控制电池充电和放电的方法技术

本发明专利技术提供一种控制电池充电和放电的方法，其中，当电池的ＳＯＣ（充电状态）值在预先确定的范围内时，对电池充电和放电以使电池的ＳＯＣ值增加／降低到预先确定的范围内；在其中执行充电和放电过程的ＳＯＣ值的范围连续地变化，而且在充电和放电过程之后的ＳＯＣ值范围也连续地变化。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及关于安装在电动车辆、电力运载车辆或相似车辆中的电池的控制充电和放电过程的方法。AGV在车间中典型的行进是从作为起始点的站开始，沿着预先确定的路线行进并返回该站，以便对安装在其上的电池充电。这种操作是重复执行的。沿着预先确定的路线行进所消耗的电能通常是电池容量很小的一部分，只有10％。出于安全等方面的原因，不将电池容量充满，这样，对电池进行重复地充电和放电，使得电池的SOC(充电状态)，例如在大约50％到60％的范围内。在被重复充电和放电，以致具有上述相对较窄的SOC范围的电池中，我们知道将会发生充电记忆效应。充电记忆效应是指这样一种现象，如通过在较小SOC范围内对电池重复地充电和放电，在充电过程的最后阶段引起的电压升高。例如，在特定的SOC范围内引起充电记忆效应的情况下，当电池的SOC值增加以致高于特定SOC范围内的值时，电池的电压就会升高，从而将引起充电效率的降低。在电池的SOC值与电池电压之间的基本关系中，电池电压具有随着SOC值增加而升高的趋势。在SOC值接近0％的较低SOC值范围，以及SOC值接近100％的较高SOC值范围，电池电压均将显著地升高。当在两个范围之间时，随着SOC值增加，电池电压会有略微升高的趋势。前述的AGV使用这样一种系统，在其中，若检测到充电电压过高，为了安全起见，将迫使AGV的电池放电以便引起SOC值的减少，减少到执行充电和放电过程的SOC值范围内的最低值上。例如，在执行充电和放电过程的SOC值范围为大约50％到大约60％之间，并且将相应于大约70％SOC的电池电压设置为对电池充电的最高电压的情况下，通常执行充电和放电过程，以使电池电压相应处在大约50％的SOC到大约60％的SOC之间。当充电电压升高到预先确定的最高值时，将迫使电池放电，以使它具有50％的SOC值，这是执行充电和放电过程的SOC值范围的最低值。但是，当在电池中发生充电记忆效应，并且电池的SOC值增加以致高于引起充电记忆效应的SOC值时，电池电压将快速升高，于是将错误地检测出电池电压，好象电池电压值是在对电池充电的最高值上，这样，尽管电池电压值低于最高值，但还是迫使电池放电。结果，SOC值被降低到执行充电和放电过程的SOC值范围内的最低值。采用这种方式，电池的SOC值被迫降低到不足以给电池充电的水平，因而重复这种操作将使AGV的电池不能被充足地充电。例如，在将相应于大约70％SOC的电池电压设置为对电池充电的最高电压的情况下，当充电记忆效应引起可以由检测器(未表示出)检测出的电池电压，如被升高到最高电压时，而实际电池电压却相应于大约60％的SOC，这时，将迫使电池放电以使它具有50％的SOC值。结果，对于没有被充足充电的电池，执行了充电和放电过程。在这种状态下，当再次引起充电记忆效应时，会迫使电池放电，使得对没有被充足充电的电池执行充电和放电过程。采用这种方式，当由于充电记忆效应使AGV电池在较低SOC值下被强迫放电时，将不会对电池充足地充电，这就可能会导致AGV不能行进。通过执行一个更新的充电和放电过程，强迫电池放电到具有0％的SOC值，并且完全充电到具有100％的SOC值，这样就可以阻止充电记忆效应。但是，这样的过程通常要求重复几个循环的时间。图4是表示在更新的充电和放电过程中循环次数与充电记忆效应之间的关系曲线。在图4中，由(a)表示的SOC值与电池电压之间的关系，指执行一次更新的充电和放电过程的循环。在这种情况下，当SOC值在大约50％到60％之间时将引起充电记忆效应。另一个由(b)表示的SOC值与电池电压之间的关系，指执行两次更新的充电和放电过程的循环。在这种情况下，当SOC值在大约60％到80％之间时将引起充电记忆效应。还有另外一个由(c)表示的SOC值与电池电压之间的关系，指执行五次更新的充电和放电过程的循环。在这种情况下，当SOC值在大约80％到100％之间时将引起充电记忆效应。还有另外一个由(d)表示的SOC值与电池电压之间的关系曲线，指执行六次更新的充电和放电过程的循环。另外一个由(e)表示的SOC值与电池电压之间的关系曲线，指执行七次和八次更新的充电和放电过程的循环。在这些情况下，几乎不会引起充电记忆效应。因此，需要执行六次或更多次的更新的充电和放电过程以阻止充电记忆效应。对于安装在混合电动车辆(HEV)上的电池也会引起一个相似的问题。用于HEV(以下称为“HEV电池”)的电池不仅存储用于驱动电动机的电能，而且还存储在再生循环中产生的电能。通过安装在HEV电池上的热力发动机为其充电。因此，如上述AGV(以下称为“AGV电池”)电池中的情况，为了阻止HEV电池快速充电，对HEV电池充电和放电到具有预先确定的SOC值上。因此，这里还存在一种可能性，即当引起充电记忆效应时，HEV电池的充电效率将降低。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种，其中，对电池充电和放电以使当电池的SOC(充电状态)值在预先确定的范围内时，电池的SOC值增加/降低到预先确定的范围；并且，SOC值的范围(在其中执行充电和放电过程)是连续地变化的，并且在执行充电和放电过程之后，SOC值的范围也连续地变化。在本专利技术的一个实施例中，执行充电和放电过程的SOC值的范围以及在充电和放电过程之后的SOC值的范围均在10％到100％之间变化。在本专利技术的另一个实施例中，执行充电和放电过程的SOC值的范围以及在充电和放电过程之后的SOC值的范围均在从较低SOC值变化到较高SOC值以阶段变化。在本专利技术的再一个实施例中，执行充电和放电过程以使SOC值在当充电和放电过程之后，SOC值范围在40％到100％之间以阶段降低。于是，这里所述的专利技术将带来这样的优点，即提供控制电池充电和放电方法，这种方法能阻止由于充电记忆效应使电池充电效率降低的问题。本领域的普通技术人员在参考附图阅读和理解了下述本专利技术的详细说明之后，本专利技术的这些和其它优点将变得更加清析。图2是表示附图说明图1所示AGV电池的充电特性变化的曲线，其中AGV电池在充电器的控制下充电，以执行更新的充电和放电过程。图3是表示图1所示AGV电池的充电特性变化的曲线，其中AGV电池在充电器的控制下充电，以便在不同于图2中更新的充电和放电过程条件下，执行一个更新的充电和放电过程。图4是表示电池充电特性变化的曲线，其中，电池采用控制电池充电和放电的传统方法，在传统充电器的控制下对电池充电和放电。图1是表示使用根据本专利技术控制电池充电和放电方法的自动引导车辆(AGV)10以及AGV 10充电器的方框图。希望AGV 10在工厂、仓库等中沿着预先确定的路线行进。AGV10包括作为电源的电池11以及用于控制例如关于电池11放电过程的电池控制部件12。电池11是一个电池包，包括多个串联起来的电池单元。电池11中采用的电池单元是密封的镍-金属氢化物电池。电池控制部件12存储关于电池11的输入信息，诸如SOC值、温度等等。AGV 10在车间中从作为起始点的站开始，沿着预先确定的路线行进并返回该站，以利用该站提供的充电器20对电池11进行充电。当电池11被充电器20充电时，电池11连接在充电电线31上，而充电电线31连接在该站所提供的充电器20上。当电池11被充电器20充电时，电池控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制电池充电和放电的方法，其中： 当电池的ＳＯＣ（充电状态）值在预先确定的范围内时，对电池充电和放电，以使电池的ＳＯＣ值增加／降低到预先确定的范围内；以及 在其中执行充电和放电过程的ＳＯＣ值的范围连续地变化，并且在充电和放电过程之后ＳＯＣ值的范围也连续地变化。

【技术特征摘要】
JP 2001-6-20 187143/20011.一种控制电池充电和放电的方法，其中当电池的SOC(充电状态)值在预先确定的范围内时，对电池充电和放电，以使电池的SOC值增加/降低到预先确定的范围内；以及在其中执行充电和放电过程的SOC值的范围连续地变化，并且在充电和放电过程之后SOC值的范围也连续地变化。2.根据权利要求1所述的控制电池充电和放电的方法，其中，执行充电...

【专利技术属性】
技术研发人员：植田利史，森下展安，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]