(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧および充電電流を調整することができる充電器（１）に直列に接続される個別の電気化学セル（５、６、７）、特にリチウムポリマーセルを充電する方法であって、各セルの電圧を継続的に検出し、１つのセルが所定の閾値電圧に達するとき、前記セルの電流を分流する方法において、第１のセルが前記閾値電圧に達するとき、前記個別のセル（５、６、７）の充電電流にある増加分を加え、それと同時に、前記セルと並列に、前記個別のセル（５、６、７）の前記充電電流の前記増加分に等価な電流の分流抵抗を接続し、後続の各セルが前記閾値電圧に達するとき、前記個別のセル（５、６、７）の前記充電電流の前記増加分に等しい電流の分流抵抗を、各セルにも並列に接続することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記増加分が前記個別のセルの前記充電電流に加えられる時点から、前記電流の分流されていない部分によって、前記閾値電圧に達している前記セルのうちの１つのセルに過充電が生じる場合には、前記セルの電圧が再び前記閾値電圧に等しくなるまで、前記充電電流に少なくとも１つの減少分を加えることを特徴とする請求項１に記載の個別の電気化学セルを充電する方法。
【請求項３】
分流される前記電流は、前記全セル（５、６、７）の前記充電電流の１％〜３０％、好ましくは５％〜１５％を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記全セル（５、６、７）の前記充電電流は、前記各セルの温度の関数として計算されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記セルのうち少なくとも１つのセルの温度が所望の温度範囲外にある場合には、前記セルは、その温度が前記所望の範囲内に入るまで、加熱されるか、あるいは冷却されることを特徴する請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記温度の範囲は４０℃〜１１０℃、好ましくは５０℃〜１００℃であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記充電電流は、式
【数１】
Ｉ＿ｃｈａｒｇｅ＝Ａ  ｅｘｐ（−Ｂ／２Ｔ）・Ｓ
によって計算され、ただしＳは充電されているセルの自由表面であり、Ａは８０ｍＡ／ｃｍ2〜１５０ｍＡ／ｃｍ2、好ましくは１０５ｍＡ／ｃｍ2〜１１０ｍＡ／ｃｍ2であり、Ｂは４２００Ｋ〜４８００Ｋ、好ましくは４４００Ｋ〜４６００Ｋであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記各セルの表面キャパシタンスは、式
【数２】
Ｃｍａｘ＿ｃｈａｒｇｅ＝（αＴ＋β）・Ｓ／Ｉ＿ｃｈａｒｇｅ
によって計算され、ただしαは０．０１ｍＡ2／Ｋｃｍ4に等しく、βは３．３ｍＡ2／ｃｍ4〜３．２ｍＡ2／ｃｍ4、好ましくは３．２４ｍＡ2／ｃｍ4〜３．２６ｍＡ2／ｃｍ4であり、Ｓはｃｍ2で表される各セルの表面であり、Ｉ＿ｃｈａｒｇｅは請求項７の式による充電電流であり、充電時間は５〜１５時間、好ましくは７〜１０時間であることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
１つのセルが前記閾値電圧に達する前であり、このセルと、最小の充電電圧を有するセルとの間の電圧差が所定の値より大きいときに、このセルの充電電流の一部が分流されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記電圧差は１０ｍＶ〜２００ｍＶであることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれかによる方法を実装するために、電圧および充電電流を調整することができる充電器（１）に直列に接続される個別の電気化学セル（５、６、７）、特にリチウムポリマーセルを充電するための装置であって、各セルの電圧を検出するための手段（２１、２２、２３）と、前記各セルの電流を分流するための手段（１５、１６、１７）と、前記分流する手段を前記各セル（５、６、７）に接続するための手段（１２、１３、１４）とを備える装置において、前記各セルの電圧を閾値電圧と比較するための手段（１８、１９、２０）と、前記個別のセル（５、６、７）のうち１つのセルの電圧が閾値電圧に達するとき、前記個別のセル（５、６、７）の前記充電電流にある増加分を加えるための手段（２４）と、前記増加分に等価な前記電流の一部を分流するための手段（１５、１６、１７）とをさらに備えることを特徴とする装置。
【請求項１２】
各セルの電圧を検出するための前記手段は、前記各セルに関連する電圧センサ（２１、２２、２３）を備え、各セルの電流を分流するための前記手段は、前記各セルに関連する抵抗（１５、１６、１７）を備え、前記分流する手段を接続するための前記手段は、前記各セルに関連するスイッチ（１２、１３、１４）を備え、電圧を比較するための前記手段は、前記各セルに関連し、前記スイッチ（１２、１３、１４）を動作させる制御ユニット（２４）に接続される電圧センサ（２１、２２、２３）を備え、充電電流の増加分を加えるための前記手段は、前記制御ユニット（２４）を備えることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記制御ユニット（２４）は、前記各セル（５、６、７）の温度センサ（２５、２６、２７）の出力を閾値温度と比較するための手段をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、電圧および充電電流を調整するための充電手段に直列に接続される、いくつかの電気化学セル（電池）、具体的にはリチウムポリマーセル（バッテリ）を充電する方法に関する。
【０００２】
本発明は、輸送手段（車両）の利用可能性を高めることを目的として、自給電気方式を有する電気式車両（２輪、３輪、４輪）および熱式車両（thermal vehicle）に電源を供給するためのアキュムレータ（蓄電池）システムの用途に適用することができ、車両の行動範囲および自給率を増加させるが、充電時間を短縮するように電池の充電を最適化するのに適している。
【０００３】
１つの知られている方法によれば、各電池の充電の状態が継続的に検出され、１つの電池が所定のスレショルド（閾値）電圧に達するとき、電池に供給される電流がシャント（分流）される。
【０００４】
電気式車両用の電気化学蓄電池（バッテリと呼ばれる）のシステムは、蓄電池の技術にしたがって、その単位電圧が１〜４Ｖの場合には「セル」と呼ばれ、直列に接続された電池の電圧が６〜５０Ｖである場合には「モジュール」と呼ばれる、永続的に直列に接続されるサブアセンブリ素子から構成される。
【０００５】
バッテリを再充電するために、充電装置（バッテリの外部にある）が用いられる。充電装置は配電系統に接続され、各モジュールのための通信系とともに配置される。この通信系によって、バッテリの充電（規則および信号）が制御されるようになる。
【０００６】
バッテリを充電するための知られている方法は、一般的規準としては２段階で実行される。第１段階は、定電流（Ｉａ）あるいは定電力（Ｗａ）のいずれかで、できる限り急速にバッテリを充電することからなる。この充電は、バッテリが所定の上側閾値電圧に達するときに完了される。
【０００７】
第２段階は、低減された定電流（Ｉ）あるいは低減された定電力（Ｗ）のいずれかで充電を完了することからなる。この充電方法の第２段階の変更形態は、最小閾値電流まで減少させるように充電電流を残して、定電位（Ｕ）でバッテリを充電することである。
【０００８】
この方法は、バッテリの充電の状態が全体的にしか制御することができないという欠点を有する。セルのうちのいくつかを過充電することなく、全てのセルの充電状態を最大にすることはできない。
【０００９】
バッテリを構成するセルおよびモジュールの充電を最適化するために、各セルの充電電流を完全に分流する既知の方法が提案されている。その機能は、既に充電されているセルを過充電することなく、未充電のセルを充電できるようにすることである。この場合には、セルの充電は個別に行われる。
【００１０】
各セル、あるいは各モジュールの充電電流を完全に分流する方法を実行するための装置を実装することにより、第１に、電力および制御電子部品を用いることに起因する余分なコストがかかり、第２に、液冷システムが存在するため余分な重量が加わるようになる。
【００１１】
本発明は、その目的として、経済的に、そして信頼性のある態様で、またより軽量の装置を用いて充電を最適化できる方法を創作するものである。
この目的を達成するために、本発明は、電圧および充電電流を調整可能な充電器に直列に接続される、いくつかの（個別の）電気化学セル、具体的にはリチウムポリマーセルを充電する方法に関し、その方法は、各セルの電圧を継続的に検出するステップと、１つのセルが所定の閾値電圧に達する際に、そのセルの電流を分流するステップと含み、第１のセルが閾値電圧に達する際に、上記いくつかのセルの充電電流にある増加分を加え、それと同時に、そのいくつかのセルと並列に、そのいくつかのセルの増加分（インクリメント）に等価な電流のシャント（分流）抵抗を接続するステップと、後続のセルがそれぞれ上記電圧閾値に達する際に、そのセルと並列に、そのいくつかのセルの充電電流の増加分に等しい電流の分流抵抗を接続するステップとを含むことを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明は、以下に記載される特徴の１つあるいは複数を含むことが可能である。その特徴は、
―  上記いくつかのセルの充電電流に増加分が加えられた時点から、その電流の分流されていない部分によって、閾値電圧に達しているセルのうちの１つにおいて過充電が生じる場合には、そのセルの電圧が再び閾値電圧に等しくなるまで、充電電流の少なくとも１つの減少分（デクリメント）を加える、
―  分流される電流が、全てのセルの充電電流の１％〜３０％、好ましくは５％〜１５％を含む、
―  全てのセルの充電電流が各セルの温度の関数として計算される、
―  セルのうち少なくとも１つのセルの温度が所望の温度範囲外にある場合には、その温度が所望の範囲内に入るまで、そのセルが加熱されるか、冷却されるようにする、
―  温度の範囲が４０℃〜１１０℃、好ましくは５０℃〜１００℃である、
充電電流が、式
【００１３】
【数３】
Ｉ＿ｃｈａｒｇｅ＝Ａ  ｅｘｐ（−Ｂ／２Ｔ）・Ｓ
によって計算され、ただしＳは充電されているセルの自由表面であり、Ａは８０ｍＡ／ｃｍ2〜１５０ｍＡ／ｃｍ2、好ましくは１０５ｍＡ／ｃｍ2〜１１０ｍＡ／ｃｍ2であり、Ｂは４２００Ｋ〜４８００Ｋ、好ましくは４４００Ｋ〜４６００Ｋである、
―  各セルの表面キャパシタンスが、式
【００１４】
【数４】
Ｃｍａｘ＿ｃｈａｒｇｅ＝（αＴ＋β）・Ｓ／Ｉ＿ｃｈａｒｇｅ
によって計算され、ただしαは０．０１ｍＡ2／Ｋｃｍ4に等しく、βは３．３ｍＡ2／ｃｍ4〜３．２ｍＡ2／ｃｍ4、好ましくは３．２４ｍＡ2／ｃｍ4〜３．２６ｍＡ2／ｃｍ4である、
―  Ｓはｃｍ2で表される各セルの表面であり、Ｉ＿ｃｈａｒｇｅは上記の式による充電電流であり、充電時間は５〜１５時間、好ましくは７〜１０時間である、
―  １つのセルが閾値電圧に達する前に、そしてこのセルと、最小の充電の電圧を有するセルとの間の電圧差が所定の値より大きいときに、このセルの充電電流の一部が分流される、
―  その電圧差が１０ｍＶ〜２００ｍＶであることを含む。
【００１５】
また、本発明は、上記の方法を実装するために、電圧および充電電流を調整できる充電器に直列に接続されるいくつかの電気化学セル、具体的にはリチウムポリマーセルを充電するための装置に関し、その装置は、各セルにおいて電圧を検出するための手段と、各セルの電流を分流するための手段と、分流するための手段を各セルに接続するための手段とを備え、各セルの電圧を閾値電圧と比較するための手段と、そのいくつかのセルのうちの１つのセルの電圧が閾値電圧に達するとき、そのいくつかの充電電流にある増加分を加えるための手段と、その増加分に等価な電流の一部を分流するための手段とを含む。
【００１６】
その装置は以下に記載される特徴のうちの１つあるいは複数を含むことが可能である。その特徴は、
―  各セルの電圧を検出するための手段は、各セルに関連する電圧センサを備え、各セルの電流を分流するための手段は、各セルに関連する抵抗を備え、分流する手段を接続するための手段は、各セルに関連するスイッチを備え、電圧を比較するための手段は、各セルに関連し、上記スイッチを動作させる制御ユニットに接続される電圧センサを備え、充電電流の増加分を加えるための手段はその制御ユニットを備える、
―  制御ユニットはさらに、各セルのための温度センサの出力を閾値温度と比較するための手段を備えることを含む。
【００１７】
本発明は、一例としてのみ与えられる以下の説明を添付の図面を参照しながら読むことにより、さらに良く理解されるであろう。
図１は、本発明の方法を実装するために用いられるアセンブリを表す。
【００１８】
その装置は、モジュール４の正の端子２および負の端子３に接続される充電器１を備える。このモジュールはバッテリ全体、あるいはバッテリの一部のいずれかを形成する。そのモジュールは、リチウムポリマータイプのｎ個の電気化学セルを含み、そのうち最初の２つのセル５、６および最後のセル７が示される。上記ｎ個のセルは互いに直列に接続されており、セル５およびセル７の一方の端子が、そのモジュール端子２、３にそれぞれ接続されており、さらにその端子は充電器１に接続されている。
【００１９】
またモジュール４は、エネルギー源（図示せず）に接続される抵抗性加熱素子８も含む。
そのモジュールの各セルは、分流スイッチ１２、１３、１４と、その対応するシャント（分流）スイッチに直列に接続される抵抗１５、１６、１７を備える部分分流システム９、１０、１１に並列に接続される。
【００２０】
また、部分分流システム９、１０、１１はそれぞれ、関連する分流スイッチ１２、１３、１４を動作させる、セルの負側に接続される電圧比較器（コンパレータ）１８、１９、２０と１．２Ｖの基準電圧源とを備える。
【００２１】
各部分分流システム９、１０、１１では、電圧センサ２１、２２、２３が抵抗１５、１６、１７と、分流スイッチ１２、１３、１４とに並列に接続され、関連するセル内の電圧を測定できるようにする。このセンサは、電圧の値を、通信インターフェース２４に送信する。
【００２２】
またこの通信インターフェース２４は、各セルに接続される温度センサ２５、２６、２７からの情報も受信する。
したがって、通信インターフェース２４は、各セル５、６、７の温度および電圧を認識する。
【００２３】
通信インターフェース２４は、１つの制御線によって加熱素子８に、かつ別の制御線によって充電器１に接続され、これにより、充電電流、充電電圧、および抵抗素子８からモジュールへの熱の伝導を制御できるようになる。
【００２４】
さらに通信インターフェース２４は、それぞれの制御線によって、各分流スイッチ１２、１３、１４を制御する。
その装置は以下のように機能する。
【００２５】
充電器１がモジュール４に接続されるとき、制御インターフェース２４は、温度センサ２５、２６、２７を用いて、各セル５、６、７の温度の測定を開始する。
【００２６】
セルのうち１つのセルの温度が閾値温度（リチウムポリマーセルの場合には１１０℃）より大きい場合には、制御インターフェース２４は加熱素子８の動作を停止し、その温度が閾値温度未満に降下するまで待機する。非常に低い温度の場合には、制御インターフェース２４は抵抗素子８による加熱を起動し、その温度が最小閾値温度（リチウムポリマーセルの場合には７０℃）に達するまで待機する。
【００２７】
全てのセルの温度が許容可能であるとき、制御インターフェース２４は充電器１に指示を出し、モジュール４の温度の関数としてそのインターフェースによって計算された充電電流でモジュール４を充電する。
【００２８】
【数５】
Ｉ＿ｃｈａｒｇｅ＝Ａｅｘｐ（−Ｂ／２Ｔ）・Ｓ
ただしＡは８０ｍＡ／ｃｍ2〜１５０ｍＡ／ｃｍ2、好ましくは１０５ｍＡ／ｃｍ2〜１１０ｍＡ／ｃｍ2であり、Ｂは４２００Ｋ〜４８００Ｋ、好ましくは４４００Ｋ〜４６００Ｋである。
【００２９】
Ｓはｃｍ2で表される各セルのリチウムの展開された表面である。
そのモジュールは電流Ｉ＿ｃｈａｒｇｅで充電される。充電中に、充電電流は、数秒のインターバルで、セルの温度の関数として再計算され、調整される。
【００３０】
充電のこの段階中に、制御インターフェース２４は、全てのセルの最小電圧値を比較して、電圧差が値Ｍａｘｉｍｕｍ＿ｖｏｌｔａｇｅ＿ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅより大きいセルのために、この例では充電電流の約１０％であるＩ＿ｉｎｃｒｅｍｅｎｔに等しい電流の部分の分流を、制御線を用いて起動する。
【００３１】
この値Ｍａｘｉｍｕｍ＿ｖｏｌｔａｇｅ＿ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅは、２５ｍＶ〜２００ｍＶ、好ましくは３０ｍＶ〜１００ｍＶを含む。
あるセル電圧と、そのセルの最小電圧との間の電圧差が、１０ｍＶ〜１００ｍＶ好ましくは２０ｍＶ〜６０ｍＶのＭｉｎｉｍｕｍ＿ｖｏｌｔａｇｅ＿ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅより小さい場合には、制御インターフェース２４は、このセルのための分流スイッチを開く。
【００３２】
値Ｍｉｎｉｍｕｍ＿ｖｏｌｔａｇｅ＿ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅは必然的に、Ｍａｘｉｍｕｍ＿ｖｏｌｔａｇｅ＿ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅに等しいかそれ以下である。
【００３３】
この充電段階は、１つのセルが、３．１Ｖ〜３．７Ｖ、好ましくは３．２Ｖ〜３．５Ｖのその最大閾値電圧、Ｕｍａｘ＿ｆｉｎ＿ｃｈａｒｇｅに達するまで継続する。
【００３４】
充電のこの段階では、最大閾値電圧に達しているセルの電圧比較器１８、１９、２０が、関連する分流スイッチ１２、１３、１４に作用し、関連する抵抗１５、１６、１７を用いて、Ｉ＿ｉｎｃｒｅｍｅｎｔに等価な電流を分流する。同時に、モジュールの制御インターフェース２４は充電器１に指示を出し、０．５Ａ〜５Ａ、好ましくは１Ａ〜２Ａの値Ｉ＿ｉｎｃｒｅｍｅｎｔだけ、充電電流を増加させる。
【００３５】
それゆえ、制御インターフェース２４は、各セルの端子の電圧がＵｍａｘ＿ｆｉｎ＿ｃｈａｒｇｅを超えないように、充電電流を所定の値まで徐々に低減していくように制御する。それゆえ、電流の低減は、数秒のインターバルで継続する。
【００３６】
連続した他のセルがその所定の電圧に達するとき、電流Ｉ＿ｉｎｃｒｅｍｅｎｔは、これに関連して同様に分流され、充電電流はＩ＿ｉｎｃｒｅｍｅｎｔに等しい電流まで低減される。それゆえ、その電圧がＵｍａｘ＿ｆｉｎ＿ｃｈａｒｇｅより小さいセルを流れる電流は０である。あるセルの端子の電圧がこの閾値より小さい場合には、Ｉ＿ｉｎｃｒｅｍｅｎｔに等しい値で充電が継続される。
【００３７】
各セルの表面キャパシタンスは、最大充電の長さと許容される充電電流とに依存し、次の式によって計算される。
【００３８】
【数６】
Ｃｍａｘ＿ｃｈａｒｇｅ＝（αＴ＋β）・Ｓ／Ｉ＿ｃｈａｒｇｅ（ｍＡ2ｈ／ｃｍ2）
ただし、αは０．０１ｍＡ2／Ｋｃｍ4に等しく、βは３．３ｍＡ2／ｃｍ4〜３．２ｍＡ2／ｃｍ4、好ましくは３．２４ｍＡ2／ｃｍ4〜３．２６ｍＡ2／ｃｍ4である。
【００３９】
Ｓはｃｍ2で表される各セルの表面であり、Ｉ＿ｃｈａｒｇｅは上記の式による充電電流である。
ここで、本発明の方法を、図２のフローチャートを参照しながら説明する。
【００４０】
その方法は、開始段階１００で開始し、その際にはセル５、６、７は直列に接続され、セルの分流は行われない。
第２段階１０１では、充電器１がモジュール４に接続されているか否かが検査（チェック）される。接続されていない場合には、充電器が接続されるまで充電ができないため、開始段階１００に戻る。接続されている場合には、充電を行うことができる。その後、段階１０２では、各セル５、６、７の温度が測定され、それぞれ充電開始のための最大温度と比較される。セル５、６、７のうち１つあるいは複数のセルの温度がその最大温度より高い場合には、段階１０３において、モジュールの加熱が中止される。全てのセル５、６、７の温度がその最大温度より低い場合には、段階１０４において、モジュールの加熱が起動される。
【００４１】
次の段階１０５は、各セル５、６、７の温度を、充電を開始するための最小閾値温度と比較するステップからなる。セル５、６、７の温度が最小温度より低い場合には、段階１０１に戻り、こうしてモジュール４の温度を検査するためのループが形成される。
【００４２】
それとは逆に、最小温度より高い場合には、電圧を測定し、その電圧を、充電を開始するための最大電圧と比較するための段階１０６に進む。
各セル５、６、７の温度が２つの制限温度の間にある場合には、段階１０６が実施され、各セルの電圧を測定し、この電圧を、充電を開始するための最大電圧と比較する。全てのセル５、６、７の電圧が閾値電圧より低い場合には、段階１０２に戻る。
【００４３】
閾値電圧より高い場合には、段階１０７において温度の関数として充電電流が計算され、段階１０８において、そのモジュールの温度の関数である電流の、モジュール４への導入が開始される。
【００４４】
段階１１０では、セル５、６、７のうち１つのセルの電圧が、そのセルのための充電の終了を指示する閾値電圧以上の電圧に達しているか否かが確認される。そのセルの電圧が閾値電圧以上の電圧に達しているとき、そのセル内を流れる電流の一部が１１１、１１２において分流される。さらに、そのセルが、充電の終了のための閾値電圧に達した最初のセルである場合には、段階１１３および１１４において、充電電流が値Ｉ＿ｉｎｃｒｅｍｅｎｔだけ増加される。そのセルに関連する分流される電流は、増加分Ｉ＿ｉｎｃｒｅｍｅｎｔに等しい。
【００４５】
結果として、必要な充電レベルに達していない各セルは、既に必要な充電レベルに達しているセルに供給される電流よりも大きい電流が供給される。
段階１１５において、充電されるセルは依然として充電電流を受け取り、各セルの電圧が上昇し始めないことを検査するためにモニタされる。上昇し始める場合には、その充電電流は、段階１１６において値Ｉ＿ｄｅｃｒｅｍｅｎｔだけ減少される。こうして、既に充電されているセルの過充電が回避される。
【００４６】
段階１１７は、全てのセル５、６、７について、電流の分流が既に開始されていることを検査するステップからなる。
分流が開始されていない場合には、その方法は段階１０１で再度開始される。
【００４７】
分流が開始されている場合には、全てのセル５、６、７が充電された状態にあり、利用するための準備がなされている。それゆえ、充電器１の電流は、段階１１８において、値Ｉ＿ｉｎｃｒｅｍｅｎｔまで低減され、結果的にそのセル内の電流は０になる。
【００４８】
セルのうちのいくつかが、段階１１０中に検査される、その閾値電圧以下の電圧を有する間は、電流を部分的に分流する方法は、上記の態様とは異なる態様で進行し、それが段階１２０〜１２７を参照しながら以下に記載する。
【００４９】
これは、そのモジュールの各セル５、６、７のために実行されるループに関連する。
第１のセル５で開始するとき（段階１２０）、このセルに関して、電流の一部が既に分流されているか否かが検査される（段階１２１）。
【００５０】
電流が部分的に分流されていない場合には、段階１２２において、このセルの電圧と、そのモジュールの全てのセルの最小電圧値との間の差が、最大許容差より大きいか否かが検査される。
【００５１】
考慮中のセルの電圧が、全てのセルの最小電圧に十分に近い場合には、このセルには全充電電流が依然として供給される。十分に近くない、すなわちそのセルの電圧がセルの最小電圧より高い場合には、このセルに関して充電電流の一部が分流され、それが段階１２３において示される。
【００５２】
電流の部分分流のための検査によって（段階１２１）、このセルについて、その電流の一部が既に分流されていることが見いだされる場合、そのセルの電圧が、全てのセルの最小電圧に近すぎないか否かが検査される（段階１２４）。近すぎない場合には、部分分流は停止され、そのセル内を全充電電流が流れる（段階１２５）。この結果、このセルの充電が加速される。
【００５３】
段階１２６では、全てのセルの電圧が既に検査されているか否かが検査される。全てが検査されていない場合には、段階１２７において、次のセルに進む。
全てのセルが検査されている場合には、段階１０１に戻り、充電器の接続を検査する。
【００５４】
図３は、例を用いて、直列に接続された４つのセルを有するモジュールの充電の動作を示す。
充電は、時間ｔ0において、４つのセルを通って循環する充電電流Ｉ＿ｃ（Ｉ＿ｃｈａｒｇｅ）で開始する。４つのセルの電圧は、充電の開始時点で最小電圧（Ｕ＿ｍｄｃｃ）であり、そのモジュールの電圧は、充電の開始時点で最小電圧（Ｕ＿ｍｄｃｍ）である。そのセルは、任意の順番で、異なる速度で充電される。
【００５５】
たとえば、セルＩＩＩが、時間ｔ1まで、最も急速に充電されるものと仮定する。その時点では、そのセルの電圧と、最も遅く充電されているセル（たとえば、セルＩＩ）の電圧との間の差は、制御インターフェース２４によって許容される差よりも大きくなり、電流Ｉ＿ｉ（Ｉ＿ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ）が、セルＩＩＩに関して分流される。
【００５６】
結果として、セルＩＩＩの電圧が下がり、このセルは、より低速で充電される。
時間ｔ2では、セルＩＶの電圧と、セルＩＩの電圧との間の差は、このセルＩＶに関して電流Ｉ＿ｉが分流されるような差である。
【００５７】
時間ｔ3では、セルＩＩＩとセルＩＩとの間の差は、制御インターフェース２４によって許容される閾値未満まで降下し、再び全電流Ｉ＿ｃがセルＩＩＩに加えられる。それゆえ、その充電プロセスは加速される。
【００５８】
時間ｔ4では、セルＩＩＩの場合の時間ｔ3と同じことが、セルＩＶの場合に生じる。
ｔ4とｔ5との間では、第１のセル（この場合にはセルＩＩＩ）が最終的な充電電圧（Ｕ＿ｍｆｃｃ）に達するときに、全セルがＩ＿ｃによって充電される。
【００５９】
それゆえ、充電電流は値Ｉ＿ｉだけ増加されるが、セルＩＩＩは部分分流システムに起因して、この電流だけ分流される。このセルの過充電を防ぐために、電流は引き続き低減される。相次いで、セルＩＶ、ＩおよびＩＩが、時間ｔ6、ｔ7、ｔ8において最終的な充電電圧（Ｕ＿ｍｆｃｃ）に達する。
【００６０】
充電の終了時に、各セルに加えられる電流は０になるが、一方、その充電電流はＩ＿ｉである。
そのモジュールの最終電圧はＵ＿ｍｆｃｍと呼ばれる。
【００６１】
したがって、セルの充電の量は等しくなり、比較的簡単で、安価な電子部品で最適化されることができる。
本発明による方法および装置は、以下の利点を有する。その利点は、
―  モジュールの機能および安全性に損傷を与えるようになる過充電段階を必要とすることなく、セルの充電レベルを最大にし、かつ等しくする、
―  モジュールの充電時間を短縮し、充電電流を最適化する、
―  モジュールの温度の関数として、そのセルの充電のレベルを最大にすることと、
―  セルを分流するためにコストのかかる電力電子部品の必要性を回避する、
―  全分流システムのために散逸される熱を除去するための熱伝達流体を有する冷却システムの必要性を回避することを含む。
【００６２】
本発明は、また、
―  海上輸送電気装置の電源、および自給電気方式を用いる場合も、用いない場合もある電気式車両あるいは熱式車両の始動のためにも、
―  緊急用の電源のためにも、
―  再生可能エネルギー（光起電力（太陽光）、風力、バイオマス等）によって電気を生成する少なくとも１つの手段を備える発電所のためにも、
―  電気ネットワーク上の備蓄電気のためにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による方法を実装するための装置の概略図である。
【図２】  本発明によるバッテリを充電する方法の流れ図である。
【図３】  図１の装置における時間に対する電圧および電流の変化を表すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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