CN101141077B - 电池控制装置和电池控制方法 - Google Patents

电池控制装置和电池控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了电池控制装置、电池控制方法、电源控制装置和电子设备。所述电池控制装置(1)具有：电路控制单元(6)，用于控制供电；电压测量单元(7)，用于测量电压；电流测量单元(8)，用于测量电流；以及电源控制单元(9)，其中，所述电源控制单元(9)在所述电池(4)对负载(3)供电的状态下测量被定义为所述电池(4)的电压的第一电压和被定义为所述电池(4)的电流的第一电流，还在从所述电池(4)对所述负载(3)的供电被切断的状态下测量被定义为所述电池(4)的电压的第二电压，并且通过将从所述第二电压中减去所述第一电压而得到的值除以所述第一电流，来计算所述电池(4)的内阻。

Description

电池控制装置和电池控制方法
技术领域
本发明涉及电池控制装置、电池控制方法、电源控制装置和电子设备。
背景技术
测量电池余量的方法分类为电流积分法和电压法。电流积分法是通过从电池的总容量中减去放电电流的积分值来测量电池余量的方法。电压法是预先获得开路电压和电池余量之间的关系、并根据开路电压测量电池余量的方法。
注意到，开路电压是根据电池电压、电池电流和电池内阻(internalimpedance)来计算。另外，通过测量放电电流从满充电状态放电直到过放电状态时的积分值来获得电池的总容量。
以电池为电源的多种电子设备涉及利用电池余量(例如参见专利文献1至3)。
[专利文献1]日本特开2004-163360号公报
[专利文献2]日本特开2001-57246号公报
[专利文献3]日本特开平8-336241号公报
发明内容
在利用电流积分法测量电池余量的情况下，随着电池劣化，总容量降低，因此，需要定期校正总容量。然而，在测量电池的总容量时，需要将电池从满充电状态放电直到过放电状态，因此，测量需要相当长的时间。
在利用电压法测量电池余量的情况下，随着电池劣化，内阻增大，因此需要定期校正内阻。然而，在测量电池的内阻时，负载的功耗量需要在拆卸作为外部电源的AC适配器等的状态下改变，因此测量费时。
在这种情况下，本发明的目的在于提供一种容易测量电池的状态的电池控制装置、电池控制方法、电源控制装置和电子设备。
根据本发明，为了解决上述问题，在对负载供电的状态下测量电池的电压和电流，在切断对负载供电的状态下测量电池的电压，并且根据测量值计算电池的内阻。
为了给出深入的描述，一种电池控制装置，该电池控制装置包括：
电路控制单元，其用于控制从电池对负载的供电，
其中，所述电路控制单元包括：
第一二极管，其设置在从所述电池到所述负载的供电电路上；
第二二极管，其设置在从电压高于所述电池的电压的电源装置到所述负载的供电电路上；
开关，其设置在从所述电源装置到所述第二二极管的供电电路上，
其中，当打开所述开关时，从所述电池向所述负载供电，同时切断从所述电源装置对所述负载的供电，并且
当闭合所述开关时，切断从所述电池对所述负载的供电，同时从所述电源装置向所述负载供电；
电压测量单元，其用于测量所述电池的电压；
电流测量单元，其用于测量所述电池的电流；以及
电源控制单元，其向所述电路控制单元输出控制信号，并且输入来自所述电压测量单元和所述电流测量单元的测量信号，
其中，所述电源控制单元进行以下操作：
在所述电池对所述负载供电的状态下，测量被定义为所述电池的电压的第一电压和被定义为所述电池的电流的第一电流，
还在从所述电池对所述负载的供电被切断的状态下，测量被定义为所述电池的电压的第二电压，并且
通过将从所述第二电压中减去所述第一电压而得到的值除以所述第一电流，来计算所述电池的内阻。
根据本发明的电池控制装置包括所述电路控制单元、所述电压测量单元、所述电流测量单元和所述电源控制单元。所述电源控制单元向所述电路控制单元输出控制信号，输入来自所述电压测量单元和所述电流测量单元的测量信号，并且控制所述电路控制单元以及对从所述电压测量单元和所述电流测量单元传送的信号的处理。
所述电路控制单元控制从所述电池对所述负载的供电。具体地讲，所述电路控制单元根据来自所述电源控制单元的命令开始和停止从所述电池向所述负载供电。对从所述电池向所述负载供电的控制不仅可以通过停止对所述负载供电来进行，而且可以通过按照将向所述负载供电的源切换到另一电源的方式停止从所述电池向所述负载供电来进行。
所述电压测量单元测量所述电池的电压。所述电压测量单元将与所述电池的测量电压有关的信号传送到所述电源控制单元。所述电压测量单元能够测量所述电池即使在其向所述负载供电的状态下或者在其没有向所述负载供电的状态下的电压。即，所述电压测量单元能够测量所述电池的施加负载电压和开路电压。
所述电流测量单元测量所述电池的电流。所述电流测量单元将与所述电池的测量电流有关的信号传送到所述电源控制单元。所述电流测量单元能够测量所述电池在其向所述负载供电的状态下的输出电流。
所述电源控制单元控制所述电路控制单元，处理从所述电压测量单元和所述电流测量单元传送的信号，并且检查所述电池的状态。
具体地讲，所述电源控制单元在通过控制所述电路控制单元而使所述电池向所述负载供电的状态下测量所述电池的电压和电流。该电压为电池的所谓施加负载电压，并且在本说明书中被称作“第一电压”。另外，该电流为所谓的施加负载电流，并且在本说明书中被称作“第一电流”。
接着，所述电源控制单元在通过控制所述电路控制单元而切断从所述电池对所述负载的供电的状态下测量所述电池的电压。该电压为电池的所谓开路电压，并且在本说明书中被称作“第二电压”。
接着，所述电源控制单元根据测量的第一电压、第一电流和第二电压来计算电池的内阻。这里，所述电池趋于在其开路电压和施加负载电压之间具有电势差。这是因为当从电池输出电力时，由于内阻导致输出电压中产生压降。本发明的重点就在于电池的这种电特性，其中，将从所述第二电压中减去所述第一电压而得到的值除以所述第一电流。可以根据欧姆定律将电压降落量除以电流来计算电池的内阻。
由上可知，根据本发明的电池控制装置包括用于控制从电池对负载的供电的电路控制单元，由此可以容易地测量作为表示电池状态的一个指标的内阻。
这里，所述电源控制单元还在所述电池向所述负载供电的状态下测量被定义为所述电池的电压的第三电压和被定义为所述电池的电流的第二电流，所述电源控制单元还可以通过将所述第三电压加上由所述内阻乘以所述第二电流得到的值来计算所述电池的开路电压。
如果已经计算了电池的内阻，则即使在电池向负载供电的状态下，也可以测量该电池的开路电压。这是因为电池在供电状态下的开路电压取值为通过将由于内阻导致的电压降落量加到电池的输出电压上而得到的值。
在这种情况下，在根据本发明的电池控制装置中，所述电源控制单元还在电池向负载供电的状态下测量电池的电压和电流。该电压为电池的所谓施加负载电压，并且在本说明书中被称作“第三电压”。另外，该电流为电池的所谓施加负载电流，并且在本说明书中被称作“第二电流”。
接着，所述电源控制单元根据测得的第三电压和第二电流计算电池的开路电压。用第二电流乘以预先计算的内阻，将第三电压加到计算值中。由此，将由内阻导致的电压降落量加到施加负载电压中，即使在电池向负载供电的状态下也可以计算电池的开路电压。
由上可知，根据本发明的电池控制装置即使在电池向负载供电的状态下也能够容易地测量电池的开路电压。
这里，所述电池控制装置还可以包括预先产生的映射，该映射表示所述开路电压和电池余量比之间的关系，所述电池余量比被定义为表示电池的余量占该电池的总容量的比率的值，其中，所述电源控制单元还可以通过将所述开路电压与所述映射进行对照来获得所述电池的电池余量比。
电池的余量和开路电压间相互关联。即，如果提供包含预先测量并由此获得的、余量和开路电压之间的关系的映射，则可以通过测量电池的开路电压来获得被定义为表示电池的余量占总容量的比率的值的电池余量比。那么，根据本发明的电池控制装置包括包含电池余量比和开路电压之间的预定关系的映射。进而将计算出的开路电压与该映射进行对照，从而使得即使在电池向负载供电的状态下也能够获得电池余量比。
由上可知，根据本发明的电池控制装置使得能够在电池向负载供电的状态下容易地测量电池余量比。
这里，所述电源控制单元可以计算在作为余量降低之前的电池状态的第一电池状态下的开路电压，还可以通过将该开路电压与所述映射进行对照来测量被定义为表示电池的余量占电池的总容量的比率的值的第一电池余量比，所述电源控制单元可以计算所述电池在作为余量降低了之后的电池状态的第二电池状态下的开路电压，还通过将该开路电压与所述映射进行对照来测量被定义为表示电池的余量占电池的总容量的比率的值的第二电池余量比，所述电源控制单元还可以测量被定义为在所述电池从所述第一电池状态转变到所述第二电池状态期间输出的电流的积分值的第一积分电流，并且所述电源控制单元还可以通过将所述第一积分电流除以由从所述第一电池余量比中减去所述第二电池余量比而得到的值来计算所述电池的满充电容量。
通过根据电池的开路电压确定的映射获得了上述电池余量比，但是还没有确定电池的真实值的满充电容量。在这种情况下，将被定义为任意电池余量的状态的第一电池状态与被定义为余量小于第一电池状态下的电池余量的状态的第二电池状态进行比较。通过测量在电池的余量减小时输出的积分电流来计算电池的满充电容量。
为了给出深入的描述，测量在从第一电池状态转变到第二电池状态期间输出的电流的积分值。该电流积分值在本说明书中被称作“第一积分电流”。然后，将第一积分电流除以从第一电池余量比中减去第二电池余量比而得到的值。利用本发明，由此可以通过电池从第一电池状态到第二电池状态的简单转变来计算电池的满充电容量。
由上可知，根据本发明的电池控制装置使得能够在电池向负载供电的状态下容易地测量电池的满充电容量。
另外，从方法的方面来理解本发明。即，本发明是一种用于电池控制装置的电池控制方法，所述电池控制装置包括：
电路控制单元，其用于控制从电池对负载的供电，
其中，所述电路控制单元包括：
第一二极管，其设置在从所述电池到所述负载的供电电路上；
第二二极管，其设置在从电压高于所述电池的电压的电源装置到所述负载的供电电路上；
开关，其设置在从所述电源装置到所述第二二极管的供电电路上，
其中，当打开所述开关时，从所述电池向所述负载供电，同时切断从所述电源装置对所述负载的供电，并且
当闭合所述开关时，切断从所述电池对所述负载的供电，同时从所述电源装置向所述负载供电；
电压测量单元，其用于测量所述电池的电压；
电流测量单元，其用于测量所述电池的电流；以及
电源控制单元，其向所述电路控制单元输出控制信号，并且输入来自所述电压测量单元和所述电流测量单元的测量信号，
其中，所述电源控制单元在所述电池对所述负载供电的状态下，测量被定义为所述电池的电压的第一电压和被定义为所述电池的电流的第一电流，
所述电源控制单元还在从所述电池对所述负载的供电被切断的状态下，测量被定义为所述电池的电压的第二电压，并且
所述电源控制单元通过将从所述第二电压中减去所述第一电压而得到的值除以所述第一电流，来计算所述电池的内阻。
根据本发明，可以提供容易测量电池的状态的电池控制装置、电池控制方法、电源控制装置和电子设备。
附图说明
图1是安装有电池控制装置的笔记本PC的构成的图；
图2是通过电池控制装置进行控制的流程图；
图3是示出电池的输出电压根据时间变化的曲线图；
图4是示出电池的输出电流根据时间变化的曲线图；
图5是示出电池的余量比和开路电压之间的关系的曲线图；
图6是通过电池控制装置进行控制的流程图；
图7是示出电池的余量比、剩余容量和开路电压之间的关系的曲线图；
图8是通过电池控制装置进行控制的流程图；
图9是示出电池的余量比、剩余容量和开路电压之间的关系的曲线图；
图10是接受来自用户的请求的输入画面的一个实施例；以及
图11是安装有电池控制装置的笔记本PC的构成的图。
具体实施方式
下文中，将例示本发明的实施方式。下文中将例示的实施方式仅是一示例，本发明并不限于该示例(构成)。
<构成>
图1示出了安装有根据本发明一实施方式的电池控制装置1的笔记本式个人计算机(笔记本PC)2(对应于根据本发明的[电子设备])的构成的图。笔记本PC 2具有内置装置，例如CPU(中央处理单元)和硬盘(在下文中通常将称作[负载3])。负载3利用从连接到笔记本PC 2的电池4和AC适配器5(对应于根据本发明的[电源装置])提供的电力而工作。应当注意，提供到负载3的电力是经过电池控制装置1从电池4和AC适配器5电气地提供的。另外，前提是AC适配器5的输出电压高于电池4的输出电压。
应当注意，本实施方式采用AC适配器5作为除电池4以外的电源，然而，本发明不限于这种电源。即，即使在电池4不提供任何电力的状态下，只要电池控制装置1仍然可以工作就足够了。因此，可以采用第二电池作为AC适配器5的替代品，电池控制装置1可以通过除第二电池以外的电源来操作。
电池控制装置1包括：开关装置6(对应于根据本发明的[电路控制单元])，其用于控制从电池4对负载3的供电；电压测量电路7(对应于根据本发明的[电压测量单元])，其用于测量电池4的电压；电流测量单元8(对应于根据本发明的[电流测量单元])，其用于测量电池4的电流；以及电源控制微型计算机9(对应于根据本发明的[电源控制单元])，其向开关装置6输出控制信号并且输入电压测量电路7和电流测量电路8给出的测量信号。注意到，电池控制装置1可以电连接到设置在电池4内部的存储器14。
开关装置6包括：二极管10(对应于根据本发明的[第一二极管])，其阻断到电池4的反向电流；二极管11(对应于根据本发明的[第二二极管])，其阻断到AC适配器5的反向电流；以及开关12，其对将AC适配器5连接到负载3的电路进行开关。开关12在收到来自电源控制微型计算机9的命令时执行开/关操作。当开关12打开时，从电池4向负载3提供电力。相反，当开关12闭合时，因为AC适配器5的输出电压高于电池4的输出电压，所以停止从电池4向负载3供电，开始从AC适配器5向负载3供电。即，开关12如此进行开关，从而控制从电池4对负载3的供电。应当注意，除了诸如物理地对电路进行开关的电磁接触器的开关单元之外，开关12还可以采用半导体开关等。因此，通过由二极管10、二极管11和开关12组成的电路来构建电源切换电路，从而可以在负载3的电压没有任何瞬间降落的情况下切换电源。另外，在测量电池4的内阻、容量等时，无需拆下AC适配器5。注意到，开关12也可以设置在从电池4延到负载3的电路的中途。
电压测量电路7测量电池4的正极和负极之间的电势差，并且将与电池4的输出电压有关的信号传送到电源控制微型计算机9。注意到，电压测量电路7能够与开关12的开/关状态无关地一直测量电池4的输出电压并将其传送到电源控制微型计算机9。
电流测量电路8测量电池4的输出电流，并且将与电池4的输出电流有关的信号传送到电源控制微型计算机9。对电池4的输出电流的测量包括测量设置在电池4和负载3之间的电阻器13的电压降落量以及根据该电压降落量和电阻值来测量电池4的输出电流。应当注意，如果通过闭合开关12而停止从电池4向负载3供电，则通过电流测量电路8测得的电池4的输出电流自然变成0(A)。
电源控制微型计算机9通过对开关装置6的开关12进行开关来控制从电池4向负载3供电，并且根据从电压测量电路7和从电流测量电路8传送的信号来测量电池4的状态。另外，电源控制微型计算机9由CPU(中央处理单元)、存储介质(例如，ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器))、以及输入/输出接口等构成，其中，通过执行预先安装在存储介质中的程序来实现电池控制装置1的各个操作。
<控制流程>
接下来，在下文中将描述根据本实施方式的电池控制装置1的操作。图2是根据本实施方式的电池控制装置1的控制的流程图。在下文中，将参照图2中的流程图来说明电池控制装置1的各个操作。
当通过按压笔记本PC 2的电源开关来启动电池控制装置1时，电源控制微型计算机9检查AC适配器5是否接附到笔记本PC 2(S101)。
如果没有连接AC适配器5，则即使闭合开关12，也不从AC适配器5向负载3供电。因此，即使对开关12进行开关，也不能停止从电池4向负载3供电。如果不能停止从电池4向负载3供电，则不能测量电池4的开路电压，于是不可以测量内阻。因此，如果不连接AC适配器5，则停止对电池4的状态的测量(S110)。
相反，如果连接AC适配器5，则可以通过闭合开关12来切断从电池4对负载3的供电。因此，可以测量电池4的开路电压。当可以测量电池4的开路电压时，可以根据施加负载时电池4的输出电压和输出电流来测量电池4的内阻。因此，当连接AC适配器5时，操作进行到下一步(S102)。
电源控制微型计算机9检查电池4的余量是否包括特定的余量(该余量为在切断从例如AC适配器5对负载3的供电期间能够使负载3工作的电池余量)(S102)。
如果电池4的余量小于特定余量，则在开关12保持打开的同时由于负载3的功耗，使得电池4的余量最终消散。为了防止笔记本PC 2关闭，对电池4充电，直到电池4的余量达到特定余量(S103)。
如果电池4的余量大于特定余量，则即使打开开关12时也不会出现由于负载3的功耗而导致电池4的余量消散，因而操作进行到下一步(S104)。
电源控制微型计算机9检查电池4的温度是否具有特定温度(该特定温度对应于根据本发明的[预定温度]并且例如为电池4的容量满足设计值的温度)(S104)。
如果电池4的温度低于特定温度，则电池4的容量发生变化。因此，在电池4偏离适当温度的状态下，无法高精度地测量电池4的容量等，因此，停止对电池4的状态的测量(S111)。
如果电池4的温度高于特定温度，则电池4处于适当状态(例如，容量满足设计值的状态)，从而操作进入下一步(S105)。注意到，如果使用笔记本PC 2的环境是电池4的温度不偏离特定温度的环境，则可以省略S104和S111。
电源控制微型计算机9通过打开开关12将向负载3供电的源从AC适配器5切换到电池4(S105)。将向负载3供电的源从AC适配器5切换到电池4的时刻设置为0min。图3和图4示出了此时电池4的电压和电流的变化。图3是示出电池4的输出电压根据时间变化的曲线图。如图3中所示，在开始向负载3供电的同时，电池4的输出电压骤然下降，并在时间过去大约10min的点处停止下降而发生其他变化。另外，图4是示出电池4的输出电流根据时间变化的曲线图。如图4中所示，在开始向负载3供电的同时，电池4的输出电流骤然上升，并在时间过去大约10min的点处停止上升而发生其他变化。
电源控制微型计算机9在自S105起经过10min之后，从电压测量电路7获取与电池4的输出电压(V1)(对应于根据本发明的[第一电压])有关的信号，并且从电流测量电路8获取与电池4的输出电流(I1)(对应于根据本发明的[第一电流])有关的信号(S106)。电源控制微型计算机9获取电池4的输出电压(V1)和输出电流(I1)，此后，操作进入下一步(S107)。
电源控制微型计算机9通过闭合开关12将向负载3供电的源从电池4切换到AC适配器5(S107)。如图3中所示，与停止向负载3供电同时，电池4的输出电压骤然上升，并在经过大约30min之后保持几乎完全恒定。另外，如图4中所示，与停止向负载3供电同时，电池4的输出电流切断为0(A)。
电源控制微型计算机9在自S107起经过20min之后(即，在自S105起经过30min之后)，从电压测量电路7获取与电池4的输出电压(V2)(对应于根据本发明的[第二电压])有关的信号(S108)。电源控制微型计算机9获取电池4的输出电压(V2)，此后，操作进行到下一步(S109)。
电源控制微型计算机9根据获取的值(输出电压和输出电流)V1、I1和V2计算电池4的内阻Z(Ω)。通过数学表达式，例如“Z＝(V2-V1)÷I1”，来计算内阻Z。
<效果>
由上可知，根据本实施方式的电池控制装置1包括用于控制从电池4向负载3供电的开关装置6，因此能够容易地计算电池4的内阻。
注意到，电源控制微型计算机9可以以预定时段的间隔定期计算内阻。电池4的内阻根据电池的老化而逐步地改变，然而，通过定期重新计算内阻，可以掌握准确的内阻。这里，短语“预定时段的间隔”意指自前一次计算了内阻起直到下一次计算内阻为止电池4的充电/放电时间的积分时段，该短语意指例如即使重复电池4的充电/放电也可以忽略内阻的变化量的时段。
另外，电源控制微型计算机9可以在电池4完成其充电的状态下计算内阻。如果每当完成对电池4的充电时计算内阻，则可以高精度地计算电池4的余量等。
另外，在该实施方式中，电源控制微型计算机9在测量V1和I1之后测量第二电压V2。然而，本发明不限于这种测量模式。即，电源控制微型计算机9可以在从电池4向负载3开始供电之前测量V2，并且接着可以在从电池4向负载3供电的状态下测量V1和I1。
<第一变型例>
此外，在上述实施方式中，电源控制微型计算机9计算电池4的内阻。然而，本发明不限于这种计算模式。即，通过进行下面的变型，电源控制微型计算机9还可以在保持从电池4向负载3供电的状态下计算电池4的开路电压。
为了给出深入的描述，电源控制微型计算机9在保持从电池4向负载3供电的状态下，测量电池4的输出电压V3(对应于根据本发明的[第三电压])和电池4的输出电流I2(对应于根据本发明的[第二电流])。
接着，电源控制微型计算机9根据已经计算出的Z和新测得的V3和I2来计算电池4的开路电压VO(V)。通过数学表达式，例如“VO＝V3+Z×I2”，来计算电池4的开路电压VO。
由上可知，根据第一变型例的电池控制装置1使得即使在电池4向负载3供电的状态下，也能够容易地测量电池4的开路电压。
<第二变型例>
在上述第一变型例中，电源控制微型计算机9计算电池4的开路电压。然而，本发明不限于这种计算模式。即，可以通过进行下面的变型来进一步获取电池余量比，该电池余量比被定义为表示电池4的余量占总容量的比率的值。
图5是示出电池4的余量比(％)和开路电压(V)之间的关系的曲线图(对应于根据本发明的[映射])。电池4的余量比(％)和开路电压(V)之间的关系是基于在制造电池4时通过测量装置预先测量的数据。即，该映射是按这样的方式产生的，即，逐步测量电池4的开路电压直到电池4从满充电状态达到放电终结状态。这种类型的曲线图作为映射预先存储在电池4的存储器14中，然后，在将电池4连接到电池控制装置1时，由电源控制微型计算机9读取该映射，将在第一变型例中计算出的电池4的开路电压与该映射进行对照，从而计算电池4的余量。
由上可知，根据第二变型例的电池控制装置1即使在电池4向负载3供电的状态下，也能够容易地测量电池4的余量。
<第三变型例>
通过进行如下变型，电池控制装置1还可以计算电池4的满充电容量。即，将如下修改根据上述实施方式的电源控制微型计算机9的控制流程。
<第三变型例的控制流程>
图6是根据第三变型例的电池控制装置1的控制流程的流程图。将参照图6中的流程图来描述根据第三变型例的电池控制装置1的各个操作。
在图6示出的流程图中，步骤S201至S205、S211和S212与上述实施方式中的S101至S105、S110和S111相同，因此省略对这些步骤的说明。注意到，如果使用笔记本PC 2的环境是电池4的温度不偏离特定温度的环境，则也可以省略S204和S212。
电源控制微型计算机9在S205中将向负载3供电的源从AC适配器5切换到电池4之后，获取与电池4的输出电流有关的信号，并且开始对输出电流进行积分(S206)。
图7是示出电池余量比(％)、剩余容量(Ah)和开路电压(V)之间的关系的曲线图，其中，电池余量比(％)被定义为表示电池4的余量占总容量的比率的值。电源控制微型计算机9根据电池4的开路电压和映射获得电池4的余量比。另外，假设当电池4达到图7的曲线图中的任意余量比X(％)(对应于根据本发明的[第一电池余量比])的状态(对应于根据本发明的[第一电池状态])时，电源控制微型计算机9开始对电池4的输出电流进行积分(S206)。
电源控制微型计算机9在S206中开始对电池4的输出电流进行积分之后，继续对输出电流进行积分直到电池4的余量达到特定余量比Y(％)(S207)。当电池4达到小于余量比X(％)的特定余量比Y(％)(对应于根据本发明的[第二电池余量比])的状态(对应于根据本发明的[第二电池状态])时，电源控制微型计算机9停止对输出电流进行积分，并且存储输出电流的积分值(在图7中用(a)表示)(对应于根据本发明的[第一积分电流])(S208)。电源控制微型计算机9获取电池4的输出电流的积分值，此后进入下一步(S209)。
电源控制微型计算机9根据获取的积分值、余量比X和余量比Y来计算电池4的满充电容量(在图7中用(b)表示)(S209)。通过数学表达式，例如“满充电容量＝积分值×100÷(余量比X-余量比Y)”，来计算电池4的满充电容量。电源控制微型计算机9计算电池4的满充电容量，此后进入下一步(S210)。
为了抑制电池4的余量下降，电源控制微型计算机9闭合开关12，并且将向负载3供电的源从电池4切换到AC适配器5。
<第三变型例的效果>
由上可知，根据第三变型例的电池控制装置1即使在电池4向负载3供电的状态下，也能够测量电池4的满充电容量。
应当注意到，可以在自计算了内阻起的预定时段内测量满充电容量。如果自计算了内阻起直到测量满充电容量的时段太长，则接下来由于电池老化而使得内阻会发生变化，从而无法计算准确的满充电容量。这里，“预定时段”意指电池4的积分使用时段，例如，使得即使当重复电池4的充电/放电时也能够忽略内阻的变化量的时段。
另外，可以以预定时段为间隔定期测量满充电容量。电池4的满充电容量由于电池4的老化等而发生变化。因此，如果测量满充电容量的间隔太长，则会出现计算的电池余量比与实际电池余量比之间存在大的差异的情况。可以通过定期地重复对电池4的满充电容量的测量来掌握准确的满充电容量。
<第四变型例>
通过进行如下变型，电池控制装置1还可以校正电池4的满充电容量。即，将如下修改根据上述实施方式的电源控制微型计算机9的控制流程。
<第四变型例的控制流程>
图8是根据第四变型例的电池控制装置1的控制流程的流程图。将参照图8中的流程图来描述根据第四变型例的电池控制装置1的各个操作。
在图8中示出的流程图中，步骤S301和S312与上述实施方式中的S101和S110相同，然后，步骤S303、S304和S313与上述实施方式中的S104、S105和S111相同，因此省略对这些步骤的描述。注意到，如果使用笔记本PC 2的环境是电池4的温度不偏离特定温度的环境，则也可以省略S303和S313。
电源控制微型计算机9在S301中确认AC适配器5连接到笔记本PC 2之后进入下一步(S302)。
在S302中，电源控制微型计算机9对电池4充电到满充电状态。在电池4达到满充电状态之后，操作进入下一步(S303)。
电源控制微型计算机9在S303中确认电池4的温度在特定温度以上之后，将向负载3供电的源从AC适配器5切换到电池4(S304)。接着，在将向负载3供电的源从AC适配器5切换到电池4之后，获取与电池4的输出电流有关的信号，开始对输出电流进行积分(S305)。
图9是示出电池4的余量比(％)、剩余容量(Ah)和开路电压(V)之间的关系的曲线图。在图9的曲线图中，假设电源控制微型计算机9从电池4的满充电状态(即，对应于图9中的剩余容量“2.6(Ah)”)起对电池4的输出电流进行积分。
电源控制微型计算机9在S305中开始对电池4的输出电流进行积分之后，继续对输出电流进行积分直到电池4的余量比达到100(％)(S306)。当达到电池4的余量比为100(％)的状态时，电源控制微型计算机9中断对输出电流的积分，并且存储输出电流的积分值(在图9中用(c)表示)(S307)(对应于根据本发明的[第二积分电流])。电源控制微型计算机9获取电池4的输出电流的积分值，此后进入步骤(S308)。
电源控制微型计算机9在S308中重新开始对电池4的输出电流进行积分之后，继续对输出电流进行积分直到电池4的余量比达到特定余量比Z(％)(S309)。当电池4的余量达到小于余量比100(％)的特定余量比Z(％)的状态时，电源控制微型计算机9停止对输出电流进行积分，并且存储输出电流的积分值(在图9中用(d)表示)。电源控制微型计算机9获取电池4的输出电流的积分值(d)，此后进入步骤(S310)。
电源控制微型计算机9根据获取的积分值(c)、积分值(d)和余量比Z来计算电池4的满充电容量(在图9中用(e)表示)(S310)。通过数学表达式，例如“满充电容量(e)＝(积分值(c)+积分值(d)×100÷(100-余量比Z))”，来计算电池4的满充电容量。电源控制微型计算机9计算电池4的满充电容量(e)，此后进入步骤(S311)。
为了抑制电池4的余量下降，电源控制微型计算机9闭合开关12，将向负载3供电的源从电池4切换到AC适配器5(S311)。
<第四变型例的效果>
由上可知，根据第四变型例的电池控制装置1能够通过校正电池4的满充电容量来提高精度。
注意到，根据第四变型例对满充电容量的校正也可以响应于用户给出的请求来进行。图10示出了用于接受来自用户的请求的输入画面的一个实施例。选中输入画面上的一个复选框，按压设置按钮，从而将用户的请求传送到电源控制微型计算机9。
另外，如果用户没有请求校正满充电容量，则在自计算了满充电容量起经过预定时段之后也可以校正满充电容量。这里，“预定时段”意指电池4的积分使用时段，例如，使得即使当重复电池4的充电/放电时也能够忽略满充电容量的变化量的时段。
<第五变型例>
在上述第四变型例中，电源控制微型计算机9通过将容量加到电池4的余量比为100％以上来校正电池4的满充电容量。然而，本发明不限于这种校正模式。即，还可以通过进行如下变型来校正电池4的满充电容量。
在上述第四变型例的S310中，将计算出的满充电容量(e)进一步乘以一校正系数α。该校正系数α是通过将“1”加到在电池4从余量比为0％的状态转变到过放电状态期间输出的电流的积分值占总容量的比率上而得到的值，例如，将校正系数α设置为，例如校正系数α＝1.02。
由上可知，根据第五变型例的电池控制装置1能够通过校正电池4的满充电容量来提高精度。
注意到，根据第五变型例对满充电容量的校正可以响应于用户给出的请求按照与第四变型例的方式相同的方式来进行，也可以在用户没有作出请求的情况下以预定时段为间隔进行。
<第六变型例>
电池控制装置1可以进行修改，从而进一步将计算出的满充电容量存储在设置于电池4中的存储器14中。这种修改消除了每次更换电池4时再次测量满充电容量的必要。
<第七变型例>
电池控制装置1内部具有电压测量电路7和电流测量电路8，然而，本发明不限于这种构成。图11示出了安装有根据第七变型例的电池控制装置1的笔记本PC 2的构成的图。如图11中所示，控制IC 15、电压测量电路7和电流测量电路8设置在电池4(电池包)的内部，其中，由电压测量电路7测得的电压信号和由电流测量电路8测得的电流信号可以经过控制IC 15传送到电源控制微型计算机9。
<计算机可读记录介质>
可以将使计算机、其他机器、装置(下文中将称作计算机等)实现上面给出功能中的任何一种的程序记录在计算机等可读的记录介质上。接着，使计算机等读取并执行该记录介质上的程序，由此可以提供功能。
这里，计算机等可读记录介质意指能够电学地、磁学地、光学地、机械地或者通过化学反应来存储信息(例如，数据和程序)的记录介质，计算机等可以从这些介质上读取信息。在这些记录介质中，例如，给出软盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R/W、DVD、DAT、8mm带、存储卡等作为可从计算机等拆卸的记录介质。
另外，给出硬盘、ROM(只读存储器)等作为固定在计算机等内的记录介质。
<其他>
通过引用将于2006年9月4日提交的日本专利申请No.JP2006-238679的包括说明书、附图和摘要在内的公开内容并入于此。

Claims (18)

1.一种电池控制装置，该电池控制装置包括：
电路控制单元，其用于控制从电池对负载的供电，
其中，所述电路控制单元包括：
第一二极管，其设置在从所述电池到所述负载的供电电路上；
第二二极管，其设置在从电压高于所述电池的电压的电源装置到所述负载的供电电路上；
开关，其设置在从所述电源装置到所述第二二极管的供电电路上，
其中，当打开所述开关时，从所述电池向所述负载供电，同时切断从所述电源装置对所述负载的供电，并且
当闭合所述开关时，切断从所述电池对所述负载的供电，同时从所述电源装置向所述负载供电；
电压测量单元，其用于测量所述电池的电压；
电流测量单元，其用于测量所述电池的电流；以及
电源控制单元，其向所述电路控制单元输出控制信号，并且输入来自所述电压测量单元和所述电流测量单元的测量信号，
其中，所述电源控制单元进行以下操作：
在所述电池对所述负载供电的状态下，测量被定义为所述电池的电压的第一电压和被定义为所述电池的电流的第一电流，
还在从所述电池对所述负载的供电被切断的状态下，测量被定义为所述电池的电压的第二电压，并且
通过将从所述第二电压中减去所述第一电压而得到的值除以所述第一电流，来计算所述电池的内阻。
2.根据权利要求1所述的电池控制装置，其中，所述电源控制单元还在所述电池向所述负载供电的状态下，测量被定义为所述电池的电压的第三电压和被定义为所述电池的电流的第二电流，并且
所述电源控制单元还通过将所述第三电压加上由所述内阻乘以所述第二电流而得到的值，来计算所述电池的开路电压。
3.根据权利要求2所述的电池控制装置，该电池控制装置还包括预先产生的映射，该映射表示所述开路电压和电池余量比之间的关系，所述电池余量比被定义为表示电池的余量占该电池的总容量的比率的值，
其中，所述电源控制单元还通过将所述开路电压与所述映射进行对照，来获得所述电池的电池余量比。
4.根据权利要求3所述的电池控制装置，
其中，所述电源控制单元计算在作为余量降低之前的电池状态的第一电池状态下的开路电压，还通过将该开路电压与所述映射进行对照来测量被定义为表示电池的余量占电池的总容量的比率的值的第一电池余量比，
所述电源控制单元计算所述电池在作为余量降低了之后的电池状态的第二电池状态下的开路电压，还通过将该开路电压与所述映射进行对照来测量被定义为表示电池的余量占电池的总容量的比率的值的第二电池余量比，
所述电源控制单元还测量被定义为在所述电池从所述第一电池状态转变到所述第二电池状态期间输出的电流的积分值的第一积分电流，并且
所述电源控制单元还通过将所述第一积分电流除以由从所述第一电池余量比中减去所述第二电池余量比而得到的值，来计算所述电池的满充电容量。
5.根据权利要求4所述的电池控制装置，
其中，所述电源控制单元还测量被定义为在所述电池的余量从满充电状态转变到电池的余量比为100％的状态期间输出的电流的积分值的第二积分电流，并且
所述电源控制单元还通过将所述第二积分电流加到所述满充电容量来校正所述电池的满充电容量。
6.根据权利要求4所述的电池控制装置，其中，所述电源控制单元还通过将所述满充电容量乘以将“1”加到在电池从余量比为0％的状态转变到过放电状态期间输出的电流的积分值占总容量的比率上而得到的值，来校正所述满充电容量。
7.根据权利要求4所述的电池控制装置，
该电池控制装置还包括用于测量所述电池的温度的温度检测单元，
其中，所述电源控制单元还在所述电池的温度等于或高于预定温度时计算所述满充电容量。
8.根据权利要求4所述的电池控制装置，
其中，所述第一电池状态是所述电池开始向所述负载供电之前的状态，并且
所述第二电池状态是所述电池停止了向所述负载供电之后的状态。
9.根据权利要求3所述的电池控制装置，其中，所述映射中给出的所述电池余量比和所述开路电压之间的关系是由在制造所述电池时通过测量装置预先测得的数据给出的关系。
10.一种用于电池控制装置的电池控制方法，所述电池控制装置包括：
电路控制单元，其用于控制从电池对负载的供电，
其中，所述电路控制单元包括：
第一二极管，其设置在从所述电池到所述负载的供电电路上；
第二二极管，其设置在从电压高于所述电池的电压的电源装置到所述负载的供电电路上；
开关，其设置在从所述电源装置到所述第二二极管的供电电路上，
其中，当打开所述开关时，从所述电池向所述负载供电，同时切断从所述电源装置对所述负载的供电，并且
当闭合所述开关时，切断从所述电池对所述负载的供电，同时从所述电源装置向所述负载供电；
电压测量单元，其用于测量所述电池的电压；
电流测量单元，其用于测量所述电池的电流；以及
电源控制单元，其向所述电路控制单元输出控制信号，并且输入来自所述电压测量单元和所述电流测量单元的测量信号，
其中，所述电源控制单元在所述电池对所述负载供电的状态下，测量被定义为所述电池的电压的第一电压和被定义为所述电池的电流的第一电流，
所述电源控制单元还在从所述电池对所述负载的供电被切断的状态下，测量被定义为所述电池的电压的第二电压，并且
所述电源控制单元通过将从所述第二电压中减去所述第一电压而得到的值除以所述第一电流，来计算所述电池的内阻。
11.根据权利要求10所述的电池控制方法，其中，所述电源控制单元还在所述电池向所述负载供电的状态下，测量被定义为所述电池的电压的第三电压和被定义为所述电池的电流的第二电流，并且
所述电源控制单元通过将所述第三电压加上由所述内阻乘以所述第二电流而得到的值，来计算所述电池的开路电压。
12.根据权利要求11所述的电池控制方法，其中，所述电池控制装置还包括预先产生的映射，该映射表示所述开路电压和电池余量比之间的关系，所述电池余量比被定义为表示电池的余量占该电池的总容量的比率的值，
其中，所述电源控制单元还通过将所述开路电压与所述映射进行对照，来获得所述电池的电池余量比。
13.根据权利要求12所述的电池控制方法，
其中，所述电源控制单元计算在作为余量降低之前的电池状态的第一电池状态下的开路电压，还通过将该开路电压与所述映射进行对照来测量被定义为表示电池的余量占电池的总容量的比率的值的第一电池余量比，
所述电源控制单元计算所述电池在作为余量降低了之后的电池状态的第二电池状态下的开路电压，还通过将该开路电压与所述映射进行对照来测量被定义为表示电池的余量占电池的总容量的比率的值的第二电池余量比，
所述电源控制单元还测量被定义为在所述电池从所述第一电池状态转变到所述第二电池状态期间输出的电流的积分值的第一积分电流，并且
所述电源控制单元还通过将所述第一积分电流除以由从所述第一电池余量比中减去所述第二电池余量比而得到的值，来计算所述电池的满充电容量。
14.根据权利要求13所述的电池控制方法，
其中，所述电源控制单元还测量被定义为在所述电池的余量从满充电状态转变到电池的余量比为100％的状态期间输出的电流的积分值的第二积分电流，并且
所述电源控制单元还通过将所述第二积分电流加到所述满充电容量来校正所述电池的满充电容量。
15.根据权利要求13所述的电池控制方法，其中，所述电源控制单元还通过将所述满充电容量乘以将“1”加到在电池从余量比为0％的状态转变到过放电状态期间输出的电流的积分值占总容量的比率上而得到的值，来校正所述满充电容量。
16.根据权利要求13所述的电池控制方法，
其中，所述电池控制装置还包括用于测量所述电池的温度的温度检测单元，
其中，所述电源控制单元还在所述电池的温度等于或高于预定温度时计算所述满充电容量。
17.根据权利要求13所述的电池控制方法，
其中，所述第一电池状态是所述电池开始向所述负载供电之前的状态，并且
所述第二电池状态是所述电池停止了向所述负载供电之后的状态。
18.根据权利要求12所述的电池控制方法，其中，所述映射中给出的所述电池余量比和所述开路电压之间的关系是由在制造所述电池时通过测量装置预先测得的数据给出的关系。
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