[发明专利]电池充电器及相关联系统和方法

权利要求书

1.一种用于对电池进行充电的方法，包括：

向所述电池施加充电电流脉冲；

在向所述电池施加所述充电电流脉冲的步骤之后，测量所述电池两端的第一电压；

对所述电池的平衡电压进行估计；

根据所述第一电压与所述平衡电压之间的差异来确定所述电池的能斯特电压；以及

至少部分地基于所述能斯特电压来控制所述电池的充电。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

将所述能斯特电压与第一阈值进行比较；以及

响应于所述能斯特电压超过所述第一阈值而减小所述电池的充电速率。

3.如权利要求2所述的方法，减小所述电池的所述充电速率的步骤包括以下步骤中的至少一个：

减小到所述电池的充电电流脉冲的幅度；

减小到所述电池的充电电流脉冲的占空比；以及

减小到所述电池的充电电流脉冲的频率。

4.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

将所述能斯特电压与第二阈值进行比较；以及

响应于所述能斯特电压低于所述第二阈值而增大所述电池的充电速率。

5.如权利要求4所述的方法，增大所述电池的所述充电速率的步骤包括以下步骤中的至少一个：

增大到所述电池的充电电流脉冲的幅度；

增大到所述电池的充电电流脉冲的占空比；以及

增大到所述电池的充电电流脉冲的频率。

6.如权利要求1所述的方法，进一步包括：基于所述电池的激活过电压来控制所述电池的充电。

7.如权利要求1所述的方法，其中，至少部分地基于所述能斯特电压来控制所述电池的充电的步骤包括：控制所述电池的充电，使得所述电池的浓度应力不超过所述电池的最大允许浓度应力。

8.如权利要求7所述的方法，其中，至少部分地基于所述能斯特电压来控制所述电池的充电的步骤进一步包括：控制所述电池的充电，使得所述浓度应力基本上等于所述电池的最大允许浓度应力。

9.如权利要求7所述的方法，其中，所述电池包括一个或多个锂离子电化学电池单元，并且所述浓度应力是所述电池中锂离子的浓度梯度。

10.如权利要求1所述的方法，进一步包括：控制所述电池的充电，使得所述电池两端的电压不超过所述电池的最大允许电压。

11.如权利要求1所述的方法，其中，测量所述电池两端的所述第一电压的步骤包括：在由于欧姆效应和激活过电压效应而导致所述电池两端的电压变化之后，测量所述第一电压。

12.如权利要求1所述的方法，其中，对所述电池的所述平衡电压进行估计包括：使用被配置用于确定所述电池中剩余能量的电量计来对所述平衡电压进行估计。

13.一种电池充电器，包括：

电源电路系统，被配置用于向电池施加充电电流脉冲；以及

控制器，被配置用于：

使所述电源电路系统向所述电池施加第一充电电流脉冲；

在向所述电池施加所述第一充电电流脉冲的步骤之后，测量所述电池两端的第一电压；

对所述电池的平衡电压进行估计；

至少根据所述第一电压与所述平衡电压之间的差异来确定所述电池的能斯特电压；以及

控制所述电源电路系统至少部分地基于所述能斯特电压来控制所述电池的充电。

14.如权利要求13所述的电池充电器，其中，所述控制器被进一步配置用于：

将所述能斯特电压与第一阈值进行比较；以及

控制所述电源电路系统响应于所述能斯特电压超过所述第一阈值而减小所述电池的充电速率。