[发明专利]一种基于温度和充电功率的快速充电方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种应用于磷酸铁锂电池组的快速充电中的控制温度和充电功率的快速充电方法。

背景技术

新型安全环保低廉长寿命的锂电池正极材料磷酸铁锂有了长足的发展，当前在国内已进入产业化阶段。随着磷酸铁锂近几年的发展，磷酸铁锂在动力电池的这一领域的地位已初露端倪，磷酸铁锂以其高安全、环保、低廉、长寿命、大容量等特点，将逐步取代现有铅酸电池市场，现已广泛应用于高档电动工具、电动自行车、助力车、高尔夫球车、航模玩具、矿灯，也正在试应用于低端笔记本、手机等电子产品上。同时在移动通讯基站、储能设备等领域得到认可。磷酸铁锂正以其最佳环保、安全大容量优势逐步取代铅酸、镍氢、镍镉、锂钴、锂锰类电池。

但是环境温度对磷酸铁锂电池的影响非常大，特别是在快速充电的过程中，因为快速充电甚至是超高速充电时充电功率很大，电池较热，电池容量就会减小；目前磷酸铁锂电池组在快速充电策略都没考虑温度对电池的影响，这样按照电池原来固有的容量进行充电，容易损坏电池，缩短其寿命和容量。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种可有效保护电池、提高电池的使用寿命和容量的基于温度和充电功率的快速充电方法。

本发明采用以下技术方案解决：

一种基于温度和充电功率的快速充电方法，应用于磷酸铁锂电池组的快速充电中，包括以下步骤：在电池管理系统中预先存入电池温度与充电电流对应数据，将电池温度划分为多个区间，在各区间内设定对应的充电电流；接通电源，电池管理系统实时监测电池组各单箱的温度，以及所有单箱的平均温度，根据单箱的温度值T选择对应的充电电流进行充电。

其中，所述电池温度T与充电电流对应关系为：

T＜0℃时，禁止充电；

0℃≤T≤5℃时，充电电流为0.1C；

5℃＜T≤10℃时，充电电流为0.2C；

10℃＜T≤20℃时，充电电流为0.3C；

20℃＜T≤25℃时，充电电流为0.5C；

25℃＜T≤55℃时，充电电流为1C。

当所有单箱的平均温度≤5℃时，所有单箱开启加热功能；当单箱中某一温度探测点的温度≤0℃时，该单箱开启加热功能；当单箱内各温度探测点的平均温度≥10℃，该单箱停止加热；当单箱内某一温度探测点的温度≥35℃，该单箱停止加热。

当单箱内最高温度电池单体和最低温度电池单体的温度差值≥8℃时，该单箱内风机开启；当单箱内最高温度电池单体和最低温度电池单体的温度差值≤3℃，该单箱内风机关闭。

本发明的有益效果是：1、综合考虑了温度对电池的影响，提高了动力电池的充电量，延长了其使用寿命。2、提高了电池的安全性，电池在高温时用风机降温，低温时用加热器加热，保证电池工作在合适的温度范围内，提高了电池的使用安全性。

具体实施方式

针对现有技术存在的缺陷，为了便于本领域技术人员理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详细描述：

一种基于温度和充电功率的快速充电方法，应用于磷酸铁锂电池组的快速充电中，包括以下步骤：

在电池管理系统中预先存入电池温度与充电电流对应数据，将电池温度划分为多个区间，在各区间内设定对应的充电电流；

接通电源，电池管理系统实时监测电池组各单箱的温度。根据最低单箱的温度值T选择对应的充电电流进行充电。

1）、将电池温度划分为几个区间，不同的温度范围内，电池管理系统控制充电机输出不同的功率来给电池组充电，让充电电流保持在对应值。

2）、接通电源，充电机开始给电池组充电，用电池管理系统测量实时充电电流、电池组各单箱内各检测点的实时温度、单箱内的平均温度。每个单箱内有多个温度检测点，其个数根据单箱内电池单体的数目而定。 

3）、当当所有单箱的平均温度≤5℃时，所有单箱开启加热功能；当单箱中某一温度探测点的温度≤0℃时，该单箱开启加热功能；当单箱内各温度探测点的平均温度≥10℃，该单箱停止加热；当单箱内某一温度探测点的温度≥35℃，该单箱停止加热。

当单箱内最高温度电池单体和最低温度电池单体的温度差值≥8℃时，该单箱内风机开启；当单箱内最高温度电池单体和最低温度电池单体的温度差值≤3℃，该单箱内风机关闭。

本实施例中，单箱电池指的是：一节一节的电池单体串联后组成一个大的电池包，这个电池包用一个特殊的塑胶外壳或覆有绝缘漆的金属外壳装载，外壳起支撑和固定作用，这样一个由外壳和电池单体组成的电池组叫单箱电池。而许多个这样的单箱电池串联才形成电动汽车的电池系统。