用於對電池充電的方法與裝置的製作方法

2023-09-16 06:04:15 1

專利名稱：用於對電池充電的方法與裝置的製作方法
用於對電池充電的方法與裝置本發明涉及操作鉛酸蓄電池和對鉛酸蓄電池充電的方法，涉及對鉛酸蓄電池充電的裝置，以及涉及包括鉛酸蓄電池和充電裝置的能量存儲系統。近年來，為了提高鉛酸蓄電池的效率和可靠性，已經作出了很多改進。在鉛酸蓄電池的壽命中，通常進行多次充電和放電。這在動力應用中是非常現實的，該動力應用例如是鏟車、高爾夫球車和其它電池供電的車輛，也包括電池供電的清潔和拋光機，其中電池有規律地在諸如日間的一段時期內放電和在諸如夜間的另一段時期內充電。甚至在一些備用功率應用例如用於遠程通信系統的備用電源中，在部分或完全的放電狀態與充電狀態之間存在很大程度的循環，例如在主電源頻繁中斷的地方。在電池循環放電和充電期間，出現了一些副反應，這浪費了為電池充電所提供的一些功率，並且逐漸使電池的電化學和材料發生變化並導致電池最終故障。電池充電系統可以分為主要的三組。在稱作「恆定電壓系統」的第一組中，充電系統為每個單元(cell)施加恆定電壓。開始充電時，電流將會很高，通常處於峰值(假定電池處於有效放電狀態)，並且經常通過充電系統進行有意的限制，以免損壞電池。當電池接近充滿電時，電池的平衡/靜止電壓增加，並且「靜止」電壓與充電系統所施加的電壓之間的差減小，因此使流入電池中的電流也降低。在稱為「恆定電流」系統的第二類系統中，充電系統的控制算法不斷地調整施加給電池的每單元的電壓，以將流入電池的電流保持在設定的水平處。第三類型的系統實質上是前面二者的混合，可以稱為「混合系統」。在這種混合系統中，充電算法通常首先使用恆定電壓機制，直到電池幾乎充滿電，然後切換到恆定電流機制並保持設定時間段。某些混合系統具有更加複雜的算法，該算法根據預先確定的程序施加多個階段的恆定電流和恆定電壓。其它充電系統也是已知的，例如脈衝充電。通常通過根據算法操作的微處理器來控制充電系統。所有類型的充電系統也經常包括用於測量電池溫度的傳感器，算法可以被設計為根據測量的溫度調整充電電壓/電流。充電系統通常專用於特定類型的電池，且與電池一起由電池製造商成套出售。最近，在市場上出現了的系統中，每個電池都設有安裝到電池的主DC電纜的設備，以監測和記錄電流、電壓(電勢差)、溫度和可選的電解液液位的數據。當電池被送到充電站進行充電時，這些數據可以無線下載到充電站中，因此將與電池使用有關的有用信息提供給系統操作人員，並且將任何故障都告知用戶。這種系統是可以從EnerSys公司得到的WI-IQ無線電池監測設備。但是，仍然需要改進鉛酸蓄電池的壽命循環能力和可靠性。為了滿足這個需要，本發明提供了一種操作鉛酸蓄電池的方法，其中電池經歷電池被至少部分地放電的放電階段和電池被至少部分地充電的充電階段，所述方法包括a)監測和記錄與電池放電和/或充電歷史有關的信息；以及b)在充電階段中，將電池連接到充電裝置且將電壓施加到電池上，其中根據記錄的與電池放電和/或充電歷史有關的信息來調整該電壓。在本發明的進一步方面中，提供了一種對鉛酸蓄電池充電的方法，該方法包括a)將電池連接到充電裝置；
b)獲得與電池放電和/或充電歷史有關的信息；c)將電壓施加到電池上，其中根據與電池放電和/或充電歷史有關的信息來調整該電壓。在本發明的另一方面中，提供了一種用於對鉛酸蓄電池充電的裝置，該裝置包括a)通信裝置，被設置成獲取與電池放電和/或充電歷史有關的信息；以及b)控制裝置，被設置成根據與電池放電和/或充電歷史有關的信息，控制在電池充電期間施加到電池上的電壓。在本發明的又一方面中，提供了一種能量儲存和供應裝置，該裝置包括一個或多個鉛酸蓄電池；監測和記錄與該電池或每個電池放電和/或充電歷史有關的信息的裝置；以及用於對電池充電的充電裝置，包括控制裝置，控制裝置被設置成根據該電池或每個電池放電和/或充電歷史有關的信息，控制在該電池或每個電池充電期間施加到該電池或每個電池的電壓。本發明人已經發現，如果至少部分地基於電池的歷史、尤其是基於電池壽命中電池放電和/或充電歷史，控制充電期間施加的電壓以控制回充到電池的電量，可以明顯地延長鉛酸蓄電池的工作壽命。電壓的控制通常包括選擇在充電期間將被施加到電池的電壓。因此，通過根據電池處於其工作壽命中的情況而改變充電期間施加到電池的電壓，可以減少電池充電期間發生的副反應，因此延長蓄電池的工作壽命。本發明適用於在整個或部分充電階段中施加設定電壓的任何充電系統。本發明尤其適於恆定電壓系統和混合系統。在混合系統中，根據本發明的方法，控制在充電階段的恆定電壓部分期間施加的電壓。在動力應用中的鉛酸蓄電池的工作壽命中，例如鏟車電池，在鏟車操作期間電池進行至少部分地放電。當電池中的電量降至某一水平時，比方說電池容量的約20% (對應於80 %的放電深度或D0D)，電池將需要充電，因此操作人員將電池送到充電站，在充電站中，電池可以連接到充電裝置進行充電。一旦充電後，電池就適於再次使用。在電池的壽命中，將多次發生放電狀態與充電狀態之間的循環。例如，製造商可以規定電池具有100安培小時的總充電容量，以在80%的放電深度的水平處提供600次放電/充電循環。電池在其工作壽命中的預期總能量容量可以被計算為100安培小時X0. 80X600，等於總的48，000 安培小時。在電池充電期間，施加到電池的電壓必須明顯大於電池所產生的電壓，以逆轉放電階段發生在電池中的化學反應。例如，對於以每單元2. 0伏的標稱放電電壓操作的鉛酸蓄電池，充電裝置可以施加每單元2. 4伏的充電電壓。如上所述，在某些系統中，不斷地監測電池的溫度，充電裝置控制施加到電池的電壓，以將該溫度考慮在內，使得所施加的充電電壓對於特定類型的電池在該溫度處是最佳的。當電池充電時，即使所施加的電壓基本保持恆定，流入電池的電流也通常逐漸降低，直到當電池接近充滿電時，電流趨於平穩至最終值。在電池基本完全充滿電時，流入電池的電流稱為充電電流的最後部分。發明人已經發現，通過基於電池放電/充電歷史來控
5制充電期間所施加的電壓，可以延長電池的工作壽命。與電池放電和/或充電歷史有關的信息例如可以與電池壽命中電池放電歷史有關、或者可以與電池壽命中電池充電歷史有關、或者可以與電池壽命中電池放電與充電歷史有關。該信息例如可以與已經從電池釋放的總電量有關。可替代地，該信息例如可以與充電階段中已經提供給電池的總電量有關。任選地，該信息與電池已經經歷的放電階段的數量有關。任選地，信息與電池已經經歷的充電階段的數量有關。在優選實施方式中，基於記錄的與電池放電和/或充電歷史有關的信息，調整充電期間施加到電池的電壓，以在電池的壽命中逐漸降低充電階段施加到電池的電壓。施加到電池的電壓不能降低到將電量輸入到電池中所需要的最小電壓即通常約每單元2. 21伏以下。在電池經歷的首次充電階段中所施加的初始電壓通常基本上高於該最小電壓，以在合理期限內對電池進行充電。例如，基於有關的特定鉛酸化學性質，最初充電階段施加到電池的電壓可以是每單元2. 25-2. 60伏，例如是每單元2. 35-2. 50伏，並且尤其優選地是每單元2. 35-2. 45伏。電壓的選擇還可能受到電池環境溫度的影響。在電池的壽命中，任選地不斷降低充電階段施加到電池的電壓。任選地，在電池的壽命中階梯式降低充電階段施加到電池的電壓。任選地，與電池放電和/或充電歷史有關的信息涉及與電池放電和/或充電歷史有關的至少一個參數，調整施加到電池的電壓以使該電壓在該參數的預定值處階梯式減小。例如，該參數可以是在之前充電階段中施加到電池的總電量。作為一個示例，上述類型的電池在其計劃的壽命中具有48，000安培小時的預期總能量容量，該電池已經歷了在每個充電階段平均接收80安培小時的150次充電階段，使提供給電池的總電量是80安培小時X 150 = 12,000安培小時。因此，電池經歷其預期壽命的25%。在電池的壽命中，每次階梯式降低的程度與階梯式降低的次數可在寬泛的範圍內變化，永遠記住，需要將施加到電池的每單元電壓保持在一個水平處，該水平將在可行的時間實現電池的充電。在實踐中，通過可由系統檢測的最小電壓變化，來確定可能施加的最小階梯式降低。電壓的該階梯變化或每個階梯變化例如可以在每單元1-50毫伏範圍內，可選地在每單元1-30毫伏範圍內，優選地在每單元2-20毫伏範圍內，更優選地在每單元2-10 毫伏範圍內。在電池壽命中施加的階梯變化數量優選地至少是兩個，並且例如可以是2-20 個，更優選地是5-15個。階梯可以位於規律的間隔或不規律的間隔處。優選地，它們位於規律的間隔處。例如，該方法可以包括，以電池設計壽命中為電池安排的預期總能量的2-20% 範圍內的規律間隔使施加到電池的充電電壓降低每單元1-50毫伏更優選為2-30毫伏的範圍中的水平。對於另一種方法，在一個實施方式中，當提供給電池或從電池釋放的總能量達到電池預期總能量容量的2-20%範圍中的百分數時，或者達到該百分數的倍數時，充電期間所施加的電壓可減小每單元1-50毫伏的範圍優選每單元2-30毫伏的範圍中的量。例如，對於在其壽命中具有48，000安培小時的總設計能量容量的電池，該方法可以包括每當充電期間提供給電池的總電量達到4800安培小時(電池預期壽命的10% )或其倍數時使充電期間所施加的電壓降低每單元10毫伏。本文中提及的電池充電和放電不應視為電池完全放電或完全充電，除非上下文中清楚地表明這種含義。實際上，通常將電池放電至小於100%的放電深度，例如小於80%， 以免損壞電池。
本發明的方法不需要在充電階段將電池充滿，因為操作原因可能希望中斷充電。某些電池操作的車輛具有產生電流的制動系統，在車載電池操作期間，可以將該電流饋送給電池，因此提高能量效率。該制動系統不應視為如本文中所使用的「充電裝置」。 在該系統中，從制動系統流回電池的電流也可以被監測，以計算電池真正的放電深度。本發明的範圍包括對電池進行不定期充電，其中不根據本發明的方法調整電壓。 例如，可以將平衡充電應用於電池，平衡充電是為了不斷地平衡各單元的充電狀態而周期性施加的「額外」充電。該平衡充電不應視為如本文中所述的「充電階段」。應當理解，在本文中，提及根據與電池的放電和/或充電歷史有關的信息來調整或控制充電期間施加到電池的電壓，不應視為僅根據該信息控制電壓。在很多情況下，將根據幾個不同標準來控制充電期間施加到電池的實際電壓，與電池的放電和/或充電歷史有關的信息僅是這些標準中的一個。其它標準通常包括電流極限值與電池溫度。此外，當在充電階段早期充電系統應用電流極限值時，流入那個電池的電流通常處於該極限值(假定電池處於有效放電深度)，因此在充電階段早期，基於與電池放電和/或充電歷史有關的信息的電壓調整通常對電流沒有影響。當電池接近充滿電時，提供給電池的電流將通常完全降低到電流極限值以下。因此，基於與電池放電和/或充電歷史有關的信息的電壓調整將在充電循環的後期有很大的影響。方法還可以包括，在電池充電期間測量電池的溫度，基於該溫度調整施加到電池的電壓。因此，通常根據一個或多個因素控制充電循環中任何時刻施加到電池的實際電壓，與電池放電和/或充電歷史有關的信息僅是這些因素中的一個。非常重要的是，如果所有的其它因素都是相同的(例如，假定不應用任何電流極限值，並且假定是同樣的溫度)， 施加到電池的電壓將根據該信息而變化，例如，隨著電池經歷其工作壽命，降低充電期間施加的電壓。本發明的方法可以包括i)設置預定的初始基本充電電壓；ii)基於電池放電和 /或充電歷史，降低預定的初始基本充電電壓，以給出調整後的充電電壓；iii)任選地基於電流極限值和/或電池的溫度，進一步調整該調整後的基本充電電壓；以及iv)將調整後的充電電壓或者如果合適的話進一步調整後的充電電壓施加至電池，由此為電池充電。電池可以是任何鉛酸蓄電池。該方法尤其適合於在低電量狀態和高電量狀態之間進行有效循環的電池，但不限於這種電池。動力應用中的電池通常經歷高電平循環，但是某些備用功率應用也包括高電平循環。任選地，電池是動力應用中所使用的電池。電池例如可以是富液式鉛酸蓄電池或閥控式鉛酸蓄電池(VRLA)。VRLA電池可以是吸附式玻璃消光或膠態電池。在一個實施方式中，電池是薄板式純鉛(TPPL)鉛酸蓄電池。對於本領域的技術人員而言，該TPPL電池是公知的並且具有鉛含量很高的特定合金的板，相對於由傳統的合金製成的板，該特定合金的板具有顯著的耐腐蝕性、更高的功率與能量密度以及更低的內阻等優點。TPPL電池通常具有厚度為1. 50毫米或更小的柵。直到最近，TPPL電池主要用於備用功率應用，但是近年來，設計上的改進已經提高了循環性能，使得它們現在可以用於動力應用。例如，EnerSys的XFC電池是用於動力應用 (例如碼垛車等)的TPPL電池。TPPL電池具有下列優點a)不需要注滿電解液；b)與富液式蓄電池相比，充電更快，例如2-4小時，而非8小時；c)提供高功率與高能量密度；d)有效地充電；e)具有較低的內阻。TPPL電池設計還在高度抗振的情況下使用，當然這也是用於動力應用的一個優點。在本發明的方法中所使用的充電裝置包括獲取與電池放電和/或充電歷史有關的信息的裝置；以及控制裝置，該控制裝置被設置成根據電池放電和/或充電歷史有關的信息，控制在電池充電期間施加到電池的電壓。例如，用於充電的裝置可以包括識別每個特定電池、測量與記錄電池每個充電階段中提供給電池的電量(即電流與時間的積)和記錄供應的總電量的裝置。優選地，電池包括至少一個傳感器和存儲器，該至少一個傳感器能夠產生與電池放電和/或充電歷史有關的信息，該存儲器用於記錄該信息。任選地，傳感器檢測至少一個與電池放電和/或充電歷史有關的參數，例如流入和/或流出電池的電流。例如，傳感器可以是霍耳效應電流傳感器，或優選地是分路器。優選地，用於充電的裝置包括通信裝置，通信裝置被設置成與電池通訊並且因此獲取與電池放電和/或充電歷史有關的信息。通信裝置可以是有線通信裝置。有利地，通信裝置可以是無線通信裝置，無線通信裝置被設置成與電池上的監測和記錄單元進行無線通訊，監測和記錄單元監測和記錄與電池放電和/或充電歷史有關的信息。具有用於檢測和記錄參數的這種單元的電池可以從EnerSys公司根據商品名WI-IQ而獲得，該參數例如是提供給電池的總電量、從電池釋放的總電量、電池的溫度和電池的電解液液位。當將電池被送到充電裝置時，可以使用無線通信協議將該信息無線傳輸到充電裝置中。優選地，充電裝置的控制裝置包括微處理器和存儲器，存儲器存儲指令，微處理器根據該指令至少部分地基於與電池放電和/或充電歷史有關的信息來選擇充電期間施加至電池的電壓。這些指令優選地是算法的形式。例如，指令可以是至少基於以下各方面選擇施加至電池的電壓的算法形式1)與電池放電和/或充電歷史有關的信息；以及2)電池的溫度。充電系統任選地是恆定電壓充電系統。充電系統任選地是混合充電系統。本發明的能量存儲和供應裝置包括如上所述的一個或多個鉛酸蓄電池和充電裝置。例如，能量存儲和供應裝置可以是如上所述的多個動力電池和一個或多個充電裝置。在具體實施方式
中，本發明提供了一種操作鉛酸蓄電池的方法，其中電池以循環方式經歷電池放電的放電階段和電池充電的充電階段，其中所述方法包括監測和記錄與提供給電池或從電池釋放的總電量有關的信息，並且在電池充電期間，將電池連接到充電裝置且將電壓施加到電池上，其中基於a)之前提供給電池或從電池釋放的總電量與b)電池的溫度，來調整該電壓。在進一步的實施方式中，本發明還提供了一種能量存儲和供應裝置，包括多個鉛酸蓄電池，每個電池具有檢測和記錄提供給電池和/或從電池釋放的總電量的檢測和記錄裝置，所述裝置還包括用於對電池充電的充電裝置，充電裝置包括控制裝置，控制裝置被設置成基於a)在之前充電中提供給電池的總電量或在之前電池操作中從電池釋放的總電量和b)電池的溫度，來控制充電期間提供給每個電池的電壓，所述裝置還包括通信裝置，通信裝置用於將與提供給每個電池和/或從每個電池釋放的總電量從每個電池的檢測和記錄裝置無線傳送到充電裝置的控制裝置。
能量存儲和供應裝置可以被設置成在電池沒有連接到充電站的操作階段期間至少部分地對電池進行放電，以及在電池連接到充電裝置的充電階段至少部分地對電池進行充電。現在將參照附圖，僅為了示例目的來描述本發明的實施方式，其中

圖1示出鉛酸蓄電池充電期間電流與時間關係的示例性曲線；圖2示出根據本發明充電電壓與提供給電池的總電量關係的曲線的實施例；圖3示出基於常規充電方案的鉛酸蓄電池和根據本發明的方法的充電方案的鉛酸蓄電池在充電期間回充的電量與放電/充電周期數的曲線；圖4示意性地示出本發明方法的實施方式；以及圖5示意性地示出本發明的能量儲存和供應裝置的實施方式。圖1示出在鉛酸蓄電池充電期間，相對於X軸上的時間t而在Y軸上繪製的電流i 的典型曲線。基於可選地考慮電池的溫度而更改的電池的設計，鉛酸蓄電池的基本充電電壓通常是每單元2. 35-2. 45伏。例如，對於薄板式純鉛蓄電池，基本充電電壓例如可以是每單元2. 35伏，對於6單元的電池而言等於14. 1伏。隨著時間的推移，電池中的電量增加， 達到E點，在E點處流入電池的電流降至預定極限值D以下。如圖1所示，隨著電池充電， 電流繼續下降，直到接近充電循環的末端，電流變平。在圖1中，實線A表示較新電池的充電曲線，而虛線B和C分別表示相同的電池在其工作壽命的中期和末期的充電曲線。如圖 1所示，隨著電池的老化，充電循環末端處的電流增加。圖2示出根據本發明的方法施加到電池的充電電壓的曲線的實施例。對於6單元電池，充電期間施加到電池的電壓(忽略考慮電池溫度和其它因素而作出的任何調整) 起始於14. 1伏的初始預定值，對應於每單元2. 35伏。製造商設計電池以具有100安培小時的充電容量和在80%放電深度的情況下具有600次循環的規定壽命。因此，規定的電池的總能量容量是48，000安培小時。在圖2中，X軸上示出了充電期間提供給電池的總電量 C。如圖2所示，充電期間施加的電壓在電池壽命中以4，800安培小時的規律間隔階梯式降低，並且最終在充電期間提供的48，000安培小時總電量處達到14. 0伏，48，000安培小時與 100%的電池規定壽命相對應。在48，000安培小時處進行更進一步的充電，但是不進行進一步的降低。任選地，如果希望的話，只要在可工作時間內電壓不低於電池充電所需要的電壓，在總充電量大於電池的規定總能量容量處，可以進一步降低充電電壓。在優選實施方式中，充電電壓的階梯式降低更加頻繁，並且隨電池的老化，包括更大的電壓降低，以在電池的壽命後期應用更加頻繁和更大的降低。
實施例薄板式純鉛蓄電池(XFC，可以從EnerSys得到)進行循環的放電階段和充電階段， 其中，在放電階段中電池在為了提供80%的放電深度而計算的設定時間中以固定電流進行放電，而在充電階段中，每單元2. 40伏的充電電壓被施加到電流極限值為75安培的電池上。監測和記錄在每個充電階段回充到電池的電量。 使用相同電池和相同條件，但是每50次循環充電電壓減少每單元10毫伏，重複進行試驗。 圖3示出試驗結果，Y軸是在每個充電階段回充到電池的電量，作為放電階段電池釋放的標稱電量的百分數，X軸是循環次數。線A示出恆定的每單元2. 40伏的充電電壓的電池的結果，線B示出以最初每單元2. 40伏且每50次循環降低每單元10毫伏的充電電壓來充電的電池的結果。如圖3所示，在最初的20個左右的循環中，兩條線下降，表示電池充電效率最初少量增加。但是，在那個點之後，線A逐漸上升，表明隨電池經歷的循環次數增力口，而以固定充電電壓對電池充電所需要的電量增加，表明導致X次循環電池最終故障的副反應水平的增加。相比之下，線B基本保持在103-104%電量回充水平處的恆定值，表示與另一電池相比，充電期間發生的副反應水平基本降低。此外，線B延伸到1.3X次循環，表明與以恆壓充電的另一電池相比，在充電期間電壓逐漸減小的電池可以延長壽命。圖4示意性地示出了本發明方法的實施方式。當操作人員製造和購買的新鉛酸蓄電池(例如鏟車上的電池)首次連接到鏟車上時，然後通過使用鏟車，比方說在標準8小時的輪班期間，鉛酸蓄電池在放電階段1中放電。在放電階段1結束時，電池部分或完全放電， 並且操作人員將其連接到充電裝置。然後在充電階段2中充電裝置對電池進行充電。當電池基本上再次充滿電時，例如在夜間再次充電之後，將電池與充電裝置斷開， 在另一放電階段1中再次使用。在電池的壽命中，繼續放電階段1和充電階段2的循環模式，直到電池容量使電量降低到難以接受的水平，報廢電池。在充電階段2中，充電裝置將至少部分地基於電池放電和/或再充電歷史選擇的電壓施加到電池上，該放電和/或再充電歷史例如是電池在其壽命中所經歷的放電階段1 的數量、在電池的壽命中放電階段1期間從電池消耗的總電量、或者在電池壽命中充電階段2期間提供給電池的總電量。施加的電壓也可能受到其他因素的影響，例如電池的溫度。圖5示出本發明的能量儲存和供應裝置的實施方式。將三個鉛酸蓄電池3經由電纜連接到充電裝置4。圖5所示的虛線表示電池3僅在充電階段連接到充電裝置4，並且當使用電池時，例如在動力搬運車上使用，電池3在放電階段與充電裝置4斷開。每個電池 3都設有監測和記錄單元fe、5b，監測和記錄單元fejb包括傳感器fe和存儲器恥，傳感器 5a監測隨時間流進或流出電池的電流，存儲器恥記錄和存儲與電流有關的信息，例如在電池的壽命中提供給電池或從電池釋放的總電量、或者電池已經充電的次數。存儲器恥還可以存儲識別每個單獨的電池3的代碼。充電器4包括控制器6，控制器6被設置成從每個電池3中獲取存儲在存儲器恥中的信息，該信息涉及每個電池3的充電和/或放電歷史。例如，控制器6可以被設置成獲取在電池3的壽命期間提供給每個電池3或從每個電池3釋放的總電量有關的信息、或者每個電池3已經放電和/或充電的次數。控制器6還從存儲器恥中獲取識別每個電池的代碼。控制器6例如可以是設置成根據算法操作的微處理器，並被設置成根據該信息選擇施加到每個電池3上的電壓因此對電池3進行充電。該信息可以經由電纜連接、或者更優選地通過無線通信器從電池3傳送到充電裝置4的控制器6中。每個電池3還可以包括溫度傳感器，控制器還可以被設置成當選擇施加電池3上的電壓時考慮溫度。雖然上文中描述了本發明的實施方式，但是不脫離本發明的基本範圍，可以得到本發明的其它和進一步的實施方式，並且本發明的範圍通過權利要求進行限定。
權利要求
1.一種操作鉛酸蓄電池的方法，其中，所述電池經歷所述電池放電的放電階段和所述電池充電的充電階段，所述方法包括a)監測和記錄與所述電池的放電和/或充電歷史有關的信息；b)在充電階段中，將所述電池連接到充電裝置且將電壓施加到所述電池上，其中，根據所記錄的與所述電池的放電和/或充電歷史有關的信息來調整所述電壓。
2.如權利要求1所述的方法，其中，根據所記錄的與所述電池的放電和/或充電歷史有關的信息來調整所述電壓，以使充電階段施加到所述電池的電壓隨著所述電池的壽命逐漸降低。
3.如權利要求1或2所述的方法，其中，所述信息涉及與所述電池的放電和/或充電歷史有關的至少一個參數，並且調整施加到所述電池的電壓，以使所述電壓在所述參數的預定值處階梯式降低。
4.一種對鉛酸蓄電池充電的方法，包括a)將所述電池連接到充電裝置；b)獲得與所述電池的放電和/或充電歷史有關的信息；c)將電壓施加到所述電池上，其中根據與所述電池的放電和/或充電歷史有關的信息來調整所述電壓。
5.如權利要求1-4中任一項所述的方法，其中，與所述電池的放電和/或充電歷史有關的信息是從所述電池釋放的總電量或充電期間提供給所述電池的總電量。
6.如權利要求5所述的方法，其中，與所述電池的放電和/或充電歷史有關的信息是充電期間提供給所述電池的總電量。
7.如權利要求1-6中任一項所述的方法，還包括在所述電池充電期間測量所述電池的溫度，以及基於所述溫度調整施加到所述電池的電壓。
8.如權利要求1-7中任一項所述的方法，其中，所述電池是薄板式純鉛(TPPL)蓄電池。
9.如權利要求1-8中任一項所述的方法，其中，通過微處理器運行算法自動確定施加到所述電池的電壓，所述算法基於至少以下各方面來選擇施加到所述電池的電壓i)與所述電池的放電和/或充電歷史有關的信息；以及ii)所述電池的溫度。
10.一種用於對鉛酸蓄電池充電的充電裝置，包括a)通信裝置，被設置成獲取與所述電池的放電和/或充電歷史有關的信息；以及b)控制裝置，被設置成根據與所述電池的放電和/或充電歷史有關的信息來控制所述電池充電期間施加到所述電池上的電壓。
11.如權利要求10所述的裝置，其中，所述通信裝置被設置成與所述電池通訊並因此獲取與所述電池的放電和/或充電歷史有關的信息。
12.如權利要求11所述的裝置，其中，所述通信裝置是無線通信裝置，所述無線通信裝置被設置成與所述電池的監測和記錄單元進行無線通信，所述監測和記錄單元監測和記錄與所述電池的放電和/或充電有關的信息。
13.如權利要求10-12中任一項所述的裝置，其中，所述控制裝置包括微處理器和存儲器，所述存儲器用於存儲指令，所述微處理器根據所述指令，根據與所述電池的放電和/或充電歷史有關的信息來選擇充電期間施加到所述電池的電壓。
14.如權利要求10-13中任一項所述的裝置，其中，所述裝置是為動力應用中的鉛酸蓄電池充電的充電站。
15.一種能量存儲和供應裝置，包括 一個或多個鉛酸蓄電池；監測和記錄與所述電池或每個電池的放電和/或充電歷史有關的信息的裝置；以及用於對所述電池或多個電池充電的充電裝置，包括控制裝置，所述控制裝置被設置成根據所述電池或每個電池的放電和/或充電歷史有關的信息，控制在所述電池或每個電池充電期間施加到所述電池或每個電池的電壓。
全文摘要
本發明涉及一種操作鉛酸蓄電池的方法，其中在電池放電和充電期間監測電池；記錄與電池放電和/或充電歷史有關的信息，例如在電池壽命中提供給電池的總電量；以及根據該信息調整電池充電期間所施加的電壓。
文檔編號H02J7/04GK102474114SQ201080035036
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月27日 優先權日2009年8月6日
發明者羅德瑞·埃文斯, 韋恩·科德裡克 申請人:Eh歐洲股份有限公司