Sistema para controlar la carga de una batería secundaria.

Un sistema para controlar la carga de una bateria secundaria (11),

incluyendo:

medios de control de carga (6) para parar la carga cuando un voltaje de carga llega a un voltaje de corte especificoVc correspondiente a una capacidad de carga menor que un nivel de carga plena (Vmax); ymedios de correccion de temperatura (15) para corregir dicho voltaje de corte Vc en base a la ecuacion de calculosiguiente:

Vc ≥ V0 - (TA0 - 25) x α + ß

donde:

V0 es un voltaje de referencia;

TA0 es una temperatura medioambiental presente;

es la temperatura medioambiental de referencia;

α es un coeficiente de correccion; y

ß es un coeficiente de deterioro que toma en cuenta la caracteristica de la bateria deteriorada cada vez que la cargase repite.

Sistema para controlar la carga de una batería secundaria

La presente invención se refiere a un sistema para controlar la carga de una batería secundaria, y en particular a un sistema para controlar la carga de una batería secundaria, que es adecuado para mejorar la durabilidad de la batería secundaria, es decir, mantener la capacidad inicial de carga/descarga de la batería secundaria durante un largo período de tiempo.

En el caso de cargar una batería secundaria usando óxido de níquel como el material de un cátodo (electrodo positivo) , por ejemplo, una batería de níquel-cadmio o una batería de níquel-hidrógeno, cuando la batería se carga a un nivel de carga plena, se genera gas oxígeno en el electrodo positivo. Si la generación del gas oxígeno prosigue, se eleva la presión interior de la batería secundaria, y consiguientemente, el gas oxígeno así generado tiene que ser consumido por reacción de celda local en la superficie de un ánodo (electrodo negativo) . En general, teniendo en cuenta la reducción gradual de la capacidad del electrodo negativo por la reacción de celda local, la capacidad del electrodo negativo se hace mayor que la del electrodo positivo. Por ejemplo, una relación (relación NP) de la capacidad del electrodo negativo a la del electrodo positivo se pone a un valor en un rango de aproximadamente 1, 65 a 2, 0. Sin embargo, dado que la capacidad de carga de la batería se incrementa con el electrodo positivo tomado como un factor de limitación de tasa, la mayor capacidad del electrodo negativo produce la ampliación de la batería secundaria, pero no contribuye al aumento de la capacidad de carga de la batería.

Un método de carga capaz de suprimir la generación de gas oxígeno parando la carga a un nivel de carga inferior a un nivel de carga plena, por ejemplo, 97% del nivel de carga plena, se ha propuesto en la Publicación de Patente japonesa número Hei 5-111175. Este método de carga es ventajoso porque, dado que se evita la generación de gas oxígeno, se puede evitar la reducción de la capacidad de un electrodo negativo por reacción de celda local, con el resultado de que es posible reducir la capacidad del electrodo negativo, y por lo tanto miniaturizar la batería secundaria, es decir, aumentar la capacidad de carga.

Como se ha descrito anteriormente, la parada de la carga a un nivel de carga inferior a un nivel de carga plena es deseable desde el punto de vista de la durabilidad de una batería secundaria; sin embargo, dado que un valor de referencia de voltaje (voltaje de corte) representativo de una cantidad de carga de referencia para parar la carga depende de la temperatura de la batería y la temperatura medioambiental y también del grado de deterioro correspondiente al período de servicio, no es fácil detectar exactamente que el voltaje de la batería secundaria llega al voltaje de corte. En otros términos, no se espera controlar exactamente la carga de la batería secundaria solamente en base al voltaje de corte.

US 6 011 380 A describe un sistema para controlar la carga de una batería secundaria, incluyendo:

medios de control de carga para parar la carga cuando un voltaje de carga llega a un voltaje de corte específico correspondiente a una capacidad de carga menor que un nivel de carga plena; y

medios de corrección de temperatura para corregir dicho voltaje de corte en base a una temperatura de batería supervisada para evitar un efecto de memoria.

En vista de lo anterior, se ha efectuado la presente invención, y un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema para controlar la carga de una batería secundaria, que es capaz de establecer un voltaje de corte a un valor tan próximo a un nivel de carga plena como sea posible en consideración a la temperatura medioambiental y al deterioro con el transcurso del tiempo.

Para lograr el objeto anterior, según una primera característica de la presente invención, se facilita un sistema para controlar la carga de una batería secundaria según la reivindicación 1. El sistema incluye: medios de control de carga para parar la carga cuando un voltaje de carga llega a un voltaje de corte específico correspondiente a una capacidad de carga menor que un nivel de carga plena; y medios de corrección de temperatura para corregir el voltaje de corte en base a una desviación entre una temperatura medioambiental presente y una temperatura medioambiental de referencia. Con esta primera característica, el voltaje de corte, que se varía dependiendo de una temperatura medioambiental, se puede corregir de forma óptima.

Según la invención descrita en la reivindicación 1, dado que el voltaje de corte puede ser corregido en consideración a la temperatura medioambiental, es posible parar exactamente la carga a un voltaje de carga próximo a un nivel de carga plena, y por lo tanto cargar la batería a un nivel de carga próximo al nivel de carga plena en consideración de la durabilidad de la batería.

Según una segunda característica de la presente invención, el sistema descrito en la primera característica de la presente invención incluye además: segundos medios de control de carga para parar la carga a un nivel de carga superior a un nivel de carga plena; medios de almacenamiento de voltaje de carga para almacenar un voltaje de carga al tiempo de la terminación de una pluralidad de tiempos de la carga por los segundos medios de control de

carga; y medios de corrección de deterioro para corregir el voltaje de corte en base al valor del voltaje de carga almacenado en los medios de almacenamiento de voltaje de carga.

Cuando se deteriora la batería, la capacidad de carga al tiempo de terminación de la carga es menor que la capacidad de carga al tiempo de la parada de la carga en base al voltaje de corte inicialmente establecido. Según la segunda característica, se almacena el voltaje de carga al tiempo de la terminación de una pluralidad de tiempos de la carga a un nivel de carga superior a un nivel de carga plena, y el voltaje de corte se corrige de manera que se incremente en consideración a la proporción de deterioro de la batería detectada en base al valor almacenado del voltaje de carga.

Según una tercera característica de la presente invención, el sistema descrito en la segunda característica de la presente invención incluye además medios de almacenamiento de temperatura de batería para almacenar una temperatura de la batería secundaria al tiempo de la terminación de una pluralidad de tiempos de la carga por los segundos medios de control de carga; donde los medios de corrección de deterioro también corrigen el voltaje de corte en base al valor de la temperatura de batería almacenada en los medios de almacenamiento de temperatura de batería. Si se deteriora la batería secundaria, se cambia la temperatura de la batería secundaria al tiempo de la terminación de la carga. Con la tercera característica, la proporción de deterioro de la batería puede ser corregida en consideración tanto a la temperatura de batería como a la temperatura medioambiental.

Según la invención descrita en cada una de las reivindicaciones 2 y 3, dado que el deterioro de la batería con el transcurso del tiempo puede ser corregido en base al voltaje de carga al tiempo de la terminación de la carga y la temperatura de la batería, es posible cargar, incluso durante un largo período de servicio, la batería a un nivel de carga próximo a un nivel de carga plena en consideración a la durabilidad de la batería.

A continuación, se describirá una realización de la presente invención con referencia a los dibujos.

La figura 1 es un diagrama de bloques que representa una configuración de sistema de un vehículo movido por motor incluyendo un sistema de control de carga de batería según una realización de la presente invención.

La figura 2 es un diagrama de flujo que representa un primer proceso esencial de carga ordinaria.

La figura 3 es un diagrama de flujo que representa una segunda porción esencial de la carga ordinaria.

La figura 4 es un diagrama de flujo que representa un primer proceso esencial de carga de refresco.

La figura 5 es un diagrama de flujo que representa un segundo proceso esencial de la carga de refresco.

La figura 6 es un diagrama que muestra cambios en el voltaje de batería y la temperatura de batería con el transcurso de un tiempo de carga en carga... [Seguir leyendo]

1. Un sistema para controlar la carga de una batería secundaria (11) , incluyendo:

medios de control de carga (6) para parar la carga cuando un voltaje de carga llega a un voltaje de corte específico Vc correspondiente a una capacidad de carga menor que un nivel de carga plena (Vmax) ; y

medios de corrección de temperatura (15) para corregir dicho voltaje de corte Vc en base a la ecuación de cálculo siguiente: 10 Vc = V0 - (TA0 -25) x α + β

donde:

V0 es un voltaje de referencia;

TA0 es una temperatura medioambiental presente;

es la temperatura medioambiental de referencia; 20 α es un coeficiente de corrección; y

β es un coeficiente de deterioro que toma en cuenta la característica de la batería deteriorada cada vez que la carga se repite. 25

2. Un sistema para controlar la carga de una batería secundaria (11) según la reivindicación 1, incluyendo además:

segundos medios de control de carga (7) para parar la carga a un nivel de carga superior a un nivel de carga plena (Vmax) ;

medios de almacenamiento de voltaje de carga para almacenar un voltaje de carga al tiempo de la terminación de una pluralidad de tiempos de la carga por dichos segundos medios de control de carga (7) ; y

medios de corrección de deterioro (S137) para corregir dicho voltaje de corte Vc en base al valor del voltaje de carga 35 almacenado en dichos medios de almacenamiento de voltaje de carga.

3. Un sistema para controlar la carga de una batería secundaria según la reivindicación 2, incluyendo además:

medios de almacenamiento de temperatura de batería para almacenar una temperatura (TB0) de dicha batería 40 secundaria (11) al tiempo de terminación de una pluralidad de tiempos de la carga por dichos segundos medios de control de carga (7) ;

donde dichos medios de corrección de deterioro (S137) también corrigen dicho voltaje de corte Vc en base al valor de la temperatura de batería almacenada en dichos medios de almacenamiento de temperatura de batería. 45