CN116897488A - 蓄电池管理装置以及电池装置的管理方法 - Google Patents

蓄电池管理装置以及电池装置的管理方法 Download PDF

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滨田健志
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Abstract

有效地延长电池组的连续动作时间。对具有包含平稳区域的SOC‑OCV特性的多个蓄电池串联连接而成的电池组进行管理的蓄电池管理装置具备：电压均等化电路，其执行通过使电荷在各蓄电池间移动来减小各蓄电池间的电压之差的恒流控制；库仑计数处理部，其计算各蓄电池的容量；目标电压计算部，其基于各蓄电池的平均电压和内部电阻来设定各蓄电池的目标电压；以及电压均等化控制部，其控制电压均等化电路来执行恒流控制。电压均等化控制部在平均电压处于平稳区域内的情况下，在恒流控制中蓄电池的电压成为目标电压时确定各蓄电池之间的容量差，如果容量差为第一容量差以上则进一步执行恒流控制，当容量差成为第二容量差时，停止恒流控制。

Description

蓄电池管理装置以及电池装置的管理方法
技术领域
本说明书公开的技术涉及蓄电池管理装置以及电池装置的管理方法。
背景技术
在多个蓄电池串联连接而成的电池组中，例如若由于各蓄电池的自放电量的偏差、劣化程度的偏差而导致各蓄电池的电压产生偏差，则在电池组放电时，在电压最低的蓄电池达到下限电压的时刻电池组的放电会停止，因此没能够使用尚未达到下限电压的蓄电池的电能，电池组的连续动作时间变短。为了避免这样的事态，在各蓄电池的电压产生了偏差的情况下，要执行减小各蓄电池的电压的偏差的电压均等化处理(电池平衡处理)。在作为电压均等化处理之一的主动方式的电压均等化处理中，通过使电荷(电能)从电压高的蓄电池向电压低的蓄电池移动，执行用于使各蓄电池的电压接近目标电压的恒流控制。
在电压均等化处理中，当将作为对象的多个蓄电池的电压的平均值设为目标电压时，各蓄电池通过电压均等化处理而到达的实际的电压可能会受到各蓄电池的内部电阻的影响而偏离目标电压。以往，为了防止该情况，已知有基于多个蓄电池的电压的平均值和各蓄电池的内部电阻来设定针对各蓄电池的目标电压的技术(例如，参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-75953号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在蓄电池中，包含例如像磷酸铁系的锂离子电池那样的具有SOC(State ofCharge，充电状态)-OCV(Open Circuit Voltage，开路电压)特性的蓄电池，该SOC-OCV特性包含平稳区域。平稳区域是指表示SOC-OCV特性的曲线成为大致平坦的区域。若以具备多个具有SOC-OCV特性的蓄电池的电池组为对象(SOC-OCV特性包含平稳区域)执行上述的以往的电压均等化处理，在多个蓄电池的平均电压处于平稳区域的情况下，在平均电压附近，电压的变化相对于蓄电池的容量的变化变小，因此即使各蓄电池的电压达到目标电压，在该时刻也存在各蓄电池的容量残留比较大的差的情况，存在无法有效地延长电池组的连续动作时间这样的课题。
本说明书公开了能够解决上述问题的技术。
用于解决课题的手段
本说明书所公开的技术例如能够作为以下的方式来实现。
(1)本说明书所公开的第一蓄电池管理装置是用于管理具有SOC-OCV特性的第一蓄电池和第二蓄电池串联连接而成的电池组的装置，该SOC-OCV特性包含平稳区域。蓄电池管理装置具有：电压计测部、电流计测部、电压均等化电路、库仑计数处理部、内部电阻估计部、目标电压计算部、以及电压均等化控制部。电压计测部计测所述第一蓄电池和所述第二蓄电池各自的电压。电流计测部计测在所述电池组中流过的电流。电压均等化电路执行恒流控制，所述恒流控制用于通过使电荷在所述第一蓄电池与所述第二蓄电池之间移动来减小所述第一蓄电池的电压与所述第二蓄电池的电压之差。库仑计数处理部通过对所述电流计测部计测到的电流和所述恒流控制中的电流进行累计来计算所述第一蓄电池和所述第二蓄电池各自的容量。内部电阻估计部估计所述第一蓄电池和所述第二蓄电池各自的内部电阻。目标电压计算部根据所述电压计测部计测出的所述第一蓄电池的电压与所述第二蓄电池的电压的平均电压和所述内部电阻估计部估计出的所述内部电阻来设定所述第一蓄电池的第一目标电压和所述第二蓄电池的第二目标电压。电压均等化控制部控制所述电压均等化电路来执行所述恒流控制。在所述平均电压处于所述第一蓄电池和所述第二蓄电池中的至少一方的所述平稳区域内的情况下，在所述恒流控制中所述第一蓄电池的电压成为所述第一目标电压或者所述第二蓄电池的电压成为所述第二目标电压时，所述电压均等化控制部确定由所述库仑计数处理部计算出的所述第一蓄电池的容量与所述第二蓄电池的容量的容量差，如果所述容量差为规定的第一容量差以上，所述电压均等化控制部进一步执行所述恒流控制，当所述容量差成为规定的第二容量差时，所述电压均等化控制部使所述恒流控制停止，其中，所述第二容量差的绝对值小于所述第一容量差的绝对值。
根据本蓄电池管理装置，在具有包含平稳区域的SOC-OCV特性的两个蓄电池(第一蓄电池及第二蓄电池)串联连接而成的电池组中，即使在两个蓄电池的平均电压处于平稳区域内从而仅通过参照目标电压进行的恒流控制无法高精度地使各蓄电池的剩余容量均等化的情况下，通过进行参照两个蓄电池的容量差进行的恒流控制，也能够高精度地使各蓄电池的剩余容量均等化，能够有效地延长电池组的连续动作时间。
(2)在上述蓄电池管理装置中，也可以构成为，当在所述恒流控制中存在所述平均电压的变化时，所述目标电压计算部基于变化后的所述平均电压来更新所述第一目标电压和所述第二目标电压。根据本蓄电池管理装置，即使在用于电压均等化的恒流控制中两个蓄电池的平均电压发生变化，也能够根据该变化来更新目标电压，其结果是，能够在电压均等化处理中更高精度地使各蓄电池的剩余容量均等化，能够有效地延长电池组的连续动作时间。
(3)在上述蓄电池管理装置中，也可以构成为，所述电压均等化控制部基于所述第一蓄电池的FCC与所述第二蓄电池的FCC之差来设定所述第二容量差。根据本蓄电池管理装置，即使各蓄电池的FCC存在偏差，在电池组放电时，也能够使各蓄电池的容量均等化从而使各蓄电池的剩余容量成为零的时刻接近，能够有效地延长电池组的连续工作时间。
(4)在上述蓄电池管理装置中，也可以构成为，所述电压均等化控制部将对所述第一蓄电池的FCC与所述第二蓄电池的FCC之差进行符号反转而得到的值设定为所述第二容量差。根据本蓄电池管理装置，即使各蓄电池的FCC存在偏差，在电池组放电时，也能够使各蓄电池的容量均等化以使各蓄电池的剩余容量大致同时成为零，能够极其有效地延长电池组的连续工作时间。
(5)在上述蓄电池管理装置中，也可以构成为，还具备SOH估计部，该SOH估计部估计所述第一蓄电池和所述第二蓄电池各自的SOH，所述目标电压计算部基于所述SOH估计部估计出的所述第一蓄电池和所述第二蓄电池各自的SOH，进行所述第一蓄电池和所述第二蓄电池各自的内部电阻的校正，基于校正后的内部电阻设定所述第一目标电压和所述第二目标电压。根据本蓄电池管理装置，能够基于根据各蓄电池的SOH校正后的内部电阻高精度地设定目标电压，能够在电压均等化处理中更高精度地使各蓄电池的容量均等化，能够有效地延长电池组的连续动作时间。
(6)在上述蓄电池管理装置中，也可以构成为，还具备历史部，该历史部记录所述库仑计数处理部取得的充电或放电的电流累计量和充电或放电的累计时间的历史，所述目标电压计算部基于所述历史部中记录的所述历史来计算充放电循环数，基于所述充放电循环数来进行所述第一蓄电池和所述第二蓄电池各自的内部电阻的校正，基于校正后的内部电阻来设定所述第一目标电压和所述第二目标电压。根据本蓄电池管理装置，能够基于根据各蓄电池的充放电循环数而校正后的内部电阻高精度地设定目标电压，能够在电压均等化处理中更高精度地使各蓄电池的容量均等化，能够有效地延长电池组的连续动作时间。
(7)在上述蓄电池管理装置中，也可以构成为，还具备与外部进行通信的通信单元，记录于所述历史部的所述历史能够经由所述通信单元进行更新。根据本蓄电池管理装置，例如即使在更换了蓄电池的情况下，也能够基于根据从外部被更新后的蓄电池的充放电历史计算出的充放电循环数来校正内部电阻，基于校正后的内部电阻高精度地设定目标电压，能够在电压均等化处理中更高精度地使各蓄电池的容量均等化，能够有效地延长电池组的连续动作时间。
(8)在上述蓄电池管理装置中，也可以构成为，还具有：电池温度计测部，其计测所述第一蓄电池和所述第二蓄电池中的至少一个蓄电池的温度；以及记录部，其预先记录有表数据，在该表数据中，电池电压、电池温度以及电池内部电阻被关联起来，所述内部电阻估计部参照所述表数据，基于所述平均电压和所述电池温度来估计所述内部电阻。根据本蓄电池管理装置，能够高精度地估计蓄电池的内部电阻，其结果是，能够高精度地设定各蓄电池的目标电压，在电压均等化处理中能够高精度地使各蓄电池的容量均等化，能够有效地延长电池组的连续动作时间。
(9)在上述蓄电池管理装置中，也可以构成为，在所述平均电压处于所述第一蓄电池和所述第二蓄电池中的至少一方的所述平稳区域内的情况下，在所述恒流控制中所述第一蓄电池的电压成为所述第一目标电压或者所述第二蓄电池的电压成为所述第二目标电压时，所述电压均等化控制部确定由所述库仑计数处理部计算出的所述第一蓄电池的容量与所述第二蓄电池的容量的容量差，如果所述容量差小于所述第一容量差，所述电压均等化控制部使所述恒流控制停止。根据本蓄电池管理装置，在通过参照目标电压进行的恒流控制使各蓄电池的容量充分均等化的情况下，能够迅速地停止恒流控制，能够实现处理时间的缩短。
(10)在上述蓄电池管理装置中，也可以构成为，在所述平均电压既不在所述第一蓄电池的所述平稳区域内也不在所述第二蓄电池的平稳区域内的情况下，在所述恒流控制中所述第一蓄电池的电压成为所述第一目标电压或者所述第二蓄电池的电压成为所述第二目标电压时，所述电压均等化控制部使所述恒流控制停止。根据本蓄电池管理装置，在由于两个蓄电池的平均电压处于平稳区域外因此能够通过参照目标电压进行的恒流控制使各蓄电池的容量充分均等化的情况下，在恒流控制中任一蓄电池达到目标电压的时刻，能够不计算蓄电池之间的容量差而迅速地停止恒流控制，能够有效地实现处理时间的缩短。
(11)在上述蓄电池管理装置中，也可以构成为，所述第一蓄电池是包含多个电池单元的第一电池模块，所述第二蓄电池是包含多个电池单元的第二电池模块。根据本蓄电池管理装置，能够高精度地使各电池模块的剩余容量均等化，能够有效地延长电池组的连续动作时间。
(12)本说明书所公开的第二蓄电池管理装置是用于管理具有SOC-OCV特性的多个蓄电池串联连接而成的电池组的装置，所述SOC-OCV特性包含平稳区域，其中，蓄电池管理装置具有：电压计测部、电流计测部、电压均等化电路、库仑计数处理部、内部电阻估计部、目标电压计算部、电压均等化控制部。电压计测部计测所述多个蓄电池各自的电压。电流计测部计测在所述电池组中流过的电流。电压均等化电路能够对各所述蓄电池单独地执行用于通过使电荷在所述多个蓄电池之间移动来减小所述多个蓄电池各自的电压之差的恒流控制。库仑计数处理部通过对所述电流计测部计测出的电流和所述恒流控制中的电流进行累计来计算所述多个蓄电池各自的容量。内部电阻估计部估计所述多个蓄电池各自的内部电阻。目标电压计算部将所述多个蓄电池中的、所述电压计测部计测出的所述多个蓄电池各自的电压与所述多个蓄电池的平均电压之差为规定值以上的至少一个所述蓄电池确定为对象蓄电池，根据所述平均电压、所述内部电阻估计部估计出的所述内部电阻来设定各所述对象蓄电池的目标电压。电压均等化控制部控制所述电压均等化电路来对所述对象蓄电池单独地执行所述恒流控制。在所述平均电压处于所述平稳区域内的情况下，所述电压均等化控制部确定在所述恒流控制中成为所述目标电压的所述对象蓄电池的容量与由所述库仑计数处理部计算出的所述多个蓄电池各自的容量的平均容量之间的容量差，针对所述容量差为规定的第一容量差以上的所述对象蓄电池进一步执行所述恒流控制，针对所述容量差为规定的第二容量差的所述对象蓄电池使所述恒流控制停止，其中，所述第二容量差的绝对值小于所述第一容量差的绝对值。
根据本蓄电池管理装置，在具有包含平稳区域的SOC-OCV特性的多个蓄电池串联连接而成的电池组中，即使在各蓄电池的平均电压处于平稳区域内从而仅通过参照目标电压进行的恒流控制无法高精度地使各蓄电池的剩余容量均等化的情况下，通过参照各蓄电池的容量差进行的恒流控制，也能够高精度地使各蓄电池的剩余容量均等化，能够有效地延长电池组的连续动作时间。
(13)在上述蓄电池管理装置中，也可以构成为，当在所述恒流控制中存在所述平均电压的变化时，所述目标电压计算部基于变化后的所述平均电压来更新各所述对象蓄电池的目标电压。根据本蓄电池管理装置，即使在用于电压均等化的恒流控制中蓄电池的平均电压发生变化，也能够根据该变化来更新目标电压，其结果是，能够在电压均等化处理中使各蓄电池的剩余容量更高精度地均等化，能够有效地延长电池组的连续动作时间。
(14)在上述蓄电池管理装置中，也可以构成为，所述电压均等化控制部基于所述对象蓄电池的FCC与所述多个蓄电池的平均FCC之差来设定所述第二容量差。根据本蓄电池管理装置，即使各蓄电池的FCC存在偏差，在电池组放电时，也能够使各蓄电池的容量均等化以使各蓄电池的剩余容量成为零的时刻接近，能够有效地延长电池组的连续工作时间。
(15)在上述蓄电池管理装置中，也可以构成为，所述电压均等化控制部将对所述对象蓄电池的FCC与所述平均FCC之差进行符号反转而得到的值设定为所述第二容量差。根据本蓄电池管理装置，即使各蓄电池的FCC存在偏差，在电池组放电时，也能够使各蓄电池的容量均等化以使各蓄电池的剩余容量大致同时成为零，能够极其有效地延长电池组的连续工作时间。
(16)在上述蓄电池管理装置中，也可以构成为，还具备SOH估计部，该SOH估计部估计所述多个蓄电池各自的SOH，所述目标电压计算部基于所述SOH估计部估计出的所述对象蓄电池的SOH来进行所述对象蓄电池的内部电阻的校正，基于校正后的内部电阻来设定所述目标电压。根据本蓄电池管理装置，能够基于根据各蓄电池的SOH校正后的内部电阻高精度地设定目标电压，能够在电压均等化处理中更高精度地使各蓄电池的容量均等化，能够有效地延长电池组的连续动作时间。
(17)在上述蓄电池管理装置中，也可以构成为，还具备历史部，该历史部记录所述库仑计数处理部取得的充电或放电的电流累计量和充电或放电的累计时间的历史，所述目标电压计算部基于记录于所述历史部的所述历史来计算充放电循环数，基于所述充放电循环数来进行所述对象蓄电池的内部电阻的校正，基于校正后的内部电阻来设定所述目标电压。根据本蓄电池管理装置，能够基于根据各蓄电池的充放电循环数被校正后的内部电阻高精度地设定目标电压，能够在电压均等化处理中更高精度地使各蓄电池的容量均等化，能够有效地延长电池组的连续动作时间。
(18)在上述蓄电池管理装置中，也可以构成为，还具备与外部进行通信的通信单元，记录于所述历史部的所述历史能够经由所述通信单元进行更新。根据本蓄电池管理装置，例如即使在更换了蓄电池的情况下，也能够基于根据从外部被更新后的蓄电池的充放电历史记录计算出的充放电循环数来校正内部电阻，基于校正后的内部电阻高精度地设定目标电压，能够在电压均等化处理中更高精度地使各蓄电池的容量均等化，能够有效地延长电池组的连续动作时间。
(19)在上述蓄电池管理装置中，也可以构成为，还具备：电池温度计测部，其计测所述多个蓄电池中的至少一个蓄电池的温度；以及记录部，其预先记录有表数据，在该表数据中，电池电压、电池温度以及电池内部电阻被关联起来，所述内部电阻估计部参照所述表数据，基于所述平均电压和所述电池温度来估计所述内部电阻。根据本蓄电池管理装置，能够高精度地估计蓄电池的内部电阻，其结果是，能够高精度地设定各蓄电池的目标电压，在电压均等化处理中能够高精度地使各蓄电池的容量均等化，能够有效地延长电池组的连续动作时间。
(20)在上述蓄电池管理装置中，也可以构成为，在所述平均电压处于所述对象蓄电池的所述平稳区域内的情况下，在所述恒流控制中所述对象蓄电池的电压成为所述目标电压时，所述电压均等化控制部确定由所述库仑计数处理部计算出的所述对象蓄电池的容量与所述平均容量之间的容量差，如果所述容量差小于所述第一容量差，所述电压均等化控制部使所述恒流控制停止。根据本蓄电池管理装置，在通过参照目标电压进行的恒流控制使各蓄电池的容量充分均等化的情况下，能够迅速地停止恒流控制，能够实现处理时间的缩短。
(21)在上述蓄电池管理装置中，也可以构成为，在所述平均电压不处于所述对象蓄电池的所述平稳区域内的情况下，在所述恒流控制中所述对象蓄电池的电压成为所述目标电压时，所述电压均等化控制部使所述恒流控制停止。根据本蓄电池管理装置，在由于平均电压处于平稳区域外从而通过参照目标电压进行的恒流控制能够使各蓄电池的容量充分均等化的情况下，在恒流控制中对象蓄电池达到目标电压的时间点，能够不计算蓄电池之间的容量差而迅速地停止恒流控制，能够有效地实现处理时间的缩短。
(22)在上述蓄电池管理装置中，也可以构成为，所述蓄电池是包含多个电池单元的电池模块。根据本蓄电池管理装置，能够高精度地使各电池模块的剩余容量均等化，能够有效地延长电池组的连续动作时间。
此外，本说明书所公开的技术能够以各种方式实现，例如能够以蓄电池管理装置、具备蓄电池管理装置和电池组的电池装置、它们的管理方法、实现这些方法的计算机程序、记录有该计算机程序的非暂时性的记录介质等方式实现。
附图说明
图1是概略地示出第一实施方式中的电池装置100的结构的说明图。
图2是概略地示出蓄电池的SOC-OCV特性的说明图。
图3是提取电压均等化电路30中的、用于对蓄电池12a和蓄电池12b的组进行电压均等化的电路而示出的说明图。
图4是示出内部电阻估计表T1的一例的说明图。
图5是示出在第一实施方式的电池装置100中执行的电压均等化处理的流程图。
图6是示出第一实施方式中的电压均等化处理时的各蓄电池12a、12b的状态的一例的说明图。
图7是示出第一实施方式中的电压均等化处理时的各蓄电池12a、12b的状态的一例的说明图。
图8是示出第一实施方式中的电压均等化处理时的各蓄电池12a、12b的状态的一例的说明图。
图9是示出第一实施方式的变形例中的电压均等化处理时的各蓄电池12a、12b的状态的一例的说明图。
图10是示出第一实施方式的变形例中的电压均等化处理时的各蓄电池12a、12b的状态的一例的说明图。
图11是概略地示出第二实施方式中的电池装置100A的结构的说明图。
图12是示出在第二实施方式的电池装置100A中执行的电压均等化处理的流程图。
图13是概略地示出第三实施方式中的电池装置100B的结构的说明图。
图14是概略地示出将多个蓄电池12中的一个蓄电池12a作为对象蓄电池12x的情况下的恒流控制的动作的说明图。
图15是示出在第三实施方式的电池装置100B中执行的电压均等化处理的流程图。
具体实施方式
A.第一实施方式：
A-1.电池装置100的结构：
图1是概略地表示第一实施方式中的电池装置100的结构的说明图。电池装置100具备电池组10和蓄电池管理装置20。
电池组10具有多个蓄电池12串联连接的结构。在本实施方式中，电池组10由4个蓄电池12(12a、12b、12c、12d)构成。电池组10经由正端子42和负端子44与未图示的负载和外部电源连接。
构成电池组10的各蓄电池12是具有包含平稳区域PR的SOC-OCV特性的蓄电池。图2是概略地表示蓄电池12的SOC-OCV特性的说明图。平稳区域PR是表示SOC-OCV特性的曲线大致成为平坦的区域，更详细而言，是OCV的变化量相对于SOC的变化量的绝对值为2mV/％以下的区域。作为具有包含平稳区域PR的SOC-OCV特性的蓄电池12，例如可举出磷酸铁系的锂离子电池。
蓄电池管理装置20是用于管理包括电池组10的电池装置100的装置。蓄电池管理装置20具备电压计22、电流计24、温度计26、监视部28、电压均等化电路30、线路开关40、控制部60、记录部72、历史部74、接口(I/F)部76。
针对各蓄电池12设置有一个电压计22。各电压计22与各蓄电池12并联连接，计测各蓄电池12的电压，并将表示电压计测值的信号向监视部28输出。电流计24与电池组10串联连接。电流计24计测在电池组10中流过的电流，将表示电流计测值的信号向监视部28输出。温度计26配置于电池组10的附近(例如蓄电池12d的附近)。温度计26计测电池组10(各蓄电池12)的温度，将表示温度计测值的信号向监视部28输出。监视部28基于从电压计22、电流计24以及温度计26接收到的信号，向控制部60输出表示各蓄电池12的电压、流过电池组10的电流以及电池组10(各蓄电池12)的温度的信号。电压计22及监视部28是电压计测部的一例，电流计24及监视部28是电流计测部的一例，温度计26及监视部28是电池温度计测部的一例。
电压均等化电路30是通过使电荷在构成电池组10的多个蓄电池12之间移动来执行用于减小多个蓄电池12之间的电压之差的恒流控制的电路。即，电压均等化电路30是用于执行主动方式的电压均等化的电路。电压均等化电路30具有线圈32、第一开关34以及第二开关36，构成为能够按照彼此相邻的两个蓄电池12的组执行电压均等化。即，在本实施方式中，电池组10具备四个蓄电池12，因此电压均等化电路30构成为能够按照蓄电池12的三个组(蓄电池12a与蓄电池12b的组、蓄电池12b与蓄电池12c的组、蓄电池12c与蓄电池12d的组)执行电压均等化。作为第一开关34以及第二开关36，例如使用MOSFET、继电器。
图3是提取出电压均等化电路30中的用于进行蓄电池12a与蓄电池12b的组的电压均等化的电路而示出的说明图。如图3的A栏以及B栏所示，线圈32的一端32i连接于一个蓄电池12a的正极端子与另一蓄电池12b的负极端子的连接点。第一开关34连接在一个蓄电池12a的负极端子与线圈32的另一端32j之间。第二开关36连接在另一个蓄电池12b的正极端子与线圈32的该另一端32j之间。控制部60通过规定的调制方法(例如，脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM))控制第一开关34以及第二开关36的接通/断开来进行恒流控制，由此电荷经由线圈32在蓄电池12间移动。在图3的A栏中，示出了蓄电池12b的电压Vb比蓄电池12a的电压Va大，经由线圈32使电荷从蓄电池12b向蓄电池12a移动，由此进行电压均等化的状态。另外，在图3的B栏中，示出了蓄电池12a的电压Va比蓄电池12b的电压Vb大，经由线圈32使电荷从蓄电池12a向蓄电池12b移动，由此进行电压均等化的状态。在图3中，提取出了电压均等化电路30中的、用于对蓄电池12a和蓄电池12b的组进行电压均等化的电路而示出，但用于对其他组(蓄电池12b和蓄电池12c的组、蓄电池12c和蓄电池12d的组)进行电压均等化的电路也是同样的结构。
线路开关40(图1)设置在电池组10与负端子44之间。线路开关40由控制部60进行接通/断开控制，由此对电池组10与负载及外部电源之间的连接进行开闭。
控制部60例如使用CPU、多核CPU、可编程设备(Field Programmable Gate Array(FPGA：现场可编程门阵列)、Programmable Logic Device(PLD：可编程逻辑器件)等)构成，控制蓄电池管理装置20的动作。控制部60具有作为库仑计数处理部62、内部电阻估计部64、目标电压计算部66以及SOH估计部68的功能。关于这些各部的功能，结合后述的电压均等化处理的说明进行说明。控制部60是电压均等化控制部的一例。
记录部72例如由ROM、RAM、硬盘驱动器(HDD)等构成，存储各种程序、数据，或者用作执行各种处理时的作业区域、数据的存储区域。例如，在记录部72中存储有用于执行后述的电压均等化处理的计算机程序。该计算机程序例如以保存于CD-ROM、DVD-ROM、USB存储器等计算机可读取的记录介质(未图示)中的状态提供，通过安装于电池装置100而保存于记录部72。
另外，在记录部72中存储有内部电阻估计表T1和内部电阻校正表T2。内部电阻估计表T1是用于估计各蓄电池12的内部电阻的表。图4是表示内部电阻估计表T1的一例的说明图。内部电阻估计表T1是将电池电压(更详细而言OCV)、电池温度及电池内部电阻关联起来的表。内部电阻估计表T1中规定的关系预先通过实验来规定。通过参照内部电阻估计表T1，能够基于各蓄电池12的电池电压以及电池温度来估计电池内部电阻。此外，在图4中，将电池内部电阻表示为R1、R2、···等，但在内部电阻估计表T1中，实际上规定的是电池内部电阻的数值。
另外，记录于记录部72的内部电阻校正表T2(图1)是用于校正由内部电阻估计表T1规定的电池内部电阻的表。在本实施方式中，在内部电阻校正表T2中规定了电池的SOH(State of Health，健康状态)与内部电阻的校正量之间的关系、以及充放电循环次数与内部电阻的校正量之间的关系。内部电阻校正表T2中规定的关系预先通过实验来规定。该关系是电池的SOH越低(劣化的程度越大)，将电池的内部电阻校正为越高的值，另外，电池的充放电循环次数越多，将电池的内部电阻校正为越高的值。通过参照内部电阻校正表T2，能够基于各蓄电池12的SOH、充放电循环次数来校正电池内部电阻。
历史部74例如由ROM、RAM、硬盘驱动器(HDD)等构成，记录与电池装置100相关的各种历史。作为这样的历史，例如举出充电和放电的累积时间。接口部76通过有线或无线进行与其他装置之间的通信。例如，通过经由接口部76与其他装置进行通信，记录于历史部74的历史被更新。接口部76是通信单元的一例。
A-2.电压均等化处理：
接着，说明在第一实施方式的电池装置100中由蓄电池管理装置20执行的电压均等化处理。图5是表示在第一实施方式的电池装置100中执行的电压均等化处理的流程图。第一实施方式的电压均等化处理是通过使电荷在构成电池组10的多个蓄电池12之间移动来执行用于减小多个蓄电池12之间的电压之差的恒流控制的处理。例如在检测到构成电池组10的多个蓄电池12之间的电压之差大于规定的阈值的情况下，自动地或者根据来自管理者的指示而开始电压均等化处理。
以下，对将构成电池组10的多个蓄电池12中的电压比较高的蓄电池12a(以下，也称为“放电侧蓄电池12a”)和电压比较低的蓄电池12b(以下，也称为“充电侧蓄电池12b”)的组作为对象而执行的电压均等化处理进行说明。放电侧蓄电池12a是第一蓄电池的一例，充电侧蓄电池12b是第二蓄电池的一例。
图6至图8是表示第一实施方式中的电压均等化处理时的各蓄电池12a、12b的状态的一例的说明图。在图6至图8的各图中，在A栏中示出了电压均等化处理开始时的蓄电池12a、12b的电压V及放电容量C的状态，在B栏中示出了电压均等化处理过程中的蓄电池12a、12b的电压V及电流I随时间的变化，在C栏中示出电压均等化处理结束时的蓄电池12a、12b的电压V及放电容量C的状态。其中，对于图8，在C栏中示出电压均等化处理的执行过程中(时刻t2)的蓄电池12a、12b的电压V及放电容量C的状态，在D栏中示出电压均等化处理结束时的蓄电池12a、12b的电压V及放电容量C的状态。
在图6至图8中示出了电压均等化处理开始时、处理过程中和/或结束时的蓄电池12a、12b的电压V、放电容量C互不相同的例子，详情后述。例如，在图6所示的例子中，在电压均等化处理开始时(参照图6的A栏)，放电侧蓄电池12a和充电侧蓄电池12b均处于电压的变化相对于容量的变化比较大的状态。另一方面，在图7和图8所示的例子中，在电压均等化处理开始时(参照图7和图8的A栏)，充电侧蓄电池12b处于电压的变化相对于容量的变化较大的状态，另一方面，放电侧蓄电池12a处于电压的变化相对于容量的变化较小的状态。此外，在图6至图8的例子中，如各图的A栏以及C栏所示，表示蓄电池12a以及蓄电池12b各自的放电容量C与电压V之间的关系的曲线La以及曲线Lb相互不一致。即，蓄电池12a和蓄电池12b是，与放电容量C与电压V之间的关系有关的特性彼此不同的蓄电池。这样的差异例如起因于初始性能的差异、劣化度的差异。
当电压均等化处理(图5)开始时，蓄电池管理装置20的控制部60(图1)基于从监视部28被输入的信号来计测蓄电池12a、12b的电压(S110)。此外，蓄电池12a、12b的电压的计测在电压均等化处理中持续地执行。接着，控制部60计算蓄电池12a、12b的电压的平均值即平均电压Vave(S120)。另外，控制部60基于从监视部28被输入的信号，计测蓄电池12a、12b的温度(S130)。
接着，控制部60的内部电阻估计部64(图1)估计蓄电池12a、12b的内部电阻(S140)。在本实施方式中，内部电阻估计部64通过参照将电池电压、电池温度及电池内部电阻关联起来的上述的内部电阻估计表T1(图4)，基于在S110及S130中计测出的蓄电池12a、12b的电压及温度，来估计蓄电池12a、12b的内部电阻。此外，蓄电池12a、12b的内部电阻的估计方法不限于此，也可以采用其他公知的估计方法。
接着，控制部60的SOH估计部68(图1)估计蓄电池12a、12b的SOH(S150)。在本实施方式中，在未执行电压均等化处理时以及电压均等化处理的执行过程，控制部60的库仑计数处理部62(图1)对由电流计24以及监视部28计测出的电流以及电压均等化处理中的恒流控制中的电流进行累计，由此计算各蓄电池12的容量。SOH估计部68基于由库仑计数处理部62取得的蓄电池12a、12b各自的规定SOC期间的电荷移动量(电荷移动量计测值)和预先记录于记录部72的新的蓄电池12的该规定SOC期间的电荷移动量(电荷移动量初始值)，估计蓄电池12a、12b的SOH。即，SOH估计部68计算电荷移动量计测值相对于电荷移动量初始值之比作为蓄电池12a、12b的SOH。此外，蓄电池12a、12b的SOH的估计方法不限于此，也可以采用其他公知的估计方法。
接着，控制部60的目标电压计算部66(图1)基于在S150中估计出的蓄电池12a、12b的SOH，对在S140中估计出的蓄电池12a、12b的内部电阻进行校正(S160)。在本实施方式中，目标电压计算部66通过参照将电池的SOH与内部电阻的校正量关联起来的上述的内部电阻校正表T2(图1)，基于蓄电池12a、12b的SOH来校正蓄电池12a、12b的内部电阻。在该校正中，例如，电池的SOH越低(劣化的程度越大)，则将电池的内部电阻校正为越高的值。
此外，也可以代替S160中的蓄电池12a、12b的内部电阻的校正进行基于蓄电池12a、12b的充放电循环数的内部电阻的校正，或者除了该校正之外还进行基于蓄电池12a、12b的充放电循环数的内部电阻的校正。例如，可以是，历史部74(图1)记录有库仑计数处理部62取得的充电或放电的电流累计量和充电或放电的累计时间的历史记录，目标电压计算部66基于历史部74中记录的该历史，计算蓄电池12a、12b的充放电循环数，通过参照规定了充放电循环数与内部电阻的校正量之间的关系的上述内部电阻校正表T2，基于该充放电循环数，校正蓄电池12a、12b的内部电阻。在该校正中，例如电池的充放电循环数越多，则将电池的内部电阻校正为越高的值。
接着，目标电压计算部66基于在S120中计算出的蓄电池12a、12b的平均电压Vave和在S140中估计出并在S160中得到校正的蓄电池12a、12b的内部电阻，设定蓄电池12a、12b的目标电压(蓄电池12a的目标电压VTa和蓄电池12b的目标电压VTb)(S170)。更具体而言，针对放电侧蓄电池12a，将从平均电压Vave减去基于放电侧蓄电池12a的内部电阻而设定的调整电压Vth(a)所得到的值(＝Vave-Vth(a))设定为目标电压VTa(例如，参照图6的B栏)。另外，针对充电侧蓄电池12b，将平均电压Vave加上基于充电侧蓄电池12b的内部电阻而设定的调整电压Vth(b)所得到的值(＝Vave+Vth(b))设定为目标电压VTb(例如，参照图6的B栏)。此外，预先通过实验规定蓄电池12的内部电阻与各调整电压之间的关系，例如，蓄电池12的内部电阻越高，将调整电压设定为越大的值。另外，目标电压VTa、VTb的设定方法不限于此，也可以采用其他公知的设定方法(例如，日本特开2014-75953号公报所记载的方法)。放电侧蓄电池12a的目标电压VTa是第一目标电压的一例，充电侧蓄电池12b的目标电压VTb是第二目标电压的一例。
接着，控制部60控制电压均等化电路30(图1)，开始用于进行电压均等化的恒流控制(S180)。在该恒流控制中，通过控制构成电压均等化电路30的第一开关34以及第二开关36的接通/断开，执行电荷经由线圈32从放电侧蓄电池12a向充电侧蓄电池12b的移动，以使蓄电池12a、12b的电压接近各自的目标电压VTa、VTb。例如，如图6的B栏所示，当在时刻t1开始恒流控制时，流过放电侧蓄电池12a的电流Ia取负的恒定值，流过充电侧蓄电池12b的电流Ib取正的恒定值，其结果，放电侧蓄电池12a的电压Va以接近目标电压VTa的方式下降，并且充电侧蓄电池12b的电压Vb以接近目标电压VTb的方式上升。另外，为了将在此执行的恒流控制与后述的容量参照恒流控制P2进行区别，有时称其为电压参照恒流控制P1。
在恒流控制开始后，控制部60监视放电侧蓄电池12a的电压Va和充电侧蓄电池12b的电压Vb中的至少一方是否成为各自的目标电压VTa、VTb(S190)，并且监视平均电压Vave是否发生了变化(S200)。此外，在本实施方式中，平均电压Vave发生了变化是指，平均电压Vave变化了预先设定的阈值以上。在平均电压Vave发生了变化的情况下(S200：是)，目标电压算出部66基于变化后的平均电压Vave来更新目标电压VTa、VTb(S210)。
例如在图6所示的例子中，如上所述，在电压均等化处理开始时，放电侧蓄电池12a和充电侧蓄电池12b均处于电压的变化相对于容量的变化较大的状态(参照图6的A栏)。因此，当开始恒流控制并进行从放电侧蓄电池12a向充电侧蓄电池12b的电荷的移动时，放电侧蓄电池12a的电压Va会较大地下降，并且，充电侧蓄电池12b的电压Vb会较大地上升，其结果，平均电压Vave维持为大致恒定(参照图6的B栏)。与此相对，在图7和图8所示的例子中，如上所述，在电压均等化处理开始时，充电侧蓄电池12b处于电压的变化相对于容量的变化较大的状态，另一方面，放电侧蓄电池12a处于电压的变化相对于容量的变化较小的状态(参照图7和图8的A栏)。因此，当开始恒流控制并进行从放电侧蓄电池12a向充电侧蓄电池12b的电荷的移动时，充电侧蓄电池12b的电压Vb会较大地上升，另一方面，放电侧蓄电池12a的电压Va维持为大致恒定，其结果，平均电压Vave会较大地变化(参照图7以及图8的B栏)。在这样的情况下，执行S210中的目标电压VTa、VTb的更新。
控制部60在恒流控制(电压参照恒流控制P1)的执行过程中，在放电侧蓄电池12a的电压Va和充电侧蓄电池12b的电压Vb中的至少一方成为各自的目标电压VTa、VTb的情况下(S190：是)，判断平均电压Vave是否处于放电侧蓄电池12a和充电侧蓄电池12b中的至少一方的平稳区域PR内(S220)。如以下说明的那样，该判断是为了判断是否能够通过参照目标电压VTa、VTb进行的恒流控制(电压参照恒流控制P1)来高精度地使蓄电池12a、12b的剩余容量均等化而进行的。
在图6的例子中，平均电压Vave不在蓄电池12a、12b的平稳区域PR内(参照图6的A栏)。在该情况下，在平均电压Vave的附近，电压的变化相对于蓄电池12a、12b的容量的变化较大，因此通过参照目标电压VTa、VTb进行的恒流控制(电压参照恒流控制P1)，能够高精度地使蓄电池12a、12b的剩余容量均等化。因此，在判断为平均电压Vave不在平稳区域PR内的情况下(S220：否)，控制部60停止恒流控制(S260)。即，如图6的B栏所示，在时刻t2，当放电侧蓄电池12a的电压Va和充电侧蓄电池12b的电压Vb中的至少一方达到各自的目标电压VTa、VTb时，停止恒流控制，流过蓄电池12a、12b的电流Ia、Ib成为零。之后，蓄电池12a、12b的内部电阻被缓和，放电侧蓄电池12a的电压Va以及充电侧蓄电池12b的电压Vb收敛于平均电压Vave。由此，如图6的C栏所示，蓄电池12a、12b的剩余容量被高精度地均等化。
另一方面，在图7及图8的例子中，平均电压Vave处于蓄电池12a、12b的平稳区域PR内(参照图7及图8的A栏)。在该情况下，在平均电压Vave的附近，电压的变化相对于蓄电池12a、12b的容量的变化较小，因此仅通过参照目标电压VTa、VTb进行的恒流控制(电压参照恒流控制P1)，有时无法高精度地使蓄电池12a、12b的剩余容量均等化。因此，在这样的情况下，为了使蓄电池12a、12b的剩余容量高精度地均等化，进行以下的处理。
即，在判断为平均电压Vave处于平稳区域PR内的情况下(S220：是)，控制部60确定由库仑计数处理部62计算出的放电侧蓄电池12a的容量Ca与充电侧蓄电池12b的容量Cb的容量差ΔC(＝Ca-Cb)，判定该容量差ΔC是否为规定的第一容量差ΔC1以上(S230)。然后，在判定为容量差ΔC小于第一容量差ΔC1的情况下(S230：否)，控制部60停止恒流控制(S260)。在图7的例子中，在时刻t2放电侧蓄电池12a的电压Va和充电侧蓄电池12b的电压Vb中的至少一方达到各自的目标电压VTa、VTb时，如图7的C栏所示，容量差ΔC比较小(小于第一容量差ΔC1)。因此，在时刻t2停止恒流控制，流过蓄电池12a、12b的电流Ia、Ib成为零。之后，蓄电池12a、12b的内部电阻被缓和，放电侧蓄电池12a的电压Va和充电侧蓄电池12b的电压Vb收敛于平均电压Vave。由此，蓄电池12a、12b的剩余容量被高精度地均等化。
另一方面，在判定为容量差ΔC为第一容量差ΔC1以上的情况下(S230：是)，控制部60继续进行恒流控制(S240)，并监视容量差ΔC是否成为规定的第二容量差ΔC2(S250)。第二容量差ΔC2的绝对值小于第一容量差ΔC1的绝对值。此外，第二容量差ΔC2的值也可以为零。另外，为了将在S240中继续进行的恒流控制与电压参照恒流控制P1区别开来，有时将其称为容量参照恒流控制P2。控制部60在恒流控制(容量参照恒流控制P2)的执行过程中，监视容量差ΔC，在容量差ΔC成为第二容量差ΔC2的时刻(S250：是)，停止恒流控制(S260)。
在图8的例子中，在时刻t2放电侧蓄电池12a的电压Va和充电侧蓄电池12b的电压Vb中的至少一方达到各自的目标电压VTa、VTb时，如图8的C栏所示，容量差ΔC较大(为第一容量差ΔC1以上)。因此，在时刻t2以后也继续进行恒流控制(容量参照恒流控制P2)。之后，在时刻t3容量差ΔC成为第二容量差ΔC2时，停止恒流控制，流过蓄电池12a、12b的电流Ia、Ib成为零。此外，在图8的例子中，如图8的C栏以及D栏所示，在时刻t3放电侧蓄电池12a的容量Ca以及充电侧蓄电池12b的容量Cb均与时刻t2的容量Ca和容量Cb的平均容量Cave相等。即，在图8的例子中，第二容量差ΔC2为零。之后，蓄电池12a、12b的内部电阻被缓和，放电侧蓄电池12a的电压Va和充电侧蓄电池12b的电压Vb收敛于平均电压Vave。由此，蓄电池12a、12b的剩余容量被高精度地均等化。
在上述任一情况下，当恒流控制停止时(S260)，电压均等化处理完成。
A-3.第一实施方式的效果：
如以上说明的那样，第一实施方式的蓄电池管理装置20是用于管理电池组10的装置，该电池组10由具有SOC-OCV特性的蓄电池12a(放电侧蓄电池12a)和蓄电池12b(充电侧蓄电池12b)串联连接而成，该SOC-OCV特性包含平稳区域PR。蓄电池管理装置20具备电压计22、电流计24、监视部28、电压均等化电路30、库仑计数处理部62、内部电阻估计部64、目标电压计算部66以及控制部60。电压计22和监视部28计测蓄电池12a、12b的电压。电流计24及监视部28计测在电池组10中流过的电流。电压均等化电路30通过使电荷从放电侧蓄电池12a向充电侧蓄电池12b移动，来执行用于减小放电侧蓄电池12a的电压Va与充电侧蓄电池12b的电压Vb之差的恒流控制。库仑计数处理部62通过将电流计24以及监视部28计测出的电流与上述恒流控制中的电流进行累计，来计算蓄电池12a、12b的容量。内部电阻估计部64估计蓄电池12a、12b的内部电阻。目标电压计算部66基于电压计22以及监视部28计测出的放电侧蓄电池12a的电压Va与充电侧蓄电池12b的电压Vb的平均电压Vave、和内部电阻估计部64估计出的内部电阻，设定放电侧蓄电池12a的目标电压VTa和充电侧蓄电池12b的目标电压VTb。控制部60控制电压均等化电路30来执行上述恒流控制。
另外，在平均电压Vave处于放电侧蓄电池12a和充电侧蓄电池12b中的至少一方的平稳区域PR内的情况下(图5的S220：是)，在上述恒流控制(电压参照恒流控制P1)中放电侧蓄电池12a的电压Va成为目标电压VTa或者充电侧蓄电池12b的电压Vb成为目标电压VTb时，控制部60确定由库仑计数处理部62计算出的放电侧蓄电池12a的容量Ca与充电侧蓄电池12b的容量Cb之间的容量差ΔC(＝Ca-Cb)，若容量差ΔC为规定的第一容量差ΔC1以上(S230：是)，则进一步执行恒流控制(容量参照恒流控制P2)(S240)，若容量差ΔC成为规定的第二容量差ΔC2(其中，第二容量差ΔC2的绝对值小于第一容量差ΔC1的绝对值)(S250：是)，则停止恒流控制(S260)。
这样，根据本实施方式的蓄电池管理装置20，在具有SOC-OCV特性(SOC-OCV特性包含平稳区域PR)的多个蓄电池12串联连接而成的电池组10中，即使在两个蓄电池12a、12b的平均电压Vave处于平稳区域PR内从而仅通过参照目标电压VTa、VTb进行的恒流控制(电压参照恒流控制P1)无法高精度地使各蓄电池12a、12b的剩余容量均等化的情况下，通过进行参照了两个蓄电池12a、12b的容量差ΔC进行的恒流控制(容量参照恒流控制P2)，也能够高精度地使各蓄电池12a、12b的剩余容量均等化，能够有效地延长电池组10的连续动作时间。
另外，在本实施方式的蓄电池管理装置20中，若在恒流控制中存在平均电压Vave的变化(图5的S200：是)，则目标电压计算部66会基于变化后的平均电压Vave来更新目标电压VTa、VTb(S210)。因此，根据本实施方式的蓄电池管理装置20，即使在用于进行电压均等化的恒流控制中两个蓄电池12a、12b的平均电压Vave发生变化，也能够根据该变化来更新目标电压VTa、VTb，其结果是，在电压均等化处理中能够进一步高精度地使各蓄电池12a、12b的剩余容量均等化，能够有效地延长电池组10的连续动作时间。
另外，本实施方式的蓄电池管理装置20还具备估计蓄电池12a、12b的SOH的SOH估计部68。控制部60基于SOH估计部68估计出的蓄电池12a、12b的SOH(图5的S150)，进行蓄电池12a、12b的内部电阻的校正(S160)，基于校正后的内部电阻设定目标电压VTa、VTb(S170)。因此，根据本实施方式的蓄电池管理装置20，能够根据各蓄电池12a、12b的基于SOH而被校正后的内部电阻，高精度地设定目标电压VTa、VTb，能够在电压均等化处理中更高精度地使各蓄电池12a、12b的容量均等化，能够有效地延长电池组10的连续动作时间。
此外，本实施方式的蓄电池管理装置20还可以具备记录库仑计数处理部62取得的充电或者放电的电流累计量和充电或者放电的累计时间的历史的历史部74。另外，目标电压计算部66可以基于记录于历史部74的履历来计算充放电循环数，基于充放电循环数来进行蓄电池12a、12b的内部电阻的校正，基于校正后的内部电阻来设定目标电压VTa、VTb。这样，能够根据各蓄电池12a、12b的基于充放电循环数而校正后的内部电阻，高精度地设定目标电压VTa、VTb，能够在电压均等化处理中更高精度地使各蓄电池12a、12b的容量均等化，能够有效地延长电池组10的连续动作时间。
另外，本实施方式的蓄电池管理装置20还具备进行与外部的通信的接口部76，记录于历史部74的历史能够经由接口部76更新。因此，根据本实施方式的蓄电池管理装置20，例如即使在更换了蓄电池12的情况下，也能够基于根据从外部更新后的蓄电池12的充放电历史计算出的充放电循环数来校正内部电阻，并基于校正后的内部电阻高精度地设定目标电压VT，在电压均等化处理中能够更高精度地使各蓄电池12的容量均等化，能够有效地延长电池组10的连续动作时间。
另外，本实施方式的蓄电池管理装置20还具备温度计26和记录部72。温度计26以及监视部28计测蓄电池12a、12b的至少一个的温度。记录部72预先记录将电池电压、电池温度和电池内阻关联起来的内部电阻估计表T1。内部电阻估计部64参照内部电阻估计表T1，基于平均电压Vave和电池温度来估计内部电阻。因此，根据本实施方式的蓄电池管理装置20，能够高精度地估计蓄电池12a、12b的内部电阻，其结果是，能够高精度地设定各蓄电池12a、12b的目标电压VTa、VTb，在电压均等化处理中能够高精度地使各蓄电池12a、12b的容量均等化，能够有效地延长电池组10的连续动作时间。
另外，在本实施方式中，在平均电压Vave处于放电侧蓄电池12a和充电侧蓄电池12b中的至少一方的平稳区域PR内的情况下(图5的S220：是)，在上述恒流控制(电压参照恒流控制P1)中放电侧蓄电池12a的电压Va成为目标电压VTa或者充电侧蓄电池12b的电压Vb成为目标电压VTb时，控制部60确定由库仑计数处理部62计算出的放电侧蓄电池12a的容量Ca与充电侧蓄电池12b的容量Cb的容量差ΔC(＝Ca-Cb)，如果容量差ΔC小于规定的第一容量差ΔC1(S230：否)，则控制部60使恒流控制停止(S260)。因此，根据本实施方式的蓄电池管理装置20，在通过参照目标电压VTa、VTb进行的恒流控制(电压参照恒流控制P1)使各蓄电池12a、12b的容量充分均等化的情况下，能够迅速地停止恒流控制，能够实现处理时间的缩短。
另外，在本实施方式中，在平均电压Vave既不在放电侧蓄电池12a的平稳区域PR也不在充电侧蓄电池12b的平稳区域PR内的情况下(图5的S220：否)，在上述恒流控制(电压参照恒流控制P1)中放电侧蓄电池12a的电压Va成为目标电压VTa或者充电侧蓄电池12b的电压Vb成为目标电压VTb时，控制部60使恒流控制停止(S260)。因此，根据本实施方式的蓄电池管理装置20，在两个蓄电池12a、12b的平均电压Vave在平稳区域PR外、因此通过参照目标电压VTa、VTb进行的恒流控制(电压参照恒流控制P1)能够使各蓄电池12a、12b的容量充分均等化的情况下，在电压参照恒流控制P1中任意一个蓄电池12达到目标电压的时刻，无需计算蓄电池12之间的容量差ΔC，能够迅速地停止恒流控制，能够有效地实现处理时间的缩短。
A-4.第一实施方式的变形例：
图9及图10是表示第一实施方式的变形例中的电压均等化处理时的各蓄电池12a、12b的状态的一例的说明图。在图9的A栏中示出电压均等化处理开始时的蓄电池12a、12b的电压V及放电容量C的状态，在图9的B栏中示出电压均等化处理过程中的蓄电池12a、12b的电压V及电流I随时间的变化，在图9的C栏中示出电压均等化处理的执行过程中(时刻t2)的蓄电池12a、12b的电压V及放电容量C的状态，在图10的D栏中示出电压均等化处理执行过程中(时刻t3)的蓄电池12a、12b的电压V及放电容量C的状态，在图10的E栏中示出电压均等化处理结束时的蓄电池12a、12b的电压V及放电容量C的状态。在图9及图10所示的变形例中，与图8所示的例子同样地，蓄电池12a、12b的平均电压Vave处于平稳区域PR内(参照图9的A栏)，在时刻t2放电侧蓄电池12a的电压Va和充电侧蓄电池12b的电压Vb中的至少一方达到各自的目标电压VTa、VTb时，如图9的C栏所示，放电侧蓄电池12a的容量Ca与充电侧蓄电池12b的容量Cb的容量差ΔC(＝Ca-Cb)较大(为第一容量差ΔC1以上)。因此，在时刻t2以后也继续恒流控制(容量参照恒流控制P2)。
在此，在图9和图10所示的变形例中，基于放电侧蓄电池12a的FCC(Full ChargeCapacity，满充电容量)与充电侧蓄电池12b的FCC之差ΔFCC(参照图9的A栏)来设定用于决定容量参照恒流控制P2的停止时刻的第二容量差ΔC2。更具体而言，将对放电侧蓄电池12a的FCC与充电侧蓄电池12b的FCC之差ΔFCC进行符号反转后的值(＝-ΔFCC)设定为第二容量差ΔC2。因此，在图9和图10所示的变形例中，如图9的B栏和图10的D栏所示，在时刻t3，容量差ΔC为零，因此判定为未成为第二容量差ΔC2(图5的S250：否)，进一步继续进行恒流控制(容量参照恒流控制P2)。之后，如图9的B栏以及图10的E栏所示，当成为时刻t4时，容量差ΔC成为第二容量差ΔC2(＝-ΔFCC)(图5的S250：是)，停止恒流控制。
此外，各蓄电池12的FCC例如能够基于由SOH估计部68估计出的各蓄电池12的SOH来估计。即，各蓄电池12的FCC被计算为对各蓄电池12的初始FCC乘以SOH而得到的值。或者，各蓄电池12的FCC能够基于由库仑计数处理部62计测出的规定SOC期间的容量值来估计。此外，各蓄电池12的FCC的估计方法不限于此，也可以采用其他公知的估计方法。
这样，在图9和图10所示的第一实施方式的变形例中，控制部60将对放电侧蓄电池12a的FCC与充电侧蓄电池12b的FCC之差ΔFCC进行符号反转而得到的值设定为用于决定容量参照恒流控制P2的停止时刻的第二容量差ΔC2。因此，根据本变形例，即使各蓄电池12a、12b的FCC存在偏差，在电池组10放电时，也能够以使各蓄电池12a、12b的剩余容量大致同时成为零的方式使各蓄电池12a、12b的容量均等化，能够极其有效地延长电池组10的连续工作时间。
B.第二实施方式：
图11是概略地表示第二实施方式中的电池装置100A的结构的说明图。以下，对于第二实施方式的电池装置100A的结构中的与上述的第一实施方式的电池装置100相同的结构，通过标注相同的附图标记而适当省略其说明。
第二实施方式的电池装置100A与第一实施方式的电池装置100的不同点在于，电池组10A由多个电池模块14构成，能够以电池模块14为单位执行电压均等化。具体而言，在第二实施方式的电池装置100A中，电池组10A由相互串联连接的6个蓄电池(电池单元)12、12a、12b、12c、12d、12e、12f构成，其中的3个蓄电池12、12a、12b、12c构成1个电池模块14、14a，剩余的3个蓄电池12、12d、12e、12f构成另1个电池模块14、14b。即，电池组10A具有由多个蓄电池12构成的电池模块14a和电池模块14b相互串联连接的结构。另外，在第二实施方式的电池装置100A中，针对各电池模块14设置有一个温度计26和历史部74。
另外，在第二实施方式的电池装置100A中，电压均等化电路30A是通过使电荷在构成电池组10A的多个电池模块14之间移动来执行用于减小多个电池模块14各自的电压之差的恒流控制的电路。在此，多个电池模块14各自的电压可以是多个电池模块14各自所包含的蓄电池12的电压的平均值，也可以是多个电池模块14各自所包含的蓄电池12的电压的合计值。以下，对使用多个电池模块14各自所包含的蓄电池12的电压的平均值作为多个电池模块14各自的电压的情况进行说明。电压均等化电路30A包括线圈32、第一开关34和第二开关36。线圈32的一端32i与电池模块14a的正极端子和电池模块14b的负极端子的连接点连接。第一开关34连接在电池模块14a的负极端子与线圈32的另一端32j之间。第二开关36连接在电池模块14b的正极端子与线圈32的该另一端32j之间。
另外，在第二实施方式的电池装置100A中，库仑计数处理部62通过对由电流计24以及监视部28计测出的电流、以及电压均等化处理中的恒流控制中的电流进行累计，来计算各电池模块14的容量。
另外，在第二实施方式的电池装置100A中，目标电压计算部66基于电池模块14a的平均电压VMa与电池模块14b的平均电压VMb的平均值即模块平均电压VMave、和各蓄电池12的内部电阻，来设定电池模块14a的目标电压VMTa和电池模块14b的目标电压VMTb。更具体而言，对于平均电压较高的电池模块14a(以下，也称为“放电侧电池模块14a”)，将从模块平均电压VMave减去根据构成放电侧电池模块14a的各蓄电池12的内部电阻设定的调整电压VMth(a)而得到的值(＝VMave-VMth(a))设定为目标电压VMTa。另外，对于平均电压较低的电池模块14b(以下，也称为“充电侧电池模块14b”)，将模块平均电压VMave加上根据构成充电侧电池模块14b的各蓄电池12的内部电阻设定的调整电压VMth(b)而得到的值(＝VMave+VMth(b))设定为目标电压VMTb。此外，预先通过实验规定蓄电池12的内部电阻与各调整电压的关系，例如，蓄电池12的内部电阻越高，将调整电压设定为越大的值。另外，目标电压VMTa、VMTb的设定方法并不局限于此，也可以采用其他公知的设定方法。放电侧电池模块14a的目标电压VMTa是第一目标电压的一例，充电侧电池模块14b的目标电压VMTb是第二目标电压的一例。
图12是表示在第二实施方式的电池装置100A中执行的电压均等化处理的流程图。以下，关于在第二实施方式的电池装置100A中执行的电压均等化处理，仅说明与第一实施方式的电压均等化处理(图5)不同的点。
第二实施方式的电压均等化处理是通过使电荷在构成电池组10A的多个电池模块14之间移动来执行恒流控制的处理，该恒流控制用于减小多个电池模块14各自所包含的蓄电池12的电压的平均值的差。例如在检测到构成电池组10A的多个电池模块14之间的电压之差大于规定的阈值的情况下，自动地或根据来自管理者的指示而开始电压均等化处理。
以下，说明在构成电池组10A的多个电池模块14中，构成电池模块14a的各蓄电池12的平均电压较高、构成电池模块14b的各蓄电池12的平均电压较低的情况下，以电池模块14a(放电侧电池模块14a)和电池模块14b(充电侧电池模块14b)的组为对象执行的电压均等化处理。放电侧电池模块14a是第一电池模块的一例，充电侧电池模块14b是第二电池模块的一例。
在S120A(图12)中，计算放电侧电池模块14a的平均电压VMa与充电侧电池模块14b的平均电压VMb的平均值即模块平均电压VMave。另外，在S130A中，计测电池模块14a、14b的温度，在S170 A中，设定放电侧电池模块14a的目标电压VMTa和充电侧电池模块14b的目标电压VMTb。放电侧电池模块14a的目标电压VMTa是第一目标电压的一例，充电侧电池模块14b的目标电压VMTb是第二目标电压的一例。
另外，当在S180中开始恒流控制时，监视放电侧电池模块14a的平均电压VMa和充电侧电池模块14b的平均电压VMb中的至少一方是否成为各自的目标电压VMTa、VMTb(S190A)，并且监视模块平均电压VMave是否发生变化(S200A)，在模块平均电压Vmave发生变化的情况下(S200A：是)，基于变化后的模块平均电压VMave更新目标电压VMTa、VMTb(S210A)。
另外，在放电侧电池模块14a的平均电压VMa和充电侧电池模块14b的平均电压VMb中的至少一方成为各自的目标电压VMTa、VMTb的情况下(S190A：是)，判断模块平均电压VMave是否处于放电侧电池模块14a和充电侧电池模块14b的至少一方的平稳区域PR内(S220A)，在判断为模块平均电压VMave没有处于平稳区域PR内的情况下(S220A：否)，停止恒流控制(S260)。
另一方面，在判断为模块平均电压VMave处于平稳区域PR内的情况下(S220A：是)，确定由库仑计数处理部62计算出的放电侧电池模块14a的容量CMa与充电侧电池模块14b的容量CMb的容量差ΔCM(＝CMa-CMb)，判定该容量差ΔCM是否为规定的第一容量差ΔCM1以上(S230A)，在判定为该容量差ΔCM小于第一容量差ΔCM1的情况下(S230A：否)，停止恒流控制(S260)。
另一方面，在判定为容量差ΔCM为第一容量差ΔCM1以上的情况下(S230A：是)，继续进行恒流控制(容量参照恒流控制P2)(S240)，监视容量差ΔCM是否成为规定的第二容量差ΔCM2(S250A)，在容量差ΔCM成为第二容量差ΔCM2的时刻停止恒流控制(S260)。此外，第二容量差ΔCM2的绝对值小于第一容量差ΔCM1的绝对值。第二容量差ΔCM2的值也可以为零。
如以上说明的那样，第二实施方式的蓄电池管理装置20是用于管理由具有SOC-OCV特性(SOC-OCV特性包含平稳区域PR)的至少一个蓄电池12构成的电池模块14a(放电侧电池模块14a)和电池模块14b(充电侧电池模块14b)串联连接而成的电池组10A的装置。蓄电池管理装置20具备电压计22、电流计24、监视部28、电压均等化电路30A、库仑计数处理部62、内部电阻估计部64、目标电压计算部66以及控制部60。电压计22和监视部28计测各蓄电池12的电压。电流计24及监视部28计测在电池组10中流过的电流。电压均等化电路30A通过使电荷从放电侧电池模块14a向充电侧电池模块14b移动来执行用于减小放电侧电池模块14a的电压(平均电压VMa)与充电侧电池模块14b的电压(平均电压VMb)之差的恒流控制。库仑计数处理部62通过将电流计24以及监视部28计测出的电流与上述恒流控制中的电流进行累计来计算电池模块14a、14b的容量。内部电阻估计部64估计各蓄电池12的内部电阻。目标电压计算部66基于电压计22以及监视部28计测出的放电侧电池模块14a的电压(平均电压VMa)与充电侧电池模块14b的电压(平均电压VMb)的平均值即模块平均电压VMave、和内部电阻估计部64估计出的内部电阻，来设定放电侧电池模块14a的目标电压VMTa和充电侧电池模块14b的目标电压VMTb。控制部60对电压均等化电路30A进行控制以执行上述恒流控制。
另外，在模块平均电压VMave处于放电侧电池模块14a和充电侧电池模块14b中的至少一方的平稳区域PR内的情况下(图12的S220A：是)，在上述恒流控制(电压参照恒流控制P1)中放电侧电池模块14a的电压(平均电压VMa)成为目标电压VMTa或者充电侧电池模块14b的电压(平均电压VMb)成为目标电压VMTb时，控制部60确定由库仑计数处理部62计算出的放电侧电池模块14a的容量CMa与充电侧电池模块14b的容量CMb的容量差ΔCM(＝CMa-CMb)，如果容量差ΔCM为规定的第一容量差ΔCM1以上(S230A：是)，则进一步执行恒流控制(容量参照恒流控制P2)(S240)，当容量差ΔCM成为规定的第二容量差ΔCM2(其中，第二容量差ΔCM2的绝对值小于第一容量差ΔCM1的绝对值)时(S250A：是)，停止恒流控制(S260)。
这样，根据第二实施方式的蓄电池管理装置20，在由分别具有SOC-OCV特性(SOC-OCV特性包含平稳区域PR)的至少一个蓄电池12构成的多个电池模块14串联连接而成的电池组10A中，即使在两个电池模块14a、14b的模块平均电压VMave处于平稳区域PR内从而仅通过参照目标电压VMTa、VMTb进行的恒流控制(电压参照恒流控制P1)无法高精度地使各电池模块14a、14b的剩余容量均等化的情况下，也能够通过参照两个电池模块14a、14b的容量差ΔCM进行的恒流控制(容量参照恒流控制P2)高精度地使各电池模块14a、14b的剩余容量均等化，能够有效地延长电池组10A的连续动作时间。
C.第三实施方式：
图13是概略地表示第三实施方式中的电池装置100B的结构的说明图。以下，对于第三实施方式的电池装置100B的结构中的与上述的第一实施方式的电池装置100相同的结构，通过标注相同的附图标记而适当省略其说明。
第三实施方式的电池装置100B的电压均等化电路30B的结构与第一实施方式的电池装置100不同。具体而言，第一实施方式的电池装置100所具备的电压均等化电路30构成为能够针对彼此相邻的两个蓄电池12的组执行电压均等化，但第三实施方式的电池装置100B所具备的电压均等化电路30B不限于彼此相邻的两个蓄电池12的组，构成为能够对任意的蓄电池12的组合执行电压均等化。
即，第三实施方式中的电压均等化电路30B具备变压器39，该变压器39针对各蓄电池12分别设置有一个。各变压器39具有第一绕组39i和第二绕组39j。各变压器39的第一绕组39i与对应的蓄电池12并联连接。另外，各变压器39的第二绕组39j与电池组10并联连接。另外，电压均等化电路30B具备第一开关37以及第二开关38，该第一开关37以及第二开关38针对各蓄电池12分别设置有一个。各第一开关37与针对各蓄电池12设置的变压器39的第一绕组39i串联连接，各第二开关38与针对各蓄电池12设置的变压器39的第二绕组39j串联连接。各第一开关37及各第二开关38由控制部60进行接通/断开控制。
根据这样的结构的电压均等化电路30B，通过使电荷在多个蓄电池12之间移动，能够对各蓄电池12单独地执行用于减小多个蓄电池12各自的电压之差的恒流控制。即，能够将多个蓄电池12中的、电压计22以及监视部28计测出的多个蓄电池12各自的电压与多个蓄电池12的平均电压Vave之差为规定值以上的至少一个蓄电池12确定为对象蓄电池12x，将对象蓄电池12x作为对象，执行使对象蓄电池12x的电压接近平均电压Vave的恒流控制。
图14是概略地表示将多个蓄电池12中的一个蓄电池12a作为对象蓄电池12x的情况下的恒流控制的动作的说明图。在图14的A栏中，示出了作为对象蓄电池12x的蓄电池12a的电压Va比各蓄电池12的平均电压Vave高，通过使电荷从对象蓄电池12x向其他蓄电池12移动来进行电压均等化的状态。另外，在图14的B栏中，示出了作为对象蓄电池12x的蓄电池12a的电压Va比各蓄电池12的平均电压Vave低，通过使电荷从其他蓄电池12向对象蓄电池12x移动来进行电压均等化的状态。
另外，在第三实施方式的电池装置100B中，目标电压计算部66确定上述的至少一个对象蓄电池12x，基于各蓄电池12的平均电压Vave和内部电阻估计部64估计出的内部电阻来设定各对象蓄电池12x的目标电压VTx。更具体而言，在对象蓄电池12x的电压Vx比平均电压Vave高的情况下，将从平均电压Vave减去基于对象蓄电池12x的内部电阻设定的调整电压Vth(x)而得到的值(＝Vave-Vth(x))设定为目标电压VTx。另外，在对象蓄电池12x的电压Vx比平均电压Vave低的情况下，将平均电压Vave加上基于对象蓄电池12x的内部电阻设定的调整电压Vth(x)而得到的值(＝Vave+Vth(x))设定为目标电压VTx。此外，预先通过实验来确定蓄电池12的内部电阻与调整电压的关系，例如，蓄电池12的内部电阻越高，则将调整电压设定为越大的值。另外，目标电压VTx的设定方法不限于此，也可以采用其他公知的设定方法。
图15是表示在第三实施方式的电池装置100B中执行的电压均等化处理的流程图。以下，针对在第三实施方式的电池装置100B中执行的电压均等化处理，仅说明与第一实施方式的电压均等化处理(图5)不同的点。
第三实施方式的电压均等化处理是如下处理：将构成电池组10的多个蓄电池12中的电压值从多个蓄电池12的平均电压Vave偏离了规定值以上的对象蓄电池12x作为对象，使电荷在对象蓄电池12x与其他蓄电池12之间移动，由此执行用于减小各蓄电池12的电压之差的恒流控制。例如在构成电池组10的多个蓄电池12中检测到对象蓄电池12x的情况下，自动地或者根据来自管理者的指示而开始电压均等化处理。
在S110B(图15)中，计测各蓄电池12的电压。此外，各蓄电池12的电压的计测在电压均等化处理中继续执行。另外，在S120B中，计算各蓄电池12的电压的平均值即平均电压Vave。
另外，在S130B中，计测各蓄电池12的温度，在S140B中，估计各蓄电池12的内部电阻，在S150B中，估计各蓄电池12的SOH，在S160B中，校正各蓄电池12的内部电阻。此外，这些处理也可以仅以对象蓄电池12x为对象来执行。
另外，在S170B中，设定对象蓄电池12x的目标电压VTx。另外，当在S180中开始恒流控制时，监视对象蓄电池12x的电压Vx是否成为目标电压VTx(S190B)，并且监视平均电压Vave是否发生了变化(S200B)，在平均电压Vave发生了变化的情况下(S200B：是)，基于变化后的平均电压Vave来更新目标电压VTx(S210B)。
另外，在对象蓄电池12x的电压Vx成为目标电压VTx的情况下(S190B：是)，判断平均电压Vave是否处于至少一个蓄电池12的平稳区域PR内(S220B)，在判断为平均电压Vave没有处于平稳区域PR内的情况下(S220B：否)，停止恒流控制(S260)。
另一方面，在判断为平均电压Vave处于平稳区域PR内的情况下(S220B：是)，确定由库仑计数处理部62计算出的各蓄电池12的容量的平均容量Cave与对象蓄电池12x的容量Cx的容量差ΔC(在Cave≥Cx的情况下，ΔC＝Cave-Cx，在Cave＜Cx的情况下，ΔC＝Cx-Cave)，判定该容量差ΔC是否为规定的第一容量差ΔC1以上(S230B)，在判定为该容量差ΔC小于第一容量差ΔCM1的情况下(S230B：否)，停止恒流控制(S260)。
另一方面，在判定为容量差ΔC为第一容量差ΔC1以上的情况下(S230B：是)，继续进行恒流控制(容量参照恒流控制P2)(S240)，监视容量差ΔC是否成为规定的第二容量差ΔC2(S250B)，在容量差ΔC成为第二容量差ΔC2的时刻停止恒流控制(S260)。另外，第二容量差ΔC2的绝对值小于第一容量差ΔC1的绝对值。第二容量差ΔC2的值也可以为零。
如以上说明的那样，第三实施方式的蓄电池管理装置20是用于管理具有SOC-OCV特性(SOC-OCV特性包含平稳区域PR)的多个蓄电池12串联连接而成的电池组10的装置。蓄电池管理装置20具备电压计22、电流计24、监视部28、电压均等化电路30B、库仑计数处理部62、内部电阻估计部64、目标电压计算部66以及控制部60。电压计22和监视部28计测各蓄电池12的电压。电流计24及监视部28计测在电池组10中流过的电流。电压均等化电路30B是通过使电荷在多个蓄电池12之间移动而能够对各蓄电池12单独地执行用于减小各蓄电池12的电压之差的恒流控制的电路。库仑计数处理部62通过对电流计24以及监视部28计测出的电流和上述恒流控制中的电流进行累计，来计算各蓄电池12的容量。内部电阻估计部64估计各蓄电池12的内部电阻。目标电压计算部66将电压计22和监视部28计测出的各蓄电池12的电压与各蓄电池12的电压的平均电压Vave之差为规定值以上的至少一个蓄电池12确定为对象蓄电池12x，基于平均电压Vave和内部电阻估计部估计出的所述内部电阻来设定各对象蓄电池12x的目标电压VTx。控制部60控制电压均等化电路30B来执行上述恒流控制。
另外，在平均电压Vave处于至少一个蓄电池12的平稳区域PR内的情况下(图15的S220B：是)，在上述恒流控制(电压参照恒流控制P1)中对象蓄电池12x的电压Vx成为目标电压VTx时，控制部60确定由库仑计数处理部62计算出的各蓄电池12的容量的平均容量Cave与对象蓄电池12x的容量Cx的容量差ΔC，如果容量差ΔC为规定的第一容量差ΔC1以上(S230B：是)，则进一步执行恒流控制(容量参照恒流控制P2)(S240)，当容量差ΔC成为规定的第二容量差ΔC2(其中，第二容量差ΔC2的绝对值小于第一容量差ΔC1的绝对值)时(S250B：是)，停止恒流控制(S260)。
这样，根据第三实施方式的蓄电池管理装置20，在具有SOC-OCV特性(SOC-OCV特性包含平稳区域PR)的多个蓄电池12串联连接而成的电池组10中，即使在各蓄电池12的平均电压Vave处于平稳区域PR内从而仅通过参照目标电压VTx进行的恒流控制(电压参照恒流控制P1)无法高精度地使各蓄电池12的剩余容量均等化的情况下，通过参照了各蓄电池12的容量差ΔC的恒流控制(容量参照恒流控制P2)，也能够高精度地使各蓄电池12的剩余容量均等化，能够有效地延长电池组10的连续动作时间。
D.变形例：
本说明书中公开的技术不限于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够变形为各种方式，例如也能够进行如下的变形。
上述各实施方式中的电池装置100的结构只不过是一例，能够进行各种变形。例如，在上述各实施方式中，构成电池组10的蓄电池12的个数能够任意地变更。另外，在上述各实施方式中，也可以针对各蓄电池12设置温度计26。另外，也可以省略温度计26。
另外，在上述各实施方式中，内部电阻估计表T1、内部电阻校正表T2的内容只不过是一例，能够进行各种变形。另外，并不是一定要在记录部72中记录内部电阻估计表T1和/或内部电阻校正表T2。另外，在上述各实施方式中，也可以省略控制部60所具有的各功能部中的至少一个。
上述各实施方式中的电压均等化处理的内容只不过是一例，能够进行各种变形。例如，在上述第一实施方式中，虽然执行了蓄电池12的温度的计测(图5的S130)，但在为了估计蓄电池12的内部电阻(图5的S140)而不需要蓄电池12的温度计测值的情况下，也可以省略蓄电池12的温度的计测。另外，在上述第一实施方式中，虽然执行了蓄电池12的SOH的估计(该S150)，但在为了校正蓄电池12的内部电阻(该S160)而不需要蓄电池12的SOH的值的情况下，也可以省略蓄电池12的SOH的估计。另外，也可以省略蓄电池12的内部电阻的校正(该S160)。另外，在上述第一实施方式中，虽然在恒流控制中进行了平均电压的变化的监视(该S200)以及目标电压的更新(该S210)，但也可以省略这些处理。
此外，在上述第一实施方式的变形例中，用于决定容量参照恒流控制P2的停止时刻的第二容量差ΔC2被设定为与将放电侧蓄电池12a的FCC与充电侧蓄电池12b的FCC之差ΔFCC符号反转后的值(＝-ΔFCC)相同的值，但第二容量差ΔC2也可以基于该差ΔFCC通过其他方法(例如，将第二容量差ΔC2设定为接近-ΔFCC的值的方法)来设定。
另外，在上述第三实施方式中，也可以将各蓄电池12置换为串联连接有至少一个蓄电池12的电池模块。
附图标记说明
10：电池组；12：蓄电池；14：电池模块；20：蓄电池管理装置；22：电压计；24：电流计；26：温度计；28：监视部；30：电压均等化电路；32：线圈；32i：一端；32j：另一端；34：第一开关；36：第二开关；37：第一开关；38：第二开关；39：变压器；39i：第一绕组；39j：第二绕组；40：线路开关；42：正端子；44：负端子；60：控制部；62：库仑计数处理部；64：内部电阻估计部；66：目标电压计算部；68：SOH估计部；72：记录部；74：历史部；76：接口部；100：电池装置；PR：平稳区域；T1：内部电阻估计表；T2：内部电阻校正表。

Claims (24)

1.一种蓄电池管理装置，其用于管理具有SOC-OCV特性的第一蓄电池和第二蓄电池串联连接而成的电池组，该SOC-OCV特性包含平稳区域，其中，所述蓄电池管理装置具有：
电压计测部，其计测所述第一蓄电池和所述第二蓄电池各自的电压；
电流计测部，其计测在所述电池组中流过的电流；
电压均等化电路，其执行恒流控制，所述恒流控制用于通过使电荷在所述第一蓄电池与所述第二蓄电池之间移动来减小所述第一蓄电池的电压与所述第二蓄电池的电压之差；
库仑计数处理部，其通过对所述电流计测部计测到的电流和所述恒流控制中的电流进行累计来计算所述第一蓄电池和所述第二蓄电池各自的容量；
内部电阻估计部，其估计所述第一蓄电池和所述第二蓄电池各自的内部电阻；
目标电压计算部，其根据所述电压计测部计测出的所述第一蓄电池的电压与所述第二蓄电池的电压的平均电压和所述内部电阻估计部估计出的所述内部电阻来设定所述第一蓄电池的第一目标电压和所述第二蓄电池的第二目标电压；以及
电压均等化控制部，其控制所述电压均等化电路来执行所述恒流控制，
在所述平均电压处于所述第一蓄电池和所述第二蓄电池中的至少一方的所述平稳区域内的情况下，在所述恒流控制中所述第一蓄电池的电压成为所述第一目标电压或者所述第二蓄电池的电压成为所述第二目标电压时，所述电压均等化控制部确定由所述库仑计数处理部计算出的所述第一蓄电池的容量与所述第二蓄电池的容量的容量差，如果所述容量差为规定的第一容量差以上，所述电压均等化控制部进一步执行所述恒流控制，当所述容量差成为规定的第二容量差时，所述电压均等化控制部使所述恒流控制停止，其中，所述第二容量差的绝对值小于所述第一容量差的绝对值。
2.根据权利要求1所述的蓄电池管理装置，其中，
当在所述恒流控制中存在所述平均电压的变化时，所述目标电压计算部基于变化后的所述平均电压来更新所述第一目标电压和所述第二目标电压。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电池管理装置，其中，
所述电压均等化控制部基于所述第一蓄电池的FCC与所述第二蓄电池的FCC之差来设定所述第二容量差。
4.根据权利要求3所述的蓄电池管理装置，其中，
所述电压均等化控制部将对所述第一蓄电池的FCC与所述第二蓄电池的FCC之差进行符号反转而得到的值设定为所述第二容量差。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的蓄电池管理装置，其中，
所述蓄电池管理装置还具备SOH估计部，该SOH估计部估计所述第一蓄电池和所述第二蓄电池各自的SOH，
所述目标电压计算部基于所述SOH估计部估计出的所述第一蓄电池和所述第二蓄电池各自的SOH，进行所述第一蓄电池和所述第二蓄电池各自的内部电阻的校正，基于校正后的内部电阻设定所述第一目标电压和所述第二目标电压。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的蓄电池管理装置，其中，
所述蓄电池管理装置还具备历史部，该历史部记录所述库仑计数处理部取得的充电或放电的电流累计量和充电或放电的累计时间的历史，
所述目标电压计算部基于所述历史部中记录的所述历史来计算充放电循环数，基于所述充放电循环数来进行所述第一蓄电池和所述第二蓄电池各自的内部电阻的校正，基于校正后的内部电阻来设定所述第一目标电压和所述第二目标电压。
7.根据权利要求6所述的蓄电池管理装置，其中，
所述蓄电池管理装置还具备与外部进行通信的通信单元，
记录于所述历史部的所述历史能够经由所述通信单元进行更新。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的蓄电池管理装置，其中，
所述蓄电池管理装置还具有：
电池温度计测部，其计测所述第一蓄电池和所述第二蓄电池中的至少一个蓄电池的温度；以及
记录部，其预先记录有表数据，在该表数据中，电池电压、电池温度以及电池内部电阻被关联起来，
所述内部电阻估计部参照所述表数据，基于所述平均电压和所述电池温度来估计所述内部电阻。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的蓄电池管理装置，其中，
在所述平均电压处于所述第一蓄电池和所述第二蓄电池中的至少一方的所述平稳区域内的情况下，在所述恒流控制中所述第一蓄电池的电压成为所述第一目标电压或者所述第二蓄电池的电压成为所述第二目标电压时，所述电压均等化控制部确定由所述库仑计数处理部计算出的所述第一蓄电池的容量与所述第二蓄电池的容量的容量差，如果所述容量差小于所述第一容量差，所述电压均等化控制部使所述恒流控制停止。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的蓄电池管理装置，其中，
在所述平均电压既不在所述第一蓄电池的所述平稳区域内也不在所述第二蓄电池的平稳区域内的情况下，在所述恒流控制中所述第一蓄电池的电压成为所述第一目标电压或者所述第二蓄电池的电压成为所述第二目标电压时，所述电压均等化控制部使所述恒流控制停止。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的蓄电池管理装置，其中，
所述第一蓄电池是包含多个电池单元的第一电池模块，所述第二蓄电池是包含多个电池单元的第二电池模块。
12.一种蓄电池管理装置，其用于管理具有SOC-OCV特性的多个蓄电池串联连接而成的电池组，所述SOC-OCV特性包含平稳区域，其中，所述蓄电池管理装置具有：
电压计测部，其计测所述多个蓄电池各自的电压；
电流计测部，其计测在所述电池组中流过的电流；
电压均等化电路，其能够对各所述蓄电池单独地执行用于通过使电荷在所述多个蓄电池之间移动来减小所述多个蓄电池各自的电压之差的恒流控制；
库仑计数处理部，其通过对所述电流计测部计测出的电流和所述恒流控制中的电流进行累计来计算所述多个蓄电池各自的容量；
内部电阻估计部，其估计所述多个蓄电池各自的内部电阻；
目标电压计算部，其将所述多个蓄电池中的、所述电压计测部计测出的所述多个蓄电池各自的电压与所述多个蓄电池的平均电压之差为规定值以上的至少一个所述蓄电池确定为对象蓄电池，根据所述平均电压、所述内部电阻估计部估计出的所述内部电阻来设定各所述对象蓄电池的目标电压；以及
电压均等化控制部，其控制所述电压均等化电路来对所述对象蓄电池单独地执行所述恒流控制，
在所述平均电压处于所述平稳区域内的情况下，所述电压均等化控制部确定在所述恒流控制中成为所述目标电压的所述对象蓄电池的容量与由所述库仑计数处理部计算出的所述多个蓄电池各自的容量的平均容量之间的容量差，针对所述容量差为规定的第一容量差以上的所述对象蓄电池进一步执行所述恒流控制，针对所述容量差为规定的第二容量差的所述对象蓄电池使所述恒流控制停止，其中，所述第二容量差的绝对值小于所述第一容量差的绝对值。
13.根据权利要求12所述的蓄电池管理装置，其中，
当在所述恒流控制中存在所述平均电压的变化时，所述目标电压计算部基于变化后的所述平均电压来更新各所述对象蓄电池的目标电压。
14.根据权利要求12或13所述的蓄电池管理装置，其中，
所述电压均等化控制部基于所述对象蓄电池的FCC与所述多个蓄电池的平均FCC之差来设定所述第二容量差。
15.根据权利要求14所述的蓄电池管理装置，其中，
所述电压均等化控制部将对所述对象蓄电池的FCC与所述平均FCC之差进行符号反转而得到的值设定为所述第二容量差。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的蓄电池管理装置，其中，
所述蓄电池管理装置还具备SOH估计部，该SOH估计部估计所述多个蓄电池各自的SOH，
所述目标电压计算部基于所述SOH估计部估计出的所述对象蓄电池的SOH来进行所述对象蓄电池的内部电阻的校正，基于校正后的内部电阻来设定所述目标电压。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的蓄电池管理装置，其中，
所述蓄电池管理装置还具备历史部，该历史部记录所述库仑计数处理部取得的充电或放电的电流累计量和充电或放电的累计时间的历史，
所述目标电压计算部基于记录于所述历史部的所述历史来计算充放电循环数，基于所述充放电循环数来进行所述对象蓄电池的内部电阻的校正，基于校正后的内部电阻来设定所述目标电压。
18.根据权利要求17所述的蓄电池管理装置，其中，
所述蓄电池管理装置还具备与外部进行通信的通信单元，
记录于所述历史部的所述历史能够经由所述通信单元进行更新。
19.根据权利要求12至18中任一项所述的蓄电池管理装置，其中，
所述蓄电池管理装置还具备：
电池温度计测部，其计测所述多个蓄电池中的至少一个蓄电池的温度；以及
记录部，其预先记录有表数据，在该表数据中，电池电压、电池温度以及电池内部电阻被关联起来，
所述内部电阻估计部参照所述表数据，基于所述平均电压和所述电池温度来估计所述内部电阻。
20.根据权利要求12至19中任一项所述的蓄电池管理装置，其中，
在所述平均电压处于所述对象蓄电池的所述平稳区域内的情况下，在所述恒流控制中所述对象蓄电池的电压成为所述目标电压时，所述电压均等化控制部确定由所述库仑计数处理部计算出的所述对象蓄电池的容量与所述平均容量之间的容量差，如果所述容量差小于所述第一容量差，所述电压均等化控制部使所述恒流控制停止。
21.根据权利要求12至20中任一项所述的蓄电池管理装置，其中，
在所述平均电压不处于所述对象蓄电池的所述平稳区域内的情况下，在所述恒流控制中所述对象蓄电池的电压成为所述目标电压时，所述电压均等化控制部使所述恒流控制停止。
22.根据权利要求12至21中任一项所述的蓄电池管理装置，其中，
所述蓄电池是包含多个电池单元的电池模块。
23.一种电池装置的管理方法，其中，所述电池装置具有：
电池组，其由具有SOC-OCV特性的第一蓄电池和第二蓄电池串联连接而成，该SOC-OCV特性包含平稳区域；
电压计测部，其计测所述第一蓄电池和所述第二蓄电池各自的电压；
电流计测部，其计测在所述电池组中流过的电流；以及
电压均等化电路，其执行恒流控制，所述恒流控制用于通过使电荷在所述第一蓄电池与所述第二蓄电池之间移动来减小所述第一蓄电池的电压与所述第二蓄电池的电压之差，
其中，所述电池装置的管理方法具有如下工序：
通过对所述电流计测部计测出的电流和所述恒流控制中的电流进行累计来计算所述第一蓄电池和所述第二蓄电池各自的容量；
估计所述第一蓄电池和所述第二蓄电池各自的内部电阻；
根据所述电压计测部计测出的所述第一蓄电池的电压与所述第二蓄电池的电压的平均电压和在估计所述内部电阻的工序中估计出的所述内部电阻来设定所述第一蓄电池的第一目标电压和所述第二蓄电池的第二目标电压；以及
控制所述电压均等化电路来执行所述恒流控制，
在所述平均电压处于所述第一蓄电池和所述第二蓄电池中的至少一方的所述平稳区域内的情况下，在所述恒流控制中所述第一蓄电池的电压成为所述第一目标电压或者所述第二蓄电池的电压成为所述第二目标电压时，在执行所述恒流控制的工序中确定在计算所述容量的工序中计算出的所述第一蓄电池的容量与所述第二蓄电池的容量的容量差，如果所述容量差为规定的第一容量差以上，进一步执行所述恒流控制，当所述容量差成为规定的第二容量差时，使所述恒流控制停止，其中，所述第二容量差的绝对值小于所述第一容量差的绝对值。
24.一种电池装置的管理方法，其中，所述电池装置具有：
电池组，其由具有SOC-OCV特性的多个蓄电池串联连接而成，所述SOC-OCV特性包含平稳区域；
电压计测部，其计测所述多个蓄电池各自的电压；
电流计测部，其计测在所述电池组中流过的电流；以及
电压均等化电路，其能够对各所述蓄电池单独地执行用于通过使电荷在所述多个蓄电池之间移动来减小所述多个蓄电池各自的电压之差的恒流控制，
其中，所述电池装置的管理方法具有如下工序：
通过对所述电流计测部计测出的电流和所述恒流控制中的电流进行累计来计算所述多个蓄电池各自的容量；
估计所述多个蓄电池各自的内部电阻；
将所述多个蓄电池中的、所述电压计测部计测出的所述多个蓄电池各自的电压与所述多个蓄电池的平均电压之差为规定值以上的至少一个所述蓄电池确定为对象蓄电池，根据所述平均电压和在估计所述内部电阻的工序中估计出的所述内部电阻来设定各所述对象蓄电池的目标电压；以及
控制所述电压均等化电路来对所述对象蓄电池单独地执行所述恒流控制，
在所述平均电压处于所述平稳区域内的情况下，在执行所述恒流控制的工序中确定在所述恒流控制中成为所述目标电压的所述对象蓄电池的容量与在计算所述容量的工序中计算出的所述多个蓄电池各自的容量的平均容量之间的容量差，针对所述容量差为规定的第一容量差以上的所述对象蓄电池进一步执行所述恒流控制，针对所述容量差为规定的第二容量差的所述对象蓄电池使所述恒流控制停止，其中，所述第二容量差的绝对值小于所述第一容量差的绝对值。
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