专利名称：：组电池的保护装置和电池组装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及对串联连接有多个二次电池的组电池进行保护的保护装置和内置保护装置的电池组装置。
背景技术：
：作为便携式电话和笔记本电脑等小型信息设备用电源，开发了高能量密度的二次电池，并广泛地利用。二次电池作为根据对象设备需要的电压和电流串联或并联连接多个二次电池的组电池被利用的情况较多。如上述那样的小型信息设备，因为电源电压为几V到IOV左右，所以组电池的串联连接数量为串联1个到3个左右即可。另一方面，近年来，不仅是信息设备用的电源，而且家电设备、动力工具、助推自行车、混合动力汽车等的被要求高功率化和高电压化的用途的二次电池的应用迅速扩大。伴随与此，组电池的串联连接数量也增加，并且IO个以上串联连接的情况也变得不足为奇。在串联连接电池的情况下产生的问题是各个电池(称为单体电池)之间的偏差。偏差具有容量偏差、阻抗偏差和充电状态(stateofcharge:SOC)的偏差(以下称为SOC偏差)等多种。在这些之中特别容易引起不良的是SOC偏差中的电压偏差。如果串联连接容量不同的电池，或在SOC不同的状态下连接多个电池，在组电池满充电的状态下产生电压与平均相比高的单体电池和低的单体电池。电压高的单体电池为过充电状态，劣化增大。如果反复这样的充电，则由于过充电而引起劣化增大的单体电池的容量降低，因此进一步进行过充电，加速劣化的进行。其结果，组电池的周期寿命与单体电池的寿命相比显著缩短。作为产生SOC偏差的主要原因，不仅由于初期的单体电池的偏差，而且也有在组电池的使用中产生偏差这一主要原因。例如，存在单体电池间的温度差，每个单体电池的放电电流不同的情况，这些也成为soc偏差的主要原因。特别是在串联数目多的高电压输出的组电池中，由于保护装置变得复杂，所以基于保护装置的放电电流容易偏差。针对这样的问题，在镍氢电池的组电池中，一般采用通过适当进行被称为均等化充电的充电，消除充电电压的偏差的方法。镍氢电池具有以下特征，如果在接近满充电的状态下想要再继续充电，电极材料的充电反应与电解液中的水的分解和再结合反应是竞争反应，无法继续进行充电反应。因此，如果以不引起电池的劣化的方式在适当的充电条件下进行已超过满充电区域的充电，利用在电池内部的电化学的电流旁通功能，能够使各单体电池的充电电压一致。例如在专利文献1中公开了关于这样的均等化充电的方法。另一方面，在使用了非水电解质的二次电池或电容器中，一般充放电的库伦效率大致为100%，因此无法期望在像镍氢电池这样的电池内部的电流旁通功能。在这种情况下，提案有在组电池的外部设置对各单体电池进行旁通的平均化电路，通过对超过了一定电压的单体电池进行充电电流的旁通，抑制单体电池间的电压偏差的方法。例如，在专利文献2中公开了在组电池的各单体电池上并联连接稳压二极管，并且对超过了齐纳电压的单体电池的充电电流进行旁通的技术。(专利文献1)日本专利特开2001-314046号公报(专利文献2)日本专利特开2002-238179号公报即使采用专利文献2中公开的方法，由于如下的问题而难以有效消除单体电池间的电压偏差。首先，在想要通过如稳压二极管那样的单一的元件的旁通抑制电压偏差的情况下，充电电压被齐纳电压的偏差所支配。抑制齐纳电压的偏差的情况与制造偏差小的电池的情况相同，在技术上是困难的。而且，己达到齐纳电压时的齐纳电流的上升并不陡峭。根据这样的齐纳电流的上升特性，旁通电流从比需要的充电电压低的电压流过，因此存在难以应用于需要以几十mV的数量级进行电压控制的二次电池中的问题
发明内容本发明的目的在于提供一种能够抑制单体电池间的充电状态的偏差并且实现组电池的长寿命化的组电池的保护装置和电池组装置。本发明的一个方式的组电池的保护装置，包括取样部，包括能够个别对组电池的多个二次电池的电压进行取样的多个取样开关，输出与上述二次电池分别对应的多个取样电压；保持部，保持上述多个取样电压并输出多个保持电压；多路转换器，依次读取上述多个保持电压并从共同输出结点输出；测定部，在一定的测定周期内的测定期间，根据上述共同输出结点的电压测定包括上述二次电池的各个电压的上述组电池的充电状态；以及，控制部，在上述测定期间内使上述多个取样开关同时开/关，在上述测定期间以外的期间内使根据上述充电状态从上述多个取样开关中选择的至少一个取样开关反复开/关。本发明的其它方式的组电池的保护装置，包括取样部，包括能够个别对组电池的多个二次电池的电压进行取样的多个取样开关，输出与上述二次电池分别对应的多个取样电压；保持部，保持上述多个取样电压并输出多个保持电压；多路转换器，依次读取上述多个保持电压并从共同输出结点输出；测定部，在一定的测定周期内的测定期间，根据上述共同输出结点的电压测定包括上述二次电池的各个电压和上述二次电池间的充电状态偏差的上述组电池的充电状态；存储器，在预先决定的充电状态偏差检测事件发生时存储上述充电状态偏差；以及，控制部，在上述测定期间内使上述多个取样开关同时开/关，在上述测定期间以外的期间内使根据上述充电状态从上述多个取样开关中选择的至少一个取样开关按对应上述充电状态偏差而增加的次数进行开/关。本发明的另一个其他方式的组电池的保护装置，包括取样部，包括能够个别对组电池的多个二次电池的电压进行取样的多个取样开关，输出与上述二次电池分别对应的多个取样电压；保持部，保持上述多个取样电压并输出多个保持电压；多路转换器，依次读取上述多个保持电压并从共同输出结点输出；测定部，在一定的测定周期内的测定期间，根据上述共同输出结点的电压测定包括上述二次电池的各个电压和上述二次电池间的充电状态偏差的上述组电池的充电状态；以及，控制部，在上述测定期间内使上述多个取样开关同时开/关，在上述测定期间以外的期间内使根据上述充电状态从上述多个取样开关中选择的至少一个取样开关在每次发生预先决定的充电状态偏差检测事件时反复开/关。根据本发明，能够抑制单体电池间的充电状态的偏差并能够实现组电池的长寿命化。图1是表示本发明的第一实施方式涉及的组电池的保护装置和内置保护装置的电池组装置的电路图。图2是表示图1中的微控制器的详细情况的框图。图3是表示第一实施方式中的工作顺序的一个例子的流程图。图4是用于说明图3中的SOC测定程序和SOC平衡程序的时间关系的图。图5是表示第一实施方式中的工作顺序的其它例子的流程图。图6是用于说明图5中的SOC测定程序和SOC平衡程序的时间关系的图。图7是表示本发明的第二实施方式涉及的微控制器的详细情况的框图。图8是表示用于说明第二实施方式中的充电状态偏差检测事件的发生条件的单体电池的充电曲线的图。图9是表示第二实施方式中的工作顺序的流程图。标记说明1组电池2取样部3保持部4多路转换器5放大器6微控制器11模拟一数字转换器12存储器13电池状态测定部14控制部15ROM16取样次数设定部17计数器具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。(第一实施方式)如图1所示，本发明第一实施方式涉及的保护装置，能够应用于具有被串联连接的多个(n)二次电池(以下称为单体电池)BlBn的组电池1。也将单体电池的个数n称为串联数。保护装置具有取样部2、保持部3、多路转换器4、放大器5和微控制器6。此外，存在连接有组电池的充放电电流测定用的分流电阻Rs的情况。虽然存在将保护装置与组电池1收容在不同的框体内的情况，但也存在与组电池1一起收容在一个框体内，与组电池1一起作为电池组装置使用的情况。保护装置基本上具有如果在组电池的各单体电池的电压(电池电压)充电时达到充电禁止电压则进行充电禁止工作，如果在电池电压放电时达到放电禁止电压则进行放电禁止工作的功能，但在此省略关于该基本功能的说明。取样部2、保持部3和多路转换器4构成所谓的加速电容器式电压检测电路。取样部2具有，一端与单体电池BlBn的正极端子连接的n个第一取样开关SllHSlnH、一端与单体电池B2Bn的负极端子连接的n个第二取样开关SllLSlnL和n个放电用开关SllDSlnD。单体电池Bl的负极端子接地。取样开关SllHSlnH和SllLSlnL被后述那样的微控制器6内的控制部控制，同时成为打开状态。因此，利用取样开关SllHSlnH和S12LSlnL对单体电池BlBn的各自的电压(充电电压)进行取样。设置双系统的取样开关SllHSlnH和SllLSlnL的理由是因为不仅对单体电池BlBn的对地电压进行取样，而且也对各自的两端电压进行取样。保持部3包括n个电容器(也称为加速电容器)ClCn，对利用取样开关SllHSlnH和S12LSlnL取样的单体电池BlBn的电压(取样电压)进行保持。之后，取样开关SllHSlnH和S12LSlnL成为关闭状态。分别与电容器ClCn并联连接的取样部2的放电用开关Sl1DSlnD，是为了对电容器CCn的充电电荷进行放电而被设置的。在保持部3中利用电容器ClCn保持的电压(保持电压)被输入到多路转换器4。多路转换器4具有与电容器ClCn的高电位侧的一端连接的n个读取开关S31S3n;连接在电容器ClCn的低电位侧的另一端与接地之间的开关S21S2n;以及，与各个开关S21S2n并联连接的二极管。读取开关S31S3n的另一端与多路转换器4的共同输出结点连接。在多路转换器4中，通过利用来自微控制器6的控制使读取开关S31S3n和开关S21S2n依次成为打开状态，从而依次读取电容器ClCn的保持电压，从读取开关S31S3n的另一端的共同输出结点输出。来自多路转换器4的共同输出端子的输出电压，在通过放大器5放大后，输出到微控制器6。电流测定用分流电阻Rs的端子电压，在通过放大器7放大后，输出到微控制器6。微控制器6具有如图2所示的模拟一数字转换器(ADC)11、存储器12、电池状态测定部13和控制部14，输出从控制部14向取样部2和多路转换器4供给的控制信号21和22。来自放大器5和7的输出电压，在利用ADC11转换成适当位数的数字信号之后，分配到存储器12和控制部14。从控制部14供给分配ADC11的转换时间的时间信号和转换时钟脉冲(clock)。通过来自控制部14的控制进行存储器12的写入和读取。即，从ADCll输出的数字信号在控制部14的控制下被写入存储器12，被从存储器12读取。被从存储器12读取的数字信号被输入到电池状态测定部13。本实施方式的保护装置作为工作模式具有SOC测定模式和SOC平衡模式。在SOC测定模式中，控制部14以按照一定的周期同步动作取样部2、多路转换器4、存储器12和电池状态测定部13的方式进行控制。通过该控制，如上所述，组电池1的各单体电池BlBn的电压由取样部2依次取样后由保持部3保持，由多路转换器4多路复用后从共同输出结点输出。从多路转换器4输出的电压通过放大器5被取入到微控制器6，通过ADC11和存储器12分配到电池状态测定部13。电池状态测定部13通过计算组电池1的充电状态(SOC)，具体而言计算组电池1的各单体电池BlBn的电压平衡、最大电压、最小电压和合计电压来进行测定，并且作为结果进行过充电或过放电的判定和单体电池B1Bn之间的不平衡的检测。在SOC测定模式中，由取样部2取样的电压暂时储存在保持部3的电容器ClCn内。之后，电容器ClCn的电压由多路转换器4取样。电容器ClCn的充电电荷，既可以在下次取样之前通过放电用开关S11DSlnD放电，也可以在残存电荷的状态下进行下次的取样，但在SOC测定模式中全部单体电池BlBn被同样放电。在SOC测定模式中组电池1的放电量越小越好，因此一般地通过取样部2的取样工作和保持部3的电容器ClCn的放电工作而进行的组电池1的放电能够被抑制在需要的最小限度。另一方面，在本实施方式中，在SOC测定模式中判断出单体电池B1Bn的SOC发生偏差的情况下，将SOC测定期间以外的期间设为SOC平衡模式，在SOC测定期间以外的期间内仅使SOC相对大的单体电池(充电过剩电池)增加取样部2对应的取样开关的取样次数(开/关次数)。其结果，通过使单体电池BlBn比SOC测定时多放电，能够消除SOC偏差。接着，使用图3所示的流程图对本实施方式涉及的保护装置的详细工作顺序进行说明。图3的处理大体具有进行上述的SOC测定模式的处理的SOC测定程序和进行SOC平衡模式的处理的SOC平衡程序。通过保护装置的起动开始处理，并在控制部14的控制下进行该处理。(SOC测定程序)首先，在SOC测定程序中，将取样部2的全部取样开关SllHSlnH和SllLSlnL变为打开状态(步骤S101)，接着将取样开关SllHSlnH和SllLSlnL变为关闭状态(步骤S102)。通过该取样部2的工作对组电池1的各单体电池BlBn的电压进行同时取样，将被取样的电压保持在保持部3的电容器ClCn内。接着，使多路转换器3的读取开关S31S3n和S21S2n(步骤S103S108)—组一组地依次开/关。由此，读取被保持在电容器ClCn内的电压，从共同输出结点取出。在SOC测定程序中，测定作为SOC的组电池l的充电状态，例如组电池1的各单体电池BlBn的电压平衡、最大电压、最小电压和合计电压，进行过充电或过放电的判定和单体电池BlBn之间的不平衡的检测。(SOC平衡程序)如果上述SOC测定程序结束，就将处理接着转移到SOC平衡程序。在SOC平衡程序中，根据由SOC测定程序得到的单体电池BlBn的电压平衡、最大电压、最小电压和合计电压等的测定结果，判定单体电池B1Bn之间的电压偏差是否在容许值以内(S109)。其结果，如果电压偏差在容许值以内，则将处理返回到步骤S101并反复进行SOC测定程序。如果电压偏差不在容许值以内，则判定例如包括电压最大的单体电池在内，电压超过预定的阈值的单体电池为充电过剩电池(充电过剩电池)(步骤SllO)。在此，如果判定单体电池Bx为充电过剩电池，则接着依次开/关与单体电池Bx对应的取样开关SlxH以及SlxL和SlxD(步骤S111S114)。如果依次开/关取样开关SlxH以及SlxL和SlxD，则在步骤S105判定图4所示的停顿时间(deadtime)Td是否为O，循环S111S114并反复进行SlxH、SlxL和SlxD的开/关，直至Td变为O。如果Td变为O，则将处理返回到步骤S101并再次开始SOC测定程序。在图4中，tl和t2为S0C测定程序的开始时刻和结束时刻，即，t1t2为SOC测定期间。从时刻t2开始SOC平衡程序。T0为SOC测定周期，停顿时间(deadtime)Td为从取样开关SlxH以及SlxL、SlxD的反复开/关的现在的结束时刻到下次的SOC测定期间为止的时间。在图3的处理例中，如图4所示那样，在Td>0的期间进行取样开关SlxH以及SlxL、SlxD的反复开/关。根据这样的本实施方式，在SOC平衡模式中，通过仅使取样部2中的例如与充电过剩电池对应的取样开关进行开/关，能够精度良好地消除组电池l的各单体电池BlBn之间的充电电压的偏差，即SOC偏差。在这种情况下，在SOC平衡模式中使用用于进行将取样部2作为主要要素的SOC测定的电路要素，因此不需要用于SOC平衡的额外的附加电路，也能够减小保护装置全体的消费电流。图5所示的流程图表示保护装置的另外的工作顺序，SOC平衡程序的最后步骤S115的处理与图3不同。B口，在图5所示的步骤S115中，在反复开/关取样开关SlxH以及SlxL、SlxD的期间，如图6所示，判定在图4中说明的停顿时间(deadtime)Td是否为TO>Td>0.5T0，反复进行SlxH以及SlxL、SlxD的开/关直至Td变为0.5T0。如果Td变为0.5T0，则将处理返回到步骤S101并再次开始SOC测定程序。SOC测定周期TO也基于用途但一般大约0.1秒几秒左右是适当的。电容器ClCn由于是SOC测定用的，所以一般容量比较小。为了在这样的小容量的电容器ClCn中调整SOC偏差，需要多次、连续地进行利用上述取样开关的开/关的充电过剩电池的放电工作。在这种情况下，如果满足上述的T0>Td>0.5T0的条件，通过尽量增多与充电过剩电池对应的取样开关的反复开/关的次数，能够有效地进行SOC平衡工作，并且能够最小限度地抑制过剩的放电对SOC测定的影响。(第二实施方式)接着，对本发明的第二实施方式进行说明。第二实施方式中的保护装置全体的结构与图1所示的相同，微控制器6的内部结构和工作与第一实施方式不同。图7表示第二实施方式中的微控制器6的详细情况，具有ADCll、存储器12、充电状态测定部13、控制部14、ROM15、取样次数设定部16和计数器17。在本实施方式中，在SOC测定期间内使取样部2的取样开关SllHSlnH和SllLSlnL同时开/关的情况与第一实施方式相同。ROM15存储例如后述的对于电压温度电流的SOC表格。SOC偏差一般通过对单体电池BlBn的电压进行比较而求得。但是，根据电池的种类或状态，电压变化相对于SOC偏差非常小，受温度差和测定误差等其它因素的影响较大，因此存在无法准确测定SOC偏差的情况。因此，在本实施方式中在SOC测定期间以外的期间，将电池状态测定部13对组电池的单体电池BlBn的SOC偏差进行测定而得到的状态作为充电状态偏差检测事件(以下称为SOC偏差检测事件)，利用该SOC偏差检测事件对SOC偏差进行补正。艮P，如果发生SOC偏差检测事件，则在soc测定期间以外的期间内仅对SOC相对大的单体电池(充电过剩电池)反复开/关取样部2对应的取样开关。由此，通过使充电过剩电池比soc测定时多放电，能够消除soc偏差。在这种情况下，通过存储器12存储SOC偏差检测事件发生时的单体电池BlBn的SOC偏差，在达到与SOC偏差对应的次数为止，或者是在发生下次SOC偏差检测事件为止，使与取样部2的充电过剩电池对应的取样开关反复开/关。由此，即使小的放电电流也能够有效且精度良好地对SOC偏差进行补正。以下，对SOC偏差检测事件进行详细说明。虽然使SOC—致的方法根据电池的种类而不同，但一般优选在非水电解质二次电池中在满充电状态下使其一致的情况较多。这取决于以下等因素，根据在充电状态下的电压偏差，需要防止充电过剩电池成为不安全状态的情况，此外，电阻值的上升等的电压的劣化一般是充电电位越高该劣化越大，在充电状态下电压偏差和劣化程度在该影响下存在偏差的可能性的情况。另一方面，在根据测定的单体电池间的电压差计算SOC偏差的情况下，相对于电池容量的电压变化率越大，就越能够提高计算的soc的精度。根据构成电池的电极材料，特别是能够提高在满充电附近区域的相对于电池容量的电压变化率，因此根据电压差计算soc偏差的方法特别适合在满充电附近精度良好地使soc—致的情况。作为在电压测定精度以外的对soc计算带来影响的主要因素，有充放电电流的因素。即使为相同的soc，如果充电或放电电流流过电池，则电压对应于电池的内部阻抗的偏差而发生变化的情况是不言而喻的。因此，根据在根本没有电流流动的状态下测定的开环电压计算soc的方法是精度最高的。但是，也存在例如像混合动力汽车等那样，电池在满充电状态下成为放置状态的机会几乎没有那样的用途。在这种情况下，即使在充电电流流动的情况下，根据电池电压计算soc的方法也能够增加计算soc的机会。鉴于以上方面，如果捉住满足了所谓的充放电电流kio且单体电池的电压最大值为Vcmax>V0的两个条件的情况作为充电状态偏差检测事件，则能够满足SOC计算精度和SOC计算机会这双方。其中，I为充放电电流，Vcmax为单体电池的电压最大值，10为将25。C下的单体电池的DC阻抗设为Rdc(mQ)时满足I0《20(mV)/Rdc(mQ)的条件的任意电流值，将单体电池在25'C的环境下进行1C的恒流充电时的相对于电池容量的电压变化率A(V/%SOC)从A<20(mV/%SOC)到A=20(mV/%SOC)时的电池电压设为V1，将单体电池的满充电电压设为VH，则V0为V1《VO《VH的范围内的任意电压。图8表示此时的单体电池的充电曲线的例子。如果在图示的范围(V0能够设定的范围)内设定VO，则在Vcmax>V0的情况下充电曲线升起，SOC偏差的检测灵敏度提高。进一步地，即使在电池的阻抗偏差大(例如±50%)的情况下，也能够充分减小由电池的阻抗偏差X充电电流而引起的SOC计算误差，能够精度良好地检测SOC偏差。作为像这样的在满充电附近电压变化率增大的电极材料，列举了以下材料。作为正极材料，列举了锂锰复合氧化物(LixMn204(0《x《l))、尖晶石型锂锰镍复合氧化物(LixMn2—yNiy04(0《x《l，0《y《l))等。作为负极材料，列举了以例如具有尖晶石结构的钛酸锂(例如Li4+xTi50i2(0《x《3))、斜方锰矿(mmsdellite)型的钛酸锂(例如Li2+xTi307(0《x《3))等为首的多个复合金属氧化物。这些可以应用于正极负极双方，也可以仅应用于一方。因为尖晶石结构的钛酸锂在大电流性能和迅速充电性能上优异，并且在满充电状态下的电压变化率A与20(mV/%SOC)相比足够大，容易得到100200(mV/%SOC)的值，所以优选该尖晶石结构的钛酸锂作为其中的负极活性物质。接着，使用图9所示的流程图对本实施方式涉及的保护装置的详细工作顺序进行说明。图9的处理大体具有进行SOC测定模式处理的SOC测定程序和进行SOC平衡模式处理的SOC平衡程序。通过保护装置的起动开始处理，并在控制部14的控制下进行该处理。(SOC测定程序)SOC测定程序与第一实施方式的图5所示的SOC测定程序相同，步骤S201S208与图5中的步骤S101S108的处理相同。在SOC测定程序中，测定作为SOC的组电池1的充电状态，例如组电池1的各单体电池B1Bn的电压平衡、最大电压、最小电压和合计电压，进行过充电或过放电的判定和单体电池B1Bn之间的不平衡的检测。(SOC平衡程序)在上述SOC测定程序结束之后，将处理接着转移到SOC平衡程序。在本实施方式的SOC平衡程序中，首先检查有无发生SOC偏差检测事件(步骤S209)。如果发生soc偏差检测事件，则进行充电过剩电池的判定和取样次数的设定(步骤S210)。在步骤S210中，与图5的步骤S109相同，根据由SOC测定程序检测出的单体电池BlBn的电压平衡、最大电压、最小电压和合计电压等测定结果，判定单体电池BlBn之间的电压偏差是否在容许值以内，如果电压偏差不在容许值以内，则判定例如包括电压最大的单体电池在内，电压超过预定阈值的单体电池为充电过剩电池(充电过剩电池)。此外，在步骤S210中，对取样次数进行设定，使得与SOC偏差对应，SOC偏差越大该取样次数越多。在此，如果判定单体电池Bx为充电过剩电池，则接着反复开/关与单体电池Bx对应的取样开关SlxH以及SlxL、SlxD(步骤S211S214)。在反复开/关取样开关SlxH以及SlxL、SbcD的期间，在步骤S215中，判定图6所示的停顿时间(deadtime)Td是否为TO>Td>0.5T0，反复进行步骤S211S214的取样开关SlxH以及SlxL、SlxD的开/关直至Td变为0.5T0。如果Td变为0.5T0，则将处理返回到最初的步骤S201并再次开始SOC测定程序。另一方面，如果在步骤S209中没有发生SOC偏差检测事件，则在步骤S216中进行取样次数是否为设定值(在步骤S210中设定的取样次数)以上的判定。如果取样次数为设定值以上，则将处理返回到步骤S201并开始SOC测定程序，如果没有达到设定值则将处理转移到步骤S211，反复进行与上述充电过剩电池对应的取样开关SlxH以及SlxL、SlxD的开/关。此外，在图9的流程图中，也可以省略在步骤S210的处理中的取样次数的设定处理和步骤S216的取样次数的判定处理。即，也可以从在步骤S209中发生SOC偏差检测事件到接着再次发生SOC偏差检测事件为止，对在步骤S210中判定的充电过剩电池进行步骤S211S215的取样开关的反复开/关。根据这样的本实施方式，通过在SOC平衡模式中发生SOC偏差检测事件时，仅开/关与SOC偏差检测对应的取样次数，或者是在每次发生SOC偏差检测事件时，使取样部2的与充电过剩电池对应的取样开关进行开/关，能够精度良好地消除组电池1的各单体电池BlBn之间的充电电压的偏差，即SOC偏差。接着，对上述本发明的实施方式进行进一步地具体说明。以下所示的具体例1和具体例2与第一实施方式对应，具体例3与第二实施方式对应。(具体例1)使用尖晶石型钛酸锂作为负极活物质，使用钴酸锂作为正极活性物质，制作成放电容量3Ah的非水电解质二次电池。该非水电解质二次电池作为如图1所示的单体电池BlBn，IO个串联(n=10)而成为组电池1，将各单体电池BlBn的端子通过电压测定用的导线与图1所示的取样部2连接。将电压测定(SOC测定)间隔设为1秒。当被测定的各单体电池的电压差为100mV以上时，以大约100kHz的频率对表示为最高电压的单体电池(充电过剩电池)反复进行取样开关的开/关，从而使与保持部3相当的电容器放电。使电容器的放电持续到下次的电压检测时刻为止。此时的保护装置的工作流程与图3所示的相同。(具体例2)以与具体例1相同的方式制作成组电池。将电压检测间隔设为1秒间隔。当被测定的各单体电池的电压差为100mV以上时，以大约100kHz的频率对表示为最高电压的电池(充电过剩电池)反复进行取样开关的开/关，从而使与保持部3相当的电容器放电。电容器的放电以从电压测定开始在经过电压测定间隔T0的1/2的时刻结束的方式，到下次的电压测定停止。此时的保护装置的工作流程与图5所示的相同。以大约100kHz的频率反复进行电容器的开关开闭，从而进行放电。放电是在从电压测定开始起经过了电压测定间隔t0的1/2的时刻结束，到下次的电压测定之前休止。此时的保护装置的工作流程与图5所示的相同。(具体例3)以与具体例1相同的方式制作成组电池。使用的非水电解质二次电池为，25°。下的DC阻抗为6mQ，相对于电池容量的电压变化率A(V/%SOC)从A〈20(mV/%SOC)到A=20(mV/%SOC)时的单体电池电压设为VI=2.62V，满充电电压VH为VH=2.8(V)。以成为I0《3.3(A)二20(mV)/Rdc(mQ)的方式设定10=3(A)，以V1《V0《VH的方式设定V0=2.65V,将满足充放电电流I《I0且单体电池的电压最大值为Vcmax>V0的两个条件的情况定为充电状态检测事件。将电压测定间隔设为1秒，将同时测定的各单体电池的电压数据存储在存储器12内，通过预先存储在ROM15内的对于电压《温度《电流的SOC表格计算SOC偏差，接着计算每个单体电池的用于与在单体电池中SOC最小的单体电池一致的放电电量，并计算需要的取样次数。仅在从电压测定结束时到电压测定开始后经过0.5秒的时刻为止的期间，以大约100kHz的频率对充电过剩电池反复进行取样开关的开/关，从而使与保持部3相当的电容器放电。以到接着发生充电状态检测事件为止，或者是全部的单体电池达到需要的取样次数为止继续的方式设定该工作。此时的保护装置的工作流程与图9所示的相同。(比较例)以与具体例1相同的方式制作成组电池，仅在1秒间隔的电压检测时开闭与保持部的电容器连接的开关。制作成的组电池，通过在45'C环境下，进行1小时的28V10A的恒压恒流充电，在单体电池的电压最小值到达2.0V为止进行10A恒流放电的充放电方法，进行循环试验。将保护装置的充电禁止电压设为2.9V，将放电禁止电压设为1.5V，在单体电池电压超过该范围的情况下结束试验。表中表示进行3000循环后的容量维持率和充电结束时的单体电池间的电压偏差(最大值一最小值)。在基于本发明的实施方式的具体例13中，表示了较小地抑制3000循环的试验结束为止的单体电池电压的偏差，以及高容量维持率。相对与此，在比较例中放大单体电池电压的偏差，并且在2400循环时出现超过充电禁止电压的单体电池，因此中途停止试验。(表l)<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>另外，本发明并不限定于上述实施方式那样，在实施阶段在不脱离其要点的范围内能够对构成要素进行变形并具体化。此外，通过在上述实施方式中公开的多个构成要素的适当的组合，能够形成各种的发明。例如，也可以从实施方式中示出的全部构成要素中删除几个构成要素。并且，也可以对不同的实施方式涉及的构成要素进行适当的组合。权利要求1.一种组电池的保护装置，该组电池具有串联连接的多个二次电池，其特征在于，该保护装置包括取样部，包括能够个别地对所述多个二次电池的电压进行取样的多个取样开关，输出与所述二次电池分别对应的多个取样电压；保持部，保持所述多个取样电压并输出多个保持电压；多路转换器，依次读取所述多个保持电压，并且从共同输出结点输出；测定部，在一定的测定周期内的测定期间，根据所述共同输出结点的电压测定包括所述二次电池的各个电压的所述组电池的充电状态；以及，控制部，在所述测定期间内使所述多个取样开关同时开/关，在所述测定期间以外的期间内，使根据所述充电状态从所述多个取样开关中选择的至少一个取样开关反复开/关。2.如权利要求1所述的组电池的保护装置，其特征在于，所述控制部具有根据所述二次电池的各个电压对所述二次电池中的充电过剩电池进行判定的功能，并且构成为，在所述测定期间以外的期间内，从所述多个取样开关中选择与该充电过剩电池对应的至少一个取样开关，使其反复开/关。3.如权利要求2所述的组电池的保护装置，其特征在于，在将所述测定周期设为T0，将从所述反复开/关的现在的结束时刻到下次测定期间为止的时间设为Td时，设定成T0>Td>0.5T0。4.一种组电池的保护装置，该组电池具有串联连接的多个二次电池，其特征在于，该保护装置包括取样部，包括能够个别地对所述多个二次电池的电压进行取样的多个取样开关，输出与所述二次电池分别对应的多个取样电压；保持部，保持所述多个取样电压并输出多个保持电压；多路转换器，依次读取所述多个保持电压，并且从共同输出结点输出；测定部，在一定的测定周期内的测定期间，根据所述共同输出结点的电压，测定包括所述二次电池的各个电压和所述电池间的充电状态偏差的所述组电池的充电状态；存储器，在预先决定的充电状态偏差检测事件发生时，存储所述充电状态偏差；以及，控制部，在所述测定期间内使所述多个取样开关同时开/关，在所述测定期间以外的期间内，使根据所述充电状态从所述多个取样开关中选择的至少一个取样开关按对应所述充电状态偏差而增加的次数进行开/关。5.如权利要求4所述的组电池的保护装置，其特征在于，所述控制部具有根据所述二次电池的各个电压对所述二次电池中的充电过剩电池进行判定的功能，并且构成为，从所述多个取样开关中选择与该充电过剩电池对应的至少一个取样开关，并且按对应所述充电状态偏差而增加的次数进行开/关。6.—种组电池的保护装置，该组电池具有串联连接的多个二次电池，其特征在于，该保护装置包括-取样部，包括能够个别地对所述多个二次电池的电压进行取样的多个取样开关，输出与所述二次电池分别对应的多个取样电压；保持部，保持所述多个取样电压并输出多个保持电压；多路转换器，依次读取所述多个保持电压，并且从共同输出结点输出；测定部，在一定的测定周期内的测定期间，根据所述共同输出结点的电压，测定包括所述二次电池的各个电压和所述电池间的充电状态偏差的所述组电池的充电状态；以及，控制部，在所述测定期间内使所述多个取样开关同时开/关，在所述测定期间以外的期间内，使根据所述充电状态从所述多个取样开关中选择的至少一个取样开关，在每次发生预先决定的充电状态偏差检测事件时反复开/关。7.如权利要求6所述的组电池的保护装置，其特征在于，所述控制部具有根据所述二次电池的各个电压对所述二次电池中的充电过剩电池进行判定的功能，并且构成为，从所述多个取样开关中选择与该充电过剩电池对应的至少一个取样开关，在每次发生充电状态偏差检测事件时使其反复开/关。8.如权利要求7所述的组电池的保护装置，其特征在于，充电状态偏差检测事件为，充放电电流I《10、且所述二次电池的电压最大值Vcmax>VO，其中，I为所述充放电电流，Vcmax为所述电压最大值，10为将25t:时的所述二次电池的DC阻抗设为Rdc(mQ)时满足I0《20(mV)/Rdc(mQ)的条件的任意的电流值，将所述二次电池在25'C的环境下进行1C的恒流充电时的相对于电池容量的电压变化率A(V/XSOC)从A<20(mV/%SOC)至ljA-20(mV/%SOC)时的电池电压设为VI，将所述二次电池的满充电电压设为VH，则VO为V1《V0《VH的范围内的任意电压。9.一种电池组装置，包括具有串联连接的多个二次电池的组电池和该组电池的保护装置，其特征在于，所述保护装置包括取样部，包括能够个别地对所述多个二次电池的电压进行取样的多个取样开关，输出与所述二次电池分别对应的多个取样电压；保持部，保持所述多个取样电压并输出多个保持电压；多路转换器，依次读取所述多个保持电压，并且从共同输出结点输出；测定部，在一定的测定周期内的测定期间，根据所述共同输出结点的电压，测定包括所述二次电池的各个电压的所述组电池的充电状态；以及，控制部，在所述测定期间内使所述多个取样开关同时开/关，在所述测定期间以外的期间内，使根据所述充电状态从所述多个取样开关中选择的至少一个取样开关反复开/关。全文摘要本发明提供一种组电池的保护装置和电池组装置，其能够抑制单体电池间的充电状态的偏差并且实现组电池的长寿命化。其具有取样部(2)，包括能够个别对组电池(1)的各二次电池的电压进行取样的多个取样开关；保持部(3)，保持取样部(2)的取样电压；多路转换器(4)，依次读取保持部(3)的保持电压并从共同输出结点输出；以及，微控制器(6)，在一定的测定周期内的测定期间根据多路转换器(4)的共同输出结点的电压测定组电池(1)的充电状态，并且在测定期间内使取样部(2)的全部取样开关同时开/关，在测定期间以外的期间内使根据充电状态选择的取样开关反复开/关。文档编号H02J7/02GK101320916SQ20081008749公开日2008年12月10日申请日期2008年3月28日优先权日2007年3月28日发明者原田康宏,渋谷信男,馆林义直,高见则雄申请人:株式会社东芝