专利名称：电池异常检测电路及电源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种二次电池的电池异常检测电路，该二次电池用于移动电话、个人计算机等移动领域、电动工具、吸尘器等电动工具领域、电动汽车、电动工业用车、电动摩托车、电动助力自行车、电动轮椅、电动机器人等动力领域、负载均衡(Load Leveling)、峰值偏移(Peak Shift)、备用(Backup)等系统电源领域的电源等各种用途，以及使用该电池异常检测电路的电源装置。
背景技术：
目前已提出有根据反复充放电或长期保存使用时的电池特性的变化来检测二次电池的异常的各种装置。作为这样的装置之一，提出有一种通过将指定时间的充电而产生的二次电池的内部阻抗的变化量与基准值进行比较，从而检测二次电池的泄漏异常(leak abnormality)的装置(例如，参照专利文献1)。在专利文献1所记载的技术中，利用发生泄漏异常的电池在充电时的内部阻抗的变化量与正常的二次电池相比增大的特性来检测异常。但是，由于二次电池的内部阻抗随着SOCGtate Of Charge 充电状态)而变化， 因此，即使是正常的二次电池，指定时间的充电而产生的内部阻抗的变化量也会根据开始充电时的SOC而不同。因此，如果要通过将指定时间的充电而产生的二次电池的内部阻抗的变化量与基准值进行比较来检测异常，存在难以高精度地进行异常检测的问题。专利文献1 日本专利公开公报特开2003-204627号
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提高二次电池的异常检测的精度的电池异常检测电路、以及使用该电池异常检测电路的电源装置。本发明所提供的电池异常检测电路包括检测二次电池的SOC的SOC检测部；检测所述二次电池的内部阻抗值的内部阻抗检测部；在指定的第一时间获取由所述SOC检测部检测到的SOC作为第一 S0C、并获取由所述内部阻抗检测部检测到的内部阻抗值作为第一阻抗值的第一状态获取部；在从所述第一时间起经过预先设定的设定时间以上的第二时间，获取由所述SOC检测部检测到的SOC作为第二 S0C、获取由所述内部阻抗检测部检测到的内部阻抗值作为第二阻抗值的第二状态获取部；预先存储表示所述二次电池的SOC与内部阻抗值的对应关系的关系信息的存储部；根据存储在所述存储部中的关系信息，设定表示内部阻抗从与所述第一 SOC对应的内部阻抗值到与所述第二 SOC对应的内部阻抗值的变化量的基准变化值的基准变化值设定部；以及当内部阻抗从所述第一阻抗值到所述第二阻抗值的变化量与由所述基准变化值设定部设定的基准变化值所表示的内部阻抗的变化量不同时，判断所述二次电池发生了异常的判断部。另外，本发明所提供的电源装置包括上述的电池异常检测电路以及所述二次电池。
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的电池异常检测电路、以及使用该电池异常检测电路的电源装置的一例的方框图。图2是表示图1所示的控制部的结构的一例的方框图。图3是用于说明图2所示的内部阻抗检测部的内部阻抗值的检测方法的一例的说明图。图4是表示图1所示的电池异常检测电路的动作的一例的流程图。图5是表示图1所示的电池异常检测电路的动作的一例的流程图。图6是表示锂二次电池的SOC与内部阻抗值的对应关系的一例的图示，图6(A)是放电时的图示、图6(B)是充电时的图示。
具体实施例方式下面基于
本发明所涉及的实施方式。在各图中标注有相同符号的结构表示相同的结构，省略其说明。图1是表示本发明的一实施方式所涉及的电池异常检测电路、 以及使用该电池异常检测电路的电源装置的一例的方框图。图1所示的电源装置100包括电池异常检测电路1以及锂二次电池12。电源装置100例如可以是电池组件，也可以是备用电源装置，还可以作为电池搭载设备的一部分， 也可以是其他的电源装置。此外，作为锂二次电池12，除了使用锂离子二次电池以外，还可以使用镍氢二次电池或铅蓄电池等各种二次电池。电池异常检测电路1与锂二次电池12、上位装置(higher-level device) 10以及充放电部11连接。上位装置10例如为便携式个人计算机或移动电话等通过从锂二次电池 12供应的电力而动作的电池搭载设备的主体部。充放电部11是对锂二次电池12供应电流进行充电，或者从锂二次电池12接受电力的供应提供给上位装置10的充放电电路。而且，例如电池异常检测电路1、锂二次电池12、上位装置10以及充放电部11构成一体，从而构成电池搭载设备。电池异常检测电路1也可以作为上位装置10的一部分构成，还可以作为例如包括锂二次电池12的电池组件的一部分构成。电池异常检测电路1包括检测由充放电部11针对锂二次电池12输入输出的充放电电流的电流值Id的电流检测部2 ；检测锂二次电池12的端子电压的电压值Vt的电压检测部3 ；检测锂二次电池12的温度T的温度检测部4 ；进行时间计数的计时部5 ；存储器部(memory unit) 6 (存储部)；控制部7 ；显示异常信息的显示部8 ；以及将异常信息发送给上位装置10的通信部9。电流检测部2采用例如分流电阻(shunt resistor)或电流互感器(current transformer)等电流传感器。电流检测部2以正值表示充电锂二次电池12的方向的电流值、以负值表示锂二次电池12放电的方向的电流值。电压检测部3采用例如模拟数字转换器。温度检测部4采用例如热电偶 (thermocouple)或热敏电阻(thermistor)等温度传感器。计时部5可以采用例如计时电路，也可以通过软件序列(software sequence)实现。存储器部6例如是包括非易失性R0M(Read Only Memory)或存储异常信息的RAM (Random Access Memory)等的存储部。而且，例如在ROM中，表示锂二次电池12的 SOC(State Of Charge)与内部阻抗值的对应关系的关系信息表或将锂二次电池12的端子电压换算为SOC的SOC换算表等作为LUT(Look Up Table)而被预先存储。存储器部6例如也可以内置在控制部7中。图6是表示锂二次电池12的SOC与内部阻抗值的对应关系的一例的图示。图6 (A) 是表示放电时的图示，图6(B)是表示充电时的图示。另外，图6(A)、图6(B)示出表示锂二次电池12正常时的特性的曲线G1、G3、以及表示锂二次电池12异常时的特性的曲线G2、 G4。如图6㈧的曲线Gl和图6⑶的曲线G3所示，放电时相对于SOC的变化的内部阻抗值变化与充电时相比更大。作为显示部8可以使用例如LED (Light Emitting Diode)或液晶显示器等。电流检测部2、电压检测部3、温度检测部4、计时部5、存储器部6分别与控制部7 连接，由各部获得的信息被发送至控制部7。由控制部7根据从各部发送来的信息生成表示锂二次电池12的异常状态的异常信息，并存储在存储器部6中。该异常信息被发送到显示部8加以显示，或者经由通信部9向上位装置10发送。图2是表示图1所示的控制部7的结构的一例的方框图。控制部7例如包括执行指定的运算处理的CPU (Central Processing Unit)、存储有指定的控制程序的ROM或临时存储数据的MM等存储部以及它们的周边电路等。而且，控制部7通过执行存储在ROM中的控制程序，作为SOC检测部71、内部阻抗检测部72、第一状态获取部73、第二状态获取部 74、基准变化值设定部75以及判断部76而发挥功能。SOC检测部71检测锂二次电池12的S0C(Mate Of Charge，充电状态)。具体而言，锂离子二次电池的端子电压值Vt与SOC之间具有相关关系。因此，预先将表示锂二次电池12的端子电压值Vt与SOC的对应关系的查询表(Look Up Table)作为SOC换算表存储在存储器部6中。然后，SOC检测部71通过参照存储在存储器部6中的SOC换算表将由电压检测部 3检测到的端子电压值Vt转换成S0C，从而检测锂二次电池12的S0C。另外，锂离子二次电池等二次电池具有温度越高端子电压越下降的特性。因此，例如将表示用于修正与端子电压对应的SOC的修正值(加法值)的查询表作为温度修正表预先存储在存储器部6中，以弥补温度造成的端子电压的变化，其中，所述修正值被设成温度越高修正量(加法量)越增大。然后，SOC检测部71参照温度修正表，获取与由温度检测部4检测到的温度T相对应的修正值。进而，SOC检测部71通过将如上述那样利用SOC换算表得到的SOC加上利用温度修正表得到的修正值来修正S0C，并将该修正后的SOC输出到第一状态获取部73和第二状态获取部74。此外，SOC检测部71并非必须进行温度的SOC的修正，也可以将利用SOC换算表得到的SOC输出到第一状态获取部73和第二状态获取部74。另外，SOC检测部71也可以通过累计由电流检测部2检测到的充放电电流值Id计算锂二次电池12的蓄电电荷量，并将蓄电电荷量相对于锂二次电池12的满充电容量的百分比作为SOC来计算，还可以使用其他的用于检测SOC的各种方法。
内部阻抗检测部72检测锂二次电池12的内部阻抗值R。图3是用于说明图2所示的内部阻抗检测部72的内部阻抗值R的检测方法的一例的说明图。内部阻抗检测部72获取多组端子电压值Vt和充放电电流值Id以形成回归直线。 图3示出的例子是，获取充放电电流值Id为Il端子电压值Vt为Vl的数据P1、充放电电流值Id为12端子电压值Vt为V2的数据P2、以及充放电电流值Id为13端子电压值Vt为 V3的数据P3，并根据数据PI、P2、P3形成回归直线L。如此得到的回归直线L由下述的式(1)表示，表示其倾斜的系数R作为锂二次电池12的内部阻抗值R而获得。Vt = RXId+V0......(1)为了得到回归直线L，需要获取值不同的多组端子电压值Vt和充放电电流值Id。 但是，对于例如电动汽车，随着车辆的加减速或路面的状态等充放电电流频繁变化，对于例如风力发电，随着风速的变化充放电电流频繁变化。因此，有可能在例如1分钟左右的期间内，获取为得到回归直线L所需要的值不同的多组端子电压值Vt和充放电电流值Id。另外，内部阻抗检测部72也可以例如将表示锂二次电池12的温度与内部阻抗值的关系的内部阻抗表预先存储在ROM等中，通过利用内部阻抗表将由温度检测部4检测到的温度T换算成锂二次电池12的内部阻抗值R，从而推定内部阻抗值R。第一状态获取部73在锂二次电池12放电期间中的指定的第一时间(timing)Tl， 获取由SOC检测部71得到的锂二次电池12的SOC作为SOC1 (第一 S0C)、并获取由内部阻抗检测部72检测到的内部阻抗值R作为第一阻抗值礼。然后，第一状态获取部73让计时部5开始经过时间的计时。第二状态获取部74在计时部5的计时时间达到预先设定的设定时间Ts以上，例如1小时，即从第一时间Tl起经过预先设定的设定时间Ts以上，且在锂二次电池12放电的第二时间T2，获取由SOC检测部71得到的锂二次电池12的SOC作为SOC2 (第二 S0C)、 并获取由内部阻抗检测部72检测到的内部阻抗值R作为第二阻抗值&。这里，第一状态获取部73和第二状态获取部74，例如当由电流检测部2检测到的充放电电流值Id为正值时判断锂二次电池12处于充电过程中，而为负值时判断锂二次电池12处于放电过程中。设定时间Ts可以被适当地设定为预计锂二次电池12的SOC在实际使用时发生变化的时间，并不要求严格的时间精度。另外，第一时间Tl和第二时间T2包含内部阻抗检测部72的内部阻抗值R的检测时间或第一状态获取部73、第二状态获取部74的处理时间，具有一定程度的时间幅度，但是设定时间Ts的计时开始的时间可以为第一时间Tl的最初，也可以为第一时间Tl的结束后，只要能够大概规定从第一时间Tl到第二时间T2的时间间隔即可。此外，第一状态获取部73和第二状态获取部74并不一定限于根据由电流检测部2 检测的充放电电流值Id来检测锂二次电池12是处于放电状态还是处于充电状态的例子。 第一状态获取部73和第二状态获取部74能够通过例如由充放电部11经由上位装置10和通信部9等进行接收等各种手段来检测表示锂二次电池12是处于放电过程中还是处于充电过程中的信息。基准变化值设定部75参照存储在存储器部6中的关系信息表，获取与第一状态获取部73所得到的SOC1相对应的内部阻抗基准值RXl、以及与第二状态获取部74所得到的 SOC2相对应的内部阻抗基准值Rx2。而且，基准变化值设定部75例如当SOC1彡SOC2时用下述的式(2)、式(3)，当SOC1 < SOC2时用下述的式(4)、式(5)，计算并设定作为表示内部阻抗从内部阻抗基准值Rx1到内部阻抗基准值Rx2的变化量的指标的基准变化值即基准变化上限值Xu和基准变化下限值Xd。当 SOC1 彡 SOC2 时，Xu = (Rx2ZRx1) +Cx......(2)Xd = (Rx2ZRx1) -Cx......(3)当 SOC1S SOC2 时，Xu = (Rx1ZRx2) +Cx......(4)Xd = (Rx1ZRx2) -Cx......(5)。其中，Cx是表示因锂二次电池12的特性偏差或测定误差等产生的基准变化值的误差的值。判断部76例如当SOC1彡SOC2时用下述的式(6)、当SOC1 < SOC2时用下述的式 (7)计算表示内部阻抗从由第一状态获取部73获取的第一阻抗值札到由第二状态获取部 74获取的第二阻抗值&的变化量的指标即变化值X。当 SOC1 彡 SOC2 时，X = R2ZR1 ......(6)当 SOC1 < SOC2 时，X = R1ZR2 ......(7)。而且，判断部76，当变化值X与由基准变化值设定部75设定的基准变化值不同时， 即变化值处于基准变化上限值Xu至基准变化下限值Xd的范围外时，判断锂二次电池12发生了异常，当变化值X处于基准变化上限值Xu至基准变化下限值Xd的范围内时，判断未发生异常，将该判断结果作为异常信息或存储在存储器部6中，或由显示部8显示，或通过通信部9向上位装置10发送。这里，如图6(A)、图6(B)所示，正常时的SOC与内部阻抗值的关系(曲线G1、G3) 与异常时的SOC与内部阻抗值的关系(曲线G2、G4)为平行位移的关系，或者存在平行位移的区域。这种情况下，如果将变化值X作为变化前后的差分(R2-R1或R1-R2)进行评价，则在正常时与异常时变化值X可能难以产生差异，从而存在难以检测异常发生的可能性。但是，如式(6)、式(7)所示，通过将变化值X作为变化前后的比率来进行评价，即使在异常时显示出曲线G2、G4这样的内部阻抗值的特性时，在正常时与异常时变化值X也容易产生差异，其结果容易检测异常的发生。接着，对图1所示的电源装置100的动作进行说明。图4、图5是表示图1所示的电池异常检测电路1的动作的一例的流程图。当电池异常检测电路1开始锂二次电池12 的异常检测时，首先由电流检测部2检测流过锂二次电池12的电流的充放电电流值Id(步骤 Si)。然后，由第一状态获取部73将充放电电流值Id与零进行比较(步骤S2)，如果充放电电流值Id为零以上(步骤S2为否)，则判断锂二次电池12不处于放电状态并再次转移到步骤Si，而如果充放电电流值Id小于零(负值)(步骤S2为是)，则判断锂二次电池 12处于放电状态，并转移到步骤S3。以下，步骤S3、S4的执行时间相当于时间Tl。接着，由SOC检测部71计算在时间Tl时的锂二次电池12的S0C。而且，通过第一状态获取部73获取如此得到的SOC作为SOC1 (步骤S3)。接着，由内部阻抗检测部72检测在时间Tl时的锂二次电池12的内部阻抗值R。 而且，通过第一状态获取部73获取如此得到的内部阻抗值R作为第一阻抗值R1 (步骤S4)。接着，由计时部5开始经过时间Tm的计时(步骤S5)。而且，由第二状态获取部 74比较由计时部5计时的经过时间Tm与设定时间Ts (步骤S6)，如果从时间Tl起经过了设定时间Ts以上即经过时间Tm为设定时间Ts以上(步骤S6为是)，转移到步骤S7。在步骤S7，由第二状态获取部74将充放电电流值Id与零进行比较，如果充放电电流值Id为零以上(步骤S7为否)，则判断锂二次电池12不处于放电状态并再次返回步骤 S7,而如果充放电电流值Id小于零(负值)(步骤S7为是)，则判断锂二次电池12处于放电状态，并转移到步骤S8。以下，步骤S8、S9的执行时间相当于时间T2。接着，在步骤S8，由SOC检测部71计算在时间T2时的锂二次电池12的S0C。而且，通过第二状态获取部74获取如此得到的SOC作为SOC2 (步骤S8)。此外，SOC检测部71也可以通过与步骤Sl至S16并行执行充放电电流值Id的累计，从而总是计算并更新锂二次电池12的S0C。而且，也可以在步骤S3、S8，第一状态获取部73和第二状态获取部74获取由SOC检测部71计算出的最新的SOC分别作为在时间Tl、 T2 时的 S0Q、SOC2。接着，由内部阻抗检测部72检测在时间T2时的锂二次电池12的内部阻抗值R。 而且，通过第二状态获取部74获取如此得到的内部阻抗值R作为第二阻抗值& (步骤S9)。接着，通过基准变化值设定部75，基于由第一状态获取部73得到的SOC1与由第二状态获取部74得到的SOC2,利用式( 至式( 设定基准变化上限值Xu和基准变化下限值Xd(步骤Sll)。接着，由判断部76基于第一阻抗值队与第二阻抗值&，利用式(6)、式(7)计算变化值X(步骤S12)。接着，由判断部76确认变化值X是否处于基准变化上限值Xu以上且基准变化下限值Xd以下的范围内(步骤S13)。这里，基准变化上限值Xu和基准变化下限值Xd是根据在时间Tl时的锂二次电池 12的SOC即SOC1与在时间T2时的锂二次电池12的SOC即SOC2,预测在时间Tl与T2之间的锂二次电池12的内部阻抗值R的变化所得的值(指标)。另一方面，变化值X是表示在时间Tl时的锂二次电池12的内部阻抗值即第一阻抗值R1与在时间T2时的锂二次电池12的内部阻抗值即第二阻抗值&之间的变化的值(指标)°因此，如果锂二次电池12没有异常，则一般认为变化值X处于基准变化上限值Xu 以上、基准变化下限值Xd以下的范围内。另一方面，如果变化值X处于基准变化上限值Xu 以上、基准变化下限值Xd以下的范围外，则一般认为锂二次电池12发生了异常。因此，判断部76，如果变化值X处于基准变化上限值Xu以上、基准变化下限值Xd 以下的范围内(步骤S13为是)，则判断锂二次电池12正常(步骤S14)，如果变化值X处于基准变化上限值Xu以上、基准变化下限值Xd以下的范围外(步骤S13为否)，则判断锂二次电池12发生了异常(步骤S15)。而且，判断部76可以将在步骤S14、S15得到的判断结果例如存储在存储器部6中以便此后进行确认，或者由显示部8显示以通知用户异常的发生，或者由通信部9向上位装置10进行通知(步骤S16)。以上，根据步骤Sl至S16的处理，由于通过根据时间Tl时的锂二次电池12的SOC 即SOC1与时间T2时的锂二次电池12的SOC即SOC2来预测在时间Tl与T2之间的锂二次电池12的内部阻抗值R的变化，从而作为异常判断的基准的范围作为反映了 SOC的基准变化上限值Xu和基准变化下限值Xd而被设定，因此与如背景技术那样通过将因指定时间的充电产生的二次电池的内部阻抗的变化量与基准值进行比较来检测异常的情况相比，能够提高二次电池的异常检测的精度。此外，第一状态获取部73和第二状态获取部74并不一定限于在放电过程中的时间获取SOC1、第一阻抗值RpSOCy以及第二阻抗值&的例子，也可以采用不执行步骤S2、S7 的结构。但是，锂离子二次电池具有放电过程中的内部阻抗值R的变化幅度比充电过程中大的性质。因此，第一状态获取部73和第二状态获取部74执行步骤S2、S7，通过在放电过程中的时间获取SOC1、第一阻抗值礼、SOC2以及第二阻抗值&，与在充电过程中获取SOCp 第一阻抗值RpSOC2以及第二阻抗值&时相比，能得到较大的值作为变化值X，其结果能够提高二次电池的异常检测的精度。S卩，本发明所提供的电池异常检测电路包括检测二次电池的SOC的SOC检测部； 检测所述二次电池的内部阻抗值的内部阻抗检测部；在指定的第一时间，获取由所述SOC 检测部检测到的SOC作为第一 S0C、并获取由所述内部阻抗检测部检测到的内部阻抗值作为第一阻抗值的第一状态获取部；在从所述第一时间起经过预先设定的设定时间以上的第二时间，获取由所述SOC检测部检测到的SOC作为第二 S0C、并获取由所述内部阻抗检测部检测到的内部阻抗值作为第二阻抗值的第二状态获取部；预先存储表示所述二次电池的SOC与内部阻抗值的对应关系的关系信息的存储部；根据存储在所述存储部中的关系信息，设定表示内部阻抗从与所述第一 SOC对应的内部阻抗值到与所述第二 SOC对的内部阻抗值的变化量的基准变化值的基准变化值设定部；以及当内部阻抗从所述第一阻抗值到所述第二阻抗值的变化量与由所述基准变化值设定部设定的基准变化值所表示的内部阻抗的变化量不同时，判断所述二次电池发生了异常的判断部。另外，本发明所提供的电源装置包括上述的电池异常检测电路以及所述二次电池。根据该结构，通过第一状态获取部，在指定的第一时间获取二次电池的SOC作为第一 S0C、并获取内部阻抗值作为第一阻抗值，在从第一时间起经过预先设定的设定时间以上的第二时间，获取二次电池的SOC作为第二 S0C、并获取内部阻抗值作为第二阻抗值。另外，将表示二次电池的SOC与内部阻抗值的对应关系的关系信息预先存储在存储部中。而且，通过基准变化值设定部，根据该关系信息设定表示内部阻抗从与第一 SOC对应的内部阻抗值到与第二 SOC对应的内部阻抗值的变化量的基准变化值。进而，当内部阻抗从第一阻抗值到所述第二阻抗值的变化量与基准变化值所表示的内部阻抗的变化量不同时，通过判断部判断二次电池发生了异常。此时，由于基准变化值反映第一和第二时间的S0C，因此，相比与SOC无关地根据因指定时间的充电产生的二次电池的内部阻抗的变化量来检测异常的背景技术，能够提高二次电池的异常检测的精度。另外，较为理想的是，所述第一时间为所述二次电池正在放电的时间，所述第二时间为从所述第一时间起经过所述设定时间以上、且所述二次电池正在放电的时间。二次电池具有放电过程中的内部阻抗值的变化幅度大于充电过程中的性质。因此，根据该结构，通过基于放电过程中得到的从第一阻抗值到第二阻抗值的变化量进行异常的判断，判断所使用的变化量大于充电过程中的变化量，其结果能够提高二次电池的异常检测的精度。另外，较为理想的是，上述的电池异常检测电路还包括检测所述二次电池的端子电压的电压检测部，所述SOC检测部通过将由所述电压检测部检测到的端子电压换算为 S0C，从而获取所述S0C。由于二次电池的SOC与端子电压具有相关关系，因此SOC检测部通过将由电压检测部检测到的端子电压换算为S0C，能够获取S0C。另外，较为理想的是，上述的电池异常检测电路还包括检测所述二次电池的温度的温度检测部，所述SOC检测部对通过将换算所述端子电压而得到的SOC加上修正值来修正该S0C，并且所述修正值随由所述温度检测部检测的温度的提高而增大。二次电池具有即使是相同的SOC端子电压也随温度的提高而下降的特性。因此， 如果根据某一温度下的SOC与端子电压的对应关系，与实际的温度无关地将二次电池的端子电压直接换算为S0C，则换算得到的SOC随温度的提高而成为小于实际的SOC的值。对此，SOC检测部对通过换算端子电压而得到的SOC加上修正值从而修正该S0C，并且使修正值随由温度检测部检测的温度的提高而增大，从而能够提高SOC的检测精度。另外，较为理想的是，上述的电池异常检测电路还包括检测流过所述二次电池的电流的电流检测部，所述SOC检测部通过累计由所述电流检测部检测到的电流来计算所述 SOC。由于流过二次电池的电流的累计值代表实际的二次电池的充放电量，如果基于该累计值计算S0C，则不会像将端子电压换算为SOC时那样因温度产生误差。另外，较为理想的是，所述基准变化值设定部根据存储在所述存储部中的关系信息，获取与所述第一 SOC即SOC1相对应的内部阻抗值作为内部阻抗基准值Rx1，并获取与所述第二 SOC即SOC2相对应的内部阻抗值作为内部阻抗基准值Rx2,当SOC1 > SOC2时用下述的式A、式B、当SOC1 < SOC2时用下述的式C、式D，计算作为表示所述内部阻抗从所述内部阻抗基准值Rx1到所述内部阻抗基准值Rx2的变化量的指标的基准变化值即基准变化上限值Xu与基准变化下限值Xd，Xu = (Rx2ZRx1) +Cx ......AXd = (Rx2ZRx1) -Cx ......BXu = (Rx1ZRx2) +Cx ......CXd = (Rx1ZRx2) -Cx ......D其中，Cx是表示所述基准变化值的误差的值，
所述判断部当SOC1 > SOC2时用下述的式E、当SOC1 < SOC2时用下述的式F，计算表示所述内部阻抗从所述第一阻抗值R1到所述第二阻抗值&的变化量的指标即变化值X，X = R2ZR1 ......EX = R1ZR2 ......F当计算出的变化值X处于从所述基准变化上限值Xu到所述基准变化下限值Xd的范围外时，判断所述二次电池发生了异常，当该变化值X处于从所述基准变化上限值Xu到所述基准变化下限值Xd的范围内时，判断所述二次电池未发生异常。根据该结构，容易通过基准变化值设定部设定作为基准变化值的基准变化上限值 Xu和基准变化下限值Xd，由判断部基于基准变化上限值Xu与基准变化下限值Xd来判断二次电池的异常。在上述结构的电池异常检测电路以及电源装置中，由于作为异常判断的基准而被利用的基准变化值反映第一和第二时间的S0C，相比与SOC无关地根据因指定时间的充电产生的二次电池的内部阻抗的变化量来检测异常的背景技术，能够提高二次电池的异常检测的精度。本申请以2009年3月M日提出的日本专利申请特愿2009-071540为基础，其内
容包含在本申请中。此外，在发明的详细说明的项目中描述的具体实施方式
或实施例只是为了明确本发明的技术内容，不应仅限定于这样的具体例而狭义解释，在本发明的精神和文中记载的技术方案的范围内，能够进行各种变更并加以实施。产业上的利用可能性本发明所涉及的电池异常检测电路以及电源装置适宜用作为移动电话、个人电脑等移动领域、电动工具、吸尘器等电动工具领域、电动汽车、电动工业用车、电动摩托车、电动助力自行车等动力领域、峰值偏移、备用等系统电源领域等广泛领域中的二次电池的电池异常检测电路以及电源装置。
权利要求
1.一种电池异常检测电路，其特征在于包括 SOC检测部，检测二次电池的SOC ；内部阻抗检测部，检测所述二次电池的内部阻抗值；第一状态获取部，在指定的第一时间，获取由所述SOC检测部检测到的SOC作为第一 S0C、获取由所述内部阻抗检测部检测到的内部阻抗值作为第一阻抗值；第二状态获取部，在从所述第一时间起经过预先设定的设定时间以上的第二时间，获取由所述SOC检测部检测到的SOC作为第二S0C、获取由所述内部阻抗检测部检测到的内部阻抗值作为第二阻抗值；存储部，预先存储表示所述二次电池的SOC与内部阻抗值的对应关系的关系信息； 基准变化值设定部，根据存储在所述存储部中的关系信息，设定表示内部阻抗从与所述第一 SOC对应的内部阻抗值到与所述第二 SOC对应的内部阻抗值的变化量的基准变化值；以及判断部，当内部阻抗从所述第一阻抗值到所述第二阻抗值的变化量与由所述基准变化值设定部设定的基准变化值所表示的内部阻抗的变化量不同时，判断所述二次电池发生了异常。
2.根据权利要求1所述的电池异常检测电路，其特征在于 所述第一时间为所述二次电池正在放电的时间，所述第二时间为从所述第一时间起经过所述设定时间以上、且所述二次电池正在放电的时间。
3.根据权利要求2所述的电池异常检测电路，其特征在于还包括检测所述二次电池的端子电压的电压检测部，其中，所述SOC检测部，通过将所述电压检测部检测出的端子电压换算成SOC来获取所述SOC。
4.根据权利要求3所述的电池异常检测电路，其特征在于还包括检测所述二次电池的温度的温度检测部，其中，所述SOC检测部，通过将换算所述端子电压而得到的SOC加上修正值来修正该S0C，并且所述修正值随由所述温度检测部检测的温度的提高而增大。
5.根据权利要求1或2所述的电池异常检测电路，其特征在于还包括检测流过所述二次电池的电流的电流检测部，其中，所述SOC检测部，通过累计由所述电流检测部检测到的电流来计算所述S0C。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电池异常检测电路，其特征在于 所述基准变化值设定部，根据存储在所述存储部中的关系信息，获取与作为所述第一 SOC的SOC1相对应的内部阻抗值作为内部阻抗基准值Rx1，并获取与作为所述第二 SOC的SOC2相对应的内部阻抗值作为内部阻抗基准值Rx2,当SOC1 > SOC2时用下述的式A、式B、当SOC1 < SOC2时用下述的式C、式D，计算作为表示所述内部阻抗从所述内部阻抗基准值Rx1到所述内部阻抗基准值Rx2的变化量的指标的基准变化值的基准变化上限值Xu与基准变化下限值Xd， Xu = (Rx2ZRx1) +Cx ......AXd =(Rx2/Rx1) -Cx......BXu =(Rx1/Rx2) +Cx......CXd =(Rx1/Rx2) -Cx......D其中，Cx是表示所述基准变化值的误差值， 所述判断部，当SOC1 > SOC2时用下述的式E、当SOC1 < SOC2时用下述的式F，计算作为表示所述内部阻抗从所述第一阻抗值R1到所述第二阻抗值&的变化量的指标的变化值X，X = RyR1 ......EX = R1A2 ......F当计算出的变化值X处于从所述基准变化上限值Xu到所述基准变化下限值Xd的范围外时，判断所述二次电池发生了异常，当该变化值X处于从所述基准变化上限值Xu到所述基准变化下限值Xd的范围内时，判断所述二次电池未发生异常。
7. 一种电源装置，其特征在于包括 如权利要求1至6中任一项所述的电池异常检测电路，以及所述二次电池。
全文摘要
本发明公开了一种电池异常检测电路，包括检测二次电池的SOC的SOC检测部；检测所述二次电池的内部阻抗值的内部阻抗检测部；在指定的第一时间，获取由所述SOC检测部检测到的SOC作为第一SOC、并获取由所述内部阻抗检测部检测到的内部阻抗值作为第一阻抗值的第一状态获取部；在从所述第一时间起经过预先设定的设定时间以上的第二时间，获取由所述SOC检测部检测到的SOC作为第二SOC、获取由所述内部阻抗检测部检测到的内部阻抗值作为第二阻抗值的第二状态获取部；预先存储表示所述二次电池的SOC与内部阻抗值的对应关系的关系信息的存储部；根据存储在所述存储部中的关系信息，设定表示内部阻抗从与所述第一SOC对应的内部阻抗值到与所述第二SOC对应的内部阻抗值的变化量的基准变化值的基准变化值设定部；以及当内部阻抗从所述第一阻抗值到所述第二阻抗值的变化量与所述基准变化值设定部设定的基准变化值所表示的内部阻抗的变化量不同时，判断所述二次电池发生了异常的判断部。
文档编号G01R31/36GK102282477SQ20108000377
公开日2011年12月14日 申请日期2010年3月4日 优先权日2009年3月24日
发明者中岛琢也, 饭田琢磨 申请人:松下电器产业株式会社