[發明專利]用于對深度放電電池進行充電的電池充電裝置以及電池充電系統和方法

在審

• 申請號: 202080077004.3
• 申請日: 2020-10-07
• 公開（公告）號: CN114616124A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 詹姆斯·P·麥克布萊德;詹姆斯·理查德·斯坦菲爾德;德里克·邁克爾·昂德希爾;喬納森·里維斯·努克
• 申請（專利權）人: 尼科公司
• 主分類號: B60L58/10
• 分類號: B60L58/10;B60L53/00;F02N11/00;H01M10/44;H02J7/00
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;王艷春

提供一種使用電池充電裝置對深度放電電池進行充電的方法，該方法包括：使用電池充電裝置測量深度放電電池的輸出電壓，以及如果輸出電壓處于或接近零(0)伏，則使用電池充電裝置以強制模式對深度放電電池進行充電。

技術領域

本發明涉及用于對深度放電電池進行充電的電池充電裝置(例如智能電池充電器)和電池充電系統，以及用于對深度放電電池進行充電的電池充電系統和方法。

背景技術

智能電池充電器實施各種保護以確保其被正確使用。通常實現的保護之一是在開始充電周期之前測量電池電壓。如果電池電壓太低，則智能電池充電器將不會啟動充電。

在正常使用下，典型的鉛酸電池將永遠不會變得足夠低以防止智能充電器充電。然而，在電流負載施加到電池并保持連接的情況下，有可能遇到電壓接近0V的電池。在這種情況下，典型的智能電池充電器將不啟動充電周期。

智能充電器使用包括鋰離子電池和電池管理系統(BMS)的電池組，所述電池管理系統被配置成在錯誤的情況下將鋰離子電池從外部電池端子斷開。當鋰離子電池內部斷開時，電壓將在外部電池端子處測量到0V。在一些BMS實現中，在過放電條件之后，即使錯誤情況被去除，外部電池電壓也將保持在0V。必須施加外部電壓以恢復電池。然而，典型的智能電池充電器將不施加充電電壓，因為如果其檢測到電池電壓處于0V，則智能電池充電器將不開始充電周期。

因此，需要一種允許智能電池充電器對深度放電電池進行充電而不完全消除低電壓保護的智能電池充電器、系統和方法。

發明內容

例如，根據本發明的電池充電裝置(例如智能電池充電器)可以是用于12V和24V鉛酸電池(例如液體、凝膠、MF、EFB、AGM電池)和/或鋰離子電池的便攜式和自動電池充電器。例如，智能電池充電裝置被構造和布置用于對車輛、船、RV、SUV、柴油卡車、摩托車、ATV、雪地車輛、個人水運工具、割草機和其它車輛或裝置進行充電。它也可以用作例如電池保持器，以保持起動機電池和深循環電池兩者完全充電。它還可以監視電池的活動，例如，用于安全和有效的充電而不會有任何過充電。例如，智能電池充電裝置可以包括內置電池脫硫劑，以使性能不佳的電池再生。

本發明包括一種電池充電裝置(例如智能電池充電器)，該電池充電裝置包括或包含被指定為“強制模式”(例如商標強制模式)的特殊充電模式或特征，即使深度放電電池電壓接近0V(即零伏)，該“強制模式”也允許電池充電裝置開始對深度放電電池進行充電。這允許電池充電裝置用于對深度放電的鉛酸電池進行充電，和/或用開放式BMS回收過放電的鋰電池。例如，電池充電裝置可以被配置成自動開始強制模式，或者用戶可以強制電池充電裝置開始強制模式(例如，按下強制模式按鈕)。

當深度放電電池(例如深度放電的車輛電池)的電池電壓低于最小閾值時，強制模式特征允許電池充電裝置進入電池充電模式。目的是允許電池充電裝置能夠對例如深度放電的鉛酸電池進行充電，并且能夠重置電池充電裝置的過度放電的鋰離子電池中的電池管理系統(BMS)。

除了出于安全原因而被限制于短時間段，強制模式作為正常充電模式操作。強制模式的超時周期例如可以是五(5)分鐘，或者可以是更長或更短，這取決于正被充電的深度放電電池的具體應用、類型和尺寸。

在強制模式由于指定的強制模式時間到期而終止之后，電池充電裝置將檢查電池電壓。如果電池電壓高于正常啟動電壓閾值，則電池充電裝置將在其正常模式下開始充電。如果電池電壓仍然太低，則電池充電裝置將返回其待機或關斷模式。

因為強制模式在不具有正常的低電池電壓檢查的情況下操作，所以用戶接口將需要明確選擇模式，并提供他們處于該模式的用戶反饋。