充电设备制造技术

一种充电设备，包括：　　　　冷却风扇，用于冷却电池组；　　　　电池温度检测单元，构成为检测电池组的电池温度；和　　　　控制单元，构成为确定是否有冷却效果，以确定电池的满充电，并根据电池温度检测单元的输出来控制充电电流；　　　　其中，当控制单元确定冷却风扇没有冷却效果，并且电池温度达到小于一个温度范围的最大值的预定值时，控制单元将充电电流变成第一充电电流值，由此抑制因充电引起的电池温度升高，其中在所述温度范围内能够对电池充电但不使其寿命缩短；和　　　　其中，当控制单元确定冷却风扇具有冷却效果，并且电池温度达到高于第一预定值的第二预定值时，控制单元将充电电流变成大于第一充电电流值的第二预定电流值。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于对诸如镍镉电池，和镍氢电池的二次电池充电的充电设备。
技术介绍
对用作无绳工具等的电源的诸如镍镉电池或镍氢电池的电池组充电的情况下，尽管能用大充电电流在短时间对电池组充电，但是，在电池组充电期间电池组中的电池所产生的热量变大，电池的循环寿命变短。因此，提出了一种充电设备，用小充电电流长时间对电池组充电，来抑制发热量。另一方面，提出了另外一种充电设备，在充电设备上设置冷却风扇，在冷却电池组的情况下用大充电电流对电池组充电，这样能在短时间内对电池组充电，能抑制在充电期间电池组的发热量。所述的两种充电设备它们充电方法的不同取决于电池组是否能解决强制冷却问题，即，电池组的结构是否做成比如具有能使冷却风扇吹进空气的通风孔。考虑到按照该方式带有冷却装置的电池组与不带有冷却装置的电池组之间的充电方法上的不同，提出了一种充电方法，该方法确定在充电开始时的电池温度的升高速率是否大于预定的速率，由此确定冷却风扇对电池组的冷却效果的存在或者不存在，当冷却效果存在时使平均电流大，当冷却效果不存在时使平均电流小。(例如，见USP 6,204,639)作为确定电池组完全充电的方法，提出了dT/dt检测方法，按照该方法，当在某些取样间隔计算的电池温度值增加速率从电池温度增加速率存储单元中的最小值增加预定值或更大时，检测为电池被完全(fully)充电(例如，见JP-A-6113475)。然而，按照这种根据冷却效果的存在或者不存在来选择平均充电电流的充电方法，所存在的问题是，即使电池组具有冷却装置，其冷却能力也不会达到最大，因此不能缩短充电时间。例如，如图1所示的充电特性，在用充电控制方法的情况下，开始充电后电池温度达到预定温度(45℃)时电流从I0变成I2，带有冷却装置的电池组的充电时间比不带有冷却装置的电池组的充电时间短。但是，由于用充电电流I2的充电时间长，带有冷却装置的电池组没有充分利用它的冷却能力。在dT/dt检测方法中，简单地用在取样间隔计算的电池温度升高速率来确定完全充电并确定冷却效果的存在或者不存在是不合理的。现在参见图2和图3进行说明。图2和图3是曲线图，显示带有冷却装置的电池组和不带有冷却装置的电池组在充电时用于确定完全充电的第一取样间隔的电池电压、充电电流和电池温度的变化速率(A/D转换值)，并显示在用于确定冷却效果的存在或者不存在的第二取样间隔(大于第一取样间隔)的电池温度变化速率(A/D转换值)的变化，其中，横坐标中标注的电池温度K表示电池温度达到预定值K的时间。在第一取样间隔电池温度变化速率的情况下，带有冷却装置的电池组和不带有冷却装置的电池组之间直到电池温度达到预定电池温度K的最小电池温度变化速率有小的差别，但是，在第二取样间隔电池温度变化速率的情况下，带有冷却装置的电池组和不带有冷却装置的电池组之间有大的差别。按该方式，在dT/dt检测方法中，简单地用在取样间隔计算的电池温度升高速率来确定完全充电很难确定冷却效果的存在或者不存在。而且会延迟完全充电检测，因此，根据在第二取样间隔的电池温度变化率检测完全充电时的电池会过充电。而且，由于从充电开始的电池温度变化速率会根据开始充电时的电池温度而不同，因此，根据在开始充电时的电池温度变化速率是否等于或大于预定值来确定冷却效果的存在或者不存在和确定充电电流是不合理的。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术的一个目的是，提供一种充电设备，能够根据带有冷却装置的电池组或不带有冷却装置的电池组，也就是说，根据电池组的冷却效果的存在或不存在，进行适当的充电控制，特别是能使带有冷却装置的电池组的充电时间缩短。为了克服现有技术中存在的缺点，本专利技术的另一目的是，提供一种充电设备，它能够准确地检测电池的完全充电(full charge)，而不管是带有冷却装置的电池组和不带有冷却装置的电池组，并且能够准确地区分带有冷却装置的电池组和不带有冷却装置的电池组。为了达到本专利技术的目的，本专利技术提供一种充电设备，包括冷却电池组的冷却风扇；电池温度检测单元，构成为检测电池组的电池温度；和控制单元，构成为根据电池温度检测单元的输出确定冷却效果的存在或者不存在，以确定电池的完全充电，和控制充电电流；其中，当控制单元确定冷却风扇没有冷却效果，并且电池温度达到小于一个温度范围的最大值的预定值时，控制单元将充电电流变成第一充电电流值，由此抑制因充电引起的电池温度升高，其中在所述温度范围内能够对电池充电但不使其寿命缩短；并且，当控制单元确定冷却风扇具有冷却效果，并且电池温度达到高于第一预定值的第二预定值时，控制单元将充电电流变成大于第一充电电流值的第二预定电流值本专利技术可以按这样的方式安排，用第一取样间隔和比第一取样间隔长的第二间隔计算电池温度变化率，用具有第一取样间隔的电池温度变化率确定电池组的完全充电状态，用具有第二取样间隔的电池温度变化率确定冷却风扇的冷却效果的存在或者不存在。本专利技术可以按这样的方式安排，根据当电池温度达到预定温度时电池温度变化率的最小值是否大于预定的第一预定值，来确定冷却风扇的冷却效果的存在或者不存在。最好是，确定冷却效果的存在或者不存在的第一预定值设置成与充电开始时的电池温度相对应。本专利技术可以按这样的方式安排，根据由电池温度变化率计算单元在第一时间(for the first time)计算的电池温度变化率是否大于预定的第二预定值，来确定冷却风扇的冷却效果的存在或者不存在。最好是，确定冷却效果的存在或者不存在的第二定值设置成与充电开始时的电池温度相对应。附图说明参见附图更详细地描述本专利技术，其中图1是显示常规充电设备的带有冷却装置的电池组和不带有冷却装置的电池组的充电特性的曲线图；图2是显示在带有冷却装置的电池组充电时在用于确定完全充电的第一和第二取样间隔的电池电压、充电电流和电池温度变化率的曲线图； 图3是显示在不带有冷却装置的电池组充电时在用于确定完全充电的第一和第二取样间隔的电池电压、充电电流和电池温度变化率的曲线图；图4是按本专利技术的充电设备的第一实施例的电路方框图；图5是说明按本专利技术的充电设备的操作的流程图；图6是显示按本专利技术的充电设备的带有冷却装置的电池组和不带有冷却装置的电池组的充电特性的曲线图；图7是按本专利技术的充电设备的第二实施例的电路图；图8是一个曲线图，在充电开始时，在当电池温度达到预定值时根据直到预定温度的电池温度变化率是否是最小值来确定冷却效果的存在或者不存在时，显示根据电池温度的确定准则；图9是按本专利技术的充电设备在充电操作期间，电池温度达到大于第一预定值的预定温度时，根据电池温度变化率是否是最小值来确定冷却效果的存在或者不存在的情况下的操作流程的前一部分；图10是图9所示流程的后一部分；图11是根据用有第二间隔的电池温度变化率刚计算后的电池温度变化率是否大于预定的第二预定值来确定按本专利技术的充电设备中的冷却风扇的冷却效果的存在或者不存在的情况下的操作流程的前一部分；图12是图11所示流程的后一部分。具体实施例方式第一优选实施例图4是按本专利技术的第一实施例的电路方框图。图1中，1表示交流电源，2表示电池组，它设置有串联连接的多个电池芯构成的电池组2A和温度检测元件2B，温度检测元件2B例如是热敏电阻，它设置成与电池组2A接触本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种充电设备，包括冷却风扇，用于冷却电池组；电池温度检测单元，构成为检测电池组的电池温度；和控制单元，构成为确定是否有冷却效果，以确定电池的满充电，并根据电池温度检测单元的输出来控制充电电流；其中，当控制单元确定冷却风扇没有冷却效果，并且电池温度达到小于一个温度范围的最大值的预定值时，控制单元将充电电流变成第一充电电流值，由此抑制因充电引起的电池温度升高，其中在所述温度范围内能够对电池充电但不使其寿命缩短；和其中，当控制单元确定冷却风扇具有冷却效果，并且电池温度达到高于第一预定值的第二预定值时，控制单元将充电电流变成大于第一充电电流值的第二预定电流值。2.一种充电设备，包括冷却风扇，用于冷却电池组；电池温度检测单元，构成为检测电池的温度；电池温度存储单元，构成为根据来自电池温度检测装置的输出存储电池温度；电池温度变化率计算单元，构成为利用包括第一取样间隔与比第一取样间隔长的第二取样的不同取样间隔，根据来自电池温度检测单元和电池温度存储单元的输出，计算多个电池温度变化率；和电池温度变化率存储单元，构成为根据来自电池温度变化率计算单元的输出存储多个电池温度变化率；其中，根据来自电池温度变化率计算单元和电池温度变化率存储单元的输出，用具有第一取样间隔的电池温度变化率检测电池组的完全充电状态；和用具有第二取样间隔的电池温度变化率确定冷却风扇的冷却效果的存在或不存在。3.一种充电设备，包括冷却风...

【专利技术属性】
技术研发人员：荒馆卓央，高野信宏，
申请(专利权)人：日立工机株式会社，
类型：发明
国别省市：