改进的电池充电装置和方法制造方法及图纸

技术编号:7137524 阅读:162 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种改进的电池充电方法可以被电池充电器用于对电池进行充电。所述充电方法可以包括可选的脱硫过程、第一恒定电流过程、恒定电压过程、第二恒定电流过程和浮充电过程。所述充电方法优选地通过单次或连续使用采用了所述充电方法的电池充电器改进电池的各种充电和使用特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种对电池进行充电的方法、充电装置和用于电池的充电系统。本发 明尤其涉及一种改进的对蓄电池进行充电和延长电池寿命的装置和方法。
技术介绍
提供一种可用于对固定和便携式设备供电的蓄电池是众所周知的。并且利用化学 性质来提供这种蓄电池(例如镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池或铅酸 电池,该铅酸电池被称为例如起动用(SLI, starting, lighting and ignition)电池,深循 环电池,可溶性玻璃垫(AGM)电池,阀控式(VRLA)电池,胶体电池等)以启动和/或对交通 工具供电也是已知的,该交通工具例如船、汽车等。一般地,蓄电池是一种使用可逆化学反 应以在两个电极之间提供电势差的可再充电电池。通过对蓄电池提供电流并且逆反该蓄电 池使用的化学反应以提供能量,从而可以对蓄电池再充电。提供对蓄电池进行充电的充电器也是众所周知的。电池充电器被用于逆反该电池 用于提供能量的化学反应。简单的充电器可以为电池提供恒定电压和/或恒定电流,并且 在充电过程期间通常不监测电池状态或改变所提供的电压和/或电流。这样,简单的充电 器很容易会过度充电和损坏电池。更复杂的充电器可以使用一种监测电池一个或多个特性 和/或改变所供应的电压和/或电流以更安全和/或高效地将电池充电到最大容量(例如 通过避免对电池过度充电)的充电方法。
技术实现思路
一种利用电池充电器对电池进行充电的示例性方法,包括对所述电池施加基本恒 定的第一电流,对所述电池施加基本恒定的第一电压,对所述电池施加基本恒定的第二电 流,和对所述电池施加基本恒定的第二电压。一种利用电池充电器对电池进行充电的示例性方法,包括对电池提供基本恒定的 第一电流直到所述电池的电压达到第一期望值或者第一时间段已经期满。所述方法还包括 对电池提供基本恒定的第一电压直到所述电池的电流达到期望值或者第二期望时间段已 经期满。所述方法还包括对电池提供基本恒定的第二电流直到所述电池的电压达到第二期 望值或者第三期望时间段已经期满。所述方法还包括对所述电池提供基本恒定的第二电 压。一种对电池进行充电的示例性方法,包括第一电流施加步骤或过程,电压施加步 骤或过程,第二电流施加步骤或过程,和浮充电(float charge)施加步骤或过程。在各示例性实施例中,电流施加步骤或过程包括对电池提供基本恒定的电流直到 所述电池的电压达到期望值或者期望时间段已经期满。在各示例性实施例中,电压施加步骤或过程包括对电池提供基本恒定的电压直到 所述电池的电流达到期望值或者期望时间段已经期满。在各示例性实施例中,浮充电施加步骤或过程包括对电池提供基本恒定的电压。 在各示例性实施例中,浮充电过程包括提供逐渐减小的电流(tapering current)。在各示 例性实施例中,所述基本恒定的电压和/或逐渐减小的电流基本上抵消了所述电池的自放电率。通过以下对于根据本专利技术的各种设备、结构和/或方法的各示例性实施例的具体 说明,将会清楚根据本专利技术的系统和方法的各个示例性实施例的这些和其他特征和优点。附图说明下面参照以下附图来具体说明根据本专利技术的系统和方法的各示例性实施例,其 中图1是表示根据示例性实施例的充电方法的流程图;图2是表示根据示例性实施例的脱硫过程的流程图;图3是表示根据示例性实施例的第一电流过程的流程图;图4是表示根据示例性实施例的电压过程的流程图;图5是表示根据示例性实施例的第二电流过程的流程图;图6是表示根据示例性实施例的浮充电过程的流程图;图7是表示根据第二示例性实施例的充电方法的流程图;图8是根据示例性实施例的电池充电系统的示意图。具体实施例方式应当认识到,以下说明部分是针对充电系统的。在各实施例中,充电系统包括蓄电 池和充电设备。在各实施例中,该充电系统可以包括多个电池和/或充电设备。所述蓄电池可以是任何已知或将来研制的可充电电池。在各实施例中,所述电池 是铅酸电池。在各实施例中,该电池包括基本固定的(immobilized)电解液。在各实施例 中,该电池包括玻璃纤维隔板(AGM)。根据各示例性实施例,该电池是Johnson Controls, Inc.,Milwaukee, Wisconsin的Optima商标下的商业可用类型。根据示例性实施例,该电 池是Johnson Controls, Inc.,Milwaukee, Wl的Optima商标下的31组船用电池的商业可 用类型。在各示例性实施例中,该充电设备(例如电池充电器)包括微处理器。在各示例 性实施例中,该充电设备包括存储器。在各示例性实施例中,该微处理器和/或存储器包括 根据被该微处理器执行的充电方法的指令。如上所述,电池充电器可以使用一种充电方法对电池进行充电。充电方法是电池 充电器用于协助优化电池充电的一系列步骤。充电方法协助或允许充电器判断何时和/或 改变供给电压和/或电流水平,从而安全和/或高效地将电池充电到最大电量。根据示例性实施例的充电方法可以改善电池特性,例如涉及电池的最终蓄电量、 电池充电所需的总时长、电池寿命(例如该电池失效前的时长,和/或该电池失效前的充电 /放电循环次数)、和/或其他任何已知或将来研制的充电和/或电池使用的特性。例如,充电方法可能希望通过消除、防止或降低电池的一个或多个板上的硫化水平以增加或基本 上保持电池的电容量。从而这种充电方法可以减少电池故障、失效或由于在电极上形成结 晶硫酸盐而变得不可靠或者由于缺水而导致电解液减少的可能性。类似地,充电方法可能 希望通过抵消电池的自放电率来增加或基本上保持电池的电容量。此外,根据示例性实施例的充电方法可以有效帮助对部分或完全放电、深度放电 或过放电的电池进行再充电。类似地,根据本专利技术的示例性实施例的充电方法可以可靠地 帮助将电池充电到最大或接近最大容量。应当认识到,在各示例性实施例中,当电池被充电时,端子之间的阻抗增加。这样, 当电池被充电时,端子之间的电压将增加和/或端子之间的电流将减小。典型地,可以将基 本恒定的电流或基本恒定的电压施加到电池上,从而使得如果施加基本恒定的电流,则该 端子之间的电压将随着电池充电而增加;如果施加基本恒定的电压,则端子之间的电流将 随着电池充电而减小。在各示例性实施例中,根据本专利技术的充电方法包括施加第一电流,施加电压,和执 行浮充电。各示例性实施例还包括施加第二电流。各示例性实施例还包括可选的脱硫步骤 或过程。图1是示出了充电方法100的一个示例性实施例的流程图。如图1所示,充电方法 100从步骤102开始并继续到步骤110,其中对电池施加脱硫过程。然后,在步骤120,对电 池施加第一电流过程。接着,在步骤140,对电池施加电压过程。然后操作继续到步骤150。在步骤150,对电池施加第二电流过程。然后,在步骤160,对电池执行浮充电过 程。然后操作继续到步骤170,方法结束。应当认识到,在步骤160执行的浮充电过程可以 被用于将电池保持到基本完全充电状态。这样,操作可以在骤160无限继续和/或直到从 电池充电器上移除该电池。应当认识到,在各实施例中,可以省略各个步骤110-160。例如,可以省略在步骤 110执行的脱硫过程。在这种情况下,该方法的操作从步骤102直接进行到步骤120本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用充电设备对电池进行充电的方法,包括:  对所述电池施加基本恒定的第一电流;  对所述电池施加基本恒定的第一电压;  对所述电池施加基本恒定的第二电流;以及  对所述电池施加基本恒定的第二电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·A·里佐
申请(专利权)人:约翰逊控制技术公司
类型:发明
国别省市:US

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