JPH117984A - ２次電池の容量検出方法 - Google Patents
２次電池の容量検出方法Info
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- JPH117984A JPH117984A JP9156706A JP15670697A JPH117984A JP H117984 A JPH117984 A JP H117984A JP 9156706 A JP9156706 A JP 9156706A JP 15670697 A JP15670697 A JP 15670697A JP H117984 A JPH117984 A JP H117984A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リチウムイオン２次電池のような２次電池の
分極特性を加味して、電圧法により正確に容量を検出す
ることができる２次電池の容量検出方法を提供するこ
と。 【解決手段】 ２次電池Ｅの容量を検出する際に、２次
電池Ｅの電圧を測定して２次電池Ｅの電圧と容量の相関
性に基づいて２次電池Ｅの容量を算出する電圧法を用い
る容量検出方法であり、２次電池Ｅの電圧と容量の相関
テーブルを用意して、相関テーブルにおける２次電池Ｅ
の電圧を、分極特性を考慮して補正して、その補正した
２次電池Ｅの電圧から２次電池Ｅの容量を検出する。
分極特性を加味して、電圧法により正確に容量を検出す
ることができる２次電池の容量検出方法を提供するこ
と。 【解決手段】 ２次電池Ｅの容量を検出する際に、２次
電池Ｅの電圧を測定して２次電池Ｅの電圧と容量の相関
性に基づいて２次電池Ｅの容量を算出する電圧法を用い
る容量検出方法であり、２次電池Ｅの電圧と容量の相関
テーブルを用意して、相関テーブルにおける２次電池Ｅ
の電圧を、分極特性を考慮して補正して、その補正した
２次電池Ｅの電圧から２次電池Ｅの容量を検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばリチウムイ
オン２次電池等の２次電池の容量を検出する容量検出方
法に関するものである。
オン２次電池等の２次電池の容量を検出する容量検出方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】リチウムイオン２次電池のような２次電
池の残容量を知るために、電池の端子電圧から残容量を
推測していた。すなわち、２次電池の残容量を検出する
方法として、電圧法が提案されている。この電圧法は、
２次電池の電圧を測定して２次電池の電圧と容量の相関
性に基づいて２次電池の容量を算出する方法である。リ
チウムイオン２次電池のような２次電池では、電圧法を
用いてその容量を推測する場合には、リチウムイオン２
次電池の電圧−容量の相関テーブルを利用して、２次電
池の端子電圧から残容量を推測する。２次電池の電流や
２次電池の内部抵抗から電圧降下を算定して、容量に換
算する。
池の残容量を知るために、電池の端子電圧から残容量を
推測していた。すなわち、２次電池の残容量を検出する
方法として、電圧法が提案されている。この電圧法は、
２次電池の電圧を測定して２次電池の電圧と容量の相関
性に基づいて２次電池の容量を算出する方法である。リ
チウムイオン２次電池のような２次電池では、電圧法を
用いてその容量を推測する場合には、リチウムイオン２
次電池の電圧−容量の相関テーブルを利用して、２次電
池の端子電圧から残容量を推測する。２次電池の電流や
２次電池の内部抵抗から電圧降下を算定して、容量に換
算する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電圧法
では、電流の変化点、例えば代表例としては放電や充電
の開始点では、容量精度が正確に出ないという問題があ
る。これは、２次電池の分極特性による分極電圧が存在
するためであり、放電電流の流し始めではその分極電圧
の影響で２次電池の容量が大きめに出てしまい、電圧降
下は電流の変化した直後（放電開始時）と、しばらく経
過（例えば１０分間）した時では、電圧が異なる。した
がって、２次電池の分極特性を無視して２次電池の電圧
−容量の相関テーブルに基いて２次電池の容量を推測す
ると電流変化時に容量の誤差が大きく出る。そこで本発
明は上記課題を解消し、リチウムイオン２次電池のよう
な２次電池の分極特性を加味して、電圧法により正確に
容量を検出することができる２次電池の容量検出方法を
提供することを目的としている。
では、電流の変化点、例えば代表例としては放電や充電
の開始点では、容量精度が正確に出ないという問題があ
る。これは、２次電池の分極特性による分極電圧が存在
するためであり、放電電流の流し始めではその分極電圧
の影響で２次電池の容量が大きめに出てしまい、電圧降
下は電流の変化した直後（放電開始時）と、しばらく経
過（例えば１０分間）した時では、電圧が異なる。した
がって、２次電池の分極特性を無視して２次電池の電圧
−容量の相関テーブルに基いて２次電池の容量を推測す
ると電流変化時に容量の誤差が大きく出る。そこで本発
明は上記課題を解消し、リチウムイオン２次電池のよう
な２次電池の分極特性を加味して、電圧法により正確に
容量を検出することができる２次電池の容量検出方法を
提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、２次電池の容量を検出する際に、２次電池の電
圧を測定して２次電池の電圧と容量の相関性に基づいて
２次電池の容量を算出する電圧法を用いる容量検出方法
であり、２次電池の電圧と容量の相関テーブルを用意し
て、相関テーブルにおける２次電池の電圧を、分極特性
を考慮して補正して、その補正した２次電池の電圧から
２次電池の容量を検出することを特徴とする２次電池の
容量検出方法により、達成される。本発明では、２次電
池の電圧と容量の相関テーブルを用意する。相関テーブ
ルにおける２次電池の電圧は、分極特性を考慮して補正
して、その補正した２次電池の電圧から２次電池の容量
を検出する。これにより、分極特性を考慮することによ
り、放電電流の流し始めや充電電流の流し始めにおける
電流の変化点での電圧の変化を補正して２次電池の電圧
と容量の相関テーブルに基いて容量を正確に検出するこ
とができる。
っては、２次電池の容量を検出する際に、２次電池の電
圧を測定して２次電池の電圧と容量の相関性に基づいて
２次電池の容量を算出する電圧法を用いる容量検出方法
であり、２次電池の電圧と容量の相関テーブルを用意し
て、相関テーブルにおける２次電池の電圧を、分極特性
を考慮して補正して、その補正した２次電池の電圧から
２次電池の容量を検出することを特徴とする２次電池の
容量検出方法により、達成される。本発明では、２次電
池の電圧と容量の相関テーブルを用意する。相関テーブ
ルにおける２次電池の電圧は、分極特性を考慮して補正
して、その補正した２次電池の電圧から２次電池の容量
を検出する。これにより、分極特性を考慮することによ
り、放電電流の流し始めや充電電流の流し始めにおける
電流の変化点での電圧の変化を補正して２次電池の電圧
と容量の相関テーブルに基いて容量を正確に検出するこ
とができる。
【０００５】上記目的は、本発明にあっては、好ましく
は、分極特性を考慮するために電流の履歴と、分極電圧
の関係を測定して、条件毎のテーブル等を参照する。電
流の履歴として電流値の移動平均を用い、近似させるこ
とで分極特性に関する分極電圧の変化を得ることができ
る。
は、分極特性を考慮するために電流の履歴と、分極電圧
の関係を測定して、条件毎のテーブル等を参照する。電
流の履歴として電流値の移動平均を用い、近似させるこ
とで分極特性に関する分極電圧の変化を得ることができ
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。
【０００７】図１は、本発明の２次電池の容量検出方法
を実施するためのバッテリパック（２次電池Ｅのパッ
ク）２０、及びこのバッテリパック２０が装着される電
子機器の一例としてコンピュータ３０を示している。こ
のコンピュータ３０は、例えば携帯型のパーソナルコン
ピュータであり、バッテリパック２０が着脱可能に装着
でき、このバッテリパック２０から電源を供給すること
で、動作する。
を実施するためのバッテリパック（２次電池Ｅのパッ
ク）２０、及びこのバッテリパック２０が装着される電
子機器の一例としてコンピュータ３０を示している。こ
のコンピュータ３０は、例えば携帯型のパーソナルコン
ピュータであり、バッテリパック２０が着脱可能に装着
でき、このバッテリパック２０から電源を供給すること
で、動作する。
【０００８】図１において、さらにこのバッテリパック
２０の構成について説明すると、このバッテリパック
（２次電池のパック）２０は、電圧検出手段である電圧
検出回路４、電流検出回路３および制御手段１００を有
している。制御手段１００は、マイクロコンピュータ
（マイコンともいう）１、記憶部５、読出し専用メモリ
（以下ＲＯＭ）１０を有し、このマイクロコンピュータ
１は通信端子９を備えている。
２０の構成について説明すると、このバッテリパック
（２次電池のパック）２０は、電圧検出手段である電圧
検出回路４、電流検出回路３および制御手段１００を有
している。制御手段１００は、マイクロコンピュータ
（マイコンともいう）１、記憶部５、読出し専用メモリ
（以下ＲＯＭ）１０を有し、このマイクロコンピュータ
１は通信端子９を備えている。
【０００９】電圧検出手段である電圧検出回路４は、２
次電池Ｅの電圧と容量の相関性に基づいて、２次電池Ｅ
の容量を算出するために、２次電池Ｅの端子電圧を検出
する。電流検出回路３は、２次電池Ｅの電流値を時間と
ともに積算して、２次電池Ｅの容量を算出するために、
２次電池Ｅの電流値を検出する。制御手段１００は、例
えば予め設定された電流値を起点としてあるいは予め設
定された電圧降下値を起点として、２次電池Ｅの電圧と
容量の関係性に基づいて２次電池Ｅの容量を算出する動
作と、２次電池Ｅの電流値を時間とともに積算して２次
電池Ｅの容量を算出する動作を切り換えることができ
る。
次電池Ｅの電圧と容量の相関性に基づいて、２次電池Ｅ
の容量を算出するために、２次電池Ｅの端子電圧を検出
する。電流検出回路３は、２次電池Ｅの電流値を時間と
ともに積算して、２次電池Ｅの容量を算出するために、
２次電池Ｅの電流値を検出する。制御手段１００は、例
えば予め設定された電流値を起点としてあるいは予め設
定された電圧降下値を起点として、２次電池Ｅの電圧と
容量の関係性に基づいて２次電池Ｅの容量を算出する動
作と、２次電池Ｅの電流値を時間とともに積算して２次
電池Ｅの容量を算出する動作を切り換えることができ
る。
【００１０】ここで、図２を参照して、電圧検出回路４
が検出する２次電池Ｅの端子電圧であるセル電圧と、２
次電池Ｅの容量％との関係の一例を示す。図２の電圧−
容量の相関テーブルＴ１においては、セル電圧ＣＥが縦
軸に設定され、容量％は横軸に設定されている。セル電
圧ＣＥがほぼ直線的に低下していくとともに２次電池Ｅ
の容量％もある相関性を以て低下していく。そしてセル
電圧ＣＥが急激に低下する電圧値ＣＥ１が存在する。マ
イクロコンピュータ１は、図２の電圧−容量の相関テー
ブルＴ１に基づいて、電圧検出回路４から得られるセル
電圧ＣＥの電圧検出値に基づいて、容量％を算出するこ
とができる。
が検出する２次電池Ｅの端子電圧であるセル電圧と、２
次電池Ｅの容量％との関係の一例を示す。図２の電圧−
容量の相関テーブルＴ１においては、セル電圧ＣＥが縦
軸に設定され、容量％は横軸に設定されている。セル電
圧ＣＥがほぼ直線的に低下していくとともに２次電池Ｅ
の容量％もある相関性を以て低下していく。そしてセル
電圧ＣＥが急激に低下する電圧値ＣＥ１が存在する。マ
イクロコンピュータ１は、図２の電圧−容量の相関テー
ブルＴ１に基づいて、電圧検出回路４から得られるセル
電圧ＣＥの電圧検出値に基づいて、容量％を算出するこ
とができる。
【００１１】バッテリパック２０は、２次電池Ｅの状態
（例えば、２次電池Ｅの電圧や充放電電流、残容量な
ど）をモニタして、充電器（図示せず）や、コンピュー
タ３０などの負荷との間でデータのやりとり（通信）を
行うもので、例えば、電池監視用のマイコン（マイクロ
コンピュータ）１を内蔵している。このようなバッテリ
パック２０の表示部６は、マイコン１から送信されてく
る２次電池Ｅの状態を表示することで、ユーザに知らせ
ることができる。
（例えば、２次電池Ｅの電圧や充放電電流、残容量な
ど）をモニタして、充電器（図示せず）や、コンピュー
タ３０などの負荷との間でデータのやりとり（通信）を
行うもので、例えば、電池監視用のマイコン（マイクロ
コンピュータ）１を内蔵している。このようなバッテリ
パック２０の表示部６は、マイコン１から送信されてく
る２次電池Ｅの状態を表示することで、ユーザに知らせ
ることができる。
【００１２】バッテリパック２０が内蔵する２次電池Ｅ
は、例えばリチウムイオン系の２次電池であり、その＋
端子１２は、パック（バッテリパック２０のパッケー
ジ）の＋端子７に接続されており、また、その−端子１
３は、電流検出回路３およびスイッチ２側の、パックの
−端子（ＧＮＤ端子）８に接続されている。従って、２
次電池Ｅの放電電流は、＋端子７，１２および−端子
８，１３を介して、パーソナルコンピュータ３０に対し
て供給される。なお、バッテリパック２０が充電される
場合も、充電電流は、＋端子７および−端子８を介して
流れる。
は、例えばリチウムイオン系の２次電池であり、その＋
端子１２は、パック（バッテリパック２０のパッケー
ジ）の＋端子７に接続されており、また、その−端子１
３は、電流検出回路３およびスイッチ２側の、パックの
−端子（ＧＮＤ端子）８に接続されている。従って、２
次電池Ｅの放電電流は、＋端子７，１２および−端子
８，１３を介して、パーソナルコンピュータ３０に対し
て供給される。なお、バッテリパック２０が充電される
場合も、充電電流は、＋端子７および−端子８を介して
流れる。
【００１３】マイクロコンピュータ１は、例えばＣＰＵ
（中央処理装置）であり、電流検出回路３または電圧検
出回路４の出力を、周期的に受信し、これにより２次電
池Ｅに流れる電流（放電電流および充電電流）または２
次電池Ｅの電圧を、それぞれ認識する。そして、マイク
ロコンピュータ１は、その電圧や電流に基づいて、通常
はオンになっているスイッチ２を制御してオフにさせ、
電流（充電電流または放電電流）を遮断して、過充電や
過放電や過電流を防止する。
（中央処理装置）であり、電流検出回路３または電圧検
出回路４の出力を、周期的に受信し、これにより２次電
池Ｅに流れる電流（放電電流および充電電流）または２
次電池Ｅの電圧を、それぞれ認識する。そして、マイク
ロコンピュータ１は、その電圧や電流に基づいて、通常
はオンになっているスイッチ２を制御してオフにさせ、
電流（充電電流または放電電流）を遮断して、過充電や
過放電や過電流を防止する。
【００１４】マイクロコンピュータ１は、上述したよう
にして認識した２次電池Ｅの電圧に基づいて、２次電池
Ｅの現在の残容量を求め検出された残容量（現在容量）
などを求める。マイクロコンピュータ１は、パックの通
信端子９に接続されており、この通信端子９を介して、
コンピュータ３０と、所定の通信手順に従って通信を行
う。マイクロコンピュータ１は、通信端子９を介して送
信されてくるデータ（コマンド）に応じて、所定の処理
を行ったり、あるいは、電池電圧、充放電電流、２次電
池Ｅの残容量、積算容量などを、通信端子９を介して、
コンピュータ３０に送信する。
にして認識した２次電池Ｅの電圧に基づいて、２次電池
Ｅの現在の残容量を求め検出された残容量（現在容量）
などを求める。マイクロコンピュータ１は、パックの通
信端子９に接続されており、この通信端子９を介して、
コンピュータ３０と、所定の通信手順に従って通信を行
う。マイクロコンピュータ１は、通信端子９を介して送
信されてくるデータ（コマンド）に応じて、所定の処理
を行ったり、あるいは、電池電圧、充放電電流、２次電
池Ｅの残容量、積算容量などを、通信端子９を介して、
コンピュータ３０に送信する。
【００１５】ここで、２次電池Ｅとしては例えばリチウ
ムイオン２次電池を使用しており、その２次電池Ｅの端
子電圧（オープン電圧、セル電圧という）と残容量との
間には、上述した図２に示す電圧−容量の相関性があ
り、セル電圧がわかれば、残容量（容量％で表す）を求
めることができる。
ムイオン２次電池を使用しており、その２次電池Ｅの端
子電圧（オープン電圧、セル電圧という）と残容量との
間には、上述した図２に示す電圧−容量の相関性があ
り、セル電圧がわかれば、残容量（容量％で表す）を求
めることができる。
【００１６】図１のスイッチ２は、マイクロコンピュー
タ１の制御にしたがってスイッチングし、これにより、
充電電流、放電電流をオン／オフする。電流検出回路３
は、そこに流れる電流、即ち、２次電池Ｅの放電電流、
および２次電池Ｅに対する充電電流を検出、マイクロコ
ンピュータ１に供給する。レジスタ部５は、例えば、積
算容量等の値を記憶するためのレジスタで構成されてい
る。表示部６（表示手段）は、例えば、液晶ディスプレ
イなどでなり、マイクロコンピュータ１の制御の下、積
算容量その他の情報を表示する。図１のＲＯＭ（読み出
し専用メモリ）１０には、マイクロコンピュータ１の動
作上必要なプログラムやデータが記憶されている。マイ
クロコンピュータ１は、このＲＯＭ１０に記憶されてい
るデータを必要に応じて参照しながら、ＲＯＭ１０に記
憶されているプログラムを実行することで各種の処理を
行う。
タ１の制御にしたがってスイッチングし、これにより、
充電電流、放電電流をオン／オフする。電流検出回路３
は、そこに流れる電流、即ち、２次電池Ｅの放電電流、
および２次電池Ｅに対する充電電流を検出、マイクロコ
ンピュータ１に供給する。レジスタ部５は、例えば、積
算容量等の値を記憶するためのレジスタで構成されてい
る。表示部６（表示手段）は、例えば、液晶ディスプレ
イなどでなり、マイクロコンピュータ１の制御の下、積
算容量その他の情報を表示する。図１のＲＯＭ（読み出
し専用メモリ）１０には、マイクロコンピュータ１の動
作上必要なプログラムやデータが記憶されている。マイ
クロコンピュータ１は、このＲＯＭ１０に記憶されてい
るデータを必要に応じて参照しながら、ＲＯＭ１０に記
憶されているプログラムを実行することで各種の処理を
行う。
【００１７】以上のように構成されるバッテリパック２
０が、パーソナルコンピュータ３０に正常に装着される
と、その＋端子７、−端子８、および通信端子９がコン
ピュータ３０と電気的に接続される。コンピュータ３０
は、バッテリパック２０を電源として動作し、この場
合、２次電池Ｅの放電電流が、＋端子７、コンピュータ
３０、−端子８という経路で流れる。
０が、パーソナルコンピュータ３０に正常に装着される
と、その＋端子７、−端子８、および通信端子９がコン
ピュータ３０と電気的に接続される。コンピュータ３０
は、バッテリパック２０を電源として動作し、この場
合、２次電池Ｅの放電電流が、＋端子７、コンピュータ
３０、−端子８という経路で流れる。
【００１８】バッテリパック２０では、電流検出回路３
または電圧検出回路４により、２次電池Ｅに流れる電流
（放電電流、充電電流）またはその電圧がそれぞれ検出
されており、その電流値および電圧値は、マイクロコン
ピュータ１において、周期的に受信される。そして、マ
イクロコンピュータ１は、この電流値、電圧値に基づい
て、２次電池Ｅが過充電状態若しくは過放電状態または
過電流状態にあるかどうかを判定し、２次電池Ｅが過充
電状態若しくは過放電状態または過電流状態にあるとき
は、スイッチ２をオフにして、電流（充電電流、放電電
流）を遮断する。
または電圧検出回路４により、２次電池Ｅに流れる電流
（放電電流、充電電流）またはその電圧がそれぞれ検出
されており、その電流値および電圧値は、マイクロコン
ピュータ１において、周期的に受信される。そして、マ
イクロコンピュータ１は、この電流値、電圧値に基づい
て、２次電池Ｅが過充電状態若しくは過放電状態または
過電流状態にあるかどうかを判定し、２次電池Ｅが過充
電状態若しくは過放電状態または過電流状態にあるとき
は、スイッチ２をオフにして、電流（充電電流、放電電
流）を遮断する。
【００１９】マイクロコンピュータ１は、図２の電圧−
容量の相関テーブルＴ１に基いて、現在容量（２次電池
Ｅの残容量）を算出し、さらに、その現在容量に基づ
き、必要に応じて、レジスタ部５を参照しながら、積算
容量を算出する。マイクロコンピュータ１は、以上のよ
うにして算出した積算容量や、電流検出回路３から供給
される電流値、電圧検出回路４から供給される電圧値
を、コンピュータ３０からの要求に応じて、通信端子９
を介して送信する。また、マイクロコンピュータ１は、
求めた積算容量を、表示部６に供給して表示させる。
容量の相関テーブルＴ１に基いて、現在容量（２次電池
Ｅの残容量）を算出し、さらに、その現在容量に基づ
き、必要に応じて、レジスタ部５を参照しながら、積算
容量を算出する。マイクロコンピュータ１は、以上のよ
うにして算出した積算容量や、電流検出回路３から供給
される電流値、電圧検出回路４から供給される電圧値
を、コンピュータ３０からの要求に応じて、通信端子９
を介して送信する。また、マイクロコンピュータ１は、
求めた積算容量を、表示部６に供給して表示させる。
【００２０】次に、電圧法における本発明の２次電池の
容量検出方法の好ましい実施の形態を説明する。図２
（Ａ）は、図１の２次電池の端子電圧（無負荷状態にお
ける端子電圧としてのセル電圧）ＣＥと、そのセル電圧
ＣＥに対応する容量％の関係を示す相関テーブルＴ１を
示している。つまり、図２（Ａ）における端子電圧ＣＥ
と容量％の相関テーブルＴ１の相関線Ｌ１（無負荷カー
ブＣＶ）は、無負荷時における容量対端子電圧の相関を
示している。また、図２（Ｂ）の相関テーブルでは、分
極がある場合を示しており、あるカーブのポイントＰ
１，Ｐ２が電流を流す前の電圧を示し、別のカーブは電
流を流している時の電圧を示している。破線の丸で囲ん
だ部分ＰＲＳは分極によるカーブの曲がり部分を示して
いる。ポイントＰ１は、初めから（１００％充電状態に
おいて）電流を流した時を示し、ポイントＰ２は、途中
から（途中まで充電又は途中まで放電し、しばらくほっ
ておいて）電流を流した時を示している。図２（Ｃ）
は、図２（Ｂ）の部分ＰＲＳ１を拡大して示しており、
分極の影響による実際の放電カーブと分極がなかったと
した時の放電カーブを示している。電圧法の直接誤差を
少なくするために、図２（Ａ）の容量対端子電圧の相関
テーブルＴ１の無負荷カーブＣＶを用いるのであるが、
２次電池の端子電圧（セル電圧）は、電流値の大きさ
と、内部抵抗などによる電圧降下で変化するので、その
まま電圧値が即容量％を表すという訳にはいかない。
容量検出方法の好ましい実施の形態を説明する。図２
（Ａ）は、図１の２次電池の端子電圧（無負荷状態にお
ける端子電圧としてのセル電圧）ＣＥと、そのセル電圧
ＣＥに対応する容量％の関係を示す相関テーブルＴ１を
示している。つまり、図２（Ａ）における端子電圧ＣＥ
と容量％の相関テーブルＴ１の相関線Ｌ１（無負荷カー
ブＣＶ）は、無負荷時における容量対端子電圧の相関を
示している。また、図２（Ｂ）の相関テーブルでは、分
極がある場合を示しており、あるカーブのポイントＰ
１，Ｐ２が電流を流す前の電圧を示し、別のカーブは電
流を流している時の電圧を示している。破線の丸で囲ん
だ部分ＰＲＳは分極によるカーブの曲がり部分を示して
いる。ポイントＰ１は、初めから（１００％充電状態に
おいて）電流を流した時を示し、ポイントＰ２は、途中
から（途中まで充電又は途中まで放電し、しばらくほっ
ておいて）電流を流した時を示している。図２（Ｃ）
は、図２（Ｂ）の部分ＰＲＳ１を拡大して示しており、
分極の影響による実際の放電カーブと分極がなかったと
した時の放電カーブを示している。電圧法の直接誤差を
少なくするために、図２（Ａ）の容量対端子電圧の相関
テーブルＴ１の無負荷カーブＣＶを用いるのであるが、
２次電池の端子電圧（セル電圧）は、電流値の大きさ
と、内部抵抗などによる電圧降下で変化するので、その
まま電圧値が即容量％を表すという訳にはいかない。
【００２１】そこで、図２の実測された電圧ＤＶを、そ
の時に流れる電流Ｄｉと電池の内部抵抗ｒで補正し、無
負荷時の電圧を求めて図２（Ａ）のテーブルを参照す
る。しかし、分極特性があり、従来の電圧法では、電流
の変化点、例えば放電の開始点では、容量精度が正確に
出ない。これは、２次電池の分極特性による分極電圧が
存在するためであり、放電開始から例えば１０分間位は
電圧降下が、電流の変化した直後（放電開始時）と、し
ばらく経過した時では、電圧が異なる。したがって、２
次電池の分極特性を無視して、単に２次電池の電圧−容
量の相関テーブルに基いて、２次電池の容量を推測する
と、電流変化時に容量の誤差が大きく出る。
の時に流れる電流Ｄｉと電池の内部抵抗ｒで補正し、無
負荷時の電圧を求めて図２（Ａ）のテーブルを参照す
る。しかし、分極特性があり、従来の電圧法では、電流
の変化点、例えば放電の開始点では、容量精度が正確に
出ない。これは、２次電池の分極特性による分極電圧が
存在するためであり、放電開始から例えば１０分間位は
電圧降下が、電流の変化した直後（放電開始時）と、し
ばらく経過した時では、電圧が異なる。したがって、２
次電池の分極特性を無視して、単に２次電池の電圧−容
量の相関テーブルに基いて、２次電池の容量を推測する
と、電流変化時に容量の誤差が大きく出る。
【００２２】そこで、本発明の好ましい実施の形態で
は、２次電池の放電（又は充電）電流による分極電圧を
加味して、例えば図２（Ａ）の相関テーブルＴ１から電
圧から容量を算出することで、放電や充電開始時に正確
に容量を求めることができるようにしている。また、分
極電圧は電流の変化により変わるので、電流を分極の時
定数に相当する様に移動平均をとって、測定した電圧を
その電流の移動平均で補正することで、容量を正確に求
めるようにしている。すなわち、２次電池Ｅにおける分
極特性の影響は、分極抵抗の変化によるものではなく、
分極電圧Ｖｐの変化によるものと考えられる。この理由
としては、電流が零アンペアになっても分極電圧Ｖｐが
存在するからである。分極電圧Ｖｐは、電流の履歴によ
り変化するので、図３の電流の移動平均Ｄｉａを電流の
履歴として使うことにする。
は、２次電池の放電（又は充電）電流による分極電圧を
加味して、例えば図２（Ａ）の相関テーブルＴ１から電
圧から容量を算出することで、放電や充電開始時に正確
に容量を求めることができるようにしている。また、分
極電圧は電流の変化により変わるので、電流を分極の時
定数に相当する様に移動平均をとって、測定した電圧を
その電流の移動平均で補正することで、容量を正確に求
めるようにしている。すなわち、２次電池Ｅにおける分
極特性の影響は、分極抵抗の変化によるものではなく、
分極電圧Ｖｐの変化によるものと考えられる。この理由
としては、電流が零アンペアになっても分極電圧Ｖｐが
存在するからである。分極電圧Ｖｐは、電流の履歴によ
り変化するので、図３の電流の移動平均Ｄｉａを電流の
履歴として使うことにする。
【００２３】以下、このような容量検出方法の好ましい
実施の形態を詳しく説明する。そこで、図２の相関テー
ブルＴ１における相関線Ｌ１は、２次電池Ｅに負荷が接
続されていない無負荷時の状態を示している。２次電池
Ｅの内部抵抗が一定であると仮定して（実際は満充電付
近と放電終止付近では若干異なるが、これによる誤差は
相関テーブルのデータを調整することで補正できる。た
だし、この補正は“ある負荷”時のものとなるので、
“ある負荷”からずれた負荷の時はそのずれ量に応じた
誤差が生じる。）、次の式（１）から相関テーブルＴ１
における電圧ＤＢＶを得ることができる。 ＤＢＶ＝ＤＶ＋ＩＲ・・・（１） ここでＤＢＶはテーブル電流×内部抵抗で積算した電圧
（相関テーブルを引きに行く電圧）であり、ＤＶは実測
の端子電圧、ＩＲはΔＶに相当し、そしてＩは電流、Ｒ
は２次電池Ｅの内部抵抗である。
実施の形態を詳しく説明する。そこで、図２の相関テー
ブルＴ１における相関線Ｌ１は、２次電池Ｅに負荷が接
続されていない無負荷時の状態を示している。２次電池
Ｅの内部抵抗が一定であると仮定して（実際は満充電付
近と放電終止付近では若干異なるが、これによる誤差は
相関テーブルのデータを調整することで補正できる。た
だし、この補正は“ある負荷”時のものとなるので、
“ある負荷”からずれた負荷の時はそのずれ量に応じた
誤差が生じる。）、次の式（１）から相関テーブルＴ１
における電圧ＤＢＶを得ることができる。 ＤＢＶ＝ＤＶ＋ＩＲ・・・（１） ここでＤＢＶはテーブル電流×内部抵抗で積算した電圧
（相関テーブルを引きに行く電圧）であり、ＤＶは実測
の端子電圧、ＩＲはΔＶに相当し、そしてＩは電流、Ｒ
は２次電池Ｅの内部抵抗である。
【００２４】この内部抵抗Ｒは、温度やその他の要因で
変化するので、その補正が必要である。内部抵抗Ｒの補
正の精度は、容量の直接誤差に影響するがここでは説明
を省く。尚、この容量検出方法は、２次電池Ｅの端子電
圧を、“無負荷時端子電圧”に換算しているが、“ある
負荷時の端子電圧”に換算することも可能である。この
“ある負荷時の端子電圧”を用いる場合は、上記式
（１）の電流値をＩ＝Ｉｚ−Ｉｘとして、相関テーブル
Ｔ１はＩｘの負荷時のものを用意する必要がある。Ｉｚ
はその時流れている電流値である。相関テーブルを用い
る方式の場合には、“無負荷時端子電圧”に換算して
も、“ある負荷時の端子電圧”に換算しても全く同じ結
果が得ることができる。
変化するので、その補正が必要である。内部抵抗Ｒの補
正の精度は、容量の直接誤差に影響するがここでは説明
を省く。尚、この容量検出方法は、２次電池Ｅの端子電
圧を、“無負荷時端子電圧”に換算しているが、“ある
負荷時の端子電圧”に換算することも可能である。この
“ある負荷時の端子電圧”を用いる場合は、上記式
（１）の電流値をＩ＝Ｉｚ−Ｉｘとして、相関テーブル
Ｔ１はＩｘの負荷時のものを用意する必要がある。Ｉｚ
はその時流れている電流値である。相関テーブルを用い
る方式の場合には、“無負荷時端子電圧”に換算して
も、“ある負荷時の端子電圧”に換算しても全く同じ結
果が得ることができる。
【００２５】図３は、縦軸に電圧及び電流を取り、横軸
に時間を取っており、図３の中には、内部抵抗ｒｒによ
る電圧降下Ｖｒｒ、分極電圧Ｖｐ、電流の移動平均Ｄｉ
ａ、安定後の電圧降下ＶＤｍなどを示している。図３
は、相関テーブルを引きに行く参照電圧ＤＢＶを分極電
圧分の補正にすることについて示している。図３の例で
は、分極電圧Ｖｐを使って、図２における相関テーブル
ＴＩでの参照しようとする２次電池Ｅの端子電圧自体を
補正しようとするものである。図３における時点ｔ１で
は、図１の２次電池Ｅのスイッチ２をオンして、２次電
池Ｅを使い始める時点を示している。時点ｔ２は、時点
ｔ１から例えば１０分間程度の経過した時点を示してお
り、時点ｔ１から２次電池Ｅを使い始めて、時点ｔ２で
は分極電圧Ｖｐがほぼなくなり、内部抵抗による電圧降
下Ｖｒｒが定常電圧降下ＶＤｍに落ち着いて、安定後の
電位降下ＶＤｍになっていることを示している。
に時間を取っており、図３の中には、内部抵抗ｒｒによ
る電圧降下Ｖｒｒ、分極電圧Ｖｐ、電流の移動平均Ｄｉ
ａ、安定後の電圧降下ＶＤｍなどを示している。図３
は、相関テーブルを引きに行く参照電圧ＤＢＶを分極電
圧分の補正にすることについて示している。図３の例で
は、分極電圧Ｖｐを使って、図２における相関テーブル
ＴＩでの参照しようとする２次電池Ｅの端子電圧自体を
補正しようとするものである。図３における時点ｔ１で
は、図１の２次電池Ｅのスイッチ２をオンして、２次電
池Ｅを使い始める時点を示している。時点ｔ２は、時点
ｔ１から例えば１０分間程度の経過した時点を示してお
り、時点ｔ１から２次電池Ｅを使い始めて、時点ｔ２で
は分極電圧Ｖｐがほぼなくなり、内部抵抗による電圧降
下Ｖｒｒが定常電圧降下ＶＤｍに落ち着いて、安定後の
電位降下ＶＤｍになっていることを示している。
【００２６】一方、時点ｔ１で２次電池Ｅを使い始める
と、電流の移動平均Ｄｉａは、定常状態の電流ＤＩに比
べて、徐々に増加していく。この電流の移動平均Ｄｉａ
が徐々に増加していく状態は、分極電圧Ｖｐの減少に対
応しているので、この電流の移動平均Ｄｉａに基いて、
分極電圧Ｖｐを推定することができる。図３におけるＸ
分は、移動平均の時定数（サンプル数×サンプル周期）
を示しており、Ｘ分は例えば３分であり、電流の移動平
均Ｄｉａは定常状態の電流ＤＩに対して６３％程度の値
である。
と、電流の移動平均Ｄｉａは、定常状態の電流ＤＩに比
べて、徐々に増加していく。この電流の移動平均Ｄｉａ
が徐々に増加していく状態は、分極電圧Ｖｐの減少に対
応しているので、この電流の移動平均Ｄｉａに基いて、
分極電圧Ｖｐを推定することができる。図３におけるＸ
分は、移動平均の時定数（サンプル数×サンプル周期）
を示しており、Ｘ分は例えば３分であり、電流の移動平
均Ｄｉａは定常状態の電流ＤＩに対して６３％程度の値
である。
【００２７】分極電圧Ｖｐは、 分極電圧Ｖｐ＝Ｄｉａ×ｒｐ・・・（２）となり、 この式（２）において、ｒｐは分極等価抵抗分（温度、
電流で変化）である。定常状態における分極の影響がな
くなった時点での電圧降下ＤＶｄｍは、図３におけるｔ
２以降であるが、この電圧降下ＤＶｄｍは、式（３）で
表せる。 ＤＶｄｍ＝ＤＩ×ｒｒ＋ＤＩ×ｒｐ・・・（３） この式（３）において、ｒｒは２次電池の内部純抵抗分
を表わしている。
電流で変化）である。定常状態における分極の影響がな
くなった時点での電圧降下ＤＶｄｍは、図３におけるｔ
２以降であるが、この電圧降下ＤＶｄｍは、式（３）で
表せる。 ＤＶｄｍ＝ＤＩ×ｒｒ＋ＤＩ×ｒｐ・・・（３） この式（３）において、ｒｒは２次電池の内部純抵抗分
を表わしている。
【００２８】ｒｒとｒｐの比率が一定と考えると、 ｒｐ＝ｒｒ×Ｎ（Ｎは比例定数）・・・（４）である。 補正する電圧ＤＶｄ＝ＤＩ×ｒｒ＋Ｄｉａ×ｒｐ＝ＤＩ×ｒｒ＋Ｄｉａ×ｒｒ ×Ｎ＝（ＤＩ＋Ｄｉａ×Ｎ）×ｒｒ・・・（５） となるので、図２の相関テーブルを参照するための参照
電圧ＤＢＶは、式（６）になる。 相関テーブルの参照電圧ＤＢＶ＝ＤＶ＋ＤＶｄ＝ＤＶ＋（ＤＩ＋Ｄｉａ×Ｎ） ×ｒｒ・・・・・・（６）となる。 ＤＢＶ：相関テーブルに引きにいく電圧 ＤＶ：２次電池の端子電圧 ＤＩ：無負荷時の電流 Ｄｉａ：電流の移動平均 Ｎ：比例定数（分極電圧／内部抵抗分の電圧降下） ｒｒ：２次電池の内部純抵抗 上述した各式における記号の意味は、図４にも示してい
る。
電圧ＤＢＶは、式（６）になる。 相関テーブルの参照電圧ＤＢＶ＝ＤＶ＋ＤＶｄ＝ＤＶ＋（ＤＩ＋Ｄｉａ×Ｎ） ×ｒｒ・・・・・・（６）となる。 ＤＢＶ：相関テーブルに引きにいく電圧 ＤＶ：２次電池の端子電圧 ＤＩ：無負荷時の電流 Ｄｉａ：電流の移動平均 Ｎ：比例定数（分極電圧／内部抵抗分の電圧降下） ｒｒ：２次電池の内部純抵抗 上述した各式における記号の意味は、図４にも示してい
る。
【００２９】図３における２次電池の容量検出方法で
は、図２（Ａ）の相関テーブルＴ１を引きにいく電圧Ｄ
ＢＶは、分極電圧Ｖｐの分を補正する。この時に分極電
圧Ｖｐは、電流の移動平均Ｄｉａに対応して変化するの
で、この電流の移動平均Ｄｉａの動きを利用して分極電
圧Ｖｐを求める。図１のスイッチ２をオンして図３の２
次電池Ｅを使い始める時点ｔ１から、例えば２分経過し
たところにおける２次電池Ｅの電圧を求める場合には、
内部抵抗による電圧降下Ｖｒｒの曲線上のポイントＰ１
からポイントＰ２までの電圧値を図１の電圧検出回路４
が検出してしまう。このポイントＰ１の値には分極電圧
Ｖｐ１が加算されている値である。従ってポイントＰ１
とポイントＰ２の間の電圧値から、分極電圧Ｖｐ１の分
を引けば、正確な相関テーブルを引きにいく電圧ＤＢＶ
を得ることができる。この得られたＤＢＶを用いること
で、図２（Ａ）の相関テーブルＴ１では、正確な容量％
を得ることができる。
は、図２（Ａ）の相関テーブルＴ１を引きにいく電圧Ｄ
ＢＶは、分極電圧Ｖｐの分を補正する。この時に分極電
圧Ｖｐは、電流の移動平均Ｄｉａに対応して変化するの
で、この電流の移動平均Ｄｉａの動きを利用して分極電
圧Ｖｐを求める。図１のスイッチ２をオンして図３の２
次電池Ｅを使い始める時点ｔ１から、例えば２分経過し
たところにおける２次電池Ｅの電圧を求める場合には、
内部抵抗による電圧降下Ｖｒｒの曲線上のポイントＰ１
からポイントＰ２までの電圧値を図１の電圧検出回路４
が検出してしまう。このポイントＰ１の値には分極電圧
Ｖｐ１が加算されている値である。従ってポイントＰ１
とポイントＰ２の間の電圧値から、分極電圧Ｖｐ１の分
を引けば、正確な相関テーブルを引きにいく電圧ＤＢＶ
を得ることができる。この得られたＤＢＶを用いること
で、図２（Ａ）の相関テーブルＴ１では、正確な容量％
を得ることができる。
【００３０】このように、上述した容量検出方法の実施
の形態では、２次電池の容量を検出する際に、２次電池
の電圧を測定して２次電池の電圧と容量の相関性に基づ
いて２次電池の容量を算出する電圧法を用いる容量検出
方法であり、２次電池の電圧と容量の相関テーブルを用
意して、相関テーブルにおける２次電池の電圧を、分極
特性を考慮して補正して、その補正した２次電池の電圧
から２次電池の容量を検出し、電流値の移動平均から得
られる分極電圧の変化を考慮して、式（６）を得て、得
られた電圧ＤＢＶから、無負荷の２次電池の電圧対容量
の相関テーブルを引きにいく（参照する）。
の形態では、２次電池の容量を検出する際に、２次電池
の電圧を測定して２次電池の電圧と容量の相関性に基づ
いて２次電池の容量を算出する電圧法を用いる容量検出
方法であり、２次電池の電圧と容量の相関テーブルを用
意して、相関テーブルにおける２次電池の電圧を、分極
特性を考慮して補正して、その補正した２次電池の電圧
から２次電池の容量を検出し、電流値の移動平均から得
られる分極電圧の変化を考慮して、式（６）を得て、得
られた電圧ＤＢＶから、無負荷の２次電池の電圧対容量
の相関テーブルを引きにいく（参照する）。
【００３１】次に、本発明の２次電池の容量検出方法の
別の実施の形態を説明する。図５〜図８は２次電池の容
量検出方法の別の実施の形態を示している。図５は、図
２と同様の容量−電圧の相関テーブルＴ２を示してい
る。この相関テーブルＴ２には代表的に相関線Ｌ３が描
かれている。この相関テーブルＴ２は、図８に示すよう
に２次電池Ｅの異なる電流値が複数設定されており、そ
の各電流値に応じて、例えば３つの相関テーブルＴ２，
Ｔ３，Ｔ４などとしてあらかじめ設定されている。相関
テーブルＴ２には相関線Ｌ３が、相関テーブルＴ３には
相関線Ｌ４が、相関テーブルＴ４には相関線Ｌ５がそれ
ぞれ描かれている。図５及び図８の相関テーブルでは、
各電流値における各相関線Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５は、あらか
じめ電流の移動平均Ｄｉａに対応する分極電圧Ｖｐ分が
ないものとして描かれている。各相関テーブルにおいて
は、電流×内部抵抗分だけ加味してあらかじめ作ってあ
る。この点が図２の相関テーブルＴ１と異なる点であ
る。
別の実施の形態を説明する。図５〜図８は２次電池の容
量検出方法の別の実施の形態を示している。図５は、図
２と同様の容量−電圧の相関テーブルＴ２を示してい
る。この相関テーブルＴ２には代表的に相関線Ｌ３が描
かれている。この相関テーブルＴ２は、図８に示すよう
に２次電池Ｅの異なる電流値が複数設定されており、そ
の各電流値に応じて、例えば３つの相関テーブルＴ２，
Ｔ３，Ｔ４などとしてあらかじめ設定されている。相関
テーブルＴ２には相関線Ｌ３が、相関テーブルＴ３には
相関線Ｌ４が、相関テーブルＴ４には相関線Ｌ５がそれ
ぞれ描かれている。図５及び図８の相関テーブルでは、
各電流値における各相関線Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５は、あらか
じめ電流の移動平均Ｄｉａに対応する分極電圧Ｖｐ分が
ないものとして描かれている。各相関テーブルにおいて
は、電流×内部抵抗分だけ加味してあらかじめ作ってあ
る。この点が図２の相関テーブルＴ１と異なる点であ
る。
【００３２】図６は、図５と図８の相関テーブルを用い
る場合の容量検出方法の一例を示しており、図６では、
相関テーブルを参照するための参照電圧ＤＢＴ、電流の
移動平均Ｄｉａ、定常状態における電流ＤＩ、電圧降下
ＤＶなどを示している。
る場合の容量検出方法の一例を示しており、図６では、
相関テーブルを参照するための参照電圧ＤＢＴ、電流の
移動平均Ｄｉａ、定常状態における電流ＤＩ、電圧降下
ＤＶなどを示している。
【００３３】図７は、図６の部分ＰＲ１，部分ＰＲ２を
拡大して示している。図５と図８の相関テーブルが、図
６における分極後の定常電圧（Ａの部分）で参照するよ
うに作ってあったとすると、分極状態が途中の場合の電
圧（Ｂの部分）では、参照電圧ＤＢＴの値がＢ０とＡ０
を参照すると、ΔＤＢＴ分多く出てしまうので、このま
までは容量が高く出てしまうことになる。そこで、参照
電圧ＤＢＴは分極電圧部ΔＤＢＴ分を差し引くことで、
補正することができる。
拡大して示している。図５と図８の相関テーブルが、図
６における分極後の定常電圧（Ａの部分）で参照するよ
うに作ってあったとすると、分極状態が途中の場合の電
圧（Ｂの部分）では、参照電圧ＤＢＴの値がＢ０とＡ０
を参照すると、ΔＤＢＴ分多く出てしまうので、このま
までは容量が高く出てしまうことになる。そこで、参照
電圧ＤＢＴは分極電圧部ΔＤＢＴ分を差し引くことで、
補正することができる。
【００３４】図７に示すようにテーブルを参照する時の
正しい参照電圧ＤＢＴは、 ＤＢＴ＝実測した電圧ＤＶ−ΔＤＢＴ・・・（７） ＤＢＴ：相関テーブルに引きにいく電圧 ＤＶ：２次電池の端子電圧 ＤＩ：負荷時の電流 Ｄｉａ：電流の移動平均 Ｎ：比例定数（分極電圧／内部抵抗分の電圧降下） ｒｒ：２次電池の内部抵抗 で表わすことができ、この分極電圧分のΔＤＢＴは、Δ
ＤＢＴ＝Ｄｉａ×ｒｒ×Ｎ・・・（８） である。
正しい参照電圧ＤＢＴは、 ＤＢＴ＝実測した電圧ＤＶ−ΔＤＢＴ・・・（７） ＤＢＴ：相関テーブルに引きにいく電圧 ＤＶ：２次電池の端子電圧 ＤＩ：負荷時の電流 Ｄｉａ：電流の移動平均 Ｎ：比例定数（分極電圧／内部抵抗分の電圧降下） ｒｒ：２次電池の内部抵抗 で表わすことができ、この分極電圧分のΔＤＢＴは、Δ
ＤＢＴ＝Ｄｉａ×ｒｒ×Ｎ・・・（８） である。
【００３５】この実施の形態では、図６と図７におい
て、実測の電圧ＤＶから、補正の必要な部分である分極
電圧ΔＤＢＴを引くことにより、正しく求めた相関テー
ブル用の参照電圧ＤＢＴを得ることができる。このよう
に得た参照電圧ＤＢＴを用いて、図８の該当する相関テ
ーブルＴ２〜Ｔ４を用いて２次電池の容量％を求めるこ
とができる。容量を求める例としては、電流値の移動平
均から得られる分極電圧の変化を考慮して、式（８）を
得て、得られた電圧ＤＢＴから、例えばその時の電流Ｄ
Ｉ（図８の電流が０．５Ａの時）における２次電池の電
圧対容量の相関テーブルＴ２を引きにいく（参照する）
ことができる。
て、実測の電圧ＤＶから、補正の必要な部分である分極
電圧ΔＤＢＴを引くことにより、正しく求めた相関テー
ブル用の参照電圧ＤＢＴを得ることができる。このよう
に得た参照電圧ＤＢＴを用いて、図８の該当する相関テ
ーブルＴ２〜Ｔ４を用いて２次電池の容量％を求めるこ
とができる。容量を求める例としては、電流値の移動平
均から得られる分極電圧の変化を考慮して、式（８）を
得て、得られた電圧ＤＢＴから、例えばその時の電流Ｄ
Ｉ（図８の電流が０．５Ａの時）における２次電池の電
圧対容量の相関テーブルＴ２を引きにいく（参照する）
ことができる。
【００３６】また、ある電流値で定められている２次電
池の電圧と容量の相関テーブルにおいて、ある電流値が
電流ＤＩと一致しない時には、その電流ＤＩよりも小さ
い電流値で定められている２次電池の電圧と容量の別の
相関テーブルと、その電流ＤＩよりも大きい電流値で定
められている２次電池の電圧と容量の別の相関テーブル
と、を用いて補完することで２次電池の電圧と容量の相
関テーブルを得ることもできる。具体的には、ある電流
値が図８のように０．５Ａと１Ａであった場合に、実際
の電流ＤＩの値が０．７５Ａであれば、相関テーブルＴ
２と相関テーブルＴ３を用いて補完することにより、相
関線Ｌ６を有する新たな相関テーブルＴＸを得る。これ
により、０．７５Ａ時における正しい電圧−容量の相関
テーブルを得ることができる。
池の電圧と容量の相関テーブルにおいて、ある電流値が
電流ＤＩと一致しない時には、その電流ＤＩよりも小さ
い電流値で定められている２次電池の電圧と容量の別の
相関テーブルと、その電流ＤＩよりも大きい電流値で定
められている２次電池の電圧と容量の別の相関テーブル
と、を用いて補完することで２次電池の電圧と容量の相
関テーブルを得ることもできる。具体的には、ある電流
値が図８のように０．５Ａと１Ａであった場合に、実際
の電流ＤＩの値が０．７５Ａであれば、相関テーブルＴ
２と相関テーブルＴ３を用いて補完することにより、相
関線Ｌ６を有する新たな相関テーブルＴＸを得る。これ
により、０．７５Ａ時における正しい電圧−容量の相関
テーブルを得ることができる。
【００３７】また、ある電流値で定められている２次電
池の電圧と容量の相関テーブルにおいて、その電流値が
電流ＤＩと一致しない時には、その電流ＤＩよりも小さ
い電流値で定められている２次電池の電圧と容量の別の
相関テーブルか、あるいはその電流ＤＩよりも大きい電
流値で定められている２次電池の電圧と容量の別の相関
テーブルに換算して２次電池の電圧と容量の相関テーブ
ルを引きにいく（参照する）こともできる。具体的に
は、小さい電流値の相関テーブルへの換算（ＤＩｙのテ
ーブル）をする場合には、式（６）の参照電圧ＤＢＴ
は、 ＤＢＴ＝ＤＶ＋（ＤＩ＋Ｄｉａ×Ｎ）×ｒｒ−（ＤＩｙ＋ＤＩｙ×Ｎ）×ｒｒ ・・・（９） となる。
池の電圧と容量の相関テーブルにおいて、その電流値が
電流ＤＩと一致しない時には、その電流ＤＩよりも小さ
い電流値で定められている２次電池の電圧と容量の別の
相関テーブルか、あるいはその電流ＤＩよりも大きい電
流値で定められている２次電池の電圧と容量の別の相関
テーブルに換算して２次電池の電圧と容量の相関テーブ
ルを引きにいく（参照する）こともできる。具体的に
は、小さい電流値の相関テーブルへの換算（ＤＩｙのテ
ーブル）をする場合には、式（６）の参照電圧ＤＢＴ
は、 ＤＢＴ＝ＤＶ＋（ＤＩ＋Ｄｉａ×Ｎ）×ｒｒ−（ＤＩｙ＋ＤＩｙ×Ｎ）×ｒｒ ・・・（９） となる。
【００３８】また、大きい電流値の相関テーブルへの換
算（ＤＩｚのテーブル）をする場合には、式（６）の参
照電圧ＤＢＶは、 ＤＢＶ＝ＤＶ＋（ＤＩ＋Ｄｉａ×Ｎ）×ｒｒ−（ＤＩｚ＋ＤＩｚ×Ｎ）×ｒｒ ・・・（１０） となる。
算（ＤＩｚのテーブル）をする場合には、式（６）の参
照電圧ＤＢＶは、 ＤＢＶ＝ＤＶ＋（ＤＩ＋Ｄｉａ×Ｎ）×ｒｒ−（ＤＩｚ＋ＤＩｚ×Ｎ）×ｒｒ ・・・（１０） となる。
【００３９】以上説明したように本発明の実施の形態で
は、リチウムイオン２次電池のような２次電池における
容量を電圧法で算出する場合に、分極電圧による効果も
加味して、容量％の測定精度を上げることができる。と
ころで２次電池としてはリチウムイオン２次電池に限定
されるものではなく、２次電池Ｅとしては例えばＮｉＣ
ｄ電池、ポリマー電池、空気亜鉛電池等のような他の種
類の電池を用いることも可能である。
は、リチウムイオン２次電池のような２次電池における
容量を電圧法で算出する場合に、分極電圧による効果も
加味して、容量％の測定精度を上げることができる。と
ころで２次電池としてはリチウムイオン２次電池に限定
されるものではなく、２次電池Ｅとしては例えばＮｉＣ
ｄ電池、ポリマー電池、空気亜鉛電池等のような他の種
類の電池を用いることも可能である。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
リチウムイオン２次電池のような２次電池の分極特性を
加味して、電圧法により正確に容量を検出することがで
きる。
リチウムイオン２次電池のような２次電池の分極特性を
加味して、電圧法により正確に容量を検出することがで
きる。
【図１】本発明の２次電池の容量検出方法を実施するた
めの回路例を示す図。
めの回路例を示す図。
【図２】本発明の容量検出方法の実施の形態に用いられ
る容量−電圧の相関テーブルの一例を示す図。
る容量−電圧の相関テーブルの一例を示す図。
【図３】図２の容量検出方法において、相関テーブルを
引きにいく電圧を分極電圧分補正する例を説明する図。
引きにいく電圧を分極電圧分補正する例を説明する図。
【図４】図３における各符号を説明する図。
【図５】本発明の２次電池の容量検出方法の別の実施の
形態に用いられる相関テーブルの例を示す図。
形態に用いられる相関テーブルの例を示す図。
【図６】本発明の容量検出方法の別の実施の形態を示
し、複数の参照テーブルを引きにいく時の参照のための
電圧を算出する例を示す図。
し、複数の参照テーブルを引きにいく時の参照のための
電圧を算出する例を示す図。
【図７】図６における部分ＰＲ１，ＰＲ２を拡大して示
す図。
す図。
【図８】図６による容量検出方法に用いられる複数の相
関テーブルの例を示す図。
関テーブルの例を示す図。
４・・・電圧検出回路、ＤＢＶ・・・相関テーブルを引
きにいくための電圧、Ｄｉａ・・・電流の移動平均、Ｄ
Ｉ・・・定常状態の電流、Ｅ・・・２次電池、Ｖｐ・・
・分極電圧
きにいくための電圧、Ｄｉａ・・・電流の移動平均、Ｄ
Ｉ・・・定常状態の電流、Ｅ・・・２次電池、Ｖｐ・・
・分極電圧
Claims (6)
- 【請求項１】 ２次電池の容量を検出する際に、２次電
池の電圧を測定して２次電池の電圧と容量の相関性に基
づいて２次電池の容量を算出する電圧法を用いる容量検
出方法であり、 ２次電池の電圧と容量の相関テーブルを用意して、相関
テーブルにおける２次電池の電圧を、分極特性を考慮し
て補正して、その補正した２次電池の電圧から２次電池
の容量を検出することを特徴とする２次電池の容量検出
方法。 - 【請求項２】 分極特性を得るために、分極特性に関す
る分極電圧が電流値の履歴により変化するので分極電圧
の変化を考慮するために電流の履歴は電流値の移動平均
を用いる請求項１に記載の２次電池の容量検出方法。 - 【請求項３】 電流値の移動平均から得られる分極電圧
の変化を考慮して、 次式ＤＢＶ＝ＤＶ＋（ＤＩ＋Ｄｉａ×Ｎ）×ｒｒ ここで、 ＤＢＶ：相関テーブルに引きにいく電圧 ＤＶ：２次電池の端子電圧 ＤＩ：無負荷時の電流 Ｄｉａ：電流の移動平均 Ｎ：比例定数（分極電圧／内部抵抗分の電圧降下） ｒｒ：２次電池の内部抵抗 を得て、得られた電圧ＤＢＶから、無負荷の２次電池の
電圧対容量の相関テーブルを引きにいく請求項２に記載
の２次電池の容量検出方法。 - 【請求項４】 電流値の移動平均から得られる分極電圧
の変化を考慮して、 次式ＤＢＴ＝ＤＶ−（ＤＩ−Ｄｉａ）×ｒｒ×Ｎ ここで、 ＤＢＴ：相関テーブルに引きにいく電圧 ＤＶ：２次電池の端子電圧 ＤＩ：無負荷時の電流 Ｄｉａ：電流の移動平均 Ｎ：比例定数（分極電圧／内部抵抗分の電圧降下） ｒｒ：２次電池の内部抵抗 を得て、得られた電圧ＤＢＴから、その時の電流ＤＩに
おける２次電池の電圧対容量の相関テーブルを引きにい
く請求項２に記載の２次電池の容量検出方法。 - 【請求項５】 ある電流値で定められている２次電池の
電圧と容量の相関テーブルにおいて、その電流値が電流
ＤＩと一致しない時には、その電流ＤＩよりも小さい電
流値で定められてる２次電池の電圧と容量の別の相関テ
ーブルと、その電流ＤＩよりも大きい電流値で定められ
ている２次電池の電圧と容量の別の相関テーブルと、を
用いて補完することで２次電池の電圧と容量の相関テー
ブルを得る請求項４に記載の２次電池の容量検出方法。 - 【請求項６】 ある電流値で定められている２次電池の
電圧と容量の相関テーブルにおいて、その電流値が電流
ＤＩと一致しない時には、その電流ＤＩよりも小さい電
流値で定められてる２次電池の電圧と容量の別の相関テ
ーブルか、あるいはその電流ＤＩよりも大きい電流値で
定められている２次電池の電圧と容量の別の相関テーブ
ルに換算して２次電池の電圧と容量の相関テーブルを引
きにいく請求項３に記載の２次電池の容量検出方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9156706A JPH117984A (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | ２次電池の容量検出方法 |
| US09/095,553 US6064182A (en) | 1997-06-13 | 1998-06-11 | Battery pack, battery remaining capacity detection method, and application device driven with battery pack as power source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9156706A JPH117984A (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | ２次電池の容量検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH117984A true JPH117984A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=15633566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9156706A Pending JPH117984A (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | ２次電池の容量検出方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6064182A (ja) |
| JP (1) | JPH117984A (ja) |
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| JP2004304940A (ja) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Fujitsu Ltd | 電池パック、電子機器、電池残量予測システム及び半導体装置 |
| JP2005106615A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | Honda Motor Co Ltd | 蓄電装置の開路電圧検出装置および残容量検出装置 |
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1997
- 1997-06-13 JP JP9156706A patent/JPH117984A/ja active Pending
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1998
- 1998-06-11 US US09/095,553 patent/US6064182A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6064182A (en) | 2000-05-16 |
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