[发明专利]一种基于锂电池低温放电曲线的宽温度环境下的电池管控方法

说明书

本发明属于锂电池技术领域，具体涉及一种基于锂电池低温放电曲线的宽温度环境下的电池管控方法，根据低温电池的放电曲线，通过一种算法使能源包在程序的控制下，使放电曲线无限逼近超低温电池的放电曲线。根据低温电池在不同温度下的放电曲线，推导出放电截止电压与环境温度的函数表达式，利用此表达式来设定控制电池放电的截止电压，既能实现动态控制，能够使电池充分放电，又不影响电池寿命，提高了传统方法不能实现的低温环境下高效能放电，很好的解决了电池的宽温度环境中的电池放电效率和寿命相矛盾问题。

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，具体涉及一种基于锂电池低温放电曲线的宽温度环境下的电池管控方法。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、电压平台高、循环寿命长等优势，被普遍应用，但是受环境温度影响较为明显，具体表现为：高温环境下工作时循环寿命减少；低温环境下工作时，充放电容量降低。因此电池良好的热管理策略就显得尤为重要。

锂电池在低温环境下的充放电有着特殊的曲线和特征，不同于常温环境下的充放电机制，纵观国内外的研究，很少在低温放电曲线特点上进行低温环境下的能源管理研发，大多集中在改变低温环境方面，在电池内外部热管理上进行应用改善，虽然能够使锂电池在低温环境下使用，但治标不治本，这大大提高了使用成本，致使电池包管理系统的复杂和体积庞大，这也增加了另外的不安全因素和减少了适用环境。

目前，国内的研发热点，还是集中在改变电池工作环境，来解决低温下电池正常工作的世界性难题。国际上，也是在如何提升电池基本性能的正负极新型材料着手，对于低温下锂电池应用的研究还不是特别深入，也致使数码相机、智能手机这一大众受欢迎的产品，在低温下无法正常工作。

发明内容

本发明的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种即能够兼顾低温端正常工作，又能够保障常温或者高温条件下电池使用寿命的基于锂电池低温放电曲线的宽温度环境下的电池管控方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种基于锂电池低温放电曲线的宽温度环境下的电池管控方法，包括：

S1、测量出不同温度、不同放电倍率下的若干组电池放电数据，模拟出放电曲线；

S2、然后利用高低温试验箱对典型温度下不同放电倍率下的多组电池模组进行测试；

S3、根据放电曲线，反推出截止电压与环境温度、放电效率的函数关系式U_截止＝f(T)，式中T--当前环境温度，℃，U_截止--电池放电的截止电压，V；

S4、利用函数关系式U_截止来设定控制电池放电的截止电压；既能实现动态控制，能够使电池充分放电，又不影响电池寿命(不损坏电池)，提高了传统方法不能实现的低温环境下高效能放电。

进一步的，主控程序对电池在不同环境温度下对放电截止的电压进行设定，每个采集周期采集各组电芯的电压，处理器根据电压大小给保护执行电路发出指令，执行相应的保护动作，进而保证能源包在宽温范围内安全有效的工作。

优选的，本发明采用超低内阻电池保护，确保电芯使用安全；内置自动学习型电量计，精确计量电池电量，使用时间越长，计量越准确，可以准确把握剩余电量；采用军工级别电芯，-40℃时仍可保持80％以上电量放电；工业级设计，核心组件整体满足-40℃-+55℃正常工作。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明根据低温电池的放电曲线，通过一种算法使能源包在程序的控制下，使放电曲线无限逼近超低温电池的放电曲线。根据低温电池在不同温度下的放电曲线，推导出放电截止电压与环境温度的函数表达式，利用此表达式来设定控制电池放电的截止电压，既能实现动态控制，能够使电池充分放电，又不影响电池寿命，提高了传统方法不能实现的低温环境下高效能放电，很好的解决了电池的宽温度环境中的电池放电效率和寿命相矛盾问题。