电池容量计算方法以及电池容量计算装置制造方法及图纸

技术编号:2634043 阅读:255 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于计算蓄电池的剩余容量和/或剩余功率的电池容量计算方法,包括:一平衡电压曲线计算步骤,用于计算表明所述蓄电池中放电容量和平衡电压之间的关系的平衡电压曲线C↓[equ];一电压电流测量步骤,用于测量放电时所述蓄电池的端电 压V↓[mea]和电流值I;一放电容量计算步骤,用于根据端电压V↓[mea]和电流值I计算所述蓄电池的放电容量Q↓[mea],其中,端电压V↓[mea]和电流值I均是在所述电压电流测量步骤测量的;一表观平衡电压计算步骤,用于 通过把直流电阻R↓[dc]的电压降ΔV↓[dc]添加于端电压V↓[mea],计算表观平衡电压V↓[ocv];一表观放电容量计算步骤,用于根据在所述平衡电压曲线步骤所计算的平衡电压曲线Q↓[equ]计算相应于在所述平衡电压计算步骤所计 算的表观平衡电压V↓[ocv]的表观放电容量Q↓[ocv];一容量变化计算步骤,用于计算作为放电容量Q↓[mea]和表观放电容量Q↓[ocv]之间的差的一容量变化ΔQ;以及一估算步骤,用于根据在所述容量变化计算步骤所计算的容 量变化ΔQ估算今后放电曲线C↓[pre]。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,电池容量计算装置以及电池容量计算程序的制作方法
本专利技术涉及一种,一种电池容量计算装置以及一种电池容量计算程序,它们全部用于计算蓄电池(secondary battery剩余容量和/或剩余功率。
技术介绍
例如,与笔记本型个人计算机和便携式电话一样,把蓄电池(此处简单地将其称为电池),例如把锂离子蓄电池作为其电源的电子装置,最近已变得十分普遍。作为一种计算电池剩余容量的方法,人们已经建议和考察了各种方法。例如,其中包括一种使用电池的端电压和剩余容量之间的关系的方法、一种在其中把满充电容量时的放电容量被定义为“0”的情况下,从满充电容量减去通过整合放电电流所获得的放电容量的方法。此处,可以由曲线Cnew和Cold表示端电压和剩余容量之间的关系,沿曲线Cnew和Cold,端电压随剩余容量的减小,减小到一个预先确定的放电停止电压Vcut,例如,如图16中所示。具体地讲,在一个电池中,当剩余容量变得处于“0”附近时,即在放电的最后阶段中时,其端电压具有迅速下降的趋势。因此,在这一区域中设置一个预先确定的放电警告电压Vwar。顺便提及,在该图中,曲线Cnew表示一个尚未衰减的初始电池的端电压,曲线Cold表示因使用已经衰减的衰减电池的端电压。即,在这种电池中,已知当电池被使用了很长一段时间并且已经衰减时,电池的端电压和剩余容量之间的关系会明显变化,即使在放电条件相同的情况下。因此,在使用以上所提到的电池的端电压和剩余容量之间的关系的中,存在着剩余容量的估算精度降低的问题。因此,在计算电池的剩余容量时,必须考虑对因电池的这样的衰减所导致的电压特性变化的测量。对于以上所提到的从满充电容量减去通过整合放电电流所获得的放电容量的,作为一种处理因电池的衰减所导致的电压特性变化的方法,人们已考察过各种方法(例如,参见序号为2002-236154和2002-162452的日本专利申请公开)。例如,其中包括一种统计充电和放电周期的次数,并根据所统计的周期次数校正电池的满充电容量的方法、一种使用充电容量校正电池的满充电容量直至电池变为其满充电状态的方法等。作为一种统计充电和放电周期的次数以根据所统计的周期次数校正满充电容量的方法,序号为2002-236154的日本专利申请公开披露了“一种电池的剩余容量校正方法”。序号为2002-236154的日本专利申请公开描述了通过根据电池保存状态,校正电池的满充电容量,不仅可以减少周期次数,而且还可以减小剩余容量的显示误差,甚至是在保存了很长一段时间之后使用电池。而且,作为一种使用充电容量校正电池的满充电容量直至电池变为满充电状态的方法,序号为2002-162452的日本专利申请公开披露了“一种电池剩余容量检测电路”。序号为2002-162452的日本专利申请公开描述了在放电达到预先确定的放电警告电压时,可以通过使用达到满充电状态的充电容量校正满充电容量,精确地检测电池的剩余容量,甚至是在电池的电压特性发生了变化时。然而,序号为2002-236154的日本专利申请公开中所描述的技术包括这样一个问题其中,如果使用理想环境中所测量的一个校正系数校正满充电容量,则由于实际使用环境的变化和实际的衰减形式,需计算一个不同于实际满充电容量的值。而且,在序号为2002-162452的日本专利申请公开中所描述的技术还存在以下的一些问题。对于具有终止处理过程所需的剩余容量的电池,由于连接于电池的电子蓄装置通常要转到电池的终止处理过程,所以把放电警告电压设置得高于电池的原始放电停止电压。此处,尽管使用尚未衰减的初始电池的所测数据确定放电警告电压,但随着电池的逐渐衰减,在放电的最后阶段中,曲线的倾斜度变缓,如图16中所示。换句话说,描述了电池放电容量和端电压关系的放电最后阶段中电池的放电曲线的倾斜度,随电池的逐渐衰减而变缓。因此,即使衰减电池的电压为放电警告电压或低于根据尚未衰减的初始电池所确定的电压,也在衰减电池中保持了足够的容量。然而,由于在序号为2002-162452的日本专利申请公开中所描述的技术不能根据电池的衰减状态,降低放电警告电压,所以低估了满充电容量。于是,其中存在着这样一个问题即使电池实际并未严重衰减,电池的剩余容量也会被计算得很少,因此,电子装置的实际使用时间变短。另一方面,作为一种从不同于序号为2002-236154和2002-162452的日本专利申请公开中所披露的使用端电压和剩余容量的方法以及从满充电容量减去通过整合放电电流所获得的放电容量的方法的角度计算电池的剩余容量的方法,序号为2001-231179的日本专利申请公开中描述了一种技术。作为一种使用电池的内部阻抗和平衡电压计算剩余容量的方法,序号为2001-231179的日本专利申请公开披露了“一种电池容量检测方法、一种装置以及一种电池组”。顺便提及,当电池已处于电池的端点开路的状态很长一段时间之后电池的电极的内部状态以及电解液变得稳定时,平衡电压表示电池的端电压。序号为2001-231179的日本专利申请公开披露了这样一种技术测量描述衰减电池的放电容量和平衡电压的关系的平衡电压曲线、以及电池的内部阻抗,以根据因内部阻抗所导致的电压降计算电池的剩余容量。序号为2001-231179的日本专利申请公开中还描述了该申请的申请人不仅试图计算剩余容量,而且还试图计算精确的剩余功率。然而,序号为2001-231179的日本专利申请公开中所描述的技术存在下列问题。由平衡电压曲线Cequ和放电曲线Cdch之间的差表示因电池的内部阻抗所导致的电压降ΔV,如图17中所示。内部阻抗随放电容量而变化,并且在放电的最后阶段显著增加。因此,为了使用内部阻抗计算剩余容量,考虑放电的最后阶段内部阻抗的增加变成最重要的事情。目前,已知电池的内部阻抗也随电池的逐渐衰减而变化。序号为2001-231179的日本专利申请公开中所描述的技术试图通过适当地测量内部阻抗计算剩余功率。特别是,为了测量放电的最后阶段中内部阻抗的增加,必须在放电的最后阶段之前,充分进行放电。即,由于序号为2001-231179的日本专利申请公开中所描述的技术在放电期间不能掌握放电最后阶段中的内部阻抗,所以该技术存在着这样一个问题其中,在预先所测的内部阻抗与当前的内部阻抗计相比已明显变化的情况下,例如在电池从存放了很长一段时间的状态开始放电的情况下,以及在因按浅放电深度反复充放电电池已衰减的情况下,不能精确估算剩余容量。如以上所提到的,这些不同的传统不能够预先估算衰减电池的放电曲线,特别是在放电的最后阶段。因此,存在着这样的一个问题其中,在使用传统的计算剩余容量的情况下,不能够完全用尽电池的容量,因此电子装置的实际使用时间变短。即,传统的均具有这样一个矛盾的问题其中,在电池几乎完全放电之前,这些方法不能够估算精确的剩余容量,而且,另一方面,为了进行几乎完全的放电,需要事先掌握精确的剩余容量。这意味着传统的不能够实际加以实现。而且,采用传统的,还导致了由于不能够完全使用电池的容量,所以不能够检测电池的真正的衰减状态以及检测电池的过度衰减的情况。鉴于这样的实际情况,提出了本专利技术,本专利技术旨在提供一种,一种电池容量计算装置以及一种电池容量计算程序,它们全部能够不依赖于电池的环境条件,例如电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:上坂进一富田尚畠泽刚信池田多闻
申请(专利权)人:索尼株式会社
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1