CN107681714A - 电池包的充电方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电池包的充电方法，包括如下步骤：检测电池包的当前SOC；若当前SOC为第一预设SOC，则以2C的恒流为电池包进行充电，在持续充电第一时间后停止充电并持续至少第二时间；接着，以3C的恒流为电池包进行充电，在持续第三时间后停止充电并持续至少第四时间；然后，以2C的恒流为电池包进行充电，在持续充电第五时间后停止充电并持续至少第六时间；在接着以1C的恒流为电池包进行充电，直至单体电池电压达到充电截止电压；最后，以充电截止电压为电池包进行恒压充电并当充电电流达到预设电流时结束充电。本发明提供的电池包的充电方法充电速度较快且温升较低。本发明还提供一种电池包的充电系统。
Description
【技术领域】
本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种电池包的充电方法及系统。
【背景技术】
现有的锂离子电池普遍的充放电方式为恒流恒压充电，即，先使用恒流电流对电池进行充电，当电池电压达到充电截止电压时转用恒压充电，接着，充电电流逐渐减小，当充电电流减小到某一值时充电结束。然而，该充电方法虽然容易控制，但是存在充电时间过长以及充电温升过高的问题。
鉴于此，实有必要提供一种新的电池包的充电方法及系统以克服上述缺陷。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种充电速度较快且温升较低的电池包的充电方法及电池包的充电系统。
为了实现上述目的，本发明提供一种电池包的充电方法，用于为电池包进行充电，其中，所述电池包包括若干单体电池；所述电池包的充电方法包括如下步骤：
步骤S01，检测所述电池包的当前SOC；
步骤S02，判断所述当前SOC是否为第一预设SOC，若所述当前SOC为第一预设SOC，则进入步骤S03；
步骤S03，以2C的恒流为所述电池包进行充电，在持续充电第一时间后停止充电并持续至少第二时间；
步骤S04，以3C的恒流为所述电池包进行充电，在持续第三时间后停止充电并持续至少第四时间；
步骤S05，以2C的恒流为所述电池包进行充电，在持续充电第五时间后停止充电并持续至少第六时间；
步骤S06，以1C的恒流为所述电池包进行充电，直至所述单体电池电压达到充电截止电压；
步骤S07，以充电截止电压为所述电池包进行恒压充电，并当充电电流达到预设电流时，结束充电。
本发明还提供一种电池包的充电系统，用于为电池包进行充电，其中，所述电池包包括若干单体电池；所述电池包的充电系统包括SOC检测模块、判断模块以及控制模块；所述SOC检测模块用于检测所述电池包的当前SOC；所述判断模块用于判断所述当前SOC是否为第一预设SOC，若所述当前SOC为第一预设SOC，所述控制模块用于以2C的恒流为所述电池包进行充电，在持续充电第一时间后停止充电并持续至少第二时间；接着，以3C的恒流为所述电池包进行充电，在持续第三时间后停止充电并持续至少第四时间；然后，以2C的恒流为所述电池包进行充电，在持续充电第五时间后停止充电并持续至少第六时间；再接着，以1C的恒流为所述电池包进行充电，直至所述电池包的单体电池电压达到充电截止电压；最后，以充电截止电压为所述电池包进行恒压充电，并当充电电流达到预设电流时，结束充电。
本发明所提供的电池包的充电方法及系统，依据电池包的当前SOC进行充电并在充电过程中以不同的充电倍率分阶段进行恒流充电且在每个恒流充电后都停止充电一段时间以多电池包进行散热，进而在提高了电池包的充电速度，降低了电池包在充电过程中的温升，从而降低充电温升对单体电池循环寿命的影响，提高了电池的循环性能。
【附图说明】
图1为本发明实施例中提供的电池包的充电系统的功能模块图。
图2为本发明实施例中提供的电池包的充电方法的流程图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。
请参阅图1，其为本发明实施例中提供的电池包的充电系统100的功能模块图。所述电池包的充电系统100用于为所述电池包200进行充电。在本实施方式中，所述电池包100包括若干单体电池。其中，所述若干单体电池为锂离子电池。可以理解，所述电池包的充电系统100可以应用于电动汽车上、移动补电车、储能系统中或者其他包含有电池包200的装置上。
具体地，所述电池包的充电系统包括SOC(State of Charge，荷电状态)检测模块10、判断模块20、控制模块30、温度检测模块40以及电压检测模块50。可以理解，上述各功能模块可以以软件的形式存储于存储器中，并由处理器执行，也可为具有特定功能的硬件，例如，烧录有特定软件程序的芯片。
下面结合图2对上述各功能模块进行详细的介绍。
如图2所示，其为本发明实施例中电池包充电方法的流程图。所应说明的是，本发明的方法并不受限于下述步骤的顺序，且其他实施例中，本发明的方法可以只包括以下所述步骤的其中一部分，或者其中的部分步骤可以被删除。
步骤S01，所述SOC检测模块10用于检测所述电池包200的当前SOC。需要说明的是，由于若干单体电池的一致性，所述电池包200的SOC与每个单体电池的SOC相同。
步骤S02，所述判断模块20用于判断所述当前SOC是否为第一预设SOC，若所述当前SOC为第一预设SOC，则进入步骤S03。在本实施方式中，所述第一预设SOC大于0且小于等于30％。
步骤S03，所述控制模块30用于以2C的恒流为所述电池包200进行充电，在持续充电第一时间后停止充电并持续至少第二时间，接着，进入步骤S04。其中，C为所述单体电池的额定容量。在本实施方式中，所述第一时间为10min，所述第二时间为5min。
步骤S04，所述控制模块30还用于以3C的恒流为所述电池包200进行充电，在持续第三时间后停止充电并持续至少第四时间，接着，进入步骤S05。在本实施方式中，所述第三时间为4min，所述第四时间为8min。
步骤S05，所述控制模块30还用于以2C的恒流为所述电池包200进行充电，在持续充电第五时间后停止充电并持续至少第六时间，接着，进入步骤S06。在本实施方式中，所述第五时间为9min，所述第六时间与所述第二时间相同，为5min。可以理解，在其他实施方式中，所述第六时间与所述第二时间也可以不同。
步骤S06，所述控制模块30还用于以1C的恒流为所述电池包200进行充电，直至所述电池包200的单体电池电压达到充电截止电压，接着，进入步骤S07。在本实施方式中，所述充电截止电压小于单体电池的额定电压，例如，单体电池的额定电压为3.8V时，所述充电截止电压可以设为3.65V。需要说明的是，充电截止电压受充电环境以及其他因素的影响，可以依据具体的设计需求而定。当以恒流为所述电池包200进行充电时，单体电池的电压会越来越大。
步骤S07，所述控制模块30还用于以充电截止电压为所述电池包200进行恒压充电，并当充电电流达到预设电流时，停止为所述电池包200进行充电，即，结束充电。在本实施方式中，所述预设电流为0.05C。可以理解，当以恒压为所述电池包200进行充电时，充电电流会越来越小。
可以理解，上述步骤中的各个时间可以依据具体的设计需求而设定，其中，持续充电一段时间后停止充电一端时间的目的是为电池包200进行散热，只要能将电池包200在该步骤充电过程中产生的热量散去，即可进行下一步骤，若停止充电之间过长对充电效果没有影响，将会导致整个电池包200的充电时间变长。
本发明所提供的电池包的充电方法及系统，依据电池包200的当前SOC进行充电并在充电过程中以不同的充电倍率分阶段进行恒流充电且在每个恒流充电后都停止充电一段时间以多电池包200进行散热，进而在提高了电池包200的充电速度，降低了电池包200在充电过程中的温升，从而降低充电温升对单体电池循环寿命的影响，提高了电池的循环性能。
本发明所提供的电池包的充电方法的步骤S02还包括如下步骤：
若所述当前SOC不为第一预设SOC，则进入步骤S08。
步骤S08，所述判断模块20还用于判断所述当前SOC是否为第二预设SOC，若所述当前SOC为第二预设SOC，则进入步骤S04；若所述当前SOC不为第二预设SOC，则进入步骤S05。在本实施方式中，所述第二预设SOC大于30％且小于等于70％。可以理解，所述电池包200的SOC为0-100％，其中，第一预设SOC在0到30％之间，第二预设SOC在30％至70％之间，若当前SOC既不是第一预设SOC也不是第二预设SOC，只能在70％-100％之间。需要说明的是，第一预设SOC以及第二预设SOC可以不以30％以及70％为分界点，可以依据具体的设计需求而进行设定。
进一步地，在步骤S03-步骤S06的每个步骤中，即，所述控制模块30控制所述电池包200处于充电的过程中，所述温度检测模块40还用于检测所述电池包200的温升，当所述温升达到预设温度时，所述温度检测模块40发送停止充电信号至所述控制模块30以停止为所述电池包200进行充电，并且在所述步骤S03-S05中持续该步骤所对应的时间后进入下一步骤。例如，在步骤S05中，若电池包200在充电过程中的温升大于预设温度，则所述控制模块30停止为电池包200充电并持续至少第四时间，虽然充电时间没有达到第三时间，仍然进入步骤S06。在本实施方式中，所述预设温度为10℃。所述温升为电池包200在充电过程中升高的温度值。由于每个充电步骤中均对电池包200的温升进行检测，进一步降低了所述电池包200的充电温升对电池循环寿命的影响，从而提高了电池的循环性能。
此外，在步骤S03-步骤S06的每个步骤中，即，所述控制模块30控制所述电池包200处于充电的过程中，所述电压检测模块50还用于检测所述单体电池的电压，当所述单体电池的电压达到所述充电截止电压时，直接进入步骤S07，进而能够防止单体电池因充电电压过大而损坏。
本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。
Claims (10)
1.一种电池包的充电方法，用于为电池包进行充电，其中，所述电池包包括若干单体电池；其特征在于：所述电池包的充电方法包括如下步骤：
步骤S01，检测所述电池包的当前SOC；
步骤S02，判断所述当前SOC是否为第一预设SOC，若所述当前SOC为第一预设SOC，则进入步骤S03；
步骤S03，以2C的恒流为所述电池包进行充电，在持续充电第一时间后停止充电并持续至少第二时间；
步骤S04，以3C的恒流为所述电池包进行充电，在持续第三时间后停止充电并持续至少第四时间；
步骤S05，以2C的恒流为所述电池包进行充电，在持续充电第五时间后停止充电并持续至少第六时间；
步骤S06，以1C的恒流为所述电池包进行充电，直至所述单体电池电压达到充电截止电压；
步骤S07，以充电截止电压为所述电池包进行恒压充电，并当充电电流达到预设电流时结束充电。
2.如权利要求1所述的电池包的充电方法，其特征在于：所述第六时间与所述第二时间相同。
3.如权利要求1所述的电池包的充电方法，其特征在于：所述步骤S02还包括如下步骤：
若所述当前SOC不为第一预设SOC，则进入步骤S08；
步骤S08，判断所述当前SOC是否为第二预设SOC，若所述当前SOC为第二预设SOC，则进入所述步骤S04。
4.如权利要求3所述的电池包的充电方法，其特征在于：所述步骤S08还包括如下步骤：
若所述当前SOC不为第二预设SOC，则进入所述步骤S05。
5.如权利要求1所述的电池包的充电方法，其特征在于：在所述步骤S03-S06的每个步骤中，还包括如下子步骤：
检测所述电池包的温升，当所述温升达到预设温度时，停止为所述电池包进行充电并且在所述步骤S03-S05中持续该步骤所对应的至少时间后进入下一步骤。
6.如权利要求1所述的电池包的充电方法，其特征在于：在所述步骤S03-S06的每个步骤中，还包括如下子步骤：
检测所述单体电池的电压，当所述单体电池的电压达到所述充电截止电压时，直接进入所述步骤S07。
7.一种电池包的充电系统，用于为电池包进行充电，其中，所述电池包包括若干单体电池；其特征在于：所述电池包的充电系统包括SOC检测模块、判断模块以及控制模块；所述SOC检测模块用于检测所述电池包的当前SOC；所述判断模块用于判断所述当前SOC是否为第一预设SOC，若所述当前SOC为第一预设SOC，所述控制模块用于以2C的恒流为所述电池包进行充电，在持续充电第一时间后停止充电并持续至少第二时间；接着，以3C的恒流为所述电池包进行充电，在持续第三时间后停止充电并持续至少第四时间；然后，以2C的恒流为所述电池包进行充电，在持续充电第五时间后停止充电并持续至少第六时间；再接着，以1C的恒流为所述电池包进行充电，直至所述电池包的单体电池电压达到充电截止电压；最后，以充电截止电压为所述电池包进行恒压充电，并当充电电流达到预设电流时结束充电。
8.如权利要求7所述的电池包的充电系统，其特征在于：若所述当前SOC不为第一预设SOC，所述判断模块还用于判断所述当前SOC是否为第二预设SOC，若所述当前SOC为第二预设SOC，所述控制模块用于以3C的恒流为所述电池包进行充电，在持续第三时间后停止充电并持续至少第四时间，然后，以2C的恒流为所述电池包进行充电，在持续充电第五时间后停止充电并持续至少第六时间；再接着，以1C的恒流为所述电池包进行充电，直至所述电池包的单体电池电压达到充电截止电压；最后，以充电截止电压为所述电池包进行恒压充电并当充电电流达到预设电流时结束充电。
9.如权利要求8所述的电池包的充电系统，其特征在于：若所述当前SOC不为第二预设SOC，所述控制模块还用于以2C的恒流为所述电池包进行充电，在持续充电第五时间后停止充电并持续至少第六时间；接着，以1C的恒流为所述电池包进行充电，直至所述电池包的单体电池电压达到充电截止电压；最后，以充电截止电压为所述电池包进行恒压充电并当充电电流达到预设电流时结束充电。
10.如权利要求7所述的电池包的充电系统，其特征在于：所述电池包的充电系统还包括电压检测模块，在所述控制模块控制所述电池包处于充电的过程中，所述电压检测模块用于检测所述单体电池的电压，当所述单体电池的电压达到所述充电截止电压时，以充电截止电压为所述电池包进行恒压充电，并当充电电流达到预设电流时结束充电。
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