專利名稱：充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于二次電池的充電裝置。
背景技術(shù)：
用于對以多級方式互相串聯(lián)連接的二次電池充電的充電裝置是已知的。已知的具有防止二次電池過量充電的過充保護電路的充電裝置為以上類型的充電裝置。根據(jù)過充保護電路，各包括放電電阻器的放電回路提供給各個并聯(lián)的二次電池，當檢測到任一個二次電池過充時，被檢測到過充的該二次電池連接到相應(yīng)的放電回路且強迫性地放電，并且要流進所關(guān)注的二次電池的充電電流繞過該被關(guān)注的二次電池并流入放電回路(例如，參見專利文獻1)。通過將過充保護電路提供給充電裝置，除了防止過充電外還實現(xiàn)了下列優(yōu)點。即， 由于二次電池難以制造得使其特性比如充電時的內(nèi)阻值等彼此相同，當這樣的二次電池比如鋰聚合物電池等以多級方式串聯(lián)連接以使所述二次電池充電時，過充保護電路起到平衡電路的作用，用于平衡各個二次電池的電池電壓使得電池電壓被固定到固定的上限值。因此，可能以補償二次電池中的分散性質(zhì)的形式使二次電池充電。而且，充電時電池電壓(內(nèi)阻)因老化降解而明顯變化的二次電池被充電時，電池電壓的上限值保持為固定值，而不考慮開始使用該二次電池時的充電和老化降解發(fā)展到一定程度的充電之間的二次電池的內(nèi)阻，且因此可以以補償老化降解的方式使二次電池充電。專利文獻1 JP-A-10-5035
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明待解決的問題然而，當充電完成時，通過放電回路的放電電阻器消耗每一個二次電池的充電能量。如上所述的消耗充電能量可能無法使每一個二次電池保持預(yù)定電荷量，因此需要定期地使每一個二次電池充電，這導(dǎo)致降低二次電池的能量效率的問題。鑒于以上情況實現(xiàn)本發(fā)明，且本發(fā)明具有一個這樣的目的提供能夠抑制在放電回路處放電并提高能量效率的裝置。技術(shù)方案為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于向具有多個彼此串聯(lián)連接的二次電池的電池組供應(yīng)充電電流的充電裝置，其特征在于，所述充電裝置包括放電回路，為每一個二次電池提供所述放電回路，且當充電期間所述二次電池的電池電壓超出預(yù)定電壓時放電回路使供應(yīng)至所述二次電池的所述充電電流放電；以及截止單元，所述截止單元用于在充電完成后使放電回路與每一個二次電池斷開。而且，根據(jù)本發(fā)明，上述充電裝置還包括充電控制單元，所述充電控制單元在當任一個二次電池開始向其放電回路放電時降低充電電流，且繼續(xù)充電直到停止自所述二次電池向所述放電回路放電為止。
為了實現(xiàn)以上目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于向具有多個彼此串聯(lián)連接的二次電池的電池組提供充電電流的充電裝置，其特征在于，所述充電裝置包括電壓檢測電阻器，所述電壓檢測電阻器用于檢測每一個二次電池的電池電壓；放電回路，為每一個二次電池提供所述放電回路，且當充電期間所述二次電池的電池電壓超出預(yù)定電壓時放電回路使供應(yīng)至所述二次電池的充電電流放電；以及截止單元，所述截止單元用于在充電完成后使放電回路與每一個二次電池斷開，其中所述電壓檢測電阻器具有多個彼此串聯(lián)連接的電阻元件以及多個短路單元，每一短路單元單獨地使每一電阻元件短路。根據(jù)本發(fā)明，以上充電裝置還包括用于將外部電力供應(yīng)至并聯(lián)電路的充電器，在所述并聯(lián)電路中，所述電池組和外部負載彼此并聯(lián)連接，由此使所述電池組充電且將電力供至所述外部負載，其中在非充電狀態(tài)下，由所述充電器施加到所述并聯(lián)電路的電壓被控制，使得當所述電池組和所述外部負載保持在導(dǎo)通狀態(tài)下時，流入所述電池組的充電電流幾乎保持為零。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，當充電完成時，提供給每一個二次電池的所有放電回路與所述二次電池斷開。因此，在充電完成之后，已充能量不放電至所述放電回路，且因此能夠提高能量效率。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的充電裝置的構(gòu)造的圖。圖2是示出電壓檢測電阻器的構(gòu)造的圖。圖3是充電過程的流程圖。圖4是示出充電曲線的圖。附圖標記的描述1充電裝置2可充電電池部分4充電器部分8充電器9并聯(lián)電路10充電器控制器12電流檢測器18外部電源19外部負載22，22k, 22B 二次電池24電池組沈過充保護電路34放電回路37截止電路38電池控制器40放電電阻器
4
42開關(guān)元件61電壓檢測電阻器63固定電阻元件64短路單元Ic充電電流Vb電池電壓Vm滿充電電壓Vthl過充保護電壓
具體實施例方式下文將參照附圖描述本發(fā)明的實施方式。圖1是示出根據(jù)實施方式的充電裝置1的構(gòu)造的示意圖。如圖1所示，充電裝置 1具有可充電電池部分2以及充電器部分4，可充電電池部分2用于蓄電，充電器部分4用于向可充電電池部分2供電以使該充電器部分4充電。充電器部分4具有外部電源連接器6、充電器8、充電器控制器10、電流檢測器12、 顯示單元14和截止開關(guān)16。外部電源連接器6連接到比如為商用電源等的外部電源18，外部電源18的電力輸入到充電器8。充電器8將外部電源18的電力供應(yīng)至可充電電池部分2和外部負載19以使可充電電池部分2充電并驅(qū)動外部負載19。外部負載19是當外部電源18中斷時被供應(yīng)可充電電池部分2的充電能量的目標設(shè)備。更具體地，可充電電池部分2和外部負載19并聯(lián)連接到充電器8，并聯(lián)電路9由可充電電池部分2和外部負載19構(gòu)成。充電器8將電壓α供應(yīng)至并聯(lián)電路9以將作為直流電流的充電電流Ic供應(yīng)至可充電電池部分2，并且還向外部負載19供電。當外部電源18發(fā)生斷電時，從包括可充電電池部分2和外部負載19的并聯(lián)電路9 看，充電器8被設(shè)為高阻抗狀態(tài)。因此，可充電電池部分2和外部負載19自動地彼此串聯(lián)連接，高能量從可充電電池部分2供應(yīng)至外部負載19。充電器控制器10控制充電期間充電電流Ic的電流值，使得電流值是可變化的，且該充電器控制器10通過單線20連接到可充電電池部分。充電器控制器10基于通過單線 20自可充電電池部分2接收的信號控制充電電流Ic。電流檢測器12置于串聯(lián)電路上，充電器8和可充電電池部分2通過該串聯(lián)電路彼此連接。電流檢測器12檢測自可充電電池部分2傳輸?shù)匠潆娖?的充電電流Ic，并將充電電流Ic輸出給充電器控制器10。充電器控制器10基于電流檢測器12的檢測信號可變化地控制充電電流Ic的電流值。顯示單元14在充電器控制器10的控制下顯示各種信息，比如充電狀態(tài)等。截止開關(guān)16是用于停止可充電電池部分2放電的常閉開關(guān)，且其置于串聯(lián)電路上，充電器8和可充電電池部分2通過該串聯(lián)電路彼此連接。在充電器控制器10的控制下， 截止開關(guān)16斷開以防止當可充電電池部分2向外部負載19供電時可充電電池部分2過放電。因此，停止由自可充電電池部分2至外部負載19的電力供應(yīng)引起的放電，且因此防止過放電。而且，截止開關(guān)16是常閉開關(guān)，因此可充電電池部分2和外部負載19通常保持為導(dǎo)通狀態(tài)。如上所述，在不切斷可充電電池部分2和外部負載19之間的導(dǎo)電的情況下，可充電電池部分2和外部負載19通常由該開關(guān)等保持為導(dǎo)通狀態(tài)，由此即使當外部電源18 發(fā)生斷電時，可以防止發(fā)生這樣的情況供給所關(guān)注的開關(guān)的電力停止且因此不作用，使得可充電電池部分2和外部負載19之間保持斷電。然而，當可充電電池部分2和外部負載19之間通常保持為導(dǎo)通狀態(tài)時，可充電電池部分2的充電能量在可充電電池部分2的非充電狀態(tài)下供應(yīng)給外部負載19。因此，在非充電狀態(tài)下，充電裝置1執(zhí)行零電流充電以將流入可充電電池部分2的充電電流Ic基本上保持為零，由此防止電力從可充電電池部分2供應(yīng)至外部負載19且防止浪費地放電。具體地，在非充電狀態(tài)下，充電器控制器10基于電流檢測器12的檢測值，使要施加在并聯(lián)電路9上的電壓α經(jīng)受反饋控制，使得流入可充電電池部分2的充電電流Ic基本上保持為零。因此，電壓α和可充電電池部分2的電壓之間的差壓基本上彼此相等，且流入可充電電池部分2的充電電流Ic基本上等于零。保持此狀態(tài)，且蓄電從可充電電池部分2至外部負載19的供應(yīng)保持為停止狀態(tài)。接著，將詳細描述可充電電池部分2的構(gòu)造。 可充電電池部分2具有電池組M和過充保護電路(平衡電路)26，電池組M包括彼此串聯(lián)連接的η(η>》個二次電池(單元)。二次電池22是鋰聚合物電池，例如作為示例的鋰離子電池?？梢允褂萌魏蚊荛]類型的二次電池，比如鎳氫電池、鎳鎘電池等。構(gòu)成電池組M的所有二次電池22由相同類型的二次電池構(gòu)成。可充電電池部分2設(shè)置有陽極端30和陰極端32，陽極端30電連到電池組M的陽極，陰極端32電連到電池組M的陰極，陽極端30和陰極端32電連到充電器部分4。充電時，充電電流Ic自充電器部分4通過陽極端30供應(yīng)到電池組M以使電池組M充電。過充保護電路配合二次電池22中的電壓平衡，以保護二次電池22免受過充，且過充保護電路具有放電回路34、一組檢測器和截止電路37和電池控制器38，放電路徑電路34 并聯(lián)地設(shè)置且每一放電回路34提供給每一個二次電池22，每一個截止電路37提供給每一個二次電池。放電回路34是通過使放電電阻器(平衡電阻器)40和開關(guān)元件42串聯(lián)連接在該路徑中構(gòu)成的電路。開關(guān)元件42是常開接觸點，當二次電池22的電池電壓Vb達到過充保護電壓Vthl時，開關(guān)元件42閉合。過充保護電壓Vthl被設(shè)定成比和二次電池22的類型相對應(yīng)的滿充電電壓Vm低的值(例如，滿充電電壓Vm的90%)。當二次電池22是鋰聚合物電池時，過充保護電壓被設(shè)定成不超過4. 2V的值，例如，4. 2V被看作滿電壓。當開關(guān)元件42閉合時，放電回路34電連接到二次電池22，二次電池22開始向放電回路34放電。在向放電回路34放電期間，由于能量因放電而釋放，二次電池22的電池電壓Vb逐漸降低，且充電電流Ic繞過二次電池22并流入放電回路34，因此流入二次電池 22的充電電流Ic的流入量降低。當電池電壓Vb下降到保護停止電壓Vth2時，開關(guān)元件 42斷開，停止向放電回路34放電，保護停止電壓Vth2比過充保護電壓Vthl低的量與預(yù)定幅度相對應(yīng)。在充電時，二次電池22轉(zhuǎn)變成充電狀態(tài)。過充保護電壓Vthl和保護停止電壓Vth2之間的差設(shè)定成這樣的值至少可以防止開關(guān)元件42振抖。在二次電池22放電期間，流入二次電池22的充電電流Ic繞過二次電池22，且通過放電回路34被引入后級的二次電池22中。此時，基于放電電阻器40的電阻值確定旁路電流值。檢測器組36具有過充保護檢測器44、充電完成檢測器46和放電截止檢測器48。 過充保護檢測器44、充電完成檢測器46和放電截止檢測器48中的每一個的構(gòu)造具有比較器電路，該比較器電路用于比較二次電池22的電池電壓Vb和為每一檢測器設(shè)定的預(yù)定電壓。過充保護檢測器44檢測二次電池22的電池電壓Vb、比較該電池電壓Vb和過充保護電壓Vthl并且在電池電壓Vb超出過充保護電壓Vthl時使開關(guān)元件42閉合以使二次電池22向放電回路34放電。另一方面，當電池電壓Vb小于保護停止電壓Vth2時，過充保護檢測器44使開關(guān)元件42斷開以停止自二次電池22向放電回路34放電。過充保護檢測器44輸出表示開關(guān)元件42的斷開/閉合狀態(tài)的斷開/閉合信號， 即每當開關(guān)元件42斷開/閉合時開始/停止向電池控制器38放電。當輸入斷開/閉合信號時，電池控制器38將斷開/閉合信號通過單線20輸出到充電器部分4的充電器控制器 10，由此允許充電器控制器10檢測向放電回路34放電或不放電。當充電器控制器10在充電期間基于斷開/閉合信號檢測出任一個二次電池22開始向放電回路34放電時，則充電器控制器10控制充電電流Ic的降低，直到停止向放電回路34放電為止，且將稍后描述該控制。充電完成檢測器46檢測二次電池22的電池電壓Vb、將該電池電壓Vb和滿充電電壓Vm作比較，并且在電池電壓Vb達到滿充電電壓Vm時將滿充電完成信號輸出到電池控制器38。當從每一個二次電池22接收到滿充電完成信號時，該電池控制器38通過單線20 將充電完成信號輸出給充電器控制器10。當接收到該充電完成信號時，充電器控制器10控制施加給包括可充電電池部分2的并聯(lián)電路9的電壓α，使得流入可充電電池部分2的充電電流Ic基本上等于零，且停止向可充電電池部分2充電，作為零電流充電狀態(tài)。在此結(jié)構(gòu)中，繼續(xù)充電，直到所有二次電池22的電池電壓Vb達到滿充電電壓Vm 為止。然而，當任一個二次電池22的電池電壓Vb達到允許的電壓上限值(比滿充電電壓 Vm高的預(yù)定值)時，快速停止可充電電池部分2的充電以便防止二次電池22過充。當電池組M的蓄電供應(yīng)至外部負載19時，放電截止檢測器48檢測二次電池22 的電池電壓Vb并將電池電壓Vb和放電截止電壓Vth3作比較。當電池電壓Vb低于放電截止電壓Vth3時，檢測信號輸出給電池控制器38。放電截止電壓Vth3防止二次電池22落入二次電池22的放電量超出停止電壓的狀態(tài)(即所謂的過放電狀態(tài))，放電截止電壓Vth3設(shè)定成不低于停止電壓的電壓。例如，當二次電池22是鋰聚合物電池時，放電截止電壓Vth3 設(shè)定為約3V。當電池控制器38自任一放電截止檢測器48接收到檢測信號時，表示放電應(yīng)當截止的截止信號由電池檢測器38通過單線20輸出到充電器控制器10。當自電池控制器38 接收到截止信號時，充電器控制器10使截止開關(guān)16斷開，由此停止由從可充電電池部分2 供應(yīng)至外部負載19等的電力導(dǎo)致的放電。充電裝置1具有用于檢測電池組M的電池溫度的溫度檢測傳感器，比如熱敏電
7阻等，在充電期間，當電池組M的溫度超出預(yù)定溫度(例如，在鋰聚合物電池的情況下為 60°C )時，充電裝置1停止充電。截止電路37是這樣的電路當完成向電池組M充電時，將提供給各個二次電池 22的所有放電回路34與二次電池22電斷開。具體地，在通過充電器控制器10停止向可充電電池部分2充電之后，截止信號從充電器控制器10輸入到所有截止電路37。響應(yīng)于截止信號的輸入，截止電路37使開關(guān)元件42斷開以使放電回路34與二次電池22電斷開。在此，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在充電期間基于電池電壓Vb來控制充電，因此針對每一個二次電池22，將電池電壓Vb和過充保護電壓Vthl互相比較，以控制充電電流Ic，且繼續(xù)充電直到所有二次電池22的電池電壓Vb達到滿充電電壓Vm為止。因此，當電池電壓Vb的檢測精度低時，無法準確地執(zhí)行下文描述的對充電電流Ic 的可變控制，充電電流與向放電回路34放電相匹配，且存在這樣的情況每一個二次電池 22不能被充電到滿充電電壓Vm。而且，當二次電池22的電池電壓Vb被檢測時，盡管電池電壓Vb超出滿充電電壓Vm，但繼續(xù)充電，從安全角度看這不是優(yōu)選的。為了防止充電超出滿充電電壓Vm，可以基于比滿充電電壓Vm低的值停止充電。然而，這導(dǎo)致向二次電池22的充電的量降低。因此，根據(jù)該實施方式，該問題按照如下所述解決。圖2是示出用于檢測二次電池22的電池電壓Vb的電壓檢測電阻器61的電路構(gòu)造的示意圖。如圖2中所示，電壓檢測電阻器61并聯(lián)連接到二次電池22，且其包括彼此串聯(lián)連接的多個固定電阻元件63(在圖2的示例中，14個)。在充電期間，在電壓檢測電阻器 61的兩端的節(jié)點Na和Nb之間存在對應(yīng)于二次電池22的電池電壓Vb的勢差。此勢差被輸入到充電完成檢測器46的比較器電路中，且與作為參考電壓的滿充電電壓Vm進行比較。在電壓檢測電阻器61中，一些固定電阻元件63中的每一個具有短路單元64。短路單元64具有從固定電阻元件63的兩端引出的端子，且這些端子通過焊料等互相短路，由此固定電阻元件63可以被單獨地短路。因此，在電壓檢測電阻器61中，電壓檢測電阻器的電阻值可以通過使任意數(shù)目的固定電阻元件63單獨短路而調(diào)整。通常，固定電阻元件63的電阻值依據(jù)生產(chǎn)批量、溫度等在某種程度上分散，因此即使當預(yù)定數(shù)目的固定電阻元件63彼此串聯(lián)連接時，也可能不能獲得期望的電阻值。然而，根據(jù)該實施方式，可以通過任意地使短路單元64短路來調(diào)整電壓檢測電阻器61具有期望的電阻值。因此，每一個二次電池22的電池電壓Vb能夠被準確地檢測到，且因此可以在以下狀態(tài)下完成充電使所有二次電池22的電池電壓與滿充電電壓Vm準確地一致。電壓檢測電阻器61的可變最小電阻值(每一固定電阻元件63的電阻值)設(shè)定成這樣的電阻值利用該電阻值，可以通過等于二次電池22的電池電壓Vb的預(yù)定上限電壓值和滿充電電壓Vm之間的電位差的約十分之一的電壓值調(diào)節(jié)電池電壓Vb，由此防止電池電壓Vb超出滿充電電壓Vm且防止其達到該上限值?？勺冸娮杵?0、電容器71和固定電阻元件72任意并聯(lián)地提供給電壓檢測電阻器 61。具體地，可以通過提供可變電阻器70提高精確度。接著，將描述充電裝置1的充電控制。圖3是示出充電裝置1的充電過程的流程圖，圖4是示出充電裝置1的充電曲線的示意圖。圖4示出了充電期間用于具有不同電池電壓增長特性的兩個二次電池22A和22B的充電曲線。當執(zhí)行充電時，充電裝置1確定是否滿足充電開始條件(步驟Si)。充電開始條件設(shè)定為各種不同條件，比如如下的條件電池組M離開滿充電狀態(tài)、截止開關(guān)16斷開以防止過充電、從上次充電結(jié)束經(jīng)過了固定時間段，等。當滿足充電開始條件時(步驟Sl 是)，充電裝置1將電流值為Iini的充電電流 Ic供應(yīng)給可充電電池部分2以開始充電(步驟S2)。即，充電裝置1調(diào)節(jié)要施加到電池組 24的電壓α，使得當采樣電流檢測器12的檢測信號時，充電電流Ic的電流值等于電流值 Iini。如圖4所示，當開始提供充電電流Ic時且因此開始充電時(時間t0)，二次電池22k 和22B的各自的電池電壓Vb開始從充電初始電壓VOa和VOb增長。如圖4所示，當二次電池22A具有其電池電壓Vb比二次電池22B的電池電壓更容易增長的特性時，二次電池22k的電池電壓Vb在二次電池22B的電池電壓Vb達到過充保護電壓Vthl之前達到過充保護電壓(時間tl)。因此，為了防止二次電池22A過充電，二次電池22A的過充保護檢測器44使開關(guān)元件42閉合以將二次電池22A連接到放電回路34， 由此開始放電。當過充保護檢測器44使開關(guān)元件42閉合時，斷開/閉合信號被輸出到充電器控制器10由此充電器控制器10檢測到自二次電池22A向放電回路34的放電。如圖3中所示，當檢測到從任一個二次電池22向放電回路34放電時(步驟S3 是)，充電器控制器10連續(xù)降低充電電流Ic的電流值(步驟S4)。 因此，如圖4中所示，充電電流Ic的電流值自二次電池22A的電池電壓Vb達到過充保護電壓Vthl的時間tl開始降低。與向放電回路34放電和充電電流Ic降低關(guān)聯(lián)，二次電池22A的電池電壓Vb逐漸降低，且當其下降到保護停止電壓Vth2(時間U)時，二次電池22A的過充保護檢測器44 使開關(guān)元件42斷開且停止從二次電池22A向放電回路34放電。停止向放電回路34放電是由充電器控制器10基于輸出到充電器控制器10的斷開/閉合信號檢測到的。如圖3所示，當檢測到停止從二次電池22向放電回路34放電時(步驟S5 是)， 充電器控制器10停止使充電電流Ic的電流值下降且將電流值固定到當前值(步驟S6)，并將處理程序返回步驟S3以繼續(xù)充電。因此，如圖4所示，充電電流Ic下降，直到二次電池22A的電池電壓Vb下降到保護停止電壓Vth2為止，接著，充電電流Ic固定為放電停止時的電流值。當充電電流Ic下降時，不僅二次電池22A的電池電壓Vb而且二次電池22B的電池電壓Vb下降。隨后，每當檢測到從任一個二次電池22向放電回路34放電時，重復(fù)執(zhí)行降低充電電流Ic直到從二次電池22向放電回路34放電停止的過程。該重復(fù)頻率根據(jù)二次電池22 充電期間的電壓增長特性、二次電池22的降解程度等的不同而變化，且不需要固定為預(yù)定的重復(fù)頻率。在每一個二次電池22接近滿充電階段的充電結(jié)束階段，如圖4中所示，充電電流 Ic下降，且通過充電電流Ic降低時的步驟S4的過程，充電電流Ic比充電電流下限值Ith 低(時間t3)。充電電流下限值Ith設(shè)定成當每一個二次電池接近滿充電階段時讀取的預(yù)定電流值。如圖3所示，當檢測到充電電流Ic下降到充電電流下限值Ith或更小時(步驟S7 是)，充電器控制器10繼續(xù)充電，同時保持充電電流Ic為充電電流下限值Ith (步驟S8)。
因此，每一個二次電池22的充電狀態(tài)接近滿充電狀態(tài)，且有很多二次電池22的電池電壓超出過充保護電壓Vthl，并開始向放電回路34放電。此時，充電電流Ic具有很小的值，且因此流入放電回路34的旁路電流值很小，使得放電電阻器40處的能量損耗很小。就繞過二次電池22而言，作為充電電流Ic的一部分且不繞過該二次電池22的少量電流流入該二次電池22，使得其電池電壓Vb超出過保護電壓Vthl并達到滿充電電壓Vm (時間t4)， 如圖4中所示。如上所述，當所有二次電池22的電池電壓Vb達到滿充電電壓Vm時(步驟S9 是)，從開始充電的時間開始(時間to)，充電量約為放電量Wd的100%。完成充電之后，為了防止通過放電回路34進行不必要的放電，充電器控制器10通過電池控制器38將截止信號輸入到所有的截止電路37以斷開開關(guān)元件42，由此將所有的放電回路；34與二次電池22電斷開(步驟S10)。充電裝置1將可充電電池部分2的充電狀態(tài)設(shè)為零電流充電狀態(tài)且停止向可充電電池部分2充電(步驟Sll)。在該零電流充電中，充電器8的電壓α經(jīng)受反饋控制，使得流入可充電電池部分2 的充電電流Ic基本上保持為零。因此，可充電電池部分2的充電狀態(tài)設(shè)定為停止狀態(tài)，并且可充電電池部分2和外部負載19之間的導(dǎo)電狀態(tài)被保持，同時保持從可充電電池部分2 停止向外部負載19供應(yīng)蓄電的狀態(tài)?？梢灶嵉共襟ESlO和步驟Sll的處理順序。如上所述，根據(jù)該實施方式，提供截止電路37，通過截止電路37，當完成向電池組 M充電時，提供給每一個二次電池22的所有放電回路與二次電池22電斷開。因此，即使當充電裝置1設(shè)置有放電回路34時，在完成充電之后，防止已充電的能量向放電回路34放電，且因此可以增強能量效率。具體地，根據(jù)該實施方式，當任一個二次電池22開始向放電回路34放電時，繼續(xù)充電，同時充電電流Ic下降，直到停止從二次電池22向放電回路34放電為止，由此每一個二次電池22被充電，直到達到滿充電狀態(tài)Vm。因此，可以保持滿充電狀態(tài)，同時抑制放電回路；34的放電。而且，在傳統(tǒng)充電裝置中，滿充電電壓Vm高于設(shè)定的充電完成電壓。因此，在過充電狀態(tài)下，流入放電回路34的電流相對高，且因此存在產(chǎn)熱問題。另一方面，根據(jù)該實施方式，將二次電池22與放電回路34斷開，且不存在這樣的問題。而且，根據(jù)該實施方式，電壓檢測電阻器61具有多個彼此串聯(lián)連接的固定電阻元件63，且提供了使各個固定電阻元件63單獨短路的短路單元64。因此，可以準確地檢測每一個二次電池22的電池電壓Vb，且可以完成充電，同時將所有二次電池22準確且統(tǒng)一地設(shè)定為滿充電狀態(tài)。而且，根據(jù)該實施方式，并聯(lián)電路9由電池組M和外部負載19構(gòu)成且連接到充電器8。因此，在非充電期間，電池組對和外部負載19保持在導(dǎo)通狀態(tài)中。因此，當供應(yīng)至充電器8的外部電源18斷電時，則電池組M和外部負載19自動構(gòu)成串聯(lián)電路，快速開始將來自電池組M的蓄電提供到外部負載19。而且，在非充電期間，控制從充電器8供應(yīng)至并聯(lián)電路9的電壓α以便將流入電池組M的充電電流Ic基本上保持為零。因此，沒有能量從電池組M供應(yīng)至外部負載19， 且防止電池組M不必要的放電。
上述的實施方式僅表示本發(fā)明的一種形式，且不用說，可以進行任何修改和應(yīng)用， 而不脫離本發(fā)明的主題。
權(quán)利要求
1.一種充電裝置，用于向具有多個彼此串聯(lián)連接的二次電池的電池組供應(yīng)充電電流， 其特征在于，所述充電裝置包括為每一個二次電池提供的放電回路，當充電期間所述二次電池的電池電壓超出預(yù)定電壓時所述放電回路使供應(yīng)至所述二次電池的所述充電電流釋放；以及截止單元，所述截止單元用于在充電完成后使放電回路與每一個二次電池斷開。
2.如權(quán)利要求1所述的充電裝置，其中，所述充電裝置還包括充電控制單元，所述充電控制單元在當任一個二次電池開始向所述任一個二次電池的放電回路放電時降低充電電流，且繼續(xù)充電直到自所述二次電池向所述放電回路的放電停止為止。
3.一種充電裝置，用于向具有多個彼此串聯(lián)連接的二次電池的電池組供應(yīng)充電電流， 其特征在于，所述充電裝置包括電壓檢測電阻器，所述電壓檢測電阻器用于檢測每一個二次電池的電池電壓；為每一個二次電池提供的放電回路，當充電期間所述二次電池的電池電壓超出預(yù)定電壓時所述放電回路使供應(yīng)至所述二次電池的充電電流釋放；以及截止單元，所述截止單元用于在充電完成后使放電回路與每一個二次電池斷開，其中所述電壓檢測電阻器具有多個彼此串聯(lián)連接的電阻元件以及多個短路單元，每個短路單元分別使每個電阻元件短路。
4.如權(quán)利要求1到3中任一項所述的充電裝置，其中，所述充電裝置還包括用于將外部電力供應(yīng)至并聯(lián)電路的充電器，在所述并聯(lián)電路中，所述電池組和外部負載彼此并聯(lián)連接， 由此使所述電池組充電且將電力供至所述外部負載，其中在非充電狀態(tài)下，由所述充電器施加到所述并聯(lián)電路的電壓被控制成使得當所述電池組和所述外部負載保持在導(dǎo)通狀態(tài)下時，流入所述電池組的充電電流保持幾乎為零。
全文摘要
本發(fā)明抑制了放電回路處的放電以提高能量效率。通過提供充電電流，充電裝置(1)向電池組(24)充電，在該電池組中，多個二次電池(22)串聯(lián)連接。在充電裝置(1)中，當在分別對二次電池(22)進行充電的同時二次電池(22)的電池電壓Vb超出預(yù)定電壓時，放電回路(34)使供應(yīng)至二次電池(22)的充電電流Ic放電，還提供了截止電路(37)，所述截止電路在充電完成時將放電回路(34)和各個二次電池(22)斷開。
文檔編號H02J7/02GK102365804SQ200980158409
公開日2012年2月29日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者丸山知已, 加藤章利, 本多義博, 齊木英司 申請人:東京整流器株式會社, 巖崎電氣株式會社, 株式會社Jps