本发明专利技术涉及一种用于对具有预定额定容量的电化学镍基电池（1）充电的方法，包括电池电压的至少一个测量和电池（1）的温度表现的一个测量。所述电池通过间歇的和可变电流的电源（2）再充电。根据测量的温度和电池（1）中充电的容量表现，该容量表现相应于等于或高于90%的充电效率，当在电池（1）两端测量的电压达到预定的电压阈值时停止电池（1）的充电。
【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用于对具有预定额定容量的电化学镍基电池充电的方法，包括电池电压的至少一个测量和电池的温度表现的一个测量，所述电池通过间歇的和可变电流的电源再充电。
技术介绍
近年来，新技术使得能够开发移动电子设备的使用，诸如膝上电脑、移动电话或自治系统的使用。这些技术使得有必要提高能量存储以获得对于在能量方面要求越来越高的设备的满意的能量存储密度。当今通用的存储系统是电化学镍基电池。镍基电池技术使得能够存储能量的优化的量，因为其体积能量，大约350Wh/dm3，是目前已知最高的。镍基电池的制造推荐以恒定电流充电，通常在充电到额定容量的160%时获得电池的最大容量。一个问题是要知道何时必须停止充电，即，使用哪个可量化的和可测量的标准来确定何时达到了最大容量。最通常使用的方法称为负delta V方法。事实上，在NiCd电池的快速充电期间，电池两端的电压当充电达到接近电池的额定容量的100%至120%的值时达到最大值Vmax。然后，电池两端的电压又下降并且当该电压的变化高于一定的阈值时，电池被认为是充电了。优选与NiMh类型电池相关的另一种方法在于探测电池两端的电压中的变化的不存在。实际上，对于这种类型的电池，delta V的变化是相对小的并且不容易探测。因此，在测量到电压的一个峰值之后，我们等待直到电压稳定。在NiMh电池的情况下，也可以报告电池温度的时间变化。当该报告超过一定的阈值时，电池被认为是充电了。所有这些方法使得通过过充电能够具有电池的最大燃料。该过充电传统上被包括在额定容量的20和60%之间，其相当于过度。通过发生涉及消耗能量并且需要被补偿的水解的寄生电化学现象而进行过充电，使得用户在使用由所述电池供电的电子设备时获得最大容量。文献EP1990890公开了一种用于对自治系统的电池充电的方法。该方法包括温度测量并且允许当达到电压阈值时从第一充电模式到第二充电模式。充电的结束传统上通过在电池温度的快速上升而执行。
技术实现思路
本专利技术的目的是，实现一种对镍基电池充电的方法，当电池连接到间隙的和可变的电源时其提供好的自治、闻的寿命和闻效率。该目的通过所附权利要求并且特别是通过如下来实现根据测量的温度和电池中充电的容量表现，该容量表现相应于等于或高于90%的充电效率，当在电池两端测量的电压达到电压阈值时停止电池充电。本专利技术还涉及这样用于确定电化学镍基电池的充电结束标准的方法。该方法包括-按照充电的容量绘出代表了充电效率的效率曲线，-选择相应于在效率曲线的斜率中的中断的最大充电容量值，-对于电池温度的给定的温度表现，按照充电的容量绘出代表了电池电压的至少一个电压曲线，-相应于所述最大充电容量值，对于每个温度，从相应的电压曲线确定代表了充电结束标准的电压阈值。附图说明其他优点和特征从本专利技术的仅对于非限制性示例目的并且在附图中表示的特殊实施方式的以下描述中将变得清楚，附图中 图I示出了使用按照本专利技术的充电方法的设备。图2示出了代表了两个相同的自治系统的可能的驱动数量的时间曲线，该自治系统的电池按照不同方式充电。图3是代表了取决于电池的电压和温度，其中允许充电的窗的图。图4按照充电的容量，代表了总充电效率的曲线。图5是按照在电池中充电的容量的多个范围，以直方图形式代表了充电效率的曲线。图6对于多个温度，按照充电的容量，示出了在电池两端的电压的演变。具体实施例方式镇基电池可以被集成到被称为自治系统的系统中。在图I所不的自治系统中，电池I连接到间歇的和可变电流的电源2，使得能够对电池再充电。该电源通常使用能再生的能量，诸如太阳能、风能、水力或地热能。作为例子，电池I可以通过太阳能电池板再充电。因此，一片云的通过就会降低充电电流的强度或停止对电池充电，如果阳光条件特别不好的话。因为不可能控制充电电流，所以现有技术的用于镍基电池的充电方法是不可用的。事实上，在此不可能实现以恒定电流的快速充电。按照通常的方式，需要向用户提供尽可能的自治，这就是为什么当前的镍基电池被过充电以使得其容量能够相应于额定容量的100%。然而，该自治竞赛没有考虑一个重要的标准。该标准是电池的寿命，即，其长期的自治(autonomy)。事实上，需要镍基电池I的过充电来补偿在电池充电结束时的寄生反应以向用户提供尽可能好的自治。在长期来看，这些寄生反应对电池I的自治具有直接后果。该现象可以在图2中看出，图2按照从两个相似的自治系统(它们中的每个包括一个发动机3和一个电池I)模拟的年数，示出了连接到电池I的发动机3的可能驱动数量。驱动在该测试中相应于对于以恒定电流的发动机的给定的操作时间。第一系统的电池I总是通过使用充电结束标准、即代表了电池I的额定容量的160%的充电的容量的标准来再充电。第二系统的电池总是通过使用充电结束标准、即代表了电池的额定容量的85%的充电的容量的标准来再充电。图2中，第一和第二自治系统分别与不同的曲线相关。与电池的额定容量的160%的充电的容量相关的曲线事实上相应于现有技术中所推荐的过充电。图2中的两个曲线都使得能够观察到电池自治中和与160%充电结束标准相关的曲线相比，在对于与85%的充电结束标准相关的曲线的发动机的驱动数量方面的不重要的降低。实际上，在近似八个模拟年之后，与85%的充电的容量的曲线相关的系统具有比过充电的系统更好的自治。“充电的容量”指的是在充电期间在电池中存储的电流的量以获得在放电期间电池的按照Ah的容量。电池的容量通常比充电的容量低，即，对于存储在电池中的N个Ah，电池能够恢复N-x个Ah。然后通过生成充电的容量与在放电期间恢复的容量之比可以建立用于给定的充电的效率。效率根据用于充电和/或放电的电流而可以是不同的。按照本专利技术的充电方法在于按照预设的充电结束标准，对具有预定的额定容量的电化学镍基电池充电，使得能够限制在电池中的充电的容量以在电化学窗中工作，在该电化学窗中不发生寄生反应，或可忽略。充电结束标准可以相应于电压阈值，优选通过校准而预定的。 因此，用于具有预定的额定容量并且连接到间歇的具有可变电流的电源2(即从它充电)的电化学镍基电池I的充电方法包括电池电压的至少一个测量和电池I的温度表现的一个测量。根据测量的温度和电池的充电的容量的表现，该表现相应于等于或高于用于该充电的最好效率的90%的充电效率，当在电池两端测量的电压达到电压阈值时，停止电池充电，该电压阈值优选是预定的并且形成充电结束标准。最好的效率取决于使用的电流的值。该电压阈值(其充电效率等于或高于90%)可以相应于对于在电池的额定容量的75和85%之间的电池的充电的容量。这样的充电结束标准使得通过防止超过该阈值充电能够防止电池退化。因此，“充电结束标准”指的是与中断充电相关的标准，在该标准之外不允许电池充电。换言之，只要电池电压保持高于充电结束标准，其充电就被禁止。而且，为了限制电池退化，只有在温度范围内才允许充电，该温度范围中在充电期间效率保持正确。换句话说，该方法集成了两组温度值Tmin和Tmax，在这两组值之间充电是允许的。实际上，温度影响化学反应的动力学、充电载体的移动性和寄生反应的重要性。在低温下，充电载体的移动性的降低导致电池的内部电阻上升。充电载体的移动性的该降低由此限制了由电池提供的电流，并且提高了恒定电流充本文档来自技高网...
【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：D布鲁恩布伊森，A拉布鲁尼，P佩里科恩，
申请(专利权)人：原子能和代替能源委员会，布本多夫公司，
类型：发明
国别省市：
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