蓄电元件的充放电系统、劣化诊断方法和容量差计算方法与流程

技术领域

本说明书所公开的发明涉及对串联连接的多个蓄电元件进行充放电的技术。

背景技术：

从以往起，利用了可反复使用的蓄电元件。蓄电元件能通过反复充电及放电来屡次使用，较之于不可充放电的电池，更有利于环保，且目前通过应用于电动车等扩展了其使用领域。

在使用多个蓄电元件的装置中，因各蓄电元件的初始容量或劣化速度的参差不齐等，蓄电元件的容量有时变得不均衡。若蓄电元件的容量变得不均衡，则有时在充电时，1个或几个蓄电元件的电压会先于或晚于其他的蓄电元件达到满充电电压从而充电结束，不能对全部的蓄电元件充分地充电。另外，有时在放电时，1个或几个蓄电元件的电压先于或晚于其他的蓄电元件达到放电结束电压从而放电结束，不能用尽在全部的蓄电元件中所充电的电力。如此，若蓄电元件的容量变得不均衡，则不能最大限度地发挥出蓄电元件的容量。现有技术中，使用电阻等放电电路对容量不均衡的二次电池进行放电来使二次电池的容量均衡化的技术是公知的(例如，引用文献1)。在该技术中，通过根据在无电流状态下所得到的二次电池的电压信息求取二次电池的剩余能量容量，并基于其容量差对各二次电池进行放电，来均衡化二次电池的容量。

专利文献1：日本特开2011-19329号公报

近年，铁橄榄石系锂离子二次电池(以下，铁橄榄石系电池)作为电动车等的二次电池受到关注。铁橄榄石系电池是锂离子电池的一种，在正极使用了橄榄石型磷酸铁，负极例如使用了石墨系材料等。故而，在铁橄榄石系电池中，无需使用钴系的电极材料作为电极，较之于使用钴系的电极材料的二次电池，具有成本便宜且安全性高的优点。

铁橄榄石系电池具有电压相对于剩余容量的增加而急剧增加的区域(以下，称为“变化区域”)，例如在利用石墨系材料作为负极的情况下，在表示二次电池的剩余容量的SOC小于10％的区域中、以及为90％以上的区域中成为变化区域，这是公知的。若变化区域存在于SOC较高或者SOC较低的区域，则即使想根据变化区域中的蓄电元件的电压信息来对蓄电元件的容量进行均衡化，在对蓄电元件的容量进行均衡化之前，蓄电元件的SOC也几乎达到100％或者几乎达到0％，从而导致蓄电元件的充放电结束。若蓄电元件的充放电结束，则蓄电元件的容量的均衡化也结束，因此，难以对蓄电元件的容量充分地进行均衡化。故而，期望利用变化区域以外的区域来对蓄电元件的容量进行均衡化的技术。

另一方面，铁橄榄石系电池通过与负极之间的组合而具有稳定(plateau)区域，例如在利用石墨系材料作为负极的情况下，具有表示二次电池的剩余容量的SOC从10％到90％的宽的稳定区域，这是公知的。在此，“稳定区域”是指，即使二次电池的SOC发生变化，二次电池的电压也大致恒定的区域。故而，对于具有稳定区域的二次电池等蓄电元件，在充电中难以根据该稳定区域中所取得的蓄电元件的电压信息来对蓄电元件的容量进行估计，从而难以对蓄电元件的容量进行均衡化。

技术实现要素：

在本说明书中，公开对多个蓄电元件进行充放电的技术。

本说明书中所公开的充放电系统对串联连接的多个蓄电元件的状态进行管理，其中，在所述蓄电元件的充电时或者放电时，基于任意一个蓄电元件的电压的时间变化率达到基准值的时间点、与所述蓄电元件的总电压或者任意一个蓄电元件的电压达到终止充放电的电压的时间点的比较，来检测所述蓄电元件的劣化。

在该充放电系统中，在充电时或者放电时，对各蓄电元件的电压的时间变化率达到基准值的时间点、与所述蓄电元件的总电压或者任意一个蓄电元件的电压达到终止充放电的电压的时间点进行比较。若劣化越发展，则后者的时间点在与前者的时间点的比较中越早，因此能够判断劣化程度，从而基于该劣化程度来警告蓄电元件的劣化或者催促更换该蓄电元件。

另外，还能够设为下述充放电系统：在蓄电元件的充电时或者放电时，基于任意一个蓄电元件的电压的时间变化率达到基准值的时间点、与其他蓄电元件的电压的时间变化率达到基准值的时间点的时间差，来计算所述一个蓄电元件与所述其他蓄电元件的容量差。这是由于上述时间差反映了两个蓄电元件的SOC之差。另外，在该时间差的期间测量了充放电电流的情况下，还能够通过对该时间差乘以充放电电流来计算容量差。

在对串联连接的多个蓄电元件的电压进行测量，并且具备使该蓄电元件单独放电的放电部的情况下，通过以所述蓄电元件的电压的时间变化率达到基准值为条件来使该蓄电元件放电，能够使蓄电元件之间的充电状态均衡化。

在上述的状态管理装置中，可以构成为：所述多个蓄电元件包括第1蓄电元件与第2蓄电元件，所述放电控制部取得从所述第1蓄电元件的时间变化率达到基准值起至所述第2蓄电元件的时间变化率达到基准值为止的第1时间差，并具有基准时间。并且，既可以构成为：在所述多个蓄电元件处于充电中且所述第1时间差为所述基准时间以上的情况下，利用所述第1时间差使所述第1蓄电元件放电，在所述第1时间差小于所述基准时间的情况下，使所述第1蓄电元件以及所述第2蓄电元件不放电，还可以构成为：在所述多个蓄电元件处于放电中且所述第1时间差为所述基准时间以上的情况下，利用所述第1时间差使所述第2蓄电元件放电，在所述第1时间差小于所述基准时间的情况下，使所述第1蓄电元件以及所述第2蓄电元件不放电。

在该状态管理装置中，在第1时间差为基准时间以上的情况下，使第1蓄电元件或者第2蓄电元件放电。一般而言，表示从蓄电元件开始充电或者放电起达到一定状态为止的时间的达到时间之差示出了因劣化而产生的蓄电元件的容量之差。根据该状态管理装置，在作为达到时间之差的第1时间差为基准时间以上的情况下，通过使第1蓄电元件或者第2蓄电元件放电，能够将第1蓄电元件与第2蓄电元件中所充放电的容量之差保持在与基准时间对应的一定的容量差以内。

在上述的状态管理装置中，既可以构成为：所述状态管理装置还具备对所述蓄电元件的劣化进行判断的劣化判断部，在所述多个蓄电元件处于充电中、且在所述第2蓄电元件的电压的时间变化率达到所述基准值之前所述多个蓄电元件的充电完成从而所述第2蓄电元件的充电已结束的情况下，所述劣化判断部判断为所述第2蓄电元件发生了劣化，也可以构成为：在所述多个蓄电元件处于放电中、且在所述第2蓄电元件的电压的时间变化率达到所述基准值之前所述多个蓄电元件的放电完成从而所述第2蓄电元件的放电已结束的情况下，所述劣化判断部判断为所述第1蓄电元件发生了劣化。

在蓄电元件的充电时，在第2蓄电元件的电压的时间变化率超过基准值地进行变化之前第1蓄电元件的充电已结束的情况下，可解释为因劣化而导致第1蓄电元件与第2蓄电元件之间的容量差不同了与基准时间对应的一定的容量差以上。另外，在蓄电元件的放电时，在第2蓄电元件的电压的时间变化率超过基准值地进行变化之前第1蓄电元件的放电已结束的情况下，可解释为因劣化而导致第1蓄电元件与第2蓄电元件之间的容量差不同了与基准时间对应的一定的容量差以上。根据该状态管理装置，通过在上述的情况下判断为第1蓄电元件或者第2蓄电元件发生了劣化，能够针对这些多个蓄电元件采取蓄电元件的容量的均衡化或该多个蓄电元件的使用禁止等必要的措施。

在上述的状态管理装置中，既可以构成为：所述状态管理装置还具备对所述蓄电元件的劣化进行判断的劣化判断部，在所述多个蓄电元件处于充电中、且在所述第2蓄电元件的电压的时间变化率达到所述基准值之前从所述第1蓄电元件的电压的时间变化率达到所述基准值起的经过时间已达到规定时间的情况下，所述劣化判断部判断为所述第2蓄电元件发生了劣化，也可以构成为：在所述多个蓄电元件处于放电中、且在从所述第2蓄电元件的电压的时间变化率达到所述基准值之前从所述第1蓄电元件的电压的时间变化率达到所述基准值起的经过时间已达到规定时间的情况下，所述劣化判断部判断为所述第1蓄电元件发生了劣化。

在第2蓄电元件的电压的时间变化率超过基准值地进行变化之前从第1蓄电元件的电压的时间变化率达到基准值起的经过时间已达到规定时间的情况下，可解释为：因劣化而使第2蓄电元件的充电时间延长或者使第1蓄电元件的放电时间缩短，在规定时间内第2蓄电元件的电压的时间变化率未达到基准值。根据该状态管理装置，在上述的情况下通过判定为第1蓄电元件或者第2蓄电元件发生了劣化，能够针对这些多个蓄电元件采取蓄电元件的容量的均衡化或该多个蓄电元件的使用禁止等必要的措施。

在上述的状态管理装置中，可以构成为：所述放电控制部利用所述第1时间差来设定使所述第1蓄电元件或者第2蓄电元件放电的放电时间。根据该状态管理装置，利用与第1时间差对应的、第1二次电池所充放电的容量与第2二次电池所充放电的容量之间的容量差，来设定使第1蓄电元件或者第2蓄电元件放电的放电时间，因此能够对第1蓄电元件与第2蓄电元件中所充放电的容量进行均衡化。

在上述的状态管理装置中，可以构成为：在所述蓄电元件的电压达到了基准电压且所述蓄电元件的电压的时间变化率达到了基准值的情况下，所述计时部判定为所述蓄电元件的电压的时间变化率达到了基准值。根据该状态管理装置，除了蓄电元件的电压的时间变化率，还基于蓄电元件的电压来对放电进行控制，因此在例如时间变化率达到基准值的情形存在多次的情况下，能够从该多次之中选择出确定的一次，从而能够精度好地对多个蓄电元件中所充放电的容量进行均衡化。

在上述的状态管理装置中，可以构成为：所述蓄电元件进行恒流充电或者恒流放电。根据该状态管理装置，蓄电元件以恒定电流进行充放电，因此，易于使时间差与蓄电元件的容量差相对应，易于使蓄电元件中所充放电的容量均衡化。

在上述的状态管理装置中，可以构成为：所述蓄电元件的充放电速率被设定为1C以下。更为优选的构成是，被设定为小于0.9C。在以恒流对蓄电元件进行充放电的情况下，充放电速率越低，则在充放电中的蓄电元件的电压产生越大的时间变化率。根据该状态管理装置，由于将充放电速率设定得较低，因此易于检测蓄电元件的时间变化率，易于取得时间差。

在上述的状态管理装置中，可以构成为：所述蓄电元件的负极由石墨系材料形成。负极由石墨系材料形成的蓄电元件包含蓄电元件的时间变化率比其他的区域大的变化点。根据该状态管理装置，利用该拐点，能够易于检测蓄电元件的时间变化率，易于取得时间差。

在上述的状态管理装置中，可以构成为：所述各蓄电元件是铁橄榄石系锂离子二次电池。在铁橄榄石系锂离子二次电池中，具有SOC从10％到90％的宽的稳定区域，在该稳定区域中，难以基于蓄电元件的电压值来对蓄电元件的SOC的值进行估计。由于在本状态管理装置中，是基于蓄电元件的电压的时间变化率来对蓄电元件的SOC的值进行估计，因此，即使是在该稳定区域中也能够对蓄电元件中所充放电的容量进行均衡化。

另外，可以是，本说明书所公开的状态管理装置是对串联连接的多个蓄电元件的状态进行管理的状态管理装置，其中，所述状态管理装置具备：电压测量部，其对各蓄电元件的电压单独进行测量；放电部，其对所述各蓄电元件单独进行放电；存储部，其与所述各蓄电元件的电压的时间变化率达到基准值的顺位建立对应地存储有放电时间；以及放电控制部，其对所述放电部进行控制，所述放电控制部历经与所述各蓄电元件的电压的时间变化率达到所述基准值的顺位建立对应地被存储的所述放电时间使该蓄电元件放电。

在该状态管理装置中，对各蓄电元件的电压进行测量，利用该电压的时间变化率达到基准值的顺位来对各蓄电元件的放电进行控制。根据该状态管理装置，蓄电元件具有稳定区域，即使在难以基于电压来对均衡化进行控制的情况下，也能够基于蓄电元件的电压的时间变化率来对放电进行控制，从而能够对蓄电元件中所充放电的容量进行均衡化。另外，在设定放电时间时，能够利用预先存储在存储部中的放电时间来设定放电时间，从而能够提早设定放电时间。

另外，可以构成为：本说明书中所公开的状态管理装置是对串联连接的多个蓄电元件的状态进行管理的状态管理装置，其中，所述状态管理装置具备：电压测量部，其对各蓄电元件的电压单独进行测量；放电部，其对所述各蓄电元件单独进行放电；以及放电控制部，其对所述放电部进行控制，在所述各蓄电元件的电压的时间变化率达到基准值时，所述放电控制部使该蓄电元件的放电开始。

在该状态管理装置中，对各蓄电元件的电压进行测量，在该电压的时间变化率达到基准值时使该蓄电元件放电。根据该状态管理装置，蓄电元件具备稳定区域，即使在难以基于电压来对均衡化进行控制的情况下，也能基于蓄电元件的电压的时间变化率来对放电进行控制，从而能够对蓄电元件中所充放电的容量进行均衡化。另外，由于在蓄电元件的电压的时间变化率达到基准值时使该蓄电元件的放电开始，因此能够提早该蓄电元件的放电开始时期。

本发明也具体体现为利用上述的状态管理装置而实现的蓄电元件的均衡化方法。本说明书中所公开的蓄电元件的均衡化方法是对串联连接的多个蓄电元件的状态进行均衡化的蓄电元件的均衡化方法，包括：电压测量工序，对各蓄电元件的电压单独进行测量；计时工序，对从任意一个蓄电元件的电压的时间变化率达到基准值起至其他的蓄电元件的电压的时间变化率达到基准值为止的时间差进行计时；以及放电工序，利用所述时间差来使所述各蓄电元件单独放电。

另外，可以构成为：本说明书中所公开的蓄电元件的均衡化方法是对串联连接的多个蓄电元件的状态进行均衡化的蓄电元件的均衡化方法，包括：电压测量工序，对充放电中的各蓄电元件的电压单独进行测量；以及放电工序，对所述各蓄电元件单独进行放电，在所述放电工序中，历经与所述各蓄电元件的电压的时间变化率达到所述基准值的顺位建立对应地被预先设定的放电时间使该蓄电元件放电。

另外，可以构成为：本说明书中所公开的蓄电元件的均衡化方法是对串联连接的多个蓄电元件的状态进行均衡化的蓄电元件的均衡化方法，包括：电压测量工序，对充放电中的各蓄电元件的电压单独进行测量；以及放电工序，对所述各蓄电元件单独进行放电，在所述放电工序中，在所述各蓄电元件的电压的时间变化率达到所述基准值时，使该蓄电元件的放电开始。

发明效果

根据本发明，能够对多个蓄电元件的状态适当地进行管理。

附图说明

图1是充电系统(放电系统)的框图。

图2是放电电路的概略图。

图3是表示第1实施方式的均衡化处理的流程图。

图4是表示二次电池的充放电特性的图。

图5是表示二次电池的充放电特性的图。

图6是表示二次电池的充放电特性的图。

图7是表示第2实施方式的均衡化处理的流程图。

图8是表示第3实施方式的均衡化处理的流程图。

图9是表示第4实施方式的均衡化处理的流程图。

图10是表示其他的实施方式的均衡化处理的流程图。

具体实施方式

<实施方式1>

以下，使用图1至图6来说明本发明的实施方式1。

1.状态判定装置的构成

图1是表示本实施方式的充电系统(放电系统)10的构成的图。充电系统(放电系统)10由电池组12、状态管理装置(以下，BMS)20以及充电器(负载)18构成。电池组12被搭载于电动车，且包含有内部串联连接的多个二次电池50(蓄电元件的一个示例)。电池组12通过与设于电动车等的内部或者外部的充电器18连接来进行恒流充电，并通过与设于电动车等的内部的动力源等的负载18连接来进行恒流放电。BMS20对充电中的电池组12的各二次电池50的电压值V或电流值I等进行监视，以对表示二次电池50的充放电状态的剩余容量(SOC)进行管理，对SOC进行均衡化。

在本实施方式中，示出了利用铁橄榄石系锂离子二次电池(以下，铁橄榄石系电池)来作为二次电池50的示例。该二次电池50是锂离子电池的一种，其正极利用橄榄石型磷酸铁，其负极利用石墨系材料。该二次电池50如图4所示，在SOC为小于10％的充电初期(放电末期)中、以及SOC为90％以上的充电末期(放电初期)中，具有电池电压相对于SOC的增加而急剧上升的区域。另外，在SOC为10％以上且小于90％的充电中期(放电中期)中，具有电池电压相对于SOC的增加而大致恒定的区域(以下，称为稳定区域)。

BMS20包含：中央处理装置(以下，称为CPU)30、模拟-数字变换机(以下，称为ADC)34、电流计22、电压计(电压测量部的一个示例)24、放电电路(放电部的一个示例)26以及温度计28。

CPU30内置有ROM或RAM等存储器(存储部的一个示例)32，在存储器32中存储有用于控制BMS20的各构成的动作的各种程序。CPU30依照从存储器32读出的程序来作为计时部42、均衡化控制部44、劣化判断部46等发挥功能，进行对包含放电电路26在内的BMS20内的各部的控制。

温度计28以接触式或者非接触式对电池组12的温度进行测量，并将测量得到的温度存储在存储器32中。如图2所示，电压计24经由配线54而直接连接于各二次电池50的两端，且每隔规定期间对充放电中的二次电池50的电压值V单独进行测量。电池组12中包含N个(N：2以上)二次电池50A、50B、···50N，电压计24对各二次电池50的电压VA、VB、···VN的电压值分别测量。电压计24将测量得到的这些的电压值V发送给ADC34。

在对二次电池50与电压计24进行连接的配线54，设有使二次电池50单独放电的放电电路26。如图2所示，放电电路26中，在与各二次电池50的两端连接的配线54之间，设有用于使各二次电池50放电的放电电路26A、26B、···26N。各放电电路26由电阻R和开关Q构成。放电电路26的开关Q通过作为均衡化控制部44而发挥功能的CPU30来进行断开闭合，该均衡化控制部44是对二次电池50的放电进行控制的放电控制部，放电电路26的开关Q在通过CPU30而使开关Q成为闭合状态时，经由配线54以及电阻R从二次电池50流入电流，对应的二次电池50进行放电。另外，在通过CPU30使开关Q成为断开状态时，来自对应的二次电池50的放电会停止。

电流计22对连接电池组12与充电器18的配线52中流过的电流进行计测，对二次电池50中公共流动的充放电电流ZI的电流值进行测量。另外，电流计22对经由配线54从各二次电池50单独放电的电流(以下，均衡化放电电流)HI的电流值IA、IB、···IN进行测量。电流计22将测量得到的这些的电流值I发送给ADC34。

ADC34与电流计22、电压计24、以及CPU30连接，将从电流计22以及电压计24发送来的作为模拟数据的电流值I以及电压值V变换为数字数据，并将变换后的电流值I以及电压值V存储在存储器32中。作为计时部42以及劣化判断部46等而发挥功能的CPU30利用存储在存储器32的该电流值I以及电压值V来执行后述的均衡化处理。

2.均衡化处理

利用图3或者图6来说明在对电池组12进行充电时通过BMS20所进行的均衡化处理。在本实施方式中，电池组12以0.5C充电的低速充电进行恒流充电。接下来，伴随对电池组12的充电控制处理而执行均衡化处理。图3表示CPU30所执行的针对电池组12的充电控制处理的流程图。

在用户将电池组12与充电器18进行连接进而从充电器18开始对电池组12供应电力时，CPU30不仅执行充电控制处理，还执行均衡化处理。CPU30开始均衡化处理时，按照每隔一定时间ΔX对各二次电池50的电压值V反复进行测量，来计算将连续测量得到的电压值V的差分值ΔV的绝对值除以该一定时间ΔX而得到的电压值V的时间变化率DV。CPU30检测所计算出的时间变化率DV是否达到基准值K(K＞0)(S2：否)。

如上所述，在稳定区域中，二次电池50的电压值V相对于SOC的增加而大致恒定，因此，即使检测出二次电池50的电压值V达到基准电压值，也不能精度良好地估计二次电池50的SOC。

在本实施方式中，如图5所示，在负极利用了石墨系材料的铁橄榄石系电池的稳定区域中，关注存在充电中的二次电池50的电压值V的时间变化率比其他的区域要大的变化点。在负极利用了石墨系材料的电池中，存在时间变化率较其他的范围要大地进行变化的变化点。接下来，在负极利用了石墨系材料的铁橄榄石系电池中，关注该变化点位于稳定区域。即，在铁橄榄石系电池中，稳定区域中存在2个时间变化率超过基准值K地变大的变化点(KS1、KS2)。在以下的说明中，针对达到这些变化点KS1、KS2之中的、与变化点对应的电压值较大的一侧的变化点KS2的情况进行说明。即，CPU30对电压值V上升至与变化点KS2对应的电压值(基准电压的一个示例)KV2、时间变化率DV达到基准值K进行检测。另外，对于达到变化点KS1的情况也进行同样的处理。

CPU30在检测出任意一个二次电池50的时间变化率DV达到基准值K时(S2：是)，开始对该达到起的时间的计测(S4)。作为计时部42而发挥功能的CPU30对从上述一个二次电池50的时间变化率DV达到基准值K起至其他的二次电池50的时间变化率DV达到基准值K为止的经过时间(时间差的一个示例)ΔT进行计时，并将该经过时间ΔT与存储在存储器32中的基准时间KT进行比较(S6)。

在以下的说明中，为了理解，将时间变化率DV最早达到基准值K的二次电池50设为第1二次电池50，将其他的二次电池50中的一个设为第2二次电池50，对第1二次电池50与第2二次电池50的均衡化处理进行说明。即，第1二次电池50是多个二次电池50之中电压值V最早上升至变化点KS2(即，SOC大)的电池，第2二次电池50是多个二次电池50之中电压值V最晚上升至变化点KS2的电池(即，SOC小)。

如图6所示，将第1二次电池50的时间变化率设为时间变化率DV1，将第2二次电池50的时间变化率设为时间变化率DV2，将从时间变化率DV1达到基准值K起至时间变化率DV2达到基准值K为止的经过时间设为经过时间(第1时间差的一个示例)ΔT1。另外，在以下的说明中，通过使第1二次电池50适用于第2二次电池50以外的各二次电池50，能够对作为多个而存在的全部二次电池50进行说明。

在经过基准时间KT之前时间变化率DV2已达到基准值K而经过时间ΔT1小于基准时间KT的情况下(S6：否)，CPU30判断为第1二次电池50与第2二次电池50被均衡地充电。在此情况下，CPU30使全部二次电池50均不放电地结束均衡化处理。

另一方面，在经过基准时间KT之前时间变化率DV2未达到基准值K而经过时间ΔT1成为基准时间KT以上的情况下(S6：是)，CPU30对时间变化率DV2达到基准值K进行监视，并对二次电池50的电压值V的总和即总电压增加至达到充电终止电压进行监视(S8、S10)。

在总电压达到充电终止电压之前时间变化率DV2已达到基准值K且计时了经过时间ΔT1的情况下(S8：是，S10：否)，CPU30判断为第1二次电池50与第2二次电池50被非均衡地充电。CPU30为了使第1二次电池50与第2二次电池50的SOC进行均衡化，设定对第1二次电池50进行放电的放电时间HT。放电时间HT也可称为用于对第1二次电池50与第2二次电池50的SOC进行均匀化的均匀化控制时间。

在CPU30的存储器32中，预先存储有将经过时间ΔT1与放电时间HT建立了关联的对应表。作为均衡化控制部44而发挥功能的CPU30基于经过时间ΔT1和该对应表来设定放电时间HT(S12)。在放电时间HT的设定后，CPU30开始第1二次电池50的放电(S14)。具体而言，CPU30将与第1二次电池50对应的放电电路26的开关Q设为闭合状态，并对从将该开关Q设为闭合状态起的经过时间ΔT2进行计时(S16)。CPU30直到经过时间ΔT2达到放电时间HT为止(S16：否)，使第1二次电池50进行放电，在经过时间ΔT2达到放电时间HT时(S16：是)，结束第1二次电池50的放电(S18)，结束均衡化处理。

另一方面，在时间变化率DV2达到基准值K之前总电压已达到充电终止电压的情况下(S8：否，S10：是)，作为劣化判断部46而发挥功能的CPU30检测出第2二次电池50的劣化快于第1二次电池50，并判断为电池组12到了寿命(S20)。CPU30经由显示器等显示部等将电池组12发生了劣化以及需要更换电池组12的情形通知给用户，并结束均衡化处理。

3.本实施方式的效果

(1)在本实施方式的BMS20中，BMS20对充电中的二次电池50的电压值V进行测量，并利用根据该电压值V而计算出的时间变化率DV达到基准值K的时间差即经过时间ΔT1，来对二次电池50的均衡化进行控制。根据该BMS20，即使在难以基于电压值V对二次电池50进行均衡化控制的稳定区域中，也能够对充电中的多个二次电池50的SOC进行均衡化并充电。

尤其是，在本实施方式中，利用铁橄榄石系锂离子二次电池作为二次电池50，其具有SOC为10％以上且小于90％的宽的稳定区域。另一方面，对于铁橄榄石系锂离子二次电池，在SOC为90％以上的充电末期，电池电压相对于SOC的增加而急剧上升。故而，即使利用充电末期中的二次电池50的电压值V来对多个二次电池50进行均衡化，SOC的些许增加也会使SOC达到几乎100％，从而不能使多个二次电池50的均衡化处理完成。因此，较之于充电末期，更期望利用存在于SOC小的范围内的稳定区域来对多个二次电池50进行均衡化。

在该BMS20中，利用时间变化率DV来对二次电池50的放电进行控制。进而在本实施方式中，利用了在负极使用石墨系材料的铁橄榄石系锂离子二次电池作为二次电池50，在稳定区域中存在时间变化率超过基准值K地变大的变化点KS1、KS2。故而，能够利用该变化点KS1、KS2，根据时间变化率DV来对二次电池50的SOC进行估计，能够利用稳定区域，使多个二次电池50的SOC的均衡化在1次均衡化处理中完成地对二次电池50进行充电。

(2)在本实施方式的BMS20中，在第1二次电池50与第2二次电池50之间的时间差即经过时间ΔT1为基准时间KT以上的情况下，BMS20使第1二次电池50进行放电。一般来说，经过时间ΔT1示出了这些二次电池50的SOC之差。根据该BMS20，通过在经过时间ΔT1为基准时间KT以上的情况下使第1二次电池50进行放电，能够将对电池组12进行充电时的第1二次电池50与第2二次电池50之间的SOC之差保持在与基准时间KT对应的一定的容量差以内。

(3)在本实施方式的BMS20中，利用经过时间ΔT1即与第1二次电池50的SOC与第2二次电池50的SOC之差对应的时间差，来设定使第1二次电池50均衡化的放电时间HT，因此，能够精度良好地设定放电时间HT，能够对第1二次电池50与第2二次电池50中所充电的SOC进行均衡化。

(4)在本实施方式的BMS20中，在从第1二次电池50的时间变化率DV1达到基准值K起至第2二次电池50的时间变化率DV2达到基准值K为止的时间即经过时间ΔT1为基准时间KT以上的情况下，判断为这些二次电池50被非均衡地充电。在该BMS20中，通过在上述的情况下使第1二次电池50进行放电，能够在对电池组12进行充电时对电池组12中所含的这些二次电池50均衡地充电。

(5)在本实施方式的BMS20中，在第2二次电池50的时间变化率DV2达到基准值K之前，多个二次电池50的总电压达到充电终止电压从而充电结束的情况下，判断为第2二次电池50发生了劣化，不能对第1二次电池50与第2二次电池50之间的SOC进行均衡化。在该BMS20中，通过在上述的情况下判断为第2二次电池50发生了劣化，能够抑制继续使用包含因劣化而不能进行均衡化的二次电池50在内的电池组12。

(6)在本实施方式的BMS20中，在检测充放电中的二次电池50是否达到了变化点时，不仅检测时间变化率DV是否达到了基准值K，还确认电压值V是否上升至电压值KV2。故而，例如在第1二次电池50达到变化点KS2后第2二次电池50达到了变化点KS1的情况下，通过对其间的时间差进行计测等，对达到不同的变化点的时间差进行测量，能够防止二次电池50被不正确地进行均衡化。

(7)在本实施方式的BMS20中，电池组12以0.5C充电进行恒流充电，因此，较之于以大于1C充电、甚至0.9C充电以上的较高速来进行充电的情况，能够产生更大的时间变化率。在二次电池50中，因劣化而发生的时间变化率DV减小，变得难以检测时间变化率DV是否已达到基准值K。而在该BMS20中，以较低速来对二次电池50进行充电，因此，即使在二次电池50发生了劣化的情况下，也易于检测时间变化率DV是否已达到基准值K。

<实施方式2>

利用图7来说明本发明的实施方式2。在本实施方式中，针对在实施方式1中利用充电系统10进行了说明的内容，利用放电系统10来进行说明。即，针对伴随着利用了放电系统10的放电控制处理而执行的均衡化处理来进行说明。

在本实施方式中，对电池组12进行恒流放电。另外，在本实施方式中，针对达到存在于稳定区域的变化点KS1、KS2之中的、与变化点对应的电压值较小的一侧的变化点KS1的情况进行说明。即，CPU30对电压值V下降至与变化点KS1对应的电压值KV1、时间变化率DV达到基准值K进行检测。另外，在本实施方式中，也将时间变化率DV最早达到基准值K的二次电池50设为第1二次电池50，将时间变化率DV最晚达到基准值K的二次电池50设为第2二次电池50。即，第1二次电池50是多个二次电池50之中电压值V下降最早的(即，SOC小)的电池，第2二次电池50是多个二次电池50之中电压值V下降最晚(即，SOC大)的电池。在以下的说明中，关于与实施方式1相同的内容，省略其重复的记载。

1.均衡化处理

图7是表示CPU30所执行的本实施方式的均衡化处理的流程图。

作为计时部42而发挥功能的CPU30对第2二次电池50的时间变化率DV2达到基准值K进行监视，并对二次电池50的电压值V的总和即总电压减少至达到放电终止电压进行监视(S8、S22)。在总电压达到放电终止电压之前，时间变化率DV2已达到基准值K且计时了经过时间ΔT1的情况下(S8：是，S22：否)，作为均衡化控制部44而发挥功能的CPU30判定为第1二次电池50与第2二次电池50被非均衡地放电。CPU30为了对第1二次电池50与第2二次电池50的SOC进行均衡化，设定使第2二次电池50进行放电的放电时间HT(S12)，并历经该放电时间HT使第2二次电池50进行放电(S24、S16、S26)。

另一方面，在时间变化率DV2达到基准值K之前总电压已达到放电终止电压的情况下(S8：否，S22：是)，作为劣化判断部46而发挥功能的CPU30不仅检测出第1二次电池50的劣化快于第2二次电池50，还判断为电池组12已到寿命(S28)。CPU30经由显示器等显示部等将电池组12发生了劣化以及电池组12需要更换的情形通知给用户，并结束均衡化处理。

2.本实施方式的效果

(1)在本实施方式的BMS20中，BMS20对处于放电中的二次电池50的时间变化率DV进行检测，并利用根据该时间变化率DV而计算出的经过时间ΔT1来对二次电池50的均衡化进行控制。根据该BMS20，即使在稳定区域，也能够对放电中的多个二次电池50的SOC均衡地放电。

(2)在本实施方式中，利用了铁橄榄石系锂离子二次电池作为二次电池50，具有SOC为10％以上且小于90％的范围的宽的稳定区域。另一方面，对于铁橄榄石系锂离子二次电池，在SOC小于10％的放电末期，电池电压相对于SOC的减少而急剧下降。故而，即使想利用放电末期的二次电池50的电压值V来对多个二次电池50进行均衡化，也会因SOC的些许减少而使SOC达到几乎0％，从而不能使多个二次电池50的均衡化处理完成。因此，较之于放电末期，更期望利用存在于SOC大的范围内的稳定区域来对多个二次电池50进行均衡化。

在该BMS20中，不是使用二次电池50的电压值V，而是使用时间变化率DV来对二次电池50的放电进行控制。故而，能够利用稳定区域，使多个二次电池50的SOC的均衡化在1次均衡化处理中完成地使二次电池50进行放电。

(3)在本实施方式的BMS20中，通过在经过时间ΔT1为基准时间KT以上的情况下使第2二次电池50进行放电，能够使得在对电池组12进行放电时的第1二次电池50与第2二次电池50之间的SOC之差保持在与基准时间KT对应的一定的容量差以内。

(4)在本实施方式的BMS20中，在经过时间ΔT1为基准时间KT以上的情况下，判断为第1二次电池50与第2二次电池50被非均衡地放电，通过对第2二次电池50进行放电，能够在电池组12进行放电时对电池组12中所含的这些二次电池50均衡地放电。

(5)在本实施方式的BMS20中，通过在第2二次电池50的时间变化率DV2达到基准值K之前多个二次电池50的总电压已达到放电终止电压从而放电结束的情况下判断为第1二次电池50发生了劣化，能够抑制继续使用包含因劣化而不能进行均衡化的二次电池50在内的电池组12。

<实施方式3>

利用图8来说明本发明的实施方式3。在本实施方式的充电系统10中，基于存储器32中所预先存储的放电时间HT来设定放电时间HT这一点与在均衡化处理中设定放电时间HT的实施方式1的充电系统10不同。在以下的说明中，关于与实施方式1相同的内容，省略其重复的记载。

1.均衡化处理

图8是表示CPU30所执行的本实施方式的均衡化处理的流程图。

作为计时部42而发挥功能的CPU30检测到第1二次电池50的时间变化率DV1达到基准值K(S2：是)时，开始从该达到起的时间的计测(S4)，并且开始第1二次电池50的放电(S14)。另外，CPU30针对包含第1、第2二次电池50在内的全部二次电池50，检测其时间变化率DV达到基准值K的二次电池50的顺位，并将其临时存储在存储器32中。

接下来，作为均衡化控制部44而发挥功能的CPU30设定各二次电池50的放电时间HT(S32)。在图1中如虚线所示那样，在CPU30的存储器32中，与时间变化率DV达到基准值K的二次电池50的顺位建立对应地存储有放电时间HT，并被设定为放电时间HT随着二次电池50的顺位变高而变长。CPU30将存储器32中与各二次电池50的顺位对应地存储的放电时间HT设定为各二次电池50的放电时间HT，并使第1二次电池50历经所设定的放电时间HT来进行放电(S34、S18)，其后结束均衡化处理。

在充电系统10中，针对电池组12反复多次充电，CPU30在电池组12的每次充电时反复充电控制处理，反复均衡化处理。CPU30在反复进行均衡化处理的情况下，利用存储器32中所存储的放电时间HT来反复进行均衡化处理。

2.本实施方式的效果

(1)在本实施方式的BMS20中，在充电中第1二次电池50的时间变化率DV达到基准值K时，开始第1二次电池50的放电。故而，能够在其他的二次电池50的时间变化率DV达到基准值K之前使第1二次电池50的放电开始，在对电池组12进行充电时的均衡化处理中，能够提早第1二次电池50的放电开始时期。

(2)在本实施方式的BMS20中，根据在充电中时间变化率DV达到基准值K的顺位和预先在存储器32中存储的放电时间HT，来设定各二次电池50的放电时间HT，所以，能够容易且提早地设定各二次电池50的放电时间HT。

<实施方式4>

利用图9来说明本发明的实施方式4。在本实施方式中，针对在实施方式3中利用充电系统10进行了说明的内容，利用放电系统10来进行说明。即，针对伴随着利用了放电系统10的放电控制处理而执行的均衡化处理来进行说明。

在本实施方式中，针对达到变化点KS1的情况进行说明。另外，在本实施方式中，也将电压变化率DV最早达到基准值K的二次电池50设为第1二次电池50，将电压变化率DV最晚达到基准值K的二次电池50设为第2二次电池50。在以下的说明中，针对与实施方式1以及实施方式3相同的内容，省略其重复的记载。

1.均衡化处理

图9是表示CPU30所执行的本实施方式的均衡化处理的流程图。

作为计时部42而发挥功能的CPU30在检测出第2二次电池50的时间变化率DV1达到基准值K(S42：是)时，开始从该达到起的时间的计测(S4)，并且开始第2二次电池50的放电(S24)。接下来，作为均衡化控制部44而发挥功能的CPU30将存储器32中与各二次电池50的顺位对应地存储的放电时间HT设定为各二次电池50的放电时间HT(S32)，以所设定的放电时间HT使第2二次电池50进行放电(S34、S26)，其后结束均衡化处理。放电时间HT与时间变化率DV达到基准值K的二次电池50的顺位建立对应地被存储在CPU30的存储器32中，且被设定为放电时间HT随着二次电池50的顺位变低而变长。

2.本实施方式的效果

在本实施方式的BMS20中，能够在放电中提早各二次电池50的放电开始时期，在对电池组12进行放电时的均衡化处理中，能够提早第2二次电池50的放电开始时期。

<其他的实施方式>

本发明并不限于基于上述记述以及附图而说明的实施方式，例如以下那样的各种方式也包含在本发明的技术的范围内。

(1)尽管在上述实施方式中示出了充电系统(放电系统)10具有1个BMS20并由BMS20所具有的一个CPU30执行计时部42、均衡化控制部44、劣化判断部46等的功能的示例，但本发明并不限于此。例如，也可以由彼此不同的CPU、BMS等来构成各部，这些各部还可以利用独立的设备等而构成。

(2)尽管在上述实施方式中说明了使用在负极利用石墨系材料的铁橄榄石系电池来作为二次电池50的示例，但是本发明并不限于此。例如，在负极利用了石墨系材料的其他电池中也能够使用，在不具有稳定区域的电池中也能够使用。在此情况下，基于各电池的充放电特性来酌情设定基准值K。

(3)尽管在上述实施方式中说明了对二次电池50进行恒流充电(恒流放电)的示例，但二次电池50的充电方式(放电方式)并不限于此。例如，也可以是对二次电池50进行恒压充电(恒压放电)，还可以是进行恒电力充电(恒电力放电)。

(4)尽管在上述实施方式中说明了充电系统(放电系统)10对搭载于电动车的电池组12进行均衡化处理的示例，但电池组12的使用用途并不限于本实施方式。

(5)尽管在上述实施方式中，在对经过时间ΔT进行计时时，是从任意一个二次电池50的电压值V的时间变化率DV达到基准值K起开始时间的计测，但也可以从充电控制处理(放电控制处理)的开始起测量时间。即，作为计时部42而发挥功能的CPU30从充电控制处理(放电控制处理)的开始起对时间进行计时，对各二次电池50的电压值V的时间变化率DV达到基准值K为止的达到时间进行测量，对经过时间ΔT进行计时来作为该达到时间之差。

(6)尽管在上述实施方式1中利用在设定放电时间HT之后开始第1二次电池50的放电的示例来进行了说明，但也可以诸如如图10所示，在设定放电时间HT之前开始放电，在放电开始后设定放电时间HT。

图10是表示其他的实施方式的均衡化处理的流程图。

CPU30在检测出第1二次电池50的时间变化率DV1已达到基准值K时(S2：是)，开始从该达到起的时间的计测(S4)，并且，开始第1二次电池50的放电(S14)。

接下来，CPU30对第2二次电池50的时间变化率DV2达到基准值K进行监视，并且，对二次电池50的电压值V的总和即总电压增加至达到充电终止电压进行监视(S8、S10)。在总电压达到充电终止电压之前时间变化率DV2已达到基准值K且计时了经过时间ΔT1的情况下(S8：是，S10：否)，CPU30设定使第1二次电池50进行放电的放电时间HT(S12)。接下来，历经所设定的放电时间HT使第1二次电池50进行放电(S16、S18)，结束均衡化处理。

另一方面，在时间变化率DV2达到基准值K之前总电压已达到充电终止电压的情况下(S8：否，S10：是)，CPU30停止第1二次电池50的放电(S42)，并且检测出第2二次电池50的劣化快于第1二次电池50，并判断为电池组12已到寿命(S20)。CPU30经由显示器等显示部等将电池组12发生了劣化以及电池组12需要更换的情形通知给用户，并结束均衡化处理。

(7)尽管在上述实施方式1、2中利用在多个二次电池50的总电压达到充电终止电压(放电终止电压)的情况下执行电池组12的寿命判断的示例进行了说明，但也可以是：对各二次电池50设定终止电压，在任意一个二次电池50达到了终止电压的情况下，执行电池组12的寿命判断。即，可以在第1二次电池50的时间变化率DV1达到基准值K后、第2二次电池50的时间变化率DV2达到基准值K之前，第1二次电池50的电压值V达到充电上限电压(放电终止电压)的情况下，执行电池组12的寿命判断。

(8)尽管在上述实施方式1、2中说明了对经过时间ΔT进行计时且根据经过时间ΔT和存储器32中所存储的对应表来设定放电时间HT的示例，但本发明并不限于此。例如，也可以是：对电池组12的充放电电流ZI进行测量，对经过时间ΔT乘以该充放电电流ZI来计算容量差ΔY，并将该容量差ΔY除以通过将放电电路26的开关O设为闭合状态而流动的均衡化控制电流HI，由此来求取放电时间HT。进而，还可以仅以根据给定的经过时间ΔT而确定的放电时间HT来进行放电。

放电时间HT＝容量差ΔY/均衡化控制电流HI

标号说明

10：充电系统(放电系统)、12：电池组、20：BMS、22：电流计、24：电压计、26：放电电路、30：CPU、42：计时部、44：均衡化控制部、46：劣化判断部、50：二次电池、DV：时间变化率、HT：放电时间、KT：基准时间、K：基准值、ΔT：经过时间。