[發明專利]鋰-硫電池管理系統

有效

• 申請號: 201680073459.1
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN108370169B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 克里斯多夫·黑爾
• 申請（專利權）人: 約翰森·馬瑟公開有限公司
• 主分類號: G01R31/387
• 分類號: G01R31/387;G01R31/382;G01R31/392;G01R31/396;G01R31/367
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

1.一種用于確定鋰-硫電池(LS1,LS2)的荷電狀態的鋰-硫電池(LS1,LS2)管理系統，所述管理系統包括：具有至少一個電抗元件的第一電路，所述第一電路被配置為經由所述至少一個電抗元件從所述電池(LS1,LS2)進行固定的電荷量放電和對所述電池(LS1,LS2)進行固定的電荷量充電；和用于監視放電和充電的第二電路，其中，所述第二電路被配置為測量所述固定的電荷量的放電時間和充電時間，并且基于那些時間來確定所述荷電狀態。

2.根據權利要求1所述的鋰-硫電池(LS1,LS2)管理系統，其中，所述至少一個電抗元件包括存儲電容器(Cb,C2)，并且其中，所述存儲電容器(Cb,C2)的大小固定了從所述電池(LS1,LS2)放電和對所述電池(LS1,LS2)充電的所述固定的電荷量。

3.根據權利要求2所述的鋰-硫電池(LS1,LS2)管理系統，其中，所述至少一個電抗元件包括與所述存儲電容器(Cb,C2)連接的電感器(L1)。

4.根據權利要求2或3所述的鋰-硫電池(LS1,LS2)管理系統，其中，所述第一電路包括與所述存儲電容器(Cb,C2)連接的開關網絡，所述開關網絡被配置為將所述存儲電容器(Cb,C2)的第一端子在較低電壓電位和較高電壓電位之間切換，以執行經由所述存儲電容器(Cb,C2)的第二端子對所述電池(LS1,LS2)的放電和充電。

5.根據權利要求4所述的鋰-硫電池(LS1,LS2)管理系統，其中，所述第一電路包括儲存電容器(Ca,C1)，并且其中，所述開關網絡被配置為將所述儲存電容器(Ca,C1)在與所述存儲電容器(Cb,C2)串聯和非串聯之間切換，以分別執行所述電池(LS1,LS2)的放電和充電。

6.根據權利要求5所述的鋰-硫電池(LS1,LS2)管理系統，其中，所述第一電路包括開關(SWa,SWb,SW2,SW3)，所述開關(SWa,SWb,SW2,SW3)用于在所述儲存電容器(Ca,C1)與所述存儲電容器(Cb,C2)的串聯和非串聯的所述切換以執行所述電池(LS1,LS2)的放電和充電之前，用所述電池(LS1,LS2)對所述儲存電容器(Ca,C1)充電。

7.根據權利要求6所述的鋰-硫電池(LS1,LS2)管理系統，其中，所述第二電路被配置為監視所述第一電路的跨存儲電容器(Cb,C2)的兩個點之間的電壓差、當所述電壓差下降到低于預定水平時確定放電或充電充分地完成、以及作為響應分別將所述第一電路從放電切換至充電或者從充電切換至放電。

8.根據權利要求7所述的鋰-硫電池(LS1,LS2)管理系統，其中，所述第二電路包括差分放大器(DA1)，該差分放大器(DA1)用于確定跨存儲電容器(Cb,C2)的所述兩個點之間的電壓差，并且其中，所述差分放大器(DA1)的輸出與所述開關網絡的控制端子連接，以基于所述差分放大器(DA1)的輸出在所述電池(LS1,LS2)的放電和充電之間切換。

9.根據權利要求8所述的鋰-硫電池(LS1,LS2)管理系統，其中，所述第二電路被配置為基于查詢表確定所述荷電狀態，所述查詢表提供針對放電時間和充電時間的多個組合中的每個組合的荷電狀態值。

10.根據權利要求9所述的鋰-硫電池(LS1,LS2)管理系統，其中，所述第二電路包括微控制器(MC1,MC2)，該微控制器(MC1,MC2)被配置為基于所述差分放大器(DA1)的輸出對所述放電時間和充電時間計時，并且基于所述查詢表確定所述荷電狀態。

11.根據權利要求10所述的鋰-硫電池(LS1,LS2)管理系統，其中，所述第二電路被配置為反復地切換所述第一電路以重復多次地對所述電池(LS1,LS2)進行放電和充電，并且基于所述放電時間的總和、所述充電時間的總和來確定所述荷電狀態。