專利名稱：二次電池的充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠識別二次電池的種類的二次電池的充電裝置。
技術(shù)背景例如在專利文獻1中記載了以往這種二次電池的充電裝置。所述專利 文獻1所公開的充電裝置被構(gòu)成為可裝卸地收納有二次電池的電池組。在 所述電池組中設(shè)置有識別用電路和溫度檢測用電路，所述識別用電路按照 每個二次電池的容量而具有不同的電阻，所述溫度檢測用電路具有檢測二 次電池的溫度的熱敏電阻。在該電池組中設(shè)置有與二次電池的陽極相連 的陽極端子；與二次電池的陰極相連的陰極端子；與所述識別用電路相連 的識別用端子；以及與所述溫度檢測用電路相連的溫度檢測用端子。所述識別用電路由將所述識別端子連接在所述電阻的一個端部上、并 將所述陰極端子連接在該電阻的另一個端部上的線路形成。所述溫度檢測用電路由將所述溫度檢測用端子連接在所述熱敏電阻的 一個端部上、并將所述陰極端子連接在該熱敏電阻的另一個端部上的線路 形成。上述以往的充電裝置包括分別與所述電池組的所述四個端子連接的 四個端子、與這些端子連接的充電電路、以及收納該充電電路的主體等。 所述充電電路經(jīng)由所述陽極端子和陰極端子向所述二次電池提供充電電 能。另外，充電電路包括識別部，該識別部在經(jīng)由所述端子而與二次電池 相連的狀態(tài)下，使用所述識別用電路來識別二次電池的種類。充電電路與 由該識別部識別出的二次電池的種類相對應(yīng)地控制充電電流。通過對與所 述電阻的電阻值相對應(yīng)地發(fā)生變化的電壓進行檢測來識別二次電池的種 類。艮口，由于電阻值取決于每個電池組的種類，因此可通過根據(jù)所述電壓 求出電阻值來識別電池組的種類。此外，所述充電電路需具有使用所述溫度檢測電路來檢測二次電池的 溫度的溫度檢測部，并控制充電電流，以使通過該溫度檢測部檢測到的溫 度不達到預(yù)定的過充電時的溫度。專利文獻l:日本專利文獻實平開5-11745號公報。發(fā)明內(nèi)容在專利文獻1記載的以往的二次電池的充電裝置中，需要具有用于識 別二次電池的種類的專用端子(識別用端子)的識別電路。因此，在以往 的二次電池的充電裝置中，由于所述識別端子、識別電路而部件數(shù)相應(yīng)增 多，從而存在成本上升的問題。本發(fā)明就是為了消除上述問題而作出的，其目的在于，提供一種可降 低成本并能夠檢測二次電池的種類的二次電池的充電裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的二次電池的充電裝置包括溫度檢測 部，在與二次電池側(cè)的熱敏電阻相連的狀態(tài)下檢測二次電池的溫度；以及識別部，在與二次電池識別用的電阻相連的狀態(tài)下識別二次電池的種類， 其中，所述二次電池識別用的電阻包括所述熱敏電阻的內(nèi)部電阻，所述識 別部連接在將所述熱敏電阻和所述溫度檢測部連接的線路上。本發(fā)明的二次電池的充電裝置優(yōu)選如下其還包括連接確認機構(gòu)，用于使用將所述熱敏電阻和所述溫度檢測部連接的所 述線路來判定是否連接了二次電池；電壓檢測裝置，用于檢測所述二次電 池的電壓；電流檢測裝置，用于檢測流經(jīng)所述二次電池的電流；以及充電 控制裝置，用于控制充電電壓和充電電流；其中所述充電控制裝置包括 恒流充電部，使充電電流為預(yù)定的恒定值，并進行恒流充電，直到所述電 壓檢測裝置所檢測的電壓達到預(yù)定的設(shè)定電壓為止；恒壓充電部，使充電 電壓為由所述設(shè)定電壓構(gòu)成的恒定值，并接在所述恒流充電之后進行恒壓 充電；充電停止部，當(dāng)在所述恒壓充電過程中所述電流檢測裝置所檢測的 電流低于預(yù)定的充電電流確認值時，使充電停止；以及異常處理部，在所述充電停止部使所述恒壓充電停止后，如果所述電壓檢測裝置所檢測的電 壓在預(yù)定的正常電壓范圍的范圍外、并且由所述連接確認機構(gòu)判定出連接 有二次電池，就進行異常處理。本發(fā)明的二次電池的充電裝置進一步優(yōu)選如下所述充電控制裝置還 包括最終充電部，在所述充電停止部使恒壓充電停止后，如果所述電壓檢 測裝置所檢測的電壓在預(yù)定的正常電壓范圍內(nèi)，則該最終充電部再次對二 次電池進行充電；由所述最終充電部進行充電時的充電電流被設(shè)定為不超 過比所述恒流充電時的電流值小的最終充電電流；由所述最終充電部進行 充電時的充電電壓被設(shè)定為不超過比所述恒壓充電時的電壓值小的最終充 電電壓。本發(fā)明的二次電池的充電裝置更進一步優(yōu)選如下當(dāng)在由所述最終充 電部進行的充電過程中由所述連接確認機構(gòu)判定出沒有連接二次電池時，述充電控制裝置的所述充電停止部也使充電停止；在所述充電停止部使由所述最終充電部進行的充電停止后，如果所述電壓檢測裝置檢測到二次電 池的電壓，則所述充電控制裝置的所述異常處理部也進行異常處理。根據(jù)本發(fā)明，通過按照二次電池的每一種類事先決定熱敏電阻的特性 (在常溫環(huán)境下電阻值變化的范圍)，能夠利用識別部識別二次電池的種 類。因此，不需要在二次電池一側(cè)設(shè)置專門用于識別二次電池的端子和電 路。而且，由于熱敏電阻是為了檢測二次電池的溫度而已經(jīng)設(shè)好的，因而 不會增加部件數(shù)。因此，根據(jù)本發(fā)明，可提供既實現(xiàn)降低成本又能夠檢測二次電池的種 類的二次電池的充電裝置。在本實施方式的充電裝置中，由于如上述那樣可識別二次電池的種 類，因而能夠使得不對與該充電裝置不匹配的二次電池、例如二次電池的 電池單元的結(jié)構(gòu)不同的二次電池進行充電。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的方案，當(dāng)充電結(jié)束后的二次電池的電壓不進入正常 電壓范圍內(nèi)時進行異常處理。因此，可提供能夠在充電結(jié)束后判定是否正 確地進行了充電，并可向二次電池的使用者通知二次電池為不良品的二次 電池的充電裝置。這里所述的不良品除惡化了的二次電池以外，還包括電池單元的結(jié)構(gòu)不同而與該充電裝置不匹配的二次電池。艮P，根據(jù)本發(fā)明，能夠防止對與預(yù)定的二次電池不同種類的二次電池 誤充電時因過渡充電而深化惡化或者損壞二次電池的情況。根據(jù)本發(fā)明進一步優(yōu)選的方案，對接近充滿狀態(tài)的二次電池以低電 流、低電壓進一步進行充電，因此可將二次電池充電到進一步接近充滿。 由于該第二次充電是在確認二次電池的電壓進入正常電壓范圍內(nèi)之后進 行，因而不會硬對惡化了的二次電池或不匹配的二次電池進行充電，因此 能夠進行適當(dāng)?shù)某潆?，而不會加快二次電池的惡化。根?jù)本發(fā)明更進一步優(yōu)選的方案，檢測二次電池已從充電裝置中卸下 來停止充電，并在充電停止后檢測到二次電池的電壓時進行異常處理。因 此還能夠檢測充電裝置和二次電池之間的連接部分的異常、充電電路的異 常等。


圖1A 圖1D是示出本發(fā)明的二次電池的充電裝置的圖； 圖2是示出本發(fā)明的二次電池的充電裝置的結(jié)構(gòu)的框圖； 圖3是示出控制部的結(jié)構(gòu)的框圖；圖4是用于說明本發(fā)明的二次電池的充電裝置的操作的流程圖； 圖5是用于說明本發(fā)明的二次電池的充電裝置的操作的流程圖； 圖6是示出充電時的電流和電壓變化的曲線； 圖7是示出將熱敏電阻連接在陽極上的其他實施方式的框圖。
具體實施方式
(第一實施方式)下面通過圖1 圖6對本發(fā)明的二次電池的充電裝置的一個實施方式 進行詳細的說明。圖1A 圖1D是示出本發(fā)明的二次電池的充電裝置的圖，其中圖1A 為平面圖，圖1B為側(cè)視圖，圖1C為電源輸入用插頭的正面圖，圖1D為 充電用插頭的正面圖。圖2是示出本發(fā)明的二次電池的充電裝置的結(jié)構(gòu)的框圖，圖3是示出控制部的結(jié)構(gòu)的框圖，圖4和圖5是用于說明本發(fā)明的 二次電池的充電裝置的操作的流程圖。圖6是示出充電時的電流和電壓的 變化的曲線圖。在上述圖中，符號1表示本發(fā)明的二次電池用充電裝置。如圖1A 圖1D所示，該充電裝置1包括由上殼體2以及下殼體3組成的充電裝 置殼體4;充電裝置主體5，由收納在所述殼體4中的電子電路(參見圖 2)構(gòu)成；以及與該充電裝置主體5相連的電源輸入用插頭6和充電用插 座7等。所述的插頭6、插座7均由三個極形成。電源輸入用插頭6插入沒有 圖示的商用電源的插座中。如圖2所示，充電用插座7具有可插拔地插入 突出設(shè)置在電池組11上的三個雄端子11a llc的構(gòu)造。電池組11作為沒有圖示的電動兩輪車的電源來使用。如圖2所示， 該實施方式的電池組11采用了將四個鉛蓄電池單元12串聯(lián)連接，并將這 些電池單元12收納在沒有圖示的殼體中的構(gòu)造。每個電池單元12的電壓 為12V。下面，將由四個電池單元12的組合體形成的二次電池簡單稱為 電池13。在本實施方式中由所述電池13構(gòu)成了本發(fā)明的二次電池。所述電池13的陽極與所述三個雄端子11a llc中的陽極用雄端子 lla相連。所述電池13的陰極與所述三個雄端子11a llc中的陰極用雄 端子llb相連。用于檢測電池13的種類、溫度、以及是否連接等的檢測 用雄端子llc經(jīng)由熱敏電阻15而連接在連接所述陰極用雄端子llb和電池 13的線路14上。所述陽極用雄端子lla與所述充電插座7的雌端子7a相連，陰極用雄 端子11b與充電插座7的雌端子7b相連。另外，所述檢測用雄端子llc與 充電插座7的雌端子7c相連。所述熱敏電阻15具有電阻值隨溫度的上升而減少的結(jié)構(gòu)，其被設(shè)置 在由電池組11內(nèi)的電池單元12包圍的中央部。熱敏電阻15可對應(yīng)四個電 池單元的每一個來設(shè)置。此時，使每個熱敏電阻15分別與電池單元12接 觸，并將所有熱敏電阻15串聯(lián)連接。預(yù)先確定所述熱敏電阻15的特性(在常溫環(huán)境下電阻值變化的范圍)。另外，當(dāng)使用相同的電池13來形成多個電池組11時，在每個電池 組11上設(shè)置相同特性的熱敏電阻15。如圖2所示，充電裝置主體5包括與所述電源輸入用插頭6相連的 電源部21;與該電源部21相連的輸出開關(guān)22、控制部23以及電流檢測 部24;與所述控制部23相連的電壓檢測部25、電池種類/溫度信號線26 以及顯示部27等。所述電源部21由AC—DC轉(zhuǎn)換器(沒有圖示)構(gòu)成，其向后述的控 制部23供電，并向電池13提供充電電能。充電時的充電電流和充電電壓 由后述的控制部6進行控制。所述輸出開關(guān)22被設(shè)置在連接電源部21和所述充電插座7的雌端子 7a的電源提供線28上，并構(gòu)成為通過控制部23來進行接通/斷開的切換。所述控制部23用于進行所述輸出開關(guān)22的接通/斷開的切換、以及充 電電壓、充電電流的控制等，并由具有CPU (沒有圖示)的電子電路構(gòu) 成。如圖3所示，本實施方式的控制部23包括后述的溫度檢測部31、識 別部32、連接確認部33、恒流充電部34、恒壓充電部35、充電停止部 36、異常處理部37、最終充電部38、存儲器39以及定時器40等。由該 控制器23構(gòu)成了本發(fā)明所述的充電控制裝置。所述電流檢測部24用于檢測流經(jīng)所述電池13的電流。由該電流檢測 部24構(gòu)成了本發(fā)明所述的電流檢測裝置。所述電壓檢測部25用于檢測所述電池13的電壓。如圖2所示，所述 電壓檢測部25被設(shè)置在所述電源提供線28的位于輸出開關(guān)22和所述雌端 子7a之間的部分與接地線41之間。由該電壓檢測部25構(gòu)成了本發(fā)明的電 壓檢測裝置。所述電流檢測部24和所述電壓檢測部25在圖2所示的電路 中僅被描述為電阻，但實際上由電壓檢測用電路、電流檢測用電路構(gòu)成。所述電池種類/溫度信號線26用于檢測電池13的種類、溫度、以及在 充電裝置1上連接了電池組11，其將控制部23和充電插頭7的雌端子7c 相連接，并經(jīng)由電阻42而被施加控制電壓。在雌端子7c沒有與電池組11 的雄端子llc相連的狀態(tài)下，和在雌端子7c與電池組11的雄端子llc相 連的狀態(tài)下，從該電池種類/溫度信號線26向控制部23施加的電壓是不同的。控制部23通過檢測該電壓的變化來判定是否連接了電池13。由所述電池種類/溫度信號線26和具有所述電阻42的控制電壓施加用電路構(gòu)成了 本發(fā)明所述的連接確認機構(gòu)。另外，在將電池組11連接在充電裝置1上的狀態(tài)下，所述電池種類/ 溫度信號線26經(jīng)由端子7c和llc、所述熱敏電阻15、所述線路14、端子 llb和7b等而連接在接地線41上。因此，在此狀態(tài)下，電池種類/溫度信 號線26與接地線41之間的電壓(以下簡單稱為電池種類/溫度信號線26 的電壓)由電阻42的電阻值和熱敏電阻15的電阻值之間的分壓比決定。 控制部23根據(jù)該電壓來檢測電池13的種類、溫度、以及在充電裝置1上 是否連接了電池組ll。所述顯示部27用于向使用者通知發(fā)生了充電異常等，如圖1B所示， 由在所述殼體4的一個側(cè)部上露出地安裝的LED構(gòu)成。所述控制部23的溫度檢測部31使用所述熱敏電阻15來求出電池13 的溫度。詳細地講，溫度檢測部31檢測所述電池種類/溫度信號線26的電 壓，基于該電壓并例如使用映射(沒有圖示)來求出電池13的溫度。所述控制部23的識別部32識別電池13的種類，以便避免在充電裝置 1上安裝了不是充電對象的電池時進行充電。如后所述，使用內(nèi)置于電池 組11中的熱敏電阻15來進行該電池13的種類識別。在常溫環(huán)境下，熱敏電阻15的電阻值在預(yù)先確定的上限和下限之間 變化，電池種類/溫度信號線26的電壓在與所述電阻值發(fā)生變化的范圍相 對應(yīng)的電壓范圍內(nèi)變化。因此，在常溫環(huán)境下，當(dāng)電池種類/溫度信號線26的電壓處于所述電 壓范圍以外時，可知此時連接在充電裝置1上的電池組11不是充電對象 的電池組。所述識別部32與所述溫度檢測部31 —起連接在所述電池種類/溫度信 號線26上，其檢測所述電池種類/溫度信號線26的電壓，并判定該電壓是 否在所述電壓范圍內(nèi)。當(dāng)所述電壓在所述電池范圍內(nèi)時，識別部32識別 出連接在充電裝置l上的電池組為正規(guī)的(充電對象的)電池組ll。所述控制部23的連接確認部33檢測所述電池種類/溫度信號線26的電壓，判定是否連接有電池13。
S卩，當(dāng)將電池組11連接在充電裝置1上時和沒有電池組11連接在充電裝置1上時，電池種類/溫度信號線26的電 壓是不同的，因此連接確認部33基于所述電壓的大小來判定是否連接了 電池13 (電池組11)。所述恒流充電部34進行定流充電，以使預(yù)定的恒定電流流經(jīng)電池13。在確認電池13連接在充電裝置1上且該電池13為正規(guī)的電池以后， 該恒流充電部34將輸出開關(guān)22切換至接通狀態(tài)并開始恒流充電，在電池 13的電壓達到預(yù)定的設(shè)定電壓時停止恒流充電。恒流充電中的充電電流由 所述電流檢測部24來檢測，電池13的電壓由所述電壓檢測部25來檢測。本實施方式的恒流充電部34將充電電流的上限值設(shè)定為1.7A，在恒 流充電過程中控制充電電流，以使其不超過所述充電電流上限值。該恒流 充電部34進行恒流充電時的充電電流被設(shè)定為1.7A。另外，結(jié)束恒流充 電時的所述設(shè)定電壓被設(shè)定為58V。該電壓被設(shè)定得比電池13的額定電 壓(55V)高。表示該電壓值或所述電流值的數(shù)值數(shù)據(jù)被存儲在控制部23內(nèi)的存儲 器39中。當(dāng)電池13的電壓通過上述的恒流充電而達到了所述設(shè)定電壓時(恒 流充電結(jié)束時)，所述恒壓充電部35開始恒壓充電。由后述的充電停止 部36使該恒壓充電停止。執(zhí)行該恒壓充電，以向電池13施加恒定的電壓。在本實施方式中， 恒壓充電部35進行恒壓充電時的充電電壓被設(shè)定為所述恒流充電停止時 的電壓，即58V。本實施方式的恒壓充電部35將充鬼電壓的上限值設(shè)定為58V，在恒 壓充電過程中控制充電電壓，以使其不超過所述充電電壓上限值。恒壓充 電過程中的電池13的電壓也由所述電壓檢測部25來檢測。當(dāng)在上述的恒壓充電過程中流經(jīng)電池13的電流低于預(yù)定的充電電流 確認值時，所述充電停止部36使恒壓充電部35的恒壓充電停止，并同時 將所述輸出開關(guān)22從接通狀態(tài)切換至斷開狀態(tài)。本實施方式的所述充電電流確認值被設(shè)定為360mA。該電流也由所述電流檢測部24來檢測。另 外，表示充電電流確認值的數(shù)值數(shù)據(jù)也被存儲在存儲器39中。所述充電停止部36除了根據(jù)充電電流來停止恒壓充電以外，還被構(gòu) 成為在從充電裝置1卸下電池組11時，也會停止此時進行的充電并將輸 出開關(guān)22切換至斷開狀態(tài)。由所述連接確認部33判定是否從充電裝置1 中卸下了電池13。所述異常處理部37檢測電池13的異常或充電裝置1的內(nèi)部電路的異 常等，并在檢測到異常時進行異常處理。該異常處理是指如果處于充電 過程中就停止充電操作，并為了向使用者通知異常而使所述顯示部27閃 爍。所述異常處理部26在完成一次充電的過程中的以下說明的第一 第 五檢測點檢測異常。第一異常檢測點是在將電池組U連接到充電裝置1上以后且開始恒 流充電以前。在該第一異常檢測點，異常處理部37檢測電池13的電壓，并判定該 電壓是否在預(yù)定的范圍內(nèi)。所述電壓范圍被設(shè)定為41.2V 60V。當(dāng)電池 13的電壓在所述范圍以外時，異常處理部37進行所述異常處理。表示所 述電壓范圍的數(shù)值數(shù)據(jù)被存儲在存儲器39中。另外，在該第一異常檢測點，還在由所述溫度檢測部31檢測的電池 13的溫度處于預(yù)定的正常范圍以外的情況、和由所述識別部32識別出電 池13不是充電對象的情況中的至少一種情況下，異常處理部37進行異常 處理。所述溫度的正常范圍例如被設(shè)定為一l(TC 6(rC。如上所述，所述 識別基于電阻42的電阻值與熱敏電阻15的電阻值之間的分壓比來進行， 并通過判定電池種類/溫度信號線26的電壓是否在預(yù)定的電壓范圍內(nèi)來進 行。第二異常檢測點是在進行恒流充電/恒壓充電的時候。在該第二異常檢 測點，異常處理部37首先通過控制部23的定時器40對從充電開始的經(jīng)過 時間進行計數(shù)，并在恒流充電/恒壓充電超過預(yù)定的時間時進行異常處理。 該預(yù)定的時間被設(shè)定在10小時 15小時之間的任一時間。另外，在第二異常檢測點，異常處理部37檢測充電電流和充電電壓，并在充電電流超過1.95A時、或者充電電壓在充電電壓41.2 60V范 圍以外時，進行異常處理。此外，在第二異常檢測點，當(dāng)由所述溫度檢測 部31檢測的電池13的溫度在所述正常范圍以外時，異常處理部37也進行 異常處理。第三異常檢測點是在恒壓充電結(jié)束之后。在該第三異常檢測點，當(dāng)電 池13的電壓在預(yù)定的正常電壓范圍的范圍以外、并且電池溫度信號被輸 入所述溫度檢測部31時，異常處理部37進行異常處理。這里所述的電池 溫度信號是基于電池種類/溫度信號線26的電壓大小的信號，異常處理部 37在電池種類/溫度信號線26的電壓為電池組連接狀態(tài)的電壓時，判定為 有電池溫度信號。所述正常電壓范圍被設(shè)定為48V 58V的范圍。表示該 正常電壓范圍的數(shù)值數(shù)據(jù)也被存儲在存儲器39中。另外，在所述第三異常檢測點，當(dāng)電池13的溫度在所述正常范圍以 外時，即使電池13的電壓在預(yù)定的正常電壓范圍內(nèi)，異常處理部37也進 行異常處理。第四異常檢測點是在由后述的充電部38進行充電的時候。在該第四 異常檢測點，當(dāng)由所述溫度檢測部31檢測的電池13的溫度在所述正常范 圍以外、并且電池溫度信號被輸入溫度檢測部31時，異常處理部37進行 異常處理。第五異常檢測點是在由后述的最終充電部38剛結(jié)束充電之后。在該 第五異常檢測點，當(dāng)由所述電壓檢測部25檢測到電池13的電壓時，異常 處理部37進行異常處理。當(dāng)在所述充電停止部36使恒壓充電停止后電池13的電壓在所述正常 電壓范圍內(nèi)、并且由溫度檢測部31檢測到的電池13的溫度在所述正常范 圍內(nèi)時，所述最終充電部38再次通過恒壓充電對電池13進行充電。由該最終充電部38進行的恒壓充電持續(xù)進行到將電池組11從充電裝 置1中卸下為止。由所述最終充電部38進行恒壓充電時的充電電壓被設(shè)定為不超過最 終充電電壓，該最終充電電壓被預(yù)先設(shè)定為比恒壓充電部35所進行的恒壓充電的電壓值(58V)小的值。在本實施方式中，此時的充電電壓被設(shè)定為電池13的額定上限電壓(55V)。由所述最終充電部38進行所述恒壓充電時的充電電流被設(shè)定為不超 過最終充電電流，該最終充電電流被預(yù)先設(shè)定為比所述恒流充電時的恒定 電流值(1.7A)小的值。下面，使用圖4和圖5所示的流程圖以及圖6所示的曲線來說明所述 控制部23的操作。首先，在商用電源的插座中插入充電裝置1的電源輸入用插頭6，以 便向控制部23供電。在此狀態(tài)下，如圖4的流程圖的步驟P1所示，連接 確認部33判定是否連接了電池組11 (電池13)。當(dāng)在充電裝置l上安裝了電池組ll時，從步驟P1進入步驟P2，由異 常處理部37判定電池13的電壓是否在規(guī)定的范圍(41.2V 60V)內(nèi)。此 時，在電池13的電壓處于所述范圍外的情況下進入步驟P3，由異常處理 部37進行異常處理。當(dāng)電池13的電壓在所述范圍內(nèi)時，在步驟P4中由所述溫度檢測部31 檢測電池13的溫度，并由所述識別部32識別電池13的種類。此時，在電 池13的溫度處于所述正常范圍以外的情況下，異常處理部37進行異常處 理。另外，當(dāng)電池13不是正規(guī)的電池時，即使電池13的溫度在正常范圍 內(nèi)，異常處理部37也進行異常處理。在步驟P4中當(dāng)電池13的溫度在正常范圍內(nèi)且電池13為正規(guī)的電池 時，進入步驟P5，恒流充電部34將輸出開關(guān)22切換至接通狀態(tài)并開始恒 流充電。如圖6所示，在開始了恒流充電后，電池13的電壓隨著時間的 推移而上升。在本實施方式中，在電池13的電壓達到58V的時刻Tl (參見圖6) 從恒流充電切換至恒壓充電并繼續(xù)充電。在進行該恒流充電和恒壓充電的過程中，如步驟P6、 P7所示，異常 處理部37總是進行異常判定。在步驟P6中檢測充電開始后的經(jīng)過時間是 否小于閾值(10小時 15小時的任一時間)，并在經(jīng)過時間大于等于所 述閾值時進入步驟P3，進行異常處理。在步驟P7中，判定充電電流是否小于1.95A、充電電壓是否在 41.2V 60V的范圍內(nèi)、以及電池13的溫度是否在一1(TC 6(TC的正常范 圍內(nèi)。充電電流超過1.95A的情況為異常，充電電壓在41.2V 60V的范圍 外的情況為異常，電池13的溫度不進入一1(TC 6(TC的范圍內(nèi)的情況為 異常。當(dāng)所述充電電流、充電電壓以及電池溫度中的至少一個為異常時， 進入步驟P3進行異常處理。當(dāng)在沒有發(fā)生滿足如上所述的異常判定的條件的情況下充電持續(xù)進 行，并在充電電流下降至充電電流確認值G60mA)時，從步驟P8進入 步驟P9，充電停止部36使恒壓充電停止，并將輸出開關(guān)22從接通狀態(tài)切 換至斷開狀態(tài)。在圖6中以符號T2表示恒壓充電結(jié)束的時期，換句話說 圖6中表示為過電壓控制區(qū)域的第一次充電結(jié)束的時期。在所述恒壓充電結(jié)束后，進入圖5所示流程圖的步驟PIO，由異常處 理部37檢測電池13的電壓，并判定此時的電壓是否在正常電壓范圍 (48V 58V)的范圍外。當(dāng)電池13的電壓在正常電壓范圍外時，進入步 驟Pll，判定是否有電池溫度信號。在步驟P11中，當(dāng)判定為有電池溫度信號(連接有電池組ll)時，由 于電池13的電壓異常，因此進入步驟Pll，進行異常處理。在步驟P11中，當(dāng)判定為沒有電池連接信號(未連接電池組ll)時， 進入步驟P13，轉(zhuǎn)移至等待連接狀態(tài)。在所述步驟P10中，當(dāng)判定出電池13的電壓在所述正常電壓范圍內(nèi) 時，進入步驟P14，判定電池13的溫度是否在所述正常范圍內(nèi)。當(dāng)電池 13的溫度在正常范圍之外時，進入步驟P12，由異常處理部37進行異常 處理。另一方面，當(dāng)電池13的溫度在正常范圍內(nèi)時，進入步驟P15，由最 終充電部38將輸出開關(guān)22切換至接通狀態(tài)，再次進行恒壓充電。所述充 電時的充電電壓被設(shè)定為電池13的額定上限電壓、即55V，充電電流被 設(shè)定在0.5A以下。在該最終充電部38進行恒壓充電過程中，在步驟P16，由異常處理部 37判定充電電壓是否異常以及電池溫度是否異常。當(dāng)恒壓充電過程中充電 電壓在41.2V 60V的范圍以外或者電池13的溫度在一10"C 6(TC的范圍以外時，進入步驟P7，判定是否有電池溫度信號。當(dāng)在步驟P17中判定為有電池溫度信號(在步驟P17中為"否") 時，由于電池13發(fā)生了某種異常，因而進入步驟P18，由異常處理部37 進行異常處理。當(dāng)在步驟P17中判定為無電池溫度信號時，充電停止部36在步驟19 中將輸出開關(guān)22切換至斷開狀態(tài)，使最終充電部38的充電停止。在圖6 中以符號T3表示由該最終充電部38進行的充電結(jié)束的時期，換句話說圖 6中表示為電池額定控制區(qū)域的第二次充電結(jié)束的時期。當(dāng)在上述最終充 電部38的恒壓充電過程中由使用者從充電裝置1中卸下了電池組11時， 步驟按P15—P16—P19行進，從而該恒壓充電停止。在步驟P19中輸出開關(guān)22被切換至斷開狀態(tài)后，在步驟P20中，異 常處理部37判定電壓檢測部25是否檢測到了電池13的電壓。當(dāng)在該步驟 P20中判定為檢測到了電池13的電壓時，由于處于不管是否連接了電池組 11都施加了電池13的電壓的異常狀態(tài)、或者開關(guān)15短路的異常狀態(tài)，因 此在步驟P18中進行異常處理。另一方面，當(dāng)在步驟P20中判定為未施加 電池13的電壓時，進入步驟P121，轉(zhuǎn)移至等待連接狀態(tài)。根據(jù)如上構(gòu)成的充電裝置1，通過按電池13的種類來決定熱敏電阻 15的特性(在常溫環(huán)境下電阻值變化的范圍)，能夠利用識別部32識別 電池13的種類。因此，不需要在電池13—側(cè)設(shè)置專門用于識別電池的端 子和電路。而且，由于熱敏電阻15是以往為檢測電池13的溫度而已經(jīng)設(shè) 好的，因而不會增加部件數(shù)。因此，根據(jù)本實施方式，可提供既實現(xiàn)降低成本又能夠檢測電池13 的種類的充電裝置。在本實施方式的充電裝置1中，由于如上述那樣可識別電池13的種 類，因而能夠使得不對電池單元的結(jié)構(gòu)不同的電池、即不是該充電裝置1 的充電對象的電池進行充電。根據(jù)本實施方式的充電裝置1，當(dāng)?shù)谝淮纬潆娊Y(jié)束后的電池13的電壓 不在正常電壓范圍內(nèi)時，進行所述異常處理。因此，通過使用該充電裝置 1，可在所述第一次充電結(jié)束后判定是否正確地執(zhí)行了充電，并在電池13為不良品時，可向使用者通知該情況。這里所述的不良品除了指惡化了的 電池以外，還包含電池單元的結(jié)構(gòu)不同而與該充電裝置不匹配的電池。其結(jié)果是，根據(jù)本實施方式，能夠防止對與預(yù)定的電池13不同種類 的電池誤充電時因過度充電而深化惡化或者損壞電池的情況。本實施方式的充電裝置1在第一次充電結(jié)束后，以低電壓(電池額定上限電壓55V以下)、低電流(0.5A以下)對接近充滿狀態(tài)的電池13進 一步進行充電，因此可將電池13充電到進一步接近充滿。由于該第二次 充電是在確認電池13的電壓進入正常范圍內(nèi)之后進行，因而不會硬對惡 化了的電池或不匹配的電池進行充電，因此能夠進行適當(dāng)?shù)某潆?，而不?加快電池13的惡化。本實施方式的充電裝置1在第二次的充電過程中檢測電池13已被卸 下來停止第二次充電，并在充電停止后檢測到電池13的電壓時進行異常 處理。因此通過該充電裝置l，還能夠檢測充電裝置l和電池13之間的連 接部分的異常、充電電路的異常等。 (第二實施方式)在上述實施方式中，對熱敏電阻連接在陰極上例子進行了說明，但如 圖7所示，熱敏電阻也可以連接在陽極上。圖7是示出將熱敏電阻連接在陽極側(cè)的其他實施方式的框圖。在該圖 7中，對于與上述圖1 圖6所說明的部件相同或等同的部件，標(biāo)以相同 的符號并適當(dāng)省略詳細說明。圖7所示的熱敏電阻15的一個端部連接在將陽極用雄端子lla與電池 13的陽極連接的線路51上，另一個端部連接在檢測用雄端子llc上。另 外，在該實施方式中，圖7所示的電池種類/溫度信號線26不被施加控制 電壓，而是經(jīng)由電阻52被連接在接地線41上。本實施方式的控制部23對電池種類/溫度信號線26的電壓的檢測通過 檢測由熱敏電阻15的電阻值與所述電阻52的電阻值的分壓比決定的電壓 來進行。在該實施方式中，電池13的電壓隨著充電而增大，因此與該增 大量相對應(yīng)地修正所述電池種類/溫度信號線26的電壓。當(dāng)采用圖7所示的實施方式時，也能夠獲得與采用第一實施方式時相同的效果。在上述各個實施方式中示出了將鉛蓄電池用作二次電池的例子，但作 為通過本發(fā)明的充電裝置1進行充電的二次電池，也可以使用鎳鎘電池或 鎳氫電池等。另外，在上述的各個實施方式中，為了并便于理解發(fā)明，將控制部23 劃分為本發(fā)明的每個構(gòu)成要素(溫度檢測部31、識別部32、連接確認部 33、恒流充電部34、恒壓充電部35、充電停止部36、異常處理部37、最 終充電部38等)來進行了說明。但是，當(dāng)用電子電路實現(xiàn)控制部23時， 不限于這樣的限定，除了按照發(fā)明的每個構(gòu)成要素形成電子電路以外，也 能夠以使構(gòu)成發(fā)明的構(gòu)成要素的電路的一部分被構(gòu)成其他的構(gòu)成要素的電 路包含(共有)的方式形成。例如，可利用構(gòu)成恒流充電部34的電子電 路的一部分或構(gòu)成恒壓充電部35的電子電路的一部分中的至少一個來形 成最終充電部38的電子電路的一部分。
權(quán)利要求
1.二次電池的充電裝置，包括溫度檢測部，在與二次電池側(cè)的熱敏電阻相連的狀態(tài)下檢測二次電池的溫度；以及識別部，在與二次電池識別用的電阻相連的狀態(tài)下識別二次電池的種類，所述二次電池的充電裝置的特征在于，所述二次電池識別用的電阻包括所述熱敏電阻的內(nèi)部電阻，所述識別部連接在將所述熱敏電阻和所述溫度檢測部連接的線路上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池的充電裝置，其特征在于，還包括連接確認機構(gòu)，用于使用將所述熱敏電阻和所述溫度檢測部連接的所 述線路來判定是否連接了二次電池；電壓檢測裝置，用于檢測所述二次電池的電壓； 電流檢測裝置，用于檢測流經(jīng)所述二次電池的電流；以及 充電控制裝置，用于控制充電電壓和充電電流， 所述充電控制裝置包括恒流充電部，使充電電流為預(yù)定的恒定值，并進行恒流充電，直到所 述電壓檢測裝置所檢測的電壓達到預(yù)定的設(shè)定電壓為止；恒壓充電部，使充電電壓為由所述設(shè)定電壓構(gòu)成的恒定值，并接在所 述恒流充電之后進行恒壓充電；充電停止部，當(dāng)在所述恒壓充電過程中所述電流檢測裝置所檢測的電 流低于預(yù)定的充電電流確認值時，使充電停止；以及異常處理部，在所述充電停止部使所述恒壓充電停止后，如果所述電 壓檢測裝置所檢測的電壓在預(yù)定的正常電壓范圍的范圍外、并且由所述連 接確認機構(gòu)判定出連接有二次電池，就進行異常處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次電池的充電裝置，其特征在于， 所述充電控制裝置還包括最終充電部，在所述充電停止部使恒壓充電停止后，如果所述電壓檢測裝置所檢測的電壓在預(yù)定的正常電壓范圍內(nèi)， 則該最終充電部再次對二次電池進行充電，由所述最終充電部進行充電時的充電電流被設(shè)定為不超過比所述恒流 充電時的電流值小的最終充電電流，由所述最終充電部進行充電時的充電電壓被設(shè)定為不超過比所述恒壓 充電時的電壓值小的最終充電電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二次電池的充電裝置，其特征在于，當(dāng)在由所述最終充電部進行的充電過程中由所述連接確認機構(gòu)判定出 沒有連接二次電池時，所述充電控制裝置的所述充電停止部也使充電停 止，在所述充電停止部使由所述最終充電部進行的充電停止后，如果所述 電壓檢測裝置檢測到二次電池的電壓，則所述充電控制裝置的所述異常處 理部也進行異常處理。
全文摘要
提供一種既實現(xiàn)降低成本又能夠檢測二次電池的種類的二次電池的充電裝置。所述二次電池的充電裝置包括在與電池(13)側(cè)的熱敏電阻(15)相連的狀態(tài)下檢測電池(13)的溫度的溫度檢測部(控制部(23)內(nèi))、以及在與電池識別用的電阻相連的狀態(tài)下識別電池(13)的種類的識別部(控制部(23)內(nèi))。所述電池識別用的電阻包括所述熱敏電阻(15)的內(nèi)部電阻。所述識別部被連接在將所述熱敏電阻(15)和所述溫度檢測部(31)連接的電池種類/溫度信號線(26)上。
文檔編號H02J7/04GK101325342SQ200810090648
公開日2008年12月17日 申請日期2008年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月4日
發(fā)明者山田稔明, 木場一郎, 西山統(tǒng)邦 申請人:雅馬哈發(fā)動機株式會社