用于運行用于存儲電能的存儲設(shè)備的方法以及用于存儲電能的存儲設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于運行用于存儲電能的存儲設(shè)備。本發(fā)明還涉及一種用于存儲電能的存儲設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]已知在包括多個存儲單元的蓄電池的充電過程期間測量存儲單元中的溫度和/或電壓。當(dāng)在這些單元之一中溫度或電壓超過一個允許值時，結(jié)束充電過程，其方式是例如關(guān)斷借助于充電設(shè)備提供的充電電流。
[0003]這樣的充電方法的缺點尤其是，在具有不同的填充程度或者充電狀態(tài)的存儲單元中通常具有最高填充程度的存儲單元首先達到關(guān)斷溫度或者關(guān)斷電壓，隨后結(jié)束充電過程。但其他存儲單元仍沒有達到其最大可能填充程度。在此，蓄電池總體上具有低于其最大可能充電狀態(tài)的充電狀態(tài)或者填充程度。分別具有不同填充程度的多個存儲單元通常也稱作失衡的單元。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明所基于的任務(wù)在于說明一種用于運行用于存儲電能的存儲設(shè)備的方法，所述存儲設(shè)備具有至少兩個存儲單元，所述方法克服已知的缺點并且即使在失衡的存儲單元中也能夠?qū)崿F(xiàn)盡可能高的填充程度。
[0005]本發(fā)明所基于的任務(wù)也可以在于說明一種用于存儲電能的相應(yīng)的存儲設(shè)備。
[0006]借助于獨立權(quán)利要求的主題解決所述任務(wù)。有利的構(gòu)型是各從屬權(quán)利要求的主題。
[0007]根據(jù)一個方面，提供一種用于運行用于存儲電能的存儲設(shè)備的方法。存儲設(shè)備包括至少兩個存儲單元。在此，借助于由充電設(shè)備提供的物理充電參量對存儲單元進行充電。在充電過程期間，監(jiān)視各個存儲單元中的物理參量。根據(jù)所監(jiān)視的物理參量向充電設(shè)備傳輸控制信號，所述控制信號可以控制充電設(shè)備。根據(jù)所述控制信號逐步地減小充電參量。
[0008]根據(jù)另一方面，提供一種用于存儲電能的存儲設(shè)備，其具有至少兩個存儲單元?？梢越柚谟呻姵潆娫O(shè)備提供的物理充電參量對存儲單元進行充電。此外，存儲設(shè)備包括監(jiān)視設(shè)備，所述監(jiān)視設(shè)備監(jiān)視各個存儲單元中的物理參量。此外，控制設(shè)備構(gòu)造用于輸出取決于所監(jiān)視的參量的用于控制電充電設(shè)備的控制信號，以便逐步地減小充電參量。
[0009]即本發(fā)明包括以下構(gòu)思:在存儲設(shè)備本身中實施存儲單元的物理參量的測量。在此在存儲單元內(nèi)部、即在存儲設(shè)備內(nèi)部監(jiān)視物理參量。存儲單元中的所測量的值不從存儲設(shè)備向外引導(dǎo)至充電設(shè)備，其隨后相應(yīng)地實施外部監(jiān)視。物理參量可以尤其取決于存儲單元的充電狀態(tài)，所述充電狀態(tài)也可以稱作填充程度(Filllgrad)。如果所述物理參量升高超過一個預(yù)先確定的值，其中所述預(yù)先確定的值相應(yīng)于存儲單元的最大充電狀態(tài)，則控制設(shè)備向充電設(shè)備輸出控制信號并且在此如此控制充電設(shè)備，使得所述充電設(shè)備逐步地減小物理充電參量。
[0010]本發(fā)明意義上的“逐步地”尤其意味著:充電設(shè)備不是在一個步驟中將物理充電參量減小、即關(guān)斷到物理充電參量的零單位上。而是在此尤其連續(xù)地減小充電參量。尤其將充電參量減小到大于物理充電參量的零單位的最小充電值上。特別地，當(dāng)充電參量事先已經(jīng)逐步地減小到最小充電值上時，才將充電參量減小到零。即特別地，當(dāng)物理充電參量已經(jīng)達到最小充電值時，充電設(shè)備才結(jié)束充電過程。
[0011]逐步地減小充電參量尤其實現(xiàn)事先物理參量已經(jīng)升高超過一個預(yù)先確定的值的存儲單元中的物理參量重新降到所述預(yù)先確定的值以下，從而也可以借助于經(jīng)減小的充電參量無危險地繼續(xù)對所述存儲單元進行充電。尤其如果現(xiàn)在在單元的內(nèi)阻上下降一個較小的電壓，則單元電壓下降，隨后控制設(shè)備重置其控制信號。相應(yīng)地同樣借助于經(jīng)減小的充電參量對物理參量不超過一個預(yù)先確定的值的其他單元進行繼續(xù)充電。在現(xiàn)有技術(shù)中，在此已經(jīng)結(jié)束充電過程，從而不再對物理參量低于預(yù)先確定的值的存儲單元繼續(xù)充電，雖然其仍沒有達到其最大可能填充程度。在此，與根據(jù)已知的充電方法進行充電的已知存儲設(shè)備相比，根據(jù)本發(fā)明的存儲設(shè)備根據(jù)也可以稱作充電方法的根據(jù)本發(fā)明的方法具有更高的填充程度。
[0012]本發(fā)明意義上的“失衡的存儲單元”尤其表示具有不同填充程度的存儲單元。即特別地，一個存儲單元具有更高或更低的填充程度。失衡的存儲單元也可以包括有故障的存儲單元，其例如不再可以完全充電。
[0013]在另一種實施方式中，存儲設(shè)備優(yōu)選構(gòu)造為蓄電池。蓄電池也可以稱作蓄電池組。例如，存儲設(shè)備可以構(gòu)造為鉛蓄電池、鋰離子蓄電池、鋰聚合物蓄電池、鋰鐵磷酸鹽蓄電池、鈦酸鋰蓄電池、鈉氯化鎳蓄電池、鈉硫蓄電池、鎳鐵蓄電池、鎳鎘蓄電池、鎳金屬氫化物蓄電池、鎳氧蓄電池、鎳鋅蓄電池或者錫硫鋰蓄電池。
[0014]根據(jù)一種實施方式，存儲單元優(yōu)選可以涉及原電池。結(jié)合蓄電池，這樣的原電池也可以稱作二次電池。
[0015]優(yōu)選地，物理參量可以涉及存儲單元中的溫度和/或存儲單元中的電壓。這樣的溫度優(yōu)選也可以稱作存儲單元溫度。這樣的電壓優(yōu)選也可以稱作存儲單元電壓。
[0016]在另一種實施方式中，構(gòu)造多于兩個存儲單元。存儲單元尤其可以為了提高借助于存儲單元提高的電壓例如串聯(lián)或尤其為了提高存儲單元的總?cè)萘績?yōu)選并聯(lián)。例如也可以提出，一些存儲單元并聯(lián)并且一些存儲單元串聯(lián)，其中并聯(lián)的存儲單元與串聯(lián)的存儲單元又可以并聯(lián)或串聯(lián)。優(yōu)選可以提出，在多個存儲單元中物理參量必須升高超過一個預(yù)先確定的值，以便輸出用于逐步地減小充電參量的相應(yīng)控制信號。
[0017]根據(jù)一種實施方式，借助于CCCV充電方法對存儲單元進行充電。在此，CCCV代表英語概念“constant current constant voltage(恒定電流恒定電壓)”。
[0018]根據(jù)另一種實施方式可以提出，根據(jù)所述控制信號至少部分地使存儲單元放電。這尤其實現(xiàn)各個存儲單元中的物理參量繼續(xù)降低，從而即使在逐步地減小充電參量不足以無危險地繼續(xù)充電過程時，這在至少部分放電之后重新可能。特別地，借助于在存儲設(shè)備中設(shè)置的電子裝置實施所述放電過程。例如放電電流可以是1A，特別地在幾秒、尤其約I秒的持續(xù)時間上實施放電過程。
[0019]根據(jù)另一種實施方式，電物理充電參量是充電電流。優(yōu)選地，電物理充電參量也可以是充電電壓，借助于所述充電電壓可以對存儲單元進行感應(yīng)充電。特別地，感應(yīng)的實施方式具有以下優(yōu)點:可以舍棄充電觸頭或者充電插頭，這例如減小成本和技術(shù)制造開銷。
[0020]根據(jù)另一種實施方式，至少部分地根據(jù)階梯函數(shù)減小充電參量。優(yōu)選地，這樣的階梯減小直至預(yù)先確定的最小充電值，其通常尤其可以是約100mA。本發(fā)明意義上的“階梯減小”尤其意味著:充電參量準即時地減小到一個更小的值上。這樣的階梯減小的時間變化曲線具有臺階形狀。特別地，能夠以相應(yīng)于IA的階梯來減小充電參量。
[0021]根據(jù)另一種實施方式可以提出，至少部分地根據(jù)指數(shù)函數(shù)減小充電參量。即特別地，物理充電參量的時間變化曲線與指數(shù)函數(shù)成比例。在此，尤其不僅在指數(shù)上而且作為比例因數(shù)在指數(shù)函數(shù)中設(shè)置其他參數(shù)。
[0022]在另一種實施方式中，借助于失調(diào)溫度信號(NTC)來實施控制信號的傳輸。因為充電設(shè)備尤其測量存儲設(shè)備的溫度，在此可以通過相應(yīng)的溫度傳感器傳輸控制信號。在另一種未示出的實施方式中，也可以有線地和/或無線地向充電設(shè)備傳輸控制信號。
[0023]另一種實施方式中，控制設(shè)備和監(jiān)視設(shè)備可以是整體構(gòu)造的。即特征地，控制設(shè)備集成在監(jiān)視設(shè)備中。特別地可以構(gòu)造電子裝置設(shè)備，其不僅包括控制設(shè)備而且包括監(jiān)視設(shè)備。這樣的電子裝置設(shè)備例如可以構(gòu)造為集成電路。
【附圖說明】
[0024]以下根據(jù)優(yōu)選實施例并且參照附圖詳細闡述本發(fā)明。附圖示出:
[0025]圖1:用于運行用于存儲電能的存儲設(shè)備的方法的流程圖；
[0026]圖2:用于存儲電能的存儲設(shè)備；
[0027]圖3:根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的存儲設(shè)備中的單元電壓和充電電流的時間變化曲線；
[0028]圖4:當(dāng)兩個存儲單元失衡時，根據(jù)本發(fā)明的存儲設(shè)備中的兩個存儲單元電壓的時間變化曲線和充電電流的時間變化曲線；