CN102695961B - 二次电池的充电状态测定装置以及二次电池的充电状态测定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明使得能精度良好地测定二次电池的SOC。在开路电压-充电状态特性中的视作即使所述二次电池(1a)的劣化、开路电压和充电状态的关系也不发生变化的容量降低估计用开路电压区域中，在多个开路电压值间，对充电状态发生变化的过程中的充电电流或放电电流进行累计来测定累计电流，基于该测定结果来估计从所述基准时间点起的电池容量的降低程度，并基于估计出的电池容量的降低程度、以及预先求取的从基准时间点起的所述二次电池(1a)的降低程度和开路电压-充电状态特性的对应关系，来确定开路电压-充电状态特性，并应用所确定的开路电压-充电状态特性，根据开路电压的测定结果来求取充电状态。

Description

二次电池的充电状态测定装置以及二次电池的充电状态测定方法
技术领域
本发明涉及基于预先求取的开路电压-充电状态特性来测定二次电池的充电状态的二次电池的充电状态测定装置以及二次电池的充电状态测定方法。
背景技术
相关的二次电池的充电状态测定装置以及充电状态测定方法是用于测定二次电池充放电控制等所需要的充电状态(下面也标记为“SOC”，SOC是StateofCharge的缩写)的值的装置以及方法。
在此，SOC被称作是各时间点的二次电池的剩余电量相对于满充电时的二次电池的剩余电量(所谓的电池容量)的比率。
作为用于测定二次电池的SOC的手法，一般如下述专利文献1所记载那样存在下述的手法，即，利用开路电压-充电状态特性，根据开路电压(下面也记为“OCV”，OCV是Opencircuitvoltage的缩写)的测定值来求取SOC的手法；和对二次电池的充放电电流进行累计，求取作为该累计值的相对于二次电池的总容量的比率的手法。
在后者的对二次电池的充放电电流进行累计的手法中，由于作为成为求取SOC时的分母的二次电池的总容量，通常使用二次电池的初始的总容量，因此若二次电池劣化而电池容量降低，则所求取的SOC中就会包含误差。
关于这一点，在前者的利用开路电压-充电状态特性(下面也记为“OCV-SOC特性”的手法中，认为即使二次电池劣化而二次电池的总容量变化，OCV-SOC特性自身也不变化，因此被经常利用。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2003-68369号公报
发明的概要
发明要解决的课题
但是，已知在利用上述的OCV-SOC特性，根据OCV的测定值来单纯地求取SOC的方法中，也会有不一定能正确地测定SOC的情况。
发明内容
本发明鉴于上述状况而提出，其目的在于，能精度良好地测定二次电池的SOC。
本发明的二次电池的充电状态测定装置的第1特征构成在于由如下单元构成的点，即具备开路电压测定单元，其测定二次电池的开路电压；电流累计单元，其对所述二次电池的充电电流或放电电流进行累计；存储单元，其存储从基准时间点起的所述二次电池的电池容量的降低程度和开路电压-充电状态特性的对应关系、以及在所述基准时间点的电池容量的值或与在所述基准时间点的电池容量的值对应的值；和充电状态运算单元，其在视作即使从基准时间点起二次电池发生劣化而开路电压和充电状态的关系也不发生变化的容量降低估计用开路电压区域中，在多个开路电压值间使所述电流累计单元测定充电状态发生变化的过程中的充电电流或放电电流的累计电流值，使用所述累计电流值和在所述基准时间点的电池容量的值或与在所述基准时间点的电池容量的值对应的值来估计电池容量的降低程度，并基于估计出的电池容量的降低程度和所述对应关系来确定开路电压-充电状态特性，应用所确定的开路电压-充电状态特性，根据所述开路电压测定单元测定的开路电压的测定结果来求取充电状态。
通常，已知即使二次电池劣化也认为不发生变化的OCV-SOC特性有时也因二次电池而发生变化。而且，已知在该变化的形态中存在一定的特征。
即，OCV-SOC特性不是在全部区域中都因二次电池的劣化而散乱地变化，而是在某一区域中，OCV-SOC特性因二次电池的劣化而变化，在以外的区域，如过去理解那样，OCV-SOC特性不因二次电池的劣化而变化。该倾向在作为活性物质而混合了2种以上的含锂金属氧化物而形成的二次电池中尤为显著。
即使二次电池的OCV-SOC特性因二次电池的劣化而变化，若能预先掌握OCV-SOC特性如何与二次电池的劣化状态相应而变化，则通过检测二次电池的劣化状态，能进行利用了OCV-SOC特性的SOC的测定。
在该二次电池的劣化状态的检测中，利用即使二次电池劣化而OCV-SOC特性也不发生变化的区域。
具体地，在即使二次电池劣化而OCV-SOC特性也不发生变化的开路电压区域中，在多个开路电压值间，对充电状态发生变化的过程中的充电电流或放电电流进行累计，来测定累计电流。
在该开路电压区域中，由于不管二次电池的劣化状态如何都能唯一地决定开路电压和充电状态的关系，因此，上述累计电流相当于充电状态的变化部分，实质上求出了该测定时间点的电池容量。
通过将该电池容量与基准时间点电池容量进行比较，能估计从基准时间点起的电池容量的降低程度。
另外，作为该基准时间点，虽然设为制造二次电池时的初始是合适的，但也能将在用户侧开始使用二次电池的时间点等适当地设定为基准时间点。
通过预先求取电池容量的降低程度和OCV-SOC特性的对应关系，能根据估计出的电池容量的降低程度来确定适当的OCV-SOC特性。
由于从基准时间点起的电池容量的降低程度与二次电池的劣化的程度对应，因此若如上所述使用确定的OCV-SOC特性，根据开路电压的测定结果来求取充电状态，则能在也将因二次电池的劣化而引起的OCV-SOC特性的变化考虑在内的状态下来测定充电状态。
在此，优选将同一充电状态下的所述基准时间点和因劣化而引起的容量降低后的开路电压的偏差为10mV以下的区域设为所述容量降低估计用开路电压区域。
另外，优选将同一充电状态下的所述基准时间点和因劣化而引起的容量降低后的开路电压的偏差为2mV以下的区域设为所述容量降低估计用开路电压区域。
进而，优选在开路电压-充电状态特性中的充电状态小于100％的开路电压区域中测定所述累计电流值。
优选在开路电压为3.4V以下或3.8V以上的区域中测定所述累计电流值。
所述二次电池优选是具有混合了2种以上的含锂金属氧化物而形成的正极活性物质的电池，更优选是具有混合了具有尖晶石构造的含锂金属氧化物和具有层状构造的含锂金属氧化物而形成的正极活性物质的二次电池。
所述充电状态运算单元优选使所述开路电压测定单元在所述容量降低估计用开路电压区域中测定多个开路电压值，在由所述开路电压测定单元测定了开路电压的所述多个开路电压值间，对充电状态发生变化的过程中的充电电流或放电电流的累计电流值进行测定，使用所述多个开路电压值、所述累计电流值、和在所述基准时间点的电池容量的值或与在所述基准时间点的电池容量的值对应的值，来估计电池容量的降低程度。
本发明的二次电池的充电状态测定装置的第2特征构成在于具备如下装置的点，即具备开路电压测定装置，其测定二次电池的开路电压；电流累计装置，其对所述二次电池的充电电流或放电电流进行累计；存储装置，其存储从基准时间点起的所述二次电池的电池容量的降低程度和开路电压-充电状态特性的对应关系、以及在所述基准时间点的电池容量的值或与在所述基准时间点的电池容量的值对应的值；和充电状态运算装置，其在视作即使从基准时间点起二次电池发生劣化而开路电压和充电状态的关系也不发生变化的容量降低估计用开路电压区域中，在多个开路电压值间使所述电流累计装置测定充电状态发生变化的过程中的充电电流或放电电流的累计电流值，使用所述累计电流值和在所述基准时间点的电池容量的值或与在所述基准时间点的电池容量的值对应的值来估计电池容量的降低程度，并基于估计出的电池容量的降低程度和所述对应关系来确定开路电压-充电状态特性，应用所确定的开路电压-充电状态特性，根据所述开路电压测定装置测定的开路电压的测定结果来求取充电状态。
本发明的二次电池的充电状态测定方法的特征构成在于，在视作即使从基准时间点起二次电池发生劣化而开路电压和充电状态的关系也不发生变化的容量降低估计用开路电压区域中，在多个开路电压值间，对充电状态发生变化的过程中的充电电流或放电电流进行累计，测定累计电流值，使用所述累计电流值和在所述基准时间点的电池容量的值来估计电池容量的降低程度，基于估计出的电池容量的降低程度、以及预先求取的从基准时间点起的所述二次电池的电池容量的降低程度和开路电压-存放地址他特性的对应关系，来确定开路电压-充电状态特性，应用确定的开路电压-充电状态特性，根据开路电压的测定结果来求取充电状态。
即，如对上述的充电状态测定装置的第1特征构成进行的说明那样，在即使二次电池劣化而OCV-SOC特性也不发生变化的开路电压区域中，在多个开路电压值间，对充电状态发生变化的过程中的充电电流或放电电流进行累计，来测定累计电流。
由于该累计电流相当于充电状态的变化量，实质上是求取该测定时间点的电池容量，因此通过将该电池容量与基准时间点的电池容量进行比较，能估计从基准时间点起的电池容量的降低程度。
能利用预先求取的电池容量的降低程度和OCV-SOC特性的对应关系，根据估计的电池容量的降低程度来确定适当的OCV-SOC特性。
由于从基准时间点起的电池容量的降低程度与二次电池的劣化程度对应，因此若如上述那样使用OCV-SOC特性，根据开路电压的测定结果来求取充电状态，则能在也将因二次电池的劣化而引起的OCV-SOC特性的变化考虑在内的状态下来测定充电状态。
在此，优选将同一充电状态下的所述基准时间点和因劣化而引起的容量降低后的开路电压的偏差为10mV以下的区域设为所述容量降低估计用开路电压区域。
另外，优选将同一充电状态下的所述基准时间点和因劣化而引起的容量降低后的开路电压的偏差为2mV以下的区域设为所述容量降低估计用开路电压区域。
进而，优选在开路电压-充电状态特性中的充电状态小于100％的开路电压区域中测定所述累计电流值。
进一步优选在开路电压为3.4V以下或3.8V以上的区域中测定所述累计电流值。
所述二次电池优选是具有混合了2种以上的含锂金属氧化物而形成的正极活性物质的电池，所述二次电池更优选是具有混合了具有尖晶石构造的含锂金属氧化物和具有层状构造的含锂金属氧化物而形成的正极活性物质的二次电池。
发明的效果
根据本发明的二次电池的充电状态测定装置以及装置，由于将基于OCV-SOC特性来测定SOC作为基本，同时利用还将二次电池的劣化考虑在内的OCV-SOC特性，因此，能精度良好地测定二次电池的SOC。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的整体构成的框图。
图2是表示OCV-SOC特性的变化的说明图。
图3是说明二次电池的容量降低的特性图。
图4是本发明的实施方式相关的流程图。
具体实施方式
下面，根据附图来说明本发明的实施方式。
如图1中概略示出那样，本实施方式的二次电池的充电状态测定装置作为监视构成电池组1的各单电池1a的电池监视装置2内的一个功能而具备，换言之，电池监视装置2自身作为充电状态测定装置而发挥作用。
在本实施方式中，上述各单电池1a都是二次电池。
更具体地，各单电池1a例示了锂电池来进行说明，特别是例示了作为正极活性物质而使用了2种以上的含锂金属氧化物的锂离子电池。
另外，作为上述含锂金属氧化物，例如含有Co、Mn或者Ni等的各元素的1种或2种以上。
说到结晶构造，则例如作为正极活性物质例如可以使用将具有尖晶石构造的含锂金属氧化物和具有层状构造的含锂金属氧化物混合而得到的物质。作为具有层状构造的代表性的含锂金属氧化物，有钴系的LiCoO2、镍系的LiNiO2、或者Li-Co-Ni-Mn系氧化物(所谓的三成分系)。另外，作为具有尖晶石构造的代表性的含锂金属氧化物，有LiMn2O4。
在本实施方式中，例示了用充电电源3对电池组1进行充电，并对与它们并联连接的负载4从电池组1或充电电源3提供电力的情况来进行说明。
在电池监视装置2中，具备：具备A/D变换器等来测定各单电池1a的电压(单元电池电压)的电压测定部2a；基于检测来自电池组1的放电电流以及对电池组1的充电电流的电流传感器5的检测信息来测定上述放电电流以及充电电流，并进行累计的电流累计单元CS即电流累计部2b；控制电池监视装置2的动作的控制部2c；和存储保存为了测定各单电池1a的充电状态而需要的各种数据的存储单元MM即存储器2d等。
电池监视装置2根据由作为充电状态测定装置的功能而得到的充电状态(SOC)的数据，来监视电池组1是否在适当地进行动作，并根据需要而向充电电源3发送各种控制信号。
电池监视装置2使用开路电压-充电状态特性(下面仅记为“OCV-SOC特性”)，并根据各单电池1a的开路电压的测定值来测定充电状态，将此作为基本。
其中，在本实施方式的锂离子电池中，已经确认，OCV-SOC特性并非不变，会由于单电池1a的劣化程度而变动。
关于该单电池1a的劣化而引起的OCV-SOC特性的变化进行更详细的说明。
在图2中，示出了本实施方式的锂离子电池的OCV-SOC特性的一例。图2的OCV-SOC特性表示针对1个单电池1a的特性，在图2中，进行4个阶段的强制劣化试验(加速劣化试验)，将各阶段下的OCV-SOC特性与初始(电池最初制造)的数据一起记载。另外，在图2所示的示例中，将开路电压为4.1V时设为满充电。
在图2中，符号“A”所示的数据是初始的OCV-SOC特性，符号“B”～符号“E”所示的数据分别表示进行了300次、700次、1000次、以及1500次的充放电循环来强制使其劣化时的OCV-SOC特性。
从图2中能够特征性地掌握的是OCV-SOC特性因单电池1a的劣化而变化、以及该OCV-SOC特性的变化并非遍及OCV-SOC特性的全部区域而变化，存在图2中用“α”表示的即使劣化程度不同OCV-SOC特性也几乎没有变化的区域、和图2中用“β”表示的根据单电池的劣化程度而OCV-SOC特性发生变化的区域。
接下来，进行上述的强制劣化试验，对单电池1a的电池容量如何变化进行测定，并将结果示于图3。图3中，纵轴表示“开路电压”，横轴表示“放电容量”，在横轴示出从满充电的状态降低到纵轴的“开路电压”为止，放电了多少的电能。
在图3中，符号“A′”所示的数据是初始的数据，符号“B′”～符号“E′”所示的数据分别表示进行了300次、700次、1000次、以及1500次的充放电循环来强制使其劣化时的数据。
根据图3能理解，依赖于单电池1a的劣化的程度而电池容量降低的样子。
根据以上，电池监视装置2通过求取从基准时间点起的电池容量的降低的程度来估计单电池1a的劣化程度，并确定与该劣化程度相应的OCV-SOC特性，并利用该确定的OCV-SOC特性，根据“开路电压”的测定值来获得“充电状态”。在本实施方式中，作为该“基准时间点”，如上所述设定“初始”即电池组1的制造最初，但只要能使各种数据的基准时间点统一，也能设定任意的时间点作为“基准时间点”。
为了获得从上述的初始(基准时间点)起的电池容量的降低程度，求取电池组1的使用开始后的适当的定时下的电池容量。
为此，利用与图2所示的OCV-SOC特性中的“α”的区域对应的开路电压区域。
该“α”所示的区域是视作即使单电池1a劣化而OCV-SOC特性也不发生变化的区域，不管单电池1a的劣化状态如何，能根据“开路电压”的测定值的变化而唯一地确定“充电状态”的变化。
因此，通过在多个“开路电压”间，对充电状态发生变化的过程中的给电池组1的充电电流或来自电池组1的放电电流进行累计来测定累计电流，可知与“开路电压”的测定值的变化对应的“充电状态”的变化相当于多少电能(累计电流值)，能得到该时间点的电池容量。另外，在本实施方式中，作为上述多个“开路电压”，为了处理简单，使用2点的“开路电压”。
将如上述那样得到的电池容量与初始(基准时间点)的电池容量进行对比，来估计从初始起的电池容量的降低程度，从而能掌握单电池1a的劣化程度，在充电状态的测定中利用与该劣化程度(实际为从初始起的电池容量的降低程度)对应而预先设定的OCV-SOC特性。
即，将上述“α”所示的区域作为容量降低估计用开路电压区域。
严格来讲，上述“α”所示的区域中，同一充电状态下的所述基准时间点和因劣化而容量降低后的开路电压的偏差最大有30mV程度，将30mV以下的区域作为所述容量降低估计用开路电压区域。
若将同一充电状态下的所述基准时间点和因劣化而容量降低后的开路电压的偏差为10mV以下的区域设为所述容量降低估计用开路电压区域，则能进一步提高充电状态的检测精度。若将同一充电状态下的所述基准时间点和因劣化而容量降低后的开路电压的偏差为2mV以下的区域设为所述容量降低估计用开路电压区域，则能更加进一步提高充电状态的检测精度
为了该一连串的处理，将初始(基准时间点)的电池容量的值存储保持在存储器2d中，进而，预先求取从初始(基准时间点)起的电池容量的降低程度和OCV-SOC特性的对应关系，并存储保持在存储器2d中。
关于该从初始(基准时间点)起的电池容量的降低程度和OCV-SOC特性的对应关系，在图2所示的强制劣化试验中求取OCV-SOC特性，并且测定各劣化阶段下的电池容量，例如用“初始的电池容量”-“劣化后的电池容量”来表现从初始(基准时间点)起的电池容量的降低程度，并将其和OCV-SOC特性的对应关系在存储器2d上进行数据表格化。
利用数学式来说明上述处理。
在正运用电池组1的某个时间点，若取得开路电压(Vp)(参照图2)，在根据在该时间点正在使用的OCV-SOC特性来求取充电状态(Sp)，与此同时，开始给电池组1的充电电流或来自电池组1的放电电流的累计。在充电电流和放电电流混在一起的状况下，使两者间的正负号不同来进行累计。
一边继续充电电流或放电电流的累计动作，接下来，在得到开路电压(Vq)时(参照图2)，根据该时间点正在使用的OCV-SOC特性来求取充电状态(Sq)，同时停止充电电流或放电电流的累计来获得累计电流值(Ci)。
由于该Vq-Vp间的充电状态的差(Sq-Sp(％))相当于这期间的累计电流值(Ci)，因此，该时间点的电池容量(Crt)用Crt＝Ci*100/(Sq-Sp)来求取(*是表示乘积的运算符)。
初始的电池容量Cini为已知，例如将从初始起的电池容量的降低程度确定为Cini-Crt。
通过预先求取与电池容量的降低程度相应的OCV-SOC特性，来从这些OCV-SOC特性中选择与如上述那样测定的电池容量的降低程度对应的OCV-SOC特性，并将其用在充电状态的测定中。
接下来，使用图4的流程图来说明电池监视装置2的控制部2c进行的处理。
电池监视装置2如上所述，将基于测定的“开路电压(OCV)”，根据OCV-SOC特性求取“充电状态(SOC)”作为基本动作，并作为充电状态运算单元而发挥功能。
但是，并不能长久使用1个OCV-SOC特性，要根据单电池1a的劣化状态来变更所使用的OCV-SOC特性。
图4所示的“表格更新处理”就是测定上述电池容量的降低程度来确定该时间点下要使用的OCV-SOC特性的处理。
图4的处理始终高速地执行，若在电池监视装置2中的其它的处理部中将“更新执行标记”在适当的定时置为“1”，则实质地开始处理(步骤#1)。
首先，基于电流传感器5的检测信息，确认在电池组1流过的电流是否大致成为“0”(步骤#2)，若大致成为“0”，则视作已成为了开路状态，将该时间点的由电压测定部2a所测定的各单电池1的测定电压作为“开路电压”来处理(步骤#3)。因此，电压测定部2a以及电流传感器5作为测定各单电池1a的开路电压的开路电压测定单元OV而发挥作用。
接下来，对所测定的电压是否处于能在电池容量的降低程度的测定中利用的电压范围中(步骤#4)。
具体地，图2的OCV-SOC特性中，与“α”区域对应的“开路电压”的电压范围是能在电池容量的降低程度的测定中利用的开路电压区域(所述容量降低估计用开路电压区域)，对所测定的开路电压是否处于该范围中进行确认。如说具体的开路电压值，则开路电压是3.4V以下的区域和3.8V以上的区域。
若进入到上述范围内(开路电压3.4V以上或3.8V以上的区域)，则对“更新中标记”是否为“1”进行确认(步骤#5)。在本实施方式中，如上所述，由于根据2个“开路电压”之间的电流累计值和SOC差来求取电池容量，因此，在还未测定“开路电压”的状态下，将“更新中标记”设为“0”，在测定第1个“开路电压”的状态下，将“更新中标记”设为“1”，如此进行管理。
若设为“更新中标记”＝0的状态，则根据在步骤#3所测定的“开路电压”和在该时间点所利用的OCV-SOC特性，求取该时间点下的充电状态(SOC)，并存储到存储器2d中(步骤#6)。例如，在图2中，若所测定的“开路电压”为Vp，则将充电状态(Sp)存储到存储器2d中。
之后，使电流累计部2b开始对由电流传感器5的检测信息而得到的来自电池组1的放电电流和给电池组1的充电电流进行累计的处理(步骤#7)，并将“更新中标记”置为“1”。另外，电流累计部2b对放电电流和充电电流考虑符号(使它们的符号不同)来进行累计。
在该状态下，接下来，在流过电池组1的电流大致成为“0”时(步骤#2)，与上述相同地测定“开路电压”，并对该测定电压(假设是Vq)是否处于上述的规定的电压范围内进行确认(步骤#3、#4)。
在此，由于“更新中标记”＝1(步骤#5)，因此，对上次的“开路电压”的测定值Vp和本次的“开路电压”的测定值Vq的差是否为设定值以上进行确认(步骤#9)。即，若Vp和Vq是过于接近的电压值，则即使求得充电状态的差也无法精度良好地换算为电池容量，因此需要某种程度的电压差。上述设定值只要设定与求取的电池容量的精度的关系适当的值即可。
若Vq和Vp的差为设定值以上(步骤#9)，则根据“开路电压”Vq和在该时间点正在使用的OCV-SOC特性来求取该时间点下的充电状态(即Sq)，并存储于存储器2d中(步骤#10)，并使电流累计部2b停止电流的累计动作(步骤#11)。
接下来，从电流累计部2b取得电流累计值Ci，来求取电池容量的降低程度(步骤#12)。
具体地，如上所述，用Crt＝Ci*100/(Sq-Sp)的关系式，来求取该时间点的电池容量Crt，并将与存储在存储器2d中的初始的电池容量Cini之间的差(Cini-Crt)作为电池容量的降低程度来求取。
如此，在SOC小于100％的开路电压区域中，通过测定累计电流值，不用等到成为满充电就能测定SOC，易于确保测定机会。
然后，从存储器2d的上述数据表格中选出与求取的电池容量的降低程度对应的OCV-SOC特性，并根据该选出的OCV-SOC特性来更新在该时间点所使用的OCV-SOC特性(步骤#13)。
由于到此为止一系列的处理已经结束，因此将“更新中标记”以及“更新执行标记”重置为“0”(步骤#14、#15)。
以后，根据在步骤#13更新的OCV-SOC特性，根据“开路电压”的测定值来求取充电状态。
[其它实施方式]
下面列举本发明的其它的实施方式。
(1)在上述实施方式中，例示了基于电流传感器5的检测信息，等待能测定出“开路电压”地电流大致成为“0”的情况，但也可以用开关装置等阻断电池组1和充电电源3之间的电路连接，强制地测定“开路电压”。
在如此测定“开路电压”的情况下，通过在适当的定时来测定“开路电压”，还能将用于求取测定时间点的电池容量的“开路电压”(上述实施方式中的Vp、Vq)预先设定为固定。
若将用于求取测定时间点的电池容量的“开路电压”Vp、Vq设定为固定，则不一定需要根据充电状态的差(Sq-Sp)来求取电池容量Crt。
由于与“开路电压”Vp、Vq间对应的充电状态的差(Sq-Sp)也被设定为固定，因此能将它们之间的累计电流量来代表电池容量。
取代上述实施方式中的“初始(基准时间点)的电池容量Cini”，将初始的充电状态Sp和充电状态Sq之间的累计电流量存储保持在存储器2d中，作为“与在初始(基准时间点)的电池容量对应的值”，通过与上述实施方式中的Ci的直接比较来求取从初始起的电池容量的降低程度。
这种情况下，存储有从初始(基准时间点)起的电池容量的降低程度和OCV-SOC特性的对应关系的存储器2d的数据表格的内容还成为将充电状态Sp与充电状态Sq之间的累计电流量作为基础的数据内容。
(2)在上述实施方式中，例示了以将电池组1与充电电源3以及负载4连接的状态来测定充电状态的情况，因此，使给电池组1的充电电流以及来自电池组1的放电电流两者正负号不同来进行累计，但若是将电池组1仅与负载4连接来仅使用放电状态的情况，则只要仅对放电电流进行累计即可，反之，若是将电池组1仅与充电电源3连接来仅使用充电状态的情况，则只要仅对充电电流进行累计即可。
(3)在上述实施方式中，作为对电池容量的降低程度进行评价的指标，使用初始的电池容量和测定时间点的电池容量的差(Cini-Crt)，但也可以用两者的比(Crt/Cini)来评价电池容量的降低程度等，将评价值的具体运算方法进行各种变更。
(4)在上述实施方式中，例示了存储保持预先求取的电池容量的降低程度和OCV-SOC特性的对应关系的情况，但例如也可以在图2中“β”所示的区域中，按每个SOC值来函数近似地求取与SOC值对应的OCV值如何伴随着电池容量的降低程度的变化而变化，根据得到的电池容量的降低程度，通过上述函数来求取与各SOC值对应的OCV值，由此构成使用的OCV-SOC特性。
(5)在上述实施方式中，例示了根据得到的电池容量的降低程度，选择与其对应的OCV-SOC特性，来更新在充电状态的程度中使用的OCV-SOC特性的情况，但也可以构成为不是更新OCV-SOC特性的整体，而是仅更新OCV-SOC特性发生变化的图2的“β”所示的区域的数据。
(6)在上述实施方式中，作为二次电池，例示了构成电池组1的单电池1a，但不使用电池组而是仅使用单电池的情况也能应用本发明。
(7)在上述实施方式中，例示了在Vp和Vq的2个开路电压间，测定充电状态发生变化的过程中的充电电流以及放电电流的累计电流的情况，但是也可以是在3个以上的开路电压间，测定充电状态发生变化的过程中的充电电流等累计电流。
这种情况下，将累计电流值和充电状态描绘成曲线图，通过最小二乘法等极力使检测误差减小，从而来确定充电状态和累计电流值的对应关系。
标号说明
1a二次电池
CS电流累计单元
MM存储单元
OV开路电压测定单元

Claims (17)

1.一种二次电池的充电状态测定装置，其具备：
开路电压测定单元，其测定二次电池的开路电压；
电流累计单元，其对所述二次电池的充电电流或放电电流进行累计；
存储单元，其存储从基准时间点起的所述二次电池的电池容量的降低程度和开路电压-充电状态特性的对应关系、以及在所述基准时间点的电池容量的值或与在所述基准时间点的电池容量的值对应的值；和
充电状态运算单元，其在包括视作即使从基准时间点起二次电池发生劣化而开路电压和充电状态的关系也不发生变化的容量降低估计用开路电压区域、和根据从基准时间点起二次电池发生劣化而开路电压和充电状态的关系发生变化的开路电压区域的开路电压-充电状态特性中的所述容量降低估计用开路电压区域中，在多个开路电压值间使所述电流累计单元测定充电状态发生变化的过程中的充电电流或放电电流的累计电流值，使用所述累计电流值和在所述基准时间点的电池容量的值或与在所述基准时间点的电池容量的值对应的值来估计电池容量的降低程度，并基于估计出的电池容量的降低程度和所述对应关系来确定开路电压-充电状态特性，应用所确定的开路电压-充电状态特性，根据所述开路电压测定单元测定的开路电压的测定结果来求取充电状态。
2.根据权利要求1所述的二次电池的充电状态测定装置，其中，
将同一充电状态下的所述基准时间点和因劣化而引起的容量降低后的开路电压的偏差为10mV以下的区域设为所述容量降低估计用开路电压区域。
3.根据权利要求1所述的二次电池的充电状态测定装置，其中，
将同一充电状态下的所述基准时间点和因劣化而引起的容量降低后的开路电压的偏差为2mV以下的区域设为所述容量降低估计用开路电压区域。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的二次电池的充电状态测定装置，其中，
在开路电压-充电状态特性中的充电状态小于100％的开路电压区域中测定所述累计电流值。
5.根据权利要求1所述的二次电池的充电状态测定装置，其中，
在开路电压为3.4V以下或3.8V以上的区域中，测定所述累计电流值。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的二次电池的充电状态测定装置，其中，
所述二次电池是具有混合了2种以上的含锂金属氧化物而形成的正极活性物质的电池。
7.根据权利要求6所述的二次电池的充电状态测定装置，其中，
所述二次电池是具有混合了具有尖晶石构造的含锂金属氧化物和具有层状构造的含锂金属氧化物而形成的正极活性物质的二次电池。
8.根据权利要求1～3中任一项所述的二次电池的充电状态测定装置，其中，
所述充电状态运算单元，
使所述开路电压测定单元在所述容量降低估计用开路电压区域中测定多个开路电压值，
在由所述开路电压测定单元测定了开路电压的所述多个开路电压值间，对充电状态发生变化的过程中的充电电流或放电电流的累计电流值进行测定，
使用所述多个开路电压值、所述累计电流值、和在所述基准时间点的电池容量的值或与在所述基准时间点的电池容量的值对应的值，来估计电池容量的降低程度。
9.根据权利要求1～3中任一项所述的二次电池的充电状态测定装置，其中，
所述二次电池包含：
视为即使从基准时间点起二次电池发生劣化而开路电压和充电状态的关系也不发生变化的容量降低估计用开路电压区域；和
因从基准时间点起二次电池发生劣化而开路电压和充电状态的关系发生变化的区域。
10.一种二次电池的充电状态测定方法，其中，
在包括视作即使从基准时间点起二次电池发生劣化而开路电压和充电状态的关系也不发生变化的容量降低估计用开路电压区域、和根据从基准时间点起二次电池发生劣化而开路电压和充电状态的关系发生变化的开路电压区域的开路电压-充电状态特性中的所述容量降低估计用开路电压区域中，在多个开路电压值间，对充电状态发生变化的过程中的充电电流或放电电流进行累计，测定累计电流值，
使用所述累计电流值和在所述基准时间点的电池容量的值来估计电池容量的降低程度，
基于估计出的电池容量的降低程度、以及预先求取的从基准时间点起的所述二次电池的电池容量的降低程度和开路电压-充电状态特性的对应关系，来确定开路电压-充电状态特性，
应用所确定的开路电压-充电状态特性，根据开路电压的测定结果来求取充电状态。
11.根据权利要求10所述的二次电池的充电状态测定方法，其中，
将同一充电状态下的所述基准时间点和因劣化而引起的容量降低后的开路电压的偏差为10mV以下的区域设为所述容量降低估计用开路电压区域。
12.根据权利要求11所述的二次电池的充电状态测定方法，其中，
将同一充电状态下的所述基准时间点和因劣化而引起的容量降低后的开路电压的偏差为2mV以下的区域设为所述容量降低估计用开路电压区域。
13.根据权利要求10～12中任一项所述的二次电池的充电状态测定方法，其中，
在开路电压-充电状态特性中的充电状态小于100％的开路电压区域中测定所述累计电流值。
14.根据权利要求10所述的二次电池的充电状态测定方法，其中，
在开路电压为3.4V以下或3.8V以上的区域中测定所述累计电流值。
15.根据权利要求10～12中任一项所述的二次电池的充电状态测定方法，其中，
所述二次电池是具有混合了2种以上的含锂金属氧化物而形成的正极活性物质的电池。
16.根据权利要求15所述的二次电池的充电状态测定方法，其中，
所述二次电池是具有混合了具有尖晶石构造的含锂金属氧化物和具有层状构造的含锂金属氧化物而形成的正极活性物质的二次电池。
17.根据权利要求10～12中任一项所述的二次电池的充电状态测定方法，其中，
所述二次电池包含：
视为即使从基准时间点起二次电池发生劣化而开路电压和充电状态的关系也不发生变化的容量降低估计用开路电压区域；和
因从基准时间点起二次电池发生劣化而开路电压和充电状态的关系发生变化的区域。
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