可充电电池充电方法和装置制造方法及图纸

一种对基于锂离子的可充电电池充电的方法和装置。在用恒定电流对电池充电的同时，将电池的端子电压与第一设置电压Ｖ１相比较；执行脉冲充电，当端子电压变为大于等于Ｖ１时，在对电池充电仅持续第一设置时间Ｔ１之后，暂停充电；在脉冲充电中的暂停充电期间，对从暂停开始起的流逝时间Ａｎ和在Ａｎ处的端子电压Ｂｎ进行多次测量，并且将Ｂｎ与第二设置电压Ｖ２相比较；在当Ａｎ达到第二设置时间Ｔ２时Ｂｎ高于Ｖ２的情形中，基于Ａｎ和Ｂｎ的多个测量结果，推测端子电压是否会下降到小于等于Ｖ２；当推测出端子电压会下降到小于等于Ｖ２时，重复进行脉冲充电和端子电压的假设两者；而当推测出端子电压不会下降到小于等于Ｖ２时，结束充电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适于对基于锂离子的可充电电池进行充电的充电方法和充电装置。
技术介绍
与镍镉电池和镍氢电池相比，锂离子电池具有更高的能量密度、更轻的重量，因此，在最近几年中，锂离子电池作为可充电电池被普遍用作笔记本大小的个人计算机、移动电话单元等的电源。镍镉电池和镍氢电池都具有下述特性，即在充满电的状态下端子电压会稍稍下降。因此，就应用了下述方法作为用于对这些电池进行充电的方法，在该方法中，当用恒定电流对电池进行充电时，测量端子电压的时间变化，并且通过判断电池已充满电(即当变化量变为负值时(当检测出-ΔV时))来结束充电。另一方面，在锂离子电池的情形中，即使在充满电的状态下端子电压也不会下降。因此，当用这种用来对镍镉电池和镍氢电池进行充电的方法对锂离子电池进行充电的时候，就不能判断出充满电的状态，从而会发生欠充电或过充电，这导致电池性能下降。因此，过去已经应用诸如下面(a)或(b)的方法作为对锂离子电池进行充电的方法。(a)在充电开始阶段，用恒定电流执行充电的同时测量端子电压。此后，当端子电压达到预定电压时，改为用恒定电压充电，并且开始测量充电电流。然后，当充电电流变为等于或小于预定参考值时，判断出该电池已充满电，并且结束充电。(b)在充电开始阶段，用恒定电流执行充电的同时测量端子电压。此后，当端子电压达到预定值时，间歇地执行用恒定电流充电。在间歇充电中，重复下面的过程。具体地说，在充电持续了固定时段后，暂停充电，直到端子电压下降到将要稳定在大约一个固定值处，然后检测该稳定电压是否等于或大于参考值(等于或接近充满电电压的值)。然后，当在暂停充电期间稳定的电压变得等于或大于上述参考值时，就判断出该电池已充满电，并且结束充电(例如参考专利参考文献1)。公开了日本专利申请No.H6-325795(第0013到0023段，以及图1到图5)然而，在(a)中所述的先执行恒定电流充电随后执行恒定电压充电的方法中，存在下述不便即充电结束要花费长时间。此外，在上述(b)的方法中，因为在执行间歇充电的时候暂停时间变长(持续暂停充电，直到端子电压变稳定)，所以也存在充电结束要花费长时间的不便。
技术实现思路
考虑到上述问题，给出了本专利技术，本专利技术的目的是要在较短的时间内对基于锂离子的可充电电池充电，所述基于锂离子的可充电电池例如是锂离子电池、锂电池和铅电池，其是即使在充满电的状态下端子电压也不会下降的可充电电池。根据本专利技术实施方式的可充电电池充电方法包括如下步骤执行脉冲充电，其中，在用恒定电流对所述可充电电池进行充电的同时，将可充电电池的端子电压与预定的第一设置电压相比较，并且当所述端子电压变为大于等于所述第一设置电压时，在对可充电电池充电仅持续预定的第一设置时间之后，暂停充电；在所述脉冲充电中的暂停期间，对从暂停开始起的流逝时间An和在所述流逝时间An处的端子电压Bn进行多次测量；将所述端子电压Bn与预定的第二设置电压相比较，并且基于所述流逝时间An和所述端子电压Bn的多个测量结果，推测在下述情形中，所述端子电压是否会下降到小于等于所述第二设置电压，所述情形是当所述流逝时间An达到预定的第二设置时间时，所述端子电压Bn比所述第二设置电压高；并且在推测出所述端子电压会下降到小于等于所述第二设置电压的情形中，重复所述脉冲充电和所述端子电压的假设，而在推测出所述端子电压不会下降到小于等于所述第二设置电压的情形中，结束所述充电。根据上面的充电方法，在用恒定电流对所述可充电电池一直充电到所述第一设置电压之后，执行脉冲充电，并且在所述脉冲充电中的暂停充电期间，对从暂停开始起的流逝时间An和在流逝时间An处的端子电压Bn测量多次；以及将端子电压Bn与第二设置电压相比较，并且在当流逝时间An达到预定的第二设置时间时端子电压Bn高于第二设置电压的情形中，基于那些流逝时间An和端子电压Bn的多个测量结果，推测所述端子电压是否会下降到小于等于所述第二设置电压。在推测出所述端子电压会下降到小于等于所述第二设置电压的情形中，重复所述脉冲充电和端子电压的假设两者。此外，当推测出所述端子电压不会下降到小于等于所述第二设置电压时，判断出所述电池已充满电，并且结束充电。从而，根据上面的充电方法，在用恒定电流执行充电直到端子电压变为固定电压(第一设置电压)之后，再执行脉冲充电，并且在脉冲充电中，在从暂停充电开始起的流逝时间达到固定时间(第二设置时间)之后端子电压没有下降到小于等于固定电压(第二设置电压)的情形中，基于在暂停期间的流逝时间和端子电压二者的多个测量结果，来推测端子电压是否将下降到小于等于第二设置电压，其中暂停在端子电压实际上是否下降到小于等于第二设置电压变明确时不再继续；然后决定重复脉冲充电还是结束充电。因此，与上述充电方法(a)和充电方法(b)相比，可以在短时间内对基于锂离子的可充电电池充电，其中所述方法(a)是先执行恒定电流充电，紧接着执行恒定电压充电的方法，所述方法(b)是先执行恒定电流充电、紧接着再用恒定电流执行间歇充电的方法，其中间歇充电时的暂停时间变长(其中持续暂停直到端子电压稳定下来)。此外，作为这种充电方法的实施方式，优选地在所述脉冲充电中的暂停充电期间，基于包括所述流逝时间An和所述端子电压Bn的数据组(An，Bn)，利用下面的计算方法，计算在从所述暂停开始起的所述流逝时间An变为预定的第三设置时间T3时的所述端子电压Bn，其中所述第三设置时间T3比所述第二设置时间长；在所述端子电压Bn的计算值小于等于所述第二设置电压的情形中，重复所述脉冲充电和所述端子电压Bn的计算二者；而在所述端子电压Bn的计算值比所述第二设置电压高的情形中，结束充电。此外，优选地将所述第三设置时间T3设置为无限时间。[在第三设置时间T3处的端子电压Bn的计算方法]从数据组(An，Bn)计算出数据组(Cn，Bn)，其中Cn=1/An]]>利用最小二乘法从数据组(Cn，Bn)计算出D和E，其中D=Σi=1n[Ci-1n(Σi=1nCi)][Bi-1n(Σi=1nBi)]Σn=1n[Ci-1n(Σi=1nCi)]2]]>E=1n(Σi=1nBi)-D*[1n(Σi=1nCi)]]]>假设Bn为Cn的下述线形表达式Bn＝D*Cn×E，并且当An=T3(Cn=1/T3)]]>时计算出Bn。从而，通过使用最小二乘法并且假设Bn为Cn的线性表达式，可以获得在从所述暂停开始起的所述流逝时间An变为第三设置时间时的所述端子电压Bn，其中所述第三设置时间比所述第二设置时间长，此外，因为第三设置时间被设置为无限时间，所以可以通过简单的计算来非常精确地推测端子电压是否将要下降到小于等于第二设置电压。因此，可以在很短的时间内执行充电，而不会带来由于欠充电或过充电所导致的性能下降。此外，作为一种实施方式，在计算出端子电压Bn的情形中，优选地重复所述脉冲充电和所述端子电压Bn的计算二者，直到在N(N是大于等于2的整数)个脉冲的脉冲充电期间所述端子电压Bn的计算值变得连续高于所述第二设置电压，并且当所述端子电压Bn的计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可充电电池充电方法，包括如下步骤：执行脉冲充电，其中，在用恒定电流对可充电电池进行充电的同时，将所述可充电电池的端子电压与预定的第一设置电压相比较，并且当所述端子电压变为大于等于所述第一设置电压时，在对所述可充电电池充电仅持续预 定的第一设置时间之后，暂停充电；在所述脉冲充电中的暂停充电期间，对从所述暂停开始起的流逝时间Ａｎ和在所述流逝时间Ａｎ处的所述端子电压Ｂｎ进行多次测量；将所述端子电压Ｂｎ与预定的第二设置电压相比较，并且在当所述流逝时间Ａｎ达到 预定的第二设置时间时所述端子电压Ｂｎ比所述第二设置电压高的情形中，基于所述流逝时间Ａｎ和所述端子电压Ｂｎ的多个测量结果，推测所述端子电压是否会下降到小于等于所述第二设置电压；以及在推测出所述端子电压会下降到小于等于所述第二设置电压的 情形中，重复所述脉冲充电和所述端子电压的假设二者，而在推测出所述端子电压不会下降到小于等于所述第二设置电压的情形中，结束所述充电。

【技术特征摘要】
JP 2004-3-4 061103/20041.一种可充电电池充电方法，包括如下步骤执行脉冲充电，其中，在用恒定电流对可充电电池进行充电的同时，将所述可充电电池的端子电压与预定的第一设置电压相比较，并且当所述端子电压变为大于等于所述第一设置电压时，在对所述可充电电池充电仅持续预定的第一设置时间之后，暂停充电；在所述脉冲充电中的暂停充电期间，对从所述暂停开始起的流逝时间An和在所述流逝时间An处的所述端子电压Bn进行多次测量；将所述端子电压Bn与预定的第二设置电压相比较，并且在当所述流逝时间An达到预定的第二设置时间时所述端子电压Bn比所述第二设置电压高的情形中，基于所述流逝时间An和所述端子电压Bn的多个测量结果，推测所述端子电压是否会下降到小于等于所述第二设置电压；以及在推测出所述端子电压会下降到小于等于所述第二设置电压的情形中，重复所述脉冲充电和所述端子电压的假设二者，而在推测出所述端子电压不会下降到小于等于所述第二设置电压的情形中，结束所述充电。2.如权利要求1所述的可充电电池充电方法，其中在所述脉冲充电中的暂停充电期间，基于包括所述流逝时间An和所述端子电压Bn的数据组(An，Bn)，利用下面的计算方法，计算在从所述暂停开始起的所述流逝时间An变为预定的第三设置时间T3时的所述端子电压Bn，其中所述第三设置时间T3比所述第二设置时间长；以及在所述端子电压Bn的计算值小于等于所述第二设置电压的情形中，重复所述脉冲充电和所述端子电压Bn的计算二者，而在所述端子电压Bn的计算值比所述第二设置电压高的情形中，结束充电；公式1在第三设置时间T3处的端子电压Bn的计算方法从数据组(An，Bn)计算出数据组(Cn，Bn)，其中Cn=1/An]]>利用最小二乘法从数据组(Cn，Bn)计算出D和E，其中D=Σi=1n[Ci-1n(Σi=1nCi)][Bi-1n(Σi=1nBi)]Σn=1n[Ci-1n(Σi=1nCi)]2]]>E=1n(...

【专利技术属性】
技术研发人员：三瓶晃，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]