JP2004056945A - 充電状態検出装置およびそのプログラム並びに充電状態検出方法、充放電制御装置 - Google Patents
充電状態検出装置およびそのプログラム並びに充電状態検出方法、充放電制御装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】二次電池の満充電の検出精度をより向上させ、過充電をより確実に防止する。
【解決手段】二次電池の充電容量に対する内部抵抗の変化の割合が、正から負に至ったときから内部抵抗が所定値以上下降したときに、満充電と判定する。充電容量Ａｈに対する内部抵抗Ｒの特性は、同様の端子間電圧Ｖｂの特性に比して、そのピークが現われるタイミングが早く、実際に満充電となるタイミングに対しても余裕をもって現われる。このため、内部抵抗Ｒのピークが現われたとき、即ち充電容量ΔＡｈに対する内部抵抗の変化量ΔＲである変化率ΔＲ／ΔＡｈが値０に至ったときを基準として内部抵抗が所定値以上下降したときを満充電と判定することにより、満充電の検出精度をより向上させることができ、この検出結果を用いて二次電池への充電を制御すれば、過充電をより確実に防止できる。
【選択図】 図３
【解決手段】二次電池の充電容量に対する内部抵抗の変化の割合が、正から負に至ったときから内部抵抗が所定値以上下降したときに、満充電と判定する。充電容量Ａｈに対する内部抵抗Ｒの特性は、同様の端子間電圧Ｖｂの特性に比して、そのピークが現われるタイミングが早く、実際に満充電となるタイミングに対しても余裕をもって現われる。このため、内部抵抗Ｒのピークが現われたとき、即ち充電容量ΔＡｈに対する内部抵抗の変化量ΔＲである変化率ΔＲ／ΔＡｈが値０に至ったときを基準として内部抵抗が所定値以上下降したときを満充電と判定することにより、満充電の検出精度をより向上させることができ、この検出結果を用いて二次電池への充電を制御すれば、過充電をより確実に防止できる。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、充電状態検出装置およびそのプログラム並びに満充電判定方法に関し、詳しくは、二次電池の充電状態を検出する充電状態検出装置およびコンピュータを二次電池の充放電判定装置として機能させるプログラム並びに二次電池の充電状態を検出する充電状態検出方法、二次電池の充放電を制御する充放電制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の充電状態検出装置としては、二次電池の満充電を、端子間電圧に基づいて検出するものや端子間電圧の電圧下降に基づいて検出するものなどが提案されている。これらの装置では、前者では、二次電池の端子間電圧が所定の閾値となったときに満充電を検出し、後者では、二次電池の端子間電圧が上昇を伴ってピークに達してから所定値以上減少したときに満充電を検出する。したがって、こうして検出された満充電を超えて二次電池が充電されないように二次電池の充電を制御することにより、二次電池が過充電するのを防止することができるとされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の端子間電圧に基づいて満充電を検出するものでは、アルカリ系電池（Ｎｉ−ＭＨ電池など）など二次電池の種類によっては、満充電に達する際の端子間電圧の上昇の度合いが小さくなるから、端子間電圧と所定の閾値との判定に誤差が生じやすく正確に満充電を判定することができない場合がある。また、後者の端子間電圧がピークに達してから所定値以上減少したことにより満充電を検出するものでは、端子間電圧のピークが顕著に表われない場合もあり、この場合には満充電の判定が困難となる。また、二次電池が満充電に近づくとその温度が上昇することを利用して周囲温度と二次電池の温度との偏差に基づいて満充電を検出するものや二次電池の温度の時間上昇率に基づいて満充電を検出するものもあるが、二次電池の温度は電池の形状や熱容量、充電速度、内部抵抗による発熱などの要因によって大きく影響を受けるから、的確な条件設定の下に高精度に二次電池の満充電を検出するのは極めて困難である。
【０００４】
本発明の充電状態検出装置および充電状態検出方法は、こうした問題を解決し、二次電池の充電状態の検出精度をより向上させることを目的の一つとする。また、本発明のプログラムは、コンピュータを充電状態検出装置として機能させることを目的の一つとする。
【０００５】
本発明の充放電制御装置は、二次電池の過充電をより確実に防止することを目的の一つとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の充電状態検出装置およびそのプログラム並びに充放電検出方法、二次電池の充放電制御装置は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の充電状態検出装置は、
二次電池の充電状態を検出する充電状態検出装置であって、
前記二次電池を流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記二次電池の端子間の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記検出された電流と電圧とに基づいて前記二次電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出手段と、
前記二次電池に充電される充電量に対する前記算出された内部抵抗の変化の割合を算出する内部抵抗変化割合算出手段と、
該算出された内部抵抗の変化の割合に基づいて前記二次電池の充電状態を判定する充電状態判定手段と
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の充電状態検出装置では、電流検出手段により検出された二次電池を流れる電流と電圧検出手段により検出された二次電池の端子間の電圧とに基づいて二次電池の内部抵抗を算出し、二次電池に充電される充電量に対する内部抵抗の変化の割合を算出し、算出された内部抵抗の変化の割合に基づいて二次電池の充電状態を判定する。二次電池の内部抵抗は、二次電池が充電されるに伴って上昇し、満充電の直前に変曲してその後に下降していく。即ち、二次電池に充電される充電量に対する内部抵抗の変化の割合は満充電直前の所定のポイントを基準として正から負へ移行するから、内部抵抗の変化の割合に基づいて充電状態を判定することができ、特に満充電直前の充電状態の検出精度をより向上させることができる。
【０００９】
こうした本発明の充電状態検出装置において、前記充電状態判定手段は、前記内部抵抗の変化の割合が正から負へ移行してから前記内部抵抗が所定値以上下降したときに前記二次電池が満充電していると判定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内部抵抗の変化の割合が正から負へ移行する満充電の直前からの内部抵抗の下降の程度により満充電をより正確に判定することができる。
【００１０】
また、本発明の充電状態検出装置において、前記内部抵抗変化割合算出手段は、前記充電量として前記電流検出手段により検出された電流の積算量に対する前記内部抵抗の変化の割合を算出する手段であるものとすることもできる。あるいは、本発明の充電状態検出装置において、前記内部抵抗変化割合算出手段は、前記充電量として前記電流検出手段により検出された電流と前記電圧検出手段により検出された電圧とから算出される電力の積算量に対する前記内部抵抗の変化の割合を算出する手段であるものとすることもできる。
【００１１】
さらに、本発明の充電状態検出装置において、前記二次電池の温度を検出する温度検出手段を備え、前記充電状態判定手段は、前記内部抵抗変化割合算出手段により算出された充電量に対する内部抵抗の変化の割合と前記温度検出手段により検出された二次電池の温度とに基づいて前記二次電池の充電状態を判定する手段であるものとすることもできる。充電量に対する内部抵抗の変化の割合は、二次電池の温度に影響を受けるから、二次電池の温度を考慮することにより、充電状態の検出精度をより向上させることができる。
【００１２】
本発明のプログラムは、
二次電池を流れる電流を検出する電流検出手段と該二次電池の端子間の電圧を検出する電圧検出手段とが接続されたコンピュータを、前記二次電池の充電状態を検出する充電状態検出装置として機能させるプログラムであって、
（ａ）前記電流検出手段により検出された電流と前記電圧検出手段により検出された電圧とに基づいて前記二次電池の内部抵抗を算出する手順と、
（ｂ）前記二次電池に充電される充電量に対する前記算出された内部抵抗の変化の割合を算出する手順と、
（ｃ）該算出された内部抵抗の変化の割合に基づいて前記二次電池の充電状態を判定する手順と
を備えることを要旨とする。
【００１３】
この本発明のプログラムでは、電流検出手段と電圧検出手段とが接続されたコンピュータを、上記本発明の充電状態検出装置として機能させるから、本発明の充電状態検出装置と同様の効果、例えば、内部抵抗の変化の割合に基づいて充電状態を判定することができ、特に満充電直前の充電状態の検出精度をより向上させることができるなどの効果を奏することができる。
【００１４】
本発明の充電状態検出方法は、
二次電池の充電状態を検出する二次電池の充電状態検出方法であって、
（ａ）前記二次電池を流れる電流を検出するステップと、
（ｂ）前記二次電池の端子間の電圧を検出するステップと、
（ｃ）該検出された電流と電圧とに基づいて前記二次電池の内部抵抗を算出するステップと、
（ｄ）前記二次電池に充電される充電量に対する前記算出された内部抵抗の変化の割合を算出するステップと、
（ｅ）該算出された内部抵抗の変化の割合に基づいて前記二次電池の充電状態を判定するステップと
を備えることを要旨とする。
【００１５】
この本発明の充電状態検出方法では、電流検出手段により検出された二次電池を流れる電流と電圧検出手段により検出された二次電池の端子間の電圧とに基づいて二次電池の内部抵抗を算出し、二次電池に充電される充電量に対する内部抵抗の変化の割合を算出し、算出された内部抵抗の変化の割合に基づいて二次電池の充電状態を判定する。二次電池の内部抵抗は、二次電池が充電されるに伴って上昇し、満充電の直前に変曲してその後に下降していく。即ち、二次電池に充電される充電量に対する内部抵抗の変化の割合は満充電直前の所定のポイントを基準として正から負へ移行するから、内部抵抗の変化の割合に基づいて充電状態を判定することができ、特に満充電直前の充電状態の検出精度をより向上させることができる。
【００１６】
本発明の充放電制御装置は、
二次電池の充放電を制御する充放電制御装置であって、
前記二次電池の充電状態を検出する上記各態様の本発明の充電状態検出装置と、
該検出された充電状態に基づいて前記二次電池の充放電を制御する充放電制御手段と
を備えることを要旨とする。
【００１７】
本発明の充放電制御装置では、上記各態様の本発明の充電状態検出装置により検出された充電状態に基づいて二次電池の充放電を制御する。二次電池が満充電に近づいたとき、例えば、充電量に対する内部抵抗の変化の割合が正から負へ移行したときに、二次電池に入力される電流を抑制して二次電池への充電を制限するものとすれば、過充電を伴うことなく二次電池をより確実に充電することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である充電状態検出装置としての機能を有する充放電制御装置２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の充放電制御装置２０は、図示するように、負荷２４に接続された二次電池２２（例えば、ニッケル水素電池）の充放電を制御するものとして構成されており、二次電池２２を流れる電流を検出する電流センサ３２と、二次電池２２の端子間の電圧を検出する電圧センサ３４と、二次電池２２の温度を検出する温度センサ３６と、装置全体をコントロールする電子制御ユニット４０とを備える。実施例の充放電制御装置２０は、例えば、ハイブリッド型の電気自動車に搭載するときには、負荷２４として車輪に接続された駆動軸に動力を出力すると共にエンジンからの動力を受けて発電可能なモータと、モータを駆動制御するインバータとを考えることができる。この場合、インバータが備えるスイッチング素子（例えば、パワーＭＯＳやＩＧＢＴなど）をスイッチング制御することにより、二次電池２２の充放電を制御することができる。
【００１９】
電子制御ユニット４０は、ＣＰＵ４２を中心とした１チップのマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ４２の他に処理プログラムを記憶したＲＯＭ４４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ４６と、入出力ポート（図示せず）とを備える。電子制御ユニット４０には、電流センサ３２からの二次電池２２の充放電電流Ｉや、電圧センサ３４からの二次電池２２の端子間電圧Ｖ、温度センサ３６からの二次電池２２の電池温度ＢＴ、負荷２４からの各種信号などが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット４０からは、負荷２４への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００２０】
こうして構成された実施例の充放電制御装置２０の動作について説明する。まず、実施例の充放電制御装置２０が充電状態検出装置として機能するときの動作について説明する。図２は、電子制御ユニット４０により実行される満充電検出処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００２１】
満充電検出処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、電流センサ３２により検出された充放電電流Ｉｂと、電圧センサ３４により電流センサ３２と同じタイミングで検出された端子間電圧Ｖｂと、温度センサ３６により検出された電池温度ＢＴを入力する処理を行なう（ステップＳ１００）。この充放電電流Ｉｂや端子間電圧Ｖｂ、電池温度ＢＴは、所定の時間間隔ΔｔでサンプリングされたものがＲＡＭ４６の所定領域に記憶されている。したがって、充放電電流Ｉｂや端子間電圧Ｖｂ、電池温度ＢＴを入力する処理は、ＲＡＭ４６に記憶されているものの中から最新のものを読み出す処理となる。続いて、読み込んだ充放電電流Ｉｂと端子間電圧Ｖｂとを対のデータとしてＲＡＭ４６の所定領域に記憶する処理を行ない（ステップＳ１０２）、カウンタ値Ｃをインクリメントすると共に（ステップＳ１０４）、カウンタ値Ｃが所定の閾値Ｃｒｅｆを超えているか否かを判定し（ステップＳ１０６）、カウンタ値Ｃが閾値Ｃｒｅｆを超えたと判定されるまでステップＳ１００〜Ｓ１０４の処理を繰り返す。ここで、カウンタ値Ｃは、ＲＡＭ４６の所定領域に記憶している対データの数を示すものであり、初期値は値０に設定されている。また、閾値Ｃｒｅｆはカウンタが計数している期間における充電容量の変化を無視できる程度に後述する内部抵抗Ｒを十分な精度で算出するために必要な対データの数を確保するために設定される閾値である。
【００２２】
カウンタ値Ｃが閾値Ｃｒｅｆを超えたと判定されたときには、複数の対データから最小二乗法を用いて傾き、即ち内部抵抗Ｒを算出すると共に（ステップＳ１０８）、内部抵抗Ｒの変化量ΔＲ（＝Ｒ−前回Ｒ）を計算する（ステップＳ１１０）。ここで、変化量ΔＲは、今回算出された内部抵抗Ｒに前回のルーチンの処理で算出された前回値を減算することにより算出される。次に、前回のルーチンからＲＡＭ４６の所定領域に記憶されている各充放電電流Ｉを積算して充電容量ΔＡｈ（＝ΣＩｂ×Δｔ；Δｔは前述したように充放電電流Ｉｂのサンプリング間隔を意味する。）を算出する処理を行なう（ステップＳ１１２）。そして、変化量ΔＲから充電容量ΔＡｈを除算して充電容量ΔＡｈに対する内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈを算出すると共に（ステップＳ１１４）、算出された内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈが値０以下であるか否かを判定する処理を行なう（ステップＳ１１６）。図３は、二次電池の端子間電圧Ｖｂと充電容量Ａｈとの関係（図３（ａ））と、二次電池の内部抵抗Ｒと充電容量Ａｈとの関係（図３（ｂ））とを示す説明図である。図３（ａ）と図３（ｂ）を比較すると、端子間電圧Ｖｂと内部抵抗Ｒは、共に満充電が近づくと大きく上昇し、その後ピークを経て下降しているのがわかる。しかし、充電容量Ａｈに対する内部抵抗Ｒの特性は、同様の端子間電圧Ｖｂの特性に比して、そのピークが現われるタイミングが早く、実際に満充電となるタイミングに対しても余裕をもって現われる。このため、充電容量Ａｈに対する内部抵抗Ｒのピークが現われたとき、即ち単位充電容量に対する内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈが略値０となったときを基準として満充電を判定するようにすれば、二次電池２２の満充電を判定する際に過放電してしまうのをより確実に防止することができる。なお、充電容量Ａｈに対する内部抵抗Ｒの特性が満充電直前にピークを示すのは、二次電池２２が満充電に近づくと正極でガス（酸素）が発生して一旦内部抵抗が上昇するが、その後の温度上昇により内部抵抗が低下することに基づいている。
【００２３】
こうして充電容量ΔＡｈに対する内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈが値０以下であると判定されたときには、二次電池が満充電に近い状態にあるか否かを示すフラグＦ１を満充電に近い状態を示す値１に設定して（ステップＳ１１８）、内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈが値０以下に至ってからの内部抵抗の下降量Ｄ（負の値）をステップＳ１１０により算出された変化量ΔＲに基づいて次式を用いて計算すると共に（ステップＳ１２０）、温度センサ３６により検出された二次電池２２の温度に基づいて満充電を判定するための閾値Ｄｒｅｆ（負の値）を設定する（ステップＳ１２２）。ここで、閾値Ｄｒｅｆは、内部抵抗がピークを示してから実際に満充電となるまでの内部抵抗の下降量を示す閾値であり、電池温度ＢＴの他に二次電池の特性などを考慮して設定される。閾値Ｄｒｅｆを電池温度ＢＴに基づいて設定するのは、図４の充電容量Ａｈと内部抵抗Ｒと電池温度ＢＴとの関係で示されるように、電池温度ＢＴによって内部抵抗Ｒがピークとなるタイミングが変化し（電池温度ＢＴが低いと内部抵抗Ｒのピークが早く現われる）、満充電時の充電容量も変化するためである。
【数１】
Ｄ←Ｄ＋ΔＲ
【００２４】
閾値Ｄｒｅｆが設定されると、内部抵抗の下降量Ｄが閾値Ｄｒｅｆ未満であるか否か、即ち内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈが値０以下に至ってからの内部抵抗が閾値Ｄｒｅｆの絶対値よりも下降したか否かを判定し（ステップＳ１２４）、下降量Ｄが閾値Ｄｒｅｆ未満であると判定されたときには、満充電と判定して（ステップＳ１２６）、二次電池２２が満充電に至っているか否かを示すフラグＦ２の値を満充電を示す値１に設定して（ステップＳ１２８）、本ルーチンを終了する。一方、下降量Ｄが閾値Ｄｒｅｆ未満でないと判定されたときには、フラグＦ２の値を未だ満充電には至っていないことを示す値０に設定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。
【００２５】
また、ステップＳ１１６で充電量ΔＡｈに対する内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈが値０以下でないと判定（一度は変化率ΔＲ／ΔＡｈが負となったがその後の放電により再度負から正に移行したときも含む）されたときには、フラグＦ１を満充電にまで未だ余裕があることを示す値０に設定すると共に（ステップＳ１３２）、内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈが値０以下に至ってからの内部抵抗の下降量Ｄを値０に設定して（ステップＳ１３４）、本ルーチンを終了する。
【００２６】
次に、実施例の充放電制御装置２０における二次電池２２の充放電の制御について説明する。図５は、電子制御ユニット４０により実行される充電制限処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００２７】
充電制限処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、図２の満充電判定処理ルーチンのステップＳ１１８やステップＳ１３２で設定されたフラグＦ１の値を確認し（ステップＳ２００）、フラグＦ１の値が値０であると判定されたとき、即ち二次電池２２は満充電には未だ余裕があると判定されたときには、二次電池２２の充電を制限する必要はないと判断して充放電の制御をそのまま続行して（ステップＳ２０２）、本ルーチンを終了する。一方、フラグＦの値が値１であると判定されたとき、即ち二次電池２２は満充電に近いと判定されたときには、次に、図２の満充電判定処理ルーチンのステップＳ１２８やステップＳ１３０で設定されたフラグＦ２の値を確認する（ステップＳ２０４）。そして、フラグＦ２の値が値０であると判定されたとき、即ち二次電池２２は満充電には近いが満充電には至っていないと判定されたときには、二次電池２２に入力される電流を制限し（ステップＳ２０６）、フラグＦ２の値が値１であると判定されたとき、即ち二次電池２２が満充電に至っていると判定されたときには、二次電池２２の充電を停止して（ステップＳ２０８）、本ルーチンを終了する。このように、フラグＦ１として値１がセットされて二次電池２２が満充電に近いときにはフラグＦ２として値１がセットされて満充電に至るまで二次電池２２に入力する電流に制限を加えることにより、二次電池２２の過充電をより確実に防止することができる。
【００２８】
以上説明した実施例の充放電制御装置２０によれば、充電状態検出装置では、内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈが二次電池２２の満充電の直前に正から負へ移行することを利用して、その変化率ΔＲ／ΔＡｈが正から負へ移行したときから内部抵抗が閾値Ｄｒｅｆの絶対値を超えて下降したときに二次電池２２の満充電と判定するから、二次電池２２の満充電を精度良く検出することができる。また、内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈが正から負へ移行したときには、二次電池２２への充電に制限を加えるから、二次電池２２の過充電を伴うことなくより確実に二次電池２２を満充電まで充電することができる。
【００２９】
実施例の充電状態検出装置では、二次電池２２を流れる充放電電流Ｉｂの積算値としての充電容量ΔＡｈに対する内部抵抗の変化量ΔＲである変化率ΔＲ／ΔＡｈを算出し、この変化率ΔＲ／ΔＡｈが正から負へ移行したときを満充電の近傍を示す基準点としてこの基準点からの内部抵抗の下降量に基づいて満充電を判定するものとしたが、二次電池２２に充電される電力（Ｉｂ×Ｖｂ）の積算値として電力容量ΔＷに対する内部抵抗の変化量ΔＲである変化率ΔＲ／ΔＷを算出し、この変化率ΔＲ／ΔＷが正から負へ移行したときを満充電の近傍を示す基準点としてこの基準点からの内部抵抗の下降量に基づいて満充電を判定するものとしても構わない。また、二次電池２２を定電流充電するときには、内部抵抗の時間変化率ｄＲ／ｄｔが正から負へ移行したときを満充電の近傍を示す基準点としてこの基準点からの内部抵抗の下降量に基づいて満充電を判定するものとしても構わない。
【００３０】
実施例の充電状態検出装置では、内部抵抗のピークからの下降量Ｄに基づいて満充電を判定するために用いる閾値Ｄｒｅｆを、二次電池２２の電池温度ＢＴに応じて設定するものとしたが、電池温度ＢＴに拘わらず一定値を設定しておくものとしても構わない。
【００３１】
実施例の充電状態検出装置では、内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈが正から負へ移行してからの内部抵抗が閾値Ｄｒｅｆの絶対値以上下降したときに、満充電と判定するものとしたが、併せて二次電池２２の端子間電圧Ｖｂのピークに対する下降量や周囲温度と二次電池の温度との偏差、二次電池の温度の時間上昇率などを算出しておき、これらのうちのいずれかが満充電とみなせるポイントに至ったときに、満充電と判定するものとしても構わない。
【００３２】
実施例の充電状態検出装置では、二次電池２２の満充電を検出するものとしたが、内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈは満充電の直前に特徴的な特性を示すから、満充電直前の８０％や９０％などの充電状態を検出するものとしても構わない。
【００３３】
実施例では、二次電池２２の満充電を充電状態として検出する充電状態検出装置の形態として説明したが、同様の二次電池の満充電を充電状態として検出する充電状態検出方法の形態としたり、一または複数のコンピュータを充電状態検出装置として機能させるプログラムの形態としたり種々の形態を採用しうる。
【００３４】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である二次電池の蓄電状態検出装置としての機能を有する充放電制御装置２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例の蓄電状態検出装置により実行される満充電判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】二次電池の端子間電圧Ｖｂと充電容量Ａｈとの関係および内部抵抗Ｒと充電容量Ａｈとの関係を示す説明図である。
【図４】二次電池の電池温度ＢＴと内部抵抗Ｒと充電容量Ａｈとの関係を示す説明図である。
【図５】実施例の充放電制御装置２０により実行される充放電制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２０ 充放電制御装置、２２ 二次電池、２４ 負荷、３２ 電流センサ、３４ 電圧センサ、３６ 温度センサ、４０ 電子制御ユニット、４２ ＣＰＵ、４４ ＲＯＭ、４６ ＲＡＭ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、充電状態検出装置およびそのプログラム並びに満充電判定方法に関し、詳しくは、二次電池の充電状態を検出する充電状態検出装置およびコンピュータを二次電池の充放電判定装置として機能させるプログラム並びに二次電池の充電状態を検出する充電状態検出方法、二次電池の充放電を制御する充放電制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の充電状態検出装置としては、二次電池の満充電を、端子間電圧に基づいて検出するものや端子間電圧の電圧下降に基づいて検出するものなどが提案されている。これらの装置では、前者では、二次電池の端子間電圧が所定の閾値となったときに満充電を検出し、後者では、二次電池の端子間電圧が上昇を伴ってピークに達してから所定値以上減少したときに満充電を検出する。したがって、こうして検出された満充電を超えて二次電池が充電されないように二次電池の充電を制御することにより、二次電池が過充電するのを防止することができるとされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の端子間電圧に基づいて満充電を検出するものでは、アルカリ系電池（Ｎｉ−ＭＨ電池など）など二次電池の種類によっては、満充電に達する際の端子間電圧の上昇の度合いが小さくなるから、端子間電圧と所定の閾値との判定に誤差が生じやすく正確に満充電を判定することができない場合がある。また、後者の端子間電圧がピークに達してから所定値以上減少したことにより満充電を検出するものでは、端子間電圧のピークが顕著に表われない場合もあり、この場合には満充電の判定が困難となる。また、二次電池が満充電に近づくとその温度が上昇することを利用して周囲温度と二次電池の温度との偏差に基づいて満充電を検出するものや二次電池の温度の時間上昇率に基づいて満充電を検出するものもあるが、二次電池の温度は電池の形状や熱容量、充電速度、内部抵抗による発熱などの要因によって大きく影響を受けるから、的確な条件設定の下に高精度に二次電池の満充電を検出するのは極めて困難である。
【０００４】
本発明の充電状態検出装置および充電状態検出方法は、こうした問題を解決し、二次電池の充電状態の検出精度をより向上させることを目的の一つとする。また、本発明のプログラムは、コンピュータを充電状態検出装置として機能させることを目的の一つとする。
【０００５】
本発明の充放電制御装置は、二次電池の過充電をより確実に防止することを目的の一つとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の充電状態検出装置およびそのプログラム並びに充放電検出方法、二次電池の充放電制御装置は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の充電状態検出装置は、
二次電池の充電状態を検出する充電状態検出装置であって、
前記二次電池を流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記二次電池の端子間の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記検出された電流と電圧とに基づいて前記二次電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出手段と、
前記二次電池に充電される充電量に対する前記算出された内部抵抗の変化の割合を算出する内部抵抗変化割合算出手段と、
該算出された内部抵抗の変化の割合に基づいて前記二次電池の充電状態を判定する充電状態判定手段と
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の充電状態検出装置では、電流検出手段により検出された二次電池を流れる電流と電圧検出手段により検出された二次電池の端子間の電圧とに基づいて二次電池の内部抵抗を算出し、二次電池に充電される充電量に対する内部抵抗の変化の割合を算出し、算出された内部抵抗の変化の割合に基づいて二次電池の充電状態を判定する。二次電池の内部抵抗は、二次電池が充電されるに伴って上昇し、満充電の直前に変曲してその後に下降していく。即ち、二次電池に充電される充電量に対する内部抵抗の変化の割合は満充電直前の所定のポイントを基準として正から負へ移行するから、内部抵抗の変化の割合に基づいて充電状態を判定することができ、特に満充電直前の充電状態の検出精度をより向上させることができる。
【０００９】
こうした本発明の充電状態検出装置において、前記充電状態判定手段は、前記内部抵抗の変化の割合が正から負へ移行してから前記内部抵抗が所定値以上下降したときに前記二次電池が満充電していると判定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内部抵抗の変化の割合が正から負へ移行する満充電の直前からの内部抵抗の下降の程度により満充電をより正確に判定することができる。
【００１０】
また、本発明の充電状態検出装置において、前記内部抵抗変化割合算出手段は、前記充電量として前記電流検出手段により検出された電流の積算量に対する前記内部抵抗の変化の割合を算出する手段であるものとすることもできる。あるいは、本発明の充電状態検出装置において、前記内部抵抗変化割合算出手段は、前記充電量として前記電流検出手段により検出された電流と前記電圧検出手段により検出された電圧とから算出される電力の積算量に対する前記内部抵抗の変化の割合を算出する手段であるものとすることもできる。
【００１１】
さらに、本発明の充電状態検出装置において、前記二次電池の温度を検出する温度検出手段を備え、前記充電状態判定手段は、前記内部抵抗変化割合算出手段により算出された充電量に対する内部抵抗の変化の割合と前記温度検出手段により検出された二次電池の温度とに基づいて前記二次電池の充電状態を判定する手段であるものとすることもできる。充電量に対する内部抵抗の変化の割合は、二次電池の温度に影響を受けるから、二次電池の温度を考慮することにより、充電状態の検出精度をより向上させることができる。
【００１２】
本発明のプログラムは、
二次電池を流れる電流を検出する電流検出手段と該二次電池の端子間の電圧を検出する電圧検出手段とが接続されたコンピュータを、前記二次電池の充電状態を検出する充電状態検出装置として機能させるプログラムであって、
（ａ）前記電流検出手段により検出された電流と前記電圧検出手段により検出された電圧とに基づいて前記二次電池の内部抵抗を算出する手順と、
（ｂ）前記二次電池に充電される充電量に対する前記算出された内部抵抗の変化の割合を算出する手順と、
（ｃ）該算出された内部抵抗の変化の割合に基づいて前記二次電池の充電状態を判定する手順と
を備えることを要旨とする。
【００１３】
この本発明のプログラムでは、電流検出手段と電圧検出手段とが接続されたコンピュータを、上記本発明の充電状態検出装置として機能させるから、本発明の充電状態検出装置と同様の効果、例えば、内部抵抗の変化の割合に基づいて充電状態を判定することができ、特に満充電直前の充電状態の検出精度をより向上させることができるなどの効果を奏することができる。
【００１４】
本発明の充電状態検出方法は、
二次電池の充電状態を検出する二次電池の充電状態検出方法であって、
（ａ）前記二次電池を流れる電流を検出するステップと、
（ｂ）前記二次電池の端子間の電圧を検出するステップと、
（ｃ）該検出された電流と電圧とに基づいて前記二次電池の内部抵抗を算出するステップと、
（ｄ）前記二次電池に充電される充電量に対する前記算出された内部抵抗の変化の割合を算出するステップと、
（ｅ）該算出された内部抵抗の変化の割合に基づいて前記二次電池の充電状態を判定するステップと
を備えることを要旨とする。
【００１５】
この本発明の充電状態検出方法では、電流検出手段により検出された二次電池を流れる電流と電圧検出手段により検出された二次電池の端子間の電圧とに基づいて二次電池の内部抵抗を算出し、二次電池に充電される充電量に対する内部抵抗の変化の割合を算出し、算出された内部抵抗の変化の割合に基づいて二次電池の充電状態を判定する。二次電池の内部抵抗は、二次電池が充電されるに伴って上昇し、満充電の直前に変曲してその後に下降していく。即ち、二次電池に充電される充電量に対する内部抵抗の変化の割合は満充電直前の所定のポイントを基準として正から負へ移行するから、内部抵抗の変化の割合に基づいて充電状態を判定することができ、特に満充電直前の充電状態の検出精度をより向上させることができる。
【００１６】
本発明の充放電制御装置は、
二次電池の充放電を制御する充放電制御装置であって、
前記二次電池の充電状態を検出する上記各態様の本発明の充電状態検出装置と、
該検出された充電状態に基づいて前記二次電池の充放電を制御する充放電制御手段と
を備えることを要旨とする。
【００１７】
本発明の充放電制御装置では、上記各態様の本発明の充電状態検出装置により検出された充電状態に基づいて二次電池の充放電を制御する。二次電池が満充電に近づいたとき、例えば、充電量に対する内部抵抗の変化の割合が正から負へ移行したときに、二次電池に入力される電流を抑制して二次電池への充電を制限するものとすれば、過充電を伴うことなく二次電池をより確実に充電することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である充電状態検出装置としての機能を有する充放電制御装置２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の充放電制御装置２０は、図示するように、負荷２４に接続された二次電池２２（例えば、ニッケル水素電池）の充放電を制御するものとして構成されており、二次電池２２を流れる電流を検出する電流センサ３２と、二次電池２２の端子間の電圧を検出する電圧センサ３４と、二次電池２２の温度を検出する温度センサ３６と、装置全体をコントロールする電子制御ユニット４０とを備える。実施例の充放電制御装置２０は、例えば、ハイブリッド型の電気自動車に搭載するときには、負荷２４として車輪に接続された駆動軸に動力を出力すると共にエンジンからの動力を受けて発電可能なモータと、モータを駆動制御するインバータとを考えることができる。この場合、インバータが備えるスイッチング素子（例えば、パワーＭＯＳやＩＧＢＴなど）をスイッチング制御することにより、二次電池２２の充放電を制御することができる。
【００１９】
電子制御ユニット４０は、ＣＰＵ４２を中心とした１チップのマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ４２の他に処理プログラムを記憶したＲＯＭ４４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ４６と、入出力ポート（図示せず）とを備える。電子制御ユニット４０には、電流センサ３２からの二次電池２２の充放電電流Ｉや、電圧センサ３４からの二次電池２２の端子間電圧Ｖ、温度センサ３６からの二次電池２２の電池温度ＢＴ、負荷２４からの各種信号などが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット４０からは、負荷２４への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００２０】
こうして構成された実施例の充放電制御装置２０の動作について説明する。まず、実施例の充放電制御装置２０が充電状態検出装置として機能するときの動作について説明する。図２は、電子制御ユニット４０により実行される満充電検出処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００２１】
満充電検出処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、電流センサ３２により検出された充放電電流Ｉｂと、電圧センサ３４により電流センサ３２と同じタイミングで検出された端子間電圧Ｖｂと、温度センサ３６により検出された電池温度ＢＴを入力する処理を行なう（ステップＳ１００）。この充放電電流Ｉｂや端子間電圧Ｖｂ、電池温度ＢＴは、所定の時間間隔ΔｔでサンプリングされたものがＲＡＭ４６の所定領域に記憶されている。したがって、充放電電流Ｉｂや端子間電圧Ｖｂ、電池温度ＢＴを入力する処理は、ＲＡＭ４６に記憶されているものの中から最新のものを読み出す処理となる。続いて、読み込んだ充放電電流Ｉｂと端子間電圧Ｖｂとを対のデータとしてＲＡＭ４６の所定領域に記憶する処理を行ない（ステップＳ１０２）、カウンタ値Ｃをインクリメントすると共に（ステップＳ１０４）、カウンタ値Ｃが所定の閾値Ｃｒｅｆを超えているか否かを判定し（ステップＳ１０６）、カウンタ値Ｃが閾値Ｃｒｅｆを超えたと判定されるまでステップＳ１００〜Ｓ１０４の処理を繰り返す。ここで、カウンタ値Ｃは、ＲＡＭ４６の所定領域に記憶している対データの数を示すものであり、初期値は値０に設定されている。また、閾値Ｃｒｅｆはカウンタが計数している期間における充電容量の変化を無視できる程度に後述する内部抵抗Ｒを十分な精度で算出するために必要な対データの数を確保するために設定される閾値である。
【００２２】
カウンタ値Ｃが閾値Ｃｒｅｆを超えたと判定されたときには、複数の対データから最小二乗法を用いて傾き、即ち内部抵抗Ｒを算出すると共に（ステップＳ１０８）、内部抵抗Ｒの変化量ΔＲ（＝Ｒ−前回Ｒ）を計算する（ステップＳ１１０）。ここで、変化量ΔＲは、今回算出された内部抵抗Ｒに前回のルーチンの処理で算出された前回値を減算することにより算出される。次に、前回のルーチンからＲＡＭ４６の所定領域に記憶されている各充放電電流Ｉを積算して充電容量ΔＡｈ（＝ΣＩｂ×Δｔ；Δｔは前述したように充放電電流Ｉｂのサンプリング間隔を意味する。）を算出する処理を行なう（ステップＳ１１２）。そして、変化量ΔＲから充電容量ΔＡｈを除算して充電容量ΔＡｈに対する内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈを算出すると共に（ステップＳ１１４）、算出された内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈが値０以下であるか否かを判定する処理を行なう（ステップＳ１１６）。図３は、二次電池の端子間電圧Ｖｂと充電容量Ａｈとの関係（図３（ａ））と、二次電池の内部抵抗Ｒと充電容量Ａｈとの関係（図３（ｂ））とを示す説明図である。図３（ａ）と図３（ｂ）を比較すると、端子間電圧Ｖｂと内部抵抗Ｒは、共に満充電が近づくと大きく上昇し、その後ピークを経て下降しているのがわかる。しかし、充電容量Ａｈに対する内部抵抗Ｒの特性は、同様の端子間電圧Ｖｂの特性に比して、そのピークが現われるタイミングが早く、実際に満充電となるタイミングに対しても余裕をもって現われる。このため、充電容量Ａｈに対する内部抵抗Ｒのピークが現われたとき、即ち単位充電容量に対する内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈが略値０となったときを基準として満充電を判定するようにすれば、二次電池２２の満充電を判定する際に過放電してしまうのをより確実に防止することができる。なお、充電容量Ａｈに対する内部抵抗Ｒの特性が満充電直前にピークを示すのは、二次電池２２が満充電に近づくと正極でガス（酸素）が発生して一旦内部抵抗が上昇するが、その後の温度上昇により内部抵抗が低下することに基づいている。
【００２３】
こうして充電容量ΔＡｈに対する内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈが値０以下であると判定されたときには、二次電池が満充電に近い状態にあるか否かを示すフラグＦ１を満充電に近い状態を示す値１に設定して（ステップＳ１１８）、内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈが値０以下に至ってからの内部抵抗の下降量Ｄ（負の値）をステップＳ１１０により算出された変化量ΔＲに基づいて次式を用いて計算すると共に（ステップＳ１２０）、温度センサ３６により検出された二次電池２２の温度に基づいて満充電を判定するための閾値Ｄｒｅｆ（負の値）を設定する（ステップＳ１２２）。ここで、閾値Ｄｒｅｆは、内部抵抗がピークを示してから実際に満充電となるまでの内部抵抗の下降量を示す閾値であり、電池温度ＢＴの他に二次電池の特性などを考慮して設定される。閾値Ｄｒｅｆを電池温度ＢＴに基づいて設定するのは、図４の充電容量Ａｈと内部抵抗Ｒと電池温度ＢＴとの関係で示されるように、電池温度ＢＴによって内部抵抗Ｒがピークとなるタイミングが変化し（電池温度ＢＴが低いと内部抵抗Ｒのピークが早く現われる）、満充電時の充電容量も変化するためである。
【数１】
Ｄ←Ｄ＋ΔＲ
【００２４】
閾値Ｄｒｅｆが設定されると、内部抵抗の下降量Ｄが閾値Ｄｒｅｆ未満であるか否か、即ち内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈが値０以下に至ってからの内部抵抗が閾値Ｄｒｅｆの絶対値よりも下降したか否かを判定し（ステップＳ１２４）、下降量Ｄが閾値Ｄｒｅｆ未満であると判定されたときには、満充電と判定して（ステップＳ１２６）、二次電池２２が満充電に至っているか否かを示すフラグＦ２の値を満充電を示す値１に設定して（ステップＳ１２８）、本ルーチンを終了する。一方、下降量Ｄが閾値Ｄｒｅｆ未満でないと判定されたときには、フラグＦ２の値を未だ満充電には至っていないことを示す値０に設定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。
【００２５】
また、ステップＳ１１６で充電量ΔＡｈに対する内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈが値０以下でないと判定（一度は変化率ΔＲ／ΔＡｈが負となったがその後の放電により再度負から正に移行したときも含む）されたときには、フラグＦ１を満充電にまで未だ余裕があることを示す値０に設定すると共に（ステップＳ１３２）、内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈが値０以下に至ってからの内部抵抗の下降量Ｄを値０に設定して（ステップＳ１３４）、本ルーチンを終了する。
【００２６】
次に、実施例の充放電制御装置２０における二次電池２２の充放電の制御について説明する。図５は、電子制御ユニット４０により実行される充電制限処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００２７】
充電制限処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、図２の満充電判定処理ルーチンのステップＳ１１８やステップＳ１３２で設定されたフラグＦ１の値を確認し（ステップＳ２００）、フラグＦ１の値が値０であると判定されたとき、即ち二次電池２２は満充電には未だ余裕があると判定されたときには、二次電池２２の充電を制限する必要はないと判断して充放電の制御をそのまま続行して（ステップＳ２０２）、本ルーチンを終了する。一方、フラグＦの値が値１であると判定されたとき、即ち二次電池２２は満充電に近いと判定されたときには、次に、図２の満充電判定処理ルーチンのステップＳ１２８やステップＳ１３０で設定されたフラグＦ２の値を確認する（ステップＳ２０４）。そして、フラグＦ２の値が値０であると判定されたとき、即ち二次電池２２は満充電には近いが満充電には至っていないと判定されたときには、二次電池２２に入力される電流を制限し（ステップＳ２０６）、フラグＦ２の値が値１であると判定されたとき、即ち二次電池２２が満充電に至っていると判定されたときには、二次電池２２の充電を停止して（ステップＳ２０８）、本ルーチンを終了する。このように、フラグＦ１として値１がセットされて二次電池２２が満充電に近いときにはフラグＦ２として値１がセットされて満充電に至るまで二次電池２２に入力する電流に制限を加えることにより、二次電池２２の過充電をより確実に防止することができる。
【００２８】
以上説明した実施例の充放電制御装置２０によれば、充電状態検出装置では、内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈが二次電池２２の満充電の直前に正から負へ移行することを利用して、その変化率ΔＲ／ΔＡｈが正から負へ移行したときから内部抵抗が閾値Ｄｒｅｆの絶対値を超えて下降したときに二次電池２２の満充電と判定するから、二次電池２２の満充電を精度良く検出することができる。また、内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈが正から負へ移行したときには、二次電池２２への充電に制限を加えるから、二次電池２２の過充電を伴うことなくより確実に二次電池２２を満充電まで充電することができる。
【００２９】
実施例の充電状態検出装置では、二次電池２２を流れる充放電電流Ｉｂの積算値としての充電容量ΔＡｈに対する内部抵抗の変化量ΔＲである変化率ΔＲ／ΔＡｈを算出し、この変化率ΔＲ／ΔＡｈが正から負へ移行したときを満充電の近傍を示す基準点としてこの基準点からの内部抵抗の下降量に基づいて満充電を判定するものとしたが、二次電池２２に充電される電力（Ｉｂ×Ｖｂ）の積算値として電力容量ΔＷに対する内部抵抗の変化量ΔＲである変化率ΔＲ／ΔＷを算出し、この変化率ΔＲ／ΔＷが正から負へ移行したときを満充電の近傍を示す基準点としてこの基準点からの内部抵抗の下降量に基づいて満充電を判定するものとしても構わない。また、二次電池２２を定電流充電するときには、内部抵抗の時間変化率ｄＲ／ｄｔが正から負へ移行したときを満充電の近傍を示す基準点としてこの基準点からの内部抵抗の下降量に基づいて満充電を判定するものとしても構わない。
【００３０】
実施例の充電状態検出装置では、内部抵抗のピークからの下降量Ｄに基づいて満充電を判定するために用いる閾値Ｄｒｅｆを、二次電池２２の電池温度ＢＴに応じて設定するものとしたが、電池温度ＢＴに拘わらず一定値を設定しておくものとしても構わない。
【００３１】
実施例の充電状態検出装置では、内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈが正から負へ移行してからの内部抵抗が閾値Ｄｒｅｆの絶対値以上下降したときに、満充電と判定するものとしたが、併せて二次電池２２の端子間電圧Ｖｂのピークに対する下降量や周囲温度と二次電池の温度との偏差、二次電池の温度の時間上昇率などを算出しておき、これらのうちのいずれかが満充電とみなせるポイントに至ったときに、満充電と判定するものとしても構わない。
【００３２】
実施例の充電状態検出装置では、二次電池２２の満充電を検出するものとしたが、内部抵抗の変化率ΔＲ／ΔＡｈは満充電の直前に特徴的な特性を示すから、満充電直前の８０％や９０％などの充電状態を検出するものとしても構わない。
【００３３】
実施例では、二次電池２２の満充電を充電状態として検出する充電状態検出装置の形態として説明したが、同様の二次電池の満充電を充電状態として検出する充電状態検出方法の形態としたり、一または複数のコンピュータを充電状態検出装置として機能させるプログラムの形態としたり種々の形態を採用しうる。
【００３４】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である二次電池の蓄電状態検出装置としての機能を有する充放電制御装置２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例の蓄電状態検出装置により実行される満充電判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】二次電池の端子間電圧Ｖｂと充電容量Ａｈとの関係および内部抵抗Ｒと充電容量Ａｈとの関係を示す説明図である。
【図４】二次電池の電池温度ＢＴと内部抵抗Ｒと充電容量Ａｈとの関係を示す説明図である。
【図５】実施例の充放電制御装置２０により実行される充放電制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２０ 充放電制御装置、２２ 二次電池、２４ 負荷、３２ 電流センサ、３４ 電圧センサ、３６ 温度センサ、４０ 電子制御ユニット、４２ ＣＰＵ、４４ ＲＯＭ、４６ ＲＡＭ。
Claims (8)
- 二次電池の充電状態を検出する充電状態検出装置であって、
前記二次電池を流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記二次電池の端子間の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記検出された電流と電圧とに基づいて前記二次電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出手段と、
前記二次電池に充電される充電量に対する前記算出された内部抵抗の変化の割合を算出する内部抵抗変化割合算出手段と、
該算出された内部抵抗の変化の割合に基づいて前記二次電池の充電状態を判定する充電状態判定手段と
を備える充電状態検出装置。 - 請求項１記載の充電状態検出装置であって、
前記充電状態判定手段は、前記内部抵抗の変化の割合が正から負へ移行してから前記内部抵抗が所定値以上下降したときに前記二次電池が満充電していると判定する手段である
充電状態検出装置。 - 請求項１または２記載の充電状態検出装置であって、
前記内部抵抗変化割合算出手段は、前記充電量として前記電流検出手段により検出された電流の積算量に対する前記内部抵抗の変化の割合を算出する手段である
充電状態検出装置。 - 請求項１または２記載の充電状態検出装置であって、
前記内部抵抗変化割合算出手段は、前記充電量として前記電流検出手段により検出された電流と前記電圧検出手段により検出された電圧とから算出される電力の積算量に対する前記内部抵抗の変化の割合を算出する手段である
充電状態検出装置。 - 請求項１ないし４いずれか記載の充電状態検出装置であって、
前記二次電池の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記充電状態判定手段は、前記内部抵抗変化割合算出手段により算出された内部抵抗の変化の割合と前記温度検出手段により検出された二次電池の温度とに基づいて前記二次電池の充電状態を判定する手段である
充電状態検出装置。 - 二次電池を流れる電流を検出する電流検出手段と該二次電池の端子間の電圧を検出する電圧検出手段とが接続されたコンピュータを、前記二次電池の充電状態を検出する充電状態検出装置として機能させるプログラムであって、
（ａ）前記電流検出手段により検出された電流と前記電圧検出手段により検出された電圧とに基づいて前記二次電池の内部抵抗を算出する手順と、
（ｂ）前記二次電池に充電される充電量に対する前記算出された内部抵抗の変化の割合を算出する手順と、
（ｃ）該算出された内部抵抗の変化の割合に基づいて前記二次電池の充電状態を判定する手順と
を備えるプログラム。 - 二次電池の充電状態を検出する充電状態検出方法であって、
（ａ）前記二次電池を流れる電流を検出するステップと、
（ｂ）前記二次電池の端子間の電圧を検出するステップと、
（ｃ）該検出された電流と電圧とに基づいて前記二次電池の内部抵抗を算出するステップと、
（ｄ）前記二次電池に充電される充電量に対する前記算出された内部抵抗の変化の割合を算出するステップと、
（ｅ）該算出された内部抵抗の変化の割合に基づいて前記二次電池の充電状態を判定するステップと
を備える充電状態検出方法。 - 二次電池の充放電を制御する充放電制御装置であって、
前記二次電池の充電状態を検出する請求項１ないし５いずれか記載の充電状態検出装置と、
該検出された充電状態に基づいて前記二次電池の充放電を制御する充放電制御手段と
を備える充放電制御装置。
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