專利名稱：蓄電池單元平衡的系統(tǒng)及方法
蓄電池單元平衡的系統(tǒng)及方法相關申請本申請是于2009年9月18日提交的美國申請第12/562，783號的繼續(xù)申請案。以上申請的全部教導在此通過引用并入。發(fā)明背景 不間斷電源(UPS)，也稱作連續(xù)電源(CPS)或備份蓄電池，是一種當正常電源(例如，AC墻上插座)中斷或不可用時，通過從單獨的源供電，維持對連接設備，諸如，例如計算機或電信設備，的連續(xù)的電力供應的裝置。UPS不同于輔助電源或備用發(fā)電機，其不提供由于瞬間的電力中斷的即時保護。UPS能夠被用于對設備提供不間斷供電一段時間，例如30分鐘，直到發(fā)電機能夠被啟動或者直到正常電源恢復。具有UPS和備用發(fā)電機組件的集成系統(tǒng)經(jīng)常被稱作應急電源系統(tǒng)。UPS系統(tǒng)可以保持閑置，直到發(fā)生電源故障，并且之后可迅速從公用電源切換到其自己的電源，或者可以在同時從另一電源補充其儲備時從其儲存在蓄電池中的能量儲備不斷地給受保護的設備供電。當蓄電池的能量儲備耗盡或部分被消耗時，蓄電池將需要再充電。由于蓄電池包含多個串聯(lián)的蓄電池單元，蓄電池的消耗和再充電經(jīng)常導致單元間的電壓失衡。發(fā)明概述本發(fā)明的一種實施方式是一種用于對多個串聯(lián)的蓄電池單元平衡充電的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括電阻器，電阻器可選擇地與多個串聯(lián)的蓄電池單元中的相應的蓄電池單元并聯(lián)地電耦合，其中該耦合是通過相應開關的啟動和停用來完成的。該系統(tǒng)還包括控制單元，控制單元被配置成判定蓄電池單元中具有最低電壓的蓄電池單元。該蓄電池單元被稱作最低蓄電池單元?？刂茊卧€被配置成根據(jù)最低蓄電池單元的電壓和其他的蓄電池單元中的每一個的電壓之間的電壓差來啟動和停用開關，其中開關的啟動和停用提供多個串聯(lián)的蓄電池單元的平衡充電。附圖
簡述根據(jù)如在附圖中所圖示的本發(fā)明的示例性實施方式的以下更具體的描述，前述內容將是明顯的，在附圖中，貫穿不同視圖，相似的參考特征涉及相同的部件。附圖未必按比例繪制，而是重點放在本發(fā)明的圖示實施方式上。圖IA和IB是圖示不間斷電源(UPS)的功能的示意圖。圖2A是圖示具有四個串聯(lián)的蓄電池單元的蓄電池的示意圖，其中單元的電壓是不平衡的。圖2B是圖示四個串聯(lián)的蓄電池單元和典型的充電器的電路圖，其中單元的電壓是不平衡的。圖3是圖示四個串聯(lián)的蓄電池單元、充電器和四個電阻器的電路圖，四個電阻器能夠可選擇地與蓄電池單元并聯(lián)地電耦合。圖4A是圖示最低蓄電池單元的電壓和其他的蓄電池單元中的每一個的電壓之間的電壓差的曲線圖。
圖4B是圖示最低蓄電池單元的電壓和其他的蓄電池單元中的每一個的電壓之間的電壓差的表。圖5A和5B是圖示四個串聯(lián)的蓄電池單元、充電器、四個電阻器和控制單元的示意圖，四個電阻器能夠可選擇地與蓄電池單元并聯(lián)地電耦合，以及控制單元啟動和停用開關以提供蓄電池單元的平衡充電。圖6是圖示使用能夠可選擇地與相應的蓄電池單元并聯(lián)地電耦合的電阻器以提供對蓄電池單元的平衡充電的流程圖。圖7A-7E是圖示在蓄電池單元的平衡充電期間在不同的時間點處，最低蓄電池單元的電壓和其他的蓄電池單元中的每一個的電壓之間的電壓差的曲線圖。圖7F是圖示在蓄電池單元的平衡充電期間在不同的時間點處，最低蓄電池單元的電壓和其他的蓄電池單元中的每一個的電壓之間的電壓差的表。
圖8是圖示典型的UPS系統(tǒng)的框圖。發(fā)明詳述以下是本發(fā)明的示例性實施方式的描述。圖IA是圖示不間斷電源(UPS) 105在正常情況下(即，沒有電源故障)的電力流的示意圖。通常，UPS 105不使用UPS 105的蓄電池125作為電力源向連接裝置(未示出)傳輸電力。更具體地說，電力從電源110，例如市政供電，傳輸?shù)経PS 105，以及UPS 105通過電力輸出端115將電力傳輸?shù)竭B接裝置(未示出)。UPS 105可以使用充電單元120維持它的蓄電池125中的足夠的電力水平，充電單元120從電源110獲得電力。圖IB是圖示在來自電源110的電力喪失期間UPS 105的電力流的示意圖。在關于電源Iio發(fā)生電源故障的情況下，UPS 105將從電源110向連接裝置供電切換到從蓄電池125向連接裝置供電。一旦電源的故障被修正，UPS 105然后可以切換回從電源110向連接裝置供電并可以對蓄電池125再充電。如果蓄電池125包含多個串聯(lián)的蓄電池單元，蓄電池125的重復消耗和再充電經(jīng)常導致單元間電壓失衡。串聯(lián)的蓄電池單元間的電壓差能夠導致許多問題，包括過早的單元退化、安全隱患和減少的蓄電池容量。例如，一些具有較高電壓例如高于制造商建議的限制的電壓的蓄電池單元可能由于單元被過充電退化得更快。過充電的單元造成的安全隱患包括爆炸和火災。為了防止過充電，許多充電系統(tǒng)包括安全保護電路以在蓄電池單元中的任意一個達到某一限制時終止充電。當單元不平衡時，這樣的終止能夠造成其他單元的充電過早地終止，導致減少蓄電池的容量。具有減少的容量的蓄電池在只要它應該提供電力的時候將不提供電力，并且蓄電池的重復充電和放電可以進一步惡化這一問題，導致縮短蓄電池的生命周期。因此，串聯(lián)的蓄電池單元的平衡充電能夠顯著地增加蓄電池的使用生命周期。在此公開的實施方式解決了平衡充電的這一問題。本發(fā)明的一種實施方式是一種用于多個串聯(lián)的蓄電池單兀的平衡充電的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括電阻器，電阻器可選擇地與多個串聯(lián)的蓄電池單元中的相應的蓄電池單元并聯(lián)地電耦合，其中該耦合是通過相應開關的啟動完成的，并且去耦合是通過相應開關的停用完成的。該系統(tǒng)還包括控制單元，控制單元被配置成判定蓄電池單元中具有最低電壓的蓄電池單元(“最低蓄電池單元”)?？刂茊卧€被配置成根據(jù)最低蓄電池單元的電壓和其他的蓄電池單元中的每一個的電壓之間的電壓差啟動和停用開關，其中開關的啟動和停用提供多個串聯(lián)的蓄電池單元的平衡供電。在其他的實施方式中，控制單元可以基于所判定的最低蓄電池單元的電壓和每個相應的蓄電池單元的電壓之間的相應的電壓差啟動或停用開關中的每一個。這樣啟動或停用每個開關可以基于所判定的最低蓄電池單元和相應的蓄電池單元之間的電壓差是否超過閾值。在基于閾值啟動或停用開關的實施方式中，控制單元可以被配置成基于電壓差隨時間推移的趨勢或基于在任何一個時刻的最低蓄電池單元的電壓調整閾值?？刂茊卧€可以被配置成按照一時間間隔判定最低蓄電池單元并更新開關的啟動狀態(tài)，以及還可以基于電壓差隨時間推移的趨勢動態(tài)地調整時間間隔。
在一些實施方式中，控制單元可以被配置成在蓄電池單元中的任何一個達到最大電壓限制的情況下或在所有的蓄電池單元的總電壓達到最大電壓限制的情況下禁止蓄電池單元的充電。實施方式還可以包括耦合到控制單元的一個或多個溫度傳感器，并且可以被配置成在蓄電池單元中的任何一個的溫度或蓄電池單元周圍的環(huán)境溫度超過溫度限制的情況下禁止蓄電池單元的充電。應該注意的是，控制單元可以包括模數(shù)轉換器、處理器和尋址邏輯，可以在蓄電池單元的至少部分充電期間工作，以及可以被配置成在蓄電池單元的有效利用(active use)期間禁止蓄電池單元的充電。以前的用于平衡蓄電池充電的方法包括為蓄電池的單元設置高電壓限制(例如，
3.4V或制造商建議的絕對單個單元電壓限制的90%)，其中如果任何一個單元超過該限制，該單元的單元平衡電路被打開以分離和減小用于該單元的蓄電池充電電流。這種方法對最強的單元執(zhí)行單元平衡，并且在最強的單元達到其100%絕對單個單元電壓限制之后，充電器必須關閉。然而，在充電結束時，其他的單元可能還沒有達到平衡水平。本發(fā)明的實施方式通過使用A值作為平衡“標尺”克服了以前的方法的問題。在蓄電池單元的充電期間，判定單元的電壓和最低單元(即，最弱單元)的電壓之間的差。對于每個單元，如果電壓差高于△值，則施加到該單元的充電電流減小。每次判定差時，由于例如硬件限制或隨機的充電電流變化，可能是不同的單元為最弱單元。A值電壓限制可能是可變的并且能夠在不同階段變化以實現(xiàn)更好的控制和單元平衡。例如，在充電過程開始時可以使用較大的△，而隨著單元電壓增加可以使用較小的A值。在單元平衡過程期間的△值的這種動態(tài)變化不僅改善了單元平衡電路的開/關判斷，而且在基于實時信息控制單元平衡水平方面提供了較大的靈活性。因為單元之間的電壓差被不斷地監(jiān)測并與A值作比較，這種方法不僅減少了當充電完成時(例如，當任何一個單元達到絕對伏特限制時)單元失衡的機會，而且有助于減小單元阻抗并且因此減少總的充電時間。另外，這種方法可以使用低端8位微處理器以及10位A/D通道來實施。當判定單元電壓差時，該方法可以通過在寄存器中同時設置多個“平衡”位來控制開關以打開/關閉相應的平衡電路。這減小了由于電流的突然變化而產(chǎn)生的浪涌讀數(shù)的影響。本發(fā)明的實施方式還可以在檢測到蓄電池放電活動時停止充電過程，這防止意想不到的相反情形，在相反情形下，與其他的單元相比，將從最弱單元提取更多電流。另外，為了保護單元免于過充電，實施方式可以包括多種“防火墻”，該“防火墻”在例如以下條件中的任一個被滿足時關閉充電器(1)任何一個單元達到絕對電壓限制，(2)總蓄電池電壓超過某一限制(例如，單元的數(shù)量*理想的高限制電壓*1. 05)，或(3)環(huán)境溫度達到或超過60攝氏度。
圖2A是示意圖200，其圖示了具有四個串聯(lián)的蓄電池單元205a_d的蓄電池，其中單元的電壓是不平衡的。根據(jù)所示出的具體的蓄電池，一個蓄電池單元的最大電壓可以是例如4. OV。單元I和3 (205a、205c)具有3. 6V的電荷，單元4 (205d)具有3. 5V的電荷，以及單元2 (205b)具有3. 2V的電荷。單元205a-d是不平衡的，且單元2 (205b)是最低(最弱)單元。圖2B是電路圖210，其圖示了四個串聯(lián)的蓄電池單元215a_d和典型的充電器220，其中單元的電壓是不平衡的，例如在圖2a中所示。還示出了用于蓄電池的典型負載225。圖3是電路圖300，其圖示了四個串聯(lián)的蓄電池單元305a_d、充電器310和四個電阻器320a-d，四個電阻器320a-d能夠可選擇地與蓄電池單元并聯(lián)地電耦合。四個開關325a-d使得電阻器320a-d能夠電耦合到單元305a_d。當相應的開關325閉合時，電阻器320被耦合到相應的單元305a-d。當電耦合到單元305a_d時，相應的電阻器320使施加到單元305a-d的電壓減小，導致對于該單元305a-d充電較慢。 圖4A是曲線圖400，其根據(jù)本發(fā)明的一實施方式圖示了最低蓄電池單元405b的電壓和其他的蓄電池單兀405a、405c、405d中的每一個的電壓之間的電壓差。最低單兀405b的電壓415是3. 2V。最低單元405b和兩個其他的單元405a、405c的電壓之間的差420是0. 4V。最低單元405b和最后的單元405d的電壓之間的差425是0. 3V。圖4B是表430，其根據(jù)本發(fā)明的一實施方式圖示了如在圖4A中所圖示的最低蓄電池單元的電壓和其他的蓄電池單元中的每一個的電壓之間的電壓差435a-d。圖5A和5B是示意圖500、530，其根據(jù)本發(fā)明的一實施方式圖示了四個串聯(lián)的蓄電池單元505a-d、充電器540、四個電阻器550a_d以及控制單元510，四個電阻器550a_d能夠可選擇地與蓄電池單元505a-d并聯(lián)地電耦合，以及控制單元510啟動和停用開關545a-d以提供蓄電池單元505a-d的平衡充電?？刂茊卧?10被圖示為包括處理器515、模數(shù)轉換器(ADC) 520和開關控制器525。根據(jù)一種實施方式，ADC 520使用連接到單元505a_d的電線判定蓄電池單元505a-d中的每一個的電壓。控制單元510從單元中判定最低單元并判定每個單元與最低單元的電壓差。基于電壓差，控制單元510判定閉合開關545a-d中的哪個，即，對于單元505a-d中的哪個減小充電電流。開關控制器525然后基于該判定，通過連接到開關545a-d的控制線535a-d啟動或停用開關545a_d。圖6是流程圖600，其根據(jù)本發(fā)明的一實施方式圖示了使用電阻器以提供蓄電池單元的平衡充電，電阻器能夠可選擇地與相應的蓄電池單元并聯(lián)地電耦合。根據(jù)所圖示的方法，電阻器被提供以使用相應的開關選擇性地與相應的蓄電池單元并聯(lián)地電耦合(605)。在蓄電池單元的充電期間，從蓄電池單元中判定哪個蓄電池單元具有最低電壓(稱作“最低蓄電池單元”)(610)。然后判定最低蓄電池單元的電壓和其他的蓄電池單元中的每一個的電壓之間的相應的電壓差(615)，以及根據(jù)電壓差啟動和停用開關(620)。最低蓄電池單元、電壓差以及開關的啟動和停用的判定可以在蓄電池單元的充電全過程中繼續(xù)(625)，導致多個串聯(lián)的蓄電池單元的平衡充電。圖7A-7E是曲線圖700、710、715、720、725，其根據(jù)本發(fā)明的一實施方式圖示了在蓄電池單元的平衡充電期間在不同時間點處的最低蓄電池單元的電壓和其他的蓄電池單元中的每一個的電壓之間的電壓差。
圖7A示出在時間Tl處，單元2 (705b)是最低蓄電池單元，具有3. 2V電壓。單元I和3 (705a、705c)每個均具有比單元2高0. 4V的電壓。單元4 (705d)具有比單元2高0.3V的電壓。例如，如果A電壓限制被設置為0. IV，則控制單元或類似的裝置判定對于單元1、3和4的開關將被啟動(閉合)，因為對于這些單元的電壓差位于或高于A電壓限制。一旦關于這些單元的開關被閉合，相應的電阻器減小施加到這些單元的充電電流的量。圖7B示出在時間T2處，單元2仍然是最低蓄電池單元，具有3. 4V電壓。單元I和3每個均具有比單元2高0.3V的電壓。單元4具有比單元2高0. 2V的電壓。應該注意的是，雖然單元2增加了 0. 2V，但單元I、3和4由于減小了施加到這些單元的充電電流量而只增加了 0. IV。因為對于單元1、3和4的電壓差仍然位于或高于0. IV的△電壓限制，控制單元判定對于這些單元的開關保持閉合。圖7C示出在時間T3處，單元2仍然是最低蓄電池單元，具有3. 6V電壓。單元I和3每個均具有比單元2高0.2V的電壓。單元4具有比單元2高0. IV的電壓。因為對于 單元1、3和4的電壓差仍然位于或高于0. IV的△電壓限制，控制單元判定對于這些單元的開關保持閉合。圖7D示出在時間T4處，單元2和4都是最低蓄電池單元，每個均具有3. 8V電壓。單元I和3每個均具有比單元2和4高0. IV的電壓。因為對于單元I和3的電壓差仍然位于或高于0. IV的△電壓限制，控制單元判定對于這些單元的開關保持閉合。但是因為對于單元4的電壓差現(xiàn)在低于△限制，控制單元判定對于單元4的開關停用(斷開)。圖7D示出在時間T5處，所有單元都具有4. OV電壓。就該特定的蓄電池來說，4. OV是對于單元的最大電壓，因此蓄電池單元的充電完成。如在圖7A-7E中所示，本發(fā)明的實施方式應用于平衡充電導致具有不平衡單元的蓄電池被充電成蓄電池單元平衡的狀態(tài)。圖7F是一個表,其根據(jù)如在圖7A-7E中所圖不的本發(fā)明的實施方式圖不了在蓄電池單元的平衡充電期間在不同時間點處的最低蓄電池單元的電壓和其他的蓄電池單元中的每一個的電壓之間的電壓差。雖然參考其示例性實施方式具體示出和描述了本發(fā)明，但本領域中的那些技術人員要理解的是，在形式和細節(jié)上可以對其進行多種變化而不偏離由所附權利要求涵蓋的本發(fā)明的范圍。應該理解的是，圖3、5A、5B和8是示例的示意圖，其可以包括更多組件或更少組件，可以被分割成子單元，或者可以用不同的組合實施。而且，圖6的流程圖可以用硬件、固件或軟件實施。如果使用軟件實施，軟件可以用適合在圖3、5A、5B和8中圖示的示例性系統(tǒng)中使用的任何軟件語言來寫。軟件可以嵌在任何形式的計算機可讀介質上，例如RAM、R0M或磁盤或光盤，以及通過通用或專用處理器加載和執(zhí)行。所公開的實施方式可以應用于任何UPS布局，例如離線、在線互動，或雙轉換。示例性的UPS布局在圖8中示出。UPS 10包括輸入濾波器/浪涌保護器12、轉換開關14、控制器16、蓄電池18、蓄電池充電器19、逆變器20和DC-AC轉換器23。UPS還包括輸入端24和插座26，輸入端24用于耦合到AC電源，以及插座26用于耦合到負載。UPS 10操作如下。濾波器/浪涌保護器12通過輸入端24從AC電源接收輸入的AC電力，對所輸入的AC電力濾波并將過濾后的AC電力提供給轉換開關和電池充電器。轉換開關14從濾波器/浪涌保護器12接收AC電力并且還從逆變器20接收AC電力?？刂破?6判定來自濾波器/浪涌保護器的可用AC電力是否在預先確定的容差內，以及如果是，控制轉換開關將來自濾波器/浪涌保護器的AC電力提供給插座26。如果來自整流器的AC電力不在預先確定的容差內，這可能因為“掉電”、“高壓線”或“熄電”條件，或由于電源浪涌而發(fā)生，那么控制器控制轉換開關從逆變器20提供AC電力。DC-AC轉換器23是可選的組件，其將蓄電池的輸出轉換成與逆變器相兼容的電壓。根據(jù)所使用的具體逆變器和蓄電池，逆變器可以可操作地直接地或通過轉換器耦合到蓄電池。關于這樣的UPS應用說明了在此提出的實施方式，但應該理解的是，所述實施方式可以應用于使用具有多個串聯(lián)的蓄電池單元的蓄電池的其他應用。另外，在此公開的實施方式可以用于包含例如四個由蓄電池制造商例如A123制作的磷酸鐵鋰(LiFePO)電池的蓄電池的平衡充電，但不局限于這樣的LiFePO電池。本領域中的一名普通技術人員將意識 至IJ，在此公開的實施方式可以應用于其他類型的蓄電池單元，或具有更多或更少單元的蓄電池，而仍然獲得良好的單元平衡效果。
權利要求
1.一種用于對多個串聯(lián)的蓄電池單元進行平衡充電的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 電阻器，其通過相應開關的啟動和停用，可選擇地與所述多個串聯(lián)的蓄電池單元中的相應的蓄電池單元并聯(lián)地電耦合；以及 控制單元，其被配置成判定所述蓄電池單元中具有最低電壓的蓄電池單元，導致判定的最低蓄電池單元，并且被配置成根據(jù)所述判定的最低蓄電池單元的電壓和其他的蓄電池單元中的每一個的電壓之間的電壓差啟動和停用所述開關，以提供對所述多個串聯(lián)的蓄電池單元的平衡充電。
2.如權利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元基于所述判定的最低蓄電池單元的電壓和每個相應的蓄電池單元的電壓之間的相應的電壓差啟動或停用所述開關中的每一個。
3.如權利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元被配置成在所述判定的最低蓄電池單元和相應的蓄電池單元之間的電壓差超過閾值的情況下啟動開關。
4.如權利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元被配置成基于電壓差隨時間推移的趨勢調整所述閾值。
5.如權利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元被配置成基于所述判定的最低蓄電池單元的電壓調整所述閾值。
6.如權利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元被配置成按照一時間間隔判定所述最低蓄電池單元并更新所述開關的啟動狀態(tài)。
7.如權利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元還被配置成基于電壓差隨時間推移的趨勢動態(tài)地調整所述時間間隔。
8.如權利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元被配置成在所述蓄電池單元中的一個達到第一最大電壓限制的情況下或在所有的所述蓄電池單元的總電壓達到第二最大電壓限制的情況下禁止所述蓄電池單元的充電。
9.如權利要求I所述的系統(tǒng)，還包括溫度傳感器，該溫度傳感器耦合到所述控制單元，并且被配置成在所述蓄電池單元中的至少一個的溫度或所述蓄電池單元周圍的環(huán)境溫度超過溫度限制的情況下禁止所述蓄電池單元的充電。
10.如權利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元被配置成在所述蓄電池單元的有效利用期間禁止所述蓄電池單元的充電。
11.如權利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元在所述蓄電池單元的部分充電期間工作。
12.如權利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元包括模數(shù)轉換器、處理器和尋址邏輯。
13.—種對多個串聯(lián)的蓄電池單元平衡充電的方法，所述方法包括 使用相應的開關，選擇性地將電阻器與所述多個串聯(lián)的蓄電池單元中的相應的蓄電池單元并聯(lián)地電耦合； 判定所述蓄電池單元中具有最低電壓的蓄電池單元，導致判定的最低的電池單元；判定所述判定的最低蓄電池單元的電壓和其他的蓄電池單元中的每一個的電壓之間的相應的電壓差；以及 根據(jù)所述電壓差啟動和停用所述開關，以提供所述多個串聯(lián)的蓄電池單元的平衡充電。
14.如權利要求13所述的方法，其中啟動和停用所述開關包括基于所述判定的最低蓄電池單元的電壓和每個相應的蓄電池單元的電壓之間的所述相應的電壓差啟動或停用所述開關中的每一個。
15.如權利要求14所述的方法，其中啟動和停用所述開關包括在所述判定的最低蓄電池單元和所述相應的蓄電池單元之間的電壓差超過閾值的情況下啟動開關。
16.如權利要求15所述的方法，還包括基于電壓差隨時間推移的趨勢調整所述閾值。
17.如權利要求15所述的方法，還包括基于所述判定的最低蓄電池單元的電壓調整所述閾值。
18.如權利要求13所述的方法，其中判定所述最低蓄電池單元、判定所述相應的電壓差以及啟動和停用所述開關按照一時間間隔發(fā)生。
19.如權利要求18所述的方法，還包括基于電壓差隨時間推移的趨勢動態(tài)地調整所述時間間隔。
20.如權利要求13所述的方法，還包括在所述蓄電池單元中的一個達到第一最大電壓限制的情況下或在所有的所述蓄電池單元的總電壓達到第二最大電壓限制的情況下禁止所述蓄電池單元的充電。
21.如權利要求13所述的方法，還包括 測量所述蓄電池單元中的至少一個的溫度或所述蓄電池單元周圍的環(huán)境溫度；以及 在所述蓄電池單元中的至少一個的溫度或所述蓄電池單元周圍的環(huán)境溫度超過溫度限制的情況下禁止所述蓄電池單元的充電。
22.如權利要求13所述的方法，還包括在所述蓄電池單元的有效利用期間禁止對所述蓄電池單元的充電。
23.一種用于對多個串聯(lián)的蓄電池單元進行平衡充電的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 用于可選擇地將電阻器并聯(lián)地電耦合到相應的蓄電池單元的裝置； 用于判定所述蓄電池單元中具有最低電壓的蓄電池單元從而導致判定的最低蓄電池單元的裝置； 用于判定所述判定的最低蓄電池單元的電壓和其他的蓄電池單元中的每一個的電壓之間的相應的電壓差的裝置；以及 用于根據(jù)所述電壓差調整充電期間施加到所述蓄電池單元的電流以提供所述蓄電池單元的平衡充電的裝置。
全文摘要
如果沒有蓄電池單元平衡，多個串聯(lián)的蓄電池單元的電壓可能迅速變得失衡，這導致蓄電池的一些單元比其他的單元退化得快，并縮短蓄電池的生命周期。本發(fā)明的實施方式通過提供一種用于多個串聯(lián)的蓄電池單元的平衡充電的系統(tǒng)解決這一問題。該系統(tǒng)包括電阻器，電阻器通過相應的開關的啟動和停用與相應的蓄電池單元可選擇地且并聯(lián)地電耦合。該系統(tǒng)還包括控制單元，控制單元被配置成判定在蓄電池單元中具有最低電壓的蓄電池單元，并根據(jù)最低蓄電池單元的電壓和其他的蓄電池單元中的每一個的電壓之間的電壓差啟動和停用開關，從而提供多個串聯(lián)的蓄電池單元的平衡充電。
文檔編號H02J7/00GK102742112SQ201080051656
公開日2012年10月17日 申請日期2010年9月1日 優(yōu)先權日2009年9月18日
發(fā)明者道-義·朱 申請人:美國能量變換公司