电池组及电池剩余电量计算方法技术

本发明专利技术披露了一种能够根据电池组在使用过程中的温度计算电池剩余电量的电池组。通过温度测量装置测量的电池组电池的温度存储在用于存储温度历史记录的测量温度历史记录存储装置中。电池内部温度推断装置从测量温度历史记录存储装置给出的预定时段的历史记录中提取最低温度，并将该最低温度推断为电池组电池内部的当前温度。剩余电量计算装置在推断出的电池组电池内部温度的基础上计算电池剩余电量。与直接使用测量温度来计算电池剩余电量不同，本发明专利技术使用的是推断出的电池组电池的内部温度，这样，即使测量温度迅速升高，也可以防止计算所得的电池剩余电量瞬间增加的现象。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电池组和一种电池剩余电量计算方法，更特别地，本专利技术涉及一种电池组和一种电池剩余电量计算方法，该方法能够根据电池组在使用过程中的温度来计算电池剩余电量。
技术介绍
诸如液态离子电池组的电池组(蓄电池)具有特定的容量，并且它们的容量具有根据电池组的使用温度而产生变化的特性。当电池组在低温下使用时，其电池组电池的内阻抗增大，并且当施加与常温下相同的电流时，会产生很大的电压降，使得电池组容量降低。图6示出了电池组在25℃、10℃、和0℃时的放电特性。横轴表示时间，纵轴表示电压。如图6所示，在放电量为2.0W、端电压为3.35V的情况下，获得如下的测量结果例如，如果将环境温度为25℃时的可放电容量设定为100％，那么在环境温度为10℃时可放电容量测量结果约为80％，并且0℃时约为60％。迄今为止，如日本公开专利申请JP-A-2000-260488中所述，通过使用温度传感器检测电池组温度和校正电池剩余电量的技术已经被用来校正在低温下使用的电池组容量的减少。(段号 ～ )在这种情况下，测量当前热敏电阻的温度来校正当前环境温度下的可使用时间。因此，在低温环境下所显示的可使用时间倾向于变短。
技术实现思路
虽然如此，由于很难在电池组电池内部放置热敏电阻，因此使用热敏电阻的传统技术仅仅能够测量电池组电路板或者其表面的温度。电池容量的实际降低值由电池组电池的内部温度(设置在电池组电池内部的电极的温度)决定。因此，传统技术的问题在于无法进行精确的校正。另外，近年来，使用电池的便携式摄像机和数码照相机有小型化的趋势，而使用内置式电池组或内部容装电池组的设备数量已经增加。一般来说，这种类型的设备在使用过程中会发热，并且生成的热量会使其电池组的表面温度升高。然而，此时温度升高的仅仅是设备的热敏电阻，而设备电池组电池的内部温度没有升高。另外，电池组的可用容量也保持降低。也就是说，如果电池组的使用从低温开始，热敏电阻的温度将会升高，并且显示的剩余电量也会增加。然而，如果电池内部温度没有升高，在计算的电池剩余电量与实际可用容量之间就会产生误差。本专利技术已经鉴于上述提及的问题进行构想，并且本专利技术的一个目的就是提供一种电池组和一种电池剩余电量的计算方法，该方法可以减小电池剩余电量的计算误差。根据本专利技术的优选实施例，提供了一种能根据使用过程中电池组的温度计算电池剩余电量的电池组，其特征在于包括温度测量装置，用于测量电池组电池的温度；测量温度历史记录存储装置，用于存储所测量温度的历史记录；电池内部温度推断装置，用于从预定时段的历史记录提取最低温度，并且将该最低温度推断为电池组电池内的当前温度；以及，剩余电量计算装置，用于在所推断的电池组电池内部温度的基础上计算电池剩余电量。根据这种结构，通过温度测量装置测出的电池组电池的温度被存储在用来存储温度历史记录的温度历史记录存储装置中。温度推断装置从温度历史记录存储装置给出的预定时段的历史记录提取最低温度，并将该最低温度推断为电池组电池内部的当前温度。剩余电量计算装置以推断出的电池组电池内部温度为基础计算电池剩余电量。与直接使用测量温度来计算电池剩余电量不同，本专利技术使用的是推断出的电池组电池内部温度，因此，即使测量温度迅速升高，也可以防止计算所得的电池剩余电量瞬时增加的现象。在根据本专利技术的优选实施例的电池组中，与直接使用测量温度来计算电池剩余电量不同，本专利技术从预定时段的历史记录中提取最低温度，将该最低温度推断为电池组电池内部温度，并且使用所推断出的电池组电池内部温度来计算电池剩余电量。因此，即使测量温度迅速升高，也可以防止计算所得的电池剩余电量瞬时增加的现象。本专利技术可应用于与例如摄像机、数码照相机或电池组充电器、及类似设备连接的电池组。附图说明通过以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行的描述，本专利技术上述和其他的目的、特征、和优点将更加明显。图1示出了根据本专利技术的优选实施例的电池组的操作原理的功能块示意图；图2示出了根据本专利技术的优选实施例的电池组的硬件结构的实例；图3示出了显示热敏电阻温度与电池组电池内部(内部电池电极)温度之间的关系的实例图；图4示出了经过24分钟后热敏电阻最低温度的历史记录与图3叠加的曲线图；图5示出了根据本专利技术的优选实施例的电池组的操作流程的流程图；以及图6示出了电池组在25℃、10℃、和0℃时的放电特性图。具体实施例方式本专利技术的优选实施例将参照附图在下面进行详细描述。图1示出了根据本专利技术的优选实施例的电池组的操作原理的功能块示意图。根据本专利技术的优选实施例的电池组10包括温度测量装置12，用来测量电池组电池的温度；测量温度历史记录存储装置13，用来存储所测量温度的历史记录；电池内部温度推断装置14，用来从预定时段的历史记录提取最低温度，并将该最低温度推断为电池组电池内部的当前温度；剩余电量计算装置15，在推断出的电池组电池内部温度的基础上计算电池剩余电量；以及，通信装置16，用来将计算出的电池剩余电量发送给相连的设备，该设备在这里没有示出。例如，电池组电池11可以是锂离子电池。温度测量装置12可以是安装在电池组电池表面或电路板上的热敏电阻。测量温度历史记录存储装置13可以是EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)。电池内部温度推断装置14和剩余电量计算装置15可以通过例如微型控制器实现。预定时段被定义为电池组电池内部温度达到通过热敏电阻在某一时间点测量的温度的时间，并且该预定时段由电池组电池11的热电压特性决定，或者由组成温度测量装置12的热敏电阻在电池组10中的位置决定。电池组10的操作将在下面进行叙述。例如，当电池组10被用来连接到诸如摄像机或数码照相机等设备时，电池组电池11的温度通过温度测量装置12进行测量。在开始操作时，对电池组电池11的表面温度或电池组10内的温度进行测量。所测量的温度存储在测量温度历史记录存储装置13中。电池内部温度推断装置14从测量温度历史记录存储装置13给出的预定时段的测量温度的历史记录提取最低温度，并将该最低温度推断为电池组电池内部的当前温度。剩余电量计算装置15以推断的电池内部温度为基础计算电池剩余电量。通信装置16发送计算出的电池剩余电量，使得可用剩余时间可以在例如摄像机或数码照相机等连接的设备上显示。按照这种方式，计算电池剩余电量所用的是推断出的电池组电池的内部温度，而不是直接使用测量温度，这样，即使测量温度迅速增加，也可以防止计算所得的电池剩余电量瞬时增加的现象。本专利技术的优选实施例的详细说明将在下面进行叙述。图2示出了根据本专利技术的优选实施例的电池组的硬件结构的实例。电池组50包括电池组电池51、外设电路52、微型控制器53、热敏电阻54、和通信电路55。例如，电池组电池51可以是锂离子电池、镍-金属氢电池、或锂聚合物电池。电池组电池51的正极与正极端子61相连，同时电池组电池51的负极通过电流检测电阻Rs以及充电控制开关SW1和放电控制开关SW2与负极端子62相连，其中，充电、放电控制开关分别由MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)和二极管制成。外设电路52包括主要由电压比较器(比较器)组成的电路结构，并具有检测流经电流检测电阻Rs的充电/放电电流值的功能，以及具有防止电池组电池51过充电、过放电、或过电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够根据电池组在使用过程中的温度计算电池剩余电量的电池组，包括：温度测量装置，用于测量电池组电池的温度；测量温度历史记录存储装置，用于存储所测量的温度的历史记录；温度推断装置，用于从一时间间隔内的历史记录中提取最 低温度，并且将所述最低温度推断为所述电池组电池内部的当前温度；以及剩余电量计算装置，用于在所述推断出的电池组电池内部温度的基础上计算电池剩余电量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：土谷之雄，佐藤秀幸，绳和泰，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]