电池充电装置及方法转让专利
申请号 : CN201510934779.9
文献号 : CN106887867B
文献日 : 2020-01-31
发明人 : 黄柏啉 , 林登禾 , 黄崇哲
申请人 : 财团法人车辆研究测试中心
摘要 :
权利要求 :
1.一种电池充电装置,被组配以对一个电池装置充电,该电池装置包括一个电池芯群及一个电池管理系统,该电池管理系统耦接到该电池芯群,量测该电池芯群的电压及电流,且产生一个指示该电池芯群的该电压及该电流的感测信号,该电池充电装置的特征在于其包含:一个充电模块,适用于耦接到该电池芯群;及
一个控制模块,耦接到该充电模块,且适用于耦接到该电池管理系统以接收该感测信号,该控制模块被组配以至少根据该感测信号所指示的该电池芯群的该电压及该电流,得到该电池芯群的动态内电阻值,至少根据该感测信号所指示的该电池芯群的该电压及根据该电池芯群的该动态内电阻值,产生一个控制信号,且输出该控制信号到该充电模块,使得该充电模块根据该控制信号来运作;
其中,在该控制模块判定该电池芯群的该电压小于一个预设电压限制值的一个电流充电时段期间,该控制模块根据该电池芯群的该动态内电阻值,产生导致该充电模块交替地输出及不输出一个充电电流以对该电池芯群充电的该控制信号,而且一个关于该充电电流的输出时间长度、一个关于该充电电流的非输出时间长度及该充电电流的大小中的至少一个关联于该电池芯群的该动态内电阻值;
其中,在该控制模块判定该电池芯群的该电压不小于该预设电压限制值的一个电压充电时段期间,该控制模块根据该电池芯群的该动态内电阻值,产生导致该充电模块交替地输出及不输出一个充电电压以对该电池芯群充电的该控制信号,而且一个关于该充电电压的输出时间长度及一个关于该充电电压的非输出时间长度中的至少一个关联于该电池芯群的该动态内电阻值;
其中,在该电流充电时段及该电压充电时段前的一个预充电时段期间,该控制模块产生导致该充电模块交替地输出及不输出该充电电流以对该电池芯群充电的该控制信号,该充电电流被输出预设数目N次,N>1,该充电电流的该大小在第n+1次输出期间较大,且在第n次输出期间较小,0
2.根据权利要求1所述的电池充电装置,其特征在于:在该电流充电时段期间,该控制模块比较该电池芯群的该动态内电阻值及一个预设动态内电阻值限制值,且根据该比较的结果产生该控制信号,而且关于该充电电流的该输出时间长度、关于该充电电流的该非输出时间长度及该充电电流的该大小中的该至少一个关联于该比较的该结果。
3.根据权利要求2所述的电池充电装置,其特征在于:在该电流充电时段期间,当该比较的该结果指示该电池芯群的该动态内电阻值小于该预设动态内电阻值限制值时,该充电模块执行增加关于该充电电流的该输出时间长度、减少关于该充电电流的该非输出时间长度及增加该充电电流的该大小中的至少一个,而且当该比较的该结果指示该电池芯群的该动态内电阻值大于该预设动态内电阻值限制值时,该充电模块执行减少关于该充电电流的该输出时间长度、增加关于该充电电流的该非输出时间长度及减少该充电电流的该大小中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的电池充电装置,其特征在于:在该电压充电时段期间,该控制模块比较该电池芯群的该动态内电阻值及一个预设动态内电阻值限制值,且根据该比较的结果产生该控制信号,而且关于该充电电压的该输出时间长度及关于该充电电压的该非输出时间长度中的该至少一个关联于该比较的该结果。
5.根据权利要求4所述的电池充电装置,其特征在于:在该电压充电时段期间,当该比较的该结果指示该电池芯群的该动态内电阻值小于该预设动态内电阻值限制值时,该充电模块执行增加关于该充电电压的该输出时间长度及减少关于该充电电压的该非输出时间长度中的至少一个,而且当该比较的该结果指示该电池芯群的该动态内电阻值大于该预设动态内电阻值限制值时,该充电模块执行减少关于该充电电压的该输出时间长度及增加关于该充电电压的该非输出时间长度中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的电池充电装置,该电池管理系统还量测该电池芯群的温度,该感测信号还指示该电池芯群的该温度,该电池充电装置的特征在于:该控制模块被组配以还根据该感测信号所指示的该电池芯群的该温度得到该电池芯群的该动态内电阻值。
7.根据权利要求1所述的电池充电装置,该电池管理系统还量测该电池芯群的充电状态,该感测信号还指示该电池芯群的该充电状态,该电池充电装置的特征在于:该控制模块被组配以还根据该感测信号所指示的该电池芯群的该充电状态产生该控制信号;
在该电流充电时段及该电压充电时段期间,该控制模块还判定该电池芯群的该充电状态小于一个预设充电状态限制值;
而且
在该控制模块判定该电池芯群的该充电状态不小于该预设充电状态限制值的一个充电完成时段期间,该控制模块产生导致该充电模块停止对该电池芯群充电的该控制信号。
8.一种电池充电方法,用于对一个电池装置充电,该电池装置包括一个电池芯群及一个电池管理系统,该电池管理系统耦接到该电池芯群,量测该电池芯群的电压及电流,且产生一个指示该电池芯群的该电压及该电流的感测信号,该电池充电方法由一个电池充电装置执行,该电池充电装置耦接到该电池芯群及该电池管理系统,从该电池管理系统接收该感测信号,且根据该感测信号所指示的该电池芯群的该电压及该电流,得到该电池芯群的动态内电阻值,该电池充电方法的特征在于其包含以下步骤:(A)判断该感测信号所指示的该电池芯群的该电压是否小于一个预设电压限制值;
(B)当在步骤(A)中判定该电池芯群的该电压小于该预设电压限制值时,参照该电池芯群的该动态内电阻值,交替地输出及不输出一个充电电流以对该电池芯群充电,其中,一个关于该充电电流的输出时间长度、一个关于该充电电流的非输出时间长度及该充电电流的大小中的至少一个关联于该电池芯群的该动态内电阻值;
(C)当在步骤(A)中判定该电池芯群的该电压不小于该预设电压限制值时,参照该电池芯群的该动态内电阻值,交替地输出及不输出一个充电电压以对该电池芯群充电,其中,一个关于该充电电压的输出时间长度及一个关于该充电电压的非输出时间长度中的至少一个关联于该电池芯群的该动态内电阻值;及在步骤(A)前,交替地输出及不输出该充电电流以对该电池芯群充电,其中,该充电电流被输出预设数目N次,N>1,而且该充电电流的该大小在第n+1次输出期间较大,且在第n次输出期间较小,0
9.根据权利要求8所述的电池充电方法,其特征在于步骤(B)包括:
比较该电池芯群的该动态内电阻值及一个预设动态内电阻值限制值;及
参照该比较的结果,交替地输出及不输出该充电电流,其中,关于该充电电流的该输出时间长度、关于该充电电流的该非输出时间长度及该充电电流的该大小中的该至少一个关联于该比较的该结果。
10.根据权利要求9所述的电池充电方法,其特征在于步骤(B)包括:
当该比较的该结果指示该电池芯群的该动态内电阻值小于该预设动态内电阻值限制值时,执行增加关于该充电电流的该输出时间长度、减少关于该充电电流的该非输出时间长度及增加该充电电流的该大小中的至少一个;及当该比较的该结果指示该电池芯群的该动态内电阻值大于该预设动态内电阻值限制值时,执行减少关于该充电电流的该输出时间长度、增加关于该充电电流的该非输出时间长度及减少该充电电流的该大小中的至少一个。
11.根据权利要求8所述的电池充电方法,其特征在于步骤(C)包括:
比较该电池芯群的该动态内电阻值及一个预设动态内电阻值限制值;及
参照该比较的结果,交替地输出及不输出该充电电压,其中,关于该充电电压的该输出时间长度及关于该充电电压的该非输出时间长度中的该至少一个关联于该比较的该结果。
12.根据权利要求11所述的电池充电方法,其特征在于步骤(C)包括:
当该比较的该结果指示该电池芯群的该动态内电阻值小于该预设动态内电阻值限制值时,执行增加关于该充电电压的该输出时间长度及减少关于该充电电压的该非输出时间长度中的至少一个;及当该比较的该结果指示该电池芯群的该动态内电阻值大于该预设动态内电阻值限制值时,执行减少关于该充电电压的该输出时间长度及增加关于该充电电压的该非输出时间长度中的至少一个。
13.根据权利要求8所述的电池充电方法,该电池管理系统还量测该电池芯群的充电状态,该感测信号还指示该电池芯群的该充电状态,该电池充电方法的特征在于其还包含以下步骤:(D)判断该感测信号所指示的该电池芯群的该充电状态是否小于一个预设充电状态限制值;及
(E)当在步骤(D)中判定该电池芯群的该充电状态不小于该预设充电状态限制值时,停止对该电池芯群充电;
其中,当在步骤(D)中判定该电池芯群的该充电状态小于该预设充电状态限制值时,步骤(A)才被执行。
说明书 :
电池充电装置及方法
技术领域
背景技术
发明内容
附图说明
具体实施方式
21及一个电池管理系统22。电池芯群21包括多个电池芯211。这些电池芯211呈串联、呈并联,或呈串联及并联的任意组合。电池管理系统22耦接到电池芯群21,定期地(例如每秒)或连续地量测电池芯群21的电压、电流、温度及充电状态(state of charge,SOC),且产生一个指示这些被量测参数的感测信号。
21的电压、电流及温度,得到电池芯群21的动态内电阻值(dynamic internal resistance,DIR);根据感测信号所指示的电池芯群21的电压及充电状态,以及根据电池芯群21的动态内电阻值,产生一个控制信号;且输出控制信号到充电模块11,使得充电模块11根据控制信号来运作。