CN102741699A - 满充电容量修正电路、充电***、电池组件以及满充电容量修正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种满充电容量修正电路、充电***、电池组件、以及满充电容量修正方法。满充电容量修正电路包括:通过累计流经二次电池的电流的电流值而计算累计值的累计部;将所述二次电池的蓄电比率作为第1、第2蓄电比率的第1、第2推定部;基于在所述第1推定部推定所述第1蓄电比率起至所述第2推定部推定所述第2蓄电比率为止的期间,由所述累计部累计的累计值、即差值累计值、以及所述第1蓄电比率和所述第2蓄电比率之差与1的比率,推定所述二次电池的满充电容量值,通过将该推定的满充电容量值作为新的满充电容量值而存储,以此修正满充电容量值的满充电容量修正部;当满足以流经所述二次电池的电流小于预先设定的开路判定值为条件的开路电压条件时,基于所述二次电池的端子电压推定所述二次电池的蓄电比率的开路比率推定部,其中,开路判定值用于判定该二次电池的端子电压是否为开路电压。
Description
技术领域
本发明涉及对二次电池的满充电容量值进行修正的满充电容量修正方法、以及使用该方法的满充电容量修正电路、充电***及电池组件。
背景技术
从以往,二次电池广泛应用于便携式个人计算机或数码相机、摄像机、移动电话等电子设备、电动汽车或混合动力汽车等车辆、混合动力电梯、组合有太阳能电池或发电装置和二次电池的电源***、不间断电源装置等电池搭载装置、***等各种装置、***中。
而且,例如在便携式个人计算机等电子设备中,出于可用性的观点,显示充入二次电池的能够使用的剩余量、或在电池没电之前发出警报。
另外,在太阳能电池发电或混合动力汽车等***中,出于对负载稳定供电的观点,需要使二次电池处于在一定程度上始终被充电的状态,另一方面,从吸收发电的剩余电力或再生电力的需要出发,为了避免二次电池处于满充电而无法充电的状态而进行充电控制,使充入的蓄电电量相对于满充电电量(FCC,Full Charge Capacity)的比率(百分率)SOC(State Of Charge,充电状态)例如在20%至80%的范围内推移。
如此,为了检测充入二次电池的能够使用的剩余量或计算SOC,需要获知二次电池的满充电容量。但是,由于二次电池的满充电容量伴随二次电池的劣化而减少,因此若直接使用出厂时的满充电容量而求出电池剩余量或SOC,则其误差变大。
对此已知有如下方法:即使在开始使用二次电池后,通过使二次电池从满充电状态起连续放电而完全放电,通过累计此时的放电电流来计算满充电容量,以此修正或更新满充电容量。但是,这种方法为了修正满充电容量等,需要使在装置、***中处于使用状态的二次电池从满充电状态起完全放电,因此修正满充电容量等的机会受限。
因此,已知有如下方法:即使二次电池未被完全放电,通过检测从充电开始到二次电池达到满充电为止的充电电量,并将该充电电量与充电开始时的蓄电电量(充电开始剩余容量)相加,从而计算满充电容量(例如,参照专利文献1)。另外,在专利文献1中,记载了根据电池电压来决定充电开始时的蓄电电量的技术。据此,即使二次电池未被完全放电,也能够修正满充电容量。
在专利文献1所记载的方法中,当根据电池电压决定充电开始时的蓄电电量时,使用表示电池电压与蓄电电量(剩余容量)的关系的数据表。在此,如专利文献1的图3所记载,电池的端子电压与蓄电电量(剩余容量)相对于满充电容量的比率(%)即SOC之间具有相关关系。
因此,必须先将电池的端子电压转换为SOC,并将该SOC的比率与满充电容量相乘,以此计算充电开始时的蓄电电量。但是,如此求出的充电开始时的蓄电电量由于是基于修正前的满充电容量来计算,因此包含满充电容量的误差。
因此,存在将从充电开始起到二次电池达到满充电为止的充电电量与充电开始时的蓄电电量(充电开始剩余容量)相加而得到的满充电容量也包含误差的问题。
专利文献1:日本专利公开公报特开2006-177764号
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够增大满充电容量的修正机会,并且与专利文献1所记载的方法相比能够提高满充电容量的修正精度的满充电容量修正电路、充电***、电池组件以及满充电容量修正方法。
本发明的一方面所涉及的满充电容量修正电路包括:累计部,通过累计流经二次电池的电流的电流值而计算累计值;容量存储部,存储表示所述二次电池的满充电容量的满充电容量值;第1推定部,当满足作为能够推定蓄电比率的条件的可推定条件时,将所述二次电池的蓄电比率推定为第1蓄电比率,其中,所述蓄电比率为蓄积于所述二次电池中的蓄电电量相对于该二次电池的实际的满充电容量的比率;第2推定部,在由所述第1推定部推定所述第1蓄电比率之后,监视是否满足作为能够推定所述蓄电比率的条件的可推定条件,当满足该可推定条件时,将此时的所述二次电池的蓄电比率推定为第2蓄电比率;满充电容量修正部,基于差值累计值以及所述第1蓄电比率和所述第2蓄电比率之差与1的比率,推定所述二次电池的满充电容量值,通过将该推定出的满充电容量值作为新的满充电容量值存储于所述容量存储部来修正满充电容量值,其中,所述差值累计值为在所述第1推定部推定所述第1蓄电比率起至所述第2推定部推定所述第2蓄电比率为止的期间由所述累计部累计的累计值;开路比率推定部,将开路电压条件作为所述可推定条件,当满足该开路电压条件时,基于所述二次电池的端子电压推定所述二次电池的蓄电比率,其中,所述开路电压条件以当流经所述二次电池的电流小于用于判定该二次电池的端子电压是否为开路电压而预先设定的开路判定值为条件;以及修正控制部,将所述第1推定部和所述第2推定部中的至少一个设定为所述开路比率推定部。
另外,本发明的另一方面所涉及的充电***,包括:上述的满充电容量修正电路;以及充电部,通过对所述二次电池施加该二次电池的满充电电压而进行充电,其中,所述满充电检测部,当在所述充电部的充电过程中流经该二次电池的电流小于预先设定的判定阈值时,判定为该二次电池处于满充电。
另外,本发明的又一方面所涉及的电池组件,包括:上述的满充电容量修正电路、以及所述二次电池。
另外,本发明的又一方面所涉及的满充电容量修正方法,包括以下工序:累计工序,通过累计流经二次电池的电流的电流值而计算累计值;第1推定工序,当满足作为能够推定蓄电比率的条件的可推定条件时,将所述二次电池的蓄电比率推定为第1蓄电比率,其中,所述蓄电比率为蓄积于所述二次电池中的蓄电电量相对于该二次电池的实际的满充电容量的比率;第2推定工序,在所述第1推定工序推定所述第1蓄电比率之后,监视是否满足作为能够推定所述蓄电比率的条件的可推定条件,当满足该可推定条件时,将此时的所述二次电池的蓄电比率推定为第2蓄电比率;满充电容量修正工序,基于差值累计值、以及所述第1蓄电比率和所述第2蓄电比率之差与1的比率,推定所述二次电池的满充电容量值,并将该推定出的满充电容量值作为新的满充电容量值而修正该满充电容量值,其中,该差值累计值为在所述第1推定工序推定所述第1蓄电比率起至在所述第2推定工序推定所述第2蓄电比率为止的期间,通过所述累计工序累计出的累计值;以及开路比率推定工序,将开路电压条件作为所述可推定条件,当满足该开路电压条件时,基于所述二次电池的端子电压推定所述二次电池的蓄电比率,其中,所述开路电压条件以当流经所述二次电池的电流小于用于判定该二次电池的端子电压是否为开路电压而预先设定的开路判定值为条件,其中,将所述第1推定工序和所述第2推定工序中的至少一个工序设定为所述开路比率推定工序。
附图说明
图1是表示包括使用本发明的一实施方式所涉及的满充电容量修正方法的满充电容量修正电路的电池组件以及充电***的结构的一例的框图。
图2是表示图1所示的控制部的一例的框图。
图3是表示存储在图1所示的表存储部中的查找表的一例的说明图。
图4是表示图1所示的满充电容量修正电路的动作的一例的流程图。
图5是表示图1所示的满充电容量修正电路的动作的一例的流程图。
图6是表示图1所示的满充电容量修正电路的动作的一例的流程图。
图7是表示图1所示的满充电容量修正电路的动作的一例的流程图。
图8是表示图1所示的满充电容量修正电路的动作的一例的流程图。
图9是用于说明使用开路比率推定部作为第1推定部,并使用满充电比率推定部作为第2推定部时的满充电容量值FCC的修正方法的说明图。
图10是用于说明使用开路比率推定部作为第1推定部,并使用满充电比率推定部作为第2推定部时的满充电容量值FCC的修正方法的说明图。
图11是用于说明使用开路比率推定部作为第1推定部,并使用基准比率推定部作为第2推定部时的满充电容量值FCC的修正方法的说明图。
图12是用于说明使用开路比率推定部作为第1推定部,并使用基准比率推定部作为第2推定部时的满充电容量值FCC的修正方法的说明图。
图13是用于说明使用开路比率推定部作为第1推定部以及第2推定部时的满充电容量值FCC的修正方法的说明图。
图14是用于说明使用开路比率推定部作为第1推定部以及第2推定部时的满充电容量值FCC的修正方法的说明图。
具体实施方式
下面,基于附图说明本发明所涉及的实施方式。此外,在各图中标注相同符号的结构表示相同的结构,并省略其说明。图1是表示包括使用本发明的一实施方式所涉及的满充电容量修正方法的满充电容量修正电路5的电池组件2以及充电***1的结构的一例的框图。图1所示的充电***1组合电池组件2和设备侧电路3而构成。
充电***1例如是便携式个人计算机或数码相机、移动电话等电子设备、电动汽车或混合动力汽车等车辆等的电池搭载设备***。并且,设备侧电路3例如为这些电池搭载设备***的主体部分,负载电路34是在这些电池搭载设备***中基于来自电池组件2的电力供应而动作的负载电路。
电池组件2包括:二次电池4、满充电容量修正电路5、电流检测阻抗6、温度传感器7、开关元件Q1、Q2、以及连接端子11、12、13。另外,满充电容量修正电路5包括:控制部50、电压检测部51、电流检测部52、温度检测部53、以及通信部54。
此外,充电***1并不限于电池组件2与设备侧电路3能够分离的结构,也可以由充电***1整体构成一个满充电容量修正电路5。另外,还可以由电池组件2与设备侧电路3分担满充电容量修正电路5的结构要素。另外,二次电池4并不必须形成为电池组件,例如满充电容量修正电路5也可以构成车载用的ECU(Electric Control Unit,电子控制单元)。
设备侧电路3包括:连接端子31、32、33、负载电路34、充电部35、通信部36、控制部37、以及显示部38。充电部35与供电用连接端子31、32连接,通信部36与连接端子33连接。
另外,当电池组件2安装于设备侧电路3上时,电池组件2的连接端子11、12、13分别与设备侧电路3的连接端子31、32、33连接。
通信部54、36是能够经由连接端子13、33互相收发数据的通信接口电路。
充电部35是经由连接端子31、32向电池组件2供应与来自控制部37的控制信号相对应的电流、电压的电源电路。充电部35可以是由例如商用电源电压生成电池组件2的充电电流的电源电路,也可以是基于例如太阳光、风力、或水力等自然能来发电的发电装置、或通过内燃机等动力来发电的发电装置等。
显示部38例如使用液晶显示器或LED(Light Emitting Diode,发光二极管)。此外,例如设备侧电路3为便携式个人计算机或数码相机等电子设备时,也可以使用该电子设备具备的液晶显示器等显示装置作为显示部38。
控制部37例如是使用微电脑构成的控制电路。而且,当通信部36接收从电池组件2的控制部50通过通信部54发送的请求指示时,控制部37按照通信部36接收到的请求指示来控制充电部35,使充电部35向连接端子11、12输出与从电池组件2发送的请求指示相对应的电流和电压。
在电池组件2中,连接端子11经由开关元件Q2和开关元件Q1与二次电池4的正极连接。作为开关元件Q1和开关元件Q2,例如可以使用p沟道的FET(Field Effect Transistor,场效应晶体管)。
开关元件Q1的寄生二极管的阴极朝向二次电池4的方向,如果断开则仅切断二次电池4的放电方向的电流。另外,开关元件Q2的寄生二极管的阴极设定为连接端子11的方向,如果断开则仅切断二次电池4的充电方向的电流。开关元件Q1、Q2通常导通,在异常时断开从而保护二次电池。
另外,连接端子12经由电流检测阻抗6与二次电池4的负极连接,构成从连接端子11经由开关元件Q2、开关元件Q1、二次电池4以及电流检测阻抗6至连接端子12的电流路径。
此外,连接端子11、12、13、31、32、33只要是将电池组件2和设备侧电路3电连接的结构即可,例如可以是电极或连接器(connector)、端子台(terminal block)等,也可以是面(land)或垫(pad)等布线图案。
电流检测阻抗6是电流检测用的所谓的分流阻抗,将二次电池4的充电电流和放电电流转换为电压值。此外,代替电流检测阻抗6,例如也可以使用电流互感器或霍尔元件等电流检测元件,或者开关元件Q1、Q2的导通电阻。
温度传感器7例如使用热敏电阻(thermistor)或热电偶等感热元件构成,例如紧贴于二次电池4或者设置在二次电池4的附近。而且,温度传感器7向温度检测部53输出表示二次电池4的温度t的电压信号。
二次电池4例如可以是单电池,例如可以是串联连接多个二次电池的组电池,例如也可以是并联连接多个二次电池的组电池,还可以是组合串联与并联而连接的组电池。作为二次电池4,例如使用锂离子二次电池。此外,二次电池4并不限于锂离子二次电池,例如可以使用镍氢二次电池或镍镉二次电池等各种二次电池。
但是,由于后述的开路比率推定部503、电压换算比率获取部505基于二次电池4的端子电压值Vb推定二次电池4的SOC,因此与镍氢二次电池或镍镉二次电池相比,端子电压的变化量相对于二次电池4的剩余量的变化更大的锂离子二次电池更适合作为二次电池4。
电压检测部51例如使用模拟数字转换器构成,检测二次电池4的端子电压(端子间电压),并向控制部50输出表示该端子电压值Vb的信号。
电流检测部52例如使用模拟数字转换器构成,检测电流检测阻抗6的两端间的电压Vr,并将表示该电压Vr的信号作为表示流经二次电池4的电流值Ic的信息而输出至控制部50。另外,对于表示电流值Ic的信息(电压Vr),电流检测部52例如以正值表示对二次电池4充电的方向,以负值表示将二次电池4放电的方向。
在控制部50中,通过将该电压Vr除以电流检测阻抗6的电阻值R而获取流经二次电池4的电流值Ic。电流值Ic以正值表示二次电池4的充电电流,以负值表示二次电池4的放电电流。
温度检测部53例如使用模拟数字转换器构成,将从温度传感器7输出的电压信号转换为数字值,并将其作为表示温度t的信号向控制部50输出。
图2是表示图1所示的控制部50的一例的框图。控制部50例如包括执行指定的运算处理的CPU(Central Processing Unit,中央处理单元);存储有指定的控制程序的ROM(ReadOnly Memory,只读存储器);临时存储数据的RAM(Random Access Memory,随机存取存储器);例如使用ROM构成的容量存储部509和表存储部510;以及它们的周边电路等构成。
而且,控制部50通过执行例如存储在ROM中的控制程序,从而作为充电控制部501(满充电检测部)、电流累计部502(累计部)、开路比率推定部503、满充电比率推定部504、电压换算比率获取部505、基准比率推定部506、修正控制部507以及满充电容量修正部508而发挥功能。
充电控制部501(满充电检测部)例如在用户将图示省略的AC适配器与充电部35连接等而开始充电时,从控制部37接收用户将开始充电的通知。
而且,充电控制部501经由通信部54向设备侧电路3输出请求供应指定的充电电流或充电电压的指示信号,从而控制充电部35的动作。而且,充电控制部501使充电部35执行例如CCCV(Constant Current Constant Voltage,恒流恒压)充电。
然后,充电控制部501使充电部35输出二次电池4的满充电电压从而执行CV充电(恒压充电),在CV充电的执行过程中,当由电流检测部52检测到的电流值Ic小于作为充电的结束条件而预先设定的判定阈值Ie时,判定为二次电池4满充电,并结束充电部35的充电动作。此时,充电控制部501向满充电比率推定部504和修正控制部507通知二次电池4达到满充电。
判定阈值Ie例如被设定为0.05It左右。在此,1It(电池容量(Ah)/1(h))是将二次电池的标称容量值以1It的电流值进行放电时,二次电池的剩余容量以1小时就达到零的电流值。
此时,充电控制部501相当于满充电检测部的一例。此外,充电控制部501并不限于进行CCCV充电的例子,也可以使用其他充电方式进行充电。充电控制部501无论采用何种充电方式,只要在满足该充电方式下的充电结束条件而二次电池4达到满充电时,向满充电比率推定部504和修正控制部507通知该二次电池4达到满充电即可。
在容量存储部509中,例如在电池组件2出厂时预先存储有作为初始值的满充电容量值FCC(Full Charge Capacity)。满充电容量值FCC的初始值例如预先存储有通过理论计算或实际测量而测出的值。另外,存储在容量存储部509中的满充电容量值FCC由满充电容量修正部508适当修正。
表存储部510中预先存储有查找表LT,该查找表LT将以百分率表示蓄电电量相对于二次电池4的实际的满充电容量的比率即蓄电比率的值RSOC(Relative State Of Charge,相对充电状态)、流经二次电池4的电流值Ic以及二次电池的温度t与二次电池4的端子电压值Vb相对应。
图3是表示存储在图1所示的表存储部510中的查找表LT的一例的说明图。图3(a)表示RSOC为95%时的端子电压值Vb(V11a至V54a)、电流值Ic、二次电池4的温度t之间的对应关系。图3(b)表示RSOC为50%时的端子电压值Vb(V11b至V54b)、二次电池4的电流值Ic、二次电池4的温度t之间的对应关系。图3(c)表示RSOC为5.5%时的端子电压值Vb(V11c至V54c)、电流值Ic、二次电池4的温度t之间的对应关系。
图3所示的查找表LT是例如将使用新的二次电池4并通过实验测量出的数据预先存储在ROM中而构成的。在图3中,例示了与RSOC为95%、50%、5.5%相对应的查找表LT,但表存储部510中存储有与RSOC为0%至100%的整个范围相对应的查找表LT。
在此,二次电池4的蓄电电量越多,即RSOC越大,则端子电压值Vb越高,因此,在电流值Ic以及温度t相等的条件下,在图3(a)、(b)、(c)中为V**a>V**b>V**c(*为任意的一个字符)的关系。
另外,当电流流经二次电池4时,由于因二次电池4的内阻而产生的电压,电流值Ic越大则端子电压值Vb越高。即,充电时充电电流增大,电流值Ic的值越大则端子电压值Vb越高。另一方面,放电时放电方向的电流减少,负值即电流值Ic的绝对值减小,即电流值Ic越大则端子电压值Vb越高(端子电压值Vb的下降量变少)。
因此,在图3(a)、(b)、(c)中,在RSOC以及温度t相等的条件下,为V1**<V2**<V3**<V4**(*为任意的一个字符)的关系。
另外,二次电池4的RSOC与端子电压值Vb之间的对应关系根据温度t而变化,一般而言,温度t越高,则与同一RSOC对应的端子电压值Vb越下降。因此,在图3(a)、(b)、(c)中,在RSOC以及电流值Ic相等的条件下,为V*1*>V*2*>V*3*>V*4*(*为任意的一个字符)的关系。
此外,根据构成电池的正极、负极的材料不同,当温度t升高时,也存在与同一RSOC对应的端子电压值Vb上升的情况。因此,图3(a)、(b)、(c)中的V*1*、V*2*、V*3*、V*4*的关系根据二次电池4的特性适当设定即可。
此外,图3所示的查找表LT将RSOC、端子电压值Vb、电流值Ic以及二次电池4的温度t相对应,但查找表LT也可以不将二次电池4的温度t作为参数而包含。另外,查找表LT还可以不将温度t和电流值Ic作为参数而包含。
电流累计部502通过按每单位时间累计由电流检测部52检测出的电流值Ic而计算充入二次电池4的蓄电电量来作为蓄电电量Q(累计值)。此时,由于电流值Ic以正号表示对二次电池4充电的方向的电流,以负号表示从二次电池4放电的方向的电流,因此,电流累计部502加上充入二次电池4的蓄电电量,并减去从二次电池4放电的放电电量,由此计算充入二次电池4的蓄电电量Q。
控制部50计算蓄电电量Q相对于存储在容量存储部509中的满充电容量值FCC的比率(百分率)作为RSOC。
RSOC由下述式(A)求出。
RSOC=(Q/FCC)×100(%) ……(A)
而且,从控制部50向控制部37发送如此得到的RSOC作为二次电池4的RSOC,从而向设备侧电路3通知二次电池4的RSOC。
开路比率推定部503当由电流检测部52检测出的电流值Ic的绝对值小于预先设定的开路判定值Ith时,获取由电压检测部51检测出的端子电压值Vb和由温度检测部53检测出的温度t。并且,开路比率推定部503当所获取的端子电压值Vb和温度t的组合与在查找表LT中作为电流值Ic为0A时的值而对应的端子电压值Vb和温度t的组合实质上一致时,推定与该一致的组合相对应的RSOC作为二次电池4的蓄电比率RSOCo。
开路比率推定部503使用电流值Ic的绝对值小于开路判定值Ith的条件作为开路电压条件。此时,由于基于二次电池4的开路电压获取蓄电比率RSOCo,且温度t的影响降低,因此RSOCo的检测精度提高。
在此,由于查找表LT中以端子电压值Vb越上升则二次电池4的SOC越增大的方式将端子电压值Vb与RSOC相对应,因此端子电压值Vb越上升,开路比率推定部503使蓄电比率RSOCo越增大。
此外,开路比率推定部503并不限于使用端子电压值Vb和温度t推定RSOCo的例子,也可以仅使用端子电压值Vb来推定。
开路判定值Ith是为了判定处于能够获取开路电压作为二次电池4的端子电压值Vb的状态、即为了判定实质上电流值Ic为0A而预先设定的阈值,例如可以使用对0A加上电流检测部52的检测误差的程度的值。或者也可以设定在用户未使用设备侧电路3时流过的泄漏电流或待机电流程度的微小的电流值、即不对端子电压值Vb造成实质性影响的程度的电流值作为开路判定值Ith。
开路比率推定部503当被修正控制部507设定为第1推定部时,将蓄电比率RSOCo设定为第1蓄电比率RSOCa而通知于开路比率推定部503。另外,开路比率推定部503当被修正控制部507设定为第2推定部时,将蓄电比率RSOCo设定为第2蓄电比率RSOCb而通知于开路比率推定部503。
开路比率推定部503基于二次电池4的开路电压推定蓄电比率RSOCo,因此,与根据电流流经二次电池4的状态的端子电压值Vb推定蓄电比率RSOCr的基准比率推定部506相比,第1蓄电比率RSOCa和第2蓄电比率RSOCb的推定精度提高。
满充电比率推定部504当从充电控制部501发送已达到满充电的通知时,认为满足满充电条件,推定为二次电池4的蓄电比率RSOCf为100%(比率:1)。
满充电比率推定部504当被修正控制部507设定为第1推定部时,将蓄电比率RSOCf设定为第1蓄电比率RSOCa而通知于开路比率推定部503。另外,满充电比率推定部504当被修正控制部507设定为第2推定部时,向开路比率推定部503通知将蓄电比率RSOCf设定为第2蓄电比率RSOCb而通知于开路比率推定部503。
电压换算比率获取部505使用由电压检测部51检测出的端子电压值Vb、由电流检测部52检测出的电流值Ic、以及由温度检测部53检测出的温度t,推定二次电池4的蓄电比率RSOCv。
具体而言,电压换算比率获取部505当端子电压值Vb、电流值Ic及温度t的组合与在查找表LT中相对应的端子电压值Vb、电流值Ic及度t的组合实质上一致时,推定与该一致的组合相对应的RSOC作为蓄电比率RSOCv。
在此,由于查找表LT中以端子电压值Vb越上升则二次电池4的SOC越增大的方式将端子电压值Vb与SOC相对应,因此,端子电压值Vb越上升,电压换算比率获取部505使蓄电比率RSOCv越增大。
另外,在查找表LT中,以相对于同一RSOC电流值Ic越大、即在充电方向上电流值Ic越增大且在放电方向上电流值Ic的绝对值越小,则端子电压值Vb越上升的方式,使电流值Ic与端子电压值Vb相对应。因此,电压换算比率获取部505当将电流检测部52检测出的电流值Ic以及电压检测部51检测出的端子电压值Vb与查找表LT对照时,以电流值Ic越大则使蓄电比率SROCv越减少的方式,推定蓄电比率RSOCv。
另外,在查找表LT中,以相对于同一SOC温度t越高则端子电压值Vb越下降的方式,使温度t与端子电压值Vb相对应。因此,电压换算比率获取部505通过将温度检测部53检测出的温度t以及电压检测部51检测出的端子电压值Vb与查找表LT进行对照,以温度t越高则使蓄电比率SROCv越增大的方式,推定蓄电比率RSOCv。
如此,在查找表LT中,使与二次电池4的RSOC具有相关关系的多个参数、即端子电压值Vb、电流值Ic以及温度t与二次电池4的RSOC相对应,因此,电流值Ic及温度t对蓄电比率RSOCv的影响降低,其结果,电压换算比率获取部505能够高精度地推定蓄电比率RSOCv。
在查找表LT中设定的值为离散值,相对于此,由电压检测部51检测出的端子电压值Vb、由电流检测部52检测出的电流值Ic、以及由温度检测部53检测出的温度t连续变化。因此,开路比率推定部503和电压换算比率获取部505对端子电压值Vb、电流值Ic以及温度t实施例如四舍五入或去尾的近似处理的基础上,与查找表LT对照。所谓的“实质上一致”,意思是指包括如上所述地对端子电压值Vb、电流值Ic以及温度t实施例如四舍五入或去尾等近似处理的结果是一致的情况。
此外,电压换算比率获取部505并不限于使用端子电压值Vb、电流值Ic以及温度t推定蓄电比率RSOCv的例子,也可以仅使用端子电压值Vb来推定,还可以使用端子电压值Vb和电流值Ic来推定,或者也还可以使用端子电压值Vb和温度t来推定蓄电比率RSOCv。
基准比率推定部506将由电压换算比率获取部505推定出的蓄电比率RSOCv达到预先设定的基准值Ref作为基准条件。而且,基准比率推定部506当蓄电比率RSOCv与基准值Ref相等时,将二次电池4的蓄电比率RSOCr推定为与蓄电比率RSOCv、即基准值Ref相等。
在此,二次电池存在相对于蓄电比率RSOC的变化,端子电压值Vb的变化量大的区域即第1范围和小的区域即第2范围。由此,在第2范围由电压换算比率获取部505基于端子电压值Vb而推定出的蓄电比率RSOCv与在第1范围由电压换算比率获取部505基于端子电压值Vb而推定出的蓄电比率RSOCv相比精度下降。
因此,如果将在属于第1范围的蓄电比率之中选择的值设定为基准值Ref,则电压换算比率获取部505的蓄电比率RSOCv的推定精度提高,因此较为理想。
例如,在采用锂离子二次电池的情况下,RSOC为10%以下的区域成为端子电压值Vb相对于蓄电比率RSOC的变化的变化量大的区域、即第1范围。因此,较为理想的是,作为基准值Ref,使用第1范围的值例如5.5%。
基准比率推定部506当被修正控制部507设定为第1推定部时,将蓄电比率RSOCr设定为第1蓄电比率RSOCa而通知于开路比率推定部503。另外,基准比率推定部506当被修正控制部507设定为第2推定部时,将蓄电比率RSOCr设定为第2蓄电比率RSOCb而通知于开路比率推定部503。
修正控制部507当满足开路比率推定部503的开路电压条件、满充电比率推定部504的满充电条件、基准比率推定部506的基准条件之中的任一个时,将使用该满足的条件的推定部设定为第1推定部。而且,修正控制部507在将开路比率推定部503设定为第1推定部时,将满充电比率推定部504和基准比率推定部506之中的任一个设定为第2推定部,并且在将满充电比率推定部504和基准比率推定部506之中的任一个设定为第1推定部时,将开路比率推定部503设定为第2推定部。
另外,修正控制部507当第2推定部推定出第2蓄电比率RSOCb且满充电容量修正部508在容量存储部509中存储了新的满充电容量值FCC时,将用作该第2推定部的推定部设定为第1推定部,并将该推定出的第2蓄电比率RSOCb设定为第1蓄电比率RSOCa,从而推定出新的第1蓄电比率RSOCa,再次开始新的满充电容量值FCC的推定。据此,修正控制部507连续重复执行满充电容量值FCC的修正。
满充电容量修正部508获取在第1推定部推定出第1蓄电比率RSOCa起至第2推定部推定出第2蓄电比率RSOCb为止的期间由电流累计部502累计的累计值作为差值累计值Qd。满充电容量修正部508例如从第2推定部推定出第2蓄电比率RSOCb时由电流累计部502累计的累计值减去第1推定部推定出第1蓄电比率RSOCa时的累计值,由此计算差值累计值Qd。
此外,只要在第1推定部推定出第1蓄电比率RSOCa起至第2推定部推定出第2蓄电比率RSOCb为止的期间将由电流累计部502累计的累计值作为差值累计值Qd而累计即可。因此,在此期间,可以充电或放电,并不需要连续放电或连续充电。
另外,也可以在用于检测二次电池4的RSOC的电流累计部502之外还具备满充电容量修正用的另一电流累计部,使用该电流累计部进行在第1推定部推定出第1蓄电比率RSOCa起至第2推定部推定出第2蓄电比率RSOCb为止的期间的电流值Ic的累计,从而获取差值累计值Qd。
满充电容量修正部508将由第1推定部获得的第1蓄电比率RSOCa表示的比率作为第1蓄电比率Ra,将由第2推定部获得的第2蓄电比率RSOCb表示的比率作为第2蓄电比率Rb,并基于下述式(1),计算新的满充电容量值FCCN。
满充电容量值FCCN=Qd×1/(Rb-Ra) ……(1)
而且,满充电容量修正部508将如此得到的满充电容量值FCCN作为新的满充电容量值FCC存储在容量存储部509中,从而修正满充电容量值FCC。
此外,满充电容量修正部508也可以通过下述的差值修正方式来修正满充电容量值FCC,以代替基于上述式(1)修正满充电容量值FCC的方式。
即,作为差值修正方式,满充电容量修正部508使用下述式(2)计算第1电量QF,该第1电量QF是将存储在容量存储部509中的修正前的满充电容量值FCCO和第1蓄电比率Ra相乘而得到的乘积与差值累计值Qd的合计值。
QF=FCCO×Ra+Qd ……(2)
另外,满充电容量修正部508使用下述式(3)计算作为满充电容量值FCCO与第2蓄电比率的乘积的第2电量QS。
QS=FCCO×Rb ……(3)
而且,满充电容量修正部508当Ra<Rb且QF<QS时,基于下述式(4)计算所述新的满充电容量值FCCN,当Ra<Rb且QF>QS时,基于下述式(5)计算所述新的满充电容量值FCCN,当Ra>Rb且QF<QS时,基于下述式(5)计算所述新的满充电容量值FCCN,当Ra>Rb且QF>QS时,基于下述式(4)计算所述新的满充电容量值FCCN。
满充电容量值FCCN=FCCO-{|QS-QF|×(1/|Rb-Ra|)} ……(4)
满充电容量值FCCN=FCCO+{|QS-QF|×(1/|Rb-Ra|)} ……(5)
在此,当第1推定部推定出第1蓄电比率Ra时,满充电容量修正部508将FCCO×Ra设定为电流累计部502的蓄电电量Q,电流累计部502继续进行相对于该蓄电电量Q的电流值Ic的累计,则能够直接使用第2推定部推定出第2蓄电比率Rb时的蓄电电量Q作为第1电量QF,因此能够简化处理。
另外,蓄电电量Q的值被用作二次电池4的蓄电电量的推定值(检测值),因此当第1推定部推定出第1蓄电比率Ra时,将FCCO×Ra设定为蓄电电量Q,从而能够提高二次电池4的蓄电电量的推定精度。
此外,第1蓄电比率Ra与第1蓄电比率RSOCa、第2蓄电比率Rb与第2蓄电比率RSOCb只是比率的表现方法彼此不同而已,其表示相同的比率,因此,第1蓄电比率之间、第2蓄电比率之间彼此等价。因此,也可以代替式(1)中的“1/(Rb-Ra)”而采用100/(RSOCb-RSOCa),当然也可以代替式(4)、式(5)中的“1/|Rb-Ra|)”而采用100/|RSOCb-RSOCa|)。此时,式(1)中的“1/(Rb-Ra)”、“100/(RSOCb-RSOCa)”、式(4)、式(5)中的“1/|Rb-Ra|)”、“100/|RSOCb-RSOCa|)”相当于“差值累计值、第1蓄电比率和第2蓄电比率之差与1的比率”的一例。
下面对图1所示的满充电容量修正电路5的动作进行说明。图4至图8是表示图1所示的满充电容量修正电路5的动作的一例的流程图。
首先,由电流检测部52检测流经二次电池4的电流值Ic,由电压检测部51检测端子电压值Vb,由温度检测部53检测温度t(步骤S1)。接着,由电流累计部502按每单位时间累计电流值Ic,计算充入二次电池4的蓄电电量Q(步骤S2)。然后,由电压换算比率获取部505根据电流值Ic、端子电压值Vb以及温度t,推定并获取蓄电比率RSOCv(步骤S3)。
步骤S1至S3与以下的处理并行而始终执行,电流值Ic、端子电压值Vb、温度t、蓄电电量Q以及蓄电比率RSOCv始终更新为最新的值。
接下来,由修正控制部507比较电流值Ic的绝对值和开路判定值Ith(步骤S4),确认开路电压条件。而且,当电流值Ic的绝对值为开路判定值Ith以上而不满足开路电压条件时(在步骤S4为“否”),修正控制部507确认有无来自充电控制部501的满充电的通知,确认满充电条件(步骤S5)。
并且,当没有来自充电控制部501的满充电的通知而不满足满充电条件时(在步骤S5为“否”),修正控制部507比较蓄电比率RSOCv与基准值Ref,确认基准条件(步骤S6)。并且,当蓄电比率RSOCv与基准值Ref不一致而不满足基准条件时,转移至步骤S4。
以上,重复执行步骤S4至S6,直到开路电压条件、满充电条件以及基准条件的任一个得到满足为止。而且,当电流值Ic的绝对值小于开路判定值Ith而满足开路电压条件时(在步骤S4为“是”),修正控制部507设定开路比率推定部503为第1推定部,并转移至步骤S7。
接着,由修正控制部507将满足开路电压条件时的蓄电电量Q作为累计值Q(1)而存储在例如RAM中(步骤S7)。
然后,由开路比率推定部503根据二次电池4的开路电压(OCV:(Open circuitvoltage))即端子电压值Vb、以及温度t,推定蓄电比率RSOCo(步骤S8)。进一步,由开路比率推定部503将蓄电比率RSOCo设为第1蓄电比率RSOCa。由于蓄电比率RSOCo以百分率表示比率,因此将其改写为比率并设定为第1蓄电比率Ra(步骤S9)。
此时,由开路比率推定部503基于二次电池4的开路电压推定满足开路电压条件时的二次电池4的第1蓄电比率Ra,因此,第1蓄电比率Ra为精度高的蓄电比率的推定值。
接着,由修正控制部507在步骤S21至S23执行与步骤S4至S6同样的处理,且重复执行步骤S21至S23,直到开路电压条件、满充电条件以及基准条件的任一个再次得到满足为止。
并且,当电流值Ic的绝对值小于开路判定值Ith而满足开路电压条件时(在步骤S21为“是”),修正控制部507设定开路比率推定部503为第2推定部,并转移至步骤S24。
接着,修正控制部507将在步骤S21满足开路电压条件时的蓄电电量Q作为累计值Q(2)而存储在例如RAM中(步骤S24)。
并且,由开路比率推定部503根据二次电池4的开路电压即端子电压值Vb和温度t,推定蓄电比率RSOCo(步骤S25)。进一步,开路比率推定部503将蓄电比率RSOCo设为第2蓄电比率RSOCb。由于蓄电比率RSOCo以百分率表示比率,因此将其改写为比率并设定为第2蓄电比率Rb(步骤S26)。
此时,由于开路比率推定部503基于二次电池4的开路电压推定满足开路电压条件时的二次电池4的第2蓄电比率Rb,因此,第2蓄电比率Rb为精度高的蓄电比率的推定值。
接下来,为在后述的满充电容量值FCC的修正后接着反复进行满充电容量值FCC的修正,修正控制部507将用作第2推定部的开路比率推定部503设定为新的第1推定部(步骤S27),并转移至步骤S41。
此外,所谓的“设定为新的第1推定部”并不伴随具体的处理,而是将已经推定出的第2蓄电比率Rb用作下次修正处理的第1蓄电比率Ra,从而概念性地示出已经用作第2推定部的推定部相当于下次修正处理的第1推定部。
在步骤S41,修正控制部507从累计值Q(2)减去累计值Q(1)来计算差值累计值Qd(步骤S41)。由此,差值累计值Qd为在步骤S4二次电池4满足开路电压条件之后,经过充放电再次在步骤S21满足开路电压条件为止的期间内的、二次电池4的蓄电电量Q的变化量。
接着,满充电容量修正部508基于如上获得的第1蓄电比率Ra、第2蓄电比率Rb以及差值累计值Qd,使用式(1)计算满充电容量值FCCN(步骤S42)。然后,满充电容量修正部508通过将满充电容量值FCCN作为新的满充电容量值FCC而存储在容量存储部509中,从而修正满充电容量值FCC(步骤S43)。
在此,由于专利文献1所记载的方法需要基于修正前的满充电容量计算充电开始时的蓄电电量,因此存在如果基于该充电开始时的蓄电电量进行满充电容量的修正,则修正前的满充电容量所包含的误差的一部分还会残留在修正后的满充电容量中的问题。
但是,由于式(1)能够基于与修正前的满充电容量无关地获得的差值累计值Qd、第1蓄电比率Ra以及第2蓄电比率Rb计算新的满充电容量值FCCN,因此新的修正值中不会包含修正前的满充电容量的误差。其结果,与专利文献1所记载的方法相比,满充电容量修正部508能够提高满充电容量值FCC的修正精度。
另外,如上所述,与基准比率推定部506相比,开路比率推定部503的蓄电比率的推定精度高,因此,当如上所述地使用开路比率推定部503作为第1推定部和第2推定部时,与第1蓄电比率Ra和第2蓄电比率Rb之中的任一个通过基准比率推定部506推定的情况相比,满充电容量值FCC的修正精度提高。
然后,为了继续反复执行满充电容量值FCC的修正,修正控制部507将第2蓄电比率Rb设为第1蓄电比率Ra,将累计值Q(1)设为累计值Q(2)(步骤S44),再次转移至步骤S21。
接着,修正控制部507重复执行步骤S21至S23,直到开路电压条件、满充电条件以及基准条件的任一个再次得到满足为止。
并且,当有来自充电控制部501的满充电的通知而满足满充电条件时(在步骤S22为“是”),修正控制部507将满充电比率推定部504设为第2推定部,获取满足满充电条件时的蓄电电量Q作为累计值Q(2)(步骤S28)。
由此,因二次电池4为满充电,所以,满充电比率推定部504推定第2蓄电比率Rb为“1”,第2蓄电比率RSOCb为100%(步骤S29)。然后,为了在后述的满充电容量值FCC的修正后接着反复执行满充电容量值FCC的修正,修正控制部507将用作第2推定部的满充电比率推定部504设为新的第1推定部(步骤S30),并转移至步骤S61。
另外,在反复执行步骤S21至S23时,如果蓄电比率RSOCv与基准值Ref一致而满足基准条件(在步骤S23为“是”),则修正控制部507将基准比率推定部506设为第2推定部,获取满足基准条件时的蓄电电量Q作为累计值Q(2)(步骤S31)。
由此,因二次电池4的蓄电比率RSOCv与基准值Ref(%)相等,所以,基准比率推定部506将第2蓄电比率RSOCb设为基准值Ref(%)。由于基准值Ref(%)以百分率表示比率,因此将其改写为比率并设定为第2蓄电比率Rb(步骤S32)。
然后,为在满充电容量值FCC的修正后接着反复进行满充电容量值FCC的修正,修正控制部507将用作第2推定部的基准比率推定部506设为新的第1推定部(步骤S33),并转移至步骤S51。
接下来,在步骤S51至S54中执行与步骤S41至S44同样的处理,修正满充电容量值FCC,并且为了接着连续反复进行满充电容量值FCC的修正,将第2蓄电比率Rb设为第1蓄电比率Ra,将累计值Q(1)设为累计值Q(2),并从步骤S54转移至步骤S61。
此时,在步骤S52与步骤S42一样,与专利文献1所记载的方法相比,满充电容量修正部508能够提高满充电容量值FCC的修正精度。
下面对步骤S61以后的动作进行说明。转移至步骤S61时,使用满充电比率推定部504与基准比率推定部506之中的任一个作为由第1推定部、或者第2推定部重新设定为新的第1推定部的第1推定部,当满足满充电条件时,或者当满足基准条件时,推定为第1蓄电比率Ra(包括由第2蓄电比率Rb重新设定后的第1蓄电比率Ra)。
因此,在步骤S61,为了接下来必定将开路比率推定部503设定为第2推定部,反复执行步骤S61,直到满足开路电压条件为止。据此,当使用满充电比率推定部504与基准比率推定部506之中的任一个作为第1推定部时,必定使用开路比率推定部503作为第2推定部。因此,必定使用开路比率推定部503作为第1推定部和第2推定部之中的至少一个。
在此,由于满充电比率推定部504在二次电池4未被满充电时无法推定第1蓄电比率Ra和第2蓄电比率Rb,因此能够推定第1蓄电比率Ra和第2蓄电比率Rb的机会少,导致能够修正满充电容量值FCC的机会少。
另外,如上所述,与开路比率推定部503相比,基准比率推定部506对第1蓄电比率Ra和第2蓄电比率Rb的推定精度低,因此当使用基准比率推定部506时,满充电容量值FCC的修正精度下降。另外,如果用户不使二次电池4放电直到二次电池4的蓄电比率RSOCv达到被设定为例如10%以下的基准值Ref为止,基准比率推定部506就无法推定第1蓄电比率Ra和第2蓄电比率Rb,因此能够推定第1蓄电比率Ra和第2蓄电比率Rb的机会少,导致能够修正满充电容量值FCC的机会少。
与此相对,如果例如用户断开设备的电源开关等而二次电池4的充放电电流实质上为0,则开路比率推定部503就能够推定第1蓄电比率Ra和第2蓄电比率Rb。因此,与满充电比率推定部504或基准比率推定部506相比,开路比率推定部503推定第1蓄电比率Ra和第2蓄电比率Rb的机会多。另外,与基准比率推定部506相比,开路比率推定部503推定第1蓄电比率Ra和第2蓄电比率Rb的精度高。
因此,通过步骤S61,使用开路比率推定部503作为第1推定部和第2推定部之中的至少一个,从而能够增大满充电容量值FCC的修正机会,并且与基准比率推定部506推定第1蓄电比率Ra和第2蓄电比率Rb时相比,能够提高满充电容量值FCC的修正精度。
并且,当电流值Ic的绝对值小于开路判定值Ith而满足开路电压条件时(在步骤S61为“是”),修正控制部507将开路比率推定部503设为第2推定部,并转移至步骤S62。以下,在步骤S62至S65执行与步骤S24至S27同样的处理,在步骤S66至S69执行与步骤S41至S44同样的处理。
据此,修正满充电容量值FCC,并且为了接着连续反复进行满充电容量值FCC的修正,将第2蓄电比率Rb设为第1蓄电比率Ra,将累计值Q(1)设为累计值Q(2),并从步骤S69再次转移至步骤S21。
此时,在步骤S67与步骤S42一样,与专利文献1所记载的方法相比,满充电容量修正部508能够提高满充电容量值FCC的修正精度。
此外,并不必须连续反复执行满充电容量值FCC的修正。例如,也可以不执行步骤S27、S44,从步骤S43转移至步骤S1。另外,还可以不执行步骤S30、S33、S54,从步骤S53转移至步骤S1。另外,也还可以不执行步骤S65、S69,从步骤S68转移至步骤S1。
另一方面,当为了监视开路电压条件、满充电条件以及基准条件而反复执行步骤S4至S6时,如果有来自充电控制部501的满充电的通知而满足满充电条件(在步骤S5为“是”),则修正控制部507将满充电比率推定部504设为第1推定部,获取满足满充电条件时的蓄电电量Q作为累计值Q(1)(步骤S10)。
由此,由于二次电池4达到满充电,因此,满充电比率推定部504推定第1蓄电比率Ra为“1”,第1蓄电比率RSOCa为100%(步骤S11),并转移至步骤S61。
另外,当反复执行步骤S4至S6时,如果蓄电比率RSOCv与基准值Ref一致而满足基准条件(在步骤S6为“是”),则修正控制部507将基准比率推定部506设为第1推定部,获取满足基准条件时的蓄电电量Q作为累计值Q(1)(步骤S12)。
由此,因二次电池4的蓄电比率RSOCv与基准值Ref(%)相等,所以,基准比率推定部506将第1蓄电比率RSOCa设为基准值Ref(%)。由于基准值Ref(%)以百分率表示比率,因此将其改写为比率并设定为第1蓄电比率Ra(步骤S13),并转移至步骤S61。
由于步骤S61以后的动作如上所述,因此省略其说明。
图9、图10是用于说明使用开路比率推定部503作为第1推定部并使用满充电比率推定部504作为第2推定部时的满充电容量值FCC的修正方法的说明图。图9、图10的纵轴表示二次电池4的RSOC、横轴表示时间经过。图9表示向负方向修正满充电容量值FCC时的例子,图10表示向正方向修正满充电容量值FCC时的例子。
首先,在图9的时刻T1的A点满足开路电压条件,开路比率推定部503推定第1蓄电比率Ra为0.2(第1蓄电比率RSOCa为20%)。此时,设满充电容量值FCCO为4000mAh。
接下来,在时刻T2满足满充电条件,满充电比率推定部504推定第2蓄电比率Rb为1(第2蓄电比率RSOCb为100%)(B1点)。此时,设差值累计值Qd为3000mAh。
由此,根据式(1),修正后的满充电容量值FCCN为
FCCN=3000×1/(1-0.2)=3750mAh。
另一方面,使用式(2)至式(5)的差值修正方式计算满充电容量值FCCN时,
QF=4000×0.2+3000=3800mAh
QS=4000×1=4000mAh
由于Ra<Rb且QF<QS,因此使用式(4)则为
FCCN=4000-{|4000-3800|×(1/|1-0.2|)}=3750mAh。
在图9中,在时刻T2,通过修正满充电容量值FCC,控制部50使用式(A)计算的RSOC(向设备侧电路3通知的RSOC)从B2点向B1点移动。如此,将根据满充电容量值FCC的修正使RSOC变化的处理称为JUMP处理(跳处理)。
接下来,参照图10,首先在时刻T1的A点与图9中的A点是一样的。接下来,在时刻T2满足满充电条件,满充电比率推定部504推定第2蓄电比率Rb为1(第2蓄电比率RSOCb为100%)(B1点)。此时,设差值累计值Qd为3400mAh。
由此,根据式(1),修正后的满充电容量值FCCN为
FCCN=3400×1/(1-0.2)=4250mAh。
另一方面,当使用式(2)至式(5)的差值修正方式计算满充电容量值FCCN时,
QF=4000×0.2+3400=4200mAh
QS=4000×1=4000mAh
由于Ra<Rb且QF>QS,因此使用式(5)则为
FCCN=4000+{|4000-4200|×(1/|1-0.2|)}=4250mAh。
在图10中,在时刻T3,控制部50使用式(A)计算的RSOC超过100%。但是,本来RSOC不会超过100%,因此关于从时刻T3到时刻T2的期间,控制部50将RSOC固定为100%并向设备侧电路3通知。如上所述地将向设备侧电路3通知的RSOC的值固定为100%的处理称为KEEP处理(维持处理)。
如此,当采用差值修正方式时,虽然在满充电容量值FCCN的计算中使用修正前的满充电容量值FCCO,但是结果是满充电容量值FCCO中包含的误差消除,得到与使用式(1)时相同的满充电容量值FCCN。因此,即使在使用差值修正方式的情况下,也能够得到与使用式(1)时同样的修正值,因此与专利文献1所记载的方法相比,满充电容量修正部508能够提高满充电容量值FCC的修正精度。
图11、图12是用于说明使用开路比率推定部503作为第1推定部并使用基准比率推定部506作为第2推定部时的满充电容量值FCC的修正方法的说明图。图11、图12的纵轴表示二次电池4的RSOC、横轴表示时间经过。图11表示向负方向修正满充电容量值FCC时的例子,图12表示向正方向修正满充电容量值FCC时的例子。
首先,参照图11,在时刻T4的C点满足开路电压条件,开路比率推定部503推定第1蓄电比率Ra为0.6(第1蓄电比率RSOCa为60%)。满充电容量值FCCO设为4000mAh。
接下来,在时刻T5满足基准条件,基准比率推定部506推定第2蓄电比率RSOCb为基准值Ref(=5.5%),第2蓄电比率Rb为Ref/100(=0.055)(D1点)。此时,设差值累计值Qd为-2000mAh。
由此,根据式(1),修正后的满充电容量值FCCN为
FCCN=-2000×1/(0.055-0.6)=3670mAh。
另一方面,当使用式(2)至式(5)的差值修正方式计算满充电容量值FCCN时,
QF=4000×0.6-2000=400mAh
QS=4000×0.055=220mAh
由于Ra>Rb且QF>QS,因此使用式(4)则为
FCCN=4000-{|220-400|×(1/|0.055-0.6|)}=3670mAh。在图11中,在时刻T5执行JUMP处理。
接下来,参照图12,首先时刻T4的C点与图11中的C点是一样的。接下来,在时刻T5满足基准条件,基准比率推定部506推定第2蓄电比率RSOCb为基准值Ref(=5.5%),第2蓄电比率Rb为Ref/100(=0.055)(D1点)。此时,设差值累计值Qd为-2360mAh。
由此,根据式(1),修正后的满充电容量值FCCN为
FCCN=-2360×1/(0.055-0.6)=4330mAh。
另一方面,当使用式(2)至式(5)的差值修正方式计算满充电容量值FCCN时,
QF=4000×0.6-2360=40mAh
QS=4000×0.055=220mAh
由于Ra>Rb且QF<QS,因此使用式(5)则为
FCCN=4000+{|220-40|×(1/|0.055-0.6|)}=4330mAh。在图12中,在时刻T6至T5执行KEEP处理。
如此,即使在使用开路比率推定部503作为第1推定部并使用基准比率推定部506作为第2推定部时使用差值修正方式的情况下,也能够得到与使用式(1)时同样的修正值,因此与专利文献1所记载的方法相比,满充电容量修正部508能够提高满充电容量值FCC的修正精度。
图13、图14是用于说明使用开路比率推定部503作为第1推定部和第2推定部时的满充电容量值FCC的修正方法的说明图。图13、图14的纵轴表示二次电池4的RSOC、横轴表示时间经过。图13表示向负方向修正满充电容量值FCC时的例子,图14表示向正方向修正满充电容量值FCC时的例子。
首先,在时刻T7的E点满足开路电压条件,开路比率推定部503推定第1蓄电比率Ra为0.6(第1蓄电比率RSOCa为60%)。设满充电容量值FCCO为4000mAh。
接下来,在时刻T8满足开路电压条件,开路比率推定部503推定第2蓄电比率Rb为0.1(第2蓄电比率RSOCb为10%)(F1点)。此时,设差值累计值Qd为-1800mAh。
由此,根据式(1),修正后的满充电容量值FCCN为
FCCN=-1800×1/(0.1-0.6)=3600mAh。
另一方面,当使用式(2)至式(5)的差值修正方式计算满充电容量值FCCN时,
QF=4000×0.6-1800=600mAh
QS=4000×0.1=400mAh
由于Ra>Rb且QF>QS,因此使用式(4)则为
FCCN=4000-{|400-600|×(1/|0.1-0.6|)}=3600mAh。在图13中,在时刻T8执行JUMP处理。
接下来,参照图14,首先时刻T7的E点与图13中的E点是一样的。接下来,在时刻T8满足开路电压条件,开路比率推定部503推定第2蓄电比率Rb为0.1(第2蓄电比率RSOCb为10%)(F1点)。此时,设差值累计值Qd为-2200mAh。
由此,修正后的满充电容量值FCCN根据式(1)为
FCCN=-2200×1/(0.1-0.6)=4400mAh。
另一方面,当使用式(2)至式(5)的差值修正方式计算满充电容量值FCCN时,
QF=4000×0.6-2200=200mAh
QS=4000×0.1=400mAh
由于Ra>Rb且QF<QS,因此使用式(5)则为
FCCN=4000+{|400-200|×(1/|0.1-0.6|)}=4400mAh。在图14中,在时刻T8执行JUMP处理。
如此,即使在将开路比率推定部503作为第1推定部和第2推定部时使用差值修正方式的情况下,也能够得到与使用式(1)时同样的修正值,因此与专利文献1所记载的方法相比,满充电容量修正部508能够提高满充电容量值FCC的修正精度。
此外,作为推定部示出了包括开路比率推定部503、满充电比率推定部504以及基准比率推定部506的例子,但也可以不包括基准比率推定部506,而包括开路比率推定部503和满充电比率推定部504,将开路比率推定部503作为第1推定部和第2推定部的其中之一推定部,将满充电比率推定部504作为另一推定部。
另外,还可以不包括满充电比率推定部504,而包括开路比率推定部503和基准比率推定部506,将开路比率推定部503作为第1推定部和第2推定部的其中之一推定部,将基准比率推定部506作为另一推定部。
另外,也还可以不包括满充电比率推定部504和基准比率推定部506,而将满充电比率推定部504作为第1推定部和第2推定部。
另外,与开路比率推定部503组合使用的推定部并不限于满充电比率推定部504和基准比率推定部506,也可以通过其他方法推定二次电池4的蓄电比率。
即,本发明所涉及的满充电容量修正电路包括:累计部,通过累计流经二次电池的电流的电流值而计算累计值;容量存储部,存储表示所述二次电池的满充电容量的满充电容量值;第1推定部,当满足作为能够推定蓄电比率的条件的可推定条件时,将所述二次电池的蓄电比率推定为第1蓄电比率,其中,所述蓄电比率为蓄积于所述二次电池中的蓄电电量相对于该二次电池的实际的满充电容量的比率;第2推定部,在由所述第1推定部推定所述第1蓄电比率之后,监视是否满足作为能够推定所述蓄电比率的条件的可推定条件,当满足该可推定条件时,将此时的所述二次电池的蓄电比率推定为第2蓄电比率;满充电容量修正部,基于差值累计值以及所述第1蓄电比率和所述第2蓄电比率之差与1的比率,推定所述二次电池的满充电容量值,通过将该推定出的满充电容量值作为新的满充电容量值存储于所述容量存储部来修正满充电容量值,其中,所述差值累计值为在所述第1推定部推定所述第1蓄电比率起至所述第2推定部推定所述第2蓄电比率为止的期间由所述累计部累计的累计值;开路比率推定部,将开路电压条件作为所述可推定条件,当满足该开路电压条件时,基于所述二次电池的端子电压推定所述二次电池的蓄电比率,其中,所述开路电压条件以当流经所述二次电池的电流小于用于判定该二次电池的端子电压是否为开路电压而预先设定的开路判定值为条件;以及修正控制部,将所述第1推定部和所述第2推定部中的至少一个设定为所述开路比率推定部。
根据该结构,当满足能够推定二次电池的蓄电比率的条件即可推定条件时,由第1推定部推定该二次电池的蓄电比率作为第1蓄电比率。而且,在第1推定部推定出第1蓄电比率之后,由第2推定部监视是否满足与所述推定条件相同或不同的可推定条件,当满足该可推定条件时,推定此时的二次电池的蓄电比率作为第2蓄电比率。
在此,第1蓄电比率和第2蓄电比率之差是根据相当于差值累计值的电量而产生的。而且,满充电容量值与比率“1”、即100%对应。因此,满充电容量修正部能够根据第1蓄电比率和所述第2蓄电比率之差与满充电容量值所对应的比率即1之间的比率、以及差值累计值,推定二次电池的满充电容量值。满充电容量修正部通过如上所述地推定修正后的满充电容量值,从而能够不受修正前的满充电容量值中包含的误差的影响而修正满充电容量值,其结果,与专利文献1所记载的方法相比能够提高满充电容量的修正精度。
而且,开路比率推定部基于满足所述开路电压条件时的二次电池的端子电压、即该二次电池的开路电压推定所述二次电池的蓄电比率。二次电池的开路电压为二次电池的电动势本身,二次电池的电动势根据二次电池的蓄电比率而决定,因此基于开路电压推定蓄电比率的开路比率推定部能够高精度地推定二次电池的蓄电比率。另外,流经二次电池的电流小于开路判定值的开路电压条件例如在用户断开使用该二次电池的设备的开关等时得到满足的可能性高。因此,可以认为与二次电池满充电、或完全放电的机会相比,开路电压条件得到满足的机会更多。
因此,修正控制部将以满足开路电压条件为条件的开路比率推定部设为第1推定部和第2推定部之中的至少一个,从而能够增大蓄电比率的推定机会。而且,如果蓄电比率的推定机会增大,则能够增大满充电容量的修正机会。据此,能够增大满充电容量的修正机会,并且与专利文献1所记载的方法相比,能够提高满充电容量的修正精度。
另外,较为理想的是,还包括:满充电检测部,检测所述二次电池达到满充电;以及
满充电比率推定部,使用以所述满充电检测部检测出所述二次电池的满充电为条件的满充电条件作为所述可推定条件,当满足该满充电条件时,推定为所述二次电池的蓄电比率为1,其中,所述修正控制部,将所述开路比率推定部设定为所述第1推定部和所述第2推定部的其中之一推定部,并将所述满充电比率推定部设定为另一推定部。
根据该结构,满充电检测部检测二次电池达到满充电。由此,当满足上述满充电条件时,则意味二次电池的蓄电比率几乎确实地达到1(100%)。因此,满充电比率推定部在满足满充电条件时,推定为二次电池的蓄电比率为1(100%),从而能够以极高精度推定蓄电比率。
因此,修正控制部将开路比率推定部设为第1推定部和第2推定部的其中之一推定部,并将满充电比率推定部设为另一推定部,从而组合蓄电比率的推定精度极高的满充电比率推定部和蓄电比率的推定机会比满充电比率推定部多的开路比率推定部来修正满充电容量,由此易于均衡地兼顾修正精度的提高和修正机会的增大。
另外,较为理想的是,还包括:电压换算比率获取部,基于所述二次电池的端子电压,获取所述二次电池的蓄电比率;以及基准比率推定部,使用所述电压换算比率获取部获取的蓄电比率达到预先设定的基准值的基准条件作为所述可推定条件,当满足该基准条件时,推定为所述二次电池的蓄电比率为所述基准值,其中,所述修正控制部,将所述开路比率推定部设定为所述第1推定部和所述第2推定部的其中之一推定部,并将所述基准比率推定部设定为另一推定部。
二次电池的端子电压根据蓄电比率而变化。利用该性质,电压换算比率获取部基于二次电池的端子电压获取蓄电比率。而且,当电压换算比率获取部获取的蓄电比率与基准值一致时,该二次电池的蓄电比率与该基准值相等,因此基准比率推定部直接将基准值作为二次电池的蓄电比率,从而能够推定二次电池的蓄电比率。由此,通过将基准值适当地设定为与满充电或完全放电不同的蓄电比率,从而即使不进行满充电或完全放电,也能够推定二次电池的蓄电比率,因此蓄电比率的推定机会增大。
因此,修正控制部将开路比率推定部设为第1推定部和第2推定部的其中之一推定部,并将基准比率推定部设为另一推定部,从而组合蓄电比率的推定机会多的基准比率推定部和与基准比率推定部相比蓄电比率的推定精度高且蓄电比率的推定机会比满充电比率推定部多的开路比率推定部来修正满充电容量,由此易于均衡地兼顾修正精度的提高和修正机会的增大。
另外,较为理想的是,还包括:满充电检测部,检测所述二次电池达到满充电;满充电比率推定部,使用以所述满充电检测部检测出所述二次电池的满充电为条件的满充电条件作为所述可推定条件,当满足该满充电条件时,推定为所述二次电池的蓄电比率为1;电压换算比率获取部,基于所述二次电池的端子电压,获取所述二次电池的蓄电比率;以及基准比率推定部,使用所述电压换算比率获取部获取的蓄电比率达到预先设定的基准值的基准条件作为所述可推定条件,当满足该基准条件时,推定为所述二次电池的蓄电比率为所述基准值,其中,所述修正控制部,当满足所述开路电压条件、所述满充电条件以及所述基准条件中的任一个时,将使用以该满足的条件为所述可推定条件的推定部设定为所述第1推定部,当将所述开路比率推定部设定为该第1推定部时,将该开路比率推定部、所述满充电比率推定部以及所述基准比率推定部中的任一个推定部设定为所述第2推定部,当将所述满充电比率推定部和所述基准比率推定部中的任一个推定部设定为该第1推定部时,将所述开路比率推定部设定为所述第2推定部。
根据该结构,当满足开路电压条件、满充电条件以及基准条件之中的任一个时,修正控制部将以该满足的条件作为可推定条件的推定部设为第1推定部,因此蓄电比率的推定机会增大。另外,修正控制部当将开路比率推定部设为第1推定部时,将开路比率推定部、满充电比率推定部、以及基准比率推定部之中的任一个推定部设为第2推定部,当将满充电比率推定部和基准比率推定部之中的任一个推定部设为该第1推定部时,将开路比率推定部设为第2推定部。其结果,蓄电比率的推定精度高于基准比率推定部、且蓄电比率的推定机会多于满充电比率推定部的开路比率推定部被设定为第1推定部和第2推定部之中的至少一个,其结果,易于均衡地兼顾修正精度的提高和修正机会的增大。
另外,较为理想的是,所述修正控制部,当由所述第2推定部推定出所述第2蓄电比率,且由所述满充电容量修正部使新的满充电容量值存储在所述容量存储部中时,将被设定为该第2推定部的推定部重新设定为所述第1推定部,并通过将该推定出的第2蓄电比率设定为所述第1蓄电比率,将该新的第1蓄电比率作为被推定值来进行新的所述第2推定部的设定。
根据该结构,在修正满充电容量值后,修正控制部将在该满充电容量值的修正中使用的第2蓄电比率设定为用于下次修正的第1蓄电比率。这样,无需在下次满足可推定条件时重新推定第1蓄电比率,并在下次满足指定的可推定条件时推定第2蓄电比率并再次修正满充电容量值,从而能够连续重复进行满充电容量值的修正。其结果,能够增大满充电容量值的修正机会。
另外,较为理想的是,所述满充电容量修正部,通过将从所述第1蓄电比率减去所述第2蓄电比率而得到的差值的倒数与所述差值累计值相乘来计算所述新的满充电容量值。
根据该结构,由于满充电容量修正部不使用修正前的满充电容量值就能够计算新的满充电容量值,因此能够不受修正前的满充电容量值中包含的误差的影响而修正满充电容量值。因此,能够提高满充电容量值的修正精度。
另外,较为理想的是,所述满充电容量修正部,当设所述第1蓄电比率为Ra、所述第2蓄电比率为Rb、所述差值累计值为Qd时,基于下述式(1)计算所述新的满充电容量值FCCN,
满充电容量值FCCN=Qd×1/(Rb-Ra) ……(1)。
根据该结构,由于满充电容量修正部能够使用不包含修正前的满充电容量值的式(1)计算新的满充电容量值,因此能够不受修正前的满充电容量值中包含的误差的影响而修正满充电容量值。因此,能够提高满充电容量值的修正精度。
另外,还可以为,所述满充电容量修正部,当设存储在所述容量存储部中的修正前的满充电容量值为FCCO、所述第1蓄电比率为Ra、所述第2蓄电比率为Rb、所述差值累计值为Qd时,获取满足下述式(2)的第1电量QF,且获取满足下述式(3)的第2电量QS,并且,当Ra<Rb且QF<QS时,基于下述式(4)计算所述新的满充电容量值FCCN,当Ra<Rb且QF>QS时,基于下述式(5)计算所述新的满充电容量值FCCN,当Ra>Rb且QF<QS时,基于下述式(5)计算所述新的满充电容量值FCCN,当Ra>Rb且QF>QS时,基于下述式(4)计算所述新的满充电容量值FCCN,
QF=FCCO×Ra+Qd ……(2)
QS=FCCO×Rb ……(3)
FCCN=FCCO-{|QS-QF|×(1/|Rb-Ra|)} ……(4)
FCCN=FCCO+{|QS-QF|×(1/|Rb-Ra|)} ……(5)。
根据该结构,虽然在满充电容量值FCCN的计算过程中使用修正前的满充电容量值FCCO,但是最终满充电容量值FCCO的影响被消除,能够得到与使用式(1)计算满充电容量值FCCN时同样的结果。
另外,较为理想的是,所述满充电容量修正部,当所述第1推定部推定出所述第1蓄电比率Ra时,将所述累计部的累计值更新为所述满充电容量值FCCO与所述第1蓄电比率Ra的乘积值,并通过让该累计部以后的累计是针对该更新后的乘积值继续进行,将由所述第2推定部推定出所述第2蓄电比率Rb时的所述累计部的累计值作为所述第1电量QF来获取。
当第1推定部推定出第1蓄电比率Ra时,满充电容量修正部将累计部的累计值更新为满充电容量值FCCO与第1蓄电比率Ra的乘积,对该更新后的乘积继续进行该累计部的以后的累计。据此,累计部的累计值直接作为满足式(2)的第1电量QF。因此,不进行式(2)的运算处理就得到第1电量QF,其结果,能够简化运算处理。
另外,较为理想的是,所述蓄电比率中存在所述二次电池的端子电压相对于所述蓄电比率的变化而变化的第1范围、以及相对于所述蓄电比率的变化的所述二次电池的端子电压的变化小于所述第1范围的第2范围,将属于所述第1范围的蓄电比率中选择的值设定为所述基准值。
根据该结构,在属于相对于蓄电比率的变化的端子电压的的变化大于第2范围的第1范围的蓄电比率之中选择出的值被设定为基准比率推定部所使用的基准值。由此,在端子电压相对于蓄电比率的变化而大幅变化的区域中,由于基于端子电压获取的蓄电比率与基准值一致,因此基准条件的判定精度提高。而且,基准比率推定部在满足基准条件时,推定二次电池的蓄电比率为基准值,因此,如果基准条件的判定精度提高,则基准比率推定部的蓄电比率的推定精度提高,进而满充电容量值的修正精度提高。
另外,较为理想的是,所述二次电池为锂离子二次电池,所述基准值被设定为10%以下的值。
在锂离子二次电池中SOC为10%以下的区域相当于第1范围。因此,如果将基准值设定为10%以下的值,则能够提高满充电容量值的修正精度。
另外,较为理想的是,还包括:电流检测部,检测流经所述二次电池的电流的电流值;
电压检测部,检测所述二次电池的端子电压;温度检测部,检测所述二次电池的温度;以及表存储部,存储查找表,该查找表使所述二次电池的蓄电比率、流经所述二次电池的电流值以及所述二次电池的温度与该二次电池的端子电压相对应,其中,所述电压换算比率获取部,根据存储在所述表存储部中的查找表,获取与所述电压检测部检测出的端子电压、所述电流检测部检测出的电流值以及所述温度检测部检测出的温度相对应的蓄电比率。
根据该结构,由于二次电池的蓄电比率和与该蓄电比率具有相关关系的端子电压值、电流值以及温度通过查找表相对应,因此,电压换算比率获取部能够使用电压检测部检测的端子电压、电流检测部检测的电流值、以及温度检测部检测的温度,在降低流经二次电池的电流值和温度的影响的情况下能够容易地获取二次电池的蓄电比率。
另外,本发明所涉及的充电***,包括:上述满充电容量修正电路;以及充电部,通过对所述二次电池施加该二次电池的满充电电压而进行充电,其中,所述满充电检测部,当在所述充电部的充电过程中流经该二次电池的电流小于预先设定的判定阈值时,判定为该二次电池处于满充电。
根据该结构,当充电部的充电过程中流经该二次电池的电流小于预先设定的判定阈值时,即满足二次电池的充电结束条件时,判定该二次电池达到满充电。因此,满充电检测部能够高精度地检测出二次电池达到满充电的情况。
另外,本发明所涉及的电池组件,包括:上述满充电容量修正电路、以及所述二次电池。
根据该结构,在具备二次电池的电池组件中,能够增大满充电容量的修正机会,并且与专利文献1所记载的方法相比能够提高满充电容量的修正精度。
另外,本发明所涉及的满充电容量修正方法,包括:累计工序,通过累计流经二次电池的电流的电流值而计算累计值;第1推定工序,当满足作为能够推定蓄电比率的条件的可推定条件时,将所述二次电池的蓄电比率推定为第1蓄电比率,其中,所述蓄电比率为蓄积于所述二次电池中的蓄电电量相对于该二次电池的实际的满充电容量的比率;第2推定工序,在所述第1推定工序推定所述第1蓄电比率之后,监视是否满足作为能够推定所述蓄电比率的条件的可推定条件,当满足该可推定条件时,将此时的所述二次电池的蓄电比率推定为第2蓄电比率;满充电容量修正工序,基于差值累计值、以及所述第1蓄电比率和所述第2蓄电比率之差与1的比率,推定所述二次电池的满充电容量值,并将该推定出的满充电容量值作为新的满充电容量值而修正该满充电容量值,其中,该差值累计值为在所述第1推定工序推定所述第1蓄电比率起至在所述第2推定工序推定所述第2蓄电比率为止的期间,通过所述累计工序累计出的累计值;以及开路比率推定工序,将开路电压条件作为所述可推定条件,当满足该开路电压条件时,基于所述二次电池的端子电压推定所述二次电池的蓄电比率,其中,所述开路电压条件以当流经所述二次电池的电流小于用于判定该二次电池的端子电压是否为开路电压而预先设定的开路判定值为条件,其中,将所述第1推定工序和所述第2推定工序中的至少一个工序设定为所述开路比率推定工序。
根据该结构,与上述满充电修正电路同样地能够增大满充电容量的修正机会,并且与专利文献1所记载的方法相比能够提高满充电容量的修正精度。
这种结构的满充电容量修正电路、充电***、电池组件、以及满充电容量修正方法能够增大满充电容量的修正机会,并且与专利文献1所记载的方法相比能够提高满充电容量的计算精度。
此外,在具体实施方式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进行狭义解释,在本发明的主旨与权利要求的范围内,能够进行各种变更而实施。
产业上的可利用性
本发明所涉及的满充电容量修正电路、充电***、电池组件以及满充电容量修正方法能够适用于便携式个人计算机或数码相机、摄像机、移动电话等电子设备、电动汽车或混合动力汽车等车辆、混合动力电梯、组合有太阳能电池或发电装置和二次电池的电源***、不间断电源装置等电池搭载装置、***中。
Claims (15)
1.一种满充电容量修正电路,其特征在于包括:
累计部,通过累计流经二次电池的电流的电流值而计算累计值;
容量存储部,存储表示所述二次电池的满充电容量的满充电容量值;
第1推定部,当满足作为能够推定蓄电比率的条件的可推定条件时,将所述二次电池的蓄电比率推定为第1蓄电比率,其中,所述蓄电比率为蓄积于所述二次电池中的蓄电电量相对于该二次电池的实际的满充电容量的比率;
第2推定部,在由所述第1推定部推定所述第1蓄电比率之后,监视是否满足作为能够推定所述蓄电比率的条件的可推定条件,当满足该可推定条件时,将此时的所述二次电池的蓄电比率推定为第2蓄电比率;
满充电容量修正部,基于差值累计值以及所述第1蓄电比率和所述第2蓄电比率之差与1的比率,推定所述二次电池的满充电容量值,通过将该推定出的满充电容量值作为新的满充电容量值存储于所述容量存储部来修正满充电容量值,其中,所述差值累计值为在所述第1推定部推定所述第1蓄电比率起至所述第2推定部推定所述第2蓄电比率为止的期间由所述累计部累计的累计值;
开路比率推定部,将开路电压条件作为所述可推定条件,当满足该开路电压条件时,基于所述二次电池的端子电压推定所述二次电池的蓄电比率,其中,所述开路电压条件以当流经所述二次电池的电流小于用于判定该二次电池的端子电压是否为开路电压而预先设定的开路判定值为条件;以及
修正控制部,将所述第1推定部和所述第2推定部中的至少一个设定为所述开路比率推定部。
2.根据权利要求1所述的满充电容量修正电路,其特征在于还包括:
满充电检测部,检测所述二次电池达到满充电;以及
满充电比率推定部,使用以所述满充电检测部检测出所述二次电池的满充电为条件的满充电条件作为所述可推定条件,当满足该满充电条件时,推定为所述二次电池的蓄电比率为1,其中,
所述修正控制部,将所述开路比率推定部设定为所述第1推定部和所述第2推定部的其中之一推定部,并将所述满充电比率推定部设定为另一推定部。
3.根据权利要求1所述的满充电容量修正电路,其特征在于还包括:
电压换算比率获取部,基于所述二次电池的端子电压,获取所述二次电池的蓄电比率;以及
基准比率推定部,使用所述电压换算比率获取部获取的蓄电比率达到预先设定的基准值的基准条件作为所述可推定条件,当满足该基准条件时,推定为所述二次电池的蓄电比率为所述基准值,其中,
所述修正控制部,将所述开路比率推定部设定为所述第1推定部和所述第2推定部的其中之一推定部,并将所述基准比率推定部设定为另一推定部。
4.根据权利要求1所述的满充电容量修正电路,其特征在于还包括:
满充电检测部,检测所述二次电池达到满充电;
满充电比率推定部,使用以所述满充电检测部检测出所述二次电池的满充电为条件的满充电条件作为所述可推定条件,当满足该满充电条件时,推定为所述二次电池的蓄电比率为1;
电压换算比率获取部,基于所述二次电池的端子电压,获取所述二次电池的蓄电比率;以及
基准比率推定部,使用所述电压换算比率获取部获取的蓄电比率达到预先设定的基准值的基准条件作为所述可推定条件,当满足该基准条件时,推定为所述二次电池的蓄电比率为所述基准值,其中,
所述修正控制部,当满足所述开路电压条件、所述满充电条件以及所述基准条件中的任一个时,将使用以该满足的条件为所述可推定条件的推定部设定为所述第1推定部,当将所述开路比率推定部设定为该第1推定部时,将该开路比率推定部、所述满充电比率推定部以及所述基准比率推定部中的任一个推定部设定为所述第2推定部,当将所述满充电比率推定部和所述基准比率推定部中的任一个推定部设定为该第1推定部时,将所述开路比率推定部设定为所述第2推定部。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的满充电容量修正电路,其特征在于:
所述修正控制部,当由所述第2推定部推定出所述第2蓄电比率,且由所述满充电容量修正部使新的满充电容量值存储在所述容量存储部中时,将被设定为该第2推定部的推定部重新设定为所述第1推定部,并通过将该推定出的第2蓄电比率设定为所述第1蓄电比率,将该新的第1蓄电比率作为被推定值来进行新的所述第2推定部的设定。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的满充电容量修正电路,其特征在于:
所述满充电容量修正部,通过将从所述第1蓄电比率减去所述第2蓄电比率而得到的差值的倒数与所述差值累计值相乘来计算所述新的满充电容量值。
7.根据权利要求6所述的满充电容量修正电路,其特征在于:
所述满充电容量修正部,当设所述第1蓄电比率为Ra、所述第2蓄电比率为Rb、所述差值累计值为Qd时,基于下述式(1)计算所述新的满充电容量值FCCN,
满充电容量值FCCN=Qd×1/(Rb-Ra) ……(1)。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的满充电容量修正电路,其特征在于:
所述满充电容量修正部,当设存储在所述容量存储部中的修正前的满充电容量值为FCCO、所述第1蓄电比率为Ra、所述第2蓄电比率为Rb、所述差值累计值为Qd时,获取满足下述式(2)的第1电量QF,且获取满足下述式(3)的第2电量QS,并且,当Ra<Rb且QF<QS时,基于下述式(4)计算所述新的满充电容量值FCCN,当Ra<Rb且QF>QS时,基于下述式(5)计算所述新的满充电容量值FCCN,当Ra>Rb且QF<QS时,基于下述式(5)计算所述新的满充电容量值FCCN,当Ra>Rb且QF>QS时,基于下述式(4)计算所述新的满充电容量值FCCN,
QF=FCCO×Ra+Qd ……(2)
QS=FCCO×Rb ……(3)
FCCN=FCCO-{|QS-QF|×(1/|Rb-Ra|)} ……(4)
FCCN=FCCO+{|QS-QF|×(1/|Rb-Ra|)} ……(5)。
9.根据权利要求8所述的满充电容量修正电路,其特征在于:
所述满充电容量修正部,当所述第1推定部推定出所述第1蓄电比率Ra时,将所述累计部的累计值更新为所述满充电容量值FCCO与所述第1蓄电比率Ra的乘积值,并通过让该累计部以后的累计是针对该更新后的乘积值继续进行,将由所述第2推定部推定出所述第2蓄电比率Rb时的所述累计部的累计值作为所述第1电量QF来获取。
10.根据权利要求3或4所述的满充电容量修正电路,其特征在于:
所述蓄电比率中存在所述二次电池的端子电压相对于所述蓄电比率的变化而变化的第1范围、以及相对于所述蓄电比率的变化的所述二次电池的端子电压的变化小于所述第1范围的第2范围,
将属于所述第1范围的蓄电比率中选择的值设定为所述基准值。
11.根据权利要求10所述的满充电容量修正电路,其特征在于:
所述二次电池为锂离子二次电池,
所述基准值被设定为10%以下的值。
12.根据权利要求3或4所述的满充电容量修正电路,其特征在于还包括:
电流检测部,检测流经所述二次电池的电流的电流值;
电压检测部,检测所述二次电池的端子电压;
温度检测部,检测所述二次电池的温度;以及
表存储部,存储查找表,该查找表使所述二次电池的蓄电比率、流经所述二次电池的电流值以及所述二次电池的温度与该二次电池的端子电压相对应,其中,
所述电压换算比率获取部,根据存储在所述表存储部中的查找表,获取与所述电压检测部检测出的端子电压、所述电流检测部检测出的电流值以及所述温度检测部检测出的温度相对应的蓄电比率。
13.一种充电***,其特征在于包括:
如权利要求2或4所述的满充电容量修正电路;以及
充电部,通过对所述二次电池施加该二次电池的满充电电压而进行充电,其中,
所述满充电检测部,当在所述充电部的充电过程中流经该二次电池的电流小于预先设定的判定阈值时,判定为该二次电池处于满充电。
14.一种电池组件,其特征在于包括:
如权利要求1至12中任一项所述的满充电容量修正电路;以及
所述二次电池。
15.一种满充电容量修正方法,其特征在于包括以下工序:
累计工序,通过累计流经二次电池的电流的电流值而计算累计值;
第1推定工序,当满足作为能够推定蓄电比率的条件的可推定条件时,将所述二次电池的蓄电比率推定为第1蓄电比率,其中,所述蓄电比率为蓄积于所述二次电池中的蓄电电量相对于该二次电池的实际的满充电容量的比率;
第2推定工序,在所述第1推定工序推定所述第1蓄电比率之后,监视是否满足作为能够推定所述蓄电比率的条件的可推定条件,当满足该可推定条件时,将此时的所述二次电池的蓄电比率推定为第2蓄电比率;
满充电容量修正工序,基于差值累计值、以及所述第1蓄电比率和所述第2蓄电比率之差与1的比率,推定所述二次电池的满充电容量值,并将该推定出的满充电容量值作为新的满充电容量值而修正该满充电容量值,其中,该差值累计值为在所述第1推定工序推定所述第1蓄电比率起至在所述第2推定工序推定所述第2蓄电比率为止的期间,通过所述累计工序累计出的累计值;以及
开路比率推定工序,将开路电压条件作为所述可推定条件,当满足该开路电压条件时,基于所述二次电池的端子电压推定所述二次电池的蓄电比率,其中,所述开路电压条件以当流经所述二次电池的电流小于用于判定该二次电池的端子电压是否为开路电压而预先设定的开路判定值为条件,其中,
将所述第1推定工序和所述第2推定工序中的至少一个工序设定为所述开路比率推定工序。
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