[发明专利]基于锂表面浓度的基于模型的快速充电方法

权利要求书

1.一种给电池充电的方法，其特征在于，包括：

在第一时间间隔确定待施用直到第二时间间隔的第一充电电流，如此以致所述第一充电电流给所述电池充电，使得在所述第二时间间隔的阳极Li离子表面浓度保持小于或等于所述阳极的最大Li离子表面浓度，以确定第一最大锂离子表面浓度电流，其中第一充电电流是第一最大锂离子表面浓度电流和第一时间间隔期间的最大允许充电电流中的较小者；将所述第一充电电流施用到所述电池；

在所述第二时间间隔确定待施用直到第三时间间隔的另一充电电流，如此以致所述另一充电电流给所述电池充电，使得在所述第三时间间隔的阳极Li离子表面浓度保持小于或等于所述阳极的所述最大Li离子表面浓度，以确定第二最大锂离子表面浓度电流，其中另一个充电电流是第二最大锂离子表面浓度电流和第二时间间隔期间的最大允许充电电流中的较小者；和

将所述另一个充电电流施用到所述电池。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，高于所述最大Li离子表面浓度的浓度是将发生Li镀敷的浓度。

3.一种给电池充电的方法，其特征在于，包含：

基于电池中的不同位置处的Li离子浓度和当前充电电流而对所述电池的阳极表面处的Li离子的表面浓度建模；

确定在从第一时间时刻施用到第二时间时刻时的高达最大表面浓度电流在所述第二时间时刻导致高达最大表面浓度；以及

从所述第一时间时刻到所述第二时间时刻使用高达所述最大表面浓度电流而以施用电池电流给所述电池充电。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，包括确定所述最大表面浓度电流与最大允许充电电流之间的较小值以得到所述施用电池电流而以给定时间步给所述电池充电。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，浓度向量描述所述电池内部的不同位置处的Li离子的浓度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，包括电池电压被计算为所述浓度向量和所述施用电池电流的函数的模型部分。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于所述计算的电池电压与所测量的电池电压之间的观测差来修改所述浓度向量。

8.一种电池充电系统，其特征在于，包括：

电池管理系统，被配置成从待充电的电池接收操作特性并且确定所述电池的充电状态；

快速充电控制器，被配置成从所述电池管理系统接收所述充电状态并且确定给所述电池充电的充电信息以防止老化影响；以及

电池充电器，被配置成从所述快速充电控制器接收充电信息并且使用所述充电信息给所述电池充电，其中所述快速充电控制器在第一时间间隔确定待施用直到第二时间间隔的所述充电信息，如此以致所述充电信息给所述电池充电，使得在所述第二时间间隔的阳极Li离子表面浓度保持小于或等于所述阳极的最大Li离子表面浓度，其中充电信息是最大锂离子表面浓度电流和第一时间间隔期间的最大允许充电电流中的较小者。

9.根据权利要求8所述的电池充电系统，其特征在于，浓度向量描述所述电池内部的不同位置处的Li离子的浓度。

10.根据权利要求9所述的电池充电系统，其特征在于，包括电池电压被计算为所述浓度向量和施用电池电流的函数的模型部分，基于所述计算的电池电压与测量的电池电压之间的观测差来修改所述浓度向量。