[发明专利]一种动力锂电池快速充电方法

摘要

本发明公开了一种动力锂电池快速充电方法，在最大限度符合实际应用需求的前提下，充分结合智能充电设施、均衡装置以及可靠的锂电池管理系统，根据锂电池组充电时虚实电压的转换原理，对锂电池组采取循环降倍率强充电策略，实现在短时间内将锂电池组的电量快速充满至锂电池组平均总电量的80~90%。同时本发明采用了总电压电量估算和通信电量判定的双保险模式，双路采集锂电池组的实时电压，将率先到达的做为优先控制点，比传统的电池充电方法多出一道防护，确保电压监测通讯的畅通，安全可靠。本发明可作为一种电动汽车动力电池的临时充电手段，适用于高速公路的充电站，以满足用户临时应急充电的需求。

主权项

一种动力锂电池快速充电方法，其特征在于，该方法充分结合智能充电设施、均衡装置以及锂电池管理系统，根据锂电池组充电时虚实电压的转换原理，对锂电池组采取循环降倍率强充电策略，实现短时间内锂电池组的快速充电；所述智能充电设施包括若干智能充电桩，每个所述智能充电桩内均设置有一个用于控制智能充电桩充电时间和充电倍率的智能充电控制器，并且在所述智能充电桩的充电插头上设置有一个用于实时采集锂电池组当前电压的电压检测模块以及一个用于接收锂电池组电压信号的CAN通讯接收模块；所述锂电池管理系统是预先配备在锂电池组上的，用于管理锂电池组的充放电，并且在所述锂电池管理系统中设置有一个用于管理锂电池组电芯一致性问题的均衡装置、一个用于提供断路保护的物理保护开关以及一个用于发送锂电池组电压信号的CAN通讯发送模块；本方法的具体包括以下步骤：步骤1）通过所述智能充电控制器，将锂电池组的强充结束电压点设置在锂电池组平均总电压的90%处；步骤2）将充电插头插入锂电池组的充电接口，充电电路随即接通，所述电压检测模块开始工作，所述CAN通讯接收模块与所述CAN通讯发送模块相互接通，锂电池组开始进入循环降倍率强充电阶段；步骤3）所述智能充电控制器首先选择1~2C倍率对锂电池组进行第一轮快速充电，此时所述电压检测模块实时采集锂电池组的当前电压，并将采集到的电压值传回智能充电桩的所述智能充电控制器中，进行总电压电量估算；同时所述锂电池管理系统实时监测锂电池组的当前电压，并将监测信号通过所述CAN通讯接收模块和所述CAN通讯发送模块发送至智能充电桩的所述智能充电控制器中，进行通信电量判定；步骤4）一旦所述智能充电控制器判定出所述电压检测模块或所述锂电池管理系统中任意一方所检测到的锂电池组当前电压到达所述强充结束电压点时，所述智能充电控制器立即将充电倍率减小为第一轮快速充电末期倍率的一半，此时锂电池组的当前电压属于虚电压，由于锂电池具有电压弹性涨落的特性，因此在充电倍率减半之后，随着虚电压向实电压靠近，锂电池组的当前电压会有所下降；步骤5）充电倍率减半后，智能充电桩继续为锂电池组进行第二轮快速充电，锂电池组的当前电压接着开始上升，当所述智能充电控制器再次判定出所述电压检测模块或所述锂电池管理系统中任意一方所检测到的锂电池组当前电压到达所述强充结束电压点时，所述智能充电控制器立即再次将充电倍率减小为第二轮快速充电末期倍率的一半，此时锂电池组的当前电压仍属于虚电压，随着虚电压再次向实电压靠近，锂电池组的当前电压再次会有所下降；步骤6）重复步骤5）的策略，对锂电池组继续进行若干轮循环降倍率的快速充电，直至锂电池组的实际电压到达所述强充结束电压点，即锂电池组平均总电压的90%，此时充电倍率降至0.2C，充电电流低于800mA，至此完成整组锂电池组90%总电量的快速充电。