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WO2010010662A1 - 不均衡判定回路、電源装置、及び不均衡判定方法 - Google Patents

不均衡判定回路、電源装置、及び不均衡判定方法 Download PDF

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WO2010010662A1
WO2010010662A1 PCT/JP2009/003137 JP2009003137W WO2010010662A1 WO 2010010662 A1 WO2010010662 A1 WO 2010010662A1 JP 2009003137 W JP2009003137 W JP 2009003137W WO 2010010662 A1 WO2010010662 A1 WO 2010010662A1
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WO
WIPO (PCT)
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power storage
voltage
terminal voltage
unit
terminal
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/003137
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
飯田琢磨
谷口明宏
中嶋琢也
Original Assignee
パナソニック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
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    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0016—Circuits for equalisation of charge between batteries using shunting, discharge or bypass circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to an imbalance determination circuit, a power supply device, and an imbalance determination method for determining whether or not an imbalance of the amount of electricity stored in a plurality of power storage units has occurred.
  • a power storage device using a power storage unit or the like is widely used as a power supply system in combination with a solar battery or a power generation device.
  • the power generation device is driven by natural energy such as wind power or hydraulic power or artificial power such as an internal combustion engine.
  • a power supply system that combines such power storage devices is designed to improve energy efficiency by storing surplus power in the power storage device and supplying power from the power storage device when a load device is required.
  • An example of such a system is a solar power generation system.
  • the solar power generation system charges the power storage device with surplus power when the amount of power generated by sunlight is larger than the power consumption of the load device.
  • the load device is driven by outputting from the power storage device in order to compensate for the insufficient power.
  • surplus power that has not been used in the past can be stored in the power storage device, so that energy efficiency can be improved compared to a power supply system that does not use the power storage device.
  • charge control is performed so that the state of charge of the power storage unit (hereinafter referred to as SOC: State Of Charge) does not become 100%.
  • SOC State Of Charge
  • charging control is performed so that the SOC does not become 0 (zero)% so that the load device can be driven when necessary.
  • charging control is normally performed so that the SOC changes within a range of 20% to 80%.
  • a hybrid vehicle (HEV: Hybrid Electric Vehicle) using an engine and a motor also uses such a principle.
  • HEV Hybrid Electric Vehicle
  • the HEV drives the generator with the surplus engine output and charges the power storage device.
  • the HEV charges the power storage device by using the motor as a generator during braking or deceleration of the vehicle.
  • the load leveling power source is a system that stores power in a power storage device at night when the power consumption is low and the power rate is low, and uses the stored power during the day when the power consumption peaks.
  • the purpose is to make the power generation amount constant by smoothing the power consumption, and to contribute to the efficient operation of power facilities and the reduction of capital investment.
  • Plug-in hybrid vehicles use electric power at night, mainly EV driving to supply power from the power storage device when driving in urban areas with poor fuel efficiency, and by HEV driving using the engine and motor during long distance driving, The aim is to reduce the total CO 2 emissions.
  • such a power storage device is configured by connecting a plurality of power storage elements (such as single cells) in series in order to obtain a desired output voltage.
  • a power storage element when a deep discharge is performed in a state where the amount of stored charge of each power storage element varies, the power storage element with a small amount of stored charge is further overdischarged, and the power storage element deteriorates and the entire power storage device This will reduce the lifespan.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the SOC and the terminal voltage of a secondary battery (for example, a lithium ion secondary battery).
  • the horizontal axis of FIG. 8 indicates the SOC, and the vertical axis indicates the terminal voltage when the secondary battery is not loaded, that is, the OCV.
  • a graph G101 in FIG. 8 generally, as the charging progresses and the SOC increases, the terminal voltage of the secondary battery increases.
  • the change in the amount of stored charge is easily reflected in the terminal voltage, so that the detection accuracy of the variation in the stored charge amount is good.
  • some storage elements have a flat voltage characteristic with a small change in the terminal voltage with respect to the change in the SOC, that is, the stored charge amount, as shown by a graph G102 in FIG.
  • the terminal voltage changes gently with respect to the change in SOC. Therefore, if the SOC is detected based on the terminal voltage, The detection accuracy of variation will be reduced. For example, the actual SOC may be erroneously detected as 80% even though it is 20%.
  • the storage device is charged and discharged while the stored charge amount variation occurs, and among the plurality of storage elements, those with a small stored charge amount are overdischarged, As a result of overcharging those having a large amount of charge, there is a disadvantage that the power storage element deteriorates and the life deterioration of the entire power storage device is accelerated.
  • An object of the present invention is to provide an imbalance determination circuit, a power supply device, and an imbalance determination method that can improve the determination accuracy of whether or not an imbalance has occurred in each storage amount in a plurality of power storage units. is there.
  • An imbalance determination circuit includes: a voltage detection unit that detects a terminal voltage in each of a plurality of power storage units; and a charging current supplied to each power storage unit, whereby the terminal voltage of each power storage unit is A first terminal voltage acquisition unit that acquires a terminal voltage of each power storage unit detected by the voltage detection unit as a plurality of first terminal voltages respectively corresponding to each power storage unit during a period in which polarization occurs; The terminal voltage of each power storage unit detected by the voltage detection unit during the charging stop period after the plurality of first terminal voltages are acquired by the first terminal voltage acquisition unit corresponds to each power storage unit.
  • the imbalance determination method provides a method for detecting each power storage during a period in which the terminal voltage of each power storage unit is polarized by supplying a charging current to each power storage unit.
  • Voltage change calculated as voltage change amount When at least one of the differences between the calculation step and the calculated voltage change amounts exceeds a preset determination threshold value, there is an imbalance of the storage amounts
  • the terminal voltage of each power storage unit detected during the period in which the terminal voltage deviates from the stable OCV (Open circuit voltage) due to the charging current being supplied to each power storage unit. are acquired as a plurality of first terminal voltages respectively corresponding to the respective power storage units.
  • the terminal voltages of the respective power storage units detected during the charging stop period are acquired as the plurality of second terminal voltages respectively corresponding to the respective power storage units.
  • a difference for each value corresponding to each power storage unit between each first terminal voltage and each second terminal voltage is calculated as a voltage change amount corresponding to each power storage unit.
  • the inventors of the present application have found that the difference between the terminal voltage of the power storage unit that has been polarized by charging and the terminal voltage of the power storage unit that has been reduced in polarization at least after stopping charging is different depending on the SOC of the power storage unit. Then, since the difference between the first terminal voltage and the second terminal voltage changes according to the SOC of the power storage unit, even when a power storage unit having a small change in terminal voltage with respect to the change in SOC is used, By determining whether or not an imbalance has occurred based on the difference between the first terminal voltage and the second terminal voltage, as in the background art, it is possible to determine whether or not there is an imbalance directly from the difference in terminal voltage between power storage units. Compared to the determination, it is possible to improve the determination accuracy of whether or not an imbalance has occurred.
  • a power supply device includes the imbalance determination circuit, the plurality of power storage units, the discharge unit that discharges the plurality of power storage units, and the imbalance determination unit.
  • a forced discharge control unit that discharges each power storage unit by the discharge unit until a terminal voltage detected by the voltage detection unit is equal to or lower than a preset target voltage.
  • the discharge unit discharges each terminal voltage of each power storage unit to a target voltage or less, Imbalance is reduced.
  • the imbalance determination circuit, the power supply device, and the imbalance determination method having such a configuration, the difference between the terminal voltage of the power storage unit during charging and the terminal voltage of the power storage unit after stopping charging according to the SOC of the power storage unit Is used to determine whether or not there is an imbalance in the amount of electricity stored in each storage battery. Therefore, even when a power storage unit with a small change in terminal voltage with respect to a change in SOC is used, the background art Thus, the determination accuracy of whether or not an imbalance has occurred can be improved as compared with the case where the presence or absence of an imbalance is directly determined from the difference in terminal voltage between the power storage units.
  • FIG. 3 It is a block diagram which shows an example of the structure of the imbalance determination circuit using the imbalance determination method which concerns on one Embodiment of this invention, and the power supply device provided with this imbalance determination circuit. It is explanatory drawing for demonstrating the change of a terminal voltage when charging current is made into zero after flowing charging current into an electrical storage element. It is a block diagram which shows an example of a structure of the voltage detection part shown in FIG. It is a block diagram which shows another example of a structure of the voltage detection part shown in FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of an operation of the power supply device illustrated in FIG. 1. 3 is a flowchart illustrating an example of an operation of the power supply device illustrated in FIG. 1. 3 is a flowchart illustrating an example of an operation of the power supply device illustrated in FIG. 1. It is a graph which shows the relationship between SOC of a electrical storage body, and a terminal voltage.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of an imbalance determination circuit using an imbalance determination method according to an embodiment of the present invention, a power supply device including the imbalance determination circuit, and a power supply system.
  • the power supply system 1 shown in FIG. 1 includes a power generation device 10, a power supply control device 30, and a power storage device 40.
  • the power supply control device 30 and the power storage device 40 constitute a power supply device 50.
  • the power supply device 50 includes, for example, a battery pack, an uninterruptible power supply device, a power generation device that utilizes natural energy, a power storage device that stores surplus power of a power generation device that uses an engine as a power source, a load leveling power source, and the like Used as various power supply devices.
  • the power device 50 is connected to the load device 20 that receives power from the power generation device 10 and the power storage device 40.
  • the power generation device 10 is, for example, a power generation device using natural energy such as a solar power generation device (solar battery) or a generator using an engine as a power source.
  • the power supply device 50 may be configured to receive power supply from a commercial power supply instead of the power generation device 10.
  • the power storage device 40 is configured by connecting N power storage units B1, B2,..., BN in series.
  • the power storage units B1, B2,..., BN are accommodated in a box (not shown).
  • each of the power storage units B1, B2,..., BN is configured by electrically connecting a plurality of power storage elements 401 in series.
  • a power storage element such as an alkaline storage battery such as a nickel metal hydride battery, an organic battery such as a lithium ion battery, and a capacitor such as an electric double layer capacitor can be used.
  • the power storage element 401 has a flat characteristic with little change in the terminal voltage with respect to the change in the SOC, for example, as shown in a graph G102 in FIG.
  • FIG. 2 shows a case where the charging current is made zero after charging current is passed through a lithium ion secondary battery using LiFePO 4 which is an example of olivine lithium composite phosphate as a positive electrode active material (when charging is stopped).
  • LiFePO 4 which is an example of olivine lithium composite phosphate as a positive electrode active material (when charging is stopped).
  • Graph G1 shows a case where charging is stopped when the SOC is 100%
  • graph G2 shows a case where charging is stopped when the SOC is 70%.
  • the vertical axis in FIG. 2 shows the terminal voltage (OCV) of the secondary battery, and the horizontal axis shows the elapsed time since charging was stopped.
  • the storage element 401 shows that the amount of decrease in the terminal voltage (the amount of decrease in a predetermined time) until it reaches a steady value after stopping charging increases as the amount of storage increases. Larger power storage elements are used as they are closer to charging.
  • a lithium ion secondary battery using LiFePO 4 which is an example of an olivine-based lithium composite phosphate can be suitably used as the power storage element 401, for example, as a positive electrode active material.
  • the positive electrode active material for example, Li X A Y B Z PO 4 (A is Me, Fe, Mn, Co, Ni, at least one of Cu, B is Mg, Ca, Sr, Sc, Y, At least one of Ti, Zr, V, Nb, Cr, Mo, W, Ag, Zn, In, Sn, and Sb, 0 ⁇ X ⁇ 1, 0.9 ⁇ Y ⁇ 1, 0 ⁇ Z ⁇ 0.1) More preferably, LixFePO 4 (0 ⁇ X ⁇ 1) may be used.
  • a lithium ion secondary battery using LiFePO 4 as a positive electrode active material is flat with a small change in terminal voltage with respect to a change in SOC in a wide region, for example, as shown by a graph G102 in FIG.
  • the power storage element 401 a power storage unit in which the amount of change in the terminal voltage when the SOC changes from 10% to 95% is 0.01 V or more and less than 0.3 V can be used.
  • the inventors of the present invention in the lithium ion secondary battery using LiFePO 4 as the positive electrode active material, the amount of decrease in the terminal voltage per predetermined time after the charge is stopped increases as the SOC increases. It has been found experimentally that it has the property of increasing.
  • each power storage unit may be configured by connecting a plurality of power storage elements 401 in series, parallel, or a combination of series and parallel.
  • Each power storage unit may be one power storage element 401.
  • the configuration of the power storage device 40 is not limited to the above.
  • the power supply control device 30 is configured as an in-vehicle ECU (Electric Control Unit), for example.
  • the power supply control device 30 includes a discharge unit 310, an imbalance determination circuit 350, and a charge / discharge control circuit 340.
  • the imbalance determination circuit 350 includes a voltage detection unit 320 and a control unit 330.
  • the charge / discharge control circuit 340 charges the power storage device 40 with, for example, surplus power generated in the power generation device 10 or regenerative power generated in the load device 20. Further, when the current consumption of the load device 20 suddenly increases or the power generation amount of the power generation device 10 decreases and the power required by the load device 20 exceeds the output of the power generation device 10, the charge / discharge control circuit 340 Thus, the insufficient power is supplied from the power storage device 40 to the load device 20.
  • the charge / discharge control circuit 340 is configured to stop or permit charging of the power storage device 40 in accordance with a control signal from the control unit 330.
  • the charge / discharge control circuit 340 or the power generation device 10 corresponds to an example of a charging unit.
  • the charge / discharge of the power storage device 40 is controlled by the charge / discharge control circuit 340 so that the SOC of the power storage device 40 is in a range of about 20 to 80% in a normal case.
  • the power storage device 40 is charged to a state where the SOC is 100%, and the load device 20 is discharged when energy is required. It has become.
  • the voltage detector 320 detects the terminal voltages V1, V2,..., VN of the power storage units B1, B2,... BN, and outputs the detected values to the controller 330.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the voltage detection unit 320 shown in FIG.
  • the voltage detection unit 320 illustrated in FIG. 3 includes, for example, an analog-digital converter 321 (voltage measurement unit) and a switching circuit 322 (switching unit). Note that the voltage measurement unit is not limited to an analog-digital converter, and may be a voltage detection circuit such as a comparator, for example.
  • the switching circuit 322 is configured using, for example, a plurality of switching elements. Then, the switching circuit 322 turns on and off the plurality of switching elements in accordance with a control signal from the control unit 330, whereby the terminal voltages V1, V2,. .., VN is selected and output to the analog-digital converter 321.
  • the analog-digital converter 321 converts the voltage output from the switching circuit 322 into a digital value and outputs the digital value to the control unit 330.
  • control unit 330 causes the switching circuit 322 to sequentially select the terminal voltages V1, V2,..., VN, so that the terminal voltages V1, V2,. To obtain data indicating terminal voltages V1, V2,..., VN.
  • the voltage detection unit 320 a may be configured by N voltage measurement units 323 that respectively detect the terminal voltages V ⁇ b> 1, V ⁇ b> 2,. In this case, since the terminal voltages V1, V2,..., VN can be detected simultaneously, the detection time of the terminal voltages V1, V2,.
  • the discharge unit 310 includes N resistors R1, R2,..., RN and N transistors Q1, Q2,.
  • a series circuit of the resistor R1 and the transistor Q1 is connected in parallel to the power storage unit B1
  • a series circuit of the resistor R2 and the transistor Q2 is connected in parallel to the power storage unit B2, and so on.
  • a circuit is connected in parallel with each power storage unit.
  • the transistors Q1, Q2,..., QN are turned on and off in accordance with the equalized discharge signals SG1, SG2,.
  • the transistors Q1, Q2,..., QN are turned on, the power storage unit connected in parallel with the turned-on transistors is discharged via a resistor.
  • the control unit 330 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) that executes predetermined arithmetic processing, a ROM (Read Only Memory) that stores a predetermined control program, and a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores data. And a timer circuit 336 and peripheral circuits thereof.
  • a CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • control unit 330 executes, for example, a control program stored in the ROM, so that the first terminal voltage acquisition unit 331, the second terminal voltage acquisition unit 332, the voltage change calculation unit 333, the imbalance determination unit 334, and It functions as the forced discharge control unit 335.
  • the charge / discharge control circuit 340 and the load device 20 may be configured to include a part or all of the control unit 330.
  • the first terminal voltage acquisition unit 331 is a storage unit B1, B2,... Detected by the voltage detection unit 320 during a charging period in which the charging current is supplied from the charge / discharge control circuit 340 to the power storage device 40 and is charged. .., BN terminal voltages V1, V2,..., VN are obtained as a plurality of first terminal voltages V1a, V2a,. For example, it is stored in a RAM.
  • the 1st terminal voltage acquisition part 331 is not restricted to the example which acquires 1st terminal voltage V1a, V2a, ..., VNa during a charge period, For example, immediately after charge is stopped or after charge stops The first terminal voltages V1a, V2a,..., VNa may be acquired during a polarization remaining period set in advance as a period in which polarization still remains.
  • the second terminal voltage acquisition unit 332 is a charging current supplied from the charge / discharge control circuit 340 to the power storage device 40 after the first terminal voltage acquisition unit 331 acquires the first terminal voltages V1a, V2a,.
  • the terminal voltages V1, V2,..., VN of the power storage units B1, B2,. are obtained as a plurality of second terminal voltages V1b, V2b,..., VNb respectively corresponding to the power storage units B1, B2,.
  • the second terminal voltage acquisition unit 332 acquires the second terminal voltages V1b, V2b,..., VNb after the charging is stopped and the polarization generated in the power storage units B1, B2,. However, even if the polarization is not eliminated, a preset set time after the first terminal voltage acquisition unit 331 acquires the first terminal voltages V1a, V2a,. For example, the second terminal voltages V1b, V2b,..., VNb may be acquired after 1 second has elapsed.
  • the voltage change calculation unit 333 includes first terminal voltages V1a, V2a,..., VNa acquired by the first terminal voltage acquisition unit 331 and second terminal voltages V1b, V2b acquired by the second terminal voltage acquisition unit 332. ,..., VNb, and the difference between the first terminal voltages V1a, V2a,..., VNa and the second terminal voltages V1b, V2b,. Are calculated as voltage change amounts ⁇ V1, ⁇ V2,..., ⁇ VN corresponding to the power storage units B1, B2,.
  • the second terminal voltage acquisition unit 332 receives the first terminal voltages V1a, V2a,..., VNa after the first terminal voltage acquisition unit 331 acquires the first terminal voltages V1a, V2a,. ,..., VNb is acquired, the voltage change amounts ⁇ V1, ⁇ V2,..., ⁇ VN reflect the voltage drop rate in the process of eliminating the polarization. Since this descent speed is also affected by the SOC, it can be used to determine the SOC imbalance.
  • the imbalance determination unit 334 includes at least one of all combinations for selecting two voltage change amounts from the voltage change amounts ⁇ V1, ⁇ V2,..., ⁇ VN calculated by the voltage change calculation unit 333.
  • ⁇ V1, ⁇ V2,..., ⁇ VN calculated by the voltage change calculation unit 333.
  • the terminal voltages V1, V2,..., VN detected by the voltage detection unit 320 are preset. Discharge of each power storage unit by the discharge unit 310 until the target voltage Vtg or less is reached, thereby reducing variation in stored charge amount in the power storage units B1, B2,.
  • the timer circuit 336 is used by the voltage detection unit 320 to periodically detect the terminal voltages V1, V2,..., VN, for example, every unit time, or to measure the elapsed time from the stop of charging. It is done.
  • FIG. 5 to 7 are flowcharts showing an example of the operation of the power supply device 50 shown in FIG.
  • the first terminal voltage acquisition unit 331 is preset by the charge / discharge control circuit 340 from the power generation device 10 to the power storage device 40 by outputting a request signal for requesting the charge / discharge control circuit 340 to perform charging.
  • a charging current having a set current value Icc is supplied.
  • charging of power storage device 40 is started (step S1).
  • the charging of the power storage device 40 is not necessarily started in response to a request signal from the first terminal voltage acquisition unit 331.
  • the first terminal voltage acquisition unit 331 starts charging from the charge / discharge control circuit 340.
  • the first terminal voltage acquisition unit 331 proceeds to step S2 when a signal indicating that the charging current is received or when it is detected by a current detection circuit (not shown) that the charging current is flowing in the power storage device 40. It may be.
  • the terminal voltage to be detected is sequentially switched by the switching circuit 322, whereby the voltage detection unit 320 causes the power storage units B 1, B 2,. .. BN terminal voltages V1, V2,..., VN are detected.
  • the terminal voltages V1, V2,..., VN may be detected simultaneously by the voltage detector 320a.
  • the first terminal voltage acquisition unit 331 temporarily acquires the terminal voltages V1, V2,..., VN thus obtained as the first terminal voltages V1a, V2a,. S2).
  • the first terminal voltage acquisition unit 331 compares the first terminal voltages V1a, V2a,..., VNa with a preset reference voltage ⁇ (step S3). If any one of the first terminal voltages V1a, V2a,..., VNa does not satisfy the reference voltage ⁇ , the process returns to step S2 and the charging continues and the first terminal voltages V1a, V2a,. , VNa provisional acquisition is repeated (NO in step S3). On the other hand, if all of the first terminal voltages V1a, V2a,..., VNa are equal to or higher than the reference voltage ⁇ (YES in step S3), the first terminal voltage acquisition unit 331 obtains the temporarily acquired first terminal voltage V1a. , V2a,..., VNa are definitely acquired, and the process proceeds to step S4 to acquire the second terminal voltages V1b, V2b,.
  • the determination of imbalance is performed after all of the power storage units B1, B2,..., BN are charged to the reference voltage ⁇ or higher.
  • step S4 the process proceeds to step S4 to continue the imbalance determination process.
  • the opportunity to stop charging in step S4 can be reduced.
  • the forced discharge control unit 335 causes the power storage units B1, B2,... Until each terminal voltage becomes equal to or lower than the target voltage Vtg. .. Reduces imbalance by discharging BN, respectively. Therefore, if the terminal voltages V1, V2,..., VN are lower than the target voltage Vtg before the discharge by the forced discharge control unit 335, the imbalance cannot be reduced by the discharge.
  • step S4 the second terminal voltage acquisition unit 332 outputs a control signal requesting to stop charging to the charge / discharge control circuit 340, and the charge / discharge control circuit 340 reduces the charge / discharge current of the power storage device 40 to zero.
  • the charging is stopped (step S4).
  • the 2nd terminal voltage acquisition part 332 starts the timing of the timer circuit 336 (step S5). Then, the timer circuit 336 measures the elapsed time from the stop of charging.
  • the charging of the power storage device 40 is not necessarily stopped in accordance with the request signal from the second terminal voltage acquisition unit 332.
  • the second terminal voltage acquisition unit 332 receives a signal indicating that charging is stopped from the charge / discharge control circuit 340, or the charging current flowing through the power storage device 40 has become substantially zero by a current detection circuit (not shown). May be detected, the second terminal voltage acquisition unit 332 may proceed to step S5 and start the timer circuit 336 to measure time.
  • step S6 when the elapsed time counted by timer circuit 336 continues beyond preset time ⁇ (YES in step S6), power storage units B1, B2, and B2 are detected by voltage detector 320 in the same manner as in step S2. ..., terminal voltages V1, V2, ..., VN of BN are detected. And the 2nd terminal voltage acquisition part 332 acquires terminal voltage V1, V2, ..., VN obtained in this way as 2nd terminal voltage V1b, V2b, ..., VNb (step S7). ).
  • the set time ⁇ is a time longer than the time tw required for the terminal voltages V1, V2,..., VN to stabilize after the charging current becomes zero in the graph G1 having a large SOC. Is preset. Thereby, since the second terminal voltages V1b, V2b,..., VNb are acquired after the terminal voltages V1, V2,..., VN are stabilized, the second terminal voltages V1b, V2b,. The accuracy of VNb is improved.
  • step S8 “1” is substituted into the variable n by the voltage change calculation unit 333 (step S8). Then, the voltage change calculation unit 333 subtracts the second terminal voltage Vnb from the first terminal voltage Vna to calculate the voltage change amount ⁇ Vn (step S9).
  • step S10 After 1 is added to the variable n by the voltage change calculation unit 333 (step S10), the variable n is compared with the number N of power storage units (step S11). If the variable n is less than the number N of power storage units (NO in step S11), the process proceeds to step S9 again to calculate the voltage change amount ⁇ Vn for the next power storage unit. On the other hand, if variable n is greater than or equal to the number N of power storage units (YES in step S11), calculation of voltage change amounts ⁇ V1, ⁇ V2,. Transition.
  • the voltage change calculation unit 333 obtains the maximum value of the voltage change amounts ⁇ V1, ⁇ V2,..., ⁇ VN as the maximum voltage change amount ⁇ Vmax (step S21), and the voltage change amounts ⁇ V1, ⁇ V The minimum value of V2,..., ⁇ VN is acquired as the minimum voltage change amount ⁇ Vmin (step S22).
  • the imbalance determination unit 334 compares the difference between the maximum voltage change amount ⁇ Vmax and the minimum voltage change amount ⁇ Vmin with the determination threshold value ⁇ (step S23). If the difference between the maximum voltage change amount ⁇ Vmax and the minimum voltage change amount ⁇ Vmin is equal to or smaller than the determination threshold value ⁇ (NO in step S23), it is considered that an imbalance that requires equalization does not occur. Then, the imbalance determination process is terminated without determining that an imbalance has occurred.
  • step S23 determines that an imbalance that requires equalization has occurred. It determines with imbalance having arisen, notifies the forced discharge control part 335 and the charge / discharge control circuit 340 that imbalance has arisen, and transfers to equalization processing.
  • the imbalance determination unit 334 when at least one of the differences between the voltage changes ⁇ V1, ⁇ V2,..., ⁇ VN exceeds the determination threshold ⁇ , the imbalance determination unit 334 always makes an imbalance. Is determined to occur, and the process proceeds to equalization processing.
  • the imbalance determining unit 334 may determine that an imbalance has occurred.
  • the power storage units B1, B2,..., VNb are based on the differences between the first terminal voltages V1a, V2a,..., VNa and the second terminal voltages V1b, V2b,. It is determined whether or not there is an imbalance (variation) in the amount of electricity stored in B2,.
  • the electrical storage element 401 the amount of decrease in the terminal voltage that occurs when charging is stopped increases as the SOC increases.
  • a power storage element that decreases as the SOC increases can also be used as the power storage element 401.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of equalization processing.
  • the forced discharge control unit 335 starts the equalization process by turning on the equalization discharge signals SG1, SG2,..., SGN and turning on the transistors Q1, Q2,. Step S31).
  • the forced discharge control unit 335 starts the inspection of the terminal voltages V1, V2,..., VN (step S32), and simultaneously starts the timer circuit 336 (step S33). . Then, the forced discharge control unit 335 substitutes “1” for the variable n and starts a voltage test from the first power storage unit (step S34), and whether or not the nth equalization discharge signal SGn is turned on. Is determined (step S35).
  • step S35 If the equalization discharge signal SGn is off (NO in step S35), the process proceeds to step S38. On the other hand, if the equalization discharge signal SGn is on (YES in step S35), the forced discharge control unit 335 It is determined whether the nth terminal voltage Vn is equal to or lower than the target voltage Vtg (step S36). If the terminal voltage Vn exceeds the target voltage Vtg (NO in step S36), the process proceeds to step S38. On the other hand, if the terminal voltage Vn is equal to or lower than the target voltage Vtg (YES in step S36), the forced discharge control unit 335 is performed. Turns off the equalization discharge signal SGn (turns off the transistor Qn) to finish discharging the power storage unit Bn, and stores the power storage unit number n and the end time (step S37).
  • step S38 the forced discharge control unit 335 adds “1” to the variable n (step S38), and compares the variable n with the number N of power storage units (step S39).
  • step S39 If the variable n is equal to or less than the number N of power storage units (NO in step S39), the process proceeds to step S35 to check the terminal voltage of the next power storage unit. On the other hand, if variable n exceeds the number N of power storage units (YES in step S39), the process proceeds to step S40.
  • step S40 the forced discharge control unit 335 compares the timer value T of the timer circuit 336 with the monitoring time Tlim (step S40). When the timer value T is equal to or longer than the monitoring time Tlim (YES in step S40), the equalization process is forcibly terminated.
  • step S40 when the equalization processing time is equal to or longer than the monitoring time Tlim, the equalization processing is forcibly terminated and charging / discharging of the power generation device 10 and the load device 20 by the power storage device 40 becomes possible. The possibility that the equalization process will hinder the use of the power supply system 1 is reduced. It is desirable to set the monitoring time Tlim to a time that does not interfere with charging / discharging for equalization processing in the use of the power supply system 1.
  • Step S41 it is determined whether or not there is an equalized discharge signal that is still on, that is, whether or not there is a discharging battery.
  • step S41 If there is still a discharging power storage unit (YES in step S41), the processes in steps S34 to S41 are repeated. On the other hand, if there is no discharging power storage unit (NO in step S41), the equalization process is terminated. .
  • the determination threshold value ⁇ used for determining the imbalance may be a value corrected by the amount of power stored (SOC) of the power storage device 40, and is particularly corrected according to the amount of power stored (SOC) of the power storage device 40 and the temperature. Preferably it is done.
  • the imbalance can be reduced by the equalization process. It is possible to suppress the life deterioration of 40. This facilitates extending the life of the power supply device 50.
  • the present invention is not necessarily limited to the example in which the equalization process is performed.
  • the charge / discharge control circuit 340 receives a signal indicating that an imbalance has occurred from the imbalance determination unit 334, the SOC of the power storage device 40 as a whole is reduced to a lower limit than when no imbalance has occurred. It is also possible to control charging / discharging so that the lower limit is increased and maintained in a narrow range.
  • the imbalance determination unit 334 maintains the SOC of the entire power storage device 40 in a range of 20 to 80% when no imbalance occurs, and maintains 30 to 70% when an imbalance occurs. It may be.
  • the imbalance determining unit 334 may prohibit charging of the power storage device 40 when receiving a signal indicating that an imbalance has occurred from the imbalance determining unit 334.
  • control unit 330 can be realized by installing a program that realizes the various processes described above and executing the program.
  • control unit 330 is realized by installing a program for implementing various processes shown in FIGS. 5 to 7 in the microcomputer constituting the charge / discharge control circuit 340 and executing the program. be able to.
  • the determination of the equalization start of the power storage device is not limited to the control unit 330, but may be performed by the charge / discharge control circuit 340 or the load device 20 by obtaining power storage element information from the control unit 330. There is no problem.
  • the equalization process an example is shown in which constant resistance discharge is performed up to a target voltage value while monitoring voltage data by resistance discharge using a fixed resistor.
  • the equalization process may be performed, or the equalization process may be performed by charging to a predetermined voltage value.
  • the imbalance determination circuit includes a voltage detection unit that detects a terminal voltage in each of the plurality of power storage units, and a charging current supplied to each power storage unit.
  • a first terminal voltage acquisition unit that acquires a terminal voltage of each power storage unit detected by the voltage detection unit as a plurality of first terminal voltages respectively corresponding to each power storage unit during a period in which voltage is polarized. And the terminal voltage of each power storage unit detected by the voltage detection unit during the charging stop period after the plurality of first terminal voltages are acquired by the first terminal voltage acquisition unit to each power storage unit.
  • a second terminal voltage acquisition unit that acquires each of a plurality of corresponding second terminal voltages, a plurality of first terminal voltages acquired by the first terminal voltage acquisition unit, and a second terminal voltage acquisition unit Based on the number of second terminal voltages, the difference in value corresponding to each power storage unit between each first terminal voltage and each second terminal voltage is represented as a voltage change corresponding to each power storage unit.
  • an imbalance determination unit that determines that an imbalance in the amount of electricity stored in the power storage unit has occurred.
  • the imbalance determination method provides a method for detecting each power storage during a period in which the terminal voltage of each power storage unit is polarized by supplying a charging current to each power storage unit.
  • Voltage change calculated as voltage change amount When at least one of the differences between the calculation step and the calculated voltage change amounts exceeds a preset determination threshold value, there is an imbalance of the storage amounts
  • the terminal voltage of each power storage unit detected during the period in which the terminal voltage deviates from the stable OCV (Open circuit voltage) due to the charging current being supplied to each power storage unit. are acquired as a plurality of first terminal voltages respectively corresponding to the respective power storage units.
  • the terminal voltages of the respective power storage units detected during the charging stop period are acquired as the plurality of second terminal voltages respectively corresponding to the respective power storage units.
  • a difference for each value corresponding to each power storage unit between each first terminal voltage and each second terminal voltage is calculated as a voltage change amount corresponding to each power storage unit.
  • the inventors of the present application have found that the difference between the terminal voltage of the power storage unit that has been polarized by charging and the terminal voltage of the power storage unit that has been reduced in polarization at least after stopping charging is different depending on the SOC of the power storage unit. Then, since the difference between the first terminal voltage and the second terminal voltage changes according to the SOC of the power storage unit, even when a power storage unit having a small change in terminal voltage with respect to the change in SOC is used, By determining whether or not an imbalance has occurred based on the difference between the first terminal voltage and the second terminal voltage, as in the background art, it is possible to determine whether or not there is an imbalance directly from the difference in terminal voltage between power storage units. The determination accuracy of whether or not an imbalance has occurred can be improved as compared with the case of determination.
  • the first terminal voltage acquisition unit uses a charging period in which each of the power storage units is charged as the period in which the polarization is generated.
  • the first terminal voltage acquisition unit causes the charging unit that charges the plurality of power storage units to perform the charging by requesting execution of the charging
  • the second terminal voltage acquisition unit includes the charging unit. It is preferable to stop the charging by requesting the unit to stop the charging.
  • the first and second terminal voltage acquisition units can autonomously start and execute the acquisition of the first and second terminal voltages, so that each storage amount in the plurality of power storage units is unbalanced.
  • the imbalance determination circuit can autonomously start the imbalance determination process.
  • the first terminal voltage acquisition unit may acquire the plurality of first terminal voltages at a timing immediately after the charging by the charging current is stopped in the period in which the polarization occurs.
  • the timing immediately after the charging by the charging current is stopped can be used as the period during which the polarization occurs.
  • the first terminal voltage acquisition unit acquires the plurality of first terminal voltages during a polarization residual period set in advance as a period in which polarization still remains after charging by the charging current is stopped. You may do it.
  • the polarization remaining period in which it is known in advance that the polarization remains can be used as a period during which the polarization occurs.
  • the second terminal voltage acquisition unit may be configured such that, after the first terminal voltage is acquired by the first terminal voltage acquisition unit, the charging stop state continues for a preset time, and then the second terminal It is preferable to acquire a voltage.
  • the terminal voltage of the power storage unit gradually decreases after charging is stopped, and takes some time until it stabilizes at a constant voltage. Therefore, the second terminal voltage acquisition unit acquires the second terminal voltage after the charging stop state has continued for a preset time, so that the second terminal voltage is obtained after the terminal voltage of the power storage unit is stabilized. Since it can be acquired, the accuracy of the second terminal voltage can be improved.
  • the first terminal voltage acquisition unit is configured to output the plurality of first terminals when each terminal voltage detected by the voltage detection unit exceeds a preset reference voltage during the period in which the polarization occurs. It is preferable to obtain the terminal voltage.
  • each power storage unit When the amount of electricity stored in each power storage unit is small, there is little need to reduce the imbalance in the amount of electricity stored. Therefore, when each terminal voltage detected by the voltage detection unit exceeds a preset reference voltage and it is considered that there is a certain amount of stored electricity, the first terminal voltage is acquired, thereby obtaining the first terminal voltage. It is possible to reduce the execution frequency of the second terminal voltage acquisition process, the voltage change amount calculation process, and the imbalance determination process that are executed after the voltage is acquired. In particular, in a configuration in which the second terminal voltage stops charging by requesting the charging unit to stop charging, if the execution frequency of the second terminal voltage acquisition process decreases, the chance of stopping charging decreases.
  • each power storage unit is discharged to a target voltage equal to or lower than the reference voltage. The certainty that can be reduced increases.
  • the voltage detection unit includes a plurality of voltage measurement units that detect a terminal voltage of each power storage unit.
  • the voltage detection unit switches a connection relationship between the voltage measurement unit that detects a terminal voltage of each power storage unit, and the voltage measurement unit and each power storage unit, and the voltage measurement unit causes each of the power storage units to be switched. It is preferable to provide a switching unit that detects the body terminal voltage.
  • the terminal voltage of each power storage unit can be detected by providing only one voltage measuring unit, so that space saving and cost reduction are facilitated.
  • the plurality of power storage units are configured such that the amount of decrease in terminal voltage from when charging is stopped until a predetermined time elapses increases as the power storage amount increases.
  • the difference in the amount of electricity stored in each power storage unit is obtained as the difference in the amount of decrease in the terminal voltage of each power storage unit per predetermined time after the charging is stopped. It becomes easy to determine whether or not an equilibrium has occurred.
  • the power storage unit is preferably a lithium ion secondary battery using olivine-based lithium composite phosphate as a positive electrode active material.
  • Lithium ion secondary batteries that use olivine-based lithium composite phosphate as the positive electrode active material have a larger amount of decrease in terminal voltage that occurs when charging is stopped. Is preferred.
  • the positive electrode active material Li X A Y B Z PO 4 (A is, Me, at least one of Fe, Mn, Co, Ni, Cu, B is, Mg, Ca, Sr, Sc , Y, Ti , Zr, V, Nb, Cr, Mo, W, Ag, Zn, In, Sn, Sb, 0 ⁇ X ⁇ 1, 0.9 ⁇ Y ⁇ 1, 0 ⁇ Z ⁇ 0.1) Preferably there is.
  • Li X A Y B Z PO 4 (A is, Me, Fe, Mn, Co , Ni, at least one of Cu, B is, Mg, Ca, Sr, Sc , Y, Ti, Zr, Lithium using at least one of V, Nb, Cr, Mo, W, Ag, Zn, In, Sn, and Sb, 0 ⁇ X ⁇ 1, 0.9 ⁇ Y ⁇ 1, 0 ⁇ Z ⁇ 0.1)
  • An ion secondary battery is suitable as the above-described power storage unit because the amount of decrease in terminal voltage that occurs when charging is stopped increases as the amount of stored power increases.
  • a power supply device includes the imbalance determination circuit, the plurality of power storage units, the discharge unit that discharges the plurality of power storage units, and the imbalance determination unit.
  • a forced discharge control unit that discharges each power storage unit by the discharge unit until a terminal voltage detected by the voltage detection unit is equal to or lower than a preset target voltage.
  • the discharge unit discharges each terminal voltage of each power storage unit to a target voltage or less, Imbalance is reduced.
  • An imbalance determination circuit according to the present invention, a power supply device using the same, and an imbalance determination method include electronic devices such as portable personal computers, digital cameras and mobile phones, vehicles such as electric vehicles and hybrid cars, solar cells, It can be suitably used in battery-mounted devices, systems, etc., such as a power supply system in which a power generation device and a secondary battery are combined.

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Abstract

複数の蓄電体における端子電圧をそれぞれ検出する電圧検出部と、各蓄電体に充電電流が供給されたことにより、各蓄電体の端子電圧に分極が生じている期間中に、各蓄電体の端子電圧を複数の第１端子電圧として取得する第１端子電圧取得部と、第１端子電圧取得後の充電の停止期間中に、各蓄電阿智の端子電圧を複数の第２端子電圧として取得する第２端子電圧取得部と、前記複数の第１端子電圧と前記複数の第２端子電圧とに基づいて、各蓄電体における電圧変化量を算出する電圧変化量算出部と、算出された各電圧変化量の相互間の差が、予め設定された判定閾値を超えたとき、複数の蓄電体における蓄電量の不均衡が生じていると判定する不均衡判定部と、からなる不均衡判定回路を提供する。

Description

不均衡判定回路、電源装置、及び不均衡判定方法
　本発明は、複数の蓄電体における蓄電量の不均衡が生じているか否かを判定する不均衡判定回路、電源装置、及び不均衡判定方法に関する。
　近年、蓄電体等を用いた蓄電装置は、太陽電池や発電装置と組み合わされ、電源システムとして広く利用されている。発電装置は、風力や水力といった自然エネルギーや内燃機関等の人工的な動力によって駆動される。このような蓄電装置を組み合わせた電源システムは、余剰な電力を蓄電装置に蓄積し、負荷装置が必要な時に蓄電装置から電力を供給することによって、エネルギー効率の向上を図っている。
　このようなシステムの一例としては、太陽光発電システムが挙げられる。太陽光発電システムは、太陽光による発電量が、負荷装置の電力消費量に比べて大きい場合には、余剰電力で蓄電装置に充電を行う。逆に、発電量が負荷装置の消費電力より小さい場合には、不足の電力を補うために蓄電装置から出力して、負荷装置を駆動する。
　このように、太陽光発電システムにおいては、従来利用されていなかった余剰電力を蓄電装置に蓄積できるため、蓄電装置を用いない電源システムに比べて、エネルギー効率を高めることができる。
　このような太陽光発電システムにおいては、蓄電装置が満充電になってしまうと余剰電力を充電できなくなって、損失が生じる。そこで、余剰電力を効率よく蓄電装置に充電するため、蓄電体の充電状態（以下、ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ　Ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）が１００％とならないように、充電制御が行われている。また、必要なときに負荷装置を駆動できるように、ＳＯＣが０（ゼロ）％とならないようにも充電制御が行われている。具体的には、通常、蓄電装置においては、ＳＯＣが２０％～８０％の範囲で推移するように充電制御が行われている。
　また、エンジンとモータとを用いたハイブリット自動車（ＨＥＶ；Ｈｙｂｒｉｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）もこのような原理を利用している。ＨＥＶは、走行に必要な動力に対してエンジンからの出力が大きい場合には、余剰のエンジン出力で発電機を駆動し、蓄電装置を充電する。また、ＨＥＶは、車両の制動や減速時には、モータを発電機として利用することによって蓄電装置を充電する。
　さらに、夜間電力を有効活用するために用いられる負荷平準化電源や、プラグインハイブリット車も最近注目されている。負荷平準化電源は、電力消費が少なく、電力料金が安い夜間に蓄電装置に電力を貯蔵し、電力消費がピークとなる日中に、貯蔵した電力を活用するシステムである。電力の消費量を平滑化することにより、電力の発電量を一定にし、電力設備の効率的運用や設備投資の削減に貢献することを目的としている。
　また、プラグインハイブリット車は夜間電力を活用し、燃費が悪い市街地走行時には蓄電装置から電力を供給するＥＶ走行を主体とし、長距離走行時には、エンジンとモータを活用したＨＥＶ走行を行うことにより、トータルのＣＯ２の排出量を削減することを目的としている。
　ところで、このような蓄電装置は、所望の出力電圧を得るために、複数の蓄電素子（単電池等）を直列に接続することによって構成されている。このような蓄電素子では、個々の蓄電素子の蓄電電荷量がバラついた状態で深い放電が行われると、蓄電電荷量が少ない蓄電素子がより過放電され、蓄電素子が劣化して蓄電装置全体の寿命を低下させることとなる。
　このような蓄電装置の寿命の劣化を抑制するために、蓄電電荷量（ＳＯＣ）にバラツキ、すなわち不均衡が発生すると、均等化手段を用いて蓄電電荷量のバラツキを解消する技術が知られている。均等化する手段として、最低電圧と各蓄電素子の端子電圧とを比較し、電圧差が所定値を超えると均等化させる方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
　しかしながら、上述の特許文献１に開示の方法では、最低電圧と各蓄電素子の端子電圧とを比較し、電圧差が所定値以上になった場合に不均衡が生じていると判定し、均等化が必要との判定をする。そして、ＳＯＣの変化に対するＯＣＶ（Open Circuit Voltage：開放電圧）の変化が小さい特性を有する蓄電素子では、蓄電電荷量が電圧差に反映されない。その結果、このような方法により電圧差に基づき不均衡を検出すると、蓄電電荷量のバラツキの検出精度が低下する。
　図８は、二次電池（例えばリチウムイオン二次電池）のＳＯＣと端子電圧との関係を示すグラフである。図８の横軸はＳＯＣ、縦軸は二次電池の無負荷時の端子電圧、すなわちＯＣＶを示している。図８のグラフＧ１０１で示すように、一般的には充電が進んでＳＯＣが増大するにつれて、二次電池の端子電圧が上昇する。
　従って、グラフＧ１０１に示すような性質を有する蓄電素子の場合、蓄電電荷量の変化が容易に端子電圧に反映されるため、蓄電電荷量のバラツキの検知精度は良好となる。
　しかし、蓄電素子の中には、例えば図８のグラフＧ１０２で示すように、ＳＯＣ、すなわち蓄電電荷量の変化に対して端子電圧の変化が小さく、平坦な電圧特性を有するものがある。このようにＳＯＣの変化に対して端子電圧の変化が平坦な蓄電素子の場合、ＳＯＣの変化に対して端子電圧が緩やかに変化するため、端子電圧に基づいてＳＯＣを検出すると、蓄電電荷量のバラツキの検知精度が低下することになる。例えば、実際のＳＯＣが２０％であるのに８０％と誤検知したりするおそれがある。
　そして、蓄電電荷量のバラツキの検知精度が低下すると、蓄電電荷量のバラツキが生じたまま蓄電装置が充放電されて、複数の蓄電素子のうち、蓄電電荷量が少ないものが過放電され、蓄電電荷量の多いものが過充電される結果、蓄電素子が劣化し、蓄電装置全体の寿命劣化を加速してしまうという不都合があった。
特開平８―１９１８８号公報
　本発明の目的は、複数の蓄電体における各蓄電量に不均衡が生じているか否かの判定精度を向上することができる不均衡判定回路、電源装置、及び不均衡判定方法を提供することである。
　本発明の一局面に従う不均衡判定回路は、複数の蓄電体における端子電圧をそれぞれ検出する電圧検出部と、前記各蓄電体に充電電流が供給されたことにより、前記各蓄電体の端子電圧に分極が生じている期間中に、前記電圧検出部によって検出された各蓄電体の端子電圧を、当該各蓄電体にそれぞれ対応する複数の第１端子電圧として取得する第１端子電圧取得部と、前記第１端子電圧取得部によって前記複数の第１端子電圧が取得された後の充電の停止期間中において前記電圧検出部によって検出された各蓄電体の端子電圧を、当該各蓄電体にそれぞれ対応する複数の第２端子電圧として取得する第２端子電圧取得部と、前記第１端子電圧取得部により取得された複数の第１端子電圧と前記第２端子電圧取得部により取得された複数の第２端子電圧とに基づいて、当該各第１端子電圧と各第２端子電圧との間での各蓄電体に対応する値毎の差を、それぞれ前記各蓄電体に対応する電圧変化量として算出する電圧変化量算出部と、前記電圧変化量算出部によって算出された各電圧変化量の相互間における差のうち、少なくとも一つが予め設定された判定閾値を超えたとき、前記複数の蓄電体における蓄電量の不均衡が生じていると判定する不均衡判定部とを備える。
　また、本発明の一局面に従う不均衡判定方法は、前記各蓄電体に充電電流が供給されたことにより、前記各蓄電体の端子電圧に分極が生じている期間中に、検出された各蓄電体の端子電圧を当該各蓄電体にそれぞれ対応する複数の第１端子電圧として取得する第１端子電圧取得工程と、前記第１端子電圧取得工程において前記複数の第１端子電圧が取得された後の充電の停止期間中において検出された各蓄電体の端子電圧を、当該各蓄電体にそれぞれ対応する複数の第２端子電圧として取得する第２端子電圧取得工程と、前記複数の第１端子電圧と前記複数の第２端子電圧とに基づいて、当該各第１端子電圧と各第２端子電圧との間での各蓄電体に対応する値毎の差を、それぞれ前記各蓄電体に対応する電圧変化量として算出する電圧変化量算出工程と、前記算出された各電圧変化量の相互間における差のうち、少なくとも一つが予め設定された判定閾値を超えたとき、前記複数の蓄電体における蓄電量の不均衡が生じていると判定する不均衡判定工程とを備える。
　この構成によれば、各蓄電体に充電電流が供給されたことで、安定状態のＯＣＶ（Open circuit voltage）から端子電圧がズレる分極が生じている期間中において検出された各蓄電体の端子電圧が、当該各蓄電体にそれぞれ対応する複数の第１端子電圧として取得される。次に、複数の第１端子電圧が取得された後に、充電の停止期間中において検出された各蓄電体の端子電圧が、当該各蓄電体にそれぞれ対応する複数の第２端子電圧として取得される。そして、各第１端子電圧と各第２端子電圧との間での各蓄電体に対応する値毎の差が、それぞれ各蓄電体に対応する電圧変化量として算出される。本願発明者らは、蓄電体のＳＯＣに応じて、充電により分極が生じた蓄電体の端子電圧と充電停止後に分極が少なくとも減少した蓄電体の端子電圧との差が、異なることを見出した。そうすると、第１端子電圧と第２端子電圧との差は、蓄電体のＳＯＣに応じて変化するから、ＳＯＣの変化に対して端子電圧の変化が小さい蓄電体を用いた場合であっても、第１端子電圧と第２端子電圧との差に基づいて不均衡が生じているか否かを判定することにより、背景技術のように、蓄電体間の端子電圧の差から直接不均衡の有無を判定する場合よりも、不均衡が生じているか否かの判定精度を向上することができる。
　また、本発明の一局面に従う電源装置は、上述の不均衡判定回路と、前記複数の蓄電体と、前記複数の蓄電体を、それぞれ放電させる放電部と、前記不均衡判定部によって、前記不均衡が生じていると判定されたとき、前記電圧検出部により検出される端子電圧が、それぞれ予め設定された目標電圧以下になるまで、前記放電部によって前記各蓄電体を放電させる強制放電制御部とを備える。
　この構成によれば、各蓄電体の蓄電量の不均衡が上述の不均衡判定回路によって検出されると、放電部によって、各蓄電体の端子電圧がそれぞれ目標電圧以下になるまで放電されて、不均衡が低減される。
　このような構成の不均衡判定回路、電源装置、及び不均衡判定方法によれば、蓄電体のＳＯＣに応じて充電中における蓄電体の端子電圧と充電停止後の蓄電体の端子電圧との差が異なる現象を利用して、各蓄電池における蓄電量に不均衡が生じているか否かを判定するので、ＳＯＣの変化に対して端子電圧の変化が小さい蓄電体を用いた場合においても、背景技術のように蓄電体間の端子電圧の差から直接不均衡の有無を判定する場合よりも、不均衡が生じているか否かの判定精度を向上することができる。
本発明の一実施形態に係る不均衡判定方法を用いた不均衡判定回路、及びこの不均衡判定回路を備えた電源装置の構成の一例を示すブロック図である。 蓄電素子に充電電流を流した後、充電電流をゼロにしたときの、端子電圧の変化を説明するための説明図である。 図１に示す電圧検出部の構成の一例を示すブロック図である。 図１に示す電圧検出部の構成の他の一例を示すブロック図である。 図１に示す電源装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１に示す電源装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１に示す電源装置の動作の一例を示すフローチャートである。 蓄電体のＳＯＣと端子電圧との関係を示すグラフである。
　以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。図１は、本発明の一実施形態に係る不均衡判定方法を用いた不均衡判定回路、及びこの不均衡判定回路を備えた電源装置、電源システムの構成の一例を示すブロック図である。
　図１に示す電源システム１は、発電装置１０、電源制御装置３０、及び蓄電装置４０を備えて構成されている。そして、電源制御装置３０及び蓄電装置４０によって、電源装置５０が構成されている。電源装置５０は、例えば、電池パック、無停電電源装置、自然エネルギーを活用した発電装置やエンジンを動力源とする発電装置の余剰電力を蓄電する電力調整用の蓄電装置、及び負荷平準化電源等、種々の電源装置として用いられる。そして、電源装置５０には、発電装置１０や蓄電装置４０から電力供給を受ける負荷装置２０が接続されている。
　発電装置１０は、具体的には、例えば、太陽光発電装置（太陽電池）などの自然エネルギーを活用した発電装置やエンジンを動力源とする発電機などである。なお、電源装置５０は、発電装置１０の代わりに商用電源から電力供給を受ける構成であってもよい。
　蓄電装置４０は、Ｎ個の蓄電体Ｂ１、Ｂ２，・・・、ＢＮを直列に接続して構成されている。蓄電体Ｂ１，Ｂ２，・・・，ＢＮは、図略のボックスに収納されている。また、蓄電体Ｂ１，Ｂ２，・・・，ＢＮのそれぞれは、複数個の蓄電素子４０１を電気的に直列に接続して構成されている。各蓄電素子４０１としては、ニッケル水素電池などのアルカリ蓄電池、リチウムイオン電池などの有機電池、及び電気二重層キャパシタなどのキャパシタ、等の蓄電素子を用いることができる。
　蓄電素子４０１は、例えば図８のグラフＧ１０２に示すように、ＳＯＣの変化に対して端子電圧の変化が少なく、平坦な特性を有している。
　図２は、正極活物質としてオリビン系リチウム複合リン酸塩の一例であるＬｉＦｅＰＯ４を用いたリチウムイオン二次電池に充電電流を流した後、充電電流をゼロにしたとき（充電を停止したとき）の、端子電圧（ＯＣＶ）の変化を説明するための説明図である。グラフＧ１はＳＯＣが１００％で充電を停止した場合を示し、グラフＧ２はＳＯＣが７０％で充電を停止した場合を示している。図２の縦軸は、当該二次電池の端子電圧（ＯＣＶ）を示し、横軸は、充電を停止してからの経過時間を示している。
　蓄電素子４０１は、図２のグラフＧ１，Ｇ２に示すように、充電停止後定常値になるまでの端子電圧の低下量（所定時間での低下量）が、蓄電量が増大するほど、すなわち満充電に近いほど大きい蓄電素子が用いられている。
　具体的には、蓄電素子４０１として、例えば正極活物質として、オリビン系リチウム複合リン酸塩の一例であるＬｉＦｅＰＯ４を用いたリチウムイオン二次電池を好適に用いることができる。なお、正極活物質は、例えば、ＬｉＸＡＹＢＺＰＯ４（Ａは、Ｍｅ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕのうち少なくとも一種、Ｂは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂのうち少なくとも一種、０＜Ｘ≦１、０．９≦Ｙ≦１、０≦Ｚ≦０．１）であってもよく、より好ましくはＬｉｘＦｅＰＯ４（０＜Ｘ≦１）であってもよい。
　正極活物質としてＬｉＦｅＰＯ４を用いたリチウムイオン二次電池は、例えば図８のグラフＧ１０２に示すように、広い領域でＳＯＣの変化に対して端子電圧の変化が小さく平坦である。例えば、蓄電素子４０１として、ＳＯＣが１０％から９５％まで変化した場合における端子電圧の変化量が、０．０１Ｖ以上、０．３Ｖ未満となる蓄電体を用いることができる。
　本願発明者らは、図２に示すように、正極活物質としてＬｉＦｅＰＯ４を用いたリチウムイオン二次電池は、充電を停止した後における端子電圧の所定時間あたりの低下量が、ＳＯＣが大きくなるほど大きくなる性質を有することを、実験的に見出した。
　すなわち、充電を停止する直前の端子電圧と、充電を停止してから所定時間経過後の端子電圧との差は、図２に示すように、蓄電素子４０１のＳＯＣが小さいとき（グラフＧ２）よりも、蓄電素子４０１が満充電のとき（グラフＧ１）の方が大きくなることを、実験的に見出した。換言すると、充電を停止した後の端子電圧の低下カーブの傾き、すなわち充電を停止した後における端子電圧の所定時間あたりの低下量は、図２に示すように、蓄電素子４０１のＳＯＣが小さいとき（グラフＧ２）よりも、蓄電素子４０１が満充電のとき（グラフＧ１）の方が大きくなる。
　なお、蓄電体の数、蓄電素子４０１の数、接続状態は、特に限定されるものではない。例えば、各蓄電体は、複数の蓄電素子４０１が直列、並列、あるいは直列と並列とが組み合わされて接続されることにより、構成されていてもよい。また、各蓄電体が、それぞれ一つの蓄電素子４０１であってもよい。また、蓄電装置４０の構成も上記に限定されるものではない。
　電源制御装置３０は、例えば車載用のＥＣＵ（Electric Control Unit）として構成されている。電源制御装置３０は、放電部３１０、不均衡判定回路３５０、及び充放電制御回路３４０を備えている。また、不均衡判定回路３５０は、電圧検出部３２０、及び制御部３３０を備えている。
　充放電制御回路３４０は、例えば発電装置１０で生じた余剰電力や負荷装置２０で発生する回生電力を蓄電装置４０へ充電する。また、負荷装置２０の消費電流が急激に増大したり、または、発電装置１０の発電量が低下し、負荷装置２０が要求する電力が発電装置１０の出力を超えたりすると、充放電制御回路３４０によって、蓄電装置４０から不足した電力が負荷装置２０へ供給される。
　また、充放電制御回路３４０は、制御部３３０からの制御信号に応じて、蓄電装置４０の充電を停止したり、許可したりするようになっている。この場合、充放電制御回路３４０や、あるいは発電装置１０が、充電部の一例に相当している。
　このように、充放電制御回路３４０によって蓄電装置４０の充放電が制御されることで、通常の場合、蓄電装置４０のＳＯＣが２０～８０％程度の範囲になるようにされている。あるいは、夜間電力の有効活用をした負荷平準化電源やプラグインハイブリット車などでは、蓄電装置４０が、ＳＯＣ　１００％の状態まで充電されて、負荷装置２０でエネルギーが必要な時に放電されるようになっている。
　電圧検出部３２０は、蓄電体Ｂ１，Ｂ２，・・・，ＢＮの各端子電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・，ＶＮを検出し、その検出値を制御部３３０へ出力する。図３は、図１に示す電圧検出部３２０の構成の一例を示すブロック図である。図３に示す電圧検出部３２０は、例えば、アナログデジタルコンバータ３２１（電圧測定部）と、切換回路３２２（切換部）とを備えている。なお、電圧測定部は、アナログデジタルコンバータに限られず、例えばコンパレータ等の電圧検出回路であってもよい。
　切換回路３２２は、例えば複数のスイッチング素子を用いて構成されている。そして、切換回路３２２は、制御部３３０からの制御信号に応じて複数のスイッチング素子をオン、オフすることにより、蓄電体Ｂ１，Ｂ２，・・・，ＢＮの各端子電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・，ＶＮのうち、いずれか一つを選択し、アナログデジタルコンバータ３２１へ出力する。
　アナログデジタルコンバータ３２１は、切換回路３２２から出力された電圧をデジタル値に変換して制御部３３０へ出力する。
　これにより、制御部３３０は、切換回路３２２によって、端子電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・，ＶＮを順次選択させることにより、端子電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・，ＶＮをアナログデジタルコンバータ３２１によってデジタル値に変換させて、端子電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・，ＶＮを示すデータを取得するようにされている。
　これにより、蓄電体の数に関わりなくアナログデジタルコンバータ３２１等の電圧測定部を一つ設けるだけでよいので、省スペース化や低コスト化が容易となる。
　なお、例えば図４に示すように、電圧検出部３２０ａを、端子電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・，ＶＮをそれぞれ検出するＮ個の電圧測定部３２３によって、構成してもよい。この場合、端子電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・，ＶＮを同時に検出することができるので、端子電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・，ＶＮの検出時間を短縮することができる。
　放電部３１０は、Ｎ個の抵抗Ｒ１，Ｒ２，・・・，ＲＮと、Ｎ個のトランジスタＱ１，Ｑ２，・・・，ＱＮとを備えている。そして、抵抗Ｒ１とトランジスタＱ１との直列回路が蓄電体Ｂ１と並列に接続され、抵抗Ｒ２とトランジスタＱ２との直列回路が蓄電体Ｂ２と並列に接続され、以下同様に、抵抗とトランジスタとの直列回路が各蓄電体と並列に接続されている。
　トランジスタＱ１，Ｑ２，・・・，ＱＮは、制御部３３０からの均等化放電信号ＳＧ１、ＳＧ２、・・・、ＳＧＮに応じて、それぞれオン、オフされるようになっている。そして、トランジスタＱ１，Ｑ２，・・・，ＱＮがオンされると、当該オンされたトランジスタと並列接続されている蓄電体が、抵抗を介して放電されるようになっている。
　制御部３３０は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、所定の制御プログラムが記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、タイマ回路３３６と、これらの周辺回路等とを備えて構成されている。
　そして、制御部３３０は、例えばＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、第１端子電圧取得部３３１、第２端子電圧取得部３３２、電圧変化算出部３３３、不均衡判定部３３４、及び強制放電制御部３３５として機能する。なお、充放電制御回路３４０や負荷装置２０が、制御部３３０の一部、又は全部を含んで構成されていてもよい。
　第１端子電圧取得部３３１は、充放電制御回路３４０から蓄電装置４０へ充電電流が供給されて充電されている充電期間中に、電圧検出部３２０によって検出された蓄電体Ｂ１，Ｂ２，・・・，ＢＮの端子電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・，ＶＮを、蓄電体Ｂ１，Ｂ２，・・・，ＢＮにそれぞれ対応する複数の第１端子電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａ，・・・，ＶＮａとして取得し、例えばＲＡＭに記憶させる。
　なお、第１端子電圧取得部３３１は、充電期間中に第１端子電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａ，・・・，ＶＮａを取得する例に限られず、例えば充電が停止された直後、あるいは充電が停止した後まだ分極が残留している期間として予め設定された分極残留期間中に、第１端子電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａ，・・・，ＶＮａを取得するようにしてもよい。
　第２端子電圧取得部３３２は、第１端子電圧取得部３３１によって第１端子電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａ，・・・，ＶＮａが取得された後に充放電制御回路３４０から蓄電装置４０へ供給される充電電流が略ゼロになって充電が停止したとき、当該充電の停止期間中において電圧検出部３２０によって検出された蓄電体Ｂ１，Ｂ２，・・・，ＢＮの端子電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・，ＶＮを、蓄電体Ｂ１，Ｂ２，・・・，ＢＮにそれぞれ対応する複数の第２端子電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂ，・・・，ＶＮｂとして取得し、例えばＲＡＭに記憶させる。
　第２端子電圧取得部３３２は、充電が停止して蓄電体Ｂ１，Ｂ２，・・・，ＢＮで生じる分極が完全に解消してから第２端子電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂ，・・・，ＶＮｂを取得するようにしてもよいが、分極が解消していなくても、第１端子電圧取得部３３１によって第１端子電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａ，・・・，ＶＮａが取得されてから予め設定された設定時間、例えば１秒経過後に第２端子電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂ，・・・，ＶＮｂを取得するようにしてもよい。
　電圧変化算出部３３３は、第１端子電圧取得部３３１により取得された第１端子電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａ，・・・，ＶＮａと第２端子電圧取得部３３２により取得された第２端子電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂ，・・・，ＶＮｂとに基づいて、第１端子電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａ，・・・，ＶＮａと第２端子電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂ，・・・，ＶＮｂとにおける各蓄電体に対応する値毎の差を、それぞれ蓄電体Ｂ１，Ｂ２，・・・，ＢＮに対応する電圧変化量△Ｖ１，△Ｖ２，・・・，△ＶＮとして算出し、例えばＲＡＭに記憶させる。
　第２端子電圧取得部３３２が、第１端子電圧取得部３３１によって第１端子電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａ，・・・，ＶＮａが取得されてから予め設定された設定時間経過後に第２端子電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂ，・・・，ＶＮｂを取得するようにした構成においては、電圧変化量△Ｖ１，△Ｖ２，・・・，△ＶＮは、分極が解消する過程における電圧の降下速度を反映することとなる。この降下速度もＳＯＣの影響を受けるから、ＳＯＣの不均衡を判定するために利用できる。
　不均衡判定部３３４は、電圧変化算出部３３３によって算出された電圧変化量△Ｖ１，△Ｖ２，・・・，△ＶＮのうちから２つの電圧変化量を選択するすべての組み合わせのうち、少なくとも一つの組み合わせにおいて当該２つの電圧変化量の差が、予め設定された判定閾値γを超えたとき、蓄電体Ｂ１，Ｂ２，・・・，ＢＮにおける蓄電量の不均衡が生じていると判定し、不均衡が生じた旨を強制放電制御部３３５、及び充放電制御回路３４０へ通知する。
　強制放電制御部３３５は、不均衡判定部３３４から不均衡が生じた旨通知されたとき、電圧検出部３２０により検出される端子電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・，ＶＮが、それぞれ予め設定された目標電圧Ｖｔｇ以下になるまで、放電部３１０によって各蓄電体を放電させることにより、蓄電体Ｂ１，Ｂ２，・・・，ＢＮにおける蓄電電荷量のばらつき、すなわち不均衡を低減する。
　タイマ回路３３６は、電圧検出部３２０によって、周期的に、例えば単位時間毎に端子電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・，ＶＮを検出させたり、充電停止からの経過時間を計時したりするために用いられる。
　次に、図１に示す電源装置５０の動作について説明する。図５～図７は、図１に示す電源装置５０の動作の一例を示すフローチャートである。まず、第１端子電圧取得部３３１は、充放電制御回路３４０へ充電の実行を要求する要求信号を出力することにより、充放電制御回路３４０によって、発電装置１０から蓄電装置４０へ予め設定された設定電流値Ｉｃｃの充電電流を供給させる。そうすると、蓄電装置４０の充電が開始される（ステップＳ１）。
　なお、必ずしも第１端子電圧取得部３３１からの要求信号に応じて蓄電装置４０の充電が開始される例に限られず、例えば、第１端子電圧取得部３３１が充放電制御回路３４０から充電を開始する旨の信号を受信したり、図略の電流検出回路によって、蓄電装置４０に充電電流が流れていることが検出されたりしたときに、第１端子電圧取得部３３１がステップＳ２へ移行するようにしてもよい。
　次に、例えば第１端子電圧取得部３３１からの制御信号に応じて、切換回路３２２によって、検出対象の端子電圧が順次切り替えられることで、電圧検出部３２０によって、蓄電体Ｂ１，Ｂ２，・・・，ＢＮの各端子電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・，ＶＮが検出される。なお、電圧検出部３２０ａによって、端子電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・，ＶＮが同時に検出されるようにしてもよい。そして、第１端子電圧取得部３３１は、このようにして得られた端子電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・，ＶＮを、第１端子電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａ，・・・，ＶＮａとして仮に取得する（ステップＳ２）。
　次に、第１端子電圧取得部３３１によって、第１端子電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａ，・・・，ＶＮａが予め設定された基準電圧αと比較される（ステップＳ３）。そして、第１端子電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａ，・・・，ＶＮａのうちいずれか一つでも基準電圧αに満たなければステップＳ２へ戻って充電を継続しつつ第１端子電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａ，・・・，ＶＮａの仮取得を繰り返す（ステップＳ３でＮＯ）。一方、第１端子電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａ，・・・，ＶＮａのすべてが基準電圧α以上であれば（ステップＳ３でＹＥＳ）、第１端子電圧取得部３３１は、当該仮に取得した第１端子電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａ，・・・，ＶＮａを確定的に取得し、第２端子電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂ，・・・，ＶＮｂを取得するべくステップＳ４へ移行する。
　これにより、蓄電体Ｂ１，Ｂ２，・・・，ＢＮのすべてが、基準電圧α以上に充電されてから、不均衡の判定が行われる。
　蓄電体Ｂ１，Ｂ２，・・・，ＢＮの蓄電量が少ないときは、蓄電量の不均衡を低減する必要性は少ないと考えられる。そこで、端子電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・，ＶＮが、予め設定された基準電圧を超え、ある程度以上の蓄電量があると考えられるときに、不均衡判定処理を継続するべくステップＳ４へ移行することで、ステップＳ４における充電の停止機会を減少させることができる。そして、充電が停止される機会が減少する結果、本来蓄電体に充電されるべき電力が充電停止によって充電されず、損失となってしまうおそれが低減される。
　また、後述するように、不均衡判定部３３４によって不均衡が生じていると判定されたとき、強制放電制御部３３５は、各端子電圧が目標電圧Ｖｔｇ以下になるまで蓄電体Ｂ１，Ｂ２，・・・，ＢＮをそれぞれ放電させることにより、不均衡を低減する。従って、強制放電制御部３３５による放電の開始前に、端子電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・，ＶＮが目標電圧Ｖｔｇを下回っていた場合には、放電によって不均衡を低減することができない。
　しかし、基準電圧αを、目標電圧Ｖｔｇ以上の電圧値に設定しておくことにより、蓄電体Ｂ１，Ｂ２，・・・，ＢＮの端子電圧を目標電圧Ｖｔｇ以上とし、放電により不均衡を低減することが可能にされている。
　ステップＳ４において、第２端子電圧取得部３３２によって、充電の停止を要求する制御信号が充放電制御回路３４０へ出力され、充放電制御回路３４０によって、蓄電装置４０の充放電電流がゼロにされて、充電が停止される（ステップＳ４）。
　そして、第２端子電圧取得部３３２は、タイマ回路３３６の計時を開始させる（ステップＳ５）。そして、タイマ回路３３６によって、充電の停止からの経過時間が計時される。
　なお、必ずしも第２端子電圧取得部３３２からの要求信号に応じて蓄電装置４０の充電が停止される例に限られない。例えば、第２端子電圧取得部３３２が充放電制御回路３４０から充電を停止する旨の信号を受信したり、図略の電流検出回路によって、蓄電装置４０に流れる充電電流が略ゼロになったことが検出されたりしたときに、第２端子電圧取得部３３２がステップＳ５へ移行してタイマ回路３３６の計時を開始させるようにしてもよい。
　次に、タイマ回路３３６で計時された経過時間が予め設定された設定時間βを超えて継続すると（ステップＳ６でＹＥＳ）、ステップＳ２と同様に、電圧検出部３２０によって、蓄電体Ｂ１，Ｂ２，・・・，ＢＮの各端子電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・，ＶＮが検出される。そして、第２端子電圧取得部３３２は、このようにして得られた端子電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・，ＶＮを、第２端子電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂ，・・・，ＶＮｂとして取得する（ステップＳ７）。
　設定時間βは、例えば図２に示すように、ＳＯＣが大きいグラフＧ１において、充電電流がゼロになってから端子電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・，ＶＮが安定するのに掛かる時間ｔｗ以上の時間が予め設定されている。これにより、端子電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・，ＶＮが安定してから第２端子電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂ，・・・，ＶＮｂが取得されるので、第２端子電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂ，・・・，ＶＮｂの精度が向上する。
　次に、電圧変化算出部３３３によって、変数ｎに、「１」が代入される（ステップＳ８）。そして、電圧変化算出部３３３によって、第１端子電圧Ｖｎａから第２端子電圧Ｖｎｂが減算されて、電圧変化量△Ｖｎが算出される（ステップＳ９）。
　次に、電圧変化算出部３３３によって、変数ｎに１が加算された後（ステップＳ１０）、変数ｎが蓄電体数Ｎと比較される（ステップＳ１１）。そして、変数ｎが蓄電体数Ｎに満たなければ（ステップＳ１１でＮＯ）、次の蓄電体について電圧変化量△Ｖｎを算出するべく、再びステップＳ９へ移行する。一方、変数ｎが蓄電体数Ｎ以上であれば（ステップＳ１１でＹＥＳ）、すべての蓄電体について電圧変化量△Ｖ１，△Ｖ２，・・・，△ＶＮの算出が終了したので、ステップＳ２１へ移行する。
　次に、電圧変化算出部３３３によって、電圧変化量△Ｖ１，△Ｖ２，・・・，△ＶＮの最大値が最大電圧変化量△Ｖｍａｘとして取得され（ステップＳ２１）、電圧変化量△Ｖ１，△Ｖ２，・・・，△ＶＮの最小値が最小電圧変化量△Ｖｍｉｎとして取得される（ステップＳ２２）。
　次に、不均衡判定部３３４は、最大電圧変化量△Ｖｍａｘと最小電圧変化量△Ｖｍｉｎとの差を、判定閾値γと比較する（ステップＳ２３）。そして、最大電圧変化量△Ｖｍａｘと最小電圧変化量△Ｖｍｉｎとの差が判定閾値γ以下であれば（ステップＳ２３でＮＯ）、均等化が必要なほどの不均衡は生じていないと考えられるので、不均衡が生じている旨の判定を行うことなく不均衡判定処理を終了する。
　一方、最大電圧変化量△Ｖｍａｘと最小電圧変化量△Ｖｍｉｎとの差が判定閾値γを超えていれば（ステップＳ２３でＹＥＳ）、均等化が必要な不均衡が生じていると考えられるので、不均衡が生じていると判定し、不均衡が生じた旨を強制放電制御部３３５、及び充放電制御回路３４０へ通知して、均等化処理へ移行する。
　ステップＳ２１～Ｓ２３によれば、電圧変化量△Ｖ１，△Ｖ２，・・・，△ＶＮ相互間の差のうち、少なくとも一つが判定閾値γを超えた場合、必ず不均衡判定部３３４によって不均衡が生じていると判定されて、均等化処理へ移行することとなる。
　なお、ステップＳ２１～Ｓ２３において、電圧変化量△Ｖ１，△Ｖ２，・・・，△ＶＮから２つを選択するすべての組み合わせにおいて得られる差のうち、少なくとも一つが判定閾値γを超えた場合に、不均衡判定部３３４が、不均衡が生じていると判定する構成としてもよい。
　以上、ステップＳ１～Ｓ２３の処理によれば、第１端子電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａ，・・・，ＶＮａと第２端子電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂ，・・・，ＶＮｂとの差に基づいて、蓄電体Ｂ１，Ｂ２，・・・，ＢＮにおける蓄電量の不均衡（バラツキ）が生じているか否かが判定される。そうすると、第１端子電圧と第２端子電圧との差は、蓄電体のＳＯＣに応じて変化するから、ＳＯＣの変化に対して端子電圧の変化が小さい蓄電体を用いた場合であっても、第１端子電圧と第２端子電圧との差に基づいて不均衡が生じているか否かを判定することにより、端子電圧から直接換算されたＳＯＣに基づき不均衡の有無を判定する場合よりも、不均衡が生じているか否かの判定精度を向上することができる。
　なお、蓄電素子４０１として、充電を停止したときに生じる端子電圧の低下量が、ＳＯＣが大きくなるほど大きくなる蓄電素子を用いる例を示したが、充電を停止したときに生じる端子電圧の低下量が、ＳＯＣが大きくなるほど小さくなる蓄電素子を、蓄電素子４０１として用いることもできる。
　図７は、均等化処理の一例を示すフローチャートである。まず、強制放電制御部３３５は、均等化放電信号ＳＧ１、ＳＧ２、・・・、ＳＧＮをすべてオンしてトランジスタＱ１，Ｑ２，・・・，ＱＮをオンさせることで、均等化処理を開始する（ステップＳ３１）。
　均等化処理による放電の実行中は、発電装置１０から負荷装置２０へ電力供給できない。また、均等化処理による放電の実行が多発すると、蓄電体が頻繁に放電されることとなり、エネルギーの損失増大や、蓄電体の充放電サイクル数の増大による劣化を招くこととなる。しかしながら、ステップＳ１～Ｓ２３の処理によれば、上述したように、不均衡が生じているか否かの判定精度を向上することができるので、誤判定による均等化処理の多発を低減できる結果、このような不都合が生じるおそれを低減することができる。
　次に、強制放電制御部３３５は、均等化処理を開始後、端子電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・，ＶＮの検査を開始し（ステップＳ３２）、それと同時にタイマ回路３３６をスタートさせる（ステップＳ３３）。そして、強制放電制御部３３５は、変数ｎに「１」を代入して１番目の蓄電体から電圧検査を開始し（ステップＳ３４）、ｎ番目の均等化放電信号ＳＧｎがオンしているか否かを判定する（ステップＳ３５）。
　そして、均等化放電信号ＳＧｎがオフであれば（ステップＳ３５でＮＯ）ステップＳ３８へ移行する一方、均等化放電信号ＳＧｎがオンしていれば（ステップＳ３５でＹＥＳ）、強制放電制御部３３５は、ｎ番目の端子電圧Ｖｎが目標電圧Ｖｔｇ以下かどうか判定する（ステップＳ３６）。そして、端子電圧Ｖｎが目標電圧Ｖｔｇを超えていれば（ステップＳ３６でＮＯ）ステップＳ３８へ移行する一方、端子電圧Ｖｎが目標電圧Ｖｔｇ以下であれば（ステップＳ３６でＹＥＳ）、強制放電制御部３３５は、均等化放電信号ＳＧｎをオフ（トランジスタＱｎをオフ）して蓄電体Ｂｎの放電を終了し、その蓄電体番号ｎと終了時刻を保存する（ステップＳ３７）。
　ステップＳ３８において、強制放電制御部３３５は、変数ｎに「１」加算し（ステップＳ３８）、変数ｎと蓄電体数Ｎとを比較する（ステップＳ３９）。
　そして、変数ｎが蓄電体数Ｎ以下であれば（ステップＳ３９でＮＯ）、次の蓄電体について端子電圧の検査をするべくステップＳ３５へ移行する。一方、変数ｎが蓄電体数Ｎを超えていれば（ステップＳ３９でＹＥＳ）、ステップＳ４０へ移行する。
　次に、ステップＳ４０において、強制放電制御部３３５によって、タイマ回路３３６のタイマ値Ｔが監視時間Ｔｌｉｍと比較される（ステップＳ４０）。そして、タイマ値Ｔが監視時間Ｔｌｉｍ以上になると（ステップＳ４０でＹＥＳ）、均等化処理を強制的に終了する。
　均等化処理中は、発電装置１０や負荷装置２０に対する充放電ができないので、均等化処理のために充放電が停止される時間が長時間になると、電源システム１の使用に支障が生じる。ステップＳ４０によれば、均等化処理の時間が監視時間Ｔｌｉｍ以上になると、均等化処理が強制的に終了されて、蓄電装置４０による発電装置１０や負荷装置２０に対する充放電が可能となるので、均等化処理が電源システム１の使用に支障を及ぼすおそれが低減される。監視時間Ｔｌｉｍは、電源システム１の使用上、均等化処理のために充放電を停止しても差し支えない程度の時間に設定することが望ましい。
　一方、タイマ値Ｔが監視時間Ｔｌｉｍに満たなければ（ステップＳ４０でＮＯ）、まだオンしている均等化放電信号が有るか否か、すなわちまだ放電中の蓄電体が有るか否かが判定される（ステップＳ４１）。
　そして、まだ放電中の蓄電体が有れば（ステップＳ４１でＹＥＳ）、ステップＳ３４～Ｓ４１の処理を繰り返す一方、放電中の蓄電体が無ければ（ステップＳ４１でＮＯ）、均等化処理を終了する。
　なお、不均衡の判定に用いた判定閾値γは、蓄電装置４０の蓄電量（ＳＯＣ）により補正された値を用いてもよく、特に蓄電装置４０の蓄電量（ＳＯＣ）及び温度に応じて補正されるのが好ましい。
　以上、ステップＳ１～Ｓ４１の処理により、蓄電体Ｂ１，Ｂ２，・・・，ＢＮにおける蓄電量の不均衡のバラツキを検出した場合、均等化処理によって不均衡を低減することができるので、蓄電装置４０の寿命劣化を抑制することが可能となる。これにより、電源装置５０を長寿命化することが容易となる。
　なお、不均衡判定部３３４によって不均衡が生じていると判定された場合、均等化処理によって不均衡を低減する例を示したが、必ずしも均等化処理を行う例に限らない。例えば、充放電制御回路３４０が、不均衡判定部３３４から不均衡が生じている旨の信号を受信すると、蓄電装置４０全体のＳＯＣを、不均衡が生じていない場合よりも上限を減少させＳＯＣの下限を増大させて、狭い範囲に維持するように、充放電を制御するようにしてもよい。例えば、不均衡判定部３３４は、蓄電装置４０全体のＳＯＣを、不均衡が生じていない場合に２０～８０％の範囲に維持し、不均衡が生じた場合に３０～７０％に維持するようにしてもよい。
　あるいは、不均衡判定部３３４は、不均衡判定部３３４から不均衡が生じている旨の信号を受信すると、蓄電装置４０の充電を禁止するようにしてもよい。
　なお、図１に示す電源装置５０の構成は上記に限定されるものではなく、同等の機能を有するものであればかまわない。例えば、制御部３３０は、上述の各種処理を具現化させるプログラムをインストールし、このプログラムを実行することによって実現することができる。
　更に、充放電制御回路３４０が、制御部３３０としても機能する態様が考えられる。この態様においては、制御部３３０は、充放電制御回路３４０を構成するマイクロコンピュータに、図５～図７に示す各種処理を具現化させるプログラムをインストールし、このプログラムを実行することによって、実現することができる。
　また、蓄電装置の均等化開始判定は、制御部３３０に限定するものでなく、制御部３３０から蓄電素子情報を得て充放電制御回路３４０や負荷装置２０で行ってもよく、その他であっても問題ない。
　また、均等化処理において、固定抵抗を用いた抵抗放電により、電圧データを監視しながら目標電圧値まで定抵抗放電を行う例を示したが、可変抵抗を用いて放電量を調節することで均等化処理を行ってもよく、あるいは所定電圧値まで充電することで均等化処理を行うようにしてもよい。
　今回開示した本発明の実施の形態は、例示であってこれに限定されるものではない。
　即ち、本発明の一局面に従う不均衡判定回路は、複数の蓄電体における端子電圧をそれぞれ検出する電圧検出部と、前記各蓄電体に充電電流が供給されたことにより、前記各蓄電体の端子電圧に分極が生じている期間中に、前記電圧検出部によって検出された各蓄電体の端子電圧を、当該各蓄電体にそれぞれ対応する複数の第１端子電圧として取得する第１端子電圧取得部と、前記第１端子電圧取得部によって前記複数の第１端子電圧が取得された後の充電の停止期間中において前記電圧検出部によって検出された各蓄電体の端子電圧を、当該各蓄電体にそれぞれ対応する複数の第２端子電圧として取得する第２端子電圧取得部と、前記第１端子電圧取得部により取得された複数の第１端子電圧と前記第２端子電圧取得部により取得された複数の第２端子電圧とに基づいて、当該各第１端子電圧と各第２端子電圧との間での各蓄電体に対応する値毎の差を、それぞれ前記各蓄電体に対応する電圧変化量として算出する電圧変化量算出部と、前記電圧変化量算出部によって算出された各電圧変化量の相互間における差のうち、少なくとも一つが予め設定された判定閾値を超えたとき、前記複数の蓄電体における蓄電量の不均衡が生じていると判定する不均衡判定部とを備える。
　また、本発明の一局面に従う不均衡判定方法は、前記各蓄電体に充電電流が供給されたことにより、前記各蓄電体の端子電圧に分極が生じている期間中に、検出された各蓄電体の端子電圧を当該各蓄電体にそれぞれ対応する複数の第１端子電圧として取得する第１端子電圧取得工程と、前記第１端子電圧取得工程において前記複数の第１端子電圧が取得された後の充電の停止期間中において検出された各蓄電体の端子電圧を、当該各蓄電体にそれぞれ対応する複数の第２端子電圧として取得する第２端子電圧取得工程と、前記複数の第１端子電圧と前記複数の第２端子電圧とに基づいて、当該各第１端子電圧と各第２端子電圧との間での各蓄電体に対応する値毎の差を、それぞれ前記各蓄電体に対応する電圧変化量として算出する電圧変化量算出工程と、前記算出された各電圧変化量の相互間における差のうち、少なくとも一つが予め設定された判定閾値を超えたとき、前記複数の蓄電体における蓄電量の不均衡が生じていると判定する不均衡判定工程とを備える。
　この構成によれば、各蓄電体に充電電流が供給されたことで、安定状態のＯＣＶ（Open circuit voltage）から端子電圧がズレる分極が生じている期間中において検出された各蓄電体の端子電圧が、当該各蓄電体にそれぞれ対応する複数の第１端子電圧として取得される。次に、複数の第１端子電圧が取得された後に、充電の停止期間中において検出された各蓄電体の端子電圧が、当該各蓄電体にそれぞれ対応する複数の第２端子電圧として取得される。そして、各第１端子電圧と各第２端子電圧との間での各蓄電体に対応する値毎の差が、それぞれ各蓄電体に対応する電圧変化量として算出される。本願発明者らは、蓄電体のＳＯＣに応じて、充電により分極が生じた蓄電体の端子電圧と充電停止後に分極が少なくとも減少した蓄電体の端子電圧との差が、異なることを見出した。そうすると、第１端子電圧と第２端子電圧との差は、蓄電体のＳＯＣに応じて変化するから、ＳＯＣの変化に対して端子電圧の変化が小さい蓄電体を用いた場合であっても、第１端子電圧と第２端子電圧との差に基づいて不均衡が生じているか否かを判定することにより、背景技術のように、蓄電体間の端子電圧の差から直接不均衡の有無を判定する場合よりも、不均衡が生じているか否かの判定精度を向上することができる。
　また、前記第１端子電圧取得部は、前記分極が生じている期間として、前記各蓄電体が充電されている充電期間を用いることが好ましい。
　充電期間中は、充電電流により分極が生じることが明らかであるから分極が生じている期間として適している。
　また、前記第１端子電圧取得部は、前記複数の蓄電体を、充電する充電部に、前記充電の実行を要求することにより前記充電を実行させ、前記第２端子電圧取得部は、前記充電部に、前記充電の停止を要求することにより前記充電を停止させることが好ましい。
　この構成によれば、第１及び第２端子電圧取得部が自律的に第１及び第２端子電圧の取得を開始し、実行することができるので、複数の蓄電体における各蓄電量の不均衡を判定しようとするときに、不均衡判定回路が自律的に不均衡の判定処理を開始することが可能となる。
　また、前記第１端子電圧取得部は、前記分極が生じている期間における、前記充電電流による充電が停止した直後のタイミングで、前記複数の第１端子電圧を取得するようにしてもよい。
　充電電流により生じた分極は、充電電流がゼロになった後、徐々に減少するので、充電が停止した直後のタイミングでは、まだ分極が残っている。従って、充電電流による充電が停止した直後のタイミングを、前記分極が生じている期間として用いることができる。
　また、前記第１端子電圧取得部は、前記充電電流による充電が停止した後、まだ分極が残留している期間として予め設定された分極残留期間中に、前記複数の第１端子電圧を取得するようにしてもよい。
　充電電流がゼロになった後、分極がゼロになるまで時間がかかるから、分極が残留していることが予め判っている分極残留期間は、前記分極が生じている期間として用いることができる。
　また、前記第２端子電圧取得部は、前記第１端子電圧取得部によって前記第１端子電圧が取得された後に、前記充電の停止状態が予め設定された設定時間継続した後、前記第２端子電圧を取得することが好ましい。
　蓄電体の端子電圧は、充電が停止してから徐々に低下し、一定の電圧で安定するまで、ある程度の時間を要する。そこで、第２端子電圧取得部が、充電の停止状態が予め設定された設定時間継続した後、第２端子電圧を取得することで、蓄電体の端子電圧が安定してから第２端子電圧を取得することができるので、第２端子電圧の精度を向上することができる。
　また、前記第１端子電圧取得部は、前記分極が生じている期間中において前記電圧検出部によって検出された各端子電圧が、予め設定された基準電圧を超えた場合に、前記複数の第１端子電圧を取得することが好ましい。
　各蓄電体の蓄電量が少ないときは、蓄電量の不均衡を低減する必要性は少ないと考えられる。そこで、電圧検出部によって検出された各端子電圧が、予め設定された基準電圧を超え、ある程度以上の蓄電量があると考えられるときに、第１端子電圧の取得を行うことで、第１端子電圧が取得された後に実行される第２端子電圧の取得処理、電圧変化量の算出処理、及び不均衡の判定処理の実行頻度を減少させることができる。特に、第２端子電圧が充電部に充電の停止を要求することにより充電を停止させる構成においては、第２端子電圧の取得処理の実行頻度が減少すれば、充電が停止される機会が減少する結果、本来蓄電体に充電されるべき電力が充電停止によって充電されず、損失となってしまうおそれが低減される。さらに、各蓄電体の端子電圧が基準電圧を超えるまで充電させておけば、蓄電量に不均衡が生じていた場合、各蓄電体を基準電圧以下の目標電圧まで放電させることで、不均衡を低減できる確実性が増大する。
　また、前記電圧検出部は、前記各蓄電体の端子電圧を検出する複数の電圧測定部を備えることが好ましい。
　この構成によれば、各蓄電体の端子電圧を同時に検出することができるので、各蓄電体の端子電圧の検出時間を短縮することが容易となる。
　また、前記電圧検出部は、前記各蓄電体の端子電圧を検出する一つの電圧測定部と、前記電圧測定部と前記各蓄電体との接続関係を切り換えて、前記電圧測定部により前記各蓄電体の端子電圧をそれぞれ検出させる切換部とを備えることが好ましい。
　この構成によれば、電圧測定部を一つ設けるだけで、各蓄電体の端子電圧を検出できるので、省スペース化や低コスト化が容易となる。
　また、前記複数の蓄電体は、充電を停止してから所定時間経過するまでの端子電圧の低下量が、蓄電量が増大するほど大きくなるものであることが好ましい。
　この構成によれば、各蓄電体における蓄電量の差が、充電を停止した後における各蓄電体の端子電圧の所定時間あたりの低下量の差として得られるので、各蓄電体における蓄電量の不均衡が生じているか否かを判定することが容易となる。
　また、前記蓄電体は、正極活物質として、オリビン系リチウム複合リン酸塩を用いたリチウムイオン二次電池であることが好ましい。
　正極活物質として、オリビン系リチウム複合リン酸塩を用いたリチウムイオン二次電池は、充電を停止したときに生じる端子電圧の低下量が、蓄電量が大きいほど大きくなるので、上述の蓄電体として好適である。
　また、前記正極活物質は、ＬｉＸＡＹＢＺＰＯ４（Ａは、Ｍｅ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕのうち少なくとも一種、Ｂは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂのうち少なくとも一種、０＜Ｘ≦１、０．９≦Ｙ≦１、０≦Ｚ≦０．１）であることが好ましい。
　正極活物質として、ＬｉＸＡＹＢＺＰＯ４（Ａは、Ｍｅ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕのうち少なくとも一種、Ｂは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂのうち少なくとも一種、０＜Ｘ≦１、０．９≦Ｙ≦１、０≦Ｚ≦０．１）を用いたリチウムイオン二次電池は、充電を停止したときに生じる端子電圧の低下量が、蓄電量が大きいほど大きくなるので、上述の蓄電体として好適である。
　また、本発明の一局面に従う電源装置は、上述の不均衡判定回路と、前記複数の蓄電体と、前記複数の蓄電体を、それぞれ放電させる放電部と、前記不均衡判定部によって、前記不均衡が生じていると判定されたとき、前記電圧検出部により検出される端子電圧が、それぞれ予め設定された目標電圧以下になるまで、前記放電部によって前記各蓄電体を放電させる強制放電制御部とを備える。
　この構成によれば、各蓄電体の蓄電量の不均衡が上述の不均衡判定回路によって検出されると、放電部によって、各蓄電体の端子電圧がそれぞれ目標電圧以下になるまで放電されて、不均衡が低減される。
　本発明に係る不均衡判定回路、これを用いた電源装置、及び不均衡判定方法は、携帯型パーソナルコンピュータやデジタルカメラ、携帯電話機等の電子機器、電気自動車やハイブリッドカー等の車両、太陽電池や発電装置と二次電池とを組み合わされた電源システム等の電池搭載装置、システム等において、好適に利用することができる。

Claims (14)

  1. 　複数の蓄電体における端子電圧をそれぞれ検出する電圧検出部と、
    　前記各蓄電体に充電電流が供給されたことにより、前記各蓄電体の端子電圧に分極が生じている期間中に、前記電圧検出部によって検出された各蓄電体の端子電圧を、当該各蓄電体にそれぞれ対応する複数の第１端子電圧として取得する第１端子電圧取得部と、
    　前記第１端子電圧取得部によって前記複数の第１端子電圧が取得された後の充電の停止期間中において前記電圧検出部によって検出された各蓄電体の端子電圧を、当該各蓄電体にそれぞれ対応する複数の第２端子電圧として取得する第２端子電圧取得部と、
    　前記第１端子電圧取得部により取得された複数の第１端子電圧と前記第２端子電圧取得部により取得された複数の第２端子電圧とに基づいて、当該各第１端子電圧と各第２端子電圧との間での各蓄電体に対応する値毎の差を、それぞれ前記各蓄電体に対応する電圧変化量として算出する電圧変化量算出部と、
    　前記電圧変化量算出部によって算出された各電圧変化量の相互間における差のうち、少なくとも一つが予め設定された判定閾値を超えたとき、前記複数の蓄電体における蓄電量の不均衡が生じていると判定する不均衡判定部と
    　を備えることを特徴とする不均衡判定回路。
  2. 　前記第１端子電圧取得部は、
    　前記分極が生じている期間として、前記各蓄電体が充電されている充電期間を用いること
    　を特徴とする請求項１記載の不均衡判定回路。
  3. 　前記第１端子電圧取得部は、
    　前記複数の蓄電体を、充電する充電部に、前記充電の実行を要求することにより前記充電を実行させ、
    　前記第２端子電圧取得部は、
    　前記充電部に、前記充電の停止を要求することにより前記充電を停止させること
    　を特徴とする請求項１又は２記載の不均衡判定回路。
  4. 　前記第１端子電圧取得部は、
    　前記分極が生じている期間における、前記充電電流による充電が停止した直後のタイミングで、前記複数の第１端子電圧を取得すること
    　を特徴とする請求項１記載の不均衡判定回路。
  5. 　前記第１端子電圧取得部は、
    　前記充電電流による充電が停止した後、まだ分極が残留している期間として予め設定された分極残留期間中に、前記複数の第１端子電圧を取得すること
    　を特徴とする請求項１記載の不均衡判定回路。
  6. 　前記第２端子電圧取得部は、
    　前記第１端子電圧取得部によって前記第１端子電圧が取得された後に、前記充電の停止状態が予め設定された設定時間継続した後、前記第２端子電圧を取得すること
    　を特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の不均衡判定回路。
  7. 　前記第１端子電圧取得部は、
    　前記分極が生じている期間中において前記電圧検出部によって検出された各端子電圧が、予め設定された基準電圧を超えた場合に、前記複数の第１端子電圧を取得すること
    　を特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の不均衡判定回路。
  8. 　前記電圧検出部は、
    　前記各蓄電体の端子電圧を検出する複数の電圧測定部を備えること
    　を特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の不均衡判定回路。
  9. 　前記電圧検出部は、
    　前記各蓄電体の端子電圧を検出する一つの電圧測定部と、
    　前記電圧測定部と前記各蓄電体との接続関係を切り換えて、前記電圧測定部により前記各蓄電体の端子電圧をそれぞれ検出させる切換部とを備えること
    　を特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の不均衡判定回路。
  10. 　前記複数の蓄電体は、
    　充電を停止してから所定時間経過するまでの端子電圧の低下量が、蓄電量が増大するほど大きくなるものであること
    　を特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の不均衡判定回路。
  11. 　前記蓄電体は、
    　正極活物質として、オリビン系リチウム複合リン酸塩を用いたリチウムイオン二次電池であること
    　を特徴とする請求項１０記載の不均衡判定回路。
  12. 　前記正極活物質は、
    　ＬｉＸＡＹＢＺＰＯ４
    （Ａは、Ｍｅ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕのうち少なくとも一種、
    　Ｂは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂのうち少なくとも一種、０＜Ｘ≦１、０．９≦Ｙ≦１、０≦Ｚ≦０．１）であること
    　を特徴とする請求項１１記載の不均衡判定回路。
  13. 　請求項１～１２のいずれか１項に記載の不均衡判定回路と、
    　前記複数の蓄電体と、
    　前記複数の蓄電体を、それぞれ放電させる放電部と、
    　前記不均衡判定部によって、前記不均衡が生じていると判定されたとき、前記電圧検出部により検出される端子電圧が、それぞれ予め設定された目標電圧以下になるまで、前記放電部によって前記各蓄電体を放電させる強制放電制御部と
    　を備えることを特徴とする電源装置。
  14. 　前記各蓄電体に充電電流が供給されたことにより、前記各蓄電体の端子電圧に分極が生じている期間中に、検出された各蓄電体の端子電圧を当該各蓄電体にそれぞれ対応する複数の第１端子電圧として取得する第１端子電圧取得工程と、
    　前記第１端子電圧取得工程において前記複数の第１端子電圧が取得された後の充電の停止期間中において検出された各蓄電体の端子電圧を、当該各蓄電体にそれぞれ対応する複数の第２端子電圧として取得する第２端子電圧取得工程と、
    　前記複数の第１端子電圧と前記複数の第２端子電圧とに基づいて、当該各第１端子電圧と各第２端子電圧との間での各蓄電体に対応する値毎の差を、それぞれ前記各蓄電体に対応する電圧変化量として算出する電圧変化量算出工程と、
    　前記算出された各電圧変化量の相互間における差のうち、少なくとも一つが予め設定された判定閾値を超えたとき、前記複数の蓄電体における蓄電量の不均衡が生じていると判定する不均衡判定工程と
    　を備えることを特徴とする不均衡判定方法。
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