[发明专利]由铅蓄电池构成的电池组的刷新充电方法和充电装置

说明书

技术领域

本发明涉及在怠速停止起动（Idling Stop&Start）方式（以下称为“ISS方式”）的自动车、太阳能发电和风力发电等新能源用途中使用的、使通常在比满充电状态少的状态下使用的由多个铅蓄电池构成的电池组成为完全充电状态，对由铅蓄电池构成的电池组进行刷新充电的方法和装置。

背景技术

以往，铅蓄电池用于办公楼、医院等停电时的瞬间电压低下应对用的工业用电池、自动车用电池等。近年来，在自动车业界，采用在车辆因交通信号等停止时使发动机暂时停止、用铅蓄电池作为其间的电源和起动时使发动机重新起动的电源的ISS方式的车辆出现在市场上。此外，还研究了太阳能发电和风力发电等使用自然能源发电的电力的铅蓄电池的稳定化、和将发电的能量暂时蓄积到铅蓄电池，用作电气自动车等的动力。

在上述使用ISS方式和太阳能/风力发电用途的铅蓄电池的系统中，用发电机（自动车发动机的发电机和太阳电池、风力发电机等）发电，将发电的电力通过转换器转换为直流并对铅蓄电池充电。相反从铅蓄电池放电时，通过转换器将电力转换为交流并向负载供给。

这样使用的铅蓄电池具有当要对满充电的状态的铅蓄电池进一步充电时电解液中的水因充电电流而被分解的特性，为了不浪费发电的电力，在使充电状态（一般称为荷电状态（State Of Charge）。以下称为“SOC”）比满充电状态少的状态下（例如SOC：60%）使用。当该使用方法长时间使用时，在铅蓄电池内部的负极活性物质生成的硫酸铅的晶体变得粗大化，即使充电也不能使晶体溶解，该硫酸铅的晶体逐渐蓄积发生劣化。其结果，铅蓄电池的寿命变短。此外，在铅蓄电池中，由于将多个串联连接使用，因此每个电池中的不溶解的硫酸铅的晶体的量产生不均。

为了解决该问题，进行所谓的“刷新充电”（也称为“均等充电”）（例如，日本特开2010-020906号公报[专利文献1]），“刷新充电”是指：每隔一定期间将串联连接的各铅蓄电池充电至完全充电状态（SOC：100%，即满充电状态），除去负极活性物质中蓄积的硫酸铅。

专利文献1记载的充电方法的特征在于，以一定的电流进行充电直至设定电压（E）后，继续设定电压（E）下的充电直至充电电流成为设定的电流值以下。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-020906号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，专利文献1这样的充电方式下，存在必须详细地管理设定电压、充电电流值、充电时间，与铅蓄电池同时设置的控制装置变得复杂的问题。

此外，由于需要继续充电直至电流值成为一定值以下，存在充电时间变长的问题。

本发明的目的在于提供一种即使缩短充电时间也能够获得需要的充电量的由铅蓄电池构成的电池组的刷新充电方法和充电装置。

本发明的其他目的在于提供一种与以往的刷新充电相比，将设定电压、充电电流值、充电时间的控制简化了的由铅蓄电池构成的电池组的刷新充电方法和充电装置。

用于解决问题的手段

本发明是以通常在比满充电状态少的状态下使用的由多个铅蓄电池构成的电池组为对象的刷新充电方法。在电池组的电压达到规定的设定电压之前，实施以恒定电流进行充电的恒定电流充电模式，当检测到电池组的电压达到规定的设定电压时，切换充电模式，实施以恒定电压进行充电的恒定电压充电模式。在恒定电压充电模式下，使用预先基于试验确定的，以使用的多个铅蓄电池均未达到寿命为前提，对充电电流达到规定的阈值S₀后仍继续充电直至多个铅蓄电池成为完全充电状态为止所需要的时间进行推定而得到的最大计时器时间T_m，和能够推定多个铅蓄电池成为完全充电状态的充电电流的下限电流值，实施以下动作：当充电电流达到规定的阈值S₀时，开始最大计时器时间T_m的计数并在最大计时器时间T_m的计数完成时停止充电；或者，当检测到充电电流达到比规定的阈值低的下限电流值时停止充电。