DE19520619A1 - Batterieladegerät mit Überwachung der Batteriespannung und/oder der Temperatur in relevanten Abtastintervallen - Google Patents
Batterieladegerät mit Überwachung der Batteriespannung und/oder der Temperatur in relevanten AbtastintervallenInfo
- Publication number
- DE19520619A1 DE19520619A1 DE19520619A DE19520619A DE19520619A1 DE 19520619 A1 DE19520619 A1 DE 19520619A1 DE 19520619 A DE19520619 A DE 19520619A DE 19520619 A DE19520619 A DE 19520619A DE 19520619 A1 DE19520619 A1 DE 19520619A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- battery
- charging current
- charging
- detected
- voltage
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
- H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
- H02J7/007184—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage in response to battery voltage gradient
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
- H02J7/007192—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
- H02J7/007194—Regulation 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)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batterieladegerät zum
Aufladen wiederaufladbarer Batterien, beispielsweise Nickel-
Kadmium-Batterien.
Bei konventionellen Batterieladegeräten wird, während der
Batterie ein konstanter Pegel eines Ladestroms zugeführt
wird, eine Batteriespannung oder eine Batterietemperatur
jeweils in konstanten Intervallen abgetastet, um zu erfassen,
wann die Batterie einen vollständig aufgeladenen Zustand
erreicht hat.
Die japanischen Veröffentlichungen
offengelegter Patente (sogenannte "A"-Veröffentlichungen, die
nachstehend als "OPI-Veröffentlichungen" bezeichnet werden)
mit den Nummern SHO-53-103544 und SHO-54-158641 beschreiben
Batterieladegeräte, welche feststellen, ob eine Batterie den
vollständig geladenen Zustand erreicht hat, auf der Grundlage
der Batteriespannung, die in jedem konstanten Intervall
periodisch abgetastet wird. Die OPI-Veröffentlichungen mit
den Nummern HEI-2-246739 und HEI-6-113475 beschreiben
Batterieladegeräte, welche den Voll-Ladungszustand einer
Batterie durch Erfassung von Änderungen der
Batterietemperatur bestimmen, wobei sie periodisch die
Batterietemperatur in konstanten Intervallen abtasten.
Andererseits schlägt die DE-OS 41 23 168 vor, den
Ladestrompegel entsprechend einer Batterieanfangstemperatur
zu ändern. Die DE-OS 43 19 861 schlägt vor, den
Ladestrompegel abhängig von der Restkapazität der
aufzuladenden Batterie zu ändern.
Wenn eine Batterie mit einem kleinen Ladestrom geladen werden
soll, beispielsweise mit 5C, wobei C eine Batterieladungsrate
ist und den Ladestrom repräsentiert, der zum Aufladen der
Batterie in einer Stunde erforderlich ist, so ändern sich im
allgemeinen die Batteriespannung und die Temperatur pro
Zeiteinheit nur um einen kleinen Betrag, wie in Fig. 1A
gezeigt ist. Wenn im Gegensatz hierzu eine Batterie mit einem
hohen Ladestrom geladen wird, beispielsweise mit 8C, so
ändern sich die Batteriespannung und die Temperatur um einen
großen Betrag pro Zeiteinheit, wie in Fig. 1B gezeigt. Je
größer der Unterschied zwischen einem hohen und einem
geringen Ladestrom ist, desto deutlicher wird der Unterschied
zwischen ihren Ladeeigenschaften, also der Änderung bezüglich
der Spannung und der Temperatur.
Wenn der Ladestrom in Abhängigkeit von Änderungen der
Batterietemperatur oder einer Änderung der Batteriespannung
geändert wird, die durch die Abtastung festgestellt werden,
so ist die Änderung der Batteriespannung und der Temperatur
pro Zeiteinheit desto kleiner, je kleiner der angelegte
Ladestrom ist, was zu einer langen Ladezeit führt.
Wird die Aufladung mit einem schwachen Strom durchgeführt,
ändern sich während der Aufladung die Batteriespannung und
die Batterietemperatur nur geringfügig. Wenn die Abtastung in
einem relativ kurzen Intervall durchgeführt wird, wie dies im
Falle einer Aufladung mit einem hohen Strom erfolgt, so kann
die Voll-Ladung möglicherweise nicht festgestellt werden,
obwohl tatsächlich eine Vollaufladung erreicht wurde, was zu
einer Überladung der Batterie führt, da die Aufladung
unnötigerweise fortgesetzt wird. Andererseits erhöht die
Aufladung mit einem hohen Strom die Änderung der
Batteriespannung und die Änderung der Batterietemperatur.
Wenn eine Abtastung in einem relativ kurzen Intervall
durchgeführt wird, so kann daher die Voll-Ladung exakt erfaßt
werden. Wenn jedoch die Abtastung in dem längeren Intervall
durchgeführt wird, welches zur Aufladung mit einem schwachen
Strom verwendet wird, so kann es passieren, daß die Voll-
Ladung erst dann festgestellt wird, nachdem sie tatsächlich
bereits erreicht wurde, was wiederum möglicherweise zu einer
Überladung führen kann.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der
Überwindung der voranstehend geschilderten Schwierigkeiten
und in der Bereitstellung eines Batterieladegerätes, welches
genau die Voll-Ladung einer aufzuladenden Batterie erfaßt,
durch Überwachung der Batterietemperatur oder der
Batteriespannung, und durch Vergleichen einer Änderung der
Batterietemperatur oder einer Änderung der Batteriespannung
mit einem jeweils zugehörigen, vorbestimmten Wert.
Um die voranstehenden und weiteren Ziele zu erreichen, wird
ein Batterieladegerät zum Aufladen einer Batterie zur
Verfügung gestellt, welches eine
Batteriezustandserfassungsvorrichtung zur Erfassung eines
Zustands der Batterie aufweist, der eine Restkapazität der
aufzuladenden Batterie sein kann, oder eine Anfangstemperatur
der Batterie. Eine Ladestromauswahlvorrichtung ist dazu
vorgesehen, einen der Batterie zuzuführenden Ladestrom unter
mehreren unterschiedlichen Ladeströmen auszusuchen, auf der
Grundlage des Zustands der Batterie, der von der
Batteriezustandserfassungsvorrichtung festgestellt wird. Eine
Batteriespannung-Erfassungsvorrichtung ist dazu vorgesehen,
die Spannung über der Batterie zu erfassen, und die erfaßte
Spannung der Batterie aus zugeben. Statt der
Batteriespannungs-Erfassungsvorrichtung oder zusätzlich zu
dieser kann eine Batterietemperatur-Erfassungsvorrichtung
vorgesehen sein, um die Batterietemperatur zu erfassen. Eine
Abtastvorrichtung ist zu dem Zweck vorgesehen, die erfaßte
Spannung der Batterie oder die erfaßte Temperatur der
Batterie abzutasten. Weiterhin ist eine Abtastintervall-
Bestimmungsvorrichtung zu dem Zweck vorgesehen, auf der
Grundlage des von der Ladestromauswahlvorrichtung
ausgewählten Ladestroms, ein Abtastintervall festzulegen,
welches zwischen aufeinanderfolgenden Abtastungen liegt, die
von der Abtastvorrichtung durchgeführt werden. Eine Voll-
Ladungserfassungsvorrichtung stellt fest, daß die Batterie
einen vollständig aufgeladenen Zustand erreicht hat, auf der
Grundlage der erfaßten Spannungen der Batterie oder der
erfaßten Batterietemperatur, wie diese von der
Abtastvorrichtung abgetastet wurden.
Die Voll-Ladungserfassungsvorrichtung weist eine
Berechnungsvorrichtung auf, um eine Differenz zwischen zwei
erfaßten Spannungen der Batterie oder zwei erfaßten
Temperaturen der Batterie zu berechnen, die an zwei
Abtastpunkten durch die Abtastvorrichtung abgetastet wurden,
und zur Ausgabe eines berechneten Ergebnisses, welches die
Differenz zwischen den zwei erfaßten Spannungen der Batterie
oder zwischen den zwei erfaßten Temperaturen der Batterie
repräsentiert, eine Vergleichsvorrichtung zum Vergleichen des
berechneten Ergebnisses mit einem vorbestimmten Wert, und
eine Ladungsbeendigungsvorrichtung zum Beendigen der
Aufladung der Batterie, wenn die Vergleichsvorrichtung
anzeigt, daß das berechnete Ergebnis größer ist als der
vorbestimmte Wert. Weiterhin wird der vorbestimmte Wert auf
der Grundlage des Ladestroms eingestellt, der von der
Ladestromauswahlvorrichtung ausgewählt wird. Die beiden
erfaßten Spannungen oder die beiden erfaßten Temperaturen der
Batterie können jene sein, die an zwei aufeinanderfolgenden
Abtastpunkten abgenommen wurden. Alternativ hierzu können die
beiden erfaßten Spannungen oder die beiden erfaßten
Temperaturen der Batterie jene sein, die an zwei
Abtastpunkten erfaßt wurden, die zeitlich um zumindest zwei
Abtastintervalle voneinander getrennt sind.
Die Voll-Ladungserfassungsvorrichtung kann eine
Berechnungsvorrichtung zur Berechnung einer Differenz
zwischen zwei erfaßten Spannungen der Batterie aufweisen, die
an zwei Abtastpunkten durch die Abtastvorrichtung abgenommen
wurden, und zum aufeinanderfolgenden Ausgeben und
Aktualisieren eines berechneten Ergebnisses, welches die
Differenz zwischen den beiden erfaßten Spannungen der
Batterie repräsentiert, eine erste Vergleichsvorrichtung zum
Vergleichen des berechneten Ergebnisses mit einem ersten
vorbestimmten Wert, eine zweite Vergleichsvorrichtung, die
nur in Betrieb gesetzt wird, wenn die erste
Vergleichsvorrichtung anzeigt, daß das berechnete Ergebnis
größer ist als der erste vorbestimmte Wert, zum Vergleichen
des berechneten Ergebnisses mit einem zweiten vorbestimmten
Wert, sowie eine Ladungsbeendigungsvorrichtung zum Beenden
der Aufladung der Batterie, wenn die zweite
Vergleichsvorrichtung anzeigt, daß das berechnete Ergebnis
kleiner ist all der zweite vorbestimmte Wert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile, Ziele und Merkmale hervorgehen. Es
zeigt:
Fig. 1A ein Diagramm mit einer Darstellung von
Änderungen einer Batteriespannung und einer
Batterietemperatur im Verlauf der Zeit, wenn
eine Batterie mit einem relativ schwachen
Strom geladen wird;
Fig. 1B ein Diagramm, welches Änderungen der
Batteriespannung und der Batterietemperatur im
Verlauf der Zeit zeigt, wenn eine Batterie mit
einem relativ hohen Strom geladen wird;
Fig. 2 ein Schaltbild der Verbindungen von Bauteilen
eines Batterieladegeräts gemäß der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung eines
Steuerprogramms zur Verwendung zusammen mit
dem in Fig. 2 gezeigten Batterieladegerät
gemäß einer ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung eines
Steuerprogramms zur Verwendung zusammen mit
dem in Fig. 2 gezeigten Batterieladegerät
gemäß einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung eines
Steuerprogramms zur Verwendung zusammen mit
dem in Fig. 2 gezeigten Batterieladegerät
gemäß einer dritten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung eines
Steuerprogramms zur Verwendung zusammen mit
dem in Fig. 2 gezeigten Batterieladegerät
gemäß einer Abänderung der dritten
Ausführungsform; und
Fig. 7 ein Diagramm, welches die Batteriespannung
(Absolutwert) und Änderungen der
Batteriespannung zwischen dem Beginn der
Batterieaufladung bis zur Beendigung der
Batterieaufladung zeigt.
Nachstehend wird ein Batterieladegerät gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Um eine Batterie 2 mit dem in Fig. 2 gezeigten
Batterieladegerät aufzuladen, wird die Batterie 2 zwischen
den Ausgang einer Gleichrichter/Glättungsschaltung 30 (die
nachstehend beschrieben wird) und Masse geschaltet. Die
Batterie 2 weist mehrere Zellen 2A auf. Ein
Temperaturdetektor 2B ist in der Nähe der Batteriezellen 2A
oder in Berührung mit diesen angeordnet, um die Temperatur
der Batterie 2 zu erfassen.
Um der Batterie einen Ladestrom zuzuführen, sind eine
Gleichrichter/Glättungsschaltung 10, eine Umschaltschaltung
20 und eine weitere Gleichrichter/Glättungsschaltung 30 in
Reihe zwischen eine Wechselstromversorgungsquelle und die
Batterie 2 geschaltet. Die Gleichrichter/Glättungsschaltung
10 ist an die Wechselstromversorgungsquelle 1 angeschlossen,
um die Wechselspannung in eine Gleichspannung umzuwandeln.
Die Schaltung 10 weist einen Vollweggleichrichter 11 und
einen Glättungskondensator 12 auf. Die Umschaltschaltung 20
ist an den Ausgang der Gleichrichter/Glättungsschaltung 10
angeschlossen und einen Hochfrequenztransformator 21 auf,
einen MOSFET 22, und einen Steuer-IC 23 für PWM
(Impulsbreitenmodulation). Dieser IC 23 ändert die Breite von
Treiberimpulsen, die an den MOSFET 22 angelegt werden. Durch
die Schaltvorgänge, die von dem MOSFET 22 durchgeführt
werden, wird eine pulsierende Spannung an der Sekundärseite
des Transformators 21 erzeugt. Eine weitere
Gleichrichter/Glättungsschaltung 30 ist an den Ausgang der
Schaltschaltung 20 angeschlossen, und weist Dioden 31, 32
auf, eine Drosselspule 33, und einen Glättungskondensator 34.
In Reihe mit der Batterie 2 geschaltet ist ein Widerstand 3
vorgesehen, der als Stromerfassungs- oder Meßvorrichtung zur
Erfassung eines in die Batterie 2 fließenden Ladestroms
dient. Zum Steuern oder Regeln des Ladestroms ist eine
Ladestromsteuerschaltung 60 in einem Rückkopplungszweig
zwischen dem Widerstand 3 und der Schalt-Schaltung
vorgesehen. Die Ladestromsteuerschaltung 60 weist
kaskadengeschaltete Operationsverstärker 61 und 62 auf,
Widerstände 63 bis 67, und eine Ladestromschaltvorrichtung
68, die beispielsweise einen CMOSIC-Analogschalter 4066
aufweist.
Eine Batteriespannungserfassungsschaltung 40 ist parallel zur
Batterie 2 geschaltet und besteht aus zwei in Reihe
geschalteten Widerständen 41 und 42, so daß die Spannung über
der Batterie 2 entsprechend dem Widerstandsverhältnis der
beiden Widerstände aufgeteilt wird.
Ein Einzelchip-Mikrocomputer 50 mit einer CPU 51, einem ROM
52, einem RAM 53, einem Zeitgeber 54, einem Analog-Digital-
Wandler (A/D) 55, einem Ausgangsport 56, und einem
Rücksetzeingangsport 57, die untereinander durch eine
Busleitung verbunden sind, ist dazu vorgesehen, die Schalt-
Schaltung 20 zu steuern, um Schaltvorgänge auf der Grundlage
der Batteriespannung und/oder der Batterietemperatur
durchzuführen. Die über dem Widerstand 42 der
Batteriespannungserfassungsschaltung 40 abfallende Spannung
wird an den A/D-Wandler 55 angelegt, um dem Mikrocomputer 50
Batteriespannungsinformation zur Verfügung zu stellen. Der
Temperaturdetektor 2B ist ebenfalls an den A/D-Wandler 55 des
Mikrocomputers 50 angeschlossen, um dem Mikrocomputer 50
Batterietemperaturinformation zur Verfügung zu stellen.
Der Mikrocomputer 50 erfaßt ein Abtastintervall, welches
zwischen aufeinanderfolgende Abtastungen gesetzt werden soll,
an welchen die Batteriespannungsinformation oder die
Batterietemperaturinformation abgetastet oder abgenommen
wird. Das Abtastintervall wird entsprechend dem Ladestrom
festgelegt. Der Mikrocomputer 50 bestimmt darüber hinaus
einen kritischen Wert in Abhängigkeit von dem Ladestrom. Der
kritische Wert wird zur Bestimmung der Voll-Ladung der
Batterie 2 verwendet. Weiterhin speichert der Mikrocomputer
50 die Batterietemperatur oder die Batteriespannung,
aktualisiert die Batterietemperatur oder die Batteriespannung
jedesmal dann, wenn eine Abtastung durchgeführt wird, und
vergleicht bei jeder Abtastung die Änderung der
Batteriespannung oder die Änderung der Batterietemperatur,
also die Differenz zwischen dem jüngsten Wert für die
Batterietemperatur oder die Batteriespannung und der bei der
vorherigen Abtastung erhaltenen Batterietemperatur oder
-spannung, mit dem zugehörigen kritischen Wert. Der RAM 53
weist einen Batteriespannungsspeicherort 531 auf, an welchem
die während der Abtastung erfaßten Batteriespannungen
gespeichert sind, sowie einen Batterietemperaturspeicherort
532, an welchem die während der Abtastung erhaltenen
Batterietemperaturen gespeichert werden.
Ein Photokoppler 4 verbindet den Ausgangsport 56 des
Mikrocomputers 50 mit dem PWM-Steuer-IC 23 der Schalt-
Schaltung 20 zur Übertragung von Befehlen in Bezug auf den
Start und den Stop der Aufladung an den IC 23 von dem
Mikrocomputer 50. Ein weiterer Photokoppler 50 verbindet den
Ausgang des Operationsverstärkers 62 der
Ladestromsteuerschaltung 60 mit dem PWM-Steuer-IC 23, um den
Ladestrom zurück zu koppeln, der von der
Ladestromsteuerschaltung 60 gesteuert wird.
Eine Konstantspannungsquelle 70 ist dazu vorgesehen, an den
Mikrocomputer 50 und die Ladestromsteuerschaltung 60
konstante Spannungen zu liefern. Die Konstantspannungsquelle
70 weist einen Transformator 71 auf, einen Vollweg-
Gleichrichter 72, einen Glättungskondensator 73, einen
Spannungsregler 74 mit drei Klemmen, und einen Rücksetz-IC
75. Der Rücksetz-IC 75 gibt ein Rücksetzsignal an den
Rücksetzeingangsport 57 des Mikrocomputers 50 aus, um diesen
zurückzusetzen.
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3
die Betriebsabläufe beschrieben, die von dem
Batterieladegerät gemäß der ersten Ausführungsform
durchgeführt werden. Die erste Ausführungsform umfaßt die
Voll-Ladung einer Batterie 2 auf der Grundlage von
Spannungsänderungen der Batterie 2.
Wenn die Stromversorgung eingeschaltet wird, so fordert der
Mikrocomputer 50 den Benutzer auf, die Batterie 2 zu laden
bzw. anzuschließen. Der Mikrocomputer 50 stellt auf der
Grundlage des Ausgangssignals von der
Spannungserfassungsschaltung 40 (S101) fest, daß die Batterie
2 angeschlossen ist. Wenn der Mikrocomputer 50 feststellt,
daß die Batterie 2 angeschlossen ist ("JA" im Schritt S101),
so gibt der Mikrocomputer 50 bei S102 ein Ladungsstartsignal
von seinem Ausgangsport 56 an den PWM-Steuer-IC 23 über den
Photokoppler 4 aus, wodurch mit der Aufladung begonnen wird.
Gleichzeitig mit dem Beginn der Aufladung erfaßt der
Widerstand 3 den Ladestrom, der durch die Batterie 2 fließt,
und die Ladestromsteuerschaltung 60 koppelt die Differenz
zwischen einer Spannung entsprechend dem erfaßten Ladestrom
und einem Bezugsspannungswert Vref an den PWM-Steuer-IC 23
über den Photokoppler 5 zurück. Daher wird die Breite eines
Treiberimpulses, der an das Gate des MOSFET 22 angelegt wird,
verringert, wenn ein hoher Strom durch die Batterie 2 fließt,
und anderenfalls verbreitert. Infolge der Schaltvorgänge, die
von dem MOSFET 22 durchgeführt werden, fließt ein
impulsförmiger Ladestrom in die
Gleichrichter/Glättungsschaltung 30, in welcher der
impulsförmige Ladestrom zu einem Gleichstrom geglättet wird.
Auf diese Weise wird ein fester Ladestrom aufrechterhalten.
Der Ladestrom wird daher auf einen konstanten Wert geregelt,
durch die Schaltung mit dem Widerstand 3, der
Ladestromsteuerschaltung 60, dem Photokoppler 5, der Schalt-
Schaltung 20, und der Gleichrichter/Glättungsschaltung 30.
Dann wird im Schritt S103 bestimmt, ob die verbleibende
Kapazität der Batterie 2 groß ist. Um die verbleibende
Kapazität der Batterie 2 festzustellen, wird mit der Batterie
eine vorläufige Aufladung oder Vorladung durchgeführt.
Daraufhin wird die verbleibende Kapazität der Batterie aus
dem Gradienten der Batteriespannung ermittelt, also aus der
Differenz zwischen der Batteriespannung vor dem Beginn der
Aufladung und der Batteriespannung, nachdem ein vorbestimmter
Zeitraum abgelaufen ist. Ein kleiner Gradient wird so
interpretiert, daß in der Batterie 2 eine kleine Kapazität
übrigbleibt (also JA in S 103), woraufhin der Ladestrom in
S104 auf einen hohen Wert I₁ eingestellt wird. Weiterhin wird
in S105 das Abtastintervall t auf einen kleinen Wert T₁
eingestellt, und ein kritischer Wert KV wird auf einen hohen
Wert KV1 eingestellt. Der kritische Wert KV wird dazu
verwendet, die Voll-Ladung der Batterie zu bestimmen, durch
Vergleich mit der Änderung der Batteriespannung, die bei
jeder Abtastung berechnet wird. Andererseits wird ein starker
Gradient als hohe noch in der Batterie 2 vorhandene
Kapazität, also Ladung interpretiert (also NEIN in S103)
worauf in S106 der Ladestrom auf einen kleinen Wert I₂
eingestellt wird (I₁ < I₂), und in S107 das Abtastintervall t
auf einen hohen Wert T₂ gesetzt wird (T₁ < T₂), und der
kritische Wert KV auf einen kleinen Wert KV2 eingestellt wird
(KV1 < KV2). Der Ladestrom und das Abtastintervall werden so
eingestellt, daß tatsächlich eine umgekehrt proportionale
Beziehung aufrechterhalten wird, und der Ladestrom und der
kritische Wert werden so eingestellt, daß tatsächlich eine
proportionale Beziehung aufrechterhalten wird.
Wenn der Ladestrom auf einen hohen Wert T₁ eingestellt wird,
so wird die Ladestromschaltvorrichtung 68 in Reaktion auf ein
Signal ausgeschaltet, welches von dem Ausgangsport 56 des
Mikrocomputers 50 ausgegeben wird. Dies senkt den
Verstärkungsfaktor in dem Operationsverstärker 61 ab. Wenn
andererseits der Ladestrom auf einen kleineren Wert I₂
verringert wird (I₁ < I₂), so wird die
Ladestromschaltvorrichtung 68 in Reaktion auf ein Signal
eingeschaltet, welches von dem Ausgangsport 56 des
Mikrocomputer 50 ausgegeben wird. Dies erhöht den
Verstärkungsfaktor in dem Operationsverstärker 61.
Dann wird aus der Änderung der Batteriespannung erfaßt, ob
die Batterie 2 einen vollständig aufgeladenen Zustand
erreicht hat oder nicht. Die
Batteriespannungserfassungsschaltung 40 gibt eine Spannung
aus, welche die Batteriespannung anzeigt. Der A/D-Wandler 55
wandelt das Ausgangssignal Vin von der
Batteriespannungserfassungsschaltung 40 im Schritt S108 in
ein Digitalsignal um. Die Änderung der Batteriespannung ΔVin
wird dadurch in S109 berechnet, daß eine früher abgetastete
Batteriespannung Vpre von der darauffolgenden abgetasteten
Batteriespannung Vin subtrahiert wird. Im Schritt S110 wird
ermittelt, ob die Änderung der Batteriespannung ΔVin größer
als der kritische Wert KV ist oder nicht. Wenn die Änderung
der Batteriespannung ΔVin kleiner oder gleich dem kritischen
Wert KV ist (also NEIN in S110), so wird der Spannungswert ΔVin
als die vorherige Batteriespannung Vpre im Schritt S111
gespeichert, und nachdem die vorbestimmte Zeit (t Sekunden)
abgelaufen ist (also JA in S112), so werden die Vorgänge in
den Schritten S108 bis S110 wiederholt. Wenn im Schritt S110
festgestellt wird, daß die Batteriespannung ΔVin größer als
der kritische Wert KV ist, so stoppt der Mikrocomputer 50 den
Aufladevorgang im Schritt S113, durch Ausgabe eines
Ladestoppsignals von seinem Ausgangsport 56 über den
Photokoppler 4 an den PWM-Steuer-IC 23. Dann wird im Schritt
S114 festgestellt, ob die Batterie 2 von dem
Batterieladegerät abgeklemmt wurde oder nicht. Sobald die
Batterie 2 entfernt wurde (also NEIN im Schritt S114), kehrt
das Programm zum Schritt S101 zurück und wartet darauf, daß
eine andere Batterie 2 in das Batterieladegerät eingesetzt
ist.
Nunmehr erfolgt unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 4 die
Beschreibung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
Wenn der Strom eingeschaltet wird, fordert der Mikrocomputer
50 den Benutzer auf, die Batterie 2 anzuschließen. Wenn unter
Bezugnahme auf das Signal, welches von der
Spannungserfassungsschaltung 40 ausgegeben wird, der
Mikrocomputer 50 feststellt, daß die Batterie 2 angeschlossen
wurde, also JA in S201, so geht das Programm zum Schritt S202
über, in welchem der Mikrocomputer 50 das Signal von dem
Temperaturdetektor 2B an den A/D-Wandler 55 empfängt und
feststellt, ob die Temperatur der Batterie 2 niedrig ist-oder
nicht. Ist die Temperatur der Batterie 2 nicht niedrig, so
wird im Schritt S203 der Ladestrom auf einen hohen Wert I₁
eingestellt, und im Schritt S204 wird das Abtastintervall t
auf einen kurzen Wert T₁ gesetzt, und der Wert KT auf einen
hohen Wert KT1 eingestellt, wobei der Wert KT1 einen
kritischen Wert zur Bestimmung einer Vollaufladung der
Batterie in Bezug auf die Änderung der Batterietemperatur
darstellt.
Wenn andererseits die Batterietemperatur niedrig ist (also
NEIN in S202), so wird im Schritt S205 der Ladestrom auf
einen niedrigen Wert 13 eingestellt (I₁ < I₃), und im Schritt
S206 wird das Abtastintervall t auf einen größeren Wert T₃
eingestellt (T₁ < T₃), und der kritische Wert KT auf einen
niedrigeren Wert KT3 eingestellt (KT1 < KT3). Wiederum werden
der Ladestrom und das Abtastintervall so eingestellt, daß
eine tatsächlich umgekehrt proportionale Beziehung
aufrechterhalten wird, und der Ladestrom und der kritische
Wert werden so eingestellt, daß eine tatsächlich
proportionale Beziehung aufrechterhalten wird.
Als nächstes beginnt im Schritt S207 der Mikrocomputer 50 die
Aufladung, durch Ausgabe eines Ladungsstartsignals von seinem
Ausgangsport 56 über den Photokoppler 4 an den PWM-Steuer-IC
23. Dann stellt der Mikrocomputer 50 fest, ob die Batterie 2
vollständig aufgeladen ist oder nicht, auf der Grundlage der
Änderung der Batterietemperatur. Zu diesem Zweck erfährt das
von dem Batterietemperaturdetektor 2B ausgegebene Signal eine
A/D-Wandlung in dem A/D-Wandler 55, und wird in den
Mikrocomputer 50 als eine Batterietemperatur Tin im Schritt
S208 eingegeben. Im Schritt S209 wird die Änderung der
Batterietemperatur ΔTin berechnet, durch Subtrahieren einer
vorherigen Batterietemperatur Tpre, die bei der unmittelbar
vorherigen Abtastung erhalten wurde, von der
Batterietemperatur Tin. Im Schritt S210 wird festgestellt, ob
die Änderung der Batterietemperatur ΔTin größer als der
kritische Wert KT ist oder nicht. Ist die Änderung der
Batterietemperatur ΔTin kleiner oder gleich dem kritischen
Wert KT (also NEIN in S210), so wird die Batterietemperatur
Tin als die vorherige Batterietemperatur Tpre im Schritt S211
gespeichert, und nach Ablauf der vorbestimmten Zeit (t
Sekunden) (also JA in S212), werden die Vorgänge in den
Schritten S208 bis S210 wiederholt. Wenn sich im Schritt S210
herausstellt, daß die Änderung der Batterietemperatur ΔTin
größer als der kritische Wert KT ist, so stoppt der
Mikrocomputer 50 den Ladevorgang, durch Ausgabe eines
Ladestoppsignals von seinem Ausgangsport 56 an den PWM-
Steuer-IC 23 über den Photokoppler 4 im Schritt S213. Dann
wird im Schritt S214 festgestellt, ob die Batterie 2 von dem
Batterieladegerät entfernt wurde oder nicht. Sobald die
Batterie 2 entfernt wurde (also NEIN im Schritt S114), kehrt
das Programm zum Schritt S201 zurück und wartet darauf, daß
eine andere Batterie 2 in das Batterieladegerät eingesetzt
wird.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von
Fig. 5 eine dritte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Zuerst werden unter Bezugnahme auf
Fig. 7 die Batteriespannungskurve und ihre erste
Differenzkurve beschrieben, welche die Änderung der
Batteriespannung ΔVin angibt.
In Fig. 7 bezeichnet der Buchstabe A den Zeitpunkt, an
welchem mit der Ladung begonnen wird, der Buchstabe B
bezeichnet den Zeitpunkt, an welchem die Änderung der
Batteriespannung ΔVin abrupt zuzunehmen beginnt, C bezeichnet
den Zeitpunkt, an welchem die Batterie 2 vollständig geladen
ist, so daß die Aufladung gestoppt wird. Obwohl zum Zeitpunkt
B die Ladeenergie, die in die Batterie 2 eingegeben wurde,
zur Umwandlung des aktiven Materials in der Batterie 2
verwendet wurde, beginnt dann, wenn sich die Batterie 2 an
den vollständig geladenen Zustand annähert, die eingegebene
Ladeenergie damit, für die Erzeugung von Sauerstoff an den
positiven Klemmen der Batterie 2 verbraucht zu werden. Der
Innendruck und die Temperatur der Batterie 2 beginnen
anzusteigen, was dazu führt, daß die Änderung der
Batteriespannung ΔVin ansteigt. Zu diesem Zeitpunkt nimmt die
Änderung der Batteriespannung ΔVin soweit zu, daß sie größer
oder gleich dem ersten kritischen Wert KV wird.
Wie aus Fig. 7 hervorgeht, ist die Änderung der
Batteriespannung ΔVin zum Zeitpunkt A groß, also wenn zuerst
mit der Aufladung begonnen wird, und sinkt dann allmählich
auf einen Minimalwert ab, der im wesentlichen beibehalten
wird, bis der Zeitpunkt B erreicht ist. Wenn der Ladevorgang
sich dem Zeitpunkt B nähert, steigt die Änderung der
Batteriespannung ΔVin abrupt auf einen Spitzenwert an, und
nimmt dann abrupt ab bis zum Zeitpunkt C, an welchem sie
kleiner oder gleich dem zweiten kritischen Wert KV ist.
Das in Fig. 5 dargestellte Flußdiagramm stellt ein Programm
zur Erfassung der Voll-Ladung durch Überwachung der Änderung
der Batteriespannung ΔVin dar. Dieses Programm erfaßt die
Voll-Ladung dadurch, daß zuerst bestimmt wird, ob die
Änderung der Batteriespannung ΔVin größer oder gleich dem
ersten kritischen Wert KV ist oder nicht, und dann
festgestellt wird, daß die Änderung der Batteriespannung. ΔVin
gleich dem zweiten kritischen Wert KW wird oder unter diesen
absinkt. Der erste kritische Wert KV und der zweite kritische
Wert KW variieren, abhängig von der Art der aufzuladenden
Batterie 2 und den Ladebedingungen, jedoch sind
typischerweise diese Werte KV und KW gleich 5 mV bzw. 2,5 mV
pro jede Zelle der Batterie.
Nachdem im Schritt S301 festgestellt wurde, daß die Batterie
2 in dem Batterieladegerät aufgeladen wurde, werden in dem
Mikrocomputer 50 Initialisierungsvorgänge im Schritt S302
durchgeführt. Während der Initialisierung wird eine
Vergleichsbatteriespannung Vpre (die später beschrieben wird)
auf einen Anfangswert gesetzt, und eine Marke FLAG (die
später beschrieben wird) wird auf Null oder ausgeschaltet
gesetzt.
Dann wird im Schritt S303 bestimmt, ob die Temperatur der
Batterie 2 niedrig ist oder nicht. Falls dies der Fall ist
(also JA im Schritt S303), geht das Programm zum Schritt S309
über, in welchem der Ladestrom auf einen kleinen Wert I₃
eingestellt wird. Dann wird das Abtastintervall t auf einen
großen oder langen Wert T₃ eingestellt, der entsprechend dem
niedrigen Ladestrom I₃ festgelegt wird, der erste kritische
Wert KV wird auf einen kleinen Wert KV3 gesetzt, und der
zweite kritische Wert KW wird auf einen kleinen Wert KW3 im
Schritt S310 gesetzt.
Falls sich im Schritt S303 herausstellt, daß die Batterie 2
keine niedrige Temperatur aufweist, so geht das Programm zum
Schritt S304 über, in welchem auf dieselbe Weise wie in Fig.
3 festgestellt wird, ob eine kleine Ladekapazität oder
Aufladung in der Batterie 2 vorhanden ist oder nicht. Um die
in der Batterie 2 noch vorhandene Kapazität oder Ladung zu
bestimmen wird mit der Batterie 2 eine vorläufige Aufladung
über einen vorbestimmten Zeitraum durchgeführt. Ist noch eine
große Ladekapazität in der Batterie 2 verblieben (also NEIN
im Schritt S304), so geht das Programm zum Schritt S307 über,
in welchem der Ladestrom auf einen mittleren Wert I₂
eingestellt wird. Dann wird das Abtastintervall t auf einen
mittleren Wert T2 eingestellt, der entsprechend dem Ladestrom
I₂ festgelegt wird, der erste kritische Wert KV wird auf
einen mittleren Wert KV2 eingestellt und der zweite kritische
Wert KW wird auf einen mittleren Wert KW2 eingestellt, im
Schritt S308. Wenn andererseits nur eine kleine Kapazität in
der Batterie 2 übriggebliegen ist (also JA im Schritt S304),
so geht das Programm zum Schritt S305 über, in welchem der
Ladestrom auf einen hohen Wert I₁ eingestellt wird. Daraufhin
wird im Schritt S306 das Abtastintervall t auf einen kleinen
oder kurzen Wert T₁ eingestellt, der entsprechend dem
Ladestrom I₁ bestimmt wird, der erste kritische Wert KV wird
auf einen großen Wert KV1 eingestellt, und der zweite
kritische Wert KW wird auf einen großen Wert KW1 eingestellt,
Die Beziehungen zwischen diesen Wert sind nachstehend
zusammengefaßt:
I₁ < I₂ < I₃;
T₁ < T₂ < T₃;
KV1 < KV2 < KV3;
KW1 < KW2 < KW3; und
KV1 < KW1.
T₁ < T₂ < T₃;
KV1 < KV2 < KV3;
KW1 < KW2 < KW3; und
KV1 < KW1.
Der Ladestrom und das Abtastintervall werden auf einer
tatsächlich umgekehrten proportionalen Beziehung gehalten.
Der Ladestrom und der erste und zweite kritische Wert werden
auf einer tatsächlich proportionalen Beziehung gehalten.
Im Schritt S314 wird bestimmt, ob der Zeitpunkt B
überschritten wurde oder nicht, durch Ermittlung, ob die
Marke FLAG auf Eins oder eingeschaltet eingestellt ist oder
nicht. Falls die Marke FLAG auf Null eingestellt ist, was
bedeutet, daß der Zeitpunkt B nicht überschritten wurde (also
NEIN im Schritt S314), so geht das Programm zum Schritt S315
über, in welchem festgestellt wird, ob die Änderung der
Batteriespannung ΔVin größer oder gleich dem ersten
kritischen Wert KV ist oder nicht. Wenn die Marke FLAG auf
Eins eingestellt ist, so daß festgestellt wird, daß der
Zeitpunkt B erreicht wurde (also JA im Schritt S314), so geht
das Programm direkt zum Schritt S319 über, in welchem
bestimmt wird, ob die Änderung der Batteriespannung ΔVin
größer oder gleich dem zweiten kritischen Wert KW ist oder
nicht.
Falls im Schritt S315 festgestellt wird, daß die Änderung der
Batteriespannung ΔVin größer oder gleich dem ersten
kritischen Wert KV ist, so geht das Programm zum Schritt S318
über, in welchem die Marke FLAG auf Eins eingestellt wird.
Ist andererseits die Änderung der Batteriespannung ΔVin
kleiner als der erste kritische Wert KV, so geht das Programm
zum Schritt S316 über, in welchem die
Vergleichsbatteriespannung Vpre durch die momentane
Batteriespannung Vin ersetzt wird. Wenn dann das
Abtastintervall (t Sekunden) abgelaufen ist, wie im Schritt
S317 festgestellt wird, so kehrt das Programm zum Schritt
S312 zurück. Wird im Schritt S319 ermittelt, daß die Änderung
der Batteriespannung ΔVin kleiner oder gleich dem zweiten
kritischen Wert KW ist, so geht das Programm zum Schritt S320
über, in welchem die Aufladung gestoppt wird. Ist die
Änderung der Batteriespannung ΔVin größer als der zweite
kritische Wert KW (also NEIN im Schritt S319), so geht das
Programm zum Schritt S316 über, in welchem die
Vergleichsbatteriespannung Vpre wie voranstehend beschrieben
durch die momentane Batteriespannung Vin ersetzt wird.
Drei unterschiedliche Ladeströme können bei dem in Fig. 2
gezeigten Aufbau erzeugt werden, die dadurch abgeändert
werden, daß beispielsweise eine zusätzliche Kombination aus
Widerstand 67 und Ladestromschaltvorrichtung 68 hinzugefügt
wird. Die drei unterschiedlichen Ladeströme ergeben sich aus
Einschalt- und Ausschaltkombinationen der Schaltvorrichtung
68.
Zwar wurden im einzelnen beispielhafte Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung beschrieben, jedoch wird Fachleuten
auf diesem Gebiet auffallen, daß es zahlreiche mögliche
Modifikationen und Abänderungen gibt, die bei diesen
beispielhaften Ausführungsformen vorgenommen werden können,
während dennoch zahlreiche der neuen Merkmale und Vorteile
der Erfindung beibehalten werden. Beispielsweise ist bei den
beschriebenen Ausführungsformen eine Änderung der
Batteriespannung definiert als Differenz zwischen der
momentan erfaßten Batteriespannung und der Batteriespannung,
die bei der unmittelbar vorhergehenden Abtastung erhalten
wurde. Jedoch ist in der Hinsicht eine Abänderung möglich,
daß die Änderung der Batteriespannung aus der momentan
erfaßten Batteriespannung und der Batteriespannung berechnet
wird, die an einem vorherigen Abtastpunkt erfaßt wurde, der
mehrere Abtastpunkte vor dem momentanen Abtastpunkt liegt.
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, welches eine derartige
Abänderung zeigt. Das Flußdiagramm von Fig. 6 ist mit jenem
von Fig. 5 identisch, abgesehen von dem Vorgang im Schritt
S316. Bei der abgeänderten Ausführungsform wurden sechs
frühere Batteriespannungen Vi-1 bis Vi-5 in dem
Batteriespannungsspeicherort 531 gespeichert, und wenn die
Batteriespannung Vin bei jeder Abtastung gemessen wird, so
werden die Inhalte an dem Batteriespannungsspeicherort 531
mit den letzten sechs Batteriespannungen überschrieben. Die
momentan erfaßte Batteriespannung ist daher nunmehr als
Spannung Vi-1 gespeichert, und die Spannungen, die als Vi-1 bis
Vi-5 gespeichert waren, sind nunmehr verschoben auf Vi-2 bis
Vpre. Wenn die nächste Batteriespannung bei der folgenden
Abtastung gemessen wird, so wird die Änderung der
Batteriespannung aus der Spannung Vref und der neu erfaßten
Batteriespannung berechnet. Auf diese Weise nimmt eine
Änderung der Batteriespannung zu, und daher ist die Änderung
der Batteriespannung verfügbar, selbst wenn die Batterie mit
einem kleinen Strom geladen wird.
Zwar wurde bei der zweiten Ausführungsform der Ladestrom
abhängig davon bestimmt, ob sich die Batterie 2 auf einer
niedrigen Temperatur befand, jedoch kann der Ladestrom auch
auf der Grundlage der Feststellung eingestellt werden, ob die
Batterie noch eine große oder kleine Kapazität oder
Restladung aufweist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden, wenn Batterien mit
einem niedrigen Strom aufgeladen werden, die Proben weniger
häufig genommen (also das Abtastintervall verlängert), und
der kritische Wert zur Bestimmung der Voll-Ladung der
Batterie durch Vergleich mit der Änderung der
Batteriespannung oder der Änderung der Batterietemperatur
wird verringert. Wenn andererseits Batterien mit einem hohen
Strom geladen werden, so wird das Abtastintervall verkürzt
und der kritische Wert erhöht. Daher kann die Änderung der
Batteriespannung oder der Batterietemperatur exakt mit gutem
Reaktionsvermögen erfaßt werden. Daher läßt sich die Voll-
Ladung exakt feststellen.
Claims (17)
1. Batterieladegerät zum Aufladen einer Batterie, mit:
einer Batteriezustandserfassungsvorrichtung zur Erfassung eines Zustands der Batterie;
einer Ladestromauswahlvorrichtung zur Auswahl entsprechend dem Zustand der Batterie, der von der Batteriezustandserfassungsvorrichtung erfaßt wurde, eines Ladestroms, welcher der Batterie zugeführt werden soll, unter mehreren unterschiedlichen Ladeströmen;
einer Batteriespannungserfassungsvorrichtung zur Erfassung einer Spannung über der Batterie und zur Ausgabe der erfaßten Spannung der Batterie;
einer Abtastvorrichtung zum Abtasten der erfaßten Spannung der Batterie;
einer Abtastintervall-Bestimmungsvorrichtung zum Festlegen, auf der Grundlage des von der Ladestromauswahlvorrichtung ausgewählten Ladestroms eines Abtastintervalls, welches zwischen aufeinanderfolgende Abtastungen gelegt werden soll, die von der Abtastvorrichtung durchgeführt werden; und
einer Voll-Ladungserfassungsvorrichtung zur Feststellung, daß die Batterie einen vollständig geladenen Zustand erreicht hat, auf der Grundlage der erfaßten Spannungen der Batterie, die von der Abtastvorrichtung abgetastet wurde.
einer Batteriezustandserfassungsvorrichtung zur Erfassung eines Zustands der Batterie;
einer Ladestromauswahlvorrichtung zur Auswahl entsprechend dem Zustand der Batterie, der von der Batteriezustandserfassungsvorrichtung erfaßt wurde, eines Ladestroms, welcher der Batterie zugeführt werden soll, unter mehreren unterschiedlichen Ladeströmen;
einer Batteriespannungserfassungsvorrichtung zur Erfassung einer Spannung über der Batterie und zur Ausgabe der erfaßten Spannung der Batterie;
einer Abtastvorrichtung zum Abtasten der erfaßten Spannung der Batterie;
einer Abtastintervall-Bestimmungsvorrichtung zum Festlegen, auf der Grundlage des von der Ladestromauswahlvorrichtung ausgewählten Ladestroms eines Abtastintervalls, welches zwischen aufeinanderfolgende Abtastungen gelegt werden soll, die von der Abtastvorrichtung durchgeführt werden; und
einer Voll-Ladungserfassungsvorrichtung zur Feststellung, daß die Batterie einen vollständig geladenen Zustand erreicht hat, auf der Grundlage der erfaßten Spannungen der Batterie, die von der Abtastvorrichtung abgetastet wurde.
2. Batterieladegerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Batteriezustandserfassungsvorrichtung eine
Erfassungsvorrichtung für die verbleibende Kapazität
aufweist, um die verbleibende Kapazität der Batterie
festzustellen, und daß die Ladestromauswahlvorrichtung
den Ladestrom entsprechend der verbleibenden Kapazität
der Batterie auswählt, die von der Erfassungsvorrichtung
für die verbleibende Kapazität erfaßt wurde.
3. Batterieladegerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
verbleibende Kapazität der Batterie auf der Grundlage
einer Erhöhung der erfaßten Spannung der Batterie
während eines vorbestimmten Zeitraums seit Beginn der
Aufladung festgestellt wird.
4. Batterieladegerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Voll-
Ladungserfassungsvorrichtung eine Berechnungsvorrichtung
zum Berechnen einer Differenz zwischen zwei erfaßten
Spannungen der Batterie aufweist, die an zwei
Abtastpunkten durch die Abtastvorrichtung abgetastet
wurden, und zur Ausgabe eines berechneten Ergebnisses,
welches die Differenz zwischen den beiden erfaßten
Spannungen der Batterie angibt, eine
Vergleichsvorrichtung zum Vergleichen des berechneten
Ergebnisses mit einem vorbestimmten Wert, und eine
Ladungsbeendigungsvorrichtung zum Beenden der Aufladung
der Batterie, wenn die Vergleichsvorrichtung anzeigt,
daß das berechnete Ergebnis größer als der vorbestimmte
Wert ist.
5. Batterieladegerät nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Berechnungsvorrichtung eine Differenz zwischen zwei
erfaßten Spannungen der Batterie berechnet, die an zwei
aufeinanderfolgenden Abtastpunkten abgetastet wurden.
6. Batterieladegerät nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Berechnungsvorrichtung eine Differenz zwischen zwei
erfaßten Spannungen der Batterie berechnet, die an zwei
Abtastpunkten abgetastet wurden, die zeitlich um
zumindest zwei Abtastintervalle auseinanderliegen.
7. Batterieladegerät nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der
vorbestimmte Wert auf der Grundlage des Ladestroms
eingestellt wird, der von der
Ladestromauswahlvorrichtung ausgewählt wird.
8. Batterieladegerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Voll-
Ladungserfassungsvorrichtung aufweist:
eine Berechnungsvorrichtung zur Berechnung einer Differenz zwischen zwei erfaßten Spannungen der Batterie, die an zwei Abtastpunkten durch die Abtastvorrichtung abgetastet wurden, und zur aufeinanderfolgenden Ausgabe und Aktualisierung eines berechneten Ergebnisses, welches die Differenz zwischen den beiden erfaßten Spannungen der Batterie anzeigt;
eine erste Vergleichsvorrichtung zum Vergleichen des berechneten Ergebnisses mit einem ersten vorbestimmten Wert;
eine zweite Vergleichsvorrichtung, die nur dann in Betrieb ist, wenn die erste Vergleichsvorrichtung anzeigt, daß das berechnete Ergebnis größer als der erste vorbestimmte Wert ist, zum Vergleichen des berechneten Ergebnisses mit einem zweiten vorbestimmten Wert; und
eine Ladungsbeendungsvorrichtung zum Beenden der Aufladung der Batterie, wenn die zweite Vergleichsvorrichtung anzeigt, daß das berechnete Ergebnis unterhalb des zweiten vorbestimmten Wertes liegt.
eine Berechnungsvorrichtung zur Berechnung einer Differenz zwischen zwei erfaßten Spannungen der Batterie, die an zwei Abtastpunkten durch die Abtastvorrichtung abgetastet wurden, und zur aufeinanderfolgenden Ausgabe und Aktualisierung eines berechneten Ergebnisses, welches die Differenz zwischen den beiden erfaßten Spannungen der Batterie anzeigt;
eine erste Vergleichsvorrichtung zum Vergleichen des berechneten Ergebnisses mit einem ersten vorbestimmten Wert;
eine zweite Vergleichsvorrichtung, die nur dann in Betrieb ist, wenn die erste Vergleichsvorrichtung anzeigt, daß das berechnete Ergebnis größer als der erste vorbestimmte Wert ist, zum Vergleichen des berechneten Ergebnisses mit einem zweiten vorbestimmten Wert; und
eine Ladungsbeendungsvorrichtung zum Beenden der Aufladung der Batterie, wenn die zweite Vergleichsvorrichtung anzeigt, daß das berechnete Ergebnis unterhalb des zweiten vorbestimmten Wertes liegt.
9. Batterieladegerät nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Berechnungsvorrichtung eine Differenz zwischen zwei
erfaßten Spannungen der Batterie berechnet, die an zwei
aufeinanderfolgenden Abtastpunkten abgetastet wurden.
10. Batterieladegerät nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Berechnungsvorrichtung eine Differenz zwischen zwei
erfaßten Spannungen der Batterie berechnet, die an zwei
Abtastpunkten abgetastet wurden, die zeitlich um
zumindest zwei Abtastintervalle auseinanderliegen.
11. Batterieladegerät nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste
vorbestimmte Wert und der zweite vorbestimmte Wert auf
der Grundlage des Ladestroms eingestellt werden, der von
der Ladestromauswahlvorrichtung ausgewählt wird.
12. Batterieladegerät zum Aufladen einer Batterie, mit:
einer Batteriezustandserfassungsvorrichtung zur Erfassung eines Zustands der Batterie;
einer Ladestromauswahlvorrichtung zur Auswahl, entsprechend dem Zustand der Batterie, der von der Batteriezustandserfassungsvorrichtung festgestellt wurde, eines Ladestroms, welcher der Batterie zugeführt werden soll, unter mehreren unterschiedlichen Ladeströmen;
einer Batterietemperaturerfassungsvorrichtung zur Erfassung einer Temperatur der Batterie und zur Ausgabe einer erfaßten Temperatur der Batterie;
einer Abtastvorrichtung zum Abtasten der erfaßten Temperatur der Batterie;
einer Abtastintervall-Bestimmungsvorrichtung zum Festlegen, auf der Grundlage des von der Ladestromauswahlvorrichtung ausgewählten Ladestroms, eines Abtastintervalls, welches zwischen aufeinanderfolgende Abtastungen gelegt werden soll, die von der Abtastvorrichtung ausgeführt werden; und
einer Voll-Ladungserfassungsvorrichtung zur Erfassung, daß die Batterie einen vollständig geladenen Zustand erreicht hat, auf der Grundlage der erfaßten Temperatur der Batterie, die von der Abtastvorrichtung abgetastet wurde.
einer Batteriezustandserfassungsvorrichtung zur Erfassung eines Zustands der Batterie;
einer Ladestromauswahlvorrichtung zur Auswahl, entsprechend dem Zustand der Batterie, der von der Batteriezustandserfassungsvorrichtung festgestellt wurde, eines Ladestroms, welcher der Batterie zugeführt werden soll, unter mehreren unterschiedlichen Ladeströmen;
einer Batterietemperaturerfassungsvorrichtung zur Erfassung einer Temperatur der Batterie und zur Ausgabe einer erfaßten Temperatur der Batterie;
einer Abtastvorrichtung zum Abtasten der erfaßten Temperatur der Batterie;
einer Abtastintervall-Bestimmungsvorrichtung zum Festlegen, auf der Grundlage des von der Ladestromauswahlvorrichtung ausgewählten Ladestroms, eines Abtastintervalls, welches zwischen aufeinanderfolgende Abtastungen gelegt werden soll, die von der Abtastvorrichtung ausgeführt werden; und
einer Voll-Ladungserfassungsvorrichtung zur Erfassung, daß die Batterie einen vollständig geladenen Zustand erreicht hat, auf der Grundlage der erfaßten Temperatur der Batterie, die von der Abtastvorrichtung abgetastet wurde.
13. Batterieladegerät nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zustand
der Batterie eine Temperatur der Batterie vor der
Aufladung ist.
14. Batterieladegerät nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Voll-
Ladungserfassungsvorrichtung eine Berechnungsvorrichtung
aufweist, um eine Differenz zwischen zwei erfaßten
Temperaturen der Batterie zu berechnen, die an zwei
Abtastpunkten durch die Abtastvorrichtung abgetastet
wurden, und zur Ausgabe eines berechneten Ergebnisses,
welches die Differenz zwischen den zwei erfaßten
Temperaturen der Batterie angibt, eine
Vergleichsvorrichtung zum Vergleichen des berechneten
Ergebnisses mit einem vorbestimmten Wert, und eine
Ladungsbeendigungsvorrichtung zum Beendigen der
Aufladung der Batterie, wenn die Vergleichsvorrichtung
angibt, daß das berechnete Ergebnis größer als der
vorbestimmte Wert ist.
15. Batterieladegerät nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Berechnungsvorrichtung eine Differenz zwischen zwei
erfaßten Temperaturen der Batterie berechnet, die an
zwei aufeinanderfolgenden Abtastpunkten abgetastet
wurden.
16. Batterieladegerät nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Berechnungsvorrichtung eine Differenz zwischen zwei
erfaßten Temperaturen der Batterie berechnet, die an
zwei Abtastpunkten abgetastet wurden, die zeitlich um
zumindest zwei Abtastintervalle getrennt sind.
17. Batterieladegerät nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der
vorbestimmte Wert auf der Grundlage des Ladestroms
eingestellt wird, der von der
Ladestromauswahlvorrichtung ausgewählt wird.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12243394 | 1994-06-03 | ||
JP04396995A JP3161272B2 (ja) | 1994-06-03 | 1995-03-03 | 電池の充電装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19520619A1 true DE19520619A1 (de) | 1996-01-11 |
DE19520619B4 DE19520619B4 (de) | 2007-05-16 |
Family
ID=26383807
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19520619A Expired - Lifetime DE19520619B4 (de) | 1994-06-03 | 1995-06-06 | Batterieladegerät |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5621302A (de) |
JP (1) | JP3161272B2 (de) |
DE (1) | DE19520619B4 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999005768A1 (en) * | 1997-07-21 | 1999-02-04 | Chartec Laboratories A/S | Method and apparatus for charging a rechargeable battery |
US6133713A (en) * | 1998-07-09 | 2000-10-17 | Black & Decker Inc. | Method for charging batteries |
DE19829840C2 (de) * | 1997-07-04 | 2001-03-01 | Hitachi Koki Kk | Batterieladeverfahren und Batterieladegerät zur Durchführung des Verfahrens |
DE19737775C2 (de) * | 1997-02-18 | 2001-05-17 | Nat Semiconductor Corp | Vorrichtung zum Schützen wenigstens einer wiederaufladbaren Batteriezelle gegen Überladung |
DE19853631C2 (de) * | 1997-11-20 | 2002-09-12 | Hitachi Koki Kk | Batterieladegerät mit Fehlerdetektion |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5770938A (en) * | 1996-12-09 | 1998-06-23 | Industrial Technology Research Institute | Real time charging control of a fast battery charger |
JP3304835B2 (ja) * | 1997-08-06 | 2002-07-22 | トヨタ自動車株式会社 | ニッケルバッテリの充電方法およびその装置 |
JP3637758B2 (ja) * | 1998-01-09 | 2005-04-13 | 日立工機株式会社 | 電池の充電法 |
US6081154A (en) * | 1998-03-20 | 2000-06-27 | Dallas Semiconductor | Circuit for determining the remaining operating life of a system |
US6218809B1 (en) | 1998-03-20 | 2001-04-17 | Dallas Semiconductor Corporation | Method for monitoring operating parameters of a rechargeable power supply |
US6137264A (en) * | 1998-03-20 | 2000-10-24 | Dallas Semiconductor Corporation | Battery pack |
GB2346745A (en) | 1999-02-11 | 2000-08-16 | Nec Technologies | Battery charger start up timer for fully charged battery |
US6326767B1 (en) | 1999-03-30 | 2001-12-04 | Shoot The Moon Products Ii, Llc | Rechargeable battery pack charging system with redundant safety systems |
JP3879981B2 (ja) * | 2002-01-17 | 2007-02-14 | 本田技研工業株式会社 | 二次電池の充電制御装置 |
US6750632B2 (en) | 2002-06-04 | 2004-06-15 | Caterpillar Inc | Starting system for an internal combustion system and method of operating same |
TWI230494B (en) * | 2002-11-18 | 2005-04-01 | Hitachi Koki Kk | Battery charger capable of indicating time remaining to achieve full charge |
US7528579B2 (en) * | 2003-10-23 | 2009-05-05 | Schumacher Electric Corporation | System and method for charging batteries |
JP2006166641A (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | Hitachi Koki Co Ltd | 充電装置 |
US7518340B2 (en) * | 2005-12-15 | 2009-04-14 | Dell Products L.P. | Method and system for charge rate adjustment to enhance battery cycle life |
JPWO2010106588A1 (ja) * | 2009-03-16 | 2012-09-13 | 新神戸電機株式会社 | 蓄電装置及びそれに用いられる電子回路装置 |
US10509076B2 (en) | 2016-09-19 | 2019-12-17 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Battery performance monitoring |
CN110907056A (zh) * | 2018-09-14 | 2020-03-24 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种电池组温度检测系统 |
CN112874378B (zh) * | 2021-01-27 | 2022-12-09 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种电池采样温度的处理方法、装置、设备及车辆 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3705222A1 (de) * | 1986-02-20 | 1987-08-27 | Matsushita Electric Works Ltd | Ladekontroll-schaltkreis fuer ein batterie-ladegeraet |
DE4033119A1 (de) * | 1989-10-18 | 1991-04-25 | Ryobi Ltd | Batterieladeeinrichtung und ladeverfahren |
DE4123168A1 (de) * | 1990-07-13 | 1992-01-16 | Hitachi Koki Kk | Batterieschnelladegeraet mit langsamlade-betriebsart bei niedriger temperatur |
DE4319861A1 (de) * | 1992-06-16 | 1993-12-23 | Hitachi Koki Kk | Batterieladegerät |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53103544A (en) * | 1977-02-22 | 1978-09-08 | Sony Corp | Battery charging device |
CA1147802A (en) * | 1978-05-31 | 1983-06-07 | David A. Saar | Apparatus and method for charging batteries |
JPH02246739A (ja) * | 1989-03-15 | 1990-10-02 | Matsushita Electric Works Ltd | 充電制御回路 |
US5410238A (en) * | 1990-07-13 | 1995-04-25 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Rapid battery charger with slow charge mode at a low temperature |
US5391974A (en) * | 1990-10-15 | 1995-02-21 | Toshiba Battery Co., Ltd. | Secondary battery charging circuit |
JP3107605B2 (ja) * | 1991-09-27 | 2000-11-13 | 株式会社東芝 | 電池充電装置 |
US5268630A (en) * | 1992-05-04 | 1993-12-07 | Black & Decker Inc. | Method and apparatus for varying the sample rate of a fast battery charger |
JP2906862B2 (ja) * | 1992-09-25 | 1999-06-21 | 日立工機株式会社 | 電池充電法 |
-
1995
- 1995-03-03 JP JP04396995A patent/JP3161272B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-06-05 US US08/462,267 patent/US5621302A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-06-06 DE DE19520619A patent/DE19520619B4/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3705222A1 (de) * | 1986-02-20 | 1987-08-27 | Matsushita Electric Works Ltd | Ladekontroll-schaltkreis fuer ein batterie-ladegeraet |
DE4033119A1 (de) * | 1989-10-18 | 1991-04-25 | Ryobi Ltd | Batterieladeeinrichtung und ladeverfahren |
DE4123168A1 (de) * | 1990-07-13 | 1992-01-16 | Hitachi Koki Kk | Batterieschnelladegeraet mit langsamlade-betriebsart bei niedriger temperatur |
DE4319861A1 (de) * | 1992-06-16 | 1993-12-23 | Hitachi Koki Kk | Batterieladegerät |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19737775C2 (de) * | 1997-02-18 | 2001-05-17 | Nat Semiconductor Corp | Vorrichtung zum Schützen wenigstens einer wiederaufladbaren Batteriezelle gegen Überladung |
DE19829840C2 (de) * | 1997-07-04 | 2001-03-01 | Hitachi Koki Kk | Batterieladeverfahren und Batterieladegerät zur Durchführung des Verfahrens |
WO1999005768A1 (en) * | 1997-07-21 | 1999-02-04 | Chartec Laboratories A/S | Method and apparatus for charging a rechargeable battery |
DE19853631C2 (de) * | 1997-11-20 | 2002-09-12 | Hitachi Koki Kk | Batterieladegerät mit Fehlerdetektion |
US6133713A (en) * | 1998-07-09 | 2000-10-17 | Black & Decker Inc. | Method for charging batteries |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3161272B2 (ja) | 2001-04-25 |
US5621302A (en) | 1997-04-15 |
JPH0851730A (ja) | 1996-02-20 |
DE19520619B4 (de) | 2007-05-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19520619A1 (de) | Batterieladegerät mit Überwachung der Batteriespannung und/oder der Temperatur in relevanten Abtastintervallen | |
DE69321490T2 (de) | Wiederaufladbare Batterie und Batterieladesystem | |
EP0621990B1 (de) | Verfahren zum laden von akkumulatoren | |
DE69233127T2 (de) | Verfahren zum Laden einer Wiederaufladbaren Batterie | |
DE69014371T2 (de) | Schaltung zur Konstanthaltung eines Gleichstroms. | |
DE4319861B4 (de) | Batterieladegerät und Verfahren zum Aufladen einer Batterie | |
DE69736730T2 (de) | Ladegerät | |
DE69112243T2 (de) | Batterieladegerät. | |
DE3751358T2 (de) | Batterieladungsystem. | |
DE3901096C2 (de) | Vorrichtung zum Laden mindestens einer wiederaufladbaren Batterie | |
DE69121432T2 (de) | Verfahren zum Laden einer Sekundärbatterie | |
DE69411232T2 (de) | Ladekontrollverfahren und Ladegerät für eine gasdichten Nickel-Akkumulator | |
DE19504468C2 (de) | Batterieladegerät mit Lebensdauererfassungsvorrichtung | |
DE3875823T2 (de) | Batteriebetriebene anordnung. | |
DE69625714T2 (de) | Digital gesteuertes schaltnetzteil zum laden von wiederaufladbaren batterien | |
WO1986000418A1 (en) | Device for controlling the charge state of rechargeable batteries | |
DE3321045A1 (de) | Verfahren und einrichtung zum bestimmen des ladezustands einer batterie | |
DE2637265A1 (de) | Batterieladeanzeige | |
DE69329479T2 (de) | Batterieladegerät | |
EP1391742B1 (de) | Überwachungseinrichtung und Verfahren zur Ermittlung des Betriebszustands einer Speicherbatterie | |
DE19504437A1 (de) | Universal-Batterieladegerät, mit von der Anzahl der Zellen abhängigem, entsprechendem Ladestrom | |
DE69027852T2 (de) | Vorrichtung und verfahren zum aufladen einer batterie | |
DE69512254T2 (de) | Ladungsvorrichtung zum laden von wiederaufladbaren batterien mit einer temperaturabhängigen beendigung des ladevorganges und wiederaufladbare batterie mit einem temperatur anzeigenden dehnstreifen | |
DE69400033T2 (de) | Konstantstrom-Batterieladegerät mit Zusatzstromversorgungsaussgang für tragbares Gerät. | |
DE3515998A1 (de) | Elektrische einrichtung, die mit einer batterieladeanordnung verbunden ist |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R071 | Expiry of right |