电池组和电池剩余能量计算方法技术

一种具有计算可充电电池单元剩余能量的功能的电池组。合并在电池组中的微型计算机（５）计算能量积分值Ｙ。如果所述能量积分值Ｙ在最大能量积分值Ｙｍ之下，则所述微型计算机（５）将它用作电池剩余能量数据，而如果所计算的能量积分值Ｙ是该最大能量积分值或更多，则将该最大能量积分值Ｙｍ用作电池剩余能量数据。所述微型计算机（５）根据所述能量积分值Ｙ达到所述最大能量积分值Ｙｍ的次数而校正参考能量积分值Ｙｏ。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
电池组和电池剩余能量计算方法
本专利技术涉及用作诸如视频摄像机、便携式电话或者个人计算机的电子设备的电源的一种电池组，以及一种用于计算所述电池组中的电池的剩余容量的方法。本申请要求基于2002年6月12日在日本提交的申请号2002-171828号和2002年8月22日在日本提交的申请号2002-242650号日本专利申请的优先权。通过引证而将这些申请应用于本申请。
技术介绍
迄今已经使用了具有作为能够充电的诸如锂离子电池、NiCd电池、氢镍电池等蓄电池的电池单元的电池组。将这样一种电池组用作诸如视频摄像机、便携式电话或者个人计算机等电子设备的电源。例如，在用作电子设备电源的电池组中，合并了计算所述电池的剩余容量并和使用电池组作为电源的电子设备通信的微型计算机、所述微型计算机的外围电路、用于通过所述微型计算机计算所述电池的剩余容量所必需的电池单元的状态检测电路、以及在其中存储了计算所述电池的剩余容量所必需数据的非易失性存储器。使用电池组的所述电子设备，例如，按时间显示由微型计算机计算的所述电池剩余容量。能够用通过积分在充电和放电时流动的电流所获得的容量积分值Y来表达如上所述电池组的剩余容量。例如，如同在日本专利申请公开号hei 9-285026中公开的那样，用以下这样一种方式来获得容量积分值Y，即用在每次对电池组充放电时将所述容量积分值复位为参考值(以后将其称作为参考容量积分值)Y0，并通过将该参考容量积分值Y0视作参考而对电流值积分。作为参考容量积分值Y0，采用了当将所述电池组充电到例如发货(shipment)的完全充电的90％时的容量积分值。下面举例说明，在这样一-->种电池组中，作为用于将所述容量积分值Y复位为所述参考容量积分值Y0的方法的所述方法。即，将所述参考容量积分值Y0和在发货之前对所述电池组进行恒压充电操作以获得所述容量积分值Y＝所述参考容量积分值Y0时的电流值Ix一起存储在非易失性存储器中，并接着，当一旦使用而对所述电池组进行恒压充电操作以获得电流值Ix时，将所述容量积分值Y复位为所述参考容量积分值Y0。已经知道，如上所述的电池组具有随着时间流逝而降低的容量，即，所述电池组退化。当所述电池组退化时，产生了由微型计算机所计算的电池剩余容量和所述电池组的实际剩余容量之间的差值。因此，当所述电池组退化时，需要校正由所述微型计算机计算的容量积分值Y。作为用于校正容量积分值Y的方法，例如，考虑了一种基于使得电池组退化的原因，用容量积分值Y乘以所规定的系数以校正容量积分值的方法。作为使电池组退化的原因，可以作为例子举出充放电电池组的次数、所述电池组的使用和存储条件等等。在所述电池组中，已经知道，随着所述电池组的充放电次数增加，所述电池组的退化就越厉害。例如，在锂离子电池中，已经知道，进行充放电操作500次，则具有60％的容量。例如，由在日本专利申请公开号hei 9-243718等中披露的方法能够获得电池组充放电的次数。因此，能够根据电池组充放电的次数校正容量积分值Y。已知，可根据使用条件或者存储条件改变电池组退化的方式。而且已知，例如，当长时间不停使用电池组时或者当在低温等使用电池组时，所述电池组很有可能退化。日本专利申请公开号2000-260488披露了一种根据温度变化计算电池剩余容量的方法。不过，几乎掌握不了所有的电池组使用条件或存储条件。因此，根据电池组的使用条件或存储条件来校正所述容量积分值Y是困难的。作为校正容量积分值Y的另一种方法，考虑了一种方法，其中实际测量退化电池组的退化程度，并根据退化的认可程度校正所述容量积分值。通过称作为5小时(five-hour)方法测量所述电池组的退化程度。所述5-->小时方法是将所述电池组从空状态充电到完全充电状态后，将所述电池组放电大约5小时以测量所述电池组的退化程度的方法。充电时间因电池容量的不同而不同。例如，在由索尼公司生产的数字摄像机中使用的“NP-FC10”(商标名称)电池组中，对所述电池组充电需要大约3小时。如上所述，当实际测量所述电池组的退化程度时，要花费8小时。即，当实际测量电池组的退化程度并根据所认可的退化程度校正所述容量时，需要长时间来校正所述容量。为了用如上所述的方法来实际测量所述电池组的退化程度，每次需要进行对所述电池组进行充放电操作。所以，实际测量所述电池组的退化程度，以致进一步加速了电池组的退化。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种新电池组和一种能够解决实际电池组的如上所述问题的用于计算电池剩余容量的方法。本专利技术的另一个目的是提供电池组和用于计算电池的剩余容量的方法，其中，能够简单地校正不仅基于充放电操作次数而且基于使用条件和存储条件等的容量降低，并能够检测作为最接近实际剩余容量值的所述电池剩余容量。随着使用能够充电的电池单元的电池组进一步退化，内部阻抗将增加。因此，当新电池组进行恒压充电操作时，由于内部阻抗低，所以在开始充电操作时允许更多的电流流过，快速地降低了在充电操作期间流过的电流量并在短的充电时间(h1)对所述电池组完全地充电。另一方面，当退化电池组进行恒压充电操作时，因为内部阻抗高，所以在开始充电操作时允许少量电流流过，并且在充电操作期间流过的电流量会慢慢地降低从而要求长的充电时间(h2)。本专利技术的专利技术人通过不断努力研究实现了如上所述目的。接着，它们意识到在退化电池组中，充电电流随着如图1的B所示的充电操作而变化，而在所述新电池组中，所述充电电流会随着如图1的A中所示的充电操作而变化，在充电电流达到参考电流值Ix之后电流流过的积分量在退化电池组中比在新电池组中多。根据本专利技术的安装在外部设备上的电池组包括：充放电的电池单元；-->电流检测装置，用于检测当对所述电池单元充放电时流过的电流；容量积分值计算装置，用于通过对电流积分而计算容量积分值；复位装置，用于当由电流检测装置检测的电流达到规定值时，将所述容量积分值复位为参考容量积分值；存储装置，用于存储最大容量积分值和所述参考容量积分值；以及数据计算装置，用于根据所述容量积分值，计算电池的剩余容量数据。所述容量积分值计算装置将该参考容量积分值作为参考而对电流进行积分。当由容量积分值计算装置计算的容量积分值小于最大容量积分值时，数据计算装置将由容量积分值计算装置计算的容量积分值确定为所述电池的剩余容量数据，而当由容量积分值计算装置计算的容量积分值不小于最大容量积分值时，数据计算装置将该最大容量积分值确定为所述电池的剩余容量数据。根据本专利技术的安装在外部设备上的另一种电池组包括：充放电的电池单元；电流检测装置，用于检测当对所述电池单元充放电时流过的电流；容量积分值计算装置，用于通过对电流积分而计算容量积分值；复位装置，用于当由电流检测装置检测的电流达到规定值时，将所述容量积分值复位为参考容量积分值；存储装置，用于存储最大容量积分值和所述参考容量积分值；到达时间计数装置，用于对由容量积分值计算装置计算的容量积分值达到最大容量积分值的次数进行计数；以及参考容量积分值校正装置，用于根据到达时间计数装置所计次数而校正参考容量积分值。所述容量积分值计算装置根据参考容量积分值对所述电流积分，以计算所述容量积分值，并将所述容量积分值确定为所述电池的剩余容量数据。根据本专利技术的用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安装在外部设备上的电池组，所述电池组包括：　　　　充放电的电池单元；　　　　电流检测装置，用于检测当对所述电池单元充放电时流过的电流；　　　　容量积分值计算装置，用于通过对该电流进行积分来计算容量积分值；　　　　复位装置，用于当由该电流检测装置检测的电流达到规定值时，将所述容量积分值复位为参考容量积分值；　　　　存储装置，用于存储最大容量积分值和所述参考容量积分值；以及　　　　数据计算装置，用于根据所述容量积分值，计算电池的剩余容量数据，其中，所述容量积分值计算装置通过将参考容量积分值作为参考而对电流进行积分，当由所述容量积分值计算装置计算的所述容量积分值小于所述最大容量积分值时，该数据计算装置将由所述容量积分值计算装置计算的容量积分值判定为所述电池的剩余容量数据，而当由所述容量积分值计算装置计算的容量积分值不小于该最大容量积分值时，所述数据计算装置将最大容量积分值判定为所述电池的剩余容量数据。

【技术特征摘要】
JP 2002-6-12 171828/2002;JP 2002-8-22 242650/20021.一种安装在外部设备上的电池组，所述电池组包括：充放电的电池单元；电流检测装置，用于检测当对所述电池单元充放电时流过的电流；容量积分值计算装置，用于通过对该电流进行积分来计算容量积分值；复位装置，用于当由该电流检测装置检测的电流达到规定值时，将所述容量积分值复位为参考容量积分值；存储装置，用于存储最大容量积分值和所述参考容量积分值；以及数据计算装置，用于根据所述容量积分值，计算电池的剩余容量数据，其中，所述容量积分值计算装置通过将参考容量积分值作为参考而对电流进行积分，当由所述容量积分值计算装置计算的所述容量积分值小于所述最大容量积分值时，该数据计算装置将由所述容量积分值计算装置计算的容量积分值判定为所述电池的剩余容量数据，而当由所述容量积分值计算装置计算的容量积分值不小于该最大容量积分值时，所述数据计算装置将最大容量积分值判定为所述电池的剩余容量数据。2.如权利要求1所述的电池组，还包括：到达时间计数装置，用于对由容量积分值计算装置计算的容量积分值达到最大容量积分值的次数进行计数；以及参考容量积分值校正装置，用于根据所述到达时间计数装置所计数的次数来校正所述参考容量积分值。3.如权利要求2所述的电池组，其中，由所述参考容量积分值校正装置校正的所述参考容量积分值是规定值或者比规定值更大的值。4.如权利要求1所述的电池组，还包括：数据输出装置，用于将所述电池的剩余容量数据输出到所述外部设备。5.如权利要求1所述的电池组，还包括充放电时间计数装置，用于对电池充放电次数进行计数，其中，该参考容量积分值校正装置根据由所述充放电时间计数装置所计次数来校正所述参考容量积分值。6.一种安装在外部设备上的电池组，所述电池组包括：充放电的电池单元；电流检测装置，用于检测当对所述电池单元充放电时流过的电流；-->容量积分值计算装置，用于通过对所述电流积分来计算容量积分值；复位装置，用于当由该电流检测装置检测的电流达到规定值时，将所述容量积分值复位为参考容量积分值；存储装置，用于存储最大容量积分值和所述参考容量积分值；到达时间计数装置，用于对该容量积分值达到最大容量积分值的次数进行计数；以及参考容量积分值校正装置，用于根据所述到达时间计数装置所计次数来校正该参考容量积分值，其中所述容量积分值计算装置根据所述参考容量积分值对所述电流积分，以计算所述容量积分值，并将所述容量积分值确定为电池的剩余容量数据。7.如权利要求6所述的电池组，其中，由所述参考容量积分值校正装置校正的所述参考容量积分值是规定值或比规定值更大的值。8.如权利要求6所述的电池组，还包括：数据输出装置，用于将所述电池的剩余容量数据输出到所述外部设备。9.如权利要求6所述的电池组，还包括充放电时间计数装置，用于对电池充放电次数进行计数，其中，该参考容量积分值校正装置根据由所述充放电时间计数装置所计次数来校正所述参考容量积分值。10.一种用于计算安装在外部设备上的电池组的电池剩余容量的方法，所述方法包括：电流检测步骤，用于检测当对该电池组内的电池单元充放电时流过的电流；容量积分值计算步骤，用于通过对该电流积分而计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：土谷之雄，佐藤秀幸，田代圭，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]