專利名稱：：用于次級電池的剩余容量計算方法和電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于次級電池的剩余容量計算方法和電池組。
背景技術(shù)：
：在各種電氣設(shè)備中使用包含多個次級電池的電池組，并且，廣為人知的是，布置電氣設(shè)備的機體以便通過從發(fā)光二極管等閃爍或脈動地發(fā)光來將電池組的剩余容量通知給用戶。例如，在用于廣播臺的攝錄一體機(攝錄一體機攝像機和錄像機的縮寫)的情況中，它們的商業(yè)應(yīng)用需要以一定的精度顯示或通知剩余容量。作為檢測次級電池的充電容量(chargecapacity)的方法，一種通過求電流或電功率的積分來獲得充電容量的積分方法是公知的。當使用次級電池時(在充當、放電時)，測量此時的電壓和電流，并通過將電壓乘以電流來積分已使用的電功率。然后，通過獲得次級電池的積分電功率和可放電電功率之間的比率來計算該次級電池的剩余容量比率。日本公開專利申請第7-198807號公開了基于電池的消耗電流和電池的溫度來計算電池剩余容量。
發(fā)明內(nèi)容然而，利用積分方法的電功率積分方法的缺點是在放電終止階段(放電的最后階段)期間，剩余容量計算的誤差大。例如，即使剩余容量顯示為0％，也有可能使用電氣設(shè)備，而即使剩余容量顯示為5％，也存在該電氣設(shè)備不能供使用的可能性。對于專業(yè)設(shè)備，這可能構(gòu)成相當大的缺點。由于測量誤差的累積、由熱量損耗等導(dǎo)致的無功電功率的產(chǎn)生、以及由次級電池的DC阻抗(在下文中簡稱為DC-Imp)增大導(dǎo)致的有效電功率的損耗，放電最后階段的剩余容量計算誤差這一事實被放大。在電功率積分方法中，進行電功率的積分，使得所有類型的誤差也被積分，從而放大了放電最后階段的誤差。在上述日本公開專利申請第7-198807號中，難以顧及放電最后階段的誤差被放大這一事實。因此，對于用于電功率積分方法的剩余容量檢測方法，為了提供可根據(jù)諸如負載、溫度的環(huán)境計算可放電電功率、并可減小放電最后階段的誤差的用于次級電池的剩余容量計算方法和電池組，構(gòu)思了本發(fā)明。為了解決諸如上述的問題，本發(fā)明的優(yōu)選實施例提供一種用于次級電池的剩余容量計算方法，其中以預(yù)定的時間間隔測量使用次級電池時的電壓和電流，并利用電壓和電流的乘積來積分已使用的電功率；通過從次級電池的放電電功率中減去能量損耗和不可用的能量來獲得可供使用的可放電電功率，以及從積分電功率和可放電電功率之間的比率獲得剩余容量比率。此外，本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例提供一種次級電池的電池組，其中，該電池組包括用于測量次級電池的電壓和電流的測量單元以及剩余容量計算單元；該剩余容量計算單元以預(yù)定的時間間隔測量使用次級電池時的電壓和電流；利用電壓和電流的乘積來積分已使用的電功率；通過從次級電池的放電電功率中減去能量損耗和不可用能量而得到可使用的可放電電功率，并從積分電功率和可放電電功率之間的比率來計算剩余容量比率。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，即使通過利用電功率積分方法的剩余容量計算方法，也有可能準確地計算可放電電功率，使得可以更準確地計算放電最后階段的剩余容量。根據(jù)結(jié)合附圖對本發(fā)明的當前優(yōu)選示例實施例的以下描述，本發(fā)明的上述和其它目的、特征及優(yōu)點將變得更加清楚，其中圖1是示出可應(yīng)用本發(fā)明優(yōu)選實施例的電池組的結(jié)構(gòu)示例的示意圖；圖2是用于解釋根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的剩余容量計算方法的優(yōu)選實施例的處理流程的流程圖；圖3是用于解釋根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例所使用的剩余容量參考表(referencetable)和DC-Imp參考表的示例的圖；圖4是用于解釋可放電電功率的計算的圖；圖5是示出用于獲得放電終止估計點的處理流程的流程圖；圖6是用于解釋積分過程的流程圖；以及圖7是示出使用進行余數(shù)相加的積分方法時的數(shù)據(jù)積分的示例的圖表。具體實施例方式在下文中，將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。首先參考圖1，將描述使用次級電池如鋰離子電池的電池組示例。在充電時，給充電器配備該電池組。+(正)端子1和-(負)端子2分別連接到充電器的+端子和-端子，并進行充電。此外，當使用電氣設(shè)備時，與充電時相同，+端子1和-端子2連接到該電氣設(shè)備的+端子和-端子，并進行放電。電池組主要由電池單元7、微計算機10、測量電路11、保護電路12、開關(guān)電路4以及通信端子3a和3b構(gòu)成。電池單元7是次級電池，例如鋰離子電池，其中，4個次級電池串聯(lián)連接。微計算機10被布置為測量電流值，并通過使用從測量電路11輸入的電壓值和電流值來積分電功率。此外，利用如附圖標記8所示的溫度檢測元件(例如，熱敏電阻器)來監(jiān)控電池溫度。另外，將測量值等保存在如附圖標記13所示的非易失性存儲器EEPROM(電可擦除和可編程只讀存儲器)中。測量電路11測量電池組中的電池單元7的每個單元的電壓，并將測量值提供給微計算機10。此外，使用電流檢測電阻器9來測量電流的大小和方向，并將測量值發(fā)送到微計算機10。所測量的溫度數(shù)據(jù)被提供給微轉(zhuǎn)換器10。此外，測量電路11還具有作為穩(wěn)定器的功能，以穩(wěn)定電池單元7的電壓，并產(chǎn)生電源電壓。當電池單元7的任意一個的電壓變?yōu)檫^充電檢測電壓時，或者當電池單元7的電壓變?yōu)檫^放電檢測電壓或更小時，保護電路12通過將控制信號發(fā)送給開關(guān)電路4來防止過充電和過放電。這里，在鋰離子電池的情況中，過充電檢測電壓被確定為4.2(V)±0.5(V)，而過放電檢測電壓被確定為2.4(V)±0.1(V)。開關(guān)電路4由如附圖標記5所示的充電控制FET(場效應(yīng)晶體管)和如附圖標記6所示的放電控制FET構(gòu)成。當電池電壓變?yōu)檫^充電檢測電壓時，充電控制FET5被設(shè)置為關(guān)斷，并且，對它進行控制，使得充電電流不流動。此外，在關(guān)斷充電控制FET5之后，只能通過如附圖標記5a所示的內(nèi)部二極管實現(xiàn)放電。此外，當電池電壓變?yōu)檫^放電檢測電壓時，放電控制FET6被設(shè)置為關(guān)斷，并且，對它進行控制，使得放電電流不流動。此外，在關(guān)斷放電控制FET6之后，只能通過如附圖標記6a所示的內(nèi)部二極管來實現(xiàn)充電。通信端子3a和3b用于在連接到電氣設(shè)備，如商業(yè)用途的攝錄一體機時，將關(guān)于電池容量的信息傳送到該設(shè)備。接收到此信息以后，設(shè)備側(cè)在諸如液晶顯示器的顯示單元上顯示充電容量或充電率。圖2是示意性地示出利用在微計算機10中實施的電功率積分方法的剩余容量計算方法的處理流程的流程圖。該剩余容量計算在連接了負載的情況下進行。將所計算的剩余容量，如剩余容量率(％)，通過通信端子3a和3b從微計算機10傳送到電氣設(shè)備，并按照所需在電氣設(shè)備等的顯示單元上顯示它。在步驟ST1，從測量電路11獲取電壓值和電流值。以預(yù)定的時間間隔，例如每250(ms)，獲取該電壓值和電流值。在步驟ST2，積分所獲取的電流，并將其作為放電電流量保存。此外，通過電壓×電流的運算來計算電功率，積分該電功率，并將其作為放電積分電功率保存。在步驟ST2，從積分電流量和電池擁有的放電電流量之間的比率獲得剩余容量比率(％)。換句話說，通過下式獲得剩余容量比率剩余電流比率＝100-(放電電流量/全部充電容量)×100。通過使用示出電壓和剩余容量比率之間對應(yīng)關(guān)系的剩余容量參考表，獲得關(guān)于所計算的剩余容量比率的電壓(無負載電壓)。從所計算的無負載電壓中減去當前測量的放電電壓，并計算它們之間的差，作為IRV(由于放電電流導(dǎo)致的電壓降)。此外，在步驟ST3，通過使用示出DC-Imp因子和剩余容量比率之間對應(yīng)關(guān)系的DC-Imp表，獲得關(guān)于所計算的剩余容量比率的DC-Imp因子。DC-Imp因子是對應(yīng)于電池單元7的內(nèi)部直流阻抗值的值。通過將所計算的IRV除以DC-Imp因子，計算參考(reference)IRV。圖3示出了用作曲線圖的表。在圖3中，水平軸(橫坐標軸)是剩余容量比率(％)，而縱軸(縱坐標軸)表示無負載電壓和DC-Imp因子。附圖標記Tb1示出剩余容量參考表的曲線，而附圖標記Tb2示出DC-Imp參考表的曲線。根據(jù)要使用的電池組，預(yù)先創(chuàng)建這些表，并將其存儲在微計算機10的存儲器中。在步驟ST3，如圖3所示，獲得關(guān)于某個剩余容量比率的無負載電壓Va和當前放電電壓Vb，并獲得它們之間的差，作為IRV。在步驟ST4，計算放電終止估計點。在步驟ST4，利用“估計放電電壓＝剩余容量參考表電壓(無負載電壓)-參考IRV×DC-Imp因子”來計算估計放電電壓。對于從剩余容量比率的0％開始的每個％(+)，得到無負載電壓和DC-Imp因子，直到滿足“放電終止電壓≤估計放電電壓”的條件為止，并且，計算條件被滿足的剩余容量比率。這樣得到的剩余容量比率表示電池所擁有的放電電流量的放電終止估計點。換句話說，它變?yōu)殡姵負碛械姆烹婋娏髁俊潦Ｓ嗳萘勘嚷剩娇煞烹婋娏髁俊＝酉聛?，在步驟ST5，計算可放電電功率。如圖4所示，令橫坐標軸表示放電容量，并令縱坐標軸表示電壓，從次級電池(電池單元7)完全充電到放電終止的放電電壓改變的曲線Q近似為y＝-ax+b1的直線(線性線)L1。這里，斜率(常數(shù))是基于次級電池的放電曲線的數(shù)據(jù)計算的值?！癮”變?yōu)楦鶕?jù)要使用的電池組而定的值。當完全充電時，在無負載條件下，截距b1取預(yù)定的電壓值(標稱電壓值)。b1的值被稱為負載因子，并且這個值根據(jù)溫度和負載的條件而改變。根據(jù)放電電流和溫度的值，負載因子變?yōu)樾∮跇朔Q電壓值的值，并且根據(jù)放電電流和溫度條件獲得該負載因子。預(yù)先創(chuàng)建溫度因子的表，當溫度升高時，溫度因子取小值。從標稱電壓值中減去通過將放電電流和溫度因子的平方根與預(yù)定數(shù)字相乘得到的乘積值，并獲得負載因子。例如，即使標稱電壓值b1是16800(mV)，它也會下降如b2＝16496(mV)。因此，如果溫度下降，則直線L1向下移動，并且可放電電功率進一步減小。如果放電電流增大，則直線L1同樣向下移動。此外，通過將放電終止容量F1代入x，獲得放電終止電壓Ve1。放電終止容量F1根據(jù)電池組取預(yù)定的值。因此，被直線L1、和從直線L1的放電終止電壓Ve1向點F1垂直延伸的線包圍的部分代表無負載時的理論可放電電功率。對于負載，存在由于負載和溫度條件而不能供使用的無效容量、以及由次級電池退化(degradation)引起的容量減小(reduction)。換句話說，從理論可放電電功率中減去由于負載電流導(dǎo)致的極化所產(chǎn)生的熱量而不能供使用的電功率P1、在該負載或環(huán)境條件下不能供使用的電功率P2、以及由于電池退化而不能供使用的電功率P3，由此計算連接負載時的實際可放電電功率P4。由于有剩余容量，電功率P2可被用作電池，并因此與其它電功率P1和P3不同。對在這里計算的可放電電功率P4和以預(yù)定時間間隔積分的電功率之間的比率進行計算，可以獲得整個電池的剩余容量比率。為了增大剩余容量比率計算的準確性，有必要以高度的準確性獲得可放電電功率P4。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，以這樣的方式來進行計算由于上述負載和溫度條件而不可用的容量、以及由于次級電池退化導(dǎo)致的容量減小在橫坐標軸上沿負方向(向原點)移動放電終止容量。F2是這樣得到的放電終止容量。如稍后將描述的，獲得放電終止估計點，并且，通過可放電容量比率(POSI比率)＝100(％)-放電終止估計點(％)而獲得它。如F2所示的放電終止容量(CAPA結(jié)束)通過以下公式獲得放電終止容量(CAPA結(jié)束)＝可放電容量比率(POSI比率)×完全充電容量通過以下公式計算放電終止容量時的電壓Ve2(放電終止電壓)放電終止電壓Ve2＝-a×放電終止容量+b2通過上述過程，有可能得到通過將直線L1平行移動而布置的直線L2。直線L2是用于獲得連接負載時的可放電電功率的直線。微計算機10的軟件以這樣的方式執(zhí)行上述剩余容量計算過程例如每當以預(yù)定時間間隔輸入電流、電壓或溫度的測量值時，都中斷微計算機10。在如上所述的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的優(yōu)選實施例中，將詳細描述參考IRV計算(步驟ST3)和放電終止估計點的計算過程(步驟ST4)。在如圖5所示的流程圖中，在步驟ST41中，根據(jù)已經(jīng)以預(yù)定時間間隔例如每250(ms)執(zhí)行了積分過程的結(jié)果，計算當前的剩余容量比率。將描述特定示例。令根據(jù)當前積分值獲得的放電電流量為1341(mAh)，并令完全充電容量為4400(mAh)，通過以下公式獲得剩余容量比率剩余容量比率＝100-(放電電流量/完全充電容量)×100＝100-(1341/4400)×100＝69.52％在步驟ST42，根據(jù)所得到的剩余容量比率計算此時的無負載電壓(圖3中的Va)，并獲得IRV(由于放電電流引起的電壓降)。換句話說，從剩余容量參考表中參考剩余容量比率，并獲取此時的無負載電壓Va。然后，通過從該電壓中減去所測量的當前放電電壓(圖3中的Vb)來計算IRV。例如，在剩余容量比率＝69.92％時，以及在當前放電電壓Vb是14626(mV)時，通過舍去小數(shù)點以下的值，可以從剩余容量參考表中得到69％時的無負載電壓Va為15615(mV)。從該表可以得到69％+1％＝70％時的無負載電壓為15637(mV)。利用以下公式的線性插值，獲得對于0.52％的電壓，并將其加到69％時的電壓上，并計算剩余容量比率為69.52％時的電壓。電壓升高＝(70％處的無負載電壓-69％處的無負載電壓)/(100/小數(shù)點以下的剩余容量比率)＝(15637-15615)/(100/52)＝11(mV)69.52％時的無負載電壓＝15615(mV)+11(mV)＝15626(mV)IRV＝無負載電壓-當前放電電壓＝15626(mV)-14626(mV)＝1000在步驟ST43中，從剩余容量比率中查閱此時的阻抗因子。參照DC-Imp參考表，獲得對應(yīng)于剩余容量比率的DC-Imp因子。當從DC-Imp參考表中進行搜索時，舍去剩余容量比率的小數(shù)點以下的值。作為示例，在剩余容量比率為69.52％的情況中，舍去小數(shù)點以下的值，并在69％處，參照DC-Imp參考表而獲得DC-Imp因子＝1.00。在步驟ST44，計算參考IRV。根據(jù)先前計算的IRV和DC-Imp因子獲得該參考IRV。參考IRV＝IRV/DC-Imp因子例如，令I(lǐng)RV1000以及DC-Imp因子1，則獲得參考IRV＝1000/1＝1000(mV)。在步驟ST46及以下步驟中計算放電終止估計點。估計放電電壓＝剩余容量參考表電壓-參考IRV×DC-Imp因子利用這一公式，對從0％開始的剩余容量比率的每+1％來計算估計放電電壓，并檢查放電終止點。并且，進行搜索，直到估計放電電壓符合以下公式為止放電終止電壓≤估計放電電壓作為示例，令參考IRV1000，并且放電終止電壓11000(mV)。此外，如圖3所示，按順序進行剩余容量比率為0％時的搜索SR0、剩余容量比率為1％時的搜索SR1、...、以及剩余容量比率為7％時的搜索SR7。在步驟ST45，設(shè)置所檢查的剩余容量比率＝0％。在步驟ST46中，得到估計放電電壓＝剩余容量參考表電壓(0％)∶11000(mV)-參考IRV∶1000×DC-Imp因子∶25.11＝-14000(mV)。在步驟ST47，確定(放電終止電壓11000(mV)≤估計放電電壓-14000(mV)是否可以接受。在此情況中，由于它是不可接受的，因此確定0％不是放電終止點。該過程移動到步驟ST48，并使所檢查的剩余容量比率為+1％。再次重復(fù)步驟ST46和ST47。在步驟ST46，得到估計放電電壓＝剩余容量參考表電壓(1％)∶12427(mV)-參考IRV∶1000×DC-Imp因子∶17.29＝-4863(mV)。在步驟ST47，確定(放電終止電壓11000(mV)≤估計放電電壓-4863(mV))是否可以接受。在此情況中，由于它是不可接受的，因此確定1％不是放電終止點。該過程移動到步驟ST48，并使所檢查的剩余容量比率為+2％。再次重復(fù)步驟ST46和ST47。如果所檢查的剩余容量比率增大到3％、4％、...，以及所檢查的剩余容量比率變?yōu)?％，則在步驟ST46中，得到估計放電電壓＝剩余容量參考表電壓(7％)∶14416(mV)-參考IRV∶1000×DC-Imp因子∶3.33＝11086(mV)。在步驟ST47，確定(放電終止電壓11000(mV)≤估計放電電壓11086(mV))是否可以接受。在此情況中，由于它是可接受的，因此該過程移動到步驟ST49。在步驟ST49，放電終止估計點被確定為所檢查的剩余容量比率(7％)。根據(jù)該放電終止估計點計算可放電容量比率(POSI比率)。例如，當放電終止估計點是7％時，計算POSI比率＝100％-放電終止估計點＝100％-7％＝93％根據(jù)可放電容量比率(POSI比率)計算放電終止容量(CAPA結(jié)束)。在圖4中，F(xiàn)2是放電終止容量。放電終止容量(CAPA結(jié)束)＝可放電容量比率(POSI比率)×完全充電容量例如，在可放電容量比率(POSI比率)為93％、并且完全充電容量為4400(mAh)的情況中，獲得放電終止容量(CAPA結(jié)束)＝0.93×4400＝4092(mAh)在圖4中，當實際放電終止容量已知時，可以正確地獲得可放電電功率。因此，通過根據(jù)諸如負載和溫度的環(huán)境條件而從可放電電功率獲得放電功率積分值的比率，可以檢測到剩余容量比率。當利用積分方法計算充電容量時，如果伴有除法過程，則通過舍位等來舍去數(shù)據(jù)中小數(shù)點以下的值，并積分舍位后的值(電流值)。這樣，在積分結(jié)果中累積了誤差。結(jié)果，積分電流值的準確性受到損害，并且充電比率的檢測的準確性也受到損害。為了防止誤差累積，增大有效數(shù)字的數(shù)目以對付由于舍位引起的誤差的方法反過來增大了所使用的微計算機的存儲器數(shù)量，這可能影響該過程。此外，當微計算機的存儲器不足時，不能增大有效數(shù)字的數(shù)目，而是將積分舍位后的數(shù)據(jù)，這導(dǎo)致?lián)p害準確性。因而，為了盡可能地減小舍位的影響，使用根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的以下積分方法。在測量電流值時，使用提供24倍增益的放大器和提供125倍增益的放大器，來將每個放大器的輸出電壓提供給微計算機10的A/D轉(zhuǎn)換器，以便將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字化數(shù)據(jù)。根據(jù)電流值適當?shù)厥褂妹總€放大器。當電流大于例如2(A)時，使用24倍放大器。當電流為2(A)或更小時，使用125倍放大器。利用這一結(jié)構(gòu)，有可能減少小電流值和大電流值之間的有效數(shù)字的數(shù)目的差異。然而，由于在通過24倍放大器獲得的測量值和通過125倍放大器獲得的測量值之間，數(shù)字的權(quán)重不同，因此不能將這些值簡單地加到一起。那么，可以通過以下方法來減小舍位的影響例如，電流測量的硬件條件形成如下A/D參考電壓(AVREF)3000(mV)A/D分辨率1024(10位)電流檢測電阻器(圖1的電阻器9)5(mΩ)在此情況下，流經(jīng)電池單元7的每1(A)電流，輸入到A/D轉(zhuǎn)換器中的電壓值為在24倍放大器的情況中5(mΩ)×1(A)×24＝120(mV/A)...(1)在125倍放大器的情況中5(mΩ)×1(A)×125＝625(mV/A)...(2)此外，A/D轉(zhuǎn)換器的每1分辨率的電壓靈敏度變?yōu)?000(mV)/1024＝2.930(mV)。如果將其轉(zhuǎn)換為使用24倍放大器時的電流靈敏度，則其給出為2.930(mV)/120(mV/A)×1000≈24.41(mA)?；谏鲜鲋担瑢⒖紙D6的流程圖描述積分過程的流程。首先，當在步驟ST11中開始積分過程時，利用圖1中的電流檢測電阻器9來測量輸入到A/D轉(zhuǎn)換器中的電流值。將測量的電流值作為A/D輸入值提供給微計算機10(步驟ST12)。接下來，在步驟ST13，確定是使用24倍放大器還是使用125倍放大器來測量在步驟ST12計算的輸入值。當電流檢測電阻器9中的電流值大于2(A)時，使用24倍放大器，而當該電流值是2(A)或更小時，使用125倍放大器。當使用24倍放大器時，根據(jù)上述公式(1)計算A/D輸入電壓。例如，當放電電流是2.5(A)時，A/D輸入電壓為120(mV/A)×2.5(A)＝300(mV)。此外，當把A/D輸入電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字化數(shù)據(jù)時，A/D轉(zhuǎn)換后的輸入值(積分值)為300(mV)/2.930(mV)≈102。當使用24倍放大器時，將所得到的積分值按原樣加到積分面積中。當使用125倍放大器時，根據(jù)上述公式(2)計算A/D輸入電壓。例如，當放電電流是0.8(A)時，A/D輸入電壓為625(mV/A)×0.8(A)＝500(mV)。此外，A/D轉(zhuǎn)換后的輸入值(BATT_CURRENT_BIT)為300(mV)/2.930(mV)≈170。當使用125倍放大器時，在步驟ST15進行轉(zhuǎn)換，使得數(shù)字的權(quán)重可以與使用24倍放大器時近似，然后進行積分(對于第一積分，將先前的余數(shù)設(shè)置為0)。將A/D轉(zhuǎn)換后的輸入值170轉(zhuǎn)換為使用24倍放大器時的輸入值給出170/5.208＝32和余數(shù)3.344。通過在步驟ST16將余數(shù)的小數(shù)點以下舍去，獲得積分值為32以及余數(shù)為3，并將32加到積分面積中。現(xiàn)在，將描述這樣的示例，其中，當放電電流為0.8(A)時，將積分執(zhí)行10次。當忽略余數(shù)并且不進行余數(shù)相加時，積分值為32×10(次)＝320。然而，如果通過使用轉(zhuǎn)換前的輸入值170來計算它，則它理論上為{170×10(次)}/5.208≈326，從而在積分值中出現(xiàn)大小為6的差。然后，當進行下一計算以執(zhí)行積分過程時，將在先前的除法時得到的余數(shù)相加。換句話說，將第一余數(shù)3加到在第二次獲得的轉(zhuǎn)換前的輸入值170上，并通過轉(zhuǎn)換總和值來確定第二積分值。在第三次以及以下各次中，與第二次類似，在將先前的余數(shù)加到轉(zhuǎn)換前的輸入值之后，對整體進行轉(zhuǎn)換。在圖7中示出了多達10次的積分過程的情形。作為利用相加余數(shù)的方法執(zhí)行積分過程的結(jié)果，在此示例中，積分面積的值變?yōu)?26，并且沒有出現(xiàn)誤差。因此，在將先前計算時的余數(shù)加到A/D輸入值之后，可以通過進行除法來盡可能多地減小舍位的影響。此外，由于沒有必要增大有效數(shù)字的數(shù)目，因此可以將微計算機10中使用的存儲器減到最少。盡管在上面具體描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本發(fā)明不限于上述優(yōu)選實施例。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說很明顯可以根據(jù)設(shè)計需要和其它因素進行各種改變、修改、組合、子組合和替換，只要它們在所附權(quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)即可。例如，在電氣設(shè)備中，可以通過除剩余容量比率之外的另一方式，如可用的剩余時間，來示出剩余容量。此外，僅作為示例來描述如上述優(yōu)選實施例所示例的值，但可以按照需要使用與這些值不同的值。此外，本發(fā)明可應(yīng)用于各種電池，例如除了鋰離子電池以外的Ni-Cd(鎳-鎘)電池和Ni-MH(鎳-氫)電池。此外，構(gòu)成電池組的微計算機可具有保護電路的功能。相關(guān)申請的交叉引用本文件基于2004年4月27日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)文件JP2004-130779，其內(nèi)容通過引用而被合并于此。權(quán)利要求1.一種用于次級電池的剩余容量計算方法，包括以下步驟利用使用次級電池時以預(yù)設(shè)時間間隔測量的電壓和電流的積分，來計算已使用的電功率；通過從次級電池的放電電功率中減去能量損耗和不可用能量，來計算可用的可放電電功率；以及根據(jù)所計算的電功率和可放電電功率之間的比率來計算剩余容量比率。2.根據(jù)權(quán)利要求1的剩余容量計算方法，其中，作為直線、橫坐標軸和縱坐標軸的交叉的面積來計算可放電電功率，其中，所述直線是通過從次級電池的完全充電到放電終止的放電電壓的近似而獲得的線，橫坐標軸代表放電容量，而縱坐標軸代表電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求2的剩余容量計算方法，其中，所述直線表示為y＝-ax+bl，其中斜率“a”包括基于次級電池的放電曲線的數(shù)據(jù)計算的值，而截距“bl”包括完全充電時的無負載條件的電壓。4.根據(jù)權(quán)利要求3的剩余容量計算方法，其中，截距“bl”包括負載因子，并且如果存在負載，則與無負載條件的值相比，其向負方向移動，使得放電電流越大，沿負方向的移動量越大。5.根據(jù)權(quán)利要求2的剩余容量計算方法，其中，通過在橫坐標軸上沿負方向移動放電終止點，計算由于負載和溫度的條件導(dǎo)致的不可用容量、以及由于次級電池退化引起的容量減小。6.根據(jù)權(quán)利要求2的剩余容量計算方法，其中準備剩余容量比率和DC阻抗因子之間的對應(yīng)關(guān)系的表，以及考慮DC阻抗的增大而獲得放電終止部分中的放電終止電壓。7.一種次級電池的電池組，包括用于測量次級電池的電壓和電流的測量單元、以及剩余容量計算單元；其中剩余容量計算單元以預(yù)設(shè)的時間間隔測量使用次級電池時的電壓和電流，并利用該電壓和電流的積分來求已使用的電功率的積分；通過從次級電池的放電電功率中減去能量損耗和不可用能量，計算可用的可放電電功率；以及根據(jù)積分電功率和可放電電功率之間的比率來計算剩余容量比率。全文摘要可放電電功率被準確地計算，并且，可以通過提供用于次級電池的剩余容量計算方法來提高利用電功率積分方法得到的剩余容量比率的準確性，該剩余容量計算方法包括以下步驟通過在使用次級電池時以預(yù)設(shè)時間間隔測量的電壓和電流的積分，計算已消耗的電功率；通過從次級電池的放電功率中減去能量損耗和不可用能量，計算可用的可放電電功率；以及根據(jù)所計算的電功率和可放電電功率之間的比率，計算剩余容量比率。文檔編號H02J7/00GK1691460SQ20051006693公開日2005年11月2日申請日期2005年4月22日優(yōu)先權(quán)日2004年4月27日發(fā)明者佐佐木太一,穗刈正樹申請人:索尼株式會社