CN115986862A - 电源设备和用于管理这种设备的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电源设备,包括:一组至少一个电源电池单元,用于管理该电池单元组的、包括所述电池单元的无源平衡单元的装置,该设备的特征在于,在移至该设备的长历时存放模式的请求期间,管理装置被配置成:如果电池单元组的充电状态大于目标充电状态或目标充电状态范围,则经由无源平衡单元使电池单元组放电,直到电池单元组达到目标充电状态或者目标充电状态范围。
Description
技术领域
本发明涉及电源设备。
本发明还涉及用于管理这种电源设备的方法。
本发明还涉及一种与这种电源设备相关联的计算机程序,以及一种用于存储这种计算机程序的介质。
背景技术
几年来,为了减少温室气体排放,越来越多的人骑自行车旅行,而不是带有内燃机的车辆(汽车、小型摩托车、摩托车等)。
为了能够更容易地行进长距离,正在每天开发更轻和更高效的电动自行车。
自然地,电动自行车的电源设备必须定期再充电,所述电源设备包括逐渐放电的电池单元(cell)(或电池)。
可能发生的是,电动自行车的拥有者在一年中仅在天气较好时使用它。如果这个拥有者在冬季照这样存放他们的电动自行车,则电动自行车的延长的存放可能导致这些电池单元的使用寿命的降低。
发明内容
本发明的目的是提出一种电源设备,使得可以进一步保存所述设备的电池单元的使用寿命。
为了实现这个目的,提出了一种电源设备,包括:
一组至少一个电源电池单元,
用于管理电池单元组的、包括用于无源平衡所述电池单元的单元的装置。
根据本发明,在移至该设备的长历时存放模式的请求期间,该管理装置被配置成经由该无源平衡单元使该电池单元组放电直到该电池单元组达到目标充电状态或目标充电状态范围。
本发明因此使得有可能在长历时存放请求期间将该电池单元组带到合适的充电状态。实际上,电池单元组因此不被满电存放,而是处于预定义的目标充电状态(或处于目标充电状态范围)。这使得有可能更好地保护这些电池单元并且保留它们的使用寿命。
本发明进一步证明在结构和实现上是简单的。
有利地,本发明借助于零售中已经存在的元件,特别是例如无源平衡单元。而且,它可以容易地安装在现有技术的电源设备上。
可任选地,管理设备包括BMS。
可任选地,电源设备包括人机接口或与人机接口连接。
可任选地,经由人机接口向该设备传送进入长历时存放模式的请求。
可任选地,电源设备是电动汽车的电源设备。
可任选地,电源设备是电动自行车的电源设备。
本发明还涉及一种用于管理刚刚已经描述的电源设备的方法,该方法包括以下步骤:在移至该设备的长期存放模式的请求期间,并且如果该电池单元组的充电状态大于该目标充电状态或该目标充电状态范围,则使该电池单元组放电直到该电池单元组达到该目标充电状态或该目标充电状态范围。
可任选地,该管理方法包括以下步骤:在长历时存放模式下,如果所述电池单元组的充电状态落入预定临界阈值之下,则对电池单元组充电。
本发明还涉及实现刚刚已经描述的方法的计算机程序。
本发明还涉及实现刚刚已经描述的方法的存储介质。
在阅读了下面的对本发明的特定、非限制性实施例的描述之后,本发明的其他特征和优点将显现。
附图说明
参考附图,根据下面描述将更好地理解本发明,附图中:
[图1]图1示意性地解说了根据本发明的特定实施例的电源设备,
[图2]图2是解说图1中所表示的设备的实现的第一示例的流程图,
[图3]图3是解说图1中所表示的设备的实现的第二示例的流程图。
具体实施方式
图1解说了根据本发明的特定实施例的电源设备1。
这种电源设备1旨在给对象(例如车辆)供电。可任选地,这种电源设备1旨在给电动自行车供电。
以本身已知的方式,电源设备1包括一组至少一个电源电池单元,并且在这种情况下,包括若干个电源电池单元(也称为电源电池),以及用于管理所述电池单元的装置。由电池单元组2和管理装置3形成的组装件有时也称为“电池组”。例如,电池是锂型电池,并且例如,锂离子或锂聚合物型电池。管理装置3包括例如电子板,该电子板包括集成电路类型的管理部件4,诸如举例而言,微控制器或微处理器。在当前情况下,管理装置3包括电子板,该电子板包括微控制器。优选地,该电子板包括或是“电池管理系统”(BMS)。
此外,管理装置3包括用于电池单元组2的充电状态的测量装置5(充电状态有时更多地称为“充电状态”或SoC)。测量装置5被结合到管理部件4或连接至管理部件4,使得管理部件4能够控制它们并因此估计电池单元组在时刻t的充电状态。测量装置5包括例如传感器和/或计算部件并且确定电池单元组2的充电状态,例如:
通过测量和/或估计电池单元组2的端子处的电压,
和/或基于与电池单元组2相关联且形成电源设备1的一部分的库伦计所传输的数据。
在这种情况下,要注意的是,测量装置5传达电池单元组2的总充电状态,而不传送所述组内的每个电池单元的充电状态。
优选地,电源装置1还包括与管理部件4连接的至少一个人机接口6,从而使得用户可以与电源设备1交互,例如向它们下命令或收集关于电源设备1的信息。人机接口6包括例如至少一个按钮和/或至少一个灯和/或至少一个屏幕(触摸屏或非触摸屏)等。
此外,为了能够向电源设备1充电,特别是向电池单元组2充电,电源设备1包括连接至电源设备外部的充电装置8的连接接口7。例如,充电装置8包括或是便携式充电器或非便携式充电器,或还包括连接至电源插头的适配器等。充电装置8自然地适配于连接接口7。特别地,在这种情况下,电源设备1通过该相同的连接接口7连接至电动自行车。可替代地,电源设备1可以包括用于连接至该电源设备外部的充电装置上的第一连接接口和用于连接至该电动自行车上的第二连接接口。
管理装置3因此包括用于在连接接口7与电池单元组2之间传送电力的电路。
优选地,管理装置3包括布置在所述电路上的切断部件9,切断部件9连接至管理部件4。以这种方式,管理部件4控制切断部件9打开(相应地闭合)传输电路并因此拒绝组2的充电(相应地启用电池单元组的充电)。切断部件9例如是诸如电源开关、接触器等开关。
管理装置4还包括电池单元组2的无源平衡单元10。管理部件4连接至无源平衡单元以便控制它。
在这种情况下,需要提醒的是,对于使用电池单元组的设备,已知的是所述电池单元组集成了用于平衡不同电池单元的单元,即将使得有可能使电池单元组内的所有电池单元的充电状态标准化的单元。实际上,长期而言,电池单元组的不同充电和放电循环可能在不同电池单元之间引入充电状态不平衡。该平衡单元因此使得有可能校正这种不平衡。
迄今为止,已知两种类型的平衡单元:有源平衡单元和无源平衡单元。
无源平衡单元使得有可能通过迫使具有较高充电状态的电池单元放电来使得它们达到具有最低充电状态的电池单元的电平来使得电池单元的充电状态标准化。
为此,无源平衡单元通常基于热耗散的原理以通过焦耳效应使电池单元放电。无源平衡单元包括与不同的单元并联布置的集成电阻的电路、可彼此独立地激活的电路。此外,无源平衡单元包括用于估计每个电池单元的充电状态的装置。例如,这些估计装置通过测量所述电池单元的端子处的电压来确定每个电池单元的充电状态。
当这些电池单元之一具有相对于其他电池单元过高的充电状态(由估计装置确定)时,无源平衡单元闭合相应的并联电路:相关联的电池单元因此在并联电路的电阻中放电,该电阻因此变热。
由于不同电路可被独立地激活,无源平衡单元因此可仅对电池单元组内的一个或多个电池单元放电。因此,在本设备的情况下,应理解,如果测量装置5仅传达电池单元组2的总充电状态,则无源平衡单元10使得其可以估计所述电池单元组2内的每个电池单元的充电状态,以确保不同电池单元之间的平衡。
在本设备的情况下,在标称模式中,无源平衡单元10类似于刚刚已经描述的现有技术那样操作,通过选择性地使具有较高充电状态的一个或多个单元放电以将其带到具有最低充电状态的电池单元的电平。无源平衡单元10的一般目的自然地将所有电池单元的充电状态对齐到最大值(并且优选地对齐到最高可能的充电状态)。
此外,无源平衡单元10还被配置成能够在所谓的“长历时存放模式”的第二模式中操作。在该长历时存放模式中,如果这是由管理部件4请求的,则无源平衡单元10还被配置成,如果电池单元组2的充电状态大于目标充电状态,则迫使至少一个电池单元放电到所述电池单元组2中,以便使电池单元组2尽可能快地达到目标充电状态。
优选地,无源平衡单元10还被配置成在电池单元组2的放电期间在不同单元之间不引入任何过于显著的充电状态失衡以将其带到目标充电状态。
因此,优选地,如果这是由管理部件4请求的,则无源平衡单元10被配置成,如果电池单元组2的充电状态大于目标充电状态,则迫使所述电池单元组2中的所有电池单元放电,以便使电池单元组2尽可能快地达到目标充电状态。
可以在管理部件4和/或无源平衡单元10中实现不同的算法,以确保在电源设备1处于无源平衡模式时通过无源平衡单元10使电池单元组2放电。例如,至少一个所实现的算法可以命令使所有电池单元同时放电,或者至少一个所实现的算法可以通过在每个电池单元的给定时间流逝期间交替地进行放电来命令使所有电池单元放电,使得一旦给定时间流逝已经过去,则交替地在每个电池单元中的相同时间流逝(或不同的时间流逝)期间再次重新开始放电,等等。
优选地,无论所选的算法如何,放电以规则的间隔停止,以给予测量装置5时间来估计电池单元组2的充电状态,并且因此允许管理部件4估计放电是否必须继续。在一变型中,对电池单元组2的充电状态的放电和估计是同时地和/或连续地进行的。
以下给出了非限制性算法的示例(通过在不同电池之间的同时放电和用于充电状态的估计的放电的临时停止):
开始:
当充电状态大于目标充电状态时:
{
在给定时间流逝期间闭合来自所有电池单元的并联电路
再次测量充电状态
}
用于停止放电的给定时间流逝例如在5秒到20秒之间,并且例如在10秒到15秒之间,并且例如是10秒。
无源平衡单元10因此具有两个功能:
在标称模式中,确保不同电池单元之间的充电状态的平衡,
在长历时存放模式中,使电池单元组2进入目标充电状态。
保持目标充电状态对应于用于存放电池单元组2的最佳充电水平。该目标充电状态可以由电池单元组2的制造商提供,或者由电源设备1的制造商提供,或者由与电源设备1相关联的对象的制造商提供。这还可以根据电池单元组2的电池单元的性质和寻求管理电池单元组2的方式(例如,根据所选的使电池单元放电的算法)来预定义。这可以是用户可修改或者不可修改(例如,经由人机接口6)的。它可以由用户(例如,经由人机接口6)来限定、或者在制造电池单元组2或电源设备1或对象期间在工厂中被限定和固定。例如,目标充电状态在25%与60%之间并且例如在30%与50%之间并且例如在35%与45%之间。因此,目标充电状态可以是例如30%或35%或40%或45%。
此外,在这种情况下,长历时存放与至少一个第一数据相关联。该第一数据是周期的最小值,如果在这个周期内未使用该电源设备1,则证明优选的是处于长历时存放模式而不是处于标称模式。
在这种情况下,第一数据是根据电池单元组2的电池单元的性质和寻求管理电池单元组2的方式(例如,根据被选择用于使这些电池单元放电的算法)的预定义的数据(例如,通过电池单元组2的制造商或通过电源设备1的制造商或通过与该电源设备相关联的对象的制造商)。
例如,第一数据例如在与电源设备1相关联的对象的操作指令中被提供给用户。
第一数据例如是2周(即,如果不使用电源设备1的时段是至少2周,那么将优选处于长历时存放模式),并且例如1个月(即,如果不使用电源设备1的时段为至少1个月,那么将优选处于长历时存放模式),并且例如3个月(即,如果不使用电源设备1的时段是至少3个月,那么将优选处于长历时存放模式),并且例如6个月(即,如果不使用电源设备1的时段为至少6个月,那么将优选处于长历时存放模式)。自然地,用户即使忽略多少时间,也能单独决定切换到长历时存放模式,他们将存放电源设备1。
如以下将详细描述的,刚刚已经描述的电源设备1被配置成管理电池单元组2的充电状态以便将其带到目标充电状态,并且电池单元组2的充电状态位于大于或小于目标充电状态的电平。
如果目标充电状态大于电池单元组2的充电状态,则电源设备1被配置成通过传输电路、切断部件9和充电装置8将电池单元组再充电至目标充电状态。
如果目标充电状态小于电池单元组2的充电状态,则电源设备1被配置成通过无源平衡单元10将电池单元组2放电至目标充电状态。
参考图2,现在将描述本发明的特定实现的第一示例。
根据第一步骤101,希望存放其电源设备1的用户向电源设备1指示这一点。就此,用户经由人机接口6向管理装置3传送移至长历时存放模式的请求。
在接收到该请求之际并且根据第二步骤102,管理部件从测量装置收集电池单元组2的当前充电状态。
如果电池单元组2的当前充电状态小于目标充电状态。
在第三步骤103期间,管理部件经由人机接口6向用户指示他们必须将充电装置连接至电源设备1。例如,人机接口6的灯能闪烁以指示电源设备1必须被再充电。
因此,在第四步骤104期间,用户将充电装置8连接至电源设备1,并且管理部件4闭合传输电路以启用电池单元组2的充电。
在电源设备内部,管理部件4经由测量装置5监控电池单元组2的充电。当电池单元组2的充电状态达到目标充电状态时,在第五步骤105期间,管理部件断开传输电路以停止对电池单元组2的充电。
可任选地,管理部件还经由人机接口6向用户指示他们能断开充电装置8。例如,闪烁的人机接口6的灯熄灭并且人机接口6的另一个灯打开,以相同方式向用户指示他们断开充电装置8并且存放电源设备1。
作为选项,用户能通过留置充电装置8连接至电源设备1来存放电力设备1。
如果电池单元组2的当前充电状态等于目标充电状态。
可任选地,管理部件经由人机接口6向用户指示它们能存放电源设备1。例如,人机接口6的灯打开,以相同方式向用户指示他们能存放电源设备1。
如果电池单元组2的当前充电状态大于目标充电状态。
在第三步骤103’期间,可任选地,管理部件经由人机接口6向用户指示他们能存放电源设备1。例如,人机接口6的灯打开,以相同方式向用户指示他们能存放电源设备1。
在第四步骤104'期间,管理部件4命令将电池单元组2放电至无源平衡单元10。
在电源设备1内部,管理部件4经由测量装置5监控电池单元组2的放电。当电池单元组2的充电状态达到目标充电状态时,在第五步骤期间,管理部件4命令无源平衡单元10停止放电。
返回到标称模式
如果用户请求返回到标称模式(例如,在他们希望再次以标称模式使用电源设备1的情况下,即通过与存放电源设备1时的长历时储模式相反的方式使用电源设备2),则用户因此在第一阶段111期间向电源设备1指示这一点。为此,用户经由人机接口6向管理装置4发送返回至标称模式的请求。
例如,用户通过连接接口7将充电装置8连接至电源设备1,发送返回至标称模式的请求。在一变型中,该请求可以是例如电池单元组2的简单完全充电请求。
因此,返回到标称模式的请求可以是显式的(经由人机接口6)或隐式的(经由连接接口7)。
在第二阶段期间,如果充电装置8尚未连接至电源设备1,则管理部件4经由人机接口6向用户指示,他们必须将充电装置8连接至电源设备1。例如,人机接口6的灯能闪烁以指示电源设备1必须被再充电。
因此,用户在第三阶段期间将充电装置8连接至电源设备1(如果尚未这样做),并且管理部件4闭合传输电路以启用对电池单元组2的充电。
因此,电源设备1切换到其标称模式,直到有新的进入长历时存放模式的请求。
参考图3,现在将描述本发明的特定实现的第二示例。
而在第一示例中,一旦达到目标充电状态,电源设备1在返回至标称模式之前不再处理电池单元组2的充电状态,在第二示例中,电源设备2还在长历时存放模式中处理电池单元组2中的充电状态。
实际上,即使不使用它们,电池单元也会自然地自我放电。第二示例通过添加相对于电池单元组2的第一示例的临时再充电功能,有可能克服这一缺点,或者直到移至长历时存放时的初始目标充电状态,或者直到移至长历时存放模式时的目标充电状态的不同增量值。该增量值可以由电池单元组2的制造商提供,或者由电源设备1的制造商提供,或者由与电源设备相关联的对象的制造商提供。这还可以根据电池单元组2的电池单元的性质和寻求管理电池单元组2的方式(例如,根据所选择来使电池单元放电的算法)来预定义。这可以是用户可修改或者不可修改(例如,经由人机接口)的。它可以由用户(例如,经由人机接口)来限定、或者在制造电池单元组2或电源设备1或对象期间在工厂中被限定和固定。例如,增量值在25%与60%之间并且例如在30%与50%之间并且例如在35%与45%之间。因此,新值可以是例如30%或35%或40%或45%。增量值优选地小于移至长历时存放模式时的初始目标电荷状态。
然而,在第二示例中,充电装置8必须在长历时存放模式期间(或至少在所述长历时存放的一些期间)连接至电源设备1。
根据第一步骤201,希望存放其电源设备1的用户向电源设备1指示这一点。就此,用户经由人机接口6向管理装置3传送移至长历时存放模式的请求。
在接收到该请求之际,并且根据第二步骤202,管理部件4经由人机接口6向用户指示,他们必须将充电装置8连接至电源设备1。例如,人机接口6的灯能闪烁以指示电源设备1必须被连接至充电装置8。
因此,用户在第三步骤203期间将充电装置8连接至电源设备1。
一旦管理部件4检测到充电装置8已连接,并且根据第四步骤204,管理部件4从测量装置5收集电池单元组2的当前充电状态。第四步骤204可以从检测到充电装置8的连接来自动进行,或者可只在用户采取行动的情况下执行,例如,在人机接口6上(例如,用户必须验证充电装置8连接至电源设备1,使得实现第四步骤204)。
可任选地,管理部件经由人机接口6向用户指示他们能存放连接至充电装置的电源设备1。
在长历时存放模式的启时
如果电池单元组2的当前充电状态小于目标充电状态。
在第五步骤205中,管理部件4闭合传输电路,以启用电池单元组2的充电。
在电源设备1内部,管理部件4经由测量装置5监控电池单元组2的充电。当电池单元组2的充电状态达到目标充电状态时,在第六步骤206期间,管理部件4断开传输电路以停止对电池单元组2的充电。
如果电池单元组2的当前充电状态等于目标充电状态。
没有实现附加步骤。
如果电池单元组2的当前充电状态大于目标充电状态。
在第五步骤205'期间,管理部件4命令使电池单元组2放电至无源平衡单元10。
在电源设备1内部,管理部件4经由测量装置5监控电池单元组2的放电。当电池单元组2的充电状态达到目标充电状态时,在第六步骤206期间,管理部件4命令无源平衡单元10停止放电。
在长历时存放模式期间
根据第七步骤207,管理部件4定期向测量装置5收集电池单元组2的当前充电状态。
例如,管理部件4至少每周一次并且优选至少每天一次向测量装置5收集电池单元组2的当前充电状态。优选地,管理部件4每天一次向用于测量的装置5收集电池单元组2的当前充电状态。
如果充电状态低于充电状态临界阈值,则管理部件4闭合传输电路以启用电池单元组2的充电。
该临界阈值可以由电池单元组2的制造商提供,或者由电源设备1的制造商提供,或者由与电源设备相关联的对象的制造商提供。这还可以根据电池单元组2的电池单元的性质和寻求管理电池单元组2的方式(例如,根据所选择来使电池单元放电的算法)来预定义电池单元。这可以是用户可修改或者不可修改(例如,经由人机接口6)的。它可以由用户(例如,经由人机接口6)来限定、或者在制造电池单元组2或电源设备1或对象期间在工厂中被限定和固定。例如,临界阈值在5%到30%之间,例如,在10%到20%之间。因此,临界阈值可以是,例如10%、15%或20%。在变型中,临界阈值等于长历时存放模式开始时的目标充电状态。
在电源设备1内部,管理部件4经由测量装置5监控电池单元组2的充电。当电池单元组2的充电状态再次达到长历时存放模式的开始的目标充电状态(或上述增量阈值)时,管理部件4断开传输电路以停止对电池单元组2的充电。
然后,返回监控207电池单元组2的充电状态的第七步骤。
返回到标称模式
如果用户请求返回到标称模式(例如,在他们希望再次以标称模式使用电源设备1的情况下,即通过与存放电源设备1时的长历时储模式相反的方式使用电源设备2),则用户因此在第一阶段211期间向电源设备1指示这一点。为此,用户经由人机接口6向管理装置3传送返回至标称模式的请求。例如,该请求可以是对电池单元组2完全充电的简单请求。在一变型中,用户通过断开电源设备1的充电装置8,经由连接接口7传送返回至标称模式的请求。因此,返回到标称模式的请求可以是显式的(经由人机接口6)或隐式的(经由连接接口7)。
在第二阶段期间,如果充电装置8始终连接至电源设备1,则管理部件4闭合传输电路以启用电池单元组2的充电。
因此,电源设备1切换到其标称模式,直到有新的进入长历时存放模式的请求。
无论所描述的实施例如何,应注意,电源设备1的配置使得如果目标充电状态小于电池单元组2的充电状态,则无源平衡单元10被用于尽可能快地使所述电池单元组2达到目标充电状态。因此,无源平衡单元10传统上并不用于实现电池单元之间的平衡,而是使电池单元组2达到目标充电状态。然而,如果目标充电状态大于电池单元组2的充电状态,则电源设备1被配置成控制电池单元组2的充电直至目标充电状态。
因此,所描述的电源设备1使得有可能管理电池单元的充电电平,电池单元组2的充电状态处于大于或小于目标充电状态的电平。
因此,电源设备1被配置成实现充电或放电,直到目标充电状态。
这简单地使得有可能保护这些电池单元并且因此保留它们的使用寿命。
有利的是,电源设备1是足够的以便指示电池单元组2的充电或放电,并且因此不需要外部元件(充电装置8之外,在任何情况下,该充电装置8对于在标称模式中对电源设备充电已经是必要的)。
此外,值得注意的是,所描述的示例是由电子板实施的,并且特别是由管理部件4实现的。
自然地,本发明不限于所描述的实施例,并且可以在不超出如权利要求所定义的本发明范围的情况下提供变型。
因此,尽管在这种情况下,电源设备连接到电动自行车,但该设备可以连接到任何其他车辆,如电动踏板车、搬运机等,或者可以连接到需要电源设备的车辆以外的任何对象,如膝上型设备等。
虽然在这种情况下,电池是锂电池,但电池可以是任何其他类型的可充电电池。
尽管在这种情况下,管理装置包括电池管理系统,但管理装置可以包括其他元件(替代地或补充地)。因此,在一变型中,管理装置可以包括配备管理部件的单个电子板,并且使得有可能确保电池单元的无源平衡。
尽管在这种情况下,总是由用户控制进入长历时存放模式,但管理装置可以直接请求进入长历时存放模式,而无需用户干预(并且设备是否包含人机接口和/或是否与人机接口通信)。
例如,如果用户将充电设备装置连接到电源设备,并且在给定的时间增量期间,管理部件尚未记录用户切换到长历时存放模式的请求,管理部件可以自动将电源设备切换到长历时存放模式(例如,根据上述示例之一或两者的组合)。
可任选地,如果用户尚未使充电设备装置连接至电源设备,并且在给定的时间增量期间,管理部件尚未记录用户切换到长历时存放模式的请求,管理部件可以自动将电源设备切换到长历时存放模式(根据降级模式,其中它可只使电池单元组放电以使其达到目标充电状态)。
在这两种情况下(充电器连接到或未连接到电源设备),电源设备或相关对象的制造商可以提供自动进入长历时存放模式的时间增量。这还可以根据电池单元组的电池单元的性质和寻求管理电池单元组的方式(例如,根据所选择来使电池单元放电的算法)来预定义电池单元。这可以是用户可修改或者不可修改(例如,经由人机接口)的。它可以由用户(例如,经由人机接口)来限定、或者在制造电源设备或对象期间在工厂中被限定和固定。例如,这个时间增量至少为两周,并且优选至少为一个月。这个时间增量是,例如一个月。
返回至标称模式的请求可以由管理装置直接要求,无需用户干预(以及该设备是否包含人机接口和/或是否与人机接口通信),或者可以由用户要求(隐式或显式)。
电源设备可以在请求期间敦促用户进入长历时存放模式,或者不能敦促用户(以及该设备是否包括人机接口和/或是否与人机接口通信)。
取代与如已经指示的电源设备集成的人机接口,电源设备可以配置成与远离电源设备的人机接口通信。人机接口可以与关联于电源设备联的对象集成,而不必与电源设备集成(例如,人机接口可以与对象的通用控制面板集成),或者可以远离对象本身。因此,人机接口可以是计算机、所谓的“智能”移动电话(在术语“智能手机”下更为人所知)等。因此,电源设备可以通过用户智能手机上的应用程序与用户交换。自然,电源设备既可以集成人机接口,也可以配置成与远离电源设备的人机接口通信。自然地,对象既可以集成人机接口,也可以配置成与远离对象的人机接口通信。为了与远离电源设备和/或对象的人机接口进行通信,电源设备和(或)对象可以包括外部通信接口(通过有线连接、蓝牙(商标)连接、Wi-Fi连接等)。
尽管在这种情况下,始终是关于目标充电状态的问题,但可以配置电源设备,使电池单元组达到目标充电状态范围。例如,范围可以围绕上述值居中(例如,像25、30或35%)。例如,范围可以是上述值之一左右10%,或者可以是左右5%。例如,范围可以是[35%;45%]。因此,如果电池单元组具有已经在目标充电状态范围内的充电状态,则电源设备可以被配置成不进一步使电池单元组放电,或者可以被配置成使电池单元组进一步放电,从而其电荷状态集中于或进一步集中于所述目标充电状态范围。
此外,尽管在这种情况下,电源设备能够在切换到长历时存放模式期间对电池进行充电和使其放电,但在降级模式中,电源设备可只配置成在切换到长历时存放模式期间仅使电池进行放电。
一旦达到目标充电状态,在对电池单元组充电后,可以让用户断开充电装置,或者可以让用户将其留在原位。
电源设备可以向用户指示或不指示在哪个阶段找到电源设备(在充电期间、放电期间、收敛到目标充电状态期间,如果达到目标充电状态,等等)。这可以通过例如人机接口来完成。
尽管在这种情况下,长历时存放与单个数据相关联,但长历时存放可以与至少一个第二数据相关联。
第二数据可以是该时段的最大值,如果电源设备1在该时段期间未使用,并且被发现处于长历时存放模式,则证明有必要从所述长历时存放模式退出,即,第二数据将指示结束时长历时存放模式必须从其退出(或者通过移回到标称模式,或者通过切换到新的长历时存放模式)的最大时间间隔(其目的是向电池单元组再充电),如下所述。实际上,由于电池单元自然倾向于自我放电,在长历时存放期间,电池单元的充电状态将趋于降低。如果这种充电状态变得过低,这可能会导致电池单元的特征发生不可逆转的改变。因此,优选的是确保长历时存放模式不会停留太长,或者至少长历时存放模式不会停留太长而不给电池单元组再充电。因此,在这种情况下,第二数据可以是根据电池单元组的电池单元的性质和寻求管理电池单元组的方式(例如,根据被选择用于使这些电池单元放电的算法)的预定义的数据(例如,通过电池单元组的制造商或通过电源设备的制造商或通过与该电源设备相关联的对象的制造商)。例如,第二数据例如在与电源设备1相关联的对象的操作指令中被提供给用户。第二数据将例如是10个月,以及例如1年,以及例如18个月。自然地,用户也可以单独决定退出长历时存放模式,即使尚未达到第二数据。可替代地,第二数据可以不是时间值,但例如是最小充电状态值(以及例如临界阈值的值)。
在第一实施例中,鉴于已向用户提供的第二数据,用户将因此请求返回至标称模式,这不再是因为他们希望再次在标称模式中使用电源设备,而是因为他们希望退出长历时存放模式来为电池单元组再充电并避免它们被损坏。然而,返回至标称模式将按照相同的步骤进行,这在第一实施例中已经描述过(仅原因改变)。此外,一旦电池单元至少部分再充电(优选是在电池单元至少已经达到目标充电状态或目标充电状态范围之际),用户可以再次请求切换到长历时存放模式。
在第二实施例的情况下,有利的是,用户将不需要对第二数据感兴趣(能可任选地不向他们提供第二数据,甚至可不预定义第二数据),因为在长历时存放模式期间,电池单元组的充电状态将由电源设备本身监控。
此外,尽管在这种情况下,这始终是返回至标称模式,这使电源设备从其长历时存放模式退出,这可以采取不同的方式。因此,这也可能是新的长历时存放请求,这使得电源设备从其第一长历时存放模式退出。实际上,如果用户最终希望将其电源设备存放得比计划的长,和/或如果用户知道上述第二数据,则他们可以再次请求进入长历时存放模式(这因此将成为第二长历时存放模式),这将有利地使得有可能至少部分地向电池单元组再充电。因此,上述示例之一或两者的混合可以作为这种新的第二长历时存放模式的基础。在任何情况下,如果试图在退出长历时存放模式时对电池单元组进行再充电,则这种再充电可以只是部分的,特别是如果不寻求在标称模式中使用电源设备,而是返回至新的长历时存放模式。
在同一个长历时存放模式期间,两次充电之间的临界阈值可能不同或相同,或者在到长历时存放模式的两次不同转移之间。
在同一个长历时存放模式期间,两次充电之间的增量阈值可能不同或相同,或者在到长历时存放模式的两次不同转移之间。
在同一个长历时存放模式期间,两次充电之间的目标充电状态可能不同或相同,或者在到长历时存放模式的两次不同转移之间。
长历时存放可只与第二数据相关联(如果在此时段期间不使用电源设备,并且发现电源设备处于长历时存放模式中,则证明有必要从所述长历时存放模式退出),而可不与第一数据相关联(如果在此时段期间未使用电源设备,则证明优选处于长历时存放模式而非标称模式的时段最小值)。所描述的两个实现示例可以自然地结合在一起。
该电池单元组可只包括单个电池单元,无源平衡单元,因此如果需要,它可只实现将电池单元组带到目标充电状态的功能(并且因此不执行平衡)。该电池单元组可替代地包括至少两个电池单元,使得无源平衡单元因此实现其两个平衡功能:在不同电池单元之间的充电状态以及在需要时使电池单元组达到目标充电状态。
无源平衡单元可以与管理部件集成。
测量装置可以与管理部件或无源平衡单元集成。
无源平衡单元可只停止电池单元的强制放电,使得电池单元组达到目标充电状态,而无需管理部件的干预。
Claims (10)
1.一种电源设备,包括:
一组至少一个电源电池单元,
用于管理所述电池单元组的、包括所述电池单元的无源平衡单元的装置,
所述设备的特征在于,在移至所述设备的长历时存放模式的请求期间,所述管理装置(3)被配置成:如果所述电池单元组的充电状态大于目标充电状态或目标充电状态范围,则经由所述无源平衡单元(10)使所述电池单元组放电,直到所述电池单元组达到所述目标充电状态或者所述目标充电状态范围。
2.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述管理装置(3)包括电池管理系统。
3.如权利要求1或权利要求2所述的设备,其特征在于,包括人机接口(6)或连接至人机接口。
4.如权利要求3所述的设备,其特征在于,所述设备被配置成经由所述人机接口(6)接收移至长历时存放模式的请求。
5.一种如前述权利要求之一所述的设备的用于向电动车辆供电的用途。
6.如权利要求5所述的设备的用途,其特征在于,所述电动车辆是电动自行车。
7.一种用于管理前述权利要求之一所述的电源设备的方法,包括以下步骤:在移至所述设备的长存放模式的请求期间,并且如果所述电池单元组(2)的充电状态大于所述目标充电状态或所述目标充电状态范围,则使所述电池单元组放电直到所述电池单元组达到所述目标充电状态或所述目标充电状态范围。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,包括以下步骤:在所述长历时存放模式下,如果所述电池单元组(2)的充电状态落入预定临界阈值之下,则对所述电池单元组充电。
9.一种包括指令的计算机程序,所述指令使如权利要求1到4之一所述的设备执行如权利要求7到8之一所述的方法的步骤。
10.一种能由计算机读取的存储介质,其上记录如权利要求9所述的计算机程序。
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