[发明专利]充电控制设备和充电控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及对多个电池进行充电的技术。

背景技术

已知能够基于化学反应反复地充电和放电的电池。这种类型的电池具有可允许的上限电流。从电池中流过在上限以上的充电电流会对电池造成损害。因此，当使用充电器对电池进行充电时，需要对充电电流进行控制，以使得其不超过上限电流。

在对电池进行充电的情况下，需要使用在不超过相应的上限电流的范围之内的充电电流对电池充电。因此，需要针对每个电池控制充电电流。

专利文献1描述了逐个对电池进行依次切换和充电的充电控制设备。

图1示出了充电控制设备的配置。图1中示出的充电控制设备包括以恒定电流和恒定电压执行控制的充电器120、要被充电的电池101A和101B、用于切换要被充电的电池的开关103A和103B、检测电池101A和101B的电压的电压检测器102A和102B、以及根据所检测到的电压值控制开关103A和103B并切换要被充电的电池的控制器110。电池、电压检测器和开关的数量可以增加，以支持将要被充电的电池的数量。

控制器110控制开关103A和103B将电池101A或101B连接到充电器120，并通过充电器120进行恒定电流控制。这里，假定电池101A连接到充电器120。

当由电压检测器102A检测到的电池101A的电压值达到设置电压值时，控制器110控制开关103A和103B把要被充电的电池从电池101A切换到电池101B，并且通过充电器120执行恒定电流控制。

当由电压检测器102B检测到的电池101B的电压值达到设置电压值时，控制器110控制开关103A和103B把要被充电的电池从电池101B切换到电池101A，并且通过充电器120执行恒定电压控制。该恒定电压控制对电池101A进行充电，直到该电池完全充电为止。

当电池101A完全充电时，控制器110控制开关103A和103B把要被充电的电池从电池101A切换到电池101B，并且通过充电器120执行恒定电压控制。该恒定电压控制对电池101B进行充电，直到该电池完全充电为止。

专利文献2描述了对包括串联的单位电芯的组装锂离子电池进行充电的充电系统。

专利文献2中描述的充电系统包括测量相应单位电芯的电压并输出表示测量结果的信号的电芯电压调节器、基于来自电芯电压调节器的信号监控单位电芯的电压并控制流入单位电芯的充电电流的电池监控控制器以及调节流入组装的锂离子电池的充电电流的充电电流限制器。

当至少一个单位电芯的电压达到基准值时，电池监控控制器使得充电电流限制器逐步降低流入组装的锂离子电池的充电电流。电芯电压调节器包括充电电流旁路电路，该充电电流旁路电路将流入并联的单位电芯中具有达到基准值的电压的单位电芯的充电电流旁路。这一充电电流旁路电路防止单位电芯过充。

引用文献列表

专利文献

专利文献1：JP2004-357481A

专利文献2：JP2011-182479A

发明内容

专利文献1中描述的充电控制设备具有逐个对电池进行依次切换和充电的配置。该配置带来的问题是，所需的充电时间与要被充电的电池的数量成比例地增大。

此外，需要针对相应的电池提供用于切换要被充电的电池的开关，由此带来设备的成本和尺寸增加的问题。

在专利文献2中描述的充电系统具有这样的配置，其中包括串联的单位电芯的整个组装的锂离子电池都被充电。因此，所需充电时间的增量(与要被充电的单位电芯的数量成比例的增加)较小。

但是，在专利文献2中描述的充电系统中，电芯电压调节器不只包括测量每个单位电芯的电压的功能，还包括将流入具有达到基准值的电压的单位电芯的充电电流旁路的充电电流旁路电路。这一配置导致设备的成本和尺寸增加的问题。

注意到，将电池并联连接到一个充电器允许一次对每个电池进行充电。然而，在这种情况中，具有相同值的电压施加到各个电池并对这些电池进行充电。因此，流入各个电池的充电电流的幅值彼此不同。这一不同导致以下问题，用于将来自充电器的输出电流维持在恒定值的恒定电流控制导致具有超出可允许充电电流值的值的电流流入某些电池，由此对电池造成损害。

本发明的一个目的在于提供允许一个充电器一次对多个电池进行充电、不对电池造成损害并且能够防止所需的充电时间的增加、设备成本的增加以及设备尺寸的增加的充电控制设备和充电控制方法。