CN104977540A - 用于监视蓄电池的充电状态或充电电流或放电电流的方法 - Google Patents

用于监视蓄电池的充电状态或充电电流或放电电流的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104977540A
CN104977540A CN201510144446.6A CN201510144446A CN104977540A CN 104977540 A CN104977540 A CN 104977540A CN 201510144446 A CN201510144446 A CN 201510144446A CN 104977540 A CN104977540 A CN 104977540A
Authority
CN
China
Prior art keywords
accumulator
charging
current
equipment
supervision method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510144446.6A
Other languages
English (en)
Inventor
A·奥斯瓦尔德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of CN104977540A publication Critical patent/CN104977540A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00302—Overcharge protection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644—Constructional arrangements
    • G01R31/3648—Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3835—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC involving only voltage measurements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于监视蓄电池的充电状态或者充电电流或放电电流的方法，尤其用于蓄电池、特别是锂离子蓄电池的充电或放电方法，其中通过所述蓄电池的充电电压(U)或放电电压(U)的导数(dU/dt)推导出所述蓄电池的充电状态或者充电电流或放电电流。此外，本发明涉及一种计算机程序或者一种计算机程序产品、一种计算单元或者一种处理装置以及一种蓄电池充电设备/蓄电池充电装置或者一种蓄电池运行的设备/装置。

Description

用于监视蓄电池的充电状态或充电电流或放电电流的方法
技术领域
本发明涉及一种用于监视蓄电池的充电状态或者充电电流或放电电流的方法、尤其用于蓄电池、特别是锂离子蓄电池的充电或放电方法。此外，本发明涉及一种计算机程序或者一种计算机程序产品、一种计算单元或者一种处理装置和/或涉及一种蓄电池充电设备/蓄电池充电装置或者一种蓄电池运行的设备/装置。
背景技术
越来越多的电的和电子的设备仅仅或者可选择地通过蓄电池供给电功率。除移动通信技术和信息技术以外，例如是灯以及用于钻孔、磨削、拧螺栓、锯等的电动工具。由一个或多个电池单元组成的通常也称作可充电的电池的蓄电池与电的或者电子的设备通常电地并且机械地可松开地连接。为了充电，将蓄电池从电的或者电子的设备取下并且机械地和电子地与充电设备连接。替代地，蓄电池也在充电期间保持与设备连接，其中设备可以直接具有充电装置或者可以与充电设备电连接。
如今，蓄电池能够以不同的类型和大小可供多种应用使用。典型的类型是相应于分别包含在蓄电池中的元件——例如铅酸蓄电池、镍镉(NiCd)蓄电池、镍金属混合(NiMH)蓄电池、锂离子(Li-Ion)蓄电池或者锂聚合物蓄电池。所述蓄电池可以多次使用并且在适合的充电装置或者充电设备中再次充电。在本申请的范畴内，蓄电池理解为可充电的电池，其除原本的蓄电池或者原本的电池组以外可以具有至少一个另外的元件、例如电子电路、电连接端和/或用于与电的或电子的设备或者充电设备机械连接的锁合机构。
特别地，不允许使锂离子蓄电池过充，以避免对其损害。通常借助恒定的充电电流来充电所述蓄电池，直至到达边界电压或者充电终止电压。随后，恒定地保持充电电压并且撤消充电电流(I/U充电方法、CCCV(constant current constant voltage)：恒定电流恒定电压充电方法)。如果超过一个确定的充电电流值，则终止充电过程，为此在充电设备中需要电流检测。为此，需要昂贵且复杂的电路元件，它们也始终具有电阻，这损害蓄电池的充电和/或放电时的效率。
DE 693 18 029 T2或者US 5 477 125 A教导了一种用于蓄电池的充电的方法，其中在应用电压/时间函数的情况下以恒定的初始充电电流来充电蓄电池并且周期性地中断充电电流，以便实现一个确定的时间持续的无电流的间隔。在所述间隔中，在每一个无电流间隔期间的确定的时刻减小并且测量要充电的蓄电池的无电阻的电压以及选择蓄电池的过充参考电压。在此，所述过充参考电压对于蓄电池的过充反应的开始是典型的。在此，周期地如此调节充电电流，使得蓄电池的无电阻电压不大于蓄电池的过充参考电压以避免显著的过充。
发明内容
本发明的任务是，提供一种用于监视蓄电池的充电状态的方法、优选用于蓄电池、尤其锂离子蓄电池的充电方法，可以借助低成本的蓄电池充电设备/蓄电池充电装置或者相对低成本的蓄电池运行的设备/装置来实施所述方法。在此，应当可以有效防止蓄电池的过充，其中应当能够实现有效的充电过程。此外，本发明的任务是，与此相应说明一种计算机程序或者一种计算机程序产品、一种计算单元或者一种处理装置和/或一种蓄电池充电设备/蓄电池充电装置或者一种蓄电池运行的设备/装置。
本发明的任务通过根据权利要求1所述的用于监视蓄电池的充电状态的方法、尤其用于蓄电池、特别是锂离子蓄电池的充电或放电方法；借助根据权利要求9所述的计算机程序或者计算机程序产品；借助根据权利要求10所述的优选用于蓄电池充电设备/蓄电池充电装置或者蓄电池运行的设备/装置的计算单元或者处理装置；以及通过根据权利要求11所述的蓄电池充电设备/蓄电池充电装置或者蓄电池运行的设备/装置、尤其充电设备、仪器、电动机械工具、灯、设备或者车辆来解决。由从属权利要求和以下描述得到本发明的有利扩展方案、附加特征和/或优点。
在根据本发明的监视方法中，通过蓄电池的充电电压或放电电压的数学导数或者微商推断出蓄电池的充电状态或者充电电流或放电电流。在此，可以通过蓄电池的充电电压或放电电压的变化速度、变化加速度、变化急动度()和/或通过一个或多个其他的导数或者微商推导出蓄电池的充电状态或者充电电流或放电电流。在此，在考虑时间的情况下根据(当前)所确定的、所求取的或者所估计的充电电压或放电电压以及根据先前刚刚确定的、求取的或者估计的一个或多个充电电压值或者放电电压值实现用于(当前的)变化速度、用于(当前的)变化加速度、用于(当前的)变化急动度等的(当前的)充电电压或放电电压的(当前的)求导。
在此，主要或者基本上超过蓄电池的充电或者放电的整个时间段地实施所述监视方法。在此，根据蓄电池的充电电压或放电电压的变化速度、变化加速度和/或变化急动度等优选确定、求取或者估计蓄电池的当前的充电状态或者当前的充电电流或放电电流。在此，优选测量或者此外推导、即求取、确定或者估计充电电压或放电电压。
可以在流动的充电电流或放电电流时实施所述监视方法。此外，可以在没有充电电流或放电电流的影响和/或在没有充电电流或放电电流的中断的情况下实施所述监视方法。此外，可以在没有推导出充电电流或放电电流的情况下实施所述监视方法。也就是说，通过所述监视方法既不测量、也不求取、更不确定充电电流或放电电流。根据本发明的监视方法发生在蓄电池的充电或者放电期间，其中在充电电流或放电电流流入或者流经蓄电池时测量蓄电池上的充电电压或放电电压并且由此确定、求取或者估计充电电压或放电电压的导数。
在此，优选被动地、即在后台实现远离所述监视方法的充电电流或放电电流的控制或者调节。其优选影响充电电流(确定的可应用的充电方法)或者放电电流直至充电或者放电的终止。在根据本发明的方法中，对于充电状态或者充电电流或放电电流的估计优选不需要关于充电电流或放电电流自身的信息。对于所述监视方法而言，根据本发明可以放弃用于推断(测量、求取、确定、估计)充电电流或放电电流的模块或者放弃用于影响充电电流或放电电流的模块。
在本发明的一种实施方式中，在实施所述监视方法期间、但当然在所述监视方法自身以外充电电流(不是养护充电)或放电电流(充电：I/U充电方法)主要或者基本上可以保持恒定。在此，充电电流或放电电流优选是对于蓄电池的确定的类型典型的充电电流或放电电流。也就是说，以已知的方式实现充电电流或放电电流的控制或者调节。此外，对于蓄电池的有计划的充电或者放电的持续时间可以主要或者基本上无中断地或者持久地并且可能在时间上相继的、离散的步骤中实施所述监视方法。在此典型地，值从0.1s至1.75s、尤其1s±0.1-0.5s。
在此，蓄电池的有计划的充电和放电例如应当理解为蓄电池借助蓄电池充电设备/蓄电池充电装置的充电(如下)，蓄电池借助蓄电池充电设备/蓄电池充电装置的放电或者蓄电池在蓄电池运行的设备/装置中的放电(如下)。也就是说，蓄电池在蓄电池运行的设备/装置中的根据目的的使用、例如在借助手电筒照明环境时同样应当理解为蓄电池以优选恒定的放电电流的放电。
根据本发明，在蓄电池的恒定的充电或放电曲线的范围中可以通过蓄电池的多个充电电压或放电电压的多个导数的比较推断出蓄电池的充电状态或者充电电流或放电电流。此外，根据本发明可以在达到用于充电电压或放电电压的导数的所定义的一个值或者值范围时终止蓄电池的充电或者放电。
此外，根据本发明还可以通过对于蓄电池的确定的类型典型的充电或放电曲线推导出蓄电池的充电状态或者充电电流或放电电流。也就是说，除充电电压或放电电压的导数以外考虑所述充电曲线或者放电曲线。
根据本发明的监视方法可以是用于至少一个蓄电池的充电和/或放电方法。此外，可以在蓄电池中在蓄电池的根据目的的放电或者使用时实施所述监视方法。此外，所述监视方法可以设置用于在蓄电池中确定、求取或者估计蓄电池的根据目的的放电或者使用时的当前的充电状态或者当前的充电电流或放电电流。此外，所述监视方法可以设置用于识别损坏的电池单元或者用于识别损坏的蓄电池。
根据本发明，在所述监视方法中可以设置充电电流或放电电流的确定、求取或者估计，其中附加地可以设置充电电流或放电电流的主动影响。也就是说，代替后台中的例如在所确定的充电电流或放电电流方面的仅仅一次控制或者调节，根据本发明可以推断出充电电流或放电电流。所述所测量的、所求取的、所确定的或者所估计的充电电流或放电电流则可以补充所述监视方法。因此，可以根据关于充电电流或放电电流的信息在其行为方面改变所述监视方法。由此则例如可以终止充电或放电方法。在此，也可以影响充电电流或放电电流的强度。
根据本发明的计算机程序或者根据本发明的计算机程序产品具有程序代码模块，其构造用于当所述程序代码模块在计算单元或者处理装置上运行或者储存在计算机可读的数据载体上时实施根据本发明的监视方法。本发明可以实现为(模拟的)方法和/或实现为计算机程序。在此，所述计算机程序可以在(微)处理器或者(微型或小型)计算机上实施和/或储存在数据载体或者数字的存储介质上。
所述机器可读的或者计算机可读的数据载体或者所述存储介质例如可以是硬盘、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器或者Flash存储器、存储器模块(Speicherbaustein)、磁盘、CD-ROM、DVD或者蓝光盘。此外，计算机程序能够以固件的形式存储。在此，计算机程序可以与可电子提供的或者可读取的(可能控制/调节)信号、例如关于蓄电池的充电电压或放电电压的信息在可编程的处理器装置或者计算机装置中或者相应的系统中如此共同作用，使得可以实施根据本发明的监视方法的一种实施方式。
根据本发明的计算单元或者根据本发明的处理装置如此构造，使得可以通过它们实施根据本发明的监视方法，可以通过它们运行根据本发明的计算机程序和/或它们具有根据本发明的计算机程序产品。所述计算单元例如可以构造为算数逻辑单元或者构造为处理装置的子单元。处理装置例如可以构造为电子的计算装置或者计算单元——例如微控制器、构造为(微型或小型)计算机或者构造为当然也还可以实现或者实施其他任务的另一装置或者设备。
根据本发明的蓄电池充电设备/蓄电池充电装置或者根据本发明的蓄电池运行的设备/装置如此设置，使得可以通过它们实施根据本发明的监视方法，它们具有根据本发明的计算机程序和/或计算机程序产品和/或它们具有根据本发明的计算单元或者根据本发明的处理装置。也就是说，本发明可以实现为用于蓄电池的充电的充电设备或者充电装置，或者实现为从蓄电池获得电功率的设备或者装置。
在此，蓄电池充电设备或蓄电池充电装置或者使蓄电池运行的设备或装置可以如此构造，使得可以借助它们实施所描述的方法。在此，蓄电池充电设备或蓄电池充电装置或者使蓄电池运行的设备或装置包括计算机程序、计算机程序产品或者计算机可读的数据载体、例如所描述的数字的存储介质。
为了测量或者为了此外推导充电电压或放电电压，蓄电池充电设备或蓄电池充电装置或者使蓄电池运行的设备或装置可以具有模拟电路或者模拟/数字转换器。此外，为了充电电压或放电电压的改善的分辨率，蓄电池充电设备或蓄电池充电装置的充电回路可以具有附加电阻。此外优选的是，使蓄电池运行的设备或装置具有主要或者基本上线性的放电特性和/或主要或者基本上恒定的放电电流。
蓄电池充电设备例如可以是用于例如小巧电池(Mignon-Akkus)或者微型电池的外部充电器、或者是例如具有例如用于手操作的电动工具的充电座的外部充电器。蓄电池充电装置例如可以是使蓄电池运行的设备或装置的充电装置，其中所述使蓄电池运行的设备或装置或者其充电装置对于其功能必须仅仅与电线缆连接。在此，用于线缆的插接件也可以具有用于充电装置的功能。使蓄电池运行的设备例如是仪器、电动机械工具、灯、设备或者车辆。使蓄电池运行的装置例如可以是设备的组成部件。
附图说明
以下根据实施例参考附图进一步阐述本发明。附图示出：
图1以线图示出锂离子蓄电池的I/U充电方法的理想的电流/电压变化；
图2同样以线图示出锂离子蓄电池的I/U充电方法中的充电设备或者充电装置的实际的电流/电压变化；
图3示出充电设备或充电装置或者使蓄电池运行的设备或装置的示图，其具有与其连接的或者在其中所连接的蓄电池和属于所述蓄电池的内部电阻；
图4示出图3的充电设备或充电装置或者使蓄电池运行的设备或装置，其具有用于蓄电池的附加电阻。
具体实施方式
以下根据用于蓄电池、尤其用于锂离子蓄电池的I/U充电方法的实施方式进一步阐述本发明。本发明不局限于这些实施方式，而受更根本的性质限制，从而可以在用于多种蓄电池的多种充电方法/放电方法上使用本发明。在此，也可称作电池组(Akkupack)的蓄电池例如可以构造为具有一个或多个以串联和/或并联的电池单元的铅蓄电池、锂聚合物蓄电池、磷酸铁锂蓄电池、钛酸锂蓄电池、钠氯化镍蓄电池、钠硫蓄电池、镍铁蓄电池、镍镉蓄电池、镍金属混合蓄电池、镍氢蓄电池、镍锌蓄电池或者锌硫锂蓄电池等。
在图1中所示出的理想的I/U充电方法的第一阶段中，使蓄电池10(参见图3或4)以通过充电设备20(充电器20)或者充电装置20限制的恒定的电流I充电。在此，与纯恒定电压充电方法相比，达到通常高的初始充电电流I的限界。在达到蓄电池10上的所选择的边界电压UG时，从电流控制或者电流调节切换到电压控制或者电压调节。在第二充电阶段中，以恒定的电压U继续充电，其中充电电流I随着蓄电池10的充电状态的升高自动下降。作为用于充电的终止的标准，在现有技术中使用低于所选择的最小充电电流I。
根据本发明，这借助蓄电池10的充电电压U的导数dU/dt、d2U/dt2、d3U/dt3、...实现，参见图2。这可以类似应用于蓄电池10的放电电压U。为此，既不检测也不中断蓄电池10的充电电流I或放电电流I。根据本发明可以估计充电电流I，而为此不需要电流测量。因此，可以降低例如用于充电设备20的成本。代替直接的电流测量，在本发明中至少通过充电电压或蓄电池电压U的变化速度dU/dt来估计充电电流I的强度()或者根据所述变化速度dU/dt的行为的特性化的特征来影响充电过程。
相对地实现蓄电池电压U的测量、确定、求取或者估计、即推导出蓄电池电压U，在不具有相对非常准确的例如在μV范围中的电压参考的情况下这能够实现低成本的模拟/数字转换器或者模拟的测量电路的使用。附加地或替代地，除所述变化速度dU/dt以外，也可以使用蓄电池电压U的变化加速度d2U/dt2、变化急动度d3U/dt3和/或一个或多个其他的导数。
在蓄电池10的充电时，蓄电池10上的电压U在达到边界电压UG之后在理论上保持恒定(参见图1)。但是在实际中(图2)，边界电压UG随着充电电流I的减小接近实际的边界电压UG。这由蓄电池10的内阻12或者所述蓄电池的电池单元和充电器20的充电电路26的内阻22引起。根据本发明，在达到蓄电池电压U的变化速度dU/dt的一个预先确定的值或者值范围时和/或在达到另一个导数d2U/dt2、d3U/dt3…的一个预先确定的值或者值范围时终止充电过程。对于蓄电池10的单个电池单元而言，所述变化速度dU/dt为1-2mV/min至200mV/min。在此，换算到每个蓄电池10十个电池单元得到可能位于10-20mV/min和2V/min之间的变化速度。
借助充电设备20的充电回路26中的附加电阻24(图4)，可以增大用于蓄电池电压U的变化速度dU/dt的测量时间，其中尤其在时间上延长具有恒定充电电压U的阶段。在此，降低蓄电池10的内阻12对蓄电池电压U的变化速度dU/dt的影响。此外，充电电压U的变化速度dU/dt可以用于估计蓄电池10的充电状态，这例如可用于充电状态显示。
此外，可以通过充电电压U或放电电压U的变化速度dU/dt的分析处理来识别蓄电池电池单元的损坏或者损坏的蓄电池10。在此，不检测并且不影响充电电流I。此外，尤其在恒定电流充电阶段的范围中(参见图2)可以使用不同的变化速度dU/dt或者d2U/dt2、d3U/dt3、…中的另一个导数来估计蓄电池10的充电状态。在此，尤其要分析处理在恒定电流充电阶段中蓄电池电压U的变化中的拐点。
不仅可以通过模拟/数字转换器而且可以借助模拟电路实现蓄电池电压U的变化速度dU/dt或者另一个导数d2U/dt2、d3U/dt3、…的测量。此外，充电设备20或充电装置20或者使蓄电池运行的设备20或装置20优选包括求取蓄电池的物理参量的监视装置。物理参量例如可以涉及蓄电池10的温度。如果物理参量与所预给定的值或者范围偏差，则监视装置使蓄电池10的充电或者放电中断或者变化。
本发明涉及尤其用于锂离子蓄电池10的借助测量蓄电池电压U的变化速度dU/dt和/或蓄电池电压U的其他导数d2U/dt2、d3U/dt3、…的充电或放电方法。在所述方法中，可以根据蓄电池电压U的变化速度dU/dt和/或其他导数d2U/dt2、d3U/dt3、…来估计充电电流I。借助电压检测相对地实现所述估计。在达到一个所定义的值、例如蓄电池电压U的一个确定的变化速度dU/dt时终止充电过程或者放电过程。
通过根据本发明的监视方法可以由蓄电池电压U的导数dU/dt、d2U/dt2、d3U/dt3、…来估计或者计算充电电流I，而不测量所述充电电流。当提供与如此求取的充电电流I共同得到新认识的附加信息时这是有利的。如果不是这种情形，则可以通过根据本发明的监视方法替代(subsituieren)所述充电电流I。也就是说，代替充电电流I使用另一参量、即蓄电池电压U的一个或多个导数dU/dt、d2U/dt2、d3U/dt3、…，其中其不一定必须与充电电流I成相似关系。当然同样能够使用两个参量。
以上阐述涉及蓄电池10以电能的充电；然而也可能的是，相反地将所述阐述应用于蓄电池10的放电。本发明例如可以应用于小型仪器20——例如电的牙刷20或者剃须刀20；移动电话20、灯20——例如手电筒20；玩具20、无线的工具20——例如手操作的电动工具20；笔记本电脑20、计算机20的蓄电池10直至电池10——即用于电驱动装置20、电动车(Elektromobile)20；叉车20、电动车辆20和混合动力车辆20等的蓄电池10。
用于充电或放电方法的中断的标准例如是蓄电池电压U在一定的时间段中的增长的确定的斜度，这可以通过蓄电池电压U的变化速度dU/dt和/或其他的导数d2U/dt2、d3U/dt3、…求取。例如，如果在充电方法中蓄电池电压U的变化速度dU/dt小于一个确定的值或者值范围(最小斜度)，则可以从以下出发：所涉及的蓄电池10已经达到了位于其容量边界处的充电状态。如果在放电方法中蓄电池电压U的变化速度dU/dt大于一个确定的值或者值范围(最大斜度)，则可以从以下出发：所涉及的蓄电池10基本上完全放空。

Claims (12)

1.一种用于监视蓄电池(10)的充电状态的方法，尤其用于蓄电池(10)、特别是锂离子蓄电池(10)的充电或放电方法，其特征在于，通过所述蓄电池(10)的充电电压(U)或放电电压(U)的导数(dU/dt，d2U/dt2，d3U/dt3，…)推导出所述蓄电池(10)的所述充电状态或者充电电流或放电电流。
2.根据以上权利要求所述的监视方法，其特征在于，通过所述蓄电池(10)的充电电压(U)或放电电压(U)的变化速度(dU/dt)、变化加速度(d2U/dt2)、变化急动度(d3U/dt3)和/或一个或多个其他的导数(…)推导出所述蓄电池(10)的充电状态。
3.根据以上权利要求中任一项所述的监视方法，其特征在于：
在流动的充电电流(I)或放电电流(I)下实施所述监视方法；
在没有所述充电电流(I)或放电电流(I)的影响的情况下和/或在没有所述充电电流(I)或放电电流(I)的中断的情况下实施所述监视方法；和/或
在没有推导出充电电流(I)或放电电流(I)的情况下实施所述监视方法。
4.根据以上权利要求中任一项所述的监视方法，其特征在于，在实施所述监视方法期间所述充电电流(I)或放电电流(I)主要或者基本上保持恒定，其中，所述充电电流(I)或放电电流(I)优选是对于蓄电池(10)的确定的类型典型的充电电流(I)或放电电流(I)。
5.根据以上权利要求中任一项所述的监视方法，其特征在于，对于所述蓄电池(10)的有计划的充电或者放电的持续时间主要或者基本上无中断地并且可能在时间上相继的、离散的步骤中实施所述监视方法。
6.根据以上权利要求中任一项所述的监视方法，其特征在于，在所述蓄电池(10)的恒定的充电或放电曲线的范围中通过所述蓄电池(10)的多个充电电压(U)或放电电压(U)的多个导数(dU/dt，d2U/dt2，d3U/dt3，…)的比较推导出所述蓄电池的(10)的充电状态。
7.根据以上权利要求中任一项所述的监视方法，其特征在于，在达到用于所述充电电压(U)或放电电压(U)的导数(dU/dt，d2U/dt2，d3U/dt3，…)的一个所定义的值或者值范围时终止所述蓄电池(10)的充电或者放电。
8.根据以上权利要求中任一项所述的监视方法，其特征在于：
此外通过对于蓄电池(10)的确定的类型典型的充电或放电曲线推导出所述蓄电池(10)的充电状态；
所述监视方法是用于至少一种蓄电池(10)的充电和/或放电方法；
在所述蓄电池(10)中在所述蓄电池(10)的根据目的的放电或者使用时实施所述监视方法；
所述监视方法设置用于在所述蓄电池(10)中确定、求取或者估计所述蓄电池(10)的根据目的的放电或者使用时的当前的充电状态；
所述监视方法设置用于识别损坏的电池单元或者用于识别损坏的蓄电池(10)；
在所述监视方法中还设置所述充电电流(I)或放电电流(I)的确定、求取或者估计；和/或
在所述监视方法中还设置所述充电电流(I)或放电电流(I)的主动影响。
9.一种计算机程序或者计算机程序产品，其具有程序代码模块，其构造用于当所述程序代码模块在计算单元或者处理装置上运行或者存储在计算机可读的数据载体上时实施根据权利要求1至8中任一项所述的监视方法。
10.一种计算单元或者处理装置，其优选用于蓄电池充电设备/蓄电池充电装置(20)或者蓄电池运行的设备/装置(20)，其如此构造，使得能够通过所述计算单元或者所述处理装置实施根据权利要求1至8中任一项所述的监视方法，能够运行根据权利要求9所述的计算机程序和/或具有根据权利要求9所述的计算机程序产品。
11.一种蓄电池充电设备/蓄电池充电装置或者蓄电池运行的设备/装置、尤其充电设备(20)、仪器(20)、电动机械工具(20)、灯(20)、设备(20)或者车辆(20)，其特征在于，
所述蓄电池充电设备/蓄电池充电装置(20)或者蓄电池运行的设备/装置(20)如此设置，使得能够借此实施根据权利要求1至8中任一项所述的监视方法，
所述蓄电池充电设备/蓄电池充电装置(20)或者蓄电池运行的设备/装置(20)具有根据权利要求9所述的计算机程序或者计算机程序产品和/或具有根据权利要求10所述的计算单元或者处理装置。
12.一种根据上一个权利要求所述的蓄电池充电设备/蓄电池充电装置或者蓄电池运行的设备/装置，其特征在于：
为了测量或者为了此外推导所述充电电压(U)或放电电压(U)，所述蓄电池充电设备/蓄电池充电装置(20)或者所述蓄电池运行的设备/装置(20)具有模拟电路或者模拟/数字转换器；
所述蓄电池充电设备/蓄电池充电装置(20)在充电回路(26)中具有附加电阻(24)；
所述蓄电池运行的设备/装置(20)具有主要或者基本上线性的放电特性；和/或
所述蓄电池运行的设备/装置(20)具有主要或者基本上恒定的放电电流。
CN201510144446.6A 2014-04-01 2015-03-30 用于监视蓄电池的充电状态或充电电流或放电电流的方法 Pending CN104977540A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014206112.1A DE102014206112A1 (de) 2014-04-01 2014-04-01 Verfahren zum Überwachen eines Ladezustands bzw. eines Lade- oder Entladestroms eines Akkumulators
DE102014206112.1 2014-04-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104977540A true CN104977540A (zh) 2015-10-14

Family

ID=54066804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510144446.6A Pending CN104977540A (zh) 2014-04-01 2015-03-30 用于监视蓄电池的充电状态或充电电流或放电电流的方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20150280476A1 (zh)
CN (1) CN104977540A (zh)
DE (1) DE102014206112A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108196189A (zh) * 2017-11-14 2018-06-22 歌尔科技有限公司 一种检测双电池产品电池异常的方法和装置
CN109541488A (zh) * 2018-11-26 2019-03-29 瑞浦能源有限公司 一种基于电池负载状态的电流控制方法
CN109884553A (zh) * 2019-03-29 2019-06-14 中车株洲电力机车有限公司 超级电容储能电源内阻一致性实时在线诊断方法及系统
CN110275118A (zh) * 2019-06-27 2019-09-24 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 一种功率型动力电池健康状态估算方法
CN116125298A (zh) * 2022-11-28 2023-05-16 伏瓦科技(苏州)有限公司 电池故障检测方法及装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015061370A1 (en) 2013-10-21 2015-04-30 Milwaukee Electric Tool Corporation Adapter for power tool devices
JP6256765B2 (ja) 2014-09-10 2018-01-10 トヨタ自動車株式会社 充電状態推定方法
US10459035B2 (en) 2015-07-13 2019-10-29 Mitsubishi Electric Corporation Charge state estimation method for lithium ion battery and charge state estimation device for lithium ion battery by using correspondence between voltage charge rate and the state of charge of the lithium ion battery
GB201522305D0 (en) * 2015-12-17 2016-02-03 Oxis Energy Ltd Battery management system
US10473012B2 (en) * 2016-11-21 2019-11-12 Clean Train Propulsion Battery leasing and wireless power transfer for passenger rail
KR102553419B1 (ko) * 2018-04-24 2023-07-10 에프. 호프만-라 로슈 아게 핸드헬드 의료 디바이스의 시스템 저항을 결정하기 위한 방법
WO2022018090A1 (en) * 2020-07-21 2022-01-27 Jt International S.A. Aerosol generation device, electronic assembly comprising such a device and associated charging base
CN113892685A (zh) * 2021-09-14 2022-01-07 深圳麦时科技有限公司 一种分体式气溶胶生成装置
CN115728641B (zh) * 2022-11-14 2023-09-01 珠海英集芯半导体有限公司 一种具有自学习、自校准功能的ocv电量计算方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5477125A (en) * 1992-09-11 1995-12-19 Inco Limited Battery charger
CN1559098A (zh) * 2001-10-03 2004-12-29 ���Ͽع����޹�˾ 用于电池充电的系统和方法
US20050266299A1 (en) * 2002-11-19 2005-12-01 Junko Nishiyama Lithium ion secondary battery system, and method for operating lithium ion secondary battery
US20080238361A1 (en) * 2007-03-26 2008-10-02 Pinnell Leslie J Adaptive charger device and method
CN101414755A (zh) * 2007-10-16 2009-04-22 C.&E.泛音有限公司 可再充电的锂蓄电池的充电方法、充电设备以及锂蓄电池
US20090315698A1 (en) * 2008-06-19 2009-12-24 Eugene Michael Berdichevsky Systems and methods for diagnosing battery voltage mis-reporting

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5558349B2 (ja) * 2007-07-12 2014-07-23 エー１２３ システムズ， インコーポレイテッド リチウムイオンバッテリー用の多機能合金オリビン

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5477125A (en) * 1992-09-11 1995-12-19 Inco Limited Battery charger
CN1559098A (zh) * 2001-10-03 2004-12-29 ���Ͽع����޹�˾ 用于电池充电的系统和方法
US20050266299A1 (en) * 2002-11-19 2005-12-01 Junko Nishiyama Lithium ion secondary battery system, and method for operating lithium ion secondary battery
US20080238361A1 (en) * 2007-03-26 2008-10-02 Pinnell Leslie J Adaptive charger device and method
CN101414755A (zh) * 2007-10-16 2009-04-22 C.&E.泛音有限公司 可再充电的锂蓄电池的充电方法、充电设备以及锂蓄电池
US20090315698A1 (en) * 2008-06-19 2009-12-24 Eugene Michael Berdichevsky Systems and methods for diagnosing battery voltage mis-reporting

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108196189A (zh) * 2017-11-14 2018-06-22 歌尔科技有限公司 一种检测双电池产品电池异常的方法和装置
CN109541488A (zh) * 2018-11-26 2019-03-29 瑞浦能源有限公司 一种基于电池负载状态的电流控制方法
CN109884553A (zh) * 2019-03-29 2019-06-14 中车株洲电力机车有限公司 超级电容储能电源内阻一致性实时在线诊断方法及系统
CN109884553B (zh) * 2019-03-29 2021-06-04 中车株洲电力机车有限公司 超级电容储能电源内阻一致性实时在线诊断方法及系统
CN110275118A (zh) * 2019-06-27 2019-09-24 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 一种功率型动力电池健康状态估算方法
CN110275118B (zh) * 2019-06-27 2021-06-22 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 一种功率型动力电池健康状态估算方法
CN116125298A (zh) * 2022-11-28 2023-05-16 伏瓦科技(苏州)有限公司 电池故障检测方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014206112A1 (de) 2015-10-01
US20150280476A1 (en) 2015-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104977540A (zh) 用于监视蓄电池的充电状态或充电电流或放电电流的方法
US11125825B2 (en) Apparatus and method for managing battery
CN105518924B (zh) 电池设备和电动车辆
US10873201B2 (en) Battery management apparatus and method for protecting a lithium iron phosphate cell from over-voltage using the same
US9444267B2 (en) Cell voltage equalizer for multi-cell battery pack which determines the waiting time between equalization operations based on the voltage difference and the state of charge level
KR0173961B1 (ko) 모드변환형 배터리 충전장치
KR102392376B1 (ko) 배터리 시스템
KR101935364B1 (ko) 2차 전지의 충전 장치 및 충전 방법
EP2568567B1 (en) Electric storage device management apparatus
EP2690744A2 (en) Battery charging method and battery pack utilizing the same
US9780592B2 (en) Battery pack for selectively setting a high capacity mode having a high charge capacity until a full charge of a secondary battery
US9728991B2 (en) System and method for charging of a rechargeable battery
US20130311119A1 (en) Method of detecting battery full-charge capacity
US20170104350A1 (en) Device and method for controlling a plurality of cells of a battery
CN102565716A (zh) 用于计算二次电池的残余容量的设备
US9184600B2 (en) Method for balancing the voltages of electrochemical cells connected in several parallel branches
US9847663B2 (en) Secondary-battery charging system and method and battery pack
US20150367744A1 (en) Managing the charging of a battery
CN101938150A (zh) 充电控制方法、充电控制装置及组电池
JP4796784B2 (ja) ２次電池の充電方法
CN104681889A (zh) 一种充电器的自动调档充电方法及其充电及检测电路
KR102564716B1 (ko) 과방전으로부터 배터리를 보호하기 위한 배터리 관리 시스템과 방법
KR102358435B1 (ko) 배터리 충전방법 및 이를 이용한 배터리 팩
JP5165405B2 (ja) 充電制御回路、電池パック、及び充電システム
KR101925113B1 (ko) 복수의 배터리 유닛들을 포함하는 전지팩의 충전량을 향상시키기 위한 전지팩 충전기

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20151014