CN1433121A - 二次电池的充电控制装置 - Google Patents

二次电池的充电控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1433121A
CN1433121A CN03103301A CN03103301A CN1433121A CN 1433121 A CN1433121 A CN 1433121A CN 03103301 A CN03103301 A CN 03103301A CN 03103301 A CN03103301 A CN 03103301A CN 1433121 A CN1433121 A CN 1433121A
Authority
CN
China
Prior art keywords
charging
voltage
battery
charge
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN03103301A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1260867C (zh
Inventor
有贺恭一
曽根崇史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of CN1433121A publication Critical patent/CN1433121A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1260867C publication Critical patent/CN1260867C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0069Charging or discharging for charge maintenance, battery initiation or rejuvenation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/007188Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • H02J7/007192Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
    • H02J7/007194Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

提供一种二次电池的充电控制装置,即使在环境温度变化及随时间劣化时,也可以把二次电池的充放电特性维持在初期状态。其中,同时使用在未满满充电时执行停止充电的通常充电单元(6),和在超过满充电一定量时执行停止充电的恢复充电单元(7)。在通常充电单元(6)连续例如10次充电时,在下一次充电时由恢复充电单元(7)进行。通常充电单元(6)及恢复充电单元(7)使用的截止电压,由对基准电压V0在环境温度检出单元(21)检出的环境温度TA0下进行校正而决定。此外,根据基准满充电电压、初期满充电电压Vmax(1)、现在满充电电压Vmax(n)、初期最大电池温度Tmax(1)、现在最大电池温度Tmax(n)进行电池劣化校正。

Description

二次电池的充电控制装置
技术领域
本发明涉及二次电池的控制装置,特别是涉及提高二次电池的耐久性,即适用于长期维持初期的充放电性能的二次电池的控制装置。
背景技术
在阴极(正极)的电极材料采用镍氧化物的镍镉电池及镍氢电池等充电时,如达到满充电状态,在正极会产生氧气。因为如果放任氧气的发生不管,则二次电池的内部压力上升,产生的氧气在阳极(负极)表面上发生局部电池反应而消耗。一般,预测此局部电池反应引起的容量递减而将负极的容量设定为较正极的容量大。例如,负极的容量和正极的容量的比值(NP比)设定为大约1.65~2.0。不过,由于电池的充电容量是正极速率,即使负极容量很大,也只是使二次电池大型化,没有增大充电容量的希望。
于是,在充电时,采用在满充电未满(例如97%)时停止充电以求抑制氧气发生的充电方法(日本特开平5-111175号公报)。由此,因为可以防止局部电池反应引起的负极容量的降低,结果可以做到减小负极的容量而使二次电池的小型化,即增大充电容量。
发明内容
如上所述,如果在满充电未满时停止充电,虽然在二次电池的耐久性方面有利,但由于代表用来停止充电的基准充电量的电压基准值(截止电压)是依存于二次电池及环境的温度以及与使用期间相应的劣化程度,要正确检测出二次电池的电压达到截止电压并不容易,只依靠截止电压进行控制不可能期待正确的控制。
本发明的目的正是鉴于上述问题,提供一种考虑到环境温度及经时劣化可以使截止电压设定得尽量靠近满充电的二次电池的程度控制方法及控制装置。
为达到上述目的,本发明的第一方面是,在具有在充电电压达到与满充电未满的充电容量相对应的、规定的截止电压时,停止充电的充电控制单元的二次电池的充电控制装置中,具有根据现在环境温度相对于基准环境温度的偏差对上述截止电压进行校正的温度校正单元。根据第一方面,可以对随环境温度变化的最佳截止电压进行校正。
另外,本发明的第二方面是,还具有:在超过满充电时停止充电的第二充电控制单元;存储利用上述第二充电控制单元的多次充电结束时的充电电压的充电电压存储单元;以及根据存储于上述充电电压存储单元中的充电电压的历史校正上述截止电压的劣化校正单元。
如果电池劣化,充电结束时的充电容量,会变得小于当初设定的截止电压决定的充电停止时的充电容量。根据第二方面,可以存储关于进行超过满充电的充电时的充电电压的多次充电的信息,并根据该历史考虑检出的劣化程度,对截止电压的增大进行校正。
此外,本发明的第三方面是,还具有存储在利用上述第二充电控制单元进行多次充电结束时的该二次电池的温度的电池温度存储单元;在上述劣化校正单元中,根据存储于上述电池温度存储单元中的电池温度的历史对上述截止电压进一步进行校正。如果电池劣化,充电结束时的温度会发生差异。根据第三方面,可以对加进温度状态的劣化部分进行校正。
附图说明
图1为示出本发明的一实施形态的包含电池充电控制装置的电动车辆的系统构成的框图。
图2为示出通常充电的第一要部的处理的流程图。
图3为示出通常充电的第二要部的处理的流程图。
图4为示出恢复充电的第一要部的处理的流程图。
图5为示出恢复充电的第二要部的处理的流程图。
图6为示出伴随恢复充电时的充电时间的经过的电池电压和电池温度的变化的示图。
图7为示出通常充电的次数和充电量的关系的示图。
图8为示出环境温度和充电结束电压的关系的示图。
图9为示出电池的放电曲线的示图。
图10为电池劣化前的剩余容量显示单元的正面图。
图11为电池劣化时的剩余容量显示单元的正面图。
图12为示出劣化前的电池的剩余容量分段显示例的示图。
图13为示出劣化时的电池的剩余容量分段显示例的示图。
图14为示出本发明的一实施形态的第一要部的功能的框图。
图15为示出本发明的一实施形态的第二要部的功能的框图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的一实施形态予以说明。图1为示出包含二次电池(以下称其为“电池”)及其充电器的电动车辆的系统构成的框图。在同一图中,在电池单元1中设置有电池11、电池温度检出单元12、电池容量计算单元13以及存储器14。另一方面,在充电器2中设置有环境温度检出单元21、充电电流检出单元22、充电电压检出单元23、放电器24、充电控制单元25、AC/DC变换器26、显示单元27以及包含微型计算机的ECU28。对充电器2,例如,从家庭用100伏特电源等的电源3经AC/DC变换器26供给电流。在车体4中,设置有产生车体动力的电动机41、控制电动机以41的电动机驱动器42以及显示电池11的剩余容量的剩余容量显示单元43。电动机驱动器42由电池11供给电流。
在电池11中,例如,可以使用以2V的Ni-MH电池为一个单元,将20个这种电池单元集合而成的24V-5Ah的电池。可以使用以1单元的NP比为大约1.2左右的单元单2尺寸的电池20个达到5Ah的紧凑高能量密度的电池。
另外,上述系统的各个单元,不限于上述的区分,可根据电动车辆的形态而变形。例如,充电电流检出单元22,充电电压检出单元23,充电控制单元25以及ECU28,可以不设置于充电器2中,而设置于图中的电池单元1内。另外,剩余容量显示单元43也可以不设置于车体4内,或者是与车体4一起设置于电池单元1内。
上述系统的电池11的充电控制,包括在满充电(电池的规定容量的100%的充电状态)附近的未满满充电(例如,97%)的充电状态时停止充电的第一充电控制(以下称其为“通常充电”)和在超过满充电一规定量的状态时停止充电的第二充电控制(以下称其为“恢复充电”)。大概说来,在通常充电模式中多次充电的每一次(每一规定充电次数或在每一次充电产生的随机数与规定值一致的每一次)时进行恢复充电。
下面参照流程图对充电控制单元予以详细说明。图2为示出通常充电的第一要部的处理的流程图。步骤S101~S108是充电前温度判定处理。在步骤S101中,在显示单元27上显示“充电中”。在步骤S102中,以电池温度检出单元12检出电池温度TB0。在步骤S103中,判断电池温度TB0是否是低于预先设定的充电开始温度Tmax。充电开始温度Tmax,例如,可设定为40°~50℃。一直到这一判断为肯定为止,在规定的待机时间(REST)内反复进行步骤S103的处理。如步骤S103为肯定,就进入步骤S104。在步骤S104中,以环境温度检出单元21检出环境温度TA0。在步骤S105中,使充电次数计数器N1加1(+1)。由充电次数计数器N1的值,可检出电池11的总充电次数。在步骤S106中,判断环境温度TA0和电池温度TB0的差是否是小于预先设定的充电开始温度差ΔT0k。充电开始温度差ΔT0k,例如,可以设定为0~10℃。
如果环境温度TA0和电池温度TB0之差低于充电开始温度差ΔT0k,就进入步骤S109。在步骤S109中,判断计数器N2的值是否大于基准值Nref。计数器N2与计数电池11的总充电次数的计数器N1不同,是用来计数恢复充电间的通常充电次数。所以,在每一次恢复充电结束时重置为“1”(参照步骤S138)。
如果计数器N2的值大于基准值Nref,就进入步骤S121(图4)。从步骤S121起进入恢复充电处理。另一方面,在计数器N2的值小于基准值Nref时,就从步骤S109进入步骤S113(图3),开始充电步骤。这样,在通常充电超过规定次数,从前次恢复充电起已经到期时,可选择恢复充电。基准值Nref也可以是小于20次,最好是10次。其理由结合图7见后所述。
另外,不限于以计数器N2的值选择充电模式,也可以变更。例如,使生成随机数,判断所生成的随机数Nran是否是与基准值Nref一致。在每充电10次实施1次恢复充电的场合,生成随机数0~9。于是,基准值Nref确定为0~9中的一个。通过这一设定,在生成的随机数Nran与基准值Nref一致的场合,就进入步骤S121(图4)。这样,大致每10次选择一次恢复充电。
在环境温度TA0和电池温度TB0之差不小于充电开始温度差ΔT0k的场合,就进入步骤S107。在步骤S107中,判断是否指示“快速充电”。“快速充电”指的是在为了通常充电中停止充电而设定的比满充电未满的基准充电量更低的充电量时停止充电的一种特殊的动作模式,是回应希望在短时间内结束充电的要求而设置的。例如,在充电器2上设置“快速充电开关”,并根据此开关的通断状态确定步骤S107的判断。另外,是否设置“快速充电”模式是任意的。
作为停止以“快速充电”方式进行充电的判断基准的充电量,例如,可由电池11的温度上升率判断。与作为此判断基准的充电量相对应的基准温度上升率预先设定,在检出与此基准温度上升率相当的电池11的温度上升率的场合停止充电(参照步骤S120)。
如果选择“快速充电”,则步骤S107为肯定,就进入步骤S110。在步骤S110中,判断计数充电次数的计数器N2的值是否超过基准值Nref。如计数器N2的值不到基准值Nref,就从步骤S110进入步骤S112(图3),开始充电。如计数器N2的值超过基准值Nre,就进入步骤S111,在显示单元27上显示唤起注意的“不可快速充电”。接着,进入步骤S121(图4),开始恢复充电处理。另外,步骤S110的判断功能,与步骤S109一样,可以置换为将随机数与基准值进行比较而进行判断的功能。
如果上述步骤S107是否定,即不选择“快速充电”,则进入步骤S108。在步骤S108中,判断环境温度TA0和电池温度TB0之差是否小于预先设定的充电开始温度差ΔT0k。如步骤S108是否定,则在规定的待机时间中继续步骤S108的判断。如步骤S108是肯定,就进入步骤S109。
图3为示出通常充电的第二要部的处理的流程图。在步骤S113中,使用算式(式1)算出截止电压Vc。
Vc=V0-(TA0-25)×α+β......(式1)
关于截止电压的算式后面还要叙述。在步骤S114中,开始充电。在通常充电中,供给一定的电流,例如1.6安,进行充电。
在步骤S115中,判断电池电压V是否大于截止电压Vc。如电池电压V大于截止电压,因为判断对满充电的规定比例,例如已经充电97%的充电量,就在步骤S116中停止充电。在步骤S117中使计数器N2的值加1。如藉助随机数判断步骤S109及步骤S110,则此步骤S117可以去掉。接着,在步骤S118中,在显示单元27上显示“充电结束”。
在步骤S115为否定的场合,即判断充电量未达到规定值的场合,就进入步骤S119。判断环境温度TA0和电池温度TB0之差是否小于预先设定的充电开始温度差ΔT0k。如环境温度TA0和电池温度TB0之差小于充电开始温度差ΔT0k,就在步骤S115中继续判断,而在环境温度TA0和电池温度TB0之差大于开始温度差ΔT0k的场合,则判断电池温度的变化量ΔT/Δt的规定值是否是,例如,超过每分1℃。电池温度在充电量为满充电的90~95时其温度上升率急剧变大。于是,这样,可以通过温度变化率是否超过规定值来判别充电量是否超过90%。如步骤S120为肯定,就判断为达到与“快速充电”相当的充电量而进入步骤S116,停止充电。
另外,代替以温度变化率判断是否达到与“快速充电”相对应的充电量,可以将充电截止电压设定为两段,其中的低电压一方可以作为判断“快速充电”结束用的截止电压,而高电压一方可以作为判断通常充电结束用的截止电压。
下面对恢复充电的处理予以说明。图4为示出恢复充电的第一要部的处理的流程图。在步骤S121中,以容量计算单元13检出电池11的剩余容量C。在步骤S122中,判断剩余容量C是否小于放电基准剩余容量ΔC。如果反复进行通常充电,由于“充电记忆效应”,在规定充电电压的充电量减小的同时,放电容量也下降。于是,正在恢复充电之前检出电池剩余容量,如果此值小于放电基准剩余容量ΔC,就进行放电,使电池11的放电曲线恢复到初始状态。
如果步骤S122为肯定,就进入步骤S123,开始追加放电即“恢复放电”。在步骤S124中,判断电池电压V是否低于放电截止电压Vd。如果电池电压V低于放电截止电压Vd,就进入步骤S125,判断电池温度TB0是否在Tmax以下。这是因为放电会使电池温度上升,要等到该温度低于规定的充电开始温度才能转移到充电。
如果判断电池温度下降,就进入步骤S126。使计数器N3重置为“1”。计数器N3是为了判断恢复放电后的恢复充电次数而设置的。如果步骤S122为否定,就进入步骤S127。判断计数器N3的值是否小于放电基准计数Ndis。如果此判断为否定,就转移到步骤S123。就是说,在超过规定次数Ndis的次数未进行恢复放电的场合,结束时电池11的剩余容量C比放电基准剩余容量ΔC大的场合,也要进行恢复放电的处理。
如果步骤S127为肯定,就在步骤S128中使计数器N3加1。另外,如果恢复放电结束,为了对剩余容量显示单元43的剩余容量的零显示进行更正,输出容量指示数据“0”。
图5为示出恢复充电的第二要部的处理的流程图。接着图4的步骤S128,进入图5的步骤S129。利用式1算出截止电压Vc。在步骤S130中开始充电。恢复充电利用两阶段的充电电流进行。其理由涉及图6见后述。此处,利用高电流(例如2.5安)开始第一阶段的充电。在步骤S131中,判断电池电压V是否大于截止电压Vc。如电池电压V大于截止电压Vc,因为判断对满充电的规定比例,例如已经充电97%的充电量,就在步骤S132中停止充电。在步骤S133中,利用比上述第一阶段的充电电流低的电流(例如1.0安)开始第二阶段的充电。
在步骤S134中,判断电池11的电压变化Vdrp是否大于基准下降电压-ΔV。基准下降电压-ΔV在规定的处理时间dt内是变化电压,例如,设定为-50mV。就是说,在步骤S134中,判断电池电压V是否有下降倾向。如判断电池电压V有下降倾向,因为判断充电量已经超过满充电(饱和),就在步骤S135中停止充电。
因为判断对满充电的规定比例,例如已经充电97%的充电量,就在步骤S116中停止充电。在步骤S136中,记录充电中的最大电池电压Vmax(n)和电池11的最大温度Tmax(n)。在记录这些电池电压和温度之后,因为恢复充电结束,为了对剩余容量显示单元43的剩余容量的满充电显示进行更正,输出容量指示数据“100”。
在步骤S137中算出截止电压的电池劣化系数β。因为电池11劣化,如果对截止电压按照固定原样不进行校正,就不能正确地控制充电量。用来进行校正的计算式与式1一并在后面说明。在步骤S138中,使计数器N2重置为“1”。在为了根据随机数判断步骤S109及步骤S110的变形的场合,可以删除步骤S138。在步骤S139中,在显示单元27上显示“充电结束”。
图6为示出伴随恢复充电时的充电时间的经过的电池电压V和电池温度TB1的变化的示图,示出的是上述两阶段充电的场合和以一定电流充电时的情况。在同图中,两阶段充电时的电池电压V以线V(2)示出,而1阶段充电时的电池电压V以线V(1)示出。另外,两阶段充电时的电池温度TB1以线T(2)示出,而1阶段充电时的电池温度TB1以线T(1)示出。
如图所示,在两阶段充电中,因为在第一阶段中是以高电流(2.5安)进行充电,可以在比较短时间内达到接近满充电的充电量。所以,其后即使是转移到低电流(1.0安),也可以进行合计计算在短时间内超过满充电的充电。
如果像第一阶段充电那样,以与通常充电相同的电流(1.6安)一贯地进行充电,则全充电时间与两阶段充电的场合比较大幅度地长时间化。此外,在需要长时间的第一阶段充电和充电时间短的第二阶段充电中,在电池温度TB1上只有ΔT的差别。
根据这种两阶段充电,即使在进行超过满充电的恢复充电的场合,充电以通常充电和不变的短时间结束。所以,对于没有意识到通常充电和恢复充电的用户,不会使其产生充电时间的差异引起的不舒服感。并且,因为电池温度TB1的上升程度小,电池的耐久性提高。
图7为示出通常充电的次数和充电量的关系的示图。在该图中,因为在充电次数达到10次以前,按照初期的充电特性曲线充电量增大,可得到很大的充电量(线A)。可是,随着充电次数的增加,充电特性也发生改变,即使是与满充电相对应的电池电压V,也得不到初期状态那样的大的充电量。在充电次数达到20次以前,如线B所示,是大致实用的充电量5Ah,而在充电次数超过20次达到25次时(线C),因为充电量降低到4.7Ah,实用上不好。在本实施形态中,因为将和计数器N2的比较基准值Nref设定为“10”,即使是频繁进行“快速充电”,至少在10次充电次数之中一次是进行恢复充电。
图8为示出环境温度TA0和充电结束电压V1的关系的示图。如该图所示,充电结束电压V1根据环境温度TA0而改变。就是说,随着环境温度TA0的提高,充电结束电压V1降低。所以,作为充电是否结束的判断基准的截止电压Vc也可与此充电结束电压V1一样的相应于环境温度而改变。上述式1,根据这一充电结束电压V1的特性决定。
在图8中,以环境温度25℃时的充电结束电压作为基准电压V0。基准电压V0,例如,是29.6V。在环境温度从25℃偏离的场合,充电结束电压V1与该偏离量成比例而变化。所以,与环境温度TA0相对应的截止电压Vc,如式1a所示,可以等于从基准电压V0减去环境温度TA0和基准环境温度25℃的差乘以校正系数α(例如0.01)的值的数值。
Vc=V0-(TA0-25)×α......  (式1a)
在先前示出的式1中,对在式1a中算出的截止电压Vc还加上一个系数β。此系数β是考虑到每增加一次充电次数都会劣化的电池特性的劣化系数。在步骤S137中进行的劣化系数β的计算中使用如下的计算式。
β={(Vmax(1)/Vmax(R))-(Tmax(1)-25)×γ}-{Vmax(n)/Vmax(R)}-(Tmax(n)-25)×γ}
                                                                  .....(式2)
在式2中,Vmax是每次充电时的电池最大电压(满充电电压),Tmax是每次充电时的电池最大温度。另外,分别附加的符号(1)表示的是各个初期值即初次充电时的值,符号(n)表示现在值,而符号(R)表示基准值。此基准值,是在环境温度为25℃时的值。因为电池劣化,在式2中,电池电压Vmax比电池电压Vmax(1)低,电池温度Tmax(n)比电池温度Tmax(1)高。所以,充电次数越多系数β的值越大,对截止电压Vc进行劣化校正以便将其提高。
下面对剩余容量显示单元43引起的电池11的剩余容量显示方法予以说明。图9为示出电池的放电曲线的示图。如图所示,假设在电池的初期状态,在规定的电池电压V0时的放电容量为AH1。如此电池劣化,在规定的电池电压V0时的放电容量变为AH2(<AH1)。就是说,劣化的电池,比初期状态的电池更快地变空。所以,如果在初期状态的满充电状态的位置设置“FULL(满)”指标,在电池初期状态的空的位置设置“EMPTY(空)”指标,则如果设定剩余容量显示单元43的标尺即显示范围,那末在劣化时,即使是剩余容量变空,剩余容量指针也不指示“EMPTY(空)”。如图9所示,“EMPTY(空)”发生移动。在此场合,如用户没有认识到电池的劣化,有的时候尽管是剩余容量已经没有了,却会被误认为有。
于是,在本实施形态中,在电池产生劣化与规定电压值相对应的放电容量下降的场合,与此相符合,剩余容量显示单元43的标尺也变窄。
图10为电池劣化前的剩余容量显示单元43的正面图,图11为电池劣化时的剩余容量显示单元43的正面图。在图10和图11中,剩余容量显示单元43的显示区由剩余容量显示区431和警告区432组成。剩余容量指针433在剩余容量显示区431和警告区432上面移动而指示与剩余容量相对应的位置。用来表示警告区432的部分圆板即扇形片50的构成是具有与剩余容量显示区431的部分圆形窗51相同的曲率,可以按照部分圆形窗51的曲率,改变位置直到与部分圆形窗51的位置重合。扇形片50,在表示警告区432的第一着色部分501之外,还具有表示剩余容量1/2的位置的第二着色部分502。在这些着色部分501、502的交界线处设置有表示空的位置的标度及“E”的文字显示。此外,在剩余容量显示区431设置表示满充电的位置的标度及“F”文字显示。
在上述构成中,在电池未劣化的状态中,如图10所示,扇形片50,藉助与剩余容量指针433的转动中心相同的转动中心向着靠向图中反时针方向的位置移动位置。在此状态中,“E”的文字显示和该标度位于部分圆形窗51的左端。所以,“1/2”的文字显示及其标度位于部分圆形窗51的中央。
另一方面,在电池劣化时,如图11所示,使扇形片50在顺时针方向上与劣化程度相当地改变位置。就是说,算出在相对电池的绝对容量的恢复充电时检出的满充电容量(相对容量)的比例,按照此比例使扇形片50移动。所以,在此状态中,“E”的文字显示及其标度从部分圆形窗51的左端向中央方向移动就位。结果,由于剩余容量显示区431的低剩余容量范围的位置改变使剩余容量显示区431变窄。就是说,显示标度缩小。低剩余容量范围即警告区432本身的大小没有变化。所以,警告区432在维持对用户的警告功能的同时,也可以是用户认识到电池11的劣化。
这样,通过使表示空的“E”的文字及其标度移位而缩小显示标度,用户可以很容易认识到电池的劣化及其程度。另外,显示标度的缩小不限于挪动空的显示位置,也可以将满充电的显示位置向着空一侧挪动而实现。
显示标度与劣化程度相应缩小的剩余容量显示单元43不限于上述的模拟显示,也可以利用数字式的分段显示实现。图12示出劣化前的电池的剩余容量分段显示例,而图13示出劣化时的电池的剩余容量分段显示例。如图12所示,在劣化前设定10个分段作为剩余容量显示范围,而如图13所示,在劣化时剩余容量显示范围缩小为8个分段,余下的2个分段用作警告区。
图14为示出本发明的一实施形态的第一要部的功能的框图。在该图中,通常充电单元6执行在满充电未满时停止充电的第一充电控制,恢复充电单元7执行在超过满充电一定量时停止充电的第二充电控制。从电源3供给的电流,经过这些通常充电单元6及结束状态检出单元7中的某一个供给电池11。选择某一个充电单元由切换单元8进行切换选择。切换单元8,在计数通常充电的次数的计数器9的值N2变为规定值(最好是不满20次)时,切换到恢复充电单元7一侧。计数器9,在恢复充电单元7进行的充电结束时重置。
计数器9,在由随机数发生器发生的随机数是规定值的场合,可以更换为对切换单元8指示切换为恢复充电单元7的功能。在使用此功能时,因为可以通过微型计算机的程序上的处理进行充电单元的切换,添加很少硬件就可以了。
在通常充电单元6中,可能进行缩短充电时间的“快速充电”即缩短充电。为此,在通常充电单元6中设定两种截止电压作为充电停止基准。一种是由截止电压运算单元15运算的第一截止电压,另外一种是由缩短截止电压设定单元16运算的比第一截止电压低的第二截止电压。由此,就可以在“快速充电”时在比较短的时间结束充电。另外,在“快速充电”结束时,不仅可以依据电压基准,还可以以电池温度的上升率超过规定值时作为基准。
“快速充电”,也可以通过操作图中未示出的快速充电开关在截止电压指定单元17指定上述第二截止电压时进行。但是,在计数器9计数完了的场合,因为选择由恢复充电单元7进行充电,由作为显示单元27的功能的缩短充电拒否显示单元18进行“不可快速充电”等的显示提请注意。
通常充电单元6及恢复充电单元7使用的截止电压,由对基准电压V0在环境温度检出单元21检出的环境温度TA0下进行校正而决定。此外,根据基准满充电电压、初期满充电电压Vmax(1)、现在满充电电压Vmax(n)、初期最大电池温度Tmax(1)、现在最大电池温度Tmax(n)进行电池劣化校正。初期满充电电压Vmax(1)、现在满充电电压Vmax(n)由充电电压检出单元23检出,初期最大电池温度Tmax(1)及现在最大电池温度Tmax(n)由电池温度检出单元12检出。
电压下降检出单元29,可检出在充电中有增大倾向的电池电压转为下降的倾向。在电池电压显示出下降倾向的场合,可以判断为电池容量饱和,使恢复充电停止。这样,在恢复充电中,不仅在电池电压达到规定的截止电压时结束充电,也可通过检出饱和状态停止充电。
图15为示出本发明的实施形态的第二要部的功能的框图。恢复充电,是在规定条件下,在进行目的为恢复的放电之后,实施。作为放电器24的功能的恢复放电单元32,其功能为用来恢复电池11的放电特性。剩余容量判别单元33判别电池11的剩余容量是否低于基准剩余容量,在剩余容量是低于基准剩余容量时,向恢复放电单元32输出放电指示。计数器34根据剩余容量判别单元33的判别结果,在不指示实施恢复放电的场合加1。就是说,计数器34的计数值代表恢复放电的间隔。于是,计数器34的值,在达到预定的恢复放电的判断基准值时,计数完了。恢复放电单元32,即使是电池11的剩余容量比基准剩余容量多的场合,计数器34回应计数对电池11进行目的为恢复的放电。
从以上的说明可知,根据本发明的第1方面,因为考虑到环境温度对截止电压进行校正,满充电附近的充电电压可以正确地停止充电。所以,可以在考虑到电池的耐久性的同时一直充电到满充电附近。
根据本发明的第2、3方面,因为利用充电结束时的充电电压和电池温度对经时劣化进行校正,就是对于长期使用,也可以在考虑到电池的耐久性的同时一直充电到满充电附近。

Claims (3)

1.一种二次电池的充电控制装置,具有在充电电压到达与满充电未满的充电容量相对应的、规定的截止电压时,停止充电的充电控制单元,其特征在于,
具有根据现在环境温度相对于基准环境温度的偏差对上述截止电压进行校正的温度校正单元。
2.如权利要求1的二次电池的充电控制装置,其特征在于还具有,
在超过满充电时停止充电的第二充电控制单元;
存储利用上述第二充电控制单元的多次充电结束时的充电电压的充电电压存储单元;以及
根据存储于上述充电电压存储单元中的充电电压的历史,校正上述截止电压的劣化校正单元。
3.如权利要求2的二次电池的充电控制装置,其特征在于还具有,
存储在利用上述第二充电控制单元进行多次充电结束时的该二次电池的温度的电池温度存储单元;
在上述劣化校正单元中,根据存储于上述电池温度存储单元中的电池温度的历史对上述截止电压进一步进行校正。
CNB031033016A 2002-01-17 2003-01-15 二次电池的充电控制装置 Expired - Fee Related CN1260867C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002008961A JP3879981B2 (ja) 2002-01-17 2002-01-17 二次電池の充電制御装置
JP008961/2002 2002-01-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1433121A true CN1433121A (zh) 2003-07-30
CN1260867C CN1260867C (zh) 2006-06-21

Family

ID=27647082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB031033016A Expired - Fee Related CN1260867C (zh) 2002-01-17 2003-01-15 二次电池的充电控制装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7391183B2 (zh)
JP (1) JP3879981B2 (zh)
CN (1) CN1260867C (zh)
TW (1) TWI281761B (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7825634B2 (en) 2005-09-12 2010-11-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Charge accumulating system and charge accumulating method
CN101335460B (zh) * 2007-06-29 2011-07-27 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 电池截止电压的设定系统及其设定方法
CN102696143A (zh) * 2010-10-04 2012-09-26 松下电器产业株式会社 非水电解质二次电池的充放电控制系统及控制方法、以及电池包
CN103238265A (zh) * 2011-03-04 2013-08-07 古河电气工业株式会社 充电控制装置以及充电控制方法
CN101800340B (zh) * 2009-02-05 2013-11-06 三洋电机株式会社 二次电池的异常检测器件及二次电池器件
CN105429249A (zh) * 2016-01-19 2016-03-23 宁德新能源科技有限公司 电池控制装置以及控制电池的方法
CN106208168A (zh) * 2015-01-08 2016-12-07 三星Sdi株式会社 估计电动车辆电池健康状态的系统
CN107571744A (zh) * 2016-07-05 2018-01-12 现代自动车株式会社 用于防止节能环保车辆中的电池的过度充电的装置
CN111551863A (zh) * 2020-04-30 2020-08-18 杭州拓深科技有限公司 一种测量电池剩余电量的方法及其应用
CN111562506A (zh) * 2019-02-13 2020-08-21 丰田自动车株式会社 车辆、信息终端及车辆的控制方法
CN112311025A (zh) * 2019-07-25 2021-02-02 北京小米移动软件有限公司 电池控制方法及装置

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7737658B2 (en) * 2003-10-27 2010-06-15 Sony Corporation Battery packs having a charging mode and a discharging mode
US7429849B2 (en) * 2003-11-26 2008-09-30 Toyo System Co., Ltd. Method and apparatus for confirming the charge amount and degradation state of a battery, a storage medium, an information processing apparatus, and an electronic apparatus
JP4747549B2 (ja) * 2004-10-14 2011-08-17 パナソニック株式会社 鉛蓄電池の充電方法
JP2006145285A (ja) * 2004-11-17 2006-06-08 Ricoh Co Ltd 電池残量検出装置
JP2007014163A (ja) * 2005-07-01 2007-01-18 Fujitsu Ltd 充電用ic、充電装置及び電子機器
TW200803106A (en) * 2006-06-14 2008-01-01 Benq Corp Adapter capable of charging a battery according to capacity of the battery
JP4413236B2 (ja) * 2007-02-16 2010-02-10 セイコーエプソン株式会社 受電制御装置、送電制御装置、無接点電力伝送システム、受電装置、送電装置および電子機器
EP2020723A3 (en) * 2007-07-31 2012-11-21 Yamaha Corporation Battery charger, secondary battery unit and electric apparatus equipped therewith
KR101016899B1 (ko) * 2008-06-03 2011-02-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 그 충전 방법
CN101764435B (zh) * 2008-12-22 2014-09-10 爱信艾达株式会社 受电引导装置
US8945735B2 (en) 2009-02-23 2015-02-03 Samsung Sdi Co., Ltd. Built-in charge circuit for secondary battery and secondary battery with the built-in charge circuit
JP2011015481A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Sanyo Electric Co Ltd 充電制御方法、充電制御装置およびパック電池
US20110033733A1 (en) * 2009-08-05 2011-02-10 Norman Ken Ouchi Duel Configuration Rechargeable Battery and Vehicle
US10924042B2 (en) 2009-09-23 2021-02-16 The Boeing Company Pneumatic energy harvesting and monitoring
US9146141B2 (en) * 2009-09-23 2015-09-29 The Boeing Company Pneumatic energy harvesting and monitoring
US9007025B2 (en) 2010-04-07 2015-04-14 Dell Products, L.P. Systems and methods for configuring and charging hybrid battery systems
US8941363B2 (en) * 2011-05-27 2015-01-27 Empire Technology Development Llc Device battery management
JP5796216B2 (ja) * 2011-09-13 2015-10-21 パナソニックIpマネジメント株式会社 電源装置
US9188033B2 (en) 2012-01-04 2015-11-17 Ini Power Systems, Inc. Flexible fuel generator and methods of use thereof
US9175601B2 (en) 2012-01-04 2015-11-03 Ini Power Systems, Inc. Flex fuel field generator
US8810053B2 (en) 2012-02-29 2014-08-19 Ini Power Systems, Inc. Method and apparatus for efficient fuel consumption
JP6135110B2 (ja) * 2012-03-08 2017-05-31 日産自動車株式会社 二次電池の制御装置、充電制御方法およびsoc検出方法
KR20140003082A (ko) * 2012-06-29 2014-01-09 엘에스산전 주식회사 전기 자동차용 충전기
JP5850172B2 (ja) * 2012-10-22 2016-02-03 トヨタ自動車株式会社 電池の充電制御装置
USD733052S1 (en) 2012-12-20 2015-06-30 Ini Power Systems, Inc. Flexible fuel generator
US9909534B2 (en) 2014-09-22 2018-03-06 Ini Power Systems, Inc. Carbureted engine having an adjustable fuel to air ratio
DE102014220515B4 (de) * 2014-10-09 2023-02-02 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Überwachung des Zustands einer Batterie in einem Kraftfahrzeug
US10220671B2 (en) * 2015-02-23 2019-03-05 Ford Global Technologies, Llc Electrified vehicle conditioning using grid power
USD827572S1 (en) 2015-03-31 2018-09-04 Ini Power Systems, Inc. Flexible fuel generator
JP6628501B2 (ja) 2015-06-08 2020-01-08 株式会社マキタ 充電制御装置、充電器及び充電システム
US10030609B2 (en) 2015-11-05 2018-07-24 Ini Power Systems, Inc. Thermal choke, autostart generator system, and method of use thereof
CN109274153B (zh) * 2018-11-12 2022-08-05 天津航空机电有限公司 用于储能模块充电的温度补偿电路及充电器
TWI685665B (zh) * 2018-12-03 2020-02-21 大陸商太普動力新能源(常熟)股份有限公司 兩階段充電的電池管理方法
JP2020189516A (ja) * 2019-05-20 2020-11-26 本田技研工業株式会社 影響度合表示装置、影響度合表示方法、及びプログラム
JP7504613B2 (ja) * 2020-02-14 2024-06-24 新コスモス電機株式会社 充電システムおよび充電器
CN113232552B (zh) * 2021-05-20 2023-04-07 中国第一汽车股份有限公司 电动汽车及其剩余电量的计算方法、显示方法和装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4609860A (en) * 1983-09-06 1986-09-02 James P. Liautaud Battery charger having automatic deep discharge mode
US4638237A (en) * 1985-01-03 1987-01-20 Pulse Electronics, Inc. Battery condition indicator
GB2242793B (en) * 1990-04-05 1994-08-10 Technophone Ltd Battery charging apparatus
JPH05111175A (ja) 1991-10-14 1993-04-30 Nagano Japan Radio Co 二次電池の充電装置
US5440221A (en) * 1992-07-08 1995-08-08 Benchmarg Microelectronics, Inc. Method and apparatus for monitoring batttery capacity with charge control
KR960016372B1 (ko) * 1992-11-27 1996-12-09 삼성전자 주식회사 배터리 활성화기능을 수행하는 충전 장치 및 방법
JP3161272B2 (ja) * 1994-06-03 2001-04-25 日立工機株式会社 電池の充電装置
US5640079A (en) * 1994-08-29 1997-06-17 Andrew Corporation Battery charger for portable rechargeable batteries
JP3311505B2 (ja) * 1994-08-30 2002-08-05 三洋電機株式会社 複数の二次電池を内蔵するパック電池の充電方法
JPH08103032A (ja) * 1994-09-30 1996-04-16 Sanyo Electric Co Ltd 二次電池の充電方法
JP3515619B2 (ja) * 1994-11-30 2004-04-05 株式会社日立製作所 電気車の駆動装置及び駆動制御方法
JP3253495B2 (ja) * 1995-07-25 2002-02-04 矢崎総業株式会社 電池残存容量測定装置
CN1077341C (zh) * 1995-08-10 2002-01-02 索尼公司 充电方法和充电装置
JPH09233725A (ja) * 1996-02-20 1997-09-05 Brother Ind Ltd 急速充電回路
US5708350A (en) * 1996-08-09 1998-01-13 Eveready Battery Company, Inc. Recharging method and temperature-responsive overcharge protection circuit for a rechargeable battery pack having two terminals
JPH10170983A (ja) * 1996-12-16 1998-06-26 Olympus Optical Co Ltd カメラ
JP3905219B2 (ja) * 1998-04-09 2007-04-18 トヨタ自動車株式会社 充電制御装置および制御方法並びに動力出力装置
US5969508A (en) * 1998-07-27 1999-10-19 Motorola, Inc. Battery charging method using battery circuitry impedence measurement to determine optimum charging voltage
FR2782417B1 (fr) 1998-08-13 2000-09-15 Alsthom Cge Alcatel Procede de controle de la charge rapide d'accumulateur industriel a electrolyte alcalin
US6011380A (en) * 1999-03-31 2000-01-04 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Refreshing charge control method and apparatus to extend the life of batteries
US6784641B2 (en) * 2000-09-20 2004-08-31 Toshiba Battery Co., Ltd. Uninterruptible power supply
JP4245270B2 (ja) * 2000-12-22 2009-03-25 三洋電機株式会社 二次電池用電極の製造方法
US7012405B2 (en) * 2001-09-14 2006-03-14 Ricoh Company, Ltd. Charging circuit for secondary battery

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1933232B (zh) * 2005-09-12 2010-11-24 株式会社东芝 非水电解质电池的蓄电系统和蓄电方法
US7825634B2 (en) 2005-09-12 2010-11-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Charge accumulating system and charge accumulating method
CN101335460B (zh) * 2007-06-29 2011-07-27 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 电池截止电压的设定系统及其设定方法
CN101800340B (zh) * 2009-02-05 2013-11-06 三洋电机株式会社 二次电池的异常检测器件及二次电池器件
CN102696143A (zh) * 2010-10-04 2012-09-26 松下电器产业株式会社 非水电解质二次电池的充放电控制系统及控制方法、以及电池包
CN103238265A (zh) * 2011-03-04 2013-08-07 古河电气工业株式会社 充电控制装置以及充电控制方法
US9425647B2 (en) 2011-03-04 2016-08-23 Furukawa Electric Co., Ltd. Charging-control apparatus and charging-control method
CN106208168A (zh) * 2015-01-08 2016-12-07 三星Sdi株式会社 估计电动车辆电池健康状态的系统
CN105429249A (zh) * 2016-01-19 2016-03-23 宁德新能源科技有限公司 电池控制装置以及控制电池的方法
CN107571744A (zh) * 2016-07-05 2018-01-12 现代自动车株式会社 用于防止节能环保车辆中的电池的过度充电的装置
CN107571744B (zh) * 2016-07-05 2022-03-18 现代自动车株式会社 用于防止节能环保车辆中的电池的过度充电的装置
CN111562506A (zh) * 2019-02-13 2020-08-21 丰田自动车株式会社 车辆、信息终端及车辆的控制方法
CN112311025A (zh) * 2019-07-25 2021-02-02 北京小米移动软件有限公司 电池控制方法及装置
CN111551863A (zh) * 2020-04-30 2020-08-18 杭州拓深科技有限公司 一种测量电池剩余电量的方法及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
US7391183B2 (en) 2008-06-24
JP2003219573A (ja) 2003-07-31
TWI281761B (en) 2007-05-21
CN1260867C (zh) 2006-06-21
US20040232890A1 (en) 2004-11-25
TW200302585A (en) 2003-08-01
JP3879981B2 (ja) 2007-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1260867C (zh) 二次电池的充电控制装置
CN1431751A (zh) 二次电池控制充电的方法和系统
JP6939057B2 (ja) 車載の電池システムおよび電池の経年劣化推定方法
CN1077341C (zh) 充电方法和充电装置
US8228042B2 (en) Battery pack charging method
CN1157834C (zh) 对电池充电的方法和装置
CN103872398B (zh) 充电电池的充电方法及其相关的充电结构
WO2017183241A1 (ja) 充電量算出装置、コンピュータプログラム及び充電量算出方法
JP5737207B2 (ja) 電圧バランス制御装置
JP3702575B2 (ja) 組電池の充放電制御装置
CN108790876B (zh) 一种电动汽车回馈功率的调整方法、装置及汽车
JP2005278242A (ja) 組電池の容量調整装置および容量調整方法
JP2008060020A (ja) 蓄電制御装置及び蓄電制御方法
JP2012034446A (ja) 蓄電装置及びエネルギバランス調整方法
JP2001351698A (ja) 鉛蓄電池の充電状態検出方法およびそれを用いた鉛蓄電池の劣化判定方法
CN108001271B (zh) 纯电动车辆放电提示方法及系统
JP6631377B2 (ja) 充電量算出装置、コンピュータプログラム及び充電量算出方法
JP3814758B2 (ja) 二次電池の充電制御方法および二次電池の充電制御装置
WO2022209546A1 (ja) 均等化装置
JP3979628B2 (ja) 二次電池の充電制御方法および二次電池の充電制御装置
JP3707636B2 (ja) 充電制御方法および充電制御装置
CN1578053A (zh) 充电设备
JPH1032020A (ja) 密閉形鉛蓄電池の充放電制御方法
CN113964894A (zh) 一种充电器及其充电方法
EP1328055B1 (en) System for controlling charging of secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20060621

Termination date: 20180115

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee