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TW201643458A - 電池殘量預測裝置以及電池包 - Google Patents

電池殘量預測裝置以及電池包 Download PDF

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TW201643458A
TW201643458A TW105106418A TW105106418A TW201643458A TW 201643458 A TW201643458 A TW 201643458A TW 105106418 A TW105106418 A TW 105106418A TW 105106418 A TW105106418 A TW 105106418A TW 201643458 A TW201643458 A TW 201643458A
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Abstract

本發明提供一種雖為低成本但可進行充電電池的電池殘量的高精度預測的電池包。電池殘量預測裝置包括：電壓檢測部，測定電池的電池電壓及電池溫度；運算部，預測計算電池殘量；以及控制部，控制運算部，且包括：電池殘量預測流程，回歸計算電池殘量；以及經年變化推算流程，利用電池電流處於恆電流狀態的情況，來推算電池特性的經年變化。

Description

電池殘量預測裝置以及電池包
本發明是有關於一種電池包（battery pack），尤其是有關於一種對Li離子（ion）充電電池等的電池殘量進行預測的電池殘量預測裝置。
充電電池被用於以便攜式機器為代表的多種裝置中，需要對充放電進行管理的電池管理系統。尤其在機器工作時需要更準確地知曉工作時間，因此使用電池殘量預測裝置。
具備以往的電池殘量預測裝置的電池包如圖7所示。以往的電池殘量預測裝置20具備：中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）21，進行信號處理運算；隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）22，用於信號處理運算時；類比數位轉換器（Analog-to-Digital Converter，ADC）23，用於對以位準（level）轉換器26將充電電池7的1電芯（cell）量的電池電壓進行轉換後的電池電壓進行檢測；ADC 24，用於對在檢測充電電池7的電流的電流感測（sense）電阻6中產生的電壓進行檢測；以及非揮發性記憶體25，預先保持有電池的特性資料等。電池殘量預測裝置根據充電電池7的電壓、與由庫侖計（Coulomb counter）根據使用電流感測電阻6所計測的充電電池7的電流值而求出的移動電荷量等，來求出電池殘量。對於高精度的殘量預測，需要充電電池7的電壓及電流的高精度計測。 尤其，若著眼於電流計測，則電流感測電阻6要求高精度的電阻值。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]美國專利第6789026號說明書 [專利文獻2]美國專利第6832171號說明書 [發明所欲解決之課題]
電池殘量預測裝置是藉由對電池電壓、電池電流等進行計測，來進行電池殘量預測計算。在電池殘量預測計算時，利用電池的開路電壓與表示電池的電池殘量的充電狀態SOC的電池固有的相關關係。進而，亦藉由計測電池電流，計算出從電池的流出電荷量（庫倫計），來進行殘量預測。在應用系統（application system）是由電池驅動的情況下，因電池內阻抗的影響，輸出的電池輸出電壓是與電池開路電壓不同的電壓。
因而，在驅動時無法計測準確的電池開路電壓，因此採用推算電池開路電壓的若干方法。與此同時，藉由計測流出電荷量的總量，來進行殘量預測。為此，需要電池電流的高精度計測，為了高精度電流計測，則需要高精度且電流容許量大的昂貴的感測電阻。
而且，作為電池特性的電池的最大電池容量、電池內阻抗會隨著持續使用而發生經年變化，從而可使用的電池容量將逐漸減少。為了進行準確的電池殘量預測計算，需要使最大電池容量、電池內阻抗的變化反映到計算中，因而提出對最大電池容量、電池內阻抗的經年變化進行計測或推算的方法。
進行計測的方法中，需要計測電池電流。因而，在僅根據電池端子電壓值來進行殘量預測的殘量預測裝置中，使用的是劣化模型（model），該劣化模型利用了電池特性的充放電循環（cycle）數依存性等。然而，存在下述課題，即：經年變化的狀況主要依存於電池使用方法，因此難以預測準確的劣化，電池殘量預測計算誤差會隨著持續使用而持續變大。
本發明提供一種高精度殘量預測裝置，其在基於電池電壓值的殘量預測裝置中，即便不進行電池電流計測亦可準確地推算電池特性的經年變化。 [解決課題之手段]
本發明的電池殘量預測裝置具備電池特性的經年變化的推算流程，其在消耗電流為恆電流時測定電池特性。 [發明的效果]
根據本發明的電池殘量預測裝置，不需要電流感測電阻，可基於檢測出的電池電壓來推算準確的電池特性的經年變化，從而可持續地進行高精度電池殘量預測。因而，可提供尺寸小且低成本的電池包。
圖1是具備本實施形態的電池殘量預測裝置的電池包的方塊圖。 本實施形態的電池包具備電池殘量預測裝置1、充電電池7、充放電控制用的金屬氧化物半導體場效電晶體（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET）8、充放電控制電路15、外部端子18及外部端子19。 電池殘量預測裝置1具備電壓檢測部11、控制部16、進行電池殘量預測計算等的運算部12、恆電流源4以及開關（switch）5。
本實施形態的電池包以下述方式連接。電池殘量預測裝置1連接於充電電池7的兩端。MOSFET 8被設置於外部端子19。充放電控制電路15連接於充電電池7的兩端，輸出端子連接於MOSFET 8。在外部端子18及外部端子19上，連接有作為負載3的應用系統。電壓檢測部11的輸入端子上連接有充電電池7，輸出端子連接於控制部16。控制部16連接於運算部12。恆電流源4經由開關5而連接於電池7。
恆電流源4經由開關5而作為電池7的負載來連接。電壓檢測部11檢測充電電池7的端子電壓，並輸出至控制部16。控制部16與運算部12基於從電壓檢測部11獲得的資訊，來高精度地對充電電池7的電池殘量進行預測計算。在控制部16與運算部12中，執行高精度電池殘量預測運算。進而，執行用於高精度殘量預測的電池特性經年變化的推算流程。
本發明提供一種電池殘量預測裝置1，為了高精度地預測電池的電池殘量（充電狀態SOC），而具有準確推算電池特性的經年變化的方法。 圖2是表示充電電池7的等價電路模型的電路圖。本模型規定了最大電池容量Qmax ，且包含：電壓源31，該電壓源31依存於充電狀態或電池溫度來輸出電池開路電壓；M組C-R並聯電路，其是構成電池內阻抗等價電路的電阻Rk 與電容器Ck 並聯連接，將M組該C-R並聯電路串聯連接而成；以及串聯連接的電阻R0 。
C-R並聯電路展現充電電池7的輸出電壓的過渡響應特性。C-R並聯電路的連接個數依存於所要求的模型精度，連接個數越增加，則高精度化越容易。最大電池容量或電池內阻抗會隨著電池的使用而變化。一般而言，最大電池容量減少，電池內阻抗增大。因此，當進行電池殘量預測計算時，若不考慮到該些經年變化，則電池殘量預測的誤差會隨著電池使用經過時間而變大。因而，必須計測或推算該些電池特性變化。
首先，基於充電電池7的等價電路，導出表示電池開路電壓Vocv與電池端子電壓VB的關係的關係式。將負載電流設為iL ，建立微分方程式。若將對構成C-R並聯電路的Rk 與Ck 施加的電壓設為Δk （k≧1），則流經R1 ～RM 為止的各電阻的電流為iRk ，成為式1。
而且，將流經C1 ～CM 為止的各電容器的電流設為iCk ，表達為式2。
該些電流的合計值等於負載電流iL =iRk +iCk ，因此獲得以下的二式。
假設電池特性發生經年變化，若將該些等價電路參數Qmax 、Rk 、Ck 的經年變化係數分別設為CQdg 、CRdg 、CCdg ，則式3與式4成為以下的二式。
再者，經年變化係數“1”意味著無經年變化。 負載電流iL 可利用電池的充電狀態SOC的變化、最大電池容量Qmax 與最大電池容量的經年變化係數CQdg 以下式來表示。充電狀態SOC是以某時刻的電池容量與最大電池容量Qmax 之比來表示。因而，在電池處於正常狀態的情況下，0≦SOC≦1。負的情況相當於過放電狀態，超過“1”的情況相當於過充電狀態。再者，對於電流，將放電方向設為正，可以下述式來表示。
若將式7代入式5與式6，則獲得式8與式9。
此處，將經年變化係數CRdg 與CQdg 之積設為Cdg ，而且，若假定電池內阻抗的時間常數Rk ·Ck 的經年變化小，則可近似為CRdg ·CCdg ～1。考慮到以上，式8、式9可被簡化為下式。
在解本微分方程式時，若將微分方程式以時刻n與設單位時間為tC 並將1時刻前表述為n-1的差分方程式來近似，則式10成為式12。
若根據式12來求Δk , n ，則成為式13。
另一方面，若將式11近似為差分方程式，則成為式14。
若將式13代入式14，則求出式15。
對於式15，基於1時刻前一時刻n-1的充電狀態SOCn-1 和Δk,n-1 與時刻n時的電池端子電壓VBn 來求出時刻n的充電狀態SOCn ，藉此可進行殘量預測。在計算時，經年變化係數Cdg 必須為已知。即使最大電池容量、電池內部電阻的各經年變化係數為未知，但只要知曉該些的積的經年變化係數，便可進行反映出經年變化的電池殘量預測計算。 作為與下一時刻n+1的式15對應者，求出式16。
若將式13代入Δk,n ，則式16表達為式17。
考慮使用時刻n的式15、時刻n+1的式17來求出經年變化係數。此處，假定儘管電流值為未知，但電池電流處於固定的狀態。藉由該假定，時刻n與時刻n+1時的電池殘量的變化可視為相等。即，為SOCn+1 -SOCn =SOCn -SOCn-1 。 藉此，式17成為式18。
式15與式18若分別進行變形，則成為式19與式20。
若將式19除以式20，則成為式21。
藉由恆電流的假定，成為SOCn+1 =2·SOCn -SOCn-1 。將該關係適用於式21，關於SOCn 求解，藉此求出時刻n時的充電狀態SOCn 。返回式16，關於Cdg 求解，則以式22來表示。
經年變化係數Cdg 是藉由將以式21作為SOCn 而求出的值代入式22而求出。 儘管最大電池容量Qmax 及電池內部電阻Rk 各自的經年變化係數為未知，但該些的積即經年變化係數Cdg 已求出，從而可實現準確的殘量預測。
為了知曉最大電池容量、電池內部電阻各自的經年變化係數，作為電池電流，除了恆電流性以外，還須知曉電流值。若該電流值作為iC 而已知，則最大電池容量及其經年變化係數以式23來表示。
根據本式，可根據式24來求出最大電池容量的經年變化係數CQdg 。
另一方面，電池內部電阻的經年變化係數可依照式25來求出。
如上所述，藉由利用電池電流為恆電流的情況，從而可知曉經年變化。除此以外，若電流值為已知，則可知曉最大電池容量、電池內部電阻各自的經年變化。
由於需要電池電流為固定，因此藉由使該狀態為可設定，來求出經年變化係數。為了進行設定，首先，判定應用系統處於停止或待機（standby）狀態，即處於應用系統的電流接近～“0”的狀態，在此狀態下，藉由激活內藏於電池殘量預測裝置1中的已知的恆電流源，可設為電流值已知的恆電流放電狀態，從而可利用如上所述的方法來求出經年變化係數。
接下來，若考察電池的充電狀態，則在對電池進行充電的情況下，充電期間幾乎全部為恆電流充電狀態。僅在接近滿充電的狀態下與恆電流充電不同，但至少可利用電池殘量的增減變化與電池電壓值是否處於所期望的電壓範圍內，來容易地知曉處於恆電流充電狀態的情況。可對處於該狀態的情況進行偵測，從而利用如上所述的方法來求出經年變化係數。充電電流值因充電裝置而不同，但充電電流值受到規定。此時，藉由與根據電池殘量預測計算上而計算出的電流值進行比較，從而可知曉正利用哪種規定電流值來進行充電，使用該充電電流值，可求出最大電池容量、電池內部電阻各自的經年變化係數。
將以上的方法示於圖3。圖3是本實施形態的電池殘量預測裝置1中的電池特性的經年變化推算流程。 在步驟S1中，利用旗標（flag）Flag_a來判定是否實施用於知曉電池經年變化的電池特性推算流程。Flag_a可考慮根據來自電池殘量預測裝置1外的控制，或者，在電池殘量預測裝置1內設置的各種條件，例如從上次算起的特性推算經過時間或充放電循環數等是否滿足條件，來自動設立旗標Flag_a。在Flag_a已設立的情況下（本例中設為“1”），前進至步驟S2。
在步驟S2中，判定電池電流是否大致為“0”。根據藉由電池殘量預測計算而計算出的電池開路電壓OCVj 與此時的電池端子電壓VBj 的差電壓來判定。利用該差電壓是否小於所期望的電壓δ來進行判定。若該差電壓小於δ，則前進至步驟S3。
在步驟S3中，將內藏於電池殘量預測裝置1中的恆電流源（電流iC ）作為電池負載而連接或者激活。 在步驟S4中，於恆電流源激活後待機規定時間，直至恆電流源等的動作穩定為止。再者，亦可視情況而無待機時間。 在步驟S5中，對時刻n及時刻n+1時的電池電壓VBn 、電池電壓VBn+1 、電池溫度Tn 、電池溫度Tn+1 進行計測。
在步驟S6中，除了在步驟S5中獲得的電池電壓與電池溫度以外，還基於藉由電池殘量預測計算而獲得的時刻n-1時的充電狀態SOCn-1 與電池等價電路模型內內部電壓Δk , n-1 ，來回歸計算用於計算經年變化係數的時刻n時的充電狀態SOCn 。對於該計算，使用式21。
當執行該計算時，假定預先準備的關係式來作為電池特性式。利用Vocv =focv （SOC,T）、Rk =fRk （SOC,T）（k≧0）、Ck =fCk （SOC,T）（k≧1）來假定電池開路電壓的充電狀態SOC及電池溫度T依存性、電池等價電路的電池阻抗的充電狀態SOC及電池溫度T依存性。 在該些式並非以代數方式來表達的情況下，定義為數值表（table）。若將該些適用於式21，則以式26來表達。
此處，設τk （SOCn , Tn ）≡fck （SOCn , Tn ）·fRk （SOCn , Tn ）。 對於本式，將SOCn+1 =2·SOCn -SOCn-1 作為條件來回歸計算充電狀態SOCn 。
在步驟S7中，基於在步驟S6中求出的充電狀態SOCn 來計算電池特性各自的經年變化係數Cdg 、CQdg 、CRdg 。計算時所用的電池電流是內藏於電池殘量預測裝置1中的已知的恆電流源4的電流iC 。
在步驟S8中，計數至反覆步驟S5至步驟S7的流程的次數N為止。 在步驟S9中，將內藏於電池殘量預測裝置1中的恆電流源4從電池7切斷或停用。 在步驟S10中，計算出各經年變化係數的平均值。
在步驟S11中，更新用於電池殘量預測計算的最大電池容量、電池內阻抗。 在最後的步驟S12中，將電池特性推算Flag_a予以清除（clear）（本例中為“0”），本流程結束。
如以上所說明般，根據本發明的利用恆電流源4的電流iC 來準確推算電池特性的經年變化的方法，可提供一種能高精度地預測電池殘量的電池殘量預測裝置1。
再者，以上說明的流程具備恆電流源4，利用其電流iC 來求出電池特性的經年變化係數。以下，對於求出不具備恆電流源4的電池殘量預測裝置1的電池特性的經年變化係數的方法，使用圖4的電池特性的經年變化推算流程來進行說明。即，電池殘量預測裝置1不具備恆電流源4及開關5。
在步驟S1中，利用旗標Flag_b來判定是否實施用於知曉充電電池7的經年變化的電池特性推算。Flag_b可考慮根據來自電池殘量預測裝置1外的控制，或者，是否清除了在電池殘量預測裝置1內設置的、例如從上次算起的特性推算時間或充放電循環數等條件，來自動設立Flag_b。在Flag_b已設立的情況下（本例中設為“1”），前進至步驟S2。
在步驟2中，判定是否處於充電狀態。充電狀態SOC是由電池殘量預測計算而求出，但在處於充電狀態的情況下，充電狀態SOC會持續增加，因此可根據充電狀態SOC的變化來判定是否處於充電狀態。或者，藉由來自電池殘量預測裝置1外部的控制，亦可設定為充電狀態。若判定為充電狀態，則前進至步驟S3。
在步驟S3中，選擇充電電流的恆電流值。對於充電電流，有時根據充電裝置而不同，但對每個充電裝置進行規定。考慮將在電池殘量預測計算過程中求出的電流與存在多個的充電裝置的規定電流值進行比較，並選擇接近的規定電流值來作為充電電流iC 。
步驟S4～步驟S7與圖3的步驟S5～步驟S8同樣，因此省略說明。 在步驟S8中，計算出電池特性的經年變化係數的平均值。 在步驟S9中，更新用於電池殘量預測計算的最大電池容量、電池內阻抗。 在步驟S10中，清除旗標Flag_b（本例中為Flag_b=“0”）而結束流程。
如以上所說明般，藉由本發明的利用充電電流來準確推算電池特性的經年變化的方法，亦可提供一種能夠高精度地預測電池殘量的電池殘量預測裝置1。
另外，至此為止的流程是基於圖2所示的普通的電池等價電路模型來進行推測計算，但即便使用圖5所示的經簡化的電池等價電路模型，亦可推算出表示電池特性的經年變化的經年變化係數。經簡化的電池等價電路模型僅採用一組並聯連接的C-R電路。 在式5與式6中，若設M=1，則獲得式27與式28。
若根據式28來求出Δ1 ，並代入式27進行整理，則成為式29。
若以時刻n與時刻n-1來對式29的微分方程式進行差分近似，則可用式30來表達。
為了基於式30來求出電池特性的經年變化係數，與先前的假定同樣，假定恆電流放電或恆電流充電。藉由該假定，可設iL,n =iL,n-1 ，因此成為式31。
若將式32所表示的電流iL,n 代入式31，則成為式33。
若基於所述式而在時刻n+1時亦立式，則可用式34來表達。
藉由恆電流的假定，若設SOCn -SOCn-1 =SOCn+1 -SOCn ，並將式33除以式34，則成為
，
根據恆電流的假定，式36成立。
使用以上的式35與式36，藉由回歸方法來計算出時刻n時的充電狀態SOCn 。使用所求出的充電狀態SOCn ，可分別利用下述式而求出電池特性的經年變化係數Cdg 、CQdg 、CRdg 。
將以上的方法示於圖6。圖6的步驟Sa～步驟Sc對應於圖3中的步驟S4～步驟S7、圖4中的步驟S4～步驟S6。 該流程的特徵在於，於步驟Sb中，基於時刻n及時刻n+1時的電池電壓VBn 、VBn+1 和電池溫度Tn 、Tn+1 與時刻n-1時的充電狀態SOCn-1 ，來求出時刻n時的充電狀態SOCn 。 根據如上所述的流程，即便使用經簡化的電池等價電路模型，亦可推算表示電池特性的經年變化的經年變化係數。
如以上所說明般，根據本發明的準確推算電池特性的經年變化的方法，可提供一種能高精度地預測電池殘量的電池殘量預測裝置1。 而且，電池殘量預測計算與電池特性的經年變化推算計算是利用二進制數計算來進行，因此藉由將運算時間間隔設為2N （N：整數）秒，容易實現計算的邏輯規模的降低，在進行積體電路裝置化時，可有效降低積體電路的晶片尺寸。
1、20‧‧‧電池殘量預測裝置 3‧‧‧負載 4‧‧‧恆電流源 5‧‧‧開關 6‧‧‧電流感測電阻 7‧‧‧充電電池 8‧‧‧金屬氧化物半導體場效電晶體 11‧‧‧電壓檢測部 12‧‧‧運算部 15‧‧‧充放電控制電路 16‧‧‧控制部 18、19‧‧‧外部端子 21‧‧‧中央處理單元 22‧‧‧隨機存取記憶體 23、24‧‧‧類比數位轉換器 25‧‧‧非揮發性記憶體 26‧‧‧位準轉換器 30、40‧‧‧電池等價電路 31‧‧‧電壓源 C1、Ck 、CM‧‧‧電容器 iL‧‧‧負載電流 R0、R1、Rk 、RM‧‧‧電阻 S1～S12、Sa～Sc‧‧‧步驟 VB‧‧‧電池端子電壓 Vocv‧‧‧電池開路電壓 Δ1、Δk 、ΔM‧‧‧電壓
圖1是具備本實施形態的電池殘量預測裝置的電池包的方塊圖。 圖2是表示電池的等價電路模型的一例的電路圖。 圖3是本實施形態的電池殘量預測裝置中的電池特性的經年變化推算流程。 圖4是本實施形態的電池殘量預測裝置中的電池特性的經年變化推算流程的另一例。 圖5是表示電池的經簡化的等價電路模型的電路圖。 圖6是本實施形態的電池殘量預測裝置中的與電池的經簡化的等價電路模型對應的、電池特性的經年變化推算流程的計測及計算部分的流程。 圖7是具備以往的電池殘量預測裝置的電池包的方塊圖。
1‧‧‧電池殘量預測裝置
3‧‧‧負載
4‧‧‧恆電流源
5‧‧‧開關
7‧‧‧充電電池
8‧‧‧金屬氧化物半導體場效電晶體
11‧‧‧電壓檢測部
12‧‧‧運算部
15‧‧‧充放電控制電路
16‧‧‧控制部
18、19‧‧‧外部端子

Claims (11)

  1. 一種電池殘量預測裝置，對電池的電壓及溫度進行計測，以預測電池的殘量，所述電池殘量預測裝置的特徵在於包括： 電壓檢測部，測定所述電池的電池電壓及電池溫度； 運算部，基於所述電池電壓及所述電池溫度來預測計算電池殘量；以及 控制部，控制所述電池殘量預測裝置的動作及所述運算部， 所述電池殘量預測裝置包括以下流程： 預測計算電池殘量的電池殘量預測流程，基於測定出的所述電池電壓及所述電池溫度與電池等價電路中的電池的內阻抗，來回歸計算電池殘量；以及 經年變化推算流程，利用電池電流處於恆電流狀態的情況來推算電池特性的經年變化。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電池殘量預測裝置，其中 所述電池等價電路包括： 電壓源，輸出電池開路電壓； 第1電阻，串聯連接於所述電壓源；以及 內阻抗，串聯連接於所述第1電阻，且包括由電阻與電容器並聯連接而成的阻抗元件。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的電池殘量預測裝置，其中 所述經年變化推算流程是： 判斷電池特性是否處於可計測狀態， 判斷所述電池處於充電狀態， 計測第1時刻的電池電壓及電池溫度、與從所述第1時刻算起的單位時間後的電池電壓及電池溫度， 基於所計測的所述第1時刻的電池電壓及電池溫度、從所述第1時刻算起的單位時間後的電池電壓及電池溫度、從所述第1時刻算起的所述單位時間前的電池殘量、與對所述阻抗元件施加的電壓，來回歸計算所述第1時刻的電池殘量， 使用所述電池殘量來推算電池特性的經年變化係數， 判斷所述經年變化係數的推算是否已執行了規定次數， 計算所述經年變化係數的平均值， 根據所述經年變化係數的平均值來計算所述電池特性的經年變化，並更新所述電池特性的經年變化的推算值。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的電池殘量預測裝置，其中 在所述電池殘量預測裝置中， 包括作為電池負載的恆電流源，當判定為利用所述電池進行動作的系統的動作電流處於規定電流以下的狀態時，在激活所述恆電流源且所述電池電流達到恆電流狀態之後，測定所述電池電壓及所述電池溫度，推算所述電池特性的經年變化。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的電池殘量預測裝置，其中 所述經年變化推算流程是： 判斷電池特性是否處於可計測狀態， 在處於所述可計測狀態的情況下，將所述恆電流源作為電池負載， 計測規定時間的經過， 在經過規定時間後，計測第1時刻的電池電壓及電池溫度、與從所述第1時刻算起的單位時間後的電池電壓及電池溫度， 根據所計測的所述第1時刻的電池電壓及電池溫度、從所述第1時刻算起的單位時間後的電池電壓及電池溫度、從所述第1時刻算起的所述單位時間前的電池殘量、與對所述阻抗元件施加的電壓，來回歸計算所述第1時刻的電池殘量， 使用所述電池殘量來推算電池特性的經年變化係數， 判斷所述經年變化係數的推算是否已執行了規定次數， 在已執行了所述規定次數的情況下，將所述恆電流源從所述電池予以分離， 計算所述經年變化係數的平均值， 根據所述經年變化係數的平均值來計算所述電池特性的經年變化，並更新所述電池特性的經年變化的推算值。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的電池殘量預測裝置，其中 所述電池等價電路的內阻抗是將多個所述阻抗元件串聯連接而成。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的電池殘量預測裝置，其中 所述經年變化推算流程是： 判斷電池特性是否處於可計測狀態， 判斷所述電池處於充電狀態， 計測第1時刻的電池電壓及電池溫度、與從所述第1時刻算起的單位時間後的電池電壓及電池溫度， 基於所計測的所述第1時刻的電池電壓及電池溫度、從所述第1時刻算起的單位時間後的電池電壓及電池溫度、與從所述第1時刻算起的所述單位時間前的電池殘量，來回歸計算所述第1時刻的電池殘量， 使用所述電池殘量來推算電池特性的經年變化係數， 判斷所述經年變化係數的推算是否已執行了規定次數， 計算所述經年變化係數的平均值， 根據所述經年變化係數的平均值來計算所述電池特性的經年變化，並更新所述電池特性的經年變化的推算值。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的電池殘量預測裝置，其中 在所述電池殘量預測裝置中， 包括作為電池負載的恆電流源，當判定為利用所述電池進行動作的系統的動作電流處於規定電流以下的狀態時，在激活所述恆電流源且所述電池電流達到恆電流狀態之後，測定所述電池電壓及電池溫度，推算所述電池特性的經年變化。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的電池殘量預測裝置，其中 所述經年變化推算流程是： 判斷電池特性是否處於可計測狀態， 在處於所述可計測狀態的情況下，將所述恆電流源作為電池負載， 計測規定時間的經過， 在經過規定時間後，計測第1時刻的電池電壓及電池溫度、與從所述第1時刻算起的單位時間後的電池電壓及電池溫度， 根據所計測的所述第1時刻的電池電壓及電池溫度、從所述第1時刻算起的單位時間後的電池電壓及電池溫度、與從所述第1時刻算起的所述單位時間前的電池殘量，來回歸計算所述第1時刻的電池殘量， 使用所述電池殘量來推算電池特性的經年變化係數， 判斷所述經年變化係數的推算是否已執行了規定次數， 在已執行了所述規定次數的情況下，將所述恆電流源從所述電池予以分離， 計算所述經年變化係數的平均值， 根據所述經年變化係數的平均值來計算所述電池特性的經年變化，並更新所述電池特性的經年變化的推算值。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的電池殘量預測裝置，其中 將進行電池殘量預測運算的時間間隔設為2N （N為整數）秒。
  11. 一種電池包，其特徵在於包括： 電池及負載電流控制用的金屬氧化物半導體場效電晶體，串聯連接於連接負載的第一及第二外部端子之間； 控制電路，連接於所述電池的兩端，監視所述電池的狀態，並控制所述金屬氧化物半導體場效電晶體；以及 如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的電池殘量預測裝置，連接於所述電池的兩端，預測所述電池的殘量。
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