CN101807730B - 动力锂电池及其串联组预充阶段的充电方法 - Google Patents

动力锂电池及其串联组预充阶段的充电方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101807730B
CN101807730B CN2010101367132A CN201010136713A CN101807730B CN 101807730 B CN101807730 B CN 101807730B CN 2010101367132 A CN2010101367132 A CN 2010101367132A CN 201010136713 A CN201010136713 A CN 201010136713A CN 101807730 B CN101807730 B CN 101807730B
Authority
CN
China
Prior art keywords
charging
current
lithium battery
voltage
initial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2010101367132A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101807730A (zh
Inventor
丁国民
胡青
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZHANGJIAGANG RUINENG TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
ZHANGJIAGANG RUINENG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZHANGJIAGANG RUINENG TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical ZHANGJIAGANG RUINENG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN2010101367132A priority Critical patent/CN101807730B/zh
Publication of CN101807730A publication Critical patent/CN101807730A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101807730B publication Critical patent/CN101807730B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了提供一种可以减小对锂电池材料损伤的动力锂电池预充阶段的充电方法，其步骤为：以恒流阶段的恒流电流Ic为基准，以该锂电池的电压目标值减去1伏作为初始电压，首先用小于0.3Ic的电流作为初始电流I0进行充电，在整个预充电阶段，周期性地对锂电池的充电电压进行采样，当锂电池的充电电压≤初始电压，一直维持初始电流，当锂电池的充电电压减去初始电压得到的差值ΔV≥K时，充电电流=I0+2（Ic－I0）×ΔV/1伏，直至充电电流达到恒流电流Ic。本发明还公开了对锂电池串联组预充阶段的充电方法，其步骤为：对每个锂电池分别进行电压采样，在采样得到的电压值中选取最小值计算出充电电流，作为每个锂电池的充电电流。本发明主要用于磷酸铁锂电池。

Description

动力锂电池及其串联组预充阶段的充电方法
技术领域
本发明涉及到一种充电方法，尤其涉及到动力锂电池及其串联组预充阶段的充电方法。
背景技术
动力锂电池包括磷酸铁锂电池、钴酸锂电池等。磷酸铁锂电池具有安全性能好、循环性能优异、体积小、重量轻、能高倍率充放电、没有环境污染、原料来源广泛等特点。但是，由于锂原材料、制造工艺、人工技能水平等存在偏差，无论是功率型还是能量型动力电池都存在一致性差的问题。因此，目前生产出来的动力锂电池不是电池不好，而是一致性不高。
目前的各种充电器，采用常规的恒流、恒压、涓流等方法对锂电池进行充电，没有一个对锂电池进行缓慢的预充电的过程，使得在充电初期都不可避免地对电池材料造成损伤，大大缩短了锂电池的使用寿命。众所周知，单节锂电池的电压较低，实际使用时，都是通过将多个锂电池串联在一起来获得实际需要的电压。目前的充电器在对串联在一起的锂电池即锂电池串联组充电时，没有考虑到串联组中的锂电池之间的差异，而是将其作为一个整体进行充电，使得串联组中的部分锂电池由于充电过快而受到损伤，大大缩短了锂电池串联组的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种可以减小对锂电池材料损伤的动力锂电池预充阶段的充电方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：动力锂电池预充阶段的充电方法，其步骤为：以恒流阶段的恒流电流Ic为基准，以该锂电池的电压目标值减去1伏作为初始电压，首先选用小于0.3Ic的电流作为初始电流I0进行充电，在整个预充阶段，周期性地对锂电池的充电电压进行采样，当锂电池的充电电压≤初始电压时，一直维持初始电流，而当锂电池的充电电压减去初始电压得到的差值ΔV≥K时，其中：K在0.01～0.1伏之间，按照充电电流＝I0+2(Ic-I0)×ΔV/1伏得到下一周期的充电电流，直至充电电流达到恒流电流Ic，进入恒流阶段。
所述的采样周期小于200毫秒。
本发明所要解决的另一个技术问题是：提供一种可以防止串联组中的锂电池由于过充而受到损伤的动力锂电池串联组预充阶段的充电方法。
为解决上述的另一个技术问题，本发明采用的技术方案为：对串联组中的每个锂电池按照动力锂电池预充阶段的充电方法中所述的采样周期分别进行电压采样，按照动力锂电池预充阶段的充电方法选取相同的初始电流I0，并采用相同的采样周期，在整个预充阶段，在采样得到的电压值中选取最小值，按动力锂电池预充阶段的充电方法中的充电电流的计算方法计算出充电电流，作为每个锂电池的充电电流，直至充电电流达到恒流电流Ic。
本发明的有益效果是：本发明通过增加预充阶段，对锂电池缓慢地进行充电，从而大大减小了对锂电池材料的损伤，从而可以大大延长锂电池的使用寿命。而在对锂电池串联组的锂电池进行充电时，充电电流按照最小的充电电压来计算充电电流，从而可以克服因锂电池的不一致性而导致的部分锂电池充电过快而造成的损伤，从而延长了所述锂电池串联组的使用寿命。
附图说明
图1是本发明所述的充电方法的充电曲线图。
图中：1、充电电流线，2、充电电压线，3、电池容量线。
具体实施方式
下面结合附图，以40安时的磷酸铁锂电池为例来详细描述本发明的实施方案：
实施例一：
本发明所述的动力锂电池预充阶段的充电方法，其步骤为：以恒流阶段的恒流电流Ic为基准，通常为电池容量的0.25～0.5C，这样，恒流阶段的充电电流即恒流电流Ic在10～20安培之间，这里选取10安培作为恒流电流，以该锂电池的电压目标值减去1伏作为初始电压，磷酸铁锂电池的额定值为3.2伏，其电压目标值为3.6V，因此其初始电压为2.6伏；如图1中的充电电流线1和充电电压线2所示，首先用10％Ic即1安培作为初始电流I0进行充电，在整个预充电阶段，按照5毫秒一个周期定期地对锂电池的充电电压即充电时锂电池两端的电压进行采样，当锂电池的充电电压≤2.6伏时，一直维持1安培的初始电流不变，而当锂电池的充电电压减去初始电压得到的差值ΔV≥K时，其中：K在0.01～0.1伏之间，这里的K不妨选取0.02伏，按照充电电流＝I0+2(Ic-I0)×ΔV/1伏，即：充电电流＝1+18×ΔV/1伏得到下一周期的充电电流，比如说，ΔV为0.3伏时，下一周期的充电电流为6.4安培，直至ΔV为0.5伏时，充电电流达到恒流电流Ic即10安培，这时进入恒流阶段。这时，锂电池的电量通常在其容量最大值的5～10％之间——参见图1中的电池容量线3。
实施例二：
本发明所述的动力锂电池预充阶段的充电方法，其步骤为：以恒流阶段的恒流电流Ic为基准，通常为电池容量的0.25～0.5C，这样，恒流阶段的充电电流即恒流电流Ic在10～20安培之间，这里选取20安培作为恒流电流，以该锂电池的电压目标值减去1伏作为初始电压，磷酸铁锂电池的额定值为3.2伏，其电压目标值为3.6V，因此其初始电压为2.6伏；如图1中的充电电流线1和充电电压线2所示，首先用10％Ic即2安培作为初始电流I0进行充电，在整个预充电阶段，按照180毫秒一个周期定期地对锂电池的充电电压即充电时锂电池两端的电压进行采样，当锂电池的充电电压≤2.6伏时，一直维持2安培的初始电流不变，而当锂电池的充电电压减去初始电压得到的差值ΔV≥K时，其中：K在0.01～0.1伏之间，这里的K不妨选取0.02伏，按照充电电流＝I0+2(Ic-I0)×ΔV/1伏，即：充电电流＝2+36×ΔV/1伏得到下一周期的充电电流，比如说，ΔV为0.2伏时，下一周期的充电电流为9.2安培，直至ΔV为0.5伏时，充电电流达到恒流电流Ic即20安培，这时进入恒流阶段。这时，锂电池的电量通常在其容量最大值的5～10％之间——参见图1中的电池容量线3。
本发明所述的动力锂电池串联组预充阶段的充电方法，其步骤为：对串联组中的每个锂电池按照上述的采样周期分别进行电压采样，按照上述方法选取相同的初始电流I0，并且采用相同的采样周期，在整个预充阶段，在采样得到的电压值中选取最小值，按照所述的动力锂电池预充阶段的充电方法中的充电电流的计算方法计算出充电电流，作为每个锂电池的充电电流，直至充电电流达到恒流电流Ic，预充阶段结束，进入恒流阶段。
动力锂电池进入恒流阶段后，进行恒流充电，恒流阶段的充电电流为Ic，以该锂电池的电压目标值减去0.2伏作为恒流结束电压，在恒流充电后期，当锂电池的充电电压≥恒流结束电压时，进入均衡阶段，在整个均衡阶段，按照与预充阶段相同的采样周期定期地对锂电池的充电电压进行采样，用电压目标值减去采样得到的电压得到差值ΔV，按照充电电流＝Ic-4.5×Ic×ΔV/1伏得到下一周期的充电电流，直至采样电压≥电压目标值，充电结束。
动力锂电池串联组进入恒流阶段后，进行恒流充电，恒流阶段的充电电流为Ic，以该锂电池的电压目标值减去0.2伏作为恒流结束电压，在恒流充电后期，当任一个锂电池的充电电压≥恒流结束电压时，进入均衡阶段，在整个均衡阶段，按照与预充阶段相同的采样周期定期地对锂电池串联组中每个锂电池的充电电压分别进行采样，在采样得到的电压值中选取最大值，用电压目标值减去采样得到的电压得到差值ΔV，按照充电电流＝Ic-4.5×Ic×ΔV/1伏得到下一周期的充电电流，直至任一个采样电压≥电压目标值，充电结束。

Claims (2)

1.动力锂电池预充阶段的充电方法，其步骤为：以恒流阶段的恒流电流Ic为基准，以该锂电池的电压目标值减去1伏作为初始电压，首先选用小于0.3Ic的电流作为初始电流I0进行充电，在整个预充阶段，周期性地对锂电池的充电电压进行采样，当锂电池的充电电压≤初始电压时，一直维持初始电流，而当锂电池的充电电压减去初始电压得到的差值ΔV≥K时，其中：K在0.01~0.1伏之间，按照充电电流= I0+2（Ic－I0）×ΔV/1伏得到下一周期的充电电流，直至充电电流达到恒流电流Ic，进入恒流阶段，所述的采样周期小于200毫秒。
2.动力锂电池串联组预充阶段的充电方法，其特征在于：对串联组中的每个锂电池按照权利要求1所述的采样周期分别进行电压采样，按照权利要求1所述的方法选取相同的初始电流I0，并且采用相同的如权利要求1所述的采样周期，在整个预充阶段，在采样得到的电压值中选取最小值，按照权利要求1所述的充电电流的计算方法计算出充电电流，作为每个锂电池的充电电流，直至充电电流达到恒流电流Ic。
CN2010101367132A 2010-03-31 2010-03-31 动力锂电池及其串联组预充阶段的充电方法 Expired - Fee Related CN101807730B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010101367132A CN101807730B (zh) 2010-03-31 2010-03-31 动力锂电池及其串联组预充阶段的充电方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010101367132A CN101807730B (zh) 2010-03-31 2010-03-31 动力锂电池及其串联组预充阶段的充电方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101807730A CN101807730A (zh) 2010-08-18
CN101807730B true CN101807730B (zh) 2012-09-05

Family

ID=42609399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010101367132A Expired - Fee Related CN101807730B (zh) 2010-03-31 2010-03-31 动力锂电池及其串联组预充阶段的充电方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101807730B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102208701A (zh) * 2011-04-28 2011-10-05 湖南大学 一种动力锂电池动态充电方法
CN103413981B (zh) * 2013-07-24 2015-05-20 清华大学 电池组容量均衡方法和装置
CN103441314B (zh) * 2013-08-26 2016-07-06 上海施能电器设备厂 一种智能充电机充电方法
CN105932734A (zh) * 2016-05-18 2016-09-07 成都雅骏新能源汽车科技股份有限公司 一种多级恒压间歇式充电控制方法
CN109301899A (zh) * 2018-10-22 2019-02-01 郑州云海信息技术有限公司 一种控制备用电源的方法、电源、备用电源及供电系统
CN110098734B (zh) * 2019-05-15 2021-01-29 广东省华虎新能源科技有限公司 一种用于磷酸铁锂电池组的电压转化方法
CN111983525B (zh) * 2020-08-13 2023-01-13 宁波拜特测控技术股份有限公司 能量回馈电池组一体化测试方法、系统、终端及存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101071887A (zh) * 2007-05-20 2007-11-14 张家港市华为电子有限公司 一种铅酸蓄电池的充电方法
CN101621137A (zh) * 2008-06-30 2010-01-06 深圳市比克电池有限公司 锂离子电池预充工艺制度

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101071887A (zh) * 2007-05-20 2007-11-14 张家港市华为电子有限公司 一种铅酸蓄电池的充电方法
CN101621137A (zh) * 2008-06-30 2010-01-06 深圳市比克电池有限公司 锂离子电池预充工艺制度

Also Published As

Publication number Publication date
CN101807730A (zh) 2010-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101807730B (zh) 动力锂电池及其串联组预充阶段的充电方法
CN104600387B (zh) 磷酸铁锂电池组的主动均衡方法及系统
CN105633472B (zh) 一种锂离子电池自放电率一致性配组筛选方法
CN106025409A (zh) 一种变恒流-恒压充电方法
CN104269583A (zh) 一种带负脉冲的分段恒流恒压交替充电方法
CN104377396A (zh) 一种锂电池组充电方法
CN105322245B (zh) 一种提高锂离子电池充电效率的充电方法
CN107069120A (zh) 一种电动车汽车锂离子电池的快充装置和方法
CN103715734B (zh) 一种星形连接级联储能系统两级均衡控制方法
CN101814640A (zh) 改进型动力锂离子电池cc-cv充电方法
CN101800344A (zh) 一种用于锂离子动力蓄电池的充电方法
CN102903976B (zh) 一种纯电动汽车充电过程soc修正方法
CN101908775A (zh) 一种锂离子电池组充电控制方法及系统
CN104167571A (zh) 一种适合电动车使用铅酸蓄电池充电器充电工艺
CN103048623A (zh) 一种快速检测磷酸铁锂锂离子电池自放电率的方法
CN103579691A (zh) 一种蓄电池的修复系统及其修复方法
CN108134146B (zh) 管式铅酸蓄电池的全寿命充电方法
CN102891340A (zh) 一种阶梯式充电方法
CN101388562B (zh) 快速充电方法
CN101976744A (zh) 二次电池的充电和放电方法
CN101807729B (zh) 动力锂电池及其串联组均衡阶段的充电方法
CN102723762A (zh) 一种锂离子蓄电池化成电路
WO2019089824A1 (en) Battery charging method
CN103515665A (zh) 充电装置及充电方法
CN101964431B (zh) 锂二次电池的多阶段恒压充电方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120905

Termination date: 20150331

EXPY Termination of patent right or utility model