[发明专利]电池控制系统以及使用该控制系统的电池系统和太阳能电力系统

说明书

电池控制系统与电池一起使用，并且具有用于对电池进行充电和/或放电的转换器。转换器热耦合到电池，并且电池的温度被感测。控制电路被提供用于根据由传感器感测的电池的温度来控制转换器的效率或功率损耗，从而更改热量生成的水平，并进而更改从转换器到电池的传递。以这种方式，控制电池温度，使得可以延长电池的寿命时间。它利用现有的转换器来传送热能，使得避免了单独的加热器。

技术领域

本发明涉及电池控制系统，诸如控制可再充电电池的充电和放电的电路。

背景技术

可再充电电池被使用在众多应用中。例如，它们被用作具有时变功率输出和时变能量输入的系统中的临时能量存储装置。例如，照明灯具越来越多地设置有集成电池。这些电池由太阳能充电，通常在不需要照明时太阳能是可用的，而在太阳能不可用时需要照明。因此，它们用作能量存储元件，以计及用于充电能量的可用性和输出功率需求之间的时间延迟。

特别对于室外灯具而言，但更一般地对于室外系统而言，电池将通常暴露于环境温度。

诸如锂离子（LiFePo4）电池的可再充电电池的性能取决于压力参数，诸如每个蓄电池（cell）的最大充电电压、充电和放电电流、放电深度（DOD）和电池使用过程期间的电池操作温度。随着充电和放电电流、DOD和每个蓄电池的最大充电电压增加，电池的循环寿命减少。如果电池不是在室温下操作，则电池的操作温度也对寿命显示相当大的影响。

例如，低温电池充电（例如低于10摄氏度）显著影响电池循环寿命。从实验中可以看出，如果LiFePo4在25摄氏度下循环并提供5500次循环的寿命时间，那么如果相同电池在10摄氏度下循环，则它将提供3750次循环，并且如果相同电池在-10摄氏度下循环，则它将仅提供146次循环。

下表示出了不同温度下（100%充电深度）电池寿命时间的循环数N_f。

温度	f]]>
-10°C	146±15
10°C	3750±60
25°C	5550±500
35°C	4930±1000
50°C	1950±350

在具有集成电池的室外灯具的情况下，电池在许多区域中将经历极低的温度。即使对于室内灯具（例如用于办公室空间），电池也将放置在灯具上方，并因此处于建筑物的不太隔离的部分。同样，电池可能经历极低的温度。