[发明专利]对电池充电的基于非线性伏安法的方法和实现该方法的快速充电系统

说明书

本发明涉及对电池充电的基于非线性伏安法(NLV)的方法。本发明还涉及实现该方法的快速充电系统。自适应充电、非线性电压改变和弛豫是该方法的关键基础。自适应充电允许系统基于用户的时间要求、所要求的充电容量以及电池的SOC和SOH来平衡充电。非线性改变电压并加上合适的弛豫模式允许该方法获得最大充电容量，而不会损伤电池。

本专利申请要求于2017年12月7日提交的新加坡专利申请号为10201710151Y的专利申请的优先权。

技术领域

本发明涉及对电池进行充电的基于非线性伏安法(NLV)的方法。本发明还涉及实现该方法的快速充电系统。

背景技术

“如何更快速地对电池进行充电？”是自从电池存储设备问世几十年来一直没有完全解决的问题。更重要的是，由于急需且大量使用移动设备技术以及近年来对电动汽车(EV)和插电式混合动力汽车(PHEV)的需求日益增长(由于迫切需要遏制以石油为主的汽车造成的空气污染)，所以更快速地对锂离子电池进行充电已成为关键问题。因此，当今世界上锂离子电池的快速充电解决方案是价值数十亿美元的创新。

本发明的目的是提出一种新的基于非线性伏安法(NLV)的充电协议，该协议允许以与当前的恒定电流恒定电压(CCCV)快速充电技术相比改进的性能对电池进行快速充电。

发明内容

根据本发明的一方面，用于对电池系统进行充电的方法包括：

a.测量多个电池系统的电压，‘v’

b.测量多个电池系统的充电电流，‘i’

c.测量多个电池系统的温度，‘T’

d.测量充电时间，t_ch

e.测量多个电池系统的充电状态，SOC

f.测量多个充电放电循环数量，‘n’

g.应用如下关系式：

其中，

-是电压的时间增长率(V.s^-1)

-是充电电流速率的绝对值(mA.s^-1)

-K是可变参数，0.006≤K≤300

-α是可调节常数，0.01≤α≤100。

根据本发明的另一方面，提出了一种电池充电系统，该电池充电系统包括：

h.用于测量多个电池系统的电压‘v’的传感器，

i.用于测量多个电池系统的电流‘i’的传感器，

j.用于测量多个电池系统的温度‘T’的传感器，

k.用于测量多个电池系统的电压‘v’的传感器，

l.用于测量多个电池系统的充电时间‘t_ch’的传感器，

m.用于测量电池系统的充电状态SOC的计算系统，

n.用于测量电池系统的充电放电循环数量的计算系统，

o.用于应用诸如以下关系式的计算系统：

其中，

-是电压的时间增长率(V.s^-1)

-是充电电流速率的绝对值(mA.s^-1)

-K是可变参数，0.006≤K≤300