[發明專利]電池充電器及相關聯系統和方法

有效

• 申請號: 201811330307.2
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109768587B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: R·法興;G·澤爾卡洛夫;J·沃爾薩姆
• 申請（專利權）人: 馬克西姆綜合產品公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/44
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 鄔少俊;王英

1.一種用于對電池進行充電的方法，包括：

向所述電池施加充電電流脈沖；

在向所述電池施加所述充電電流脈沖的步驟之后，測量所述電池兩端的第一電壓；

對所述電池的平衡電壓進行估計；

根據所述第一電壓與所述平衡電壓之間的差異來確定所述電池的能斯特電壓；以及

至少部分地基于所述能斯特電壓來控制所述電池的充電。

2.如權利要求1所述的方法，進一步包括：

將所述能斯特電壓與第一閾值進行比較；以及

響應于所述能斯特電壓超過所述第一閾值而減小所述電池的充電速率。

3.如權利要求2所述的方法，減小所述電池的所述充電速率的步驟包括以下步驟中的至少一個：

減小到所述電池的充電電流脈沖的幅度；

減小到所述電池的充電電流脈沖的占空比；以及

減小到所述電池的充電電流脈沖的頻率。

4.如權利要求1所述的方法，進一步包括：

將所述能斯特電壓與第二閾值進行比較；以及

響應于所述能斯特電壓低于所述第二閾值而增大所述電池的充電速率。

5.如權利要求4所述的方法，增大所述電池的所述充電速率的步驟包括以下步驟中的至少一個：

增大到所述電池的充電電流脈沖的幅度；

增大到所述電池的充電電流脈沖的占空比；以及

增大到所述電池的充電電流脈沖的頻率。

6.如權利要求1所述的方法，進一步包括：基于所述電池的激活過電壓來控制所述電池的充電。

7.如權利要求1所述的方法，其中，至少部分地基于所述能斯特電壓來控制所述電池的充電的步驟包括：控制所述電池的充電，使得所述電池的濃度應力不超過所述電池的最大允許濃度應力。

8.如權利要求7所述的方法，其中，至少部分地基于所述能斯特電壓來控制所述電池的充電的步驟進一步包括：控制所述電池的充電，使得所述濃度應力基本上等于所述電池的最大允許濃度應力。

9.如權利要求7所述的方法，其中，所述電池包括一個或多個鋰離子電化學電池單元，并且所述濃度應力是所述電池中鋰離子的濃度梯度。

10.如權利要求1所述的方法，進一步包括：控制所述電池的充電，使得所述電池兩端的電壓不超過所述電池的最大允許電壓。

11.如權利要求1所述的方法，其中，測量所述電池兩端的所述第一電壓的步驟包括：在由于歐姆效應和激活過電壓效應而導致所述電池兩端的電壓變化之后，測量所述第一電壓。

12.如權利要求1所述的方法，其中，對所述電池的所述平衡電壓進行估計包括：使用被配置用于確定所述電池中剩余能量的電量計來對所述平衡電壓進行估計。

13.一種電池充電器，包括：

電源電路系統，被配置用于向電池施加充電電流脈沖；以及

控制器，被配置用于：

使所述電源電路系統向所述電池施加第一充電電流脈沖；

在向所述電池施加所述第一充電電流脈沖的步驟之后，測量所述電池兩端的第一電壓；

對所述電池的平衡電壓進行估計；

至少根據所述第一電壓與所述平衡電壓之間的差異來確定所述電池的能斯特電壓；以及

控制所述電源電路系統至少部分地基于所述能斯特電壓來控制所述電池的充電。

14.如權利要求13所述的電池充電器，其中，所述控制器被進一步配置用于：

將所述能斯特電壓與第一閾值進行比較；以及

控制所述電源電路系統響應于所述能斯特電壓超過所述第一閾值而減小所述電池的充電速率。