本發(fā)明通常涉及一種單體電池單元的充電管理方法，所述單體電池單元構(gòu)成裝配在例如機(jī)動(dòng)車輛上的連接的電池。
背景技術(shù)：
文件fr2776139a1描述了一種使包括串聯(lián)聯(lián)接的電化學(xué)單體電池單元的電池的電壓均衡的均衡方法。然而，該文件未給出在多個(gè)電池相互連接(串聯(lián)連接、并聯(lián)連接、或者根據(jù)混合組合連接：若干電池串聯(lián)連接，形成用于相互并聯(lián)聯(lián)接的模塊)的情況下使這些單體電池單元的電壓或充電均衡的解決方法。另一方面，由該文件公開的考慮平均電壓的方法可對(duì)于整體系統(tǒng)的使用壽命的優(yōu)化來說并不是最有效的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上文提到的現(xiàn)有技術(shù)文件的缺陷，并且特別在于首先提供一種相互連接的多個(gè)電池的單體電池單元的充電管理方法，以確保長時(shí)間地以安全的方式使用這些電池單元。
為此，本發(fā)明的第一方面涉及一種相互連接的多個(gè)電池的單體電池單元的充電管理方法，所述方法包括的步驟涉及：
-測量所述多個(gè)電池中每個(gè)的每個(gè)單體電池單元的端子之間的電壓，
-將每個(gè)單體電池單元的測量值相互進(jìn)行比較，以確定所述多個(gè)電池的所有單體電池單元的最小電壓，
-采用所述最小電壓作為目標(biāo)使電壓大于所述最小電壓的單體電池單元的電壓均衡，以便減小每個(gè)單體電池單元的電壓與測量出的最小電壓之間的差距，
其中，涉及使電壓大于所述最小電壓的單體電池單元的電壓均衡的步驟通過涉及使包括電壓要均衡的單體電池單元的至少一個(gè)電池與其它電池?cái)噙B的步驟來進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明的方法能夠限制并且使單體電池單元的老化均質(zhì)，所述單位電池成了系統(tǒng)的電池中的每個(gè)，這是因?yàn)榫夥椒ㄔ趶?qiáng)行使每個(gè)單體電池單元(所述每個(gè)單體電池單元的電壓大于所述最小電壓)均衡之前考慮電池系統(tǒng)的所有單體電池單元的電壓。此外，因?yàn)橹辽僖粋€(gè)電池在均衡操作時(shí)與所述系統(tǒng)隔離，所述均衡操作的安全性被改善。無論電池系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如何，所述方法整體地使電壓均衡，并且不需預(yù)先需要知曉該結(jié)構(gòu)。在使用裝配有均衡裝置的標(biāo)準(zhǔn)電化學(xué)單體電池單元的情況下，所述管理實(shí)施起來特別簡單。只需使標(biāo)準(zhǔn)電化學(xué)單體電池單元在電池(也稱作電池單元模塊)中相互連接并且使這些電池相互連接，以使電供應(yīng)適配于需求。
有利地，涉及使至少一個(gè)電池與其它電池?cái)噙B的步驟為涉及使包括電壓要均衡的單體電池單元的每個(gè)電池與其它電池?cái)噙B的步驟。因?yàn)榫哂幸獾膯误w電池單元的所有電池在使電壓均衡時(shí)被隔離，安全性被改善。
有利地，測量值比較步驟包括通過每個(gè)電池將所述測量值傳送到監(jiān)控模塊的傳送步驟，所述監(jiān)控模塊執(zhí)行所述測量值比較步驟并且接下來操作涉及將所述最小電壓的值發(fā)送到包括電壓大于所述最小電壓的至少一個(gè)單體電池單元的電池中的每個(gè)的步驟。所述管理被集中，這能夠簡化電池的結(jié)構(gòu)。
有利地，所述測量值比較步驟包括的步驟涉及每個(gè)電池將所述每個(gè)電池的單體電池單元的電壓的測量值傳送到不同于所述多個(gè)電池的其它電池，接下來每個(gè)電池將接收到的測量值與所述每個(gè)電池的單體電池單元的電壓進(jìn)行比較。
有利地，電壓均衡步驟為涉及使電壓大于最小化電壓的所有單體電池單元放電直到所有單體電池單元的電壓等于所述最小化電壓的步驟。這種被動(dòng)均衡實(shí)施起來容易并且經(jīng)濟(jì)。
有利地，放電步驟為涉及使經(jīng)過支接在要放電的單體電池單元的端子上的電阻的電流經(jīng)由轉(zhuǎn)換開關(guān)通過的步驟。理解到，使具有根據(jù)該實(shí)施方式均衡的電池單元的電池?cái)噙B的用途在于：溫度能夠增加，這可影響附近電池的特征。
有利地，連接的多個(gè)電池包括并聯(lián)連接的至少兩個(gè)電池和/或串聯(lián)連接的至少兩個(gè)電池。
有利地，所述單體電池單元的充電管理方法實(shí)施用于執(zhí)行使機(jī)動(dòng)車輛的電池的充電均衡。
本發(fā)明的第二方面涉及一種機(jī)動(dòng)車輛，所述機(jī)動(dòng)車輛包括連接的多個(gè)電池并且包括充電通過根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的充電管理方法進(jìn)行管理的單體電池單元中的每個(gè)。
附圖說明
通過閱讀下文作為非限制性示例給出的詳細(xì)說明和附圖，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將更加清楚，在所述附圖中：
-圖1示出了示出相互連接的多個(gè)電池的電接線圖的示例，所述多個(gè)電池的單體電池單元的充電通過根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行管理。
具體實(shí)施方式
在本申請(qǐng)中，單體電池單元理解成以可逆的方式將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的電化學(xué)電池單元。所述單體電池單元也可稱作蓄電池。多個(gè)單體電池單元(或蓄電池)串聯(lián)相聯(lián)而形成電池，所述電池也稱作單體電池單元模塊。在(電力)系統(tǒng)中，已知使電池串聯(lián)相聯(lián)或者并聯(lián)相聯(lián)，以分別增加電壓或者可釋放的最大化電流。
在這種系統(tǒng)中，當(dāng)單體電池單元的電壓小于其它單體電池單元的電壓時(shí)，這些其它單體電池單元可進(jìn)一步被激勵(lì)(sollicitées)，這影響所述其它單體電池單元的使用壽命。
本發(fā)明企圖管理所述系統(tǒng)的單體電池單元的充電(或電壓)以最優(yōu)地保持所述單體電池單元的使用壽命。
圖1示出了示出包括標(biāo)記為bi的多個(gè)電池(特別是四個(gè)電池b1至b4)的系統(tǒng)的電接線圖。電池b1和b2以及b3和b4兩兩串聯(lián)聯(lián)接。串聯(lián)聯(lián)接的這兩個(gè)電池塊接下來并聯(lián)連接。
所有電池b1至b4每個(gè)都包括串聯(lián)聯(lián)接的單體電池單元ci。每個(gè)單體電池單元ci為可將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能或?qū)⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的電化學(xué)電池單元。所有單體電池單元ci以標(biāo)準(zhǔn)的方式裝配有充電均衡裝置de。
在本情況下，充電均衡裝置de(也稱作電壓均衡裝置)包括與單體電池單元ci的端子聯(lián)接的電阻ri和轉(zhuǎn)換開關(guān)si。當(dāng)單體電池單元ci的電壓過高時(shí)，控制所述轉(zhuǎn)換開關(guān)si以使所述轉(zhuǎn)換開關(guān)閉合并且使所述單體電池單元ci經(jīng)過電阻ri放電。
根據(jù)本發(fā)明的方法的目的在于確保整體系統(tǒng)的每個(gè)單體電池單元都不是限制其它單體電池單元ci運(yùn)行的因素。
為此，所述方法包括測量每個(gè)單體電池單元ci的電壓的測量步驟。所有這些電壓被發(fā)送到監(jiān)控模塊ms，所述監(jiān)控模塊將這些電壓相互進(jìn)行比較以確定最小電壓。
該所述最小電壓因此作為目標(biāo)電壓而被發(fā)送到電壓大于所述最小電壓的所有單體電池單元ci，以激活電壓均衡裝置de，以便減小這些單體電池單元的電壓來使所述電壓等于所述最小電壓。因此，系統(tǒng)的所有單體電池單元具有相等的電壓，并且以同等的方式被激勵(lì)，這增加了系統(tǒng)的整體使用壽命。
當(dāng)然，可考慮，僅當(dāng)單體電池單元ci的電壓具有與所述最小電壓的經(jīng)預(yù)先確定差值時(shí)將被動(dòng)放電命令發(fā)送到該單體電池單元。
在進(jìn)行所述均衡之前，根據(jù)本發(fā)明的方法包括的步驟還涉及使所述電池與所述系統(tǒng)斷連，所述電池包括電壓需均衡的單體電池單元ci，以便在使電壓均衡時(shí)避免任何的系統(tǒng)干擾風(fēng)險(xiǎn)。
為此，每個(gè)電池bi包括稱作bms的裝配有電池的控制系統(tǒng)，圖1中所示的bms斷開，但當(dāng)所述系統(tǒng)需提供電流時(shí)所述bms閉合。
無論電池b1至b4的電接線圖如何，根據(jù)本發(fā)明的方法整體地管理單體電池單元ci的電壓均衡。此外，即使在每個(gè)電池b1至b4的個(gè)體等級(jí)方面，所述單體電池單元的電壓被均衡，當(dāng)在電池b1至b4之間時(shí)，所述方法操作所述均衡，所述單體電池單元具有不同或非常不同的電壓，這會(huì)導(dǎo)致電池的失衡激勵(lì)。
理解到，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的多種改變和/或改善可添加到本說明書中所描述的本發(fā)明不同實(shí)施例中，而不超出由所附的權(quán)利要求書限定的本發(fā)明保護(hù)范圍。