[发明专利]平衡锂离子或锂聚合物电池的充电的方法

权利要求书

1.一种平衡充电n个电池单元的方法，其中n≥2，n个电池单元组成锂离子或锂聚合物电池并且串联，每一个电池单元包括并联安装的一个或多个单元，该方法的特征在于，对于每个充电操作，其包括：从所述充电操作开始之后的时刻t₁开始到该操作的正常结束或预期中断，持续地或周期地提供不同电池单元(1)的充电电平的监督；以及根据所述充电电平的预先评估的函数，执行所有电池单元(1)的统一供应，或者通过作为其电流充电电平的函数，以不同方式供应所述电池，来平衡所述电池单元(1)的所述充电电平。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其包括对于电池的每一个电池单元(1)，以连续方式在电池(2)的整个充电时间的部分持续时间内逐个顺序触发，顺序包括：所述电池单元(1)的充电电平的更新评估，其后，根据其充电电平的函数，并且与电池的其他电池单元(1)的所有充电电平相关联的，进行统一或不同的供应，从时刻t₁开始，贯穿接下来的整个充电操作期间，重复此操作。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，其至少包括在数字处理单元(3)的管理下执行以下操作，并且该方法从时刻t₁开始：

-优选地以固定间隔，通过测量存储在每一个电池单元(1)中的能量的指示参数，评估存储在每一个电池单元(1)中的能量；

-比较分析每一个电池单元(1)的评估能量的不同量或测量参数的不同值；

-确定充电最迟的电池单元(1)，需要的话，确定充电最早的电池单元(1)；

-以统一方式，或者利用除最迟或最早之外的电池单元(1)的充电电流的限制，通过导出在电池单元的电平处所述电流的一部分或所有电流，供应串联安装的不同电池单元(1)；

-顺序重复所述不同操作，直到获得电池(2)的充电结束条件或者检测到缺省条件、故障或超出允许阈值为止。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在每一个电池单元(1)中测量的并且用于评估存储在电池单元(1)中的能量的参数是在所述电池单元(1)的接线端处的电压。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，利用每一个通过并联安装与所述电池单元(1)之一相关联的导出电路(4)，执行最早充电的电池单元中的电流的导出，所述每一个电路(4)结合了开关构件(5)，并且如果希望，也可以结合至少一个可以调节的、用于耗散电能的组件(6)，例如电阻。

6.根据权利要求4和5所述的方法，其特征在于，通过从时刻t₁开始在电池(2)的充电过程中重复，顺序平衡的充电更精确地包括下面的操作：

a)通过在其接线端处测量电压，逐个监督电池(2)的所有电池单元(1)，这不需要连接用于导出或平衡的电阻(6)；

b)检测充电最迟的电池单元(1)；

c)相对于充电最迟或最少充电的电池单元(1)，检测具有大于电容量差(例如与10mV的电压差(dVs)相对应)的预定阈值的过充的电池单元(1)；

d)分别将检测到具有大于阈值的过充的每一个电池单元(1)与相应的平衡电阻(6)相连，以便在预定顺序时间(例如2秒)期间内减少每一个所述电池单元(1)的充电电流(例如大约10％)；

e)在预定顺序持续时间流逝之后断开所有电池单元(1)的平衡电阻(6)；

f)在电池单元(1)的电压的稳定延迟之后重复步骤a)至e)。

7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，当电池单元(1)组件的整个充电电流强度降到低于预定阈值(例如50mA)时，正常地停止电池(2)的充电。

8.根据权利要求5和6之一所述的方法，其特征在于，由相应的测量模块(7’)的装置(7)精确地测量每一个电池单元(1)的接线端处的电压，优选地在数字化之后，将测量模块7’的输出信号发送到数字处理单元(3)，数字处理单元(3)在接下来的周期中根据模块(7’)所提供的所述输出信号的比较的函数，控制不同导出电路(4)的开关部件5。