專利名稱：充電控制電路、電池驅(qū)動設(shè)備、充電裝置以及充電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及充電控制電路、電池驅(qū)動設(shè)備、充電裝置以及充電方法，尤其涉及用于進行暗電流放電的設(shè)備的電源的鉛蓄電池的適宜的充電控制電路、電池驅(qū)動設(shè)備、充電裝置以及充電方法。
背景技術(shù)：
近年來,鉛蓄電池(lead storage battery)因其充放電特性的改良,在使用昂貴的鋰離子二次電池不合算的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中作為高性能電源而再次受到注目。上述產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域并不是作為便攜設(shè)備使用鉛蓄電池的領(lǐng)域，而是涉及鉛蓄電池主體或具備鉛蓄電池的設(shè)備的循環(huán)利用較多的電動卡丁車(electric cart)、叉車(forklift)等特殊電動車輛等的領(lǐng) 域。這里舉出的電動車輛需要也利用使用者(駕駛員)的少許休止時間(例如在高爾夫球場使用的電動卡丁車的情況下為同乗者打一個回合的過程中，在搬運貨物的叉車的情況下為操作者吃飯或吃零食的過程中)，高效地進行充電。因此，可以考慮運用ー種技木，即通過在達到指定的電壓Vl時減小充電電流并進入下階段的充電、最終階段的充電在鉛蓄電池達到電壓Vl后進行指定時間的3段以上的多段恒流充電(multi-stage constant
current charge)(將充電段數(shù)設(shè)為η段時的充電電流I為Il > 12 >......> In-I),提高
SOC (充電深度/State Of Charge)(例如專利文獻I)。利用該技術(shù)，在少許休止時間內(nèi)以多段恒流充電的初始階段的比較大的電流進行快速充電，作業(yè)結(jié)束后經(jīng)過多段恒流充電的全部階段進行滿充電的方法被認為是較為理想的。但是，已知使用鉛蓄電池作為基本上不具有輔助電源的特殊電動車輛的主電源，重復(fù)進行充放電時，與具有輔助電源的車輛不同，如專利文獻I所示考慮快速充電的充電方法有時會造成充電不足，鉛蓄電池的壽命特性下降。專利文獻I :日本專利公開公報特開2000-243457號

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述課題，其目的在于提供ー種能夠適宜地對鉛蓄電池進行充電使鉛蓄電池的壽命特性不會下降的充電控制電路、電池驅(qū)動設(shè)備、充電裝置以及充電方法。本發(fā)明所提供的充電控制電路，控制對作為電池驅(qū)動設(shè)備的電源使用的鉛蓄電池進行充電的充電部，包括第一獲取部，按照充電開始的指示，將從前次充電結(jié)束時起到本次充電開始時為止的期間所述鉛蓄電池的總放電電量，分成基于電流值小于指定電流值的放電電流的放電電量即第一放電電量和基于電流值達到所述指定電流值以上的放電電流的放電電量即第二放電電量來獲??；運算部，求出與所述第一獲取部所獲取的所述第一放電電量相對應(yīng)的第一充電電量以及與所述第一獲取部所獲取的所述第二放電電量相對應(yīng)的第二充電電量，并求出作為所求出的所述第一充電電量與所述第二充電電量之和的所述鉛蓄電池的充電所需要的充電電量；以及充電控制部，基于由所述運算部求出的所述充電電量，控制所述充電部對所述鉛蓄電池的充電。本發(fā)明所提供的電池驅(qū)動設(shè)備包括上述的充電控制電路；作為所述電源使用的所述鉛蓄電池；從所述鉛蓄電池供應(yīng)的電流的電流值小于所述指定電流值的第一負荷；以及從所述鉛蓄電池供應(yīng)的電流的電流值為所述指定電流值以上的第二負荷。本發(fā)明所提供的充電裝置包括上述的充電控制電路；以及由所述充電控制電路控制、對所述鉛蓄電池進行充電的充電部。本發(fā)明所提供的充電方法用于對作為電池驅(qū)動設(shè)備的電源使用的鉛蓄電池進行充電，包括第一步驟，按照充電開始的指示，將從前次充電結(jié)束時起到本次充電開始時為止的期間所述鉛蓄電池的總放電電量，分成基于電流值小于指定電流值的放電電流的放電電量即第一放電電量和基于電流值達到所述指定電流值以上的放電電流的放電電量即第·ニ放電電量來獲??；第二步驟，求出與在所述第一歩驟中獲取的所述第一放電電量相對應(yīng)的第一充電電量以及與在所述第一歩驟中獲取的所述第二放電電量相對應(yīng)的第二充電電量，并求出作為所求出的所述第一充電電量與所述第二充電電量之和的所述鉛蓄電池的充電所需要的充電電量；以及第三步驟，基于在所述第二步驟中求出的所述充電電量，控制所述鉛蓄電池的充電。


圖I是表示本發(fā)明的ー實施方式的電動車輛連接于充電裝置時的方框圖。圖2是示意性地示出在本實施方式中被充電的鉛蓄電池的端子電壓和充電電流的推移的圖。圖3是表示將鉛蓄電池部分放電后進行充電的方式的圖，示出以本實施方式的方法進行充電的方式。圖4是表示將鉛蓄電池部分放電后進行充電的方式的圖，作為比較例示出以以往的方法進行充電的方式。圖5是以表形式表示在實施例和比較例中進行的放電模式的圖。圖6是表示實施例和比較例中的鉛蓄電池的放電容量的推移的圖。圖7是表示放電容量的維持率的圖。圖8是表示電動車輛連接于本發(fā)明的ー實施方式的充電裝置時的方框圖。
具體實施例方式(本發(fā)明的原理)首先，對本發(fā)明的原理進行說明。發(fā)明人等經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)如果驅(qū)動特殊電動車輛的時間以外的放電電量(所謂基于暗電流的放電電量)占據(jù)整體放電電量的比例較大，則迄今為止較為理想的充電方法難以使鉛蓄電池為滿充電狀態(tài)。其邏輯可以推測如下。作為鉛蓄電池的放電生成物的硫酸鉛在其晶體小時，通過緊接著進行的充電，容易恢復(fù)為充電生成物(正極為ニ氧化鉛，負極為金屬鉛)。但是，如果因長時間放置等導(dǎo)致硫酸鉛的晶體生長而變大，與硫酸鉛為小晶體時相比難以恢復(fù)為充電生成物。而且，在以稱作暗電流的無法與馬達等驅(qū)動時相比較的小電流值的電流放電時，與長時間放置的情況同樣，容易生成晶體大的硫酸鉛。此外，基于暗電流的放電電量會在周末特殊電動車輛體止等通常發(fā) 生的放置時而被蓄積。如以往所示，如果從滿充電起伴隨著馬達等的驅(qū)動的大電流的放電電量足夠大，則基于暗電流的放電電量相對較小(晶體大的硫酸鉛的比例小)。因此，因暗電流放電產(chǎn)生的晶體大的硫酸鉛通過之后的滿充電雖然效率低但也能恢復(fù)為充電生成物。但是，在從滿充電起的大電流的放電電量小，基于暗電流的放電電量相對變大的情況下，晶體大的硫酸鉛的比例變大。這里，若將基于暗電流的放電電量(與晶體大的硫酸鉛的生成所耗費的電量成正比例)作為總放電電量的一部分而不與通常的放電電量分開處理，僅靠計算出的充電電量無法使晶體大的硫酸鉛的大半部分恢復(fù)為充電生成物。因此，發(fā)生充電不足，甚至損害鉛蓄電池的壽命特性。推測了上述邏輯的發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，對于鉛蓄電池的總放電電量，不是進行ー并處理，而是需要作為基于暗電流的放電電量Dl和基于暗電流以外的電流的放電電量D2之和來求出。而且，發(fā)現(xiàn)通過分別求出與基于暗電流的放電電量Dl相對應(yīng)的充電電量以及基于暗電流以外的電流的放電電量D2之后再相加而求出充電電量C，基于該求出的充電電量C對鉛蓄電池進行充電，從而使晶體大的硫酸鉛幾乎全部恢復(fù)為充電生成物。以往，像通過充電電量充分的不間斷電源裝置、汽車用起動機，或者輔助電源能夠依次補充暗電流放電部分的系統(tǒng)那樣，主要為使晶體大的硫酸鉛高效地恢復(fù)為充電生成物的使用環(huán)境。即，在將輔助電源等用于暗電流的供應(yīng)，鉛蓄電池僅用于對馬達等的大電流的供應(yīng)的使用環(huán)境下，幾乎不生成晶體大的硫酸鉛。因此，如本次所示伴隨著基于暗電流的放電電量的比例變大帶來的課題其發(fā)現(xiàn)本身就很困難。此外，關(guān)于暗電流將在后面進行描述。(實施方式)下面，用附圖對本發(fā)明的較為理想的實施方式進行說明。圖I是表示本發(fā)明的ー實施方式的電動車輛連接于充電裝置時的方框圖。圖I所示的電動車輛I包括鉛蓄電池10、電源開關(guān)11、負荷20、以及本發(fā)明的ー實施方式的充電控制電路30。鉛蓄電池10對電動車輛I的各部供應(yīng)電力。電源開關(guān)11接通斷開電動車輛I的電源。電源開關(guān)11例如在操作者插入鑰匙時接通電動車輛I的電源，拔出鑰匙時斷開電源。負荷20包括馬達21、顯示部22、以及電子控制單元(E⑶)23。馬達21作為使該車輛移動的驅(qū)動源發(fā)揮功能。顯示部22例如采用液晶顯示面板，顯示對操作者通知的操作信息等。EQJ23例如包括執(zhí)行指定的運算處理的CPU (Central Processing Unit,中央處理器)；存儲有指定的控制程序的ROM (Read Only Memory，只讀存儲器)；臨時存儲數(shù)據(jù)的RAM (Random Access Memory，隨機訪問存儲器)；以及它們的周邊電路等。E⑶23控制電動車輛I的整體運轉(zhuǎn)。ECU23計時從前次充電結(jié)束時刻起電源開關(guān)11處于斷開狀態(tài)的經(jīng)過時間(也就是電動車輛I的斷開時間)。當(dāng)從充電控制電路30得到請求吋，ECU23將計時到的電動車輛I的休止時間通知給充電控制電路30。此外，圖I所示的電動車輛I僅包括作為電源的鉛蓄電池10，并不包括其他輔助電源等。充電控制電路30與E⑶23有同樣的結(jié)構(gòu)。即，充電控制電路30例如包括執(zhí)行指定的運算處理的CPU ;存儲有指定的控制程序的ROM ;臨時存儲數(shù)據(jù)的RAM ;以及它們的周邊電路等。充電控制電路30還包括如由閃存(flash memory)等構(gòu)成的存儲部31、充電開關(guān)32、電壓檢測電路33。充電控制電路30通過執(zhí)行存儲在ROM中的控制程序，從而作為充電控制部34、計時部35、放電電量獲取部36、充電電量運算部37而發(fā)揮功能。充電裝置2例如包括與商用電源AC連接的充電電路3。充電電路3例如具備AC-DC轉(zhuǎn)換器、DC-DC轉(zhuǎn)換器等。充電電路3向鉛蓄電池10供應(yīng)與來自充電控制電路30的請求相應(yīng)的充電電流，對鉛蓄電池10進行充電。電動車輛I的操作者將電動車輛I與充電裝置2連接并接通充電開關(guān)32吋，充電控制電路30使充電電路3的運轉(zhuǎn)開始，通過從充電電路3供應(yīng)的充電電流，電動車輛 I的鉛蓄電池10被充電。充電控制電路30控制充電電路3，在該實施方式中，例如以多段(η段)恒流充電方式對鉛蓄電池10進行充電。η為2以上的整數(shù)，在該實施方式中η = 2。圖2是示意性地示出在本實施方式中，被充電的鉛蓄電池10的端子電壓Vt和充電電流Ic的推移的圖。在圖2中，“充電電流Ic(C) ”是指以“1C”為單位表示電流值?！?C”表示直至電池的充電狀態(tài)(SOC)從100%變?yōu)?%為止以IC的電流值放電時，電池的充電狀態(tài)(SOC)在I小時變?yōu)?%的電流值。即，“1C”表示在將電池的額定容量值(nominalcapacity value)以IC的電流值放電時，電池的蓄電電量在I小時變?yōu)榱愕碾娏髦?。此外，“C”也被表示為“It”。用圖I和圖2，說明充電控制電路30的各部的功能。電壓檢測電路33檢測鉛蓄電池10的端子電壓Vt。當(dāng)充電開關(guān)32被操作時，充電控制部34以預(yù)先設(shè)定的充電電流值Icl開始鉛蓄電池10的恒流充電(圖2的時刻t0)。如果由電壓檢測電路33檢測出的鉛蓄電池10的端子電壓Vt達到預(yù)先設(shè)定的充電終止電壓Vs (圖2的時刻tl)，則充電控制部34進入下段(在該實施方式中為最終段即第2段)充電。計時部35計時第I段恒流充電所需要的充電時間Tl、也就是從充電開始到鉛蓄電池10的端子電壓Vt達到充電終止電壓Vs為止的充電時間Tl。充電控制部34在下段(最終段即第2段)充電中，使充電電流值從充電電流值Icl下降到充電電流值Ic2，再次進行恒流充電。充電控制部34在從最終段(第η段)充電開始經(jīng)過如后所述確定的充電時間Τ2吋，結(jié)束充電(圖2的時刻t2)。也就是，在最終段(第2段)充電中，不受充電終止電壓Vs的限制，直到經(jīng)過充電時間T2為止繼續(xù)充電。此夕卜，充電終止電壓Vs以及各段的充電電流值Icl、Ic2考慮鉛蓄電池10的特性，被預(yù)先設(shè)定為可得到高充電效率。圖2中示出第I段充電電流Ic的電流值Icl為O. 2C，第2段充電電流Ic的電流值Ic2為O. 025C，充電終止電壓Vs為14. 4V的例子。存儲部31保存將總放電電量D與作為第I段恒流充電所需要的充電時間Tl預(yù)先設(shè)定的多個時間對應(yīng)起來加以設(shè)定的表格。該表格將第I段充電電流Ic的電流值Icl與充電終止電壓Vs設(shè)定為已知。此外，存儲部31也可以對應(yīng)于不同的電流值Icl和充電終止電壓Vs而保存多個表格。存儲部31保存后述的第一系數(shù)α和第二系數(shù)β (α > β >I)。第二系數(shù)β例如設(shè)定為1.07 < β < I. 15。在該實施方式中，存儲部31保存β =I. I作為第二系數(shù)β。在該實施方式中，存儲部31保存α = I. 2、I. 5、I. 9這三種作為第一系數(shù)α。存儲部31保存在電動車輛I的電源開關(guān)11斷開期間，從鉛蓄電池10向電動車輛I的負荷20等供應(yīng)并從鉛蓄電池10流過的暗電流的電流值。這里“暗電流”包括電動車輛I休止時流過的、保全車輛的最低限度所需要的電流(例如向各種存儲器的電源供應(yīng)等)、鉛蓄電池10的發(fā)電元件或組裝有鉛蓄電池10的電路和布線生來具有的自放電產(chǎn)生的電流、以及設(shè)備不會發(fā)出錯誤模式信息的程度的微小的短路電流等。因此，基于電動車輛I的規(guī)格以及鉛蓄電池10的規(guī)格等，能夠預(yù)先推定暗電流的電流值?；蛘?，在電動車輛I中組裝有鉛蓄電池10的情況下，可以測量電動車輛I休止時的暗電流的電流值。如此得到的暗電流的電流值(推定值或測量值)被預(yù)先保存在存儲部31中。另外，暗電流也可以考慮為電流值小于指定電流值的電流。這里，指定電流值例如可以設(shè)定為l/1000[c]或1/3000[C]等，并不是電流的絕對值而是相對于鉛蓄電池的額定容量的比率。放電電量獲取部36基于由計時部35計時的第I段恒流充電所需要的充電時間Tl與保存在存儲部31中的表格，獲取從前次充電結(jié)束時起到本次充電開始前為止的期間鉛蓄電池10的總放電電量D。放電電量獲取部36向ECU23請求電動車輛I的休止時間，從E⑶23收到由E⑶23計時的電動車輛I的休止時間。放電電量獲取部36將由E⑶23計時的電動車輛I的休止時間與保存在存儲部31中的暗電流的電流值相乘，求出基于暗電流的第一放電電量D1。放電電量獲取部36從總放電電量D中減去第一放電電量D1，求出基于暗電流以外的電流的第二放電電量D2。換言之，第二放電電量D2與電動車輛I的電源開關(guān)11處于接通狀態(tài)(也就是電動車輛I的工作時間)下的放電電量相應(yīng)。
充電電量運算部37基于由放電電量獲取部36求出的第一放電電量Dl和第二放電電量D2、以及保存在存儲部31中的第一系數(shù)α和第二系數(shù)β，根據(jù)下述式(I)至(3)，求出充電電量C。Cl = DlX α (I)C2 = D2X β (2)C = C1+C2 (3)這里,Cl表不與第一放電電量Dl相對應(yīng)的第一充電電量,C2表不與第二放電電量D2相對應(yīng)的第二充電電量。充電電量運算部37基于求出的充電電量C、充電電流值IcI、Ic2、以及第I段恒流充電所需要的充電時間Tl，確定最終段(第2段)的充電時間T2。如上所述，充電控制部34在從最終段(第η段)充電開始(圖2的時刻tl)經(jīng)過由充電電量運算部37確定的充電時間T2時，結(jié)束充電(圖2的時刻t2)。在本實施方式中，ECU23對應(yīng)于設(shè)備控制部的一例，存儲部31對應(yīng)于第一存儲部和第二存儲部的一例，電壓檢測電路33對應(yīng)于電壓檢測部的一例，放電電量獲取部36對應(yīng)于第一獲取部和第二獲取部的一例,充電電量運算部37對應(yīng)于運算部的一例，電動車輛I對應(yīng)于電池驅(qū)動設(shè)備的一例，充電電路3對應(yīng)于充電部的一例。圖3和圖4是表示將鉛蓄電池部分放電后進行充電的方式的圖。圖3示出以本實施方式的方法進行充電的方式，圖4示出作為比較例以以往的方法進行充電的方式。具體而言，圖3和圖4示出使以鉛蓄電池10為電源的特殊電動車輛I間隔三次休止期間(Yl至Y3)，從早到晚在四次驅(qū)動期間(XI至X4)驅(qū)動，之后進行充電(Zl至Z2)的模式。此外，充電條件如用圖I和圖2說明所示為2段恒流充電，即當(dāng)鉛蓄電池10通過第I段充電達到指定的充電終止電壓Vs時，使充電電流Ic從電流值Icl下降至Ic2進入第2段充電，鉛蓄電池10達到充電終止電壓Vs后直到經(jīng)過指定的充電時間T2為止進行充電(充電電流Ic為Icl > Ic2)。在圖3和圖4中，將第I段充電期間表示為Z1，將第2段充電期間表示為Z2。另外，充電期間Zl至Z2結(jié)束后，在迎來早晨的驅(qū)動期間Xl之前的期間，鉛蓄電池10經(jīng)過休止期間Y4。在休止期間Yl至Y4的期間，鉛蓄電池10連續(xù)進行暗電流放電。這里，暗電流如上所述是指保全車輛最低限度所需要的電流(例如向各種存儲器的電源供應(yīng)等)、鉛蓄電池10的發(fā)電元件或組裝有鉛蓄電池10的電路和布線生來具有的自放電產(chǎn)生的電流等。在休止期間Yl至Y4中的暗電流放電的期間，鉛蓄電池10的放電生成物即硫酸鉛能夠緩慢地生長。因此，不論放電深度如何，與在驅(qū)動期間Xl至X4生成的硫酸鉛相比較，在休止期間Yl至Y4生成的硫酸鉛的晶體變大。這種晶體大的硫酸鉛與通常的電流產(chǎn)生的放電生成物即晶體小的硫酸鉛相比不活躍，充電反應(yīng)遲鈍。如果不考慮這種晶體大的硫酸鉛的生成，如圖4所示將基于暗電流的放電電量與通常的放電電量相加，僅以對該相加的總放電電量Da乘以一定的系數(shù)(例如I. 07至I. 15)求出的充電電量Ca進行充電，則無法使晶體大的硫酸鉛的大半部分恢復(fù)為充電生成物。其結(jié)果是發(fā)生充電不足，甚至損害鉛蓄電池10的壽命特性。與圖4所示的以往的方法不同，圖3所示的充電方式將總放電電量D作為驅(qū)動期間(XI至X4)即通常的放電(基于暗電流以外的電流的放電)時的第二放電電量D2與休止期間(Yl至Y4)的期間基于暗電流的第一放電電量Dl之和而求出(圖I的放電電量獲取部36)。而且，滿充電所需要的充電電量C作為第一放電電量Dl乘以第一系數(shù)α所得的第一充電電量Cl與第二放電電量D2乘以第二系數(shù)β所得的第二充電電量C2之和而被求出(圖I的充電電量運算部37)。這里，第二系數(shù)β可以為上述的以往值(也就是例如I. 07至I. 15)，第一系數(shù)α必須為大于第二系數(shù)β的值。如上所述，如果使與基于暗電流的第一放電電量Dl相乘的第一系數(shù)α大于與基于暗電流以外的(通常的)電流的第二放電電量D2相乘的第二系數(shù)β，取得較大的第一充電電量CU = a XDl)并進行充電，則容易消除因基于暗電流的放電導(dǎo)致晶體變大的硫酸鉛。進而如圖2和圖3所示，如果使多段恒流充電中電流值小的最終段的充電電量足夠大，則能夠以有利于消除晶體大的硫酸鉛的低電流進行晶體大的硫酸鉛消除所需要的電量的充電，因此較為理想。為此，優(yōu)選的是，如果所需要的充電電量C相同，則基于暗電流的第一放電電量Dl在總放電電量D中所占的比率相對越大，使最終段的充電時間Τ2越長。具體而言，優(yōu)選的是，通過使第一系數(shù)α隨比率D1/D的増大而增大等，使基于暗電流的第一放電電量Dl相對于總放電電量D的比率D1/D與第一系數(shù)α的大小合理地相適應(yīng)。因此，在該實施方式中，存儲部31如上所述，將α = I. 2、I. 5、I. 9這三種作為第一系數(shù)α保存。這三種第一系數(shù)α對應(yīng)比D1/D而被預(yù)先設(shè)定。而且，充電電量運算部37根據(jù)由放電電量獲取部36獲取的總放電電量D和第一放電電量Dl求出D1/D，將作為第一系數(shù)α保存在存儲部31中的多個(該實施方式為三種)值中與比D1/D對應(yīng)的值作為第一系數(shù)α來使用。(實施例) 下面，通過實施例和比較例示出本發(fā)明的上述實施方式的效果。圖5是以表形式表示實施例和比較例中進行的放電模式的圖。圖6是表示實施例和比較例中的鉛蓄電池的放電容量的推移的圖。作為鉛蓄電池，使用額定電壓為12V，額定容量為60Ah的EC-FV1260 (松下蓄電池株式會社制造)。在實施例中對該鉛蓄電池重復(fù)進行與圖3同樣的充放電，在比較例中重復(fù)進行與圖4同樣的充放電。即，如圖5所示，在實施例和比較例中均在驅(qū)動期間Xl至X4以1/3[C]的比較大的電流值進行放電，在休止期間、Yl至Y4以0.01[C]的微小的電流值進行放電，在驅(qū)動期間X4之后進行2段恒流充電。在該2段恒流充電中，與上述實施方式中圖2所示的例子同樣，使第I段的充電電流值Icl =
O.2[C]，第2段的充電電流值Ic2 = 0. 025[C]，第I段的充電終止電壓Vs = 14. 4V。如后所述，在實施例與比較例中，第2段的充電時間不同。在實施例和比較例中均按順序進行圖5所示的三種放電模式L至N。S卩，將放電模式L的放電一2段恒流充電一放電模式M的放電一2段恒流充電一放電模式N的放電一2段恒流充電作為ー個過程，重復(fù)該過程。而且，以適當(dāng)?shù)拈g隔按照以下所示的要領(lǐng)測定鉛蓄電池的放電容量。首先，以1/3[C]的恒流進行預(yù)備放電，直到鉛蓄電池的端子電壓達到終止電壓9.9V。在此時刻并不測定容量。接著，進行2段恒流充電。在該2段恒流充電中，將第I段的充電電流值設(shè)為O. 2 [C]，將第I段的充電終止電壓設(shè)為14. 4V。另外，將第2段的充電電流值設(shè)為O. 025 [C]，針對第I段的充電電量R將第2段的充電時間設(shè)為(60-R)/1.5[小 吋]。即，根據(jù)第I段的充電電流值和充電時間，能夠求出第I段的充電電量R。由于第2段的充電電流值為O. 025[C]，鉛蓄電池的額定容量為60Ah，因此第2段的電流值成為I. 5A。因此，通過將第2段的充電時間設(shè)為(60-R)/l. 5[小吋]，能夠使鉛蓄電池滿充電。接著，以1/3[C]的恒流進行放電，直到鉛蓄電池的端子電壓達到終止電壓9. 9V。此時，測定放電容量。即，根據(jù)從滿充電到達到終止電壓9. 9V為止的放電時間與作為恒流的放電電流的電流值，測定放電容量。接著，最后作為預(yù)備充電，進行與上述充電相同的2段恒流充電，結(jié)束放電容量的測定。(比較例1-1)首先，進行圖5的放電模式L所示的驅(qū)動期間Xl至X4與休止期間Yl至Y4的放電。然后，在驅(qū)動期間X4之后進行2段恒流充電，使充電電量達到將驅(qū)動期間Xl至X4中的放電電量D2與休止期間Yl至Y4中的放電電量Dl相加作為總放電電量Da，對其乘以作為系數(shù)的1.1 (與第二系數(shù)β相等的值)而得到的充電電量Ca(Ca = DaXLl)。接著，進行圖5的放電模式M所示的驅(qū)動期間Xl至Χ4與休止期間Yl至Υ4的放電，并進行與放電模式L之后相同條件的充電(充電電量Ca = DaXl. I)。進而，進行圖5的放電模式N所示的驅(qū)動期間Xl至Χ4與休止期間Yl至Υ4的放電，并進行與放電模式L之后相同條件的充電(充電電量Ca = DaX I. I)。這些充放電相當(dāng)于進行SOC達到50%的放電之后進行充電直到滿充電狀態(tài)的模式。按照上述要領(lǐng)測定的放電容量的推移如圖6所示。(實施例トI)如上所述，與比較例1-1同樣，在各放電模式L至N之后，進行2段恒流充電。但是，在實施例1-1中，如上述實施方式說明所示，將總放電電量D分為驅(qū)動期間Xl至Χ4中的第二放電電量D2和休止期間Yl至Υ4中的第一放電電量Dl。而且，將充電電量C作為第一放電電量Dl乘以作為第一系數(shù)α的I. 5得到的第一充電電量Cl與第二放電電量D2乘以作為第二系數(shù)β的I. I得到的第二充電電量C2之和來求出。除此以外，與比較例1-1同樣重復(fù)進行充放電。按照與比較例i-ι相同的上述要領(lǐng)測定的放電容量的推移一并記載在圖6中。此外，關(guān)于充電條件，相對于比較例1-1，充電電量C的算出值變大,與此相應(yīng)地延長最終段即第2段的充電時間(充電時間Τ2)。
(實施例1-2)在實施例1-2中,相對于實施例1-1，使各放電模式L至N中用于計算充電電量C的第一系數(shù)α的值互不相同。即，在實施例1-2中，放電模式L時將第一系數(shù)α設(shè)為I. 2，放電模式M時將第一系數(shù)α設(shè)為I. 5，放電模式N時將第一系數(shù)α設(shè)為I. 9，求出充電電量C。除此以外，與實施例1-1同樣重復(fù)進行充放電。按照與比較例1-1相同的上述要領(lǐng)測定的放電容量的推移ー并記載在圖6中。
此外，關(guān)于充電條件，與實施例1-1不同，第一充電電量Cl的算出值越大，最終段即第2段的充電時間(充電時間Τ2)越長。由圖6明確可知，與未考慮基于暗電流的第一放電電量Dl的比較例1-1相比，實施例1-1和1-2示出良好的鉛蓄電池的壽命特性。其中，與基于暗電流的第一放電電量Dl成正比地増大第一系數(shù)α，延長最終段即第2段的充電時間(充電時間Τ2)的實施例1-2示出非常優(yōu)異的鉛蓄電池的壽命特性。作為其理由可以舉出在晶體大的硫酸鉛增多(基于暗電流的第一放電電量Dl變大)之后立即給予足夠的充電電量C進行消除，并非這種情況時減小充電電量C避免過充電。此外，搭載有鉛蓄電池的電池驅(qū)動設(shè)備(例如電動車輛)的驅(qū)動期間與休止期間的重復(fù)模式大致一定時(例如放電模式L至N均等地重復(fù)時)，即使將以適于各放電模式的第一系數(shù)α的平均值等為基準的代表值(例如作為放電模式L至N的系數(shù)α使用的I. 2、
I.5、I. 9的平均值I. 53)作為固定值來使用，也可預(yù)見到至少具有與實施例1-1同等以上的效果。這種情況下，存儲部31保存根據(jù)使用鉛蓄電池10的電動車輛I等電池驅(qū)動設(shè)備的使用狀態(tài)而設(shè)定的ー種第一系數(shù)α即可。(實施例2)圖7是表示放電容量的維持率的圖。在比較例1-1、實施例1-1和1-2中，放電時按順序重復(fù)三個放電模式L至N，而這里示出以ー個放電模式重復(fù)進行放電時的本發(fā)明的上述實施方式的效果。在實施例2中，將與第二放電電量D2相乘的第二系數(shù)β設(shè)為I. I并求出第二充電電量C2(C2 = D2X1. I)。另ー方面，將與第一放電電量Dl相乘的第一系數(shù)α在重復(fù)放電模式L(D1/D = O. 05)時設(shè)為α = I. 2，在重復(fù)放電模式M(D1/D = O. 2)時設(shè)為α =1.5，在重復(fù)放電模式N(D1/D = O. 4)時設(shè)為α = I. 9，以求出第一充電電量Cl (Cl =DlX α)。進而，作為與圖5所示的放電模式L至N不同的放電模式，在重復(fù)放電模式L2 (Dl/D = O. I)時設(shè)為α = I. 3,在重復(fù)放電模式L3(D1/D = O. 15)時設(shè)為α =1.4,在重復(fù)放電模式M2(D1/D = O. 25)時設(shè)為α = I. 6，在重復(fù)放電模式M3 (D1/D = O. 3)時設(shè)為α =
I.7，在重復(fù)放電模式M4(D1/D = O. 35)時設(shè)為α =1.8，以求出第一充電電量Cl (Cl =DlX α )。而且,與將第一充電電量Cl和第二充電電量C2相加得到的充電電量C相應(yīng)地進行與上述比較例1-1等同樣的2段恒流充電。重復(fù)進行該充放電，在第600個循環(huán)按照上述要領(lǐng)測定鉛蓄電池的放電容量。將其結(jié)果作為第600個循環(huán)的容量相對于初始容量的比率即容量維持率在圖7中用符號P表示。另ー方面，作為比較例2，不管放電模式L至N如何，僅著眼于總放電電量Da，與將其乘以作為系數(shù)的1.1 (與第二系數(shù)β相等的值)得到的充電電量Ca(Ca = DaXLl)相應(yīng)地進行與上述比較例1-1等同樣的2段恒流充電。重復(fù)進行該充放電，在第600個循環(huán)按照上述要領(lǐng)測定鉛蓄電池的放電容量。將其結(jié)果作為第600個循環(huán)的容量相對于初始容量的比率即容量維持率在圖7中用符號Q表示。在圖7中，根據(jù)容量維持率P與容量維持率Q的偏離程度可知本發(fā)明的上述實施方式的效果變得顯著是在基于暗電流的第一放電電量Dl在總放電電量D中所占的比率Dl/D為O. 2以上時。換言之,如圖7所示,容量維持率Q相對于容量維持率P在比率D1/D = O. 15之前緩緩地下降。比率D1/D = O. 15以上時，容量維持率Q相對于容量維持率P的下降程度變大。而且，比率D1/D = O. 2以上時，容量維持率Q相對于容量維持率P變?yōu)?0%以下。因此可以說，比率D1/D = O. 15以上時，上述實施方式的效果開始出現(xiàn)，比率D1/D = O. 2以上時，上述實施方式的效果變得顯著。(其他實施方式) 本發(fā)明并不限于上述實施方式。下面，說明本發(fā)明的其他實施方式。(I)圖8是表示電動車輛連接于本發(fā)明的ー實施方式的充電裝置時的方框圖。圖8所示的實施方式與上述實施方式不同，充電控制電路被設(shè)置在充電裝置中而不是電動車輛中。S卩，圖8所示的電動車輛15包括鉛蓄電池10、電源開關(guān)11、負荷20。另外，圖8所示的充電裝置25包括充電電路3和本發(fā)明的ー實施方式的充電控制電路30。圖8中，對與圖I所示的上述實施方式相同的要素標注相同的符號。圖8所示的充電控制電路30具有與圖I所示的上述實施方式同樣的功能。即，電動車輛15的操作者將電動車輛15與充電裝置25連接，操作設(shè)置于充電裝置25的充電控制電路30的充電開關(guān)32吋，充電控制電路30控制充電電路3，通過從充電電路3供應(yīng)的充電電流，電動車輛15的鉛蓄電池10被充電。圖8所示的實施方式也與上述實施方式同樣，能夠適宜地對鉛蓄電池10進行充電，使其壽命特性不會下降。(2)在上述實施方式中，放電電量獲取部36將由E⑶23計時的電動車輛I的休止時間與保存在存儲部31中的暗電流的電流值相乘，求出基于暗電流的第一放電電量D1，但并不限于此。與為了驅(qū)動馬達21而從鉛蓄電池10供應(yīng)的電流相比，為了驅(qū)動馬達21以外的負荷20例如顯示部22、E⑶23等而供應(yīng)的電流非常小。因此，即使電動車輛I的電源開關(guān)11接通，在馬達21停止期間從鉛蓄電池10流過的電流也可以考慮是小于上述指定電流值(例如1/1000[C])的暗電流。因此，可以將馬達21停止期間的放電包含在第一放電電量Dl中。下面，以與上述實施方式不同的方面為中心，說明該變形的實施方式。E⑶23除了計時電動車輛I的休止時間以外，還計時電動車輛I的電源開關(guān)11接通且馬達21停止的馬達停止時間。E⑶23按照來自放電電量獲取部36的請求，對放電電量獲取部36通知計時的電動車輛I的休止時間和馬達停止時間。存儲部31保存在電動車輛I的休止時間內(nèi)從鉛蓄電池10流過的小于上述指定電流值的第一電流的電流值。存儲部31保存在電動車輛I的電源開關(guān)11接通且馬達21停止的馬達停止時間內(nèi)從鉛蓄電池IO流過的小于上述指定電流值的第二電流的電流值。放電電量獲取部36將由E⑶23計時的電動車輛I的休止時間與保存在存儲部31中的第一電流的電流值相乘，求出基于第一電流的放電電量D11。放電電量獲取部36將由ECU23計時的馬達停止時間與保存在存儲部31中的第二電流的電流值相乘，求出基于第二電流的放電電量D12。放電電量獲取部36將放電電量Dll與放電電量D12相加，求出基于小于上述指定電流值的電流的第一放電電量Dl。除了上述方面以外，該變形的實施方式與上述實施方式同樣。在該變形的實施方式中也與上述實施方式同樣，能夠適宜地對鉛蓄電池10進行充電，使其壽命特性不會下降。在該變形的實施方式中，馬達21對應(yīng)于第二負荷的一例，顯示部22和E⑶23對應(yīng)于第一負荷的一例，存儲部31對應(yīng)于第三存儲部的一例，放電電量獲取部36對應(yīng)于第一獲取部和第三獲取部的一例。該變形的實施方式也能夠適用于圖8所示的實施方式。(3)在上述實施方式中，與E⑶23分開設(shè)置充電控制電路30，但并不限于此。例如，也可以由ECU23實現(xiàn)充電控制電路30的充電控制部34、計時部35、放電電量獲取部36、充電電量運算部37等的功能。(4)在上述實施方式中，放電電量獲取部36利用預(yù)先保存在存儲部31中的表格獲 取總放電電量，但并不限于此。充電控制電路30例如還可以具備電量累計器。而且，通過電量累計器，在放電中，還可以分別累計電流值小于上述指定電流值的放電的第一放電電量Dl與電流值為上述指定電流值以上的放電的第二放電電量D2。由此，能夠準確地求出第一放電電量Dl和第二放電電量D2。(5)在上述實施方式中，在多段(η段)恒流充電中η = 2，但并不限于此，還可以將η設(shè)為3以上。(6)在上述實施方式中設(shè)為電動車輛，但并不限于此。例如，還可以為不具備輔助電源，而具備鉛蓄電池作為唯一的電源的電池驅(qū)動設(shè)備，使從鉛蓄電池向馬達等負荷供應(yīng)上述指定電流值以上的大電流，并從鉛蓄電池流過小于上述指定電流值的暗電流。能夠適宜地對設(shè)置在這種電池驅(qū)動設(shè)備中的鉛蓄電池進行充電，使其壽命特性不會下降。進而，作為上述電池驅(qū)動設(shè)備的一例，可以舉出具備鉛蓄電池、作為負荷的街燈、以及將太陽能轉(zhuǎn)換為電力，通過該轉(zhuǎn)換的電力對鉛蓄電池進行充電的光電轉(zhuǎn)換元件的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。在該太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，街燈的點亮?xí)r間短時，基于暗電流的放電電量相對于總放電電量的比率變大。因此，在該太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，也能夠適宜地對設(shè)置于太陽能發(fā)電系統(tǒng)的鉛蓄電池進行充電，使電池的壽命特性不會下降。此外，上述的具體實施方式
主要包含具有以下結(jié)構(gòu)的發(fā)明。本發(fā)明所提供的充電控制電路，控制對作為電池驅(qū)動設(shè)備的電源使用的鉛蓄電池進行充電的充電部，包括第一獲取部，按照充電開始的指示，將從前次充電結(jié)束時起到本次充電開始時為止的期間所述鉛蓄電池的總放電電量，分成基于電流值小于指定電流值的放電電流的放電電量即第一放電電量和基于電流值達到所述指定電流值以上的放電電流的放電電量即第二放電電量來獲??；運算部，求出與所述第一獲取部所獲取的所述第一放電電量相對應(yīng)的第一充電電量以及與所述第一獲取部所獲取的所述第二放電電量相對應(yīng)的第二充電電量，且求出作為所求出的所述第一充電電量與所述第二充電電量之和的所述鉛蓄電池的充電所需要的充電電量；以及充電控制部，基于由所述運算部求出的所述充電電量，控制所述充電部對所述鉛蓄電池的充電。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，第一獲取部按照充電開始的指示，將從前次充電結(jié)束時起到本次充電開始時為止的期間鉛蓄電池的總放電電量，分成基于電流值小于指定電流值的放電電流的放電電量即第一放電電量和基于電流值達到指定電流值以上的放電電流的放電電量即第二放電電量來獲取。運算部求出與第一獲取部所獲取的第一放電電量相對應(yīng)的第一充電電量以及與第一獲取部所獲取的第二放電電量相對應(yīng)的第二充電電量，且求出作為所求出的第一充電電量與第二充電電量之和的鉛蓄電池的充電所需要的充電電量。充電控制部基于由運算部求出的充電電量，控制充電部對鉛蓄電池的充電。如果基于電流值小于指定電流值的放電電流的放電電量即第一放電電量變大，則由于放電電流的電流值小于指定電流值而較小，因此因放電生成的硫酸鉛的晶體的尺寸變大。因此，當(dāng)充電電量不充分時，硫酸鉛的晶體不會被消除而是殘留。但是，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，放電電量獲取部將總放電電量分為第一放電電量和第二放電電量來獲取，充電電量運算部分別求出與第一放電電量相對應(yīng)的第一充電電量以及與第二放電電量相對應(yīng)的第二充電電量。由此，能夠防止充電電量不充分。其結(jié)果是，能夠適宜地對鉛蓄電池進行充電，使其壽命特性不會下降。另外，較為理想的是，在上述充電控制電路中，還包括保存預(yù)先設(shè)定的第一系數(shù)、 以及小于所述第一系數(shù)且大于I的第二系數(shù)的第一存儲部，所述運算部將由所述第一獲取部獲取的所述第一放電電量與保存在所述第一存儲部中的所述第一系數(shù)相乘求出所述第一充電電量，并將由所述第一獲取部獲取的所述第二放電電量與保存在所述第一存儲部中的所述第二系數(shù)相乘求出所述第二充電電量。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，第一存儲部保存預(yù)先設(shè)定的第一系數(shù)、以及小于第一系數(shù)且大于I的第二系數(shù)。運算部將由第一獲取部獲取的第一放電電量與保存在第一存儲部中的第一系數(shù)相乘求出第一充電電量。另外，運算部將由第一獲取部獲取的第二放電電量與保存在第一存儲部中的第二系數(shù)相乘求出第二充電電量。如此，由于第一系數(shù)被設(shè)定為大于第二系數(shù)，因此能夠更可靠地防止與第一放電電量相對應(yīng)的第一充電電量不充分。另外，較為理想的是，在上述充電控制電路中，所述第一存儲部與所述第一放電電量相對于所述總放電電量的比率的大小相對應(yīng)地保存多個所述第一系數(shù)，所述多個所述第一系數(shù)的數(shù)值隨所述比率的増大而增加，所述運算部求出所述第一放電電量相對于所述總放電電量的比率，利用保存于所述第一存儲部的所述多個所述第一系數(shù)中與求出的所述比率對應(yīng)的所述第一系數(shù)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，第一存儲部與第一放電電量相對于總放電電量的比率的大小相對應(yīng)地保存多個第一系數(shù)。多個第一系數(shù)的數(shù)值隨比率的増大而增加。運算部求出第一放電電量相對于總放電電量的比率，利用保存于第一存儲部的多個第一系數(shù)中與求出的比率對應(yīng)的第一系數(shù)。如此，由于使用數(shù)值隨第一放電電量相對于總放電電量的比率的増大而增加的第一系數(shù)，因此能夠進ー步可靠地防止與第一放電電量相對應(yīng)的第一充電電量不充分。另外，較為理想的是，上述充電控制電路還包括第二獲取部，按照充電開始的指示，獲取從前次充電結(jié)束時起到本次充電開始時為止的期間所述電池驅(qū)動設(shè)備的電源斷開的斷開時間；以及第ニ存儲部，保存在所述電池驅(qū)動設(shè)備的所述斷開時間內(nèi)從所述鉛蓄電池流過的小于所述指定電流值的暗電流的電流值，其中，所述第一獲取部基于由所述第二獲取部獲取的所述斷開時間與保存在所述第二存儲部中的所述暗電流的電流值，求出所述第一放電電量。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，第二獲取部按照充電開始的指示，獲取從前次充電結(jié)束時起到本次充電開始時為止的期間電池驅(qū)動設(shè)備的電源斷開的斷開時間。第二存儲部保存在電池驅(qū)動設(shè)備的斷開時間內(nèi)從鉛蓄電池流過的小于指定電流值的暗電流的電流值。第一獲取部基于由第二獲取部獲取的斷開時間與保存在第二存儲部中的暗電流的電流值，求出第一放電電量。如此，基于斷開時間與暗電流的電流值，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)容易求出第一放電電量。另外，較為理想的是，在上述充電控制電路中，所述電池驅(qū)動設(shè)備具有作為驅(qū)動源的馬達，還包括第三獲取部，按照充電開始的指示，獲取從前次充電結(jié)束時起到本次充電開始時為止的期間，所述電池驅(qū)動設(shè)備的電源斷開的斷開時間以及所述電池驅(qū)動設(shè)備的電源接通且所述馬達停止的馬達停止時間；以及第三存儲部，保存在所述電池驅(qū)動設(shè)備的所述斷開時間內(nèi)從所述鉛蓄電池流過的小于所述指定電流值的第一電流的電流值以及在所述電池驅(qū)動設(shè)備的所述馬達停止時間內(nèi)從所述鉛蓄電池流過的小于所述指定電流值的第ニ電流的電流值，其中，所述第一獲取部根據(jù)由所述第三獲取部獲取的所述斷開時間與保存在所述第三存儲部中的所述第一電流的電流值，求出基于所述第一電流的放電電量，根據(jù)由所述第三獲取部獲取的所述馬達停止時間與保存在所述第三存儲部中的所述第二電流的電流值，求出基于所述第二電流的放電電量，并且求出基于所述第一電流的放電電量和基于所述第二電流的放電電量之和作為所述第一放電電量。 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，第三獲取部按照充電開始的指示，獲取從前次充電結(jié)束時起到本次充電開始時為止的期間，電池驅(qū)動設(shè)備的電源斷開的斷開時間以及電池驅(qū)動設(shè)備的電源接通且馬達停止的馬達停止時間。第三存儲部保存在電池驅(qū)動設(shè)備的斷開時間內(nèi)從鉛蓄電池流過的小于指定電流值的第一電流的電流值以及在電池驅(qū)動設(shè)備的馬達停止時間內(nèi)從鉛蓄電池流過的小于指定電流值的第二電流的電流值。第一獲取部根據(jù)由第三獲取部獲取的斷開時間與保存在第三存儲部中的第一電流的電流值，求出基于第一電流的放電電量。第一獲取部根據(jù)由第三獲取部獲取的馬達停止時間與保存在第三存儲部中的第二電流的電流值，求出基于第二電流的放電電量。第一獲取部求出基于第一電流的放電電量和基于第ニ電流的放電電量之和作為第一放電電量。因此，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)容易求出第一放電電量。另外，較為理想的是，在上述充電控制電路中，所述第一放電電量相對于所述總放電電量的比率為O. 15以上。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于第一放電電量相對于總放電電量的比率為O. 15以上，因此，由于上述的課題在該結(jié)構(gòu)的情況下顯著，所以如果在該情況下應(yīng)用本發(fā)明，則能夠得到良好的效果。另外，較為理想的是，上述充電控制電路還包括檢測所述鉛蓄電池的端子電壓的電壓檢測部，所述充電控制部進行n(n為2以上的整數(shù))段恒流充電，即開始以指定的充電電流值進行恒流充電，當(dāng)由所述電壓檢測部檢測出的所述鉛蓄電池的所述端子電壓達到指定的充電終止電壓吋，降低所述充電電流值并進入下段充電，在最終的第η段充電中，ー邊計時從第η段充電開始起的經(jīng)過時間，ー邊以前段的所述充電電流值降低后的值或者相同值，進行與所述鉛蓄電池的所述端子電壓無關(guān)的充電，基于所述各段的所述充電電流值和在所述各段中所述鉛蓄電池的所述端子電壓達到所述充電終止電壓為止所需要的時間，求出到第(η-l)段的充電為止所述鉛蓄電池被充電完畢的充電完成電量，并且基于由所述運算部求出的所述充電電量和求出的所述充電完成電量，確定所述最終的第η段充電中的充電時間，當(dāng)經(jīng)過了確定的所述充電時間時結(jié)束所述第η段充電。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，電壓檢測部檢測鉛蓄電池的端子電壓。充電控制部進行n(n為2以上的整數(shù))段恒流充電，即開始以指定的充電電流值進行恒流充電，當(dāng)由電壓檢測部檢測出的鉛蓄電池的端子電壓達到指定的充電終止電壓時，降低充電電流值并進入下段充電。另夕卜，充電控制部在最終的第η段充電中，ー邊計時從第η段充電開始起的經(jīng)過時間，一邊以前段的充電電流值降低后的值或者相同值，進行與鉛蓄電池的端子電壓無關(guān)的充電。另外，充電控制部基于各段的充電電流值和在各段中鉛蓄電池的端子電壓達到充電終止電壓為止所需要的時間，求出到第(η-l)段的充電為止鉛蓄電池被充電完畢的充電完成電量。另夕卜，充電控制部基于由運算部求出的充電電量和求出的充電完成電量，確定最終的第η段充電中的充電時間，當(dāng)經(jīng)過了確定的充電時間時結(jié)束第η段充電。在該2段以上的多段恒流充電中，若將充電段數(shù)為k段時的充電電流值設(shè)為Ik，則在η為3以上時Il > 12 >……> In-I彡In，當(dāng)η = 2時Il > 12。若進行這種η段恒流充電，能夠以比較短的時間達到充電電流值小的最終段(第η段)的充電。因此，由于小充電電流值的充電適于晶體大的硫酸鉛的消除，因此較為理想。本發(fā)明所提供的電池驅(qū)動設(shè)備包括上述的充電控制電路；作為所述電源使用的 所述鉛蓄電池；從所述鉛蓄電池供應(yīng)的電流的電流值小于所述指定電流值的第一負荷；以及從所述鉛蓄電池供應(yīng)的電流的電流值為所述指定電流值以上的第二負荷。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，包括上述充電控制電路。鉛蓄電池被作為電源使用。第一負荷的從鉛蓄電池供應(yīng)的電流的電流值小于指定電流值。第二負荷的從鉛蓄電池供應(yīng)的電流的電流值為指定電流值以上。當(dāng)電流值小于指定電流值的第一負荷的放電的放電電量即第一放電電量變大時，由于放電的電流值小于指定電流值而較小，因此因放電生成的硫酸鉛的晶體的尺寸變大。因此，若充電電量不充分，硫酸鉛的晶體不會被消除而是殘留。但是，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，放電電量獲取部將總放電電量分為基于第一負荷的放電的第一放電電量和基于第ニ負荷的放電的第二放電電量來獲取。而且，由于充電電量運算部求出與第一放電電量相對應(yīng)的第一充電電量，因此能夠防止充電電量不充分。其結(jié)果是，能夠適宜地對鉛蓄電池進行充電，使其壽命特性不會下降。較為理想的是，上述電池驅(qū)動設(shè)備還包括接通斷開從所述鉛蓄電池向所述第二負荷的電カ供應(yīng)的電源開關(guān)；以及計時從前次充電結(jié)束時起所述電源開關(guān)斷開的斷開時間的設(shè)備控制部。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，電源開關(guān)接通斷開從鉛蓄電池向第二負荷的電カ供應(yīng)。設(shè)備控制部計時從前次充電結(jié)束時起電源開關(guān)斷開的斷開時間。即使在電源開關(guān)斷開致使向第二負荷的電カ供應(yīng)切斷吋，電流值小于指定電流值的暗電流也多會從鉛蓄電池流過。因此，通過計時從前次充電結(jié)束時起電源開關(guān)斷開的斷開時間，能夠正確地知道暗電流流過的時間。其結(jié)果是第一獲取部能夠獲取第一放電電量。較為理想的是，上述電池驅(qū)動設(shè)備還包括接通斷開從所述鉛蓄電池向所述第一負荷和所述第二負荷的電カ供應(yīng)的電源開關(guān)；以及計時從前次充電結(jié)束時起所述電源開關(guān)斷開的斷開時間的設(shè)備控制部，其中，所述第二負荷包括作為驅(qū)動源的馬達，所述設(shè)備控制部還計時從前次充電結(jié)束時起所述電源開關(guān)接通且所述馬達未被驅(qū)動的時間。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，電源開關(guān)接通斷開從鉛蓄電池向第一負荷和第二負荷的電カ供應(yīng)。設(shè)備控制部計時從前次充電結(jié)束時起電源開關(guān)斷開的斷開時間。第二負荷包括作為驅(qū)動源的馬達。設(shè)備控制部還計時從前次充電結(jié)束時起電源開關(guān)接通且馬達未被驅(qū)動的時間。即使電源開關(guān)接通致使向第一負荷和第二負荷的電カ供應(yīng)接通，在馬達未被驅(qū)動的情況下，僅電流值小于指定電流值的電流多會從鉛蓄電池流過。因此，通過計時從前次充電結(jié)束時起電源開關(guān)接通且馬達未被驅(qū)動的時間，能夠正確地知道小于指定電流值的電流流過的時間。其結(jié)果是第一獲取部能夠獲取第一放電電量。本發(fā)明所提供的充電裝置包括上述的充電控制電路；以及由所述充電控制電路控制、對所述鉛蓄電池進行充電的充電部。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，包括上述充電控制電路。充電部由充電控制電路控制，對鉛蓄電池進行充電。當(dāng)基于電流值小于指定電流值的放電電流的放電電量即第一放電電量變大吋，由于放電電流的電流值小于指定電流值而較小，因此因放電生成的硫酸鉛的晶體的尺寸變大。因此，當(dāng)充電電量不充分時，硫酸鉛的晶體不會被消除而是殘留。但是，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，放電電量獲取部將總放電電量分為第一放電電量和第二放電電量來獲取，充電電量運算部分別求出與第一放電電量相對應(yīng)的第一充電電量和與第二放電電量相對應(yīng)的第二充電電 量。由此，能夠防止充電電量不充分。其結(jié)果是，能夠適宜地對鉛蓄電池進行充電，使其壽命特性不會下降。本發(fā)明所提供的充電方法用于對作為電池驅(qū)動設(shè)備的電源使用的鉛蓄電池進行充電，包括第一步驟，按照充電開始的指示，將從前次充電結(jié)束時起到本次充電開始時為止的期間所述鉛蓄電池的總放電電量，分為基于電流值小于指定電流值的放電電流的放電電量即第一放電電量和基于電流值為所述指定電流值以上的放電電流的放電電量即第二放電電量來獲取；第二步驟，求出與在所述第一歩驟中獲取的所述第一放電電量相對應(yīng)的第一充電電量以及與在所述第一歩驟中獲取的所述第二放電電量相對應(yīng)的第二充電電量，且求出作為所求出的所述第一充電電量與所述第二充電電量之和的所述鉛蓄電池的充電所需的充電電量；以及第三步驟，基于在所述第二步驟中求出的所述充電電量，控制所述鉛蓄電池的充電。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在第一步驟中，按照充電開始的指示，將從前次充電結(jié)束時起到本次充電開始時為止的期間鉛蓄電池的總放電電量，分為基于電流值小于指定電流值的放電電流的放電電量即第一放電電量與基于電流值為指定電流值以上的放電電流的放電電量即第二放電電量來獲取。在第二步驟中，求出與在第一歩驟中獲取的第一放電電量相對應(yīng)的第一充電電量以及與在第一步驟中獲取的第二放電電量相對應(yīng)的第二充電電量，且求出作為所求出的第一充電電量與第二充電電量之和的鉛蓄電池的充電所需要的充電電量。在第三步驟中，基于在第二步驟求出的充電電量，控制鉛蓄電池的充電。當(dāng)基于電流值小于指定電流值的放電電流的放電電量即第一放電電量變大時，由于放電電流的電流值小于指定電流值而較小，因此因放電生成的硫酸鉛的晶體的尺寸變大。因此，當(dāng)充電電量不充分時，硫酸鉛的晶體不會被消除而是殘留。但是，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在第一步驟中，將總放電電量分為第一放電電量和第二放電電量來獲取，在第二步驟中，分別求出與第一放電電量相對應(yīng)的第一充電電量以及與第二放電電量相對應(yīng)的第二充電電量。由此，能夠防止充電電量不充分。其結(jié)果是，能夠適宜地對鉛蓄電池進行充電，使其壽命特性不會下降。根據(jù)本發(fā)明，即使重復(fù)從僅短時間利用作為主電源使用鉛蓄電池的電動車輛等電池驅(qū)動設(shè)備之后進行部分充電直到滿充電狀態(tài)(多段恒流充電)的模式，也能夠防止發(fā)生充電不足，其結(jié)果是能夠抑制鉛蓄電池的壽命特性的下降。因此，能夠進ー步擴大廉價且高性能的鉛蓄電池的需求。產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明所涉及的充電控制電路、電池驅(qū)動設(shè)備、充電裝置以及充電方法作為適宜地對在電動車輛等電池驅(qū)動設(shè)備中作為主電源使用的鉛蓄電池進行充電的電路、設(shè)備、裝置以及方法是有用的。
權(quán)利要求
1.ー種充電控制電路，控制對作為電池驅(qū)動設(shè)備的電源使用的鉛蓄電池進行充電的充電部，其特征在于包括 第一獲取部，按照充電開始的指示，將從前次充電結(jié)束時起到本次充電開始時為止的期間所述鉛蓄電池的總放電電量分成第一放電電量和第二放電電量來獲取，其中，所述第一放電電量為基于電流值小于指定電流值的放電電流的放電電量，所述第二放電電量為基于電流值達到所述指定電流值以上的放電電流的放電電量； 運算部,求出與所述第一獲取部所獲取的所述第一放電電量相對應(yīng)的第一充電電量以及與所述第一獲取部所獲取的所述第二放電電量相對應(yīng)的第二充電電量，并求出作為所求出的所述第一充電電量與所述第二充電電量之和的所述鉛蓄電池的充電所需要的充電電量；以及 充電控制部，基于由所述運算部求出的所述充電電量，控制所述充電部對所述鉛蓄電 池的充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的充電控制電路，其特征在于還包括 第一存儲部，保存預(yù)先設(shè)定的第一系數(shù)、以及小于所述第一系數(shù)且大于I的第二系數(shù)，其中， 所述運算部，將由所述第一獲取部獲取的所述第一放電電量與保存在所述第一存儲部中的所述第一系數(shù)相乘求出所述第一充電電量，并將由所述第一獲取部獲取的所述第二放電電量與保存在所述第一存儲部中的所述第二系數(shù)相乘求出所述第二充電電量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電控制電路，其特征在于 所述第一存儲部，與所述第一放電電量相對于所述總放電電量的比率的大小相對應(yīng)地保存多個所述第一系數(shù)， 所述多個所述第一系數(shù)的數(shù)值隨所述比率的増大而增加， 所述運算部，求出所述第一放電電量相對于所述總放電電量的比率，利用保存于所述第一存儲部的所述多個所述第一系數(shù)中與求出的所述比率對應(yīng)的所述第一系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的充電控制電路，其特征在于還包括 第二獲取部，按照充電開始的指示，獲取從前次充電結(jié)束時起到本次充電開始時為止的期間所述電池驅(qū)動設(shè)備的電源斷開的斷開時間；以及 第二存儲部，保存在所述電池驅(qū)動設(shè)備的所述斷開時間內(nèi)從所述鉛蓄電池流過的小于所述指定電流值的暗電流的電流值，其中， 所述第一獲取部，基于由所述第二獲取部獲取的所述斷開時間與保存在所述第二存儲部中的所述暗電流的電流值，求出所述第一放電電量。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任ー項所述的充電控制電路，其中，所述電池驅(qū)動設(shè)備具有作為驅(qū)動源的馬達，其特征在于，所述充電控制電路還包括 第三獲取部，按照充電開始的指示，獲取從前次充電結(jié)束時起到本次充電開始時為止的期間，所述電池驅(qū)動設(shè)備的電源斷開的斷開時間以及所述電池驅(qū)動設(shè)備的電源接通且所述馬達停止的馬達停止時間；以及 第三存儲部，保存在所述電池驅(qū)動設(shè)備的所述斷開時間內(nèi)從所述鉛蓄電池流過的小于所述指定電流值的第一電流的電流值以及在所述電池驅(qū)動設(shè)備的所述馬達停止時間內(nèi)從所述鉛蓄電池流過的小于所述指定電流值的第二電流的電流值，其中，所述第一獲取部， 根據(jù)由所述第三獲取部獲取的所述斷開時間與保存在所述第三存儲部中的所述第一電流的電流值，求出基于所述第一電流的放電電量， 根據(jù)由所述第三獲取部獲取的所述馬達停止時間與保存在所述第三存儲部中的所述第ニ電流的電流值，求出基于所述第ニ電流的放電電量，并且 求出基于所述第一電流的放電電量和基于所述第二電流的放電電量之和作為所述第一放電電量。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的充電控制電路，其特征在于所述第一放電電量相對于所述總放電電量的比率為O. 15以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項所述的充電控制電路，其特征在于還包括檢測所述鉛蓄電池的端子電壓的電壓檢測部， 所述充電控制部， 開始以指定的充電電流值進行恒流充電，當(dāng)由所述電壓檢測部檢測出的所述鉛蓄電池的所述端子電壓達到指定的充電終止電壓時，降低所述充電電流值并進入下段充電的η段恒流充電，其中，η為2以上的整數(shù)， 在最終的第η段充電中，ー邊計時從第η段的充電開始起的經(jīng)過時間，ー邊以前段的所述充電電流值降低后的值或者相同值，進行與所述鉛蓄電池的所述端子電壓無關(guān)的充電， 基于所述各段的所述充電電流值和在所述各段中所述鉛蓄電池的所述端子電壓達到所述充電終止電壓為止所需要的時間，求出到第η-l段的充電為止所述鉛蓄電池被充電完畢的充電完成電量，并且， 基于由所述運算部求出的所述充電電量和求出的所述充電完成電量，確定所述最終的第η段充電的充電時間，當(dāng)經(jīng)過了確定的所述充電時間時結(jié)束所述第η段充電。
8.—種電池驅(qū)動設(shè)備，其特征在于包括 如權(quán)利要求I至7中任一項所述的充電控制電路； 作為所述電源使用的所述鉛蓄電池； 從所述鉛蓄電池供應(yīng)的電流的電流值小于所述指定電流值的第一負荷；以及 從所述鉛蓄電池供應(yīng)的電流的電流值為所述指定電流值以上的第二負荷。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池驅(qū)動設(shè)備，其特征在于還包括 接通斷開從所述鉛蓄電池向所述第二負荷的電カ供應(yīng)的電源開關(guān)；以及 計時從前次充電結(jié)束時起所述電源開關(guān)斷開的斷開時間的設(shè)備控制部。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池驅(qū)動設(shè)備，其特征在于還包括 接通斷開從所述鉛蓄電池向所述第一負荷和所述第二負荷的電カ供應(yīng)的電源開關(guān)；以及 計時從前次充電結(jié)束時起所述電源開關(guān)斷開的斷開時間的設(shè)備控制部，其中， 所述第二負荷包括作為驅(qū)動源的馬達， 所述設(shè)備控制部還計時從前次充電結(jié)束時起所述電源開關(guān)接通且所述馬達未被驅(qū)動的時間。
11.一種充電裝置，其特征在于包括 如權(quán)利要求I至7中任一項所述的充電控制電路；以及由所述充電控制電路控制、對所述鉛蓄電池進行充電的充電部。
12.ー種充電方法，用于對作為電池驅(qū)動設(shè)備的電源使用的鉛蓄電池進行充電，其特征在于包括 第一步驟，按照充電開始的指示，將從前次充電結(jié)束時起到本次充電開始時為止的期間所述鉛蓄電池的總放電電量，分成作為基于電流值小于指定電流值的放電電流的放電電量的第一放電電量和作為基于電流值為所述指定電流值以上的放電電流的放電電量的第ニ放電電量來獲?。? 第二步驟，求出與在所述第一歩驟中獲取的所述第一放電電量相對應(yīng)的第一充電電量以及與在所述第一歩驟中獲取的所述第二放電電量相對應(yīng)的第二充電電量，并求出作為所求出的所述第一充電電量與所述第二充電電量之和的所述鉛蓄電池的充電所需要的充電電量；以及 第三步驟，基于在所述第二步驟中求出的所述充電電量，控制所述鉛蓄電池的充電。
全文摘要
一種充電控制電路(30)，控制對作為電池驅(qū)動設(shè)備(1)的電源使用的鉛蓄電池(10)進行充電的充電部(3)，包括第一獲取部(36)，按照充電開始的指示，將從前次充電結(jié)束時起到本次充電開始時為止的期間鉛蓄電池的總放電電量，分為基于電流值小于指定電流值的放電電流的放電電量即第一放電電量和基于電流值為指定電流值以上的放電電流的放電電量即第二放電電量來獲取；運算部(37)，求出與第一獲取部所獲取的第一放電電量相對應(yīng)的第一充電電量以及與第一獲取部所獲取的第二放電電量相對應(yīng)的第二充電電量，且求出作為所求出的第一充電電量與第二充電電量之和的鉛蓄電池的充電所需要的充電電量；以及充電控制部(34)，基于由運算部求出的充電電量，控制充電部對鉛蓄電池的充電。
文檔編號H01M10/44GK102725936SQ20118000730
公開日2012年10月10日 申請日期2011年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者吉原靖之, 室地晴美, 島田和幸, 菊地智哉 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社