[发明专利]控制设备和用于给可再充电电池充电的方法

说明书

本发明涉及用于控制可再充电电池(2)的充电的控制设备(6)，控制设备(6)被配置为：在电池充电期间确定电池的电压(V_x)，当确定的电压(V_x)超过预定电压上限(V_max)时停止充电，在停止充电之后确定电池的电压(V_x)，确定预定电压上限(V_max)与停止充电之后确定的电池的电压之间的电压差(ΔV_x)，以及当确定的电压差(ΔV_x)超过预定阈值(ΔV_T)时继续充电。本发明还涉及控制可再充电电池(2)的充电的对应方法。

技术领域

本公开涉及用于控制可再充电电池的充电的控制设备并且还涉及可再充电电池的充电方法。

背景技术

可再充电电池，也称为二次电池，作为能量存储装置已变得越来越重要，特别是对于车辆。这种车辆可以是包括内燃机和一个或多个电动机的混合动力车辆或纯电驱动车辆。

用于这种车辆的合适的可再充电电池可以是固态双极电池或其它，例如液体型电池，特别是层压的锂离子电池。可再充电电池可以由单个电池实现，或者可以包括一组优选地完全相同的电池。在后一种情况下，电池也被称为电池组。

电池或电池组还可以包括用于控制充电和/或放电的控制设备。控制设备监视电池的充电状态(SOC)，并且应该避免电池在其安全操作区域外操作。这种电池或电池组也被称为智能电池/智能电池组。控制设备也有可能由车辆提供。

充电控制的一个重要方面是确保避免电池的任何过充电和/或过度放电。为此目的，可以监视电池电压，其在充电期间增加。如果确定的电池电压超过预定的电压上限，那么由控制设备识别出电池完全充电并且充电停止。

但是，在电池的寿命期间，充电和放电过程可能导致电池的层压层的降级。特别地，层压电极可以受到降级的影响。该降级导致电阻增加，这进而增加充电期间测得的电池的电压。

因此，当对层压降级的电池充电时，测得的电压更快达到预定的电压上限，并且控制设备错误地识别出电池完全充电。虽然电池实际上还没有完全充电(不是SOC 100％)，但充电完成。这意味着可用的能量量由于降级分散而减少。

EP 1 458 047 A2公开了一种用于防止单电池层过充电的充电控制系统。为此，电池的正极和负极活性材料层之一由可变电极活性材料制成，而另一个由不可变电极活性材料制成。可变电极活性材料是具有基于其控制充电的特定特点的活性材料。

但是，在上述技术中，只有有限的材料可以应用于电池的电极层。而且，该系统可能无法补偿大的降级。

发明内容

目前，仍然期望提供一种控制设备，其提供可靠的充电控制功能并且适于不同的电池类型。

因此，根据本公开的实施例，提供了一种用于控制可再充电电池的充电的控制设备。该控制设备被配置为：

-在电池充电期间确定电池的电压，

-当确定的电压超过预定的电压上限时，停止充电，

-在停止充电之后确定电池的电压，

-确定预定电压上限与在停止充电之后确定的电池的电压之间的电压差，以及

-当确定的电压差超过预定阈值时，继续充电。

通过提供这种配置，有可能基于当充电停止时确定的电池的电压递减量或下降来控制充电。这种电压下降相对高，以防电池已经遭受层压降级，因为降级导致充电期间较高的电阻并因此导致电池的较高电压。换句话说，如果电压下降高于预定阈值，那么可以确定充电期间电池的相对高的电压是由于层压降级、而不是由于电池的实际完全充电状态造成的。在这种情况下，继续充电。