CN100449857C - 二次电池的退化判断电路 - Google Patents

二次电池的退化判断电路 Download PDF

Info

Publication number
CN100449857C
CN100449857C CNB2004100716018A CN200410071601A CN100449857C CN 100449857 C CN100449857 C CN 100449857C CN B2004100716018 A CNB2004100716018 A CN B2004100716018A CN 200410071601 A CN200410071601 A CN 200410071601A CN 100449857 C CN100449857 C CN 100449857C
Authority
CN
China
Prior art keywords
secondary cell
discharge
internal resistance
resistance value
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2004100716018A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1577952A (zh
Inventor
永冈隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2003197162A external-priority patent/JP3743439B2/ja
Priority claimed from JP2003324965A external-priority patent/JP3913206B2/ja
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of CN1577952A publication Critical patent/CN1577952A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100449857C publication Critical patent/CN100449857C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

一种用在主设备中的二次电池的退化判断电路，包括状态数据获取部件、估计部件和判断部件。状态数据获取部件获取状态数据，该状态数据表示在从二次电池连接到主设备上时到判断二次电池退化时这一期间中二次电池的状态。根据状态数据，估计部件估计(a)在判断二次电池退化时的内部电阻值，或(b)判断二次电池退化时的内部电阻值相对于二次电池连接到主设备上时的初始内部电阻值的变化。判断部件基于估计部件的估计结果来判断二次电池的退化。

Description

二次电池的退化判断电路
技术领域
本发明涉及二次电池的退化判断装置。
背景技术
近几年，二次电池已经用于广泛的领域，如当商业电源停电时所用的备用电源，例如便携式设备的电源或动力驱动设备的电源。
当二次电池反复充电/放电时，或当二次电池连接到主设备上，并且反复充入对应自放电的电量，同时没有负载施加到电池本身上，二次电池退化并且不能完成所希望的功能。然后，应该用新的二次电池替换退化的二次电池。
作为判断二次电池退化的技术，例如JP8(1996)-293329A已经提出了在连续补充充电期间用电压判断二次电池寿命的方法.
然而，在这个常规结构中存在一些问题。
为了进行上述退化判断，充电电流不仅需要是恒定电流，而且还要以高精确度维持恒定，因为这对抑制由充电电流中的变化而引起电压波动是有用的。例如，A型镍-金属氢化物电池的内部电阻大约为20mΩ，当充电电流为1A时，对于退化判断来说几十mV的电流检测精度是必要的。因此，充电电路必定成本高。
在常规退化判断中，充电电流应当是恒定的。因而，在某些情况，不能对除碱性电池之外的电池进行退化判断。
而且，如果不对电池充电，常规退化判断电路就不能判断二次电池的退化。
发明内容
因而，根据前面提及的内容，本发明的目的是提供一种二次电池的退化判断电路，该退化判断电路可以用于任何类型的二次电池，并且降低了设计电池外围电路的成本。
本发明的用于主设备中的二次电池的退化判断电路包括状态数据获取部件、估计部件和判断部件。状态数据获取部件获取状态数据，该状态数据表示在从二次电池连接到主设备上时到判断二次电池退化时这一期间中二次电池的状态。基于状态数据，估计部件估计：(a)在判断二次电池退化时的内部电阻值，或(b)在判断二次电池退化时的内部电阻值相对于连接二次电池到主设备上时的初始内部电阻值的变化。判断部件基于估计部件的估计结果来判断二次电池的退化。
因此，本发明可以提供一种用于二次电池的退化判断电路，该退化判断电路可以用于任何类型的二次电池，降低设计电池外围电路的成本以及快速判断退化。
附图说明
图1示出本发明实施例1中二次电池的退化判断电路的结构框图；
图2示出使用设备连接时间和平均温度作为参数的CIR1数据表的例子；
图3为示出放电深度测量部件的内部结构框图；
图4示出使用平均放电深度和充电/放电循环次数作为参数的CIR2数据表的例子；
图5示出本发明实施例2中二次电池的退化判断电路的结构框图；
图6示出本发明实施例3中二次电池的退化判断电路的结构框图；
图7示出本发明实施例4中二次电池的退化判断电路的结构框图；
图8示出本发明实施例5中二次电池的退化判断电路的结构框图；
图9示出使用设备连接时间和平均温度作为参数的IR1数据表的例子；
图10示出使用平均放电深度和充电/放电循环次数作为参数的IR2数据表的例子；
图11示出用于本发明实施例6中二次电池的退化判断电路的结构框图；
图12示出使用设备连接时间和平均温度作为参数的ΔIR1数据表的例子；
图13示出使用平均放电深度和充电/放电循环次数作为参数的ΔIR2数据表的例子；
图14示出本发明实施例7中的二次电池的退化判断电路的结构框图；
图15示出本发明实施例8中的二次电池的退化判断电路的结构框图。
具体实施方式
在本发明实施例二次电池的退化判断电路中，状态数据获取部件获取了状态数据，该状态数据表示在从二次电池连接到主设备上时到判断二次电池退化时这一期间中二次电池的状态。根据状态数据，估计部件估计(a)在判断二次电池退化时的内部电阻值，或(b)判断二次电池退化时的内部电阻值相对于二次电池连接到主设备上时的初始内部电阻值的变化。“内部电阻值或内部电阻值的变化”的估计是指，通过使用状态数据，确定在判断退化时的内部电阻值或内部电阻值的变化，以执行实验数据的提取或用函数进行计算，而不是实际测量二次电池在当时的内部电阻值。判断部件根据估计部件估计的内部电阻值或内部电阻值的变化判断二次电池的退化。因此，不用实际测量判断退化时的内部电阻值就可以判断二次电池的退化。因而，不论是否对二次电池充电都可以进行退化判断。
在本发明实施例二次电池的退化判断电路中，不必测量判断退化时的二次电池的内部电阻值，因而充电电流就不必是恒定的。所以本发明的退化判断电路可以用于任何类型二次电池，而不考虑充电方法。而且，不必高精确度维持充电电流恒定，这也排除了对昂贵充电电路的需求。因此，可以以低成本设计电池的外围电路。
本发明实施例二次电池的退化判断电路还可以包括时间测量部件，用于在判断二次电池退化之前，测量二次电池与主设备连接期间的连接时间。状态数据获取部件可以包括温度测量部件和平均温度计算部件。温度测量部件测量二次电池的温度。根据温度测量部件测量的结果，平均温度计算部件计算在判断二次电池退化之前、在二次电池与主设备连接期间的平均温度。状态数据可以包括表示平均温度的数据。至少根据表示平均温度的数据和由时间测量部件测量的连接时间，估计部件可以估计(a)判断二次电池退化时的内部电阻值，或(b)判断二次电池退化时内部电阻值相对于二次电池与主设备连接时的初始内部电阻值的变化。利用这种结构，就可以通过使用与任何充电方法无关的参数如二次电池的连接时间和平均温度，估计内部电阻值或内部电阻值的变化，从而进行退化判断。
在本发明实施例二次电池的退化判断电路中，状态数据获取部件可以包括充电/放电循环计数器，用于计算充电/放电循环的次数直到判断二次电池退化为止。状态数据可以包括表示充电/放电循环的次数的数据。利用这种结构，就可以通过使用与任何充电方法无关的参数如充电/放电循环的次数，估计内部电阻值或内部电阻值的变化，从而进行退化判断。
在本发明实施例二次电池的退化判断电路中，状态数据获取部件可以包括放电深度测量部件和平均放电深度计算部件。放电深度测量部件测量二次电池的放电深度。根据放电深度测量部件测量的结果，平均放电深度计算部件计算从二次电池连接到主设备上时到判断二次电池退化时这一期间中的平均放电深度。状态数据可以包括表示平均放电深度的数据。利用这种结构，就可以通过使用与任何充电方法无关的参数如平均放电深度，估计内部电阻值或内部电阻值的变化，从而进行退化判断。
本发明实施例二次电池的退化判断电路还可以包括用于预先储存数据的数据表，其中该数据为表示二次电池的内部电阻值或内部电阻值变化并且是以使用与连接到主设备上的二次电池类型相同的二次电池的测量为基础的。该数据对应于状态数据被存储。通过参考基于状态数据获取部件获取的状态数据的数据表，估计部件可以估计(a)二次电池的内部电阻值，或(b)内部电阻值的变化。
使用数据表是有益处的，因为可以仅通过参考数据表就可以判断二次电池的退化，而在二次电池的运行期间无需任何测量内部电阻值的操作。
本发明实施例二次电池的退化判断电路还可以包括时间测量部件，用于测量在判断二次电池退化之前、在二次电池与主设备连接期间的连接时间。状态数据获取部件可以包括温度测量部件和平均温度计算部件。温度测量部件测量二次电池的温度。根据温度测量部件测量的结果，平均温度计算部件计算在二次电池与主设备连接期间的平均温度。状态数据可以包括表示平均温度的数据。数据表可以包括用于预先储存时间-温度对应数据的时间-温度对应数据表，该时间-温度对应数据表表示二次电池的内部电阻值或内部电阻值变化并且是以使用与二次电池类型相同的二次电池的测试为基础的。时间-温度对应数据可以以检查相同类型二次电池的内部电阻、相同类型二次电池与主设备连接的时间和在此期间相同类型二次电池的温度之间关系的测试为基础，并且可以对应于表示时间的数据和表示温度的数据被存储。通过参考基于表示平均温度的数据和表示连接时间的数据的时间-温度对应数据表，估计部件可以估计(a)二次电池的内部电阻值，或(b)内部电阻值的变化。
由于估计部件参考以表示平均温度的数据和表示连接时间的数据为基础的时间-温度对应数据表，所以通过使用与任何充电方式无关的参数如二次电池的连接时间和平均温度，可以估计内部电阻值的变化。
在本发明实施例的二次电池的退化判断电路中，状态数据获取部件可以包括充电/放电循环计数器，用于对充电/放电循环计数直到判断二次电池退化为止。状态数据可以包括表示充电/放电循环的次数的数据。数据表可以包括用于预先储存充电循环次数对应数据的充电循环计数对应数据表，该充电循环计数对应数据表表示二次电池的内部电阻值或内部电阻值变化并且是以使用与连接到主设备的二次电池类型相同的二次电池的测试为基础。充电循环次数对应数据可以以检查相同类型二次电池的内部电阻和充电循环的次数之间关系的测试为基础，并且可以对应于表示充电循环的次数的数据被存储。通过参考以表示充电/放电循环的次数的数据为基础的充电循环计数对应数据表，估计部件可以估计(a)二次电池的内部电阻值，或(b)内部电阻值的变化。
由于估计部件参考以表示充电/放电循环的次数的数据为基础的充电循环计数对应数据表，所以通过使用与任何充电方式无关的参数如充电循环次数，可以估计内部电阻值的变化。
在本发明实施例二次电池的退化判断电路中，状态数据获取部件可以包括放电深度测量部件和平均放电深度计算部件。放电深度测量部件计算二次电池的放电深度。根据放电深度测量部件的测量结果，平均放电深度计算部件计算从二次电池连接到主设备上时到判断二次电池退化时这一期间的平均放电深度。状态数据可以包括表示平均放电深度的数据。充电循环次数对应数据可以以检查相同类型二次电池的内部电阻、充电循环次数和表示放电深度之间关系的测试为基础，并且可以对应于表示充电循环次数的数据和表示放电深度的数据被存储。通过参考以表示充电/放电循环的次数的数据和表示平均放电深度的数据为基础的充电循环计数对应数据表，估计部件可以估计(a)二次电池的内部电阻值，或(b)内部电阻值的变化。
由于估计部件参考以表示充电/放电循环的次数的数据和表示平均放电深度的数据为基础的充电循环计数对应数据表，所以通过使用与任何充电方式无关的参数如充电循环次数和平均放电深度，可以估计内部电阻值的变化。
利用这种结构，就不必精确地测量二次电池的内部电阻，并且用基于可以实时测量的数据如温度、放电深度和充电/放电次数、参考数据表这样简单的方法判断二次电池的退化。因此，可以快速地判断二次电池的退化。
在本发明实施例二次电池的退化判断电路中，判断部件至少根据估计部件中通过参考时间-温度对应数据表估计的值和通过参考充电循环计数对应数据表估计的值，可以判断二次电池的退化。
由于判断部件根据通过参考时间-温度对应数据表和充电循环计数对应数据表估计的值判断二次电池的退化，所以可以更精确地判断二次电池的退化。
本发明实施例二次电池的退化判断电路还可以包括超出温度范围时间测量部件和超出温度范围定义项计算部件。超出温度范围时间测量部件测量二次电池的温度处于超出预定温度范围的时间，其中预定温度范围定义为正常运行中的温度范围。根据超出温度范围时间测量部件测量的时间和根据二次电池类型提供的预定系数，超出温度范围定义项计算部件计算超出温度范围定义项。在考虑超出温度范围定义项时，判断部件可以根据估计部件估计的结果判断二次电池的退化。考虑到超出温度范围定义项，判断部件判断二次电池的退化，从而退化判断可以反映出由二次电池的不正常温度引起的损害。因此，可以更精确地判断二次电池的退化。
本发明实施例二次电池的退化判断电路还可以包括深放电时间测量部件和深放电定义项计算部件。根据二次电池的电压，深放电时间测量部件测量二次电池处于深放电状态的时间。根据深放电时间测量部件测量的时间和根据二次电池的类型提供的预定系数，深放电定义项计算部件计算深放电定义项。判断部件可以根据估计部件估计的结果，同时考虑深放电定义项，判断二次电池的退化。考虑到深放电定义项，判断部件判断二次电池的退化，从而退化判断可以反映出由二次电池深放电引起的损害。因此，可以更精确地判断二次电池的退化。
本发明实施例二次电池的退化判断电路还可以包括短路时间测量部件和短路定义项计算部件。根据二次电池的电压，短路时间测量部件测量二次电池处于短路状态的时间。根据短路时间测量部件测量的时间和根据二次电池的类型提供的预定系数，短路定义项计算部件计算短路定义项。在考虑短路定义项时，判断部件可以根据估计部件估计的结果判断二次电池的退化。考虑到短路定义项，判断部件判断二次电池的退化，从而退化判断可以反映出由二次电池的外部短路引起的损害。因此，可以更精确地判断二次电池的退化。
本发明实施例二次电池的退化判断电路还可以包括满充电时间测量部件和满充电定义项计算部件。根据二次电池的容量，满充电时间测量部件测量二次电池处于满充电状态的时间。根据满充电时间测量部件测量的时间和根据二次电池的类型提供的预定系数，满充电定义项计算部件计算满充电定义项。判断部件可以根据估计部件估计的结果，同时考虑满充电定义项，判断二次电池的退化。考虑到满充电定义项，判断部件判断二次电池的退化，从而退化判断可以反映出由二次电池的持续充足电所引起的损害。因此，可以更精确地判断二次电池的退化。
本发明实施例的二次电池系统包括根据本发明实施例的退化判断电路和二次电池。
本发明的用于主设备中的二次电池的退化判断方法包括以下步骤：获取状态数据，该状态数据表示在从二次电池连接到主设备上时到判断二次电池退化时这一期间中二次电池的状态；根据状态数据，估计(a)在判断二次电池退化时的内部电阻值，或(b)判断二次电池退化时的内部电阻值相对于二次电池连接到主设备上时的初始内部电阻值的变化；以及根据估计步骤获得的估计结果，判断二次电池的退化。
此后，将参考附图对本发明更具体的实施例进行描述。
实施例1
下面为本发明实施例二次电池的退化判断电路的例子。在这个实施例中，使用电池组件作为二次电池。
图1为示出本发明实施例1中二次电池的退化判断电路结构框图。
下面将详细地描述退化判断电路1。
这个实施例中二次电池的退化判断电路1是判断电池组件2退化的电路。电池组件2通过正端连接端子3和负端连接端子4连接到主设备5上。
连接时间测量部件6测量在判断二次电池组件2退化之前，电池组件2连接到主设备5上这一期间经过的时间(连接时间)t。连接时间测量部件6可以很容易地形成，例如通过使用定时器。在从二次电池连接到主设备上时到判断二次电池退化时这一期间中，如果将电池组件2暂时地从主设备5上移走并且再连接到主设备5上，则可以通过从那段期间中减去二次电池从主设备5上移开的时间长度而得到连接时间t。
温度测量部件7可以通过例如使用热敏电阻形成并且测量电池组件2的温度。根据温度测量部件7测量的温度，平均温度计算部件8计算在判断二次电池组件2退化之前，电池组件2连接到主设备5上这一期间的平均温度。
退化判断电路1包括CTR1数据表9。CIR1数据表9预先储存了电池组件2的内部电阻比(CTR1)。CTR1是判断电池组件2退化时的内部电阻与电池组件2连接到主设备5上时的内部电阻之间的比值。
图2示出了当使用A型镍-金属氢化物电池作为电池组件2时CIR1数据表9的例子。在图2的例子中，将与电池组件2类型相同的电池组件(测试电池)连接到主设备5上。然后，从测试电池连接到主设备5上时开始，每3个月以每10℃递增在平均温度为-20℃至60℃之间对测试电池的CIR1进行测试，测试36个月。将由此测得的测试电池的CIR1储存在CIR1数据表9中。
根据连接时间测量部件6测量的时间t和平均温度计算部件8计算出的平均温度，CIR1选择器10从CIR1数据表9中唯一地选择出一个CIR1值。例如，当t＝5时并且平均温度＝15℃时，选择的CIR1值为1.10。
在图2的例子中，表仅储存了电池组件2和主设备5之间连接36个月(三年)的数据。然而，如果收集测量值，表可以储存与多于36个月的时期相对应的CIR1。当不收集测量值时，可以将CIR1的估计值储存在表中。
通过插入CIR1数据表的元素(测量值)，可以获得更详细的电池组件2连接到主设备5上这一期间的连接时间数据和电池组件2的平均温度。根据电池组件2的类型，可以预先准备CIR1数据表9。
作为这个实施例的具体例子，从储存了测量数据的数据表中选择CIR1。然而，本发明并不局限于此。例如，可以通过函数确定CIR1，该函数至少包括判断退化之前在电池组件2连接到主设备5上这一期间经过的时间t和在经过的时间t期间电池组件2的平均温度作为参数。在这种情况中，在理论上或根据测量值可以获得该函数。
退化判断电路1包括用于测量电池组件2的放电深度的放电深度测量部件11。图3示出放电深度测量部件11的内部结构例子的框图。总电池容量储存部件111储存了电池组件2的总电池容量。在这种情况中，总电池容量是充足电的电池组件的电池容量。当电池组件2包括两对或更多对二次电池时，电池组件2的总电池容量是电池组件2中每个电池容量的总和。组成电池组件2的电池可以容量彼此不同。
在放电深度测量部件11中，电流积分器113把电流测量部件112测量的放电电流对时间积分。根据来自电流积分器113中的积分值，放电容量计算部件114计算放电容量。根据放电容量，除法器115计算放电深度并且将它储存在放电深度储存部件116中。用储存在总电池容量储存部件111中的总电池容量除放电容量计算部件114中计算出的放电容量得到放电深度。
如图1中所示，退化判断电路1包括平均放电深度计算部件12。平均放电深度计算部件12接收已经测量出并储存在放电深度测量部件11中的放电深度，并且计算在从二次电池组件2连接到主设备5上时到判断二次电池组件2退化时这一期间的平均放电深度。充电/放电循环计数器13计算在从二次电池组件2连接到主设备5上时到判断二次电池组件2退化时这一期间的充电/放电循环的次数。
退化判断电路1包括CIR2数据表14。CIR2数据表14预先储存了电池组件2的内部电阻比(CIR2)。象CIR1一样，CIR2是判断电池组件2退化时的内部电阻与电池组件2连接到主设备5上时的内部电阻之间的比值。CIR2是由平均放电深度和充电/放电循环的次数确定的，而CIR1是由连接时间和连接时间期间的平均温度确定的。根据平均放电深度计算部件12计算出的平均放电深度和充电/放电循环次数计数器13计算出的充电/放电循环的次数，CIR2选择器15从CIR2数据表14中唯一地选择出一个CIR2值。
图4示出当使用A型镍-金属氢化物电池作为电池组件2时CIR2数据表14的例子。在图4的例子中，对于充电/放电次数从0次到1100次之间以每100次递增的一个充电/放电循环次数来说，从平均放电深度的0％到100％每10％递增来测量CIR2。由此测量的CIR2储存在CIR2数据表14中。
与充电/放电循环次数多于1100次相对应的CIR2可以通过测量或估计获得并且储存在CIR2数据表14中。通过插入CIR2数据表的组成成分(测量值)，可以获得更详细的平均放电深度和充电/放电的次数的数据。根据电池组件2的类型，可以预先准备CIR2数据表14。
作为这个实施例的具体例子，从储存测量数据的数据表中选择CIR2。然而，本发明并不局限于此。例如，可以通过函数确定CIR2，该函数至少包括平均放电深度和充电/放电的次数作为参数。在这种情况中，可以在理论上或根据测量值获得该函数。
至少根据由CIR1选择器10选出的CIR1和由CIR2选择器15选出的CIR2，内部电阻比计算部件16计算内部电阻比。例如，内部电阻比可以是CIR1乘以CIR2得到的值(CIR1×CIR2)。
存储器17预先储存了参考值。根据内部电阻比，用该参考值来判断电池退化。该参考值也可以通过预先测量与电池组件2类型相同的电池来确定。对于A型镍-金属氢化物电池，例如，存储器17优选地储存了参考值2.5-3.0。在参考值设置部件18中设置储存在存储器17中的参考值。比较器19对参考值设置部件18设置的参考值与内部电阻比计算部件16计算出的内部电阻比(CIR1×CIR2)进行比较。当内部电阻比等于或大于参考值时，比较器19判断电池组件2退化。随后，表示电池组件2退化的信息等输出到显示电路20中。
如上所述，这个实施例二次电池的退化判断电路1包括状态数据获取部件(温度测量部件7、平均温度计算部件8、放电深度测量部件11、平均放电深度计算部件12和充电/放电循环计数器13)。状态数据获取部件获取状态数据(平均温度、平均放电深度和充电/放电循环的次数)，该状态数据表示在从电池组件2连接到主设备5上时到判断电池组件2退化时这一期间中二次电池组件2的状态。从以状态数据为基础的数据表中，内部电阻估计部件(CIR1选择器10、CIR2选择器15和内部电阻比计算部件16)估计内部电阻值随时间的变化。因此，在判断退化时，不需要测量电池组件2的内部电阻值。因此，即使没有对电池组件充电，也可以判断电池组件2的退化，从而可以用简单的外围电路进行快速判断，而不考虑二次电池的类型。
这个实施例仅是出于提出一个具体例子的目，并且本发明并不局限于此。本发明也包括下述在它的技术范围之内改动的例子。下述改动的例子可以用于如稍后所述的其他实施例。
在这个实施例中，例如，可以通过将CIR1和CIR2的乘积与参考值进行比较，判断电池组件2的退化。然而，根据CIR1和CIR2中的一个，可以判断电池组件2的退化。例如，当仅使用CIR1时，就不需要放电深度测量部件11、平均放电深度计算部件12和CIR2选择器15，从而可以简化退化判断电路的结构。
在这个实施例中，判断电池组件2退化时的内部电阻值与电池组件2连接到主设备5上时的初始内部电阻值的比(CIR1，CIR2)可以用作表示从电池组件2连接到主设备5上的时间中内部电阻值变化的数据。然而，表示内部电阻值变化的数据并不局限于此。例如，在可以理解是如何通过使用在电池组件2连接到主设备5上时的内部电阻值来变化内部电阻值的条件下，可以使用由任何计算得到的数据。
实施例2
下面是本发明实施例2的说明。在这个实施例中，使用电池组件作为二次电池的例子。
图5示出这个实施例中二次电池的退化判断电路21的结构框图。与实施例1中的退化判断电路1相同的组件用相同的附图标记标注，并且不再重复详细的描述。
本发明实施例2为具有恒定放电深度的二次电池的退化判断电路21结构例子。当商业电源停电时，具有恒定放电深度的二次电池例如可以用作备用电源。在计算机运行期间发生停电时，在计算机关机过程中可以使用二次电池作为备用电源。在许多情况，在关机过程中使用的二次电池的放电深度是恒定的。
在用退化判断电路21进行退化判断时，根据连接时间测量部件6和温度测量部件7测量的结果，平均温度计算部件8计算电池组件2在连接时间期间的平均温度。充电/放电循环计数器13计算电池组件2在连接时间期间充电/放电循环的次数。在这个实施例中，电池组件2具有恒定放电深度。因此，与实施例1不一样，既不必测量连接时间期间的放电深度，也不必计算连接时间期间的平均放电深度。从而，不需要实施例1中的如图1中所示的放电深度测量部件11和平均放电深度计算部件12。
CIR1数据表9可以与实施例1中的相同(参见图2)。CIR2数据表14也可以与实施例1中的相同(参见图4)。这个实施例的CIR2选择器15通过利用电池组件2的放电深度(恒定)和在判断电池组件2退化时充电/放电循环的次数，而不是实施例1中的平均放电深度，从CIR2数据表14中选择CIR2。
根据由此选择的CIR2和由CIR1选择器10参照CIR1数据表选择的CIR1，以与实施例1相同的方法判断电池组件2的退化，随后将结果输出给显示电路20。
实施例3
下面是本发明实施例3的说明。在这个例子中，使用电池组件作为二次电池。
图6示出这个实施例中二次电池的退化判断电路31的结构框图。与实施例1中的退化判断电路1相同的组件用相同的附图标记标注，并且不再重复详细的描述。
这个实施例中二次电池的退化判断电路31是判断电池组件2退化的电路。如图6中所示，通过正端连接端子3和负端连接端子4，电池组件2连接到主设备5上。
退化判断电路31包括超出温度范围时间测量部件33，该超出温度范围时间测量部件33用于测量电池组件2的温度超出电池组件2正常工作的温度范围之外的时间，其中电池组件2的温度由温度测量部件7测量。正常工作的温度范围可以是，例如，-20℃到60℃。在这种情况，超出温度范围时间测量部件33测量电池组件2温度不正常的时间(t1)，如高于60℃或低于-20℃。超出温度范围定义项计算部件36用系数K1乘以时间(t1)。把乘积(t1×k1)作为超出温度范围定义项。系数k1预先储存在系数储存部件34中。例如可以通过使用存储器形成系数储存34部件。通过系数设置部件35将系数k1发送给超出温度范围定义项计算部件。
电压测量部件37测量电池组件2的电压。根据电压测量部件37测量的电压，低电压(v1)检测器38检测电池组件2的电压是否低于预定电压(V1)。在这种情况，预定电压(V1)是用于确定电池组件2是否处于深放电状态的临界值。即，电压值不大于V1的电池组件2处于深放电状态。例如，当电池组件2是镍-金属氢化物电池时，V1值可以是例如0.7V/电池单元。
低电压(v1)时间测量部件39测量电池组件2的电压低于V1的时间(t2)。深放电定义项计算部件42以系数K2乘以时间(t2)。乘积(k2×t2)定义为深放电定义项。系数k2预先储存在系数储存部件40中。例如可以用存储器形成系数储存部件40。系数设置部件41将系数k2发送给深放电定义项计算部件42。
也将电压测量部件37测量的电池组件2的电压数据发送给低电压(v2)检测器43。根据电压测量部件37测量的结果，低电压(v2)检测器43检测电池组件2的电压是否低于预定电压(V2)。在这种情况，预定电压(V2)是用于确定电池组件2是否短路的临界值。可以根据电池组件2的类型设置V2值。例如，当电池组件2是镍-金属氢化物电池时，V2值可以是例如0.1V/电池单元。
低电压(v2)时间测量部件44测量电池组件2的电压低于V2的时间(t3)。短路定义项计算部件47以系数K3乘以时间(t3)。乘积(k3×t3)定义为短路定义项。系数k3预先储存在系数储存部件45中。例如可以用存储器形成系数储存部件45。通过系数设置部件46将系数k3发送给短路定义项计算部件42。
容量测量部件48测量电池组件2的剩余容量。根据容量测量部件48测量的容量，充足电检测器49检测电池组件2是否处于充足电的状态。在这种情况，满充电状态可以定义为剩余容量为100％的状态或剩余容量不少于预定值(例如95％)的状态。根据充足电检测器49测量的结果，满充电时间测量部件50测量电池组件2处于满充电状态的时间(t4)。满充电定义项计算部件53以系数K4乘以时间(t4)。乘积(k4×t4)定义为满充电定义项。系数k4预先储存在系数储存部件51中。例如可以用存储器形成系数储存部件51。通过系数设置部件52将系数k4发送给满充电定义项计算部件53。
内部电阻比加法器54将内部电阻比计算部件16计算的CIR1×CIR2、超出温度范围定义项计算部件36计算的超出温度范围定义项(k1×t1)、深放电定义项计算部件42计算的深放电定义项(k2×t2)、短路定义项计算部件47计算的短路定义项(k3×t3)和满充电定义项计算部件53计算的满充电定义项(k4×t4)相加。
存储器55预先储存了参考值。该参考值用于判断电池退化并且可以通过使用与电池组件2类型相同的电池预先测量确定。对于A型镍-金属氢化物电池，例如，存储器55优选储存了参考值2.5到3.0。储存在存储器55中的参考值设置在参考值设置部件56中。比较器57对内部电阻比加法器计算的(CIR1×CIR2+k1×t1+k2×t2+k3×t3+k4×t4)总和与参考值设置部件56设置的参考值进行比较。当总和等于或大于参考值时，比较器57判断电池组件2退化。随后，将表示电池组件2退化的信息等输出给显示电路58。
可以根据电池组件2的类型选择系数k1-k4。例如，在镍-金属氢化物情况中，优选系数满足k4＝0、k1＞0、k2＞0和k3＞0。在锂离子电池情况时，优选系数满足k1＝0、k2＞0、k3＞0和k4＞0。
在这个实施例中，确定所有定义项，即超出温度范围定义项(k1×t1)、深放电定义项(k2×t2)、短路定义项(k3×t3)和满充电定义项(k4×t4)，并且将它们结合到退化判断中。然而，需要时可以使用这些定义项中的任何一个或多个定义项用于退化判断。
实施例4
图7示出本发明实施例4中二次电池的退化判断电路的结构框图。
下面是图7中退化判断电路61的说明。如图6中所示与实施例3中的退化判断电路31相同的组件用相同的附图标记标注，并且不再重复详细的描述。
退化判断电路61是具有恒定放电深度的二次电池退化判断电路的例子。当商业电源停电时，具有恒定放电深度的二次电池例如可以用作备用电源。在计算机运行期间发生停电时，在计算机关机过程中可以使用二次电池作为备用电源。在许多情况，在关机过程中使用的二次电池的放电深度都是恒定的。
在用退化判断电路61进行退化判断时，根据连接时间测量部件6和温度测量部件7测量的结果，平均温度计算部件8计算电池组件2在连接时间期间的平均温度。充电/放电循环计数器13计算电池组件2在连接时间期间充电/放电循环的次数。在这个实施例中，电池组件2具有恒定放电深度。因此，与实施例1不一样，既不必测量连接时间期间的放电深度，也不必计算连接时间期间的平均放电深度。从而，不需要实施例3中如图6中所示的放电深度测量部件11和平均放电深度计算部件12。
CIR1数据表9可以与实施例1中的相同(参见图2)。CIR2数据表14也可以与实施例1中的相同(参见图4)。这个实施例的CIR2选择器15通过利用电池组件2的放电深度(恒定)和在判断电池组件2退化时充电/放电循环的次数，而不是实施例1中的平均放电深度，从CIR2数据表14中选择CIR2。
根据CIR1和CIR2，内部电阻比计算部件16计算内部电阻比CIR1×CIR2。正如实施例3中所描述的，超出温度范围定义项计算部件36、深放电定义项计算部件42、短路定义项计算部件47、和满充电定义项计算部件53分别计算超出温度范围定义项(k1×t1)、深放电定义项(k2×t2)、短路定义项(k3×t3)和满充电定义项(k4×t4)。而且内部电阻比加法器54确定内部电阻比、超出温度范围定义项、深放电定义项、短路定义项和满充电定义项的总和(k1×t1+k2×t2+k3×t3+k4×t4)。比较器57对这个参考值和这个总和进行比较，并且用与实施例3相同的方法判断电池组件2的退化，然后将结果输出给显示电路58。
在这个实施例中，确定所有定义项，即超出温度范围定义项(k1×t1)、深放电定义项(k2×t2)、短路定义项(k3×t3)和满充电定义项(k4×t4)，并且将其并入退化判断。然而，需要时可以使用这些定义项中的任何一种到三种定义项用于退化判断。
实施例5
图8示出本发明实施例5中二次电池的退化判断电路的结构框图。
下面是图8中退化判断电路71的说明。与如图1中所示的实施例1中的退化判断电路1通用的组件用相同的附图标记标注，并且不再重复详细的描述。
实施例5的退化判断电路71与实施例1中的退化判断电路不同在以下方面。退化判断电路1通过对CIR1和CIR2的乘积与参考值进行比较，判断电池组件2的退化，而退化判断电路71通过对第一内部电阻值(IR1)和第二内部电阻值(IR2)的总和与参考值进行比较，判断电池组件2的退化。在这种情况，IR1和IR2为判断退化时的内部电阻值。
而且，退化判断电路71(图8)与退化判断电路1(图1)的不同之处在于它包括IR1数据表59、IR1选择器60、IR2数据表61、IR2选择器62和内部电阻计算部件63。
图9示出了当使用A型镍-金属氢化物作为电池组件2时IR1数据表59的例子。在图9的例子中，将与电池组件2类型相同的电池组件(测试电池)连接到主设备5上。然后从测试电池连接到主设备5上时开始，每3个月以每10℃递增在平均温度为-20℃至60℃之间对测试电池的CIR1进行测试，测试36个月。将由此测得的测试电池的CIR1储存在CIR1数据表59中。
根据连接时间测量部件6测量的时间和平均温度计算部件8计算的平均温度，IR1选择器60从IR1数据表59中唯一地选择一个IR1值。例如，当t＝5(5个月)并且平均温度＝15℃时，选择的IR1值为21.9(mΩ)。
在图9的例子中，表仅储存了电池组件2和主设备5之间连接36个月(三年)的数据。然而，如果收集测量值，表可以储存与多于36个月的时期相对应的IR1。当不收集测量值时，可以将IR1的估计值储存在表中。
通过插入IR1数据表的元素(测量值)，可以获得更详细的电池组件2连接到主设备5上这一期间的连接时间数据和电池组件2的平均温度。根据电池组件2的类型，可以预先准备IR1数据表59。
作为这个实施例的具体例子，从储存测量数据的数据表中选择IR1。然而，本发明并不局限于此。例如，可以通过函数确定IR1，该函数至少包括判断退化之前在电池组件2连接到主设备5上这一期间经过的时间t和在经过的时间t期间电池组件2的平均温度作为参数。在这种情况中，可以在理论上或根据测量值获得该函数。
象IR1一样，IR2为判断退化时的内部电阻值。IR2是由平均放电深度和充电/放电循环的次数确定的，而IR1是由连接时间和连接时间期间的平均温度确定的。
图10示出了当使用A型镍-金属氢化物作为电池组件2时IR2数据表61的例子。在图10的例子中，对于充电/放电次数从0次到1100次之间以每100次递增的一个充电/放电循环次数来说，从平均放电深度的0％到100％每10％递增来测量IR2。由此测量的IR2储存在IR2数据表61中。
根据平均放电深度计算部件12计算的平均放电深度和充电/放电循环计数器13计算的充电/放电循环的次数，IR2选择器62从IR2数据表61中唯一地选择一个IR2值。例如，当平均放电深度为15％并且充电/放电循环的次数为718次时，选择的IR1值为22.9(mΩ)。
与充电/放电循环次数多于1100次相对应的CIR2可以通过测量或估计获得并且储存在IR2数据表61中。通过插入IR2数据表的元素(测量值)，可以获得更详细的平均放电深度和充电/放电次数的数据。根据电池组件2的类型，可以预先准备IR2数据表61。
作为这个实施例的具体例子，从储存测量数据的数据表中选择IR2。然而，本发明并不局限于此。例如，可以通过函数确定IR2，该函数包括平均放电深度和充电/放电循环的次数作为参数。在这种情况中，可以在理论上或根据测量值获得该函数。
至少根据IR1选择器60选出的IR1和IR2选择器62选出的IR2，内部电阻计算部件63计算内部电阻。例如，内部电阻值可以是通过相加IR1和IR2得至的值(IR1+IR2)。
存储器17预先储存了参考值。该参考值用于根据内部电阻值判断电池退化。通过使用与电池组件2类型相同的电池进行预先测量，也可以确定这个参考值。对于A型镍-金属氢化物电池来说，例如存储器17优选储存参考值为50-60mΩ。储存在存储器17中的参考值设置在参考值设置部件18中。比较器19对参考值设置部件18设置的参考值与内部电阻计算部件63计算的总和(IR1+IR2)进行比较。当总和等于或大于参考值时，比较器19判断电池组件2退化。随后，将表示电池组件2退化的信息等输出给显示电路20。
在这个实施例中，正如实施例3中所述，可以确定所有或部分定义项，即超出温度范围定义项(k1×t1)、深放电定义项(k2×t2)、短路定义项(k3×t3)和满充电定义项(k4×t4)，并且将其结合到退化判断中。
实施例6
图11示出本发明实施例6中二次电池的退化判断电路81的结构框图。
下面是图11中退化判断电路81的说明。与实施例1中退化判断电路1通用的组件用相同的附图标记标注，并且不再重复详细的描述。
实施例6的退化判断电路81不同于实施例1中的退化判断电路1在于以下方面。退化判断电路1通过对CIR1和CIR2的乘积与参考值进行比较，判断电池组件2的退化，而退化判断电路81通过对第一内部电阻值差值(ΔIR1)和第二内部电阻值差(ΔIR2)的总和与参考值进行比较，判断电池组件2的退化。在这种情况，用判断退化时的第一内部电阻值(IR1)减去连接到主设备5上之前的二次电池内部电阻(IR0)，得到第一内部电阻值差值(ΔIR1＝IR1-IR0)，并且用判断退化时的第二内部电阻值(IR2)减去连接到主设备5上之前的二次电池内部电阻(IR0)，得到第一内部电阻值差值(ΔIR2＝IR2-IR0)。
而且，退化判断电路81(图11)不同于退化判断电路1(图1)之处在于它包括ΔIR1数据表65、ΔIR1选择器66、ΔIR2数据表67、ΔIR2选择器68和内部电阻差计算部件69。
图12示出了当使用A型镍-金属氢化物作为电池组件2时ΔIR1数据表65的例子。在图12的例子中，将与电池组件2类型相同的电池组件(测试电池)连接到主设备5上。然后从测试电池连接到主设备5上时开始，每3个月以每10℃递增在平均温度为-20℃-60℃之间对测试电池的ΔIR1(ΔIR1＝IR1-IR0)进行测试，测试36个月。将由此测得的测试电池的ΔIR1储存在ΔIR1数据表65中。A型镍-金属氢化物电池的IR0大约为20mΩ。
基于连接时间测量部件6测量的时间t和平均温度计算部件8计算的平均温度，ΔIR1选择器66从ΔIR1数据表65中唯一地选择出一个ΔIR1值。例如，当t＝5(月)并且平均温度＝15℃时，选择的ΔIR1值为1.9(mΩ)。
在图12的例子中，表仅储存了电池组件2和主设备5之间连接36个月(三年)的数据。然而，如果收集测量值，表可以储存与多于36个月的时期相对应的ΔIR1。当不收集测量值时，可以将ΔIR1的估计值储存在表中。
通过插入ΔIR1数据表的元素(测量值)，可以获得电池组件2连接到主设备5上这一期间的连接时间和电池组件2的平均温度的更详细的数据。根据电池组件2的类型，可以预先准备ΔIR1数据表65。
作为这个实施例的具体例子，从储存了测量数据的数据表中选择ΔIR1。然而，本发明并不局限于此。例如，可以通过函数确定ΔIR1，该函数至少包括判断退化之前在电池组件2连接到主设备5上这一期间经过的时间t和在经过的时间t期间电池组件2的平均温度作为参数。
象ΔIR1一样，ΔIR2是用判断退化时的内部电阻值(IR2)减去在连接到主设备5上之前二次电池的内部电阻(IR0)得到的值(IR2-IR0)。ΔIR2是由平均放电深度和充电/放电循环的次数确定的，而ΔIR1是由连接时间和连接时间期间中的平均温度确定的。
图13示出了当使用A型镍-金属氢化物作为电池组件2时ΔIR2数据表67的例子。在图13的例子中，对于充电/放电次数从0次到1100次之间以每100次递增的一个充电/放电循环次数来说，从平均放电深度的0％到100％每10％递增来测量ΔIR2。将由此通过使用与电池组件2类型相同的电池测量的ΔIR2储存在ΔIR2数据表67中。
基于平均放电深度计算部件12计算的平均放电深度和充电/放电循环计数器13计算的充电/放电循环的次数，ΔIR2选择器68从ΔIR2数据表67中唯一地选择一个ΔIR2值。例如，当平均放电深度为15％并且充电/放电循环的次数为718次时，选择的IR1值为2.9(mΩ)。
与充电/放电循环的次数多于1100次相对应的ΔIR2可以通过测量或估计获得并且储存在ΔIR2数据表67中。通过插入ΔIR2数据表的组成成分(测量值)，可以获得更详细的平均放电深度和充电/放电循环的次数的数据。根据电池组件2的类型，可以预先准备ΔIR2数据表67。
作为这个实施例的具体例子，从储存测量数据的数据表中选择ΔIR2。然而，本发明并不局限于此。例如，可以通过函数确定ΔIR2，该函数包括平均放电深度和充电/放电循环的次数作为参数。在这种情况中，可以在理论上或根据测量值获得该函数。
至少根据ΔIR1选择器66选出的ΔIR1和ΔIR2选择器68选出的ΔIR2，内部电阻差计算部件69计算内部电阻差。例如，内部电阻差值可以是通过相加ΔIR1和ΔIR2得到的值(ΔIR1+ΔIR2)。
存储器17预先储存了参考值。该参考值用于根据内部电阻差值判断电池退化。通过使用与电池组件2类型相同的电池进行预先测量，也可以确定这个参考值。对于A型镍-金属氢化物电池来说，例如存储器17优选储存参考值为30-40mΩ。储存在存储器17中的参考值设置在参考值设置部件18中。比较器19对参考值设置部件18设置的参考值与内部电阻差计算部件63计算的内部电阻差(ΔIR1+ΔIR2)进行比较。当内部电阻差等于或大于参考值时，比较器19判断电池组件2退化。随后，将表示电池组件2退化的信息等输出给显示电路20。
在这个实施例中，正如实施例3中所述，可以确定所有或部分定义项，即超出温度范围定义项(k1×t1)、深放电定义项(k2×t2)、短路定义项(k3×t3)和满充电定义项(k4×t4)，并且将其结合到退化判断中。
实施例7
图14示出本发明实施例7中二次电池的退化判断电路72的结构框图。与实施例5中退化判断电路71通用的组件用相同的附图标记标注，并且不再重复详细的描述。
本发明实施例7是具有恒定放电深度的二次电池退化判断电路的例子。当商业电源停电时，具有恒定放电深度的二次电池例如可以用作备用电源。在计算机运行期间发生停电时，在计算机关机过程中可以使用二次电池作为备用电源。在许多情况，在关机过程中使用的二次电池的放电深度都是恒定的。
在这个实施例中，电池组件2具有恒定放电深度。因此，与实施例5不一样，既不必测量放电深度，也不必计算平均放电深度。从而，不需要图8中所示的放电深度测量部件11和平均放电深度计算部件12。
IR1数据表59可以与实施例5中的相同(参见图9)。IR2数据表61也可以与实施例5中的相同(参见图10)。IR2选择器62通过利用电池组件2的放电深度(恒定)和充电/放电循环计数器13计算的充电/放电循环的次数，从IR2数据表61中选择IR2。
根据由此得到的IR1和IR2，用与实施例5相同的方法判断电池组件2的退化，然后将结果输出给显示电路20。
在这个实施例中，正如实施例4中所述，可以确定所有或部分定义项，即超出温度范围定义项(k1×t1)、深放电定义项(k2×t2)、短路定义项(k3×t3)和满充电定义项(k4×t4)，并且将其结合到退化判断中。
实施例8
图15示出本发明实施例8中二次电池的退化判断电路82的结构框图。与实施例6中退化判断电路81通用的组件用相同的附图标记标注，并且不再重复详细的描述。
本发明实施例8是具有恒定放电深度的二次电池退化判断电路的例子。当商业电源停电时，具有恒定放电深度的二次电池例如可以用作备用电源。在计算机运行期间发生停电时，在计算机关机过程中可以使用二次电池作为备用电源。在许多情况，在关机过程中使用的二次电池的放电深度都是恒定的。
在这个实施例中，电池组件2具有恒定放电深度。因此，与实施例6不一样，既不必测量放电深度，也不必计算平均放电深度。从而，不需要图11中所示的放电深度测量部件11和平均放电深度计算部件12。
ΔIR1数据表65可以与实施例6中的相同(参见图12)。ΔIR2数据表67也可以与实施例6中的相同(参见图13)。ΔIR2选择器68通过利用电池组件2的放电深度(恒定)和充电/放电循环计数器13计算的充电/放电循环的次数，从ΔIR2数据表67中选择ΔIR2。
根据由此得到的ΔIR1和ΔIR2，用与实施例6相同的方法判断电池组件2的退化，然后将结果输出给显示电路20。
在这个实施例中，正如实施例4中所述，可以确定所有或部分定义项，即超出温度范围定义项(k1×t1)、深放电定义项(k2×t2)、短路定义项(k3×t3)和满充电定义项(k4×t4)，并且将它们结合到退化判断中。
上述每一个实施例中描述的具体结构仅是出于提出例子的目的，并且本发明并不局限于此。在上述实施例中，电池组件包括多个二次电池。然而，本发明的退化判断电路也可以用于单个二次电池。
本发明可以用于二次电池退化判断电路，其可以用简单的外围电路快速判断退化，而不考虑二次电池的类型。
在不脱离本发明精神或本质特征下，本发明可以被实施为其他形式。本申请中公开的实施例在各个方面将看作解释而不是限定。本发明的范围由附带的权利要求表示，而不是由上述描述表示，并且由权利要求的含义和等效范围之内产生的所有变化都应包括在其中。

Claims (16)

1、一种用在主设备中的二次电池的退化判断电路，包括：
时间测量部件，用于测量从二次电池连接到主设备上时到判断二次电池退化时这一期间的连接时间；
温度测量部件，用于测量二次电池的温度；
平均温度计算部件，用于根据温度测量部件测量的结果，计算在判断二次电池退化之前、二次电池与主设备连接期间的平均温度；
估计部件，其至少基于表示平均温度的数据和由时间测量部件测量的连接时间，估计(a)判断二次电池退化时的内部电阻值，或(b)判断二次电池退化时内部电阻值相对于二次电池与主设备连接时的初始内部电阻值的变化；
判断部件，其基于估计部件的估计结果，判断二次电池的退化。
2、根据权利要求1所述的用在主设备中的二次电池的退化判断电路，其进一步包括：
充放电循环计数器，用于计算从二次电池连接到主设备上时到判断二次电池退化时这一期间的充放电循环次数；其中，
所述估计部件进一步使用充放电循环次数，估计(a)判断二次电池退化时的内部电阻值，或(b)判断二次电池退化时内部电阻值相对于二次电池与主设备连接时的初始内部电阻值的变化。
3、根据权利要求1或2所述的用在主设备中的二次电池的退化判断电路，其进一步包括：
放电深度测量部件，用于测量二次电池的放电深度；
平均放电深度计算部件，用于根据放电深度测量部件测量的结果，计算从二次电池连接到主设备上时到判断二次电池退化时这一期间的平均放电深度；其中，
所述估计部件进一步使用平均放电深度，估计(a)判断二次电池退化时的内部电阻值，或(b)判断二次电池退化时内部电阻值相对于二次电池与主设备连接时的初始内部电阻值的变化。
4、根据权利要求1所述二次电池的退化判断电路，其进一步包括：
时间-温度对应数据表，该时间-温度对应数据表预先储存着表示二次电池的内部电阻值或内部电阻值的变化的数据、以及基于使用与二次电池类型相同的二次电池进行的测试的时间-温度对应数据；
该时间-温度对应数据是基于一测试，该测试检查相同类型二次电池的内部电阻、相同类型二次电池与主设备连接的时间、和在此时间期间与相同类型二次电池的温度之间的关系，并且该数据与表示时间的数据和表示温度的数据相对应地被存储；
其中，估计部件基于表示所述平均温度计算部件所计算的平均温度的数据和表示所述时间测量部件所测量的连接时间的数据并参考时间-温度对应数据表，估计(a)二次电池的内部电阻值，或(b)二次电池的内部电阻值的变化。
5、根据权利要求4所述的二次电池的退化判断电路，其进一步包括充放电循环计数器，用于对充放电循环次数计数，直到判断二次电池的退化为止；
其中数据表进一步包括充电循环次数对应数据表，该充电循环次数对应数据表预先储存着表示二次电池的内部电阻值、或内部电阻值的变化的数据、以及基于使用与连接主设备的二次电池类型相同的二次电池进行的测试的充电循环次数对应数据；
充电循环次数对应数据是基于检查相同类型二次电池的内部电阻和充电循环次数之间关系的测试，并且与表示充电循环次数的数据相对应地被存储；
其中，估计部件进一步基于表示所述充放电循环计数器所计数的充放电循环次数的数据并参考充电循环次数对应数据表，估计(a)二次电池的内部电阻值，或(b)二次电池的内部电阻值的变化。
6、根据权利要求5所述的二次电池的退化判断电路，其进一步包括：
放电深度测量部件，用于测量二次电池的放电深度；以及
平均放电深度计算部件，用于根据放电深度测量部件的测量结果，计算从二次电池连接到主设备上时到判断二次电池退化时这一期间的平均放电深度；
其中，充电循环次数对应数据是基于检查相同类型二次电池的内部电阻、充电循环次数和放电深度之间关系的测试，并且对应于表示充电循环次数的数据和表示放电深度的数据而被存储；
其中，估计部件基于表示充放电循环次数的数据和表示平均放电深度的数据并参考充电循环次数对应数据表，估计(a)二次电池的内部电阻值，或(b)二次电池的内部电阻值的变化。
7、根据权利要求5或6所述的二次电池的退化判断电路，其中，判断部件至少基于估计部件中通过参考时间-温度对应数据表估计的值和通过参考充电循环次数对应数据表估计的值，来判断二次电池的退化。
8、根据权利要求1～3的任一项所述的二次电池的退化判断电路，其进一步包括：
超出温度范围时间测量部件，用于测量二次电池的温度超出预定温度范围的时间，其中预定温度范围被限定为正常运行中的温度范围；以及
超出温度范围定义项计算部件，用于基于超出温度范围时间测量部件测量的时间和根据二次电池类型提供的预定系数，计算超出温度范围定义项，
其中，判断部件基于估计部件估计的结果，同时考虑该超出温度范围定义项，判断二次电池的退化。
9、根据权利要求1～3的任一项所述的二次电池的退化判断电路，其进一步包括：
深放电时间测量部件，用于基于二次电池的电压，测量二次电池处于深放电状态的时间；以及
深放电定义项计算部件，用于基于深放电时间测量部件测量的时间和根据二次电池的类型提供的预定系数，计算深放电定义项，
其中，判断部件基于估计部件估计的结果，同时考虑深放电定义项，判断二次电池的退化。
10、根据权利要求1～3的任一项所述的二次电池的退化判断电路，其进一步包括：
短路时间测量部件，用于基于二次电池的电压，测量二次电池处于短路状态的时间；以及
短路定义项计算部件，用于基于短路时间测量部件测量的时间和根据二次电池的类型提供的预定系数，计算短路定义项，
其中，判断部件基于估计部件估计的结果，同时考虑短路定义项，判断二次电池的退化。
11、根据权利要求1～3的任一项所述的二次电池的退化判断电路，其进一步包括：
满充电时间测量部件，用于根据二次电池的容量，测量二次电池处于满充电状态的时间；以及
满充电定义项计算部件，用于基于满充电时间测量部件测量的时间和根据二次电池的类型提供的预定系数，计算满充电定义项，
其中，判断部件基于估计部件估计的结果，同时考虑满充电定义项，判断二次电池的退化。
12、一种二次电池系统，包括：
根据权利要求1～3的任一项所述的退化判断电路；以及
二次电池。
13、一种判断用于主设备中的二次电池的退化的方法，包括以下步骤：
时间测量步骤，用于测量从二次电池连接到主设备上时到判断二次电池退化时这一期间的连接时间；
温度测量步骤，用于测量二次电池的温度；
平均温度计算步骤，用于根据温度测量步骤测量的结果，计算在判断二次电池退化之前、二次电池与主设备连接期间的平均温度；
估计步骤，其至少基于表示平均温度的数据和由时间测量步骤测量的连接时间，估计(a)判断二次电池退化时的内部电阻值，或(b)判断二次电池退化时内部电阻值相对于二次电池与主设备连接时的初始内部电阻值的变化；
判断步骤，其基于估计步骤的估计结果，判断二次电池的退化。
14、根据权利要求13所述的二次电池的退化的方法，其进一步包括：
充放电循环计数步骤，用于计算从二次电池连接到主设备上时到判断二次电池退化时这一期间的充放电循环次数；
在所述估计步骤中，进一步使用充放电循环次数，估计(a)判断二次电池退化时的内部电阻值，或(b)判断二次电池退化时内部电阻值相对于二次电池与主设备连接时的初始内部电阻值的变化。
15、根据权利要求13所述的二次电池的退化的方法，其进一步包括：
放电深度测量步骤，用于测量二次电池的放电深度；以及
平均放电深度计算步骤，用于根据放电深度测量步骤测量的结果，计算从二次电池连接到主设备上时到判断二次电池退化时这一期间的平均放电深度；
在所述估计步骤中，进一步使用平均放电深度，估计(a)判断二次电池退化时的内部电阻值，或(b)判断二次电池退化时内部电阻值相对于二次电池与主设备连接时的初始内部电阻值的变化。
16、根据权利要求15所述的二次电池的退化的方法，其中，
估计步骤通过参照对应于所述二次电池与主设备连接的时间和与主设备连接时的温度而预先储存着表示二次电池的内部电阻值或内部电阻值变化的数据、以及基于使用与连接到主设备上的二次电池类型相同的二次电池的实测数据的数据表，估计(a)二次电池的内部电阻值，或(b)二次电池的内部电阻值的变化。
CNB2004100716018A 2003-07-15 2004-07-15 二次电池的退化判断电路 Expired - Fee Related CN100449857C (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003197162A JP3743439B2 (ja) 2003-07-15 2003-07-15 ２次電池の劣化判定回路
JP197162/2003 2003-07-15
JP2003324965A JP3913206B2 (ja) 2003-09-17 2003-09-17 二次電池の劣化判定回路
JP324965/2003 2003-09-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1577952A CN1577952A (zh) 2005-02-09
CN100449857C true CN100449857C (zh) 2009-01-07

Family

ID=34082309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100716018A Expired - Fee Related CN100449857C (zh) 2003-07-15 2004-07-15 二次电池的退化判断电路

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7482784B2 (zh)
CN (1) CN100449857C (zh)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2391707C (en) * 1999-07-30 2010-05-11 Smithkline Beecham Plc Multi-component pharmaceutical dosage form
US7842308B2 (en) * 2001-01-30 2010-11-30 Smithkline Beecham Limited Pharmaceutical formulation
US8035395B2 (en) 2006-02-28 2011-10-11 Panasonic Corporation Battery life predicting device and battery life predicting method
JP2009049005A (ja) * 2007-07-26 2009-03-05 Panasonic Corp 電池の内部短絡検知装置および方法、電池パック並びに電子機器システム
US7856328B2 (en) * 2007-10-10 2010-12-21 Texas Instruments Incorporated Systems, methods and circuits for determining potential battery failure based on a rate of change of internal impedance
US8049465B2 (en) * 2007-10-10 2011-11-01 Texas Instruments Incorporated Systems, methods and circuits for determining micro-short
JP5076835B2 (ja) * 2007-11-26 2012-11-21 株式会社ニプロン 二次電池の劣化状態判定システム
JP5815195B2 (ja) * 2008-09-11 2015-11-17 ミツミ電機株式会社 電池状態検知装置及びそれを内蔵する電池パック
JP5453769B2 (ja) * 2008-11-06 2014-03-26 トヨタ自動車株式会社 車両用電池診断システムおよび車両用電池診断方法
JP2010139260A (ja) * 2008-12-09 2010-06-24 Hitachi Ltd 二次電池の余寿命推定システムおよび余寿命推定方法
CN102208819A (zh) * 2010-03-29 2011-10-05 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 充电系统及充电方法
JP5504126B2 (ja) * 2010-10-12 2014-05-28 本田技研工業株式会社 リチウムイオン電池の制御装置
JP2012168728A (ja) * 2011-02-14 2012-09-06 Mitsumi Electric Co Ltd 保護モジュール及び該保護モジュールにおける状態情報管理方法
JP5852399B2 (ja) * 2011-10-17 2016-02-03 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ バッテリの状態予測システム、方法及びプログラム
JP5946955B2 (ja) 2012-04-30 2016-07-06 エルジー・ケム・リミテッド 二次電池のパラメータ推定装置及び方法
US9018913B2 (en) 2012-05-18 2015-04-28 Caterpillar Inc. System for determining battery impedance
JP2013247003A (ja) * 2012-05-28 2013-12-09 Sony Corp 二次電池の充電制御装置、二次電池の充電制御方法、二次電池の充電状態推定装置、二次電池の充電状態推定方法、二次電池の劣化度推定装置、二次電池の劣化度推定方法、及び、二次電池装置
US9312712B2 (en) * 2012-07-26 2016-04-12 Samsung Sdi Co., Ltd. Method and system for controlling charging parameters of a battery using a plurality of temperature ranges and counters and parameter sets
WO2014019607A1 (en) * 2012-07-31 2014-02-06 Siemens Aktiengesellschaft Device for an optimized operation of a local storage system in an electrical energy supply grid with distributed generators, distributed storage systems and loads
KR101454832B1 (ko) * 2012-12-04 2014-10-28 주식회사 엘지화학 이차 전지의 방전 심도 추정 장치 및 방법
DE102014220914B4 (de) * 2014-10-15 2022-10-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines betriebspunktabhängigen Widerstandsänderungsfaktors und Fahrzeug
JP6755126B2 (ja) * 2016-06-02 2020-09-16 Ntn株式会社 二次電池の劣化判定装置
KR20180085165A (ko) * 2017-01-18 2018-07-26 삼성전자주식회사 배터리 관리 방법 및 장치
DE102017208770B4 (de) * 2017-05-23 2019-03-28 Audi Ag Verfahren zur Prüfung eines Batteriezustands und Prüfvorrichtung zur Prüfung eines Batteriezustands
CN107247237B (zh) * 2017-05-26 2019-11-26 联想(北京)有限公司 一种电池的检测方法、电子设备及计算机可读存储介质
CN107634275B (zh) * 2017-09-15 2020-04-14 苏州易换骑网络科技有限公司 电池管理方法、充电柜和电池管理系统
US20190094306A1 (en) * 2017-09-25 2019-03-28 Fujitsu Limited Battery's residual energy measurement circuit and sensor node
WO2019077711A1 (ja) * 2017-10-18 2019-04-25 日本たばこ産業株式会社 バッテリユニット、香味吸引器、バッテリユニットを制御する方法、及びプログラム
US11705588B2 (en) * 2020-04-10 2023-07-18 Beijing Xiaomi Mobile Software Co., Ltd. Shutdown method and terminal
US11894708B2 (en) * 2020-08-06 2024-02-06 Apple Inc. Method and apparatus for charging a battery based on a wear factor calculated from usage statistics and usage parameters of the battery
CN113156324B (zh) * 2021-03-03 2022-08-05 同济大学 一种结合充电桩的电动汽车电池包终止寿命诊断方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000195564A (ja) * 1998-12-25 2000-07-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 充放電回数の検出装置及びこれを用いた電池パック
JP2001068169A (ja) * 1999-08-30 2001-03-16 Nec Corp 二次電池寿命判定方法及び装置並びに二次電池寿命判定プログラムを記録した記録媒体
CN1320286A (zh) * 1998-08-10 2001-10-31 丰田自动车株式会社 判断二次电池的状态的方法和装置及再生二次电池的方法
JP2002110255A (ja) * 2000-09-28 2002-04-12 Toshiba Corp 二次電池の寿命管理方法と装置
JP2003009406A (ja) * 2001-06-22 2003-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 二次電池の状態演算装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63146775U (zh) * 1987-03-19 1988-09-28
JP3157369B2 (ja) * 1993-10-29 2001-04-16 三洋電機株式会社 二次電池の保護方法及び保護装置
JP2977183B2 (ja) 1995-04-20 1999-11-10 日本電信電話株式会社 二次電池の劣化判定方法
AU764412B2 (en) * 1998-08-28 2003-08-21 Invensys Energy Systems (Nz) Limited Battery charge measurement and discharge reserve time prediction technique and apparatus
JP4875235B2 (ja) * 2000-04-03 2012-02-15 レノボ シンガポール プライヴェート リミテッド 電源装置、電源容量情報補正装置、電源容量情報補正方法及びコンピュータ
US7109684B2 (en) * 2002-05-17 2006-09-19 The New Industry Research Organization Secondary cell charger and charging method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1320286A (zh) * 1998-08-10 2001-10-31 丰田自动车株式会社 判断二次电池的状态的方法和装置及再生二次电池的方法
JP2000195564A (ja) * 1998-12-25 2000-07-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 充放電回数の検出装置及びこれを用いた電池パック
JP2001068169A (ja) * 1999-08-30 2001-03-16 Nec Corp 二次電池寿命判定方法及び装置並びに二次電池寿命判定プログラムを記録した記録媒体
JP2002110255A (ja) * 2000-09-28 2002-04-12 Toshiba Corp 二次電池の寿命管理方法と装置
JP2003009406A (ja) * 2001-06-22 2003-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 二次電池の状態演算装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN1577952A (zh) 2005-02-09
US7482784B2 (en) 2009-01-27
US20050017687A1 (en) 2005-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100449857C (zh) 二次电池的退化判断电路
CN106324508B (zh) 电池健康状态的检测装置及方法
CN107870301B (zh) 一种电池微短路的检测方法及装置
JP4767558B2 (ja) 電源装置用状態検知装置，電源装置及び電源装置に用いられる初期特性抽出装置
US8332169B2 (en) Apparatus and method for estimating state of health of battery based on battery voltage variation pattern
EP1049231B1 (en) Parameter measuring method, charge/discharge control method and apparatus and life predicting method for secondary batteries and power storage apparatus using the same
US6930485B2 (en) Electronic battery tester with battery failure temperature determination
US6563318B2 (en) Detecting method for detecting internal state of a rechargeable battery, detecting device for practicing said detecting method, and instrument provided with said detecting device
JP6534746B2 (ja) 電池制御装置及び電池システム
KR20180095207A (ko) 에너지 저장장치 충전상태 추정방법
US10910676B2 (en) Ni—Cd battery with a state of charge indicator
CN113300437A (zh) 锂电池储能系统的动态管控系统
US20110128006A1 (en) Method and apparatus for detecting battery life
CN111896882A (zh) 一种电池容量确定方法、装置及车辆
KR20110087873A (ko) 배터리의 ｓｏｃ를 추정하는 장치 및 방법
CN102033204A (zh) 电池电量检测电路、方法以及电子系统
JP2001250590A (ja) 蓄電池の劣化判定方法
JP2001257008A (ja) リチウムイオン電池の容量推定方法およびリチウムイオン電池パック
KR100844040B1 (ko) 충전배터리 용량 검증방법
CN114103729B (zh) 用于均衡电池包的方法、装置和电动汽车
KR20230120853A (ko) 배터리 셀 균등화 과정 분석을 통한 셀간 불균형도 추정 방법 및 이를 이용한 에너지관리시스템
JP3743439B2 (ja) ２次電池の劣化判定回路
JP3913206B2 (ja) 二次電池の劣化判定回路
US20220268847A1 (en) Method for determining the state of charge of the cells of a battery
CN113629810B (zh) 一种电池管理系统匹配方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090107

Termination date: 20130715