检测充电电池内部的方法和设备、 含该设备的充电电池组 【技术领域】
本发明涉及一种检测方法和检测设备，其用来检测被检查的充电电池的内阻，具体地，例如检测在充电电池组中被检查的充电电池的内阻，该充电电池组具有一个控制电路，在该控制电路中，在所述充电电池的一个充放电路径中提供一个或多个可执行开-关控制的充电开关元件、一个用于放电的开关元件和一个用来检测充放电电流值地检测元件。
本发明还涉及一种在其中具有所述检测设备的充电电池组和在其中具有所述检测设备的设备。
本发明包括一个包含所述检测方法的程序和存储所述程序的媒介。
本发明中对其进行内阻检测的可被检测的充电电池将在下文被称作“被检充电电池”。
背景技术
近年来，随着半导体元件和小型、轻型、高性能充电电池的发展，移动装置例如手持式个人计算机、摄像机、数字照像机、便携式电话和个人数字助手(包括掌上电脑)得到快速发展。
另外，近年来，人们已预言地球将全球变暖，这是由空气中CO2含量增加产生的所谓温室效应引起。例如，在热电厂，通过燃烧矿物燃料获得的热量被转换成电量，随着这些矿物燃料的燃烧，大量CO2气体被释放到空气中。因此，为了抑制这种情况，有禁止建立新热电厂的倾向。在这些情况下，为了有效利用热电厂等中的发电机产生的电能，提出了所谓的负荷调平运行，它利用一个具有一个充电电池的负荷调整装置，将夜晚未使用的多余功率存储到安装在普通房屋内的充电电池中，当白天功率需求增加时使用存储的功率，这样调平了功率的消耗。
此外，近年来，建议使用电动车，它具有充电电池，不释放任何污染物质。除此之外，还提出了混合驱动汽车，在这种汽车中采用一个充电电池和一个内燃机或一个燃料电池组合，在抑制污染物质的释放的同时提高燃料效率。对于这些电动车和混合驱动汽车中使用的充电电池，希望开发出具有高能量密度的高性能充电电池。
顺便提及，在如上述采用充电电池的移动装置、负荷调平中的负荷调整装置、电动车或混合驱动汽车中，在容纳电池的设备的一侧根据电池的内阻，通过正确控制充电电池的输出功率，可以将运行时间延长到最大，或者通过基于与电池寿命有关的信息预先获知电池需要更换的时间，可以避免运行突然中断的发生，该信息可从电池内阻获得。因此，为了防止移动装置、负荷调整装置、电动车或混合驱动汽车的运行突然中断，能精确检测到所使用充电电池的内阻非常重要。
另外，在移动装置、负荷调整装置、电动车或混合驱动汽车中，经常采用一个具有一个充电电池和一个控制电路的充电电池组，在所述充电电池的一个充放电路径中提供一个可执行开-关控制的充电开关元件、一个用于放电的开关元件和一个用来检测充放电电流值的检测元件中的一个或多个。在这种情况下，能精确检测到与由充电电池和电池组各元件的异常或老化引起的整个充电电池组的内阻相关的信息也非常重要。
日本公开的专利公告No.Hei.9(1997)-134742(下文称为文件1)中公开一种方法，其中对于一个充电电池，在一个交流电流流过时，利用一个阻抗测量装置测量恰好达到放电终止电压之前的内阻抗，以测定充电电池的性能是否降低。
但是，文件1公开的方法实际上并不可取，原因是要求用来测量阻抗的阻抗测量装置具有一个交流电流生成电路，由此包括的设备不可避免地尺寸变大，此外，在充电电池运行时不能进行测量，以及测量到的阻抗并不总是与充放电运行时作为压降值(IR损耗)检测的内阻分量R相符。
日本公开的专利公告No.2002-142379(下文称为文件2)中公开了一种方法，其中从脉冲充电运行时的压降的幅值中检测充电电池的内阻。
但是，文件2公开的方法具有如下所述的问题。它需要一种特殊的运行，其不同于普通充电器采用的运行。虽然随脉冲宽度(脉冲时间)不同而不同，但是通常在脉动充电中，从开路电压比充电区的充电电流值得到的电压增长速度低于充电持续运行情况下的速度，并且中断区的电池电压直到指定的开路电压才降低，当基于这种情况中的电压差检测充电电池的内阻时，所测得的内阻值小于充放电运行时作为压降值(IR损耗)检测的内阻分量R。
日本公开的专利公告No.Hei.7(1995)-240235(下文中称为文件3)公开了一种方法，其中充电电池的内阻从通过暂停充电运行测量到的充电电池压降值检测到。
但是，文件3公开的方法具有如下所述的问题。与文件2中公开方法的情况相同，它需要一种特殊的运行，其不同于普通充电器采用的运行。此外，为了精确测量充电电池的压降值，它需要长时间暂停充电运行，这样充电电池全充满所需要的时间不可避免地被延长，这带来了不便，并降低了工作效率。
为了解决上述的这些问题，日本公开的专利公告No.2002-50410(下文中称为文件4)中公开了一种方法，用来由所述电池的电池电压和流过的电流，通过查阅先前获得的对应于所述被检充电电池的一个标准充电电池关于由其电存储能力的函数表示的开路电压和由其电存储能力、电池温度与流过电流的函数表示的内阻的数据，从而可预测地检测一个被检充电电池关于电存储能力、内阻等的内部状态。虽然文件4公开的方法有利于以非常高的精确度预测被检充电电池的内部状态，但存在缺点，即，它需要不同条件下的充电电池的基本数据，为获得这些数据需要大量的劳动。
【发明内容】
本发明的目的是解决现有技术中公开的检测一个被检充电电池内阻的方法中的前述问题。
本发明的另一个目的涉及一种检测方法和一种检测设备，其能够在对充电电池进行充电时以高精确度有效地检测充电电池的内阻，而不需在充电运行中采用特殊的操作，也不需为检测花费特别的时间。
被检充电电池包括一个具有一个充电电池和一个控制电路的充电电池组，在所述充电电池的一个充放电路径中提供一个可执行开-关控制的充电开关元件、一个用于放电的开关元件和一个用来检测充放电电流值的检测元件中的一个或多个。
本发明的另一个目的是提供一个带有所述检测设备的充电电池组。
本发明的另一个目的是提供一个具有所述检测设备的设备。
本发明的另一个目的是提供一个并入了所述检测方法的程序和一个存储所述程序的媒介。
本发明检测方法的一个典型实施例是一种在通过包括恒流充电方式和恒压充电方式的恒流-恒压充电方式对被检充电电池进行充电时检测所述被检充电电池内阻的检测方法，其中采用所述恒流充电方式以一个恒流值I0开始充电，在电池电压到达一个给定电压值Vmax后以一个恒压Vmax执行所述恒压充电方式充电直到结束，所述检测方法包括至少一个步骤(a)，其中获得所述被检充电电池在恒压充电方式下的一个累积充电量，和一个步骤(b)，其中将所述步骤(a)的恒压充电方式中获得的所述被检充电电池的所述充电量适用于预先获得的、应于所述被检充电电池的一个标准充电电池的关于恒压充电方式下其累积充电量与在内阻增加或减小时的内阻或它们的增加或减小量之间的关系的数据中。
在被检充电电池的电存储容量降低到标准充电电池的D倍(这里D是一个常数，0＜D≤1)时，所述检测方法可以在所述步骤(a)和所述步骤(b)之间具有一个附加步骤，其中通过将所述充电量乘以1/D并且将其适用于在所述步骤(b)所述的所述关系中，从而校正所述步骤(a)的恒压充电方式下获得的所述被检充电电池的所述充电量。
本发明检测设备的一个典型实施例是一种在通过包括恒流充电方式和恒压充电方式的恒流-恒压充电方式对被检充电电池进行充电时检测所述被检充电电池内阻的检测设备，其中采用所述恒流充电方式以一个恒流值I0开始充电，在电池电压到达一个给定电压值Vmax后，以一个恒压Vmax执行所述恒压充电方式充电直到结束，所述检测设备至少具有一个用来测量所述被检充电电池电压的装置(i)、一个用来获得恒压充电方式下所述被检充电电池的累积充电量的装置(ii)、一个用来存储预先获得的、对应于所述被检充电电池的一个标准充电电池的关于在恒压充电方式下其累积充电量与在内阻增加或减小时的内阻或它们的增加或减小量之间的关系的数据的装置(iii)，和一个用来将由所述装置(ii)获得的恒压充电方式下所述被检充电电池的所述充电量适用于在由所述装置(iii)得到的信息中的装置(iv)，其中，所述被检充电电池的内阻从所述装置(iv)提供的信息中检测到。
在被检充电电池的电存储容量降低到标准充电电池的D倍(这里D是一个常数，0＜D≤1)时，检测设备还可以具有一个装置，用来将所述的充电量适用于在从所述装置(iii)得到的信息中之前通过将所述充电量乘以1/D来校正恒压充电方式下所述被检充电电池的所述充电量。
本发明还提供一个具有一个或多个充电电池的充电电池组，该充电电池组还增加有所述检测设备。
本发明进一步提供一个具有所述检测设备的设备，该设备可包括一个用于检查充电电池是好是坏的检查装置、一个用于给充电电池充电的充电器、包括便携式电话、个人数字助手和便携式计算机的便携式装置和包括摩托车、汽车、轮船、飞机和宇宙飞船的移动体。
本发明还进一步提供一个用于检测被检充电电池内阻且集成了所述方法的程序，以及一个存储所述程序的媒介。
本发明中用于内阻检测的被检充电电池包括由恒流-恒压充电方法充电的充电电池。作为该充电电池的具体实例，可提到锂充电电池，包括利用锂氧化还原反应的锂离子充电电池。但是本发明中用于内阻检测的被检充电电池不仅限于这些锂充电电池。
顺便提及，除非另有说明，描述中的术语“恒压充电方式”表示充电电池以一个恒压充电的状态或充电电池以不受控的计算机程序一侧发出的一个恒压充电的情况，“恒压充电方式”与“充电电池以一个恒压充电的状态”的含义相同。另一方面，术语“恒流充电方式”表示充电电池以一个恒流值充电的状态或情况。
本发明充电电池的内阻“检测”基于预测。
【附图说明】
附图1示出本发明充电电池内阻检测方法的一个实施例的流程图；
附图2示出本发明充电电池内阻检测方法的另一个实施例的流程图；
附图3示出一个曲线图，举例说明充电电池在从100％的放电深度开始进行间歇充电操作的情况下的充电特性，其中在指定的恒流值按指定的电量进行充电，直至充电电池完全充满；
附图4示出一个曲线图，同时表示电池电压与附图3得到的累积充电量之间以及附图3得到的电池电压和开路电压与所述累积充电量之间的关系曲线；
附图5示出一个曲线图，同时举例表示一个标准充电电池的充电量与开路电压之间以及一个循环消耗充电电池的充电量与开路电压之间的关系曲线图，当循环消耗充电电池的开路电压曲线在横坐标轴方向(充电量的方向)上乘以1/D(D是电存储容量的下降速度)时，它将与标准充电电池的曲线一致；
附图6示出一个曲线图，同时举例表示一个标准充电电池在恒流-恒压充电下的充电时间与所述标准充电电池的充电电流值之间以及一个循环消耗充电电池在恒流-恒压充电下的充电时间与所述循环消耗充电电池的充电电流值之间的关系曲线图，并且标出通过所述循环消耗充电电池的所述充电时间乘以1/D(＝1/0.84＝1.19)得到的充电时间与所述循环消耗充电电池的所述充电电流值之间的关系；
附图7是本发明中作为用来检测充电电池内阻的检测设备的主要组成部分的电路的一个实施例示意图；
附图8是加有本发明用来检测充电电池内阻的检测设备的充电电池组的一个实施例示意图；
附图9是电路的示意图，该电路中一个电阻(rs)以串联方式与内阻为R1的标准充电电池连接，使所述充电电池成为一个内阻增加的充电电池模型，一个充电器与所述充电电池连接；
附图10示出一个实例的曲线图，其举例说明在以恒流-恒压充电方法充电时和电阻(rs)的电阻值变化时附图9所示的充电电池的充电电压对充电时间的变化曲线；
附图11示出一个实例的曲线图，其举例说明在以恒流-恒压充电方法充电时和电阻(rs)的电阻值变化时附图9所示的充电电池的充电电流对充电量(＝充电容量)的变化曲线；
附图12示出一个曲线图，举例说明在忽略电阻(rs)时附图9所示的充电电池的电池电压对恒流-恒压充电下达到一个指定恒压时结束充电后的经过时间的变化曲线图，；
附图13示出一个充电电池关于在恒压充电方式下其充电量与在内阻增加或减小时的内阻或它们的增加或减小量之间数据的实例；
附图14示出一个关于充电电池在一个指定电池温度T(＝25℃)和一个指定充电电流I(＝1.70A)下获得的充电量(＝充电容量)对所述充电电池内阻的校正效率的实例数据；
附图15示出一个曲线图，举例说明一个循环消耗充电电池的电池电压对所述循环消耗充电电池在恒流-恒压充电下达到一个指定恒压时结束充电后的经过时间的变化曲线图；
附图16示出一个曲线图，举例说明通过设附图15纵坐标电池电压(＝开路电压(VOC))为VOC0并执行下述公式(1)计算获得的曲线；
附图17示出一个曲线图，举例说明通过设附图16中纵坐标电阻值为R0并执行下述公式(11)计算获得的曲线。
【具体实施方式】
下面将对本发明进行更加详细的描述。
如上所述，本发明的检测方法典型上是通过包括恒流充电方式和恒压充电方式的恒流-恒压充电方式对被检充电电池进行充电时检测所述的被检充电电池内阻的检测方法，其中采用所述恒流充电方式以一个恒流值I0开始充电，在电池电压到达一个给定电压值Vmax后充电执行所述恒压充电方式以一个恒压Vmax充电直到结束，所述检测方法包括至少步骤(a)和步骤(b)，在步骤(a)中获得所述被检充电电池在恒压充电方式下的一个累积充电量，在步骤(b)中将所述步骤(a)中获得的恒压充电方式下的所述被检充电电池的所述充电量适用于在预先获得的对应于所述被检充电电池的一个标准充电电池的、关于在恒压充电方式下其充电量与在内阻增加或减小时的内阻或它们的增加或减小量之间的关系的数据中。
在被检充电电池的电存储容量降低到标准充电电池的D倍(这里D是一个0＜D≤1的常数)时，该检测方法可以在所述步骤(a)和所述步骤(b)之间具有一个附加步骤，其中通过将充电量乘以1/D并且将其适用于在所述步骤(b)中描述的所述关系中来校正所述步骤(a)中获得的恒压充电方式下的所述被检充电电池的所述充电量。
本发明的检测设备典型上是通过包括恒流充电方式和恒压充电方式的恒流-恒压充电方式对被检充电电池进行充电时检测所述被检充电电池内阻的检测设备，其中采用所述恒流充电方式以一个恒流值I0开始充电，在电池电压到达一个给定电压值Vmax后充电执行所述恒压充电方式以一个恒压VMAX充电直到结束，所述检测设备至少具有一个用来测量所述被检充电电池电压的装置(i)，一个用来获得恒压充电方式下所述被检充电电池的累积充电量的装置(ii)，一个用来存储预先获得的、对应于所述被检充电电池的一个标准充电电池的关于在恒压充电方式下其累积充电量与在内阻增加或减小时的内阻或它们的增加或减小量之间的关系的数据的装置(iii)，和一个用来将由所述装置(ii)获得的恒压充电方式下的所述被检充电电池的所述充电量适用于由所述装置(iii)得到的信息中的装置(iv)，其中，所述被检充电电池的内阻由所述装置(iv)提供的信息检测到。
在被检充电电池的电存储容量降低到标准充电电池的D倍(这里D是一个0＜D≤1的常数)时，检测设备可以具有一个附加装置，用来在适用于由所述装置(iii)获得的信息中之前通过将充电量乘以1/D来校正恒压充电方式下该被检充电电池的所述充电量。
如上所述，这里用于内阻检测的被检充电电池包括一个设置在一个充电电池组内的充电电池，该充电电池组具有一个控制电路，在所述充电电池的一个充放电路径中提供一个可执行开-关控制的充电开关元件、一个用于放电的开关元件和一个用来检测充放电电流值的检测元件中的一个或多个。
下面结合附图1和2描述本发明检测方法的优选实施例。
附图1示出了在通过包括恒流充电方式和恒压充电方式的恒流-恒压充电方式(CCCV充电方式)对充电电池进行充电时本发明的用于检测所述充电电池内阻的检测方法的一个实施例的流程图。
附图2示出本发明充电电池内阻检测方法的另一个实施例的流程图，所述充电电池采用与附图1所示实施例相同的CCCV充电方法进行充电。
附图2所示的实施例与附图1所示的实施例相同，除了在附图2所示的实施例中，当充电电池(即用来检测其内阻的被检充电电池)的电存储容量下降为对应于所述被检充电电池的一个标准充电电池的D倍(这里D是一个0＜D≤1的常数)时，对被检充电电池的电存储容量进行校正。
可以理解的是，本发明的检测方法并不仅限于这些实施例。
附图1中S1到S9的“S”和附图2中S1到S10的“S”表示“步骤”，它们的阿拉伯数字表示“步骤编号”。
首先根据附图1所示的流程图对检测方法进行描述。
开始，提供一个用于内阻检测的被检充电电池。
在步骤1开始采用CCCV充电方式对被检充电电池进行充电。具体地，被检充电电池以恒流充电方式充电(步骤2)。
当被检充电电池的电池电压达到一个指定电压(步骤3)时，恒流充电方式转换为恒压充电方式(步骤4)，这里，测量充电电流值和充电时间(步骤5)。
当满足充电结束条件时(步骤6)，被检充电电池的充电结束(步骤7)。
在步骤8中，利用步骤5获得的充电电流值和充电时间计算恒压充电方式下的被检充电电池的充电量(＝充电容量)。
在步骤9中，将步骤8中获得的被检充电电池的充电量适用于在预先获得的、对应于所述被检充电电池的一个标准充电电池(其电存储容量未下降)的关于在恒压充电方式下其充电量与在内阻增加或减小时的内阻或它们的增加或减小量之间的关系的数据中，从而检测到被检充电电池的内阻。
上述电存储容量未下降的充电电池在恒压充电方式下的充电量与其内阻1∶1对应。
可通过测量恒压充电方式下的充电量来预测所述充电电池的内阻的原因应归于下面的因素。
这里，术语“电存储容量”等于全充满的电量，它表示一个给定电池能存储的最大电量。在一个充电电池中，电存储容量(＝全充满时的电量)表示能达到100％放电度(即一个不能再放电的状态)时的总电量。更详细地说，当充电电池从全充满的状态放电时，充电电池的电存储容量(＝全充满时的电量)等于放电电流值的变化对放电时间积分得到的值，即通过绘制放电电流值变化对放电时间变化关系形成的放电电流曲线与放电时间轴之间包围的面积。
另外，在充电电池完全(100％)存储了充电所用电量的情况下，从100％放电度到全充满的状态所充的电量成为充电电池的电存储容量(＝全充满时的电量)。
在采用恒流-恒压充电方式进行充电时，所充电量达到全充满时的电量的时间点为放电电流基本停止流动时的时间点。
一个电存储容量未下降(在内阻已经增加时不成问题)的被检充电电池的电存储容量(＝全充满时的电量)与对应于被检充电电池的一个标准充电电池的中存储容量相等。在这种关系下，在只增加被检充电电池的内阻的情况下，被检充电电池的由放电电流值形成的放电电流曲线与放电时间轴围成的面积实质上变得与该标准充电电池的相同。
当被检充电电池的电存储容量未下降但内阻增加到大于对应于所述被检充电电池的一个标准充电电池的内阻，并且该被检充电电池采用恒流-恒压充电方法从100％放电度到全充满状态进行充电时，与标准充电电池相比，恒流充电方式下被检充电电池的充电时间短，并且恒流充电方式较早转换为恒压充电，恒压充电方式下的充电时间相对变长。这意味着在充电电池内阻增加的情况下，恒压充电方式下直到全充满时所充的电量由于内阻增加而增加。这表示对于一个给定的电存储容量未下降的充电电池，当恒压充电方式下直到全充满状态所充的电量预先知道时，可以预测其内阻。根据该方法，即使对具有一定剩余电量的充电电池进行充电，即补充充电，只要充电从恒流充电方式开始，就可以预测其内阻。
现在，在本发明的检测方法中，由于被检充电电池的内阻由恒流-恒压充电方式(CCCV充电方式)中的恒压充电方式下的充电量检测到，所以不需要关于从100％放电度开始的恒流充电方式下的充电量的信息，也就是说，即使被检充电电池具有一定的剩余电量并且希望对被检充电电池进行进一步充电，本发明的检测方法也能检测其内阻。
除了另有说明，本发明中的“100％放电度”表示完全不能输出电量的状态，也就是说，即使在进一步继续放电时电池电压突降并且能输出的电量的基本不变的状态。
[标准充电电池的对于恒压充电方式下充电量与内阻之间的关系的数据的采集实验]
结合附图9至12，将描述为了检测一个给定被检充电电池的内阻，采集一个给定标准充电电池在恒压充电方式下的充电量与在增加或减小时其内阻或它们的增加或减小量之间的关系的数据的实验。
当充电电池的电存储容量未下降但只内阻增加时，为了发现充电特性如何变化，采用一个电路模型，其中电阻rs与一个标准充电电池串联以人为地增加充电电池的内阻，该充电电池采用恒流-恒压充电方式进行充电，监测充电电流值的变化、充电电压值的变化和充电量(＝充电容量)的变化。然后在进行了预定的放电操作后，充电电池采用恒流充电方式进行充电，当充电电压达到指定电压值时测量充电电池的内阻。
附图9是一个电路的示意图，电路中一个电阻(rs)以串联方式与一个内阻为R1的标准充电电池(虚线包围的部分)电连接，一个充电器与所述充电电池电连接。在这种情况下，电阻rs的电阻值最好对应于充电电池的内阻的一个增加量，并且与充电电池的内阻R1的数量级基本相同。
附图10示出附图9所示情况的曲线图，一个额定容量为1680mAh，直径为18mm，高为65mm的可购买到的锂离子充电电池被用作充电电池，并采用恒流-恒压充电方式对该锂离子充电电池进行充电，所示曲线图举例说明当充电电池从100％放电度开始以1.7A的恒流充电直到充电电压达到4.2V，接着以4.2V的恒压充电直至充电电流减小到0.1A充电结束时，表示充电电压值(V)的变化与充电时间(小时)的变化之间的关系的充电电压曲线，分别对应于电阻rs不与锂离子充电电池连接的情况，27mΩ的电阻rs与充电电池连接的情况，39mΩ的电阻rs与充电电池连接的情况，62mΩ的电阻rs与充电电池连接的情况，91mΩ的电阻rs与充电电池连接的情况，110mΩ的电阻rs与充电电池连接的情况，和150mΩ的电阻rs与充电电池连接的情况。
附图11示出一个曲线图，举例说明表示充电电流(A)的变化与附图10中充电量的变化之间关系的充电电流曲线。
附图12示出一个曲线图，举例说明在没有电阻rs与充电电池连接的情况下电池电压的变化与充电结束后经过时间(90分钟)的变化之间关系的电池电压曲线，其中充电电池从100％放电度开始以1.7A的恒流充电，并且在充电电压达到附图10中4.2V时结束充电，以便在充电电压为4.2V时检查开路电压。
从附图10所示的对充电时间的充电电压电流曲线可以发现，当与充电电池串联的电阻阻值增加时，充电电压达到一个指定电压值所经过的时间，即一个恒流充电值下的充电时间变短，并且在充电开始之后的早期阶段，恒流充电方式转换为恒压充电方式。
从附图11所示的对充电量的充电电流曲线可得到下面的发现。尽管恒压充电方式下的充电量随着与充电电池串联的电阻阻值增加而增加，但是到充电结束为止的累积电量的范围从1656到1670mAh(为充电电池额定容量的98.5％到99.4％)，这接近电存储容量。
虽然看起来当连接电阻的阻值增加时所得的累积充电量将减小，但这是由于充电在充电电流值变为0.1A时结束。恒压充电方式下充电电流值的衰减随着连接的电阻的阻值变小而变得更小。由于这个原因，在持续恒压充电方式下的充电到一个足够长的时间以使充电电流值基本变为零的情况下，可以认为不管连接电阻的阻值多大累积充电量基本在一定水平上保持不变。
为此，即使通过人为将一个给定电阻rs与充电电池串联以有意增加充电电池的内阻而进行恒流-恒压充电运行时，充电电池本身的电存储容量仍然基本不变。
从附图12所示的电池电压曲线，可以发现在以1.7A恒流值的恒流充电结束之后，充电电池的电池电压逐渐下降，在经过一个指定时间时，电池电压收敛到一个确定电压值，该电压值可被认为是充电电池的开路电压(VOC)。
另外，从附图12所示的电池电压曲线，可以理解，在以1.7A恒流充电结束之后，电池电压逐渐下降，之后在经过一个指定时间时，电池电压收敛到一个确定电压值。该电压值可被认为是开路电压。充电时的电池电压VC由开路电压VOC、充电电流I与电池内阻R下面的关系式(1)表示
Vc＝Voc+I×R——(1)
当充电电池(标准充电电池)的内阻R被设为R1时，在R1的值通过充电电压4.2与此时开路电压的差除以充电电流1.7得到时，可依照下式(2)得到R1
R1＝(4.2V-Voc)/1.7(A)——(2)
电阻rs阻值相互不同的每个情况下的内阻R(＝R1+rs)也可依照公式(2)计算得到。
由上获得的结果集中由表1所示。具体地，在表1中示出当充电电流下降到0.1A时相对于基于电池连接的电阻的不同电阻值的累积充电量(从100％放电度)；恒压充电方式(CV)下的累积充电量；当充电电压达到4.2V时的开路电压，和由公式(2)计算得出的充电电池的内阻值。在表1中，通过测量开路电压，依照公式(2)计算充电电池或连接着电阻的充电电池的内阻值的方法，获得充电电池的内阻值。在这种情况下，如果可以使用一个外部测量装置，充电电池的内阻值可以直接通过一个LCR表或类似装置来测量。
基于表1所示的结果，可得到在每一情况中在恒压充电方式下内阻与充电量之间的关系。获得的结果如附图13所示。
从附图13可以理解，通过将具有不同阻值的电阻分别与充电电池连接人为建立的不同阻值与充电量具有的1∶1的对应关系。
从表1所示的结果，可以理解的是，连接着电阻的充电电池的R计算值实质上与电池体的R计算值和电阻的阻值的和一致。更具体地说，表1所示的结果表示，不需要测量或计算连接着电阻的充电电池的阻值，只要电池体的阻值在将其与电阻连接之前事先获得，就可以从连接电阻的阻值容易地计算得到连接着该电阻的电池的阻值。因此，通过测量电存储容量没有下降的、对应于被检充电电池的标准充电电池的内阻值、在将具有不同阻值的各种电阻中的一个与充电电池连接时采用恒流-恒压充电方法对充电电池进行充电、以及测量每一情况中恒压充电方式下的累积充电量而预先采集数据，可在被检充电电池的电存储容量没有下降的情况下，从恒压充电方式下测量得到的累积充电量预测被检充电电池的内阻。
这里，可以从内阻R(mΩ)与恒压充电方式下的充电量Q(mAh)的近似关系曲线中获得一个函数式R(Ω)，函数式R(Ω)作为恒压充电方式下充电量Q的函数，假设可由下式(3)表示函数式R(Ω)
R(Q)＝Pn×Qn+Pn-1×Qn-1+Pn-2×Qn-2+…P1×Q1+P0×Q0——(3)
这里Pn到P0为由所使用的充电电池的种类或类型、额定容量等等决定的不同的常量。
在该例中，假设内阻R由恒压充电方式下充电量Q的三项式表示，基于一个可购买到的、额定容量为1680mAh、直径为18mm、高为65mm的锂离子充电电池的预先采集的充电特性数据，从附图13的拟合曲线可以获得内阻R对充电量Q的函数关系式R(Q)，由下面的三项式(4)表示
R(Q)＝[(0.000000072×Q3)-(0.0002580011×Q2)]+(0.4205795841×Q)+7.825572664——(4)
依据三项式(4)可获得R(Q)的数据。
通过这种方式获得的数据稍微有些不同，这取决于所使用的充电电池。因此，优选采用多个相同种类和类型的充电电池，获取它们的R(Q)数据，对获得的数据平均后使用。
在该例中，R(Q)的函数关系式由三项式表示，但是关于R(Q)函数关系式的多项式次数是不受限制的。同样地，R(Q)函数关系式不限于以次数n的形式表示的多项式。
另外，在该例中，R(Q)函数关系式是以近似曲线为基础，但是这是非限制性的。R(Q)关系式也可以数据表为基础。
通常，由于充放电循环的重复或随时间流逝的改变，充电电池的电存储容量逐渐下降。在附图1流程图所示的本发明检测方法的实施例中，如果被检充电电池是一个电存储容量被认为是稍微下降的充电电池，那么可以高精确地检测(预测)其内阻。但是，当电存储容量的下降速度被认为是相对较大时，必须对下降幅度进行如附图2流程图所示的校正。
结合附图2所示的流程图对检测方法进行描述。
除了下面的要点，附图2中从步骤1到步骤8的过程与附图1中步骤1到步骤8的相同。
也就是说，如上所述，附图2所示的实施例与附图1所示的实施例相同，除了在附图2所示的实施例中，被检充电电池的电存储容量被认为下降到对应标准充电电池的D倍(这里D是一个0＜D≤1的常数)，由此，对被检充电电池的电存储容量进行校正。
具体地，在附图2所示的实施例中，步骤8中获得的被检充电电池的充电量在步骤9中通过乘以1/D进行校正。然后同附图1所示的实施例，在附图2的步骤10中，将通过这种方式校正的充电量(＝充电容量)适用于预先获得的、对应于所述被检充电电池的一个标准充电电池的关于在恒压充电方式下其充电量与其在内阻增加或减小时的内阻或内阻的增加或减小量之间的关系的数据中，从而检测到被检充电电池的内阻。
顺便提及，作为方便测定电存储容量下降速度的方法实例，可提到下面的方法。在采用恒流I0-恒压Vmax充电方式对充电电池进行充电的情况下，当被检充电电池的电存储容量被认为下降时，从按恒流I0的恒流充电方式转换为按恒压Vmax的恒压充电方式的转换时间开始直到充电电流达到指定电流值IM为止的时间设为tM′，恒压充电方式下的充电量设为Qcv′，对于和所述被检充电电池的相应的、电存储容量未下降的一个标准充电电池，所述时间设为tM，且所述充电量设为Qcv，所述被检充电电池的下降速度D可由下面的关系式(5)计算得到
D＝(Qcv′-I0×tM′)/(Qcv-I0×tM)——(5)
当标准充电电池的电存储容量设为1.0时，根据公式(5)，计算得出被检充电电池的电存储容量的下降速度D。
在被检充电电池的电存储容量(＝全充满时的电量)为标准充电电池的D倍(这里D是一个0＜D≤1的常数)的情况下，当通过乘以1/D对被检充电电池的电存储容量进行校正时，该被检充电电池校正过的电存储容量与标准充电电池的电存储容量一致。
当放电量与充电量的比值为100％时，全充满时的电量对应于从100％放电度开始累积充电量获得的一个值，或对应于流过电池的充电电流值变化对充电时间积分获得的一个值，即由充电电流曲线与充电时间轴包围的面积。
因此，即使在被检充电电池的电存储容量未知的情况下，在充电时间轴方向上乘以1/D后获得的被检充电电池的充电电流曲线与充电时间轴包围的面积也与标准充电电池的充电电流曲线包围的面积相等。
由上述关系，可导出上述公式(5)。
[实验]
为了实现本发明，本发明人通过实验进行了研究。因此，将在下面描述获得的实验结果。
以这些实验结果为基础，本发明人已经实现本发明，使得正在对充电电池进行充电时可以以较高的精度有效地检测所述充电电池的内阻，且在充电操作中不需要使用特殊的操作和不需为检测消耗特定的时间。
结合相应附图对本发明人获得的实验结果进行说明。
附图3示出一个曲线图，举例说明一个在市场上可购买到的、直径为18mm、长为65mm和额定容量为1680mAh的锂离子充电电池在从100％的放电度开始进行断续地充电操作的情况下的充电特性，其中所述锂离子充电电池以电量84mAh(对应于额定容量的5％)、按恒流值0.34A进行充电，之后重复中断3小时直至充电电压达到4.2V，在充电电压达到4.2V之后，锂离子充电电池以恒压4.2V充电，当充电电流减小到小于0.1A时充电结束。在附图3中，横坐标表示时间(小时)，纵坐标表示电池电压。
附图4示出附图3中得到的累积充电量的曲线图，具体地，附图4的曲线图表示电池电压变化和在中断时开路电压的变化对所述累积充电量之间的关系。
在附图4中，虚线表示中断时对锂离子充电电池的开路电压的跟踪结果，实线表示断续充电运行时对锂离子充电电池的电池电压的跟踪结果，每个尖峰部分表示中止充电运行和暂停充电电池的时间点。
在附图4中，充电结束时的累积充电量(＝充电容量)为1687mAh，这等于锂离子充电电池的额定容量。因此，附图4中虚线的电压曲线表示锂离子充电电池累积充电量(＝充电容量)与开路电压之间的关系。
从附图4，可以了理解的是，开路电压反映了充电电池的残余容量(＝现存电量)，但是，开路电压不由充电电池的内阻决定，这意味着即使对于内阻增加的被检充电电池，被检充电电池的残余容量与开路电压之间的关系基本与标准充电电池的关系相同。
在附图5中，由实线表示附图4中的虚线。另外，对于一个标准锂离子充电电池(其与前述的锂离子充电电池种类相同，类型相同)，并且已预先通过重复断续充电-放电运行200次被循环消耗)，利用与附图3相同方式获得的充电量与开路电压之间的关系也由附图5中的实线和点划线表示。循环消耗的充电电池的充电量(＝充电容量)为1419mAh，这意味着循环消耗的充电电池的充电量下降为循环消耗前标准充电电池额定容量的0.84倍(＝1419/1687)。
附图5还示出电压曲线(点划线)投影到横坐标上的累积充电量乘以1/0.84(＝1.19)后获得的虚线。
如附图5所示，虚线与表示标准充电电池累积充电量与开路电压关系的电压曲线(实线)基本一致。因此，对于电存储容量衰减为标准充电电池的D倍(这里D是一个0＜D≤1的常数)的被检充电电池，不管它的内阻如何，可以通过将已消耗充电电池的存储容量乘以1/D，使被检充电电池的充电量与开路电压的电压曲线与标准充电电池的电压曲线变得一致。换句话说，对于电存储容量衰减为标准充电电池的D倍(这里D是一个0＜D≤1的常数)的被检充电电池，通过将由残余容量的线形函数表示的被检充电电池的特性乘以1/D，可以表示标准充电电池或仅内阻改变的被检充电电池的特性。
附图6示出一个曲线图，举例说明上述标准充电电池和上述循环消耗充电电池每一个的充电特性，这里每个充电电池从100％放电度开始，按恒充电电流1.7A和最大充电电压4.2V进行恒流-恒压充电，直至在恒压充电方式下的充电电流值变得小于0.1A为止。实线表示标准充电电池的充电特性，点划线表示循环消耗充电电池的充电特性。
附图6还示出将循环消耗充电电池的点划线的横坐标值(充电时间)乘以1/D，即1/0.84(＝1.19)后获得的虚线。
在附图6中，横坐标表示充电时间(小时)，纵坐标表示充电电流值。
附图6中由循环消耗充电电池(即被检充电电池)的充电电流曲线与充电时间轴包围的面积对应于充电量。这样，当被检充电电池的电存储容量下降为对应于所述被检充电电池的标准充电电池的D倍(这里D是一个0＜D≤1的常数)时，由被检充电电池的充电电流曲线与充电时间轴包围的面积变为标准充电电池的相应面积的D倍。
这种情况表明当电存储容量下降为标准充电电池的D倍的被检充电电池的充电电流曲线在充电时间轴的方向上乘以1/D(这里D是一个0＜D≤1的常数)，并且被检充电电池的充电电流曲线与充电时间轴包围的面积乘以1/D时，被检充电电池的电存储容量基本与标准充电电池的相等。从附图6中实线与虚线的比较还可以理解的是，尽管通过乘以1/D校正的充电电流曲线与充电时间轴包围的面积与标准充电电池的面积没有不同，但是前者电池的放电曲线与后者电池的放电曲线不同。这样，可以将被检充电电池的充电电流曲线转换为只增加内阻从而增加恒压充电方式下的充电量的充电电流曲线。
因此，当被检充电电池的电存储容量下降为对应于所述被检充电电池的标准充电电池的电存储容量的D倍(这里D是一个0＜D≤1的常数)时，通过将被检充电电池恒压充电方式下的充电量乘以1/D并将其适用于预先获得的、所述标准充电电池的关于在恒压充电方式下其充电量与在内阻增加或减小时的内阻或内阻的增加或减小量之间的关系的数据中，可以检测到被检充电电池的内阻。
本发明中的D的值(即D值)对应于被检充电电池的电存储容量(b)与对应于所述被检充电电池的一个标准充电电池的电存储容量(a)的比值。
D值可通过下面的方式获得。首先，对于标准充电电池和被检充电电池，测量对应于标准充电电池(a)全充满时的电量C和对应于被检充电电池(b)全充满时的电量C′，或对应于标准充电电池的从全充满的状态到100％放电度为止的总放电量C和对应于被检充电电池的总放电量C′。然后计算被检充电电池全充满时的电量C′(＝电存储容量)与标准充电电池全充满时的电量C(＝电存储容量)之间的比值(C′/C)，以获得一个D值＝C′/C。在这种情况下，可以用额定容量代替标准充电电池全充满时的电量C。
除此之外，在采用恒流(I0)-恒压(Vmax)充电方式进行充电时，对于标准充电电池和被检充电电池，测量对应于标准充电电池的从恒流(I0)充电方式转换为恒压(Vmax)充电方式的时间开始直到达到指定电流值为止的时间tM和对应于被检充电电池的tM′，另外，还测量对应于标准充电电池的恒压充电方式下的充电量Qcv和对应于被检充电电池的Qcv′，依据上述公式(5)，即D＝(QCV′-I0×tM′)/(QCV-I0×tM)，可获得一个D值。
这里，更优选地是，前述指定电流值(IM)为恒流(I0)的1/2。
现在，可利用附图6所示的电存储容量降低的充电电池的充电电流曲线在充电时间轴方向乘以1/D后获得的充电电流曲线包围的面积等于标准充电电池的充电电流曲线与充电时间轴包围的面积的关系导出上述公式(5)。
根据后面的方法，可通过利用在恒流-恒压充电方式(CCCV充电方式)中恒压充电方式下充电量和充电电流值的信息，高精确地轻松计算得到D值，而无需测量全充满时的电量。
[恒压充电方式下的充电量]
作为本发明的CCCV充电方式中恒压充电方式下的充电量，可采用从恒流充电方式转换为恒压充电方式的时间总开始到达下面三个时间点(1)到(3)中的任意一个时间点时的充电量。
(1)恒压充电方式下的充电电流值充分地减小到一个指定电流值(Imin)时的一个时间点。
(2)恒压充电方式下的充电电流值达到一个指定电流值(In)以后经过指定时间(tn)时的一个时间点。
(3)恒流充电方式转换为恒压充电方式后经过一个指定时间(tf)的一个时间点。这里的指定时间(tf)表示充电电流值变得足够小时的时间，该值由预先进行的试验决定。另外，在采用CCCV充电方式进行充电时，可将采用恒流充电方式开始充电后所经过的时间设为指定时间(tf)。
可将上述(1)到(3)所述的任一个条件设为本发明检测方法中充电结束的条件。
可将上述(1)到(3)任一时间点的恒压充电方式下的充电量认为是达到全充满状态时恒压充电方式下充电量的原因是由于下面的因素。即在(1)到(3)任一时间点时，充电电流值已变得足够小。因此在该时间点之后，如果继续进行充电直到充电电流基本变为零为止，充电量微小增加。这只对本发明检测用的充电电池的内阻检测产生微小影响(微小误差)，可忽略不计。
[检测设备]
下面，结合附图对本发明用来检测充电电池内阻的检测设备的一个实施例进行描述。
顺便提及，利用本发明的检测设备检测其内阻的所述充电电池包括充电电池组中的一个充电电池，该充电电池组具有所述充电电池和一个控制电路，在控制电路内在所述充电电池的一个充放电路径中提供一个可执行开-关控制的充电开关元件、一个用于放电的开关元件和一个用来检测充放电电流值的检测元件中的一个或多个。
附图7是作为本发明中用来检测一个被检充电电池内阻的检测设备的主要组成部分的一个电路的一个实施例的示意图，所述被检充电电池采用恒流-恒压充电方式(CCCV方式方法)进行充电。可以理解的是，该实施例只为说明目的，可在不违背本发明原则的范围内利用多种方式任意改动。
下面对附图7所示的检测设备进行描述。
本发明的检测设备的电路组成主要包括一对用于将被检充电电池与设备主体连接的端点701，一个用来检测被检充电电池的一对端点之间的电压(端点间电压)的电池电压检测部件702，一个用来检测被检充电电池充电电流的充电电流检测部件703，和一个控制部件704。端点对701用来方便安全地电连接被检充电电池和设备主体。
电池电压检测部件702用来以高输入阻抗检测被检充电电池正负极之间的端点间电压，检测到的电压信息从电池电压检测部件702输出到控制部件704。
充电电流检测部件703用来以低输入阻抗检测被检充电电池的充电电流，检测到的充电电流信息从充电电流检测部件703输出到控制部件704。
控制部件704具有一个计时器(一个计数器)和一个位于其内部或外部的计算单元。
基于电池电压检测部件702提供的电压信息，控制部件704用来将恒流充电方式转换为恒压充电方式。
转换时间后的充电持续时间由计时器(计数器)测量。基于充电电流检测部件703提供的充电电流信息和控制部件704中计时器(计数器)提供的充电持续时间信息，利用控制部件704的计算单元获得被检充电电池的充电量(＝充电容量)。
控制部件704还具有一个位于其内部或外部的存储器用作存储装置。在控制部件704的存储装置中，提前存储预先获得的、相应的标准充电电池的关于在恒压充电方式下其充电量与在增加或减小时的内阻或它们的增加或减小量之间的关系的数据。所述标准充电电池在类型和种类上与被检充电电池的相同。
在控制部件704中，计算单元用来通过将测量到的被检充电电池在恒压充电方式下的充电量适用于存储在存储装置中的标准充电电池的充电量对内阻的关系信息中，从而计算被检充电电池的内阻。
该实施例中本发明的检测设备可通过与采用CCCV充电方式充电的被检充电电池连接而单独运行。对于这时设备主体所需的电源，附图中未示出，但是可设计由外部提供的电源。另一个选择方案是，可以由与设备主体连接的充电器或被检充电电池提供电源。
[充电电池组]
附图8是一个充电电池组的一个电路组成的实施例示意图，充电电池组安装有具有附图7所示电路的检测设备和一个充电电池(801)的组合。
附图8所示的检测设备的电路组成是附图7所示电路组成的一部分变形。因此这里对附图7未示出的组成部分进行描述。
可以将充电电池组中的检测设备(用来检测用作被检充电电池的充电电池(801)的内阻)经过充电电池组的正负端与附图7所示的用于对充电电池(801)充电的一对端点701连接。
附图8所示的充电电池组具有前述的充电电池801、充电电池组的一个正端802和一个负端803、一个充电正端804(负端803也可用作充电负端)、一个电池电压调整输出端805、一个用来检测充电电池组的一对端点之间的电压(端点间电压)的电池电压检测部件806、一个用来检测充电电池组充电电流值的充电电流检测部件807、分别用于充电电池组中的充电电池801的一个防止过度放电的元件808和一个防止过度充电的元件809、一个与附图7中的控制部件704相同的控制部件810。
防止过度放电的元件808和防止过度充电的元件809中的每一个可包括由寄生二极管、FET等等提供的MOS。
附图8所示的充电电池组这里只安了一个充电电池，这只是为了简化目的，而不是仅限于此，这里充电电池组可安装多个充电电池。
电池电压检测部件806用来检测用作被检充电电池的充电电池的正负端(802，803)之间的电压，该电压信息被输出到控制部件810。充电电流检测部件807用来检测充电电池组的充电电流值，该电流信息被输出到控制部件810。除了还对防止过度放电的元件808和防止过度充电的元件809进行开关控制以外，控制部件810与前面附图7中所述控制部件704的运行方式基本相同地作用以检测作为被检充电电池的充电电池组的内阻。
[具有本发明检测设备的设备]
可将由附图7所示检测设备代表的本发明检测设备提供给一个充电器。在这种情况下，充电器中充电电池的内阻信息可被表示或输出给外部。
也可将由附图7所示检测设备代表的本发明检测设备提供给将充电电池用作电源的其他设备主体。通过将检测设备提供给这样的设备，根据装有充电电池的设备一侧中的电池的内阻，通过正确控制从充电电池输出的功率可以将运行时间延长到最大，或可以通过基于与充电电池寿命相关的内阻预先知道充电电池需要更换的时间，从而避免运行突然中断的发生。
作为这种可通过上述安装所述检测设备的方法提高性能的设备的具体例子，可想到便携式电话、个人数字助手、便携式计算机和包括摩托车、汽车、轮船、飞机和宇宙飞船的可运动的物体。
除此之外，作为可通过安装本发明检测设备提高性能的其它设备(或系统)，可想到例如用来检测充电电池产品是好是坏的检测仪器和电能存储系统。
顺便提及，可通过将多个种类相同类型互不相同的标准充电电池(例如多个种类相同类型互不相同的标准锂离子充电电池，多个种类相同类型互不相同的标准镍金属氢化物充电电池，多个种类相同类型互不相同的标准镍镉充电电池，或多个种类相同类型互不相同的标准铅酸充电电池)的每一个的特性信息输入到它的存储装置中，使本发明检测设备具有通用性。
这种情况下的检测设备优选地具有一个类型选择装置，用来选择适合用来检测检测设备中给定被检充电电池的内阻的标准充电电池的类型。这种情况下的类型选择装置例如可以具有开关输入功能或采用导线或无线电信号或光信号的输入功能。
在这种情况下，不管其种类或类型如何，通过将预先获得的、多种标准充电电池的充电量与内阻之间的关系的数据存储在存储装置中，并通过由前述类型选择装置选择对应于所述被检充电电池的标准充电电池的所述数据的信息，可以检测采用恒流-恒压充电方式进行充电的给定被检充电电池的内阻。
这样，依据本发明，可检测任意一种被检充电电池的内阻。尽管上例中是对锂离子充电电池进行描述的，但是不限于此。本发明中的被检充电电池可包括其它各种充电电池，例如镍金属氢化物充电电池，镍镉充电电池和铅酸充电电池。
[用来检测被检充电电池内阻的程序]
本发明提供一个用来检测被检充电电池的内阻的程序。本发明的程序包括对附图1或2所示流程图代表的本发明检测方法进行编程而获得的一个程序。所述程序包含预先获得的、对应于被检充电电池的标准充电电池的关于在恒压充电方式下其充电量与在内阻增加或减小时的内阻或它们的增加或减小量之间的关系的数据。
在将一个充电电池用作电源和具有一个控制部件的设备中，可通过使所述设备的控制部件具有本发明前述程序以及预先获得的、对应于所述设备提供的所述充电电池的标准充电电池关于在恒压充电方式下其充电量与在内阻增加或减小时的内阻或它们的增加或减小量之间的关系的数据，而使所述设备具有根据本发明的检测所述充电电池内阻的检测功能。
例如，在通过连接一个充电电池使用的便携式个人计算机中，它具有一个主要用来从事设备主体的操作的主要控制部件和一个主要用来从事与外围设备的交换的辅助控制部件，这里辅助控制部件用来监测来自作为电源的充电电池的电流值或/和电压值信息。
可以通过使所述个人计算机的辅助控制部件或主要控制部分具有本发明的程序以及预先获得的、对应于所述个人计算机提供的所述充电电池的标准充电电池关于在恒压充电方式下其充电量与在内阻增加或减小时的内阻或它们的增加或减小量之间的关系的数据，而使所述个人计算机具有根据本发明的检测所述充电电池内阻的检测功能，从而提高设备的电源控制精度。在这种情况下，优化充电电池现存电量的使用效率，以使设备呈现最好的性能。
[存储本发明程序的存储媒介]
本发明提供一个存储上述程序的媒介。具体地，在本发明的存储媒介中，存储对附图1或2所示流程图代表的本发明检测方法进行编程获得的一个程序以及预先获得的、对应于被检充电电池的标准充电电池关于在恒压充电方式下其充电量与在内阻增加或减小时的内阻或它们的增加或减小量之间的关系的数据。
此外，存储媒介可包含一个用来计算给定充电电池电存储容量下降速度的程序和其中存储的计算所需的数据。
本发明的存储媒介可在具有充电功能的设备中使用，以便通过与存储媒介相连，该设备具有检测其所使用充电电池内阻的功能。
这样的设备可包括例如充电器、摄像机、数字照像机、便携式电话、个人数字助手、计算机、和交通工具(例如电动车和混合驱动汽车)，它们分别具有包括充电电池的电源。
即使在所用充电电池的类型或/和种类发生变化的情况下，通过提供适当的、能顺应这种变化的存储媒介，可轻松对变化进行校正，从而实现充电电池内阻的精确检测。
[电池温度T和放电电流Id下的放电量相对于内阻的校正系数的数据采集实例]
一个充电电池的内阻会随电池温度改变，也会随放电电流而改变，随着内阻的这种改变，能被放电的现存电量(残余容量)会改变。
因此，例如对于将一个充电电池用作电源的装置，希望估计所述装置能够运行的运行时间，仅仅依据由本发明的上述方法获得的充电电池内阻和电存储容量(残余容量)下降速度的信息，难于更精确地估计运行时间。
为了能够更精确地估计装置能够运行的运行时间，最好获得关于装置中充电电池的在一个电池温度T和一个放电电流I下内阻与放电量之间关系的校正系数数据。所述数据例如可通过下面的方法获得。
也就是说，首先，将对应于装置中作为被检充电电池的充电电池的标准充电电池在电池温度T0(＝25℃或室温)下的内阻设为R1，且依据本发明的检测方法获得的被检充电电池的内阻设为R′＝R1+rs。这里对于给定充电电池，对放电量的校正系数由电池温度T和放电电流I下的内阻R决定，可由f-T，I(R)表示。
在这个方面，内阻为R1的标准充电电池的总放电量可由Cd＝CN×f-T，I(R)表示，对电存储容量下降速度的校正系数为D的被检充电电池的总放电量可由Cd′＝CN×f-T，I(R′)表示。
对于将所述被检充电电池用作电源的装置，平均消耗电流设为i，平均耗电量设为p，所述标准充电电池在以放电电流值i放电时的平均放电电压设为Vm，所述被检充电电池在以放电电流值i放电时的平均放电电压设为Vm′，所述装置能够运行的运行时间h可依据公式h＝Cd′/i或h＝(Vm′×Cd′)/P计算得到，这里Vm′＝Vm-i×(R-R1)＝Vm-i×rs。
下面，对于一个被检充电电池，在已检测(预测)其内阻为R′后其电存储容量为CN，下面将描述获得对所述被检充电电池在电池温度T和放电电流Id下的放电量(即放电容量)的校正系数数据的一个方法的实例。
当被检充电电池是一个电存储容量未改变(下降)但仅内阻增加的充电电池时，为了发现在电池温度T和放电电流Id下其特性相对于放电容量将如何变化，将一个电阻rs与所述充电电池串联，以人为地增加其内阻，并对充电电池采用恒流-恒压充电方式进行充电，此后充电电池在指定电池温度T和指定放电电流Id下进行放电，在此测得充电量(充电容量)。然后充电电池采用恒流充电方式进行充电，直到充电电压达到预定电压值为止，在此测量充电电池的内阻。
依据前面结合附图9描述的方法进行该过程。
具体地，如前所述，附图9是一个电路的示意图，该电路中一个电阻rs以串联方式与内阻为R1的标准充电电池电连接，一个充电器与所述充电电池电连接。作为附图9中的标准充电电池，可采用一个在市场上可购买到的锂离子充电电池，其额定容量为1680mAh，直径为18mm，高为65mm。该锂离子充电电池按下面七种情况所示的方式使用：一种没有电阻rs与锂离子充电电池连接的情况，一种27mΩ电阻rs与充电电池连接的情况，一种39mΩ电阻rs与充电电池连接的情况，一种62mΩ电阻rs与充电电池连接的情况，一种91mΩ电阻rs与充电电池连接的情况，一种110mΩ电阻rs与充电电池连接的情况，和一种150mΩ电阻rs与充电电池连接的情况。在七种情况的每一种中，对充电电池采用恒流-恒压充电方式进行充电。具体地，充电电池从100％放电度开始以1.7A的恒流充电直到充电电压达到4.2V，接着充电电池在恒压充电方式下以4.2V的恒压充电直至充电电流减小到0.1A。此后，充电电池在电池温度25℃和放电电流值1.7A下进行放电，直至电池电压变为3.0V为止，在此测量放电量(放电容量)。此后，充电电池采用恒流充电方式以恒流值1.7A进行充电，当充电电压达到4.2V时测量电池电压[开路电压(VOC)]。然后利用这个VOC，依据上述公式(2)计算充电电池的内阻R。
不同情况下计算得到的内阻值(mΩ)如表2所示，同时示出了不同情况下的放电量(mAh)和它们与额定容量的比值。
基于表2所示的结果，获得每一种情况下内阻R与放电量(放电容量)[25℃(电池温度)和1.7A(放电电流值)下直到电池电压(＝开路电压)达到3.0V时]对额定容量(1680mAh)比值之间的关系，获得的结果以图形方式如附图14所示。
这里，可以认为内阻R与放电量(放电容量)(25℃和1.7A下直到电池电压达到3.0V时)对额定容量的比值之间的关系作为放电量(放电容量)的校正系数。在这个方面，可以认为校正系数可由内阻R的函数式表示，如下面的公式(6)所示
f-25℃，1.7A(R)＝Gn×Rn+Gn-1×Rn-1+…G1×R1+G0×R0——(6)
在公式(6)中，Gn到G0是由所用充电电池的种类或类型、额定容量等等决定的不同的常数。
在该例中，假设放电容量的校正系数由内阻R的一个三项式表示，基于预先获得的、一个可购买到的、额定容量为1680mAh、直径为18mm、高为65mm的锂离子充电电池的充电特性数据，以及从附图14中的曲线拟合，可获得放电容量的校正系数的函数式，它可作为内阻R与放电量(放电容量)[25℃(电池温度)和1.7A(放电电流值)下直到电池电压达到3.0V时]对额定容量比值之间的关系，由下面的三项式(7)表示
f-25℃，1.7A(R)＝[(-0.0000000068×R3)+(0.0000041892×R2)]+(-0.0010928023×R)+1.0698074090——(7)
可依据三项式(7)获得f-25℃，1.7A(R)的数据。
通过这种方式获得的数据稍微有些不同，这取决于所使用的充电电池。因此，对于多个相同种类和类型的充电电池，最好获取它们的f-25℃，1.7A(R)数据，然后对所获得的数据求平均供以后使用。
在该例中，内阻R与放电量(放电容量)[25℃(电池温度)和1.7A(放电电流值)下直到电池电压达到3.0V时]对额定容量比值之间的关系函数式由三项式表示，但是关于前述关系的函数式的多项式次数是不受限制的。同样地，函数关系式不限于以次数n的形式表示的这种多项式。
另外，在该例中，电池温度T和放电电流Id下放电量校正系数与内阻之间的关系数据已被解释为是基于拟合曲线的函数式，但是这是非限制性的。前述关系也可以数据表为基础。
如上所述，充电量(＝充电容量)与内阻R或其增加或减小量之间的关系，以及电池温度T和放电电流Id下放电量校正系数与内阻之间的关系不分别限于从前面测量到的数据获得的函数式。
例如，作为这样的函数式，可采用通过在一个标准充电电池的阴阳极、它们的组成、厚度、密度、尺寸等等信息和所述充电电池的电解溶液或电池结构信息的基础上仿真的方法获得的函数式。另外，可采用基于大量从消耗状态下的各种充电电池上获得的测量数据的经验公式。但是，这些方法并不实用，因为需要预先提供消耗状态下的各种充电电池，需要调整和分析大量的数据，为此需要付出大量的劳动。
因此，最好在恒压充电方式下充电量(＝充电容量)与内阻或其增加或减小量之间的关系数据以及校正系数的数据(即电池温度T和放电电流Id下的放电量(＝放电容量)与内阻之间的关系)可依据前述参考附图9的方法获得，其中，将每个都具有与所述充电电池的内阻R1的数量级基本相同的指定电阻值的多个电阻rs分别连接到具有内阻值R1的标准充电电池，这样人为地增加所述充电电池的内阻R。
下面，结合实例对本发明进行更详细的描述。可以理解地是，这些实例仅仅用于说明目的，本发明不限于这些实例。
例1
在该例中，本发明检测方法的效率通过下面的方式测试。
这里提供(a)一个在市场上可购买到的标准锂离子充电电池，其额定容量为1680mAh，直径为18mm，高为65mm，和(b)一个被检充电电池，其电存储容量被认为是没有下降的，并与标准充电电池(a)的种类和类型相同。
对于标准充电电池(a)，在恒流-恒压充电方式的恒压充电方式下其充电量(充电容量)与在内阻增加或减小时的内阻或其一个增加或减小量之间的关系数据已依据结合附图9的前述方法预先获得。
按照附图1所示的流程图，采用恒流-恒压充电方法对被检充电电池(b)进行充电，并检测(预测)被检充电电池(b)的内阻。在这之后，测量被检充电电池(b)的实际内阻。
通过检测到的内阻与实际内阻的比较，测试本发明检测方法的效率。
具体地，被检充电电池(b)采用恒流充电方式以恒流值1.7A进行充电直到充电电压达到4.2V，接着被检充电电池(b)在恒压充电方式下以4.2V的恒压充电直至充电电流减小到0.1A时充电结束，从恒压充电方式充电过程中测得的电流值计算被检充电电池(b)在恒压充电方式下的充电量。
然后，将被检充电电池(b)的充电量代入前面内阻R与充电量Q的关系R(Ω)的函数式(4)中，函数式(4)从前述标准充电电池(a)关于其充电量与在所述内阻增加或减小时的内阻或所述的内阻的增加或减小量之间的关系数据中获得，由此检测(预测)到被检充电电池(b)的内阻。
在这之后，被检充电电池(b)以恒流值0.17A进行放电，直到最终电压为3.0V为止，之后，被检充电电池(b)采用恒流充电方式以1.7A的恒流值进行充电，当充电电压达到4.2V时结束恒流充电方式下的充电，然后在经过一个指定时间之后，测量被检充电电池(b)的开路电压(＝电池电压)，并依据前述公式(1)计算被检充电电池(b)的内阻。
如上获得的结果集中如表3所示。
在表3中，CV下的充电量值为一个按恒流充电方式下的充电量(一个累积充电量)，检测到的内阻值为通过本发明检测方法获得的预测内阻值，开路电压值为充电结束后经过预定时间时的电池电压值，计算得到的内阻值为基于在VC＝4.7和I＝1.7时依据前述公式(1)获得的开路电压VOC计算得到的内阻值。
从表3所示的结果，被检充电电池(b)的检测到的内阻值[145.4(mΩ)]与内阻值[144.1(mΩ)](基于开路电压计算的)之间的误差如下计算
|145.4-144.1|/144.1×100＝0.9(％)——(8)
这样，发现所述误差为0.9％。
从该结果，可以理解地是，依据本发明的检测方法，人们可以从被检充电电池在恒压充电方式下测得的充电量值，高精度地轻松检测被检充电电池的内阻，而不需要在恒流-恒压充电方式中执行特定的操作或不需为检测花费特定的时间。
例2
同例1中的情况一样，这里提供(a)一个标准充电电池，包含或购买到的标准锂离子充电电池，其额定容量为1680mAh，直径为18mm，高为65mm，和(b)一个被检充电电池，包含与标准充电电池(a)的种类和类型相同的充电电池。
对于标准充电电池(a)，在恒流-恒压充电方法的恒压充电方式下其充电量(充电容量)与在所述内阻增加或减小时的内阻或内阻的一个增加或减小量之间的关系数据已依据结合附图9的前述方法预先获得。所述数据包括由前述表示所述内阻(R)(包括所述内阻的一个增加或减小量)与所述充电量(Q)之间关系R(Q)的函数式(4)获得的数据。
对被检充电电池(b)通过重复充放电循环160次循环消耗。
按照附图2所示的流程图，采用恒流-恒压充电方式对循环消耗的被检充电电池(b)进行充电，并检测(预测)其内阻。在这之后，测量被检充电电池(b)的实际内阻。
通过检测到的内阻与实际内阻的比较，测试本发明检测方法的效率。
具体地，被检充电电池(b)采用恒流充电方式以1.7A的恒流值进行充电直到充电电压达到4.2V，接着被检充电电池(b)在恒压充电方式下以4.2V的恒压充电，直至充电电流减小到0.1A时结束充电，计算被检充电电池(b)在恒压充电方式下的充电量(Qcv′)。然后，在将被检充电电池(b)的充电量(Qcv′)乘以1/D[D为被检充电电池(b)电存储容量的下降速度之后，将充电量乘以1/D获得的值代入前述函数式(4)[其为恒流充电方式下内阻R(包括所述内阻的一个增加或减小量)与充电量Q之间的关系R(Ω)]的Q中，由函数式(4)获得的数据被包括在前述标准充电电池(a)的数据中，由此检测(预测)被检充电电池(b)的内阻(R)。
在这之后，被检充电电池(b)以恒流值0.17A进行放电，直到最终电压为3.0V为止，之后，被检充电电池(b)采用恒流充电方式以1.7A的恒流值进行充电，当充电电压达到4.2V时结束在恒流充电方式下的充电，然后在经过一个指定时间之后，测量被检充电电池(b)的开路电压(V)，依据前述公式(1)，计算被检充电电池(b)的内阻(R)。
如上获得的结果集中如表4所示。
从表4所示的结果，被检充电电池(b)的检测到的内阻值[203.6(mΩ)]与内阻值[205.9(mΩ)](基于开路电压的计算)之间的误差按下式(9)所示地计算
|203.6-205.9|/205.9×100＝1.1(％)——(9)
这样，发现所述误差为1.1％。
这里，表4中被检充电电池(b)电存储容量的下降速度D值按下述方法获得。
在被检充电电池(b)的上述充电运行中，测量从按恒流1.7A的恒流充电方式转换为按恒压4.2V的恒压充电方式的转换时间开始直到恒压充电方式下的充电电流达到一个指定值0.85A为止的持续时间(tM′)，以及恒压充电方式下的充电量(Qcv′)，这里，标准充电电池(a)的持续时间(tM)和充电量(Qcv)从其预先获得的数据中已知，并在公式(5)中使用。这样通过将被检充电电池(b)的所述Qcv′和tM′和标准充电电池(a)的所述Qcv和tM代入前述公式(5)中，获得一个D值。
获得的结果集中如表5所示。
这里，由于公式(5)中的I0是恒流充电方式下的充电电流值1.7A，作为被检充电电池(b)的电存储容量下降速度的D值可依据下式(10)计算得到
D＝(0.6231-1.7×0.308)/(0.4038-1.7×0.170)——(10)
现在，通过如下的方式检查本发明检测方法的效率：比较其中不使用本发明检测方法预测性地检测被检充电电池内阻的情况与测量被检充电电池的开路电压并依据前述公式(1)计算内阻的情况，以及比较前者与后者情况中获得内阻所花费的时间。
附图15示出循环消耗的被检充电电池(b)的电池电压(由于这时充电电流值实质上为零，它对应于开路电压)对被检充电电池(b)充电结束后经过时间120分钟的变化曲线图，被检充电电池(b)采用恒流充电方式以1.7A的恒流值进行充电，当充电电压达到4.2V时结束充电。如附图15所示的曲线，可以理解地是，电池电压逐渐下降，经过时间90分钟后，电池电压收敛到一个电压值3.85。
附图16示出通过一种方法形成的曲线图，在该方法中，将附图15中的纵坐标电池电压值代入前述公式(1)中的VOC0中，在Vd＝4.2和I＝1.7的条件下绘制所得的内阻值。
附图16所示的曲线图说明将各个时间的电池电压认为是开路电压时计算得到的被检充电电池(b)的内阻值。
当假设上述电压值3.85V是经过90分钟后的一个开路电压值，可以认为这个3.85V对应于一个合理的开路电压值，且205.9(mΩ)是真正的内阻(R)。
附图17示出通过一种方法形成的曲线图，在该方法中，使在附图16中从电池电压相对经过时间计算得到的纵坐标的内阻值为R0，并在与横坐标轴的经过时间有关的纵坐标轴上绘制计算的结果来进行下式(11)的计算。
|R0-R|/R×100——(11)
附图17所示的曲线图举例说明将各个时间的电池电压认为是开路电压时计算得到的被检充电电池(b)的内阻值与真正内阻(R)的误差。
对于附图17所示的曲线图，可以理解地是，上述精度的误差1.1％(从前述公式(9)获得)与中断时间超过80分钟的非常接近，这意味着当采用本发明的检测方法时，不需要为了计算内阻花费80分钟的时间来测量开路电压。
这样，可以理解地是，依据本发明的检测方法，即使在被检充电电池已循环消耗时，仍然可以从所述被检充电电池在恒压充电方式下充电量的测量值高精确地轻松检测到被检充电电池的内阻，而不需要在恒流-恒压充电方法中执行特定的操作或不需为检测消耗特定的时间。
例3
同例1中的情况一样，这里提供(a)一个标准充电电池，包含可购买到的标准锂离子充电电池，其额定容量为1680mAh，直径为18mm，高为65mm，和(b)一个被检充电电池，包含与标准充电电池(a)的种类和类型相同的充电电池。
对于标准充电电池(a)，在恒流-恒压充电方式的恒压充电方式下其充电量(充电容量)与在所述内阻增加或减小时的内阻或内阻的一个增加或减小量之间的关系数据已依据结合附图9的前述方法预先获得。所述数据包括由前述表示所述内阻(R)(包括所述内阻的一个增加或减小量)与所述充电量(Q)之间关系R(Q)的函数式(4)获得的数据。
对于被检充电电池(b)，通过将其保持在温度为80℃的环境中10天而消耗它。
按照附图2所示的流程图，采用恒流-恒压充电方式对消耗的被检充电电池(b)进行充电，并检测(预测)其内阻。在这之后，测量被检充电电池(b)的实际内阻。
通过检测到内阻与实际内阻的比较，测试本发明检测方法的效率。
具体地，被检充电电池(b)采用恒流充电方式以1.7A的恒流值进行充电直到充电电压达到4.2V，接着被检充电电池(b)在恒压充电方式下以4.2V的恒压值进行充电，当充电电流减小到0.1A时结束充电，测量被检充电电池(b)在恒压充电方式下的充电量(Qcv′)。然后，在将被检充电电池(b)的充电量(Qcv′)乘以1/D[D为被检充电电池(b)电存储容量的下降速度]之后，将充电量乘以1/D获得的值代入前述函数式(4)[为内阻R(包括所述内阻的一个增加或减小量)与恒流充电方式下其充电量Q之间的关系R(Q)]的Q中。
这里D值的获得同例2，即，通过在公式(5)中使用的被检充电电池(b)的测量数据和标准充电电池(a)的预先获得的数据，对公式(5)进行计算而获得。
由此，检测(预测)被检充电电池(b)的内阻(R)。
在这之后，被检充电电池(b)以恒流值0.17A进行放电，直到最终电压为3.0V为止，之后，被检充电电池(b)采用恒流充电方式以1.7A的恒流值进行充电，当充电电压达到4.2V时结束恒流充电方式下的充电，然后在经过一个指定时间之后，测量被检充电电池(b)的开路电压(V)，依据前述公式(1)，计算被检充电电池(b)的内阻(R)。
如上获得的结果集中如表6所示。在表6中，CV方式下的充电量值Q′cv为一个恒压充电方式下的充电量，检测到的内阻值(mΩ)为一个通过本发明检测方法获得的预测内阻值，开路电压值(V)为充电结束后经过预定时间时的一个开路电压值，计算得到的内阻值(mΩ)为利用在前述公式(1)VC＝4.7和I＝1.7A时计算得到的开路电压值VOC内获得的内阻值。
从表6所示的结果，被检充电电池(b)的检测到的内阻值[305.8(mΩ)]与计算得到的内阻值[311.8(mΩ)]之间的误差按下式所示计算
|305.8-311.8|/311.8×100＝1.9(％)——(12)
这样，发现所述误差为1.9％。
这里，表6中被检充电电池(b)电存储容量的下降速度D值按下述方法获得。
在被检充电电池(b)的上述充电运行中，测量从按恒流1.7A的恒流充电方式转换为按恒压4.2V的恒压充电方式的转换时间开始直到恒压充电方式下的充电电流达到一个指定值0.85A为止的持续时间(tM′)，以及在此时间内的恒压充电方式下的充电量(Qcv′)。
这里，标准充电电池(a)的持续时间(tM)和充电量(Qcv)从其预先获得的数据中已知，并在公式(5)中使用。这样，通过将被检充电电池(b)的所述Qcv′和tM′和标准充电电池(a)的所述Qcv和tM代入前述公式(5)中，获得一个D值
获得的结果集中如表7所示。
这里，由于公式(1)中的I是恒流充电方式下的充电电流值1.7A，作为被检充电电池(b)的电存储容量下降速度的D值可依据下式(13)计算得到
D＝(1.1705-1.7×0.637)/(0.4038-1.7×0.170)——(13)
从附图17，发现上述误差1.9％为与由经过45分钟之后的开路电压值获得的内阻值精度非常接近的精度。
这样，可以理解，依据本发明的检测方法，即使在所述被检充电电池由于长时间放置在高温环境中而已被消耗时，仍然可以从被检充电电池在恒压充电方式下充电量的测量值以高精度轻松检测被检充电电池的内阻，而不需要在恒流-恒压充电方式中执行特定的操作或不需为检测花费特定的时间。
例4
这里提供a)一个标准充电电池，包含可购买到的标准锂离子充电电池，其额定容量为1680mAh，直径为18mm，高为65mm。对于标准充电电池(a)，在恒流-恒压充电方式的恒压充电方式下其充电量(充电容量)与在所述内阻增加或减小时的内阻或内阻的一个增加或减小量之间的关系数据已依据结合附图9的前述方法预先获得。对于标准充电电池(a)，指定电池温度T和指定放电电流值Id下的放电容量校正系数与所述内阻之间的关系数据也已依据前述放电量校正系数的数据采集实例中的所述方法获得。
作为被检充电电池(b)，这里提供一个充电电池组(其电存储容量被认为是没有下降的)，它具有一个与标准充电电池种类和类型相同的充电电池，其中，在所述充电电池的充放电路径上安装有一个包含一个提供有寄生二极管的MOS的防止过度充电的元件，一个包含EFT(商品名：FY8ABJ-03，由MitsubishidenkiKabushiki Kaisha生产)的防止过度放电的元件和一个用于检测放电电流的电阻WSL-2512(20mΩ)(由Vishay Intertechnology公司生产)。
下文将该充电电池组称为“被检充电电池(b)”。
按照附图1所示的流程图，采用恒流-恒压充电方法对被检充电电池(b)进行充电，并检测(预测)被检充电电池(b)的内阻。在这之后，测量被检充电电池(b)的实际内阻。
通过检测到内阻与实际内阻的比较，测试本发明检测方法的效率。
具体地，被检充电电池(b)采用恒流充电方式以1.7A的恒流值进行充电直到充电电压达到4.2V，接着被检充电电池(b)在恒压充电方式下以4.2V的恒压充电，当充电电流减小到0.1A时结束充电，测量被检充电电池(b)在恒压充电方式下的充电量。
然后，将被检充电电池(b)的充电量代入前面表面内阻R与充电量Q的关系R(Ω)的函数式(4)的Q中，函数式(4)从前述标准充电电池(a)的关于其充电量与在所述内阻增加或减小时其内阻或内阻增加或减小量的关系数据中获得，由此检测(预测)被检充电电池(b)的内阻。
将检测到的内阻代入前述函数式(7)中，函数式(7)是对直到电池温度25℃和放电电流值1.7A下电池电压达到3.0V时的放电量(＝放电容量)与额定容量的比值关系的放电容量校正系数的一个例子，由此估计直到电池温变25℃和放电电流值1.7A时电池电压达到的放电容量与额定容量的比值，从该估计值，预测放电能够进行的持续时间。
在这之后，被检充电电池(b)在电池温度25℃按放电电流值1.7A进行放电，直至最终电压3.0V为止，测量从开始放电到电池电压达到最终电压3.0V为止的放电时间。之后，被检充电电池(b)采用恒流充电方式以1.7A的恒流值进行充电，当充电电压达到4.2V时结束恒流充电方式下的充电，然后在经过一个指定时间之后，测量被检充电电池(b)的开路电压(＝电池电压)，且依据前述公式(1)计算被检充电电池(b)的内阻(R)。
如上获得的与内阻相关的结果集中如表8所示，如上获得的与充电时间相关的结果集中如表9所示。
从表8所示的结果，被检充电电池(b)的检测到的内阻值[233.1(mΩ)]与内阻值[235.3(mΩ)](从开路电压值计算得到)之间的误差按下式(14)所示计算
|233.1-235.3|/235.3×100＝0.9(％)——(14)
这样，发现检测到的内阻值与计算得到的内阻之间的所述误差为0.9％。
另外，从表9所示的结果，直到在电池温度25℃和放电电流值1.7A下被检充电电池(b)的电池电压达到3.0V时的放电时间的估计值[56.7(分钟)]与测量值[57.1(分钟)]之间的误差按下式(15)所示计算：
|56.7-57.1|/57.1×100＝0.7(％)——(15)
这样，发现充电时间的估计值与测量值之间的所述误差为0.7％。
从上述描述可以理解到，即使被检充电电池是具有一个控制电路的充电电池组中的一个充电电池，其中在所述充电电池的一个充放电路径中提供一个可执行开-关控制的充电开关元件、一个用于放电的开关元件和一个用来检测充放电电流值的检测元件中的一个或多个，也可以从恒压充电方式下充电量的测量值以高精度轻松检测到所述充电电池组的内阻，而不需要在恒流-恒压充电方式中执行特定的操作，或不需为检测消耗特定的时间。
从例1到4的评价结果，可以理解的是，依据本发明的检测方法，可以通过一个非常简单的方法，以高精度轻松检测到一个给定被检充电电池组的内阻，而不需要在恒流-恒压充电方式中执行特定的操作，或为检测消耗特定的时间。
顺便提及，在例1到4中，使用了一种可购买到的锂离子充电电池，但是这是非限制性的，可利用本发明的检测方法检测其它各种尺寸、各种种类或各种型号的充电电池的内阻，只要它们能够采用恒流-恒压充电方法进行充电。此外，在例1到4中，描述了检测单个电池内阻的例子，但是这是非限制性的，也可对各种串联、并联或串并联多个电池的充电电池组，依据本发明的检测方法，在预先获得的对应于能作为参考标准的标准充电电池组的数据基础上，以高精度检测到它们的内阻。
另外，如上所述，已通过对各种实施例和各种实例的举例说明详细描述了本发明，可以理解的是，本发明的范围不限于这些实施例和实例，也就是说，在不违背本发明原则的范围内可以对这些实施例和实例作各种改动。
表1连接电阻(mΩ)累积充电量 (mAh)CV下的充电量 (mAh)开路电压 (V)计算得到的内 阻(mΩ) 0 1678.1 403.8 3.96 141.2 27 1669.8 544.3 3.91 170.6 39 1669.0 601.3 3.89 182.4 62 1663.9 729.3 3.85 205.9 91 1658.4 924.9 3.80 235.3 110 1654.2 1106.9 3.77 252.9 150 1650.8 1394.4 3.71 288.2
CV：恒压充电
表2连接电阻(mΩ)计算得到的内阻 (mΩ)1.7A下的充电量 (mAh)与设为1.0的额定 容量的比值 0 141.2 1646.4 0.980 27 170.6 1632.1 0.972 39 182.4 1627.6 0.969 62 205.9 1617.9 0.963 91 235.3 1608.1 0.957 110 252.9 1597.7 0.951 150 288.2 1580.4 0.941
表3CV下的充电量(mAh)424.6检测到的内阻(mΩ)145.4开路电压(V)3.955计算得到的内阻(mΩ)144.1
表4CV下的充电量(Qcv’)(mAh)623.1电存储容量的下降速度(D)0.867Qcv’×1/D(mAh)718.9检测到的内阻(mΩ)203.6开路电压(V)3.850计算得到的内阻(mΩ)205.9
注意：Qcv’是关于被检充电电池的
表5 标准充电电池 被检充电电池CV下的充电量(Qcv)(Ah) 0.4038 -CV下的充电量(Qcv’)(Ah) - 0.6231达到0.85A时的时间tM(小时) 0.170 -达到0.85A时的时间tM’(小时) - 0.308
NOTE：Qcv是关于标准充电电池的
表6CV下的充电量(Qcv’)(mAh)1170.5电存储容量的下降速度(D)0.763Qcv’×1/D(mAh)1534.0检测到的内阻(mΩ)305.8开路电压(V)3.670计算得到的内阻(mΩ)311.8
表7 标准充电电池 被检充电电池CV下的充电量(Qcv)(Ah) 0.4038 -CV下的充电量(Qcv’)(Ah) - 1.1705达到0.85A时的时间tM(小时) 0.170 -达到0.85A时的时间tM’(小时) - 0.637
表8CV下的充电量(mAh)924.9检测到的内阻(mΩ)233.1开路电压(V)3.800计算得到的内阻(mΩ)235.3
表9检测到的内阻(mΩ)233.1对估计放电量的校正系数0.957能以1.7A放电的估计放电量(mAh)1607.0能以1.7A放电的估计持续时间(分钟)56.7以1.7A放电的测量持续时间(分钟)57.1