CN103460062B - 退化测量装置、二次电池组、以及退化测量方法 - Google Patents

Abstract

电池检测单元测量在可再充电电池的两个端子之间的电压。电流检测单元测量流过可再充电电池的电流。控制单元预先保存存在于可再充电电池外部的放电路径中的外部阻抗的值；将可再充电电池从第一测量时间放电到第二测量时间，在该第二测量时间点处基于由电流检测单元测量的放电电流的合计的放电容量达到预先确定的放电容量参考值；基于由电池检测单元测量的电压计算在第二测量时间的存在于可再充电电池内部的内部阻抗；通过由电流检测单元测量的放电电流乘以外部阻抗和内部阻抗的和来计算在第二测量时间的第二放电电压；并且基于在第一测量时间的第一放电电压，以及第二放电电压和放电容量参考值来计算可再充电电池的恢复容量。

Description

退化测量装置、二次电池组、以及退化测量方法

技术领域

本发明涉及二次电池的退化测量

背景技术

近些年，随着环境问题重要性的增加，已经研究了将在电动汽车（EV），混合动力电动汽车（HEV）等中使用的锂离子二次电池使用到电存储系统，用以存储由光伏（PV）发电产生的剩余功率。锂离子二次电池也引起注意，因为它们有效地解决了利用二次电池（例如铅酸电池）的环境问题。

然而，二次电池具有有限寿命并且通过反复充电和放电而退化，并且其恢复到完全充电的电池容量（恢复容量）被降低。作为测量二次电池的退化程度的方法，已知方法是其中电池被完全充电并且然后被放电；在这个过程期间测量电流和电压；并且通过积分方法计算电池容量。然而，在电存储系统中使用的二次电池被完全放电的情况是少有的。因此，通过这种方法来测量电池容量不是容易的。

专利文献1公开了通过利用如下事实计算二次电池的整个实际容量（恢复容量）的方法：相对于完全充电容量的二次电池的容量由开路电压唯一地确定。在专利文献1中公开的方法中，放电电流在负载连接的状态下被积分并且开路电压其后在空载状态下被测量。从开路电压得到相对容量值，并且由积分的放电电流和由开路电压得到的相对容量值来计算二次电池的整个实际容量（恢复容量）。

相关技术文献

专利文献

专利文献1：JP2003-224901A。

发明的公开

在专利文献1中公开的方法是在停止放电后测量开路电压的方法，其不会使得能够在正在继续放电的状态下测量开路电压。然而，为了测量电池退化程度的目的而在系统中任意地停止正在被放电的二次电池的放电是困难的。

在专利文献1中公开的方法中，假定在停止放电之后开路电压在短时间内集中在某个值上，在从停止放电的时间起过了某时间段之后测量开路电压。然而，该电池以特定的反弹方式操作。在一些情况下，存在未能正确地测量开路电压的可能性，除非在停止放电的时间后过了几个小时之后测量电压。如果测量的开路电压不正确，基于它测量的恢复容量并且因此退化程度也将是不正确的。

本发明的目的是提供用于以高的准确度容易地测量二次电池的退化程度的技术。

发明内容

为了实现上面描述的目的，根据本发明的退化测量装置包括：

测量二次电池两端的电压的电池感测部分；

测量流过二次电池的电流的电流感测部分；和

控制部分，其预先保存存在于二次电池外的放电路径中的外部阻抗的值，将二次电池从第一测量时间放电到第二测量时间，在该第二测量时间基于由电流感测部分测量的放电电流的积分放电容量变为等于预先确定的放电容量参考值，基于由电池感测部分测量的电压计算在第二测量时间存在于二次电池中的内部阻抗，通过将外部阻抗和内部阻抗的和乘以由电流感测部分测量的放电电流来计算在第二测量时间的第二开路电压，并且基于在第一测量时间的第一开路电压，第二开路电压和放电容量参考值来计算二次电池的恢复容量。

为了实现上面描述的目的，根据本发明的二次电池组包括：

能够被充电和放电的二次电池；

测量二次电池两端的电压的电池感测部分；

电流感测部分，其测量流过二次电池的电流；和

控制部分，其预先保存存在于二次电池外的放电路径中的外部阻抗的值，将二次电池从第一测量时间放电到第二测量时间，在该第二测量时间基于由电流感测部分测量的放电电流的积分放电容量变为等于预先确定的放电容量参考值，基于由电池感测部分测量的电压计算在第二测量时间存在于二次电池中的内部阻抗，通过将外部阻抗和内部阻抗的和乘以由电流感测部分测量的放电电流来计算在第二测量时间的第二开路电压，并且基于在第一测量时间的第一开路电压，第二开路电压和放电容量参考值来计算二次电池的恢复容量。

为了实现上面描述的目的，根据本发明的退化测量方法包括：

预先保存存在于二次电池外的放电路径中的外部阻抗的值；

将二次电池从第一测量时间放电到第二测量时间，在该第二测量时间基于测量的放电电流的积分放电容量变为等于预先确定的放电容量参考值；

基于由电池感测部分测量的电压计算在第二测量时间存在于二次电池中的内部阻抗，并且通过将外部阻抗和内部阻抗的和乘以测量的放电电流来计算在第二测量时间的第二开路电压；并且

基于在第一测量时间的第一开路电压，第二开路电压和放电容量参考值来计算二次电池的恢复容量。

为了实现上面描述的目的，根据本发明的程序用于使得计算机执行如下步骤：

预先保存存在于二次电池外的放电路径中的外部阻抗的值；

将二次电池从第一测量时间放电到第二测量时间，在该第二测量时间基于测量的放电电流的积分放电容量变为等于预先确定的放电容量参考值；

基于由电池感测部分测量的电压计算在第二测量时间存在于二次电池中的内部阻抗，并且通过将外部阻抗和内部阻抗的和乘以测量的放电电流来计算在第二测量时间的第二开路电压；并且

基于在第一测量时间的第一开路电压，第二开路电压和放电容量参考值来计算二次电池的恢复容量。

根据本发明，二次电池的退化测量可以容易地以高准确度被执行。

附图说明

图1是示出根据第一示例性实施例的二次电池组10的配置的框图。

图2是示出由根据第一示例性实施例的二次电池组10中的控制部分14执行的退化测量操作的流程图。

图3是示出由根据第一示例性实施例的二次电池组10中的控制部分14执行的开路电压的测量操作的流程图。

图4是示出由根据第一示例性实施例的二次电池组10中的控制部分14执行的开路电压的测量操作的流程图。

图5是用于解释退化程度和恢复容量的计算的图。

图6是示出根据第二示例性实施例的系统配置的框图。

图7A是用于解释对二次电池块11的退化诊断的操作顺序的图。

图7B是用于解释对二次电池块11的退化诊断的操作顺序的图。

图7C是用于解释对二次电池块11的退化诊断的操作顺序的图。

图8是示出在第二示例性实施例中系统配置的第一实例的框图，其中多个二次电池块11被相互并联地设置。

图9是示出在第二示例性实施例中系统配置的第二实例的框图，其中多个二次电池块11被相互并联地设置。

具体实施方式

示例性实施例将参照附图被描述。

（第一示例性实施例）

图1是示出根据第一示例性实施例的二次电池组的配置的框图。参照图1，二次电池组10包括两个二次电池块11和控制块12。每个二次电池块11由多个串联连接的二次电池13形成。控制块12包括控制部分14，电池感测部分15，电流感测部分16，放电开关17和充电开关18。控制块12是退化测量装置的实例。

多个二次电池组10可以相互并联地设置。在这种情况下，控制该多个二次电池组10的主系统（未示出）和在二次电池组10中的控制部分的每个可以互相通信，并且每个控制部分14可以在来自主系统的命令下操作。

两个电池感测部分15感测在两个二次电池块11中的二次电池13两端的电压。

放电开关17是用于在控制部分14的控制下接通/关断放电路径的开关。充电开关18是用于在控制部分14的控制下接通/关断充电路径的开关。

电流感测部分16测量在二次电池组10中的放电电流或者充电电流。

控制部分14控制电池感测部分15，电流感测部分16，放电开关17和充电开关18。控制部分14在给二次电池13放电的时候接通放电开关17，并且在给二次电池13充电的时间接通充电开关18。

在未使用状态（未退化）的二次电池13具有预先确定的充电容量（以下被称作“初始容量”）。二次电池13通过被反复充电和放电逐渐退化。随着退化的进行，即使当被完全充电时，二次电池13也变得不能恢复到初始容量；只能实现恢复到某一容量（以下被称作“恢复容量”）。该恢复容量与初始容量的比率被称作退化程度。

下面将描述与退化测量相关的操作。

控制部分14测量用于退化测量的恢复容量和退化程度中的一个或者两者。这里假定控制部分14测量它们两者。

在本示例性实施例中，存在计算放电路径中的阻抗的需要。在本示例性实施例中的阻抗计算中，放电路径的阻抗通过被分离成在二次电池13中存在的内部阻抗和在二次电池13外的放电路径中存在的外部阻抗来考虑。该内部阻抗由放电来改变。另一方面，外部阻抗可以随着时间变化并且根据环境的变化而变化，但是与内部阻抗不同，不由放电来被改变。因此，在本示例性实施例中，假定一种系统，其中在退化测量期间外部阻抗是恒定的或者可被认为是恒定的。

控制部分14预先保存外部阻抗的值。当二次电池13从开路状态变化到放电状态时，该外部阻抗由控制部分14基于在开路状态中由电池感测部分15测量的电压和在放电状态中由电池感测部分15测量的电压来计算。测量和计算外部阻抗的方法的细节将在后面描述。二次电池13每次从开路状态变化到放电状态时，控制部分14可以更新保存的外部阻抗。

控制部分14将二次电池13从第一测量时间放电到第二测量时间，在该第二测量时间基于由电流感测部分16测量的放电电流的积分放电容量变为等于预先确定的放电容量参考值。

随后，控制部分14在第一测量时间计算第一开路电压并且在第二测量时间计算第二开路电压。对于该计算，控制部分14首先基于由电池感测部分15测量的电压来在第一测量时间或者第二测量时间计算内部阻抗。计算内部阻抗的方法的细节将在后面描述。接下来，控制部分14通过将外部阻抗和内部阻抗的和乘以由电流感测部分16测量的放电电流来计算开路电压。

随后，控制部分14基于第一开路电压，第二开路电压和放电容量参考值来计算二次电池13的恢复容量。更具体地，控制部分14首先得到由第一开路电压得到的在二次电池13的剩余容量与恢复容量的比率和由第二开路电压得到的二次电池13的剩余容量与恢复容量的比率之间的差值，作为计算的放电速率值。然后控制部分14计算放电速率参考值与计算的放电速率值的比率，作为退化程度，其是放电容量参考值与二次电池13的初始容量的比率。

进一步地，控制部分14通过将该初始容量乘以计算的退化程度来计算恢复容量。

图2是示出随着二次电池的放电电压变化的图。在图2中，在放电期间测量的电压（放电电压）由实线表示，并且取决于剩余容量的开路电压由虚线表示。因为在放电路径中的外部阻抗，放电电压的值通常比开路电压的值低。

在本示例性实施例中，在二次电池13被放电时，两次测量剩余容量。在两次的测量计时由在图2中示出的图上的虚线椭圆来表示。在第一测量之后的积分放电容量变得等于放电容量参考值的时间点处执行第二测量。在放电正在继续的同时执行第二测量。第一测量有两种情况：其中一个是在当执行第一测量时的时间（第一测量时间），二次电池13的状态从开路状态变化到放电状态；并且其中一个是在该第一测量时间之前二次电池13已经在放电状态中。

（第一种情况）

首先将描述在第一测量时间二次电池13的状态从开路状态变化到放电状态的情况。该第一测量时间是时间点A。

因为在时间点A处测量的放电电压等于在第一测量时间的开路电压，在第一测量时间的剩余容量可以由开路电压（第一开路电压）得到。

在时间点A处，已经在开路状态中的二次电池13进入放电状态并且放电电压在短时间内突然下降。此后随着该放电逐步进行，该放电电压逐步下降。在放电期间，不能直接测量开路电压。然而，就像放电电压一样，开路电压也下降。

在时间点A处，控制部分14首先测量放电电压，并且从时间点B（其对应于从时间点A开始的第一指定时间段的结束）到时间点C以1秒的间隔来测量放电电压。该第一指定时间段例如是1秒。

控制部分14将在时间点A处的放电电压（等于开路电压）除以由电流感测部分16测量的放电电流。该计算的结果被假定为时间点A阻抗，并且该阻抗的值被假定为a欧姆。时间点A阻抗代表二次电池13的内部阻抗和在二次电池13外的外部阻抗的和。这是因为来自开路状态的突然电压降由存在于放电路径中的外部阻抗确定，并且因为在突然电压降之后的电压由二次电池13的内部阻抗确定。优选选择如下时间段作为第一指定时间段：其中可以包括在其期间观察到突然电压降的时间段，并且其中内部阻抗的变化比外部阻抗变得足够更小。1秒是这种时间段的优选实例。

接下来，控制部分14从时间点B到时间点C以1秒的间隔测量二次电池13两端的电压，所述时间点C对应于从其开始的第二指定时间段的结束，并且将电压的均值除以由电流感测部分16测量的放电电流。该计算的结果被假定为BC平均阻抗，并且该阻抗的值被假定为b欧姆。第二指定时间段例如是9秒。该BC平均阻抗表示二次电池13的内部阻抗。这是因为在电流为恒定的这种条件下在放电期间变化的阻抗是由于二次电池13的特性而随着容量的变化而变化的内部阻抗。优选选择一个时间段作为第二指定时间段，使得内部阻抗测量的重要结果可以稳定地获得并且在时间点A处BC平均阻抗从内部阻抗的偏差是在特定的范围内。二次电池13的内部阻抗可以以这种方式计算。

控制部分14可以基于二次电池13的温度特性，通过将计算的内部阻抗校正到在参考温度处的值来使用计算的内部阻抗。

进一步地，控制部分14通过从时间点A阻抗减去BC平均阻抗来计算外部阻抗。外部阻抗的值被假定为c欧姆。也就是说c=a-b。外部阻抗可以以这种方式被计算。

在不改变各条件的情况下继续放电，并且在邻近时间点E的时间点D，F和G处测量放电电压，所述时间点E是积分放电容量变得等于放电容量参考值所处的第二测量时间。如果在第二测量时间通过将对应于外部阻抗的电压降添加到放电电压，可以计算在第二测量时间的开路电压。

将描述在第二测量时间的开路电压的计算。

在邻近时间点E（第二测量时间）的时间点D处的放电电压除以由电流感测部分16测量的放电电流。该计算的结果被假定为阻抗D(1)，并且该阻抗的值被假定为d(1)欧姆。

如可以从图2理解的，在第二测量时间之前和附近的时间测量的值被用于计算在第二测量时间的开路电压。这是为了即使当在第二测量时间之后放电立即结束时，也使得开路电压测量能够正常完成的目的。因此，控制部分14预测第二测量时间的到来并且在第二测量时间到来之前执行处理是必要的。

接下来，控制部分14从时间点F到时间点G以1秒的间隔测量放电电压，所述时间点G对应于从其开始的第二指定时间段（9秒）的结束，并且将由此测量的电压的均值除以由电流感测部分16测量的放电电流。该计算的结果被假定为平均阻抗D（9），并且该平均阻抗的值被假定为d（9）欧姆。

阻抗D（1）和平均阻抗D（9）中的每个基本上表示内部阻抗。因此，阻抗D（1）或者平均阻抗D（9）可以被用作内部阻抗，或者可以使用阻抗D（1）和平均阻抗D（9）的均值。此处假定作为实例使用阻抗D（1）和平均阻抗D（9）的均值。

控制部分14将预先保存的外部阻抗添加到阻抗D（1）和平均阻抗D（9）（内部阻抗）的均值并且将作为该加入的结果的阻抗乘以由电流感测部分16测量的电流值，从而计算在时间点D处的开路电压。在时间点D处的该开路电压是接近在时间点E处的开路电压的值。

由在时间点E处的开路电压（第二开路电压），可以计算在第二测量时间的剩余容量。

（第二种情况）

接下来将描述其中在第一测量时间之前二次电池13已经在放电状态中的情况。

控制部分14被假定通过在第一种情况中使用的方法来预先计算和保存外部阻抗。

在电池从第一测量时间之前的时间就已经在放电状态中的情况中，出现与在第一种情况中在第二测量时间附近的放电电压的转变相似的放电电压的转变。即，不会发生任何突然的电压变化，该变化相似于在图2中示出的在时间点B附近的归因于从开路状态到放电状态的转变的变化。

因此，在第二种情况中，也通过与在第一种情况中计算在第二测量时间的开路电压的方法相同的方法测量在第一测量时间的开路电压。在该计算中，控制部分14使用预先保存的外部阻抗的值。

然而，为了计算在第二测量时间的开路电压，使用在第二测量时间之前和附近的时间（在图2中的时间点D，F，和G）测量的值。然而，在第一测量时间之后和附近的时间测量的值可以被用于计算在第一测量时间的开路电压。

可基于通过关于第一种情况或者第二种情况描述的方法计算的第一开路电压和第二开路电压以及放电容量参考值来计算二次电池13的恢复容量。

图3是示出由根据第一示例性实施例的二次电池组10中的控制部分14执行的退化测量操作的流程图。

参照图3，在二次电池13正被放电的同时控制部分14执行第一开路电压测量（步骤101）。如果二次电池13的放电在此时开始，那么在此时测量和更新外部阻抗。

随后，控制部分14将二次电池13仅放电到放电容量参考值（步骤102）。在继续二次电池13的放电的同时，控制部分14然后执行第二开路电压测量（步骤103）。

图4是示出当根据第一示例性实施例的二次电池组10中的控制部分14测量开路电压时的操作的流程图。该流程对第一和第二开路电压测量是共用的。

控制部分14如上面描述的在多个时间点处测量放电电压，并且基于由测量得到的值计算内部阻抗，外部阻抗，开路电压和二次电池13的剩余容量。因此，控制部分14将电压测量重复必要次数并且此后继续执行用于计算开路电压和其它值的处理。在图2中示出的实例中，必要次数是对应于A的一次和对应于B到C的九次，即对于第一开路电压测量总共是十次，并且对于第二开路电压测量也是对应于D和F到G的十次。

参照图4，控制部分14通过使用电池感测部分15首先测量二次电池13的开路电压（步骤201）。控制部分14然后确定开路电压的测量已经被执行的次数是否已经达到必要数目（步骤202）。如果测量已经被执行的次数未达到必要数目，控制部分14返回到步骤201并且再次测量该开路电压。

当测量已经被执行的次数达到了必要数目，控制部分14由测量结果计算开路电压（步骤203）。

在确定开路电压之后，控制部分104返回到图3并且根据在步骤101中由第一开路电压测量所测量的开路电压，在步骤103中由第二开路电压测量所测量的开路电压，和放电容量参考值来计算二次电池13的退化程度和恢复容量（步骤104）。

如上面描述的，在本示例性实施例中，不被放电改变的外部阻抗被预先保存，并且开路电压通过使用根据测量的放电电压计算的内部阻抗和被保存的外部阻抗来被计算。因此，在继续放电的同时，可以以高准确度执行退化测量。

而且，二次电池13的内部阻抗的温度特性被补偿。因而退化测量可以以进一步改进的准确度被执行。

因为直到电池从完全充电状态被完全放电才有必要执行放电，所以可以在短时间内执行准确的退化测量并且可以减少对使用二次电池组10的充电/放电系统的定期维护操作所需的时间或者可以省略维护操作。

因为可以以高准确度得到二次电池组10的恢复容量和退化程度，提出合适的维护/检查和交换时间是可能的。

因为在没有将二次电池组10完全放电的情况下可以以高准确度执行退化测量，可能容易地在充电/放电系统中的多个二次电池组10中提取不平衡，在该充电/放电系统中二次电池组10被互相并联设置并且在该充电/放电系统中二次电池组10被主设备监控。

即使在用于备用（其中在正常情况下不执行放电并且其中偶尔执行一部分的放电）的充电/放电系统中，偶尔针对放电执行退化测量。

（具体实例）

将描述在本示例性实施例中的退化程度和恢复容量的计算实例。

图5是用于解释退化程度和恢复容量的计算的图。

参照图5，假定通过被反复地充电和放电，在退化之前具有初始容量1000的二次电池已经退化到700的恢复容量。此处假定退化测量从某一充电状态开始。

当开始退化测量时（放电之前），剩余容量被假定为600。二次电池的剩余容量和恢复容量的比率可以由开路电压得到。在其中当恢复容量是700时剩余容量是600的情况下，剩余容量与恢复容量的比率大约是85.7%。

此处假定对其执行放电的容量的参考值（放电容量参考值）与二次电池的初始容量的比率（放电比率参考值）是10%。如果按对应于初始容量的10%的容量100来从该状态执行放电，则剩余容量是500。在其中当恢复容量是700时剩余容量是500的情况下，剩余容量与恢复容量的比率大约是71.4%。

因此，在剩余容量与二次电池放电之前的恢复容量的比率和剩余容量与由开路电压得到的二次电池放电之后的恢复容量的比率之间的差值（计算的放电比率值）是14.3%。而且，放电比率参考值（10%）与计算的放电比率值（14.3%）的比率大约是70%。这是退化程度。通过将初始容量乘以该退化程度，可以得到在退化之后的恢复容量700。

在第一个示例性实施例中，已经假定了一种系统，其中作为负载的外部阻抗在退化测量期间是恒定的或者可被认为是恒定的。例如，如果在第一测量时间和第二测量时间之间的时间间隔是短的，外部阻抗可被认为是恒定的。通过将放电容量参考值设置为小的值，可使得在第一测量时间和第二测量时间之间的时间间隔为短的。而且，如果在一时间段（在该时间段期间负载的变化被减小）中执行测量，例如在夜间的时间段，则可以在其中外部阻抗可被认为是恒定的状态中执行测量。而且，操作该系统以便负载在测量期间不被改变使得实现了在其中外部阻抗是恒定的状态中的测量。

（第二示例性实施例）

在第一示例性实施例中，已经假定了一种系统，其中作为负载的外部阻抗在退化测量期间是恒定的或者可被认为是恒定的。然而，在实际系统的许多情况中，负载不能被认为是恒定的。例如，在住所中提供的系统中，负载根据包括空调的电器的使用状态而变化。在第二示例性实施例中，二次电池的退化测量甚至可以在其中负载不能被认为是恒定的系统中以高准确度被容易地执行。

图6是示出根据第二示例性实施例的系统配置的框图。在图6中的二次电池块11，电池感测部分15，电流感测部分16，放电开关17和充电开关18与在图1中示出的第一示例性实施例中的那些是相同的。在图6中示出的控制部分14对应于在图1中示出的第一示例性实施例中的控制部分14。

在本示例性实施例中，二次电池块11被连接到诊断开关21并且通过诊断开关21的切换被连接到负载23和诊断负载22中的一个。负载23是由该系统对其供应电能的实际负载，并且负载23的值变化。诊断负载22是用于测量二次电池块11的退化的具有恒定值的负载。由控制部分14控制诊断开关21的切换。

控制部分14基本上执行与在第一示例性实施例中的操作相同的操作。然而，当利用电池感测部分15测量用于计算存在于二次电池块11中的二次电池13中的内部阻抗的电压时，控制部分14将二次电池块11连接到诊断负载22。更具体地，如在图7A中示出的，在第一测量计时中（在图2的图上由左边虚线椭圆形表示的测量计时），控制部分14将二次电池块11连接到具有恒定值ra的诊断负载22。在从第一测量到第二测量的时间段期间，控制部分14将二次电池块11连接到实际负载23，该实际负载的电阻值R变化，如在图7B中示出的，并且通过将电能供应到实际负载23来将二次电池块11放电。在第二测量计时中（在图2的图上由右边虚线椭圆形表示的测量计时），如在图7C中所示，控制部分14再次将二次电池块11连接到诊断负载22。

在本示例性实施例中，其值不变化的诊断负载22被用在二次电池块11的退化测量中，从而使得二次电池块11的退化测量甚至在其中负载23变化的系统中也能够以高准确度被容易地执行。

在第一示例性实施例中，控制部分14根据计算的内部阻抗来计算外部阻抗。在第二示例性实施例中，外部阻抗是具有预先确定的外部阻抗的恒定值诊断负载22，并且因此，控制部分14不必要计算外部阻抗。

在本示例性实施例中，多个二次电池块11可以被互相并联地设置并且可以将电能从共同连接到二次电池块11的端子供应到负载23。

图8是示出在第二示例性实施例中的系统的配置的第一实例的框图，其中多个二次电池块11被互相并联地设置。在该配置的第一实例中，二次电池块11存在于三条线#1至#3中，并且这三个二次电池块11被互相并联连接。

在三个二次电池块11中的每个上提供一个诊断负载22。

可以根据三个二次电池块11而存在三个控制部分14或者对于三个二次电池块11可存在一个共同的控制部分14。控制部分14对多个二次电池块11中的一个做出退化诊断并且在用电池感测部分15测量用于计算将被退化诊断的二次电池块11的内部阻抗的电压时，通过控制诊断开关21来将要被退化诊断的二次电池块11连接到相应的诊断负载22。而且，控制部分14总是将除了要被退化诊断的二次电池块以外的二次电池块11保持在被连接到实际负载23的状态。在图8中示出的实例中，在线#1中的二次电池块11将被退化诊断。

图9是示出在第二示例性实施例中的系统的配置的第二实例的框图，其中多个二次电池块11被互相并联地设置。而且在该配置的第二实例中，二次电池块11存在于三条线#1至#3中，并且这三个二次电池块11被互相并联连接。

然而，对三个二次电池块11提供一个共同的诊断负载22。

可以根据三个二次电池块11存在三个控制部分14或者对于三个二次电池块11可以存在一个共同的控制部分14。控制部分14对三个二次电池块11中的一个做出退化诊断并且在用电池感测部分15测量用于计算将被退化诊断的二次电池块11的内部阻抗的电压时，将要被退化诊断的二次电池块11连接到共同的诊断负载22。而且，控制部分14总是将除了要被退化诊断的二次电池块以外的二次电池块11保持在被连接到实际负载23的状态。在图9中示出的实例中，在线#1中的二次电池块11将被退化诊断。

在每个上面描述的示例性实施例中，控制部分14的操作也可以通过使计算机执行记录在记录介质上的软件程序来实现。

本申请是基于2011年3月25日提交的申请号为No.2011-68213的在先日本专利申请，并且要求其优先权的权益；其整个内容在此通过引用被并入。

已经参照示例性实施例描述了本申请的发明。然而，本申请的发明不被限制到上面描述的示例性实施例。在本申请的发明的范围内，可以在本申请的发明的结构和细节方面做出本领域技术人员可以理解的各种改变和修改。

Claims (12)

1.一种退化测量装置，包括：

电池感测部分，其测量二次电池两端的电压；

电流感测部分，其测量流过所述二次电池的电流；和

控制部分，其预先保存存在于所述二次电池外的放电路径中的外部阻抗的值，将所述二次电池从第一测量时间放电到第二测量时间，在该第二测量时间基于由所述电流感测部分测量的放电电流的积分放电容量变为等于预先确定的放电容量参考值，基于由所述电池感测部分测量的电压计算在所述第二测量时间存在于所述二次电池中的内部阻抗，通过将所述外部阻抗和所述内部阻抗的和乘以由所述电流感测部分测量的放电电流来计算在所述第二测量时间的第二开路电压，并且基于在所述第一测量时间的第一开路电压、所述第二开路电压和所述放电容量参考值来计算所述二次电池的恢复容量。

2.根据权利要求1的退化测量装置，其中如果所述二次电池从在所述第一测量时间之前的时间已经处于放电状态，那么所述控制部分通过基于由所述电池感测部分测量的电压计算存在于所述二次电池中的所述内部阻抗，并且通过将所述外部阻抗和所述内部阻抗的和乘以由所述电流感测部分测量的放电电流，来计算在所述第一测量时间的所述第一开路电压，并且

其中如果在所述第一测量时间进行从开路状态到放电状态的转变，那么所述控制部分基于在第一指定时间段中所述二次电池两端的由于放电引起的电压降和此后由所述电池感测部分测量的电压来计算在所述第一测量时间的所述二次电池的所述内部阻抗和所述外部阻抗，保存所述外部阻抗，并且将在所述第一测量时间的所述二次电池两端的电压设置为所述第一开路电压。

3.根据权利要求2的退化测量装置，其中当在所述第一测量时间进行从开路状态到放电状态的转变时，所述控制部分通过将在所述第一测量时间的所述二次电池两端的电压除以由所述电流感测部分测量的放电电流来计算所述内部阻抗和所述外部阻抗的和，通过将在过了所述第一指定时间段之后的由所述电池感测部分测量的多个电压的平均值除以该放电电流来计算所述内部阻抗，并且通过从上面的和减去所述内部阻抗来计算所述外部阻抗。

4.根据权利要求2的退化测量装置，其中所述第一指定时间段是1秒。

5.根据权利要求2的退化测量装置，其中每当所述二次电池的状态从开路状态变化到放电状态时，所述控制部分更新被保存的外部阻抗。

6.根据权利要求1的退化测量装置，其中所述外部阻抗是具有恒定值的诊断负载，并且当由所述电池感测部分测量用于计算所述内部阻抗的电压时，所述控制部分将所述二次电池连接到所述诊断负载。

7.根据权利要求6的退化测量装置，其中存在被互相并联连接的多个所述二次电池；所述诊断负载被共同地提供用于所述多个二次电池；并且所述控制部分在所述多个二次电池中的任何一个上进行退化诊断，并且当由所述电池感测部分测量用于计算被退化诊断的所述二次电池的所述内部阻抗的电压时，将所述二次电池连接到所述诊断负载。

8.根据权利要求1的退化测量装置，其中所述控制部分计算在从所述第一开路电压得到的所述二次电池的剩余容量与所述恢复容量的比率和从所述第二开路电压得到的所述二次电池的剩余容量与所述恢复容量的比率之间的差值，作为被计算的放电速率值，并且计算放电速率参考值与计算的放电速率值的比率作为退化程度，其是放电容量参考值与所述二次电池的初始容量的比率。

9.根据权利要求8的退化测量装置，其中所述控制部分通过将初始容量乘以退化程度来计算所述恢复容量。

10.根据权利要求1的退化测量装置，其中所述控制部分基于所述二次电池的温度特性将所述内部阻抗校正到在参考温度处的值。

11.一种二次电池组，包括：

能够被充电和放电的二次电池；

测量所述二次电池两端的电压的电池感测部分；

测量流过所述二次电池的电流的电流感测部分；和

控制部分，其预先保存存在于所述二次电池外的放电路径中的外部阻抗的值，将所述二次电池从第一测量时间放电到第二测量时间，在该第二测量时间基于由所述电流感测部分测量的放电电流的积分放电容量变为等于预先确定的放电容量参考值，基于由所述电池感测部分测量的电压计算在所述第二测量时间的存在于所述二次电池中的内部阻抗，通过将所述外部阻抗和所述内部阻抗的和乘以由所述电流感测部分测量的所述放电电流来计算在所述第二测量时间的第二开路电压，并且基于在所述第一测量时间的第一开路电压、所述第二开路电压和所述放电容量参考值来计算所述二次电池的恢复容量。

12.一种退化测量方法，包括：

预先保存存在于二次电池外的放电路径中的外部阻抗的值；

将所述二次电池从第一测量时间放电到第二测量时间，在该第二测量时间基于测量的放电电流的积分放电容量变为等于预先确定的放电容量参考值；

基于由电池感测部分测量的电压计算在所述第二测量时间的存在于所述二次电池中的内部阻抗，并且通过将所述外部阻抗和所述内部阻抗的和乘以该测量的放电电流来计算在所述第二测量时间的第二开路电压；并且

基于在所述第一测量时间的第一开路电压、所述第二开路电压和所述放电容量参考值来计算所述二次电池的恢复容量。