JP2003157912A - Method and device for cell capacity detection - Google Patents

Method and device for cell capacity detection

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JP2003157912A
JP2003157912A JP2002232911A JP2002232911A JP2003157912A JP 2003157912 A JP2003157912 A JP 2003157912A JP 2002232911 A JP2002232911 A JP 2002232911A JP 2002232911 A JP2002232911 A JP 2002232911A JP 2003157912 A JP2003157912 A JP 2003157912A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make cell packs compatible with various specifications only by changing the data related to the cell packs, and efficiently estimate cell residual capacity in a short period of time even using a data processing means with an inferior operative function. SOLUTION: The data prepared for the detection of cell residual capacity are divided into the data related to unit cells and the data related to the combination of unit cells of the cell pack itself, and a necessary data related to a set of cells is constructed from both data so as to be calculated by an operation. Further, a temperature increase is estimated from a temporarily determined current value, and a variation of element value of a secondary cell and current variation are led out, and an operation of correcting the led-out current value by the preceding led-out current value, is repeatedly carried out.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、リチウムイオン
電池の様な複数回の充放電が可能な二次電池における電
池容量の検出方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for detecting a battery capacity in a secondary battery such as a lithium ion battery which can be charged and discharged a plurality of times.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、蓄電池における残存容量の推定方
法として、蓄電池に流れる電流値が所定値以下の時にお
ける電圧変化から充電率を測定するとともに、その充電
率と電流積算値とから満充電容量を推定し、この推定さ
れた満充電容量と充電率とから残存容量が推定できるこ
とが示されている(特許第3126591号参照)。し
かしながらこの推定方法は、電池の電流が微小の場合に
測定した満充電容量に相当するものであるから、残量推
定には不向きであり、特に電流を流した場合における誤
差が大きいなど、不都合が大きい。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of estimating the remaining capacity of a storage battery, the charging rate is measured from the voltage change when the current value flowing in the storage battery is below a predetermined value, and the full charging capacity is calculated from the charging rate and the integrated current value. It is shown that the remaining capacity can be estimated from the estimated full charge capacity and the charging rate (see Japanese Patent No. 3126591). However, since this estimation method corresponds to the full charge capacity measured when the battery current is very small, it is not suitable for estimating the remaining amount, and in particular, there is a problem such as a large error when a current is applied. large.

【0003】これに対し、二次電池における残り使用時
間の推定精度の向上を狙ったものとして、特開平2−1
70372の「鉛蓄電池の残存容量検知方法」がある。
これは、温度や放電電流が変化した場合の放電特性のデ
ータを複数個もち、適時データを参照することにより、
温度や電流が変化しても残りの放電可能な時間の正確さ
を維持しようとするものである。
On the other hand, in order to improve the accuracy of estimation of the remaining usage time in the secondary battery, Japanese Patent Laid-Open No. 2-1
70372 “Lead storage battery residual capacity detection method” is available.
This has a plurality of data of discharge characteristics when temperature and discharge current change, and by referring to the data at appropriate times,
This is to maintain the accuracy of the remaining dischargeable time even if the temperature or current changes.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電池パ
ックの様に電池の構成が多種類にわたって変更使用され
る場合にあっては、用意しなければならないデータ量も
莫大なものとなるとともに、微小な違いしか無い電池パ
ックにあっても、仕様が違えばデータを全て入れ替える
必要があるなど、コスト増大につながる。
However, in the case where the battery configuration is changed and used in various types such as a battery pack, the amount of data to be prepared becomes enormous and a minute amount is required. Even if there is only a difference in the battery pack, if the specifications are different, it is necessary to replace all the data, which leads to an increase in cost.

【0005】本発明はかかる不都合に鑑みてなされたも
のであって、電池残量の検出用として備えるデータを、
素電池に関するものと、素電池の組み合わせに関する電
池パックそれ自身に関するものとに分離するとともに、
両データから組電池に関する必要なデータが演算により
算出される様に構成することにより、電池パックに関す
るデータを入れ替えるだけで、種々の仕様の電池パック
に対応できる電池容量検出装置を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of such inconvenience, and provides data provided for detecting the remaining battery level,
Separation into those relating to the unit cells and those relating to the battery pack itself relating to the combination of the unit cells,
An object of the present invention is to provide a battery capacity detection device that can correspond to battery packs of various specifications by simply replacing the data related to the battery packs by configuring the necessary data related to the assembled battery to be calculated from both data. And

【0006】更に、仮定的に決めた電流値から温度上昇
を推測し、その温度上昇から二次電池の素子値の変化お
よび電流の変化を導出するとともに、その導出した電流
値で先に導出した電流値を補正する動作を繰り返すこと
により、動作能力の劣るデータ処理手段を使用しても、
少ない参照データを利用し、短時間で効率よく放電特性
が推測できる電池容量検出装置を提供することを目的と
する。
Further, the temperature rise is estimated from the hypothetically determined current value, and the change in the element value of the secondary battery and the current change are derived from the temperature rise, and the derived current value is derived earlier. By repeating the operation of correcting the current value, even if using a data processing means with inferior operating capacity,
An object of the present invention is to provide a battery capacity detection device that can efficiently estimate discharge characteristics in a short time by using a small amount of reference data.

【0007】なお、以上および以下の説明において、
「充電率」とは、二次電池を略完全に放電した状態から
充電を続け、満充電状態になるまでに二次電池に入力さ
れる総容量を「100」とした場合における二次電池に
残存する容量の割合を「%」で表示したものをいう。
In the above description and the following description,
"Charging rate" means the secondary battery when the total capacity input to the secondary battery is "100" until the secondary battery is fully charged until it is fully charged. The percentage of the remaining capacity is expressed as "%".

【0008】また「開放回路電圧(以下「OCV」とい
う。)」とは、二次電池が長時間にわたって放置される
ことにより安定した状態において、両極間を開放して測
定した端子間電圧である。更に「開放回路電圧特性(以
下、「OCV特性」という。)」とは、容量表示をすべ
き二次電池について予め測定しておいた充電率とOCV
の関係を、テーブル、グラフあるいはデータベースの様
なデータ処理しやすい形態の情報として保持しているも
のをいう。
The "open circuit voltage (hereinafter referred to as" OCV ")" is a terminal voltage measured by opening the both electrodes in a stable state by leaving the secondary battery for a long time. . Furthermore, the "open circuit voltage characteristic (hereinafter, referred to as" OCV characteristic ")" is the charging rate and OCV measured in advance for the secondary battery whose capacity is to be displayed.
Is held as information in a form that facilitates data processing such as a table, graph, or database.

【0009】更にまた、二次電池に対して充放電用の負
荷が加わり、充放電電流が流れている状態における端子
電圧を単に「電池電圧」と呼ぶことにする。また充放電
時における充放電時間と電池電圧の関係を「電池電圧特
性」と、放電時において、予め設定した一定電流で放電
した場合における放電時間と電池電圧の関係を示す曲線
を「放電特性」という。
Furthermore, the terminal voltage in a state where a charging / discharging load is applied to the secondary battery and a charging / discharging current is flowing will be simply referred to as "battery voltage". Also, the relationship between the charging / discharging time and the battery voltage during charging / discharging is "battery voltage characteristics", and the curve indicating the relationship between the discharging time and the battery voltage when discharging at a preset constant current during discharging is "discharging characteristics". Say.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明にかかる電池容量
の検出方法は、図1に例示する電池容量を検出すべき二
次電池12に対し、予め充電率とOCVとの関係を示す
図2の様なOCV特性を測定しデータベース化する一
方、二次電池12の内部に等価的に存在する図4の様な
素子値をデータベース化し、そのデータベース化された
素子値と、電池の放電条件としての放電電力或いは放電
電流の値と、OCVから推定した充電率とから、更にO
CVを用いて二次電池12の放電特性を算出し、電池電
圧が終止電圧Vtに達するまでの残時間或いは残容量を
推測するものである。
A method for detecting a battery capacity according to the present invention is shown in FIG. 2 which shows a relationship between a charging rate and an OCV in advance for a secondary battery 12 whose battery capacity is to be detected as illustrated in FIG. While measuring the OCV characteristics as described above and creating a database, the device values equivalently existing inside the secondary battery 12 as shown in FIG. 4 are created as a database, and the databased device values and the battery discharge conditions are used. From the discharge power or discharge current value of the battery and the charging rate estimated from the OCV.
The discharge characteristic of the secondary battery 12 is calculated using CV, and the remaining time or remaining capacity until the battery voltage reaches the final voltage Vt is estimated.

【0011】そして、充電率検出時にあっては、測定さ
れた値を忠実にデータベース化した図21(a)の様な
第1のOCV特性を利用する一方、放電特性の算出時に
は、第1のOCV特性を滑らかに近似してデータベース
化した図21(b)の様な第2のOCV特性を利用して
行うことを特徴とする。
Then, when detecting the charging rate, the first OCV characteristic as shown in FIG. 21 (a) in which the measured values are faithfully stored in a database is used, while when calculating the discharging characteristic, the first OCV characteristic is used. It is characterized in that the second OCV characteristic as shown in FIG. 21 (b) in which the OCV characteristic is smoothly approximated and made into a database is utilized.

【0012】また、二次電池12から図24の様な負荷
電流が間欠的に供給されている期間中にOCVの測定工
程に入ったことが判定されると、電流が流れていない期
間中における電圧変化の包絡線を求め、その包絡線の収
束値からOCVを推測する。
If it is determined that the OCV measurement process is started during the period when the load current is intermittently supplied from the secondary battery 12 as shown in FIG. 24, the current is not flowing during the period. The envelope curve of the voltage change is obtained, and the OCV is estimated from the convergence value of the envelope curve.

【0013】更に、各充電率につき、電池温度と満充電
容量の減少率との図22の様な関係を予め補正用のデー
タベースとして備え、二次電池12から負荷電流の供給
が実質的に停止された状態が持続したことが判定、例え
ばOCVが安定するのに必要な時間を超えて持続したこ
とが判定されると、測定された電圧値とOCV特性から
充電率を推定する一方、充電率と、電池温度と、充電率
の変化から、前記補正用のデータベースを利用して満充
電容量の補正処理を行うことができる。
Further, for each charge rate, the relationship between the battery temperature and the decrease rate of the full charge capacity as shown in FIG. 22 is provided in advance as a database for correction, and the supply of the load current from the secondary battery 12 is substantially stopped. When it is determined that the charged state has continued, for example, when it is determined that the OCV lasted longer than the time required to stabilize, the charging rate is estimated from the measured voltage value and the OCV characteristic, while the charging rate is estimated. Then, from the change in the battery temperature and the charging rate, the correction processing of the full charge capacity can be performed by using the correction database.

【0014】また、二次電池に流れる電流中にサージ電
流が含まれることが判定あるいは想定されると、そのサ
ージ電流を考慮した放電特性を推測し、その放電特性に
基づいた残時間の演算を行うことも可能である。
If it is determined or assumed that the current flowing through the secondary battery contains a surge current, the discharge characteristic in consideration of the surge current is estimated, and the remaining time is calculated based on the discharge characteristic. It is also possible to do so.

【0015】また本発明にかかる電池容量検出装置10
としては、図1にその基本的な構成を概略的に示すごと
く、素電池を1乃至複数組み合わせて構成した二次電池
12と、その二次電池12から電力が供給される電気機
器18に対して適用されるものである。
Further, the battery capacity detecting device 10 according to the present invention.
As shown in the basic configuration of FIG. 1, a secondary battery 12 including one or a plurality of unit cells and an electric device 18 to which power is supplied from the secondary battery 12 are provided. Is applied.

【0016】二次電池12と電池容量検出装置10の全
体をケース内に一体に備えて電池パック16を構成して
もよいし、電池容量検出装置10を構成する1チップマ
イコンの様なデータ処理手段の一部または全体を電気機
器18内に備え、残部を電池パック16内に備えて分散
させることも可能である。
The secondary battery 12 and the entire battery capacity detecting device 10 may be integrally provided in a case to form the battery pack 16, or data processing such as a one-chip microcomputer forming the battery capacity detecting device 10 may be performed. It is also possible to disperse some or all of the means in the electric device 18 and the rest in the battery pack 16.

【0017】電池容量検出装置10は、二次電池12の
充放電に関するデータを利用し、マイコンの演算によっ
て現在の電池の残容量をリアルタイムに算出可能とする
ものである。
The battery capacity detection device 10 uses data on the charging / discharging of the secondary battery 12 and is capable of calculating the current remaining capacity of the battery in real time by the calculation of the microcomputer.

【0018】そして、二次電池12の充放電に関するデ
ータベース2を、素電池のデータベース6と、電池パッ
クのデータベース4とに分離して備えるとともに、その
素電池のデータベース6の一部或いは電池パックのデー
タベース4を電池パックの種類毎に或いは素電池の種類
毎に入れ替え可能としている。
The database 2 relating to charging / discharging of the secondary battery 12 is separately provided in the unit cell database 6 and the battery pack database 4, and a part of the unit cell database 6 or the battery pack database 4 is provided. The database 4 can be replaced for each type of battery pack or each type of unit cell.

【0019】更に素電池のデータベース6には、素電池
に関するデータを保持する一方、電池パックのデータベ
ース4には、素電池の組み合わせ状態とケースへの収納
状態を特定可能とするデータを保持し、両データベース
4・6のデータを利用し、電池パック全体としてのデー
タを導出可能としたことを特徴とする。
Further, the unit cell database 6 holds data relating to unit cells, while the battery pack database 4 holds data capable of specifying the combination state of the unit cells and the storage state in the case, The feature is that the data of the entire battery pack can be derived using the data of both databases 4 and 6.

【0020】素電池のデータベース6には、素電池にお
ける図4の様な等価回路を構成する各素子値に関するデ
ータと、OCV特性に関するデータとを含む。一方、電
池パックのデータベース4には、素電池の組み合わせに
関するデータと、素電池の容量変更に合わせてその素子
値を修正するデータと、ケース内への素電池の収納状態
に起因する発熱に関するデータと、電池パックの電子回
路の抵抗値とを含む。
The unit cell database 6 includes data on the values of each element forming the equivalent circuit of the unit cell as shown in FIG. 4 and data on the OCV characteristics. On the other hand, in the database 4 of the battery pack, data regarding the combination of the unit cells, data for correcting the element value according to the capacity change of the unit cells, and data regarding heat generation due to the storage state of the unit cells in the case. And the resistance value of the electronic circuit of the battery pack.

【0021】電池容量検出装置10は、素電池データベ
ース6と電池パックデータベース4を利用して電池パッ
クの放電特性を推定可能とする放電特性推定手段7と、
二次電池12の電圧値と充放電電流を検出して充放電量
を検出可能とする充放電量検出手段8と、推定された放
電特性と検出された充放電量とから電池残量を算出可能
とする電池残量算出手段9とを備える。
The battery capacity detecting device 10 uses the unit cell database 6 and the battery pack database 4 to estimate the discharge characteristic of the battery pack, and the discharge characteristic estimating means 7.
The charge / discharge amount detection means 8 for detecting the voltage value and charge / discharge current of the secondary battery 12 to detect the charge / discharge amount, and the remaining battery amount calculated from the estimated discharge characteristic and the detected charge / discharge amount. It is provided with a battery remaining amount calculating means 9 that enables the battery remaining amount.

【0022】前記した放電特性推定手段7は、二次電池
12を構成する抵抗成分に電流が流れることに起因する
電池パック内部の温度上昇と、その温度上昇により変化
した前記抵抗成分に基づく電流値とを順次に算出するこ
とにより、OCVと抵抗成分と電流値とから決まる放電
特性を導出可能とする。
The above-mentioned discharge characteristic estimating means 7 raises the temperature inside the battery pack due to the current flowing through the resistance component constituting the secondary battery 12, and the current value based on the resistance component changed by the temperature rise. By sequentially calculating and, it is possible to derive the discharge characteristic determined by the OCV, the resistance component, and the current value.

【0023】放電特性推定手段7における放電特性の算
出は、微小な充電率の変化毎に行われるものであって、
充電率の変化前の第1の電流が持続すると仮定して算出
した温度上昇から、充電率の変化後の第2の電流を算出
し、更に第2の電流を利用して充電率変化後の電流値の
補正を行うことにより導出することができる。
The calculation of the discharge characteristic in the discharge characteristic estimating means 7 is performed for each minute change in the charging rate.
The second current after the change of the charging rate is calculated from the temperature increase calculated assuming that the first current before the change of the charging rate is maintained, and the second current is used to calculate the second current after the change of the charging rate. It can be derived by correcting the current value.

【0024】前記した放電特性推定手段7において、推
定において使用するデータとして電池パック16が接続
される電気機器18の電源の効率を表すデータを使用
し、電池出力に対しての効率を含めて放電特性を算出す
ることも可能である。
In the above-mentioned discharge characteristic estimating means 7, the data indicating the efficiency of the power source of the electric equipment 18 to which the battery pack 16 is connected is used as the data used for estimation, and the discharge including the efficiency with respect to the battery output is performed. It is also possible to calculate the characteristics.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明は上記の如く、充電率の検出用の
OCV特性は測定された値を忠実にデータベース化する
一方、放電特性の算出用のOCV特性は測定値を滑らか
に近似したものをデータベース化して利用することによ
り、データベースのデータ量を必要最小限に抑制しなが
ら、より正確な残量の推定動作が行える。
As described above, according to the present invention, the OCV characteristic for detecting the charging rate faithfully stores the measured value in the database, while the OCV characteristic for calculating the discharge characteristic is a smooth approximation of the measured value. By using the data as a database, it is possible to perform a more accurate estimation operation of the remaining amount while suppressing the amount of data in the database to a necessary minimum.

【0026】更に、負荷電流が間欠的に供給される負荷
状態にあっては、電流が流れていない期間中における電
圧変化の包絡線を求め、その包絡線の収束値からOCV
を推測することにより、待機中も駆動されて停止される
携帯電話の様な機器に使用された場合にあっても、比較
的正確に充電量の推測動作が可能である。
Furthermore, in a load state in which a load current is intermittently supplied, an envelope curve of voltage change during a period in which no current flows is obtained, and the OCV is calculated from the convergence value of the envelope curve.
By estimating the above, it is possible to relatively accurately estimate the charge amount even when used in a device such as a mobile phone that is driven and stopped during standby.

【0027】また、電池の放置期間中における、各充電
率に対する電池温度と満充電容量の減少率との関係を予
めデータベース化し、放置期間中に充電率に加えて満充
電容量の補正を行うことにより、特に高温による放置時
の容量補正が正確に行える。
Further, a database of the relationship between the battery temperature and the reduction rate of the full charge capacity with respect to each charging rate during the leaving period of the battery is made into a database in advance, and the full charge capacity is corrected in addition to the charging rate during the leaving period. As a result, it is possible to accurately perform capacity correction especially when the device is left at a high temperature.

【0028】更に、サージ電流が発生しやすい使用環境
にあっては、サージ電流による電圧降下を考慮した放電
特性を推測し、その放電特性に基づいて残時間を演算す
ることにより、サージ電流による残時間の補正をより的
確におこなうことができる。
Further, in a usage environment where a surge current is likely to occur, the discharge characteristic in consideration of the voltage drop due to the surge current is estimated, and the remaining time is calculated based on the discharge characteristic to calculate the remaining time due to the surge current. The time can be corrected more accurately.

【0029】これは、データベースから電池内部抵抗等
を求めることが出来るので、サージ電流による電圧降下
量を推定できることから得られる効果であり、特に、劣
化により内部抵抗が増加している場合に、正確に残量を
推定できる。
This is an effect obtained from the fact that the battery internal resistance and the like can be obtained from the database, and therefore the amount of voltage drop due to the surge current can be estimated. In particular, when the internal resistance increases due to deterioration, it is possible to obtain accurate results. You can estimate the remaining amount.

【0030】更にまた、電池残量の検出用として備える
データを、素電池に関するものと、素電池の組み合わせ
に関する電池パックそれ自身に関するものとに分離する
とともに、両データから組電池に関する必要なデータが
演算により算出される様に構成することにより、電池パ
ックに関するデータを入れ替えるだけで、種々の仕様の
電池パックに対応できる。
Furthermore, the data provided for detecting the remaining battery level is separated into those relating to the unit cells and those relating to the battery pack itself relating to the combination of the unit cells, and the necessary data relating to the assembled battery are separated from both data. By being configured to be calculated by calculation, it is possible to deal with battery packs of various specifications simply by exchanging data regarding the battery packs.

【0031】更に、仮定的に決めた電流値から温度上昇
を推測し、その温度上昇から二次電池の素子値の変化お
よび電流の変化を導出するとともに、その導出した電流
値で先に導出した電流値を補正する動作を繰り返すこと
により、動作能力の劣るデータ処理手段を使用しても、
少ない参照データを利用し、短時間で効率よく放電特性
が推測できる。
Further, the temperature rise is estimated from the hypothetically determined current value, and the change of the element value and the current of the secondary battery is derived from the temperature rise, and the derived current value is derived earlier. By repeating the operation of correcting the current value, even if using a data processing means with inferior operating capacity,
The discharge characteristics can be estimated efficiently in a short time by using a small amount of reference data.

【0032】また、電池温度の推測時に、その温度上昇
の大きさをエントロピー変化による発熱を考慮して算出
することにより、温度変化特性が比較的正確に推測する
ことができる。
When the battery temperature is estimated, the temperature change characteristic can be estimated relatively accurately by calculating the magnitude of the temperature rise in consideration of the heat generated by the entropy change.

【0033】また、電池容量検出装置を電池パック内に
一体に備えた場合に、その検出装置を駆動する専用の電
源を設けることにより、検出に伴う電池の消耗を考慮す
る必要がなく、電池残量の検出がより正確に行える。
Further, when the battery capacity detecting device is integrally provided in the battery pack, by providing a dedicated power source for driving the detecting device, it is not necessary to consider the consumption of the battery due to the detection, and the battery remaining The amount can be detected more accurately.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる電池容量検
出装置10につき、満充電時におけるOCVが約4.2
Vで、劣化のない状態における満充電容量が約1600
mAhのリチウムイオン電池の素電池およびその素電池
を複数組み合わせた組電池としての電池パックを例にと
って更に詳細に説明するが、他の種類の二次電池にあっ
ても略同様に実施できることは勿論である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The battery capacity detection device 10 according to the present invention has an OCV of about 4.2 when fully charged.
Full charge capacity is about 1600 at V without deterioration
A more detailed description will be given by taking a unit cell of a mAh lithium-ion battery and a battery pack as an assembled battery in which a plurality of unit cells are combined, as an example. However, other types of secondary batteries can be implemented in substantially the same manner. Is.

【0035】本発明にあっては、電池容量の検出をすべ
き二次電池12について、図2(a)に例示するOCV
特性を予め測定しておく。そして、このOCV特性が二
次電池12の劣化や使用温度などに拘らず略一定に維持
されることを利用し、図2(b)の如く、二次電池12
の開放回路電圧VaあるいはVbを必要に応じて測定す
ることにより、その測定時点における充電率aあるいは
bを推測することを基本の構成とする。
In the present invention, regarding the secondary battery 12 whose battery capacity is to be detected, the OCV illustrated in FIG.
The characteristics are measured in advance. Utilizing the fact that the OCV characteristic is maintained substantially constant regardless of the deterioration of the secondary battery 12 and the operating temperature, as shown in FIG. 2B.
The basic configuration is to estimate the charging rate a or b at the time of measurement by measuring the open circuit voltage Va or Vb of No. 1 as required.

【0036】なお、OCVの温度特性に関しては、温度
特性の変化自体が小さいこと、また、二次電池の劣化に
よっても温度特性が略一定であるとの知見を種々劣化状
態の電池における特性測定から得た。そのため、温度変
化があっても、温度特性を加味したOCV特性から、充
電率を推定できる。
Regarding the temperature characteristics of the OCV, it was found from the characteristics measurement in various deteriorated batteries that the change in the temperature characteristics itself is small and that the temperature characteristics are substantially constant even if the secondary battery deteriorates. Obtained. Therefore, even if there is a change in temperature, the charging rate can be estimated from the OCV characteristic in which the temperature characteristic is added.

【0037】更に、例えば充電開始直前の充電率がa
[%]で、充電終了直後の充電率がb[%]の場合、充
電の終了直後の充電率bから充電開始直前aの充電率を
減算した「差充電率」は、充電中に二次電池に供給され
た充電電流を積分することにより得られる「充電量」だ
け充電されたことにより生じるものである。
Further, for example, the charging rate immediately before the start of charging is a
In [%], when the charging rate immediately after charging is b [%], the "difference charging rate" obtained by subtracting the charging rate immediately before charging from the charging rate b immediately after charging is the secondary charging rate during charging. It is caused by being charged by the "charge amount" obtained by integrating the charging current supplied to the battery.

【0038】そのため、この充電量を差充電率で除算し
更に100倍することにより、満充電時における総容量
(以下、「満充電容量」という。)が、充電を満充電状
態まで継続することなく算出される。
Therefore, by dividing this charge amount by the differential charge rate and further multiplying it by 100, the total capacity at the time of full charge (hereinafter, referred to as "full charge capacity") is maintained until the full charge state. Calculated without.

【0039】したがって、従来行われていた、放電末期
から満充電終了までの充電量、或いは満充電状態から放
電末期までの放電量を計測することによる充電容量の測
定の様な、いわゆる満充電学習を行う必要が無くなる。
なお、満充電容量は放電中の積算容量と放電前後の充電
率の変化でも算出できるが、一過による電流積算が行え
るので、充電において満充電容量を推測する方が好まし
い。
Therefore, so-called full charge learning, which is conventionally performed, such as measurement of charge capacity by measuring the amount of charge from the end of discharge to the end of full charge, or the amount of discharge from the fully charged state to the end of discharge. Eliminates the need to do
Although the full charge capacity can be calculated by the integrated capacity during discharging and the change in the charging rate before and after discharging, it is preferable to estimate the full charge capacity during charging because the current can be integrated due to a transient.

【0040】また満充電容量が得られれば、その満充電
容量に測定時点の充電率を乗算することにより、「残容
量」すなわち二次電池12にどれくらいの容量が残って
いるかが、二次電池12の劣化状態を考慮することなく
算出される。
When the full charge capacity is obtained, the full charge capacity is multiplied by the charge rate at the time of measurement to determine the "remaining capacity", that is, how much remaining capacity the secondary battery 12 has. It is calculated without considering the 12 deterioration states.

【0041】そこでまず、上記した充電率、満充電容量
および残容量の検出動作に先立ち、上記したOCV特性
を求めるため、容量検出をすべき二次電池12について
図3に例示する以下の方法で充放電を行わせる。
Therefore, first, in order to obtain the above-mentioned OCV characteristics prior to the above-mentioned operation of detecting the charging rate, the full charge capacity and the remaining capacity, the secondary battery 12 to be subjected to the capacity detection is carried out by the following method illustrated in FIG. Charge and discharge.

【0042】すなわち、電池の端子電圧が設定値以下に
低下したことを確認することにより、電池の残容量がゼ
ロないしはそれに近い状態になったと思われる時刻t1
から、周囲温度が常温(25℃)の定常状態において、
充電電流量を微小時間毎に連続的に積算することによ
り、充電量および電池電圧の変化を継続的に確認しなが
ら充電を行う。
That is, by confirming that the terminal voltage of the battery has dropped below the set value, the time t1 at which the remaining capacity of the battery is considered to have become zero or close to it.
Therefore, in a steady state where the ambient temperature is room temperature (25 ° C),
By continuously integrating the charging current amount for each minute time, charging is performed while continuously checking the changes in the charging amount and the battery voltage.

【0043】ここで充電開始直後においては、例えば1
600mAの定電流源により定電流充電を行い、電池電
圧が設定値に達した時刻t2で4.2Vの定電圧充電に
切り換えるという条件で充電を例えば3時間継続するも
のであって、充電開始から終了までの間に二次電池12
に供給された総充電量を、満充電容量の初期値として保
存する。
Immediately after the start of charging, for example, 1
Constant current charging of 600 mA is performed, and charging is continued for 3 hours, for example, under the condition of switching to constant voltage charging of 4.2 V at time t2 when the battery voltage reaches the set value. Rechargeable battery 12 before the end
The total charge amount supplied to is stored as the initial value of the full charge capacity.

【0044】OCV特性については、例えば10%の充
電または放電が進む毎に充放電を停止し、その時点にお
けるOCVを測定していくとともに、各測定点における
充電率とOCVとを一対として順次に保存することによ
り、図2(a)の様なグラフが求まる。
Regarding the OCV characteristic, for example, the charging / discharging is stopped every time 10% of charging or discharging progresses, and the OCV at that time is measured, and the charging rate and the OCV at each measurement point are sequentially set as a pair. By saving, a graph as shown in FIG. 2A can be obtained.

【0045】ところで、この種の二次電池12の端子間
に実際に現れる電圧は、充電時にあっては上記したOC
Vよりも高く、放電時にあってはOCVよりも低くなる
ことが知られる。更にその電圧の値は時間的に一定では
なく、所定の時定数をもって減少又は増加する。
By the way, the voltage that actually appears between the terminals of this type of secondary battery 12 is the above-mentioned OC during charging.
It is known that it is higher than V and lower than OCV at the time of discharging. Furthermore, the value of the voltage is not constant in time and decreases or increases with a predetermined time constant.

【0046】かかる現象は、図4に例示される二次電池
12についての等価回路により説明されるのが一般的で
ある。すなわち等価回路を構成する各素子のうち、直列
に介装される溶液抵抗Rはミリ秒のオーダーの早い応答
特性を、電気2重層容量Cと並列に接続される電荷移動
抵抗rは秒のオーダーの応答特性を有するため、高々1
0秒程度の時間を待てば収束する。
Such a phenomenon is generally explained by an equivalent circuit for the secondary battery 12 illustrated in FIG. That is, among the elements constituting the equivalent circuit, the solution resistance R interposed in series has a fast response characteristic of the order of milliseconds, and the charge transfer resistance r connected in parallel with the electric double layer capacitance C has the order of seconds. Since it has the response characteristic of
If it waits about 0 seconds, it will converge.

【0047】それに対し、分極電圧Epについては、時
間オーダーの応答特性を有し、その値が安定するまでに
数時間から数日間を要するので、正確なOCVを測定す
るためには少なくとも数時間、できれば8時間程度の休
止期間が必要である。
On the other hand, the polarization voltage Ep has a time-order response characteristic, and it takes several hours to several days for the value to stabilize. Therefore, at least several hours are required for accurate OCV measurement. If possible, a rest period of about 8 hours is required.

【0048】しかしながら二次電池の実際の使用状況に
あっては、充電終了直後に比較的長時間の休止期間が設
けられることが多いのを除いて、それ以外の特に放電時
には通電と休止とが頻繁に繰り返されることが一般的で
あり、8時間はおろか、数時間の休止期間を設けてOC
Vを測定することさえも難しい。
However, in the actual usage of the secondary battery, except that a relatively long rest period is often provided immediately after the end of charging, other than that, there is a gap between energization and rest, especially during discharging. It is usually repeated frequently, with a break period of several hours, not just eight hours, for OC.
Even measuring V is difficult.

【0049】ところで、図5に示すごとく、二次電池1
2に対する通電を停止してからの時間tの逆数または時
間tの平方根の逆数を横軸にとった場合、各測定時にお
けるOCVを縦軸にプロットすると、その軌跡は略直線
または直線に近似可能な曲線となる。そこで本実施例に
あっては、所定の時間間隔で2点のOCVを測定し、そ
の2点間を図5で例示する如く直線で結んで延長するこ
とにより、収束時におけるOCVを推測する様に構成し
ている。
By the way, as shown in FIG. 5, the secondary battery 1
If the reciprocal of time t or the reciprocal of the square root of time t after stopping the energization of 2 is taken on the horizontal axis, plotting the OCV at each measurement on the vertical axis, the locus can be approximated to a straight line or a straight line It becomes a nice curve. Therefore, in the present embodiment, the OCV at two points is measured at a predetermined time interval, and the two points are connected by a straight line as shown in FIG. Is configured.

【0050】上記した二次電池に対する通電を終了して
からの時間は、常温にあっては比較的安定した特性を示
すため、30分後および2時間後の2点を測定時点とす
ることが可能である。
Since the time after the energization of the secondary battery described above is relatively stable at room temperature, two points after 30 minutes and two hours may be set as the measurement time points. It is possible.

【0051】しかしながら、より長時間経過する方が推
定精度の向上が図れるため、充放電の終了後、例えば3
0分と2時間の2点における電圧測定により第1回目の
推定をし、更に4時間、8時間の様に休止状態が継続す
る場合は、その時点における測定電圧を利用して第2回
目あるいは第3回目の推定を行い、推定値を更新させる
様に構成している。
However, since the estimation accuracy can be improved as the time elapses longer, for example, 3 after the end of charging / discharging.
If the first estimation is made by measuring the voltage at two points of 0 minutes and 2 hours, and if the resting state continues for 4 hours or 8 hours, the measured voltage at that time is used for the second or The third estimation is performed and the estimated value is updated.

【0052】ところで、常温よりも高温の使用条件下で
しかもその時点における充電率が高い場合、自己放電に
よる電圧降下が他の条件下よりも大きいため、休止時間
が長時間に亘ると、むしろ推定精度は低下する。そこで
その場合にあっては、2時間の経過時点でOCVの収束
値の推定を終了し、その値を容量判定に使用することが
好ましい。
By the way, if the charging rate at that time is higher than the normal temperature and the charging rate is high, the voltage drop due to self-discharge is larger than that under other conditions. Accuracy is reduced. Therefore, in that case, it is preferable to finish the estimation of the convergence value of the OCV at the time when two hours have elapsed and use the value for the capacity determination.

【0053】逆に低温の使用条件下にあっては、休止期
間中における自己放電量が少ない反面、電圧軌跡の変曲
が常温時よりも増大し、OCVが安定するまでに長時間
を要するため、2時間および8時間の2点で収束値の推
定を行うことが好ましい。
On the contrary, under low-temperature use conditions, the self-discharge amount during the rest period is small, but the inflection of the voltage locus increases more than at room temperature, and it takes a long time for the OCV to stabilize. It is preferable to estimate the convergence value at two points of 2 hours and 8 hours.

【0054】なお、上記したOCVの測定および収束値
の推定のための時間間隔および測定回数は一例であっ
て、適宜変更して実施できることは勿論である。例え
ば、休止期間が24時間を超えて長期間連続する場合に
は、OCVは既に収束していると推測されるので、上記
した推測処理をすることなしに測定した電圧値から直ち
に充電率を求める一方、放置期間中における満充電容量
の減少をデータベースを利用して補正することも可能で
ある。その詳細については後記する。
The time interval and the number of times of measurement for the OCV measurement and the convergence value estimation described above are merely examples, and it goes without saying that they can be changed appropriately. For example, when the rest period exceeds 24 hours and continues for a long time, it is estimated that the OCV has already converged. Therefore, the charging rate is immediately obtained from the voltage value measured without performing the above estimation process. On the other hand, it is also possible to correct the decrease in the full charge capacity during the neglected period by using the database. The details will be described later.

【0055】一方、充放電の継続中は勿論、充放電が停
止されてからOCVの推定が可能な上記した最小の休止
期間である2時間が経過する前に充電または放電が再開
された場合にあっては、上記した方法によって推定がで
きないか、推定できたとしても得られたOCVに含まれ
る誤差は大きい。
On the other hand, not only during continuous charging / discharging, but also when charging / discharging is restarted before 2 hours, which is the minimum rest period for which OCV can be estimated after charging / discharging is stopped, has elapsed. If so, the estimation cannot be performed by the above method, or even if the estimation is possible, the error included in the obtained OCV is large.

【0056】そこで本実施例にあっては、充放電中に二
次電池12に流れる電流値を積算することにより充電量
を継続的に測定して行き、充放電開始前の充電率に、測
定した充電量から換算される充電率の変化分を積算する
ことにより、演算によって現在時点における充電率およ
び残容量を算出できる様にしている。
Therefore, in the present embodiment, the charge amount is continuously measured by integrating the current value flowing in the secondary battery 12 during charging / discharging, and the charge rate before the start of charging / discharging is measured. The charge rate and the remaining capacity at the present time can be calculated by integrating the change in the charge rate converted from the charged amount.

【0057】以上の様にしてOCV特性を利用すること
により、二次電池12の劣化や使用状態の如何に拘ら
ず、測定または推定時点における充電率と残容量とを比
較的正確に検出できるが、この方法で検出した残容量
は、二次電池12に対して入力されたクーロン量が全て
消費できると仮定した場合のものである。
By utilizing the OCV characteristics as described above, the charging rate and the remaining capacity at the time of measurement or estimation can be detected relatively accurately regardless of the deterioration of the secondary battery 12 and the usage state. The remaining capacity detected by this method is based on the assumption that the amount of Coulomb input to the secondary battery 12 can be completely consumed.

【0058】すなわち、微小電流の場合の残容量等に相
当し、負荷が接続された場合には、この方法で検出した
残容量を全て放電できないので、負荷が接続された場合
の残容量としては別途算出する必要がある。
That is, it corresponds to the remaining capacity in the case of a very small current, and when the load is connected, all the remaining capacity detected by this method cannot be discharged, so the remaining capacity when the load is connected is It needs to be calculated separately.

【0059】しかし、理想的な条件での無負荷の満充電
容量としては検出できたこととなり、この容量を電池の
満充電容量の一つとして評価することが可能となる。本
出願では、この観点を踏まえつつ、無負荷の場合の満充
電容量と、負荷のある場合の残容量の区別を明確にして
取り扱っている。
However, it can be detected as a full-charge capacity without load under ideal conditions, and this capacity can be evaluated as one of the full-charge capacity of the battery. In view of this point of view, the present application clarifies and handles the full charge capacity when there is no load and the remaining capacity when there is a load.

【0060】これは、以上のようにして検出された無負
荷の場合の満充電容量を単に電池の満充電容量として取
り扱い、この満充電容量をもとにした充電率で統一的に
残量推定のデータベースを構築し、このデータベースを
元に負荷がある場合の放電特性を算出し、この放電特性
から残容量を推定することにより、正確な残容量の推定
が可能な残量検出方法の構築が可能となっている。
This is because the full charge capacity in the case of no load detected as described above is simply treated as the full charge capacity of the battery, and the remaining amount is uniformly estimated by the charging rate based on this full charge capacity. It is possible to build a remaining capacity detection method that enables accurate estimation of the remaining capacity by constructing a database of, calculating the discharge characteristics when there is a load based on this database, and estimating the remaining capacity from this discharge characteristic. It is possible.

【0061】そこで以下、放電特性がどの様に決まるか
等の説明から始めて本願発明の残量推定方法を説明す
る。
Therefore, the remaining amount estimating method of the present invention will be described below starting from the explanation of how the discharge characteristics are determined.

【0062】先ず現実の使用状況にあっては、図4に示
す等価回路および図6に示す特性から判る通り、OCV
特性に従って電圧値が変化する理想電池Eから、放電時
にあっては、二次電池12の内部抵抗である溶液抵抗R
および電荷移動抵抗rに負荷電流Iを乗算して得られた
電圧値および分極電圧Epが減算されて端子間に出力さ
れる。
First, in an actual use situation, as can be seen from the equivalent circuit shown in FIG. 4 and the characteristic shown in FIG.
From the ideal battery E whose voltage value changes according to the characteristics, the solution resistance R which is the internal resistance of the secondary battery 12 at the time of discharging
The voltage value obtained by multiplying the charge transfer resistance r by the load current I and the polarization voltage Ep are subtracted and output between the terminals.

【0063】しかしながら現実の使用状況にあっては、
図4に示す等価回路および図6に示す特性から判る通
り、OCV特性に従って電圧値が変化する理想電池Eか
ら、放電時にあっては、二次電池12の内部抵抗である
溶液抵抗Rおよび電荷移動抵抗rに負荷電流Iを乗算し
て得られた電圧値および分極電圧Epが減算されて端子
間に出力される。
However, in actual use,
As can be seen from the equivalent circuit shown in FIG. 4 and the characteristics shown in FIG. 6, from the ideal battery E whose voltage value changes according to the OCV characteristics, at the time of discharging, the solution resistance R which is the internal resistance of the secondary battery 12 and the charge transfer. The voltage value obtained by multiplying the resistance r by the load current I and the polarization voltage Ep are subtracted and output between the terminals.

【0064】更に、二次電池12の溶液抵抗R、電荷移
動抵抗rおよび分極電圧Epの素子値は、充放電を繰り
返すなどして劣化が進むほど大きくなる結果、二次電池
12から取り出される電池電圧の値も低下する傾向にあ
る。
Further, the element values of the solution resistance R, the charge transfer resistance r, and the polarization voltage Ep of the secondary battery 12 increase as the deterioration progresses due to repeated charging / discharging, and as a result, the battery extracted from the secondary battery 12 is discharged. The voltage value also tends to decrease.

【0065】一方、二次電池12の放電特性は図6
(a)に例示する如く、充電率の高い期間にあっては略
直線を示しながら低下するが、ある電圧値Vsを下回る
と急激に電圧降下が激しくなる傾向を一般にもつ。
On the other hand, the discharge characteristics of the secondary battery 12 are shown in FIG.
As illustrated in (a), it decreases while showing a substantially straight line during a high charging rate period, but generally has a tendency that the voltage drop abruptly becomes sharp below a certain voltage value Vs.

【0066】しかしながら、かかる電池電圧の変動領域
内で電気機器18を使用することは不適当であるし、そ
れ以上放電が進むと過放電状態となって電池の劣化が急
激に進む可能性も高い。
However, it is not appropriate to use the electric device 18 within such a battery voltage fluctuation range, and if the discharge further proceeds, it is likely that the battery will deteriorate rapidly due to an over-discharged state. .

【0067】そこで通常は、その変動領域の中間に終止
電圧Vtを設定するとともに、その終止電圧Vtで放電
を強制的に停止する制御が行われることが多い。したが
って、放電が開始されてから電池電圧が終止電圧Vtに
達するまでの、二次電池12を負荷に接続した場合に実
際に使用できる残り時間(以下、「残時間」という。)
を正確に知ることが、二次電池12を電気機器で使用す
る上で重要であり、更にその残時間は、電気機器の電源
オン直後を始めとする任意の時期に的確に把握できるこ
とが好ましい。
Therefore, usually, in many cases, the final voltage Vt is set in the middle of the variable region and the discharge is forcibly stopped at the final voltage Vt. Therefore, the remaining time that can be actually used when the secondary battery 12 is connected to the load (hereinafter, referred to as “remaining time”) from the start of discharging until the battery voltage reaches the final voltage Vt.
Is important for using the secondary battery 12 in an electric device, and it is preferable that the remaining time can be accurately grasped at any time such as immediately after turning on the power of the electric device.

【0068】ところでこの残時間は、負荷電流や周囲温
度等の使用条件が一定の場合、予めその条件における放
電特性を測定しておき、残時間の検出時における電池電
圧を検出することによって判定することができる。
By the way, when the usage conditions such as load current and ambient temperature are constant, the remaining time is determined by measuring the discharge characteristics in advance and detecting the battery voltage when the remaining time is detected. be able to.

【0069】しかしながら、実際の放電時における電池
電圧は、特に上記した分極電圧Epの存在に起因して、
図6(b)に例示する如く、時刻t11に通電を開始す
るとOCVの値から徐々に低下し、時刻t12に理論上
の放電特性と一致するものであり、単に二次電池12の
端子電圧を検出するだけでは残時間を求めることが難し
い。
However, the battery voltage at the time of actual discharge is caused by the presence of the above-mentioned polarization voltage Ep.
As illustrated in FIG. 6B, when energization starts at time t11, the value of OCV gradually decreases, and at time t12, the theoretical discharge characteristics match, and the terminal voltage of the secondary battery 12 is simply changed. It is difficult to obtain the remaining time only by detecting it.

【0070】更に、二次電池12の放電特性は、図7
(a)の様に負荷電流を変化させた場合は勿論、図7
(b)の様に二次電池12が劣化した場合や、図7
(c)の様に二次電池12の周囲温度が増減しても大き
く変化するため、全ての使用条件について放電特性を用
意することは不可能に近い。
Further, the discharge characteristics of the secondary battery 12 are shown in FIG.
When the load current is changed as shown in FIG.
When the secondary battery 12 is deteriorated as shown in FIG.
As shown in (c), even if the ambient temperature of the secondary battery 12 increases / decreases, it greatly changes, so that it is almost impossible to prepare discharge characteristics under all usage conditions.

【0071】そこで本発明にあっては、二次電池12の
等価回路で示される各素子の素子値を以下に示す方法を
利用して図9の様に個別に測定し、その値をデータベー
ス化して記憶しておき、次回の放電時にその記憶値を利
用して演算により放電特性を導出することによって、上
記した残時間を推測できる様にしている。
Therefore, in the present invention, the element value of each element shown in the equivalent circuit of the secondary battery 12 is individually measured as shown in FIG. 9 using the method described below, and the value is stored in a database. The remaining time is estimated by deriving the discharge characteristic by calculation using the stored value at the next discharge.

【0072】ここで本実施例にあっては、図4に示す溶
液抵抗Rと電荷移動抵抗rとが、比較的過渡応答が速い
が両者の応答速度に違いを有することを利用し、図8に
示す過渡応答方式を使用して測定している。
Here, in this embodiment, the solution resistance R and the charge transfer resistance r shown in FIG. 4 have relatively fast transient responses, but the response speeds of the two are different, and FIG. Measurement is performed using the transient response method shown in.

【0073】すなわち、図8(a)に示す測定制御手段
からの信号出力により、二次電池12に図8(b)の様
なステップ形状の定電流からなる単位電流を負荷に加え
ると、図8(c)の様に、応答速度の速い溶液抵抗Rに
よる電圧降下VRが電流の立ち上がり時点で先ず検出さ
れる。
That is, when a unit current composed of a step-shaped constant current as shown in FIG. 8B is applied to the load by the signal output from the measurement control means shown in FIG. 8C, the voltage drop VR due to the solution resistance R having a fast response speed is first detected at the time of rising of the current.

【0074】そのあと、所定の時定数τ(≒C・r)で
電荷移動抵抗rによる電圧降下分Vrが発生し、例えば
通電開始から10秒程度の時間経過するとそれ以後の電
圧値は略直線状となる。そこでその直線を充電開始時期
にまで延長することにより、溶液抵抗Rによる電圧降下
分VRと電荷移動抵抗rによる電圧降下分Vrとが分離
して検出される。
After that, a voltage drop Vr due to the charge transfer resistance r is generated at a predetermined time constant τ (≈C · r). For example, when a time of about 10 seconds has elapsed from the start of energization, the voltage value after that is substantially linear. Become a state. Therefore, by extending the straight line to the charging start time, the voltage drop VR due to the solution resistance R and the voltage drop Vr due to the charge transfer resistance r are separately detected.

【0075】かかる二次電池12の内部抵抗である溶液
抵抗Rおよび電荷移動抵抗rの測定は、上記したOCV
特性の測定時と同時に行うと共に、例えば10%毎の充
電率と一対にしデータベース化して記憶することにより
図9(a)および(b)の様なグラフが得られるので、
それを初期値として設定する。更に放電時の休止時期等
の適宜時期にも測定し、その値を常温時に換算するなど
正規化し、測定時点における充電率とともに記憶する。
The solution resistance R and the charge transfer resistance r, which are the internal resistances of the secondary battery 12, are measured by the above-mentioned OCV.
The graphs shown in FIGS. 9A and 9B can be obtained by performing the measurement at the same time as the characteristic measurement, and by making a pair with the charging rate of every 10% and storing the data in a database.
Set it as the initial value. Further, it is measured at an appropriate time such as a rest time at the time of discharging, and the value is normalized by converting it to the normal temperature and stored together with the charging rate at the time of measurement.

【0076】一方、分極電圧Epについては、その値を
直接的に求めることが難しい。しかしながら図6(a)
に示すごとく、例えば放電時にあっては、OCVから電
池電圧を減算した電圧値が、二次電池12の内部抵抗と
分極電圧Epによる電圧分に一致するが、内部抵抗によ
る電圧降下分については上記した方法により直接的に検
出できるからその値を減算することにより、各充電率に
おける分極電圧Epの関係を示す図9(c)の様なグラ
フが演算により算出できる。
On the other hand, it is difficult to directly obtain the value of the polarization voltage Ep. However, FIG. 6 (a)
As shown in, the voltage value obtained by subtracting the battery voltage from OCV coincides with the voltage component due to the internal resistance of the secondary battery 12 and the polarization voltage Ep, for example, at the time of discharging. Since it can be directly detected by the method described above, by subtracting the value, a graph like FIG. 9C showing the relationship of the polarization voltage Ep at each charging rate can be calculated.

【0077】ただ分極電圧Epは、分極の時定数が極め
て長いために、電流条件の安定している図3に示す充電
開始後であって、特に分極特性が落ち着く程度の時間、
例えば3〜5分程度経過してからの電池電圧の変化によ
り求めることが好ましい。
However, since the polarization voltage Ep has a very long polarization time constant, the current condition is stable after the start of charging shown in FIG.
For example, it is preferable to obtain it by a change in battery voltage after about 3 to 5 minutes.

【0078】また、分極電圧Epは拡散によるイオンの
移動状態に依存するので、時間の経過で評価するタイミ
ングを決める方法以外にも、例えば、3%程度の充電率
の変化が生じた場合に評価する方法もある。
Since the polarization voltage Ep depends on the ion migration state due to diffusion, the evaluation is performed when a change in the charging rate of, for example, about 3% occurs in addition to the method of determining the evaluation timing with the passage of time. There is also a way to do it.

【0079】しかし、電池の拡散速度等に依存するの
で、より正確には、劣化具合、電流、温度、充電率変化
或いは時間変化量等で測定タイミングを変更するのが望
ましい。その場合のタイミングを求める方法としては、
放電電流等の種々の条件での放電開始後の電圧変化の挙
動から分極がほぼ一定となる時間、及び充電率変化を検
出することにより、放電条件対測定タイミングのデータ
を採取しておき、このデータベースから測定するタイミ
ングを求めることにより、より正確に、かつ、短時間に
分極電圧Epを評価することができる。
However, since it depends on the diffusion rate of the battery and the like, more accurately, it is desirable to change the measurement timing according to the degree of deterioration, the current, the temperature, the change in the charging rate or the amount of change over time. In that case, as a method to find the timing,
Data of discharge condition vs. measurement timing was collected in advance by detecting the time when the polarization becomes almost constant from the behavior of voltage change after the start of discharge under various conditions such as discharge current, and by detecting the change in charging rate. By obtaining the measurement timing from the database, the polarization voltage Ep can be evaluated more accurately and in a short time.

【0080】あるいはまた、電流によらず、一定の充電
率変化により略相似な分極電圧Epの変化特性を示す部
分があるので、一定の充電率変化が生じた場合の電圧の
変化により求めることも可能である。
Alternatively, since there is a portion that shows a similar change characteristic of the polarization voltage Ep due to a constant change in the charging rate regardless of the current, it can be obtained by a change in the voltage when a constant change in the charging rate occurs. It is possible.

【0081】ここで充電中におけるOCVは、充電前の
最後の放電終了時に測定した値に、電流値を積分して求
められる充電量から換算される充電率に対応するOCV
の推定値を加算することにより算出できる。
Here, the OCV during charging is the OCV corresponding to the charging rate converted from the charging amount obtained by integrating the current value with the value measured at the end of the last discharge before charging.
It can be calculated by adding the estimated values of

【0082】また溶液抵抗Rと電荷移動抵抗rの値は、
基本的には上記した方法により行う。しかし、前記した
OCVの算出時にタイミングをあわせて充電をオフして
充電電流をゼロにした条件下で直流抵抗分を測定する
か、あるいは充電中における定抵抗負荷の切り換えによ
る過渡応答を利用して測定することができる。
The values of the solution resistance R and the charge transfer resistance r are
Basically, the above method is used. However, when the OCV is calculated, the DC resistance is measured under the condition that the charging is turned off and the charging current is zero at the same timing, or the transient response due to the switching of the constant resistance load during charging is used. Can be measured.

【0083】なお、充電開始時における充電率が小さい
場合には、充電が進行して充電率が増加するのに伴って
OCVも急速に変化して誤差も大きい。そこで、所定の
充電率を超えるまでは、通常より小さい電流によって一
定時間充電し、その間の電池電圧の変化を利用すること
によって、充電開始付近の分極電圧Epをより詳細に推
定することができる。
When the charging rate at the start of charging is small, the OCV also changes rapidly as the charging progresses and the charging rate increases, and the error is large. Therefore, the polarization voltage Ep near the start of charging can be estimated in more detail by charging the battery with a current smaller than usual for a certain period of time until it exceeds a predetermined charging rate and by utilizing the change in the battery voltage during that period.

【0084】ここで、図3の時刻t2において充電を定
電流充電から定電圧充電に充電方法を切り換えて充電を
行う場合、定電流充電の期間内においては電池電圧の変
化を直接的に測定して分極電圧Epの推定に利用する。
しかし定電圧充電の領域に入ると、充電電流の変化を測
定し、その電流変化を電圧変化に換算して評価すること
により、分極電圧Epの推定に利用する。
Here, when charging is performed by switching the charging method from constant current charging to constant voltage charging at time t2 in FIG. 3, the change in battery voltage is directly measured during the constant current charging period. And used to estimate the polarization voltage Ep.
However, when it enters the region of constant voltage charging, the change in charging current is measured, and the change in current is converted into a voltage change for evaluation, which is used for estimating the polarization voltage Ep.

【0085】以上の様にして、二次電池12の等価回路
を構成する溶液抵抗R、電荷移動抵抗rおよび分極電圧
Epの値が、図9の様に、充電率の変化に対応させて求
めることができるので、これらの値を二次電池12の特
性を示す素子値の初期値とし、データベース化して記憶
しておく。
As described above, the values of the solution resistance R, the charge transfer resistance r, and the polarization voltage Ep forming the equivalent circuit of the secondary battery 12 are obtained in correspondence with the change of the charging rate as shown in FIG. Therefore, these values are set as initial values of element values showing the characteristics of the secondary battery 12 and stored in a database.

【0086】以上、簡便に、電池単独で或いは充放電を
利用して測定する方法を述べたが、この他にも連続的に
特性取得方法があることは言うまでもない。その一例と
しては、負荷電流を連続的にパルス状に変化させてその
応答から求めることも可能である。
Although the method of simply measuring the battery alone or utilizing charge / discharge has been described above, it goes without saying that there is another method for continuously obtaining the characteristic. As an example, it is also possible to continuously change the load current in a pulse shape and obtain it from the response.

【0087】この場合、負荷を断続的に例えば10秒間
隔で切り替え、一定の放電用負荷電流に20秒周期の矩
形波パルスの負荷電流が重畳した測定用負荷電流を流せ
ば、図8(c)のような矩形波の応答波形が連続して得
られることになる。この波形の上下の最外部を通る2本
の包絡線の差が溶液抵抗Rと電荷移動抵抗rの電圧降下
の和になるので、別途溶液抵抗Rを求めれば、10秒ご
とに連続的に電荷移動抵抗rの大きさが求まる。
In this case, if the load is intermittently switched at intervals of, for example, 10 seconds, and a constant load current is superimposed with a load current of a rectangular wave pulse having a cycle of 20 seconds, a load current for measurement shown in FIG. ), A rectangular response waveform like this is obtained continuously. Since the difference between the two envelopes passing through the upper and lower outermost portions of this waveform is the sum of the voltage drops of the solution resistance R and the charge transfer resistance r, if the solution resistance R is separately calculated, the charge is continuously obtained every 10 seconds. The magnitude of the movement resistance r is obtained.

【0088】溶液抵抗Rは充電率依存性がほとんど無い
ため、別途測定した値を使用してもよいし、負荷電流に
マイクロ秒オーダーの短い矩形波パルス電流を流し、そ
の応答から求めてもよい。もちろん、10秒間隔の矩形
波パルスが変化する瞬間の電圧、電流変化から求めても
よいことは言うまでもないが、ここでは、専用の測定パ
ルスで測定するとして例を挙げている。
Since the solution resistance R has almost no dependency on the charging rate, a separately measured value may be used, or a short rectangular wave pulse current of the order of microseconds may be applied to the load current and the value may be determined from the response. . Of course, it goes without saying that it may be obtained from the voltage and current changes at the moment when the rectangular wave pulse at 10-second intervals changes, but here, an example is given in which measurement is performed with a dedicated measurement pulse.

【0089】また、この2つの包絡線の差が矩形波パル
ス電流に対する電荷移動抵抗rと溶液抵抗Rとによる電
圧降下分であるので、測定中の平均負荷電流だけ矩形波
パルス電流が増加したとして包絡線の差を増加させれ
ば、それが平均電流による電荷移動抵抗rと溶液抵抗R
の電圧降下分に相当する。従って、OCV特性からこの
判明した電圧降下分を差し引いた特性曲線と、放電特性
曲線との間の部分が分極による電圧降下分として評価で
きるので、簡便にデータベースを生成できる。
Since the difference between these two envelopes is the voltage drop due to the charge transfer resistance r and the solution resistance R with respect to the rectangular wave pulse current, it is assumed that the rectangular wave pulse current increases by the average load current during measurement. If the difference between envelopes is increased, the difference is the charge transfer resistance r and the solution resistance R due to the average current.
Corresponds to the voltage drop of. Therefore, the portion between the characteristic curve obtained by subtracting the found voltage drop from the OCV characteristic and the discharge characteristic curve can be evaluated as the voltage drop due to polarization, so that the database can be easily generated.

【0090】一方、二次電池12における各素子値の温
度依存性については、図10の様に、横軸を絶対温度の
逆数に、縦軸を抵抗値の対数で目盛ると、例えば略直線
などの所定の形状に近似できる。そこで、上記した各素
子値についての温度特性を予め測定し、保存をしてお
く。
On the other hand, regarding the temperature dependence of each element value in the secondary battery 12, as shown in FIG. 10, when the horizontal axis is the reciprocal of the absolute temperature and the vertical axis is the logarithm of the resistance value, for example, it is a substantially straight line. Can be approximated to a predetermined shape such as. Therefore, the temperature characteristics for each element value described above are measured in advance and stored.

【0091】そして二次電池12の実際の使用時にあっ
ては、放電の開始時点における二次電池12の周囲温度
から素子値の温度補正を、負荷電流の値から素子値に起
因する降下電圧値に対する電流補正をすることにより、
二次電池12の使用条件下における放電特性が算出され
る。
When the secondary battery 12 is actually used, the temperature of the element value is corrected from the ambient temperature of the secondary battery 12 at the start of discharge, and the voltage drop caused by the element value is calculated from the value of the load current. By correcting the current for
The discharge characteristics of the secondary battery 12 under the usage conditions are calculated.

【0092】一方、充電率は常時に積算されて把握され
ているので、その時点における充電率と算出された放電
特性とから、放電開始直後の放電電流、或いは後ほど詳
細に説明する放電電力が変化せずに持続するという条件
で、残時間が推測されるのである。
On the other hand, since the charging rate is always integrated and grasped, the discharging current immediately after the start of discharging or the discharging power which will be described in detail later changes from the charging rate and the calculated discharge characteristics at that time. The remaining time is estimated on the condition that it lasts without doing anything.

【0093】更に、放電特性において、現在の充電率か
らの終止の充電率までの間で区切られる、放電特性の曲
線と出力電圧ゼロとの間の面積、すなわち、放電特性曲
線の下部の面積(図6(b)における斜線部分)は、電
池から出力される電力に相当している。したがって、こ
の特性から電池の残電力の推定が可能となる。
Further, in the discharge characteristic, the area between the curve of the discharge characteristic and the output voltage zero, which is divided from the current charge rate to the final charge rate, that is, the area under the discharge characteristic curve ( The shaded portion in FIG. 6B) corresponds to the electric power output from the battery. Therefore, it is possible to estimate the remaining power of the battery from this characteristic.

【0094】そのためには、先ず、この下部の面積を放
電特性下面積として求める。次に、現在から終止までの
放電電荷量を、現在の充電率と終止の充電率との差を満
充電容量に乗算することにより求める。その後、これら
の放電特性下面積と放電電荷量とを乗算することによ
り、残電力を推定する。この様にして求められた残電力
は、放電特性を忠実に再現しており、精度の高い残電力
推定方法となる。
For that purpose, first, the area of the lower portion is obtained as the area under the discharge characteristic. Next, the discharge charge amount from the present to the end is obtained by multiplying the full charge capacity by the difference between the current charge rate and the end charge rate. After that, the remaining power is estimated by multiplying the area under these discharge characteristics and the discharge charge amount. The residual power thus obtained faithfully reproduces the discharge characteristics, and is a highly accurate residual power estimation method.

【0095】また、温度特性により放電特性を修正する
必要があるが、実際には、放電中の電池の内部抵抗損に
より温度が上昇する。これは、電池パック、周囲条件に
よりほぼ決まるので、一定電流で放電させた場合の温度
特性変化を充電率と共にデータベースに記憶しておき、
あるいは、温度抵抗、熱容量から推定し充電率と共に算
出しておき、各充電率における放電特性の温度依存性の
推定を更に向上させることによって、精度の高い残時間
推定や残電力推定が可能となる。
Further, although it is necessary to correct the discharge characteristic by the temperature characteristic, the temperature actually rises due to the internal resistance loss of the battery during discharging. This is almost determined by the battery pack and ambient conditions, so the temperature characteristic change when discharged at a constant current is stored in the database together with the charging rate.
Alternatively, by estimating from temperature resistance and heat capacity together with the charging rate and further improving the estimation of the temperature dependence of the discharge characteristics at each charging rate, highly accurate remaining time estimation and remaining power estimation are possible. .

【0096】次に以下においては、上記した分極による
電圧降下分である分極電圧Epの評価方法として、電圧
での評価の代わりに抵抗値として評価することにより、
温度依存性要素も、データベースに全面的に依存せず、
演算によって算出可能とする例を示す。分極電圧Epは
拡散により生じるので、その電圧には電流依存性があ
る。従って、電流依存性を分極による電圧降下を生じさ
せる抵抗分として拡散抵抗Zwを想定し、これを用いて
残量推定を行うのである。
Next, in the following, as a method for evaluating the polarization voltage Ep, which is the voltage drop due to the above-mentioned polarization, the resistance value is evaluated instead of the voltage.
The temperature-dependent element also does not depend entirely on the database,
An example in which calculation is possible is shown. Since the polarization voltage Ep is generated by diffusion, the voltage has a current dependency. Therefore, the diffusion resistance Zw is assumed as a resistance component that causes a voltage drop due to polarization due to the current dependency, and the remaining amount is estimated using this.

【0097】ここでは、電池の内部等価回路のワーブル
グインピーダンスZwに電流が流れる場合にも抵抗成分
として作用するとして、拡散抵抗Zwを定義して使用す
る。この抵抗値は、溶液抵抗R、電荷移動抵抗r以外の
電圧降下を引き起こす成分をまとめて示すものとする。
Here, the diffusion resistance Zw is defined and used because it acts as a resistance component even when a current flows through the Warburg impedance Zw of the internal equivalent circuit of the battery. This resistance value collectively indicates the components that cause a voltage drop other than the solution resistance R and the charge transfer resistance r.

【0098】なお、拡散による電圧降下は電流依存性が
あるので、拡散抵抗Zwは一定の抵抗成分として表わせ
ないことが多い。そのような場合には、電流依存性を配
慮した拡散抵抗Zwのデータベースを予め測定により構
築し、その後、適時、前述のように分極電圧Epを測定
できるので、同時に測定した電流と共に拡散抵抗Zwを
算出して修正することにより、電流依存性を付加した拡
散抵抗Zwとして残量推定に使用する。その他、拡散抵
抗Zwを使用せず、分極電圧Epのままデータベース化
し、その値を演算時に使用できることは勿論である。
Since the voltage drop due to diffusion has a current dependency, the diffusion resistance Zw is often not expressed as a constant resistance component. In such a case, a database of the diffusion resistance Zw considering the current dependency is constructed by measurement in advance, and then the polarization voltage Ep can be measured at appropriate time as described above. Therefore, the diffusion resistance Zw can be calculated simultaneously with the measured current. By calculating and correcting, the diffusion resistance Zw with current dependency is used for estimation of the remaining amount. In addition, it goes without saying that the polarization voltage Ep can be made into a database as it is without using the diffusion resistance Zw and the value can be used at the time of calculation.

【0099】次に図11に、上記した拡散抵抗Zwを使
用し、温度依存性を考慮した放電特性を求めるための等
価回路モデルおよびその周辺を含めた容量推定回路の回
路構成の一例を示す。以下、このモデル例に従って、一
定電力で放電させた場合の放電特性の推定方法、及び、
それから求まる残電力量推定値を求める方法を示し、こ
のモデルを残量推定に使用した場合の容量計としての残
量推定処理の一例を説明する。
Next, FIG. 11 shows an example of a circuit configuration of a capacitance estimation circuit including an equivalent circuit model for obtaining a discharge characteristic in consideration of temperature dependence and its surroundings by using the above diffusion resistance Zw. Hereinafter, according to this model example, a method of estimating discharge characteristics when discharged at constant power, and
A method for obtaining an estimated value of the remaining power amount obtained from that is shown, and an example of the remaining amount estimation processing as a capacity meter when this model is used for remaining amount estimation will be described.

【0100】この例にあっても、電池の等価回路は図4
に示したものと同様であるが、温度依存性を示すため
に、亀山他が2001年電池討論会において提案した
「小型リチウムイオン二次電池の発熱解析」におけるエ
ントロピーを配慮した熱収支式から、マイコンの放電特
性シミュレーションに適した熱変化算出式を求め、温度
推定に使用している。
Even in this example, the equivalent circuit of the battery is shown in FIG.
However, in order to show the temperature dependence, the heat balance equation considering entropy in the "heat generation analysis of small lithium-ion secondary battery" proposed by Kameyama et al. A thermal change calculation formula suitable for the discharge characteristic simulation of a microcomputer is obtained and used for temperature estimation.

【0101】ここで前記したエントロピーを配慮した電
池発熱モデルは、過電圧による発熱をQp、エントロピ
ー変化による発熱をQs、電池周囲への発熱をQb、O
CVの温度変化をdVo/dT、電池温度をTc、周囲
温度をTr、電池の熱容量をCc、放電電流をI、定電
流放電のV−I特性からの過電圧抵抗をRη、ファラデ
ー定数をF、電池表面面積をA、熱伝達係数をhとした
場合、Qp=I・Rη、Qs=−Tc・ΔS・(I/
F)=−Tc(dVo/dT)・I、Qb=−A・h・
(Tc−Tr)であり、熱収支式は、Cc・(dTc/
dt)=Qp+Qs+Qbになると指摘されている。
The battery heat generation model in consideration of the entropy described above is Qp for heat generation due to overvoltage, Qs for heat generation due to entropy change, and Qb, O for heat generation around the battery.
CV temperature change is dVo / dT, battery temperature is Tc, ambient temperature is Tr, battery heat capacity is Cc, discharge current is I, overvoltage resistance from VI characteristic of constant current discharge is Rη, Faraday constant is F, When the battery surface area is A and the heat transfer coefficient is h, Qp = I 2 · Rη, Qs = −Tc · ΔS · (I /
F) =-Tc (dVo / dT) * I, Qb = -A * h *
(Tc-Tr), and the heat balance equation is Cc · (dTc /
It is pointed out that dt) = Qp + Qs + Qb.

【0102】かかる熱収支式から、微小時間Δtにおい
て電池温度がΔTcだけ上昇したとすると、Cc・ΔT
c/Δt=Qp+Qs+Qbと表わすことができ、これ
より、ΔTc=Δt・(Qp+Qs+Qb)/Cが求ま
る。
From the above heat balance equation, if the battery temperature rises by ΔTc in a minute time Δt, then Cc · ΔT
It can be expressed as c / Δt = Qp + Qs + Qb, and from this, ΔTc = Δt · (Qp + Qs + Qb) / C is obtained.

【0103】したがって、各項目のTc、I、dVo/
dT、RηからQp、Qs、Qbを求めることにより、
ΔTcが求まり、更に推定温度は、Σ(ΔTc)+開始
温度となるので、ΔTcの積算値で温度変化値を求め、
開始温度との積算で温度が推定される。
Therefore, Tc, I, dVo / of each item
By obtaining Qp, Qs, and Qb from dT and Rη,
Since ΔTc is obtained and the estimated temperature is Σ (ΔTc) + start temperature, the temperature change value is obtained by the integrated value of ΔTc,
The temperature is estimated by integration with the starting temperature.

【0104】更に温度等により電池の素子値が変化し、
更に素子値の変化により温度等が変化するが、その場合
の電流値は次の条件により求まる。この条件を満足する
放電特性が、求める放電特性である。
Further, the element value of the battery changes depending on the temperature,
Further, the temperature and the like change due to the change of the element value, and the current value in that case is obtained by the following conditions. The discharge characteristic satisfying this condition is the desired discharge characteristic.

【0105】先ず電池の素子値である溶液抵抗Rおよび
電荷移動抵抗rと拡散抵抗Zwの値は、温度T・充電率
Qおよび電流Iをパラメータとして測定されて予めデー
タベース化されているので、ある時点における温度Tと
充電率Qおよび電流Iが判れば導出できる。
First, the values of the solution resistance R, the charge transfer resistance r, and the diffusion resistance Zw, which are the element values of the battery, are measured in advance using the temperature T, the charging rate Q, and the current I as parameters, and are stored in the database in advance. It can be derived by knowing the temperature T, the charging rate Q and the current I at the time point.

【0106】また負荷の使用電力Wが一定であれば、W
=I×(開放回路電圧−(R+r+Zw)×I)の関係
が成立するので、放電開始時におけるOCV、素子値お
よび使用電力Wが判ると、電流値Iは演算により算出さ
れる。
If the power consumption W of the load is constant, W
= I * (open circuit voltage- (R + r + Zw) * I), the current value I is calculated by calculation when the OCV, the element value, and the used power W at the start of discharge are known.

【0107】更に、充電率Qが微小量ΔQだけ変化する
のに要する変化時間Δtは、「ΔQ×満充電量/平均電
流」で求められる。
Further, the change time Δt required for the charging rate Q to change by a minute amount ΔQ is obtained by “ΔQ × full charge amount / average current”.

【0108】ところで、上記した関係式を連立して解く
ことにより、放電特性を直接的に演算によって算出する
ことも不可能ではない。例えば、1次の連立多項式に展
開して解く方法等が考えられる。
By the way, it is not impossible to directly calculate the discharge characteristics by solving the above relational expressions simultaneously. For example, a method of expanding and solving to a first-order simultaneous polynomial, etc. can be considered.

【0109】しかし、通常、残量推定等を行う容量計は
低コスト化を狙うため、演算パワーの小さいワンチップ
マイコン等を使用して容量推定するのが主流である。従
って、一度の計算量が多くない、メモリの消費が少ない
等の条件が必要と考えられる。
However, normally, in order to reduce the cost of the capacity meter for estimating the remaining amount, it is the mainstream to estimate the capacity by using a one-chip microcomputer or the like having a small calculation power. Therefore, it is considered that conditions such as a small amount of calculation at one time and low memory consumption are necessary.

【0110】そのため、本実施例にあっては、算出の開
始ポイントと次ポイントの値の差が少ないものとして次
ポイントの値を算出し、更にその算出結果を使用して次
ポイントを再算出することにより精度向上を図りなが
ら、データベースの利用を最小限に抑制して、放電特性
を示す曲線を推定可能とする算出方法の一例を使用す
る。
Therefore, in the present embodiment, the value of the next point is calculated assuming that the difference between the calculation start point and the value of the next point is small, and the next point is recalculated using the calculation result. Therefore, an example of a calculation method is used that enables the estimation of the curve indicating the discharge characteristic while minimizing the use of the database while improving the accuracy.

【0111】すなわち、開始ポイントである第1のポイ
ントとそのポイントから少し充電率が変化した場合の第
2のポイントを上記した関係式を用いて求めることを繰
り返すことにより、放電特性と温度特性とを求めるので
ある。ここでの算出のポイントは、先ず、取りあえずは
決まる値を元に他の部分を修正して放電特性をシミュレ
ートすることにある。
That is, the first characteristic point, which is the starting point, and the second characteristic point when the charging rate slightly changes from the first characteristic point, are repeatedly obtained by using the above relational expression to obtain the discharge characteristic and the temperature characteristic. Is required. The point of the calculation here is to simulate the discharge characteristic by first correcting other parts based on the value that is decided for the time being.

【0112】更に、上記した素電池についてのデータベ
ースと、熱抵抗に類するケースや電池構成の様な電池パ
ックとしてのデータベースを個別に備えることにより、
劣化、温度等に配慮した放電特性推定による残量推定
が、更に小さなデータベースを利用して可能となる。
Further, by separately providing a database for the above unit cells and a database for a battery pack such as a case or a battery configuration similar to thermal resistance,
The remaining amount can be estimated by estimating the discharge characteristics in consideration of deterioration, temperature, etc., using a smaller database.

【0113】すなわち、データベースにより種々の電池
パックに対応した容量計を構成する場合、目的の電池パ
ックに対応した、素電池のデータベースと電池パックに
関するデータベースを組み込むことにより対応する。
That is, when a capacity meter corresponding to various battery packs is constructed from a database, it is possible to incorporate a database of unit cells and a database of battery packs corresponding to a target battery pack.

【0114】ここで、データベースの大きさを比較する
と、素電池に関するデータベースは、通常、電流依存性
等の詳細を必要とするので、データベースの大きさは増
大する。それに対し、電池パックに関するデータベース
は、通常は、電池パックの素電池の接続構成、例えば
「2S3P」(3つの素電池の並列接続を2つ直列に接
続した構成であり、Sはシリーズ、Pはパラレルの意で
使用)の種別や、電池パックのケース等で決まる熱抵抗
や熱容量、他程度の値しか含まないので、データベース
は増大しない。
Here, when comparing the sizes of the databases, the size of the database increases because the database relating to the unit cells usually needs details such as current dependence. On the other hand, the database regarding the battery pack is usually a connection configuration of the unit cells of the battery pack, for example, “2S3P” (a configuration in which two parallel connections of three unit cells are connected in series, where S is a series and P is a The database does not increase because it contains only the thermal resistance and heat capacity determined by the type of parallel), the battery pack case, etc., and other values.

【0115】そのため、電池パックに関するデータベー
スをマイコンのデータ読み取り元であるEEPROM等
のメモリに入れ、電池パックの構成を変更する毎にその
電池パックに関するデータのみを更新可能とすることに
より、マイコン自体の変更をすることなく、種々の電池
パックに対応した容量計を構成することができるのであ
る。
Therefore, by inserting a database relating to the battery pack into a memory such as an EEPROM which is a data reading source of the microcomputer and updating only the data relating to the battery pack each time the configuration of the battery pack is changed, the microcomputer itself can be updated. It is possible to configure a capacity meter corresponding to various battery packs without making any changes.

【0116】もちろん前述したように、素電池のデータ
ベースを修正する値をEEPROM等に入れておき、素
電池の変更にも対応することにより、更に種々の電池パ
ックに対応した容量形を構成できるのである。
Of course, as described above, the value for correcting the cell battery database is put in the EEPROM or the like, and the cell type can be changed so that the capacity type corresponding to various battery packs can be constructed. is there.

【0117】なお、上記した実施例にあっては、電池温
度はエントロピーを配慮して求めるとしているが、放電
率対温度特性をもとに、温度上昇特性を放電特性算出に
取り込んでもよいことは言うまでもない。
Although the battery temperature is determined in consideration of entropy in the above embodiment, the temperature rise characteristic may be incorporated in the discharge characteristic calculation based on the discharge rate-temperature characteristic. Needless to say.

【0118】更に、放電電力をパラメータとし、充電率
を横軸に放電終止の最高温度を正規化すると、温度特性
は略一定のパターンとなる。従って、データベースの大
きさをそれほど増大することなく、放電特性が推定可能
である。
Further, when the discharge power is used as a parameter and the maximum temperature at the end of discharge is normalized on the horizontal axis of the charging rate, the temperature characteristic becomes a substantially constant pattern. Therefore, the discharge characteristics can be estimated without significantly increasing the size of the database.

【0119】また、一定電力で電池パックを使用した場
合を想定して放電特性を推定するものとしたが、元とな
る使用電力値は、元々は、電池パックを装着している親
機である電気機器18から通知され、それに基づいて電
池のデータベースから容量計が算出するものであるが、
実際の使用電力と異なる場合がある。そのため、実使用
電力と通知電力が一定以上乖離した場合、実使用電力に
より残電力を推定することが望ましい。その場合、親機
の方にその旨を通知することもまた望ましい。
Further, the discharge characteristic is estimated on the assumption that the battery pack is used with a constant power, but the original power consumption value is originally the main unit in which the battery pack is mounted. The capacity meter calculates from the database of the battery based on the notification from the electric device 18,
It may differ from the actual power used. Therefore, when the actual power usage and the reported power deviate by a certain amount or more, it is desirable to estimate the remaining power from the actual power usage. In that case, it is also desirable to notify the parent device of that fact.

【0120】以上、算出条件や算出方法、および、低コ
スト化等の方法例を示したが、図12に、放電特性、及
び、温度特性のカーブ例と、その特性が決定される条件
を模式的に示し、以下に説明する放電特性算出処理方法
の算出のポイントを更に具体的に示す。
Although the calculation conditions, the calculation method, and the method examples of cost reduction and the like have been described above, FIG. 12 schematically shows an example of curves of the discharge characteristic and the temperature characteristic and the conditions for determining the characteristic. The calculation points of the discharge characteristic calculation processing method described below are shown more specifically.

【0121】算出のポイントとして、前述したように第
1のポイントを求めてから、条件が大きく変動しないと
の条件で、充電率が変化した第2のポイントを求める。
As a calculation point, the first point is obtained as described above, and then the second point at which the charging rate is changed is obtained under the condition that the condition does not change significantly.

【0122】今、第1のポイントが放電開始のポイント
とすれば、温度としてはほぼ周囲温度Trが測定され、
この場合の温度を電池温度Tcとして以下使用する。
Now, assuming that the first point is the point at which the discharge starts, the ambient temperature Tr is measured as the temperature,
The temperature in this case is used below as the battery temperature Tc.

【0123】また、第1のポイントの出力電圧は、電池
パックの内部抵抗と電流とによる電圧降下分V1と、親
機として備えた電気機器18の負荷による電圧降下分V
2との和がOCVとなる。
The output voltage at the first point is the voltage drop V1 due to the internal resistance and current of the battery pack and the voltage drop V due to the load of the electric device 18 provided as the master unit.
The sum of 2 and OCV is OCV.

【0124】次に、ある充電率ΔQだけ変化した場合の
第2のポイントでは、第1のポイントの電流が流れたと
すると第2のポイントまでの時間Δtが判明するため、
温度上昇分ΔTcが算出されて第2のポイントの電池温
度Tcが算出される。また、電池温度Tcと電流Iが分
かるので内部抵抗等が求まり、第2のポイントの電圧電
流が求まる。
Next, at the second point when the charging rate ΔQ changes, if the current at the first point flows, the time Δt to the second point is known.
The temperature increase ΔTc is calculated and the battery temperature Tc at the second point is calculated. Further, since the battery temperature Tc and the current I are known, the internal resistance and the like are obtained, and the voltage / current at the second point is obtained.

【0125】しかしこのままでは、第2のポイントの計
算結果が第2のポイントに反映されないので、さらに第
2のポイントの計算結果を入れ、再度第2のポイントの
放電特性および温度特性の値を算出する。このようにす
ることによりシミュレートの精度を向上させている。
However, as it is, the calculation result of the second point is not reflected in the second point. Therefore, the calculation result of the second point is further input, and the values of the discharge characteristic and the temperature characteristic of the second point are calculated again. To do. By doing so, the accuracy of the simulation is improved.

【0126】次に、以上のように第2ポイントが求まっ
たら、これを新たな第1のポイントとし、前述の第1ポ
イントから第2ポイントを求めたのと同様に、新たな第
2ポイントの状態を算出する。これを続行することによ
り、放電特性と温度特性のカーブを求めることが出来
る。最終的には、放電電圧が予め決めた放電終止電圧V
t以下になるまで続行することにより、全体の放電特性
が求められる。
Next, when the second point is obtained as described above, this is set as a new first point, and similarly to the case where the second point is obtained from the above-mentioned first point, a new second point is obtained. Calculate the state. By continuing this, the curve of the discharge characteristic and the temperature characteristic can be obtained. Finally, the discharge voltage is a predetermined discharge end voltage V
By continuing until t or less, the entire discharge characteristic is obtained.

【0127】なお、内部抵抗として電池内部の電荷移動
抵抗r等を元に説明していたが、電池パックとしては、
内部配線抵抗等があるのでそれを含めて抵抗分の電圧降
下とする必要がある。さらには、電池パック構成のデー
タベースを元に抵抗分を求める必要がある。
Although the internal resistance has been described based on the charge transfer resistance r inside the battery, the battery pack is
Since there is internal wiring resistance, etc., it is necessary to make a voltage drop corresponding to the resistance including it. Furthermore, it is necessary to obtain the resistance component based on the database of the battery pack configuration.

【0128】例えば、2S1Pの場合、電池内部抵抗は
素電池一本分の2倍の抵抗となり、また、OCV特性と
しては2倍の値となるので、電池パック構成により適時
変更して算出する必要があることは言うまでも無い。さ
らには、2S3Pの場合は、抵抗分としては素電池2×
1/3=2/3本分となり、OCV特性としては素電池
2本分となる。
For example, in the case of 2S1P, the internal resistance of the battery is double the resistance of one unit cell, and the OCV characteristic is double the value. Not to mention that there is. Furthermore, in the case of 2S3P, the unit cell 2 ×
1/3 = 2/3, which is equivalent to 2 unit cells as the OCV characteristic.

【0129】従って、電池パックのデータベースとし
て、回路抵抗rcを測定しておき、それと素電池の接続
構成から求まる電池内部抵抗分とを加算したものを抵抗
分とし、OCV特性としては直列接続の電池分とすれば
よい。そして、この変換式自体は素電池の組み合わせデ
ータを元に簡単に処理できるので、予めマイコンのソフ
ト内に組み入れておけばどのような電池パックにも対応
できる。
Therefore, as the database of the battery pack, the circuit resistance rc is measured in advance, and the sum of the measured value and the internal resistance of the battery obtained from the connection configuration of the unit cells is taken as the resistance, and the OCV characteristic is the series connection of the batteries. Just take minutes. Since this conversion formula itself can be easily processed based on the combination data of the unit cells, it can be applied to any battery pack if it is incorporated in the software of the microcomputer in advance.

【0130】このような場合の構成方法の例を図1に示
しておく。同図では、素電池のデータベース6と電池パ
ックのデータベース4を有し、電池パックのデータベー
ス等をEEPROMの様な書き換え可能なメモリに収納
することにより電池パックの仕様変更に柔軟に対応でき
る。
An example of the configuration method in such a case is shown in FIG. In the figure, a battery cell database 6 and a battery pack database 4 are provided, and by storing the battery pack database and the like in a rewritable memory such as an EEPROM, the specification change of the battery pack can be flexibly dealt with.

【0131】次に、図13〜図15に放電特性を求める
処理方法を表す流れ図を示し、図12を用いて更に具体
的に以下説明する。図13は放電中における全体の流れ
を示す流れ図、図14は図13中における第1のステッ
プAを求める流れ図、図15は図13中における第2の
ステップBを求める流れ図である。
Next, FIGS. 13 to 15 are flowcharts showing the processing method for obtaining the discharge characteristic, which will be described more specifically below with reference to FIG. 13 is a flow chart showing the overall flow during discharging, FIG. 14 is a flow chart for obtaining the first step A in FIG. 13, and FIG. 15 is a flow chart for obtaining the second step B in FIG.

【0132】図13で放電を開始すると、先ず、放電開
始時点における充電率Q1と、電気機器18から通知さ
れる使用電力Wが検出され、更に充電率Q1の値とデー
タベース中のデータからその充電率Q1に対応するOV
Cが導出されたあと、第1ポイントにおける電流値の算
出工程に入る。
When the discharging is started in FIG. 13, first, the charging rate Q1 at the time of starting the discharging and the power consumption W notified from the electric device 18 are detected, and the charging rate Q1 and the data in the database are used for charging. OV corresponding to rate Q1
After C is derived, the process of calculating the current value at the first point is started.

【0133】図14で示す第1ポイントの演算工程は、
放電開始でどのような素子値や電流値になるか不明の場
合の算出方法を示しており、先ずは、充電率からOCV
を求め、それが直接電流を決めるとして、以下の条件設
定を行う。
The calculation process of the first point shown in FIG.
It shows the calculation method when it is unknown what kind of element value or current value will be obtained at the start of discharge. First, from the charging rate to OCV
Then, the following conditions are set assuming that it directly determines the current.

【0134】すなわち、放電を開始すると、使用電力W
およびOCVの値のみから決まる暫定的な第1の電流
が、「W/OCV」により算出される。また、放電開始
時における電池温度Tcは周囲温度Trに略等しいと仮
定し、第1の電流とQ1の値から、推定用のデータベー
スを利用して第1の素子値を導出する。
That is, when the discharge is started, the used power W
And the provisional first current determined only by the values of OCV is calculated by "W / OCV". Further, it is assumed that the battery temperature Tc at the start of discharge is substantially equal to the ambient temperature Tr, and the first element value is derived from the first current and the value of Q1 using the estimation database.

【0135】ここで、電流Iが決まるとデータベースか
ら素子値が導出され、素子値が決まると、W=I×(O
CV−I×素子値)の関係から電流が算出される関係が
あるので、素子値の導出と、導出された素子値を用いた
電流の算出とを複数回(本実施例では2回)繰り返し行
って電流の補正を行うことにより、第1ポイントにおけ
る電流I1が推定される。
Here, when the current I is determined, the element value is derived from the database, and when the element value is determined, W = I × (O
Since the current is calculated from the relationship of (CV-I × element value), the derivation of the element value and the calculation of the current using the derived element value are repeated a plurality of times (twice in this embodiment). By performing the current correction, the current I1 at the first point is estimated.

【0136】上記の様にして、放電開始時点である第1
のポイントにおける電流I1が推定されると、図15に
入り、一定充電率ΔQだけ充電率が減少した第2ポイン
トにおける電流値I2の推定工程が実行される。
As described above, the first
When the current I1 at the point is estimated, the process proceeds to FIG. 15 and the step of estimating the current value I2 at the second point where the charging rate is decreased by the constant charging rate ΔQ is executed.

【0137】ここで、第2ポイントではまだ電流等が不
明であるため、先ずは第1ポイントの電流I1が継続す
ると仮定して、到達時間及び温度を求める。なお、充電
率Qが微小量ΔQだけ変化するのに要する到達時間Δt
は「ΔQ×満充電量/I1」であるから、ΔQの充電率
変化で上昇する温度変化量ΔTcはΔt・(Qp+Qs
+Qb)/Cとなり、これによって第2ポイントでの電
池温度Tcが求まる。
Here, since the current and the like are still unknown at the second point, first, assuming that the current I1 at the first point continues, the arrival time and temperature are obtained. The arrival time Δt required for the charging rate Q to change by a minute amount ΔQ
Is “ΔQ × full charge / I1”, the temperature change amount ΔTc that rises due to the change in the charging rate of ΔQ is Δt · (Qp + Qs
+ Qb) / C, and the battery temperature Tc at the second point is obtained.

【0138】更に、電池温度Tcが判明するとデータベ
ースから素子値が導出され、その導出された素子値を利
用して電流を再計算することにより、より正確な第2ポ
イントの電流I2’が算出される。
Further, when the battery temperature Tc is known, the element value is derived from the database, and the derived element value is used to recalculate the current, whereby a more accurate second point current I2 'is calculated. It

【0139】第1ポイントの電流I1と第2ポイントの
電流I2’が求まると、第2ポイントまではその平均の
電流「(I1+I2’)/2」が流れると仮定して、そ
の平均電流から第2ポイントの到達時間と到達温度を再
計算する。
When the current I1 at the first point and the current I2 'at the second point are obtained, it is assumed that the average current "(I1 + I2') / 2" flows up to the second point, and the average current Recalculate the arrival time and the arrival temperature of 2 points.

【0140】更に、この再計算から算出された温度を使
用して第2ポイントの電流I2を求めることにより、第
2ポイントの状態を算出したとして第2ポイントの演算
を終了する。すなわち、1回目の計算では、第1ポイン
トの電流が第2ポイントまで持続するものと仮定して第
2ポイントの電流を算出し、2回目の計算では第1ポイ
ントと算出された第2ポイントの平均電流が持続するも
のと仮定して第2ポイントにおける電流値の補正を行っ
ている。
Furthermore, the temperature calculated from this recalculation is used to obtain the current I2 at the second point, and the calculation of the second point ends, assuming that the state at the second point has been calculated. That is, in the first calculation, the current of the second point is calculated assuming that the current of the first point continues until the second point, and in the second calculation, the current of the second point calculated as the first point is calculated. The current value at the second point is corrected assuming that the average current continues.

【0141】以下、この第2ポイントの電流I2を第1
ポイントの電流I1に置き換えてさらに次のポイントの
電流を算出していく。これを、出力電圧が終止電圧Vt
以下になるまで続行し、全体の放電特性を求めるのであ
る。
Hereinafter, the current I2 at the second point
The current at the next point is calculated by replacing the current I1 at the point. The output voltage is the final voltage Vt
It continues until it becomes the following and obtains the entire discharge characteristic.

【0142】ここで、上記した説明において電流のみを
あげてきたが、電流が求まると電圧が直ちに求まるた
め、その説明を省略している。
Although only the current has been mentioned in the above description, the voltage is immediately obtained when the current is obtained, and thus the description thereof is omitted.

【0143】以上、算出方法の一例を示したが、第2ス
テップで最終的に求まった電流を再度平均電流に戻して
演算をすることにより精度を向上させる等も可能である
ことは言うまでも無い。
An example of the calculation method has been described above, but it goes without saying that the accuracy can be improved by returning the current finally obtained in the second step to the average current and performing the calculation. There is no.

【0144】また、電池パックに関するデータベース等
によりOCVや抵抗を電池接続状態により変更すること
や、回路の配線抵抗等を含めて抵抗を求めることは勿論
であるが、さらにAV機器等の負荷となる親機の挙動を
含めて算出し、放電特性精度を向上させることもでき
る。
Further, it is needless to say that the OCV and the resistance are changed according to the battery connection state and the resistance including the wiring resistance of the circuit is obtained from the database regarding the battery pack, etc., but it also becomes a load of AV equipment and the like. It is also possible to improve the discharge characteristic accuracy by calculating the behavior of the parent device.

【0145】それは、残量推定精度向上のためには、親
機として備えた電気機器18の電源の効率も重要な要素
となってくることである。例えば、親機の電源の構成が
DDコンバータの場合、入力電圧によりDDコンバータ
の変換効率が異なってくるので、残電力算出の場合にD
Dコンバータの変換効率を加味して残電力算出を行えば
さらに残時間推定精度が向上する。すなわち、放電特性
算出の場合の使用電力として変換効率を含めた使用電力
を求めて、これを放電特性算出に使用する。
The efficiency of the power source of the electric device 18 provided as a master unit is also an important factor for improving the accuracy of remaining amount estimation. For example, when the power supply configuration of the parent device is a DD converter, the conversion efficiency of the DD converter varies depending on the input voltage.
If the remaining power is calculated in consideration of the conversion efficiency of the D converter, the remaining time estimation accuracy will be further improved. That is, the used power including the conversion efficiency is obtained as the used power for the discharge characteristic calculation, and this is used for the discharge characteristic calculation.

【0146】通常、DDコンバータの入力電圧に依存す
るので、電圧対変換効率のデータベースを設けて、残電
力推定の際に、目標使用電力に変換効率を加味し、目標
使用電力の大きさを変更して放電特性曲線を推定する。
Normally, since it depends on the input voltage of the DD converter, a database of voltage-to-conversion efficiency is provided, and when estimating the remaining power, the conversion efficiency is added to the target used power to change the size of the target used power. Then, the discharge characteristic curve is estimated.

【0147】この場合、電源の変換効率は、親機から容
量推定処理にデータベースとして渡すのが望ましく、デ
ータベース自体としては、電圧とその場合の変換効率と
のペアのデータを、使用電圧範囲内で数ポイント分備え
ることが望ましい。データベースとしては、例えば、電
池パックと親機の場合では、バッテリの使用開始前に通
信で渡してもよい。このような場合は、通信の仕様を決
めておけば容易に実現出来ることは言うまでも無いが、
残量推定の前までにこれらの変換効率のデータを用意し
ておく必要があることは言うまでも無い。従って、電池
パックとペアで使用する場合、予め、電池パック内の容
量計のEEPROM等に書き込んでおいてもよい。また
は、電池パックのEEPROMに親機が自らデータベー
スを書き込んでも良い。
In this case, it is desirable that the conversion efficiency of the power supply is passed from the master unit to the capacity estimation processing as a database, and as the database itself, data of a pair of voltage and conversion efficiency in that case is within the working voltage range. It is desirable to prepare for several points. As the database, for example, in the case of the battery pack and the parent device, it may be handed over by communication before the start of use of the battery. Needless to say, in such a case, it can be easily realized by deciding the communication specifications.
Needless to say, it is necessary to prepare these conversion efficiency data before estimating the remaining amount. Therefore, when the battery pack is used as a pair, it may be written in advance in the EEPROM or the like of the capacity meter in the battery pack. Alternatively, the parent device may write the database on its own in the EEPROM of the battery pack.

【0148】なお、さらに演算を繰り返すことによりシ
ミュレーションの精度を向上させることが可能かと思わ
れるが、演算量、演算時間、演算パワーと算出結果の精
度から決める必要がある。実際の電池データからの演算
結果は図14および図15に示す本方法でも十分な精度
を有することを確認している。
It is considered that the accuracy of the simulation can be improved by further repeating the calculation, but it is necessary to determine it from the calculation amount, the calculation time, the calculation power and the accuracy of the calculation result. It has been confirmed that the calculation result from the actual battery data has sufficient accuracy even in the present method shown in FIGS. 14 and 15.

【0149】また、電池パックのデータベース4として
電池構成や内部抵抗等を含める必要があるが、さらに、
素電池自体の変更に対する対応も可能なように構成でき
る。それは、素電池の放電特性曲線自体、電極材料にほ
ぼ依存するので、電池の大きさを変更しても、OCV等
はほぼ同じであり、電極面積等が変化することによる電
荷移動抵抗r等の値の変化が生じる程度であり、挙動は
類似している。その為、素電池のデータベース6におい
て、各素子値を修正するデータをEEPROM等に記録
させ、素電池の変化に対しても対応するように構成でき
る。
Further, it is necessary to include the battery configuration, internal resistance, etc. as the battery pack database 4,
The unit cell itself can be configured so that it can be changed. Since the discharge characteristic curve of the unit cell itself substantially depends on the electrode material, even if the size of the battery is changed, the OCV and the like are almost the same, and the charge transfer resistance r and the like due to the change of the electrode area and the like The behavior is similar to the extent that the value changes. Therefore, in the unit cell database 6, data for correcting each element value can be recorded in an EEPROM or the like, and can be configured to cope with changes in the unit cell.

【0150】従って、このようなデータベースを有する
ことにより、電池パックの構成や素電池それ自体の変更
に対しても柔軟に対応可能な残量推定方法や装置が構築
できる。このデータを図1に示す構成の例えばEEPR
OM等で構成される電池パックのデータベース4に含め
ておけばよいことは言うまでも無い。
Therefore, by having such a database, it is possible to construct a remaining amount estimation method and device which can flexibly cope with changes in the configuration of the battery pack and the unit cell itself. For example, EEPR having the structure shown in FIG.
It goes without saying that it may be included in the database 4 of the battery pack configured by OM or the like.

【0151】なお、放電特性推定においては、周囲温度
Trからの上昇により電池温度Tcを推定し放電特性推
定の精度を向上させるが、この場合、周囲温度Trとし
ては、放電が停止されて長時間経過したあとの温度であ
ると推定される放電開始前の電池温度Tcを周囲温度T
rとして求めておき、その後の温度上昇を推定する。
In the discharge characteristic estimation, the battery temperature Tc is estimated by the rise from the ambient temperature Tr to improve the accuracy of the discharge characteristic estimation. In this case, however, as the ambient temperature Tr, the discharge is stopped for a long time. The battery temperature Tc before the start of discharge, which is estimated to be the temperature after the elapse,
It is obtained as r and the subsequent temperature rise is estimated.

【0152】しかしながら、周囲温度Trは一定の条件
で使用されることは稀であり、その周囲温度Trが変化
した場合には、上記の方法を利用して推定した電池温度
と実測した電池温度との間に誤差が発生する。そこで現
在の電池温度Tcの実測値と推定値の差から、逆に周囲
温度Trの変化を推定することができる。そして、周囲
温度Trの変化が推定されると、その変化した周囲温度
を利用して放電特性の推定に利用することにより、周囲
温度変化に対応した残量推定が可能となる。
However, the ambient temperature Tr is rarely used under a constant condition, and when the ambient temperature Tr changes, the battery temperature estimated using the above method and the measured battery temperature are used. There is an error between. Therefore, the change in the ambient temperature Tr can be conversely estimated from the difference between the actual measured value and the estimated value of the current battery temperature Tc. When the change in the ambient temperature Tr is estimated, the changed ambient temperature is used to estimate the discharge characteristic, so that it is possible to estimate the remaining amount corresponding to the change in the ambient temperature.

【0153】具体的には、推定開始条件下で放電特性算
出を開始し、開始時点と現在との2点における電池温度
Tcと充電率を測定する一方、放電の開始時点において
推定した現在の充電率での電池温度Tcを演算により推
定する。そして、測定した電池温度と推定した電池温度
との差が設定値を超えて大なら、周囲温度Trが変化し
たものと推定し、周囲温度Trを以下の推定値に修正す
るのである。
Specifically, the discharge characteristic calculation is started under the estimation start condition, and the battery temperature Tc and the charging rate at two points, the start point and the present point, are measured, while the current charge estimated at the start point of the discharge is measured. The battery temperature Tc at the rate is estimated by calculation. If the difference between the measured battery temperature and the estimated battery temperature exceeds the set value and is large, it is estimated that the ambient temperature Tr has changed, and the ambient temperature Tr is corrected to the following estimated value.

【0154】ここで、周囲温度の推定値を算出する式の
例を示す。これは、放電開始から求めた現在の推定の電
池温度(修正前の現在の電池温度推定値)と、現在の実
測の電池温度(現在の電池温度)の差(修正前の電池温
度誤差)が、元々測定して退避しておいた修正前の周囲
温度(修正前の周囲温度)と、現在の実際の周囲温度
(周囲温度推定値)との差に対応しているとして、修正
前の周囲温度に修正前の電温度誤差を加算して、先ずは
修正したと想定した周囲温度(修正後の周囲温度)を求
めおく。次に、この修正後の周囲温度を元に再度現在の
電池温度を推定(修正後の現在の電池温度推定値)を求
め、これらの値から最終的な周囲温度を算出する。最終
的な周囲温度は、(修正後の周囲温度−修正前の周囲温
度)・(現在の電池温度−修正前の現在の電池温度推定
値)/(修正後の現在の電池温度推定値−修正前の現在
の電池温度推定値)+修正前の周囲温度から求めること
ができる。
Here, an example of an equation for calculating the estimated value of the ambient temperature will be shown. This is because the difference (battery temperature error before correction) between the current estimated battery temperature (estimated current battery temperature before correction) obtained from the start of discharge and the currently measured battery temperature (current battery temperature) , The ambient temperature before correction is assumed to correspond to the difference between the ambient temperature before correction (ambient temperature before correction) that was originally measured and saved and the current actual ambient temperature (estimated value of ambient temperature). By adding the electric temperature error before correction to the temperature, first, the ambient temperature assumed to be corrected (ambient temperature after correction) is obtained. Next, based on the corrected ambient temperature, the current battery temperature is estimated again (corrected current battery temperature estimated value), and the final ambient temperature is calculated from these values. The final ambient temperature is (modified ambient temperature-ambient temperature before modification)-(current battery temperature-current battery temperature estimated value before modification) / (corrected current battery temperature estimated value-modified) It can be calculated from (previous estimated current battery temperature) + ambient temperature before correction.

【0155】なお、データベース構築にあたり、図8に
示すようなステップ応答や、図19に示すような周波数
応答で、電池内部の抵抗成分の値を測定することを説明
したが、これに限るものではないことは言うまでも無
い。
In the construction of the database, it has been described that the value of the resistance component inside the battery is measured by the step response shown in FIG. 8 and the frequency response shown in FIG. 19, but the present invention is not limited to this. Needless to say, nothing.

【0156】例えば、A/D変換機の電圧検出精度が低
い場合、A/D変換値を多数回測定し、その平均値を取
ることにより高精度の電圧測定を行い素子値の検出精度
を向上させることが可能である。
For example, when the voltage detection accuracy of the A / D converter is low, the A / D converted value is measured many times and the average value thereof is taken to perform high-accuracy voltage measurement to improve the element value detection accuracy. It is possible to

【0157】この場合、電荷移動抵抗rの応答が速いの
で、図8のステップ応答を行う回路において、短いパル
ス、たとえば、μ秒オーダーの矩形波を出力させ、この
応答波形のオン状態とオフ状態の電圧を多数回サンプリ
ングして測定の分解能を向上させて素子値の検出精度を
向上させても良い。
In this case, since the response of the charge transfer resistance r is fast, a short pulse, for example, a square wave of the order of μ seconds is output in the circuit performing the step response of FIG. 8, and the response waveform is turned on and off. The voltage of may be sampled many times to improve the measurement resolution and improve the element value detection accuracy.

【0158】さらに、電荷移動抵抗rでは電圧変化が緩
慢なため、通電前の電圧測定と通電中の電圧測定回数を
増加させ測定の分解能を向上させることもできる。この
方法は、A/D変換精度の低いマイコン等において有効
であることは言うまでも無い。
Further, since the voltage change in the charge transfer resistance r is slow, it is possible to improve the measurement resolution by increasing the number of times of voltage measurement before energization and voltage measurement during energization. It goes without saying that this method is effective in a microcomputer having low A / D conversion accuracy.

【0159】さらには、実際のAV機器の使用に際して
は、ステップ応答的な変化をすることがあり、この場合
の応答から素子値を求めることも可能である。また、こ
のように電流が変化する場合に、電流と電圧変化とその
場合の時間経過から内部抵抗を求めることも可能であ
る。
Furthermore, in actual use of the AV equipment, there may be a step-responsive change, and the element value can be obtained from the response in this case. Further, when the current changes in this way, it is possible to obtain the internal resistance from the current and voltage changes and the elapsed time in that case.

【0160】この場合、一定時間、例えば10秒間の前
後の電圧電流変化から、10秒の応答に対する抵抗成分
を求めこれを電荷移動抵抗rとして求めるものであり、
さらに、多数の時間応答に対する抵抗成分を求めること
により、応答時間が短い場合の抵抗成分は溶液抵抗Rと
して評価するものである。これは、抵抗成分の周波数分
析に対応しており、演算パワー等に余裕がある場合には
有効な手段となることはいうまでもない。
In this case, the resistance component for the response of 10 seconds is obtained from the voltage / current change before and after a fixed time, for example, 10 seconds, and this is obtained as the charge transfer resistance r.
Furthermore, the resistance component when the response time is short is evaluated as the solution resistance R by obtaining the resistance component for many time responses. It goes without saying that this corresponds to the frequency analysis of the resistance component and is an effective means when there is a margin in the calculation power and the like.

【0161】以上、電池残量の推定方法について記載し
たが、その残量推定における推定値全体の修正も可能で
あるので、以下、その詳細な説明をする。
Although the method of estimating the remaining battery level has been described above, the entire estimated value in the remaining level estimation can be modified, and therefore a detailed description thereof will be given below.

【0162】二次電池12の放電が経過するにつれて、
推定の残電力量と実測の電力量(電力積算値)が変化し
ていくが、放電中の2つのポイントに着目し、2つのポ
イントでの推定の残電力量の変化分と、実測の残電力量
との変化分とを求める。この場合、双方の変化分が等し
ければ、放電途中がどうあれ、推定していた値の変化
と、その間の実測値変化とがよく一致していることとな
り、推定値と実測値がよく一致していた一つの証明と考
えられる。
As the secondary battery 12 is discharged,
The estimated remaining power amount and the actually measured power amount (power integrated value) change, but attention is paid to two points during discharging, and the change amount of the estimated remaining power amount at the two points and the measured remaining amount. The amount of change from the electric energy is calculated. In this case, if both changes are equal, it means that the estimated value change and the measured value change during that period are in good agreement, regardless of the discharge process. It is considered to be one proof that

【0163】この2つが異なっていた場合、推定値と実
測値が異なることとなり、推定値のこの2つが異なって
いた場合、推定値と実測値が異なることとなり、推定値
の精度が低いこととなる。そこで、係数Kとして、前回
の実測値の差分=K×前回の推定値の差分、となる関係
式を定義すると、推定値が正しい場合には、K=1とな
る。ただし、実際にはK=前回の実測値の差分/前回の
推定値の差分 ≒1である。
If the two are different, the estimated value and the actual measured value are different, and if the two estimated values are different, the estimated value and the actual measured value are different, and the accuracy of the estimated value is low. Become. Therefore, if the relational expression of the difference of the previous measured value = K × the difference of the previous estimated value is defined as the coefficient K, K = 1 if the estimated value is correct. However, in reality, K = difference between actual measurement values at the previous time / difference between previous estimated values ≈1.

【0164】従って、残量推定アルゴリズムの変更がな
く、同様に推定を繰り返すとすると、「今回の実測値の
差分=K×今回の推定値の差分」となることが予想され
る。すなわち、今回の放電で得られるであろう、今回の
実測値の差分と今回の推定値の差分は一致しないと予想
される。
Therefore, if there is no change in the remaining amount estimation algorithm and the estimation is repeated in the same manner, it is expected that "difference of actual measurement value of this time = K × difference of estimated value of this time". That is, it is expected that the difference between the actually measured value and the estimated value that will be obtained by the current discharge will not match.

【0165】そこで、「今回の実測値の差分=修正した
今回の推定値の差分=K×今回の推定値の差分=(前回
の実測値の差分/前回の推定値の差分)×今回の推定値
の差分」として、推定値の差分を修正することが可能で
ある。
Therefore, "difference of actual measurement value of this time = difference of corrected current estimation value = K × difference of current estimation value = (difference of previous measurement value / difference of previous estimation value) × estimation of this time It is possible to correct the difference between the estimated values as the “value difference”.

【0166】従って、今、差分として、満充電から放電
終止までとすると、「修正した今回の推定値=(前回の
実測値の差分/前回の推定値の差分)×今回の推定値」
が、期待でき、推定精度が向上することとなる。
Therefore, assuming that the difference is from full charge to end of discharge, “corrected estimated value of this time = (difference of previous measured value / difference of previous estimated value) × estimated value of this time”
However, it can be expected and the estimation accuracy will be improved.

【0167】実際には、第1ポイントを放電開始のポイ
ントとし、その場合の推定値及び電力積算値を記録し、
第2ポイントを放電終了のポイントとし、その場合の推
定値及び電力積算値を記録し、このように得られた4つ
のデータから、係数Kを算出し、次回の残量推定値を修
正することによって、より正しい残量推定値が学習効果
として得られる。
Actually, the first point is set as the discharge start point, and the estimated value and the power integrated value in that case are recorded.
Using the second point as the discharge end point, record the estimated value and the electric power integrated value in that case, calculate the coefficient K from the four data thus obtained, and correct the remaining amount estimated value for the next time. As a result, a more accurate estimated remaining amount can be obtained as a learning effect.

【0168】なお、これは、放電条件が同一とした場合
によい結果を期待できる。そのため、放電条件が前回と
異なっている場合、係数を1に近づける等の対策を施す
ことにより、さまざまな場合で残量推定精度が高い残量
検出方法が得られることとなることは言うまでもない。
This can be expected to give good results under the same discharge conditions. Therefore, it goes without saying that when the discharge condition is different from the previous one, by taking measures such as bringing the coefficient close to 1, a remaining amount detection method with high remaining amount estimation accuracy can be obtained in various cases.

【0169】[0169]

【実施例】以下、図16に示す例に基づき、上記した電
池容量検出方法を利用して回路構成した電池容量検出装
置10と、二次電池12と、電池保護部14とをケース
内に一体に収納した電池パック16の構成を説明する。
なお、二次電池12の特性および電池容量検出装置10
における検出方法は上記したものと略同一なので、以下
においてはその詳細な説明を省略する。
EXAMPLE Hereinafter, based on the example shown in FIG. 16, a battery capacity detection device 10 having a circuit configuration using the above-described battery capacity detection method, a secondary battery 12, and a battery protection portion 14 are integrated in a case. The configuration of the battery pack 16 stored in the above will be described.
The characteristics of the secondary battery 12 and the battery capacity detection device 10
Since the detection method in 1 is substantially the same as that described above, detailed description thereof will be omitted below.

【0170】また電池パック16は、AV機器やパソコ
ン装置あるいは携帯電話などの各種電気機器18に装着
され、双方向通信が可能な電気機器18側の通信回路2
0に向けて電池パック16から検出データを送ることに
より、電気機器18内のディスプレイを利用して電池容
量の表示動作を行わせるものを示すが、電池パック16
のケース上に表示手段を一体に備え、電池パック16が
単独で電池容量の検出動作に加えて表示動作をするもの
も可能である。逆に、電池容量検出装置10で行ってい
る制御動作の一部を、電気機器18側で行わせることも
できる。
The battery pack 16 is attached to various electric devices 18 such as AV devices, personal computer devices and mobile phones, and the communication circuit 2 on the electric device 18 side capable of bidirectional communication.
The battery pack 16 shows the battery capacity display operation using the display in the electric device 18 by sending the detection data from the battery pack 16 toward 0.
It is also possible that the display means is integrally provided on the case, and the battery pack 16 independently performs the display operation in addition to the battery capacity detection operation. On the contrary, part of the control operation performed by the battery capacity detection device 10 may be performed by the electric device 18 side.

【0171】電池パック16内に収納される二次電池1
2は、複数個の素電池を直列あるいは並列に接続するこ
とにより、電池パックとして要求される容量および出力
電圧が達成される様に構成している。
Secondary battery 1 housed in battery pack 16
2 is configured such that a plurality of unit cells are connected in series or in parallel so that the capacity and output voltage required for the battery pack can be achieved.

【0172】更に、素電池における素子値やOCV特性
等のデータベース6に加えて、素電池の構成あるいは温
度パラメータ等のパック状態の違いが判別できる電池パ
ックデータベース4を個別に備えている。
Further, in addition to the database 6 of the element values and OCV characteristics of the unit cells, the battery pack database 4 capable of discriminating the difference in the pack state such as the unit cell configuration or the temperature parameter is individually provided.

【0173】ここで電池保護部14は、2つのFET2
2・22からなるスイッチング部24と、保護回路26
とから構成され、スイッチング部24を二次電池12か
ら電気機器18に向かう通電回路中に直列に介装して使
用する、従来と略同様な構成のものである。
Here, the battery protection unit 14 includes two FETs 2
A switching unit 24 composed of 2.22 and a protection circuit 26
The switching unit 24 has a configuration substantially similar to that of the conventional configuration in which the switching unit 24 is used by being inserted in series in the energizing circuit extending from the secondary battery 12 to the electric device 18.

【0174】すなわち、保護回路26は例えばオペアン
プ或いはコンパレータからなる比較器と基準電圧とを備
え、コンピュータソフトウェアを使用することなくハー
ドウェアだけで動作可能とすることにより、誤動作の発
生をできるだけ抑制して安全性を高めている。
That is, the protection circuit 26 is provided with a comparator composed of, for example, an operational amplifier or a comparator and a reference voltage, and can be operated only by hardware without using computer software, so that occurrence of malfunction can be suppressed as much as possible. Improves safety.

【0175】そして、二次電池12の電池電圧とスイッ
チング部24に流れる負荷電流の大きさを常時にチェッ
クしておき、負荷電流の大きさが設定値を超えて上昇し
たことや電池電圧が設定値を超えて下降したことが検出
されると、スイッチング部24に信号を送って負荷に対
する通電を強制的に停止して二次電池12が破損するの
を未然に防止することを基本構成とするが、本実施例に
あっては更に、電池容量検出装置10に向けて制御状態
に対応した信号を送り、異常状態になったことを知らせ
ることを可能としている。
Then, the battery voltage of the secondary battery 12 and the magnitude of the load current flowing through the switching unit 24 are constantly checked, and the fact that the magnitude of the load current exceeds the set value and the battery voltage is set. When it is detected that the voltage has dropped below the value, the basic configuration is to send a signal to the switching unit 24 to forcibly stop the energization of the load to prevent the secondary battery 12 from being damaged. However, in the present embodiment, a signal corresponding to the control state is further sent to the battery capacity detection device 10 to notify that the abnormal state has occurred.

【0176】電池容量検出装置10は、主としてアナロ
グ値の信号処理を行う外部回路群28と、1チップマイ
コンがその制御の中心として使用されてデジタル値の信
号処理を行う制御部30とから構成される。そして、外
部回路群28から出力される各種の測定値が制御部30
に送られ、その制御部30に備えたROMに内蔵された
プログラムによりデータベース2を参照しながら、測定
値が演算されるなどして全体の動作がソフトウェア的に
制御されるものである。
The battery capacity detecting device 10 is mainly composed of an external circuit group 28 which performs analog value signal processing, and a control section 30 which uses a one-chip microcomputer as the center of control to perform digital value signal processing. It Then, various measured values output from the external circuit group 28 are output to the control unit 30.
Is sent to the control unit 30 and the program stored in the ROM provided in the control unit 30 is referred to the database 2 to calculate the measured values and the entire operation is controlled by software.

【0177】ここで外部回路群28は、二次電池12の
電池温度Tcに対応した信号を出力する温度検出回路3
2と、二次電池12の端子電圧に対応した信号を出力す
る電圧検出回路34と、二次電池12に流れる電流に対
応した信号を出力する電流検出回路36と、二次電池1
2の回路定数を検出するための負荷電流を二次電池12
に流す負荷回路38とから構成される。
Here, the external circuit group 28 includes the temperature detection circuit 3 which outputs a signal corresponding to the battery temperature Tc of the secondary battery 12.
2, a voltage detection circuit 34 that outputs a signal corresponding to the terminal voltage of the secondary battery 12, a current detection circuit 36 that outputs a signal corresponding to the current flowing through the secondary battery 12, and the secondary battery 1
The load current for detecting the circuit constant of 2 is the secondary battery 12
And a load circuit 38 that flows to

【0178】温度検出回路32は、サーミスタの様な温
度検知手段40を二次電池12に接近して備え、温度検
知手段40から出力される温度変化に対応したアナログ
値をデジタル値に変換して制御部30に送る。
The temperature detecting circuit 32 is provided with a temperature detecting means 40 such as a thermistor close to the secondary battery 12, and converts an analog value output from the temperature detecting means 40 corresponding to a temperature change into a digital value. It is sent to the control unit 30.

【0179】電圧検出回路34は、二次電池12の両端
に接続されて端子間に出力される電圧を取り出したあと
デジタル値に変更して制御部30に送るものであって、
電池電圧とOCVの測定に使用される。
The voltage detection circuit 34 is connected to both ends of the secondary battery 12, extracts the voltage output between the terminals, converts the voltage into a digital value, and sends the digital value to the control section 30.
Used to measure battery voltage and OCV.

【0180】電流検出回路36は、二次電池12と直列
に接続された抵抗44の両端に発生する電圧値をデジタ
ル値に変換して制御部30に送るものであって、二次電
池12に流れる電流値を測定するために使用される。
The current detection circuit 36 converts the voltage value generated across the resistor 44 connected in series with the secondary battery 12 into a digital value and sends it to the control section 30. It is used to measure the flowing current value.

【0181】負荷回路38は、図8に示す過渡応答方式
によって溶液抵抗Rと電荷移動抵抗rとを分離して測定
するためのものであって、二次電池12から電気機器1
8に対する通電が停止されている休止期間中に、制御部
30から送られる信号によってスイッチングトランジス
タ42をオンさせ、そのトランジスタ42と直列に接続
された抵抗46・44に通電させる。この通電に伴う図
8(b)または(c)に例示する二次電池12の過渡応
答状態を、電圧検出回路34と電流検出回路36で同時
に測定することにより、二次電池12の内部抵抗を測定
可能とする。
The load circuit 38 is for separating and measuring the solution resistance R and the charge transfer resistance r by the transient response method shown in FIG.
During the rest period in which the energization of 8 is stopped, the switching transistor 42 is turned on by a signal sent from the control unit 30, and the resistors 46 and 44 connected in series with the transistor 42 are energized. The internal resistance of the secondary battery 12 is measured by simultaneously measuring the transient response state of the secondary battery 12 illustrated in FIG. 8B or 8C accompanying this energization with the voltage detection circuit 34 and the current detection circuit 36. It is possible to measure.

【0182】以下において、図17および図18に示す
流れ図にしたがって、電池パック16の動作手順を更に
詳細に説明する。
In the following, the operation procedure of battery pack 16 will be described in more detail with reference to the flow charts shown in FIGS. 17 and 18.

【0183】先ずEEPROMの様な所定の記憶手段上
には、素電池データベース6として、図2に例示する素
電池のOCV特性に加えて、標準状態における二次電池
の図6に例示する放電特性および図9に例示する各素子
値が予め測定され、通常の制御時における初期値として
データベース化されて記憶されている。
First, on a predetermined storage means such as an EEPROM, in addition to the OCV characteristics of the unit cell illustrated in FIG. 2, as the unit cell database 6, the discharge characteristics illustrated in FIG. 6 of the secondary battery in the standard state. Each element value illustrated in FIG. 9 is measured in advance, stored as a database as an initial value during normal control.

【0184】ここで本実施例にあっては、データベース
として記憶するOCV特性データとして、充電率の算出
用と残量算出用とに少なくとも2種類備えている。すな
わち、素電池について実際に測定したOCV特性は図2
の様な滑らかな曲線ではなく、図21(a)において破
線で示す様なショルダー(変曲点)を有することが一般
的である。そこで、OCV特性をそのまま利用する充電
率の推定時には、測定値をそのままデータベース化した
第1のOCV特性を忠実に再現したデータベースを用意
することにより、充電率を推定する際の誤差を最少限に
抑制する。
In this embodiment, at least two kinds of OCV characteristic data stored as a database are provided for calculating the charging rate and calculating the remaining amount. That is, the OCV characteristics actually measured for the unit cell are shown in FIG.
It is common to have a shoulder (inflection point) as shown by the broken line in FIG. Therefore, when estimating the charging rate using the OCV characteristic as it is, by preparing a database that faithfully reproduces the first OCV characteristic in which the measured value is directly stored in the database, the error in estimating the charging rate is minimized. Suppress.

【0185】一方、放電特性の推定時には、図21
(a)に示す実際の測定値におけるショルダー部分など
の凹凸を滑らかにして図21(b)の実線で示す様な曲
線とし、その曲線をデータベース化した第2のOCV特
性を用意する。そして、この第2のOCV特性に基づ
き、R・r・Zw等の各素子値がデータベース化される
結果、素子値の変化具合が抑制され、データベース化し
た際のデータ量を減少させることを可能としている。
On the other hand, when the discharge characteristics are estimated, FIG.
The curve shown by the solid line in FIG. 21 (b) is formed by smoothing the unevenness of the shoulder portion in the actual measurement value shown in (a), and the second OCV characteristic in which the curve is made into a database is prepared. Then, based on this second OCV characteristic, each element value such as R, r, and Zw is made into a database, and as a result, the degree of change in the element value is suppressed, and it is possible to reduce the data amount when making the database. I am trying.

【0186】また、電池パックデータベース4として
は、素電池の直列あるいは並列状態の構成あるいは温度
パラメータ等のパック状態の違いが判別できるデータが
記憶されている。そして、素電池および電池パックのデ
ータベースを含む推定用データベース2から、組電池と
しての各種データが導出あるいは算出される様にしてい
る。
Further, the battery pack database 4 stores data capable of discriminating the difference between pack states such as the configuration of the unit cells in the serial or parallel state or temperature parameters. Then, various data as the battery pack are derived or calculated from the estimation database 2 including the database of the unit cells and the battery pack.

【0187】そこで図17のステップST1において、
前記した初期値に基づく所定の初期設定を行ったのち、
ステップST2からの電池容量検出工程に入る。
Therefore, in step ST1 of FIG.
After performing a predetermined initial setting based on the above-mentioned initial value,
The battery capacity detection process starts from step ST2.

【0188】図17のステップST2において、二次電
池12が休止中か否かを判定し、休止中でない場合は更
に、ステップST6で放置中か否かが、ステップST3
で放電中か否かが、ステップST4で充電中か否かが、
更にステップST5において電池保護部14が作動して
いるか否かが判定され、各判定結果に基づいて図18に
示す各処理動作が行われる。
In step ST2 of FIG. 17, it is determined whether or not the secondary battery 12 is at rest, and if it is not at rest, it is further determined at step ST6 whether or not the secondary battery is left at rest.
In step ST4, whether it is being discharged or not,
Further, in step ST5, it is determined whether or not the battery protection unit 14 is operating, and each processing operation shown in FIG. 18 is performed based on each determination result.

【0189】ここでステップST2の判定が休止中であ
れば、ステップST21に移って、休止状態の開始から
継続して30分、2時間、4時間あるいは8時間の設定
時間が経過したかが判定される毎に図18(a)に示す
OCVの検出工程に入る。しかし、図17のステップS
T6で24時間以上経過したことが判定されると放置中
と判断して、例えばステップ61で24時間の経過が判
定される毎に、ステップ62に移って放置中における残
量補正工程が行われる。
If the determination in step ST2 is pause, it is determined in step ST21 whether 30 minutes, 2 hours, 4 hours or 8 hours have elapsed since the start of the pause state. Each time it is performed, the OCV detection process shown in FIG. However, step S in FIG.
When it is determined that 24 hours or more have passed at T6, it is determined that the vehicle is being left unattended. For example, every time when it is determined that 24 hours have passed in step 61, the process proceeds to step 62, and the remaining amount correction process in the unattended operation is performed. .

【0190】図18(a)に示すOCVの検出工程は、
ステップST22において二次電池12の端子電圧が測
定される。更にステップST23において、測定された
端子電圧が2点目以降であるか否かが判定され、2点目
以降であればステップST24に移って図5に示すOC
Vの推定動作が行われるが、そうでない場合は、測定さ
れた端子電圧を保存して戻る。
The OCV detection process shown in FIG.
In step ST22, the terminal voltage of the secondary battery 12 is measured. Further, in step ST23, it is determined whether or not the measured terminal voltage is after the second point, and if it is after the second point, the process proceeds to step ST24 and the OC shown in FIG.
A V estimation operation is performed, but if not, the measured terminal voltage is saved and returned.

【0191】図17のステップST62で行われる放置
中における残量補正工程は、例えば24時間等の所定の
長時間が経過する毎に実施されるものであって、かかる
段階にあってはOCVの値も安定しているので、前記し
た様な推測によるのではなくOCVを実測し、その実測
値と第1のOCV特性に基づいて現在の充電率を決定す
るとともに、検出されたOCVの変化に応じて満充電容
量を補正する。
The remaining amount correction process during standing, which is performed in step ST62 of FIG. 17, is carried out every time a predetermined long time such as 24 hours elapses. At this stage, the OCV Since the value is also stable, the OCV is not measured but the current charging rate is determined based on the measured value and the first OCV characteristic, and the detected OCV changes. Correct the full charge capacity accordingly.

【0192】ここで長時間の放置中にあっては、図22
(a)に例示するごとく、例えば充電率が50%かそれ
以下であれば電池温度Tcの大小に拘らず満充電容量の
減少は殆ど認められないが、電池温度Tcが30℃を超
えると、図22(b)あるいは(c)のごとく、放置中
の充電率が大きくなるほど満充電容量の減少が大きくな
る傾向にある。
Here, when left for a long time, FIG.
As illustrated in (a), for example, when the charging rate is 50% or less, almost no decrease in the full charge capacity is observed regardless of the battery temperature Tc, but when the battery temperature Tc exceeds 30 ° C., As shown in FIG. 22 (b) or (c), the decrease in full charge capacity tends to increase as the charging rate during standing increases.

【0193】そこで、図22に示す関係により、例えば
10%毎の各充電率について温度と時間経過に伴う充電
率変化に対する満充電容量の変化を示す補正量の補正デ
ータベースを予め作成し、記憶させておく。そして、上
記の様にしてOCVを測定し充電率を求めると同時に平
均放置温度を検出し、前記補正データベースを利用して
満充電容量の減少量を推定し、必要な補正を行うのであ
る。
Therefore, based on the relationship shown in FIG. 22, a correction amount correction database showing the change in the full charge capacity with respect to the change in the charge rate with respect to the temperature and the passage of time is created in advance and stored for each charge rate of 10%. Keep it. Then, as described above, the OCV is measured to obtain the charging rate, and at the same time, the average standing temperature is detected, the reduction amount of the full charge capacity is estimated using the correction database, and necessary correction is performed.

【0194】更に、充電率の測定と同時に溶液抵抗Rと
電荷移動抵抗rの値も測定することによって、より正確
に満充電容量を補正可能となるが、充電率の変化が一定
値を超えた場合にのみ測定を行わせることにより、電池
の消費電力を抑制することとなって好ましい。
Further, the full charge capacity can be corrected more accurately by measuring the values of the solution resistance R and the charge transfer resistance r simultaneously with the measurement of the charge rate, but the change of the charge rate exceeds a certain value. It is preferable to perform the measurement only in such a case because the power consumption of the battery is suppressed.

【0195】次に、図17のステップST3において放
電中であることが判定されると、図18(b)の放電処
理工程に移る。かかる放電処理工程にあっては、ステッ
プST31において放電電流値が、ステップST32で
二次電池12の周囲温度が測定されたあと、その測定さ
れた値を用いて図9に示す素子値を補正することによ
り、ステップST33において図7に例示する放電特性
を算出し、この算出された放電特性を用いてステップS
T34において残時間を推定する。
Next, when it is determined in step ST3 of FIG. 17 that discharging is in progress, the process proceeds to the discharging process of FIG. 18 (b). In this discharge treatment step, the discharge current value is measured in step ST31, the ambient temperature of the secondary battery 12 is measured in step ST32, and the element value shown in FIG. 9 is corrected using the measured value. Accordingly, the discharge characteristic illustrated in FIG. 7 is calculated in step ST33, and the calculated discharge characteristic is used in step S33.
The remaining time is estimated at T34.

【0196】また前回に算出した充電率に対し、測定し
た放電電流から換算した充電率をステップST35で積
算処理することにより、現在の充電率を算出したあと、
次のステップST36に移る。
In addition, the current charging rate is calculated by integrating the charging rate calculated from the measured discharge current with the previously calculated charging rate in step ST35 to calculate the current charging rate.
Then, the process proceeds to next step ST36.

【0197】ステップST36では、電池電圧が予め設
定した最低電圧を下回ったか否かを判定し、下回ったこ
とが判定されると、ステップST37において電池保護
部14に信号を送ることによってスイッチング部24を
強制的にオフし、放電を終了する処理を行う。
In step ST36, it is determined whether or not the battery voltage is lower than a preset minimum voltage, and if it is determined that the battery voltage is lower than the preset minimum voltage, a signal is sent to the battery protection unit 14 in step ST37 to turn on the switching unit 24. Processing for forcibly turning off and ending the discharge is performed.

【0198】なお、上記した残容量の推測は、一定電力
で放電する場合を想定したものである。しかしながら、
サージ電流が流れる機会が多い機器に適用する場合にあ
っては、サージ電流が流れても機器がシャットダウンを
起こさせない仕組みが必要である。
The above estimation of the remaining capacity is based on the assumption of discharging with constant power. However,
In the case of applying to a device where surge current often flows, a mechanism that prevents the device from shutting down even if a surge current flows is necessary.

【0199】そこで、サージ電流が検出された場合ある
いはサージ電流が予め予想される場合にあっては、図2
3において太線で示す様な内部抵抗や分極のみを考慮し
た一定電力での放電特性に対し、図23において一点鎖
線で示すごとく、電池の内部抵抗や回路抵抗にサージ電
流を掛けて算出した電圧降下を見込んだ放電特性を算出
し、そのサージによる放電特性がシャットダウン電圧V
tを超えて低下する時点までの残時間を推定することに
より、余裕を持たせた残量推定が行われる。サージによ
る影響は電池が劣化した場合により大きく、有効な手段
となる。
Therefore, in the case where the surge current is detected or the surge current is predicted in advance, FIG.
23, the voltage drop calculated by multiplying the internal resistance and circuit resistance of the battery by the surge current, as indicated by the dashed line in FIG. 23, against the discharge characteristics at constant power in which only the internal resistance and polarization are taken into consideration. Calculate the discharge characteristics in anticipation, and the discharge characteristics due to the surge are the shutdown voltage V
By estimating the remaining time until the time when it falls below t, the remaining amount is estimated with a margin. The effect of the surge is greater when the battery deteriorates, and is an effective means.

【0200】なお、サージ電流の様に実際に電圧が大き
く低下する場合に限らず、特に動作中に電池残量の不足
状態が発生することを極力避ける必要がある機器にあっ
ては、動作状態を想定して残量の一部を予め保険として
確保しておき、その残りの残量を上記した残量推定で通
知することもできる。
Not only when the voltage actually drops significantly like a surge current, but especially when it is necessary to avoid the occurrence of a shortage of the battery level during operation as much as possible, It is also possible to reserve a part of the remaining amount as insurance in advance assuming that, and notify the remaining amount by the above-mentioned remaining amount estimation.

【0201】更に、上記した実施例にあっては、終止電
圧Vtを設定し、その電圧Vtを下回るまでの時間を残
時間として通知する様に構成したがそれに限らず、上記
した放電時における電流や電池温度の推定機能を利用
し、電池に流す最大電流や最大上昇可能温度を予め設定
し、演算により推定された電流や電池温度がその設定値
を超える時点を機器の終止条件とすることも可能であ
る。
Further, in the above-described embodiment, the final voltage Vt is set and the time until the voltage drops below the voltage Vt is notified as the remaining time. It is also possible to set the maximum current to flow to the battery and the maximum temperature that can be raised in advance by using the battery temperature estimation function, and set the time when the estimated current or battery temperature exceeds the set value as the device termination condition. It is possible.

【0202】更に、図18(b)におけるステップST
38においては放電が終了したか否かを判定し、放電終
了の場合は、図8に示す方法および負荷回路38を用い
て、二次電池12の素子値中における溶液抵抗Rおよび
電荷移動抵抗rをステップ39で個別に測定してその値
を保存するとともに、ステップ40において学習処理動
作を行う。
Furthermore, step ST in FIG.
At 38, it is determined whether or not the discharge is completed. If the discharge is completed, the solution resistance R and the charge transfer resistance r in the element value of the secondary battery 12 are determined by using the method and the load circuit 38 shown in FIG. Is individually measured in step 39 and the value is stored, and the learning processing operation is performed in step 40.

【0203】学習処理動作は、上記の様にして測定ある
いは算出した溶液抵抗R、電荷移動抵抗rおよび拡散抵
抗Zwを充電率とともに記憶する一方、電流依存性の修
正、温度係数の修正および充電率の修正を行い、過去に
記憶した同様な数値と比較処理を行うものである。
The learning processing operation stores the solution resistance R, the charge transfer resistance r, and the diffusion resistance Zw measured or calculated as described above together with the charging rate, while correcting the current dependency, the temperature coefficient and the charging rate. Is corrected and the comparison processing is performed with the same numerical value stored in the past.

【0204】ここで比較した数値が一定の範囲内であれ
ば、その新しい数値が過去の数値に代えて使用可能とす
る処理を行うが、範囲外であれば、その値を使用するこ
となく保存のみにとどめる。
If the compared numerical value is within a certain range, the new numerical value is used instead of the past numerical value, but if it is out of the range, the value is saved without being used. Only keep it.

【0205】そして、次の回に測定された値が前回から
一定範囲内の値であることが判定されると、前回と今回
の値を平均するなどして使用するとともに、前々回以降
のデータを保存する。
When it is determined that the value measured the next time is within a certain range from the previous time, the values of the previous time and the current time are averaged and used, and the data after the last time before and after are used. save.

【0206】逆に、次に測定された値も範囲外になった
場合、高温状態で劣化が急激に進むなどしたものと判断
し、その値を使用に供すると共に,前々回以前のデータ
は破棄する。
On the contrary, if the next measured value is also out of the range, it is judged that the deterioration has rapidly progressed in the high temperature state, the value is used, and the data before the last two times are discarded. .

【0207】なお、携帯電話機の様に、待機中も微小で
あるが間欠的に動作してパルス状に駆動電流が流れる場
合にあっては、放電電流値を正確に測定することもOC
Vを測定することも何れも難しい。この場合にあって
は、電流がオフ時における電圧を断続的に検出し、図2
4において破線で示す包絡線を求め、その包絡線が低下
しつつOCVに漸近することを利用して、電流がオフと
仮定した場合の最終到達電圧を推測することにより、結
果的にOCVを推測可能とするのである。
[0207] In the case where a drive current flows in a pulsed manner by operating intermittently, such as a mobile phone, which is minute even during standby, the discharge current value may be accurately measured.
It is difficult to measure V either. In this case, the voltage when the current is off is intermittently detected, and
In Fig. 4, the envelope curve indicated by the broken line is obtained, and by utilizing the fact that the envelope curve gradually approaches the OCV while decreasing, the final reaching voltage when the current is assumed to be off is estimated, and as a result, the OCV is estimated. It is possible.

【0208】次に、図17のステップST4で充電中で
あることが判定されると、図18(c)に示す充電処理
工程に入る。かかる工程にあっては、ステップST41
において充電電流を測定するとともに、ステップST4
2に移って充電率の算出が行われる。
Next, when it is determined in step ST4 of FIG. 17 that the battery is being charged, the charging processing step shown in FIG. 18C is started. In this step, step ST41
In step ST4, the charging current is measured at
Moving to 2, the charging rate is calculated.

【0209】ステップST42では、前回に算出した充
電率に対し、今回測定した充電電流から換算した充電率
を積算処理することにより現在の充電率を算出するもの
であって、更に次のステップST43に移って拡散抵抗
Zwの測定が行われたあと、測定された値はそのときの
充電率とともに保存される。
In step ST42, the current charging rate is calculated by integrating the charging rate calculated last time with the charging rate calculated last time, and the current charging rate is calculated. After the transfer resistance Zw is measured, the measured value is stored together with the charging rate at that time.

【0210】なお充電がパルス電源によって行われ、上
記した電圧と電流の測定が所定周期によるサンプリング
によって行われる場合には、充電時におけるパルスの隙
間を連続的にサンプリングしてしまい、測定ができなく
なる可能性がある。そこで、その様な条件が判定された
場合にあっては、電圧電流測定時の位相を、例えば1秒
毎に所定量づつずらせて平均値をとることにより、測定
の欠落を減少させることができる。
When the charging is performed by the pulse power source and the above voltage and current are measured by sampling in a predetermined cycle, the gap between the pulses during charging is continuously sampled, and the measurement cannot be performed. there is a possibility. Therefore, in the case where such a condition is determined, it is possible to reduce the omission of measurement by shifting the phase at the time of voltage / current measurement by a predetermined amount, for example, every second, and taking an average value. .

【0211】更に図17のステップST5において電池
保護部14の作動が検出されると、その検出内容に対応
した値に対応させて、上記のようにして算出あるいは測
定した充電率は修正が加えられる。
Further, when the operation of the battery protection unit 14 is detected in step ST5 of FIG. 17, the charging rate calculated or measured as described above is corrected corresponding to the value corresponding to the detected content. .

【0212】なお図19(a)は、上記した電荷移動抵
抗rを周波数応答方法で測定する場合の回路構成であっ
て、測定制御手段48からオペアンプ50を介してトラ
ンジスタスイッチ52に交流信号を送ることにより、負
荷54に対して電流変調をかけることを可能とする。そ
して、変調周波数を変化させながら、図8(a)で示す
電圧検出手段および電流検出手段で電流と電圧を測定す
るとともに、両者の変調振幅と位相の関係を図19
(b)の様に複素インピーダンスのプロットをすること
により、実数部との交点の値から、溶液抵抗Rと電荷移
動抵抗rの値を個別に測定できる。
FIG. 19A shows a circuit configuration for measuring the charge transfer resistance r described above by a frequency response method, in which an AC signal is sent from the measurement control means 48 to the transistor switch 52 via the operational amplifier 50. This makes it possible to apply current modulation to the load 54. Then, while changing the modulation frequency, the current and the voltage are measured by the voltage detection means and the current detection means shown in FIG. 8A, and the relationship between the modulation amplitude and the phase of both is shown in FIG.
By plotting the complex impedance as in (b), the values of the solution resistance R and the charge transfer resistance r can be individually measured from the value of the intersection with the real part.

【0213】また、二次電池12の劣化がすすむと、そ
の等価回路は図4(a)から図20(a)に変化する可
能性がある。この様な場合にあっては、前記した図19
の方法を用いて素子値を測定すると、その複素インピー
ダンスのプロット結果は図20(b)の様になって、劣
化によって増加したr2の成分も分離して検出できる結
果、劣化の程度がより具体的に判定できる。
As the secondary battery 12 deteriorates, its equivalent circuit may change from FIG. 4 (a) to FIG. 20 (a). In such a case, as shown in FIG.
When the element value is measured using the method described above, the result of plotting the complex impedance is as shown in FIG. 20 (b). As a result, the component of r2 increased by deterioration can be detected separately, and the degree of deterioration is more concrete. It can be determined

【0214】二次電池12の内部抵抗の測定方法につい
ては、更に、電池保護部14に備えたスイッチング部2
4を利用し、放電中などの適宜時期に電気機器18に対
する通電を停止することにより測定できる。すなわち、
通電の停止直後における電圧応答曲線は図8(c)と類
似の形状となり、その過渡応答特性により溶液抵抗Rと
電荷移動抵抗rとが分離して検出できるのである。
Regarding the method of measuring the internal resistance of the secondary battery 12, the switching unit 2 provided in the battery protection unit 14 is further described.
4 can be used, and the measurement can be performed by stopping the power supply to the electric device 18 at an appropriate time such as during discharging. That is,
The voltage response curve immediately after the stop of energization has a shape similar to that of FIG. 8C, and the transient resistance characteristic allows the solution resistance R and the charge transfer resistance r to be detected separately.

【0215】以上、如何にして内部抵抗を分離して検出
するかについて述べてきたが、前述したように、内部抵
抗を必ずしも分離して検出する必要が無いことは言うま
でもない。内部抵抗を直流抵抗分として一括して評価す
ることは、放電特性がOCV特性から内部抵抗による電
圧降下分と分極による電圧降下を減じたものであると定
義し直すことである。従って、今まで記載してきた構成
がそのまま適用できることは明らかであるので、詳細な
説明は省略する。
Although the method for separating and detecting the internal resistance has been described above, it goes without saying that it is not always necessary to separate and detect the internal resistance as described above. To collectively evaluate the internal resistance as the DC resistance component is to redefine the discharge characteristic as the OCV characteristic minus the voltage drop due to the internal resistance and the voltage drop due to the polarization. Therefore, since it is clear that the configurations described so far can be applied as they are, detailed description thereof will be omitted.

【0216】また、内部抵抗を測定する際に、説明を簡
単にするため、定電流負荷としてその応答を観測するこ
とによりそれぞれの抵抗分を推定するとしたが、勿論、
定抵抗負荷でもよいことは言うまでもない。
Further, when measuring the internal resistance, in order to simplify the explanation, it is assumed that each resistance is estimated by observing its response as a constant current load.
It goes without saying that a constant resistance load may be used.

【0217】本発明では、電池パラメータを測定し、そ
れを次回の容量推定に使用することが本質であり、ま
た、負荷変動により変化する電圧、電流の変化から抵抗
成分を分離測定することは当業者にとって容易であるの
で、詳細な説明は省略する。
In the present invention, it is essential to measure the battery parameter and use it for the next capacity estimation, and it is appropriate to separately measure the resistance component from the change in voltage and current that changes due to load fluctuation. Since it is easy for a trader, detailed description is omitted.

【0218】更に、負荷変動が定電流負荷や抵抗負荷に
限らず、接続した機器の負荷変動によっても観測でき、
その結果で電池パラメータを観測することも可能であ
る。これは、溶液抵抗Rを測定する時間差をτRとし
て、時間差τRをもつ2点の間の電圧と電流のそれぞれ
の差分、ΔVR,ΔIRを検出して、R=ΔVR/ΔI
Rとして求めるもので有る。この場合、τRが短すぎる
場合、幾つかのτRを定義しておき、夫々の場合のRと
時間τRとのプロットにおける収束値(例えば元々の時
間差τRとして推定される値)を検出することにより溶
液抵抗Rを求めることが出来る。同様に、電荷移動抵抗
rを測定する時間差をτrとして、その間の電圧、電流
変動から求める。更には、急峻な電流変化が期待できな
い場合は、溶液抵抗R、電荷移動抵抗rをまとめて直流
抵抗分として測定し、放電特性を推定しても良いことは
いうまでもない。
Furthermore, the load fluctuation is not limited to the constant current load or the resistance load, but can be observed by the load fluctuation of the connected equipment.
It is also possible to observe the battery parameter from the result. In this case, assuming that the time difference for measuring the solution resistance R is τR, the respective differences in voltage and current between two points having the time difference τR, ΔVR and ΔIR, are detected, and R = ΔVR / ΔI
It is obtained as R. In this case, if τR is too short, some τR are defined, and the convergence value (for example, the value estimated as the original time difference τR) in the plot of R and time τR in each case is detected. The solution resistance R can be obtained. Similarly, the time difference for measuring the charge transfer resistance r is τr, and it is determined from the voltage and current fluctuations during that time. Further, when a sharp current change cannot be expected, it goes without saying that the solution characteristics R and the charge transfer resistance r may be collectively measured as a direct current resistance component to estimate the discharge characteristics.

【0219】また、満充電容量として、充電中に二次電
池に供給された充電電流を積分することにより得られる
充電量と、充電前後の充電率の差で除して求めることで
説明してきたが、前述したように、放電中の放電電流を
積分することにより得られる放電量を、放電前後の充電
率の差で除して求めることもできる。
Further, the full charge capacity is obtained by dividing the charge amount obtained by integrating the charge current supplied to the secondary battery during charging and the difference between the charge rates before and after charging. However, as described above, the discharge amount obtained by integrating the discharge current during discharging can be obtained by dividing the discharge amount by the difference between the charging rates before and after discharging.

【0220】この場合、放電により検出した満充電容量
と、充電により検出した満充電容量とは、通常はほぼ一
致するが、高温放置劣化等を経験した場合は異なってく
る。従って、放置中にマイコン内部の時計回路等で一定
期間毎に周囲環境条件を測定して高温放置等を検出でき
るが、さらに、放電で検出した満充電容量と、充電で検
出した満充電容量の差が大であることを検出した場合に
は、高温放置等で劣化が一挙に進んだことが裏付けられ
るので、接続機器等への通知や、表示を確実に行うこと
ができる。
In this case, the full charge capacity detected by discharging and the full charge capacity detected by charging are usually almost the same, but they are different when experiencing high temperature storage deterioration. Therefore, it is possible to detect high temperature leaving etc. by measuring the ambient environment condition at a constant period with a clock circuit etc. inside the microcomputer while it is left unattended, but in addition, the full charge capacity detected by discharging and the full charge capacity detected by charging When it is detected that the difference is large, it is confirmed that the deterioration has progressed all at once due to being left at a high temperature or the like, so that it is possible to reliably notify or display the connected device.

【0221】また、放電開始時に放電特性を推定して残
時間を推定し、その後、電流積算により充電率の変化を
検出しながら残時間を変更して行くが、放電終止電圧近
くになり、実際の放電電圧変化と推定していた放電電圧
の変化とが異なってくる場合がある。
At the start of discharge, the discharge characteristic is estimated to estimate the remaining time, and then the remaining time is changed while detecting the change in the charging rate by current integration. The estimated change in discharge voltage may differ from the estimated change in discharge voltage.

【0222】このような場合、実際の放電電圧の変化に
よる残時間推定値に、積算により推定した残時間推定値
をあわせることが好ましい。そのため、電池電圧の変化
を監視しておき、推測した放電特性と異なる場合には、
推測した放電特性の示す値が、実測した値に近づくよう
に、残時間を推定するために使用している充電率を変更
することによって推定値と実測値を合わせ、残時間推定
値の精度を向上させても良いことは言うまでも無い。
In such a case, it is preferable to match the remaining time estimation value estimated by integration with the remaining time estimation value due to the actual change of the discharge voltage. Therefore, if the change in battery voltage is monitored and the estimated discharge characteristics are different,
The estimated value and the measured value are combined by changing the charging rate used to estimate the remaining time so that the value indicated by the estimated discharge characteristics approaches the measured value, and the accuracy of the estimated remaining time value is improved. It goes without saying that you may improve it.

【0223】また更に、測定していた電池電圧が急速に
終止電圧に近づくような変化が生じた場合には終止電圧
間近であるので、残量が無いものとして接続機器に終了
を促すような緊急通信を送付してもよいことは言うまで
もない。
Furthermore, when the measured battery voltage changes so as to rapidly approach the cutoff voltage, the cutoff voltage is approaching. It goes without saying that communication may be sent.

【0224】なお、実測により温度推移のデータベース
を作成し、それを用いて温度依存性を考慮してもよいこ
とを先に述べたが、図11の等価回路を用いて演算によ
り温度依存性を計算することにより、データベースの大
きさを小さくすることを可能とする。演算方法は、上記
した通りである。
Although it has been described above that a temperature transition database may be created by actual measurement and the temperature dependency may be taken into consideration, the temperature dependency is calculated by using the equivalent circuit of FIG. The size of the database can be reduced by calculation. The calculation method is as described above.

【0225】また、先に電池の残量推定方法について述
べたが、この推定手段が電池パック側にある必要が無い
ことは言うまでも無い。その場合、例えば残量推定処理
を電池パックが装着される機器側の制御手段に組み入れ
る等により、推定処理自体を電池パック側から取り除く
ことが可能である。その場合、コスト削減や、推定処理
の速度向上等のため、推定処理に必要な大部分のデータ
ベースは推定処理手段と共に機器側に置くことが望まし
い。
Although the method of estimating the remaining battery level has been described above, it goes without saying that this estimating means need not be provided on the battery pack side. In that case, for example, the estimation process itself can be removed from the battery pack side by incorporating the remaining amount estimation process into the control means on the device side in which the battery pack is mounted. In that case, in order to reduce costs and improve the speed of estimation processing, it is desirable to put most of the databases required for estimation processing on the device side together with the estimation processing means.

【0226】具体的には、電池パックを構成する素電池
のデータベース6を電気機器18側に置き、データベー
スの量自体が大きくない電池パックのデータベース4や
素電池のデータベースを修正するデータベースを電池パ
ック16側に置き、電池パック16とそれを使用する電
気機器18とを接続した場合、電池パック16と電気機
器18間の通信手段により電気機器18側に必要なデー
タベースを取り込むことにより、推定に必要なデータベ
ース2を機器側に備えることが可能である。このような
構成によれば、素電池自体の変更や電池パックの構成の
変更に対しても対応可能となることは言うまでも無い。
Specifically, the database 6 of the unit cells constituting the battery pack is placed on the electric device 18 side, and the database 4 of the battery pack in which the amount of the database itself is not large and the database for correcting the database of the unit battery are the battery packs. When the battery pack 16 and the electric device 18 using the battery pack 16 are connected to each other by placing the battery pack 16 on the 16 side, a necessary database is taken into the electric device 18 side by the communication means between the battery pack 16 and the electric device 18 to obtain the estimation. It is possible to equip the device side with a different database 2. It goes without saying that such a configuration makes it possible to cope with changes in the unit cell itself and changes in the configuration of the battery pack.

【0227】さらに、素電池の内部抵抗等を測定し、デ
ータベースを修正することを述べたが、この測定手段を
含め、電池の電圧、電流等の検出手段は電池パック側に
残し、電流積算値や内部抵抗測定値等を電池パック内で
測定し、機器側に送信することにより、先に述べてきた
残量推定方法をそのまま実現できることも言うまでも無
い。
Further, it has been described that the internal resistance of the unit cell is measured and the database is corrected. However, including the measuring means, the means for detecting the battery voltage, the current and the like are left on the side of the battery pack, and the integrated current value is set. Needless to say, the remaining amount estimation method described above can be directly realized by measuring the internal resistance measurement value and the like in the battery pack and transmitting it to the device side.

【0228】また上記実施例では、電池容量検出装置1
0の一部または全部を電池パック16内に一体に収納し
た場合にあっても、電池パック16内の二次電池12か
ら駆動電力を供給する例を示した。しかしながら、図2
5に例示する如く、小型二次電池あるいはキャパシタか
らなる電子回路の駆動専用電源60を電池パック16内
に同時に備え、その専用電源60で電池容量検出装置1
0の回路駆動させることにより、残量を検出すべき二次
電池に対する電流消費の影響が防止され、OCVおよび
電池残量を正確に測定できる。
Further, in the above embodiment, the battery capacity detecting device 1
An example has been shown in which the driving power is supplied from the secondary battery 12 in the battery pack 16 even when a part or all of 0s are integrally housed in the battery pack 16. However, FIG.
As illustrated in FIG. 5, a dedicated power source 60 for driving an electronic circuit including a small secondary battery or a capacitor is provided in the battery pack 16 at the same time, and the dedicated power source 60 allows the battery capacity detection device 1
By driving the circuit of 0, the influence of the current consumption on the secondary battery whose remaining amount should be detected can be prevented, and the OCV and the remaining battery amount can be accurately measured.

【0229】なお、専用電源60の電圧値が電圧監視手
段61により常時に検出され、その値が設定値を下回っ
たことが電圧判定手段62において判定されると、スイ
ッチ制御手段63によりスイッチ64を切り換えて二次
電池12から専用電源60に充電を行う。そして、充電
が完了するとその間の充電量を充電量検出手段65で検
出し、二次電池12における現在の残量から検出された
充電量を電池残量算出手段9で差し引くことにより、残
量の補正が行われる。この場合、専用電源60に対する
充電量が一定であれば、この一定量を予め記憶させてお
き、専用電源60を満充電にさせるたびに充電量を検出
すること無しに一定量を減算させることも可能である。
When the voltage value of the dedicated power source 60 is constantly detected by the voltage monitoring means 61 and the voltage determining means 62 determines that the value is below the set value, the switch control means 63 turns on the switch 64. The secondary battery 12 is switched to charge the dedicated power source 60. Then, when the charging is completed, the charge amount detecting means 65 detects the charge amount during that time, and the battery charge calculating means 9 subtracts the detected charge amount from the current remaining charge in the secondary battery 12 to obtain the remaining charge. Correction is performed. In this case, if the charge amount for the dedicated power source 60 is constant, this constant amount may be stored in advance, and the constant amount may be subtracted without detecting the charge amount each time the dedicated power source 60 is fully charged. It is possible.

【0230】更にまた、電池パック16内に備えたA/
D変換器におけるキャリブレーションを、その電池パッ
ク16を装着する電気機器18側からの命令で行える様
にすることもできる。これは、電池パック16内に備え
る電池容量検出装置10のソフトウェア中にキャリブレ
ーション用のサブルーチンを予め組み込んでおき、電気
機器18側からの命令でそのサブルーチンが実行される
ものである。
[0230] Furthermore, A / provided in the battery pack 16
The D converter can be calibrated by an instruction from the electric device 18 side to which the battery pack 16 is attached. In this, a subroutine for calibration is installed in advance in the software of the battery capacity detection device 10 provided in the battery pack 16, and the subroutine is executed by an instruction from the electric device 18 side.

【0231】具体的な処理手順としては、電気機器18
側から電池パック16側にA/D変換を行う命令を送出
し、電気機器18はその変換されたA/D変換値を読み
込み、その値が最適か否かを判定する。そして、最適な
値でないなら、キャリブレーション値を電池パック16
側に送出し、再度A/D変換値を読み込んで最適な値と
判定されるまで繰り返す。
The specific processing procedure is as follows:
Side sends a command to perform A / D conversion to the battery pack 16 side, and the electric device 18 reads the converted A / D conversion value and determines whether or not the value is optimum. If it is not the optimum value, the calibration value is set to the battery pack 16
It is sent to the side, the A / D converted value is read again, and the process is repeated until the optimum value is determined.

【0232】上記したキャリブレーション動作を初期組
み立て時において自動化することにより、コストの低減
が図れる。また、このキャリブレーションされた最適な
値は、電気的消去可能な不揮発性メモリに書き込むこと
により、組み立て後の経時変化に対応できるとともに、
システムリセットによるリセットスタート時に対応でき
て好ましい。
Cost can be reduced by automating the above-described calibration operation at the time of initial assembly. Also, by writing this calibrated optimum value in an electrically erasable non-volatile memory, it is possible to respond to changes over time after assembly, and
It is preferable because it can respond to a reset start by system reset.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を電池パックに実施した一例を概略的に
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing an example in which the present invention is applied to a battery pack.

【図2】二次電池の開放回路電圧特性の一例を示すグラ
フであって、(a)は充電率と開放回路電圧の関係を、
(b)は開放回路電圧特性を利用した充電率の判定過程
を示す。
FIG. 2 is a graph showing an example of an open circuit voltage characteristic of a secondary battery, in which (a) shows a relationship between a charging rate and an open circuit voltage,
(B) shows the process of determining the charging rate using the open circuit voltage characteristic.

【図3】二次電池に対する充電時における電池電圧と充
電電流の変化状態を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing changes in battery voltage and charging current during charging of a secondary battery.

【図4】二次電池の等価回路と、周波数応答の状況を示
す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an equivalent circuit of a secondary battery and a situation of frequency response.

【図5】開放回路電圧の推定過程を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a process of estimating an open circuit voltage.

【図6】開放回路電圧特性と電池電圧特性との関係を示
すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between open circuit voltage characteristics and battery voltage characteristics.

【図7】二次電池の放電特性の一例を示すグラフであっ
て、(a)は負荷電流の違いによるグラフの変化を、
(b)は電池の劣化に伴うグラフの変化を、(c)は周
囲温度の変化に伴うグラフの変化を各々示す。
FIG. 7 is a graph showing an example of discharge characteristics of a secondary battery, in which (a) shows changes in the graph due to differences in load current,
(B) shows the change of the graph accompanying the deterioration of the battery, and (c) shows the change of the graph accompanying the change of the ambient temperature.

【図8】二次電池の内部抵抗を検出する工程を示す説明
図であって、(a)は電池の内部抵抗を測定するための
回路構成を、(b)は負荷に供給する電流の変化を、
(c)は端子電圧の変化を各々示す。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a process of detecting the internal resistance of the secondary battery, in which (a) shows a circuit configuration for measuring the internal resistance of the battery and (b) shows a change in current supplied to a load. To
(C) shows changes in terminal voltage.

【図9】二次電池の等価回路を構成する各素子値と、充
電率との関係を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between each element value forming the equivalent circuit of the secondary battery and the charging rate.

【図10】二次電池の素子値における温度依存性の一例
を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing an example of the temperature dependence of the element value of the secondary battery.

【図11】電池の温度依存性を考慮した電池パックの等
価回路である。
FIG. 11 is an equivalent circuit of a battery pack considering the temperature dependence of the battery.

【図12】図11の等価回路を元に放電特性を求める方
法を説明する放電特性図である。
12 is a discharge characteristic diagram illustrating a method of obtaining discharge characteristics based on the equivalent circuit of FIG.

【図13】図12の放電特性図を求める主たる処理を説
明する流れ図である。
13 is a flowchart illustrating a main process for obtaining the discharge characteristic diagram of FIG.

【図14】図12の放電特性図を求める第1の処理を説
明する流れ図である。
14 is a flowchart illustrating a first process for obtaining the discharge characteristic diagram of FIG.

【図15】図12の放電特性図を求める第2の処理を説
明する流れ図である。
FIG. 15 is a flowchart illustrating a second process for obtaining the discharge characteristic diagram of FIG.

【図16】本発明を電池パックに実施した一例を示すブ
ロック図である。
FIG. 16 is a block diagram showing an example in which the present invention is applied to a battery pack.

【図17】制御部で行う容量検出手順を示す全体的な流
れ図である。
FIG. 17 is an overall flowchart showing a capacity detection procedure performed by the control unit.

【図18】各動作モードにおける制御手順を示す流れ図
である。
FIG. 18 is a flowchart showing a control procedure in each operation mode.

【図19】二次電池の内部抵抗を検出する他の工程を示
す説明図であって、(a)は電池の内部抵抗を測定する
ための回路構成を、(b)は複素インピーダンスのプロ
ット結果を各々示す。
FIG. 19 is an explanatory diagram showing another step of detecting the internal resistance of the secondary battery, where (a) is a circuit configuration for measuring the internal resistance of the battery and (b) is a plot result of complex impedance. Are shown respectively.

【図20】二次電池が劣化した場合における説明図であ
って、(a)はその場合の等価回路を、(b)は複素イ
ンピーダンスのプロット結果を各々示す。
20A and 20B are explanatory diagrams when the secondary battery is deteriorated, in which FIG. 20A shows an equivalent circuit in that case, and FIG. 20B shows a plot result of complex impedance.

【図21】第1のOCV特性と、第2のOCV特性とを
例示したグラフを示す。
FIG. 21 is a graph illustrating a first OCV characteristic and a second OCV characteristic.

【図22】充電率をパラメータとし、電池温度と時間経
過による満充電容量の補正量の関係を例示するグラフで
ある。
FIG. 22 is a graph exemplifying the relationship between the battery temperature and the correction amount of the full charge capacity over time with the charging rate as a parameter.

【図23】サージ電流が流れた場合における放電特性を
示すグラフである。
FIG. 23 is a graph showing discharge characteristics when a surge current flows.

【図24】待機中も間欠的に電流が電池に流れる場合に
おけるOCVの推定手順を示す説明図である。
FIG. 24 is an explanatory diagram showing an OCV estimation procedure in the case where a current intermittently flows in a battery even during standby.

【図25】電池容量検出装置の他の実施例を示す電気回
路図である。
FIG. 25 is an electric circuit diagram showing another embodiment of the battery capacity detecting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 推定用データベース 4 電池パックデータベース 6 素電池データベース 7 放電特性推定手段 8 充放電量検出手段 9 電池残量算出手段 10 電池容量検出装置 12 二次電池 14 電池保護部 16 電池パック 18 電気機器 20 通信回路 22 FET 24 スイッチング部 26 保護回路 28 外部回路群 30 制御部 32 温度検出回路 34 電圧検出回路 36 電流検出回路 38 負荷回路 40 温度検知手段 42 スイッチングトランジスタ 44 電流検出用抵抗 46 負荷抵抗 48 測定制御手段 50 オペアンプ 52 トランジスタスイッチ 2 estimation database 4 Battery pack database 6 cell database 7 Discharge characteristics estimation means 8 Charge / discharge amount detection means 9 Battery level calculator 10 Battery capacity detector 12 secondary battery 14 Battery protection part 16 battery pack 18 electrical equipment 20 communication circuits 22 FET 24 Switching unit 26 Protection circuit 28 External circuit group 30 control unit 32 Temperature detection circuit 34 Voltage detection circuit 36 Current detection circuit 38 Load circuit 40 Temperature detection means 42 switching transistor 44 Resistance for current detection 46 load resistance 48 measurement control means 50 operational amplifier 52 transistor switch

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西島 章善 大阪府茨木市丑寅1丁目1番88号 日立マ クセル株式会社内 (72)発明者 橋本 陽一 大阪府茨木市丑寅1丁目1番88号 日立マ クセル株式会社内 Fターム(参考) 2G016 CB05 CB06 CB11 CB12 CB21 CB22 CB25 CB31 CB32 CC01 CC02 CC03 CC04 CC05 CC06 CC07 CC09 CC12 CC13 CC16 CC23 CC24 CC26 CC27 CC28 CD02 CD04 CD06 CF06 5H030 AA01 AS06 FF22 FF41    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Akiyoshi Nishijima             Hitachi Ma, 1-88, Torora, Ibaraki City, Osaka Prefecture             Within Kucsel Co., Ltd. (72) Inventor Yoichi Hashimoto             Hitachi Ma, 1-88, Torora, Ibaraki City, Osaka Prefecture             Within Kucsel Co., Ltd. F term (reference) 2G016 CB05 CB06 CB11 CB12 CB21                       CB22 CB25 CB31 CB32 CC01                       CC02 CC03 CC04 CC05 CC06                       CC07 CC09 CC12 CC13 CC16                       CC23 CC24 CC26 CC27 CC28                       CD02 CD04 CD06 CF06                 5H030 AA01 AS06 FF22 FF41

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電池容量を検出すべき二次電池に対し、
予め充電率と開放回路電圧との関係を示す開放回路電圧
特性を測定しデータベース化する一方、 二次電池の内部に等価的に存在する素子値をデータベー
ス化し、 そのデータベース化された素子値と、電池の放電条件と
しての放電電力或いは放電電流の値と、開放回路電圧か
ら推定した充電率とから、更に開放回路電圧を用いて二
次電池の放電特性を算出し、電池電圧が終止電圧に達す
るまでの残時間或いは残容量を推測する電池容量検出方
法にあって、 前記充電率検出時にあっては、測定された値を忠実にデ
ータベース化した第1の開放回路電圧特性を利用する一
方、 前記放電特性の算出時には、前記第1の開放回路電圧特
性を滑らかに近似してデータベース化した第2の開放回
路電圧特性を利用して行うことを特徴とする電池容量検
出方法。
1. For a secondary battery whose battery capacity is to be detected,
The open circuit voltage characteristics indicating the relationship between the charging rate and the open circuit voltage are measured in advance and stored in a database, while the element values that are equivalently present inside the secondary battery are stored in a database, and the databased element values and From the discharge power or discharge current value as the discharge condition of the battery and the charging rate estimated from the open circuit voltage, the discharge characteristic of the secondary battery is calculated using the open circuit voltage, and the battery voltage reaches the end voltage. In the battery capacity detection method of estimating the remaining time or the remaining capacity until the charging rate is detected, the first open circuit voltage characteristic in which the measured value is faithfully stored in a database is used. A method for detecting battery capacity, characterized in that the discharge characteristic is calculated by utilizing a second open circuit voltage characteristic which is a smooth approximation of the first open circuit voltage characteristic and is made into a database. Law.
【請求項2】 電池容量を検出すべき二次電池に対し、
予め充電率と開放回路電圧との関係を示す開放回路電圧
特性を測定し、その測定値をデータベース化する一方、 二次電池の開放回路電圧を測定し、測定によって得られ
た開放回路電圧と前記データベースから、測定時点にお
ける充電率を推定する電池容量検出方法であって、 二次電池から負荷電流が間欠的に供給されている期間中
に開放回路電圧の測定工程に入ったことが判定される
と、電流が流れていない期間中における電圧変化の包絡
線を求め、その包絡線の収束値から開放回路電圧を推測
することを特徴とする電池容量検出方法。
2. A secondary battery whose battery capacity is to be detected,
The open circuit voltage characteristics that show the relationship between the charging rate and the open circuit voltage are measured in advance, and the measured values are stored in a database, while the open circuit voltage of the secondary battery is measured, and the open circuit voltage obtained by the measurement and the above It is a battery capacity detection method that estimates the charging rate at the time of measurement from the database, and it is determined that the open circuit voltage measurement process has been entered during the period when the load current is intermittently supplied from the secondary battery. And a method for detecting a battery capacity, wherein an envelope curve of voltage change during a period in which no current flows is obtained, and an open circuit voltage is estimated from a converged value of the envelope curve.
【請求項3】 電池容量を検出すべき二次電池に対し、
予め充電率と開放回路電圧との関係を示す開放回路電圧
特性を測定し、その測定値をデータベース化する一方、 二次電池の開放回路電圧を測定し、測定によって得られ
た開放回路電圧と前記データベースから、測定時点にお
ける充電率を推定する電池容量検出方法であって、 各充電率につき、電池温度と満充電容量の減少率との関
係を予め補正用のデータベースとして備え、 二次電池から負荷電流の供給が実質的に停止された状態
が持続したことが判定されると、 測定された電圧値と開放回路電圧特性から充電率を推定
する一方、 充電率と、電池温度と、充電率の変化から、前記補正用
のデータベースを利用して満充電容量の補正処理を行う
ことを特徴とする電池容量検出方法。
3. A secondary battery whose battery capacity is to be detected,
The open circuit voltage characteristics that show the relationship between the charging rate and the open circuit voltage are measured in advance, and the measured values are stored in a database, while the open circuit voltage of the secondary battery is measured, and the open circuit voltage obtained by the measurement and the above This is a battery capacity detection method that estimates the charging rate at the time of measurement from the database.For each charging rate, the relationship between the battery temperature and the rate of decrease in full charge capacity is provided in advance as a database for correction, and the load from the secondary battery When it is determined that the current supply has been substantially stopped, the charging rate is estimated from the measured voltage value and open circuit voltage characteristic, while the charging rate, battery temperature, and charging rate A method for detecting battery capacity, comprising performing correction processing of full charge capacity from the change using the correction database.
【請求項4】 電池容量を検出すべき二次電池に対し、
予め充電率と開放回路電圧との関係を示す開放回路電圧
特性を測定しデータベース化する一方、 二次電池の内部に等価的に存在する素子値をデータベー
ス化し、 そのデータベース化された素子値と、放電開始時におけ
る放電電流の値と、開放回路電圧から推定した充電率と
から、更に開放回路電圧を用いて二次電池の放電特性を
算出し、電池電圧が終止電圧に達するまでの残時間或い
は残容量を推測する電池容量検出方法にあって、 二次電池に流れる電流中にサージ電流が含まれることが
判定あるいは想定されると、そのサージ電流を考慮した
放電特性を推測し、その放電特性に基づいた残時間の演
算を行うことを特徴とする電池容量検出方法。
4. For a secondary battery whose battery capacity is to be detected,
The open circuit voltage characteristics indicating the relationship between the charging rate and the open circuit voltage are measured in advance and stored in a database, while the element values that are equivalently present inside the secondary battery are stored in a database, and the databased element values and From the value of the discharge current at the start of discharge and the charging rate estimated from the open circuit voltage, the discharge characteristic of the secondary battery is further calculated using the open circuit voltage, and the remaining time until the battery voltage reaches the final voltage or In a battery capacity detection method that estimates the remaining capacity, if it is determined or assumed that the current flowing through the secondary battery contains a surge current, the discharge characteristics that take the surge current into consideration are estimated, and the discharge characteristics are estimated. A method for detecting battery capacity, characterized in that the remaining time is calculated based on.
【請求項5】 素電池を1乃至複数組み合わせた二次電
池をケース内に備えて電池パックを構成し、電気機器に
対して着脱自在に備えた電池パックの残容量を検出可能
とする電池容量検出装置において、 前記二次電池の充放電に関するデータとデータ処理手段
を備え、該データ処理手段の演算によって現在の電池の
残容量をリアルタイムに算出可能とするとともに、 前記二次電池の充放電に関するデータを、素電池のデー
タベースと、電池パックのデータベースとに分離して備
え、 該素電池あるいは電池パックのデータベースを、電池パ
ックの種類毎に或いは素電池の種類毎に入れ替え可能と
し、更に前記素電池のデータベースには、素電池に関す
るデータを保持する一方、 前記電池パックのデータベースには、素電池の組み合わ
せ状態とケースへの収納状態を特定可能とするデータを
保持し、 両データベースのデータを利用し、電池パック全体とし
てのデータを導出可能としたことを特徴とする電池容量
検出装置。
5. A battery capacity which comprises a secondary battery in which one or more unit cells are combined in a case to form a battery pack, and which can detect the remaining capacity of a battery pack detachably attached to an electric device. In the detection device, the secondary battery charging / discharging data and data processing means are provided, and the current remaining capacity of the battery can be calculated in real time by the calculation of the data processing means. The data is separately provided in a unit cell database and a battery pack database, and the unit cell or the battery pack database can be replaced for each type of battery pack or each type of unit cell. The battery database holds the data on the unit cells, while the database of the battery pack shows the combination state of the unit cells. Holds data capable of locating the housed state to the over scan, using the data from both databases, the battery capacity detection device is characterized in that to enable derive data of the entire battery pack.
【請求項6】 前記素電池のデータベースには、素電池
の等価回路を構成する素子値に関するデータと、開放回
路電圧特性に関するデータとを含み、 電池パックのデータベースには、素電池の組み合わせに
関するデータと、素電池の容量変更に合わせて該素子値
を修正するデータと、ケース内への素電池の収納状態に
起因する発熱に関するデータと、電池パックの電子回路
の抵抗値とを含む請求項5記載の電池容量検出装置。
6. The database of the unit cells includes data about element values forming an equivalent circuit of the unit cells and data about open circuit voltage characteristics, and the database of the battery pack contains data about combinations of the unit cells. 6. Data including the data for correcting the element value according to the change in the capacity of the unit cell, the data regarding heat generation due to the storage state of the unit cell in the case, and the resistance value of the electronic circuit of the battery pack. The battery capacity detection device described.
【請求項7】 前記開放回路電圧に関するデータには、 測定された値を忠実にデータベース化し、充電率の検出
時に使用される第1の開放回路電圧特性と、 該第1の開放回路電圧特性を滑らかに近似してデータベ
ース化し、放電特性の算出時に利用される第2の開放回
路電圧特性とを備えた請求項6記載の電池容量検出装
置。
7. The data regarding the open circuit voltage faithfully stores a database of measured values, and includes a first open circuit voltage characteristic used when a charge rate is detected and the first open circuit voltage characteristic. The battery capacity detection device according to claim 6, further comprising a second open circuit voltage characteristic that is smoothly approximated into a database and used when calculating a discharge characteristic.
【請求項8】 前記素電池データベースと電池パックデ
ータベースを利用し、電池パックの放電特性を推定可能
とする放電特性推定手段と、 二次電池の電圧値と充放電電流を検出し、充放電量を検
出可能とする充放電量検出手段と、 前記推定された放電特性と、前記検出された充放電量と
から、電池残量を算出可能とする電池残量算出手段とを
備えた請求項5乃至7の何れかに記載の電池容量検出装
置。
8. A discharge characteristic estimating unit capable of estimating discharge characteristics of a battery pack by using the unit cell database and the battery pack database, and detecting a voltage value and a charging / discharging current of a secondary battery to determine a charging / discharging amount. 6. A charging / discharging amount detecting means capable of detecting a charge, a remaining battery amount calculating means capable of calculating a remaining battery amount from the estimated discharge characteristic and the detected charging / discharging amount. 8. The battery capacity detection device according to any one of 7 to 7.
【請求項9】 前記放電特性推定手段は、 前記二次電池を構成する抵抗成分に電流が流れることに
起因する電池パック内部の温度上昇と、該温度上昇によ
り変化した前記抵抗成分に基づく電流値とを順次に算出
することにより、開放回路電圧と抵抗成分と電流値とか
ら決まる放電特性を導出可能とする請求項8記載の電池
容量検出装置。
9. The discharge characteristic estimating means is configured to increase the temperature inside the battery pack due to a current flowing through a resistance component constituting the secondary battery, and a current value based on the resistance component changed due to the temperature increase. 9. The battery capacity detecting device according to claim 8, wherein a discharge characteristic determined from an open circuit voltage, a resistance component, and a current value can be derived by sequentially calculating and.
【請求項10】 前記電池パック内部の温度上昇は、エ
ントロピー変化による発熱を考慮して算出される請求項
9記載の電池容量検出装置。
10. The battery capacity detection device according to claim 9, wherein the temperature rise inside the battery pack is calculated in consideration of heat generation due to entropy change.
【請求項11】 前記放電特性推定手段における放電特
性の算出は、微小な充電率の変化を想定して行われるも
のであって、 前記充電率の変化前の第1の電流が持続すると仮定して
算出した温度上昇から、充電率の変化後の第2の電流を
算出し、 更に該第2の電流を利用して充電率変化後の電流値の補
正を行うことを1回分の推定工程とし、該推定工程を繰
り返すことを特徴とする請求項9記載の電池容量検出装
置。
11. The calculation of the discharge characteristic in the discharge characteristic estimating means is performed on the assumption of a minute change in the charging rate, and it is assumed that the first current before the change in the charging rate is sustained. The second current after the change of the charging rate is calculated from the temperature rise calculated by the above, and the current value after the change of the charging rate is corrected by using the second current as one estimation step. 10. The battery capacity detection device according to claim 9, wherein the estimation step is repeated.
【請求項12】 前記放電特性推定手段において、推定
において使用するデータとして電池パックが接続される
機器の電源の効率を表すデータを使用し、電池出力に対
しての効率を含めて放電特性を算出する請求項8乃至1
1の何れかに記載の電池容量検出装置。
12. The discharge characteristic estimation means uses data representing the efficiency of the power source of the device to which the battery pack is connected as data used for estimation, and calculates the discharge characteristic including the efficiency with respect to the battery output. Claims 8 to 1
1. The battery capacity detection device according to any one of 1.
【請求項13】 その全部または一部が電池パック内に
一体に収納されている請求項5乃至12の何れかに記載
の電池容量検出装置。
13. The battery capacity detection device according to claim 5, wherein all or part of the battery capacity is integrally housed in a battery pack.
【請求項14】 少なくとも前記データ処理手段部分が
電気機器側に、残部が電池パック側に分散して収納され
ている請求項13記載の電池容量検出装置。
14. The battery capacity detecting device according to claim 13, wherein at least the data processing means is accommodated in the electric equipment side, and the rest is accommodated in the battery pack side.
【請求項15】 その全部が電池パック内に一体に収納
されるとともに、その残容量を測定すべき電池とは別
に、電池容量検出専用の電源を備えている請求項14記
載の電池容量検出装置。
15. The battery capacity detection device according to claim 14, wherein all of them are integrally housed in a battery pack, and a power supply dedicated to battery capacity detection is provided separately from the battery whose remaining capacity is to be measured. .
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