CN1205720C - 电动车辆用电源系统 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种电动车辆用电源系统，在这种包括充电式电池(400)，对包含所述电池(400)的残余容量的电池状态进行管理的电池管理装置(401)，和对所述充电式电池(400)进行充电的充电装置(402)的电动车辆用电源系统(403)中，所述充电装置(402)包括进行所述充电式电池(400)的重新放电的放电手段(404)，和基于来自所述电池管理装置(401)的重新放电请求信号、控制由所述放电手段(404)的重新放电的放电控制手段(405)。

Description

电动车辆用电源系统
技术领域
本发明涉及电动车辆用电源系统，这种电动车辆用电源系统包括对例如在电动自行车、电动车椅子、电动S/C等中作为能源使用的Ni-Cd，Ni-MH等充电式电池的状态进行管理的电池管理装置和对前述充电式电池进行充电的充电装置。
背景技术
在Ni-Cd，Ni-NH电池等的正极中采用Ni极的充电式电池中，一般地熟知如果不放电直到充分放电深度就重复充电，则有所谓的放电时的电压特性降低，并且伴随着能到放电停止电压为止的放电容量减少的所谓存储效应。为消除存储效应，已知利用放电器使电池进行一次深度放电(重新(refresh)放电)是有效的。最近，因为分别设置充电器和放电器不经济，所以将放电器内装在充电器内部，用户一般地用安装在充电器中的某个手段(开关等)，选择充电、重新放电。
虽然重新放电是用于消除存储效应的非常有效的手段，但在连接多个单元电池构成的电池组中，因为从一开始各个电池单元的容量中存在散乱，所以在重新放电时会出现过放电状态的电池单元，尽管不必要由用户的判断自由地进行重新放电，但重新放电的结果，有重新放电的频率增高，引起电池组劣化的问题。
本发明，鉴于前述的问题，以提供能最适合于对充电式电池进行重新放电的场合的定时的电动车辆用电源系统作为课题。
发明内容
如图14的权利要求结构图所示，本发明第1发明的电动车辆用电源系统403，包括：充电式电池400，对包含所述电池400的残余容量的电池状态进行管理的电池管理装置401，和对所述充电式电池400进行充电的充电装置402，其特征在于，
所述充电装置402包括进行所述充电式电池400的重新放电的放电手段404，和基于来自所述电池管理装置401的重新放电请求信号、控制由所述放电手段404的重新放电的放电控制手段405。
本发明第2发明的电动车辆用电源系统是在本发明第1发明的电动车辆用电源系统中，其特征在于，
所述充电装置402的放电控制手段405，控制所述放电手段404，使得仅当从所述电池管理装置401接收到重新放电请求信号时，能进行由所述放电手段404的重新放电。
本发明第3发明的电动车辆用电源系统是在本发明第2发明的电动车辆用电源系统中，其特征在于，
所述放电控制手段405，当从所述电池管理装置401接收到重新放电请求信号时，将其宗旨显示在显示手段407上。
本发明第4发明的电动车辆用电源系统是在本发明第3发明的电动车辆用电源系统中，其特征在于，
所述放电控制手段405，在将从所述电池管理装置401接收到重新放电请求信号的宗旨显示在显示手段407上的场合，当在规定的时间内将重新放电开关409导通时，在进行由所述放电手段404的重新放电后进行充电，并在开关断开时，进行充电。
本发明第5发明的电动车辆用电源系统是在本发明第2发明的电动车辆用电源系统中，其特征在于，
所述放电控制手段405，在接收所述重新放电请求信号时，开始由所述放电手段404的重新放电，同时将在重新放电中的宗旨显示在显示手段407上，并在接通重新放电取消开关时，停止重新放电并进行充电。
本发明第6发明的电动车辆用电源系统是在本发明第1到第5任一项所述的发明的电动车辆用电源系统中，其特征在于，
所述电池管理装置401，根据来自开始或者前一次的重新放电的充电次数、放电次数或者充放电周期数的至少一个，进行是否要所述重新放电的判断。
本发明第7发明的电动车辆用电源系统是在本发明第1到第5任一项所述的发明的电动车辆用电源系统中，其特征在于，
所述电池管理装置401，在所述电池管理装置401识别的电池实际容量和到某个设定电压为止的放电容量之间有一定量以上的差时，判断有必要重新放电。
本发明第8发明的电动车辆用电源系统是在本发明第1到第5任一项所述的发明的电动车辆用电源系统中，其特征在于，
所述电池管理装置401，在前一次重新放电必要的显示后、到刷新显示结束为止没有施行重新放电的场合，判断有必要重新放电。
本发明第9发明的电动车辆用电源系统是在本发明第1到第5任一项所述的发明的电动车辆用电源系统中，其特征在于，
所述电池管理装置401，根据充电开始时的电池温度或者充电结束时的电池温度中至少一方，进行充电次数的加权，在该加权充电次数为规定值以上时，判断有必要重新放电。
本发明第10发明的电动车辆用电源系统是在本发明第9项所述的发明的电动车辆用电源系统中，其特征在于，
所述电池管理装置，如果所述电池温度越高，则所述加权越大。
本发明第11发明的电动车辆用电源系统是在本发明第9或第10发明的电动车辆用电源系统中，其特征在于，
所述电池管理装置，在所述充电结束后进行规定量以上的放电时，对所述充电次数进行计数。
本发明第12发明的电动车辆用电源系统是在本发明第1到第11任一项所述的发明的电动车辆用电源系统中，其特征在于，
包括装载在车辆中的装卸式电池箱，和装载或者没有装载在车辆中的充电装置402，
将所述电池管理装置401内装于所述装卸式电池箱中。
本发明第13发明的电动车辆用电源系统是在本发明第1到第11任一项所述的发明的电动车辆用电源系统中，其特征在于，
将所述充电式电池400、所述电池管理装置401和所述充电装置402固定地装载(常时装载)在车辆上。
本发明第一方面的电动车辆用电源系统，其特征在于，包括：一充电式电池，一对电池状态进行管理的电池管理单元，以及用于对所述充电式电池进行充电的充电单元，所述充电单元包括一用于对所述充电式电池进行一重新放电的放电装置，所述充电单元包括一用于对所述放电装置进行的所述重新放电进行控制的放电控制装置，所述电池管理单元包括：用于根据经所述充电单元从所述电池发送的信号检测所述充电式电池剩余容量并向所述充电单元发送一重新放电请求信号以便执行一重新放电的装置。
本发明第二方面的电动车辆用电源系统，其特征在于，包括：一车架，一由所述车架承载的所述充电式电池，一由所述车架承载的、对电池状态进行管理并包括用于检测所述充电式电池剩余容量的装置在内的电池管理单元，以及用于对所述充电式电池进行充电的充电单元，所述充电单元包括：一用于对所述充电式电池进行一重新放电的放电装置；以及一用于根据所述电池管理单元所发送的一重新放电请求信号对所述放电装置进行的所述重新放电进行控制的放电控制装置。
附图说明
图1表示本发明实施形态1的电动辅助自行车的侧视图。
图2表示前述实施形态1的电源系统的方框结构图。
图3表示前述电源系统的变形例的方框结构图。
图4是用于说明在前述电源系统的电池管理装置和充电装置之间发送接收的信号数据图。
图5是用于说明在前述电源系统的电池管理装置和充电装置之间发送接收的信号数据图。
图6是用于说明在前述电源系统的电池管理装置和充电装置之间发送接收的信号数据图。
图7是用于说明前述电池管理装置动作的流程图。
图8是用于说明前述电池管理装置动作的流程图。
图9是用于说明前述电池管理装置动作的流程图。
图10是用于说明前述充电装置动作的流程图。
图11是用于说明前述充电装置动作的流程图。
图12是用于说明前述充电装置动作的流程图。
图13表示本发明实施形态2的电源系统的方框结构图。
图14表示本发明权利要求的结构图。
图15是用于说明本发明实施形态3的电池管理装置动作的流程图。
图16是用于说明前述实施形态3的电池管理装置动作的流程图。
图17是用于说明前述实施形态3的电池管理装置动作的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图对实施本发明的实施形态进行说明。
实施形态1
图1到图12是用于说明本发明实施形态1的电动辅助自行车用电源系统的图。图1表示所述电源系统中非车载充电装置而车载装卸式电池箱的电动车辆的电动辅助自行车的侧视图，图2表示前述电源系统的方框结构图，图3表示前述电源系统的变形例的方框结构图，图4～图6是用于说明在前述电源系统的电池管理装置和充电装置之间发送接收的信号数据图，图7～图9是用于说明前述电池管理装置动作的流程图，图10～图12是用于说明前述充电装置动作的流程图。
在图中，1是本实施形态电源系统中非车载充电装置112而车载装卸式电池箱100的电动车辆的电动辅助自行车，其车架2包括前管3、由该前管3向车体后下方倾斜延伸的下管4、从所述下管4的后端开始向上方大致直立延伸的车座管5、从所述下管4的后端开始沿着后方大致水平延伸的左、右一对链支撑6、结合该两链支撑6的后端部与前述车座管5的上端部的左、右一对座支撑7和连接前述前管3与车座管5的大梁11。
将前叉脚8能左右转动地支撑在前述前管3中，将前轮9轴承支承在前叉脚8的下端并将车把10固定在上端。此外，将鞍座12安装在所述车座管5的上端上。此外，将后轮(车轮)13轴承支承在前述链支撑6的后端上。
此外，虽然没有图示，但在前述车把10的中央上包括速度表等的计量器板(未图示)，在这种计量板部分上也可以设置在判断有必要重新放电时显示其宗旨的显示装置(显示手段)。
通过安装在曲轴16的两端突出部上的曲柄16a，将输出由脚蹬16b输入的脚蹬的蹬力(人力)和来自内装的电动机17的与人力大小成正比的辅助动力的合力的动力单元15安装在前述车架2的下端部上。即、脚蹬的蹬力的大小成为电动机驱动指令28。通过链条30，将来自这种动力单元15的输出传送到前述后轮13上。
此外，本实施形态自行车1还包括从外部输入电动机驱动指令28的自走控制杆14，借助于操作这种自走控制杆14，不必用脚蹬16b输入，而仅用电动机17就能进行走行。
此外，对于车体装卸自如地配设成为前述电动机17等的电源的电池箱100，以便沿着前述车座管5并且夹在左、右座支撑7、7中。前述电池箱100收装串联连接多个单元电池101的充电式电池102，此外，包括检测前述电池102的温度的温度传感器103和测定该电池102的电流值的电流计104。此外，前述电池箱100包括进行前述电池102的管理等的电池管理装置105。
此外，前述电池箱100在车载时，利用连接器107、108，在安装的同时与电动机驱动电路22自动连接，或者利用连接器110、111，经由通信I/F102a、102b与进行前述电动辅助自行车1的走行控制的走行控制单元109自动连接。
另一方面，前述电池箱100，在充电时用从车体取出的状态或者用车载状态的原样，利用连接器113、114，与用非车载完全独立结构的充电装置112的输出侧连接，此外，利用连接器115、116，通过通信I/F127、120c与前述充电装置112连接。
在图1中，100a是设置在电池箱100a上的充电口，在其上配置前述连接器113、114、115、116的电池箱侧端子。此外，121是充电装置112的充电插头，将前述连接器113～116的充电装置侧端子配置在其中、并自如地插入到前述充电口100a中。用前述电池箱100和充电装置112构成本实施形态的电源系统21。此外，也可以共用前述连接器107、108和113、114以及连接器110、111和115、116。
前述电池管理装置105包括电池管理、控制单元117和存储规定的数据的EEPROM106。所述电池管理、控制单元117输入来自前述温度传感器103的电池温度数据T、来自电流计104的电流值数据I、电池102的电压数据V，并进行前述充电式电池102的重新放电控制等。此外，包括显示装置(显示手段)119和通信I/F120c与120a。显示装置(显示手段)119，根据来自该电池管理、控制单元117的信号，借助于在必要显示时按下显示按钮118，显示电池残余容量和重新放电通知信息，通信I/F120c与120a进行与前述充电装置112与走行控制单元109的通信。此外，前述显示装置119也可以设置在设置速度表等的车辆侧的显示板部分上。
此外，将来自开始或者前一次的重新放电的充电次数、放电次数或者充放电周期数和前述电池102的电池实际容量、放电时的放电容量以及重新放电必要的显示后的重新放电的实施有无等，作为上述规定的数据存储在前述EEPROM106中。
然后，前述电池管理、控制单元117根据前述充电式电池102的例如电池温度、电压、残余容量等的电池状态、来自开始或者前一次的重新放电的充电次数、放电次数或者充放电周期数、电池实际容量与放电容量的差、重新放电必要的显示后的重新放电的有无等的电池履历等，判断是否要重新放电，或者将电池残余容量显示在前述显示装置119上。此外，也可以将有必要重新放电显示在前述显示装置119上。
如果与插座连接，则在前述充电装置112上设置将交流电源提供给该充电装置112的插头123。这种充电装置112包括将由前述插头123供给的交流电源变换成直流的AC/DC变换器124，测量该变换器124输出的电压值、电流值的电压计125、电流计126，进行前述充电式电池102的重新放电的放电器(放电手段)135和输入来自电压计125、电流计126的测量值与来自前述通信I/F127的规定信号等的充电/放电控制单元128。
此外，前述充电装置112包括将表示连接这种充电装置112与前述电池箱100的连接信号输出到前述充电/放电控制单元128中的电池连接检测单元129。
此外，在将有必要重新放电的宗旨显示在后述的显示装置133上的场合，在前述充电装置112中设置重新放电开关131，用户按下这种重新放电开关，就将重新放电指示信号输出到前述充电/放电控制单元128中。此外，也可以如图2中标号137所示，将重新放电开关设置在电池箱100侧。
通过输出控制单元132，由前述充电/放电控制单元128控制前述AC/DC变换器124的输出。此外，利用前述充电/放电控制单元(放电控制手段)128，控制前述显示装置(显示手段)133和前述放电器135。将充电待机中、充电中、充电结束、充电停止、重新放电通知、重新放电中、重新放电结束等信息，显示在显示装置133上。其中，也可以将重新放电通知同时显示在电池箱100侧的显示装置119上。
此外，如图3所示，在用并联连接多个电池102…102作为电池102’的场合，设置检测各电池102温度的多个温度传感器103…103，并将各传感器103…103的检测值T1…Tn输入到前述电池管理、控制单元117中。在图3中，与图2相同的标号表示相同或者相当的部分。
下面，参照图4～图6对在前述电动辅助自行车1中的电池管理装置105与充电装置112之间发送接收的信号数据进行说明。此外，图4～图6表示信号数据的号码(No)，以及该号码的内容。
图4表示从前述电池管理装置105汇总发送到充电装置112中的充放电控制数据，1表示“重新放电通知”，2表示“重新放电电流值”，3表示“重新放电停止电压”，4表示“重新放电定时值”，5表示“充电开始下限温度”，6表示“充电开始上限温度”。此外，前述“重新放电通知”具体地示出了“有”或者“无”，作为通知是否要重新放电的信号。
图5表示从前述电池管理装置105汇总发送到充电装置112中的电池状态数据，1表示“电池温度(1)”，2表示“电池温度(2)”，3表示“电池电压”，4表示“当前时刻的电池残余容量”，5表示“电池实际容量、即当前时刻的最大容量学习值”。此外，这种最大容量学习值，是在重复充放电中、并在电池渐渐地劣化、最大容量也渐渐地变化(降低)中，当前时刻的最大容量值。
此外，如图2所示，前述电池温度(1)表示包括由1组前述充电式电池102构成的电池温度，前述电池温度(2)表示包括由2组构成的第2组的电池温度。此外，如图3所示，电池温度(1)～(n)表示包括多组前述充电式电池102的场合的电池温度。
图6表示从前述充电装置112汇总发送到电池管理装置105中的充电器状态数据，1表示“充放电控制数据请求”，2表示“电池状态数据请求”，3表示“重新放电中”，4表示“重新放电结束”，5表示“充电中”，6表示“充电待机中”，7表示“充电结束”，8表示“充电停止”，。
下面，参照图7～图12的流程图对本电源系统21中的电池管理装置105和充电装置112的动作进行说明。图7～图9表示前述电池管理装置105的动作，图10～图12表示前述充电装置112的动作，图7表示重新放电通知判定的处理，图8表示放电量误差判定的处理，图9表示重新放电通知的处理。
如图7所示，在电池管理装置105中一接收到表示将充电装置112连接到电池管理装置105上的信号(D9)(步骤A1)，就首先判断有无放电履历，进行有无存储在电池管理装置105的EEPROM中的有无由于车辆的主开关接通而变化的车辆连接(放电)履历的判定(步骤A2)。如果有前述车辆连接履历，则作为有放电履历将计量充放电次数的周期计数器的内容加上1(步骤A3)，如果没有车辆连接履历，则直接进行有无在放电量误差的检测处理(参照图8)中的放电量误差的判定(步骤A4)。
如果没有放电量误差，并且前述周期计数器大于20，则进行将有必要充电式电池的重新放电的宗旨显示在前述显示装置133的显示手段上的处理的“重新放电通知”为“有”(步骤A6)，作成前述图4所示的充放电控制数据“1”(步骤A7)。此外，在步骤A5中，如果在计数器不是大于20，则前述“重新放电通知”为“无”(步骤A8)，进行前述步骤A7的处理。
如图8所示，进行前述步骤A4的放电量误差判定。
将充电装置112连接到前述电池管理装置105上(步骤B1)，如果在前述电池管理装置105中存储检测前次放电时某个设定电压例如放电停止电压的履历(步骤B2)，则比较同样地存储在电池管理装置105中的到检测放电停止电压为止的放电容量和因前述充电电池的劣化而变动的实际容量(步骤B3)，如果两者的差大于规定值(步骤B4)，则判定为有误差(步骤B5)。在没有检测到放电停止电压或者两者的差没有大于规定值的场合，判定为没有误差(步骤B6)。
下面，参照图9对电池管理装置的重新放电通知处理动作进行说明。
前述电池管理装置105为待机模式(步骤C1)，利用后述的连接信号(D9)的中断，检测充电器连接信号(步骤C2)，如果接收到由前述充电装置112发送来的图6的No1所示的“充放电控制数据请求”信号(D10)(步骤C3)，则前述电池管理装置105进行是否要重新放电的判定(步骤C4)，作成充放电控制数据(步骤C5)，并由电池管理装置105将图4所示的充放电控制数据发送到前述充电装置112中(步骤C6)。
此外，根据来自开始或者前一次的重新放电的充电次数、放电次数或者充放电周期数和有无前一次的重新放电必要的显示后的重新放电执行、或者到检测放电停止电压为止放电容量与实际容量的差，进行要否前述步骤C4中的重新放电的判定。例如，在前述充放电周期数大于20的场合，以及重新放电必要显示后的重新放电不执行时，判定为要重新放电。
接着，待机图6的“充电器状态数据”信号的接收(步骤C7)，如果正常地接收到这种信号(步骤C8)，则判是否在充电器状态数据内包含重新放电中的信号(步骤C9)，如果是重新放电中，则测量电池温度、电压、电流(步骤C10)，计算电池的残余容量(步骤C11)，并将图5所示的电池状态数据发送到前述充电装置112中(步骤C12)。
然后，将前述充电装置112连接到前述电池管理装置105上(步骤C13)，作为来自该充电装置112的图6的充电器状态数据，如果接收到重新放电结束信号，则将前述周期计数器清零(步骤C14、C15)，并将处理转移到前述步骤C7中。此外，根据前述电池102的电压数据V等，在充电装置112侧判断前述重新放电结束。
在前述步骤C9中，在由图6的充电器状态数据内的信号判定不在重新放电中的场合，测量电池温度、电压、电流(步骤C16)，计算电池的残余容量(步骤C17)，并将图5所示的电池状态数据发送到充电装置112中(步骤C18)。
然后，将前述充电装置112连接到前述电池管理装置105上(步骤C19)，当检测来自图6的“充电器状态数据”的充电结束信号(步骤C20)时，就将处理转移到前述步骤C1的待机模式中。此外，在前述步骤C3、步骤C19中，在没有检测出这种电池管理装置105与前述充电装置112的连接时，也将处理转移到前述步骤C1的待机模式中。
此外，在前述步骤C8中，在没有正常地接收到“充电器状态数据”时，作为通信异常(步骤C21)，进行异常显示2的处理(步骤C22)，在前述显示装置133的显示手段上进行交互地闪烁等的规定的显示。
下面，参照图10对作为充电准备阶段的前述充电装置112的AC插头连接后的动作进行说明。前述充电装置112的AC插头123一连接到插座上(步骤D1)，就待机前述电池箱100的连接检测(步骤D2)。
检测前述连接(步骤D2)，如果检测出充电式电池102的电压V小于20V(步骤D3)，则开始基于充电电流0.5A的预备充电(步骤D4)，并在前述显示装置123上显示为充电中(步骤D5)，接通定时器并开始计量充电时间(步骤D6)。然后，如果前述充电式电池102的电压V大于20V(步骤D7)，则停止前述充电输出(步骤D8)，并从这种充电装置112将在前述步骤A1、C2接收到的充电器连接信号发送到前述电池管理装置105中(步骤D9)，此外，开始发送在前述步骤C3中接收到的如图6所示的“充放电控制数据请求”的发送(步骤D10)，如果正常地接收到在前述步骤C6中发送的充放电控制数据(步骤D11)，则转移到后述的重新放电模式。
此外，在前述步骤D11中，在没有正常地接收到“充电器状态数据”时，作为通信异常(步骤D12)，进行异常显示2的处理(步骤D13)，并结束这种处理。
此外，在前述步骤D7中，如果前述电压不大于20V的状态继续60分钟(步骤D14)，则进行异常显示1的处理(步骤D15)，并结束这种处理。
下面，参照图11对前述充电装置112的重新放电模式的动作进行说明。
前述充电装置112为重新放电模式(步骤E1)，如果在前述步骤C5中作成的如图4所示的充放电控制数据中包含“重新放电通知”信号(步骤E2)，则构成显示装置133的例如LED一定时间地进行闪烁，表示有必要重新放电操作(重新放电通知显示)(步骤E3)，同时接通定时器并开始经过时间的计量(步骤E4)。此外，在前述步骤E2中，在充放电控制数据中没有包含“重新放电通知”信号的场合，转移到后述的充电模式处理。
从前述步骤E4的计量开始，在规定的时间内没有接通前述重新放电开关131时，作为超过定时(步骤E5、E6)，使前述LED133的闪烁熄灯(步骤E7)，并转移到后述的充电模式处理。因此，在紧急的场合等中，能省略重新放电，缩短充电时间。
在前述步骤E5中，如果在规定的时间内接通前述重新放电开关131，则前述LED133停止闪烁，成为点灯(步骤E8)，并从这种充电装置112，将包含在前述步骤C8中接收到的如图6所示的“充放电控制数据请求”信号的充电器状态数据，开始发送到前述电池管理装置105中(步骤E9)，开始前述充电式电池102的重新放电(步骤E10)。
然后，正常地接收上述步骤C12中发送的图5所示的电池状态数据(步骤E11)，根据该数据内容，如果能判定结束重新放电(步骤E12)，则发送重新放电结束(图6 No4)作为充电器状态数据(步骤E13)，使前述LED133熄灯(步骤E14)，停止在前述步骤E9中开始发送的“充电器状态数据”的发送(步骤E15)，重新放电结束(步骤E16)，并转移到后述的充电模式。
此外，在前述步骤E11中，在没有正常地接收到前述电池状态数据时，作为通信异常(步骤E17)，进行异常显示2的处理(步骤E18)，并结束这种处理。此外，在前述步骤E12中，在不能判定结束重新放电时，发送重新放电中(图6No3)(步骤E13’)。
下面，参照图12对前述充电装置112的充电模式的动作进行说明。这种充电装置112一转移到充电模式(步骤F1)，就从该充电装置112，开始发送在电池管理装置105中包含如图6所示的“电池状态数据请求”信号的充电器状态数据(步骤F2)。如果正常地接收在前述步骤C18中从前述电池管理装置105发送来的如图5所示的电池状态数据(步骤F3)，则判定这种电池状态数据内的电池温度是否在设定在充放电控制数据内的充电温度范围的充电开始温度内(步骤F4)，当不在该充电开始温度内时，使充电待机(步骤F5)，并使前述LED133闪烁、作为充电待机显示(步骤F6)，并将处理转移到前述步骤F3中
在前述步骤F4中，如果判定电池温度为充电开始温度内，则开始充电(步骤F7)，开始基于总定时的经过时间计量(步骤F8)，并从这种充电装置112将包含如图6所示的“电池状态数据请求”信号的充电器状态数据发送到前述电池管理装置105中(步骤F9)。如果在前述步骤C12中正常地接收到从前述电池管理装置105发送来的如图5所示的电池状态数据(步骤F10)，则进行充电的结束判定(步骤F11)，在判定充电没有结束时，将处理返回到前述步骤F9中，并重复前述步骤F9～F11。
在步骤F11中根据前述接收到的电池状态数据判定充电结束时，将在前述步骤C20中接收到的包含如图6所示的No7的“充电结束”信号、或者No8的“充电停止”信号的任何一个信号的充电状态数据，从这种充电装置112发送到前述电池管理装置105中(步骤F12)，同时开始基于补充电定时的经过时间的计量(步骤F13)，并开始补充电(例如0.5A×2h)(步骤F14)，如果经过规定的时间，则停止补充电，这种处理结束。
此外，如果在前述步骤F3或者F10中，没有正常地接收到来自前述电池管理装置105的如图5所示的电池状态数据，则作为通信异常(步骤F16、F18)，进行异常显示2的处理(步骤F17、F19)，并结束这种处理。
这样，在本实施形态中，利用前述电池管理装置105，判断是否要对应于充电式电池102状态进行重新放电，在判断为必要时，通过通信I/F127将重新放电通知信息从电池管理装置105发送到控制前述充电装置112的放电器135的充电/放电控制单元128中，并将重新放电通知显示在显示装置133上，同时在从显示开始到规定的时间内，使用者按下重新放电开关选择重新放电的场合进行重新放电。也就是说，用重新放电通知显示将重新放电的必要性传送给使用者，和在没有通知显示的状态即使若干使用者按下重新放电开关也不会重新放电，实质上不要进行基于使用者的是否要重新放电的判断，同时能最适合进行重新放电的定时，并能提高重新放电的频率，防止电池劣化。此外，即使进行重新放电通知显示，也因如果不按下重新放电开关则转移到充电模式，所以在希望尽快充电的场合是方便的。
这里，关于是否要重新放电的判断，因在来自开始或者前一次的重新放电的充电次数、放电次数或者充放电周期数大于规定值时，以及电池实际容量和到某个设定电压为止的放电容量之间有一定量以上的误差时，判断有必要重新放电，所以能防止重新放电的频率过高而引起的电池劣化。此外，因在前一次的重新放电必要的显示后，在没有进行重新放电时也判断为有必要重新放电，所以能防止由于重新放电频率过低的存储效应而使能走行的距离降低。
此外，在前述实施形态1中，虽然示出了电源系统21将电池箱100与充电装置112分开，充电装置为非车载、电池箱为装卸式车载的场合，但也可以将充电装置112与电池箱100能分离地单元化，并将这种单元装卸自如地在车体内。虽然无论在哪一种场合都用连接器连接充电装置112与电池箱100，但本发明的电源系统也能使电池箱与充电装置完全整体化，并对于车体装卸自如。此外，也可以将充电式电池与充电装置固定地装载(常时装载)在车体上，仅在充电时简单地将插头连接在插座上。
实施形态2
图13表示将充电式电池与充电装置固定地装载在车体上的例如电动小型摩托车那样场合的实施形态2。本实施形态2的电源系统200包括具有串联连接多个单元电池101的电池102的电池单元212、对该电池102进行充电的充电单元214、进行由于该充电单元214的充电控制和重新放电控制的控制单元(ECU)215。
前述控制单元215包括与AC/DC变换器124的输出侧连接的电流计126，输入来自电压计125的各测量值和来自前述重新放电开关131的放电指令的输出控制单元132，控制放电器135的充电/放电控制单元128，输入前述电池102的电压值V、来自温度传感器103的温度检测值T、来自电流计104的电池电流值I的电池管理、控制单元117。
此外，还包括输入来自外部的驱动指令28、例如来自调节手把的指令，并控制前述电动机驱动电路22的走行控制单元109。
实施形态3
图15～图17是用于说明与本发明第9发明～第11发明相关的实施形态3的流程图。本实施形态3是判断是否要基于图2的电池管理装置105的重新放电的例。即、在根据来自前次的重新放电的充电次数判断是否要重新放电的场合，根据充电开始或者结束时的电池温度对充电次数进行加权的例。
具体地说，本实施形态3在用“充放电周期”对“充电次数”进行计数、即在充电结束后进行大于规定量的放电时，开始对充电次数进行计数，在这种计数时充电开始或者充电结束时的电池温度超过规定值、例如20℃的场合，将1次充电次数(充放电周期)作为1.5次或者2次进行计数，当该计数值到达规定值、例如20次以上时，判断为要重新放电，并在设置在充电器中的显示装置上进行重新放电中的显示，自动地进行重新放电。
根据前述充电开始时的电池温度的加权是由于这种电池的特性为充电会发热反应，由于充电使电池温度上升，充电结束时的温度不会被周围温度左右，例如以Ni-MH电池为佳。另一方面，根据前述充电结束时的电池温度的加权是由于这种电池的特性为充电会吸热反应，不会由于充电使电池温度上升，例如以Ni-Cd电池为佳。
在表示进行重视充电开始时的电池温度的加权的场合的图15中，如果利用判断充电电流是否流过，对开始充电进行判断，则读入并存储这种充电开始时的电池温度(步骤G1、G2)，进行充电中的各种处理(例如容量计算等)(步骤G3)。
然后，根据充电容量的特性曲线，判断是否也包含补充电的充电结束(步骤G4)，如果判断充电结束，则计算由于其后的走行等的放电容量，如果该放电容量大于规定值，则判断为1次充放电结束，并根据前述存储的充电开始时的温度和加权表，计算加权后的充电次数的计数值(步骤G5～G7)。具体地说，在充电开始时的电池温度T(℃)为T≤20、20＜T≤30、T＞30的场合，将1次充电次数(充放电周期)分别计数成1.0次、1.5次、2.0次。此外，根据读出的特性，适当地设定前述加权中的电池温度、计数值等。
在表示进行重视充电结束时的电池温度的加权的场合的图16中，如果利用判断充电电流是否流过，对开始充电进行判断，则进行充电中的各种处理(例如容量计算等)(步骤H1、H2)，并根据充电容量的特性曲线，判断充电是否结束(步骤H3)。
然后，如果判断为充电结束，则读入并存储充电结束时的电池温度(步骤H4)，接着计算放电容量，当该放电容量大于规定值时，判断为1次充放电周期结束，并根据前述存储的充电结束时的温度和加权表，计算加权后的充电次数的计数值(步骤H5～H7)。此外，作为根据充电结束时的电池温度的加权表，当然能兼用根据例如前述充电开始时的电池温度的加权表。当然，也可以采用重视充电开始时温度和重视充电结束时温度的各自的加权表。
在表示判断是否要在读出管理装置内进行的重新放电的流程图的图17中，判断前述加权后的充电次数的计数值是否大于应该进行重新放电的设定的规定值(步骤I1)，在没有到达规定值的场合，转移到充电执行模式(步骤I3)，如果大于规定值，则建立重新放电标记(步骤I1，I2)。接着，在将电池连接到充电器上的场合，如果从充电器侧有充放电控制数据的请求，则作成充放电控制数据(重新放电请求信号)，并发送到充电器侧(步骤I3～I6)。
此外，在充电器侧一接收到前述重新放电请求信号，就自动地执行重新放电，同时进行作为重新放电中的宗旨的显示。
然后，如果正常地接收到充电器状态数据(步骤I7)，则进行各种处理、计算(电池容量、电压、温度测量等)，接着，在有从充电器的电池状态数据的请求的场合，从电池管理装置105发送被请求的电池状态数据(步骤I8～I9)。然后，在利用来自重新放电取消开关的输入，人为地取消重新放电的场合，转移到充电执行模式(步骤I10，I13)，在没有取消的场合，如果发送重新放电结束信号，则对重新放电计数器清零，并转移到充电执行模式(步骤I10～I12)。
这样，在本实施形态3中，因在判断是否要重新放电时，根据充电开始时的电池温度或者充电结束时的电池温度，进行充电次数的加权，并当加权后的充电次数大于规定值时，判断为有必要重新放电，所以在电池温度高的状态的充放电周期中，能判断是否要有效地对应于存储效应的程度比温度低的场合大的电池特性的重新放电，能进一步确实地防止存储效应的发生。
此外，在所述充电后进行规定量以上的放电时，开始对所述充电次数进行计数，所以在对实际上没有放电的电池进行重复充电的场合，能防止判断有必要重新放电，并能防止由于过度重新放电的电池性能的降低。
工业上的实用性
采用本发明第1发明的电动车辆用电源系统403，则因根据来自电池管理装置401的重新放电请求信号，控制进行充电式电池400的重新放电的放电控制手段404，所以能用最合适的定时实施重新放电，能防止由放电过多引起的电池劣化，以及由放电过少引起的存储效应造成的续航距离降低。
采用本发明第2发明，则因充电装置402仅在由电池管理装置401接收重新放电请求请求信号时，能由放电手段404重新放电，所以能避免重新放电的频率过高从而引起电池劣化的问题。
采用本发明第3发明，则因在判断有必要重新放电时，将其宗旨显示在显示手段407上，所以能将重新放电时间的判断正确地传送给使用者，此外，能仅在必要时使电池重新放电，能避免重新放电的频率增高从而引起电池劣化的问题。
采用本发明第4发明，则因在显示重新放电为必要的宗旨的场合，在规定时间内接通重新放电开关409时，在重新放电后进行充电，并在断开时，进行充电。
采用本发明第5发明，则虽然在接收所述重新放电请求信号时，自动地开始重新放电，但因在重新放电中，在接通重新放电取消开关时，停止重新放电并进行充电，所以即使在有必要重新放电的场合，也能在急用等时间不富裕的场合省略重新放电而直接开始充电，并能仔细地对应于使用者的请求。
采用本发明第6发明，则根据来自开始或者前一次的重新放电的充电次数、放电次数或者充放电周期数的至少一个，进行是否所述重新放电的判断。
采用本发明第7发明，则因在所述电池管理装置401识别的电池实际容量和到某个设定电压为止的放电容量之间有一定量以上的差时，判断有必要重新放电，所以不会增加使用者判断的费事，能更加正确地进行重新放电时间的判断，能避免重新放电的频率过高从而引起电池劣化的问题。
采用本发明第8发明，则因在前一次重新放电必要的显示后、到刷新显示结束为止没有施行重新放电的场合，判断有必要重新放电，所以在判断有必要重新放电，同时没有完全执行时，或者重新放电中拔掉电源线，而在重新放电中途时，能确实地施行重新放电，防止由于重新放电的频率过低而产生存储效应。
采用本发明第9发明，则根据充电开始时的电池温度或者充电结束时的电池温度中至少一方，进行充电次数的加权。
采用本发明第10发明，则因所述电池温度越高，则所述加权越大，并在所述加权充电次数大于规定值时，判断有必要重新放电，所以在电池温度高的状态的充放电周期中，能判断是否要有效地对应于存储效应的程度比温度低的场合大的电池特性的重新放电，能进一步确实地防止存储效应的发生。
采用本发明第11发明，则因在所述充电后进行放电时，对所述充电次数进行计数，所以在对实际上没有放电的电池进行重复充电的场合，能防止判断有必要重新放电，并能防止由于过度重新放电的电池性能的降低。
采用本发明第12发明，则因包括装载在车辆中的装卸式电池箱，和装载或者没有装载在车辆中的充电装置，并将所述电池管理装置401内装在所述装卸式电池箱中，所以即使变换车辆或者变换充电式电池，也能使用相同的充电装置，能谋得商品的共用。
采用本发明第13发明，则因将所述充电式电池400、所述电池管理装置401和所述充电装置402固定地装载(常时装载)在车辆上，所以在充电、放电作业时，不必连接电池管理装置和充电装置，能容易地作业。

Claims (17)

1.一种电动车辆用电源系统，其特征在于，包括：一充电式电池，一对电池状态进行管理的电池管理单元，以及用于对所述充电式电池进行充电的充电单元，所述充电单元包括一用于对所述充电式电池进行一重新放电的放电装置，所述充电单元包括一用于对所述放电装置进行的所述重新放电进行控制的放电控制装置，所述电池管理单元包括：用于根据经所述充电单元从所述电池发送的信号检测所述充电式电池剩余容量并向所述充电单元发送一重新放电请求信号以便执行一重新放电的装置。
2.如权利要求1所述的电动车辆用电源系统，其特征在于，
所述充电单元的所述放电控制装置，对所述放电装置进行控制，使得所述放电装置的重新放电仅当从所述电池管理单元接收到所述重新放电请求信号时能够进行。
3.如权利要求2所述的电动车辆用电源系统，其特征在于，
所述放电控制装置，当从所述电池管理单元接收到所述重新放电请求信号时便在一显示装置上显示接收到该信号这一信息。
4.如权利要求3所述的电动车辆用电源系统，其特征在于，
所述放电控制装置，在显示装置上显示从所述电池管理装置接收到所述重新放电请求信号这一信息的场合，在规定时间内使一重新放电开关导通时，便在所述放电装置进行重新放电后充电，而所述重新放电开关未导通时则进行充电。
5.如权利要求3所述的电动车辆用电源系统，其特征在于，
所述电池管理单元，在显示需要前一次重新放电后，在重新放电完成前尚未实施过该重新放电时，便判定需要重新放电。
6.如权利要求2所述的电动车辆用电源系统，其特征在于，
所述放电控制装置接收到所述重新放电请求信号后便开始放电装置所进行的重新放电，并在显示装置上显示正处于该重新放电过程中，当一重新放电取消开关导通时才停止重新放电并进行充电。
7.如权利要求1所述的电动车辆用电源系统，其特征在于，
所述电池管理单元，根据初始重新放电或者前一次重新放电以来的充电次数、放电次数以及充放电周期数其中至少之一，来判定是否需要所述重新放电。
8.如权利要求1所述的电动车辆用电源系统，其特征在于，
所述电池管理单元，当所述电池管理单元所感知的电池实际容量和至一规定电压为止的放电容量之间存在的差值大于规定量时，便判定需要重新放电。
9.如权利要求1所述的电动车辆用电源系统，其特征在于，
所述电池管理单元，根据充电开始时的电池温度和充电结束时的电池温度其中至少之一对充电次数加权，当加权充电次数为规定值以上时便判定需要一重新放电。
10.如权利要求9所述的电动车辆用电源系统，其特征在于，
所述电池温度越高，所述电池管理单元其加权越大。
11.如权利要求10所述的电动车辆用电源系统，其特征在于，
所述电池管理单元，在所述充电结束后进行过规定量以上放电时便对所述充电次数进行计数。
12.如权利要求1所述的电动车辆用电源系统，其特征在于，
一装卸式电池箱适合装载在相关联车辆上，所述电池管理单元与其作为一体内置于该装卸式电池箱中。
13.如权利要求1所述的电动车辆用电源系统，其特征在于，
所述充电式电池、所述电池管理单元以及所述充电单元均装载在相关联车辆上。
14.如权利要求13所述的电动车辆用电源系统，其特征在于，
一装卸式电池箱适合装载在相关联车辆上，所述电池管理单元与其作为一体内置于该装卸式电池箱中。
15.一种电动车辆用电源系统，其特征在于，包括：一车架，一由所述车架承载的所述充电式电池，一由所述车架承载的、对电池状态进行管理并包括用于检测所述充电式电池剩余容量的装置在内的电池管理单元，以及用于对所述充电式电池进行充电的充电单元，所述充电单元包括：一用于对所述充电式电池进行一重新放电的放电装置；以及一用于根据所述电池管理单元所发送的一重新放电请求信号对所述放电装置进行的所述重新放电进行控制的放电控制装置。
16.如权利要求15所述的电动车辆用电源系统，其特征在于，
一装卸式电池箱适合装载在所述车辆上，所述电池管理单元与其作为一体内置于该装卸式电池箱中。
17.如权利要求16所述的电动车辆用电源系统，其特征在于，
所述充电单元由所述车架承载。
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