CN107612075A - 电池充电方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

电池充电方法、装置、设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电池充电方法、装置、设备和存储介质，充电方法包括：获取电池的温度；根据获取的电池温度，以及预设的不同温度范围和充电电流值I的映射关系，确定电池的第n个充电阶段的充电电流值In，预设的第n个充电阶段的充电截止电压值Vn＞Vn‑1；在第j个充电阶段，对电池以Ij进行充电；获取电池当前时刻的电压值；若当前时刻的电压值小于Vj，则继续对电池以Ij进行充电；若当前时刻的电压值不小于Vj，且j＜N，则对所述电池以Ij+1进行充电；若当前时刻的电压值不小于Vj，且j＝N，则停止对电池的充电。根据本发明实施例的方法，可有效提高电池充电效率和充电量，延长了电池使用寿命，并拓展了电池允许充电的温度范围。

Description

电池充电方法、装置、设备和存储介质
技术领域
本发明属于电池技术领域，尤其涉及电池充电方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
如今，随着石油等不可再生能源的逐渐消耗及对环境保护的迫切需求，新能源行业的发展备受人们重视。新能源行业的关键和核心技术之一就是电池。使用可充电电池作为动力源的新能源汽车近年来取得飞速发展，在世界汽车中的比例逐步扩大，在大中城市中得到广泛应用，也是我国发展电动汽车行业和实现先进制造业的重要环节。
目前的电动汽车，大多数是用充电桩对电池进行恒流充电。采用该充电方式时，由于可充电电池在不同荷电状态(SOC)下，能实际承受的充电电流大小是不相同的，导致使用恒流充电的充电效率比较低。此外，在过高或者过低的温度下对可充电电池充电，恒流充电的方法可能对电池的使用寿命产生负面影响。
发明内容
本发明实施例提供了一种电池充电方法、装置、设备和存储介质，可以提高电池的充电效率，延长电池的使用寿命。
根据本发明实施例的一方面，提供一种电池充电方法，电池充电方法包括：
获取电池的温度；
根据获取的电池温度，以及预设的不同温度范围和充电电流值I的映射关系，确定电池的第n个充电阶段的充电电流值In，其中，1＜n≤N，N为充电阶段总数，预设的第n个充电阶段的充电截止电压值Vn＞Vn-1；
在第j个充电阶段，对电池以Ij进行充电，其中，1≤j≤N；
获取电池当前时刻的电压值；
若当前时刻的电压值小于Vj，则继续对电池以Ij进行充电；
若当前时刻的电压值不小于Vj，且j＜N，则对电池以Ij+1进行充电；
若当前时刻的电压值不小于Vj，且j＝N，则停止对电池的充电。
根据本发明实施例的另一方面，提供一种电池充电装置，电池充电装置包括：
电池温度获取单元，用于获取电池的温度；
充电电流确定单元，用于根据获取的电池温度，以及预设的不同温度范围和充电电流值I的映射关系，确定电池的第n个充电阶段的充电电流值In，其中，1＜n≤N，N为充电阶段总数，预设的第n个充电阶段的充电截止电压值Vn＞Vn-1；
充电单元，用于在第j个充电阶段，对电池以Ij进行充电，其中，1≤j≤N；
当前电压值获取单元，用于获取电池当前时刻的电压值；
充电单元，还用于：
若当前时刻的电压值小于Vj，则继续对电池以Ij进行充电；
若当前时刻的电压值不小于Vj，且j＜N，则对电池以Ij+1进行充电；
若当前时刻的电压值不小于Vj，且j＝N，则停止对电池的充电。
根据本发明实施例的再一方面，提供一种电池充电设备，电池充电设备包括存储器和处理器；
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本发明实施例中的电池充电方法。
根据本发明实施例的又一个方面，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行本发明实施例中的电池充电方法。
根据本发明实施例中的电池充电方法、装置、设备和存储介质，通过设置不同温度范围和充电电流值I的映射关系，在对电池充电时，首先根据电池温度确定出电池的充电电流值，在充电过程中，通过比对当前时刻的电压值与对应充电阶段的充电截止电压值更新电池的充电状态。本发明实施例所述的电池充电方法，通过采用与电池温度相关、依据电压值的多阶段分步充电方式，不仅能够有效提高电池的充电效率和充电量，还可以有效延长电池的使用寿命，并可以拓展可充电电池允许充电的温度范围。
附图说明
通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显,其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
图1为本发明实施例中一种电池充电方法的流程示意图；
图2为本发明实施例中设置的一个温度范围和I的映射关系的示意图；
图3为本发明具体实施例1与具体对比例1的电池充电过程中电池容量随电池电压值变化的曲线的对比示意图；
图4为本发明具体实施例1与具体对比例1的电池充电过程中电池的SOC随充电时间变化的曲线的对比示意图；
图5为本发明具体实施例2与具体对比例2的电池充电过程中电池容量随电池电压值变化的曲线的对比示意图；
图6为本发明具体实施例2与具体对比例2的电池充电过程中电池的SOC随充电时间变化的曲线的对比示意图；
图7为本发明一实施例中一种电池充电装置的结构示意图；
图8为本发明另一实施例中一种电池充电装置的结构示意图；
图9为可以实现本发明实施例的电池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。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，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的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。
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示出了本发明一个实施例的电池充电方法的流程示意图，如图1所示，本实施例中的电池充电方法可以包括以下步骤：
步骤S110：获取电池的温度。
步骤S120：根据获取的电池温度，以及预设的不同温度范围和充电电流值I的映射关系，确定电池的第n个充电阶段的充电电流值In，预设的第n个充电阶段的充电截止电压值Vn＞Vn-1。
在本发明实施例中，电池的温度是对可充电电池进行充电时非常重要的参数之一，不同的电池温度下，电池所需要的最佳充电电流值并不相同，而过高或过低的温度下采用恒流充电的方式可能会对电池的充电性能以及电池的寿命产生负面影响。因此，为了提高充电效率，延长电池的使用寿命，需要考虑电池的温度这一参数。
本发明实施例中，在对电池进行充电前，首先根据获取的电池温度以及预设的不同温度范围和I的映射关系，确定出电池的In。其中，1＜n≤N，N为充电阶段总数。本发明实施例中，In与Vn一一对应，即每个充电阶段对应一个充电电流值和一个充电截止电压值。随着充电阶段的增加，充电截止电压值递增。
在一些实施例中，可以通过在电池上设置温度传感器来获取电池的温度。
本发明一优选实施例中，In＜In-1，即随着充电阶段的增加，充电截止电压值是递增的，充电电流值是递减的。
目前，在实际的电池充电过程中，随着充电时间的增加，电池的电量和SOC也在不断增加，电池对充电电流值的承受能力会有所下降，随着充电阶段的增加采用递减的充电电流值，电池的充电效果更佳，更有利于提高电池的电量。
本发明实施例中，上述映射关系为不同温度范围和N个充电阶段的N个充电电流值的映射关系，即每个温度范围对应的I包括N个充电电流值。在获取到电池温度后，便可以根据预设的上述映射关系确定出电池的充电电流值。
例如，在本发明一个实施例中，设电池的充电阶段共划分为4个充电阶段，即N＝4。表1为示出了不同温度范围与4个充电阶段的4个充电电流值的映射关系表。
表1
表1中，温度范围一列表示多个不同温度范围，具体示出了4个温度范围，即-10℃-0℃、0℃-12℃、12℃-25℃和25℃-45℃。每个温度范围对应4个充电阶段的充电电流值。如-10℃-0℃温度范围对应的4个充电阶段的充电电流值分别为60A(第1个充电阶段的充电电流值)、55A(第2个充电阶段的充电电流值)、25A(第3个充电阶段的充电电流值)和12A(第四个充电阶段的充电电流值)。0℃-12℃温度范围下对应的4个充电阶段的充电电流值分别为71A、68A、33A和15A。
本发明实施例中，根据获取的电池温度，以及预设的不同温度范围和I的映射关系，确定电池的In，包括：
确定电池温度所在的温度范围。
根据映射关系，将电池温度所在的温度范围下的第n个充电阶段的充电电流值确定为In。
具体的，首先确定出电池温度所在的温度范围，然后根据上述映射关系确定出电池温度所在的温度范围下的充电电流值(N个阶段的N个充电电流值)，则确定出的充电电流值中的第n个充电阶段的充电电流值即为上述电池温度下电池的In。
例如，对于上述表1中所示的映射关系，假设电池温度为15℃，由于15℃所在的温度范围为12℃-25℃，因此，15℃下电池的4个充电阶段的充电电流值分别为78A、75A、36A和16A，即I1为78A，I2为75A，I3为36A，I4为16A。
在实际应用中，若电池温度为两个温度范围的共同端值，则可以随机选择其中一个温度范围对应的充电电流值作为该电池温度下电池的充电电流值。也可以根据预设条件进行确定，如可以将两个温度范围中温度范围较高的温度范围下的充电电流值确定为电池的充电电流值。
本发明实施例中，确定电池的In之前，还包括：
设置不同温度范围和I的映射关系。
本发明实施例中，设置不同温度范围和I的映射关系，包括：
设定充电截止电压值V；
根据V划分充电截止电压区间，其中，充电截止电压第n区间的电压最小值为Vn-1，电压最大值为Vn，第1区间的电压最小值为预设的下限电压值。
根据第n区间和不同温度范围，确定不同温度范围下的第n个充电阶段的充电电流值。
建立不同温度范围和不同温度范围下的第n个充电阶段的充电电流值的映射关系。
本发明实施例中，根据选定的电池体系，设定N个充电阶段的N个充电截止电压值V之后，根据V划分出充电截止电压区间，充电截止电压第n区间的电压最小值为Vn-1，电压最大值为Vn，第1区间的电压最小值为预设的下限电压值。即充电截止电压第1区间的电压最小值为预设的下限电压值，电压最大值为第一个充电阶段的充电截止电压值V1；第2区间的电压最小值为V1，电压最大值为V2；以此类推，第n区间的电压最小值为Vn-1，电压最大值为Vn，第N个区间的电压最小值为VN-1，电压最大值为VN。
划分出充电截止电压区间后，根据第n区间和不同温度范围，确定不同温度范围下的第n个充电阶段的充电电流值，即第n区间与第n个充电阶段的充电电流值对应，且每个温度范围下第n区间对应一个第n个充电阶段的充电电流值。确定出不同温度范围下的第n个充电阶段的充电电流值后，建立起不同温度范围和不同温度范围下的第n个充电阶段的充电电流值的映射关系。
可见，本发明实施例的映射关系实际上包括了充电截止电压值V、温度范围和充电电流值三者的对应关系，即充电截止电压值V和一个温度范围对应一组充电电流值I，充电截止电压值V和另一个温度范围对应另一组充电电流值I。
其中，根据第n区间和不同温度范围，确定不同温度范围下的第n个充电阶段的充电电流值，可以通过实验值和/或经验值得到。例如，通过实验得出第n区间在不同温度范围下所对应的最佳充电电流值，将实验得出的最佳充电电流值确定为第n区间在不同温度范围下所对应的第n个充电阶段的充电电流值。
如在第1区间即电压值范围为下限电压值至第1充电阶段的充电截止电压V1之间的电压范围，在0℃-12℃温度范围下，通过实验得到的最佳充电电流值为71A，则71A即可确定为0℃-12℃温度范围下的第1充电阶段的充电电流值。
图2示出了根据本发明实施例的电池充电方法中，建立的T1-T2温度范围和该温度范围下充电电流值I的映射关系的示意图。在图2中，V1，V2，…，VN分别表示预先设定的第一个充电阶段的充电截止电压值，第二个充电阶段的充电截止电压值，…，第N个充电阶段的充电截止电压值。根据设定的充电截止电压划分的N个充电截止电压区间即下限电压值～V1(第1区间)，V1～V2(第2区间)，V2～V3(第3区间)，…，Vn-1～Vn(第n区间)，…，VN-1～VN(第N区间)。I1，I2，…，IN分别表示T1-T2温度范围下第1个充电阶段的充电电流值，第2个充电阶段的充电电流值，…，第N个充电阶段的充电电流值。
确定出T1-T2温度范围条件下每个充电阶段的充电电流值后，即可建立起T1-T2温度范围和该温度范围下的N个充电电流值的映射关系，得到一个温度范围和I的映射关系。重复上述映射关系的建立方式，即可得到不同温度范围与不同温度范围下的I的映射关系。
步骤S130：在第j个充电阶段，对电池以Ij进行充电。
根据电池温度和上述映射关系确定出电池的In后，对电池进行多阶段充电，在j个充电阶段，对电池以Ij进行充电，其中，1≤j≤N。
步骤S140：获取电池充电过程中电池当前时刻的电压值。
步骤S150：若当前时刻的电压值小于Vj，则继续对电池以Ij进行充电；若当前时刻的电压值不小于Vj，且j＜N，则对电池以Ij+1进行充电；若当前时刻的电压值不小于Vj，且j＝N，则停止对电池的充电。
可充电电池在不同电压值下，电池实际承受的充电电流大小是不同的，因此，电池充电过程中电池的电压值也是需要考虑的充电参数。本发明实施例中，在对电池进行充电的过程中，获取充电过程中电池当前时刻的电压值，并通过比对当前时刻的电压值与电池当前所在的充电阶段的充电截止电压值，确定电池的当前充电状态。
本发明实施例中，在第j个充电阶段，对电池以Ij进行充电的过程中，获取电池当前时刻的电压值，如果当前时刻的电压值小于第j个充电阶段的充电截止电压值Vj，则继续对电池以Ij进行充电；如果当前时刻的电压值不小于Vj，且j＜N(此时第j个充电阶段不是最后一个充电阶段)，则进入第j+1个充电阶段，对电池以Ij+1进行充电；如果当前时刻的电压值不小于Vj，且j＝N(此时第j个充电阶段是最后一个充电阶段)，则停止对电池的充电。
需要说明的是，本发明实施例中，电池充电过程中电池当前时刻是可以根据实际需要进行自行设定的，即在充电过程中的哪个或哪些指定时刻获取电池的电压值可以根据需要进行设置。例如，可以按照预设的时间间隔(例如3分钟)进行电池充电过程中电压值的获取，此时，每隔3分钟获取一次电池充电过程中当前时刻的电压值。再例如，也可以在充电过程中实时获取电池的当前时刻的电压值，即对电池充电过程电池的电压值进行实时监测。
本发明实施例中，对电池以Ij+1进行充电，包括：
控制Ij以预定的速率变化至Ij+1，然后对电池以Ij+1进行充电。
在实际的电池充电过程中，在由第j个充电阶段进入第j+1个充电阶段时，充电电流Ij不会瞬间变化至Ij+1，而是逐步变化到下一个充电阶段的充电电流值的。相应的，在停止对电池进行充电时，充电电流值会由IN逐步减小至0。
如图2中所示的实施例中，在In＜In-1即随着充电阶段的增加，充电电流值递减的实施例中，在充电电流In变化至In+1的过程中，电池的电压值会由Vn增加至V’n。具体的，由第1个充电阶段进入第2个充电阶段时，充电电流值I1会逐步减小到充电电流值I2，电池的电压值由第1个充电阶段的截止电压值V1增加至V’1。
在本发明一个具体实施例中，对电池以Ij进行充电，具体包括：
获取电池充电前的电压值。
确定充电截止电压值中大于电池充电前的电压值，且与电池充电前的电压值差值最小的充电截止电压值。
将确定出的充电截止电压值对应的充电截止电流值作为Ij。
对电池以Ij进行充电。
本实施例中，在对电池进行充电前，首先可以根据电池充电前的电压值确定出电池的起始充电电流值，即在确定上述电池的第n个充电阶段的充电电流值In后，再进一步确定出In中对电池进行充电的起始充电电流值。具体的，可以根据充电前的电压值与设定的充电截止电压值V确定，首先确定出充电截止电压值中大于电池充电前的电压值，且与电池充电前的电压值差值最小的充电截止电压值，将确定出的充电截止电压值对应的充电电流值作为Ij，即将确定出的充电截止电压值对应的充电阶段的充电电流值作为Ij，对电池以Ij开始进行充电。
例如，在一个具体实施例中，电池温度所在的温度范围为图2中所示的映射关系中的温度范围，电池充电前的电压值位于充电截止第2区间，即电压最小值为V1，电压最大值为V2的充电截止电压区间，则V2为大于电池充电前的电压值，且与电池充电前的电压值差值最小的充电截止电压值，V2为第2个充电阶段的充电截止电压值，因此，V2对应的充电电流值即为第2个充电阶段的充电电流值I2，此时对电池以I2开始进行充电。
需要说明的是，获取电池电压值(如获取电池充电前的电压值，获取电池充电过程中当前时刻的电压值)的具体实现方式为现有技术，在此不再详细描述。
本发明实施例中描述的电池可以为正极和负极均能脱出且接收载能粒子的电池，包括但不限于镍钴锰(NCM)蓄电单元。从规模而言，本发明实施例中描述的电池可以为电芯单体，也可以是电池模组或电池包，在此不做限定。
对于不同体系的可充电电池，电池的充放电特性也不同。对于NCM体系的电池，电池的电压平台比较线性，电压较SOC更容易监控，采用电压值可以较好的表征电池的充电深度，进行充电倍率调整。因此，本发明实施例所提供的电池充电方法尤其适用于NCM体系的电池即上述NCM蓄电单元。
本发明实施例所提供的电池充电方法，采用与电池温度相关并依据电池电压值的多阶段分步充电方式，在充电过程中，依据电池的当前时刻的电压值和各充电阶段的充电截止电压值，实时调整电池的充电状态。采用本发明实施例的电池充电方法，不仅可以提高充电效率和充电量，还可以提高电池的使用寿命，并可拓展可充电电池允许充电的温度范围。
下面结合具体实施例1和具体对比例1，以及具体实施例2和具体对比例2，详细描述本发明实施例中的电池充电方法，以及上述电池充电方法对于现有的电池充电方法的改进。
具体实施例1
本具体实施例中，电池的充电阶段为4个，设定的4个充电阶段的4个充电截止电压值分别为3.8V、4.1V、4.23V和4.25V，设置的下限电压值为2.8V。每个充电阶段的截止电压值与对应阶段的充电电流值的关系，以及设置的不同温度范围与4个充电阶段的4个充电电流值的映射关系如表2所示。
表2
在需要对电池进行充电时，本实施例中获取的电池温度为15℃，根据表1中所示的映射关系可以看出，15℃所在的温度范围为12℃-25℃，因此，15℃温度下电池的4个充电阶段的充电电流值分别为78A、75A、36A和16A，本实施例中为描述方便记为{78A，75A，36A，16A}，4个充电阶段的充电截止电压值记为{3.8V，4.1V，4.23V，4.25V}，{78A，75A，36A，16A}与{3.8V，4.1V，4.23V，4.25V}中的数值一一对应。
本实施例中，电池充电前的电压值为3.6V，由于3.6V位于充电截止电压第1区间，即最小值为2.8V，最大值为3.8V的区间，因此，以3.8V即第1充电阶段的充电截止电压所对应的第1充电阶段的充电电流值78A为起始充电电流值开始为电池进行充电。
在电池充电过程中，实时采集电池当前时刻的电压值，将当前时刻t的电压值Vt与V1即3.8V进行对比，如果Vt<3.8V，则继续以78A对电池充电，充电过程中不断获取电池当前时刻的电压值，并不断将当前时刻的电压值与3.8V进行对比，直到当前时刻的电压值等于或大于3.8V，然后以75A的电流给电池充电，充电过程中获取电池的当前时刻电压值，比对当前时刻的电压值与V2即4.1V，直至当前时刻的电压值等于或大于4.1V，再以36A的电流继续给电池充电，充电过程中继续获取电池的当前时刻电压值，将当前时刻的电压值与4.23V比对，直至当前时刻的电压值等于或大于4.23V，再以16A的电流继续给电池充电，充电过程中继续获取电池的当前时刻电压值，直至电池当前时刻的电压值等于或大于4.25V时，停止对电池的充电。
当然，在实际充电过程中，用户也可以根据需要控制充电过程的结束，例如，断开电池与充电电源的连接，结束充电过程。
具体对比例1
具体对比例1中，设置电池的充电截止电压值为4.25V；在电池温度为15℃时对电池充放电；以恒定电流43A充电至电池电压值达到4.25V。
下面结合图3和图4描述本发明具体实施例1和具体对比例1的电池充电方法。
图3为本发明具体实施例1与具体对比例1的电池充电过程中电池容量随电池电压值变化的曲线的对比示意图。由图3可以看出，虽然具体实施例1和具体对比例1两者的充电都不超过充电截止电压值即上限电压值4.25V，但具体实施例1与具体对比例1相比，电池的电量可达到更高，可见，本发明具体实施例1中的电池充电方法可以为电池充入更多的电量。
图4为本发明具体实施例1与具体对比例1的电池充电过程中电池SOC随充电时间变化的曲线的对比示意图。由图4可以看出，在达到相同SOC时，具体实施例1与具体对比例1相比所用的充电时间更短，可见，与具体对比例1相比，本发明具体实施例1中的电池充电方法的充电速度更快。
具体实施例2
本具体实施例中，设置的V、不同温度范围和4个充电阶段的充电电流值I的映射关系见前文中的表2所示。
在需要对电池进行充电时，本实施例中获取的电池温度为-10℃，根据表2中所示的映射关系可以看出，-10℃所在的温度范围为-10℃-0℃，因此，-10℃温度下电池的4个充电阶段的充电电流值为{60A，55A，25A，12A}，{60A，55A，25A，12A}与{3.8V，4.1V，4.23V，4.25V}中的数值一一对应。
本实施例中，电池充电前的电压值为3.7V，充电截止电压值{3.8V，4.1V，4.23V，4.25V}中，大于3.7V且与3.7V差值最小的充电截止电压即为3.8V，因此，此时，以V1即3.8V对应的充电电流值60A为起始充电电流值为电池开始进行分阶段充电，直至电池当前时刻的电压值等于或大于4.25V时，停止对电池的充电。
具体对比例2
本具体对比例2中，设置电池的充电截止电压值为4.25V，在电池温度为-10℃时对电池充放电；以恒定电流43A充电至电池电压值达到4.25V。
下面结合图5和图6描述本发明具体实施例2和具体对比例2的电池充电方法。
图5为本发明具体实施例2与具体对比例2的电池充电过程中电池容量随电池电压值变化的曲线的对比示意图。由图5可以看出，虽然具体实施例2和具体对比例2两者的充电都不超过充电截止电压值即上限电压值4.25V，但具体实施例2与具体对比例2相比，电池的电量可达到更高，可见，本发明具体实施例2中的电池充电方法可以为电池充入更多的电量。
图6为本发明具体实施例2与具体对比例2的电池充电过程中电池SOC随充电时间变化的曲线的对比示意图。由图6可以看出，在达到相同SOC时，具体实施例2与具体对比例2相比所用的充电时间更短，可见，与具体对比例2相比，本发明具体实施例2中的电池充电方法的充电速度更快。
综上所述，由具体实施例1和具体对比例1以及具体实施例2和具体对比例2可以看出，本发明具体实施例的电池充电方法可以提高电池的充电量和充电效率，且本发明实施例的电池充电方法适用于不同的电池温度下电池的分阶段充电。
下面结合附图，详细描述根据本发明实施例的电池充电装置和设备。
图7示出了本发明一个实施例提供的一种电池充电装置的结构示意图。如图7所示，电池充电装置700包括电池温度获取单元710、充电电流确定单元720、充电单元730和当前电压值获取单元740。
电池温度获取单元710，用于获取电池的温度。
充电电流确定单元720，用于根据获取的电池温度，以及不同温度范围和I的映射关系，确定In，其中，1＜n≤N，N为充电阶段总数，Vn＞Vn-1。
充电单元730，用于在第j个充电阶段，对电池以Ij进行充电，其中，1≤j≤N。
当前电压值获取单元740，用于获取电池当前时刻的电压值。
充电单元730，还用于：
若当前时刻的电压值小于Vj，则继续对电池以Ij进行充电。
若当前时刻的电压值不小于Vj，且j＜N，则对电池以Ij+1进行充电。
若当前时刻的电压值不小于Vj，且j＝N，则停止对电池的充电。
本发明实施例提供的电池充电装置700可对应于根据本发明实施例的电池充电方法中的执行主体，并且电池充电装置700中的各个单元的功能分别为了实现图1中的各个方法的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
本发明实施例中，上述电池充电装置还包括映射关系建立单元750，如图8所示。
映射关系建立单元750，用于设置不同温度范围和I的映射关系。
本发明一个实施例中，映射关系建立单元750具体用于：
设定充电截止电压值V。
根据V划分充电截止电压区间，其中，充电截止电压第n区间的电压最小值为Vn-1，电压最大值为Vn，第1区间的电压最小值为电池下限电压值。
根据第n区间和不同温度范围，确定不同温度范围下的第n个充电阶段的充电电流值。
建立不同温度范围和不同温度范围下的第n个充电阶段的充电电流值的映射关系。
本发明实施例中提供的电池充电装置的映射关系设置单元的具体功能实现可参见上述本发明实施例中提供的电池充电方法的具体实施步骤，在此不再赘述。
本发明一个实施例中，充电单元730，还用于：
获取电池充电前的电压值。
确定充电截止电压值中大于电池充电前的电压值，且与电池充电前的电压值差值最小的充电截止电压值。
将确定出的充电截止电压值对应的充电截止电流值作为Ij。
对电池以Ij进行充电。
本实施例中，在对电池进行充电时，由充电单元730根据电池充电前的电压值和电池温度确定出电池的起始充电电流值，以确定出的起始充电电流值对电池开始进行充电。其中，本实施例中充电单元730的具体功能实现可参见上述本发明实施例中电池充电方法中的相应描述，在此不再赘述。
本发明一个实施例中，充电电流确定单元720具体用于：
确定电池温度所在的温度范围；
根据映射关系，将电池温度所在的温度范围下的第n个充电阶段的充电电流值确定为In。
本发明一个优选实施例中，In＜In-1。
本发明实施例中，充电单元730还用于：
控制Ij以预定的速率变化至Ij+1，然后对电池以Ij+1进行充电。
本发明实施例所提供的电池充电装置中，所描述的电池包括但不限于NCM蓄电单元。从规模而言，本发明实施例中描述的电池可以为电芯单体，也可以是电池模组或电池包，在此不做限定。
结合图1至图8描述的电池充电方法和电池充电装置的至少一部分可以由计算设备实现。图9示出了本发明实施例的计算设备的示意性结构框图。如图9所示，计算设备900可以包括输入设备901、输入接口902、处理器903、存储器904、输出接口905、以及输出设备906。其中，输入接口902、处理器903、存储器904、以及输出接口905通过总线910相互连接，输入设备901和输出设备906分别通过输入接口902和输出接口905与总线910连接，进而与计算设备900的其他组件连接。具体地，输入设备901接收来自外部(例如，设定的电池充电过程的每个充电阶段的充电电流值和/或电池充电电压值)的输入信息，并通过输入接口902将输入信息传送到处理器903；处理器903基于存储器904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904中，然后通过输出接口905将输出信息传送到输出设备906；输出设备906将输出信息输出到计算设备900的外部供用户使用。
也就是说，图9所示的计算设备900可以被实现为电池充电设备，该电池充电设备包括：处理器903和存储器904。该存储器904用于储存有可执行程序代码；处理器903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的电池充电方法。
这里，处理器可以与电池管理系统以及安装在动力电池上的电压传感器通信，从而基于来自电池管理系统和/或电压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8描述的电池充电方法和电池充电装置。
通过本发明实施例的电池充电设备，可以提升电池充电速度和充电量，并可以提高电池的使用寿命，拓展电池允许充电的温度范围。
本发明实施例中还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行本发明任一实施例中所提供的电池充电方法。
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。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。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。
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。
本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。例如，特定实施例中所描述的算法可以被修改，而系统体系结构并不脱离本发明的基本精神。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。

Claims (18)

1.一种电池充电方法，其特征在于，所述电池充电方法包括：
获取电池的温度；
根据获取的电池温度，以及预设的不同温度范围和充电电流值I的映射关系，确定所述电池的第n个充电阶段的充电电流值In，其中，1＜n≤N，N为充电阶段总数，预设的第n个充电阶段的充电截止电压值Vn＞Vn-1；
在第j个充电阶段，对所述电池以Ij进行充电，其中，1≤j≤N；
获取所述电池当前时刻的电压值；
若所述当前时刻的电压值小于Vj，则继续对所述电池以Ij进行充电；
若所述当前时刻的电压值不小于Vj，且j＜N，则对所述电池以Ij+1进行充电；
若所述当前时刻的电压值不小于Vj，且j＝N，则停止对所述电池的充电。
2.根据权利要求1所述的电池充电方法，其特征在于，所述确定所述电池的第n个充电阶段的充电电流值In之前，还包括：
设置所述不同温度范围和充电电流值I的映射关系。
3.根据权利要求2所述的电池充电方法，其特征在于，所述设置所述不同温度范围和充电电流值I的映射关系，包括：
设定充电截止电压值V；
根据所述V划分充电截止电压区间，其中，充电截止电压第n区间的电压最小值为Vn-1，电压最大值为Vn，第1区间的电压最小值为预设的下限电压值；
根据所述第n区间和所述不同温度范围，确定所述不同温度范围下的第n个充电阶段的充电电流值；
建立所述不同温度范围和所述不同温度范围下的第n个充电阶段的充电电流值的映射关系。
4.根据权利要求1所述的电池充电方法，其特征在于，所述对所述电池以Ij进行充电，包括：
获取所述电池充电前的电压值；
确定充电截止电压值中大于所述电池充电前的电压值，且与所述电池充电前的电压值差值最小的充电截止电压值；
将确定出的充电截止电压值对应的充电截止电流值作为Ij；
对所述电池以Ij进行充电。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池充电方法，其特征在于，所述根据获取的电池温度，以及预设的不同温度范围和充电电流值I的映射关系，确定所述电池的第n个充电阶段的充电电流值In，包括：
确定所述电池温度所在的温度范围；
根据所述映射关系，将所述电池温度所在的温度范围下的第n个充电阶段的充电电流值确定为所述In。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的电池充电方法，其特征在于，In＜In-1。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的电池充电方法，其特征在于，所述对所述电池以Ij+1进行充电，包括：
控制Ij以预定的速率变化至Ij+1，对所述电池以Ij+1进行充电。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的电池充电方法，其特征在于，所述电池包括镍钴锰蓄电单元。
9.一种电池充电装置，其特征在于，所述电池充电装置包括：
电池温度获取单元，用于获取电池的温度；
充电电流确定单元，用于根据获取的电池温度，以及预设的不同温度范围和充电电流值I的映射关系，确定所述电池的第n个充电阶段的充电电流值In，其中，1＜n≤N，N为充电阶段总数，预设的第n个充电阶段的充电截止电压值Vn＞Vn-1；
充电单元，用于在第j个充电阶段，对所述电池以Ij进行充电，其中，1≤j≤N；
当前电压值获取单元，用于获取所述电池当前时刻的电压值；
所述充电单元，还用于：
若所述当前时刻的电压值小于Vj，则继续对所述电池以Ij进行充电；
若所述当前时刻的电压值不小于Vj，且j＜N，则对所述电池以Ij+1进行充电；
若所述当前时刻的电压值不小于Vj，且j＝N，则停止对所述电池的充电。
10.根据权利要求9所述的电池充电装置，其特征在于，所述电池充电装置还包括：
映射关系建立单元，用于设置所述不同温度范围和充电电流值I的映射关系。
11.根据权利要求10所述的电池充电装置，其特征在于，所述映射关系建立单元具体用于：
设定充电截止电压值V；
根据所述V划分充电截止电压区间，其中，充电截止电压第n区间的电压最小值为Vn-1，电压最大值为Vn，第1区间的电压最小值为预设的下限电压值；
根据所述第n区间和所述不同温度范围，确定所述不同温度范围下的第n个充电阶段的充电电流值；
建立所述不同温度范围和所述不同温度范围下第n个充电阶段的充电电流值的映射关系。
12.根据权利要求11所述的电池充电装置，其特征在于，所述充电单元，还用于：
获取所述电池充电前的电压值；
确定充电截止电压值中大于所述电池充电前的电压值，且与所述电池充电前的电压值差值最小的充电截止电压值；
将确定出的充电截止电压值对应的充电截止电流值作为Ij；
对所述电池以Ij进行充电。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的电池充电装置，其特征在于，所述充电电流确定单元具体用于：
确定所述电池温度所在的温度范围；
根据所述映射关系，将所述电池温度所在的温度范围下的第n个充电阶段的充电电流值确定为所述In。
14.根据权利要求9至12中任一项所述的电池充电装置，其特征在于，In＜In-1。
15.根据权利要求9至12中任一项所述的电池充电装置，其特征在于，所述充电单元还用于：
控制Ij以预定的速率变化至Ij+1，对所述电池以Ij+1进行充电。
16.根据权利要求9至12中任一项所述的电池充电装置，其特征在于，所述电池包括镍钴锰蓄电单元。
17.一种电池充电设备，其特征在于，所述电池充电设备包括存储器和处理器；
所述存储器用于储存可执行程序代码；
所述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8中任一项所述的电池充电方法。
18.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至8中任一项所述的电池充电方法。
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