CN102751749B - 充电结束时刻确定方法、充电结束时刻确定装置以及电池组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种即使在所充电的容量以及剩余容量被计算为与实际不同的容量的情况下,也能够准确地确定应结束充电的时刻的充电结束时刻确定方法、充电结束时刻确定装置以及电池组件。将在二次电池(1)的最大单元电压变得比满充电检测开始电压(4.0V)高之后、充电电流在20秒以上低于50mA的时刻确定作为应结束充电的第1时刻,使在最大单元电压变得比累计开始电压(4.0V)高的期间所充电的容量与所放电的容量相抵消来进行累计,将累计结果偏向于充电侧且累计结果的绝对值变得比二次电池(1)的设计容量的50%大的时刻确定为应结束充电的第2时刻。
Description
技术领域
本发明涉及基于对二次电池进行充放电的容量来确定应结束充电的时刻的充电结束时刻确定方法、充电结束时刻确定装置以及电池组件。
背景技术
现有技术中,关于以锂离子电池为代表的二次电池的充电,主要采用所谓的恒流·恒压充电方式,即以规定的电流进行恒流充电,在端子电压(以下称作电池电压)达到被设定为比二次电池所容许的最大电压低的规定电压之后,过渡至恒压充电。在电池电压超过了最大电压的情况下,会损害电池的寿命以及充放电容量,还有可能导致着火,因此在充电过程中按照电池电压不超过最大电压的方式进行控制。
关于满充电容量(FCC;FullChargeCapacity),基于二次电池从满充电变成放电终止电压(学习点电压)为止期间被放电的放电电流的累计值,按充放电的每次循环而被更新。关于被充电的二次电池的剩余容量,通过从之前刚刚被更新的FCC中减去以放电方向为正向的充放电电流(充电电流以及放电电流)的累计值而计算出。充放电电流是根据在二次电池的充放电路径中安装的电流检测电阻中所产生的电压降而检测出的,但很难检测±5mA程度的范围内的充放电电流。例如,在从二次电池向外部电气设备等的***侧流入的漏电流没有被作为放电电流而检测出的情况下,FCC被更新为比实际更小的容量,剩余容量也被计算作为比实际小的容量。
然而,在对二次电池进行充电时,在由于某些原因导致未正常检测出充电结束的情况下,会超过被容许的充电容量而继续充电,其结果是,存在二次电池过热而着火,导致出现破裂等事故的可能性。为了防止这种情况,对所充电的容量进行监视以检测充电异常的技术被考虑。
例如,在专利文献1中,计算出二次电池的充电过程中所充电的容量或者剩余容量,诊断所计算出的容量是否为标称容量或者学习容量的约1.5~2倍以上,从而进行二次电池与充电控制***之间的故障诊断的故障诊断方法以及电池组。
专利文献
专利文献1:日本特开2002-325363号公报然而,专利文献1所公开的技术中,在如上述那样计算出比实际更小的FCC以及剩余容量的情况下,尽管充电在正常进行,有时却诊断为二次电池以及/或者充电控制***的故障。
发明内容
本发明正是鉴于上述情况而作出的,其目的在于,提供一种即使所充电的容量以及剩余容量被计算作为与实际不同的容量的情况下,也能够正确确定应结束充电的时刻的充电结束时刻确定方法、充电结束时刻确定装置以及电池组件。
本发明所涉及的充电结束时刻确定方法特征在于,对二次电池的充放电电流在时间序列上进行检测来对所充放电的容量进行累计,并基于所累计的容量来确定应结束所述二次电池的充电的时刻,对所述二次电池的电压在时间序列上进行检测,在所检测的电压比规定电压高的情况下,使所充电的容量与所放电的容量相抵消来进行累计,在累计结果表示所述二次电池已被充电的情况下,判定所累计的容量的绝对值是否比规定容量大,并将判定为大的时刻确定为应结束充电的时刻。
本发明所涉及的充电结束时刻确定方法特征在于,对二次电池的电压以及充放电电流在时间序列上进行检测,将判定所检测的电压比规定电压高、且所检测的充电电流在规定时间以上比规定的电流小的时刻确定为第1时刻,基于所检测的充放电电流对所充放电的容量进行累计,基于所累计的容量对与所述第1时刻不同的第2时刻进行确定,将所述第1以及第2时刻作为应结束所述二次电池的充电的时刻,在所检测的电压比所述第1时刻的确定所涉及的电压高的情况下,使所充电的容量与所放电的容量相抵消来进行累计,在累计结果表示所述二次电池已被充电的情况下,判定所累计的容量的绝对值是否比规定容量大,且将判定为大的时刻确定为所述第2时刻。
本发明所涉及的充电结束时刻确定方法的特征在于,所述规定容量是相对于作为能对所述二次电池进行充电的总容量而被预先设定的容量为规定比例的容量。
本发明所涉及的充电结束时刻确定方法的特征在于,所述规定比例处于40%至60%的范围。
本发明所涉及的充电结束时刻确定装置特征在于,对二次电池的充放电电流在时间序列上进行检测来对所充放电的容量进行累计,并基于所累计的容量来确定应结束所述二次电池的充电的时刻,具备在时间序列上对所述二次电池的电压进行检测的单元,在该单元所检测的电压比规定电压高的情况下,使所充电的容量与所放电的容量相抵消来进行累计,还具备当累计结果表示所述二次电池已被充电的情况下,判定所累计的容量的绝对值是否比规定容量大的单元。
本发明所涉及的充电结束时刻确定装置特征在于,对二次电池的电压以及充放电电流在时间序列上进行检测,将判定所检测的电压比规定电压高、且所检测的充电电流在规定时间以上比规定的电流小的时刻确定为第1时刻,并基于所检测的充放电电流对所充放电的容量进行累计,基于所累计的容量来确定与所述第1时刻不同的第2时刻,将所述第1时刻以及第2时刻作为应结束所述二次电池的充电的时刻,在所检测的电压比所述第1时刻的确定所涉及的电压高的情况下,使所充电的容量与所放电的容量相抵消来进行累计,且具备当累计结果表示所述二次电池已被充电的情况下,判定所累计的容量的绝对值是否比规定容量大的单元。
本发明所涉及的充电结束时刻确定装置的特征在于,所述规定容量是相对于作为能对所述二次电池进行充电的总容量而被预先设定的容量为规定比例的容量。
本发明所涉及的充电结束时刻确定装置的特征在于,所述规定比例处于40%至60%的范围。
本发明所涉及的电池组件的特征在于,具备:上述的充电结束时刻确定装置;和通过该充电结束时刻确定装置来确定应结束充电的时刻的一个或者多个二次电池。
本发明中,使在时间序列上检测的二次电池的电压变得比规定电压高的期间所充电的容量与所放电的容量相抵消来进行累计,将累计结果偏向于充电侧、且累计结果的绝对值变得比规定容量大的时刻确定为应结束充电的时刻。
即,在电池电压达到规定电压之前保留容量的累计,将电池电压超过规定电压期间所充电的容量中减去所放电的容量后所得的容量变得比规定容量大的时刻,确定为应结束充电的时刻。这样,便能够与电池电压达到规定电压之前所充电的容量无关地、高精度确定应结束充电的时刻。
根据本发明,将二次电池的电压变得比规定电压高之后、充电电流在规定时间以上比规定的电流低的时刻确定为应结束充电的第1时刻,使在二次电池的电压变得比用于确定第1时刻的所述规定电压所涉及的电压更高的期间所充电的容量与所放电的容量相抵消来进行累计,将累计结果偏向于充电侧且累计结果的绝对值变得比规定容量大的时刻确定为应结束充电的第2时刻。
即,将在电池电压超过与满充电检测开始电压等同的电压的期间所充电的容量减去所放电的容量后所得的容量变得比规定容量大的时刻,确定为应结束充电的第2时刻。这样,便与达到接近于满充电的状态之前所充电的容量无关地、来确定应结束充电的第2时刻,提高第2时刻的确定精度。另外,即使在第1时刻未被确定的情况下,也能够确定第2时刻。
本发明中,将相对于作为能对二次电池进行充电的总容量而被预先设定的容量、例如设计容量为规定比例的容量设定为规定容量。
这样,便能够不依赖于所变动的容量地、确定应结束充电的第2时刻。
本发明中,根据所假设的二次电池的使用温度范围的高/低,在例如设计容量的40%~60%的范围内较小/较大地设定规定容量。
在规定容量比设计容量的40%小的情况下,即使在二次电池在常温或者高温下被使用的情况下,也存在确定第1时刻之前第2时刻被确定之虞,在大于设计容量的60%的情况下,从第1时刻被确定至第2时刻被确定为止的延迟时间被无效地增大。
本发明中,通过上述充电结束电压确定装置能确定应结束二次电池的充电的时刻。
这样,能够将即使在所充电的容量以及剩余容量被计算为与实际不同的容量的情况下,也能够准确地确定应结束充电的时刻的、充电结束时刻确定装置应用于电池组件中。
发明效果
根据本发明,在电池电压达到规定电压之前保留容量的累计,即使所充电的容量被累计作为比实际更小的容量的情况下,也能够不受其影响地、将在二次电池的电压超过规定电压之后所充电的容量中减去所放电的容量所得的容量变得比规定容量大的时刻,确定为应结束充电的时刻。这样,便能够与电池电压到达规定电压之前所充电的容量无关地、高精度确定应结束充电的时刻。
因此,即使在所充电的容量以及剩余容量被计算为与实际不同的容量的情况下,也能够准确地确定应结束充电的时刻。
附图说明
图1是表示本发明涉及的电池组件的构成例的框图。
图2是表示电池单元中有代表性的(平均的)1个单元的充电时间对应的单元电压以及充电容量的特性图。
图3是表示确定第1时刻的CPU的处理步骤的流程图。
图4是表示确定第2时刻的CPU的处理步骤的流程图。
符号的说明
1二次电池
1a、1b、1c电池单元
4电流检测电阻
6AFE
7控制部
10电池组件
70CPU
71ROM
72RAM
73I/O端口
具体实施方式
以下基于表示实施方式的附图来详述本发明。
图1是表示本发明所涉及的电池组件的构成例的框图。图中10是电池组件,电池组件10具备:将由锂离子电池组成的电池单元1a、1b、1c按照该顺序串联连接而成的二次电池1;以及对该二次电池1的温度进行检测的温度传感器2。电池单元1a的正极端子以及电池单元1c的负极端子分别相当于二次电池1的正极端子以及负极端子。二次电池1也可以是镍氢电池、镍镉电池等其他电池。另外,构成二次电池1的电池单元的数目并不限定于三个,也可以是一个、两个或者四个以上。
二次电池1的正极端子经由对该二次电池1的充放电电流进行阻断的阻断部3而与正极(+)端子91连接。二次电池1的负极端子经由用于对该二次电池1的充放电电流进行检测的电流检测电阻4而与负极(-)端子92连接。电池组件10,经由正极(+)端子91、负极(-)端子92、以及与该负极(-)端子92经由电阻器93而连接的蓄电池连接端子94,可装卸地安装于个人计算机(PC)、移动终端等电气设备(未图示)中。从正极(+)端子91经由阻断部3、二次电池1以及电流检测电阻4到达负极(-)端子92的路径,相当于充放电路径(以下还称作充电路径)。
阻断部3具有:对二次电池1的放电电流以及充电电流分别进行导通/截止的N沟道型的MOSFET(开关元件)35以及36;与在两个端子之间串联安装了保险丝31、31的不恢复阻断元件30之间的串联电路,该串联电路被连接在二次电池1的正极端子以及正极(+)端子91之间。也可以代替MOSFET35、36而采用晶体管等其他开关元件。在放电时以及充电时,从后述的AFE6对MOSFET35以及36各自的栅极提供H(高)电平的导通信号。在保险丝31、31的连接点与不恢复阻断元件30的另一个端子之间,安装加热电阻32、32的并联电路。
另外,阻断部3具有:漏极与不恢复阻断元件30的另一端子连接的N沟道型的MOSFET33;和输出端子与该MOSFET33的栅极连接的OR电路34。MOSFET33的源极与二次电池1的负极端子连接。在OR电路34的输出端子成为H(高)电平的情况下,MOSFET33的漏极以及源极之间导通,经由保险丝31、31对加热电阻32、32施加二次电池1的电压以及/或者来自外部的电压,保险丝31,31熔断。这样,充放电路径便被非可逆地阻断。在不恢复阻断元件30中,对充放电路径进行阻断的元件并不限定于保险丝31、31。
电池单元1a、1b、1c各自的两端与保护电路5的输入端子和模拟前端(AnalogueFrontEnd,以下称作AFE)6的输入端子连接,其中,保护电路5对各电池单元的过电压状态进行检测以将检测信号提供给OR电路34,模拟前端6对电池单元1a、1b、1c的单元电压进行切换以提供给由微型计算机组成的控制部7。AFE6的另一输入端子连接在电流检测电阻4的两端。
保护电路5分别具备:对电池单元1a、1b、1c各自的单元电压以及基准电压进行比较的比较器、和计时器(均未图示)。基准电压,在本实施方式中为4.3V,但并非限定于此。各比较器分别在电池单元1a、1b、1c的单元电压高于4.3V的情况下,输出使计时器的计时开始的信号。然后,在各计时器所计时的时间经过了例如1.5秒的情况下,检测二次电池1的过电压状态,对OR电路34的一方的输入端子提供过电压状态的检测信号。这样,阻断部3的保险丝31、31熔断,二次电池1的充放电路径被阻断。
AFE6具有未图示的比较器,在根据电流检测电阻4的两端电压、与基准电压之间的比较结果而检测出二次电池1的过电流的情况下,对MOSFET35、36提供L(低)电平的截止信号来使充放电电流阻断。另外,在还从I/O端口73向AFE6提供了过电压状态的检测信号的情况下,也对MOSFET35、36提供截止信号。
控制部7具有CPU70,CPU70与如下构成彼此进行总线连接:与对程序等信息进行存储的ROM71;对临时产生的信息进行存储的RAM72;将过电压状态的检测信号输出给OR电路34的另一方的输入端子以及AFE6,并且输入蓄电池连接端子94的电压的I/O端口73;将模拟电压转换成数字电压的A/D转换器74;对时间进行计时的计时器75;以及用于与外部的电气设备进行通信的通信部76。
对A/D转换器74提供由AFE6提供的各电池单元1a、1b、1c的任一方的单元电压、从温度传感器2提供的电压、以及电流检测电阻4的两端电压,A/D转换器74将这些模拟电压变换成数字电压。
通信部76与在与外部电气设备之间进行数据的收发的串行数据(SDA)端子95、和用于对时钟进行接收的串行时钟(SCL)端子96连接。在通信部76与外部的电气设备之间,也可以通过其它通信方式进行通信。
上述的电池组件10的构成中除二次电池1、温度传感器2、阻断部3、保护电路5以及电阻器93之外的构成,相当于本发明所涉及的充电结束时刻确定装置。
另外,CPU70依据在ROM71中预先容纳的控制程序执行运算以及输入输出等处理。例如,CPU70经由A/D转换器74在时间序列上取入电流检测电阻4的电压,对根据所取入的电压而换算的充放电电流进行累计,以对在二次电池1中充放电的容量与二次电池1的剩余容量进行累计,并且生成剩余容量的数据。所生成的剩余容量的数据经由通信部76被发送给外部的电气设备。CPU70进而经由A/D转换器74将温度传感器2的电压以例如250ms的周期在时间序列上进行取入,基于所取入的电压对电池温度进行检测。
另外,CPU70以250ms的周期在时间序列上对从AFE6向A/D转换器74提供的电池单元1a、1b、1c的单元电压进行检测,来确定所检测的单元电压中最高的单元电压并存储在RAM72中。电压的检测周期不限于250ms。
在本实施方式中,在充电过程中最高的单元电压超过满充电检测开始电压(与权利要求2的规定电压对应),且充电电流规定时间以上低于满充电检测的阈值电流(规定的电流)的情况下,CPU70将满充电检测标记设置为1。这样,应结束二次电池1的充电的时刻(第1时刻)被确定。CPU70进一步,从在最高的单元电压超过累计开始电压(与权利要求1的规定电压对应)期间所充电的容量中减去放电的容量来与剩余容量单独地计算出所充放电的容量,在该充放电的容量超过了设计容量(或者额定容量、初始容量或者学习容量。以下仅称作设计容量)的50%(规定容量)的情况下,将满充电检测标记设置为1。这样,应结束二次电池1的充电的时刻(第2时刻)被确定。在第1时刻或者第2时刻中的某一个被确定的情况下,停止二次电池1的充电。
在二次电池1以恒流·恒压方式被充电的情况下,为了以高精度对二次电池1的满充电进行检测,应先确定第1时刻。即使在因某种原因导致第1时刻未被确定的情况下,为了确保二次电池1的安全而确定第2时刻。因此,第2时刻按照二次电池1在实际上成为满充电之后迅速被确定的方式,来调整判定的阈值。
图2是表示电池单元1a、1b、1c中有代表性的(平均的)1个单元的充电时间对应的单元电压以及充电容量的特性图。在图2中,横轴表示充电时间(分),纵轴表示单元电压(V)、和对电池单元1a、1b、1c中的一个进行充电的充电容量(mAh)。图中的实线、长虚线以及短虚线分别表示对设计容量为大约2250mAh,且单元温度为20℃、40℃以及0℃的电池单元1a、1b、1c中的一个,以恒流(1.5A)·恒压(4.2V)进行充电的情况下的特性。
图2中虽然未图示,但在每次单元电压达到充电电压(在此为4.2V)之后,充电电流呈向下凸的曲线状持续减少。因此,CPU70,在单元电压超过例如4.0V(规定电压=满充电检测开始电压),且充电电流为例如20秒(规定时间)以上低于50mA(规定的电流)时,确定第1时刻并将满充电检测标记设置为1。这样,二次电池1的满充电便被检测出。只要根据所使用的二次电池1的种类或确定来适当设定充电电压以及满充电检测开始电压即可。
接着,针对确定第2时刻的情况进行说明。在单元温度为20℃以及40℃的情况下,从图2中可知单元电压达到用于确定第1时刻的满充电检测开始电压即4.0V时的充电容量为1500mAh。由于电池单元1a、1b、1c的设计容量为2250mAh,因此此时充电至相对于设计容量(相当于使用开始初期的FCC)约67%(1500/2250的百分比)。因此,通过充电相对于设计容量而剩下的33%的容量,从而成为满充电。在本实施方式中,将可见7%的裕量而充电40%的剩余容量的时刻确定为第2时刻。
另外,随着放电的次数的增加,从而由于二次电池1劣化后FCC从设计容量起减少,因此在第2时刻被确定时之前充电超过FCC的容量,存在随着FCC的劣化而增加的倾向。因此,不存在第2时刻易比第1时刻先被确定之虞。
另一方面,在单元温度为0℃的情况下,由图2可知单元电压达到4.0V时的充电容量为1000mAh。此时被充电至相对于设计容量为约44%(1000/2250的百分比)。因此,通过充电相对于设计容量而剩余56%的容量,从而二次电池1成为满充电。在本实施方式中,将可见4%的裕量而充电60%的剩余容量的时刻确定为第2时刻。
由以上可知,在重视低温下的使用的情况下,在单元电压超过4.0V(满充电检测开始电压)之后,只要将进一步充电相对于设计容量为60%的容量的时刻确定为第2时刻即可。在准低温至准高温下使用的情况下,取上述的40%以及60%之间、进而充电相对于设计容量为50%的容量(规定容量)的时刻确定为第2时刻是为妥当。
以下,针对上述的电池组件10的控制部7的动作,采用表示该动作的流程图进行说明。以下所示的处理,是根据在ROM71中预先容纳的控制程序由CPU70而执行的。
图3是表示确定第1时刻的CPU70的处理步骤的流程图,图4是表示确定第2时刻的CPU70的处理步骤的流程图。图3以及图4各自的处理是以250ms的周期起动的,但并不限定于此。通过图3以及图4的处理从RAM72中读出的最大单元电压,如上述那样以250ms的周期被写入RAM72中。
在图3的处理被起动的情况下,CPU70取入通过A/D转换器74变换为数字值的充放电电流(S11),基于所取入的充放电电流的极性,来判定二次电池1是否正在充电(S12)。在不是正在充电的情况下(S12:否),CPU70直接结束图3的处理。在是正在充电的情况下(S12:是),CPU70从RAM72中读出最大单元电压(S13),并判定所读出的最大单元电压是否比满充电检测开始电压(在此为4.0V)高(S14),在不比满充电检测开始电压高的情况下(S14:否),直接结束图3的处理。
在最大单元电压比满充电检测开始电压高的情况下(S14:是),CPU70判定正在充电过程中所取入的充放电电流即充电电流是否小于满充电检测的阈值(在此为50mA)(S15),当不小于的情况下(S15:否),直接结束图3的处理。在充电电流比上述阈值小的情况下(S15:是),CPU70,判定在此使用的计时器75是否已经正在计时(S16),当不是正在计时的情况下(S16:否),通过计时器75开始20秒的计时(S17),将处理返回至步骤S11。
在计时器75已经是正在计时的情况下(S16:是),CPU70判定计时器75的计时是否已结束(S18),在未结束的情况下(S18:否),使处理返回至步骤S11。在计时结束的情况下(S18:是),CPU70将在RAM72中存储的满充电检测标记设置为1(S19),结束图3的处理。
接着,针对图4的处理进行说明。图4的处理所参照的充放电量,是从250ms的时间内对二次电池1充电的容量中减去所放电的容量而得的容量,通过未图示的其他处理进行计算并存储在RAM72中。
在图4的处理被起动的情况下,CPU70从RAM72中读出最大单元电压(S21),判定所读出的最大单元电压是否比累计开始电压(例如4.0V)高(S22),当不比累计开始电压高的情况下(S22:否),将「所充放电的容量」清零(S23)并存储在RAM72中。这样,以250ms的周期执行「充放电的容量」的初始化直至最大单元电压超过累计开始电压为止。之后,CPU70结束图4的处理。
在最大单元电压比累计开始电压高的情况下(S22:是),CPU70将「充放电的容量」加上单位时间内的充放电量(S24),并判定加上充放电量后的「充放电的容量」是否比设计容量的0.5倍(50%)大(S25)。包含「充放电的容量」作为负的容量而偏向于放电侧的情况在内,在不大于设计容量的0.5倍的情况下(S25:否),CPU70直接结束图4的处理。当比设计容量的0.5倍大的情况下(S25:是),CPU70将在RAM72中存储的满充电检测标记设置为1(S26),结束图4的处理。
另外,在图4的处理中,虽然将对二次电池1进行充电的容量作为正的容量,且「充放电的容量」为正的容量的情况,作为偏向于充电侧的情况进行处理,但也可以将二次电池1进行放电的容量作为正的容量。此时,在「充放电的容量」为负的容量的情况下,由于偏向于充电侧,因此只要在图4的步骤S25中判定「充放电的容量」的绝对值是否比设计容量的0.5倍大即可。
另外,在图4的处理中,虽然将累计开始电压设为与满充电检测开始电压相同的4.0V,但并不限定于此,例如,即使累计开始电压为与满充电检测开始电压有±0.1V程度上的不同的电压,也实现同样的效果。这种情况下,由于开始「充放电的容量」的累计时的最大单元电压越高,可以说二次电池1越处于接近于满充电的状态,因此能够使用于确定第2时刻的规定容量变小,减少至第2时刻被确定为止的延迟时间。
如以上所述那样,根据本实施方式,使以250ms的周期检测出的最大单元电压比例如4.0V高的期间所充电的容量与所放电的容量相抵消并进行累计,将累计结果偏向于充电侧,且累计结果的绝对值比规定容量大的时刻确定为应结束充电的时刻。
即,保留容量的累计直至最大单元电压达到4.0V为止,将从在最大单元电压超过4.0V期间充电的容量中减去放电的容量后所得的容量比规定容量大的时刻,确定为应结束充电的时刻。这样,便与最大单元电压达到4.0V之前所充电的容量无关,能够高精度地确定应结束充电的时刻。
因此,即使在充电的容量以及剩余容量被计算为与实际不同的容量的情况下,也能够准确地确定应结束充电的时刻。
另外,将在最大单元电压变得比满充电检测开始电压(4.0V)高之后、充电电流在20秒以上低于50mA的时刻确定为应结束充电的第1时刻,使最大单元电压比累计开始电压(4.0V)高的期间所充电的容量与所放电的容量相抵消并进行累计,将累计结果偏向于充电侧且累计结果的绝对值比规定容量大的时刻确定为应结束充电的第2时刻。
即,将从最大单元电压超过与满充电检测开始电压等同的累计开始电压的期间所充电的容量中减去所放电的容量所得的容量变得比规定容量大的时刻,确定为应结束充电的第2时刻。
因此,由于能够与在达到接近于满充电的状态之前所充电的容量无关地、确定应结束充电的第2时刻,因此能够提高第2时刻的确定精度。另外,即使在因某种原因而不能确定第1时刻的情况下,也能够确定第2时刻来使二次电池的充电结束。
进而,将预先设定为可对二次电池进行充电的总容量的设计容量的50%容量设定为规定容量。
因此,能够不依赖于如学习容量那样会产生变动的容量地、确定应结束充电的第2时刻。
进而,根据所假设的二次电池的使用温度范围的高/低,在设计容量的40%~60%的范围内较小/较大地设定规定容量。
因此,能够根据二次电池是在常温~高温或者低温的哪种情况下被使用来适当地设定规定容量。
另外,通过充电结束电压确定装置来确定应结束二次电池的充电的时刻。
因此,能够将即使在所充电的容量以及剩余容量被计算为与实际不同的容量的情况下,也能够准确地确定应结束充电的时刻的、充电结束时刻确定装置应用于电池组件。
另外,在本实施方式中,虽然示出了根据所假设的二次电池1的使用温度,将在单元电压超过4.0V(满充电检测开始电压)之后至确定第2时刻为止进一步充电的容量(规定容量),设定在相对于设计容量的40%~60%的范围内,且在流程图中示出了设计容量的50%容量,但并非限定于此。例如,也可以根据所检测的单元温度的高/低来使规定容量变小/变大大。
应当认为本次公开的实施方式在所有方面都只是例示,而非限定。本发明的范围不是由上述说明,而是由权利要求书的范围来表示,并且意图包含在与权利要求书的范围同等的意义以及范围内的所有变更。
Claims (7)
1.一种充电结束时刻确定方法,其特征在于,对二次电池的电压以及充放电电流在时间序列上进行检测,将判定所检测的电压比规定电压高、且所检测的充电电流在规定时间以上比规定的电流小的时刻确定为第1时刻,基于所检测的充放电电流对所充放电的容量进行累计,基于所累计的容量对与所述第1时刻不同的第2时刻进行确定,将所述第1时刻以及所述第2时刻作为应结束所述二次电池的充电的时刻,
在以时间序列检测出的电压不比所述第1时刻的确定所涉及的电压高的情况下,在每次检测电压时将所充放电的容量清零,
在所述以时间序列检测出的电压比所述第1时刻的确定所涉及的电压高的情况下,通过对所述充放电的容量加上所充电的容量以及减去所放电的容量来开始累计,
并在所述以时间序列检测出的电压持续比所述第1时刻的确定所涉及的电压高的情况下,继续进行累计,
在累计结果表示所述二次电池已被满充电的情况下,判定所累计的容量的绝对值是否比规定容量大,且将判定为大的时刻确定为所述第2时刻。
2.根据权利要求1所述的充电结束时刻确定方法,其特征在于,
所述规定容量是相对于作为能对所述二次电池进行充电的总容量而被预先设定的容量为规定比例的容量。
3.根据权利要求2所述的充电结束时刻确定方法,其特征在于,
所述规定比例处于40%至60%的范围。
4.一种充电结束时刻确定装置,其特征在于,对二次电池的电压以及充放电电流在时间序列上进行检测,将判定所检测的电压比规定电压高、且所检测的充电电流在规定时间以上比规定的电流小的时刻确定为第1时刻,并基于所检测的充放电电流对所充放电的容量进行累计,基于所累计的容量来确定与所述第1时刻不同的第2时刻,将所述第1时刻以及所述第2时刻作为应结束所述二次电池的充电的时刻,
在以时间序列检测出的电压不比所述第1时刻的确定所涉及的电压高的情况下,在每次检测电压时将所充放电的容量清零,
在所述以时间序列检测出的电压超过所述第1时刻的确定所涉及的电压时,通过对所述充放电的容量加上所充电的容量以及减去所放电的容量来开始累计,
并在所述以时间序列检测出的电压持续比所述第1时刻的确定所涉及的电压高的情况下,继续进行累计,
具备当累计结果表示所述二次电池已被满充电的情况下,判定所累计的容量的绝对值是否比规定容量大,并将判定为大的时刻确定为所述第2时刻的单元。
5.根据权利要求4所述的充电结束时刻确定装置,其特征在于,
所述规定容量是相对于作为能对所述二次电池进行充电的总容量而被预先设定的容量为规定比例的容量。
6.根据权利要求5所述的充电结束时刻确定装置,其特征在于,
所述规定比例处于40%至60%的范围。
7.一种电池组件,其特征在于,具备:
根据权利要求4~6中任一项所述的充电结束时刻确定装置;和
通过该充电结束时刻确定装置来确定应结束充电的时刻的一个或者多个二次电池。
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