[发明专利]组电池控制方法、组电池控制电路以及具备该组电池控制电路的充电电路、电池组件

说明书

技术领域

本发明涉及减少将多个二次电池串联连接而构成的组电池的不均衡的组电池控制方 法、组电池控制电路以及具备该组电池控制电路的充电电路、电池组件。

背景技术

图6是表示利用背景技术所涉及的二次电池的充放电方法，对串联连接多个二次电池 的组电池进行充放电时的各个二次电池、例如三个二次电池111、112、113的各端子电压 α11、α12、α13的变化的坐标图。

首先，在时刻T101，二次电池111、112、113的端子电压α11、α12、α13均为放电 终止电压Vt(例如3.0V)而相同，二次电池111、112、113处于均衡的状态。在此，若 在组电池流过充电电流并进行充电，则端子电压α11、α12、α13会逐渐增大。

另外，二次电池，如果充电至端子电压超过规定的充电终止电压Vf，就会劣化。因此， 在对如上所述的组电池进行充电时，组电池的两端电压被设定为充电终止电压Vf×二次电 池的串联数。充电终止电压Vf，当二次电池例如是锂离子电池时，一般而言是4.2V，因 此，在串联连接三个二次电池111、112、113的组电池的情况下，组电池的两端电压被充 电至4.2V×3＝12.6V。

二次电池，如果劣化其内阻就会增大，因此，若串联连接多个二次电池111、112、113 并在该串联电路的两端施加充电电压，则内阻大的二次电池、即劣化的二次电池的端子电 压会大于其他未劣化的电池。这样，充电电压不能被平均地分压到各个二次电池。例如， 假设二次电池111、112、113依次劣化，则劣化最严重的二次电池111的端子电压α11 最高，劣化最少的二次电池113的端子电压α13最低。

这样，在图6中，在充电结束的时刻T102，二次电池111、112、113的端子电压α11、 α12、α13成为不同的电压，就会发生二次电池111、112、113的不均衡。接下来，若在 发生这样的不均衡的状态下将已充电的组电池连接至负载并放电，则劣化越严重的二次电 池，其端子电压下降会越快。

由于让二次电池放电时，如果过放电二次电池就会劣化，因此，设定不让使二次电池 达到劣化程度的电压，来作为应结束放电的电压即放电终止电压Vt。放电终止电压Vt例 如在锂离子电池的情况下，一般而言是3.0V左右的电压。而且，若端子电压α11、α12、 α13中最小的电压下降至放电终止电压Vt＝3.0V，就结束放电(时刻T103)。

这样，在时刻T103，劣化最严重的二次电池111的端子电压α11最低，劣化程度最 少的二次电池113的端子电压α13最高，端子电压α11、α12、α13的不均衡进一步扩大。

而且，在劣化少的二次电池112、113的端子电压α12、α13下降至放电终止电压Vt 之前，劣化最严重的二次电池111的端子电压α11会下降至放电终止电压Vt，其结果， 结束放电并停止向负载供电。因此，存在无法有效利用劣化少的二次电池112、113的电 池容量，组电池整体的电池容量下降的问题。

而且，若反复这样的充放电动作，则如时刻T104、T105所示，劣化比其他二次电池 更严重的二次电池111的劣化就会越来越严重，存在端子电压α11、α12、α13之差会增 大的问题。

在此，已知一种技术，在充电结束了时，通过让端子电压超过充电终止电压Vf的二 次电池强制性地放电以使端子电压下降，从而减少多个二次电池间的端子电压之差，减少 构成组电池的二次电池间的不均衡(例如参照日本专利公开公报特开2005-176520号， 以下称作“专利文献1”)。

图7是表示在充电结束了时，通过让端子电压超过充电终止电压Vf的二次电池强制 性地放电以使端子电压下降，从而减少多个二次电池间的端子电压之差时的端子电压α11、 α12、α13的变化的坐标图。

如图7所示，在充电结束了时(时刻T202)，通过将端子电压超过充电终止电压Vf 的二次电池111，为了调整均衡而使其强制性地放电，使端子电压α11下降，从而减少二 次电池111、112、113的端子电压α11、α12、α13之差(时刻T203)。