[發明專利]用于二次電池的電壓控制方法

在審

• 申請號: 201510971265.0
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN105743159A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 森伸一郎;菊池順一;田丸晃士
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;G01R31/36
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 楊曉光;賀月嬌

技術領域

本發明涉及用于二次電池的電壓控制方法，更具體地說，涉及這樣的用于二次電池的電壓控制方法，在此控制方法中，充電之后的二次電池的電壓被控制為預定的要求電壓。

背景技術

二次電池的制造過程包括電壓控制過程，在此控制過程中，給二次電池充電，直到二次電池的電壓達到要求電壓。公開號為2011-146372的日本專利申請(JP2011-146372A)公開了此類電壓控制過程的實例。根據公開號為2011-146372的日本專利申請，設置多個升降壓型轉換器，并且這些升降壓型轉換器提供符合多個二次電池的測試標準的充電電壓和放電電壓。

在二次電池中，由于電池的內阻(internalresistance)，在給二次電池充電之后會出現電壓緩和(voltagerelaxation)現象。需要指出，要求電壓是在控制電壓之后的電池組的電壓。需要在由電壓緩和現象導致的電壓下降之后檢查電池組的電壓，以便判定在控制電壓之后，電池組的電壓是否達到要求電壓。

但是近幾年，二次電池的電池單體數量已經在增加，并且二次電池的容量已經在增加。尤其是在用于車輛的電池組中，電池單體數量增加和容量增加的趨勢非常明顯。在包括多個電池單體的大容量電池組中(下文簡稱為“大容量電池組”)，由電壓緩和現象導致的電壓下降量非常大。因此，可能需要花很長的時間來判定大容量電池組的電壓是否達到要求電壓。

發明內容

本發明提供一種縮短用于判定大容量電池組的電壓是否達到要求電壓的測試的所需時間的方法。

本發明的一方面涉及一種用于二次電池的電壓控制方法。所述電壓控制方法包括：計算第一電壓值與第二電壓值之間的電壓差，所述第一電壓值被測量作為所述二次電池的初始電壓，所述第二電壓值被測量作為在預定的時間段期間通過恒定電流充電而被充電之后的所述二次電池的電壓；基于所述電壓差和在所述恒定電流充電中被施加于所述二次電池的恒定電流值計算所述二次電池的內阻；基于所述內阻和在電壓控制期間被施加于所述二次電池的恒定電流值計算附加電壓，以及通過將預定的要求電壓和所述附加電壓相加來計算目標電壓；通過使用恒定電流給所述二次電池充電來控制所述二次電池的電壓，直到所述二次電池的電壓達到所述目標電壓；以及在所述二次電池的電壓被控制的期間，當所述二次電池的電壓在預定的允許時間段內未達到所述目標電壓時，判定所述二次電池為缺陷產品。

在根據本發明的上述方面的用于二次電池的電壓控制方法中，基于預先計算的所述二次電池的內阻和在所述電壓控制期間被施加于所述二次電池的所述恒定電流的量來計算電壓控制之后的所述目標值。因此，在電壓緩和現象導致電壓下降之后的所述二次電池的電壓被高度精確地設定為要求電壓。所以，在根據本發明的上述方面的電壓控制方法中，可以基于有關所述二次電池的電壓在所述電壓控制完成時是否達到所述目標值的判定，來判定所述二次電池的電壓是否達到要求電壓。

在根據本發明的上述方面的電壓控制方法中，可以縮短用于判定二次電池的電壓是否達到要求電壓的測試的所需時間。

附圖說明

下面將參考附圖描述本發明的示例性實施例的特征、優點和技術及工業意義，在這些附圖中，相同的附圖標記表示相同的部件，其中：

圖1是根據本發明的第一實施例的充放電裝置的框圖；

圖2A是根據第一實施例的電壓控制過程的流程圖；

圖2B是根據第一實施例的電壓控制過程的流程圖；

圖3是根據第一實施例的電壓控制過程的時序圖；以及

圖4是根據比較實例的電壓控制過程的時序圖。

具體實施方式

下面將參考附圖描述本發明的實例實施例。為清楚起見，在下面的描述和附圖中，將適當地做出省略和簡化。在附圖中，一個部件和相同部件將由相同的附圖標記表示，并且適當地省略其詳細描述的重復。

圖1是根據本發明的第一實施例的充放電裝置1的框圖。如圖1所示，充放電裝置1包括電壓計11、充放電部12、以及測試控制部13。充放電裝置1執行電池10的充電和放電。電池10是二次電池。充放電裝置1以恒定電流給電池10充電。

電壓計11測量電池10的正電極與電池10的負電極之間的電壓。充放電部12以恒定電流給電池10充電。電池10的放電電流被充放電部12引入預定的放電路徑。測試控制部13控制其中充放電部12以恒定電流給電池10充電的時間段。測試控制部13計算電池10的目標電壓，并且基于電壓計11所測量的電壓判定電池10是否為無缺陷產品。