RU2534029C1 - Charging method for lithium ion battery discharged below permitted level - Google Patents

Charging method for lithium ion battery discharged below permitted level Download PDF

Info

Publication number
RU2534029C1
RU2534029C1 RU2013135355/07A RU2013135355A RU2534029C1 RU 2534029 C1 RU2534029 C1 RU 2534029C1 RU 2013135355/07 A RU2013135355/07 A RU 2013135355/07A RU 2013135355 A RU2013135355 A RU 2013135355A RU 2534029 C1 RU2534029 C1 RU 2534029C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charging
battery
charger
charging process
current
Prior art date
Application number
RU2013135355/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Георгиевич Семенов
Original Assignee
Александр Георгиевич Семенов
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 Александр Георгиевич Семенов filed Critical Александр Георгиевич Семенов
Priority to RU2013135355/07A priority Critical patent/RU2534029C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2534029C1 publication Critical patent/RU2534029C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: battery is connected to a charger; the latter is switched on thus ensuring delivery of power supply to the battery from an external source. In cases of early spontaneous stoppage of charging process (in overcharged state or in connection with it) the charger is switched off and switched on again. These actions are performed each time when charging process is stopped spontaneously before charging process reaches normal mode. The latter is characterised by charging current till standard automatic shutoff of the external source or forced stoppage of charging process.
EFFECT: recovery of the overcharged battery.
3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, конкретно к способам и устройствам для зарядки литий-ионных (Li-Ion) электрических аккумуляторов от сети переменного или постоянного тока через преобразователи. The invention relates to electrical engineering, particularly to methods and apparatus for charging a lithium-ion (Li-Ion) batteries from the electrical AC or DC current through the converters.

Зарядка и разрядка литий-ионных аккумуляторов отличаются множеством особенностей и потенциальными возможностями совершенствования. Charging and discharging of the lithium-ion batteries have a variety of features and capabilities improvement.

Зарядку, на сегодняшний день, осуществляют, по общепринятой методике, как правило, в два непрерывных этапа (две фазы зарядки): сначала при постоянном токе, а при достижении на аккумуляторе номинального напряжения зарядное устройство автоматически переходит в режим питания аккумулятора постоянным напряжением. Charge, to date, carried out by the conventional method, typically in two continuous stages (two charging phases): first at a constant current, and when the rated voltage on the battery charger automatically switches to constant voltage mode battery power. За 1-1,5 ч исправная батарея заряжается полностью. For 1-1.5 hours serviceable battery is fully charged. Отключение внешнего питания происходит в зарядном устройстве/в батарее также автоматически. Disabling external power occurs in the charger / battery in automatically. Разрядку же осуществляют, по инструкции, не до нулевого значения напряжения, а до определенного «критического» значения, например 2,2 В, ниже которого последующая зарядка становится проблематичной. Discharge was carried out the same, according to instructions, not to zero voltage and to a specific "critical" value, for example 2.2 V below which subsequent charging becomes problematic. Не исключен выход такой «переразряженной» батареи из строя. Not be ruled out that such "over-discharged" battery failure.

В литературных и патентных источниках не обнаружены какие-либо сведения о способах зарядки (теперь уже правильнее говорить - восстановления или образнее - «реанимации») переразряженных литий-ионных аккумуляторов. In literature and patent sources not found any information about charging methods (now more correct to speak - recovery or figurative - "Resuscitation"), the over-discharged lithium-ion batteries.

Известен, правда, способ восстановления и зарядки не литий-ионных, а кислотных и щелочных свинцовых «автомобильных» аккумуляторов, а также кадмий-никелевых (с соответствующими зарядными устройствами), получивший название «импульсная зарядка» [Импульсная система зарядки батарей. Is known, however, the method of recovery and no charging of lithium-ion and acid and alkaline lead "automobile" batteries and nickel-cadmium (with appropriate chargers), called "pulse charging" [Pulse battery charging system. //https://docs.google.com/document/pub?id=1kYF96xDpz7tMH17HA1w8zxZwh2_L5yAkMtkAlllzF4o; //https://docs.google.com/document/pub?id=1kYF96xDpz7tMH17HA1w8zxZwh2_L5yAkMtkAlllzF4o; Зарядка автомобильного аккумулятора (как заряжать аккумулятор автомобиля). Charging a car battery (as to charge the vehicle battery). // http://www.avto3.com/Battery/battery.html. // http://www.avto3.com/Battery/battery.html. Раздел 2.5 «Зарядка аккумулятора импульсным током», рис.1.1]. Chapter 2.5 "Charging pulse current battery" Fig.1.1].

Однако, во-первых, эффективность применения такого способа выявлена и рекомендована для аккумуляторов типов, не включающих в себя литий-ионные, обладающие другими, специфическими особенностями. However, firstly, the effectiveness of such a process identified and recommended for the type of batteries that do not include a lithium ion, having other, specific features. Иными словами, применимость известного импульсного способа восстановления и зарядки аккумуляторов аккумуляторам типа Li-Ion не была установлена (вопрос оставался открытым). In other words, the applicability of the known method for recovery and pulse charging batteries type Li-Ion not been established (the question remained open).

Во-вторых, в известном способе импульсной зарядки импульсы подаются принудительно, с постоянной скважностью, безотносительно к «поведению» (текущему состоянию) самого аккумулятора. Secondly, the known method of pulse charging pulses are forced with a constant duty cycle, regardless of the "behavior" (current state) of the battery. Смысл критического характера последнего замечания станет понятен из последующего изложения материала данной заявки. The meaning of the critical nature of the last remark will become clearer from the following presentation of the application material.

В-третьих, длительность каждого импульса составляет всего микросекунды. Third, the duration of each pulse is only microseconds.

Далее, для постоянного поддержания запасенной в аккумуляторе электроэнергии и во избежание глубокой его разрядки известно, например, применение способа эксплуатации аккумуляторной батареи гибридного автомобиля/электромобиля («Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента…»), который тоже можно назвать «импульсной зарядкой» [RU 2471276, H02J 7/04, H01M 10/44, 27.12.2012]. Furthermore, for constant maintenance stored in the battery power and avoiding deep its discharge is known, for example, application of the process the HV battery pack manual / electric ( "Method for charging the lithium ion secondary cell ..."), which can also be called "pulse charging" [ RU 2471276, H02J 7/04, H01M 10/44, 27.12.2012].

Способ заключается в том, что определяют, снизилась ли степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента до первого заданного значения. The method consists in the fact that it is determined whether the storage amount decreased the lithium ion secondary cell to the first predetermined value. Определяют, находится ли гибридное транспортное средство в состоянии остановки. It is determined whether the hybrid vehicle is in the stopped state. Осуществляют зарядку литий-ионного аккумуляторного элемента до второго заданного значения при остановке движения гибридного транспортного средства. To charge the lithium ion secondary cell to the second predetermined value at a stop of the hybrid vehicle. На этапе зарядки период разделяется на два или более раздельных периодов зарядки и периодов без зарядки. In step charging period is divided into two or more split charging periods and non-charging periods. Зарядка осуществляется в раздельный период зарядки. Charging is carried out in the split charging period. Приостановку зарядки или разрядку осуществляют в период без зарядки. Suspension of charging or discharging is performed in a non-charging period. Длительность каждого из раздельных периодов зарядки составляет не менее чем 40 секунд. The duration of each of the split charging periods is not less than 40 seconds. На этот раз скважность переменна, но по-прежнему никак не привязана к каким-либо самопроизвольным отказам аккумулятора заряжаться, определяется алгоритмом цикла движения автомобиля на местности (переменная скважность «разрядка-зарядка» аккумуляторной батареи соответствует переменной скважности «движение-стоянка автомобиля»). At this time, the duty cycle is variable, but is still not linked to any spontaneous battery failure charge, determined using the cycle driving in the terrain (variable duty cycle "discharge-charge" the battery meets the variable duty cycle "vehicle movement-parking").

Описанная «импульсная зарядка» осуществляется посредством устройства управления зарядкой, на второй фазе - зарядки батареи при постоянном напряжении, причем с неоднократным автоматическим принудительным прерыванием зарядного тока для перехода в режим рабочей разрядки и автоматическим принудительным возобновлением зарядки на кратковременных стоянках автомобиля, когда в рабочей разрядке аккумулятора нет необходимости. The described "pulse charging" is carried out by the charging control device, the second phase - the battery charging at a constant voltage, and with repeated automatic forced interruption of the charging current for the transition to mode working discharging and automatic forced resuming charging at short car parking when operating the battery is running not necessary. Технический результат заключается в предотвращении снижения емкости аккумулятора. The technical result is to prevent the reduction of the battery capacity. Вот почему скважность зарядки в общем эксплуатационном периоде определяется «скважностью стоянок автомобиля, например на перекрестках и в пробках. That is why the duty cycle of the charging operation period is generally determined by the "duty cycle of the car parks, such as at intersections and in traffic jams. Такой процесс не затрагивает область начальной зарядки полностью разряженного аккумулятора. This process does not affect the area of ​​initial charge totally discharged battery.

Нас же в данном случае интересует поведение аккумулятора в области «критической» и «закритической» его разрядки. We are also interested in this case the behavior of the battery in a "critical" and "transcritical" its discharge. И не всякого типа аккумулятора, а литий-ионных аккумуляторов. And not any type of battery, and the lithium-ion batteries. Ибо универсальных «рецептов» здесь нет и быть не может. For universal "recipes" here and there can not be.

В многочисленных инструкциях и рекомендациях по эксплуатации литий-ионных аккумуляторов пользователей предупреждают: Numerous guidelines and recommendations on the operation of the lithium-ion batteries to alert the user:

«Глубокий разряд станет для аккумулятора стрессом и может лишь сократить срок службы. "Deep discharge will stress the battery and can only shorten the service life. Если же защитное отключение произошло, ни в коем случае не оставляйте батарею разряженной надолго - стоит поскорее зарядить ее хотя бы до 30-40% емкости. If the safety shutdown occurred, in any case, do not leave the battery fully discharged for a long time - it is necessary to quickly charge it at least up to 30-40% of capacity. Литий-ионные и литий-полимерные батареи бывают различных размеров и формы, но правила хорошего тона в обращении с ними одинаковы для всех разновидностей. Li-ion and Li-polymer batteries come in various sizes and shapes, but the rules of etiquette in dealing with them, are the same for all varieties. Не оставляйте батарею разряженной надолго. Do not leave the battery fully discharged for a long time. Через несколько недель вследствие саморазряда напряжение севшей батареи упадет ниже критического, до 2,2-2,9В. After a few weeks due to self-discharge voltage low battery drops below the critical value, to 2,2-2,9V. При этом схема защиты переведет батарею в «спящий» режим и отключится. In this protection scheme will put the battery in a "sleep" mode and shut down. После чего штатное зарядное устройство, скорее всего, не сможет ее вывести из этого состояния» [Как продлить жизнь литий-ионных аккумуляторов. After that, the staffing charger will likely not be able to deduce from this condition "[How to extend the life of lithium-ion batteries. // http://aver.ru/repair/kak-prodlit-zhizn-litiy-ionnyh-akkumulyatorov/]. // http://aver.ru/repair/kak-prodlit-zhizn-litiy-ionnyh-akkumulyatorov/].

Наиболее близким к заявляемому изобретению по назначению и совокупности конструктивных признаков (прототипом) является способ зарядки полностью разряженного литий-ионного аккумулятора («Система и способ индуктивной зарядки аккумулятора»), при котором аккумулятор подключают к зарядному устройству и включают последнее, подав тем самым на аккумулятор преобразованное в постоянный ток питание от внешнего источника электроэнергии [RU 2469452, H02J 7/02, 10.12.2012, абз. The closest to the claimed invention as intended and plurality of structural features (prior art) is a method for charging a fully discharged lithium-ion battery ( "System and method for inductive battery charging") at which the battery connected to the charger and include the last filing thereby to battery converted into direct current power from an external power source [RU 2469452, H02J 7/02, 10.12.2012, para. 5, 6, фиг.1, т.е. 5, 6, 1, i.e. в части описания обычной, неиндуктивной зарядки]. in the description of the conventional, non-inductive charging].

В нем, точнее - в обзорной его части, включая график на фиг.1, разряженный (до предельно допустимого остаточного значения примерно 2,2 В) аккумулятор сначала заряжают при постоянном уровне тока в диапазоне от 0,1C до 1C A, где C - емкость аккумулятора в ампер-часах, до тех пор, пока на аккумуляторе не установится требуемое напряжение, равное примерно 4,2 В. В этот момент зарядное устройство для аккумулятора переключается в режим постоянного напряжения, обеспечивая достаточную мощность для поддержания аккумулятора при данном окончательном напряжени In it, to be exact - a Review of its parts, including the schedule 1, the discharged (to the maximum permissible residual value of about 2.2 V) battery is initially charged at constant current in the range of 0,1C to 1C A, where C - battery capacity in ampere-hours, until the battery is not yet established the desired voltage of about 4.2 V. at this point the battery charger switches to the constant voltage mode, providing the sufficient power to maintain the battery at this final strain и при этом обеспечивая дополнительную зарядку аккумулятора. and at the same time providing additional battery charging. График зарядки на фиг.1 в прототипе отражает штатный двухступенчатый процесс зарядки. Charging Schedule 1 in the prior art reflects the regular two-stage charging process.

Однако в нештатной ситуации - при начальном переразряженном состоянии аккумулятора, характеризуемом его остаточным напряжением ниже предельно допустимого уровня (упомянутых 2,2 В), и именно по этой причине, уже на первой минуте зарядки (мигание зеленого светодиодного индикатора на зарядном устройстве) происходит, как правило, преждевременное самопроизвольное прекращение процесса зарядки (переход зеленого индикатора из импульсного режима свечения в режим постоянного свечения) при сохранении напряжения питания зарядного устройства (пос However, in the abnormal situation - with the initial battery-discharged state, characterized by its residual voltage below the maximum permissible level (referred to 2.2V), and for this reason, already in the first minute of charging (flashing green LED on the charger) occur as typically, spontaneous premature termination of the charging process (transition from the green LED pulse mode radiation in the steady light) while maintaining the supply voltage charger (pos оянное свечение красного светодиодного индикатора). oyannoe glow of the red LED).

Ожидать столь же самопроизвольного возобновления зарядного тока (возобновления импульсного свечения зеленого индикатора) бесперспективно, наивно и, в общем-то, небезопасно. Expect an equally spontaneous resumption of the charging current (renewed impulse glow green indicator) is futile, naive and, in general, it is not safe.

Чем в большей степени аккумулятор был изначально переразряжен, тем ниже вероятность «запуска» зарядного тока в штатном режиме функционирования зарядного устройства, что обычно побуждает пользователей, особенно на «кухонно-бытовом» уровне, смириться с очередным материально-финансовым убытком и выбросить аккумулятор в помойку как «усохший» (возможно, «обросший» дендритами лития). The more the battery is initially over-discharged, the lower the probability of the "start" of the charging current in the normal mode of functioning of the battery charger, which usually leads to more people, especially in the "white goods" level, to accept another material financial loss and discard the battery in the trash as a "shrunken" (possibly "overgrown" lithium dendrites).

При этом не используется технологический потенциал, находящийся пока за границей человеческих знаний и/или информационного доступа. In this case, it does not use the technological potential, while being abroad of human knowledge and / or information access.

В частности, автор-заявитель настоящей заявки испытывал дискомфорт в связи с «отказами» зарядного устройства заряжать аккумуляторы типа EEMB LIR123A (3,7 V, 700 mAh) после скрытого их чрезмерного разряда в составе оружия самообороны «ПБ-4-1МЛ» по причине самопроизвольного включения питания лазерного целеуказателя). In particular, the author of the applicant of the present application experienced discomfort in connection with the "fault" the charger to charge the batteries type EEMB LIR123A (3,7 V, 700 mAh) after flush their excessive discharge in part self-defense weapon "PB-4-1ML" because spontaneous power up the laser pointer). После примерно 30-секундного протекания через аккумулятор зарядный ток самопроизвольно исчезал. After about 30 seconds the charging current flowing through the battery spontaneously disappear.

Таким образом, известный способ-прототип еще недостаточно совершенен, что выражается в его ограниченных возможностях зарядки литий-ионных аккумуляторов в состоянии запредельного значения остаточного (априорного, начального при зарядке) напряжения. Thus, the known method-prototype still not perfect, resulting in its limited capabilities for charging the lithium ion battery in a state of limiting the residual values ​​(a priori, during the initial charging) voltage. Это, в свою очередь, обусловливает техническое и экономическое несовершенство не только технологии зарядки (способа зарядки и зарядного устройства), но и недостаточно высокую надежность тех устройств и систем, функционирование которых зависит от аккумулятора как автономного источника их питания. This in turn leads to technical and economic shortcomings not only charging technology (charging method and charger), but also insufficient reliability of the devices and systems whose functioning depends on the battery as an auxiliary source of supply.

Эффективность же применения, как «восстановительной процедуры», импульсного, да еще к тому же высокочастотного (микросекундного) способа восстановления и зарядки с постоянной скважностью (с успехом применяемого для других типов аккумуляторов), не установлена. Efficacy same application as "reduction treatments" pulse, and even to the same frequency (microsecond) method of recovering and charging with a constant duty cycle (successfully applied for other types of accumulators) is not installed. Хотя это - тоже довольно близкий аналог заявляемого способа. Though it - is also quite close analogue of the claimed method.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение технико-эксплуатационных (технологических) и экономических характеристик способа зарядки литий-ионных (Li-Ion) аккумуляторов за счет обеспечения возможности восстановления переразряженных (разряженных ниже допустимого уровня) аккумуляторов, достижения полной их зарядки при отказе заряжаться в штатном режиме работы известных специализированных зарядных устройств. The problem to be solved by the claimed invention is to increase the technical-operational (process), and economic characteristics of the method for charging the lithium-ion (Li-Ion) batteries by allowing the recovery-discharged (discharged below an acceptable level) batteries reach full charging them with the refusal to charge to the normal mode of operation known specialized chargers.

Технический результат в соответствии с поставленной задачей достигается за счет того, что в способе зарядки полностью разряженного литий-ионного аккумулятора, при котором аккумулятор подключают к зарядному устройству и включают последнее, подав тем самым на аккумулятор преобразованное в постоянный ток питание от внешнего источника электроэнергии, при преждевременном самопроизвольном прекращении процесса зарядки, по показанию индикатора тока зарядки, в случае и по причине начального переразряженного состояния аккумулятора, характе The technical result in accordance with the task is achieved due to the fact that the charging process is fully discharged of the lithium ion battery in which the battery connected to the charger and include the last filing thereby to battery voltage converted into direct current power from an external power source, spontaneous premature termination of the charging process, the charging current, as indicated by the indicator, in the case, and because the initial state of the over-discharged battery, the Features изуемого его остаточным напряжением ниже предельно допустимого уровня, отключают и снова включают внешнее его питание, повторяя эти действия до выхода процесса зарядки на штатный режим, характеризующийся отсутствием указанного преждевременного самопроизвольного прерывания тока зарядки до момента штатного автоматического отключения внешнего питания при зарядке до заданного значения или принудительного окончания зарядки. izuemogo its residual voltage below the maximum allowable level, is switched off and again include its external power, repeating these steps until the output charging process in normal mode, characterized by the absence of said early spontaneous abortion charging current until full-automatic disconnection of external power for charging to a predetermined value or forced charging is complete.

Среди известных способов зарядки не обнаружены такие, совокупность существенных признаков которых совпадала бы с заявленной совокупностью признаков. Among the known methods of charging are not found such a set of essential features which would coincide with a claimed combination of features. В то же время именно за счет последней достигается новый технический результат. At the same time it is due to the latter a new technical result.

Более подробно сущность изобретения раскрывается в приведенных ниже двух примерах реализации и иллюстрируется чертежами, на которых представлено: A more detailed summary of the invention disclosed in the following two embodiments, and illustrated by the drawings, in which:

на фиг.1 показана простейшая схема реализации способа; Figure 1 shows a simple diagram of the method;

на фиг.2 - совмещенные графики зарядки в штатном режиме (как в способе-прототипе) - А, и при заявляемом способе - Б, где t - Figure 2 - the combined charging graphics in normal mode (as in the prototype method) - A, and when the claimed method - B where t - время; time; U - U - напряжение на аккумуляторе; battery voltage; U кр. U cr. - - «критическое» остаточное напряжение при разрядке; "Critical" residual voltage during discharge; U 0 - фактическое остаточное напряжение в начале зарядки; U 0 - actual residual stress at the beginning of charging; U max - U max - максимальное (номинальное) напряжение; maximum (nominal) voltage; I - зарядный ток; I - the charging current;

на фиг.3 - пример блок-схемы модернизированного зарядного устройства. 3 - an example flowchart modernized charger.

Для осуществления заявляемого способа в первом, простейшем варианте вообще не требуется никакого нового устройства, кроме штатного (пригодного для зарядки аккумулятора известным способом) зарядного устройства. To carry out the inventive method in the first, simplest embodiment does not require any new device, except for the regular (suitable for charging the battery in a known manner) on the charger.

Автор-заявитель в своих эмпирических исследованиях (по сути, при реальном практическом использовании как пользователь), приведших к заявляемому изобретению, применял уже упомянутые выше аккумуляторы массовой серии LIR123A с серийным зарядным устройством The power supply specialist ROBITON Арт.Smart Charger Universa/ (выходное напряжение 7,4 В). Author applicant in their empirical research (in fact, in a real practical use as a user) that led to the claimed invention, have been used for the above-mentioned series of battery mass LIR123A serial charger The power supply specialist ROBITON Art.Smart Charger Universa / (output voltage 7.4 V).

Аккумулятор 1 battery 1 вставляют (см. фиг.1) в специально предусмотренное для него ложе (враспор между пружинными электрическими контактами «+» и «-») зарядного устройства 2 is inserted (see Figure 1.) in a specially provided for it bed (vraspor between the spring electrical contacts "+" and "-"), the charger 2 и включают последнее, вставив его вилку 3 and include the latest, by inserting the power plug 3 в сетевую розетку 4 to a wall outlet 4 (220-230 В, 50/60 Гц). (220-230 V, 50/60 Hz). Убеждаются в наличии внешнего питания по загоранию красного светодиода 5. Be sure to have an external power supply for lighting up the red LED 5. Убеждаются также в появлении и протекании в аккумуляторе зарядного тока I (см. фиг.2) по загоранию и свечению в мигающем режиме зеленого светодиода 6 Sure, and also the appearance of the flow in to fire glow and flashing the green LED 6 battery charging current I (see FIG. 2) (на аккумулятор 1 подается преобразованное в устройстве 2 в постоянный ток I питание от внешнего, сетевого источника электроэнергии). (On the battery 1 is supplied in the apparatus 2 converted to direct current I from the external power, AC power source). Продолжают постоянно или периодически наблюдать за поведением светодиода 6 как индикатора зарядного тока. Continue continuously or periodically observe the behavior of the LED display 6 as a charging current.

При преждевременном (в зависимости от степени переразрядки (насколько остаточное напряжение аккумулятора меньше паспортного «критического» значения U кр ., In premature (depending on the degree of over-discharge (as far as the residual battery voltage is less than a passport "critical" value U kr., обычно в пределах первых 0,5 мин) самопроизвольном прекращении процесса зарядки, о чем будет свидетельствовать явно преждевременный переход светодиода 6 из мигающего режима в немигающий, в случае и по причине начального переразряженного состояния аккумулятора 1 (характеризуемого его остаточным напряжением ниже предельно допустимого уровня: U 0 <U кр ) извлекают вилку 3 из розетки 4 (или отсоединяют местный разъем сетевого кабеля зарядного устройства 2) и тут же снова восстанавливают их соединение. typically within the first 0.5 minutes) spontaneous termination of the charging process, which will clearly indicate transition premature flashing of the LED 6 in a non-flashing mode, in the case, and because the initial state of 1-discharged battery (characterized by its residual voltage below the maximum allowable level: U 0 <U cr) removed the plug from the wall socket 4 3 (or disconnect the local charging plug the network cable 2) and then restore their connection again. Тем самым отключают и тут же снова включают внешнее питание (временно прерывают его). Thus switched off and then again include an external power supply (temporarily interrupt it). При этом, естественно, оба светодиода - 5 и 6 сперва тухнут, а затем снова загораются, причем зеленый 6 начинает снова работать в мигающем режиме, что свидетельствует о продолжении самопроизвольно прервавшегося процесса зарядки, по сути текущего отказа в процессе зарядки (нештатный режим). Thus, naturally, both LED - 5 and 6 first faded out and then re-light, the green 6 starts again to operate intermittently, thus continuing spontaneously interrupt the charging process, in fact the current failure during charging (non-standard mode).

Убедившись в наличии такого «шага» восстановления свойства аккумулятора заряжаться («пациент скорее жив, чем мертв»), продолжают наблюдение за поведением светодиода 6. After verifying that this "step" recovery properties of battery charge ( "patient alive rather than dead"), continued monitoring of the behavior of 6 LEDs.

При втором (из авторских экспериментальных исследований, порядка еще 1 минуты зарядки), третьем и, возможно, последующих (пока в непредсказуемом количестве), самопроизвольных отключениях, производят действия, идентичные описанным, до выхода процесса зарядки на «стационарный» режим, когда зеленый светодиод будет мигать вплоть до полной зарядки аккумулятора (точнее - до заданного ее значения или до принудительного окончания зарядки по каким-либо организационным причинам). In the second (from the copyright experimental studies about a further 1 minute charging), the third and possibly subsequent (while in an unpredictable amount) spontaneous outages produce steps identical to those described, to output the charging process on the "stationary" mode, when the green LED will blink until the battery is fully charged (or rather - to set its value, or until the end of the compulsory charge for any organizational reasons). Завершается зарядка автоматически (срабатывает автоматика в зарядном устройстве 2 и/или аккумуляторе 1), что проявляется в штатном переходе свечения светодиода 6 в немигающий режим, теперь уже не имитируя полную заряженность изначально, а свидетельствуя о ней. Charging ends automatically (triggered automatic charger 2 and / or the battery 1), which is manifested in a regular transition 6 LEDs glow in the non-flashing mode, no longer simulating the full charge initially, and testifying about it.

На графике зарядки (см. фиг.2) формируется, таким образом, прерывистая, с переменной (непредсказуемо возрастающей вплоть до единицы) скважностью, кривая (функция f) зарядки U=f (t). On charging the graph (see FIG. 2) is formed, thus intermittent, variable (unpredictably increasing up to unity) duty cycle curve (function f) charging U = f (t). Указанная скважность зависит от степени переразряжения аккумулятора U 0 /U кр , Said duty cycle depends on the degree of the over-discharged battery U 0 / U kr моментов времени самопроизвольного обнуления зарядного тока I, моментов обнаружения обнуления и производства выключения-включения (ручной коммутации). time points the spontaneous zero charging current I, the detection zero moments and production-off switching (manual switching). Именно поэтому она и названа здесь «непредсказуемой, т.е. That is why she is called here "the unpredictable, ie, априорно неизвестной. priori unknown. Равно как непредсказуемо и число импульсов до выхода на штатный режим зарядки (а значит - восстановления работоспособности). As well as the unpredictable and the number of pulses before entering the full-time charging mode (so - disaster recovery).

Для того, чтобы отличить указанную имитацию зарядки при переразряженном аккумуляторе от попытки заряжать таким способом полностью или почти полностью заряженный аккумулятор (по ошибочной априорной его оценке как переразрядившегося), следует, разумеется, делать более корректную оценку - либо измерив электрические параметры прибором, либо проверкой функционирования устройства от этого аккумулятора (автор-заявитель делал это по яркости свечения лазерного целеуказателя, точнее - отсутствия свечения вообще или быстротекущего его угасани In order to distinguish said simulated charging when the over-discharged battery from attempting to charge a manner fully or nearly fully charged battery (on an erroneous a priori its evaluation as overdischarge) should, of course, to make a more correct assessment - either by measuring the electrical parameters of the device, or checking function devices of this battery (by the applicant did so on the brightness of the laser pointer, or more precisely - the lack of fast-flowing glow at all or his extinction до нуля). to zero).

Для зарядки аккумулятора 1 заявляемым способом во втором варианте его реализации (с автоматизацией) требуется весьма несложная доработка электрической схемы зарядного устройства 2. Пример такого усовершенствования (модернизации) приведен на фиг.3. To charge the battery 1 by the claimed method in the second embodiment of its realization (with automation) requires very simple completion circuitry charger 2. An example of such improvement (modernization) is shown in Figure 3.

Зарядное устройство 2 дополнительно содержит автоматическое коммутирующее устройство 7 (показано вынесенным за исходный объем базового зарядного устройства условно), например на основе электрических реле или их электронных аналогов. The charger 2 further includes an automatic switching device 7 (shown rendered over the initial volume of the charger base phantom), for example on the basis of electrical relays or electronic analog.

При появлении зарядного тока I в аккумуляторе 1, устройство 7 подготавливает цепь выключения-включения (прерывания) питания аккумулятора 1, а при самопроизвольном обнулении зарядного тока осуществляет указанное выключение-включение («коммутация», «отпирание-запирание»), при этом само устройство 7 возвращается в исходное состояние до следующего вероятного цикла. When the charging current I of the battery 1, the unit 7 prepares the off-switching circuit (interruption) of the battery power supply 1, and for inadvertent resetting of the charging current by the said off-switch ( "switching", "unlocking-locking"), the device itself 7 is reset until the next cycle probable.

Конкретное исполнение такого устройства (на уровне электрической/электронной схемы) доступно любому инженеру-электрику и здесь не приводится, тем более что автор-заявитель и не претендует в данной заявке на патентную защиту такого устройства. Specific performance of such a device (at the electrical / electronic circuits) is available to any electrical engineer and is not given, the more so because the author of the applicant and does not apply in this application for patent protection such a device.

Описанные примеры осуществления заявляемого способа не исключают других возможных его вариантов в рамках заявляемой совокупности существенных признаков (см. формулу изобретения). The described embodiments of the inventive method it not exclude other options within the claimed combination of essential features (see. The claims).

Использование изобретения позволяет восстанавливать переразряженные (разряженные ниже допустимого уровня) литий-ионные аккумуляторы (а значит продлевать фактический срок их службы), достигать полной их зарядки, причем сразу, в процессе зарядки, непосредственно в зарядном устройстве. Use of the invention allows to recover the over-discharged (discharged below an acceptable level) of lithium-ion batteries (and hence prolong the actual service life), to reach their full charge, and once in the charging process, directly into the charger. Это имеет выраженную экономическую эффективность и повышение надежности функционирования всего комплекса, в состав которого входит данный аккумулятор. It has a pronounced economic efficiency and reliability of the functioning of the entire complex, which includes the battery.

Claims (1)

  1. Способ зарядки полностью разряженного литий-ионного аккумулятора, при котором аккумулятор подключают к зарядному устройству и включают последнее, подав тем самым на аккумулятор преобразованное в постоянный ток питание от внешнего источника электроэнергии, отличающийся тем, что при преждевременном самопроизвольном прекращении процесса зарядки, по показанию индикатора тока зарядки, в случае и по причине начального переразряженного состояния аккумулятора, характеризуемого его остаточным напряжением ниже предельно допустимого уровня Charging method fully discharged lithium-ion battery, wherein the battery is connected to the charger and include the last filing thereby to battery voltage converted into direct current power from an external power source, characterized in that in premature spontaneous termination of the charging process, as indicated by the current indicator charging, in the case, and because the initial state of the over-discharged battery, characterized by its residual voltage below the maximum permissible level , отключают и снова включают внешнее его питание, повторяя эти действия до выхода процесса зарядки на штатный режим, характеризующийся отсутствием указанного преждевременного самопроизвольного прерывания тока зарядки до момента штатного автоматического отключения внешнего питания при зарядке до заданного значения или принудительного окончания зарядки. , And again disable include its external power, repeating these steps until the output of the charging process in the normal mode, characterized by the absence of said spontaneous premature interruption of the charging current until full-automatic disconnection of external power for charging to a predetermined value or the forced charging is complete.
RU2013135355/07A 2013-07-26 2013-07-26 Charging method for lithium ion battery discharged below permitted level RU2534029C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013135355/07A RU2534029C1 (en) 2013-07-26 2013-07-26 Charging method for lithium ion battery discharged below permitted level

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013135355/07A RU2534029C1 (en) 2013-07-26 2013-07-26 Charging method for lithium ion battery discharged below permitted level

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2534029C1 true RU2534029C1 (en) 2014-11-27

Family

ID=53382913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013135355/07A RU2534029C1 (en) 2013-07-26 2013-07-26 Charging method for lithium ion battery discharged below permitted level

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2534029C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2061963C1 (en) * 1992-05-25 1996-06-10 Леонид Геннадьевич Сакулин System for automatic test and charge of storage battery
WO2000077911A1 (en) * 1999-06-15 2000-12-21 Holgia Aktiebolag Method and device for batteries
RU98071U1 (en) * 2009-06-04 2010-09-27 Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма "Сигма" The system of automatic control and battery charge
RU2469452C2 (en) * 2006-09-29 2012-12-10 Эксесс Бизнесс Груп Интернэшнл ЛЛС System and method for inductive charging of accumulator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2061963C1 (en) * 1992-05-25 1996-06-10 Леонид Геннадьевич Сакулин System for automatic test and charge of storage battery
WO2000077911A1 (en) * 1999-06-15 2000-12-21 Holgia Aktiebolag Method and device for batteries
RU2469452C2 (en) * 2006-09-29 2012-12-10 Эксесс Бизнесс Груп Интернэшнл ЛЛС System and method for inductive charging of accumulator
RU98071U1 (en) * 2009-06-04 2010-09-27 Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма "Сигма" The system of automatic control and battery charge

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1237653C (en) Method for replacing secondary cell
US4016473A (en) DC powered capacitive pulse charge and pulse discharge battery charger
CN1950998B (en) System and methods for charging batteries
US7960857B2 (en) System and method for vehicle based uninterruptable power supply
JP4377164B2 (en) Abnormality detection method of the power storage device, a power storage device abnormality detecting device and the power storage system
US8159186B2 (en) Power source system, power supply control method for the power source system, power supply control program for the power source system, and computer-readable recording medium with the power supply control program recorded thereon
JP5289083B2 (en) Secondary battery abnormality detection apparatus and the cell apparatus
US20110148361A1 (en) Battery system and method for detecting current restriction state in a battery system
JP3540437B2 (en) Battery state detecting apparatus
EP2361799A2 (en) Power supply device and method for detecting non-contact state of load connected to power supply device
CN1104771C (en) The power supply device
US6369463B1 (en) Apparatus and method for supplying alternative energy and back-up emergency power to electrical devices
EP2207236A1 (en) Secondary cell charge control method and charge control circuit
CN102161315B (en) Vehicle power supply apparatus
EP2331363A1 (en) Li-ion battery array for vehicle and other large capacity applications
CN101421902A (en) Charging method, battery pack, and its charger
JP5537992B2 (en) Method charging the secondary battery, charge controller and battery pack of the rechargeable battery
CN103038974A (en) Advanced rechargeable battery system
JP4773848B2 (en) Secondary battery charge and discharge control system, the battery control device, and program
CN101443672B (en) Method for managing a bank of rechargeable batteries using the coup de fouet effect on charging
JP5307847B2 (en) The power supply system for a vehicle
US5013992A (en) Microprocessor controlled battery charger
EP1516406A2 (en) Charger for rechargeable batteries
CN1215240A (en) Charging apparatus and charging system
KR20100033509A (en) Power system and assembled battery controlling method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160727