[发明专利]二次电池模块的充电控制装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及可以对二次电池模块的充电进行的充电控制。

背景技术

日本专利局于2008年公开的日本特开2008-199828A公开了用于执行充电控制的充电控制电路，其中，根据该充电控制来对由彼此层叠的多个单元电池构成的二次电池模块充电。该充电控制电路检测单元电池的电压，将二次电池模块的电压与基于这些单元电池的电压的预定电压值进行比较，并且基于这些比较结果来控制从电池充电器输出的电流。

发明内容

然而，单元电池的电压往往容易发生波动，因而特定电压采样时刻在该单元电池处检测到的电压可能不稳定，在这种情况下，无法可靠地检测二次电池模块的精确电压。除非精确地确定了二次电池模块已被充电的充电级别，否则可能在该二次电池模块满充电之前停止充电操作。

因此，本发明的目的在于提供能够在有效地防止各个单元电池的过充电的情况下对二次电池模块充电、直到该二次电池模块实现了满充电级别为止的二次电池模块充电控制装置。

为了实现以上目的，本发明提供一种用于控制电池充电器的充电电力的充电控制装置，所述电池充电器利用从AC/DC转换器提供的直流电对二次电池模块充电。所述二次电池模块包括多个单元电池或者各自包含多个单元电池的多个电池组。

所述充电控制装置包括：恒压电路，其连接至各单元电池或各电池组的两端，并且包括串联连接的齐纳二极管和电阻器；判断电路，其基于所述电阻器的两端的电位之间的电位差来判断单元电池或电池组是否处于满充电状态；以及能够编程的控制器，其被编程为基于所述满充电状态来控制所述充电电力。

本发明还提供一种充电控制方法，包括：将恒压电路连接至各单元电池或各电池组的两端，其中，所述恒压电路包括串联连接的齐纳二极管和电阻器；基于所述电阻器的两端的电位之间的电位差来判断单元电池或电池组是否处于满充电状态；以及基于所述满充电状态来控制充电电力。

在本说明书的其余部分陈述了并且在附图中示出了本发明的详细内容以及其它的特征和优点。

附图说明

图1是示出根据本发明的充电控制装置与二次电池模块及电池充电器的关系的电路图。

图2A和2B是示出从电池充电器提供至二次电池模块的充电电力的变化与二次电池模块内的单元电池的电压发生的变化之间的关系的时序图。

图3A～3C是示出对二次电池模块充电所使用的充电电力的变化与不同的单元电池的电压发生的变化的时序图。

图4A和4B是示出从充电控制装置的运算放大器输出的脉冲信号的波形的时序图。

图5是根据本发明的电池控制器所执行的二次电池模块充电控制例程的流程图。

具体实施方式

图1示出充电控制装置3，其中，充电控制装置3通过监视表示用作电动车辆的动力源的二次电池模块1的充电级别的充电量，并且基于该充电量控制从用于对二次电池模块1充电的电池充电器2输出的充电电力，来控制二次电池模块1的充电。

二次电池模块1包括串联连接的n个单元电池10。n表示任意正整数。单元电池10各自由锂离子电池构成。然而，代替锂离子电池，这些单元电池可以由镍氢电池或铅酸电池构成。

电池充电器2包括AC/DC转换器。该AC/DC转换器将交流电转换成直流电，并且将该直流电提供至二次电池模块1。交流电源例如可以是住宅电源插座。

充电控制装置3包括判断电路30和并联连接至单元电池10的恒压电路33，其中，判断电路30和恒压电路33这两者均与各单元电池10相对应地配置。恒压电路33由串联连接的电阻器331和齐纳(Zener)二极管332构成。判断电路30由运算放大器34、积分电路35和电池控制集成电路(以下称为CCIC)31构成。

连接至电阻器331的两端的运算放大器34输出与电阻器331的两端的电位之间的电位差相对应的脉冲信号。换言之，随着电流流过恒压电路33，运算放大器34输出脉冲信号。积分电路35由电阻器和电容器构成，并且将通过对该脉冲信号进行积分所获得的结果输出至CCIC 31。

随着充电的进行、并且单元电池10的端子间电压大于齐纳二极管332的击穿电压，电流流过包括齐纳二极管332的恒压电路33，并且在串联连接至齐纳二极管332的电阻器331的两端之间发生电位差。在以下说明中，将齐纳二极管332的击穿电压称为齐纳电压。