[发明专利]一种电池自适应快速充电方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池充放电技术领域，尤其涉及一种电池自适应快速充电方法。

背景技术

随着石油日益枯竭和人们环保意识的逐渐增强，具有高效节能、零排放优势的电动汽车倍受关注，是节能环保汽车发展的主攻方向，也是未来汽车产业发展的方向。

由于电动车能量空间设计有限和行驶工况复杂，对电池的能量密度、功率密度和温度特性等具有较高的要求，现有电池还不能完全达到电动汽车整车的需求，与现有普通燃油车相比，电动车主要存在以下劣势：

1.续驶里程较短，一股续驶里程在200km以下。

2.充电速度较慢，一股充电时间在5-7小时。

电动车为了弥补自身劣势，动力电池持续在向高能量密度和快速充电快速的方向发展。而具有高能量密度的动力电池研发速度与市场需求相差较远，还需要较长的时间去。

提高电池的快速充电能力是解决电动汽车现有短板的可行的方案之一。目前电池普遍采用的充电方式为恒流转恒压限流的方式，此法充电过程较长，一股充电时间在三小时以上，无法达到快速充电的目的。此外提高充电电流，可以达到快速充电的目的，但电池内部会有副反应发生，对电池性能具有较大影响，表现是寿命明显缩短，同时造成电池的极化电压较大，充电效率较低，电池实际充进的电量较少。另外还有提高充电电压补偿电池在充电过程中各种阻抗产生的压降而达到快速充电的目的，但此种充电方法由于提高充电电压，易造成电解液的副反应发生，同时由于充电电流没有明显变化，电池的整体快充时间没有明显缩短。

因此，电动汽车市场化亟需寻找一种在不改变电池本身结构和性能，又能够提高电池充电电流，同时不对电池造成伤害的充电方法，来克服现有采用恒流大电流充电导致电池性能变差的缺陷。

发明内容

本发明提供了一种简单、方便的电池快速充电方法，利用电池本身在不同荷电状态具有不同的充电电流需求，提高充电电流倍率，使充电电流适应电池本身在此荷电状态的最大电流需求，从而提高充电速度，缩短充电时间，达到快速充电的目的。

本发明提出的电池自适应快速充电方法，包括以下步骤：

步骤一：用电池的标准充电电流对电池进行恒流充电，并采集电池的容量数据和电压数据；

步骤二：将所述容量数据和电压数据转换为关于电池容量和电压关系的方程式；

步骤三：对所述方程式进行转换，得到所述电池的充电容量变化和电压变化的关系曲线；

步骤四：根据所述电池的电压变化，按所述关系曲线输出相应的最大充电电流。

本发明提出的电池自适应快速充电方法，步骤一中，在所述恒流充电前，先将所述电池恒流放电至截止电压，使所述电池的荷电状态为0％。

本发明提出的电池自适应快速充电方法，步骤一中，在所述恒流充电前，先将所述电池恒温静止5小时以上，恒温温度为22-28℃。

本发明提出的电池自适应快速充电方法，步骤一中，所述恒流充电的环境温度为20-30℃。

本发明提出的电池自适应快速充电方法，步骤一中，所述标准充电电流为1/3C。

本发明提出的电池自适应快速充电方法，步骤二中，所述容量数据和电压数据通过数学分析得到所述关于电池容量和电压关系的方程式；其中，电池容量单位为Ah、电压单位为mV

本发明提出的电池自适应快速充电方法，步骤三中，所述方程式通过求导或微分得到所述电池的充电容量变化和电压变化的曲线；其中，通过微分得到的方程为一阶微分方程。

本发明提出的电池自适应快速充电方法，其特征在于，所述电池为多个并联或串联的同型号的电池。

本发明提出了一种自适应快速充电方法，该方法通过测试电池的标准充电曲线，利用电池的标准充电曲线转换，获得电池在不同电压状态时具有的最大接受电流的能力，根据电池的不同状态，动态调节充电机的电流，使电池持续处在最佳充电状态，在不影响电池的性能状态下，缩短充电时间，增加电池的使用寿命，提升电动汽车电池的经济型和安全性。

附图说明

图1为本发明电池自适应快速充电方法的流程图。

图2为本发明电池自适应快速充电方法实施例中的流程图。

图3为电池标准充电曲线图。

图4为电池标准充电曲线图(转换后)。

图5为电池在不同状态时具有的最大充电电流接受能力曲线图。

图6为不同充电方式电池循环寿命曲线图。

具体实施方式