CN101325342B - 二次电池的充电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种既实现降低成本又能够检测二次电池的种类的二次电池的充电装置。所述二次电池的充电装置包括在与电池(13)侧的热敏电阻(15)相连的状态下检测电池(13)的温度的温度检测部(控制部(23)内)、以及在与电池识别用的电阻相连的状态下识别电池(13)的种类的识别部(控制部(23)内)。所述电池识别用的电阻包括所述热敏电阻(15)的内部电阻。所述识别部被连接在将所述热敏电阻(15)和所述温度检测部(31)连接的电池种类/温度信号线(26)上。
Description
技术领域
本发明涉及能够识别二次电池的种类的二次电池的充电装置。
背景技术
例如在专利文献1中记载了以往这种二次电池的充电装置。所述专利文献1所公开的充电装置被构成为可装卸地收纳有二次电池的电池组。在所述电池组中设置有识别用电路和温度检测用电路,所述识别用电路按照每个二次电池的容量而具有不同的电阻,所述温度检测用电路具有检测二次电池的温度的热敏电阻。在该电池组中设置有:与二次电池的阳极相连的阳极端子;与二次电池的阴极相连的阴极端子;与所述识别用电路相连的识别用端子;以及与所述温度检测用电路相连的温度检测用端子。
所述识别用电路由将所述识别端子连接在所述电阻的一个端部上、并将所述阴极端子连接在该电阻的另一个端部上的线路形成。
所述温度检测用电路由将所述温度检测用端子连接在所述热敏电阻的一个端部上、并将所述阴极端子连接在该热敏电阻的另一个端部上的线路形成。
上述以往的充电装置包括:分别与所述电池组的所述四个端子连接的四个端子、与这些端子连接的充电电路、以及收纳该充电电路的主体等。所述充电电路经由所述阳极端子和阴极端子向所述二次电池提供充电电能。
另外,充电电路包括识别部,该识别部在经由所述端子而与二次电池相连的状态下,使用所述识别用电路来识别二次电池的种类。充电电路与由该识别部识别出的二次电池的种类相对应地控制充电电流。通过对与所述电阻的电阻值相对应地发生变化的电压进行检测来识别二次电池的种类。
即,由于电阻值取决于每个电池组的种类,因此可通过根据所述电压求出电阻值来识别电池组的种类。
此外,所述充电电路需具有使用所述温度检测电路来检测二次电池的温度的温度检测部,并控制充电电流,以使通过该温度检测部检测到的温度不达到预定的过充电时的温度。
专利文献1:日本专利文献实平开5-11745号公报。
发明内容
在专利文献1记载的以往的二次电池的充电装置中,需要具有用于识别二次电池的种类的专用端子(识别用端子)的识别电路。因此,在以往的二次电池的充电装置中,由于所述识别端子、识别电路而部件数相应增多,从而存在成本上升的问题。
本发明就是为了消除上述问题而作出的,其目的在于,提供一种可降低成本并能够检测二次电池的种类的二次电池的充电装置。
为了实现上述目的,本发明的二次电池的充电装置包括:温度检测部,在与二次电池侧的热敏电阻相连的状态下检测二次电池的温度;以及识别部,在与二次电池识别用的电阻相连的状态下识别二次电池的种类,其中,所述二次电池识别用的电阻包括所述热敏电阻的内部电阻,所述识别部连接在将所述热敏电阻和所述温度检测部连接的线路上。
本发明的二次电池的充电装置优选如下:其还包括:
连接确认机构,用于使用将所述热敏电阻和所述温度检测部连接的所述线路来判定是否连接了二次电池;电压检测装置,用于检测所述二次电池的电压;电流检测装置,用于检测流经所述二次电池的电流;以及充电控制装置,用于控制充电电压和充电电流;其中所述充电控制装置包括:恒流充电部,使充电电流为预定的恒定值,并进行恒流充电,直到所述电压检测装置所检测的电压达到预定的设定电压为止;恒压充电部,使充电电压为由所述设定电压构成的恒定值,并接在所述恒流充电之后进行恒压充电;充电停止部,当在所述恒压充电过程中所述电流检测装置所检测的电流低于预定的充电电流确认值时,使充电停止;以及异常处理部,在所述充电停止部使所述恒压充电停止后,如果所述电压检测装置所检测的电压在预定的正常电压范围的范围外、并且由所述连接确认机构判定出连接有二次电池,就进行异常处理。
本发明的二次电池的充电装置进一步优选如下:所述充电控制装置还包括最终充电部,在所述充电停止部使恒压充电停止后,如果所述电压检测装置所检测的电压在预定的正常电压范围内,则该最终充电部再次对二次电池进行充电;由所述最终充电部进行充电时的充电电流被设定为不超过比所述恒流充电时的电流值小的最终充电电流;由所述最终充电部进行充电时的充电电压被设定为不超过比所述恒压充电时的电压值小的最终充电电压。
本发明的二次电池的充电装置更进一步优选如下:当在由所述最终充电部进行的充电过程中由所述连接确认机构判定出没有连接二次电池时,述充电控制装置的所述充电停止部也使充电停止;在所述充电停止部使由所述最终充电部进行的充电停止后,如果所述电压检测装置检测到二次电池的电压,则所述充电控制装置的所述异常处理部也进行异常处理。
根据本发明,通过按照二次电池的每一种类事先决定热敏电阻的特性(在常温环境下电阻值变化的范围),能够利用识别部识别二次电池的种类。因此,不需要在二次电池一侧设置专门用于识别二次电池的端子和电路。而且,由于热敏电阻是为了检测二次电池的温度而已经设好的,因而不会增加部件数。
因此,根据本发明,可提供既实现降低成本又能够检测二次电池的种类的二次电池的充电装置。
在本实施方式的充电装置中,由于如上述那样可识别二次电池的种类,因而能够使得不对与该充电装置不匹配的二次电池、例如二次电池的电池单元的结构不同的二次电池进行充电。
根据本发明优选的方案,当充电结束后的二次电池的电压不进入正常电压范围内时进行异常处理。因此,可提供能够在充电结束后判定是否正确地进行了充电,并可向二次电池的使用者通知二次电池为不良品的二次电池的充电装置。这里所述的不良品除恶化了的二次电池以外,还包括电池单元的结构不同而与该充电装置不匹配的二次电池。
即,根据本发明,能够防止对与预定的二次电池不同种类的二次电池误充电时因过渡充电而深化恶化或者损坏二次电池的情况。
根据本发明进一步优选的方案,对接近充满状态的二次电池以低电流、低电压进一步进行充电,因此可将二次电池充电到进一步接近充满。由于该第二次充电是在确认二次电池的电压进入正常电压范围内之后进行,因而不会硬对恶化了的二次电池或不匹配的二次电池进行充电,因此能够进行适当的充电,而不会加快二次电池的恶化。
根据本发明更进一步优选的方案,检测二次电池已从充电装置中卸下来停止充电,并在充电停止后检测到二次电池的电压时进行异常处理。因此还能够检测充电装置和二次电池之间的连接部分的异常、充电电路的异常等。
附图说明
图1A~图1D是示出本发明的二次电池的充电装置的图;
图2是示出本发明的二次电池的充电装置的结构的框图;
图3是示出控制部的结构的框图;
图4是用于说明本发明的二次电池的充电装置的操作的流程图;
图5是用于说明本发明的二次电池的充电装置的操作的流程图;
图6是示出充电时的电流和电压变化的曲线;
图7是示出将热敏电阻连接在阳极上的其他实施方式的框图。
具体实施方式
(第一实施方式)
下面通过图1~图6对本发明的二次电池的充电装置的一个实施方式进行详细的说明。
图1A~图1D是示出本发明的二次电池的充电装置的图,其中图1A为平面图,图1B为侧视图,图1C为电源输入用插头的正面图,图1D为充电用插头的正面图。图2是示出本发明的二次电池的充电装置的结构的框图,图3是示出控制部的结构的框图,图4和图5是用于说明本发明的二次电池的充电装置的操作的流程图。图6是示出充电时的电流和电压的变化的曲线图。
在上述图中,符号1表示本发明的二次电池用充电装置。如图1A~图1D所示,该充电装置1包括:由上壳体2以及下壳体3组成的充电装置壳体4;充电装置主体5,由收纳在所述壳体4中的电子电路(参见图2)构成;以及与该充电装置主体5相连的电源输入用插头6和充电用插座7等。
所述的插头6、插座7均由三个极形成。电源输入用插头6插入没有图示的商用电源的插座中。如图2所示,充电用插座7具有可插拔地插入突出设置在电池组11上的三个雄端子11a~11c的构造。
电池组11作为没有图示的电动两轮车的电源来使用。如图2所示,该实施方式的电池组11采用了将四个铅蓄电池单元12串联连接,并将这些电池单元12收纳在没有图示的壳体中的构造。每个电池单元12的电压为12V。下面,将由四个电池单元12的组合体形成的二次电池简单称为电池13。在本实施方式中由所述电池13构成了本发明的二次电池。
所述电池13的阳极与所述三个雄端子11a~11c中的阳极用雄端子11a相连。所述电池13的阴极与所述三个雄端子11a~11c中的阴极用雄端子11b相连。用于检测电池13的种类、温度、以及是否连接等的检测用雄端子11c经由热敏电阻15而连接在连接所述阴极用雄端子11b和电池13的线路14上。
所述阳极用雄端子11a与所述充电插座7的雌端子7a相连,阴极用雄端子11b与充电插座7的雌端子7b相连。另外,所述检测用雄端子11c与充电插座7的雌端子7c相连。
所述热敏电阻15具有电阻值随温度的上升而减少的结构,其被设置在由电池组11内的电池单元12包围的中央部。热敏电阻15可对应四个电池单元的每一个来设置。此时,使每个热敏电阻15分别与电池单元12接触,并将所有热敏电阻15串联连接。
预先确定所述热敏电阻15的特性(在常温环境下电阻值变化的范围)。另外,当使用相同的电池13来形成多个电池组11时,在每个电池组11上设置相同特性的热敏电阻15。
如图2所示,充电装置主体5包括:与所述电源输入用插头6相连的电源部21;与该电源部21相连的输出开关22、控制部23以及电流检测部24;与所述控制部23相连的电压检测部25、电池种类/温度信号线26以及显示部27等。
所述电源部21由AC-DC转换器(没有图示)构成,其向后述的控制部23供电,并向电池13提供充电电能。充电时的充电电流和充电电压由后述的控制部6进行控制。
所述输出开关22被设置在连接电源部21和所述充电插座7的雌端子7a的电源提供线28上,并构成为通过控制部23来进行接通/断开的切换。
所述控制部23用于进行所述输出开关22的接通/断开的切换、以及充电电压、充电电流的控制等,并由具有CPU(没有图示)的电子电路构成。如图3所示,本实施方式的控制部23包括后述的温度检测部31、识别部32、连接确认部33、恒流充电部34、恒压充电部35、充电停止部36、异常处理部37、最终充电部38、存储器39以及定时器40等。由该控制器23构成了本发明所述的充电控制装置。
所述电流检测部24用于检测流经所述电池13的电流。由该电流检测部24构成了本发明所述的电流检测装置。
所述电压检测部25用于检测所述电池13的电压。如图2所示,所述电压检测部25被设置在所述电源提供线28的位于输出开关22和所述雌端子7a之间的部分与接地线41之间。由该电压检测部25构成了本发明的电压检测装置。所述电流检测部24和所述电压检测部25在图2所示的电路中仅被描述为电阻,但实际上由电压检测用电路、电流检测用电路构成。
所述电池种类/温度信号线26用于检测电池13的种类、温度、以及在充电装置1上连接了电池组11,其将控制部23和充电插头7的雌端子7c相连接,并经由电阻42而被施加控制电压。在雌端子7c没有与电池组11的雄端子11c相连的状态下,和在雌端子7c与电池组11的雄端子11c相连的状态下,从该电池种类/温度信号线26向控制部23施加的电压是不同的。控制部23通过检测该电压的变化来判定是否连接了电池13。由所述电池种类/温度信号线26和具有所述电阻42的控制电压施加用电路构成了本发明所述的连接确认机构。
另外,在将电池组11连接在充电装置1上的状态下,所述电池种类/温度信号线26经由端子7c和11c、所述热敏电阻15、所述线路14、端子11b和7b等而连接在接地线41上。因此,在此状态下,电池种类/温度信号线26与接地线41之间的电压(以下简单称为电池种类/温度信号线26的电压)由电阻42的电阻值和热敏电阻15的电阻值之间的分压比决定。控制部23根据该电压来检测电池13的种类、温度、以及在充电装置1上是否连接了电池组11。
所述显示部27用于向使用者通知发生了充电异常等,如图1B所示,由在所述壳体4的一个侧部上露出地安装的LED构成。
所述控制部23的温度检测部31使用所述热敏电阻15来求出电池13的温度。详细地讲,温度检测部31检测所述电池种类/温度信号线26的电压,基于该电压并例如使用映射(没有图示)来求出电池13的温度。
所述控制部23的识别部32识别电池13的种类,以便避免在充电装置1上安装了不是充电对象的电池时进行充电。如后所述,使用内置于电池组11中的热敏电阻15来进行该电池13的种类识别。
在常温环境下,热敏电阻15的电阻值在预先确定的上限和下限之间变化,电池种类/温度信号线26的电压在与所述电阻值发生变化的范围相对应的电压范围内变化。
因此,在常温环境下,当电池种类/温度信号线26的电压处于所述电压范围以外时,可知此时连接在充电装置1上的电池组11不是充电对象的电池组。
所述识别部32与所述温度检测部31一起连接在所述电池种类/温度信号线26上,其检测所述电池种类/温度信号线26的电压,并判定该电压是否在所述电压范围内。当所述电压在所述电池范围内时,识别部32识别出连接在充电装置1上的电池组为正规的(充电对象的)电池组11。
所述控制部23的连接确认部33检测所述电池种类/温度信号线26的电压,判定是否连接有电池13。即,当将电池组11连接在充电装置1上时和没有电池组11连接在充电装置1上时,电池种类/温度信号线26的电压是不同的,因此连接确认部33基于所述电压的大小来判定是否连接了电池13(电池组11)。
所述恒流充电部34进行定流充电,以使预定的恒定电流流经电池13。
在确认电池13连接在充电装置1上且该电池13为正规的电池以后,该恒流充电部34将输出开关22切换至接通状态并开始恒流充电,在电池13的电压达到预定的设定电压时停止恒流充电。恒流充电中的充电电流由所述电流检测部24来检测,电池13的电压由所述电压检测部25来检测。
本实施方式的恒流充电部34将充电电流的上限值设定为1.7A,在恒流充电过程中控制充电电流,以使其不超过所述充电电流上限值。该恒流充电部34进行恒流充电时的充电电流被设定为1.7A。另外,结束恒流充电时的所述设定电压被设定为58V。该电压被设定得比电池13的额定电压(55V)高。
表示该电压值或所述电流值的数值数据被存储在控制部23内的存储器39中。
当电池13的电压通过上述的恒流充电而达到了所述设定电压时(恒流充电结束时),所述恒压充电部35开始恒压充电。由后述的充电停止部36使该恒压充电停止。
执行该恒压充电,以向电池13施加恒定的电压。在本实施方式中,恒压充电部35进行恒压充电时的充电电压被设定为所述恒流充电停止时的电压,即58V。
本实施方式的恒压充电部35将充电电压的上限值设定为58V,在恒压充电过程中控制充电电压,以使其不超过所述充电电压上限值。恒压充电过程中的电池13的电压也由所述电压检测部25来检测。
当在上述的恒压充电过程中流经电池13的电流低于预定的充电电流确认值时,所述充电停止部36使恒压充电部35的恒压充电停止,并同时将所述输出开关22从接通状态切换至断开状态。本实施方式的所述充电电流确认值被设定为360mA。该电流也由所述电流检测部24来检测。另外,表示充电电流确认值的数值数据也被存储在存储器39中。
所述充电停止部36除了根据充电电流来停止恒压充电以外,还被构成为在从充电装置1卸下电池组11时,也会停止此时进行的充电并将输出开关22切换至断开状态。由所述连接确认部33判定是否从充电装置1中卸下了电池13。
所述异常处理部37检测电池13的异常或充电装置1的内部电路的异常等,并在检测到异常时进行异常处理。该异常处理是指:如果处于充电过程中就停止充电操作,并为了向使用者通知异常而使所述显示部27闪烁。
所述异常处理部26在完成一次充电的过程中的以下说明的第一~第五检测点检测异常。
第一异常检测点是在将电池组11连接到充电装置1上以后且开始恒流充电以前。
在该第一异常检测点,异常处理部37检测电池13的电压,并判定该电压是否在预定的范围内。所述电压范围被设定为41.2V~60V。当电池13的电压在所述范围以外时,异常处理部37进行所述异常处理。表示所述电压范围的数值数据被存储在存储器39中。
另外,在该第一异常检测点,还在由所述温度检测部31检测的电池13的温度处于预定的正常范围以外的情况、和由所述识别部32识别出电池13不是充电对象的情况中的至少一种情况下,异常处理部37进行异常处理。所述温度的正常范围例如被设定为-10℃~60℃。如上所述,所述识别基于电阻42的电阻值与热敏电阻15的电阻值之间的分压比来进行,并通过判定电池种类/温度信号线26的电压是否在预定的电压范围内来进行。
第二异常检测点是在进行恒流充电/恒压充电的时候。在该第二异常检测点,异常处理部37首先通过控制部23的定时器40对从充电开始的经过时间进行计数,并在恒流充电/恒压充电超过预定的时间时进行异常处理。该预定的时间被设定在10小时~15小时之间的任一时间。
另外,在第二异常检测点,异常处理部37检测充电电流和充电电压,并在充电电流超过1.95A时、或者充电电压在充电电压41.2~60V范围以外时,进行异常处理。此外,在第二异常检测点,当由所述温度检测部31检测的电池13的温度在所述正常范围以外时,异常处理部37也进行异常处理。
第三异常检测点是在恒压充电结束之后。在该第三异常检测点,当电池13的电压在预定的正常电压范围的范围以外、并且电池温度信号被输入所述温度检测部31时,异常处理部37进行异常处理。这里所述的电池温度信号是基于电池种类/温度信号线26的电压大小的信号,异常处理部37在电池种类/温度信号线26的电压为电池组连接状态的电压时,判定为有电池温度信号。所述正常电压范围被设定为48V~58V的范围。表示该正常电压范围的数值数据也被存储在存储器39中。
另外,在所述第三异常检测点,当电池13的温度在所述正常范围以外时,即使电池13的电压在预定的正常电压范围内,异常处理部37也进行异常处理。
第四异常检测点是在由后述的充电部38进行充电的时候。在该第四异常检测点,当由所述温度检测部31检测的电池13的温度在所述正常范围以外、并且电池温度信号被输入温度检测部31时,异常处理部37进行异常处理。
第五异常检测点是在由后述的最终充电部38刚结束充电之后。在该第五异常检测点,当由所述电压检测部25检测到电池13的电压时,异常处理部37进行异常处理。
当在所述充电停止部36使恒压充电停止后电池13的电压在所述正常电压范围内、并且由温度检测部31检测到的电池13的温度在所述正常范围内时,所述最终充电部38再次通过恒压充电对电池13进行充电。
由该最终充电部38进行的恒压充电持续进行到将电池组11从充电装置1中卸下为止。
由所述最终充电部38进行恒压充电时的充电电压被设定为不超过最终充电电压,该最终充电电压被预先设定为比恒压充电部35所进行的恒压充电的电压值(58V)小的值。在本实施方式中,此时的充电电压被设定为电池13的额定上限电压(55V)。
由所述最终充电部38进行所述恒压充电时的充电电流被设定为不超过最终充电电流,该最终充电电流被预先设定为比所述恒流充电时的恒定电流值(1.7A)小的值。
下面,使用图4和图5所示的流程图以及图6所示的曲线来说明所述控制部23的操作。
首先,在商用电源的插座中插入充电装置1的电源输入用插头6,以便向控制部23供电。在此状态下,如图4的流程图的步骤P1所示,连接确认部33判定是否连接了电池组11(电池13)。
当在充电装置1上安装了电池组11时,从步骤P1进入步骤P2,由异常处理部37判定电池13的电压是否在规定的范围(41.2V~60V)内。此时,在电池13的电压处于所述范围外的情况下进入步骤P3,由异常处理部37进行异常处理。
当电池13的电压在所述范围内时,在步骤P4中由所述温度检测部31检测电池13的温度,并由所述识别部32识别电池13的种类。此时,在电池13的温度处于所述正常范围以外的情况下,异常处理部37进行异常处理。另外,当电池13不是正规的电池时,即使电池13的温度在正常范围内,异常处理部37也进行异常处理。
在步骤P4中当电池13的温度在正常范围内且电池13为正规的电池时,进入步骤P5,恒流充电部34将输出开关22切换至接通状态并开始恒流充电。如图6所示,在开始了恒流充电后,电池13的电压随着时间的推移而上升。
在本实施方式中,在电池13的电压达到58V的时刻T1(参见图6)从恒流充电切换至恒压充电并继续充电。
在进行该恒流充电和恒压充电的过程中,如步骤P6、P7所示,异常处理部37总是进行异常判定。在步骤P6中检测充电开始后的经过时间是否小于阈值(10小时~15小时的任一时间),并在经过时间大于等于所述阈值时进入步骤P3,进行异常处理。
在步骤P7中,判定充电电流是否小于1.95A、充电电压是否在41.2V~60V的范围内、以及电池13的温度是否在-10℃~60℃的正常范围内。充电电流超过1.95A的情况为异常,充电电压在41.2V~60V的范围外的情况为异常,电池13的温度不进入-10℃~60℃的范围内的情况为异常。当所述充电电流、充电电压以及电池温度中的至少一个为异常时,进入步骤P3进行异常处理。
当在没有发生满足如上所述的异常判定的条件的情况下充电持续进行,并在充电电流下降至充电电流确认值(360mA)时,从步骤P8进入步骤P9,充电停止部36使恒压充电停止,并将输出开关22从接通状态切换至断开状态。在图6中以符号T2表示恒压充电结束的时期,换句话说图6中表示为过电压控制区域的第一次充电结束的时期。
在所述恒压充电结束后,进入图5所示流程图的步骤P10,由异常处理部37检测电池13的电压,并判定此时的电压是否在正常电压范围(48V~58V)的范围外。当电池13的电压在正常电压范围外时,进入步骤P11,判定是否有电池温度信号。
在步骤P11中,当判定为有电池温度信号(连接有电池组11)时,由于电池13的电压异常,因此进入步骤P11,进行异常处理。
在步骤P11中,当判定为没有电池连接信号(未连接电池组11)时,进入步骤P13,转移至等待连接状态。
在所述步骤P10中,当判定出电池13的电压在所述正常电压范围内时,进入步骤P14,判定电池13的温度是否在所述正常范围内。当电池13的温度在正常范围之外时,进入步骤P12,由异常处理部37进行异常处理。另一方面,当电池13的温度在正常范围内时,进入步骤P15,由最终充电部38将输出开关22切换至接通状态,再次进行恒压充电。所述充电时的充电电压被设定为电池13的额定上限电压、即55V,充电电流被设定在0.5A以下。
在该最终充电部38进行恒压充电过程中,在步骤P16,由异常处理部37判定充电电压是否异常以及电池温度是否异常。当恒压充电过程中充电电压在41.2V~60V的范围以外或者电池13的温度在-10℃~60℃的范围以外时,进入步骤P7,判定是否有电池温度信号。
当在步骤P17中判定为有电池温度信号(在步骤P17中为“否”)时,由于电池13发生了某种异常,因而进入步骤P18,由异常处理部37进行异常处理。
当在步骤P17中判定为无电池温度信号时,充电停止部36在步骤19中将输出开关22切换至断开状态,使最终充电部38的充电停止。在图6中以符号T3表示由该最终充电部38进行的充电结束的时期,换句话说图6中表示为电池额定控制区域的第二次充电结束的时期。当在上述最终充电部38的恒压充电过程中由使用者从充电装置1中卸下了电池组11时,步骤按P15→P16→P19行进,从而该恒压充电停止。
在步骤P19中输出开关22被切换至断开状态后,在步骤P20中,异常处理部37判定电压检测部25是否检测到了电池13的电压。当在该步骤P20中判定为检测到了电池13的电压时,由于处于不管是否连接了电池组11都施加了电池13的电压的异常状态、或者开关15短路的异常状态,因此在步骤P18中进行异常处理。另一方面,当在步骤P20中判定为未施加电池13的电压时,进入步骤P121,转移至等待连接状态。
根据如上构成的充电装置1,通过按电池13的种类来决定热敏电阻15的特性(在常温环境下电阻值变化的范围),能够利用识别部32识别电池13的种类。因此,不需要在电池13一侧设置专门用于识别电池的端子和电路。而且,由于热敏电阻15是以往为检测电池13的温度而已经设好的,因而不会增加部件数。
因此,根据本实施方式,可提供既实现降低成本又能够检测电池13的种类的充电装置。
在本实施方式的充电装置1中,由于如上述那样可识别电池13的种类,因而能够使得不对电池单元的结构不同的电池、即不是该充电装置1的充电对象的电池进行充电。
根据本实施方式的充电装置1,当第一次充电结束后的电池13的电压不在正常电压范围内时,进行所述异常处理。因此,通过使用该充电装置1,可在所述第一次充电结束后判定是否正确地执行了充电,并在电池13为不良品时,可向使用者通知该情况。这里所述的不良品除了指恶化了的电池以外,还包含电池单元的结构不同而与该充电装置不匹配的电池。
其结果是,根据本实施方式,能够防止对与预定的电池13不同种类的电池误充电时因过度充电而深化恶化或者损坏电池的情况。
本实施方式的充电装置1在第一次充电结束后,以低电压(电池额定上限电压55V以下)、低电流(0.5A以下)对接近充满状态的电池13进一步进行充电,因此可将电池13充电到进一步接近充满。由于该第二次充电是在确认电池13的电压进入正常范围内之后进行,因而不会硬对恶化了的电池或不匹配的电池进行充电,因此能够进行适当的充电,而不会加快电池13的恶化。
本实施方式的充电装置1在第二次的充电过程中检测电池13已被卸下来停止第二次充电,并在充电停止后检测到电池13的电压时进行异常处理。因此通过该充电装置1,还能够检测充电装置1和电池13之间的连接部分的异常、充电电路的异常等。
(第二实施方式)
在上述实施方式中,对热敏电阻连接在阴极上例子进行了说明,但如图7所示,热敏电阻也可以连接在阳极上。
图7是示出将热敏电阻连接在阳极侧的其他实施方式的框图。在该图7中,对于与上述图1~图6所说明的部件相同或等同的部件,标以相同的符号并适当省略详细说明。
图7所示的热敏电阻15的一个端部连接在将阳极用雄端子11a与电池13的阳极连接的线路51上,另一个端部连接在检测用雄端子11c上。另外,在该实施方式中,图7所示的电池种类/温度信号线26不被施加控制电压,而是经由电阻52被连接在接地线41上。
本实施方式的控制部23对电池种类/温度信号线26的电压的检测通过检测由热敏电阻15的电阻值与所述电阻52的电阻值的分压比决定的电压来进行。在该实施方式中,电池13的电压随着充电而增大,因此与该增大量相对应地修正所述电池种类/温度信号线26的电压。
当采用图7所示的实施方式时,也能够获得与采用第一实施方式时相同的效果。
在上述各个实施方式中示出了将铅蓄电池用作二次电池的例子,但作为通过本发明的充电装置1进行充电的二次电池,也可以使用镍镉电池或镍氢电池等。
另外,在上述的各个实施方式中,为了并便于理解发明,将控制部23划分为本发明的每个构成要素(温度检测部31、识别部32、连接确认部33、恒流充电部34、恒压充电部35、充电停止部36、异常处理部37、最终充电部38等)来进行了说明。但是,当用电子电路实现控制部23时,不限于这样的限定,除了按照发明的每个构成要素形成电子电路以外,也能够以使构成发明的构成要素的电路的一部分被构成其他的构成要素的电路包含(共有)的方式形成。例如,可利用构成恒流充电部34的电子电路的一部分或构成恒压充电部35的电子电路的一部分中的至少一个来形成最终充电部38的电子电路的一部分。
Claims (4)
1. 二次电池的充电装置,包括:温度检测部,在与二次电池侧的热敏电阻相连的状态下检测二次电池的温度;以及识别部,在与二次电池识别用的电阻相连的状态下识别二次电池的种类,所述二次电池的充电装置的特征在于,
所述二次电池识别用的电阻包括所述热敏电阻的内部电阻,
所述识别部连接在将所述热敏电阻和所述温度检测部连接的线路上。
2. 根据权利要求1所述的二次电池的充电装置,其特征在于,还包括:
连接确认机构,用于使用将所述热敏电阻和所述温度检测部连接的所述线路来判定是否连接了二次电池;
电压检测装置,用于检测所述二次电池的电压;
电流检测装置,用于检测流经所述二次电池的电流;以及
充电控制装置,用于控制充电电压和充电电流,
所述充电控制装置包括:
恒流充电部,使充电电流为预定的恒定值,并进行恒流充电,直到所述电压检测装置所检测的电压达到预定的设定电压为止;
恒压充电部,使充电电压为由所述设定电压构成的恒定值,并接在所述恒流充电之后进行恒压充电;
充电停止部,当在所述恒压充电过程中所述电流检测装置所检测的电流低于预定的充电电流确认值时,使充电停止;以及
异常处理部,在所述充电停止部使所述恒压充电停止后,如果所述电压检测装置所检测的电压在预定的正常电压范围的范围外、并且由所述连接确认机构判定出连接有二次电池,就进行异常处理。
3. 根据权利要求2所述的二次电池的充电装置,其特征在于,
所述充电控制装置还包括最终充电部,在所述充电停止部使恒压充电停止后,如果所述电压检测装置所检测的电压在预定的正常电压范围内,则该最终充电部再次对二次电池进行充电,
由所述最终充电部进行充电时的充电电流被设定为不超过比所述恒流充电时的电流值小的最终充电电流,
由所述最终充电部进行充电时的充电电压被设定为不超过比所述恒压充电时的电压值小的最终充电电压。
4. 根据权利要求3所述的二次电池的充电装置,其特征在于,
当在由所述最终充电部进行的充电过程中由所述连接确认机构判定出没有连接二次电池时,所述充电控制装置的所述充电停止部也使充电停止,
在所述充电停止部使由所述最终充电部进行的充电停止后,如果所述电压检测装置检测到二次电池的电压,则所述充电控制装置的所述异常处理部也进行异常处理。
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