[发明专利]平滑电流计算装置、平滑电流计算方法以及电池监视模块

说明书

技术领域

本发明涉及计算平滑电流的平滑电流计算装置及平滑电流计算方法、以及使用这样的装置及方法的电池监视模块。

背景技术

近年来，在便携式电话或数字式摄像机等便携型电子设备中安装了使用锂离子电池等二次电池的电池组。在锂离子电池中，一般很难根据电池电压检测出在电池中剩余的电量（以下称为电池剩余量）。因此，大多数情况下通过检测电池的充放电电流并对检测出的充放电电流进行积分来测定电池剩余量。

在上述的方法中，为了测定锂离子电池的电池剩余量，在电池组中设置了电池监视模块的情形较多。构成电池监视模块的半导体集成电路装置包含高精度A/D变换电路等模拟电路、和对测量出的电流值进行积分的CPU或计时器等数字电路。

图1是电池监视模块中的电流测定装置的一例的框图。在图1中通过电流传感器10检测出的模拟的电流值通过ΔΣ变换器11被进行ΔΣ变换。进行ΔΣ变换后的电流值通过抽取滤波处理部12被进行抽取滤波处理来数字化，被数字化的电流值被存储在RAM13中。此后，在增益偏置处理部14中对在RAM13中存储的电流值实施增益偏置修正处理，把这样修正后的电流值存储在RAM15中。

在此，已知在接受矩形波状的输出指示电流时减少电流波动的技术（例如，参照专利文献1）。在该技术中进行如下控制：在脉冲电流输出的电流变化率大时，切断电抗器来使LC滤波电路的LC值变小，在脉冲电流输出的电流变化率小时，连接电抗器来使LC滤波电路的LC值变大。

此外，提出了通过自适应滤波器来对被赋予的信号进行滤波，抑制稳定状态下的波动的技术（例如，参照专利文献2）。在该技术中使用小波变换来判断被赋予的信号的变动状态，并根据判断出的变动状态设定自适应滤波器的内部参数。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10－14229号公报

专利文献2：日本特开2004－150279号公报

发明内容

发明要解决的课题

在便携式电子设备中安装的电池组中，根据设备的工作状况，在电池监视模块的电流测定装置的测定电流中产生较大的变动。为了抑制这样的变动，考虑了在电流测定装置中使用低通滤波器使测定电流平滑化。

在作为低通滤波器而使用了具有固定的滤波器系数的IIR（Infinite Impulse Response）滤波器的情况下，通过设定滤波器的响应快的滤波器系数，能够使滤波器的响应跟踪较大的电流波动。但是，在设定了滤波器的响应快的滤波器系数的情况下，针对应该输出的平滑电流的波形，滤波器输出有可能并不恒定而发生变动，所以有时无法得到适当的平滑电流。

另一方面，通过设定滤波器的响应慢的滤波器系数，针对应该输出的平滑电流的波形，只要从该电流波形的开始起经过长时间，就能够输出接近电流波形的理想的平滑电流值的电流值。但是，到输出接近理想的平滑电流值的电流值为止需要较长的时间。

此外，在使用了利用LMS（Least Mean Square）算法等的一般的自适应滤波器的情况下，需要保存大量的输入数据值，需要较大的存储器容量。从而很难在资源有限的电池监视模块内的CPU上进行LMS算法处理。

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种在短时间内输出准确且稳定的平滑电流值的平滑电流计算装置及平滑电流计算方法、以及使用这样的装置及方法的电池监视模块。

用于解决课题的手段

根据本发明的一个实施方式，提供一种计算二次电池的平滑电流的平滑电流计算装置，其具备：数字低通滤波器，其被提供将测定的二次电池的电流值数字化而生成的测定数字电流值，输出使测定数字电流值的时间变动平滑而生成的平滑数字电流值；电流变动水平设定部，其将测定数字电流值和平滑数字电流值的差分与阈值进行比较，根据比较结果设定电流变动水平；以及滤波器系数设定部，其根据设定的电流变动水平，设定数字低通滤波器的滤波器系数。

根据本发明的另一实施方式，提供一种计算二次电池的平滑电流的平滑电流计算方法，其中，使将测定的二次电池的电流值数字化而生成的测定数字电流值的时间变动平滑来输出平滑数字电流值；将测定数字电流值和平滑数字电流值的差分与阈值进行比较，根据比较结果设定电流变动水平；根据电流变动水平设定数字低通滤波器的滤波器系数。

根据本发明的其他实施方式，提供一种电池监视模块，其中，具有上述平滑电流计算装置，将对二次电池的测定数字电流值进行积分而求出的电量除以平滑数字电流值，计算出剩余运行时间。

发明的效果