專利名稱：使用充電甩鞭效應(yīng)管理一組可再充電的電池的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照電池的優(yōu)先順序和充電狀態(tài)的分析來管理一組可再 充電的電池的方法，所述一組可再充電的電池包含該組的電池的順序充電周期。
背景技術(shù)：
多種設(shè)備包括構(gòu)成電池組的一組可再充電的電池。但是， 一般通過監(jiān)控
在電池接線端(terminal)的電壓來進(jìn)行電池的管理，所述電池的放電例如在 低電壓閥值被中斷，并且其放電在高電壓閥值被中斷。已經(jīng)達(dá)到這兩個(gè)極限 電壓之一的電池通常斷開連接，以便分別保護(hù)其以防止過量充電或者大量放 電，過量充電或者大量放電很容易不可逆地?fù)p害電池。雖然這種類型的管理 具有實(shí)現(xiàn)簡單的優(yōu)點(diǎn)，但建立 一種改進(jìn)的電池組的管理方法可以保證系統(tǒng)的服務(wù)。
但是，電池組的電池一般同時(shí)或者相繼地;波再充電，以使它們保持永久 地(permanently )被充電。被設(shè)計(jì)用來優(yōu)化整個(gè)電池組的性能的、每個(gè)電池 的充電的智能管理特別要求考慮每個(gè)所述電池的充電狀態(tài)(SOC)。
而且，雖然電池被完全充電，但電池的容量隨著時(shí)間減少。這種減少是 電池的使用條件的函數(shù)，并且，在不測量容量的情況下， 一般難于評(píng)估其程 度。在多種應(yīng)用內(nèi)，特別是在電信領(lǐng)域內(nèi)，當(dāng)電池的容量降低到低于其標(biāo)稱 或者初始容量的80%時(shí)，則認(rèn)為電池有缺陷，并且需要^C替換。因此， 一組 電池的智能管理也要求考慮每個(gè)電池的可用狀態(tài)(SOH, state of health)。
在文檔EP-A-314155內(nèi)，向充電最多的電池給予優(yōu)先(priority),以便迅 速地提供完全充電的電池。通過測量靜止的電池的電壓來確定電池的充電電 平。在預(yù)設(shè)時(shí)間期間所有電池依序充電后，如果必要，特別是當(dāng)對于充電器
通過被充電電池的充電時(shí)間、溫度和/或電壓來確定充電周期的結(jié)束。美國專利5 057 762也描述了要通過同一充電器充電的電池的充電狀態(tài) 的確定，用于定義順序充電這些電池的優(yōu)先順序。通過在給定的時(shí)間段(對于 2個(gè)電池為2分鐘)期間測量在充電的這個(gè)電池的接線端的電壓來確定電池的 充電狀態(tài)。在這個(gè)時(shí)間段期間，以稱為快速充電電流的高電流來相繼地充電 電池，而以稱為慢充電電流的弱電流來充電其他電池。在這個(gè)時(shí)間段的結(jié)尾 處，比較電池的充電狀態(tài)，并且如之前那樣，向具有最高充電電平的電池指 定優(yōu)先，以盡可能快地充電電池之一。但是，如在上述的兩個(gè)專利內(nèi)那樣對 于充電最多的電池優(yōu)先充電的電池組的管理不可避免地導(dǎo)致在高充電狀態(tài)下 密集使用電池組的某些電池和在弱充電狀態(tài)下密集使用其他電池。因此，這 種類型的管理導(dǎo)致電池組的不均勻的老化，這不利于其工作的優(yōu)化。例如， 在鉛酸電池的情況下，在弱充電狀態(tài)下密集使用的電池遭受稱為硬硫化的類 型的惡化，其很難逆轉(zhuǎn)，導(dǎo)致形成硫化鉛結(jié)晶并且損失容量。在高充電狀態(tài) 下密集使用的電池本身遭受由于電解而損失在電解液內(nèi)包含的水，并且腐蝕 正電極集電器，再一次導(dǎo)致容量的損失。
文檔WO-A-00/75678和美國專利6 255 801進(jìn)一步描述了用于根據(jù)電參 數(shù)、峰值電壓和臺(tái)階電壓(plateau voltage)來確定電池的容量和/或使用時(shí)間的 方法，所述臺(tái)階電壓表示當(dāng)電池被完全充電時(shí)在該電池放電的開始時(shí)發(fā)生的 使降效應(yīng)(coup de fouet effect)。這些不同的方法佳」得不必完全地爿夸電池放電就 能夠確定是否不得不替換所述電池。
美國專利6489 743描述了一種用于管理電功率產(chǎn)生單元、特別是包括連 接到光致電壓(photovoltaic)模塊的電池的單元的方法。當(dāng)可以獲得太陽能來源 的時(shí)候，調(diào)節(jié)器控制電池的充電，以便考慮電池的充電狀態(tài)將它們相繼充電 到最大值。電池的充電狀態(tài)的控制基于輸入到每個(gè)電池的安培-小時(shí)的數(shù)量。
文檔WO-A-2006/003287描述了 一種用于按照電池的可用狀態(tài)來建立充 電優(yōu)先標(biāo)準(zhǔn)的方法。從表示放電的陡降效應(yīng)、在完全充電的電池的放電的開 始時(shí)觀察到的效應(yīng)的電參數(shù)來確定電池的可用狀態(tài)的診斷。這種方法使得能 夠更頻繁地再充電在這個(gè)診斷后被認(rèn)為處于差狀態(tài)的電池，或者甚至可以建 議替換它們。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種不存在已知系統(tǒng)的缺點(diǎn)的、用于管理一組可再充電的電池的方法，具體上為 一種^f吏得能夠優(yōu)化該組電池的管理的方法。 根據(jù)本發(fā)明，通過按照所附的權(quán)利要求的方法來實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。


通過下面對本發(fā)明的特定實(shí)施例的說明，其他優(yōu)點(diǎn)和特征將變得更清楚， 所述特定實(shí)施例僅被提供用于非限定性示例的目的，并且在附圖中描繪，在 附圖中
圖1-4以流程圖形式圖解了根據(jù)本發(fā)明的管理方法的特定實(shí)施例。 圖5表示當(dāng)執(zhí)行部分充電時(shí)，在完全放電的電池的接線端的電壓U相對 時(shí)間的變化。
圖6表示分別在完全放電(實(shí)線)后和在不完全放電(虛線)后，當(dāng)執(zhí)行部分 充電時(shí)電池單元的接線端的電壓Ucell相對時(shí)間的變化。
圖7表示當(dāng)分別在1.95 V(曲線Al)、 1.90V(曲線A2)、 1.80V(曲線A3) 和1.70 V(曲線A4)的電壓閥值被中斷的放電后、在0.1C,o的類似的條件下執(zhí) 行部分充電時(shí)，充電上的陡降效應(yīng)的電參數(shù)的變化。
圖S表示當(dāng)在同一電壓閥值1.75 V被中斷、并且分別在0.2C,o(曲線A5)、 0.1d。(曲線A6)和0.01C,o(曲線A7)電流條件下執(zhí)行的放電后、在0.1C,。的類 似的條件下執(zhí)行部分充電時(shí)，充電上的陡降效應(yīng)的電參數(shù)的變化。
圖9表示在未惡化的放電電池的情況下(實(shí)線)和在放電和惡化的同一電 池的情況下(虛線)，充電的陡降效應(yīng)的電參數(shù)的變化。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明的管理方法可以通過任何適當(dāng)?shù)氖侄?，特別是通過在其中編 程了所述管理方法的不同步驟的微處理器，在控制設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。
在圖1中所示的特定實(shí)施例內(nèi)，最初，當(dāng)電池組的所有電池嶄新時(shí)，固 定任意的充電優(yōu)先順序并存儲(chǔ)在控制設(shè)備中(步驟F1)。因此，對于N個(gè)電池 的組，Bl被分配給要充電的第一個(gè)電池，B2被分配給下一個(gè)等等，直到BN 用于最后一個(gè)電池，則以從Bl到BN的優(yōu)先順序依序充電所述電池組的N 個(gè)電池(步驟F2)。
有益的是，在依序充電周期期間，所述控制設(shè)備以已知的方式來查看所 述電池是否已經(jīng)達(dá)到了預(yù)設(shè)的放電電平，即它們是否已經(jīng)達(dá)到了放電標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)設(shè)終點(diǎn)，例如預(yù)設(shè)的低電壓閥值。當(dāng)電池被完全放電時(shí)，優(yōu)選的是，電池 至少暫時(shí)與放電系統(tǒng)斷開連接，即不再批準(zhǔn)電池放電。另一方面，如果隨后 在當(dāng)前的依序充電周期的過程中發(fā)生輪到其充電，則其仍然可以經(jīng)歷完全充 電。然后存儲(chǔ)對應(yīng)的信息，具體上是完全放電的電池的數(shù)量K和它們的身份。
如果在當(dāng)前依序充電周期的結(jié)尾(end)幾個(gè)電池被完全放電，則控制電路在返 回到新的依序充電步驟之前，進(jìn)行到管理K個(gè)完全放電的電池的步驟(F3)。
在圖1圖解的特定實(shí)施例中，在電池的依序充電周期的結(jié)尾，控制電路 首先查看(F4)是否至少一個(gè)電池被完全放電(K^0 )。如果不是這樣(F4的否輸 出)，則控制電路返回(loopback)步驟F2，并且運(yùn)行電池的新的依序充電周期， 而不修改優(yōu)先順序。在優(yōu)選的替代實(shí)施例內(nèi)，控制電路可以返回步驟F1，其 可以固定新的任意優(yōu)先順序。
如果在依序充電周期的結(jié)尾至少一個(gè)電池被完全放電(F4的是輸出)，則 控制電路查看(F5)是否多于一個(gè)電池被完全放電(K〉1 )。如果不是這樣(F5的 否輸出)，則這表示單個(gè)電池被完全放電?？刂齐娐啡缓笮薷膬?yōu)先順序(F6)，
池)。在控制電路已經(jīng)在步驟F6中修改了優(yōu)先順序后，控制電路返回步驟F2，
電的電'池。
如果在依序充電周期的結(jié)尾幾個(gè)電池被完全放電(F5的是輸出)，則控制 電路在運(yùn)行到新的依序充電步驟之前，進(jìn)行到管理K個(gè)放電電池的步驟F3 。 如果在下面參考圖2更詳細(xì)地描述的這一處理的結(jié)尾已經(jīng)建立了新的優(yōu)先順 序，則控制電路考慮新的優(yōu)先順序。
在圖2的特定實(shí)施例內(nèi)，K個(gè)放電電池的管理在步驟F7開始，優(yōu)選的是 在一預(yù)設(shè)時(shí)間段期間(例如在一個(gè)小時(shí)期間)，同時(shí)部分充電所有完全放電的 電池。在這個(gè)同時(shí)部分充電期間，對于每個(gè)可再充電的電池測量用于表示充 電的陡降效應(yīng)的電參數(shù)。這些測量然后在步驟F8被控制電路用來分析這K 個(gè)電池的充電狀態(tài)和可用狀態(tài)。
在步驟F7期間完全放電的電池的同時(shí)充電保證在例如關(guān)于電流和/或溫 度的類似條件下，充電這些電池，由此保證當(dāng)在步驟F8期間執(zhí)行它們的充電 和/或可用狀態(tài)的分析時(shí)建立的診斷的可靠性。因此不必控制所述充電條件以 保證電池的狀態(tài)的可靠診斷。這K個(gè)電池的充電狀態(tài)然后在步驟F9中用于更新充電優(yōu)先順序，其將 用于下一個(gè)依序充電周期(F2)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例內(nèi)，電池的充電狀態(tài)的分 析包括比較不同的同時(shí)再充電的電池的放電深度。這個(gè)放電深度更具體而言 表示完全放電的電池的材料的狀態(tài)。然后最好修改優(yōu)先順序(F9),以便將優(yōu) 先權(quán)分配到在下一個(gè)依序充電周期充電放電最深的電池。
特別是在步驟F7期間分析部分和同時(shí)再充電的電池的可用狀態(tài)使得能 檢測有缺陷的電池。可以在步驟FIO中使用這個(gè)可用狀態(tài)以觸發(fā)有缺陷的電 池的維護(hù)和/或替換行為。例如，步驟FIO的維護(hù)行為可以是按照每個(gè)電池的 可用狀態(tài)來調(diào)整充電策略。
雖然在圖2內(nèi)并行地執(zhí)行步驟F9和F10,但是如果需要，可以相繼地執(zhí) 行它們。
圖3以流程圖形式更詳細(xì)地圖解了按照生效的優(yōu)先順序(從B1到BN)依 序充電電池的步驟F2的特定示例實(shí)施例。這個(gè)示例特別適用于不必可永久獲 得能量來充電電池組的設(shè)備，例如光致電壓設(shè)備的情況或者具有柴油發(fā)電機(jī) 的混合光致電壓設(shè)備的情況。
在圖3中，在步驟Fll,通過將索引x初始設(shè)置為1以使得考慮生效的 優(yōu)先順序，開始依序充電。然后在步驟F12,控制電路查看充電能量的可獲 得性。如果該能量是可獲得的(F12的是輸出)，則電池Bx的充電開始(F13)。 控制電路定期查看(F14)電池Bx的充電是否終止，即是否已經(jīng)達(dá)到了充電標(biāo) 準(zhǔn)的預(yù)設(shè)終點(diǎn)。如果不是這樣(F14的否輸出)，則其返回步驟F12，以查看充 電能量的可獲得性。當(dāng)電池Bx的充電終止時(shí)(F14的是輸出)，控制電路在步 驟F15查看是否電池組的所有電池已經(jīng)依序被完全充電(x-N )。如果不是這 樣(F15的否輸出)，則依序充電周期不終止，索引x在步驟F16遞增(x:x+l)， 并且控制電路返回到步驟F12以按照在所述依序充電周期的開始生效的優(yōu)先 順序來充電下一個(gè)電池。
在圖3的特定實(shí)施例內(nèi)，當(dāng)在依序充電周期的的過程內(nèi)不再能夠獲得充 電能量時(shí)(F12的否輸出)，控制電路在步驟F17執(zhí)行放電電池的查看，以檢測 是否完全放電了某些電池。如果沒有一個(gè)電池被完全放電(F18的否輸出)，則 控制電路返回步驟F12，以使當(dāng)變得可以再一次獲得充電能量時(shí)恢復(fù)當(dāng)前的 充電(F12的是輸出)。如果另一方面至少一個(gè)電池被放電(F18的是輸出)，則 控制電路將其與放電系統(tǒng)斷開，僅僅許可如果在當(dāng)前的依序充電周期內(nèi)輪到其，則其可經(jīng)歷完全充電。所述控制電路在返回步驟F12之前存儲(chǔ)完全放電
的電池的數(shù)目K和它們的身份。
因此，在依序充電步驟F2的結(jié)尾，已經(jīng)使用可在裝置中獲得的充電能量， 按照在這個(gè)依序充電周期的開始生效的優(yōu)先順序?qū)﹄姵亟M的所有電池相繼進(jìn) 行了充電。而且，控制電路已經(jīng)將完全放電的電池置于備用狀態(tài)，并且存儲(chǔ) 它們的數(shù)量K和它們的身份，以便使得隨后能夠管理放電電池(F3)和修改下 一個(gè)依序充電周期的優(yōu)先順序(如果必要的話)。
當(dāng)電池全部正在》丈電時(shí)，可以與電池的依序充電并行地或者在每個(gè)依序 充電步驟的結(jié)尾系統(tǒng)地永久或者定期地執(zhí)行電池的監(jiān)控。
如以上參考圖2所述，在步驟F7中測量并且用于(F8)分析K個(gè)完全放電 的電池的充電和/或可用狀態(tài)的電參數(shù)是表示充電的陡降效應(yīng)的參數(shù)。
間t的變化，如圖5所示，在預(yù)先充分地;故電的電池的充電開始時(shí)可觀察到
階(plateau)之前，在充分放電的電池的充電的第 一階段內(nèi)在電池接線端處的電 壓峰值。所述陡降的特征可以在于例如峰值電壓Upeak、臺(tái)階電壓Upl、在峰 值電壓和臺(tái)階電壓之間的差A(yù)U-Upeak-Upl、自充電開始起達(dá)到峰值電壓 Upeak所需要的峰值時(shí)間tpeak、達(dá)到臺(tái)階電壓Upl所需要的臺(tái)階時(shí)間tpl和/ 或在臺(tái)階時(shí)間和峰值時(shí)間之間的差A(yù)t = tpl-tpeak。
期間在鉛酸電池單元的接線端處的電壓Ucdl相對時(shí)間的變化?？梢詮倪@個(gè)圖 看出，如果并且只有電池被預(yù)先充分放電，則在充電上發(fā)生陡降效應(yīng)。
圖7表示當(dāng)分別在1.95 V(曲線Al)、 1.90V(曲線A2)、 1.80V(曲線A3) 和1.70 V(曲線A4)的電壓閥值被中斷的放電后、在類似的條件下執(zhí)行部分充 電操作時(shí)，鉛酸電池單元的充電的卩走降效應(yīng)的電參數(shù)的變化。這些曲線圖解 了表示充電的陡降效應(yīng)的參數(shù)和先前的放電的條件(更具體地，按照放電結(jié) 束的電壓閾值，換句話說，所達(dá)到的放電深度)之間存在的聯(lián)系。具體上， 放電結(jié)束時(shí)的電壓閥值越低，即放電的深度越大，則充電的陡降效應(yīng)的幅度 (Upeak和/或AU)越大。
圖8表示當(dāng)在同一電壓閥值1.75 V被中斷、并且分別在0.2C,。(曲線A5)、 O.lCm(曲線A6)和O.OlC，o(曲線A7)電流狀態(tài)下執(zhí)行的放電后、在類似的條件下執(zhí)行部分充電操作時(shí)，在鉛酸電池單元的充電上的陡降效應(yīng)的電參數(shù)的變 化。這些曲線圖解了表示充電上的陡降效應(yīng)的參數(shù)和先前的放電的條件(更 具體地，相對先前放電的電流狀態(tài)，換句話說相對放電電池的活性材料的狀 態(tài)或者所達(dá)到的放電深度)之間存在的聯(lián)系。具體上，先前的放電越低，即 活性材料的使用越多和放電深度越大，則放電的陡降效應(yīng)的幅度越大。
圖9表示在未惡化的放電電池的情況下(實(shí)線)和在同一電池惡化和放電 的情況下(虛線)，充電上的陡降效應(yīng)的電參數(shù)的變化。因此，在顯著惡化的電 池的情況下，不論使用什么放電電流狀態(tài)，在已經(jīng)放電了較少量的電之后達(dá) 到放電結(jié)束的電壓閥值。如圖9的虛線曲線所示，在這種情況下，充電上的 陡降效應(yīng)變得特別弱，或者根本觀察不到。
在先前充電的電池同時(shí)放電后，分析表示充電上的陡降效應(yīng)的電參數(shù)，
由此特別使得能夠檢測到在充電開始時(shí)存在還是不存在陡降效應(yīng)(圖5和6), 并且使得能夠按照電池放電的深度來分類呈現(xiàn)陡降效應(yīng)的電池(圖7和8)，并 且使得能夠?qū)夯碾姵嘏c未惡化的電池區(qū)分開來(圖9)，即使得能夠按照電 池的可用狀態(tài)來區(qū)分電池。
在圖4圖解的示例中，為了分析K個(gè)電池的充電和可用狀態(tài)(F8)，控制 電路首先對于K個(gè)可再充電的電池中的每個(gè)查看(步驟FM)在充電的開始是 否觀察到充電上的陡降效應(yīng)。然后，對于觀察到充電上的陡降效應(yīng)的電池(F20 的是輸出)，控制電路比較(F21)它們的放電深度。實(shí)際上，通過比較充電上的 陡降效應(yīng)的幅度(對于不同的部分充電的電池，在步驟(F"期間測量了其參 數(shù))來執(zhí)行放電深度的比較。如上面查看圖7和8所述，陡降效應(yīng)的幅度越 大，則電池放電越深。這隨后使得控制電路在更新優(yōu)先順序時(shí)優(yōu)先充電放電
序充電電;也。
在圖4圖解的示例中，對于Kl個(gè)被分析的電池(K1^C)未觀察到充電上 的陡降效應(yīng)(F20的否輸出)。在步驟F22,控制電路對于這K1個(gè)電池查看是 否滿足了觀察充電上的陡降效應(yīng)所需要的條件。如果不是這樣(F22的否輸 出)，不繼續(xù)分析所涉及的電池的充電和可用狀態(tài)。如果另一方面發(fā)現(xiàn)滿足所 述觀察條件(F22的是輸出)(對于圖4的示例中的K2(K1^C1)個(gè)電池是這一情 況)，則宣布所涉及的電池為有缺陷(F23)。
如圖2中所示，當(dāng)在電池可用狀態(tài)的分析期間該電池已經(jīng)被宣布為有缺陷時(shí)，控制電路可以觸發(fā)這些有缺陷的電池的維護(hù)和/或替換行為(F10)。在圖 4圖解的示例實(shí)施例中，控制電路將在維護(hù)行為后能夠繼續(xù)使用的有缺陷的
電池與需要被替換的那些相區(qū)別?？刂齐娐芬虼嗽诓襟EF24查看在前一個(gè)步 驟(F23)中被宣布為有缺陷的電池是否已經(jīng)被預(yù)先宣布為有缺陷。如果不是這 樣(F24的否輸出)，則控制電路認(rèn)為可以采取維護(hù)或者修復(fù)行為。
這樣的維護(hù)行為可以是借助于 一般涉及增大高電壓閥值的急充電(boost charge)、脈沖電流充電，或者通知用戶他應(yīng)當(dāng)自己執(zhí)行電池的維護(hù)，其可以 例如涉及查看電解液水平和/或進(jìn)行另外的電子測量。
如果重復(fù)有缺陷電池診斷(F24的是輸出)，(圖4的示例中的K3個(gè)電池 (K3^K2)是這一情況)，則所涉及的K3個(gè)電池被認(rèn)為需要替換。
如上所述的管理方法由此使能一組電池或者一組電化學(xué)電池的智能管 理，保證電池組的不同電池的均勻的使用和老化及它們的使用時(shí)間的優(yōu)化。 這種管理方法考慮電池的充電狀態(tài)以優(yōu)先充電放電最多的電池，并且考慮電 池的可用狀態(tài)以觸發(fā)最嚴(yán)重惡化的電池的維護(hù)行為并且/或者建議替換后者。 由此可以優(yōu)化電池組的可靠性和性能。
所述優(yōu)先標(biāo)準(zhǔn)最好基于電池的充電狀態(tài)的診斷，具體上基于放電電池的 活性材料的狀態(tài)的診斷，其使得按照這個(gè)診斷優(yōu)先充電放電最多的電池。
于充電上的陡降效應(yīng)的電參數(shù)，特別是基于對應(yīng)于不同電池的充電上的陡降 效應(yīng)的幅度的比較。這種方法特別顯示了以下優(yōu)點(diǎn)在診斷所建立的充電狀 態(tài)時(shí)考慮先前的充電和放電周期的條件的影響，不在充電的結(jié)尾建立這個(gè)診 斷以用于隨后的再充電，而是在再充電的開始建立這個(gè)診斷。由此可以考慮 所分析的電池的整個(gè)電的歷史。而且，建立診斷不要求放電，因此不要求損 失功率，并且也使得能夠同時(shí)建立所分析的電池的可用狀態(tài)的診斷。
如上所述的管理方法，特別是最大量放電的電池的優(yōu)先再充電，保證電 池組的每個(gè)電池的最均勻的可能使用。而且，這使得能夠避免電池組的任何 尺寸過大，由此減少成本并且具有等同的性能。
在上述的說明中使用的術(shù)語'電池，擴(kuò)展到可再充電的電池和電化學(xué)電 池兩者。
如上所述的管理方法適用于任何類型的電池。其特別良好地適用于一組 鉛酸電池的管理，鉛酸電池在功率產(chǎn)生是間歇的應(yīng)用中是普遍使用的，以便使功率產(chǎn)生適應(yīng)于例如在光致電壓應(yīng)用中的需求。
一般地，可以考慮電池的數(shù)量和/或者其中使用這種電池的應(yīng)用的類型而 使用所有類型的充電或者放電。以已知的方式，在充電和/或放電期間，監(jiān)控 和/或測量在電池的接線端處的電壓和/或充電和放電電流。同樣，可以例如根
據(jù)電壓閥值或者電壓和/或電流時(shí)間表(time profile)來使用所有充電結(jié)束標(biāo)準(zhǔn) 和所有放電結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明不限于如上所述的特定實(shí)施例。在一個(gè)替代實(shí)施例內(nèi)，步驟F3可 以例如涉及電池組的所有N個(gè)電池的管理，而不僅僅涉及由K個(gè)放電電池形 成的子集的管理。在這種情況下，所有的電池經(jīng)歷部分充電和用于表示充電 上的陡降效應(yīng)的電參數(shù)的測量的步驟。則不可缺少的是在依序充電周期期間 預(yù)先檢測完全放電的電池。通過分析表示充電上的陡降效應(yīng)的參數(shù)，步驟F3 事實(shí)上也確定是否放電電池(使用在圖6內(nèi)所示的區(qū)別)，并且使得能夠確定其 放電的深度。
而且，可以使用基于在電池的部分充電期間測量的用于表示充電上的陡 降效應(yīng)的電參數(shù)的、對每個(gè)電池的放電程度的分析，來選擇要在電池的隨后 依序充電周期內(nèi)使用的充電策略。 一般地，可以使用所有類型的充電策略。 標(biāo)準(zhǔn)的充電策略傳統(tǒng)上包括連續(xù)階段，在此期間，在電流和電壓上控制充電。 一般按照電壓閥值或者充電量而在切斷標(biāo)準(zhǔn)上中斷這些階段。根據(jù)用于表示 在電池的充電開始時(shí)觀察到的充電上的陡降效應(yīng)的電參數(shù)而確定的、基于放 電深度的新的充電策略可以例如在于對于這個(gè)電池在標(biāo)準(zhǔn)的充電過程后增加 過充電階段，并且施加急充電或者脈沖電流。
權(quán)利要求
1. 一種用于管理一組可再充電的電池的方法，包括按照所述電池的優(yōu)先順序和充電狀態(tài)的分析來依序充電所述組的電池，該方法的特征在于其包括對至少一個(gè)電池子集部分充電，在所述部分充電期間測量表示充電上的陡降效應(yīng)的電參數(shù)(F7)，對與所述子集的不同電池相關(guān)聯(lián)的充電上的陡降效應(yīng)的幅度進(jìn)行比較，按照根據(jù)所述比較修改的優(yōu)先順序、在所述組的電池的隨后的依序充電周期期間充電所述組的電池。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在所述隨后的依序充電周期中， 優(yōu)先充電被最大量放電的電池。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1和2之一的方法，其特征在于，對于所述子集的所有 電池同時(shí)執(zhí)行部分充電。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3的任何一個(gè)的方法，其特征在于，在所述部分充修改后的優(yōu)先順序隨后依序充電的步驟(F6， F9)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-3的任何一個(gè)的方法，其特征在于，在所述部分充 電之前，其包括檢測被完全放電的電池，所述被完全放電的電池則構(gòu)成要被部分充電的電池子集。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 - 5的任何一個(gè)的方法，其特征在于，其包括按照 用于表示在所述部分充電期間測量的充電上的陡降效應(yīng)的電參數(shù)來分析電池 的可用狀態(tài)(F8)，并且按照所述可用狀態(tài)觸發(fā)維護(hù)行為(FIO)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，所述可用狀態(tài)的分析包括有缺 陷的電池的4企測。
8. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，有缺陷的電池的檢測是基于在 所述部分充電期間不存在充電上的陡降效應(yīng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8的任何一個(gè)的方法，其特征在于，對于每個(gè)電池， 按照表示對于所述電池先前測量的陡降效應(yīng)的參數(shù)，調(diào)整在所述組的電池的 隨后的依序充電周期期間使用的充電策略。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方法，通過該方法，電池的至少一個(gè)子組件的電池被部分充電，并且優(yōu)選的是同時(shí)進(jìn)行充電。在所述部分充電期間，測量用于表示充電甩鞭(whiplash)效應(yīng)的電參數(shù)以使得能夠分析子組件的每個(gè)電池的放電深度。然后根據(jù)依賴于不同電池的放電深度的優(yōu)先順序而依序充電所述電池。優(yōu)選的是，優(yōu)先充電放電最深的電池。
文檔編號(hào)G01R31/36GK101443672SQ200780017109
公開日2009年5月27日 申請日期2007年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月11日
發(fā)明者瑪麗昂·佩林, 阿諾·德萊爾 申請人:原子能委員會(huì)