JP3986975B2 - Multistage charger - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、シール型鉛蓄電池等の二次電池の端子電圧を監視しながら電流値を変えて多段階で充電する多段階充電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、電気自動車やポータブル電気機器等の主電源として、充電と放電を繰り返して行うことができる二次電池が利用されている。二次電池としては、例えば、鉛電池、リチウム電池等が知られているが、比較的大容量で低コストな鉛電池が電気自動車等では広く採用されている。
【0003】
鉛電池では、負極活物質に鉛(Pb)を、正極活物質に二酸化鉛(Pb02)を、電解質に硫酸(H2SO4)をそれぞれ用いており、放電時には約2.1Vの起電力を発生する。そして、充電時には、放電時に生成された硫酸鉛が鉛と二酸化鉛に戻るため、充放電を繰り返し行うことができる。
【0004】
鉛電池の充電方法としては、例えば、定電圧充電法、定電流充電法、2段定電流充電法等が知られている。2段定電流充電法では、長い充電時間を必要とするため、より多段階で充電するようにした技術も開発されている(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平11−89106号公報
【0006】
図13に基づいて、従来の多段階充電法を簡単に説明すると、充電初期の第1段階では最大の電流値で定電流充電しながら、電池の端子電圧が所定の閾値Thに達したか否かを監視する。そして、端子電圧が閾値Thに達した場合は、第2段階の充電に移行し、電流値を低下させて定電流充電を行う。再び端子電圧が閾値Thに達した場合は、第3段階の充電に移行し、さらに電流値を低下させて充電を継続する。充電前の放電深度等にもよるが、充電開始から充電完了までに要する時間は8時間程度である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
SOC(State Of Charge:残容量)が低い状態で充電を行う場合、従来の多段階充電法では、予定された通りに電流値を徐々に切り替えながら、鉛電池を充電することができる。しかし、SOCが高い状態で充電を行うと、第1段階の充電で瞬間的に端子電圧が閾値Thを超えて上昇することがあり、第2段階、第3段階と電流値を低下させても端子電圧が閾値以下に低下せず、どんどん充電段階が切り替わってしまうことがある。
【0008】
図14に示すように、SOCが大きい場合、第1段階の充電によって鉛電池の端子電圧が急速に上昇する。そして、端子電圧が閾値Thに達すると、第1段階の充電から第2段階の充電に切り替わって電流値が低下する。しかし、電流値を下げても、応答遅れのために端子電圧は即座に低下せず、閾値Thを超えた状態がしばらく続く。このため、電流値は第2段階から第3段階へ、第3段階から第4段階へと速やかに切り替わっていく。従って、各段階で予定された充電を行う時間もなく、電流値が低下していき、充電に長時間を要する上に、十分な充電を行うことができない可能性がある。
【0009】
また、応答遅れ以外に、充電中にノイズ等によりサージ電圧が重畳されると、瞬間的に端子電圧が閾値Thを上回ってしまい、これにより、充電段階が切り替わることもあり得る。
【0010】
そして、浅く放電した状態で充電を行う方が、深く放電した状態で充電を行う場合よりも電池寿命は増大するため、SOCが大きな状態での安定した充電は重要である。
【0011】
本発明は、上記のような種々の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、安定した充電を行うことができる多段階充電装置を提供することにある。本発明の更なる目的は、後述する実施の形態の記載から明らかになるであろう。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に従う多段階充電装置は、二次電池の端子電圧を監視しながら多段階で充電していく多段階充電装置において、端子電圧が所定の閾値電圧に達したか否かを判定し、端子電圧が所定の閾値電圧に達したと判定した場合に端子電圧の変化率dv/dtを算出して、この変化率dv/dtと正の値に設定される所定の閾値とを比較し、変化率dv/dtが所定の閾値を上回ったと判定した場合は、いったん次段の充電による電流値よりも低い電流値に低下させてから、次段の充電を開始させる、制御手段を備えたことを特徴とする。
【0013】
本発明では直ちに次段の充電に移行させず、いったん電流値を次段の充電電流値よりも低い値(0も含む)まで低下させ、電池の端子電圧変化が落ち着いてから、次段の充電を開始させる。電圧安定化期間の電流値は次段の電流値よりも低く設定されるので、次段の充電開始時には電流値が増大することになる。これにより、端子電圧の応答遅れ等によって充電段階が直ちに切り替わるのを未然に防止することができる。
【0014】
前記制御手段は、次段の充電による電流値よりも低い電流値に低下させた後、変化率dv/dtと0または負の値に設定される別の閾値とを比較し、変化率dv/dtが別の閾値を上回ったと判定した場合は、次段の充電を開始させることができる。
【0020】
本発明の他の観点に従う多段階充電装置は、二次電池の充放電状態を検出する監視手段に接続される制御手段と、制御手段からの制御信号に応じて二次電池(1)に所定の充電を行う充電手段とを備え、制御手段は、監視手段により検出された充放電状態に基づいて、予め用意されている複数の充電方法の中から一つの充電方法を決定し、決定された充電方法に基づいて充電手段の作動を制御するものであり、かつ、複数の充電方法の一つとして、端子電圧が所定の閾値電圧に達したか否かを判定し(S4)、端子電圧が所定の閾値電圧に達したと判定した場合に端子電圧の変化率dv/dtを算出して、この変化率dv/dtと正の値に設定される所定の閾値とを比較し(S5)、変化率dv/dtが所定の閾値を上回ったと判定した場合は、いったん次段の充電による電流値よりも低い電流値に低下させてから、次段の充電を開始させる充電方法が含まれることを特徴とする。
【0021】
監視手段は、二次電池の端子電圧や充電電流値等を検出することにより、充放電状態を監視する。制御手段は、監視手段から入力された充放電状態の信号(データ)に基づいて、予め用意された複数の充電方法の中から最適な充電方法を選択する。充電方法としては、例えば、いったん次段の充電による電流値よりも低い電流値に低下させてから次段の充電を開始させる方法、端子電圧の変化率dv/dtに応じて前段の充電から次段の充電に切り替える方法、所定の段階の充電電流を予め定められた所定電流値よりも低い電流値から所定電流値まで緩やかに上昇させる方法、前段の充電から次段の充電に切り替えるための電圧閾値を充電電流値に応じて変化させる方法等を挙げることができ、これらの複数の充電方法から1つ又は複数の充電方法を選択して、充電手段により充電させることができるようになっている。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0023】
1.第1の実施形態
【0024】
図1〜図3に基づいて、第1の実施形態を説明する。図1は、後述する他の実施形態でも参照される多段階充電装置の機能ブロック図である。
【0025】
鉛電池1は、複数の電池セル(電池モジュール)を直列に接続してなるもので、その正極及び負極はそれぞれ導線を介して充電回路2に接続されている。充電回路2は、コントローラ10からの制御信号に応じて、鉛電池1に充電を行うものである。充電回路2は、例えば、商用電源3を利用して所定の定電流を生成し、鉛電池1に供給する。また、電流計4は、充電電流の電流値を検出してコントローラ10に入力する。電圧計5は、鉛電池1の端子電圧を検出してコントローラ10に入力する。温度センサ6は、鉛電池1の温度を検出してコントローラ10に入力する。
【0026】
コントローラ10は、例えば、CPU(Central Processing Unit)11、ROM(Read Only Memory)12、RAM(Random Access Memory)13、入出力部14、表示ドライバ15、操作ドライバ16等をバス17で相互に接続してなるマイクロコンピュータシステムとして構成されている。CPU11は、ROM12に格納されているプログラムに基づいて、後述の制御を行う。RAM13には、演算途中の値や入出力部14を介して外部から入力された端子電圧、電流値、電池温度が一時的に格納される。表示ドライバ15は、ディスプレイパネル等の表示部20に所定の表示を行う。操作ドライバ16は、キーボードスイッチ等の操作部21から入力された操作信号をCPU11に伝達する。なお、コントローラ10の構成は例示であって、本発明はこれに限定されない。例えば、マイクロコンピュータを用いずに、ハードウェア回路として実現することもできる。
【0027】
次に、本実施形態の充電動作について、図2を参照しつつ説明する。まず、充電開始直後の初期段階では、第1段階の充電が行われる。第1段階では、所定の電流値i1(i1は、全段階を通じて最大の値に設定される)による定電流で充電が行われる。これにより、鉛電池1の端子電圧は上昇を始め、時刻T1で閾値Th1を超える。
【0028】
ここで、本実施形態では、端子電圧が閾値Th1に達しても、即座に充電段階の切替判定を行わず、ノイズフィルタによる遅延時間後も閾値Th1を超えている場合、あるいは所定時間連続して閾値Th1を超えている場合に、端子電圧が閾値Th1に達している(上回っている)と判定する。図中のΔt1は、ノイズフィルタやタイマによる遅れ時間を示す。これにより、サージ電圧の重畳によって瞬間的に端子電圧が閾値Thを上回っても、切替判定を行うことがなく、安定した充電制御を行えるようになっている。
【0029】
時刻T2において、充電サイクルは、第1段階から第2段階への移行判定が行われる。ここで、時刻T2において検出された電圧変化率dv/dtが第2の閾値Th2を上回っているか否かを判定し、電圧変化率dv/dtが第2の閾値Th2(0に近い正の値)を上回っている場合、即ち、電圧が急激に変化している場合(より正確には、電圧が急上昇している場合)は、第2段階へ移行せず、いったん電流値を0又は0に近い低い電流値iLまで低下させて、充電休止期間を開始させる。
【0030】
この充電休止期間(T2−T4)中に、鉛電池1の端子電圧は徐々に低下していき、電圧の変化が小さい落ち着いた状態になる。そして、時刻T4において、電圧変化率dv/dtが第3の閾値Th3(Th3は負の値であり、Th3<Th2)を超えると、充電休止期間が終了する。この充電休止期間は、数十秒程度である。充電休止期間の終了後に、第2段階の充電が開始され、第1段階の電流値i1よりも低く設定された電流値i2による定電流充電が行われる。
【0031】
時刻T5において、鉛電池1の端子電圧が第1の閾値Th1を超えた場合、Δt2経過後の時刻T6においても、端子電圧が第1の閾値Th1を上回り、かつ、電圧変化率dv/dtが第2の閾値Th2よりも小さい場合は、充電休止期間を置かずに、第3段階の充電に移行する。もしも、時刻T6において、電圧変化率dv/dtが第2の閾値Th2よりも大きい場合は、上述のように、端子電圧が落ち着いてから次段の充電を開始すべく、電流値を0又は低い値iLに低下させ、充電休止期間を置いてから第3段階の充電を開始する。なお、遅延時間Δt2は、最初の遅延時間Δt1と同一値であってもよいし、例えば、充電段階や電圧変化率dv/dt等に応じて違えてもよい。
【0032】
図3のフローチャートに基づいて、コントローラ10による充電制御処理を説明する。なお、図に示すフローチャートは、処理の概略を示すもので、実際のプログラムとは相違する。また、ステップを「S」と略記する。
【0033】
まず、初期化処理等を行ってから、所定の電流値i1による第1段階の充電を開始する(S1)。次に、充電終了条件が成立したか否かを判定するが(S2)、充電開始時には充電終了条件を満たさないので、S3に移る。
【0034】
そして、温度センサ6が検出した周囲温度(電池温度)に基づいて、第1の閾値Th1を算出し(S3)、現在の端子電圧が第1の閾値Th1を上回っているか否かを判定する(S4)。端子電圧が第1の閾値Th1を上回るまで、第1段階の充電が継続される(S4:NO)。
【0035】
時刻T2になり、端子電圧が第1の閾値Th1を上回ると(S4:YES)、端子電圧の変化率dv/dtを算出し、この電圧変化率dv/dtが第2の閾値Th2を上回っているか否かを判定する(S5)。電圧が急激に上昇を続けている場合は、dv/dt>Th2が成立し、逆に、電圧が一定あるいは低下している場合は、dv/dt<Th2が成立する。もし、電圧変化率dv/dtが第2の閾値Th2を上回っていない場合は(S5:NO)、次段(第2段階)の電流値i2に変更される。
【0036】
しかし、SOCが大きな状態での充電初期には、電圧が急激に上昇するため、S5では「YES」と判定されてS7に移る。そして、電流値を0(あるいは0に近い低い値iL)まで低下させて、充電をいったん休止し(S7)、端子電圧の急激な変化が解消されるのを待つ(S8)。即ち、電圧変化率dv/dtがマイナスの値に設定された第3の閾値Th3を上回ったと判定されるまで、次段の充電を開始させず、電圧変化率dv/dtが第3の閾値Th3を超えた場合に、第2段階の電流値i2に変更して、第2段階の充電を開始させる(S9)。以上の充電プロセスは、充電終了条件が成立するまで繰り返される。なお、図示は省略するが、全ての判定ステップにおいて、Δtの遅延を設定することにより、サージ電圧等による瞬間的な電圧変化の影響を排除できる。
【0037】
以上詳述した通り、本実施の形態によれば、前段から次段に移行させるための移行条件が成立した場合でも、直ちに次段の充電に移行させるのではなく、いったん電流値を次段の電流値よりも低い値(例えば、0又は0に近いあるいは実質的に0の電流値iL)に低下させ、充電休止期間(T2−T4)を置いた後に、次段の充電を開始するため、端子電圧の急激な変化がおさまってから次段の充電を行うことができる。これにより、従来技術のように、十分な充電が行われる前に充電段階が切り替わるのを未然に防止することができ、安定した充電を行うことができる。充電休止時間の分だけ充電に要する時間は長くなるが、充電休止時間は数十秒程度であり、全充電時間(約8時間)に比べると使用上無視できる程度の時間である。
【0038】
また、本実施形態では、電圧変化率dv/dtに基づいて、充電段階を切り替えるため、従来技術のように単純に閾値Thに達したか否かによる切替判定とは異なり、端子電圧の変化に応じて充電段階を切り替えることができる。
【0039】
さらに、本実施形態では、ノイズフィルタやタイマ等による所定の遅延時間Δtを設定し、Δtの期間だけ移行条件を満たした場合は、移行条件成立と判定するため、サージ電圧等による瞬間的な電圧変化に影響されずに、安定した充電制御を行うことができる。
【0040】
2.第2の実施形態
【0041】
次に、図4及び図5を参照して、本発明の第2の実施形態を説明する。本実施の形態の特徴は、端子電圧の下降期間中は次段へ移行しないように制御する点にある。
【0042】
図4は、本実施形態による充電動作を示す特性図であって、充電開始初期には所定の電流値i1による第1段階の充電が行われる。
【0043】
そして、時刻T11になって端子電圧が第1の閾値Th1を上回り、かつ、電圧変化率dv/dtが第2の閾値Th2よりも大きい場合、所定の遅延時間Δt1経過後の時刻T12において、電流値はi1からi2に低下され、第2段階の充電が直ちに開始される。
【0044】
ここで、時刻T11から時刻T13の期間中、端子電圧は、第1の閾値Th1を上回っているが、同期間中、端子電圧は徐々に低下しており、低い正の値に設定された第2の閾値Th2を電圧変化率dv/dtが上回らないため、充電段階の移行条件が成立しない。従って、第2段階の充電が継続して続行される。
【0045】
時刻T13経過後の時刻T14において、端子電圧は反転し、徐々に上昇を開始する。そして、時刻T15において、端子電圧は第1の閾値Th1に達し、所定の遅延時間Δt2経過後の時刻T16においても、端子電圧が第1の閾値Th1を上回り、かつ、電圧変化率dv/dtが第2の閾値Th2を超えている場合は、次段への移行条件が成立する。従って、時刻T16において、電流値はi2からより小さなi3まで低下され、第3段階の充電が開始される。
【0046】
即ち、本実施形態では、充電休止期間の代わりに、端子電圧の下降期間中の移行を禁止することにより、前段の充電が十分に行われるのを待ってから、次段の充電を開始するようにしている。
【0047】
図5は、本実施の形態による充電制御処理を示すフローチャートである。S11〜S14では、図3と共に述べたS1〜S4と同様の処理を行う。即ち、初期設定後に第1段階の充電を開始し(S11)、充電終了条件が成立したか否かを判定し(S12)、電池温度に応じて第1の閾値Th1を設定し(S13)、端子電圧が第1の閾値Th1を超えたか否かを監視する(S14)。
【0048】
そして、端子電圧が第1の閾値Th1を超えた場合は(S14:YES)、端子電圧が第1の閾値Th1を上回っており、かつ、電圧変化率dv/dtが第2の閾値Th2を超えているか否かを判定する(S15)。両条件を満たす場合は(S15:YES)、電流値を低下させて次段の充電に移行する(S17)。
【0049】
一方、端子電圧が第1の閾値Th1を上回っていないか、あるいは、電圧変化率dv/dtが第2の閾値Th2を上回っていないかのいずれかの場合(S14:NO)は、端子電圧が下降中であるか、あるいは、きわめて緩やかに上昇しているような場合である。そこで、次に、端子電圧が第1の閾値Th1を上回った状態で所定時間が経過したか否かを判定する(S16)。端子電圧が第1の閾値Th1を上回る期間が、例えば、数秒〜十数秒程度、好ましくは5〜10秒程度に設定される所定時間以上継続した場合は(S16:YES)、次段への移行条件が成立し、S17に移って次段の充電を開始する。
【0050】
このように構成される本実施の形態でも、前段の充電が十分に行われるのを待ってから次段の充電に移行するため、安定した充電を行うことができる。
【0051】
3.第3の実施形態
【0052】
次に、図6及び図7は、本発明の第3の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、いわゆるソフトスタート方式で充電電流を緩やかに上昇させる点にある。
【0053】
図6に示すように、本実施形態における各充電段階では、予め設定された電流値まで充電電流は緩やかに上昇するように充電上昇曲線が設定されている。従って、図6中の上側に示すように、端子電圧の変化は緩やかなものとなる。
【0054】
説明の便宜上、上記実施形態で述べた遅延時間Δtは割愛する。もしも、時刻T21において、端子電圧が第1の閾値Th1を上回った場合は、第1段階の充電電流が所定の電流値i1に達していない場合であっても、直ちに、第2段階の充電に移行する。
【0055】
このように構成される本実施形態でも、前段の充電から次段の充電に移行した際に、充電電流が0又は実質的に0の値、あるいは0に近い低い値から徐々に上昇するため、移行直後は短い充電休止期間が存在し、端子電圧の安定を待ちながら緩やかに電流値を上げていくことができる。これにより、安定した充電を行うことができる。
【0056】
なお、図7に示すように、曲線状に電流値を上昇させるのではなく、階段状に上昇させてもよい。
【0057】
4.第4の実施形態
【0058】
図8に基づいて、本発明の第4の実施形態を説明する。本実施形態の特徴は、図3と共に上述した充電制御処理を簡略化した点にある。
【0059】
図8中のS21〜S24は、図3中のS1〜S4と同様の処理を行う。端子電圧が第1の閾値Th1を上回ると(S24:YES)、電圧変化率dv/dtの状態を問わずに直ちに電流値を0又は0に近い値iLまで低下させる(S25)。そして、例えば、数十秒程度に設定される所定時間だけ充電休止期間を継続させた後(S26)、電流値を切り替えて、次段の充電を開始させる(S27)。
【0060】
このように構成される本実施形態では、電圧変化率dv/dtを見ることなく、充電休止期間を置いてから次段の充電に移行するため、第1実施形態よりも簡易な構成で、安定した充電を実現することができる。
【0061】
5.第5の実施形態
【0062】
図9及び図10に基づいて、本発明の第5の実施形態を説明する。本実施形態の特徴は、電気自動車に適した多段階充電装置に構成した点にある。
【0063】
電気自動車30は、鉛電池31を搭載しており、鉛電池31を電源とする電動モータにより駆動される。発明の要旨ではないので、電動モータ、電動モータの制御回路、操縦系統等の説明は割愛する。
【0064】
鉛電池31の充放電状態は、充電モニタ32により監視されている。充電モニタ32が検出した充放電監視データは、接続部34を介して、後述のコントローラ42に送信されるようになっている。
【0065】
電気自動車30を充電するための充電スタンド40は、充電回路41とコントローラ42とを備えている。充電回路41は、例えば、三相200Vの商用電源50を利用して生成した電流を、接続部33を介して鉛電池31に供給するようになっている。
【0066】
図10を参照しつつコントローラ42の構成を説明する。コントローラ42は、好適にはマイクロコンピュータシステムとして構成されるものである。コントローラ42は、充電モニタ32から入力された充放電監視データに基づいて(S31)、予め用意されている複数の充電方法の中から、現在の充電状態に適した1つ又は複数の充電方法を選択する(S32)。そして、コントローラ42は、選択した充電方法に従った制御信号を充電回路41に出力することにより、充電制御を行う(S33)。
【0067】
ここで、複数の充電方法としては、種々の方法を採用することができるが、一例を挙げると、以下のような方法を用意可能である。
(1)前段から次段に移行する際に、充電休止期間を置く制御方法。
(2)前段から次段に移行する際に、充電休止期間を置かない制御方法。
(3)電圧変化率dv/dtに基づいて次段に移行させる制御方法。
(4)端子電圧が第1の閾値Th1を超えたか否かで、次段に移行させる制御方法。
(5)端子電圧の下降期間中は次段に移行させない制御方法。
(6)移行条件が成立したか否かの判定に遅延時間Δtを設定する制御方法。
(7)充電電流を緩やかに変化させる制御方法。
(8)充電電流を急激に変化させる制御方法。
(9)全充電段階で略共通の第1の閾値Th1を設定する制御方法。
(10)各充電段階に応じて第1の閾値Th1を設定する制御方法。
【0068】
コントローラ42のメモリには、以上列挙したうちの複数の制御方法が予め格納されている。(1)〜(10)の全ての制御方法を予め備えていてもよいし、一部のみを備えていてもよい。
【0069】
コントローラ42は、選択した1つの制御方法に従って、又は、選択した複数の制御方法を適宜組み合わせて、鉛電池31への充電を制御する。これにより、鉛電池31の充放電状態に応じた最適な方法で充電を行うことができる。なお、コントローラ42は、充電モニタ32からのデータに基づいて、既に選択されている充電方法を廃棄し、改めて充電方法を選択することもできる。電気自動車30の鉛電池31は、民生用のポータブル電気機器とは異なり、走行状態に応じて、短時間で深い放電を強制等される場合もあり、鉛電池31の状態は種々変動するという特質がある。本実施形態によれば、電気自動車30の走行状態、即ち、鉛電池31の使用状態に応じて最適な充電方法を適宜選択できる。
【0070】
なお、充電スタンド40を廃止し、充電回路41及びコントローラ42を電気自動車30内に設ける構成でもよい。また、コントローラ42は、エンジンコントロールユニット(ECU)と共用化してもよい。さらに、充電モニタ32からの充放電監視データだけでなく、例えば、車速、加速度、トルク、電動モータの回転数、モータ温度等の他のセンサから検出された信号を考慮して、充電方法を選択するようにしてもよい。
【0071】
6.第6の実施形態
【0072】
図11及び図12に基づいて、本発明の第6の実施形態を説明する。本実施形態の特徴は、各充電段階の電流値に応じて、第1の閾値Th1をそれぞれ設定可能とした点にある。
【0073】
図8中に示すS43を除く他のステップは、図8中の対応するステップとそれぞれ同様の処理を行う。そこで、新規なステップS43について説明すると、S43では、各充電段階の電流値に応じて第1の閾値Th1を設定する。第1の閾値Th1の算出には、電池温度が考慮される。
【0074】
図12に示すように、第1段階の充電では、第1の閾値Th1(1)が設定され、この第1の閾値Th1(1)と端子電圧とが比較される。一方、第2段階の充電に移行した場合は、第1段階の第1の閾値Th1よりも若干高い値に設定された別の第1の閾値Th1(2)が使用され、この第2段階用の第1の閾値Th1と端子電圧とが比較される。
【0075】
以降の各充電段階でも同様に各段毎に第1の閾値Th1(3)、Th1(4)等々をそれぞれ設定可能である。しかし、全段階でそれぞれ別々の第1の閾値Th1を設定する必要はなく、全充電段階のうち一部の段階でのみそれぞれ別々の第1の閾値Th1を設定してもよい。
【0076】
なお、当業者であれば、各実施の形態に記載された本発明の要旨の範囲内で種々の追加や変更等が可能である。例えば、当業者は、前記各実施の形態を適宜組み合わせることができる。また、鉛電池を例に挙げて説明したが、他の形式の電池にも使用可能な場合は、本発明を適用することができる。さらに、電気自動車に限らず、例えば、野外で使用する冷蔵庫や洗濯機等のポータブル電気機器や、ポータブル電源装置、建設機械、船舶、ロボット等にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の各実施の形態に好適に用いられる多段階充電装置の機能ブロック図である。
【図2】第1の実施形態による充電動作を示す特性図である。
【図3】充電制御処理を示すフローチャートである。
【図4】第2の実施形態による充電動作を示す特性図である。
【図5】充電制御処理を示すフローチャートである。
【図6】第3の実施形態による充電動作を示す特性図である。
【図7】第3の実施形態の変形例を示す特性図である。
【図8】第4の実施形態による充電制御処理を示すフローチャートである。
【図9】第5の実施形態による多段階充電装置を電気自動車に適用した場合の機能ブロック図である。
【図10】充電方法を選択する充電制御選択処理を示すフローチャートである。
【図11】第6の実施形態による充電制御処理を示すフローチャートである。
【図12】充電動作を示す特性図である。
【図13】従来技術による多段階充電方法を示す特性図である。
【図14】従来技術において、充電段階が次々に切り替わっていく様子を示す特性図である。
【符号の説明】
1 鉛電池
2 充電回路
3 商用電源
4 電流計
5 電圧計
6 温度センサ
10 コントローラ
30 電気自動車
31 鉛電池
32 充電モニタ
33 接続部
34 接続部
40 充電スタンド
41 充電回路
42 コントローラ
50 商用電源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multistage charging apparatus that charges in multiple stages by changing a current value while monitoring a terminal voltage of a secondary battery such as a sealed lead-acid battery.
[0002]
[Prior art]
For example, a secondary battery that can be repeatedly charged and discharged is used as a main power source of an electric vehicle or a portable electric device. For example, lead batteries and lithium batteries are known as secondary batteries, but lead batteries with relatively large capacity and low cost are widely used in electric vehicles and the like.
[0003]
The lead battery uses lead (Pb) as the negative electrode active material, lead dioxide (Pb02) as the positive electrode active material, and sulfuric acid (H2SO4) as the electrolyte, and generates an electromotive force of about 2.1 V during discharge. And at the time of charge, since the lead sulfate produced | generated at the time of discharge returns to lead and lead dioxide, charging / discharging can be performed repeatedly.
[0004]
As a lead battery charging method, for example, a constant voltage charging method, a constant current charging method, a two-stage constant current charging method, and the like are known. In the two-stage constant current charging method, since a long charging time is required, a technique for charging in more stages has been developed (see, for example, Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-11-89106
[0006]
The conventional multi-stage charging method will be briefly described with reference to FIG. 13. Whether the battery terminal voltage has reached a predetermined threshold Th while constant current charging is performed at the maximum current value in the first stage of charging. To monitor. When the terminal voltage reaches the threshold Th, the process proceeds to the second stage charging, and the current value is decreased to perform constant current charging. When the terminal voltage reaches the threshold Th again, the process proceeds to the third stage of charging, and the charging is continued by further reducing the current value. Although depending on the depth of discharge before charging, the time required from the start of charging to the completion of charging is about 8 hours.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
When charging is performed in a state where the SOC (State Of Charge) is low, the conventional multistage charging method can charge the lead battery while gradually switching the current value as planned. However, if charging is performed in a state where the SOC is high, the terminal voltage may instantaneously exceed the threshold value Th in the first stage charging, and even if the current value is decreased in the second stage and the third stage. The terminal voltage does not drop below the threshold value, and the charging stage may be switched more and more.
[0008]
As shown in FIG. 14, when the SOC is large, the terminal voltage of the lead battery rapidly rises due to the first stage charging. When the terminal voltage reaches the threshold Th, the current value is decreased by switching from the first stage charge to the second stage charge. However, even if the current value is decreased, the terminal voltage does not decrease immediately due to a response delay, and the state where the threshold value Th is exceeded continues for a while. For this reason, the current value is quickly switched from the second stage to the third stage and from the third stage to the fourth stage. Therefore, there is no time for performing scheduled charging at each stage, the current value decreases, and charging may take a long time, and sufficient charging may not be performed.
[0009]
In addition to the response delay, if a surge voltage is superimposed due to noise or the like during charging, the terminal voltage instantaneously exceeds the threshold value Th, which may switch the charging stage.
[0010]
Since charging in a shallowly discharged state increases battery life compared to charging in a deeply discharged state, stable charging with a large SOC is more important.
[0011]
This invention is made | formed in view of the above various subjects, The objective is to provide the multistage charging device which can perform the stable charge. Further objects of the present invention will become clear from the description of the embodiments described later.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems,ClearlyThe following multi-stage charging apparatus is a multi-stage charging apparatus that charges in multiple stages while monitoring the terminal voltage of the secondary battery.It is determined whether or not the terminal voltage has reached a predetermined threshold voltage. When it is determined that the terminal voltage has reached the predetermined threshold voltage, a change rate dv / dt of the terminal voltage is calculated, and this change rate dv / When dt is compared with a predetermined threshold value set to a positive value and it is determined that the rate of change dv / dt exceeds the predetermined threshold value,It is characterized by comprising control means for once reducing the current value to be lower than the current value due to the next stage charge, and then starting the next stage charge.
[0013]
BookIn the invention, the current value is once lowered to a value (including 0) lower than the next-stage charging current value without immediately shifting to the next-stage charging, and the next-stage charging is performed after the terminal voltage change of the battery has settled. Let it begin. Since the current value in the voltage stabilization period is set lower than the current value in the next stage, the current value increases at the start of charging in the next stage. Thereby, it is possible to prevent the charging stage from being switched immediately due to a response delay of the terminal voltage or the like.
[0014]
The control means reduces the current value to a current value lower than the current value due to charging in the next stage, and then compares the rate of change dv / dt with another threshold value set to 0 or a negative value, and the rate of change dv / When it is determined that dt has exceeded another threshold, the next stage charging can be started.
[0020]
The present inventionOtherThe multi-stage charging device according to the aspect includes a control unit connected to a monitoring unit that detects a charge / discharge state of the secondary battery, and a charge that performs predetermined charging of the secondary battery (1) according to a control signal from the control unit And the control means is based on the charge / discharge state detected by the monitoring means., One of several charging methods prepared in advanceDetermine the charging method and control the operation of the charging means based on the determined charging methodAs one of a plurality of charging methods, it is determined whether or not the terminal voltage has reached a predetermined threshold voltage (S4), and when it is determined that the terminal voltage has reached a predetermined threshold voltage The change rate dv / dt of the terminal voltage is calculated, and the change rate dv / dt is compared with a predetermined threshold value set to a positive value (S5), and the change rate dv / dt exceeds the predetermined threshold value. If determined, a charging method is included in which the current value is once lowered to a current value lower than the current value due to the next stage charge and then the next stage charge is started.It is characterized by that.
[0021]
The monitoring means monitors the charge / discharge state by detecting the terminal voltage of the secondary battery, the charging current value, and the like. The control means selects an optimal charging method from a plurality of charging methods prepared in advance based on the charge / discharge state signal (data) input from the monitoring means. As a charging method, for example, a method in which the current value is once lowered to a current value lower than the current value due to the next stage charge and then the next stage charge is started, or the next stage charge is changed according to the terminal voltage change rate dv / dt. A method of switching to the charging of the stage, a method of gradually increasing the charging current of the predetermined stage from a current value lower than a predetermined current value to a predetermined current value, a voltage for switching from the previous stage charging to the next stage charging Examples include a method of changing the threshold value according to the charging current value, and one or a plurality of charging methods can be selected from the plurality of charging methods and can be charged by the charging means. .
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0023]
1. First embodiment
[0024]
1st Embodiment is described based on FIGS. 1-3. FIG. 1 is a functional block diagram of a multistage charging apparatus that is also referred to in other embodiments described later.
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
Next, the charging operation of this embodiment will be described with reference to FIG. First, in the initial stage immediately after the start of charging, the first stage charging is performed. In the first stage, charging is performed with a constant current of a predetermined current value i1 (i1 is set to the maximum value throughout all stages). Thereby, the terminal voltage of the
[0028]
Here, in the present embodiment, even when the terminal voltage reaches the threshold value Th1, the switching determination of the charging stage is not performed immediately, and the threshold value Th1 is exceeded even after the delay time by the noise filter, or continuously for a predetermined time. When the threshold Th1 is exceeded, it is determined that the terminal voltage has reached (exceeded) the threshold Th1. Δt1 in the figure indicates a delay time due to a noise filter or a timer. Thus, even if the terminal voltage instantaneously exceeds the threshold Th due to the superposition of the surge voltage, the switching determination is not performed and stable charge control can be performed.
[0029]
At time T2, the charging cycle is determined to be shifted from the first stage to the second stage. Here, it is determined whether or not the voltage change rate dv / dt detected at time T2 exceeds the second threshold Th2, and the voltage change rate dv / dt is a second threshold Th2 (a positive value close to 0). ), That is, when the voltage is changing rapidly (more precisely, when the voltage is rising rapidly), the current value is set to 0 or 0 once without going to the second stage. The charging pause period is started by lowering the current value iL to a near low value.
[0030]
During this charging suspension period (T2-T4), the terminal voltage of the
[0031]
When the terminal voltage of the
[0032]
Based on the flowchart of FIG. 3, the charge control process by the
[0033]
First, after performing an initialization process or the like, first-stage charging with a predetermined current value i1 is started (S1). Next, it is determined whether or not a charging end condition is satisfied (S2). However, since the charging end condition is not satisfied at the start of charging, the process proceeds to S3.
[0034]
Then, based on the ambient temperature (battery temperature) detected by the temperature sensor 6, the first threshold Th1 is calculated (S3), and it is determined whether or not the current terminal voltage exceeds the first threshold Th1 (S3). S4). The first-stage charging is continued until the terminal voltage exceeds the first threshold Th1 (S4: NO).
[0035]
At time T2, when the terminal voltage exceeds the first threshold Th1 (S4: YES), the terminal voltage change rate dv / dt is calculated, and the voltage change rate dv / dt exceeds the second threshold Th2. It is determined whether or not (S5). When the voltage continues to rise rapidly, dv / dt> Th2 is established. Conversely, when the voltage is constant or decreased, dv / dt <Th2 is established. If the voltage change rate dv / dt does not exceed the second threshold Th2 (S5: NO), the current value i2 is changed to the next stage (second stage).
[0036]
However, at the initial stage of charging in a state where the SOC is large, the voltage rapidly increases. Therefore, “YES” is determined in S5, and the process proceeds to S7. Then, the current value is reduced to 0 (or a low value iL close to 0), charging is paused (S7), and the rapid change of the terminal voltage is waited for (S8). That is, until it is determined that the voltage change rate dv / dt exceeds the third threshold value Th3 set to a negative value, the next stage charging is not started, and the voltage change rate dv / dt is set to the third threshold value Th3. Is exceeded, the second-stage current value i2 is changed to start the second-stage charging (S9). The above charging process is repeated until the charging end condition is satisfied. Although illustration is omitted, by setting a delay of Δt in all determination steps, it is possible to eliminate the influence of an instantaneous voltage change due to a surge voltage or the like.
[0037]
As described in detail above, according to the present embodiment, even when the transition condition for shifting from the previous stage to the next stage is satisfied, the current value is temporarily changed to the next stage instead of immediately shifting to the next stage charging. To lower the current value to a value lower than the current value (for example, a current value iL close to 0 or substantially zero), and after starting the charging rest period (T2-T4), The charging of the next stage can be performed after the rapid change of the terminal voltage has subsided. As a result, it is possible to prevent the charging stage from being switched before sufficient charging is performed as in the prior art, and stable charging can be performed. Although the time required for charging becomes longer by the charging suspension time, the charging suspension time is about several tens of seconds, which is negligible in use compared to the total charging time (about 8 hours).
[0038]
In this embodiment, since the charging stage is switched based on the voltage change rate dv / dt, unlike the switching determination based on whether or not the threshold value Th is simply reached as in the conventional technique, the terminal voltage changes. The charging stage can be switched accordingly.
[0039]
Furthermore, in this embodiment, when a predetermined delay time Δt by a noise filter, a timer, or the like is set, and the transition condition is satisfied only during the period of Δt, it is determined that the transition condition is satisfied. Stable charge control can be performed without being affected by changes.
[0040]
2. Second embodiment
[0041]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The feature of this embodiment is that control is performed so as not to shift to the next stage during the terminal voltage decrease period.
[0042]
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the charging operation according to the present embodiment. In the initial stage of charging, the first stage charging is performed with a predetermined current value i1.
[0043]
When the terminal voltage exceeds the first threshold value Th1 at time T11 and the voltage change rate dv / dt is greater than the second threshold value Th2, the current flows at time T12 after the predetermined delay time Δt1 has elapsed. The value is decreased from i1 to i2, and the second stage charging is started immediately.
[0044]
Here, during the period from time T11 to time T13, the terminal voltage is higher than the first threshold value Th1, but during the synchronization, the terminal voltage is gradually decreased and is set to a low positive value. Since the voltage change rate dv / dt does not exceed the threshold value Th2 of 2, the charging stage transition condition is not satisfied. Accordingly, the second stage charging is continued.
[0045]
At time T14 after time T13 has elapsed, the terminal voltage is inverted and gradually increases. At time T15, the terminal voltage reaches the first threshold Th1, and at time T16 after a predetermined delay time Δt2, the terminal voltage exceeds the first threshold Th1 and the voltage change rate dv / dt is When the second threshold Th2 is exceeded, the condition for transition to the next stage is satisfied. Therefore, at time T16, the current value is decreased from i2 to a smaller i3, and the third stage charging is started.
[0046]
In other words, in the present embodiment, instead of the charging suspension period, by prohibiting the transition during the falling period of the terminal voltage, the next stage charging is started after the previous stage charging is sufficiently performed. I have to.
[0047]
FIG. 5 is a flowchart showing the charging control process according to the present embodiment. In S11 to S14, processing similar to S1 to S4 described with reference to FIG. 3 is performed. That is, after the initial setting, charging in the first stage is started (S11), it is determined whether the charging end condition is satisfied (S12), the first threshold Th1 is set according to the battery temperature (S13), It is monitored whether the terminal voltage exceeds the first threshold Th1 (S14).
[0048]
When the terminal voltage exceeds the first threshold Th1 (S14: YES), the terminal voltage exceeds the first threshold Th1, and the voltage change rate dv / dt exceeds the second threshold Th2. It is determined whether or not (S15). When both conditions are satisfied (S15: YES), the current value is decreased and the process proceeds to the next stage charging (S17).
[0049]
On the other hand, when the terminal voltage does not exceed the first threshold Th1 or the voltage change rate dv / dt does not exceed the second threshold Th2 (S14: NO), the terminal voltage is This is the case when it is going down or rising very slowly. Therefore, next, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed with the terminal voltage exceeding the first threshold Th1 (S16). When the period during which the terminal voltage exceeds the first threshold Th1 continues for a predetermined time set to, for example, about several seconds to about several tens of seconds, preferably about 5 to 10 seconds (S16: YES), the process proceeds to the next stage. The condition is satisfied, and the process proceeds to S17 to start the next stage charging.
[0050]
Also in the present embodiment configured as described above, since the charging of the previous stage is waited until the charging of the previous stage is sufficiently performed, the charging of the next stage is performed, so that stable charging can be performed.
[0051]
3. Third embodiment
[0052]
Next, FIGS. 6 and 7 show a third embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is that the charging current is gradually increased by a so-called soft start method.
[0053]
As shown in FIG. 6, at each charging stage in the present embodiment, a charging increase curve is set so that the charging current gradually increases to a preset current value. Therefore, as shown in the upper side of FIG. 6, the change in the terminal voltage is gradual.
[0054]
For convenience of explanation, the delay time Δt described in the above embodiment is omitted. If the terminal voltage exceeds the first threshold Th1 at time T21, even if the charging current at the first stage does not reach the predetermined current value i1, the charging at the second stage is immediately performed. Transition.
[0055]
Even in this embodiment configured as described above, when the charging from the previous stage to the next stage is performed, the charging current gradually increases from 0, substantially 0, or a low value close to 0. Immediately after the transition, there is a short charging suspension period, and the current value can be gradually increased while waiting for the terminal voltage to stabilize. Thereby, stable charge can be performed.
[0056]
Note that, as shown in FIG. 7, the current value may be increased stepwise instead of increasing the current value in a curved shape.
[0057]
4). Fourth embodiment
[0058]
Based on FIG. 8, a fourth embodiment of the present invention will be described. The feature of this embodiment is that the charge control process described above with reference to FIG. 3 is simplified.
[0059]
S21 to S24 in FIG. 8 perform the same processing as S1 to S4 in FIG. When the terminal voltage exceeds the first threshold Th1 (S24: YES), the current value is immediately reduced to 0 or a value iL close to 0 regardless of the voltage change rate dv / dt (S25). Then, for example, after the charging suspension period is continued for a predetermined time set to about several tens of seconds (S26), the current value is switched to start the next stage charging (S27).
[0060]
In the present embodiment configured as described above, since the transition to the next stage charging is performed after a charging suspension period without looking at the voltage change rate dv / dt, the structure is simpler than that of the first embodiment, and stable. Charging can be realized.
[0061]
5. Fifth embodiment
[0062]
Based on FIG.9 and FIG.10, the 5th Embodiment of this invention is described. The feature of this embodiment is that it is configured in a multistage charging apparatus suitable for an electric vehicle.
[0063]
The
[0064]
The charge / discharge state of the
[0065]
A charging
[0066]
The configuration of the
[0067]
Here, various methods can be adopted as the plurality of charging methods. For example, the following methods can be prepared.
(1) A control method for setting a charging suspension period when shifting from the previous stage to the next stage.
(2) A control method in which a charging suspension period is not set when shifting from the previous stage to the next stage.
(3) A control method for shifting to the next stage based on the voltage change rate dv / dt.
(4) A control method for shifting to the next stage depending on whether or not the terminal voltage has exceeded the first threshold Th1.
(5) A control method that does not shift to the next stage while the terminal voltage is decreasing.
(6) A control method for setting the delay time Δt for determining whether or not the transition condition is satisfied.
(7) A control method for gradually changing the charging current.
(8) A control method for rapidly changing the charging current.
(9) A control method for setting a substantially common first threshold Th1 in all charging stages.
(10) A control method for setting the first threshold Th1 in accordance with each charging stage.
[0068]
A plurality of control methods listed above are stored in advance in the memory of the
[0069]
The
[0070]
The charging
[0071]
6). Sixth embodiment
[0072]
Based on FIG.11 and FIG.12, the 6th Embodiment of this invention is described. The feature of this embodiment is that the first threshold value Th1 can be set according to the current value at each charging stage.
[0073]
The other steps except S43 shown in FIG. 8 perform the same processing as the corresponding steps in FIG. Therefore, the new step S43 will be described. In S43, the first threshold Th1 is set according to the current value of each charging stage. The battery temperature is taken into account for the calculation of the first threshold Th1.
[0074]
As shown in FIG. 12, in the first stage charging, the first threshold Th1 (1) is set, and the first threshold Th1 (1) is compared with the terminal voltage. On the other hand, when the charging is shifted to the second stage charging, another first threshold value Th1 (2) set to a value slightly higher than the first threshold value Th1 of the first stage is used. The first threshold Th1 is compared with the terminal voltage.
[0075]
Similarly, in each subsequent charging stage, the first threshold Th1 (3), Th1 (4), etc. can be set for each stage. However, it is not necessary to set different first threshold values Th1 at all stages, and different first threshold values Th1 may be set only at some stages among all charging stages.
[0076]
A person skilled in the art can make various additions and modifications within the scope of the gist of the present invention described in each embodiment. For example, those skilled in the art can appropriately combine the above embodiments. Further, the lead battery has been described as an example, but the present invention can be applied when the battery can be used for other types of batteries. Furthermore, the present invention is not limited to an electric vehicle, and can be applied to portable electric devices such as refrigerators and washing machines used outdoors, portable power supply devices, construction machines, ships, robots, and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram of a multi-stage charging apparatus that is preferably used in each embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a charging operation according to the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing a charging control process.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a charging operation according to the second embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing a charging control process.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a charging operation according to the third embodiment.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a modification of the third embodiment.
FIG. 8 is a flowchart showing a charging control process according to a fourth embodiment.
FIG. 9 is a functional block diagram when the multistage charging apparatus according to the fifth embodiment is applied to an electric vehicle.
FIG. 10 is a flowchart showing a charging control selection process for selecting a charging method.
FIG. 11 is a flowchart showing a charging control process according to the sixth embodiment.
FIG. 12 is a characteristic diagram showing a charging operation.
FIG. 13 is a characteristic diagram showing a multi-stage charging method according to the prior art.
FIG. 14 is a characteristic diagram showing a state in which charging stages are switched one after another in the prior art.
[Explanation of symbols]
1 Lead battery
2 Charging circuit
3 Commercial power
4 Ammeter
5 Voltmeter
6 Temperature sensor
10 Controller
30 Electric car
31 Lead battery
32 Charging monitor
33 connections
34 connections
40 Charging stand
41 Charging circuit
42 Controller
50 Commercial power supply
Claims (3)
前記端子電圧が所定の閾値電圧に達したか否かを判定し(S4)、
前記端子電圧が前記所定の閾値電圧に達したと判定した場合に前記端子電圧の変化率dv/dtを算出して、この変化率dv/dtと正の値に設定される所定の閾値とを比較し(S5)、
前記変化率dv/dtが所定の閾値を上回ったと判定した場合は、いったん次段の充電による電流値よりも低い電流値に低下させてから(S7)、前記次段の充電を開始させる(S9)、制御手段(10)を備えたことを特徴とする多段階充電装置。In a multistage charging device that charges in multiple stages while monitoring the terminal voltage of the secondary battery (1),
It is determined whether the terminal voltage has reached a predetermined threshold voltage (S4),
When it is determined that the terminal voltage has reached the predetermined threshold voltage, a change rate dv / dt of the terminal voltage is calculated, and the change rate dv / dt and a predetermined threshold set to a positive value are calculated. Compare (S5),
If it is determined that the rate of change dv / dt has exceeded a predetermined threshold, the current value is once lowered to a current value lower than the current value due to the next stage charge (S7), and then the next stage charge is started (S9). ), A multi-stage charging device comprising a control means (10).
前記制御手段(42)からの制御信号に応じて前記二次電池(1)に所定の充電を行う充電手段(41)とを備え、
前記制御手段(42)は、前記監視手段(32)により検出された充放電状態に基づいて、予め用意されている複数の充電方法の中から一つの充電方法を決定し(S32)、決定された充電方法に基づいて前記充電手段の作動を制御するものであり、かつ、
前記複数の充電方法の一つとして、
前記端子電圧が所定の閾値電圧に達したか否かを判定し(S4)、
前記端子電圧が前記所定の閾値電圧に達したと判定した場合に前記端子電圧の変化率dv/dtを算出して、この変化率dv/dtと正の値に設定される所定の閾値とを比較し(S5)、
前記変化率dv/dtが所定の閾値を上回ったと判定した場合は、いったん次段の充電による電流値よりも低い電流値に低下させてから(S7)、前記次段の充電を開始させる(S9)充電方法が含まれることを特徴とする多段階充電装置。Control means (42) connected to monitoring means (32) for detecting the charge / discharge state of the secondary battery (31);
Charging means (41) for performing predetermined charging on the secondary battery (1) in response to a control signal from the control means (42),
The control means (42) determines one charging method from a plurality of charging methods prepared in advance based on the charge / discharge state detected by the monitoring means (32) (S32). Control the operation of the charging means based on the charging method , and
As one of the plurality of charging methods,
It is determined whether the terminal voltage has reached a predetermined threshold voltage (S4),
When it is determined that the terminal voltage has reached the predetermined threshold voltage, a change rate dv / dt of the terminal voltage is calculated, and the change rate dv / dt and a predetermined threshold set to a positive value are calculated. Compare (S5),
If it is determined that the rate of change dv / dt has exceeded a predetermined threshold, the current value is once lowered to a current value lower than the current value due to the next stage charge (S7), and then the next stage charge is started (S9). ) A multi-stage charging device including a charging method .
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