CN102082453A - 均衡装置、有它的蓄电池***、电动车辆及均衡处理程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可以将多个蓄电池元件的充电状态高精度收敛的均衡装置、有它的蓄电池***、电动车辆及均衡处理程序。周期性地检测各蓄电池元件的SOC，确定SOCmin及SOCmax。并且，具有比SOCmin+α更大的SOC的蓄电池元件被选择性地进行放电。其后，若经过了预先设定的均衡处理时间T，则所有蓄电池元件的放电都被停止。均衡处理时间T是基于放电时的蓄电池元件的SOC变化率和非放电时的蓄电池元件的SOC的变化率，以使具有SOCmin的蓄电池元件的SOC和其他蓄电池元件的SOC的大小关系不倒置的方式进行设定的。

Description

均衡装置、有它的蓄电池***、电动车辆及均衡处理程序

技术领域

本发明涉及一种均衡装置、具备该装置的蓄电池***、电动车辆及均衡处理程序。

背景技术

作为电动汽车等的移动体的驱动源，用到可以充放电的蓄电池组件。这样的蓄电池组件，例如具有多个蓄电池元件(单电池)串联连接的构成。

近年，作为多个蓄电池元件开发出了采用锂离子电池的蓄电池组件。和镍氢电池相比，在锂离子电池中因过充电以及过放电容易产生特性恶化。

另外，在多个蓄电池元件中，充放电特性存在偏差。因此，为了防止各蓄电池元件的过充电以及过放电，最好是对各蓄电池元件的充放电进行各自控制。

因此，就提出了一种如下的方法，检测多个蓄电池元件的剩余容量(任意状态下蓄电池元件所蓄积的电荷量)，基于检测出的剩余容量对各蓄电池元件的剩余容量进行均衡(例如，参照专利文献1)。

专利文献1中所记载的电池组件，具备蓄电池块(组电池)、电压测量电路、微型电子计算机(以下，简记为微机。)、多个旁路电阻及多个场效应晶体管(FET)。

蓄电池块由串联连接的多个蓄电池元件构成。各旁路电阻及各FET与各蓄电池元件并联连接。电压测量电路与多个蓄电池元件连接，取得多个蓄电池元件的开路电压值。微机与电压测量电路及多个FET连接。

在该电池组件中，在对多个蓄电池元件的剩余容量进行均衡时，基于由电压测量电路所取得的多个蓄电池元件的开路电压值，计算出各蓄电池元件的剩余容量的调整量，并计算出各蓄电池元件的剩余容量的调整时间。此时，在微机中，存储有多个蓄电池元件中需要调整的蓄电池元件(调整对象蓄电池元件)的识别号码及调整时间。

在规定的定时，与各调整对象蓄电池元件连接的FET同时从断开状态切换到接通状态。由此，通过与各调整对象蓄电池元件并联连接的FET在所计算出的调整时间中被维持在接通状态，从而电流流经旁路电阻。由此，进行各调整对象蓄电池元件的放电，均衡多个蓄电池元件的剩余容量。

【专利文献1】日本特开2003-284253号公报

但是，在专利文献1的电池组件中，很难将多个蓄电池元件的剩余容量高精度地收敛在适当的范围内。因此，不能充分地防止各蓄电池元件的过充电以及过放电。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够高精度地收敛多个蓄电池元件的充电状态的均衡装置、具备它的蓄电池***、电动车辆及均衡处理程序。

本发明所涉及的均衡装置，对多个蓄电池元件的充电状态进行均衡处理，该均衡装置具备：检测部，检测多个蓄电池元件的充电状态；计算部，基于由检测部检测的充电状态来计算均衡处理时间；和均衡处理部，基于由检测部所检测的充电状态，以使多个蓄电池元件中第2蓄电池元件的充电状态接近第1蓄电池元件的充电状态的方式，让第2蓄电池元件的充电状态在由计算部计算出的均衡处理时间内进行变化；其中，计算部，基于由检测部检测的充电状态来计算在均衡处理时的第1蓄电池元件的充电状态的变化率以及第2蓄电池元件的充电状态的变化率，基于计算出的变化率以使第1蓄电池元件的充电状态和第2蓄电池元件的充电状态的大小关系不倒置的方式计算均衡处理时间。

在该均衡装置中，由检测部检测多个蓄电池元件的充电状态，基于所检测出的充电状态，由计算部计算均衡处理时间。另外，基于所检测出的充电状态，通过均衡处理部让第2蓄电池元件的充电状态在由计算部计算出的均衡处理时间内进行变化，从而第2蓄电池元件的充电状态接近第1蓄电池元件的充电状态。

在这种情况下，基于所检测出的充电状态，计算出在均衡处理时的第1蓄电池元件的充电状态的变化率及第2蓄电池元件的充电状态的变化率。基于所计算出的变化率，以使第1蓄电池元件的充电状态和第2蓄电池元件的充电状态的大小关系不倒置的方式，计算均衡处理时间。据此，可以将多个蓄电池元件的充电状态高精度地收敛在适当的范围内。因此，可将多个蓄电池元件的充电状态适当地进行均衡。

本发明所涉及的均衡装置，对多个蓄电池元件的充电状态进行均衡处理，该均衡装置具备：检测部，检测多个蓄电池元件的充电状态；存储部，存储预先设定的均衡处理时间；和均衡处理部，基于由检测部检测的充电状态，以使多个蓄电池元件中第2蓄电池元件的充电状态接近第1蓄电池元件的充电状态的方式，让第2蓄电池元件的充电状态在由存储部存储的均衡处理时间内进行变化；其中，均衡处理时间是基于在均衡处理时的第1蓄电池元件的充电状态的变化率以及第2蓄电池元件的充电状态的变化率进行设定的，以使第1蓄电池元件的充电状态和第2蓄电池元件的充电状态的大小关系不倒置。

在该均衡装置中，预先设定的均衡处理时间存储在存储部中。另外，由检测部检测出多个蓄电池元件的充电状态，并基于所检测出的充电状态，通过均衡处理部让第2蓄电池元件的充电状态在存储部所存储的均衡处理时间内进行变化，从而第2蓄电池元件的充电状态接近第1蓄电池元件的充电状态。

在这种情况下，基于在均衡处理时的第1蓄电池元件的充电状态的变化率及第2蓄电池元件的充电状态的变化率，设定均衡处理时间，以使第1蓄电池元件的充电状态和第2蓄电池元件的充电状态的大小关系不倒置。据此，可将多个蓄电池元件的充电状态高精度地收敛在适当的范围内。因此，可将多个蓄电池元件的充电状态适当地进行均衡。

也可：规定值α是基于在均衡处理时的第1蓄电池元件的充电状态的变化率及第2蓄电池元件的充电状态的变化率进行设定的，均衡处理部对第1蓄电池元件的充电状态和第2蓄电池元件的充电状态进行比较，在第1蓄电池元件的充电状态和第2的蓄电池元件的充电状态的差比规定值α大的情况下，让第2蓄电池元件的充电状态在均衡处理时间内进行变化。

在这种情况下，在第1蓄电池元件的充电状态和第2蓄电池元件的充电状态的差比规定值α大的情况下，第2蓄电池元件的充电状态接近第1蓄电池元件的充电状态。因此，通过基于第1蓄电池元件的充电状态的变化率及第2蓄电池元件的充电状态的变化率适当地设定规定值α，从而可高效且高精度地将多个蓄电池元件的充电状态收敛在适当的范围内。

也可：均衡处理是让第2蓄电池元件进行放电的处理，具有成为基准的充电状态的蓄电池元件作为所述第1蓄电池元件被检测，均衡处理时间是，在将第2蓄电池元件放电时的充电状态的变化率设为D1、将第1蓄电池元件非放电时的充电状态的变化率设为D2、将放电时间设为T的情况下，按照满足T≤α/|D1-D2|而设定的放电的时间T。

在这种情况下，比较具有成为基准的充电状态的第1蓄电池元件的充电状态和第2蓄电池元件的充电状态，在其差比α大的情况下，第2蓄电池元件被放电。据此，第2蓄电池元件的充电状态接近第1蓄电池元件的充电状态。

在这里，因为第1蓄电池元件的充电状态和第2蓄电池元件的充电状态的差的变化量为T×|D1-D2|，故通过满足T≤α/|D1-D2|，从而第1蓄电池元件的充电状态和第2蓄电池元件的充电状态的差的变化量变得比α小。因此，不会发生第1蓄电池元件的充电状态和第2蓄电池元件的充电状态的大小关系倒置。因此，可将多个蓄电池元件的充电状态高精度地收敛到适当的范围内。

也可：均衡处理是让第2蓄电池元件进行放电的处理，具有成为基准的充电状态的蓄电池元件作为所述第1蓄电池元件被检测，均衡处理部包括：能以让多个蓄电池元件选择性放电的方式进行切换的放电电路、和进行放电电路切换的控制部，控制部基于由检测部检测的充电状态以让第2蓄电池元件进行放电且不让第1蓄电池元件进行放电的方式进行放电电路的切换的动作状态之后，过渡到不进行放电电路切换的休止状态，均衡处理时间是在将动作状态的时间设为Ta、将动作状态中的控制部的消耗电流设为a、将休止状态中的控制部的消耗电流设为b、将动作状态及休止状态中的控制部的平均电流消耗量的最大容许量设为β的情况下，按照满足Ta×(a-β)/(β-b)≤T而设定的所述放电的时间T。

在这种情况下，通过满足Ta×(a-β)/(β-b)≤T，从而在动作状态及休止状态中的控制部的每单位时间的平均消耗电流变得比容许值β小。据此，可由控制部防止过剩的电流消耗。

充电状态可以是充电率、剩余容量、电压、放电深度、电流累计值及蓄电量差中的任意一项。作为充电状态，即使在使用了充电率、剩余容量、电压、放电深度、电流累计值及蓄电量差中的任意一项的情况下，可对多个蓄电池元件的剩余容量进行均衡。

本发明所涉及的蓄电池***，具备串联连接的多个蓄电池元件和上述发明所涉及的均衡装置。

在该蓄电池***中，通过上述发明所涉及的均衡装置对多个蓄电池元件的充电状态进行均衡。据此，可将多个蓄电池元件的充电状态高精度地收敛。因此，可以将多个蓄电池元件的充电状态恰当地均衡。其结果，提升了蓄电池***的特性。

本发明所涉及的电动车辆具备：多个蓄电池元件、上述发明所涉及的均衡装置、由多个蓄电池元件的电力进行驱动的电动机、由电动机的旋转力进行旋转的驱动轮。

在该电动车辆中，由来自多个蓄电池元件的电力驱动电动机。通过由该电动机的旋转力引起的驱动轮的旋转，从而电动车辆移动了。

由上述发明所涉及的均衡装置对多个蓄电池元件的充电状态进行均衡。据此，可将多个蓄电池元件的充电状态高精度地收敛。因此，就可将多个蓄电池元件的充电状态恰当地均衡。其结果，可防止各蓄电池元件的过放电及过充电，也可提升电动车辆的行驶性能。

本发明所涉及的均衡处理程序，能由具备均衡装置的计算机执行，该均衡装置对多个蓄电池元件的充电状态进行均衡处理，其中，使计算机执行以下处理：取得多个蓄电池元件的充电状态的处理；取得均衡处理时间的处理；和用于基于所取得出的充电状态，以使多个蓄电池元件中第2蓄电池元件的充电状态接近第1蓄电池元件的充电状态的方式，让第2蓄电池元件的充电状态在取得出的均衡处理时间内进行变化的处理，其中，均衡处理时间，基于第1蓄电池元件的充电状态的变化率及第2蓄电池元件的充电状态的变化率，按照第1蓄电池元件的充电状态和第2蓄电池元件的充电状态的大小关系不倒置的方式进行计算或设定。

在该均衡处理程序中，取得多个蓄电池元件的充电状态及均衡处理时间。基于所取得出的充电状态计算均衡处理时间，通过让第2蓄电池元件的充电状态在所取得出的均衡处理时间内进行变化，从而第2蓄电池元件的充电状态接近第1蓄电池元件的充电状态。

在这种情况下，基于在均衡处理时的第1蓄电池元件的充电状态的变化率及第2蓄电池元件的充电状态的变化率，按照第1蓄电池元件的充电状态和第2蓄电池元件的充电状态的大小关系不倒置的方式，计算或设定均衡处理时间。据此，可将多个蓄电池元件的充电状态高精度地收敛到适当的范围内。因此，可将多个蓄电池元件的充电状态恰当地均衡。

取得均衡处理时间的处理也可包括：基于取得出的充电状态来计算在均衡处理时的第1蓄电池元件的充电状态的变化率及第2蓄电池元件的充电状态的变化率的处理；和基于计算出的变化率按照第1蓄电池元件的充电状态和第2蓄电池元件的充电状态的大小关系不倒置的方式计算均衡处理时间的处理。

另外，取得均衡处理时间的处理也可包括读取预先存储的均衡处理时间的处理。

用于对多个蓄电池元件的充电状态进行均衡处理的均衡处理方法，具有：检测多个蓄电池元件的充电状态的步骤；取得均衡处理时间的步骤；和基于所检测出的充电状态以使多个蓄电池元件中第2蓄电池元件的充电状态接近第1蓄电池元件的充电状态的方式，让第2蓄电池元件的充电状态在取得出的均衡处理时间内进行变化的步骤，其中，均衡处理时间，基于第1蓄电池元件的充电状态的变化率及第2蓄电池元件的充电状态的变化率，按照第1蓄电池元件的充电状态和第2蓄电池元件的充电状态的大小关系不倒置的方式进行计算或设定。

在该均衡处理方法中，检测多个蓄电池元件的充电状态，取得均衡处理时间。基于所检测出的充电状态，通过让第2蓄电池元件的充电状态在取得出的均衡处理时间内进行变化，从而第2蓄电池元件的充电状态接近第1蓄电池元件的充电状态。

在这种情况下，基于在均衡处理时的第1蓄电池元件的充电状态的变化率及第2蓄电池元件的充电状态的变化率，按照第1蓄电池元件的充电状态和第2蓄电池元件的充电状态的大小关系不倒置的方式计算或设定均衡处理时间。据此，可将多个蓄电池元件的充电状态高精度地收敛在适当的范围内。因此，可将多个蓄电池元件的充电状态恰当地均衡。

取得均衡处理时间的步骤也可包括：基于检测出的充电状态来计算在均衡处理时的第1蓄电池元件的充电状态的变化率及第2蓄电池元件的充电状态的变化率的步骤；和基于计算出的变化率以使第1蓄电池元件的充电状态和第2蓄电池元件的充电状态的大小关系不倒置的方式计算均衡处理时间的步骤。

另外，取得均衡处理时间的步骤也可包括读取预先存储的均衡处理时间的步骤。

【发明效果】

根据本发明，可将多个蓄电池元件的充电状态高精度地收敛到适当的范围内。

附图说明

图1是表示具备第1实施方式所涉及的均衡装置的蓄电池***的构成的框图。

图2是表示图1均衡装置的基本构成的框图。

图3是表示在均衡处理时的各蓄电池元件的SOC的变化以及由蓄电池ECU引起的消耗电流的变化的图。

图4是用于说明均衡处理时间比较长的情况下的问题点的图。

图5是用于说明均衡处理时间比较短的情况下的问题点的图。

图6是通过蓄电池ECU进行的均衡处理的流程图。

图7是通过蓄电池ECU进行的均衡处理的流程图。

图8是表示根据充电进行均衡处理情况下的各蓄电池元件的SOC的变化的图。

图9是表示电动汽车构成的框图。

【符号说明】

10 蓄电池元件

11 汇流条

20 检测单元

20a 多路复用器

20b 模拟/数字转换器

20c 差动放大器

30 绝缘部

40 放电单元

52 导体线

100 蓄电池组件

101 蓄电池ECU

104 总线

110 辅助蓄电池

200 均衡装置

300 主控制部

301 起动指示部

500 蓄电池***

501 电源线

560 通信线

600 电动汽车

601 电力转换部

602 电动机

603 驱动轮

604 加速器装置

604a 加速器踏板

604b 加速器检测部

605 制动器装置

605a 制动器踏板

605b 制动器检测部

606 转速传感器

R 电阻

SW 开关元件

SC 串联电路

具体实施方式

以下，关于本发明实施方式所涉及的均衡装置、蓄电池***、车辆以及均衡处理程序参照附图进行说明。而且，本实施方式所涉及的均衡装置，作为搭载于以电力为驱动源的电动车辆上的蓄电池***的构成要素的一部分来使用，对多个蓄电池元件的充电状态进行均衡。此外，在电动车辆中，包括混合动力电动车辆、蓄电池电动车辆及***式混合动力电动车辆等。而且，在本实施方式中，电动车辆是混合动力电动车辆。

在以下说明中，将满充电状态下蓄电池元件所蓄积的电荷量称为满充电容量。另外，将任意状态下蓄电池元件所蓄积的电荷量称为剩余容量。并且，将剩余容量相对于蓄电池满充电容量的比率称为SOC(充电率)。在本实施方式中，作为蓄电池元件充电状态的一例，采用蓄电池元件的SOC。

(1)蓄电池***的构成

图1是表示具备第1实施方式所涉及的均衡装置的蓄电池***的构成的框图。在本实施方式中，蓄电池***500包括多个蓄电池组件100(在图1的示例中为4个)及蓄电池电子控制单元(以下，称为蓄电池ECU。)101，经由总线104连接于电动车辆的主控制部300。

主控制部300例如由中央运算处理装置(CPU)及存储器、或者微型电子计算机组成，控制蓄电池***500及电动车辆上具备的电动机等。而且，该电动机在电动车辆行驶时产生推进力。

主控制部300连接着起动指示部301。起动指示部301包含指示电动车辆起动的开始键。一旦用户接通开始键，则主控制部300就控制蓄电池***500，以使可对上述电动机供给电力。据此，电动车辆就可行驶。

蓄电池***500的多个蓄电池组件100，通过电源线501相互连接。各蓄电池组件100具有：多个(在图1的示例中为18个)蓄电池元件10、检测单元20以及放电单元40。

在各蓄电池组件100中，多个蓄电池元件10通过多个汇流条11串联连接。各蓄电池元件10是二次电池。在本例中，作为二次电池使用的是锂离子电池。

配置在两端部的蓄电池元件10，经由汇流条11与电源线501连接。据此，在蓄电池***500中，多个蓄电池组件100的所有蓄电池元件10均串联连接。从蓄电池***500所引出的电源线501，被连接到电动车辆的电动机等负荷。

多个蓄电池元件10，经由放电单元40与检测单元20连接。检测单元20，由通信线560通过绝缘部30与蓄电池ECU101连接。

检测单元20检测多个蓄电池元件10的充电状态，提供给蓄电池ECU101。检测单元20也可以将所检测出的多个蓄电池元件10的充电状态作为数字值提供给蓄电池ECU101。另外，检测单元20也可以将所检测出的多个蓄电池元件10的充电状态复用(multiplexer)后提供给蓄电池ECU101。

在本实施方式中，检测单元20将多个蓄电池元件10的端子电压作为充电状态进行检测，提供给蓄电池ECU101。放电单元40通过蓄电池ECU101进行控制，用于使多个蓄电池元件10进行放电。关于检测单元20以及放电单元40的具体例，以后叙述。

在图1的蓄电池***500中，由检测单元20、绝缘部30、放电单元40及蓄电池ECU101构成了均衡装置200。

均衡装置200的蓄电池ECU101，连接着电动车辆的辅助蓄电池110。辅助蓄电池110作为蓄电池ECU101的电源使用。而且，在本实施方式中，辅助蓄电池110为铅蓄电池。另一方面，被串联连接的多个蓄电池元件10，作为检测单元20及放电单元40的电源使用。在蓄电池ECU101和检测单元20之间，通过绝缘部30进行通信。据此，通过辅助蓄电池110进行动作的蓄电池ECU101和通过多个蓄电池元件10进行动作的检测单元20及放电单元40，通过绝缘部30既可以电绝缘的方式连接又可以可通信的方式进行连接。其结果，可以实现蓄电池ECU101和检测单元20及放电单元40各自独立、稳定地进行动作。而且，在绝缘部30中，例如可以使用数字隔离器或者光电耦合器等绝缘元件。

蓄电池ECU101经由总线104与主控制部300连接。如上述，在蓄电池ECU101中，由检测单元20提供多个蓄电池元件10的端子电压。据此，蓄电池ECU101检测各蓄电池组件100的剩余容量(多个蓄电池元件10的剩余容量)，并将检测结果提供给主控制部300。

在起动指示部301的开始键被接通的情况下，主控制部300基于从蓄电池ECU101所提供的剩余容量来控制电动车辆的动力(例如，电动机的转速)。另外，若各蓄电池组件100的剩余容量变少，则主控制部300控制电源线501所连接的未图示出的发电装置，对各蓄电池组件100(多个蓄电池元件10)进行充电。

而且，在本实施方式中，发电装置例如是上述电源线501所连接的上述电动机。在这种情况下，在电动车辆加速时，电动机将蓄电池***500所供给的电力转换为用于驱动未图示出的驱动轮的动力，在电动车辆减速时，电动机产生再生电力。通过该再生电力，各蓄电池组件100被充电。

在起动指示部301的开始键被断开的情况下，主控制部300控制蓄电池ECU101，以进行多个蓄电池元件10的均衡处理。在该均衡处理时，蓄电池ECU101检测辅助蓄电池110的消耗电流。均衡处理的详细内容以后叙述。

图2是表示图1的均衡装置200的具体的构成例的框图。在图2的例子中，检测单元20包括：多路复用器(multiplexer)20a、A/D(模拟/数字)转换器20b以及多个差动放大器20c。另外，放电单元40包括由电阻R以及开关元件SW组成的多个串联电路SC。

检测单元20的多个差动放大器20c，分别与多个蓄电池元件10相对应。各差动放大器20c具有2个输入端子及输出端子。各差动放大器20c的2个输入端子，经由导体线52与夹持所对应的蓄电池元件10所邻接的2个汇流条电连接。各差动放大器20c，差分放大2个输入端子所输入的电压，从输出端子输出被放大后的电压。

多个差动放大器20c的输出电压，被提供给多路复用器20a。多路复用器20a，将多个差动放大器20c的输出电压依次输出到A/D转换器20b。A/D转换器20b，将多路复用器20a的输出电压转换为数字值，将被转换后的数字值作为端子电压通过绝缘部30提供给蓄电池ECU101。这样，多个蓄电池元件10的端子电压被A/D转换器20b依次提供给了蓄电池ECU101。

放电单元40的多个串联电路SC，也分别与多个蓄电池元件10相对应。各串联电路SC，经由导体线52与夹持所对应的蓄电池元件10所邻接的2个汇流条11电连接。开关元件SW的接通及断开，通过绝缘部30由蓄电池ECU101进行控制。

蓄电池ECU101包括：中央运算处理装置(CPU)、计时器101a以及存储器101b。而且，蓄电池ECU101也可以包括微型电子计算机，以替代CPU及存储器101b。计时器101a用于测量后述的起动时间。在存储器101b中，存储着用于进行后述均衡处理的均衡处理程序，还存储着均衡处理所用到的各种信息。

如上述，在起动指示部301的开始键被断开的情况下，蓄电池ECU101的CPU通过执行存储器101b所存储的均衡处理程序，来进行多个蓄电池元件10的均衡处理。

(2)在均衡处理时的各蓄电池元件的SOC的变化以及由蓄电池ECU引起的消耗电流的变化

下面，对根据蓄电池ECU101进行的均衡处理进行具体说明。

图3是表示在均衡处理时的各蓄电池元件10的SOC的变化及由蓄电池ECU101引起的消耗电流的变化的图。在图3的上段，纵轴表示各蓄电池元件10的SOC，横轴表示时间。在图3的下段，纵轴表示由蓄电池ECU101引起的消耗电流，横轴表示时间。

而且，在图3中示出5个蓄电池元件10的SOC的变化。以下，将在图3中所表示的5个蓄电池元件10称为蓄电池元件10A、10B、10C、10D、10E。在本例中，蓄电池元件10A是第1蓄电池元件的例子，蓄电池元件10B～10E是第2蓄电池元件的例子。而且，第1蓄电池元件是具有成为基准的充电状态的元件。

在本实施方式中，多个蓄电池元件10所对应的开关元件SW进行周期性切换，以使多个蓄电池元件10的SOC中最大的SOC(以下，称为SOCmax)和最小的SOC(以下，称为SOCmin)的差在预先设定的规定值X以下。在这种情况下，SOCmin是成为基准的充电状态的例子，具有SOCmin的蓄电池元件10作为第1蓄电池元件被检测。

具体地说，周期性检测各蓄电池元件10的SOC，来确定SOCmin及SOCmax。并且，具有比SOCmin加上预先设定的规定值α后的值(SOCmin+α)更大的SOC的蓄电池元件10所对应的开关元件SW被接通。另一方面，具有SOCmin+α以下的SOC的蓄电池元件10所对应的开关元件SW被断开。

在图3的例子中，在时刻t0，所有的蓄电池元件10A～10E所对应的开关元件SW都被断开。在从时刻t0经过规定的处理时间Ta到时刻t1的期间内，蓄电池元件10E的SOC为SOCmax，蓄电池元件10A的SOC为SOCmin。蓄电池元件10E的SOC和蓄电池元件10A的SOC的差，比规定值X大。另外，蓄电池元件10C～10E的SOC也比SOCmin+α大，蓄电池元件10A、10B的SOC在SOCmin+α以下。

在这种情况下，在时刻t1，蓄电池元件10C～10E所对应的开关元件SW被接通。据此，被充电到蓄电池元件10C～10E中的电荷通过电阻R被放电，蓄电池元件10C～10E的SOC慢慢变小。另一方面，被充电到蓄电池元件10A、10B中的电荷，被检测单元20及放电单元40所消耗。据此，蓄电池元件10A、10B的SOC也慢慢变小。

蓄电池元件10C～10E的SOC的变化率，比蓄电池元件10A、10B的SOC的变化率更大。在这里，所谓SOC的变化率，是指每单位时间SOC的变化量。因此，蓄电池元件10C～10E的SOC，接近蓄电池元件10A的SOC。

接着，在从时刻t1经过了预先设定的均衡处理时间T到时刻t2的期间内，蓄电池元件10C～10E所对应的开关元件SW被断开。在从时刻t2经过规定的处理时间Ta到时刻t3的期间内，蓄电池元件10A的SOC(SOCmin)和蓄电池元件10E的SOC(SOCmax)的差，比规定值X大。另外，蓄电池元件10D、10E的SOC也比SOCmin+α大，蓄电池元件10A～10C的SOC在SOCmin+α以下。

在这种情况下，在时刻t3，蓄电池元件10D、10E所对应的开关元件SW被接通。据此，蓄电池元件10D、10E的SOC，接近蓄电池元件10A的SOC(SOCmin)。

接着，从时刻t3经过了预先设定的均衡处理时间T到时刻t4的期间内，蓄电池元件10D、10E所对应的开关元件SW被断开。在从时刻t4经过规定的处理时间Ta到时刻t5的期间内，蓄电池元件10A的SOC(SOCmin)和蓄电池元件10E的SOC(SOCmax)的差，比规定值X大。另外，蓄电池元件10E的SOC也比SOCmin+α大，蓄电池元件10A～10D的SOC在SOCmin+α以下。

在这种情况下，在时刻t5，蓄电池元件10E所对应的开关元件SW被接通。据此，蓄电池元件10E的SOC，接近蓄电池元件10A的SOC(SOCmin)。

接着，从时刻t5经过了预先设定的均衡处理时间T到时刻t6的期间内，蓄电池元件10E所对应的开关元件SW被断开。在从时刻t6经过规定的处理时间Ta到时刻t7的期间内，蓄电池元件10A的SOC(SOCmin)和蓄电池元件10E的SOC(SOCmax)的差，在规定值X以下。据此，均衡处理终止。

像这样，通过进行均衡处理，所有的蓄电池元件10的SOC的差收敛在规定值X的范围内。据此，在通过电源线501进行多个蓄电池元件10的充电及放电的情况下，可防止发生过充电及过放电。其结果，可以防止各蓄电池元件10的恶化。

而且，在本例中，从时刻t0到时刻t1的期间、从时刻t2到时刻t3的期间、从时刻t4到时刻t5的期间、以及从时刻t6到时刻t7的期间，蓄电池ECU101为动作状态。在动作状态中，蓄电池ECU101按照后述均衡处理程序执行动作。

另一方面，从时刻t1到时刻t2的期间、从时刻t3到时刻t4的期间、以及从时刻t5到时刻t6的期间，蓄电池ECU101过渡为休止状态。在休止状态中，蓄电池ECU101维持开关元件SW的状态、不执行切换等控制动作。据此，如图3下段所示，在动作状态中的蓄电池ECU101的消耗电流a，变得比在休止状态中的蓄电池ECU101的消耗电流b要大。

(3)均衡处理时间

为了高效地进行均衡处理，有必要恰当地设定上述均衡处理时间T。在这里，对没有恰当地设定均衡处理时间T的情况下的问题点进行说明。图4是用于说明均衡处理时间T比较长情况下的问题点的图，图5是用于说明均衡处理时间T比较短的情况下的问题点的图。在图4及图5的上段，纵轴表示各蓄电池元件10的SOC，横轴表示时间。在图4及图5的下段，纵轴表示由蓄电池ECU101引起的消耗电流，横轴表示时间。另外，在图4及图5中，示出蓄电池元件10A、10B、10C的SOC的变化。

在图4的例子中，在从时刻t0到时刻t1的处理时间Ta的期间内，蓄电池元件10C的SOC为SOCmax，蓄电池元件10A的SOC为SOCmin。蓄电池元件10C的SOC和蓄电池元件10A的SOC的差，比规定值X大。另外，蓄电池元件10B、10C的SOC也比SOCmin+α大。因此，在时刻t1，蓄电池元件10B、10C所对应的开关元件SW被接通。其后，在从时刻t1经过均衡处理时间T到时刻t21的期间内，蓄电池元件10B、10C所对应的开关元件SW被断开。

在这种情况下，由于均衡处理时间T长，故蓄电池元件10B的SOC和蓄电池元件10A的SOC的大小关系倒置。也就是说，具有SOCmin的蓄电池元件10从蓄电池元件10A被替换为蓄电池元件10B。像这样，若具有SOCmin的蓄电池元件10进行了替换，则不能将多个蓄电池元件10的SOC高精度地收敛在适当的范围内。据此，不能将多个蓄电池元件10的SOC恰当地进行均衡。

图5的例子和图4的例子的不同点在于，在时刻t1，蓄电池元件10B、10C所对应的开关元件SW被接通后，每当经过均衡处理时间T，所有的蓄电池元件10所对应的开关元件SW就被断开，每当经过处理时间Ta，比SOCmin+α更大的SOC的蓄电池元件10所对应的开关元件SW就被接通。

在这种情况下，由于均衡处理时间T短，故蓄电池ECU101过渡到动作状态的频率就变高，由蓄电池ECU101引起的消耗电流就增大。

因此，在本实施方式中，为了既能抑制消耗电流又能恰当地对多个蓄电池元件10的SOC进行均衡，就要恰当地设定均衡处理时间T。以下，对均衡处理时间T的设定方法进行详细地说明。

(4)均衡处理时间的计算方法

(4-1)均衡处理时间T的下限值

为了维持辅助蓄电池110(图1)的特性，在均衡处理时的由蓄电池ECU101引起的每单位时间的平均消耗电流最好是在一定的容许值以下。

在将动作状态中的蓄电池ECU101的消耗电流设为a、将休止状态中的蓄电池ECU101的消耗电流设为b的情况下，由蓄电池ECU101引起的每单位时间的平均消耗电流为(a×Ta+b×T)/(Ta+T)。因此，在将平均消耗电流的容许值设为β的情况下，最好是满足下式(1)。

{a×Ta+b×T}/(ta+T)≤β...(1)

因a＞β＞b，故可由式(1)导出下式(2)。

T≥Ta×(a-β)/(β-b)....(2)

如后述，在本实施方式中，通过蓄电池ECU101检测出消耗电流a及处理时间Ta。另外，消耗电流b预先测定并存储到存储器101b。另外，容许值β通过辅助蓄电池110的容量等预先确定，并存储到存储器101b。因此，使用所检测出的消耗电流a及处理时间Ta、以及存储器101b所存储的消耗电流b及容许值β，通过式(2)，求出均衡处理时间T的下限值(以下，称为下限值Tmin)。

(4-2)SOCmax-SOCmin的容许上限值

在通过电源线501进行多个蓄电池元件10的充电或者放电的情况下，多个蓄电池元件10的剩余容量的变化量是相同的。因此，在多个蓄电池元件10的剩余容量存在偏差的情况下，为了防止各蓄电池元件10的过充电，有必要在具有SOCmax的蓄电池元件10(以下，称为最大容量元件10)的剩余容量达到了满充电容量的时刻停止充电。另外，为了防止各蓄电池元件10的过放电，有必要在具有SOCmin的蓄电池元件10(以下，称为最小容量元件10)的剩余容量达到了规定的下限值的时刻停止放电。

因此，若SOCmax和SOCmin的差(SOCmax-SOCmin)越大且各蓄电池元件10的满充电容量越小，则在电动车辆中可使用的各蓄电池元件10的容量(以下，称为可使用容量)就越小。

为了维持电动车辆的行驶性能，蓄电池组件100的可使用容量，要求要在一定的容许值(以下，称为使用容量容许值)以上。在这里，使用容量容许值，根据电动车辆的种类来确定，预先存储在存储器101b中。

如后述，在本实施方式中，通过蓄电池ECU101来测定各蓄电池元件10的满充电容量。然后，基于所测定的满充电容量及存储器101b所存储的使用容量容许值，计算出SOCmax-SOCmin的容许上限值Xmax，以使可使用容量在使用容量容许值以上。在这种情况下，如下式(3)所示，规定值X被设定为容许上限值Xmax以下的值。

X≤Xmax...(3)

如上述，通过均衡处理，SOCmax-SOCmin变得比规定值X小。也就是说，SOCmax-SOCmin变得比容许上限值Xmax小。据此，既可确保必要的可使用容量，又可维持车辆的行驶性能。

(4-3)均衡处理时间T和规定值α、X的关系

在将所对应的开关元件SW被接通的情况下的蓄电池元件10的SOC变化率设为D1、将所对应的开关元件SW被断开的情况下的蓄电池元件10的SOC变化率设为D2的情况下，在均衡处理时间T中，这些蓄电池元件10的SOC的差的变化量为T×|D1-D2|。

如上述，在SOCmax和SOCmin的差比X更大的情况下，比SOCmin+α更大的SOC的蓄电池元件10所对应的开关元件SW被接通。在这里，在T×|D1-D2|比规定值α大的情况下，如图4所示，所对应的开关元件SW被接通后的蓄电池元件10的SOC，有可能变得比SOCmin更小。也就是说，可替换具有SOCmin的蓄电池元件10。

因此，为了防止具有SOCmin的蓄电池元件10替换，也就是说，在均衡处理开始时，为了避免具有SOCmin的蓄电池元件10的SOC和其他的蓄电池元件10的SOC的大小关系倒置，须满足下式(4)。

T×|D1-D2|≤α...(4)

另外，因规定值α比规定值X小，故由上式(3)，(4)可得下式(5)。

T×|D1-D2|≤α≤X≤Xmax ...(5)

如后述，在本实施方式中，通过蓄电池ECU101计算出变化率D1、D2。因此，用计算出的变化率D1、D2，通过式(5)，求出均衡处理时间T和规定值α、X的关系。

(4-4)均衡处理时间T及规定值α、X的设定

如上述，通过式(2)，求得均衡处理时间T的下限值Tmin。另外，通过式(5)，求得均衡处理时间T和规定值α、X的关系。在本实施方式中，按照满足式(2)、(5)而设定均衡处理时间T及规定值α、X。

(5)均衡处理

图6及图7是根据蓄电池ECU101进行的均衡处理的流程图。在图6以及图7的例子中，在初期状态中，起动指示部301的开始键呈接通状态。另外，蓄电池ECU101呈动作状态。此外，所有的开关元件SW都被断开。

如图6所示，首先，蓄电池ECU101测定各蓄电池元件10的满充电容量(步骤S1)。而且，蓄电池元件10的满充电容量可用公知的任意方法进行测定(例如，参照日本特开2008-241358)。接下来，蓄电池ECU101，基于所测定出的满充电容量及存储器101b所存储的使用容量容许值，计算SOCmax-SOCmin的容许上限值Xmax，将存储器101b所存储的容许上限值Xmax更新为所计算出的值(步骤S2)。

接着，蓄电池ECU101判定起动指示部301的开始键是否被断开(步骤S3)。在开始键未被断开的情况下，蓄电池ECU101待机直到开始键被断开为止。

在开始键被断开的情况下，蓄电池ECU101对计时器101a设定存储器101b所存储的休止时间T0(步骤S4)。在这种情况下，通过计时器101a测量从休止时间T0被设定后的时刻开始的经过时间。其后，蓄电池ECU101过渡到休止状态(步骤S5)。

若由计时器101a所测量的经过时间到达休止时间T0，则蓄电池ECU101起动，过渡到动作状态(步骤S6)。休止时间T0例如被设定为60分钟。在这种情况下，在休止时间T0中，因为维持着各蓄电池元件10几乎不进行充放电的状态，所以各蓄电池元件10的端子电压是稳定的。

接着，蓄电池ECU101基于由检测单元20所提供的各蓄电池元件10的端子电压，测定各蓄电池元件10的开路电压(步骤S7)。接下来，蓄电池ECU101基于存储器101b所存储的蓄电池元件10的开路电压和SOC的关系以及所测定出的开路电压，计算各蓄电池元件10的SOC(步骤S8)。

接着，蓄电池ECU101计算各蓄电池元件10的SOC的变化率D1、D2(步骤S9)。在这种情况下，在开始键被断开后第一次进行步骤S9的处理中，不进行变化率D1、D2的计算，使用存储器101b所预先存储的变化率D1、D2的初始值。在第二次以后进行步骤S9的处理中，计算上次步骤S8中所计算出的各蓄电池元件10的SOC和此次步骤S8中所计算出的各蓄电池元件10的SOC的差，通过此差值除从上次步骤S8的时刻到此次步骤S8的时刻经过的经过时间，计算出各蓄电池元件10的SOC的变化率D1、D2。

接着，蓄电池ECU101基于所计算出的各蓄电池元件10的SOC，确定SOCmax及SOCmin(步骤S10)。

接下来，如图7所示，蓄电池ECU101判定SOCmax-SOCmin是否比存储器101b所存储的规定值X大(步骤S11)。在SOCmax-SOCmin在规定值X以下的情况下，蓄电池ECU101终止均衡处理。在SOCmax-SOCmin比规定值X大的情况下，蓄电池ECU101接通多个蓄电池元件10中的、SOC比SOCmin加上存储器101b所存储的规定值α后的值更大的蓄电池元件10所对应的开关元件SW(步骤S12)。

接着，蓄电池ECU101对计时器101a设定存储器101b所存储的均衡处理时间T(步骤S13)。在这种情况下，通过计时器101a来测量从均衡处理时间T被设定后的时刻开始的经过时间。

接着，蓄电池ECU101，将从在步骤S6或者后述步骤S18起动后直到步骤S14的经过时间作为处理时间Ta，由计时器101a进行检测，并检测出动作状态下的消耗电流a(步骤S14)。

接着，蓄电池ECU101，基于所检测出的消耗电流a及处理时间Ta、以及存储器101b所存储的休止状态下的消耗电流b及平均消耗电流的容许值β，通过上式(2)，计算均衡处理时间T的下限值Tmin，将存储器101b所存储的下限值Tmin更新为所计算出的值(步骤S15)。

接着，蓄电池元件10，基于在步骤S2中计算出的容许上限值Xmax、在步骤S9中计算出的变化率D1、D2、以及在步骤S15中计算出的均衡处理时间T的下限值Tmin，须按照满足上式(2)、(5)而确定均衡处理时间T以及规定值α、X，将存储器101b所存储的均衡处理时间T以及规定值α、X更新为所确定出的值(步骤S16)。

在这种情况下，在开始键被断开后第一次进行步骤S16的处理中，作为变化率D1、D2，而使用预先存储在存储器101b中的初始值。而且，即便是在第二次以后进行步骤S16的处理中，也可以使用预先存储在存储器101b中的变化率D1、D2。

其后，蓄电池元件10过渡到休止状态(步骤S17)。若由计时器101a所测量的经过时间达到均衡处理时间T，则蓄电池ECU101起动，并过渡到动作状态(步骤S18)。接下来，蓄电池ECU101将所有开关元件SW断开(步骤S19)。

接着，蓄电池ECU101判定在步骤S18起动之后是否已经经过了存储器101b所存储的休止时间T1(步骤S20)。在未经过休止时间T1的情况下，蓄电池ECU101待机直至经过休止时间T1为止。若经过了休止时间T1，则蓄电池ECU101重复进行步骤S7～S20的处理。休止时间T1例如为几百msec。

(6)效果

在本实施方式所涉及的均衡装置200中，基于所对应的开关元件SW被接通的蓄电池元件10的SOC的变化率D1及所对应的开关元件SW被断开的蓄电池元件10的SOC的变化率D2，设定均衡处理时间T，以免替换具有SOCmin的蓄电池元件10。据此，可高精度地将多个蓄电池元件10的SOC收敛在恰当的范围内。因此，可以高效地恰当地对多个蓄电池元件10的SOC进行均衡。

另外，在本实施方式所涉及的均衡装置200中，设定均衡处理时间T，以使蓄电池ECU101的平均消耗电流变得比容许值β小。据此，可防止在均衡处理时辅助蓄电池110的电力被蓄电池ECU101过度消耗。因此，可维持辅助蓄电池110的特性。

另外，在本实施方式所涉及的均衡装置200中，在均衡处理时，在所有开关元件SW被断开的状态下测定各蓄电池元件10的开路电压。若在任意一个开关元件SW被接通的状态下，因蓄电池元件10、汇流条11及导体线52的内部电阻、蓄电池元件10的端子、汇流条11及导体线52间的接触电阻等的影响会产生电压下降。因此，也就不能正确地测定开路电压。因此，在本实施方式所涉及的均衡装置200中，通过在所有开关元件SW被断开的状态下测定各蓄电池元件10的开路电压，能够正确地测定各蓄电池元件10的开路电压。

(7)其他实施方式

(7-1)

在上述实施方式中，通过对SOC相对大的蓄电池元件10进行放电，从而多个蓄电池元件10的SOC收敛在适当的范围内，但是并不限于此，也可以通过对SOC相对小的蓄电池元件10进行充电，从而多个蓄电池元件10的SO收敛在适当的范围内。在这种情况下，设置有用于对各蓄电池元件10进行个别充电的充电部。

图8是表示通过充电进行均衡处理的情况下的各蓄电池元件10的SOC的变化的图。在图8中，纵轴表示各蓄电池元件10的SOC，横轴表示时间。而且，在图8中，对蓄电池元件10而示出蓄电池元件10A、10B、10C、10D、10E的SOC的变化。以下，对于图8的例子，说明与上述图3的例子的不同的点。

在本例中，周期性地对所选择出的蓄电池元件10进行充电，以使多个蓄电池元件10的SOC之中最大的SOC(以下，称为SOCmax)和最小的SOC(以下，称为SOCmin)的差在预先设定的规定值X以下。

具体地说，周期性地检测各蓄电池元件10的SOC，确定SOCmin及SOCmax。然后，对具有比从SOCmax减去预先设定的规定值α后的值(SOCmax-α)还小的SOC的蓄电池元件10进行充电。另一方面，不对具有SOCmax-α以上的SOC的蓄电池元件10进行充电。

而且，用于对各蓄电池元件10进行充电的充电部，可以作为均衡装置200的构成要素进行设置，也可以和均衡装置200分别设置在电动车辆内。另外，也可以在均衡处理时通过设置在电动车辆外部的充电部对各蓄电池元件10进行充电。

在图8的例子中，在时刻t0，所有蓄电池元件10A～10E的充电都被停止。在从时刻t0到时刻t31的期间内，蓄电池元件10E的SOC为SOCmax，蓄电池元件10A的SOC为SOCmin。蓄电池元件10E的SOC和蓄电池元件10A的SOC的差比规定值X大。另外，蓄电池元件10A～10D的SOC比SOCmax-α小。

在这种情况下，在时刻t31，开始对蓄电池元件10A～10D进行充电。据此，蓄电池元件10A～10D的SOC接近蓄电池元件10E的SOC(SOCmax)。

接着，在从时刻t31经过了预先设定的均衡处理时间T到时刻t32的期间内，停止对蓄电池元件10A～10D进行充电。在从时刻t32到时刻t33的期间内，蓄电池元件10A的SOC(SOCmin)和蓄电池元件10E的SOC(SOCmax)的差比X大。另外，蓄电池元件10A、10B的SOC比SOCmax-α小。

在这种情况下，在时刻t33，开始对蓄电池元件10A、10B进行充电。接下来，在从时刻t33经过了预先设定的均衡处理时间T到时刻t34的期间内，停止对蓄电池元件10A、10B进行充电。在从时刻t34到时刻t35的期间内，蓄电池元件10A的SOC(SOCmin)和蓄电池元件10E的SOC(SOCmax)的差比X大。另外，蓄电池元件10A的SOC比SOCmax-α小。

在这种情况下，在时刻t35，开始对蓄电池元件10A进行充电。接下来，在从时刻t35经过了预先设定的均衡处理时间T到时刻t36的期间内，停止对蓄电池元件10A进行充电。在从时刻t36到时刻t37期间内，SOCmin(蓄电池元件10C的SOC)和SOCmax(蓄电池元件10E的SOC)的差变为X以下。据此，均衡处理就终止了。

在本例中，也和上述实施方式相同，须按照满足上式(2)、(5)而设定均衡处理时间T及规定值α、X。

在这种情况下，基于被充电的蓄电池元件10的SOC的变化率D1及未被充电的蓄电池元件10的SOC的变化率D2，设定均衡处理时间T，以免替换具有SOCmax的蓄电池元件10。据此，可以将多个蓄电池元件10的SOC高精度地收敛。因此，可以高效、恰当地对多个蓄电池元件10的SOC进行均衡。

另外，设定均衡处理时间T，以使蓄电池ECU101的平均消耗电流变得比容许值β小。据此，可防止在均衡处理时辅助蓄电池110的电力被蓄电池ECU101过度消耗。因此，可以维持辅助蓄电池110的特性。

(7-2)

在上述实施方式中，通过蓄电池ECU101，在均衡处理时检测蓄电池元件10的满充电容量、变化率D1、D2、处理时间Ta以及消耗电流a，基于所检测出的值设定均衡处理时间T及规定值X、α，但并不限于此。

例如，也可在均衡装置200输出前，检测蓄电池元件10的满充电容量、变化率D1、D2、处理时间Ta及消耗电流a，使用检测出的值，按照满足上式(2)、(5)而计算均衡处理时间T及规定值X、α，并将该值存储到存储器101b中。在这种情况下，在图6及图7所示的均衡处理时，蓄电池ECU101不进行步骤S1、S2、S9、S14～S16的处理，而使用存储器101b所存储的均衡处理时间T及规定值X、α，进行步骤S11～S13的处理。

(7-3)

在上述实施方式中，作为多个蓄电池元件10的充电状态用的是SOC，但替代SOC也可以使用多个蓄电池元件10的剩余容量、开路电压、放电深度(DOD)、电流累计值及蓄电量差中任意一个作为充电状态。

而且，在作为充电状态而使用剩余容量的情况下，相当于最小剩余容量值成为基准的充电状态，在作为充电状态而使用开路电压的情况下，相当于最小电压值成为基准的充电状态，在作为充电状态而使用DOD的情况下，相当于最大DOD值成为基准的充电状态，在作为充电状态而使用电流累计值的情况下，相当于最小电流累计值成为基准的充电状态，在作为充电状态而使用蓄电量差的情况下，相当于最小蓄电量差成为基准的充电状态。

蓄电池元件10的剩余容量例如与上述实施方式相同地，在计算出各蓄电池元件10的SOC后，通过对所计算出的SOC乘上预先测定的满充电容量而得到的。

在作为充电状态而使用剩余容量的情况下，在通过放电进行均衡处理时(参照图3)，设定均衡处理时间T及规定值α、X，以免与在均衡处理开始时具有最小剩余容量的蓄电池元件10的剩余容量相比其他蓄电池元件10的剩余容量变小，在通过充电进行均衡处理时(参照图8)，设定均衡处理时间T及规定值α、X，以免与在均衡处理开始时具有最大剩余容量的蓄电池元件10的剩余容量相比其他蓄电池元件10的剩余容量变大。

蓄电池元件10的开路电压，和上述实施方式相同可以通过检测单元20检测出来。

在作为充电状态而使用开路电压的情况下，在通过放电进行均衡处理时(参照图3)，设定均衡处理时间T及规定值α、X，以免与在均衡处理开始时具有最低开路电压的蓄电池元件10的开路电压相比其他蓄电池元件10的开路电压变低，在通过充电进行均衡处理时(参照图8)，设定均衡处理时间T及规定值α、X，以免与在均衡处理开始时具有最高开路电压的蓄电池元件10的开路电压相比其他蓄电池元件10的开路电压变高。

放电深度是指可充电容量(从蓄电池的满充电容量中减去剩余容量后的容量)占蓄电池的满充电容量的比率，可以(100-SOC)％来表示。蓄电池元件10的放电深度，在计算出各蓄电池元件10的SOC之后，由100减去所计算出的SOC而得到。

在作为充电状态而使用放电深度的情况下，在通过放电进行均衡处理时(参照图3)，设定均衡处理时间T及规定值α、X，以免与在均衡处理开始时具有最大放电深度的蓄电池元件10的放电深度相比其他蓄电池元件10的放电深度变大，在通过充电进行均衡处理时(参照图8)，设定均衡处理时间T及规定值α、X，以免与在均衡处理开始时具有最小放电深度的蓄电池元件10的放电深度相比其他蓄电池元件10的放电深度变小。

蓄电池元件10的电流累计值，例如检测在对多个蓄电池元件10的每一个进行充电或者放电时在规定区间中流动的电流，并通过累计该检测值而得到的。在这种情况下，设置有电流检测部，用于检测在多个蓄电池元件10的每一个中流动的电流。

在作为充电状态而使用电流累计值的情况下，在通过放电进行均衡处理时(参照图3)，设置均衡处理时间T及规定值α、X，以免与在均衡处理开始时具有最小电流累计值的蓄电池元件10的电流累计值相比其他蓄电池元件10的电流累计值变小，在通过充电进行均衡处理时(参照图8)，设定均衡处理时间T及规定值α、X，以免与在均衡处理开始时具有最大电流累计值的蓄电池元件10的电流累计值相比其他蓄电池元件10的电流累计值变大。

蓄电池元件10的蓄电量差，在计算出各蓄电池元件10的SOC之后，通过计算所计算出的SOC和预先设定的基准SOC(例如，SOC50％)的差而得到的。

在作为充电状态而使用蓄电量差的情况下，在通过放电进行均衡处理时(参照图3)，设定均衡处理时间T及规定值α、X，以免与在均衡处理开始时具有最小蓄电量差的蓄电池元件10的蓄电量差相比其他蓄电池元件10的蓄电量差变小，在通过充电进行均衡处理时(参照图8)，设定均衡处理时间T及规定值α、X，以免与在均衡处理开始时具有最大蓄电量差的蓄电池元件10的蓄电量差相比其他蓄电池元件10的蓄电量差变大。

(7-4)

在上述实施方式中，虽然作为蓄电池元件10使用的是锂离子电池，但并不限于此。例如，也可以使用镍氢电池等其他二次电池。

(8)电动车辆

以下，对具有图1的蓄电池***500的电动车辆进行说明。而且，在以下，作为电动车辆的一例，对电动汽车进行说明。

(8-1)构成

图9是表示第2实施方式所涉及的电动汽车的构成的框图。如图9所示，本实施方式所涉及的电动汽车600包括：图1的辅助蓄电池110、主控制部300、起动指示部301及蓄电池***500、电力转换部601、电动机602、驱动轮603、加速器装置604、制动器装置605、以及转速传感器606。在电动机602为交流(AC)电动机的情况下，电力转换部601包括逆变电路。在蓄电池***500中，设置有均衡装置200。

如上述，在蓄电池***500中，连接着辅助蓄电池110。另外，蓄电池***500经由电力转换部601与电动机602连接，并与主控制部300连接。

在主控制部300中，从构成蓄电池***500的蓄电池ECU101(图1)提供了多个蓄电池组件100(图1)的充电量。另外，在主控制部300中，连接着加速器装置604、制动器装置605以及转速传感器606。此外，在主控制部300中连接着图1的起动指示部301。

加速器装置604包括：电动汽车600具备的加速器踏板604a和检测加速器踏板604a操作量(踏入量)的加速器检测部604b。

在起动指示部301的开始键接通的状态下，若用户对加速器踏板604a进行了操作，则加速器检测部604b以用户未进行操作的状态为基准，检测加速器踏板604a的操作量。所检测出的加速器踏板604a的操作量被提供给主控制部300。

制动器装置605包括：电动汽车600具备的制动器踏板605a和检测用户进行的制动器踏板605a的操作量(踏入量)的制动器检测部605b。在开始键接通的状态下，若用户对制动器踏板605a进行了操作，则通过制动器检测部605b检测操作量。所检测出的制动器踏板605a的操作量被提供给主控制部300。转速传感器606检测电动机602的转速。所检测出的转速被提供给主控制部300。

如上述，被提供到主控制部300中的是蓄电池组件100的充电量、流经蓄电池组件100的电流值、加速器踏板604a的操作量、制动器踏板605a的操作量、以及电动机602的转速。主控制部300基于这些信息，进行蓄电池组件100的充放电控制及电力转换部601的电力转换控制。例如，在基于加速器操作进行电动汽车600的发动时及加速时，从蓄电池***500向电力转换部601提供蓄电池组件100的电力。

并且，在开始键接通的状态下，主控制部300基于所提供的加速器踏板604a的操作量，计算应该传递到驱动轮603的旋转力(指令转矩)，并将基于该指令转矩的控制信号提供到电力转换部601。

接收到了上述控制信号的电力转换部601，将由蓄电池***500所供给的电力转换为用于驱动驱动轮603所需的电力(驱动电力)。据此，由电力转换部601转换后的驱动电力被供给给电动机602，基于该驱动电力的电动机602的旋转力被传递给驱动轮603。

另一方面，在基于制动器操作进行电动汽车600的减速时，电动机602起到发电装置的作用。在这种情况下，电力转换部601将由电动机602所产生的再生电力转换成适合蓄电池组件100充电的电力，并提供给蓄电池组件100。据此，蓄电池组件100被充电。

相对于上述，在开始键断开的状态下，通过蓄电池***500的均衡装置200进行多个蓄电池元件10(图1)的均衡处理。

(8-2)效果

如上述，在电动汽车600的蓄电池***500中，设置有均衡装置200。据此，因为可将多个蓄电池元件10的SOC高精度地收敛在适当的范围内，所以能防止各蓄电池元件的过放电及过充电，也可提升电动车辆的行驶性能。

(9)权利要求的各构成要素和实施方式的各部的对应关系

以下，对权利要求的各构成要素和实施方式的各部的对应的例子进行说明，但本发明并不局限于下述例子。

在上述实施方式中，检测单元20是检测部的例子，蓄电池ECU101的CPU或者微型电子计算机是计算机的例子，蓄电池ECU101是计算部的例子，存储器101b是存储部的例子，放电单元40及蓄电池ECU101是均衡处理部的例子。另外，SOC、剩余容量、电压、放电深度、电流累计值及蓄电量差是充电状态的例子。此外，电动汽车600是电动车辆的例子。

另外，均衡装置200是均衡装置的例子，蓄电池元件10是蓄电池元件的例子，蓄电池***500是蓄电池***的例子，电动机602是电动机的例子，驱动轮603是驱动轮的例子。

另外，图6的步骤S7、S8的处理是取得多个蓄电池元件的充电状态的处理的例子，图6及图7的步骤S9、S16的处理是取得均衡处理时间的处理的例子，图7的步骤S12、S13、S17的处理是用于改变多个蓄电池元件中的第2蓄电池元件的充电状态的处理的例子。

另外。图6的步骤S7、S8的处理是检测多个蓄电池元件的充电状态的步骤的例子，图6及图7的步骤S9、S16的处理是取得均衡处理时间的步骤的例子，图7的步骤S12、S13、S17的处理是用于改变多个蓄电池元件中的第2蓄电池元件的充电状态的步骤的例子。

作为权利要求的各构成要素，除上述实施方式中记载的构成要素外，也可以用具有权利要求中记载的构成或者功能的其他各种构成要素。

【产业上的可用性】

本发明能有效地利用于以电力为驱动源的各种移动体、电力的存储装置或者移动设备等。

Claims (10)

1.一种均衡装置，对多个蓄电池元件的充电状态进行均衡处理，其特征在于，

该均衡装置，具备：

检测部，检测所述多个蓄电池元件的充电状态；

计算部，基于由所述检测部检测的充电状态来计算均衡处理时间；和

均衡处理部，基于由所述检测部检测的充电状态，以使所述多个蓄电池元件中第2蓄电池元件的充电状态接近第1蓄电池元件的充电状态的方式，让所述第2蓄电池元件的充电状态在由所述计算部计算出的所述均衡处理时间内进行变化；

所述计算部，基于由所述检测部检测的充电状态来计算在所述均衡处理时的所述第1蓄电池元件的充电状态的变化率以及所述第2蓄电池元件的充电状态的变化率，基于所述计算出的变化率以使所述第1蓄电池元件的充电状态和所述第2蓄电池元件的充电状态的大小关系不倒置的方式计算所述均衡处理时间。

2.一种均衡装置，对多个蓄电池元件的充电状态进行均衡处理，其特征在于，

该均衡装置，具备：

检测部，检测所述多个蓄电池元件的充电状态；

存储部，存储预先设定的均衡处理时间；和

均衡处理部，基于由所述检测部检测的充电状态，以使所述多个蓄电池元件中第2蓄电池元件的充电状态接近第1蓄电池元件的充电状态的方式，让所述第2蓄电池元件的充电状态在由所述存储部存储的所述均衡处理时间内进行变化；

所述均衡处理时间是基于在所述均衡处理时的所述第1蓄电池元件的充电状态的变化率以及所述第2蓄电池元件的充电状态的变化率进行设定的，以使所述第1蓄电池元件的充电状态和所述第2蓄电池元件的充电状态的大小关系不倒置。

3.根据权利要求1或者2所述的均衡装置，其特征在于，

规定值α是基于在所述均衡处理时的所述第1蓄电池元件的充电状态的变化率以及所述第2蓄电池元件的充电状态的变化率进行设定的；

所述均衡处理部，对所述第1蓄电池元件的充电状态和所述第2蓄电池元件的充电状态进行比较，在所述第1蓄电池元件的充电状态和所述第2蓄电池元件的充电状态的差比所述规定值α大的情况下，让所述第2蓄电池元件的充电状态在所述均衡处理时间内进行变化。

4.根据权利要求3所述的均衡装置，其特征在于，

所述均衡处理是让所述第2蓄电池元件进行放电的处理；

具有成为基准的充电状态的蓄电池元件作为所述第1蓄电池元件被检测；

所述均衡处理时间，是在将所述第2蓄电池元件放电时的充电状态的变化率设为D1、将所述第1蓄电池元件非放电时的充电状态的变化率设为D2、将所述放电的时间设为T的情况下，按照满足T≤α/|D1-D2|而设定的所述放电的时间T。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的均衡装置，其特征在于，

所述均衡处理是让所述第2蓄电池元件进行放电的处理；

具有成为基准的充电状态的蓄电池元件作为所述第1蓄电池元件被检测；

所述均衡处理部，包括：

放电电路，能以让多个蓄电池元件选择性放电的方式进行切换；和

控制部，进行所述放电电路的切换；

所述控制部，在基于由所述检测部检测的充电状态以让所述第2蓄电池元件进行放电且不让所述第1蓄电池元件进行放电的方式进行所述放电电路的切换的动作状态之后，过渡到不进行所述放电电路的切换的休止状态；

所述均衡处理时间，是在将所述动作状态的时间设为Ta、将所述动作状态中的所述控制部的消耗电流设为a、将所述休止状态中的所述控制部的消耗电流设为b、将所述动作状态及所述休止状态中的所述控制部的平均电流消耗量的最大容许量设为β的情况下，按照满足Ta×(a-β)/(β-b)≤T而设定的所述放电的时间T。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的均衡装置，其特征在于，

所述充电状态是充电率、剩余容量、电压、放电深度、电流累计值及蓄电量差中的任意一项。

7.一种蓄电池***，其特征在于，具备：

串联连接的多个蓄电池元件；和

权利要求1～6中任意一项所述的均衡装置。

8.一种电动车辆，其特征在于，具备：

多个蓄电池元件；

权利要求1～6中任意一项所述的均衡装置；

电动机，由所述多个蓄电池元件的电力进行驱动；和

驱动轮，由所述电动机的旋转力进行旋转。

9.一种均衡处理程序，能由具备均衡装置的计算机执行，该均衡装置对多个蓄电池元件的充电状态进行均衡处理，其特征在于，

使所述计算机执行如下处理：

取得所述多个蓄电池元件的充电状态的处理；

取得均衡处理时间的处理；和

基于所述取得出的充电状态，以使所述多个蓄电池元件中第2蓄电池元件的充电状态接近第1蓄电池元件的充电状态的方式，让所述第2蓄电池元件的充电状态在所述取得出的均衡处理时间内进行变化的处理；

所述均衡处理时间，基于所述第1蓄电池元件的充电状态的变化率及所述第2蓄电池元件的充电状态的变化率，按照所述第1蓄电池元件的充电状态和所述第2蓄电池元件的充电状态的大小关系不倒置的方式进行计算或设定。

10.一种均衡处理方法，用于对多个蓄电池元件的充电状态进行均衡处理，其特征在于，

该均衡处理方法，具有：

检测所述多个蓄电池元件的充电状态的步骤；

取得均衡处理时间的步骤；和

基于所述检测出的充电状态，以使所述多个蓄电池元件中第2蓄电池元件的充电状态接近第1蓄电池元件的充电状态的方式，让所述第2蓄电池元件的充电状态在所述取得出的均衡处理时间内进行变化的步骤；

所述均衡处理时间，基于所述第1蓄电池元件的充电状态的变化率及所述第2蓄电池元件的充电状态的变化率，按照所述第1蓄电池元件的充电状态和所述第2蓄电池元件的充电状态的大小关系不倒置的方式进行计算或设定。

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