CN103515663A - 电池包充电方法及采用该方法的充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池包的充电方法。按照设定倍率k对电池包进行充电，所述充电方法还包括下列步骤：(11)测量电池包内部温度T；（12）将测量到的电池包内部温度与参考值m进行比较；（13）若电池包内部温度高于或者低于参考值，则充电倍率由k变为v*k，所述的v为大于零小于1的值；其中：所述的设定倍率k为1～5C；所述的参考值m为0℃或50℃。该充电方法能有效降低在高温或者低温环境下电动汽车的充电对电池包的容量和寿命的影响。本发明还涉及一种充电装置，该充电装置可以采用本发明充电方法进行充电。

Description

电池包充电方法及采用该方法的充电装置

【技术领域】

本发明涉及一种电池包的充电方法。 

另一方面，本发明涉及一种充电装置，该充电装置可以采用本发明充电方法进行充电。 

【背景技术】

随着石油资源的日益减少和环境的污染日渐严重,保护环境,节能减排成了目前世界上的潮流和趋势。在这个背景下，近年来，以电池为主要动力源或者部分动力源的电动车辆（主要包括混合动力车，插电式混合动力车，纯电动车）逐渐出现并日益增多，电动车辆的碳排放量要小于传统内燃机汽车，纯电动车的碳排放甚至为零，并且具有能量转换效率高的特点，这使得人们将电动汽车视为未来替代内燃机车的一个重要选择。 

目前，电动汽车动力电池的主要选择是锂离子电池，传统的锂离子电池包括18650型和26650型圆柱电池。而由于电动汽车的电池包储能巨大，往往需要成百甚至上千个电池单体构成。所以，电动汽车电池包的构成方式往往是采用将数十个～几十个电池单体并联构成一个电池模块，再将多个电池模块组合起来构成一个电池包。 

对于电动汽车而言，为了使用时的方便，充电时的倍率往往设置为1C～5C，这样固然可以使得电动汽车在一个小时以内充满电，但是，对于电池包而言，充电时的温度对其寿命和容量的影响很大，如果在高温环境（大于50度）或低温环境（小于零度）的时候对电池包按照常规倍率（1C～5C）进行充电的话，往往会使得电池包实际充入的能量远远小于额定值，另一方面，在高温或低温环境下充电会使得电池的寿命大幅度下降。 

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是：在高温或者低温环境下电动汽车的充电对电池包的容量和寿命的影响。 

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种电池包充电方法，它包括：按照设定倍 率k对电池包进行充电，所述充电方法还包括下列步骤： 

(11)  测量电池包内部温度T； 

（12）将测量到的电池包内部温度与参考值m进行比较； 

（13）若电池包内部温度高于或者低于参考值，则充电倍率由k变为v*k，所述的v为大于零小于1的值； 

其中：所述的设定倍率k为1~5C； 所述的参考值m为0°C或50°C。 

作为优选的实施方式：所述的v的取值范围为0.2～0.6。 

由于在充电时对电池包的内部温度进行测量，若发现电池包内部出于高温或者低温环境，则控制充电电流，这样可以使得电池包寿命延长，并且充电容量可以提高。 

另一方面，本发明提供一种充电装置，所述充电装置可以采用上述的充电方法对电池包进行充电。 

一种充电装置，它包括电池管理系统和充电机，所述的充电管理装置可以使得电池包以如下方式进行充电，首先设定充电倍率k，然后执行下列步骤： 

(11)  测量电池包内部温度T； 

（12）将测量到的电池包内部温度与参考值m进行比较； 

（13）若电池包内部温度高于或者低于参考值，则充电倍率由k变为v*k，所述的v的取值范围为0.2～0.6。其中：所述的设定倍率k为1~5C； 所述的参考值m为0°C或50°C。 

所述的电池管理系统包括： 

至少一个温度传感器； 

前端采样芯片； 

内部通讯模块； 

主控单元； 

所述的温度传感器与所述的前端采样芯片相连接，所述的前端采样芯片通过内部通讯模块与所述的主控单元相连接； 

所述的充电机包括： 

外部充通讯模块； 

控制单元； 

当电池包进行充电时，所述的主控单元与所述的外部通讯模块相连接；所述的外部通讯模块与控制单元相连接。 

作为优选的实施方式，所述的内部通讯模块和主控单元之间、主控单元与外部通讯模块之间通过CAN协议进行通讯。 

【具体实施方式】

充电方法实施例1： 

本实施例对额定电压为36V,额定容量10Ah的能量型锂离子电池包进行。额定充电倍率k为1，表1给出了不同v值和不同温度下的充电容量对比。 

表        1 

	V＝0.2	V＝0.4	V＝0.6	V＝1
					T＝－25°C	8.9Ah	8.3Ah	6.1Ah	3Ah
T＝20°C	——	——	——	9.9Ah

表2给出了不同v值和不同温度下的充电效率对比。 

                                表2 

	V＝0.2	V＝0.4	V＝0.6	V＝1
					T＝－25°C	93%	85%	80%	0
T＝20°C	——	——	——	95%

表3 给出了不同v值和不同温度下1000次循环后的容量保持率对比。 

                                表3 

	V＝0.2	V＝0.4	V＝0.6	V＝1
					T＝55°C	80%	75%	62%	50%
T＝20°C	——	——	——	90%

充电方法实施例2： 

本实施例对额定电压为24V,额定容量10Ah的快充锂离子电池包进行。额定充电倍率k为5,表4给出了不同v值和不同温度下的充电容量对比 

                                表4 

	V＝0.2	V＝0.4	V＝0.6	V＝1
					T＝－25°C	8.9Ah	8.3Ah	6.1Ah	0Ah
T＝20°C	——	——	——	9.9Ah

表5给出了不同v值和不同温度下的充电效率对比。 

                                表5 

	V＝0.2	V＝0.4	V＝0.6	V＝1
					T＝－25°C	93%	85%	80%	--
T＝20°C	——	——	——	95%

表6 给出了不同v值和不同温度下1000次循环后的容量保持率对比。 

                                表6 

	V＝0.2	V＝0.4	V＝0.6	V＝1
					T＝55°C	90%	83%	77%	70%
T＝20°C	——	——	——	99%

可以看出，采用了发明所述方案后，电池包的充电容量明显增加。 

充电装置实施例： 

一种充电装置，它包括电池管理系统和充电机，所述的电池管理系统（BMS)包括 数个温度传感器；所述的温度传感器置于电池包内部，电池管理系统包括前端采样芯片、微处理芯片、内部通讯模块和主控单元；所述的温度传感器采集的信号通过前端采样芯片处理后，通过内部通讯模块使主控单元获得温度数据。 

所述的充电机包括：外部通讯模块和控制单元； 

当电池包进行充电时，所述的主控单元通过外部通讯模块与充电机的控制单元进行数据交换。 

所述的内部通讯模块通讯方式为CAN通讯。 

所述的主控单元与外部通讯模块之间通过CAN总线进行通讯。 

当温度传感器测量到电池包内部的温度高于50度或者低于零下20度的时候，前端采样芯片将通过内部通讯模块向主控单元发出信号，主控单元通过外部通讯单元向充电机的控制单元发出限制充电电流的指令，控制单元依据设定好的不同温度下对应的v值（0.2≤v≤0.6）将充电电流进行限流。 

本发明的保护范围并不仅限于实施例，凡在本发明精神下所做的变化和改动，均应落在本发明保护范围之内。 

Claims (4)

1.一种电池包充电方法，它包括：按照设定倍率k对电池包进行充电，其特征在于：所述充电方法还包括下列步骤：

(11)  测量电池包内部温度T；

（12）将测量到的电池包内部温度与参考值m进行比较；

（13）若电池包内部温度高于或者低于参考值，则充电倍率由k变为v*k，所述的v为大于零小于1的值；

其中：所述的设定倍率k为1~5C； 所述的参考值m为0°C或50°C。

2.如权利要求1所述的电池包充电方法，其特征在于，所述的v的取值范围为0.2～0.6。

3.一种充电装置，它包括电池管理系统和充电机，所述的充电管理装置可以使得电池包以权利要求2的方式进行充电，其特征在于：所述的电池管理系统包括：

至少一个温度传感器；

前端采样芯片；

内部通讯模块；

主控单元；

所述的温度传感器与所述的前端采样芯片相连接，所述的前端采样芯片通过内部通讯模块与所述的主控单元相连接；

所述的充电机包括：

外部充通讯模块；

控制单元；

当电池包进行充电时，所述的主控单元与所述的外部通讯模块相连接；所述的外部通讯模块与控制单元相连接。

4.如权利要求3所述的充电装置，其特征在于:所述的内部通讯模块和主控单元之间、主控单元与外部通讯模块之间通过CAN协议进行通讯。