用于對電池充電的設備和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于以簡單并且有效率的方式對電池充電的設備和方法。根據(jù)本發(fā)明的電池充電設備包括：用于測量電池的電壓的電壓測量單元；用于輸出對應于其中執(zhí)行充電直至電池的電壓增加到預設的截止電壓（Vc）的前期充電模式和其中在階段性地降低充電功率的同時執(zhí)行充電的后期充電模式的充電控制信號的控制器；以及用于向電池提供對應于充電控制信號的充電功率的充電單元，其中階段性地降低充電功率的時間點與利用降低的充電功率使電池的電壓再次達到截止電壓的時間點相關(guān)聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明，當電池完全充電時能夠簡單地并且有效率地增加電平。
【專利說明】用于對電池充電的設備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種用于對電池充電的設備和方法，并且更加具體地涉及一種能夠通過改進充電算法而有效地提高在電池完全充電時達到的電平的設備和方法。
[0002]本申請要求在大韓民國于2011年10月4日提交的韓國專利申請N0.10-2011-0100664和于2012年10月4日提交的韓國專利申請N0.10-2012-0110116的優(yōu)先權(quán)，其公開在此通過引用而被并入。
【背景技術(shù)】
[0003]近來，對于諸如筆記本、攝影機、蜂窩式電話等的便攜式電子產(chǎn)品的需求正在快速地增加，并且電動車輛(EV )、混合動力電動車輛(HEV )、能量存儲電池、機器人、衛(wèi)星等得到實際的發(fā)展。相應地，允許重復充電/放電的高性能二次電池得到活躍的研究。
[0004]目前在商業(yè)上使用的二次電池包括鎳鎘電池、鎳氫電池、鎳鋅電池、鋰二次電池等，其中由于其的非常低的自放電比率、高能量密度和歸因于與基于鎳的二次電池相比基本上不發(fā)生記憶效應的自由充電/放電，鋰二次電池引人注目。
[0005]這種二次電池被充電以在操作電壓內(nèi)操作。一般鋰二次電池的操作電壓在3.7V到4.2V的范圍中。因此，當二次電池完全地充電時，二次電池具有4.2V的開路電壓。然而，二次電池不總是在相同條件下充電。換言之，二次電池可能在連接到負載或者向負載供應電力時充電。例如，在混合動力電動車輛上裝載的電池可能在向車輛驅(qū)動電機供應電力時從發(fā)動機接收充電功率。類似于此地，如果在二次電池正被連接到負載或者充電/放電時測量二次電池的電壓，則由于負載的影響，而不能測量二次電池的準確的電壓。因此，當對于連接到負載的二次電池充電時，難以通過僅僅測量二次電池的電壓，檢查二次電池是否達到完全充電。
[0006]為了解決這個問題，已經(jīng)提出一種用于基于荷電狀態(tài)(SOC)對電池充電的算法。當二次電池向負載供應電力時，測量從二次電池供應到負載的電流，并且然后累加并且存儲測得的電流作為總放電量。在這之后，在充電過程期間，二次電池并非基于二次電池的電壓充電，而是利用與總放電量一樣多地供應的充電電流完全充電。然而，這項技術(shù)具有以下問題，即，隨著充電/放電過程的數(shù)目增加，由于在充電/放電過程期間引起的SOC測量誤差的積累，變得更加難以達到完全充電。因此，需要一種能夠?qū)崿F(xiàn)完全充電的、新的充電算法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]技術(shù)問題
[0008]本公開被設計用于解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，并且因此本公開涉及提供一種能夠以簡單的方式有效率地對電池充電的設備和方法。
[0009]技術(shù)方案
[0010]在本公開的一個方面中，提供一種用于對電池充電的設備，該設備包括用于測量電池的電壓的電壓測量單元；用于輸出對應于其中電池被充電直至電池的電壓升高到預設的截止電壓Vc的前期充電模式的充電控制信號和對應于其中在階段性地降低充電功率的同時對電池充電的后期充電模式的充電控制信號的控制單兀；以及用于向電池提供對應于充電控制信號的充電功率的充電單元，其中階段性地降低充電功率的時間點與利用降低的充電功率使電池的電壓再次達到截止電壓的時間點相關(guān)聯(lián)。
[0011]根據(jù)本公開，截止電壓Vc可以設定為高于當電池完全充電時的開路電壓。優(yōu)選地，截止電壓Vc可以設定為使得當電池完成充電時的開路電壓是當電池完全充電時的開路電壓的95%或者以上。
[0012]根據(jù)本公開，前期充電模式可以利用恒定功率方式、恒定電流方式、恒定電壓方式、或者它們的組合對電池充電。
[0013]同時，在后期充電模式中，充電功率的階段性減量Λ P可以被設定為當前期充電模式終止時所應用的充電功率CPO的1/5或者以下。
[0014]另外，在后期充電模式中，充電功率的階段性減量Λ P可以被設定為恒定或者可以被設定為成比例地增加或者降低。
[0015]根據(jù)本公開，后期充電模式可以當已經(jīng)階段性地降低的、在目前時間點的充電功率水平達到預設的臨界值時終止。例如，臨界值可以被設定為0W。
[0016]根據(jù)本公開的、用于對電池充電的設備可以進一步包括當后期充電模式終止時存儲截止電壓、充電功率的階段性減量、和充電功率條件的存儲器單元。
[0017]根據(jù)本公開的、用于對電池充電的設備可以是包括電池和用于從電池接收電力的負載的電池驅(qū)動系統(tǒng)的一個構(gòu)件。
[0018]電池驅(qū)動系統(tǒng)可以是電動車輛(EV )、混合動力電動車輛(HE V )、電動自行車(E-Bike)、動力工具、能量存儲系統(tǒng)、不間斷電源(UPS)、便攜式計算機、蜂窩式電話、便攜式音頻裝置、便攜式視頻裝置等，并且負載可以是用于利用由電池供應的電力產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力的電機或者用于將由電池供應的電力轉(zhuǎn)換成各種電路部件所要求的電力的功率轉(zhuǎn)換電路。
[0019]根據(jù)本公開的、用于對電池充電的設備可以是包括其中多個電池單元串聯(lián)或者并聯(lián)連接的單元組件和用于控制單元組件的充電/放電的電池管理系統(tǒng)(BMS)的電池組的一個構(gòu)件。
[0020]在此情形中，電池充電設備可以被與BMS集成或者構(gòu)成獨立的電路裝置。
[0021]在本公開的另一個方面中，還提供一種用于對電池充電的方法，該方法包括:其中電池被充電直至電池的電壓升高到預設的截止電壓Vc的前期充電階段；以及其中在階段性地降低充電功率的同時對電池充電的后期充電階段，其中階段性地降低充電功率的時間點與此時利用降低的充電功率使電池的電壓再次達到截止電壓的時間點相關(guān)聯(lián)。
[0022]有益效果
[0023]根據(jù)本公開的一個方面，能夠以簡單并且有效率的方式提高在電池完全充電時達到的電平。
[0024]根據(jù)本公開的另一個方面，通過考慮到所要充電的電池的特性、服務環(huán)境等來設定截止電壓Vc和階段性充電功率減量Λ P，能夠提高在電池完全充電時達到的電平。
[0025]根據(jù)本公開的另一個方面，因為充電過程不是基于在重復充電過程期間可能發(fā)生的測量誤差來執(zhí)行的，所以能夠與充電過程的數(shù)目無關(guān)地提高在電池完全充電時達到的電平?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0026]附圖示意本公開的優(yōu)選實施例并且與前面的公開一起用于提供本公開的技術(shù)精神的進一步的理解。然而，本公開不被理解為限制于附圖，其中:
[0027]圖1是概略地示出根據(jù)本公開的實施例的、用于對電池充電的設備的功能配置的框圖；
[0028]圖2是示出根據(jù)本公開的實施例的、在前期充電模式和后期充電模式中電池的電壓分布的曲線圖；
[0029]圖3是示出根據(jù)本公開的實施例的、在前期充電模式和后期充電模式中充電功率的變化分布的曲線圖；并且
[0030]圖4是用于示意根據(jù)本公開的實施例的、用于對電池充電的方法的概略流程圖。【具體實施方式】
[0031]在下文中，將參考附圖詳細描述本公開的優(yōu)選實施例。在描述之前，應該理解在說明書和所附權(quán)利要求中使用的術(shù)語不應該被理解為限制于通常的和字典的含義，而是基于允許本發(fā)明人為了最好地解釋而適當?shù)囟x術(shù)語的原則基于對應于本公開的技術(shù)方面的含義和概念加以解釋。因此，在這里提出的說明僅是為了示意的優(yōu)選示例，而非旨在限制本公開的范圍，從而應該理解，能夠在不偏離本公開的精神和范圍的情況下對此作出其它等價形式和修改。
[0032]首先，將描述根據(jù)本公開的實施例的電池充電設備100。
[0033]圖1是概略地示出根據(jù)本公開的實施例的電池充電設備100的功能配置的框圖。
[0034]參考圖1，根據(jù)本公開的實施例的電池充電設備100包括電壓測量單元110、控制單元120和充電單元130。
[0035]電壓測量單元110在電池正被充電時測量電池的電壓。用于測量電池的電壓的技術(shù)在本【技術(shù)領(lǐng)域】中是眾所周知的并且因此不在這里詳細描述。
[0036]控制單元120借助于前期充電模式和后期充電模式控制充電單元130。前期充電模式是其中電池起初地利用預設的前期充電功率充電直至由電壓測量單元110測得的電池的電壓升高到預設的截止電壓Vc的充電模式。后期充電模式是其中在基于當前期充電模式終止時充電功率階段性地降低后期充電功率的同時對電池充電的充電模式?？刂茊卧?20向充電單元130輸出對應于這兩個充電模式的充電控制信號。
[0037]充電單元130向電池提供對應于由控制單元120輸出的充電控制信號的充電功率。為此，充電單元130電耦接到供應產(chǎn)生充電功率所要求的電力的供電單元(未示出)。供電單元可以例如是公共電網(wǎng)、大容量電力存儲裝置、發(fā)電機等，但是本公開不限于此。用于給予電池特定幅值的充電功率的充電技術(shù)在本【技術(shù)領(lǐng)域】中已經(jīng)是眾所周知的并且因此不在這里詳細描述。
[0038]在下文中，將參考圖2和3更加詳細地描述前期充電模式和后期充電模式。
[0039]圖2和3是分別示出根據(jù)前期充電模式和后期充電模式的電池的電壓分布和充電功率的變化分布的曲線圖。
[0040]首先，在前期充電模式中，控制單元120控制充電單元130從而電池利用預設的前期充電功率CPO充電。前期充電功率CPO可以根據(jù)所要充電的電池的特性和用戶要求以各種方式設定。因此，前期充電模式可以借助于恒定功率方式、恒定電流方式、恒定電壓方式、或者它們的組合的方式執(zhí)行。
[0041]即使圖2和3示出其中電池以恒定功率方式利用前期充電功率CPO充電的情形，但是明顯的是，取決于充電方式，前期充電功率CPO可以在充電過程期間具有固定的幅值或者變化的幅值。另外，在前期充電模式中，控制單元120進行控制從而電池被充電直至由電壓測量單元110測得的電池的電壓升高到預設的截止電壓Vc。
[0042]根據(jù)本公開，截止電壓Vc設定為高于當電池完全充電時的開路電壓。這考慮了電池電壓在充電過程期間高于開路電壓。如果如上所述截止電壓Vc設定為高于當電池完全充電時的開路電壓，則在完全充電時達到的電壓能夠更加有效率地升高。
[0043]優(yōu)選地，截止電壓Vc可以如此設定，使得當電池完成充電時電池的開路電壓是當電池完全充電時的開路電壓的95%或者以上。根據(jù)本公開，當電池完成充電時的開路電壓根據(jù)截止電壓Vc的設定值改變。因此，各種截止電壓Vc可以設定用于電池在實際上使用，并且可以根據(jù)各種截止電壓Vc執(zhí)行實際的充電試驗以獲得當電池完成充電時的各種開路電壓。此時，在通過試驗獲得的當電池完成充電時的各種開路電壓之中，可以發(fā)現(xiàn)對應于當電池完全充電時的開路電壓的95%或者以上的、當電池完成充電時的開路電壓。因此，對應于是當電池完全充電時的開路電壓的95%或者以上的、當電池完成充電時的開路電壓的截止電壓Vc可以被設定為本公開的截止電壓Vc。
[0044]如上所述，截止電壓Vc可以根據(jù)所要充電的電池的特性和用戶要求不同地設定。如果截止電壓Vc根據(jù)電池的特性不同地設定，則在完全充電時達到的電壓能夠更加有效
率地升高。
[0045]接著，在后期充電模式中，控制單元120控制充電單元130從而在基于在當前期充電模式終止時的時間點的充電功率階段性地降低充電功率的同時對電池充電。此時，階段性地降低充電功率的時間點與由電壓測量單元110測得的電池的電壓利用降低的充電功率達到截止電壓Vc的時間點相關(guān)聯(lián)。
[0046]更加詳細地，如果利用前期充電功率CPO充電的電池的電壓達到截止電壓VcJlJ控制單元120控制充電單元130從而電池利用通過從在當前期充電模式終止時的時間點的充電功率CPO與預設的減量Λ P 一樣多地降低而獲得的后期充電功率CPl充電。如果充電單元130利用后期充電功率CPl對電池充電從而電池的電壓再次達到截止電壓Vc，則控制單元120再次控制充電單元130從而電池利用通過從后期充電功率CPl與預設的減量Λ P一樣多地降低而獲得的后期充電功率CP2充電。與截止電壓Vc相關(guān)聯(lián)地階段性地降低充電功率的過程重復直至充電功率的水平降低到預設的臨界值。
[0047]當向充電單元130輸出充電控制信號以便階段性地降低后期充電功率時，控制單元120可以向充電單元130輸出用于降低充電電壓、降低充電電流、或者降低充電電壓和充電電流兩者的充電控制信號。
[0048]例如，只要電池的電壓達到截止電壓Vc，從充電單元130輸出的充電電壓便可以逐漸地降低以接近截止電壓Vc，并且同時地還可以逐漸地降低從充電單元130輸出的充電電流。此時，控制單元120輸出充電控制信號從而降低的充電電壓和降低的充電電流的乘積對應于預設的充電功率減量Λ Po[0049]作為另一個示例，只要電池的電壓達到截止電壓Vc，從充電單元130輸出的充電電壓便可以升高，并且同時地從充電單元130輸出的充電電流便可以逐漸地降低。此時，為了考慮到電池的截止電壓Vc或者估計的、電池的目前充電量的良好的充電，可以適當?shù)卦O定充電電壓的增量。換言之，隨著后期充電繼續(xù)執(zhí)行，電池的充電量將增加。此時，即便不停止充電并且不直接地測量電池的開路電壓，估計的電池開路電壓仍然將逐漸地升高。因此，控制單元120可以輸出充電控制信號從而可以維持在充電單元130和電池之間的電壓差。這里，控制單元120輸出充電控制信號從而升高的充電電壓和降低的充電電流的乘積對應于預設的充電功率減量Λ P。此時，充電電壓的增量可以被預設并且存儲在存儲器單元140中。如果充電功率被如上控制，則當電池完全充電時的開路電壓可能被增加到電池的最大可用電壓范圍。
[0050]圖2和3示出其中充電功率基于當前期充電模式終止時的充電功率CPO以相同的水平降低六次，由此當充電功率變?yōu)镺W時終止后期充電模式的示例。然而，充電功率的階段性減量Λ P和后期充電模式終止的充電功率的臨界值可以根據(jù)電池的特性不同地設定。
[0051]同時，在圖2中描繪的實施例中，如果電池的電壓達到截止電壓Vc，則充電過程中斷一會，并且然后在電池的電壓得以穩(wěn)定之后電池被再次充電。通常，在充電過程期間測得的電池的電壓高于電池的開路電壓(0CV)，并且如果充電過程中斷，則在電池的電壓得以穩(wěn)定時電池電壓稍微地降低。圖2用于方便理解再次達到預設的截止電壓Vc的電池的電壓，并且在該實施例中，如果電池的電壓達到截止電壓Vc，則給出短的暫停期。然而，在本公開中，在電池的電壓達到截止電壓Vc之后，電池可以不帶任何暫停期地充電，或者電池還可以帶有比圖2的實施例更短的暫停期地充電。因此，本公開不限于在圖2中描繪的實施例。
[0052]優(yōu)選地，充電功率的階段性減量Λ P是當前期充電模式終止時應用的充電功率CPO的1/5或者以下。另外，充電功率的階段性減量ΛΡ可以是恒定的或者可以成比例地增加或者降低。
[0053]同時，根據(jù)本公開的電池充電設備100可以進一步包括當后期充電模式終止時存儲截止電壓Vc、充電功率的階段性減量Λ P、和充電功率條件(臨界值)的存儲器單元140。
[0054]存儲器單元140可以是作為能夠記錄或者擦除數(shù)據(jù)的單元在本【技術(shù)領(lǐng)域】中眾所周知的半導體元件諸如RAM、ROM、EEPR0M，或者是大規(guī)模存儲介質(zhì)諸如硬盤，但是本公開不限于此。
[0055]控制單元120可以是能夠運行程序代碼以執(zhí)行根據(jù)本公開的二元化充電模式的微處理器?？商娲?，控制單元120可以是作為邏輯電路實現(xiàn)根據(jù)本公開的二元化充電模式的控制流的半導體芯片。然而，本公開不限于此。
[0056]根據(jù)本公開的電池充電設備可以是包括電池和從電池向其供應電力的負載的電池驅(qū)動系統(tǒng)的一個構(gòu)件。
[0057]電池驅(qū)動系統(tǒng)可以例如是電動車輛(EV)、混合動力電動車輛(HEV)、電動自行車(E-Bike)、動力工具、能量存儲系統(tǒng)、不間斷電源(UPS)、便攜式計算機、蜂窩式電話、便攜式音頻裝置、便攜式視頻裝置等，并且負載可以例如是用于利用由電池供應的電力產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力的電機或者用于將由電池供應的電力轉(zhuǎn)換成各種電路部件所要求的電力的功率轉(zhuǎn)換電路。
[0058]此外，根據(jù)本公開的電池充電設備可以是包括其中多個電池單元串聯(lián)或者并聯(lián)連接的單元組件和用于控制單元組件的充電/放電的電池管理系統(tǒng)(BMS)的電池組的一個構(gòu)件。在此情形中，電池充電設備可以被與BMS集成或者構(gòu)成獨立的電路裝置。
[0059]在下文中，將描述根據(jù)本公開的實施例的、用于對電池充電的方法。關(guān)于根據(jù)本公開的、用于對電池充電的方法將不再次描述已經(jīng)相對電池充電設備100詳細描述的任何構(gòu)件或者操作。
[0060]根據(jù)本公開的、用于對電池充電的方法包括前期充電階段和后期充電階段。前期充電階段是其中電池充電直至電池的電壓升高到預設的截止電壓Vc的階段，并且后期充電階段是其中在階段性地降低充電功率的同時對電池充電的狀態(tài)。此時，階段性地降低充電功率的時間點與電池的電壓利用降低的充電功率再次達到截止電壓Vc的時間點相關(guān)聯(lián)。
[0061]將參考圖1和4描述根據(jù)本公開的、用于對電池充電的方法。
[0062]圖4是用于示意根據(jù)本公開的實施例的、用于對電池充電的方法的概略流程圖。在圖4中，步驟S410和S420對應于前期充電階段，并且步驟S430到S460對應于后期充電階段。
[0063]參考圖4，首先，在前期充電階段的S410中，控制單元120控制充電單元130從而電池利用預設的前期充電功率充電。前期充電階段可以使用恒定功率方式、恒定電流方式、恒定電壓方式、或者它們的組合的方式。
[0064]接著，在步驟S420中，控制單元120確定由電壓測量單元110測得的電池的電壓是否升高到預設的截止電壓Vc。如果電池的電壓沒有達到截止電壓Vc，則該過程返回步驟S410并且繼續(xù)充電過程。同時，如果電池的電壓達到截止電壓Vc，則前期充電階段終止并且該過程前進到后期充電階段的步驟S430。
[0065]在后期充電階段的S430中，控制單元120利用預設的階段性充電功率減量Λ P降低在當前期充電模式終止時的時間點的充電功率。階段性充電功率減量ΛP可以是恒定的或者可以成比例地增加或者降低。
[0066]另外，該過程前進到步驟S440以確定在步驟S430中降低的充電功率是否達到臨界值。如果降低的充電功率達到臨界值，則充電過程終止。同時，如果降低的充電功率沒有達到臨界值，則該過程前進到步驟S450。
[0067]在步驟S450中，控制單元120向充電單元130輸出對應于降低的充電功率，即后期充電階段的控制信號，并且因此控制充電單元130從而電池利用后期充電功率CPn充電。
[0068]接著，在步驟S460中，控制單元120確定由電壓測量單元110測得的電池的電壓是否升高到預設的截止電壓Vc。如果電池的電壓沒有達到截止電壓Vc，則該過程返回步驟S450以繼續(xù)充電過程。同時，如果電池的電壓達到截止電壓Vc，則該過程返回步驟S430。
[0069]如上，控制單元120階段性地降低充電功率并且執(zhí)行后期充電階段直至充電功率達到預設的臨界值，并且如果充電功率達到預設的臨界值則完成充電過程。例如，臨界值可以是0W。
[0070]如上所述，截止電壓Vc設定為高于當電池完全充電時的開路電壓，并且優(yōu)選地，截止電壓Vc可以如此設定，使得當電池完成充電時電池的開路電壓是當電池完全充電時的開路電壓的95%或者以上。
[0071]根據(jù)本公開，在后期充電階段中，階段性充電功率減量Λ P可以是當前期充電階段終止時施加的充電功率CPO的1/5或者以下。另外，階段性充電功率減量Λ P可以是恒定的或者可以成比例地增加或者降低。
[0072]根據(jù)本公開的、用于對電池充電的方法可以進一步包括用于當后期充電階段終止時將截止電壓Vc、階段性充電功率減量Λ P、和充電功率條件存儲在存儲器單元140中的存儲步驟。
[0073]根據(jù)本公開，能夠以簡單并且有效率的方式提高在電池完全充電時達到的電平。另外，通過考慮到所要充電的電池的特性、服務環(huán)境等地設定截止電壓Vc和階段性充電功率減量Λ P，能夠提高在電池完全充電時達到的電平。此外，因為充電過程不是基于可以在重復充電過程期間發(fā)生的測量誤差執(zhí)行的，所以能夠與充電過程的數(shù)目無關(guān)地提高在電池完全充電時達到的電平。
[0074]試驗示例
[0075]在下文中，將基于試驗示例更加詳細地描述本公開。然而，這個試驗示例只是用于示意，并且本公開不限于此。
[0076]首先，根據(jù)本公開的電池充電設備連接到具有43.5Ah的容量的完全充電的鋰二次電池，并且然后鋰二次電池被置放在維持在通常溫度下的室中。在這之后，在恒定地維持2.1kff的充電功率時，執(zhí)行前期充電模式直至電池的電壓升高到對應于截止電壓Vc的
4.135V。隨后，在階段性地將充電功率從2.1kW降低到0.3kW時，執(zhí)行后期充電模式。此時，降低充電功率的時間點與電池的電壓利用降低的充電功率升高到截止電壓Vc的時間點相關(guān)聯(lián)。另外，充電功率總共降低七次，并且當充電功率變?yōu)镺W時后期充電模式終止。
[0077]在電池根據(jù)試驗條件完全地充電之后，電池的開路電壓測量為4.1253V。同時，對于在這個試驗中使用的鋰二次電池，對應于SOC的100%的充電開路電壓的下限是4.2V。然而，為了防止過度充電，在保持大約5%的裕度時，鋰二次電池的完全充電開路電壓被設定為對應于SOC的95%的4.12V。然而，在應用根據(jù)本公開的電池充電方法之后，發(fā)現(xiàn)電池的開路電壓已經(jīng)升高到對應于95.38%的4.1253V。根據(jù)這個試驗結(jié)果，可以理解，如果根據(jù)本公開對電池充電，則能夠以簡單并且有效率的方式提高在電池完全充電時達到的開路電壓的電平，由此增強電池的容量。
[0078]已經(jīng)詳細描述了本公開。然而，應該理解，在示意本公開的優(yōu)選實施例時，詳細說明和具體示例是僅僅通過示意給出的，因為根據(jù)這個詳細說明，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在本公開的精神和范圍內(nèi)的各種改變和修改將變得清楚。
[0079]另外，應該理解，圖1等中所示本公開的電池充電設備100的構(gòu)件或者元件可以不是實際地而是在邏輯上在其間加以區(qū)分的。
[0080]換言之，應該解釋，因為根據(jù)本發(fā)明的電池組的每一個構(gòu)件或者元件是邏輯構(gòu)件或者元件，所以如果它們執(zhí)行本發(fā)明的邏輯特征的功能，則它們落入本發(fā)明的精神或者范圍內(nèi)，無論它們分開地還是一體地操作，并且即使它們被以其它方式命名，如果它們執(zhí)行相同或者類似的功能，則它們?nèi)匀宦淙氡景l(fā)明的精神或者范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于對電池充電的設備，包括: 電壓測量單元，用于測量電池的電壓； 控制單元，用于輸出對應于其中充電所述電池直至所述電池的電壓升高到預設的截止電壓(Vc)的前期充電模式的充電控制信號和對應于其中在階段性地降低充電功率的同時充電所述電池的后期充電模式的充電控制信號；以及 充電單元，用于向所述電池提供對應于所述充電控制信號的充電功率， 其中階段性地降低充電功率的時間點與利用降低的充電功率使所述電池的電壓再次達到截止電壓的時間點相關(guān)聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于對電池充電的設備， 其中所述截止電壓(Vc)被設定為高于當所述電池完全充電時的開路電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于對電池充電的設備， 其中所述截止電壓(Vc)被設定為使得，當所述電池完成充電時的開路電壓是當所述電池完全充電時的開路電壓的95%或者以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于對電池充電的設備， 其中在所述后期充電模式中，充電功率的階段性減量(Λ P)是當所述前期充電模式終止時所應用的充電功率(CPO)的1/5或者以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于對電池充電的設備， 其中在所述后期充電模式中，充電功率的階段性減量(Λ P)是恒定的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于對電池充電的設備， 其中在所述后期充電模式中，充電功率的階段性減量(Λ P)成比例地增加或者降低。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于對電池充電的設備， 其中當已經(jīng)階段性地降低的、在目前時間點的充電功率水平達到預設的臨界值時，所述后期充電模式終止。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于對電池充電的設備， 其中所述臨界值是OW。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于對電池充電的設備， 其中在所述后期充電模式中，充電功率的階段性減量(Λ P)是恒定的，并且 其中當已經(jīng)階段性地降低的、在目前時間點的充電功率水平達到預設的臨界值時，所述后期充電模式終止。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于對電池充電的設備， 其中所述臨界值是OW。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于對電池充電的設備， 其中在所述前期充電模式中，借助于恒定功率方式、恒定電流方式、恒定電壓方式、或者它們的組合對所述電池充電。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于對電池充電的設備， 其中在所述后期充電模式中，所述控制單元輸出用于降低充電電壓、充電電流、或者所述充電電壓和所述充電電流兩者的充電控制信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于對電池充電的設備， 其中當在所述后期充電模式中輸出用于降低充電電壓和充電電流兩者的充電控制信號時，所述控制單元輸出充電控制信號使得所述充電電壓接近所述截止電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于對電池充電的設備， 其中當在所述后期充電模式中輸出用于降低充電電流的充電控制信號時，所述控制單元輸出充電控制信號使得所述充電電壓根據(jù)預設的電壓范圍升高。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于對電池充電的設備，進一步包括存儲器單元，所述存儲器單元當所述后期充電模式終止時存儲所述截止電壓、充電功率的階段性減量、和充電功率條件。
16.—種電池驅(qū)動系統(tǒng),包括: 電池； 用于從所述電池接收電力的負載；以及 權(quán)利要求1到15中任何一項所限定的用于對電池充電的設備。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電池驅(qū)動系統(tǒng)， 其中所述負載是電驅(qū)動單元或者便攜式裝置。
18.一種電池組，包括: 電池；以及 權(quán)利要求1到15中任何一項所限定的用于對電池充電的設備。
19.一種用于對電池充電的方法,包括: 前期充電階段，其中電池被充電直至所述電池的電壓升高到預設的截止電壓(Vc);以及 后期充電階段，其中在階段性地降低充電功率的同時充電所述電池， 其中階段性地降低充電功率的時間點與利用降低的充電功率使所述電池的電壓再次達到截止電壓的時間點相關(guān)聯(lián)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于對電池充電的方法， 其中所述截止電壓(Vc)被設定為高于當所述電池完全充電時的開路電壓。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于對電池充電的方法， 其中所述截止電壓(Vc)被設定為使得，當所述電池完成充電時的開路電壓是當所述電池完全充電時的開路電壓的95%或者以上。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于對電池充電的方法， 其中在所述后期充電階段中，充電功率的階段性減量(Λ P)是當所述前期充電階段終止時所應用的充電功率(CPO)的1/5或者以下。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于對電池充電的方法， 其中在所述后期充電階段中，充電功率的階段性減量(Λ P)是恒定的。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于對電池充電的方法， 其中在所述后期充電階段中，充電功率的階段性減量(Λ P)成比例地增加或者降低。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于對電池充電的方法， 其中當已經(jīng)階段性地降低的、在目前時間點的充電功率水平達到預設的臨界值時，所述后期充電階段終止 。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的用于對電池充電的方法， 其中所述臨界值是OW。
27.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于對電池充電的方法， 其中在所述后期充電階段中，充電功率的階段性減量(Λ P)是恒定的，并且 其中當已經(jīng)階段性地降低的、在目前時間點的充電功率水平達到預設的臨界值時，所述后期充電階段終止。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的用于對電池充電的方法， 其中所述臨界值是OW。
29.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于對電池充電的方法， 其中在所述前期充電階段中，借助于恒定功率方式、恒定電流方式、恒定電壓方式、或者它們的組合對所述電池充電。
30.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于對電池充電的方法， 其中所述后期充電階段通過降低充電電壓、充電電流、或者所述充電電壓和所述充電電流兩者而階段性地降低充電功率。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的用于對電池充電的方法， 其中當輸出用于降低充電電壓和充電電流兩者的充電控制信號時，所述后期充電階段階段性地降低充電功率使得所述充電電壓接近所述截止電壓。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的用于對電池充電的方法， 其中當輸出用于降低充電電流的充電控制信號時，所述后期充電階段階段性地降低充電功率使得所述充電電壓根據(jù)預設的電`壓范圍升高。
33.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于對電池充電的方法，進一步包括: 當所述后期充電階段終止時存儲所述截止電壓、充電功率的階段性減量、和充電功率條件。
【文檔編號】H02J7/04GK103765725SQ201280042954
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年10月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月4日
【發(fā)明者】樸奎河, 金喆澤 申請人:株式會社Lg化學