用于對電池充電的方法及采用該方法充電的電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于對包括可再充電的裸電池的電池進行充電的方法。根據(jù)本發(fā)明，為了實施對所述電池的第i次充電，其中i等于或者大于2，檢測到充電終端與充電器連接觸發(fā)所述裸電池在預占旁路時間(TPji)期間連接到它們各自的旁路電路。然后，對于每個裸電池，在第二階段(Cji)期間，所述旁路電路與所述裸電池斷開直到所述裸電池的電壓達到預設電壓，根據(jù)在至少一次之前的充電期間所述旁路電路與該裸電池連接直到所有所述裸電池都達到所述預設電壓的總連接時間來計算針對第i次充電的所述預占旁路時間(TPji)。使得能夠確定針對所述第i次充電的所述第一時間(TPji)和/或所述總連接時間的至少一個時間段在該至少一次之前的充電期間被存儲在所述電池的存儲器中。
【專利說明】用于對電池充電的方法及采用該方法充電的電池

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電池組并涉及用于對電池組充電的方法。

【背景技術】
[0002]本發(fā)明的一個應用領域涉及動力電池，諸如那些例如可以被用作能量源為電動車輛中的動力傳動系統(tǒng)提供動力的動力電池。這類電動車輛上搭載的電池包含多個使用例如鋰金屬聚合物技術的裸電池。
[0003]顯然，電池可以具有其他應用，例如為固定設備提供動力并可以包括多個使用了另一種例如鋰離子技術的裸電池。
[0004]這些電池一般由多個串聯(lián)的基本裸電池形成，可以通過將這些基本裸電池連接到合適的充電器以對它們充電。
[0005]每個裸電池具有其本身的多個固有性能，這些性能可能與其他裸電池的性能不同。
[0006]可是，卻使用單一的電源即充電器對電池充電。
[0007]通常，在已知的方法中，那些已經(jīng)被完全充電的裸電池會被繼續(xù)充電直到所有其他裸電池都達到它們的最大電荷水平。
[0008]然而當對電池充電時，持續(xù)為已經(jīng)達到最高電荷水平的裸電池供電會降低這些裸電池的性能并且尤其會加快它們的老化。
[0009]美國專利申請2002/0094623描述了一種用于對電池充電的方法，該電池包括多個可再充電的裸電池、用于對這些裸電池充電并能夠被連接到充電器的充電終端、與每個裸電池關聯(lián)的旁路電路、既能夠使每個裸電池連接到各自關聯(lián)的旁路電路也能夠使每個裸電池從各自關聯(lián)的旁路電路斷開的開關元件和用于控制這些開關元件的裝置，
[0010]其中的一個方法是，為了對電池裸電池充電，使裸電池的充電終端連接到充電器并通過開關元件使每個裸電池在預定的時間長度內連接到各自關聯(lián)的旁路電路。
[0011]更具體地說，根據(jù)該美國專利申請2002/0094623的充電方法依次提供了如下步驟:用于對每個裸電池充電至達到給定的初始化電壓為止的步驟、通過電路在預定時間長度內對裸電池的旁通初始化的步驟、用于正常充電至達到完全充電電壓的步驟和通過恒壓充電實現(xiàn)緩和的步驟。
[0012]這種已知方法的一個缺點是對每個裸電池持續(xù)以與其他裸電池不同的方式進行充電。
[0013]另一個缺點是在旁通初始化步驟期間有不可忽略的電流通過。
[0014]又一個缺點是充電已經(jīng)大量開始后才實施旁通初始化步驟，而此時的初始化電壓達到2.2V(相對于3V的完全充電電壓而言)。


【發(fā)明內容】

[0015]本發(fā)明致力于獲得一種電池和一種用于對電池充電的方法以克服現(xiàn)有技術的缺點并能夠在對該電池進行充電時操作該電池的每個不同的裸電池。
[0016]為此，本發(fā)明的第一個主題是一種用于對電池充電的方法，該電池包括:多個可再充電的裸電池、用于對這些裸電池充電并能夠連接到充電器的終端、與每個裸電池關聯(lián)的旁路電路、能夠使每個裸電池連接到與其關聯(lián)的旁路電路并能夠使每個裸電池從與其關聯(lián)的旁路電路處斷開的開關元件和用于控制這些開關元件的控制裝置，
[0017]其特征在于，為了實施對電池的第i次充電，其中i等于或者大于2，
[0018]檢測到所述充電終端與所述充電器連接，
[0019]在第一階段，所述檢測到所述充電終端與所述充電器連接觸發(fā)所述裸電池在與它們各自關聯(lián)的第一預占旁路時間內分別連接到與所述裸電池關聯(lián)的旁路電路；
[0020]然后，對于每個裸電池，一旦所述第一時間耗盡，在第二關聯(lián)階段中，所述關聯(lián)的旁路電路從裸電池處斷開直到所述裸電池的電壓達到為所述裸電池指定的且非零的預設電壓；
[0021]根據(jù)在至少一次以前的充電期間所述關聯(lián)的旁路電路與裸電池連接直到所有所述裸電池都達到所述預設電壓的總連接時間來計算針對所述第i次充電、分別與該裸電池關聯(lián)的所述第一預占旁路時間，
[0022]至少一個與所述裸電池關聯(lián)的時間段，其在該至少一次以前的充電期間被存儲在所述電池的存儲器中并使得能夠確定:
[0023]針對所述第i次充電的所述第一預占旁路時間，和/或
[0024]在該至少一次以前的充電期間所述關聯(lián)的旁路電路與該裸電池的所述總連接時間。
[0025]應當指出的是，至少一個裸電池的所述第一階段所持續(xù)的時間長度可能為零。另夕卜，所存儲的時間段(時間段可能不止一個)可能包括例如所述第一預占旁路時間或者所述旁路電路與該裸電池的總連接時間。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，對于至少一個所述裸電池，在所述第二階段結束時，所述關聯(lián)的旁路電路與所述裸電池連接，以便在關聯(lián)的充電維持第三階段期間所述裸電池的電壓至少在所述裸電池的電壓全部達到所述預設電壓之前不超過閾值充電電壓。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在所述第三階段期間測量所述關聯(lián)的旁路電路與所述裸電池的第三連接時間(Mji),
[0028]對于第i次充電，與所述裸電池關聯(lián)的第一預定預占旁路時間至少考慮了:在至少一次以前充電的第一階段期間所述關聯(lián)的旁路電路與所述裸電池的所述第一連接時間和在所述至少一次以前充電的第三階段期間所述關聯(lián)的旁路電路與所述裸電池的所述第三連接時間。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，每個所述裸電池與裸電池電壓測量元件關聯(lián)并還與用于計算所述第三旁路階段的所述第三旁路時間的計數(shù)器關聯(lián)，所述測量元件能夠比較所述裸電池的所測量的電壓與所述預設電壓并能夠在所述裸電池的電壓達到所述預設電壓時觸發(fā)所述計數(shù)器計算所述第三旁路時間。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，控制所述計數(shù)器以便將所有所述裸電池都達到所述預設電壓的瞬間計作所述第三旁路時間的結束時刻。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，根據(jù)在所述第i_l次充電期間所述關聯(lián)的旁路電路與裸電池連接直到所有所述裸電池都達到所述預設電壓的總連接時間來計算針對第i次充電、分別與所述裸電池關聯(lián)的所述第一預占旁路時間。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述至少一個與所述裸電池關聯(lián)的時間段在所述第1-Ι次充電期間被存儲在所述電池的存儲器中，并使得能夠確定:
[0033]針對所述第i次充電的所述第一預占旁路時間，和/或
[0034]在所述第1-Ι次充電期間所述關聯(lián)的旁路電路與該裸電池的所述總連接時間。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在所述至少一次以前的充電期間，所存儲的與所述裸電池關聯(lián)的時間段至少是針對第i次充電、分別與所述裸電池關聯(lián)的所述第一預占旁路時間。所述第i次充電的所述第一預占旁路時間在所述第i_l次充電期間被存儲在例如電池的存儲器中。因此在所述第i_l次充電期間計算出該時間段。
[0036]在該次充電期間也可以存儲其他參數(shù)，比如所述第i_l次充電的總旁路連接時間，或者使得能夠確定該總時間的時間段(例如與每個裸電池(j)的第二階段的持續(xù)時間關聯(lián)的所述電池的總充電時間)。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在所述至少一次以前的充電期間，所存儲的與所述裸電池關聯(lián)的時間段至少是在該至少一次以前的充電期間所述關聯(lián)的旁路電路與該裸電池的所述總連接時間。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，針對第i次充電、分別與所述裸電池j關聯(lián)的第一預占旁路時間計算方法如下:
[0039]TPji = TP Ji — !+Mji —「η?η」(TPji _ !+Mji _)
[0040]其中Hiinj (TPji — !+Mji _ ^指裸電池j上的TPji _ JMji _丨的最小值。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，針對第i次充電、分別與所述裸電池j關聯(lián)的第一預占旁路時間計算方法如下:
[0042]TPji = a.(TP Ji _ !+Mji ^1) - b.Hiinj (TPji _ !+Mji _)
[0043]其中Hiinj (TPji _ !+Mji _ ^指裸電池j上的TPji _ JMji ^的最小值，并且其中a、b為指定的非零系數(shù)。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當檢測到所述電池與所述充電器連接時，根據(jù)所述電池的電荷水平確定所述系數(shù)a和b。
[0045]在一個實施例中，當檢測到所述電池與所述充電器連接時，a和b與所述電池的電荷水平相關。這些系數(shù)尤其能夠與(1-NCR)成比例，其中NCR為所述電池中剩余的電荷水平。系數(shù)a和b也可能相等。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，對于所述電池的每個裸電池的所述第一次充電，
[0047]檢測到所述充電終端與所述充電器連接，
[0048]在第二關聯(lián)階段期間，所述檢測到所述充電終端與所述充電器連接觸發(fā)每個裸電池從與其關聯(lián)的旁路電路處斷開以對所述裸電池充電直到所述裸電池各自的所述電壓達到所述預設電壓，
[0049]然后，對于至少一個所述裸電池，在所述第二關聯(lián)階段結束時，所述關聯(lián)的旁路電路與所述裸電池連接，以便在第三關聯(lián)的充電維持階段期間所述裸電池的所述電壓在所述裸電池的所述電壓全部達到所述預設電壓之前不超過所述閾值充電電壓，
[0050]所述第一預占旁路時間分別與所述裸電池關聯(lián)，并且至少對于第二次充電有效的是，所述第一預占旁路時間相當于在所述第一次充電的所述第三階段期間所述關聯(lián)的旁路電路與所述裸電池的所述第三連接時間。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，為所述裸電池指定的且非零的所述預設電壓小于或者等于所述閾值充電電壓。
[0052]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述裸電池由膜組件形成。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述裸電池的額定工作溫度高于20°C。
[0054]本發(fā)明的另一個主題是一種電池，所述電池包括:多個可再充電的裸電池、用于對所述裸電池充電并能夠連接到充電器的終端、與每個裸電池關聯(lián)的旁路電路、能夠使每個裸電池連接到與其關聯(lián)的旁路電路并能夠使每個裸電池從與其關聯(lián)的旁路電路處斷開的開關元件和用于控制所述開關元件的控制裝置，以及用于測量每個裸電池的所述電壓的裝置，
[0055]其特征在于，所述控制裝置包括:用來根據(jù)在至少一次以前的充電期間所述關聯(lián)的旁路電路與裸電池連接直到所有所述裸電池都達到預設電壓的總連接時間來計算針對所述第i次充電(其中i多2)、分別與該裸電池關聯(lián)的第一預占旁路時間的裝置，
[0056]所述電池包括至少一個存儲器以存儲至少一個與所述裸電池關聯(lián)的時間段并且該時間段使得能夠確定:
[0057]針對所述第i次充電的所述第一預占旁路時間，和/或
[0058]在該至少一次以前的充電期間所述旁路電路與該裸電池的所述總連接時間，
[0059]所述電池包括檢測器以檢測所述充電終端與所述充電器的連接，
[0060]所述控制裝置被設計為針對所述電池的第i次充電，響應于所述檢測器已檢測到所述充電終端連接到所述充電器而觸發(fā)所述多個裸電池連接到與它們關聯(lián)的旁路電路，所述控制裝置還被設計為在針對所述電池的第i次充電、分別與所述裸電池關聯(lián)的所述第一預占旁路時間期間維持每個裸電池與各自關聯(lián)的旁路電路的連接，
[0061]所述控制裝置被設計為針對所述電池的所述第i次充電，在所述第一預占旁路時間結束時，在第二關聯(lián)階段期間使所述關聯(lián)的旁路電路從每個裸電池處斷開直到所述裸電池的所述電壓達到為所述裸電池(j)指定的且非零的所述預設電壓。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0062]閱讀以下僅以非限制性示例并參照附圖給出的說明將更好地理解本發(fā)明，在附圖中:
[0063]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的電池的一個實施例:
[0064]圖2示意性地示出了本發(fā)明的充電方法的流程圖的一個例子；
[0065]圖3示意性地示出了在對電池第一次充電期間，當實施本發(fā)明的充電方法時電池的不同裸電池的不同工作階段的時間圖；
[0066]圖4示意性地示出了在對電池第二次充電期間，當實施本發(fā)明的充電方法時電池的不同裸電池的不同工作階段的時間圖；
[0067]圖5示意性地示出了在對電池第i_l次充電期間，當實施本發(fā)明的充電方法時電池的不同裸電池的不同工作階段的時間圖；
[0068]圖6示意性地示出了在對電池第i次充電期間，當實施本發(fā)明的充電方法時電池的不同裸電池的不同工作階段的時間圖；
[0069]圖7示意性地示出了在第一次充電期間電池的不同裸電池的電壓(沿Y軸)隨時間(沿X軸)變化的曲線；
[0070]圖8示意性地示出了在第i次充電期間電池的多個裸電池的電壓(沿Y軸)隨時間(沿X軸)變化的曲線。

【具體實施方式】
[0071 ] 在圖中，電池10包括在全文被稱作裸電池j的N個裸電池1、……、j、……、N，
其中N等于或大于2。
[0072]在本文的其余部分中，對于例如裸電池j、k、l、m、p、q、r，規(guī)定:
[0073]I ? N ;
[0074]I ^ k ^ N ；
[0075]I ^ I ^ N ；
[0076]I ^ m ^ N ；
[0077]I ^ p ^ N ；
[0078]I ^ q ^ N ；
[0079]I ^ r ^ No
[0080]下文參照圖中示出的實施例來描述本發(fā)明，其中裸電池j可以由例如鋰金屬聚合物中的膜組件形成。例如，這些膜的總厚度小于300微米并可以是例如大約150微米。對于鋰金屬聚合物技術而言，裸電池的額定工作溫度高于20°C，例如為90°C。
[0081]在下文中裸電池j是串聯(lián)的。這些裸電池可以例如是串聯(lián)的并且每個裸電池都是可再充電的和可放電的。這些裸電池可以例如是相同的。
[0082]電池10包括用于控制其自身裸電池j的控制部件20。
[0083]電池10包括用于對裸電池j充電的終端11、12。充電終端11、12是彼此分開的。例如規(guī)定至少具有一個用于對裸電池j充電的第一充電終端11和一個用于對裸電池j充電的第二充電終端12。所有裸電池j都被連接在例如充電終端11、12之間。例如裸電池j被串聯(lián)連接在充電終端11、12之間。充電終端11、12能夠被連接到例如像外部充電器100這樣的充電器100。充電器100包括用于分別連接到充電終端11、12的連接終端101、102和連接在終端101、102之間的充電構件103，充電構件103在終端101和102被連接到電池10的終端11和12時向連接終端101、102發(fā)送充電電流以對裸電池j進行充電。一個裸電池被完全充電實際上相當于該裸電池的專屬裸電池終端之間的電壓在絕對值上與預設閾值充電電壓相等，該預設閾值充電電壓例如是絕對值最大的電壓并且是非零的。一個裸電池沒有被完全充電或者該裸電池被部分地完全放電實際上相當于該裸電池的專屬裸電池終端之間的電壓在絕對值上小于預設閾值充電電壓或者為零。該閾值充電電壓是為該裸電池j所設置的并且是非零的?？赡艹诉B接到充電終端11上的第一個裸電池I的一個專屬終端和連接到充電終端12上的最后一個裸電池N的一個專屬終端之外，每個裸電池的專屬終端都與電池的充電終端11、12不相同。
[0084]電池可以包括一個或更多個例如用于將裸電池j加熱至它們的額定工作溫度的元件，該元件例如可以為一個或更多個由終端11、12供應電流的加熱板，且該元件尤其用于加熱由例如鋰金屬聚合物中的膜組件形成的裸電池。
[0085]電池10還包括與每個裸電池j關聯(lián)的旁路電路CPCj。此外，電池10還包括開關元件SWp該開關元件SW^能夠使每個裸電池j被連接到各自關聯(lián)的旁路電路CPq并能夠使每個裸電池j與各自關聯(lián)的旁路電路CPq斷開。正如圖1中以裸電池I和與該裸電池I關聯(lián)的旁路電路CPC1為例所示出的那樣，當旁路電路CPC d皮連接到與其關聯(lián)的裸電池j時，該芳路電路CPCj與該裸電池j并聯(lián)連接。
[0086]通常，每個芳路電路CPCj被電并聯(lián)到各自關聯(lián)的裸電池j。也就是說，每個芳路電路CPq在關聯(lián)的開關元件SW j勺連接位置處被連接到關聯(lián)的裸電池j的專屬終端。因此，在旁路電路CPq的斷開位置處，由充電器100發(fā)送到充電終端11、12的充電電流通過關聯(lián)的開關元件SWd皮發(fā)送到裸電池j以用于對該裸電池.]_進行充電或者再充電。在旁路電路CPq與各自關聯(lián)的裸電池j的連接位置處，充電器100發(fā)送到充電終端11、12的充電電流部分地或者全部地繞過裸電池j，即至少部分抵達終端11、12的充電電流被分流到旁路電路CPCp例如針對每個裸電池j，旁路電路CPq可以包括一個或更多個電阻R JO
[0087]開關元件SW^包括例如在連接位置閉合并在斷開位置斷開的開關INT jo開關元件如與關聯(lián)的旁路電路CPC ^串聯(lián)放置，其中包括該開關元件SW 該旁路電路CPC」的這個串聯(lián)電路與關聯(lián)的裸電池j并聯(lián)連接。
[0088]電池10還包括用來控制開關元件SWj的裝置200，裝置200用于對這些開關元件SWj在連接位置與斷開位置之間的轉換進行單獨控制。每個開關元件SW j包括例如連接到部件20的控制輸入Ej，部件20構成控制裝置20的一部分。特別地，為了控制開關元件SWj,控制裝置20、200例如由電子板形成，該電子板配備有例如計算機或者至少一個微處理器。
[0089]控制裝置200由此控制各開關元件SWj以實施裸電池的不同階段，以下將對此進行描述。
[0090]根據(jù)本發(fā)明，對于第一次充電之后的每次電池10的充電，即對于第i次充電(其中i大于等于2)，規(guī)定第一預占旁路階段具有對應于裸電池j的預占(pre-emptive)旁路時間TPy根據(jù)在至少一次以前的充電期間關聯(lián)的旁路電路CPq與該裸電池j的總連接時間來計算該旁路時間TPy該旁路電路CPq的總連接時間為在這個至少一次以前的充電期間電池10的所有裸電池j都達到預設電壓VLIM所需的時間。這個第i次充電的第一預占旁路時間TPu在該至少一次以前的充電期間的步驟MEM處被存儲在電池10的存儲器21中。
[0091]根據(jù)一個實施例，所確定的電壓VLIM等于閾值充電電壓。
[0092]根據(jù)一個實施例，所確定的電壓VLIM小于或等于閾值充電電壓，例如所確定的電壓VLIM等于固定值，該固定值大于或者等于90%的閾值充電電壓并且小于或者等于100%的閾值充電電壓。
[0093]對于該第i次充電，針對每個裸電池j，第一預占旁路時間之后是第二關聯(lián)階段Cj,在第二關聯(lián)階段&中，關聯(lián)的旁路電路CPC ^與裸電池j保持斷開狀態(tài)直到該裸電池j的電壓Vji達到預設電壓VUM。該裸電池j因此在該第二階段Cj期間通過連接到終端11、12的充電器100進行充電。預設電壓VLIM是為該裸電池j所設置的且是非零的。
[0094]下文參考圖5和圖6給出的說明性例子更詳細地描述了在第i次充電期間出現(xiàn)的不同階段。
[0095]首先，下文參考圖3給出的說明性例子描述了在對電池10第一次充電期間所出現(xiàn)的步驟。
[0096]“關聯(lián)的”一詞是指與裸電池j關聯(lián)并具有與該關聯(lián)的裸電池相同的下標j或相同的其他下標的部件。
[0097]第一次充電i = I
[0098]在第一次充電例如在時刻^時，檢測到充電終端11、12與充電器100連接。在第二關聯(lián)階段C^1期間，所檢測到的充電終端11、12與充電器100連接觸發(fā)了每個裸電池j從各自關聯(lián)的旁路電路CPq斷開以對裸電池j充電直到該裸電池j對應的電壓V μ達到預設電壓VUM。
[0099]例如對于每個裸電池j，規(guī)定具有一個用來測量該裸電池j的電壓的測量元件MESjO通過裸電池j的元件MESj所測量的電壓V μ被發(fā)送到控制裝置200。
[0100]然后，對于這些裸電池j中的至少一個裸電池，在第二關聯(lián)階段Cjl結束時，即該裸電池j已達到預設的電壓VLIM時，在關聯(lián)的充電維持第三階段Mjl期間，關聯(lián)的旁路電路CPCj與裸電池j在所有裸電池j、k、l(和其他裸電池)的電壓V P VkPV1^不超過閾值充電電壓之前保持連接以使該裸電池j的電壓^維持在預設電壓VLIM0
[0101]如圖3所示，當對裸電池j進行第一次充電(i = I)且一檢測到電池與充電器連接，就由此規(guī)定實施用于將該裸電池j從與其關聯(lián)的旁路電路CPq斷開的第二階段Cm在該第二階段(^之后為持續(xù)第三充電維持時間M μ的充電維持第三階段M J1O
[0102]當對裸電池k進行第一次充電(i = I)且一檢測到電池與充電器連接，就由此規(guī)定實施用于將該裸電池k從與其關聯(lián)的旁路電路CPCk斷開的第二階段Ckl，在該第二階段Ckl之后為持續(xù)充電維持時間Mkl的充電維持第三階段M klo
[0103]當對裸電池I進行第一次充電(i = I)且一檢測到電池與充電器連接，就由此規(guī)定實施用于將該裸電池I從與其關聯(lián)的旁路電路0?(^斷開的第二階段C U以對該裸電池I進行充電直到該裸電池I對應的電壓V11達到預設電壓VLIM。在第二階段C11之后為持續(xù)時間為零的充電維持第三階段M11,這是因為該裸電池I是例如花費最長充電時間并因而花費最長時間來使其電壓V11達到預設電壓VLIM的裸電池。這就是說，該裸電池I沒有關聯(lián)的充電維持階段M11或者具有關聯(lián)的充電維持階段M n，但該關聯(lián)的充電維持階段M11的第三充電維持時間M11等于零。如圖3所示，該裸電池I的第二階段C u是所有裸電池中持續(xù)時間最長的，該裸電池I的第二階段C11的結束導致了其他裸電池j、k的充電維持第三階段Mp
結束。
[0104]在該第一次充電i = I期間的步驟MEM處，在第一次充電的第三階段間關聯(lián)的旁路電路CPq與裸電池j的第三連接時間M M被作為分別與裸電池j關聯(lián)的第一預占旁路時間TPj2 (即TPj2= Mjl)存儲在電池10的存儲器21中。
[0105]類似地，對于其他裸電池例如對于裸電池k，在第一次充電i = I期間，在第一次充電的第三階段Mkl內關聯(lián)的旁路電路CPC k與裸電池k的第三連接時間M !^皮作為分別與裸電池k關聯(lián)的第一預占旁路時間TPk2 (即TPk2= Mkl)存儲在電池10的存儲器21中。
[0106]對于裸電池1，所存儲的時間1匕2等于零。
[0107]第二次充電i = 2
[0108]如圖4中以示例的方式所示出的那樣，在第二次充電i = 2期間并且例如在時刻七2處，檢測到充電終端11、12與充電器100連接。
[0109]一檢測到充電終端11、12與充電器100連接就觸發(fā)裸電池j、k、m分別連接到與它們關聯(lián)的旁路電路CPCp CPCk, CPCm,該連接持續(xù)的時間為與裸電池j、k和m關聯(lián)的第一預占旁路時間TPj2= M PTPk2= Mk0TPm2=MmlO對于第二次充電，根據(jù)關聯(lián)的旁路電路CPC」、CPCpCPCnr^裸電池j、k、m的總連接時間來計算分別與這些裸電池j、k、m關聯(lián)的第一預占旁路時間TPj2、TPk2、TPm2，所述總連接時間已于之前第一次充電(i = I)期間確定并且是所有裸電池j、k、m都達到預設電壓VLIM所需的時間。針對第二次充電的第一預占旁路時間TPj2, TPk2, TPm2在之前第一次充電的步驟MEM處被存儲在電池10的存儲器中。這同樣適用于除至少一個裸電池I之外的所有裸電池，對于該至少一個裸電池I而言第一預占旁路時間TP12= O并且在第二次充電i = 2的最初開始時刻12之后立即實施第二階段C 12。
[0110]此后，對于每個裸電池j、k、m、1，即對于所有裸電池，實施第二關聯(lián)階段?_2、Ck2、Cm2, C12,在第二關聯(lián)階段cj2、Ck2、Cm2、C12中，關聯(lián)的旁路電路CPC j、CPCk、CPCm, 0?(^與裸電池j、k、m、I保持斷開直到裸電池j、k、m、I的電壓Vj2、Vk2、Vm2、V12達到預設電壓VUM。在這個第二階段Cj2、Ck2、Cm2、C12期間，通過充電器100發(fā)送到終端11、12的充電電流對相應的裸電池j、k、1、m進行再充電直至達到預設電壓VUM。
[0111]因此，所有第二關聯(lián)階段Cj2、Ck2、Cm2、C12可能恰好在同一時間結束。這是理想的情況。在這種情況下，在第二階段之后不必對裸電池實施第三充電維持階段。然而，第二階段Cj2、Ck2、Cffl2, C12實際上可能并不會在同一時間結束，即與其他裸電池相比，裸電池m的第二階段Cm2可能是最后結束的。在這種情況下，針對除最后結束第二關聯(lián)階段Cm2的裸電池m之外的所有裸電池，規(guī)定裸電池j、k、I分別具有第三充電維持階段Mp Mk2、M12O這相當于使裸電池m的第二階段Cm2之后的第三關聯(lián)階段M m2 = O，即第三關聯(lián)階段M m2持續(xù)的第三充電維持時間Mm2為零。
[0112]控制裝置20是用于控制電池10的控制部件200的一部分。該用于控制電池的控制部件200除了包括用于測量裸電池j的電壓Vji的元件MES」以外，還包括分別與每個裸電池j關聯(lián)的計時器H和計數(shù)器CTj。
[0113]根據(jù)一個實施例，每個裸電池j與測量元件MESj關聯(lián)以測量該裸電池j的電壓Vji，并且每個裸電池j還與計數(shù)器CTj關聯(lián)以計算第三旁路階段M ?的第三旁路時間M ?，測量元件MESjg夠將所測量的裸電池j的電壓Vji與預設電壓VLIM比較，并能夠觸發(fā)計數(shù)器CTj以使計數(shù)器CT」將從裸電池j的電壓V μ達到預設電壓VLIM的時刻開始計為第三旁路時間Mp每個計數(shù)器計算從其接收來自測量元件的信號(即裸電池j的電壓^達到預設電壓VUM)而被觸發(fā)的時刻開始所經(jīng)過的時間。在第二階段Cm2期間，最后一個裸電池m到達該預設電壓VUM觸發(fā)了中止其他裸電池j、k、I的計數(shù)器CT」、CTk, CT1,之后這些計數(shù)器計算出由此計數(shù)得到的第三充電維持時間段Mj2、Mk2、M12，隨后在步驟MEM處將計算出的第三充電維持時間Mj2、Mk2、M12存儲在存儲器21中。
[0114]類似地，規(guī)定:具有與裸電池k、l、m、p、q、r分別關聯(lián)的測量構件MESpMESpMES^MESp, MESq, MESr以測量這些裸電池各自的電壓V k1、Vu、Vm1、Vp1、Vq1、Vri，具有與裸電池k、1、m、p、q、r分別關聯(lián)的計數(shù)器CTk、CI\、CTm、CTp、CTq、Cl；以計算從各自關聯(lián)的裸電池k、l、m、p、q、r達到預設電壓VLIM的時刻開始所經(jīng)過的時間，以及具有與裸電池k、1、m、p、q、r分別關聯(lián)的旁路電路CPCk、CPC1, CPCm, CPCp, CPCq, CPCr,與裸電池k、1、m、p、q、r分別關聯(lián)的開關元件SWk、Sff1, Sffm, Sffp, Sffq, Sffr,與裸電池k、1、m、P、q、r分別關聯(lián)的開關INTk、INT1,INTm, INTp, INTq, IN!；和與裸電池 k、1、m、p、q、r 分別關聯(lián)的控制輸入 E k、E1' Em、Ep、Eq, Er。
[0115]第1-1 次充電(i ^ 2)
[0116]在圖5中，對于對裸電池j的第1-Ι次充電，在時刻處檢測到充電終端11、12與充電器100連接。一檢測到充電終端與充電器100連接就觸發(fā)裸電池j在與該裸電池j關聯(lián)的第一預占芳路時間TPji _i內連接到與該裸電池j關聯(lián)的芳路電路CPC j。然后，在與裸電池j關聯(lián)的第二階段C^1期間，為了對裸電池j進行充電，關聯(lián)的旁路電路CPq與裸電池j保持斷開狀態(tài)直到裸電池j的電壓VjiM達到預設電壓VUM。在第二階段C 結束時，旁路電路CPq與關聯(lián)的裸電池j連接，旁路電路CPC ^與關聯(lián)的裸電池j的連接狀態(tài)至少持續(xù)到所有裸電池的電壓都達到預設電壓VLIM，以使裸電池j的電壓Vjh1在關聯(lián)的充電維持第三階段Mm _ 3月間不超過閾值充電電壓。
[0117]類似地，規(guī)定裸電池k、m和I分別具有第一預占旁路時間TPki+ TPmi+ TP1H，在第一預占旁路時間之后的用于對裸電池k、m、l充電至預設電壓VLIM的第二關聯(lián)階段
Cmi _ 1、Cli _ i，以及在第二關聯(lián)階段之后的具有第三連接時間Mki _ 1、Mmi _ 1、Mli _!的第三充電維持階段，第三連接時間Mki — 1、Mmi _ 1、Mli _方裸電池k、m、I分別與各自關聯(lián)的旁路電路CPC k、CPCi^CPC1連接的時間。
[0118]假設在第1-Ι次充電期間，裸電池q是之前充電中最后達到預設電壓VLIM的裸電池，因而裸電池q的第一時間TPt^1= 0，那么因此針對裸電池q，在最初時刻t η處，充電終端11、12 —連接到充電器100就觸發(fā)關聯(lián)的第二階段Cqi _ i，在該關聯(lián)的第二階段Cqi _ i內關聯(lián)的旁路電路0?(^與裸電池q保持斷開狀態(tài)以對該裸電池q充電直到該裸電池q的電壓Vt^1達到預設的電壓VLIM0在該第二階段C ,卜^吉束時，關聯(lián)的旁路電路CPC ,與裸電池q連接以使裸電池q的電壓在第三關聯(lián)的充電維持階段Mt^1期間維持在預設電壓VLIM0顯然，裸電池q可以不同于裸電池j、k、m和I，也可以是這些裸電池j、k、m、I中的一個。
[0119]類似地，裸電池P具有第一預占旁路時間^」，不過假設當在第二關聯(lián)階段?！蛊陂g對裸電池P充電時該裸電池P是最后達到預設電壓VLIM的裸電池，在該第二關聯(lián)階段Cp1-1內關聯(lián)的旁路電路CPC p與裸電池P保持斷開直到裸電池P的電壓V p1- 1達到預設電壓VLIMo因此，如圖5所示，對于這個裸電池P而言，沒有充電維持第三階段Mpi_i，或者存在第三充電維持時間Mpi_i為零的充電維持第三階段。這將中止其他裸電池j、k、l、m、q的第三充電維持階段+充電器100隨之可以從充電終端11、12斷開。顯然，可以設想出現(xiàn)充電維持第三階段Mpi _ i的充電維持第三時間Mpi _ 非零的情況，在這種情況下，其他裸電池的充電維持第三階段會相應地被延長。
[0120]在一個實施例中，例如規(guī)定每個充電維持第三階段具有有限的持續(xù)時間以使第三充電維持階段在超出該限制時自動中止。
[0121]在一個實施例中，關聯(lián)的電壓測量構件MES」、MESk, MES1, MESm, MESp, MESq, MES^通過比較所測量的電壓與預設電壓VUM來檢測裸電池j、k、l、m、p、q、r的電壓VjiIVki +Vl1- 1、Vm1- 1、Vp1- 1、Vq1- 1、Vri _:是否達到預設電壓 VLIM0
[0122]根據(jù)一個實施例，例如通過計數(shù)器CT」、CTk, CT1, CTm, CTp, CTq, Cl；和計時器H測量在充電維持第三階段 Mji — 1、Mki _ 1、Mli _ 1、Mmi _ 1、Mpi _ 1、Mqi _ 1、Mh _ ■間與裸電池 j、k、1、m、p、q、r關聯(lián)的旁路電路CPC」、CPCk, CPC1, CPCm, CPCp, CPCq, CPCr的第三連接時間MP Mki +Mi1-1' Mmi > Mpi — 1、Mqi — l、Mri — l o
[0123]第i次充電(i彡2)
[0124]如圖6中示出的說明性示例所示，在第i次充電期間例如在時刻^處，檢測到充電終端11、12與充電器100連接。
[0125]一檢測到充電終端11、12與充電器100連接就觸發(fā)裸電池j、k、l、m、p、r分別連接到與它們關聯(lián)的旁路電路CPCj、CPCk, CPC1, CPCm, CPCp, CPCr，這些連接各自的持續(xù)時間為與裸電池j、k、1、m、P、r分別關聯(lián)的第一預占旁路時間TPji' TPki, TPli, TPmi, TPpi, TPri?對于第i次充電，根據(jù)關聯(lián)的旁路電路CPC」、CPCk, CPC1, CPCm, CPCp, CPC；與裸電池j、k、1、m、p、r的總連接時間來計算分別與這些裸電池j、k、l、m、p、r關聯(lián)的第一預占旁路時間TPji'TPki JPliJPmiJPpiJPri,該總連接時間已在至少一次之前的充電(例如之前第1-Ι次充電)期間被計算出來，并且該總連接時間是所有裸電池j、k、1、m、P、r在該至少一次之前的充電(例如之前第1-Ι次充電)期間達到預設電壓VUM所需的時間。第i次充電的第一預占旁路時間TPji JPkiJPliJPn^TPpP TPri在該至少一次之前的充電(例如之前第1-Ι次充電)期間的步驟MEM處被存儲在電池10的存儲器21中。這同樣適用于除至少一個裸電池q之外的所有裸電池，對于該至少一個裸電池q而言第一預占旁路時間TPqi= O并且在第i次充電的最初開始時刻\之后立即實施第二階段C qi以對該裸電池q充電至預設電壓VLIM0在另一個實施例中，旁路電路CPC」、CPCk, CPC1, CPCm, CPCp, CPC；與關聯(lián)的裸電池j、k、1、m、p、r在該至少一次之前的充電(例如第1-Ι次充電)期間保持連接的總連接時間被存儲在電池的存儲器21中，其中該總連接時間使得能夠計算第i次充電的第一旁路時間。在另一個實施例中，在至少一次之前的充電(例如第1-1次充電)期間，第i次充電的第一預占旁路時間 TPj1、TPki, TPli, TPmi, TPpi, TPr, / 或該旁路電路 CPC」、CPCk, CPC1, CPCm, CPCp, CPCr與關聯(lián)的裸電池j、k、1、m、P、r在該至少一次之前的充電(例如第i_l次充電)期間保持連接的總連接時間被存儲在電池的存儲器21中，其中該總連接時間使得能夠計算第i次充電的第一旁路時間。
[0126]然后，對裸電池j、k、1、m、P、q、r，即對所有裸電池，實施第二關聯(lián)階段Cj1、Ck1、Cl1、Cmi, Cpi, Cqi, Ch，在此第二關聯(lián)階段中，關聯(lián)的旁路電路 CPCj、CPCk, CPC1, CPCm, CPCp, CPCq,CPC1^與裸電池j、k、l、m、P、q、r保持斷開直到裸電池j、k、1、m、p、q、r的電壓V Ji> Vki> V1^Vm1、Vp1、Vq1、^達到預設電壓VUM。在這個第二階段C j1、Ck1、Cl1、Cm1、Cp1、Cq1、(；溯間，通過充電器100發(fā)送到終端11、12上的充電電流對相應的裸電池j、k、l、m、p、q、r進行再充電直至達到預設電壓VUM。
[0127]在理想情況下，所有關聯(lián)的第二階段Cf CkiXliX1^Cpi可能恰好在同一時間結束。在這種情況下，在第二階段之后不必對這些裸電池實施充電維持第三階段。然而，第二階段(^、Cki, Cffli, Cli實際上可能不會都在同一時間結束，即相對于其他裸電池j、k、1、m、p、q裸電池r的第二階段k可能是最后結束的。在這種情況下，針對除最后結束第二關聯(lián)階段Ch的裸電池r之外的所有裸電池，為裸電池j、k、1、m、p、q分別提供持續(xù)時間為充電維持第三時間Mj1、Mk1、Mu、Mm1、Mp1、Mqi的充電維持第三階段。這相當于使裸電池r的第二階段Cri之后的第三關聯(lián)階段Mri=O,即第三關聯(lián)階段持續(xù)的充電維持第三時間Mh為零。在示出的實施例中，在至少一個裸電池r與其旁路電路CPC；連接期間，由該至少一個裸電池r最后達到預設電壓VLIM所觸發(fā)的第二階段Cri的結束或者由該至少一個裸電池r的第三關聯(lián)的充電維持階段凡1的持續(xù)時間為零所觸發(fā)的第二階段Cd的結束觸發(fā)了其他裸電池j、k、1、111、？4的充電維持第三階段的第三持續(xù)時間％、1^、1^、1^、1^、1^的中止。充電器100隨之可以與充電終端11、12斷開。顯然，可以提供具有非零充電維持第三時間1^的充電維持第三階段Mh以相應地延長其他裸電池的第三階段。顯然，裸電池r可以不同于裸電池j、k、m、1、p，也可以是這些裸電池j、k、m、l、p中的一個。
[0128]在一個實施例中，關聯(lián)的電壓測量構件MES」、MESk, MES1, MESm, MESp, MESq, MES^通過比較所測量的電壓Vj1、Vk1、Vl1、Vm1、Vp1、Vq1、Vri與預設電壓VLIM以檢測裸電池j、k、1、m、P、q、r 的電壓 Vj1、Vk1、Vl1、Vm1、Vp1、Vq1、Vri是否達到預設電壓 VUM。
[0129]根據(jù)一個實施例，例如通過使用計數(shù)器CT」、CTk, CT1, CTm, CTp, CTq, Cl；和計時器H測量在充電維持第三階段Mj1、Mk1、Ml1、Mm1、Mp1、Mq1、間與裸電池j、k、1、m、p、q、r關聯(lián)的旁路電路 CPCj、CPCk, CPC1、CPCm, CPCp, CPCq, CPCr的第三持續(xù)時間 M J1、Mk1、Ml1、Mm1、Mp1、Mq1、
Mr1
[0130]根據(jù)一個實施例，對于第i次充電，與裸電池j、k、1、m、p、r關聯(lián)的第一預定的預占旁路時間TPj1、TPki, TPli, TPmi, TPpi, TPri至少考慮了:在至少一次之前充電(例如第1-1次充電)的第一階段期間與裸電池j、k、1、m、P、r關聯(lián)的旁路電路CPCp CPCk, CPC1, CPCm,CPCp, CPCr的第二連接時間 TP Ji _P TPki _1、TPli_ P TPmi — P TPpi _^TPri_ 丨，和在該至少一次之前充電(例如第1-Ι次充電)的充電維持第三階段期間與裸電池j、k、l、m、p、r關聯(lián)的旁路電路 CPCj的第三連接時間 M Ji, Mk1、Ml1、Mm1、Mp1、Mri。
[0131]根據(jù)一個實施例，對于第i次充電，根據(jù)關聯(lián)的旁路電路CPCj、CPCk, CPC1, CPCm,CPCp、CPCr與裸電池j、k、1、m、P、r的總連接時間來計算分別與這些裸電池j、k、1、m、p、r關聯(lián)的第一預占旁路時間TPp TPki, TPli, TPmi, TPpi, TP^該總連接時間在第1-Ι次充電期間確定，并且該總連接時間是所有裸電池都達到預設電壓VLIM所需的時間，第i次充電的第一預占旁路時間TPji JPkiJPliJPn^TPpPTPhE在該第1-Ι次充電期間被存儲在電池的存儲器中。
[0132]在一個實施例中，對于第i次充電，分別與裸電池j關聯(lián)的第一預占旁路時間TPji的計算方法如下:
[0133]TPji = TP J1- !+Mj1-「mirij (TPji _ !+Mji _)
[0134]其中Hiinj (TPji d+M^)指與裸電池j有關的TPji _ JMji _ i的最小值。
[0135]類似地，其他裸電池k、l、m、p、q、r各自的計算方法如下:
[0136]TPki = TP k卜!+Mki — !-Hiinj (TPji _ !+Mji _ J ；
[0137]TPli = TP u _ !+Ml1- !-mirij (TPji _ !+Mji _)；
[0138]TPmi = TP mi _ !+Mm1- !-Hiinj (TPji _ !+Mji _!)；
[0139]TPpi = TP pi _ !+Mpi — !-Hiinj (TPji _ !+Mji _ J ；
[0140]TPqi = TP qi _ !+Mqi _!-Hiinj (TPji _ !+Mji _) = 0 ；
[0141 ] TPri = TP ri _ !+Mri — !-mirij (TPji _ !+Mji _) 0
[0142]控制裝置200包括裝置20，該裝置20用于根據(jù)關聯(lián)的旁路電路CPC^裸電池j的總連接時間來計算對于第i次充電(其中i多2)分別與該裸電池j關聯(lián)的第一預占旁路時間TPy該總連接時間在至少一次之前的充電期間被計算出來，并且該總連接時間是所有裸電池都達到預設電壓VLIM所需的時間。
[0143]該電池至少包括存儲器21，該存儲器21用于存儲第i次充電的第一預占旁路時間TPjjP /或在至少一次之前的充電期間的旁路電路CPC ^與該裸電池j的總連接時間。
[0144]該電池包括用于對充電終端11、12與充電器100的連接進行檢測的檢測器。為此，例如在終端11、12上檢測到存在適于使電池的終端11、12連接到充電器100的終端101、102的充電插座，和/或檢測到一閉合時才能實施充電的面板的關閉，和/或檢測到一啟動時才能實施充電的機械構件的啟動，和/或檢測到通過電池的通信總線接收了源自充電器的狀態(tài)幀。
[0145]對于對電池的第i次充電，控制裝置200被設計為響應于檢測器檢測到充電終端連接到充電器而觸發(fā)多個裸電池連接到與它們關聯(lián)的旁路電路CPCj,并且控制裝置200還被設計為，對于電池的第i次充電，在分別與裸電池j關聯(lián)的第一預占旁路時間TPm期間維持每個裸電池j與各自關聯(lián)的芳路電路CPCj保持連接。
[0146]對于對電池的第i次充電，在第一預占旁路時間TPji結束時，控制裝置200被設計為在第二關聯(lián)階段C^i期間保持與每個裸電池j關聯(lián)的旁路電路CPC >人裸電池j斷開直到裸電池j的電壓Vji達到預設電壓VLM。
[0147]圖5和圖6在括號中以說明性的數(shù)值例子示出了針對第1-Ι次充電的這些第一和第三時間段的數(shù)值及它們的和TP+M，并且示出了相應的針對裸電池j、k、l、m、p、q、r的第i次充電期間的第一預占旁路時間所計算出的數(shù)值。
[0148]本發(fā)明無需對已經(jīng)達到預設電壓VUM的裸電池提供電能，從而防止這些裸電池的性能下降并尤其防止這些裸電池的加速老化。因此，采用本發(fā)明能夠使裸電池的第二充電階段Cu在相近的時刻結束，或者能夠使所有裸電池j的這個第二階段C ?在幾乎相同的時刻結束。本發(fā)明還可以縮短裸電池j的充電維持第三階段的持續(xù)時間這也能夠防止裸電池性能下降。
[0149]此外，本發(fā)明的方法是自適應的。該方法能夠適應于裸電池操作中的波動，尤其是在裸電池達到它們的預設電壓VLIM之前的充電時間上的波動。所以，通過該方法能夠僅在少數(shù)幾次充電操作之后，甚至僅在兩次充電操作之后，就到達第二充電階段且這些第二充電階段幾乎在同一時間結束，并因此能夠獲得非常短的充電維持第三階段。
[0150]此外，通過使每次充電都從幾乎所有裸電池的第一預占旁路階段開始能夠在這些裸電池沒有被充電至它們的預設電壓VUM時就實施該旁通，這避免了對這些裸電池實施過多的充電。
[0151]縮短裸電池的充電維持第三階段能夠避免通常會在充電維持階段出現(xiàn)的充電/放電微循環(huán)，因此能夠限制裸電池的老化而并不增加電池10的充電時間。
[0152]此外，由于減少了充電開始時在第一旁路階段發(fā)送到旁路電路CPCj的電流，經(jīng)由焦耳效應消耗的熱量也因連接了該旁路電路而減少。由于避免將旁路電路產(chǎn)生的任何額外的不受控制的熱量添加到電池的加熱元件中，因此能夠防止電池裸電池的運行被擾動。因而能夠使用更少的能量來對電池進行充電。
[0153]在一個實施例中，為了避免額外的充電和放電微循環(huán)，可以例如在認為電池已充滿電時將充電器100與充電終端11、12斷開，只有用于使電池10保持在合適的溫度的加熱元件與充電器連接。這也能夠減少能量消耗。
[0154]在上文中，預設電壓VLIM是在旁路電路被再次連接時的電壓。在這里預設電壓VLIM也可以相當于例如基本裸電池j被視為已充滿電時的電壓(閾值充電電壓)，但該預設電壓也可以與閾值充電電壓不同。該預設電壓VLIM可以是例如針對裸電池j規(guī)定的最大充電電壓。所有裸電池j的預設電壓VLIM例如可以都相同，或者一個裸電池的預設電壓VUM可以與另一個裸電池的預設電壓VUM不同。所有裸電池j的閾值充電電壓例如可以都相同，或者一個裸電池的閾值充電電壓可以與另一個裸電池的閾值充電電壓不同。
[0155]在一個實施例中，預設電壓VUM可以是參數(shù)化的。
[0156]在一個實施例中，閾值充電電壓可以是參數(shù)化的。例如，預先將預設電壓VLM記錄在存儲器21中。
[0157]例如，預先將閾值充電電壓記錄在存儲器21中。
[0158]在設置有充電維持第三階段Mji的實施例中，該第三階段使得能夠為下一次充電(第i+Ι次充電)修正時間段TPji+1。
[0159]在其他實施例中，第一預占旁路時間了?爿可以將數(shù)個之前充電操作的數(shù)個第一階段TP#P數(shù)個第三階段M」考慮在內，例如考慮這些第一和第三階段的平均時間值。
[0160]該方法還可以在第一次充電操作期間包括單個如上所示的測量步驟，并在此測量步驟(例如第一步)期間所測量的數(shù)據(jù)的基礎上實施其他充電操作。也可以使用不同的與裸電池相關的理論值來確定不同的時間段。然而，這些實施例并不是優(yōu)選的，這是因為這些實施例沒有考慮到裸電池在它們的整個使用壽命中所經(jīng)歷的變化。
[0161]由于圖7中示出的裸電池的電壓曲線不是重疊的，從該圖中可以看出在第一次充電期間這些裸電池沒有全部同時達到預設電壓VUM，因此這些裸電池具有并未同時開始的充電維持第三階段。
[0162]從圖8中可以看出，第i次充電的電壓曲線幾乎是重疊的并且比圖7中的電壓曲線重疊的更多，這些裸電池幾乎同時達到它們的預設電壓VUM，因此這些裸電池也具有幾乎同時開始的充電維持第三階段。這就證明了該系統(tǒng)的功效。
[0163]在另一個實施例中，對于第i次充電，分別與裸電池j關聯(lián)的第一預占旁路時間TPjj^計算方法如下:
[0164]TPji = a.(TP Ji _ !+Mji _ ^ ~b.Hiinj (TPji _ !+Mji _)
[0165]其中Hiinj (TPji _ JMji _ ^為與裸電池j有關的TPji _ !+Mji _ i的最小值，且a和b為設置的非零系數(shù)。這些系數(shù)與例如電池連接到充電器時的電池的電荷水平有關。
【權利要求】
1.一種用于對電池充電的方法， 所述電池(10)包括:多個可再充電的裸電池0)；終端(1112),用于對所述裸電池充電并能夠連接到充電器(100)；與每個裸電池0)關聯(lián)的旁路電路；開關元件(3^)，能夠使每個裸電池0)連接到各自關聯(lián)的旁路電路并能夠使每個裸電池0)與各自關聯(lián)的旁路電路斷開；以及用于控制所述開關元件(3^)的控制裝置(20), 其特征在于，為了實施對所述電池的第1次充電，其中1等于或者大于2， 檢測到所述充電終端與所述充電器連接， 在第一階段，所檢測到的所述充電終端與所述充電器連接觸發(fā)所述裸電池0)在與它們各自關聯(lián)的第一預占旁路時間(嚇#)內分別連接到與所述裸電池0)關聯(lián)的旁路電路 然后，對于每個裸電池00，當所述第一時間汀?#)耗盡時，在第二關聯(lián)階段￠#)中，所述關聯(lián)的旁路電路與裸電池0)保持斷開直到所述裸電池00的電壓達到為所述裸電池0)設置的且非零的預設電壓； 根據(jù)在至少一次之前的充電期間所述關聯(lián)的旁路電路與裸電池0)保持連接直到所有裸電池都達到所述預設電壓0111)的總連接時間來計算針對所述第1次充電、分別與所述裸電池0)關聯(lián)的所述第一預占旁路時間汀?#)， 至少一個與所述裸電池0)關聯(lián)的時間段在該至少一次之前的充電期間被存儲在所述電池的存儲器(21)中并使得能夠確定: 針對所述第1次充電的所述第一預占旁路時間(嚇#)，和/或 在該至少一次之前的充電期間所述關聯(lián)的旁路電路與所述裸電池0)的所述總連接時間。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，對于所述裸電池0)中的至少一個裸電池，在所述第二階段結束時，所述關聯(lián)的旁路電路與所述裸電池0)連接直到所述裸電池0)的電壓全部達到所述預設電壓以使在關聯(lián)的充電維持第三階段(1,,)期間所述裸電池00的電壓不超過閾值充電電壓。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，在所述第三階段內測量所述關聯(lián)的旁路電路與所述裸電池0)的第三連接時間(^)， 對于第1次充電，與所述裸電池00關聯(lián)的所述第一預定預占旁路時間(嚇#)至少考慮了:在至少一次之前充電的第一階段期間，所述關聯(lián)的旁路電路與所述裸電池0)的所述第一連接時間(嚇&工)；以及在所述至少一次之前充電的第三階段期間，所述關聯(lián)的旁路電路與所述裸電池0)的所述第三連接時間。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，每個裸電池0)與用于測量所述裸電池0)的電壓(1.》的測量元件(12?)相關聯(lián)，并與用于計算所述第三旁路階段的第三旁路時間的計數(shù)器(￠^.)相關聯(lián)，所述測量元件(12?)能夠比較所述裸電池0)所測量的電壓與所述預設電壓并能夠在所述裸電池0)的電壓達到所述預設電壓時觸發(fā)所述計數(shù)器((^.)計算所述第三旁路時間。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中，控制所述計數(shù)器以將所有裸電池都達到所述預設電壓的瞬間計作所述第三旁路時間的結束時刻。
6.根據(jù)前述任一權利要求所述的方法，其特征在于，根據(jù)在第1-1次充電期間所述關聯(lián)的旁路電路(￠^￠^.)與裸電池0)保持連接直到所有裸電池都達到所述預設電壓0111)的總連接時間來計算針對第1次充電、分別與所述裸電池0)關聯(lián)的所述第一預占旁路時間(了?#)。
7.根據(jù)前述任一權利要求所述的方法，其特征在于，所述至少一個與所述裸電池0)關聯(lián)的時間段在第1-1次充電期間被存儲在所述電池的存儲器(21)中并使得能夠確定: 針對所述第1次充電的所述第一預占旁路時間(嚇#)，和/或 在所述第1-1次充電期間所述關聯(lián)的旁路電路與該裸電池0)的所述總連接時間。
8.根據(jù)前述任一權利要求所述的方法，其特征在于，在所述至少一次之前的充電期間，所存儲的與所述裸電池0)關聯(lián)的時間段至少是針對所述第1次充電、分別與所述裸電池0)關聯(lián)的所述第一預占旁路時間汀?#)。
9.根據(jù)前述任一權利要求所述的方法，其特征在于，在所述至少一次之前的充電期間，所存儲的與所述裸電池0)關聯(lián)的時間段至少是在該至少一次之前的充電期間所述關聯(lián)的旁路電路與該裸電池0)的所述總連接時間。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于: 針對所述第1次充電、分別與所述裸電池』關聯(lián)的所述第一預占旁路時間I？#的計算方法如下:
= ??？ ,-1 - 1+^-1 - 1-111111,- (?。恐弧獊A+% —丄) 其中，111111, — ^+1,, — 指與裸電池』有關的I？# — ^+1,,—工的最小值。
11.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于: 針對所述第1次充電、分別與所述裸電池』關聯(lián)的所述第一預占旁路時間I？#的計算方法如下:
丁?」、=￡1.(??？ ^ - - -13.1111? (丁?只— 其中，指與裸電池0)有關的最小值，并且其中1 6為設置的非零系數(shù)。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，當檢測到所述電池與所述充電器連接時，根據(jù)所述電池的電荷水平確定所述系數(shù)3和匕
13.根據(jù)前述任一權利要求所述的方法，其特征在于，對于所述電池的每個裸電池0)的第一次充電: 檢測到所述充電終端(1112)與所述充電器連接， 在第二關聯(lián)階段(￠^)期間，所檢測到的所述充電終端(1112)與所述充電器連接觸發(fā)每個裸電池0)與各自關聯(lián)的旁路電路斷開以對所述裸電池0)進行充電直到所述裸電池0)各自的電壓達到所述預設電壓； 然后，對于所述裸電池0)中的至少一個裸電池，在所述第二關聯(lián)階段￠#)結束時，所述關聯(lián)的旁路電路與所述裸電池0)連接直到所述裸電池0)的電壓全部達到所述預設電壓以使在關聯(lián)的充電維持第三階段期間，所述裸電池0)的電壓不超過所述閾值充電電壓 所述第一預占旁路時間(嚇。分別與所述裸電池0)關聯(lián)，并且至少對于第二次充電有效的是，所述第一預占旁路時間(嚇。相當于在所述第一次充電的第三階段期間所述關聯(lián)的旁路電路(0^.)與所述裸電池0)的第三連接時間(^)。
14.根據(jù)前述任一權利要求所述的方法，其特征在于，所述預設電壓0111)小于或者等于所述閾值充電電壓，所述閾值充電電壓是為所述裸電池』設置的并且是非零的。
15.—種電池(10),所述電池(10)包括:多個可再充電的裸電池0)；終端(1112),用于對所述裸電池充電并能夠連接到充電器(100)；與每個裸電池0)關聯(lián)的旁路電路 ；開關元件能夠使每個裸電池0)連接到各自關聯(lián)的旁路電路并能夠使每個裸電池0)與各自關聯(lián)的旁路電路斷開；控制裝置(20),用于控制所述開關元件(3^)；以及用于測量每個裸電池0)的電壓的裝置， 其特征在于，所述控制裝置(200)包括:用來根據(jù)在至少一次之前的充電期間所述關聯(lián)的旁路電路與裸電池0)連接直到所有裸電池都達到預設電壓0111)的總連接時間來計算針對所述第1次充電其中1多2、分別與所述裸電池0)關聯(lián)的第一預占旁路時間汀?#)的裝置(20)， 所述電池包括至少一個存儲器(21)以存儲至少一個與所述裸電池0)關聯(lián)的時間段并且所述時間段使得能夠確定: 針對所述第1次充電的所述第一預占旁路時間(嚇#)，和/或在該至少一次之前的充電期間所述旁路電路與所述裸電池的所述總連接時間，所述電池包括用于對所述充電終端(1112)與所述充電器(100)的連接進行檢測的檢測器， 所述控制裝置(200)被設計為針對所述電池的第1次充電，響應于所述檢測器已檢測到所述充電終端連接到所述充電器而觸發(fā)所述多個裸電池連接到與它們關聯(lián)的旁路電路((^(^)，并且被設計為在針對所述電池的第1次充電、分別與所述裸電池0)關聯(lián)的所述第一預占旁路時間(嚇#)期間維持每個裸電池0)與各自關聯(lián)的旁路電路的連接，所述控制裝置(200)被設計為針對所述電池的第1次充電，在所述第一預占旁路時間(丁?#)結束時，在第二關聯(lián)階段(一)期間使所述關聯(lián)的旁路電路與每個裸電池⑶斷開直到所述裸電池0)的電壓達到為所述裸電池0)設置的且非零的預設電壓機頂)。
【文檔編號】H02J7/00GK104428973SQ201380036759
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年7月2日 優(yōu)先權日:2012年7月10日
【發(fā)明者】J-J·熱斯坦, 多米尼克·欣甘特 申請人:藍色解決方案公司