蓄电装置及其充电方法_3

文档序号:8532050阅读:来源:国知局
算该SOC与预先设定的上限阈值S2 (锂析出时充电率)的差AS。
[0086]在步骤S107中,控制装置20基于无负载特性计算蓄电池的SOC从规定值S3增加至上限阈值S2时的电池电压CCV的上升幅度AVl (参考图4(a))(电压差计算处理)。
[0087]上述无负载特性是图4(a)中示出的SOC-电池电压特性(虚线)和图4(b)中示出的SOC-负极电压特性(虚线),被预先存储在存储单元22(未图示)中。
[0088]如图4(a)所示,蓄电池的无负载特性(虚线)平行移动相当于内阻引起的压降的部分后成为负载特性(实线)。从而,使用无负载特性计算出的电压上升幅度AV1,与实际进行充电的情况下的电压上升幅度Δν?大致一致(参考图4(a))。
[0089]这样,控制装置20基于蓄电池的无负载特性,计算出与电池电压CCV达到满充电相当电压Vful的时刻的SOC (S3)和预先设定的上限阈值S2(锂析出时充电率)之间的差AS对应的电池电压的差Δν?。
[0090]在步骤S108中,控制装置20计算充电结束电压V2fin (充电结束电压计算处理)。充电结束电压V2fin通过对存储在存储单元22 (参考图5)中的满充电相当电压Vful加上步骤S107中计算的上升幅度Λν?而计算。
[0091]在步骤S109中,控制装置20判断充电结束电压V2fin是否为最大容许电压Vfin以上。在充电结束电压V2fin为最大容许电压Vfin以上的情况下(步骤S109 — “是”),控制装置20的处理前进至步骤SI 10。
[0092]在步骤SllO中,控制装置20用最大容许电压Vfin的值置换充电结束电压V2fin。即,控制装置20将根据蓄电池的规格相应地预先设定的最大容许电压Vfin重新设定为新的充电结束电压V2fin。
[0093]另一方面,在充电结束电压V2fin小于最大容许电压Vfin的情况下(S109 — “否”),控制装置20的处理前进至步骤Slll。
[0094]即,控制装置20将充电结束电压V2fin和最大容许电压V fin中较小的一方重新设定为新的充电结束电压V2fin。
[0095]在步骤Slll中,控制装置20读取蓄电池的电池电压CCV、充电电流I和负极电压Va的值。
[0096]在步骤SI 12中,控制装置20基于步骤Slll中读取的电池电压CCV和充电电流I计算蓄电池的S0C。
[0097]在步骤S113中,控制装置20判断步骤S112中计算出的SOC是否为与锂析出电压对应的上限阈值S2以上。在SOC为上限阈值S2以上的情况下(S113 — “是”),控制装置20结束充电(“结束”)。另一方面,在SOC小于上限阈值S2的情况下(S113 —“否”),控制装置20的处理前进至步骤SI 14。
[0098]在步骤S114中,控制装置20判断电池电压CCV是否为充电结束电压V2fin以上。其中,控制装置20进行步骤S112的比较处理时,使用步骤S109、S110的处理中重新设定的充电结束电压V2fin的值。
[0099]在电池电压CCV为充电结束电压V2fin以上的情况下(S114—“是”),控制装置20结束蓄电池的充电(充电控制处理:结束)。另一方面,在电池电压CCV小于充电结束电压V2fin的情况下(S114—“否”),控制装置20的处理返回步骤S111。
[0100]即,控制装置20在电池电压CCV达到最大容许电压Vfin的时刻,和蓄电池的负极电压达到锂析出电压(OV)的时刻中较早一方的时刻使蓄电池的充电停止。
[0101]通过进行该处理,能够防止蓄电池的负极电压Va降低至低于锂析出电压(0V),并且防止蓄电池的电池电压CCV超过最大容许电压vfin。
[0102]图8(a)是表示蓄电池的SOC-CCV特性和无负载特性的说明图,图8 (b)是表示蓄电池的SOC-负极电压特性的说明图,图8(c)是表示SOC-充电电流特性的说明图。其中,图8 (a)中示出的电池电压CCV1、图8(b)中示出的负极电压Val和图8 (c)中示出的充电电流Il是分别对应的。并且关于其他的电池电压、负极电压和充电电流也是同样的。
[0103]此外,关于蓄电池的SOC使用范围,设定为下限阈值SI以上、上限阈值S2以下的范围,如图8(c)所示以充电电流I1、12、13(11 < 12 < 13 =的各电流值进行CCCV充电。
[0104]如上所述,充电电流的值越大,内阻引起的压降越大。因而,在较小充电电流Il的情况下,电池电压CCVl (参考图8 (a))比其他电池电压CCV2、CCV3更低,负极电压Val (参考图8(b))比其他负极电压Va2、Va3更高。
[0105]以充电电流Il (参考图8 (C))进行充电的情况下,如图8 (a)所示,在SOC使用范围内,充电以电池电压CCVl不会达到满充电相当电压Vful的方式进行(S104 — “否”:参考图6)。然后,控制装置20在蓄电池的SOC达到上限阈值S2的时刻使充电结束(S103 — “是”,“结束”)。此时,如图8(b)所示,负极电压Val的值相对于锂析出电压(OV)具有规定的裕度。
[0106]以充电电流12 (参考图8(c))进行充电的情况下,如图8(a)所示,在电池电压CCV2达到满充电相当电压Vful的时刻,控制装置20计算充电结束电压V2 fin(S108、SI 10),并按规定的周期时间监视电池电压CCV(SlH)。然后,控制装置20在电池电压CCV达到充电结束电压V2fin的时刻使充电结束(S114 —“是”,“结束”)。此时,如图8(b)所示,在负极电压Va2与锂析出电压(OV)相等的状态下结束充电。
[0107]以充电电流13 (参考图8(c))进行充电的情况下,如图8(a)所示,在电池电压CCV3达到满充电相当电压Vful的时刻,控制装置20计算充电结束电压V2 fin(S108、SI 10)。因为充电电流13的值较大,所以在蓄电池的SOC达到上限阈值S2之前,电池电压CCV达到充电结束电压V2fin,充电结束(S114—“是”,“结束”)。此时,如图8(b)所示,负极电压Va2与锂析出电压(OV)相等,蓄电池的SOC是比上限阈值S2低的值S3。
[0108]这样,控制装置20与充电电流的值的大小无关地(参考图8(c)),在SOC使用范围内进行蓄电池的充电(参考图8(a)),并且在负极电压Va降低至低于锂析出电压(OV)之前使充电结束(参考图8(b))。
[0109]《效果》
[0110]根据本实施方式的蓄电装置2,控制装置20对充电中的蓄电池的SOC进行监视,在SOC达到与锂析出电压(OV)对应的上限阈值S2以上的情况下(S103 — “是”),立即使蓄电池的充电结束(“结束”)。从而,能够防止蓄电池的负极电压Va低于锂析出电压,避免因锂金属析出导致蓄电池性能劣化。
[0111]此外,控制装置20在充电中的蓄电池的电池电压CCV达到满充电相当电压Vful的时刻,计算蓄电池的充电结束电压V2fin(S108)。在该时刻,蓄电池的负极电压Va不会低于锂析出电压。这是因为,如图4(a)、图4(b)所示,与电池电压CCV成为满充电相当电压Vful的状态对应的SOC:S3小于与锂析出电压(OV)对应的SOC:S2o从而,控制装置20能够适当地设定计算充电结束电压V2fin的时刻。
[0112]S卩,控制装置20在充电状态下蓄电池的负极电压Va降低至低于锂析出电压之前计算充电结束电压V2fin。进而,控制装置20在电池电压CCV达到充电结束电压V2fin的情况下(S114—“是”:参考图7),切断蓄电池与电力系统4的电连接而使充电结束(“结束”)。
[0113]这样,即使从输入来自控制装置20的信号起直至反映到发电装置I的控制(例如风车的停止)为止会产生响应延迟,也能够可靠地防止蓄电池的负极电压降低至低于锂析出电压。
[0114]此外,在图6的S108中计算出的充电结束电压V2fin为蓄电池的最大容许电压Vfin以上的情况下(S109 — “是”:参考图7),控制装置20用最大容许电压Vfin置换充电结束电压 V2fin的值(SllO)。
[0115]由此,能够防止电池电压CCV超过最大容许电压Vfin而导致蓄电池发生故障,同时可靠地防止负极电压Va降低至低于锂析出电压。
[0116]此外,控制装置20读取电池电压CCV达到满充电相当电压Vful的时刻的负极电压Va(SlOl),使用无负载特性(图4(a)、图4(b)的虚线)等计算充电结束电压V2fin的值。由此,能够准确地计算与锂析出电压对应的充电结束电压V2fin。
[0117]《比较例》
[0118]在CCCV充电中,在从电池电压CCV达到满充电相当电压Vful起直至SOC成为最大的期间对电流进行限制,以不超过满充电相当电压Vful的方式进行充电。从而,在CCCV充电中充电电流I的值越大,电池电压CCV越早达到满充电相当电压vful,因此需要限制充电电流I进行充电。
[0119]与此相对,上述专利文献I中记载的技术中,推算负极电压,只要是负极电压不低于OV的范围,则即使电池电压CCV超过满充电相当电压Vful(参考图9 (a))也继续充电。其中,图9(b)中示出的OV以锂析出电压作为基准。
[0120]该情况下,即使电池电压CCV达到满充电相当电压Vful,在负极电压大于锂析出电压的区间也不进行电流限制(图9(c)的SOC:S5?S6),因此电流限制区间与CCCV充电方式相比缩短(图9(c)的SOC:S6?100% )。
[0121]此外,在能
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1