本發(fā)明涉及電池充電技術(shù),特別是涉及一種電池充電裝置及一種電池充電方法。
背景技術(shù):
美國專利申請公開案第2014/0266068 A1號(hào)公開了一種現(xiàn)有的用于對一個(gè)鋰鐵電池芯(battery cell)充電的電池充電裝置。當(dāng)電池芯的電壓小于其額定(rated)電壓值時(shí),現(xiàn)有的電池充電裝置以恒定頻率及恒定工作比,交替地輸出及不輸出一個(gè)大小恒定的充電電流來對電池芯充電。否則,現(xiàn)有的電池充電裝置以此恒定頻率及此恒定工作比,交替地輸出及不輸出一個(gè)等于額定電壓值(也就是大小恒定)的充電電壓來對電池芯充電?,F(xiàn)有的電池充電裝置導(dǎo)致電池芯相對較快速地老化且因此具有相對較短的壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供可以改善背景技術(shù)缺點(diǎn)的一種電池充電裝置及一種電池充電方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)層面,一種電池充電裝置被組配以對一個(gè)電池裝置充電。該電池裝置包括一個(gè)電池芯群及一個(gè)電池管理系統(tǒng)。該電池管理系統(tǒng)耦接到該電池芯群,量測該電池芯群的電壓及電流,且產(chǎn)生一個(gè)指示該電池芯群的該電壓及該電流的感測信號(hào)。該電池充電裝置包含一個(gè)充電模塊及一個(gè)控制模塊。該充電模塊適用于耦接到該電池芯群。該控制模塊耦接到該充電模塊,且適用于耦接到該電池管理系統(tǒng)以接收該感測信號(hào)。該控制模塊被組配以至少根據(jù)該感測信號(hào)所指示的該電池芯群的該電壓及該電流,得到該電池芯群的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值,至少根據(jù)該感測信號(hào)所指示的該電池芯群的該電壓及根據(jù)該電池芯群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值,產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào),且輸出該控制信號(hào)到該充電模塊,使得該充電模塊根據(jù)該控制信號(hào)來運(yùn)作。在該控制模塊判定該電池芯群的該電壓小于一個(gè)預(yù)設(shè)電壓限制值的一個(gè)電流充電時(shí) 段期間,該控制模塊根據(jù)該電池芯群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值,產(chǎn)生導(dǎo)致該充電模塊交替地輸出及不輸出一個(gè)充電電流以對該電池芯群充電的該控制信號(hào),而且一個(gè)關(guān)于該充電電流的輸出時(shí)間長度、一個(gè)關(guān)于該充電電流的非輸出時(shí)間長度及該充電電流的大小中的至少一個(gè)關(guān)聯(lián)于該電池芯群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值。在該控制模塊判定該電池芯群的該電壓不小于該預(yù)設(shè)電壓限制值的一個(gè)電壓充電時(shí)段期間,該控制模塊根據(jù)該電池芯群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值,產(chǎn)生導(dǎo)致該充電模塊交替地輸出及不輸出一個(gè)充電電壓以對該電池芯群充電的該控制信號(hào),而且一個(gè)關(guān)于該充電電壓的輸出時(shí)間長度及一個(gè)關(guān)于該充電電壓的非輸出時(shí)間長度中的至少一個(gè)關(guān)聯(lián)于該電池芯群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值。
本發(fā)明電池充電裝置中,在該電流充電時(shí)段期間,該控制模塊比較該電池芯群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值及一個(gè)預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值限制值,且根據(jù)該比較的結(jié)果產(chǎn)生該控制信號(hào),而且關(guān)于該充電電流的該輸出時(shí)間長度、關(guān)于該充電電流的該非輸出時(shí)間長度及該充電電流的該大小中的該至少一個(gè)關(guān)聯(lián)于該比較的該結(jié)果。
本發(fā)明電池充電裝置中,在該電流充電時(shí)段期間,當(dāng)該比較的該結(jié)果指示該電池芯群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值小于該預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值限制值時(shí),該充電模塊執(zhí)行增加關(guān)于該充電電流的該輸出時(shí)間長度、減少關(guān)于該充電電流的該非輸出時(shí)間長度及增加該充電電流的該大小中的至少一個(gè),而且當(dāng)該比較的該結(jié)果指示該電池芯群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值大于該預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值限制值時(shí),該充電模塊執(zhí)行減少關(guān)于該充電電流的該輸出時(shí)間長度、增加關(guān)于該充電電流的該非輸出時(shí)間長度及減少該充電電流的該大小中的至少一個(gè)。
本發(fā)明電池充電裝置中,在該電壓充電時(shí)段期間,該控制模塊比較該電池芯群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值及一個(gè)預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值限制值,且根據(jù)該比較的結(jié)果產(chǎn)生該控制信號(hào),而且關(guān)于該充電電壓的該輸出時(shí)間長度及關(guān)于該充電電壓的該非輸出時(shí)間長度中的該至少一個(gè)關(guān)聯(lián)于該比較的該結(jié)果。
本發(fā)明電池充電裝置中,在該電壓充電時(shí)段期間,當(dāng)該比較的該結(jié)果指示該電池芯群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值小于該預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值限制值時(shí),該充電模塊執(zhí)行增加關(guān)于該充電電壓的該輸出時(shí)間長度及減 少關(guān)于該充電電壓的該非輸出時(shí)間長度中的至少一個(gè),而且當(dāng)該比較的該結(jié)果指示該電池芯群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值大于該預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值限制值時(shí),該充電模塊執(zhí)行減少關(guān)于該充電電壓的該輸出時(shí)間長度及增加關(guān)于該充電電壓的該非輸出時(shí)間長度中的至少一個(gè)。
該電池管理系統(tǒng)還量測該電池芯群的溫度。該感測信號(hào)還指示該電池芯群的該溫度。本發(fā)明電池充電裝置中,該控制模塊被組配以還根據(jù)該感測信號(hào)所指示的該電池芯群的該溫度得到該電池芯群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值。
本發(fā)明電池充電裝置中,在該電流充電時(shí)段及該電壓充電時(shí)段前的一個(gè)預(yù)充電時(shí)段期間,該控制模塊產(chǎn)生導(dǎo)致該充電模塊交替地輸出及不輸出該充電電流以對該電池芯群充電的該控制信號(hào)。該充電電流被輸出預(yù)設(shè)數(shù)目N次,N>1。該充電電流的該大小在第n+1次輸出期間較大,且在第n次輸出期間較小,0<n<N。
該電池管理系統(tǒng)還量測該電池芯群的充電狀態(tài)。該感測信號(hào)還指示該電池芯群的該充電狀態(tài)。本發(fā)明電池充電裝置中,該控制模塊被組配以還根據(jù)該感測信號(hào)所指示的該電池芯群的該充電狀態(tài)產(chǎn)生該控制信號(hào);在該電流充電時(shí)段及該電壓充電時(shí)段期間,該控制模塊還判定該電池芯群的該充電狀態(tài)小于一個(gè)預(yù)設(shè)充電狀態(tài)限制值;而且在該控制模塊判定該電池芯群的該充電狀態(tài)不小于該預(yù)設(shè)充電狀態(tài)限制值的一個(gè)充電完成時(shí)段期間,該控制模塊產(chǎn)生導(dǎo)致該充電模塊停止對該電池芯群充電的該控制信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)層面,一種用于對一個(gè)電池裝置充電的電池充電方法被提供。該電池裝置包括一個(gè)電池芯群及一個(gè)電池管理系統(tǒng)。該電池管理系統(tǒng)耦接到該電池芯群,量測該電池芯群的電壓及電流,且產(chǎn)生一個(gè)指示該電池芯群的該電壓及該電流的感測信號(hào)。該電池充電方法由一個(gè)電池充電裝置執(zhí)行。該電池充電裝置耦接到該電池芯群及該電池管理系統(tǒng),從該電池管理系統(tǒng)接收該感測信號(hào),且根據(jù)該感測信號(hào)所指示的該電池芯群的該電壓及該電流,得到該電池芯群的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值。該電池充電方法包含以下步驟:(A)判斷該感測信號(hào)所指示的該電池芯群的該電壓是否小于一個(gè)預(yù)設(shè)電壓限制值;(B)當(dāng)在步驟(A)中判定該電池芯群的該電壓小于該預(yù)設(shè)電壓限制值時(shí), 參照該電池芯群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值,交替地輸出及不輸出一個(gè)充電電流以對該電池芯群充電,其中,一個(gè)關(guān)于該充電電流的輸出時(shí)間長度、一個(gè)關(guān)于該充電電流的非輸出時(shí)間長度及該充電電流的大小中的至少一個(gè)關(guān)聯(lián)于該電池芯群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值;及(C)當(dāng)在步驟(A)中判定該電池芯群的該電壓不小于該預(yù)設(shè)電壓限制值時(shí),參照該電池芯群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值,交替地輸出及不輸出一個(gè)充電電壓以對該電池芯群充電,其中,一個(gè)關(guān)于該充電電壓的輸出時(shí)間長度及一個(gè)關(guān)于該充電電壓的非輸出時(shí)間長度中的至少一個(gè)關(guān)聯(lián)于該電池芯群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值。
本發(fā)明電池充電方法中,步驟(B)包括:比較該電池芯群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值及一個(gè)預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值限制值;及參照該比較的結(jié)果,交替地輸出及不輸出該充電電流,其中,關(guān)于該充電電流的該輸出時(shí)間長度、關(guān)于該充電電流的該非輸出時(shí)間長度及該充電電流的該大小中的該至少一個(gè)關(guān)聯(lián)于該比較的該結(jié)果。
本發(fā)明電池充電方法中,步驟(B)包括:當(dāng)該比較的該結(jié)果指示該電池芯群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值小于該預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值限制值時(shí),執(zhí)行增加關(guān)于該充電電流的該輸出時(shí)間長度、減少關(guān)于該充電電流的該非輸出時(shí)間長度及增加該充電電流的該大小中的至少一個(gè);及當(dāng)該比較的該結(jié)果指示該電池芯群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值大于該預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值限制值時(shí),執(zhí)行減少關(guān)于該充電電流的該輸出時(shí)間長度、增加關(guān)于該充電電流的該非輸出時(shí)間長度及減少該充電電流的該大小中的至少一個(gè)。
本發(fā)明電池充電方法中,步驟(C)包括:比較該電池芯群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值及一個(gè)預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值限制值;及參照該比較的結(jié)果,交替地輸出及不輸出該充電電壓,其中,關(guān)于該充電電壓的該輸出時(shí)間長度及關(guān)于該充電電壓的該非輸出時(shí)間長度中的該至少一個(gè)關(guān)聯(lián)于該比較的該結(jié)果。
本發(fā)明電池充電方法中,步驟(C)包括:當(dāng)該比較的該結(jié)果指示該電池芯群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值小于該預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值限制值時(shí),執(zhí)行增加關(guān)于該充電電壓的該輸出時(shí)間長度及減少關(guān)于該充電電壓的該非輸出時(shí)間長度中的至少一個(gè);及當(dāng)該比較的該結(jié)果指示該電池芯 群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值大于該預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值限制值時(shí),執(zhí)行減少關(guān)于該充電電壓的該輸出時(shí)間長度及增加關(guān)于該充電電壓的該非輸出時(shí)間長度中的至少一個(gè)。
本發(fā)明電池充電方法還包含在步驟(A)前的以下步驟:交替地輸出及不輸出該充電電流以對該電池芯群充電,其中,該充電電流被輸出預(yù)設(shè)數(shù)目N次,N>1,而且該充電電流的該大小在第n+1次輸出期間較大,且在第n次輸出期間較小,0<n<N。
該電池管理系統(tǒng)還量測該電池芯群的充電狀態(tài)。該感測信號(hào)還指示該電池芯群的該充電狀態(tài)。本發(fā)明電池充電方法還包含以下步驟:(D)判斷該感測信號(hào)所指示的該電池芯群的該充電狀態(tài)是否小于一個(gè)預(yù)設(shè)充電狀態(tài)限制值;及(E)當(dāng)在步驟(D)中判定該電池芯群的該充電狀態(tài)不小于該預(yù)設(shè)充電狀態(tài)限制值時(shí),停止對該電池芯群充電;其中,當(dāng)在步驟(D)中判定該電池芯群的該充電狀態(tài)小于該預(yù)設(shè)充電狀態(tài)限制值時(shí),步驟(A)才被執(zhí)行。
本發(fā)明的有益效果在于:通過參照該電池芯群的該動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值交替地輸出及不輸出該充電電流/電壓,可以使該電池芯群相對較緩慢地老化且具有相對較長的壽命。
附圖說明
圖1是一個(gè)方塊圖,說明本發(fā)明電池充電裝置的實(shí)施例與一個(gè)電池裝置一起使用;
圖2是一個(gè)流程圖,說明實(shí)施例所執(zhí)行的電池充電方法;
圖3是一個(gè)范例性時(shí)序圖,說明電池裝置的一個(gè)電池芯群的電壓及電流在一個(gè)預(yù)充電時(shí)段及一個(gè)電流充電時(shí)段中的每一個(gè)期間可能發(fā)生的變化;
圖4是一個(gè)范例性時(shí)序圖,說明電池裝置的電池芯群的電壓及電流在一個(gè)電壓充電時(shí)段期間可能發(fā)生的變化。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
參閱圖1,本發(fā)明電池充電裝置1的實(shí)施例適用于對一個(gè)電池裝置2充電。電池裝置2(例如一個(gè)電池模塊(battery module)或一 個(gè)電池組(battery pack))包括一個(gè)電池芯群21及一個(gè)電池管理系統(tǒng)22。電池芯群21包括多個(gè)電池芯211。這些電池芯211呈串聯(lián)、呈并聯(lián),或呈串聯(lián)及并聯(lián)的任意組合。電池管理系統(tǒng)22耦接到電池芯群21,定期地(例如每秒)或連續(xù)地量測電池芯群21的電壓、電流、溫度及充電狀態(tài)(state of charge,SOC),且產(chǎn)生一個(gè)指示這些被量測參數(shù)的感測信號(hào)。
本實(shí)施例的電池充電裝置1包括一個(gè)充電模塊11及一個(gè)控制模塊12。充電模塊11適用于耦接到電池芯群21??刂颇K12耦接到充電模塊11,且適用于耦接到電池管理系統(tǒng)22以接收感測信號(hào)。控制模塊12被組配以執(zhí)行下列動(dòng)作:根據(jù)感測信號(hào)所指示的電池芯群21的電壓、電流及溫度,得到電池芯群21的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值(dynamic internal resistance,DIR);根據(jù)感測信號(hào)所指示的電池芯群21的電壓及充電狀態(tài),以及根據(jù)電池芯群21的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值,產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào);且輸出控制信號(hào)到充電模塊11,使得充電模塊11根據(jù)控制信號(hào)來運(yùn)作。
參閱圖1與圖2,一種用于對電池裝置2充電的電池充電方法由本實(shí)施例的電池充電裝置1執(zhí)行,且包括以下步驟31~36。
在步驟31中,控制模塊12產(chǎn)生導(dǎo)致充電模塊11交替地輸出及不輸出一個(gè)充電電流以對電池芯群21充電的控制信號(hào),而且關(guān)于充電電流的一個(gè)輸出時(shí)間長度及一個(gè)非輸出時(shí)間長度在此步驟中維持恒定。特別地,充電電流被輸出預(yù)設(shè)數(shù)目N次,N>1,而且充電電流的大小在第n+1次輸出期間較大,且在第n次輸出期間較小,0<n<N。例如,充電電流被輸出四次,關(guān)于充電電流的輸出時(shí)間長度及非輸出時(shí)間長度都是二十秒,且充電電流的大小對應(yīng)一個(gè)在第一次輸出、第二次輸出、第三次輸出及第四次輸出期間分別為0.5C、0.75C、1C及1.25C的充電速率。
因此,在步驟31被執(zhí)行的一個(gè)預(yù)充電時(shí)段期間,電池芯群21被活化。
在步驟32中,控制模塊12判斷電池芯群21的充電狀態(tài)SOCbat是否小于一個(gè)預(yù)設(shè)充電狀態(tài)限制值SOClimit(例如100%)。如果是,流程前進(jìn)到步驟33。否則,流程跳到步驟36。
在步驟33中,控制模塊12判斷電池芯群21的電壓Vbat是否小于一個(gè)預(yù)設(shè)電壓限制值Vlimit(例如電池芯群21的額定電壓值)。如果是,流程前進(jìn)到步驟34。否則,流程跳到步驟35。
在步驟34中,控制模塊12根據(jù)電池芯群21的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值,產(chǎn)生導(dǎo)致充電模塊11交替地輸出及不輸出充電電流以對電池芯群21充電的控制信號(hào),其中,關(guān)于充電電流的輸出時(shí)間長度、關(guān)于充電電流的非輸出時(shí)間長度及充電電流的大小中的至少一個(gè)關(guān)聯(lián)于電池芯群21的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值。然后,流程跳回到步驟32。
在本實(shí)施例中,控制模塊12比較電池芯群21的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值及一個(gè)預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值限制值,且根據(jù)比較的結(jié)果產(chǎn)生控制信號(hào),而且關(guān)于充電電流的輸出時(shí)間長度、關(guān)于充電電流的非輸出時(shí)間長度及充電電流的大小中的該至少一個(gè)關(guān)聯(lián)于電池芯群21的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值及預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值限制值間的比較的結(jié)果。
當(dāng)比較的結(jié)果指示電池芯群21的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值小于預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值限制值時(shí),充電模塊11根據(jù)控制信號(hào)執(zhí)行以下動(dòng)作中的至少一個(gè):增加關(guān)于充電電流的輸出時(shí)間長度;減少關(guān)于充電電流的非輸出時(shí)間長度;及增加充電電流的大小,以增加電池芯群21的電流的平均值。一個(gè)例子可以是充電電流的大小被增加,且關(guān)于充電電流的輸出時(shí)間長度及非輸出時(shí)間長度不變。另一個(gè)例子可以是關(guān)于充電電流的非輸出時(shí)間長度被減少,且關(guān)于充電電流的輸出時(shí)間長度及充電電流的大小不變。又一個(gè)例子可以是關(guān)于充電電流的輸出時(shí)間長度被大幅增加,關(guān)于充電電流的非輸出時(shí)間長度被小幅增加,且充電電流的大小不變。
當(dāng)比較的結(jié)果指示電池芯群21的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值大于預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值限制值時(shí),充電模塊11執(zhí)行以下動(dòng)作中的至少一個(gè):減少關(guān)于充電電流的輸出時(shí)間長度;增加關(guān)于充電電流的非輸出時(shí)間長度;及減少充電電流的大小,以減少電池芯群21的電流的平均值。一個(gè)例子可以是充電電流的大小被減少,且關(guān)于充電電流的輸出時(shí)間長度及非輸出時(shí)間長度不變。另一個(gè)例子可以是關(guān)于充電電流的非輸出時(shí)間長度被增加,且關(guān)于充電電流的輸出時(shí)間長度及充電電流的大小不變。又一個(gè)例子可以是關(guān)于充電電流的輸出時(shí)間長度被大幅減少,關(guān) 于充電電流的非輸出時(shí)間長度被小幅減,且充電電流的大小不變。
因此,在預(yù)充電時(shí)段后且步驟34被執(zhí)行(因?yàn)榭刂颇K12已判定電池芯群21的充電狀態(tài)SOCbat小于預(yù)設(shè)充電狀態(tài)限制值SOClimit且電池芯群21的電壓Vbat小于預(yù)設(shè)電壓限制值Vlimit)的一個(gè)電流充電時(shí)段期間,電池芯群21的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值被穩(wěn)定在預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值限制值。
在步驟35中,控制模塊12根據(jù)電池芯群21的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值,產(chǎn)生導(dǎo)致充電模塊11交替地輸出及不輸出一個(gè)充電電壓以對電池芯群21充電的控制信號(hào),其中,關(guān)于充電電壓的一個(gè)輸出時(shí)間長度及一個(gè)非輸出時(shí)間長度中的至少一個(gè)關(guān)聯(lián)于電池芯群21的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值。然后,流程跳回到步驟32。
在本實(shí)施例中,控制模塊12比較電池芯群21的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值及預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值限制值,且根據(jù)比較的結(jié)果產(chǎn)生控制信號(hào),而且關(guān)于充電電壓的輸出時(shí)間長度及非輸出時(shí)間長度中的該至少一個(gè)關(guān)聯(lián)于電池芯群21的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值及預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值限制值間的比較的結(jié)果。
當(dāng)比較的結(jié)果指示電池芯群21的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值小于預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值限制值時(shí),充電模塊11根據(jù)控制信號(hào)執(zhí)行以下動(dòng)作中的至少一個(gè):增加關(guān)于充電電壓的輸出時(shí)間長度;及減少關(guān)于充電電壓的非輸出時(shí)間長度,以增加電池芯群21的電壓的平均值。一個(gè)例子可以是關(guān)于充電電壓的非輸出時(shí)間長度被減少,且關(guān)于充電電壓的輸出時(shí)間長度不變。另一個(gè)例子可以是關(guān)于充電電壓的非輸出時(shí)間長度被大幅減少,且關(guān)于充電電壓的輸出時(shí)間長度被小幅減少。
當(dāng)比較的結(jié)果指示電池芯群21的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值大于預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值限制值時(shí),充電模塊11根據(jù)控制信號(hào)執(zhí)行以下動(dòng)作中的至少一個(gè):減少關(guān)于充電電壓的輸出時(shí)間長度;及增加關(guān)于充電電壓的非輸出時(shí)間長度,以減少電池芯群21的電壓的平均值。一個(gè)例子可以是關(guān)于充電電壓的非輸出時(shí)間長度被增加,且關(guān)于充電電壓的輸出時(shí)間長度不變。另一個(gè)例子可以是關(guān)于充電電壓的非輸出時(shí)間長度被大幅增加,且關(guān)于充電電壓的輸出時(shí)間長度被小幅增加。
因此,在預(yù)充電時(shí)段后且步驟35被執(zhí)行(因?yàn)榭刂颇K12已判 定電池芯群21的充電狀態(tài)SOCbat小于預(yù)設(shè)充電狀態(tài)限制值SOClimit且電池芯群21的電壓Vbat不小于預(yù)設(shè)電壓限制值Vlimit)的一個(gè)電壓充電時(shí)段期間,電池芯群21的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值被穩(wěn)定在預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值限制值。
在步驟36中,控制模塊12產(chǎn)生導(dǎo)致充電模塊11停止對電池芯群21充電的控制信號(hào)。
因此,在預(yù)充電時(shí)段后且步驟36被執(zhí)行(因?yàn)榭刂颇K12已判定電池芯群21的充電狀態(tài)SOCbat不小于預(yù)設(shè)充電狀態(tài)限制值SOClimit)的一個(gè)充電完成時(shí)段期間,電池芯群21的過充及電力的浪費(fèi)被避免了。
圖3說明電池芯群21的電壓及電流在預(yù)充電時(shí)段及電流充電時(shí)段中的每一個(gè)期間可能發(fā)生的變化。圖4說明電池芯群21的電壓及電流在電壓充電時(shí)段期間可能發(fā)生的變化。參閱圖1、圖3與圖4,在本實(shí)施例中,控制模塊12被組配以根據(jù)電池芯群21的電壓及電流,得到在從電池芯群21的電流的每一個(gè)下降緣轉(zhuǎn)換開始的一個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)區(qū)T(例如一秒)期間的電池芯群21的電壓變化ΔV,以及零與電池芯群21的電流在緊接其每一個(gè)下降緣轉(zhuǎn)換前的大小間的電池芯群21的電流差異ΔI??刂颇K12被組配以還根據(jù)在預(yù)設(shè)時(shí)區(qū)T期間的電池芯群21的溫度,得到一個(gè)溫度補(bǔ)償系數(shù),且根據(jù)電池芯群21的電壓變化ΔV及電流差異ΔI,以及根據(jù)溫度補(bǔ)償系數(shù),得到電池芯群21的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值。值得注意的是,在預(yù)設(shè)時(shí)區(qū)T期間電池芯群21的溫度變化很小,以致在預(yù)設(shè)時(shí)區(qū)T期間的任何時(shí)點(diǎn)被感測到的電池芯群21的溫度都可以被用來得到溫度補(bǔ)償系數(shù)。
控制模塊12可以被組配以根據(jù)一個(gè)描述溫度補(bǔ)償系數(shù)及電池芯群21的溫度間關(guān)系的預(yù)設(shè)溫度映射函式,將電池芯群21的溫度映射成溫度補(bǔ)償系數(shù)?;蛘?,控制模塊12可以預(yù)先儲(chǔ)存一個(gè)描述溫度補(bǔ)償系數(shù)及電池芯群21的溫度間關(guān)系的預(yù)設(shè)溫度映射表,且可以被組配以參照預(yù)設(shè)溫度映射表將電池芯群21的溫度映射成溫度補(bǔ)償系數(shù)。
控制模塊12可以被組配以根據(jù)下列方程式得到電池芯群21的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值:
DIR=(ΔV/ΔI)×K,
其中,DIR代表電池芯群21的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值,且K代表溫度補(bǔ)償系數(shù)。
值得注意的是,控制模塊12可以使用在預(yù)充電時(shí)段中的電池芯群21的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值,來決定在電流充電時(shí)段中的關(guān)于充電電流的輸出時(shí)間長度、關(guān)于充電電流的非輸出時(shí)間長度及充電電流的大小各自的初始值。
在應(yīng)用中,本實(shí)施例的電池充電裝置1及電池裝置2可以都安裝在一個(gè)電動(dòng)裝置中?;蛘撸緦?shí)施例的電池充電裝置1可以是在一個(gè)電動(dòng)裝置外部,且電池裝置2可以是可移動(dòng)地或固定地安裝在此電動(dòng)裝置中。
綜上所述,由于本實(shí)施例的電池充電裝置1的充電模塊11參照電池芯群21的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值,交替地輸出及不輸出充電電流/電壓,因此電池芯群21的動(dòng)態(tài)內(nèi)電阻值及溫度增加可以相對較小,造成電池芯群21相對較緩慢地老化且具有相對較長的壽命。