CN107359377B - 电池包充电方法、装置和设备 - Google Patents

电池包充电方法、装置和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN107359377B
CN107359377B CN201710526909.4A CN201710526909A CN107359377B CN 107359377 B CN107359377 B CN 107359377B CN 201710526909 A CN201710526909 A CN 201710526909A CN 107359377 B CN107359377 B CN 107359377B
Authority
CN
China
Prior art keywords
charging
battery pack
battery
voltage
stage
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.)
Active
Application number
CN201710526909.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107359377A (zh
Inventor
付欣
骆福平
王升威
杜鑫鑫
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.)
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Original Assignee
Contemporary Amperex 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 Contemporary Amperex Technology Co Ltd filed Critical Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority to CN201710526909.4A priority Critical patent/CN107359377B/zh
Publication of CN107359377A publication Critical patent/CN107359377A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107359377B publication Critical patent/CN107359377B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • 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
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电池包充电方法、装置和设备。该电池包充电方法包括：设定充电过程的每个充电阶段的充电电流值In；电池包的结构为电池模组的串联支路时，基于电池模组的最大内阻值，计算第n个充电阶段In对应的充电截止电压值，电池包的结构为电芯的串联支路时，基于电芯的最大内阻值，计算第n个充电阶段与In对应的充电截止电压值；在第n‑1个充电阶段，对电池包以In‑1进行充电，当电池包充电电压达到Vn‑1时，如果n‑1小于设定的充电阶段总数，进入第n个充电阶段，当电池包充电电压达到Vn‑1时，如果n‑1等于该充电阶段总数，停止充电。根据本发明实施例提供的电池包充电方法，可以提高电池包充电安全，提高动力电池的使用寿命。

Description

电池包充电方法、装置和设备
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及电池包充电方法、装置和设备。
背景技术
众所周知，动力电池是新能源汽车的心脏，动力电池的寿命和安全性能对新能源汽车而言，起着至关重要的作用。
动力电池包可以通过多个电池模组串并联组合而成，或通过多个电芯串并联组合而成，不同电芯或不同电池模组之间的电阻具有一定的差异。而现有的充电桩对电池包内所有模组或电芯均充到相同的充电截止电压，这样势必会造成部分由模组或电芯串联而成的电池包出现过充现象。
电芯过充会带来动力电池使用寿命的快速衰减，同时导致电池包中的电芯安全风险增加，不利于新能源汽车的发展。
发明内容
本发明实施例提供电池包充电方法、装置和设备，可以提高电池包充电安全，提高动力电池的使用寿命。
根据本发明实施例的一方面，提供一种电池包充电方法，该电池包充电方法包括：
设定电池包充电过程的第n个充电阶段的充电电流值In，其中，In小于 In-1，n为大于1的整数；
电池包的结构为电池模组的串联支路时，基于In和电池模组的串联支路中电池模组的最大内阻值，计算充电过程的第n个充电阶段与In对应的充电截止电压值V1n，将V1n作为对电池包以In进行充电时的充电截止电压Vn；
电池包的结构为电芯的串联支路时，基于In和电芯的串联支路中电芯的最大内阻值，计算充电过程的第n个充电阶段与In对应的充电截止电压值 V2n，将V2n作为对电池包以In进行充电时的充电截止电压Vn；
在第n-1个充电阶段，对电池包以In-1进行充电，当电池包充电电压达到Vn-1时，如果n-1小于设定的充电阶段总数，进入第n个充电阶段；
在第n-1个充电阶段，对电池包以In-1进行充电，当电池包充电电压达到Vn-1时，如果n-1等于该设定的充电阶段总数，停止充电。
根据本发明实施例的另一方面，提供一种电池包充电装置，包括：
电流设定单元，用于设定电池包充电过程的第n个充电阶段的充电电流值In，其中，In小于In-1，n为大于1的整数；
电压设定单元，用于：
电池包的结构为电池模组的串联支路时，基于In和电池模组的串联支路中电池模组的最大内阻值，计算充电过程的第n个充电阶段与In对应的充电截止电压值V1n，将V1n作为与In对应的充电截止电压Vn；
电池包的结构为电芯的串联支路时，基于In和电芯的串联支路中电芯的最大内阻值，计算充电过程的第n个充电阶段与In对应的充电截止电压值 V2n，将V2n作为对与In对应的充电截止电压Vn；
充电单元，用于：
在第n-1个充电阶段，对电池包以In-1进行充电，当电池包充电电压达到Vn-1时，如果n-1小于设定的充电阶段总数，进入第n个充电阶段；
在第n-1个充电阶段，对电池包以In-1进行充电，当电池包充电电压达到Vn-1时，如果n-1等于该设定的充电阶段总数，停止充电。
根据本发明实施例的再一方面，提供一种电池包充电设备，包括：
存储器，用于储存可执行程序代码；
处理器，用于读取存储器中存储的可执行程序代码以执行上述的电池包充电方法。
根据本发明实施例中的电池包充电方法、装置和设备，为电池包充电过程设置多个充电阶段，并且每个充电阶段对应的充电电流值随着充电过程中充电阶段的顺序递减，在设定每个充电阶段对应的充电截止电压时，如果电池包的结构为电池模组的串联支路，则基于电池模组的串联支路中模组的最大内阻值和每个充电阶段的充电电流值，计算与每个充电阶段的充电电流值对应的充电截止电压，如果电池包的结构为电芯的串联支路，则基于电芯的串联支路中电芯的最大内阻值和每个充电阶段的充电电流值，计算与每个充电阶段的充电电流值对应的充电截止电压；在每个充电阶段，以该充电阶段的充电电流值对电池进行充电，当电池包充电电压达到该充电阶段的充电截止电压值时，进入下一个充电阶段，当电池电压达到最后一个充电阶段的充电截止电压值时，停止充电。本发明实施例提供了一种更安全的电池包充电方法、装置和设备，并可以提高动力电池的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是示出根据本发明一实施例的电池包充电方法的流程图；
图2是示出根据本发明示例性实施例的充电过程的示意图；
图3a是示出根据本发明另一实施例的电池包充电方法中具体实施例的电池包充电过程的曲线示意图；
图3b是示出根据本发明另一实施例的电池包充电方法中对比实施例的电池包充电过程的曲线示意图；
图3c是示出根据本发明另一实施例的电池包充电方法中具体实施例和对比实施例的电池容量保持率随电池充放电循环次数变化的循环寿命曲线的对比示意图；
图4a是示出根据本发明再一实施例的电池包充电方法中具体实施例的电池包充电过程的曲线示意图；
图4b是示出根据本发明再一实施例的电池包充电方法中对比实施例的电池包充电过程的曲线示意图；
图4c是示出根据本发明再一实施例的电池包充电方法中具体实施例和对比实施例的电池容量保持率随电池充放电循环次数变化的循环寿命曲线的对比示意图；
图5是根据本发明一实施例的电池包充电装置的结构示意图；
图6是示出了可以实现根据本发明实施例的电池包充电方法和装置的计算设备的示例性硬件架构的结构图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
为了更好的理解本发明，下面将结合附图，详细描述根据本发明实施例的电池包充电方法、装置和设备，应注意，这些实施例并不是用来限制本发明公开的范围。
图1是示出根据本发明实施例的电池包充电方法的流程图。如图1所示，本发明实施例中的电池包充电方法100包括以下步骤：
步骤S110，设定电池包充电过程的第n个充电阶段的充电电流值In，其中，In小于In-1，n为大于1的整数。
本发明实施例中，电池包的结构可以是电池模组的串联支路或电芯的串联支路。
作为一个示例，该电池模组的串联支路可以是由一个或两个以上的电池模组串联构成，电池模组的结构包括串联和/或并联的电芯。
作为另一个示例，该电芯的串联支路由一个或两个以上的电芯串联构成。
进一步地，本发明实施例中的电池包可以是锂离子电池包、锂金属电池包、铅酸电池包、镍镉 电池包、镍氢电池包、锂硫电池包、锂空气电池包或钠离子电池包。
在一些实施例中，由于充电电流值In小于In-1，整个充电过程的第一个充电阶段对应的充电电流值大于充电过程中其他充电阶段对应的充电电流值。
作为一个示例，在该步骤中，可以通过电池能够承受的最大充电电流值来设定的整个充电过程的第一个充电阶段对应的充电电流值。例如，设定I1小于或等于电池的够承受的最大充电电流值。
步骤S120a，电池包的结构为电池模组的串联支路时，基于In和该电池模组的串联支路中电池模组的最大内阻值，计算充电过程的第n个充电阶段与In对应的充电截止电压值V1n，将V1n作为对电池包以In进行充电时的充电截止电压Vn；
具体地，可以利用下述公式(1)计算第n个充电阶段与In对应的V1n：
V1n＝V1max-In×DCR1max (1)
在上述公式(1)中，V1n是当电池包的结构为电池模组的串联支路时，在第n个充电阶段与In对应的充电截止电压，V1max为电池模组的最大充电截止电压值，DCR1max为电池模组的串联支路中电池模组的最大内阻值。
步骤S120b，电池包的结构为电芯的串联支路时，基于In和电芯的串联支路中电芯的最大内阻值，计算充电过程的第n个充电阶段与In对应的充电截止电压值V2n，将V2n作为对电池包以In进行充电时的充电截止电压Vn。
具体地，可以下述公式(2)计算第n个充电阶段与In对应的V2n：
V2n＝V2max-In×DCR2max (2)
在上述公式(2)中，V2n是当电池包的结构为电芯的串联支路时，在第n个充电阶段与In对应的充电截止电压，V2max为电芯的最大充电截止电压值，DCR2max为电芯的串联支路中电芯的最大内阻值。
作为一个示例，电池包的结构为电池模组的串联支路，在对电池包充电的第一个充电阶段，以I1对电池包进行充电，为了保证电池包中的电池模组在充电电流为I1的条件下均不出现过充现象，与I1对应的当前充电阶段的充电截止电压值V11应该取电池包中的电池模组在当前充电阶段的充电截止电压的最小值，而电池包中充电截止电压值最小的电池模组具有电池包中电池模组的内阻值的最大值。即基于In和电池模组的串联支路中电池模组的最大内阻值DCR1max，计算充电过程的第n个充电阶段与In对应的充电截止电压值V1n。
步骤S130a，在第n-1个充电阶段，对电池包以In-1进行充电，当电池包充电电压达到Vn-1时，如果n-1小于设定的充电阶段总数，进入第n 个充电阶段。
步骤S130b，在第n-1个充电阶段，对电池包以In-1进行充电，当电池包充电电压达到Vn-1时，如果n-1等于该充电阶段总数，停止充电。
在一些实施例中，如果n-1小于充电阶段总数，表示第n-1个充电阶段不是最后一个充电阶段，如果n-1等于充电阶段总数，表示第n-1 个充电阶段是最后一个充电阶段。
在一些示例中，当电池包的结构为电池模组的串联支路时，电池包充电方法中设定的每个充电阶段的充电电流In和充电截止电压V1n与V1max具有上述公式(1)所描述的函数关系时，能够更好的避免在每个充电阶段对电池包造成过充的情况。
在一些示例中，当电池包的结构为电芯的串联支路时，电池包充电方法中设定的每个充电阶段的充电电流In和充电截止电压V2n与V2max具有上述公式(2)所描述的函数关系时，能够更好的避免在每个充电阶段对电池包造成过充的情况。
本发明实施例提供了一种分步充电的充电方式，为了更好的理解本发明，下面结合图2描述根据本发明实施例的电池包充电方法的充电过程。
图2是示出根据本发明示例性实施例的电池包充电过程的示意图。如图2所示，在电池包充电过程中：
第1个充电阶段，以充电电流I1对电池进行充电，充电截止电压达到 V1时，进入第2个充电阶段；
第2个充电阶段，以充电电流I2对电池进行充电，充电截止电压达到 V2时，进入第3个充电阶段；
第3个充电阶段，以充电电流I3对电池进行充电，充电截止电压达到 V3时，进入第4个充电阶段；……；
第n个充电阶段，以充电电流In对电池进行充电，充电截止电压达到 Vn时，如果第n个充电阶段是最后一个充电阶段，停止充电。
在一些实施例中，在最后一个充电阶段，电池充电电压达到与该最后一个充电阶段的充电电流对应的充电截止电压后，可以继续对电池进行充电，直到电池充电电压达到Vmax时，停止充电。
在图2中，Vi为电池包在充电电流为Ii时的充电截止电压，i取值为1 到n的整数。
在一些实施例中，在第n-1个充电阶段进入第n个充电阶段或停止充电时，控制In-1以预定的速率减小。
作为一个示例，该预定的速率的取值可以是在20A/s到200A/s的区间内。
在一些实施例中，预定的速率可以是电流下降速率。
作为一个示例，第n-1个充电阶段的电流值200A，第n个充电阶段的电流值为150A，在第n-1个充电阶段进入第n个充电阶段时，电流可以每秒10A的速率从200A减小到150A。
在一些示例中，该电池包充电方法还可以包括电池包的充电环境温度为0～60摄氏度。例如，可以保持电池在0摄氏度、25摄氏度、30摄氏度或60摄氏度的环境中进行充电。
根据本发明实施例的电池包充电方法，采用分阶段充电的充电方式，可以提高充电桩的充电效率，是一种更加合理的电池包充电方法。
并且，本发明实施例的电池包充电方法考虑到了电池包的结构中不同电芯或不同模组之间的内阻值的差异，避免了电池包中电池模组或电芯过充的现象发生，保证电池包安全和高效的充电。
下面结合图3a、图3b和图3c，以及具体实施例1和对比实施例1中的电池充放电循环过程，详细描述本发明实施例中的电池包充电方法，以及上述电池包充电包方法对于现有的电池包充电方法的改进。
具体实施例1：
选定一个三元体系的电池包，该电池包的结构为电池模组的串联支路。具体地，该电池包由4个具有相同结构的电池模组串联而成，电池模组的理论截止电压例如可以为25.5V。
设定对电池包进行充电的充电过程中一组依次减小的充电电流值 {200A，150A，100A，50A，20A}，将电池包置于25摄氏度的充电环境中，对该电池包进行充放电；
电池包中的4个电池模组的DCR分别为4.5mohm，5.1mohm， 4.2mohm，4.7mohm，其中，电池包中电池模组的DCR1max为5.1mohm，利用上述公式(1)分别计算得到与每个充电阶段的充电电流值对应的充电截止电压{24.48V，24.74V，24.99V，25.29V，25.37V}。
图3a示出了根据本发明另一实施例的电池包充电方法中具体实施例的电池包充电过程的曲线示意图。
如图3a所示，在该电池包的充电过程中：
在第1个充电阶段，以200A的充电电流对电池包进行充电，充电截止电压为24.48V，当充电截止电压大于等于24.48V时，进入第2个充电阶段；
在第2个充电阶段，以150A的充电电流对电池包进行充电，充电截止电压为24.74V，当充电截止电压大于等于24.74V时，进入第3个充电阶段；
在第3个充电阶段，以100A的充电电流对电池包进行充电，充电截止电压为24.99V，当充电截止电压大于等于24.99V时，进入第4个充电阶段；
在第4个充电阶段，以50A的充电电流对电池包进行充电，充电截止电压为25.25V，当充电截止电压大于等于25.25V时，进入第5个充电阶段；
在第5个充电阶段，以25A的充电电流对电池包进行充电，充电截止电压为25.37V，当充电截止电压大于等于25.37V时，停止对电池包进行充电。
接着，以100A的电流对该电池包进行放电，放电截止电压为56V，当电池电压达到56V时，停止放电，形成一次充放电循环。在具体实施例 1中，对该电池包进行500次充放电循环。
对比实施例1：
选择与上述具体实施例1中相同体系相同结构的电池包，将电池包置于25摄氏度的充电环境温度中，设定电池包的充电截止电压为25.62V。
图3b示出了根据本发明另一实施例的电池包充电方法中对比实施例的电池包充电过程的曲线示意图。
如图3b所示，以恒定电流150A对电池包进行充电，直到电池包的充电电压达到25.62V时，停止充电。
接着，以100A的电流对该电池包进行放电，放电截止电压为56V，当电池放电电压达到56V时，停止放电，形成一次充放电循环。在对比实施例1中，对该电池包进行500次充放电循环。
图3c示出了根据本发明另一实施例的电池包充电方法中具体实施例和对比实施例的电池容量保持率随电池充放电循环次数变化的循环寿命曲线的对比示意图。
如图3c所示，具体实施例1中的电池包充电方法，与对比实施例1的电池包充电方法相比较，随着充放电循环次数的增加，电池包的容量保持率均呈现出下降趋势，但是在电池包容量保持率下降过程中，具体实施例 1中的电池包容量保持率始终高于对比实施例1中的电池包容量保持率。可以推断，具体实施例1中的电池包在多次充放电循环后相对于对比实施例1中的电池包具有较好的健康状态。
下面结合图4a、图4b和图4c，以及具体实施例2和对比实施例2中的电池充放电循环过程，详细描述本发明实施例中的电池包充电方法，以及上述电池包充电包方法对于现有的电池包充电方法的改进。
具体实施例2：
选定一个三元体系的电池包，该电池包的结构为电芯的串联支路具体地，该电池包由5个电芯串联而成，电芯的理论截止电压例如可以为 4.25V。
设定对电池包进行充电的充电过程中一组依次减小的充电电流值{60A， 40A，20A，5A}，将电池包置于25摄氏度的充电环境中，对该电池包进行充放电；
电池包中的5个电芯的DCR分别为1.2mohm、1.1mohm、1.4mohm、 1.5mohm和1.6mohm。其中，电池包中电芯的DCR2max为1.6mohm，利用上述公式(2)分别计算得到与每个充电阶段的充电电流值对应的充电截止电压{4.15V，4.19V，4.22V，4.24V}。
图4a示出了根据本发明再一实施例的电池包充电方法中具体实施例的电池包充电过程的曲线示意图。
如图4a所示，在该电池包的充电过程中：
在第1个充电阶段，以60A的充电电流对电池包进行充电，充电截止电压为4.15V，当充电截止电压大于等于4.15V时，进入第2个充电阶段；
在第2个充电阶段，以40A的充电电流对电池包进行充电，充电截止电压为4.19V，当充电截止电压大于等于4.19V时，进入第3个充电阶段；
在第3个充电阶段，以20A的充电电流对电池包进行充电，充电截止电压为4.22V，当充电截止电压大于等于4.22V时，进入第4个充电阶段；
在第4个充电阶段，以5A的充电电流对电池包进行充电，充电截止电压为4.24V，当充电截止电压大于等于4.24V时，停止对电池包进行充电。
接着，以30A的电流对该电池包进行放电，放电截止电压为14V，当电池电压达到14V时，停止放电，形成一次充放电循环。在具体实施例2 中，对该电池包进行500次充放电循环。
对比实施例2：
选择与上述具体实施例1中相同体系相同结构的电池包，将电池包置于25摄氏度的充电环境中，设定电池包的充电截止电压为4.29V。
图4b示出了根据本发明另一实施例的电池包充电方法中对比实施例的电池包充电过程的曲线示意图。
如图4b所示，以恒定电流40A对电池包进行充电，直到电池包的充电电压达到4.29V时，停止充电。
接着，以30A的电流对该电池包进行放电，放电截止电压为14V，当电池电压达到14V时，停止放电，形成一次充放电循环。在对比实施例1 中，对该电池包进行500次充放电循环。
图4c示出了根据本发明再一实施例的电池包充电方法中具体实施例和对比实施例的电池容量保持率随电池充放电循环次数变化的循环寿命曲线的对比示意图。
如图4c所示，具体实施例2中的电池包充电方法，与对比实施例2的电池包充电方法相比较，随着充放电循环次数的增加，电池包的容量保持率同样都呈现出下降趋势，但是在电池包容量保持率下降过程中，具体实施例2中的电池包容量保持率始终高于对比实施例2中的电池包容量保持率，具体实施例2中的电池包在多次充放电循环后相对于对比实施例2中的电池包具有较好的健康状态。
综上所述，与对比实施例的电池包充电方法相比，具体实施例的电池包充电方法可以提高电池的使用寿命，减缓电池老化。
根据本发明实施例的电池包充电方法，采用分阶段的充电方式，可以提高充电桩的充电效率，延长动力电池的使用寿命，避免了电池包中模组或电芯过充现象的发生，保证了电池包安全和高效的充电。
下面结合附图，详细介绍根据本发明实施例的电池包充电装置。
图5示出了根据本发明一实施例提供的电池包充电装置的结构示意图。如图5所示，电池包充电装置500包括：
电流设定单元510，用于设定电池包充电过程的第n个充电阶段的充电电流值In，其中，In小于In-1，n为大于1的整数。
在一些实施例中，电池包可以是锂离子电池包、锂金属电池包、铅酸电池包、镍镉电池包、镍氢电池包、锂硫电池包、锂空气电池包者钠离子电池包。
电压设定单元520，用于：
电池包的结构为电池模组的串联支路时，基于In和电池模组的串联支路中电池模组的最大内阻值，计算充电过程的第n个充电阶段与In对应的充电截止电压值V1n，将V1n作为与In对应的充电截止电压Vn；
电池包的结构为电芯的串联支路时，基于In和电芯的串联支路中电芯的最大内阻值，计算充电过程的第n个充电阶段与In对应的充电截止电压值 V2n，将V2n作为对与In对应的充电截止电压Vn。
充电单元530，用于：
如果n-1小于设定的充电阶段总数，在第n-1个充电阶段，对电池包以In-1进行充电，当电池包充电电压达到Vn-1时，进入第n个充电阶段；如果n-1等于该充电阶段总数，在第n-1个充电阶段，对电池包以In-1进行充电，当电池包充电电压达到Vn-1时，停止充电。
在一些实施例中，n-1小于充电阶段总数，表示第n-1个充电阶段不是最后一个充电阶段，n-1等于充电阶段总数，表示第n-1个充电阶段是最后一个充电阶段。
在一些实施例中，在第n-1个充电阶段进入第n个充电阶段或停止充电时，充电单元530还用于控制In-1以预定速率减小。
作为一个示例，该预定的速率的取值可以是在20A/s到200A/s的区间内。
充电单元530还用于在充电间环境温度在0～60摄氏度时，对电池包进行充电。
根据本发明实施例提供的电池包充电装置500，为电池包的充电过程设置不同的充电阶段，在确定每个充电阶段的充电截止电压时，考虑到构成电池包的电池模组的串联支路中的电池模组的内阻值或电芯的串联支路中电芯的内阻值的差异，如果电池包的结构为电池模组的串联支路，则基于电池模组的串联支路中模组的最大内阻值计算每个充电阶段的充电电流值对应的充电截止电压，如果电池包的结构为电芯的串联支路，则基于电芯的串联支路中电芯的最大内阻值计算每个充电阶段的充电电流值对应的充电截止电压。本发明实施例的电池包充电装置可以解决动力电池包充电过程中过充和供电效率低的问题，并且，可以提高动力电池的使用寿命。
根据本发明实施例的电池包充电装置的其他细节与以上结合图1至图4描述的根据本发明实施例的电池包充电方法类似，在此不再赘述。
结合图1至图5描述的根据本发明实施例的电池包充电方法和装置可以由可拆卸地或者固定地安装在电动交通工具上的计算设备实现。图6是示出能够实现根据本发明实施例的电池包充电的方法和装置的计算设备的示例性硬件架构的结构图。
如图6所示，计算设备600包括输入设备601、输入接口602、中央处理器603、存储器604、输出接口605、以及输出设备606。其中，输入接口602、中央处理器603、存储器604、以及输出接口605通过总线610 相互连接，输入设备601和输出设备606分别通过输入接口602和输出接口605与总线610连接，进而与计算设备600的其他组件连接。具体地，输入设备601接收来自外部(例如，车辆上安装的传感器)的输入信息，并通过输入接口602将输入信息传送到中央处理器603；中央处理器603 基于存储器604中存储的计算机可执行指令对输入信息进行处理以生成输出信息，将输出信息临时或者永久地存储在存储器604中，然后通过输出接口605将输出信息传送到输出设备606；输出设备606将输出信息输出到计算设备600的外部供用户使用。
也就是说，图6所示的计算设备也可以被实现为一种电池包充电设备，该电池包充电设备包括：存储器，该存储器用于储存可执行程序代码；以及处理器，该处理器用于读取存储器中存储的可执行程序代码以执行上述实施例中结合图1至图5描述的电池包充电方法和电池包充电装置。这里，处理器可以与电池管理系统以及安装在动力电池包上的温度传感器通信，从而基于来自电池管理系统和/或温度传感器的相关信息执行计算机可执行指令，从而实现结合图1至图5描述的电池包充电方法和电池包充电装置。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品或计算机可读存储介质的形式实现。所述计算机程序产品或计算机可读存储介质包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等) 方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电池包充电方法，其特征在于，所述电池包充电方法包括：
设定电池包充电过程的第n个充电阶段的充电电流值In，其中，In小于In-1，n为大于1的整数；
所述电池包的结构为电池模组的串联支路时，基于In和所述电池模组的串联支路中电池模组的最大内阻值，计算所述第n个充电阶段与In对应的充电截止电压值V1n，将V1n作为对所述电池包以In进行充电时的充电截止电压Vn，其中，所述电池模组的串联支路由一个或两个以上的电池模组串联构成，所述电池模组包括串联和/或并联的电芯；
所述电池包的结构为电芯的串联支路时，基于In和所述电芯的串联支路中电芯的最大内阻值，计算所述第n个充电阶段与In对应的充电截止电压值V2n，将V2n作为对所述电池包以In进行充电时的充电截止电压Vn；
在第n-1个充电阶段，对所述电池包以In-1进行充电，当电池包充电电压达到Vn-1时，如果n-1小于设定的充电阶段总数，进入第n个充电阶段；
在第n-1个充电阶段，对所述电池包以In-1进行充电，当电池包充电电压达到Vn-1时，如果n-1等于所述充电阶段总数，停止充电；
其中，所述基于In和所述电池模组的串联支路中电池模组的最大内阻值，计算所述第n个充电阶段与In对应的充电截止电压值V1n，包括：
利用V1n＝V1max-In×DCR1max计算所述第n个充电阶段与In对应的V1n，其中，V1max为所述电池模组的最大充电截止电压值，DCR1max为所述电池模组的串联支路中电池模组的最大内阻值；
其中，所述基于In和所述电芯的串联支路中电芯的最大内阻值，计算所述第n个充电阶段与In对应的充电截止电压值V2n，包括：
利用V2n＝V2max-In×DCR2max计算所述第n个充电阶段与In对应的V2n，其中，V2max为所述电芯的最大充电截止电压值，DCR2max为所述电芯的串联支路中电芯的最大内阻值。
2.根据权利要求1所述的电池包充电方法，其特征在于，所述电池包充电方法还包括：
在第n-1个充电阶段进入第n个充电阶段或停止充电时，控制In-1以预定的速率减小。
3.根据权利要求1所述的电池包充电方法，其特征在于，
所述电池包为锂离子电池包、锂金属电池包、铅酸电池包、镍镉 电池包、镍氢电池包、锂硫电池包、锂空气电池包或钠离子电池包。
4.根据权利要求1所述的电池包充电方法，其特征在于，
所述电池包的充电环境温度为0～60摄氏度。
5.一种电池包充电装置，其特征在于，所述电池包装置包括：
电流设定单元，用于设定电池包充电过程的第n个充电阶段的充电电流值In，其中，In小于In-1，n为大于1的整数；
电压设定单元，用于：
所述电池包的结构为电池模组的串联支路时，基于In和所述电池模组的串联支路中电池模组的最大内阻值，计算所述第n个充电阶段与In对应的充电截止电压值V1n，将V1n作为与In对应的充电截止电压Vn，其中，所述电池模组的串联支路由一个或两个以上的电池模组串联构成，所述电池模组包括串联和/或并联的电芯；
所述电池包的结构为电芯的串联支路时，基于In和所述电芯的串联支路中电芯的最大内阻值，计算所述第n个充电阶段与In对应的充电截止电压值V2n，将V2n作为对与In对应的充电截止电压Vn；
充电单元，用于：
在第n-1个充电阶段，对所述电池包以In-1进行充电，当电池包充电电压达到Vn-1时，如果n-1小于设定的充电阶段总数，进入第n个充电阶段；
在第n-1个充电阶段，对所述电池包以In-1进行充电，当电池包充电电压达到Vn-1时，如果n-1等于所述充电阶段总数，停止充电；
其中，所述电压设定单元，还用于：
利用V1n＝V1max-In×DCR1max计算所述第n个充电阶段与In对应的V1n，其中，V1max为所述电池模组的最大充电截止电压值，DCR1max为所述电池模组的串联支路中电池模组的最大内阻值；
其中，所述电压设定单元，还用于：
利用V2n＝V2max-In×DCR2max计算所述第n个充电阶段与In对应的V2n，其中，V2max为所述电芯的最大充电截止电压值，DCR2max为所述电芯的串联支路中电芯的最大内阻值。
6.根据权利要求5所述的电池包充电装置，其特征在于，所述充电单元还用于：
在第n-1个充电阶段进入第n个充电阶段或停止充电，控制In-1以预定速率减小。
7.根据权利要求5所述的电池包充电装置，其特征在于，
所述电池包为锂离子电池包、锂金属电池包、铅酸电池包、镍镉 电池包、镍氢电池包、锂硫电池包、锂空气电池包者钠离子电池包。
8.根据权利要求5所述的电池包充电装置，其特征在于，所述充电单元还用于：
当充电环境温度在0～60摄氏度时，对所述电池包进行充电。
9.一种电池包充电设备，其特征在于，所述电池包充电设备包括：
存储器，用于储存可执行程序代码；
处理器，用于读取所述存储器中存储的可执行程序代码以执行权利要求1至4中任一项所述的电池包充电方法。
CN201710526909.4A 2017-06-30 2017-06-30 电池包充电方法、装置和设备 Active CN107359377B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710526909.4A CN107359377B (zh) 2017-06-30 2017-06-30 电池包充电方法、装置和设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710526909.4A CN107359377B (zh) 2017-06-30 2017-06-30 电池包充电方法、装置和设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107359377A CN107359377A (zh) 2017-11-17
CN107359377B true CN107359377B (zh) 2019-12-13

Family

ID=60273457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710526909.4A Active CN107359377B (zh) 2017-06-30 2017-06-30 电池包充电方法、装置和设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107359377B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108599295A (zh) * 2018-04-19 2018-09-28 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池组充电方法、装置和设备
CN109760527A (zh) * 2019-01-30 2019-05-17 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种电动汽车的充电控制方法、装置及设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5773159A (en) * 1995-07-18 1998-06-30 Beard; Paul Multicell configuration for lithium cells or the like
CN1845418A (zh) * 2006-04-11 2006-10-11 广州市番禺丰江电池制造有限公司 快速充电方法及充电装置
CN101953015A (zh) * 2009-01-07 2011-01-19 松下电器产业株式会社 组电池的充电方法及电池充电系统
CN102545307A (zh) * 2010-10-13 2012-07-04 菲尼克斯电气公司 蓄电池控制装置以及用于辅助供电的方法和系统
CN104485489A (zh) * 2015-01-09 2015-04-01 中航锂电（洛阳）有限公司 一种提升梯级利用电池组一致性的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5773159A (en) * 1995-07-18 1998-06-30 Beard; Paul Multicell configuration for lithium cells or the like
CN1845418A (zh) * 2006-04-11 2006-10-11 广州市番禺丰江电池制造有限公司 快速充电方法及充电装置
CN101953015A (zh) * 2009-01-07 2011-01-19 松下电器产业株式会社 组电池的充电方法及电池充电系统
CN102545307A (zh) * 2010-10-13 2012-07-04 菲尼克斯电气公司 蓄电池控制装置以及用于辅助供电的方法和系统
CN104485489A (zh) * 2015-01-09 2015-04-01 中航锂电（洛阳）有限公司 一种提升梯级利用电池组一致性的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107359377A (zh) 2017-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3923007B1 (en) Battery management apparatus, battery management method, battery pack, and electric vehicle
CN107196371B (zh) 电池充电方法、装置、设备和存储介质
CN107342608B (zh) 电池充电方法、装置、设备和存储介质
CN107204493B (zh) 电池充电方法、装置和设备
CN111106400B (zh) 一种电池控制方法和电池管理设备
WO2021077273A1 (zh) 充电方法、电子装置以及存储介质
US11831716B2 (en) System and method for communication between BMSs
CN107618397A (zh) 电池管理系统
KR101925933B1 (ko) 이차전지의 충전 제어 방법 및 장치
US20210119461A1 (en) Electronic device and method for charging battery
CN115021365B (zh) 基于储能系统的电池均衡方法、装置、设备及存储介质
CN107359377B (zh) 电池包充电方法、装置和设备
CN116545080A (zh) 电池充电控制方法、控制装置和储能系统、存储介质
CN118040826A (zh) 电池均衡控制方法、电池管理系统、电子设备及存储介质
CN107294163B (zh) 具有蓄电池单体均衡功能的蓄电池状态巡检方法及装置
US20230344260A1 (en) Battery charging method, electric device, and storage medium
CN107634273B (zh) 动力电池的均衡系统及方法
JP6707119B2 (ja) 電池段別充電方法及びシステム
JP7432064B2 (ja) 動力電池を充電する方法及び電池管理システム
CN114552711A (zh) 一种电芯控制方法、装置和bms设备
CN116325420A (zh) 电池充电的方法和充放电装置
CN104467071A (zh) 用于蓄电池的充电平衡的方法及用于为蓄电池充电的方法
CN104426178B (zh) 一种具有均衡控制功能的电池组
US20230335822A1 (en) Method for charging power battery and battery management system
CN116073492B (zh) 一种电芯间被动均衡控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant