电池组和电池容量计算方法技术

公开了电池组和电池容量计算方法。所述电池组，包括：至少一个蓄电池；执行充电和放电的第一端子和第二端子；放电控制开关，其由第一控制信号控制，用于导通／截止放电电流；充电控制开关，其由第二控制信号控制，用于导通／截止充电电流；和控制部件，用于检测蓄电池的电压、电流和温度，通过输出根据蓄电池的电压、电流和温度的第一控制信号和第二控制信号来控制充电控制开关和放电控制开关，并且计算蓄电池的电池容量。控制部件根据蓄电池正在被充电、正在被放电和在满充电状态的各种情况，通过不同的方法计算蓄电池的电池容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池组以及用于电池组的充电控制方法，更特别地，涉及电池组和用 于在不使用校正表的情况下计算合适的电池容量的电池容量计算方法。
技术介绍
近些年来，在诸如笔记本个人计算机、蜂窝电话和PDA(个人数字助理)之类的便 携电子设备中，使用锂离子蓄电池(secondary battery)的电池组已经被广泛地用作这些 便携电子设备的电源。锂离子蓄电池具有重量轻、容量大、易于检测剩余容量以及循环寿命 长的优点。在电池组的蓄电池中，确定满充电电压和放电终止电压。在放电终止电压时的电 池容量被设置为OmAh，而在满充电电压时的电池容量被设置为所谓的满充电容量。例如，在 使用锂离子蓄电池的情况下，对于单个单元的锂离子蓄电池来说，将4. 2V的电池电压设置 为满充电电压，而将3. OV的电池电压设置为放电终止电压。然后，在充电或放电时累计实 际流动的充电电流或放电电流，因此可以计算电池容量。此外，如美国专利No. 6789026 (下面称为专利文档1)所公开的那样，还采用了使 用蓄电池的OCV(开路电压)值测量充电容量的方法。在该方法中，存在这样一种情况即使当在充电期间，在电池容量计算中，充电电 流的累计结果不显示满充电容量时，也建立诸如充电电流具有等于或低于充电终止电流值 的条件之类的满充电检测条件。在这种情况下，在建立了满充电检测条件时将电池容量强 制地校正为预定的满充电容量。此外，还存在在建立满充电检测条件之前，电池容量的计算结果超出满充电容量 的情况。例如，在这种情况下，在基于电池容量的计算结果获得的剩余电池容量比(所谓充 电比)变为99%之后，即使电池容量的计算结果超出满充电容量，也在建立满充电检测条 件时向用户通知剩余电池容量比为99%。当随后建立满充电检测条件时，通知用户剩余电 池容量比是100%。应该注意的是，由于充电容量依赖于电池温度变化，因此，使用温度校正表来校正 累计(integration)结果等。
技术实现思路
然而，通过累计电流值来计算电池容量的方法或如在专利文档1中公开那样、通 过使用OCV计算电池容量的方法引起这样的问题例如，不能精确地计算要向用户通知的 剩余电池容量比。在具有很大程度恶化的蓄电池中，或当电池温度大大偏离室温时易于引 起这样的问题。此外，满充电容量还依赖于充电之前的放电条件(温度、负载等)而变化，因此在 建立满充电检测条件的定时与在检测到满充电时基于电池容量的计算结果而获得的满充 电定时之间引起误差。因此，例如，在一些充电/放电条件下，产生整个充电时间的1/3或更多期间通知用户剩余电池容量比是99%的问题(如图1所示)。此外，例如，产生了通过 强制地将当前电池容量设置为满充电容量，剩余电池容量比从95%突然升高到100%的问 题(如图2所示)。应该注意的是，由图1和2中由点线示出的曲线图均显示室温下的一般 剩余电池容量比。 因此，需要一种电池组和在不使用校正表的情况下计算合适的电池容量的电池容 量计算方法。根据本专利技术的一个实施例，提供一种电池组，包括至少一个蓄电池；第一端子和 第二端子，连接到外部电子设备并执行充电和放电；放电控制开关，其由第一控制信号控 制，并且关于蓄电池导通/截止放电电流；充电控制开关，其由第二控制信号控制，并且关 于蓄电池导通/截止充电电流；和控制部件，用于检测蓄电池的电压、电流和温度，通过输 出根据蓄电池的电压、电流和温度的第一控制信号和第二控制信号来控制充电控制开关和 放电控制开关，并计算蓄电池的电池容量。控制部件根据蓄电池被充电、被放电以及处于满 充电状态的各个情况，通过不同的方法计算蓄电池的电池容量。在蓄电池被充电的情况下， 控制部件通过使用关于电池容量的充电电流的变化量来计算达到蓄电池的满充电所需的 电池容量，并且通过使用基于达到蓄电池的满充电所需的、计算出的电池容量而获得的调 节值来计算蓄电池的电池容量。根据本专利技术的另一实施例，提供一种电池容量计算方法，包括初始化步骤，当开 始充电蓄电池时，判断蓄电池的过去充电电流是否存储在存储部件中，并且在未存储过去 充电电流的情形下，测量蓄电池的充电电流并存储充电电流以及在开始充电时获得的充电 容量；充电容量计算步骤，通过在每个特定循环中累计已经在预定循环中流动的充电电流 来计算蓄电池的充电容量；电流变化量计算步骤，计算作为关于充电容量的充电电流的变 化量的电流变化量；调节值计算步骤，判断是否利用恒定电压和恒定电流之一来充电蓄电 池，当利用恒定电压充电蓄电池时，基于测量出的充电电流以及在电流变化量计算步骤中 计算出的电流变化量来计算剩余充电容量，并且根据关于剩余充电容量的满充电容量与充 电容量之间的差计算调节值，并且当利用恒定电流充电蓄电池时，将调节值设置为1 ；电池 容量计算步骤，通过在每个特定循环中累计调节充电电流值来计算蓄电池的电池容量，通 过使用已经在预定循环中流动的充电电流与调节值的乘积来计算调节充电电流值；恶化程 度计算步骤，根据关于充电容量的充电电流的变化量与关于在开始使用蓄电池时的充电容 量的充电电流的变化量的比值来计算蓄电池的恶化程度，在存储部件中存储计算出的恶化 程度，并且进行更新；和满充电容量计算步骤，通过已经预先存储在存储部件中的初始满充 电容量和恶化程度的乘积来计算满充电容量，在存储部件中存储计算出的满充电容量，并 且在检测到蓄电池被完全充电的情况下进行更新。在本专利技术的实施例中，计算在充电时关于容量的电流的变化量。基于电流的变化 量计算调节值，累计作为调节值和充电电流值的乘积的调节充电电流值，因此计算充电容 量。此外，基于电流的变化量计算蓄电池的恶化程度，并且在满充电时，使用恶化程度重新 计算满充电容量。根据本专利技术的实施例，可以根据蓄电池的状态计算电池容量，而无需使用存储预 定的恶化程度的校正表。如附图所示，根据下面的本专利技术的最佳实施例的详细描述，本专利技术的这些和其它目标、特征和优点将变得更加清楚。 附图说明 图1是显示在通过现有技术中的方法计算电池容量的情况下的电池容量的曲线 图；图2是显示在通过现有技术中的方法计算电池容量的情况下的电池容量的曲线 图；图3是显示本专利技术实施例的电池组的结构示例的电路图；图4是显示本专利技术实施例的电池组的电池容量计算的过程的流程图；图5A到图5C是显示在充电时的充电电流的变化的曲线图；图6是显示在充电本专利技术实施例的电池组时的电池容量计算的过程的流程图；图7是显示在充电本专利技术实施例的电池组时的电流变化量和充电电流的变化的 曲线图；图8是显示本专利技术实施例的电池组的充电电流、测量的充电容量和通过在恒压充 电区域中使用充电调节值计算的充电容量的曲线图；以及图9A和图9B是显示在本专利技术实施例中使用充电调节值计算的充电容量的第一和 第二示例的曲线图。具体实施例方式下面，将描述执行本专利技术(下面称为实施例)的模式。应该注意将以如下方式进 行描述。1.第一实施例(当充电时基于关于充电容量的充电电流的变化量计算电池容量 的示例)(1.第一实施例)下面，参照附图描述本专利技术的第一实施例。(电池组的电路结构)图3是显示第一实施例的电池组的结构示例的电路图。电池组1包括蓄电池2、电 池连接正端子3a、电池连接负端子3b、外部连接正端子4a、外部连接负端子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池组，包括：至少一个蓄电池；第一端子和第二端子，连接到外部电子设备并执行充电和放电；放电控制开关，其由第一控制信号控制，并且关于所述蓄电池导通／截止放电电流；充电控制开关，其由第二控制信号控制，并且关于所述蓄电池导通／截止充电电流；和控制部件，用于检测所述蓄电池的电压、电流和温度，通过输出根据所述蓄电池的电压、电流和温度的所述第一控制信号和所述第二控制信号来控制所述充电控制开关和所述放电控制开关，并计算所述蓄电池的电池容量，其中所述控制部件根据所述蓄电池被充电、被放电以及处于满充电状态的情况，通过不同的方法计算所述蓄电池的电池容量，和其中在所述蓄电池被充电的情况下，所述控制部件通过使用关于所述电池容量的充电电流的变化量来计算达到所述蓄电池的满充电所需的电池容量，并且通过使用基于达到所述蓄电池的满充电所需的、计算出的电池容量而获得的调节值来计算所述蓄电池的电池容量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：冈村启央，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]