[發(fā)明專利]平衡鋰離子或鋰聚合物電池的充電的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680002230.5
• 申請(qǐng)日: 2006-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN101103487A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅歇·佩勒克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佩勒克股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/44
• 分類號(hào): H01M10/44
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王波波

1.一種平衡充電n個(gè)電池單元的方法，其中n≥2，n個(gè)電池單元組成鋰離子或鋰聚合物電池并且串聯(lián)，每一個(gè)電池單元包括并聯(lián)安裝的一個(gè)或多個(gè)單元，該方法的特征在于，對(duì)于每個(gè)充電操作，其包括：從所述充電操作開始之后的時(shí)刻t₁開始到該操作的正常結(jié)束或預(yù)期中斷，持續(xù)地或周期地提供不同電池單元(1)的充電電平的監(jiān)督；以及根據(jù)所述充電電平的預(yù)先評(píng)估的函數(shù)，執(zhí)行所有電池單元(1)的統(tǒng)一供應(yīng)，或者通過作為其電流充電電平的函數(shù)，以不同方式供應(yīng)所述電池，來平衡所述電池單元(1)的所述充電電平。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其包括對(duì)于電池的每一個(gè)電池單元(1)，以連續(xù)方式在電池(2)的整個(gè)充電時(shí)間的部分持續(xù)時(shí)間內(nèi)逐個(gè)順序觸發(fā)，順序包括：所述電池單元(1)的充電電平的更新評(píng)估，其后，根據(jù)其充電電平的函數(shù)，并且與電池的其他電池單元(1)的所有充電電平相關(guān)聯(lián)的，進(jìn)行統(tǒng)一或不同的供應(yīng)，從時(shí)刻t₁開始，貫穿接下來的整個(gè)充電操作期間，重復(fù)此操作。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，其至少包括在數(shù)字處理單元(3)的管理下執(zhí)行以下操作，并且該方法從時(shí)刻t₁開始：

-優(yōu)選地以固定間隔，通過測(cè)量存儲(chǔ)在每一個(gè)電池單元(1)中的能量的指示參數(shù)，評(píng)估存儲(chǔ)在每一個(gè)電池單元(1)中的能量；

-比較分析每一個(gè)電池單元(1)的評(píng)估能量的不同量或測(cè)量參數(shù)的不同值；

-確定充電最遲的電池單元(1)，需要的話，確定充電最早的電池單元(1)；

-以統(tǒng)一方式，或者利用除最遲或最早之外的電池單元(1)的充電電流的限制，通過導(dǎo)出在電池單元的電平處所述電流的一部分或所有電流，供應(yīng)串聯(lián)安裝的不同電池單元(1)；

-順序重復(fù)所述不同操作，直到獲得電池(2)的充電結(jié)束條件或者檢測(cè)到缺省條件、故障或超出允許閾值為止。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在每一個(gè)電池單元(1)中測(cè)量的并且用于評(píng)估存儲(chǔ)在電池單元(1)中的能量的參數(shù)是在所述電池單元(1)的接線端處的電壓。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，利用每一個(gè)通過并聯(lián)安裝與所述電池單元(1)之一相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)出電路(4)，執(zhí)行最早充電的電池單元中的電流的導(dǎo)出，所述每一個(gè)電路(4)結(jié)合了開關(guān)構(gòu)件(5)，并且如果希望，也可以結(jié)合至少一個(gè)可以調(diào)節(jié)的、用于耗散電能的組件(6)，例如電阻。

6.根據(jù)權(quán)利要求4和5所述的方法，其特征在于，通過從時(shí)刻t₁開始在電池(2)的充電過程中重復(fù)，順序平衡的充電更精確地包括下面的操作：

a)通過在其接線端處測(cè)量電壓，逐個(gè)監(jiān)督電池(2)的所有電池單元(1)，這不需要連接用于導(dǎo)出或平衡的電阻(6)；

b)檢測(cè)充電最遲的電池單元(1)；

c)相對(duì)于充電最遲或最少充電的電池單元(1)，檢測(cè)具有大于電容量差(例如與10mV的電壓差(dVs)相對(duì)應(yīng))的預(yù)定閾值的過充的電池單元(1)；

d)分別將檢測(cè)到具有大于閾值的過充的每一個(gè)電池單元(1)與相應(yīng)的平衡電阻(6)相連，以便在預(yù)定順序時(shí)間(例如2秒)期間內(nèi)減少每一個(gè)所述電池單元(1)的充電電流(例如大約10％)；

e)在預(yù)定順序持續(xù)時(shí)間流逝之后斷開所有電池單元(1)的平衡電阻(6)；

f)在電池單元(1)的電壓的穩(wěn)定延遲之后重復(fù)步驟a)至e)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，當(dāng)電池單元(1)組件的整個(gè)充電電流強(qiáng)度降到低于預(yù)定閾值(例如50mA)時(shí)，正常地停止電池(2)的充電。

8.根據(jù)權(quán)利要求5和6之一所述的方法，其特征在于，由相應(yīng)的測(cè)量模塊(7’)的裝置(7)精確地測(cè)量每一個(gè)電池單元(1)的接線端處的電壓，優(yōu)選地在數(shù)字化之后，將測(cè)量模塊7’的輸出信號(hào)發(fā)送到數(shù)字處理單元(3)，數(shù)字處理單元(3)在接下來的周期中根據(jù)模塊(7’)所提供的所述輸出信號(hào)的比較的函數(shù)，控制不同導(dǎo)出電路(4)的開關(guān)部件5。