DE19829840C2 - Batterieladeverfahren und Batterieladegerät zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Batterieladeverfahren und Batterieladegerät zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Batterieladeverfahren zum Aufladen einer wie
deraufladbaren Batterie gemäß Anspruch 1 sowie ein Batterieladegerät
gemäß Anspruch 5. Als wiederaufladbare Batterien kommen Batterien in
Frage, die sekundäre Batterien vom Alkali-Elektrolytlösung-Typ, wie Nic
kel-Kadmium-Batterien und Nickel-Wasserstoff-Batterien, umfassen.
Ein herkömmlich bekanntes Verfahren zum Detektieren eines vollständig
aufgeladenen Zustandes einer Nickel-Kadmium-Batterie oder dergleichen
wird durchgeführt, indem eine Batteriespannung in vorbestimmten Inter
vallen während eines Ladevorganges abgetastet wird. Der Wert der abgeta
steten Batteriespannung nimmt gemäß dem Fortschritt des Ladevorganges
zu. Dieser Maximalwert (VMAX) wird nach dem Abschluß jeder Abtastung
gespeichert. Dann wird eine neu abgetastete Batteriespannung (V) mit
dem gespeicherten Maximalwert verglichen. Wenn die Differenz
(ΔV = VMAX - V) gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert (δ) ist, wird
dies so angesehen, als daß der Batteriespannungswert nach dem Errei
chen einer Spitze eine Abnahme zeigt. Das heißt, wenn die Batterie voll
ständig aufgeladen ist, erfährt die Batteriespannung (V) einen vorbe
stimmten Spannungsabfall von dem Spitzenwert (VMAX). Beim Detektie
ren dieser charakteristischen Abnahme der Batteriespannung (ΔV ≧ δ), wird
der Ladevorgang gestoppt. Dieses herkömmliche Ladeverfahren wird als
ein "-ΔV-Ladesteuerungsverfahren" bezeichnet und ist beispielsweise in
der U.S.-Patenschrift Nr. 4 998 057 mit der gleichen Priorität wie die
DE 39 01 096 A1 offenbart.
Im allgemeinen wird diese Sorte eines Überwachungsvorganges zum De
tektieren des Batterieladezustandes durch einen Mikrocomputer verwirk
licht. Die Batteriespannung wird A/D-gewandelt, wenn sie von dem Mi
krocomputer verarbeitet wird.
Wenn jedoch ein abgetasteter Batteriespannungswert nahe bei einer
Schwelle eines A/D-Wandlers liegt, schwankt oder springt möglicherweise
ein umgewandelter digitaler Wert aufgrund eines Quantisierungsfehlers
zwischen zwei digitalen Werten. Wenn beispielsweise eine Auflösung
256 Bit/5 V Skalenendwert beträgt, kann eine Eingangsspannung einen
Wert in der Nähe von 128,5/256 . 5 V aufweisen. In diesem Fall kann der
umgewandelte digitale Wert zwischen 128 und 129 schwanken.
Wenn der oben beschriebene vorbestimmte Wert (δ) 1 Bit beträgt, wird
dies zu einem Fehler bei der Beurteilung des Ladezustandes führen.
Um diese Fehlfunktion zu vermeiden, muß der vorbestimmte Wert (δ) ei
nen größeren Grenzwert aufweisen, der gleich oder größer als 2 ist. Je
doch ist ein Einstellen eines großen Grenzwertes bei dem Ladevorgang da
durch nicht bevorzugt, daß die Empfindlichkeit bei der Detektion des voll
ständig aufgeladenen Zustandes verschlechtert wird. Natürlich führt die
verringerte Empfindlichkeit zu einem übermäßigen Aufladen. Die Zyklus
lebensdauer der Batterie wird unerwünscht verkürzt sein.
Aus der DE 195 41 595 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung der Aufla
dung/Entladung der Batterie eines Elektrofahrzeugs bekannt. Die DE 195
27 787 A1 beschreibt eine Ladeeinrichtung für eine Sekundärbatterie. Die
DE 195 20 619 A1 betrifft ein Batterieladegerät mit Überwachung der
Batteriespannung und/oder der Temperatur in relevanten Abtastinterval
len.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Batterieladeverfahren
und ein mit diesem in Beziehung stehendes Gerät zum genauen Detektie
ren des vollständig aufgeladenen Zustandes der Batterie zu schaffen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch das Batterieladeverfahren mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 und durch das Batterieladegerät mit den
Merkmalen des Anspruchs 5.
Erfindungsgemäß ist es vorzuziehen, daß die Abtastdaten der Batterie
spannung in einer digitalen Form vorliegen, die in einem Mikrocomputer
verarbeitet werden kann. Der vorbestimmte Wert, der im fünften Schritt
des erfindungsgemäßen Batterieladeverfahrens bzw. bei dem Mittel zum
Detektieren eines vollständig aufgeladenen Zustandes verwendet wird, ist
bevorzugt eine vorbestimmte Bit-Zahl. Vorzugsweise werden die Abtastak
tionen erneut gestartet, wenn die Batterie nicht vollständig aufgeladen ist.
Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung be
schrieben, in dieser ist:
Fig. 1 ein Blockschaltbild, das eine bevorzugte Ausführungsform ei
nes erfindungsgemäßen Batterieladegerätes zeigt,
Fig. 2 ein Flußdiagramm, das einen Batterieladevorgang zeigt, der
von dem erfindungsgemäßen Batterieladegerät durchgeführt
wird,
Fig. 3 ein Flußdiagramm, das den Rest des Batterieladevorganges
zeigt, der von dem erfindungsgemäßen Batterieladegerät
durchgeführt wird, und
Fig. 4 ein Graph, der eine Ladekennlinie der Batterie zeigt.
Anhand der Fig. 1 bis 4 wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung erläutert.
Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Batterieladegeräts. Eine Wechselstromenergiequelle (AC-Energiequelle) 1
führt elektrische Energie zu, um einen Batterieaufbau 2 aufzuladen. Die
AC-Energiequelle 1 ist mit dem Batterieaufbau 2 über einen primären
Gleichrichtungs/Glättungs-Schaltkreis 10, einen Umschaltkreis 20 und
einen sekundären Gleichrichtungs/Glättungs-Schaltkreis 30 verbunden.
Der Batterieaufbau 2 umfaßt mehrere wiederaufladbare Batterien, die in
Reihe geschaltet sind. Ein mit dem Batterieaufbau 2 verbundener Wider
stand 3 dient als ein Stromdetektionsmittel, um einen Ladestrom zu de
tektieren, der über den Batterieaufbau 2 hinweg fließt. Eine Steuersignal
übertragungseinheit 4, wie ein Photokoppler, überträgt ein Steuersignal,
um das Laden der Batterie zu starten oder zu stoppen. Eine Rückkopp
lungssignalübertragungseinheit 5, wie ein Photokoppler, überträgt ein La
destromsignal zu einem PWM-Steuer-IC (integrierter Schaltkreis zur
Steuerung über Pulsbreitenmodulation) 23.
Der primäre Gleichrichtungs/Glättungs-Schaltkreis 10 umfaßt einen
Doppelweggleichrichter 11 und einen Glättungskondensator 12. Der Um
schaltkreis 20 umfaßt einen Hochfrequenztransformator 21, einen MOS-
FET (Metalloxid-Silizium-Feldeffekttransistor) 22 und den PWM-Steuer-IC
23.
Der PWM-Steuer-IC 23 dient als Schaltenergiequellen-IC, der in der Lage
ist, eine Ausgangsspannung des primären Gleichrichtungs/Glättungs-
Schaltkreises 10 durch Verändern einer Steuerimpulsbreite des MOSFET
22 einzustellen.
Der sekundäre Gleichrichtungs/Glättungs-Schaltkreis 30 umfaßt zwei Di
oden 31, 32, eine Drosselspule 33 und einen Glättungskondensator 34.
Ein Batteriespannungsdetektionsschaltkreis 40, dem ein Mikrocomputer
50 zugeordnet ist, detektiert eine Spannung des Batterieaufbaus 2. Der
Batteriespannungsdetektionsschaltkreis 40 umfaßt zwei Widerstände 41,
42 und eine Eingangsschutzdiode 43. Der Mikrocomputer 50 umfaßt eine
CPU 51, einen ROM 52, einen RAM 53, ein Zeitglied 54, einen A/D-Wand
ler 55, Ausgangsports 56a, 56b und einen Rücksetzeingangsport 57.
Ein Ladestromsteuerschaltkreis 60 ist in einem Rückkopplungsweg zwi
schen dem Widerstand 3 und dem Umschaltkreis 20 angeordnet. Der La
destromsteuerschaltkreis 60 umfaßt zwei Operationsverstärker 61 und 62
und vier Widerstände 63-66.
Eine Konstantspannungsquelle 70, die als eine Energiequelle für den Mi
krocomputer 50 und den Ladestromsteuerschaltkreis 60 dient, ist mit der
AC-Energiequelle 1 verbunden. Die Konstantspannungsquelle 70 umfaßt
einen Leistungstransformator 71, einen Doppelweggleichrichter 72, einen
Glättungskondensator 73, einen Regler mit drei Anschlüssen 74, und ei
nen Rücksetz-IC 75. Der Rücksetz-IC 75 erzeugt ein Rücksetzsignal, das
in den Rücksetzeingangsport 57 des Mikrocomputers 50 eingegeben wird.
Der Mikrocomputer 50 wird in Ansprechen auf dieses Rücksetzsignal ini
tialisiert.
Eine Ladestromeinstelleinheit 80 ist zwischen dem Mikrocomputer 50 und
dem Ladestromsteuerschaltkreis 60 angeordnet. Die Ladestromeinstellein
heit 80 stellt in Abhängigkeit von einem Signal, das von dem Ausgangs
port 56b zugeführt wird, einen Spannungswert ein, der an einen nicht in
vertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 62 angelegt
wird.
Ein Ladevorgang, der von dem in Fig. 1 gezeigten Ladegerät durchgeführt
wird, wird im Detail anhand der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Flußdia
gramme erläutert. Die in den Fig. 2 und 3 gezeigten Flußdiagramme sind
in dem ROM 52 gespeichert und werden von der CPU 51 in dem Mikro
computer 50 ausgeführt.
Wenn die AC-Energiequelle 1 eingeschaltet wird (d. h. Start des Flußdia
gramms), prüft der Mikrocomputer 50 bei Schritt 100, ob der Batterieauf
bau 2 angeschlossen ist oder nicht. Genauer beurteilt der Mikrocomputer
50 den Anschlußzustand des Batterieaufbaus 2 auf der Grundlage eines
Ausgangssignals des Batteriespannungsdetektionsschaltkreises 40. Wenn
kein Anschluß des Batterieaufbaus 2 detektiert wird (NEIN bei Schritt
100), wiederholt der Mikroprozessor 50 den Schritt 100, bis die Beurtei
lung zu JA umschaltet.
Wenn der Batterieaufbau 2 angeschlossen ist (JA bei Schritt 100), schrei
tet der Mikroprozessor 50 zu Schritt 110 fort, um einen Ladevorgang zu
starten. Der Mikrocomputer 50 erzeugt ein Ladestartsignal von dem Aus
gangsport 56b und überträgt es zu dem PWM-Steuer-IC 23 über die Steu
ersignalübertragungseinheit 4.
Der Widerstand 3 mißt einen Ladestrom, der während des Ladevorganges
über den Batterieaufbau 2 hinweg fließt. Eine Spannung, die dem gemes
senen Ladestrom entspricht, wird mit einer voreingestellten Spannung (die
einem Ladestromreferenzwert entspricht) in dem Ladestromsteuerschalt
kreis 60 verglichen. Ein Ausgang des Ladestromsteuerschaltkreises 60,
der eine Differenz zwischen den verglichenen Spannungen darstellt, wird
über die Rückkopplungssignalübertragungseinheit 5 zurück in den PWM-
Steuer-IC 23 gekoppelt. Wenn der Ladestrom größer als der Referenzwert
ist, reduziert der PWM-Steuer-IC 23 die Pulsbreite. Wenn der Ladestrom
kleiner als der Referenzwert ist, vergrößert der PWM-Steuer-IC 23 die
Pulsbreite. Die modulierte Pulsbreite wird dem Hochfrequenztransfor
mator 21 zugeführt. Der Ausgang des Hochfrequenztransformators 21
wird von dem sekundären Gleichrichtungs/Glättungs-Schaltkreis 30 in
einen geglätteten Gleichstrom umgewandelt. Dadurch wird der Ladestrom
auf einem konstanten Wert gehalten. Wie es aus der vorhergehenden Be
schreibung ersichtlich ist, steuern der Widerstand 3, der Ladestromsteu
erschaltkreis 60, die Rückkopplungssignalübertragungseinheit 5, der Um
schaltkreis 20 und der sekundäre Gleichrichtungs/Glättungs-Schaltkreis
30 zusammenwirkend den Ladestrom.
Nach dem Starten des Ladevorganges initialisiert der Mikrocomputer 50
einen Spitzenwert VMAX, einen Maximalwert max und einen Minimal
wert min, die in dem RAM 53 gespeichert werden. Der RAM 53 dient als
ein Batteriespannungsspeichermittel, um die Batteriespannungen zeitwei
lig zu speichern, die während des Ladevorganges gemessen werden. An
fangswerte des Spitzenwertes VMAX, des Maximalwertes max und des
Minimalwertes min sind 0,0 bzw. ∞ (d. h., VMAX ← 0, max ← 0 bzw.
min ← ∞), wie es in Schritt 120 gezeigt ist.
Als nächstes schreitet der Mikrocomputer 50 zu Schritt 130 fort, um ein
10-Millisekunden-Zeitglied zu starten, das von dem Zeitglied 54 gesetzt
wird. Dann wird bei Schritt 140 geprüft, ob eine vorbestimmte Zeit (d. h.
10 ms) verstrichen ist oder nicht. Wenn die vorbestimmte Zeit nicht ver
strichen ist (d. h., NEIN bei Schritt 140), wiederholt der Mikrocomputer
den Schritt 140, bis die Beurteilung zu JA wechselt.
Wenn die vorbestimmte Zeit verstrichen ist (JA bei Schritt 140), wird in
den Mikrocomputer 50 ein Ausgangssignal des Batteriespannungsdetekti
onsschaltkreises 40 eingegeben. Der Batteriespannungsdetektionsschalt
kreis 40 teilt die Batteriespannung unter Verwendung der Widerstände 41
und 42, die zwischen den Batterieaufbau 2 und den Ausgangsport 56a des
Mikrocomputers 50 geschaltet sind. Die Eingangsschutzdiode 43 verhin
dert, daß das spannungsgeteilte Signal einen vorbestimmten zulässigen
Wert überschreitet. Der Ausgang des Batteriespannungsdetektionsschalt
kreises 40 (d. h., das spannungsgeteilte Signal) wird in den A/D-Wandler
55 des Mikrocomputer 50 eingegeben. Der A/D-Wandler 55 wandelt das
eingegebene spannungsgeteilte Signal in eine digitale Form um. Somit
wird bei Schritt 150 dem Mikrocomputer 50 eine Batteriespannung V ein
gegeben, die ein von dem A/D-Wandler 55 umgewandeltes digitales Signal
ist.
Dann schreitet der Mikrocomputer 50 zu Schritt 160 fort, um die Batterie
spannung V, die bei dem gegenwärtigen Abtastvorgang detektiert wird, mit
max zu vergleichen, der in dem RAM 53 gespeichert ist. Wenn die abge
tastete Batteriespannung V größer als max ist (d. h., JA bei Schritt 160),
schreitet der Mikrocomputer 50 zu Schritt 170 fort, um max durch die
abgetastete Batteriespannung V zu erneuern, und schreitet dann zu
Schritt 180 fort. Wenn die abgetastete Batteriespannung V gleich oder
kleiner als max ist (d. h., NEIN bei Schritt 160), überspringt der Mikro
computer 50 den Schritt 170 und schreitet zu Schritt 180 fort, um weiter
die abgetastete Batteriespannung V mit min zu vergleichen, der in dem
RAM 53 gespeichert ist. Wenn die abgetastete Batteriespannung V kleiner
als min ist (d. h., JA bei Schritt 180), schreitet der Mikrocomputer 50 zu
Schritt 190 fort, um min durch die abgetastete Batteriespannung V zu
erneuern, und schreitet dann zu Schritt 200 fort. Wenn die abgetastete
Batteriespannung V gleich oder größer als min ist (d. h., NEIN bei Schritt
180), überspringt der Mikrocomputer 50 den Schritt 190 und schreitet zu
Schritt 200 fort, um einen 1-Sekunde-Zähler zu inkrementieren.
Anschließend schreitet der Mikrocomputer 50 zu Schritt 210 fort, um zu
prüfen, ob der 1-Sekunde-Zähler gleich 100 ist oder nicht. Wenn der
1-Sekunde-Zähler 100 erreicht, bedeutet dies, daß 1 s (10 ms × 100 = 1 s)
verstrichen ist. Wenn der 1-Sekunde-Zähler kleiner als 100 ist (d. h.,
NEIN bei Schritt 210), schreitet der Mikrocomputer 50 zu Schritt 220 fort,
um das 10-msec-Zeitglied erneut zu starten, und kehrt dann zu Schritt
140 zurück, um die Verarbeitung der Schritte 140 bis 210 zu wiederholen.
Wenn der 1-Sekunde-Zähler gleich 100 ist (d. h., JA bei Schritt 210),
schreitet der Mikrocomputer 50 zu Schritt 230 fort.
In diesem Moment speichert der RAM 53 max und min als den maxima
len und den minimalen Datenwert, die während der letzten Abtastperiode
von einer Sekunde abgetastet worden sind (= 100 letzte Abtastaktionen).
Bei Schritt 230 vergleicht der Mikrocomputer 50 min mit VMAX, der in
dem RAM 53 gespeichert ist. Wenn min größer als VMAX ist (d. h., JA bei
Schritt 230), schreitet der Mikrocomputer 50 zu Schritt 240 fort, um
VMAX durch min zu erneuern, und schreitet dann zu Schritt 250 fort.
Wenn min gleich oder kleiner als VMAX ist (d. h., NEIN bei Schritt 230),
überspringt der Mikrocomputer 50 den Schritt 240 und schreitet zu
Schritt 250 fort, um ΔV = VMAX - max zu berechnen.
Dann schreitet der Mikrocomputer 50 zu Schritt 260 fort, um das berech
nete ΔV mit 1 Bit zu vergleichen. Wenn ΔV kleiner als 1 Bit ist (d. h., NEIN
bei Schritt 260), schreitet der Mikrocomputer 50 zu Schritt 290 fort, um
max und min zurückzusetzen (d. h., max ← 0, min ← ∞). Dann
schreitet der Mikrocomputer 50 zu Schritt 300 fort, um das 10-Millise
kunden-Zeitglied erneut zu starten, und schreitet ferner zu Schritt 310
fort, um den 1-Sekunde-Zähler zu löschen. Danach kehrt der Mikrocom
puter 50 zu Schritt 140 zurück, um die Verarbeitung der Schritte 140 bis
250 zu wiederholen.
Wenn ΔV gleich oder größer als 1 Bit ist (d. h., JA bei Schritt 260), schrei
tet der Mikrocomputer 50 zu Schritt 270 fort, um den Ladevorgang zu
stoppen. Der Mikroprozessor 50 erzeugt ein Ladestoppsignal von dem
Ausgangsport 56b und überträgt es über die Steuersignalübertragungs
einheit 4 zu dem PWM-Steuer-IC 23. Somit stoppt bei Schritt 270 der Mi
krocomputer 50 den Ladevorgang.
Dann schreitet der Mikrocomputer 50 zu Schritt 280 fort, um zu prüfen,
ob der Batterieaufbau 2 getrennt ist oder nicht. Wenn der Batterieaufbau
2 getrennt ist (d. h., JA bei Schritt 280), kehrt der Mikrocomputer 50 zu
Schritt 100 zurück, um den Ladevorgang des nächsten Batterieaufbaus 2
abzuwarten.
Wie es in der vorhergehenden Beschreibung erläutert wurde, führt die
vorliegende Erfindung mehrere Abtastaktionen (100 Abtastaktionen ge
mäß der oben beschriebenen Ausführungsform) während einer vorbe
stimmten Abtastperiode (1 s gemäß der oben beschriebenen Ausführungs
form) durch. Während einer Abtastperiode werden der Maximalwert und
der Minimalwert der Batteriespannung als max bzw. min gespeichert.
Nach dem Verstreichen jeder Abtastperiode wird der Minimalwert min
mit dem Spitzenwert VMAX verglichen. Gemäß dem Fortschritt des Lade
vorganges nimmt die Batteriespannung kontinuierlich zu. Somit wird der
Spitzenwert VMAX aufeinanderfolgend durch den letzten Minimalwert
min erneuert.
Jedoch zeigt die Batteriespannung bei dem abschließenden Stadium des
Ladevorganges nach dem Passieren einer Spitze eine Abnahme, wie es in
Fig. 4 gezeigt ist. Die vorliegende Erfindung detektiert diese Abnahme ge
nau als ein Zeichen des vollständig aufgeladenen Zustandes. Wenn die
Differenz ΔV (= VMAX - max) gleich oder größer als ein vorbestimmter
Wert ist (1 Bit gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform), wird der
Schluß gezogen, daß der Batterieaufbau 2 vollständig aufgeladen ist. Ge
mäß dem Ladevorgang der oben beschriebenen Ausführungsform wird es
möglich, sicher zu verhindern, daß die Batterie übermäßig aufgeladen
wird. Die Zykluslebensdauer der Batterie kann ausgedehnt werden.
Die Abtastperiode und die Gesamtzahl der Abtastaktionen, die in jeder
Abtastperiode durchgeführt werden, sollten bestimmt werden, indem die
Einflüsse des Ladestroms und der Batterietemperatur berücksichtigt wer
den. Entsprechend sind die bevorzugte Abtastperiode und die bevorzugte
Abtastaktionszahl nicht auf die offenbarten Werte (1 s, 100 Abtastaktio
nen) begrenzt, die bei der oben beschriebenen Ausführungsform ange
nommen sind.
Zusammengefaßt führt ein Mikrocomputer 50 eine Summe von 100 Ab
tastaktionen während einer einsekündigen Abtastperiode durch, um meh
rere Batteriespannungsdatenwerte V zu erhalten. Bei jeder Abtastperiode
werden ein Minimalwert min und ein Maximalwert max in einem RAM
53 gespeichert. Ein Spitzenwert VMAX, der zum Detektieren einer Spit
zenbatteriespannung bei dem Ladevorgang verwendet wird, wird durch
den größten Datenwert unter den abgetasteten Minimalwerten min er
neuert. Am Ende jeder Abtastperiode wird eine Differenz ΔV zwischen dem
Spitzenwert VMAX und dem Maximalwert max berechnet. Wenn die be
rechnete Differenz ΔV einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird eine
Beurteilung vorgenommen, daß die Batterie 2 vollständig aufgeladen ist.
Claims (7)
1. Batterieladeverfahren zum Aufladen einer wiederaufladbaren Batte
rie, gekennzeichnet durch
einen ersten Schritt (S140, S150, S200-S220), in welchem wieder holt in vorbestimmten Intervallen während eines vorbestimmten Zeitraumes in einem Ladezustand einer Batterie mehrere Abtastak tionen durchgeführt werden, um mehrere Abtastdaten (V) der Batte riespannung zu erhalten,
einen zweiten Schritt (S160-S190), der gleichzeitig mit dem ersten Schritt durchgeführt wird und in welchem ein Minimalwert (min) und ein Maximalwert (max) der Batteriespannung gespeichert wer den, die während des vorbestimmten Zeitraumes detektiert werden, einen dritten Schritt (S230, S240), der im Anschluß an den ersten Schritt und den zweiten Schritt durchgeführt wird und in welchem der im zweiten Schritt erhaltene Minimalwert (min) mit einem vor gespeicherten Spitzenwert (VMAX) verglichen und der Spitzenwert (VMAX) durch den Minimalwert (min) ersetzt wird, wenn der Mini malwert (min) größer als der vorgespeicherte Spitzenwert (VMAX) ist,
einen vierten Schritt (S250), der im Anschluß an den dritten Schritt durchgeführt wird und in welchem eine Differenz (ΔV) zwischen dem Spitzenwert und dem Maximalwert (max) ungeachtet des Ersetzens des Spitzenwertes im dritten Schritt erhalten wird, und
einen fünften Schritt (S260), in welchem darauf geschlossen wird, daß die Batterie vollständig aufgeladen ist, wenn die im vierten Schritt erhaltene Differenz (ΔV) einen vorbestimmten Wert über schreitet,
wobei die fünf Schritte während des Aufladens der Batterie durch geführt werden.
einen ersten Schritt (S140, S150, S200-S220), in welchem wieder holt in vorbestimmten Intervallen während eines vorbestimmten Zeitraumes in einem Ladezustand einer Batterie mehrere Abtastak tionen durchgeführt werden, um mehrere Abtastdaten (V) der Batte riespannung zu erhalten,
einen zweiten Schritt (S160-S190), der gleichzeitig mit dem ersten Schritt durchgeführt wird und in welchem ein Minimalwert (min) und ein Maximalwert (max) der Batteriespannung gespeichert wer den, die während des vorbestimmten Zeitraumes detektiert werden, einen dritten Schritt (S230, S240), der im Anschluß an den ersten Schritt und den zweiten Schritt durchgeführt wird und in welchem der im zweiten Schritt erhaltene Minimalwert (min) mit einem vor gespeicherten Spitzenwert (VMAX) verglichen und der Spitzenwert (VMAX) durch den Minimalwert (min) ersetzt wird, wenn der Mini malwert (min) größer als der vorgespeicherte Spitzenwert (VMAX) ist,
einen vierten Schritt (S250), der im Anschluß an den dritten Schritt durchgeführt wird und in welchem eine Differenz (ΔV) zwischen dem Spitzenwert und dem Maximalwert (max) ungeachtet des Ersetzens des Spitzenwertes im dritten Schritt erhalten wird, und
einen fünften Schritt (S260), in welchem darauf geschlossen wird, daß die Batterie vollständig aufgeladen ist, wenn die im vierten Schritt erhaltene Differenz (ΔV) einen vorbestimmten Wert über schreitet,
wobei die fünf Schritte während des Aufladens der Batterie durch geführt werden.
2. Batterieladeverfahren nach Anspruch 1, wobei die Abtastdaten der
Batteriespannung in einer digitalen Form vorliegen, die in einem
Mikrocomputer (50) verarbeitet werden kann.
3. Batterieladeverfahren nach Anspruch 2, wobei der vorbestimmte
Wert, der im fünften Schritt verwendet wird, eine vorbestimmte Bit-
Zahl ist.
4. Batterieladeverfahren nach Anspruch 1, das ferner einen sechsten
Schritt (S310) umfaßt, in welchem der erste Schritt erneut gestartet
wird, wenn die Batterie nicht vollständig aufgeladen ist.
5. Batterieladegerät zur Durchführung des Verfahrens nach zumindest
einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend ein Lademittel (1, 10, 20,
30, 60), um eine Batterie (2) aufzuladen, und ein Abtastmittel (40,
50), um wiederholt in vorbestimmten Intervallen während eines vor
bestimmten Zeitraumes in einem Ladezustand einer Batterie mehre
re Abtastaktionen durchzuführen und somit mehrere Abtastdaten
(V) der Batteriespannung zu erhalten,
gekennzeichnet durch
ein Speichermittel (53), um einen Minimalwert (min) und einen Maximalwert (max) der Batteriespannung zu speichern, die wäh rend des vorbestimmten Zeitraumes detektiert werden,
ein Spitzendetektionsmittel (50), um den Minimalwert (min) mit ei nem vorgespeicherten Spitzenwert (VMAX) zu vergleichen und den Spitzenwert (VMAX) durch den Minimalwert (min) zu ersetzen, wenn der Minimalwert (min) größer als der vorgespeicherte Spit zenwert (VMAX) ist,
ein Abnahmedetektionsmittel (50), um eine Differenz (ΔV) zwischen dem Spitzenwert und dem Maximalwert (max) ungeachtet des Er setzens des Spitzenwertes zu erhalten, und
ein Mittel (50) zum Detektieren eines vollständig aufgeladenen Zu standes, um darauf zu schließen, daß die Batterie vollständig auf geladen ist; wenn die erhaltene Differenz (ΔV) einen vorbestimmten Wert überschreitet.
ein Speichermittel (53), um einen Minimalwert (min) und einen Maximalwert (max) der Batteriespannung zu speichern, die wäh rend des vorbestimmten Zeitraumes detektiert werden,
ein Spitzendetektionsmittel (50), um den Minimalwert (min) mit ei nem vorgespeicherten Spitzenwert (VMAX) zu vergleichen und den Spitzenwert (VMAX) durch den Minimalwert (min) zu ersetzen, wenn der Minimalwert (min) größer als der vorgespeicherte Spit zenwert (VMAX) ist,
ein Abnahmedetektionsmittel (50), um eine Differenz (ΔV) zwischen dem Spitzenwert und dem Maximalwert (max) ungeachtet des Er setzens des Spitzenwertes zu erhalten, und
ein Mittel (50) zum Detektieren eines vollständig aufgeladenen Zu standes, um darauf zu schließen, daß die Batterie vollständig auf geladen ist; wenn die erhaltene Differenz (ΔV) einen vorbestimmten Wert überschreitet.
6. Batterieladegerät nach Anspruch 5, wobei die Abtastdaten der
Batteriespannung, die von dem Abtastmittel (40, 50) erhalten wer
den, in einer digitalen Form vorliegen, die in einem Mikrocomputer
(50) verarbeitet werden kann.
7. Batterieladegerät nach Anspruch 6, wobei der vorbestimmte Wert,
der bei dem Mittel zum Detektieren eines vollständig aufgeladenen
Zustandes (50) verwendet wird, eine vorbestimmte Bit-Zahl ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17978197A JP3680502B2 (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | 電池の充電方法 |
Publications (2)
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