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二次电池的充放电控制方法

二次电池的充放电控制方法

一种二次电池的充放电控制方法,对于将作为二次电池构成的多个单体电池串联联接而形成的电池组,进行控制,使相对充电电流的放电电流为在充电电流上乘上与作为均等在目标的充电状态相对应的充电效率后的值,反复进行充电和放电。

本实施形态的充放电控制方法,以应用于将电动机和自燃机一半用作驱动源的混合或汽车电动机驱动用电池电源装置为目的,在将形成为镍氢二次电池的多个单体电池串联联接构成能获得所需输出电功率的电池组时,为了使构成该电池组的各单体电池的充电状态以其中间状态均等化而进行充放电控制。在前棕混合式汽车中,作为前述电池电源装置的电池组的充电状态在规定值以下时,利用由内燃机驱动的发电机的输出电力进行充电,同时将制动时或惯性行驶时的再生能量作为对电池电源装置充电的电力加以回收,从而实现能量的有效利用。因此,为了能将再生能量。随时有效地利用于充电,构成电池电源装置的电池组的各单体电池之充电状态有必要均等化成其中间状态。

另一方面在放电时,各单体电池一律在同一时间幅度内以在充电电流上乘以充电效率后的充电电流放电,因而,充电状态=50%的单体电池充电量和放电量是相同值,充电时时的蓄电量由放电而取出,故充电状态回复到原先的50%状态。另外,处于充电状态低于50%状态的单体电池因为在充电时,比充电状态=50%的单体电池要多蓄电,所以,若各单体电池以一律的放电量放电,则被多蓄电的充电量部分就会剩下来,呈充电状态增大的状态。而处于充电状态高于50%状态的单体电池,因为充电时,电池量比充电状态=50%的单体电池要少,所以,若各单体电池以一律的放电量放电,则放电量变多,呈现充电状态减少的状态。

将本实施形态设定的充放电反复进行了两个小时时,其结果是各单体电池的充电状态值分别变为47%、49%、50%、51%、53%。即,最大差曾为20%的各单体电池充电状态之差收敛在最大6%以内,呈被均等成在电池使用的允许范围之内的状态。

但是,采用过充电使各单体电池的充电状态均等的方法会由于过充电引起二次电池劣化,所以,过充电的次数受到限制,无法随时使充电状态均等化。另外,控制构成电池组的每个单体电池充电的方法会使充电电路及其控制电路的构成变得复杂,成本会大幅度提高,所以不能说是现实的方法。再者,对于如以电动机和内燃机作为驱动源的混合式汽车,或由电动机驱动辅助人力脚踏动作的混合式自行车那样,回收内燃机驱动或制动时惯性行驶时的能量来对二次电池充电的用途,就必须设法维持二次电池的充电状态在其中间状态,充电状态的均等化就变得必要。但,不能采用前述的过充电方法,另外,对各个单体电池逐个控制的充电方法因为装置居本增加、充电控制难度加大,所以不能说是个适宜的方法。

这里因为是以在充电电量上乘以充电状态=50%时的充电效率97.5%后的放电电量值实施放电,所以充电状态低于充电状态=50%状态的单体电池比充电状态=50%的单体电池充电效率高,每反复充放电一次充电状态的值增加。另一方面,充电状态高于充电状态=50%状态的单体电池比充电状态=50%的单体电池充电效率低,每反复充放电一次充电状态的值减少。经过两个小时反复已进行这一充放电的结果,各单体电池充电状态的值分别变为46%、48%、50%、52%、54%。即,最大差曾为20%的各单体电池的充电状态之差收敛在最大8%以内。呈被均等在电池使用的许可范围之内的状态。

本发明之目的在于:提供一种不采用会招致电池劣化的充电方法且不会增加装置成本、使构成电池组的各单体电池的充电状态均等化成中间状态的二次电池的充放电控制方法。

充电状态可定义为二次电池所充电量和实际电容量之间的比例。前述充电状态因为按电池温度、或各个单体电池的特性差异而变动,故即使在将多个单体电池串联联接构成单体电池时,各个单体电池的充电状态也会产生差别。单体电池的充电状态各个各异的状态招致以电池组形式使用的能量效率降低,所以,必须使构成电池组的各单体电池的充电状态变均等。

发明的公开为了达到上述目的,本发明的使电池组的各单体电池的充电状态均等化的二次电池充放电控制方法,所述电池组由作为二次电池构成的多个单体电池串联联接构成,其特征在于,求出与作为均等化目标的充电状态相对应的二次电池充电效率,并对前述电池组反复进行放电量对充电量的比率与所述充电效率为相同值的充放电。

实施本发明的最佳形态以下,参照附图说明本发明的一种实施形态,以帮助对本发明的理解。又,下面所示实施形态为将本发明具体化之一个示例,并不是限定本发明的技术范围。