CN1132285C - 蓄电池控制装置和蓄电池管理方法 - Google Patents

蓄电池控制装置和蓄电池管理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1132285C
CN1132285C CN00122688A CN00122688A CN1132285C CN 1132285 C CN1132285 C CN 1132285C CN 00122688 A CN00122688 A CN 00122688A CN 00122688 A CN00122688 A CN 00122688A CN 1132285 C CN1132285 C CN 1132285C
Authority
CN
China
Prior art keywords
storage battery
current
control device
charge amount
residual charge
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 - Lifetime
Application number
CN00122688A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1285642A (zh
Inventor
江口安仁
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.)
Murata Northeast China
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Sony Corp
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
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of CN1285642A publication Critical patent/CN1285642A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1132285C publication Critical patent/CN1132285C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • 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
    • 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
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • 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]
    • G01R31/389—Measuring internal impedance, internal conductance or related variables
    • 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
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0036—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using connection detecting 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
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/00714—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current
    • 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
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)

Abstract

本发明的蓄电池控制装置包含：电荷检测电路，用于根据蓄电池的电流检测蓄电池的电荷的变化；第一剩余电荷量检测电路，连接到电荷检测电路，用于根据蓄电池的电荷变化的检测结果，通过补偿预定的基准剩余电荷量，检测蓄电池的第一剩余电荷量；第二剩余电荷量检测电路，用于根据检测的蓄电池的端电压，检测蓄电池的第二剩余电荷量；和基准剩余电荷量校正电路，用于利用检测的蓄电池的第二剩余电荷的结果校正基准剩余电荷量。

Description

蓄电池控制装置和蓄电池管理方法
本发明涉及一种蓄电池控制装置和蓄电池管理方法，特别是涉及具有检查蓄电池电能(power)剩余量功能的这样一种蓄电池控制装置和蓄电池管理方法。例如，本发明可应用于电动自行车、个人计算机及便携式电话之类，根据蓄电池的电流积分和端电压检测蓄电池电量剩余量。
很多利用蓄电池供电的装置通常具有检测在蓄电池中剩余的蓄电池电量剩余量的功能。蓄电池电量剩余量的检测提高了利用蓄电池供电的装置便利性。公知利用一种电流积分法或端电压法来检测蓄电池电量剩余量。
在电流积分法中，利用通过对充电和放电电流积分得到的充电和放电电量，修正全部电荷容量(full charge capacity)和放电终止之后的剩余容量。在这种电流积分法中，蓄电池电量剩余量的检测精度不佳，这是因为充电和放电电流的检测误差由于重复充电和放电操作而积累。因此，为了提高检测精度，不仅要提高充电和放电电流的检测精度而且在全充电或放电终止时，利用例如全部电荷容量重新设定检测的蓄电池电量剩余量。
然而，在检测充电和放电电流时，存在的一个问题是，放电电流按照所连接的各种装置的工作状态变化。就是说，即使按足够测量精度测量的充电和放电电流，对于10安的充电和放电电流，可能产生1毫安级的误差。
在电流积分法中，全充电或放电终止时重新设定利用全部电荷容量检测的蓄电池电量剩余量。然而，由于检测的蓄电池电量剩余量误差积累，以及如果在一蓄电池没有达到放电终止或全充电的范围内重复充电和放电检测精度下降。即使在电流积分法中得到依然保留蓄电池电量的检测结果，也存在这样一种情况即检测的电量实际上不可能用于驱动装置。在这样一种情况下，将电流积分法应用于蓄电池电量剩余量，蓄电池突然减弱(go down)。
与之相反，电压法根据蓄电池的端电压与蓄电池电量剩余量之间的关系检测蓄电池电量剩余量(积累的电量)。换句话说，当接照恒定放电电流的蓄电池电量放电时，端电压按照图6中所示的近于恒定特性逐渐下降。相应地，通过测量蓄电池端电压可以检测蓄电池电量剩余量。
蓄电池的端电压与蓄电池电量剩余量之间的关系特性表示了根据全部电荷电量的剩余电量。蓄电池剩余量与蓄电池的端电压之间的关系特性表示了根据全部电荷电量的剩余量的充电容量。因此，如果利用剩余量与全部电荷电量的比(积累的电量％)，一条特性曲线可以应用于各种蓄电池不管全充电容量的量值(volume)。在采用这种方法时，为了检测蓄电池电量剩余量，需要利用全部电荷容量的操作处理。
在采用这种方法时，不会发生像利用电流积分法时存在的误差积累。此外，在采用这种电压方法时，当接近放电终止时误差变小。相应地可以降低在采用电流积分法时存在的蓄电池突然短路。
顺便指出，蓄电池的端电压随充电和放电时的内阻变化。因此，在采用这种电压方法时，需要按照充电和放电电流修正端电压，以便应用于这一特性曲线。如果温度高，内阻变低，如果温度低，内阻变高。即，内阻在几倍的范围内随温度变化。因此，在采用这种电压法时，只有当充电和放电电流大时，检测蓄电池电量剩余量的误差变大。另外，如果温度低，检测蓄电池电量剩余量时误差变大。因此，在采用电压方法时，存在的问题是精度不是那样好。
作为一种解决这一问题的方法，是记录在各种充电和放电电流下的端电压和蓄电池电量剩余量之间特性，以及检测与该充电和放电电流对应的蓄电池电量剩余量。在采用这种方法时，存在的问题是为了记录各种曲线使结构变得复杂。
此外，蓄电池的端电压不跟随充电和放电电流的突然变化，到端电压最终稳定到与充电和放电电流相对应的端电压要花几分到几十分的时间。换句话说，例如当突然停止供电和放电电流变为0安时，需要相对长的时间使端电压为与放电电流变为0安对应的无载状态下的数值。
因此，当采用电压法检测蓄电池电量剩余量时，存在的问题是，当利用这种暂态时间的端电压来检测蓄电池电量剩余量时蓄电池电量剩余量的检测精度下降。
蓄电池的这种端电压的变化是根据在蓄电池内侧的极化反应或某些类似反应。在改变充电和放电电流时使端电压成为恒定的时间间隔决定于达到该时间的充电和放电电流并决定于温度。
图7是表示端电压变化的特性曲线。该图表示在终止供电之后的端电压随时间点t1处的相同放电电流的变化。如曲线A所示，在长达几小时供电时，要花很长时间端电压才能变为恒定。另一方面，在向蓄电池供电短达几小时时，花短时间端电压就能变为恒定，如图7曲线C所示。如曲线B所示的端电压变化是向蓄电池按中等时间供电时的情况。
为了克服上述缺陷，利用根据本发明电压法检测的剩余电荷量补偿该利用电流积分法检测的剩余电荷量。
即，根据本发明的蓄电池控制装置包含：电荷检测电路，其包括一中央处理单元与蓄电池充放电回路串联的电流检测电阻，用于根据蓄电池的电流检测蓄电池的电荷的变化；第一剩余电荷量检测电路，连接到所述电荷检测电路，用于通过该中央处理单元根据蓄电池的电荷的所述变化的检测结果，通过补偿预定的基准剩余电荷量，检测所述蓄电池的第一剩余电荷量；第二剩余电荷量检测电路，用于通过该中央处理单元根据检测的蓄电池的端电压，检测所述蓄电池的第二剩余电荷量；和基准剩余电荷量更新装置，用于通过该中央处理单元利用所述蓄电池的第二剩余电荷的检测结果更新所述基准剩余电荷量；其中在所述蓄电池电流为零或几乎为零的情况下，按照预定的时限检测所述蓄电池的第二剩余电荷量。
在本发明的蓄电池控制装置中，该蓄电池控制装置连接到一外部装置，以便形成一在其与所述外部装置之间的所述电流路径，和所述基准剩余电荷量更新装置通过指定中断蓄电池到外部装置的电流产生所述预定的时限。
在本发明的蓄电池控制装置中，其中该蓄电池控制装置包含蓄电池，和
该蓄电池控制装置由所述蓄电池供电。
此外，在本发明的蓄电池控制装置中，其中该蓄电池以可拆卸方式安装在该蓄电池控制装置上，和该蓄电池控制装置由该蓄电池供电。
在本发明的蓄电池控制装置中，其中该蓄电池电流是该蓄电池的充电电流或该蓄电池的放电电流。
本发明还涉及一种检测蓄电池剩余电荷量的方法，包含的步骤有：
根据蓄电池的电流检测蓄电池的电荷的变化；
根据蓄电池的电荷的所述变化的检测结果，通过补偿预定的基准剩余电荷量，检测所述蓄电池的第一剩余电荷量；
根据检测蓄电池的端电压，根据蓄电池的端电压与蓄电池电量剩余量之间的关系检测所述蓄电池的第二电荷剩余量；和
利用所述蓄电池的剩余电荷的检测结果更新校正所述基准剩余电荷量；其中在当所述蓄电池的电流几乎为零期间的预定时间内根据蓄电池的端电压，检测蓄电池的中间剩余电荷量；和
通过设定所述中间剩余电荷量作为基准，根据蓄电池的电流检测所述蓄电池的最终剩余电荷量。
在本发明的用于检测蓄电池剩余电荷量的方法中，其中，
将预定时间设定为一时间间隔，在该时间内所述蓄电池电流持续几乎为零，和所述预定时间为一间隔，在其中所述蓄电池的端电压变化变为稳定。
附图中：
图1是表示本发明的第一实施例中的中央处理单元的操作处理程序的流程图；
图2是表示本发明的第一实施例中的蓄电池组件的方块示意图；
图3是表示本发明的第二实施例中的中央处理单元的操作处理程序的流程图；
图4是继续图3的流程图；
图5是表示本发明的第三实施例中的电动自行车的方块示意图；
图6是表示蓄电池电量剩余量和蓄电池端电压之间关系的的特性曲线图；
图7是表示蓄电池端电压变化的特性曲线图；
下面参照附图详细解释本发明的各个实施例。
(1)第一实施例
图2是表示本发明的第一实施例中的蓄电池组件1的方块示意图。该蓄电池组件1连接到预定的外部装置，以便在蓄电池B和外部装置之间形成一电流路径。在作为外部装置的蓄电池充电装置连接到蓄电池B的情况下，由蓄电池充电装置向蓄电池B提供充电电流。在作为外部装置的个人计算机或类似装置连接到蓄电池B的情况下，由蓄电池B向个人计算机或类似装置提供放电电流(外部装置的工作电流)。
考虑到这一情况，蓄电池组件1安装在具有预定形状的壳体中，其设有输入-输出端+和-；控制端BIN，用于接收电源的标志(designation)；模式变换端ADJ，用于将蓄电池组件1的工作模式变换为定标(calibration)模式；以及数据通信端DATA，用于在这一实例中交换各种数据。
蓄电池B具有串联连接的4个蓄电池元件(cell)B1到B4，并连接到输入-输出端+和-。因此，利用输入-输出端+和-向蓄电池B提供充电电流和提供放电电流。在这一实施例中，蓄电池元件B1到B4最好是锂离子型蓄电池元件。
切换开关2根据中央处理单元(CPU)3的控制将蓄电池元件B1到B4的两个端接端连接到放大器4。放大器4检测每个蓄电池元件的端电压，并将其结果传送到中央处理单元3。中央处理单元3根据因此提供的端电压控制蓄电池元件B1到B4的充电和放电并进一步检测蓄电池电量剩余量。
检测电阻5插入到充电和放电电流路径中的冷侧，在检测电阻5上形成的端电压根据充电和放电电流变化。此外，放大器6检测电阻5上形成的端电压，并将其提供到中央处理单元3。因此，中央处理单元3能够检测蓄电池的充电和放电电流。
温度检测元件7例如由热敏电阻构成，并且温度检测元件7连接到中央处理单元3，由中央处理单元3检测检测电阻值的变化。可由中央处理单元3检测蓄电池B的温度，因此检测的蓄电池B温度用于补偿蓄电池电量剩余量和检测蓄电池元件B1到B4的工作异常。
放电控制FET9和充电控制FET10串联插入到充电和放电电流路径中的冷侧中。中央处理单元3变换这些FET9和FET10的工作状况，终止向蓄电池B提供电流和由蓄电池B提供电流。
驱动器11通过校正由中央处理单元3发出的充电控制FET10的控制信号的直流电平补偿放电控制FET9和充电控制FET10之间的地电平的差。
当没有通过监测控制端BIN由外部装置输入向蓄电池B提供电流的请求时，节电逻辑电路12将蓄电池组件1的工作模式改变为节电模式，因此使蓄电池B的功耗降低。在节电模式下节电逻辑电路12终止向放大器4和6供电。因此防止由于放大器4和6引起的蓄电池B的功耗。此外，将中央处理单元3的工作模式改变为休眠模式，因此降低由于中央处理单元3引起的蓄电池B的功耗。此外，按照中央处理单元3的休眠模式，将放电控制FET9和充电控制FET10设置为关断状态。在关断状态下，不向外部装置提供哪怕是微弱的放电电流。
当由中央处理单元3执行蓄电池电量剩余量检测处理时，当由中央处理单元3终止这种处理时，节电逻辑电路12将工作模式改变为节电模式。
存储器13为非易失性存储器，例如由EEPROM(可电擦除可编程存储器)构成。存储器13存储用于定标的数据例如通过放大器4检测的端电压的数据、通过放大器6检测的放电电流的数据以及通过温度检测元件7检测的温度的数据。利用这些用于定标的数据来校正这些检测结果，以便提高端电压的检测精度。
此外，存储器13存储关于端电压与充电量相互关系的数据，如图7中所示。在这一实施例中，利用关于端电压与充电量相互关系的数据、当无载时在预定温度下的关于端电压与充电量相互关系的数据。此外，存储器13存储用于根据温度补偿关于端电压与充电量相互关系的数据的校正数据。
例如，通过中央处理单元3在工厂发货或在预定的维护时的调节制造过程中控制，存储器13存储这些数据。此外，在通常的工作模式下存储器13在中央处理单元3的控制下将这些数据提供到中央处理单元3。
中央处理单元3构成一控制器，用于控制蓄电池组件1的工作。当模式变换端ADJ电压升高时，中央处理单元3借用数据通信端DATA执行在外部装置中存储的预定的处理程序。在这一实例中，中央处理单元3检测蓄电池元件B1到B4的端电压、蓄电池元件B1到B4的充电电流并将这些检测结果通过数据通信端DATA输出。中央处理单元3还利用内设的模数变换电路对放大器4和6的输出电压执行模数变换处理，并检测蓄电池元件B1到B4的端电压和充电电流。此外，通过利用在恒定电流驱动模式中工作的温度检测元件7检测端电压，来检测蓄电池元件B1到B4的温度。
此外，中央处理单元3通过数据通信端DATA提供通过分析外部装置得到的定标数据并将这些用于定标的数据存储在存储器13中。此外，向中央处理单元3提供用于校正温度的端电压与剩余量的相互关系的数据(与用于定标数据一起)并将这些数据存储在存储器13中。
此外，当控制端BIN的电压升到电源线的电压(输入输出端+的电压)时，中央处理单元3开始执行如图1中所示的蓄电池电量剩余量检测处理程序。在这一处理程序中，中央处理单元3利用存储器13中存储的用于定标数据补偿通过放大器4检测的蓄电池元件B1到B4的端电压、通过放大器6检测的放电电流和通过温度检测元件7检测的温度。
换句话说，当控制端BIN的电压升高时，中央处理单元3的处理从步骤SP1进行到步骤SP2。中央处理单元3由于节电逻辑电路12的控制从休眠模式变为通常工作模式并进行初始化，同时使放电控制FET9和充电控制FET10维持在关断状态。通常通过操作外部装置的电源开关，控制端BIN电压升高。
然后，中央处理单元3的处理进行到步骤SP3，通过控制切换开关2的操作检测无载状态下的蓄电池元件B1到B4的端电压。进而，中央处理单元3访问关于端电压与在存储器13中存储的电荷量的相互关系的数据。并检测与所检测的这一端电压相对应的电荷量。在这种情况下，中央处理单元3按照通过温度检测元件7检测的温度利用在存储器13中存储的用于定标的数据补偿充电量。
中央处理单元3的处理进行到步骤SP4，将在步骤SP3中检测的电荷量作为蓄电池B的基准剩余电荷量存储在内设的容量寄存器中。然后中央处理单元3的处理进行到步骤SP5，使放电控制FET9和充电控制FET10处于导通工作状态。因此，当从外部装置输入供电的请求时，在参照无载状态下的端电压检测蓄电池B的剩余量之后，中央处理单元3开始向外部装置供电。
然后根据蓄电池的端电压，中央处理单元3连同切换开关2和放大器4检测该容量检测结果。该容量检测结果构成基准剩余电荷量修正措施(means)，用以更新基准剩余电荷量。另外放电控制FET9和充电控制FET10构成一开关切换电路，以切断蓄电池的电流。在这一蓄电池组件1中，刚刚在蓄电池的电流开始流动之前的时限设定更新基准剩余电荷量的预定时限。另外，由于放电控制FET9和充电控制FET10的控制，在蓄电池电流为零期间设定更新时限。
当开始供电时，中央处理单元3的处理从步骤SP5进行到步骤SP6，通过在预定的间隔内的放电电流进行积分计算向外部装置提供的电量。因此，中央处理单元3连同检测电阻5和放大器6构成电量检测装置，用以根据蓄电池电流检测蓄电池电量的变化。
中央处理单元3的处理进行到步骤SP7，通过将在步骤SP6中检测的电量除去蓄电池B的全电荷量得到消耗的电荷量。然后中央处理单元3从在内设的容量寄存器中的基准剩余电荷量中减去消耗的电荷量。因此，中央处理单元3利用这一相减结果更新容量寄存器中的基准剩余电荷量。因此，中央处理单元3构成剩余量检测装置，用以检测蓄电池电量剩余量，其中剩余量检测装置利用来自电量检测装置的检测结果修正基准剩余量。
然后中央处理单元3的处理进行到步骤SP8，判断控制端BIN的电压是否升高。当在此得到否定结果时，处理返回到步骤SP6。因此，在中央处理单元3中，在开始供电之后，参照利用电压法按无载状态下的电压得到的蓄电池电量剩余量，利用电流积分法计算蓄电池电量剩余量。
与之相反，控制端BIN的电压下降，在步骤SP8中形成肯定的结果，中央处理单元3的处理步骤从SP8进行到步骤SP9。中央处理单元3将放电控制FET9和充电控制FET10设定在关断状态下，并终止向外部装置供电。
中央处理单元3的处理进行到步骤SP10，设定定时器，用于测量供电的暂停周期，以便测量这一周期的持续时间。
然后中央处理单元3在步骤SP11中判断控制端BIN是否保持在升高状态，即来自外部装置在步骤SP9检测的标志是否继续。当在此得到否定结果时，中央处理单元3的处理返回到步骤SP6。与之相反，当在步骤SP11中形成肯定的结果时，中央处理单元3的处理进行到步骤SP12，并判断是否在步骤SP10中设定的时间已经超过预定时间。当利用之一定时器测量的时间未达到预定时间TW时，中央处理单元3的处理返回到步骤SP11。
与之相反，在终止向外部装置供电之后，超过预定时间TW，在步骤SP12中形成肯定的结果，则中央处理单元3的处理进行到步骤SP13。中央处理单元3参照关于在存储器13中存储的关于电压与充电量相互关系的数据，检测蓄电池B的电量剩余量，并利用因此得到的电量剩余量更新在容量寄存器中存储的基准剩余量，如步骤SP13中所解释的。
当中央处理单元3终止向外部装置供电之后在没有超过预定时间TW之前又开始供电时，在容量寄存器中存储的剩余量用作基准，利用电流积分法计算蓄电池电量剩余量。另一方面，当超过预定时间TW时中央处理单元3从该起点参照无载状态下的电压利用电压法检测蓄电池电量剩余量。
在终止向外部装置供电之后蓄电池元件B1到B4的端电压变为稳定的情况下设定这一预定时间TW对应于一时间间隔Tp(称之为张弛时间)。在已经按照该应用蓄电池组件1的系统设定这一预定时间TW之后，因为根据关于在存储器13中存储的端电压与电荷量的相互关系的数据以足够的精度可以检测蓄电池电量剩余量。
张弛时间Tp随蓄电池元件的类型、温度、电流和DOD变化。该DOD代表当前时间的电荷量与全部电荷容量的比值。例如，当由全充电状态(电荷量的量值为1000毫安小时)使200毫安小时的电荷放电时，DOD为20％，剩余电荷量为800毫安小时，以及当500毫安小时的电荷放电时，DOD为50％。
在某些外部装置中，按照短的间隔执行电源的接通和关断。在这种情况下，在相对短的时间内设定该预定时间TW，蓄电池电量剩余量的检测结果被认为是由于电源的接通和关断形成的蓄电池电量剩余量的变化的反映。另外，在其中不频繁接通和关断电源和关断状态相对长的外部系统中，预定时间TW被认为是要设定到预期最长的关断时间间隔。倘若使用锂离子电池设定该预定时间TW为几十分钟左右，按照足够的精度得到蓄电池电量剩余量。在本实施例的情况下，预定时间TW设定为30分钟。
因此，当蓄电池不流入电流的周期持续超过预定时间时以及如果对于蓄电池的端电压变化需稳定的这一周期足够时，中央处理单元3利用电压法检测剩余量。
因此，中央处理单元3再次进行对剩余量的检测，然后中央处理单元3的处理进行到步骤SP14，对全部电荷容量进行校正处理。此后，中央处理单元3的处理进行到步骤SP15以便退出(quit)。因此，在当中央处理单元3在步骤SP3按无载状态检测剩余量时的情况下，可以在终止供电之后超过预定时间TW之时检测剩余量。
因此，由中央处理单元3在步骤SP3检测的电量的积累量S(％)和在步骤SP13检测的电量的积累量E(％)作为测量结果，其不受蓄电池元件B1到B4极性的影响，并按高精度表示蓄电池B的剩余量。
因此，在步骤SP6中检测的总电流积分值CC(安时)和全部电荷容量FC(安时)之间的关系由如下的表达式表达。
FC×(S％-E％)/100            ……(1)
然而，在全部电荷容量FC中，出现这样一种情况，即有效的测量(survey)值不同于编目(catalog)值。此外，出现这样一种情况，即由于蓄电池元件B1到B4的性能下降，在存储器13中存储的值不同于实际值。在这样一种情况下，有时上述表达式并不适用。
由于这一原因，中央处理单元3在步骤SP14中更新在存储器13中存储的全部电荷容量。换句话说，在图1中所示的处理程序中，中央处理单元3将分别在步骤SP13和步骤SP14中得到的积累的电量S％、积累的电量E％和总电流积分值CC(安时)利用于上述表达式(1)，用以计算全部电荷容量FCc，其中FCc＝100×CC/(S％-E％)。
进而，中央处理单元3从直到那时存储在存储器13中的全部电荷容量FCo中减去全部电荷容量FCc，并计算全部电荷容量的(＝FCo-FCc)差值ΔFC。即中央处理单元3通过对利用这一差值ΔFC的下一表达式的运算处理计算全部电荷容量FCx。
FCc＝FCo·ΔFC/n         ……(2)
中央处理单元3利用通过表达式(2)的运算处理检测的全部电荷容量FCx更新在存储器13中存储的全部电荷容量，然后进行到步骤SP15，以便退出这一处理程序。这里，该数值n是恒定的，以防止错误地更新全部电荷容量。并当温度极低时将该数值n设定为相对大的数值，温度极高时，总电流积分CC(安时)小，或全部电荷容量的差值ΔFC大。在这些情况下，预计包含在按照上述计算检测的全部电荷容量的差值ΔFC中的误差变大，测量精度并不那样好。
中央处理单元3根据外部装置的请求，通过数据通信端DATA向外部装置通知因此检测的蓄电池电量剩余量。在这种情况下，中央处理单元3利用全部电荷容量通过校正在容量寄存器中存储的电量计算蓄电池电量剩余量，然后通知外部装置。可以在利用在蓄电池组件1中的蓄电池B的电量的外部装置中确认蓄电池B的剩余量。此外，通过预定显示装置提醒用户蓄电池电量剩余量。
中央处理单元3在处理这一系列处理程序以及如上所述的充电时，监视蓄电池元件B1到B4的端电压、充电和放电电流以及蓄电池元件B1到B4的温度，因此避免了蓄电池B的过充电和过放电。此外，如果检测到某些异常状态，中央处理单元3切换需关断的放电控制FET9和充电控制FET10，并终止充电操作和放电操作。
在上述结构中，将图1中所示的蓄电池组件1连接到外部装置。如果该外部装置是一蓄电池充电器，利用由输入-输出端+和-提供的充电电流向蓄电池元件B1到B4充电。
与之相反，当该外部装置是一由蓄电池供电的装置时，和当由于操作由蓄电池供电的装置的电源开关使控制端BIN的电压升高时(如图1所示)，检测蓄电池元件B1到B4的端电压，同时维持放电控制FET9和充电控制FET10处于关断状态。进一步根据在存储器13中存储的关于端电压与电荷量的相互关系的数据检测由端电压直接对应的剩余量。在电流不流过蓄电池组件1中的蓄电池B的状态下利用电压法检测蓄电池电量剩余量。在端电压中，可以检测在无载状态下的蓄电池电量剩余量，而不受内阻的影响。因此，可以高精度地检测蓄电池电量剩余量。
当检测到蓄电池电量剩余量时，将蓄电池电量剩余量存储在容量寄存器中作为基准剩余量，然后，开始向外部装置提供负载电流。在开始提供负载电流以后，通过对负载电流积分计算由蓄电池组件1流出的电量，利用这一计算的电量更新存储在容量寄存器中的基准剩余量。然后，检测蓄电池B的剩余量。在检测这一蓄电池电量剩余量时，在无载状态下检测不受内阻的影响，从而，可以比常规方法更高精度地检测蓄电池电量剩余量。
当利用电流积分法检测蓄电池电量剩余量时，在收到向外部装置中止提供电流的指示时，蓄电池组件1将放电控制FET9和充电控制FET10变为关断状态，并控制向外部装置供电以使之终止。然后当终止供电时，开始测量时间。
在一不超过稳定端电压变化所需的预定时间TW的时间间隔内，响应于这一指示再次开始供电，再次由蓄电池B开始供电。此外，在开始供电之后，利用电流积分法参照在容量寄存器中存储的基准电压，在蓄电池组件1供电的一时间点上检测蓄电池B的剩余量。因此与常规方法相比较，按本方法可以高精度地检测在蓄电池组件1中的蓄电池B的剩余量。
与之相反，在当该时间间隔超过为稳定端电压的变化所需的时间间隔TW的情况下，蓄电池组件1检测无载状态下的蓄电池元件B1到B4的端电压，并利用电压法检测蓄电池B的剩余量。将因此检测的蓄电池电量剩余量存储在容量寄存器中作为基准剩余量。
在这种情况下，在蓄电池组件1中，检测无载状态下的蓄电池电量剩余量，该检测不受内阻的影响。因此，与常规方法相比较，可以高精度地检测蓄电池B的剩余量。此外，在因此检测的这一蓄电池电量剩余量中，利用在由于极化引起的端电压变化镇定(calmed down)之后检测的端电压作为基准。因此，该检测比仅按照无载时的端电压作为基准时的检测更精确。
因此，在蓄电池组件1中，当按照无载状态下的端电压利用电压法检测蓄电池电量剩余量时，减少了操作。因此，在蓄电池组件1中，当响应于控制端BIN的电压升高利用电压法检测蓄电池电量剩余量时，能够参照在由于极化引起的端电压改变镇定之后检测的端电压检测蓄电池电量剩余量。进而，可以参照利用电压法检测的蓄电池电量剩余量，利用电流积分法检测蓄电池电量剩余量，因此，通过这些更多的检测，与常规方法相比较，可以高精度地检测蓄电池B的剩余量。
当利用电流积分法和电压法一起检测在蓄电池组件1中的蓄电池电量剩余量时，利用按照电压法检测蓄电池电量剩余量与按照电流积分法检测的电量变化之间的差值修正蓄电池B的全部电荷容量。因此，在蓄电池组件1中，可以检测蓄电池B的性能下降，并根据这种下降在随后的检测中可以高精度地检测蓄电池电量剩余量。
检测的全部电荷容量的校正值按1/n修正，因此，修正全部电荷容量。进而，当温度极低时，温度极高或总电流积分值CC(安时)小时，通过增加这一n的数值，修正全部电荷容量。因此，在蓄电池组件1中，有效地避免由于噪声对全部电荷容量的错误地校正，因此提高了蓄电池电量剩余量的检测精度。
(2)第二实施例
图3和图4是表示本发明的第二实施例中蓄电池组件1中的中央处理单元的剩余量检测处理的处理程序的流程图。在这一实施例中的中央处理单元其组成与第一实施例中的中央处理单元3的相同。即中央处理单元3执行在图3和图4中所示的处理程序，取代在图1中所示的处理程序。此外，在这一实施例中的蓄电池组件1中，除了中央处理单元结构不同以外，结构与在图2中上述的蓄电池组件的结构相同。因此在下面的讨论中，利用相同的符号解释图2。
即使在电源接通后在外部装置负载电流几乎为零的时间间隔内，第二实施例中蓄电池组件执行这一处理程序，。
换句话说，当控制端BIN的电压升高时，中央处理单元3的处理从步骤SP21进行到步骤SP22。中央处理单元3由于节电逻辑电路12的控制从休眠模式变为通常工作模式并进行初始化，同时使放电控制FET9和充电控制FET10维持在关断状态。通常由于操作外部装置的电源开关控制端BIN为电压升高状态。
然后中央处理单元3的处理进行到步骤SP23，通过控制切换开关2的操作检测无载状态下的蓄电池元件B1到B4的端电压。进而，中央处理单元访问在存储器13中存储的关于端电压与电荷量的相互关系的数据，并检测与所检测的这一端电压相对应的电荷量。在这种情况下，中央处理单元按照通过温度检测元件7检测的温度利用在存储器13中存储的用于定标的数据补偿充电量。
中央处理单元的处理进行到步骤SP24，将在步骤SP23中检测的电荷量作为蓄电池B的基准剩余量存储在内设的容量寄存器中。然后中央处理单元的处理进行到步骤SP25，使放电控制FET9和充电控制FET10处于导通工作状态。因此，当从外部装置输入供电的请求时，在参照无载状态下的端电压检测蓄电池B的剩余量之后，中央处理单元开始向外部装置供电。
当开始供电时，中央处理单元的处理从步骤SP25进行到步骤SP26，通过在预定的间隔内对放电电流进行积分计算向外部装置提供的电量。
中央处理单元的处理进行到步骤SP27，通过将在步骤SP26中检测的电量除去蓄电池B的全电荷数量得到消耗的电荷量。然后中央处理单元从在内设的容量寄存器中的基准剩余电荷量中减去消耗的电荷量。
然后中央处理单元的处理进行到步骤SP28，判断控制端BIN的电压是否升高。当在此得到肯定结果时，中央处理单元的处理进行到步骤SP29。判断负载电流像充电电流一样是否为零。当在此得到否定结果时，中央处理单元的处理返回到步骤SP26。因此，在中央处理单元中，在开始供电之后，在负载电流不为零的情况下，参照利用电压法按无载状态下的电压检测的蓄电池电量剩余量，利用电流积分法计算蓄电池电量剩余量。
与之相反，在步骤SP29中得到肯定结果时，中央处理单元的处理从步骤SP29进行到步骤SP30，设定该预定的定时器。因此，当负载电流维持为零时，中央处理单元开始测量大约的持续时间。
然后中央处理单元的处理进行到步骤SP31，判断控制端BIN是否保持在升高状态，当在此形成肯定的结果时，中央处理单元的处理进行到步骤SP32，在此中央处理单元判断是否负载电流为零，如果负载电流为零，如果得到肯定的结果，则处理进行到步骤SP26。因此，在由于供电负载电流上升以后，当负载电流为零时开始时间测量，然后参照在中央处理单元中的容量寄存器中存储的基准剩余量利用电流积分法检测蓄电池电量剩余量。
与之相反，当负载电流维持为零时，甚至在开始零负载电流的时间测量之后，在步骤SP32中形成肯定的结果。因此，中央处理单元3的处理进行到步骤SP33。然后当测量的时间持续足够长达到由于极化使端电压的变化稳定所需的时间时，中央处理单元判断在步骤SP30中设定的时间是否已满，该测量的时间变为先前设定的测量时间TX。
因此，在步骤SP33中形成否定的结果，中央处理单元的处理返回到步骤SP31，中央处理单元参照在容量寄存器中存储的剩余量利用电流积分法检测蓄电池电量剩余量。
与之相反，当在步骤SP33中形成肯定的结果时，中央处理单元3的处理进行到步骤SP34(图3)，根据关于端电压与电荷量的相互关系的数据与在步骤SP23中相同的方式检测蓄电池电量剩余量。
然后，中央处理单元3的处理进行到步骤SP35，将在步骤SP34中检测电荷量存储到内设的容量寄存器中作为蓄电池B的基准剩余量。
即使在能够向外部装置供电这样的情况下，在无载时间间隔变为当由于极性使端电压变化变为稳定的时间期间，中央处理单元利用电压法检测剩余量，并更新蓄电池电能的基准剩余量。因此达到剩余量的检测精度。
当中央处理单元检测蓄电池电量剩余量时，中央处理单元3的处理进行到步骤SP36，并起动该确定处于无载状态下的蓄电池电量的剩余量检测周期的定时器。然后中央处理单元的处理进行到步骤SP38，判断负载电流是否为零。当在此形成否定结果时，处理返回到步骤SP26。因此，在负载电流持续为零的情况下，在利用电压法检测剩余量之后，中央处理单元在负载电流开始流动之后参照利用电压法检测的剩余量利用电流积分法检测蓄电池电量剩余量。
与之相反，在步骤SP38中形成肯定结果时，中央处理单元的处理进行到步骤SP39，判断在步骤SP36中设定的时间是否已满。当由中央处理单元测量的时间变为先前设定的测量时间TY时，则判断该时间已满。当在此形成否定结果时，中央处理单元的处理进行到步骤SP37。但是，当在此形成肯定结果时，中央处理单元的处理返回到步骤SP34，再次利用电压法检测蓄电池电量剩余量。
因此，当负载电流为零时，中央处理单元按照恒定时间间隔，以及在预定时间之后零负载电流时间利用电压法检测蓄电池电量剩余量。因此，中央处理单元提高了蓄电池电量剩余量的检测精度。
与之相反，在这种系列处理中当控制端BIN的电压下降时，在步骤SP28、步骤SP31或步骤SP37中，中央处理单元可能得到否定的结果。在这些情况下，中央处理单元3的处理进行到步骤SP40，通过将放电控制FET9和充电控制FET10设定在关断状态，终止向外部装置供电。
然后中央处理单元3的处理进行到步骤SP41，通过设定定时器测量暂停供电周期时间，开始测量暂停供电周期时间。
在此之后，在步骤SP42中中央处理单元判断控制端BIN的电压是否维持低状态。当在此形成否定结果时，中央处理单元的处理返回到步骤SP26。
与之相反，在步骤SP42中形成肯定结果时，中央处理单元的处理进行到步骤SP43，判断在步骤SP41中设定的时间是否已满。当利用这一定时器测量的时间没有达到预定时间TW时，中央处理单元的处理返回到步骤SP42。
与之相反，在终止向外部装置供电之后预定时间TW已满的情况下，在步骤SP43中形成肯定结果。因此，中央处理单元的处理进行到步骤SP44。在步骤SP44中，中央处理单元根据关于在存储器13中存储的端电压与电荷量的相互关系的数据检测蓄电池B的剩余量，正如在在步骤SP23中所解释的。中央处理单元利用在此检测的蓄电池电量剩余量更新在容量寄存器中存储的基准剩余量。
当在终止向外部装置供电之后又开始供电时和当没有持续到预定时间TW时，中央处理单元参照在容量寄存器中存储的蓄电池电量剩余量利用电流积分法计算蓄电池电量剩余量。另一方面，在持续到预定时间TW之后，中央处理单元参照在无载状态下的端电压利用电压法检测蓄电池电量剩余量。
当利用电压法检测蓄电池电量剩余量时，中央处理单元的处理进行到步骤SP45。在中央处理单元按照与关于在第一实施例中上述的中央处理单元3相同的方式执行全部电荷容量的校正处理之后，处理进行到步骤SP46以便退出。
虽然在流程图中没有表示，但中央处理单元确认在利用电压法检测蓄电池电量剩余量的步骤SP45前后放电电流是否为零。当放电电流不为零时，处理返回到步骤SP26，因此，当在利用电压法检测蓄电池电量剩余量期间放电电流开始流动时，不更新基准剩余量，防止了剩余量检测精度下降。
(3)第三实施例
图5是表示体现本发明的第三实施例结构的电动自行车的方块示意图。在21.1自行车装置31中，安装蓄电池组件32，这种电动自行车30利用蓄电池组件32的电量借助于使用人的踏板操作行进。
蓄电池组件32在此替代放电控制FET9和充电控制FET10控制充电和放电电流。基于这一点，与在图2中所示的蓄电池组件1相比，在蓄电池组件32中，略去了放电控制FET9和充电控制FET10。此外，配置中央处理单元33取代中央处理单元3。
在此所示的中央处理单元33与在第二实施例中上述中央处理单元的结构相同，检测蓄电池电量剩余量还控制蓄电池B的充电和放电。在控制蓄电池B的充电和放电时，中央处理单元33向作为外部装置的自行车装置31输出充电控制信号S1和放电控制信号S2，并取代通过控制放电控制FET9和充电控制FET10控制蓄电池B的充电和放电。
当控制端BIN的电压升高时，中央处理单元33在无载状态下利用电压法检测蓄电池电量剩余量之后，命令开始向自行车装置31放电。与之相反，当控制端BIN的电压下降时，中央处理单元33命令终止向自行车装置31放电。在向自行车装置31放电期间，中央处理单元33利用电压法检测蓄电池电量剩余量作为基准剩余量，利用电流积分法计算蓄电池电量剩余量。进而，当负载电流(放电电流)不流向自行车装置31时，利用按照恒定的时间间隔利用电压法检测的蓄电池电量剩余量更新基准剩余量。与之相反，当控制端BIN的电压下降和经过预定时间间隔时，中央处理单元33利用电压法检测蓄电池电量剩余量并更新基准剩余量。
中央处理单元33在蓄电池B充电操作期间将充电端CHG提升到电源电压，因此连接充电装置。在这种情况下，使用人可以识别充电和放电操作。
自行车装置31是这样构成的，将控制端BIN通过电源开关35连接到输入-输出端+和-。因此，控制端BIN按照使用人操作电源开关35处于高或低电压状态。
三相电动机36将驱动力通过预定的动力传输机构传输到自行车的驱动轮，以及所谓的动力辅助由使用人对踏板的操作。利用三相逆变器的驱动器38驱动FET(场效应晶体管)37A到37H及驱动电动机36。由于控制逻辑电路39的控制，驱动器38驱动FET37A到37H，因此按照预定的转速驱动电动机36。
操作部分40由操作控制踏板、显示器和操作按钮构成，并接收使用人的操作，以及向使用人提供各种信息。节电逻辑电路41，如果需要，终止向驱动器38供电，因此降低蓄电池B的功耗。
控制逻辑电路39至少由中央处理单元构成并根据响应于使用人的操作通过检测转矩所检测的驱动轮的驱动转矩来驱动驱动器38。因此，当用力在预定转速范围内操作踏板时驱动电动机。
如果利用放电控制信号S1使蓄电池B放电控制逻辑电路39执行这一程序，并因此当开始利用电压法检测蓄电池电量剩余量时终止蓄电池组件32的放电。
此外，控制逻辑电路39通过数据通信端DATA在其与蓄电池组件32之间通信，并在操作部分40中的显示器上显示在蓄电池组件32一侧检测的蓄电池电量剩余量。
即使接照图5中所示的结构，根据在外部装置侧的负载控制利用电压法检测蓄电池电量剩余量，得到与按照第二实施例的结构一样的效果。此外，通过简化用于蓄电池组件侧放电电流的控制机构可以简化蓄电池组件。
(4)第四实施例
当按照在图1、3和4中所示和上述的利用电压法检测蓄电池电量剩余量时，在这一第四实施例中检测放电电流时检测用于定标的数据。换句话说，当利用电压法检测蓄电池电量剩余量时，如果放电电流为零，中央处理单元检测蓄电池元件B1到B4B的端电压。因此，这时检测的放电电流表示在放电电流检测时由于放大器6的偏差引起的误差。通过从放电电流检测结果中减去这些误差得到正确的检测结果。
由于上述原因，在已由工厂发货的情况下在利用电压法检测蓄电池电量剩余量时检测放电电流。根据检测结果，将用于放电电流的定标数据存储在存储器13中以便更新。因此，当时电源接通和关断时，中央处理单元更新定标数据。
正如上面利用表达式(1)关于更新全部电荷容量所解释的，通过将这一误差值除以预定值进行定标数据的误差校正，取代利用校正值直接更新定标数据的处理。
(5)其它实施例
在第二实施例中，对于三种时间(TX、TY、TW)进行时间测量。但是在某些情况下，将这三种时间(TX、TY、TW)设定为相同的数值。在这种情况下，中央处理单元的处理程序可以简化。此外，在这种结构中，在负载电流为零的时间间隔电量自动下降，可利用定时器来测量这一时间间隔。
在上述实施例中，根据放电电流利用电流积分法检测蓄电池电量剩余量。本发明并不局限于此，可以利用监测过载的放电电流利用电流积分法检测蓄电池电量剩余量。在这种情况下，将其应用于其中控制负载电流的系统以及与容量计算的步骤同步，因此可以简化处理程序。
在上述第四实施例中，在放电电流检测系统中利用电压法检测蓄电池电量剩余量的同时检测用于定标的数据。本发明并不局限于此，当停止供电时可以检测用于定标的数据。
此外，当利用电压法检测基准剩余量时，处在当在上述实施例中放电电流为零时的预定时间内。但本发明并不局限于此，如果在实用中可以达到足够精确，通过检测在放电电流为零时的端电压可以更新基准剩余量，在放电电流的升高很小的情况不必等待持续这一固定的时间。
此外，在上述实施例中，在放电电流为零时利用电压法检测基准剩余量。但本发明并不局限于此，如果在实用中可以达到足够精确，可以取代放电电流完全为零根据放电电流约为零时检测的端电压更新基准剩余量
此外，在上述实施例的结构中，是针对可充放电的蓄电池。但本发明并不局限于此，可以广泛地应用于难于充电的电池例如干电池。
此外，本发明应用于例如为蓄电池组件的蓄电池装置，将蓄电池的电量提供到外部装置。但本发明并不局限于此，本发明可以应用于这样一些外部装置，其从蓄电池接收功率例如为个人计算机装置和便携式电话，可以在外部装置一侧检测蓄电池电量剩余量。此外，本发明可以广泛地应用于安装在蓄电池上的由蓄电池供电的装置，该装置由这种蓄电池供电才能工作。
此外，在上述实施例的结构中，按照放电电流改变蓄电池电量剩余量。但本发明并不局限于此，本发明可以广泛地应用于按照充电电流改变蓄电池电量剩余量的场合。

Claims (21)

1.一种蓄电池控制装置包含：
电荷检测电路，其包括一中央处理单元与蓄电池充放电回路串联的电流检测电阻，用于根据蓄电池的电流检测蓄电池的电荷的变化；
第一剩余电荷量检测电路，连接到所述电荷检测电路，用于通过该中央处理单元根据蓄电池的电荷的所述变化的检测结果，通过补偿预定的基准剩余电荷量，检测所述蓄电池的第一剩余电荷量；
第二剩余电荷量检测电路，用于通过该中央处理单元根据检测的蓄电池的端电压，检测所述蓄电池的第二剩余电荷量；和
基准剩余电荷量更新装置，用于通过该中央处理单元利用所述蓄电池的第二剩余电荷的检测结果更新所述基准剩余电荷量；其中
在所述蓄电池电流为零或几乎为零的情况下，按照预定的时限检测所述蓄电池的第二剩余电荷量。
2.按照权利要求1所述的蓄电池控制装置，其中
所述预定的时限是在所述蓄电池电流刚刚开始流动之前的时限。
3.按照权利要求1所述的蓄电池控制装置，其中
所述基准剩余电荷量更新装置包含：切换装置，用于中断所述蓄电池的电流，以及
在切换装置中断所述蓄电池的电流之时期内设定所述预定的时限。
4.按照权利要求1所述的蓄电池控制装置，其中
所述的蓄电池控制装置连接到一外部装置，以便形成一在其与所述外部装置之间的所述电流路径，和
所述基准剩余电荷量更新装置通过指定中断蓄电池到外部装置的电流，产生所述预定的时限。
5.按照权利要求1所述的蓄电池控制装置，其中
所述预定的时限设定为一时间间隔，在其中所述的蓄电池电流为零，或者在蓄电池电流几乎变为零之后经过了预定时间，和
所述预定时间为一当蓄电池端电压的变化变为稳定时的时间间隔。
6.按照权利要求5所述的蓄电池控制装置，其中
所述第一剩余电荷量检测装置，对所述蓄电池的所述第一剩余电荷量的检测与蓄电池电流检测一起进行，和
至少在所述蓄电池电流下降之后的所述预定时间期间维持所述基准剩余电荷量。
7.按照权利要求5所述的蓄电池控制装置，其中
所述预定时限为蓄电池电流下降时间大于所述预定时间的时间。
8.按照权利要求5所述的蓄电池控制装置，其中
所述第一剩余电荷量检测装置对所述蓄电池的剩余电荷量检测与电池电流检测一起进行，和
通过设定在所述蓄电池的所述电流下降之时检测的剩余电荷量，在所述蓄电池的所述电流下降之后还未持续到所述预定时间的时间内蓄电池的所述电流开始流过的情况下，检测所述蓄电池的所述剩余电荷量。
9.按照权利要求5所述的蓄电池控制装置，其中
基准剩余电荷量更新装置，在其中所述蓄电池的所述电流下降时，从下降之时起持续所述预定时间之后维持所述蓄电池的所述电流下降的情况下，利用在预定时间的间隔检测的所述检测结果更新基准剩余电荷量。
10.按照权利要求1所述的蓄电池控制装置，其中
所述蓄电池控制装置包含所述蓄电池，和
所述蓄电池控制装置由所述蓄电池供电。
11.按照权利要求5所述的蓄电池控制装置，其中
所述蓄电池控制装置包含所述蓄电池，和
所述蓄电池控制装置由所述蓄电池供电。
12.按照权利要求1所述的蓄电池控制装置，其中
所述蓄电池以可拆卸方式安装在所述蓄电池控制装置上，和
所述蓄电池控制装置由所述蓄电池供电。
13.按照权利要求5所述的蓄电池控制装置，其中
所述蓄电池以可拆卸方式安装在所述蓄电池控制装置上，和
所述蓄电池控制装置由所述蓄电池供电。
14.按照权利要求1所述的蓄电池控制装置，其中
所述蓄电池控制装置连接到一外部装置上，用于在其间形成一电流路径。
15.按照权利要求5所述的蓄电池控制装置，其中
所述蓄电池控制装置连接到一外部装置上，用于在其间形成一电流路径。
16.按照权利要求1所述的蓄电池控制装置，其中
所述蓄电池电流是所述蓄电池的充电电流。
17.按照权利要求1所述的蓄电池控制装置，其中
所述蓄电池电流是所述蓄电池的放电电流。
18.按照权利要求5所述的蓄电池控制装置，其中
所述蓄电池电流是所述蓄电池的充电电流。
19.按照权利要求5所述的蓄电池控制装置，其中
所述蓄电池电流是所述蓄电池的放电电流。
20.一种检测蓄电池剩余电荷量的方法，包含的步骤有：
根据蓄电池的电流检测蓄电池的电荷的变化；
根据蓄电池的电荷的所述变化的检测结果，通过补偿预定的基准剩余电荷量，检测所述蓄电池的第一剩余电荷量；
根据检测蓄电池的端电压，根据蓄电池的端电压与蓄电池电量剩余量之间的关系检测所述蓄电池的第二电荷剩余量；和
利用所述蓄电池的剩余电荷的检测结果校正所述基准剩余电荷量；其中在当所述蓄电池的电流几乎为零期间的预定时间内根据蓄电池的端电压，检测蓄电池的中间剩余电荷量；和
通过设定所述中间剩余电荷量作为基准，根据蓄电池的电流检测所述蓄电池的最终剩余电荷量。
21.一种用于权利要求20中所述的检测蓄电池剩余电荷量的方法，其中，
将预定时间设定为一时间间隔，在该时间内所述蓄电池电流持续几乎为零，和
所述预定时间设定为一时间间隔，在其中所述蓄电池的端电压变化变为稳定。
CN00122688A 1999-08-18 2000-08-16 蓄电池控制装置和蓄电池管理方法 Expired - Lifetime CN1132285C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23128399A JP4186092B2 (ja) 1999-08-18 1999-08-18 バッテリー機器及びバッテリーの管理方法
JP231283/1999 1999-08-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1285642A CN1285642A (zh) 2001-02-28
CN1132285C true CN1132285C (zh) 2003-12-24

Family

ID=16921187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN00122688A Expired - Lifetime CN1132285C (zh) 1999-08-18 2000-08-16 蓄电池控制装置和蓄电池管理方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6495989B1 (zh)
EP (1) EP1077520A3 (zh)
JP (1) JP4186092B2 (zh)
KR (1) KR100682804B1 (zh)
CN (1) CN1132285C (zh)
TW (1) TWI226738B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102484384A (zh) * 2010-02-12 2012-05-30 松下电器产业株式会社 电力交易装置和电力交易装置的控制方法

Families Citing this family (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002087112A2 (en) * 2001-04-18 2002-10-31 Space Data Corporation Unmanned lighter-than-air safe termination and recovery methods
JP4691796B2 (ja) 2001-02-14 2011-06-01 ソニー株式会社 充放電装置および方法、電力供給装置および方法、電力供給システムおよび方法、プログラム格納媒体、並びにプログラム
JP4555502B2 (ja) * 2001-04-24 2010-10-06 セイコーインスツル株式会社 バッテリー状態監視回路およびバッテリー装置
CA2348586A1 (en) * 2001-05-25 2002-11-25 Corporation Avestor Inc. Power management system
JP4204446B2 (ja) * 2003-11-14 2009-01-07 ソニー株式会社 バッテリパック、バッテリ保護処理装置、およびバッテリ保護処理装置の起動制御方法
US8618805B2 (en) * 2004-03-25 2013-12-31 02Micro, Inc. Battery pack with a battery protection circuit
US7382110B2 (en) * 2004-04-23 2008-06-03 Sony Corporation Method of charging secondary battery, method of calculating remaining capacity rate of secondary battery, and battery pack
US7436151B2 (en) * 2004-12-23 2008-10-14 Dell Products L.P. Systems and methods for detecting charge switching element failure in a battery system
US7518341B2 (en) * 2004-12-23 2009-04-14 Dell Product L.P. Method for verifying smart battery failures by measuring input charging voltage and associated systems
KR100844806B1 (ko) * 2005-03-31 2008-07-07 주식회사 엘지화학 복수의 검출 저항을 이용하여 배터리 셀의 전류량을측정하는 장치 및 방법
CN1881666B (zh) * 2005-06-17 2010-05-12 乔纳森·B.昆特 电池管理系统及装置
JP4967282B2 (ja) * 2005-09-02 2012-07-04 トヨタ自動車株式会社 車両、車両の電源装置および電流検知装置
KR100739054B1 (ko) * 2005-10-20 2007-07-12 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 배터리의 셀 전압 측정방법
US20070097572A1 (en) * 2005-10-28 2007-05-03 Caretta Integrated Circuits Protective circuit
JP2007213987A (ja) * 2006-02-09 2007-08-23 Toshiba Corp 電池パック
JP4967362B2 (ja) * 2006-02-09 2012-07-04 トヨタ自動車株式会社 二次電池の残存容量推定装置
US7626360B2 (en) * 2006-08-11 2009-12-01 Cirrus Logic, Inc. Charge-pump biased battery protection circuit
JP4957129B2 (ja) * 2006-09-04 2012-06-20 富士通株式会社 電池制御装置、電池制御方法、電源制御装置、及び電子機器
JP2009031220A (ja) 2007-07-30 2009-02-12 Mitsumi Electric Co Ltd 電池状態検知方法及び電池状態検知装置
JP4631880B2 (ja) 2007-07-30 2011-02-16 ミツミ電機株式会社 電池状態検知方法
JP4946749B2 (ja) * 2007-09-14 2012-06-06 三菱自動車工業株式会社 車両のバッテリ制御装置
US20090108810A1 (en) * 2007-10-31 2009-04-30 Sawyers Thomas P Battery charging based on battery capacity
KR100969567B1 (ko) * 2008-07-04 2010-07-12 포항공과대학교 산학협력단 이동 통신 단말기의 비정상적인 배터리 소모 검출 방법 및장치
CN101728588B (zh) 2008-10-10 2012-01-25 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 无线通信终端及其电池电量确定方法
TWI386670B (zh) * 2008-10-17 2013-02-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 無線通訊終端及其電池電量確定方法
JP4780180B2 (ja) * 2008-11-26 2011-09-28 トヨタ自動車株式会社 車両の充電システム
JP4983818B2 (ja) * 2009-02-12 2012-07-25 ソニー株式会社 電池パックおよび電池容量計算方法
JP5657257B2 (ja) * 2009-03-13 2015-01-21 株式会社東芝 充電システム
EP2449648A1 (en) * 2009-06-29 2012-05-09 Freescale Semiconductor, Inc. Battery charging circuit and electronic device
JP2011130551A (ja) * 2009-12-16 2011-06-30 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置及びこれを備える車両
CN102207541B (zh) * 2010-03-31 2013-11-20 新德科技股份有限公司 测量电池组的直流内阻、全充容量及剩余电量的方法
CN102741699B (zh) * 2010-04-30 2014-12-03 松下电器产业株式会社 满充电容量修正电路、充电系统、电池组件以及满充电容量修正方法
US8736232B2 (en) 2010-05-14 2014-05-27 Panasonic Corporation Full charge capacity correction circuit, charging system, battery pack and full charge capacity correction method
US20130132011A1 (en) * 2010-05-21 2013-05-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device and method for diagnosing rechargeable battery, and vehicle
JP5672778B2 (ja) * 2010-06-08 2015-02-18 日産自動車株式会社 バッテリ容量表示装置およびバッテリ容量表示方法
JP5608485B2 (ja) * 2010-09-06 2014-10-15 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 電池残量算出回路
EP2660615B1 (en) * 2010-12-28 2018-11-21 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery degradation level detection method
US8994321B2 (en) * 2011-06-09 2015-03-31 Standard Microsystems Corporation Method and system for rationing charge or energy provided to a portable device
KR101835007B1 (ko) * 2011-10-25 2018-03-07 삼성전자주식회사 휴대용 단말기에서 충전 전류를 제어하기 위한 장치 및 방법
JP5971580B2 (ja) 2011-11-22 2016-08-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 放電システム
JP5867039B2 (ja) * 2011-12-09 2016-02-24 コベルコ建機株式会社 ハイブリッド建設機械
JP5852882B2 (ja) * 2011-12-28 2016-02-03 シャープ株式会社 Ａ／ｄ変換回路、ａ／ｄ変換器の誤差補正装置および電池残量検出装置
US9240691B2 (en) 2012-08-22 2016-01-19 Nvidia Corporation System, method, and computer program product for remedying a charging error
JP2014102248A (ja) * 2012-10-24 2014-06-05 Gs Yuasa Corp 蓄電状態検出装置
TWI490688B (zh) * 2012-12-18 2015-07-01 Simplo Technology Company Ltd 減少靜置電池耗電的方法
JP2015155859A (ja) * 2014-02-21 2015-08-27 ソニー株式会社 電池残量推定装置、電池パック、蓄電装置、電動車両および電池残量推定方法
CN103901353B (zh) * 2014-04-17 2017-04-19 广州丰江电池新技术股份有限公司 锂离子电池组各电芯一致性的判断方法与定时测量电压仪
US10481210B2 (en) * 2014-07-14 2019-11-19 Ford Global Technologies, Llc Methods to determine battery cell voltage relaxation time based on cell usage history and temperature
CN104617628A (zh) * 2015-02-15 2015-05-13 珠海市一微半导体有限公司 一种具有电池电量检测功能的移动电源
KR102285145B1 (ko) 2015-05-11 2021-08-04 삼성에스디아이 주식회사 전기 이동 수단 및 그 제어 방법
CN106546920B (zh) * 2015-09-18 2024-02-06 广东赛微微电子股份有限公司 电池监测电路及系统
US10322634B2 (en) * 2015-10-14 2019-06-18 Ford Global Technologies, Llc Estimating battery capacity in an electric vehicle
CN105576309B (zh) * 2016-03-07 2017-12-01 李大江 一种无人机机载高电压高容量电池管理方法和装置
CN105656160B (zh) * 2016-03-18 2018-06-15 广东欧珀移动通信有限公司 充电控制方法、装置及终端设备
JP6776904B2 (ja) * 2017-01-13 2020-10-28 株式会社デンソー 電池パック及び電源システム
JP6826320B2 (ja) 2017-02-20 2021-02-03 セイコーエプソン株式会社 バッテリー充電装置、記録装置
TWI633318B (zh) * 2017-06-23 2018-08-21 神雲科技股份有限公司 Electronic device and method capable of monitoring battery power
CN109214521A (zh) * 2017-07-11 2019-01-15 孟贞生 基于电池组或电池pack包的智能管理装置、系统及其方法
EP3447876A1 (de) * 2017-08-23 2019-02-27 Hilti Aktiengesellschaft Ermitteln der ladung eines akkumulators bei einem ladevorgang
CN110808425B (zh) * 2019-11-12 2021-06-08 湖南交通工程学院 一种混合动力汽车用单体电池电荷补偿控制方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01214781A (ja) * 1988-02-24 1989-08-29 Mitsubishi Electric Corp 車載バッテリの診断装置
KR930015171A (ko) * 1991-12-30 1993-07-24 이헌조 밧데리 상태 검출회로
JP3384027B2 (ja) * 1993-05-14 2003-03-10 ソニー株式会社 充電方法および充電器
JP2878953B2 (ja) * 1993-12-27 1999-04-05 本田技研工業株式会社 電気自動車用バッテリの残容量検出方法
JPH08136628A (ja) * 1994-11-11 1996-05-31 Fujitsu Ltd 電池容量監視装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102484384A (zh) * 2010-02-12 2012-05-30 松下电器产业株式会社 电力交易装置和电力交易装置的控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010039828A (ko) 2001-05-15
KR100682804B1 (ko) 2007-02-15
TWI226738B (en) 2005-01-11
CN1285642A (zh) 2001-02-28
US6495989B1 (en) 2002-12-17
JP2001057246A (ja) 2001-02-27
EP1077520A3 (en) 2001-08-22
EP1077520A2 (en) 2001-02-21
JP4186092B2 (ja) 2008-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1132285C (zh) 蓄电池控制装置和蓄电池管理方法
CN1232835C (zh) 电池容量控制方法及其装置以及车辆动力用电池的容量控制装置
CN1225054C (zh) 电池充/放电装置及电池充/放电方法
CN1300893C (zh) 用于估算二次电池剩余容量的方法和装置、电池组系统以及电动车辆
US7923966B2 (en) Battery control device, battery control method, power source control device and electronic apparatus
CN1059275C (zh) 蓄电池剩余容量测量仪和残余容量计算方法
CN2812375Y (zh) 瞬态过电压控制器
CN103001299B (zh) 充电器
TWI316609B (en) A method of calculating remaining capacity of rechargeable battery
TWI231373B (en) Method for predicting remaining charge of portable electronics battery
JP5638779B2 (ja) 二次電池の特性検出方法および二次電池装置
CN1091881C (zh) 非水电解液二次电池的状态检测方法
CN1163020A (zh) 用于向外部设备报告电池参数的智能电池算法
JP2012242135A (ja) 残容量算出方法、パック電池の出荷前調整方法、残容量算出装置及びパック電池
CN1725025A (zh) 车用电源内阻监测预警方法及其装置
CN1691460A (zh) 用于次级电池的剩余容量计算方法和电池组
CN1276539C (zh) 电池组和电池剩余能量计算方法
CN111624492B (zh) 一种电池荷电状态的修正方法、装置及电动汽车
CN1182619C (zh) 具有时钟装置的电动装置
US20080238359A1 (en) Lithium Iron Phosphate Ultra Fast Battery Charger
JP2009112180A (ja) パック電池及びその制御方法
JP2011038878A (ja) 二次電池の劣化度判定方法および二次電池装置
TWI300999B (en) Method of end of discharge voltage measurement for battery and calibration thereof
JP2007047117A (ja) 残量計算装置
JP2004015876A (ja) リチウムイオン電池用充電電圧設定装置

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
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20180425

Address after: Kyoto Japan

Patentee after: Murata Manufacturing Co.,Ltd.

Address before: Fukushima

Patentee before: Murata, Northeast China

Effective date of registration: 20180425

Address after: Fukushima

Patentee after: Murata, Northeast China

Address before: Tokyo, Japan

Patentee before: Sony Corp.

CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20031224