充电控制电路、电池驱动设备、充电装置以及充电方法

文档序号:7241997阅读:249来源:国知局
专利名称:充电控制电路、电池驱动设备、充电装置以及充电方法
技术领域
本发明涉及充电控制电路、电池驱动设备、充电装置以及充电方法,尤其涉及用于进行暗电流放电的设备的电源的铅蓄电池的适宜的充电控制电路、电池驱动设备、充电装置以及充电方法。
背景技术
近年来,铅蓄电池(lead storage battery)因其充放电特性的改良,在使用昂贵的锂离子二次电池不合算的产业领域中作为高性能电源而再次受到注目。上述产业领域并不是作为便携设备使用铅蓄电池的领域,而是涉及铅蓄电池主体或具备铅蓄电池的设备的循环利用较多的电动卡丁车(electric cart)、叉车(forklift)等特殊电动车辆等的领 域。这里举出的电动车辆需要也利用使用者(驾驶员)的少许休止时间(例如在高尔夫球场使用的电动卡丁车的情况下为同乗者打一个回合的过程中,在搬运货物的叉车的情况下为操作者吃饭或吃零食的过程中),高效地进行充电。因此,可以考虑运用ー种技木,即通过在达到指定的电压Vl时减小充电电流并进入下阶段的充电、最終阶段的充电在铅蓄电池达到电压Vl后进行指定时间的3段以上的多段恒流充电(multi-stage constant
current charge)(将充电段数设为η段时的充电电流I为Il > 12 >......> In-I),提高
SOC (充电深度/State Of Charge)(例如专利文献I)。利用该技术,在少许休止时间内以多段恒流充电的初始阶段的比较大的电流进行快速充电,作业结束后经过多段恒流充电的全部阶段进行满充电的方法被认为是较为理想的。但是,已知使用铅蓄电池作为基本上不具有辅助电源的特殊电动车辆的主电源,重复进行充放电时,与具有辅助电源的车辆不同,如专利文献I所示考虑快速充电的充电方法有时会造成充电不足,铅蓄电池的寿命特性下降。专利文献I :日本专利公开公报特开2000-243457号

发明内容
本发明是为了解决上述课题,其目的在于提供ー种能够适宜地对铅蓄电池进行充电使铅蓄电池的寿命特性不会下降的充电控制电路、电池驱动设备、充电装置以及充电方法。本发明所提供的充电控制电路,控制对作为电池驱动设备的电源使用的铅蓄电池进行充电的充电部,包括第一获取部,按照充电开始的指示,将从前次充电结束时起到本次充电开始时为止的期间所述铅蓄电池的总放电电量,分成基于电流值小于指定电流值的放电电流的放电电量即第一放电电量和基于电流值达到所述指定电流值以上的放电电流的放电电量即第二放电电量来获取;运算部,求出与所述第一获取部所获取的所述第一放电电量相对应的第一充电电量以及与所述第一获取部所获取的所述第二放电电量相对应的第二充电电量,并求出作为所求出的所述第一充电电量与所述第二充电电量之和的所述铅蓄电池的充电所需要的充电电量;以及充电控制部,基于由所述运算部求出的所述充电电量,控制所述充电部对所述铅蓄电池的充电。本发明所提供的电池驱动设备包括上述的充电控制电路;作为所述电源使用的所述铅蓄电池;从所述铅蓄电池供应的电流的电流值小于所述指定电流值的第一负荷;以及从所述铅蓄电池供应的电流的电流值为所述指定电流值以上的第二负荷。本发明所提供的充电装置包括上述的充电控制电路;以及由所述充电控制电路控制、对所述铅蓄电池进行充电的充电部。本发明所提供的充电方法用于对作为电池驱动设备的电源使用的铅蓄电池进行充电,包括第一步骤,按照充电开始的指示,将从前次充电结束时起到本次充电开始时为止的期间所述铅蓄电池的总放电电量,分成基于电流值小于指定电流值的放电电流的放电电量即第一放电电量和基于电流值达到所述指定电流值以上的放电电流的放电电量即第·ニ放电电量来获取;第二步骤,求出与在所述第一歩骤中获取的所述第一放电电量相对应的第一充电电量以及与在所述第一歩骤中获取的所述第二放电电量相对应的第二充电电量,并求出作为所求出的所述第一充电电量与所述第二充电电量之和的所述铅蓄电池的充电所需要的充电电量;以及第三步骤,基于在所述第二步骤中求出的所述充电电量,控制所述铅蓄电池的充电。


图I是表示本发明的ー实施方式的电动车辆连接于充电装置时的方框图。图2是示意性地示出在本实施方式中被充电的铅蓄电池的端子电压和充电电流的推移的图。图3是表示将铅蓄电池部分放电后进行充电的方式的图,示出以本实施方式的方法进行充电的方式。图4是表示将铅蓄电池部分放电后进行充电的方式的图,作为比较例示出以以往的方法进行充电的方式。图5是以表形式表示在实施例和比较例中进行的放电模式的图。图6是表示实施例和比较例中的铅蓄电池的放电容量的推移的图。图7是表示放电容量的维持率的图。图8是表示电动车辆连接于本发明的ー实施方式的充电装置时的方框图。
具体实施例方式(本发明的原理)首先,对本发明的原理进行说明。发明人等经研究发现如果驱动特殊电动车辆的时间以外的放电电量(所谓基于暗电流的放电电量)占据整体放电电量的比例较大,则迄今为止较为理想的充电方法难以使铅蓄电池为满充电状态。其逻辑可以推测如下。作为铅蓄电池的放电生成物的硫酸铅在其晶体小时,通过紧接着进行的充电,容易恢复为充电生成物(正极为ニ氧化铅,负极为金属铅)。但是,如果因长时间放置等导致硫酸铅的晶体生长而变大,与硫酸铅为小晶体时相比难以恢复为充电生成物。而且,在以称作暗电流的无法与马达等驱动时相比较的小电流值的电流放电时,与长时间放置的情况同样,容易生成晶体大的硫酸铅。此外,基于暗电流的放电电量会在周末特殊电动车辆体止等通常发 生的放置时而被蓄积。如以往所示,如果从满充电起伴随着马达等的驱动的大电流的放电电量足够大,则基于暗电流的放电电量相对较小(晶体大的硫酸铅的比例小)。因此,因暗电流放电产生的晶体大的硫酸铅通过之后的满充电虽然效率低但也能恢复为充电生成物。但是,在从满充电起的大电流的放电电量小,基于暗电流的放电电量相对变大的情况下,晶体大的硫酸铅的比例变大。这里,若将基于暗电流的放电电量(与晶体大的硫酸铅的生成所耗费的电量成正比例)作为总放电电量的一部分而不与通常的放电电量分开处理,仅靠计算出的充电电量无法使晶体大的硫酸铅的大半部分恢复为充电生成物。因此,发生充电不足,甚至损害铅蓄电池的寿命特性。推測了上述逻辑的发明人等发现,对于铅蓄电池的总放电电量,不是进行ー并处理,而是需要作为基于暗电流的放电电量Dl和基于暗电流以外的电流的放电电量D2之和来求出。而且,发现通过分别求出与基于暗电流的放电电量Dl相对应的充电电量以及基于暗电流以外的电流的放电电量D2之后再相加而求出充电电量C,基于该求出的充电电量C对铅蓄电池进行充电,从而使晶体大的硫酸铅几乎全部恢复为充电生成物。以往,像通过充电电量充分的不间断电源装置、汽车用起动机,或者辅助电源能够依次补充暗电流放电部分的系统那样,主要为使晶体大的硫酸铅高效地恢复为充电生成物的使用环境。即,在将辅助电源等用于暗电流的供应,铅蓄电池仅用于对马达等的大电流的供应的使用环境下,几乎不生成晶体大的硫酸铅。因此,如本次所示伴随着基于暗电流的放电电量的比例变大带来的课题其发现本身就很困难。此外,关于暗电流将在后面进行描述。(实施方式)下面,用附图对本发明的较为理想的实施方式进行说明。图I是表示本发明的ー实施方式的电动车辆连接于充电装置时的方框图。图I所示的电动车辆I包括铅蓄电池10、电源开关11、负荷20、以及本发明的ー实施方式的充电控制电路30。铅蓄电池10对电动车辆I的各部供应电力。电源开关11接通断开电动车辆I的电源。电源开关11例如在操作者插入钥匙时接通电动车辆I的电源,拔出钥匙时断开电源。负荷20包括马达21、显示部22、以及电子控制单元(E⑶)23。马达21作为使该车辆移动的驱动源发挥功能。显示部22例如采用液晶显示面板,显示对操作者通知的操作信息等。EQJ23例如包括执行指定的运算处理的CPU (Central Processing Unit,中央处理器);存储有指定的控制程序的ROM (Read Only Memory,只读存储器);临时存储数据的RAM (Random Access Memory,随机访问存储器);以及它们的周边电路等。E⑶23控制电动车辆I的整体运转。ECU23计时从前次充电结束时刻起电源开关11处于断开状态的经过时间(也就是电动车辆I的断开时间)。当从充电控制电路30得到请求吋,ECU23将计时到的电动车辆I的休止时间通知给充电控制电路30。此外,图I所示的电动车辆I仅包括作为电源的铅蓄电池10,并不包括其他辅助电源等。充电控制电路30与E⑶23有同样的结构。即,充电控制电路30例如包括执行指定的运算处理的CPU ;存储有指定的控制程序的ROM ;临时存储数据的RAM ;以及它们的周边电路等。充电控制电路30还包括如由闪存(flash memory)等构成的存储部31、充电开关32、电压检测电路33。充电控制电路30通过执行存储在ROM中的控制程序,从而作为充电控制部34、计时部35、放电电量获取部36、充电电量运算部37而发挥功能。充电装置2例如包括与商用电源AC连接的充电电路3。充电电路3例如具备AC-DC转换器、DC-DC转换器等。充电电路3向铅蓄电池10供应与来自充电控制电路30的请求相应的充电电流,对铅蓄电池10进行充电。电动车辆I的操作者将电动车辆I与充电装置2连接并接通充电开关32吋,充电控制电路30使充电电路3的运转开始,通过从充电电路3供应的充电电流,电动车辆 I的铅蓄电池10被充电。充电控制电路30控制充电电路3,在该实施方式中,例如以多段(η段)恒流充电方式对铅蓄电池10进行充电。η为2以上的整数,在该实施方式中η = 2。图2是示意性地示出在本实施方式中,被充电的铅蓄电池10的端子电压Vt和充电电流Ic的推移的图。在图2中,“充电电流Ic(C) ”是指以“1C”为单位表示电流值。“1C”表示直至电池的充电状态(SOC)从100%变为0%为止以IC的电流值放电时,电池的充电状态(SOC)在I小时变为0%的电流值。即,“1C”表示在将电池的额定容量值(nominalcapacity value)以IC的电流值放电时,电池的蓄电电量在I小时变为零的电流值。此外,“C”也被表示为“It”。用图I和图2,说明充电控制电路30的各部的功能。电压检测电路33检测铅蓄电池10的端子电压Vt。当充电开关32被操作时,充电控制部34以预先设定的充电电流值Icl开始铅蓄电池10的恒流充电(图2的时刻t0)。如果由电压检测电路33检测出的铅蓄电池10的端子电压Vt达到预先设定的充电终止电压Vs (图2的时刻tl),则充电控制部34进入下段(在该实施方式中为最终段即第2段)充电。计时部35计时第I段恒流充电所需要的充电时间Tl、也就是从充电开始到铅蓄电池10的端子电压Vt达到充电终止电压Vs为止的充电时间Tl。充电控制部34在下段(最终段即第2段)充电中,使充电电流值从充电电流值Icl下降到充电电流值Ic2,再次进行恒流充电。充电控制部34在从最终段(第η段)充电开始经过如后所述确定的充电时间Τ2吋,结束充电(图2的时刻t2)。也就是,在最终段(第2段)充电中,不受充电终止电压Vs的限制,直到经过充电时间T2为止继续充电。此夕卜,充电终止电压Vs以及各段的充电电流值Icl、Ic2考虑铅蓄电池10的特性,被预先设定为可得到高充电效率。图2中示出第I段充电电流Ic的电流值Icl为O. 2C,第2段充电电流Ic的电流值Ic2为O. 025C,充电终止电压Vs为14. 4V的例子。存储部31保存将总放电电量D与作为第I段恒流充电所需要的充电时间Tl预先设定的多个时间对应起来加以设定的表格。该表格将第I段充电电流Ic的电流值Icl与充电终止电压Vs设定为已知。此外,存储部31也可以对应于不同的电流值Icl和充电终止电压Vs而保存多个表格。存储部31保存后述的第一系数α和第二系数β (α > β >I)。第二系数β例如设定为1.07 < β < I. 15。在该实施方式中,存储部31保存β =I. I作为第二系数β。在该实施方式中,存储部31保存α = I. 2、I. 5、I. 9这三种作为第一系数α。存储部31保存在电动车辆I的电源开关11断开期间,从铅蓄电池10向电动车辆I的负荷20等供应并从铅蓄电池10流过的暗电流的电流值。这里“暗电流”包括电动车辆I休止时流过的、保全车辆的最低限度所需要的电流(例如向各种存储器的电源供应等)、铅蓄电池10的发电元件或组装有铅蓄电池10的电路和布线生来具有的自放电产生的电流、以及设备不会发出错误模式信息的程度的微小的短路电流等。因此,基于电动车辆I的规格以及铅蓄电池10的规格等,能够预先推定暗电流的电流值。或者,在电动车辆I中组装有铅蓄电池10的情况下,可以测量电动车辆I休止时的暗电流的电流值。如此得到的暗电流的电流值(推定值或测量值)被预先保存在存储部31中。另外,暗电流也可以考虑为电流值小于指定电流值的电流。这里,指定电流值例如可以设定为l/1000[c]或1/3000[C]等,并不是电流的绝对值而是相对于铅蓄电池的额定容量的比率。放电电量获取部36基于由计时部35计时的第I段恒流充电所需要的充电时间Tl与保存在存储部31中的表格,获取从前次充电结束时起到本次充电开始前为止的期间铅蓄电池10的总放电电量D。放电电量获取部36向ECU23请求电动车辆I的休止时间,从E⑶23收到由E⑶23计时的电动车辆I的休止时间。放电电量获取部36将由E⑶23计时的电动车辆I的休止时间与保存在存储部31中的暗电流的电流值相乘,求出基于暗电流的第一放电电量D1。放电电量获取部36从总放电电量D中减去第一放电电量D1,求出基于暗电流以外的电流的第二放电电量D2。换言之,第二放电电量D2与电动车辆I的电源开关11处于接通状态(也就是电动车辆I的工作时间)下的放电电量相应。
充电电量运算部37基于由放电电量获取部36求出的第一放电电量Dl和第二放电电量D2、以及保存在存储部31中的第一系数α和第二系数β,根据下述式(I)至(3),求出充电电量C。Cl = DlX α (I)C2 = D2X β (2)C = C1+C2 (3)这里,Cl表不与第一放电电量Dl相对应的第一充电电量,C2表不与第二放电电量D2相对应的第二充电电量。充电电量运算部37基于求出的充电电量C、充电电流值IcI、Ic2、以及第I段恒流充电所需要的充电时间Tl,确定最终段(第2段)的充电时间T2。如上所述,充电控制部34在从最终段(第η段)充电开始(图2的时刻tl)经过由充电电量运算部37确定的充电时间T2时,结束充电(图2的时刻t2)。在本实施方式中,ECU23对应于设备控制部的一例,存储部31对应于第一存储部和第二存储部的一例,电压检测电路33对应于电压检测部的一例,放电电量获取部36对应于第一获取部和第二获取部的一例,充电电量运算部37对应于运算部的一例,电动车辆I对应于电池驱动设备的一例,充电电路3对应于充电部的一例。图3和图4是表示将铅蓄电池部分放电后进行充电的方式的图。图3示出以本实施方式的方法进行充电的方式,图4示出作为比较例以以往的方法进行充电的方式。具体而言,图3和图4示出使以铅蓄电池10为电源的特殊电动车辆I间隔三次休止期间(Yl至Y3),从早到晚在四次驱动期间(XI至X4)驱动,之后进行充电(Zl至Z2)的模式。此外,充电条件如用图I和图2说明所示为2段恒流充电,即当铅蓄电池10通过第I段充电达到指定的充电终止电压Vs时,使充电电流Ic从电流值Icl下降至Ic2进入第2段充电,铅蓄电池10达到充电终止电压Vs后直到经过指定的充电时间T2为止进行充电(充电电流Ic为Icl > Ic2)。在图3和图4中,将第I段充电期间表示为Z1,将第2段充电期间表示为Z2。另外,充电期间Zl至Z2结束后,在迎来早晨的驱动期间Xl之前的期间,铅蓄电池10经过休止期间Y4。在休止期间Yl至Y4的期间,铅蓄电池10连续进行暗电流放电。这里,暗电流如上所述是指保全车辆最低限度所需要的电流(例如向各种存储器的电源供应等)、铅蓄电池10的发电元件或组装有铅蓄电池10的电路和布线生来具有的自放电产生的电流等。在休止期间Yl至Y4中的暗电流放电的期间,铅蓄电池10的放电生成物即硫酸铅能够缓慢地生长。因此,不论放电深度如何,与在驱动期间Xl至X4生成的硫酸铅相比较,在休止期间Yl至Y4生成的硫酸铅的晶体变大。这种晶体大的硫酸铅与通常的电流产生的放电生成物即晶体小的硫酸铅相比不活跃,充电反应迟钝。如果不考虑这种晶体大的硫酸铅的生成,如图4所示将基于暗电流的放电电量与通常的放电电量相加,仅以对该相加的总放电电量Da乘以一定的系数(例如I. 07至I. 15)求出的充电电量Ca进行充电,则无法使晶体大的硫酸铅的大半部分恢复为充电生成物。其结果是发生充电不足,甚至损害铅蓄电池10的寿命特性。与图4所示的以往的方法不同,图3所示的充电方式将总放电电量D作为驱动期间(XI至X4)即通常的放电(基于暗电流以外的电流的放电)时的第二放电电量D2与休止期间(Yl至Y4)的期间基于暗电流的第一放电电量Dl之和而求出(图I的放电电量获取部36)。而且,满充电所需要的充电电量C作为第一放电电量Dl乘以第一系数α所得的第一充电电量Cl与第二放电电量D2乘以第二系数β所得的第二充电电量C2之和而被求出(图I的充电电量运算部37)。这里,第二系数β可以为上述的以往值(也就是例如I. 07至I. 15),第一系数α必须为大于第二系数β的值。如上所述,如果使与基于暗电流的第一放电电量Dl相乘的第一系数α大于与基于暗电流以外的(通常的)电流的第二放电电量D2相乘的第二系数β,取得较大的第一充电电量CU = a XDl)并进行充电,则容易消除因基于暗电流的放电导致晶体变大的硫酸铅。进而如图2和图3所示,如果使多段恒流充电中电流值小的最終段的充电电量足够大,则能够以有利于消除晶体大的硫酸铅的低电流进行晶体大的硫酸铅消除所需要的电量的充电,因此较为理想。为此,优选的是,如果所需要的充电电量C相同,则基于暗电流的第一放电电量Dl在总放电电量D中所占的比率相对越大,使最終段的充电时间Τ2越长。具体而言,优选的是,通过使第一系数α随比率D1/D的増大而增大等,使基于暗电流的第一放电电量Dl相对于总放电电量D的比率D1/D与第一系数α的大小合理地相适应。因此,在该实施方式中,存储部31如上所述,将α = I. 2、I. 5、I. 9这三种作为第一系数α保存。这三种第一系数α对应比D1/D而被预先设定。而且,充电电量运算部37根据由放电电量获取部36获取的总放电电量D和第一放电电量Dl求出D1/D,将作为第一系数α保存在存储部31中的多个(该实施方式为三种)值中与比D1/D对应的值作为第一系数α来使用。(实施例) 下面,通过实施例和比较例示出本发明的上述实施方式的效果。图5是以表形式表示实施例和比较例中进行的放电模式的图。图6是表示实施例和比较例中的铅蓄电池的放电容量的推移的图。作为铅蓄电池,使用额定电压为12V,额定容量为60Ah的EC-FV1260 (松下蓄电池株式会社制造)。在实施例中对该铅蓄电池重复进行与图3同样的充放电,在比较例中重复进行与图4同样的充放电。即,如图5所示,在实施例和比较例中均在驱动期间Xl至X4以1/3[C]的比较大的电流值进行放电,在休止期间、Yl至Y4以0.01[C]的微小的电流值进行放电,在驱动期间X4之后进行2段恒流充电。在该2段恒流充电中,与上述实施方式中图2所示的例子同样,使第I段的充电电流值Icl =
O.2[C],第2段的充电电流值Ic2 = 0. 025[C],第I段的充电终止电压Vs = 14. 4V。如后所述,在实施例与比较例中,第2段的充电时间不同。在实施例和比较例中均按顺序进行图5所示的三种放电模式L至N。S卩,将放电模式L的放电一2段恒流充电一放电模式M的放电一2段恒流充电一放电模式N的放电一2段恒流充电作为ー个过程,重复该过程。而且,以适当的间隔按照以下所示的要领测定铅蓄电池的放电容量。首先,以1/3[C]的恒流进行预备放电,直到铅蓄电池的端子电压达到終止电压9.9V。在此时刻并不测定容量。接着,进行2段恒流充电。在该2段恒流充电中,将第I段的充电电流值设为O. 2 [C],将第I段的充电终止电压设为14. 4V。另外,将第2段的充电电流值设为O. 025 [C],针对第I段的充电电量R将第2段的充电时间设为(60-R)/1.5[小 吋]。即,根据第I段的充电电流值和充电时间,能够求出第I段的充电电量R。由于第2段的充电电流值为O. 025[C],铅蓄电池的额定容量为60Ah,因此第2段的电流值成为I. 5A。因此,通过将第2段的充电时间设为(60-R)/l. 5[小吋],能够使铅蓄电池满充电。接着,以1/3[C]的恒流进行放电,直到铅蓄电池的端子电压达到終止电压9. 9V。此时,測定放电容量。即,根据从满充电到达到终止电压9. 9V为止的放电时间与作为恒流的放电电流的电流值,测定放电容量。接着,最后作为预备充电,进行与上述充电相同的2段恒流充电,结束放电容量的測定。(比较例1-1)首先,进行图5的放电模式L所示的驱动期间Xl至X4与休止期间Yl至Y4的放电。然后,在驱动期间X4之后进行2段恒流充电,使充电电量达到将驱动期间Xl至X4中的放电电量D2与休止期间Yl至Y4中的放电电量Dl相加作为总放电电量Da,对其乘以作为系数的1.1 (与第二系数β相等的值)而得到的充电电量Ca(Ca = DaXLl)。接着,进行图5的放电模式M所示的驱动期间Xl至Χ4与休止期间Yl至Υ4的放电,并进行与放电模式L之后相同条件的充电(充电电量Ca = DaXl. I)。进而,进行图5的放电模式N所示的驱动期间Xl至Χ4与休止期间Yl至Υ4的放电,并进行与放电模式L之后相同条件的充电(充电电量Ca = DaX I. I)。这些充放电相当于进行SOC达到50%的放电之后进行充电直到满充电状态的模式。按照上述要领测定的放电容量的推移如图6所示。(实施例トI)如上所述,与比较例1-1同样,在各放电模式L至N之后,进行2段恒流充电。但是,在实施例1-1中,如上述实施方式说明所示,将总放电电量D分为驱动期间Xl至Χ4中的第二放电电量D2和休止期间Yl至Υ4中的第一放电电量Dl。而且,将充电电量C作为第一放电电量Dl乘以作为第一系数α的I. 5得到的第一充电电量Cl与第二放电电量D2乘以作为第二系数β的I. I得到的第二充电电量C2之和来求出。除此以外,与比较例1-1同样重复进行充放电。按照与比较例i-ι相同的上述要领测定的放电容量的推移一并记载在图6中。此外,关于充电条件,相对于比较例1-1,充电电量C的算出值变大,与此相应地延长最终段即第2段的充电时间(充电时间Τ2)。
(实施例1-2)在实施例1-2中,相对于实施例1-1,使各放电模式L至N中用于计算充电电量C的第一系数α的值互不相同。即,在实施例1-2中,放电模式L时将第一系数α设为I. 2,放电模式M时将第一系数α设为I. 5,放电模式N时将第一系数α设为I. 9,求出充电电量C。除此以外,与实施例1-1同样重复进行充放电。按照与比较例1-1相同的上述要领测定的放电容量的推移ー并记载在图6中。
此外,关于充电条件,与实施例1-1不同,第一充电电量Cl的算出值越大,最終段即第2段的充电时间(充电时间Τ2)越长。由图6明确可知,与未考虑基于暗电流的第一放电电量Dl的比较例1-1相比,实施例1-1和1-2示出良好的铅蓄电池的寿命特性。其中,与基于暗电流的第一放电电量Dl成正比地増大第一系数α,延长最终段即第2段的充电时间(充电时间Τ2)的实施例1-2示出非常优异的铅蓄电池的寿命特性。作为其理由可以举出在晶体大的硫酸铅增多(基于暗电流的第一放电电量Dl变大)之后立即给予足够的充电电量C进行消除,并非这种情况时减小充电电量C避免过充电。此外,搭载有铅蓄电池的电池驱动设备(例如电动车辆)的驱动期间与休止期间的重复模式大致一定时(例如放电模式L至N均等地重复时),即使将以适于各放电模式的第一系数α的平均值等为基准的代表值(例如作为放电模式L至N的系数α使用的I. 2、
I.5、I. 9的平均值I. 53)作为固定值来使用,也可预见到至少具有与实施例1-1同等以上的效果。这种情况下,存储部31保存根据使用铅蓄电池10的电动车辆I等电池驱动设备的使用状态而设定的ー种第一系数α即可。(实施例2)图7是表示放电容量的维持率的图。在比较例1-1、实施例1-1和1-2中,放电时按顺序重复三个放电模式L至N,而这里示出以ー个放电模式重复进行放电时的本发明的上述实施方式的效果。在实施例2中,将与第二放电电量D2相乘的第二系数β设为I. I并求出第二充电电量C2(C2 = D2X1. I)。另ー方面,将与第一放电电量Dl相乘的第一系数α在重复放电模式L(D1/D = O. 05)时设为α = I. 2,在重复放电模式M(D1/D = O. 2)时设为α =1.5,在重复放电模式N(D1/D = O. 4)时设为α = I. 9,以求出第一充电电量Cl (Cl =DlX α)。进而,作为与图5所示的放电模式L至N不同的放电模式,在重复放电模式L2 (Dl/D = O. I)时设为α = I. 3,在重复放电模式L3(D1/D = O. 15)时设为α =1.4,在重复放电模式M2(D1/D = O. 25)时设为α = I. 6,在重复放电模式M3 (D1/D = O. 3)时设为α =
I.7,在重复放电模式M4(D1/D = O. 35)时设为α =1.8,以求出第一充电电量Cl (Cl =DlX α )。而且,与将第一充电电量Cl和第二充电电量C2相加得到的充电电量C相应地进行与上述比较例1-1等同样的2段恒流充电。重复进行该充放电,在第600个循环按照上述要领測定铅蓄电池的放电容量。将其结果作为第600个循环的容量相对于初始容量的比率即容量維持率在图7中用符号P表示。另ー方面,作为比较例2,不管放电模式L至N如何,仅着眼于总放电电量Da,与将其乘以作为系数的1.1 (与第二系数β相等的值)得到的充电电量Ca(Ca = DaXLl)相应地进行与上述比较例1-1等同样的2段恒流充电。重复进行该充放电,在第600个循环按照上述要领测定铅蓄电池的放电容量。将其结果作为第600个循环的容量相对于初始容量的比率即容量維持率在图7中用符号Q表示。在图7中,根据容量維持率P与容量維持率Q的偏离程度可知本发明的上述实施方式的效果变得显著是在基于暗电流的第一放电电量Dl在总放电电量D中所占的比率Dl/D为O. 2以上时。换言之,如图7所示,容量维持率Q相对于容量维持率P在比率D1/D = O. 15之前缓缓地下降。比率D1/D = O. 15以上时,容量維持率Q相对于容量維持率P的下降程度变大。而且,比率D1/D = O. 2以上时,容量维持率Q相对于容量维持率P变为90%以下。因此可以说,比率D1/D = O. 15以上时,上述实施方式的效果开始出现,比率D1/D = O. 2以上时,上述实施方式的效果变得显著。(其他实施方式) 本发明并不限于上述实施方式。下面,说明本发明的其他实施方式。(I)图8是表示电动车辆连接于本发明的ー实施方式的充电装置时的方框图。图8所示的实施方式与上述实施方式不同,充电控制电路被设置在充电装置中而不是电动车辆中。S卩,图8所示的电动车辆15包括铅蓄电池10、电源开关11、负荷20。另外,图8所示的充电装置25包括充电电路3和本发明的ー实施方式的充电控制电路30。图8中,对与图I所示的上述实施方式相同的要素标注相同的符号。图8所示的充电控制电路30具有与图I所示的上述实施方式同样的功能。即,电动车辆15的操作者将电动车辆15与充电装置25连接,操作设置于充电装置25的充电控制电路30的充电开关32吋,充电控制电路30控制充电电路3,通过从充电电路3供应的充电电流,电动车辆15的铅蓄电池10被充电。图8所示的实施方式也与上述实施方式同样,能够适宜地对铅蓄电池10进行充电,使其寿命特性不会下降。(2)在上述实施方式中,放电电量获取部36将由E⑶23计时的电动车辆I的休止时间与保存在存储部31中的暗电流的电流值相乘,求出基于暗电流的第一放电电量D1,但并不限于此。与为了驱动马达21而从铅蓄电池10供应的电流相比,为了驱动马达21以外的负荷20例如显示部22、E⑶23等而供应的电流非常小。因此,即使电动车辆I的电源开关11接通,在马达21停止期间从铅蓄电池10流过的电流也可以考虑是小于上述指定电流值(例如1/1000[C])的暗电流。因此,可以将马达21停止期间的放电包含在第一放电电量Dl中。下面,以与上述实施方式不同的方面为中心,说明该变形的实施方式。E⑶23除了计时电动车辆I的休止时间以外,还计时电动车辆I的电源开关11接通且马达21停止的马达停止时间。E⑶23按照来自放电电量获取部36的请求,对放电电量获取部36通知计时的电动车辆I的休止时间和马达停止时间。存储部31保存在电动车辆I的休止时间内从铅蓄电池10流过的小于上述指定电流值的第一电流的电流值。存储部31保存在电动车辆I的电源开关11接通且马达21停止的马达停止时间内从铅蓄电池IO流过的小于上述指定电流值的第二电流的电流值。放电电量获取部36将由E⑶23计时的电动车辆I的休止时间与保存在存储部31中的第一电流的电流值相乘,求出基于第一电流的放电电量D11。放电电量获取部36将由ECU23计时的马达停止时间与保存在存储部31中的第二电流的电流值相乘,求出基于第二电流的放电电量D12。放电电量获取部36将放电电量Dll与放电电量D12相加,求出基于小于上述指定电流值的电流的第一放电电量Dl。除了上述方面以外,该变形的实施方式与上述实施方式同样。在该变形的实施方式中也与上述实施方式同样,能够适宜地对铅蓄电池10进行充电,使其寿命特性不会下降。在该变形的实施方式中,马达21对应于第二负荷的一例,显示部22和E⑶23对应于第一负荷的一例,存储部31对应于第三存储部的一例,放电电量获取部36对应于第一获取部和第三获取部的一例。该变形的实施方式也能够适用于图8所示的实施方式。(3)在上述实施方式中,与E⑶23分开设置充电控制电路30,但并不限于此。例如,也可以由ECU23实现充电控制电路30的充电控制部34、计时部35、放电电量获取部36、充电电量运算部37等的功能。(4)在上述实施方式中,放电电量获取部36利用预先保存在存储部31中的表格获 取总放电电量,但并不限于此。充电控制电路30例如还可以具备电量累计器。而且,通过电量累计器,在放电中,还可以分别累计电流值小于上述指定电流值的放电的第一放电电量Dl与电流值为上述指定电流值以上的放电的第二放电电量D2。由此,能够准确地求出第一放电电量Dl和第二放电电量D2。(5)在上述实施方式中,在多段(η段)恒流充电中η = 2,但并不限于此,还可以将η设为3以上。(6)在上述实施方式中设为电动车辆,但并不限于此。例如,还可以为不具备辅助电源,而具备铅蓄电池作为唯一的电源的电池驱动设备,使从铅蓄电池向马达等负荷供应上述指定电流值以上的大电流,并从铅蓄电池流过小于上述指定电流值的暗电流。能够适宜地对设置在这种电池驱动设备中的铅蓄电池进行充电,使其寿命特性不会下降。进而,作为上述电池驱动设备的一例,可以举出具备铅蓄电池、作为负荷的街灯、以及将太阳能转换为电力,通过该转换的电力对铅蓄电池进行充电的光电转换元件的太阳能发电系统。在该太阳能发电系统中,街灯的点亮时间短时,基于暗电流的放电电量相对于总放电电量的比率变大。因此,在该太阳能发电系统中,也能够适宜地对设置于太阳能发电系统的铅蓄电池进行充电,使电池的寿命特性不会下降。此外,上述的具体实施方式
主要包含具有以下结构的发明。本发明所提供的充电控制电路,控制对作为电池驱动设备的电源使用的铅蓄电池进行充电的充电部,包括第一获取部,按照充电开始的指示,将从前次充电结束时起到本次充电开始时为止的期间所述铅蓄电池的总放电电量,分成基于电流值小于指定电流值的放电电流的放电电量即第一放电电量和基于电流值达到所述指定电流值以上的放电电流的放电电量即第二放电电量来获取;运算部,求出与所述第一获取部所获取的所述第一放电电量相对应的第一充电电量以及与所述第一获取部所获取的所述第二放电电量相对应的第二充电电量,且求出作为所求出的所述第一充电电量与所述第二充电电量之和的所述铅蓄电池的充电所需要的充电电量;以及充电控制部,基于由所述运算部求出的所述充电电量,控制所述充电部对所述铅蓄电池的充电。根据该结构,第一获取部按照充电开始的指示,将从前次充电结束时起到本次充电开始时为止的期间铅蓄电池的总放电电量,分成基于电流值小于指定电流值的放电电流的放电电量即第一放电电量和基于电流值达到指定电流值以上的放电电流的放电电量即第二放电电量来获取。运算部求出与第一获取部所获取的第一放电电量相对应的第一充电电量以及与第一获取部所获取的第二放电电量相对应的第二充电电量,且求出作为所求出的第一充电电量与第二充电电量之和的铅蓄电池的充电所需要的充电电量。充电控制部基于由运算部求出的充电电量,控制充电部对铅蓄电池的充电。如果基于电流值小于指定电流值的放电电流的放电电量即第一放电电量变大,则由于放电电流的电流值小于指定电流值而较小,因此因放电生成的硫酸铅的晶体的尺寸变大。因此,当充电电量不充分时,硫酸铅的晶体不会被消除而是残留。但是,根据上述结构,放电电量获取部将总放电电量分为第一放电电量和第二放电电量来获取,充电电量运算部分别求出与第一放电电量相对应的第一充电电量以及与第二放电电量相对应的第二充电电量。由此,能够防止充电电量不充分。其结果是,能够适宜地对铅蓄电池进行充电,使其寿命特性不会下降。另外,较为理想的是,在上述充电控制电路中,还包括保存预先设定的第一系数、 以及小于所述第一系数且大于I的第二系数的第一存储部,所述运算部将由所述第一获取部获取的所述第一放电电量与保存在所述第一存储部中的所述第一系数相乘求出所述第一充电电量,并将由所述第一获取部获取的所述第二放电电量与保存在所述第一存储部中的所述第二系数相乘求出所述第二充电电量。根据该结构,第一存储部保存预先设定的第一系数、以及小于第一系数且大于I的第二系数。运算部将由第一获取部获取的第一放电电量与保存在第一存储部中的第一系数相乘求出第一充电电量。另外,运算部将由第一获取部获取的第二放电电量与保存在第一存储部中的第二系数相乘求出第二充电电量。如此,由于第一系数被设定为大于第二系数,因此能够更可靠地防止与第一放电电量相对应的第一充电电量不充分。另外,较为理想的是,在上述充电控制电路中,所述第一存储部与所述第一放电电量相对于所述总放电电量的比率的大小相对应地保存多个所述第一系数,所述多个所述第一系数的数值随所述比率的増大而增加,所述运算部求出所述第一放电电量相对于所述总放电电量的比率,利用保存于所述第一存储部的所述多个所述第一系数中与求出的所述比率对应的所述第一系数。根据该结构,第一存储部与第一放电电量相对于总放电电量的比率的大小相对应地保存多个第一系数。多个第一系数的数值随比率的増大而增加。运算部求出第一放电电量相对于总放电电量的比率,利用保存于第一存储部的多个第一系数中与求出的比率对应的第一系数。如此,由于使用数值随第一放电电量相对于总放电电量的比率的増大而增加的第一系数,因此能够进ー步可靠地防止与第一放电电量相对应的第一充电电量不充分。另外,较为理想的是,上述充电控制电路还包括第二获取部,按照充电开始的指示,获取从前次充电结束时起到本次充电开始时为止的期间所述电池驱动设备的电源断开的断开时间;以及第ニ存储部,保存在所述电池驱动设备的所述断开时间内从所述铅蓄电池流过的小于所述指定电流值的暗电流的电流值,其中,所述第一获取部基于由所述第二获取部获取的所述断开时间与保存在所述第二存储部中的所述暗电流的电流值,求出所述第一放电电量。根据该结构,第二获取部按照充电开始的指示,获取从前次充电结束时起到本次充电开始时为止的期间电池驱动设备的电源断开的断开时间。第二存储部保存在电池驱动设备的断开时间内从铅蓄电池流过的小于指定电流值的暗电流的电流值。第一获取部基于由第二获取部获取的断开时间与保存在第二存储部中的暗电流的电流值,求出第一放电电量。如此,基于断开时间与暗电流的电流值,能够以简单的结构容易求出第一放电电量。另外,较为理想的是,在上述充电控制电路中,所述电池驱动设备具有作为驱动源的马达,还包括第三获取部,按照充电开始的指示,获取从前次充电结束时起到本次充电开始时为止的期间,所述电池驱动设备的电源断开的断开时间以及所述电池驱动设备的电源接通且所述马达停止的马达停止时间;以及第三存储部,保存在所述电池驱动设备的所述断开时间内从所述铅蓄电池流过的小于所述指定电流值的第一电流的电流值以及在所述电池驱动设备的所述马达停止时间内从所述铅蓄电池流过的小于所述指定电流值的第ニ电流的电流值,其中,所述第一获取部根据由所述第三获取部获取的所述断开时间与保存在所述第三存储部中的所述第一电流的电流值,求出基于所述第一电流的放电电量,根据由所述第三获取部获取的所述马达停止时间与保存在所述第三存储部中的所述第二电流的电流值,求出基于所述第二电流的放电电量,并且求出基于所述第一电流的放电电量和基于所述第二电流的放电电量之和作为所述第一放电电量。 根据该结构,第三获取部按照充电开始的指示,获取从前次充电结束时起到本次充电开始时为止的期间,电池驱动设备的电源断开的断开时间以及电池驱动设备的电源接通且马达停止的马达停止时间。第三存储部保存在电池驱动设备的断开时间内从铅蓄电池流过的小于指定电流值的第一电流的电流值以及在电池驱动设备的马达停止时间内从铅蓄电池流过的小于指定电流值的第二电流的电流值。第一获取部根据由第三获取部获取的断开时间与保存在第三存储部中的第一电流的电流值,求出基于第一电流的放电电量。第一获取部根据由第三获取部获取的马达停止时间与保存在第三存储部中的第二电流的电流值,求出基于第二电流的放电电量。第一获取部求出基于第一电流的放电电量和基于第ニ电流的放电电量之和作为第一放电电量。因此,能够以简单的结构容易求出第一放电电量。另外,较为理想的是,在上述充电控制电路中,所述第一放电电量相对于所述总放电电量的比率为O. 15以上。根据该结构,由于第一放电电量相对于总放电电量的比率为O. 15以上,因此,由于上述的课题在该结构的情况下显著,所以如果在该情况下应用本发明,则能够得到良好的效果。另外,较为理想的是,上述充电控制电路还包括检测所述铅蓄电池的端子电压的电压检测部,所述充电控制部进行n(n为2以上的整数)段恒流充电,即开始以指定的充电电流值进行恒流充电,当由所述电压检测部检测出的所述铅蓄电池的所述端子电压达到指定的充电终止电压吋,降低所述充电电流值并进入下段充电,在最終的第η段充电中,ー边计时从第η段充电开始起的经过时间,ー边以前段的所述充电电流值降低后的值或者相同值,进行与所述铅蓄电池的所述端子电压无关的充电,基于所述各段的所述充电电流值和在所述各段中所述铅蓄电池的所述端子电压达到所述充电終止电压为止所需要的时间,求出到第(η-l)段的充电为止所述铅蓄电池被充电完毕的充电完成电量,并且基于由所述运算部求出的所述充电电量和求出的所述充电完成电量,确定所述最終的第η段充电中的充电时间,当经过了确定的所述充电时间时结束所述第η段充电。
根据该结构,电压检测部检测铅蓄电池的端子电压。充电控制部进行n(n为2以上的整数)段恒流充电,即开始以指定的充电电流值进行恒流充电,当由电压检测部检测出的铅蓄电池的端子电压达到指定的充电终止电压时,降低充电电流值并进入下段充电。另夕卜,充电控制部在最終的第η段充电中,ー边计时从第η段充电开始起的经过时间,一边以前段的充电电流值降低后的值或者相同值,进行与铅蓄电池的端子电压无关的充电。另外,充电控制部基于各段的充电电流值和在各段中铅蓄电池的端子电压达到充电终止电压为止所需要的时间,求出到第(η-l)段的充电为止铅蓄电池被充电完毕的充电完成电量。另夕卜,充电控制部基于由运算部求出的充电电量和求出的充电完成电量,确定最終的第η段充电中的充电时间,当经过了确定的充电时间时结束第η段充电。在该2段以上的多段恒流充电中,若将充电段数为k段时的充电电流值设为Ik,则在η为3以上时Il > 12 >……> In-I彡In,当η = 2时Il > 12。若进行这种η段恒流充电,能够以比较短的时间达到充电电流值小的最終段(第η段)的充电。因此,由于小充电电流值的充电适于晶体大的硫酸铅的消除,因此较为理想。本发明所提供的电池驱动设备包括上述的充电控制电路;作为所述电源使用的 所述铅蓄电池;从所述铅蓄电池供应的电流的电流值小于所述指定电流值的第一负荷;以及从所述铅蓄电池供应的电流的电流值为所述指定电流值以上的第二负荷。根据该结构,包括上述充电控制电路。铅蓄电池被作为电源使用。第一负荷的从铅蓄电池供应的电流的电流值小于指定电流值。第二负荷的从铅蓄电池供应的电流的电流值为指定电流值以上。当电流值小于指定电流值的第一负荷的放电的放电电量即第一放电电量变大时,由于放电的电流值小于指定电流值而较小,因此因放电生成的硫酸铅的晶体的尺寸变大。因此,若充电电量不充分,硫酸铅的晶体不会被消除而是残留。但是,根据上述结构,放电电量获取部将总放电电量分为基于第一负荷的放电的第一放电电量和基于第ニ负荷的放电的第二放电电量来获取。而且,由于充电电量运算部求出与第一放电电量相对应的第一充电电量,因此能够防止充电电量不充分。其结果是,能够适宜地对铅蓄电池进行充电,使其寿命特性不会下降。较为理想的是,上述电池驱动设备还包括接通断开从所述铅蓄电池向所述第二负荷的电カ供应的电源开关;以及计时从前次充电结束时起所述电源开关断开的断开时间的设备控制部。根据该结构,电源开关接通断开从铅蓄电池向第二负荷的电カ供应。设备控制部计时从前次充电结束时起电源开关断开的断开时间。即使在电源开关断开致使向第二负荷的电カ供应切断吋,电流值小于指定电流值的暗电流也多会从铅蓄电池流过。因此,通过计时从前次充电结束时起电源开关断开的断开时间,能够正确地知道暗电流流过的时间。其结果是第一获取部能够获取第一放电电量。较为理想的是,上述电池驱动设备还包括接通断开从所述铅蓄电池向所述第一负荷和所述第二负荷的电カ供应的电源开关;以及计时从前次充电结束时起所述电源开关断开的断开时间的设备控制部,其中,所述第二负荷包括作为驱动源的马达,所述设备控制部还计时从前次充电结束时起所述电源开关接通且所述马达未被驱动的时间。根据该结构,电源开关接通断开从铅蓄电池向第一负荷和第二负荷的电カ供应。设备控制部计时从前次充电结束时起电源开关断开的断开时间。第二负荷包括作为驱动源的马达。设备控制部还计时从前次充电结束时起电源开关接通且马达未被驱动的时间。即使电源开关接通致使向第一负荷和第二负荷的电カ供应接通,在马达未被驱动的情况下,仅电流值小于指定电流值的电流多会从铅蓄电池流过。因此,通过计时从前次充电结束时起电源开关接通且马达未被驱动的时间,能够正确地知道小于指定电流值的电流流过的时间。其结果是第一获取部能够获取第一放电电量。本发明所提供的充电装置包括上述的充电控制电路;以及由所述充电控制电路控制、对所述铅蓄电池进行充电的充电部。根据该结构,包括上述充电控制电路。充电部由充电控制电路控制,对铅蓄电池进行充电。当基于电流值小于指定电流值的放电电流的放电电量即第一放电电量变大吋,由于放电电流的电流值小于指定电流值而较小,因此因放电生成的硫酸铅的晶体的尺寸变大。因此,当充电电量不充分时,硫酸铅的晶体不会被消除而是残留。但是,根据上述结构,放电电量获取部将总放电电量分为第一放电电量和第二放电电量来获取,充电电量运算部分别求出与第一放电电量相对应的第一充电电量和与第二放电电量相对应的第二充电电 量。由此,能够防止充电电量不充分。其结果是,能够适宜地对铅蓄电池进行充电,使其寿命特性不会下降。本发明所提供的充电方法用于对作为电池驱动设备的电源使用的铅蓄电池进行充电,包括第一步骤,按照充电开始的指示,将从前次充电结束时起到本次充电开始时为止的期间所述铅蓄电池的总放电电量,分为基于电流值小于指定电流值的放电电流的放电电量即第一放电电量和基于电流值为所述指定电流值以上的放电电流的放电电量即第二放电电量来获取;第二步骤,求出与在所述第一歩骤中获取的所述第一放电电量相对应的第一充电电量以及与在所述第一歩骤中获取的所述第二放电电量相对应的第二充电电量,且求出作为所求出的所述第一充电电量与所述第二充电电量之和的所述铅蓄电池的充电所需的充电电量;以及第三步骤,基于在所述第二步骤中求出的所述充电电量,控制所述铅蓄电池的充电。根据该结构,在第一步骤中,按照充电开始的指示,将从前次充电结束时起到本次充电开始时为止的期间铅蓄电池的总放电电量,分为基于电流值小于指定电流值的放电电流的放电电量即第一放电电量与基于电流值为指定电流值以上的放电电流的放电电量即第二放电电量来获取。在第二步骤中,求出与在第一歩骤中获取的第一放电电量相对应的第一充电电量以及与在第一步骤中获取的第二放电电量相对应的第二充电电量,且求出作为所求出的第一充电电量与第二充电电量之和的铅蓄电池的充电所需要的充电电量。在第三步骤中,基于在第二步骤求出的充电电量,控制铅蓄电池的充电。当基于电流值小于指定电流值的放电电流的放电电量即第一放电电量变大时,由于放电电流的电流值小于指定电流值而较小,因此因放电生成的硫酸铅的晶体的尺寸变大。因此,当充电电量不充分时,硫酸铅的晶体不会被消除而是残留。但是,根据上述结构,在第一步骤中,将总放电电量分为第一放电电量和第二放电电量来获取,在第二步骤中,分别求出与第一放电电量相对应的第一充电电量以及与第二放电电量相对应的第二充电电量。由此,能够防止充电电量不充分。其结果是,能够适宜地对铅蓄电池进行充电,使其寿命特性不会下降。根据本发明,即使重复从仅短时间利用作为主电源使用铅蓄电池的电动车辆等电池驱动设备之后进行部分充电直到满充电状态(多段恒流充电)的模式,也能够防止发生充电不足,其结果是能够抑制铅蓄电池的寿命特性的下降。因此,能够进ー步扩大廉价且高性能的铅蓄电池的需求。产业上的可利用性
本发明所涉及的充电控制电路、电池驱动设备、充电装置以及充电方法作为适宜地对在电动车辆等电池驱动设备中作为主电源使用的铅蓄电池进行充电的电路、设备、装置以及方法是有用的。
权利要求
1.ー种充电控制电路,控制对作为电池驱动设备的电源使用的铅蓄电池进行充电的充电部,其特征在于包括 第一获取部,按照充电开始的指示,将从前次充电结束时起到本次充电开始时为止的期间所述铅蓄电池的总放电电量分成第一放电电量和第二放电电量来获取,其中,所述第一放电电量为基于电流值小于指定电流值的放电电流的放电电量,所述第二放电电量为基于电流值达到所述指定电流值以上的放电电流的放电电量; 运算部,求出与所述第一获取部所获取的所述第一放电电量相对应的第一充电电量以及与所述第一获取部所获取的所述第二放电电量相对应的第二充电电量,并求出作为所求出的所述第一充电电量与所述第二充电电量之和的所述铅蓄电池的充电所需要的充电电量;以及 充电控制部,基于由所述运算部求出的所述充电电量,控制所述充电部对所述铅蓄电 池的充电。
2.根据权利要求I所述的充电控制电路,其特征在于还包括 第一存储部,保存预先设定的第一系数、以及小于所述第一系数且大于I的第二系数,其中, 所述运算部,将由所述第一获取部获取的所述第一放电电量与保存在所述第一存储部中的所述第一系数相乘求出所述第一充电电量,并将由所述第一获取部获取的所述第二放电电量与保存在所述第一存储部中的所述第二系数相乘求出所述第二充电电量。
3.根据权利要求2所述的充电控制电路,其特征在于 所述第一存储部,与所述第一放电电量相对于所述总放电电量的比率的大小相对应地保存多个所述第一系数, 所述多个所述第一系数的数值随所述比率的増大而增加, 所述运算部,求出所述第一放电电量相对于所述总放电电量的比率,利用保存于所述第一存储部的所述多个所述第一系数中与求出的所述比率对应的所述第一系数。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的充电控制电路,其特征在于还包括 第二获取部,按照充电开始的指示,获取从前次充电结束时起到本次充电开始时为止的期间所述电池驱动设备的电源断开的断开时间;以及 第二存储部,保存在所述电池驱动设备的所述断开时间内从所述铅蓄电池流过的小于所述指定电流值的暗电流的电流值,其中, 所述第一获取部,基于由所述第二获取部获取的所述断开时间与保存在所述第二存储部中的所述暗电流的电流值,求出所述第一放电电量。
5.根据权利要求I至3中任ー项所述的充电控制电路,其中,所述电池驱动设备具有作为驱动源的马达,其特征在于,所述充电控制电路还包括 第三获取部,按照充电开始的指示,获取从前次充电结束时起到本次充电开始时为止的期间,所述电池驱动设备的电源断开的断开时间以及所述电池驱动设备的电源接通且所述马达停止的马达停止时间;以及 第三存储部,保存在所述电池驱动设备的所述断开时间内从所述铅蓄电池流过的小于所述指定电流值的第一电流的电流值以及在所述电池驱动设备的所述马达停止时间内从所述铅蓄电池流过的小于所述指定电流值的第二电流的电流值,其中,所述第一获取部, 根据由所述第三获取部获取的所述断开时间与保存在所述第三存储部中的所述第一电流的电流值,求出基于所述第一电流的放电电量, 根据由所述第三获取部获取的所述马达停止时间与保存在所述第三存储部中的所述第ニ电流的电流值,求出基于所述第ニ电流的放电电量,并且 求出基于所述第一电流的放电电量和基于所述第二电流的放电电量之和作为所述第一放电电量。
6.根据权利要求I至5中任一项所述的充电控制电路,其特征在于所述第一放电电量相对于所述总放电电量的比率为O. 15以上。
7.根据权利要求I至6中任一项所述的充电控制电路,其特征在于还包括检测所述铅蓄电池的端子电压的电压检测部, 所述充电控制部, 开始以指定的充电电流值进行恒流充电,当由所述电压检测部检测出的所述铅蓄电池的所述端子电压达到指定的充电终止电压时,降低所述充电电流值并进入下段充电的η段恒流充电,其中,η为2以上的整数, 在最終的第η段充电中,ー边计时从第η段的充电开始起的经过时间,ー边以前段的所述充电电流值降低后的值或者相同值,进行与所述铅蓄电池的所述端子电压无关的充电, 基于所述各段的所述充电电流值和在所述各段中所述铅蓄电池的所述端子电压达到所述充电終止电压为止所需要的时间,求出到第η-l段的充电为止所述铅蓄电池被充电完毕的充电完成电量,并且, 基于由所述运算部求出的所述充电电量和求出的所述充电完成电量,确定所述最終的第η段充电的充电时间,当经过了确定的所述充电时间时结束所述第η段充电。
8.—种电池驱动设备,其特征在于包括 如权利要求I至7中任一项所述的充电控制电路; 作为所述电源使用的所述铅蓄电池; 从所述铅蓄电池供应的电流的电流值小于所述指定电流值的第一负荷;以及 从所述铅蓄电池供应的电流的电流值为所述指定电流值以上的第二负荷。
9.根据权利要求8所述的电池驱动设备,其特征在于还包括 接通断开从所述铅蓄电池向所述第二负荷的电カ供应的电源开关;以及 计时从前次充电结束时起所述电源开关断开的断开时间的设备控制部。
10.根据权利要求8所述的电池驱动设备,其特征在于还包括 接通断开从所述铅蓄电池向所述第一负荷和所述第二负荷的电カ供应的电源开关;以及 计时从前次充电结束时起所述电源开关断开的断开时间的设备控制部,其中, 所述第二负荷包括作为驱动源的马达, 所述设备控制部还计时从前次充电结束时起所述电源开关接通且所述马达未被驱动的时间。
11.一种充电装置,其特征在于包括 如权利要求I至7中任一项所述的充电控制电路;以及由所述充电控制电路控制、对所述铅蓄电池进行充电的充电部。
12.ー种充电方法,用于对作为电池驱动设备的电源使用的铅蓄电池进行充电,其特征在于包括 第一步骤,按照充电开始的指示,将从前次充电结束时起到本次充电开始时为止的期间所述铅蓄电池的总放电电量,分成作为基于电流值小于指定电流值的放电电流的放电电量的第一放电电量和作为基于电流值为所述指定电流值以上的放电电流的放电电量的第ニ放电电量来获取; 第二步骤,求出与在所述第一歩骤中获取的所述第一放电电量相对应的第一充电电量以及与在所述第一歩骤中获取的所述第二放电电量相对应的第二充电电量,并求出作为所求出的所述第一充电电量与所述第二充电电量之和的所述铅蓄电池的充电所需要的充电电量;以及 第三步骤,基于在所述第二步骤中求出的所述充电电量,控制所述铅蓄电池的充电。
全文摘要
一种充电控制电路(30),控制对作为电池驱动设备(1)的电源使用的铅蓄电池(10)进行充电的充电部(3),包括第一获取部(36),按照充电开始的指示,将从前次充电结束时起到本次充电开始时为止的期间铅蓄电池的总放电电量,分为基于电流值小于指定电流值的放电电流的放电电量即第一放电电量和基于电流值为指定电流值以上的放电电流的放电电量即第二放电电量来获取;运算部(37),求出与第一获取部所获取的第一放电电量相对应的第一充电电量以及与第一获取部所获取的第二放电电量相对应的第二充电电量,且求出作为所求出的第一充电电量与第二充电电量之和的铅蓄电池的充电所需要的充电电量;以及充电控制部(34),基于由运算部求出的充电电量,控制充电部对铅蓄电池的充电。
文档编号H01M10/44GK102725936SQ20118000730
公开日2012年10月10日 申请日期2011年11月7日 优先权日2010年11月25日
发明者吉原靖之, 室地晴美, 岛田和幸, 菊地智哉 申请人:松下电器产业株式会社
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