[发明专利]供电系统

说明书

一种供电系统，该供电系统用于使用脉冲放电布置供应电负载。供电系统包括第一电池和控制单元，第一电池用于供应所述电负载，控制单元配置成控制第一电池在第一电池的放电状态与第一电池的休息状态之间周期性地切换，所述控制单元还配置成控制电源在当第一电池处于休息状态时的休息周期期间向第一电池供应第一充电电流。

本发明涉及供电系统，该供电系统包括用于供应电负载的电池。具体地，本发明涉及可增强电池的工作效率的供电系统和/或控制系统。

背景技术

电池在现代技术中是普遍存在的。可存在从手表中使用的小型钮扣电池、移动装置中使用的较大锂离子电池到大型工业规模电池的多种类型的电池，多种类型电池中的每种都专用于特定的应用。在电池的物理尺寸与电池的应用所需的容量之间总是存在折衷选择，这两个是直接相关的。

电池的重要子类是可再充电电池，可再充电电池提供能够重复使用的功能。可再充电电池被从手机和平板电脑到用于混合动力车辆或电动车辆的电动马达的大多数便携式应用选为电源。然而，它们有限的容量意味着一旦它们的电荷耗尽，它们就需要连接至外部电源以进行再充电。对于诸如混合动力车辆或电动车辆的应用，这限制这些车辆在必须再充电之前可移动的范围，而这不是所期望的。

对于手机，平衡对于轻且便携的电池的期望与大LED显示器和大功耗处理器的耗用功率导致电池几乎必须每天充电。这些电池充电过程耗时，完全充电通常需要几小时。并不总是期望必须这样频繁地对这些装置再充电。

另外，由于重复的充电和放电循环导致对电池电极的损害，可再充电电池的性能可能劣化。这种劣化的原因包括铅酸电池的硫酸化和栅极腐蚀、锂离子电池的池芯氧化以及镍基电池的结晶形成。这些最终导致在电池容量耗尽时恢复电池的初始电荷变得更难。

因此，为提高电池容量同时对于特定应用能保持电池充分的便携性，需要改进电池的功能。另外，为了跟上电子学的发展，期望更有效的充电与放电循环。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了用于供应电负载的供电系统。供电系统包括第一电池和控制单元，其中，第一电池用于供应所述电负载；控制单元配置成控制第一电池在第一电池的放电状态与第一电池的休息状态之间周期性地切换；所述控制单元还配置成当第一电池处于休息状态时的休息周期期间控制电源向第一电池供应第一充电电流。

已经发现这样可提高电池的效率。具体地，与包括连续放电的系统相比，在放电状态与休息状态之间周期性地切换可增大电池的工作时间。当电池维持在高电荷状态时，电池的效率可通过在当第一电池处于休息状态时的休息周期期间供应电流来进一步增大。

改进的效率的一个可能结果是电池可能更少地需要再充电。电池保持在较高的电荷状态下的时间更长，因此，降低了任何再充电的幅度(即，再充电所需要的能量的量)。因为更少地再充电可使得电池更少地劣化，所以这还可提供进一步的有益效果，在连续的充电循环/放电循环中提高电池的使用寿命。

供电系统的进一步有益效果是在放电状态与休息状态之间的周期性交替使得电池的工作温度更低。在放电期间电池可生成热量，该热量可加强电池部件的劣化。在放电状态与休息状态之间的交替可意味着电池温度的增加少于连续放电中电池温度的增加。

供电系统可用于供应可无需恒定功率输出的电能存储系统，诸如，例如流体电池或存在于光伏系统(例如，家用类型的)中的蓄电池。

优选地，控制单元配置成通过生成用于将电源控制在接通(ON)状态与断开(OFF)状态之间的电力控制信号来控制所述电源。当电源处于接通状态时，电源向第一电池供应充电电流。当电源处于断开状态时，电源不向第一电池供应充电电流。这样可允许各种充电状态/放电状态/休息状态的协调，以确保使用了正确的时序周期。

优选地，电源配置成通过生成用于控制在休息周期期间连接电源和第一电池的开关的电力控制信号来控制所述电源。