CN109463022A - 电池组电路、容量系数检测方法以及容量系数检测程序 - Google Patents

Abstract

标准电池单体20st的开路电压沿SOC·标准电池单体电压特性曲线变化，另一方面，偏移电池单体20sh的开路电压沿SOC·偏移电池单体电压特性曲线变化。SOC·偏移电池单体电压特性曲线与使SOC·标准电池单体电压特性曲线在横轴方向偏移既定量后的曲线重合。系统控制电路16从存储器16m获取表示标准电池单体20st·偏移电池单体20sh间的电位差相对于SOC的变化的SOC·电位差特性曲线，并计算标准电池单体20st·偏移电池单体20sh间的当前时刻的电位差。系统控制电路16还将计算出的当前时刻的电位差与SOC·电位差特性曲线对照，检测标准电池单体20st的当前时刻的SOC值。

Description

电池组电路、容量系数检测方法以及容量系数检测程序

技术领域

本发明涉及电池组电路，特别是涉及对由具有标准容量的多个电池单体形成的电池组的充放电进行控制的电池组电路。本发明还涉及检测构成电池组的电池单体的容量系数的容量系数检测方法以及容量系数检测程序。

背景技术

在检测电池的SOC(State Of Charge(荷电状态)：电池的容量系数，具体为充电深度)时，一般情况下，准备有电压-SOC表，并通过测定电池而获得的电压与电压-SOC表对照。

然而，对于正极LFP-负极Gr类电池等电位平台区域较大的电池，不易于在电位平台(plateau)区域中对SOC进行检测。也就是说，实际上，基于在电位平台区域以外的区域检测到的SOC与之后的电流量的累积值，检测电位平台区域的SOC。在这样的方法中，SOC的检测精度存在限制。

针对SOH(State Of Health(健康状态)：电池的容量系数，具体为劣化程度)也同样，在一般的电池中，检测到伴随着劣化Δ容量/ΔV(＝容量的变动幅度相对于电位的变动幅度的比值)变小，能够判定电池的劣化状态。然而，在正极LFP-负极Gr类电池中，伴随着劣化仅电位平台区域退缩，由于不存在Δ容量/ΔV的变化，所以不可能判定电池的劣化状态。也就是说，在电位平台区域较大的电池中，由于累积电流值并对SOH进行定量化，所以对SOH的检测精度存在限制。

在此基础上，在专利文献1中，将初期电池容量互相不同的充电深度检测用锂离子二次电池(检测用电池单体)和非充电深度检测用锂离子二次电池(通常电池单体)串联连接而构成电池组。由此，即使在大电流充放电中，也无需复杂的判定电路，能够高精度地评定充电深度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2013-89522号公报

发明内容

发明要解决的问题

为了长期且稳定地利用如专利文献1的电池组，分别准备基于检测用电池单体的劣化状态的电压-SOC表和基于通常电池单体的劣化状态的电压-SOC表，存在监视各电池单体的劣化状态并对SOC复位(在电池单体间使SOC一致)的必要。

但是，以性能或劣化特性不同的两个种类的电池单体为对象的监视·复位会使复杂程度增大。另外，对于在低电阻下流过大电流的电源型电池，设计材料类别不同的两个种类的电池单体本身就很困难。此外，在现有的卷绕罐型的电池中，罐不存在自由度，不易于进行增大容量等变种设计。因而，如专利文献1的电池组欠缺实用性。

因此，该发明的主要目的是，提供一种即使在电位平台区域也能够简单且高精度地对容量系数进行检测的电池组电路。

用于解决问题的方式

本发明涉及的电池组电路(10：实施例中的相应的参考附图标记。以下相同)，控制由标准电池单体(20st)以及特定电池单体(20sh)构成的电池组(20)的充放电，所述标准电池单体中表示电压相对于分配在基准轴的容量系数的变化的容量系数·电压特性曲线表现为标准曲线(CVst)，所述特定电池单体中容量系数·电压特性曲线表现为使标准曲线在基准轴的延伸方向偏移既定量后的偏移曲线(CVsh)，所述电池组电路(10)包括：容量系数·电位差特性曲线获取单元(S1、S31)，从存储器(16m)获取表示标准电池单体与特定电池单体间的电位差相对于容量系数的变化的容量系数·电位差特性曲线(CVdf)；电位差检测单元(S19、S37)，检测标准电池单体与特定电池单体间的电位差；以及容量系数值检测单元(S21、S39)，使通过电位差检测单元检测到的电位差与通过容量系数·电位差特性曲线获取单元获取到的容量系数·电位差特性曲线对照，检测标准电池单体的当前时刻的容量系数值。

标准电池单体的容量系数·电压特性曲线表现为标准曲线，另一方面，特定电池单体的容量系数·电压特性曲线表现为使标准曲线在基准轴的延伸方向偏移既定量后的偏移曲线。因而，即使在标准电池单体的电压的变动较小的容量系数区域(电位平台区域)，也能够在容量系数·电位差特性曲线上使电位差较大地变动。通过参考这样的容量系数·电位差特性曲线，即使在电位平台区域也能够简单且高精度地检测标准电池单体的容量系数。

优选地，所述电池组电路还包括：容量系数·电压特性曲线获取单元(S1、S31)，从存储器获取标准曲线(CVst)和偏移曲线(CVtw)中至少一方；以及容量系数值选定单元(S23、S25、S41、S43)，在通过所述容量系数值检测单元检测到的容量系数值的数量为两个以上时，基于通过所述容量系数·电压特性曲线获取单元获取到的曲线选定唯一的容量系数值。

通过参考标准曲线和/或偏移曲线，能够减少标准电池单体的容量系数值被误检测的可能性。

优选地，所述电池组电路还包括容量系数值输出单元(S27)，所述容量系数值输出单元输出通过容量系数值检测单元检测到的容量系数值。由此，能够容易地确认标准电池单体的容量系数值。

优选地，标准电池单体的数量为多个，电位差检测单元和容量系数值检测单元各自按各标准电池单体执行检测处理，所述电池组电路还包括平衡调整单元(S49～S63)，所述平衡调整单元基于通过容量系数值检测单元检测到的容量系数值，调整标准电池单体间的充电平衡。

通过参考容量系数·电位差特性曲线，即使在电位平台区域也能够调整标准电池单体间的充电平衡。

优选地，容量系数是表示以劣化前的对象电池单体的充满电容量为基准的当前时刻的对象电池单体的容量的系数。

本发明涉及的容量系数检测方法，通过对由标准电池单体(20st)以及特定电池单体(20sh)构成的电池组(20)的充放电进行控制的电池组电路(10)执行，所述标准电池单体中表示电压相对于分配在基准轴的容量系数的变化的容量系数·电压特性曲线表现为标准曲线(CVst)，所述特定电池单体中容量系数·电压特性曲线表现为使标准曲线在基准轴的延伸方向偏移既定量后的偏移曲线(CVsh)，所述容量系数检测方法包括：容量系数·电位差特性曲线获取步骤(S1、S31)，从存储器(16m)获取表示标准电池单体与特定电池单体间的电位差相对于容量系数的变化的容量系数·电位差特性曲线(CVdf)；电位差检测步骤(S19、S37)，检测标准电池单体与特定电池单体间的电位差；以及容量系数值检测步骤(S21、S39)，使通过电位差检测步骤检测到的电位差与通过容量系数·电位差特性曲线获取步骤获取到的容量系数·电位差特性曲线对照，检测标准电池单体的当前时刻的容量系数值。

本发明涉及的容量系数检测程序，电池组电路(10)对由标准电池单体(20st)以及特定电池单体(20sh)构成的电池组(20)的充放电进行控制，所述标准电池单体中表示电压相对于分配在基准轴的容量系数的变化的容量系数·电压特性曲线表现为标准曲线(CVst)，所述特定电池单体中容量系数·电压特性曲线表现为使标准曲线在基准轴的延伸方向偏移既定量后的偏移曲线(CVsh)，所述容量系数检测程序使电池组电路(10)的处理器(16)执行：容量系数·电位差特性曲线获取步骤(S1、S31)，从存储器(16m)获取表示标准电池单体与特定电池单体间的电位差相对于容量系数的变化的容量系数·电位差特性曲线(CVdf)；电位差检测步骤(S19、S37)，检测标准电池单体与特定电池单体间的电位差；以及容量系数值检测步骤(S21、S39)，使通过电位差检测步骤检测到的电位差与通过容量系数·电位差特性曲线获取步骤获取到的容量系数·电位差特性曲线对照，检测标准电池单体的当前时刻的容量系数值。

发明效果

根据本发明，即使在电位平台区域也能够简单且高精度对容量系数进行检测。

能够从参考附图进行的对以下实施例的详细说明中进一步理解本发明的上述目的、其他目的、特征以及优点。

附图说明

图1是示出该实施例的电池组电路及其周围的结构的图。

图2是示出标准电池单体的结构的一个例子的电路图。

图3是示出针对偏移电池单体或标准电池单体，开路电压相对于SOC的变化的一个例子的图。

图4是示出针对偏移电池单体或标准电池单体，偏移电池单体·标准电池单体间的电位差相对于SOC的变化的一个例子的图。

图5是示出针对偏移电池单体或标准电池单体输出特性的劣化变化的一个例子的图。

图6是示出图1所示的系统控制电路的动作的一部分的流程图。

图7是示出图1所示的系统控制电路的动作的另外的一部分的流程图。

图8是示出图1所示的系统控制电路的动作的其他的一部分的流程图。

图9是示出图1所示的系统控制电路的动作的进一步其他的一部分的流程图。

图10是示出图1所示的系统控制电路的动作的另外的一部分的流程图。

图11是示出针对由八个标准电池单体组成的电池组或由七个标准电池单体及一个偏移电池单体组成的电池组，47A固定电流输出时的功率相对于SOC的变化的一个例子的图。

图12是示出其他实施例的系统控制电路的动作的一部分的流程图。

具体实施方式

参考图1，该实施例的电池组电路10包括通过充放电电路18对电池组20的充放电进行控制的系统控制电路16。充放电电路18在系统控制电路16的控制下，从系统电源12供给的电力对电池组20充电，或者使电池组20的电力对负载14放电。

电池组20是将Kmax个标准电池单体20st和单个偏移电池单体(shift cell)(特定电池单体)20sh串联连接而成。标准电池单体20st和偏移电池单体20sh是通过隔板层叠正极和负极，收容于叠层，填充电解液并密封而成。在此，常数Kmax是2以上的整数，例如是“7”。另外，标准电池单体20st以及偏移电池单体20sh都具有标准容量，表示开路电压(OCV)相对于SOC的变化的曲线在标准电池单体20st以及偏移电池单体20sh之间存在差异(详细后述)。

详细地，标准电池单体20st如图2那样构成。根据图2，开关SWst的一端与电池单体Est的正极连接，开关SWst的另一端与外部短路电阻Rst的一端连接。另外，外部短路电阻Rst的另一端与电池单体Est的负极连接。在接通开关SWst时，从电池单体Est放电的电流的值，由电池单体Est的端子电压值和外部短路电阻Rst的值规定。

存在SOC作为一个容量系数，用于表示标准电池单体20st以及偏移电池单体20sh各自的容量，特别是在该实施例中，将标准电池单体20st的SOC定义为“以劣化前的标准电池单体20st的充满电容量为基准的当前时刻的标准电池单体20st的充电容量”，将偏移电池单体20sh的SOC定义为“以劣化前的偏移电池单体20sh的充满电容量为基准的当前时刻的偏移电池单体20sh的充电容量”。

针对标准电池单体20st以及偏移电池单体20sh，都使正极以及负极分别以橄榄石型磷酸铁锂(LFP)以及石墨(Gr)作为材料，AC比(正极和负极的对向充电容量比)为“1.75”。

另外，正极的SOC梯度为2[mV/SOC％]以下的区域是电池单体有效SOC的30％以上，且，负极的SOC梯度为2.5[mV/SOC％]的区域是电池单体有效SOC的30％以上。此外，容量为4.5Ah。也就是说，偏移电池单体20sh的材料以及设计与标准电池单体20st的材料以及设计相同。

参考图3，曲线CVst是表示标准电池单体20st的开路电压相对于分配在横轴(基准轴)的标准电池单体20st的SOC的变化的曲线，曲线CVsh是表示偏移电池单体20sh的开路电压相对于分配在横轴的偏移电池单体20sh的SOC的变化的曲线。也就是说，曲线CVst以及CVsh都表示对象电池单体的开路电压相对于对象电池单体的SOC的变化。

根据图3，标准电池单体20st的开路电压值分布在SOC为从0％到100％的范围内，另一方面，偏移电池单体20sh的开路电压值分布在SOC为从-30％到70％的范围内。但是，由于偏移电池单体20sh的材料以及设计与标准电池单体20st的材料以及设计相同，所以曲线CVsh与将曲线CVst向横轴方向的负侧偏移30点(既定量)后的曲线重合。

以下，将曲线CVst定义为“SOC·标准电池单体电压特性曲线”，将曲线CVsh定义为“SOC·偏移电池单体电压特性曲线”。需要说明的是，SOC·标准电池单体电压特性曲线CVst以及SOC·偏移电池单体电压特性曲线CVsh也可以分别称为“标准曲线”以及“偏移曲线”。

从图3可知，SOC·标准电池单体电压特性曲线CVst和SOC·偏移电池单体电压特性曲线CVsh各自具有电位平台区域(电压变动较小的SOC区域)。然而，由于SOC·标准电池单体电压特性曲线CVst以及SOC·偏移电池单体电压特性曲线CVsh具有如上述的关系，所以电位平台区域的位置在SOC·标准电池单体电压特性曲线CVst以及SOC·偏移电池单体电压特性曲线CVsh之间存在差异。

需要说明的是，电池组20设置有Kmax个标准电池单体20st，且标准电池单体20st间存在个体差异，因此标准电池单体20st的开路电压与标准电池单体20st的SOC的关系按各标准电池单体20st而略微不同。

另外，标准电池单体20st的开路电压与标准电池单体20st的SOC的关系为根据电池组电路10的动作环境(充电/放电之别、电池组20的温度)而变动，偏移电池单体20sh的开路电压与偏移电池单体20sh的SOC的关系也根据电池组电路10的动作环境而变动。

在此基础上，存储器16m中预先存储有与Kmax×动作环境数相等数量的SOC·标准电池单体电压特性曲线CVst以及与动作环境数相等数量的SOC·偏移电池单体电压特性曲线CVsh。

参考图4，曲线CVdf是表示处于0％以上且小于70％的SOC区域的、标准电池单体20st·偏移电池单体20sh间的开路电压之差(＝电位差)相对于标准电池单体20st的SOC的变化的曲线。标准电池单体20st·偏移电池单体20sh·间的电位差反映出SOC·标准电池单体电压特性曲线CVst与SOC·偏移电池单体电压特性曲线CVsh的差异，除了表示SOC在60％附近的值的极小部分的区域以外剧烈变动。

也就是说，曲线CVdf具有多个极值，平台区域只出现在极小部分的区域。这意味着，在参考曲线CVdf检测SOC值时，在60％的附近只产生细微误差。以下，将这样的曲线CVdf定义为“SOC·电位差特性曲线”。

如上所述，SOC·标准电池单体电压特性曲线CVst的数量与Kmax×动作环境数相等，SOC·偏移电池单体电压特性曲线CVsh的数量与动作环境数相等。因而，存储器16m预先存储有与Kmax×动作环境数相等数量的SOC·电位差特性曲线CVdf。

但是，采用通用的材料以及设计的标准电池单体20st以及偏移电池单体20sh以互相相同的方式产生年久老化。例如标准电池单体20st的输出特性逐渐劣化至58％时，SOC·标准电池单体电压特性曲线CVst表现为图5所示的轨迹。偏移电池单体20sh也伴随着劣化表现为同样的轨迹。也就是说，SOC·标准电池单体电压特性曲线CVst以及SOC·偏移电池单体电压特性曲线CVsh在低SOC区域以外的区域以预定的压缩率被压缩。

需要说明的是，图5所示的SOC·标准电池单体电压特性曲线CVst表示输出特性按照100％、97％、90％、83％、73％、64％、58％的顺序劣化的轨迹。

系统控制电路(处理器)26，根据图6～图7所示的流程图，反复检测标准电池单体20st的SOC值，根据图8～图10所示的流程图，反复调整标准电池单体20st以及偏移电池单体20sh的充电平衡。需要说明的是，与这些流程图对应的控制程序也存储于存储器16m。

参考图6，在步骤S1中，从存储器16m获取与当前时刻的动作环境对应的SOC·标准电池单体电压特性曲线CVst、SOC·偏移电池单体电压特性曲线CVsh、SOC·电位差特性曲线CVdf。

针对SOC·标准电池单体电压特性曲线CVst，获取表示参考标准电池单体20st的开路电压相对于参考标准电池单体(＝Kmax个标准电池单体20st中预先指定的标准电池单体20st)的SOC变化的曲线。另外，针对SOC·电位差特性曲线CVdf，获取表示偏移电池单体20sh·参考标准电池单体20st间的电位差相对于参考标准电池单体20st的SOC的变化的曲线。

在步骤S3中，检测偏移电池单体20sh的当前时刻的开路电压。在步骤S5中，判断与所检测的开路电压对应的SOC值是否属于在步骤S1获取的SOC·偏移电池单体电压特性曲线CVsh上的电位平台区域。如果判断结果为否，则进入步骤S7，如果判断结果为是，则进入步骤S11。

在步骤S7中，使在步骤S3检测的开路电压与在步骤S1获取的SOC·偏移电池单体电压特性曲线CVsh对照，并检测偏移电池单体20sh的当前时刻的SOC值。在步骤S9中，将所检测的SOC值加上30点后的值作为标准电池单体20st的当前时刻的SOC值从显示器(未图示)输出，之后，结束本次的SOC检测处理。

在步骤S11中，检测参考标准电池单体20st的当前时刻的开路电压。在步骤S13中，判断与所检测的开路电压对应的SOC值是否属于在步骤S1获取的SOC·标准电池单体电压特性曲线CVst上的电位平台区域。如果判断结果为否，则进入步骤S15，如果判断结果为是，则进入步骤S19。

在步骤S15中，使在步骤S11检测的开路电压与在步骤S1获取的SOC·标准电池单体电压特性曲线CVst对照，并检测参考标准电池单体20st的当前时刻的SOC值。在步骤S17中，将所检测的SOC值作为标准电池单体20st的当前时刻的SOC值从显示器输出，之后，结束本次的SOC检测处理。

在图7所示的步骤S19中，计算偏移电池单体20sh与参考标准电池单体20st之间的当前时刻的电位差，在步骤S1获取的SOC·电位差特性曲线CVdf上，检测与在步骤S21中计算的电位差对应的一个或两个以上的SOC值。

在步骤S1获取的SOC·电位差特性曲线CVdf表现为图4所示的曲线，如果在步骤S19计算的电位差为0.05V，则在步骤S21中检测两个SOC值。

在步骤S23中判断被检测的SOC值的数量是否为两个以上，如果判断结果为否，则直接进入步骤S27，另一方面，如果判断结果为是，则在步骤S25执行以下的处理后进入步骤S27。

也就是说，在步骤S25中，参考在步骤S1获取的SOC·标准电池单体电压特性曲线CVst以及SOC·偏移电池单体电压特性曲线CVsh的至少一方，选定与参考标准电池单体20st的开路电压对应的唯一SOC值。从图3以及图4可知，在参考标准电池单体20st的开路电压为3.25V且偏移电池单体20sh的开路电压为3.3V时，在步骤S25中“35％”被选定作为唯一SOC值。

在步骤S27中，将如此被检测乃至选定的唯一SOC值从显示器输出，之后，结束本次的SOC检测处理。

参考图8，在步骤S31中，从存储器16m获取与当前时刻的动作环境对应的Kmax个SOC·标准电池单体电压特性曲线CVst、单个SOC·偏移电池单体电压特性曲线CVsh、与当前时刻的动作环境对应的Kmax个SOC·电位差特性曲线CVdf。

在步骤S33中，检测Kmax个标准电池单体20st以及单个偏移电池单体20sh各自的当前时刻的开路电压。在步骤S35中将变量K设定为“1”，在步骤S37中计算偏移电池单体20sh与第K个标准电池单体20st之间的当前时刻的电位差。在步骤S39中，在步骤S31获取的第K个SOC·电位差特性曲线CVdf上，检测与计算出的电位差对应的一个或两个以上的SOC值。

在步骤S41中判断被检测的SOC值的数量是否为两个以上，如果判断结果为否，则直接进入步骤S45，另一方面，如果判断结果为是，则在步骤S43中执行以下的处理后进入步骤S45。

也就是说，在步骤S43中，参考在步骤S31获取的第K个SOC·标准电池单体电压特性曲线CVst以及SOC·偏移电池单体电压特性曲线CVsh的至少一方，选定与第K个标准电池单体20st的开路电压对应的唯一SOC值。

在步骤S45中使变量K递增，在步骤S47中判断变量K是否超过常数Kmax。如果判断结果为否，则返回步骤S37，如果判断结果为是，则进入步骤S49。

在步骤S49中，从Kmax个标准电池单体20st中检测表示SOC值为最小值的标准电池单体20st。在步骤S51中，将检测到的标准电池单体20st的识别号码设定为变量L。在步骤S53中将变量K设定为“1”，在步骤S55中判断变量K与变量L是否相等。如果判断结果为是，则直接进入步骤S61，另一方面，如果判断结果为否，则在步骤S57～S59中执行以下的处理后进入步骤S61。

在步骤S57中，计算第K个标准电池单体20st的SOC值与最小SOC值(＝第L个标准电池单体20st的SOC值)的差值。在步骤S59中，将第K个标准电池单体20st作为对象，在使开关SWst为接通状态下，根据外部短路电阻Rst的值与电池单体Est的特性计算平衡电流值，基于所计算出的平衡电流值和在步骤S57计算出的差值，计算第K个标准电池单体20st的放电时间。所计算出的放电时间是直至第K个标准电池单体20st的SOC值低于最小SOC值为止的时间。

在步骤S61中使变量K递增，在步骤S63中判断变量K是否超过常数Kmax。如果判断结果为否，则返回步骤S55，如果判断结果为是，则进入步骤S65。在步骤S65中，针对第L个标准电池单体20st以外的标准电池单体20st，使开关SWst接通。由此，开始放电。

在步骤S67中将变量K设定为“1”，在步骤S69中判断变量K是否与变量L相等，在步骤S71中，针对第K个标准电池单体20st，判断是否经过了被设定的放电时间。如果步骤S69的判断结果为是、或者步骤S71的判断结果为否，则直接进入步骤S75，如果步骤S69的判断结果为否且步骤S71的判断结果为是，则在步骤S73结束第K个标准电池单体20st的放电动作(＝使设置在第K个标准电池单体20st的开关SWst断开)后进入步骤S75。

在步骤S75中判断变量K是否达到常数Kmax，在步骤S79中判断Kmax个标准电池单体20st的全部的放电动作是否结束。如果步骤S75的判断结果为否，则在步骤S77使变量K递增，之后返回步骤S69。

如果步骤S75的判断结果为是、而步骤S79的判断结果为否，则返回步骤S67。如果步骤S75的判断结果以及步骤S79的判断结果都为是，则本次的平衡调整处理结束。

从以上的说明中可知，标准电池单体20st的开路电压沿SOC·标准电池单体电压特性曲线CVst变化，另一方面，偏移电池单体20sh的开路电压沿SOC·偏移电池单体电压特性曲线CVsh变化。在此，SOC·偏移电池单体电压特性曲线CVsh与使SOC·标准电池单体电压特性曲线CVst在横轴方向偏移既定量后的曲线重合。

在检测参考标准电池单体20st(＝从Kmax个标准电池单体20st中预先指定的标准电池单体20st)的SOC时，系统控制电路16从存储器16m获取表示参考标准电池单体20st·偏移电池单体20sh间的电位差相对于SOC的变化的SOC·电位差特性曲线CVdf(S1)，并计算参考标准电池单体20st·偏移电池单体20sh间的当前时刻的电位差(S19)。系统控制电路16还使所计算出的当前时刻的电位差与SOC·电位差特性曲线CVdf对照，检测参考标准电池单体20st的当前时刻的SOC值(S21)。

在调整Kmax个标准电池单体20st之间的充电平衡时，系统控制电路16还从存储器16m获取与Mmax个标准电池单体20st分别对应的Kmax个SOC·电位差特性曲线CVdf(S31)，检测第K个(K：1～Kmax)标准电池单体20st的每个与偏移电池单体20sh之间的电位差(S37)，然后将所检测到的电位差与第K个SOC·电位差特性曲线CVdf对照并检测第K个标准电池单体20st的SOC值(S39)。

SOC·偏移电池单体电压特性曲线CVsh与使SOC·标准电池单体电压特性曲线CVst在横轴方向偏移既定量后的曲线重合。因而，即使在标准电池单体20st的电压的变动较小的容量系数区域(电位平台区域)，也能够在SOC·电位差特性曲线CVdf上使电位差较大地变动。通过参考这样的SOC·电位差特性曲线CVdf，即使在电位平台区域也能够简单且高精度地检测标准电池单体20st的SOC值，进一步能够基于所检测的SOC值调整标准电池单体20st间的充电平衡。

另外，由于偏移电池单体20sh的材料以及设计与标准电池单体20st的材料以及设计相同，所以能够获得相同的比率特性以及寿命特性。由此，能够抑制对偏移电池单体20sh与标准电池单体20st的重新调整平衡花费的作业负担。

作为参考，在图11中示出在对该实施例的电池组20施加47A负载的状态下使固定电流从电池组20输出时的功率变化以及在对由八个标准电池单体20st构成的参考电池组施加47A负载的状态下使固定电流从参考电池组输出时的功率变化。根据图11，前者的功率沿曲线CWsh变化，另一方面，后者的功率沿曲线CWst变化。

由于SOC·偏移电池单体电压特性曲线CVsh如图3所示地变化，所以电池组20的总电压在低SOC区域上升，由此提高电池组20的输出功率特性。

另外，在低SOC区域中的电池组20的总电压的上升意味着，使电池组20的总电压在平台区域以外的梯度较大的区域平稳化。由此，电池组20成为电位平稳性较高且SOC检测范围较广的电池组。

需要说明的是，在该实施例中，虽然设置于电池组20的偏移电池单体20sh的数量为一个，但也可以将两个以上的偏移电池单体20sh设置于电池组20。另外，在该实施例中，虽然将偏移量设为30％，但偏移量也可以在10％以上且小于50％的范围内适宜变更。

此外，在该实施例中，虽然将单个电池组20设置于电池组电路10，但也可以使多个电池组20并联连接或串联连接，并使各电池组20执行在图6～图10所示的处理。

另外，在该实施例中，虽然对标准电池单体20st的SOC值进行检测，但可替代地，也可以对标准电池单体20st的SOH值进行检测。

需要说明的是，标准电池单体20st的SOH能够定义为“以劣化前的标准电池单体20st的充满电容量为基准的当前时刻的标准电池单体20st的充满电容量”，偏移电池单体20sh的SOH能够定义为“以劣化前的偏移电池单体20sh的充满电容量为基准的当前时刻的偏移电池单体20sh的充满电容量”。

在对这样的容量系数进行检测时，将表示偏移电池单体20sh的开路电压与偏移电池单体20sh的SOH的关系的SOH·偏移电池单体电压特性曲线CVsh′存储于存储器16m(存储的曲线CVsh′的数量＝动作环境数)，有必要替代图6～图7的处理而执行图12所示的处理。需要说明的是，由于SOH的性质，无需如图8～图10所示的平衡调整。

参考图12，在步骤S81中，从存储器16m获取与当前时刻的动作环境对应的SOH·偏移电池单体电压特性曲线CVsh′。在步骤S83中将变量K设定为“1”，在步骤S85中判断第K个标准电池单体20st是否为满充电状态。

如果判断结果为是，则进入步骤S87，检测偏移电池单体20sh的当前时刻的开路电压。在步骤S89中，使在步骤S87被检测的开路电压与在步骤S81获取的SOH·偏移电池单体电压特性曲线CVsh′对照，并检测偏移电池单体20sh的当前时刻的SOH值。在步骤S91中，将所检测的SOH值加上30点后的值作为第K个标准电池单体20st的当前时刻的SOH值从显示器输出。若完成输出，则进入步骤S95。

如果步骤S85的判断结果为否，则进入步骤S93，并将通过以第K个标准电池单体作为对象的上一次步骤S91的处理获得的SOH值从显示器输出。若完成输出，则进入步骤S95。

在步骤S95中使变量K递增，在步骤S97中判断变量K是否超过常数Kmax。如果判断结果为否，则返回步骤S85，另一方面，如果判断结果为是，则结束本次的SOH检测处理。

附图标记说明

10…电池组电路

12…系统电源

14…负载

16…系统控制电路

18…充放电电路

20…电池组

20sh…偏移电池单体

20st…标准电池单体。

Claims (7)

1.一种电池组电路，对由标准电池单体以及特定电池单体构成的电池组的充放电进行控制，所述标准电池单体中容量系数电压特性曲线表现为标准曲线，所述容量系数电压特性曲线表示电压相对于分配在基准轴的容量系数的变化，所述特定电池单体中所述容量系数电压特性曲线表现为使所述标准曲线在所述基准轴的延伸方向偏移既定量后的偏移曲线，所述电池组电路包括：

容量系数电位差特性曲线获取单元，从存储器获取容量系数电位差特性曲线，所述容量系数电位差特性曲线表示所述标准电池单体与所述特定电池单体间的电位差相对于所述容量系数的变化；

电位差检测单元，检测所述标准电池单体与所述特定电池单体间的电位差；以及

容量系数值检测单元，使通过所述电位差检测单元检测到的电位差与通过所述容量系数电位差特性曲线获取单元获取到的容量系数电位差特性曲线对照，检测所述标准电池单体的当前时刻的容量系数值。

2.根据权利要求1所述的电池组电路，其中，

所述电池组电路还包括：

容量系数电压特性曲线获取单元，从所述存储器获取所述标准曲线和所述偏移曲线中至少一方；以及

容量系数值选定单元，在通过所述容量系数值检测单元检测到的容量系数值的数量为两个以上时，基于通过所述容量系数电压特性曲线获取单元获取到的曲线，选定唯一的容量系数值。

3.根据权利要求1或2所述的电池组电路，其中，

所述电池组电路还包括容量系数值输出单元，所述容量系数值输出单元输出通过所述容量系数值检测单元检测到的容量系数值。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池组电路，其中，

所述标准电池单体的数量为多个，

所述电位差检测单元和所述容量系数值检测单元各自按各所述标准电池单体执行检测处理，

所述电池组电路还包括平衡调整单元，所述平衡调整单元基于通过所述容量系数值检测单元检测到的容量系数值，调整所述标准电池单体间的充电平衡。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池组电路，其中，

所述容量系数是表示以劣化前的对象电池单体的充满电容量为基准的当前时刻的所述对象电池单体的容量的系数。

6.一种容量系数检测方法，通过对由标准电池单体以及特定电池单体构成的电池组的充放电进行控制的电池组电路执行，所述标准电池单体中容量系数电压特性曲线表现为标准曲线，所述容量系数电压特性曲线表示电压相对于分配在基准轴的容量系数的变化，所述特定电池单体中所述容量系数电压特性曲线表现为使所述标准曲线在所述基准轴的延伸方向偏移既定量后的偏移曲线，所述容量系数检测方法包括：

容量系数电位差特性曲线获取步骤，从存储器获取容量系数电位差特性曲线，所述容量系数电位差特性曲线表示所述标准电池单体与所述特定电池单体间的电位差相对于所述容量系数的变化；

电位差检测步骤，检测所述标准电池单体与所述特定电池单体间的电位差；以及

容量系数值检测步骤，使通过所述电位差检测步骤检测到的电位差与通过所述容量系数电位差特性曲线获取步骤获取到的容量系数电位差特性曲线对照，检测所述标准电池单体的当前时刻的容量系数值。

7.一种容量系数检测程序，电池组电路对由标准电池单体以及特定电池单体构成的电池组的充放电进行控制，所述标准电池单体中容量系数电压特性曲线表现为标准曲线，所述容量系数电压特性曲线表示电压相对于分配在基准轴的容量系数的变化，所述特定电池单体中所述容量系数电压特性曲线表现为使所述标准曲线在所述基准轴的延伸方向偏移既定量后的偏移曲线，所述容量系数检测程序用于使所述电池组电路的处理器执行：

容量系数电位差特性曲线获取步骤，从存储器获取容量系数电位差特性曲线，所述容量系数电位差特性曲线表示所述标准电池单体与所述特定电池单体间的电位差相对于所述容量系数的变化；

电位差检测步骤，检测所述标准电池单体与所述特定电池单体间的电位差；以及

容量系数值检测步骤，使通过所述电位差检测步骤检测到的电位差与通过所述容量系数电位差特性曲线获取步骤获取到的容量系数电位差特性曲线对照，检测所述标准电池单体的当前时刻的容量系数值。