RU2699247C1 - Способ и устройство для зарядки аккумулятора - Google Patents

Способ и устройство для зарядки аккумулятора Download PDF

Info

Publication number
RU2699247C1
RU2699247C1 RU2018137550A RU2018137550A RU2699247C1 RU 2699247 C1 RU2699247 C1 RU 2699247C1 RU 2018137550 A RU2018137550 A RU 2018137550A RU 2018137550 A RU2018137550 A RU 2018137550A RU 2699247 C1 RU2699247 C1 RU 2699247C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charging
battery
open circuit
charging current
circuit voltage
Prior art date
Application number
RU2018137550A
Other languages
English (en)
Inventor
Андре РОМПЕ
Original Assignee
Сименс Мобилити Гмбх
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 Сименс Мобилити Гмбх filed Critical Сименс Мобилити Гмбх
Application granted granted Critical
Publication of RU2699247C1 publication Critical patent/RU2699247C1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/443—Methods for charging or discharging in response to temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H01M10/633—Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/549—Current
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Abstract

Изобретение относится к способу и устройству для зарядки аккумулятора. Согласно изобретению аккумулятор заряжают зарядным током, зависящим от уровня заряженности аккумулятора, при этом устройство для заряда аккумулятора содержит блок управления, выполненный с возможностью контроля зарядного тока при работе устройства. Техническим результатом является ускоренный заряд аккумулятора без повреждений или сокращения срока службы. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к способу зарядки аккумулятора. Кроме того, изобретение относится к устройству для зарядки аккумулятора, содержащему блок управления, выполненный с возможностью контроля зарядного тока при работе устройства.
Способы и устройства для зарядки аккумуляторов общеизвестны. Так, аккумуляторы заряжаются так называемым способом CCCV, при котором зарядный ток и зарядное напряжение поддерживаются постоянными в течение всего процесса зарядки. Однако зарядная мощность зависит от текущего напряжения холостого хода заряжаемого аккумулятора, так что аккумуляторы с более низким уровнем заряженности заряжаются с использованием меньшей зарядной мощности. Чем больше падает уровень заряженности аккумулятора, тем меньше зарядная мощность. Это приводит к тому, что со снижением уровня заряженности пропорционально возрастает время, необходимое для полной зарядки аккумулятора.
Если, например, способом CCCV должен быть заряжен аккумулятор маршрутного автобуса с электроприводом, то может произойти так, что аккумулятор не полностью зарядится на зарядной станции, на которой остановился автобус, например на остановке. Если на следующей зарядной станции заряд, израсходованный во время поездки между зарядными станциями, не полностью будет передан аккумулятору, то уровень его заряженности все больше снижается. Однако снижение уровня заряженности ускоряется из-за пропорционально увеличивающегося времени зарядки, по мере снижения уровня заряженности, в результате чего аккумулятор все больше разряжается и при запланированных остановках зарядки может зарядиться до значительно меньшего уровня. Следовательно, уменьшается запас хода маршрутного автобуса.
В ЕР 2472700 А1 раскрыто устройство, соответствующее ограничительной части независимого п. 1 формулы.
В основе изобретения лежит задача создания способа и устройства для зарядки повторно заряжаемого аккумулятора, которые позволили бы быстрее зарядить аккумулятор независимо от его уровня заряженности.
В части способа задача решается за счет того, что аккумулятор заряжается зарядным током, зависящим от уровня заряженности аккумулятора. В части устройства задача решается за счет того, что блок управления выполнен с возможностью осуществления указанного способа зарядки аккумулятора.
За счет того, что зарядный ток выбирается или задается в зависимости от уровня заряженности, зарядный ток можно повысить при низком уровне заряженности, так чтобы аккумулятор можно было зарядить с более высокой зарядной мощностью по сравнению со способом CCCV.
Предложенное решение может быть усовершенствовано за счет различных, предпочтительных и, если это не указано особо, произвольно комбинируемых между собой улучшений. Об этих модификациях и связанных с ними преимуществах ниже говорится более подробно.
Так, зарядный ток можно регулировать так, чтобы произведение зарядного тока и напряжения холостого хода аккумулятора было практически постоянным. Произведением зарядного тока и напряжения холостого хода является зарядная мощность. Следовательно, независимо от уровня заряженности аккумулятор может заряжаться с высокой, если возможно, постоянной или даже максимально допустимой зарядной мощностью, благодаря чему сокращается время, необходимое для зарядки аккумулятора.
В качестве альтернативы или дополнительно зарядный ток можно регулировать так, чтобы произведение зарядного тока и напряжения холостого хода аккумулятора в начале цикла зарядки было больше, чем позднее или в конце цикла зарядки. Например, зарядная мощность в начале цикла зарядки может быть по меньшей мере вдвое и, например, втрое или впятеро больше, чем в конце цикла зарядки.
Максимально допустимая зарядная мощность зависит от типа (дизайн + химия) аккумулятора. Внутреннее сопротивление аккумулятора является причиной потери мощности в процессе зарядки, что приводит к нагреву. Температура аккумулятора должна оставаться соответственно ниже предельного значения во избежание сокращения срока службы.
Определение изменяющегося в процессе зарядки внутреннего сопротивления может осуществляться, например, путем определения соотношения между (зарядное напряжение-напряжение холостого хода) и зарядным током.
Напряжение холостого хода можно повторно определить в процессе зарядки. При изменении уровня заряженности в процессе зарядки изменяется также напряжение холостого хода. Поэтому, зарядный ток можно легко отслеживать, с тем чтобы в любое время использовать, по существу, требующуюся зарядную мощность, например максимально допустимую зарядную мощность аккумулятора.
Напряжение холостого хода, согласно изобретению, в процессе зарядки определяют чаще, чем каждые десять минут, например каждые пять минут, каждые две минуты или раз в минуту. Даже если заряжаемым аккумулятором является особенно быстро заряжаемый аккумулятор, то напряжение холостого хода в процессе зарядки изменяется лишь медленно и, например, в названном интервале лишь незначительно, так что зарядное напряжение за счет слежения за зарядным током можно подстроить достаточно точно и, например, поддерживать, практически, постоянным.
Чтобы можно было легко измерить напряжение холостого хода аккумулятора, можно для определения напряжения холостого хода прервать протекание зарядного тока к аккумулятору в процессе зарядки. Благодаря более высокой зарядной мощности по сравнению со способом CCCV этот способ позволяет, тем не менее, быстрее зарядить аккумулятор.
Например, для определения напряжения холостого хода можно прервать зарядный ток менее чем на одну секунду, менее чем на полсекунды и, например, менее чем на 100 миллисекунд. Такое короткое прерывание зарядного тока обеспечивает достаточно точное измерение напряжения холостого хода без ненужного увеличения требующегося для зарядки времени.
По сравнению с продолжительностью непрерывного этапа процесса зарядки, во время которого аккумулятор непрерывно заряжается зарядным током, продолжительность прерывания зарядного тока составляет менее 5%, менее 2%, менее 1%, менее 0,5% или даже менее 0,01% продолжительности непрерывного этапа.
Чтобы заряжать аккумулятор с максимально возможной зарядной мощностью, можно определить максимально возможную зарядную мощность в процессе зарядки на основе свойства аккумулятора. При этом максимально возможной зарядной мощностью является зарядная мощность, при которой аккумулятор может быть заряжен без повреждений или сокращения срока службы.
В частности, зарядный ток можно уменьшить, если указанное свойство лежит за пределами его допустимого рабочего интервала, благодаря чему зарядную мощность легко контролировать.
Например, можно определить температуру аккумулятора. Если температура возрастает выше предельного значения, то можно уменьшить зарядную мощность, т.е., в частности, зарядный ток.
В качестве температуры аккумулятора можно измерять температуру на внешней стороне аккумулятора. Для более точного определения температуры аккумулятора можно измерить температуру внутри него и преимущественно по центру. В месте измерения может быть расположен температурный датчик, расположенный, например, между двумя элементами внутри аккумулятора. Поэтому, измерение температуры внутри аккумулятора является конструктивно сложным делом. Предпочтительно, поэтому, температуру измерять не в центре, а, например, на внешней стороне аккумулятора; температура внутри аккумулятора определяется математически с помощью измеренной температуры и известных физических свойств аккумулятора.
Применение температуры аккумулятора имеет, однако, недостаток: для ее измерения требуется температурный датчик. Чтобы определить максимально возможную зарядную мощность без температурного датчика, можно в качестве указанного свойства выбрать внутреннее сопротивление аккумулятора в процессе зарядки.
Для определения внутреннего сопротивления можно вычесть из зарядного напряжения выявленное в процессе зарядки напряжение холостого хода и разделить результат на зарядный ток. Если напряжение холостого хода, зарядное напряжение и зарядный ток в процессе зарядки контролируются, то не потребуются никакие другие измерения.
Для того, чтобы легко измерить напряжение холостого хода, устройство может содержать прибор для измерения напряжения холостого хода заряжаемого аккумулятора. При этом прибор для измерения напряжения может быть подключен просто параллельно зарядным контактам устройства. Например, прибором для измерения напряжения может быть вольтметр.
С помощью прибора для измерения напряжения можно определить также зарядное напряжение, так что устройство может быть выполнено простым и компактным.
Для определения внутреннего сопротивления устройство может содержать блок определения внутреннего сопротивления, который соединен с прибором для измерения напряжения и блоком управления с возможностью передачи сигналов. От прибора для измерения напряжения на блок определения внутреннего сопротивления могут передаваться данные, представляющие зарядное напряжение и/или напряжение холостого хода. От блока управления на блок определения внутреннего сопротивления могут передаваться данные, представляющие зарядный ток. В блоке определения внутреннего сопротивления, который может быть интегральной схемой, например микрочипом, определяется внутреннее сопротивление. Определенное таким образом внутреннее сопротивление может подаваться от блока определения внутреннего сопротивления на блок управления. Кроме того, блок управления может быть выполнен с возможностью соединения с температурным датчиком аккумулятора.
После отключения зарядного тока проходит определенное время, прежде чем напряжение аккумулятора упадет до напряжения холостого хода. Чтобы прерывание зарядного тока было максимально коротким, можно отказаться от полного падения напряжения аккумулятора до напряжения холостого хода. В частности, можно определить характеристику напряжения аккумулятора после отключения зарядного тока и измерить, например, выборочно. С помощью выборочных измеренных значений можно при известной характеристике напряжения аккумулятора оценить или определить напряжение холостого хода математическим методом. Например, напряжение аккумулятора после отключения зарядного тока может падать экспоненциально. На основе выборочных измеренных значений напряжение холостого хода можно определить или достаточно точно оценить, например, путем подбора кривой, без необходимости падения напряжения аккумулятора полностью до напряжения холостого хода.
Блок управления может содержать ограничитель зарядного тока, который, с возможностью приема сигналов, соединен с блоком определения внутреннего сопротивления. На основе определенного таким образом внутреннего сопротивления ограничитель зарядного тока может ограничить зарядный ток во избежание слишком высокой зарядной мощности.
Ниже изобретение поясняется с помощью вариантов его осуществления со ссылкой на чертежи. При этом различные признаки вариантов могут комбинироваться независимо друг от друга, как это было уже изложено в отдельных предпочтительных выполнениях. На чертежах:
фиг. 1 - пример выполнения способа в виде блок-схемы;
фиг. 2 - схематичный пример выполнения устройства.
На фиг. 1 в виде блок-схемы изображен способ 1 зарядки аккумулятора. Способ 1 начинается с этапа 2, на котором аккумулятор подключается к зарядному устройству. За этапом 2 может следовать этап 3, на котором измеряется напряжение холостого хода заряжаемого аккумулятора, причем при измерении напряжения холостого хода может быть прерван зарядный ток. За этапом 3 может следовать этап 4, на котором зарядный ток выбирается так, чтобы заряжаемый аккумулятор заряжался с заданной зарядной мощностью.
На этапе 5 аккумулятор может быть заряжен выбранным зарядным током. На следующем этапе 6 можно определить, прошло ли заданное время зарядки или достигнут ли заданный уровень заряженности. Если заданный уровень заряженности, например 100% или по меньшей мере 95% или 90% максимально возможного уровня заряженности аккумулятора еще не достигнуто, а заданное время зарядки прошло, то за этапом 6 может следовать этап 3, на котором снова измеряется напряжение холостого хода. С помощью измеренного на этапе 3 напряжения холостого хода можно на выполненном этапе 4 заново выбрать зарядный ток и на этапе 5 продолжить заряжать этим заново выбранным зарядным током аккумулятор в течение заданного времени зарядки. Если требуемый уровень заряженности достигнут, то за этапом 6 может следовать этап 7, которым способ заканчивается.
Опционально за этапом 3 может следовать сначала этап 8, на котором определяется свойство аккумулятора, например его температура или внутреннее сопротивление. За этапом 8 может тогда следовать снова этап 4, на котором, с учетом напряжения холостого хода и определенного свойства аккумулятора, выбирается зарядный ток.
На фиг. 2 схематично изображено устройство 10 для зарядки аккумулятора. Устройство 10 содержит два зарядных контакта 11, 12 для подключения заряжаемого аккумулятора. Далее устройство 10 содержит блок управления 13, с помощью которого можно контролировать параметры зарядки, например зарядный ток и/или зарядное напряжение. Кроме того, устройство 10 снабжено прибором 14 для измерения напряжения, который может быть включен параллельно зарядным контактам 11, 12, чтобы измерять напряжение подключенного к зарядным контактам 11, 12 аккумулятора.
На фиг. 2 схематично изображено устройство 10 для зарядки аккумулятора. Устройство 10 содержит два зарядных контакта 11, 12 для подключения заряжаемого аккумулятора. Далее устройство 10 содержит блок управления 13, с помощью которого можно контролировать параметры зарядки, например зарядный ток и/или зарядное напряжение. Кроме того, устройство 10 снабжено прибором 14 для измерения напряжения, который может быть включен параллельно зарядным контактам 11, 12, чтобы измерять напряжение подключенного к зарядным контактам 11, 12 аккумулятора.
Кроме того, устройство 10 может содержать блок 15 определения внутреннего сопротивления. Блок 15 может быть соединен, с возможностью передачи сигналов, как с прибором 14 для измерения напряжения, так и с блоком управления 13. С помощью зарядного напряжения и зарядного тока, а также напряжения холостого хода блок 15 определения внутреннего сопротивления может определить в качестве свойства заряжаемого аккумулятора его внутреннее сопротивление. Блок 15 определения внутреннего сопротивления может также принимать от блока управления 13 данные, представляющие зарядный ток. С помощью принятых данных блок 15 определения внутреннего сопротивления может определить и, например вычислить, внутреннее сопротивление или оценить или определить его математическим методом, например посредством алгоритма. Блок 15 определения внутреннего сопротивления может передавать на блок управления 13 данные, представляющие определенное внутреннее сопротивление. В блоке управления 13 внутреннее сопротивление может использоваться для задания зарядного тока.
Температура аккумулятора может измеряться, например температурным датчиком. Для определения внутреннего сопротивления аккумулятора можно с помощью блока 15 определения внутреннего сопротивления разделить разность значений напряжения холостого хода и зарядного напряжения на зарядный ток.
Значения напряжения холостого хода и зарядного напряжения, а также зарядного тока могут быть представлены цифровыми данными или аналоговыми сигналами. Устройством 10 может быть блок управления транспортного средства, в частности транспортного средства с электроприводом, с накапливающим приводную энергию аккумулятором. Транспортным средством является, например маршрутный автобус.

Claims (11)

1. Способ зарядки аккумулятора, включающий зарядку аккумулятора зарядным током, который зависит от состояния заряда аккумулятора, отличающийся тем, что в процессе зарядки определяют напряжение холостого хода чаще, чем каждые десять минут.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что зарядный ток регулируют таким образом, чтобы произведение зарядного тока и напряжения холостого хода аккумулятора составляло практически постоянную величину.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что для определения напряжения холостого хода в процессе зарядки прерывают протекание зарядного тока к аккумулятору.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что для определения напряжения холостого хода зарядный ток прерывают менее чем на одну секунду.
5. Способ по п. 3 или 4, отличающийся тем, что прерывание зарядного тока для определения напряжения холостого хода составляет менее 5% времени процесса зарядки.
6. Способ по одному из пп. 2-5, отличающийся тем, что напряжение холостого хода определяют посредством использования математического метода.
7. Способ по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что на основе внутреннего сопротивления аккумулятора в процессе зарядки определяют максимально возможную зарядную мощность, при которой быстро заряжается аккумулятор.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что зарядный ток уменьшают, если указанное свойство лежит за пределами допустимого рабочего интервала.
9. Способ по п. 7 или 8, отличающийся тем, что для определения внутреннего сопротивления напряжение холостого хода, определенное в процессе зарядки, вычитают из зарядного напряжения и результат делят на зарядный ток.
10. Способ по одному из пп. 1-9, отличающийся тем, что максимально допустимая температура аккумулятора в процессе зарядки определяет максимально возможную зарядную мощность, при которой быстро заряжается аккумулятор.
11. Устройство для зарядки аккумулятора, содержащее блок управления, выполненный с возможностью контроля зарядного тока при работе указанного устройства, отличающееся тем, что блок управления выполнен с возможностью осуществления способа по одному из пп. 1-10, причем указанное устройство содержит вольтметр для измерения напряжения холостого хода заряжаемого аккумулятора.
RU2018137550A 2016-03-31 2017-03-02 Способ и устройство для зарядки аккумулятора RU2699247C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016205374.4 2016-03-31
DE102016205374.4A DE102016205374A1 (de) 2016-03-31 2016-03-31 Verfahren und Vorrichtung zum Laden einer Batterie
PCT/EP2017/054905 WO2017167539A1 (de) 2016-03-31 2017-03-02 Verfahren und vorrichtung zum laden einer batterie

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2699247C1 true RU2699247C1 (ru) 2019-09-04

Family

ID=58228119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018137550A RU2699247C1 (ru) 2016-03-31 2017-03-02 Способ и устройство для зарядки аккумулятора

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20190123401A1 (ru)
EP (1) EP3408888A1 (ru)
CN (1) CN108886177A (ru)
CA (1) CA3019395A1 (ru)
DE (1) DE102016205374A1 (ru)
RU (1) RU2699247C1 (ru)
WO (1) WO2017167539A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112421702B (zh) * 2019-08-23 2024-04-02 北京小米移动软件有限公司 锂电池充电方法及装置
CN111231764B (zh) * 2020-02-25 2021-08-03 威马智慧出行科技（上海）有限公司 电动汽车电池热管理方法、电子设备及汽车

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2472700A1 (en) * 2009-08-27 2012-07-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Charge control device for vehicle, and electric vehicle provided with same
RU127521U1 (ru) * 2012-10-22 2013-04-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Устройство контроля электрических параметров и управления режимом заряда литиевой аккумуляторной батареи
US20140111164A1 (en) * 2011-06-10 2014-04-24 Hitachi Vehicle Energy, Ltd. Battery control device and battery system
CN104467062A (zh) * 2013-09-17 2015-03-25 三星Sdi株式会社 电池的充电方法和电池充电系统

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5994878A (en) * 1997-09-30 1999-11-30 Chartec Laboratories A/S Method and apparatus for charging a rechargeable battery
JP4157317B2 (ja) * 2002-04-10 2008-10-01 株式会社日立製作所 状態検知装置及びこれを用いた各種装置
JP2006129588A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Sanyo Electric Co Ltd 二次電池の電力制御方法及び電源装置
US7626362B2 (en) * 2005-09-30 2009-12-01 International Components Corporation Rapid charge lithium ion battery charger
CN102971935B (zh) * 2010-07-05 2015-03-11 丰田自动车株式会社 车辆用控制装置以及车辆用控制方法
CN101944760A (zh) * 2010-09-30 2011-01-12 广东国光电子有限公司 锂电池组恒功率充电系统及方法
CN103314503B (zh) * 2010-11-15 2015-10-21 三菱自动车工业株式会社 电动车辆的充电控制装置
AT513335B1 (de) * 2012-09-13 2017-10-15 Fronius Int Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Laden von Batterien
CN103872709B (zh) * 2012-12-10 2018-08-31 联想(北京)有限公司 一种充电的方法及电子设备
WO2014110477A2 (en) * 2013-01-11 2014-07-17 Zpower, Llc Methods and systems for recharging a battery
JP2015154593A (ja) * 2014-02-14 2015-08-24 ソニー株式会社 充放電制御装置、電池パック、電子機器、電動車両および充放電制御方法
CN105207281A (zh) * 2014-06-26 2015-12-30 中兴通讯股份有限公司 电池充电方法及装置
CN106797128B (zh) * 2014-07-28 2020-03-24 美国电化学动力公司 在低温下对电池快速充电的系统和方法
DE102014221547A1 (de) * 2014-10-23 2016-05-12 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Überwachung des Ladezustands einer Batterie

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2472700A1 (en) * 2009-08-27 2012-07-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Charge control device for vehicle, and electric vehicle provided with same
US20140111164A1 (en) * 2011-06-10 2014-04-24 Hitachi Vehicle Energy, Ltd. Battery control device and battery system
RU127521U1 (ru) * 2012-10-22 2013-04-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Устройство контроля электрических параметров и управления режимом заряда литиевой аккумуляторной батареи
CN104467062A (zh) * 2013-09-17 2015-03-25 三星Sdi株式会社 电池的充电方法和电池充电系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP3408888A1 (de) 2018-12-05
US20190123401A1 (en) 2019-04-25
DE102016205374A1 (de) 2017-10-05
CA3019395A1 (en) 2017-10-05
CN108886177A (zh) 2018-11-23
WO2017167539A1 (de) 2017-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101839141B1 (ko) 배터리 관리 시스템의 온도를 고려한 배터리의 수명 상태 예측 방법
US10365334B2 (en) Storage battery control device, power storage system, control method, and computer-readable medium
US8093866B2 (en) Method for managing charging of a rechargeable battery
JP6155830B2 (ja) 状態推定装置、状態推定方法
EP2860842B1 (en) Method for charging a battery
JP6527356B2 (ja) 二次電池劣化検出システム、二次電池劣化検出方法
RU2006121543A (ru) Способ сбалансированной зарядки литий-ионной или литий-полимерной батареи
JP6824614B2 (ja) 劣化判定装置及び劣化判定方法
US10444296B2 (en) Control device, control method, and recording medium
JP2008253129A (ja) リチウム系二次電池の急速充電方法およびそれを用いる電子機器
KR20120074848A (ko) 배터리 팩의 밸런싱 방법 및 밸런싱 시스템
CN107091990B (zh) 一种蓄电池剩余电量检测和估算方法
EP3271994B1 (en) A method for operating a battery charger, and a battery charger
JP6648709B2 (ja) 電池モジュールの制御装置
KR101720960B1 (ko) 밸런싱 전류 가변 배터리 팩 균등 충전 장치 및 방법
JP2006153663A (ja) 二次電池の寿命判定方法。
RU2699247C1 (ru) Способ и устройство для зарядки аккумулятора
KR20160098348A (ko) 복수의 배터리들의 잔류 용량들을 추정하는 방법
KR101822594B1 (ko) 배터리 사용 영역 가변 장치 및 방법
JP5851514B2 (ja) 電池制御装置、二次電池システム
TWI542115B (zh) 充電裝置及其充電方法
JP2023500449A (ja) 急速充電方法
JP2016024170A (ja) 電池制御装置
RU2533328C1 (ru) Способ определения остаточной емкости аккумулятора
JP2013164373A (ja) 状態推定装置及び状態推定方法

Legal Events

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

Effective date: 20200303