[發明專利]為電池充電的方法

無效

• 申請號: 201180051431.5
• 申請日: 2011-08-29
• 公開（公告）號: CN103181056A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: D·布內呂布森;A·德萊爾;J-M·可雷恩
• 申請（專利權）人: 原子能及能源替代委員會
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 魏小薇

本發明涉及為電池充電的方法，電池為負載供電且電池由電能源充電。本發明還涉及含有實施這種方法的裝置的數據介質。本發明也涉及含有實施這種充電方法的裝置的充電設備。本發明最后還涉及包含這種充電設備的系統以及實施充電方法的軟件程序。

已知在電系統中使用電池來存儲用于為電負載供電的電能。電池存儲電能來提供負載的服務和持續運行。已知存在多種電池技術。主要地，例如鉛、鋰離子、鎳氫型電化學蓄電池被用來作為電池。在選擇電池時，應考慮多種參數。首先，必須確定最適合能量和功率需求的技術。鑒于當前化石能源日益枯竭并因而未來產生能源困難的問題，在電池壽命周期中減少能量損耗，也成為一個不可忽視的問題。在這種背景下，重要的是提高系統的能量效率。因此，必須發展用于優化能量存儲性能的電子管理電路。這種電路必須提高能量轉換效率，既保證使用者的安全，同樣也使電池安全運行，從而避免不可逆的損壞。

在設計電氣系統時，電池通過最壞情況建模方式被設計尺寸。例如，帶有光伏能源的自主系統，其尺寸被設計為在冬季期間（光照時間很少）運行。在夏季，該系統就會能量過剩。這導致夏季電池的在較高充電水平上的幅度較小的充電周期。

然而，電池的較高充電水平及幅度較小的充電周期似乎具有損害電池的性質。這些現象對用于儲能的材料造成損害，并因而使能量存儲與恢復特性有所退化。該現象還會在溫度提高后進一步放大。

在現有技術已知的系統中，電池的充電邏輯包括：具備為充電目的而設的電能源時為電池充電。例如，被連接在電源上的汽車電池被立即充電到其最大充電水平。類似地，在光伏板產生電且電池未充滿時，自主光伏系統就為電池充電。這種邏輯從長期看會對電池造成損害。

這一損害問題由以下實驗闡明。考慮具有相同構造的四個電池，分別充電到其充電容量的0%、50%、75%和100%。在25℃下把電池存放60天，而不經受充電或放電周期。在存儲完成之后，分別確定四個電池的最大充電容量。可發現，在存儲期間，不同的電池遭受以下百分比的不可逆充電容量損失：

-對于充電100%的電池，每天損失0.09%的存儲量；

-對于充電75%的電池，每天損失0.06%的存儲量；

-對于充電50%的電池，每天損失0.04%的存儲量；及

-對于充電0%的電池，基本沒有損失。

本發明的目的在于提出一種充電方法，能克服上述提到的問題并改進現有技術已知的充電方法。特別地，本發明提出的電池充電方法能限制電池的耗損。此外，本發明還提出能達到這一目的的充電設備。

按照本發明的方法使得能夠以給定的充電容量為電池充電，電池為負載供電且電池由電能源充電。該方法包括定義小于電池充電容量的第一充電基準值的步驟和為電池充電直到達到第一充電基準值的步驟。

第一充電基準值可取決于第一組參數。

第一組參數可包括：用于預測在第一給定時間范圍中應該由電池釋放來為負載供電的能量的參數，和/或用于預測在第二給定時間范圍中電池能夠從電能源接收到的能量的參數，和/或電負載的自主使用水平，和/或不希望降至其下的電池充電水平。

該方法可包括定義第二充電基準值的步驟和為電池充電直到達到第一或第二充電基準值的步驟。

第二充電基準值可取決于第二組參數。

第二組參數可包括：用于預測在第三給定時間范圍中必須由電池釋放來為負載供電的能量的參數，和/或用于預測在第四給定時間范圍中電池能夠從電能源接收到的能量的參數，和/或電池保留水平，和/或電負載的自主使用水平，和/或不希望降至其下的電池充電水平。

第二充電基準值可以等于電池的充電容量。

按照本發明，一種計算機可讀的數據記錄介質，在該數據記錄介質上記錄有包括用于實施前面定義的方法的步驟的軟件裝置的計算機程序。

按照本發明，電池的充電設備包括用于實施按照上述定義的方法的硬件裝置和/或軟件裝置。

硬件裝置和/或軟件裝置可包括邏輯處理單元和/或電池充電的啟動和禁止裝置。

按照本發明，供電系統包括按照上述定義的充電設備與電池。

供電系統可以包括電能源，尤其是光伏板。

按照本發明，一個系統包括按照上述定義的供電系統和電負載。

按照本發明，一種計算機程序，包括適于當該程序在計算機上運行時實現上述定義的方法的步驟的計算機程序代碼裝置。

詞語“充電基準”尤其是說“充電水平基準”或“充電狀態基準”。