用于确定蓄电池的均衡充电的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于确定蓄电池（２）的均衡充电的方法，在该均衡充电中，对该蓄电池（２）进行过充电超过一个标称完全充电状态，该方法具有步骤：探测完全充电工作阶段，在所述完全充电工作阶段中，该蓄电池（２）至少处于所述标称完全充电状态中；累加在所述完全充电工作阶段中充入到该蓄电池（２）中的电荷量（Ａｈ），以便获得均衡充电的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于确定蓄电池的均衡充电的方法和装置，其中，对蓄电 池进行过充电超过一个标称完全充电状态。
技术介绍
为了对蓄电池、尤其是镍金属氢化物蓄电池(NiMH)进行均衡充电， 用确定的电荷量对蓄电池进行过充电。迄今，为此对蓄电池连续地用恒定 并且相对小的电流充电，以便可探测均衡充电。充电过程可持续多个小时， 直到电池监测系统探测到蓄电池被完全充满并且可能情况下也被均衡为 止。如果充电过程经常中断，则均衡充电通过到目前为止的控制和监测方 法决不能产生效果。通常，蓄电池的充电总是用电网充电装置来执行，以 便可保证连续的充电电流。但对于现代混合车辆没有提出对蓄电池通过电网充电。为了产生所需的恒定且小的充电电流，需要用内燃发动机进行较长时间的工作阶段，例如在高速公路上较长时间行驶。也可考虑用12V启动机电池对混合电池 进行夜间充电。缺点在于，车辆控制装置却不可预先识别高速公路行驶 将持续多长时间。通过12V启动机电池进行均衡充电在夜间可能中断。
技术实现思路
由此出发，本专利技术的任务在于，在相应的用于确定蓄电池的均衡充电 的装置下提供一种改善的方法，通过该方法可在各种工作条件下控制均衡充电。该任务通过开头所述类型的方法这样来解决探测充电工作阶段，在 所述充电工作阶段中，蓄电池至少处于标称完全充电状态中；累加在完全 充电工作阶段中充入到蓄电池中的电荷量，以便获得均衡充电的值。该方法基于这样的知识均衡充电的重要特征是，对蓄电池用标称容量的约10至20%的确定电荷量进行过充电，并且不是绝对需要连续的电流 流动。已知在充电过程之间也可存在暂停。根据本专利技术的方法由此利用这样的知识对蓄电池可用确定的电荷量与充电过程持续多长时间以及充电 过程如何执行相对无关地进行过充电。为此，简单地累加在完全充电工作阶段中充入到蓄电池中的电荷量。 由此，仅考虑在过充电阶段中充入到蓄电池中的电荷量，在该过充电阶段 中，蓄电池的充电状态达到了最大值。如果过充电阶段通过放电阶段而中 断，则电荷量的累加也中断这样长时间，直到出现另一个新的过充电阶段。优选将在完全充电工作阶段中累加的电荷量与确定的给定均衡充电量 进行比较。当所累加的电荷量的量大于给定均衡充电量时识别成功结束的 均衡充电。预给定的足够的电荷量一充入到了蓄电池中，由此就识别到均 衡充电的终止，该均衡充电于是可通过对蓄电池的功率控制装置的干预而 终止。有利的也在于，(优选持续地)确定最高的模块电压与最低的模块电压 之间的电压差，将电压差与确定的最大电压差相比较。电压差一小于确定 的最大电压差，就可推断出成功结束的均衡充电。成功结束的均衡充电的识别优选需要所累加的电荷量大于给定均衡充 电量并且电压差小于确定的最大电压差。仅当满足这两个判据时，才应推断出成功结束的均衡充电。另外有利的是，优选持续地测量电池温度并且当所测量到的电池温度 大于确定的最大温度时通过蓄电池的过充电来中断均衡充电过程。由此防 止蓄电池变得对于均衡充电过热以及可能再冷却，以便稍后可用合适地调 节温度的蓄电池继续进行均衡充电。最大的蓄电池温度应处于40至50度的范围内并且例如对于NiMH蓄 电池确定到45C。另外有利的是，优选持续地确定充电状态并且当充电状态小于确定的 最小充电状态时中断均衡充电。由此保证，试图对蓄电池进行过充电仅当达到确定的最小充电状态时 才执行。最小充电状态应处于80至100%的范围内并且优选取值为90%。 仅当达到该最小充电状态之后才试图使蓄电池进入过充电状态，在该过充电状态中，充电状态达到了蓄电池的最大值。另外，该任务通过监测装置来解决，该监测装置用于蓄电池，该监测 装置具有一个用于识别蓄电池的当前的充电状态的充电状态识别装置和一 个用于连续地确定充入到蓄电池中的电荷量的电荷测量单元，该监测装置 被构造用于执行上述方法并且具有一个监测单元，该监测单元被设置用于 探测完全充电工作阶段，在所述完全充电工作阶段中，蓄电池至少处于标 称完全充电状态中，该监测单元还被设置用于累加在完全充电工作阶段中 充入到蓄电池中的电荷量以及用于确定蓄电池的均衡充电，以便由所累加 的电荷量获得均衡充电的值。。附图说明下面借助于附图对本专利技术进行示例性详细说明。附图表示 图l用于蓄电池的监测装置的方框图，其具有连接在其上的连入到 车辆系统中的蓄电池；图2 用于确定蓄电池的均衡充电的流程图。具体实施例方式图1允许看到一个用于蓄电池2的监测装置1的方框图，这些蓄电池 例如连入到车辆的整车电路网络3中。监测装置1具有一个充电状态识别 装置4,用于测定蓄电池2的当前的充电状态SOC。充电状态识别装置己 经充分公知，因此不予以详细描述。蓄电池2的充电状态例如是当前在蓄 电池2中可供使用的容量，涉及蓄电池2的标称容量并且以标称容量的百 分比来描述。另外，监测装置1具有一个电荷测量单元5，用于确定充入到蓄电池2 中的电荷量以及必要时也确定从蓄电池2放出的电荷量。这例如可通过电 流传感器来进行。另外，监测装置1具有一个监测单元6，用于通过充电状态识别装置4 所测定的充电状态来探测完全充电工作阶段，在所述完全充电工作阶段中， 蓄电池处于过充电阶段中。 一探测到这样的完全充电工作阶段，就将通过 电荷测量单元5测定的电荷量在监测单元中累加，以便获得均衡充电的值。所蓄积的电荷量的值存储在监测装置1的存储器7中。附加地测量蓄电池2 的模块上的分电压，以便可确定最高的模块电压和最低的模块电压。 借助于图2中示出的流程图来详细描述由监测装置1执行的方法。 在探测到均衡充电的必要性之后在步骤a)中将AH-电量计Ahequ置于 值OAh并且给车辆控制装置传送信号蓄电池2需要均衡充电。车辆控制 装置现在将试图使蓄电池2在步骤b)中用合适的电流完全充电。在该阶段 中可发生在此期间蓄电池2短时间地放电或者均衡充电过程通过车辆和 稍后继续行驶的停止而中断。在均衡充电期间连续地检测蓄电池2的充电状态SOC^是否已经达 到确定的最大值(例如标称容量的100%)，因为然后蓄电池2进入过充电 阶段中。对于过充电阶段的情况，将充入到蓄电池2中的电荷量^1在^1-电量计Ah，中累加，其方式是将在接着的时段中充入的电荷量Ah(n)加到Ah-电量计的到目前为止的值Ahequ(Il-l)上。Ah-电量计Ahequ由此仅计数在过充电阶段中充入到蓄电池2中的全部电荷量Ah。对于过充电阶段通过放电而中断并且充电状态SOC^由此下降到预给 定的100%最大值以下的情况，电荷量的累加中止这样长的时间，直到充电 状态又大于或等于100%最大值。因此，在该时间的进程中，所测定的过充 电的电荷量Ah的量又提高。为了识别成功结束的均衡充电而检测是否已经充入足够的电荷量并 且最高的模块电压与最低的模块电压之间的电压差是否小于确定的最大电 压差。足够的电荷量按照方程A^equ〉Qbatt一nenn X fequ来检测，其中，Qbatt，nn是电池的标称容量，fequ是可自由确定参数的因子，该因子对于NiMH蓄电池例如可确定到15%。确定的最大电压差AUequ是在用于NiMH蓄电池的传统电池监测系统中 已经存在的参数，该参数例如可取值为20mV/单体。如果已经识别到均衡充电成功，则在步骤c)中生成一本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于确定蓄电池（２）的均衡充电的方法，在该均衡充电中，对该蓄电池（２）进行过充电超过一个标称完全充电状态，其特征在于：探测完全充电工作阶段，在所述完全充电工作阶段中，该蓄电池（２）至少处于所述标称完全充电状态中；累加在所述完全充电工作阶段中充入到该蓄电池（２）中的电荷量（Ａｈ），以便获得均衡充电的值（Ａｈ↓［ｅｑｕ］）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2007-3-5 102007010988.31.用于确定蓄电池(2)的均衡充电的方法，在该均衡充电中，对该蓄电池(2)进行过充电超过一个标称完全充电状态，其特征在于探测完全充电工作阶段，在所述完全充电工作阶段中，该蓄电池(2)至少处于所述标称完全充电状态中；累加在所述完全充电工作阶段中充入到该蓄电池(2)中的电荷量(Ah)，以便获得均衡充电的值(Ahequ)。2. 根据权利要求1的方法，其特征在于将在所述完全充电工作阶段中 累加的电荷量(Ahequ)与确定的给定均衡充电量相比较并且当所累加的电 荷量(Ah^u)大于给定均衡充电量时识别成功结束的均衡充电。3. 根据权利要求1或2的方法，其特征在于确定最高的模块电压与最 低的模块电压之间的电压差(AU)，将该电压差(AU)与确定的最大电压差(AUequ)相比较并且当该电压差(AU)小于确定的最大电压差(AUequ)时识别成功结束的均衡充电。4. 根据上述权利要求之一的方法，其特征在于测量蓄电池温度(Tbatt) 并且当所测量到的蓄电池温度(Tbatt)大于确定的最大温度(丁皿_，)时中 断均衡充电过程。5. 根据权利要求4的方法，其特征在于所述最大的蓄电池温度(Tbatt) 处于40至50。C的范围内并且优选取值为+45-C。6. 根据权利要求4或5之一的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：HW福尔格，
申请(专利权)人：约翰逊控制混合动力与可循环有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]