二次电池的充电装置以及二次电池的充电方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种二次电池的充电控制。
【背景技术】
[0002]作为二次电池的充电装置，已知实施以下所谓追加充电的充电装置:根据二次电池的温度、电压来检测电池的满充电状态，如果检测出满充电状态则暂停充电，从暂停充电起经过规定时间之后再开始充电。作为进行这种追加充电的充电装置，在日本JP2003-143770A中公开了一种检测满充电检测时的峰值电压且峰值电压越低则使追加充电的重复次数越增加的充电装置。
【发明内容】
[0003]然而，存在以下问题:当如上述文献那样设定追加充电的重复次数时，可能产生无法使二次电池的实际充电状态接近满充电状态的情况。
[0004]因此，本发明的目的在于，能够使二次电池接近与满充电状态更接近的状态，并且设定为能够避免执行无用的追加充电的、适当的追加充电的重复次数。
【附图说明】
[0005]图1是第一实施方式的充电系统的结构图。
[0006]图2是第一实施方式的充电控制例程的流程图。
[0007]图3是满充电判定次数表。
[0008]图4是执行充电控制的情况下的时序图。
[0009]图5是用于说明第一实施方式的效果的时序图。
[0010]图6是第二实施方式的充电系统的结构图。
[0011]图7是第二实施方式的充电控制例程的流程图。
[0012]图8是停止时间对应图。
[0013]图9是用于说明第二实施方式的效果的时序图。
[0014]图10是充电停止时间修正用的修正系数表。
【具体实施方式】
[0015]以下，参照【附图说明】本发明的实施方式。
[0016](第一实施方式)
[0017]图1是本发明的实施方式的充电系统的结构图。
[0018]充电系统构成为包括电池3、向电池3提供充电电力的作为充电电源的充电器2以及控制充电器2的控制器I。还具备检测从充电器2提供给电池3的充电电流的作为充电电力检测单元的电流传感器4、检测电池电压的作为充电电力检测单元的电压传感器5以及检测电池3的温度的作为温度检测单元的温度传感器6。
[0019]控制器I根据电流传感器4、电压传感器5的检测值计算从充电器2向电池3充入的电力，向充电器2发送基于计算出的充电电力的充电电力指令。另外，还读入温度传感器6的检测值。将在后文中说明控制器I的内部结构。
[0020]充电器2向电池3供给基于来自控制器I的充电电力指令的充电电力。
[0021]电池3例如是作为用于驱动电动车的驱动电动机的电力源而使用的锂离子电池等二次电池，通过从充电器2提供的充电电力来进行充电。
[0022]将电流传感器4、电压传感器5以及温度传感器6的检测值读入控制器I。
[0023]接着，说明控制器I的内部结构。此外，参照图2的流程图来说明各结构部中的运算内容。
[0024]控制器I构成为包括可充电电力计算部11、作为满充电判定单元和充电控制单元的充电电力指令部10、计时器12、计数器14以及作为满充电判定次数设定单元的满充电判定次数设定部13。
[0025]可充电电力计算部11读入电流传感器4和电压传感器5的检测值，根据它们来计算可充电电力。可充电电力是指不会加快电池3的劣化而能够对电池3充电的电力的最大值，是电池3能够接受的电力。该可充电电力通常除了被称为可充电电力以外还被称为可输入电力、最大可充电电力或者最大可输入电力。
[0026]充电电力指令部10向充电器2发送基于由可充电电力计算部11计算出的可充电电力的充电电力指令。另外，充电电力指令部10在由可充电电力计算部11计算出的可充电电力成为预先设定的规定电力以下的情况下，判定为是满充电状态，并停止充电，即将充电电力指令设为零(kw)。并且，在判定为是满充电状态的情况下，向满充电判定次数设定部13发送用于设定作为规定次数的满充电判定次数的指令(以下称为满充电判定次数设定指令)。如果发送了停止时间设定指令，则读入后述的计时器12的计数值，在计数值成为零的时间点，再开始向充电器2发送基于可充电电力的充电电力指令，进行所谓的追加充电。计时器12预先设定了满充电判定后的停止时间，开始倒计数(每隔规定时间减少计数值的处理)。但是，计数值的最小值设为零。
[0027]满充电判定次数设定部13如果接收到来自充电电力指令部10的满充电判定次数设定指令，则计算与电池温度相应的满充电判定次数，对计数器14设定计算出的满充电判定次数。此外，电池温度越低则与电池温度相应的满充电判定次数越多，将在后文中详细说明。
[0028]计数器14在每次通过追加充电作出满充电判定时将计数值递增。该计数值是初始值设为零并在每次通过追加充电作出满充电判定时递增的值，成为从开始追加充电起作出满充电判定的次数的累加值。如果计数器14的计数值达到所设定的满充电判定次数，则充电电力指令部10结束充电控制。
[0029]图2是控制器I执行的充电控制例程的流程图。
[0030]在步骤SlO中，控制器I运算可充电电力。更详细地说，在可充电电力计算部11中根据电流传感器4的检测值以及电压传感器5的检测值来运算可充电电力，向充电电力指令部10发送该可充电电力，充电电力指令部10向充电器2发送充电电力指令。
[0031]在此，说明可充电电力的运算方法的一个例子。首先，计算预先决定的满充电电压与电压传感器5的检测值之间的偏差、即到满充电电压为止的电压上升量M。接着，使用电压上升量Λ V和预先测定的电池3的电阻R来计算电池3的电压达到满充电电压为止的电流上升量△ I。然后，能够根据电压上升量△ V和电流上升量Al计算到成为满充电电压为止的电力上升量、即可充电电力。
[0032]在步骤S20中，控制器I通过充电电力指令部10进行是否为满充电状态的判定。具体地说，在可充电电力成为预先决定的规定电力以下的情况下，判定为是满充电状态(以下将该判定称为“满充电判定”)。如果从本步骤的判定的目的出发，则也可以将规定电力设定为零(kW)，但有可能由于各传感器4、5的检测误差等而可充电电力不减少到零而不会判定为是满充电状态。因此，设定即使存在各传感器4、5的误差也能够判定为是满充电状态那样的大致接近零(kW)的值。
[0033]在判定的结果是作出了满充电判定的情况下，执行步骤S30的处理，在判定的结果是没有作出满充电判定的情况下，再次执行步骤S1的处理。
[0034]此外，满充电判定始终是可充电电力成为规定电力以下的判定，不是电池3实际上成为满充电状态的判定(负极离子吸收量达到最大)。
[0035]在步骤S30中，控制器I判定在步骤S20中的满充电判定是否为第一次的满充电判定。即，判定计数器14的计数值是否为零。在计数器14的计数值为零的情况下，判定为在步骤S20中的满充电判定并非是追加充电中的满充电判定而进入到步骤S50。另一方面，在计数器14的计数值比零大的情况下，判定为在步骤S20中的满充电判定为追加充电中的满充电判定而进入到步骤S40。
[0036]在步骤S40中，控制器I设定首次满充电判定之后到充电控制结束为止的满充电判定次数N。即，在此设定的满充电判定次数N为进行追加充电的次数。但是，还能够将满充电判定次数N+1设定为开始充电控制起直到充电控制结束为止的满充电判定次数，由此将进行追加充电的次数设为N次。以下以将满充电判定次数N设定为首次满充电判定之后到充电控制结束为止的进行追加充电的次数来进行说明。
[0037]满充电判定次数设定部13读入温度传感器6的检测值，参照预先存储的满充电判定次数表来决定满充电判定次数N，设定所决定的次数(满充电判定次数N)，并且对判定为满充电的次数进行计数。满充电判定次数表例如图3所示，电池温度越低则设定为次数越多。这是基于电池温度越低则到消除极化为止的时间越长的特性。例如，在锂离子电池的情况下，极化起因于由作为扩散物质的锂离子的扩散而产生的浓度差，电池温度越低则电解液的粘度越