[发明专利]一种柔性跟随式智能充电方法及充电装置

说明书

本发明公开一种柔性跟随式智能充电方法及充电装置，其按照时间顺序包括预充电阶段、第一恒流充电阶段、恒压恒流脉冲充电阶段、第一恒压充电阶段、第二恒流充电阶段、第二恒压充电阶段以及均衡充电阶段；该柔性跟随式智能充电方法以及充电装置能够实时监控电池的状态并根据电池在每个阶段的受电能力，主动改变充电电压及电流参数，自动实施整个充电过程，解决了二次电池欠充、过充以及充电过程中温升过高、析气过多的普遍问题，有助于在充电过程中充进更多电量，同时延长电池的单次使用时间及实际使用寿命。

技术领域

本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种柔性跟随式智能充电方法及充电装置。

背景技术

二次电池能够反复进行充放电，具有良好的蓄电储能特性，广泛应用于工业生产领域及民用交通领域，能够逐步替代燃油的使用，达到减排环保的目的。譬如电动叉车、电动汽车及其它环保型电动车就大量装备使用了铅酸电池或锂离子电池。但目前市场上用户普遍都反映两个问题：一是电池充电次数频繁，每次充电后使用不了多久就要再次充电，二是电池的实际使用寿命通常只达到设计寿命的1/2甚至更短，远远低于设计寿命；这二者使得二次电池的使用性价比降低，企业或个人不得不提前报废大量旧电池，支付昂贵的费用来更换新的电池，造成了社会资源的浪费，不利于新能源政策的推广实施。

究其实际原因，就是因为使用了不恰当的充电控制方法导致了二次电池欠充或过充，即电池充不满电或过早报废。目前市面上电池充电设备的充电过程一般都采用：首先大电流恒流充电，当电池电压达到某个阈值(稍低于最高充电电压)后转为恒压充电，之后任其充电电流逐渐减小。这种充电方式最大的缺点就是忽视了二次电池在充电的各个阶段中的自然受电能力，在充电电流应该减小的时候用大电流，应该增大的时候反而用小电流；大电流恒流充电会使电池内部活性物质一直处于高速运动状态，运动克服阻力所产生的热量没有时间释放，这就造成电池内部的局部温度一直升高，同时容易产生较多气体；此处，蓄电池充电过程中，会出现析气现象。析气现象是指当电极电位超过某一特定值后，电解液会发生电化学反应，表现为负极析氢，正极析氧，这个特定的电压值称之为析气电压点。对于蓄电池而言，析气电压点为2.35V/节。进入恒压充电阶段后也并未主动将充电电流减小，多次恶劣充电后必然直接导致电池鼓胀，容量下降，缩短电池使用寿命；而且还存在较大的使用安全隐患，甚至可能发生电池冒烟起火的危险。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，目的在于解决二次电池欠充、过充以及充电过程中温升过高、析气过多的技术问题。

为了解决上述的技术问题，本发明提出的基本技术方案为：

具体的，本发明提供一种柔性跟随式智能充电方法，其包括以下步骤：

对电池输入预充电流进行充电，直至电池电压值大于放电时的截止电压值，结束预充电阶段；此处，所述预充电流范围为0.04C～0.1C，此处C代表电池容量，单位用Ah安时表示；

对电池输入第一恒流进行充电，直至电池电压值等于电池的最低析气电压值，结束第一恒流充电阶段；此处，所述第一恒流范围为0.14C-0.5C，此处C代表电池容量，单位用Ah安时表示；

对电池进行恒压恒流脉冲充电并使电池电压的恒压值始终保持低于所述最低析气电压值，持续30分钟，结束恒压恒流脉冲充电阶段；

对电池恒压充电，充电时使电池电压值稳定在电池的最低析气电压值，直至充电电流降至所述第一恒流值的二分之一，结束第一恒压充电阶段；

对电池输入第二恒流进行充电，直至电池电压值等于电池的最低析气电压值的1.05倍，结束第二恒流充电阶段；

对电池恒压充电，直至电池电流降至所述预充电电流，结束第二恒压充电阶段；

对电池输入预充电电流，并将电池的总充电电压设置为电池的最低析气电压值的1.1倍进行充电，直至电池达到所设置的电压值，结束均衡充电阶段。