用于電池的充電平衡的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于包括一組電化學(xué)存儲(chǔ)單元(C1、C2、…、CR)的電池(2)的充電平衡裝置，該裝置包括能夠確保對(duì)至少一個(gè)單元的多個(gè)組合進(jìn)行充電的充電裝置(R1、…、RS)，其中，對(duì)于多個(gè)組合中的每個(gè)組合，充電裝置被布置成確保對(duì)所述組合中的所有單元同時(shí)進(jìn)行充電，多個(gè)組合限定了嚴(yán)格大于組合類型之一的數(shù)量N，每個(gè)組合類型對(duì)應(yīng)于該組合中的m個(gè)單元，并且充電裝置被允許以P個(gè)功率電平工作，數(shù)量P嚴(yán)格小于組合類型的數(shù)量N。
【專利說(shuō)明】用于電池的充電平衡
[0001] 本發(fā)明涉及用于電池尤其鋰離子電池的充電平衡。
[0002] 盡管本發(fā)明可以應(yīng)用于汽車工業(yè)，尤其是對(duì)于電動(dòng)車輛和/或混合動(dòng)力車輛，但 本發(fā)明絕不限于這些應(yīng)用。例如可以設(shè)想本發(fā)明應(yīng)用于車載系統(tǒng)等。
[0003] 電池包括多個(gè)電化學(xué)存儲(chǔ)單元或電化學(xué)蓄電池，例如布置成串聯(lián)和/或并聯(lián)的鋰 離子單兀。
[0004] 尋求將每個(gè)單元保持在受限電壓范圍內(nèi)，以避免不可逆的降級(jí)。例如，在鋰離子電 池的情況下，當(dāng)單元的電壓超過(guò)最大閾值時(shí)，存在火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)，并且當(dāng)該電壓低于最小閾值 時(shí)，存在單元的不可逆降級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)。
[0005] 然而，當(dāng)大量單元被匯集在箱中時(shí)，例如用于電動(dòng)車輛的電池箱中的96個(gè)單元 對(duì)，單元可能具有略有不同的特性，其中某些特性，例如自動(dòng)放電電流、充電時(shí)的法拉第效 率、最大充電等，會(huì)直接影響單元的充電狀態(tài)。因此，當(dāng)電池箱被充電時(shí)，可以觀察每個(gè)單元 的充電級(jí)別的變化。
[0006] 已知的是，分別將每個(gè)單元或單元級(jí)經(jīng)由開(kāi)關(guān)并聯(lián)連接到電阻，以在單元過(guò)充電 時(shí)允許可能的放電。耗散平衡所指的是多余的能量耗散成熱量。
[0007] 還已知的是，管理從充電最多的單元向其他單元的能量轉(zhuǎn)移。這種非耗散的平衡 系統(tǒng)可以是有利的，因?yàn)檩椛涞臒岣伲瑥亩軌虮苊鈱?duì)于單元和相鄰電子電路的可能損 害。此外，電池放電期間執(zhí)行的這些非耗散的再平衡可以允許使單元的單獨(dú)充電的分配最 優(yōu)化，以達(dá)到幾乎同時(shí)的每個(gè)單元的最小充電狀態(tài)。因此，這可以允許更長(zhǎng)久地使用電池。
[0008] 已知電池的充電平衡裝置包括轉(zhuǎn)換器，每個(gè)轉(zhuǎn)換器能夠一次對(duì)僅一個(gè)單元進(jìn)行再 充電。為了不增加轉(zhuǎn)換器的數(shù)量，可以設(shè)置尤其基于晶體管的、待充電或放電的單元選擇系 統(tǒng)，以將轉(zhuǎn)換器的次級(jí)連接到所選單元。然而，這些選擇系統(tǒng)會(huì)引起額外的損耗。
[0009] 此外，已知同時(shí)對(duì)多個(gè)單元進(jìn)行充電。已知用于電池的充電平衡裝置包括用于同 時(shí)對(duì)電池中的多個(gè)單元進(jìn)行再充電的轉(zhuǎn)換器。例如，文獻(xiàn)FR2956260描述了這種裝置。在 該文獻(xiàn)中，轉(zhuǎn)換器用作電壓發(fā)生器，其電平是規(guī)則的以為每個(gè)單元提供預(yù)定的平衡電流。其 主要缺陷是，不管待再充電的單元的數(shù)量如何，轉(zhuǎn)換器都以強(qiáng)度恒定的充電電流對(duì)單元進(jìn) 行再充電，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器工作功率電平的數(shù)量與可以同時(shí)再充電的單元的數(shù)量相同：第 一電平對(duì)應(yīng)于僅1個(gè)單元的再充電；第二電平對(duì)應(yīng)于一次2個(gè)單元的再充電；第三電平對(duì) 應(yīng)于一次3個(gè)單元的再充電，等等。在大部分情況下，這導(dǎo)致使用的轉(zhuǎn)換器遠(yuǎn)離其最佳工作 功率，從而引起較大的能量損耗。另一缺陷是工作在恒定電流不能夠?qū)μ貏e是已經(jīng)放電的 少數(shù)單元進(jìn)行更快再充電，這會(huì)限制平衡系統(tǒng)的性能。
[0010] 因此，存在對(duì)性能優(yōu)良的平衡裝置的需求。
[0011] 提出一種用于包括一組電化學(xué)存儲(chǔ)單元的電池的充電平衡裝置，該裝置包括能夠 確保對(duì)至少一個(gè)單元的多個(gè)組合進(jìn)行再充電的充電裝置。對(duì)于至少一個(gè)（并且有利地每 個(gè)）組合，充電裝置被布置成確保對(duì)該組合中的所有單元同時(shí)進(jìn)行再充電。多個(gè)組合限定 了N個(gè)組合類型，每個(gè)組合類型對(duì)應(yīng)于該組合中的m個(gè)單元，其中N嚴(yán)格大于1。充電裝置 被允許根據(jù)P個(gè)功率電平而工作，數(shù)量P嚴(yán)格小于組合類型數(shù)量N。
[0012] 因此，考慮功率電平少于形成的組合（或組）的類型，這可以允許充電裝置相比于 現(xiàn)有技術(shù)而言工作在更接近最佳工作點(diǎn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，給每個(gè)單元提供預(yù)定電流。
[0013] 實(shí)際上，在現(xiàn)有技術(shù)中，由充電裝置提供的功率特別地與要同時(shí)供電的單元數(shù)量 相關(guān)聯(lián)，因?yàn)槊總€(gè)單元接收預(yù)定電流。通過(guò)限制可用的功率電平，可以使用更接近其最佳工 作功率的充電裝置例如轉(zhuǎn)換器，這可以允許限制能量損耗并且提高平衡裝置的性能。
[0014] 有利地，以非限制性的方式，充電裝置包括多個(gè)充電模塊，至少一個(gè)（并且有利地 每個(gè)）充電模塊與在電池的所有單元之中選擇的一組M個(gè)單元相對(duì)應(yīng)。因此，每個(gè)充電模 塊，例如轉(zhuǎn)換器，可以允許對(duì)相應(yīng)組的M個(gè)單元之中的m個(gè)單元組合進(jìn)行再充電。
[0015] 有利地，數(shù)量P小于或等于M/2的整數(shù)部分，有利地小于或等于M/3的整數(shù)部分。
[0016] 可以設(shè)想限制或不限制同時(shí)可再充電的單元的數(shù)量。例如，可以設(shè)想通過(guò)3個(gè)單 元的充電模塊來(lái)限制同時(shí)可再充電的單元的數(shù)量。在這種情況下，N等于3,因?yàn)榭紤]三個(gè) 組合類型：組中的M個(gè)單元之中的單個(gè)單元的組合；組中的M個(gè)單元之中的兩個(gè)單元的組 合以及組中的M個(gè)單元之中的三個(gè)單元的組合。
[0017] 可替選地，可以設(shè)想充電模塊能夠?qū)?至M個(gè)單元同時(shí)進(jìn)行再充電。在這種情況 下，N等于M，因?yàn)榭紤]M個(gè)組合類型。第一組合類型與組中的M個(gè)單元之中的單個(gè)單元的 選擇相對(duì)應(yīng)，第二組合類型與M個(gè)單元之中的量個(gè)單元的選擇相對(duì)應(yīng)，等等。第M個(gè)組合類 型對(duì)應(yīng)于組中的所有M個(gè)單元。
[0018] 有利地，以非限制性的方式，充電裝置可以被布置成使得與這些充電裝置相對(duì)應(yīng) 的單元組中的每個(gè)單元能夠獨(dú)立于該組中的其他單元而被充電。換句話說(shuō)，單元能夠被單 獨(dú)選擇。
[0019] 在一個(gè)實(shí)施方式中，功率電平數(shù)目P等于1。因此，不管要同時(shí)再充電的單元數(shù)量 如何，充電裝置都以單個(gè)功率電平工作。此外，該實(shí)施方式可以是有利的，因?yàn)楫?dāng)單元組中 的單個(gè)單元具有更低的充電電平時(shí)，該單元被相對(duì)快速地再充電，因?yàn)檗D(zhuǎn)換器以相對(duì)大的 電流執(zhí)行再充電，使得該單元在相對(duì)有限的時(shí)期內(nèi)被證明是限制性的。
[0020] 在另一實(shí)施方式中，可以提供多個(gè)功率電平，例如兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)功率電平。尤 其在為了充電選擇的單元數(shù)量相對(duì)少時(shí)，這使得能夠限制充電電流。因此，在該實(shí)施方式 中，布線和線路可以相對(duì)簡(jiǎn)單，因?yàn)槌潆婋娏魇艿较拗啤?br> [0021] 例如，可以提供三個(gè)功率電平：
[0022] _與單個(gè)單元的充電相對(duì)應(yīng)的16瓦特的功率電平。由于單元電壓接近于4V，因此 16瓦特的功率電平對(duì)應(yīng)于接近4A的充電電流。
[0023] -32瓦特的功率電平對(duì)應(yīng)于兩個(gè)單元的同時(shí)充電，這還對(duì)應(yīng)于約4A的充電電流。
[0024] -48瓦特的功率電平對(duì)應(yīng)于三個(gè)或更多個(gè)單元的同時(shí)充電。
[0025] 在轉(zhuǎn)換器確保三個(gè)單元正確充電的情況下，每個(gè)單元基本上接收4A的電流。如果 轉(zhuǎn)換器必須確保四個(gè)單元的充電，則分配給每個(gè)單元的電流將接近3A。對(duì)于六個(gè)單元的同 時(shí)充電，與一個(gè)單元相對(duì)應(yīng)的電流接近2A。因此，當(dāng)單元數(shù)量增加時(shí)，與一個(gè)單元相對(duì)應(yīng)的 電流減小。然而，該減小是相對(duì)的。
[0026] 本發(fā)明不受充電裝置形式的限制，盡管有利地，充電裝置可以包括能夠轉(zhuǎn)換接收 的能量的轉(zhuǎn)換器。例如可以設(shè)想集成了專用于平衡的附加電池以及用于將附加電池連接到 待平衡的電池中的單元的連接裝置的充電裝置。
[0027] 本發(fā)明不再受限于由轉(zhuǎn)換器接收的能源。
[0028] 有利地，以非限制性的方式，可以設(shè)想將充當(dāng)裝置例如轉(zhuǎn)換器連接到比由待平衡 的電池遞送的電壓更低的電壓網(wǎng)絡(luò)。
[0029] 有利地，以非限制性的方式，具有更低電壓的這個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以由待平衡的電池供電。
[0030] 在機(jī)動(dòng)車輛的情況下，14V網(wǎng)絡(luò)本身由待平衡的電池供電的高電壓網(wǎng)絡(luò)來(lái)供電。因 此，間接地從電池中的所有單元上提取能量。此外，14V網(wǎng)絡(luò)的選擇是有利的，因?yàn)橛赊D(zhuǎn)換器 接收的能量具有相對(duì)小的電壓，這可以限制線路和轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)約束。
[0031] 在另一實(shí)施方式中，可以設(shè)想將轉(zhuǎn)換器的輸入連接到待平衡的電池中的至少一些 單元，以直接接收來(lái)自這些單元的能量，例如電池中的一組單元或所有單元。在第一種情況 下，可以避免轉(zhuǎn)換器輸入處的電流和電壓過(guò)高。在第二種情況下，與平衡相關(guān)聯(lián)的放電不明 顯，因?yàn)榉烹姺植荚谒袉卧稀?br> [0032] 所有單元可以包括例如一百個(gè)左右的單元數(shù)量。一組單元可以包括比所有單元的 單元數(shù)量更少的單元數(shù)量，例如十個(gè)左右的單元數(shù)量。
[0033] 有利地，以非限制性的方式，充電裝置可以包括用于將轉(zhuǎn)換器可逆地連接到一組 單元組中的單元的多個(gè)開(kāi)關(guān)。
[0034] 有利地，以非限制性的方式，充電裝置可以包括能夠生成用于控制開(kāi)關(guān)的信號(hào)的 處理裝置。這種處理裝置可以被布置成根據(jù)其當(dāng)前充電電平來(lái)執(zhí)行待再充電的單元的檢測(cè) 并且引導(dǎo)充電裝置以選擇這些待再充電的單元。
[0035] 有利地，以非限制性的方式，這些處理裝置可以被布置成根據(jù)待供電的單元數(shù)量 來(lái)確定轉(zhuǎn)換器工作的功率電平。
[0036] 在一個(gè)實(shí)施方式中，充電裝置可以包括連接到換流器的主線圈以及針對(duì)與這些充 電裝置相對(duì)應(yīng)的一組單元中的每個(gè)單元而包括次級(jí)線圈和整流器。
[0037] 有利地，以非限制性的方式，處理裝置可以通過(guò)控制充電電流來(lái)控制換流器和/ 或整流器，以將轉(zhuǎn)換器置于在嚴(yán)格小于組合類型數(shù)量N的功率電平數(shù)目P之中選出的接收 功率電平。
[0038] 本發(fā)明不受轉(zhuǎn)換器形式的限制。例如可以提供斷路器、電荷泵轉(zhuǎn)換器等。
[0039] 此外，提出一種尤其用于機(jī)動(dòng)車輛的供電系統(tǒng)，其包括如上所述的電池和平衡裝 置。
[0040] 在電動(dòng)車輛和/或混合動(dòng)力車輛的應(yīng)用范圍中，待平衡的電池可以能夠?qū)囕v的 牽引系統(tǒng)進(jìn)行供電。
[0041] 此外，提出一種機(jī)動(dòng)車輛，例如電動(dòng)車輛或混合動(dòng)力車輛，其包括如上所述的供電 系統(tǒng)。
[0042] 此外，提出一種用于包括一組電化學(xué)存儲(chǔ)單元的電池的充電平衡裝置的管理方 法，該平衡裝置包括能夠?qū)Χ鄠€(gè)單元同時(shí)進(jìn)行再充電的充電裝置，該方法包括：
[0043]-在多個(gè)組合之中選擇要同時(shí)再充電的至少一個(gè)單元的組合，所述多個(gè)組合限定 了數(shù)量N嚴(yán)格大于組合類型，每個(gè)組合類型對(duì)應(yīng)于該組合中的m個(gè)單元；以及
[0044]-給轉(zhuǎn)換器施加在功率電平數(shù)目P之中選出的功率電平，數(shù)量P嚴(yán)格小于組合類型 的數(shù)量N。
[0045] 該方法可以例如應(yīng)用于上述平衡裝置中或者應(yīng)用于集成在平衡裝置中或與平衡 裝置分開(kāi)的管理裝置中。
[0046] 該管理裝置可以包括信號(hào)的數(shù)字或模擬處理裝置，例如處理器，或者集成在該處 理裝置中。
[0047] 該管理裝置尤其可以引導(dǎo)：
[0048]-充電裝置的充電接收元件，例如主線圈，和/或
[0049] _充電裝置的充電發(fā)送元件，例如整流器和/或次級(jí)線圈。
[0050] 可以執(zhí)行該引導(dǎo)以在所選單元數(shù)量減少時(shí)增加選擇用于充電的每個(gè)單元的充電 電流。因此，該方法可以包括如下步驟：根據(jù)待再充電的單元組合中的單元數(shù)量而至少確定 單元的充電電流，使得充電裝置的功率電平是在電平數(shù)目P之中選出的電平，P嚴(yán)格小于組 合類型的數(shù)量N。
[0051] 當(dāng)功率電平的數(shù)目大于一時(shí)，該方法可以包括如下步驟：根據(jù)待再充電的單元數(shù) 量來(lái)確定功率電平。
[0052] 此外，提出一種管理用于包括一組電化學(xué)存儲(chǔ)單元的電池的充電平衡裝置的裝 置。該平衡裝置包括能夠確保對(duì)至少一個(gè)單元的多個(gè)組合進(jìn)行再充電的充電裝置，其中，對(duì) 于多個(gè)組合中的每個(gè)組合，充電裝置被布置成確保所述組合中的所有單元的同時(shí)再充電， 并且其中，多個(gè)組合限定了數(shù)量N嚴(yán)格大于組合類型，每個(gè)組合類型對(duì)應(yīng)于該組合中的m個(gè) 單元。該管理裝置被布置成給充電裝置施加在P個(gè)功率電平之中選出的功率電平，數(shù)量P 嚴(yán)格小于組合類型數(shù)量N。
[0053] 有利地，該管理裝置還可以被布置成根據(jù)電池中的單元的充電電平值來(lái)選擇待再 充電的一個(gè)或更多個(gè)單元的組合。
[0054] 參照附圖將更好地理解本發(fā)明，附圖示出了非限制性的實(shí)施方式。
[0055] 圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的、用于機(jī)動(dòng)車輛的供電系統(tǒng)的示例；
[0056] 圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的、電池的充電平衡裝置的示例。
[0057] 在各個(gè)附圖中可以使用相同的附圖標(biāo)記用于表示相同或相似的元素。
[0058] 參照?qǐng)D1，高電壓網(wǎng)絡(luò)1由包括一組R個(gè)單元Ci、C2、…、CK的高電壓電池2供電。 這個(gè)鋰離子電池2尤其能夠給電動(dòng)機(jī)3供電，并且因而能夠確保機(jī)動(dòng)車輛的牽引。電池2 能夠提供例如70伏特至400伏特之間的電壓。
[0059] 此外，車輛包括低電壓網(wǎng)絡(luò)4,該低電壓網(wǎng)絡(luò)4能夠給輔助設(shè)備5、6提供10伏特 至16伏特的電壓，例如14伏特的電壓。這些輔助設(shè)備5、6可以例如包括車輛的助力轉(zhuǎn)向 裝置等。
[0060] 低電壓網(wǎng)絡(luò)4借助于轉(zhuǎn)換器DC/DC7連接到高電壓網(wǎng)絡(luò)1。為了確保低電壓網(wǎng)絡(luò) 4的低電壓電池8例如鉛酸電池的充電，借助轉(zhuǎn)換器7從高電壓電池2提取能量。
[0061] 當(dāng)對(duì)低電壓電池8進(jìn)行再充電時(shí)，高電壓電池2中串聯(lián)連接的所有單元(^、(：2、…、 (^遭受相同的充電變化。
[0062] 此外，系統(tǒng)包括數(shù)量S的轉(zhuǎn)換器&、…、Rs。每個(gè)轉(zhuǎn)換器&、…、Rs能夠?qū)εc該轉(zhuǎn) 換器相對(duì)應(yīng)的一組M個(gè)單元之中的單元進(jìn)行再充電。在電池2的R個(gè)單元之中選擇該組M 個(gè)單元，例如12個(gè)單元。
[0063] 例如，電池2包括96個(gè)單元CpQ、…、CK。這96個(gè)單元分別分成8組12個(gè)單元。 在該示例中，轉(zhuǎn)換器的數(shù)量S因而等于8,并且單元的數(shù)量R等于96。每組的單元數(shù)量M是 12〇
[0064] 在該實(shí)施方式中，S個(gè)轉(zhuǎn)換器札、…、Rs經(jīng)由各自的主線圈連接到14V的網(wǎng)絡(luò)4， 并且能夠?qū)⒛芰糠謩e轉(zhuǎn)移至M個(gè)單元之中的一個(gè)或多個(gè)單元，這些轉(zhuǎn)換器通過(guò)其次級(jí)線圈 而連接到所述一個(gè)或更多個(gè)單元。
[0065] 因此，這S個(gè)轉(zhuǎn)換器在低電壓網(wǎng)絡(luò)4上提取能量，該低電壓網(wǎng)絡(luò)本身由高電壓電 池2供電。換句話說(shuō)，這些轉(zhuǎn)換器凡、…、Rs間接使用高電壓電池2中的所有R個(gè)單元Q、 C2、…、CK上所提取的能量。
[0066] 因此，所提取的能量分布在所有這些R個(gè)單元上，這可以允許避免各組的充電不 平衡。
[0067]此外，轉(zhuǎn)換器&、…、馬的主側(cè)電壓僅是14伏特，這些轉(zhuǎn)換器&、…、馬可以是相 對(duì)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)并且適配于低電壓。
[0068] 圖2更詳細(xì)地示出了轉(zhuǎn)換器Rs的示例。在該示例中，為了清楚起見(jiàn)，轉(zhuǎn)換器Rs僅 連接到4個(gè)單元CS1、CS2、CS3、CS4，但是應(yīng)當(dāng)理解，單元的數(shù)量可以不是4個(gè)，尤其可以是12 個(gè)。
[0069] 轉(zhuǎn)換器Rs包括借助于換流器11連接到14V網(wǎng)絡(luò)4的主線圈10。
[0070] 此外，轉(zhuǎn)換器Rs具有與可連接轉(zhuǎn)換器Rs的單元CS1、CS2、CS3、CS4相同數(shù)量的次級(jí)線 圈ES1、…、ES4。因此，與一組M個(gè)單元相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換器馬包括M個(gè)次級(jí)線圈。
[0071] 除了與該單元相對(duì)應(yīng)的次級(jí)線圈之外，對(duì)于轉(zhuǎn)換器Rs連接的M個(gè)單元中的每一 個(gè)，轉(zhuǎn)換器馬包括開(kāi)關(guān)IS1、…、Is4。
[0072] 在圖2上，開(kāi)關(guān)IS1、…、IS4顯示在與轉(zhuǎn)換器馬相對(duì)應(yīng)的箱體的外部，但是應(yīng)當(dāng)理 解，有利地，這些開(kāi)關(guān)可以集成在該箱體的內(nèi)部。
[0073] 每個(gè)開(kāi)關(guān)IS1、…、134被布置成使得能夠建立相應(yīng)單元和相應(yīng)次級(jí)線圈之間的連 接。每個(gè)開(kāi)關(guān)Isi、…、通過(guò)處理裝置12例如電子控制單元EOJ(ElectronicControl Unit)來(lái)被電控制。
[0074] 處理裝置12可以包括處理器，例如微控制器、微處理器等，或者集成在處理器中。
[0075] 此外，對(duì)于轉(zhuǎn)換器Rs連接的該組M個(gè)單元中的每一個(gè)，轉(zhuǎn)換器Rs包括整流器 Jsi、…、Js4。
[0076]換流器10和整流器JS1、…、JS4由處理裝置12引導(dǎo)，使得這些處理裝置12控制 由轉(zhuǎn)換器接收的電流強(qiáng)度It()t和單元CS1、CS2、CS3、CS4的充電電流。
[0077] 在實(shí)施方式中，每個(gè)平衡轉(zhuǎn)換器&、…、馬是單向的。換句話說(shuō)，這些轉(zhuǎn)換器&、--?、 馬中的每一個(gè)使得能夠?qū)⒌碗妷壕W(wǎng)絡(luò)的能量轉(zhuǎn)移至與其連接的一個(gè)或更多個(gè)單元，但是在 相反方向上禁止能量轉(zhuǎn)移。
[0078] 在該實(shí)施方式中，每個(gè)轉(zhuǎn)換器&、…、馬工作在恒定功率，這意味著，當(dāng)至少一個(gè)單 元被選擇用于再充電時(shí)，即接通與該單元相關(guān)聯(lián)的控制開(kāi)關(guān)，主側(cè)上提取的功率固定在預(yù) 定值匕。因此，通過(guò)連接到轉(zhuǎn)換器的次級(jí)線圈的每個(gè)單元的電流取決于待再充電的單元的 數(shù)量。
[0079] 更確切地說(shuō)，令n為能量轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的整體效率，其包括與轉(zhuǎn)換器、控制和線纜相 關(guān)的損耗，可以得出如下關(guān)系式：
【權(quán)利要求】
1. 一種用于包括一組電化學(xué)存儲(chǔ)單元（Ci、C2、…、CK)的電池⑵的充電平衡裝置，所 述裝置包括 能夠確保對(duì)至少一個(gè)單元的多個(gè)組合進(jìn)行再充電的充電裝置（Ri、…、Rs)， 其中 對(duì)于每個(gè)組合，所述充電裝置被布置成確保對(duì)所述組合中的所有單元同時(shí)進(jìn)行再充 電， 所述多個(gè)組合限定了N個(gè)組合類型，其中N嚴(yán)格大于1，每個(gè)組合類型對(duì)應(yīng)于該組合中 的m個(gè)單元，以及 所述充電裝置被允許根據(jù)P個(gè)功率電平的數(shù)量P工作，數(shù)量P嚴(yán)格小于組合類型的數(shù) 量N。
2. 如權(quán)利要求1所述的平衡裝置，其中，所述充電裝置的功率電平的數(shù)量P等于一。
3. 如權(quán)利要求1所述的平衡裝置，其中，所述充電裝置的功率電平的數(shù)量P嚴(yán)格大于 1〇
4. 如權(quán)利要求1至3之一所述的平衡裝置，其中，所述充電裝置包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)換器 (札、…、Rs)。
5. 如權(quán)利要求4所述的平衡裝置，其中，所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)換器（&、…、Rs)被布置成接 收比由所述電池（2)遞送的電壓更低的電壓網(wǎng)絡(luò)（4)的能量，所述網(wǎng)絡(luò)由所述電池供電。
6. 如權(quán)利要求4所述的平衡裝置，其中，所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)換器連接到所述電池中的至 少一些單元，以接收直接來(lái)自所述單元的能量。
7. 如權(quán)利要求4至6之一所述的平衡裝置，其中，所述轉(zhuǎn)換器包括： 用于接收能量的主線圈（10); 換流器（11); 用于能夠由所述轉(zhuǎn)換器進(jìn)行再充電的每個(gè)單元（CS1、…、CS4)的次級(jí)線圈（ES1、…、Es4)、 開(kāi)關(guān)（IS1、…、IS4)和整流器（JS1、…、JS4);以及 能夠引導(dǎo)所述開(kāi)關(guān)、所述換流器和/或所述整流器的處理裝置（12)。
8. -種用于機(jī)動(dòng)車輛的供電系統(tǒng)，包括 能夠?qū)λ鰴C(jī)動(dòng)車輛的牽引系統(tǒng)進(jìn)行供電的電池（2)，和 如權(quán)利要求1至7之一所述的平衡裝置。
9. 一種機(jī)動(dòng)車輛，包括如權(quán)利要求8所述的供電系統(tǒng)。
10. -種用于包括一組電化學(xué)存儲(chǔ)單元的電池的充電平衡裝置的管理方法，所述平衡 裝置包括能夠?qū)Χ鄠€(gè)單元同時(shí)進(jìn)行再充電的充電裝置，所述方法包括： 在多個(gè)組合之中選擇要同時(shí)再充電的至少一個(gè)單元的組合，所述多個(gè)組合限定了N個(gè) 組合類型，其中N嚴(yán)格大于1，每個(gè)組合類型對(duì)應(yīng)于該組合中的m個(gè)單元；以及 給轉(zhuǎn)換器施加從P個(gè)功率電平之中選擇的功率電平，數(shù)量P嚴(yán)格小于組合類型的數(shù)量N〇
【文檔編號(hào)】B60L11/18GK104380561SQ201380025504
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月15日
【發(fā)明者】馬克·盧恰, 勞倫特·加尼爾 申請(qǐng)人:雷諾有限公司, 原子能與替代能源委員會(huì)