电池组、给蓄电池充电的方法以及电池充电器的制作方法

专利名称：电池组、给蓄电池充电的方法以及电池充电器的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据蓄电池的损耗系数来控制充电条件的电池组、给蓄电池充电 的方法以及电池充电器。
背景技术：
恒流充电和恒压充电的组合(恒流恒压法)作为 一种给蓄电池充电的方法 而为人们所知道。结合图9描述该充电方法，在该图上4黄坐标表示充电时间， 纵坐标表示单元电压和充电电流。在图9中，箭头L和k指示的区域(以下称 为"区域a-b，，)是恒流充电的范围，箭头^和i指示的区域(以下称为"区 域c-d，，)是恒压充电的范围。箭头I指示充电电流，箭头V指示单元电压。 用于充电的电源部分在区域a-b中执行恒流控制的操作，并且在区域c-d中 执行恒压控制的操作。
如图9中所示，在区域a-b期间通过预定电流值执行恒流充电，于是单 元电压上升。在该例子中，充电电流保持在例如3300mA。当充电继续进行， 使得单元电压达到预定电压值，例如4100mV，那么发生从恒流充电到恒压充 电的切换。在区域c-d期间，充电电流逐渐降低，单元电压升向电源部分的 输出电压(如4200mV)。其后，当充电电流变得小于预定值(充电终止时的电 流值)时，充电结束。
如上所述，随着充放电周期的次数的增加，蓄电池逐渐损耗，其中每个 周期由充电、放电和暂停组成。蓄电池损耗由充放电周期的计数、实际放电 量或充电时间来决定。例如，在使用充放电周期的计数的方法中，通过使用 充电量或放电量来计算充放电周期的次数，并且从充放电周期的次数获得损耗系数。当使用实际放电量时，通过使用计算等式损耗系数=设计值容量/ 实际放电量，而根据实际放电量和设计容量值得到损耗系数。
日本未审查专利申请公开号H11-174136公开了包括以下步骤的方法测 量电池组中的有效电阻并通过测量值来确定其损耗。当使用有效电阻时，可 以在较短的时间中确定损耗。

发明内容
在上述的通过恒流恒压来充电的方法中，分别将恒流充电期间的充电电 流值以及充电电压值设置为固定值。因此，当电池组损耗增长使得内阻提高 时，电压的上升与内阻的上升基本成比例。结果，如图10中所示，恒流充电 的范围区域a-b的时间变得较短，而恒压充电的范围区域c-d的时间变得较 长。
当恒压充电的范围的长度增加时，那么蓄电池具有例如410 OmV及以上的 高压的时间段变得较长，使得蓄电池损耗加速。因此，期望根据蓄电池损耗 的进程来控制充电条件。
然而，确定蓄电池损耗的已知方法没有准确地计算损耗系数。例如，在 使用充放电周期的计数的方法中没有反映由于保存(即，当蓄电池被保存了很 长时间)引起的损耗，使得难于精确计算损耗系数。此外，在基于放电量和充 电时间来计算损耗系数的方法中，设计容量和蓄电池的实际容量之间可能出 现误差。而且这种方法受到诸如放电、持续时间(standing)及充电之类的电 池状态和温度条件的显著影响。这些使得难于获得精确的损耗系数。因此， 很难依据蓄电池损耗来获得准确的充电条件。
因此，期望提供能够通过依据蓄电池损耗来精确计算损耗系数以抑制蓄 电池损耗的进程、并且能够基于所计算的损耗系数来控制充电条件的电池组、 给蓄电池充电的方法以及电池充电器。
根据本发明的一个方面，提供了包括包含多个单元块的蓄电池、测量部 分、控制器、充放电控制开关、保护电路以及存储器的电池组。测量部分检 测该蓄电池的电压、电流和内阻。控制器监控该蓄电池的电压和电流，并且 输出指示充电条件的请求信号以根据所设置的充电条件来给该蓄电池充电。 充放电控制开关防止过充电和过放电。保护电路监控该多个单元块的电压。 存储器寄存该蓄电池的初始内阻。控制器通过该测量部分所检测到的内阻与该存储器中所寄存的初始内阻的比值来计算损耗系数，并且依据该损耗系数 来改变充电条件。
才艮据本发明的另一发明，提供了包括以下步骤的给蓄电池充电的方法
冲企测蓄电池的电压、电流和内阻；以及监控该蓄电池的电压和电流并且输出 指示充电条件的请求信号以根据所设置的充电条件来给该蓄电池充电。在输 出请求信号的步骤中，通过所检测到的内阻与该存储器中所寄存的初始内阻 的比值来计算损耗系数，并且依据该损耗系数来改变充电条件。
根据本发明的又一方面，提供了包括蓄电池、测量部分、控制器、存储 器以及充电控制器的电池充电器。测量部分检测该蓄电池的电压、电流和内 阻。控制器监控该蓄电池的电压和电流，并且输出指示充电条件的请求信号 以根据所设置的充电条件来给该蓄电池充电。存储器寄存该蓄电池的初始内 阻。充电控制器根据从该控制器输出的请求信号来控制该蓄电池的充电电流 和充电电压的输出。控制器通过该测量部分所检测到的内阻与该存储器中所 寄存的初始内阻的比值来计算损耗系数，并且依据该损耗系数来改变充电条 件。
优选地，充电条件包括恒流充电中的充电电流值，并且依据损耗系数来 文变该充电电流4直。
优选地，充电条件包括充电电压值，并且依据损耗系数来改变该充电电 压值。
优选地，在制造之后的预定时间段内测量该初始内阻。
优选地，控制器通过该多个单元块中的最大内阻与呈现该最大内阻的单 元块的初始内阻的比值来计算损耗系数。
根据本发明的实施例，根据蓄电池的初始内阻与所测当前内阻的比值来 计算损耗系数，使得依据蓄电池损耗来计算准确的损耗系数成为可能。
因此，依据蓄电池损耗可计算准确的损耗系数，并且基于所计算的损耗 系数来动态地控制蓄电池的充电条件。所以，其能够抑制长时间在高压状态 中给蓄电池充电，从而抑制了蓄电池损耗的进程。
本发明的上述内容并非旨在描述本发明的每个图解实施例或每个实现。 以下的附图及详细描述更具体地示例了这些实施例。


图1是示出根据本发明的实施例的电池组结构的例子的示意图2是示出当500个周期之后固定电池组中的充电条件时，充电电流和 单元电压的变化的例子的图形；
图3是示出当500个周期之后改变电池组中的充电电流时，充电电流和 单元电压的变化的例子的图形；
图4是示意性图解用于获得实施例中的蓄电池的初始内阻值的过程的流
程图5是示意性图解依据实施例中的蓄电池损耗的充电电流的可变控制过 程中的步骤的流程图6是示出当500个周期之后固定电池组中的充电条件时，充电电流和 单元电压的变化的另 一个例子的图形；
图7是示出当500个周期之后改变电池组中的充电电压时，充电电流和 单元电压的变化的例子的图形；
图8是示意性图解依据实施例中的蓄电池损耗的充电电压的可变控制过 程中的步骤的流程图9是用于解释恒流恒压充电的图形；以及
图IO是用于解释当给已损耗的蓄电池充电时的充电电流和单元电压的 图形。
具体实施例方式
下面将结合附图描述本发明的实施例。图l是示出根据本发明的实施例 的电池组20以及连接至电池组20的笔记本型的个人计算机(PC) 30的配置例 子的方框图。
电池组20的正端1与负端2分别连接至笔记本型PC 30的正端31和负 端32。电池组20的时钟端3a与通信端3b分别连接至笔记本型PC 30的时 钟端33a和通信端33b。电池组20是所谓的智能电池，其能够通过通信端3b 执行与笔记本型PC 30的通信以发送关于电池组20的状态的信息。当接收到 该信息时，笔记本型PC 30依据电池组20的状态来控制电流值或电压值的输 出，并且通过恒流恒压充电法给蓄电池7充电。在图1中，为了简化笔记本 型PC 30的配置，只示出了涉及充电的配置。
电池组20主要包括蓄电池7、温度^r测元件8、保护电路9、熔丝10、测量部分ll、电流检测电阻器12、 CPU 13以及充放电控制开关4。电池组 20的正端1通过充放电开关4和熔丝10而连接至蓄电池7的正端。负端2 通过电流检测电阻器12连接至蓄电池7的负端。
作为本发明的构成要件的、用于检测电压的测量部分对应于测量部分 11，用于检测电流和内阻的测量部分对应于CPU 13。输出指示充电条件的请 求信号的控制器对应于CPU 13。寄存初始内阻的存储器对应于存储器14。
蓄电池7是诸如锂离子电池之类的蓄电池，并且具有串联连接的单元块 7a、单元块7b和单元块7c的配置，其中每个单元块具有例如以并联方式排 列的两个电池单元。例如，可使用其每个电池单元的满充电电压(full charge voltage)为4. 2V的蓄电池作为蓄电池7。
测量部分11测量电池组中所包括的单元块7a、 7b和7c的每个电压，并 且将测量值提供给CPU 13。在下面，每个都具有两个电池单元的单元块7a、 7b和7c的各自电压被称作"单元电压"。测量部分ll还具有作为调节器的 功能，该调节器通过稳定蓄电池7的电压来产生电源电压。
当这些单元块7a、 7b和7c中的任何一个的单元电压变为过充电检测电 压时，或者当单元电压中的任何一个低于过放电检测电压时，测量部分ll通 过向充放电控制开关4发送控制信号来防止过充电和过放电。在锂离子电池 的情况中，将过充电检测电压设置为例如4. 2V士 0. 5V，并且将过放电检测电 压^殳置为例如2. 4V ± 0. IV。
充放电控制开关4由充电控制FET(场效应管)5和放电控制FET 6构成。 在充电控制FET 5的漏极和源极之间存在寄生二极管5a，并且在放电控制FET 6的漏极和源极之间存在寄生二极管6a。寄生二极管5a具有相对于从正端1 至蓄电池7的方向中流动的充电电流的反向极性(backward polarity)，以及 相对于从负端2至蓄电池7的方向中流动的放电电流的正向极性(forward polarity)。寄生二极管6a具有相对于充电电流的正向极性，以及具有相对 于放电电流的反向极性。
来自测量部分11的控制信号提供给充电控制FET 5和放电控制FET 6 的各自的栅极。在正常的充放电操作中，把控制信号设置在低电平以将充电 控制FET 5和放电控制FET 6转为开启状态。由于充电控制FET 5和放电控 制FET6是P沟道型的，因此，通过低于源级电势预定值或之上的栅极电势， 两者均变成开启状态。当电池电压变为过充电检测电压时，充电控制FET 5被关断以控制使得 没有充电电流流动。当电池电压变为过放电检测电压时，放电控制FET6被 关断以控制使得没有放电电流流动。
保护电路9监控单元块7a、 7b和7c的电压，并且当单元电压超过充电 禁止电压(如4. 30V)时，为了电池组20的安全，其熔断连接至保护电路9的 熔丝IO。当熔丝10被熔断，电池组20变为其中既不可能充电也不可能放电 的永久故障模式。
CPU 13使用电流检测电阻器12来测量电流的大小和方向。此外，CPU 13 捕获由热敏电阻器等形成的温度检测元件8所测量的电池温度。CPU 13通过 测量部分11所提供给的电压值和所测电流值来计算各个单元块的内阻值以 及温度。这些测量值存储在CPU 13中所包括的存储器14中。存储器14可由 例如非易失性的电可擦除及可编程只读存储器(EEPROM)等构成。
单元块7a、 7b和7c的初始内阻寄存在存储器14中。每个初始内阻都是 在使用电池组20之前所测量的内阻，并且通过在制造电池组20之后的预定 时间段内(例如，三个月内)测量该单元块的内阻而得到。寄存初始内阻的特 定步骤将在稍后描述。
CPU 13使用存储器14中所寄存的各个单元块的初始内阻作为参考值， 通过使用这些初始内阻以及从测量部分11所提供的单元块7a、 7b和7c的内 阻，基于下面的等式(1)来计算蓄电池7的损耗系数。
损耗系数=初始内阻/所测内阻 (1)
在等式(l)中，使用单元块7a、化和7c的内阻中的最大值作为所测内阻， 使用呈现最大内阻的单元块的初始内阻作为初始内阻。在具有高内阻的单元 块中，该单元电压很可能上升。从而，通过经使用具有高内阻的单元块值来 获得损耗系数而减小过充电的可能性变为可能。
此外，CPU 13基于所获得的蓄电池7的损耗系数来获得蓄电池7的适当 的充电条件，这将在稍后描述。蓄电池7的充电条件包括充电电流值、充电 电压值等，并且这些值依据损耗系数而被改变。充电条件也存储在存储器14 中，并且每当获得合适的充电条件时被更新。
CPU 13监控蓄电池的电压和电流，并且通过通信端3a和通信端33a将 指示充电条件的请求信号输出至笔记本型PC 30以在所设置的充电条件下准 确地给蓄电池7充电。笔记本型PC 30的控制器34根据CPU 13所提供的充电条件来控制充电 部分35的输出电压和输出电流。确切地，在充电之初，控制器34执行恒流 控制以将充电部分35的输出电流保持在CPU 13所要求的充电电流值。当从 CPU 13接收到单元电压已达到预定电压的通知，控制器34从恒流充电切换 至恒压充电，并且将来自充电部分35的输出电压保持在CPU 13所要求的充 电电压值。当从CPU 13接收到充电电流值已下降至充电终止的电流值的通知， 控制器34停止蓄电池7的充电。
充电部分35通过AC连接器36连接至商用电源，并且通过AC-DC转换将 DC电源输出至正端31和负端32。在控制器34的控制下，充电部分35所输 出的电流和电压稳定地保持在电池组20所要求的预定电压值和预定电流值。
下面将具体描述依据蓄电池7的损耗系数的充电条件的可变控制。
a)第一个例子
第一个例子图解在恒流充电期间依据蓄电池7的损耗系数来变更充电电 流值的情况。
图2和3是示出在分别重复充放电500个周期之后的电池组中执行恒流 恒压法的充电时，充电电流和单元电压中的变化的例子的图形。在图2和3 中，横坐标表示充电时间，纵坐标表示充电电流和单元电压。当电池组由如 图1中所示的多个单元块构成时，图2和3中的单元电压指示这些单元块中 的最大单元电压值。在图2和3中，箭头I指示充电电流，箭头V指示单元 电压。
图2是其中将充电条件固定且在初始设置中的充电条件下执行充电的例 子。这里，充电条件如下初始设置中的恒流充电期间的充电电流值为3300mA (以下称为某些情况中的初始充电电流)，初始:^殳置中的恒压充电期间的充电 电压值为4200mV(以下称为某些情况中的初始充电电压)。
电流和内阻产生单元电压的上升，如等式所表达电压上升-充电电流x 内阻。所以，由于充放电周期的重复，蓄电池7损耗，并且内阻上升，电压 上升与内阻的上升成比例。所以，在图2中所示的例子中，具有不少于4100mV 的高压区域占据了全部充电时间2.9小时中的2. 8小时。这意味着在充电期 间，蓄电池7的97%受控于不少于4100mV的高压状态，因此蓄电池7的损耗 增长。
因而，通过依据蓄电池7的损耗系数来执行充电电流的可变控制抑制了单元电压的急剧上升。
根据上面提到的等式(l)可获得损耗系数。例如，当初始内阻为65mQ, 在重复充放电500周期之后所测内阻为128mQ, #>据下面的等式获得损耗系 数
损耗系数=65mQ/128mQ-0.507
根据所获得的损耗系数计算恒流充电期间的新的充电电流值(以下称为 某些情况中的可变充电电流)。根据下面的等式(2)可获得可变充电电流值。
可变充电电流=初始充电电流x损耗系数 (2)
例如，当初始充电电流为3. 3A，损耗系数为O. 5，根据下面的等式可获 得可变充电电流。
可变充电电流=3. 3A x 0. 5 = 1.65A
图3示出当通过如此所获得的可变充电电流来执行充电时的例子。如图 3中所示，可以通过控制恒流充电期间的充电电流4吏之为1650mA来抑制单元 电压中的急剧上升。在图3中所示的例子中，具有不少于4100mV的高压区域 占据了全部充电时间3. 7小时中的2. 1小时。即，在充电期间蓄电池7变为 不少于4100mV的高压状态的比率是57%。
根据图2和3显而易见，通过依据损耗来改变充电电流可以提高蓄电池 7进入高压状态的时间比，例如，从97%到57%。因此，其能够抑制蓄电池7 的损耗的进程。
在下文将结合图4和5,描述用于寄存初始内阻的过程以及用于依据蓄 电池7的损耗的充电电流的可变控制处理的过程中的步骤。
图4是示意性图解用于寄存初始内阻的过程的流程图。图4中所示的过 程针对于使用之前(例如，当从工厂发货的时候)的电池组20。在图4中所示 的过程中，电池组20处于与能够输出电流和电压的电源设备相连接的状态或 类似的状态之中。除非另有说明，否则由CPU 13执行以下过程。
首先，在步骤S1中，测量单元11测量单元块7a、 7b和/c的每个电压。 测量值^L提供给CPU 13。
其次，在步骤S2中测量电池组20的电流的大小。在步骤S3中测量草;^r 块7a、 7b和7c的每个电池温度。
随后，在步骤S4中，通过使用测量部分11提供的电压及所测电流和电 池温度来计算这些单元块的初始内阻。然后，在步骤S5中，判断步骤S4中所获得的每个单元块的初始内阻值 偏差是否在所定义的范围之内。如果判断初始内阻值偏差大于所定义的范围， 那么过程进入步骤S6。
在步骤S6中，通过例如向电池组20所连接的电源设备发送拒绝消息来 告知每个单元块的初始内阻值偏差均大于所定义的范围的事实。由于不满足 产品可接受性标准，将不交付并且撤回被告知了拒绝消息的电池组20。
另一方面，如果判断初始内阻值偏差在所定义的范围之内，那么过程进 入步骤S7。在步骤S7中，步骤S4中所计算的初始内阻作为参考电阻值而寄 存在存储器14中。从而，初始内阻的寄存过程结束。
接下来，结合图5描述依据蓄电池7的损耗的充电电流的可变控制过程 中的步骤。在图5中所示的过程中，电池组20连4妄至例如笔记本型PC 30， 并且处于可通过恒流恒压法充电的状态中。除非另有说明，否则由CPU13执 行以下过程。
首先，在步骤Sll中，测量单元11测量单元块7a、孔和7c的每个电压。 测量值提供给CPU 13。
其次，在步骤S12中测量电池组20的电流的大小。在步骤S13中测量每 个单元块7a、 7b和:7c的电池温度。
随后，在步骤S14中，通过使用测量部分11提供的电压及所测电流和电 池温度来计算这些单元块的当前内阻。
然后，在步骤S15中，获得步骤14中所获得的各个单元块的内阻中的最 大内阻。
然后，在步骤S16中，根据步骤S14中所获得的单元块的最大内阻与呈 现该最大内阻的单元块的初始内阻的比值来获得蓄电池7的损耗系数。使用 上面提到的等式(l)计算损耗系数。
然后，在步骤S17中，根据步骤S16中获得的损耗系数和初始充电电流 来计算可变充电电流值。使用上面提到的等式(2)计算可变充电电流值。
在步骤S18中，通过向笔记本型PC30的控制器34输出可变充电电流值 来执行关于可变充电电流的请求。笔记本型PC 30的控制器34根据来自CPU 13的关于可变充电电流的请求，控制执行蓄电池7的恒流充电，同时将来自 充电部分35的输出电流保持为可变充电电流值。(2) 第二个例子
第二个例子图解依据蓄电池7的损耗系数来变更充电电压的情况。
图6和7示出在分别重复充放电500个周期之后的电池组中执行恒流恒 压法的充电时，充电电流和单元电压中的变化的例子。在图6和7中，横坐 标表示充电时间，纵坐标表示充电电流和单元电压。当电池组由如图l中所 示的多个单元块构成时，图6和7中的单元电压指示这些单元块中的最大单 元电压值。在图6和7中，箭头I指示充电电流，箭头V指示单元电压。
图6是当固定充电条件且在初始设置中的充电条件下执行充电的例子。 这里，初始充电电流设置为2400mA，初始充电电压;殳置为4200mV。
如图6中所示，当蓄电池7由于充放电周期的重复而损耗时，那么内阻 上升，出现蓄电池7的电压急剧上升。因而，单元电压在开始充电之后迅速 进入超过4100mV的高压区域，使得蓄电池7的损耗增长。
因而，通过依据蓄电池7的损耗系数来执行充电电压的可变控制抑制了 高压充电区域中的蓄电池7的充电。
如在第一个例子的情况中，根据等式(l)获得损耗系数。例如，当初始内 阻为65mQ，在重复充放电500周期之后所测内阻为85mQ，根据下面的等式
获得损耗系数
损耗系数=65mQ / 85mQ - 0.764
根据所获得的损耗系数计算新的充电电压值(以下称为某些情况中的可 变充电电压)。例如，々i设可变充电电压的偏差范围的上限值是初始充电电压 值4. 2V,并且其下限是4. 0V，根据等式(3)获得可变充电电压值。
可变充电电压=4. 0V + (0. 2V x ( 1 -损谇毛系凄t ) ) (3) 例如，假设损耗系数是O. 76，根据下面的等式获得可变充电电压。 可变充电电压=4. 0V + ( 0. 2V x ( 1 - 0. 76 ) ) = 4. 05V 图7示出当通过如此所获得的可变充电电压来执行充电时的例子。如图 7中所示，通过控制充电电压使之为40S0mV,阻止了单元电压进入不少于 4100mV的剧烈损耗区域。
冲艮据图6和7显而易见，通过依据损耗来改变充电电压，可抑制高压充 电区域中的蓄电池7的充电。因此，其能够抑制蓄电池7的损耗的进程。
接下来将结合图8，描述依据损耗的充电电压的可变控制的过程中的步 骤。用于获得初始内阻的过程与结合图4所描述的过程一致，因此其描述略过。
图8是示意性图解依据蓄电池7的损耗的充电电压的可变控制过程中的
步骤的流程图。在图8中所示的过程中，电池组20连接至例如笔记本型PC 30, 并且处于可通过恒流恒压充电法充电的状态中。除非另有说明，否则由CPU 13 执行以下过程。
首先，在步骤S21中，测量单元11测量单元块7a、 7b和7c的每个电压。 该测量值提供给CPU 13。
其次，在步骤S22中测量电池组20的电流的大小。在步骤S23中测量单 元块7a、 7b和7c的每个电池温度。
随后，在步骤S24中，通过使用测量部分11提供的电压及所测电流和电 池温度来计算单元块的当前内阻。
然后，在步骤S25中，获得步骤24中所获得的这些单元块的内阻中的最 大内阻。
然后，在步骤S26中，根据步骤S24中所获得的单元块的最大内阻值以 及呈现该最大内阻值的单元块的初始内阻值来获得蓄电池7的损耗系数。使 用等式(l)计算损耗系数。
然后，在步骤S27中，根据步骤S26中获得的损耗系数以及初始充电电 压值来计算可变充电电压值。^使用等式(3)计算可变充电电压值。
然后，在步骤S28中，通过向连接至电池组20的笔记本型PC 30的控制 器34提供可变充电电压值来执行关于可变充电电压的请求。笔记本型PC 30 的控制器34根据来自CPU 13的关于可变充电电流的请求，控制蓄电池7的 充电，同时将来自充电部分35的输出电流保持为可变充电电压值。
如上所述，在本发明的实施例中，通过使用各个单元块的初始内阻作为 参考值来计算蓄电池7的损耗系数。这使得反映由于保存引起的损耗(例如， 当蓄电池7被保存了很长时间)以及计算期望时间处的损耗系数成为可能。其 也能够减小由蓄电池7的使用条件中的差异所引起的损耗系数计算的误差。 这使得能够准确且高频地计算蓄电池7的损耗系数。
蓄电池7的损耗系数的准确计算提供了准确的充电条件。在所获得的充 电条件下，可以准确地给蓄电池7恒流恒压充电。所以，可避免长时间地在 高压状态中给蓄电池7充电，因而抑制了蓄电池7的损耗的进程。
此外，通过使用具有多个单元块中的最高内阻的单元的内阻，可计算蓄电池7的损耗系数。所以，即使单元块的内阻中出现偏差，具有高内阻的单 元块的蓄电池7也可防止过充电。因而，可进一步提升电池组20的稳定性。
虽然这里已示出并描述了本发明的实施例，但是在不限制上面的实施例 的情况下，可基于本发明的技术构思做各种修改。
例如，上述实施例中的数值仅通过例子的方式未加限制地进行了引用， 如果需要，可使用不同的数值。
在不脱离本发明的要旨的情况下可以将上述实施例的各个配置组合在一起。
虽然上述实施例中根据下面的等式计算了损耗系数损耗系数-初始内阻 值/所测内阻值，但是也可根据下面的等式来计算损耗系数损耗系数=(所测 内阻值-初始内阻值)/初始内阻值。在这种情况中，使用所获得的损耗系数， 通过下面的等式获得内阻的增长率内阻的增长率-l-损耗系数。然后，可使 用所获得的内阻的上升率以及初始充电电流或初始充电电压来计算可变充电 电流或可变充电电压。
虽然上述实施例中使用锂离子电池作为蓄电池7，但是不限于蓄电池7， 诸如Ni-Cd(镍-镉)电池、Ni-MH(镍金属氢)电池之类的各种类型的电池也是 可适用的。
虽然在上述实施例中，两个并联的蓄电池串联的排列在三个块中，但是 对于电池组中包括的蓄电池的数量和配置没有强加特殊的限制。
权利要求
1. 一种电池组，包含蓄电池，其包括多个单元块；测量部分，其配置为检测该蓄电池的电压、电流和内阻；控制器，其配置为监控该蓄电池的电压和电流并且输出指示充电条件的请求信号以根据所设置的充电条件来给该蓄电池充电；充放电控制开关，其配置为防止过充电和过放电；保护电路，其配置为监控该多个单元块的电压；以及存储器，其寄存该蓄电池的初始内阻，其中，该控制器通过该测量部分所检测到的内阻与该存储器中所寄存的初始内阻的比值来计算损耗系数，并且根据该损耗系数来改变充电条件。
2. 如权利要求1所述的电池组，其中 该充电条件包括恒流充电中的充电电流值，以及 依据该损耗系数来改变该充电电流值。
3. 如根据要求1所述的电池組，其中 该充电条件包括充电电压值，以及 依据该损耗系数来改变该充电电压值。
4. 如权利要求1所述的电池组，其中，在制造之后的预定时间段内测 量该初始内阻。
5. 如权利要求1所述的电池组，其中 该充放电控制开关由充电控制FET和放电控制FET构成，以及 在正常的充放电操作中，把控制信号设置在低电平以将该充电控制FET和该放电控制FET转为开启状态。
6. 如权利要求5所述的电池组，其中当电池电压变成过充电检测电压时，控制该充放电控制开关以将该充电 控制FET关断，使得充电电流不流动，以及当电池电压变成过放电检测电压时，控制该充放电控制开关以将该放电 控制FET关断，使得放电电流不流动。
7. 如权利要求1所述的电池组，其中当该单元块的单元电压超过充电禁止电压时，该保护电路熔断连接至该2保护电路的熔丝以变成永久故障模式。
8. 如权利要求1所述的电池组，其中 该存储器包括在CPU中，以及该CPU通过使用电流检测电阻器来测量电流的大小和方向，并且捕获温 度才企测元件所测量的电池温度。
9. 如权利要求1所述的电池组，其中，该控制器通过该多个单元块中 的最大内阻与呈现该最大内阻的单元块的初始内阻的比值来计算损耗系数。
10. —种给蓄电池充电的方法，其包含以下步骤 才全测蓄电池的电压、电流和内阻；以及监控该蓄电池的电压和电流，并且输出指示充电条件的请求信号以根据 所设置的充电条件来给该蓄电池充电，其中，在输出该请求信号的步骤中，通过所检测到的内阻与该存储器中 所寄存的该蓄电池的初始内阻的比值来计算损耗系数，并且依据该损耗系数 来改变充电条件。
11. 如权利要求IO所述的给蓄电池充电的方法，其中 该充电条件包括恒流充电中的充电电流值，以及依据该损耗系数来改变该充电电流值。
12. 如权利要求IO所述的给蓄电池充电的方法，其中 该充电条件包括充电电压值，以及 依据该损耗系数来改变该充电电压值。
13. 如权利要求10所述的给蓄电池充电的方法，其中，在制造之后的 预定时间,殳内测量该初始内阻。
14. 如权利要求IO所述的给蓄电池充电的方法，其中 该蓄电池包括多个单元块，以及该控制器通过该多个单元块中的最大内阻与呈现该最大内阻的单元块的 初始内阻的比值来计算损耗系数。
15. —种电池充电器，包含 蓄电池；测量部分，其配置为4企测该蓄电池的电压、电流和内阻； 控制器，其配置为监控该蓄电池的电压和电流并且输出指示充电条件的 请求信号以根据所设置的充电条件来给该蓄电池充电；存储器，其寄存该蓄电池的初始内阻；以及充电控制器，其配置为根据从该控制器输出的请求信号来控制该蓄电池 的充电电流和充电电压的输出，其中，该控制器通过该测量部分所检测到的内阻与该存储器中所寄存的 初始内阻的比值来计算损耗系数，并且依据该损耗系数来改变充电条件。
16. 如权利要求15所述的电池充电器，其中 该充电条件包括恒流充电中的充电电流值，以及 依据该损^^系^t来改变该充电电流值。
17. 如权利要求15所述的电池充电器，其中 该充电条件包括充电电压值，以及 依据该损耗系lt来改变该充电电压值。
18. 如权利要求15所述的电池充电器，其中，在制造之后的预定时间 ^歐内测量该初始内阻。
19. 如权利要求15所述的电池充电器，其中 该蓄电池包括多个单元块，以及该控制器通过该多个单元块中的最大内阻与呈现该最大内阻的单元块的 初始内阻的比值来计算损耗系数。
全文摘要
提出电池组、给蓄电池充电的方法以及电池充电器。该电池组包括蓄电池，其包括多个单元块；测量部分；充放电控制开关；保护电路；以及存储器。测量部分检测该蓄电池的电压、电流和内阻。控制器监控该蓄电池的电压和电流，并且输出指示充电条件的请求信号以根据所设置的充电条件来给蓄电池充电。保护电路监控该多个单元块的电压。存储器寄存该蓄电池的初始内阻。控制器通过测量部分所检测到的内阻与存储器中所寄存的初始内阻的比值来计算损耗系数，并且根据该损耗系数来改变充电条件。
文档编号H01M10/44GK101425698SQ200810174758
公开日2009年5月6日 申请日期2008年10月30日 优先权日2007年10月30日
发明者铃木功 申请人:索尼株式会社