使该电池的放电停止。通过使该电池的放电停止，能够避免通过退化区域的穿越。结果，能够实现电池寿命的延长。当对其中退化区域被显著地识别的具有锰基正电极的锂离子电池执行放电控制时，这种效果特别高。
包括容量的可容易理解的数值已经被用在以上正文或附图中以便于描述。不是所有数值都与实际值相同。
由上述放电控制器100或200中提供的部件所执行的处理操作可以由根据目的做出的逻辑电路来执行。此外，其中描述了处理操作的细节的程序可以被记录在放电控制器100或200中的可读取记录介质上，并且在该记录介质上记录的程序可以由放电控制器100或200读取以被执行。“放电控制器100或200中的可读取记录介质”表示可移除记录介质（诸如软（商标）盘、磁光盘、DVD或CD），或者结合在放电控制器100或200中的存储器（诸如ROM或RAM）、HDD等。在该记录介质上记录的程序由放电控制器100或200中提供的CPU（未在附图中示出）读取，并且在CPU的控制下执行与以上描述的处理操作类似的处理操作。CPU作为计算机进行操作以执行从在其上记录有程序的记录介质中读取的程序。
已经通过参考示例性实施例对本申请的发明进行了描述。然而，本申请的发明不限于上述示例性实施例。在本申请的发明的范围内能够对本申请的发明的配置和细节做出本领域中的技术人员可理解的各种改变和修改。
本申请是基于在2010年12月24日提交的在先日本申请No. 2010-287837并且从其要求优先权的权益，其整个内容通过引用被结合在本文中。

Claims (11)

1.一种放电控制器，用于控制彼此并联连接并且在中间区域中包括退化区域的多个电池的放电，所述控制器包括：
剩余容量计算部，其针对所述多个电池中的每一个计算剩余容量；以及
控制部，在开始所述多个电池的放电之后，使所述多个电池中的由所述剩余容量计算部所计算的其剩余容量已经变得等于基于所述退化区域的上限而预先设置的阈值的一个电池的放电停止。
2.根据权利要求1所述的放电控制器，其中所述剩余容量计算部测量从电池流过的电流以及从电池开始放电起的时间，并且获得通过分别从电池的充满电容量中减去所测量电流和时间相乘的乘积而计算出的值作为剩余容量。
3.根据权利要求1所述的放电控制器，其中所述剩余容量计算部测量电池两端的电压并且获得所测量的电压作为剩余容量。
4.根据权利要求1所述的放电控制器，进一步包括：存储部，其预先存储了阈值，
其中所述控制部读出所述存储部中所存储的阈值，并且将所述阈值与剩余容量相比较。
5.根据权利要求1所述的放电控制器，其中所述控制部通过闭合和打开用于建立或者中断在所述多个电池与电池通过其向外部放电的输出端子之间的连接的多个开关，来控制所述多个电池的放电和非放电。
6.根据权利要求1所述的放电控制器，其中如果所述多个电池的剩余容量中的每一个都大于所述阈值，则所述控制部执行所述多个电池的循环放电。
7.一种放电控制方法，用于控制彼此并联连接并且在中间区域中包括退化区域的多个电池的放电，所述方法包括以下步骤：
对所述多个电池进行放电；
针对所述多个电池中的每一个计算剩余容量；以及
在开始所述多个电池的放电之后，使所述多个电池中的所计算的其剩余容量已经变得等于基于所述退化区域的上限而预先设置的阈值的一个电池的放电停止。
8.根据权利要求7所述的放电控制方法，其中所述计算步骤包括测量从电池流过的电流以及从电池开始放电起的时间，并且获得通过分别从电池的充满电容量中减去所测量电流和时间相乘的乘积而计算出的值作为剩余容量。
9.根据权利要求7所述的放电控制方法，其中所述计算步骤包括测量电池两端的电压并且获得所测量的电压作为剩余容量。
10.根据权利要求7所述的放电控制方法，进一步包括如果所述多个电池的剩余容量中的每一个都大于所述阈值，则执行所述多个电池的循环放电的步骤。
11.根据权利要求1所述的放电控制器，其中所述电池包括具有锰基正电极的锂离子电池。
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