一種帶溫度補償的鋰離子動力電池快速充電方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鋰離子電池技術領域，特別是涉及鋰離子動力電池快速充電方法。
【背景技術】
[0002] 動力鋰離子電池是20世紀成功開發的新型高能電池。因其具有輸出電壓高、循環 壽命長、能量密度高、自放電低和無記憶效應、工作溫度范圍寬等優點已在移動電話、便攜 式計算機、攝像機、照相機等方面代替了傳統電池。動力鋰離子電池將成為21世紀電動汽 車的主要動力電源之一。并且它已經在人造衛星、航空航天和儲能方面得到了廣泛的應用。 對于動力鋰離子電池來說，合理的使用方法可以提高電池的使用效率、延長電池壽命。
【發明內容】
[0003] 本發明是為了實現電池剩余容量和電池溫度不同的情況下，提供最優的充電策 略，提出了一種帶溫度補償的鋰離子動力電池快速充電方法。
[0004] 本發明所述的一種帶溫度補償的鋰離子動力電池快速充電方法，該方法的具體步 驟為：
[0005] 步驟一、檢測待充電電池的剩余電量SOC ;
[0006] 步驟二、將步驟一檢測獲得的電量SOC與充電電量閾值S0C。進行比較，當 SOC < S0C。時，執行步驟三，當SOC > SOC。時，執行步驟六；
[0007] 步驟三、檢測待充電電池溫度T，根據公式Ik= Ik i-Λ I計算所述待充電電池的充 電電流，其中，Ik為第k次充電電流，IklSk-I次充電電流，變化電流Λ I = laT/Tfb 11。， a、b均為充電常數，I。為電池最大充電倍率所對應的電流，T。為室溫25攝氏度；
[0008] 步驟四、根據步驟三獲得的充電電流，對待充電電池進行恒流充電，并實時采集 充電過程中電池的電量S0C，同時將所述的電量SOC與充電電量閾值S0C。進行比較，如果 SOC < SOC。，執行步驟五，如果SOOSOC。，進行步驟六；
[0009] 步驟五、實時采集電池充電過程中的電壓U，將實時電壓U與閾值電壓U。進行比 較，如果實時電壓U小于或等于閾值電壓U。，返回執行步驟四，當實時電壓U大閾值電壓U。， 返回執行步驟三；
[0010] 步驟六、對電池進行恒壓充電，充電電壓值為U。，將充電電流I與充電截止電流1_ 進行比較，如果1>1_，繼續恒壓充電；如果1〈1_，完成鋰離子動力電池充電。
[0011] 本發明采用溫度補償的方式加快了充電電池的充電速度，實現了對鋰離子動力電 池的快速充電。與現有的電池充電方法相比，充電時間縮短了將近50%。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發明所述帶溫度補償的鋰離子動力電池快速充電方法的流程圖；
[0013] 圖2為采用本發明所述方法進行離子動力電池快速充電的充電曲線示意圖；
[0014] 圖3為具體實施例中所述的充電曲線圖；曲線a為電壓曲線，曲線b為電流曲線。
【具體實施方式】
【具體實施方式】 [0015] 一、結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述的一種帶溫度 補償的鋰離子動力電池快速充電方法，該方法的具體步驟為：
[0016] 步驟一、檢測待充電電池的剩余電量SOC ;
[0017] 步驟二、將步驟一檢測獲得的電量SOC與充電電量閾值S0C。進行比較，當 SOC < S0C。時，執行步驟三，當SOC > SOC。時，執行步驟六；
[0018] 步驟三、檢測待充電電池溫度T，根據公式Ik= Ik I計算所述待充電電池的充 電電流，其中，Ik為第k次充電電流，IklSk-I次充電電流，變化電流Λ I = laT/Tfb 11。， a、b均為充電常數，I。為電池最大充電倍率所對應的電流，T。為室溫25攝氏度；
[0019] 步驟四、根據步驟三獲得的充電電流，對待充電電池進行恒流充電，并實時采集 充電過程中電池的電量S0C，同時將所述的電量SOC與充電電量閾值S0C。進行比較，如果 SOC < SOC。，執行步驟五，如果SOOSOC。，進行步驟六；
[0020] 步驟五、實時采集電池充電過程中的電壓U，將實時電壓U與閾值電壓U。進行比 較，如果實時電壓U小于或等于閾值電壓U。，返回執行步驟四，當實時電壓U大閾值電壓U。， 返回執行步驟三；
[0021 ] 步驟六、對電池進行恒壓充電，充電電壓值為U。，將充電電流I與充電截止電流1_ 進行比較，如果1>1_，繼續恒壓充電；如果1〈1_，完成鋰離子動力電池充電。
[0022] 本實施方式中的閾值電壓U。為帶充電電池手冊中給出充電截止電壓，電截至電流 1_為帶充電電池手冊中給出的電池恒壓充電截止電流。
【具體實施方式】 [0023] 二、本實施方式是對一所述的一種帶溫度補償的鋰離 子動力電池快速充電方法的進一步說明，本實施方式中，充電容量閾值S0C。為電池最大容 量值的85%~90%。
【具體實施方式】 [0024] 三、本實施方式是對一或二所述的一種帶溫度補償的 鋰離子動力電池快速充電方法的進一步說明，本實施方式中，a為0. 5、b為-0. 6。
【具體實施方式】 [0025] 四、本實施方式是對一所述的一種帶溫度補償的鋰離 子動力電池快速充電方法的進一步說明，本實施方式中，充電截止電流1_為I. 5A。
【具體實施方式】 [0026] 五、本實施方式是對一所述的一種帶溫度補償的鋰離 子動力電池快速充電方法的進一步說明，本實施方式中，閾值電壓U。為3. 65V。
[0027] 具體實施例：以磷酸鐵鋰I. 34Ah電池25°C充電過程為例，設置1_為0. 134A，U。 為3. 6V，充電曲線如圖3所示。充電結果與傳統恒流-恒壓充電方法對比結果如表1所示。
[0028] 表 1
[0029]
[0030] 可以看出，帶溫度補償的快速充電方法的充電時間縮短了近50%。
【主權項】
1. 一種帶溫度補償的鋰離子動力電池快速充電方法，其特征在于，該方法的具體步驟 為： 步驟一、檢測待充電電池的剩余電量SOC ; 步驟二、將步驟一檢測獲得的電量SOC與充電電量閾值S0C。進行比較，當SOC彡SOC。 時，執行步驟三，當SOC > S0C。時，執行步驟六； 步驟三、檢測待充電電池溫度T，根據公式Ik= I k A I計算所述待充電電池的充電 電流，其中，Ik為第k次充電電流，IklSk-I次充電電流，變化電流A I = |aT/IVb|lQ，a、 b均為充電常數，I。為電池最大充電倍率所對應的電流，T。為室溫25攝氏度； 步驟四、根據步驟三獲得的充電電流，對待充電電池進行恒流充電，并實時采集充 電過程中電池的電量SOC，同時將所述的電量SOC與充電電量閾值S0C。進行比較，如果 SOC < S0C。，執行步驟五，如果SOOSOC。，進行步驟六； 步驟五、實時采集電池充電過程中的電壓U，將實時電壓U與閾值電壓U。進行比較，如 果實時電壓U小于或等于閾值電壓U。，返回執行步驟四，當實時電壓U大閾值電壓U。，返回 執行步驟二； 步驟六、對電池進行恒壓充電，充電電壓值為U。，將充電電流I與充電截止電流1_進 行比較，如果1>1_，繼續恒壓充電；如果1〈1_，完成鋰離子動力電池充電。2. 根據權利要求1所述的一種帶溫度補償的鋰離子動力電池快速充電方法，其特征在 于，充電容量閾值S0C。為電池最大容量值的85%~90%。3. 根據權利要求1或2所述的一種帶溫度補償的鋰離子動力電池快速充電方法，其特 征在于，a為0? 5、b為_0? 6。4. 根據權利要求1所述的一種帶溫度補償的鋰離子動力電池快速充電方法，其特征在 于，充電截止電流1_為1.5A。5. 根據權利要求1所述的一種帶溫度補償的鋰離子動力電池快速充電方法，其特征在 于，閾值電壓U。為3.65V。
【專利摘要】一種帶溫度補償的鋰離子動力電池快速充電方法，涉及鋰離子電池技術領域，特別是涉及鋰離子動力電池快速充電方法。實現了電池剩余容量和電池溫度不同的情況下，提供最優的充電策略。本發明檢測待充電電池的剩余電量SOC；檢測獲得的電量SOC與充電電量閾值SOC0進行比較，當SOC≤SOC0時，檢測待充電電池溫度T，計算所述待充電電池的充電電流，對待充電電池進行恒流充電，并實時采集充電過程中電池的電量SOC，當SOC＞SOC0時，對電池進行恒壓充電，充電電壓值為U0，將充電電流I與充電截至電流Imin進行比較，如果I>Imin，繼續恒壓充電；如果I<Imin，完成鋰離子動力電池充電。本發明適用于為鋰離子動力電池充電。
【IPC分類】H01M10/44
【公開號】CN105048014
【申請號】CN201510305744
【發明人】吳曉剛, 胡宸, 梅尊禹
【申請人】哈爾濱理工大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月5日