充电设备和充电方法

摘要

抑制了在充电时的充电功率的无用消耗并改善了充电效率。在充电设备(1)中，其中将多个二次电池(22)串联连接的电池组(24)供应有充电电流(Ic)。该充电设备具有过充电保护电路(26)，其具有针对每个二次电池(22)布置的放电路径电路(34)，并基于二次电池(22)的电池电压(Vb)将二次电池(22)连接到所述放电路径电路(34)来使得二次电池在充电的同时放电或从放电路径电路(34)断开二次电池(22)来停止放电；该充电设备还具有充电器控制器(10)，其用于在由过充电保护电路(26)开始任何一个二次电池(22)向放电路径电路(34)的放电的情况下控制充电电流(Ic)减小直至停止已开始放电的二次电池(22)向放电路径电路(34)放电为止。

权利要求

1.一种用于通过向电池组供应充电电流来对电池组充电的充电设备，在所述电池组中，多个二次电池被串联连接，该充电设备包括：过充电保护电路，其包括放电路径电路，该放电路径电路与二次电池一一对应地设置并适合于通过基于二次电池的电池电压将二次电池连接到所述放电路径电路来促使正被充电的二次电池放电或通过从放电路径电路切断二次电池来停止放电；以及充电控制装置，其用于当由过充电保护电路开始任何一个二次电池向放电路径电路的放电时继续充电，同时减小充电电流直至停止已开始放电的二次电池向放电路径电路放电为止。

2.一种用于通过向电池组供应充电电流来对电池组充电的充电设备，在所述电池组中，多个二次电池被串联连接，该充电设备包括：气体产生检测装置，其用于在电池组被充电的同时检测来自二次电池中的任何一个的气体产生；以及充电控制装置，其用于在由所述气体产生检测装置检测到气体产生时，继续充电同时减小充电电流直至停止气体产生为止。

3.如权利要求1或2所述的充电设备，其中，所述充电控制装置在充电电流低于指定的下限电流值时在将充电电流保持在指定的下限电流值的同时继续向电池组进行供应，而在电池组的电压达到指定的充电结束电压时停止充电。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的充电设备，还包括充电器，其用于向其中将电池组和外部负载并联地连接的并联电路供应外部功率，对电池组充电并对外部负载供应功率，其中：控制由所述充电器施加于所述并联电路的电压，以便在将电池组和外部负载保持在导电状态的同时在非充电周期期间将流入电池组的充电电流基本上保持在零。

5.一种用于通过向电池组供应充电电流来对电池组充电的充电方法，在所述电池组中，多个二次电池被串联连接，该充电方法包括步骤：基于二次电池的电池电压通过将二次电池连接到与各二次电池一一对应地设置的放电路径电路来促使正被充电的二次电池放电或通过从放电路径电路切断二次电池来停止放电；以及当开始任何一个二次电池向放电路径电路的放电时继续充电，同时减小充电电流直至停止已开始放电的二次电池向放电路径电路放电为止。

6.一种用于通过向电池组供应充电电流来对电池组充电的充电方法，在所述电池组中，多个二次电池被串联连接，该充电方法包括步骤：当在电池组被充电的同时检测到来自任何一个二次电池的气体产生时继续充电，同时减小充电电流直至停止气体产生为止。

说明书

充电设备和充电方法

技术领域

[0001] 本发明涉及充电设备和充电方法，特别是涉及用于改善充电效率的技术。

背景技术

[0002] 传统上已存在用于对多级串联连接的二次电池(secondary cell)充电的已知充电设备。

[0003] 对于这种类型的充电设备，已经提出一种所谓的多级电流充电方法，其减小二次电池的内电阻的影响并使得能够通过用指定的恒定电流对二次电池充电直至其电压达到指定电压并随后用具有较小值的电流对其充电来充电至接近于满充电的状态(例如，参见专利文献1)。

[0004] 还已知一种包括用于防止二次电池被过充电的过充电保护电路的充电设备。这种类型的过充电保护电路包括放电路径电路，每个放电路径电路包括放电电阻器并与各二次电池一一对应地并联布置，并且如果检测到任何一个二次电池的过充电，则将被检测到被过充电的二次电池连接到放电路径电路(discharge route circuit)并迫使其放电，并且流入此二次电池的充电电流被旁路至放电路径电路(例如，参见专利文献2)。

[0005] 除针对过充电的保护之外，此过充电保护电路到充电设备中的结合产生以下优点。即，在用诸如在多级处并联地连接的锂聚合物蓄电池(battery)等难以在满足诸如充电周期期间的内电阻值等特性的同时制造的二次电池充电的情况下，过充电保护电路充当用于平衡各二次电池之间的电池电压以使其与固定上限值对准的平衡电路。因此，可以在补偿二次电池之间的特性变化的同时对二次电池充电。并且，在对充电周期期间的电池(cell)电压(内电阻)由于老化变质而在很大程度上改变的二次电池充电的情况下，电池电压的上限值保持恒定，无论在使用开始时的充电周期期间和在一定程度的老化变质之后的充电周期期间二次电池的内电阻如何。因此，可以对老化变质进行充电补偿。

[0006] 专利文献1：

[0007] 日本未审查专利公开NO.2003-87991

[0008] 专利文献2：

[0009] 日本未审查专利公开NO.H10-50352

发明内容

[0010] 技术问题

[0011] 然而，当充电设备包括过充电保护电路时，例如，如果使用在上述专利文献1中公开的技术将二次电池充电至接近于满充电状态的状态，则二次电池连续地与放电路径电路相连以便从电池电压最接近满充电电压的一个二次电池放电。这呈现出由于放电路径电路的放电浪费充电功率(power)而降低充电效率的问题。此外，如果频繁地执行放电路径电路中的放电，则还存在外围组件由于因放电路径电路的放电产生的热量而退化的问题。

[0012] 这种问题不仅在包括过充电保护电路的充电设备中，而且在由于通过充电引起的热量产生而产生气体的二次电池中同样地发生。

[0013] 即，类似于由于过充电保护电路向放电路径电路放电而引起的充电功率浪费，作为由于二次电池的内电阻增加而引起的热量产生或另一原因的结果，浪费了充电功率，并且在二次电池中在充电期间产生气体的状态下，充电效率降低。此外，还同样地发生外围组件由于热量产生而退化的问题。

[0014] 鉴于以上情况开发了本发明，并且其目的是提供能够抑制充电周期期间的充电功率浪费并改善充电效率的充电设备和充电方法。

[0015] 问题的解决方案

[0016] 为了达到以上目的，本发明意在一种用于通过向电池组供应充电电流来对电池组充电的充电设备，在所述电池组中，多个二次电池被串联连接，该充电设备包括：过充电保护电路，其包括放电路径电路，该放电路径电路与二次电池一一对应地设置并适合于通过基于二次电池的电池电压将二次电池连接到所述放电路径电路来促使正被充电的二次电池放电或通过从放电路径电路切断二次电池来停止放电；以及充电控制装置，其用于当由过充电保护电路开始任何一个二次电池向放电路径电路的放电时继续充电，同时减小充电电流直至停止已开始放电的二次电池向放电路径电路放电为止。

[0017] 此外，为了达到以上目的，本发明意在一种用于通过向电池组供应充电电流来对电池组充电的充电设备，在所述电池组中，多个二次电池被串联连接，该充电设备包括：气体产生检测装置，其用于在电池组被充电的同时检测来自二次电池中的任何一个的气体产生；以及充电控制装置，其用于在由气体产生检测装置检测到气体产生时继续充电，同时减小充电电流直至停止气体产生为止。

[0018] 在本发明的上述充电设备中的任何一个，所述充电控制装置在充电电流低于指定的下限电流值时在将充电电流保持在指定的下限电流值的同时继续向电池组进行供应，而在电池组的电压达到指定的充电结束电压时停止充电。

[0019] 本发明的上述充电设备中的任何一个还包括充电器，其用于向其中将电池组和外部负载并联地连接的并联电路供应外部功率，对电池组充电并对外部负载供应功率，并且控制由充电器施加于并联电路的电压，以便在将电池组和外部负载保持在导电状态的同时在非充电周期期间将流入电池组的充电电流基本上保持在零。

[0020] 此外，为了达到以上目的，本发明意在一种用于通过向电池组供应充电电流来对电池组充电的充电方法，在所述电池组中，多个二次电池被串联连接，该充电方法包括步骤：基于二次电池的电池电压通过将二次电池连接到与各二次电池一一对应地设置的放电路径电路来促使正被充电的二次电池放电或通过从放电路径电路切断二次电池来停止放电；以及如果开始了任何一个二次电池向放电路径电路的放电，则继续充电，同时减小充电电流直至停止已开始放电的二次电池向放电路径电路放电为止。

[0021] 此外，为了达到以上目的，本发明意在一种用于通过向电池组供应充电电流来对电池组充电的充电方法，在所述电池组中，多个二次电池被串联连接，该充电方法包括步骤：当在电池组被充电的同时检测到来自任何一个二次电池的气体产生时继续充电，同时减小充电电流直至停止气体产生为止。

[0022] 本发明的有利效果

[0023] 根据本发明，可以抑制伴随放电或气体产生的充电功率的浪费并改善充电效率，这是因为在充电期间减小充电电流以使得停止从二次电池向放电路径电路放电或气体产生的同时对二次电池充电。

附图说明

[0024] 图1是示出根据本发明的第一实施例的充电设备的构造的图示，[0025] 图2是充电过程的流程图，

[0026] 图3是示出充电波形的图表，以及

[0027] 图4是示出根据第二实施例的充电设备的构造的图示。

[0028] 参考标号列表

[0029] 1，100 充电设备

[0030] 2 蓄电池单元(battery unit)

[0031] 4 充电器单元

[0032] 8 充电器

[0033] 9 并联电路

[0034] 10 充电器控制器(充电控制装置)

[0035] 12 电流检测器

[0036] 14 显示器

[0037] 19 外部负载

[0038] 22，22A，22B，122 二次电池

[0039] 24 电池组(cell group)

[0040] 26 过充电保护电路

[0041] 34 放电路径电路

[0042] 38 电池控制器

[0043] 40 放电电阻器

[0044] 42 开关元件

[0045] 44 过充电保护检测器

[0046] 46 充电结束检测器

[0047] 48 放电切断检测器

[0048] 50 气体产生检测器

[0049] Ic 充电电流

[0050] Ith 下限充电电流值

[0051] Vb 蓄电池电压

[0052] Vm 满充电电压

[0053] Vth1 过充电保护电压

[0054] Vth2 保护停止电压

[0055] Vth3 充电结束电压

[0056] Vth4 放电切断电压

具体实施方式

[0057] 下面，参照附图来描述本发明的实施例。

[0058] <第一实施例>

[0059] 图1是示出根据本实施例的充电设备1的构造的图示。如图1所示，充电设备1提供有用于存储功率的蓄电池单元2和用于通过向蓄电池单元2供应功率来对其充电的充电器单元4。

[0060] 充电器单元4包括外部电源连接器6、充电器8、充电器控制器10、电流检测器12、显示器14和切断开关16。

[0061] 外部电源连接器6是连接到诸如商用电源的外部电源18的连接器，并向充电器8输入外部电源18的功率。

[0062] 充电器8通过将外部电源18的功率供应给蓄电池单元2和外部负载19来对蓄电池单元2充电并驱动外部负载19。此外部负载19是在外部电源18中断期间接收蓄电池单元2的存储功率的供应的器件。

[0063] 更具体而言，蓄电池单元2和外部负载19并联地连接到充电器8，并且由这些蓄电池单元2和外部负载19形成并联电路9。充电器8通过向此并联电路9施加电压α来向蓄电池单元2供应DC充电电流Ic并向外部负载19供应功率。

[0064] 当发生外部电源18的中断时，充电器8在从由蓄电池单元2和外部负载19组成的并联电路9看时进入高阻状态，因此，蓄电池单元2和外部负载19被自动地串联连接并从蓄电池单元2向外部负载9供应所存储的功率。

[0065] 充电器控制器10可变地控制充电期间的充电电流Ic的电流值并经由信号线20连接到蓄电池单元2。充电器控制器10基于经由此信号线20从蓄电池单元2接收到的信号来控制充电电流Ic。

[0066] 电流检测器12被设置在连接充电器8和蓄电池单元2的串联电路中，根据放电检测从蓄电池单元2朝着充电器8流动的充电电流Ic和从充电器8流出的放电电流Id并向充电器控制器10输出。

[0067] 充电器控制器10基于电流检测器12的检测信号可变地控制充电电流Ic的电流值。充电器控制器10还以预置时间间隔获取电流检测器12的检测信号并进行采样且将经采样的充电电流Ic相加以计算充电周期期间的充电量Wc，并将经采样的放电电流Id相加以计算放电周期期间的放电量Wd。

[0068] 充电器控制器10基于这样计算的充电量Wc和放电量Wd来计算蓄电池单元2的目前存储量W。换言之，如果初始容量W0表示蓄电池单元2被充满电的状态下的容量，则通过W＝W0-Wd+Wc来计算目前存储量W。

[0069] 显示器14在充电器控制器10的控制下显示各种信息，例如，蓄电池单元2的目前存储量W的计算值。

[0070] 此外，充电器控制器10具有计数充电次数作为对蓄电池单元2充电的次数的功能、计算目前充电次数与指示蓄电池单元2的电池组24(稍后将描述)的寿命的指定充电次数的比并在显示器14上显示此比作为指示电池组24的寿命已被消耗多少的信息。

[0071] 切断开关16是用于停止蓄电池单元2的放电的常闭开关，设置在连接充电器8与蓄电池单元2的串联电路中，并在蓄电池单元2在充电器控制器10的控制下向外部负载19供应功率时打开以防止蓄电池单元2的过量放电。这样，停止伴随有从蓄电池单元2到外部负载19的供应功率的放电以防止过量放电。

[0072] 由于切断开关16是常闭开关，所以蓄电池单元2和外部负载19通常被保持在导电状态。由于蓄电池单元2和外部负载19被恒定地保持在导电状态而不被开关等切断，所以即使发生外部电源18的中断，也防止此开关由于中断的电源而不工作且蓄电池单元2和外部负载19被置于切断状态的情况。

[0073] 然而，如果蓄电池单元2和外部负载19被恒定地保持在导电状态，蓄电池单元2的存储功率在未对蓄电池单元2充电的同时被提供给外部负载19。因此，充电设备1通过执行用于在非充电周期期间将流入蓄电池单元2的充电电流Ic基本上保持在零的零电流充电来防止从蓄电池单元2向外部负载9供应功率并被不必要地放电。

[0074] 具体而言，在非充电周期期间，充电器控制器10基于电流检测器12的检测值对施加于并联电路9的电压α进行反馈控制以便将流入蓄电池单元2的充电电流Ic基本上保持在零。结果，电压α和蓄电池单元2的电压变得基本上等于基本为零的电压差，到蓄电池单元2的充电电流Ic基本上变成零，并且保持此状态以保持在停止状态下的所存储的功率从蓄电池单元2到外部负载19的供应。

[0075] 接下来，详细描述蓄电池单元2的构造。

[0076] 蓄电池单元2包括由串联连接的n个(n≥2)二次电池22组成的电池组24和过充电保护电路(平衡电路)26。二次电池22是例如锂聚合物电池，例如锂离子电池。此外，可以使用任意的二次电池，诸如镍氢电池和镍镉电池。然而，组成电池组24的所有二次电池22都是同一类型的二次电池。

[0077] 蓄电池单元2包括电连接到电池组24的阳极的阳极端子30和电连接到电池组24的阴极的阴极端子32，并且这些阳极端子30和阴极端子32被电连接到充电器单元4。在充电周期期间，经由阳极端子30从充电器单元4向电池组24供应充电电流Ic以对电池组24充电。

[0078] 过充电保护电路26通过调准二次电池22之间的电压平衡来保护二次电池22的过充电并包括与各二次电池22一一对应地并联设置的放电路径电路34、与各二次电池22一一对应地设置的检测器组36和电池控制器38。

[0079] 每个放电路径电路34是在其路径中将放电电阻器(平衡电阻器)40与开关元件42串联连接的电路。开关元件42是常开触点并在二次电池22的电池电压Vb达到过充电保护电压Vth1时闭合。根据二次电池22的类型，此过充电保护电压Vth1被设置为低于满充电电压Vm且不超过例如在锂聚合物电池的情况下采取满充电状态时的4.2V。

[0080] 当开关元件42闭合时，放电路径电路34被电连接到二次电池22，其开始向放电路径电路34放电。在向放电路径电路34放电期间，二次电池22的电池电压Vb由于因放电而引起的能量释放、因充电电流Ic旁路到放电路径电路34而引起的流入二次电池22的充电电流Ic的量的减少等逐渐下降。当电池电压Vb降低至比过充电保护电压Vth1低指定裕度的保护停止电压Vth2时，开关元件42被打开以停止向放电路径电路34放电。在充电周期期间，再次进行到充电状态的过渡。过充电保护电压Vth1与保护终止电压Vth2之间的差被设置在使得能够至少防止开关元件42的振动的值。

[0081] 在二次电池22的放电期间，流入此二次电池22的充电电流Ic被旁路到放电路径电路34以便在后一级被引入二次电池22。这时，由放电电阻器40的电阻值来确定旁路电流的值。

[0082] 检测器组36包括过充电保护检测器44、充电结束检测器46和放电切断检测器48。这些过充电保护检测器44、充电结束检测器46和放电切断检测器48形成比较器，该比较器将二次电池22的电池电压Vb与为每个二次电池22设置的指定电压相比较。

[0083] 过充电保护检测器44检测二次电池22的电池电压Vb，将此电池电压Vb与上述过充电保护电压Vth1相比较并在电池电压Vb超过过充电保护电压Vth1时通过闭合开关元件42来促使二次电池22向放电路径电路34放电。过充电保护检测器44还在电池电压Vb低于保护终止电压Vth2时通过打开开关元件42来停止二次电池22到放电路径电路34的放电。

[0084] 此外，过充电保护检测器44向电池控制器38输出开/闭信号，该开/闭信号指示开关元件的开/闭状态，即每当开关元件42被打开或闭合时的放电的开始/停止。在接收到此类开/闭信号时，电池控制器38经由信号线20向充电器单元4的充电器控制器10输出开/闭信号，由此，充电器控制器10可以检测到放电路径电路34的放电的存在或不存在。

[0085] 充电器控制器10执行使得减小充电电流Ic直至到放电路径电路34的放电在基于充电周期期间的开/闭信号检测到二次电池22中的任何一个开始向放电路径电路34放电时停止为止。稍后描述此类控制。

[0086] 充电结束检测器46检测二次电池22的电池电压Vb并将此检测信号输出到电池控制器38。电池控制器38将各二次电池22的电池电压Vb相加以计算电池组24的电压Vall并经由信号线20将所计算的电压Vall输出到充电器控制器10。充电器控制器10通过控制施加于包括蓄电池单元2的并联电路9的电压α使得当电池组24的电压Vall达到指定充电结束电压Vth3时流入蓄电池单元2的充电电流Ic基本上变成零来设置上述零电流充电状态以停止向蓄电池单元2充电。充电结束电压Vth3是通过将二次电池22的满充电电压Vm与二次电池22的数目相乘来获得的值。

[0087] 当任何一个二次电池22的电池电压Vb达到容许电压的上限值时，也迅速地停止蓄电池单元2的充电。

[0088] 放电切断检测器48检测二次电池22的电池电压Vb并在未对电池组24充电的同时、即在向外部负载19供应电池组24的存储功率的同时将此电池电压Vb与放电切断电压Vth4相比较，并在电池电压Vb低于放电切断电压Vth4时向电池控制器38输出检测信号。放电切断电压Vth4被设计为防止二次电池22进入二次电池22放电超过终止电压的状态、即过放电状态，并被设置在超过终止电压的电压。例如，如果二次电池22是锂聚合物电池，则放电切断电压Vth4被设置在约3V。

[0089] 电池控制器38在从任何一个放电切断检测器48接收到检测信号时经由信号线20向充电器控制器10输出指示放电应被切断的切断信号。充电器控制器10在从电池控制器38接收到切断信号时打开切断开关16。这样，停止由于从蓄电池单元2向外部负载19供应功率等而引起的放电。

[0090] 请注意，此充电设备1包括诸如热敏电阻器的温度检测传感器，其用于在充电周期期间检测电池组24的电池温度并在电池组24的温度超过指定温度(例如，在锂聚合物电池中为60℃)时停止充电。

[0091] 接下来，描述充电设备1的充电控制。

[0092] 图2是示出充电设备1的充电过程的流程图，并且图3是示出充电设备1的充电波形的图表。请注意，图3示出在充电周期期间具有不同电池电压上升特性的两个二次电池22A、22B的充电波形。

[0093] 充电设备1在充电的情况下首先判断是否已经满足充电开始条件(步骤S1)。各种条件被设置为充电开始条件，例如，电池组24不再处于满充电状态的条件、切断开关16被打开以防止过充电的条件和在前一次充电完成之后已经历特定时间段的条件。

[0094] 当满足充电开始条件时(步骤S1：是)，充电设备1通过向蓄电池单元2供应具有电流值Iini的充电电流Ic来开始充电(步骤S2)。即，充电设备1调整施加于电池组24的电压α，以便充电电流Ic的电流值在由电流检测器12对检测信号进行采样的同时变成电流值Iini。如图3所示，当开始充电电流Ic的供应以开始充电(时间t0)时，电池组24的各二次电池22A、22B的电池电压Vb从电荷初始电压V0a、V0b开始上升。

[0095] 例如，如果如图3所示二次电池22A具有电池电压Vb比二次电池22B更容易上升的这样的特性，则二次电池22A的电池电压Vb在二次电池22B的电池电压Vb达到过充电保护电压Vth1之前达到过充电保护电压Vth1(时间t1)。结果，二次电池22A的过充电保护检测器44闭合开关元件42以防止二次电池22A被过充电，从而将二次电池22A连接至放电路径电路34而开始放电。当过充电保护检测器44闭合开关元件42时，开/闭信号被输出到充电控制器10，由此由充电控制器10来检测二次电池22A到放电路径电路34的放电。

[0096] 如图2所示，充电控制器10在检测到任何一个二次电池22到放电路径电路34的放电时(步骤S3：是)连续地减小充电电流Ic的电流值(步骤S4)。

[0097] 这样，如图3所示，从二次电池22A的电池电压Vb到达过充电保护电压Vth1时的时间t1开始减小充电电流Ic的电流值。

[0098] 二次电池22A的电池电压Vb根据到放电路径电路34的放电和充电电流Ic的减小而逐渐降低，并且当电池电压Vb下降至保护终止电压Vth时(时间t2)，二次电池22A的过充电保护检测器44打开开关元件42以停止二次电池22A向放电路径电路34的放电。通过向充电控制器10输出开/闭信号，由充电控制器10来检测到放电路径电路34的放电的此停止。

[0099] 如图2所示，充电控制器10停止减小充电电流Ic的电流值并使该电流值固定在当前值(步骤S6)且通过在检测到二次电池22向放电路径电路34的放电的停止时(步骤S5：是)使处理程序返回到步骤S3来继续充电。

[0100] 这样，如图3所示，充电电流值Ic被固定在充电电流Ic减小直至二次电池22A的电池电压Vb下降至保护停止电压Vth2而停止放电为止时达到的电流值。请注意，不仅二次电池22A的电池电压Vb、而且另一二次电池22B的电池电压也坐随着充电电流Ic的减小而减小。

[0101] 然后，每当检测到二次电池22中的任何一个到放电路径电路34的放电时，重复地执行减小充电电流Ic的过程直至停止二次电池22向放电路径电路34的放电为止。此重复计数根据二次电池22的在充电期间的电压上升特性差异、退化程度等而变，并且不是不变地将该过程重复固定的次数。

[0102] 在各二次电池22接近满充电状态的充电最后阶段，充电电流Ic减小并在被如图3所示的上述步骤S4减小时下降至下限充电电流值Ith(时间t3)以下。此下限充电电流值Ith被设置在指定的电流值，其为各二次电池22在接近满充电状态时所指示的电流值。

[0103] 如图2所示，充电控制器10检测到充电电流Ic下降至下限充电电流值Ith或以下时(步骤S7：是)在将充电电流Ic保持在下限充电电流值Ith(步骤S8)的同时继续充电。

[0104] 结果，各二次电池22的充电状态接近满充电状态，电池电压Vb超过过充电保护电压Vth1，并且在许多二次电池22中开始向放电路径电路34放电。由于充电电流Ic这时是非常小的值，所以被旁路至放电路径电路34的电流的值也是小的，并且放电电阻器40中的能量损耗也是小的。如图4所示，充电电流Ic中的未被旁路至放电路径电路34的小电流甚至流入向放电路径电路34放电的二次电池22中，并且电池电压Vb达到超过过充电保护电压Vth1的满充电电压Vm(时间t4)。

[0105] 当电池组24的电压Vall以这样的方式达到以上充电结束电压Vth3时(步骤S9：是)，从充电开始(时间t0)起，已充电了放电量Wd的约100％。因此，充电设备1将蓄电池单元2的充电状态设置在零电流充电状态以上以停止对蓄电池单元2充电(步骤S10)，从而结束充电过程。

[0106] 在此零电流充电中，对充电器8的电压α进行反馈控制，以便将流入蓄电池单元2的充电电流Ic基本上保持在零。这样，蓄电池单元2的充电被停止且所存储的功率从蓄电池单元2到外部负载19的供应被保持在停止状态，同时蓄电池单元2和外部负载19被保持在导电状态。

[0107] 如上所述，根据本实施例，充电器控制器10在任何一个二次电池22由于过充电保护电路26的过充电保护操作而开始向放电路径电路34放电时继续充电，同时减小充电电流Ic直至停止开始放电的二次电池22向放电路径电路34放电为止。

[0108] 通过此构造，在充电期间抑制了各二次电池22向放电路径电路34的放电，因此，没有因放电而浪费充电功率且改善了充电效率。

[0109] 另外，由于放电路径电路34中的热量产生也减少，所以还防止了外围组件的退化。

[0110] 此外，根据本实施例，充电器控制器10在充电电流Ic下降至指定的下限充电电流值Ith以下时继续向电池组24供应被保持在此下限充电电流值Ith的充电电流Ic，并在电池组24的电压Vall达到指定的充电终止电压Vth3时停止充电。

[0111] 通过此构造，继续向电池组24供应被保持在下限充电电流值Ith的充电电流Ic，由此，许多二次电池22的电池电压Vb超过过充电保护电压Vth1以开始向放电路径电路34放电。然而，由于充电电流Ic具有相对小的下限充电电流值Ith，所以放电路径电路34所消耗的能量也被抑制至低水平。各二次电池22被充电至满充电电压Vm，这样，放电路径电路34所消耗的能量的量受到抑制。

[0112] 此外，根据本实施例，并联电路9由电池组24和外部负载19组成并连接到充电器8。因此，电池组24和外部负载19在非充电周期期间被保持在电连接状态。因此，诸如在中断用于向充电器8充电的外部电源18的情况下，电池组24和外部负载19自动地形成串联电路以快速地开始所存储的功率从电池组24到外部负载19的供应。

[0113] 此外，在非充电周期期间，控制由充电器8施加于并联电路9的电压α以将流入电池组24的充电电流Ic基本上保持在零，因此，没有从电池组24供应给外部负载19的功率，从而防止此电池组24的不必要放电。

[0114] 此外，根据本实施例，切断所存储的功率从电池组24到外部器件的供应并在任何一个二次电池22的电池电压Vb下降至指定的放电切断电压Vth4时开始电池组24的充电，因此，可以可靠地防止每个二次电池22的过充电。

[0115] <第二实施例>

[0116] 接下来，描述本发明的第二实施例。

[0117] 在本实施例中描述的是用于对电池组124充电的充电设备100，其中，具有在充电期间产生气体的性质的多个二次电池122被串联地连接。

[0118] 图4是示出根据本实施例的充电设备100的构造的图示。请注意，在图4中用相同的附图标记来表示图1所示的部分且未进行描绘。

[0119] 如图4所示，本实施例的充电设备100包括气体产生检测电路50。此气体产生检测电路50检测任何一个二次电池122中的气体产生并向电池控制器38进行输出。在检测到气体产生的情况下，电池控制器38经由信号线20向充电器控制器10进行输出。

[0120] 充电器控制器10继续充电，同时减小充电电流Ic直至每当在充电期间检测到气体产生时停止气体产生为止。

[0121] 当充电电流Ic低于下限充电电流值Ith时，执行类似于第一实施例中所述的图2的步骤S7之后的过程。即，充电器控制器10在检测到充电电流Ic下降至下限充电电流值Ith或以下时(步骤S7：是)在将充电电流Ic保持在下限充电电流值Ith的同时继续充电(步骤S8)，并且当电池组124的电压Vall达到上述充电结束电压Vth3时(步骤S9：是)停止充电，同时将蓄电池单元2的充电状态设置在零电流充电状态(步骤S10)，从而结束充电过程。

[0122] 如上所述，根据本实施例，每个二次电池122的内电阻的增加受到抑制，因为二次电池122中的气体产生受到抑制。因此，伴随着此内电阻增加的充电功率的浪费受到抑制且充电效率得到改善。

[0123] 气体产生检测电路50可以使用气体传感器等来直接检测是否正在产生气体，或者可以监视每个二次电池122的电池电压Vb并通过检测电池电压Vb已达到从二次电池122产生气体的指定电压来间接地检测气体产生。

[0124] 此外，如果气体产生检测电路50使用气体传感器等直接检测是否正在产生气体，则充电器控制器10可以基于此气体产生检测电路50的检测结果来判断气体产生的停止，或者可以通过将停止气体产生时的指定电池电压与二次电池122的电池电压Vb相比较来间接地检测气体产生的停止。

[0125] 应将以上实施例理解为本发明的说明性示例且可以在本发明的范围内任意地进行修改和应用。

[0126] 例如，在上述实施例中，充电期间的过充电保护电路26中的充电功率的总消耗量和充电期间的二次电池122中的伴随气体产生的充电功率的总消耗量受到抑制。

[0127] 然而，在不限于此的情况下，如果电池组可以引起用于除充电之外不必要地消耗充电功率的功率消耗因素且可以通过减小充电电流来解决此功率消耗因素，则本发明还可以用于对此类电池组充电。

[0128] 即，在由充电期间的功率消耗因素引起的功率消耗的情况下，可以以减小的充电电流继续充电，直至停止此消耗为止。