[發明專利]電池充電網絡

無效

• 申請號: 201210107920.4
• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN103219756A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: M.凱迪
• 申請（專利權）人: 電流通路公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉春元;盧江

技術領域

本發明一般地涉及用于對大電池組充電的靈活電池充電器。更特別地，本發明涉及可堆疊（stackable）電池充電器，使得其能夠與對充電條件敏感的電池一起工作，因此它們需要持續通信并且需要大量功率用于快速充電。

背景技術

諸如作為單獨電池芯的組成的電池組（battery?pack）的高壓電池系統是若干重要應用的關鍵元件，若干重要應用諸如電動車輛驅動器和大容量能量存儲系統。“電池芯”可以意味著由最基本單元（即，正極板、負極板和電解質）組成的單個電化學電池芯。然而，如在此使用的那樣，該術語不限制于此并且可以包括電池芯組（可以包括作為電池組部件的單個單元）以及電池化學物質（chemistries）（即，鋰和鋰化合物）的最新用途。電池或電池組是單元或單獨電池芯的串聯或并聯連接。

實現對于高壓電池應用的廣泛市場接受度需要用于對高壓電池組進行充電的經濟上可行的系統。解決該需求需要開發可以以高輸出電壓供應受控充電電流的高功率密度充電系統。然而，實現此類系統需要克服涉及高輸出電壓的某些實際問題。

原則上，電池充電器是具有可控電壓、電流和功率限制的電源。將電池充電器與傳統電源相區分的是滿足電池組的獨特要求的能力。通常，電池充電器具有待實現的兩個任務。首先并且最重要的是盡可能快地恢復容量，并且第二是通過補償自放電和環境溫度變化來維持容量。這些任務通常通過以預設置的方式（即，使用充電算法）控制充電器的輸出電壓、電流和功率來實現。

兩個最常見的充電算法是恒定電壓充電和恒定電流充電。在恒定電壓充電中，跨電池串的電壓保持恒定，并且電池的狀態確定充電電流水平。充電過程通常在達到某個時間限制之后終止。恒定電壓充電在浮動模式（float?mode）應用中最為普及。

相反，恒定電流充電保持充電電流恒定。該方法經常在循環應用中使用，因為它在相對短的時間中對電池再充電。

存在使用一系列恒定電流充電和恒定電壓充電的兩種基本方法的很多變型以優化電池充電能力。然而，這些變型需要具有電壓和電流調節能力兩者的受控充電器。此外，將充電器限制為其設計的電壓、電流和功率限制。也將充電器限制為其輸入限制，這意味著充電器僅可以向電池串供應從功率源向其提供的功率的子集，功率源比如是具有20安培限制的標準120伏特插座。

因此，希望具有如下充電器，使得該充電器能夠增加其提供更多功率以符合電池串的充電要求的能力，使得電池串的充電可以發生得更快而沒有可能危急地損害電池的過充電。

發明內容

雖然出于具有功能說明的語法流動性（fluidity）原因已經或將描述設備和方法，但是將清楚地理解除非在35?USC?112下明確地表達，不將權利要求書解釋為必須受到通過構造“裝置”或“步驟”限制以任何方式進行的限制，而是符合權利要求書在等同物的司法原則下提供的定義的含義和等同物的全范圍，并且在35?USC?112下明確地表達權利要求書的情況下其符合35?USC?112下的全法規等同物。

本發明具體解決并減輕了與現有技術相關聯的上述缺陷。根據本發明的優選方面，開發如下電池充電器網絡的方法，該電池充電器網絡能夠將可用充電器添加到充電器網絡中以滿足充電要求，并且在某些情況中通過使更多電壓和電流以及功率能夠經由充電器網絡去往電池串來增加電池串被完全充電的速度。

根據一個方面，本發明包括用于經由充電器的網絡對電池串充電的方法，其中該網絡包括至少一個充電器、至少一個電池串和至少一個充電器之間的通信裝置。比如電池管理系統的附加資源可以被添加到網絡以增加功能。

在本發明的一個實施例中，使兩個充電器能夠經由通信協議彼此通信并且兩個充電器獨立地連接至功率源，比如綁定到電網的壁裝插座。在該實施例中，對充電器智能地編程，使得充電器可以彼此通信并且與比如電池管理系統的附加資源通信。

一旦建立了通信就實現了本發明的另一方面，其中可以智能地配置充電器使得將一個電池充電器標識為主機（master）；將第二電池充電器標識為從機（slave）。

附圖說明

通過求助于被呈現為權利要求書中定義的本發明所示實施例的優選實施例的以下詳細描述，現在可以更好地理解本發明和其各種實施例。應該清楚地理解，如由權利要求書限定的本發明可以比以下描述的所示實施例更寬。

圖1表示充電系統的物理連接而沒有充電器網絡。

圖2表示本發明的充電器網絡的圖。

圖3是表示在其中實際建立充電器網絡的邏輯過程的流程圖。

具體實施方式