WO2021261442A1 - 充電制御装置、二次電池、電子機器、及び制御方法 - Google Patents

充電制御装置、二次電池、電子機器、及び制御方法 Download PDF

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WO2021261442A1
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WO
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internal resistance
charging
charge
secondary battery
charge capacity
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English (en)
French (fr)
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秀記 大月
功一 福岡
悟 皆川
慎一 山本
喬 三村
正 小菅
弘光 山口
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NiT合同会社
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a charge control device, a secondary battery, an electronic device, and a control method.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a charge control device, a secondary battery, an electronic device, and a control method capable of appropriately updating the full charge capacity of the secondary battery in actual use. I will do it.
  • the charge control device includes an internal resistance measuring unit for measuring the internal resistance of the secondary battery and the internal portion during charging.
  • a renewal unit for updating the full charge capacity of the secondary battery based on the charge capacity after a time point specified based on the change in the internal resistance measured by the resistance measurement unit is provided.
  • the renewal unit updates the full charge capacity of the secondary battery based on the charge capacity after the time when the internal resistance peaks, which is measured by the internal resistance measurement unit during charging. You may.
  • the charge rate of the secondary battery at the time when the internal resistance becomes the minimum during charging is preset, and the update unit is measured by the internal resistance measurement unit during charging.
  • the full charge capacity of the secondary battery may be updated based on the charge capacity from the time when the internal resistance becomes the minimum to the fully charged state and the preset charge rate.
  • the charge rate of the secondary battery at the time when the internal resistance becomes maximum during charging is preset, and the update unit is measured by the internal resistance measurement unit during charging.
  • the full charge capacity of the secondary battery may be updated based on the charge capacity from the time when the internal resistance becomes maximum to the fully charged state and the preset charge rate.
  • the charge rate of the secondary battery is set in advance at the time when the internal resistance becomes the minimum and the time when the internal resistance becomes the maximum during charging, and the update unit determines the internal resistance during charging. Even if the full charge capacity of the secondary battery is updated based on the charge capacity from the time when the internal resistance is minimized to the time when the internal resistance is maximum measured by the measuring unit and the charge rate set in advance. good.
  • the charge control device further includes a detection unit that detects the peak of the internal resistance measured by the internal resistance measurement unit, and the internal resistance measurement unit has a first charge rate of the secondary battery during charging.
  • the internal resistance of the secondary battery is measured over the measurement period from reaching the threshold value to reaching the second threshold value, and the detection unit measures the internal resistance measured by the internal resistance measurement unit during the measurement period.
  • the peak of the internal resistance within the measurement period may be detected based on the measured value.
  • the difference between the full charge capacity of the secondary battery updated by the update unit and the actual full charge capacity of the secondary battery due to the updated charge is a predetermined value.
  • the measurement period is corrected, and the detection unit detects the peak of the internal resistance based on the measurement value of the internal resistance measured within the measurement period corrected by the internal resistance measurement unit. You may.
  • the renewal unit performs the renewal when the difference between the fully charged capacity of the renewed secondary battery and the actual full charge capacity of the secondary battery due to the renewed charging is a predetermined value or more.
  • the full charge capacity of the secondary battery may be corrected and updated based on a preset ratio.
  • the renewal unit is based on the capacity corresponding to the difference between the fully charged capacity of the renewed secondary battery and the actual fully charged capacity of the secondary battery due to the renewed charging.
  • the fully charged capacity of the updated secondary battery may be corrected and updated.
  • the charge control device further includes a voltage measuring unit that measures the voltage of the secondary battery under predetermined conditions, and the internal resistance measuring unit presets a correspondence relationship between the voltage of the secondary battery and the charge rate.
  • the measurement period in which the charge rate associated with the voltage measured by the voltage measuring unit is set as the charge rate at the voltage with reference to the set setting information, and the internal resistance of the secondary battery is measured. May be determined based on the first threshold value and the second threshold value based on the set charge rate.
  • the charge control device further includes a voltage measuring unit that measures the voltage of the secondary battery under predetermined conditions, and the updating unit is preset with a correspondence relationship between the voltage of the secondary battery and the charge rate.
  • the charge rate associated with the voltage measured by the voltage measuring unit is set as the charge rate at the voltage, and the charge rate at the voltage and the fully charged state are set from the voltage.
  • the full charge capacity of the secondary battery may be updated based on the charge capacity up to that point.
  • the predetermined condition may include a state in which the charge rate of the secondary battery is within a predetermined range and charging and discharging are not performed.
  • the secondary battery according to the second aspect of the present invention includes the above-mentioned charge control device.
  • the electronic device includes the above-mentioned secondary battery.
  • the internal resistance measuring unit measures the internal resistance of the secondary battery
  • the updating unit measures the internal resistance during charging. It has a step of updating the full charge capacity of the secondary battery based on the charge capacity after the time point specified based on the change in the internal resistance.
  • the full charge capacity can be appropriately updated according to the aging deterioration even when a normal secondary battery is used.
  • the external view of the electronic device which concerns on 1st Embodiment The schematic diagram explaining the influence on the battery capacity by the aging deterioration of a battery.
  • the block diagram which shows an example of the structure of the battery which concerns on 1st Embodiment.
  • the flowchart which shows an example of the charge system switching detection process which concerns on 1st Embodiment.
  • the block diagram which shows the structural example of the battery which concerns on 2nd Embodiment.
  • the graph which enlarged the part of the point where the internal resistance becomes the minimum of FIG. The flowchart which shows the example of the internal resistance peak detection processing which concerns on 2nd Embodiment.
  • the block diagram of the battery which shows the equivalent circuit of the battery cell which concerns on 3rd Embodiment.
  • the schematic diagram which shows an outline example of the internal circuit of the control part which concerns on 3rd Embodiment.
  • the flowchart which shows an example of the internal resistance measurement processing which concerns on 3rd Embodiment.
  • the flowchart which shows the example of the internal resistance peak detection processing which concerns on 3rd Embodiment.
  • the graph which shows the 2nd example of the measurement timing of the internal resistance which concerns on 3rd Embodiment.
  • the figure which shows an example of the charge characteristic when the error between the update value of a full charge capacity and the actual full charge capacity is small.
  • the block diagram which shows the structural example of the battery which concerns on 4th Embodiment.
  • the flowchart which shows an example of the update process of the full charge capacity which concerns on 5th Embodiment.
  • the figure which shows an example of the charge characteristic when the error between the update value of a full charge capacity and the actual full charge capacity is extremely large.
  • the block diagram which shows the structural example of the battery which concerns on 6th Embodiment.
  • the figure which shows an example of the SOC-OCV table which concerns on 6th Embodiment.
  • FIG. 1 is an external view of an electronic device in which a secondary battery according to the present embodiment is mounted.
  • the illustrated electronic device 10 is a clamshell type (notebook type) PC (personal computer).
  • the electronic device 10 may be a tablet-type PC, a smartphone, or the like.
  • the battery 20 is a secondary battery for supplying electric power to the electronic device 10, and can be used repeatedly by charging from the AC adapter 30.
  • the battery 20 can exemplify a lithium ion battery.
  • the remaining capacity (Remaining capacity) of the battery 20 can be calculated by "Full charge capacity (FCC: Full charge capacity)"-"Discharge capacity (Discharged capacity)".
  • FCC Full charge capacity
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the effect of the aged deterioration of the battery 20 on the battery capacity.
  • the vertical axis shows the battery capacity and the horizontal axis shows the passage of time.
  • the remaining capacity (A) is the capacity obtained by subtracting the discharge capacity from the full charge capacity.
  • the line indicated by reference numeral 101 indicates a change in the full charge capacity due to deterioration of the battery with the passage of time. Even though the full charge capacity has decreased due to aged deterioration, if the remaining capacity is calculated by subtracting the discharge capacity from the initial full charge capacity "100", an erroneous remaining capacity calculation value (B) is obtained.
  • the correct calculated value (C) of the remaining capacity can be obtained by subtracting the discharge capacity from the fully charged capacity decreased due to aged deterioration to calculate the remaining capacity. Therefore, if the full charge capacity is not appropriately updated according to the deterioration over time in actual use, the accuracy of the remaining capacity displayed on the electronic device 10 deteriorates.
  • the battery is based on the charge capacity of a specific charge period of a part of the charge period, even if the battery is not in a completely discharged state so that the value of the full charge capacity is appropriately updated even in actual use. Update the full charge capacity of 20.
  • FIG. 3 is a graph showing the charging characteristics of the battery 20 according to the present embodiment.
  • the horizontal axis represents the charging time
  • the line indicated by the reference numeral 111 indicates the full charge capacity (FCC [wh])
  • the line indicated by the reference numeral 112 indicates the charge rate (SOC: State of Change [%])
  • the reference numeral 113 indicates.
  • the line indicates the battery voltage (Vc [V])
  • the line indicated by the reference numeral 114 indicates the charging current (Ic [A]).
  • the electronic device 10 is set with a maximum voltage and a maximum current for charging the battery 20, and is charged by constant current charging (CC: Constant Current) until the battery voltage reaches the maximum voltage, and the maximum voltage is reached. After reaching, the process shifts to constant voltage charging (CV: Constant Voltage).
  • CC Constant Current
  • CV Constant Voltage
  • time t0 indicates the time point at which charging starts
  • time tc indicates the time point at which constant current charging is switched to constant voltage charging
  • the time tf indicates a time point when it is determined that the battery is fully charged. That is, the period T1 from the time t0 to the time ct is the range of constant current charging, and the period T2 from the time tk to the time ttf is the range of constant voltage charging.
  • the charging capacity of T2 is measured during the period from this point until the battery is fully charged, and the measured charging capacity is used as the charging rate.
  • the full charge capacity can be calculated by converting to 100%.
  • the charging rate at the time of switching from constant current charging to constant voltage charging time ct
  • the full charge capacity FCC is expressed by the following equation 1.
  • the charging rate at the time of switching from constant current charging to constant voltage charging can be the same value (for example, 75%) for the same battery, but for different types of batteries, materials and the like can be used. It may be different due to the difference. Therefore, the charging rate at the time of switching to constant voltage charging is preset according to the type of battery and the like.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the battery 20 according to the present embodiment.
  • the battery 20 includes a control unit 210 and a battery cell 220.
  • the control unit 210 is configured to include an MPU (Micro Processing Unit) and the like.
  • the control unit 210 includes a current measurement unit 211, a voltage measurement unit 212, a detection unit 215, a calculation unit 216, and an update unit 217 as functional configurations of processing executed by the MPU.
  • MPU Micro Processing Unit
  • the current measuring unit 211 measures the charging current (Ic) and the discharging current (-Ic) of the battery 20.
  • the voltage measuring unit 212 measures the battery voltage (Vc) of the battery 20.
  • the detection unit 215 detects a point at which constant current charging is switched to constant voltage charging based on the charging current detected by the current measuring unit 211 during charging of the battery 20. For example, the current measuring unit 211 measures the charging current of the battery 20 at a predetermined cycle. Then, the detection unit 215 detects the point at which the constant current charging is switched to the constant voltage charging based on the change in the measured value of the charging current measured by the current measuring unit 211 at each predetermined cycle.
  • the detection unit 215 determines from constant current charging when the measured value of the charging current measured by the current measuring unit 211 for each predetermined cycle continues to decrease by a certain value or more from the previous measured value a predetermined number of times. Detects switching to voltage charging.
  • the detection unit 215 may detect the internal temperature of the battery 20 by using a thermistor (not shown) provided inside the battery 20.
  • a thermistor not shown
  • FIG. 5 is an enlarged graph of the switching portion from constant current charging to constant voltage charging in the charging characteristics diagram shown in FIG.
  • the horizontal axis represents the charging time
  • the line indicated by the reference numeral 113 indicates the battery voltage Vc [V]
  • the line indicated by the reference numeral 114 indicates the charging current Ic [A].
  • the current measuring unit 211 measures the charging current at intervals (predetermined cycle) of predetermined time ⁇ t (for example, 10 seconds).
  • the detection unit 215 determines whether or not the change amount ⁇ I of the charging current Ic after ⁇ t with respect to the charging current Ic measured by the current measuring unit 211 is a decrease of a certain value or more, and the ⁇ I is a decrease of a certain value or more.
  • the constant current charging is switched to the constant voltage charging. Judgment is made, and it is detected that the constant current charging is switched to the constant voltage charging.
  • the detection unit 215 sets the time ct at the time when it is detected that the constant current charging is switched to the constant voltage charging. In the illustrated example, it is detected that the constant current charging is switched to the constant voltage charging when the decrease of ⁇ I by a certain value or more is repeated 5 times, but it is not limited to 5 times. It can be set to any number of times.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of a charging method switching detection process for detecting a point at which constant current charging is switched to constant voltage charging according to the present embodiment.
  • This charging method switching detection process is started in response to the start of charging of the battery 20.
  • Step S101 The control unit 210 measures the battery voltage (Vc) and proceeds to the process of step S103.
  • Step S103 The control unit 210 determines whether or not the battery voltage (Vc) measured in step S101 is equal to or higher than the voltage threshold value (Vth).
  • This voltage threshold (Vth) determines the time when the process of measuring the change in the charging current in a predetermined cycle is started, and is set in advance to a voltage that is a constant voltage lower than the maximum voltage when charging the battery 20. ing.
  • the voltage threshold value (Vth) 13.068 [V] or the like is set with respect to the example of the charging characteristic shown in FIG.
  • the control unit 210 determines that the battery voltage (Vc) is less than the voltage threshold value (Vth)
  • the process returns to the process of (NO) step S103.
  • the control unit 210 determines that the battery voltage (Vc) is equal to or higher than the voltage threshold value (Vth) (YES)
  • the control unit 210 proceeds to the process of step S105.
  • Step S107 The control unit 210 measures the charging current (Ic) and substitutes the measured value of the charging current (Ic) into Ica. Then, the process proceeds to step S109.
  • Step S109 The control unit 210 clocks a predetermined time ( ⁇ t), and when the predetermined time ( ⁇ t) elapses, the process proceeds to the process of step S111.
  • the predetermined time ( ⁇ t) is 10 seconds.
  • Step S111 The control unit 210 measures the charging current (Ic) and substitutes the measured value of the charging current (Ic) into Icb. Then, the process proceeds to step S113.
  • control unit 210 determines that the calculated change amount ⁇ I1 of the charging current is a decrease of less than the threshold value (Ith) ( ⁇ I1> ⁇ It) (NO), the control unit 210 returns to the process of step S105.
  • the control unit 210 determines that the calculated change amount ⁇ I1 of the charging current is a decrease of the threshold value (Ith) or more ( ⁇ I1 ⁇ ⁇ It) (YES)
  • the process proceeds to the process of step S115.
  • the control unit 210 determines that n ⁇ 5 (NO)
  • the control unit 210 proceeds to the process of step S117.
  • the process proceeds to step S119.
  • the calculation unit 216 calculates the full charge capacity of the battery 20 based on the charge capacity after the time of switching from the constant current charge to the constant voltage charge detected by the detection unit 215.
  • the control unit 210 is preset with a charging rate at the time of switching from constant current charging to constant voltage charging during charging (for example, 75%).
  • the calculation unit 216 sets the charge capacity C of the battery in the period from the time when the constant current charge is switched to the constant voltage charge until the state of full charge (for example, the charge rate is 75% to 100%) (period T2 in FIG. 3). Calculated by integrating based on the voltage measurement result and the charging current measurement result. Then, the calculation unit 216 calculates the full charge capacity (FCC) by the above-mentioned formula 1 based on the charge capacity C from the charge rate of 75% to 100%.
  • FCC full charge capacity
  • the initial value of the full charge capacity of the battery 20 is preset in the control unit 210.
  • the update unit 217 appropriately updates the initial value of the full charge capacity of the battery 20 to the current set value based on the calculation result by the calculation unit 216. That is, the update unit 217 updates and corrects the preset initial value of the full charge capacity with the value of the full charge capacity calculated by the calculation unit 216 according to the aged deterioration.
  • the update may be performed every time the calculation unit 216 calculates the full charge capacity, or may be performed only when the calculated value is lower than the set value (or when the calculated value is lower than a certain value).
  • the update unit 217 updates the full charge capacity of the battery 20 based on the charge capacity after the time of switching from the constant current charge to the constant voltage charge detected by the detection unit 215. Specifically, the update unit 217 describes the charge capacity from the time of switching from the constant current charge to the constant voltage charge detected by the detection unit 215 to the full charge state, and the constant current charge to the constant voltage charge.
  • the full charge capacity of the battery 20 is updated based on the charge rate (for example, 75%) at the time of switching.
  • the fully charged state of the battery 20 is detected by the detection unit 215 based on the measured value of the charging current measured by the current measuring unit 211 or the change in the measured value. For example, the detection unit 215 may determine that the battery is fully charged when the measured value of the charging current becomes the predetermined value or less or when the measured value becomes the predetermined value or less continuously a predetermined number of times. Further, the detection unit 215 may determine that the fully charged state is reached when the amount of decrease in the measured value of the charging current is less than the predetermined value or when the reduced amount is continuously less than the predetermined value a predetermined number of times.
  • the battery 20 (an example of a secondary battery) according to the present embodiment includes a control unit 210 (an example of a charge control device).
  • the control unit 210 measures the charging current during charging of the battery 20 and detects a switch from constant current charging to constant voltage charging based on the measured charging current. Then, the control unit 210 updates the full charge capacity of the battery 20 based on the charge capacity after the time of switching from the detected constant current charge to the constant voltage charge.
  • the battery 20 grasps and updates the full charge capacity by charging the charging area that is frequently used even in actual use by utilizing the switching from constant current charging to constant voltage charging without completely discharging the battery 20. be able to. Therefore, the battery 20 can appropriately update the full charge capacity in actual use. Further, the battery 20 or the electronic device 10 can always notify the user of the remaining capacity with high accuracy even if the full charge capacity of the battery 20 changes due to aged deterioration or the like.
  • the charging rate at the time of switching from constant current charging to constant voltage charging during charging is preset. Then, the control unit 210 determines the full charge capacity of the battery 20 based on the charge capacity from the time of switching from the detected constant current charge to the constant voltage charge to the full charge state and the preset charge rate. Is calculated and updated.
  • the battery 20 is partially used frequently even in actual use by utilizing the fact that the charging rate at the time of switching from constant current charging to constant voltage charging is determined during the charging period. It is possible to grasp and update the fully charged capacity by charging.
  • control unit 210 measures the charging current of the battery 20 in a predetermined cycle, and the measured value of the measured charging current in each predetermined cycle is a constant value (for example, a threshold value (Ith)) or more than the previous measured value.
  • a threshold value for example, a threshold value (Ith)
  • the control unit 210 measures the charging current of the battery 20 in a predetermined cycle, and the measured value of the measured charging current in each predetermined cycle is a constant value (for example, a threshold value (Ith)) or more than the previous measured value.
  • the battery 20 can accurately detect the time point of switching from constant current charging to constant voltage charging during the charging period.
  • the full charge capacity is calculated and updated by using the point of switching from constant current charging to constant voltage charging during charging of the secondary battery, but in the present embodiment, the internal resistance of the secondary battery is updated.
  • the full charge capacity is calculated and updated using the change in.
  • FIG. 7 is a graph showing changes in internal resistance in the charging characteristics according to the present embodiment.
  • the horizontal axis is the charge rate (SOC [%])
  • the line indicated by reference numeral 121 is the battery voltage (Vc)
  • the line indicated by reference numeral 122 is the charging current (Ic [A])
  • the line indicated by reference numeral 123 is the charge rate (Ic [A]).
  • It shows the internal resistance (IR [m ⁇ ]).
  • the point where the internal resistance becomes the minimum coincides with the point where the charge rate becomes constant. do.
  • the charge rate at the point where this internal resistance is minimized is 80%.
  • the full charge capacity can be calculated by converting the charge capacity from the time when the internal resistance becomes the minimum to the fully charged state into a charge rate of 100%. can.
  • the charging rate at the time when the internal resistance becomes the minimum is 80% is shown
  • the measurement result of the charging capacity from the time when the charging rate is 80% to the time when the charging rate becomes 100% is C.
  • the full charge capacity (FCC) can be calculated by the following equation 2.
  • the same value can be used for the charge rate at the point where the internal resistance is minimized, as long as it is the same battery, but in different types of batteries, materials and the like can be used. Since it may differ due to the difference, it is preset according to the type of battery and the like.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a battery 20A as an example of the secondary battery according to the present embodiment.
  • the battery 20A includes a control unit 210A and a battery cell 220.
  • the control unit 210A includes a current measurement unit 211, a voltage measurement unit 212, an internal resistance measurement unit 213A, a detection unit 215A, a calculation unit 216A, and an update unit 217.
  • the same reference numerals are given to the configurations corresponding to the respective parts of FIG. 4, and the description thereof will be omitted.
  • the internal resistance measuring unit 213A measures the internal resistance of the battery 20A based on the charging current measured by the current measuring unit 211 and the battery voltage measured by the voltage measuring unit 212.
  • the detection unit 215A detects a change in the internal resistance based on the measured value of the internal resistance measured by the internal resistance measuring unit 213A during charging. For example, the detection unit 215A detects the peak of the internal resistance during charging. For example, the detection unit 215A detects the point where the internal resistance during charging becomes the minimum.
  • a specific example of the process of detecting the point where the internal resistance of the battery 20A is minimized will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
  • FIG. 9 is an enlarged graph of the point where the internal resistance is minimized in the charging characteristic diagram shown in FIG. 7.
  • the line indicated by reference numeral 123 indicates the internal resistance (IR [m ⁇ ]).
  • the voltage measuring unit 212 starts measuring the internal resistance and measures it a plurality of times in a predetermined cycle.
  • the voltage measuring unit 212 measures a value that is reduced by a certain value (for example, 5 m ⁇ ) or more from the measured value (IRa) of the internal resistance at the time when the charge rate (SOC) is 65%, the charge rate (here, the charge rate (here, 5 m ⁇ )) is measured. After the SOC) is 75%), the measurement shifts to finer intervals.
  • the voltage measuring unit 212 measures the internal resistance every time the charge rate (SOC) increases by 1%. Based on the measured values (IRc, IRd) of the internal resistance measured in this way, the detection unit 215A calculates the amount of change in the internal resistance every time the charge rate (SOC) increases by 1%, and the internal resistance is increased. Detect the smallest point.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of an internal resistance peak detection process for detecting a point (peak) at which the internal resistance of the battery 20A according to the present embodiment is minimized.
  • the operation of the internal resistance peak detection process executed by the control unit 210A of the battery 20A will be described. This internal resistance peak detection process is started in response to the start of charging of the battery 20A.
  • Step S201 The control unit 210A determines whether or not the charge rate (SOC) has reached 65% or more. In the graph of charging characteristics shown in FIG. 7, the control unit 210A has reached the battery voltage of 4.2V because the battery voltage (Vc) is 4.2V at the point where the charging rate (SOC) becomes 65%. It may be determined whether or not the charge rate (SOC) is 65% or more depending on whether or not it is. When the control unit 210A determines that the charge rate (SOC) is less than 65% (the battery voltage has not reached 4.2 V) (NO), the process of step S201 is repeated. On the other hand, when the control unit 210A determines that the charge rate (SOC) has reached 65% or more (the battery voltage has reached 4.2 V) (YES), the process proceeds to step S203.
  • Step S203 The control unit 210A measures the internal resistance (IR) and substitutes the measured value into IRa. Then, the process proceeds to step S205.
  • IR internal resistance
  • Step S205 The control unit 210A clocks a predetermined time ( ⁇ tL), and when the predetermined time ( ⁇ tL) elapses, proceeds to the process of step S207.
  • the control unit 210A may proceed to the process of step S207 in response to an increase in the charging rate (SOC), for example, 5%, instead of the lapse of a predetermined time ( ⁇ tL).
  • Step S209 The control unit 210A determines whether or not the change amount ⁇ IR of the internal resistance has decreased by a constant value IRth (for example, 5 m ⁇ ) or more.
  • IRth for example, 5 m ⁇
  • the process returns to the process of step S205.
  • the control unit 210A determines that the change amount ⁇ IR of the internal resistance has decreased by a certain value IRth or more (YES)
  • the process proceeds to the process of step S211.
  • Step S211 The control unit 210A substitutes the last measured internal resistance (IR) into IRc, and proceeds to the process of step S213.
  • the last measured internal resistance (IR) is IRb when it is determined that the change amount ⁇ IR of the internal resistance has decreased by a certain value IRth or more.
  • the control unit 210A measures the internal resistance every time the charge rate (SOC) increases by 1%, and detects the change amount ⁇ IR of the internal resistance.
  • Step S213 The control unit 210A determines whether or not the charge rate (SOC) has increased by 1%.
  • the control unit 210A waits while the charge rate (SOC) has not increased by 1% (NO), and if it is determined that the charge rate (SOC) has increased by 1% (YES), the process proceeds to step S215.
  • the above 1% is an example, and the present invention is not limited to this.
  • control unit 210A measures the internal resistance (IR) again after the charge rate (SOC) increases by 1%, and determines whether or not it is the point where the internal resistance becomes the minimum. On the other hand, when the control unit 210A determines that the point is the point where the internal resistance becomes the minimum (YES), the control unit 210A proceeds to the process of step S219.
  • IR internal resistance
  • SOC charge rate
  • Step S29) The control unit 210A is set as a point at which the internal resistance during charging is minimized. That is, the control unit 210A is set as a charge capacity integration start point.
  • the calculation unit 216A sets the charge capacity from the time when the internal resistance becomes the minimum to the state of full charge based on the point where the internal resistance detected by the detection unit 215A becomes the minimum during charging. Based on this, the full charge capacity of the battery 20A is calculated.
  • the control unit 210A is preset with a charging rate (for example, a charging rate of 80%) at a time when the internal resistance becomes the minimum during charging.
  • the calculation unit 216A determines the charge capacity C from the time when the internal resistance becomes the minimum during charging to the state of full charge (for example, the charge rate is 80% to 100%), the measurement result of the battery voltage during the period, and the charge current. It is calculated by integrating based on the measurement result of. Then, the calculation unit 216A calculates the full charge capacity (FCC) by the above-mentioned formula 2 based on the charge capacity C from the charge rate of 80% to 100%.
  • FCC full charge capacity
  • the update unit 217 appropriately updates the initial value of the full charge capacity of the battery 20A to the current set value based on the calculation result by the calculation unit 216A. That is, the update unit 217 updates and corrects the preset initial value of the full charge capacity with the value of the full charge capacity calculated by the calculation unit 216A according to the aged deterioration.
  • the update may be performed every time the calculation unit 216A calculates the full charge capacity, or may be performed only when the calculated value is lower than the set value (or when the calculated value is lower than a certain value).
  • the update unit 217 in the present embodiment updates the full charge capacity of the battery 20A based on the charge capacity after the time point specified based on the change in the internal resistance measured by the internal resistance measurement unit 213A during charging. do.
  • the updating unit 217 has a charging capacity from the time when the internal resistance measured by the internal resistance measuring unit 213A during charging to the fully charged state to a fully charged state, and a preset charging rate (for example,). , The charge rate is 80%), and the full charge capacity of the battery 20A is updated.
  • the battery 20A (an example of a secondary battery) according to the present embodiment includes a control unit 210A (an example of a charge control device).
  • the control unit 210A measures the internal resistance of the battery 20A and updates the full charge capacity of the battery 20A based on the charge capacity after a specified time point (for example, peak) based on the change in the internal resistance during charging. ..
  • the battery 20A can grasp and update the full charge capacity by charging the charging area, which is frequently used even in actual use, by utilizing the change in the internal resistance during charging without completely discharging the battery 20A. .. Therefore, the battery 20A can appropriately update the full charge capacity in actual use. Further, the battery 20 or the electronic device 10 can always notify the user of the remaining capacity with high accuracy even if the full charge capacity of the battery 20 changes due to aged deterioration or the like.
  • the charge rate of the battery 20A at the time when the internal resistance becomes the minimum during charging is preset. Then, the control unit 210A updates the fully charged capacity of the battery 20A based on the charging capacity from the time when the internal resistance becomes the minimum during charging to the fully charged state and the preset charging rate.
  • the battery 20A has a full charge capacity by partial charging, which is frequently used even in actual use, by utilizing the fact that the charging rate at the time when the internal resistance becomes the minimum is determined during the charging period. Can be grasped and updated.
  • the detection unit 215A may detect the point where the internal resistance is maximum in place of or in addition to the point where the internal resistance is minimum during charging. For example, instead of or in addition to the charge rate of the battery 20A at the time when the internal resistance becomes the minimum during charging (for example, 80%), the charge rate of the battery 20A at the time when the internal resistance becomes the maximum (for example, 95%) is predetermined. It is set. Then, the calculation unit 216A does not calculate the full charge capacity based on the charge capacity from the time when the internal resistance becomes the minimum to the full charge state during charging, but instead calculates the full charge capacity from the time when the internal resistance becomes the maximum. The full charge capacity may be calculated based on the charge capacity until the charge state is reached. Further, the calculation unit 216A may calculate the full charge capacity based on the charge capacity from the time when the internal resistance becomes the minimum to the time when the internal resistance becomes the maximum during charging.
  • FIG. 11 is a diagram showing three examples of the measurement period of the charge capacity for calculating the full charge capacity.
  • (1) is the charge capacity when the full charge capacity is calculated using the measurement result C1 of the charge capacity from the time when the internal resistance becomes the minimum (charge rate 80%) to the fully charged state (charge rate 100%).
  • the measurement period of is shown.
  • (2) is the charging when the full charge capacity is calculated using the measurement result C2 of the charge capacity from the time when the internal resistance becomes the minimum (charge rate 80%) to the time when the internal resistance becomes the maximum (charge rate 95%).
  • the measurement period of the capacity is shown.
  • (3) is the charge capacity when the full charge capacity is calculated using C3, which is the measurement result of the charge capacity from the time when the internal resistance becomes maximum (charge rate 95%) to the fully charged state (charge rate 100%).
  • the measurement period of is shown.
  • the charge rate of the battery 20A at the time when the internal resistance becomes maximum during charging is set in advance, and the control unit 210A starts from the time when the internal resistance becomes maximum during charging to the fully charged state.
  • the full charge capacity of the battery 20A may be updated based on the charge capacity of the battery 20A and the preset charge rate.
  • the battery 20A has a full charge capacity by partial charging, which is frequently used even in actual use, by utilizing the fact that the charging rate at the time when the internal resistance becomes maximum is determined during the charging period. Can be grasped and updated.
  • the charging rate of the battery 20A is set in advance at the time when the internal resistance becomes the minimum and the time when the internal resistance becomes the maximum during charging, and the control unit 210A reaches the maximum from the time when the internal resistance becomes the minimum during charging.
  • the full charge capacity of the battery 20A may be updated based on the charge capacity up to that point and the preset charge rate.
  • the battery 20A is partially used even in actual use by utilizing the fact that the charging rate at the time when the internal resistance becomes the minimum and the time when the internal resistance becomes the maximum is determined during the charging period. It is possible to grasp and update the fully charged capacity by charging.
  • a peak other than the minimum or maximum peak may be used as a point to start or end the measurement of the charge capacity.
  • FIG. 12 is a block diagram of a battery 20A showing an equivalent circuit of the battery cell 220 according to the present embodiment.
  • the illustrated internal resistance (IR) is an internal resistance component of the battery cell 220.
  • V2 a voltage
  • Vc battery voltage
  • the internal resistance measuring unit 213A measures the battery voltage (Vc) when the charging current (Ic) is flowing and the battery voltage (Vc) when the charging current (Ic) is not flowing, and uses the difference as the difference.
  • the internal resistance (IR) can be measured based on this.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing an outline example of the internal circuit of the control unit 210A according to the present embodiment.
  • the control unit 210A includes an MPU, a CSP (Self Control Protector), a Safety IC, a Thermistor, a FET, and the like.
  • the control unit 210A measures the battery voltage (Vc) when the charging current (Ic) is flowing during the charging period, and temporarily shuts off the FET connected to the charging path to the battery cell 220. Therefore, the battery voltage (Vc) when the charging current (Ic) is not flowing is measured.
  • Vc battery voltage
  • the internal resistance measuring unit 213A temporarily stops the charging current during the charging period of the battery 20A, and the inside of the battery 20A is based on the difference between the voltage of the battery 20A before the stop and the voltage of the battery 20A during the stop. Calculate the resistance (IR). A specific description will be given with reference to FIG.
  • FIG. 14 is a graph showing a voltage / current waveform at the time of measuring the internal resistance according to the present embodiment.
  • CCV Current Circuit Voltage
  • the internal resistance (IR) can be calculated by the following equation 3.
  • FIG. 15 is a flowchart showing an example of the internal resistance measurement process according to the present embodiment.
  • the operation of the internal resistance measurement process executed by the control unit 210A will be described with reference to FIG.
  • This internal resistance measurement process is executed during the charging period of the battery 20A.
  • the control unit 210A measures the charging current (Ic) and proceeds to the process of step S305.
  • the control unit 210A controls the FET to OFF and stops the supply of the charging current (Ic) to the battery cell 220. Then, the process proceeds to step S307.
  • Step S309 The control unit 210A controls the FET to be ON, and restarts the supply of the charging current (Ic) to the battery cell 220. Then, the process proceeds to step S311.
  • Step S311) The control unit 210A calculates the internal resistance (IR) by the formula 3 using the measured values CCV, OCV, and IC.
  • the control unit 210A executes the above measurement process a plurality of times over the charging period of the battery 20A.
  • the internal resistance measuring unit 213A measures the internal resistance of the battery 20A a plurality of times over the charging period of the battery 20A.
  • the detection unit 215A detects the peak of the internal resistance based on the change in the internal resistance measured by the internal resistance measurement unit 213A. For example, when the amount of change in the value of the internal resistance measured a plurality of times by the internal resistance measuring unit 213A becomes equal to or less than a predetermined threshold value (for example, 0 m ⁇ or 2 m ⁇ or less), the detection unit 215A detects as a peak.
  • a predetermined threshold value for example, 0 m ⁇ or 2 m ⁇ or less
  • the internal resistance measuring unit 213A changes the measurement frequency (measurement cycle) of the internal resistance when detecting the peak of the internal resistance.
  • the charging time until the fully charged state may be affected if the charging current is constantly measured at high frequency. Therefore, the measurement accuracy is improved by measuring at high frequency in the period near the peak to be detected, and the measurement frequency is lowered in other periods to suppress the influence on the charging time.
  • FIG. 16 is a graph showing a first example of the measurement timing of the internal resistance during the charging period according to the present embodiment.
  • This figure shows the measurement timing of the internal resistance when detecting the point (time ct) at which the internal resistance becomes the minimum (IRmin).
  • the horizontal axis is the charging time
  • the line indicated by the reference numeral 131 is the battery voltage (Vc [V])
  • the line indicated by the reference numeral 132 is the charging current (Ic [A])
  • the line indicated by the reference numeral 133 is the internal resistance (the line indicated by the reference numeral 133).
  • the line indicated by IR [m ⁇ ]) and reference numeral 134 indicates the charge rate (SOC [%]).
  • the internal resistance measuring unit 213A measures the internal resistance (IR) in a low cycle (for example, every time the SOC increases by 10%) in the period T11 where the charging rate (SOC) is less than 60%. Further, the internal resistance measuring unit 213A increases the frequency of measuring the internal resistance when the charge rate (SOC) becomes 60% or more. For example, the internal resistance measuring unit 213A measures the internal resistance (IR) every time the SOC increases by 1% when the charging rate (SOC) reaches 60%.
  • the battery voltage (Vc) at which the charging rate (SOC) becomes 60% is set as a predetermined threshold value, and the internal resistance measuring unit 213A sets the battery voltage (Vc) measured by the voltage measuring unit 212 to a predetermined threshold value. When it is reached, the frequency of measuring the internal resistance (IR) may be increased.
  • the internal resistance measuring unit 213A reduces the measurement frequency according to the detection of the peak (minimum point) of the internal resistance (IR) by the detecting unit 215A, that is, the internal resistance measuring unit 213A is charged.
  • the measurement frequency is lowered, and the period T12 from when the charge rate (SOC) reaches 60% until the point where the internal resistance (IR) becomes the minimum is detected is Increase the measurement frequency and decrease the measurement frequency again after the minimum point is detected.
  • the internal resistance measuring unit 213A may make the measurement frequency in the period T13 even lower than the measurement frequency in the period T11. Further, in the period T13, the internal resistance measuring unit 213A may gradually reduce the measurement frequency with the lapse of the charging time, or may stop the measurement.
  • the measurement mode in which the measurement frequency of internal resistance is low is also referred to as a low-frequency measurement mode
  • the measurement mode in which the measurement frequency of internal resistance is high is also referred to as a high-frequency measurement mode.
  • FIG. 17 is a flowchart showing an example of the internal resistance peak detection process according to the present embodiment.
  • This internal resistance peak detection process is started in response to the start of charging of the battery 20A. At the start, it is set to the low frequency measurement mode.
  • Step S401 The control unit 210A measures the internal resistance (IR) of the battery 20A. Specifically, the control unit 210A measures the internal resistance (IR) by executing the internal resistance measurement process shown in FIG. Then, the process proceeds to step S403.
  • the control unit 210A proceeds to the process of step S407.
  • the process proceeds to step S409.
  • Step S407 The control unit 210A determines whether or not the charge rate (SOC) has increased by 10%.
  • the control unit 210A waits (NO) while the charge rate (SOC) has not increased by 10% and determines that the charge rate (SOC) has increased by 10% (YES)
  • the control unit 210A returns to the process of step S401 and returns to the internal resistance of the battery 20A (NO).
  • the cycle measured every time the charge rate (SOC) increases by 10% is an example of the measurement cycle in the low frequency measurement mode, and is not limited to this.
  • the control unit 210A determines that the charge rate (SOC) has increased by 10% (YES)
  • the control unit 210A proceeds to the process of step S409.
  • Step S409 The control unit 210A shifts from the low-frequency measurement mode to the high-frequency measurement mode. Then, the process proceeds to step S411.
  • Step S411 The control unit 210A substitutes the last measured internal resistance (IR) into IRc, and proceeds to the process of step S413.
  • the control unit 210A measures the internal resistance every time the charge rate (SOC) increases by 1%, and detects the change amount ⁇ IR of the internal resistance.
  • Step S413 The control unit 210A determines whether or not the charge rate (SOC) has increased by 1%.
  • the control unit 210A waits while the charge rate (SOC) has not increased by 1% (NO), and if it is determined that the charge rate (SOC) has increased by 1% (YES), the process proceeds to step S415.
  • the cycle measured every time the charge rate (SOC) increases by 1% is an example of the measurement cycle in the high cycle measurement mode, and is not limited to this.
  • the measurement cycle in the high-frequency measurement mode may be higher than the measurement cycle in the low-frequency measurement mode.
  • control unit 210A measures the internal resistance (IR) again after the charge rate (SOC) increases by 1%, and determines whether or not it is the point where the internal resistance becomes the minimum. On the other hand, when the control unit 210A determines that the point is the point where the internal resistance becomes the minimum (YES), the control unit 210A proceeds to the process of step S419.
  • Step S419) The control unit 210A is set as a point at which the internal resistance during charging is minimized. That is, the control unit 210A is set as a charge capacity integration start point. Then, the process proceeds to step S421.
  • Step S421) The control unit 210A returns from the high frequency measurement mode to the low frequency measurement mode.
  • the control unit 210A may return to the same measurement cycle as the constant cycle measurement mode in steps S401 to S409, or may have a lower cycle. Further, the control unit 210A may gradually reduce the measurement frequency with the lapse of the charging time, or may stop the measurement before the fully charged state is reached.
  • the mode may be changed to the high cycle measurement mode.
  • FIG. 18 is a graph showing a second example of the measurement timing of the internal resistance during the charging period according to the present embodiment.
  • the horizontal axis is the charging time
  • the line indicated by reference numeral 131 is the battery voltage (Vc [V])
  • the line indicated by reference numeral 132 is the charging current (Ic [A])
  • the reference numeral 133 is The line shown indicates the internal resistance (IR [m ⁇ ])
  • the line indicated by the reference numeral 134 indicates the charge rate (SOC [%]).
  • the point (time tm) where the internal resistance becomes the maximum (IRmax) is also detected from the low frequency measurement mode to the high frequency measurement mode. It is transitioning to. Further, when detecting two peaks (IRp1 and IRp2) before the point where the internal resistance becomes the minimum, the mode is changed from the low frequency measurement mode to the high frequency measurement mode. In this way, the control unit 210A shifts from the low-frequency measurement mode to the high-frequency measurement mode for the period from the timing immediately before the peak to be detected until the peak is detected.
  • the peak to be detected may be one or both of the point where the internal resistance is the minimum and the point where the internal resistance is the maximum, or in place of or in addition to these, the point where the internal resistance is the minimum. It may be an earlier peak (for example, IRp1, IRp2, etc.).
  • the control unit 210A of the battery 20A (an example of a secondary battery) according to the present embodiment measures the internal resistance of the battery 20A a plurality of times over the charging period of the battery 20A, and changes in the measured internal resistance. Based on this, the peak of internal resistance is detected. Further, the control unit 210A detects the full charge capacity of the battery 20A by referring to the detected peak of the internal resistance.
  • the battery 20A can accurately detect the peak of the internal resistance. Further, by detecting the peak of the internal resistance of the battery 20A, the full charge capacity can be accurately detected by charging the charging region, which is frequently used even in actual use, without completely discharging the battery 20A.
  • the control unit 210A detects it as a peak of the internal resistance. do.
  • the battery 20A can easily and accurately detect the peak of the internal resistance.
  • control unit 210A measures the voltage of the battery 20A, and when the battery voltage measured during the charging period of the battery 20A reaches a predetermined threshold value (for example, 3.9V), the measurement frequency of the internal resistance is increased.
  • a predetermined threshold value for example, 3.9V
  • the battery 20A increases the measurement frequency only during a part of the charging period, so that the peak of the internal resistance can be detected accurately while suppressing the influence on the charging time.
  • control unit 210A reduces the measurement frequency according to the detection of the peak of the internal resistance.
  • the battery 20A reduces the measurement frequency after the peak of the internal resistance is detected, so that the peak of the internal resistance can be detected accurately while suppressing the influence on the charging time.
  • the control unit 210A temporarily stops the charging current during the charging period of the battery 20A, and the inside of the battery 20A is based on the difference between the voltage of the battery 20A before the stop and the voltage of the battery 20A during the stop. Calculate the resistance.
  • the battery 20A can easily and accurately detect the internal resistance.
  • the control unit 210A detects the peak of the internal resistance based on the change of the internal resistance measured a plurality of times, and while referring to the detected peak of the internal resistance, the switching point (point) from the constant current charging to the constant voltage charging. ) May be detected.
  • the battery 20A may detect the switching point from constant current charging to constant voltage charging by measuring the charging current based on the time when the internal resistance peaks, or the detected constant current charging to constant voltage charging.
  • the switching point from constant current charging to constant voltage charging may be determined by confirming the temporal correlation between the switching point to and the time when the internal resistance peaks.
  • the battery 20A can easily and accurately detect the switching point from constant current charging to constant voltage charging by referring to the peak of the internal resistance. Therefore, the battery 20A can accurately detect the full charge capacity by charging the charging region, which is frequently used even in actual use, without completely discharging the battery 20A.
  • a fourth embodiment of the present invention By detecting the point where the internal resistance of the secondary battery becomes the minimum or the maximum in the second embodiment described above, the full charge capacity is calculated and updated based on the charge capacity until the charge is fully charged after the point. This is effective when the full charge capacity (FCC) and the charge rate (SOC) are within a certain error range. If the error between the updated value of the full charge capacity and the actual full charge capacity becomes large due to another factor, the measurement period for detecting the minimum or maximum point of the internal resistance will shift, and it will be detected correctly. It may not be possible.
  • FCC full charge capacity
  • SOC charge rate
  • the full charge capacity is updated in an environment lower than the normal usage environment, the capacity of the secondary battery may decrease in the low temperature environment, so the full charge capacity may be updated to a lower value. .. In this case, the next time it is used in a normal usage environment, the error between the updated value of the full charge capacity and the actual full charge capacity becomes large.
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of charging characteristics when the error between the updated value of the full charge capacity and the actual full charge capacity is small.
  • the horizontal axis is the charging time
  • the line indicated by the reference numeral 141 is the battery voltage (Vc [V])
  • the line indicated by the reference numeral 142 is the charging current (Ic [A])
  • the line indicated by the reference numeral 144 is the charging rate (the charging rate).
  • SOC [%] is shown.
  • the period in which the charge rate (SOC) is 60% to 80% is defined as the internal resistance measurement period T21.
  • the point where the internal resistance becomes the minimum can be accurately detected by measuring the internal resistance during this measurement period T21.
  • the full charge capacity can be updated accurately by measuring the charge capacity in the period T31 from the point where the internal resistance becomes the minimum until the full charge is detected (until the time tf).
  • FIGS. 20 and 21 show an example in which the error between the updated value of the full charge capacity and the actual full charge capacity becomes large.
  • FIG. 20 is a diagram showing an example of charging characteristics when the actual full charge capacity is larger than the updated value of the full charge capacity.
  • the horizontal axis is the charging time
  • the line indicated by reference numeral 141 is the battery voltage (Vc [V])
  • the line indicated by reference numeral 142 is the charging current (Ic [A])
  • the reference numeral 144 is The indicated line indicates the charge rate (SOC [%]).
  • the full charge capacity (FCC) update value is reached at the point in the middle of charging (time te) even if the full charge capacity is not actually reached. Therefore, the charging rate is calculated to be 100% based on this updated value. After that, the state of 100% charge rate is maintained until the time point (time tf) when it is actually determined to be in the fully charged state.
  • the measurement period T22 for measuring the internal resistance shifts toward the measurement period T21 in the state where the error is small as shown in FIG. If the measurement period of internal resistance becomes inappropriate, multiple candidates for points with the minimum internal resistance may be detected within the measurement period, or the point with the minimum internal resistance may deviate from the measurement period, resulting in internal resistance. The minimum point may not be detected correctly.
  • FIG. 21 is a diagram showing an example of charging characteristics when the actual full charge capacity is smaller than the updated value of the full charge capacity.
  • the horizontal axis is the charging time
  • the line indicated by reference numeral 141 is the battery voltage (Vc [V])
  • the line indicated by reference numeral 142 is the charging current (Ic [A]).
  • the line indicated by reference numeral 144 indicates the charge rate (SOC [%]). Since the actual fully charged capacity is smaller than the updated value of the fully charged capacity, it is calculated based on the updated value of the fully charged capacity even when the time when it is actually determined to be in the fully charged state (time tf) is reached. The charging rate does not reach 100%.
  • the value of the charge rate is corrected to 100% (the value of the charge rate jumps).
  • the error with the capacity will be large. For example, the smaller the actual full charge capacity than the updated value of the full charge capacity, the larger the Jump width.
  • the measurement period T23 for measuring the internal resistance (the period in which the charge rate is 60% to 80%) is started from the front side of the measurement period T21 in the state with less error shown in FIG. 19, and the period is longer. If the measurement period of internal resistance becomes inappropriate, multiple candidates for points with the minimum internal resistance may be detected within the measurement period, or the point with the minimum internal resistance may deviate from the measurement period, resulting in internal resistance. The minimum point may not be detected correctly.
  • the measurement period of the internal resistance is corrected. For example, when the Hold width of the charge rate is a predetermined value (for example, 20 minutes) or more, or when the Jump width of the charge rate is a predetermined value (for example, 3%) or more, the measurement period of the internal resistance is corrected.
  • FIG. 22 is a block diagram showing a configuration example of the battery 20B as an example of the secondary battery according to the present embodiment.
  • the battery 20B includes a control unit 210B and a battery cell 220.
  • the control unit 210B includes a current measurement unit 211, a voltage measurement unit 212, an internal resistance measurement unit 213B, a detection unit 215B, a calculation unit 216B, and an update unit 217.
  • the same reference numerals are given to the configurations corresponding to the respective parts of FIGS. 4, 8 and 12, and the description thereof will be omitted.
  • the internal resistance measuring unit 213B measures the internal resistance of the battery 20B based on the charging current measured by the current measuring unit 211 and the battery voltage measured by the voltage measuring unit 212. For example, the internal resistance measuring unit 213B measures the internal resistance of the battery 20B over a measurement period from when the charging rate of the battery 20B reaches 60% to 80% (60% to 80%) during charging. Then, the detection unit 215B detects the peak of the internal resistance within the measurement period based on the measured value of the internal resistance measured by the internal resistance measurement unit 213B during the measurement period.
  • the internal resistance measurement unit 213B determines the internal resistance. Correct the measurement period. Then, the detection unit 215B detects the peak of the internal resistance based on the measured value of the internal resistance within the measurement period corrected by the internal resistance measuring unit 213B.
  • the peak of the internal resistance may be either one of the minimum point and the maximum point, or both, but in the present embodiment, the case of the minimum point is taken as an example.
  • FIG. 23 is a diagram showing an example of correction of the measurement period when the Hold width of the charge rate is a predetermined value (for example, 20 minutes) or more.
  • the horizontal axis represents the charging time
  • the line indicated by reference numeral 143 indicates the internal resistance (IR [m ⁇ ])
  • the line indicated by the reference numeral 144 indicates the charging rate (SOC [%]).
  • the internal resistance measuring unit 213B can change the measurement start time point with respect to the measurement period T22 (charge rate 60% to 80% period). Instead, the measurement end point is changed to the earlier measurement period T22s. By narrowing the measurement period, the candidates for the points where the internal resistance is minimized can be narrowed down, and the optimum peak of the internal resistance can be detected.
  • FIG. 24 is a diagram showing an example of correction of the measurement period when the Jump width of the charge rate is a predetermined value (for example, 3%) or more.
  • the horizontal axis represents the charging time
  • the line indicated by reference numeral 143 indicates the internal resistance (IR [m ⁇ ])
  • the line indicated by reference numeral 144 indicates the charging rate (SOC [%]). ..
  • the internal resistance measuring unit 213B starts measuring with respect to the measurement period T23 (the period from 60% to 80% of the charge rate). Is delayed and the time point at the end of measurement is not changed.
  • the measurement period is changed to T23s. In this case as well, by narrowing the measurement period, the candidates for the points where the internal resistance is minimized can be narrowed down, and the optimum peak of the internal resistance can be detected.
  • both the time point of the start of the measurement and the time point of the end of the measurement may be changed, or the measurement period may be shifted to the front or the back as a whole.
  • the calculation unit 216B will determine that this internal resistance is the minimum.
  • the full charge capacity of the battery 20B is calculated based on the charge capacity from the point in time to the full charge state.
  • the update unit 217 updates the set value of the full charge capacity of the battery 20B based on the calculation result by the calculation unit 216B. As a result, the battery 20B can appropriately update the full charge capacity.
  • the peak of internal resistance (for example, the point where the internal resistance is minimized) may not be detected correctly.
  • the peak of internal resistance for example, the point where the internal resistance is minimized
  • the battery 20B may be corrected and updated with a preset value with respect to the updated value of the fully charged capacity.
  • the calculation unit 216B calculates the correction value of the full charge capacity updated by the update unit 217. For example, when the Hold width of the charge rate is a predetermined value (for example, 20 minutes) or more, the calculation unit 216B uses a preset ratio (for example, + 3% to + 9%) with respect to the previous update value of the fully charged capacity. Calculate the correction value offset by the amount of. Further, when the Jump width of the charge rate is a predetermined value (for example, 3%) or more, the calculation unit 216B uses a preset ratio (for example, -3% to -9) with respect to the update value of the previous full charge capacity.
  • the amount of offset used for each correction may be preset to a constant value or within a preset percentage range (eg, + 3% to + 9%, -3% to -9%, etc.).
  • the optimum value may be selected from. For example, the optimum value may be selected according to the magnitude of the error between the updated value of the full charge capacity and the actual full charge capacity.
  • the calculation unit 216B calculates the correction value by offsetting the preset ratio with respect to the full charge capacity. You may.
  • the full charge capacity is updated by combining it with the detection of the point where the internal resistance is minimized, rather than simply determining the amount of offset according to the magnitude of the error between the full charge capacity update value and the actual full charge capacity. The accuracy of can be improved.
  • FIG. 25 is a flowchart showing an example of a full charge capacity update process according to the present embodiment.
  • Step S501 When charging is started, the control unit 210B proceeds to the process of step S503 when the charging rate reaches 60%.
  • Step S503 The control unit 210B measures the internal resistance (IR) and proceeds to the process of step S505.
  • Step S505 The control unit 210B stores the measured internal resistance value in association with the charge rate (SOC), and starts calculating the full charge capacity (FCC). Then, the process proceeds to step S507.
  • Step S507 The control unit 210B determines whether or not it is the end point of the measurement of the internal resistance (IR) (for example, the charge rate is 80%). When the control unit 210B determines that it is not the end point of the measurement of the internal resistance (IR) (NO), the control unit 210B returns to step S501 and continues charging and the measurement of the internal resistance (IR). On the other hand, when the control unit 210B determines that it is the end point of the internal resistance (IR) measurement (YES), the control unit 210B ends the internal resistance (IR) measurement and proceeds to the process of step S509.
  • the process of steps S501 to S507 described above is a process performed during the measurement period of the internal resistance (IR) during charging.
  • Step S509 When the measurement period of the internal resistance (IR) ends, the control unit 210B charges without measuring the internal resistance (IR) and proceeds to the process of step S511.
  • Step S511 The control unit 210B determines whether or not a fully charged state has been detected based on the measured value of the charging current. If the control unit 210B determines that the fully charged state has not been detected (NO), the control unit 210B returns to the process of step S509 and continues charging without measuring the internal resistance (IR). On the other hand, when the control unit 210B determines that the fully charged state has been detected (YES), the process proceeds to the process of step S513.
  • Step S513 The control unit 210B ends charging and proceeds to the process of step S515.
  • Step S517 The control unit 210B determines whether or not the Hold width of the charging rate until a fully charged state is detected is a predetermined value (for example, 20 minutes) or more. When the control unit 210B determines that the Hold width is equal to or larger than a predetermined value (for example, 20 minutes) (YES), the control unit 210B proceeds to the process of step S521. On the other hand, when the control unit 210B determines that the Hold width is less than a predetermined value (for example, 20 minutes) (NO), the process proceeds to the process of step S517.
  • a predetermined value for example, 20 minutes
  • Step S51-7 The control unit 210B determines whether or not the Jump width of the charge rate when the fully charged state is detected is a predetermined value (for example, 3%) or more.
  • a predetermined value for example, 3%)
  • the control unit 210B proceeds to the process of step S531.
  • the control unit 210B determines that the Jump width is less than a predetermined value (for example, 3%) (NO)
  • the process proceeds to step S519.
  • Step S519 The control unit 210B calculates the full charge based on the charge capacity from the point where the internal resistance (IR) becomes the minimum within the measurement period of the internal resistance (IR) in steps S501 to S507 to the fully charged state. Update to charge capacity (FCC).
  • Step S521 Since the control unit 210B was determined in step S515 that the Hold width was equal to or larger than a predetermined value (for example, 20 minutes), the measurement period of the internal resistance (IR) was corrected (see FIG. 23) and corrected. The point where the internal resistance becomes the minimum is detected based on the measured value of the internal resistance measured within the measurement period. The control unit 210B may detect the point where the internal resistance becomes the minimum within a range offset from the center of the measurement period of the internal resistance (IR) by -3% to -9%. Then, the process proceeds to step S523.
  • a predetermined value for example, 20 minutes
  • Step S523 The control unit 210B determines whether or not the point where the internal resistance (IR) is minimized can be detected. When the control unit 210B determines that the point where the internal resistance (IR) is the minimum can be detected (YES), the control unit 210B proceeds to the process of step S525. On the other hand, when the control unit 210B determines that the point where the internal resistance (IR) becomes the minimum cannot be detected (NO), the process proceeds to the process of step S527.
  • Step S525) The control unit 210B updates the full charge capacity (FCC) calculated based on the charge capacity from the point where the internal resistance (IR) detected in step S521 becomes the minimum to the fully charged state.
  • FCC full charge capacity
  • Step S527) The control unit 210B updates the full charge capacity (FCC) to a correction value offset by a preset ratio (for example, + 9%) from the previous update value of the full charge capacity (FCC). do.
  • FCC full charge capacity
  • Step S531 Since the control unit 210B was determined in step S517 that the Jump width was equal to or larger than a predetermined value (for example, 3%), the measurement period of the internal resistance (IR) was corrected (see FIG. 24) and corrected. The point where the internal resistance becomes the minimum is detected based on the measured value of the internal resistance measured within the measurement period. The control unit 210B may detect the point where the internal resistance becomes the minimum within a range offset by + 3% to + 9% from the center of the measurement period of the internal resistance (IR). Then, the process proceeds to step S53.
  • a predetermined value for example, 3%
  • Step S533 The control unit 210B determines whether or not the point where the internal resistance (IR) is minimized can be detected. When the control unit 210B determines that the point at which the internal resistance (IR) becomes the minimum can be detected (YES), the control unit 210B proceeds to the process of step S535. On the other hand, when the control unit 210B determines that the point where the internal resistance (IR) becomes the minimum cannot be detected (NO), the process proceeds to the process of step S537.
  • Step S535 The control unit 210B updates the full charge capacity (FCC) calculated based on the charge capacity from the point where the internal resistance (IR) detected in step S531 becomes the minimum to the fully charged state.
  • FCC full charge capacity
  • Step S537 The control unit 210B sets the full charge capacity (FCC) to a correction value offset by a preset ratio (for example, -9%) from the previous update value of the full charge capacity (FCC). Update.
  • FCC full charge capacity
  • control unit 210B has a maximum offset amount (for example, +9) when the error of the full charge capacity (FCC) and the charge rate (SOC) is large and the point where the internal resistance (IR) is the minimum cannot be detected within the measurement range. % Or ⁇ 9%) may be used to correct and update the full charge capacity (FCC), and if the correction is insufficient, the offset amount may be gradually reduced and the full charge capacity (FCC) may be repeatedly updated step by step. For example, when the error between the full charge capacity (FCC) and the charge rate (SOC) is -20%, the control unit 210B gradually performs the full charge capacity (1) to (4) as shown in the following (1) to (4). FCC) may be updated.
  • a maximum offset amount for example, +9 when the error of the full charge capacity (FCC) and the charge rate (SOC) is large and the point where the internal resistance (IR) is the minimum cannot be detected within the measurement range. % Or ⁇ 9%
  • the offset amount may be gradually reduced and the full charge capacity (F
  • the second correction is for the updated value of the full charge capacity (FCC) of the previous time (the above first correction). Update the full charge capacity (FCC) to a correction value offset by + 6%. This causes the error to go from -11% to -5%.
  • the third correction is for the updated value of the full charge capacity (FCC) of the previous time (the above second correction). Update the full charge capacity (FCC) to a correction value offset by + 3%. This causes the error to go from -5% to -2%.
  • the control unit 210B is corrected 1 to 3 times above. In the fourth charge, charging is completed with a Hold width of less than 20 minutes and a Jump width of less than 3%.
  • control unit 210B initially corrects with the maximum offset amount, gradually reduces the offset amount, and repeatedly corrects and updates in stages, thereby making fine adjustments in the final (here, the third time) correction. And the full charge capacity of the battery 20B can be updated accurately.
  • the battery 20B (an example of a secondary battery) according to the present embodiment includes a control unit 210B (an example of a charge control device).
  • the control unit 210B measures the internal resistance of the battery 20B over a measurement period from when the charge rate of the battery 20B reaches the first threshold value (for example, 60%) to when the charge rate of the battery 20B reaches the second threshold value (for example, 80%) during charging. Then, the peak of the internal resistance within the measurement period is detected based on the measured value of the internal resistance measured during the measurement period.
  • the first threshold value for example, 60%
  • the second threshold value for example, 80%
  • the battery 20B is based on the charge capacity after the peak of the internal resistance during charging (for example, the point where the internal resistance is minimized) by measuring the internal resistance in an appropriate period based on the charge rate.
  • the full charge capacity of the battery can be updated accurately.
  • the difference (error) between the updated full charge capacity (updated value of the previous full charge capacity) and the actual full charge capacity due to the updated charge is equal to or more than a predetermined value (for example, the Hold width is large). If it is 20 minutes or more, or the Jump width is 3% or more), the measurement period of the internal resistance is corrected. Then, the control unit 210B detects the peak of the internal resistance based on the measured value of the internal resistance measured within the corrected measurement period.
  • the battery 20B can detect the peak of the internal resistance by correcting the measurement period of the internal resistance even when the error between the updated value of the full charge capacity and the actual full charge capacity is large.
  • the full charge capacity of 20B can be updated accurately.
  • the difference (error) between the updated full charge capacity (updated value of the previous full charge capacity) and the actual full charge capacity due to the updated charge is a predetermined value or more (for example, the Hold width is For 20 minutes or more, or Jump width of 3% or more), the updated full charge capacity is corrected to a preset ratio (for example, + 3% to + 9%, -3% to -9%, etc.). You may update it.
  • the battery 20B has a full charge capacity at a constant rate even when the difference (error) between the updated value of the full charge capacity and the actual full charge capacity is large and the peak of the internal resistance cannot be detected. Can be corrected and updated. Even if there is a difference between the updated value of the full charge capacity and the actual full charge capacity in one correction, the battery 20B can update the full charge capacity accurately by repeatedly correcting the battery 20B a plurality of times. Can be done.
  • a fifth embodiment of the present invention will be described.
  • a configuration is described in which the full charge capacity is corrected and updated based on the capacity corresponding to the difference between the updated value of the full charge capacity and the actual full charge capacity without detecting the peak of the internal resistance. do.
  • the basic configuration of the control unit 210B in the battery 20B according to the present embodiment is the same as the configuration shown in FIG. 22, and here, a process different from that of the fourth embodiment will be described.
  • the control unit 210B corrects the update value of the previous full charge capacity by using the charge capacity corresponding to the Hold width shown in FIG. 20 and the Jump width shown in FIG. 21 as the error portion as it is.
  • FIG. 26 is an explanatory diagram when the full charge capacity is corrected by the charge capacity corresponding to the Hold width.
  • the calculation unit 216B calculates the integrated value X of the current amount or the electric energy amount in the period of the Hold width. Then, the calculation unit 216B calculates the corrected value of the integrated value X by adding it to the updated value of the full charge capacity as the full charge capacity of the battery 20B.
  • the integrated value of the amount of current in the Hold width is 500 mA
  • the nominal voltage is 15.2 V
  • the updated value of the previous full charge capacity is 50.0 Wh.
  • FIG. 27 is an explanatory diagram when the full charge capacity is corrected by the charge capacity corresponding to the Jump width.
  • the calculation unit 216B calculates the change in the charge rate corresponding to the Jump width. Then, the calculation unit 216B calculates the full charge capacity of the battery 20B as a corrected value by subtracting the capacity corresponding to the change in the charge rate from the updated value of the full charge capacity.
  • FIG. 28 is a flowchart showing an example of a full charge capacity update process according to the present embodiment. Since each process of steps S601 to S613 shown in this figure is the same as each process of steps S501 to S513 shown in FIG. 25, the description thereof will be omitted.
  • Step S615 The control unit 210B determines whether or not the Hold width of the charging rate until the fully charged state is detected is detected.
  • the control unit 210B may determine whether or not the Hold width has been detected by using a preset threshold value (for example, 1 minute, 10 minutes, 20 minutes, etc.).
  • a preset threshold value for example, 1 minute, 10 minutes, 20 minutes, etc.
  • Step S617 The control unit 210B determines whether or not the Jump width of the charge rate when the fully charged state is detected is detected.
  • the control unit 210B may determine whether or not the Jump width has been detected by using a preset threshold value (for example, 1%, 2%, 3%, etc.).
  • a preset threshold value for example, 1%, 2%, 3%, etc.
  • Step S619 The control unit 210B calculates the full charge based on the charge capacity from the point where the internal resistance (IR) becomes the minimum within the measurement period of the internal resistance (IR) in steps S601 to S607 to the fully charged state. Update to charge capacity (FCC).
  • Step S621 The control unit 210B updates the full charge capacity (FCC) to a correction value added to the previous update value of the full charge capacity (FCC) by the charge capacity corresponding to the detected Hold width.
  • the capacity corresponding to the Hold width corresponds to, for example, the integrated value of the charging capacity.
  • Step S631 The control unit 210B updates the full charge capacity (FCC) to a correction value obtained by subtracting the charge capacity corresponding to the detected Jump width from the previous update value of the full charge capacity (FCC).
  • the battery 20B (an example of a secondary battery) according to the present embodiment includes a control unit 210B (an example of a charge control device).
  • the control unit 210B has a capacity corresponding to the difference (error) between the fully charged capacity of the updated battery 20B (updated value of the previous fully charged capacity) and the actual fully charged capacity of the battery 20B after the update. Based on this, the full charge capacity of the updated battery 20B is corrected and updated.
  • the battery 20B can be appropriately corrected and updated according to the difference (error) between the updated value of the fully charged capacity and the actual fully charged capacity. Even if there is a difference between the updated value of the full charge capacity and the actual full charge capacity in one correction, the battery 20B can update the full charge capacity accurately by repeatedly correcting the battery 20B a plurality of times. Will be able to.
  • FIG. 29 is a diagram showing an example of charging characteristics when the error between the updated value of the full charge capacity and the actual full charge capacity is extremely large.
  • the horizontal axis is the charging time
  • the line indicated by reference numeral 161 is the battery voltage (Vc [V])
  • the line indicated by reference numeral 162 is the charging current (Ic [A])
  • the line indicated by reference numeral 164 is the full charge capacity.
  • the charge rate at the time of abnormality (SOC [%]) calculated by the abnormal update value of, the line indicated by reference numeral 164R is the original (actual) charge rate (SOC [%]), and the line indicated by reference numeral 165 is the full charge capacity.
  • the updated value (FCC [Wh]) of is shown.
  • the charge rate (SOC) indicated by reference numeral 164 rises rapidly and has already reached 100% around the original charge rate of about 20%. .. Therefore, the measurement period T25 of the internal resistance at which the charge rate is 60% to 80% deviates greatly from the measurement period T21 in the case of the original charge rate (SOC), resulting in an erroneous measurement period. There is.
  • the update value of the full charge capacity, which is abnormal is corrected by using the correspondence relationship between the charge rate (SOC) and the battery voltage OCV. And update to the appropriate full charge capacity value.
  • FIG. 30 is a block diagram showing a configuration example of the battery 20C as an example of the secondary battery according to the present embodiment.
  • the battery 20C includes a control unit 210C, a battery cell 220, and a memory 230C.
  • the control unit 210C includes a current measurement unit 211, a voltage measurement unit 212, an internal resistance measurement unit 213C, a detection unit 215C, a calculation unit 216C, and an update unit 217.
  • the memory 230C stores the SOC-OCV table 231C as setting information in which the correspondence between the charge rate (SOC) of the battery 20C and the battery voltage (OCV) is set.
  • FIG. 31 is a diagram showing an example of the SOC-OCV table 231C.
  • This SOC-OCV table 231C is data provided by the manufacturer or distributor of the battery 20C, or data actually measured using the battery 20C, and the value of the charge rate corresponds to the value of the battery voltage at that time. It is attached.
  • the battery voltage when the charging rate is 30% is 3.777V
  • the battery voltage when the charging rate is 60% is 3.964V.
  • the SOC-OCV table 231C shown in this figure is an example for explaining the outline, and the number and values of data can be arbitrarily set.
  • FIG. 32 is a diagram showing a graph of SOC-OCV characteristics corresponding to the SOC-OCV table 231C.
  • the voltage measuring unit 212 measures the voltage of the battery 20C under predetermined conditions.
  • the predetermined condition is a state in which the charge rate of the battery 20C is within a predetermined range (for example, 10% to 90%), and charging and discharging are not performed.
  • the voltage measuring unit 212 is charged and discharged for a predetermined time (for example, m20 minutes) or longer, and when the charging rate is within a predetermined range (for example, 10% to 90%), the voltage of the battery 20C.
  • This predetermined condition may be, for example, a state before charging of the battery 20C is started.
  • the state in which charging and discharging are not performed is, for example, a state in which the fluctuation range of the voltage is within ⁇ 5 mV and the fluctuation range of the current is within ⁇ 10 mA. This is because the voltage is not stable immediately after charging or discharging, and an accurate OCV value cannot be measured.
  • a predetermined range for example, 10% to 90%
  • the charge rate is low, the voltage change is large and the measurement error has a large effect. This is because there is no merit to wait until the charging rate becomes high.
  • the internal resistance measuring unit 213C refers to the SOC-OCV table 231C and measures the charge rate associated with the voltage (OCV) of the battery 20C measured by the voltage measuring unit 212 under the above-mentioned predetermined conditions. Correct and set as the charge rate at the time. Correcting the charge rate at the time of voltage measurement based on the measured value of the voltage (OCV) of the battery 20C and the characteristics of the SOC-OCV table 231C is hereinafter referred to as "OCV correction". As an example, when the voltage (OCV) of the battery 20C measured by the voltage measuring unit 212 under the above predetermined conditions is 3.777V, the charging rate is 30 by OCV correction with reference to the SOC-OCV table 231C. Set to%.
  • the internal resistance measurement unit 213C sets the measurement period for measuring the internal resistance of the battery 20C as a correct measurement period based on the charge rate set by OCV correction (for example, the measurement period T21 in FIG. 29 (for example, charge rate 60%). It is decided to be ⁇ 80% period)). Then, the detection unit 215C detects the peak of the internal resistance (for example, the minimum point) within the measurement period based on the measured value of the internal resistance measured by the internal resistance measurement unit 213B during the measurement period.
  • the calculation unit 216C calculates the full charge capacity of the battery 20C based on the charge capacity from the time when the internal resistance peaks (for example, the minimum point) to the fully charged state.
  • the update unit 217 updates the set value of the full charge capacity of the battery 20C based on the calculation result by the calculation unit 216C.
  • the battery 20C can be corrected to a charge rate having a certain accuracy, which was originally intended at the time of charging operation.
  • the full charge capacity can be updated accurately.
  • the battery 20C may update the full charge capacity by using the charge rate set by the OCV correction as it is without measuring the internal resistance. This will be described with reference to FIG. 33.
  • FIG. 33 is a diagram illustrating an example of updating the full charge capacity using the charge rate set by OCV correction.
  • the horizontal axis is the charging time
  • the line indicated by reference numeral 161 is the battery voltage (Vc [V])
  • the line indicated by reference numeral 162 is the charging current (Ic [A])
  • the line indicated by reference numeral 164 is the full charge capacity.
  • the charge rate at the time of abnormality (SOC [%]) calculated by the abnormal update value of, the line indicated by reference numeral 164S is the charge rate after OCV correction (SOC [%]), and the line indicated by reference numeral 165 is the full charge capacity.
  • the update value (FCC [Wh]) is shown.
  • the updated value of the full charge capacity is updated to an extremely small value (for example, 10 Wh) with respect to the actual full charge capacity (for example, 90 Wh).
  • the charging rate is set to 10% by OCV correction at the time ts, charging during the charging period from this time ts to the time tf when the battery is fully charged (that is, the period from the charging rate of 10% to 100%).
  • the full charge capacity (FCC) can be calculated by the following equation 4.
  • the calculation unit 216C performs OCV correction using the charge rate associated with the voltage measured by the voltage measurement unit 212 as the charge rate at the voltage, and the charge rate at the voltage by the OCV correction (for example, 10). %) And the measurement result Cs of the charge capacity from the time ts at the time of the voltage to the time tf of the fully charged state, the fully charged capacity of the battery 20C is calculated by the above formula 4.
  • the measurement result Cs of the charge capacity is an integrated value of the charge capacity based on the measurement result of the battery voltage and the measurement result of the charge current during the period from the time ts to the time tf.
  • the update unit 217 updates the set value of the full charge capacity of the battery 20C based on the calculation result by the calculation unit 216C.
  • the updated value of the full charge capacity (FCC) is corrected from an extremely small value (for example, 10 Wh) to the actual full charge capacity (for example, 90 Wh) (reference numeral 165 indicates full). See updated charge capacity).
  • the characteristic of the correct charge rate calculated by the corrected full charge capacity is the characteristic of the charge rate after OCV correction indicated by reference numeral 164S.
  • the battery 20C (an example of a secondary battery) according to the present embodiment includes a control unit 210C (an example of a charge control device).
  • the control unit 210C measures the voltage (OCV) of the battery 20C under predetermined conditions. Further, the control unit 210C refers to the setting information (for example, OC-OCV table 231C) in which the correspondence between the voltage of the battery 20C and the charge rate is preset, and sets the battery voltage measured under the above-mentioned predetermined conditions. The associated charge rate is set as the charge rate at the battery voltage.
  • control unit 210C sets the measurement period for measuring the internal resistance of the battery 20C as a first threshold value (for example, a charge rate of 60%) and a second threshold value (for example, a charge rate of 80) based on the set charge rate. %) To determine.
  • a first threshold value for example, a charge rate of 60%
  • a second threshold value for example, a charge rate of 80
  • the battery 20C can be updated by correcting the full charge capacity at a constant rate even when the error between the updated value of the full charge capacity and the actual full charge capacity is large.
  • the predetermined condition for measuring the voltage of the battery 20C is that the charging rate of the battery 20C is within a predetermined range (for example, 10% to 90%), and charging and discharging are not performed (for example).
  • the fluctuation range of the voltage is within ⁇ 5 mV and the fluctuation range of the current is ⁇ 10 mA).
  • the battery 20C can accurately measure the voltage (OCV) of the battery 20C, and can accurately update the full charge capacity.
  • control unit 210C refers to the setting information (for example, SOC-OCV table 231C) in which the correspondence between the voltage of the battery 20C and the charge rate is preset, and sets the battery voltage measured under the above predetermined conditions.
  • the associated charge rate is set as the charge rate at the battery voltage, and the battery 20C is fully charged based on the charge rate at the battery voltage and the charge capacity from the battery voltage to the fully charged state. You may update the capacity.
  • the battery 20C can accurately update the full charge capacity even when the error between the updated value of the full charge capacity and the actual full charge capacity is large and the peak of the internal resistance cannot be detected.
  • the above-mentioned control units 210 and 210A have a computer system inside. Then, a program for realizing the functions of each of the above-mentioned control units 210 and 210A is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into the computer system. By executing the processing, the processing in each configuration provided in each of the above-mentioned control units 210 and 210A may be performed.
  • "loading and executing a program recorded on a recording medium into a computer system” includes installing the program in the computer system.
  • computer system as used herein includes hardware such as an OS and peripheral devices.
  • the "computer system” may include a plurality of computer devices connected via a network including a communication line such as the Internet, WAN, LAN, and a dedicated line.
  • the "computer-readable recording medium” refers to a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, or a CD-ROM, and a storage device such as a hard disk built in a computer system.
  • the recording medium in which the program is stored may be a non-transient recording medium such as a CD-ROM.
  • the recording medium also includes an internal or external recording medium accessible from the distribution server for distributing the program.
  • a "computer-readable recording medium” is a volatile memory (RAM) inside a computer system that serves as a server or client when a program is transmitted via a network, and holds the program for a certain period of time. It shall include things.
  • the above program may be for realizing a part of the above-mentioned functions.
  • a so-called difference file (difference program) may be used, which can realize the above-mentioned function in combination with a program already recorded in the computer system.
  • each function provided in the control units 210 and 210A in the above-described embodiment may be realized as an integrated circuit such as an LSI (Large Scale Integration).
  • LSI Large Scale Integration
  • Each function may be made into a processor individually, or a part or all of them may be integrated into a processor.
  • the method of making an integrated circuit is not limited to the LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. Further, when an integrated circuit technology that replaces an LSI appears due to advances in semiconductor technology, an integrated circuit based on this technology may be used.
  • the electronic device 10 has been described as an example of a clamshell type PC (or a tablet type PC or a smartphone), but any device can be operated by power supply from a secondary battery. It is not limited to PCs and smartphones.
  • the electronic device 10 may be a mobile phone, a game machine, a vacuum cleaner, a drone, an electric vehicle, a hybrid vehicle, an electric bicycle, or the like.

Abstract

充電制御装置は、二次電池の内部抵抗を測定する内部抵抗測定部と、充電中に内部抵抗測定部により測定された内部抵抗の変化に基づいて特定される時点以降の充電容量に基づいて、二次電池の満充電容量を更新する更新部と、を備える。

Description

充電制御装置、二次電池、電子機器、及び制御方法
 本発明は、充電制御装置、二次電池、電子機器、及び制御方法に関する。
 本願は、2020年6月22日に日本に出願された特願2020-107347号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 二次電池を繰り返し使用していると、二次電池の状態が徐々に変化し劣化する。このような経年劣化により、例えば二次電池の満充電容量が低下してくると、残容量の計算に誤差が生じてくる。そのため、経年劣化に応じた二次電池の満充電容量の変化を検出して満充電容量の値を更新する必要がある。経年劣化に応じで変化する二次電池の満充電容量を検出する方法としては、例えば、一旦完全に放電させてから満充電の状態になるまで充電し、その際の充電容量を積算して満充電容量を求める方法がある(例えば、特許文献1)。
特開2003-224901号公報
 しかしながら、上述したように二次電池の満充電容量を検出する際に一旦完全に放電させる必要があると、実使用では完全に放電された状態まで使用されることが少ないため、満充電容量が変化しても更新される頻度が低かった。
 本発明は上記した事情に鑑みてなされたもので、二次電池の満充電容量を実使用において適宜更新できる充電制御装置、二次電池、電子機器、及び制御方法を提供することを目的の一つとする。
 本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の第1態様に係る充電制御装置は、二次電池の内部抵抗を測定する内部抵抗測定部と、充電中に前記内部抵抗測定部により測定された前記内部抵抗の変化に基づいて特定される時点以降の充電容量に基づいて、前記二次電池の満充電容量を更新する更新部と、を備える。
 上記充電制御装置において、前記更新部は、充電中に前記内部抵抗測定部により測定された前記内部抵抗がピークとなる時点以降の充電容量に基づいて、前記二次電池の満充電容量を更新してもよい。
 上記充電制御装置において、充電中に前記内部抵抗が最小となる時点での前記二次電池の充電率が予め設定されており、前記更新部は、充電中に前記内部抵抗測定部により測定された前記内部抵抗が最小となる時点から満充電状態になるまでの充電容量と、予め設定されている前記充電率とに基づいて前記二次電池の満充電容量を更新してもよい。
 上記充電制御装置において、充電中に前記内部抵抗が最大となる時点での前記二次電池の充電率が予め設定されており、前記更新部は、充電中に前記内部抵抗測定部により測定された前記内部抵抗が最大となる時点から満充電状態になるまでの充電容量と、予め設定されている前記充電率とに基づいて前記二次電池の満充電容量を更新してもよい。
 上記充電制御装置において、充電中に前記内部抵抗が最小となる時点及び最大となる時点それぞれでの前記二次電池の充電率が予め設定されており、前記更新部は、充電中に前記内部抵抗測定部により測定された前記内部抵抗が最小となる時点から最大となる時点までの充電容量と、予め設定されている前記充電率とに基づいて前記二次電池の満充電容量を更新してもよい。
 上記充電制御装置は、前記内部抵抗測定部により測定された前記内部抵抗のピークを検出する検出部、をさらに備え、前記内部抵抗測定部は、充電中に前記二次電池の充電率が第1の閾値に達してから第2の閾値に達するまでの測定期間にわたって前記二次電池の内部抵抗を測定し、前記検出部は、前記内部抵抗測定部により前記測定期間に測定された前記内部抵抗の測定値に基づいて前記測定期間内の前記内部抵抗のピークを検出してもよい。
 上記充電制御装置において、前記内部抵抗測定部は、前記更新部により更新された前記二次電池の満充電容量と更新後の充電による実際の前記二次電池の満充電容量との差が所定値以上の場合、前記測定期間を補正し、前記検出部は、前記内部抵抗測定部により補正された前記測定期間内で測定された前記内部抵抗の測定値に基づいて前記内部抵抗のピークを検出してもよい。
 上記充電制御装置において、前記更新部は、更新された前記二次電池の満充電容量と更新後の充電による実際の前記二次電池の満充電容量との差が所定値以上の場合、当該更新された前記二次電池の満充電容量を予め設定された割合に基づいて補正して更新してもよい。
 上記充電制御装置において、前記更新部は、更新された前記二次電池の満充電容量と更新後の充電による実際の前記二次電池の満充電容量との差に応じた容量分に基づいて、当該更新された前記二次電池の満充電容量を補正して更新してもよい。
 上記充電制御装置は、所定の条件において前記二次電池の電圧を測定する電圧測定部、をさらに備え、前記内部抵抗測定部は、前記二次電池の電圧と充電率との対応関係が予め設定された設定情報を参照して、前記電圧測定部により測定された電圧に対応付けられている充電率を当該電圧時の充電率として設定し、前記二次電池の内部抵抗を測定する前記測定期間を、設定した充電率を基準とした前記第1の閾値及び前記第2の閾値に基づいて決定してもよい。
 上記充電制御装置は、所定の条件において前記二次電池の電圧を測定する電圧測定部、をさらに備え、前記更新部は、前記二次電池の電圧と充電率との対応関係が予め設定された設定情報を参照して、前記電圧測定部により測定された電圧に対応付けられている充電率を当該電圧時の充電率として設定し、当該電圧時の充電率と当該電圧時から満充電状態になるまでの充電容量とに基づいて前記二次電池の満充電容量を更新してもよい。
 上記充電制御装置において、前記所定の条件は、前記二次電池の充電率が所定の範囲内であり、且つ充電及び放電が行われていない状態を含んでもよい。
 また、本発明の第2態様に係る二次電池は、上記充電制御装置を備える。
 また、本発明の第3態様に係る電子機器は、上記二次電池を備える。
 また、本発明の第4態様に係る充電制御装置における制御方法は、内部抵抗測定部が、二次電池の内部抵抗を測定するステップと、更新部が、充電中に前記内部抵抗測定部により測定された前記内部抵抗の変化に基づいて特定される時点以降の充電容量に基づいて、前記二次電池の満充電容量を更新するステップと、を有する。
 本発明の上記態様によれば、通常の二次電池の使用でも経年劣化に応じて満充電容量を適宜更新することができる。
第1の実施形態に係る電子機器の外観図。 電池の経年劣化による電池容量への影響を説明する模式図。 第1の実施形態に係る電池の充電特性を示すグラフ。 第1の実施形態に係る電池の構成の一例を示すブロック図。 図3の定電流充電から定電圧充電への切り替わり部分を拡大したグラフ。 第1の実施形態に係る充電方式切替検出処理の一例を示すフローチャート。 第2の実施形態に係る充電特性における内部抵抗の変化を示すグラフ。 第2の実施形態に係る電池の構成例を示すブロック図。 図7の内部抵抗が最小となるポイントの部分を拡大したグラフ。 第2の実施形態に係る内部抵抗ピーク検出処理の例を示すフローチャート。 第2の実施形態に係る充電容量の測定期間の3つの例を示す図。 第3の実施形態に係る電池セルの等価回路を示す電池のブロック図。 第3の実施形態に係る制御部の内部回路の概略の一例を示す模式図。 第3の実施形態に係る内部抵抗の測定時の電圧・電流波形を示すグラフ。 第3の実施形態に係る内部抵抗測定処理の一例を示すフローチャート。 第3の実施形態に係る内部抵抗の測定タイミングの第1例を示すグラフ。 第3の実施形態に係る内部抵抗ピーク検出処理の例を示すフローチャート。 第3の実施形態に係る内部抵抗の測定タイミングの第2例を示すグラフ。 満充電容量の更新値と実際の満充電容量との誤差が少ない場合の充電特性の一例を示す図。 満充電容量の更新値より実際の満充電容量の方が大きい場合の充電特性の一例を示す図。 満充電容量の更新値より実際の満充電容量の方が小さい場合の充電特性の一例を示す図。 第4の実施形態に係る電池の構成例を示すブロック図。 第4の実施形態に係るHold幅が所定値以上の場合の測定期間の補正の一例を示す図。 第4の実施形態に係る充電率のJump幅が所定値以上の場合の測定期間の補正の一例を示す図。 第4の実施形態に係る満充電容量の更新処理の一例を示すフローチャート。 第5の実施形態に係るHold幅に対応する充電容量で満充電容量を補正する場合の説明図。 第5の実施形態に係るJump幅に対応する充電容量で満充電容量を補正する場合の説明図。 第5の実施形態に係る満充電容量の更新処理の一例を示すフローチャート。 満充電容量の更新値と実際の満充電容量との誤差が極端に大きい場合の充電特性の一例を示す図。 第6の実施形態に係る電池の構成例を示すブロック図。 第6の実施形態に係るSOC-OCVテーブルの一例を示す図。 第6の実施形態に係るSOC-OCV特性のグラフを示す図。 第6の実施形態に係るOCV補正により設定した充電率を使用して満充電容量を更新する例を説明する図。
 以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
<第1の実施形態>
 まず、本発明の第1の実施形態に係る情報処理装置の概要について説明する。
 図1は、本実施形態に係る二次電池を内部に搭載した電子機器の外観図である。図示する電子機器10は、クラムシェル型(ノート型)のPC(パーソナルコンピュータ)である。なお、電子機器10は、タブレット型のPCや、スマートフォン等であってもよい。
 電池20は、電子機器10に電力を供給するための二次電池であり、ACアダプタ30から充電を行うことで繰り返し使用することができる。例えば、電池20は、リチウムイオン電池を例示することができる。電池20から供給される電力で電子機器10を動作させる場合、動作可能な時間は、電池20の残容量に依存する。電池20の残容量(Remaining capacity)は、「満充電容量(FCC:Full charge capacity)」-「放電容量(Discharged capacity)」で算出することができる。ここで、電池20は、繰り返し使用していると状態が徐々に変化し劣化する。経年劣化により、電池の満充電容量が低下してくると、残容量の計算に誤差が生じてしまう。
 図2は、電池20の経年劣化による電池容量への影響を説明する模式図である。この図において、縦軸が電池容量、横軸が時間の経過を示している。初期の満充電容量を「100」としたとき、満充電容量から放電容量を引いた容量が残容量(A)となる。符号101が示す線は、時間の経過に応じた電池の劣化に伴う満充電容量の変化を示している。経年劣化によって満充電容量が低下しているにもかかわらず、初期の満充電容量「100」から放電容量を引いて残容量を算出すると、誤った残容量の算出値(B)となる。経年劣化により低下した満充電容量から放電容量を引いて残容量を算出することにより、正しい残容量の算出値(C)を得ることができる。そのため、実使用において経年劣化に応じて満充電容量が適宜更新されないと、電子機器10に表示される残容量の精度が悪くなる。
 例えば、従来のように十分に放電させた完全放電の状態から満充電の状態になるまで充電しないと満充電容量が更新されない場合、実使用では、完全放電の状態になる機会が少ないため、満充電容量の値が更新される頻度が少なかった。そこで、本実施形態では、実使用でも満充電容量の値が適宜更新されるように、完全放電の状態にさせなくとも、充電期間のうち一部の特定の充電期間の充電容量に基づいて電池20の満充電容量を更新する。
 次に、図3を参照して、本実施形態に係る満充電容量の算出方法について詳しく説明する。図3は、本実施形態に係る電池20の充電特性を示すグラフである。この図では、横軸を充電時間として、符号111が示す線が満充電容量(FCC[wh])、符号112が示す線が充電率(SOC:State of Charge[%])、符号113が示す線が電池電圧(Vc[V])、符号114が示す線が充電電流(Ic[A])を示している。
 電子機器10には、電池20を充電する際の最大電圧と最大電流が設定されており、電池電圧が最大電圧に達するまでは定電流充電(CC:Constant Current)で充電が行われ、最大電圧に達した後は定電圧充電(CV:Constant Voltage)へ移行する。図示する例では、時刻t0が充電の開始時点を示し、時刻tcが定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点を示している。また、時刻tfは、満充電状態と判定した時点を示している。つまり、時刻t0から時刻tcまでの期間T1が定電流充電の範囲で、時刻tcから時刻tfまでの期間T2が定電圧充電の範囲である。
 定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点での充電率は一定の値となるため、この時点から満充電状態になるまでの期間T2の充電容量を測定し、測定した充電容量を充電率100%に換算することで満充電容量を算出することができる。ここでは、定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点(時刻tc)での充電率が75%の例を示している。この例では、時刻tcから時刻tfまで(即ち、充電率75%から100%になるまで)の期間T2の充電容量の測定結果をCとすると、満充電容量(FCC)は、以下の式1により算出することができる。
 FCC=C×(100/25)・・・(式1)
 なお、定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点での充電率は、同一の電池であれば同一の値(例えば、75%)を用いることができるが、異なる種類の電池では材料などの違いに起因して異なることがある。そのため、定電圧充電への切り替わりの時点での充電率は、電池の種類等に応じて予め設定されている。
 (電池20の構成)
 以下、電池20の具体的な構成について説明する。
 図4は、本実施形態に係る電池20の構成の一例を示すブロック図である。電池20は、制御部210と、電池セル220とを備えている。制御部210は、MPU(Micro Processing Unit)などを含んで構成されている。制御部210は、MPUが実行する処理の機能構成として、電流測定部211と、電圧測定部212と、検出部215と、算出部216と、更新部217とを備えている。
 電流測定部211は、電池20の充電電流(Ic)及び放電電流(-Ic)を測定する。電圧測定部212は、電池20の電池電圧(Vc)を測定する。検出部215は、電池20の充電中に、電流測定部211により検出された充電電流に基づいて定電流充電から定電圧充電へ切り替わるポイントを検出する。例えば、電流測定部211は、所定の周期で電池20の充電電流を測定する。そして、検出部215は、電流測定部211が測定した所定の周期毎の充電電流の測定値の変化に基づいて定電流充電から定電圧充電へ切り替わるポイントを検出する。例えば、検出部215は、電流測定部211が測定した所定の周期毎の充電電流の測定値が、前回の測定値より一定値以上減少することが所定の回数連続した場合、定電流充電から定電圧充電へ切り替わったことを検出する。なお、検出部215は、電池20の内部に設けられているサーミスタ(不図示)を用いて電池20の内部温度を検出してもよい。以下、図5及び図6を参照して、定電流充電から定電圧充電へ切り替わるポイントを検出する処理の具体例について説明する。
 図5は、図3に示す充電特性の図における定電流充電から定電圧充電への切り替わり部分を拡大したグラフである。この図において、横軸は充電時間であり、符号113が示す線が電池電圧Vc[V]、符号114が示す線が充電電流Ic[A]を示している。図示する例では、電流測定部211は、所定時間Δt(例えば、10秒)の間隔(所定の周期)で充電電流を測定する。検出部215は、電流測定部211が測定した充電電流Icに対するΔt後の充電電流Icの変化量ΔIが一定値以上の減少であるか否かを判定し、ΔIが一定値以上の減少であることが所定の回数(例えば、5回)連続した場合(図示でΔI1、ΔI2、ΔI3、ΔI4、ΔI5の全てが一定値以上の減少であった場合)、定電流充電から定電圧充電へ切り替わったと判定し、定電流充電から定電圧充電へ切り替わったことを検出する。検出部215は、定電流充電から定電圧充電へ切り替わったことを検出した時点の時刻tcを設定する。なお、図示する例では、ΔIが一定値以上の減少であることが5回連続した場合に定電流充電から定電圧充電へ切り替わったことを検出しているが、5回に限定されるものではなく、任意の回数に設定することができる。
 図6は、本実施形態に係る定電流充電から定電圧充電へ切り替わるポイントを検出する充電方式切替検出処理の一例を示すフローチャートである。この図6を参照して、電池20の制御部210が実行する充電方式切替検出処理の動作について説明する。この充電方式切替検出処理は、電池20の充電開始に応じて開始される。
(ステップS101)制御部210は、電池電圧(Vc)を測定し、ステップS103の処理へ進む。
(ステップS103)制御部210は、ステップS101で測定した電池電圧(Vc)が電圧閾値(Vth)以上であるか否かを判定する。この電圧閾値(Vth)は、所定の周期での充電電流の変化を測定する処理を開始する時点を定めるものであり、電池20を充電する際の最大電圧から一定電圧下げた電圧に予め設定されている。一例として、図5に示す充電特性の例に対して電圧閾値(Vth)=13.068[V]などに設定されている。制御部210は、電池電圧(Vc)が電圧閾値(Vth)未満であると判定した場合(NO)ステップS103の処理に戻る。一方、制御部210は、電池電圧(Vc)が電圧閾値(Vth)以上であると判定した場合(YES)、ステップS105の処理へ進む。
(ステップS105)制御部210は、n=1として1回目の充電電流の変化を検出する処理を開始し、ステップS107の処理へ進む。
(ステップS107)制御部210は、充電電流(Ic)を測定し、測定した充電電流(Ic)の値をIcaに代入する。そして、ステップS109の処理へ進む。
(ステップS109)制御部210は、所定時間(Δt)を計時し、所定時間(Δt)経過すると、ステップS111の処理へ進む。例えば、所定時間(Δt)は、10秒である。
(ステップS111)制御部210は、充電電流(Ic)を測定し、測定した充電電流(Ic)の値をIcbに代入する。そして、ステップS113の処理へ進む。
(ステップS113)制御部210は、ステップS107で測定した充電電流の値Icaに対するステップS111で測定した充電電流の値Icbとの変化量ΔIn(例えば、n=1)が予め設定された閾値(Ith)以上の減少であるか否かを判定する。例えば、制御部210は、1回目(n=1)の充電電流の変化を検出では、ΔI1=Icb-Icaを算出し、ΔI1≦-Ithであるか否かを判定する。一例として、閾値(Ith)は20mAである。制御部210は、算出した充電電流の変化量ΔI1が閾値(Ith)未満の減少である(ΔI1>-Ith)と判定した場合(NO)、ステップS105の処理に戻る。一方、制御部210は、算出した充電電流の変化量ΔI1が閾値(Ith)以上の減少である(ΔI1≦-Ith)と判定した場合(YES)、ステップS115の処理に進む。
(ステップS115)制御部210は、n=5であるか否か、即ち、5回連続して充電電流の変化量ΔI1が閾値(Ith)以上の減少となったか否かを判定する。制御部210は、n<5であると判定した場合(NO)、ステップS117の処理に進む。一方、制御部210は、n=5であると判定した場合(NO)、ステップS119の処理に進む。
(ステップS117)制御部210は、n<5であった場合、nを1増加させ(例えば、n=2)、ステップS107の処理に戻る。そして、制御部210は、n+1回目(例えば、2回目)の充電電流の変化を検出する処理を開始する。
(ステップS119)制御部210は、n=5であった場合、定電流充電から定電圧充電への切り替わりポイントとして設定する。例えば、制御部210は、定電流充電から定電圧充電への切り替わったことを検出し、切り替わりの時点(時刻tc)を設定する。
 図4に戻り、算出部216は、検出部215により検出された定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点以降の充電容量に基づいて電池20の満充電容量を算出する。例えば、制御部210には、充電中に定電流充電から定電圧充電へ切り替わる時点での充電率が予め設定されている(例えば、75%)。算出部216は、定電流充電から定電圧充電へ切り替わる時点から満充電状態(例えば、充電率75%~100%)になるまで(図3の期間T2)の充電容量Cを、当該期間の電池電圧の測定結果と充電電流の測定結果とに基づいて積算して求める。そして、算出部216は、この充電率75%~100%までの充電容量Cに基づいて、前述した式1により満充電容量(FCC)を算出する。
 例えば、制御部210には、電池20の満充電容量の初期値が予め設定されている。そして、更新部217は、算出部216による算出結果に基づいて電池20の満充電容量の初期値を現在の設定値に適宜更新していく。つまり、更新部217は、予め設定されている満充電容量の初期値を、経年劣化に応じて算出部216により算出された満充電容量の値で更新して補正する。なお、更新は、算出部216による満充電容量の算出の度に行われてもよいし、算出値が設定値より低下した場合(或いは、一定以上低下した場合)のみ行われてもよい。
 即ち、更新部217は、検出部215により検出された定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点以降の充電容量に基づいて電池20の満充電容量を更新する。具体的には、更新部217は、検出部215により検出された定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点から満充電状態になるまでの充電容量と、定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点での充電率(例えば、75%)とに基づいて電池20の満充電容量を更新する。
 なお、電池20の満充電状態は、電流測定部211が測定した所定の周期毎の充電電流の測定値又は測定値の変化に基づいて検出部215により検出される。例えば、検出部215は、充電電流の測定値が所定値以下になった場合又は所定の回数連続して所定値以下になった場合、満充電状態になったと判定してもよい。また、検出部215は、充電電流の測定値の減少量が所定値未満になった場合又は所定の回数連続して所定値未満になった場合、満充電状態になったと判定してもよい。
 以上説明したように、本実施形態に係る電池20(二次電池の一例)は、制御部210(充電制御装置の一例)を備えている。制御部210は、電池20の充電中に充電電流を測定し、測定した充電電流に基づいて定電流充電から定電圧充電への切り替わりを検出する。そして、制御部210は、検出した定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点以降の充電容量に基づいて電池20の満充電容量を更新する。
 これにより、電池20は、完全放電をさせなくとも定電流充電から定電圧充電への切り替わりを利用することにより、実使用でも使用頻度の高い充電領域の充電で満充電容量を把握して更新することができる。よって、電池20は、実使用において満充電容量を適宜更新することができる。また、電池20又は電子機器10は、経年劣化などにより電池20の満充電容量が変化しても、常に精度の高い残容量をユーザに通知することができる。
 例えば、充電中に定電流充電から定電圧充電へ切り替わる時点での充電率が予め設定されている。そして、制御部210は、検出した定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点から満充電状態になるまでの充電容量と、予め設定されている充電率とに基づいて電池20の満充電容量を算出して更新する。
 これにより、電池20は、充電中の期間の中で、定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点の充電率が決まっていることを利用して、実使用でも使用頻度の高い部分的な充電で満充電容量を把握して更新することができる。
 また、制御部210は、所定の周期で電池20の充電電流を測定し、測定した所定の周期毎の充電電流の測定値が、前回の測定値より一定値(例えば、閾値(Ith))以上減少することが所定の回数(例えば、5回)連続した場合、定電流充電から定電圧充電へ切り替わったことを検出する。
 これにより、電池20は、充電中の期間の中で、定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点を精度よく検出することができる。
<第2の実施形態>
 次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
 第1の実施形態では、二次電池の充電中の定電流充電から定電圧充電へ切り替わるポイントを利用して満充電容量を算出して更新したが、本実施形態では、二次電池の内部抵抗の変化を利用して満充電容量を算出して更新する。
 図7は、本実施形態に係る充電特性における内部抵抗の変化を示すグラフである。この図では、横軸を充電率(SOC[%])として、符号121が示す線が電池電圧(Vc)、符号122が示す線が充電電流(Ic[A])、符号123が示す線が内部抵抗(IR[mΩ])を示している。符号124が示す部分の充電率(SOC[%])の変化と内部抵抗(IR[mΩ])の変化からわかるように、内部抵抗が最小となるポイントは、一定の充電率になるポイントと一致する。図示する例では、この内部抵抗が最小となるポイントでの充電率は80%である。
 つまり、内部抵抗が最小となるポイントを検出することにより、内部抵抗が最小となる時点から満充電状態になるまでの充電容量を充電率100%に換算することで満充電容量を算出することができる。ここでは、内部抵抗が最小となる時点での充電率が80%の例を示しているため、この充電率が80%の時点から充電率が100%になるまでの充電容量の測定結果をCとすると、満充電容量(FCC)は、以下の式2により算出することができる。
 FCC=C×(100/20)・・・(式2)
 なお、この内部抵抗が最小となるポイントにおける充電率は、第1の実施形態で説明したように、同一の電池であれば同一の値を用いることができるが、異なる種類の電池では材料などの違いに起因して異なることがあるため、電池の種類等に応じて予め設定されている。
 図8は、本実施形態に係る二次電池の一例としての電池20Aの構成例を示すブロック図である。電池20Aは、制御部210Aと、電池セル220とを備えている。制御部210Aは、電流測定部211と、電圧測定部212と、内部抵抗測定部213Aと、検出部215Aと、算出部216Aと、更新部217とを備えている。なお、この図において、図4の各部に対応する構成には同一の符号を付しており、その説明を省略する。
 内部抵抗測定部213Aは、電流測定部211により測定された充電電流及び電圧測定部212により測定された電池電圧などに基づいて、電池20Aの内部抵抗を測定する。
 検出部215Aは、充電中に内部抵抗測定部213Aにより測定された内部抵抗の測定値に基づいて内部抵抗の変化を検出する。例えば、検出部215Aは、充電中の内部抵抗のピークを検出する。例えば、検出部215Aは、充電中の内部抵抗が最小となるポイントを検出する。以下、図9及び図10を参照して、電池20Aの内部抵抗が最小となるポイントを検出する処理の具体例について説明する。
 図9は、図7に示す充電特性の図における内部抵抗が最小となるポイントの部分を拡大したグラフである。符号123が示す線が内部抵抗(IR[mΩ])を示している。電圧測定部212は、充電率(SOC)が65%以上になると、内部抵抗の測定を開始し、所定の周期で複数回測定する。電圧測定部212は、充電率(SOC)65%の時点での内部抵抗の測定値(IRa)から一定値(例えば、5mΩ)以上減少した値を測定すると、その時点(ここでは、充電率(SOC)が75%の時点)以降はより細かい間隔での測定に移行する。例えば、電圧測定部212は、充電率(SOC)が1%増加するごとに内部抵抗を測定する。このようにして測定される内部抵抗の測定値(IRc、IRd)に基づいて、検出部215Aは、充電率(SOC)が1%増加するごとに内部抵抗の変化量を算出して内部抵抗が最小となるポイントを検出する。
 図10は、本実施形態に係る電池20Aの内部抵抗が最小となるポイント(ピーク)を検出する内部抵抗ピーク検出処理の一例を示すフローチャートである。この図10を参照して、電池20Aの制御部210Aが実行する内部抵抗ピーク検出処理の動作について説明する。この内部抵抗ピーク検出処理は、電池20Aの充電開始に応じて開始される。
(ステップS201)制御部210Aは、充電率(SOC)が65%以上になったか否かを判定する。なお、制御部210Aは、図7に示す充電特性のグラフにおいて充電率(SOC)が65%になるポイントが電池電圧(Vc)4.2Vとなることから、電池電圧が4.2Vに到達したか否かによって充電率(SOC)が65%以上になったか否かを判定してもよい。制御部210Aは、充電率(SOC)が65%未満である(電池電圧が4.2Vに到達していない)と判定した場合(NO)、ステップS201の処理を繰り返す。一方、制御部210Aは、充電率(SOC)が65%以上になった(電池電圧が4.2Vに到達した)と判定した場合(YES)、ステップS203の処理に進む。
(ステップS203)制御部210Aは、内部抵抗(IR)を測定し、測定値をIRaに代入する。そして、ステップS205の処理に進む。
(ステップS205)制御部210Aは、所定時間(ΔtL)を計時し、所定時間(ΔtL)経過すると、ステップS207の処理へ進む。なお、制御部210Aは、所定時間(ΔtL)の経過に代えて、充電率(SOC)が例えば5%増加したことに応じてステップS207の処理へ進んでもよい。
(ステップS207)制御部210Aは、内部抵抗(IR)を測定し、測定値をIRbに代入する。そして、制御部210Aは、内部抵抗の変化量ΔIR(ΔIR=IRb-IRa)を算出し、ステップS209の処理に進む。
(ステップS209)制御部210Aは、内部抵抗の変化量ΔIRが一定値IRth(例えば、5mΩ)以上減少したか否かを判定する。制御部210Aは、内部抵抗の変化量ΔIRが一定値IRth以上減少していないと判定した場合(NO)、ステップS205の処理に戻る。一方、制御部210Aは、内部抵抗の変化量ΔIRが一定値IRth以上減少したと判定した場合(YES)、ステップS211の処理に進む。
(ステップS211)制御部210Aは、最後に測定した内部抵抗(IR)をIRcに代入し、ステップS213の処理に進む。最後に測定した内部抵抗(IR)とは、内部抵抗の変化量ΔIRが一定値IRth以上減少したと判定したときのIRbである。以降の処理では、制御部210Aは、充電率(SOC)が1%増加するごとに内部抵抗を測定し、内部抵抗の変化量ΔIRを検出する。
(ステップS213)制御部210Aは、充電率(SOC)が1%増加したか否かを判定する。制御部210Aは、充電率(SOC)が1%増加していない間(NO)は待機し、1%増加したと判定した場合(YES)、ステップS215の処理に進む。なお、上記の1%は一例であって、これに限定されるものではない。
(ステップS215)制御部210Aは、内部抵抗(IR)を測定し、測定値をIRdに代入する。そして、制御部210Aは、内部抵抗の変化量ΔIR(ΔIR=IRd-IRc)を算出し、ステップS217の処理に進む。
(ステップS217)制御部210Aは、ステップS215で算出した内部抵抗の変化量ΔIRに基づいて、内部抵抗が最小となるポイントであるか否かを判定する。例えば、制御部210Aは、内部抵抗の変化量ΔIRが0mΩ以上2mΩ以下である場合(ΔIR=0mΩ又は0mΩ<ΔIR≦2mΩ)、内部抵抗が最小となるポイントであると判定する。制御部210Aは、内部抵抗が最小となるポイントではないと判定した場合(NO)、ステップS211の処理に戻り、最後に測定した内部抵抗の値IRdをIRcに代入する。そして、制御部210Aは、充電率(SOC)が1%増加した後に再度内部抵抗(IR)を測定し、内部抵抗が最小となるポイントであるか否かを判定する。一方、制御部210Aは、内部抵抗が最小となるポイントであると判定した場合(YES)、ステップS219の処理に進む。
(ステップS219)制御部210Aは、充電中の内部抵抗が最小となるポイントとして設定する。即ち、制御部210Aは、充電容量の積算開始ポイントとして設定する。
 図8に戻り、算出部216Aは、充電中に検出部215Aにより検出された内部抵抗が最小となるポイントに基づいて、当該内部抵抗が最小となる時点から満充電状態になるまでの充電容量に基づいて、電池20Aの満充電容量を算出する。例えば、制御部210Aには、充電中に内部抵抗が最小となる時点での充電率(例えば、充電率80%)が予め設定されている。算出部216Aは、充電中に内部抵抗が最小となる時点から満充電状態(例えば、充電率80%~100%)になるまでの充電容量Cを、当該期間の電池電圧の測定結果と充電電流の測定結果とに基づいて積算して求める。そして、算出部216Aは、この充電率80%~100%までの充電容量Cに基づいて、前述した式2により満充電容量(FCC)を算出する。
 更新部217は、算出部216Aによる算出結果に基づいて電池20Aの満充電容量の初期値を現在の設定値に適宜更新していく。つまり、更新部217は、予め設定されている満充電容量の初期値を、経年劣化に応じて算出部216Aにより算出された満充電容量の値で更新して補正する。なお、更新は、算出部216Aによる満充電容量の算出の度に行われてもよいし、算出値が設定値より低下した場合(或いは、一定以上低下した場合)のみ行われてもよい。
 即ち、本実施形における更新部217は、充電中に内部抵抗測定部213Aにより測定された内部抵抗の変化に基づいて特定される時点以降の充電容量に基づいて、電池20Aの満充電容量を更新する。具体的には、更新部217は、充電中に内部抵抗測定部213Aにより測定された内部抵抗が最小となる時点から満充電状態になるまでの充電容量と、予め設定されている充電率(例えば、充電率80%)に基づいて電池20Aの満充電容量を更新する。
 以上説明したように、本実施形態に係る電池20A(二次電池の一例)は、制御部210A(充電制御装置の一例)を備えている。制御部210Aは、電池20Aの内部抵抗を測定すし、充電中の内部抵抗の変化に基づいて特定される時点(例えば、ピーク)以降の充電容量に基づいて、電池20Aの満充電容量を更新する。
 これにより、電池20Aは、完全放電をさせなくとも充電中の内部抵抗の変化を利用することにより、実使用でも使用頻度の高い充電領域の充電で満充電容量を把握して更新することができる。よって、電池20Aは、実使用において満充電容量を適宜更新することができる。また、電池20又は電子機器10は、経年劣化などにより電池20の満充電容量が変化しても、常に精度の高い残容量をユーザに通知することができる。
 例えば、充電中に内部抵抗が最小となる時点での電池20Aの充電率が予め設定されている。そして、制御部210Aは、充電中に内部抵抗が最小となる時点から満充電状態になるまでの充電容量と、予め設定されている充電率とに基づいて電池20Aの満充電容量を更新する。
 これにより、電池20Aは、充電中の期間の中で、内部抵抗が最小となる時点の充電率が決まっていることを利用して、実使用でも使用頻度の高い部分的な充電で満充電容量を把握して更新することができる。
 なお、検出部215Aは、充電中に内部抵抗が最小となるポイントに代えて又は加えて内部抵抗が最大となるポイントを検出してもよい。例えば、充電中に内部抵抗が最小となる時点での電池20Aの充電率(例えば、80%)に代えて又は加えて最大となる時点での電池20Aの充電率(例えば、95%)が予め設定されている。そして、算出部216Aは、充電中に内部抵抗が最小となる時点から満充電状態になるまでの充電容量に基づいて満充電容量を算出するのに代えて、内部抵抗が最大となる時点から満充電状態になるまでの充電容量に基づいて満充電容量を算出してもよい。また、算出部216Aは、充電中に内部抵抗が最小となる時点から最大となる時点までの充電容量に基づいて満充電容量を算出してもよい。
 図11は、満充電容量を算出すための充電容量の測定期間の3つの例を示す図である。(1)は内部抵抗が最小となる時点(充電率80%)から満充電状態(充電率100%)になるまでの充電容量の測定結果C1を用いて満充電容量を算出する場合の充電容量の測定期間を示している。(2)は内部抵抗が最小となる時点(充電率80%)から最大となる時点(充電率95%)になるまでの充電容量の測定結果C2を用いて満充電容量を算出する場合の充電容量の測定期間を示している。(3)は内部抵抗が最大となる時点(充電率95%)から満充電状態(充電率100%)になるまでの充電容量の測定結果C3を用いて満充電容量を算出する場合の充電容量の測定期間を示している。
 このように、充電中に内部抵抗が最大となる時点での電池20Aの充電率が予め設定されており、制御部210Aは、充電中に内部抵抗が最大となる時点から満充電状態になるまでの充電容量と、予め設定されている充電率とに基づいて電池20Aの満充電容量を更新してもよい。
 これにより、電池20Aは、充電中の期間の中で、内部抵抗が最大となる時点の充電率が決まっていることを利用して、実使用でも使用頻度の高い部分的な充電で満充電容量を把握して更新することができる。
 また、充電中に内部抵抗が最小となる時点及び最大となる時点それぞれでの電池20Aの充電率が予め設定されており、制御部210Aは、充電中に内部抵抗が最小となる時点から最大となる時点までの充電容量と、予め設定されている充電率とに基づいて電池20Aの満充電容量を更新してもよい。
 これにより、電池20Aは、充電中の期間の中で、内部抵抗が最小となる時点と最大となる時点の充電率が決まっていることを利用して、実使用でも使用頻度の高い部分的な充電で満充電容量を把握して更新することができる。
 なお、充電中の内部抵抗の変化の中で生じる複数のピークのうち、最小または最大となるピーク以外のピークを充電容量の測定を開始するポイントまたは終了するポイントとして用いてもよい。
<第3の実施形態>
 次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
 第2の実施形態では、電池20Aの内部抵抗の変化を利用して満充電容量を更新する例を説明したが、本実施形態では、内部抵抗の測定方法について詳しく説明する。
 図12は、本実施形態に係る電池セル220の等価回路を示す電池20Aのブロック図である。この図において、図8の各部に対応する構成には同一の符号を付しており、その説明を省略する。図示する内部抵抗(IR)は、電池セル220の内部の抵抗成分である。充電中は内部抵抗(IR)に電流が流れるため電圧(V2)が発生する。そのため、充電電流(Ic)が流れているとき(充電中)と流れていないとき(非充電中)とで電池20Aの電池電圧(Vc)は異なる。充電電流(Ic)が流れているときは、電池セル220の電圧源による電圧(V1)と内部抵抗(IR)で発生する電圧(V2=IR×Ic)の和が電池電圧(Vc)となる。一方、充電電流(Ic)が流れていないときは、電池セル220の電圧源による電圧(V1)が電池電圧(Vc)となる。よって、内部抵抗測定部213Aは、充電電流(Ic)が流れているときの電池電圧(Vc)と充電電流(Ic)が流れていないときの電池電圧(Vc)とを測定し、その差分に基づいて内部抵抗(IR)を測定することができる。
 図13は、本実施形態に係る制御部210Aの内部回路の概略の一例を示す模式図である。制御部210Aは、MPU、SCP(Self Control Protector)、Safty IC、Thermistor、FETなどを含んで構成されている。制御部210Aは、充電期間中に、充電電流(Ic)が流れているときの電池電圧(Vc)を測定するとともに、電池セル220への充電経路に接続されているFETを一時的に遮断することで、充電電流(Ic)が流れていないときの電池電圧(Vc)を測定する。
 内部抵抗測定部213Aは、電池20Aの充電期間中に充電電流を一時的に停止させることにより、停止前の電池20Aの電圧と停止中の電池20Aの電圧との差分に基づいて電池20Aの内部抵抗(IR)を算出する。図14を参照して、具体的に説明する。
 図14は、本実施形態に係る内部抵抗の測定時の電圧・電流波形を示すグラフである。ここでは、充電電流(Ic)が流れているときの電池電圧(Vc=V1+V2)をCCV(Closed Circuit Voltage)としている。また、FETを一時的にOFF(Cut off)に制御することで充電電流(Ic)が流れていないときの電池電圧(Vc=V1)をOCV(Open Circuit Voltage)とする。内部抵抗(IR)は、以下の式3により算出することができる。
 IR=(CCV-OCV)/Ic ・・・(式3)
 図15は、本実施形態に係る内部抵抗測定処理の一例を示すフローチャートである。この図15を参照して、制御部210Aが実行する内部抵抗測定処理の動作を説明する。この内部抵抗測定処理は電池20Aの充電期間において実行される。
(ステップS301)制御部210Aは、電池電圧(Vc=V1+V2)を測定し、測定値をCCVに代入する。そして、ステップS303の処理に進む。
(ステップS303)制御部210Aは、充電電流(Ic)を測定し、ステップS305の処理に進む。
(ステップS305)制御部210Aは、FETをOFFに制御し、電池セル220への充電電流(Ic)の供給を停止する。そして、ステップS307の処理に進む。
(ステップS307)制御部210Aは、電池電圧(Vc=V1)を測定し、測定値をOCVに代入する。そして、ステップS309の処理に進む。
(ステップS309)制御部210Aは、FETをONに制御し、電池セル220への充電電流(Ic)の供給を再開する。そして、ステップS311の処理に進む。
(ステップS311)制御部210Aは、測定値CCV、OCV、ICを用いて式3により内部抵抗(IR)を算出する。
 制御部210Aは、上記の測定処理を電池20Aの充電期間にわたって複数回実行する。これにより、内部抵抗測定部213Aは、電池20Aの充電期間にわたって電池20Aの内部抵抗を複数回測定する。検出部215Aは、内部抵抗測定部213Aにより測定された内部抵抗の変化に基づいて内部抵抗のピークを検出する。例えば、検出部215Aは、内部抵抗測定部213Aにより複数回にわたって測定された内部抵抗の値の変化量が所定の閾値以下(例えば、0mΩ又は2mΩ以下)になった場合、ピークとして検出する。
 また、内部抵抗測定部213Aは、内部抵抗のピークを検出する際に内部抵抗の測定頻度(測定周期)を変更する。前述したように、内部抵抗を測定する際には一時的に充電電流を停止させるため、常時高頻度で測定すると満充電状態になるまでの充電時間に影響を及ぼす場合がある。そのため、検出するピークの近辺となる期間では高頻度で測定することにより測定精度を上げ、それ以外の期間では測定頻度を下げることで、充電時間への影響を抑制する。
 図16は、本実施形態に係る充電期間中の内部抵抗の測定タイミングの第1例を示すグラフである。この図は、内部抵抗が最小(IRmin)となるポイント(時刻tc)を検出する際の内部抵抗の測定タイミングを示している。この図では、横軸を充電時間として、符号131が示す線が電池電圧(Vc[V])、符号132が示す線が充電電流(Ic[A])、符号133が示す線が内部抵抗(IR[mΩ])、符号134が示す線が充電率(SOC[%])を示している。
 内部抵抗測定部213Aは、充電率(SOC)が60%未満の期間T11では、低い周期(例えば、SOCが10%増加する毎)で内部抵抗(IR)を測定する。また、内部抵抗測定部213Aは、充電率(SOC)が60%以上になると、内部抵抗の測定頻度を高くする。例えば、内部抵抗測定部213Aは、充電率(SOC)が60%に達すると、SOCが1%増加する毎に内部抵抗(IR)を測定する。なお、充電率(SOC)が60%になる電池電圧(Vc)を所定の閾値として設定し、内部抵抗測定部213Aは、電圧測定部212により測定された電池電圧(Vc)が所定の閾値に達した場合、内部抵抗(IR)の測定頻度を高くしてもよい。
 また、内部抵抗測定部213Aは、検出部215Aにより内部抵抗(IR)のピーク(最小となるポイント)が検出されたことに応じて測定頻度を低くする、つまり、内部抵抗測定部213Aは、充電率(SOC)が60%未満の期間T11では測定頻度を低くし、充電率(SOC)が60%に達してから内部抵抗(IR)が最小となるポイントが検出されるまでの期間T12は、測定頻度を高くし、最小となるポイントが検出された後は再び測定頻度を低くする。これにより、検出ポイントの精度を高くしながら、満充電状態になるまでの充電時間への影響(充電時間が長くなってしまうこと)を抑制することができる。なお、内部抵抗測定部213Aは、期間T13における測定頻度を期間T11における測定頻度よりさらに低くしてもよい。また、内部抵抗測定部213Aは、期間T13では、充電時間の経過とともに測定頻度を徐々に低くしてもよいし、測定を停止してもよい。
 なお、以下では、内部抵抗の測定頻度が低い測定モードを低周期測定モード、内部抵抗の測定頻度が高い測定モードを高周期測定モードとも称する。
 次に、図17を参照して、内部抵抗の測定頻度(測定周期)を変更して内部抵抗が最小となるポイントを検出する内部抵抗ピーク検出処理の動作を説明する。
 図17は、本実施形態に係る内部抵抗ピーク検出処理の一例を示すフローチャートである。この内部抵抗ピーク検出処理は、電池20Aの充電開始に応じて開始される。開始時点では、低周期測定モードに設定される。
(ステップS401)制御部210Aは、電池20Aの内部抵抗(IR)を測定する。具体的には、制御部210Aは、図15に示す内部抵抗測定処理を実行することにより内部抵抗(IR)を測定する。そして、ステップS403の処理に進む。
(ステップS403)制御部210Aは、充電電流(Ic)が流れていないときの電池電圧(Vc=V1)を確認する。この電池電圧(Vc=V1)は、ステップS401で実行された内部抵抗測定処理の中で測定された電圧である。そして、ステップS405の処理に進む。
(ステップS405)制御部210Aは、ステップS401で測定された電池電圧(Vc=V1)が3.9V以上であるか否かを判定する。この3.9Vは、例えば、充電率(SOC)が60%に達したときの電池電圧(Vc=V1)の一例である。即ち、制御部210Aは、この判定処理で充電率(SOC)が60%に達したか否かを判定している。制御部210Aは、電池電圧(Vc=V1)が3.9V未満であると判定した場合(NO)、ステップS407の処理に進む。一方、制御部210Aは、電池電圧(Vc=V1)が3.9V以上であると判定した場合(YES)、ステップS409の処理に進む。
(ステップS407)制御部210Aは、充電率(SOC)が10%増加したか否かを判定する。制御部210Aは、充電率(SOC)が10%増加していない間(NO)は待機し、10%増加したと判定した場合(YES)、ステップS401の処理に戻り、電池20Aの内部抵抗(IR)を測定する。即ち、制御部210Aは、電池電圧(Vc=V1)が3.9V未満(図16の期間T11)では、充電率(SOC)が10%増加する毎に内部抵抗(IR)を測定する(低周期測定モード)。なお、この充電率(SOC)が10%増加する毎に測定する周期は、低周期測定モードにおける測定周期の一例であって、これに限定されるものではない。一方、制御部210Aは、充電率(SOC)が10%増加したと判定した場合(YES)、ステップS409の処理に進む。
(ステップS409)制御部210Aは、低周期測定モードから高周期測定モードへ遷移させる。そして、ステップS411の処理に進む。
(ステップS411)制御部210Aは、最後に測定した内部抵抗(IR)をIRcに代入し、ステップS413の処理に進む。最後に測定した内部抵抗(IR)とは、ステップS405において電池電圧(Vc=V1)が3.9V以上であると判定されたときの内部抵抗IRの測定値である。以降の処理では、制御部210Aは、充電率(SOC)が1%増加するごとに内部抵抗を測定し、内部抵抗の変化量ΔIRを検出する。
(ステップS413)制御部210Aは、充電率(SOC)が1%増加したか否かを判定する。制御部210Aは、充電率(SOC)が1%増加していない間(NO)は待機し、1%増加したと判定した場合(YES)、ステップS415の処理に進む。なお、この充電率(SOC)が1%増加する毎に測定する周期は、高周期測定モードにおける測定周期の一例であって、これに限定されるものではない。高周期測定モードの測定周期は、低周期測定モードの測定周期よりも高周期であればよい。
(ステップS415)制御部210Aは、内部抵抗(IR)を測定し、測定値をIRdに代入する。そして、制御部210Aは、内部抵抗の変化量ΔIR(ΔIR=IRd-IRc)を算出し、ステップS417の処理に進む。
(ステップS417)制御部210Aは、ステップS415で算出した内部抵抗の変化量ΔIRに基づいて、内部抵抗が最小となるポイントであるか否かを判定する。例えば、制御部210Aは、内部抵抗の変化量ΔIRが0mΩ以上2mΩ以下である場合(ΔIR=0mΩ又は0mΩ<ΔIR≦2mΩ)、内部抵抗が最小となるポイントであると判定する。制御部210Aは、内部抵抗が最小となるポイントではないと判定した場合(NO)、ステップS411の処理に戻り、最後に測定した内部抵抗の値IRdをIRcに代入する。そして、制御部210Aは、充電率(SOC)が1%増加した後に再度内部抵抗(IR)を測定し、内部抵抗が最小となるポイントであるか否かを判定する。一方、制御部210Aは、内部抵抗が最小となるポイントであると判定した場合(YES)、ステップS419の処理に進む。
(ステップS419)制御部210Aは、充電中の内部抵抗が最小となるポイントとして設定する。即ち、制御部210Aは、充電容量の積算開始ポイントとして設定する。そして、ステップS421の処理に進む。
(ステップS421)制御部210Aは、高周期測定モードから低周期測定モードへ戻す。なお、制御部210Aは、ステップS401~S409の定周期測定モードと同じ測定周期に戻してもよいし、さらに低周期にしてもよい。また、制御部210Aは、充電時間の経過とともに測定頻度を徐々に低くしてもよいし、満充電状態になる前に測定を停止してもよい。
 なお、図16及び図17を参照して、内部抵抗が最小となるポイントを検出する際に高周期測定モードに遷移する例を説明したが、内部抵抗の他のピークを検出する際に、同様に高周期測定モードに遷移してもよい。
 図18は、本実施形態に係る充電期間中の内部抵抗の測定タイミングの第2例を示すグラフである。この図では、図16と同様に、横軸を充電時間として、符号131が示す線が電池電圧(Vc[V])、符号132が示す線が充電電流(Ic[A])、符号133が示す線が内部抵抗(IR[mΩ])、符号134が示す線が充電率(SOC[%])を示している。
 図示する例では、内部抵抗が最小(IRmin)となるポイント(時刻tc)に加え、内部抵抗が最大(IRmax)となるポイント(時刻tm)を検出する際も低周期測定モードから高周期測定モードに遷移させている。また、内部抵抗が最小となるポイントより前の2つのピーク(IRp1、IRp2)を検出する際も低周期測定モードから高周期測定モードに遷移させている。このように、制御部210Aは、検出対象のピークの少し前のタイミングからピークが検出されるまでの期間について、低周期測定モードから高周期測定モードに遷移させる。検出対象となるピークは、内部抵抗が最小となるポイント、及び内部抵抗が最大となるポイントのいずれか一方又は両方であってもよいし、これらに代えて又は加えて内部抵抗が最小となるポイントより前のピーク(例えば、IRp1、IRp2等)であってもよい。
 以上説明したように、本実施形態に係る電池20A(二次電池の一例)の制御部210Aは、電池20Aの充電期間にわたって電池20Aの内部抵抗を複数回測定し、測定した内部抵抗の変化に基づいて内部抵抗のピークを検出する。また、制御部210Aは、検出した内部抵抗のピークを参照して電池20Aの満充電容量を検出する。
 これにより、電池20Aは、内部抵抗のピークを精度よく検出できる。また、電池20Aは、内部抵抗のピークを検出することにより、完全放電させなくとも、実使用でも使用頻度の高い充電領域の充電で満充電容量を精度よく検出できる。
 また、制御部210Aは、電池20Aの充電期間に複数回にわたって測定された内部抵抗の値の変化量が所定の閾値以下(例えば、0mΩ又は2mΩ以下)になった場合、内部抵抗のピークとして検出する。
 これにより、電池20Aは、内部抵抗のピークを容易に且つ精度よく検出できる。
 また、制御部210Aは、電池20Aの電圧を測定し、電池20Aの充電期間中に測定した電池電圧が所定の閾値(例えば3.9V)に達した場合、内部抵抗の測定頻度を高くする。
 これにより、電池20Aは、充電期間のうちの一部の期間のみ測定頻度を高くするため、充電時間への影響を抑制しつつ、内部抵抗のピークを精度よく検出できる。
 また、制御部210Aは、内部抵抗のピークが検出されたことに応じて、測定頻度を低くする。
 これにより、電池20Aは、内部抵抗のピークが検出された後は測定頻度を低くするため、充電時間への影響を抑制しつつ、内部抵抗のピークを精度よく検出できる。
 なお、制御部210Aは、電池20Aの充電期間中に充電電流を一時的に停止させることにより、停止前の電池20Aの電圧と停止中の電池20Aの電圧との差分に基づいて電池20Aの内部抵抗を算出する。
 これにより、電池20Aは、内部抵抗を容易に且つ精度よく検出できる。
 なお、制御部210Aは、複数回測定した内部抵抗の変化に基づいて内部抵抗のピークを検出し、検出した内部抵抗のピークを参照しながら、定電流充電から定電圧充電への切り替わりポイント(点)を検出してもよい。例えば、電池20Aは、内部抵抗がピークとなる時点を基準に充電電流を測定して定電流充電から定電圧充電への切り替わりポイントを検出してもよいし、検出した定電流充電から定電圧充電への切り替わりポイントと内部抵抗がピークとなる時点との時間的な相関を確認して定電流充電から定電圧充電への切り替わりポイントを確定してもよい。
 これにより、電池20Aは、内部抵抗のピークを参照することにより、定電流充電から定電圧充電への切り替わりポイントを容易に且つ精度よく検出できる。よって、電池20Aは、完全放電をさせなくとも、実使用でも使用頻度の高い充電領域の充電で満充電容量を精度よく検出することができる。
<第4の実施形態>
 次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
 前述の第2の実施形態において二次電池の内部抵抗が最小または最大となるポイントを検出することにより、当該ポイント以降の満充電になるまでの充電容量に基づいて満充電容量を算出して更新する例を説明したが、これは満充電容量(FCC)及び充電率(SOC)がある程度の誤差範囲に収まっている場合には有効である。仮に別の要因で満充電容量の更新値と実際の満充電容量との誤差が大きくなった場合、内部抵抗の最小または最大となるポイントを検出するための測定期間がシフトしてしまい、正しく検出できない場合が考えられる。例えば、通常の使用環境よりも低温の環境で満充電容量の更新が行われた場合、低温環境では二次電池の容量が低下することから満充電容量が低い値に更新されてしまうことがある。この場合、次に通常の使用環境で使用されたときには、満充電容量の更新値と実際の満充電容量との誤差が大きくなってしまう。
 図19は、満充電容量の更新値と実際の満充電容量との誤差が少ない場合の充電特性の一例を示す図である。この図は、横軸を充電時間として、符号141が示す線が電池電圧(Vc[V])、符号142が示す線が充電電流(Ic[A])、符号144が示す線が充電率(SOC[%])を示している。ここでは、充電率(SOC)が60%~80%の期間を内部抵抗の測定期間T21としている。満充電容量の更新値と実際の満充電容量との誤差が少なければ、この測定期間T21で内部抵抗を測定することにより、内部抵抗が最小となるポイントを精度よく検出することができる。測定期間T21の後、内部抵抗が最小となるポイントから満充電を検出するまで(時刻tfまで)の期間T31において、充電容量を測定することにより、満充電容量を精度よく更新することができる。
 一方、満充電容量の更新値と実際の満充電容量との誤差が大きくなった場合の例を図20及び図21に示す。
 図20は、満充電容量の更新値より実際の満充電容量の方が大きい場合の充電特性の一例を示す図である。この図は、図19と同様に、横軸を充電時間として、符号141が示す線が電池電圧(Vc[V])、符号142が示す線が充電電流(Ic[A])、符号144が示す線が充電率(SOC[%])を示している。満充電容量の更新値より実際の満充電容量の方が大きいため、実際には満充電容量に達していなくても、充電の途中の時点(時刻te)で満充電容量(FCC)の更新値に到達してしまうため、この更新値に基づいて充電率が100%と算出されてしまう。以降、実際に満充電状態と判定される時点(時刻tf)までの期間は充電率100%の状態が維持される。この充電率100%の状態が維持される「時刻te~時刻tf」の期間の幅(以下、「Hold幅」と称する)が長いほど、満充電容量の更新値と実際の満充電容量との誤差が大きいことになる。例えば、満充電容量の更新値より実際の満充電容量の方がより大きいほど、Hold幅がより長くなる。
 Hold幅が長くなるほど充電率の立ち上がりが早くなる。そのため、内部抵抗を測定するための測定期間T22(充電率が60%~80%の期間)は、図19に示す誤差の少ない状態の測定期間T21に対して手前にシフトする。内部抵抗の測定期間が適正でなくなると、測定期間内に内部抵抗が最小となるポイントの候補が複数検出されたり、最小となるポイントが測定期間から外れてしまったりすることがあり、内部抵抗が最小となるポイントを正しく検出できないことがある。
 図21は、満充電容量の更新値より実際の満充電容量の方が小さい場合の充電特性の一例を示す図である。この図は、図19及び図20と同様に、横軸を充電時間として、符号141が示す線が電池電圧(Vc[V])、符号142が示す線が充電電流(Ic[A])、符号144が示す線が充電率(SOC[%])を示している。満充電容量の更新値より実際の満充電容量の方が小さいため、実際に満充電状態と判定される時点(時刻tf)に到達しても、満充電容量の更新値に基づいて算出される充電率は100%に達しない。但し、満充電状態と判定される時点(時刻tf)に到達すると、充電率の値が100%に訂正される(充電率の値がジャンプする)。この満充電容量の更新値に基づいて算出される充電率から訂正後の充電率100%まで差分(以下、「Jump幅」と称する)が大きい程、満充電容量の更新値と実際の満充電容量との誤差が大きいことになる。例えば、満充電容量の更新値より実際の満充電容量の方がより小さいほど、Jump幅がより大きくなる。
 Jump幅が大きくなるほど充電率の立ち上がりが緩やかになる。そのため、内部抵抗を測定するための測定期間T23(充電率が60%~80%の期間)は、図19に示す誤差の少ない状態の測定期間T21に対して手前から開始され期間も長くなる。内部抵抗の測定期間が適正でなくなると、測定期間内に内部抵抗が最小となるポイントの候補が複数検出されたり、最小となるポイントが測定期間から外れてしまったりすることがあり、内部抵抗が最小となるポイントを正しく検出できないことがある。
 そこで、本実施形態では、満充電容量の更新値と実際の満充電容量との誤差が大きい場合には、内部抵抗の測定期間の補正が行われる。例えば、充電率のHold幅が所定値(例えば、20分)以上の場合、または充電率のJump幅が所定値(例えば、3%)以上の場合、内部抵抗の測定期間の補正が行われる。
 図22は、本実施形態に係る二次電池の一例としての電池20Bの構成例を示すブロック図である。電池20Bは、制御部210Bと、電池セル220とを備えている。制御部210Bは、電流測定部211と、電圧測定部212と、内部抵抗測定部213Bと、検出部215Bと、算出部216Bと、更新部217とを備えている。なお、この図において、図4、図8及び図12の各部に対応する構成には同一の符号を付しており、その説明を省略する。
 内部抵抗測定部213Bは、電流測定部211により測定された充電電流及び電圧測定部212により測定された電池電圧などに基づいて、電池20Bの内部抵抗を測定する。例えば、内部抵抗測定部213Bは、充電中に電池20Bの充電率が60%に達してから80%に達するまで(60%~80%)の測定期間にわたって電池20Bの内部抵抗を測定する。そして、検出部215Bは、内部抵抗測定部213Bにより測定期間に測定された内部抵抗の測定値に基づいて測定期間内の内部抵抗のピークを検出する。
 また、内部抵抗測定部213Bは、更新部217により更新された満充電容量の更新値と、更新後の充電による実際の満充電容量との差(誤差)が所定値以上の場合、内部抵抗の測定期間を補正する。そして、検出部215Bは、内部抵抗測定部213Bにより補正された測定期間内の内部抵抗の測定値に基づいて内部抵抗のピークを検出する。なお、内部抵抗のピークは、最小となるポイント及び最大となるポイントのいずれか一方でもよいし両方でもよいが、本実施形態では最小となるポイントの場合を例としている。
 図23は、充電率のHold幅が所定値(例えば、20分)以上の場合の測定期間の補正の一例を示す図である。この図は、横軸を充電時間として、符号143が示す線が内部抵抗(IR[mΩ])、符号144が示す線が充電率(SOC[%])を示している。例えば、内部抵抗測定部213Bは、Hold幅が所定値(例えば、20分)以上の場合には、測定期間T22(充電率60%から80%の期間)に対して測定開始の時点は変更せずに測定終了の時点を早めた測定期間T22sに変更する。測定期間を狭めることにより、内部抵抗が最小となるポイントの候補を絞り込み、最適な内部抵抗のピークを検出できるようになる。
 図24は、充電率のJump幅が所定値(例えば、3%)以上の場合の測定期間の補正の一例を示す図である。この図は、図24と同様に、横軸を充電時間として、符号143が示す線が内部抵抗(IR[mΩ])、符号144が示す線が充電率(SOC[%])を示している。例えば、内部抵抗測定部213Bは、Jump幅が所定値(例えば、20例えば、3%)以上の場合には、測定期間T23(充電率60%から80%の期間)に対して測定開始の時点を遅らせて測定終了の時点は変更しない測定期間T23sに変更する。この場合も、測定期間を狭めることにより、内部抵抗が最小となるポイントの候補を絞り込み、最適な内部抵抗のピークを検出できるようになる。
 なお、上述した測定期間の補正では、測定開始の時点と測定終了の時点のいずれか一方を変更する方法を説明したが、当該方法は一例であってこれに限られるものではない。例えば、測定期間の補正の方法としては、測定開始の時点と測定終了の時点の両方を変更してもよいし、測定期間を全体的に手前或いは後ろにシフトしてもよい。
 満充電容量の更新値と実際の満充電容量との誤差が大きい場合でも、補正後の測定期間から内部抵抗が最小となるポイントが適切に検出できれば、算出部216Bは、この内部抵抗が最小となる時点から満充電状態になるまでの充電容量に基づいて、電池20Bの満充電容量を算出する。更新部217は、算出部216Bによる算出結果に基づいて電池20Bの満充電容量の設定値を更新する。これにより、電池20Bは満充電容量を適切に更新できる。
 なお、測定期間を補正しても内部抵抗のピーク(例えば、内部抵抗が最小となるポイント)を正しく検出できない場合もある。例えば、測定期間を補正しても、内部抵抗の値が最小に近い僅差のポイントが複数あって1つに絞り込めない場合や、測定期間を補正しても内部抵抗が最小となるポイントからの差が大きすぎる場合には、内部抵抗が最小となるポイントを検出できない場合がある。この場合、電池20Bは、満充電容量の更新値に対して予め設定された値で補正して更新してもよい。
 例えば、満充電容量の更新値と実際の満充電容量との誤差が大きい場合、算出部216Bは、更新部217により更新された満充電容量の補正値を算出する。例えば、充電率のHold幅が所定値(例えば、20分)以上の場合、算出部216Bは、前回の満充電容量の更新値に対して予め設定された割合(例えば、+3%~+9%)の分をオフセットした補正値を算出する。また、充電率のJump幅が所定値(例えば、3%)以上の場合、算出部216Bは、前回の満充電容量の更新値に対して予め設定された割合(例えば、-3%~-9%)の分をオフセットした補正値を算出する。各補正に用いられるオフセットの量は、予め一定の値に設定されていてもよいし、予設定された割合の範囲(例えば、+3%~+9%、-3%~-9%など)の中から最適値が選択されてもよい。例えば、満充電容量の更新値と実際の満充電容量との誤差の大きさに応じて最適値が選択されてもよい。
 また、測定期間を補正することにより内部抵抗が最小となるポイントが検出された場合も、算出部216Bは、満充電容量に対して予め設定された割合の分をオフセットして補正値を算出してもよい。単に満充電容量の更新値と実際の満充電容量との誤差の大きさに応じてオフセットの量を決めるのではなく、内部抵抗が最小となるポイントの検出と合わせることにより、満充電容量の更新の精度を高めることができる。
 次に、図25を参照して、制御部210Bが実行する満充電容量の更新処理の動作について説明する。図25は、本実施形態に係る満充電容量の更新処理の一例を示すフローチャートである。
(ステップS501)制御部210Bは、充電を開始すると、充電率が60%になるとステップS503の処理へ進む。
(ステップS503)制御部210Bは、内部抵抗(IR)を測定し、ステップS505の処理へ進む。
(ステップS505)制御部210Bは、測定した内部抵抗の値に充電率(SOC)を関連付けて記憶し、満充電容量(FCC)の算出を開始する。そして、ステップS507の処理へ進む。
(ステップS507)制御部210Bは、内部抵抗(IR)の測定の終了ポイント(例えば、充電率80%)であるか否かを判定する。制御部210Bは、内部抵抗(IR)の測定の終了ポイントではないと判定した場合(NO)、ステップS501に戻り、充電及び内部抵抗(IR)の測定を継続する。一方、制御部210Bは、内部抵抗(IR)の測定の終了ポイントであると判定した場合(YES)、内部抵抗(IR)の測定を終了し、ステップS509の処理へ進む。上述のステップS501~S507の処理は、充電中の内部抵抗(IR)の測定期間に行われる処理である。
(ステップS509)制御部210Bは、内部抵抗(IR)の測定期間が終了すると、内部抵抗(IR)の測定無しで充電を行い、ステップS511の処理へ進む。
(ステップS511)制御部210Bは、充電電流の測定値に基づいて満充電状態を検出したか否かを判定する。制御部210Bは、満充電状態を検出していないと判定した場合(NO)、ステップS509の処理に戻り、内部抵抗(IR)の測定無しの充電を継続する。一方、制御部210Bは、満充電状態を検出したと判定した場合(YES)、ステップS513の処理へ進む。
(ステップS513)制御部210Bは、充電を終了し、ステップS515の処理へ進む。
(ステップS515)制御部210Bは、満充電状態が検出されるまでの充電率のHold幅が所定値(例えば、20分)以上であるか否かを判定する。制御部210Bは、Hold幅が所定値(例えば、20分)以上であると判定した場合(YES)、ステップS521の処理へ進む。一方、制御部210Bは、Hold幅が所定値(例えば、20分)未満であると判定した場合(NO)、ステップS517の処理へ進む。
(ステップS517)制御部210Bは、満充電状態が検出されたときの充電率のJump幅が所定値(例えば、3%)以上であるか否かを判定する。制御部210Bは、Jump幅が所定値(例えば、3%)以上であると判定した場合(YES)、ステップS531の処理へ進む。一方、制御部210Bは、Jump幅が所定値(例えば、3%)未満であると判定した場合(NO)、ステップS519の処理へ進む。
(ステップS519)制御部210Bは、ステップS501~S507の内部抵抗(IR)の測定期間内で内部抵抗(IR)が最小となるポイントから満充電状態になるまでの充電容量に基づいて算出した満充電容量(FCC)に更新する。
(ステップS521)制御部210Bは、ステップS515においてHold幅が所定値(例えば、20分)以上であると判定されたため、内部抵抗(IR)の測定期間を補正し(図23参照)、補正した測定期間内で測定された内部抵抗の測定値に基づいて内部抵抗が最小となるポイントを検出する。なお、制御部210Bは、内部抵抗(IR)の測定期間の中心から-3%~-9%オフセットした範囲内で内部抵抗が最小となるポイントを検出するようにしてもよい。そして、ステップS523の処理へ進む。
(ステップS523)制御部210Bは、内部抵抗(IR)が最小となるポイントを検出できたか否かを判定する。制御部210Bは、内部抵抗(IR)が最小となるポイントを検出できたと判定した場合(YES)、ステップS525の処理へ進む。一方、制御部210Bは、内部抵抗(IR)が最小となるポイントを検出できなかったと判定した場合(NO)、ステップS527の処理へ進む。
(ステップS525)制御部210Bは、ステップS521で検出された内部抵抗(IR)が最小となるポイントから満充電状態になるまでの充電容量に基づいて算出した満充電容量(FCC)に更新する。
(ステップS527)制御部210Bは、前回の満充電容量(FCC)の更新値に対して予め設定された割合(例えば、+9%)の分をオフセットした補正値に満充電容量(FCC)を更新する。
(ステップS531)制御部210Bは、ステップS517においてJump幅が所定値(例えば、3%)以上であると判定されたため、内部抵抗(IR)の測定期間を補正し(図24参照)、補正した測定期間内で測定された内部抵抗の測定値に基づいて内部抵抗が最小となるポイントを検出する。なお、制御部210Bは、内部抵抗(IR)の測定期間の中心から+3%~+9%オフセットした範囲内で内部抵抗が最小となるポイントを検出するようにしてもよい。そして、ステップS53の処理へ進む。
(ステップS533)制御部210Bは、内部抵抗(IR)が最小となるポイントを検出できたか否かを判定する。制御部210Bは、内部抵抗(IR)が最小となるポイントを検出できたと判定した場合(YES)、ステップS535の処理へ進む。一方、制御部210Bは、内部抵抗(IR)が最小となるポイントを検出できなかったと判定した場合(NO)、ステップS537の処理へ進む。
(ステップS535)制御部210Bは、ステップS531で検出された内部抵抗(IR)が最小となるポイントから満充電状態になるまでの充電容量に基づいて算出した満充電容量(FCC)に更新する。
(ステップS537)制御部210Bは、前回の満充電容量(FCC)の更新値に対して予め設定された割合(例えば、-9%)の分をオフセットした補正値に満充電容量(FCC)を更新する。
 また、制御部210Bは、満充電容量(FCC)及び充電率(SOC)の誤差が大きく測定範囲内で内部抵抗(IR)が最小となるポイントが検出できない場合、最大のオフセット量(例えば、+9%または-9%)で満充電容量(FCC)を補正して更新し、補正が足りない場合には徐々にオフセット量を減らしながら段階的に繰り返し更新してもよい。例えば、満充電容量(FCC)及び充電率(SOC)の誤差が-20%であった場合、制御部210Bは、以下の(1)~(4)に示すように段階的に満充電容量(FCC)を更新してもよい。
 (1)制御部210Bは、1回目の充電で20分以上のHold幅を検出した場合、1回目の補正では前回の満充電容量(FCC)の更新値に対して+9%オフセットした補正値に満充電容量(FCC)を更新する。これにより、誤差は、-20%から-11%になる。
 (2)制御部210Bは、2回目の充電で20分以上のHold幅を検出した場合、2回目の補正では前回(上記1回目の補正)の満充電容量(FCC)の更新値に対して+6%オフセットした補正値に満充電容量(FCC)を更新する。これにより、誤差は、-11%から-5%になる。
 (3)制御部210Bは、3回目の充電で20分以上のHold幅を検出した場合、3回目の補正では前回(上記2回目の補正)の満充電容量(FCC)の更新値に対して+3%オフセットした補正値に満充電容量(FCC)を更新する。これにより、誤差は、-5%から-2%になる。
 (4)制御部210Bは、上記1~3回の補正により。4回目の充電では20分未満のHold幅且つ3%未満のJump幅の状態で充電完了となる。
 このように、制御部210Bは、最初は最大のオフセット量で補正し、徐々にオフセット量を減らしながら段階的に繰り返し補正して更新することにより、最後(ここでは3回目)の補正では微調整を行うことができ、電池20Bの満充電容量を精度よく更新することができる。
 以上説明したように、本実施形態に係る電池20B(二次電池の一例)は、制御部210B(充電制御装置の一例)を備えている。制御部210Bは、充電中に電池20Bの充電率が第1の閾値(例えば60%)に達してから第2の閾値(例えば80%)に達するまでの測定期間にわたって電池20Bの内部抵抗を測定し、当該測定期間に測定された内部抵抗の測定値に基づいて測定期間内の内部抵抗のピークを検出する。
 これにより、電池20Bは、充電率に基づいて適切な期間に内部抵抗を測定することにより充電中の内部抵抗のピーク(例えば、内部抵抗が最小となるポイント)以降の充電容量に基づいて電池20Bの満充電容量を精度よく更新することができる。
 また、制御部210Bは、更新された満充電容量(前回の満充電容量の更新値)と更新後の充電による実際の満充電容量との差(誤差)が所定値以上(例えば、Hold幅が20分以上、またはJump幅が3%以上)の場合、内部抵抗の測定期間を補正する。そして、制御部210Bは、補正された測定期間内で測定された内部抵抗の測定値に基づいて内部抵抗のピークを検出する。
 これにより、電池20Bは、満充電容量の更新値と実際の満充電容量との誤差が大きい場合でも、内部抵抗の測定期間を補正することにより内部抵抗のピークを検出することができるため、電池20Bの満充電容量を精度よく更新することができる。
 また、制御部210Bは、更新された満充電容量(前回の満充電容量の更新値)と更新後の充電による実際の満充電容量との差(誤差)が所定値以上(例えば、Hold幅が20分以上、またはJump幅が3%以上)の場合、更新された満充電容量を予め設定された割合(例えば、+3%~+9%、-3%~-9%など)で補正した値に更新してもよい。
 これにより、電池20Bは、満充電容量の更新値と実際の満充電容量との差(誤差)が大きく内部抵抗のピークを検出することができない場合であっても、一定の割合で満充電容量を補正して更新することができる。なお、電池20Bは、1回の補正では満充電容量の更新値と実際の満充電容量とに差が残ったとしても、複数回繰り返して補正することにより、精度よく満充電容量を更新することができる。
<第5の実施形態>
 次に、本発明の第5の実施形態について説明する。
 本実施形態では、内部抵抗のピークを検出することなく、満充電容量の更新値と実際の満充電容量との差に応じた容量分に基づいて満充電容量を補正して更新する構成について説明する。なお、本実施形態に係る電池20Bにおける制御部210Bの基本的な構成は図22に示す構成と同様であり、ここでは第4の実施形態と相違する処理について説明する。例えば、制御部210Bは、図20に示すHold幅や図21に示すJump幅に対応する充電容量の分をそのまま誤差分として、前回の満充電容量の更新値に対して補正する。
 図26は、Hold幅に対応する充電容量で満充電容量を補正する場合の説明図である。満充電容量の更新値より実際の満充電容量の方が大きい場合、算出部216Bは、Hold幅の期間における電流量または電力量の積算値Xを算出する。そして、算出部216Bは、この積算値Xを満充電容量の更新値に加えて補正した値を電池20Bの満充電容量として算出する。
 一例として、Hold幅における電流量の積算値が500mA、公称電圧が15.2V、及び前回の満充電容量の更新値が50.0Whであったとする。この場合、満充電容量の更新値の50.0Whを電流量に換算すると3.289Ah(50.0Wh/15.2V=3.289Ah)であるから、前回の満充電容量の更新値にHold幅における電流量の積算値を加えた補正後の満充電容量は、(3.289A+0.5A)×15.2V=57.59Whと算出される。
 図27は、Jump幅に対応する充電容量で満充電容量を補正する場合の説明図である。満充電容量の更新値より実際の満充電容量の方が小さい場合、算出部216Bは、Jump幅に対応する充電率の変化分を算出する。そして、算出部216Bは、この充電率の変化分に対応する容量分を満充電容量の更新値から減じて補正した値を電池20Bの満充電容量として算出する。
 一例として、Jump幅の充電率の変化分が5%、及び前回の満充電容量の更新値が50.0Whであった場合、補正後の満充電容量は、50.0Wh×0.95=47.5Whと算出される。
 次に、図28を参照して、制御部210Bが実行する満充電容量の更新処理の動作について説明する。図28は、本実施形態に係る満充電容量の更新処理の一例を示すフローチャートである。この図に示すステップS601~S613の各処理は、図25に示すステップS501~S513の各処理と同様であるため、その説明を省略する。
(ステップS615)制御部210Bは、満充電状態が検出されるまでの充電率のHold幅を検出したか否かを判定する。なお、制御部210Bは、Hold幅を検出したか否かを判定する際に、予め設定された閾値(例えば、1分、10分、20分など)を用いて判定してもよい。制御部210Bは、Hold幅が検出されたと判定した場合(YES)、ステップS621の処理へ進む。一方、制御部210Bは、Hold幅がされないと判定した場合(NO)、ステップS617の処理へ進む。
(ステップS617)制御部210Bは、満充電状態が検出されたときの充電率のJump幅を検出したか否かを判定する。なお、制御部210Bは、Jump幅を検出したか否かを判定する際に、予め設定された閾値(例えば、1%、2%、3%など)を用いて判定してもよい。制御部210Bは、Jump幅を検出したと判定した場合(YES)、ステップS631の処理へ進む。一方、制御部210Bは、Jump幅を検出していないと判定した場合(NO)、ステップS619の処理へ進む。
(ステップS619)制御部210Bは、ステップS601~S607の内部抵抗(IR)の測定期間内で内部抵抗(IR)が最小となるポイントから満充電状態になるまでの充電容量に基づいて算出した満充電容量(FCC)に更新する。
(ステップS621)制御部210Bは、検出されたHold幅に応じた充電容量分を前回の満充電容量(FCC)の更新値に対して追加した補正値に満充電容量(FCC)を更新する。Hold幅に応じた容量分とは、例えば充電容量の積算値に相当する。
(ステップS631)制御部210Bは、検出されたJump幅に応じた充電容量分を前回の満充電容量(FCC)の更新値からさ差し引いた補正値に満充電容量(FCC)を更新する。
 以上説明したように、本実施形態に係る電池20B(二次電池の一例)は、制御部210B(充電制御装置の一例)を備えている。制御部210Bは、更新された電池20Bの満充電容量(前回の満充電容量の更新値)と更新後の充電による実際の電池20Bの満充電容量との差(誤差)に応じた容量分に基づいて、更新された電池20Bの満充電容量を補正して更新する。
 これにより、電池20Bは、満充電容量の更新値と実際の満充電容量との差(誤差)に応じて適切に満充電容量を補正して更新することができる。なお、電池20Bは、1回の補正では満充電容量の更新値と実際の満充電容量とに差が残ったとしても、複数回繰り返して補正することにより、精度よく満充電容量を更新することができるようになる。
<第6の実施形態>
 次に、本発明の第6の実施形態について説明する。
 本実施形態では、満充電容量の更新値と実際の満充電容量との誤差が大きい場合に二次電池の充電率(SOC)と電池電圧OCV(Open Circuit Voltage)との対応関係を利用して満充電容量を更新する例について説明する。例えば満充電容量の更新値が異常な値となっていて実際の満充電容量との誤差が極端に大きい場合、内部抵抗の測定期間が本来測定したい期間とかけ離れてしまうこともあり得る。
 図29は、満充電容量の更新値と実際の満充電容量との誤差が極端に大きい場合の充電特性の一例を示す図である。この図は、横軸を充電時間として、符号161が示す線が電池電圧(Vc[V])、符号162が示す線が充電電流(Ic[A])、符号164が示す線が満充電容量の異常な更新値で算出された異常時の充電率(SOC[%])、符号164Rが示す線が本来(実際)の充電率(SOC[%])、符号165が示す線が満充電容量の更新値(FCC[Wh])を示している。この図に示す例では満充電容量の更新値が異常に小さいことから、符号164が示す充電率(SOC)が急速に立ち上がり、本来の充電率20%程度のあたりで既に100%達にしている。そのため、充電率60%~80%となる内部抵抗の測定期間T25は、本来の充電率(SOC)の場合の測定期間T21に対して、大きく手前にずれてしまい、誤った測定期間となっている。
 そこで、本実施形態では、内部抵抗の測定を行うのではなく、充電率(SOC)と電池電圧OCVとの対応関係を利用することにより、異常となっている満充電容量の更新値を補正して、適切な満充電容量の値に更新する。
 図30は、本実施形態に係る二次電池の一例としての電池20Cの構成例を示すブロック図である。この図において、図4、図8、図12及び図22の各部に対応する構成には同一の符号を付しており、その説明を省略する。電池20Cは、制御部210Cと、電池セル220と、メモリ230Cとを備えている。制御部210Cは、電流測定部211と、電圧測定部212と、内部抵抗測定部213Cと、検出部215Cと、算出部216Cと、更新部217とを備えている。メモリ230Cには、電池20Cの充電率(SOC)と電池電圧(OCV)との対応関係が設定された設定情報としてSOC-OCVテーブル231Cが記憶されている。
 図31は、SOC-OCVテーブル231Cの一例を示す図である。このSOC-OCVテーブル231Cは、電池20Cの製造元または販売元等から提供されたデータ、或いは電池20Cを使用して実測したデータであり、充電率の値とそのときの電池電圧の値とが対応付けられている。図示する例では、例えば充電率30%のときの電池電圧は3.777V、充電率60%のときの電池電圧は3.964Vである。なお、この図に示すSOC-OCVテーブル231Cは、概要を説明する一例であって、データの数及び値などは任意に設定することができる。また、図32は、SOC-OCVテーブル231Cに対応するSOC-OCV特性のグラフを示す図である。
 電圧測定部212は、所定の条件において電池20Cの電圧を測定する。所定の条件とは、電池20Cの充電率が所定の範囲内(例えば、10%~90%)であり、且つ充電及び放電が行われていない状態である。例えば、電圧測定部212は、所定時間(例えばm20分)以上充電及び放電が行われていない状態で、充電率が所定の範囲内(例えば、10%~90%)のとき、電池20Cの電圧を測定する。この所定の条件は、例えば、電池20Cの充電が開始される前の状態であってもよい。なお、充電及び放電が行われていない状態とは、例えば、電圧の変動幅が±5mV以内及び電流の変動幅が±10mA以内の状態である。これは、充電または放電の直後は、電圧が安定せずに正確なOCVの値を測定できないためである。なお、充電率が所定の範囲内(例えば、10%~90%)であるときに測定するのは、図32に示すように充電率が低いときは電圧の変化が大きく測定誤差が大きく影響してしまうためと、充電率が高くなるまで待つメリットがないことによる。
 内部抵抗測定部213Cは、SOC-OCVテーブル231Cを参照して、電圧測定部212により上記の所定の条件で測定された電池20Cの電圧(OCV)に対応付けられている充電率を、電圧測定時の充電率として補正して設定する。この電池20Cの電圧(OCV)の測定値とSOC-OCVテーブル231Cによる特性とに基づいて、電圧測定時の充電率を補正することを、以下では「OCV補正」と称する。一例として、電圧測定部212により上記の所定の条件で測定された電池20Cの電圧(OCV)が3.777Vであった場合、SOC-OCVテーブル231Cを参照して、OCV補正により充電率を30%に設定する。
 そして、内部抵抗測定部213Cは、電池20Cの内部抵抗を測定する測定期間を、OCV補正により設定した充電率を基準として正しい測定期間(例えば、図29の測定期間T21(例えば、充電率60%~80%となる期間))になるように決定する。そして、検出部215Cは、内部抵抗測定部213Bにより測定期間に測定された内部抵抗の測定値に基づいて測定期間内の内部抵抗のピーク(例えば、最小となるポイント)を検出する。
 算出部216Cは、この内部抵抗のピーク(例えば、最小となるポイント)の時点から満充電状態になるまでの充電容量に基づいて、電池20Cの満充電容量を算出する。更新部217は、算出部216Cによる算出結果に基づいて電池20Cの満充電容量の設定値を更新する。
 これにより、電池20Cは、満充電容量の更新値と実際の満充電容量との誤差が極端に大きい状態になったとしても、一定の精度を有する充電率に補正でき、充電動作時に元々意図していた測定範囲で内部抵抗を測定することにより、満充電容量を精度よく更新することができる。
 なお、電池20Cは、内部抵抗の測定を行わずに、OCV補正により設定した充電率をそのまま使用して満充電容量を更新してもよい。図33を参照して説明する。
 図33は、OCV補正により設定した充電率を使用して満充電容量を更新する例を説明する図である。この図は、横軸を充電時間として、符号161が示す線が電池電圧(Vc[V])、符号162が示す線が充電電流(Ic[A])、符号164が示す線が満充電容量の異常な更新値で算出された異常時の充電率(SOC[%])、符号164Sが示す線がOCV補正後の充電率(SOC[%])、符号165が示す線が満充電容量の更新値(FCC[Wh])を示している。
 ここでは、実際の満充電容量(例えば、90Wh)に対して満充電容量の更新値が極端に小さい値(例えば、10Wh)に更新されている状態であるとする。時刻tsにおいて、OCV補正により充電率が10%に設定された場合、この時刻tsから満充電となる時刻tfまでの充電期間(即ち、充電率10%から100%になるまでの期間)の充電容量の測定結果Csに基づいて、満充電容量(FCC)は、以下の式4により算出することができる。
 FCC=Cs×(100/10)・・・(式4)
 例えば、算出部216Cは、電圧測定部212により測定された電圧に対応付けられている充電率を当該電圧時の充電率とするOCV補正を行い、OCV補正による電圧時の充電率(例えば、10%)と当該電圧時の時刻tsから満充電状態となる時刻tfまでの充電容量の測定結果Csに基づいて、電池20Cの満充電容量を上記式4により算出する。充電容量の測定結果Csとは、時刻tsから時刻tfまでの期間の電池電圧の測定結果と充電電流の測定結果とに基づく充電容量の積算値である。
 更新部217は、算出部216Cによる算出結果に基づいて電池20Cの満充電容量の設定値を更新する。これにより、時刻tfの時点で、満充電容量(FCC)の更新値が、極端に小さい値(例えば、10Wh)から実際の満充電容量(例えば、90Wh)に補正される(符号165が示す満充電容量の更新値参照)。補正後の満充電容量で算出された正しい充電率の特性は、符号164Sが示すOCV補正後の充電率の特性となる。
 以上説明したように、本実施形態に係る電池20C(二次電池の一例)は、制御部210C(充電制御装置の一例)を備えている。制御部210Cは、所定の条件において電池20Cの電圧(OCV)を測定する。また、制御部210Cは、電池20Cの電圧と充電率との対応関係が予め設定された設定情報(例えば、OC-OCVテーブル231C)を参照して、上記所定の条件において測定された電池電圧に対応付けられている充電率を当該電池電圧時の充電率として設定する。そして、制御部210Cは、電池20Cの内部抵抗を測定する測定期間を、設定した充電率を基準とした第1の閾値(例えば、充電率60%)及び第2の閾値(例えば、充電率80%)に基づいて決定する。
 これにより、電池20Cは、電池20Bは、満充電容量の更新値と実際の満充電容量との誤差が大きい場合でも、一定の割合で満充電容量を補正して更新することができる。
 ここで、上記の電池20Cの電圧を測定する所定の条件は、電池20Cの充電率が所定の範囲内(例えば、10%~90%)であり、且つ充電及び放電が行われていない状態(例えば、電圧の変動幅が±5mV以内及び電流の変動幅が±10mA)を含む。
 これにより、電池20Cは、電池20Cの電圧(OCV)を精度よく測定することができ、精度よく満充電容量を更新することができる。
 なお、制御部210Cは、電池20Cの電圧と充電率との対応関係が予め設定された設定情報(例えば、SOC-OCVテーブル231C)を参照して、上記所定の条件において測定された電池電圧に対応付けられている充電率を当該電池電圧時の充電率として設定し、当該電池電圧時の充電率と当該電池電圧時から満充電状態になるまでの充電容量とに基づいて電池20Cの満充電容量を更新してもよい。
 これにより、電池20Cは、満充電容量の更新値と実際の満充電容量との誤差が大きく内部抵抗のピークを検出できない場合でも、精度よく満充電容量を更新することができる。
 以上、図面を参照してこの発明の実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。例えば、上記の各実施形態で説明した構成は、任意に組み合わせてもよい。
 なお、上述した制御部210,210Aは、内部にコンピュータシステムを有している。そして、上述した制御部210,210Aのそれぞれが備える各構成の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述した制御部210,210Aのそれぞれが備える各構成における処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、インターネットやWAN、LAN、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、CD-ROM等の非一過性の記録媒体であってもよい。
 また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部又は外部に設けられた記録媒体も含まれる。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に制御部210,210Aが備える各構成で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
 また、上述した実施形態における制御部210,210Aが備える各機能の一部、または全部を、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路として実現してもよい。各機能は個別にプロセッサ化してもよいし、一部、又は全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
 また、上述した実施形態では、電子機器10が、クラムシェル型のPC(或いは、タブレット型のPCやスマートフォン)などの例を説明したが、二次電池からの給電で動作する機器であれば、PCやスマートフォンに限られるものではない。例えば、電子機器10は、携帯電話、ゲーム機、掃除機、ドローン、電動自動車、ハイブリッド自動車、電動自転車などであってもよい。
 10 電子機器、20,20A 電池、210,210A,210B,210C 制御部、220 電池セル、211 電流測定部、212 電圧測定部、213A,213B,213C 内部抵抗測定部、215,215A,215B,215C 検出部、216,216A,216B,216C 算出部、217 更新部

Claims (15)

  1.  二次電池の内部抵抗を測定する内部抵抗測定部と、
     充電中に前記内部抵抗測定部により測定された前記内部抵抗の変化に基づいて特定される時点以降の充電容量に基づいて、前記二次電池の満充電容量を更新する更新部と、
     を備える充電制御装置。
  2.  前記更新部は、
     充電中に前記内部抵抗測定部により測定された前記内部抵抗がピークとなる時点以降の充電容量に基づいて、前記二次電池の満充電容量を更新する、
     請求項1に記載の充電制御装置。
  3.  充電中に前記内部抵抗が最小となる時点での前記二次電池の充電率が予め設定されており、
     前記更新部は、
     充電中に前記内部抵抗測定部により測定された前記内部抵抗が最小となる時点から満充電状態になるまでの充電容量と、予め設定されている前記充電率とに基づいて前記二次電池の満充電容量を更新する、
     請求項2に記載の充電制御装置。
  4.  充電中に前記内部抵抗が最大となる時点での前記二次電池の充電率が予め設定されており、
     前記更新部は、
     充電中に前記内部抵抗測定部により測定された前記内部抵抗が最大となる時点から満充電状態になるまでの充電容量と、予め設定されている前記充電率とに基づいて前記二次電池の満充電容量を更新する、
     請求項2に記載の充電制御装置。
  5.  充電中に前記内部抵抗が最小となる時点及び最大となる時点それぞれでの前記二次電池の充電率が予め設定されており、
     前記更新部は、
     充電中に前記内部抵抗測定部により測定された前記内部抵抗が最小となる時点から最大となる時点までの充電容量と、予め設定されている前記充電率とに基づいて前記二次電池の満充電容量を更新する、
     請求項2に記載の充電制御装置。
  6.  前記内部抵抗測定部により測定された前記内部抵抗のピークを検出する検出部、
     をさらに備え、
     前記内部抵抗測定部は、
     充電中に前記二次電池の充電率が第1の閾値に達してから第2の閾値に達するまでの測定期間にわたって前記二次電池の内部抵抗を測定し、
     前記検出部は、
     前記内部抵抗測定部により前記測定期間に測定された前記内部抵抗の測定値に基づいて前記測定期間内の前記内部抵抗のピークを検出する、
     請求項2から請求項5のいずれか一項に記載の充電制御装置。
  7.  前記内部抵抗測定部は、
     前記更新部により更新された前記二次電池の満充電容量と更新後の充電による実際の前記二次電池の満充電容量との差が所定値以上の場合、前記測定期間を補正し、
     前記検出部は、
     前記内部抵抗測定部により補正された前記測定期間内で測定された前記内部抵抗の測定値に基づいて前記内部抵抗のピークを検出する、
     請求項6に記載の充電制御装置。
  8.  前記更新部は、
     更新された前記二次電池の満充電容量と更新後の充電による実際の前記二次電池の満充電容量との差が所定値以上の場合、当該更新された前記二次電池の満充電容量を予め設定された割合に基づいて補正して更新する、
     請求項6に記載の充電制御装置。
  9.  前記更新部は、
     更新された前記二次電池の満充電容量と更新後の充電による実際の前記二次電池の満充電容量との差に応じた容量分に基づいて、当該更新された前記二次電池の満充電容量を補正して更新する、
     請求項6に記載の充電制御装置。
  10.  所定の条件において前記二次電池の電圧を測定する電圧測定部、
     を備え、
     前記内部抵抗測定部は、
     前記二次電池の電圧と充電率との対応関係が予め設定された設定情報を参照して、前記電圧測定部により測定された電圧に対応付けられている充電率を当該電圧時の充電率として設定し、前記二次電池の内部抵抗を測定する前記測定期間を、設定した充電率を基準とした前記第1の閾値及び前記第2の閾値に基づいて決定する、
     請求項6に記載の充電制御装置。
  11.  所定の条件において前記二次電池の電圧を測定する電圧測定部、
     を備え、
     前記更新部は、
     前記二次電池の電圧と充電率との対応関係が予め設定された設定情報を参照して、前記電圧測定部により測定された電圧に対応付けられている充電率を当該電圧時の充電率として設定し、当該電圧時の充電率と当該電圧時から満充電状態になるまでの充電容量とに基づいて前記二次電池の満充電容量を更新する、
     請求項6に記載の充電制御装置。
  12.  前記所定の条件は、前記二次電池の充電率が所定の範囲内であり、且つ充電及び放電が行われていない状態を含む、
     請求項10または請求項11に記載の充電制御装置。
  13.  請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の充電制御装置、
     を備える二次電池。
  14.  請求項13に記載の二次電池、
     を備える電子機器。
  15.  充電制御装置における制御方法であって、
     内部抵抗測定部が、二次電池の内部抵抗を測定するステップと、
     更新部が、充電中に前記内部抵抗測定部により測定された前記内部抵抗の変化に基づいて特定される時点以降の充電容量に基づいて、前記二次電池の満充電容量を更新するステップと、
     を有する制御方法。
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