充电控制电路、电池组件以及充电系统

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充电控制电路、电池组件以及充电系统

时间:2019-12-17本站浏览次数:384

       

充电控制电路、电池组件以及充电系统

本发明的充电控制电路包括:控制对二次电池充电的充电部的动作的充电控制部;以及检测所述二次电池的端子电压的电压检测部,所述充电控制部,当由所述电压检测部检测出的二次电池的端子电压低于被预先设定为比作为所述二次电池达到满充电时的端子电压的满充电电压低的电压值的第一阈值电压时,通过向所述充电部请求指定的第一电流值的充电电流,让该充电部向所述二次电池供应该充电电流以执行恒流充电,当由所述电压检测部检测出的二次电池的端子电压超过所述第一阈值电压、但并未达到所述满充电电压时,通过向所述充电部请求小于所述第一电流值的第二电流值的充电电流,让该充电部向所述二次电池供应该充电电流以执行恒流充电,当由所述电压检测部检测出的二次电池的端子电压达到所述满充电电压以上时,让所述充电部将该满充电电压作为充电电压供应给所述二次电池以执行恒压充电。

本发明所提供的充电控制电路包括:控制对二次电池充电的充电部的动作的充电控制部;以及检测所述二次电池的端子电压的电压检测部,所述充电控制部,当由所述电压检测部检测出的二次电池的端子电压低于被预先设定为比作为所述二次电池达到满充电时的端子电压的满充电电压低的电压值的第一阈值电压时,通过向所述充电部请求指定的第一电流值的充电电流,让该充电部向所述二次电池供应该充电电流以执行恒流充电,当由所述电压检测部检测出的二次电池的端子电压超过所述第一阈值电压、但并未达到所述满充电电压时,通过向所述充电部请求小于所述第一电流值的第二电流值的充电电流,让该充电部向所述二次电池供应该充电电流以执行恒流充电,当由所述电压检测部检测出的二次电池的端子电压达到所述满充电电压以上时,让所述充电部将该满充电电压作为充电电压供应给所述二次电池以执行恒压充电。

根据该结构,在对二次电池进行CCCV充电的充电系统中,能够减轻恒流充电时的二次电池的劣化。

然后,当由检流电阻16检测出的充电电流Ic变为充电终止电流值la以下、组电池14的开路电压几乎等于满充电电压Vfull时,通过充电控制部212经由通信部203、36向控制部37发送使充电电流Ic为零的请求信号。于是,充电装置3使充电电流Ic为零,结束CCCV充电(时间T4)。

然后,伴随着充电,组电池14的端子电压Vt上升,当达到第一阈值电压Vthl以上时,由充电控制部212向控制部37发送使充电电流Ic从第一电流值I1B(0.35It)向第二电流值I2B(0.20It)变更的请求信号。于是,通过充电电路35,恒流充电中的电流值向第二电流值I2B变更,充电电流减小(时间T6)。

另外,较为理想的是,上述的充电控制电路还包括检测流过所述二次电池的电流的电流检测部,所述充电控制部,在由所述电流检测部检测出的电流值超过被设定为大于向所述充电部请求的电流值的值的异常电流阈值的情况下,当由所述电压检测部检测出的二次电池的端子电压达到被预先设定为低于所述满充电电压的电压值的第二阈值电压以上时,执行向所述充电部请求该第二阈值电压的充电电压,并供应给所述二次电池以执行恒压充电的第一异常应对处理。

二次电池具有S0C增加而使闭路时的端子电压达到满充电电压附近时,与二次电池的S0C较小时相比容易发生因充电电流引起的劣化的性质。因此,根据该结构,当二次电池的端子电压低于被预先设定为比满充电电压低的电压值的第一阈值电压,即由于二次电池的S0C较小而难以发生因充电电流引起的劣化时,充电控制部让充电部以第一电流值的充电电流执行恒流充电。

如此,由于当组电池14的温度t从适宜温度范围外变化到适宜温度范围内时,充电电流增大,因此与按照原样维持一度被减小的充电电流的情况相比缩短了充电时间。

控制部37是例如利用微型计算机而构成的控制电路。当由通信部36接收到从电池组件2中的控制部201(应为202)通过通信部203发送来的请求指示后,控制部37按照由通信部36接收到的请求指示控制充电部35,从而从充电部35向连接端子11、12输出与从电池组件2发送的请求指示相应的电流或电压。

具体而言,如果组电池14的温度t例如在10°C至45°C的适宜温度范围内,则电流值设定部213将第一电流值II和第二电流值12设定为在适宜温度范围内适于组电池14的充电的电流值。例如第一电流值II被设定为〇.7It,第二电流值12被设定为小于第一电流值II的电流值例如〇.35It。

充电控制电路、电池组件以及充电系统

本发明提供一种充电控制电路,包括:控制对二次电池进行充电的充电部的动作的充电控制部;检测所述二次电池的端子电压的电压检测部;以及检测流过所述二次电池的电流的电流检测部,其中,所述充电控制部多次重复恒流恒压充电,该恒流恒压充电是指,从所述充电部向所述二次电池供应指定的设定电流值的充电电流使所述充电部执行恒流充电,并且当在所述恒流充电的执行过程中由所述电压检测部检测出的端子电压等于指定的阈值电压值时,通过从所述充电部向所述二次电池供应所述阈值电压值的充电电压使所述充电部执行恒压充电,直到由所述电流检测部检测出的电流值等于指定的阈值电流值为止,并且所述充电控制部每次重复所述恒流恒压充电时,增大所述阈值电压值增大减小所述设定电流值和所述阈值电流值。

这里,如果设定电流值Is的电流流过二次电池4,则其端子电压Vb为设定电流值Is的电流流过二次电池4的内部电阻而产生的电压与二次电池4的开路电压(0CV,OpenCircuitVoltage)相加所得的电压。因此,端子电压Vb与二次电池4的开路电压并不一致,其差根据充电电流变化。

图5是用于说明图1所示的充电系统的动作的另一例的说明图。

具体实施方式

接着,在步骤SI(时刻T3),当由电压检测部51检测端子电压Vb时,由于端子电压Vb为电压值VI,因此由充电控制部501从存储部502的数据表A中读出与电压值Vl的端子电压Vb对应的阶段2的电流值14、电压值V2以及电流值13分别作为设定电流值Is、阈值电压值Vth以及阈值电流值Ith(步骤S2)。即,设定电流值Is、阈值电压值Vth以及阈值电流值Ith分别比之前的阶段I增大。

图4是用于说明图1所示的充电系统的动作的一例的说明图。

但是,在如上所述的脉冲充电方式中,由于在满充电附近充电脉冲被施加于二次电池的瞬间,二次电池的端子电压会超过满充电电压,因此存在致使二次电池劣化的问题。

另一方面,在由电压检测部51检测出的端子电压Vb小于判定电压Vj时开始的恒流恒压充电的下一次重复的恒流恒压充电中,充电控制部501基于存储在存储部502中的数据表A,阶段性增大阈值电压值Vth和阈值电流值Ith使它们比前一次的恒流恒压充电时的值大。

图2是表示存储在图1所示的存储部中的数据表的一例的表形式的说明图。

另外,较为理想的是,在由所述电压检测部检测出的端子电压小于预先设定的判定电压时开始的恒流恒压充电的下一次重复的恒流恒压充电中,所述充电控制部增大所述设定电流值、所述阈值电压值以及所述阈值电流值使它们比紧接之前的恒流恒压充电时的值大。

以上,在由电压检测部51检测出的端子电压Vb超过判定电压Vj时开始的恒流恒压充电(时刻T5至Tll)中,充电控制部501基于数据表A,通过一边使阈值电压值Vth阶段性增大至二次电池4的满充电电压Vf、并使阈值电流值Ith阶段性减小至用于判定二次电池4的满充电的判定电流值If,一边多次重复恒流恒压充电,将二次电池4充电至满充电。

背景技术

而且,在恒压充电CV3(时刻T6至T7)中,当充电电流值Ic变成阈值电流值Ith以下时(在步骤S6为“是”,时刻T7),充电控制部501向步骤S7转移。




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