充电系统、充电装置以及电池组件的制作方法

专利名称：充电系统、充电装置以及电池组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及给二次电池充电的充电系统、充电装置以及配备二次电池的电池组件。
背景技术：
图6是用于说明背景技术所涉及的恒流恒压(CCCV)充电时的二次电池的充电动作的 说明图。图6表示给二次电池、例如锂离子电池充电时的二次电池的闭路电压CCV、 二次电 池的开路电压OCV、充电电流Ic、 二次电池的充电深度SOC、 二次电池的内阻Ri。另外，图 7是表示二次电池100的等效电路的概念图。
图7所示的二次电池100的等效电路以电压源(voltage source) E和内阻Ri的串联电 路表示。这样，闭路电压CCV就相当于电压源E和内阻Ri的串联电路的两端电压，开路电压 OCV就相当于电压源E的两端电压。二次电池100也可以是串并联多个例如锂离子电池的单 电池而成的电池组。
在CCCV充电中，首先进行恒流(CC)充电，充电电流Ic以预先设定的一定的电流I2， 例如以标称容量值NC恒流放电，将在l小时内放电的程度(level)作为lC，提供其70%乘以 并联电池数P的充电电流，进行恒流(CC)充电。
然后，如果闭路电压CCV变为终止电压Vf (X串联电池数)，就切换为恒压(CV)充 电区域，为了不超过该终止电压Vf (X串联电池数)，渐渐减小充电电流Ic，当充电电流 Ic降低至根据温度而设定的电流值I3时，则判定为满充电而停止充电电流的提供。如上所 述的充电控制方法，例如可以参考日本专利公开公报特开平6-78471号(以下称作"专利 文献l")。
在这样的CCCV充电中，从充电开始到充电结束的期间，充电电流Ic的最大值为在恒流 (CC)充电中流经二次电池100的电流I2。
可是，电池的内阻Ri为电池内部的化学反应造成的电荷移动所引起的反应阻抗与作为 电解液或电极的阻抗的电子阻抗的合计。在二次电池IOO，例如锂离子二次电池中，如充 电深度SOC (State Of Charge,以下，简称SOC)浅，则电极表面的活性物质收缩、电子 阻抗增大，如充电深度深，则电极表面的活性物质膨胀、电子阻抗降低，因此内阻Ri具有 SOC越浅时越大，随着充电的深入SOC的加深而越来越小的性质。
这样，在开始恒流(CC)充电的充电初期，由于电流I2在活性物质收縮、内阻Ri最大 时流经内阻Ri，因此，内阻Ri引起的压降增大。而且，由于闭路电压CCV是开路电压OCV和 内阻Ri引起的压降的合计值，因此，在充电初期开路电压OCV与闭路电压CCV之差最大，随 着充电的深入内阻Ri减小，闭路电压CCV与开路电压OCV之差逐渐变小。内阻Ri可以分为在 二次电池100的负极侧产生的内阻Rim和在正极侧产生的内阻Rip进行考虑。
图8是用于说明开路电压0CV及闭路电压CCV与相对于锂基准的正极及负极的电位之间 的关系的说明图。在图8中，电压Vl表示充电电流Ic流经负极侧产生的内阻Rim所产生的压 降，Vl=RimXlc。另夕卜，电压V2表示充电电流Ic流经正极侧产生的内阻Rip所产生的压降， V2二RipXIc。
在此，在充电开始时，即，在SOC大致为O的状态下，如果假设内阻Ri二O，即，如果 内阻Rini-O，则闭路电压CCV与开路电压OCV相等，相对于二次电池100的锂基准的负极电 位为大于Ov的正值。但是，实际上内阻Ri并不为O，因此，CCV二0CV+Vl+V2二0CV+RimXIc 十RipXIc。于是，二次电池100的负极电位降低Vl-RimXIc。在此，充电开始时SOC最浅 因而Rim增大，且通过恒流(CC)充电，在充电开始到充电结束的期间，充电电流Ic为最 大的电流I2，因此，Vl也在充电开始到充电结束的期间为最大值，存在二次电池100的负 极电位降至Ov以下的危险。如果负极电位为Ov以下，则存在负极中锂离子析出，二次电池 IOO恶化等不良情况。

发明内容
本发明鉴于上述情况，其目的在于提供能够降低二次电池的内阻所引起的二次电池恶 化的危险的充电系统、充电装置以及电池组件。
本发明提供的充电系统包括二次电池；充电电流提供部，向上述二次电池提供充电 用电流；内阻检测部，检测上述二次电池的内阻的阻抗值；充电控制部，在由上述内阻检 测部检测出的阻抗值变小时，控制增大通过上述充电电流提供部提供给上述二次电池的充 电用电流。
根据此结构，二次电池的内阻越变小充电电流越被增大，内阻越大充电电流越被减小。 这样，在如充电初期，二次电池的内阻变大的情况下，充电电流被减小，因二次电池的内 阻的压降或自身发热减少，其结果，能够降低因二次电池的内阻所引起的二次电池恶化的 危险。而且，随着充电的深入二次电池的内阻变小后，能够增大充电电流，所以，便于以 增大充电电流来抑制充电时间的增加，或缩短充电时间。
本发明提供的充电装置包括连接端子，用于连接二次电池；充电电流提供部，向上 述连接端子提供上述二次电池的充电用电流；内阻检测部，检测与上述连接端子连接的二 次电池的内阻的阻抗值；充电控制部，在由上述内阻检测部检测出的阻抗值变小时，控制 增大通过上述充电电流提供部提供给上述连接端子的充电用电流。
根据此结构，与连接端子连接的二次电池的内阻越变小充电电流越增大，内阻越增大 充电电流越变小。这样，在如充电初期二次电池的内阻变大的情况下，充电电流减小，从 而可减少因二次电池的内阻的压降或自身发热，因此，能够减少二次电池的内阻所引起的 二次电池恶化的危险。而且，随着充电的深入如果二次电池的内阻变小，则可以使充电电 流增大，所以，便于以增大充电电流来抑制充电时间的增加，或縮短充电时间。
本发明提供的电池组件，是与按照来自外部的指示输出二次电池的充电用电流的充电 装置连接的电池组件，包括二次电池；内阻检测部，检测上述二次电池的内阻的阻抗值； 充电控制部，通过向上述充电装置输出上述指示，使得在由上述内阻检测部检测出的阻抗 值变小时，控制增大通过上述充电装置提供给上述二次电池的充电用电流，从而对上述二 次电池进行充电。
根据此结构，按照来自充电控制部的指示，通过充电装置，二次电池的内阻越变小则 越增大充电电流，内阻越变大充电电流越减小。这样，在如充电初期二次电池的内阻变大 的情况下，充电电流减小，从而二次电池的内阻所引起的压降或自身发热被减少，其结果， 能够减少二次电池的内阻所引起的二次电池恶化的危险。而且，随着充电的深入如果二次 电池的内阻变小，则可以使充电电流增大，所以，便于以增大充电电流来抑制充电时间的 增加，或縮短充电时间。此时，因为充电装置只要按照来自电池组件的指示输出电流就可 以，所以，即使在对包括了特性不同的二次电池的电池组件进行充电的情况下也可以采用 同样的充电装置。


图l是表示本发明的一个实施例的充电系统的结构的一个例子的方框图。 图2是用于说明图1所示的内阻计算部的动作的说明图。图2(A)表示流经二次电池的电 流，图2(B)表示二次电池的端子电压。
图3是表示图1所示的充电系统的变形例的方框图。
图4是表示图1所示的充电系统的动作的一个例子的说明图。
图5是表示图1所示的充电系统的动作的一个例子的流程图。
图6是用于说明背景技术所涉及的基于恒流恒压(CCCV)充电的二次电池的充电动作 的说明图。
图7是表示二次电池的等效电路的概念图。
图8是用于说明开路电压0CV及闭路电压CCV与相对于锂基准的正极及负极的电位之间 的关系的说明图。
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。另外，在各图中附同样的符号来表示同 样的结构，并省略其说明。图l是表示本发明的一个实施例的充电系统的结构的一个例子 的方框图。此充电系统l，具有电池组件2和对其充电的充电器3，但也可以还包含由电池 组件2供电的未图示的负荷设备，构成电子设备系统。在此情况下，电池组件2在图1中由 充电器3进行充电，不过，该电池组件2也可以被安装在上述负荷设备中，通过负荷设备进 行充电。电池组件2及充电器3通过进行供电的直流高(High)侧的端子Tll、 T21和通讯信 号的端子T12、 T22和用于供电及通讯信号的GND端子T13、 T23被互相连接。在设置上述负 荷设备的情况下，也设置同样的端子。
在电池组件2内，从端子Tll延伸的直流高侧的充电路径ll，例如，介有由场效应管FET (Field Effect Transistor)或继电器开关(Relay Switch)等组成的开关元件12，其 充电路径11与二次电池14的高侧端子连接。二次电池14的低侧端子介于直流低侧的充电路 径15与GND端子T13连接，此充电路径15中介有将充电电流及放电电流转换为电压值的电流 检测阻抗16 (电流检测部)。
作为二次电池14，例如，可以使用锂离子二次电池。另外，二次电池14，也可以是多 个二次电池串并联连接而构成的电池组。
二次电池14的温度被温度传感器17检测出来，并被输入到控制IC18内的模拟/数字转 换器19。而且，二次电池14的端子电压Vb被电压检测电路20 (电压检测部)读取，并被输 入到控制IC18内的模拟/数字转换器19。并且，由电流检测阻抗16检测出的电流值也被输 入到控制IC18内的模拟/数字转换器19。模拟/数字转换器19将各输入值转换为数字值，并 输出到控制部21。
控制部21，例如，由执行指定的运算处理的CPU (Central Processing Unit)和存储 了指定的控制程序的ROM (Read Only Memory)和暂存数据的RAM (Random Access Memory) 和其外围电路等构成，通过执行存储在ROM中的控制程序，作为充放电控制部211 (充电控
制部)、内阻计算部212 (内阻检测部)及恒压充电部213而发挥其功能。
充放电控制部211响应来自模拟/数字转换器19的各输入值，计算出指示输出的充电电 流的电压值、电流值，并由通讯部22介由端子T12、 T22; T13、 T23发送到充电器3。而且， 充放电控制部211，根据来自模拟/数字转换器19的各输入值，针对端子Tll、 T13的短路或 来自充电器3的异常电流等电池组件2外部的异常或二次电池14的异常的温度上升等，进行 遮断开关元件12等的保护动作。
而且，充放电控制部211，在内阻计算部212计算出的二次电池14的内阻Ri越变小，越 使通过充电器3提供给二次电池14的充电电流Ic增大。
内阻计算部212检测出二次电池14的内阻Ri。图2是用于说明内阻计算部212的动作的 说明图。图2(A)表示流经二次电池的电流，图2(B)表示二次电池的端子电压Vb。首先，内 阻计算部212，将内阻检测用电流Is的输出指示从通讯部22介由端子T12、 T22; T13、 T23 发送到充电器3，并由充电器3将内阻检测用电流Is (第一内阻检测用电流)提供给二次电 池14。然后，内阻计算部212，取得由模拟/数字转换器19得出的二次电池14的端子电压Vb， 即，闭路电压CCV，而且，将充电器3的提供电流弄成0 (相当于将第二内阻检测用电流设 定为OA的情况)的指示从通讯部22介由端子T12、 T22; T13、 T23发送到充电器3，并使流 经二次电池14的电流成为0时取得由模拟/数字转换器19得出的二次电池14的端子电压Vb， 即，开路电压OCV。然后，内阻计算部212,根据下式(1)计算出内阻Ri。
Ri= (CCV-OCV) /Is......(1)
在图2(B)中，与图2(A)的电流脉冲同时产生的电压V3为电子阻抗所引起的电压成分， 迟于图2(A)的电流脉冲而逐渐变化的电压成分V4为反应阻抗所引起的电压成分。
另外，第二内阻检测用电流被设定为与第一内阻检测用电流不同的电流值即可，不限 为OA。例如，将第一内阻检测用电流I&提供给二次电池14时由模拟/数字转换器19得出的 二次电池14的端子电压Vb设为CC^，将第二内阻检测用电流IS2提供给二次电池14时由模拟 /数字转换器19得出的二次电池14的端子电压Vb设为CCV2的情况下，内阻计算部212也可以 根据下式(2)计算出内阻Ri。另外，由于第一内阻检测用电流I&及第二内阻检测用电流 Is2是互相不同的电流值即可，因此，例如也可以改变脉冲充电中以充电为目的的电流值， 作为第一 内阻检测用电流Is,及第二内阻检测用电流1&使用。
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此时，因为不将充电电流弄成O也可以测量内阻Ri，所以，可以减少为了内阻Ri的测 量而使充电时间延长之虞。 而且，在图2(B)中，表示了在电流脉冲的上升、下降之后电压成分V4的值达到稳定之 后，即，端子电压Vb达到稳定之后，将端子电压Vb作为闭路电压CCV及开路电压OCV取得的 例子。但是，由于电压的稳定相当花费时间，因此，也可以在端子电压Vb成为稳定值之前， 例如在电流脉冲上升、下降之后经过预先所设定的时间At时的端子电压Vb作为闭路电压 CCV及开路电压OCV而取得。同样，也可以在使提供给二次电池14的电流值变化为Is,、 Is2 之后，经过预先所设定的时间At时的端子电压Vb作为CCV,、 CCV2而取得。此时，虽然检测 的是电压成分V4的变化途中的端子电压Vb，但是，如果将时间At设定为一定的值，这样 所取得的闭路电压CCV及开路电压OCV (CCV,及CCV2)也可作为反映内阻Ri的值而取得，所 以，可基于这样得到的内阻Ri来设定充电电流。
另外，例如图3所示，也可以还包括存储部215,采用控制部21a代替控制部21。控制 部21a，还作为检测二次电池14的S0C的充电深度检测部214而发挥作用。
充电深度检测部214，例如，通过累计由模拟/数字转换器19取得的充电电流Ic而计算 出二次电池14的S0C。存储部215,例如，使用EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)等非易失性的存储元件而构成，二次电池14的S0C和内 阻Ri相对应地预先被存储。然后，内阻计算部212a，也可以将与由充电深度检测部214计 算出的二次电池14的S0C相对应地存储在存储部215中的内阻Ri作为二次电池14的内阻Ri 而取得。
恒压充电部213，在由模拟/数字转换器19取得的端子电压Vb例如成为被设定成4. 2v的 终止电压Vf以上的情况下，输出将充电器3的输出电压固定为终止电压Vf的指示，并且， 为了在二次电池14施加终止电压Vf，而通过充电电流提供电路33提供充电电流Ic，以此执 行恒压充电。
在充电器3中，由控制IC30中作为通讯单元的通讯部32接收来自电池组件2的指示，充 电控制部31控制充电电流提供电路33 (充电电流提供部)，以上述的电压值、电流值以及 脉冲幅宽提供充电电流Ic。充电电流提供电路33由AC-DC转换器或DC-DC转换器等构成，将 输入电压转换为由充电控制部31指示的电压值、电流值以及脉冲幅宽，并介由端子T21、 Til; T23、 T13提供到充电路径11、 15。
另外，并不限于在电池组件2中设置控制IC18的例子，也可以在充电器3中设置控制 IC18。
下面，对上述结构的充电系统l的动作进行说明。图4是表示图1所示的充电系统1的动 作的一个例子的说明图。图5是表示图1所示的充电系统1的动作的一个例子的流程图。首
先，由内阻计算部212计算出二次电池14的内阻Ri (步骤Sl,时间T1)。
其次，由充放电控制部211计算出充电电流Ic的目标值，使得充电电流Ic和内阻Ri的 乘积值成为预先所设定的一定的设定值Va。具体而言，充电电流Ic的目标值由下式(3) 给出。
Ic= Va/Ri......(3)
然后，由充放电控制部211，向充电控制部31发送输出由式(3)给出的充电电流Ic的 指示，按照来自充电控制部31的控制信号由充电电流提供电路33输出由式(3)给出的充 电电流Ic (步骤S2，时间T2)。
此时，设定值Va相当于图8所示的闭路电压CCV和开路电压0CV之差，艮卩，相当于Va-Vl+V2。而且，设定值Va的值被设定成让在二次电池14的负极侧产生的压降，即电压V1， 不至于过大使负极电位变为Ov以下的值。
这样，由于流经二次电池14的充电电流Ic被设定成由式(3)给出的电流值，负极电 位成为Ov以下的危险得以降低，其结果，在负极中锂离子析出二次电池14恶化的危险被减 少。
然后，二次电池14以充电电流Ic被充电，SOC及端子电压Vb逐渐增大。
接着，在步骤S3中，由充放电控制部211比较终止电压Vf和端子电压Vb，如果端子电 压Vb没有达到终止电压Vf (在步骤S3为否)则再次重复步骤S1 S3，如果端子电压Vb为终 止电压Vf以上则转入恒压充电进入到步骤S4。
由于通过步骤S1 S3的处理，充电电流Ic的电流值被调节成使充电电流Ic和内阻Ri的 乘积值成为预先所设定的一定的设定值Va，所以通过充电负极电位成为Ov以下的危险得以 降低，其结果，在负极中锂离子析出二次电池14恶化的危险被减少。而且，通过步骤S1S3的处理，内阻Ri越变小充电电流Ic越增大，内阻Ri越大充电电流Ic越减小。这样，在充 电初期内阻Ri大时，充电电流Ic的电流值较小，所以，电流流经内阻Ri所产生的自身发热 被减少，从而可减少二次电池14因自身发热温度过度地上升而恶化的危险。而且，随着充 电的深入如果内阻Ri变小，则可以使充电电流Ic增大，所以，既减少二次电池14恶化的危 险，又可以容易地通过增大充电电流Ic来抑制充电时间的增加，或縮短充电时间。
接着，在步骤S4中，由恒压充电部213，向充电控制部31进行输出终止电压Vf的指示， 按照来自充电控制部31的控制信号由充电电流提供电路33输出终止电压Vf的电压，开始恒 压充电(时间T3)。这样，二次电池14的两端被施加终止电压Vf的电压，充电电流Ic逐渐 降低，而二次电池14的充电深度S0C逐渐增大。
接着，由恒压充电部213，比较由模拟/数字转换器19得到的充电电流Ic的电流值和电 流值13，如果充电电流Ic大于电流值I3 (在步骤S5为否)则返回到步骤S4继续进行恒压充 电，如果充电电流Ic为电流值I3以下(在步骤S5为是)，则由恒压充电部213向充电控制 部31输出使充电电流成为0的指示，由充电控制部31使充电电流提供电路33的输出电流成 为O,并结束充电(步骤S6，时间T4)。
另外，充放电控制部211，在步骤S2中，也可以计算出使充电电流Ic的平方和内阻Ri 的乘积值成为预先所设定的一定的设定值Wa的充电电流Ic的目标值。此时，充电电流Ic为 (Wa/Ri)的平方根。而且，充电电流Ic的平方和内阻Ri的乘积值为内阻Ri的耗电量。而 且，设定值Wa被设定成不让使内阻Ri因自身发热而发生恶化的程度的值。
在步骤S1 S3中，如果充电电流Ic被调节，使得充电电流Ic的平方和内阻Ri的乘积值， 即，内阻Ri的自身发热成为一定的设定值Wa，则因内阻Ri的自身发热温度过度地上升从而 二次电池14恶化的危险减少。而且，随着充电的深入内阻Ri变小，则可以使充电电流Ic增 大，所以，既可以减少二次电池14恶化的危险，又可以便于以增大充电电流Ic来抑制充电 时间的增加，或縮短充电时间。
本发明提供的充电系统包括二次电池；充电电流提供部，向上述二次电池提供充电 用电流；内阻检测部，检测上述二次电池的内阻的阻抗值；充电控制部，在由上述内阻检 测部检测出的阻抗值变小时，控制增大通过上述充电电流提供部提供给上述二次电池的充 电用电、流。
根据此结构，二次电池的内阻越变小，充电电流越被增大，内阻越大充电电流越被减 小。这样，在如充电初期二次电池的内阻变大的情况下，充电电流被减小，二次电池的内 阻所引起的压降或自身发热被减少，其结果，能够减少二次电池的内阻所引起的二次电池 恶化的危险。而且，随着充电的深入二次电池的内阻变小，则可以增大充电电流，所以， 便于以增大充电电流来抑制充电时间的增加，或縮短充电时间。
而且，较为理想的是，上述充电控制部将由上述充电电流提供部向上述二次电池提供 的电流调节为，由上述充电电流提供部提供给上述二次电池的充电用电流的电流值和由上 述内阻检测部检测出的阻抗值的乘积值成为预先所设定的一定的设定值。
根据此结构，因为由充电控制部将提供给二次电池的电流调节成，提供给二次电池的 电流与二次电池的内阻的乘积值、即由二次电池的内阻产生的压降成为一定的设定值，所 以可以减少由二次电池的内阻引起的压降过度增大、二次电池恶化的危险。
而且，较为理想的是，上述充电控制部也可以将由上述充电电流提供部向上述二次电池提供的充电用电流调节为，由上述充电电流提供部提供的充电用电流的电流值的平方值 和由上述内阻检测部检测出的阻抗值的乘积值成为预先所设定的一定的设定值。
根据此结构，因为由充电控制部将提供给二次电池的电流调节为，提供给二次电池的 电流的平方与二次电池的内阻的乘积值、即二次电池的内阻消耗的耗电量成为一定的设定 值，所以可以减少因二次电池的内阻引起的发热过度增大、二次电池恶化的危险。
而且，较为理想的是，上述充电系统还包括电压检测部，检测上述二次电池的端子 电压；电流检测部，检测流经上述二次电池的电流，其中，上述内阻检测部，通过将端子 电压之差除以电流之差，计算出上述内阻的阻抗值，在此，上述端子电压之差是指上述充 电电流提供部将特定的第一内阻检测用电流提供给上述二次电池时由上述电压检测部检 测出的端子电压与上述充电电流提供部将与上述第一内阻检测用电流不同的第二内阻检 测用电流提供给上述二次电池时由上述电压检测部检测出的端子电压之差，上述电流之差 是指上述第一内阻检测用电流与上述第二内阻检测用电流之差。
根据此结构，因为将第一内阻检测用电流提供给二次电池时由电压检测部检测出的端 子电压与将第二内阻检测用电流提供给二次电池时由电压检测部检测出的端子电压之差 除以第一内阻检测用电流与第二内阻检测用电流之差来计算出内阻，所以，能够取得实际 使用的二次电池的内阻，即使是在二次电池恶化等内阻发生了变化的情况下，也能够取得 实际的内阻的值。
而且，较为理想的是，上述充电系统还包括充电深度检测部，检测上述二次电池的 充电深度SOC;存储部，将上述二次电池的上述充电深度SOC和内阻的阻抗值对应起来预先 进行存储，上述内阻检测部，将与上述充电深度检测部检测出的上述二次电池的上述充电 深度SOC相对应地存储在上述存储部中的阻抗值作为上述二次电池的内阻的阻抗值而取 得。
根据此结构，将二次电池的充电深度SOC与内阻相对应地预先存储于存储部中，从而
内阻检测部可以将与充电深度检测部检测出的二次电池的充电深度soc相对应地存储于存
储部中的内阻作为二次电池的内阻而取得，所以，为了取得二次电池的内阻，无需将提供
给二次电池的电流弄成o，通过由电压检测部取得端子电压从而取得开路电压，因此能够
以简单的处理检测内阻。
而且，较为理想的是，上述充电系统还包括电压检测部，检测上述二次电压的端子 电压；恒压充电部，让上述充电电流提供部提供上述充电用电流，使得由上述电压检测部 检测出的端子电压超过预先设定的终止电压时，上述二次电池上被施加上述终止电压，以
恒压对上述二次电池进行充电。
根据此结构，通过充电电流提供部提供充电用电流，从而二次电池的端子电压上升， 达到预先设定的终止电压后，终止电压被施加于二次电池，从而以恒压进行充电。于是， 随着二次电池的充电的深入，二次电池的充电电流减小，因此二次电池被过充电的危险减 少。
而且，本发明提供的充电装置包括连接端子，用于连接二次电池；充电电流提供部， 向上述连接端子提供上述二次电池的充电用电流；内阻检测部，检测与上述连接端子连接 的二次电池的内阻的阻抗值；充电控制部，在由上述内阻检测部检测出的阻抗值变小时， 控制增大通过上述充电电流提供部提供给上述连接端子的充电用电流。
根据此结构，连接于连接端子的二次电池的内阻越变小充电电流越增大，内阻越大充 电电流越减小。这样，如充电初期二次电池的内阻变大的情况下，充电电流减少，二次电 池的内阻引起的压降或自身发热降低，从而能够减少二次电池的内阻所引起的二次电池恶 化的危险。而且，随着充电的深入二次电池的内阻变小，则可以增大充电电流，所以，可 以容易地以增大充电电流来抑制充电时间的增加，或縮短充电时间。
而且，本发明提供的电池组件，是与根据来自外部的指示输出二次电池充电用电流的 充电装置连接的电池组件，包括二次电池；内阻检测部，检测上述二次电池的内阻的阻 抗值；充电控制部，通过向上述充电装置发出上述指示，使得在由上述内阻检测部检测出 的阻抗值变小时，控制增大通过上述充电装置提供给上述二次电池的充电用电流，从而对 上述二次电池进行充电。
根据此结构，按照来自充电控制部的指示，通过充电装置使二次电池的内阻越变小充 电电流越增大，内阻越大充电电流越减小。这样，如充电初期二次电池的内阻变大的情况 下，充电电流减小，二次电池的内阻引起的压降或自身发热降低，从而能够减少二次电池 的内阻所引起的二次电池恶化的危险。而且，随着充电的深入二次电池的内阻变小，则可 以增大充电电流，所以，可以容易地以增大充电电流来抑制充电时间的增加，或縮短充电 时间。此时，因为充电装置只要按照来自电池组件的指示输出电流即可，所以，在对具备 不同特性的二次电池的电池组件进行充电的情况下也可以采用同样的充电装置。
而且，本发明提供的充电系统、充电装置以及电池组件，适合应用于便携式个人电脑 或数码相机等电子设备、电动汽车或混合动力汽车(Hybrid Car)等车辆等的电池装载装 置中采用的充电系统或电池组件以及向二次电池充电的充电装置。
权利要求
1.一种充电系统，其特征在于包括二次电池；充电电流提供部，向上述二次电池提供充电用电流；内阻检测部，检测上述二次电池的内阻的阻抗值；充电控制部，在由上述内阻检测部检测出的阻抗值变小时，控制增大通过上述充电电流提供部提供给上述二次电池的充电用电流。
2. 根据权利要求l所述的充电系统，其特征在于上述充电控制部，让上述充电电流提供部向上述二次电池提供充电用电流，使得由上 述充电电流提供部提供给上述二次电池的充电用电流的电流值与由上述内阻检测部检测 出的阻抗值的乘积值为预先所设定的一定的设定值。
3. 根据权利要求l所述的充电系统，其特征在于上述充电控制部，让上述充电电流提供部向上述二次电池提供充电用电流，使得由上 述充电电流提供部提供的充电用电流的电流值的平方值和由上述内阻检测部检测出的阻 抗值的乘积值为预先所设定的一定的设定值。
4. 根据权利要求l所述的充电系统，其特征在于还包括 电压检测部，检测上述二次电池的端子电压； 电流检测部，检测流经上述二次电池的电流，其中，上述内阻检测部，通过将端子电压之差除以电流之差，计算出上述内阻的阻抗值，在 此，上述端子电压之差是指上述充电电流提供部将指定的第一 内阻检测用电流提供给上述 二次电池时由上述电压检测部检测出的端子电压与上述充电电流提供部将与上述第一内 阻检测用电流不同的第二内阻检测用电流提供给上述二次电池时由上述电压检测部检测 出的端子电压之差，上述电流之差是指上述第一内阻检测用电流与上述第二内阻检测用电 流之差。
5. 根据权利要求l所述的充电系统，其特征在于还包括充电深度检测部，检测上述二次电池的充电深度SOC;存储部，将上述二次电池的上述充电深度SOC和内阻的阻抗值相对应地预先进行存储， 其中，上述内阻检测部，将与上述充电深度检测部检测出的上述二次电池的上述充电深度 SOC相对应地存储在上述存储部中的阻抗值，作为上述二次电池的内阻的阻抗值而取得。
6. 根据权利要求l所述的充电系统，其特征在于还包括 电压检测部，检测上述二次电压的端子电压；恒压充电部，让上述充电电流提供部提供上述充电用电流，使得在由上述电压检测部 检测出的端子电压超过预先设定的终止电压时，上述二次电池被施加上述终止电压，以恒 压进行充电。
7. 根据权利要求2或3所述的充电系统，其特征在于还包括 电压检测部，检测上述二次电池的端子电压； 电流检测部，检测流经上述二次电池的电流；恒压充电部，让上述充电电流提供部提供上述充电用电流，使得由上述电压检测部检 测出的端子电压超过预先设定的终止电压时，上述二次电池被施加上述终止电压，以恒压 进行充电，其中，上述内阻检测部，通过将端子电压之差除以电流之差，计算出上述内阻的阻抗值，在 此，上述端子电压之差是指上述充电电流提供部将指定的第一内阻检测用电流提供给上述 二次电池时由上述电压检测部检测出的端子电压与上述充电电流提供部将与上述第一内 阻检测用电流不同的第二内阻检测用电流提供给上述二次电池时由上述电压检测部检测 出的端子电压之差，上述电流之差是指上述第一 内阻检测用电流与上述第二内阻检测用电 流之差。
8. 根据权利要求2或3所述的充电系统，其特征在于还包括 充电深度检测部，检测上述二次电池的充电深度SOC;存储部，将上述二次电池的上述充电深度SOC和内阻的阻抗值相对应地预先进行存储; 电压检测部，检测上述二次电压的端子电压；恒压充电部，让上述充电电流提供部提供上述充电用电流，使得由上述电压检测部检 测出的端子电压超过预先设定的终止电压时，上述二次电池被施加上述终止电压，以恒压 进行充电，其中，上述内阻检测部，将与上述充电深度检测部检测出的上述二次电池的上述充电深度 SOC相对应地存储在上述存储部中的阻抗值，作为上述二次电池的内阻的阻抗值而取得。
9. 一种充电装置，其特征在于包括 连接端子，用于连接二次电池；充电电流提供部，向上述连接端子提供上述二次电池的充电用电流； 内阻检测部，检测与上述连接端子连接的二次电池的内阻的阻抗值； 充电控制部，在由上述内阻检测部检测出的阻抗值变小时，控制增大通过上述充电电 流提供部提供给上述二次电池的充电用电流。
10. —种电池组件，是与根据来自外部的指示输出二次电池充电用电流的充电装置连 接的电池组件，其特征在于包括-二次电池；内阻检测部，检测上述二次电池的内阻的阻抗值；充电控制部，通过向上述充电装置发出上述指示，使得在由上述内阻检测部检测出的 阻抗值变小时，控制增大通过上述充电电流提供部提供给上述二次电池的充电用电流，从 而对上述二次电池进行充电。
全文摘要
本发明提供一种充电系统、充电装置以及电池组件。上述充电系统包括二次电池；充电电流提供部，向上述二次电池提供充电用电流；内阻检测部，检测上述二次电池的内阻的阻抗值；充电控制部，在由上述内阻检测部检测出的阻抗值变小时，控制增大通过上述充电电流提供部提供给上述二次电池的充电用电流。
文档编号H02J7/00GK101192757SQ200710194670
公开日2008年6月4日 申请日期2007年11月29日 优先权日2006年11月29日
发明者中谷芳雄, 朝仓淳, 西野肇 申请人:松下电器产业株式会社