电池状态监视电路和电池装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及检测二次电池的电压和异常的电池状态监视电路和电池装置，特别是涉及搭载有二次电池的剩余电量预测功能及劣化诊断功能的电池状态监视电路和电池装置。
【背景技术】
[0002]图5示出了具备现有的电池状态监视电路的电池装置的概要图。具备现有的电池状态监视电路的电池装置具备二次电池501、电流源511、电流源512和开关电路510。可利用电池电容502、电阻503、电阻504和电容505以等效电路来表示二次电池501。开关电路510进行动作，来切换电流源511和电流源512。电流源511和电流源512分别流动不同的电流值Il和12的电流。
[0003]利用开关电路510来切换电流源511和电流源512，使对二次电池501充电的充电电流周期性地进行变化。并且，测定在各个时刻的二次电池的电压，求出电阻503与电阻504的电阻值。
[0004]公开了利用这些电阻值进行二次电池的寿命诊断的方法(例如，参照专利文献I)。
[0005]专利文献1:日本特开2000-133322号公报
[0006]但是，在现有的技术中存在以下这样的课题:必须在充电中使充电电流以规定的周期进行变化，并测定各个电压，充电器以及充电方法受到限制。另外，在二次电池使用时存在电流或电压变动的情况下，存在难以算出二次电池的内部电阻这样的课题。此外，还存在必须利用近似算式的计算来进行二次电池的寿命诊断这样的课题。
【发明内容】
[0007]本发明是为了解决以上这样的课题而作出的，其提供以下这样的电池状态监视电路和电池装置:无论采用哪种充电器都能够一边充电一边进行二次电池的剩余电量预测，即使在存在二次电池的电流或电压变动的情况下，在放电的同时也能够进行二次电池的剩余电量预测，另外，能够进行不依靠近似算式的二次电池的寿命诊断。
[0008]为了解决以往的课题，具备本发明的电池状态监视电路的电池装置形成为以下这样的结构。
[0009]电池状态监视电路具备:二次电池的模拟等效电路；检测电阻，其用于检测二次电池的充放电电流；电压电流变换器，其输入端子与检测电阻的两端连接，其输出端子与模拟等效电路连接，测定检测电阻两端的电压，并使与充放电电流相对应的电流在模拟等效电路中流动；第一 A/D转换器，其监视第一端子的电压；第二 A/D转换器，其监视模拟等效电路的开路电压；以及运算电路，其根据第一 A/D转换器的输出信号和第二 A/D转换器的输出信号来检测二次电池的剩余电量。
[0010]根据具备本发明的电池状态监视电路的电池装置，即使使用一般的充电器进行充电，另外即使在存在二次电池的电流或电压变动的情况下，也能够高精度地进行二次电池的剩余电量预测，另外，具有可实现二次电池的不依赖近似算式的寿命诊断这样的效果。
【附图说明】
[0011]图1是具备第一实施方式的电池状态监视电路的电池装置的框图。
[0012]图2是具备第一实施方式的其它例的电池状态监视电路的电池装置的框图。
[0013]图3是具备第二实施方式的电池状态监视电路的电池装置的框图。
[0014]图4是具备第二实施方式的其它例的电池状态监视电路的电池装置的框图。
[0015]图5是具备现有的电池状态监视电路的电池装置的概要图。
[0016]标号说明
[0017]101: 二次电池；
[0018]11、21、111、211:电池状态监视电路；
[0019]118、119:A/D 转换器；
[0020]120:运算电路；
[0021]122:电压电流变换器；
[0022]123、124:恒流电路；
[0023]125:恒压电路；
[0024]126:通信电路。
【具体实施方式】
[0025]以下，参照附图来说明本实施方式。
[0026]<第一实施方式>
[0027]图1是具备第一实施方式的电池状态监视电路的电池装置的框图。具有第一实施方式的电池状态监视电路的电池装置具备电池状态监视电路11、二次电池101、电容112、以及与充电器或负载连接的外部端子131及外部端子132。
[0028]二次电池101具备正极端子106和负极端子107。可利用电池电容102、电阻103、电阻104和电容105以等效电路来表示二次电池101。
[0029]电池状态监视电路11具备VDD端子116、VSS端子117、电容连接端子127、外部连接端子128和输出端子129。
[0030]二次电池101的负极端子107与电池状态监视电路11的VSS端子117连接，正极端子106与电池状态监视电路11的VDD端子116连接。
[0031]电容112连接在电池状态监视电路11的电容连接端子127与VSS端子117之间。
[0032]电池状态监视电路11的VDD端子116与外部端子131连接，外部连接端子128与外部端子132连接。
[0033]电池状态监视电路11具备电阻113、电阻114、电容115、A/D转换器118、A/D转换器119、运算电路120、检测电阻(七V只抵抗)121、电压电流变换器122和通信电路126。A/D转换器118监视二次电池101的电压。A/D转换器119监视电容连接端子127的电压。
[0034]串联连接的电阻113和电阻114、以及与电阻114并联连接的电容115连接在电容连接端子127与电压电流变换器122的输出端子之间。检测电阻121连接在外部连接端子128与VSS端子117之间。检测电阻121的两端与电压电流变换器122的第一输入端子和第二输入端子连接。A/D转换器118的输入端子与VDD端子116连接。A/D转换器119的输入端子与电容连接端子127连接。运算电路120的第一输入端子与A/D转换器118的输出端子连接，第二输入端子与A/D转换器119的输出端子连接。通信电路126的输入端子与运算电路120的输出端子连接，通信电路126的输出端子与电池状态监视电路11的输出端子129连接。虽未图示，但VDD端子116和VSS端子117分别与电压电流变换器122等的正负电源端子连接。
[0035]接着，说明第一实施方式的电池状态监视电路的动作。
[0036]电容112、电阻113、电阻114和电容115构成与二次电池101的等效电路相同的电路。
[0037]将电池电容102的电容值设为Cbat，将电阻103的电阻值设为Rbl，将电阻104的电阻值设为Rb2，将电容105的电容值设为Cb。将电容112的电容值设为Cmdb，将电阻113的电阻值设为Rmdl，将电阻114的电阻值设为Rmd2，将电容115的电容值设为Cmd。当电池电容Cbat与电容Cmdb处于Cmdb+ Cbat = N(N为常数)的关系时，将其它元件设定为Cmd=CbXN、Rmdl = Rbl+N、Rmd2 = Rb2 + N。当将向二次电池101流动的电流设为Ibat时，设定为Imd = IbatXN0充电电流与放电电流的符号是相反的关系。电流Imd是在电压电流变换器122的输出端子与VSS端子117之间流动的电流。
[0038]充电电流Ibat从外部端子131向二次电池101流动，并从VSS端子117经由检测电阻121向外部连接端子128流动，然后向外部端子132流动。只要测定VSS端子117与外部连接端子128的端子之间的电阻值Rs，就能够获得检测电阻121的电阻值。因此，只要利用电压电流变换器122测定检测电阻121的两端的电压Vs，就能够知晓电流Ibat的值(Vs/Rs)，并能够算出电流Imd。电压电流变换器122可借助电流Imd经由电阻114和电阻113向电容112进行充电或放电。通过这样进行动作，可利用电池状态监视电路11和电容112模拟地进行二次电池101的充放电。
[0039]因此，只要通过A/D转换器119测定电容连接端子127的电压时，就能够模拟地获得二次电池101的电池电容