CN101285874B - 电池的满充电容量检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电池的满充电容量检测方法，在不使电池完全放电或满充电的情况下正确地检测满充电容量。在电池的满充电容量检测方法中，检测在第一无负荷定时的电池的第一无负荷电压(VOCV1)、和在第二无负荷定时的电池的第二无负荷电压(VOCV2)，当第一无负荷电压(VOCV1)在规定的电压范围内时，由第一无负荷电压(VOCV1)判断电池的第一残留容量(SOC1[％])，并且由第二无负荷电压(VOCV2)判断电池的第二残留容量(SOC2[％])，进而通过根据第一残留容量(SOC1[％])和第二残留容量(SOC2[％])之差运算的残留容量的变化率(δS[％])、和根据在第一无负荷定时和第二无负荷定时之间充放电的电池的充电电流和放电电流的累计值运算的电池的容量变化值(δAh)，运算电池的满充电容量(Ahf)。

Description

电池的满充电容量检测方法
技术领域
本发明涉及将随着充放电而变小的电池的满充电容量修正的同时正确地检测的方法。
背景技术
电池随着反复充放电，能够满充电的容量即满充电容量Ahf经时性地减少。满充电容量Ahf由电流A和时间h之积来表示。满充电容量Ahf是将满充电的电池完全放电为止所能够放电的容量。若满充电的电池放电，则能够放电的电流A和时间h之积减小。即，残留容量Ahr变为比满充电容量Ahf小。相对于满充电容量Ahf的残留容量Ahr表示为残留容量SOC[％]。电池的残留容量SOC[％]可以由电池的无负荷电压VOCV判断。这是因为电池的残留容量SOC[％]由无负荷电压确定。残留容量SOC[％]由于是相对于满充电容量Ahf的残留容量Ahr，因此，即使残留容量SOC[％]相同，实际上能够放电的电流A和时间h之积也会变化。电池的满充电容量Ahf随着充放电而减少，因此，为了正确地检测电池的残留容量Ahr，需要正确地检测减少的满充电容量Ahf。这是因为满充电容量Ahf减少为一半的电池即使残留容量SOC[％]相同，实际上能够放电的电流A和时间h之积也会变为一半。
电池的满充电容量Ahf可以将完全放电后的电池满充电为止的充电容量通过进行累计而检测。另外，将满充电的电池完全放电为止的放电容量通过进行计算也能够检测满充电容量Ahf。但是，对电池来说，在从完全放电的状态满充电、从满充电的状态完全放电的状态下使用的情况较少。大部分的情况下，在电池完全放电之前充电，另外，从满充电的状态不完全放电。对于未完全放电的电池，即使充电，也不能运算满充电容量Ahf。为了检测该电池的满充电容量Ahf，需要在充电之前将电池完全放电，然后进行满充电。该方法不仅需要将电池充电的长时间，而且在备用电池等运算机会少的用途中不能使用。
作为消除这种缺陷的方法，开发了如下所述的方法，即：由电池的充电容量检测电池劣化的程度，检测满充电容量Ahf减少的值(参照专利文献1)。进而，在专利文献1中还记载了将电池的保存温度和残留容量作为参数检测满充电容量的减少率的方法。
【专利文献1】特开2002-236154号公报
在专利文献1的方法中，可以在将电池不完全放电且未满充电的情况下检测满充电容量。然而，该方法由充电容量的累积值或保存温度及残留容量，推测满充电容量减少的程度，因此，难以始终正确地检测电池的满充电容量。这是因为电池的劣化根据各种外界条件而复杂地变化。
发明内容
本发明是为了解决上述缺陷而开发的。本发明的重要目的在于提供能够在不使电池完全放电或满充电的情况下正确地检测电池的满充电容量的电池的满充电容量检测方法。
本发明的第一方面的电池的满充电容量检测方法包括：无负荷电压检测工序，检测在电池成为无负荷的第一无负荷定时(timing)的电池的第一无负荷电压VOCV1、和在第二无负荷定时的电池的第二无负荷电压VOCV2；残留容量判断工序，判断在该无负荷电压检测工序中检测的第一无负荷电压VOCV1是否在规定的电压范围内，当第一无负荷电压VOCV1在规定的电压范围内时，根据第一无负荷电压VOCV1来判断电池的第一残留容量SOC1[％]，并且根据第二无负荷电压VOCV2来判断电池的第二残留容量SOC2[％]；残留容量变化率运算工序，根据在该残留容量判断工序中判断的第一残留容量SOC1[％]与第二残留容量SOC2[％]之差，对残留容量的变化率δS[％]进行运算；容量变化检测工序，在第一无负荷定时与第二无负荷定时之间，根据进行充放电的电池的充电电流和放电电流的累计值，对电池的容量变化值δAh进行运算；和满充电容量运算工序，根据残留容量的变化率δS[％]和容量变化值δAh，利用下式对电池的满充电容量Ahf进行运算，Ahf＝δAh/(δS/100)。
本发明的第二方面的电池的满充电容量检测方法，其中，判断在容量变化检测工序中检测的容量变化值δAh是否比设定值大，当容量变化值δAh比设定值大时，在满充电容量运算工序中，根据残留容量的变化率δS[％]和容量变化值δAh，对电池的满充电容量Ahf进行运算。
本发明的第三方面的电池的满充电容量检测方法，其中，将第二无负荷定时设为从第一无负荷定时经过设定时间后的定时。
本发明的第四方面的电池的满充电容量检测方法，其中，将电池被充电之前的无负荷状态作为第一无负荷定时，将电池的充电停止后的无负荷状态作为第二无负荷定时。
本发明的第五方面的电池的满充电容量检测方法，其中，第二无负荷定时在电池达到满充电之前，在残留容量判断工序中，判断在无负荷电压检测工序中检测的第二无负荷电压VOCV2是否在规定的电压范围内，当第二无负荷电压VOCV2在规定的电压范围内时，根据第二无负荷电压VOCV2来判断电池的第二残留容量SOC2[％]。
本发明的第六方面的电池的满充电容量检测方法，其中，电池是锂离子二次电池或锂聚合物电池。进而，本发明的第七方面的电池的满充电容量检测方法，其中，电池为三成分正极的锂离子二次电池。
本发明的第八方面的电池的满充电容量检测方法，其中，基于存储的函数或表格，根据第一无负荷电压VOCV1来判断电池的第一残留容量SOC1[％]，并且根据第二无负荷电压VOCV2来判断电池的第二残留容量SOC2[％]。
在本说明书中，电池的满充电容量Ahf、残留容量Ahr、残留容量SOC[％]的含义如下所述。
满充电容量Ahf是将被满充电的电池完全放电为止的容量，表示由电流A和时间h之积表示的容量。
另外，残留容量Ahr是指将电池完全放电为止的能够放电的电流A和时间h之积。
进而，残留容量SOC[％]是指相对于电池的满充电容量Ahf的残留容量Ahr的比率。
(发明效果)
本发明的特征在于，能够在不使电池完全放电或满充电的情况下正确地检测电池的满充电容量Ahr。这是因为，在本发明的满充电容量检测方法中，检测在电池成为无负荷的第一无负荷定时的电池的第一无负荷电压VOCV1、第二无负荷定时的电池的第二无负荷电压VOCV2，判断检测的第一无负荷电压VOCV1是否在规定的电压范围内，当第一无负荷电压VOCV1在规定的电压范围内时，根据检测的第一无负荷电压VOCV1来判断电池的第一残留容量SOC1[％]，并且根据第二无负荷电压VOCV2来判断电池的第二残留容量SOC2[％]，根据第一残留容量SOC1[％]与第二残留容量SOC2[％]之差，运算残留容量的残留容量的变化率δS[％]，进而，在第一无负荷定时和第二无负荷定时之间，根据进行充放电的电池的充电电流和放电电流的累计值，运算电池的容量变化值δAh，由残留容量SOC[％]的变化率δS[％]和容量变化值δAh，正确地运算电池的基本上满充电容量Ahf。
尤其是，本发明的方法的特征在于，判断电池的第一无负荷电压VOCV1是否在规定的电压范围内，仅限于检测的第一无负荷电压VOCV1在规定的电压范围内时，根据检测的第一无负荷电压VOCV1来判断电池的第一残留容量SOC1[％]，并且根据第二无负荷电压VOCV2来判断电池的第二残留容量SOC2[％]，检测电池的满充电容量Ahf，因此，能够由电池的无负荷电压VOCV，更正确地判断残留容量SOC[％]，能够更正确地判断满充电容量Ahf。
进而，在本发明中，能够正确地运算电池的满充电容量Ahf，因此，基于检测到的满充电容量Ahf，还能够正确地判断电池的劣化度。
进而，本发明的第二方面的满充电容量检测方法的特征除了第一方面的构成之外，判断在容量变化检测工序中检测的容量变化值δAh是否比设定值大，若容量变化值δAh比设定值大，则在满充电容量运算工序中，运算电池的满充电容量，因此，能够正确地检测电池的满充电容量。这是因为：由于将容量变化值δAh设为规定的大小，能够在减少测定误差的情况下检测满充电容量。
另外，本发明的第三方面的满充电容量检测方法除了第一方面的构成之外，将第二无负荷定时设为从第一无负荷定时经过设定时间后的定时。该方法能够在每经过一定时间正确地检测电池的满充电容量。
进而，本发明的第四方面的满充电容量检测方法除了第一方面的构成之外，将电池充电之前的无负荷状态作为第一无负荷定时，将电池的充电停止后的无负荷状态作为第二无负荷定时，运算满充电容量Ahf而检测，因此，能够在每次将电池充电时正确地检测电池的满充电容量。
本发明的第五方面的电池的满充电容量检测方法的特征在于，将第二无负荷定时设在电池达到满充电之前，在残留容量判断工序中，判断在无负荷电压检测工序中检测的第二无负荷电压VOCV2是否在规定的电压范围内，当第二无负荷电压VOCV2在规定的电压范围内时，由第二无负荷电压VOCV2判断电池的第二残留容量SOC2[％]，因此，根据电池的第二无负荷电压VOCV2能更正确地判断残留容量SOC[％]，从而能正确地判断满充电容量Ahf。
另外，本发明的第六方面的电池的满充电容量检测方法的特征除了第一方面的构成之外，电池是锂离子二次电池或锂聚合物电池。就这些电池来说，相对于残留容量SOC[％]的电压的变化大。因此，能够由无负荷电压VOCV正确地检测残留容量SOC[％]，从而能够正确地检测满充电容量Ahf。尤其，本发明的第七方面的满充电容量检测方法的特征在于，将电池作为三成分正极的锂离子二次电池，因此，能够更正确地检测相对于无负荷电压VOCV的残留容量SOC[％]。
进而，本发明的第八方面的电池的满充电容量检测方法除了第一方面的构成之外，基于存储的函数或表格，由第一无负荷电压VOCV1判断电池的第一残留容量SOC1[％]，并且由第二无负荷电压VOCV2判断电池的第二残留容量SOC2[％]，因此，能够由无负荷电压VOCV正确地检测残留容量SOC[％]，从而能够正确地检测满充电容量。
附图说明
图1是本发明的一实施例中所述的电池的满充电容量检测方法中使用的组电池的电路图。
图2是表示电池的残留容量-开放电压特性的图表。
图3是表示本发明的一实施例中所述的电池的满充电容量检测方法的示意图。
图4是表示本发明的一实施例中所述的电池的满充电容量检测方法的流程图。
图5是表示本发明的另一实施例中所述的电池的满充电容量检测方法的示意图。
图6是表示本发明的另一实施例中所述的电池的满充电容量检测方法的流程图。
图7是表示本发明的另一实施例中所述的电池的满充电容量检测方法的流程图。
图中：1-电池；2-电流检测部；3-电压检测部；4-温度检测部；5-容量运算部；6-残留容量检测部；7-满充电容量检测部；8-残留容量修正电路；9-通信处理部；10-电流检测电阻；11-存储器；13-通信线路。
具体实施方式
以下，基于附图，说明本发明的实施例。其中，以下所示的实施例用于例示将本发明的技术思想具体化的电池的满充电容量检测方法，本发明将满充电容量检测方法并不限定于以下方法。进而，该说明书并非将权利要求书中所示的部件限定为实施例的部件。
图1是检测向移动电话供给电力的组电池的残留容量的电路图。该组电池具备：能够充电的电池1；检测电池1的充放电的电流的电流检测部2；检测电池1的电压的电压检测部3；检测电池1的温度的温度检测部4；运算电流检测部2的输出信号，累计使电池1充放电的电流，检测电池1的容量Ah的容量运算部5；根据由电压检测部3检测的电池1的无负荷电压来判断电池1的残留容量SOC[％]的残留容量检测部6；用该残留容量检测部6和容量运算部5的输出信号，检测电池1的满充电容量Ahf的满充电容量检测部8；通过由满充电容量检测部8检测的满充电容量Ahf，检测电池的残留容量Ahr的残留容量修正电路；向将电池1作为电源使用的移动设备传送电池信息的通信处理部9。
电池1是三成分正极的锂离子二次电池。该锂离子二次电池的正极中，代替以往的钴酸锂，混合使用Li-Ni-Mn-Co复合氧化物和钴酸锂。该锂离子二次电池的正极除了锂之外，使用由三成分构成的Ni-Mn-Co，因此，在高压下充电而热稳定性高，使充电最大电压高达4.3V，能够增大容量。由于能够增大满充电容量电压，相对于残留容量的无负荷电压的变化大，由无负荷电压能够更正确地判断残留容量SOC[％]。在电池1中，尤其可以采用在规定的电压范围内，如图2所示，无负荷电压VOCV和残留容量SOC[％]的关系表示为大致直线的电池。但是，本发明的电池不限定于三成分正极的锂离子二次电池，也可以利用如下所述的电池，即：通过分别利用钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂，或按各种的混合比利用它们的混合物，从而在如上所述的规定的电压范围内，如图2所示，无负荷电压和残留容量SOC[％]的关系为大致直线的电池。也可以使用残留容量SOC[％]相对于无负荷电压变化的所有的电池，例如，其他锂离子二次电池或锂聚合物电池、及镍氢电池或镍镓电池等。电池1中，一个或多个二次电池串联或并联连接。
检测电池1的充放电的电流的电流检测部2通过检测与电池1串联连接的电流检测电阻10的两端产生的电压而检测充电电流和放电电流。电流检测部2利用放大器(未图示)放大在电流检测电阻10的两端感应的电压，将作为放大器的输出信号的模拟信号用A/D转换器(未图示)转换为数字信号后输出。电流检测电阻10产生正比于电池1中流过的电流的电压，因此，能够用电压检测电流。放大器是能够放大+-信号的运算放大器，用输出电压的+-识别充电电流和放电电流。电流检测部2向容量运算部5、残留容量检测部6、和通信处理部9输出电池1的电流信号。
电压检测部3检测电池1的电压，将检测的模拟信号用A/D转换器(未图示)转换为数字信号后输出。电压检测部3向残留容量检测部6和通信处理部9输出检测的电池1的电压信号。对于串联连接多个单电池的组电池，也可以检测各自的电池电压而输出其平均值。
温度检测部4检测电池1的温度，将检测的信号用A/D转换器(未图示)转换为数字信号后输出。温度检测部4向容量运算部5、残留容量检测部6、残留容量修正电路8、和通信处理部9输出温度信号。
容量运算部5运算从电流检测部2输入的数字信号的电流信号，运算电池1的容量Ah。该容量运算部5由电池1的充电容量减去放电容量后，将电池1的容量Ah运算为电流的累计值Ah。充电容量是电池1的充电电流的累计值，或其乘上充电效率而运算。放电容量由放电电流的累计值运算。容量运算部5可以利用从温度检测部4输出的信号，修正充电容量和放电容量的累计值而正确地运算容量。另外，不积分数字信号而用放大部将模拟信号积分也可。
残留容量检测部6由在电压检测部3检测的电池1的无负荷电压VOCV，判断电池1的残留容量SOC[％]。从而，残留容量检测部6将电池1的相对于无负荷电压VOCV的残留容量SOC[％]作为函数或表格存储于存储器11中。图2是表示电池的相对于无负荷电压VOCV的残留容量SOC[％]的图表。存储器11将该图表中所示的无负荷电压-残留容量的特性作为函数或表格存储。残留容量检测部6由存储于存储器11的函数或表格，判断相对于无负荷电压VOCV的残留容量SOC[％]。
残留容量检测部6检测从电压检测部3输入的电池1的电压信号、和从电流检测部2输入的电流信号，检测电池1的无负荷电压VOCV。残留容量检测部6在从电流检测部2输入的充放电的电流值为0的无负荷状态下，将从电压检测部3输入的电压值作为无负荷电压VOCV检测。残留容量检测部6在电池1成为无负荷状态的第一无负荷定时和第二无负荷定时，检测第一无负荷电压VOCV1和第二无负荷电压VOCV2。进而，残留容量检测部6判断检测的第一无负荷电压VOCV1是否在规定的电压范围内，若第一无负荷电压VOCV1在规定的电压范围内，则由第一无负荷电压VOCV1判断电池的第一残留容量SOC1[％]，并且，由第二无负荷电压VOCV2判断电池的第二残留容量SOC2[％]。在此，判断第一无负荷电压VOCV1是否在规定的电压范围内是为了由检测的第一无负荷电压VOCV1精度良好地判断电池1的残留容量SOC1[％]。残留容量检测部6判断：如图2所示，例如，第一无负荷电压VOCV1是否在电池1的残留容量SOC[％]为10％～90％的范围，优选20％～80％的范围的设定范围内。这样，通过判断第一无负荷电压VOCV1是否在规定的电压范围内，判断第一残留容量SOC1[％]，从而更正确地判断残留容量SOC[％]，能够更正确地判断满充电容量Ahf。
进而，残留容量检测部6将第二无负荷定时设为电池1满充电之前，判断检测的第二无负荷电压VOCV2是否在规定的电压范围内，若第二无负荷电压VOCV2在规定的电压范围内，则也能够由第二无负荷电压VOCV2，判断电池的第二残留容量SOC2[％]。该残留容量检测部6也判断：例如，第二无负荷电压VOCV2是否在电池的残留容量SOC[％]为10％～90％的范围、优选20％～80％的范围的设定范围内，由第二无负荷电压VOCV2判断第二残留容量SOC2[％]。
满充电容量检测部7根据由残留容量检测部6检测的电池1的残留容量SOC[％]的变化即残留容量SOC[％]的变化率δS[％]、和由容量运算部5检测的电池1的容量Ah的变化即容量变化值δAh，利用下述式检测电池1的满充电容量Ahf。
Ahf＝δAh/(δS/100)
电池1被充放电而使残留容量Ahr和残留容量SOC[％]变化。放电的电池的残留容量Ahr和残留容量SOC[％]减小，充电的电池的残留容量Ahr和残留容量SOC[％]增加。用容量运算部5检测变化的电池的容量Ah。容量运算部5将电池1的充电电流和放电电流累计后对容量Ah进行运算。
另一方面，用残留容量部6检测变化的电池的残留容量SOC[％]。残留容量检测部6由电池1的电压确定残留容量SOC[％]。
容量运算部5检测变化的电池的容量Ah，残留容量检测部6检测变化的电池的残留容量SOC[％]。满充电容量检测部7由变化的电池的容量变化值δAh、和残留容量的变化率δS[％]，运算满充电容量Ahf。满充电容量检测部7为了检测电池1的容量变化值δAh和残留容量的变化率δS[％]，在第一无负荷定时和第二无负荷定时之间，运算充放电的电池1的容量变化值δAh和残留容量的变化率δS[％]。
满充电容量检测部7如图3所示，在第一无负荷定时至第二无负荷定时之间，根据进行充放电的电流的累计值，运算容量变化值δAh，或者如图5所示，由在第一无负荷定时检测的电池的第一容量Ah1和在第二无负荷定时检测的电池的第二容量Ah2之差运算容量变化值δAh。另外，满充电容量检测部7由在第一无负荷定时检测的残留容量SOC1[％]和在第二无负荷定时检测的残留容量SOC2[％]之差运算残留容量的变化率δS[％]。
还有，在图3及图5中，上方的图表示满充电容量Ahf大的电池，换而言之，表示在使用初期，检测未劣化的电池的满充电容量Ahf的状态，下方的图表示检测劣化进展，导致满充电容量Ahf减少的电池的满充电容量Ahf的状态。
第一无负荷定时和第二无负荷定时如下所述，即：将对电池1充电前的无负荷状态设为第一无负荷定时，将充电结束后的无负荷状态设为第二无负荷定时。第一无负荷定时例如可以设为电池1成为充电的状态后，开始电池1的充电之前的无负荷状态。第二无负荷定时作为结束电池1的充电，待电池电压稳定后的定时、例如结束电池1的充电后例如经过15分钟后的定时，从而能够由无负荷定时更正确地检测残留容量SOC[％]。但是，第二无负荷定时也可以设为结束电池1的充电后经过5分钟至1小时后。
但是，也可以将第一无负荷定时和第二无负荷定时设为一定的时间间隔。例如，第二无负荷定时也可以设为从第一无负荷定时经过几分钟至几小时后，电池1成为无负荷的定时。另外，第二无负荷定时也可以设为如下：在第一无负荷定时之后，容量变化值δAh成为规定值例如成为比额定容量的10％大后，电池1成为无负荷状态的定时。
残留容量修正电路8根据由满充电容量检测部7检测的电池1的满充电容量Ahf、和根据无负荷电压VOCV检测的电池1的残留容量SOC[％]，运算残留容量Ahr。即，根据由满充电容量检测部7检测的电池1的满充电容量Ahf、和根据无负荷电压VOCV检测的残留容量SOC[％]，利用以下式运算残留容量Ahr。
残留容量Ahr＝满充电容量Ahf×残留容量SOC[％]
在此，根据无负荷电压VOCV检测的残留容量SOC[％]例如可以设为在第二无负荷定时检测的第二残留容量SOC2[％]。另外，在电池1的残留容量SOC2[％]为100[％]的情况即将电池1满充电的情况下，运算的满充电容量Ahf为该时刻的电池1的残留容量Ahr。
但是，残留容量修正电路8也可以与上述不同的方法运算残留容量Ahr。残留容量修正电路8例如可以基于在满充电容量检测部7检测的电池1的满充电容量Ahf，考虑电池温度等其他参数而运算。
通信处理部9经由通信线路13，向装配了组电池的移动电话传送由残留容量修正电路8运算的残留容量Ahr、由满充电容量检测部7检测的满充电容量Ahf、由残留容量检测部6检测的残留容量SOC[％]、由电压检测部3检测的电池电压、由电流检测部2检测的电流值、由温度检测部4检测的温度等电池信息。
进而，组电池也可以基于运算出的满充电容量Ahf，判断电池1的劣化度。组电池通过运算出的满充电容量Ahf相对于电池的额定容量(Ahs)减少的程度，判断电池1的劣化度。该组电池存储有根据电池的满充电容量Ahf或相对于额定容量的比率(Ahf/Ahs)来检测电池的劣化度的函数或表格，并基于所存储的函数或表格来检测电池的劣化度。
以上的组电池通过以下所示的工序检测电池的满充电容量。
[无负荷电压检测工序]
检测电池成为无负荷的第一无负荷定时的电池的第一无负荷电压VOCV1和第二无负荷定时的电池的第二无负荷电压VOCV2。
[残留容量判断工序]
判断在无负荷电压检测工序中检测的第一无负荷电压VOCV1是否在规定的电压范围内，若第一无负荷电压VOCV1在规定的电压范围内，则根据第一无负荷电压VOCV1判断电池的第一残留容量SOC1[％]，并且根据第二无负荷电压VOCV2判断电池的第二残留容量SOC2[％]。
[残留容量变化率运算工序]
根据在残留容量判断工序中判断的第一残留容量SOC1[％]和第二残留容量SOC2[％]之差，对残留容量的变化率δS[％]进行运算。
[容量变化检测工序]
在第一无负荷定时和第二无负荷定时之间，根据进行充放电的电池的充电电流和放电电流的累计值来运算电池的容量变化值δAh。
[满充电容量运算工序]
根据残留容量的变化率δS[％]和容量变化值δAh，利用下式对电池的满充电容量Ahf进行运算。
Ahf＝δAh/(δS/100)
对于以上的组电池来说，通过以下步骤，基于图4的流程图，检测电池的满充电容量。
[n＝1的步骤]
判断电池1是否处于充电的状态。循环执行该步骤直至电池1成为充电的状态。
[n＝2的步骤]
若电池1成为充电的状态，则在电池1的充电开始之前，将电池1设为无负荷状态，将该定时设为第一无负荷定时，检测电池1的第一无负荷电压VOCV1。
[n＝3～5的步骤]
残留容量检测部6判断检测的第一无负荷电压VOCV1是否在规定的电压范围内。第一无负荷电压VOCV1不在规定的范围内时，判断为电池1的充电初期的残留容量SOC[％]的范围在规定的范围外，中止满充电容量的运算。若第一无负荷电压VOCV1在设定的范围内，则根据检测的第一无负荷电压VOCV1，利用函数或表格判断电池1的第一残留容量SOC1[％]。然后，开始电池1的充电。
[n＝6、7的步骤]
在电池1被充电的状态下，容量运算部5累计电池1的充放电的电流，运算容量变化值δAh。在该步骤中，运算电池1被满充电为止的容量变化值δAh。在此，在锂离子电池中，如公知的技术一样，恒定电流充电后，进行恒压充电，若充电电流成为规定值以下，则判断为满充电。
[n＝8的步骤]
若电池1被满充电，则将电池1设为无负荷状态。该定时设为第二无负荷定时，检测第二无负荷电压VOCV2。
[n＝9的步骤]
残留容量检测部6由检测的第二无负荷电压VOCV2，利用函数或表格判断电池1的第二残留容量SOC2[％]。此时，由于电池1被满充电，因此，电池1的第二残留容量SOC2[％]成为100[％]。
[n＝10的步骤]
满充电容量检测部7根据电池1的第一残留容量SOC1[％]与第二残留容量SOC2[％]之差，运算残留容量的变化率δS[％]。
[n＝11的步骤]
进而，满充电容量检测部7根据运算的容量变化值δAh和残留容量的变化率δS[％]，利用下式运算电池1的满充电容量。
Ahf＝δAh/(δS/100)
以上的方法如图3所示，将对电池充电之前设为第一无负荷定时，将对电池满充电后设为第二无负荷定时，因此，在每次对电池满充电时，能够检测修正的电池的满充电容量Ahf。但是，本发明的满充电容量检测方法不需要一定要将电池满充电，如图5的示意图所示，将电池满充电之前的定时设为第二无负荷定时就可以运算电池的满充电容量。在该方法中，将以下所述的定时作为第二无负荷定时来运算电池的满充电容量Ahf，即：检测电池的无负荷状态，确定第一无负荷定时，然后经过规定的时间或容量变化值δAh达到规定的容量后，电池再次成为无负荷状态的定时。
图6的流程图表示将第二无负荷定时设为从第一无负荷定时经过设定时间后，在电池被满充电之前，检测电池1的满充电容量的方法。
[n＝1的步骤]
判断电池1是否处于充电的状态。循环执行该步骤直至电池1成为充电的状态。
[n＝2的步骤]
若电池1成为充电的状态，则在电池1的充电开始之前，将电池1设为无负荷状态，将该定时设为第一无负荷定时，检测电池1的第一无负荷电压VOCV1。
[n＝3～5的步骤]
残留容量检测部6判断检测的第一无负荷电压VOCV1是否在规定的范围内。第一无负荷电压VOCV1不在规定的设定范围内时，判断为电池1的充电初期的残留容量SOC[％]的范围在规定的范围外，中止满充电容量的运算。若第一无负荷电压VOCV1在设定的范围内，则根据检测到的第一无负荷电压VOCV1，利用函数或表格判断电池1的第一残留容量SOC1[％]。然后，开始电池1的充电。
[n＝6的步骤]
满充电容量检测部7检测第一无负荷定时的电池1的第一容量Ah1。满充电容量检测部7可以例如在上次检测的电池1的满充电容量Ahf乘上在n＝4中判断的电池1的第一残留容量SOC1[％]，运算电池1的第一容量Ah1来进行检测。
[n＝7的步骤]
判断是否从第一无负荷定时经过了设定时间。循环执行该步骤直至经过规定的设定时间为止。
[n＝8的步骤]
若从第一无负荷定时经过了设定时间，则切断向电池1流过的电流，将电池1设为无负荷状态，将该定时设为第二无负荷定时，检测电池1的第二无负荷电压VOCV2。
[n＝9的步骤]
残留容量检测部6由检测的第二无负荷电压VOCV2，利用函数和表格判断电池1的残留容量SOC2[％]。
[n＝10的步骤]
满充电容量检测部7检测第二无负荷定时的电池1的第二容量Ah2。电池1的第二容量Ah2通过容量运算部5，由充放电的电池1的充电电流和放电电流的累计值进行运算。
[n＝11的步骤]
满充电容量检测部7如图5所示，由第一无负荷定时的电池1的第一容量Ah1与第二无负荷定时的电池1的第二容量Ah2之差，运算容量变化值δAh。
[n＝12的步骤]
满充电容量检测部7如图5所示，由电池1的第一残留容量SOC1[％]和第二残留容量SOC2[％]之差运算残留容量的变化率δS[％]。
[n＝13的步骤]
进而，满充电容量检测部7由运算的容量变化值δAh和残留容量的变化率δS[％]，利用下式，运算电池1的满充电容量。
Ahf＝δAh/(δS/100)
进而，将第二无负荷定时设为容量变化值δAh成为比规定值大之后，在电池被满充电之前，检测电池1的满充电容量的方法示出在图7的流程图中。
[n＝1的步骤]
判断电池1是否处于充电的状态。循环执行该步骤直至电池1成为充电的状态。
[n＝2的步骤]
若电池1成为充电的状态，则在电池1的充电开始之前，将电池1设为无负荷状态，将该定时设为第一无负荷定时，检测电池1的第一无负荷电压VOCV1。
[n＝3～5的步骤]
残留容量检测部6判断检测的第一无负荷电压VOCV1是否在规定的范围内。第一无负荷电压VOCV1不在规定的设定范围内时，判断为电池1的充电初期的残留容量SOC[％]的范围在规定的范围外，中止满充电容量的运算。若第一无负荷电压VOCV1在设定的范围内，则由检测的第一无负荷电压VOCV1，利用函数或表格判断电池1的第一残留容量SOC1[％]。然后，开始电池1的充电。
[n＝6的步骤]
在电池1被充电的状态下，容量运算部5累计电池1的充放电的电流，运算容量变化值δAh。
[n＝7的步骤]
判断容量变化值δAh是否变为比设定值大。循环执行该步骤直至容量变化值δAh成为比设定值大。
[n＝8的步骤]
若容量变化值δAh变为比设定值大，则切断向电池1流过的电流，将电池1设为无负荷状态，将该定时设为第二无负荷定时，检测电池1的第二无负荷电压VOCV2。
[n＝9的步骤]
残留容量检测部6由检测到的第二无负荷电压VOCV2，利用函数和表格判断电池1的残留容量SOC2[％]。
此时，残留容量检测部6判断检测到的第二无负荷电压VOCV2是否在规定的范围内，若第二无负荷电压VOCV2在规定的设定范围内，则由检测到的第二无负荷电压VOCV2，利用函数或表格，判断电池1的第二残留容量SOC2[％]，若第二无负荷电压VOCV2不在规定的设定范围内，则中止满充电容量的运算也可。
[n＝10的步骤]
满充电容量检测部7由电池1的第一残留容量SOC1[％]与第二残留容量SOC2[％]之差，运算残留容量的变化率δS[％]。
[n＝11的步骤]
进而，满充电容量检测部7由运算的容量变化值δAh和残留容量的变化率δS[％]，利用下式运算电池1的满充电容量。
Ahf＝δAh/(δS/100)
进而，在图6及图7所示的方法中，残留容量修正电路8可以以由满充电容量检测部7检测的电池1的满充电容量Ahf为基准，在将电池1设为无负荷状态的状态下检测无负荷电压VOCV，由检测出的无负荷电压VOCV来检测残留容量SOC[％]，由检测出的残留容量SOC[％]和满充电容量Ahf之积运算残留容量Ahr。

Claims (6)

1.一种电池的满充电容量检测方法，包括：
无负荷电压检测工序，检测在电池成为无负荷的第一无负荷定时的电池的第一无负荷电压VOCV1、和在第二无负荷定时的电池的第二无负荷电压VOCV2；
残留容量判断工序，判断在该无负荷电压检测工序中检测的第一无负荷电压VOCV1是否在规定的电压范围内，当第一无负荷电压VOCV1在规定的电压范围内时，根据第一无负荷电压VOCV1来判断电池的第一残留容量SOC1[％]，并且根据第二无负荷电压VOCV2来判断电池的第二残留容量SOC2[％]；
残留容量变化率运算工序，根据在该残留容量判断工序中判断的第一残留容量SOC1[％]与第二残留容量SOC2[％]之差，对残留容量的变化率δS[％]进行运算；
容量变化检测工序，在第一无负荷定时与第二无负荷定时之间，根据进行充放电的电池的充电电流和放电电流的累计值，对电池的容量变化值δAh进行运算；和
满充电容量运算工序，根据残留容量的变化率δS[％]和容量变化值δAh，利用下式对电池的满充电容量Ahf进行运算，
Ahf＝δAh/(δS/100)，
将电池被充电之前的无负荷状态作为第一无负荷定时，将电池被满充电而电池的充电停止后经过设定时间之后的无负荷状态作为第二无负荷定时。
2.根据权利要求1所述的电池的满充电容量检测方法，其中，
判断在容量变化检测工序中检测的容量变化值δAh是否比设定值大，当容量变化值δAh比设定值大时，在满充电容量运算工序中，根据残留容量的变化率δS[％]和容量变化值δAh，对电池的满充电容量Ahf进行运算。
3.根据权利要求1或2所述的电池的满充电容量检测方法，其中，
在残留容量判断工序中，判断在无负荷电压检测工序中检测的第二无负荷电压VOCV2是否在规定的电压范围内，当第二无负荷电压VOCV2在规定的电压范围内时，根据第二无负荷电压VOCV2来判断电池的第二残留容量SOC2[％]。
4.根据权利要求1所述的电池的满充电容量检测方法，其中，
电池是锂离子二次电池或锂聚合物电池。
5.根据权利要求3所述的电池的满充电容量检测方法，其中，
电池为三成分正极的锂离子二次电池。
6.根据权利要求1所述的电池的满充电容量检测方法，其中，
基于存储的函数或表格，根据第一无负荷电压VOCV1来判断电池的第一残留容量SOC1[％]，并且根据第二无负荷电压VOCV2来判断电池的第二残留容量SOC2[％]。
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