本发明专利技术涉及一种操作铅酸蓄电池的方法，其中在电池放电和充电期间监测电池；记录与电池放电和/或充电历史有关的信息，例如在电池寿命中提供给电池的总电量；以及根据该信息调整电池充电期间所施加的电压。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对电池充电的方法与装置本专利技术涉及操作铅酸蓄电池和对铅酸蓄电池充电的方法，涉及对铅酸蓄电池充电的装置，以及涉及包括铅酸蓄电池和充电装置的能量存储系统。近年来，为了提高铅酸蓄电池的效率和可靠性，已经作出了很多改进。在铅酸蓄电池的寿命中，通常进行多次充电和放电。这在动力应用中是非常现实的，该动力应用例如是铲车、高尔夫球车和其它电池供电的车辆，也包括电池供电的清洁和抛光机，其中电池有规律地在诸如日间的一段时期内放电和在诸如夜间的另一段时期内充电。甚至在一些备用功率应用例如用于远程通信系统的备用电源中，在部分或完全的放电状态与充电状态之间存在很大程度的循环，例如在主电源频繁中断的地方。在电池循环放电和充电期间，出现了一些副反应，这浪费了为电池充电所提供的一些功率，并且逐渐使电池的电化学和材料发生变化并导致电池最终故障。电池充电系统可以分为主要的三组。在称作“恒定电压系统”的第一组中，充电系统为每个单元(cell)施加恒定电压。开始充电时，电流将会很高，通常处于峰值(假定电池处于有效放电状态)，并且经常通过充电系统进行有意的限制，以免损坏电池。当电池接近充满电时，电池的平衡/静止电压增加，并且“静止”电压与充电系统所施加的电压之间的差减小，因此使流入电池中的电流也降低。在称为“恒定电流”系统的第二类系统中，充电系统的控制算法不断地调整施加给电池的每单元的电压，以将流入电池的电流保持在设定的水平处。第三类型的系统实质上是前面二者的混合，可以称为“混合系统”。在这种混合系统中，充电算法通常首先使用恒定电压机制，直到电池几乎充满电，然后切换到恒定电流机制并保持设定时间段。某些混合系统具有更加复杂的算法，该算法根据预先确定的程序施加多个阶段的恒定电流和恒定电压。其它充电系统也是已知的，例如脉冲充电。通常通过根据算法操作的微处理器来控制充电系统。所有类型的充电系统也经常包括用于测量电池温度的传感器，算法可以被设计为根据测量的温度调整充电电压/电流。充电系统通常专用于特定类型的电池，且与电池一起由电池制造商成套出售。最近，在市场上出现了的系统中，每个电池都设有安装到电池的主DC电缆的设备，以监测和记录电流、电压(电势差)、温度和可选的电解液液位的数据。当电池被送到充电站进行充电时，这些数据可以无线下载到充电站中，因此将与电池使用有关的有用信息提供给系统操作人员，并且将任何故障都告知用户。这种系统是可以从EnerSys公司得到的WI-IQ无线电池监测设备。但是，仍然需要改进铅酸蓄电池的寿命循环能力和可靠性。为了满足这个需要，本专利技术提供了一种操作铅酸蓄电池的方法，其中电池经历电池被至少部分地放电的放电阶段和电池被至少部分地充电的充电阶段，所述方法包括a)监测和记录与电池放电和/或充电历史有关的信息；以及b)在充电阶段中，将电池连接到充电装置且将电压施加到电池上，其中根据记录的与电池放电和/或充电历史有关的信息来调整该电压。在本专利技术的进一步方面中，提供了一种对铅酸蓄电池充电的方法，该方法包括a)将电池连接到充电装置；b)获得与电池放电和/或充电历史有关的信息；c)将电压施加到电池上，其中根据与电池放电和/或充电历史有关的信息来调整该电压。在本专利技术的另一方面中，提供了一种用于对铅酸蓄电池充电的装置，该装置包括a)通信装置，被设置成获取与电池放电和/或充电历史有关的信息；以及b)控制装置，被设置成根据与电池放电和/或充电历史有关的信息，控制在电池充电期间施加到电池上的电压。在本专利技术的又一方面中，提供了一种能量储存和供应装置，该装置包括一个或多个铅酸蓄电池；监测和记录与该电池或每个电池放电和/或充电历史有关的信息的装置；以及用于对电池充电的充电装置，包括控制装置，控制装置被设置成根据该电池或每个电池放电和/或充电历史有关的信息，控制在该电池或每个电池充电期间施加到该电池或每个电池的电压。本专利技术人已经发现，如果至少部分地基于电池的历史、尤其是基于电池寿命中电池放电和/或充电历史，控制充电期间施加的电压以控制回充到电池的电量，可以明显地延长铅酸蓄电池的工作寿命。电压的控制通常包括选择在充电期间将被施加到电池的电压。因此，通过根据电池处于其工作寿命中的情况而改变充电期间施加到电池的电压，可以减少电池充电期间发生的副反应，因此延长蓄电池的工作寿命。本专利技术适用于在整个或部分充电阶段中施加设定电压的任何充电系统。本专利技术尤其适于恒定电压系统和混合系统。在混合系统中，根据本专利技术的方法，控制在充电阶段的恒定电压部分期间施加的电压。在动力应用中的铅酸蓄电池的工作寿命中，例如铲车电池，在铲车操作期间电池进行至少部分地放电。当电池中的电量降至某一水平时，比方说电池容量的约20% (对应于80 %的放电深度或D0D)，电池将需要充电，因此操作人员将电池送到充电站，在充电站中，电池可以连接到充电装置进行充电。一旦充电后，电池就适于再次使用。在电池的寿命中，将多次发生放电状态与充电状态之间的循环。例如，制造商可以规定电池具有100安培小时的总充电容量，以在80%的放电深度的水平处提供600次放电/充电循环。电池在其工作寿命中的预期总能量容量可以被计算为100安培小时X0. 80X600，等于总的48，000 安培小时。在电池充电期间，施加到电池的电压必须明显大于电池所产生的电压，以逆转放电阶段发生在电池中的化学反应。例如，对于以每单元2. 0伏的标称放电电压操作的铅酸蓄电池，充电装置可以施加每单元2. 4伏的充电电压。如上所述，在某些系统中，不断地监测电池的温度，充电装置控制施加到电池的电压，以将该温度考虑在内，使得所施加的充电电压对于特定类型的电池在该温度处是最佳的。当电池充电时，即使所施加的电压基本保持恒定，流入电池的电流也通常逐渐降低，直到当电池接近充满电时，电流趋于平稳至最终值。在电池基本完全充满电时，流入电池的电流称为充电电流的最后部分。专利技术人已经发现，通过基于电池放电/充电历史来控5制充电期间所施加的电压，可以延长电池的工作寿命。与电池放电和/或充电历史有关的信息例如可以与电池寿命中电池放电历史有关、或者可以与电池寿命中电池充电历史有关、或者可以与电池寿命中电池放电与充电历史有关。该信息例如可以与已经从电池释放的总电量有关。可替代地，该信息例如可以与充电阶段中已经提供给电池的总电量有关。任选地，该信息与电池已经经历的放电阶段的数量有关。任选地，信息与电池已经经历的充电阶段的数量有关。在优选实施方式中，基于记录的与电池放电和/或充电历史有关的信息，调整充电期间施加到电池的电压，以在电池的寿命中逐渐降低充电阶段施加到电池的电压。施加到电池的电压不能降低到将电量输入到电池中所需要的最小电压即通常约每单元2. 21伏以下。在电池经历的首次充电阶段中所施加的初始电压通常基本上高于该最小电压，以在合理期限内对电池进行充电。例如，基于有关的特定铅酸化学性质，最初充电阶段施加到电池的电压可以是每单元2. 25-2. 60伏，例如是每单元2. 35-2. 50伏，并且尤其优选地是每单元2. 35-2. 45伏。电压的选择还可能受到电池环境温度的影响。在电池的寿命中，任选地不断降低充电阶段施加到电池的电压。任选地，在电池的寿命中阶梯式降低充电阶段施加到电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：罗德瑞·埃文斯，韦恩·科德里克，
申请(专利权)人：EH欧洲股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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