专利名称：状态判定装置、蓄电装置、状态判定方法
技术领域：
本发明涉及一种对劣化等的蓄电元件的状态进行判定的技术。
背景技术：
一直以来，二次电池等的能反复使用的蓄电元件被使用。蓄电元件当前的使用领域已扩大到电动汽车等。在这种蓄电元件中，存在随着使用次数增加而内部电阻由于劣化而增加，或者电池容量减少的情况。例如，如果内部电阻增加，则不能实现最大电压或最大功率等蓄电元件中所要求的性能，在组装了这种电池的装置中，存在产生由于电压降低所引起的误动作等的危险。因此，一直以来公知对劣化等的电池的状态进行判定的技术(例如引用文献I)。在该技术中，记载有基于进行了恒流充电的恒流充电时间来判定电池的劣化的技术。根据 该技术，不需要像测定电池的容量来判定电池的状态的技术那样在整个充电时间持续测定从完全放电状态到完全充电状态为止的充电电流，能够比较容易地判定电池的劣化。现有技术文献专利文献专利文献I JP特开2001-286064号公报
发明内容
发明所要解决的课题随着蓄电元件的使用领域的扩大，期望提高对电池状态的判定的精度。本发明者们在针对基于充电时间来判定电池状态的方法反复进行了评价的基础上，了解到在基于充电时间的电池状态的判定中还有提高判定精度的余地。本发明的目的在于提供一种判定蓄电元件的状态的技术。用于解决课题的手段详细地调查了相对于蓄电元件的状态变化的恒流充电时间、恒功率充电时间以及恒压充电时间之后，得到以下结论随着蓄电元件的劣化而恒压充电时间增大，另一方面恒流充电时间以及恒功率充电时间减少，在恒流充电时间以及恒功率充电时间、和恒压充电时间中针对蓄电元件的劣化的表现不相同。本发明者们利用该结论而创作了以下的状态判
定装置等。本说明书中所公开的状态判定装置为对通过充电器被充电的蓄电元件的状态进行判定的状态判定装置，具备检测上述蓄电元件的充电电流的电流检测部；检测上述蓄电元件的充电电压的电压检测部；和控制部，上述控制部具有执行以下处理的结构第I取得处理，取得第I充电时间，该第I充电时间表示通过上述电流检测部检测出的充电电流固定的恒流充电时间、或者通过上述电流检测部以及上述电压检测部检测出的充电功率固定的恒功率充电时间；第2取得处理，取得第2充电时间，该第2充电时间表示通过上述电压检测部检测出的充电电压固定的恒压充电时间；和判定处理，采用上述第I充电时间和上述第2充电时间来算出判定值，并采用该判定值来判定上述蓄电元件的状态。在该状态判定装置中，在求得用于蓄电元件的状态判定的判定值时，采用表示恒流充电时间和恒功率充电时间中的一方的充电时间的第I充电时间和表示恒压充电时间的第2充电时间来算出判定值。例如，通过从第I充电时间中减去第2充电时间来算出判定值，从而与伴随着蓄电元件的劣化的恒流充电时间的变化相比，能够使伴随着蓄电元件的劣化的判定值的变化较大。如上那样，通过根据第I充电时间和第2充电时间来求得判定值，从而能够使蓄电元件的状态变化所引起的判定值 的变化变得显著，能够采用判定值来高精度地判定蓄电元件的状态。在该状态判定装置中，上述控制部也可采用将上述第I充电时间和上述第2充电时间中的一方除以另一方来算出上述判定值的结构。通过如上那样算出判定值，与伴随着蓄电元件的状态变化的恒流充电时间的变化相比，能够使伴随着蓄电元件的状态变化的判定值的变化较大，能够高精度地判定蓄电元件的状态。在该状态判定装置中，上述控制部还执行SOC取得处理，该SOC取得处理取得作为开始上述第I充电时间的取得时的上述蓄电元件的SOC的开始值。这里，所谓“S0C(stateof charge，充电状态)”表示蓄电元件的充电状态，在满充电状态下SOC成为100%，在完全放电状态下SOC成为O %。上述控制部也可采用如下构成算出将从100%减去上述蓄电元件的基准状态的SOC后的基准值除以从100%减去上述开始值后的值所得到的修正值，将上述第I充电时间与上述修正值相乘来算出修正充电时间，根据上述修正充电时间和上述第2充电时间来算出上述判定值。在该状态判定装置中，取得开始第I充电时间的取得时的S0C，采用第I充电时间和SOC来算出修正充电时间。由此，能够将在任意的充电状态下所取得的第I充电时间换算为意味着在基准状态下所取得的第I充电时间的修正充电时间，能够与开始第I充电时间的取得时的SOC无关地高精度地判定蓄电元件的状态。在该状态判定装置中，还具备存储部，上述控制部也可采用如下构成对上述蓄电元件的状态进行反复判定，并且将上述判定值与判定的顺序相对应地存储到上述存储部中，对本次算出的判定值和上一次算出的判定值进行比较来判定上述蓄电元件的状态。根据该状态判定装置，通过对本次算出的判定值和上一次算出的判定值进行比较来对蓄电元件的状态进行判定，从而能够高精度地检测从上一次的状态判定到本次的状态判定为止的蓄电元件的状态变化，并且能够诊断状态判定装置自身的故障。另外，在判定部中所采用的判定值既可从上述第I充电时间和上述第2充电时间中的一方减去另一方来算出，也可将上述第I充电时间和上述第2充电时间相加来算出和充电时间，并将上述第I充电时间除以上述和充电时间来算出上述判定值，还可将上述第2充电时间除以上述和充电时间来算出上述判定值。本发明也可在具备上述的状态判定装置和蓄电元件的蓄电装置中实现。根据本说明书中所记载的蓄电装置，能够采用利用第I充电时间和第2充电时间算出的判定值，高精度地判定蓄电元件的状态。此外，本发明也可在采用上述的状态判定装置而被实现的状态判定方法中实现。本说明书中所记载的状态判定方法为对通过充电器被充电的蓄电元件的状态进行判定的状态判定方法，具备第I取得步骤，取得第I充电时间，该第I充电时间表示以固定的充电电流被充电的恒流充电时间、或者以固定的充电功率被充电的恒功率充电时间；第2取得步骤，在上述第I取得步骤之后，取得第2充电时间，该第2充电时间表示以固定的充电电压被充电的恒压充电时间；计算步骤，根据上述第I充电时间和上述第2充电时间来算出判定值；和判定步骤，采用上述判定值来判定上述蓄电元件的状态。在该状态判定方法中，在算出用于判定蓄电元件的状态的判定值时，通过采用第I充电时间和第2充电时间来算出判定值，从而与伴随着蓄电元件的状态变化的恒流充电时间的变化相比，能够使伴随着蓄电元件的状态变化的判定值的变化较大，能够采用判定值高精度地判定蓄电元件的状态。发明的效果根据本发明能够判定蓄电元件的状态。
图I为本实施方式的状态判定装置的框图。图2为表示本实施方式的状态判定处理的流程图。图3为表示实施方式I的状态判定处理的流程图。图4为表示状态判定处理中的二次电池中流动的电流的变化的图表。图5为表示状态判定处理中的二次电池中流动的电流的变化的图表。图6为表示实施方式2的状态判定处理的流程图。图7为表示状态判定处理中的提供给二次电池功率的变化的图表。
具体实施例方式<实施方式1>以下，采用附图I 5说明本发明的实施方式。I.状态判定装置的结构图I为表示本实施方式中的充电装置10的结构的图。充电装置10通过与二次电池(蓄电元件的一例)12相连接，来对该二次电池12进行充电，并且采用内置的电池管理装置(为状态判定装置的一例，以下称为BMS) 20来判定该二次电池12的劣化等的状态。BP,由二次电池12和BMS20构成了对二次电池12进行充电，并且判定该二次电池12的状态的蓄电装置38。本实施方式中，示出作为二次电池12采用了锂离子电池的例子。如图I所示，充电装置10包括BMS20、配置在BMS20的外部的充电部(充电器的一例)26、以及充电用布线28。充电部26与外部电源14相连接，将从外部电源14提供的电力经由连接端子16以及充电用布线28提供给二次电池12。BMS20具备中央处理装置(控制部的一例，以下称作CPU) 30、ROM或RAM等的存储器(存储部的一例)32、模拟-数字变换器(以下称作ADC) 34、温度计18、电流计(电流检测部的一例)22、电压计(电压检测部的一例)24、以及将它们互相连接的总线36。存储器32中存储有用于控制充电装置10的动作的各种程序，CPU30按照从存储器32读出的程序，作为计时部40、控制部42、判定部44、取得部46等发挥功能，进行各部分的控制，并且向充电部26发送信号。温度计18以接触式或者非接触式来测定二次电池12的温度，将所测定的温度Y经由总线36存储到存储器32中。电流计22经由充电用布线28按照每个规定期间测定在二次电池12中流动的充电电流(以下称作电流)，并将所测定的电流值I发送到ADC34。电压计24与二次电池12的两端连接，直接测定二次电池12的两端电压即电压值V，并将所测定的电压值V发送到ADC34。电压计24中，不经由充电用布线28，而直接测定两端电压，从而能够测定不受充电用布线28的布线电阻所带来的影响的正确的二次电池12的充电电压(以下称作电压)。ADC34与电流计22以及电压计24连接，将从电流计22以及电压计24发送来的模拟数据即电流值I以及电压值V变换为数字数据，并将变换后的电流值I以及电压值V经由总线36存储到存储器32中。作为控制部42、判定部44以及取得部46发挥功能的CPU30利用存储在存储器32中的该电流值以及电压值来进行各种处理。进而，在充电装置10设置有受理来自用户的输入的输入部50、和由显示充电装置10的状态或判定结果等的液晶显示器构成的显示部52。
2.状态判定处理采用图2到图4，对当利用充电装置10来对二次电池12进行充电时，由BMS20进行的劣化等的状态判定处理进行说明。在本实施方式中，二次电池12在被恒流充电后被恒压充电。图2、3为由CPU30执行的状态判定处理的流程图。图4为表示在该处理中在二次电池12中流动的电流的变化的图表。另外，在图4中，示出采用相同劣化状态的二次电池12，在不同的两个充电状态下测量到的电流的变化，实线表示在对基准状态即完全放电状态的二次电池12进行了充电的情况下二次电池12中流动的电流的变化(用时间Tl表示在此情况下的经过时间)、单点划线表示在对SOC为50%的二次电池12进行了充电的情况下二次电池12中流动的电流的变化(用时间T2表示在此情况下的经过时间)。如果由用户经由输入部50等输入了充电指示，则CPU30按照存储器32中存储的程序开始进行状态判定处理。如果开始处理，则CPU30作为取得部46发挥功能，取得开始该处理的时刻的S0C[% ](开始值的一例)(S2)。在存储器32中SOC和电压值V被相关联地存储。CPU30利用电压计24来测定处理开始时刻的二次电池12的电压值V，并取得与测定出的电压值V相关联的SOC作为处理开始时刻的S0C。如后述所说明的那样，在S2中取得的SOC也是在开始恒流充电时所取得的S0C，可以说是恒流充电时间TC的测量开始时的SOC(以下称作充电开始时的S0C)。此外，CPU30将输入了充电指示的情况传达给充电部26 (S4)。充电部26随之开始二次电池12的充电。如果开始充电，则充电部26首先将在二次电池12中流动的电流设定为固定的基准电流值IK，对二次电池12进行恒流充电。此时，CPU30作为计时部40发挥功能，开始恒流充电时间TC的测量(S6)。存储器32中预先存储有基准电流值IK，CPU30利用电流计22来对二次电池12中流动的电流进行监视，并对自二次电池12中流动的电流的电流值I成为基准电流值IK开始的时间进行计时。此外，CPU30利用温度计18来测定二次电池12的温度Y(S8)。如果开始二次电池12的恒流充电，则CPU30作为控制部42发挥功能，利用电压计24对施加于二次电池12的电压进行监视(S10 :否)。存储器32中预先存储有基准电压值VK，在施加于二次电池12的电压成为基准电压值VK以上的情况下(S10 :是)，CPU30结束恒流充电时间TC的测量，并将所测量的恒流充电时间TC存储到存储器32中(S12)。
如果施加于二次电池12的电压成为基准电压值VK以上，则充电部26将施加于二次电池12的电压设定为固定的基准电压值VK，对二次电池12进行恒压充电。由此，如图4所示，在恒压充电开始之后，原本为基准电流值IK的在二次电池12中流动的电流随着充电推进而单调地减少。此时，CPU30作为计时部40发挥功能，开始恒压充电时间TV的测量(S14)。CPU30对结束恒流充电时间TC的测量之后的恒压充电时间TV进行计时。如果开始二次电池12的恒压充电，则CPU30作为控制部42发挥功能，利用电流计22对二次电池12中流动的电流进行监视(S16 :否)。存储器32中预先存储有终端电流值IZ，在二次电池12中流动的电流成为终端电流值IZ以下的情况下(S16 :是)，CPU30结束恒压充电时间TV的测量，并将所测量的恒压充电时间TV存储到存储器32中(S18)。如果在二次电池12中流动的电流成为设定得比终端电流值IZ低的充电结束电流值IX，则充电部26结束充电。在此，终端电流值IZ根据预想在充电装置10的充电用布线28中产生的噪声等而决定。本实施方式中，终端电流值IZ被设定为比由于在充电用布线28中产生的噪声而产 生的二次电池12中流动的电流的变动幅度大的值。因此，根据不定期地产生的噪声而恒压充电时间TV的测量结束的情况被抑制。接下来，CPU30基于所取得的S0C、所测定的温度Y以及所测量的充电时间TC、TV来判定二次电池12的劣化状态。此时，CPU30作为判定部44发挥功能。首先，CPU30算出基准值D以及修正值C(S20)。基准值D为从100%减去基准状态的SOC后的值，在本实施方式中，由于基准状态为完全放电状态，因此基准值D成为100%。此外，修正值C为将基准值D除以从100%减去了在S2中所取得的充电开始时的SOC后的值所得到的值。接下来，CPU30根据所测定的温度Y来设定温度参数a (S22)。温度参数α为按照在所测定的温度Y较高的情况下较�。舛ǖ奈露萗越低则变得越大的方式变化的值。CPU30采用恒流充电时间TC、修正值C和温度参数α，按照以下方式算出修正充电时间 TH(S24)。C = D/(100-S0C)TH = TCX α X (100/(100-S0C))如图4中实线所示，在二次电池12为完全放电状态的情况下，即充电开始时的SOC为0%的情况下，修正充电时间TH与对恒流充电时间TCl乘以温度参数α后的值相等。此夕卜，在图4中如单点划线所示，在充电开始时的SOC为50%的情况下，修正充电时间TH成为对恒流充电时间TC2的2倍乘以温度参数α后的值。如图4所示，SOC为50%的二次电池12的恒流充电时间TC2成为SOC为0%的二次电池12的恒流充电时间TCl的一半。因此，修正充电时间TH与充电开始时的SOC无关而变得固定。因此，修正充电时间TH可以说是将采用任意的SOC的二次电池12所测量的恒流充电时间TC换算为完全放电状态的恒流充电时间TC后的参数。接下来，CPU30将恒压充电时间TV除以修正充电时间TH来算出判定值J (S26)。在二次电池12处于完全放电状态的情况下，判定值J成为恒压充电时间TV除以温度参数α以及恒流充电时间TC后的值。如图4所示，恒压充电时间TV(TV’)与充电开始时的SOC无关而为固定。此外，如上述那样，修正充电时间TH与充电开始时的SOC无关而为固定。因此，根据恒压充电时间TV以及修正充电时间TH算出的判定值J也与充电开始时的SOC无关而为固定。J = TV/TH存储器32中预先存储有基准判定值JK，CPU30将所算出的判定值J与基准判定值JK相比较，来判定二次电池12的状态(S28)。CPU30在判定值J比基准判定值JK小的情况下(S28 :是)，判定二次电池12中没有发生劣化等的状态异常(S30)，并结束处理。另一方面，在判定值J为基准判定值JK以上的情况下(S28 :否)，判定二次电池12中发生了劣化等的状态异常(S32)，经由显示部52而向用户报告(S34)，并结束处理。图5中示出对劣化状态不同的两个二次电池12进行了状态判定处理时所测定的在二次电池12中流动的电流的变化。另外，图5为均采用完全放电状态的二次电池12来进行测量的情况，实线表示采用劣化比较不严重的二次电池12所测定的电流的变化，双点划线表示采用劣化比较严重的二次电池12所测定的电流的变化。如图5所示，在二次电池12中，随着劣化推进而恒压充电时间TV增大，另一方面 来算出判定值J，并采用预先决定的基准判定值JK来对判定值J进行判定，从而能够高精度地判定处于劣化等的状态异常的情况。3.本实施方式的效果(I)本实施方式的充电装置10中，在求得二次电池12的判定值J时，采用恒流充电时间TC和恒压充电时间TV来算出判定值J。具体来说，通过将恒压充电时间TV除以恒流充电时间TC来算出判定值J，从而与伴随着二次电池12的劣化的恒流充电时间TC的变化相比能够使伴随着二次电池12的劣化的判定值J的变化较大，能够高精度地判定二次电池12的状态。(2)本实施方式的充电装置10中，通过测量恒流充电时间TC和恒压充电时间TV，来判定二次电池12的状态。即，只要为具有充电时间的测量功能的装置，则能实现，并且不需要高速动作或高精度测量。根据本实施方式的充电装置10，能够以低成本且简单的算法高精度地判定电池状态。(3)本实施方式的充电装置10中，取得在开始二次电池12的状态判定处理时(即开始二次电池12的恒流充电时间TC的测量时)的二次电池12的S0C，采用恒流充电时间TC和所取得的充电开始时的SOC来算出意味着从完全放电状态开始的恒流充电时间TC的修正充电时间TH。由此，能够与二次电池12的充电开始时的SOC无关地高精度地判定电池状态。(4)本实施方式的充电装置10中，在求得二次电池12的判定值J时，测定充电开始时的二次电池12的温度Y，采用所测定的温度Y来算出温度参数α，并采用温度参数α来算出判定值J。一般来说，恒流充电时间TC具有温度越低则变得越短，温度越高则变得越长的趋势。此外，恒压充电时间TV具有温度越低则变得越长，温度越高则变得越短的趋势。即，恒流充电时间TC和恒压充电时间TV中，其温度特性不同。因此，在算出判定值J时，通过采用温度参数α，能够通过温度参数α的温度特性来抵消恒流充电时间TC和恒压充电时间TV之间的温度特性的差，能够与二次电池12的温度无关地高精度地判定电池状态。<实施方式2>采用图6说明本发明的实施方式2。如图6所示，在本实施方式的充电装置10中，与实施方式I的充电装置10在以下方面不同采用由本次的状态判定处理算出的判定值J除以由上一次的状态判定处理算出的判定值JO而得到的比较判定值H，来判定二次电池12的状态。在本实施方式的充电装置10中，对特定的二次电池12反复执行状态判定处理，CPU30将所算出的判定值J存储到存储器32中。此外，CPU30对针对该二次电池12的状态判定处理的处理次数进行计数，在将判定值J存储于存储器32中时，与该处理次数相关联地存储判定值J。在以下的说明中，针对与实施方式I相同的内容省略重复的记载。I.状态判定处理CPU30当算出判定值J后(S26)，将所算出的判定值J与该状态判定处理的处理次数相关联地存储到存储器32中(S42)。此外，CPU30从存储器32读出在上一次的状态判定处理中所存储的判定值J0(S44)，将判定值J除以判定值JO来算出比较判定值H(S46)。
H = J/J0存储器32中，存储有基于由于经年劣化所引起的状态变化而设定的基准比较值HK，CPU30将所算出的比较判定值H与基准比较值HK进行比较(S48)。CPU30在比较判定值H比基准比较值HK小的情况下(S48 :是)，判断为在从上一次的状态判定处理到本次的状态判定处理的期间，破损等的经年劣化以上的状态变化在二次电池12中没有发生(S50)，并结束处理。另一方面，在比较判定值H处于基准比较值HK以上的情况下648:否)，判定为二次电池12中发生了破损等的经年劣化以上的状态变化(S52)，经由显示部52向用户报告(S54)，并结束处理。2.本实施方式的效果根据本实施方式的充电装置10，采用将本次算出的判定值J除以上一次算出的判定值JO而得到的比较判定值H，来判定二次电池12的状态，从而能够高精度地检测从上一次的状态判定开始到这一次的状态判定为止的电池状态的变化。此外，在判定值J与上一次算出的判定值JO差异较大的情况下，即比较判定值H与I差异较大的情况下，存在产生BMS自身的故障的情况，通过采用比较判定值H来判定二次电池12的状态，从而能够诊断BMS自身的故障。<实施方式3>采用图7说明本发明的实施方式3。如图7所示，在本实施方式的充电装置10中，与实施方式I的充电装置10在二次电池12被恒功率充电之后被恒压充电这点上不同。I.状态判定处理在本实施方式的充电装置10中，充电部26，如果开始二次电池12的充电，则将对二次电池12提供的功率设定为固定的基准功率值WK，对二次电池12进行恒功率充电。此时，CPU30作为计时部40发挥功能，利用电流计22对在二次电池12中流动的电流进行监视，并且利用电压计24来对施加于二次电池12的电压进行监视，开始二次电池12被恒功率充电的恒功率充电时间(第I充电时间的另一例)TW的测量。CPU30,如果开始二次电池12的恒功率充电，则利用电压计24对施加于二次电池12的电压进行监视，在恒功率充电中在对二次电池12施加的电压成为基准电压值VK以上的情况下，结束恒功率充电时间TW的测量，并将所测量的恒功率充电时间TW存储到存储器32中。
如果施加于二次电池12的电压成为基准电压值VK以上，则充电部26将施加于二次电池12的电压设定为基准电压值VK，对二次电池12进行恒压充电。此时，CPU30作为计时部40发挥功能，开始二次电池12被恒压充电的恒压充电时间TV的测量。以后的处理成为将在实施方式I中采用恒流充电时间TC所说明的内容置换为恒功率充电时间TW后的内容。即CPU30根据恒功率充电时间TW算出修正充电时间TH，根据修正充电时间TH和恒压充电时间TV算出判定值J。然后，根据该判定值J判定二次电池12的状态。2.本实施方式的效果图7中表示对劣化状态不同的两个二次电池12进行了状态判定处理时所测定的在二次电池12中流动的电流的变化。另外，图7为均采用完全放电状态的二次电池12来进行测量的情况，实线表示采用劣化比较不严重的二次电池12所测定的电流的变化，双点划线表示采用劣化比较严重的二次电池12所测定的电流的变化。如图7所示，在二次电池12中，在恒压充电中，二次电池12中流动的电流减少，对 二次电池12提供的功率也减少。二次电池12中，随着劣化推进而恒压充电时间TV增大，另一方面恒功率充电时间TW减少。在本实施方式的充电装置10中，在求得二次电池12的判定值J时，采用恒功率充电时间TW和恒压充电时间TV来算出判定值J。因此，与伴随着二次电池12的劣化的恒功率充电时间TW或者恒压充电时间TV的变化相比，能够使伴随二次电池12的劣化的判定值J的变化较大，能够高精度地判定二次电池12的状态。<其他的实施方式>本发明并不限定于通过上述记述以及附图所说明的实施方式，例如如下那样的各种方式也包括在本发明的技术范围中。(I)在上述实施方式中，采用充电装置10具有一个BMS20，且通过BMS20所具有的一个CPU30来执行计时部40、控制部42、判定部44等的功能的例子来进行了说明，但本发明不限于此。例如，既可以通过多个CPU构成各部分，也可只通过ASIC (ApplicationSpecific Integrated Circuit,专用集成电路)等的硬件电路来构成各部分。进而也可通过单个或多个CPU以及ASIC来构成各部分。(2)在上述实施方式中，采用将恒压充电时间TV除以恒流充电时间TC来算出判定值J的例子进行了说明，但判定值J不限于此。(i)也可将恒流充电时间TC除以恒压充电时间TV来算出判定值J。(ii)也可从恒压充电时间TV中减去恒流充电时间TC来算出判定值J。(iii)也可从恒流充电时间TC中减去恒压充电时间TV来算出判定值J。(iv)也可将恒压充电时间TV除以将恒压充电时间TV和恒流充电时间TC相加而得到的总充电时间(和充电时间的一例)TM来算出判定值J。(V)也可将恒流充电时间TC除以总充电时间TM来算出判定值J。(i) J = TC/TV(ii) J = TV-TC(iii) J = TC-TV (iv) J = TV/TM(V) J = TC/TM(3)在上述实施方式中，在取得SOC时，采用了测定在充电开始前的二次电池12的电压值V，并根据该电压值V取得SOC的例子进行了说明，但本发明不限于此。例如，在该二次电池12在与充电装置10相连接的状态下被使用，且CPU30利用电流计22连续地对向二次电池12充电或者从二次电池12放电的电流值I进行测量的情况下，也可通过对该电流值I进行累计来取得SOC。(4)在上述实施方式中，作为将本次算出的判定值J与上一次算出的判定值JO进行比较来判定二次电池12的状态的例子，采用将判定值J除以判定值JO来算出比较判定值H的例子来进行了说明，但本发明不限于此。例如，既可以将判定值JO除以判定值J来算出比较判定值H，也可算出判定值J与判定值JO之差来作为比较判定值H。进而，既可以将判定值J与判定值JO之差进一步除以判定值JO来算出比较判定值H，也可将判定值J与判定值JO之差除以判定值J来算出比较判定值H。(5)在上述实施方式中，采用如下例子进行了说明，即在通过BMS20中包括的电流计22以及电压计24所监视的电流值I以及电压值V成为规定的条件的情况下，CPU30作为计时部40发挥功能，测量并取得恒流充电时间TC或恒压充电时间TV等的充电时间，但本发明不限于此。例如，也可以是，BMS20经由输入部与汽车的电子控制单元(以下称作E⑶)等的外部装置相连接，在恒流充电、恒功率充电、以及恒压充电的开始时或结束时等以从这些外部装置输入的信号为基准，CPU30作为计时部40发挥功能，测量并取得充电时间。 (6)进而，CPU30也不需要测量这些充电时间。例如，也可以是，BMS20经由输入部与汽车的电子控制单元等的外部装置相连接，CPU30通过来自这些外部装置的充电时间的输入来取得充电时间。(7)在上述实施方式中，采用完全放电状态作为基准状态进行了说明，但本发明并不限定于此，也可选择任意的状态作为基准状态。此时，基准值D按照基准状态的SOC被适
当变更。符号的说明10 :充电装置、12 :二次电池、18 :温度计、20 :BMS、22 :电流计、24 :电压计、26 :充电部、30 :CPU、32 :存储器、34 ADS,38 :蓄电装置、40 :计时部、42 :控制部、44 :判定部、46 取得部、C :修正值、D :基准值、H :比较判定值、J :判定值、TC :恒流充电时间、TH :修正充电时间、TM :总充电时间、TV :恒压充电时间、TW :恒功率充电时间、α :温度参数
权利要求
1.一种状态判定装置，对通过充电器被充电的蓄电元件的状态进行判定， 该状态判定装置具备 检测上述蓄电元件的充电电流的电流检测部； 检测上述蓄电元件的充电电压的电压检测部；和 控制部， 上述控制部具有执行以下处理的结构 第I取得处理，取得第I充电时间，该第I充电时间表示通过上述电流检测部检测出的充电电流固定的恒流充电时间、或者通过上述电流检测部以及上述电压检测部检测出的充电功率固定的恒功率充电时间； 第2取得处理，取得第2充电时间，该第2充电时间表示通过上述电压检测部检测出的充电电压固定的恒压充电时间；和 判定处理，采用上述第I充电时间和上述第2充电时间来算出判定值，并采用该判定值来判定上述蓄电元件的状态。
2.根据权利要求I所述的状态判定装置，其中， 上述控制部将上述第I充电时间和上述第2充电时间中的一方除以另一方来算出上述判定值。
3.根据权利要求I或者权利要求2所述的状态判定装置，其中， 上述控制部还执行SOC取得处理，该SOC取得处理取得作为开始上述第I充电时间的取得时的上述蓄电元件的SOC的开始值， 上述控制部算出将从100%减去上述蓄电元件的基准状态的SOC后的基准值除以从.100%减去上述开始值后的值所得到的修正值，将上述第I充电时间与上述修正值相乘来算出修正充电时间，根据上述修正充电时间和上述第2充电时间来算出上述判定值。
4.根据权利要求I 3中任一项所述的状态判定装置，其中， 还具备存储部， 上述控制部，对上述蓄电元件的状态进行反复判定，并且将上述判定值与判定的顺序相对应地存储到上述存储部中，对本次算出的判定值和上一次算出的判定值进行比较来判定上述蓄电元件的状态。
5.根据权利要求I所述的状态判定装置，其中， 上述控制部从上述第I充电时间和上述第2充电时间中的一方减去另一方来算出上述判定值。
6.根据权利要求I所述的状态判定装置，其中， 上述控制部将上述第I充电时间和上述第2充电时间相加来算出和充电时间，并将上述第I充电时间除以上述和充电时间来算出上述判定值。
7.根据权利要求I所述的状态判定装置，其中， 上述控制部将上述第I充电时间和上述第2充电时间相加来算出和充电时间，并将上述第2充电时间除以上述和充电时间来算出上述判定值。
8.一种蓄电装置，具备 蓄电元件；和 权利要求1 7中任一项所述的状态判定装置。
9.一种状态判定方法，对通过充电器被充电的蓄电元件的状态进行判定， 该状态判定方法具备 第I取得步骤，取得第I充电时间，该第I充电时间表示以固定的充电电流被充电的恒流充电时间、或者以固定的充电功率被充电的恒功率充电时间； 第2取得步骤，在上述第I取得步骤后取得第2充电时间，该第2充电时间表示以固定的充电电压被充电的恒压充电时间； 计算步骤，根据上述第I充电时间和上述第2充电时间来算出判定值；和 判定步骤，采用上述判定值来判定上述蓄电元件的状态。
全文摘要
本发明提供一种判定电池的状态的技术。BMS为对通过充电部被充电的二次电池的状态进行判定的装置，具备电流计、电压计和CPU。CPU作为控制部及计时部发挥功能，对充电部所产生的二次电池的恒流充电时间TC和恒压充电时间TV进行计时。此外作为判定部发挥功能，采用恒流充电时间TC和恒压充电时间TV算出判定值J，并采用该判定值判定二次电池的状态。根据该充电装置，采用恒流充电时间TC和恒压充电时间TV来求出判定值J，从而与伴随二次电池的状态变化的恒流充电时间TC的变化相比，能够使伴随二次电池的状态变化的判定值J的变化较大，能够高精度地判定二次电池的状态。
文档编号G01R31/36GK102809730SQ20121016718
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月25日 优先权日2011年6月3日
发明者中村将司, 白石刚之 申请人:株式会社杰士汤浅国际
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