CN1372707A - 具有时钟装置的电动装置 - Google Patents

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Abstract

一种电动装置,包括充电电池(2B,3B)、测量充电电池状态的测量装置(16,17)及保存储测量装置的测量信息及有关充电电池特性信息的存储装置(11,12)、控制负荷(10)的驱动的控制装置(6)、时钟装置(4)、具有针对时钟装置(4)的时刻设定功能和时刻显示功能的显示操作装置(13)、充电单元(5)。它基于测量装置(16,17)及/或存储装置(11,12)的信息和时钟装置(4)的时刻信息进行充电电池(2B,3B)的管理及充电。

Description

具有时钟装置的电动装置
技术领域
本发明涉及搭载充电电池并依靠充电电池提供的电功率行驶的小型电动汽车、电动自行车、电动摩托车、电动车椅等电动装置。
背景技术
有一类搭载了由多个作为充电电池的蓄电池组成的电池组作为电源的电动车辆等电动装置，如小型电动汽车、电动自行车、电动摩托车、电动轮椅等。其中包括用电池组的功率驱动电机(马达)，仅依靠该马达的驱动行驶的车辆、靠人力和马达的驱动力的合力行驶的车辆、或者是交替使用常规的汽油发动机的驱动力和靠电池组的电功率驱动的马达的驱动力的车辆。
在这类电动装置上用作电源的电池组需要频繁地充电。其充电方法通常采取从搭载该电池组的电动装置上卸下来进行充电的方法、或者搭载在电动装置上进行充电的称为车载充电的方法等。
但是这些现有的电动装置不能充分把握充电前充电电池的残余容量，一般采用凭直觉和经验在电动车辆不运行的时间段内设定充电时间进行充电的方法。
并且由于不能充分把握充电电池的残余容量，在实际使用时会出现残余容量没有了或启动后因残余容量不足而无法到达目的地的情况。另外也无法准确预测充电的完成时间、无法在指定时间充电、无法在指定时间前完成最大限度的充电等。
作为弥补这些缺陷的手段，提出了以下一些方案。例如：为了稳定充电后表面上高输出的充电电池的输出电压，在充电完成后计时一段预定的时间后测量充电电池的输出电压以确定残余容量(特开平8-106927号公报)、或者是避开电动装置启动时电压变化大的时刻，在启动后经过一段预定的时间后测量充电电池的输出电压以确定残余容量(特开平11-32401号公报)。
但是这些现有的技术无法摆脱上述的凭直觉和经验管理充电时间的限制，未进行时刻(不采用经过时间，而采用几点几分等)管理，所以无法进行与用户生活密切相关的时刻管理。
本发明是为改善上述现有技术的不足而做成的，目的在于提高对充电电池的残余容量的把握精度，以便适时地对充电电池进行充电。而且还可以实现在指定时刻开始充电、指定充电完成时刻的充电、或者是计算和显示充电完成时刻、充电电池的自动刷新及自动充电等，特别以提高电动车辆上充电电池的管理精度及操纵性为目的。
发明内容
本发明为实现上述目的，提供一种具有时钟装置的电动装置，包括：可充电的充电电池；测量充电电池状态的测量装置和存储其测量信息及有关充电电池特性的信息的存储装置；依靠上述充电电池提供的电功率驱动的电机等负荷；控制负荷驱动的控制装置；具有计时功能的时钟装置；具有针对该时钟装置的时刻设定功能和时刻显示功能的显示操作装置；基于上述测量装置及/或存储装置的信息和上述时钟装置提供的时刻信息进行上述充电电池管理的电池管理装置。
也可以使上述的控制装置具有上述的电池管理装置的功能。
还可以在上述的电池管理装置的基础上增加基于上述测量装置及/或存储装置的信息和上述时钟装置提供的时刻信息进行上述充电电池充电的充电装置，用以代替上述的电池管理装置。
或者设置一个可连接对上述充电电池充电的充电装置的接口，用以代替上述的充电装置。
可把上述的充电电池、测量装置和存储装置做成一体的电池单元，使该电池单元相对于电动装置本身可插拔地搭载。
还可把上述充电装置做成一个内置商用电源或替代它的电源供电后对上述充电电池进行充电的充电部的充电单元，使该充电单元相对于电动装置本身可插拔地搭载。
在安装上述充电装置的电动装置中，还可在上述显示操作装置上安装指定充电开始时刻的装置，在上述充电装置上安装在其指定时刻开始对充电电池进行充电的装置。
或者可在上述显示操作装置上安装指定充电完成时刻的装置，在上述充电装置上安装使充电电池的充电在其指定时刻完成那样地开始充电的装置。
而且，若上述充电电池有存储效果，则可在上述充电装置上安装放电部，用于对该充电电池进行刷新，使之在充电前释放掉残余电荷。
另外在这类电动装置中，还可安装一种装置，使得在上述时钟装置指定的时刻启动使上述测量装置及存储装置工作，通过与上述充电电池的特性相应的自放电量及消耗容量来管理该充电电池的残余容量。
在安装上述充电装置的电动装置中，还可安装一种装置，使得在上述时钟装置指定的时刻启动使上述测量装置及存储装置工作，通过与上述充电电池的特性相应的自放电量及消耗容量来管理该充电电池的残余容量，在需要对充电电池充电时使上述充电装置充电。
附图的简要说明
图1所示是本发明的一种实施形式的电动装置的方框图。
图2是示出图1中电池单元内的测量装置的具体例子的方框图。
图3是示出图1所示的电动装置的在指定时刻充电的设定动作的流程图。
图4同样是示出指定时刻充电的动作的流程图。
图5同样是示出在充电电池刷新后的指定时刻进行充电的动作的流程图。
图6同样是示出指定充电完成时刻的设定动作的流程图。
图7同样是示出指定充电完成时刻的动作的流程图。
图8是示出图1所示的电动装置不工作时的修正充电电池的残余容量的动作的流程图。
图9同样是示出对充电电池的残余容量进行修正后在需要充电时进行自动充电的流程图。
最佳实施形式
下面参照图面具体说明本发明的实施形式。
图1所示是本发明提出的电动装置的一例实施形式的方框图。
该电动装置1由以下部分构成：电池单元2，3(该实施形式是使用2个电池单元的例子，可以多于一个)、时钟装置4、充电单元5、控制装置6、电源装置7、显示操作装置13、驱动装置9及负荷10。
充电单元5由充电部8、开关19，20、放电部15、与系统总线26的接口(未图示)构成。充电部8具有靠微处理器等进行控制的功能，接受从商用电源14或替代它的电源供给的电功率，对电池单元2，3进行充电。开关19，20受充电部8发出的开关控制信号S2的控制，交替对电池单元2、3中的某一个进行充电。放电部15在充电部8的控制功能的控制下使电池单元2，3放电，用以刷新具有存储功能的镍镉(Ni-Cd)充电电池或镍氢(Ni-MH)充电电池。
电池单元2，3由可分别充电的充电电池2B，3B(包括多个蓄电池组成的电池组或替代的能量储备体)、测量装置16，17、存储装置11，12构成。测量装置16，17由检测充电电池2B，3B的必要部分(电池特性、电动装置所需的电池单位、多个电池、整体等)的电压、充放电电流、检测必要部分的温度及周边温度等的测量电路及把该测量数据输出到系统总线26的接口组成。存储装置11，12由存储电池的特性及电动装置所需的至少包括充电电池2B，3B的残余容量的电池信息的EEPROM等非易失性存储器及可通过系统总线26读写该数据的接口构成。
控制装置6具有靠微处理器等进行控制的功能，根据来自后述的显示操作装置13的工作信息及电池单元2，3的存储装置11，12中存储的电池信息等决定使用哪个电池单元，根据开关控制信号S1切换开关21，22选择使用电池单元2，3中的某一个或使驱动装置9怎样工作等，进行电动装置工作的主控制。并且具有该发明提出的电池管理装置的功能。
而且具有与显示操作装置13及系统总线26的接口，并具有不工作时使电动装置处于省能状态的功能及根据时钟装置4传来的醒来信号WU使电动装置从省能状态还原的功能。
电源装置7靠电池单元2，3及充电单元5供给电功率，向控制装置6及后述的时钟装置4供给所需电功率。
时钟装置4靠电源装置7供给的电功率进行日常工作，具有在规定的时刻或经过规定的时间后输出醒来信号WU的功能。
而且通过控制装置6使显示操作装置13的显示部显示时刻，同时可根据其操作部的操作进行时刻设定。
显示操作装置13由显示部及操作部构成。显示部由显示电动装置1的状态、充电单元5的充电部8的状态及时刻等必要的状态及信息的LCD显示器等构成。操作部由可进行电动装置1的工作显示、时钟装置4的时刻设定(包括指定后述的充电开始时刻、充电完成时刻)及其他必要的显示操作的多个键或按钮、触摸面板等组成。并且通过操作总线24，根据控制装置6传来的信号进行显示，把操作信息传送到控制装置。另外也包括根据需要响应控制装置6的显示而鸣叫的蜂鸣器等。
系统总线26是用于在充电单元5的充电部8、电池单元2，3的测量装置16，17和存储装置11，12、时钟装置4、控制装置6之间传递信息的总线。通常由数据总线、地址总线和控制总线构成，若在各部分间传递信息可采取串行总线、并行总线或其他形式的结构。
驱动装置9从电池单元2，3输入电功率，根据来自控制装置6的信号控制及驱动负荷10。
负荷10包括使电动装置1运转的电机(马达)、传动装置、灯等。该电机驱动车轮等的行走部使电动装置1行驶。传动装置使制动器等工作。灯包括前灯、后灯及转向灯等。
而且电池单元2，3及充电单元5可以固定安装在电动装置主体(车体)上，但若作为可插拔的单元进行安装也很方便。
这时可安装相应于电池单元2，3及充电单元5的插拔而分别接通/切断电池单元2，3及充电单元5内的电源线及总线和电动装置本身的电源线及系统总线26的连接器，及安装使搭载的单元不容易脱出而锁紧的锁紧机构。
这样，当电池单元2，3中有一个充电电池的残余容量变少而需要充电时，可以从电动装置上卸下该电池单元(2或3)和充电单元5，在有商用电源14的地方充电，这期间另一块电池单元可对负荷10等供电，使电动装置1工作。因此这种形式很方便。
而且在这种实施形式下，电动装置1上搭载了作为充电装置的充电单元5，因此还可以把电池单元2，3直接搭载在电动装置上进行充电。但也可以不在电动装置上安装充电装置，在电动装置以外的有商用电源或替代它的电源处设置充电装置，把电池单元2，3从电动装置1上卸下来接到该充电装置上进行充电。因而作为电动装置不见得必须搭载充电装置。
其中图2所示是电池单元2上安装的测量装置16的一个具体例子。电池单元3上安装的测量装置17结构与此相同。
该测量装置16由以下部分组成：跟充电电池2B串联连接的测量电流用的阻值很小的电阻161，紧挨着充电电池2B或者放置在附近的测量温度用的作为传感器的热敏电阻162，温度检测回路163，电压测量回路164，电流测量回路165，模/数转换回路166，167，168，与系统总线26的接口169。
温度检测回路163把热敏电阻162的温度引起的阻值变化变换成电压，测量充电电池2B或其周围的温度，用模/数转换回路166把这一测量值变换成数字值，通过接口169输出给系统总线26。另外，如果在充电电池2B的每个电池或每几个电池上设置该热敏电阻162、温度检测回路163及模/数转换回路166，则可进行更详细的温度测量。
电压测量回路164测量充电电池2B的端电压，用模/数转换回路167把这一测量值变换成数字值，通过接口169输出给系统总线26。另外，如果在充电电池的每个电池或每几个电池上设置电压测量回路164及模/数转换回路167，则可进行更详细的电压测量。
电流测量回路165通过测量电阻161上的电压降来测量充电电池2B的放电电流或充电电流值，用模/数转换回路168把这一测量值变换成数字值，通过接口169输出给系统总线26。另外，也可以用空穴元件或变流器等代替电阻161测量流经充电电池2B的电流。
下面对该实施形式中充电单元5的电池单元2，3的充电动作进行说明。
该实施形式中，把充电单元5连接到商用电源14或替代它的电源上，向充电部8提供电功率，则开始充电。充电部8把供给的交流输入转换成适于充电的直流电压输出。
并且该充电部具有靠微处理器等进行控制的功能，作为充电模式可执行指定时刻充电、即时充电、设定充电完成时刻的充电等。在电动装置1工作时或充电时，可通过显示操作装置13预定的操作设定这些充电模式。另外充电部8保存着充电模式的设定内容，每次充电时参考之并用其保存的充电模式开始充电。
另外因为根据电池单元2，3的各个充电电池2B，3B的使用次数、周围温度、充电效率等电池特性及放电电流的累计值或检测电压等进行残余容量的管理，所以会受到其精度及系统特性等的影响。但是这些因素与本发明无直接关系，忽略不计。电池容量是指电池所持有的基本容量。
首先根据图3所示的流程图，就指定充电开始时刻进行充电的指定充电时刻充电的设定方法进行说明。
根据显示操作装置13的指示，通过控制装置6，由充电单元5的充电部8按照图3所示的A1～A6的顺序进行指定充电时刻的设定。
A1：根据显示操作装置13的预定的操作进入充电模式的设定。
A2：在此若指定在规定时刻充电这一模式(由操作部的按键等指定)，则要求输入充电开始时刻。
A3：在此若由显示操作装置的按键操作输入了充电开始时刻，则设定之(保存在充电部8的存储器中)。
A4：而且充电部8通过系统总线从电池单元2，3的各个存储装置11，12得到残余容量信息，从时钟装置得到现在时刻信息，根据该残余容量算出充电时间(充电所需时间)。
恒电流充电电池的充电时间按下式计算。
        充电时间＝(电池容量-残余容量)/充电电流
恒电流恒电压充电时，事先求出恒电流充电完成时的残余容量(充电容量)，同时求出恒电压充电时的时间对应的残余容量的值后做成表格，如下求出充电时间。
有恒电流时：
             (电池容量-残余容量)/充电电流＝T1
若设恒电压充电时间＝T2，则充电时间＝T1+T2
无恒电流时：
用充电时间＝(电池容量-残余容量)并根据表格算出。
根据上述算出的充电时间和现在时刻，在显示操作装置13中显示预定的显示，如充电所需时间及/或输入的充电开始时刻或充电所需时间之后的时刻即充电完成时刻的显示。
A5，A6：之后，若确认设定操作结束(检测确认键按下)，则结束指定时刻充电的设定。
下面根据图4所示的流程图就设定指定时刻充电时的充电动作进行说明。
该指定时刻充电由充电单元5的充电部8按照图4所示的B1～B7的顺序进行。
B1：由商用电源或替代它的电源向充电部8提供电功率，则充电部8进入充电模式。
B2：检查是否是指定时刻充电，当为其他充电模式时直接进入B4开始充电，为指定时刻充电时进入B3。
B3：从时钟装置得到现在时刻信息，与保存的充电开始时刻进行比较，等待到达指定时刻。如现在时刻与充电开始时刻一致，则进入B4。
B4：开始充电。即充电部8根据开关控制信号S2把开关19，20中的某一个置为ON，选取充电的电池单元2或3，向选定的电池单元的充电电池2B或3B提供充电功率开始充电。
B5：充电开始时，显示设定指定时刻充电时求出的充电所需时间及/或充电完成时刻，随着充电的进行，根据把充电容量加到残余容量上后的值求出充电时间，逐次显示到充电完成所需的时间及/或充电完成时刻。
B6，B7：之后，检查充电是否完成，未完成时转到B5继续充电，若确认充电完成则结束充电处理。
该例中假设选择电池单元2，3中的一个对其充电电池进行充电，但当两个电池单元2，3都需要充电时，则需在一个充电电池充完电后，选取另外一块充电电池进行充电。显然充电所需时间是把每个充电电池所需的充电时间累加起来。
下面根据图5，关于镍镉充电电池及镍氢充电电池等有存储效果而需刷新的电池，就其执行刷新动作后在指定时刻充电的动作进行说明。
该存储效果是指若在充电深度较浅的状态反复充放电使用，则电池的容量就会减少。
这时的动作由充电部8按图5所示的C1～C10的顺序进行。
C1：由商用电源或替代它的电源向充电部8提供电功率，则充电部8进入刷新指定时刻充电模式。
C2，C3：首先检查是否是指定时刻充电，当为其他充电模式时直接进入C4开始刷新，为指定时刻充电时，在C3把由时钟装置得到的现在时刻信息与保存的指定充电开始时刻进行比较。若现在时刻与充电开始时刻一致，则进入C4开始刷新。
C4：开始刷新。即充电部8根据开关控制信号S2把开关19，20中的某一个置为ON，选取电池单元2或3中的一个，把其充电电池2B或3B连接到放电部15上使之放电从而开始刷新。
C5：刷新开始后，把按后述方法算出的刷新时间和与在设定指定时刻充电时的充电动作所做的说明同理求出的充电所需时间相加，基于此在显示操作装置13上显示刷新和充电的合计所需时间或刷新后的充电完成时刻。
按照下式计算刷新时间。
                刷新时间＝残余容量/放电电流
不过放电部15的放电包括恒电流放电、恒功率放电、恒阻抗放电等，本说明中假设为恒电流放电。
随着放电的进行，用残余容量减去放电容量计算出刷新时间，逐次更新时间显示及/或时刻显示。
C6：在执行刷新时，充电部8通过系统总线26获得来自测量装置16或17的信息，根据电池特性，根据给定条件检查刷新动作是否结束。在刷新完成前，在C5连续放电，若刷新结束则进入C7。
C7：为刷新的充电电池2B或3B提供电功率开始充电。
C8：充电开始时，首先显示求出的充电所需时间及/或充电完成时刻，随着充电的进行，根据把充电容量加到残余容量上后的值求出充电所需时间，逐次更新充电时间及/或充电完成时刻的显示。
C9，C10：并且检查充电是否完成，未完成则继续充电，若确认充电完成则结束充电处理。
该例中假设选择电池单元2，3中的一个对其充电电池2B或3B刷新后进行充电，但当两个电池单元2，3的充电电池2B或3B都需要刷新后充电时，则需在一个充电电池刷新充电完成后，选取剩余的电池单元对其充电电池进行刷新后充电。显然刷新时间及充电所需时间是把两个充电电池的刷新时间和充电时间相加。
下面根据图6所示的流程图就设定指定充电完成时刻充电的设定动作进行说明。该设定动作按图6所示的D1～D6的顺序进行。
D1：根据显示操作装置13预定的操作进入充电模式的设定。
D2：并且若指定在规定充电完成时刻充电这一模式，则要求输入充电完成时刻。
D3：若输入了要求的充电完成时刻，则充电部8把它保存在存储器中。
D4：通过系统总线26从电池单元2或3的存储装置11或12得到残余容量信息，从时钟装置4得到现在时刻信息，并且根据现在时刻计算出充电的可能时间，求出充电完成时的残余容量。
残余容量的计算按下式进行。
恒电流充电电池的场合：
          残余容量＝残余容量+充电电流*充电可能时间
(电池容量是最大值，超过该值则结束充电)
恒电流恒电压充电的场合：
事先求出恒电流充电结束时的残余容量(充电容量)，同时求出恒电压充电时的时间相应于残余容量的值后做成表格，并且：
有恒电流时：
    残余容量(T1)＝开始充电时的残余容量+充电电流*T1
    充电容量＝用表格求出(充电可用时间-T1)的充电容量。
              残余容量＝残余容量(T1)+充电容量
(电池容量是最大值，超过该值则结束充电)
无恒电流时：
残余容量＝开始充电时的残余容量+根据表格由充电可能时间求出的
                      充电容量。
(电池容量是最大值，超过该值则结束充电)
把这样计算出的残余容量显示在显示操作装置13中。
D5，D6：之后，若确认设定操作结束，则结束该动作。
下面根据图7所示的流程图就设定指定充电完成时刻充电时的充电动作进行说明。
该充电动作按照图7所示的E1～E6的顺序进行。
E1：由商用电源14或替代它的电源向充电部8提供电功率，进入充电动作。
E2：开始充电。即充电部8根据开关控制信号把开关19，20中的某一个置为ON，选取电池单元2或3中的某一个，连接其充电电池2B或3B开始充电。
E3：在充电时，显示根据指定的完成时刻和现在时刻求出的充电剩余时间及/或随着充电经过时间的变化而变化的残余容量(采用与设定充电完成时刻中所做的说明一样的方法基于经过时间求出残余容量)。
E4，E5，E6：充电部8在E4检查充电是否完成，若充电完成则转向E6结束充电。未完成时对比E5指定的充电完成时刻和现在时刻，若到达充电完成时刻(指定时刻)，则进入E6完成充电。若未到达充电完成时刻(指定时刻)，则返回E3继续充电。
该例中假设选择电池单元2，3中的一个对其充电电池2B或3B进行充电，但当两个电池单元2，3的充电电池2B或3B都需要充电时，则需在一个充电电池充电完成后，选取剩余的电池单元对其充电电池进行充电。这时在每个电池部上相应地显示其残余容量。
尽管未图示说明，但需要刷新时，可把扣除刷新时间以后的时间设为充电可能时间。
下面根据图8所示的流程图就电动装置1不工作时修正充电电池的残余容量进行说明。该动作由图1所示的时钟装置4和控制装置6按图8所示的F1～F7的顺序进行。
该实施形式除了充电动作及工作状态和时钟功能的动作外都处于省能状态，目的在于尽量减少充电电池2B，3B的残余容量的降低。
F1：如果该电动装置1处于非工作状态，并且持续一段时间不执行充电动作，则控制装置6停止向最少所需部分(时钟装置4和控制装置6等)之外的部分供电，使电动装置1处于省能状态，进入残余容量修正动作。
F2：判断时钟装置4是否达到指定时刻(也可以是指定经过时间)，若达到指定时刻则输出醒来信号WU。
F3：根据醒来信号WU控制装置6开始工作，使相关部分如测量装置16，17处于工作状态。
F4：接着，控制装置6通过系统总线26从测量装置16，17及存储装置11，12等得到温度等有关充电电池特性的修正残余容量所需的信息。
F5：并且，由距前次修正的经过时间及得到的信息计算出修正容量，并修正充电电池2B，3B的残余容量。例如：假设充电电池2B，3B的自放电由时间和温度决定，取上次温度和本次取得温度的平均值，基于存储装置11，12等中预先存储的信息，通过它们与时间的关系求出自放电容量，由此求得修正信息。
另外，通过省能状态的使用功率和经过时间，求出省能状态下充电电池的使用容量，包括上述自放电量和该动作的使用容量，进而修正存储装置11，12中保存的残余容量值。
F6，F7：修正后，再次将电动装置设定为省能状态，并结束该动作。
下面根据图9所示的流程图，就到达残余容量修正时预定的残余容量时，进行充电并维持预定的残余容量的动作进行说明。该动作由图1所示的时钟装置4、控制装置6及充电装置8按图9所示的G1～G9的顺序进行。
为执行该动作，充电单元5的充电部8需要从商用电源14或替代它的电源接受电功率的供给。
步骤G1～G5同图8说明的步骤F1～F5。
G6～G9：在G5修正残余容量之后，G6通过判断其残余容量是否低于预定容量来判断是否需要充电。并且若高于设定容量，则判断为不需充电转入G8，再次将电动装置1设定为省能状态，在G9结束该动作。
若低于设定容量，则判断为需要充电，执行充电动作直至达到G7规定的残余容量，在充电完成时刻将该充电容量作为电池的残余容量保存在存储装置11或12中，然后在G8将电动装置1设定为省能状态，在G9结束该动作。
采用该实施形式的电动装置可以达到以下列举出的效果。
1、通过指定时刻充电，譬如可使用夜间电功率进行电池单元的充电电池的充电，从而降低充电成本，均衡使用电力设备。
2、通过保存充电电池的残余容量和设定开始充电时刻，可以计算和显示充电完成时刻。在刷新充电电池时，从残余容量计算出刷新时间后加上该时间。
3、通过保存充电电池的残余容量和设定充电完成时刻，可以进行充电是否在设定时刻之前完成的判断、显示、报警(充电未完成时)等，同时可计算和显示充电时的充电量。并且在搭载多个充电电池时，也可在规定时间内选择可进行最多充电的电池进行充电。
在以恒电流恒电压方式充电时，残余容量少，在恒电流充电领域的电池的充电量多。在进行充电电池的刷新时，需加上从残余容量算出来的刷新时间。
4、在不运转时只使时钟功能部工作，根据其时钟功能在预定时间使必要的部分工作，检测电池的周围环境，基于不工作时的消耗电流、其监测数据、充电电池的特性、时钟装置的时刻信息等进行充电电池残余容量的修正。由此达到提高残余容量的把握精度的目的。
而且，在需要充电时可进行显示和报警，可使电动装置保持在能有效使用的状态。这时若有商用电源或替代它的电源与充电装置连接，也可以不进行显示和报警，对充电电池进行自动充电，提高电动装置的使用方便性。
产业上可利用性
如上所述，基于本发明的电动车辆等电动装置，可以提高对充电电池的残余容量的把握精度，并可适时地对充电电池进行充电。也可进行指定时刻开始充电、指定充电完成时刻进行充电或计算及显示充电完成时刻、自动刷新充电电池及自动充电等。特别是可提高电动车辆上充电电池的管理精度和操纵性。

Claims (20)

1、一种具有时钟装置的电动装置，其特征在于：包括
可充电的充电电池；
测量充电电池状态的测量装置及保存其测量信息和有关上述充电电池特性的信息的存储装置；
依赖上述的充电电池提供的电功率驱动的电机等负荷；
控制该负荷运转的控制装置；
具有计时功能的时钟装置；
具有针对该时钟装置的时刻设定功能及时刻显示功能的显示操作装置；
基于上述测量装置及/或存储装置的信息和上述时钟装置的时刻信息进行上述的充电电池管理的电池管理装置。
2、如权利要求1所述的具有时钟装置的电动装置，其特征在于：
上述的控制装置也具有上述的电池管理装置的功能。
3、一种具有时钟装置的电动装置，其特征在于：包括
可充电的充电电池；
测量充电电池状态的测量装置及保存其测量信息和有关上述充电电池特性的信息的存储装置；
依赖上述的充电电池提供的电功率驱动的电机等负荷；
控制该负荷运转的控制装置；
具有计时功能的时钟装置；
具有针对该时钟装置的时刻设定功能及时刻显示功能的显示操作装置；
基于上述测量装置及/或存储装置的信息和上述时钟装置的时刻信息对上述的充电电池进行充电的充电装置。
4、如权利要求3所述的具有时钟装置的电动装置，其特征在于：
上述的控制装置也具有基于上述测量装置及/或存储装置的信息和上述时钟装置的时刻信息对上述的充电电池进行管理的电池管理装置的功能。
5、如权利要求1所述的具有时钟装置的电动装置，其特征在于：
设有可与基于上述测量装置及/或存储装置的信息和上述时钟装置的时刻信息对上述的充电电池进行充电的充电装置相连接的接口。
6、如权利要求2所述的具有时钟装置的电动装置，其特征在于：
设有可与基于上述测量装置及/或存储装置的信息和上述时钟装置的时刻信息对上述的充电电池进行充电的充电装置相连接的接口。
7、如权利要求1所述的具有时钟装置的电动装置，其特征在于：
结构上可把上述的充电电池和上述测量装置及存储装置做成一体的电池单元，使该电池单元相对于电动装置主体可插拔地搭载。
8、如权利要求3所述的具有时钟装置的电动装置，其特征在于：
结构上可把上述的充电电池和上述测量装置及存储装置做成一体的电池单元，使该电池单元相对于电动装置主体可插拔地搭载。
9、如权利要求3所述的具有时钟装置的电动装置，其特征在于：
结构上可把上述的充电装置做成为一个充电单元，内置从商用电源或替代它的电源供电对上述充电电池进行充电的充电部，使该电池单元相对于电动装置主体可插拔地搭载。
10、如权利要求4所述的具有时钟装置的电动装置，其特征在于：
结构上可把上述的充电装置做成为一个充电单元，内置从商用电源或替代它的电源供电对上述充电电池进行充电的充电部，使该电池单元相对于电动装置主体可插拔地搭载。
11、如权利要求3所述的具有时钟装置的电动装置，其特征在于：
在上述的显示操作装置上设置指定充电开始时刻的时刻指定装置，在上述的充电装置上设置在该时刻指定装置指定的时刻开始上述的充电电池充电的装置。
12、如权利要求4所述的具有时钟装置的电动装置，其特征在于：
在上述的显示操作装置上设置指定充电开始时刻的时刻指定装置，在上述的充电装置上设置在该时刻指定装置指定的时刻开始上述的充电电池充电的装置。
13、如权利要求3所述的具有时钟装置的电动装置，其特征在于：
在上述的显示操作装置上设置指定充电完成时刻的时刻指定装置，在上述的充电装置上设置使充电在该时刻指定装置指定的时刻完成那样地开始该充电的装置。
14、如权利要求4所述的具有时钟装置的电动装置，其特征在于：
在上述的显示操作装置上设置指定充电完成时刻的时刻指定装置，在上述的充电装置上设置使充电在该时刻指定装置指定的时刻完成那样地开始该充电的装置。
15、如权利要求3所述的具有时钟装置的电动装置，其特征在于：
在上述的充电装置上设置放电部，用于当上述的充电电池有存储效果时，在对该充电电池充电前使残余电荷释放掉从而进行刷新。
16、如权利要求4所述的具有时钟装置的电动装置，其特征在于：
在上述的充电装置上设置放电部，用于当上述的充电电池有存储效果时，在对该充电电池充电前使残余电荷释放掉从而进行刷新。
17、如权利要求1所述的具有时钟装置的电动装置，其特征在于：
设置一种装置，它在上述的时钟装置指定的时刻启动从而使上述的测量装置及存储装置工作，根据与上述充电电池的特性相应的自放电量及消耗容量管理该充电电池残余容量。
18、如权利要求3所述的具有时钟装置的电动装置，其特征在于：
设置一种装置，它在上述的时钟装置指定的时刻启动从而使上述的测量装置及存储装置工作，根据与上述充电电池的特性相应的自放电量及消耗容量管理该充电电池残余容量。
19、如权利要求3所述的具有时钟装置的电动装置，其特征在于：
设置一种装置，它在上述的时钟装置指定的时刻启动从而使上述的测量装置及存储装置工作，根据与上述充电电池的特性相应的自放电量及消耗容量管理该充电电池残余容量，在该充电电池需要充电时使之在上述的充电装置上充电。
20、如权利要求4所述的具有时钟装置的电动装置，其特征在于：
设置一种装置，它在上述的时钟装置指定的时刻启动从而使上述的测量装置及存储装置工作，根据与上述充电电池的特性相应的自放电量及消耗容量管理该充电电池残余容量，在该充电电池需要充电时使之在上述的充电装置上充电。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102122733A (zh) * 2010-01-08 2011-07-13 三洋电机株式会社 电池管理方法以及电子设备
CN102303541A (zh) * 2011-06-20 2012-01-04 安徽安凯汽车股份有限公司 一种增程式电动汽车的蓄电池电量管理方法
CN105128999A (zh) * 2015-09-30 2015-12-09 浙江绿源电动车有限公司 电动车及终端
WO2022105460A1 (zh) * 2020-11-23 2022-05-27 长城汽车股份有限公司 一种充电控制方法、装置、电子设备及可读存储介质

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3964635B2 (ja) * 2001-06-20 2007-08-22 松下電器産業株式会社 メモリー効果の検出方法およびその解消方法
DE10228806B3 (de) * 2002-06-27 2004-03-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Einrichtung und Verfahren zum Bestimmen eines Ladezustands einer Batterie
JP4306775B2 (ja) * 2007-08-31 2009-08-05 トヨタ自動車株式会社 電動車両
JP2009100569A (ja) * 2007-10-17 2009-05-07 Toyota Motor Corp 車両および充電ケーブル
JP2009296824A (ja) * 2008-06-06 2009-12-17 Toyota Industries Corp 充電システム
WO2010022059A1 (en) 2008-08-18 2010-02-25 Austin Christopher B Vehicular battery charger, charging system, and method
DE102009003873A1 (de) 2009-05-04 2010-11-18 Paade Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Aufladen von Akkumulatoren
JP5349243B2 (ja) * 2009-10-09 2013-11-20 中国電力株式会社 電気自動車充電システム及び電気自動車充電方法
JP5699702B2 (ja) * 2011-03-11 2015-04-15 日産自動車株式会社 車両の充電制御装置
US9240694B2 (en) * 2011-06-10 2016-01-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method for charging battery and charge control device for battery
JP5787153B2 (ja) * 2011-09-08 2015-09-30 スズキ株式会社 車載充電システム
WO2014054089A1 (ja) * 2012-10-01 2014-04-10 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動車両の制御装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05153733A (ja) * 1991-04-17 1993-06-18 Hitachi Ltd ２次電池電源装置及び２次電池駆動の電子機器
JPH07194017A (ja) * 1993-12-24 1995-07-28 Canon Inc 充電器
JPH08138748A (ja) * 1994-11-15 1996-05-31 Canon Inc 二次電池の充電装置および二次電池の充電制御方法
JPH1138106A (ja) * 1997-07-16 1999-02-12 Oki Electric Ind Co Ltd 電子装置
JPH11136870A (ja) * 1997-10-24 1999-05-21 Sharp Corp 電子機器
DE19834740C2 (de) * 1998-08-01 2003-03-13 Iq Battery Res & Dev Gmbh Kraftfahrzeugbatterie mit integrierter Überwachungsvorrichtung und Verfahren zur Überwachung einer Kraftfahrzeugbatterie

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102122733A (zh) * 2010-01-08 2011-07-13 三洋电机株式会社 电池管理方法以及电子设备
CN102303541A (zh) * 2011-06-20 2012-01-04 安徽安凯汽车股份有限公司 一种增程式电动汽车的蓄电池电量管理方法
CN105128999A (zh) * 2015-09-30 2015-12-09 浙江绿源电动车有限公司 电动车及终端
WO2022105460A1 (zh) * 2020-11-23 2022-05-27 长城汽车股份有限公司 一种充电控制方法、装置、电子设备及可读存储介质

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