CN111063953A - 一种纯电动汽车直流充电末端充电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纯电动汽车直流充电末端充电方法，具体包括查表充电、充满阈值、第一步降电流、第二步降电流、第三步降电流以及修正步骤。本发明通过在直流充电电池快充满的末端阶段，对充电电流做阶梯式的降流，直至满足充满的条件结束充电，并在降流过程中添加小电流请求充电方式，此方法不但能有效防止电池因大电流导致过充问题，也能有效保证电池充的更加饱满，增加整车续驶里程；同时，减少大电流充电，降低电池老化，延长整车寿命。

Description

一种纯电动汽车直流充电末端充电方法
技术领域
本发明涉及电动汽车末端充电技术领域，具体为一种纯电动汽车直流充电末端充电方法。
背景技术
电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆，其工作原理为：蓄电池—电流—电力调节器—电动机—动力传动系统—驱动汽车行驶。
纯电动汽车，相对燃油汽车而言，主要差别在于四大部件，驱动电机，调速控制器、动力电池、车载充电器，相对于加油站而言，它由公用超快充电站。纯电动汽车之品质差异取决于这四大部件，其价值高低也取决于这四大部件的品质。纯电动汽车的用途也在四大部件的选用配置直接相关，纯电动汽车时速快慢，和启动速度取决于驱动电机的功率和性能，其续行里程之长短取决于车载动力电池容量之大小，车载动力电池之重量取决于选用何种动力电池如铅酸、锌碳、锂电池等，它们体积，比重、比功率、比能量、循环寿命都各异。这取决于制造商对整车档次的定位和用途以及市场界定、市场细分。
电池管理系统(BMS)为一套保护动力电池使用安全的控制系统，时刻监控电池的使用状态，通过必要措施缓解电池组的不一致性，为新能源车辆的使用安全提供保障，集中式是将电池管理系统的所有功能集中在一个控制器里面，比较合适电池包容量比较小、模组及电池包型式比较固定的场合，可以显著的降低系统成本，在纯电动汽车中得到广泛的应用，充电环节是电动汽车涉及最多的一个环节，其充电好坏往往决定一部电动车的好坏，故其充电控制方法成为充电的关键因素，也成为当前电动汽车研究的主要方向。
为此，我们提出一种纯电动汽车直流充电末端充电方法，主要在直流充电电池快充满的末端阶段，对充电电流做阶梯式的降流，直至满足充满的条件结束充电，并在降流过程中添加小电流请求充电方式，此方法不但能有效防止电池因大电流导致过充问题，也能有效保证电池充的更加饱满，增加。整车续驶里程；同时，减少大电流充电，降低电池老化，延长整车寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纯电动汽车直流充电末端充电方法，在直流充电电池快充满的末端阶段，对充电电流做阶梯式的降流，直至满足充满的条件结束充电，并在降流过程中添加小电流请求充电方式，此方法不但能有效防止电池因大电流导致过充问题，也能有效保证电池充的更加饱满，增加整车续驶里程；同时，减少大电流充电，降低电池老化，延长整车寿命，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种纯电动汽车直流充电末端充电方法，具体包括以下步骤：
S1：查表充电：利用车体自带的电池管理系统先恒流充电，充电请求电流按照电池持续充电电流表进行查表充电；
S2：充满阈值：恒流充电过程中，单体最高电压达到50mV的阈值时，则达到充满阈值电压；
S3：第一步降电流：在达到步骤S2的基础上，电池管理系统开始执行第一步降电流模式，并记下当前充电请求电流Ia，以当前充电请求电流Ia为基础，降低固定步长电流I步1，且降电流期间发送充电请求电流为0.05C，持续T1时间后，电池管理系统再以Ia-I步1的大小请求充电电流，当单体电压再次达到充满阈值电压50mV后，电池管理系统再次执行第一步降电流模式，充电请求电流为Ia-I步1*N1，N1值的大小与本步骤的请求次数的数值大小相同，依次反复；
S4：第二步降电流：在步骤S3的基础上，电池单体电压再次充到充满阈值电压50mV的阈值且充电请求电流小于等于0.5C时，电池管理系统开始执行第二步降电流模式，并记下当前充电请求电流Ib，以当前充电请求电流Ib为基础，降固定步长电流I步2，并在降电流期间发送充电请求电流为0.05C，持续T2后，电池管理系统再以Ib-I步2的大小请求充电电流，当单体电压达到充满阈值电压20mV的阈值后，电池管理系统再次执行第二步降电流模式，充电请求电流为Ib-I步2*N2，N2值的大小与本步骤的请求次数的数值大小相同，依次反复；
S5：第三步降电流：在步骤S4的基础上，电池单体电压再次充到充满阈值电压20mV的阈值且充电请求电流小于等于0.3C时，电池管理系统开始执行第三步降电流模式，并记下当前充电请求电流Ic，以当前充电请求电流Ic为基础，降固定步长电流I步3，并在降电流期间发送充电请求电流为0.05C，持续T3时间后，电池管理系统再以Ic-I步3的大小请求充电电流，当单体电压再次达到充满阈值电压20mV后，电池管理系统再次执行第三步降电流模式，充电请求电流为Ic-I步3*N3，N3值的大小与本步骤的请求次数的数值大小相同，依次反复；
S6：修正：在步骤S5的基础上，电池电压再次达到充电阀值电压20mV且充电请求电流小于等于0.05C时，若电池平均电压达到充满修正的平均电压阈值，电池管理系统执行充满修正并结束充电，反之结束充电，不做充满修正处理；
S7：充电故障：在步骤S1-S6中，电池管理系统若检测到禁止充电，执行结束充电操作。
优选的，所述步骤S1中，查表充电的恒定电流根据剩余电量SOC和温度调整。
优选的，所述步骤S3-S5中，T1、T2和T3的数值大小根据电芯特性进行调节，且T1、T2和T3的数值大小均在5min-10min。
优选的，所述步骤S6中，平均电压阀值在20±0.5mV。
优选的，所述步骤S1-步骤S6中，电池采用锂离子电池。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在直流充电电池快充满的末端阶段，对充电电流做阶梯式的降流，直至满足充满的条件结束充电，并在降流过程中添加小电流请求充电方式，此方法不但能有效防止电池因大电流导致过充问题，也能有效保证电池充的更加饱满，增加整车续驶里程；同时，减少大电流充电，降低电池老化，延长整车寿命。
附图说明
图1为本发明一种纯电动汽车直流充电末端充电方法流程模块示意图。
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种纯电动汽车直流充电末端充电方法，具体包括以下步骤：
S1：查表充电：利用车体自带的电池管理系统先恒流充电，充电请求电流按照电池持续充电电流表进行查表充电；
S2：充满阈值：恒流充电过程中，单体最高电压达到50mV的阈值时，则达到充满阈值电压；
S3：第一步降电流：在达到步骤S2的基础上，电池管理系统开始执行第一步降电流模式，并记下当前充电请求电流Ia，以当前充电请求电流Ia为基础，降低固定步长电流I步1，且降电流期间发送充电请求电流为0.05C，持续T1时间后，电池管理系统再以Ia-I步1的大小请求充电电流，当单体电压再次达到充满阈值电压50mV后，电池管理系统再次执行第一步降电流模式，充电请求电流为Ia-I步1*N1，N1值的大小与本步骤的请求次数的数值大小相同，依次反复；
S4：第二步降电流：在步骤S3的基础上，电池单体电压再次充到充满阈值电压50mV的阈值且充电请求电流小于等于0.5C时，电池管理系统开始执行第二步降电流模式，并记下当前充电请求电流Ib，以当前充电请求电流Ib为基础，降固定步长电流I步2，并在降电流期间发送充电请求电流为0.05C，持续T2后，电池管理系统再以Ib-I步2的大小请求充电电流，当单体电压达到充满阈值电压20mV的阈值后，电池管理系统再次执行第二步降电流模式，充电请求电流为Ib-I步2*N2，N2值的大小与本步骤的请求次数的数值大小相同，依次反复；
S5：第三步降电流：在步骤S4的基础上，电池单体电压再次充到充满阈值电压20mV的阈值且充电请求电流小于等于0.3C时，电池管理系统开始执行第三步降电流模式，并记下当前充电请求电流Ic，以当前充电请求电流Ic为基础，降固定步长电流I步3，并在降电流期间发送充电请求电流为0.05C，持续T3时间后，电池管理系统再以Ic-I步3的大小请求充电电流，当单体电压再次达到充满阈值电压20mV后，电池管理系统再次执行第三步降电流模式，充电请求电流为Ic-I步3*N3，N3值的大小与本步骤的请求次数的数值大小相同，依次反复；
S6：修正：在步骤S5的基础上，电池电压再次达到充电阀值电压20mV且充电请求电流小于等于0.05C时，若电池平均电压达到充满修正的平均电压阈值，电池管理系统执行充满修正并结束充电，反之结束充电，不做充满修正处理；
S7：在步骤S1-S6中，电池管理系统若检测到禁止充电，执行结束充电操作。
具体的，所述步骤S1中，查表充电的恒定电流根据剩余电量SOC和温度调整。
具体的，所述步骤S3-S5中，T1、T2和T3的数值大小根据电芯特性进行调节，且T1、T2和T3的数值大小均在5min-10min。
具体的，所述步骤S6中，平均电压阀值在20±0.5mV。
具体的，所述步骤S1-步骤S6中，电池采用锂离子电池。
综上所述：本发明通过在直流充电电池快充满的末端阶段，对充电电流做阶梯式的降流，直至满足充满的条件结束充电，并在降流过程中添加小电流请求充电方式，此方法不但能有效防止电池因大电流导致过充问题，也能有效保证电池充的更加饱满，增加整车续驶里程；同时，减少大电流充电，降低电池老化，延长整车寿命。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种纯电动汽车直流充电末端充电方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1：查表充电：利用车体自带的电池管理系统先恒流充电，充电请求电流按照电池持续充电电流表进行查表充电；
S2：充满阈值：恒流充电过程中，单体最高电压达到50mV的阈值时，则达到充满阈值电压；
S3：第一步降电流：在达到步骤S2的基础上，电池管理系统开始执行第一步降电流模式，并记下当前充电请求电流Ia，以当前充电请求电流Ia为基础，降低固定步长电流I步1，且降电流期间发送充电请求电流为0.05C，持续T1时间后，电池管理系统再以Ia-I步1的大小请求充电电流，当单体电压再次达到充满阈值电压50mV后，电池管理系统再次执行第一步降电流模式，充电请求电流为Ia-I步1*N1，N1值的大小与本步骤的请求次数的数值大小相同，依次反复；
S4：第二步降电流：在步骤S3的基础上，电池单体电压再次充到充满阈值电压50mV的阈值且充电请求电流小于等于0.5C时，电池管理系统开始执行第二步降电流模式，并记下当前充电请求电流Ib，以当前充电请求电流Ib为基础，降固定步长电流I步2，并在降电流期间发送充电请求电流为0.05C，持续T2后，电池管理系统再以Ib-I步2的大小请求充电电流，当单体电压达到充满阈值电压20mV的阈值后，电池管理系统再次执行第二步降电流模式，充电请求电流为Ib-I步2*N2，N2值的大小与本步骤的请求次数的数值大小相同，依次反复；
S5：第三步降电流：在步骤S4的基础上，电池单体电压再次充到充满阈值电压20mV的阈值且充电请求电流小于等于0.3C时，电池管理系统开始执行第三步降电流模式，并记下当前充电请求电流Ic，以当前充电请求电流Ic为基础，降固定步长电流I步3，并在降电流期间发送充电请求电流为0.05C，持续T3时间后，电池管理系统再以Ic-I步3的大小请求充电电流，当单体电压再次达到充满阈值电压20mV后，电池管理系统再次执行第三步降电流模式，充电请求电流为Ic-I步3*N3，N3值的大小与本步骤的请求次数的数值大小相同，依次反复；
S6：修正：在步骤S5的基础上，电池电压再次达到充电阀值电压20mV且充电请求电流小于等于0.05C时，若电池平均电压达到充满修正的平均电压阈值，电池管理系统执行充满修正并结束充电，反之结束充电，不做充满修正处理；
S7：在步骤S1-S6中，电池管理系统若检测到禁止充电，执行结束充电操作。
2.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车直流充电末端充电方法，其特征在于：所述步骤S1中，查表充电的恒定电流根据剩余电量SOC和温度调整。
3.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车直流充电末端充电方法，其特征在于：所述步骤S3-S5中，T1、T2和T3的数值大小根据电芯特性进行调节，且T1、T2和T3的数值大小均在5min-10min。
4.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车直流充电末端充电方法，其特征在于：所述步骤S6中，平均电压阀值在20±0.5mV。
5.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车直流充电末端充电方法，其特征在于：所述步骤S1-步骤S6中，电池采用锂离子电池。
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