CN107240937A - 一种磷酸铁锂电池的充电方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种磷酸铁锂电池的充电方法及装置，该充电方法包括：采集磷酸铁锂电池中各个电芯处的温度值；根据采集到的温度值，确定一参考温度值；根据参考温度值，计算充电电流值，并根据计算得到的充电电流值，对磷酸铁锂电池进行充电。其中，当参考温度值处于预设的低温区间时，充电电流值随参考温度值的增大而增大；当参考温度值处于预设的高温区间时，充电电流值随参考温度值的增大而减少；当参考温度值处于高温区间和低温区间之间的常温区间时，充电电流值为定电流值。本发明提供的磷酸铁锂电池的充电方法，考虑了电池温度对在充电过程中对电池的影响，避免大电流充电时对电池的损害，提高了电池的使用安全性，延长了电池的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种磷酸铁锂电池的充电方法及装置。
背景技术
近年来，随着各个国家对节能减排和发展低碳经济越来越重视，磷酸铁锂(LiFePO4)电池以其独特的优点得到了越来越广泛的应用。随着磷酸铁锂电池应用的推广，电池管理系统也得到了广泛的应用，为了充分发挥电池的动力性能、提高其使用的安全性、防止电池过充和过放，延长电池的使用寿命，提高其作为储能设备的使用性能，电池管理系统需要结合电池的特性选择合适的充电方法对电池进行合理充电，从而使电池能够在使用过程中具备良好的荷电状态，提高电池的动力性能。
目前磷酸铁锂电池的充电方法普遍采用先恒流再恒压的充电方式，但并未考虑电池温度在充电过程中对电池的影响，会存在以下问题：
(1)电池温度越低，电池欧姆内阻较大，大电流充电容易造成电池过度发热，会减少电池的充入容量并缩短电池的使用寿命；
(2)电池温度越高，大电流充电容易造成温度上升过快引起过充，若没有降温设施或者对电池的保护措施，将会使电池过度发热，带来危险。即使有电池的过温保护措施，也可能会造成反复过温保护、释放，带来保护器件的损坏。
综上，现有技术中的先恒流再恒压的充电方式，由于未考虑电池温度在充电过程中对电池的影响，可能会降低磷酸铁锂电池的充电性能和使用的安全性，以及增加电池的损坏率，缩短电池的使用寿命。
发明内容
本发明实施例提供了一种磷酸铁锂电池的充电方法及装置，以解决现有技术中没有考虑电池温度在充电过程中对磷酸铁锂电池的影响的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
依据本发明实施例的一个方面，提供了一种磷酸铁锂电池的充电方法，包括：
采集磷酸铁锂电池中各个电芯处的温度值；
根据采集到的温度值，确定一参考温度值；
根据所述参考温度值，计算充电电流值，并根据计算得到的充电电流值，对所述磷酸铁锂电池进行充电；
其中，当所述参考温度值处于预设的低温区间时，所述充电电流值随所述参考温度值的增大而增大，且小于预设的最大充电电流值；
当所述参考温度值处于预设的高温区间时，所述充电电流值随所述参考温度值的增大而减少，且小于所述最大充电电流值；
当所述参考温度值处于所述高温区间和低温区间之间的常温区间时，所述充电电流值为小于或等于所述最大充电电流值的定电流值。
进一步地，所述根据采集到的温度值，确定一参考温度值的步骤包括：
从采集到的温度值中，选择出最大温度值和最小温度值；
在所述最小温度值处于所述低温区间时，将所述最小温度值作为所述参考温度值；
在所述最大温度值处于所述高温区间时，将所述最大温度值作为所述参考温度值；
在所述最小温度值和最大温度值均处于所述常温区间时，将所述最大温度值或最小温度值作为所述参考温度值。
进一步地，所述根据采集到的温度值，确定一参考温度值的步骤包括：
去除采集到的温度值中的最大的第一温度值和最小的第二温度值；
在去除第一温度值和第二温度值后的剩余温度值中，确定最小温度值和最大温度值；
在所述最小温度值处于所述低温区间时，将所述最小温度值作为所述参考温度值；
在所述最大温度值处于所述高温区间时，将所述最大温度值作为所述参考温度值；
在所述最小温度值和最大温度值均处于所述常温区间时，将所述最大温度值或最小温度值作为所述参考温度值。
进一步地，所述根据采集到的温度值，确定一参考温度值的步骤包括：
对采集到的温度值进行平均值计算，将计算得到的平均温度值作为所述参考温度值。
进一步地，所述根据所述参考温度值，计算充电电流值的步骤包括：
当所述参考温度值处于所述低温区间时，按照以下公式计算充电电流值I：
其中，Tref表示参考温度值，Tref∈(T0，T1]，(T0，T1]表示低温区间；T0，T1分别为所述低温区间的下限值和上限值，Imax表示所述最大充电电流值；
当所述参考温度值处于所述高温区间时，按照以下公式计算充电电流值I：
其中，Tref表示参考温度值，Tref∈(T2，T3]，(T2，T3]表示高温区间；T2，T3分别为所述高温区间的下限值和上限值，Imax表示所述最大充电电流值；
当所述参考温度值处于所述常温区间时，充电电流值I为所述最大充电电流值。
依据本发明实施例的另一个方面，提供了一种磷酸铁锂电池的充电装置，包括：
采集模块，用于采集磷酸铁锂电池中各个电芯处的温度值；
确定模块，用于根据采集模块采集到的温度值，确定一参考温度值；
处理模块，用于根据确定模块确定的所述参考温度值，计算充电电流值，并根据计算得到的充电电流值，对所述磷酸铁锂电池进行充电；
其中，当所述参考温度值处于预设的低温区间时，所述充电电流值随所述参考温度值的增大而增大，且小于预设的最大充电电流值；
当所述参考温度值处于预设的高温区间时，所述充电电流值随所述参考温度值的增大而减少，且小于所述最大充电电流值；
当所述参考温度值处于所述高温区间和低温区间之间的常温区间时，所述充电电流值为小于或等于所述最大充电电流值的定电流值。
进一步地，所述确定模块包括：
选择单元，用于从采集到的温度值中，选择出最大温度值和最小温度值；
第一确定单元，用于在所述最小温度值处于所述低温区间时，将所述最小温度值作为所述参考温度值；
第二确定单元，用于在所述最大温度值处于所述高温区间时，将所述最大温度值作为所述参考温度值；
第三确定单元，用于在所述最小温度值和最大温度值均处于所述常温区间时，将所述最大温度值或最小温度值作为所述参考温度值。
进一步地，所述确定模块包括：
筛选单元，用于去除采集到的温度值中的最大的第一温度值和最小的第二温度值；
第四确定单元，用于在筛选单元去除第一温度值和第二温度值后的剩余温度值中，确定最小温度值和最大温度值；
第五确定单元，用于在所述最小温度值处于所述低温区间时，将所述最小温度值作为所述参考温度值；
第六确定单元，用于在所述最大温度值处于所述高温区间时，将所述最大温度值作为所述参考温度值；
第七确定单元，用于在所述最小温度值和最大温度值均处于所述常温区间时，将所述最大温度值或最小温度值作为所述参考温度值。
进一步地，所述确定模块包括：
第八确定单元，用于对采集到的温度值进行平均值计算，将计算得到的平均温度值作为所述参考温度值。
进一步地，所述处理模块包括：
第一计算单元，用于当所述参考温度值处于所述低温区间时，按照以下公式计算充电电流值I：
其中，Tref表示参考温度值，Tref∈(T0，T1]，(T0，T1]表示低温区间；T0，T1分别为所述低温区间的下限值和上限值，Imax表示所述最大充电电流值；
第二计算单元，用于当所述参考温度值处于所述高温区间时，按照以下公式计算充电电流值I：
其中，Tref表示参考温度值，Tref∈(T2，T3]，(T2，T3]表示高温区间；T2，T3分别为所述高温区间的下限值和上限值，Imax表示所述最大充电电流值；
第三计算单元，用于当所述参考温度值处于所述常温区间时，将所述最大充电电流值作为充电电流值I。
本发明的有益效果是：
上述技术方案，在磷酸铁锂电池的充电过程中考虑了电池温度，结合电池在低温和高温阶段的特性，及时调整磷酸铁锂电池的充电电流，在低温阶段控制充电电流值随参考温度值的减少而减小，弱化温度较低内阻变大时，大电流充电发热的情况。在高温阶段控制充电电流值随参考温度值的增大而减少，防止电池在高温时大电流充电引起电池过热。通过上述对磷酸铁锂的充电电流的控制，从而防止电池过热的情况，提高电池的充电容量和使用的安全性，延长电池的使用寿命。
附图说明
图1表示本发明第一实施例提供的磷酸铁锂电池的充电方法的流程图；
图2表示本发明实施例提供的参考温度值与充电电流值的关系图；
图3表示本发明实施例提供的参考温度值与充电电流值的另一关系图；
图4表示本发明第二实施例提供的磷酸铁锂电池的充电装置的框图；
图5表示本发明第二实施例提供的磷酸铁锂电池的充电装置的另一框图；
图6表示本发明第二实施例提供的磷酸铁锂电池的充电装置的另一框图；
图7表示本发明第二实施例提供的磷酸铁锂电池的充电装置的另一框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
第一实施例
本发明实施例提供了一种磷酸铁锂电池的充电方法，参见图1，该充电方法包括：
步骤S101、采集磷酸铁锂电池中各个电芯处的温度值。
其中，电芯处的温度值的采集，可根据磷酸铁锂电池内已设置好的温度采样点进行采集，每一个温度采样点处设置有一温度传感器，每一个温度采样点对应一个或多个相邻的电芯。举例来说，一般整个磷酸铁锂电池组中由4个电池包串联组成，每个电池包中包含4节电芯，在每两个电芯之间设置一个温度采样点，认为是一个电芯温度，每个电池包包含两个电芯温度，整个电池组共8个电芯温度。
其中，温度值的采集由电池管理系统完成，该电池管理系统不仅能够实时或定时获取磷酸铁锂电池的电芯温度，还能对磷酸铁锂电池的充电电流进行在线实时调节。其中，电池管理系统可采用通信直流电流系统。当然。这里所述的通信直流电源系统并非局限于本领域的系统，所有能够对磷酸铁锂电池进行充电管理的系统都可以使用本发明实施例所述的充电方法中。
步骤S102、根据采集到的温度值，确定一参考温度值。
其中，参考温度值是用来确定磷酸铁锂电池的充电电流值的。参考温度值的确定需考虑到磷酸铁锂电池的温度特性以及温度特性对充电过程的影响。由于磷酸铁锂电池在温度较低和较高时，大电流充电都会对充电过程有较大影响，因此可选取采集到的温度值中的最小温度值或最大温度值作为参考温度值。为了简化计算过程，提高计算结果的稳定性，也可以对采集到的温度值进行平均值计算，将计算得到的平均温度值作为参考温度值。
步骤S103、根据参考温度值，计算充电电流值，并根据计算得到的充电电流值，对磷酸铁锂电池进行充电。
其中，考虑到磷酸铁锂电池的温度特性，当参考温度值处于预设的低温区间时，使充电电流值随参考温度值的增大而增大，且小于预设的最大充电电流值。当参考温度值处于预设的高温区间时，使充电电流值随参考温度值的增大而减少，且小于最大充电电流值。这样，就能弱化在电池温度较低内阻变大时，大电流充电造成电池过度发热的情况以及在电池温度较高时，大电流充电造成温度上升过快所引起的过充的问题。而当参考温度值处于高温区间和低温区间之间的常温区间时，充电电流值为小于或等于最大充电电流值的定电流值，此时，电池性能比较稳定，可采用较大电流进行快速充电。
本发明实施例中，所述高温区间、低温区间和常温区间可以根据磷酸铁锂电池在日常使用环境下的日常温度范围以及在该日常温度范围下的充电特性进行设置。这里的上述三个温度区间是互不重叠的温度区间，且三个温度区间构成一连续的温度范围，例如，对应于日常使用环境下的日常温度范围：0～50℃,其中，低温区间可设置为(0，10]，常温区间设置为(10，45]，高温区间设置为(45，50]。
本发明实施例中，最大充电电流值通常是电池组出厂时的默认最大充电电流。通常，该最大充电电流可以根据电池组的额度容量来计算。当磷酸铁锂电池组的额定容量为xAh(x表示额定容量数值，A表示安培，h表示小时)时，最大充电电流值可以设置为k*xA，这里，k为一个小于1的常数。例如，电池组额定容量为100Ah，则最大充电电流值为0.5×100A，即50A。
优选地，本发明实施例中将最小温度值或最大温度值作为参考温度值，以计算磷酸铁锂电池的充电电流，其具体实现过程为：从采集到的温度值中，选择出最大温度值和最小温度值，在最小温度值处于低温区间，将最小温度值作为参考温度值；在最大温度值处于高温区间时，将最大温度值作为参考温度值；在最小温度值和最大温度值均处于常温区间时，将最大温度值或最小温度值作为参考温度值。
其中，本发明实施例中的低温区间、常温区间以及高温区间的设定是结合电池性能设置的，一般设置低温区间的上限值与高温区间的下限值相差较大，这样，可避免出现最小温度值处于低温区间，同时最大温度值处于高温区间的情况出现，因此，本发明实施例中不考虑该情况的出现，即只要最小温度值处于低温区间，就将最小温度值作为参考温度值；最大温度值处于高温区间时，就将最大温度值作为参考温度值；最小温度值和最大温度值均处于常温区间时，就将最大温度值或最小温度值作为参考温度值。
进一步地，在将最大温度值或最小温度值作为参考温度值时，为提高电池管理系统对磷酸铁锂电池的充电电流管理的精确度，避免一些极端温度值数据造成的不良影响，可先去除采集到的温度值中的最大的第一温度值和最小的第二温度值，在去除第一温度值和第二温度值后的剩余温度值中，确定最小温度值和最大温度值。在最小温度值处于低温区间时，将最小温度值作为参考温度值；在最大温度值处于高温区间时，将最大温度值作为参考温度值；在最小温度值和最大温度值均处于常温区间时，将最大温度值或最小温度值作为参考温度值。
进一步地，本发明实施例优选采用线性调整方式，调整当参考温度值在低温区间或高温区间的充电电流值，其具体实现为：
(1)当参考温度值处于低温区间时，按照以下公式计算充电电流值I：
其中，Tref表示参考温度值，Tref∈(T0，T1]，(T0，T1]表示低温区间，T0，T1分别为该低温区间的下限值和上限值，T1取值为大于0的正数，T0根据日常使用的温度值确定，可以是大于0的一个数值，也可以是小于或等于0的一个数值，Imax表示预设的最大充电电流值。
由上述公式可看出，该公式为一斜率为正的线性函数，充电电流值I随参考温度值的增大而增大，使充电电流值随电池温度的变化而进行调整，从而降低在电池温度较低时，采用大电流充电对电池造成的损坏。
(2)当参考温度值处于高温区间时，按照以下公式计算充电电流值I：
其中，Tref表示参考温度值，Tref∈(T2，T3]，(T2，T3]表示高温区间，T2，T3分别为高温区间的下限值和上限值，Imax表示预设的最大充电电流值。
由上述公式可看出，该公式为一斜率为负的线性函数，充电电流值I随参考温度值的增大而减小，使充电电流值随电池温度的变化而进行调整，从而降低在电池温度较高时，采用大电流充电所造成的过充问题。
需要说明的是，T0<T1<T2<T3。
此外，当参考温度值处于常温区间时，优选预设的最大充电电流值作为充电电流值I。
为进一步理解上述充电电流值的计算过程，可参见图2，其中，附图中，横轴表示参考温度值T(单位：℃)，纵轴表示充电电流值I(单位：A)，在(T0，T1]区间，充电电流值随参考温度值的增大而增大；在(T1，T2]区间，充电电流值为定电流值，附图中为预设的最大充电电流值；在(T2，T3]区间，充电电流值随参考温度值的增大而减小。其中，在该附图中T0取值为0。
需要说明的是，参考温度值处于低温区间或高温区间时的充电电流值的调整，并不仅限于上述的线性调整，也可是如图3所示的非线性调整，当然还可以是其他可实现形式，但凡是满足当参考温度值处于预设的低温区间时，使充电电流值随参考温度值的增大而增大；当参考温度值处于预设的高温区间时，使充电电流值随参考温度值的增大而减少的条件，均在本发明实施例的保护范围内。
综上所述，本发明实施例提供的磷酸铁锂电池的充电方法，在磷酸铁锂电池的充电过程中考虑了电池温度，结合电池在低温和高温阶段的特性，及时调整磷酸铁锂电池的充电电流，即在低温阶段控制充电电流值随参考温度值的减少而减小，弱化温度较低内阻变大时，大电流充电造成过度发热的情况。在高温阶段控制充电电流值随参考温度值的增大而减少，防止电池在高温时大电流充电而引起的过充。这样，若磷酸铁锂电池系统中没有降温设备，可以从软件层面提前预防电池过热带来的危险，提高电池使用安全性。对于有电池过温保护设备的磷酸铁锂电池系统来说，则可以从软件层面降低电池过温的保护机会，避免保护器件反复动作而引起的损坏，延长电池过温保护设备的使用寿命。
第二实施例
依据本发明实施例的另一个方面，提供了一种磷酸铁锂电池的充电装置，参见图4，该充电装置包括：
采集模块401，用于采集磷酸铁锂电池中各个电芯处的温度值。
其中，电芯处的温度值的采集，可根据磷酸铁锂电池内已设置好的温度采样点进行采集，每一个温度采样点处设置有一温度传感器，每一个温度采样点对应一个或多个相邻的电芯。举例来说，一般整个磷酸铁锂电池组中由4个电池包串联组成，每个电池包中包含4节电芯，在每两个电芯之间设置一个温度采样点，认为是一个电芯温度，每个电池包包含两个电芯温度，整个电池组共8个电芯温度。
其中，温度值的采集由电池管理系统中的采集模块401完成，该电池管理系统不仅能够实时或定时获取磷酸铁锂电池的电芯温度，还能对磷酸铁锂电池的充电电流进行在线实时调节。其中，电池管理系统可采用通信直流电流系统。当然。这里所述的通信直流电源系统并非局限于本领域的系统，所有能够对磷酸铁锂电池进行充电管理的系统都可以使用本发明实施例所述的充电方法中。
确定模块402，用于根据采集模块401采集到的温度值，确定一参考温度值。
其中，参考温度值是用来确定磷酸铁锂电池的充电电流值的。参考温度值的确定需考虑到磷酸铁锂电池的温度特性以及温度特性对充电过程的影响。由于磷酸铁锂电池在温度较低和较高时，大电流充电都会对充电过程有较大影响，因此可选取采集到的温度值中的最小温度值或最大温度值作为参考温度值。为了简化计算过程，提高计算结果的稳定性，也可以对采集到的温度值进行平均值计算，将计算得到的平均温度值作为参考温度值。
处理模块403，用于根据确定模块确定的参考温度值，计算充电电流值，并根据计算得到的充电电流值，对磷酸铁锂电池进行充电。
其中，考虑到磷酸铁锂电池的温度特性，当参考温度值处于预设的低温区间时，使充电电流值随参考温度值的增大而增大，且小于预设的最大充电电流值。当参考温度值处于预设的高温区间时，使充电电流值随参考温度值的增大而减少，且小于最大充电电流值。这样，就能弱化在电池温度较低内阻变大时，大电流充电造成电池过度发热的情况以及在电池温度较高时，大电流充电造成温度上升过快所引起的过充的问题。而当参考温度值处于高温区间和低温区间之间的常温区间时，充电电流值为小于或等于最大充电电流值的定电流值，此时，电池性能比较稳定，可采用较大电流进行快速充电。
本发明实施例中，所述高温区间、低温区间和常温区间可以根据磷酸铁锂电池在日常使用环境下的日常温度范围以及在该日常温度范围下的充电特性进行设置。这里的上述三个温度区间是互不重叠的温度区间，且三个温度区间构成一连续的温度范围，例如，对应于日常使用环境下的日常温度范围：0～50℃,其中，低温区间可设置为(0，10]，常温区间设置为(10，45]，高温区间设置为(45，50]。
本发明实施例中，最大充电电流值通常是电池组出厂时的默认最大充电电流。通常，该最大充电电流可以根据电池组的额度容量来计算。当磷酸铁锂电池组的额定容量为xAh(x表示额定容量数值，A表示安培，h表示小时)时，最大充电电流值可以设置为k*xA，这里，k为一小于1的常数。例如，电池组额定容量为100Ah，则最大充电电流值为0.5×100A，即50A。
进一步地，参见图5，确定模块402包括：
选择单元4021，用于从采集到的温度值中，选择出最大温度值和最小温度值。
本发明实施例中将最小温度值或最大温度值作为参考温度值，以计算磷酸铁锂电池的充电电流。
第一确定单元4022，用于在最小温度值处于低温区间时，将最小温度值作为参考温度值。
第二确定单元4023，用于在最大温度值处于高温区间时，将最大温度值作为参考温度值。
第三确定单元4024，用于在最小温度值和最大温度值均处于常温区间时，将最大温度值或最小温度值作为参考温度值。
其中，本发明实施例中的低温区间、常温区间以及高温区间的设定是结合电池性能设置的，一般低温区间的上限值与高温区间的下限值相差较大，这样，可避免出现最小温度值处于低温区间，同时最大温度值处于高温区间的情况出现，因此，本发明实施例中不考虑该情况的出现，即只要最小温度值处于低温区间，就将最小温度值作为参考温度值；最大温度值处于高温区间时，就将最大温度值作为参考温度值；最小温度值和最大温度值均处于常温区间时，就将最大温度值或最小温度值作为参考温度值。
进一步地，参见图6，确定模块402包括：
筛选单元4025，用于去除采集到的温度值中的最大的第一温度值和最小的第二温度值。
第四确定单元4026，用于在筛选单元去除第一温度值和第二温度值后的剩余温度值中，确定最小温度值和最大温度值。
第五确定单元4027，用于在最小温度值处于低温区间时，将最小温度值作为参考温度值。
第六确定单元4028，用于在最大温度值处于高温区间时，将最大温度值作为参考温度值。
第七确定单元4029，用于在最小温度值和最大温度值均处于常温区间时，将最大温度值或最小温度值作为参考温度值。
在将最大温度值或最小温度值作为参考温度值时，为提高电池管理系统对磷酸铁锂电池的充电电流管理的精确度，避免一些极端温度值数据造成的不良影响，可先去除采集到的温度值中的最大的第一温度值和最小的第二温度值，在去除第一温度值和第二温度值后的剩余温度值中，确定最小温度值和最大温度值。
进一步地，参见图7，确定模块402包括：
第八确定单元40210，用于对采集到的温度值进行平均值计算，将计算得到的平均值作为参考温度值。
为了简化计算过程，提高计算结果的稳定性，也可以对采集到的温度值进行平均值计算，将计算得到的平均温度值作为参考温度值。
进一步地，参见图5～7，处理模块403包括：
第一计算单元4031，用于当参考温度值处于低温区间时，按照以下公式计算充电电流值I：
其中，Tref表示参考温度值，Tref∈(T0，T1]，(T0，T1]表示低温区间，T0，T1分别为低温区间的下限值和上限值，T1取值为大于0的正数，T0根据日常使用的温度值确定，可以是大于0的一个数值，也可以是小于或等于0的一个数值，Imax表示预设的最大充电电流值。
由上述公式可看出，该公式为一斜率为正的线性函数，充电电流值I随参考温度值的增大而增大，使充电电流值随电池温度的变化而进行调整，从而降低在电池温度较低时，采用大电流充电对电池造成的损坏。
第二计算单元4032，用于当参考温度值处于高温区间时，按照以下公式计算充电电流值I：
其中，Tref表示参考温度值，Tref∈(T2，T3]，(T2，T3]表示高温区间，T2，T3分别为高温区间的下限值和上限值，Imax表示预设的最大充电电流值。
由上述公式可看出，该公式为一斜率为负的线性函数，充电电流值I随参考温度值的增大而减小，使充电电流值随电池温度的变化而进行调整，从而降低在电池温度较高时，采用大电流充电所造成的过充问题。
需要说明的是，T0<T1<T2<T3。
第三计算单元4033，用于当参考温度值处于常温区间时，将最大充电电流值作为充电电流值I。
当参考温度值处于常温区间时，优选预设的最大充电电流值作为充电电流值I。
为进一步理解上述充电电流值的计算过程，可参见图2，其中，附图中，横轴表示参考温度值T(单位：℃)，纵轴表示充电电流值I(单位：A)，在(T0，T1]之间，充电电流值随参考温度值的增大而增大；在(T1，T2]之间，充电电流值为定电流值，附图中为预设的最大充电电流值；在(T2，T3]之间，充电电流值随参考温度值的增大而减小。其中，在该附图中T0取值为0。
需要说明的是，参考温度值处于低温区间或高温区间时的充电电流值的调整，并不仅限于上述的线性调整，也可是如图3所示的非线性调整，当然还可以是其他可实现形式，但凡是满足当参考温度值处于预设的低温区间时，使充电电流值随参考温度值的增大而增大；当参考温度值处于预设的高温区间时，使充电电流值随参考温度值的增大而减少的条件，均在本发明实施例的保护范围内。
综上所述，本发明实施例提供的磷酸铁锂电池的充电装置，在磷酸铁锂电池的充电过程中考虑了电池温度，结合电池在低温和高温阶段的特性，及时调整磷酸铁锂电池的充电电流，即在低温阶段控制充电电流值随参考温度值的减少而减小，弱化温度较低内阻变大时，大电流充电造成过度发热的情况。在高温阶段控制充电电流值随参考温度值的增大而减少，防止电池在高温时大电流充电而引起的过充。这样，若磷酸铁锂电池系统中没有降温设备，可以从软件层面提前预防电池过热带来的危险，提高电池使用安全性。对于有电池过温保护设备的磷酸铁锂电池系统来说，则可以从软件层面降低电池过温的保护机会，避免保护器件反复动作而引起的损坏，延长电池过温保护设备的使用寿命。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种磷酸铁锂电池的充电方法，其特征在于，包括：
采集磷酸铁锂电池中各个电芯处的温度值；
根据采集到的温度值，确定一参考温度值；
根据所述参考温度值，计算充电电流值，并根据计算得到的充电电流值，对所述磷酸铁锂电池进行充电；
其中，当所述参考温度值处于预设的低温区间时，所述充电电流值随所述参考温度值的增大而增大，且小于预设的最大充电电流值；
当所述参考温度值处于预设的高温区间时，所述充电电流值随所述参考温度值的增大而减少，且小于所述最大充电电流值；
当所述参考温度值处于所述高温区间和低温区间之间的常温区间时，所述充电电流值为小于或等于所述最大充电电流值的定电流值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据采集到的温度值，确定一参考温度值的步骤包括：
从采集到的温度值中，选择出最大温度值和最小温度值；
在所述最小温度值处于所述低温区间时，将所述最小温度值作为所述参考温度值；
在所述最大温度值处于所述高温区间时，将所述最大温度值作为所述参考温度值；
在所述最小温度值和最大温度值均处于所述常温区间时，将所述最大温度值或最小温度值作为所述参考温度值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据采集到的温度值，确定一参考温度值的步骤包括：
去除采集到的温度值中的最大的第一温度值和最小的第二温度值；
在去除第一温度值和第二温度值后的剩余温度值中，确定最小温度值和最大温度值；
在所述最小温度值处于所述低温区间时，将所述最小温度值作为所述参考温度值；
在所述最大温度值处于所述高温区间时，将所述最大温度值作为所述参考温度值；
在所述最小温度值和最大温度值均处于所述常温区间时，将所述最大温度值或最小温度值作为所述参考温度值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据采集到的温度值，确定一参考温度值的步骤包括：
对采集到的温度值进行平均值计算，将计算得到的平均温度值作为所述参考温度值。
5.根据权利要求2至4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述参考温度值，计算充电电流值的步骤包括：
当所述参考温度值处于所述低温区间时，按照以下公式计算充电电流值I：
<mrow>
<mi>I</mi>
<mo>=</mo>
<mrow>
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<mo>-</mo>
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<mi>T</mi>
<mn>0</mn>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
其中，Tref表示参考温度值，Tref∈(T0，T1]，(T0，T1]表示低温区间；T0，T1分别为所述低温区间的下限值和上限值，Imax表示所述最大充电电流值；
当所述参考温度值处于所述高温区间时，按照以下公式计算充电电流值I：
<mrow>
<mi>I</mi>
<mo>=</mo>
<mo>-</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>I</mi>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mi>a</mi>
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<mn>3</mn>
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</mrow>
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<mo>-</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mn>3</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中，Tref表示参考温度值，Tref∈(T2，T3]，(T2，T3]表示高温区间；T2，T3分别为所述高温区间的下限值和上限值，Imax表示所述最大充电电流值；
当所述参考温度值处于所述常温区间时，充电电流值I为所述最大充电电流值。
6.一种磷酸铁锂电池的充电装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集磷酸铁锂电池中各个电芯处的温度值；
确定模块，用于根据采集模块采集到的温度值，确定一参考温度值；
处理模块，用于根据确定模块确定的所述参考温度值，计算充电电流值，并根据计算得到的充电电流值，对所述磷酸铁锂电池进行充电；
其中，当所述参考温度值处于预设的低温区间时，所述充电电流值随所述参考温度值的增大而增大，且小于预设的最大充电电流值；
当所述参考温度值处于预设的高温区间时，所述充电电流值随所述参考温度值的增大而减少，且小于所述最大充电电流值；
当所述参考温度值处于所述高温区间和低温区间之间的常温区间时，所述充电电流值为小于或等于所述最大充电电流值的定电流值。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括：
选择单元，用于从采集到的温度值中，选择出最大温度值和最小温度值；
第一确定单元，用于在所述最小温度值处于所述低温区间时，将所述最小温度值作为所述参考温度值；
第二确定单元，用于在所述最大温度值处于所述高温区间时，将所述最大温度值作为所述参考温度值；
第三确定单元，用于在所述最小温度值和最大温度值均处于所述常温区间时，将所述最大温度值或最小温度值作为所述参考温度值。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括：
筛选单元，用于去除采集到的温度值中的最大的第一温度值和最小的第二温度值；
第四确定单元，用于在筛选单元去除第一温度值和第二温度值后的剩余温度值中，确定最小温度值和最大温度值；
第五确定单元，用于在所述最小温度值处于所述低温区间时，将所述最小温度值作为所述参考温度值；
第六确定单元，用于在所述最大温度值处于所述高温区间时，将所述最大温度值作为所述参考温度值；
第七确定单元，用于在所述最小温度值和最大温度值均处于所述常温区间时，将所述最大温度值或最小温度值作为所述参考温度值。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括：
第八确定单元，用于对采集到的温度值进行平均值计算，将计算得到的平均温度值作为所述参考温度值。
10.根据权利要求7至9任一项所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括：
第一计算单元，用于当所述参考温度值处于所述低温区间时，按照以下公式计算充电电流值I：
<mrow>
<mi>I</mi>
<mo>=</mo>
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<mo>(</mo>
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<mn>0</mn>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
其中，Tref表示参考温度值，Tref∈(T0，T1]，(T0，T1]表示低温区间；T0，T1分别为所述低温区间的下限值和上限值，Imax表示所述最大充电电流值；
第二计算单元，用于当所述参考温度值处于所述高温区间时，按照以下公式计算充电电流值I：
<mrow>
<mi>I</mi>
<mo>=</mo>
<mo>-</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>I</mi>
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<mi>m</mi>
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<mrow>
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<mn>3</mn>
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<mo>-</mo>
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<mn>2</mn>
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</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mn>3</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中，Tref表示参考温度值，Tref∈(T2，T3]，(T2，T3]表示高温区间；T2，T3分别为所述高温区间的下限值和上限值，Imax表示所述最大充电电流值；
第三计算单元，用于当所述参考温度值处于所述常温区间时，将所述最大充电电流值作为充电电流值I。
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