[发明专利]电池的充电管理

说明书

技术领域

本发明涉及电池的充电管理，值得注意的是电动或混合动力车辆的电池的充电管理。

背景技术

电池的充电时间会影响顾客在电动车辆与另一类型车辆之间的选择。为了加速充电过程，可以用相对较高的电压对电池进行充电，但这会削弱电池并因此限制其寿命。

因此，总体上目的是在电池的充电时间和寿命之间达到折衷。

例如来自文件WO 2011122946的已知方案是分两个阶段管理电池的充电

-快速充电阶段(称为“强充”)，其中，将跨电池的端子的电压升高到它达到对应于期望容量或期望充电能量所需的极限电压值。在这个第一阶段过程中，可以例如以恒定电流来对电池充电。

-吸收阶段，在其过程中，跨电池的端子的电压在这个极限电压值周围保持相对恒定。在这个第二阶段，电压可以例如维持在这个极限电压附近从而使得充电电流随着时间而减小。还可以设想施加恒定电流，并且当达到极限电压值时，可以将此电流减小给定的因数，例如0.8。这被称作“多步充电”。

就折衷充电速率/电池寿命而言，存在着对更高性能的电池充电过程的需要。

发明内容

提供了一种用于管理汽车的电池充电的方法，例如包括：

-以渐增电压控制一个快速充电阶段，然后

-以调节在一个第一电压值处的渐减电流控制一个吸收阶段。

控制该快速充电阶段直至跨该电池的端子的电压达到严格高于该第一电压值的一个第二电压值。

因此，使用了用于停止快速充电阶段的电压，该电压高于对应于期望充电容量和/或能量的电压。这可以允许延长快速充电阶段，事实上这个阶段是已充能量/容量与充电时间之间的比率最高的阶段。

此外，在相对高的电压下花费的时间相对较短，这允许保证电池的某种耐用性。

第一电压值可以有利地对应于此电池的预先定义的最大电压。

因此，在快速充电阶段，电池被充电超过了对应于此电池的预定义值。

由于此极限值事实上在电池的寿命过程中很有可能变化，例如从4.08伏特变到4.126伏特，上文中所说明的方法可以允许避免对充电的非必要限制，而电池能够在不遭受损害的情况下吸收更高的功率。

该电池可以例如是电动和/或混合动力车辆的电池，例如这些类型的车辆的驱动电池。

本发明丝毫不受快速充电阶段发生的方式的限制。

例如，这个快速充电阶段可以被控制为使得充电电流在这个阶段的整个过程中或者在这个阶段的仅一部分过程中是恒定的。在另一实施例中，这个快速充电阶段可以被控制为使得充电功率在整个或在一部分快速充电阶段上是恒定的。

本发明不受限于应用吸收阶段的方式，也具体不受限于将电压调节在第一电压值的方式。

具体地，可以将电压调节在若干电压值，例如调节成按渐减值排序的一组相继电压，或者例如调节在第一和第二电压值。

吸收阶段可以恰好在快速充电阶段结束时发生，换言之，一旦检测到跨电池的端子的电压达到第二电压值或者稍后就发生。

例如，在检测到跨电池的端子的电压值已经达到第二电压值的事实之后，可以实施以等于此电压值的恒定电压来充电一个可以是预先确定的或其他的时间。

在一个实施例中，在吸收阶段过程中，电压是恒定的。此电压可以例如等于对应于此电池的极限电压值，或者等于一个或若干个其他值。

例如，可以施加等于第二电压值的恒定电压一个预先确定的时间段，然后施加等于第一电压值的恒定电压。

在另一实施例中，只要电压低于目标电压(例如，第一电压值)就可以施加恒定充电电流或充电功率。一旦跨电池的端子的电压达到第一值，就将充电功率或充电电流的值减小；例如将具有小于一的值的系数(例如0.8或另一个值)应用于所施加的电压或功率值。所以调整是通过用于将跨电池端子的电压调节在第一电压值的步骤来进行的。

在另一实施例中，可以应用功率曲线来使得电压到达目标值，例如第一电压值。可以例如基于对电池的建模来确定此功率曲线。

不言而喻的是，可以结合用于控制跨电池的端子的电压的各种策略，以允许使得此电压从第二电压值到达第一电压值。例如，可以施加处于等于第二电压值的值的恒定电压一个时间段，然后应用功率曲线。

本发明不受限于控制快速充电阶段和吸收阶段的方式。例如，可以提供控制信号的生成以及对电池与电源之间的电连接装置生成的信号的传输，例如充电端子、线路功率、交流发电机或其他电源。