專利名稱：二次電池的充電控制方法及充電控制電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及廣泛用于移動電子設備等的二次電池的充電控制方法及充電控制電 路，特別涉及適于對二次電池進行脈沖充電的充電控制方法及充電控制電路。
背景技術：
近年來，隨著手機、筆記本電腦等電子設備的小型化及輕量化，需要這些移動電子 設備的電源即二次電池的高容量化。作為二次電池，被稱作鋰離子電池的鋰二次電池與其 他鎳氫電池等相比具有高能量密度，因此廣泛用于移動電子設備。另一方面，鋰二次電池如果未以良好的精度進行充電控制則會發(fā)熱，充電效率降 低，因此，作為能夠以比較短的時間充電的充電方法而廣泛采用脈沖充電。然而，鋰二次電池中所采用的活性物質(active material)是通過在其表面上生 成的稱作SEI (Solid Electrolyte Interface)的固體電解質膜來確保穩(wěn)定性，因此必須注 意充電時的發(fā)熱和所謂稱作熱失控(thermal runaway)的因熱而失去控制的問題，需要一 種能夠在短時間內安全地進行充電的方法。為此，一直以來，對于鋰二次電池的充電方法， 研究了各種脈沖充電方法的充電控制方法或手段。日本專利公開公報特開2001-16795號(以下稱作“專利文獻1”)公開了通過檢 測電池充電時的周圍溫度，降低脈沖充電電壓，或減少脈沖充電電流來進行充電的充電方 法。而且還示出了在電池溫度高于設定溫度時，將脈沖充電電壓設定為4. 2V至4. 4V/電池 (cell)。日本專利公開公報特開平9-117075號(以下稱作“專利文獻2”)公開了以所推 薦的推薦充電電壓與推薦充電電壓以上的電壓交替進行脈沖充電，防止電池的劣化，提供 可靠性高的充電的技術。另外，在脈沖充電中，記述有固定脈沖頻率的方法及改變施加占空 (duty)這兩種方法，還示出了改變施加推薦充電電壓以上的電壓的占空的方法。日本專利公報特許第3391045號(以下稱作“專利文獻3”)公開了在電池電壓較 低時延長脈沖的斷開時間，隨著電池電壓上升而縮短脈沖的斷開時間的充電方法。在二次電池中，為了確保充分的安全性并同時在短時間內進行充電，需要抑制充 電時的副反應，并有效率地進行充電。另外，由于充電時二次電池會發(fā)熱，因此必須檢測電 池的溫度并且控制充電電壓的變化。在將二次電池反復用于移動設備等時，電池會慢慢劣化，其結果電池的內部阻抗 (內阻)增大。當在電壓控制下對電池進行充電時，充電電壓為將以內部阻抗(內阻)與 充電電流的積所表示的電壓即充電過電壓(charge overvoltage)加算到二次電池的電動 勢所得的電壓。因此，當在二次電池尚未劣化的初期內部阻抗(內阻)較低時，及在二次電 池劣化導致內阻增大時以相同的充電電壓進行充電時，內阻增大時的充電過電壓變大，其 結果，導致充電電壓之中對充電起作用的電壓成分即二次電池的電動勢、亦即二次電池的 開路電壓(Open circuit voltage)降低。因此，如果以一定的充電電壓對二次電池進行充 電，則在二次電池的內阻較大時，實質上與內阻較小時以較低的充電電壓進行充電的情況相同。S卩，當二次電池劣化而內阻增大時，實質上充電電壓降低，因此充放電效率降低， 在充放電循環(huán)中充電完成后可放電的放電容量減少。即，電池的容量減少，會判斷為電池已 到壽命。為了抑制這些現(xiàn)象，并在比較短的時間內進行充電，已知與上述的以一定的電壓 進行充電的電壓控制的充電方法相比，脈沖充電方法較為有效。然而，在脈沖充電方法中， 存在因施加充電脈沖而導致充電中的電池溫度上升的課題，因此需要抑制電池的溫度上升 并同時有效率地進行充電。另外，在電池發(fā)生來自外部的損傷、或因反復充放電造成內部的 損傷時，可能會導致電池的內阻增加，當損傷顯著時電池可能會發(fā)生內部短路。因此，必須 避免對這種受損的異常電池強行進行充電。S卩，在脈沖充電方法中，使恒流流經二次電池(脈沖接通)而端子電壓上升，當該 端子電壓達到指定的上限電壓時使電流停止(脈沖斷開)。據(jù)此，當端子電壓降低并達到指 定的下限電壓時再次使恒流流過(脈沖接通)。通過這種反復將脈沖狀的充電電流供給到 二次電池，以此進行脈沖充電。然而，當以恒流對發(fā)生內部短路的異常電池強行進行脈沖充電時，由于端子電壓 并不上升，因此端子電壓不會達到上限電壓。如此一來，持續(xù)將恒流供給到二次電池的狀 態(tài)，用恒流長時間充電，存在電池發(fā)生顯著發(fā)熱的問題。專利文獻1公開了對電池充電時的周圍溫度進行檢測，通過降低脈沖充電電壓， 或降低脈沖充電電流來進行充電的充電方法。而且示出了在電池溫度高于設定溫度時，將 脈沖充電電壓設定為4. 2V至4. 4V/電池的方法。然而，僅靠這些方法并不充分，在因溫度 以外的要件而導致充電效率降低，或者電池或設備發(fā)生某些問題而導致施加充電控制以上 的電壓，或流過規(guī)定的電流以上的電流時，僅靠溫度的檢測會存在過充電狀態(tài)一直持續(xù)的 可能性，電池充電時的安全性存在問題。專利文獻2公開了以所推薦的推薦充電電壓與推薦充電電壓以上的電壓交替進 行脈沖充電，防止電池的劣化，提供可靠性高的充電的技術。另外，在脈沖充電中，記述了 固定脈沖頻率的方法及改變施加占空這兩種方法，而且示出了改變施加推薦充電電壓以上 的電壓的占空的方法。然而，所公開的方法雖然是只要電池或充電設備正常則可靠性高的 充電方法，但在電池或充電設備發(fā)生某些異常時，即便進行正常的充電，也會發(fā)生電池的發(fā) 熱，充電中的安全性存在問題。專利文獻3公開了在電池電壓較低時延長脈沖的斷開時間，隨著電池電壓上升而 縮短脈沖的斷開時間的充電方法。所公開的方法雖然也是只要電池或充電設備正常則可靠 性高的充電方法，但在電池或充電設備發(fā)生某些異常時，即便進行正常的充電，也會發(fā)生電 池的發(fā)熱，充電中的安全性存在問題。

發(fā)明內容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于確保二次電池、特別是鋰二次電 池的安全性的二次電池的充電控制方法及充電控制電路。本發(fā)明所涉及的充電控制方法包括向二次電池供給充電電流執(zhí)行充電的充電控 制工序；取得有關在所述充電控制工序執(zhí)行的充電的信息的充電信息取得工序；將在所述充電信息取得工序取得的信息作為充電數(shù)據(jù)而存儲的存儲工序；以及在所述充電控制工序 的充電完成后再次開始所述充電控制工序的充電時，基于在所述存儲工序被存儲的前一次 的充電數(shù)據(jù)，判定是否禁止該充電控制工序的充電的充電禁止判定工序。另外，本發(fā)明所涉及的充電控制電路包括向二次電池供給充電電流執(zhí)行充電的 充電控制部；取得有關由所述充電控制部執(zhí)行的充電的信息的充電信息取得部；將由所述 充電信息取得部取得的信息作為充電數(shù)據(jù)而存儲的存儲部；以及在所述充電控制部的充電 完成后再次開始所述充電控制部的充電時，基于所述存儲部中存儲的前一次充電數(shù)據(jù)，判 定是否禁止該充電控制部的 充電的充電禁止判定部。根據(jù)此結構，當在前一次充電時取得的充電數(shù)據(jù)顯示某些異常時，禁止再次充電， 由此可避免對異常二次電池強行進行充電，其結果，能夠確保二次電池的安全性。


圖1是表示使用本發(fā)明的一實施方式所涉及的二次電池的充電控制方法的充電 控制電路的一例的方框圖。圖2是表示對二次電池進行脈沖充電時的充電電壓與充電電流的關系的說明圖。圖3是表示本發(fā)明的實施方式所示的充電控制的流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明的充電控制方法是一種用于移動電子設備的二次電池的充電控制方法，以 預先記錄保持充電完成時的充電數(shù)據(jù)，在充電開始時讀取預先記錄保持的前一次的充電數(shù) 據(jù)，并與指定的閾值進行比較，以此判定禁止充電為特征，即便電池或充電設備發(fā)生某些異 常，也能夠結束充電，防止電池或充電設備的異常發(fā)熱，確保安全性。另外，每次充電都會記錄保持充電時的充電數(shù)據(jù)。在此，前一次的充電數(shù)據(jù)也可記 錄保持在充電控制電路或者電池組件的任一個中。而且，充電控制電路既可內置在移動電 子設備中，也可內置在專用的稱作充電適配器等的外部充電器中。此外，當記錄保持在電池 組件中時，即便將電池組件連接于其他移動電子設備或外部充電器而進行充電，由于電池 組件中記錄保持有前一次的充電數(shù)據(jù)，因此也不會重新充電，能夠進一步提高電池的安全 性。而且，本發(fā)明的充電控制方法以每次充電都會將充電時的充電數(shù)據(jù)記錄于充電控 制電路或者電池組件中，在下一次充電時讀取前一次充電時的數(shù)據(jù)，將其充電時間、電池溫 度、充電狀態(tài)(S0C:State Of Charge)及充電最高電壓的至少一個用于充電時的閾值判定 為特征。另外在本發(fā)明中，較為理想的是，以一定電流在預先設定的上限電壓與下限電壓 的范圍內進行脈沖充電，將所述上限電壓與下限電壓均設定為二次電池的開路電壓以上 時，可防止對剛充電后的二次電池反復充電而進行過剩的充電。而且較為理想的是，將本發(fā)明的二次電池設為鋰二次電池，由此可防止高能量密 度的二次電池出現(xiàn)異常發(fā)熱等不安全現(xiàn)象。以下，參照附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行說明。但是，以下所示的實施方式只 是用于例示將本發(fā)明的技術思想具體化的二次電池的充電控制方法及結構，本發(fā)明并不限定于以下的方法及結構。圖1是表示包含使用本發(fā)明的一實施方式所涉及的二次電池的充電控制方法的充電控制電路的電池組件10的結構的一例的方框圖。在圖1中，充電是由電池組件10內 的充電控制電路11來執(zhí)行的。圖1中的AC適配器30作為充電用電源，具有穩(wěn)定的特性， 以恒流供給充電電流I 。在充電控制電路11連接有二次電池3。作為二次電池3，可采用例如鋰離子二次 電池等各種二次電池。AC適配器30與移動電子設備20連接，移動電子設備20與電池組件10連接。移 動電子設備20為便攜式個人電腦或數(shù)碼相機、手機等通過電池驅動的各種電子設備。而且，由從AC適配器30輸出的電壓，例如在移動電子設備20內的恒流電路生成 一定的充電電流Iaffi并供給到電池組件10內的充電控制電路11，在充電控制電路11成脈 沖狀并供給至二次電池3，由此二次電池3被進行脈沖充電。充電控制電路11包括進行充電電流的接通/斷開的開關部1 ；檢測電池電壓的電 壓檢測部2 ；檢測流經二次電池3的電流的電流檢測部4 ；檢測二次電池3的溫度的溫度檢 測部6;以及管理脈沖充電的整體控制的控制部5。此外，充電控制電路11并不限定于內置 在電池組件10中的例子，例如，也可內置在移動電子設備20或專用的充電器等中。開關部1也可采用包括例如對二次電池3的充電方向的電流進行接通/斷開的充 電開關、和對二次電池3的放電方向的電流進行接通/斷開的放電開關的結構。作為開關 部1(充電開關、放電開關)，可采用例如FET(Field Effect Transistor)等半導體開關元 件。電壓檢測部2采用例如模擬數(shù)字轉換器的結構。電流檢測部4采用包括例如與二次電池3串聯(lián)連接的分流阻抗(shunt resistance)或變流器(current transformer)等、以及模擬數(shù)字轉換器等的結構，檢測流 過二次電池3的電流的電流值來作為充放電電流值Id，并向控制部5輸出表示充放電電流 值Id的信號。充放電電流值Id例如以正(plus)值表示二次電池3的充電方向的電流，以 負(minus)值表示二次電池3的放電方向的電流?？刂撇?包括執(zhí)行例如指定的運算處理的CPU (Central Processing Unit)；存儲指定的控制程序的R0M(Read Only Memory)；臨時存儲數(shù)據(jù)的RAM (Random AccessMemory)；米用例如 EEPROM(ElectricalIy Erasable and Programmable Read OnlyMemory)等非易失性的存儲元件的結構的存儲部54 ；計時電路55 (計時部)；及這些部 分的周邊電路等。而且，控制部5通過執(zhí)行例如ROM中存儲的控制程序來作為充電控制部51、充電禁 止判定部52及SOC算出部53發(fā)揮功能。另外，計時電路55、溫度檢測部6、SOC算出部53 及電壓檢測部2相當于充電信息取得部的一例。SOC算出部53持續(xù)性地對從電流檢測部4輸出的充放電電流值Id進行積算從而 算出積算電荷量Q。在進行此積算時，充放電電流值Id其充電方向為正的值、放電方向為 負的值，因此充電時充電電荷被加算，而放電時放電電荷被減算，從而算出充電到二次電池 3中的積算電荷量Q。而且，SOC算出部53通過算出積算電荷量Q與二次電池3的滿充電 容量的比率，從而算出二次電池3的S0C。
充電控制部51通過接通、斷開開關部1，向二次電池3供給脈沖狀的充電電流以執(zhí) 行脈沖充電。而且，當例如由SOC算出部53算出的SOC為基準值(例如100%)以上時，充 電控制部51斷開開關部1結束脈沖充電。此外，充電控制部51并不限定于通過接通、斷開 開關部1來使充電電流成脈沖狀的例子，例如也可通過向移動電子設備20等的充電裝置輸 出指示信號來接通、斷開充電電流。另外，充電控制部51并不限定于執(zhí)行脈沖充電，例如也 可執(zhí)行恒流充電、或恒壓充電。圖2示出由充電控制部51執(zhí)行恒流脈沖充電時的充電電壓與充電電流之間的關 系。充電以恒流進行，開關部1在脈沖控制電壓的上限電壓VH與脈沖控制電壓的下限電壓 VL之間接通、斷開，從而二次電池3的充電電流被接通-斷開。上限電壓VH與下限電壓VL 均被設定為比二次電池3的滿充電時的開路電壓Vf高的電壓。具體而言，當由充電控制部51接通開關部1以恒流開始充電時，電池電壓達到上 限電壓VH(圖2中以符號Vl表示的點)。此時，二次電池3尚未滿充電，因此此時的開路電 壓低于滿充電時的開路電壓Vf。然而，因充電電流流過二次電池3的內阻所產生的電壓下 降被加算，因此電池電壓(充電電壓)高于滿充電時的開路電壓Vf。充電控制部51，當由電壓檢測部2檢測出的電池電壓達到上限電壓VH以上時，斷 開開關部1以遮斷充電電流。于是，二次電池3處于開路狀態(tài)，電池電壓逐漸降低。而且， 當電池電壓達到下限電壓VL以下時，充電控制部51接通開關部1使充電電流流過。于是， 電池電壓再次達到上限電壓VH為止充電電流繼續(xù)流過，以此二次電池3被進行充電。如此接通、斷開充電電流來執(zhí)行脈沖充電。而且，當由SOC算出部53算出的二次 電池3的SOC達到預先設定的基準值、例如100%時，充電控制部51判定二次電池3滿充電 并斷開開關部1，結束脈沖充電。另外，充電控制部51使計時電路55將脈沖充電的開始至完成的充電時間作為充 電時間而計時，并使存儲部54將此充電時間作為充電數(shù)據(jù)而存儲。進一步，當在由SOC算 出部53算出的二次電池3的SOC達到基準值(例如100% )之前，由計時電路55計時的充 電時間超過作為使二次電池3從SOC為0%的狀態(tài)達到滿充電所需的時間而預先設定的充 電時間(tL)時，充電控制部51結束脈沖充電。另外，充電控制部51在脈沖充電的執(zhí)行期間，也使存儲部54將由溫度檢測部6檢 測出的溫度作為充電數(shù)據(jù)而存儲。此外，充電控制部51也可使存儲部54僅存儲充電中由 溫度檢測部6檢測出的溫度的最高值。而且，充電控制部51在脈沖充電已完成時，使存儲部54也將由SOC算出部53算 出的二次電池3的SOC作為充電數(shù)據(jù)而存儲。進一步，充電控制部51使存儲部54也將由電壓檢測部2檢測出的二次電池3的 端子電壓作為充電數(shù)據(jù)而存儲。此外，充電控制部51也可使存儲部54僅存儲充電中由電 壓檢測部2檢測出的端子電壓的最高值。另外，通常在充電結束時的端子電壓最高，因此充 電控制部51也可使存儲部54將充電結束時由電壓檢測部2檢測出的端子電壓視為充電中 的最高電壓而存儲。充電禁止判定部52在充電控制部51的脈沖充電完成后再次開始充電控制部51 的脈沖充電時，基于存儲部54中存儲的前一次的充電數(shù)據(jù)，判定是否禁止充電控制部51的 充電。
具體而言，充電禁止判定部52當存儲部54中作為充電數(shù)據(jù)而被存儲的前一次的充電時間超過被預先設定為充電控制部51使二次電池3從SOC為0%的狀態(tài)達到滿充電所 需的時間以上的充電時間(tL)時，禁止充電控制部51的充電。例如，當二次電池3處于內阻增大或開路故障(open fault)等異常狀態(tài)下時，充 電電流不會流過，因此由SOC算出部53算出的SOC的值不增大，充電不會結束而充電時間 延長。由此，當存儲部54中作為充電數(shù)據(jù)而存儲的前一次的充電時間超過充電時間(tL) 時，可認為在前一次充電時二次電池3發(fā)生了內阻增大等異常。因此，當存儲部54中作為充電數(shù)據(jù)而存儲的前一次的充電時間超過充電時間 (tL)時，禁止充電控制部51的充電，由此能夠避免對異常電池強行充電，其結果，能夠確保 二次電池3的安全性。另外，充電禁止判定部52，當存儲部54中作為充電數(shù)據(jù)而存儲的前一次的溫度超 過作為有可能會導致二次電池3劣化的溫度而被預先設定的判定溫度(TL)時，禁止充電控 制部51的充電。作為判定溫度(TL)，例如設定為二次電池3不產生劣化的溫度，或對發(fā)生 熱失控的溫度設定具有一定余裕(margin)的溫度，例如設定為80°C左右的溫度。當存儲部54中作為充電數(shù)據(jù)存儲有前一次充電中的最高溫度時，充電禁止判定 部52也可通過對該最高溫度與判定溫度(TL)進行比較來判定是否禁止充電。另外，當前 一次充電中的二次電池3的溫度作為多個充電數(shù)據(jù)而時序性地存儲于存儲部54時，充電禁 止判定部52也可通過對該溫度的最高值與判定溫度(TL)進行比較來判定是否禁止充電。當在前一次充電中二次電池3的最高溫度超過判定溫度時，二次電池3例如產生 內部短路而發(fā)熱，或者熱劣化從而處于異常狀態(tài)的可能性較高。因此，當存儲部54中作為 充電數(shù)據(jù)而存儲的前一次的二次電池3的溫度超過判定溫度(TL)時，禁止充電控制部51 的充電，由此可避免對異常電池強行充電，其結果可確保二次電池3的安全性。另外，當存儲部54中作為充電數(shù)據(jù)而存儲的前一次的充電完成時的SOC超過預先 設定的判定值時，充電禁止判定部52禁止充電控制部51的充電。判定值被設定為上述基 準值(例如100% )。充電控制部51會在由SOC算出部53算出的二次電池3的SOC達到基準值時結束 脈沖充電，因此，基準值相當于在正常狀態(tài)下二次電池3可取的SOC的范圍的上限值。于是，如果存儲部54中作為充電數(shù)據(jù)而存儲的前一次充電完成時的SOC超過判定 值，則可認為在前一次充電時發(fā)生了某些異常。因此，當存儲部54中作為充電數(shù)據(jù)而存儲 的前一次的二次電池3的充電結束時的SOC超過判定值時，禁止充電控制部51的充電，由 此可避免對異常電池強行充電，其結果可確保二次電池3的安全性。另外，充電禁止判定部52基于存儲部54中作為充電數(shù)據(jù)而存儲的端子電壓，當前 一次的充電期間中的端子電壓的最高值即充電最高電壓超過作為有可能會導致二次電池3 劣化的電壓而被預先設定的判定電壓時，禁止充電控制部51的充電。作為該判定電壓，例 如采用上限電壓VH以上的電壓。充電控制部51當由電壓檢測部2檢測出的電池電壓達到上限電壓VH以上時，斷 開開關部1以遮斷充電電流，因此，如果正常，電池電壓會處于判定電壓以下而不會超過判 定電壓。因此，當存儲部54中作為充電數(shù)據(jù)而存儲的前一次的充電期間中的充電最高電壓 超過判定電壓時，禁止充電控制部51的充電，由此可避免對異常電池強行充電，其結果可確保二次電池3的安全性。此外，當存儲部54中存儲前一次充電中的最高電壓來作為充電數(shù)據(jù)時，充電禁止 判定部52也可通過將該最高電壓與判定電壓進行比較來判定是否禁止充電。另外，當存儲 部54中將前一次充電中的二次電池3的端子電壓作為多個充電數(shù)據(jù)而時序性地存儲時，充 電禁止判定部52也可通過對該端子電壓的最高值與判定電壓進行比較來判定是否禁止充 H1^ ο圖3表示本發(fā)明的實施方式的充電控制的流程圖。對比各個充電控制的步驟并進 行以下說明。首先，當將內置有充電控制電路11的電池組件10與移動電子設備20或專 用的充電器等連接時(Si)，充電禁止判定部52確認存儲部54中存儲的前一次的充電數(shù)據(jù) (S2)，對該前一次的充電數(shù)據(jù)與指定的閾值進行比較(S3至S6)。即，充電禁止判定部52判 定前一次充電完成時的電池電壓低于上限電壓VH (S3)、前一次的充電時間短于預先設定的 充電時間(tL) (S4)、前一次充電時的電池溫度低于預先設定的溫度(TL) (S5)、前一次充電 完成時的充電狀態(tài)(S0C ；State of Charge)低于預先設定的SOC (判定值)(S6)，當滿足所 要求的條件時通過充電控制部51開始充電，在此階段電池中流過充電電流。其后，由充電控制部51持續(xù)對二次電池3充電(S7至S9)，并根據(jù)以二次電池3的 額定容量為基礎的電量判定S0C，當SOC為例如100%即完全充電狀態(tài)時停止充電(SlO)。 而且，在記錄保持電池電壓(V)、充電時間(t)、電池溫度(T)、S0C(S)之后結束充電(Sll至 S12)。另一方面，在S3至S6的各種判定條件下，當與任一判定條件的條件不符時，判定 為電池異常而禁止充電(S20)。因此，曾經被判定為“充電禁止”的電池即便在采用其他不 同的移動電子設備或充電器等時，也會在充電時在S2中確認出異常因而無法進行充電，從 而不會進行不安全的充電。如上所述，根據(jù)本發(fā)明所涉及的充電控制方法，預先記錄保持用于移動電子設備 的、二次電池的充電時的充電數(shù)據(jù)，在充電時讀取前一次的充電數(shù)據(jù)，并與指定的閾值進行 比較來判定充電禁止，由此即便在電池受到落地或碰撞等機械應力(stress)而發(fā)生內部 短路，或者充電設備中規(guī)定充電控制的基準電壓等作為基準的常數(shù)的電路元件因老化或劣 化等而變化，導致進行從預先設定的充電電壓等控制常數(shù)偏離的控制等異常時，也可確保 電池的安全性，當將高能量密度的二次電池用于移動電子設備等時，可有效且安全地進行 二次電池的充電控制。據(jù)此，可避免在二次電池因來自外部的損傷、或反復充放電造成的內部的損傷而 導致二次電池的內阻增加，或者在損傷顯著的情況下電池產生內部短路時對異常電池強行 充電，從而可確保對于電池或移動電子設備的安全性。S卩，本發(fā)明所涉及的充電控制方法包括向二次電池供給充電電流執(zhí)行充電的充 電控制工序；取得與在所述充電控制工序執(zhí)行的充電有關的信息的充電信息取得工序；將 在所述充電信息取得工序取得的信息作為充電數(shù)據(jù)而存儲的存儲工序；以及在所述充電控 制工序的充電完成后再次開始所述充電控制工序的充電時，基于在所述存儲工序存儲的前 一次的充電數(shù)據(jù)，判定是否禁止該充電控制工序的充電的充電禁止判定工序。另外，本發(fā)明所涉及的充電控制電路包括向二次電池供給充電電流執(zhí)行充電的 充電控制部；取得與由所述充電控制部執(zhí)行的充電有關的信息的充電信息取得部；將由所述充電信息取得部取得的信息作為充電數(shù)據(jù)而存儲的存儲部；以及在所述充電控制部的 充電完成后再次開始所述充電控制部的充電時，基于所述存儲部中存儲的前一次的充電數(shù) 據(jù)，判定是否禁止該充電控制部的充電的充電禁止判定部。根據(jù)此結構，當在前一次充電時取得的充電數(shù)據(jù)表示有某些異常時，禁止再次充 電，由此能夠避免對異常二次電池強行充電，其結果可確保二次電池的安全性。另外，較為理想的是，所述充電信息取得工序包含對所述充電控制工序的所述充 電的開始至完成的充電時間進行計時的計時工序；所述存儲工序將在所述計時工序計時的 充電時間作為所述充電數(shù)據(jù)而存儲；所述充電禁止判定工序當在所述存儲工序作為充電數(shù) 據(jù)而存儲的前一次充電時間超過被預先設定為在所述充電控制工序使所述二次電池從SOC 為0%的狀態(tài)達到滿充電所需的時間以上的充電時間時，禁止所述充電控制工序的充電。另外，較為理想的是，所述充電信息取得部包含對所述充電控制部的所述充電的 開始至完成的充電時間進行計時的計時部；所述存儲部將由所述計時部計時的充電時間作 為所述充電數(shù)據(jù)而存儲；所述充電禁止判定部當在所述存儲部中作為充電數(shù)據(jù)而存儲的前 一次的充電時間超過被預先設定為所述充電控制部使所述二次電池從SOC為0%的狀態(tài)達 到滿充電所需的時間以上的充電時間時，禁止所述充電控制部的充電。當前一次充電時的充電時間超過設定為使二次電池從SOC為0%的狀態(tài)達到滿充 電所需的時間以上的充電時間時，可認為在前一次充電時發(fā)生了某些異常。因此，根據(jù)這種 結構，當前一次的充電時間超過預先設定為從SOC為0%的狀態(tài)達到滿充電所需的時間以 上的充電時間時，禁止再次充電，由此能夠避免對異常二次電池強行充電，其結果可確保二 次電池的安全性。另外，較為理想的是，所述充電信息取得工序包含對所述充電控制工序的所述充 電期間中的所述二次電池的溫度進行檢測的溫度檢測工序；所述存儲工序將在所述溫度檢 測工序檢測出的溫度作為所述充電數(shù)據(jù)而存儲；所述充電禁止判定工序當在所述存儲工序 作為充電數(shù)據(jù)而存儲的前一次的溫度超過作為可能導致所述二次電池劣化的溫度而被預 先設定的判定溫度時，禁止所述充電控制工序的充電。另外，較為理想的是，所述充電信息取得部包含對所述充電控制部的所述充電期 間中的所述二次電池的溫度進行檢測的溫度檢測部；所述存儲部將由所述溫度檢測部檢測 出的溫度作為所述充電數(shù)據(jù)而存儲；所述充電禁止判定部當在所述存儲部中作為充電數(shù)據(jù) 而存儲的前一次的溫度超過作為可能導致所述二次電池劣化的溫度而被預先設定的判定 溫度時，禁止所述充電控制部的充電。當在前一次充電中二次電池的溫度超過判定溫度時，二次電池例如發(fā)生內部短路 而發(fā)熱，或者熱劣化從而處于異常狀態(tài)的可能性較高。因此，根據(jù)此結構，當前一次充電時 的二次電池的溫度超過判定溫度時，禁止再次充電，由此能夠避免對異常二次電池強行充 電，其結果能夠確保二次電池的安全性。另外，較為理想的是，所述充電信息取得工序包含算出所述二次電池的SOC的SOC 算出工序；所述存儲工序在所述充電控制工序的充電完成后，將由所述SOC算出工序算出 的二次電池的SOC作為所述充電數(shù)據(jù)而存儲；所述充電禁止判定工序當在所述存儲工序作 為充電數(shù)據(jù)而存儲的前一次的充電完成時的SOC超過作為在正常狀態(tài)下所述二次電池可 取的SOC的范圍的上限值而被設定的判定值時，禁止所述充電控制工序的充電。
另外，較為理想的是，所述充電信息取得部包含算出所述二次電池的SOC的SOC算出部；所述存儲部在所述充電控制部的充電完成后，將由所述SOC算出部算出的二次電池 的SOC作為所述充電數(shù)據(jù)而存儲；所述充電禁止判定部當在所述存儲部作為充電數(shù)據(jù)而存 儲的前一次的充電完成時的SOC超過作為在正常狀態(tài)下所述二次電池可取的SOC的范圍的 上限值而被設定的判定值時，禁止所述充電控制部的充電。如果在前一次的充電完成時，二次電池的SOC超過作為正常狀態(tài)下的SOC的范圍 的上限值而被設定的判定值，則二次電池處于某些異常狀態(tài)的可能性較高。因此，根據(jù)此結 構，當前一次充電完成時的二次電池的SOC超過判定值時，禁止再次充電，由此能夠避免對 異常二次電池強行充電，其結果能夠確保二次電池的安全性。另外，較為理想的是，所述充電信息取得工序包含對所述充電控制工序的所述充 電期間中的所述二次電池的端子電壓進行檢測的電壓檢測工序；所述存儲工序將在所述電 壓檢測工序檢測出的端子電壓作為所述充電數(shù)據(jù)而存儲；所述充電禁止判定工序，基于在 所述存儲工序作為充電數(shù)據(jù)而存儲的端子電壓，在前一次充電期間中的端子電壓的最高值 即充電最高電壓超過作為可能導致所述二次電池劣化的電壓而被預先設定的判定電壓時， 禁止所述充電控制工序的充電。另外，較為理想的是，所述充電信息取得部包含對所述充電控制部的所述充電期 間中的所述二次電池的端子電壓進行檢測的電壓檢測部；所述存儲部將由所述電壓檢測部 檢測出的端子電壓作為所述充電數(shù)據(jù)而存儲；所述充電禁止判定部基于所述存儲部中作為 充電數(shù)據(jù)而存儲的端子電壓，在前一次充電期間中的端子電壓的最高值即充電最高電壓超 過作為可能導致所述二次電池劣化的電壓而被預先設定的判定電壓時，禁止所述充電控制 部的充電。當前一次充電期間中的端子電壓的最高值即充電最高電壓超過作為可能導致二 次電池劣化的電壓而被設定的判定電壓時，二次電池產生劣化從而導致發(fā)生某些異常的可 能性較高。因此，根據(jù)此結構，當前一次充電期間中的端子電壓的最高值即充電最高電壓超 過判定電壓時，禁止再次充電，由此能夠避免對異常二次電池強行充電，其結果能夠確保二 次電池的安全性。另外，較為理想的是，所述充電控制工序向所述二次電池供給一定的充電電流，當 該二次電池的端子電壓達到設定為比該二次電池滿充電時的開路電壓高的電壓的上限電 壓以上時，停止所述充電電流的供給，當該二次電池的端子電壓達到設定為該二次電池滿 充電時的開路電壓以上的下限電壓以下時，進行所述充電電流的供給，由此可將充電電流 設定成脈沖狀，對二次電池進行充電。另外，較為理想的是，所述充電控制部向所述二次電池供給一定的充電電流，當該 二次電池的端子電壓達到設定為比該二次電池滿充電時的開路電壓高的電壓的上限電壓 以上時，停止所述充電電流的供給，當該二次電池的端子電壓達到設定為該二次電池滿充 電時的開路電壓以上的下限電壓以下時，進行所述充電電流的供給，由此可將充電電流設 定成脈沖狀，對二次電池進行充電。根據(jù)此結構，當二次電池開始充電時，在二次電池的端子電壓達到上限電壓以上 時停止充電電流的供給，在該端子電壓達到下限電壓以下時供給充電電流，由此以脈沖狀 供給充電電流并供給到二次電池。于是，假若對滿充電狀態(tài)的二次電池開始充電，端子電壓會很快達到上限電壓并停止充電電流的供給，因此降低了對充電完畢的二次電池再次進行充電而處于過充電狀態(tài)的可能性。另外，較為理想的是，所述二次電池為鋰二次電池。由于鋰二次電池具有高能量密度，因此很有必要確保安全性。產業(yè)上的可利用性本發(fā)明所涉及的充電控制方法及充電控制電路，可適用于便攜式個人電腦或數(shù)碼 相機、手機等移動電子設備、電動汽車或混合動力汽車等車輛、組合太陽能電池或發(fā)電裝置 與二次電池而成的電源系統(tǒng)等各種電池搭載裝置、系統(tǒng)，尤其適合用于移動電子設備所使 用的二次電池。
權利要求
一種二次電池的充電控制方法，其特征在于包括充電控制工序，向二次電池供給充電電流執(zhí)行充電；充電信息取得工序，取得有關在所述充電控制工序執(zhí)行的充電的信息；存儲工序，將在所述充電信息取得工序取得的信息作為充電數(shù)據(jù)而存儲；以及充電禁止判定工序，在所述充電控制工序的充電完成后再次開始所述充電控制工序的充電時，基于在所述存儲工序被存儲的前一次的充電數(shù)據(jù)，判定是否禁止該充電控制工序的充電。
2.根據(jù)權利要求1所述的二次電池的充電控制方法，其特征在于所述充電信息取得工序，包含對所述充電控制工序的所述充電的開始至完成的充電時 間進行計時的計時工序；所述存儲工序，將在所述計時工序計時的充電時間作為所述充電數(shù)據(jù)而存儲； 所述充電禁止判定工序，當在所述存儲工序作為充電數(shù)據(jù)而存儲的前一次的充電時間 超過被預先設定為在所述充電控制工序使所述二次電池從SOC為0%的狀態(tài)達到滿充電所 需的時間以上的充電時間時，禁止所述充電控制工序的充電。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的二次電池的充電控制方法，其特征在于所述充電信息取得工序，包含對所述充電控制工序的所述充電期間中的所述二次電池 的溫度進行檢測的溫度檢測工序；所述存儲工序，將在所述溫度檢測工序檢測出的溫度作為所述充電數(shù)據(jù)而存儲； 所述充電禁止判定工序，當在所述存儲工序作為充電數(shù)據(jù)而存儲的前一次的溫度超過 作為可能導致所述二次電池劣化的溫度而被預先設定的判定溫度時，禁止所述充電控制工 序的充電。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的二次電池的充電控制方法，其特征在于 所述充電信息取得工序，包含算出所述二次電池的SOC的SOC算出工序；所述存儲工序，當所述充電控制工序的充電完成后，將由所述SOC算出工序算出的二 次電池的SOC作為所述充電數(shù)據(jù)而存儲；所述充電禁止判定工序，當在所述存儲工序作為充電數(shù)據(jù)而存儲的前一次的充電完成 時的SOC超過作為在正常狀態(tài)下所述二次電池可取的SOC的范圍的上限值而被設定的判定 值時，禁止所述充電控制工序的充電。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的二次電池的充電控制方法，其特征在于 所述充電信息取得工序，包含對所述充電控制工序的所述充電期間中的所述二次電池的端子電壓進行檢測的電壓檢測工序；所述存儲工序，將在所述電壓檢測工序檢測出的端子電壓作為所述充電數(shù)據(jù)而存儲； 所述充電禁止判定工序，基于在所述存儲工序作為充電數(shù)據(jù)而存儲的端子電壓，當前 一次的充電期間中的端子電壓的最高值即充電最高電壓超過作為可能導致所述二次電池 劣化的電壓而被預先設定的判定電壓時，禁止所述充電控制工序的充電。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的二次電池的充電控制方法，其特征在于 所述充電控制工序，向所述二次電池供給一定的充電電流，當該二次電池的端子電壓達到被設定為比該二次電池滿充電時的開路電壓高的電壓的上限電壓以上時，停止所述充 電電流的供給，當該二次電池的端子電壓達到被設定為該二次電池滿充電時的開路電壓以上的下限電壓以下時，進行所述充電電流的供給，從而將充電電流設定成脈沖狀，對二次電 池進行充電。
7.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的二次電池的充電控制方法，其特征在于 所述二次電池為鋰二次電池。
8.一種充電控制電路，其特征在于包括 充電控制部，向二次電池供給充電電流執(zhí)行充電；充電信息取得部，取得有關由所述充電控制部執(zhí)行的充電的信息； 存儲部，將由所述充電信息取得部取得的信息作為充電數(shù)據(jù)而存儲；以及 充電禁止判定部，在所述充電控制部的充電完成后再次開始所述充電控制部的充電 時，基于所述存儲部中存儲的前一次充電數(shù)據(jù)，判定是否禁止該充電控制部的充電。
9.根據(jù)權利要求8所述的充電控制電路，其特征在于所述充電信息取得部，包含對所述充電控制部的所述充電的開始至完成的充電時間進 行計時的計時部；所述存儲部，將由所述計時部計時的充電時間作為所述充電數(shù)據(jù)而存儲； 所述充電禁止判定部，當在所述存儲部作為充電數(shù)據(jù)而存儲的前一次的充電時間超過 被預先設定為通過所述充電控制部使所述二次電池從SOC為0%的狀態(tài)達到滿充電所需的 時間以上的充電時間時，禁止所述充電控制部的充電。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的充電控制電路，其特征在于所述充電信息取得部，包含對所述充電控制部的所述充電期間中的所述二次電池的溫 度進行檢測的溫度檢測部；所述存儲部，將由所述溫度檢測部檢測出的溫度作為所述充電數(shù)據(jù)而存儲； 所述充電禁止判定部，當在所述存儲部作為充電數(shù)據(jù)而存儲的前一次的溫度超過作為 可能導致所述二次電池劣化的溫度而被預先設定的判定溫度時，禁止所述充電控制部的充 H1^ ο
11.根據(jù)權利要求8至10中任一項所述的充電控制電路，其特征在于 所述充電信息取得部，包含算出所述二次電池的SOC的SOC算出部；所述存儲部，當所述充電控制部的充電完成后，將由所述SOC算出部算出的二次電池 的SOC作為所述充電數(shù)據(jù)而存儲；所述充電禁止判定部，當在所述存儲部作為充電數(shù)據(jù)而存儲的前一次的充電完成時的 SOC超過作為在正常狀態(tài)下所述二次電池可取的SOC的范圍的上限值而被設定的判定值 時，禁止所述充電控制部的充電。
12.根據(jù)權利要求8至11中任一項所述的充電控制電路，其特征在于所述充電信息取得部，包含對所述充電控制部的所述充電期間中的所述二次電池的端 子電壓進行檢測的電壓檢測部；所述存儲部，將由所述電壓檢測部檢測出的端子電壓作為所述充電數(shù)據(jù)而存儲； 所述充電禁止判定部，基于在所述存儲部作為充電數(shù)據(jù)而存儲的端子電壓，當前一次 的充電期間中的端子電壓的最高值即充電最高電壓超過作為可能導致所述二次電池劣化 的電壓而被預先設定的判定電壓時，禁止所述充電控制部的充電。
13.根據(jù)權利要求8至12中任一項所述的充電控制電路，其特征在于所述充電控制部向所述二次電池供給一定的充電電流，當該二次電池的端子電壓達到 被設定為比該二次電池滿充電時的開路電壓高的電壓的上限電壓以上時，停止所述充電電 流的供給，當該二次電池的端子電壓達到被設定為該二次電池滿充電時的開路電壓以上的 下限電壓以下時，進行所述充電電流的供給，從而可將充電電流設定成脈沖狀，對二次電池 進行充電。
14.根據(jù)權利要求8至13中任一項所述的充電控制電路，其特征在于 所述二次電池為鋰二次電池。
全文摘要
本發(fā)明提供一種二次電池的充電控制方法，包括向二次電池供給充電電流執(zhí)行充電的充電控制工序；取得有關在所述充電控制工序執(zhí)行的充電的信息的充電信息取得工序；將在所述充電信息取得工序取得的信息作為充電數(shù)據(jù)而存儲的存儲工序；以及在所述充電控制工序的充電完成后再次開始所述充電控制工序的充電時，基于在所述存儲工序被存儲的前一次的充電數(shù)據(jù)，判定是否禁止此充電控制工序的充電的充電禁止判定工序。
文檔編號H02J7/02GK101816092SQ20088011051
公開日2010年8月25日 申請日期2008年10月3日 優(yōu)先權日2007年10月5日
發(fā)明者井上利弘, 森本直久 申請人:松下電器產業(yè)株式會社