RU2364992C2 - Способ сбалансированной зарядки литий-ионной или литий-полимерной батареи - Google Patents
Способ сбалансированной зарядки литий-ионной или литий-полимерной батареи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2364992C2 RU2364992C2 RU2007130852/09A RU2007130852A RU2364992C2 RU 2364992 C2 RU2364992 C2 RU 2364992C2 RU 2007130852/09 A RU2007130852/09 A RU 2007130852/09A RU 2007130852 A RU2007130852 A RU 2007130852A RU 2364992 C2 RU2364992 C2 RU 2364992C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- battery
- charging
- voltage
- batteries
- current
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
- H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к зарядке или подзарядке аккумуляторных батарей. Техническим результатом изобретения является оптимизация процесса зарядки аккумуляторной батареи. Согласно изобретению способ сбалансированной зарядки п последовательно соединенных аккумуляторов литий-ионной или литий-полимерной батареи отличается тем, что, начиная с момента (t1), последующего за началом операции зарядки батареи (2) и до нормального завершения или остановки этой операции, включает в себя постоянный контроль за уровнями зарядки различных аккумуляторов (1) и осуществление, в зависимости от предварительной оценки указанных уровней зарядки, либо равномерной подачи тока на все аккумуляторы (1), либо балансировки указанных уровней зарядки указанных аккумуляторов (1) путем дифференцированной подачи на них тока в зависимости от их текущих уровней зарядки. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к зарядке или подзарядке аккумуляторных батарей, и его объектом является способ сбалансированной по времени зарядки аккумуляторов литий-ионной или литий-полимерной батареи.
Оптимизация электрической зарядки батарей, содержащих несколько аккумуляторов, представляет собой сложную проблему, в частности, когда число последовательно соединенных элементов или аккумуляторов является достаточно большим.
В случае литий-ионных или литий-полимерных батарей к этим проблемам оптимизации зарядки различных элементов или аккумуляторов добавляется опасность необратимого разрушения указанных элементов или аккумуляторов в случае перегрузки, в частности, при перегреве или при чрезмерном напряжении.
С одной стороны, известно, что в батареях, содержащих последовательно соединенные литий-ионные или литий-полимерные элементы, параметры емкости каждого элемента или аккумулятора после зарядки не являются идентичными, и эти различия возрастают от цикла к циклу зарядки и разрядки вплоть до конца срока службы данной батареи.
С другой стороны, известно, что литий-ионные или литий-полимерные батареи не допускают как перегрузки в процессе зарядки, так и неполной зарядки в связи с использованием (разрядка). Установленное значение максимального напряжения, приведенное в качестве неограничительного примера, при перегрузке для каждого из соединенных последовательно литий-ионных или литий-полимерных элементов составляет 4,20 вольт, а установленное напряжение для остановки разрядки и предупреждения, таким образом, ухудшения рабочих характеристик батареи равно 2,70 вольт.
Известно также, что для каждого из литий-ионных или литий-полимерных элементов напряжение на контактах элемента или аккумулятора отражает емкость, накопленную в данном элементе или аккумуляторе. Это указание напряжения не дает представления о точном значении емкости в ампер-часах или ватт-часах, а только отражает процент емкости рассматриваемого элемента в момент измерения этого напряжения.
На фиг.1 прилагаемых чертежей показана кривая, отражающая изменение напряжения на контактах литий-ионного элемента в зависимости от его емкости (речь идет о кривой разрядки для постоянного тока, при этом время пропорционально проценту емкости, накопленной в рассматриваемом литий-ионном элементе, при этом 0 секунд ⇒95% (4,129 вольт), 6150 секунд ⇒50% (3,760 вольт) и 12300 секунд ⇒0% (3,600 вольт). Можно заметить, что на большей части этой кривой емкость является почти линейной, а затем резко снижается. Для контроля за операциями зарядки и разрядки литий-ионного элемента или аккумулятора используют эту почти линейную часть, что позволяет утверждать, что напряжение является отражением емкости.
С учетом положений трех предыдущих пунктов можно удостовериться, что в батарее, состоящей из более чем трех-четырех последовательно соединенных литий-ионных или литий-полимерных элементов, зарядка остановится, когда напряжение наиболее заряженного элемента достигнет 4,20 вольт, и, наоборот, во время разрядки ее останавливают, когда напряжение элемента с наименьшей емкостью достигнет 2,70 вольт: таким образом, элемент с наименьшей емкостью определяет общую емкость батареи. Это позволяет понять, что, когда батарея содержит много последовательно соединенных элементов, риск неполного использования емкости батареи становится реальным, так как элемент с наименьшей емкостью ограничительно определяет общую емкость батареи. Кроме того, этот феномен проявляется еще больше по мере увеличения числа циклов зарядки/разрядки.
Такое явление разбалансировки зарядки в основном вызвано различиями емкости и внутреннего сопротивления между элементами батареи, причем эти различия зависят также от качества изготовления литий-ионных или литий-полимерных элементов.
Для оптимизации емкости батареи во времени, что имеет большое значение для рентабельности эксплуатации, необходимо решить указанную выше проблему путем коррекции балансировки всех элементов или всех аккумуляторов батареи. Эта балансировка должна обеспечивать 100%-ную зарядку всех элементов, независимо от их емкости.
В существующей практике такую балансировку производят в конце зарядки, отводя зарядный ток от элемента, заряженного на 100%, то есть когда он достигает напряжения в 4,20 вольт. Таким образом, зарядку элементов останавливают по мере того, как они достигают 4,20 вольт и, таким образом, получают 100%-ную зарядку всех элементов в конце операции зарядки.
Однако этот известный способ балансировки в конце зарядки имеет существенные недостатки.
Так, эти системы балансировки требуют наличия мощных сопротивлений для обеспечения отвода соответствующих токов, тем более что система балансировки вступает в действие, когда зарядные токи остаются еще достаточно большими, что происходит, когда элементы батареи очень разбалансированы.
Кроме того, такое сильное рассеяние мощности приводит к соответствующему повышению температуры, что создает проблемы в случае компактных батарей, содержащих токоотводящие резисторы.
Кроме того, несмотря на подачу больших зарядных токов ближе к концу операции зарядки, батарея может оказаться не сбалансированной после выполнения условий зарядки.
Кроме того, следует также отметить, что литий-ионные или литий-полимерные батареи могут оказаться потенциально опасными в конце зарядки, учитывая их состав и количество накопленной энергии, поскольку аккумуляторы заряжаются практически до максимального уровня.
Действительно, применение зарядных токов большой силы на этой стадии и в данной ситуации с целью балансировки аккумуляторов с задержкой зарядки является причиной перегрева соответствующих элементов, что в некоторых чрезвычайных ситуациях может привести к их взрыву.
Наконец, применение большого зарядного тока ускоряет старение аккумуляторов батареи и, следовательно, снижает их эффективность.
Кроме того, в батареях большой мощности периоды зарядки батареи, в частности периоды полной зарядки, являются продолжительными и даже очень продолжительными. Поэтому часто случается, что реального времени зарядки между двумя фазами разрядки не хватает для завершения операции зарядки, и зарядка прерывается, тогда как разбалансировка между элементами или аккумуляторами еще не устранена (в случае использования системы балансировки в конце зарядки из предшествующего уровня техники). Повторение этого явления приводит также к быстрому ухудшению рабочих характеристик рассматриваемой батареи.
Настоящее изобретение призвано предложить решение оптимальной зарядки, характеризующееся вышеуказанными преимуществами и позволяющее устранить вышеупомянутые недостатки известных технических решений.
В этой связи объектом настоящего изобретения является способ сбалансированной зарядки n аккумуляторов, где n≥2, входящих в состав литий-ионной или литий-полимерной батареи и соединенных последовательно, при этом каждый аккумулятор состоит из одного или нескольких элементов, соединенных параллельно, отличающийся тем, что для каждой операции зарядки, начиная от момента t1, последующего за началом рассматриваемой операции зарядки и до нормального завершения или преждевременной остановки этой операции, включает в себя постоянный или цикличный контроль за уровнями зарядки различных аккумуляторов и осуществление, в зависимости от предварительной оценки указанных уровней зарядки, либо равномерной подачи тока на все аккумуляторы, либо балансировки указанных уровней зарядки указанных аккумуляторов путем дифференцированной подачи на них тока в зависимости от их текущих уровней зарядки.
Момент t1, с которого начинается контролируемая зарядка различных аккумуляторов батареи, может быть установлен либо во время изготовления, либо в результате единовременного регулирования после изготовления или, в случае необходимости, может быть установлен пользователем или специалистом (специалистом по обслуживанию).
Очевидно, что чем ближе момент t1 к моменту t0 начала операции зарядки, тем быстрее будут сбалансированы и выровнены уровни зарядки различных аккумуляторов и, следовательно, устранена возможность существенной разбалансировки, в частности, в случае прерывания зарядки до нормального завершения (сбой при зарядке, неисправность, преднамеренная остановка зарядки пользователем и т.д.).
Таким образом, учитывая вышеизложенное, момент t1 может быть зафиксирован сразу же после определенного числа тестов на средствах зарядки и на аккумуляторах, произведенных после начала операции зарядки.
Вместе с тем, если различные аккумуляторы имеют очень близкие характеристики и/или если не предвидится никакого ограничения по времени зарядки, можно также предусмотреть, чтобы момент t1 был смещен во времени относительно момента t0 на долю теоретического максимального времени зарядки аккумуляторов, ограничивая, таким образом, фазу контролируемого питания с возможной балансировкой различных аккумуляторов, а также число циклов различных последовательных операций измерения, оценки и дифференцированного питания.
Наконец, можно также предусмотреть, чтобы t1 менялся в ходе срока службы батареи, будучи относительно удаленным от момента t0 начала зарядки или перезарядки, если батарея является новой, и будучи более приближенным к этому моменту t0 в конце срока службы указанной батареи (как правило, после нескольких сотен циклов зарядки/разрядки).
Действительно, для новой батареи хорошего качества входящие в ее состав различные аккумуляторы обычно характеризуются, по существу, сходным состоянием свойств и характеристик.
Следовательно, их зарядка происходит почти сбалансированно, и в конце зарядки требуется лишь легкая балансировка при помощи дифференцированного питания.
Однако стареющие батареи, даже те, аккумуляторы которых были почти одинаковыми в новом состоянии, имеют разные характеристики и свойства аккумуляторов, что в конце зарядки приводит к большим разбросам их уровней зарядки при отсутствии компенсирования или балансировки во время зарядки. В этом случае сбалансированную зарядку в соответствии с настоящим изобретением следует производить уже на ранней стадии зарядки и даже практически сразу после начала операции зарядки или перезарядки.
Таким образом, в случае необходимости, можно предусмотреть автоматическое изменение момента t1 сбалансированной зарядки в соответствии с настоящим изобретением, например, путем декрементации временного интервала t1-t0 при каждой новой операции зарядки, при этом зарядку между моментами t0 и t1 можно осуществлять без контроля и возможной корректировки питания разных аккумуляторов.
Можно также предусмотреть в начале эксплуатации новой батареи или перед ее отправкой после изготовления тест, устанавливающий или фиксирующий первоначальное значение t1 или параметр, позволяющий определить это значение.
Таким образом, интервал t1-t0 может колебаться, например, практически от нескольких секунд до нескольких десятков процентов от общего теоретического времени зарядки батареи.
Указанные выше этапы можно выполнять двумя разными способами, основанными на двух разных технологических возможностях.
Так, при применении решения, главным образом основанного на аналоговой технологии, контроль за уровнями зарядки выполняют непрерывно и дифференцированную подачу питания осуществляют после момента t1, как только и до тех пор пока разность уровней зарядки между максимально заряженным(и) аккумулятором(ами) и минимально заряженным(и) аккумулятором(ами) превышает заранее определенное пороговое значение.
В варианте, при применении предпочтительного решения, в котором используют цифровую обработку сигналов и управление процессом при помощи цифрового блока обработки, контроль за уровнями зарядки осуществляют путем повторяющихся измерений и дифференцированной подачи питания в течение заранее определенного времени, в случае проверки установленных условий разбалансировки уровней зарядки.
Это второе решение позволяет одновременно упростить материальное и программное обеспечение, необходимое для осуществления способа.
В рамках этого второго решения способ предпочтительно состоит в поочередном выполнении для каждого аккумулятора батареи в течение дробного времени, входящего в общее время зарядки батареи, последовательно повторяющихся этапов оценки уровня зарядки данного аккумулятора, после которой, в зависимости от уровня его зарядки и от уровней зарядки всех остальных аккумуляторов батареи, осуществляют подачу одинакового или дифференцированного питания, причем цикл повторяют, начиная с момента t1 и в течение всей операции зарядки.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения указанный способ содержит, по меньшей мере, выполнение следующих операций под управлением цифрового блока обработки, причем начиная с момента t1:
- оценка, предпочтительно через равномерные интервалы, количества энергии, накопленной в каждом аккумуляторе, путем измерения параметра, отражающего указанное количество;
- сравнительный анализ определенных оценкой разных количеств энергии или разных значений измеряемого параметра;
- определение аккумулятора, наиболее отстающего по зарядке, и, в случае необходимости, наиболее опережающего(их) по зарядке аккумулятора(ов);
- подача питания на разные последовательно соединенные аккумуляторы, равномерно или с ограничением зарядного тока для аккумуляторов, отличных от наиболее отстающего по зарядке аккумулятора, или для наиболее опережающего(их) по зарядке аккумулятора(ов) путем отвода всего или части указанного тока на уровне этого(их) последнего(их) аккумулятора(ов);
- последовательное повторение вышеуказанных операций до достижения состояния завершения зарядки батареи или до обнаружения дефекта, нарушения в работе или превышения допустимого порогового значения.
Произведенные заявителем испытания и работы показали, что такой способ последовательной балансировки позволяет достичь одинакового процентного уровня зарядки всех элементов или аккумуляторов батареи в данный момент зарядки и, более того, 100%-ной зарядки всех элементов батареи после нормального завершения зарядки, причем независимо от их собственной емкости.
Точно так же в случае остановки операции зарядки до ее нормального завершения гарантируется, по существу, идентичный уровень зарядки для всех аккумуляторов.
Настоящее изобретение будет более очевидно из нижеследующего описания предпочтительного варианта осуществления, приведенного в качестве неограничительного примера, со ссылками на прилагаемые схематические чертежи, на которых представлено:
фиг.2 - блок-схема устройства, предназначенного для осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.3 - более подробная схема устройства, показанного на фиг.2, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.4 - структурная схема различных этапов способа согласно варианту осуществления изобретения (на этой схеме под термином «элемент» следует понимать отдельный элемент или аккумулятор с параллельно соединенными элементами);
фиг.5 - временные диаграммы, приведенные в качестве неограничительного примера и показывающие для батареи из двенадцати аккумуляторов операции, осуществляемые в течение цикла зарядки с балансировкой при помощи способа в соответствии с настоящим изобретением.
Объектом настоящего изобретения является способ зарядки или сбалансированной зарядки n аккумуляторов 1, где n≥2, входящих в состав литий-ионной или литий-полимерной батареи 2 и соединенных последовательно, при этом каждый аккумулятор 1 состоит из одного или нескольких элементов, установленных параллельно.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения для каждой операции зарядки указанный способ содержит, по меньшей мере, выполнение следующих операций под управлением цифрового блока обработки, причем начиная с момента t1, последующего за началом зарядки:
- оценка, предпочтительно через равномерные интервалы, количества энергии, накопленной в каждом аккумуляторе 1, путем измерения параметра, характеризующего это количество;
- сравнительный анализ определенных оценкой разных количеств энергии или разных значений измеряемого параметра;
- определение аккумулятора 1, наиболее отстающего по зарядке, и, в случае необходимости, наиболее опережающего(их) по зарядке аккумулятора(ов) 1;
- подача питания на разные последовательно соединенные аккумуляторы 1, равномерно или с ограничением зарядного тока для аккумуляторов 1, отличных от наиболее отстающего по зарядке аккумулятора 1, и для наиболее опережающего(их) по зарядке аккумулятора(ов) 1 путем отвода всего или части указанного тока на уровне этого(их) последнего(их) аккумулятора(ов);
- последовательное повторение вышеуказанных операций до достижения состояния конца зарядки батареи 2 или до обнаружения дефекта, нарушения в работе или превышения допустимого порогового значения.
Предпочтительно параметром, измеряемым на уровне каждого аккумулятора 1 и используемым для оценки количества накопленной в нем энергии, является напряжение на контактах рассматриваемого аккумулятора 1.
Как уже было указано выше, ограничения зарядного тока могут касаться всех аккумуляторов, опережающих по зарядке наименее заряженный аккумулятор, причем, в случае необходимости, с разной степенью ограничения питания.
Вместе с тем, чтобы еще больше расширить активные фазы балансировки согласно изобретению, предпочтительно только аккумулятор, или аккумуляторы, уровень зарядки которого(ых) наиболее опережает уровень зарядки наименее заряженного аккумулятора (в течение заданного дробного времени n), подвергается(ются) ограничению зарядки (в течение следующего дробного времени n+1). Таким образом, для аккумуляторов, уровень зарядки которых только слегка превышает уровень зарядки наименее заряженного аккумулятора, зарядка будет продолжаться в нормальном режиме.
Различение между аккумуляторами, подвергнутыми и не подвергнутыми временному ограничению зарядки (в течение дробного времени относительно общего времени зарядки), может, например, вытекать из состояния (с точки зрения значений) уровней зарядки этих аккумуляторов по отношению к заданному пороговому значению [значение зарядки наименее заряженного аккумулятора + дельта (Δ)].
Кроме того, принимая стратегию ограничения зарядного тока наиболее заряженных аккумуляторов в течение всего процесса зарядки батареи, начиная с момента t1, не дожидаясь конца указанной зарядки, изобретение позволяет избежать любой возможности перегрева батареи 2 из-за поздней балансировки и обеспечить сбалансированное напряжение на уровне аккумуляторов 1 в конце зарядки.
Кроме того, начиная балансировку с момента t1 и продолжая ее в течение всей последующей фазы операции зарядки, можно гарантировать поддержание батареи, по существу, в сбалансированном состоянии спустя короткое время после момента t1 и в течение всей последующей фазы зарядки, то есть даже в случае остановки зарядки до ее нормального завершения.
Согласно предпочтительному отличительному признаку настоящего изобретения отвод тока на уровне наиболее опережающего(их) по зарядке аккумулятора(ов) 1 осуществляют при помощи параллельных цепей 4, каждая из которых путем параллельного монтажа соединена с одним из указанных аккумуляторов 1 (одна цепь 4 на каждый аккумулятор 1), при этом каждая из указанных цепей 4 содержит коммутационный механизм 5 и, в случае необходимости, по меньшей мере, один, возможно регулируемый, компонент 6 рассеяния электрической энергии, такой, например, как электрический резистор (фиг.2 и 3).
Коммутационный механизм 5 можно выбирать, например, из группы, в которую входят электромеханические или электронные реле, биполярные или полевые транзисторы, или аналогичные устройства.
Кроме того, поскольку отвод энергии, связанный с балансировкой зарядки различных аккумуляторов 1, распределяют по большей части и даже, в случае необходимости, по всей продолжительности зарядки, то можно оптимизировать как коммутационный компонент 5, так и соответствующий рассеивающий компонент 6.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения для зарядки с последовательной балансировкой осуществляют, в частности, следующие операции, начиная с момента t1 и возобновляя их в течение всего процесса зарядки батареи 2:
а) за каждым отдельным аккумулятором 1 батареи 2 ведут наблюдение, измеряя напряжение на их контактах, не подключая при этом токоотводящие или балансировочные резисторы 6;
б) определяют аккумулятор 1, наиболее отстающий по зарядке;
в) определяют аккумуляторы 1, которые, по отношению к наименее заряженному или наиболее отстающему по зарядке аккумулятору 1, имеют превышение зарядки сверх заранее определенного порогового значения отклонения емкости, например, соответствующего разности напряжения (dVs) в 10 мВ;
г) каждый обнаруженный аккумулятор 1 с превышением зарядки сверх порогового значения индивидуально подключают к соответствующему балансировочному резистору 6 таким образом, чтобы понизить зарядный ток для каждого из рассматриваемых аккумуляторов 1, например, на 10% в течение заранее определенного последовательного промежутка времени, например, в течение двух секунд;
д) по истечении указанного заранее определенного последовательного промежутка времени балансировочные резисторы 6 отключают;
е) по истечении периода стабилизации напряжения аккумуляторов 1 повторяют этапы а) - д).
Обычно зарядку батареи останавливают, когда сила общего зарядного тока всех аккумуляторов этой батареи опускается ниже заранее определенного порогового значения, например 50 мА.
В примере практического применения настоящего изобретения значения мощности различных параллельных цепей 4 выбирают близкими к значениям, получаемым при помощи следующей формулы:
где
Psd max = максимальная оптимизированная рассеиваемая мощность, выраженная в Вт;
Vmax акк. = максимальное напряжение, измеренное в ходе зарядки на контактах аккумулятора, выраженное в В;
% = соотношение, выраженное в процентах, соответствующее максимальному отклонению между двумя аккумуляторами, зарядку которых необходимо сбалансировать;
АН = номинальная емкость батареи, выраженная в А·ч (ампер-час).
Кроме того, чтобы достичь точного и постепенного регулирования зарядки каждого аккумулятора 1, напряжение на контактах каждого аккумулятора 1 точно измеряют при помощи соответствующего комплекса 7 измерительных модулей 7', выходные сигналы которых, предпочтительно после оцифровки, передаются на цифровой блок 3 обработки, при этом последний на следующем цикле управляет коммутационными механизмами 5 различных параллельных цепей 4 в зависимости от сравнительного изменения указанных выходных сигналов, направляемых модулями 7'.
Согласно наиболее предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, показанному на фиг.4 и 5, операции повторяют, начиная с момента t1 и в течение всей операции зарядки, последующей за этим моментом, в виде замкнутого цикла, состоящего из двух рабочих полуциклов, выполняемых последовательно при каждом завершении цикла, при этом первый полуцикл содержит последовательное выполнение следующих операций: последовательное считывание значений напряжения различных аккумуляторов 1 и подключение со смещением во времени балансировочного резистора 6 для каждого аккумулятора 1, разность напряжения (dV) которого с наиболее отстающим по зарядке аккумулятором 1 превышает пороговое значение (dVs), а второй полуцикл содержит следующие операции: последовательное отключение балансировочных резисторов 6 различных аккумуляторов 1 и выжидание стабилизации напряжений различных аккумуляторов 1 перед следующим считыванием во время первого полуцикла следующего цикла, при этом оба полуцикла предпочтительно имеют примерно одинаковую продолжительность, например, приблизительно 2 с.
Благодаря циклическому возобновлению операций двух полуциклов (при продолжительности цикла, например, 4 с) в течение всего процесса зарядки батареи 2, начиная с момента t1, то есть до наступления завершения зарядки или появления предупреждающей информации на индикаторе, все аккумуляторы 1 (и элемент или элементы каждого из этих аккумуляторов) в любой момент характеризуются незначительным разбросом емкости (за счет постоянных соединений нагрузки между аккумуляторами) и самым оптимальным образом максимально восстанавливают свои характеристики.
Кроме того, способ в соответствии с настоящим изобретением позволяет допускать в начале зарядки большие перепады уровней зарядки между аккумуляторами 1, при этом «нивелирование» или балансировка распределяется по времени, истекшем с момента t1 до конца процесса зарядки батареи 2.
Согласно первому варианту можно предусмотреть, чтобы пороговое значение разности напряжения dVs представляло собой первое заранее определенное фиксированное значение V1, например 10 мВ, если разность напряжения dV между напряжением аккумулятора 1, имеющего самое высокое напряжение, и напряжением аккумулятора 1, имеющего самое низкое напряжение, меньше второго заранее определенного фиксированного значения V2, превышающего первое заранее определенное пороговое значение V1, например 100 мВ.
Кроме того, можно также предусмотреть, чтобы, если разность напряжения dV между напряжением аккумулятора 1, имеющего самое высокое напряжение, и напряжением аккумулятора 1, имеющего самое низкое напряжение, превышает второе заранее определенное фиксированное значение V2, например 100 мВ, пороговое значение разности напряжения dVs представляло собой третье заранее определенное фиксированное значение V3, меньшее указанного второго значения V2, например 30 мВ.
Предпочтительно третье заранее определенное фиксированное значение V3 превышает указанное первое заранее определенное фиксированное значение V1.
Согласно второму варианту альтернативно можно предусмотреть, чтобы пороговое значение разности напряжения dVs соответствовало заданной доле разности напряжения dV, измеренной во время предыдущего цикла, между напряжением аккумулятора 1 с самым высоким напряжением и напряжением аккумулятора 1 с самым низким напряжением, если во время текущего цикла указанная разность напряжения dV превышает четвертое заранее определенное фиксированное значение V4, например 10 мВ.
Предпочтительно в каждом из двух указанных вариантов и, как уже было указано ранее, измерения напряжений на уровне различных аккумуляторов 1 каждый паз осуществляют только по истечении заданного промежутка времени, например 2 с, после отмены отвода токов таким образом, чтобы обеспечить стабилизацию напряжений на контактах указанных аккумуляторов 1.
Чтобы уберечь аккумуляторы 1 батареи 2 от возможных скачков напряжения, программа управления зарядкой, структурная схема которой представлена в качестве примера на фиг.4, может содержать выполнение определенного числа тестов перед началом зарядки, в ходе зарядки и после завершения зарядки.
Так, сначала перед запуском выполнения операций способ зарядки может включать измерение напряжения холостого хода Vo зарядного устройства 8, подключенного к батарее 2 для ее зарядки, и остановку указанного процесса зарядки с возможным включением тревожного сигнала и/или индикацией визуального сигнала, если указанное напряжение холостого хода Vo превышает [n x максимально допустимое напряжение Vmax для каждого аккумулятора 1].
Точно так же указанный способ перед выполнением следующего замкнутого цикла или следующего цикла может включать проверку, для того чтобы, если, по меньшей мере, один из аккумуляторов 1 батареи 2 имеет на своих контактах напряжение, превышающее максимально допустимое напряжение Vmax (например, и не ограничительно, 4,23 В), прерывать процесс зарядки с возможным включением тревожного сигнала и/или индикацией визуального сигнала.
Объектом настоящего изобретения является также устройство для осуществления описанного выше способа, основные компоненты которого схематично показаны на фиг.2 и 3.
Это устройство в основном содержит с одной стороны комплекс 7 модулей 7' измерения напряжения, каждый из которых связан с одним из последовательно соединенных аккумуляторов 1, образующих батарею 2, и замеряет напряжение на контактах этих аккумуляторов, с другой стороны - множество токоотводящих цепей 4, каждая из которых соединена параллельно с контактами соответствующего аккумулятора 1 и каждая из которых может быть разомкнута или замкнута селективно, и, наконец, цифровой блок 3 обработки и управления процессом, при этом на указанный блок 3 поступают сигналы измерения от указанного комплекса 7 модулей 7' измерения напряжения, и он управляет состоянием (замкнутое/разомкнутое) каждой токоотводящей цепи 4.
Модули 7' могут представлять собой, например, дифференцирующие схемы измерения напряжения с рабочим усилителем, характеризующиеся точностью измерения, по меньшей мере, 50 мВ.
Предпочтительно каждая токоотводящая цепь 4 содержит коммутационный механизм 5, который является выключателем и положение которого управляется цифровым блоком 3 обработки, и, в случае необходимости, по меньшей мере, один компонент 6 рассеяния электрической энергии, такой, например, как резистор или резисторы.
Как показано на фиг.3 и согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, комплекс 7 модулей 7' измерения напряжения содержит с одной стороны n аналоговых модулей 7' измерения напряжения, каждый из которых непосредственно связан с аккумулятором 1 батареи 2, с другой стороны - схему 9 умножения, входы которой соединены с выходами указанных модулей 7', и, наконец, схему 10 аналогово-цифрового преобразования, соединенную на входе с выходом схемы 9 умножения и на выходе с цифровым блоком 3 обработки и управления.
В предпочтительном, но не ограничительном варианте применения устройство, показанное на фиг.2 и 3, предпочтительно может входить в комплект автономного электросилового инструмента.
В этой связи следует отметить, что токоотводящие цепи 4, индивидуально связанные с аккумуляторами 1 батареи 2, могут также использоваться для возможной корректировки зарядки указанных аккумуляторов 1 до уровня, совместимого с длительным хранением указанной батареи 2 без эксплуатации.
Само собой разумеется, что настоящее изобретение не ограничивается описанными и показанными на прилагаемых чертежах вариантами осуществления. В него можно вносить изменения, в частности, с точки зрения компоновки различными элементами или их замены техническими эквивалентами, не выходя при этом за рамки области правовой охраны изобретения.
Claims (21)
1. Способ сбалансированной зарядки n аккумуляторов (1), где n≥2, входящих в состав литий-ионной или литий-полимерной батареи (2) и соединенных последовательно, при этом каждый аккумулятор (1) состоит из одного или нескольких элементов, установленных параллельно, отличающийся тем, что для каждой операции зарядки непрерывно или циклично, начиная с момента (t1), последующего за началом рассматриваемой операции зарядки и до нормального завершения или преждевременной остановки этой операции, контролируют уровень зарядки различных аккумуляторов (1) и осуществляют в зависимости от предварительной оценки указанных уровней зарядки либо равномерную подачу тока на все аккумуляторы (1), либо балансировку указанных уровней зарядки указанных аккумуляторов (1) путем дифференцированной подачи на них тока в зависимости от их текущих уровней зарядки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что включает поочередное последовательное выполнение для каждого аккумулятора (1) батареи в течение дробного времени, входящего в общее время зарядки батареи (2), последовательно повторяющихся этапов оценки уровней зарядки данного аккумулятора (1), после которой в зависимости от уровня его зарядки и от уровней зарядки всех остальных аккумуляторов (1) батареи осуществляют подачу одинакового или дифференцированного питания, причем цикл повторяют, начиная с момента (t1) в течение всего последующего хода операции зарядки.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержит, по меньшей мере, выполнение следующих операций под управлением цифрового блока (3) обработки, причем начиная с момента (ti):
оценка предпочтительно через равномерные интервалы количества энергии, накопленной в каждом аккумуляторе (1), путем измерения параметра, характеризующего это количество;
сравнительный анализ определенных оценкой разных количеств энергии или разных значений параметра, измеряемого на каждом аккумуляторе (1);
определение аккумулятора (1), наиболее отстающего по зарядке, и в случае необходимости наиболее опережающего(их) по зарядке аккумулятора(ов) (1);
питание разных последовательно соединенных аккумуляторов (1) равномерно или с ограничением зарядного тока для аккумуляторов (1), отличных от наиболее отстающего по зарядке аккумулятора, и для наиболее опережающего(их) по зарядке аккумулятора(ов) (1) путем отвода всего или части указанного тока на уровне этого(их) последнего(их) аккумулятора(ов);
последовательное повторение вышеуказанных операций до достижения состояния конца зарядки батареи (2) или до обнаружения дефекта, нарушения в работе или превышения допустимого порогового значения.
оценка предпочтительно через равномерные интервалы количества энергии, накопленной в каждом аккумуляторе (1), путем измерения параметра, характеризующего это количество;
сравнительный анализ определенных оценкой разных количеств энергии или разных значений параметра, измеряемого на каждом аккумуляторе (1);
определение аккумулятора (1), наиболее отстающего по зарядке, и в случае необходимости наиболее опережающего(их) по зарядке аккумулятора(ов) (1);
питание разных последовательно соединенных аккумуляторов (1) равномерно или с ограничением зарядного тока для аккумуляторов (1), отличных от наиболее отстающего по зарядке аккумулятора, и для наиболее опережающего(их) по зарядке аккумулятора(ов) (1) путем отвода всего или части указанного тока на уровне этого(их) последнего(их) аккумулятора(ов);
последовательное повторение вышеуказанных операций до достижения состояния конца зарядки батареи (2) или до обнаружения дефекта, нарушения в работе или превышения допустимого порогового значения.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что параметром, измеряемым на уровне каждого аккумулятора (1) и используемым для оценки количества накопленной в нем энергии, является напряжение на контактах рассматриваемого аккумулятора (1).
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что отвод тока на уровне наиболее опережающего(их) по зарядке аккумулятора(ов) (1) осуществляют при помощи токоотводящих цепей (4), каждая из которых путем параллельного монтажа соединена с одним из указанных аккумуляторов (1), при этом каждая из указанных цепей (4) содержит коммутационный механизм (5) и в случае необходимости, по меньшей мере, один возможно регулируемый компонент (6) рассеяния электрической энергии, такой, например, как электрический резистор.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что для зарядки с последовательной балансировкой осуществляют, в частности, следующие операции, начиная с момента (t1) и возобновляемые в течение всего последующего процесса зарядки батареи (2):
а) за всеми аккумуляторами (1) батареи (2) поочередно ведут наблюдение, измеряя напряжение на их контактах, не подключая при этом токоотводящие или балансировочные резисторы (6);
б) определяют аккумулятор (1), наиболее отстающий по зарядке;
в) определяют аккумуляторы (1), которые по отношению к наименее заряженному или наиболее отстающему по зарядке аккумулятору (1) имеют превышение зарядки сверх заранее определенного порогового значения отклонения емкости, например, соответствующего разности напряжения (dVs) в 10 мВ;
г) каждый обнаруженный аккумулятор (1) с превышением зарядки сверх порогового значения индивидуально подключают к соответствующему балансировочному резистору (6) таким образом, чтобы понизить зарядный ток для каждого из рассматриваемых аккумуляторов (1), например, на 10% в течение заранее определенного промежутка времени, например в течение 2 с;
д) по истечении указанного заранее определенного промежутка времени балансировочные резисторы (6) отключают от всех аккумуляторов (1);
е) по истечении периода стабилизации напряжения аккумуляторов (1) повторяют этапы а) - д).
а) за всеми аккумуляторами (1) батареи (2) поочередно ведут наблюдение, измеряя напряжение на их контактах, не подключая при этом токоотводящие или балансировочные резисторы (6);
б) определяют аккумулятор (1), наиболее отстающий по зарядке;
в) определяют аккумуляторы (1), которые по отношению к наименее заряженному или наиболее отстающему по зарядке аккумулятору (1) имеют превышение зарядки сверх заранее определенного порогового значения отклонения емкости, например, соответствующего разности напряжения (dVs) в 10 мВ;
г) каждый обнаруженный аккумулятор (1) с превышением зарядки сверх порогового значения индивидуально подключают к соответствующему балансировочному резистору (6) таким образом, чтобы понизить зарядный ток для каждого из рассматриваемых аккумуляторов (1), например, на 10% в течение заранее определенного промежутка времени, например в течение 2 с;
д) по истечении указанного заранее определенного промежутка времени балансировочные резисторы (6) отключают от всех аккумуляторов (1);
е) по истечении периода стабилизации напряжения аккумуляторов (1) повторяют этапы а) - д).
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что зарядку батареи (2) обычно останавливают, когда сила общего зарядного тока всех аккумуляторов (1) этой батареи опускается ниже заранее определенного порогового значения, например 50 мА.
8. Способ по любому из пп.5 и 6, отличающийся тем, что напряжение на контактах каждого аккумулятора (1) точно измеряют при помощи соответствующего комплекса (7) модулей (7') измерения напряжения, выходные сигналы которых передаются предпочтительно после оцифровки на цифровой блок (3) обработки, который во время следующего цикла управляет механизмами (5) коммутации различных токоотводящих цепей (4) в зависимости от сравнительного изменения указанных сигналов, направляемых модулями (7').
9. Способ по любому из пп.3-6, отличающийся тем, что операции повторяют, начиная с момента (t1) и в течение всей последующей операции зарядки, в виде замкнутого цикла, состоящего из двух рабочих полуциклов, выполняемых последовательно при каждом завершении замкнутого цикла, при этом первый полуцикл содержит последовательное выполнение следующих операций: последовательное считывание значений напряжения различных аккумуляторов (1) и подключение со смещением во времени балансировочного резистора (6) для каждого аккумулятора (1), разность напряжения (dV) которого с наиболее отстающим по зарядке аккумулятором (1) превышает пороговое значение (dVs), а второй полуцикл содержит следующие операции:
последовательное отключение балансировочных резисторов (6) различных аккумуляторов (1) и выжидание стабилизации напряжений различных аккумуляторов (1) перед следующим считыванием во время первого полуцикла следующего цикла, при этом оба полуцикла предпочтительно имеют, по существу, одинаковую продолжительность, например приблизительно 2 с.
последовательное отключение балансировочных резисторов (6) различных аккумуляторов (1) и выжидание стабилизации напряжений различных аккумуляторов (1) перед следующим считыванием во время первого полуцикла следующего цикла, при этом оба полуцикла предпочтительно имеют, по существу, одинаковую продолжительность, например приблизительно 2 с.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что пороговое значение (dVs) разности напряжения представляет собой первое заранее определенное фиксированное значение (VI), например 10 мВ, если разность напряжения (dV) между напряжением аккумулятора (1), имеющего самое высокое напряжение, и напряжением аккумулятора (1), имеющего самое низкое напряжение, меньше второго заранее определенного фиксированного значения (V2), превышающего первое заранее определенное пороговое значение (VI), например 100 мВ.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что, если разность напряжения (dV) между напряжением аккумулятора (1), имеющего самое высокое напряжение, и напряжением аккумулятора (1), имеющего самое низкое напряжение, превышает второе заранее определенное фиксированное значение (V2), например 100 мВ, пороговое значение (dVs) разности напряжения представляет собой третье заранее определенное фиксированное значение (V3), меньшее указанного второго значения (V2), например 30 мВ.
12. Способ по одному из пп.10 или 11, отличающийся тем, что третье заранее определенное фиксированное значение (V3) превышает указанное первое заранее определенное фиксированное значение (V1).
13. Способ по п.9, отличающийся тем, что пороговое значение (dVs) разности напряжения соответствует заданной доле разности напряжения (dV), измеренной во время предыдущего цикла, между напряжением аккумулятора (1) с самым высоким напряжением и напряжением аккумулятора (1) с самым низким напряжением, если во время текущего цикла указанная разность напряжения (dV) превышает четвертое заранее определенное фиксированное значение (V4), например 10 мВ.
14. Способ по п.9, отличающийся тем, что измерения напряжений на уровне различных аккумуляторов (1) осуществляют только по истечении заданного промежутка времени, например 2 с, после прекращения отвода токов таким образом, чтобы дождаться стабилизации напряжений на контактах указанных аккумуляторов (1).
15. Способ по п.5, отличающийся тем, что значения мощности различных параллельных цепей (4) выбирают близкими к значениям, получаемым при помощи следующей формулы:
где Psd max - максимальная оптимизированная рассеиваемая мощность, выраженная в Вт;
Vmax акк. - максимальное напряжение, измеренное в ходе зарядки на контактах аккумулятора, выраженное в В;
% - соотношение, выраженное в процентах, соответствующее максимальному отклонению между двумя аккумуляторами, зарядку которых необходимо сбалансировать;
АН-номинальная емкость батареи, выраженная в А-ч (ампер-час);
Тс-время зарядки батареи, выраженной в часах.
где Psd max - максимальная оптимизированная рассеиваемая мощность, выраженная в Вт;
Vmax акк. - максимальное напряжение, измеренное в ходе зарядки на контактах аккумулятора, выраженное в В;
% - соотношение, выраженное в процентах, соответствующее максимальному отклонению между двумя аккумуляторами, зарядку которых необходимо сбалансировать;
АН-номинальная емкость батареи, выраженная в А-ч (ампер-час);
Тс-время зарядки батареи, выраженной в часах.
16. Способ по п.3, отличающийся тем, что сначала перед запуском выполнения операций содержит измерение напряжения холостого хода (Vo) зарядного устройства (8), подключенного к батарее (2) для ее последующей зарядки, и остановку указанного процесса зарядки с возможным включением тревожного сигнала и/или индикацией визуального сигнала, если указанное напряжение холостого хода (Vo) превышает [n × максимально допустимое напряжение (Vmax) для каждого аккумулятора (1)].
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что перед выполнением следующего замкнутого цикла содержит проверку для того, чтобы, если, по меньшей мере, один из аккумуляторов (1) батареи (2) имеет на своих контактах напряжение, превышающее максимально допустимое напряжение (Vmax), прервать процесс зарядки с возможным включением соответствующего тревожного сигнала и/или индикацией визуального сигнала.
18. Устройство для осуществления способа по любому из пп.1-17, отличающееся тем, что содержит, с одной стороны, комплекс (7) модулей (7') измерения напряжения, каждый из которых связан с одним из последовательно соединенных аккумуляторов (1), образующих батарею (2), и замеряет напряжение на контактах этих аккумуляторов, с другой стороны, множество токоотводящих цепей (4), каждая из которых соединена параллельно с контактами соответствующего аккумулятора (1) и каждая из которых может быть разомкнута или замкнута селективно, и, наконец, цифровой блок (3) обработки и управления процессом, при этом на указанный блок (3) поступают сигналы измерения от указанного комплекса (7) модулей (7') измерения напряжения, и он управляет состоянием (замкнутое/разомкнутое) каждой токоотводящей цепи (4).
19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что каждая токоотводящая цепь (4) содержит коммутационный механизм (5), образующий выключатель, положение которого управляется цифровым блоком (3) обработки, и в случае необходимости, по меньшей мере, один компонент (6) рассеяния электрической энергии, такой, например, как резистор или резисторы.
20. Устройство по любому из пп.18 и 19, отличающееся тем, что комплекс (7) модулей (7') измерения напряжения содержит с одной стороны n аналоговых модулей (7') измерения, каждый из которых непосредственно связан с аккумулятором (1) батареи
(2), с другой стороны схему (9) умножения, входы которой соединены с выходами указанных модулей (7'), и, наконец, схему (10) аналогово-цифрового преобразования, соединенную на входе с выходом схемы (9) умножения и на выходе с цифровым блоком (3) обработки и управления.
(2), с другой стороны схему (9) умножения, входы которой соединены с выходами указанных модулей (7'), и, наконец, схему (10) аналогово-цифрового преобразования, соединенную на входе с выходом схемы (9) умножения и на выходе с цифровым блоком (3) обработки и управления.
21. Устройство по п.18, отличающееся тем, что входит в комплект автономного электросилового инструмента.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0500423A FR2880995B1 (fr) | 2005-01-14 | 2005-01-14 | Procede de chargement equilibre d'une batterie lithium-ion ou lithium polymere |
| FR0500423 | 2005-01-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007130852A RU2007130852A (ru) | 2009-02-20 |
| RU2364992C2 true RU2364992C2 (ru) | 2009-08-20 |
Family
ID=34953855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007130852/09A RU2364992C2 (ru) | 2005-01-14 | 2006-01-10 | Способ сбалансированной зарядки литий-ионной или литий-полимерной батареи |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7880444B2 (ru) |
| EP (1) | EP1854165B3 (ru) |
| JP (1) | JP5036556B2 (ru) |
| CN (1) | CN100533844C (ru) |
| AT (1) | ATE462206T1 (ru) |
| BR (1) | BRPI0605919B1 (ru) |
| CA (1) | CA2594826C (ru) |
| DE (1) | DE602006013103D1 (ru) |
| DK (1) | DK1854165T3 (ru) |
| ES (1) | ES2343367T7 (ru) |
| FR (1) | FR2880995B1 (ru) |
| RU (1) | RU2364992C2 (ru) |
| WO (1) | WO2006075112A1 (ru) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013181121A1 (en) * | 2012-05-30 | 2013-12-05 | Axion Power International, Inc. | Equalization of string battery configuration |
| RU2550817C2 (ru) * | 2010-12-21 | 2015-05-20 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Система быстрой зарядки, устройство управления, способ управления количеством накопленной электрической энергии и программа |
| RU2574475C2 (ru) * | 2014-02-04 | 2016-02-10 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Способ электропитания космического аппарата |
| RU2612407C2 (ru) * | 2012-07-10 | 2017-03-09 | Блю Солюшнз | Способ зарядки батареи и заряженная батарея |
| RU2630242C1 (ru) * | 2014-07-23 | 2017-09-06 | Электрисите Де Франс | Управление зарядом металл-воздушной батареи |
| RU2647128C2 (ru) * | 2015-12-04 | 2018-03-14 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Способ заряда литий-ионной аккумуляторной батареи |
| RU2747530C1 (ru) * | 2020-10-14 | 2021-05-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Литэко" | Способ управления системой балансировки литий-ионной аккумуляторной батареи |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8193778B2 (en) | 2007-07-13 | 2012-06-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method of charging a battery array |
| FR2923022B1 (fr) * | 2007-10-30 | 2010-01-08 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procedes de recalage et d'estimation de l'information d'etat de charge d'une batterie et batterie correspondante |
| US8466657B2 (en) * | 2008-10-31 | 2013-06-18 | Bren-Tronics Batteries International, L.L.C. | Autonomous balancing of series connected charge storage devices |
| DE102009003873A1 (de) * | 2009-05-04 | 2010-11-18 | Paade Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Aufladen von Akkumulatoren |
| US8917061B2 (en) * | 2009-09-18 | 2014-12-23 | Schneider Electric It Corporation | System and method for battery cell balancing |
| RU2411618C1 (ru) * | 2009-11-30 | 2011-02-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи в автономной системе электропитания искусственного спутника земли |
| JP4928618B2 (ja) * | 2010-02-03 | 2012-05-09 | 日清紡ホールディングス株式会社 | 蓄電モジュール制御装置 |
| US8933666B2 (en) | 2010-07-12 | 2015-01-13 | The Johns Hopkins University | Device and method for continuously equalizing the charge state of lithium ion battery cells |
| RU2461101C1 (ru) * | 2010-12-24 | 2012-09-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи в автономной системе электропитания |
| RU2461102C1 (ru) * | 2011-04-01 | 2012-09-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи в автономной системе электропитания |
| RU2485638C2 (ru) * | 2011-08-05 | 2013-06-20 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Способ эксплуатации герметичной никель-водородной аккумуляторной батареи в автономной системе электропитания искусственного спутника земли |
| CN102916458B (zh) | 2011-08-05 | 2015-06-17 | 凹凸电子（武汉）有限公司 | 电池均衡系统、电路及其方法 |
| RU2486634C2 (ru) * | 2011-08-05 | 2013-06-27 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Способ эксплуатации комплекта никель-водородных аккумуляторных батарей в системе электропитания геостационарного космического аппарата |
| JP6032473B2 (ja) | 2011-09-09 | 2016-11-30 | 株式会社Ｇｓユアサ | 状態管理装置、蓄電素子の均等化方法 |
| JP6106991B2 (ja) | 2011-09-09 | 2017-04-05 | 株式会社Ｇｓユアサ | 状態管理装置、蓄電素子の均等化方法 |
| RU2496189C2 (ru) * | 2011-11-10 | 2013-10-20 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи |
| TWM484846U (zh) * | 2012-03-29 | 2014-08-21 | 德龍偉創科技（深圳）有限公司 | 鋰電池組主動電荷均衡系統 |
| EP2665120B1 (fr) | 2012-05-14 | 2016-08-03 | Micro-Beam SA | Procédé et système d'équilibrage de cellules constitutives d'une batterie |
| CN104701899A (zh) * | 2013-12-04 | 2015-06-10 | 哈尔滨智木科技有限公司 | 一种电池均衡管理方法及均衡装置 |
| CN104124480B (zh) * | 2014-07-18 | 2017-04-05 | 刘仲尧 | 一种平衡电芯电压的方法和系统 |
| WO2017073018A1 (ja) * | 2015-10-30 | 2017-05-04 | 三洋電機株式会社 | 蓄電ユニット及び蓄電システム |
| RU2638825C2 (ru) * | 2015-11-06 | 2017-12-18 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи в составе автономной системы электропитания искусственного спутника Земли |
| RU2610147C1 (ru) * | 2015-12-08 | 2017-02-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Способ автоматического контроля технического состояния элементов смешанной (последовательное соединение групп параллельных элементов) аккумуляторной батареи и устройство для его осуществления |
| RU2610897C1 (ru) * | 2015-12-08 | 2017-02-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Способ автоматического контроля технического состояния элементов смешанной (параллельное соединение групп последовательных элементов) аккумуляторной батареи и устройство для его осуществления |
| US9957192B2 (en) | 2016-03-29 | 2018-05-01 | Applied Materials, Inc. | Low temperature fluoride glasses and glazes |
| RU2637815C2 (ru) * | 2016-04-11 | 2017-12-07 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи в составе автономной системы электропитания искусственного спутника Земли |
| CN107332292B (zh) | 2016-04-29 | 2021-02-26 | 华为技术有限公司 | 一种电压采集电路及电路控制方法 |
| CN106558899B (zh) * | 2017-01-04 | 2019-12-06 | 上海广为美线电源电器有限公司 | 电池组平衡修复管理系统 |
| JP2018117438A (ja) * | 2017-01-17 | 2018-07-26 | 太陽誘電株式会社 | リチウムイオンキャパシタを備えた電源モジュール |
| CN106848451B (zh) * | 2017-02-20 | 2019-03-19 | 成都雅骏新能源汽车科技股份有限公司 | 一种电池压差自适应调节方法 |
| CN108512280B (zh) * | 2018-05-04 | 2023-06-30 | 厦门芯阳科技股份有限公司 | 一种串联电池组均衡充电控制方法 |
| CN109037814B (zh) * | 2018-09-05 | 2021-02-19 | 成都芯源系统有限公司 | 一种充电平衡管理电路和方法 |
| RU2699051C1 (ru) * | 2018-09-24 | 2019-09-03 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи в автономной системе электропитания |
| US20230261500A1 (en) * | 2022-02-17 | 2023-08-17 | Powergene Technology Co., Ltd., Taiwan Branch | Lithium battery charge-limiting apparatus |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5773159A (en) * | 1995-07-18 | 1998-06-30 | Beard; Paul | Multicell configuration for lithium cells or the like |
| GB2372645A (en) * | 2001-02-22 | 2002-08-28 | Metrixx Ltd | Battery charging system |
| US6773959B2 (en) * | 2002-03-01 | 2004-08-10 | Sampson Taiwan Ltd. | Method for stacking semiconductor package units and stacked package |
| RU2293417C2 (ru) * | 2002-03-26 | 2007-02-10 | Сергей Николаевич Разумов | Устройство для питания нагрузки |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08213055A (ja) * | 1995-02-08 | 1996-08-20 | Honda Motor Co Ltd | 組電池の充電方法及びその装置 |
| US5773959A (en) * | 1996-01-11 | 1998-06-30 | Lockheed Martin Corporation | Lithium polymer battery charger methods and apparatus |
| JP3503453B2 (ja) * | 1997-12-26 | 2004-03-08 | 株式会社日立製作所 | 電池システム及びそれを用いた電気自動車 |
| JP3870577B2 (ja) * | 1998-09-14 | 2007-01-17 | 株式会社デンソー | 組電池のばらつき判定方法及びバッテリ装置 |
| JP3684998B2 (ja) * | 2000-04-27 | 2005-08-17 | 新神戸電機株式会社 | 組電池の容量調整方法 |
| JP2002010505A (ja) * | 2000-06-16 | 2002-01-11 | Fuji Electric Co Ltd | 充電制御装置 |
| JP3767422B2 (ja) * | 2001-06-01 | 2006-04-19 | 日産自動車株式会社 | 充電方法および充電装置 |
| DE10203909C1 (de) * | 2002-01-31 | 2003-11-20 | Dialog Semiconductor Gmbh | Lade/Entlade-Schutzschaltung für eine wiederaufladbare Batterie |
| US6700350B2 (en) * | 2002-05-30 | 2004-03-02 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for controlling charge balance among cells while charging a battery array |
| US7081737B2 (en) * | 2003-06-19 | 2006-07-25 | O2Micro International Limited | Battery cell monitoring and balancing circuit |
| US7126312B2 (en) * | 2004-07-28 | 2006-10-24 | Enerdel, Inc. | Method and apparatus for balancing multi-cell lithium battery systems |
| US7417405B2 (en) * | 2004-10-04 | 2008-08-26 | Black & Decker Inc. | Battery monitoring arrangement having an integrated circuit with logic controller in a battery pack |
-
2005
- 2005-01-14 FR FR0500423A patent/FR2880995B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-01-10 BR BRPI0605919A patent/BRPI0605919B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2006-01-10 AT AT06709396T patent/ATE462206T1/de active
- 2006-01-10 WO PCT/FR2006/050008 patent/WO2006075112A1/fr not_active Ceased
- 2006-01-10 DK DK06709396.3T patent/DK1854165T3/da active
- 2006-01-10 US US11/795,263 patent/US7880444B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-01-10 CA CA2594826A patent/CA2594826C/fr not_active Expired - Fee Related
- 2006-01-10 JP JP2007550819A patent/JP5036556B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2006-01-10 RU RU2007130852/09A patent/RU2364992C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-01-10 CN CNB2006800022305A patent/CN100533844C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2006-01-10 ES ES06709396.3T patent/ES2343367T7/es active Active
- 2006-01-10 DE DE602006013103T patent/DE602006013103D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2006-01-10 EP EP06709396.3A patent/EP1854165B3/fr not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5773159A (en) * | 1995-07-18 | 1998-06-30 | Beard; Paul | Multicell configuration for lithium cells or the like |
| GB2372645A (en) * | 2001-02-22 | 2002-08-28 | Metrixx Ltd | Battery charging system |
| US6773959B2 (en) * | 2002-03-01 | 2004-08-10 | Sampson Taiwan Ltd. | Method for stacking semiconductor package units and stacked package |
| RU2293417C2 (ru) * | 2002-03-26 | 2007-02-10 | Сергей Николаевич Разумов | Устройство для питания нагрузки |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2550817C2 (ru) * | 2010-12-21 | 2015-05-20 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Система быстрой зарядки, устройство управления, способ управления количеством накопленной электрической энергии и программа |
| WO2013181121A1 (en) * | 2012-05-30 | 2013-12-05 | Axion Power International, Inc. | Equalization of string battery configuration |
| RU2612407C2 (ru) * | 2012-07-10 | 2017-03-09 | Блю Солюшнз | Способ зарядки батареи и заряженная батарея |
| US9768629B2 (en) | 2012-07-10 | 2017-09-19 | Blue Solutions | Method for charging a battery and battery thus charged |
| RU2574475C2 (ru) * | 2014-02-04 | 2016-02-10 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Способ электропитания космического аппарата |
| RU2630242C1 (ru) * | 2014-07-23 | 2017-09-06 | Электрисите Де Франс | Управление зарядом металл-воздушной батареи |
| RU2647128C2 (ru) * | 2015-12-04 | 2018-03-14 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Способ заряда литий-ионной аккумуляторной батареи |
| RU2747530C1 (ru) * | 2020-10-14 | 2021-05-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Литэко" | Способ управления системой балансировки литий-ионной аккумуляторной батареи |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2006075112A1 (fr) | 2006-07-20 |
| DK1854165T3 (da) | 2010-07-19 |
| JP2008527963A (ja) | 2008-07-24 |
| CN101103487A (zh) | 2008-01-09 |
| CA2594826C (fr) | 2013-09-03 |
| RU2007130852A (ru) | 2009-02-20 |
| BRPI0605919A2 (pt) | 2009-05-26 |
| ES2343367T7 (es) | 2016-11-22 |
| EP1854165B1 (fr) | 2010-03-24 |
| US7880444B2 (en) | 2011-02-01 |
| ATE462206T1 (de) | 2010-04-15 |
| CA2594826A1 (fr) | 2006-07-20 |
| EP1854165B3 (fr) | 2016-06-08 |
| FR2880995B1 (fr) | 2007-04-06 |
| US20080197805A1 (en) | 2008-08-21 |
| EP1854165A1 (fr) | 2007-11-14 |
| ES2343367T3 (es) | 2010-07-29 |
| BRPI0605919B1 (pt) | 2017-01-31 |
| DE602006013103D1 (de) | 2010-05-06 |
| FR2880995A1 (fr) | 2006-07-21 |
| CN100533844C (zh) | 2009-08-26 |
| JP5036556B2 (ja) | 2012-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2364992C2 (ru) | Способ сбалансированной зарядки литий-ионной или литий-полимерной батареи | |
| RU2368039C2 (ru) | Способ сбалансированной зарядки литий-ионной или литий-полимерной батареи | |
| CN108028536B (zh) | 电池监视装置 | |
| KR101054584B1 (ko) | 충전 방법, 전지 팩 및 그 충전기 | |
| JP6763376B2 (ja) | 蓄電池制御装置、蓄電システム、制御方法及びコンピュータ可読媒体 | |
| EP3793057A1 (en) | Battery control unit and battery system | |
| CN101065876A (zh) | 使用荷电状态进行平衡电池电量的方法和系统 | |
| CN105871021A (zh) | 用于电动自行车电池组快速充电的电池管理系统及方法 | |
| EP3876384A1 (en) | Battery pack and charging management method thereof | |
| JP7707414B2 (ja) | セルバランシング方法およびその方法を提供するバッテリーシステム | |
| KR102812769B1 (ko) | 전원공급장치의 제어방법 | |
| EP3278125B1 (en) | Apparatus and methods for battery monitoring using discharge pulse measurements | |
| CN109462265A (zh) | 一种电池充放电均衡控制方法及装置 | |
| JP4569460B2 (ja) | 組電池の容量調整装置 | |
| JP2019024285A (ja) | バランス装置および電池ユニット | |
| JP2010246214A (ja) | 電池電圧調整監視装置 | |
| JP2937796B2 (ja) | 電力貯蔵用二次電池の充放電電流測定方法及び残存電力量測定方法並びに測定装置 | |
| JP2002170599A (ja) | 監視装置、制御装置及び電池モジュール | |
| JPH03223684A (ja) | 蓄電池の状態を判定するための方法 | |
| KR20230082236A (ko) | 셀 전압 추정 방법 및 그 방법을 제공하는 배터리 시스템 | |
| JP2569791B2 (ja) | 充電器 | |
| JPH11206023A (ja) | 電力需給装置制御システムおよび制御方法 | |
| JPH06511310A (ja) | 再充電可能な蓄電池を充電し且つ試験する方法 | |
| CN120161345A (zh) | 用于诊断能量转移的方法 | |
| WO2026028638A1 (ja) | 組電池均等化装置および組電池均等化方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150111 |