【技术实现步骤摘要】
检测可再充电电池内部状态的方法、装置和带有该装置的设备本专利技术申请是申请号为01137101.3、申请日为2001年5月23日、专利技术名称为“检测可再充电电池内部状态的方法、装置和带有该装置的设备”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及用于检测可再充电电池内部状态的检测方法和适合于实施所述检测方法的检测装置。这里内部状态意思包括所述可再充电电池的损耗状态、剩余容量(＝当前存储的电量＝可放电的容量)、可用容量(＝仍能够操作设备的当前剩余电量)、充电容量、可存储电容量以及内电阻。本专利技术还涉及带有所述检测装置的设备。本专利技术包括检测所述可再充电电池的所述内部状态的程序和其中容纳有所述程序的媒体，其中程序和媒体可在所述检测方法和所述检测装置中利用。
技术介绍
近年来，随着半导体元件的发展和微型轻量化高性能可再充电电池的发展，诸如便携个人计算机、视频摄影机、数字相机、蜂窝电话和包括掌上PC的个人数字助理这样的移动设备迅速发展起来。另外，近年来，已经预测到由于空气中CO2气体含量增加导致所谓温室效应使全球变暖。例如，在热电厂中，把通过燃烧矿物染料得到的热能转换为电能，并且随着这种矿物染料的燃烧，把大量CO2气体排放到空气中。因此，为抑制这种状况，一种趋势是禁止新建热电厂。在这些环境中，为有效利用热电厂等的电力发电机产生的电力，提出所谓的负载均衡作法，其中使用安装有可再充电电池的负载调节-->器，把夜间不使用的盈余电力存储在安装于一般家庭中的可再充电电池中，并且在白天用电需求增加时使用这样存储的电力，从而平衡耗电量。此外，近年来，已经建议使用包括可再充电电池...
【技术保护点】
一种检测待查可再充电电池的内部状态的检测方法，所述内部状态包括所述待查可再充电电池的损耗状态、可存储电容量、剩余容量和内电阻， 所述检测方法包括： （１）一个步骤，其中提供用于所述待查可再充电电池的作为参考可再充电电池的正常可再充电电池的特性的基本数据；以及 （２）一个步骤，其中对于待查可再充电电池，测量其电压值和／或电流值，并且将测量的结果与在所述步骤（１）中得到的所述基本数据作比较来判断出： （ｉ）待查可再充电电池短路，或者 （ｉｉ）待查可再充电电池的内电阻升高，或者 （ｉｉｉ）待查可再充电电池的可存储电容量下降，或者 （ｉｖ）待查可再充电电池的可存储电容量下降并且其内电阻升高，或者 （ｖ）待查可再充电电池正常。
【技术特征摘要】
JP 2000-5-23 151521/20001.一种检测待查可再充电电池的内部状态的检测方法，所述内部状态包括所述待查可再充电电池的损耗状态、可存储电容量、剩余容量和内电阻，所述检测方法包括：(1)一个步骤，其中提供用于所述待查可再充电电池的作为参考可再充电电池的正常可再充电电池的特性的基本数据；以及(2)一个步骤，其中对于待查可再充电电池，测量其电压值和/或电流值，并且将测量的结果与在所述步骤(1)中得到的所述基本数据作比较来判断出：(i)待查可再充电电池短路，或者(ii)待查可再充电电池的内电阻升高，或者(iii)待查可再充电电池的可存储电容量下降，或者(iv)待查可再充电电池的可存储电容量下降并且其内电阻升高，或者(v)待查可再充电电池正常。2.根据权利要求1所述的检测方法，其中，在所述判断之后，计算待查可再充电电池的剩余容量或其能够操作仪器的可用容量。3.根据权利要求1所述的检测方法，其中，首先进行判断待查可再充电电池是否短路的判断步骤，接着进行判断待查可再充电电池是否可存储电容量下降，或是否电池的内电阻升高的判断步骤。4.根据权利要求1所述的检测方法，其中：(1)当电池情况落在下列(i)到(iv)中的任何一种情况中时判断待查可再充电电池是短路的：(i)中止待查可再充电电池而不进行充电或放电操作时，随着时间的流逝电池开路电压下降的情况；(ii)充电时，待查可再充电电池的电池电压或开路电压的升高比对应于待查可再充电电池的正常可再充电电池的小的情况；-->(iii)与正常可再充电电池相比，待查可再充电电池的开路电压比正常可再充电电池的小并且放电时待查可再充电电池的电池电压的下降比正常可再充电电池的大的情况；(iv)待查可再充电电池的内电阻比正常可再充电电池的小的情况；(2)当在判断(1)中判断出待查可再充电电池不是短路但落在以下情况(i)到(iii)中任何一种情况中时，判断待查可再充电电池内电阻升高：(i)待查可再充电电池的开路电压基本与正常可再充电电池的相同但是充电时前者电池电压的升高大于后者电池电压的升高，(ii)待查可再充电电池的开路电压基本与正常可再充电电池的相同但是放电时前者电池电压的下降大于后者电池电压的下降，以及(iii)待查可再充电电池的内电阻大于正常可再充电电池的内电阻；(3)当在判断(1)中判断出待查可再充电电池不是短路的但落在以下情况(i)到(ii)中任何一种情况中时，判断待查可再充电电池可存储电容量下降：(i)充电时待查可再充电电池的电池电压的升高和充电后其开路电压的升高比正常可再充电电池的大，以及(ii)放电时待查可再充电电池的电池电压的下降和放电后其开路电压的下降比待查可再充电电池是短路的情况中的小但大于正常可再充电电池的情况；以及(4)当待查可再充电电池未落在以上判断(1)-(3)中提到的任何一种情况中时，判断它是正常的。5.根据权利要求1所述的检测方法，其中，所述基本数据包括选自以下(1)-(5)中提到的一个或多个数据或函数式：(1)对于正常可再充电电池，通过在所述数据的基础上得到的测量结果或函数式得到开路电压Voc对剩余容量Q的关系Voc(Q)或Q(Voc)的基本数据；-->(2)对于处于充足电状态的所述正常可再充电电池，在各种电池温度T下并且以各种放电流Id对可再充电电池放电时测量的电池电压Vd、充电暂时中止时测量的开路电压Voc、所述放电电流Id和所述电池温度T之间关系的基本数据或者在所述数据基础上得到的函数式Vd(Voc，Id，T)；以及参考前述数据和前述函数式并且还参考上面(1)中描述的开路电压Voc对剩余容量的关系Voc(Q)的数据或函数式得到的电池电压有关的函数式Vd(Q，Id，T)或Q(Vd，Id，T)的数据或函数式；(3)在上面(2)中，当正常可再充电电池的内电阻作成Rd时，由关系表达式Vd＝Voc-Id×Rd或Rd＝(Voc-Vd)/Id计算出与内电阻有关的基本数据，或者在所述数据的基础上得到的函数式Rd(Voc，Id，T)或Rd(Vd，Id，T)，此外，参考前述数据和前述函数式并且还参考上面(1)中描述的开路电压Voc的关系Voc(Q)的数据或函数式得到的与内电阻有关的函数式Rd(Q，Id，T)或Q(Rd，Id，T)的基本数据或函数式；(4)对于以上正常可再充电电池，当其剩余容量为零时，在各种电池温度T以各种充电电流Ic对可再充电电池充电时测量的电池电压Vc、暂时中止充电时测量的开路电压Voc、所述充电电流Ic和所述电池温度T之间关系的数据或在所述数据基础上得到的函数式Vc(Voc，Ic，T)，此外，参考前述数据和前述函数式并且还参考上面(1)中描述的开路电压Voc的关系Voc(Q)的数据或函数式得到的与电池电压有关的函数式Vc(Q，Ic，T)或Q(Vc，Ic，T)的数据或函数式；(5)在上面(4)中，当把正常可再充电电池内电阻作成Rc时，从关系表达式Vc＝Voc+Ic×Rc或Rc＝(Vc-Voc)/Ic计算出的与内电阻相关的数据，或者在所述数据基础上得到函数式Rc(Voc，Ic，T)，此外，参考前述数据和前述函数式并且还参考上面(1)中描述的开路电压Voc的关系Voc(Q)的数据或函数式得到的与内电阻有关的函数式Rc(Q，Ic，T)或Q(Rc，Ic，T)的数据或函数式。6.根据权利要求1所述的检测方法，其中，当待查可再充电电池-->处于中止状态时，测量其开路电压Voc随时间的改变；当Voc的下降率-dVoc/dt大于规定的值Vo时，即-dVoc/dt＞Vo＞0，判断为待查可再充电电池短路，当Voc的上升率为0≤-dVoc/dt≤Vo时，判断为待查可再充电电池不短路。7.根据权利要求5所述的检测方法，其中，当待查可再充电电池处于中止状态而不进行充放电时，参考关系Q(Voc)的数据或关系表达式，计算所述可再充电电池的剩余容量。8.根据权利要求5所述的检测方法，其中，当待查可再充电电池处于中止状态而不进行充放电时，通过测量开路电压Voc随时间的改变、从测出的开路电压放电电流值×时间t1的电量q1、以及测量直至所述放电中止时的所述电池持续时的电池电压V以及放电中止后的所述电池的开路电压Voc，判断所述可再充电电池是正常还是损耗。9.根据权利要求8所述的检测方法，其中，按如下描述完成待查可再充电电池的判断：(1)当开路电压Voc的下降率-dVoc/dt大于规定值Vo时，即，-dVoc/dt＞Vo＞0，判断为可再充电电池短路；(2)当待查可再充电电池不对应以上(1)时，参考权利要求5的(1)中提到的开路电压Voc对剩余容量Q的关系Voc(Q)或Q(Voc)这一基本数据，当正常可再充电电池的开路电压为Voc0时估计剩余容量Q0＝Q(Voc0)，在从Q0放电电量q1后并且正常可再充电电池的开路电压Voc(Q0-q1)与测出的待查可再充电电池的开路电压Voc1之差为f0≤[Voc(Q0-q1)-Voc1]≤f1，其中f0＜0＜f1时，估计正常可再充电电池的开路电压Voc＝Voc(Q0-q1)，这个范围是作为产品的正常可再充电电池的特性的可容许的变化范围，把待查可再充电电池判断为可存储电容量没有减少，并且，假设当待查可再充电电池在放电开始时在初始阶段待查可再充电电池的电池电压的瞬时特性以下面等式表达：V＝V1+(Voc0-V1)×e-t/τ，其中V为电池电压，t为放电时间，V1为放电时间外延到无限大时电池的电池电压，τ为电池内电阻等确定的时间常数，根据对测量的放电时间的电池电压V并-->根据所述等式，计算当以放电电流I1从开路电压Voc0开始放电时的时间常数τ和电池电压V1，当待查可再充电电池的内电阻作为R1时，得到等式V1＝Voc0-I1×R1或等式R1＝(Voc0-V1)/I1；根据该等式，估计待查可再充电电池的内电阻R1，将待查可再充电电池的内电阻R1与从权利要求5的(3)中提到的函数式Rd(Voc，Id，T)或Rd(Q0，Id，T)得到的正常可再充电电池的内电阻Rd(Voc0，I1，T)或Rd(Q0，I1，T)相比较，执行如下判断：(i)当待查可再充电电池的内电阻R1基本上为正常可再充电电池的内电阻Rd(Voc0，I1，T)或Rd(Q0，I1，T)时，换言之，当待查可再充电电池的内电阻R1落在作为产品的正常可再充电电池r1≤[R1-Rd(Q0，I1，T)]≤r2，其中r1＜0＜r2这一容许变化范围中时，判断待查可再充电电池正常，以及(ii)当待查可再充电电池的内电阻R1落在[R1-Rd(Q0，I1，T)]＞r2的变化范围中时，其中0＜r2，判断待查可再充电电池的内电阻升高；以及(3)当待查可再充电电池不对应于以上(1)且正常可再充电电池的开路电压Voc(Q0-q1)与待查可再充电电池的测量开路电压Voc1之差在[Voc(Q0-q1)-Voc1]＞f1范围内时，其中0＜f1，把待查可再充电电池判断为可存储电容量减少。10.根据权利要求9所述的检测方法，其中，在权利要求9的判断(2)-(ii)中，当判断待查可再充电电池内电阻增大时，对于待查可再充电电池，从开路电压Voc1放电电流I2×时间t2的电量q2，测量直到放电操作终止的电池电压持续时间和放电操作终止后的开路电压Voc2，然后假设放电操作开始的初始阶段待查可再充电电池的电池电压的瞬时特性以等式V＝V2+(Voc1-V2)×e-t/τ表达，其中V是电池电压，t是放电时间，V2是放电时间t外延至无限时电池的电池电压，τ是时间常数，根据对测量的放电时间的电池电压V并根据所述等式，计算当以放电电流I2从开路电压Voc1开始放电操作时的时间常数τ和电池电压V2，然后，从等式V2＝Voc1-I2×R2或R2＝(Voc1-V2)-->/I2计算此时待查可再充电电池的内电阻R2，继续假设将待查可再充电电池的内电阻从正常可再充电电池的内电阻Rd(Q，Id，T)增加到a×Rd(Q，Id，T)+b，其中a和b都是常数，根据等式R1-[a×Rd(Q0，I1，T)+b]＝0，其中a和b都是常数和等式R2-[a×Rd(Q0-q1，I2，T)+b]＝0，其中a和b都是常数或使用Q1＝Q0-q1＝Q(Voc1)的等式R2-[a×Rd(Q1，I2，T)+b]＝0，其中a和b都是常数，计算常数a和常数b估计升高的内电阻Rd’＝a×Rd(Q，Id，T)+b的值。11.根据权利要求9所述的检测方法，其中，在权利要求9的判断(3)中，当判断待查可再充电电池可存储电容量下降时，通过假设待查可再充电电池的可存储电容量C’是正常可再充电电池的可存储电容量C的D倍，其中D是常数且0＜D＜1并且使待查可再充电电池的剩余容量Q0’是Q0’＝Q0×D，其中Q0是正常可再充电电池的剩余容量，D是常数且0＜D＜1，参考对应于待查可再充电电池的开路电压Voc0的正常可再充电电池的剩余容量Q0，待查可再充电电池的剩余容量Q0’＝Q0×D，对应于待查可再充电电池的开路电压Voc1的正常可再充电电池的剩余容量Q1，以及待查可再充电电池的剩余容量Q1’＝Q0’-q1＝Q1×D，还参考在权利要求5的(1)中提到的开路电压Voc对剩余容量Q的关系Voc(Q)或Q(Voc)这一基本数据的基础上得到的函数式Voc(Q)＝Voc(Q0’/D)＝Voc0和Voc(Q1)＝Voc(Q1’/D)＝Voc(Q0’/D-q1/D)＝Voc1，估计常数D的值和剩余容量Q1’＝Q0’-q1＝Q1×D的值，按如下所述完成待查可再充电电池的判断：(i)当在权利要求9的(2)中计算的内电阻R1和从以上基本数据估计的内电阻Rd(Q0’/D，I1，T)之间的差落在r1≤[R1-Rd(Q0’/D，I1，T)]≤r2，其中r1＜0＜r2的范围中时，待查可再充电电池被判断为内电阻不升高但可存储电容量下降，以及(ii)当所述差落在[R1-Rd(Q0’/D，I1，T)]＞r2，其中0＜r2的范围中时，判断待查可再充电电池的内电阻升高且可存储电容量下降；接着，对于待查可再充电电池，从开路电压Voc0放电电流值I1×时间t1的电量q1，并且之后，放电电流值I2×时间t2的电量q2，其中-->测量直到放电操作结束的时间里待查可再充电电池的电池电压和放电操作结束后的开路电压Voc2，假设放电操作开始的初始阶段待查可再充电电池的电池电压的瞬时特性以等式V＝V2+(Voc1-V2)×e-t/τ表达，其中V是电池电压，t是放电时间，V2是放电时间t外延到无限时电池的电池电压，τ是时间常数，根据对测量的放电时间的电池电压V并根据所述等式，计算当以放电电流I2从开路电压Voc1开始放电操作时的时间常数τ和电池电压V2，接着从等式V2＝Voc1-I2×R2或R2＝(Voc1-V2)/I2计算此时待查可再充电电池的内电阻R2，假设将待查可再充电电池的内电阻从正常可再充电电池的内电阻Rd(Q，Id，T)增加到a×Rd(Q，Id，T)+b，其中a和b都是常数，根据等式R1-[a×Rd(Q0，I1，T)+b]＝0，其中a和b都是常数和等式R2-[a×Rd(Q1，I2，T)+b]＝R2-[a×Rd(Q0-q1/D，I2，T)+b]＝0，其中a和b都是常数，Q0＝Q0’/D，Q1＝Q0-q1/D＝Q1’/D，Q0’和Q1’分别为开路电压为Voc0时的剩余容量和开路电压为Voc1时的剩余容量，计算常数a和常数b以估计待查可再充电电池的升高的内电阻Rd’＝a×Rd(Q’/D，Id，T)+b的值，Q’是可存储电容量下降时的真正剩余容量，从而能检测待查可再充电电池的损耗的状态和剩余容量。12.根据权利要求5的检测方法，其中，对于处于中止状态而不进行充放电的待查可再充电电池，在测量其开路电压Voc之后，测量电池的电池电压Vc的充电电流Ic1开始对所述可再充电电池充电，接着当电池的电池电压变为Vc1时在充电操作终止处充电时间t1×充放电效率Eff的电量q1，测量随着时间的推移电池的开路电压Voc的变化，将稳定的电池的开路电压作为Voc1或者测量规定时间段过去之后电池的开路电压Voc1。13.根据权利要求12所述的检测方法，其中：(1)当待查可再充电电池落在以下(i)-(iii)中任何一种情况中时，判断待查电池是短路的；(i)参考权利要求5的(1)中提到的开路电压Voc对剩余容量Q的关系Voc(Q)或Q(Voc)这一基本数据，估计当正常可再充电-->电池的开路电压为Voc0时的正常可再充电电池的剩余容量Q0，当参考权利要求5的(1)中提到的开路电压Voc对剩余容量Q的关系Voc(Q)或Q(Voc)这一基本数据估计的正常可再充电电池的开路电压Voc(Q0+q1)和待查可再充电电池的开路电压Voc1的差落在[Voc(Q0+q1)-Voc1]＞g1，其中g1＞0的范围中时，(ii)根据权利要求5的(4)中提到的电池电压Vc对剩余容量、放电电流和温度的函数式Vc(Q，Ic，T)或Q(Vc，Ic，T)这一基本数据估计的正常可再充电电池的电池电压Vc(Q0+q1，Ic1，T)和待查可再充电电池的电池电压Vc1之差落在[Vc(Q0+q1，Ic1，T)-Vc1]＞j1，其中j1＞0的范围内时，以及(iii)根据权利要求5的(5)中提到的内电阻有关的函数Rc(Q，Ic，T)或Q(Rc，Ic，T)这一基本数据估计的正常可再充电电池的内电阻Rc(Voc0，Ic，T)和根据等式Rc1＝(Vc1-Voc1)/Ic1得到的待查可再充电电池的内电阻Rc1之差落在[Rc1-Rc(Voc1，Ic1，T)]＜z1，其中z1＜0的范围内时；(2)当正常可再充电电池的开路电压Voc(Q0+q1)和以上(1)-(i)中的待查可充电电池的开路电压Voc1之差落在g0≤[Voc(Q0+q1)-Voc1)≤g1，其中g0＜0＜g1的范围内时，判断待查可再充电电池可存储电容量不下降，接着假设电池的充电操作开始时在初始阶段待查可再充电电池的电池电压Vc的瞬时特性用以下等式表达：Vc＝V1-(V1-Voc0)×e-t/τ，其中t是充电时间，V1是充电时间t外延到无限时电池的电池电压，τ是时间常数，根据对测量的充电时间t的电池电压Vc以及根据所述等式，计算从开路电压Voc0以充电电流Ic1启动充电操作时的时间常数τ和电池电压V1，按如下所述对待查可再充电电池进行判断，判断根据等式V1＝Voc0+Ic1×Rc1或Rc1＝(V1-Voc0)/Ic1得到的待查可再充电电池的内电阻Rc1和参考权利要求5的(5)中提到的内电阻有关的函数式Rc(Q，Ic，T)或Q(Rc，Ic，T)这一基本数据估计的正常可再充电电池的内电阻Rc(Voc0，Ic1，T)或Rc(Q0，Ic1，T)之差；-->(i)当所述差值落在z1≤[Rc1-Rc(Q0，Ic1，T)]≤z2，其中z1＜0＜z2范围内或j1≤[Vc1-Vc(Q0+q1，Ic1，T)]≤j2，其中j1＜0＜j2的范围内时，判断待查可再充电电池是正常的，(ii)当所述差值落在[Rc1-Rc(Q0，Ic1，T)]＞z2，其中0＜z2的范围内或j2＜[Vc1-Vc(Q0+q1，Ic，T)]，其中0＜j2的范围内时，判断可再充电电池内电阻增大，以及(iii)当所述差值落在[Voc(Q0+q1)-Voc1]＜g0，其中g0＜0的范围内时，判断可再充电电池可存储电容量下降，从而，能检测待查可再充电电池的损耗状态和剩余容量。14.根据权利要求13所述的检测方法，其中在权利要求13的判断(2)-(ii)中，当判断待查可再充电电池内电阻增大时，对于处于中止状态的待查可再充电电池，至少进行两次充电，即，从电池电压Voc0充电电流值Ic1×时间t1的电量q1，接着充电电流值Ic2×时间t2的电量q2，并测量待查可再充电电池持续至充电操作终止的电池电压Vc和充电操作终止后的待查可再充电电池的开路电压Voc2，接着假设在充电操作开始的初始阶段待查可再充电电池的电池电压的瞬时特性用等式Vc＝V2-(V2-Voc1)×e-t/τ表达，其中Vc是电池电压，t是放电时间，V2是放电时间t外延到无限时电池的电池电压，τ是时间常数，根据对测量的放电时间的电池电压V以及根据所述等式，计算从开路电压Voc1以放电电流Ic2启动充电操作时的时间常数τ和电池电压V2，然后从等式V2＝Voc1+Ic2×Rc2或Rc2＝(V2-Voc1)/Ic2计算此时待查可再充电电池的内电阻Rc2，接着假设待查可再充电电池的内电阻从正常可再充电电池的内电阻Rc(Q，Ic，T)增大到a×Rc(Q，Ic，T)+b，其中a和b都是常数，根据等式Rc1-[a×Rc(Q0，Ic1，T)+b]＝0，其中a和b都是常数和等式Rc2-[a×Rc(Q0+q1，Ic2，T)+b]＝0或利用等式Q1＝Q(Voc1)的等式Rc2-[a×Rc(Q1，Ic2，T)+b]＝0，其中a和b都是常数，计算常数a和常数b，估计增大的内电阻Rc’＝a×Rc(Q，Ic，T)+b，从而能检测待查可再充电电池的损耗状态和剩余容量。15.根据权利要求13所述的检测方法，其中在权利要求13的判-->断(2)-(iii)中，当判断可存储电容量下降时，通过假设待查可再充电电池的可存储电容量C’是正常可再充电电池的可存储电容量C的D倍，其中D是常数，0＜D＜1并使待查可再充电电池的剩余容量Q0’为Q0’＝Q0×D，其中Q0是正常可再充电电池的剩余容量，D是常数，0＜D＜1，参考对应于待查可再充电电池的开路电压Voc0的正常可再充电电池的剩余容量Q0，待查可再充电电池的剩余容量Q0’＝Q0×D，对应于待查可再充电电池的开路电压Voc1的正常可再充电电池的剩余容量Q1和待查可再充电电池的剩余容量Q1’＝Q0’-q1＝Q1×D，还参考在权利要求5的(1)中提到的开路电压Voc对剩余容量Q的关系Voc(Q)或Q(Voc)这一基本数据的基础上得到的函数式Voc(Q0)＝Voc(Q0’/D)＝Voc0和Voc(Q1)＝Voc(Q1’/D)＝Voc(Q0’/D-q1/D)＝Voc1，估计常数D的值和剩余容量Q1’＝Q0’-q1＝Q1×D的值，对待查可再充电电池进行如下判断，(i)当权利要求13的(2)中计算出的内电阻Rc1和从以上基本数据估计的内电阻Rc(Q0’/D，Ic1，T)之差落在z1≤[Rc1-Rc(Q0’/D，Ic1，T)]≤z2，其中z1＜0＜z2的范围内时，判断待查可再充电电池内电阻不增大但可存储电容量下降，以及(ii)当所述差值落在[Rc1-Rc(Q0’/D，Ic1，T)]＞z2，其中0＜z2的范围内时，判断待查可再充电电池内电阻增大，可存储电容量下降；接着，对于待查可再充电电池，从开路电压Voc1充电电流值Ic2×时间t2的电量q2，测量待查可再充电电池持续至充电操作终止的电池电压和充电操作终止后的开路电压Voc2，通过假设在充电操作开始的初始阶段待查可再充电电池的电池电压的瞬时特性用等式Vc＝V2-(V2-Voc1)×e-t/τ表达，其中Vc是电池电压，t是充电时间，V2是充电时间t外延到无限时电池的电池电压，τ是时间常数，根据对测量的充电时间t的电池电压Vc以及根据所述等式，计算从开路电压Voc1以充电电流Ic2启动充电操作时的时间常数τ和电池电压V2，然后从等式V2＝Voc1+Ic2×Rc2或Rc2＝(V2-Voc1)/Ic2计算此时待查可再充电电池的内电阻Rc2，接着假设待查可再充电电池的内电阻从正常可-->再充电电池的内电阻Rc(Q0’/D，Ic，T)增大到a×Rc(Q0’/D，Ic，T)+b，其中a和b都是常数，根据等式Rc1-[a×Rc(Q0’/D，Ic1，T)+b]＝0，其中a和b都是常数和等式Rc2-[a×Rc(Q0’/D+q1/D，Ic2，T)+b]＝0或利用等式Q1＝Q1’/D＝Q(Voc1)的等式Rc2-[a×Rd(Q1’/D，Ic2，T)+b]＝0，其中a和b都是常数，计算常数a和常数b，估计待查可再充电电池的增大的内电阻Rc’＝a×Rc(Q’/D，Ic，T)+b的值，其中Q’是可存储电容量下降时真正的剩余容量，从而能检测待查可再充电电池的损耗状态和剩余容量。16.根据权利要求1所述的检测方法，其中，对待查可再充电电池进行充电，使充电操作终止在电池电压VcE，在那里检测电池的开路电压Voc随时间的变化。17.根据权利要求1所述的检测方法，其中，对待查可再充电电池进行充电，使充电操作终止在电池电压VcE，在那里检测规定时间段过去之后电池的开路电压VocE。18.根据权利要求16所述的检测方法，其中，测量自充电操作终止开始的时间t和待查可再充电电池在此时的开路电压Voc，通过使开路电压Voc变成稳定状态时的待查可再充电电池的开路电压为VocE，并假定开路电压Voc可以用等式Voc＝VocE+(VcE-VocE)×e-t/τ表示，其中Voc是开路电压，t是时间，VocE是时间t外延到无限时的开路电压，τ是时间常数，根据这个等式和在多个时间点上测量的Voc值，计算时间常数τ，估计VocE的值。19.根据权利要求16或17所述的检测方法，其中，当待查可再充电电池落在以下情况(i)和(ii)中任何一种情况中时，判断待查可再充电电池是短路的；(i)待查可再充电电池的开路电压Voc随时间的变化即开路电压的下降率-dVoc/dt大于相应的正常可再充电电池的开路电压下降率Ve即-dVocE/dt＞Ve＞0时，以及(ii)待查可再充电电池的充电终止电压VcE小于相应的正常可再充电电池的充电终止电压mo时，即VcE＜m0，其中0＜m0时。-->20.根据权利要求1所述的检测方法，其中，用恒流恒压充电方法对待查可再充电电池进行充电，其中，以规定的恒定电流值对待查可再充电电池进行充电直至电池电压达到规定的上限电池电压VcL，在这个恒流充电操作之后，以恒压VcL对电池电压为VcL的待查可再充电电池充电，在规定的时间段过去之后，终止充电操作，判断待查可再充电电池的内部状态同时按如下所述与对应于待查可再充电电池且已经用恒流恒压充电方法进行充电的正常可再充电电池相比较：(1)当待查可再充电电池落在以下情况(i)-(iii)中任何一种情况中时，判断待查可再充电电池是短路的；(i)在恒流恒压充电操作中充足电之后待查可再充电电池的开路电压VocE随时间的变化-dVocE/dt大于相应的正常可再充电电池的ve即-dVocE/dt＞Ve＞0；(ii)整个充电操作终止时待查可再充电电池的电池电压VcE小于相应的正常可再充电电池的m0，即VcE＜m0，其中0＜m0，以及(iii)恒流充电操作时待查可再充电电池的电池电压Vc的增大率dVc/dt小于相应的正常可再充电电池的电池电压增大率s0，即，dVc/dt＜s0，其中0＜s0；(2)当恒流充电时待查可再充电电池的电池电压Vc的增大率dVc/dt大于相应的正常可再充电电池的电池电压增大率s1，即dVc/dt＞s1＞0，并且在恒流恒压充电操作中充足电之后待查可再充电电池的开路电压VocE小于相应的正常可再充电电池的开路电压Vocn，即0＜VocE＜Vocn，其中Vocn＝k0时，判断待查可再充电电池内电阻增大；(3)当在待查可再充电电池的恒流充电操作中从规定的电池电压达到上限电压VcL所消耗的时间短于相应的正常可再充电电池或者在恒流充电中待查可再充电电池的电池电压Vc的增大率dVc/dt大于相应的正常可再充电电池的s1，即dVc/dt＞s1＞0，并且在恒流恒压充电操作中充足电之后待查可再充电电池的开路电压VocE大于相应的正常可再充电电池的Vocn，即VocE≥Vocn＞0，其中Vocn＝k0时，判断待查可再充电电池可存储电容量下降；-->(4)当在待查可再充电电池的恒流充电操作中从规定的电池电压达到上限电压VcL所消耗的时间与相应的正常可再充电电池基本相同或者在恒流充电操作中待查可再充电电池的电池电压Vc的增大率dVc/dt与相应的正常可再充电电池的s1基本相同，即s0≤dVc/dt≤s1，其中0＜s0＜s1，并且在恒流恒压充电操作中充足电之后待查可再充电电池的开路电压VocE与相应的正常可再充电电池的Vocn基本相同或大于它，即0＜Vocn≤VocE，其中Vocn＝k0时，判断待查可再充电电池是正常的；从而能检测待查可再充电电池的内部状态。21.根据权利要求1所述的检测方法，其中，当通过检测其电池电压，电池电压随时间的变化，电池的电池温度或电池温度随时间的变化，而终止待查可再充电电池的恒流充电时，(1)当待查可再充电电池落在以下情况(i)-(iii)中任何一种情况中时，判断待查可再充电电池是短路的：(i)充足电后待查可再充电电池的开路电压VocE随时间的变化-dVocE/dt大于对应于待查可再充电电池且以与待查可再充电电池同样的方式进行了恒流充电的正常可再充电电池的ve，即-dVocE/dt＞Ve＞0的情况，(ii)恒流充电操作时待查可再充电电池的电池温度T的增大率dT/dt大于相应的正常可再充电电池的u0，即dT/dt＞u0＞0的情况，以及(iii)恒流充电操作时待查可再充电电池的电池电压Vc的增大率dVc/dt小于相应的正常可再充电电池的s0，即0＜dVc/dt＜s0的情况；(2)当恒流充电操作时待查可再充电电池的电池电压Vc的增大率dVc/dt大于相应的正常可再充电电池的s1，即dVc/dt＞s1＞0，并且恒流充电操作终止之后待查可再充电电池的开路电压VocE小于相应的正常可再充电电池的Vocn，即0＜VocE...
【专利技术属性】
技术研发人员：川上総一郎，出藏靖三郎，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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