專利名稱：二次電池的退化判斷電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二次電池的退化判斷裝置。
背景技術(shù)：
近幾年，二次電池已經(jīng)用于廣泛的領(lǐng)域，如當(dāng)商業(yè)電源停電時(shí)所用的備用電源，例如便攜式設(shè)備的電源或動(dòng)力驅(qū)動(dòng)設(shè)備的電源。
當(dāng)二次電池反復(fù)充電/放電時(shí)，或當(dāng)二次電池連接到主設(shè)備上，并且反復(fù)充入對(duì)應(yīng)自放電的電量，同時(shí)沒有負(fù)載施加到電池本身上，二次電池退化并且不能完成所希望的功能。然后，應(yīng)該用新的二次電池替換退化的二次電池。
作為判斷二次電池退化的技術(shù)，例如JP8(1996)-293329A已經(jīng)提出了在連續(xù)補(bǔ)充充電期間用電壓判斷二次電池壽命的方法。
然而，在這個(gè)常規(guī)結(jié)構(gòu)中存在一些問題。
為了進(jìn)行上述退化判斷，充電電流不僅需要是恒定電流，而且還要以高精確度維持恒定，因?yàn)檫@對(duì)抑制由充電電流中的變化而引起電壓波動(dòng)是有用的。例如，A型鎳-金屬氫化物電池的內(nèi)部電阻大約為20mΩ，當(dāng)充電電流為1A時(shí)，對(duì)于退化判斷來說幾十mV的電流檢測(cè)精度是必要的。因此，充電電路必定成本高。
在常規(guī)退化判斷中，充電電流應(yīng)當(dāng)是恒定的。因而，在某些情況，不能對(duì)除堿性電池之外的電池進(jìn)行退化判斷。
而且，如果不對(duì)電池充電，常規(guī)退化判斷電路就不能判斷二次電池的退化。

發(fā)明內(nèi)容
因而，根據(jù)前面提及的內(nèi)容，本發(fā)明的目的是提供一種二次電池的退化判斷電路，該退化判斷電路可以用于任何類型的二次電池，并且降低了設(shè)計(jì)電池外圍電路的成本。
本發(fā)明的用于主設(shè)備中的二次電池的退化判斷電路包括狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件、估計(jì)部件和判斷部件。狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件獲取狀態(tài)數(shù)據(jù)，該狀態(tài)數(shù)據(jù)表示在從二次電池連接到主設(shè)備上時(shí)到判斷二次電池退化時(shí)這一期間中二次電池的狀態(tài)?；跔顟B(tài)數(shù)據(jù)，估計(jì)部件估計(jì)(a)在判斷二次電池退化時(shí)的內(nèi)部電阻值，或(b)在判斷二次電池退化時(shí)的內(nèi)部電阻值相對(duì)于連接二次電池到主設(shè)備上時(shí)的初始內(nèi)部電阻值的變化。判斷部件基于估計(jì)部件的估計(jì)結(jié)果來判斷二次電池的退化。
因此，本發(fā)明可以提供一種用于二次電池的退化判斷電路，該退化判斷電路可以用于任何類型的二次電池，降低設(shè)計(jì)電池外圍電路的成本以及快速判斷退化。


圖1示出本發(fā)明實(shí)施例1中二次電池的退化判斷電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖2示出使用設(shè)備連接時(shí)間和平均溫度作為參數(shù)的CIR1數(shù)據(jù)表的例子；圖3為示出放電深度測(cè)量部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖；圖4示出使用平均放電深度和充電/放電循環(huán)次數(shù)作為參數(shù)的CIR2數(shù)據(jù)表的例子；圖5示出本發(fā)明實(shí)施例2中二次電池的退化判斷電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖6示出本發(fā)明實(shí)施例3中二次電池的退化判斷電路的結(jié)構(gòu)框圖；
圖7示出本發(fā)明實(shí)施例4中二次電池的退化判斷電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖8示出本發(fā)明實(shí)施例5中二次電池的退化判斷電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖9示出使用設(shè)備連接時(shí)間和平均溫度作為參數(shù)的IR1數(shù)據(jù)表的例子；圖10示出使用平均放電深度和充電/放電循環(huán)次數(shù)作為參數(shù)的IR2數(shù)據(jù)表的例子；圖11示出用于本發(fā)明實(shí)施例6中二次電池的退化判斷電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖12示出使用設(shè)備連接時(shí)間和平均溫度作為參數(shù)的ΔIR1數(shù)據(jù)表的例子；圖13示出使用平均放電深度和充電/放電循環(huán)次數(shù)作為參數(shù)的ΔIR2數(shù)據(jù)表的例子；圖14示出本發(fā)明實(shí)施例7中的二次電池的退化判斷電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖15示出本發(fā)明實(shí)施例8中的二次電池的退化判斷電路的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明實(shí)施例二次電池的退化判斷電路中，狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件獲取了狀態(tài)數(shù)據(jù)，該狀態(tài)數(shù)據(jù)表示在從二次電池連接到主設(shè)備上時(shí)到判斷二次電池退化時(shí)這一期間中二次電池的狀態(tài)。根據(jù)狀態(tài)數(shù)據(jù)，估計(jì)部件估計(jì)(a)在判斷二次電池退化時(shí)的內(nèi)部電阻值，或(b)判斷二次電池退化時(shí)的內(nèi)部電阻值相對(duì)于二次電池連接到主設(shè)備上時(shí)的初始內(nèi)部電阻值的變化?！皟?nèi)部電阻值或內(nèi)部電阻值的變化”的估計(jì)是指，通過使用狀態(tài)數(shù)據(jù)，確定在判斷退化時(shí)的內(nèi)部電阻值或內(nèi)部電阻值的變化，以執(zhí)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的提取或用函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，而不是實(shí)際測(cè)量二次電池在當(dāng)時(shí)的內(nèi)部電阻值。判斷部件根據(jù)估計(jì)部件估計(jì)的內(nèi)部電阻值或內(nèi)部電阻值的變化判斷二次電池的退化。因此，不用實(shí)際測(cè)量判斷退化時(shí)的內(nèi)部電阻值就可以判斷二次電池的退化。因而，不論是否對(duì)二次電池充電都可以進(jìn)行退化判斷。
在本發(fā)明實(shí)施例二次電池的退化判斷電路中，不必測(cè)量判斷退化時(shí)的二次電池的內(nèi)部電阻值，因而充電電流就不必是恒定的。所以本發(fā)明的退化判斷電路可以用于任何類型二次電池，而不考慮充電方法。而且，不必高精確度維持充電電流恒定，這也排除了對(duì)昂貴充電電路的需求。因此，可以以低成本設(shè)計(jì)電池的外圍電路。
本發(fā)明實(shí)施例二次電池的退化判斷電路還可以包括時(shí)間測(cè)量部件，用于在判斷二次電池退化之前，測(cè)量二次電池與主設(shè)備連接期間的連接時(shí)間。狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件可以包括溫度測(cè)量部件和平均溫度計(jì)算部件。溫度測(cè)量部件測(cè)量二次電池的溫度。根據(jù)溫度測(cè)量部件測(cè)量的結(jié)果，平均溫度計(jì)算部件計(jì)算在判斷二次電池退化之前、在二次電池與主設(shè)備連接期間的平均溫度。狀態(tài)數(shù)據(jù)可以包括表示平均溫度的數(shù)據(jù)。至少根據(jù)表示平均溫度的數(shù)據(jù)和由時(shí)間測(cè)量部件測(cè)量的連接時(shí)間，估計(jì)部件可以估計(jì)(a)判斷二次電池退化時(shí)的內(nèi)部電阻值，或(b)判斷二次電池退化時(shí)內(nèi)部電阻值相對(duì)于二次電池與主設(shè)備連接時(shí)的初始內(nèi)部電阻值的變化。利用這種結(jié)構(gòu)，就可以通過使用與任何充電方法無關(guān)的參數(shù)如二次電池的連接時(shí)間和平均溫度，估計(jì)內(nèi)部電阻值或內(nèi)部電阻值的變化，從而進(jìn)行退化判斷。
在本發(fā)明實(shí)施例二次電池的退化判斷電路中，狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件可以包括充電/放電循環(huán)計(jì)數(shù)器，用于計(jì)算充電/放電循環(huán)的次數(shù)直到判斷二次電池退化為止。狀態(tài)數(shù)據(jù)可以包括表示充電/放電循環(huán)的次數(shù)的數(shù)據(jù)。利用這種結(jié)構(gòu)，就可以通過使用與任何充電方法無關(guān)的參數(shù)如充電/放電循環(huán)的次數(shù)，估計(jì)內(nèi)部電阻值或內(nèi)部電阻值的變化，從而進(jìn)行退化判斷。
在本發(fā)明實(shí)施例二次電池的退化判斷電路中，狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件可以包括放電深度測(cè)量部件和平均放電深度計(jì)算部件。放電深度測(cè)量部件測(cè)量二次電池的放電深度。根據(jù)放電深度測(cè)量部件測(cè)量的結(jié)果，平均放電深度計(jì)算部件計(jì)算從二次電池連接到主設(shè)備上時(shí)到判斷二次電池退化時(shí)這一期間中的平均放電深度。狀態(tài)數(shù)據(jù)可以包括表示平均放電深度的數(shù)據(jù)。利用這種結(jié)構(gòu)，就可以通過使用與任何充電方法無關(guān)的參數(shù)如平均放電深度，估計(jì)內(nèi)部電阻值或內(nèi)部電阻值的變化，從而進(jìn)行退化判斷。
本發(fā)明實(shí)施例二次電池的退化判斷電路還可以包括用于預(yù)先儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表，其中該數(shù)據(jù)為表示二次電池的內(nèi)部電阻值或內(nèi)部電阻值變化并且是以使用與連接到主設(shè)備上的二次電池類型相同的二次電池的測(cè)量為基礎(chǔ)的。該數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于狀態(tài)數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)。通過參考基于狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件獲取的狀態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表，估計(jì)部件可以估計(jì)(a)二次電池的內(nèi)部電阻值，或(b)內(nèi)部電阻值的變化。
使用數(shù)據(jù)表是有益處的，因?yàn)榭梢詢H通過參考數(shù)據(jù)表就可以判斷二次電池的退化，而在二次電池的運(yùn)行期間無需任何測(cè)量?jī)?nèi)部電阻值的操作。
本發(fā)明實(shí)施例二次電池的退化判斷電路還可以包括時(shí)間測(cè)量部件，用于測(cè)量在判斷二次電池退化之前、在二次電池與主設(shè)備連接期間的連接時(shí)間。狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件可以包括溫度測(cè)量部件和平均溫度計(jì)算部件。溫度測(cè)量部件測(cè)量二次電池的溫度。根據(jù)溫度測(cè)量部件測(cè)量的結(jié)果，平均溫度計(jì)算部件計(jì)算在二次電池與主設(shè)備連接期間的平均溫度。狀態(tài)數(shù)據(jù)可以包括表示平均溫度的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)表可以包括用于預(yù)先儲(chǔ)存時(shí)間-溫度對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的時(shí)間-溫度對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表，該時(shí)間-溫度對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表表示二次電池的內(nèi)部電阻值或內(nèi)部電阻值變化并且是以使用與二次電池類型相同的二次電池的測(cè)試為基礎(chǔ)的。時(shí)間-溫度對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)可以以檢查相同類型二次電池的內(nèi)部電阻、相同類型二次電池與主設(shè)備連接的時(shí)間和在此期間相同類型二次電池的溫度之間關(guān)系的測(cè)試為基礎(chǔ)，并且可以對(duì)應(yīng)于表示時(shí)間的數(shù)據(jù)和表示溫度的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)。通過參考基于表示平均溫度的數(shù)據(jù)和表示連接時(shí)間的數(shù)據(jù)的時(shí)間-溫度對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表，估計(jì)部件可以估計(jì)(a)二次電池的內(nèi)部電阻值，或(b)內(nèi)部電阻值的變化。
由于估計(jì)部件參考以表示平均溫度的數(shù)據(jù)和表示連接時(shí)間的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的時(shí)間-溫度對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表，所以通過使用與任何充電方式無關(guān)的參數(shù)如二次電池的連接時(shí)間和平均溫度，可以估計(jì)內(nèi)部電阻值的變化。
在本發(fā)明實(shí)施例的二次電池的退化判斷電路中，狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件可以包括充電/放電循環(huán)計(jì)數(shù)器，用于對(duì)充電/放電循環(huán)計(jì)數(shù)直到判斷二次電池退化為止。狀態(tài)數(shù)據(jù)可以包括表示充電/放電循環(huán)的次數(shù)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)表可以包括用于預(yù)先儲(chǔ)存充電循環(huán)次數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的充電循環(huán)計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表，該充電循環(huán)計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表表示二次電池的內(nèi)部電阻值或內(nèi)部電阻值變化并且是以使用與連接到主設(shè)備的二次電池類型相同的二次電池的測(cè)試為基礎(chǔ)。充電循環(huán)次數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)可以以檢查相同類型二次電池的內(nèi)部電阻和充電循環(huán)的次數(shù)之間關(guān)系的測(cè)試為基礎(chǔ)，并且可以對(duì)應(yīng)于表示充電循環(huán)的次數(shù)的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)。通過參考以表示充電/放電循環(huán)的次數(shù)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的充電循環(huán)計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表，估計(jì)部件可以估計(jì)(a)二次電池的內(nèi)部電阻值，或(b)內(nèi)部電阻值的變化。
由于估計(jì)部件參考以表示充電/放電循環(huán)的次數(shù)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的充電循環(huán)計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表，所以通過使用與任何充電方式無關(guān)的參數(shù)如充電循環(huán)次數(shù)，可以估計(jì)內(nèi)部電阻值的變化。
在本發(fā)明實(shí)施例二次電池的退化判斷電路中，狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件可以包括放電深度測(cè)量部件和平均放電深度計(jì)算部件。放電深度測(cè)量部件計(jì)算二次電池的放電深度。根據(jù)放電深度測(cè)量部件的測(cè)量結(jié)果，平均放電深度計(jì)算部件計(jì)算從二次電池連接到主設(shè)備上時(shí)到判斷二次電池退化時(shí)這一期間的平均放電深度。狀態(tài)數(shù)據(jù)可以包括表示平均放電深度的數(shù)據(jù)。充電循環(huán)次數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)可以以檢查相同類型二次電池的內(nèi)部電阻、充電循環(huán)次數(shù)和表示放電深度之間關(guān)系的測(cè)試為基礎(chǔ)，并且可以對(duì)應(yīng)于表示充電循環(huán)次數(shù)的數(shù)據(jù)和表示放電深度的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)。通過參考以表示充電/放電循環(huán)的次數(shù)的數(shù)據(jù)和表示平均放電深度的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的充電循環(huán)計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表，估計(jì)部件可以估計(jì)(a)二次電池的內(nèi)部電阻值，或(b)內(nèi)部電阻值的變化。
由于估計(jì)部件參考以表示充電/放電循環(huán)的次數(shù)的數(shù)據(jù)和表示平均放電深度的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的充電循環(huán)計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表，所以通過使用與任何充電方式無關(guān)的參數(shù)如充電循環(huán)次數(shù)和平均放電深度，可以估計(jì)內(nèi)部電阻值的變化。
利用這種結(jié)構(gòu)，就不必精確地測(cè)量二次電池的內(nèi)部電阻，并且用基于可以實(shí)時(shí)測(cè)量的數(shù)據(jù)如溫度、放電深度和充電/放電次數(shù)、參考數(shù)據(jù)表這樣簡(jiǎn)單的方法判斷二次電池的退化。因此，可以快速地判斷二次電池的退化。
在本發(fā)明實(shí)施例二次電池的退化判斷電路中，判斷部件至少根據(jù)估計(jì)部件中通過參考時(shí)間-溫度對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表估計(jì)的值和通過參考充電循環(huán)計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表估計(jì)的值，可以判斷二次電池的退化。
由于判斷部件根據(jù)通過參考時(shí)間-溫度對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表和充電循環(huán)計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表估計(jì)的值判斷二次電池的退化，所以可以更精確地判斷二次電池的退化。
本發(fā)明實(shí)施例二次電池的退化判斷電路還可以包括超出溫度范圍時(shí)間測(cè)量部件和超出溫度范圍定義項(xiàng)計(jì)算部件。超出溫度范圍時(shí)間測(cè)量部件測(cè)量二次電池的溫度處于超出預(yù)定溫度范圍的時(shí)間，其中預(yù)定溫度范圍定義為正常運(yùn)行中的溫度范圍。根據(jù)超出溫度范圍時(shí)間測(cè)量部件測(cè)量的時(shí)間和根據(jù)二次電池類型提供的預(yù)定系數(shù)，超出溫度范圍定義項(xiàng)計(jì)算部件計(jì)算超出溫度范圍定義項(xiàng)。在考慮超出溫度范圍定義項(xiàng)時(shí)，判斷部件可以根據(jù)估計(jì)部件估計(jì)的結(jié)果判斷二次電池的退化?？紤]到超出溫度范圍定義項(xiàng)，判斷部件判斷二次電池的退化，從而退化判斷可以反映出由二次電池的不正常溫度引起的損害。因此，可以更精確地判斷二次電池的退化。
本發(fā)明實(shí)施例二次電池的退化判斷電路還可以包括深放電時(shí)間測(cè)量部件和深放電定義項(xiàng)計(jì)算部件。根據(jù)二次電池的電壓，深放電時(shí)間測(cè)量部件測(cè)量二次電池處于深放電狀態(tài)的時(shí)間。根據(jù)深放電時(shí)間測(cè)量部件測(cè)量的時(shí)間和根據(jù)二次電池的類型提供的預(yù)定系數(shù)，深放電定義項(xiàng)計(jì)算部件計(jì)算深放電定義項(xiàng)。判斷部件可以根據(jù)估計(jì)部件估計(jì)的結(jié)果，同時(shí)考慮深放電定義項(xiàng)，判斷二次電池的退化?？紤]到深放電定義項(xiàng)，判斷部件判斷二次電池的退化，從而退化判斷可以反映出由二次電池深放電引起的損害。因此，可以更精確地判斷二次電池的退化。
本發(fā)明實(shí)施例二次電池的退化判斷電路還可以包括短路時(shí)間測(cè)量部件和短路定義項(xiàng)計(jì)算部件。根據(jù)二次電池的電壓，短路時(shí)間測(cè)量部件測(cè)量二次電池處于短路狀態(tài)的時(shí)間。根據(jù)短路時(shí)間測(cè)量部件測(cè)量的時(shí)間和根據(jù)二次電池的類型提供的預(yù)定系數(shù)，短路定義項(xiàng)計(jì)算部件計(jì)算短路定義項(xiàng)。在考慮短路定義項(xiàng)時(shí)，判斷部件可以根據(jù)估計(jì)部件估計(jì)的結(jié)果判斷二次電池的退化?？紤]到短路定義項(xiàng)，判斷部件判斷二次電池的退化，從而退化判斷可以反映出由二次電池的外部短路引起的損害。因此，可以更精確地判斷二次電池的退化。
本發(fā)明實(shí)施例二次電池的退化判斷電路還可以包括滿充電時(shí)間測(cè)量部件和滿充電定義項(xiàng)計(jì)算部件。根據(jù)二次電池的容量，滿充電時(shí)間測(cè)量部件測(cè)量二次電池處于滿充電狀態(tài)的時(shí)間。根據(jù)滿充電時(shí)間測(cè)量部件測(cè)量的時(shí)間和根據(jù)二次電池的類型提供的預(yù)定系數(shù)，滿充電定義項(xiàng)計(jì)算部件計(jì)算滿充電定義項(xiàng)。判斷部件可以根據(jù)估計(jì)部件估計(jì)的結(jié)果，同時(shí)考慮滿充電定義項(xiàng)，判斷二次電池的退化。考慮到滿充電定義項(xiàng)，判斷部件判斷二次電池的退化，從而退化判斷可以反映出由二次電池的持續(xù)充足電所引起的損害。因此，可以更精確地判斷二次電池的退化。
本發(fā)明實(shí)施例的二次電池系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的退化判斷電路和二次電池。
本發(fā)明的用于主設(shè)備中的二次電池的退化判斷方法包括以下步驟獲取狀態(tài)數(shù)據(jù)，該狀態(tài)數(shù)據(jù)表示在從二次電池連接到主設(shè)備上時(shí)到判斷二次電池退化時(shí)這一期間中二次電池的狀態(tài)；根據(jù)狀態(tài)數(shù)據(jù)，估計(jì)(a)在判斷二次電池退化時(shí)的內(nèi)部電阻值，或(b)判斷二次電池退化時(shí)的內(nèi)部電阻值相對(duì)于二次電池連接到主設(shè)備上時(shí)的初始內(nèi)部電阻值的變化；以及根據(jù)估計(jì)步驟獲得的估計(jì)結(jié)果，判斷二次電池的退化。
此后，將參考附圖對(duì)本發(fā)明更具體的實(shí)施例進(jìn)行描述。
實(shí)施例1下面為本發(fā)明實(shí)施例二次電池的退化判斷電路的例子。在這個(gè)實(shí)施例中，使用電池組件作為二次電池。
圖1為示出本發(fā)明實(shí)施例1中二次電池的退化判斷電路結(jié)構(gòu)框圖。
下面將詳細(xì)地描述退化判斷電路1。
這個(gè)實(shí)施例中二次電池的退化判斷電路1是判斷電池組件2退化的電路。電池組件2通過正端連接端子3和負(fù)端連接端子4連接到主設(shè)備5上。
連接時(shí)間測(cè)量部件6測(cè)量在判斷二次電池組件2退化之前，電池組件2連接到主設(shè)備5上這一期間經(jīng)過的時(shí)間(連接時(shí)間)t。連接時(shí)間測(cè)量部件6可以很容易地形成，例如通過使用定時(shí)器。在從二次電池連接到主設(shè)備上時(shí)到判斷二次電池退化時(shí)這一期間中，如果將電池組件2暫時(shí)地從主設(shè)備5上移走并且再連接到主設(shè)備5上，則可以通過從那段期間中減去二次電池從主設(shè)備5上移開的時(shí)間長(zhǎng)度而得到連接時(shí)間t。
溫度測(cè)量部件7可以通過例如使用熱敏電阻形成并且測(cè)量電池組件2的溫度。根據(jù)溫度測(cè)量部件7測(cè)量的溫度，平均溫度計(jì)算部件8計(jì)算在判斷二次電池組件2退化之前，電池組件2連接到主設(shè)備5上這一期間的平均溫度。
退化判斷電路1包括CTR1數(shù)據(jù)表9。CIR1數(shù)據(jù)表9預(yù)先儲(chǔ)存了電池組件2的內(nèi)部電阻比(CTR1)。CTR1是判斷電池組件2退化時(shí)的內(nèi)部電阻與電池組件2連接到主設(shè)備5上時(shí)的內(nèi)部電阻之間的比值。
圖2示出了當(dāng)使用A型鎳-金屬氫化物電池作為電池組件2時(shí)CIR1數(shù)據(jù)表9的例子。在圖2的例子中，將與電池組件2類型相同的電池組件(測(cè)試電池)連接到主設(shè)備5上。然后，從測(cè)試電池連接到主設(shè)備5上時(shí)開始，每3個(gè)月以每10℃遞增在平均溫度為-20℃至60℃之間對(duì)測(cè)試電池的CIR1進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試36個(gè)月。將由此測(cè)得的測(cè)試電池的CIR1儲(chǔ)存在CIR1數(shù)據(jù)表9中。
根據(jù)連接時(shí)間測(cè)量部件6測(cè)量的時(shí)間t和平均溫度計(jì)算部件8計(jì)算出的平均溫度，CIR1選擇器10從CIR1數(shù)據(jù)表9中唯一地選擇出一個(gè)CIR1值。例如，當(dāng)t＝5時(shí)并且平均溫度＝15℃時(shí)，選擇的CIR1值為1.10。
在圖2的例子中，表僅儲(chǔ)存了電池組件2和主設(shè)備5之間連接36個(gè)月(三年)的數(shù)據(jù)。然而，如果收集測(cè)量值，表可以儲(chǔ)存與多于36個(gè)月的時(shí)期相對(duì)應(yīng)的CIR1。當(dāng)不收集測(cè)量值時(shí)，可以將CIR1的估計(jì)值儲(chǔ)存在表中。
通過插入CIR1數(shù)據(jù)表的元素(測(cè)量值)，可以獲得更詳細(xì)的電池組件2連接到主設(shè)備5上這一期間的連接時(shí)間數(shù)據(jù)和電池組件2的平均溫度。根據(jù)電池組件2的類型，可以預(yù)先準(zhǔn)備CIR1數(shù)據(jù)表9。
作為這個(gè)實(shí)施例的具體例子，從儲(chǔ)存了測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表中選擇CIR1。然而，本發(fā)明并不局限于此。例如，可以通過函數(shù)確定CIR1，該函數(shù)至少包括判斷退化之前在電池組件2連接到主設(shè)備5上這一期間經(jīng)過的時(shí)間t和在經(jīng)過的時(shí)間t期間電池組件2的平均溫度作為參數(shù)。在這種情況中，在理論上或根據(jù)測(cè)量值可以獲得該函數(shù)。
退化判斷電路1包括用于測(cè)量電池組件2的放電深度的放電深度測(cè)量部件11。圖3示出放電深度測(cè)量部件11的內(nèi)部結(jié)構(gòu)例子的框圖?？傠姵厝萘?jī)?chǔ)存部件111儲(chǔ)存了電池組件2的總電池容量。在這種情況中，總電池容量是充足電的電池組件的電池容量。當(dāng)電池組件2包括兩對(duì)或更多對(duì)二次電池時(shí)，電池組件2的總電池容量是電池組件2中每個(gè)電池容量的總和。組成電池組件2的電池可以容量彼此不同。
在放電深度測(cè)量部件11中，電流積分器113把電流測(cè)量部件112測(cè)量的放電電流對(duì)時(shí)間積分。根據(jù)來自電流積分器113中的積分值，放電容量計(jì)算部件114計(jì)算放電容量。根據(jù)放電容量，除法器115計(jì)算放電深度并且將它儲(chǔ)存在放電深度儲(chǔ)存部件116中。用儲(chǔ)存在總電池容量?jī)?chǔ)存部件111中的總電池容量除放電容量計(jì)算部件114中計(jì)算出的放電容量得到放電深度。
如圖1中所示，退化判斷電路1包括平均放電深度計(jì)算部件12。平均放電深度計(jì)算部件12接收已經(jīng)測(cè)量出并儲(chǔ)存在放電深度測(cè)量部件11中的放電深度，并且計(jì)算在從二次電池組件2連接到主設(shè)備5上時(shí)到判斷二次電池組件2退化時(shí)這一期間的平均放電深度。充電/放電循環(huán)計(jì)數(shù)器13計(jì)算在從二次電池組件2連接到主設(shè)備5上時(shí)到判斷二次電池組件2退化時(shí)這一期間的充電/放電循環(huán)的次數(shù)。
退化判斷電路1包括CIR2數(shù)據(jù)表14。CIR2數(shù)據(jù)表14預(yù)先儲(chǔ)存了電池組件2的內(nèi)部電阻比(CIR2)。象CIR1一樣，CIR2是判斷電池組件2退化時(shí)的內(nèi)部電阻與電池組件2連接到主設(shè)備5上時(shí)的內(nèi)部電阻之間的比值。CIR2是由平均放電深度和充電/放電循環(huán)的次數(shù)確定的，而CIR1是由連接時(shí)間和連接時(shí)間期間的平均溫度確定的。根據(jù)平均放電深度計(jì)算部件12計(jì)算出的平均放電深度和充電/放電循環(huán)次數(shù)計(jì)數(shù)器13計(jì)算出的充電/放電循環(huán)的次數(shù)，CIR2選擇器15從CIR2數(shù)據(jù)表14中唯一地選擇出一個(gè)CIR2值。
圖4示出當(dāng)使用A型鎳-金屬氫化物電池作為電池組件2時(shí)CIR2數(shù)據(jù)表14的例子。在圖4的例子中，對(duì)于充電/放電次數(shù)從0次到1100次之間以每100次遞增的一個(gè)充電/放電循環(huán)次數(shù)來說，從平均放電深度的0％到100％每10％遞增來測(cè)量CIR2。由此測(cè)量的CIR2儲(chǔ)存在CIR2數(shù)據(jù)表14中。
與充電/放電循環(huán)次數(shù)多于1100次相對(duì)應(yīng)的CIR2可以通過測(cè)量或估計(jì)獲得并且儲(chǔ)存在CIR2數(shù)據(jù)表14中。通過插入CIR2數(shù)據(jù)表的組成成分(測(cè)量值)，可以獲得更詳細(xì)的平均放電深度和充電/放電的次數(shù)的數(shù)據(jù)。根據(jù)電池組件2的類型，可以預(yù)先準(zhǔn)備CIR2數(shù)據(jù)表14。
作為這個(gè)實(shí)施例的具體例子，從儲(chǔ)存測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表中選擇CIR2。然而，本發(fā)明并不局限于此。例如，可以通過函數(shù)確定CIR2，該函數(shù)至少包括平均放電深度和充電/放電的次數(shù)作為參數(shù)。在這種情況中，可以在理論上或根據(jù)測(cè)量值獲得該函數(shù)。
至少根據(jù)由CIR1選擇器10選出的CIR1和由CIR2選擇器15選出的CIR2，內(nèi)部電阻比計(jì)算部件16計(jì)算內(nèi)部電阻比。例如，內(nèi)部電阻比可以是CIR1乘以CIR2得到的值(CIR1×CIR2)。
存儲(chǔ)器17預(yù)先儲(chǔ)存了參考值。根據(jù)內(nèi)部電阻比，用該參考值來判斷電池退化。該參考值也可以通過預(yù)先測(cè)量與電池組件2類型相同的電池來確定。對(duì)于A型鎳-金屬氫化物電池，例如，存儲(chǔ)器17優(yōu)選地儲(chǔ)存了參考值2.5-3.0。在參考值設(shè)置部件18中設(shè)置儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器17中的參考值。比較器19對(duì)參考值設(shè)置部件18設(shè)置的參考值與內(nèi)部電阻比計(jì)算部件16計(jì)算出的內(nèi)部電阻比(CIR1×CIR2)進(jìn)行比較。當(dāng)內(nèi)部電阻比等于或大于參考值時(shí)，比較器19判斷電池組件2退化。隨后，表示電池組件2退化的信息等輸出到顯示電路20中。
如上所述，這個(gè)實(shí)施例二次電池的退化判斷電路1包括狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件(溫度測(cè)量部件7、平均溫度計(jì)算部件8、放電深度測(cè)量部件11、平均放電深度計(jì)算部件12和充電/放電循環(huán)計(jì)數(shù)器13)。狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件獲取狀態(tài)數(shù)據(jù)(平均溫度、平均放電深度和充電/放電循環(huán)的次數(shù))，該狀態(tài)數(shù)據(jù)表示在從電池組件2連接到主設(shè)備5上時(shí)到判斷電池組件2退化時(shí)這一期間中二次電池組件2的狀態(tài)。從以狀態(tài)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)表中，內(nèi)部電阻估計(jì)部件(CIR1選擇器10、CIR2選擇器15和內(nèi)部電阻比計(jì)算部件16)估計(jì)內(nèi)部電阻值隨時(shí)間的變化。因此，在判斷退化時(shí)，不需要測(cè)量電池組件2的內(nèi)部電阻值。因此，即使沒有對(duì)電池組件充電，也可以判斷電池組件2的退化，從而可以用簡(jiǎn)單的外圍電路進(jìn)行快速判斷，而不考慮二次電池的類型。
這個(gè)實(shí)施例僅是出于提出一個(gè)具體例子的目，并且本發(fā)明并不局限于此。本發(fā)明也包括下述在它的技術(shù)范圍之內(nèi)改動(dòng)的例子。下述改動(dòng)的例子可以用于如稍后所述的其他實(shí)施例。
在這個(gè)實(shí)施例中，例如，可以通過將CIR1和CIR2的乘積與參考值進(jìn)行比較，判斷電池組件2的退化。然而，根據(jù)CIR1和CIR2中的一個(gè)，可以判斷電池組件2的退化。例如，當(dāng)僅使用CIR1時(shí)，就不需要放電深度測(cè)量部件11、平均放電深度計(jì)算部件12和CIR2選擇器15，從而可以簡(jiǎn)化退化判斷電路的結(jié)構(gòu)。
在這個(gè)實(shí)施例中，判斷電池組件2退化時(shí)的內(nèi)部電阻值與電池組件2連接到主設(shè)備5上時(shí)的初始內(nèi)部電阻值的比(CIR1，CIR2)可以用作表示從電池組件2連接到主設(shè)備5上的時(shí)間中內(nèi)部電阻值變化的數(shù)據(jù)。然而，表示內(nèi)部電阻值變化的數(shù)據(jù)并不局限于此。例如，在可以理解是如何通過使用在電池組件2連接到主設(shè)備5上時(shí)的內(nèi)部電阻值來變化內(nèi)部電阻值的條件下，可以使用由任何計(jì)算得到的數(shù)據(jù)。
實(shí)施例2下面是本發(fā)明實(shí)施例2的說明。在這個(gè)實(shí)施例中，使用電池組件作為二次電池的例子。
圖5示出這個(gè)實(shí)施例中二次電池的退化判斷電路21的結(jié)構(gòu)框圖。與實(shí)施例1中的退化判斷電路1相同的組件用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注，并且不再重復(fù)詳細(xì)的描述。
本發(fā)明實(shí)施例2為具有恒定放電深度的二次電池的退化判斷電路21結(jié)構(gòu)例子。當(dāng)商業(yè)電源停電時(shí)，具有恒定放電深度的二次電池例如可以用作備用電源。在計(jì)算機(jī)運(yùn)行期間發(fā)生停電時(shí)，在計(jì)算機(jī)關(guān)機(jī)過程中可以使用二次電池作為備用電源。在許多情況，在關(guān)機(jī)過程中使用的二次電池的放電深度是恒定的。
在用退化判斷電路21進(jìn)行退化判斷時(shí)，根據(jù)連接時(shí)間測(cè)量部件6和溫度測(cè)量部件7測(cè)量的結(jié)果，平均溫度計(jì)算部件8計(jì)算電池組件2在連接時(shí)間期間的平均溫度。充電/放電循環(huán)計(jì)數(shù)器13計(jì)算電池組件2在連接時(shí)間期間充電/放電循環(huán)的次數(shù)。在這個(gè)實(shí)施例中，電池組件2具有恒定放電深度。因此，與實(shí)施例1不一樣，既不必測(cè)量連接時(shí)間期間的放電深度，也不必計(jì)算連接時(shí)間期間的平均放電深度。從而，不需要實(shí)施例1中的如圖1中所示的放電深度測(cè)量部件11和平均放電深度計(jì)算部件12。
CIR1數(shù)據(jù)表9可以與實(shí)施例1中的相同(參見圖2)。CIR2數(shù)據(jù)表14也可以與實(shí)施例1中的相同(參見圖4)。這個(gè)實(shí)施例的CIR2選擇器15通過利用電池組件2的放電深度(恒定)和在判斷電池組件2退化時(shí)充電/放電循環(huán)的次數(shù)，而不是實(shí)施例1中的平均放電深度，從CIR2數(shù)據(jù)表14中選擇CIR2。
根據(jù)由此選擇的CIR2和由CIR1選擇器10參照CIR1數(shù)據(jù)表選擇的CIR1，以與實(shí)施例1相同的方法判斷電池組件2的退化，隨后將結(jié)果輸出給顯示電路20。
實(shí)施例3下面是本發(fā)明實(shí)施例3的說明。在這個(gè)例子中，使用電池組件作為二次電池。
圖6示出這個(gè)實(shí)施例中二次電池的退化判斷電路31的結(jié)構(gòu)框圖。與實(shí)施例1中的退化判斷電路1相同的組件用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注，并且不再重復(fù)詳細(xì)的描述。
這個(gè)實(shí)施例中二次電池的退化判斷電路31是判斷電池組件2退化的電路。如圖6中所示，通過正端連接端子3和負(fù)端連接端子4，電池組件2連接到主設(shè)備5上。
退化判斷電路31包括超出溫度范圍時(shí)間測(cè)量部件33，該超出溫度范圍時(shí)間測(cè)量部件33用于測(cè)量電池組件2的溫度超出電池組件2正常工作的溫度范圍之外的時(shí)間，其中電池組件2的溫度由溫度測(cè)量部件7測(cè)量。正常工作的溫度范圍可以是，例如，-20℃到60℃。在這種情況，超出溫度范圍時(shí)間測(cè)量部件33測(cè)量電池組件2溫度不正常的時(shí)間(t1)，如高于60℃或低于-20℃。超出溫度范圍定義項(xiàng)計(jì)算部件36用系數(shù)K1乘以時(shí)間(t1)。把乘積(t1×k1)作為超出溫度范圍定義項(xiàng)。系數(shù)k1預(yù)先儲(chǔ)存在系數(shù)儲(chǔ)存部件34中。例如可以通過使用存儲(chǔ)器形成系數(shù)儲(chǔ)存34部件。通過系數(shù)設(shè)置部件35將系數(shù)k1發(fā)送給超出溫度范圍定義項(xiàng)計(jì)算部件。
電壓測(cè)量部件37測(cè)量電池組件2的電壓。根據(jù)電壓測(cè)量部件37測(cè)量的電壓，低電壓(v1)檢測(cè)器38檢測(cè)電池組件2的電壓是否低于預(yù)定電壓(V1)。在這種情況，預(yù)定電壓(V1)是用于確定電池組件2是否處于深放電狀態(tài)的臨界值。即，電壓值不大于V1的電池組件2處于深放電狀態(tài)。例如，當(dāng)電池組件2是鎳-金屬氫化物電池時(shí)，V1值可以是例如0.7V/電池單元。
低電壓(v1)時(shí)間測(cè)量部件39測(cè)量電池組件2的電壓低于V1的時(shí)間(t2)。深放電定義項(xiàng)計(jì)算部件42以系數(shù)K2乘以時(shí)間(t2)。乘積(k2×t2)定義為深放電定義項(xiàng)。系數(shù)k2預(yù)先儲(chǔ)存在系數(shù)儲(chǔ)存部件40中。例如可以用存儲(chǔ)器形成系數(shù)儲(chǔ)存部件40。系數(shù)設(shè)置部件41將系數(shù)k2發(fā)送給深放電定義項(xiàng)計(jì)算部件42。
也將電壓測(cè)量部件37測(cè)量的電池組件2的電壓數(shù)據(jù)發(fā)送給低電壓(v2)檢測(cè)器43。根據(jù)電壓測(cè)量部件37測(cè)量的結(jié)果，低電壓(v2)檢測(cè)器43檢測(cè)電池組件2的電壓是否低于預(yù)定電壓(V2)。在這種情況，預(yù)定電壓(V2)是用于確定電池組件2是否短路的臨界值?？梢愿鶕?jù)電池組件2的類型設(shè)置V2值。例如，當(dāng)電池組件2是鎳-金屬氫化物電池時(shí)，V2值可以是例如0.1V/電池單元。
低電壓(v2)時(shí)間測(cè)量部件44測(cè)量電池組件2的電壓低于V2的時(shí)間(t3)。短路定義項(xiàng)計(jì)算部件47以系數(shù)K3乘以時(shí)間(t3)。乘積(k3×t3)定義為短路定義項(xiàng)。系數(shù)k3預(yù)先儲(chǔ)存在系數(shù)儲(chǔ)存部件45中。例如可以用存儲(chǔ)器形成系數(shù)儲(chǔ)存部件45。通過系數(shù)設(shè)置部件46將系數(shù)k3發(fā)送給短路定義項(xiàng)計(jì)算部件42。
容量測(cè)量部件48測(cè)量電池組件2的剩余容量。根據(jù)容量測(cè)量部件48測(cè)量的容量，充足電檢測(cè)器49檢測(cè)電池組件2是否處于充足電的狀態(tài)。在這種情況，滿充電狀態(tài)可以定義為剩余容量為100％的狀態(tài)或剩余容量不少于預(yù)定值(例如95％)的狀態(tài)。根據(jù)充足電檢測(cè)器49測(cè)量的結(jié)果，滿充電時(shí)間測(cè)量部件50測(cè)量電池組件2處于滿充電狀態(tài)的時(shí)間(t4)。滿充電定義項(xiàng)計(jì)算部件53以系數(shù)K4乘以時(shí)間(t4)。乘積(k4×t4)定義為滿充電定義項(xiàng)。系數(shù)k4預(yù)先儲(chǔ)存在系數(shù)儲(chǔ)存部件51中。例如可以用存儲(chǔ)器形成系數(shù)儲(chǔ)存部件51。通過系數(shù)設(shè)置部件52將系數(shù)k4發(fā)送給滿充電定義項(xiàng)計(jì)算部件53。
內(nèi)部電阻比加法器54將內(nèi)部電阻比計(jì)算部件16計(jì)算的CIR1×CIR2、超出溫度范圍定義項(xiàng)計(jì)算部件36計(jì)算的超出溫度范圍定義項(xiàng)(k1×t1)、深放電定義項(xiàng)計(jì)算部件42計(jì)算的深放電定義項(xiàng)(k2×t2)、短路定義項(xiàng)計(jì)算部件47計(jì)算的短路定義項(xiàng)(k3×t3)和滿充電定義項(xiàng)計(jì)算部件53計(jì)算的滿充電定義項(xiàng)(k4×t4)相加。
存儲(chǔ)器55預(yù)先儲(chǔ)存了參考值。該參考值用于判斷電池退化并且可以通過使用與電池組件2類型相同的電池預(yù)先測(cè)量確定。對(duì)于A型鎳-金屬氫化物電池，例如，存儲(chǔ)器55優(yōu)選儲(chǔ)存了參考值2.5到3.0。儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器55中的參考值設(shè)置在參考值設(shè)置部件56中。比較器57對(duì)內(nèi)部電阻比加法器計(jì)算的(CIR1×CIR2+k1×t1+k2×t2+k3×t3+k4×t4)總和與參考值設(shè)置部件56設(shè)置的參考值進(jìn)行比較。當(dāng)總和等于或大于參考值時(shí)，比較器57判斷電池組件2退化。隨后，將表示電池組件2退化的信息等輸出給顯示電路58。
可以根據(jù)電池組件2的類型選擇系數(shù)k1-k4。例如，在鎳-金屬氫化物情況中，優(yōu)選系數(shù)滿足k4＝0、k1＞0、k2＞0和k3＞0。在鋰離子電池情況時(shí)，優(yōu)選系數(shù)滿足k1＝0、k2＞0、k3＞0和k4＞0。
在這個(gè)實(shí)施例中，確定所有定義項(xiàng)，即超出溫度范圍定義項(xiàng)(k1×t1)、深放電定義項(xiàng)(k2×t2)、短路定義項(xiàng)(k3×t3)和滿充電定義項(xiàng)(k4×t4)，并且將它們結(jié)合到退化判斷中。然而，需要時(shí)可以使用這些定義項(xiàng)中的任何一個(gè)或多個(gè)定義項(xiàng)用于退化判斷。
實(shí)施例4圖7示出本發(fā)明實(shí)施例4中二次電池的退化判斷電路的結(jié)構(gòu)框圖。
下面是圖7中退化判斷電路61的說明。如圖6中所示與實(shí)施例3中的退化判斷電路31相同的組件用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注，并且不再重復(fù)詳細(xì)的描述。
退化判斷電路61是具有恒定放電深度的二次電池退化判斷電路的例子。當(dāng)商業(yè)電源停電時(shí)，具有恒定放電深度的二次電池例如可以用作備用電源。在計(jì)算機(jī)運(yùn)行期間發(fā)生停電時(shí)，在計(jì)算機(jī)關(guān)機(jī)過程中可以使用二次電池作為備用電源。在許多情況，在關(guān)機(jī)過程中使用的二次電池的放電深度都是恒定的。
在用退化判斷電路61進(jìn)行退化判斷時(shí)，根據(jù)連接時(shí)間測(cè)量部件6和溫度測(cè)量部件7測(cè)量的結(jié)果，平均溫度計(jì)算部件8計(jì)算電池組件2在連接時(shí)間期間的平均溫度。充電/放電循環(huán)計(jì)數(shù)器13計(jì)算電池組件2在連接時(shí)間期間充電/放電循環(huán)的次數(shù)。在這個(gè)實(shí)施例中，電池組件2具有恒定放電深度。因此，與實(shí)施例1不一樣，既不必測(cè)量連接時(shí)間期間的放電深度，也不必計(jì)算連接時(shí)間期間的平均放電深度。從而，不需要實(shí)施例3中如圖6中所示的放電深度測(cè)量部件11和平均放電深度計(jì)算部件12。
CIR1數(shù)據(jù)表9可以與實(shí)施例1中的相同(參見圖2)。CIR2數(shù)據(jù)表14也可以與實(shí)施例1中的相同(參見圖4)。這個(gè)實(shí)施例的CIR2選擇器15通過利用電池組件2的放電深度(恒定)和在判斷電池組件2退化時(shí)充電/放電循環(huán)的次數(shù)，而不是實(shí)施例1中的平均放電深度，從CIR2數(shù)據(jù)表14中選擇CIR2。
根據(jù)CIR1和CIR2，內(nèi)部電阻比計(jì)算部件16計(jì)算內(nèi)部電阻比CIR1×CIR2。正如實(shí)施例3中所描述的，超出溫度范圍定義項(xiàng)計(jì)算部件36、深放電定義項(xiàng)計(jì)算部件42、短路定義項(xiàng)計(jì)算部件47、和滿充電定義項(xiàng)計(jì)算部件53分別計(jì)算超出溫度范圍定義項(xiàng)(k1×t1)、深放電定義項(xiàng)(k2×t2)、短路定義項(xiàng)(k3×t3)和滿充電定義項(xiàng)(k4×t4)。而且內(nèi)部電阻比加法器54確定內(nèi)部電阻比、超出溫度范圍定義項(xiàng)、深放電定義項(xiàng)、短路定義項(xiàng)和滿充電定義項(xiàng)的總和(k1×t1+k2×t2+k3×t3+k4×t4)。比較器57對(duì)這個(gè)參考值和這個(gè)總和進(jìn)行比較，并且用與實(shí)施例3相同的方法判斷電池組件2的退化，然后將結(jié)果輸出給顯示電路58。
在這個(gè)實(shí)施例中，確定所有定義項(xiàng)，即超出溫度范圍定義項(xiàng)(k1×t1)、深放電定義項(xiàng)(k2×t2)、短路定義項(xiàng)(k3×t3)和滿充電定義項(xiàng)(k4×t4)，并且將其并入退化判斷。然而，需要時(shí)可以使用這些定義項(xiàng)中的任何一種到三種定義項(xiàng)用于退化判斷。
實(shí)施例5圖8示出本發(fā)明實(shí)施例5中二次電池的退化判斷電路的結(jié)構(gòu)框圖。
下面是圖8中退化判斷電路71的說明。與如圖1中所示的實(shí)施例1中的退化判斷電路1通用的組件用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注，并且不再重復(fù)詳細(xì)的描述。
實(shí)施例5的退化判斷電路71與實(shí)施例1中的退化判斷電路不同在以下方面。退化判斷電路1通過對(duì)CIR1和CIR2的乘積與參考值進(jìn)行比較，判斷電池組件2的退化，而退化判斷電路71通過對(duì)第一內(nèi)部電阻值(IR1)和第二內(nèi)部電阻值(IR2)的總和與參考值進(jìn)行比較，判斷電池組件2的退化。在這種情況，IR1和IR2為判斷退化時(shí)的內(nèi)部電阻值。
而且，退化判斷電路71(圖8)與退化判斷電路1(圖1)的不同之處在于它包括IR1數(shù)據(jù)表59、IR1選擇器60、IR2數(shù)據(jù)表61、IR2選擇器62和內(nèi)部電阻計(jì)算部件63。
圖9示出了當(dāng)使用A型鎳-金屬氫化物作為電池組件2時(shí)IR1數(shù)據(jù)表59的例子。在圖9的例子中，將與電池組件2類型相同的電池組件(測(cè)試電池)連接到主設(shè)備5上。然后從測(cè)試電池連接到主設(shè)備5上時(shí)開始，每3個(gè)月以每10℃遞增在平均溫度為-20℃至60℃之間對(duì)測(cè)試電池的CIR1進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試36個(gè)月。將由此測(cè)得的測(cè)試電池的CIR1儲(chǔ)存在CIR1數(shù)據(jù)表59中。
根據(jù)連接時(shí)間測(cè)量部件6測(cè)量的時(shí)間和平均溫度計(jì)算部件8計(jì)算的平均溫度，IR1選擇器60從IR1數(shù)據(jù)表59中唯一地選擇一個(gè)IR1值。例如，當(dāng)t＝5(5個(gè)月)并且平均溫度＝15℃時(shí)，選擇的IR1值為21.9(mΩ)。
在圖9的例子中，表僅儲(chǔ)存了電池組件2和主設(shè)備5之間連接36個(gè)月(三年)的數(shù)據(jù)。然而，如果收集測(cè)量值，表可以儲(chǔ)存與多于36個(gè)月的時(shí)期相對(duì)應(yīng)的IR1。當(dāng)不收集測(cè)量值時(shí)，可以將IR1的估計(jì)值儲(chǔ)存在表中。
通過插入IR1數(shù)據(jù)表的元素(測(cè)量值)，可以獲得更詳細(xì)的電池組件2連接到主設(shè)備5上這一期間的連接時(shí)間數(shù)據(jù)和電池組件2的平均溫度。根據(jù)電池組件2的類型，可以預(yù)先準(zhǔn)備IR1數(shù)據(jù)表59。
作為這個(gè)實(shí)施例的具體例子，從儲(chǔ)存測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表中選擇IR1。然而，本發(fā)明并不局限于此。例如，可以通過函數(shù)確定IR1，該函數(shù)至少包括判斷退化之前在電池組件2連接到主設(shè)備5上這一期間經(jīng)過的時(shí)間t和在經(jīng)過的時(shí)間t期間電池組件2的平均溫度作為參數(shù)。在這種情況中，可以在理論上或根據(jù)測(cè)量值獲得該函數(shù)。
象IR1一樣，IR2為判斷退化時(shí)的內(nèi)部電阻值。IR2是由平均放電深度和充電/放電循環(huán)的次數(shù)確定的，而IR1是由連接時(shí)間和連接時(shí)間期間的平均溫度確定的。
圖10示出了當(dāng)使用A型鎳-金屬氫化物作為電池組件2時(shí)IR2數(shù)據(jù)表61的例子。在圖10的例子中，對(duì)于充電/放電次數(shù)從0次到1100次之間以每100次遞增的一個(gè)充電/放電循環(huán)次數(shù)來說，從平均放電深度的0％到100％每10％遞增來測(cè)量IR2。由此測(cè)量的IR2儲(chǔ)存在IR2數(shù)據(jù)表61中。
根據(jù)平均放電深度計(jì)算部件12計(jì)算的平均放電深度和充電/放電循環(huán)計(jì)數(shù)器13計(jì)算的充電/放電循環(huán)的次數(shù)，IR2選擇器62從IR2數(shù)據(jù)表61中唯一地選擇一個(gè)IR2值。例如，當(dāng)平均放電深度為15％并且充電/放電循環(huán)的次數(shù)為718次時(shí)，選擇的IR1值為22.9(mΩ)。
與充電/放電循環(huán)次數(shù)多于1100次相對(duì)應(yīng)的CIR2可以通過測(cè)量或估計(jì)獲得并且儲(chǔ)存在IR2數(shù)據(jù)表61中。通過插入IR2數(shù)據(jù)表的元素(測(cè)量值)，可以獲得更詳細(xì)的平均放電深度和充電/放電次數(shù)的數(shù)據(jù)。根據(jù)電池組件2的類型，可以預(yù)先準(zhǔn)備IR2數(shù)據(jù)表61。
作為這個(gè)實(shí)施例的具體例子，從儲(chǔ)存測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表中選擇IR2。然而，本發(fā)明并不局限于此。例如，可以通過函數(shù)確定IR2，該函數(shù)包括平均放電深度和充電/放電循環(huán)的次數(shù)作為參數(shù)。在這種情況中，可以在理論上或根據(jù)測(cè)量值獲得該函數(shù)。
至少根據(jù)IR1選擇器60選出的IR1和IR2選擇器62選出的IR2，內(nèi)部電阻計(jì)算部件63計(jì)算內(nèi)部電阻。例如，內(nèi)部電阻值可以是通過相加IR1和IR2得到的值(IR1+IR2)。
存儲(chǔ)器17預(yù)先儲(chǔ)存了參考值。該參考值用于根據(jù)內(nèi)部電阻值判斷電池退化。通過使用與電池組件2類型相同的電池進(jìn)行預(yù)先測(cè)量，也可以確定這個(gè)參考值。對(duì)于A型鎳-金屬氫化物電池來說，例如存儲(chǔ)器17優(yōu)選儲(chǔ)存參考值為50-60mΩ。儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器17中的參考值設(shè)置在參考值設(shè)置部件18中。比較器19對(duì)參考值設(shè)置部件18設(shè)置的參考值與內(nèi)部電阻計(jì)算部件63計(jì)算的總和(IR1+IR2)進(jìn)行比較。當(dāng)總和等于或大于參考值時(shí)，比較器19判斷電池組件2退化。隨后，將表示電池組件2退化的信息等輸出給顯示電路20。
在這個(gè)實(shí)施例中，正如實(shí)施例3中所述，可以確定所有或部分定義項(xiàng)，即超出溫度范圍定義項(xiàng)(k1×t1)、深放電定義項(xiàng)(k2×t2)、短路定義項(xiàng)(k3×t3)和滿充電定義項(xiàng)(k4×t4)，并且將其結(jié)合到退化判斷中。
實(shí)施例6圖11示出本發(fā)明實(shí)施例6中二次電池的退化判斷電路81的結(jié)構(gòu)框圖。
下面是圖11中退化判斷電路81的說明。與實(shí)施例1中退化判斷電路1通用的組件用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注，并且不再重復(fù)詳細(xì)的描述。
實(shí)施例6的退化判斷電路81不同于實(shí)施例1中的退化判斷電路1在于以下方面。退化判斷電路1通過對(duì)CIR1和CIR2的乘積與參考值進(jìn)行比較，判斷電池組件2的退化，而退化判斷電路81通過對(duì)第一內(nèi)部電阻值差值(ΔIR1)和第二內(nèi)部電阻值差(ΔIR2)的總和與參考值進(jìn)行比較，判斷電池組件2的退化。在這種情況，用判斷退化時(shí)的第一內(nèi)部電阻值(IR1)減去連接到主設(shè)備5上之前的二次電池內(nèi)部電阻(IR0)，得到第一內(nèi)部電阻值差值(ΔIR1＝IR1-IR0)，并且用判斷退化時(shí)的第二內(nèi)部電阻值(IR2)減去連接到主設(shè)備5上之前的二次電池內(nèi)部電阻(IR0)，得到第一內(nèi)部電阻值差值(ΔIR2＝IR2-IR0)。
而且，退化判斷電路81(圖11)不同于退化判斷電路1(圖1)之處在于它包括ΔIR1數(shù)據(jù)表65、ΔIR1選擇器66、ΔIR2數(shù)據(jù)表67、ΔIR2選擇器68和內(nèi)部電阻差計(jì)算部件69。
圖12示出了當(dāng)使用A型鎳-金屬氫化物作為電池組件2時(shí)ΔIR1數(shù)據(jù)表65的例子。在圖12的例子中，將與電池組件2類型相同的電池組件(測(cè)試電池)連接到主設(shè)備5上。然后從測(cè)試電池連接到主設(shè)備5上時(shí)開始，每3個(gè)月以每10℃遞增在平均溫度為-20℃-60℃之間對(duì)測(cè)試電池的ΔIR1(ΔIR1＝IR1-IR0)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試36個(gè)月。將由此測(cè)得的測(cè)試電池的ΔIR1儲(chǔ)存在ΔIR1數(shù)據(jù)表65中。A型鎳-金屬氫化物電池的IR0大約為20mΩ。
基于連接時(shí)間測(cè)量部件6測(cè)量的時(shí)間t和平均溫度計(jì)算部件8計(jì)算的平均溫度，ΔIR1選擇器66從ΔIR1數(shù)據(jù)表65中唯一地選擇出一個(gè)ΔIR1值。例如，當(dāng)t＝5(月)并且平均溫度＝15℃時(shí)，選擇的ΔIR1值為1.9(mΩ)。
在圖12的例子中，表僅儲(chǔ)存了電池組件2和主設(shè)備5之間連接36個(gè)月(三年)的數(shù)據(jù)。然而，如果收集測(cè)量值，表可以儲(chǔ)存與多于36個(gè)月的時(shí)期相對(duì)應(yīng)的ΔIR1。當(dāng)不收集測(cè)量值時(shí)，可以將ΔIR1的估計(jì)值儲(chǔ)存在表中。
通過插入ΔIR1數(shù)據(jù)表的元素(測(cè)量值)，可以獲得電池組件2連接到主設(shè)備5上這一期間的連接時(shí)間和電池組件2的平均溫度的更詳細(xì)的數(shù)據(jù)。根據(jù)電池組件2的類型，可以預(yù)先準(zhǔn)備ΔIR1數(shù)據(jù)表65。
作為這個(gè)實(shí)施例的具體例子，從儲(chǔ)存了測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表中選擇ΔIR1。然而，本發(fā)明并不局限于此。例如，可以通過函數(shù)確定ΔIR1，該函數(shù)至少包括判斷退化之前在電池組件2連接到主設(shè)備5上這一期間經(jīng)過的時(shí)間t和在經(jīng)過的時(shí)間t期間電池組件2的平均溫度作為參數(shù)。
象ΔIR1一樣，ΔIR2是用判斷退化時(shí)的內(nèi)部電阻值(IR2)減去在連接到主設(shè)備5上之前二次電池的內(nèi)部電阻(IR0)得到的值(IR2-IR0)。ΔIR2是由平均放電深度和充電/放電循環(huán)的次數(shù)確定的，而ΔIR1是由連接時(shí)間和連接時(shí)間期間中的平均溫度確定的。
圖13示出了當(dāng)使用A型鎳-金屬氫化物作為電池組件2時(shí)ΔIR2數(shù)據(jù)表67的例子。在圖13的例子中，對(duì)于充電/放電次數(shù)從0次到1100次之間以每100次遞增的一個(gè)充電/放電循環(huán)次數(shù)來說，從平均放電深度的0％到100％每10％遞增來測(cè)量ΔIR2。將由此通過使用與電池組件2類型相同的電池測(cè)量的ΔIR2儲(chǔ)存在ΔIR2數(shù)據(jù)表67中。
基于平均放電深度計(jì)算部件12計(jì)算的平均放電深度和充電/放電循環(huán)計(jì)數(shù)器13計(jì)算的充電/放電循環(huán)的次數(shù)，ΔIR2選擇器68從ΔIR2數(shù)據(jù)表67中唯一地選擇一個(gè)ΔIR2值。例如，當(dāng)平均放電深度為15％并且充電/放電循環(huán)的次數(shù)為718次時(shí)，選擇的IR1值為2.9(mΩ)。
與充電/放電循環(huán)的次數(shù)多于1100次相對(duì)應(yīng)的ΔIR2可以通過測(cè)量或估計(jì)獲得并且儲(chǔ)存在ΔIR2數(shù)據(jù)表67中。通過插入ΔIR2數(shù)據(jù)表的組成成分(測(cè)量值)，可以獲得更詳細(xì)的平均放電深度和充電/放電循環(huán)的次數(shù)的數(shù)據(jù)。根據(jù)電池組件2的類型，可以預(yù)先準(zhǔn)備ΔIR2數(shù)據(jù)表67。
作為這個(gè)實(shí)施例的具體例子，從儲(chǔ)存測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表中選擇ΔIR2。然而，本發(fā)明并不局限于此。例如，可以通過函數(shù)確定ΔIR2，該函數(shù)包括平均放電深度和充電/放電循環(huán)的次數(shù)作為參數(shù)。在這種情況中，可以在理論上或根據(jù)測(cè)量值獲得該函數(shù)。
至少根據(jù)ΔIR1選擇器66選出的ΔIR1和ΔIR2選擇器68選出的ΔIR2，內(nèi)部電阻差計(jì)算部件69計(jì)算內(nèi)部電阻差。例如，內(nèi)部電阻差值可以是通過相加ΔIR1和ΔIR2得到的值(ΔIR1+ΔIR2)。
存儲(chǔ)器17預(yù)先儲(chǔ)存了參考值。該參考值用于根據(jù)內(nèi)部電阻差值判斷電池退化。通過使用與電池組件2類型相同的電池進(jìn)行預(yù)先測(cè)量，也可以確定這個(gè)參考值。對(duì)于A型鎳-金屬氫化物電池來說，例如存儲(chǔ)器17優(yōu)選儲(chǔ)存參考值為30-40mΩ。儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器17中的參考值設(shè)置在參考值設(shè)置部件18中。比較器19對(duì)參考值設(shè)置部件18設(shè)置的參考值與內(nèi)部電阻差計(jì)算部件63計(jì)算的內(nèi)部電阻差(ΔIR1+ΔIR2)進(jìn)行比較。當(dāng)內(nèi)部電阻差等于或大于參考值時(shí)，比較器19判斷電池組件2退化。隨后，將表示電池組件2退化的信息等輸出給顯示電路20。
在這個(gè)實(shí)施例中，正如實(shí)施例3中所述，可以確定所有或部分定義項(xiàng)，即超出溫度范圍定義項(xiàng)(k1×t1)、深放電定義項(xiàng)(k2×t2)、短路定義項(xiàng)(k3×t3)和滿充電定義項(xiàng)(k4×t4)，并且將其結(jié)合到退化判斷中。
實(shí)施例7圖14示出本發(fā)明實(shí)施例7中二次電池的退化判斷電路72的結(jié)構(gòu)框圖。與實(shí)施例5中退化判斷電路71通用的組件用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注，并且不再重復(fù)詳細(xì)的描述。
本發(fā)明實(shí)施例7是具有恒定放電深度的二次電池退化判斷電路的例子。當(dāng)商業(yè)電源停電時(shí)，具有恒定放電深度的二次電池例如可以用作備用電源。在計(jì)算機(jī)運(yùn)行期間發(fā)生停電時(shí)，在計(jì)算機(jī)關(guān)機(jī)過程中可以使用二次電池作為備用電源。在許多情況，在關(guān)機(jī)過程中使用的二次電池的放電深度都是恒定的。
在這個(gè)實(shí)施例中，電池組件2具有恒定放電深度。因此，與實(shí)施例5不一樣，既不必測(cè)量放電深度，也不必計(jì)算平均放電深度。從而，不需要圖8中所示的放電深度測(cè)量部件11和平均放電深度計(jì)算部件12。
IR1數(shù)據(jù)表59可以與實(shí)施例5中的相同(參見圖9)。IR2數(shù)據(jù)表61也可以與實(shí)施例5中的相同(參見圖10)。IR2選擇器62通過利用電池組件2的放電深度(恒定)和充電/放電循環(huán)計(jì)數(shù)器13計(jì)算的充電/放電循環(huán)的次數(shù)，從IR2數(shù)據(jù)表61中選擇IR2。
根據(jù)由此得到的IR1和IR2，用與實(shí)施例5相同的方法判斷電池組件2的退化，然后將結(jié)果輸出給顯示電路20。
在這個(gè)實(shí)施例中，正如實(shí)施例4中所述，可以確定所有或部分定義項(xiàng)，即超出溫度范圍定義項(xiàng)(k1×t1)、深放電定義項(xiàng)(k2×t2)、短路定義項(xiàng)(k3×t3)和滿充電定義項(xiàng)(k4×t4)，并且將其結(jié)合到退化判斷中。
實(shí)施例8圖15示出本發(fā)明實(shí)施例8中二次電池的退化判斷電路82的結(jié)構(gòu)框圖。與實(shí)施例6中退化判斷電路81通用的組件用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注，并且不再重復(fù)詳細(xì)的描述。
本發(fā)明實(shí)施例8是具有恒定放電深度的二次電池退化判斷電路的例子。當(dāng)商業(yè)電源停電時(shí)，具有恒定放電深度的二次電池例如可以用作備用電源。在計(jì)算機(jī)運(yùn)行期間發(fā)生停電時(shí)，在計(jì)算機(jī)關(guān)機(jī)過程中可以使用二次電池作為備用電源。在許多情況，在關(guān)機(jī)過程中使用的二次電池的放電深度都是恒定的。
在這個(gè)實(shí)施例中，電池組件2具有恒定放電深度。因此，與實(shí)施例6不一樣，既不必測(cè)量放電深度，也不必計(jì)算平均放電深度。從而，不需要圖11中所示的放電深度測(cè)量部件11和平均放電深度計(jì)算部件12。
ΔIR1數(shù)據(jù)表65可以與實(shí)施例6中的相同(參見圖12)。ΔIR2數(shù)據(jù)表67也可以與實(shí)施例6中的相同(參見圖13)。ΔIR2選擇器68通過利用電池組件2的放電深度(恒定)和充電/放電循環(huán)計(jì)數(shù)器13計(jì)算的充電/放電循環(huán)的次數(shù)，從ΔIR2數(shù)據(jù)表67中選擇ΔIR2。
根據(jù)由此得到的ΔIR1和ΔIR2，用與實(shí)施例6相同的方法判斷電池組件2的退化，然后將結(jié)果輸出給顯示電路20。
在這個(gè)實(shí)施例中，正如實(shí)施例4中所述，可以確定所有或部分定義項(xiàng)，即超出溫度范圍定義項(xiàng)(k1×t1)、深放電定義項(xiàng)(k2×t2)、短路定義項(xiàng)(k3×t3)和滿充電定義項(xiàng)(k4×t4)，并且將它們結(jié)合到退化判斷中。
上述每一個(gè)實(shí)施例中描述的具體結(jié)構(gòu)僅是出于提出例子的目的，并且本發(fā)明并不局限于此。在上述實(shí)施例中，電池組件包括多個(gè)二次電池。然而，本發(fā)明的退化判斷電路也可以用于單個(gè)二次電池。
本發(fā)明可以用于二次電池退化判斷電路，其可以用簡(jiǎn)單的外圍電路快速判斷退化，而不考慮二次電池的類型。
在不脫離本發(fā)明精神或本質(zhì)特征下，本發(fā)明可以被實(shí)施為其他形式。本申請(qǐng)中公開的實(shí)施例在各個(gè)方面將看作解釋而不是限定。本發(fā)明的范圍由附帶的權(quán)利要求表示，而不是由上述描述表示，并且由權(quán)利要求的含義和等效范圍之內(nèi)產(chǎn)生的所有變化都應(yīng)包括在其中。
權(quán)利要求
1.一種用在主設(shè)備中的二次電池的退化判斷電路，包括狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件；估計(jì)部件；以及判斷部件，其中，狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件獲取狀態(tài)數(shù)據(jù)，該狀態(tài)數(shù)據(jù)表示在從二次電池連接到主設(shè)備上時(shí)到判斷二次電池的退化時(shí)這一期間中二次電池的狀態(tài)，估計(jì)部件基于狀態(tài)數(shù)據(jù)，估計(jì)(a)在判斷二次電池的退化時(shí)的內(nèi)部電阻值，或(b)判斷二次電池退化時(shí)的內(nèi)部電阻值相對(duì)于二次電池連接到主設(shè)備上時(shí)的初始內(nèi)部電阻值的變化，判斷部件基于估計(jì)部件的估計(jì)結(jié)果，判斷二次電池的退化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的退化判斷電路，還包括時(shí)間測(cè)量部件，用于測(cè)量在判斷二次電池的退化之前、二次電池與主設(shè)備連接期間的連接時(shí)間，其中狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件包括溫度測(cè)量部件，用于測(cè)量二次電池的溫度；以及平均溫度計(jì)算部件，用于根據(jù)溫度測(cè)量部件測(cè)量的結(jié)果，計(jì)算在判斷二次電池退化之前、二次電池與主設(shè)備連接期間的平均溫度，其中狀態(tài)數(shù)據(jù)包括表示平均溫度的數(shù)據(jù)，以及其中，估計(jì)部件至少基于表示平均溫度的數(shù)據(jù)和由時(shí)間測(cè)量部件測(cè)量的連接時(shí)間，估計(jì)(a)判斷二次電池退化時(shí)的內(nèi)部電阻值，或(b)判斷二次電池退化時(shí)內(nèi)部電阻值相對(duì)于二次電池與主設(shè)備連接時(shí)的初始內(nèi)部電阻值的變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的退化判斷電路，其中狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件包括充電/放電循環(huán)計(jì)數(shù)器，用于對(duì)充電/放電循環(huán)的次數(shù)計(jì)數(shù)，直到判斷二次電池的退化為止，以及其中狀態(tài)數(shù)據(jù)包括表示充電/放電循環(huán)的次數(shù)的數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的退化判斷電路，其中狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件包括放電深度測(cè)量部件，用于測(cè)量二次電池的放電深度；以及平均放電深度計(jì)算部件，用于根據(jù)放電深度測(cè)量部件測(cè)量的結(jié)果，計(jì)算從二次電池連接到主設(shè)備上時(shí)到判斷二次電池退化時(shí)這一期間的平均放電深度；以及其中該狀態(tài)數(shù)據(jù)包括表示平均放電深度的數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的退化判斷電路，還包括數(shù)據(jù)表，用于預(yù)先儲(chǔ)存表示二次電池的內(nèi)部電阻值或內(nèi)部電阻值變化的數(shù)據(jù)，并且該數(shù)據(jù)是基于使用與連接到主設(shè)備上的二次電池類型相同的二次電池的測(cè)量，該數(shù)據(jù)與狀態(tài)數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)地被存儲(chǔ)，其中，通過參考基于狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件獲取的狀態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表，估計(jì)部件估計(jì)(a)二次電池的內(nèi)部電阻值，或(b)二次電池的內(nèi)部電阻值的變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的退化判斷電路，還包括時(shí)間測(cè)量部件，用于測(cè)量在判斷二次電池退化之前、二次電池與主設(shè)備連接期間的連接時(shí)間，其中狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件包括溫度測(cè)量部件，用于測(cè)量二次電池的溫度；以及平均溫度計(jì)算部件，用于根據(jù)溫度測(cè)量部件測(cè)量的結(jié)果，計(jì)算在判斷二次電池退化之前、二次電池與主設(shè)備連接期間的平均溫度，其中狀態(tài)數(shù)據(jù)包括表示平均溫度的數(shù)據(jù)，其中數(shù)據(jù)表包括用于預(yù)先儲(chǔ)存時(shí)間-溫度對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的時(shí)間-溫度對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表，該時(shí)間-溫度對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表示二次電池的內(nèi)部電阻值或內(nèi)部電阻值的變化、并且是基于使用與二次電池類型相同的二次電池的測(cè)試，以及該時(shí)間-溫度對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)是基于一測(cè)試，該測(cè)試檢查相同類型二次電池的內(nèi)部電阻、相同類型二次電池與主設(shè)備連接的時(shí)間、和在此時(shí)間期間相同類型二次電池的溫度之間關(guān)系，并且該數(shù)據(jù)與表示時(shí)間的數(shù)據(jù)和表示溫度的數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)地被存儲(chǔ)，以及其中，通過參考基于表示平均溫度的數(shù)據(jù)和表示連接時(shí)間的數(shù)據(jù)的時(shí)間-溫度對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表，估計(jì)部件估計(jì)(a)二次電池的內(nèi)部電阻值，或(b)內(nèi)部電阻值的變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的退化判斷電路，其中狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件包括充電/放電循環(huán)計(jì)數(shù)器，用于對(duì)充電/放電循環(huán)的次數(shù)計(jì)數(shù)，直到判斷二次電池的退化為止，其中狀態(tài)數(shù)據(jù)包括表示充電/放電循環(huán)的次數(shù)的數(shù)據(jù)，并且其中數(shù)據(jù)表包括用于預(yù)先儲(chǔ)存充電循環(huán)次數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的充電循環(huán)計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表，該充電循環(huán)計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表表示二次電池的內(nèi)部電阻值、或內(nèi)部電阻值的變化，并且是基于使用與連接到主設(shè)備的二次電池類型相同的二次電池的測(cè)試，以及充電循環(huán)次數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)是基于檢查相同類型二次電池的內(nèi)部電阻和充電循環(huán)次數(shù)之間關(guān)系的測(cè)試，并且與表示充電循環(huán)的次數(shù)的數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)充電循環(huán)次數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，以及其中，通過參考基于表示充電/放電循環(huán)次數(shù)的數(shù)據(jù)的充電循環(huán)計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表，估計(jì)部件估計(jì)(a)二次電池的內(nèi)部電阻值，或(b)內(nèi)部電阻值的變化。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的退化判斷電路，其中狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件包括放電深度測(cè)量部件，用于測(cè)量二次電池的放電深度；以及平均放電深度計(jì)算部件，用于根據(jù)放電深度測(cè)量部件的測(cè)量結(jié)果，計(jì)算從二次電池連接到主設(shè)備上時(shí)到判斷二次電池退化時(shí)這一期間的平均放電深度；以及狀態(tài)數(shù)據(jù)包括表示平均放電深度的數(shù)據(jù)，其中，充電循環(huán)次數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)是基于檢查相同類型二次電池的內(nèi)部電阻、充電循環(huán)次數(shù)和放電深度之間關(guān)系的測(cè)試，并且對(duì)應(yīng)于表示充電循環(huán)的次數(shù)的數(shù)據(jù)和表示放電深度的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)，以及其中，通過參考基于表示充電/放電循環(huán)數(shù)的數(shù)據(jù)和表示平均放電深度的數(shù)據(jù)的充電循環(huán)計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表，估計(jì)部件估計(jì)(a)二次電池的內(nèi)部電阻值，或(b)內(nèi)部電阻值的變化。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的退化判斷電路，其中，至少基于估計(jì)部件中通過參考時(shí)間-溫度對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表估計(jì)的值和通過參考充電循環(huán)計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表估計(jì)的值，判斷部件判斷二次電池的退化。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的退化判斷電路，還包括超出溫度范圍時(shí)間測(cè)量部件，用于測(cè)量二次電池的溫度超出預(yù)定溫度范圍的時(shí)間，其中預(yù)定溫度范圍被限定為正常運(yùn)行中的溫度范圍；以及超出溫度范圍定義項(xiàng)計(jì)算部件，用于基于超出溫度范圍時(shí)間測(cè)量部件測(cè)量的時(shí)間周期和根據(jù)二次電池類型提供的預(yù)定系數(shù)，計(jì)算超出溫度范圍定義項(xiàng)，其中，判斷部件基于估計(jì)部件估計(jì)的結(jié)果，同時(shí)考慮該超出溫度范圍定義項(xiàng)，判斷二次電池的退化。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的退化判斷電路，還包括深放電時(shí)間測(cè)量部件，用于基于二次電池的電壓，測(cè)量二次電池處于深放電狀態(tài)的時(shí)間周期；以及深放電定義項(xiàng)計(jì)算部件，用于基于深放電時(shí)間測(cè)量部件測(cè)量的時(shí)間周期和根據(jù)二次電池的類型提供的預(yù)定系數(shù)，計(jì)算深放電定義項(xiàng)，其中，判斷部件基于估計(jì)部件估計(jì)的結(jié)果，同時(shí)考慮深放電定義項(xiàng)，判斷二次電池的退化。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的退化判斷電路，還包括短路時(shí)間測(cè)量部件，用于基于二次電池的電壓，測(cè)量二次電池處于短路狀態(tài)的時(shí)間周期；以及短路定義項(xiàng)計(jì)算部件，用于基于短路時(shí)間測(cè)量部件測(cè)量的時(shí)間周期和根據(jù)二次電池的類型提供的預(yù)定系數(shù)，計(jì)算短路定義項(xiàng)，其中，判斷部件基于估計(jì)部件估計(jì)的結(jié)果，同時(shí)考慮短路定義項(xiàng)，判斷二次電池的退化。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的退化判斷電路，還包括滿充電時(shí)間測(cè)量部件，用于根據(jù)二次電池的容量，測(cè)量二次電池處于滿充電狀態(tài)的時(shí)間周期；以及滿充電定義項(xiàng)計(jì)算部件，用于基于滿充電時(shí)間測(cè)量部件測(cè)量的時(shí)間周期和根據(jù)二次電池的類型提供的預(yù)定系數(shù)，計(jì)算滿充電定義項(xiàng)，其中，判斷部件基于估計(jì)部件估計(jì)的結(jié)果，同時(shí)考慮滿充電定義項(xiàng)，判斷二次電池的退化。
14.一種二次電池系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求1-13中任意一項(xiàng)的退化判斷電路；以及二次電池。
15.一種判斷用于主設(shè)備中的二次電池的退化的方法，包括以下步驟獲取狀態(tài)數(shù)據(jù)，該狀態(tài)數(shù)據(jù)表示在從二次電池連接到主設(shè)備上時(shí)到判斷二次電池退化時(shí)這一期間中二次電池的狀態(tài)；基于狀態(tài)數(shù)據(jù)，估計(jì)(a)在判斷二次電池退化時(shí)的內(nèi)部電阻值，或(b)判斷二次電池退化時(shí)的內(nèi)部電阻值相對(duì)于二次電池連接到主設(shè)備上時(shí)的初始內(nèi)部電阻值的變化；以及基于估計(jì)步驟獲得的估計(jì)結(jié)果，判斷二次電池的退化。
全文摘要
一種用在主設(shè)備中的二次電池的退化判斷電路，包括狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件、估計(jì)部件和判斷部件。狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取部件獲取狀態(tài)數(shù)據(jù)，該狀態(tài)數(shù)據(jù)表示在從二次電池連接到主設(shè)備上時(shí)到判斷二次電池退化時(shí)這一期間中二次電池的狀態(tài)。根據(jù)狀態(tài)數(shù)據(jù)，估計(jì)部件估計(jì)(a)在判斷二次電池退化時(shí)的內(nèi)部電阻值，或(b)判斷二次電池退化時(shí)的內(nèi)部電阻值相對(duì)于二次電池連接到主設(shè)備上時(shí)的初始內(nèi)部電阻值的變化。判斷部件基于估計(jì)部件的估計(jì)結(jié)果來判斷二次電池的退化。
文檔編號(hào)H01M10/48GK1577952SQ20041007160
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月15日
發(fā)明者永岡隆 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社