專(zhuān)利名稱(chēng)：蓄電池裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有可以并聯(lián)運(yùn)行的蓄電池的蓄電池裝置，并涉及根據(jù)本發(fā)明的蓄電池裝置的運(yùn)行方法。
背景技術(shù)：
電池和尤其是蓄電池用于許多技術(shù)領(lǐng)域并且具體希望用于用電設(shè)備的就地能量供應(yīng)。此外，電池或蓄電池用于無(wú)法獲得公共能量供應(yīng)的地方或用于僅獲得不夠可靠的公共能量供應(yīng)的地方。尤其是將蓄電池用于移動(dòng)應(yīng)用，其中通過(guò)充電而成為可能的多次使用還允許在高能量消耗下長(zhǎng)期使用。因此，蓄電池經(jīng)常用于牽引操作和不間斷的電力供應(yīng)領(lǐng)域，例如叉式升降機(jī)、升降設(shè)備、高爾夫球車(chē)等。蓄電池還被廣泛地用于汽車(chē)領(lǐng)域和安全設(shè)施領(lǐng)域。
極為常用的蓄電池的類(lèi)型是例如通過(guò)硫化氫運(yùn)行的鉛-酸蓄電池。鑒于成本，這種類(lèi)型的蓄電池與其它類(lèi)型的蓄電池相比在能量?jī)?chǔ)存上具有大容量。但是這些蓄電池中存在由于受充電狀態(tài)控制的相對(duì)高的內(nèi)電阻所導(dǎo)致的缺點(diǎn)，在供應(yīng)連接到蓄電池的電系統(tǒng)時(shí)，蓄電池的容量不能被完全利用，尤其是在低于大約20％的額定容量的放電條件下發(fā)生大電流負(fù)載的時(shí)候。
實(shí)際上，這一缺點(diǎn)導(dǎo)致如果使用廉價(jià)的蓄電池，則為了保證所連接的電系統(tǒng)如預(yù)期一般運(yùn)行，對(duì)于電系統(tǒng)預(yù)期的運(yùn)行必須使用超尺寸的蓄電池，這是因?yàn)樵撨\(yùn)行通常需要與特性負(fù)載無(wú)關(guān)的合適恒定電壓，并且該恒定電壓僅允許在極窄的電壓范圍內(nèi)變化。
在多數(shù)應(yīng)用中，標(biāo)準(zhǔn)蓄電池彼此連接并聯(lián)和/或串聯(lián)運(yùn)行作為蓄電池裝置，該蓄電池裝置被提供用于電系統(tǒng)的能量供應(yīng)。在這些蓄電池裝置中，可能也會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，因?yàn)楦鱾€(gè)蓄電池經(jīng)常具有不同的特性參數(shù)。例如老化狀態(tài)、內(nèi)電阻、容量等。而且，恰恰是廉價(jià)蓄電池除了開(kāi)始就存在高內(nèi)電阻之外，還在運(yùn)行期間表現(xiàn)出內(nèi)電阻的增加，該內(nèi)電阻的增加相當(dāng)高并且對(duì)蓄電池裝置的質(zhì)量特征有明顯不利的影響。此外，它們的特征值經(jīng)常分布在不希望的寬范圍內(nèi)。
緩解上述涉及內(nèi)電阻的問(wèn)題的一種方法如現(xiàn)有技術(shù)所示，包括選擇蓄電池電壓或蓄電池的端電壓，使其明顯高于電系統(tǒng)運(yùn)行所需的電壓，并且通過(guò)串聯(lián)調(diào)節(jié)器將蓄電池電壓降到所需的水平。該方法的缺點(diǎn)在于需要額外的和部分昂貴的電子元件并且由于變壓損失了能量。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問(wèn)題來(lái)改善這種類(lèi)型的蓄電池及其裝置。
作為解決方案，本發(fā)明提出根據(jù)權(quán)利要求1的蓄電池裝置。
因此，首先可以?xún)H僅通過(guò)兩個(gè)蓄電池的互連而極大地改善蓄電池或蓄電池裝置的容量的完全利用。彼此完全不同的內(nèi)電阻是指具有大內(nèi)電阻的蓄電池的內(nèi)電阻是具有較小內(nèi)電阻的蓄電池的內(nèi)電阻的至少3倍，優(yōu)選大約至少5倍，且最優(yōu)選在大約5～25倍的范圍內(nèi)。廉價(jià)的鉛-酸蓄電池具有大約7～12mΩ的內(nèi)電阻，這對(duì)于容量約50Ah的蓄電池來(lái)說(shuō)是大內(nèi)電阻。另一方面，具有堿性電解質(zhì)的蓄電池例如鎳-鎘蓄電池具有0.5mΩ或更小范圍內(nèi)的內(nèi)電阻，該值被認(rèn)為是小內(nèi)電阻。但是，蓄電池本身的結(jié)構(gòu)也影響內(nèi)電阻，因此根據(jù)本發(fā)明，非常重要的是具有大內(nèi)電阻的蓄電池與具有小內(nèi)電阻的蓄電池可以并聯(lián)運(yùn)行。在昂貴的具有小內(nèi)電阻的鉛蓄電池中，存在具有棱柱形的或繞組的單元電池結(jié)構(gòu)的密封吸附式玻璃纖維板閥控鉛蓄電池(VRLA-AGM)。
內(nèi)電阻限定了蓄電池電壓在負(fù)載下即在電流消耗期間的下降程度。因此，在大電流消耗下，蓄電池的端電壓與無(wú)負(fù)載電壓相比明顯下降。由于在蓄電池放電期間，它的端電壓總是會(huì)隨著放電逐漸增加而緩慢地下降，看起來(lái)具有大內(nèi)電阻的蓄電池比具有小內(nèi)電阻的蓄電池放電更快，即使它們的標(biāo)稱(chēng)容量是相等的。僅通過(guò)本發(fā)明就可以克服這個(gè)問(wèn)題，即通過(guò)將具有小內(nèi)電阻的蓄電池與已經(jīng)存在的具有大內(nèi)電阻的蓄電池并聯(lián)連接。依靠這種配置，可以直接實(shí)現(xiàn)該并聯(lián)連接或者可以提供額外的控制手段，通過(guò)該控制手段可以控制該并聯(lián)運(yùn)行。例如可以在大電流放電狀態(tài)期間優(yōu)選從具有小內(nèi)電阻的蓄電池進(jìn)行能量供應(yīng)，而在小電流消耗狀態(tài)期間通過(guò)具有大內(nèi)電阻的蓄電池連續(xù)地給該具有小內(nèi)電阻的蓄電池再充電。因此，必須根據(jù)電系統(tǒng)的能量供應(yīng)需要來(lái)選擇兩個(gè)蓄電池或蓄電池裝置的容量。
優(yōu)選地，所有的蓄電池具有相等的端電壓，以便它們可以直接并聯(lián)運(yùn)行?？梢垣@得能量供應(yīng)的高可利用率，尤其是因?yàn)橥ㄟ^(guò)根據(jù)本發(fā)明的蓄電池可以更好地利用全部的儲(chǔ)存容量。
可以用于大范圍應(yīng)用的蓄電池是鉛-酸蓄電池。例如具有包含非固體電解質(zhì)的常規(guī)結(jié)構(gòu)的密封鉛-酸蓄電池因其產(chǎn)品廉價(jià)以及易獲得高容量而尤其突出。廉價(jià)的鉛-酸蓄電池通常具有高內(nèi)電阻。但是，當(dāng)然也可以獲得具有小內(nèi)電阻的鉛-酸蓄電池，但是它們比具有大內(nèi)電阻的鉛-酸蓄電池更昂貴。因此，通過(guò)此類(lèi)蓄電池的適當(dāng)組合，可以提高能量供應(yīng)的可利用率。
也可以使用包含堿性電解質(zhì)的蓄電池。具有堿性電解質(zhì)的蓄電池通常具有小內(nèi)電阻，但是它們與具有相同容量的鉛-酸蓄電池相比更昂貴?，F(xiàn)在本發(fā)明提出可以將這種蓄電池與具有大內(nèi)電阻的鉛-酸蓄電池并聯(lián)運(yùn)行。通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇端電壓和蓄電池容量，可以獲得能量供應(yīng)的利用率的改善。因此，可以提供通過(guò)包含堿性電解質(zhì)的蓄電池控制大電流能量供應(yīng)期，并且在低能量消耗期間通過(guò)鉛-酸蓄電池給包含堿性電解質(zhì)的蓄電池再充電。例如，所述的堿性電解質(zhì)可以是基于堿例如K-OH的電解質(zhì)。
在另一實(shí)施方案中，提供的具有小內(nèi)電阻的蓄電池是包含堿性電解質(zhì)的蓄電池，尤其是鎳-金屬-雜化或鎳-鎘蓄電池。這種蓄電池可商業(yè)獲得。與鉛-酸蓄電池相比，它們具有小內(nèi)電阻和高循環(huán)使用。因此，可以使用廉價(jià)的和可靠的批量生產(chǎn)的具有小內(nèi)電阻的蓄電池。當(dāng)然，鎳-鎘蓄電池由于在它們的運(yùn)行期間如同預(yù)期的高度可靠性和參數(shù)穩(wěn)定性而突出。此外，這種蓄電池適合大電流充電，該事實(shí)還為本發(fā)明所利用。在一個(gè)實(shí)施方案中，其中例如具有高容量的鉛-酸蓄電池與具有低容量的鎳-鎘蓄電池并聯(lián)連接，鉛-酸蓄電池的小放電電流對(duì)應(yīng)于鎳-鎘蓄電池的大充電電流。因此可以獲得相對(duì)于鉛-酸蓄電池為小放電電流，同時(shí)該放電電流是可以以預(yù)期方式給鎳-鎘蓄電池充電的鎳-鎘蓄電池的充電電流。本文中，證明優(yōu)點(diǎn)在于也可以用大充電電流給鎳-鎘蓄電池充電。
進(jìn)一步提出由纖維結(jié)構(gòu)電極形成蓄電池的至少一個(gè)電極。纖維結(jié)構(gòu)電極的電阻可以小于蓄電池的內(nèi)電阻，并且由于活性物質(zhì)和具有電導(dǎo)性的電流導(dǎo)體尤其是鍍鎳?yán)w維之間的較短的距離，因而尤其可以通過(guò)降低電極的電阻來(lái)降低蓄電池的內(nèi)電阻。以這種方式不僅可以降低蓄電池內(nèi)的能量損失而且在負(fù)載下可以獲得更穩(wěn)定的端電壓。
在另一實(shí)施方案中，提出蓄電池是鋰-離子蓄電池。通常，鋰-離子蓄電池在大內(nèi)電阻時(shí)具有高額定功率。因此，在如預(yù)期的操作期間，它的參數(shù)幾乎是恒定的，并且與常規(guī)的蓄電池相比，它的能量密度明顯較高。為了更好地利用鋰-離子蓄電池提供的這些優(yōu)點(diǎn)，鋰-離子蓄電池可以例如與鎳-鎘蓄電池并聯(lián)操作，以便消除大內(nèi)電阻的缺點(diǎn)。
還提出包含堿性電解質(zhì)的蓄電池的單元電池?cái)?shù)量小于或等于鉛-酸蓄電池的單元電池?cái)?shù)量的兩倍。通過(guò)適當(dāng)選擇單元電池可以獲得直接連接并聯(lián)運(yùn)行的蓄電池。可以忽略分隔各個(gè)蓄電池的開(kāi)關(guān)裝置和控制裝置。
在另一實(shí)施方案中，提出具有小內(nèi)電阻的蓄電池的容量占具有大內(nèi)電阻的蓄電池容量的大約5％～70％，優(yōu)選10％～50％，并且還更優(yōu)選15％～35％。這可以降低蓄電池裝置的成本，特別是因?yàn)橥ǔ＞哂行?nèi)電阻和相當(dāng)容量的蓄電池比具有大內(nèi)電阻的蓄電池更昂貴。
此外，提出蓄電池裝置包含控制單元。通過(guò)例如以能量管理和/或運(yùn)行監(jiān)測(cè)單元形式提供的控制單元可以使蓄電池裝置的最優(yōu)運(yùn)行成為可能，并且同樣也可使每個(gè)單個(gè)的蓄電池可以最優(yōu)運(yùn)行。因此可以提供對(duì)于蓄電池裝置的單個(gè)蓄電池分別預(yù)先確定充電和放電周期。
還提出蓄電池包括計(jì)算機(jī)單元。計(jì)算機(jī)單元可以配置運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元并且還可以由微處理器控制。通過(guò)計(jì)算機(jī)單元可以實(shí)現(xiàn)如預(yù)期的蓄電池運(yùn)行流程的自動(dòng)化?？梢岳缫曰谠谟?jì)算機(jī)單元中具有電池組特定數(shù)據(jù)的算法的計(jì)算機(jī)程序的形式提供運(yùn)行流程。因此，對(duì)于所希望的運(yùn)行的簡(jiǎn)易調(diào)整可以?xún)H僅通過(guò)相應(yīng)地調(diào)整計(jì)算機(jī)程序和/或通過(guò)對(duì)充電設(shè)備加載相應(yīng)的充電特性而獲得。
還提出蓄電池裝置包括可控制的開(kāi)關(guān)單元。該開(kāi)關(guān)單元可以提供用于各個(gè)蓄電池或整體蓄電池裝置與所連接的電系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)連接。因此可以提供的是，可以根據(jù)電系統(tǒng)所需的能量連接或斷開(kāi)單個(gè)蓄電池?？梢垣@得對(duì)于每個(gè)蓄電池裝置和對(duì)于每個(gè)單個(gè)的蓄電池的運(yùn)行的優(yōu)化。
根據(jù)其它的情況，開(kāi)關(guān)單元可連接到充電單元。通過(guò)這種方式，蓄電池裝置的蓄電池可以根據(jù)需要充電?？梢岳缭跀嚅_(kāi)期間，將單個(gè)斷開(kāi)的蓄電池連接到用于充電的充電設(shè)備。
此外，提出充電單元包括可調(diào)節(jié)的充電特性。這可以使每個(gè)蓄電池根據(jù)其蓄電池特性而分別充電。因此，對(duì)于鉛-酸蓄電池可以提供與鎳-鎘蓄電池的充電特性不同的充電特性。
根據(jù)本發(fā)明的其它情況，提出蓄電池裝置包括框架。該框架可以使蓄電池裝置的蓄電池與一個(gè)如預(yù)期電連接的組件組合。此外，在框架中的該裝置易于操作，特別是在車(chē)輛中，并易于替換。
還提供的是，所述框架包括柄。通過(guò)所述柄使手動(dòng)操作框架更容易。
此外，提出蓄電池裝置包括快速連接接觸器。由此，獲得例如在牽引車(chē)輛中可以將蓄電池裝置與充電的蓄電池裝置快速交換，由此可以改善該車(chē)輛的實(shí)用性。
根據(jù)其它情況，提出蓄電池裝置包括運(yùn)行狀態(tài)指示器。因此，可以提供例如指示蓄電池裝置的或單個(gè)蓄電池的充電狀態(tài)。但是也可以提供指示端電壓或放電和/或充電電流。
本發(fā)明還提出一種運(yùn)行根據(jù)本發(fā)明蓄電池裝置的方法，其中并聯(lián)運(yùn)行具有彼此完全不同的內(nèi)電阻的至少兩個(gè)蓄電池，用于對(duì)可以連接到該蓄電池裝置的電系統(tǒng)提供能量?？梢缘玫搅畠r(jià)的蓄電池裝置，該廉價(jià)的蓄電池裝置可以獲得對(duì)蓄電池電容量的良好利用。
還提出電系統(tǒng)的能量供應(yīng)基本上通過(guò)具有較小內(nèi)電阻的蓄電池實(shí)現(xiàn)。因此可以實(shí)現(xiàn)電系統(tǒng)的電壓供應(yīng)具有恒定電壓?？梢越档陀捎谪?fù)載變化而造成的電壓波動(dòng)。
還提出檢測(cè)蓄電池的狀態(tài)變量。作為狀態(tài)變量可以檢測(cè)例如蓄電池的特性參數(shù)例如容量、溫度、電解質(zhì)填充程度、電壓或蓄電池的充電狀態(tài)。因此可以為蓄電池裝置提供合適的傳感器，通過(guò)該傳感器檢測(cè)狀態(tài)變量。
此外，提出存儲(chǔ)狀態(tài)變量。通過(guò)這種方式可以保存狀態(tài)變量以便查詢(xún)。這種實(shí)施方案在移動(dòng)應(yīng)用中是極其有利的，因?yàn)樵谄淙珙A(yù)期的運(yùn)行期間蓄電池裝置是不易接近的。
還提出將狀態(tài)變量傳輸?shù)街醒虢K端。該傳輸可以例如通過(guò)無(wú)線電等進(jìn)行。通過(guò)這種方式該中央終端可以保存蓄電池裝置的狀態(tài)變量并且在達(dá)到預(yù)定的閾值時(shí)開(kāi)始測(cè)量。因此，可以提供，如果充電狀態(tài)下降到低于車(chē)輛蓄電池裝置的預(yù)定的充電狀態(tài)時(shí)，該蓄電池裝置必須被已充電的蓄電池裝置替換或者盡快再充電。
根據(jù)其它情況，提供通過(guò)具有大內(nèi)電阻的蓄電池給具有小內(nèi)電阻的蓄電池充電。因此可以實(shí)現(xiàn)具有小內(nèi)電阻的蓄電池的容量可以保持小于具有大內(nèi)電阻的蓄電池的容量。這可以節(jié)約成本。
在另一實(shí)施方案中，提供通過(guò)控制單元控制蓄電池的放電和/或充電。在牽引車(chē)輛中，將具有大內(nèi)電阻的蓄電池用于基本負(fù)載運(yùn)行而將具有小內(nèi)電阻的高功率蓄電池用于峰值負(fù)載。因此該控制單元包括電流測(cè)量單元并且提供保存到達(dá)下一個(gè)充電站的最小充電量。因此，不僅可以實(shí)現(xiàn)蓄電池裝置的最佳的利用率而且還可以根據(jù)每個(gè)蓄電池裝置的特性而對(duì)其最優(yōu)充電。該蓄電池可以在其整個(gè)預(yù)定使用壽命期間達(dá)到高可靠性。
此外，提供根據(jù)狀態(tài)變量控制蓄電池的放電和/或充電?？梢蕴峁├缭谥到档降陀陔妷洪撝祷蛐铍姵鼗蛐铍姵匮b置的充電閾值的情況下使蓄電池或蓄電池裝置開(kāi)始充電。可以進(jìn)一步提高蓄電池裝置的利用率。


根據(jù)以下一個(gè)實(shí)施方案的描述，其它優(yōu)點(diǎn)和特征將變得顯而易見(jiàn)。用相同的附圖標(biāo)記來(lái)標(biāo)識(shí)相似的部件。附圖是示意圖并且僅僅用來(lái)解釋下面的實(shí)施方案。
單一附圖表示根據(jù)本發(fā)明的包含并聯(lián)運(yùn)行的兩個(gè)蓄電池的蓄電池裝置。
具體實(shí)施例方式
該單一附圖表示使用硫酸作為酸的鉛-酸蓄電池。鉛-酸蓄電池1由六個(gè)串聯(lián)連接的蓄電池8組成，通過(guò)電導(dǎo)橋5連接相應(yīng)的電極建立該串聯(lián)連接。蓄電池1包括兩個(gè)終端6，一個(gè)正極一個(gè)負(fù)極。該附圖還表示由九個(gè)單元電池7形成的鎳-鎘蓄電池2。單元電池7通過(guò)橋9相互串聯(lián)電連接。蓄電池2具有兩個(gè)終端10，一個(gè)正極一個(gè)負(fù)極。蓄電池1、2的正極6、10通過(guò)線12、13連接到蓄電池裝置14的正連接極4。相應(yīng)地，蓄電池1、2的負(fù)極6、10連接到蓄電池裝置14的負(fù)連接極。因此，兩個(gè)蓄電池1、2是并聯(lián)運(yùn)行的。
通常，如果鉛-酸蓄電池的單元電池電壓達(dá)到1.83V的值就認(rèn)為鉛-酸蓄電池放電完畢。就蓄電池1而言，這意味著在終端6之間的端電壓為10.98V。
在運(yùn)行期間，蓄電池2具有1.2V的單元電池電壓，對(duì)應(yīng)于終端10之間的10.8V的電壓。因此，在本實(shí)施方案中，兩個(gè)蓄電池具有基本相等的電壓。
在本實(shí)施方案中，蓄電池1具有48Ah的容量。與其相比，蓄電池2具有11Ah的容量。
蓄電池1還具有9mΩ的內(nèi)電阻。另一方面，蓄電池2具有0.1mΩ的內(nèi)電阻。
在本實(shí)施方案中，依照歐姆定律，如果電系統(tǒng)11消耗100A電流，那么就會(huì)在蓄電池1的內(nèi)電阻上引起大約0.9V的電壓降，如果能量只由蓄電池1供應(yīng)的話。這相當(dāng)于蓄電池1的終端6之間的端電壓的約10％。由于端電壓為10.98V時(shí)已經(jīng)認(rèn)為蓄電池1放電完畢，因此該電壓降會(huì)導(dǎo)致一旦電壓達(dá)到大約11.88V，則蓄電池1中剩余的容量就將不再被利用。
另一方面，如果由蓄電池2提供電流，這將會(huì)導(dǎo)致大約0.1V的電壓降，根據(jù)以上數(shù)字計(jì)算。這大約相當(dāng)于1％的電壓損失。這個(gè)計(jì)算已經(jīng)清楚地表明對(duì)于電系統(tǒng)11的電壓供應(yīng)，蓄電池2產(chǎn)生基本更高的穩(wěn)定性。
根據(jù)附圖的互連導(dǎo)致電流被分配給蓄電池1和蓄電池2二者?？紤]內(nèi)電阻，該分配結(jié)果為約1∶9，意味著約10A的放電電流來(lái)自蓄電池1，而約90A的放電電流來(lái)自蓄電池2。這導(dǎo)致在蓄電池1的內(nèi)電阻上產(chǎn)生約0.1V的電壓降和在蓄電池2的內(nèi)電阻上也產(chǎn)生約0.1V的電壓降。因此，在目前的互連中，在預(yù)期的放電電流期間引起大約0.1V的電壓損失。這相當(dāng)于供應(yīng)電壓的大約1％。因此，結(jié)果是蓄電池1的容量可以使用至幾乎高達(dá)10.98V的最大電壓。
如果電系統(tǒng)11所需的電流被降低或調(diào)整，則蓄電池2將通過(guò)蓄電池1發(fā)生充電。這是非常重要的，因?yàn)橛捎谳^高能量消耗導(dǎo)致蓄電池2比蓄電池1放電程度明顯更高。此外，蓄電池2明顯比蓄電池1具有更小的容量。
在10A充電電流從蓄電池1進(jìn)入蓄電池2的情況下，這相當(dāng)于蓄電池2的優(yōu)選的快速充電，現(xiàn)在電壓損失基本上通過(guò)蓄電池1的較大內(nèi)電阻發(fā)生。在本實(shí)施方案中，通過(guò)蓄電池2的內(nèi)電阻的電壓降小到可以忽略。因此，必須再次估計(jì)約0.1V的電壓降。然而，相對(duì)端電壓，該電壓降是在大約1％的范圍內(nèi)，因此蓄電池2以根據(jù)本發(fā)明的方法通過(guò)蓄電池1充電。因此，與在蓄電池裝置14中未將蓄電池1連接到蓄電池2的情況相比，可以更好地利用蓄電池1的容量。蓄電池2在相對(duì)短的時(shí)間后再次被充電并且蓄電池2可用于下一次的高電流需要中。
雖然上述實(shí)施例被提供用于蓄電池裝置的放電，但是其可以雙重方式提供用于接收電荷或充電操作。
為了使蓄電池的內(nèi)電阻特別小，提供蓄電池2的電極由纖維結(jié)構(gòu)電極形成。
選擇蓄電池2的單元電池的數(shù)量，使得其標(biāo)稱(chēng)電壓低于蓄電池1的標(biāo)稱(chēng)電壓。
可以將各個(gè)蓄電池的容量的額定值調(diào)整到各自的技術(shù)要求。
在附圖中所示的實(shí)施例僅僅用來(lái)解釋本發(fā)明并且不以任何方式限制本發(fā)明。特別是所用的蓄電池的數(shù)量、所用的蓄電池的類(lèi)型、單元電池的數(shù)量等可以變化，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
附圖標(biāo)記列表
1蓄電池2蓄電池3負(fù)端電極4正端電極5橋6終端7單元電池8單元電池9橋10終端11電系統(tǒng)12線13線14蓄電池裝置
權(quán)利要求
1.一種蓄電池裝置，包含適合并聯(lián)運(yùn)行的蓄電池，其特征在于所述蓄電池裝置配置為至少兩個(gè)蓄電池并聯(lián)運(yùn)行，所述至少兩個(gè)蓄電池具有彼此明顯不同的內(nèi)電阻。
2.權(quán)利要求1的蓄電池裝置，其特征在于具有小內(nèi)電阻的所述蓄電池是具有堿性電解質(zhì)的蓄電池，尤其是鎳-金屬氫化物或鎳-鎘蓄電池。
3.權(quán)利要求1或2的蓄電池裝置，其特征在于具有小內(nèi)電阻的所述蓄電池是具有棱柱形的或繞組的單元電池結(jié)構(gòu)的免維護(hù)的玻璃纖維板鉛蓄電池。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的蓄電池裝置，其特征在于至少蓄電池的一個(gè)電極是由纖維結(jié)構(gòu)電極形成的。
5.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的蓄電池裝置，其特征在于一個(gè)蓄電池是鋰離子蓄電池。
6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的蓄電池裝置，其特征在于具有堿性電解質(zhì)的所述蓄電池的單元電池的數(shù)量小于或等于鉛-酸蓄電池的單元電池?cái)?shù)量的2倍。
7.權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的蓄電池裝置，其特征在于具有較小內(nèi)電阻的所述蓄電池的容量占具有較大內(nèi)阻的蓄電池的容量的大約5～70％，優(yōu)選10％～50％，最優(yōu)選15％～35％。
8.權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的蓄電池裝置，其特征在于控制單元。
9.權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的蓄電池裝置，其特征在于計(jì)算機(jī)單元。
10.權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的蓄電池裝置，其特征在于可控制的開(kāi)關(guān)單元。
11.權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)的蓄電池裝置，其特征在于所述開(kāi)關(guān)單元可連接至充電單元。
12.權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的蓄電池裝置，其特征在于所述充電單元具有可調(diào)節(jié)的充電特性。
13.權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)的蓄電池裝置，其特征在于框架。
14.權(quán)利要求13的蓄電池裝置，其特征在于所述框架包括柄。
15.權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)的蓄電池裝置，其特征在于快速連接接觸器。
16.權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)的蓄電池裝置，其特征在于運(yùn)行狀態(tài)指示器。
17.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的蓄電池裝置的運(yùn)行方法，其特征在于至少兩個(gè)具有彼此明顯不同的內(nèi)電阻的蓄電池并聯(lián)運(yùn)行，為連接至所述蓄電池裝置的電系統(tǒng)供應(yīng)能量。
18.權(quán)利要求17的方法，其特征在于所述電系統(tǒng)的能量供應(yīng)基本通過(guò)具有小內(nèi)電阻的蓄電池進(jìn)行。
19.權(quán)利要求17或18的方法，其特征在于檢測(cè)所述蓄電池的狀態(tài)變量。
20.權(quán)利要求17-19中任一項(xiàng)的方法，其特征在于存儲(chǔ)所述狀態(tài)變量
21.權(quán)利要求17-20中任一項(xiàng)的方法，其特征在于利用具有較大內(nèi)電阻的蓄電池給具有較小內(nèi)電阻的蓄電池充電。
22.權(quán)利要求17-21中任一項(xiàng)的方法，其特征在于通過(guò)控制單元控制所述蓄電池的放電和/或充電。
23.權(quán)利要求17-22中任一項(xiàng)的方法，其特征在于根據(jù)狀態(tài)變量來(lái)控制所述蓄電池的放電和/或充電。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有可以并聯(lián)運(yùn)行的蓄電池的蓄電池裝置，還涉及根據(jù)本發(fā)明的蓄電池裝置的運(yùn)行方法。本發(fā)明基于提高蓄電池和蓄電池裝置的容量的利用問(wèn)題。作為解決方案，本發(fā)明提出該蓄電池裝置的配置為至少一個(gè)具有大內(nèi)電阻的鉛－酸蓄電池和至少一個(gè)具有小內(nèi)電阻的具有堿性電解質(zhì)的蓄電池例如密封的鉛蓄電池并聯(lián)運(yùn)行。
文檔編號(hào)H01M10/04GK101071884SQ20071009735
公開(kāi)日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2007年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月11日
發(fā)明者貝恩哈德·里格爾, 德特勒夫·奧姆斯 申請(qǐng)人:荷貝克電池有限商業(yè)兩合公司