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WO2009147809A1 - 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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WO2009147809A1
WO2009147809A1 PCT/JP2009/002393 JP2009002393W WO2009147809A1 WO 2009147809 A1 WO2009147809 A1 WO 2009147809A1 JP 2009002393 W JP2009002393 W JP 2009002393W WO 2009147809 A1 WO2009147809 A1 WO 2009147809A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
imbalance
voltage
power storage
unit
determination
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/002393
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
Priority to US12/680,485 priority Critical patent/US20100253149A1/en
Priority to CN200980100609A priority patent/CN101809802A/zh
Priority to EP09758076A priority patent/EP2284940A4/en
Publication of WO2009147809A1 publication Critical patent/WO2009147809A1/ja

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/5825—Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
    • 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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    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
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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.
  • power storage devices such as secondary batteries have been widely used as power supply systems in combination with solar cells and power generation devices.
  • 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 secondary battery (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 nighttime power, mainly EV driving that supplies 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 goal is to reduce 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. 10 is a graph showing the relationship between the SOC and the terminal voltage of a secondary battery (for example, a lithium ion secondary battery).
  • a secondary battery for example, a lithium ion secondary battery.
  • the horizontal axis indicates the SOC
  • the vertical axis indicates the terminal voltage when the secondary battery is not loaded, that is, the OCV.
  • the terminal voltage of the secondary battery generally increases as the charging progresses and the SOC 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 in which the change in terminal voltage is small with respect to the change in SOC, that is, the amount of stored charge.
  • 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, there is a possibility that the actual SOC is 20% but erroneously detected as 80%.
  • the storage device When the detection accuracy of the stored charge amount variation decreases, the storage device is charged / discharged while the stored charge amount variation occurs, and a plurality of storage elements 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, an imbalance determination method, and a power supply apparatus using the imbalance determination circuit that can improve the determination accuracy of whether or not an imbalance occurs in each storage amount in a plurality of power storage units. Is to provide.
  • the imbalance determination circuit includes a voltage detection unit that detects a terminal voltage in each of a plurality of power storage units, and stops the charging while the plurality of power storage units are being charged.
  • An inclination acquisition unit that performs an inclination information acquisition process for acquiring voltage inclination information indicating a change amount of each terminal voltage per predetermined time from each terminal voltage detected by the voltage detection unit, and an amount of electricity stored in the plurality of power storage units
  • an imbalance determination unit that determines whether or not an imbalance is generated using a plurality of pieces of voltage gradient information corresponding to the terminal voltages acquired by the gradient acquisition unit.
  • the voltage detection unit detects each of the terminal voltages in the plurality of power storage units, and the slope acquisition unit performs the charging during the charging of the plurality of power storage units.
  • a step of performing slope information acquisition processing for respectively acquiring voltage slope information indicating a change amount of each terminal voltage per predetermined time from each terminal voltage detected by the voltage detection unit while stopping the charging; and
  • the imbalance determination unit determines whether or not an imbalance of the storage amount of the plurality of power storage units has occurred using a plurality of voltage gradient information corresponding to each terminal voltage acquired by the gradient acquisition unit. Steps.
  • the inclination acquisition unit stops the charging during charging of the plurality of power storage units, and each voltage detected by the voltage detection unit while the charging is stopped.
  • Voltage gradient information indicating the amount of change per predetermined time of each terminal voltage is acquired from the terminal voltage.
  • the imbalance determination unit determines whether or not there is an imbalance in the amount of power stored in the plurality of power storage units. In this case, even when a power storage unit having a small change in terminal voltage with respect to a change in power storage amount is used, it is determined whether or not there is an imbalance in the power storage amount among a plurality of power storage units based on the voltage slope information. By determining, it is possible to improve the determination accuracy of whether or not each storage amount has an imbalance as compared to the case of determining the presence or absence of an imbalance based on the SOC directly converted from the terminal voltage as in the background art. it can.
  • 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, a power supply device provided with this imbalance determination circuit, and a power supply system. 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 including a first preliminary determination process of the power supply device illustrated in FIG. 1. It is a flowchart which shows an example of a 2nd preliminary determination process.
  • 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.
  • an alkaline storage battery such as a nickel metal hydride battery, an organic battery such as a lithium ion battery, and a power storage element 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. As shown in the graphs G1 and G2 in FIG. 2, the storage element 401 has a storage element that increases as the storage amount increases, that is, the closer to full charge, the lower the terminal voltage until the steady value is reached after the charge is stopped. It is used.
  • 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, it may be LixFePO 4 (0 ⁇ x ⁇ 1).
  • 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 in a graph G102 in FIG.
  • a secondary battery in which the amount of change in 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 as the power storage element 401.
  • the inventors of the present application as shown in FIG. 2, 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 stopping the charge is SOC It has been found experimentally that it has the property of becoming larger as it becomes larger.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a change in the terminal voltage (OCV) when the charging current is made zero after charging current is passed through the storage element 401 (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 indicates the terminal voltage (OCV) of the power storage element 401
  • the horizontal axis indicates the elapsed time since charging was stopped.
  • each power storage unit may be configured by connecting a plurality of power storage elements 401 in series, parallel, or a mixture 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, for example, an in-vehicle ECU (Electric Control Unit).
  • 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. Further, the charge / discharge control circuit 340 stops or permits charging of the power storage device 40 in accordance with a control signal from the control unit 330.
  • 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 detection unit 320 detects the terminal voltages V1, V2,..., VN of the power storage units B1, B2, ..., BN, and outputs the detected values to the control unit 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, thereby causing the terminal voltages V1, V2,... BN of the power storage units B1, B2,. Select one of VN and output to 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 sequentially selects the terminal voltages V1, V2,..., VN by the switching circuit 322, so that the terminal voltages V1, V2,. , And data indicating terminal voltages V1, V2,..., VN are acquired.
  • 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 body connected in parallel with the turned-on transistors is discharged through 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 337 and peripheral circuits thereof.
  • a CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • control unit 330 executes a control program stored in the ROM, for example, to thereby obtain an inclination acquisition unit 331, a first preliminary determination unit 332, a second preliminary determination unit 333, a third preliminary determination unit 334, and a final determination unit. 335 and the forced discharge control unit 336.
  • the first preliminary determination unit 332, the second preliminary determination unit 333, the third preliminary determination unit 334, and the final determination unit 335 correspond to an example of an imbalance determination unit.
  • 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 inclination acquisition unit 331 stops the charging by the charge / discharge control circuit 340 while the power storage device 40 is being charged, and the power storage units B1, B2,... Detected by the voltage detection unit 320 while the charging is stopped. From the terminal voltage of BN, voltage slope information indicating the amount of decrease per unit time of the terminal voltage is acquired.
  • the first preliminary determination unit 332 has a difference between the pieces of voltage gradient information acquired by the gradient acquisition unit 331 exceeding a preset first determination value ⁇ 1 immediately after stopping charging. Then, it is preliminarily determined that there is an imbalance in the amount of electricity stored in power storage units B1, B2,.
  • the second preliminary determination unit 333 is configured such that a difference between the respective voltage gradient information acquired by the gradient acquisition unit 331 is obtained when a preset set time ⁇ has elapsed from the stop of charging.
  • the preset second determination value ⁇ 2 is exceeded, it is preliminarily determined that there is an imbalance in the storage amount of the power storage units B1, B2,.
  • the third preliminary determination unit 334 determines the elapsed time from the stop of charging when each voltage gradient information acquired by the gradient acquisition unit 331 becomes equal to the preset reference value ⁇ . When the difference between them exceeds a preset third determination value ⁇ 3, it is preliminarily determined that there is an imbalance in the storage amount of the power storage units B1, B2,.
  • the final determination unit 335 preliminarily determines that an imbalance has occurred, all of the first preliminary determination unit 332, the second preliminary determination unit 333, and the third preliminary determination unit 334 as a final determination process. It is finally determined that there is an imbalance in the amount of electricity stored in power storage units B1, B2,.
  • the forced discharge control unit 336 has preset terminal voltages V1, V2,..., VN detected by the voltage detection unit 320, respectively. By discharging the power storage units B1, B2,..., BN by the discharge unit 310 until the target voltage ⁇ 2 or less, the variation in the stored charge amount in the power storage units B1, B2,. Reduce equilibrium.
  • the timer circuit 337 is used for causing the voltage detection unit 320 to periodically detect, for example, the terminal voltages V1, V2,..., VN every unit time, or to measure the elapsed time from the stop of charging. It is done.
  • step S1 the charging / discharging control circuit 340 supplies a charging current from the power generation device 10 to the power storage device 40, and charging of the power storage device 40 is started (step S1).
  • the switching circuit 322 sequentially switches the terminal voltage to be detected in accordance with a control signal from the control unit 330, so that each of the power storage units B1, B2,. Terminal voltages V1, V2,..., VN are detected (step S2). Note that the terminal voltages V1, V2,..., VN may be detected simultaneously by the voltage detector 320a.
  • the first preliminary determination unit 332 compares the terminal voltages V1, V2,..., VN with a preset reference voltage ⁇ 1 (step S3). If any one of the terminal voltages V1, V2,..., VN does not satisfy the reference voltage ⁇ 1, the process returns to step S2 to detect the terminal voltages V1, V2,. Is repeated (NO in step S3). On the other hand, if all of the terminal voltages V1, V2,..., VN are equal to or higher than the reference voltage ⁇ 1 (YES in step S3), the process proceeds to step S4 so as to make a preliminary determination of the unbalance of the storage amount.
  • the determination of imbalance is made after all of the power storage units B1, B2,..., BN are charged to the reference voltage ⁇ 1 or higher.
  • the forced discharge control unit 336 causes the power storage units B1, B2,... Until the terminal voltage becomes equal to or less than the target voltage ⁇ 2, respectively. , BN, respectively, to reduce the imbalance. Therefore, when the terminal voltage of the power storage units B1, B2,... BN is lower than the target voltage ⁇ 2 before the discharge by the forced discharge control unit 336, the imbalance cannot be reduced by the discharge. .
  • the terminal voltages of the power storage units B1, B2,... BN are set to be equal to or higher than the target voltage ⁇ 2, and the imbalance is reduced by discharging. Has been made possible.
  • step S4 the first preliminary determination 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. Charging is stopped (step S4).
  • the first preliminary determination unit 332 starts the timer circuit 337 (step S5). Then, the timer circuit 337 measures the elapsed time from the stop of charging.
  • the slope acquisition unit 331 causes the voltage measurement unit 323 to measure the terminal voltages V1, V2,..., VN every predetermined time, for example, every unit time. Then, the slope acquisition unit 331 determines, for each unit time, the difference between the previous measurement value of the terminal voltages V1, V2,..., VN and the current measurement value as a voltage change amount dV, which is an example of voltage slope information. / Dt is calculated (step S6). Thereafter, the calculation of the voltage change amount dV / dt is continuously executed while the first, second, and third preliminary determination processes are being executed.
  • the voltage change amount dV / dt is not limited to the example measured every unit time, and the slope acquisition unit 331 may convert the voltage change amount per unit time, and the voltage slope remains the change amount per predetermined time. It may be used as information.
  • the voltage change amounts dV / dt of the terminal voltages V1, V2,..., VN are referred to as voltage change amounts dV (1), dV (2),.
  • step S7 “1” is substituted into the variable n by the first preliminary determination unit 332 (step S7). Then, the first preliminary determination unit 332 compares the absolute value of dV (n) ⁇ dV (n + 1), that is, the difference between the voltage change amounts dV / dt in the adjacent power storage units with the first determination value ⁇ 1 (step) S8).
  • step S8 If the absolute value of dV (n) ⁇ dV (n + 1) is larger than the first determination value ⁇ 1 (YES in step S8), it is determined that an imbalance that requires correction of the stored charge amount has occurred.
  • the first determination flag Flag1 is turned on (step S9), and the process proceeds to the second and third preliminary determination processes.
  • the second and third preliminary determination processes are executed in parallel.
  • the first preliminary determination unit 332 adds “1” to the variable n ( Step S10).
  • the first preliminary determination unit 332 compares the variable n with the number N of power storage units (step S11).
  • step S11 If the variable n does not reach the number N of power storage units (NO in step S11), the process proceeds to step S8 again to determine the imbalance of 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), the determination of imbalance for all power storage units is completed, and the process proceeds to step S12.
  • the first preliminary determination unit 332 compares the timer value T of the timer circuit 337 with a preset monitoring time Tlim (step S12).
  • the monitoring time Tlim is set to, for example, the time from when charging is stopped until the terminal voltages V1, V2,..., VN of the power storage units B1, B2,.
  • step S12 when the timer value T becomes equal to or longer than the monitoring time Tlim (YES in step S12), the process is forcibly terminated without shifting to the second and third preliminary determination processes. On the other hand, if the timer value T does not reach the monitoring time Tlim (NO in step S12), the process proceeds to the second and third preliminary determination processes.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the second preliminary determination process.
  • the second preliminary determination unit 333 determines whether or not the first determination flag Flag1 is ON (step S21). If the first determination flag Flag1 is not ON (NO in step S21), the second preliminary determination process is terminated and the process proceeds to the final determination process.
  • the monitoring time Tlim is charged for the equalization process during use of the power supply system 1. You may make it set the time which does not interfere with stopping.
  • the final determination unit 335 when the final determination unit 335 preliminarily determines that all of the first preliminary determination unit 332, the second preliminary determination unit 333, and the third preliminary determination unit 334 are imbalanced, That is, when all of the first determination flag Flag1, the second determination flag Flag2, and the third determination flag Flag3 are on, there is an imbalance in the storage amount of the power storage units B1, B2,. Therefore, if the first determination flag Flag1 is not ON (NO in step S21), it is clear that the final determination unit 335 determines that no imbalance has occurred at this time, so steps S22 to S28 are performed. The processing load is reduced by omitting the execution of.
  • step S21 if the first determination flag Flag1 is ON (YES in step S21), the process proceeds to step S22.
  • step S22 the second preliminary determination unit 333 compares the timer value T of the timer circuit 337 with the set time ⁇ (step S22). When the timer value T becomes equal to or longer than the set time ⁇ (YES in step S22), the second preliminary determination unit 333 substitutes “1” for the variable n (step S23).
  • the timer value T becomes equal to or greater than the set time ⁇ by the second preliminary determination unit 333, that is, when the set time ⁇ has elapsed from the stop of charging
  • the voltage change amount dV / Based on dt, the absolute value of dV (n) ⁇ dV (n + 1), that is, the difference between the voltage change amounts dV / dt in the adjacent power storage units is calculated and compared with the second determination value ⁇ 2 (step S24).
  • step S24 If the absolute value of dV (n) ⁇ dV (n + 1) is greater than the second determination value ⁇ 2 (YES in step S24), it is determined that an imbalance that requires correction of the stored charge amount has occurred. Then, the second determination flag Flag2 is turned on (step S25), and the process proceeds to the final determination process.
  • the second preliminary determination unit 333 adds “1” to the variable n ( Step S26).
  • the second preliminary determination unit 333 compares the variable n with the number N of power storage units (step S27).
  • step S27 If the variable n does not reach the number N of power storage units (NO in step S27), the process proceeds to step S24 again to determine the imbalance of the next power storage unit. On the other hand, if variable n is equal to or greater than the number N of power storage units (YES in step S27), the determination of imbalance has been completed for all power storage units, and the process proceeds to step S28.
  • step S28 the second preliminary determination unit 333 compares the timer value T of the timer circuit 337 with the monitoring time Tlim as in step S12 (step S28).
  • the process is forcibly terminated without shifting to the final determination process.
  • the process proceeds to a final determination process.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of the third preliminary determination process.
  • the third preliminary determination unit 334 determines whether or not the first determination flag Flag1 is ON (step S31). If the first determination flag Flag1 is not ON (NO in step S31), the third preliminary determination process is terminated and the process proceeds to the final determination process.
  • step S31 if the first determination flag Flag1 is ON (YES in step S31), the process proceeds to step S32.
  • the third preliminary determination unit 334 substitutes “1” for the variable n (step S32).
  • the third preliminary determination unit 334 compares the latest voltage change amount dV (n) obtained by the inclination acquisition unit 331 with a preset reference value ⁇ (step S33). If the voltage change amount dV (n) is equal to or smaller than the reference value ⁇ (YES in step S33), the timer value T of the timer circuit 337 at that time is detected by the third preliminary determination unit 334 as the detected elapsed time T (n). For example, stored in the RAM (step S34), and the process proceeds to step S35.
  • the detection elapsed time T (n) Since the voltage change amount dV (n) gradually decreases with time, the detection elapsed time T (n) has elapsed from the stop of charging until the voltage change amount dV (n) reaches the reference value ⁇ . Shows time.
  • step S33 if the voltage change amount dV (n) exceeds the reference value ⁇ (NO in step S33), the process proceeds to step S35 without executing step S34.
  • step S35 the third preliminary determination unit 334 adds “1” to the variable n (step S35).
  • step S36 the third preliminary determination unit 334 compares the variable n with the number N of power storage units.
  • step S36 If the variable n is equal to or less than the number N of power storage units (NO in step S36), the process proceeds to step S33 again to obtain the detected elapsed time T (n) for the next power storage unit. On the other hand, if the variable n exceeds the number N of power storage units (YES in step S36), the process proceeds to step S37.
  • step S37 the third preliminary determination unit 334 confirms whether or not the detected elapsed time T (n) is stored for all the power storage units (step S37). If there is a power storage unit in which the detected elapsed time T (n) is not yet stored (NO in step S37), the process returns to step S33 again to continue acquiring the detected elapsed time T (n). On the other hand, if the detected elapsed time T (n) is stored for all the power storage units (YES in step S37), the process proceeds to step S38.
  • the variable n is an absolute value of T (n) ⁇ T (n + 1), that is, adjacent power storage units for a range of 1 to (number of power storage units N ⁇ 1).
  • the difference in detection elapsed time at is compared with the third determination value ⁇ 3 (step S38). Since the detection elapsed time changes depending on the amount of electricity stored when charging is stopped, the absolute value of T (n) ⁇ T (n + 1) increases as the difference in the amount of electricity stored in each power storage unit increases.
  • step S38 If the absolute value of T (n) ⁇ T (n + 1) is larger than the third determination value ⁇ 3 (YES in step S38), it is determined that the stored charge amount has an imbalance that requires correction.
  • the third determination flag Flag3 is turned on (step S39), and the process proceeds to the final determination process.
  • the timer of the timer circuit 337 is determined by the third preliminary determination unit 334 as in step S12.
  • the value T is compared with the monitoring time Tlim (step S40).
  • the timer value T becomes equal to or longer than the monitoring time Tlim (YES in step S40)
  • the third preliminary determination process is forcibly terminated without shifting to the final determination process.
  • the process proceeds to a final determination process.
  • step S38 an example is shown in which the difference in arrival time until the voltage change amount dV / dt of each storage battery reaches the reference value ⁇ is obtained as the arrival time difference between adjacent storage batteries. It may be the difference between the arrival time (Tmax) and the minimum arrival time (Tmin), or may be the difference between the average arrival time (Tave) and the arrival time of each power storage unit, and the difference between the maximum and minimum arrival times and the average arrival time Also good.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of the final determination process.
  • the final determination unit 335 determines whether or not all of the first determination flag Flag1, the second determination flag Flag2, and the third determination flag Flag3 are turned on (step S51).
  • Step S51 If all of the first determination flag Flag Flag1, the second determination flag Flag2, and the third determination flag Flag3 are on (YES in Step S51), it is determined that an imbalance that requires equalization has occurred between the power storage units. Then, the equalization flag Flag4 is turned on (step S52), and the process proceeds to equalization processing. On the other hand, when any one of the first determination flag Flag1, the second determination flag Flag2, and the third determination flag Flag3 is off, it is determined that there is no imbalance that requires equalization between the electric storage units. The equalization flag Flag4 is turned off (step S53), and the process proceeds to equalization processing.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of equalization processing.
  • the forced discharge control unit 336 determines whether or not the equalization flag Flag4 is turned on (step S61).
  • the forced discharge control unit 336 turns on all the equalization discharge signals SG1, SG2,. , Q2,..., QN are turned on to start equalization processing (step S62).
  • any one of the first preliminary determination process, the second preliminary determination process, and the third preliminary determination process has an imbalance that requires equalization between the power storage units. If it is determined that, the equalization flag Flag4 may be turned on. In this case, the leakage of imbalance detection can be reduced.
  • the forced discharge control unit 336 starts the inspection of the terminal voltages V1, V2,..., VN (step S63), and simultaneously starts the timer circuit 337 (step S64). . Then, the forced discharge control unit 336 substitutes “1” for the variable n and starts a voltage test from the first power storage unit (step S65), and whether or not the nth equalized discharge signal SGn is turned on. Is determined (step S66).
  • step S66 If the equalization discharge signal SGn is off (NO in step S66), the process proceeds to step S69. On the other hand, if the equalization discharge signal SGn is on (YES in step S66), the forced discharge control unit 336 It is determined whether the n-th terminal voltage Vn is equal to or lower than the target voltage ⁇ 2 (step S67). If the terminal voltage Vn exceeds the target voltage ⁇ 2 (NO in step S67), the process proceeds to step S69. On the other hand, if the terminal voltage Vn is equal to or lower than the target voltage ⁇ 2 (YES in step S67), the forced discharge control unit 336 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 S68).
  • step S69 the forced discharge control unit 336 adds “1” to the variable n (step S69), and compares the variable n with the number N of power storage units (step S70).
  • step S70 If the variable n is less than or equal to the number N of power storage units (NO in step S70), the process proceeds to step S66 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 S70), the process proceeds to step S71.
  • step S71 as in step S12, the forced discharge control unit 336 compares the timer value T of the timer circuit 337 with the monitoring time Tlim (step S71).
  • the timer value T becomes equal to or longer than the monitoring time Tlim (YES in step S71)
  • the equalization process is forcibly terminated.
  • the timer value T does not reach the monitoring time Tlim (NO in step S71)
  • step S72 If there is still a discharging power storage unit (YES in step S72), the processes in steps S65 to S72 are repeated. On the other hand, if there is no discharging power storage unit (NO in step S72), the equalization process is terminated. .
  • the first preliminary determination process which is a plurality of inspection methods based on the voltage change amount dV / dt that changes according to the charged amount, rather than the conventional voltage difference between the storage element and the block, by the processes of steps S1 to S53.
  • the variation in the storage amount of the power storage unit is determined. Therefore, a storage element having a small change in OCV (open voltage) with respect to the change in the storage amount (SOC) was used. Even in this case, it is possible to improve the determination accuracy of the variation in the amount of stored electricity.
  • the first preliminary determination process, the second preliminary determination process, and the third preliminary determination process that is, the voltage change immediately after stopping charging, the voltage change amount after a predetermined time, and the time until the voltage change amount of a predetermined amount are reached.
  • the power storage amount imbalance is preliminary determined in the two processes In such a case, it may be determined that an imbalance of the amount of power storage has finally occurred.
  • determination methods other than the first preliminary determination process, the second preliminary determination process, and the third preliminary determination process may be combined.
  • any one of the first preliminary determination unit 332, the second preliminary determination unit 333, and the third preliminary determination unit 334 is provided, and instead of the final determination unit 335, the one preliminary determination unit
  • the determination unit may turn on the equalization flag Flag4 instead of the first determination flag Flag1, the second determination flag Flag2, and the third determination flag Flag3.
  • the imbalance can be reduced by the equalization process, so that the life deterioration of the power storage device 40 can be suppressed. This facilitates extending the life of the power supply device 50.
  • the first determination value ⁇ 1, the second determination value ⁇ 2, and the third determination value ⁇ 3 used for the determination may be values corrected based on the storage amount (SOC) of the power storage device 40, and in particular, the power storage device 40. It is preferable that the correction is made in accordance with the amount of stored electricity (SOC) and the temperature.
  • 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 9 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.
  • dV / dt used for the determination of the present embodiment is 1 second, it may be an arbitrary value or may be an average value of dV / dt values at predetermined intervals.
  • the difference between the adjacent power storage units is used.
  • the difference between the maximum voltage drop amount and the minimum voltage drop amount between the power storage units may be used. It may be a difference in the voltage drop amount of the power storage unit, or may be a difference between the maximum and minimum voltage drop amounts and the average voltage drop amount.
  • 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.
  • an imbalance determination circuit includes a voltage detection unit that detects terminal voltages in a plurality of power storage units, and stops charging while the plurality of power storage units are being charged, and is also stopping the charging.
  • a slope acquisition unit that performs slope information acquisition processing that acquires voltage slope information that indicates a change amount of each terminal voltage per predetermined time from each terminal voltage detected by the voltage detection unit in FIG.
  • an imbalance determination unit that determines whether or not an imbalance in the amount of stored electricity has occurred using a plurality of pieces of voltage gradient information corresponding to the terminal voltages acquired by the gradient acquisition unit.
  • the voltage detection unit detects each of the terminal voltages in the plurality of power storage units, and the slope acquisition unit performs the charging during the charging of the plurality of power storage units.
  • a step of performing slope information acquisition processing for respectively acquiring voltage slope information indicating a change amount of each terminal voltage per predetermined time from each terminal voltage detected by the voltage detection unit while stopping the charging; and
  • the imbalance determination unit determines whether or not an imbalance of the storage amount of the plurality of power storage units has occurred using a plurality of voltage gradient information corresponding to each terminal voltage acquired by the gradient acquisition unit. Steps.
  • the inclination acquisition unit stops the charging during charging of the plurality of power storage units, and from each terminal voltage detected by the voltage detection unit during the charging stop, the terminal voltage per predetermined time.
  • Voltage gradient information indicating the amount of change is acquired.
  • the imbalance determination unit determines whether or not there is an imbalance in the amount of power stored in the plurality of power storage units. In this case, even when a power storage unit having a small change in terminal voltage with respect to a change in power storage amount is used, it is determined whether or not there is an imbalance in the power storage amount among a plurality of power storage units based on the voltage slope information. By determining, it is possible to improve the determination accuracy of whether or not each storage amount has an imbalance as compared with the case of determining the presence or absence of an imbalance based on the SOC directly converted from the terminal voltage as in the background art. it can.
  • the imbalance determination unit may determine whether or not there is an imbalance in the amount of power stored in the plurality of power storage units by using different determination processes using the plurality of voltage gradient information acquired by the gradient acquisition unit. Final determination for finally determining whether or not there is an imbalance in the amount of electricity stored in the plurality of power storage units based on the determination results by the plurality of preliminary determination units and the plurality of determination processing units. It is preferable to provide a part.
  • the plurality of preliminary determination units use the plurality of voltage gradient information acquired in correspondence with each terminal voltage by the gradient acquisition unit, and the amount of power storage in the plurality of power storage units is determined by different determination processes. A preliminary determination is made as to whether an equilibrium has occurred. Then, the final determination unit finally determines whether or not there is an imbalance in the amount of power stored in the plurality of power storage units based on a plurality of preliminary determination results from different determination processes. Compared with the case where it is determined whether or not there is an imbalance in the amount of stored electricity based on the determination processing result, it is possible to improve the determination accuracy of whether or not there is an imbalance in the amount of stored electricity.
  • one of the plurality of preliminary determination units has a difference between voltage gradient information acquired by the gradient acquisition unit exceeding a preset first determination value immediately after the charging is stopped. It is preferable to preliminarily determine that the imbalance has occurred.
  • one of the plurality of preliminary determination units determines whether or not an imbalance has occurred based on the difference between the pieces of voltage gradient information acquired by the gradient acquisition unit immediately after stopping charging. Since preliminary determination can be performed, it is easy to shorten the determination time.
  • one of the plurality of preliminary determination units is configured such that a difference between the respective voltage gradient information acquired by the gradient acquisition unit is set in advance when a preset set time has elapsed since the charging is stopped. It is preferable to preliminarily determine that the imbalance has occurred when the determined second determination value is exceeded.
  • the voltage gradient information obtained from each power storage unit and the power storage amount of each power storage unit have a correlation, so that a plurality of preliminary determination units
  • One of the cases is that if the difference between the respective voltage slope information acquired by the slope acquisition unit exceeds a preset second determination value when a preset set time has elapsed since the stop of charging, It can be preliminarily determined that an equilibrium has occurred.
  • one of the plurality of preliminary determination units is configured such that each of the elapsed time from the stop of charging when each voltage gradient information acquired by the gradient acquisition unit becomes equal to a preset reference value. When the difference between them exceeds a preset third determination value, it is preferable to preliminarily determine that the imbalance has occurred.
  • one of the plurality of preliminary determination units is based on the relationship between the elapsed time from the stop of charging when each voltage gradient information acquired by the gradient acquisition unit is equal to a preset reference value. If the difference exceeds the third determination value set in advance, it can be preliminarily determined that an imbalance has occurred.
  • the final determination unit finally determines that the imbalance has occurred when all of the plurality of preliminary determination units have determined that the imbalance has occurred.
  • the final determination unit when all of the plurality of preliminary determination units determine that an imbalance has occurred, the final determination unit finally determines that an imbalance has occurred. Certainty is improved and frequent equalization processing due to erroneous determination can be prevented.
  • the final determination unit may finally determine that the imbalance has occurred when at least one of the plurality of preliminary determination units determines that the imbalance has occurred.
  • the final determination unit when at least one of the plurality of preliminary determination units determines that an imbalance has occurred, the final determination unit finally determines that an imbalance has occurred. It is possible to reduce the possibility of detection omission.
  • the power storage unit is configured such that the amount of decrease in the terminal voltage per predetermined time after charging is stopped 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.
  • the slope acquisition unit performs the slope information acquisition process when each terminal voltage detected by the voltage detection unit exceeds a preset reference 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 inclination information acquisition process is performed by performing the inclination information acquisition process. It is possible to reduce the execution frequency. Since charging is stopped in the inclination information acquisition process, if the frequency of execution of the inclination information acquisition process is reduced, the opportunity to stop charging is reduced. The risk of being lost is reduced.
  • 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. You may make it provide the switching part which detects each terminal voltage of a body.
  • 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.
  • 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 unbalance determination circuit for a power storage device according to one aspect of the present invention, a power supply device using the circuit, and an imbalance determination method are effective for a power supply and a device having an equalization process for the power storage device and can be used industrially It has sex.

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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、前記複数の蓄電体の充電中に当該充電を停止させると共に当該充電の停止中において前記電圧検出部により検出される各端子電圧から当該各端子電圧の所定時間あたりの変化量を示す電圧傾き情報をそれぞれ取得する傾き情報取得処理を行う傾き取得部と、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か否かを、前記傾き取得部により取得される前記各端子電圧に対応する複数の電圧傾き情報を用いて判定する不均衡判定部とを備えることにより、不均衡判定回路を構成した。

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、二次電池等の蓄電装置は、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、二次電池の充電状態（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走行が主体に、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の排出量の削減を目的としている。
　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、均等化する手段としては、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均等化判定をするため、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ため、電圧差による検出では蓄電電荷量のバラツキの検出精度が低下する。
　図１０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１０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。二次電池の端子電圧は、図１０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１０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からである。
　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発生し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、不均衡判定方法、及びこれを用いた電源装置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、前記複数の蓄電体の充電中に当該充電を停止させると共に当該充電の停止中において前記電圧検出部により検出される各端子電圧から当該各端子電圧の所定時間あたりの変化量を示す電圧傾き情報をそれぞれ取得する傾き情報取得処理を行う傾き取得部と、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か否かを、前記傾き取得部により取得される前記各端子電圧に対応する複数の電圧傾き情報を用いて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、電圧検出部が、複数の蓄電体における端子電圧をそれぞれ検出するステップと、傾き取得部が、前記複数の蓄電体の充電中に当該充電を停止させると共に当該充電の停止中において前記電圧検出部により検出される各端子電圧から当該各端子電圧の所定時間あたりの変化量を示す電圧傾き情報をそれぞれ取得する傾き情報取得処理を行うステップと、不均衡判定部が、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か否かを、前記傾き取得部により取得される前記各端子電圧に対応する複数の電圧傾き情報を用いて判定するステップとを含む。
　このような構成の不均衡判定回路、及び不均衡判定方法は、傾き取得部によって、複数の蓄電体の充電中に当該充電が停止され、当該充電の停止中において電圧検出部により検出される各端子電圧から当該各端子電圧の所定時間あたりの変化量を示す電圧傾き情報がそれぞれ取得される。そして、不均衡判定部によって、傾き取得部により取得される電圧傾き情報を用いて、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が判定される。この場合、蓄電量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、電圧傾き情報に基づいて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ことにより、背景技術のように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。
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。 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、第１予備判定処理を含む動作の一例を示すフローチャートである。 第２予備判定処理の一例を示すフローチャートである。 第３予備判定処理の一例を示すフローチャートである。 最終判定処理の一例を示すフローチャートである。 均等化処理の一例を示すフローチャートである。 二次電池の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１０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。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１０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未満となる二次電池を用いることができる。
　また、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。
　図２は、蓄電素子４０１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、蓄電素子４０１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。
　このとき、本願発明者らは、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、大きくなることを、実験的に見出した。
　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混在して接続されて、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３３７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、傾き取得部３３１、第１予備判定部３３２、第２予備判定部３３３、第３予備判定部３３４、最終判定部３３５、及び強制放電制御部３３６として機能する。この場合、第１予備判定部３３２、第２予備判定部３３３、第３予備判定部３３４、及び最終判定部３３５が、不均衡判定部の一例に相当している。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。
　傾き取得部３３１は、蓄電装置４０の充電中に充放電制御回路３４０によって当該充電を停止させ、当該充電の停止中において、電圧検出部３２０により検出される蓄電体Ｂ１、Ｂ２、・・・、ＢＮの端子電圧から当該端子電圧の所定時間、例えば単位時間あたりの低下量を示す電圧傾き情報を取得する。
　第１予備判定部３３２は、第１予備判定処理として、充電の停止直後において、傾き取得部３３１によって取得された各電圧傾き情報相互間の差が、予め設定された第１判定値γ１を超えたとき、蓄電体Ｂ１、Ｂ２、・・・、ＢＮの蓄電量の不均衡が生じていると予備的に判定する。
　第２予備判定部３３３は、第２予備判定処理として、充電の停止から予め設定された設定時間βが経過したときにおいて、傾き取得部３３１によって取得された各電圧傾き情報相互間の差が、予め設定された第２判定値γ２を超えたとき、蓄電体Ｂ１、Ｂ２、・・・、ＢＮの蓄電量の不均衡が生じていると予備的に判定する。
　第３予備判定部３３４は、第３予備判定処理として、傾き取得部３３１により取得される各電圧傾き情報が予め設定された基準値εと等しくなったときの、充電の停止からの経過時間の相互間の差が、予め設定された第３判定値γ３を超えたとき、蓄電体Ｂ１、Ｂ２、・・・、ＢＮの蓄電量の不均衡が生じていると予備的に判定する。
　最終判定部３３５は、最終判定処理として、第１予備判定部３３２、第２予備判定部３３３、及び第３予備判定部３３４の全てが、不均衡が生じていると予備的に判定したとき、蓄電体Ｂ１、Ｂ２、・・・、ＢＮの蓄電量に不均衡が生じていると最終的に判定する。
　強制放電制御部３３６は、最終判定部３３５によって不均衡が生じていると判定されたとき、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α２以下になるまで、放電部３１０によって蓄電体Ｂ１、Ｂ２、・・・、ＢＮをそれぞれ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３３７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９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、充放電制御回路３４０によって、発電装置１０から蓄電装置４０へ充電電流が供給されて、蓄電装置４０の充電が開始される（ステップＳ１）。
　次に、制御部３３０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（ステップＳ２）。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。
　次に、第１予備判定部３３２によって、端子電圧Ｖ１、Ｖ２、・・・、ＶＮが予め設定された基準電圧α１と比較される（ステップＳ３）。そして、端子電圧Ｖ１、Ｖ２、・・・、ＶＮのうちいずれか一つでも基準電圧α１に満たなければステップＳ２へ戻って充電を継続しつつ端子電圧Ｖ１、Ｖ２、・・・、ＶＮの検出を繰り返す（ステップＳ３でＮＯ）。一方、端子電圧Ｖ１、Ｖ２、・・・、ＶＮのすべてが基準電圧α１以上であれば（ステップＳ３でＹＥＳ）、蓄電量の不均衡の予備的な判定を行うべくステップ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α１以上に充電されてから、不均衡の判定が行われる。
　後述するように、最終判定部３３５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３３６は、端子電圧が、それぞれ目標電圧α２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３３６による放電の開始前に、蓄電体Ｂ１、Ｂ２、・・・、ＢＮの端子電圧が目標電圧α２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α１を、目標電圧α２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α２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１予備判定部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１予備判定部３３２は、タイマ回路３３７の計時を開始させる（ステップＳ５）。そして、タイマ回路３３７によって、充電の停止からの経過時間が計時される。
　次に、傾き取得部３３１は、電圧測定部３２３によって、所定時間毎、例えば単位時間毎に端子電圧Ｖ１、Ｖ２、・・・、ＶＮを測定させる。そして、傾き取得部３３１は、単位時間毎に、端子電圧Ｖ１、Ｖ２、・・・、ＶＮの前回測定値と、今回の測定値との差を、電圧傾き情報の一例である電圧変化量ｄＶ／ｄｔとして算出する（ステップＳ６）。以降、第１，第２，及び第３予備判定処理が実行されている間、電圧変化量ｄＶ／ｄｔの算出が継続的に実行される。
　なお、電圧変化量ｄＶ／ｄｔは単位時間毎に測定される例に限られず、傾き取得部３３１が単位時間あたりの電圧変化量に換算してもよく、所定時間あたりの変化量のまま電圧傾き情報として用いてもよい。以下、端子電圧Ｖ１、Ｖ２、・・・、ＶＮの各電圧変化量ｄＶ／ｄｔを、電圧変化量ｄＶ（１），ｄＶ（２），・・・，ｄＶ（Ｎ）と称する。
　次に、第１予備判定部３３２によって、変数ｎに、「１」が代入される（ステップＳ７）。そして、第１予備判定部３３２によって、ｄＶ（ｎ）－ｄＶ（ｎ＋１）の絶対値、すなわち隣り合う蓄電体における電圧変化量ｄＶ／ｄｔの差が、第１判定値γ１と比較される（ステップＳ８）。
　そして、ｄＶ（ｎ）－ｄＶ（ｎ＋１）の絶対値が第１判定値γ１より大きければ（ステップＳ８でＹＥＳ）、蓄電電荷量に是正が必要な程度の不均衡が生じていると判定されて、第１判定フラグＦｌａｇ１がオンされ（ステップＳ９）、第２、第３予備判定処理へ移行する。第２、第３予備判定処理は、並行して実行される。
　一方、ｄＶ（ｎ）－ｄＶ（ｎ＋１）の絶対値が第１判定値γ１以下であれば（ステップＳ８でＮＯ）、第１予備判定部３３２によって、変数ｎに「１」が加算される（ステップＳ１０）。次に、第１予備判定部３３２によって、変数ｎと蓄電体数Ｎとが比較される（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不均衡の判定を行うべく、再びステップＳ８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の不均衡の判定が終了したので、ステップＳ１２へ移行する。
　次に、ステップＳ１２において、第１予備判定部３３２によって、タイマ回路３３７のタイマ値Ｔが、予め設定された監視時間Ｔｌｉｍと比較される（ステップＳ１２）。監視時間Ｔｌｉｍは、例えば、充電を停止してから蓄電体Ｂ１、Ｂ２、・・・、ＢＮの端子電圧Ｖ１、Ｖ２、・・・、ＶＮが定常状態になるまでの時間が設定されている。
　すなわち、充電停止後、監視時間Ｔｌｉｍ以上の時間が経過すると、端子電圧Ｖ１、Ｖ２、・・・、ＶＮが定常状態になって変化しなくなる。そうすると、端子電圧の変化量に基づき不均衡の判定を行うことができなくなる。
　そこで、タイマ値Ｔが監視時間Ｔｌｉｍ以上になると（ステップＳ１２でＹＥＳ）、第２、第３予備判定処理に移行することなく強制終了する。一方、タイマ値Ｔが監視時間Ｔｌｉｍに満たなければ（ステップＳ１２でＮＯ）、第２、第３予備判定処理へ移行する。
　次に、第２予備判定処理について説明する。図６は、第２予備判定処理の一例を示すフローチャートである。第２予備判定処理では、まず、第２予備判定部３３３によって、第１判定フラグＦｌａｇ１がＯＮしているか否かが判定される（ステップＳ２１）。そして、第１判定フラグＦｌａｇ１がＯＮしていなければ（ステップＳ２１でＮＯ）、第２予備判定処理を終了して最終判定処理へ移行する。
　なお、均等化処理のために充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ため、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電を停止しても差し支えない程度の時間を設定するようにしてもよい。
　最終判定処理では、最終判定部３３５は、第１予備判定部３３２、第２予備判定部３３３、及び第３予備判定部３３４の全てが、不均衡が生じていると予備的に判定したとき、すなわち第１判定フラグＦｌａｇ１、第２判定フラグＦｌａｇ２、及び第３判定フラグＦｌａｇ３のすべてがオンしているとき、蓄電体Ｂ１、Ｂ２、・・・、ＢＮの蓄電量に不均衡が生じていると判定されるから、第１判定フラグＦｌａｇ１がＯＮしていなければ（ステップＳ２１でＮＯ）、この時点で最終判定部３３５で不均衡が生じていない判定がされることが明らかなので、ステップＳ２２～Ｓ２８の実行を省略して処理負荷を軽減するようになっている。
　一方、第１判定フラグＦｌａｇ１がＯＮしていれば（ステップＳ２１でＹＥＳ）、ステップＳ２２へ移行する。
　次に、ステップＳ２２において、第２予備判定部３３３によって、タイマ回路３３７のタイマ値Ｔが、設定時間βと比較される（ステップＳ２２）。そして、タイマ値Ｔが設定時間β以上になると（ステップＳ２２でＹＥＳ）、第２予備判定部３３３によって、変数ｎに、「１」が代入される（ステップＳ２３）。
　そして、第２予備判定部３３３によって、タイマ値Ｔが設定時間β以上になったとき、すなわち充電の停止から設定時間βが経過したときに、傾き取得部３３１で得られた電圧変化量ｄＶ／ｄｔに基づき、ｄＶ（ｎ）－ｄＶ（ｎ＋１）の絶対値、すなわち隣り合う蓄電体における電圧変化量ｄＶ／ｄｔの差が算出され、第２判定値γ２と比較される（ステップＳ２４）。
　そして、ｄＶ（ｎ）－ｄＶ（ｎ＋１）の絶対値が第２判定値γ２より大きければ（ステップＳ２４でＹＥＳ）、蓄電電荷量に是正が必要な程度の不均衡が生じていると判定されて、第２判定フラグＦｌａｇ２がオンされ（ステップＳ２５）、最終判定処理へ移行する。
　一方、ｄＶ（ｎ）－ｄＶ（ｎ＋１）の絶対値が第２判定値γ２以下であれば（ステップＳ２４でＮＯ）、第２予備判定部３３３によって、変数ｎに「１」が加算される（ステップＳ２６）。次に、第２予備判定部３３３によって、変数ｎと蓄電体数Ｎとが比較される（ステップＳ２７）。
　そして、変数ｎが蓄電体数Ｎに満たなければ（ステップＳ２７でＮＯ）、次の蓄電体について不均衡の判定を行うべく、再びステップＳ２４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Ｓ２７でＹＥＳ）、すべての蓄電体についての不均衡の判定が終了したので、ステップＳ２８へ移行する。
　次に、ステップＳ２８において、第２予備判定部３３３によって、ステップＳ１２と同様に、タイマ回路３３７のタイマ値Ｔが監視時間Ｔｌｉｍと比較される（ステップＳ２８）。そして、タイマ値Ｔが監視時間Ｔｌｉｍ以上になると（ステップＳ２８でＹＥＳ）、最終判定処理に移行することなく強制終了する。一方、タイマ値Ｔが監視時間Ｔｌｉｍに満たなければ（ステップＳ２８でＮＯ）、最終判定処理へ移行する。
　次に、第３予備判定処理について説明する。図７は、第３予備判定処理の一例を示すフローチャートである。第３予備判定処理では、まず、第３予備判定部３３４によって、ステップＳ２１と同様、第１判定フラグＦｌａｇ１がＯＮしているか否かが判定される（ステップＳ３１）。そして、第１判定フラグＦｌａｇ１がＯＮしていなければ（ステップＳ３１でＮＯ）、第３予備判定処理を終了して最終判定処理へ移行する。
　一方、第１判定フラグＦｌａｇ１がＯＮしていれば（ステップＳ３１でＹＥＳ）、ステップＳ３２へ移行する。ステップＳ３２では、第３予備判定部３３４によって、変数ｎに、「１」が代入される（ステップＳ３２）。
　次に、第３予備判定部３３４によって、傾き取得部３３１で得られた最新の電圧変化量ｄＶ（ｎ）が、予め設定された基準値εと比較される（ステップＳ３３）。そして、電圧変化量ｄＶ（ｎ）が基準値ε以下であれば（ステップＳ３３でＹＥＳ）、第３予備判定部３３４によって、そのときのタイマ回路３３７のタイマ値Ｔが検出経過時間Ｔ（ｎ）として例えばＲＡＭに記憶されて（ステップＳ３４）、ステップＳ３５へ移行する。
　電圧変化量ｄＶ（ｎ）は、時間の経過に伴い徐々に減少するから、検出経過時間Ｔ（ｎ）は、電圧変化量ｄＶ（ｎ）が基準値εに達するまでの、充電停止からの経過時間を示している。
　一方、電圧変化量ｄＶ（ｎ）が基準値εを超えていれば（ステップＳ３３でＮＯ）、ステップＳ３４を実行することなくステップＳ３５へ移行する。
　ステップＳ３５では、第３予備判定部３３４によって、変数ｎに「１」が加算される（ステップＳ３５）。次に、第３予備判定部３３４によって、変数ｎと蓄電体数Ｎとが比較される（ステップＳ３６）。
　そして、変数ｎが蓄電体数Ｎ以下であれば（ステップＳ３６でＮＯ）、次の蓄電体について検出経過時間Ｔ（ｎ）を取得するべく、再びステップＳ３３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Ｓ３６でＹＥＳ）、ステップＳ３７へ移行する。
　次に、ステップＳ３７において、第３予備判定部３３４によって、すべての蓄電体について、検出経過時間Ｔ（ｎ）が記憶されたか否かが確認される（ステップＳ３７）。そして、まだ検出経過時間Ｔ（ｎ）が記憶されていない蓄電体があれば（ステップＳ３７でＮＯ）再びステップＳ３３へ戻って検出経過時間Ｔ（ｎ）の取得を続行する。一方、すべての蓄電体について、検出経過時間Ｔ（ｎ）が記憶されていれば（ステップＳ３７でＹＥＳ）ステップＳ３８へ移行する。
　次に、ステップＳ３８において、第３予備判定処理によって、変数ｎが、１～（蓄電体数Ｎ－１）の範囲について、Ｔ（ｎ）－Ｔ（ｎ＋１）の絶対値、すなわち隣り合う蓄電体における検出経過時間の差が、第３判定値γ３と比較される（ステップＳ３８）。検出経過時間は、充電を停止したときの蓄電量によって変化するから、各蓄電体の蓄電量の差が大きいほど、Ｔ（ｎ）－Ｔ（ｎ＋１）の絶対値も大きくなる。
　そして、Ｔ（ｎ）－Ｔ（ｎ＋１）の絶対値が第３判定値γ３より大きければ（ステップＳ３８でＹＥＳ）、蓄電電荷量に是正が必要な程度の不均衡が生じていると判定されて、第３判定フラグＦｌａｇ３がオンされ（ステップＳ３９）、最終判定処理へ移行する。
　一方、Ｔ（ｎ）－Ｔ（ｎ＋１）の絶対値が第３判定値γ３以下であれば（ステップＳ３８でＮＯ）、第３予備判定部３３４によって、ステップＳ１２と同様に、タイマ回路３３７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）、最終判定処理に移行することなく第３予備判定処理を強制終了する。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）、最終判定処理へ移行する。
　なお、ステップＳ３８において、各蓄電体の電圧変化量ｄＶ／ｄｔが、基準値εに至るまでの到達時間差を、隣接する蓄電体間の到達時間差として求める例を示したが、各蓄電体における最大到達時間（Ｔｍａｘ）と最小到達時間（Ｔｍｉｎ）との差としてもよく、平均到達時間（Ｔａｖｅ）と各蓄電体の到達時間の差としてもよく、最大および最小到達時間と平均到達時間の差としてもよい。
　次に、最終判定処理の一例について説明する。図８は、最終判定処理の一例を示すフローチャートである。最終判定処理では、まず、最終判定部３３５によって、第１判定フラグＦｌａｇ１、第２判定フラグＦｌａｇ２、及び第３判定フラグＦｌａｇ３がすべてオンされているか否かが判定される（ステップＳ５１）。
　そして、第１判定フラグＦｌａｇ１、第２判定フラグＦｌａｇ２、及び第３判定フラグＦｌａｇ３がすべてオンの場合（ステップＳ５１でＹＥＳ）、各蓄電体間に均等化が必要な不均衡が生じていると判定されて、均等化フラグＦｌａｇ４がオンされ（ステップＳ５２）、均等化処理へ移行する。一方、第１判定フラグＦｌａｇ１、第２判定フラグＦｌａｇ２、及び第３判定フラグＦｌａｇ３のうち、ひとつでもオフの場合、各蓄電体間には均等化が必要な不均衡は生じていないと判定されて、均等化フラグＦｌａｇ４がオフされ（ステップＳ５３）、均等化処理へ移行する。
　次に、均等化処理の一例について説明する。図９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３３６が、均等化フラグＦｌａｇ４がオンされているかどうか判定する（ステップＳ６１）。次に均等化フラグＦｌａｇ４がオンしていると判定された場合（ステップＳ６１でＹＥＳ）、強制放電制御部３３６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Ｓ６２）。
　これにより、上述の最終判定処理において、異なる３つの第１予備判定処理、第２予備判定処理、及び第３予備判定処理のすべてで各蓄電体間に均等化が必要な不均衡が生じていると判定されて、均等化フラグＦｌａｇ４がオンされた場合のみ、ステップＳ６２以降の均等化処理が開始されるので、不均衡の判定の確実性が向上し、誤判定による均等化処理の多発を防止することができる。
　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が、誤判定による均等化処理の多発を防止することで、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。
　なお、上述の最終判定処理において、第１予備判定処理、第２予備判定処理、及び第３予備判定処理のうち、いずれかひとつにおいて各蓄電体間に均等化が必要な不均衡が生じていると判定された場合に、均等化フラグＦｌａｇ４をオンする構成としてもよい。この場合、不均衡の検出の漏れを低減することができる。
　次に、強制放電制御部３３６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Ｓ６３）、それと同時にタイマ回路３３７をスタートさせる（ステップＳ６４）。そして、強制放電制御部３３６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Ｓ６５）、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Ｓ６６）。
　そして、均等化放電信号ＳＧｎがオフであれば（ステップＳ６６でＮＯ）ステップＳ６９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Ｓ６６でＹＥＳ）、強制放電制御部３３６は、ｎ番目の端子電圧Ｖｎが目標電圧α２以下かどうか判定する（ステップＳ６７）。そして、端子電圧Ｖｎが目標電圧α２を超えていれば（ステップＳ６７でＮＯ）ステップＳ６９へ移行する一方、端子電圧Ｖｎが目標電圧α２以下であれば（ステップＳ６７でＹＥＳ）、強制放電制御部３３６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Ｓ６８）。
　ステップＳ６９において、強制放電制御部３３６は、変数ｎに「１」加算し（ステップＳ６９）、変数ｎと蓄電体数Ｎとを比較する（ステップＳ７０）。
　そして、変数ｎが蓄電体数Ｎ以下であれば（ステップＳ７０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Ｓ６６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Ｓ７０でＹＥＳ）、ステップＳ７１へ移行する。
　次に、ステップＳ７１において、ステップＳ１２と同様に、強制放電制御部３３６によって、タイマ回路３３７のタイマ値Ｔが監視時間Ｔｌｉｍと比較される（ステップＳ７１）。そして、タイマ値Ｔが監視時間Ｔｌｉｍ以上になると（ステップＳ７１でＹＥＳ）、均等化処理を強制的に終了する。一方、タイマ値Ｔが監視時間Ｔｌｉｍに満たなければ（ステップＳ７１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Ｓ７２）。
　そして、まだ放電中の蓄電体が有れば（ステップＳ７２でＹＥＳ）、ステップＳ６５～Ｓ７２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Ｓ７２でＮＯ）、均等化処理を終了する。
　以上、ステップＳ１～Ｓ５３の処理により、従来の蓄電素子およびブロック間の電圧差ではなく、蓄電量に応じて変化する電圧変化量ｄＶ／ｄｔに基づく複数の検査方法である第１予備判定処理、第２予備判定処理、及び第３予備判定処理に基づいて、蓄電体の蓄電量のバラツキを判定するので、蓄電量（ＳＯＣ）の変化に対するＯＣＶ（開放電圧）の変化が小さい蓄電素子を用いた場合であっても、蓄電量のバラツキの判定精度を向上することができる。
　なお、第１予備判定処理、第２予備判定処理、及び第３予備判定処理、すなわち充電停止直後の電圧変化、所定時間後の電圧変化量、及び所定量の電圧変化量になるまでの時間を活用する例を示したが、第１予備判定処理、第２予備判定処理、及び第３予備判定処理のうち任意の２つの処理のみを用いて、２つの処理において蓄電量の不均衡が予備判定された場合に、最終的に蓄電量の不均衡が生じていると判定するようにしてもよい。また、第１予備判定処理、第２予備判定処理、及び第３予備判定処理以外の判定方法を組み合わせてもよい。
　また、必ずしも複数の予備判定部を備える必要はない。例えば、不均衡判定部として、第１予備判定部３３２、第２予備判定部３３３、及び第３予備判定部３３４のうちいずれか１つを備え、最終判定部３３５を備える代わりに当該１つの予備判定部で第１判定フラグＦｌａｇ１、第２判定フラグＦｌａｇ２、及び第３判定フラグＦｌａｇ３の代わりに均等化フラグＦｌａｇ４をオンするようにしてもよい。
　そして、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、判定に用いた第１判定値γ１、第２判定値γ２、及び第３判定値γ３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。
　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９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。
　尚、本実施例の判定に使用したｄＶ／ｄｔの算出周期を1秒ごととしたが、任意の値としてよく、さらに所定間隔のｄＶ／ｄｔ値の平均値としてもよい。
　さらに蓄電体間の電圧差を求める方法としては、隣接する蓄電体間の差としたが、蓄電体間の最大電圧降下量と最小電圧降下量の差としてもよく、平均の電圧降下量と各蓄電体の電圧降下量の差としてもよく、最大および最小電圧降下量と平均電圧降下量の差としてもよい。
　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、前記複数の蓄電体の充電中に当該充電を停止させると共に当該充電の停止中において前記電圧検出部により検出される各端子電圧から当該各端子電圧の所定時間あたりの変化量を示す電圧傾き情報をそれぞれ取得する傾き情報取得処理を行う傾き取得部と、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か否かを、前記傾き取得部により取得される前記各端子電圧に対応する複数の電圧傾き情報を用いて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、電圧検出部が、複数の蓄電体における端子電圧をそれぞれ検出するステップと、傾き取得部が、前記複数の蓄電体の充電中に当該充電を停止させると共に当該充電の停止中において前記電圧検出部により検出される各端子電圧から当該各端子電圧の所定時間あたりの変化量を示す電圧傾き情報をそれぞれ取得する傾き情報取得処理を行うステップと、不均衡判定部が、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か否かを、前記傾き取得部により取得される前記各端子電圧に対応する複数の電圧傾き情報を用いて判定するステップとを含む。
　この構成によれば、傾き取得部によって、複数の蓄電体の充電中に当該充電が停止され、当該充電の停止中において電圧検出部により検出される各端子電圧から当該各端子電圧の所定時間あたりの変化量を示す電圧傾き情報がそれぞれ取得される。そして、不均衡判定部によって、傾き取得部により取得される電圧傾き情報を用いて、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が判定される。この場合、蓄電量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、電圧傾き情報に基づいて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ことにより、背景技術のように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。
　また、前記不均衡判定部は、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か否かを、前記傾き取得部により取得される複数の電圧傾き情報を用いて、互いに異なる判定処理によって予備的に判定する複数の予備判定部と、前記複数の判定処理部による判定結果に基づいて、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か否かを最終的に判定する最終判定部とを備えることが好ましい。
　この構成によれば、複数の予備判定部によって、傾き取得部により各端子電圧に対応して取得される複数の電圧傾き情報を用いて、互いに異なる判定処理によって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が予備的に判定される。そして、最終判定部によって、互いに異なる判定処理による複数の予備的な判定結果に基づいて、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が最終的に判定されるので、１つの判定処理結果に基づき蓄電量の不均衡の有無を判定する場合よりも、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。
　また、前記複数の予備判定部のうち一つは、前記充電の停止直後において、前記傾き取得部によって取得された各電圧傾き情報相互間の差が、予め設定された第１判定値を超えたとき、前記不均衡が生じていると予備的に判定することが好ましい。
　この構成によれば、複数の予備判定部のうち一つは、充電の停止直後に傾き取得部によって取得された各電圧傾き情報相互間の差に基づいて、不均衡が生じているか否かの予備的な判定を実行することができるので、判定時間を短縮することが容易である。
　また、前記複数の予備判定部のうち一つは、前記充電の停止から予め設定された設定時間経過したときにおいて、前記傾き取得部によって取得された各電圧傾き情報相互間の差が、予め設定された第２判定値を超えたとき、前記不均衡が生じていると予備的に判定することが好ましい。
　この構成によれば、充電の停止から予め設定された設定時間経過したとき、各蓄電体から得られる電圧傾き情報と、各蓄電体の蓄電量とは相関関係があるから、複数の予備判定部のうち一つは、充電の停止から予め設定された設定時間経過したときにおいて、傾き取得部によって取得された各電圧傾き情報相互間の差が予め設定された第２判定値を超える場合、不均衡が生じていると予備的に判定することができる。
　また、前記複数の予備判定部のうち一つは、前記傾き取得部により取得される各電圧傾き情報が予め設定された基準値と等しくなったときの、前記充電の停止からの経過時間の相互間の差が、予め設定された第３判定値を超えたとき、前記不均衡が生じていると予備的に判定することが好ましい。
　この構成によれば、傾き取得部により取得される各電圧傾き情報が予め設定された基準値と等しくなったときの、充電の停止からの経過時間と、各蓄電体の蓄電量とは相関関係があるから、複数の予備判定部のうち一つは、傾き取得部により取得される各電圧傾き情報が予め設定された基準値と等しくなったときの、充電の停止からの経過時間の相互間の差が、予め設定された第３判定値を超える場合、不均衡が生じていると予備的に判定することができる。
　また、前記最終判定部は、前記複数の予備判定部の全てが、前記不均衡が生じていると判定したとき、前記不均衡が生じていると最終的に判定することが好ましい。
　この構成によれば、複数の予備判定部の全てが、不均衡が生じていると判定したとき、最終判定部が、不均衡が生じていると最終的に判定するので、不均衡の判定の確実性が向上し、誤判定による均等化処理の多発を防止することができる。
　また、前記最終判定部は、前記複数の予備判定部のうち少なくとも一つが、前記不均衡が生じていると判定したとき、前記不均衡が生じていると最終的に判定するようにしてもよい。
　この構成によれば、複数の予備判定部のうち少なくとも一つが、不均衡が生じていると判定したとき、最終判定部が、不均衡が生じていると最終的に判定するので、不均衡の検出漏れが生じるおそれを低減することができる。
　また、前記蓄電体は、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、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、前記傾き取得部は、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、前記傾き情報取得処理を行うことが好ましい。
　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、傾き情報取得処理を行うことで、傾き情報取得処理の実行頻度を減少させることが可能となる。そして、傾き情報取得処理では充電を停止するので、傾き情報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。
　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ようにしてもよい。
　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、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。
　本発明の一局面に従う蓄電装置の不均衡判定回路、これを用いた電源装置、及び不均衡判定法法は、蓄電装置の均等化処理を有する電源および機器に有効であり、産業上の利用可能性を有するものである。

Claims (15)

  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、
    　前記複数の蓄電体の充電中に当該充電を停止させると共に当該充電の停止中において前記電圧検出部により検出される各端子電圧から当該各端子電圧の所定時間あたりの変化量を示す電圧傾き情報をそれぞれ取得する傾き情報取得処理を行う傾き取得部と、
    　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か否かを、前記傾き取得部により取得される前記各端子電圧に対応する複数の電圧傾き情報を用いて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. 　前記不均衡判定部は、
    　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か否かを、前記傾き取得部により取得される複数の電圧傾き情報を用いて、互いに異なる判定処理によって予備的に判定する複数の予備判定部と、
    　前記複数の判定処理部による判定結果に基づいて、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か否かを最終的に判定する最終判定部と
    　を備えることを特徴とする請求項１記載の不均衡判定回路。
  3. 　前記複数の予備判定部のうち一つは、
    　前記充電の停止直後において、前記傾き取得部によって取得された各電圧傾き情報相互間の差が、予め設定された第１判定値を超えたとき、前記不均衡が生じていると予備的に判定すること
    　を特徴とする請求項２記載の不均衡判定回路。
  4. 　前記複数の予備判定部のうち一つは、
    　前記充電の停止から予め設定された設定時間経過したときにおいて、前記傾き取得部によって取得された各電圧傾き情報相互間の差が、予め設定された第２判定値を超えたとき、前記不均衡が生じていると予備的に判定すること
    　を特徴とする請求項２又は３記載の不均衡判定回路。
  5. 　前記複数の予備判定部のうち一つは、
    　前記傾き取得部により取得される各電圧傾き情報が予め設定された基準値と等しくなったときの、前記充電の停止からの経過時間の相互間の差が、予め設定された第３判定値を超えたとき、前記不均衡が生じていると予備的に判定すること
    　を特徴とする請求項２～４のいずれか１項に記載の不均衡判定回路。
  6. 　前記最終判定部は、
    　前記複数の予備判定部の全てが、前記不均衡が生じていると判定したとき、前記不均衡が生じていると最終的に判定すること
    　を特徴とする請求項２～５のいずれか１項に記載の不均衡判定回路。
  7. 　前記最終判定部は、
    　前記複数の予備判定部のうち少なくとも一つが、前記不均衡が生じていると判定したとき、前記不均衡が生じていると最終的に判定すること
    　を特徴とする請求項２～５のいずれか１項に記載の不均衡判定回路。
  8. 　前記蓄電体は、
    　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、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１～７のいずれか１項に記載の不均衡判定回路。
  9. 　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８記載の不均衡判定回路。
  10. 　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９記載の不均衡判定回路。
  11. 　前記傾き取得部は、
    　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、前記傾き情報取得処理を行うこと
    　を特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の不均衡判定回路。
  12. 　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１～１１のいずれか１項に記載の不均衡判定回路。
  13. 　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１～１１のいずれか１項に記載の不均衡判定回路。
  14. 　請求項１～１３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。
  15. 　電圧検出部が、複数の蓄電体における端子電圧をそれぞれ検出するステップと、
    　傾き取得部が、前記複数の蓄電体の充電中に当該充電を停止させると共に当該充電の停止中において前記電圧検出部により検出される各端子電圧から当該各端子電圧の所定時間あたりの変化量を示す電圧傾き情報をそれぞれ取得する傾き情報取得処理を行うステップと、
    　不均衡判定部が、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か否かを、前記傾き取得部により取得される前記各端子電圧に対応する複数の電圧傾き情報を用いて判定するステップと
    　を含むことを特徴とする不均衡判定方法。
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