专利名称：组式电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过变更二次电池的最大充电电压，能选择设定为提高该二次电池的 满充电容量的高容量模式、或延长二次电池的周期寿命的长寿命模式并进行使用，特别是 能简易地求解出与其工作模式相应的相对剩余容量的组式电池。
背景技术：
具备二次电池、和担任此二次电池的充放电控制的控制运算部的组式电池，多被 用作安装在笔记本型的个人计算机(PC)等电子设备中的电源部。其中，此种组式电池中的 二次电池，例如经由电子设备的电源部被外部电源(商用电源)充电，在该电子设备从外部 电源上拆除时，代替外部电源承担向上述电子设备提供电力的任务。但是，作为二次电池的例如锂离子电池的特性，具体地充电容量及周期寿命，如图 6所示，因其充电电压不同而大大变化。具体地，在提高最大充电电压来对二次电池(锂离 子电池)进行充电的时候，如图6中特性A所示，虽然可增大充电容量，但周期寿命短。相 反，在降低最大充电电压来对二次电池(锂离子电池)进行充电的时候，如图6中特性B所 示，虽然充电容量下降，但周期寿命变长。因此，考虑着眼于这种电池特性，通过切换二次电池充电时的最大充电电压，按高 容量模式(RT模式)或长寿命模式(LS模式)选择地使用组式电池(例如，参照专利文献 1)。具体地，在高容量模式的情况下，将对二次电池(锂离子电池)的最大充电电压设定为 4.2V/cell，此外在长寿命模式的情况下，将对二次电池(锂离子电池)的最大充电电压设 定为4. lV/cell，进行此充电。专利文献1 日本特开2002-78222号公报但是，在电子设备中安装使用上述的组式电池的时候，正确地把握二次电池的剩 余容量是重要的。其中，关于二次电池的剩余容量，通常多将该二次电池的满充电状态(满 充电容量FCC)设为100%来求解出其剩余容量(RC)的比例，并作为相对剩余容量(RSOC)
进行管理。但是，在选择设定上述的高容量模式和长寿命模式进行使用的组式电池中，因设 定的工作模式不同，故二次电池的标准容量(DC)和满充电容量(FCC)也不同。为此，要正 确(高精度)地求解出相对剩余容量，例如就需要管理每一工作模式中二次电池的标准容 量、满充电容量、还有剩余量运算参数等，因此担心此管理变得复杂。
发明内容
考虑这种情况而进行本发明，其目的在于，提供一种组式电池，即使在按照其工作 模式进一步变更工作模式时，也能简易且高精度地求解出按高容量模式或长寿模式选择设 定、使用的二次电池的相对剩余容量。为了实现上述的目的，本发明的组式电池，其特征在于，包括二次电池、和控制此 二次电池的充放电的控制运算部；
上述控制运算部，包括工作模式设定装置，选择设定高容量模式(RT模式)或长寿命模式(LS模式)，在 高容量模式中，将上述二次电池的最大充电电压限制在第一电压，以提高上述二次电池的 满充电容量，在长寿命模式中，将上述最大充电电压限制在比上述第一电压例如低IOOmV 左右的第二电压，以延长上述二次电池的周期寿命；以及剩余容量计算装置，根据上述二次电池的放电电流和放电时间求解该二次电池的 放电容量RD，根据此放电容量和上述二次电池的满充电容量FCC计算该二次电池的相对剩 余容量RSOC ；尤其，上述剩余容量计算装置，在设定了上述高容量模式及长寿命模式的一个工 作模式时，将该二次电池的标准容量或上述学习满充电容量作为上述满充电容量使用，在 设定了另一工作模式时，将在上述标准容量或上述学习满充电容量上乘以规定系数后的容 量作为上述满充电容量使用。优选地，上述剩余容量计算装置，例如在上述高容量模式的设定时，将该二次电池 的标准容量DC或由上述放电容量求解出的学习满充电容量FCCnew作为上述满充电容量 FCCto)使用，在长寿命模式的设定时，将在上述标准容量或学习满充电容量上乘以[1]以下 的规定系数、例如90%后的容量作为上述满充电容量FCCas)使用。优选地，其特征在于，在变更了工作模式时，上述剩余容量计算装置重新计算上述 相对剩余容量。其中，例如，上述二次电池是锂离子电池，将特定上述高容量模式中的最大充电电 压的上述第一电压设定为4. 2V/cell，将特定上述长寿命模式中的最大充电电压的上述第 二电压设定为4. lV/cell。优选地，在高容量模式下，求解用放电时的相对剩余容量的变化量除上述放电容 量而求解出的容量，作为上述学习满充电容量，另外在长寿命模式下，求解将用放电时的相 对剩余容量的变化量除上述放电容量而求解出的容量进一步用上述1以下的规定系数除 后的容量，作为上述学习满充电容量。每当规定的充放电周期结束时，例如就求解并更新上述学习满充电容量。再有，上述剩余容量计算装置的结构为上述剩余容量计算装置，在初次将上述二 次电池充电到满充电时，基于上述二次电池的标准容量，设定与工作模式相应的上述满充 电容量并计算相对剩余容量，然后在将上述二次电池放电到规定的放电下限容量(例如相 对剩余容量4%左右)时，基于所计算的学习满充电容量，设定与工作模式相应的上述满充 电容量并计算相对剩余容量。另外，上述剩余容量计算装置在从高容量模式变更为长寿命 模式时，将其最大值限制在100%，求解相对剩余容量。(发明效果)根据上述结构的组式电池，由于无论选择设定的工作模式如何，都一维地管理二 次电池的标准容量、及基于该二次电池的放电容量学习的学习满充电容量，设定按照选择 设定的工作模式计算相对剩余容量后的成为基准的满充电容量，所以不仅能求解出二次电 池的放电容量，还能简易且高精度地计算其相对剩余容量。此外，通过采用这样的结构，即 使在切换工作模式时，也能随着此切换简易且高精度地重新求解出相对剩余容量。
图1是本发明的一实施方式的组式电池的主要部位概括结构图。图2是表示本发明的组式电池中的二次电池的电池容量、满充电容量及相对剩余 容量的关系的图。图3是表示充电控制的流程的图。图4是表示放电时的相对剩余容量的计算程序、及学习满充电容量的计算程序的 图。图5是表示工作模式变更时的相对剩余容量的计算程序的图。图6是表示根据充电电压进行变化的二次电池(锂离子电池)的充电容量及周期 寿命的图。符号说明10组式电池11 二次电池12控制部15控制·运算部(微处理器)15a工作模式设定功能(工作模式设定装置)15b充放电控制功能(充放电控制装置)15c满充电检测功能(满充电检测装置)15d剩余容量计算功能(剩余容量计算装置)17通信处理部20电子设备
具体实施例方式下面，参照
本发明一个实施方式的组式电池。图1是表示本发明的组式电池的主要部位概括结构图，10是组式电池、20是可自 由拆装地安装上述组式电池10的笔记本型个人计算机(PC)等电子设备。组式电池10结 构基本上包括二次电池(BAT) 11、和控制该二次电池11的充放电的控制部12，且被安装在 负载设备20上进行使用。具体地，上述组式电池10中的二次电池11，由所谓3串2并型的形式构成，即2 个2个地并联连接由例如2600mAh/单元左右的锂离子电池构成的多个电池组，同时3级串 联地连接这些并联连接的电池组。再有，在此虽然以3串2并型的二次电池11为例进行说 明，但电池组的并联连接数及串联连接级数可以根据作为电池样式给予的额定输出电压及 额定输出电流容量来决定。 在组式电池10中的上述二次电池11的充放电电路中，在串联地插入控制其充 放电的FET等开关元件13的同时，还串联地插入检测充放电电流的电流检测部(分流电 阻)14。此外，设置在上述组式电池10上的上述控制部12，例如由微处理器(MPU)构成，结 构为包括构成其主体部的控制 运算部15、分别检测上述二次电池11的端子电压具体为 各级的电池组的端子电压(单元电压)的电压检测部16、和在与上述负载设备20之间进行 信息通信的通信部17。
其中，上述控制·运算部15基于用热敏电阻等温度检测元件18检测出的上述二 次电池11的温度(电池温度)、用上述电压检测部16检测出的单元电压、及用上述电流检 测部14检测出的充放电电流来监视二次电池11的充放电状态。而且，上述控制·运算部 15承担为了保护上述二次电池11避开异常充放电而开·关控制上述开关元件13，并且通 过通信处理部17向上述电子设备20侧给予控制指令来控制对上述二次电池11的充电电 压和充电电流的任务。
因此，上述电子设备20，基本结构为包括控制·电源部22，该控制·电源部22接 受外部电力(未图示商用电源)驱动该电子设备20的本体部即负载21，并且对上述组式 电池10提供电力以对上述二次电池11进行充电。此外，此控制·电源部22，承担例如在 中断外部电力的供给时，利用从上述组式电池10的二次电池11提供的电力来驱动上述负 载21的任务。通过此控制·电源部22进行的二次电池11的充电，在该二次电池11是锂 离子电池的时候，如专利文献1、2中介绍的，通过分别特定了最大电流(通常0. 5 IC左 右)及最大电压(通常约4. 2V/cell左右)的恒定电流·恒定电压充电来进行。再有，控制·电源部22具备在与上述组式电池10中的通信处理部17之间，例如 通过数据线SDA及时钟线SCL以SMBUS方式进行信息通信的功能。上述组式电池10的控 制部12利用上述信息通信功能控制上述控制·电源部22的工作，根据该控制·电源部22 可变地设定上述二次电池11的充电电压和充电电流。通过此控制·电源部22的控制，如 后所述，控制了对二次电池11的充电。而且，由微处理器实现的控制·运算部15，通过执行预先登记在存储器18中的软 件 程序，实现例如工作模式设定功能(工作模式设定装置)15a、充放电控制功能(充放电 控制装置)15b、满充电检测功能(满充电检测装置)15c、及剩余容量计算功能(剩余容量 计算装置)15d。再有，上述控制·运算部15除上述功能15a 15d以外，例如还具备二次 电池11的故障·异常监视功能和性能(寿命)判定功能等、与组式电阻10的安全运用相 关的各种功能，但在此由于与本发明的宗旨无直接关系，所以省略其说明。上述工作模式设定功能15a承担检测设置在组式电池10中的未图示出的模式 切换开关的状态、或接受从上述电子设备20侧通知的工作模式的选择指令将上述二次 电池11的运用工作模式例如选择设定为高容量模式(Runtime :RT模式)或长寿命模式 (Lifespan =LS模式)的任务。高容量模式(RT模式)是当上述二次电池11是锂离子电池 的时候，将该二次电池11的最大充电电压限制在第一电压(例如4. 20V/cell)进行充电， 充分地提高二次电池11的充电容量的模式。此外，长寿命模式(LS模式)是通过将上述二 次电池11的最大充电电压限制在比上述第一电压更低的第二电压(例如4. lOV/cell)，故 既能某种程度抑制上述二次电池11的充电容量，又能延长其反复充放电期间即所谓的周 期寿命的模式。其中，如上所述，通过限制了充电电流及充电电压的所谓的恒定电流·恒定电压 充电来进行二次电池(锂离子电池)11的充电。具体地，在对3串2并地连接了锂离子电 池组的二次电池11进行充电的情况下，例如使用最大输出电流为5000mA、最大输出电压为 4. 20V/cell的恒定电流 恒定电压电源来进行恒定电流 恒定电压充电。上述的第一及第 二电压是根据上述的高容量模式(RT模式)或长寿命模式(LS模式)来分别限制根据此恒 定电流·恒定电压充电的二次电池11的最大充电电压的电压。
控制·运算部15中的上述充放电控制功能15b，承担特定与上述的工作模式相应 的制约条件具体地为最大充电电压来控制对二次电池11的充电、或特定最大放电电流来 控制上述二次电池11的放电的任务。此外，上述满充电检测功能15c，在上述充电控制下 监视二次电池11的充电电流，例如当充电电流变为IOOmA以下、此状态持续经过规定时间 (例如3分钟)时，检测其将二次电池11充电到满充电为止。此外，控制 运算部15中的上述剩余容量运算功能15d，基本上累计根据上述电流 检测部14检测出的上述二次电池11的充放电电流值和电压值的积求解出的电力量(AW 单位[AV]或[W])，或根据充放电电流值和此电流通电时间求解出的量(ΔΙ 单位[mAh])， 计算其充电容量(CC:Charge Capacity)或放电容量(DCC :Discharge Capacity)。然后， 计算出剩余容量(RC Remaining Capacity)相对于上述二次电池11的满充电容量(FCC Full Charge Capacity)的比例，作为相对剩余容量(RSOC =Relative State Of Charge), 承担这样的任务。具体地，上述相对剩余容量(RSOC)，在充电时将上述充电容量(CC)作为剩余容 量(RC)使用，在放电时将从其满充电电流(FCC)中减去上述放电容量(DCC)后的容量 (FCC-DCC)作为剩余容量(RC)求解出，计算为RSOC = RC/FCC X 100 [ % ]。然后，将用此剩余容量运算功能15d求解出的二次电池11的相对剩余容量(RSOC) 通过上述的通信处理部17通知给电子设备20。基本上，在如上述构成的组式电池10中，本发明特征在于，无论上述的工作模式 如何，都一维地管理上述二次电池11的标准容量(DC =Design Capacity)和满充电容量 (FCC)，并且唯一地求解出伴随上述二次电池11充放电的充电容量(RC)或放电容量(DCC)， 按照上述工作模式计算上述二次电池11的相对剩余容量(RSOC)。即，在将组式电池10的工作模式如上所述，选择设定为高容量模式(RT模式)或 长寿命模式(LS模式)进行运用时，在正确地把握其相对剩余容量(RSOC)的时候，通常需 要按照其工作模式分别管理其标准容量(DC)或满充电容量(FCCto)、FCCas))。此外，担心产 生按照工作模式个别管理其剩余容量(RC)的需要等、使此处理复杂化。在此方面，在本发明中，无论上述的工作模式如何，都一维地管理二次电池11的 标准容量(CC)和满充电容量(FCC)，如下面的说明所示，按照工作模式求解出其相对剩余 容量(RSOC)。概括地如图2所示，在高容量模式(RT模式)中，由于二次电池11能充电到 其标准容量(DC)，故将此标准容量(DC)定为其满充电容量(FCCto))。相对于此，在长寿命 模式(LS模式)中，由于降低其最大充电电压限制充电量，所以按照其限制的程度，例如计 算出上述标准容量(DC)的90%作为其满充电容量(FCCas))。然后，在按照这些工作模式 求解出的满充电容量(FCC(KT)、FCCas))之下，按照此时的剩余容量(RC)计算相对剩余容量 (RSOC)。因此，在二次电池11的剩余容量(RC)是例如图2中不到长寿命模式(LS模式)中 的满充电容量(FCCto))的[RC1]情况下，求解出长寿命模式(LS模式)中的相对剩余容量 (RSOC)为a[ = RCl/FCCas)]，此外，求解出高容量模式(RT模式)中的相对剩余容量(RSOC) 为b[ = RC1/FCC(et)]。然后，当在此状态下切换其工作模式的时候，通过变更此满充电容量 (FCC)来重新求解出相对剩余容量(RSOC)。
再有，在二次电池11的剩余容量(RC)是例如图2中超过了长寿命模式(LS模式) 中的满充电容量(FCCas)的[RC3]情况下，虽然求解出高容量模式(RT模式)中的相对剩余 容量(RSOC)为b[ = RC3/FCC(KT)]，但在此状态下切换到长寿命模式(LS模式)的时候，求 解出其相对剩余容量(RSOC)作为100% (满充电状态)。然后，一直到剩余容量(RC)下降 到上述满充电容量(FCCas) = RC2)为止，求解出其相对剩余容量(RSOC)为100%。图3示出如上所述按照工作模式求解相对剩余容量(RSOC)的组式电池10充电时 的工作处理程序。如此处理程序所示，在二次电池11充电时，首先，判定在此时设定的工作 模式〈步骤Sl>，在高容量模式(RT模式)的情况下，例如，将最大充电电压设定为4200mV/ cell (第一电压)、对二次电池11开始充电〈步骤S2>。相对于此，在设定长寿命模式(LS 模式)的情况下，设定比上述第一电压仅低lOOmV/cell的第二电压4100mV/cell为最大充 电电压，对二次电池11开始充电。在此，作为对二次电池11进行充电的电源，在高容量模式(RT模式)和长寿命模 式(LS模式)中使用相同的电源，特别地在长寿命模式(LS模式)时，只要进行将电池电压 限制在第二电压以下这样的控制即可。具体地，只要进行例如在电池电压达到第二电压时 停止充电、或每当电池电压达到第二电压时就降低充电电流的控制即可。此外，毫无疑问， 在高容量模式(RT模式)时，使用最大充电电压为4200mV/cell (第一电压)的第一电源对 二次电池11进行充电，在长寿命模式(LS模式)时，使用最大充电电压为4100mV/cell (第 二电压)的第二电源对二次电池11进行充电。通过例如最大充电电流为5000mA的恒定电流 恒定电压充电，来进行对此二次电 池11的充电。而且，在充电时，在由预先设定的每单位时间的充放电电流求解出的充电量 AW上乘以规定系数K求解出上述每单位时间的实际充电量，通过将其逐次相加在剩余容 量(RC)上，来更新该剩余容量〈步骤S4、S5>。这样求解出的剩余容量(RC)例如被用于充 电时的二次电池11的充电超前情况的监视器等中。再有，上述系数K，虽然是用于调整剩余 容量(RC)的增加率，但也可以根据需要省略。然后，一面判定二次电池11是否达到满充电状态〈步骤S6、S7>，一面重复进行 上述的充电处理。其中，上述满充电的判定，例如通过判定二次电池11的充电电流下降到 IOOmA以下的状态是否持续3分钟以上来进行。而且，在满足上述条件时，在上述二次电池 11的上述的各工作模式中一直充电到满充电为止，才停止此充电〈步骤S8、S9>。通过这样 的充电控制，上述二次电池11在高容量模式(RT模式)的时候被充电到FCC(KT)，此外在长 寿命模式(LS模式)的时候被充电到FCCas)。另一方面，在二次电池11的放电时，例如如图4所示，管理其剩余容量(RC)具体 地为其放电容量(DCC)。在此放电时，也首先判定在此时设定的工作模式〈步骤Sll>。然 后，在设定高容量模式(RT模式)的情况下，将其满充电容量(FCCam)设定为该二次电池11 的标准容量(DC)或后述的学习满充电容量(FCCnew)〈步骤S12>。具体地，在二次电池11的 最初的充电后的放电时，设定该二次电池11的标准容量(DC)为其满充电容量(FCCto))，在 第二次充电后的放电时，如后所述，根据其之前的放电时的放电容量学习二次电池11的满 充电容量，故设定在此时刻求解出的学习满充电容量(FCCnew)作为满充电容量(FCCto))。然后，在放电时，在由预先设定的每单位时间的充放电电流求解出的放电量AW 上乘以规定系数K求解出上述每单位时间的实际放电量，通过将其逐次相加在放电容量(DCC)上，来更新该放电容量〈步骤S13>。再有，对于上述的放电系数K，可根据需要进行省 略。然后，根据求解出的放电容量(DCC)和如上所述设定的满充电容量(FCC(KT))，计算相对 剩余容量(RSOC) <步骤S14>为RSOC = RC/FCC(et)= 1-DCC/FCC(et)。持续执行此处理，直至上述相对剩余容量(RSOC)下降到其放电下限容量即4% < 步骤S15>。然后，当相对剩余容量(RSOC)下降到4%时，根据此时的放电容量(DCC)学习 二次电池11的满充电容量(FCC)〈步骤S16>为FCCnew = DCC/(100-4)N。再有，上述N是表示放电效率的系数。相对于此，在放电时的工作模式是长寿命模式(LS模式)的情况下，首先，在该二 次电池11的标准容量(DC)或上述学习满充电容量(FCCnew)上例如乘以90%来设定其满 充电容量(FCCto))〈步骤S17>。具体地，在二次电池11的最初的充电后的放电时，在该二 次电池11的标准容量(DC)上乘以90%来设定满充电容量(FCCas)),在第二次充电后的放 电时，如后所述，根据其之前的放电时的放电容量学习二次电池11的满充电容量，故在此 时刻求解出的学习满充电容量(FCCnew)上乘以90%来设定满充电容量(FCCas))。再有，上述90%表示预先求解出的上述高容量模式(RT模式)中的满充电容量 (FCCtefl)和长寿命模式(LS模式)中的满充电容量(FCCas))的容量比。然后，在放电时与上述的高容量模式(RT模式)时同样地，求解每单位时间的实际 放电量，通过将其逐次相加在放电容量(DCC)上，来更新该放电容量(DCC)〈步骤S18>。然 后，根据求解出的放电容量(DCC)和如上所述设定的满充电容量(FCCas)),计算相对剩余容 量(RSOC)〈步骤S19>为RSOC = RC/FCC(ls)= 1-DCC/FCC(ls)。即使此处理也持续执行到上述相对剩余容量(RSOC)下降到其放电下限容量即 4%〈步骤S20>。然后，在相对剩余容量(RSOC)下降到4%以下时，根据此时的放电容量 (DCC)学习二次电池11的满充电容量(FCC)〈步骤S21>为FCCnew = DCC/(100—4) N+90[% ]。即为了一维管理满充电容量(FCC)，而通过用90]去除根据上述放电容量 (DCC)求解出的满充电容量，就能以二次电池11的标准容量(DC)为基础(基准)求解出其 学习满充电容量(FCCnew)。但是，在不进行二次电池11的充放电时，例如如图5所示的处理程序，判定是否进 行工作模式的变更〈步骤S41>。然后，在进行从长寿命模式(LS模式)向高容量模式(RT 模式)的变更的情况下，首先，重新求解出上述的学习满充电容量(FCCnew)作为变更后的 高容量模式(RT模式)的满充电容量(FCC(KT))〈步骤S42>。然后，根据重新求解出的满充 电容量(FCC(KT))和此时的放电容量(DCC)重新计算相对剩余容量(RSOC)〈步骤S43>为RSOC = RC/FCC(et) = CC/FCC(et)= 1-DCC/F(X(KT)。
相对于此，在进行从高容量模式(RT模式)向长寿命模式(LS模式)的变更的情 况下，首先，在上述的学习满充电容量(FCCnew)上乘以90%，作为变更后的长寿命模式(LS 模式)中的满充电容量(FCCas))被重新求解出〈步骤S44>。然后，判定此时的剩余容量 (RC)是否在如上所述重新求解出的满充电容量(FCCas))以上〈步骤S45>，在剩余容量(RC) 在满充电容量(FCC⑽)以上的情况下，以相对剩余容量(RSOC)为100%重新求解出 < 步骤 S46>。但是，在剩余容量(RC)不到满充电容量(FCCas))的情况下，重新计算相对剩余容 量(RSOC) <步骤S47>为RSOC = RC/FCC(ls)= CC/FCC(ls)= 1-DCC/FCC(ls)。S卩，在变更了工作模式时，根据其工作模式重新求解出满充电容量(FCC)，在重新 求解出的满充电容量(FCC)之下，重新计算相对剩余容量(RSOC)。因此，如上所述，根据一 维管理二次电池11的标准容量(DC)或满充电容量(FCC)的本组式电池10，按照选择设定 的工作模式，能简易且高精度地求解出此时的相对剩余容量(RSOC)。而且，将二次电池11 的满充电容量(FCC)作为高容量模式(RT)中的满充电容量进行管理，在长寿命模式(LS) 中，只在其上乘以规定系数(例如90%)求解出满充电容量(FCC㈣。而且，即使变更了工 作模式，也由于二次电池11的剩余容量(RC)本身没有变化，而起到减少高精度地求解出相 对剩余容量(RSOC)后的处理负担等的效果。再有，本发明不限于上述的实施方式。在此，虽然示出了将二次电池11的运用工 作模式选择设定为高容量模式(RT)和长寿命模式(LQ的2级别的例子，但毫无疑问，也可 以设定上述高容量模式(RT)和长寿命模式(LQ的中间的模式。此情况下，例如，将对二次 电池11的最大充电电压限制在4. 05V/cell来设定中容量(中寿命)模式，只要在上述规 定容量(DC)上乘以95%来设定此中容量(中寿命)模式中的满充电容量即可。此外，在图4所示的实施方式中，通过从[1(100% )]中减去放电容量(DCC)相对 于满充电容量(FCC)的比例，求解出相对剩余容量(RSOC)。但是，毫无疑问，也可以通过从 满充电容量(FCC)中减去放电时的放电容量(DCC)来求解剩余容量(RC)，基于此剩余容量 (RC)和满充电容量(FCC)计算出相对剩余容量(RSOC)。在上述的实施方式中，虽然将学习满充电容量(FCCnew)作为高容量模式(RT)的 最大可充电容量进行学习，但也可以将学习满充电容量(FCCnew)看作共同的学习满充电 容量，在此共同的学习满充电容量上乘以系数求解出各模式中的学习满充电容量。此情况 下，例如在学习满充电容量(FCCnew)上乘以系数[1]求解出高容量模式(RT)中的学习满 充电容量，此外，也可以在学习满充电容量(FCCnew)上乘以系数
求解出长寿命模式 中的学习满充电容量。并且，还可以作为长寿命模式(LS)中的最大可充电容量进行学习。此情况下，只 要用[1]以下的系数去除此学习满充电容量(FCCnew)，换言之，乘以[1]以上的系数，就能 求解出高容量模式(RT)中的满充电容量。此外，也可以分别在高容量模式(RT)及长寿命模式(LQ中单个地学习其学习满 充电容量(FCCnew(RT)、FCCnewas))。而且，在工作模式进行[RT — LS]的切换时，在此切换点求解出的学习满充电容量(FCCnewto)) 上乘以规定系数(例如90% )求解新的学习满 充电容量(FCCnewas)；相反，在工作模式进行[LS —RT]的切换时，只要用规定系数(例如 90%)去除在此切换时刻求解出的学习满充电容量(FCCnewas))，求解适合新的工作模式的 学习满充电容量(FCCnew(KT))即可。此外，本发明在不脱离其宗旨的范围中可实施各种变 形。
权利要求
1.一种组式电池，其特征在于，包括二次电池；和控制此二次电池的充放电的控制运算部；上述控制运算部，包括工作模式设定装置，选择设定高容量模式或长寿命模式，在高容量模式中，将上述二次 电池的最大充电电压限制在第一电压，以提高上述二次电池的满充电容量，在长寿命模式 中，将上述最大充电电压限制在比上述第一电压更低的第二电压，以延长上述二次电池的 周期寿命；以及剩余容量计算装置，根据上述二次电池的放电电流和放电时间或放电电流和电池电压 来求解该二次电池的放电容量，根据此放电容量和上述二次电池的满充电容量来计算该二 次电池的相对剩余容量；该剩余容量计算装置，在设定了上述高容量模式及长寿命模式的一个工作模式时，将 该二次电池的标准容量或学习满充电容量作为上述满充电容量使用，在设定了另一工作模 式时，将在上述标准容量或上述学习满充电容量上乘以规定系数后的容量作为上述满充电 容量使用。
2.根据权利要求1所述的组式电池，其特征在于，上述剩余容量计算装置，在设定了上述高容量模式时，将该二次电池的标准容量或上 述学习满充电容量作为满充电容量使用，在设定了长寿命模式时，将在上述标准容量或上 述学习满充电容量上乘以1以下的规定系数后的容量作为满充电容量使用。
3.根据权利要求1所述的组式电池，其特征在于，在变更了工作模式时，上述剩余容量计算装置重新计算上述相对剩余容量。
4.根据权利要求1所述的组式电池，其特征在于，上述二次电池是锂离子电池，将特定上述高容量模式中的最大充电电压的上述第一 电压设定为4. 2V/cell，将特定上述长寿命模式中的最大充电电压的上述第二电压设定为 4. lV/celL·
5.根据权利要求1所述的组式电池，其特征在于，在高容量模式下，求解用放电时的相对剩余容量的变化量除上述放电容量而求解出的 容量，作为上述学习满充电容量；在长寿命模式下，求解将用放电时的相对剩余容量的变化 量除上述放电容量而求解出的容量进一步用上述1以下的规定系数除后的容量，作为上述 学习满充电容量。
6.根据权利要求1所述的组式电池，其特征在于，每当规定的充放电周期结束时，就求解并更新上述学习满充电容量。
7.根据权利要求1所述的组式电池，其特征在于，上述剩余容量计算装置，在初次将上述二次电池充电到满充电时，基于上述二次电池 的标准容量，设定与工作模式相应的上述满充电容量并计算相对剩余容量，然后在将上述 二次电池放电到规定的放电下限容量时，基于所计算的学习满充电容量，设定与工作模式 相应的上述满充电容量并计算相对剩余容量。
8.根据权利要求1所述的组式电池，其特征在于，上述剩余容量计算装置在从高容量模式变更为长寿命模式时，将其最大值限制在100%，求解相对剩余容量。
全文摘要
本发明提供一种能简易地求解出高容量模式及长寿模式中的相对剩余容量的组式电池。其特征在于，包括剩余容量计算装置，该剩余容量计算装置根据二次电池的放电电流和放电时间求解该二次电池的放电容量，根据此放电容量和上述二次电池的满充电容量计算该二次电池的相对剩余容量；该剩余容量计算装置例如在设定了上述高容量模式时，将该二次电池的标准容量或上述学习满充电容量作为上述满充电容量使用；在设定了长寿命模式时，将在上述标准容量或上述学习满充电容量上乘以[1]以下的规定系数后的容量作为上述满充电容量使用。
文档编号H02J7/00GK102097835SQ20101058281
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月6日 优先权日2009年12月9日
发明者川角笃史, 松浦信一 申请人:三洋电机株式会社