[发明专利]用于确定可充电电池的放电终止阈值的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定可充电电池的放电终止阈值的方法。

背景技术

在最重要以及易碎的元件的所有情况下，电化学蓄电池，或者可充电电 池被用在各种类型的移动应用(包括便携式电子设备、热力、电气或者混合 动力型汽车等等)，或者各种类型的固定应用(包括电信中继，或者从诸如风 或者光电能等的间歇性能源的电力生产)。

为了在这些不同的应用的范围中优化其寿命，可充电电池通常必须防止 任意深度的放电，其大部分时间与早期衰减含义相同，或者甚至在某些情况 下，再充电是不可能之事。在可充电电池容易达到深度的放电状态的所有应 用中，低压断开(LVD)阈值因此用于停止放电。

一旦已经达到这个电压阈值，该电池被断开。当通过实验的、大量的、 漫长的、并因此而昂贵的测量，来开发新型电池的时候，用于不同放电率的 放电终止阈值被最初确定。此外，这些电压阈值的最佳的调整是非常精密的 事情。虽然这些电压阈值考虑到电池技术或者该系统的尺寸，然而它们也在 整个电池的工作期间保持恒定。但是，电池的电压既取决于其技术，而且取 决于其工作条件，即，充电或者放电电流、衰弱周期、温度，以及最后其健 康状态，或者其磨损的状态。

在电池能够包括一系列电池单元串接的情况下，电池之间的不均匀性本 身可以对在整个电池的端子上测量的电压具有影响。换句话说，在电池的电 压和其充电状态之间没有直接关系，或者仅仅至少近似关系。目前使用的电 压标准因此不能够完全地理解综合如上所述影响因素的可充电电池的放电深 度。取决于电池或者电池单元的工作条件或者寿命条件，这些电压阈值因此 趋向于是不理想的，并且甚至在某些情况下，可以导致该电池的早期衰减。

最后，应当注意到，为了防止这种类别的损坏，用于停止放电的放电终 止阈值在给出的调节器中被极大地过估算，以确保该电池永不下降至低于实 际临界充电阈值。以在光伏系统中使用的铅酸电池为例，无论该电池的磨损 或者工作条件，该放电终止阈值通常大约是1.9V/电池单元(即，对于6个电 池单元的电池11.4V)。但是，铅酸电池大部分时间可以降至接近1.8V/电池单 元(即，对于6个电池单元的电池10.8V)阈值来使用，而不会对其用途有任何 不利结果。这导致缺乏了能够获得该电池容量将近10％的存储能量。可充电 电池的放电终止的管理因此不是最佳的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于确定可充电电池的放电终止阈值的方 法，其是有效、易于实现的，并且能够改善电池的放电终止的管理。

这个目的是通过按照所附的权利要求的方法实现的。

附图说明

从下面仅仅对于非限制性的举例目的给出并且在附图中表示的本发明的 特定的实施例的描述中，其它的优点和特点将变得更加明显地清晰可见，其 中：

图1以流程图形式举例说明可充电电池管理方法；

图2以流程图形式举例说明出现在图1的流程图中的放电步骤；

图3以流程图形式举例说明出现在图1的流程图中的充电步骤，其步骤 包括按照本发明的确定方法的特定的实施例的步骤；

图4和5以流程图形式举例说明两个供选择的用于确定新型电池的初始 放电终止阈值方法的实施例；

图6表示在充电周期开始时在全放电电池的端子上电压U与时间比较的 变化；

图7表示在以0.1C₁₀相似条件之下执行的部分充电周期期间，接着分别 地在1.95V(曲线A1)、1.90V(曲线A2)、1.80V(曲线A3)和1.70V(曲线A4)的 放电终止阈值中断放电，在充电时电压骤降(coup de fouet)效应的电参数的变 化。

具体实施方式

在以下的描述中，该术语电池包括电池组和电化学电池两者。为了说明 目的给出的电压电平将对于铅电池给出，并且对应于每个电池单元的值。