专利名称：电池状态计测方法和电池状态计测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及计测二次电池的状态的技术。
背景技术：
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。
发明内容
因此，本发明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，本发明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，本发明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。根据本发明，能够高精度地估计出二次电池的剩余量状态。
图1是表示作为本发明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发明的方式进行说明。
图1是表示作为本发明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25°C下的开路电压OCV的特性。开路电压OCV可以看做是二次电池201的充放电停止时的电池电压。根据图2，关于二次电池201的电池电压V与开路电压OCV之间的电压差AV，在各相对充电率RSOC中，充放电比率越高，电压差AV越大，温度T越低，电压差AV越大。gp，充放电比率在与针对每个相对充电率RSOC的电压差A V和温度T之间，存在相关关系。着眼于这一点，计测电路100的电池剩余量管理部40，通过针对二次电池201计测电压差A V和温度T，根据以电压差A V和温度T为參数的函数或者表等相关信息，来计算出充放电比率、即相对充电率RSOC的每单位时间的变化量(增减量)。若算出来RSOC的每単位时间的增减量，根据单位时间前的RSOC能够算出単位时间后的RS0C。通过按每单位时间重复进行该算出处理，能够高精度地估计具有连续性的RS0C。电池剩余量管理部40为了根据由电压检测部10检测到的电池电压V来计算出电压差AV，需要将相当于图2的曲线d那样的电池特性数据作为成为电压差AV的计算基准的电池特性数据(零基准电压曲线)而预先具有。另外，为了根据电压差AV的算出值以及由温度检测部20检测到的温度T来计算出RSOC的每单位时间的增减量，需要预先具有决定了电压差A V和/或温度T、与RSOC的每单位时间的增减量之间的关系的电池特性数据。这样的电池特性数据根据二次电池201的每个种类而不同。因此，对于利用计测电路100实际计测电池状态的二次电池201，通过在各温度以及各充放电比率的条件下，预先测出图2那样的充放电曲线等，来提取出电池特性数据即可。所提取的电池特性数据被存储于存储器50。预先存储在存储器50中的电池特性数据与由电压检测部10检测到的电池电压值和由温度检测部20检测到的温度值ー起用于算出RSOC的每单位时间的增减量。例如在温度T恒定的情况下，RSOC的每单位时间的增减量与电压差A V具有正的相关关系，因此，电压差A V越大，算出的RSOC的每单位时间的增减量越大。另外，为了与使用条件(温度、负载电流)、二次电池201的剩余量状态无关，在二次电池201的电池电压V达到电子设备300的动作下限电压的时刻将RSOC估计为0%，将在各使用条件下从二次电池201的满充电状态能够放电到达到电子设备300的动过下限电压为止的容量作为100%，预先测定出图2那样的充放电曲线即可。这里，表示用于“根据电压差AV的算出值和由温度检测部20检测到的温度T来算出RSOC的每单位时间的增减量”的函数式的一例。RSOC的每单位时间的增减量ARSOC能够表示为ARS0C=[(系数AX温度T+系数B) X A V]+系数C。上述式子只是一例，也可以根据需要例如是二次以上的式子。另外，也可以将当前的RSOC值作为变量。系数A、B、C可以是随温度T而变化的值。另外，也可以根据变量的数值的范围而变更式子或者系数。这样，考虑二次电池201的针对每个种类而不同的电池特性等来选定适当的模型函数即可。这样的函数式的系数或者用于决定该系数的系数预先存储于存储器50。接下来，对电池剰余量管理部40执行的RSOC的算出例进行说明。图3是表示当前的RSOC的第一算出例的流程图。电池剩余量管理部40使用电压算出部41、电压差算出部42、变化量算出部43以及充电率算出部44，每隔单位时间重复执行图3的流程图中所示的例行程序(routine)。另外，图3中记载的n是零或者大于零的值。在步骤SlO中，电池剩余量管理部40判断是否经过了预先确定的单位时间。电池剰余量管理部40在经过了所述单位时间的时候开始步骤S12以后的算出处理。在步骤S12中，电池剩余量管理部40取得由电压检测部10检测到的电池电压V，并取得由温度检测部20检测到的温度T。在步骤S14中，电压算出部41从单位时间前的RSOC(相当于在上一次的例行程序的步骤S30中算出的当前的RS0C)算出二次电池201的充放电停止时的电池电压(以下，称为“零基准电压”)。电压算出部41从存储器50读出决定了零电池电压与RSOC之间的关系的电池特性数据，井根据该读出的电池特性数据，来算出与単位时间前的RSOC对应的零基准电压。在步骤S16中，电池剩余量管理部40判断在步骤S12中取得的电池电压V是否低于“在步骤S14中算出的零基准电压-n”。在低的情况下，意味着二次电池201的当前的状态存在于比图2的曲线d低的区域，因此，电池剩余量管理部40判断为二次电池201是放电状态。在步骤S26中，电压差算出部42从在步骤S12中取得的电池电压V减去“在步骤S 14中算出的零基准电压-n”，从而算出电压差AV (这里，电压差A V为负值)。在步骤S28中，变化量算出部43从存储器50读出决定了电压差A V、RSOC的每单位时间的增减量与温度T三者之间的关系的电池特性数据，根据该读出的电池特性数据，计算出RSOC的每单位时间的增减量。变化量算出部43根据所述电池特性数据计算出与在步骤S26中算出的电压差AV以及在步骤S12中取得的温度T对应的、RSOC的每单位时间的增减量。在步骤S18中，电池剩余量管理部40判断在步骤S12中取得的电池电压V是否高于“在步骤S14中算出的零基准电压+n”。在高的情况下，意味着二次电池201的当前的状态存在于比图2的曲线d高的区域，因此，电池剩余量管理部40判断为二次电池201是充电状态。在步骤S22中，电压差算出部42从在步骤S 12中取得的电池电压V减去“在步骤S14中算出的零基准电压+n”，从而算出电压差AV (这里，电压差A V取正值)。在步骤S24中，变化量算出部43从存储器50读出决定了电压差A V、RSOC的每单位时间的增减量与温度T三者之间的关系的电池特性数据，根据该读出的电池特性数据，计算出RSOC的每单位时间的增减量。变化量算出部43根据所述电池特性数据计算出与在步骤S22中算出的电压差AV以及在步骤S12中取得的温度T对应的、RSOC的每单位时间的增减量。在步骤S20中，电池剩余量管理部40判断为在步骤S12中取得的电池电压V高于“在步骤S14中算出的零基准电压_n”且低干“在步骤S14中算出的零基准电压+n”的情况下，使RSOC的每单位时间的增减量为零(也可以是预定值以下的零附近的微小值)。在该情况下，意味着二次电池201的当前状态存在于图2的曲线d上或者位于其附近的区域，因此，电池剩余量管理部40判断为二次电池201是无负载状态。在步骤S30中，充电率算出部44通过将单位时间前的RSOC(相当于上一次的例行程序的步骤S30中算出的当前的RSOC)与在步骤S20、S24、S28中的某一步骤中算出的每单位时间的RSOC的增减量相加，算出当前的RSOC。因此，通过每隔单位时间重复执行图3的例行程序，能够高精度地估计具有连续性的RSOC。接下来，对RSOC的其它估计方法进行说明。在使用图2和3来估计RSOC的上述方法中，作为用于算出电压差AV的零基准电压曲线，在充电时和放电时都使用了图2的曲线d那样的一条开路电压曲线。但是，由于在充电时和放电时电池表现出的特性不同，因此,也可以如图4所示在充电时和放电时分别具有零基准电压曲线。图4是表示二次电池201的充电时和放电池的相对充电率RSOC与电池电压V之间的关系的电池特性的曲线图。曲线a表示在25°C以充电比率0. 5C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g表示在25°C以放电比率0. 5C放电时的特性。曲线h表示根据曲线a或曲线c等充电时的电池特性求出的、使充电电流无限接近OC时的特性。曲线i表示根据曲线e或曲线g等放电时的电池特性求出的、使放电电流无限接近OC时的特性。曲线h可以看做充电停止时的电池特性，曲线i可以看做是放电停止时的电池特性。通过采用曲线h和曲线i作为零基准电压曲线，与图2的情况相比，能够高精度地求出充电比率(即，充电率的每单位时间的增加量)和放电比率(即，充电率的每单位时间的减少量)。图5是表示当前的RSOC的第二算出例的流程图。电池剩余量管理部40使用电压算出部41、电压差算出部42、变化量算出部43以及充电率算出部44，每隔单位时间重复执行图5的流程图中所示的例行程序。在步骤S40中，电池剩余量管理部40判断是否经过了预先确定的单位时间。电池剰余量管理部40在经过了所述单位时间的时候开始步骤S42以后的算出处理。在步骤S42中，电池剩余量管理部40取得由电压检测部10检测到的电池电压V，并取得由温度检测部20检测到的温度T。在步骤S44中，电压算出部41从单位时间前的RSOC(相当于在上一次的例行程序的步骤S60中算出的当前的RS0C)算出二次电池201的充电停止时的电池电压(以下，称为“充电零基准电压”)。电压算出部41从存储器50读出决定了充电零基准电压与RSOC之间的关系的电池特性数据，井根据该读出的电池特性数据，来算出与単位时间前的RSOC对应的充电零基准电压。同样地，电压算出部41从单位时间前的RSOC(相当于在上一次的例行程序的步骤S60中算出的当前的RS0C)算出二次电池201的放电停止时的电池电压(以下，称为“放电零基准电压”)。电压算出部41从存储器50读出决定了放电零基准电压与RSOC之间的关系的电池特性数据，井根据该读出的电池特性数据，来算出与単位时间前的RSOC对应的放电零基准电压。在步骤S46中，电池剩余量管理部40判断在步骤S42中取得的电池电压V是否低于在步骤S44中取得的放电零基准电压。在低的情况下，意味着二次电池201的当前的状态存在于比图4的曲线i低的区域，因此，电池剩余量管理部40判断为二次电池201是放电状态。
在步骤S56中，电压差算出部42从在步骤S42中取得的电池电压V减去在步骤S44中取得的放电零基准电压，从而算出电压差AV (这里，电压差A V取负值)。在步骤S58中，变化量算出部43从存储器50读出决定了电池电压与放电零基准电压之间的电压差A V、RSOC的每单位时间的增减量与温度T三者之间的关系的电池特性数据，根据该读出的电池特性数据，计算出RSOC的每单位时间的增减量。变化量算出部43根据所述电池特性数据计算出与在步骤S56中算出的电压差AV以及在步骤S42中取得的温度T对应的、RSOC的每单位时间的增减量。在步骤S48中，电池剩余量管理部40判断在步骤S42中取得的电池电压V是否高于在步骤S44中取得的充电零基准电压。在高的情况下，意味着二次电池201的当前的状态存在于比图4的曲线h高的区域，因此，电池剩余量管理部40判断为二次电池201是充电状态。在步骤S52中，电压差算出部42从在步骤S42中取得的电池电压V减去在步骤S44中算出的充电零基准电压，从而算出电压差AV (这里，电压差AV取正值)。在步骤S54中，变化量算出部43从存储器50读出决定了电池电压与充电零基准电压之间的电压差A V、RSOC的每单位时间的增减量与温度T三者之间的关系的电池特性数据，根据该读出的电池特性数据，计算出RSOC的每单位时间的增减量。变化量算出部43根据所述电池特性数据计算出与在步骤S52中算出的电压差AV以及在步骤S42中取得的温度T对应的、RSOC的每单位时间的增减量。在步骤S50中，电池剩余量管理部40判断为在步骤S42中取得的电池电压V高于在步骤S44中算出的放电零基准电压且低于在步骤S44中算出的充电零基准电压的情况下，使RSOC的每单位时间的增减量为零(也可以是预定值以下的零附近的微小值)。在该情况下，意味着二次电池201的当前状态存在于图4的曲线i与曲线h之间的区域，因此，电池剰余量管理部40判断为二次电池201是无负载状态。在步骤S60中，充电率算出部44通过将单位时间前的RSOC(相当于上一次的例行程序的步骤S60中算出的当前的RS0C)与在步骤S50、S54、S58中的某一步骤中算出的每单位时间的RSOC的增减量相加，算出当前的RSOC。因此，通过每隔单位时间重复执行图5的例行程序，能够高精度地估计具有连续性的RSOC。另外，在图3和图5中，关于求出刚打开电源(power on)之后的RSOC的初始值的方法，以使用表不将无负载时的电池电压(例如，开路电压)与RSOC 对应起来的曲线的函数或者表，来将由电压检测部10检测到的电池电压转换为RSOC值进行算出为宜。根据上述的实施例，能够获得以下效果。1.根据当前的相对充电率与电池电压值之间的关系，能够判断电池的状态是充电中、无负载以及放电中三种状态中的哪ー种状态。2.根据当前的相对充电率、电池电压值与温度三者之间的关系，能够算出相对充电率的每单位时间的增减量，预测出単位时间后的相对充电率，并通过每隔单位时间重复进行，来一直估计当时的相对充电率。3.在充电时和放电时，分别具有从当前的相对充电率获得的零基准电压等电池特性数据,从而能够更高精度地估计相对充电率。
4.通过使判断为无负载的电池电压具有一定程度的范围，能够抑制充放电停止后的电压恢复所伴随的相对充电率的变动。5.对于所有的使用条件(温度、负载电流)，在放电中的电池电压达到了预定的电压值的时刻估计出相对充电率为0%，由此，能够与使用条件无关地一直估计至电池使用设备达到动作下限电压为止的相对充电率。这样，根据二次电池的当前的相对充电率、电池电压与温度三者之间的关系，使用电池特性数据，来算出相对充电率的每单位时间的增减量，由此，能够在各种实际使用条件下高精度地估计具有连续性的相对充电率。6.在放电中的相对充电率的估计值比实际偏高的情况下，放电比率的算出值也被估计得比实际偏高，在放电中的相对充电率的估计值比实际偏低的情况下，放电比率的算出值也被估计得比实际偏低，因此，估计误差向减小方向收敛。7.同样地，在充电中的相对充电率的估计值比实际偏高的情况下，充电比率的算出值被估计得比实际偏低，在充电中的相对充电率的估计值比实际偏低的情况下，充电比率的算出值被估计得比实际偏高，因此，估计误差向减小方向收敛。这样，即使是实际的多种多样的使用状态(多种多样的充放电的反复)，估计误差也会向减小方向收敛而不会发散。8.使用所估计的RSOC与RSOC的每单位时间的增减量A RSOC[%]，能够根据下述式子求出剰余时间[s]剩余时间[s]=RS0C[%]+ A RSOC[%/s]。以上，对本发明的优选实施例进行了说明，但是本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明的范围的情况下可以对上述的实施例进行各种变形、改良以及置換。例如，本发明的电池状态计测装置不限于搭载于通过二次电池201而工作的电子设备300内的基板上的情況。例如，也可以搭载于电池组200的保护模块202的基板上。另夕卜，本发明的电池状态计测方法也可以组合到由电子设备300内的CPU301处理的软件中。另外，本发明不限定于相对充电率，也可以估计绝对充电率。绝对充电率是以特定的温度和电流值(例如，25°C、0. 2C)，从满充电状态能够放电至达到某特定电压(例如3.1V)的全容量为100%时的剩余容量的比例。另外，也可以不考虑温度T来算出充电率的每单位时间的增减量。例如，变化量算出部43从存储器50读出决定了电池电压与放电零基准电压(或者，充电零基准电压)间的电压差AV、与RSOC的每单位时间的增减量两者的关系的电池特性数据，根据该读出的电池特性数据，算出RSOC的每单位时间的增减量。变化量算出部43根据该电池特性数据，算出与电压差A V对应的RSOC的每单位时间的增减量。
权利要求
1.一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时间的变化量、再一者是所述二次电池的温度；以及 第八电池特性，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，根据所述第七电池特性，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，根据所述第八电池特性，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。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的电池状态计测方法，其特征在于， 每隔单位时间重复执行包括所述电压检测步骤、所述电压算出步骤、所述电压差算出步骤、所述变化量算出步骤以及所述充电率算出步骤的例行程序。
7.根据权利要求4或5所述的电池状态计测方法，其特征在于， 每隔单位时间重复执行包括所述温度检测步骤、所述电压检测步骤、所述电压算出步骤、所述电压差算出步骤、所述变化量算出步骤以及所述充电率算出步骤的例行程序。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的电池状态计测方法，其特征在于， 在所述变化量算出步骤中，当在所述电压差算出步骤中算出的电压差在预定的电压差以下时，使所述二次电池的充电率的每单位时间的变化量为预定值以下的值。
9.一种电池状态计测装置，其特征在于，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 充电率算出部，其用于使用所述二次电池的单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单位时间后的充电率。
10.根据权利要求9所述的电池状态计测装置，其特征在于， 所述电池状态计测装置具有用于检测所述二次电池的温度的温度检测部， 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所述电压检测部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、第三者是所述二次电池的温度， 在所述变化量算出部中，计算出与所述电压差算出部算出的电压差和所述温度检测部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。
11.一种电池保护装置，其特征在于，具备 权利要求9或10所述的电池状态计测装置；以及 用于保护所述二次电池的保护电路。
12.—种电池组，其特征在于，具备 权利要求9或10所述的电池状态计测装置；以及 所述二次电池。
13.一种设备，其特征在于， 所述设备具备权利要求9或10所述的电池状态计测装置， 所述设备以所述二次电池为电源。
全文摘要
本发明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。
文档编号H01M10/48GK103033755SQ20121036626
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月27日 优先权日2011年9月29日
发明者小野公寿 申请人:三美电机株式会社