CN103545564A - 充电电池单元及其缺陷检测方法 - Google Patents

Abstract

充电电池单元以及充电电池单元缺陷检测方法，所述充电电池单元包括：至少一个充电电池串，配置来在放电时向所述充电电池单元的负载提供电源；电池管理单元，与所述至少一个充电电池串连接，其中所述电池管理单元判断所述充电电池单元是否处于第一放电状态；如果所述充电电池单元处于第一放电状态，则所述电池管理单元基于预设的条件以第一时间间隔测量所述至少一个充电电池串的电压变化；以及如果所述电压变化超过预设的第一阈值，则所述电池管理单元判断所述充电电池单元异常。

Description

充电电池单元及其缺陷检测方法

技术领域

本发明涉及一种充电电池单元及其缺陷检测方法。

背景技术

当前，诸如锂离子电池之类的可充电电池被广泛用于移动终端、电动工具、电动汽车、储能***等设备中。在诸如锂离子电池之类的可充电电池中一般采用可燃烧的液态有机化合物（如碳酸乙烯酯，碳酸丙烯酯等）作为其电解液溶剂，当其在储存能量状态（高电压充电态）时，这类可充电电池的正、负极材料具有非常强的化学反应活性，因此一旦出现特殊状况，很可能使电池材料组分间发生剧烈化学反应，从而导致电池过热、起火甚至***。可充电电池外部及内部诱因均可能造成上述特殊状况的发生。这里，外部诱因通常指滥用、误操作或不按照要求使用锂电池（如，过充电，外部短路电池，高温环境使用等），而内部诱因为各种原因造成的电芯内短路（如，混入杂质，极片毛刺，隔膜有瑕疵等）。在现有技术中，通常在可充电电池的管理单元中加入了一段、二段保护，甚至对可充电电池的电芯均单独加装了保护器件（如，温度保险丝，Breaker等），从而基本上避免了外部诱因造成的电池安全性风险。然而，目前的可充电电池的制作工艺无法挑出所有的内短路电芯，特别是有些缺陷电芯只有在终端用户的不断使用中才会暴露。因此，需要在可充电电池的管理单元中设置放电和充电侦测机制，从而可在缺陷电芯劣化初期就将其筛选出来并停止使用，从而有效避免了恶性安全事故（起火、***）的发生。

发明内容

为了解决现有技术中的上述技术问题，根据本发明的一方面，提供一种充电电池单元，应用于终端设备，所述充电电池单元包括：至少一个充电电池串，配置来在放电时向所述充电电池单元的负载提供电源；电池管理单元，与所述至少一个充电电池串连接，其中所述电池管理单元判断所述充电电池单元是否处于第一放电状态；如果所述充电电池单元处于第一放电状态，则所述电池管理单元基于预设的条件以第一时间间隔测量所述至少一个充电电池串的电压变化；以及如果所述电压变化超过预设的第一阈值，则所述电池管理单元判断所述充电电池单元异常。

此外，根据本发明的一个实施例，其中所述预设的条件为所述至少一个充电电池串的电压在第一区间；以及如果所述至少一个充电电池串的电压在第一区间，则电池管理单元以第一时间间隔测量所述至少一个充电电池串的电压变化。

此外，根据本发明的一个实施例，其中在所述第一放电状态下，所述充电电池单元的放电电流小于50mA。

此外，根据本发明的一个实施例，其中所述第一区间包括4~4.15V以及3.30~3.55V。

此外，根据本发明的一个实施例，其中在所述充电电池单元与所述终端设备的适配器连接时，所述电池管理单元指示所述适配器以第一充电状态向所述充电电池单元充电；在所述充电电池单元处于第一充电状态下，则所述电池管理单元以第二时间间隔测量所述至少一个充电电池串的电压变化；以及如果所述电压变化小于预设的第二阈值，则所述电池管理单元判断所述充电电池单元中存在内短路。

此外，根据本发明的一个实施例，其中在所述第一充电状态下，所述提供给所述充电电池单元的充电电流小于100mA。

此外，根据本发明的一个实施例，其中所述电池管理单元基于所述充电电池单元的当前满电容量与额定满电容量之间的对应关系更新所述第一阈值以及所述第二阈值。

此外，根据本发明的另一方面，提供一种充电电池单元缺陷检测方法，应用于充电电池单元，所述充电电池单元包括用于在放电时向所述充电电池单元的负载提供电源的至少一个充电电池串，所述缺陷检测方法包括：判断所述充电电池单元是否处于第一放电状态；如果所述充电电池单元处于第一放电状态，则基于预设的条件以第一时间间隔测量所述至少一个充电电池串的电压变化；以及如果所述电压变化超过预设的第一阈值，则判断所述充电电池单元异常。

此外，根据本发明的一个实施例，其中所述预设的条件为所述至少一个充电电池串的电压在第一区间。

此外，根据本发明的一个实施例，其中在所述第一放电状态下，所述充电电池单元的放电电流小于50mA。

此外，根据本发明的一个实施例，其中所述第一区间包括4~4.15V以及3.30~3.55V。

此外，根据本发明的一个实施例，其中所述方法进一步包括：在所述充电电池单元与适配器连接时，指示所述适配器以第一充电状态向所述充电电池单元充电；在所述充电电池单元处于第一充电状态下，以第二时间间隔测量所述至少一个充电电池串的电压变化；以及如果所述电压变化小于预设的第二阈值，则判断所述充电电池单元中存在内短路。

此外，根据本发明的一个实施例，其中在所述第一充电状态下，提供给所述充电电池单元的充电电流小于100mA。

此外，根据本发明的一个实施例，其中基于所述充电电池单元的当前满电容量与额定满电容量之间的对应关系更新所述第一阈值以及所述第二阈值。

附图说明

图1是图解根据本发明实施例的充电电池的结构的示意图；以及

图2是图解根据本发明实施例的充电电池单元缺陷检测方法的流程图。

具体实施方式

将参照附图详细描述根据本发明的各个实施例。这里，需要注意的是，在附图中，将相同的附图标记赋予基本上具有相同或类似结构和功能的组成部分，并且将省略关于它们的重复描述。

下面，将参照图1描述根据本发明实施例的充电电池单元。这里，根据本发明实施例的充电电池可以应用在诸如移动终端、电动工具、电动汽车、储能***之类的设备中。

如图1所示，根据本发明实施例的充电电池单元1可以包括至少一个充电电池串11。充电电池串11可以由任意类型的多个可充电电芯实现，并且可以在放电时向充电电池单元1的负载提供电源。这里，在充电电池单元1中的充电电池串11多于一个时，可以将多个充电电池串11串联或并联以提供具有更大容量的充电电池单元1。

电池管理单元12可以由任意的微控制器或模块实现，电池管理单元12可以与至少一个充电电池串11连接并且可以检测至少一个充电电池串11的电压以及电流。例如，如果充电电池单元1中包含单个充电电池串11，则电池管理单元12可以测量该充电电池串11两端的电压。此外，在充电电池单元1中包含多个充电电池串11的情况下，如果多个充电电池串11并联，则充电电池单元1可以测量充电电池串11的并联节点两端的电压，而如果多个充电电池串11串联，则充电电池单元1可以测量多个充电电池串11两端（充电电池单元的正负极）的电压。

根据本发明的实施例，电池管理单元12可以执行充电电池单元缺陷检测处理。

具体地，电池管理单元12可以判断充电电池单元1是否处于第一放电状态。如果充电电池单元1处于第一放电状态，则电池管理单元12基于预设的条件以第一时间间隔测量充电电池串11的电压变化。

这里，第一放电状态可以是稳定的小电流放电状态，并且在第一放电状态下，充电电池单元1的放电电流小于50mA。例如，第一放电状态可以是充电电池单元1所连接的终端设备的待机状态、睡眠或关机状态，此时由于终端设备的功耗很低（通常放电电流小于50mA）并且基本保持恒定，因此有利于检测单位时间内充电电池串11的电压变化（电压变化率不会剧烈变动）。此时，电池管理单元12可以通过充电电池单元1的放电电流确定充电电池单元1是否处于第一放电状态。

此外，预设的条件可以为至少一个充电电池串11的电压在第一区间内。在这种情况下，如果至少一个充电电池串11的电压在第一区间内，则电池管理单元12以第一时间间隔测量至少一个充电电池串11的电压变化。具体地，在充电电池单元1为诸如手机或平板电脑的充电电池的情况下，第一区间可以包括4~4.15V以及3.30~3.55V的范围。这里，由于在4~4.15V以及3.30~3.55V的范围内，所述至少一个充电电池串11的电压随所述至少一个充电电池串11电量的变化的变化率较大，并且在充电电池单元1的第一放电状态下，至少一个充电电池串11的电压的变化率基本上是稳定的，因此选择4~4.15V以及3.30~3.55V作为第一区间有利于将单位时间内充电电池串11的电压变化与特定的阈值进行比较。

此外，本发明不限于此，由于不同种类的充电电池单元1的用途可能不同，并且其本身的额定输出电压以及在充电电池单元1放电时输出电压变化的特性区域也可能不同，因此第一区间不限于之前描述的4~4.15V以及3.30~3.55V。这里，可以选择在充电电池单元1放电时输出电压变化的特性区域来作为第一区域。

另外，例如，第一时间间隔可以是30分钟。此外，本发明不限于此，只要在充电电池单元1以第一放电状态放电时，第一时间间隔能够使至少一个充电电池串11的电压发生一定的变化，还可以采用其它的时间间隔作为第一时间间隔。

在这种情况下，如果电池管理单元12确定至少一个充电电池串11的电压变化超过预设的第一阈值，则电池管理单元12判断充电电池单元1异常。

具体地，预设的第一阈值可以是大于在正常的充电电池单元1以第一放电状态进行放电时在第一时间间隔上至少一个充电电池串11的电压变化的值。这里，假设在正常的至少一个充电电池串以第一放电状态进行放电时在第一时间间隔上的电压变化为△V1，则预设的第一阈值可以大于△V1。根据本发明的一个实施例，第一阈值Vref1可以是△V1的1.5倍。这里，将第一阈值Vref1设置为大于△V1的原因在于：如果至少一个充电电池串11中的特定充电电池串发生了内短路，则在充电电池单元1以第一放电状态进行放电时至少一个充电电池串（单个或串并联）11的电压变化会大于正常的电压变化。因此，如果电池管理单元12确定至少一个充电电池串11的电压变化超过第一阈值，则电池管理单元12判断充电电池单元1异常。

此外，充电电池单元1还可以包括存储单元或者可以在电池管理单元12设置存储单元以存储第一阈值。这里，由于不同类型的充电电池单元1可能具有不同的特性，因此这里可以通过大量实验的方式来获得正常的充电电池单元1以第一放电状态进行放电时在第一时间间隔上至少一个充电电池串11的电压变化的值。例如，可以获得充电电池单元1以不同的放电电流放电第一时间间隔时至少一个充电电池串的多个电压变化值，并且将该多个电压变化值乘以预定的系数来获得不同的第一阈值。在这种情况下，在电池管理单元12将至少一个充电电池串11的电压变化与第一阈值进行比较时，电池管理单元12可以基于充电电池单元1的放电状态（如，放电电流）来选择对应的第一阈值来进一步提高充电电池单元1的缺陷检测精度。

在电池管理单元12判断充电电池单元1异常时，电池管理单元12可以直接向所连接的终端设备发送表示充电电池单元1异常的信息，或者电池管理单元12还可以进一步判断充电电池单元1是否异常。

具体地，充电电池单元1与终端设备的适配器（未示出）连接时，电池管理单元12可以指示适配器以第一充电状态向充电电池单元充电1。这里，与现有技术类似，在充电电池单元1与终端设备的适配器连接时，电池管理单元12可以向终端设备发送与充电电流相关的信息，并且终端设备可以基于该信息控制适配器，使得适配器以电池管理单元12提供的充电电流向充电电池单元1充电。这里，第一充电状态可以是小电流充电状态。这里，在小电流充电状态下，从适配器提供给充电电池单元1的充电电流可以小于100mA。以诸如小于100mA的小电流对充电电池单元1进行充电有利于检测单位时间内充电电池串11的电压变化（电压变化率不会剧烈变动）。

在充电电池单元1处于第一充电状态下，电池管理单元12可以以第二时间间隔测量至少一个充电电池串11的电压变化。如果该电压变化小于预设的第二阈值，则电池管理单元12判断至少一个充电电池串中存在内短路。这里，第二时间间隔也可以是30分钟。此外，本发明不限于此，只要在充电电池单元1在第一充电状态下，第二时间间隔能够使至少一个充电电池串11的电压发生一定的变化，还可以采用其它的时间间隔作为第二时间间隔。此外，由于通常在充电电池单元1的第一充电状态下，在单位时间上至少一个充电电池串11的电压变化在大部分电压区间内基本可视为为线性，因此除了在充电电池单元1处于完全耗电附近的区间之外，可以在任意电压区间上测量至少一个充电电池串11的电压变化。

在这种情况下，如果电池管理单元12确定至少一个充电电池串11的电压变化小于预设的第二阈值，则电池管理单元12判断至少一个充电电池串中存在内短路。具体地，预设的第二阈值可以是小于在正常的充电电池单元1以第一充电状态进行充电时在第二时间间隔上至少一个充电电池串的电压变化的值。这里，假设在正常的至少一个充电电池串以第一充电状态进行充电时在第二时间间隔上的电压变化为ΔV2，则预设的第二阈值可以小于ΔV2。根据本发明的一个实施例，第一阈值Vref2可以是ΔV2的0.8倍。这里，将第二阈值Vref2设置为小于ΔV2的原因在于：如果至少一个充电电池串11中的特定充电电池串发生了内短路，则在充电电池单元1以第一充电状态进行充电时至少一个充电电池串（单个或串并联）11的电压变化会小于正常的电压变化。因此，如果电池管理单元12确定至少一个充电电池串11的电压变化小于第二阈值，则电池管理单元12判断至少一个充电电池串中存在内短路。

在这种情况下，在电池管理单元12判断至少一个充电电池串11中存在内短路时，电池管理单元12可以向所连接的终端设备发送表示充电电池单元1中的至少一个充电电池串11中存在内短路的信息。

这里，在充电电池单元1处于第一放电状态时，电池管理单元12可以多次基于预设的条件以第一时间间隔测量至少一个充电电池串的电压变化，并且将所获得的多次电压变化与第一阈值进行比较以降低由于单次比较而出现的错误的可能。类似地，在充电电池单元1处于第一充电状态时，电池管理单元12可以多次以第二时间间隔测量至少一个充电电池串的电压变化，并且将所获得的多次电压变化与第二阈值进行比较以降低由于单次比较而出现的错误的可能。

另外，根据本发明的另一个实施例，电池管理单元12还可以基于充电电池单元1的当前满电容量与额定满电容量之间的对应关系更新第一阈值以及第二阈值。

这里，由于随着充电电池单元1的不断使用其容量不断降低，因此在充电电池单元1处于第一放电状态时，至少一个充电电池串11在单位时间上的电压变化会不断增加，即在充电电池1的不断放电时，容量减少的充电电池单元1中的至少一个充电电池串11在单位时间上的电压变化（下降）会变大。此外，在充电电池单元1处于第一充电状态时，至少一个充电电池串11在单位时间上的电压变化会也会不断增加，即在充电电池1充电时，容量减少的充电电池单元1中的至少一个充电电池串11在单位时间上的电压变化（上升）会变大

基于上述情况，可以基于充电电池单元1的当前容量与其额定容量修正第一阈值以及第二阈值。这里，可以基于任意的容量测量技术来获得充电电池单元1的当前容量。

这里，假设充电电池单元1的当前容量为C_current，充电电池单元1的额定容量为C_rated，而ΔV1为在正常的至少一个充电电池串以第一放电状态进行放电时在第一时间间隔上的电压变化。

在这种情况下，使用过一段时间的充电电池单元1中的至少一个充电电池串11以第一放电状态进行放电时在第一时间间隔上的电压变化ΔV1’可以变为：

$\mathrm{\Δ}{V1}^{\′}=\mathrm{\ΔV}1\×\frac{\mathrm{Crated}}{\mathrm{Ccurrent}}$

在这种情况下，电池管理单元12基于新获得的电压变化ΔV1’来更新第一阈值并存储第一阈值，从而进一步提高了检测精度。

类似地，使用过一段时间的充电电池单元1中的至少一个充电电池串11以第一充电状态进行充电时在第二时间间隔上的电压变化ΔV2’可以变为：

$\mathrm{\Δ}{V2}^{\′}=\mathrm{\ΔV}2\×\frac{\mathrm{Crated}}{\mathrm{Ccurrent}}$

在这种情况下，电池管理单元12基于新获得的电压变化ΔV2’来更新第二阈值并存储第二阈值，从而可以进一步提高检测精度。

通过上述方式，可以通过检测在充电电池单元1在放电和/或充电时该充电电池单元1中的至少一个充电电池串11的电压变化，并且将该电压变化与预定的阈值进行比较来确定充电电池单元1是否存在异常（内短路）。在确定充电电池单元1是否存在异常的情况下，终端设备的用户可以取出该充电电池单元1以避免潜在的事故的发生。

下面，将参照图2描述根据本发明实施例的充电电池单元缺陷检测方法。图2的方法可以应用于图1所示的充电电池单元。这里，充电电池单元包括用于在放电时向充电电池单元的负载提供电源的至少一个充电电池串。

如图2所示，在步骤S201，判断充电电池单元是否处于第一放电状态。

具体地，电池管理单元12可以判断充电电池单元1是否处于第一放电状态。这里，第一放电状态是稳定的小电流放电状态，并且在第一放电状态下，充电电池单元1的放电电流小于50mA。例如，第一放电状态可以是充电电池单元1所连接的终端设备的待机状态、睡眠或关机状态，此时由于终端设备的功耗很低（通常放电电流小于50mA）并且基本保持恒定，因此有利于检测单位时间内充电电池串11的电压变化（电压变化率不会剧烈变动）。此时，电池管理单元12可以通过充电电池单元1的放电电流确定充电电池单元1是否处于第一放电状态。

然后，在步骤S202，如果充电电池单元处于第一放电状态，则基于预设的条件以第一时间间隔测量至少一个充电电池串的电压变化。

具体地，如果电池管理单元12确定充电电池单元1处于第一放电状态，则电池管理单元12基于预设的条件以第一时间间隔测量充电电池串11的电压变化。这里，预设的条件可以为至少一个充电电池串11的电压在第一区间内。在这种情况下，如果至少一个充电电池串11的电压在第一区间内，则电池管理单元12以第一时间间隔测量至少一个充电电池串11的电压变化。具体地，在充电电池单元1为诸如手机或平板电脑的充电电池的情况下，第一区间可以包括4~4.15V以及3.30~3.55V的范围。这里，由于在4~4.15V以及3.30~3.55V的范围内，所述至少一个充电电池串11的电压随所述至少一个充电电池串11电量的变化的变化率较大，并且在充电电池单元1的第一放电状态下，至少一个充电电池串11的电压的变化率基本上是稳定的，因此选择4~4.15V以及3.30~3.55V作为第一区间有利于将单位时间内充电电池串11的电压变化与特定的阈值进行比较。此外，本发明不限于此，由于不同种类的充电电池单元1的用途可能不同，并且其本身的额定输出电压以及在充电电池单元1放电时输出电压变化的特性区域也可能不同，因此第一区间不限于之前描述的4~4.15V以及3.30~3.55V。这里，可以选择在充电电池单元1放电时输出电压变化的任意特性区域来作为第一区域。另外，第一时间间隔可以是30分钟。此外，只要在充电电池单元1以第一放电状态放电时，第一时间间隔能够使至少一个充电电池串11的电压发生一定的变化，还可以采用其它的时间间隔作为第一时间间隔。

在步骤S203，如果电压变化超过预设的第一阈值，则判断充电电池单元异常。

具体地，电池管理单元12判断至少一个充电电池串11的电压变化是否超过预设的第一阈值。如果电池管理单元12确定至少一个充电电池串11的电压变化超过预设的第一阈值，则电池管理单元12判断充电电池单元1异常。这里，预设的第一阈值可以是大于在正常的充电电池单元1以第一放电状态进行放电时在第一时间间隔上至少一个充电电池串11的电压变化的值。这里，假设在正常的至少一个充电电池串11以第一放电状态进行放电时在第一时间间隔上的电压变化为ΔV1，则预设的第一阈值可以大于ΔV1。根据本发明的一个实施例，第一阈值Vref1可以是ΔV1的1.5倍。这里，将第一阈值Vref1设置为大于ΔV1的原因在于：如果至少一个充电电池串11中的特定充电电池串发生了内短路，则在充电电池单元1以第一放电状态进行放电时至少一个充电电池串（单个或串并联）11的电压变化会大于正常的电压变化。因此，如果电池管理单元12确定至少一个充电电池串11的电压变化超过第一阈值，则电池管理单元12判断充电电池单元1异常。此外，在充电电池单元1中还可以存储第一阈值。这里，由于不同类型的充电电池单元1可能具有不同的特性，因此这里可以通过大量实验的方式来获得正常的充电电池单元1以第一放电状态进行放电时在第一时间间隔上至少一个充电电池串11的电压变化的值。例如，可以获得充电电池单元1以不同的放电电流放电第一时间间隔时至少一个充电电池串的多个电压变化值，并且将该多个电压变化值乘以预定的系数来获得不同的第一阈值。在这种情况下，在电池管理单元12将至少一个充电电池串11的电压变化与第一阈值进行比较时，电池管理单元12可以基于充电电池单元1的放电状态（如，放电电流）来选择对应的第一阈值来进一步提高充电电池单元1的缺陷检测精度。

此外，根据本发明的另一个实施例，图2的方法还可以进一步包括步骤：在充电电池单元与适配器连接时，指示适配器以第一充电状态向充电电池单元充电；在充电电池单元处于第一充电状态下，以第二时间间隔测量至少一个充电电池串的电压变化；以及如果电压变化小于预设的第二阈值，则判断至少一个充电电池串中存在内短路。

具体地，在充电电池单元1与终端设备的适配器（未示出）连接时，电池管理单元12可以指示适配器以第一充电状态向充电电池单元1充电。这里，第一充电状态可以是小电流充电状态。在小电流充电状态下，从适配器提供给充电电池单元1的充电电流可以小于100mA。以诸如小于100mA的小电流对充电电池单元1进行充电有利于检测单位时间内充电电池串11的电压变化（电压变化率不会剧烈变动）。

在充电电池单元1处于第一充电状态下，电池管理单元12以第二时间间隔测量至少一个充电电池串11的电压变化。如果该电压变化小于预设的第二阈值，则电池管理单元12判断至少一个充电电池串中存在内短路。例如，第二时间间隔也可以是30分钟。此外，本发明不限于此，只要在充电电池单元1在第一充电状态下，第二时间间隔能够使至少一个充电电池串11的电压发生一定的变化，还可以采用其它的时间间隔作为第二时间间隔。此外，由于通常在充电电池单元1的第一充电状态下，在单位时间上至少一个充电电池串11的电压变化在大部分电压区间内基本为线性，因此除了在充电电池单元1处于完全耗电附近的区间之外，可以在任意电压区间上测量至少一个充电电池串11的电压变化。

在这种情况下，如果电池管理单元12确定至少一个充电电池串11的电压变化小于预设的第二阈值，则电池管理单元12判断至少一个充电电池串中存在内短路。具体地，预设的第二阈值可以是小于在正常的充电电池单元1以第一充电状态进行充电时在第二时间间隔上至少一个充电电池串的电压变化的值。这里，假设在正常的至少一个充电电池串以第一充电状态进行充电时在第二时间间隔上的电压变化为ΔV2，则预设的第二阈值可以小于ΔV2。根据本发明的一个实施例，第二阈值Vref2可以是ΔV2的0.8倍。这里，将第二阈值Vref2设置为小于ΔV2的原因在于：如果至少一个充电电池串11中的特定充电电池串发生了内短路，则在充电电池单元1以第一充电状态进行充电时至少一个充电电池串（单个或串并联）11的电压变化会小于正常的电压变化。因此，如果电池管理单元12确定至少一个充电电池串11的电压变化小于第二阈值，则电池管理单元12判断至少一个充电电池串中存在内短路。此外，在充电电池单元1中还可以存储第二阈值。由于不同类型的充电电池单元1可能具有不同的特性，因此这里可以通过大量实验的方式来获得正常的充电电池单元1以第一充电状态进行充电时在第二时间间隔上至少一个充电电池串11的电压变化的值。例如，可以获得充电电池单元1以不同的充电电流充电第二时间间隔时至少一个充电电池串的多个电压变化值，并且将该多个电压变化值乘以预定的系数来获得不同的第二阈值。在这种情况下，在电池管理单元12将至少一个充电电池串11的电压变化与第二阈值进行比较时，电池管理单元12可以基于充电电池单元1的充电状态（如，充电电流）来选择对应的第一阈值来进一步提高充电电池单元1的缺陷检测精度。

在这种情况下，在电池管理单元12判断至少一个充电电池串11中存在内短路时，电池管理单元12可以向所连接的终端设备发送表示充电电池单元1中的至少一个充电电池串11中存在内短路的信息。

另外，根据本发明的另一个实施例，图2所示的方法还可以进一步包括步骤：基于充电电池单元的当前满电容量与额定满电容量之间的对应关系更新第一阈值以及第二阈值。

具体地，电池管理单元12还基于充电电池单元1的当前满电容量与额定满电容量之间的对应关系更新第一阈值以及第二阈值。这里，由于随着充电电池单元1的不断使用其容量不断降低，因此在充电电池单元1处于第一放电状态时，至少一个充电电池串11在单位时间上的电压变化会不断增加，即在充电电池1的不断放电时，容量减少的充电电池单元1中的至少一个充电电池串11在单位时间上的电压变化（下降）会变大。此外，在充电电池单元1处于第一充电状态时，至少一个充电电池串11在单位时间上的电压变化会也会不断增加，即在充电电池1充电时，容量减少的充电电池单元1中的至少一个充电电池串11在单位时间上的电压变化（上升）会变大。基于上述情况，电池管理单元12基于充电电池单元1的当前容量与其额定容量修正第一阈值以及第二阈值。需要注意的是，可以基于任意的容量测量技术来获得充电电池单元1的当前容量。这里，假设充电电池单元1的当前容量为C_current，充电电池单元1的额定容量为C_rated，而ΔV1为在正常的至少一个充电电池串以第一放电状态进行放电时在第一时间间隔上的电压变化。

在这种情况下，使用过一段时间的充电电池单元1中的至少一个充电电池串11以第一放电状态进行放电时在第一时间间隔上的电压变化ΔV1’可以变为：

$\mathrm{\Δ}{V1}^{\′}=\mathrm{\ΔV}1\×\frac{\mathrm{Crated}}{\mathrm{Ccurrent}}$

在这种情况下，电池管理单元12基于新获得的电压变化ΔV1’来更新第一阈值并存储第一阈值，从而进一步提高了检测精度。

类似地，使用过一段时间的充电电池单元1中的至少一个充电电池串11以第一充电状态进行充电时在第二时间间隔上的电压变化ΔV2’可以变为：

$\mathrm{\Δ}{V2}^{\′}=\mathrm{\ΔV}2\×\frac{\mathrm{Crated}}{\mathrm{Ccurrent}}$

在这种情况下，电池管理单元12基于新获得的电压变化ΔV2’来更新第二阈值并存储第二阈值，从而可以进一步提高检测精度。

在上面详细描述了本发明的各个实施例。然而，本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行各种修改，组合或子组合，并且这样的修改应落入本发明的范围内。

Claims (14)

1.一种充电电池单元，应用于终端设备，所述充电电池单元包括：

至少一个充电电池串，配置来在放电时向所述充电电池单元的负载提供电源；

电池管理单元，与所述至少一个充电电池串连接，

其中所述电池管理单元判断所述充电电池单元是否处于第一放电状态；

如果所述充电电池单元处于第一放电状态，则所述电池管理单元基于预设的条件以第一时间间隔测量所述至少一个充电电池串的电压变化；以及

如果所述电压变化超过预设的第一阈值，则所述电池管理单元判断所述充电电池单元异常。

2.如权利要求1所述的充电电池单元，其中

所述预设的条件为所述至少一个充电电池串的电压在第一区间；以及

如果所述至少一个充电电池串的电压在第一区间，则电池管理单元以第一时间间隔测量所述至少一个充电电池串的电压变化。

3.如权利要求2所述的充电电池单元，其中

在所述第一放电状态下，所述充电电池单元的放电电流小于50mA。

4.如权利要求2所述的充电电池单元，其中

所述第一区间包括4~4.15V以及3.30~3.55V。

5.如权利要求1所述的充电电池单元，其中

在所述充电电池单元与所述终端设备的适配器连接时，所述电池管理单元指示所述适配器以第一充电状态向所述充电电池单元充电；

在所述充电电池单元处于第一充电状态下，则所述电池管理单元以第二时间间隔测量所述至少一个充电电池串的电压变化；以及

如果所述电压变化小于预设的第二阈值，则所述电池管理单元判断所述至少一个充电电池串中存在内短路。

6.如权利要求5所述的充电电池单元，其中

在所述第一充电状态下，所述提供给所述充电电池单元的充电电流小于100mA。

7.如权利要求5所述的充电电池单元，其中

所述电池管理单元基于所述充电电池单元的当前满电容量与额定满电容量之间的对应关系更新所述第一阈值以及所述第二阈值。

8.一种充电电池单元缺陷检测方法，应用于充电电池单元，所述充电电池单元包括用于在放电时向所述充电电池单元的负载提供电源的至少一个充电电池串，所述缺陷检测方法包括：

判断所述充电电池单元是否处于第一放电状态；

如果所述充电电池单元处于第一放电状态，则基于预设的条件以第一时间间隔测量所述至少一个充电电池串的电压变化；以及

如果所述电压变化超过预设的第一阈值，则判断所述充电电池单元异常。

9.如权利要求8所述的方法，其中

所述预设的条件为所述至少一个充电电池串的电压在第一区间。

10.如权利要求9所述的方法，其中

在所述第一放电状态下，所述充电电池单元的放电电流小于50mA。

11.如权利要求9所述的方法，其中

所述第一区间包括4~4.15V以及3.30~3.55V。

12.如权利要求8所述的方法，进一步包括：

在所述充电电池单元与适配器连接时，指示所述适配器以第一充电状态向所述充电电池单元充电；

在所述充电电池单元处于第一充电状态下，以第二时间间隔测量所述至少一个充电电池串的电压变化；以及

如果所述电压变化小于预设的第二阈值，则判断所述至少一个充电电池串中存在内短路。

13.如权利要求12所述的方法，其中

在所述第一充电状态下，提供给所述充电电池单元的充电电流小于100mA。

14.如权利要求13所述的方法，进一步包括：

基于所述充电电池单元的当前满电容量与额定满电容量之间的对应关系更新所述第一阈值以及所述第二阈值。

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