[发明专利]电池的充电控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池管理技术领域，特别涉及一种电池的充电控制方法。

背景技术

目前已经出现了很多充电电池的充电方法和充电装置，技术发展较为成熟。但是，锂离子电池的充电方式主要是恒流-恒压充电模式，这种充电方法的恒压持续时间比较长，很难实现快速充电的目的。然而，随着人们日常生活电子用品越来越多地采用锂离子电池作为供能装置，尤其是电动汽车的发展对锂离子电池的更高需求，可充电锂离子电池的快速充电方法成为一个研究热点，各种研究成果也层出不穷。CN200610034990.6、CN200810029444、CN200810198973.5等公开的是分别采用不同方法对阻抗压降进行补偿的恒流充电方法，从而实现对电池快速充电的目的。不过，采用这类方法进行快速充电时，充电电流较大时，需要大幅度提高电池恒流充电截止电压，因而可能导致因电压偏高使电池内部发生副反应，从而影响电池的使用寿命；而如果恒流充电截止电压不够高，电池则难以充满电。CN201110079451.5则提出了一种恒压充电的快速充电方法，电流的变化其实是被动的。根据实验结果，这种方法存在很大不足，尤其是对于锂离子电池，如果充电电压过高，虽然充电电压未超过电池允许的最高电压，但是随电池荷电状态（SOC）增大时，正或负电极的电位可能已经超过与电解液产生强烈副反应的电位，而导致电池寿命受到影响；而如果充电电压较低，则又难以达到快速充电的目的。

另外，充电倍率是电池充电快慢最直接的参数，充电倍率越大表示充电越快，因此，理想情况下，充电倍率越大越好。但是，由于电池内部电化学反应机理的限制，当充电倍率足够大时，电池内部会发生副反应，从而影响电池的使用寿命。而且，根据实验结果可知，在不同的SOC状态下，电池能够承受的最大充电倍率是不同的：随着SOC的增加，电池能够承受的最大充电倍率会越来越低。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种电池的充电控制方法，该方法能够根据电池当前的荷电状态及当前温度，主动控制电池的充电倍率，使得充电倍率始终处在最大值，从而实现最快速的充电，且不会对电池的寿命造成太大影响。

为了实现上述目的，本发明的实施例提出了一种电池的充电控制方法，包括以下步骤：对电池进行分析，以得到所述电池在不同荷电状态下的正负极电位的变化曲线；根据所述正负极电位的变化曲线确定所述电池在不同荷电状态及不同温度下的最大充电倍率，并根据所述最大充电倍率生成所述最大充电倍率与电池的荷电状态及温度的关系图；根据所述关系图、当前温度和所述电池当前的荷电状态确定所述电池允许的当前最大充电倍率，并根据所述当前最大充电倍率对所述电池进行充电。

根据本发明实施例的电池的充电控制方法，在不同的电池荷电状态及不同温度下，通过主动的控制，不断调节充电倍率，使得电池充电倍率始终维持在最大充电倍率下，从而可实现最大限度地提高电池充电速率，且不会对电池的寿命造成太大影响。

另外，根据本发明上述实施例的电池的充电控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的实施例中，通过三电极电池实验获得所述电池的正负极电位曲线

在本发明的实施例中，所述电池为镍镉电池、镍氢电池、铅酸电池或锂电池。

在本发明的实施例中，所述根据所述正负极电位的变化曲线确定所述电池在不同荷电状态及不同温度下的最大充电倍率，并根据所述最大充电倍率生成所述最大充电倍率与电池的荷电状态及温度的关系图，进一步包括：根据所述正负电极电位的变化曲线获取正极的电位阈值和/或负极的电位阈值；根据所述正极的电位阈值和/或负极的电位阈值得到不同荷电状态及不同温度下的最大充电倍率；根据所述不同荷电状态及不同温度下的最大充电倍率及对应的荷电状态及温度进行描点建模，以生成所述最大充电倍率与电池的荷电状态及温度的关系图。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一个实施例的电池的充电控制方法的流程图；

图2为根据本发明一个实施例的电池的充电控制方法的电池的正负极电位的变化曲线示意图；以及

图3为根据本发明一个实施例的电池的充电控制方法的最大充电倍率与电池的荷电状态及温度的关系图。

具体实施方式