[发明专利]充电装置和充电方法

说明书

技术领域

本发明涉及适于应用到例如锂离子蓄电池的充电装置和充电方法。

背景技术

为了防止任何事故，在对锂离子蓄电池进行充电时充电电压不超过额定 电压并且充电电流不超过最大容许的电流是非常重要的。有必要管理充电电 压和充电电流两者，并且采用恒流恒压充电系统。商用充电装置被配置为能 够对充电电压和充电电流进行严格的管理。然而，很难说仅仅利用充电电压 和充电电流的严格管理所提供的安全措施就提供了充分的安全措施。因此， 考虑检测电池组内的温度，并且仅当温度在安全范围内时才执行充电。

例如，将0℃到45℃的温度范围设置为可充电温度范围(以下称为“充 电温度范围”)。当以低温对锂离子蓄电池进行充电时，从正极发出的锂离子 变得被负极不充分地吸收，并且锂金属变得易于沉积。这可能导致所沉积的 锂金属穿透隔板(separator)的事故。此外，当以高温充电时，由于充电电流 而导致的温度上升与环境温度相加，并且电池的温度上升。这可能使得难以 维持隔板的功能，导致事故。

在用于以恒定电流对镍氢电池或镍镉电池进行充电的现有技术的充电装 置中，通过使得温度检测元件在每个确定时间段检测电池表面温度的迅速增 加来执行充电完成时间检测(所谓的ΔT检测模式)。例如，日本未审专利申 请公开No.Hei 7-15885描述了依赖于温度改变率校正充满电时的参考电压 值，以便解决在ΔT检测模式中、在温度的影响下导致的不正确充电的问题。

发明内容

上述公开中所披露的发明并非意在解决在超过充电温度范围的情况下对 锂离子蓄电池进行充电的情况的问题。除非关注于由电池生成的热量以及从 充电装置的电路生成的热量，否则不能以高精度检测电池温度。

期望提供一种能够确实地在充电温度范围内执行充电的充电装置和充电 方法。

根据本发明，提供了一种充电装置，被配置为：接受对应于蓄电池或电 池组的温度的温度信息；当所述温度在设置的充电温度范围内时，将充电电 流提供到蓄电池或电池组；以及当所述温度超过设置的充电温度范围时，中 断充电电流。

替代地，充电温度范围可被划分为多个区域，以便判断所述温度属于这 些划分的区域中的哪个区域。

优选地，充电电流以恒定周期性循环接通/切断；以及判断是否至少在充 电电流切断的时间期间检测的温度在充电温度范围内。

优选地，通过使用在接通时段检测的温度执行充电控制。在此情况下， 如果充电电流接通的时间期间检测的第一温度和充电电流切断的时间期间检 测的第二温度之间的差不超过阈值，则判断第一温度和第二温度的每个是否 在充电温度范围内。如果第一温度和第二温度之间的差大于阈值，则判断第 二温度是否在充电温度范围内。在此情况下，充电温度范围优选地独立于第 一和第二温度设置。

在包括恒流充电操作和恒压充电操作的充电控制中，如锂离子蓄电池的 情况，被配置为仅在恒压充电操作期间判断温度是否在充电温度范围内，其中 恒流充电操作和恒压充电操作以所示顺序执行。

根据本发明，还提供了一种充电方法，包括下述步骤：接受对应于蓄电 池或电池组的温度的温度信息；当所述温度在设置的充电温度范围内时，将 充电电流提供到蓄电池或电池组；以及当所述温度超过设置的充电温度范围 时，中断充电电流。

附图说明

图1是本发明第一实施例的框图；

图2是示出第一实施例的处理流程的流程图；

图3是示出在第一实施例中使用的温度检测元件的特性的示例的曲线 图；

图4是本发明第二实施例的框图；

图5是示出本发明第三实施例的处理流程的流程图；

图6是本发明第四实施例的框图；

图7是示出第四实施例的处理流程的流程图；

图8是本发明第五实施例的框图；

图9是示出在第五实施例中使用的温度检测元件的特性的示例的曲线 图；

图10是示出锂离子蓄电池的充电特性的曲线图；

图11是本发明第六实施例的框图；以及

图12是示出第六实施例的处理流程的流程图。

具体实施方式