JP2009097954A - Battery pack and residual capacity correction method of secondary battery - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery pack and a residual capacity correction method of a secondary battery, capable of calculating a residual capacity correction voltage based on a smaller amount of data than hitherto, and correcting accurately the residual capacity of the secondary battery. <P>SOLUTION: This battery pack includes the secondary battery 7; a measuring part 12 for measuring a voltage, a current and an internal resistance when using the secondary battery 7; a residual capacity detection part for detecting the residual capacity of the secondary battery 7 based on a measurement result; and a residual capacity correction part for correcting the residual capacity detected by the residual capacity detection part, when the voltage of the secondary battery 7 becomes lower than the residual capacity correction voltage. The residual capacity correction part calculates the first open voltage when discharge from the secondary battery 7 is stopped by using the measured current and internal resistance, calculates the second open voltage when performing residual capacity correction of the secondary battery 7 from the first open voltage, and calculates a closed circuit voltage when performing residual capacity correction of the secondary battery 7 from the second open voltage and the measured current and internal resistance of the secondary battery 7, to thereby determine the residual capacity correction voltage. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、電池パックおよび二次電池の残容量補正方法に関し、詳しくは、二次電池の開放電圧を用いて残容量補正電圧を算出する電池パックおよび二次電池の残容量補正方法に関する。   The present invention relates to a battery pack and a method for correcting a remaining capacity of a secondary battery, and more particularly, to a battery pack for calculating a remaining capacity correction voltage using an open voltage of a secondary battery and a method for correcting a remaining capacity of a secondary battery.

二次電池を含む電池パックは種々の電子機器の電源として広く使用されており、電子機器本体の発光ダイオードの点滅、液晶表示、アラームなどにより電池パックの残容量をユーザに知らせることが広くなされている。   Battery packs including secondary batteries are widely used as power sources for various electronic devices, and it is widely used to inform users of the remaining capacity of battery packs by flashing light emitting diodes, liquid crystal displays, alarms, etc. Yes.

二次電池の残容量を検出する方法として、電池電圧を測定することにより二次電池の残容量を検出する電圧法による検出方法と、電圧と電流とを測定し、積算することにより、二次電池の残容量を求める積算法による検出方法などが挙げられる。   As a method of detecting the remaining capacity of the secondary battery, a detection method by a voltage method for detecting the remaining capacity of the secondary battery by measuring the battery voltage, and measuring and integrating the voltage and current, Examples include a detection method using an integration method for obtaining the remaining capacity of the battery.

電圧法による残容量検出は、電池セルの使用時の端子電圧(閉路電圧、CCV:Closed circuit voltage)を測定し、二次電池の電圧と電池容量(残容量率)との相関性に基づいて残容量を算出する。例えばリチウムイオン電池の場合は電池電圧が4.2V/セルで満充電、2.4V/セルになると過放電状態であると判別できる。   The remaining capacity detection by the voltage method is based on the correlation between the voltage of the secondary battery and the battery capacity (remaining capacity ratio) by measuring the terminal voltage (closed circuit voltage, CCV: Closed circuit voltage) when the battery cell is used. Calculate the remaining capacity. For example, in the case of a lithium ion battery, when the battery voltage is fully charged at 4.2 V / cell and becomes 2.4 V / cell, it can be determined that the battery is in an overdischarged state.

また、積算法による残容量検出は、電流を測定し、一定時間毎に積算する電流積算と、電圧および電流を測定し、これらを掛け合わせることで電力量を算出して一定時間毎に電力量を積算する電力積算方式とがある。いずれも、放電電流量または放電電力量を求め、電池のもつ使用可能な電流量または電力量との割合から二次電池の残容量を求めることができる。   In addition, the remaining capacity detection by the integration method measures the current, integrates the current accumulated every fixed time, measures the voltage and current, and multiplies them to calculate the power and calculates the power There is a power integration method that integrates. In either case, the amount of discharge current or the amount of discharge power can be determined, and the remaining capacity of the secondary battery can be determined from the ratio of the amount of current or power that the battery can use.

しかしながら、電圧法による残容量検出では、残量が同じであっても流れる電流や内部抵抗の変化により電池電圧が異なるため、精度良く残容量を検出することは困難である。また、例えばリチウムイオン電池の場合、二次電池の中間電位では電圧差があまり生じないため、電圧による残容量検出が難しくなる。   However, in the remaining capacity detection by the voltage method, it is difficult to accurately detect the remaining capacity because the battery voltage varies depending on the flowing current and the change in internal resistance even if the remaining capacity is the same. Further, for example, in the case of a lithium ion battery, a voltage difference does not occur so much at the intermediate potential of the secondary battery, so that it is difficult to detect the remaining capacity by voltage.

一方、積算法による残容量検出では、電圧、電流の測定誤差や熱損失により、積算された電流または電力とともに誤差も蓄積されていくため、放電末期になると残容量検出の精度が悪くなるという問題がある。特に性能が劣化した二次電池では、精度の高い残容量の検出は困難となる。   On the other hand, in the remaining capacity detection by the integration method, errors are accumulated together with the accumulated current or power due to voltage and current measurement errors and heat loss, so the accuracy of the remaining capacity detection deteriorates at the end of discharge. There is. In particular, it is difficult to detect the remaining capacity with high accuracy in a secondary battery whose performance has deteriorated.

二次電池を使用する電子機器によっては、残容量検出を精度よく行うことが求められる。そこで、以下の特許文献1には、劣化していない二次電池の蓄電量、開放電圧、および蓄電量と内部抵抗との関係の基礎データと、使用中の二次電池の電圧(閉路電圧)および電流値とを比較することで電池の内部状態を検出し、検出した内部状態に応じて残容量を算出する方法が開示されている。   Depending on the electronic device using the secondary battery, it is required to accurately detect the remaining capacity. Therefore, the following Patent Document 1 discloses basic data on the relationship between the storage amount of the secondary battery that has not deteriorated, the open-circuit voltage, and the storage amount and the internal resistance, and the voltage of the secondary battery in use (closed voltage). And a method of calculating the remaining capacity according to the detected internal state by detecting the internal state of the battery by comparing the current value with the current value.

特開2002−50410号公報JP 2002-50410 A

ところで、例えばノート型のパーソナルコンピュータ(PC:Personal Computer)に用いられる電池パックでは、単セル当たりの閉路電圧CCVが放電停止電圧(例えば3.0V)に達すると、残容量が0%であると判断して放電を停止する。これは、電池電圧が満充電状態で残容量100%とし、放電電流の積算に伴って残容量を減少させ、放電停止電圧3.0Vで残容量0%としたデータに基づくものである。このような管理は、電池パックに内蔵されるマイクロコンピュータ(Microcomputer、以下、マイコンと称する)、あるいはCPU(Central Processing Unit)などによってなされている。なお、この明細書において残容量とは、二次電池の放電停止電圧から満充電電圧までの容量を100%とした場合の容量の割合(RSOC:Relative State Of Charge)をいう。   By the way, in a battery pack used for, for example, a notebook personal computer (PC), when the closed circuit voltage CCV per unit cell reaches a discharge stop voltage (for example, 3.0 V), the remaining capacity is 0%. Judgment is made and discharge is stopped. This is based on data in which the remaining voltage is 100% when the battery voltage is fully charged, the remaining capacity is decreased as the discharge current is integrated, and the remaining capacity is 0% at the discharge stop voltage of 3.0V. Such management is performed by a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) or a CPU (Central Processing Unit) incorporated in the battery pack. In this specification, the remaining capacity refers to a capacity ratio (RSOC: Relative State Of Charge) when the capacity from the discharge stop voltage to the full charge voltage of the secondary battery is 100%.

しかしながら、電池パックの使用による劣化で内部抵抗が増加すると、マイコンあるいはCPUの管理している残容量と、積算法によって実際に検出される残容量との間にズレが生じてしまい、正確な残容量表示を行うことができなくなる。その結果、残容量がまだあると表示されているにも関わらずPCがシャットダウンしたり、PCが休止状態への退去処理(ハイバネーション)を行えないまま突然電源が切れたりする現象が生じる。   However, if the internal resistance increases due to deterioration due to the use of the battery pack, a deviation occurs between the remaining capacity managed by the microcomputer or CPU and the remaining capacity actually detected by the integration method. The capacity cannot be displayed. As a result, the PC shuts down even though it is displayed that there is still remaining capacity, or the PC suddenly turns off without being able to perform hibernation.

このような現象を回避するため、放電末期に閉路電圧による残容量補正が行われている。図6を参照して、閉路電圧による残容量補正について説明する。図6において、横軸が放電時間を示し、縦軸が二次電池のセル電圧(閉路電圧CCV)および残容量を示す。二次電池の残容量は電流積算によって算出されたものである。   In order to avoid such a phenomenon, the remaining capacity is corrected by the closed circuit voltage at the end of discharge. With reference to FIG. 6, the remaining capacity correction by the closed circuit voltage will be described. In FIG. 6, the horizontal axis indicates the discharge time, and the vertical axis indicates the cell voltage (closed circuit voltage CCV) and the remaining capacity of the secondary battery. The remaining capacity of the secondary battery is calculated by current integration.

放電末期の例えば、残容量5%で残容量補正を行う場合、残容量5%のとき(残容量補正ポイント)の残容量補正電圧Vaを算出し、図6中の矢印aに示すように、セル電圧が残容量補正電圧Vaに達したときに、残容量補正を行う。残容量補正電圧Vaは、劣化していない状態の二次電池を各温度、各電流で放電したときの閉路電圧CCV、および放電容量を基礎データとして、実際の放電中の閉路電圧CCV、放電電流、および温度から算出される可変値である。ここでは、セル電圧が残容量補正電圧Vaに達したときに、残容量を5%に減少させることにより、積算法によって検出されている残容量の補正がなされる。   For example, when the remaining capacity is corrected at a remaining capacity of 5% at the end of discharge, the remaining capacity correction voltage Va when the remaining capacity is 5% (remaining capacity correction point) is calculated, as shown by an arrow a in FIG. When the cell voltage reaches the remaining capacity correction voltage Va, the remaining capacity is corrected. The remaining capacity correction voltage Va is the closed circuit voltage CCV when the secondary battery in an undegraded state is discharged at each temperature and current, and the closed circuit voltage CCV and discharge current during actual discharge using the discharge capacity as basic data. , And a variable value calculated from the temperature. Here, when the cell voltage reaches the remaining capacity correction voltage Va, the remaining capacity detected by the integration method is corrected by reducing the remaining capacity to 5%.

しかしながら、残容量補正電圧Vaを算出するために用いられるデータは膨大なものとなり、算出処理が複雑になるという問題がある。また、二次電池の劣化、温度変化、放電電流の変動などにより、実際の残容量と一致した残容量補正電圧Vaを正確に算出することは難しい。そのため、図6中の矢印bに示すように、セル電圧が例えば約3170mVの時点で残容量が0%になってしまう。すなわち、残容量補正を行ったにも関わらず、矢印cに示すように、補正後の残容量と、実際の残容量との間にズレが発生してしまう。   However, there is a problem that the data used for calculating the remaining capacity correction voltage Va becomes enormous and the calculation process becomes complicated. Also, it is difficult to accurately calculate the remaining capacity correction voltage Va that matches the actual remaining capacity due to deterioration of the secondary battery, temperature change, discharge current fluctuation, and the like. Therefore, as indicated by an arrow b in FIG. 6, the remaining capacity becomes 0% when the cell voltage is about 3170 mV, for example. That is, despite the remaining capacity correction, as shown by the arrow c, a deviation occurs between the corrected remaining capacity and the actual remaining capacity.

上述した特許文献1に記載のものは、電池パックの内部状態の検出処理が複雑で、残容量算出処理に用いられるデータが膨大になるという問題がある。また、特許文献1は、検出されている残容量の誤差の補正を行うものではない。   The one described in Patent Document 1 described above has a problem that the detection process of the internal state of the battery pack is complicated and the data used for the remaining capacity calculation process becomes enormous. Further, Patent Document 1 does not correct an error of the detected remaining capacity.

したがって、この発明の目的は、従来より少ないデータに基づいて、二次電池の残容量の補正を精度良く行うことができる電池パック、および二次電池の残容量補正方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a battery pack and a secondary battery remaining capacity correction method capable of accurately correcting the remaining capacity of a secondary battery based on less data than in the past.

上述の課題を解決するために、第1の発明は、二次電池と、
二次電池使用時の電圧、電流、および内部抵抗を測定する測定部と、
測定部によって測定された結果に基づいて、二次電池の残容量を検出する残容量検出部と、
測定された二次電池の電圧が残容量補正電圧以下になったときに、残容量検出部によって検出された残容量を補正する残容量補正部と、を備え、
残容量補正部は、
測定された二次電池の電流および内部抵抗を用いて、二次電池の放電が停止されるときの第1の開放電圧を算出し、
第1の開放電圧から、二次電池の残容量補正を行うときの第2の開放電圧を算出し、
第2の開放電圧と、測定された二次電池の電流および内部抵抗とから、二次電池の残容量補正を行うときの閉路電圧を算出することにより、残容量補正電圧を求める
ことを特徴とする電池パックである。
In order to solve the above-described problem, the first invention includes a secondary battery,
A measuring unit for measuring voltage, current, and internal resistance when using a secondary battery;
Based on the result measured by the measurement unit, a remaining capacity detection unit that detects the remaining capacity of the secondary battery,
A remaining capacity correction unit that corrects the remaining capacity detected by the remaining capacity detection unit when the measured voltage of the secondary battery is equal to or lower than the remaining capacity correction voltage;
The remaining capacity correction unit
Using the measured current and internal resistance of the secondary battery, calculate the first open circuit voltage when the discharge of the secondary battery is stopped,
From the first open-circuit voltage, a second open-circuit voltage when correcting the remaining capacity of the secondary battery is calculated,
The remaining capacity correction voltage is obtained by calculating a closed circuit voltage when correcting the remaining capacity of the secondary battery from the second open circuit voltage, the measured current of the secondary battery, and the internal resistance. Battery pack.

第2の発明は、二次電池使用時の電圧、電流、および内部抵抗を測定するステップと、
測定された結果に基づいて、二次電池の残容量を検出するステップと、
測定された二次電池の電圧が残容量補正電圧以下になったときに、検出された残容量を補正するステップと、を備え、
残容量補正電圧は、
測定された二次電池の電流および内部抵抗を用いて、二次電池の放電が停止されるときの第1の開放電圧を算出し、
第1の開放電圧から、二次電池の残容量補正を行うときの第2の開放電圧を算出し、
第2の開放電圧と、測定された二次電池の電流および内部抵抗とから、二次電池の残容量補正を行うときの閉路電圧を算出することにより求められる
ことを特徴とする二次電池の残容量補正方法である。
2nd invention measures the voltage at the time of a secondary battery use, an electric current, and internal resistance,
Detecting the remaining capacity of the secondary battery based on the measured result;
Correcting the detected remaining capacity when the measured voltage of the secondary battery becomes equal to or less than the remaining capacity correction voltage, and
The remaining capacity correction voltage is
Using the measured current and internal resistance of the secondary battery, calculate the first open circuit voltage when the discharge of the secondary battery is stopped,
From the first open-circuit voltage, a second open-circuit voltage when correcting the remaining capacity of the secondary battery is calculated,
The secondary battery is obtained by calculating a closed circuit voltage when correcting the remaining capacity of the secondary battery from the second open circuit voltage, the measured current of the secondary battery, and the internal resistance. This is a remaining capacity correction method.

第1および第2の発明では、第2の開放電圧は、具体的には、二次電池の開放電圧と放電深度とのデータに基づいて、第1の開放電圧に対応する第1の放電深度から、残容量補正を行うときの残容量を減算することにより第2の放電深度を求め、第2の放電深度に対応する開放電圧を求めることにより得ることができる。   In the first and second inventions, specifically, the second open circuit voltage is the first discharge depth corresponding to the first open circuit voltage based on the data on the open circuit voltage and the discharge depth of the secondary battery. From this, it is possible to obtain the second discharge depth by subtracting the remaining capacity when performing the remaining capacity correction, and obtain the open circuit voltage corresponding to the second discharge depth.

また、第1および第2の発明では、二次電池の放電が停止されるときの上記二次電池の残容量率は0%であり、二次電池の電圧が残容量補正電圧に達したときに、残容量検出部によって検出された残容量を、残容量補正を行うときの残容量に補正することができる。   In the first and second inventions, when the secondary battery discharge is stopped, the remaining capacity ratio of the secondary battery is 0%, and the voltage of the secondary battery reaches the remaining capacity correction voltage. In addition, the remaining capacity detected by the remaining capacity detecting unit can be corrected to the remaining capacity when performing the remaining capacity correction.

また、第1および第2の発明では、残容量補正電圧の算出は、一定時間毎に行われることが好ましい。   In the first and second inventions, it is preferable that the remaining capacity correction voltage is calculated at regular intervals.

また、第1および第2の発明では、二次電池使用時の温度を測定し、測定された温度に応じて、残容量補正電圧を変動させることが好ましい。   In the first and second inventions, it is preferable to measure the temperature at the time of using the secondary battery and vary the remaining capacity correction voltage according to the measured temperature.

この発明では、二次電池の開放電圧を用いて残容量補正電圧を算出するので、二次電池の劣化に伴う内部抵抗の上昇などの影響を受けることなく、実際の残容量と一致した残容量補正電圧を求めることが可能となる。   In this invention, since the remaining capacity correction voltage is calculated using the open-circuit voltage of the secondary battery, the remaining capacity that matches the actual remaining capacity without being affected by an increase in internal resistance due to deterioration of the secondary battery. The correction voltage can be obtained.

この発明によれば、二次電池の開放電圧を用いて残容量補正電圧を算出することにより、二次電池の劣化やユーザの使用状況に関わらず、二次電池の残容量の補正を精度良く行うことができる。また、従来より少ないデータに基づいて残容量補正電圧を算出することが可能となる。   According to the present invention, the remaining capacity correction voltage is calculated using the open-circuit voltage of the secondary battery, so that the remaining capacity of the secondary battery can be accurately corrected regardless of the deterioration of the secondary battery or the usage situation of the user. It can be carried out. Further, the remaining capacity correction voltage can be calculated based on less data than in the past.

以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、この発明の一実施形態による電池パックの構成の一例を示すブロック図である。この電池パックは主に、二次電池7、過電圧検出部10、測定部12、CPU13、クロック端子3a、通信端子3b、温度検出端子3c、充放電制御スイッチ4で構成されている。電池パックの+端子1は、過電圧保護ヒューズ11および充放電制御スイッチ4を介して、二次電池7の+端子と接続されている。一方、−端子2は、電流検出抵抗9を介して、二次電池7の−端子と接続されている。−端子2と温度検出端子3cとの間には、サーミスタ14が接続されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a battery pack according to an embodiment of the present invention. This battery pack mainly includes a secondary battery 7, an overvoltage detection unit 10, a measurement unit 12, a CPU 13, a clock terminal 3a, a communication terminal 3b, a temperature detection terminal 3c, and a charge / discharge control switch 4. The + terminal 1 of the battery pack is connected to the + terminal of the secondary battery 7 via the overvoltage protection fuse 11 and the charge / discharge control switch 4. On the other hand, the − terminal 2 is connected to the − terminal of the secondary battery 7 through the current detection resistor 9. The thermistor 14 is connected between the terminal 2 and the temperature detection terminal 3c.

なお、この発明の構成要素である測定部は測定部12に対応し、残容量検出部および残容量補正部はCPU13に対応している。   Note that the measurement unit, which is a component of the present invention, corresponds to the measurement unit 12, and the remaining capacity detection unit and the remaining capacity correction unit correspond to the CPU 13.

この電池パックは、電子機器使用時には+端子1と−端子2が機器の+端子、−端子に接続され、放電が行われる。また、充電時には充電器に装着され、電子機器使用時と同様に+端子1と−端子2がそれぞれ充電器の+端子、−端子に接続され、充電が行われる。電池パックは、接続される充電器、あるいは電子機器などの負荷との間で、通信端子3bを介して通信を行い、二次電池7の残容量などの情報を知らせることができるようになされている。なお、この情報を受け取った機器側では、液晶などの表示部に電池容量や残容量率などを表示する。   In the battery pack, when an electronic device is used, the + terminal 1 and the −terminal 2 are connected to the + terminal and −terminal of the device, and discharging is performed. In addition, the battery pack is attached to the charger during charging, and the + terminal 1 and −terminal 2 are connected to the + terminal and −terminal of the charger, respectively, as in the case of using the electronic device, and charging is performed. The battery pack communicates with a connected charger or a load such as an electronic device via the communication terminal 3b so that information such as the remaining capacity of the secondary battery 7 can be notified. Yes. The device that receives this information displays the battery capacity, the remaining capacity rate, and the like on a display unit such as a liquid crystal display.

二次電池7は、リチウムイオン電池などの二次電池で、例えば2個の電池セルを並列に接続したセルブロック7a、セルブロック7b、セルブロック7cを直列に接続した構成である。二次電池7には、例えば、単電池セル当たりの満充電電圧が4.2Vの二次電池を用いることができる。   The secondary battery 7 is a secondary battery such as a lithium ion battery, and has a configuration in which, for example, a cell block 7a, a cell block 7b, and a cell block 7c in which two battery cells are connected in parallel are connected in series. As the secondary battery 7, for example, a secondary battery having a full charge voltage per battery cell of 4.2V can be used.

測定部12は、電池パック内のセルブロック7a、セルブロック7b、セルブロック7cのそれぞれの電圧および内部抵抗を測定し、CPU13に測定値を供給する。なお、以下では、2個の単電池セルからなるセルブロック7a、セルブロック7b、セルブロック7cのそれぞれの電圧をセル電圧と称する。   The measurement unit 12 measures the voltage and internal resistance of each of the cell block 7a, cell block 7b, and cell block 7c in the battery pack, and supplies the measured value to the CPU 13. Hereinafter, each voltage of the cell block 7a, the cell block 7b, and the cell block 7c including two single battery cells is referred to as a cell voltage.

また、測定部12は、電流検出抵抗9を使用して電流の大きさおよび向きを測定し、CPU13に測定値を送るものである。さらに、測定部12は、二次電池7の電圧を安定化して電源電圧を発生するレギュレータとしての機能も有する。   The measuring unit 12 measures the magnitude and direction of the current using the current detection resistor 9 and sends the measured value to the CPU 13. Furthermore, the measurement unit 12 also has a function as a regulator that stabilizes the voltage of the secondary battery 7 and generates a power supply voltage.

測定部12は、セルブロック7a、セルブロック7b、セルブロック7cのうちいずれかのセル電圧が過充電検出電圧になったときや、いずれかのセル電圧が過放電検出電圧以下になったとき、充放電制御スイッチ4に制御信号を送ることにより、過充電、過放電を防止する。ここで、リチウムイオン電池の場合、過充電検出電圧が例えば4.2V±0.5Vと定められ、過放電検出電圧が2.4V±0.1Vと定められる。   When the cell voltage of any one of the cell block 7a, the cell block 7b, and the cell block 7c becomes an overcharge detection voltage, or when any of the cell voltages becomes less than the overdischarge detection voltage, the measurement unit 12 By sending a control signal to the charge / discharge control switch 4, overcharge and overdischarge are prevented. Here, in the case of a lithium ion battery, the overcharge detection voltage is determined to be 4.2 V ± 0.5 V, for example, and the overdischarge detection voltage is determined to be 2.4 V ± 0.1 V.

充放電制御スイッチ4は、充電制御FET(Field Effect Transistor :電界効果型トランジスタ)5および放電制御FET6とから構成されている。充電制御FET5および放電制御FET6のそれぞれのドレイン・ソース間には、寄生ダイオード5aおよび6aが存在する。寄生ダイオード5aは、+端子1から二次電池7の方向に流れる充電電流に対して逆方向で、−端子2から二次電池7の方向に流れる放電電流に対して順方向の極性を有する。寄生ダイオード6aは、充電電流に対して順方向で、放電電流に対して逆方向の極性を有する。   The charge / discharge control switch 4 includes a charge control FET (Field Effect Transistor) 5 and a discharge control FET 6. Parasitic diodes 5 a and 6 a exist between the drain and source of the charge control FET 5 and the discharge control FET 6. Parasitic diode 5a has a reverse polarity with respect to a charging current flowing from + terminal 1 in the direction of secondary battery 7 and a forward polarity with respect to a discharging current flowing from −terminal 2 in the direction of secondary battery 7. The parasitic diode 6a has a polarity in the forward direction with respect to the charging current and in the reverse direction with respect to the discharging current.

充電制御FET5および放電制御FET6のそれぞれのゲートには、測定部12からの制御信号がそれぞれ供給される。通常の充電および放電動作では、制御信号がローレベルとされ、充電制御FET5および放電制御FET6がON状態とされる。なお、充電制御FET5および放電制御FET6はPチャンネル型であるので、ソース電位より所定値以上低いゲート電位によってON状態となる。   Control signals from the measurement unit 12 are supplied to the gates of the charge control FET 5 and the discharge control FET 6, respectively. In normal charging and discharging operations, the control signal is set to a low level, and the charge control FET 5 and the discharge control FET 6 are turned on. Since the charge control FET 5 and the discharge control FET 6 are P-channel type, they are turned on by a gate potential that is lower than the source potential by a predetermined value or more.

電池電圧が過充電検出電圧となったときは、充電制御FET5をOFFとし、充電電流が流れないように制御される。また、電池電圧が過放電検出電圧となったときは、放電制御FET6をOFFとし、放電電流が流れないように制御される。   When the battery voltage becomes the overcharge detection voltage, the charging control FET 5 is turned off and the charging current is controlled not to flow. Further, when the battery voltage becomes the overdischarge detection voltage, the discharge control FET 6 is turned off, and the discharge current is controlled not to flow.

過電圧検出部10は過電圧保護ヒューズ11と接続され、二次電池7の各セル電圧が規定の電圧を超えた場合、二次電池7の+端子と電池パックの+端子1とを結ぶ+側の電源ラインの接続を遮断することにより、二次電池1、機器本体、および電池パック内の回路等を保護する。   The overvoltage detection unit 10 is connected to the overvoltage protection fuse 11, and when each cell voltage of the secondary battery 7 exceeds a specified voltage, the + side connecting the + terminal of the secondary battery 7 and the + terminal 1 of the battery pack is connected. By cutting off the connection of the power line, the secondary battery 1, the device body, the circuit in the battery pack, and the like are protected.

CPU13は、測定部12から供給された電圧値、電流値を使用して電圧値の測定や電流値の積算を行い、二次電池7の残容量を算出する。また、参照符号8で示される温度検出素子(例えばサーミスタ)で測定した電池温度を取り込む。これらの測定値などは、CPU13に内蔵される不揮発性メモリEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)(図示せず)に保存される。   The CPU 13 measures the voltage value and integrates the current value using the voltage value and current value supplied from the measurement unit 12, and calculates the remaining capacity of the secondary battery 7. Further, the battery temperature measured by a temperature detecting element (for example, a thermistor) indicated by reference numeral 8 is taken in. These measured values and the like are stored in a nonvolatile memory EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory) (not shown) built in the CPU 13.

また、CPU13は、測定部12から供給された電流値、内部抵抗を使用して、各セルブロックの開放電圧OCVを算出する。なお、開放電圧OCVの算出には、下記の式(1)が用いられる。
開放電圧OCV=閉路電圧CCV−電流×内部抵抗・・・(1)
Further, the CPU 13 calculates the open circuit voltage OCV of each cell block using the current value and the internal resistance supplied from the measurement unit 12. The following formula (1) is used for calculating the open circuit voltage OCV.
Open circuit voltage OCV = Circuit voltage CCV−Current × Internal resistance (1)

また、CPU13は、セル電圧が放電停止電圧(例えば3V)に達した場合、二次電池7の残容量が0%に達したものと判断して、電池パック内の放電を停止させる。このとき、二次電池7の劣化などにより内部抵抗が上昇すると、電流積算によって算出されている残容量と実際の残容量との間に誤差が生じてしまう。そこで、CPU13は、放電末期に残容量補正ポイントの閉路電圧CCVを残容量補正電圧として算出し、二次電池7のセル電圧が残容量補正電圧以下になったとき、二次電池7の残容量補正を行う。   Further, when the cell voltage reaches the discharge stop voltage (for example, 3 V), the CPU 13 determines that the remaining capacity of the secondary battery 7 has reached 0% and stops the discharge in the battery pack. At this time, if the internal resistance increases due to deterioration of the secondary battery 7 or the like, an error occurs between the remaining capacity calculated by current integration and the actual remaining capacity. Therefore, the CPU 13 calculates the closed-circuit voltage CCV at the remaining capacity correction point as the remaining capacity correction voltage at the end of discharging, and when the cell voltage of the secondary battery 7 becomes equal to or lower than the remaining capacity correction voltage, the remaining capacity of the secondary battery 7 is calculated. Make corrections.

この発明の一実施形態では、二次電池7の開放電圧OCV(Open Circuit Voltage)と放電深度との標準データを基礎データとして用いることにより、残容量補正電圧を算出する。なお、放電深度とは、二次電池7の容量に対して取り出された容量の割合である。   In one embodiment of the present invention, the remaining capacity correction voltage is calculated by using standard data of the open circuit voltage (OCV) and the depth of discharge of the secondary battery 7 as basic data. The depth of discharge is the ratio of the capacity taken out with respect to the capacity of the secondary battery 7.

図2に、開放電圧OCVと放電深度との標準データの一例を示す。図2に示すように、開放電圧OCVと放電深度との標準データは、満充電時の開放電圧OCVを放電深度0%とし、開放電圧OCVが3.0Vまで放電したときを放電深度100%とした容量の割合を示すデータである。このような開放電圧OCVと放電深度との標準データは、内部抵抗の影響を受けないので、二次電池7の劣化や放電レートの変動などが生じてもこれらの対応関係は変化しない。このような開放電圧OCVと放電深度との標準データは、CPU13のROM(Read Only Memory)に保存されている。   FIG. 2 shows an example of standard data of the open circuit voltage OCV and the discharge depth. As shown in FIG. 2, the standard data of the open circuit voltage OCV and the depth of discharge is that the open circuit voltage OCV at the time of full charge is 0% of the discharge depth, and the discharge depth is 100% when the open circuit voltage OCV is discharged to 3.0V. It is data indicating the proportion of the capacity that has been used. Since the standard data of the open circuit voltage OCV and the discharge depth is not affected by the internal resistance, the correspondence relationship does not change even if the secondary battery 7 is deteriorated or the discharge rate is changed. Such standard data of the open circuit voltage OCV and the depth of discharge is stored in a ROM (Read Only Memory) of the CPU 13.

以下、図3を参照して、開放電圧OCVと放電深度との標準データを用いた残容量補正電圧の算出について具体的に説明する。図3は、開放電圧OCVと放電深度との標準データ、および二次電池7の放電時におけるセル電圧の一例をそれぞれ示すグラフである。横軸が放電深度(%)を示し、縦軸が電圧(mV)を示す。なお、開放電圧OCVと放電深度との標準データにおける電圧は開放電圧OCVの値を示し、二次電池7のセル電圧における電圧は閉路電圧CCVの値を示している。   Hereinafter, the calculation of the remaining capacity correction voltage using the standard data of the open circuit voltage OCV and the discharge depth will be specifically described with reference to FIG. FIG. 3 is a graph showing standard data of the open circuit voltage OCV and the depth of discharge, and an example of the cell voltage when the secondary battery 7 is discharged. The horizontal axis indicates the depth of discharge (%), and the vertical axis indicates the voltage (mV). In addition, the voltage in the standard data of the open circuit voltage OCV and the depth of discharge indicates the value of the open circuit voltage OCV, and the voltage in the cell voltage of the secondary battery 7 indicates the value of the closed circuit voltage CCV.

ここで、この電池パックは、使用時のセル電圧が放電停止電圧である3Vに達すると、電池パック内の放電を停止させる。そこで、まず、現在の放電電流および内部抵抗において、セル電圧が放電停止電圧3Vに達したときの、開放電圧OCV1の値を算出する。なお、以下では、セル電圧が放電停止電圧3Vに達したときの開放電圧OCV1を、第1の開放電圧OCV1と適宜称する。   Here, this battery pack stops the discharge in the battery pack when the cell voltage in use reaches 3 V which is the discharge stop voltage. Therefore, first, the value of the open circuit voltage OCV1 when the cell voltage reaches the discharge stop voltage 3V is calculated with the current discharge current and internal resistance. Hereinafter, the open circuit voltage OCV1 when the cell voltage reaches the discharge stop voltage 3V is appropriately referred to as a first open circuit voltage OCV1.

第1の開放電圧OCV1は、上述の式(1)を用いて算出される。具体例を挙げて説明すると、現在の放電電流が2800[mA]、内部抵抗が118[mΩ]とし、放電停止電圧CCVを3.0Vとすると、第1の開放電圧OCV1は、次式により求められる。なお、次式では、電流は放電電流であることから、マイナスの値とされる。
第1の開放電圧OCV1=3000[mV]−(−2800[mA])×118[mΩ]
≒3331[mV]
The first open circuit voltage OCV1 is calculated using the above-described equation (1). To explain with a specific example, when the current discharge current is 2800 [mA], the internal resistance is 118 [mΩ], and the discharge stop voltage CCV is 3.0 V, the first open circuit voltage OCV1 is obtained by the following equation. It is done. In the following equation, since the current is a discharge current, it is a negative value.
First open circuit voltage OCV1 = 3000 [mV] − (− 2800 [mA]) × 118 [mΩ]
≒ 3331 [mV]

求められた第1の開放電圧OCV1から、図3に示す開放電圧OCVと放電深度との標準データを参照することにより、第1の開放電圧OCV1に対応する放電深度cを求める。以下、第1の開放電圧OCV1に対応する放電深度cを、第1の放電深度cと適宜称する。   From the obtained first open-circuit voltage OCV1, the discharge depth c corresponding to the first open-circuit voltage OCV1 is obtained by referring to the standard data of the open-circuit voltage OCV and the discharge depth shown in FIG. Hereinafter, the discharge depth c corresponding to the first open circuit voltage OCV1 is appropriately referred to as a first discharge depth c.

例えば、第1の開放電圧OCV1が3331mVのとき、第1の放電深度cは97.5%である。すなわち、放電深度97.5%で二次電池の残容量が0%となる。   For example, when the first open circuit voltage OCV1 is 3331 mV, the first discharge depth c is 97.5%. That is, the remaining capacity of the secondary battery is 0% at a discharge depth of 97.5%.

続いて、残容量補正ポイントにおける放電深度dを求める。以下、残容量補正ポイントにおける放電深度dを、第2の放電深度dと適宜称する。第2の放電深度dは、以下の式(2)によって求められる。
第2の放電深度d=第1の放電深度c−残容量補正ポイントにおける残容量・・・(2)
Subsequently, the discharge depth d at the remaining capacity correction point is obtained. Hereinafter, the discharge depth d at the remaining capacity correction point is appropriately referred to as a second discharge depth d. The second discharge depth d is obtained by the following equation (2).
Second discharge depth d = first discharge depth c-remaining capacity at remaining capacity correction point (2)

したがって、例えば、残容量5%で残容量補正を行う場合、
第2の放電深度d=97.5[%]−5[%]
=92.5[%]
となる。
Therefore, for example, when performing remaining capacity correction with 5% remaining capacity,
Second discharge depth d = 97.5 [%]-5 [%]
= 92.5 [%]
It becomes.

求められた第2の放電深度dから、図3に示す開放電圧OCVと放電深度との標準データを参照することにより、残容量補正ポイントにおける開放電圧OCV2を求める。以下、残容量補正ポイントにおける開放電圧OCV2を、第2の開放電圧OCV2と適宜称する。例えば、第2の放電深度dが92.5%のとき、第2の開放電圧OCV2は3532mVである。   From the obtained second discharge depth d, the open voltage OCV2 at the remaining capacity correction point is obtained by referring to the standard data of the open circuit voltage OCV and the discharge depth shown in FIG. Hereinafter, the open circuit voltage OCV2 at the remaining capacity correction point is appropriately referred to as a second open circuit voltage OCV2. For example, when the second discharge depth d is 92.5%, the second open circuit voltage OCV2 is 3532 mV.

続いて、現在の放電電流および内部抵抗の値に基づいて、残容量補正ポイントの閉路電圧CCV1を求める。残容量補正ポイントの閉路電圧CCV1は、下記の式(3)を用いて算出される。
閉路電圧CCV=開放電圧OCV+電流×内部抵抗・・・(3)
Subsequently, the closed circuit voltage CCV1 of the remaining capacity correction point is obtained based on the current discharge current and the value of the internal resistance. The closed circuit voltage CCV1 at the remaining capacity correction point is calculated using the following equation (3).
Closed circuit voltage CCV = open circuit voltage OCV + current × internal resistance (3)

具体的には、現在の放電電流が2800[mA]、内部抵抗が118[mΩ]であり、残容量補正ポイントにおける第2の開放電圧OCV2は3532mVである場合、残容量補正ポイントの閉路電圧CCV1は、次式により求められる。
残容量補正ポイントの閉路電圧CCV1=3532[mV]+(−2800[mA])×118[mΩ]
≒3202[mV]
Specifically, when the current discharge current is 2800 [mA], the internal resistance is 118 [mΩ], and the second open circuit voltage OCV2 at the remaining capacity correction point is 3532 mV, the closed circuit voltage CCV1 at the remaining capacity correction point. Is obtained by the following equation.
Closed circuit voltage CCV1 of remaining capacity correction point = 3532 [mV] + (− 2800 [mA]) × 118 [mΩ]
≒ 3202 [mV]

以上のようにして求められた残容量補正ポイントの閉路電圧CCV1に基づいて、二次電池7のセル電圧が残容量補正ポイントの閉路電圧CCV1以下になったときに、残容量補正が行われる。   Based on the closed circuit voltage CCV1 of the remaining capacity correction point obtained as described above, the remaining capacity is corrected when the cell voltage of the secondary battery 7 becomes equal to or lower than the closed circuit voltage CCV1 of the remaining capacity correction point.

なお、残容量補正ポイントの閉路電圧CCV1は、一定周期で各電池セルの閉路電圧、温度、電流を測定した際に再計算が行われ、内部抵抗および電流の変動に対応して、残容量補正時の閉路電圧CCV1は常に更新される。   The closed-circuit voltage CCV1 at the remaining capacity correction point is recalculated when the closed-circuit voltage, temperature, and current of each battery cell are measured at a constant cycle, and the remaining capacity correction is performed in response to fluctuations in internal resistance and current. The closed circuit voltage CCV1 is constantly updated.

また、温度検出素子8で測定した電池温度に応じて、残容量補正時の閉路電圧CCV1を変動させることも可能である。例えば、温度の上昇により内部抵抗値が低くなることから残容量補正時の閉路電圧CCV1を温度の上昇に合わせて増加させる。これによって、残容量補正電圧をより正確に求めることができる。   Further, it is possible to vary the closed circuit voltage CCV1 at the time of remaining capacity correction according to the battery temperature measured by the temperature detecting element 8. For example, since the internal resistance value decreases as the temperature increases, the closed circuit voltage CCV1 at the time of remaining capacity correction is increased in accordance with the temperature increase. As a result, the remaining capacity correction voltage can be obtained more accurately.

図4に、残容量補正ポイントの閉路電圧CCV1で残容量補正を行ったときの、二次電池7の残容量、およびセル電圧の変化の一例を示す。横軸が放電時間を示し、縦軸がセル電圧および残容量を示す。   FIG. 4 shows an example of changes in the remaining capacity of the secondary battery 7 and the cell voltage when the remaining capacity is corrected with the closed circuit voltage CCV1 at the remaining capacity correction point. The horizontal axis shows the discharge time, and the vertical axis shows the cell voltage and the remaining capacity.

図4に示すように、電流値の積算により算出される残容量は、セル電圧が残容量補正ポイントの閉路電圧CCV1に達したときに補正が行われる。すなわち、図4に示す例では、残容量が5%のときの残容量補正ポイントの閉路電圧CCV1を算出したものであるので、セル電圧が残容量補正ポイントの閉路電圧CCV1に達したときに、残容量を5%に低下させることによって補正が行われる。   As shown in FIG. 4, the remaining capacity calculated by integrating the current values is corrected when the cell voltage reaches the closed circuit voltage CCV1 at the remaining capacity correction point. That is, in the example shown in FIG. 4, since the closed circuit voltage CCV1 of the remaining capacity correction point when the remaining capacity is 5% is calculated, when the cell voltage reaches the closed circuit voltage CCV1 of the remaining capacity correction point, Correction is performed by reducing the remaining capacity to 5%.

このように残容量補正ポイントの閉路電圧CCV1で補正を行うことで、図4中の矢印eで示すように、セル電圧が3000mVのときに、残容量が0%になるように調整することができる。   Thus, by correcting with the closed circuit voltage CCV1 of the remaining capacity correction point, the remaining capacity can be adjusted to 0% when the cell voltage is 3000 mV, as indicated by an arrow e in FIG. it can.

図5は、開放電圧OCVと放電深度との標準データに基づいて残容量補正電圧を算出し、残容量補正を行う処理の流れを概略的に示すフローチャートである。なお、特別な記載がない限り、以下の処理はCPU13においてなされるものである。   FIG. 5 is a flowchart schematically showing a flow of processing for calculating the remaining capacity correction voltage based on the standard data of the open circuit voltage OCV and the discharge depth and performing the remaining capacity correction. Unless otherwise specified, the CPU 13 performs the following processing.

まず、ステップS1において、測定部12により、各セル電圧、電流、内部抵抗、温度が測定される。測定された値は、CPU13に供給される。   First, in step S1, the measurement unit 12 measures each cell voltage, current, internal resistance, and temperature. The measured value is supplied to the CPU 13.

次に、ステップS2において、供給された現在の放電電流および内部抵抗の値に基づいて、セル電圧が放電停止電圧(例えば3V)に達したときの、第1の開放電圧OCV1の値が算出される。なお、第1の開放電圧OCV1の算出には、上述の式(1)が用いられる。   Next, in step S2, the value of the first open circuit voltage OCV1 when the cell voltage reaches the discharge stop voltage (for example, 3 V) is calculated based on the supplied current discharge current and the value of the internal resistance. The Note that the above equation (1) is used to calculate the first open circuit voltage OCV1.

続いて、ステップS3において、開放電圧OCVと放電深度との標準データを参照して、ステップS2で求められた第1の開放電圧OCV1から、放電停止となるときの第1の放電深度が求められる。   Subsequently, in step S3, with reference to the standard data of the open circuit voltage OCV and the discharge depth, the first discharge depth when the discharge is stopped is determined from the first open circuit voltage OCV1 determined in step S2. .

次に、ステップS4において、残容量補正ポイント(例えば、二次電池7の残容量が5%)における第2の放電深度dが算出される。なお、第2の放電深度dは、上述の式(2)を用いて求められる。   Next, in step S4, the second discharge depth d at the remaining capacity correction point (for example, the remaining capacity of the secondary battery 7 is 5%) is calculated. Note that the second discharge depth d is obtained using the above-described equation (2).

続いて、ステップS5において、開放電圧OCVと放電深度との標準データを参照して、ステップS4で求められた第2の放電深度dから、残容量補正ポイントにおける第2の開放電圧OCV2が求められる。   Subsequently, in step S5, with reference to the standard data of the open circuit voltage OCV and the discharge depth, the second open circuit voltage OCV2 at the remaining capacity correction point is determined from the second discharge depth d determined in step S4. .

次に、ステップS6において、現在の放電電流および内部抵抗の値に基づいて、残容量補正ポイントの閉路電圧CCV1が算出される。なお、残容量補正ポイントの閉路電圧CCV1の算出には、上述の式(3)が用いられる。   Next, in step S6, the closed-circuit voltage CCV1 of the remaining capacity correction point is calculated based on the current discharge current and internal resistance values. Note that the above equation (3) is used to calculate the closed circuit voltage CCV1 of the remaining capacity correction point.

続いて、ステップS7において、残容量補正ポイントの閉路電圧CCV1と、測定部12によって測定された二次電池7のセル電圧のうち最小のセル電圧との比較を行う。残容量補正ポイントの閉路電圧CCV1が二次電池7の最小セル電圧よりも大きいと判断されたときは、処理がステップS1に移行する。   Subsequently, in step S <b> 7, the closed circuit voltage CCV <b> 1 at the remaining capacity correction point is compared with the minimum cell voltage among the cell voltages of the secondary battery 7 measured by the measurement unit 12. When it is determined that the closed circuit voltage CCV1 at the remaining capacity correction point is larger than the minimum cell voltage of the secondary battery 7, the process proceeds to step S1.

一方、ステップS7において、残容量補正ポイントの閉路電圧CCV1が二次電池7の最小セル電圧以下であると判断されたときは、処理がステップS8に移行する。ステップS8では、電流値の積算により検出されている残容量の補正を行う。例えば、残容量補正ポイントを二次電池の残容量が5%になるときにした場合は、電流値の積算により検出されている残容量を5%に補正する。   On the other hand, when it is determined in step S7 that the closed circuit voltage CCV1 at the remaining capacity correction point is equal to or lower than the minimum cell voltage of the secondary battery 7, the process proceeds to step S8. In step S8, the remaining capacity detected by integrating the current value is corrected. For example, when the remaining capacity correction point is set when the remaining capacity of the secondary battery becomes 5%, the remaining capacity detected by integration of the current value is corrected to 5%.

以上説明したように、この発明の一実施の形態では、従来のように各温度、各電流で放電したときの電圧および放電容量のデータに基づくのではなく、開放電圧OCVと放電深度との標準データに基づいて残容量補正ポイントの閉路電圧CCV1を算出している。したがって、従来より少ない情報で、残容量補正ポイントの閉路電圧CCV1を簡単に算出することができる。   As described above, in the embodiment of the present invention, the standard of the open circuit voltage OCV and the depth of discharge is not based on the data of the voltage and the discharge capacity when discharged at each temperature and each current as in the prior art. Based on the data, the closed-circuit voltage CCV1 of the remaining capacity correction point is calculated. Therefore, the closed circuit voltage CCV1 of the remaining capacity correction point can be easily calculated with less information than before.

また、二次電池の劣化やユーザの使用状況などの影響を受けることなく残容量補正ポイントの閉路電圧CCV1を算出できるので、精度良く残容量補正を行うことができ、二次電池7のセル電圧が3.0Vに達したときの残容量の誤差を小さくすることができる。したがって、電子機器において残容量がまだあると表示されているにも関わらず、突然電源が切れたり、アラームがなったりするという不具合を解消することができる。さらに、残容量補正時に、残容量が急に変化してしまう、いわゆる容量飛びを小さくすることができる。   Further, since the closed-circuit voltage CCV1 of the remaining capacity correction point can be calculated without being affected by the deterioration of the secondary battery or the user's usage situation, the remaining capacity correction can be performed with high accuracy, and the cell voltage of the secondary battery 7 can be calculated. The error of the remaining capacity when the voltage reaches 3.0V can be reduced. Therefore, it is possible to solve the problem that the power is suddenly turned off or an alarm is generated even though the electronic device displays that there is still remaining capacity. Furthermore, when the remaining capacity is corrected, a so-called capacity jump in which the remaining capacity changes suddenly can be reduced.

以上、この発明の一実施の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の一実施の形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。   Although one embodiment of the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible. is there.

例えば、上述の一実施の形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。例えば、上述の一実施の形態では、残容量補正ポイントを二次電池7の残容量が5%になるときとしたが、残容量補正ポイントは残容量が5%になるときに限られず、任意の残容量で補正を行うことができる。   For example, the numerical values given in the above-described embodiment are merely examples, and different numerical values may be used as necessary. For example, in the above-described embodiment, the remaining capacity correction point is set when the remaining capacity of the secondary battery 7 becomes 5%. However, the remaining capacity correction point is not limited to when the remaining capacity becomes 5%, and is arbitrary. The remaining capacity can be corrected.

また、上述の一実施の形態では、二次電池7としてリチウムイオン電池を用いたが、二次電池7はこれに限られるものではなく、開放電圧OCVと放電深度とが1対1に対応するような特性を有するものであれば良く、例えば、Ni−Cd(ニッカド)電池、Ni−MH(ニッケル水素)電池など、種々の電池に適用可能である。   In the above-described embodiment, the lithium ion battery is used as the secondary battery 7. However, the secondary battery 7 is not limited to this, and the open-circuit voltage OCV and the depth of discharge correspond one-to-one. Any battery having such characteristics may be used, and for example, it can be applied to various batteries such as a Ni-Cd (nickel) battery and a Ni-MH (nickel metal hydride) battery.

また、上述の一実施の形態では、電池パックに2本の並列の二次電池を3ブロック直列に設ける構成としたが、電池パックに設ける2次電池の数および構成は、特に限定されるものではない。   In the above-described embodiment, the battery pack has two parallel secondary batteries provided in series in three blocks. However, the number and configuration of secondary batteries provided in the battery pack are particularly limited. is not.

また、上述の一実施の形態では、電流値の積算によって二次電池の残容量を検出する構成としたが、測定された電流値および電圧値から電力量を算出して、電力量の積算によって二次電池の残容量を検出する構成としてもよい。   In the above-described embodiment, the remaining capacity of the secondary battery is detected by integrating the current value. However, the power amount is calculated from the measured current value and voltage value, and the power amount is integrated. It is good also as a structure which detects the remaining capacity of a secondary battery.

この発明の一実施の形態による電池パックの構造の一例を示す略線図である。It is a basic diagram which shows an example of the structure of the battery pack by one embodiment of this invention. 開放電圧と放電深度との標準データの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the standard data of an open circuit voltage and the depth of discharge. 開放電圧と放電深度との標準データ、および使用時のセル電圧の変化の一例をそれぞれ示すグラフである。It is a graph which shows an example of the standard data of an open circuit voltage and the depth of discharge, respectively, and the change of the cell voltage at the time of use. この発明の一実施の形態による二次電池の残容量補正およびセル電圧との一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example with the remaining capacity correction | amendment of a secondary battery and cell voltage by one Embodiment of this invention. 残容量補正ポイントの閉路電圧の算出および残容量補正の処理の流れを表すフローチャートである。It is a flowchart showing the flow of the process of calculation of the closed circuit voltage of a remaining capacity correction point, and remaining capacity correction. 従来の二次電池の残容量補正およびセル電圧の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the remaining capacity correction of a conventional secondary battery, and a cell voltage.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・+端子
2・・・−端子
4・・・充放電制御スイッチ
5・・・充電制御FET
6・・・放電制御FET
7・・・二次電池
8・・・温度検出素子
9・・・電流検出抵抗
10・・・過電圧検出部
11・・・過電圧保護ヒューズ
12・・・測定部
13・・・CPU
14・・・サーミスタ
1 ... + terminal 2 ...- terminal 4 ... charge / discharge control switch 5 ... charge control FET
6 ... Discharge control FET
DESCRIPTION OF SYMBOLS 7 ... Secondary battery 8 ... Temperature detection element 9 ... Current detection resistor 10 ... Overvoltage detection part 11 ... Overvoltage protection fuse 12 ... Measurement part 13 ... CPU
14 ... Thermistor

Claims (10)

二次電池と、
上記二次電池使用時の電圧、電流、および内部抵抗を測定する測定部と、
上記測定部によって測定された結果に基づいて、上記二次電池の残容量を検出する残容量検出部と、
測定された上記二次電池の電圧が残容量補正電圧以下になったときに、上記残容量検出部によって検出された上記残容量を補正する残容量補正部と、を備え、
上記残容量補正部は、
測定された上記二次電池の電流および内部抵抗を用いて、上記二次電池の放電が停止されるときの第1の開放電圧を算出し、
上記第1の開放電圧から、上記二次電池の残容量補正を行うときの第2の開放電圧を算出し、
上記第2の開放電圧と、測定された上記二次電池の電流および内部抵抗とから、二次電池の残容量補正を行うときの閉路電圧を算出することにより、上記残容量補正電圧を求める
ことを特徴とする電池パック。
A secondary battery,
A measurement unit for measuring voltage, current, and internal resistance when the secondary battery is used;
Based on the result measured by the measurement unit, a remaining capacity detection unit that detects the remaining capacity of the secondary battery;
A remaining capacity correction unit that corrects the remaining capacity detected by the remaining capacity detection unit when the measured voltage of the secondary battery is equal to or lower than a remaining capacity correction voltage;
The remaining capacity correction unit
Using the measured current and internal resistance of the secondary battery, calculate the first open circuit voltage when the discharge of the secondary battery is stopped,
From the first open-circuit voltage, a second open-circuit voltage when correcting the remaining capacity of the secondary battery is calculated,
Obtaining the remaining capacity correction voltage by calculating a closed circuit voltage when performing the remaining capacity correction of the secondary battery from the second open circuit voltage and the measured current and internal resistance of the secondary battery. A battery pack characterized by
上記第2の開放電圧は、上記二次電池の開放電圧と放電深度とのデータに基づいて、上記第1の開放電圧に対応する第1の放電深度から、上記残容量補正を行うときの残容量を減算することにより第2の放電深度を求め、該第2の放電深度に対応する開放電圧を求めることにより得られる
ことを特徴とする請求項1記載の電池パック。
The second open circuit voltage is based on the data of the open circuit voltage and the discharge depth of the secondary battery, and the remaining capacity when performing the remaining capacity correction from the first discharge depth corresponding to the first open circuit voltage. The battery pack according to claim 1, wherein the battery pack is obtained by obtaining a second discharge depth by subtracting the capacity and obtaining an open circuit voltage corresponding to the second discharge depth.
上記二次電池の放電が停止されるときの上記二次電池の残容量率は0%であり、
上記二次電池の電圧が上記残容量補正電圧に達したときに、上記残容量検出部によって検出された残容量は、上記残容量補正を行うときの残容量に補正される
ことを特徴とする請求項2記載の電池パック。
The remaining capacity rate of the secondary battery when the discharge of the secondary battery is stopped is 0%,
When the voltage of the secondary battery reaches the remaining capacity correction voltage, the remaining capacity detected by the remaining capacity detector is corrected to the remaining capacity when performing the remaining capacity correction. The battery pack according to claim 2.
上記残容量補正電圧の算出は、一定時間毎に行われる
ことを特徴とする請求項3記載の電池パック。
The battery pack according to claim 3, wherein the calculation of the remaining capacity correction voltage is performed at regular intervals.
上記二次電池使用時の温度を測定し、
測定された上記温度に応じて、上記残容量補正電圧を変動させる
ことを特徴とする請求項4記載の電池パック。
Measure the temperature when using the secondary battery,
The battery pack according to claim 4, wherein the remaining capacity correction voltage is varied in accordance with the measured temperature.
二次電池使用時の電圧、電流、および内部抵抗を測定するステップと、
測定された結果に基づいて、上記二次電池の残容量を検出するステップと、
測定された上記二次電池の電圧が残容量補正電圧以下になったときに、検出された上記残容量を補正するステップと、を備え、
上記残容量補正電圧は、
測定された上記二次電池の電流および内部抵抗を用いて、上記二次電池の放電が停止されるときの第1の開放電圧を算出し、
上記第1の開放電圧から、上記二次電池の残容量補正を行うときの第2の開放電圧を算出し、
上記第2の開放電圧と、測定された上記二次電池の電流および内部抵抗とから、二次電池の残容量補正を行うときの閉路電圧を算出することにより求められる
ことを特徴とする二次電池の残容量補正方法。
Measuring voltage, current and internal resistance when using a secondary battery;
Detecting the remaining capacity of the secondary battery based on the measured result;
Correcting the detected remaining capacity when the measured voltage of the secondary battery is equal to or lower than a remaining capacity correction voltage, and
The remaining capacity correction voltage is
Using the measured current and internal resistance of the secondary battery, calculate the first open circuit voltage when the discharge of the secondary battery is stopped,
From the first open circuit voltage, a second open circuit voltage when correcting the remaining capacity of the secondary battery is calculated,
A secondary voltage obtained by calculating a closed circuit voltage when correcting the remaining capacity of the secondary battery from the second open-circuit voltage, the measured current of the secondary battery, and the internal resistance. Battery remaining capacity correction method.
上記第2の開放電圧は、上記二次電池の開放電圧と放電深度とのデータに基づいて、上記第1の開放電圧に対応する第1の放電深度から、上記残容量補正を行うときの残容量を減算することにより第2の放電深度を求め、該第2の放電深度に対応する開放電圧を求めることにより得られる
ことを特徴とする請求項6記載の二次電池の残容量補正方法。
The second open circuit voltage is based on the data of open circuit voltage and discharge depth of the secondary battery, and the remaining capacity when performing the remaining capacity correction from the first discharge depth corresponding to the first open circuit voltage. The method for correcting a remaining capacity of a secondary battery according to claim 6, wherein the second battery depth is obtained by subtracting the capacity, and an open circuit voltage corresponding to the second depth of discharge is obtained.
上記二次電池の放電が停止されるときの上記二次電池の残容量率は0%であり、
上記二次電池の電圧が上記残容量補正電圧に達したときに、上記残容量検出部によって検出された残容量は、上記残容量補正を行うときの残容量に補正される
ことを特徴とする請求項7記載の二次電池の残容量補正方法。
The remaining capacity rate of the secondary battery when the discharge of the secondary battery is stopped is 0%,
When the voltage of the secondary battery reaches the remaining capacity correction voltage, the remaining capacity detected by the remaining capacity detector is corrected to the remaining capacity when performing the remaining capacity correction. The method for correcting the remaining capacity of the secondary battery according to claim 7.
上記残容量補正電圧の算出は、一定時間毎に行われる
ことを特徴とする請求項8記載の二次電池の残容量補正方法。
The method for correcting the remaining capacity of the secondary battery according to claim 8, wherein the calculation of the remaining capacity correction voltage is performed at regular intervals.
上記二次電池使用時の温度を測定し、
測定された上記温度に応じて、上記残容量補正電圧を変動させる
ことを特徴とする請求項9記載の二次電池の残容量補正方法。
Measure the temperature when using the secondary battery,
The method for correcting the remaining capacity of the secondary battery according to claim 9, wherein the remaining capacity correction voltage is varied in accordance with the measured temperature.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0847200A (en) * 1994-08-03 1996-02-16 Mayekawa Mfg Co Ltd Protective device of canned motor for ammonia
EP2442399A1 (en) 2010-10-15 2012-04-18 Makita Corporation Battery pack
WO2013128757A1 (en) * 2012-03-01 2013-09-06 株式会社豊田自動織機 Battery-state control method and device
JPWO2013128810A1 (en) * 2012-02-29 2015-07-30 Necエナジーデバイス株式会社 Battery control system, battery pack, electronic equipment
KR101619620B1 (en) 2014-10-17 2016-05-10 현대자동차주식회사 Apparatus and method for calculating state of charge
JP2017225219A (en) * 2016-06-14 2017-12-21 アイシン精機株式会社 Power source cut-off device
JP2018048916A (en) * 2016-09-21 2018-03-29 ローム株式会社 Circuit for detecting remaining life of rechargeable battery, electronic apparatus and automobile using the same, and method for detecting charge state
CN111799517A (en) * 2019-04-03 2020-10-20 丰田自动车株式会社 Method for charging secondary battery
WO2022163478A1 (en) * 2021-01-29 2022-08-04 三洋電機株式会社 Power source device and method for manufacturing same
US11574509B2 (en) 2020-06-18 2023-02-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle diagnostic system, vehicle, and method of display of vehicle diagnostic result

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0847200A (en) * 1994-08-03 1996-02-16 Mayekawa Mfg Co Ltd Protective device of canned motor for ammonia
EP2442399A1 (en) 2010-10-15 2012-04-18 Makita Corporation Battery pack
US8823322B2 (en) 2010-10-15 2014-09-02 Makita Corporation Battery pack
US10027141B2 (en) 2012-02-29 2018-07-17 Nec Energy Devices, Ltd. Battery control system, battery pack, electronic device
JPWO2013128810A1 (en) * 2012-02-29 2015-07-30 Necエナジーデバイス株式会社 Battery control system, battery pack, electronic equipment
US9735592B2 (en) 2012-02-29 2017-08-15 Nec Energy Devices, Ltd. Battery control system, battery pack, electronic device
WO2013128757A1 (en) * 2012-03-01 2013-09-06 株式会社豊田自動織機 Battery-state control method and device
JP2013182779A (en) * 2012-03-01 2013-09-12 Toyota Industries Corp Method and device for controlling battery state
KR101619620B1 (en) 2014-10-17 2016-05-10 현대자동차주식회사 Apparatus and method for calculating state of charge
JP2017225219A (en) * 2016-06-14 2017-12-21 アイシン精機株式会社 Power source cut-off device
JP2018048916A (en) * 2016-09-21 2018-03-29 ローム株式会社 Circuit for detecting remaining life of rechargeable battery, electronic apparatus and automobile using the same, and method for detecting charge state
CN111799517A (en) * 2019-04-03 2020-10-20 丰田自动车株式会社 Method for charging secondary battery
US11574509B2 (en) 2020-06-18 2023-02-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle diagnostic system, vehicle, and method of display of vehicle diagnostic result
WO2022163478A1 (en) * 2021-01-29 2022-08-04 三洋電機株式会社 Power source device and method for manufacturing same

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