充电设备和充电方法技术

技术编号:5025199 阅读:145 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
抑制了在充电时的充电功率的无用消耗并改善了充电效率。在充电设备(1)中,其中将多个二次电池(22)串联连接的电池组(24)供应有充电电流(Ic)。该充电设备具有过充电保护电路(26),其具有针对每个二次电池(22)布置的放电路径电路(34),并基于二次电池(22)的电池电压(Vb)将二次电池(22)连接到所述放电路径电路(34)来使得二次电池在充电的同时放电或从放电路径电路(34)断开二次电池(22)来停止放电;该充电设备还具有充电器控制器(10),其用于在由过充电保护电路(26)开始任何一个二次电池(22)向放电路径电路(34)的放电的情况下控制充电电流(Ic)减小直至停止已开始放电的二次电池(22)向放电路径电路(34)放电为止。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及,特别是涉及用于改善充电效率的技术。
技术介绍
传统上已存在用于对多级串联连接的二次电池(secondary cell)充电的已知充 电设备。对于这种类型的充电设备,已经提出一种所谓的多级电流充电方法,其减小二次 电池的内电阻的影响并使得能够通过用指定的恒定电流对二次电池充电直至其电压达到 指定电压并随后用具有较小值的电流对其充电来充电至接近于满充电的状态(例如,参见 专利文献1)。还已知一种包括用于防止二次电池被过充电的过充电保护电路的充电设备。这种 类型的过充电保护电路包括放电路径电路,每个放电路径电路包括放电电阻器并与各二次 电池一一对应地并联布置,并且如果检测到任何一个二次电池的过充电,则将被检测到被 过充电的二次电池连接到放电路径电路(discharge route circuit)并迫使其放电,并且 流入此二次电池的充电电流被旁路至放电路径电路(例如,参见专利文献2)。除针对过充电的保护之外,此过充电保护电路到充电设备中的结合产生以下优 点。即,在用诸如在多级处并联地连接的锂聚合物蓄电池(battery)等难以在满足诸如充 电周期期间的内电阻值等特性的同时制造的二次电池充电的情况下,过充电保护电路充当 用于平衡各二次电池之间的电池电压以使其与固定上限值对准的平衡电路。因此,可以在 补偿二次电池之间的特性变化的同时对二次电池充电。并且,在对充电周期期间的电池 (cell)电压(内电阻)由于老化变质而在很大程度上改变的二次电池充电的情况下,电池 电压的上限值保持恒定,无论在使用开始时的充电周期期间和在一定程度的老化变质之后 的充电周期期间二次电池的内电阻如何。因此,可以对老化变质进行充电补偿。专利文献1 日本未审查专利公开NO. 2003-87991专利文献2 日本未审查专利公开NO. H10-50352
技术实现思路
技术问题然而,当充电设备包括过充电保护电路时,例如,如果使用在上述专利文献1中公 开的技术将二次电池充电至接近于满充电状态的状态,则二次电池连续地与放电路径电路 相连以便从电池电压最接近满充电电压的一个二次电池放电。这呈现出由于放电路径电路 的放电浪费充电功率(power)而降低充电效率的问题。此外,如果频繁地执行放电路径电 路中的放电,则还存在外围组件由于因放电路径电路的放电产生的热量而退化的问题。这种问题不仅在包括过充电保护电路的充电设备中,而且在由于通过充电引起的热量产生而产生气体的二次电池中同样地发生。S卩,类似于由于过充电保护电路向放电路径电路放电而引起的充电功率浪费,作 为由于二次电池的内电阻增加而引起的热量产生或另一原因的结果,浪费了充电功率,并 且在二次电池中在充电期间产生气体的状态下,充电效率降低。此外,还同样地发生外围组 件由于热量产生而退化的问题。鉴于以上情况开发了本专利技术,并且其目的是提供能够抑制充电周期期间的充电功 率浪费并改善充电效率的。问题的解决方案为了达到以上目的,本专利技术意在一种用于通过向电池组供应充电电流来对电池组 充电的充电设备,在所述电池组中,多个二次电池被串联连接,该充电设备包括过充电保 护电路,其包括放电路径电路,该放电路径电路与二次电池一一对应地设置并适合于通过 基于二次电池的电池电压将二次电池连接到所述放电路径电路来促使正被充电的二次电 池放电或通过从放电路径电路切断二次电池来停止放电;以及充电控制装置,其用于当由 过充电保护电路开始任何一个二次电池向放电路径电路的放电时继续充电,同时减小充电 电流直至停止已开始放电的二次电池向放电路径电路放电为止。此外,为了达到以上目的,本专利技术意在一种用于通过向电池组供应充电电流来对 电池组充电的充电设备,在所述电池组中,多个二次电池被串联连接,该充电设备包括气 体产生检测装置,其用于在电池组被充电的同时检测来自二次电池中的任何一个的气体产 生;以及充电控制装置,其用于在由气体产生检测装置检测到气体产生时继续充电,同时减 小充电电流直至停止气体产生为止。在本专利技术的上述充电设备中的任何一个,所述充电控制装置在充电电流低于指定 的下限电流值时在将充电电流保持在指定的下限电流值的同时继续向电池组进行供应,而 在电池组的电压达到指定的充电结束电压时停止充电。本专利技术的上述充电设备中的任何一个还包括充电器,其用于向其中将电池组和外 部负载并联地连接的并联电路供应外部功率,对电池组充电并对外部负载供应功率,并且 控制由充电器施加于并联电路的电压,以便在将电池组和外部负载保持在导电状态的同时 在非充电周期期间将流入电池组的充电电流基本上保持在零。此外,为了达到以上目的,本专利技术意在一种用于通过向电池组供应充电电流来对 电池组充电的充电方法,在所述电池组中,多个二次电池被串联连接,该充电方法包括步 骤基于二次电池的电池电压通过将二次电池连接到与各二次电池一一对应地设置的放电 路径电路来促使正被充电的二次电池放电或通过从放电路径电路切断二次电池来停止放 电;以及如果开始了任何一个二次电池向放电路径电路的放电,则继续充电,同时减小充电 电流直至停止已开始放电的二次电池向放电路径电路放电为止。此外,为了达到以上目的,本专利技术意在一种用于通过向电池组供应充电电流来对 电池组充电的充电方法,在所述电池组中,多个二次电池被串联连接,该充电方法包括步 骤当在电池组被充电的同时检测到来自任何一个二次电池的气体产生时继续充电,同时 减小充电电流直至停止气体产生为止。本专利技术的有利效果根据本专利技术,可以抑制伴随放电或气体产生的充电功率的浪费并改善充电效率,这是因为在充电期间减小充电电流以使得停止从二次电池向放电路径电路放电或气体产 生的同时对二次电池充电。附图说明图1是示出根据本专利技术的第一实施例的充电设备的构造的图示:图2是充电过程的流程图,图3是示出充电波形的图表,以及图4是示出根据第二实施例的充电设备的构造的图示。参考标号列表1,100充电设备2蓄电池单元(battery unit)4充电器单元8充电器9并联电路10充电器控制器(充电控制装置)12电流检测器14显不器19外部负载22,22A,22B,122 二次电池24电池组(cell group)26过充电保护电路34放电路径电路38电池控制器40放电电阻器42开关元件44过充电保护检测器46充电结束检测器48放电切断检测器50气体产生检测器Ic充电电流Ith下限充电电流值Vb蓄电池电压Vm满充电电压Vthl过充电保护电压Vth2保护停止电压Vth3充电结束电压Vth4放电切断电压具体实施例方式下面,参照附图来描述本专利技术的实施例。<第一实施例>图1是示出根据本实施例的充电设备1的构造的图示。如图1所示,充电设备1 提供有用于存储功率的蓄电池单元2和用于通过向蓄电池单元2供应功率来对其充电的充 电器单元4。充电器单元4包括外部电源连接器6、充电器8、充电器控制器10、电流检测器12、 显示器14和切断开关16。 外部电源连接器6是连接到诸如商用电源的外部电源18的连接器,并向充电器8 输入外部电源18的功率。充电器8通过将外部电源18的功率供应给蓄电池单元2和外部负载19来对蓄电 池单元2充电并驱动外部负载19。此外部负载19是在外部电源18中断期间接本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于通过向电池组供应充电电流来对电池组充电的充电设备,在所述电池组中,多个二次电池被串联连接,该充电设备包括:过充电保护电路,其包括放电路径电路,该放电路径电路与二次电池一一对应地设置并适合于通过基于二次电池的电池电压将二次电池连接到所述放电路径电路来促使正被充电的二次电池放电或通过从放电路径电路切断二次电池来停止放电;以及充电控制装置,其用于当由过充电保护电路开始任何一个二次电池向放电路径电路的放电时继续充电,同时减小充电电流直至停止已开始放电的二次电池向放电路径电路放电为止。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:丸山知己齐木英司加藤章利本多义博
申请(专利权)人:岩崎电气株式会社东京整流器株式会社株式会社JPS
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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