[发明专利]具有串联单元模块的电池以及具有该电池的车辆

说明书

技术领域

本发明涉及一种包含串联的可再充电单元的电池。

背景技术

本发明的一个应用领域是电源电池，例如在电动车中用作驱动牵 引发动机设备的能量源的电源。这种电动车的车载电池具有锂金属聚 合物技术单元。

当然，该电池也可作其他应用，例如用于对固定装置供电。

电池的单元可通过将电池连接到适当的充电器来充电(load)。

由该电池供电的耗电装置，如果必要的话可对单元进行再充电， 例如在电动车处于制动情况下，其中牵引发动机将再生的电流提供给 电池。

耗电装置对电池的使用需要对再生(regeneration)和放电阶段进 行控制。

事实上，在电池工作中，过载或过度再生导致构成电池正电极和 电解液的产物氧化。这种氧化导致电池变异，这意味着内部阻抗的显 著快速的增大。强烈并长时间的过载可能导致电池损坏。

过度放电导致正电极的活性材料中的寄生电化学反应，其结果是 电池的电容量的快速且不可挽回的降低。该反应也会造成内部阻抗增 大的结果。

因此，过度再生和/或过度放电会大大缩短电池寿命。

进一步地，电池在过低温度下的再生大大促进了模数石(dendrites) 的形成，这也使得电池寿命缩短。

在过低温度下，由于电池的高内部阻抗，放电将导致电压加速降 低。

发明内容

本发明旨在获得一种电池，这种电池在其被耗电设备使用期间可 以防止过度放电和/或过度再生，从而保护电池的寿命。

为达此目的，本发明的第一个目标是具有多个模块构成的包的电 池，每个模块包括串联的多个可再充电单元，该电池进一步包括用于 测量至少一个单元的电压和/或至少一个模块的温度的测量装置，其特 征在于包括：

-计算装置，其基于测量装置测量的电压和/或温度，并基于电池 的放电电流和/或再生电流的记录特征，来计算包的最大放电和/或再生 电流限度。

-传送装置，用于将包的最大放电和/或再生电流限度的信息传送 出去。

在本发明的实施例中，模块是串联的，计算装置记录的电流特征 与串联的模块相关。

在本发明的实施例中：

电池包括：

·在每个模块上的，测量模块的几个单元的电压的装置，和/ 或

·测量几个模块的温度的装置，以及

计算装置包括：

·第一计算装置，其通过测量装置测量的电压和/或温度，计算 至少一个第一极限值，该极限值选自：

-第一最大单元电压，

-第二最大模块电压，

-第三最小单元电压，

-第四最小模块电压，

-第五最大模块温度。

·第二计算装置，其用于计算下述值中的至少一个值，作为包 的最大放电和/或再生电流限度：

-取决于第一和/或第二最大电压的最大额定包再生电流值，

-取决于第三和/或第四最小电压的最大额定包放电电流值，

-取决于第五最大模块温度的最大可容许包再生电流值，

-取决于第五最大模块温度的最大可容许包放电电流值。

根据本发明的其他特征：

-每个模块包含第一计算装置，模块中的一个是主模块(master)， 而其他模块是该主模块的从属(slave)模块，从而通过将模块彼此连 接的通信网络向主模块传送所述至少一个第一极限值，主模块模块上 提供第二计算装置和对外传送装置。

-最大额定再生电流值由第二装置计算，从而：

当第二最大模块电压小于第一模块电压阈值时，最大额定再生电 流值等于第一高再生电流值，

当第二最大模块电压大于或等于第一模块电压阈值，且同时第一 最大单元电压小于第一单元电压阈值时，最大额定再生电流值等于第 二中间再生电流值，

当第一最大单元电压大于或等于第一单元电压阈值且小于第二单 元电压阈值，且同时第二最大模块电压小于第二模块电压阈值时，最 大额定再生电流值等于第三低再生电流值，

当第一最大单元电压大于或等于第二单元电压阈值，或当第二最 大模块电压大于或等于第二模块电压阈值时，最大额定的再生电流值 为零，