电池状态计测方法和电池状态计测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供电池状态计测方法和电池状态计测装置，其能够高精度地估计二次电池的剩余量状态。电池状态计测装置具备：根据决定了二次电池的充放电停止时的电池电压与充电率的关系的第一电池特性，来计算出与二次电池的单位时间前的充电率对应的、二次电池的充放电停止时的电池电压的电压算出部；算出电压检测部检测到的电池电压与电压算出部算出的电池电压之间的电压差的电压差算出部；根据第二电池特性算出与电压差算出部算出的电压差对应的、二次电池的充电率的每单位时间的变化量的变化量算出部；以及使用二次电池的单位时间前的充电率和变化量算出部算出的变化量来算出二次电池的单位时间后的充电率的充电率算出部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计测二次电池的状态的技术。
技术介绍
作为现有技术，公知有这样的电池剩余量运算装置通过检测电池的开路电压并与该电池的开路电压-电池剩余量的数据进行比较，来求出该电池的剰余量(例如，參照专利文献I)。专利文献专利文献1:日本特开平3-180783号公报但是，关于二次电池的剩余量状态(剩余容量状态)，即使电池电压相同，也会因负载电流的大小等而变动，因此，在上述的现有技术中，有时二次电池的剰余量状态的估计精度较低。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种能够高精度地估计二次电池的剩余量状态的电池状态计测方法以及电池状态计测装置。为了达成上述目的，本专利技术的电池状态计测方法的特征在于，具备电压检测步骤，检测二次电池的电池电压；电压算出步骤，根据决定了所述二次电池的充放电停止时的电池电压与充电率之间的关系的第一电池特性，来计算出与所述二次电池的単位时间前的充电率对应的、所述二次电池的充放电停止时的电池电压；电压差算出步骤，计算出在所述电压检测步骤中检测到的电池电压与在所述电压算出步骤中算出的电池电压之间的电压差；变化量算出步骤，根据第二电池特性，计算出与在所述电压差算出步骤中计算出的电压差对应的、所述二次电池的充电率的每单位时间的变化量，其中所述第二电池特性决定了以下两者之间的关系一者是所述二次电池的充放电停止时的电池电压与在所述电压检测步骤中检测到的电池电压之间的电压差、另ー者是所述二次电池的充电率的每单位时间的变化量；以及充电率算出步骤，使用所述二次电池的単位时间前的充电率与在所述变化量算出步骤中算出的变化量，来算出所述二次电池的単位时间后的充电率。另外，为了达成上述目的，本专利技术的电池状态计测装置的特征在于，具备电压检测部，其用于检测二次电池的电池电压；电压算出部，其用于根据决定了所述二次电池的充放电停止时的电池电压与充电率之间的关系的第一电池特性，来计算出与所述二次电池的単位时间前的充电率对应的、所述二次电池的充放电停止时的电池电压；电压差算出部，其用于计算出所述电压检测部检测到的电池电压与所述电压算出部算出的电池电压之间的电压差；变化量算出部，其用于根据第二电池特性，计算出与所述电压差算出部计算出的电压差对应的、所述二次电池的充电率的每单位时间的变化量，其中所述第二电池特性决定了以下两者之间的关系一者是所述二次电池的充放电停止时的电池电压与所述电压检测部检测到的电池电压之间的电压差、另ー者是所述二次电池的充电率的每单位时间的变化量；以及充电率算出部，其用于使用所述二次电池的単位时间前的充电率与所述变化量算出部算出的变化量，来算出所述二次电池的単位时间后的充电率。根据本专利技术，能够高精度地估计出二次电池的剩余量状态。附图说明图1是表示作为本专利技术的电池状态计测装置的一个实施方式的计测电路100的结构的方框图。图2是表示二次电池201的充电时和放电时的相对充电率RS0C(Relative Stateof Charge)与电池电压V之间的关系的电池特性的曲线图。图3是表示当前的RSOC的第一计算例的流程图。图4是表示二次电池201的充电时和放电时的相对充电率RSOC与电池电压V之间的关系的电池特性的曲线图。图5是表示当前的RSOC的第二计算例的流程图。符号说明10:电压检测部20 :温度检测部30 ADC40 电池剩余量管理部41:电压算出部42:电压差算出部43 :变化量算出部44:充电率算出部50 :存储器60 :通信部100:计测电路200 电池组201 : 二次电池202 :保护模块203:保护电路300:电子设备。具体实施例方式下面，參照附图对用于实施本专利技术的方式进行说明。图1是表示作为本专利技术的电池状态计测装置的一个实施方式的计测电路100的结构的方框图。计测电路100是计测二次电池201的剰余量状态的集成电路(1C)。作为ニ次电池201的具体例，可列举锂电池、镍氢电池等。计测电路100内置于从二次电池201接受电カ供给的电子设备300中。作为电子设备300的具体例，可列举移动终端(移动电话、便携游戏机、信息終端、音乐或影像的便携播放器等)、游戏机、计算机、头戴送受话器(headset)、照相机等电子设备。 二次电池201内置于电池组200中，该电池组200内置或者外挂于电子设备300中。二次电池201经负载连接端子5、6向电子设备300供电，井能够利用与负载连接端子5、6连接的未图示的充电器进行充电。电池组200内置有二次电池201、以及经电池连接端子3、4与二次电池201连接的保护模块202。保护模块202是具有保护电路203的电池保护装置，保护电路203用于保护二次电池201避免过电流、过充电、过放电等异常状态。计测电路100具备电压检测部10、温度检测部20、AD转换器(ADC)30、电池剩余量管理部40、存储器50以及通信部60。电压检测部10检测二次电池201的两极间的电池电压，并将与其电压检测值对应的模拟电压输出到ADC30。温度检测部20检测二次电池201的周围温度，并将与其温度检测值对应的模拟电压输出到ADC30。温度检测部20将计测电路100或者电子设备300的温度作为二次电池201的周围温度检测出来。温度检测部20也可以检测二次电池201自身的温度，还可以检测电池组200内的温度。ADC30将从电压检测部10和温度检测部20分别输出的模拟电压转换为数字值，并输出到电池剩余量管理部40。电池剩余量管理部40是运算处理部，其根据由电压检测部10检测到的二次电池201的电池电压、由温度检测部20检测到的二次电池201的温度、以及预先存储于存储器50的用于确定二次电池201的电池特性的特性数据，来估计出二次电池201的剩余量状态。电池剩余量管理部40具有电压算出部41、电压差算出部42、变化量算出部43、以及充电率算出部44。对于这些算出部的说明将在后文叙述。作为电池剰余量管理部40的具体例，可以列举微型计算机等运算处理装置，作为存储器50的具体例，可以列举EEPROM等能够改写的非易失性存储器。通信部60是用于对内置于电子设备300的CPU301等控制部传送二次电池201的剩余量状态等电池状态的接ロ。CPU301等控制部根据从计测电路100取得的二次电池201的剰余量状态等电池状态，来执行向使用者显示二次电池201的剰余量状态等预定的控制动作。接下来，对二次电池201的电池特性进行说明。由于充放电率的不同和环境温度的不同，表示充放电过程中的二次电池201的充电率与电池电压的关系的曲线如图2所示是不同的。图2是表示二次电池201的充电时和放电时的相对充电率RSOC与电池电压V之间的关系的电池特性的曲线图。相对充电率是以当时的温度以及电流值从满充电状态能够放电到达到某特定电压(例如，3.1V)的全容量为100%时的剩余容量的比例。曲线a表示在250C以充电比率0. 5C充电时的特性，曲线b表示在10°C以充电比率0. 25C充电时的特性，曲线C表示在25°C以充电比率0. 25C充电时的特性。曲线e表示在25°C以放电比率0. 25C放电时的特性，曲线f表示在10°C以放电比率0. 25C放电时的特性，曲线g表示在25°C以放电比率0. 5C放电时的特性。曲线d表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池状态计测方法，其特征在于，具备：电压检测步骤，检测二次电池的电池电压；电压算出步骤，根据决定了所述二次电池的充放电停止时的电池电压与充电率之间的关系的第一电池特性，来计算出与所述二次电池的单位时间前的充电率对应的、所述二次电池的充放电停止时的电池电压；电压差算出步骤，计算出在所述电压检测步骤中检测到的电池电压与在所述电压算出步骤中算出的电池电压之间的电压差；变化量算出步骤，根据第二电池特性，计算出与在所述电压差算出步骤中计算出的电压差对应的、所述二次电池的充电率的每单位时间的变化量，其中所述第二电池特性决定了以下两者之间的关系：一者是所述二次电池的充放电停止时的电池电压与在所述电压检测步骤中检测到的电池电压之间的电压差、另一者是所述二次电池的充电率的每单位时间的变化量；以及充电率算出步骤，使用所述二次电池的单位时间前的充电率和在所述变化量算出步骤中算出的变化量，来算出所述二次电池的单位时间后的充电率。

【技术特征摘要】
2011.09.29 JP 2011-2156031.一种电池状态计测方法，其特征在于，具备 电压检测步骤，检测二次电池的电池电压； 电压算出步骤，根据决定了所述二次电池的充放电停止时的电池电压与充电率之间的关系的第一电池特性，来计算出与所述二次电池的单位时间前的充电率对应的、所述二次电池的充放电停止时的电池电压； 电压差算出步骤，计算出在所述电压检测步骤中检测到的电池电压与在所述电压算出步骤中算出的电池电压之间的电压差； 变化量算出步骤，根据第二电池特性，计算出与在所述电压差算出步骤中计算出的电压差对应的、所述二次电池的充电率的每单位时间的变化量，其中所述第二电池特性决定了以下两者之间的关系一者是所述二次电池的充放电停止时的电池电压与在所述电压检测步骤中检测到的电池电压之间的电压差、另一者是所述二次电池的充电率的每单位时间的变化量；以及 充电率算出步骤，使用所述二次电池的单位时间前的充电率和在所述变化量算出步骤中算出的变化量，来算出所述二次电池的单位时间后的充电率。2.根据权利要求1所述的电池状态计测方法，其特征在于， 所述第一电池特性包括 第三电池特性，其决定了所述二次电池的充电停止时的电池电压与充电率之间的关系；以及 第四电池特性，其决定了所述二次电池的放电停止时的电池电压与充电率之间的关系， 所述电压算出步骤中，根据所述第三电池特性，算出与所述二次电池的单位时间前的充电率对应的、所述二次电池的充电停止时的电池电压，根据所述第四电池特性，算出与所述二次电池的单位时间前的充电率对应的、所述二次电池的放电停止时的电池电压。3.根据权利要求2所述的电池状态计测方法，其特征在于， 所述第二电池特性包括 第五电池特性，其决定了以下两者之间的关系一者是所述二次电池的充电停止时的电池电压与在所述电压检测步骤中检测到的电池电压之间的电压差、另一者是所述二次电池的充电率的每单位时间的变化量；以及 第六电池特性，其决定了以下两者之间的关系一者是所述二次电池的放电停止时的电池电压与在所述电压检测步骤中检测到的电池电压之间的电压差、另一者是所述二次电池的充电率的每单位时间的变化量， 所述变化量算出步骤中，根据所述第五电池特性，算出与在所述电压差算出步骤中算出的电压差对应的、所述二次电池的充电率的每单位时间的变化量，根据所述第六电池特性，算出与在所述电压差算出步骤中算出的电压差对应的、所述二次电池的充电率的每单位时间的变化量。4.根据权利要求1或2所述的电池状态计测方法，其特征在于， 所述电池状态计测方法具有检测所述二次电池的温度的温度检测步骤， 所述第二电池特性决定了以下三者之间的关系一者是所述二次电池的充放电停止时的电池电压与在所述电压检测步骤中检测到的电池电压之间的电压差、另一者是所述二次电池的充电率的每单位时间的变化量、再一者是所述二次电池的温度， 在所述变化量算出步骤中，计算出与在所述电压差算出步骤中算出的电压差和在所述温度检测步骤中检测到的温度两者对应的、所述二次电池的充电率的每单位时间的变化量。5.根据权利要求4所述的电池状态计测方法，其特征在于， 所述第二电池特性包括 第七电池特性，其决定了以下三者之间的关系一者是所述二次电池的充电停止时的电池电压与在所述电压检测步骤中检测到的电池电压之间的电压差、另一者是所述二次电池的充电率的每单位...

【专利技术属性】
技术研发人员：小野公寿，
申请(专利权)人：三美电机株式会社，
类型：发明
国别省市：