專(zhuān)利名稱：：充電裝置和充電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及適于應(yīng)用到例如鋰離子蓄電池的充電裝置和充電方法。
背景技術(shù)：
：為了防止任何事故，在對(duì)鋰離子蓄電池進(jìn)行充電時(shí)充電電壓不超過(guò)額定電壓并且充電電流不超過(guò)最大容許的電流是非常重要的。有必要管理充電電壓和充電電流兩者，并且采用恒流恒壓充電系統(tǒng)。商用充電裝置被配置為能夠?qū)Τ潆婋妷汉统潆婋娏鬟M(jìn)行嚴(yán)格的管理。然而，很難說(shuō)僅僅利用充電電壓和充電電流的嚴(yán)格管理所提供的安全措施就提供了充分的安全措施。因此，考慮檢測(cè)電池組內(nèi)的溫度，并且僅當(dāng)溫度在安全范圍內(nèi)時(shí)才執(zhí)行充電。例如，將0。C到45'C的溫度范圍設(shè)置為可充電溫度范圍(以下稱為"充電溫度范圍")。當(dāng)以低溫對(duì)鋰離子蓄電池進(jìn)行充電時(shí)，從正極發(fā)出的鋰離子變得被負(fù)極不充分地吸收，并且鋰金屬變得易于沉積。這可能導(dǎo)致所沉積的鋰金屬穿透隔板(separator)的事故。此外，當(dāng)以高溫充電時(shí)，由于充電電流而導(dǎo)致的溫度上升與環(huán)境溫度相加，并且電池的溫度上升。這可能使得難以維持隔板的功能，導(dǎo)致事故。在用于以恒定電流對(duì)鎳氬電池或鎳鎘電池進(jìn)行充電的現(xiàn)有技術(shù)的充電裝加來(lái)執(zhí)行充電完成時(shí)間檢測(cè)(所謂的AT檢測(cè)模式)。例如，日本未審專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.Hei7-15885描述了依賴于溫度改變率校正充滿電時(shí)的參考電壓值，以便解決在AT檢測(cè)模式中、在溫度的影響下導(dǎo)致的不正確充電的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容上述公開(kāi)中所披露的發(fā)明并非意在解決在超過(guò)充電溫度范圍的情況下對(duì)鋰離子蓄電池進(jìn)行充電的情況的問(wèn)題。除非關(guān)注于由電池生成的熱量以及從充電裝置的電路生成的熱量，否則不能以高精度檢測(cè)電池溫度。期望提供一種能夠確實(shí)地在充電溫度范圍內(nèi)執(zhí)行充電的充電裝置和充電方法。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種充電裝置，被配置為接受對(duì)應(yīng)于蓄電池或電池組的溫度的溫度信息；當(dāng)所述溫度在設(shè)置的充電溫度范圍內(nèi)時(shí)，將充電電流提供到蓄電池或電池組；以及當(dāng)所述溫度超過(guò)設(shè)置的充電溫度范圍時(shí)，中斷充電電流。替代地，充電溫度范圍可被劃分為多個(gè)區(qū)域，以便判斷所述溫度屬于這些劃分的區(qū)域中的哪個(gè)區(qū)域。優(yōu)選地，充電電流以恒定周期性循環(huán)接通/切斷；以及判斷是否至少在充電電流切斷的時(shí)間期間4企測(cè)的溫度在充電溫度范圍內(nèi)。優(yōu)選地，通過(guò)使用在接通時(shí)段檢測(cè)的溫度執(zhí)行充電控制。在此情況下，如果充電電流4妾通的時(shí)間期間沖企測(cè)的第一溫度和充電電流切斷的時(shí)間期間抬r測(cè)的第二溫度之間的差不超過(guò)閾值，則判斷第一溫度和第二溫度的每個(gè)是否在充電溫度范圍內(nèi)。如果第一溫度和第二溫度之間的差大于閾值，則判斷第二溫度是否在充電溫度范圍內(nèi)。在此情況下，充電溫度范圍優(yōu)選地獨(dú)立于第一和第二溫度設(shè)置。在包括恒流充電操作和恒壓充電操作的充電控制中，如鋰離子蓄電池的情況，被配置為僅在恒壓充電操作期間判斷溫度是否在充電溫度范圍內(nèi),其中恒流充電操作和恒壓充電操作以所示順序執(zhí)行。根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種充電方法，包括下述步驟接受對(duì)應(yīng)于蓄電池或電池組的溫度的溫度信息；當(dāng)所述溫度在設(shè)置的充電溫度范圍內(nèi)時(shí)，將充電電流提供到蓄電池或電池組；以及當(dāng)所述溫度超過(guò)設(shè)置的充電溫度范圍時(shí)，中斷充電電流。圖l是本發(fā)明第一實(shí)施例的框圖2是示出第一實(shí)施例的處理流程的流程圖3是示出在第一實(shí)施例中使用的溫度檢測(cè)元件的特性的示例的曲線圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的框圖5是示出本發(fā)明第三實(shí)施例的處理流程的流程圖6是本發(fā)明第四實(shí)施例的框圖；圖7是示出第四實(shí)施例的處理流程的流程圖；閎cs女必b日楚j;<i&/力iw閱圖9是示出在第五實(shí)施例中使用的溫度檢測(cè)元件的特性的示例的曲線圖IO是示出鋰離子蓄電池的充電特性的曲線圖11是本發(fā)明第六實(shí)施例的框圖；以及圖12是示出第六實(shí)施例的處理流程的流程圖。具體實(shí)施例方式以下將參照?qǐng)D1描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。要理解，下面的各實(shí)施例是對(duì)其施加了各種技術(shù)上的適當(dāng)限制的本發(fā)明的適當(dāng)特定示例，并且本發(fā)明的范圍不限于這些實(shí)施例，除非在下面的描述中另有所指。電池組1和充電器4^皮此連接，以對(duì)電池組1的蓄電池(例如，鋰離子蓄電池)BAT進(jìn)行充電。電池組1和充電器4通過(guò)正負(fù)連接端la(+)和lb(-)、4a(+)和4b(-)、以及控制端lc(T)和4c(T)彼此連接。這些控制端lc和4c用于為充電器4提供電池組1的溫度信息，并且區(qū)分電池組1到充電器4的連接。這些控制端通常被配置為機(jī)械接觸端子，并且使得在電池組1被安裝到充電器4上時(shí)彼此連接。電池組1的正端子la經(jīng)由充電控制開(kāi)關(guān)2a連接到蓄電池BAT的正極，并且蓄電池BAT的負(fù)極連接到電池組1的負(fù)極lb。充電控制開(kāi)關(guān)2a的接通/切斷操作由保護(hù)IC(集成電路)2b控制。在接通開(kāi)關(guān)2a的狀態(tài)下，通過(guò)充電電流執(zhí)行充電操作，并且通過(guò)切斷開(kāi)關(guān)2a來(lái)中斷充電電流以停止充電。以簡(jiǎn)化形式示出了圖1中的電池組1的配置。放電控制開(kāi)關(guān)(未示出)與充電控制開(kāi)關(guān)2a串聯(lián)連接，并且通過(guò)保護(hù)IC2b控制放電控制開(kāi)關(guān)的接通/切斷#:作。通過(guò)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(以下也稱為FET)形成所述充電控制開(kāi)關(guān)2a和放電控制開(kāi)關(guān)。在這些FET中的每個(gè)的漏極和源極之間布置了寄生二極管。配置為允許電流流過(guò)寄生二極管。保護(hù)IC2b用于保護(hù)蓄電池BAT不過(guò)充電、過(guò)放電或過(guò)電流。在保護(hù)操作中，當(dāng)保護(hù)IC2b檢測(cè)到過(guò)充電時(shí)，保護(hù)IC2b產(chǎn)生控制信號(hào)以切斷充電控制開(kāi)關(guān)2a。然后，中斷來(lái)自充電器4的充電電流。該保護(hù)操作可避免由于充電器4的故障等而造成的其過(guò)充電狀態(tài)。在負(fù)載代替充電器4與電池組1連接并且使得蓄電池BAT進(jìn)入過(guò)放電狀態(tài)的情況下，蓄電池BAT可能擊穿。保護(hù)IC2b檢測(cè)電池電壓不超過(guò)某個(gè)電壓值(例如，2.7V),并且通過(guò)響應(yīng)于放電控制信號(hào)控制放電控制開(kāi)關(guān)(未示出)來(lái)中斷放電電流。如果電池的正端子和負(fù)端子之間出現(xiàn)短路，則大電流流動(dòng)可能產(chǎn)生異常的熱量。當(dāng)放電電流超過(guò)某個(gè)電流值時(shí)，保護(hù)IC2b中斷》文電電滬u。這些保護(hù)功能類(lèi)似于現(xiàn)有技術(shù)的電池組中所提供的保護(hù)功能。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，例如，提供熱敏電阻3作為電池組1的溫度檢測(cè)元件。熱敏電阻3的一端與控制端lc連接，而另一端與控制端lb連接。熱敏電阻3具有電阻值Rt的變化隨溫度變化為負(fù)的特性。熱敏電阻3布置在電池組1內(nèi)，或粘到電池組1的外殼表面。作為替代，溫度檢測(cè)元件可以包括在充電器4內(nèi)以便間接地檢測(cè)電池組1的溫度。作為替代，可以通過(guò)檢測(cè)環(huán)境溫度來(lái)檢測(cè)異常溫度環(huán)境。作為溫度檢測(cè)元件，可使用隨溫度變化其電阻變化具有正斜率的元件，如PTC(正溫度系數(shù))熱敏電阻，來(lái)替代具有負(fù)特性的熱敏電阻。充電器4具有DC電源5、充電控制開(kāi)關(guān)6和充電控制器7。DC電源5生成充電電源作為輸出，并且DC電源5的正輸出端經(jīng)由充電控制開(kāi)關(guān)6與端子4a連接，而其負(fù)輸出端與端子4b連接。具體地，DC電源5可具有各種形式，例如，將100V到240V的商用電源轉(zhuǎn)換到DC電源的切換(switching)電源、或從DC電壓源生成用于對(duì)鋰離子電池充電的充電電壓(如，4.2V)的DC-DC轉(zhuǎn)換器?？墒褂肍ET、中繼開(kāi)關(guān)等作為充電控制開(kāi)關(guān)6。充電控制器7用微計(jì)算機(jī)形成，并且輸出用于執(zhí)行充電控制開(kāi)關(guān)6的接通/切斷控制的控制信號(hào)。充電器4執(zhí)行用于對(duì)電池組1內(nèi)的蓄電池BAT進(jìn)行適當(dāng)充電的充電控制。盡管未示出，但是通過(guò)組合恒流充電和恒壓充電方法的方法對(duì)如鋰離子蓄電池的蓄電池BAT進(jìn)行充電。例如，當(dāng)電池電壓不超過(guò)4.1V時(shí)，通過(guò)預(yù)定充電電流執(zhí)行恒流充電。當(dāng)電池電壓大于4.1V時(shí)，充電器4執(zhí)行恒壓控制操作，使得充電電流逐漸減少。電池電壓朝向充電器4的輸出電壓(4.2V)增加。此后，當(dāng)檢測(cè)到充電器4的輸出電壓和電池電壓之間的差電壓達(dá)到預(yù)定值、或充電電流變?yōu)轭A(yù)定值或更少的事實(shí)時(shí)，充電完成。通過(guò)充電控制器7進(jìn)行該充電控制。在圖1中，省略了充電控制的配置。比較輸出Tl和T2分別從比較器TH1和TH2提供到充電控制器7。參考電壓Vref2(固定值)提供到由電阻器R1、R2和R3組成的每個(gè)串聯(lián)電路的一端。所述串聯(lián)電阻電路的另一端接地。從電阻器R1和R2之間的連接中點(diǎn)取出對(duì)應(yīng)于充電溫度范圍內(nèi)的低溫閾值的參考電壓VI,并且將參考電壓VI提供到比較器TH1的一個(gè)輸入端(非反向輸入端)。從電阻器R2和R3之間的連接中點(diǎn)取出對(duì)應(yīng)于充電溫度范圍中的低溫闊值的參考電壓V2，并且將參考電壓V2提供到比較器TH2的另一輸入端(反向輸入端)。參考電壓Vrefl(固定值)經(jīng)由電阻器Ro、端子4c、端子lc和熱敏電阻3連接到地線。電阻器Ro和熱敏電阻3串聯(lián)連接，并且電阻器Ro和熱敏電阻3之間的連接中點(diǎn)處的電壓(以下也稱為檢測(cè)電壓)Vr分別提供到比較器TH1的另一輸入端和比較器TH2的一個(gè)輸入端。因此，檢測(cè)電壓Vr的值通過(guò)下面的等式表示，并且隨著所檢測(cè)的溫度而改變，例如如圖3所示。V產(chǎn)Vreflx(Rt/(Ro+Rt》即，因?yàn)闊崦綦娮?具有負(fù)特性，所以檢測(cè)電壓Vr的值(電阻Rt)隨溫度增加而減少。如此設(shè)置使得參考電壓VI對(duì)應(yīng)于充電溫度范圍中的低溫閾值，例如0。C,并且參考電壓V2對(duì)應(yīng)于充電溫度范圍中的高溫闊值，例如，十45。C。比較器TH1比較參考電壓VI和檢測(cè)電壓Vr。當(dāng)Vr>Vl時(shí)，比較輸出信號(hào)Tl變?yōu)榈碗娖?以下也稱為"L")。當(dāng)Vr《VI時(shí)，比較輸出信號(hào)Tl變?yōu)楦唠娖?以下也稱為"H")。比較器TH2比較參考電壓V2和檢測(cè)電壓Vr。當(dāng)Vr》V2時(shí)，比較輸出信號(hào)T2變?yōu)镠。當(dāng)Vr<V2時(shí)，比較輸出信號(hào)T2變?yōu)長(zhǎng)。因此，比較器TH1和TH2用作窗口比較器，并且生成具有如下關(guān)系的輸出信號(hào)。當(dāng)Vr>Vl時(shí)，T1=L，T2=H;當(dāng)V2《Vr《Vl時(shí)，T1=H,T2=H;以及當(dāng)Vr〈V2時(shí)，T1=H，T2=L。充電控制器7分別接收比較器TH1和TH2的比較輸出信號(hào)Tl和T2，并且判斷電池組1的溫度是否在充電溫度范圍內(nèi)。如果判斷電池組1的溫度在充電溫度范圍內(nèi)，則充電控制器7為充電控制開(kāi)關(guān)6提供用于接通充電控制開(kāi)關(guān)6的控制信號(hào)。如果判斷電池組1的溫度超過(guò)充電溫度范圍，則充電控制器7為充電控制開(kāi)關(guān)6提供用于切斷充電控制開(kāi)關(guān)6的控制信號(hào)。8作為示例，充電溫度范圍內(nèi)的低溫閾值設(shè)置為o°c,而高溫閾值設(shè)置為45°C。還設(shè)置為使得Vrefl=Vref2=2.5V，并且Ro400kQ。在此情況下，作為示例，各個(gè)元件值如下設(shè)置。熱敏電阻3的電阻值Rt:在0"C時(shí)為357kQ。檢測(cè)電壓Vr:2.5V/(100k+357k)x357k=1.95V。因此，VI(對(duì)應(yīng)于低溫閾值)設(shè)置為1.95V。熱每文電阻3的電阻值Rt:在45。C時(shí)為41k。。檢測(cè)電壓Vr:2.5V/(100k+41k)x41k=0.73V。因此，V2(對(duì)應(yīng)于高溫閾值)設(shè)置為0.73V。參考電壓VI和V2通過(guò)表1中示出的計(jì)算等式表達(dá)?；跍囟?參考電壓Vr的關(guān)系圖，電阻器R1、R2和R3的值通過(guò)表2中示出的過(guò)程得到。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>電池組1安裝到如此設(shè)置的充電器4上。假設(shè)此時(shí)的電池組1具有15。c的溫度，則各個(gè)電壓具有如下值。熱敏電阻3的電阻值Rt:在15。C時(shí)為163kCl。檢測(cè)電壓Vr:2.5V/(100k+163k)x163k=1.55V。比較器TH1的反向輸入為1.55V,而其非反向輸入為1.95V。因此，輸出Tl為H。比較器TH2的非反向輸入為1.55V,而其反向輸入為0.73V。因此，輸出T2為H。即，根據(jù)0.73V<1.55V<1.95V的關(guān)系，比較器THl的輸出信號(hào)Tl為H，比較器TH2的輸出信號(hào)T2也為H?；谶@兩個(gè)比較器THl和TH2的輸出T1和T2為H的結(jié)果，充電控制器7判斷溫度在充電溫度范圍內(nèi)，并且生成接通充電控制開(kāi)關(guān)6的控制信號(hào)，使得充電電流通過(guò)充電控制開(kāi)關(guān)6提供到電池組1。如果在充電操作期間溫度偏離充電溫度范圍，則這兩個(gè)比較器之一的輸出變?yōu)長(zhǎng),并且切斷充電控制開(kāi)關(guān)6以停止充電。將參照?qǐng)D2的流程圖描述本發(fā)明的第一實(shí)施例的操作。流程圖中示出的處理在充電控制器7中所包括的微計(jì)算機(jī)的控制下執(zhí)行。在步驟S1，判斷是否安裝了電池組1。在充電器4上未安裝電池組1的狀態(tài)下，充電控制器7使得控制開(kāi)關(guān)6進(jìn)入切斷(OFF)狀態(tài)，并且充電電路處于開(kāi)路狀態(tài)。要輸入到比較器TH1的反向輸入端和比較器TH2的非反向輸入端的電壓Vr是通過(guò)電阻器Ro連接的參考電壓Vrefl。這里，當(dāng)充電器4上安裝了電池組1時(shí)，參考電壓Vrefl經(jīng)由電阻器Ro、端子4c和lc以及電池組1內(nèi)的熱敏電阻3連接到端子lb(接地)。輸入到比較器TH1的反向輸入端和比較器TH2的非反向輸入端的檢測(cè)電壓變?yōu)橥ㄟ^(guò)由電阻器Ro和熱敏電阻3的電阻值Rt對(duì)參考電壓Vrefl分壓所得到的電壓。例如，假設(shè)參考電壓Vrefl是2.5V,電阻器Ro為100kQ,并且Rt為100kQ(在25°C),當(dāng)沒(méi)有安裝電池組時(shí)分別將2.5V提供到比較器TH1和TH2的輸入端，將2.5V/(100k+100k)x100k=1.25V提供到比較器TH1和TH2的輸入端。熱敏電阻3的電阻值Rt依賴于環(huán)境溫度而變化。因此，檢測(cè)電壓值與電池組1的溫度相關(guān)。通過(guò)將提供到比較器TH1的非反向輸入端的參考電壓VI設(shè)置為對(duì)應(yīng)于低溫閾值的電壓值，當(dāng)檢測(cè)電壓Vr低于參考電壓VI時(shí)，即，當(dāng)熱敏電阻3環(huán)境溫度高于低溫閾值V1時(shí)，比較器TH1的輸出信號(hào)變?yōu)镠。通過(guò)將連接到比較器TH2的反向輸入的參考電壓V2設(shè)置為對(duì)應(yīng)于高溫閾值的電壓值，當(dāng)檢測(cè)電壓Vr高于參考電壓V2時(shí)，即，當(dāng)熱敏電阻環(huán)境溫度低于高溫閾值時(shí)，比較器TH2的輸出信號(hào)變?yōu)镠。在步驟S2，基于比較器TH2和TH2都變?yōu)镠信號(hào)的事實(shí)，確認(rèn)溫度在充電溫度范圍內(nèi)。在步驟S2，如果判斷所檢測(cè)的溫度超過(guò)充電溫度范圍，則過(guò)程轉(zhuǎn)到步驟S3以通過(guò)切斷充電控制開(kāi)關(guān)6來(lái)停止充電。在步驟S3后，過(guò)程返回到步驟S2以才丸行溫度確^人。在步驟S2，如果確認(rèn)所檢測(cè)的溫度在充電溫度范圍內(nèi)，即，T1=T2=H，則過(guò)程轉(zhuǎn)到步驟S4以接通充電控制開(kāi)關(guān)6。在步驟S5，執(zhí)行充電操作。即使在充電操作期間，在步驟S6，也監(jiān)視電池組1的溫度是否在充電溫度范圍內(nèi)。如果充電期間的溫度超過(guò)充電溫度范圍，則比較器TH1和TH2之一的比較輸出變?yōu)長(zhǎng),并且充電控制器7通過(guò)切斷充電控制開(kāi)關(guān)6來(lái)停止充電(步驟S3)。在步驟S6,如果確認(rèn)所檢測(cè)的電池組1的溫度在充電溫度范圍內(nèi)，則執(zhí)行充電操作，然后過(guò)程轉(zhuǎn)到步驟S7以判斷其是否達(dá)到充滿電?？赡芑谂c蓄電池BAT的電壓的差不超過(guò)預(yù)定閾值的事實(shí)，或替代地基于充電電流不超過(guò)預(yù)定值的事實(shí)，檢測(cè)是否已經(jīng)達(dá)到充滿電。如果在步驟S7檢測(cè)到充滿電，則過(guò)程轉(zhuǎn)到步驟S8以通過(guò)切斷充電控制開(kāi)關(guān)6來(lái)終止充電操作。通過(guò)前述一系列操作，本發(fā)明的第一實(shí)施例能夠避免當(dāng)充電期間出現(xiàn)異常發(fā)熱時(shí)或在異常環(huán)境溫度下時(shí)的充電。通常認(rèn)為充電溫度范圍的上限和下限近似為0t:到45°C,這是因?yàn)榘踩秶蕾囉谛铍姵谺AT的特性而變化。然而，本發(fā)明不限于這樣的特定充電溫度范圍，而是根據(jù)要由各個(gè)充電器處理的蓄電池的特性來(lái)設(shè)置安全范圍。圖4示出本發(fā)明第二實(shí)施例的配置。該配置與第一實(shí)施例的配置的不同在于，檢測(cè)電壓Vr直接提供給充電控制器7A,而不經(jīng)過(guò)任何比較器。充電控制器7A具有將模擬檢測(cè)電壓Vr轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換器，并且被配置為通過(guò)軟件處理判斷檢測(cè)電壓Vr是否在設(shè)置的電壓范圍內(nèi)。類(lèi)似于第一實(shí)施例，當(dāng)檢測(cè)電壓Vr在充電電壓范圍內(nèi)時(shí)，充電控制器7A生成4妄通充電控制開(kāi)關(guān)6的控制信號(hào)。接下來(lái)，將描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。第三實(shí)施例涉及在精確檢測(cè)電池組l的溫度方面的改進(jìn)。即，來(lái)自充電器4的輻射熱或電池組內(nèi)的保護(hù)電路的熱量可能被添加到充電期間檢測(cè)的溫度，使得難以精確檢測(cè)電池組1的溫度。特別地，在提供相對(duì)大的充電電流到蓄電池BAT的充電器中，電池組內(nèi)的保護(hù)IC的組件的發(fā)熱和充電器側(cè)的電路熱量被加到蓄電池BAT的自身發(fā)熱。這施加了很大影響，并且整個(gè)電池組的溫度趨于輕易地增加。為了安全性的考慮，蓄電池BAT的溫度是最重要的，并且應(yīng)當(dāng)被監(jiān)視，期望通過(guò)最小化外圍電路熱量的影響而檢測(cè)精確的溫度。第三實(shí)施例被配置測(cè)來(lái)執(zhí)行精確的溫度檢測(cè)。當(dāng)切斷充電時(shí)，沒(méi)有電流提供到充電器電路和電池保護(hù)電路。這抑制組件的溫度上升，使得能夠抑制輻射熱量。熱敏電阻在該時(shí)段期間檢測(cè)的溫度幾乎是蓄電池BAT(電池單元)自身的溫度，因此使得能夠更精確地判斷蓄電池的安全性。以下將參照?qǐng)D5的流程圖描述第三實(shí)施例的處理。電池組1和充電器4的基本配置與圖1或圖4中所示的配置相同。圖5的流程圖中所示的處理在充電控制器7(或7A)中所包括的微計(jì)算機(jī)的控制下執(zhí)行。在步驟Sll,判斷是否安裝了電池組l。在充電器4上沒(méi)有安裝電池組1的狀態(tài)下，充電控制器7使得控制開(kāi)關(guān)6進(jìn)入切斷狀態(tài)，并且充電電路處于開(kāi)if各狀態(tài)。這里，當(dāng)在充電器4上安裝了電池組1時(shí)，過(guò)程轉(zhuǎn)到步驟S12,以判斷電池組1的溫度是否在充電溫度范圍內(nèi)。溫度確認(rèn)處理類(lèi)似于前述第一實(shí)施例地執(zhí)4亍。在步驟S12,如果判斷所檢測(cè)的溫度超過(guò)充電溫度范圍，則過(guò)程轉(zhuǎn)到步驟S13以通過(guò)切斷充電控制開(kāi)關(guān)6來(lái)停止充電(中斷充電電流)。在步驟S13后，過(guò)程返回到步驟S12以執(zhí)行溫度確認(rèn)。在步驟S12,如果判斷所檢測(cè)的溫度在充電溫度范圍內(nèi)，則過(guò)程轉(zhuǎn)到步驟S14以接通充電控制開(kāi)關(guān)6,然后轉(zhuǎn)到步驟S15以執(zhí)行充電操作。在步驟S16,判斷是否已經(jīng)達(dá)到充滿電。當(dāng)充電器4的輸出電壓和蓄電池BAT的電壓之間的差不超過(guò)預(yù)定值時(shí)，或當(dāng)充電電流變?yōu)轭A(yù)定值或更少時(shí)，可能^r測(cè)出已經(jīng)達(dá)到充滿電。如果步驟S16的檢測(cè)結(jié)果不是充滿電，則過(guò)程轉(zhuǎn)到步驟S17以周期性地切斷充電控制開(kāi)關(guān)6。即，按溫度確認(rèn)的循環(huán)切斷充電開(kāi)關(guān)6。例如，在充電操作持續(xù)三分鐘后，充電開(kāi)關(guān)6切斷三秒鐘。步驟S18的溫度確認(rèn)在充電開(kāi)關(guān)6的切斷時(shí)段內(nèi)執(zhí)行。如果在步驟S18確認(rèn)充電期間的溫度超過(guò)充電溫度范圍，則充電控制器7通過(guò)切斷充電控制開(kāi)關(guān)6來(lái)停止充電(步驟S13)。如果在步驟S18確認(rèn)電池組1的溫度在充電溫度范圍內(nèi)，則過(guò)程返回到步驟S14(充電開(kāi)關(guān)6的接通)，以恢復(fù)充電操作。如果步驟S16的檢測(cè)結(jié)果是充滿電，則過(guò)程轉(zhuǎn)到步驟S19以通過(guò)切斷充電控制開(kāi)關(guān)6來(lái)終止充電才喿作。通過(guò)前述一系列才喿作，本發(fā)明的第三實(shí)施例可以避免當(dāng)充電期間出現(xiàn)異常發(fā)熱時(shí)或在異常環(huán)境溫度下的充電。此外，由于檢測(cè)了當(dāng)切斷充電電流時(shí)電池組1的溫度，因此可能降低來(lái)自充電器4的熱量的影響和電池組1內(nèi)的保護(hù)電路的熱量的影響，從而使得能夠進(jìn)行精確的溫度4全測(cè)。接下來(lái)，將描述能夠進(jìn)行精確溫度檢測(cè)的第四實(shí)施例。在第四實(shí)施例中，不僅在充電切斷時(shí)段而且在充電接通時(shí)段執(zhí)行溫度檢測(cè)。如果接通時(shí)段和切斷時(shí)段之間的溫差不超過(guò)某個(gè)設(shè)置值，則接通時(shí)段期間的溫度也用于判斷是否可以為電池充電。如圖6所示，與檢測(cè)電壓Vr進(jìn)行比較的、在接通時(shí)段中使用的和在切斷時(shí)段中使用的各參考電壓分別由開(kāi)關(guān)8和9切換。這些開(kāi)關(guān)8和9響應(yīng)于來(lái)自充電控制器7B的溫度設(shè)置控制信號(hào)而切換。電阻器Rl、R2、R3、R4和R5的串聯(lián)電路插入到固定參考電壓Vref2和接地之間，以便獲得這些電阻器之間的連接點(diǎn)。從電阻器Rl和R2之間的連接點(diǎn)取出參考電壓VI,從電阻器R2和R3之間的連接點(diǎn)取出參考電壓V2,從電阻器R3和R4之間的連接點(diǎn)取出參考電壓V3,并且從電阻器R4和R5之間的連接點(diǎn)取出參考電壓V4。其關(guān)系如下V4<V3<V2<V1。充電接通時(shí)段內(nèi)的電池組1的溫度高于充電切斷時(shí)段內(nèi)的電池組1的溫度。因此，分別設(shè)置參考電壓VI和V3以便定義充電切斷時(shí)段中的低溫閾值和高溫閾值。分別設(shè)置參考電壓V2和V4以便定義充電接通時(shí)段中的低溫閾值和高溫閾值。通過(guò)開(kāi)關(guān)8和9，在充電切斷時(shí)段期間，參考電壓V1和V3分別提供到比較器TH1和TH2的反向輸入端，并且在充電接通時(shí)段期間，參考電壓V2和V4分別提供到比較器TH1和TH2的反向輸入端。類(lèi)似于第一實(shí)施例，由電池組1的熱敏電阻3檢測(cè)的檢測(cè)電壓Vr分別提供到比較器TH1和TH2的非反向輸入端。當(dāng)檢測(cè)電壓Vr在參考電壓VI和V3的范圍內(nèi)時(shí)，比較器TH1的輸出信號(hào)T1變?yōu)長(zhǎng),而比較器TH2的輸出信號(hào)T2變?yōu)镠。類(lèi)似地，當(dāng)檢測(cè)電壓Vr在參考電壓V2和V4的范圍內(nèi)時(shí)，比較器TH1的輸出信號(hào)Tl變?yōu)長(zhǎng)，而比較器TH2的輸出信號(hào)T2變?yōu)镠。比較器TH1的輸出信號(hào)Tl和比較器TH2的輸出信號(hào)T2提供到充電控制器7B。充電控制器7B能夠判斷在充電接通時(shí)段和充電切斷時(shí)段的每個(gè)時(shí)段中電池組1的溫度是否在設(shè)置的充電溫度范圍內(nèi)。檢測(cè)電壓Vr也提供到充電控制器7B。充電控制器7B檢測(cè)在充電接通時(shí)段的電池組1的溫度Ton,而在充電切斷時(shí)段的電池組1的溫度Toff,然后判斷其間的差的幅度。接通時(shí)段和切斷時(shí)段之間的小溫差意味著通過(guò)施加充電電流從各電路和各組件產(chǎn)生了相對(duì)較小的熱量。因此，可以估計(jì)對(duì)蓄電池BAT有較小的熱量影響。在此情況下，即使在接通時(shí)段檢測(cè)的溫度也可以用于溫度確認(rèn)，這是因?yàn)殡姵亟M1的溫度在其上相對(duì)精確地反映。通過(guò)在接通時(shí)段和切斷時(shí)段都執(zhí)行溫度檢測(cè)，可能更快速地檢測(cè)任何異常發(fā)熱并停止充電。盡管輻射熱的影響小，但這不意味著沒(méi)有影響。因此，如上設(shè)置接通時(shí)段和切斷時(shí)段中的各個(gè)溫度閾值(參考電壓VI到V4)。以下將參照?qǐng)D7的流程圖描述本發(fā)明的第四實(shí)施例的操作。在步驟S21,判斷是否安裝了電池組l。在充電器4上沒(méi)有安裝電池組1的狀態(tài)下，充電控制器7使控制開(kāi)關(guān)6進(jìn)入切斷狀態(tài)，并且充電電路處于開(kāi)路狀態(tài)。這里，當(dāng)在充電器4上安裝了電池組1時(shí)，過(guò)程轉(zhuǎn)到步驟S22以判斷電池組1的溫度是否在充電溫度范圍內(nèi)。該溫度確認(rèn)處理使用充電切斷時(shí)段中的溫度閾值(參考電壓VI和V3)。如果在步驟S22判斷所檢測(cè)的溫度超過(guò)充電溫度范圍，則過(guò)程轉(zhuǎn)到步驟S23以通過(guò)切斷充電控制開(kāi)關(guān)6來(lái)停止充電。在步驟S23后，過(guò)程返回到步驟S22以執(zhí)行溫度確認(rèn)。如果在步驟S22判斷所檢測(cè)的溫度在充電溫度范圍內(nèi)，則過(guò)程轉(zhuǎn)到步驟S24以接通充電控制開(kāi)關(guān)6,然后轉(zhuǎn)到步驟S25以執(zhí)行充電操作。在接通充電開(kāi)關(guān)6的時(shí)間期間和切斷充電開(kāi)關(guān)6的時(shí)間期間的每個(gè)時(shí)段執(zhí)行溫度檢測(cè)操作。以恒定循環(huán)執(zhí)行溫度檢測(cè)操作。當(dāng)執(zhí)行溫度檢測(cè)操作時(shí)，依賴于所檢測(cè)的溫度執(zhí)行之后的處理。在步驟S26，從檢測(cè)電壓Vr檢測(cè)充電接通時(shí)段中的溫度Ton。檢測(cè)溫度Ton存儲(chǔ)在充電控制器7B中。在步驟S27,充電開(kāi)關(guān)6切斷。在步驟S28,從檢測(cè)電壓Vr檢測(cè)充電切斷時(shí)段中的溫度Toff。檢測(cè)溫度Toff存儲(chǔ)在充電控制器7B中。在步驟S29，判斷溫差(Ton-Toff)是否小于溫差閾值。如果判斷溫差小于閾值，則過(guò)程轉(zhuǎn)到步驟S30以將溫度閾值設(shè)置為充電接通時(shí)段中的值(參考電壓V2和V4)。在步驟S31,充電開(kāi)關(guān)6接通。14在步驟S32，通過(guò)使用充電接通時(shí)段中的溫度闊值判斷電池組1的溫度是否在充電溫度范圍內(nèi)(溫度確認(rèn)處理)。如果在步驟S32確認(rèn)電池組1的溫度在充電溫度范圍內(nèi)，則過(guò)程轉(zhuǎn)到步驟S33,以將溫度閾值設(shè)置在充電切斷時(shí)段中的值(參考電壓VI和V3)。在步驟S34,充電開(kāi)關(guān)6切斷。在步驟S35,通過(guò)使用充電切斷時(shí)段中的溫度閾值判斷電池組1的溫度是否在充電溫度范圍內(nèi)(溫度確認(rèn)處理)。如果在步驟S29判斷溫差(Ton-Toff)不小于溫差閾值，則省略使用充電接通時(shí)段內(nèi)的溫度閾值的溫度確認(rèn)處理(步驟S32),而跟隨步驟S33、S34和S35中的使用充電切斷時(shí)段中的溫度閾值的溫度確認(rèn)處理。在步驟S32和S35的溫度確認(rèn)處理中，如果判斷檢測(cè)的電池組1的溫度超過(guò)充電溫度范圍，則過(guò)程轉(zhuǎn)到步驟S23以停止充電。在步驟S36,判斷電池是否已經(jīng)達(dá)到充滿電?？梢曰诔潆娖?的輸出電壓和蓄電池BAT的電壓之間的差不超過(guò)預(yù)定值的事實(shí)，或替代地基于充電電流變?yōu)轭A(yù)定值或更小的事實(shí)檢測(cè)充滿電。如果步驟S36的檢測(cè)結(jié)果不是充滿電，則過(guò)程返回到步驟S25,以重復(fù)從上述步驟S26到步驟S35的一系列處理。如果步驟S36的檢測(cè)結(jié)果是充滿電，則切斷充電控制開(kāi)關(guān)6以終止充電操作。通過(guò)上述一系列操作，本發(fā)明的第四實(shí)施例除了使用充電電流的切斷時(shí)段中的溫度，還通過(guò)使用充電電流的接通時(shí)段中的溫度，來(lái)執(zhí)行溫度確認(rèn)。這使得能夠降低來(lái)自充電器4的熱量的影響和電池組1內(nèi)的保護(hù)電路的熱量的影響，從而使得能夠進(jìn)行精確的溫度4企測(cè)，以及進(jìn)一步的連續(xù)的溫度檢測(cè)。接下來(lái)，將在下面描述本發(fā)明的第五實(shí)施例。第五實(shí)施例被配置為通過(guò)更精細(xì)地劃分溫度閾值以便精細(xì)地關(guān)于電池組1的溫度改變充電條件來(lái)消除不充分充電。這通過(guò)按需要增加比較器的數(shù)量而成為可能，如圖8所示。如圖8所示，提供電阻器R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7的串聯(lián)電路以生成對(duì)應(yīng)于溫度閾值的參考電壓VI、V2、V3、V4、V5和V6。提供比較器TH1、TH2、TH3和TH4以將其各自的比較輸出Tl、T2、T3和T4提供到充電控制器7C。檢測(cè)電壓V4分別提供到比較器TH1到TH4的非反向輸入端。由開(kāi)關(guān)IO選擇的參考電壓VI和V2之一提供到比較器TH1的非反向輸入端，而由開(kāi)關(guān)11選擇的參考電壓V5和V6之一提供到比較器TH4的非反向，lr入端。參考電壓VI和V2對(duì)應(yīng)于充電溫度范圍中的低溫闊值，而參考電壓V5和V6對(duì)應(yīng)于充電溫度范圍中的高溫閾值。充電溫度范圍被參考電壓V3和V4劃分為三個(gè)區(qū)域。因此，基于比較器TH1到TH4的輸出信號(hào)T1到T4，充電控制器7c可以判斷所檢測(cè)的電池組1的溫度(檢測(cè)電壓Vr)屬于充電溫度范圍內(nèi)的這些劃分的區(qū)域中的哪個(gè)區(qū)域。充電溫度范圍可以根據(jù)電池組1的蓄電池BAT的類(lèi)型、規(guī)范等，通過(guò)開(kāi)關(guān)10和11切換上限或下限溫度閾值來(lái)設(shè)置。在使用具有如圖9所示的溫度特性的熱敏電阻3的情況下，各個(gè)電壓VI到V6的計(jì)算公式如表3所示，并且對(duì)應(yīng)于溫度閾值的電阻器Rl到R7和這些電阻器的總值如表4所示。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>在上述設(shè)置值的情況下，溫度閾值被設(shè)置為-5。C、0°C、15°C、45°C、50°C和60。C。因此，通過(guò)將充電溫度范圍劃分為多個(gè)區(qū)域，充電模式可以依賴于區(qū)域而切換，并且可以切換充電電壓(充電器4的輸出電壓)，4吏得能夠進(jìn)4亍適當(dāng)?shù)某潆?。接下?lái)，將描述本發(fā)明的第六實(shí)施例。第六實(shí)施例適當(dāng)?shù)貞?yīng)用到鋰離子蓄電池的充電。鋰離子蓄電池按如圖IO所示的特性充電。使用恒流充電和恒壓充電方法的組合的方法作為充電方法。當(dāng)由具有4.2V和1A的恒流和恒壓控制特性的充電器充電時(shí)的^l里離子電池充電特性如圖IO所示，其上^f黃坐標(biāo)表示充電電流(A),而縱坐標(biāo)表示電池電壓(V)。從充電開(kāi)始到電池電壓達(dá)到例如4.2V的點(diǎn)的時(shí)間段是恒流控制時(shí)段，并且以恒定電流(1A)執(zhí)行充電。當(dāng)電池電壓達(dá)到4.2V時(shí)，啟動(dòng)恒壓控制以停止任何進(jìn)一步的電壓上升，導(dǎo)致充電電流隨充電進(jìn)行而P條低的特性。該時(shí)段是恒壓控制時(shí)段。在恒流控制改變到恒壓控制的點(diǎn)，即，在電池電壓達(dá)到4.2V的點(diǎn)，電池容量已經(jīng)達(dá)到大約70%到80%電荷。眾所周知，盡管鋰離子蓄電池具有長(zhǎng)生命周期的特性特征，但是在充電期間、特別是達(dá)到4.2V之后的電池發(fā)熱極大地影響生命周期劣化?？紤]到這一點(diǎn)，第六實(shí)施例;陂配置為在電池電壓達(dá)到4.2V后_—即在恒壓充電區(qū)域一一執(zhí)行溫度管理。由于在恒流充電區(qū)域沒(méi)有執(zhí)行溫度檢測(cè)，因此可以簡(jiǎn)化充電控制器中的處理，從而抑制微計(jì)算機(jī)程序錯(cuò)誤和充電控制故障的情況。圖11示出本發(fā)明第六實(shí)施例的配置。該配置與第五實(shí)施例(圖8)的配置的不同在于，為了區(qū)分恒流充電和恒壓充電，在充電電流路徑中插入了用于檢測(cè)充電電流的電阻器12。在檢測(cè)電阻器12處生成的檢測(cè)電壓Vi被提供到充電控制器7D以判斷當(dāng)前的充電操作。充電控制器7D僅僅在恒流和恒壓控制下的恒壓控制時(shí)段中檢測(cè)溫度。圖12示出了第六實(shí)施例的處理流程的流程圖。圖12的流程圖與圖7的流程圖的不同在于增加了測(cè)量檢測(cè)電壓Vi的步驟S41和區(qū)分恒流充電和恒壓充電的步驟S42。在充電操作期間(步驟S25)，測(cè)量檢測(cè)電壓Vi(步驟S41),并且基于檢測(cè)電壓Vi,判斷當(dāng)前狀態(tài)是恒流充電(CC)還是恒壓充電(CV)。如果判斷結(jié)果是恒流充電(CC),則過(guò)程返回到步驟S25以繼續(xù)充電操作。如果判斷結(jié)果是恒壓充電(CV),則過(guò)程轉(zhuǎn)到步驟S26(以檢測(cè)接通時(shí)段中的溫度Ton)。之后的處理與參照?qǐng)D7所描述的處理相同。本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，并且基于本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思的各種修改是可能的。例如，盡管在上述實(shí)施例中將電池組1連接到充電器4，但是充電器4可被配置在電子設(shè)備的主體內(nèi)。本發(fā)明還可應(yīng)用到除了鋰離子蓄電池以外的鎳氫電池，并且還可單獨(dú)應(yīng)用到蓄電池，而不限于保護(hù)IC被集成到電池組中的配置。根據(jù)本發(fā)明，可能防止異常環(huán)境溫度條件下的充電，并且還可以在充電期間出現(xiàn)任何異常發(fā)熱時(shí)停止充電，從而避免可能導(dǎo)致事故的電池性能劣化。此外，由于可以精確地測(cè)量電池溫度，因此變得可能在充電溫度范圍內(nèi)確實(shí)地繼續(xù)充電直到充滿電，/人而防止不足充電。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，取決于設(shè)計(jì)要求和其他因素可以出現(xiàn)各種修改、組合、子組合和更改，只要它們?cè)跈?quán)利要求或其等效物的范圍內(nèi)。相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本文檔包含涉及于2008年2月6日向日本專(zhuān)利局提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)JP2008-025858的主題，在此通過(guò)引用并入其全部?jī)?nèi)容。18權(quán)利要求1.一種充電裝置，被配置為接受對(duì)應(yīng)于蓄電池或電池組的溫度的溫度信息；當(dāng)所述溫度在設(shè)置的充電溫度范圍內(nèi)時(shí)，將充電電流提供到該蓄電池或電池組；以及當(dāng)所述溫度超過(guò)該設(shè)置的充電溫度范圍時(shí)，中斷充電電流。2.如權(quán)利要求l所述的充電裝置，其中所述充電溫度范圍被劃分為多個(gè)區(qū)域，以及判斷所述溫度屬于這些劃分的區(qū)域中的哪個(gè)區(qū)域。3.如權(quán)利要求l所述的充電裝置，其中充電電流以恒定周期性循環(huán)接通/切斷；以及判斷是否至少在充電電流切斷的時(shí)間期間檢測(cè)的溫度在所述充電溫度范圍內(nèi)。4.如權(quán)利要求1所述的充電裝置，其中充電電流以恒定周期性循環(huán)接通/切斷；以及如果充電電流*接通的時(shí)間期間檢測(cè)的第一溫度和充電電流切斷的時(shí)間期間檢測(cè)的第二溫度之間的差不超過(guò)閾值，則判斷第一溫度和第二溫度的每個(gè)是否在所述充電溫度范圍內(nèi)；以及如果第一溫度和第二溫度之間的差大于該閾值，則判斷第二溫度是否在所述充電溫度范圍內(nèi)。5.如權(quán)利要求4所述的充電裝置，其中獨(dú)立于所述第一和第二溫度設(shè)置所述充電溫度范圍。6.如權(quán)利要求1所述的充電裝置，其中，在其中恒流充電操作和恒壓充電操作以該所指示的順序執(zhí)行的充電控制中，僅在該恒壓充電操作期間判斷所述溫度是否在所述充電溫度范圍內(nèi)。7.—種充電方法，包括下述步驟接受對(duì)應(yīng)于蓄電池或電池組的溫度的溫度信息；當(dāng)所述溫度在設(shè)置的充電溫度范圍內(nèi)時(shí)，將充電電流提供到該蓄電池或電池纟且；以及當(dāng)所述溫度超過(guò)該設(shè)置的充電溫度范圍時(shí)，中斷充電電流。8.如權(quán)利要求7所述的充電方法，其中所述充電溫度范圍被劃分為多個(gè)區(qū)域，以及判斷所述溫度屬于這些劃分的區(qū)域中的哪個(gè)區(qū)域。9.如權(quán)利要求7所述的充電方法，其中充電電流以恒定周期性循環(huán)接通/切斷；以及判斷至少充電電流切斷的時(shí)間期間檢測(cè)的溫度是否在所述充電溫度范圍內(nèi)。10.如權(quán)利要求7所述的充電方法，其中充電電流以恒定周期性循環(huán)接通/切斷；以及如果充電電流接通的時(shí)間期間4全測(cè)的第一溫度和充電電流切斷的時(shí)間期間檢測(cè)的第二溫度之間的差不超過(guò)閾值，則判斷第一溫度和第二溫度的每個(gè)是否在所述充電溫度范圍內(nèi)；以及如果第一溫度和第二溫度之間的差大于該閾值，則判斷第二溫度是否在所述充電溫度范圍內(nèi)。11.如權(quán)利要求IO所述的充電方法，其中獨(dú)立于所述第一和第二溫度設(shè)置所述充電溫度范圍。12.如權(quán)利要求7所述的充電方法，其中，在其中恒流充電操作和恒壓充電操作以該指示順序執(zhí)行的充電控制中，僅在執(zhí)行恒壓充電操作時(shí)判斷溫度是否在充電溫度范圍內(nèi)。全文摘要本發(fā)明提供了一種充電裝置，被配置為接受對(duì)應(yīng)于蓄電池或電池組的溫度的溫度信息；當(dāng)所述溫度在設(shè)置的充電溫度范圍內(nèi)時(shí)，將充電電流提供到蓄電池或電池組；以及當(dāng)所述溫度超過(guò)設(shè)置的充電溫度范圍時(shí)，中斷充電電流。文檔編號(hào)H01M10/42GK101504996SQ20091000384公開(kāi)日2009年8月12日申請(qǐng)日期2009年2月6日優(yōu)先權(quán)日2008年2月6日發(fā)明者佐藤和三,本間正貢申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社