电动车辆用电源系统技术方案

本发明专利技术要提供一种即使是正在老化的电池也能确保其具有给定的充电容量的电动车辆用电源系统。在具有充电电池１０７、给该电池充电的充电器１１２、用于管理包含该电池残存容量在内的电池状态的电池管理装置１０５的电动车辆用电源系统２１中，电池管理装置１０５根据电池状态改变充电停止条件。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能够确保如在电动自行车、电动轮椅、小型电动摩托车等中作为能源使用的镍镉、Ni-MH等充电式二次电池的充电容量的电动车辆用电源系统。过去的一般充电控制是这样的，在给二次电池充电的情况下，与电池新旧和老化状态无关地作为固定值来设定预充电停止条件并当电池在充电当中达到该设定值时停止充电。上述充电停止条件包括dT/dt、-ΔV、Tco、总时间值、温度上升绝对值等。另外，dT/dt表示电池温度相对充电时间的变化率(温度上升率)，-ΔV表示从电池最高电压降下的压降，Tco表示电池充电停止温度，当这些值达到被设定成充电停止条件的值时，就停止充电。在镍氢电池中，由于为确保寿命性能而必须在充电率尚低的状态下停止充电，所以一般来说，作为充电停止条件是选择温度上升率(dT/dt)。但是，虽然象镍氢电池这样的充电放热反应的场合以及电池是新电池的场合是没有问题的，但如果电池老化及内电阻升高，则温度上升率与充电率无关地增大。因而当电池逐渐老化时，温度上升率在电池充满电之前作为充电停止条件地达到了充电停止温度上升率，由此停止充电。尽管可以为避免过早停止充电而设定高充电停止温度上升率，但这样一来就会对新电池过度充电，由此对电池寿命产生恶劣影响。鉴于上述现有技术状况而拟定了本专利技术，本专利技术的目的是提供一种即使是逐渐老化的电池也能确保其具有预定充电容量的电动车辆用电源系统。如权利要求1所述的专利技术的特征是，在具有充电电池、给该充电电池充电的充电器、用于管理包含电池残存容量在内的电池状态的电池管理装置的电动车辆用电源系统中，所述电池管理装置根据电池状态来改变充电停止条件。如权利要求2所述的专利技术的特征是，在权利要求1中，所述电池管理装置通过改变电池实际容量来改变充电停止条件。如权利要求3所述的专利技术的特征是，在权利要求2中，所述电池管理装置改变充电停止条件，使所述实际容量与初期容量之比越小，充电率越高。如权利要求4所述的专利技术的特征是，在权利要求2或权利要求3中，所述电池管理装置，在电池电压因车辆行驶而达到预定实际容量判断电压值前所放出的行驶时放电容量、在重新充电放电时电池电压达到设定电压前所放出的重新充电时放电容量或所述行驶时放电容量与所述重新充电时放电容量之和三者为所述实际容量时，根据所述实际容量来改变充电停止条件。如权利要求5所述的专利技术的特征是，在权利要求1中，所述电池管理装置改变通过电池的电流I-电压V特性曲线所求出的电池老化度高时的充电停止条件，使该充电停止条件与电池老化度低时的充电停止条件相比，可提高充电率。如权利要求6所述的专利技术的特征是，在如权利要求2-权利要求5之一所述的电动车辆用电源系统中，当改变充电停止条件后的实际容量或电池老化度恢复到预定临界值以上时，使充电停止条件复原。如权利要求7所述的专利技术的特征是，在权利要求6中，当实际容量或电池老化度在充电停止条件复原后又低于预定临界值时，再次改变充电停止条件并且将所述充电停止条件限定在所述变动后的充电停止条件上。如权利要求8所述的专利技术的特征是，在权利要求1中，上述电池管理装置改变在根据电池经历(充电次数、放电次数、充放电周期数等)求得的电池老化度高时充电停止条件，使该充电停止条件与电池老化度低时的充电停止条件相比，可提高充电率。在本专利技术中，电池状态主要是指电池老化度，而在电池老化度方面，例如实际容量(重新充电完全放电的实际放电容量、行驶完全放电的实际容量)越小，则判断为老化度越高，而在电池的电流I-电压V特性小于除根据电池残存容量还根据电池温度而设定的临界值的情况下，判断为电池老化度在提高，而与电池经历有关的充电次数、放电次数、充放电周期数越大，判断为老化越严重。另外，所述“重新充电完全放电的实际容量”是指在行驶中一直不全部放电(不完全放电)直到低于放电停止电压，才结束原来的行驶，随后通过重新充电放电而一直放电达到预定电压值(完全放电)时的总放电容量。“完全放电”也不限于全部放电。上述“行驶时完全放电实际容量”是指当电池电压因行驶而达到预定的实际容量判断电压值之前所放出的行驶时放电容量。另外，本专利技术的充电停止条件主要是指充电停止温度上升率，而将充电停止条件设定成提高充电率例如是指设定高的充电停止温度上升率的情况。根据权利要求1所述的专利技术，例如象权利要求2所述专利技术那样，根据电池状态改变实际容量，从而改变充电停止条件，所以即使电池状态变化了，也能确保所需的充电容量。确切地说，如权利要求3所述专利技术那样，以所述实际容量与初期容量之比越小而充电率越高的方式改变充电停止条件，从而当实际容量小时，即当电池是正在老化的长期使用电池时，将充电停止温度上升率设定得高一些，由此确保了所需的充电容量。另外，当实际容量高时，即在电池是没有老化的新电池的情况下，将充电停止温度上升率设定得低一些，由此防止了过度充电。另外，根据权利要求4所述的专利技术，在以行驶时放电容量或重新充电时放电容量或行驶时放电容量与重新充电时放电容量之和为所述实际容量的情况下，可以根据所述实际容量改变充电停止条件，获得与电池老化度对应的充电率，即使电池是正在老化的电池，也能确保所需的充电容量并能够防止没有老化的电池过度充电。根据权利要求5的专利技术，与电池老化度低时的充电停止条件相比，根据电池的电流I-电压V特性曲线而求得的电池老化度高时的充电停止条件发生改变，或根据权利要求8的专利技术，使根据电池经历而求出的电池老化高时的充电停止条件发生改变，以便提高充电率，由此即使电池是正老化的电池，也确保了电池具有所需的充电容量。根据权利要求6的专利技术，当改变充电停止条件后的实际容量或电池老化度恢复到预定临界值以上时，使充电停止条件复原，由此能够使有因改变充电停止条件而过度充电之虑的电池返回原来的充电停止条件，从而能够避免过度充电。根据利要求7所述的专利技术，当实际容量或电池老化度在充电停止条件复原后又降低到预定临界值下时，再次改变充电停止条件并且固定所述充电停止条件，由此能够防止实际容量等接近临界值时出现的波动，从而稳定充电条件，防止因错误检测而出现的波动。附图说明图1是本专利技术一个实施例的电动辅助自行车的侧视图。图2是上述实施例的电源系统的框图结构图。图3是说明上述电源系统的电池管理装置与充电器之间收发信号数据的视图。图4是说明上述电源系统的电池管理装置与充电器之间收发信号数据的视图。图5是说明上述电源系统的电池管理装置与充电器之间收发信号数据的视图。图6是说明上述电池管理装置动作的程序方框图。图7是说明上述充电器动作的程序方框图。图8是说明上述充电器动作的程序方框图。图9是说明上述充电器动作的程序方框图。图10是说明上述电池管理装置动作的程序方框图。图11是说明上述电池管理装置动作的程序方框图。图12是用于设定上述充电停止温度上升率的图。图13是用于设定上述充电停止温度上升率的图。图14是用于说明改变上述充电停止温度上升率的作用效果的充电时电池温度上升特性图。图15是用于设定上述充电停止温度上升率的程序方框图。图16是用于设定上述充电停止温度上升率的I-V特性图。图中符号21-电源系统；102-充电电池；112-充电器(充电装置)；117-电池管理控制部(充电控制装置)专利技术实施例以下，根据附图来说明本专利技术的实施例。图1-图16是用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车辆用电源系统，包括充电电池、给该电池充电的充电器、管理包含该电池残存容量的电池状态的电池管理装置，其特征在于，所述电池管理装置根据电池状态改变充电停止条件。

【技术特征摘要】
JP 1999-10-25 302928/991.一种电动车辆用电源系统，包括充电电池、给该电池充电的充电器、管理包含该电池残存容量的电池状态的电池管理装置，其特征在于，所述电池管理装置根据电池状态改变充电停止条件。2.如权利要求1所述的电动车辆用电源系统，其特征在于，所述电池管理装置通过改变电池实际容量改变充电停止条件。3.如权利要求2所述的电动车辆用电源系统，其特征在于，所述电池管理装置改变充电停止条件，使所述实际容量与初期容量之比越小，充电率越高。4.如权利要求2或3所述的电动车辆用电源系统，其特征在于，所述电池管理装置，在电池电压因车辆行驶而达到预定实际容量判断电压值前所放出的行驶时放电容量、在重新充电放电时电池电压达到设定电压前所放出的重新充电时放电容量或所述行驶时放电容量与所述重新充电时放电容量之和三者为所述实际容量时，根据所述实际...

【专利技术属性】
技术研发人员：寺田润史，山田稔明，
申请(专利权)人：雅马哈发动机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]