技術領域

本發明涉及判斷多個蓄電體的蓄電量是否發生了不均衡的不均衡判斷電路、電源裝置以及不均衡判斷方法。

背景技術

近年來，二次電池等蓄電裝置與太陽能電池或發電裝置組合起來，作為電源系統而被廣泛利用。發電裝置通過水力、風力等自然能源或者內燃機關等人工動力而被驅動。組合這樣的蓄電裝置的電源系統將剩余的電力蓄積在蓄電裝置中，并在負載裝置需要時從蓄電裝置供電，從而力求實現能源效率(energy?efficiency)的提高。

作為這樣的系統的一個示例，列舉出太陽能發電系統。太陽能發電系統在由太陽光產生的發電量比負載裝置的耗電量大的情況下，利用剩余電力對蓄電裝置進行充電。相反，在發電量比負載裝置的耗電量小的情況下，為了補充不足的電力，從蓄電裝置輸出電力，驅動負載裝置。

這樣，在太陽能發電系統中，由于能夠將以往沒有被利用的剩余電力蓄積在蓄電裝置中，所以與未使用蓄電裝置的電源系統相比，能夠提高能源效率。

在這樣的太陽能發電系統中，當蓄電裝置處于充滿電時，不能將剩余電力充電至蓄電裝置，因而會產生損失。對此，為了將剩余電力高效率地充電至蓄電裝置，以不讓二次電池的充電狀態(以下，稱為SOC：State?Of?Charge)達到100％地進行充電控制。此外，為了能在必要時驅動負載裝置，以不讓使SOC處于0(零)％地進行充電控制。具體而言，通常，以使SOC在20％至80％的范圍內推移的方式進行充電控制。

此外，使用發動機和電動機的混合動力汽車(HEV：Hybrid?Electric?Vehicle)也利用了這樣的原理。HEV在來自發動機的輸出大于行駛所需的動力的情況下，利用剩余的發動機輸出驅動發電機，對蓄電裝置進行充電。此外，HEV在車輛的制動或減速時，通過將電動機作為發電機使用，來對蓄電裝置進行充電。

另外，有效利用夜間電力的負載均衡化電源(load?leveling?power?supply)和插電式混合動力車(plug-in?HEV)最近也受到關注。負載均衡化電源是在電力消耗少、電費便宜的夜間將電力儲存到蓄電裝置，而在電力消耗達到高峰的白天利用儲存的電力的系統。其目的在于，通過使電力的消耗量平滑化，來使電力的發電量為一定，從而對電力設備的有效率的運用和設備投資的削減作出貢獻。

此外，插電式混合動力車的目的在于，利用夜間電力，在燃油效率(fuel?efficiency)差的城市街道行駛時以從蓄電裝置供電的EV行駛為主，在長距離行駛時進行利用發動機和電動機的HEV行駛，由此來削減CO₂的總排放量。

但是，為了獲得所期望的輸出電壓，這樣的蓄電裝置通過串聯連接多個蓄電元件(單電池等)而構成。在這樣的蓄電元件中，如果在各個蓄電元件的蓄電電荷量不均的狀態下進行深放電，則蓄電電荷量少的蓄電元件更會被過放電，從而蓄電元件劣化使蓄電裝置整體的壽命降低。

為了抑制這樣的蓄電裝置的壽命劣化，已知當蓄電電荷量(SOC)發生不均時，使用均等化方法消除蓄電電荷量的不均。作為均等化的方法，公開了比較最低電壓與各蓄電元件的端子電壓，當電壓差超過指定值時使其均等化(例如，參照日本專利公開公報特開平8-19188號(以下稱作“專利文獻1”))。

但是，在上述專利文獻1公開的方法中，作為均等化的方法，比較最低電壓與各蓄電元件的端子電壓，當電壓差為指定值以上時進行均等化判斷，對于具有OCV(Open?CircuitVoltage：開放電壓)的變化相對于SOC的變化要小的特性的蓄電元件，蓄電電荷量不反映于電壓差，因此在基于電壓差的檢測中，蓄電電荷量的不均的檢測精度降低。

圖10是表示二次電池(例如鋰離子二次電池)的SOC與端子電壓之間的關系的曲線圖。圖10的橫軸表示SOC，縱軸表示二次電池的無負載時的端子電壓、即OCV。如圖10的曲線G101所示，隨著充電的深入，SOC增大，二次電池的端子電壓通常也隨之上升。

因此，對于具有如曲線G101所示的性質的蓄電元件，蓄電電荷量的變化容易反映于端子電壓，因此蓄電電荷量的不均的檢測精度良好。

但是，在蓄電元件中存在例如圖10的曲線G102所示，端子電壓的變化相對于SOC、即蓄電電荷量的變化很小，具有平坦的電壓特性的蓄電元件。對于這樣的端子電壓的變化相對于SOC的變化平坦的蓄電元件，由于端子電壓相對于SOC的變化緩慢地變化，所以當基于端子電壓來檢測SOC時，蓄電電荷量的不均的檢測精度會降低。這是因為存在例如實際的SOC為20％，但卻誤檢測為80％的可能性。