DE69531067T2 - Verfahren und einrichtung zur bereitstellung einer initionsspannung für ein wiederaufladbares batteriesystem - Google Patents

Description

Gebiet der Erfindung
• Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf die Wiederaufladung von Batterien und insbesondere auf Systeme für wiederaufladbare Batteriezellen.
Hintergrund der Erfindung
• Heutzutage ist eine steigende Anzahl tragbarer elektronischer Produkte erhältlich, die mit einer Batteriequelle innerhalb des Gerätes arbeiten. Davon umfasst sind Dinge wie Zellulartelefone, tragbare Radios, Pager und Sprachrekorder, die auf bequeme Weise mobil sind und mit wiederaufladbaren Batterien arbeiten. Die US 4,965,738 offenbart ein wiederaufladbares Batteriesystem, das Batterieparameter, wie etwa den Ladezustand der Batterie, die Temperatur der Batteriezellen und den Batterietyp überwacht. Über viele Jahre werden nun viele verschiedene chemische Zusammensetzungen von Batterien verwendet, die das Erfordernis der Wiederaufladbarkeit erfüllen. Die möglicherweise bekanntesten chemischen Zusammensetzungen umfassen Nickel-Cadmium und Nickel-Metallhydrid. Eine relativ neue chemische Zusammensetzung, die allgemein als Lithium-Ionen bezeichnet wird, ermöglicht es jedoch einer Zelle, aufgeladen zu werden und gleichzeitig viele Vorteile gegenüber anderen Typen wiederaufladbarer Zellen zu bieten. Diese Vorteile richten sich primär auf ein niedriges Gewicht und eine kleine Gesamtgröße bei hoher Energiedichte. Ein einzigartiger Faktor, der bei der Verwendung einer Lithium-Ionen-Zelle zu beachten ist, ist ihr Ladeschema. Eine Lithium-Ionen-Zelle wird nicht auf dieselbe Weise geladen, wie Zellen, die eine nickelbasierte chemische Zusammensetzung verwenden.
• Nickel-Cadmium- und Nickel-Metallhydrid-Zellen werden typischerweise unter Verwendung einer Schnellaufladung geladen, indem ein konstanter Strom angelegt wird, bis ein bestimmtes Ereignis eintritt. Dieses Ereignis kann damit verbunden sein, dass die Zelle eine vorbestimmte, hohe Spannung erreicht, auf eine vorbestimmte, niedrige Spannung abfällt oder mit einem Anstieg der Zellentemperatur. Dies steht im Gegensatz zu der Lithium-Ionen-Zelle, die einen zweistufigen Ladeprozess erfordert, um optimale Leistung zu erreichen. Im ersten Schritt dieses Prozesses legt die Batterieladevorrichtung ein konstantes Stromniveau an, während die Zellenspannung unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes bleibt. Sobald die Spannung auf diesen Schwellenwert ansteigt, stellt der zweite Schritt sicher, dass die Batterieladevorrichtung bei dieser Schwellenspannung gehalten und es dem Strom gestattet wird, abzufallen. Sobald der Strom hinreichend stark auf ein gewünschtes Niveau abfällt, ist die Lithium-Ionen-Zelle vollständig wieder aufgeladen.
• Dieser zweistufige Prozess stellt ein Problem dar, wenn in Betracht gezogen wird, Lithium-Ionen-Zellen in einer für Nickel-Systeme ausgelegten Ladevorrichtung aufzuladen. Im Allgemeinen legen Ladevorrichtungen für Nickel- Systeme lediglich einen konstanten Strom an, der es der Spannung der Zelle gestattet, unbehindert anzusteigen. Die Spannung kann auf jedes beliebige Niveau ansteigen, vorausgesetzt, die Batterie wird nicht zu heiß, d. h. kein Anstieg auf ein unerwünschtes und gefährliches Niveau. Sobald die Nickel-System-Batterie heiß wird, erkennt die Ladevorrichtung diesen Zustand und schaltet von der Schnellaufladung bei hohen Strom auf einen Wert von etwa 5-10% des Schnelllade-Stromwertes. Dieser Niederstrommodus wird allgemein als Trickle- bzw. Pufferstrom oder Trickle- bzw. Pufferladung bezeichnet.
• Daher wird das von aktuellen Nickel-System- Ladevorrichtungen angebotene Ladeschema eine Lithium-Ionen- Zelle nicht ordnungsgemäß laden. Sollte eine Lithium-Ionen- Zelle in die Nickel-System-Ladevorrichtung eingelegt oder hineingezwungen werden, könnte das Ergebnis potentiell gefährlich sein, da die Lithium-Ionen-Zelle schnell überheizen könnte. Es besteht daher ein Bedarf nach einer Batterieladeschaltung oder einem System, mit welchem die Steuerschaltung einer existierenden Lithium-Ionen-Zelle nachgerüstet werden kann, was es der Zelle erlaubt, auf sichere Weise eine Nickel-System-Ladevorrichtung zu verwenden.
• Zusätzlich zu der Bereitstellung einer nachrüstbaren Schaltung, die es Lithium-Ionen-Batterien erlaubt, unter Verwendung von Nickel-System-Ladevorrichtungen wiederaufgeladen zu werden, wäre auch ein vollständiges Batteriesystem nützlich, welches zusätzliche Systeme bereitstellen würde, um die Sicherheit sicherzustellen, wenn eine Lithium-Ionen- Zelle auf diese Weise wieder aufgeladen wird.
• Ein weiteres mit der Verwendung einer Lithium-Ionen- Zelle zusammen mit einer Nickel-System-Ladevorrichtung zusammenhängendes Problem, tritt auf, wenn die Schaltung, welche Teil des Batteriesystems ist, die Lithium-Ionen- Zelle von den zum Aufladen der Zelle verwendeten Ladeanschlüssen getrennt hat. Das Ereignis kann aufgrund von Hochstrom- oder -spannungsbedingungen auftreten und lässt, da keine Betriebsspannung verfügbar ist, viele der Steuer- und Sicherheitssysteme, die der Batterie zugeordnet sind, ohne Energie. Daher liegt an den Ladeanschlüssen der Batterie keine Energie an.
• Es gibt zwei Wege, auf denen ein nickelbasiertes Batterieladesystem typischerweise erkennt, wann eine angeschlossene Batterie geladen werden soll. Dies umfasst Detektion eines Thermistors und/oder einer Spannung an der Batterie. Viele derzeit verwendete Ladesysteme legen einen sehr kurzen Puls an, wenn bei der anfänglichen Verbindung der Batterie mit dem Ladenetzwerk eine Datenleitung erkannt wird. Obgleich dieser Puls ausreicht, um den Batteriecontroller zu aktivieren oder aufzuwecken, bleibt dies ineffektiv. Ein Verfahren, das verwendet wird, um dem internen System eine Start- oder Initionsspannung zu Verfügung zu stellen, um die Spannung an den Ladekontakten wiederherzustellen, ist das sogenannte "Doppelanschlussverfahren" ("double insertion method"). Dieses umfasst das tatsächliche Trennen der Batterie von dem Ladesystem, nachdem sie einmal eingelegt ist und dann ein zweites, erneutes Anschließen. Die Batterie muss zweimal angeschlossen werden, da zu dem Zeitpunkt, zu dem der Batteriecontroller aktiviert wird und es der Batteriecontroller gestattet, dass die Zellspannung an die Ladekontakte angelegt wird, das Ladesystem bereits eine Bestimmung vorgenommen hat, dass keine Batterie angeschlossen ist. Die Batterie bleibt daher an das Ladesystem angeschlossen, ohne jegliche Meldung durch das Ladesystem, was von dem Benutzer so verstanden wird, dass es bedeutet, dass die Batterie tot ist, wenn sie tatsächlich lediglich deaktiviert ist. Sobald die Batterie jedoch getrennt und erneut angeschlossen wird, erkennt die Ladevorrichtung ein Spannungspotential an den Ladeanschlüssen, da der Batteriecontroller mit der ersten Spannung oder dem ersten Puls erneut gestartet wird.
• Dieses "Doppelanschlussverfahren" ist lästig und verwirrend, da es die Verbindung und erneute Verbindung einer deaktivierten Batterie erfordert, bevor das Aufladen beginnen kann. Es besteht daher ein Bedarf, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, die es einem Ladesystem gestatten, einen Batteriecontroller in einer deaktivierten Lithium-Ionen-Batterie zu aktivieren, ohne die Unannehmlichkeit, die Batterie von/mit dem Ladesystem verbinden, trennen und erneut verbinden zu müssen.
Darstellung der Erfindung
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 4 zur Verfügung gestellt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, dass den Betrieb des Hochtemperatursimulators gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
• Fig. 2 ist ein teilweises, schematisches Diagramm gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das einen Hochtemperatursimulator zeigt, welcher verwendet wird, wenn eine Hochstromquelle verfügbar ist.
• Fig. 3 ist ein teilweises, schematisches Diagramm gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das einen Hochtemperatursimulator zeigt, welcher verwendet wird, wenn lediglich eine Niederstromquelle verfügbar ist.
• Fig. 4 ist ein teilweises, schematisches Diagramm gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das eine zu der Fig. 2 gezeigten Ausführungsform alternative Ausführungsform eines Hochtemperatursimulators zeigt.
• Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das den Betrieb eines nachrüstbaren Lade- und Sicherheitssystems zur Verwendung mit einer erfindungsgemäßen Lithium-Ionen-Zelle zeigt.
• Fig. 6 ist ein teilweises, schematisches Diagramm, das ein Pulsnetzwerk zur Überwindung von Unterspannungen gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
• Es wird Bezug genommen auf Fig. 1. Gezeigt ist ein Blockdiagramm, das den Betrieb eines Hochtemperatursimulators für ein wiederaufladbares Batteriesystem darstellt, welcher die Umstände einer hohen Batterietemperatur simulieren kann. Die wiederaufladbare Batterie kann typischerweise auf einer Lithium-Ionen-Chemie basieren, eine Lithium-Polymer-Chemie oder Blei-Säure-Chemie. Der Hochtemperatursimulator gestattet es, dass eine wiederaufladbare Batterie unter Verwendung eines fremden Ladesystems oder Ladenetzwerkes aufgeladen wird, welches im Allgemeinen ein inkompatibles Ladeschema aufweist. Ein fremdes Ladesystem kann eines sein, dass verwendet wird, bei Zellen vom Typ Nickel-Cadmium oder Nickel-Metallhydrid und das einen ersten Betriebsmodus und einen zweiten Betriebsmodus aufweist. Der erste Betriebsmodus ist im Allgemeinen ein Quick- oder Schnellmodus, während der zweite Modus ein langsamer oder Trickle- bzw. Pufferladungsmodus ist. Diese Ladesysteme werden allgemein als Nickel-System- Batterieladevorrichtungen bezeichnet und sind zum Laden von Nickel-Metallhydrid oder Nickel-Cadmium-Zellen ausgelegt.
• Wie weiter unten detaillierter beschrieben werden soll, nutzt die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ein Nickel-System-Ladevorrichtungen inhärentes Merkmal. Dieses Merkmal stellt sicher, dass die Schnellladung von wiederaufladbaren Batterien beendet wird, wenn die geeignete Steuerinformation von der Batterie empfangen wird. Diese Steuerinformation bezieht sich auf die Temperatur der Batterie während des Schnellladens. Wenn die vorbestimmte Temperatur erreicht ist, schaltet die Nickel-System- Batterieladevorrichtung automatisch auf einen Niederstrom oder Pufferladungszustand, in dem die wiederaufladbare Batterie langsamer geladen werden kann.
• Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt eine Batterie 100, die eine wiederaufladbare Zelle 101 umfasst. Wie oben angedeutet, kann die wiederaufladbare Zelle 101 eine oder mehrere Zellen mit einer Lithium-Ionen- Chemie oder dergleichen sein. Eine Steuerschaltung 103 misst oder beobachtet die Spannung der wiederaufladbaren Zelle 101 während des Aufladens durch das Ladesystem 105. Das Ladesystem 105 ist typischerweise eine Ladevorrichtung, die für Nickel-Cadmium oder Nickel-Metallhydrid-Zellen verwendet wird. Die Steuerschaltung 103 kann eine Komparatorschaltung oder dergleichen sein, wie etwa der integrierte Schaltkreis von Motorola Nr. SC371013F/FER. Sobald die Steuerschaltung 103 feststellt, dass ein vorbestimmtes Spannungsniveau oder Spannungspotential erreicht ist, erzeugt die Steuerschaltung 103 ein Steuersignal auf der Steuerleitung 106. Die vorbestimmte Spannung ist im Allgemeinen ein ausgewähltes Spannungslimit, das von der Betriebsspannung der wiederaufladbaren Zelle 101 bestimmt wird und von der speziellen Zellenchemie und/oder dem entsprechenden Ladealgorithmus abhängen kann.
• Die Steuerleitung 106 wird verwendet, um das Steuersignal von der Steuerschaltung 103 jeweils zu dem Niederspannungsschalter 104, dem Hochspannungsschalter 107 und einer Temperatursimulationsvorrichtung, wie etwa einem Thermistorschalter 111 weiterzuleiten. Der Niederspannungsschalter wird verwendet, um die wiederaufladbare Zelle 101 im Fall, dass die Spannung zu niedrig wird, zu trennen und dabei eine Beschädigung der Zelle zu verhindern. Der Hochspannungsschalter 107 und eine Verzögerungsschaltung 109 sind in Serie mit dem Ladesystem 105 geschaltet und werden verwendet, um nach einer erwünschten Verzögerungsperiode einen offenen Stromkreis bereitzustellen, wenn während des Ladens eine vorbestimmte Spannung erreicht wird. Die Verzögerungsperiode wird verwendet, um es dem System 105 zu gestatten, auf Änderungen des Stroms durch den Temperatursensor oder Thermistor 113 zu reagieren. Ohne die Verzögerung könnte das Ladesystem 105 das Öffnen des Hochspannungsschalters 107 so interpretieren, als würde die wiederaufladbare Zelle 101 getrennt. Sobald dies eintritt, könnte sich das Ladesystem 105 selbst abschalten.
• Der Thermistorschalter 111 ist mit der Steuerschaltung 103 verbunden und wird über die Steuerleitung 106 auch von dem Steuersignal getriggert, um einen Kurzschluss zum Thermistor 113 herzustellen. Wie im Stand der Technik wohlbekannt, ändert sich der Widerstandswert oder Zustand des Thermistors 113 als Reaktion auf Temperaturänderungen der wiederaufladbaren Zelle 101. Der Strom, der durch den Thermistor 113 fließt, ändert sich daher im Vergleich zu den Umgebungsbedingungen, denen der Thermistor 113 ausgesetzt ist. Dieser Stromfluss wird von dem Ladesystem 105 als ein Temperaturwert interpretiert, den es benutzt, um zu bestimmen, wann zwischen den Lademodi umgeschaltet werden soll. Diese Modi werden typischerweise von einem Schnell- oder Rapid-Ladezustand aus, in dem die Laderate auf einem relativ hohen Niveau liegt, hin zu einem langsameren Ladezustand geschaltet, in dem die Laderate reduziert ist. Der Thermistorschalter 111 ist mit dem Thermistor 113 verbunden und wird von der Steuerschaltung 103 geschaltet. Bei Betätigung ändert der Thermistorschalter 111 den Stromfluss oder Zustand des Thermistors 113. Wie oben angedeutet, wird dieser Anstieg des Stroms durch den Thermistor 113 von dem Ladesystem 105 als Hochtemperaturbedingung erkannt. Der Thermistorschalter 111 wirkt daher als Steuerschaltung zur Änderung des Betriebszustandes des Thermistors 113. Der Thermistorschalter 111 simuliert dann einen Hochtemperaturzustand der wiederaufladbaren Zelle 101. Als Reaktion darauf schaltet das Ladesystem 105 von einem hohen, Rapid- oder im Wesentlichen schnellen Lademodus zu einem langsamen, Nieder- oder Pufferlademodus. Da es der wiederaufladbaren Zelle 101 zunächst ermöglicht wurde auf ihre vorbestimmte Spannung aufgeladen zu werden, d. h. erster Schritt ihres Ladeschemas gestattet es nun der Pufferlademodus, dass die wiederaufladbare Zelle 101 gemäß dem zweiten Schritt ihres Ladeschemas geladen wird. Sobald das Ladesystem 105 zu dem niedrigeren Strom umgeschaltet hat, fallen die Spannungen der wiederaufladbaren Zelle 101 aufgrund des in der wiederaufladbaren Zelle 101 vorhandenen Innenwiderstandes von ihrem vorigen Niveau leicht ab. Dieses niedrige Stromniveau erlaubt das weitere Laden der wiederaufladbaren Zelle, bis die Zelle wieder vollständig aufgeladen ist, während sich ihre Spannung unterhalb des Spannungsschwellenwertes befindet. Das Aufladen unter Verwendung des Ladesystems 105 wird im Allgemeinen jedoch länger brauchen, als wenn ideale Lithium-Ionen-Ladeverhältnisse verwendet würden.
• Fig. 2 illustriert eine schematische Darstellung der Hochtemperatur-Simulationsschaltung 201, die typischerweise bei einer wiederaufladbaren Batterie 200 verwendet wird, wobei die Steuerschaltung 209 eine ausreichend große Stromsenke auf einer isolierten oder virtuellen Masse bilden kann. Wie in Fig. 2 erkennbar, umfasst die wiederaufladbare Batterie 200 typischerweise einen Ladespannungsknoten 203, einen Temperaturknoten 205 und einen virtuellen Masseknoten 207. Bei Betrieb ist eine Ladespannung an den Ladespannungsknoten 203 und den virtuellen Masseknoten 207 angelegt. Ein Batterieladesystem (nicht dargestellt) misst über den Temperaturknoten 205 die Temperatur, um zu bestimmen, wann zwischen den Betriebsmodi umgeschaltet werden soll. Das Batterieladesystem kann eines sein, das für Nickel-Cadmium-Zellen, Nickel-Metallhydrid-Zellen oder dergleichen ausgelegt ist. Wie oben angedeutet wird der Niederspannungsschalter 210 verwendet, um zu verhindern, dass sich die wiederaufladbaren Zellen 211 unterhalb eines ausgewählten Wertes entladen. Umgekehrt sendet die Steuerschaltung 209, wenn sie erkennt, dass die wiederaufladbare Zelle 212 während des Ladens eine vorbestimmte, hohe Spannung erreicht hat, ein Steuersignal über die Steuerleitung 211 an die Hochtemperatur-Simulationsschaltung 201 und den Hochspannungsschalter 217 über die Verzögerung 214. Die Hochtemperatur-Simulationsschaltung 201 umfasst eine Diode 213 und einen Widerstand 215. Wenn das Steuersignal die Hochtemperatur-Simulationsschaltung 201 und den Hochspannungsschalter 217 aktiviert, schaltet dieser die Spannung am Temperaturknoten 205 von einem hohen Niveau auf den virtuellen Masseknoten 207. Dies hat den Effekt, die Spannung am Temperaturknoten 205 auf einen niedrigen Wert zu ziehen oder abzusenken, da der Strom zu dem virtuellen Masseknoten 207 abgesenkt wird. Diese niedrigere Spannung simuliert daher eine Hochtemperaturbedingung des Thermistors 216. Dies wird von dem Batterieladesystem am Temperaturknoten 205 als Hochtemperaturbedingung erkannt, welche die Modus- Umschaltung aktiviert. Obwohl die Diode 213 alleine verwendet werden könnte, wird der Widerstand 215 benutzt, um sicherzustellen, dass die Spannung am Temperaturknoten 205 nicht auf einen zu niedrigen Wert abfällt, da bestimmte Arten von Batterieladevorrichtungen unter diesen Bedingungen in einen Testmodus eintreten.
• Fig. 3 illustriert eine schematische Darstellung der Hochtemperatur-Simulationsschaltung 301, die typischerweise bei einer wiederaufladbaren Batterie 300, wie etwa einer Lithium-Ionen-Batterie verwendet wird. Die Hochtemperatur- Simulationsschaltung 301 wird dort verwendet, wo die Steuerschaltung 315 keine wesentliche Strommenge darstellen kann, so dass die in Fig. 2 gezeigte Schaltung verwendet werden könnte. Es sollte für den Fachmann offensichtlich sein, dass die Funktion und der Betrieb der wiederaufladbaren Zelle 304, des Niederspannungsschalters 306 und der Verzögerung 308 gleich den in den Fig. 1 und 2 beschriebenen ist. Die wiederaufladbare Batterie 300 verwendet einen Ladeknoten 302, einen Temperaturknoten 303 und einen virtuellen Masseknoten 305. Die Hochtemperatur- Simulationsschaltung 301 umfasst einen N-Kanal-MOSFET 307, einen Widerstand 309, einen Widerstand 310, einen P-Kanal- MOSFET 311 und einen Widerstand 313. Bei Betrieb spannt die Steuerschaltung 315 die Gate-Source-Verbindung des P-Kanal- MOSFET 311 vor, wenn sie den Hochspannungsschalter 317 tätigt. Der Widerstand 313 wird verwendet, um die Spannung am Gate des N-Kanal-MOSFET 307 hochzuziehen oder zu erhöhen, wenn die Steuerschaltung 315 versagen sollte. Der Widerstand 313 hat einen hinreichend hohen Widerstand, um lediglich einen vernachlässigbaren Stromfluss von dem Ladeknoten 302 durch sich hindurch zu erlauben, wenn ein Steuersignal von der Steuerschaltung 315 aktiviert wird. Dies veranlasst den P-Kanal-MOSFET 311, einen niedrigen Widerstandswert anzunehmen, und der Strom fließt durch den P-Kanal-MOSFET 311, den Widerstand 309 und den Widerstand 310. Die sich ergebende, erzeugte Spannung spannt auch den N-Kanal-MOSFET 307 in einem Niedrig-Widerstand-Zustand vor und schaltet ihn in einen EIN-Zustand. Sobald der N-Kanal-MOSFET 307 auf EIN geschaltet ist, wirkt der Widerstand 316 so, dass die Spannung am Temperaturknoten 303 hinreichend weit abfällt, um dem (nicht gezeigten) Batterieladesystem anzuzeigen oder zu simulieren, dass eine Hochtemperaturbedingung vorliegt. Die Spannung am Temperaturknoten 303 fällt weit ab, da der durch diesen Knoten fließende Strom zum virtuellen Masseknoten 305 gelenkt oder dorthin abgesenkt wird. Die über dem Thermistor 314 gemessene Spannung wird daher unter Verwendung der Hochtemperatur-Simulationsschaltung 301 simuliert. Die in Fig. 3 gezeigte Konfiguration kann nur verwendet werden, wenn die Steuerschaltung 315 keinen übermäßigen Strom verarbeiten kann, sie muss als Senke von einem angeschlossenen Ladesystem dienen. Die in Fig. 3 gezeigte Schaltung ist komplexer. Sie hat jedoch den Vorteil eines niedrigen Stroms, da nur eine vernachlässigbare Strommenge durch den Widerstand 313 fließt, wenn ein Steuersignal von der Steuerschaltung 315 aktiviert wird.
• Fig. 4 illustriert eine schematische Darstellung einer Hochtemperatursimulationsschaltung 320. Die Hochtemperatursimulationsschaltung 320 ist eine alternative Ausführungsform zu der in Fig. 2 gezeigten, wobei eine Hochstromquelle von einem angeschlossenen Ladesystem verfügbar ist. Es sollte für den Fachmann offensichtlich sein, dass die Funktion und der Betrieb der wiederaufladbaren Zellen 322, des Niederspannungsschalters 324, des Hochspannungsschalters 326 und der Verzögerung 328 gleich dem in den Fig. 1, 2 und 3 weiter oben beschriebenen sind. Bei der bevorzugten Ausführungsform umfasst die Hochtemperaratursimulationsschaltung 320 ein Invertierer-Verknüpfungsglied 321, einen P-Kanal-MOSFET 323 und einen Widerstand 325. Bei Betrieb wird, wie bei den anderen, obigen Ausführungsbeispielen, ein Steuersignal auf der Steuerleitung 331 ausgesendet, wenn die Steuerschaltung 327 eine Hochspannungsbedingung in den Zellen 329 erkennt. Dieses zieht oder senkt die Spannung auf der Steuerleitung 331 auf einen niedrigen Zustand hinab, der auch den Eingang des Invertierer- Verknüpfungsgliedes 321 tief ansteuert. Dies spannt den P- Kanal-MOSFET 323 vor, so dass er einschaltet. Wenn der P- Kanal-MOSFET eingeschaltet ist, zieht oder senkt er den Temperaturknoten 333 auf einen niedrigen Zustand hinab, da der Temperaturknoten 333 effektiv mit dem virtuellen Masseknoten 335 verbunden wird. Der Wert des Widerstandes 325 wird verwendet, um das erwünschte Temperaturniveau anzusteuern und/oder auszuwählen, das von dem angeschlossenen Batterieladesystem interpretiert wird. Ein angeschlossenen Batterieladesystem, das mit dem Temperaturknoten 333 verbunden ist, erkennt daher eine Hochtemperatur im Hinblick auf die niedrige Spannung an diesem Knoten. Die Hochtemperatur- Simulationsschaltung 320 dient der Simulation oder Erzeugung einer falschen Hochtemperaturbedingung.
• Das bevorzugte Verfahren zur Durchführung der Erfindung umfasst das Aufladen einer wiederaufladbaren Batterie mit einer Ladevorrichtung mit einem ersten Betriebsmodus und einem zweiten Betriebsmodus, deren Ladeschema mit der wiederaufladbaren Zelle in der wiederaufladbaren Batterie inkompatibel ist. Die Verfahrensschritte umfassen das Anlegen eines Ladestromes von der Ladevorrichtung an die wiederaufladbare Zelle, Erkennen eines Spannungspotentials einer wiederaufladbaren Zelle, Messen der Temperatur der wiederaufladbaren Zelle unter Verwendung eines Temperatursensors und Aussenden eine Steuersignals von einem ersten Steuernetzwerk an ein zweites Steuernetzwerk, wenn ein vorbestimmtes Spannungspotential erreicht ist, um es dem Temperatursensor zu gestatten, der Ladevorrichtung eine hohe Temperatur zu simulieren, und schließlich, Erfassen einer simulierten, hohen Temperatur durch die Ladevorrichtung, um von dem ersten Betriebsmodus auf den zweiten Betriebsmodus zu wechseln, so dass die wiederaufladbare Zelle bei einer langsameren Rate geladen werden kann.
• Das offenbarte Verfahren und Gerät zur Simulation einer heißen Batterie wird es daher ermöglichen, eine neue Generation chemischer Zusammensetzung von Lithium-Zellen zu verwenden, ohne den Verbraucher damit zu belasten, eine spezielle Ladevorrichtung zu kaufen, um diese wiederaufladbaren Zellen, wie etwa Lithium-Ionen-Zellen, anzupassen und wieder aufzuladen. Dies wird die Vorzüge und Vorteile der Verwendung von lithiumbasierten Zellen wesentlich erhöhen, während die Gesamtkosten, im Vergleich zum Kauf vollkommen neuer Ladevorrichtungen und Batterien, für jede gewünschte Anwendung niedrig bleiben.
• Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm einer Lithium-Ionen- Batterie-Sicherheits- und Steuerschaltungsplattform oder ein Batteriesystem 400. Dieses System wurde entwickelt zur Verwendung von zukünftigen Lithium-Ionen-Batterien sowie zur Nachrüstung derzeit gebräuchlicher Batterien. Das System ist gedacht zur Anpassung von verschiedenen Benutzern und Herstellerempfehlungen zur Bereitstellung eines nützlichen und sicheren, wiederaufladbaren Batteriesystems, dass mit einem vorhandenen Ladegerät, das nur für Nickel- Batteriesysteme ausgelegt ist, aufgeladen werden kann.
• Das Batteriesystem 400, zur Verwendung mit einem tragbaren elektronischen Gerät, umfasst eine Schutzschaltung für eine oder mehrere Zellen 401. Die Zellen 401 sind allgemein Lithium-Ionen-Zellen oder dergleichen und stellen an den Betriebsanschlüssen 403 und 411 ein Spannungspotential bereit. Die Betriebsanschlüsse 403, 411 werden verwendet, um einem tragbaren Produkt (nicht dargestellt), welches das Batteriesystem 400 als Energiequelle nutzt, eine Betriebsspannung zuzuführen. Das System umfasst weiter Ladeanschlüsse 405, 407, die verwendet werden, um eine Ladespannung zu empfangen, welche an die wiederaufladbaren Zellen 401 angelegt wird. Ein Datenanschluss 409 führt einem Ladesystem Informationen aus einem Speicher 412 zu. Der Speicher 412 ist ein ROM-artiger Speicher oder dergleichen und leitet Informationen an diese Art von, als "intelligente Ladegeräte" bekannten Ladegeräten weiter. Diese Information bezieht sich auf die Batterieart und die Ladebedingungen, die das Ladesystem kennen muss, bevor es die Batterie wieder auflädt. Schließlich wird ein Temperaturanschluss 413 verwendet, um das Ladesystem in die Lage zu versetzen, während des Ladevorgangs, die Temperatur der Batterie zu erfassen. Dies wird durch Verwendung eines Thermistors 415 oder eines vergleichbaren Gerätes erreicht, welches die Messung einer genauen Batterietemperatur während des Ladeprozesses durch das Ladesystem ermöglicht. Eine Thermistorsteuerung 417 ist an den Thermistor 415 angeschlossen und wird von einer primären Überspannungsteuerung 419 und einer sekundären Überspannungssteuerschaltung 421 gesteuert, um den Stromfluss im Bereich des Thermistors 415 zu ändern oder umzuleiten. Die Thermistorsteuerung 417 wurde detaillierter weiter oben beschrieben und hat den Effekt des Simulierens einer Hochtemperaturbedingung der Zellen 401. Dies wird nachfolgend von einem angeschlossenen (nicht dargestellten) Ladesystem erkannt, was es diesem gestattet, seinen Ladebetriebsmodus von einer Schnellladung auf eine langsamere oder Pufferladung zu ändern.
• Die primäre Überspannungssteuerung 419 ist mit den Zellen 401 verbunden und wird verwendet, um die in den Zellen 401 kumulierte Ladung zu messen, um zu verhindern, dass die Zellen über eine ausgewählte Spannung wachsen oder ansteigen. Im Fall, dass die primäre Überspannungssteuerung 419 versagt oder arbeitsunfähig wird, wird die sekundäre Überspannungssteuerung 421 verwendet, um die Spannung an jeder individuellen Zelle zu messen und zu verhindern, dass eine der individuellen Zellen über eine ausgewählte Spannung wächst oder ansteigt. Bei Betätigung entweder der primären Überspannungssteuerung 419 oder der sekundären Überspannungssteuerung 421 wird einem oder mehreren unabhängigen Überspannungsschaltern 423 ein Steuersignal zugeführt. Betätigung eines oder mehrerer unabhängiger Überspannungsschalter 423 liefert einen offenen Stromkreis, der die Zellen 401 von den Betriebsanschlüssen 403, 411 trennt. Jedes Steuersignal wird unter Verwendung einer Verzögerung 425 oder einer Verzögerung 427 verzögert, je nachdem, welche das Steuersignal vor Betätigung eines der unabhängigen Überspannungsschalter 423 verzögert. Die Verzögerung 425, 427 wird verwendet, um sicherzustellen, dass die Thermistorsteuerung 417 ihr Steuersignal empfängt, bevor die unabhängigen Überspannungsschalter 423 aktiviert werden, was den Ladestrom von den Zellen 401 trennen würde. Dies gestattet es einem angeschlossenen Ladesystem, simulierte Änderungen der Temperatur der Zellen 401 zu erkennen und seinen Betriebsmodus zu ändern, bevor einer der unabhängigen Überspannungsschalter 423 betätigt wird. Auf ähnliche Weise wird eine Unterspannungssteuerung 428 verwendet, um die kumulierte Spannung der Zellen 401 zu messen und ein Steuersignal an einen Unterspannungsschalter 429 zu liefern, wenn die kumulierte Spannung unter ein vorbestimmtes Niveau sinkt. Wie die unabhängigen Überspannungsschalter 423 ist der Unterspannungsschalter 429 mit den Zellen 401 in Reihe geschaltet und trennt die Zellen 401, wenn die Spannung der Zellen auf ein unerwünscht niedriges Niveau absinkt, um Schaden an den Zellen 401 zu verhindern.
• Eine Zellenausgleichssteuerung 422 umfasst eine Last (nicht dargestellt), die parallel mit jeder der Zellen 401 geschaltet ist. Die Zellenausgleichssteuerung 422 wirkt zum Schalten der Last über eine Zelle, um jede der Zellen während des Ladens auf etwa demselben Spannungsniveau zu halten. Die Last wird verwendet, um eine einzelne Zelle leicht zu entladen, falls die Zelle im Vergleich zu den anderen Zellen eine leicht höhere Spannung annimmt. Die Last wird getrennt, sobald die Zellspannung auf ein mit den anderen Zellen vergleichbares Niveau reduziert ist.
• Ein primärer Kurzschlussschutz 431 wird verwendet, um die Spannung über die unabhängigen Überspannungsschalter 423 und dem Unterspannungsschalter 429 zu messen. Da diese Schalter einen inhärenten, stabilen Gleichstromwiderstand aufweisen, steht die Spannung über sie in einem Verhältnis zu dem Strom, welcher durch sie hindurchfließt, wenn die Zellen 401 wieder aufgeladen werden. Wenn der Strom durch die unabhängigen Überspannungsschalter 423 und den Unterspannungsschalter 429 ein vorbestimmtes, d. h. überhöhtes Niveau erreicht, senkt dies auch die Spannung über diesen Schaltern ab. Als Reaktion auf einen ausgewählten Spannungsabfall über den unabhängigen Überspannungsschaltern 423 und dem Unterspannungsschalter 429 liefert der primäre Kurzschlussschutz 431 ein Steuersignal an den Unterspannungsschalter 429. Dies stellt sicher, dass der Unterspannungsschalter 429 die Zellen 401 von den Anschlüssen 403 bis 411 trennt, um eine weitere Entladung zu verhindern, bis die übermäßigen Hochstrombedingungen entfernt sind. Dies wirkt als Sicherheitsmaßnahme um zu verhindern, dass die Zellen 401 eine übermäßige Wärme entwickeln und unter extrem hohen Lastbedingungen möglicherweise Schaden nehmen.
• Ein Überladungsstromschutz 433 ist ein Zusatz zu den primären Kurzschlussschutz 431, indem die Strommenge durch ihn hindurch direkt gemessen wird. Erreicht der Strom ein ausgewähltes Niveau, wird von dem Überladestromschutz 433 ein Steuersignal an die unabhängigen Überspannungsschalter 423 erzeugt, dass die Zellen 401 von den Anschlüssen 403 bis 411 trennt. Außerdem wird ein Überladestromschutz 433 verwendet, um den Ladestrom zu begrenzen. Da die Zellen 401 Zellen vom Lithium-Ionen-Typ sind und zusammen mit einer Ladevorrichtung verwendet werden, die für Ladebedingungen für Nickel-Chemie-Zellen ausgelegt ist, kann dieses oft mit einem Stromniveau laden, welches höher ist, als das für eine Lithium-Ionen-Zelle optimale Niveau. In diesem Fall erkennt der Überladestromschutz 433 dieses hohe Stromniveau und liefert ein Steuersignal an die Thermistorsteuerung 417, um eine Hochtemperaturbedingung zu simulieren. Dies täuscht die Nickel-System-Ladevorrichtung und zwingt sie in einen Niederstrom- oder Pufferlademodus, welcher für eine Lithium-Ionen-Zelle besser geeignet ist.
• Ein Elektronikgerät-Überspannungsschutz 435 ist seriell mit den Zellen 401 und dem Ladeanschluss 405 verbunden und wird verwendet, um zu bestimmen, wenn irgendeiner der unabhängigen Überspannungsschalter 423 betätigt wurde. Da die Betätigung dieser Schalter verursachen kann, dass die Spannung der Zellen 401 auf ein Niveau ansteigt oder wächst, welches Schaden an der mit dem Batteriesystem 400 an den Betriebsanschlüssen 403, 411 angeschlossenen elektronischen Ausrüstung anrichten könnte, erkennt der Elektronikgeräte-Überspannungsschutz 435 die Betätigung der unabhängigen Überspannungsschalter 423 und trennt als Reaktion darauf den Betriebsanschluss 403 von dem Ladeanschluss 405, um ein angeschlossenes Ladegerät daran zu hindern, dem an den Betriebsanschluss angeschlossenen elektronischen Gerät eine möglicherweise schädliche Spannung zuzuführen. Alternativ kann, wenn kein Elektronikgeräte-Überspannungsschutz 435 verwendet wird, eine thermische Sicherung 437 eingesetzt werden. Die thermische Sicherung 437 wird auch seriell zwischen den Zellen 401 und dem Ladeanschluss 405 angeschlossen und ist im Allgemeinen eine Hochleistungs- Zenerdiode (nicht dargestellt) oder dergleichen. Die Zenerdiode dient dem Parallelschließen des Stroms, wenn die Zellen 401 oberhalb einer ausgewählten Spannung liegen, da dies möglicherweise ein elektronisches Gerät beschädigen würde, welches an dem Betriebsanschluss 403 angeschlossen ist.
• Ein sekundärer Kurzschlussschutz 439 wirkt als Stromerkennungselement und ist ebenfalls in Reihe zwischen den Zellen 401 und dem Betriebsanschluss 403 und dem Ladeanschluss 405 geschaltet. Der sekundäre Kurzschlussschutz 439 kann ein Mehrfachschalter oder dergleichen sein und wird verwendet, um einen übermäßigen Strom zu erkennen, der möglicherweise weder von dem primären Kurzschlussschutz 431 oder dem Überladestromschutz 433 erkannt wurde.
• Schließlich wirkt eine Stromsicherung 441 ebenfalls als Stromerkennungselement und ist in Serie zwischen den Zellen 401 und dem Ladeanschluss 403 und dem Ladeanschluss 405 positioniert und wird als letzte Rettung oder ultimative Sicherung verwendet im Fall eines katastrophalen Versagens bei dem der Strom auf einen inakzeptablen Wert ansteigt. Die Sicherung ist im Allgemeinen nahe den Zellen 401 positioniert, um die Lauflänge zu minimieren. Die Stromsicherung 441 ist vorzugsweise ein langsam wirkender Typ, so dass sie sich nicht mit anderen Stromschutzsystemen des Lithium-Ionen-Batteriesystems 400 stört.
• Schließlich wird ein Pulsnetzwerk 500 zur Überwindung von Unterspannungen verwendet im Fall, dass einer der unabhängigen Überspannungsschalter 423 betätigt wird und die Zellen 401 nicht länger mit dem Ladeanschluss 405 verbunden sind. Unter diesen Umständen erkennt, wenn die Batterie anfänglich mit dem (nicht gezeigten) Ladesystem verbunden wird, das Ladesystem zunächst eine an den Ladeanschlüssen 405, 407 anliegende Spannung. Liegt keine Spannung an, stellt das Ladesystem fest, dass keine Batterie angeschlossen ist und legt an den Betriebsanschlüssen 403, 411 keine Ladespannung an. Wenn die Batterie anfänglich jedoch angeschlossen wird, wird von dem Ladesystem einem Datenanschluss 409 ein Initialpuls einer vorbestimmten Spannung und Amplitude zugeführt. Dieser Puls wird von dem Pulsnetzwerk 500 zur Überwindung von Unterspannungen erkannt, welches die Spannung verwendet, um den Betrieb der unabhängigen Überspannungsschalter 423 wieder aufzubauen. Sobald der Betrieb der unabhängigen Überspannungsschalter 423 wieder aufgebaut ist, wird der entsprechende Schalter geschlossen, was die Kontinuität zwischen den Zellen 401 und dem Ladeanschluss 405 über den Elektronikgeräte-Überspannungsschutz 435 wieder herstellt. Die Spannung der Zellen 401 wird daher innerhalb einer Zeit wieder aufgebaut, die schnell genug ist, dass ein Ladesystem diese Spannung an den Betriebsanschlüssen 403, 411 erkennt, selbst wenn ein Batteriesystem 400 deaktiviert wird und die Zellen 401 aufgrund irgendeines eingtretenen Ereignisses getrennt werden. Das Ladesystem erkennt die Spannung an den Ladeanschlüssen 405, 407 und beginnt einen Ladezyklus, indem eine Ladespannung an diese Anschlüsse angelegt wird.
• Fig. 6 zeigt ein schematisches Diagramm des Pulsnetzwerk 500 zur Überwindung von Unterspannungen, wie es in einem typischen, wiederaufladbaren Lithium-Ionen- Batteriesystem verwendet wird. Wie in Fig. 5 gezeigt, umfasst das System unter anderem eine Mehrzahl von Zellen 501, einen Batteriecontroller 503, Überspannungsschalter 505, einen Unterspannungsschalter 507, einen Komparator 509, einen Thermistor 511 und eine Thermistorsteuerung 513. Ein Elektronikgerät-Überspannungsschutz 515 umfasst Transistoren 516, 518 und 520 zur Überwachung des Zustandes, der Überspannungsschalter 505 um zu verhindern, dass ein an die Zellen 501 angeschlossenes elektronisches Gerät beschädigt wird.
• Das Pulsnetzwerk 500 zur Überwindung von Unterspannungen umfasst Transistoren 523 und 525 zusammen mit Widerständen 527, 529, 531 und 533 sowie einen Kondensator 532. Es sei angenommen, dass die Batterie ein Ereignis erlebt hat, bei dem entweder der primäre Überspannungsschalter 505 oder der sekundäre Überspannungsschalter 506 betätigt wurden oder bei dem der Unterspannungsschalter 507 betätigt wurde, sind die Zellen 501 nicht länger mit den Ladeanschlüssen 535 verbunden. Wäre eine Batterie, welche die Zellen 501 enthält, mit einem Ladenetzwerk verbunden, würde von dem Ladenetzwerk keine Spannung zum Start eines Ladezyklus erkannt.
• Um dies zu verhindern, arbeitet das Pulsnetzwerk 500 zur Überwindung von Unterspannungen auf folgende Weise. Wenn die tragbare Batterie anfänglich an ein Ladenetzwerk angeschlossen wird, wird im Allgemeinen eine Spannung oder ein Puls niedrigen Niveaus entweder an den Datenanschluss 537 oder den Thermistoranschluss 539 angelegt, falls das Ladenetzwerk so ausgestattet ist. Da der Thermistoranschluss 539 mit dem Ladeanschluss 535 über die Diode 541 verbunden ist, ist eine geringe Spannung typischerweise bereits am Ladeanschluss 535 vorhanden. Es sei angenommen, dass die Spannung am Datenanschluss 537 anliege. Sie wird zu einem Spannungsteiler geleitet, welcher die Widerstände 529, 531 umfasst. Dies führt dazu, dass der Transistor 523 und der Transistor 525 eingeschaltet werden, worauf die Spannung von dem Elektronikgeräte-Anschluss 536 dem Ladeanschluss 535 zugeführt wird. Einige Zeit später legt das Ladenetzwerk einen Erkennungspuls an den Ladeanschluss 535, um ein Spannungspotential einer angeschlossenen Zelle zu erkennen. Der Erkennungspuls ermöglicht, einen Stromfluss von dem Ladeanschluss 535 zu dem Elektronikgeräte-Anschluss 536 über den Transistor 523, der über die Zellen 501 fließt. Dies führt dazu, dass der Komparator 509 aktiviert wird, der den primären Überspannungsschalter 505, welcher einen Transistor umfasst, anschaltet. Der Transistor 523 bietet daher eine temporäre Umleitung für den Elektronikgeräte-Überspannungsschutz 515, um einen Startpuls oder eine Initionsspannung zu ermöglichen, um den Batteriecontroller 503 zu reaktivieren. Der Elektronikgeräte- Überspannungsschutz 515 umfasst einen Transistor 516, der eine Ladespannung am Ladeanschluss 535 über den Transistor 518 und den Transistor 520 zu dem sekundären Überspannungsschalter 506 und dem Batteriecontroller 503 koppelt oder umleitet. Dies geschieht selbst dann, wenn die Zellen 501 nicht mit den Ladeanschlüssen 535 verbunden sind. Sobald der Batteriecontroller 503 reaktiviert ist, wird der Transistor 542 von einem Spannungsteiler angeschaltet, welcher die Widerstände 543, 544 umfasst, wenn die Spannung ungefähr 3,0 Volt erreicht. Dies gestattet einen normalen Betrieb des Thermistors 511. Der Transistor 523 ist ein N- Kanal-MOSFET und schaltet in einen AUS-Zustand, wenn die Spannung an dem Elektronikgeräte-Anschluss 536 eine Spannung erreicht, die größer ist als die am Datenanschluss 537, d. h. ungefähr 5,0 Volt. Der Widerstand 531 und der Kondensator 532 stellen einen pulsgekoppelten Pfad für solche Ladevorrichtungen dar, die keinen Datenanschluss 537 aufweisen, aber irgendeine Art von Ausgangspuls, wie etwa einen Lade-Ausgangskondensator bereitstellen. Sobald die Spannung am Ladeanschluss 535 erkannt ist, beginnen alle anderen Batteriesysteme ihren normalen Betrieb.
• Während die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung illustriert und beschrieben wurden, sind Varianten innerhalb des Erfindungsbereichs möglich, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Verwendung mit einer wiederaufladbaren Batterie (100) und einem Ladesystem (105),

wobei die wiederaufladbare Batterie (100) einen Batteriecontroller (209, 315, 327), einen Ladeanschluss (B+, B-) zur Zuführung eines Ladestroms zu der wiederaufladbaren Batterie (100) und einen Datenanschluss (T, D) zur Zuführung von Informationen zu dem Ladesystem (105) umfasst,

wobei das Ladesystem (105) ein Ladesystem zum Laden von Nickel-Cadmium- oder Nickel-Metallhydrid-Zellen ist,

wobei die Vorrichtung dazu vorgesehen ist, verwendet zu werden, wenn der Batteriecontroller (209, 315, 327) aufgrund eines mit der wiederaufladbaren Batterie (100) in Zusammenhang stehenden Ereignisses operativ deaktiviert wurde,

wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass

die Vorrichtung der Verwendung mit einer wiederaufladbaren Batterie (100) dient, welche wenigstens eine Lithium- Ionen-Zelle (101) umfasst, und

dass die Vorrichtung umfasst:

wenigstens einen Schalter (107) zur Erkennung einer ersten, von dem Ladesystem (105) an den Datenanschluss (T, D) angelegten Spannung,

Verbindungsmittel (109) zur Zuführung einer zweiten Spannung von dem Ladeanschluss (B+, B-) zu dem Batteriecontroller (209, 315, 327), um den Batteriecontroller (209, 315, 327) zu aktivieren, wobei der Batteriecontroller (209, 315, 327) dem Ladeanschluss (B+, B-) ein Spannungspotential der wenigstens einen Lithium-Ionen-Zelle (101) zuführt, damit dieses von dem Ladesystem (105) erkannt wird, und

einen Hochtemperatursimulator (320), der es der Lithium-Ionen-Zelle (101) gestattet, gemäß ihrem Ladeschema geladen zu werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Datenanschluss (T, D) eingerichtet ist, dazu verwendet zu werden Ladeinformationen an das Ladesystem (105) zu senden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Datenanschluss (T, D) eingerichtet ist, Temperaturinformationen an das Ladesystem (105) zu senden.

4. Verfahren zur Aktivierung eines Batteriecontrollers (209, 315, 327), der aufgrund eines mit einer wiederaufladbaren Batterie (100) in Zusammenhang stehenden Sicherheitssteuerungssystems deaktiviert wurde, wobei die wiederaufladbare Batterie (100) einen Ladeknoten (203, 302) zur Zuführung eines Ladestroms wenigstens einer Zelle (101, 212, 304, 322) innerhalb der wiederaufladbaren Batterie (100) und einen Datenknoten (205, 303, 333) zum Weiterleiten von Informationen zu einem Ladesystem (105) umfasst, wobei das Ladesystem (105) ein Ladesystem zum Laden von Nickel- Cadmium- oder Nickel-Metallhydrid-Zellen ist,

dadurch gekennzeichnet, dass die wiederaufladbare Batterie (100) wenigstens eine Lithium-Ionen-Zelle (101, 212, 304, 322) umfasst und dass das Verfahren die Schritte umfasst:

Verbinden der wiederaufladbaren Batterie (100) mit dem Ladesystem (105);

Erkennen einer ersten Spannung, die von dem Ladesystem (105) an dem Datenknoten (205, 303, 333) bereitgestellt wird;

Betätigen eines ersten Schalters (107, 217, 317, 326) mit der ersten Spannung von dem Datenknoten (205, 303, 333);

Aktivieren des Batteriecontrollers (103, 209, 315, 327) mit einer zweiten Spannung, die von dem Ladesystem (105) über den Ladeknoten (203, 302) bereitgestellt wird;

Verbinden der wenigstens einen Lithium-Ionen-Zelle (101, 212, 304, 322) mit dem Ladeknoten (203, 302) zur Erkennung durch das Ladesystem (105); und

Simulieren einer hohen Temperatur während des Ladens, was es der Lithium-Ionen-Zelle (101, 212, 304, 322) gestattet, gemäß ihrem Ladeschema geladen zu werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Aktivierungsschritt weiter den Schritt umfasst:

Betätigen eines zweiten Schalters mit dem Batteriecontroller (209, 315, 327), der die wenigstens eine Zelle (101, 212, 304, 322) mit dem Ladeknoten (203, 302) verbindet.

6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Informationen, Ladeinformationen sind, welche die wenigstens eine Zelle (101, 212, 304, 322) betreffen.

7. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Informationen Temperaturinformationen sind, welche die wenigstens eine Zelle (101, 212, 304, 322) betreffen.