CN106364345B - 电动汽车动力蓄电池无损害快速充电方法 - Google Patents

电动汽车动力蓄电池无损害快速充电方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种电动汽车动力蓄电池无损害快速充电方法，能使电流能够一直接受恒流大电流充电，达到既不损害蓄电池，又能快速充电的目的。所述方法包括：S1、先采用一个充电电流脉冲对待充电的电动汽车动力电池进行充电，再采用一个放电电流脉冲对所述动力电池进行放电；S2、计算当前充电电流脉冲已充入的容量与当前放电电流脉冲已放掉的容量，并根据所述当前充电电流脉冲已充入的容量与当前放电电流脉冲已放掉的容量计算所述当前充电电流脉冲已充入的容量与当前放电电流脉冲已放掉的容量的差值的绝对值；S3、判断所述差值的绝对值是否小于预设的正小数，若所述差值的绝对值小于所述正小数，则重复执行S1、S2和S3，否则，则结束充电。

Description

电动汽车动力蓄电池无损害快速充电方法
技术领域
本发明涉及电动汽车充电技术领域，具体涉及一种电动汽车动力蓄电池无损害快速充电方法。
背景技术
一般电动汽车动力电池如果从10％到90％充电一次要充到几十到上百度电量(视电池容量大小及亏电情况不同)，一般用普通充电方式充电，得数小时到十几小时不等，这很不利于电动汽车的推广应用。而采用快速充电一般希望在半小时以内。做一个简单测算如下，如果按恒流充电方式充电，且假设电池全部能接受该充电电流，半小时充满100度电，电池组电压400V，计算恒流充电电流也得是500A(100KVAH/0.5H/400V＝500A)。而如果设电池容量为20AH，就必须以25倍倍率充电。由于电池充电时会有各种因素影响，尤其是电池的极化现象使得电池可接受电流是按指数规律减少的，即使在充电初期它可以接受以25倍的电流充电，但它不可能一直能够接受这么大电流，而如果强制继续采用大电流充电，则会造成电池严重发热、充电效率低外，还可能对蓄电池造成严重的损坏。因此，如何使电流能够一直接受恒流大电流充电，以达到既不损害蓄电池，又能快速充电的目的，成为亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种电动汽车动力蓄电池无损害快速充电方法，能使电流能够一直接受恒流大电流充电，达到既不损害蓄电池，又能快速充电的目的。
本发明实施例提出一种电动汽车动力蓄电池无损害快速充电方法，包括：
S1、先采用一个充电电流脉冲对待充电的电动汽车动力电池进行充电，再采用一个放电电流脉冲对所述动力电池进行放电；
S2、计算当前充电电流脉冲已充入的容量与当前放电电流脉冲已放掉的容量，并根据所述当前充电电流脉冲已充入的容量与当前放电电流脉冲已放掉的容量计算所述当前充电电流脉冲已充入的容量与当前放电电流脉冲已放掉的容量的差值的绝对值；
S3、判断所述差值的绝对值是否小于预设的正小数，若不小于所述正小数，则重复执行S1、S2和S3，否则，若所述差值的绝对值小于所述正小数，则结束充电，其中，充电电流脉冲的脉冲幅度为I，第n个充电电流脉冲的脉冲宽度为Dtn，I＝0.9I0，n为正整数，I0为电池开始充电时能接受的初始充电电流，Dtn＝Dt0×(1+b)×(1-lnβ)n-b×Dt0，Dt0＝(ln(1/β))/α0，β为在充电电流脉冲持续期间，充电脉冲只能持续到的可接受电流与充电脉冲开始时的可接受电流的比值，α0为电池开始充电时的接受率，α0＝I0/C，C为充电初始时电池需要补充的电量，b＝dt/Dt0，dt为放电电流脉冲的脉冲宽度，dt＝C×(1-β)2/Id，Id为放电电流脉冲的脉冲幅度。
本发明实施例提供的电动汽车动力蓄电池无损害快速充电方法，采用反向放电来消除极化，充电则采用恒流变宽度脉冲电流充电，充放电电流脉冲交替进行，直到充放电电量达到基本相等，电池充满电，能够实现恒流大电流充电，达到既不损害蓄电池，又能快速充电的目的。
附图说明
图1为本发明电动汽车动力蓄电池无损害快速充电方法一实施例的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参看图1，本实施例公开一种电动汽车动力蓄电池无损害快速充电方法，包括：
S1、先采用一个充电电流脉冲对待充电的电动汽车动力电池进行充电，再采用一个放电电流脉冲对所述动力电池进行放电；
S2、计算当前充电电流脉冲已充入的容量与当前放电电流脉冲已放掉的容量，并根据所述当前充电电流脉冲已充入的容量与当前放电电流脉冲已放掉的容量计算所述当前充电电流脉冲已充入的容量与当前放电电流脉冲已放掉的容量的差值的绝对值；
S3、判断所述差值的绝对值是否小于预设的正小数，若不小于所述正小数，则重复执行S1、S2和S3，否则，若所述差值的绝对值小于所述正小数，则结束充电，其中，充电电流脉冲的脉冲幅度为I，第n个充电电流脉冲的脉冲宽度为Dtn，I＝0.9I0，n为正整数，I0为电池开始充电时能接受的初始充电电流，Dtn＝Dt0×(1+b)×(1-lnβ)n-b×Dt0，Dt0＝(ln(1/β))/α0，β为在充电电流脉冲持续期间，充电脉冲只能持续到的可接受电流与充电脉冲开始时的可接受电流的比值，α0为电池开始充电时的接受率，α0＝I0/C，C为充电初始时电池需要补充的电量，b＝dt/Dt0，dt为放电电流脉冲的脉冲宽度，dt＝C×(1-β)2/Id，Id为放电电流脉冲的脉冲幅度。
本发明实施例中，预设的正小数可以根据需要取接近0的某一正小数，比如0.1AH、0.2AH等，本发明对此不再具体限定。则所述当前充电电流脉冲已充入的容量与当前放电电流脉冲已放掉的容量的差值的绝对值小于预设的正小数即说明充放电电量达到基本相等，电池充满电。
下面对本发明涉及到的参数的选取进行说明。
1、充电电流脉冲参数确定
本方法为具有较普遍适应性，而非只适合于某一种蓄电池，故将本方法需要的有关参数(变量)做以下设定：
I0:电池开始充电时能接受的初始充电电流；C：充电初始时电池需要补充的电量，即电池的亏空容量；α0：电池开始充电时的接受率，α0＝I0/C；α：电池接受率；I：充电电流脉冲幅度值；Id：放电电流脉冲幅度；Dt：充电电流脉冲宽度；dt：放电电流脉冲宽度；
由于充电过程中电池的可接受电流会按指数规律下降，定义β为在充电电流脉冲持续期间，充电脉冲只能持续到的可接受电流与充电脉冲开始时的可接受电流的比值(即规定充电脉冲只持续到可接受达到充电脉冲开始时可接受电流的β倍即要结束)，如99％I，则β＝99％。
本方法为了达到恒流充电并无损害的目的，将恒流充电电流脉冲幅度定义为I＝0.9I0。由此可以确定出充电恒流脉冲的幅度为：I＝0.9I0(为充电对蓄电池无损害起见选取)，根据指数规律计算可得出：α0×Dt0＝ln(1/β)，ln(1/β)是每个充电恒流脉冲都相同的一个参数。Dt0可计算为
Dt0＝(ln(1/β))/α0。
第n个充电电流脉冲宽度：Dtn＝Dt0×(1+b)×(1-lnβ)n-b×Dt0，式中b＝dt/Dt0。
2、放电电流脉冲参数确定
放电电流脉冲幅度：放电脉冲电流值为Id，它的选取应该尽量地很大，以保证放电时间尽可能短，可以选择是I0的数倍大小。
放电电流脉冲宽度确定为：dt＝C×(1-β)2/Id；
放掉的电池容量可计算为：Id×dt。
当充电脉冲电流充入容量Dtn×I，与放电电流脉冲放掉容量dt×Id之差的绝对值小于预设的正小数，充电结束。
利用上述方法，对一磷酸铁锂电池组(10AH*8)进行了实验快速充电,在实验前将电池组全部放完，在20分钟内将电池组充满，经多次实验证明电池容量与性能并未出现明显下降。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (3)

1.一种电动汽车动力蓄电池无损害快速充电方法，其特征在于，包括：
S1、先采用一个充电电流脉冲对待充电的电动汽车动力电池进行充电，再采用一个放电电流脉冲对所述动力电池进行放电；
S2、计算当前充电电流脉冲已充入的容量与当前放电电流脉冲已放掉的容量，并根据所述当前充电电流脉冲已充入的容量与当前放电电流脉冲已放掉的容量计算所述当前充电电流脉冲已充入的容量与当前放电电流脉冲已放掉的容量的差值的绝对值；
S3、判断所述差值的绝对值是否小于预设的正小数，若不小于所述正小数，则重复执行S1、S2和S3，否则，若所述差值的绝对值小于所述正小数，则结束充电，其中，充电电流脉冲的脉冲幅度为I，第n个充电电流脉冲的脉冲宽度为Dtn，I＝0.9I0，n为正整数，I0为电池开始充电时能接受的初始充电电流，Dtn＝Dt0×(1+b)×(1-lnβ)n-b×Dt0，Dt0＝(ln(1/β))/α0，β为在充电电流脉冲持续期间，充电脉冲只能持续到的可接受电流与充电脉冲开始时的可接受电流的比值，α0为电池开始充电时的接受率，α0＝I0/C，C为充电初始时电池需要补充的电量，b＝dt/Dt0，dt为放电电流脉冲的脉冲宽度，dt＝C×(1-β)2/Id，Id为放电电流脉冲的脉冲幅度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算当前充电电流脉冲已充入的容量与当前放电电流脉冲已放掉的容量，包括：
计算当前充电电流脉冲已充入的容量X，计算公式为X＝Dtn×I；
计算当前放电电流脉冲已放掉的容量Y，计算公式为Y＝dt×Id。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述预设的正小数为0.1AH。
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