CN114284586B - 一种电池快充方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种电池快充方法和装置。通过该方法可以实现：通过初始充电倍率、SOC初始值和SOC分段区间，按照预设析锂验证算法确定析锂边界条件，析锂边界条件为电芯不析锂时的充电倍率和SOC区间，以此边界条件对电池进行充电，对电池损伤小且充电效率最高，因此将电芯不析锂时的充电倍率和SOC区间作为电池的最佳充电策略。并且通过监测电芯的健康状态参数，并根据健康状态参数适应性调整优化充电策略，以确保电池在高效充电的同时，充电策略与电池的健康状态相匹配，从而减缓电池的衰减，减少对电池的损害。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电池充电技术领域，尤其涉及一种电池快充方法和装置。
背景技术
近年来，为限制气候变化和空气污染的影响，锂离子电池在纯电动汽车中的广泛应用正在加速。但是相比于传统的燃油车，里程焦虑、充电时间长等问题成为阻碍电动汽车发展的主要问题。因此，快速充电(Fast Charging)能力的提升成为电池厂商和整车厂普遍的发展目标。
快充技术是在不影响电芯循环性能和用户体验上，尽可能的缩短充电时间。但是，大倍率充电易引发电芯析锂，造成电池容量与功率等性能加速衰减；并增加安全问题风险。目前大多数电池厂家的快充方案，都是采用分段降流策略实现电芯的快充，即将SOC区间分割为数段，分别获取每个SOC区间内的充电倍率。这样获的充电策略，受SOC区间分割的大小，和判断析锂的准确性，只能在一定程度上提升充电效率。且随着电池使用，性能衰减，充电能力下降，充电策略不能快速调整，与电池实际健康状态(SOH)不匹配，电池后期性能加速衰减。
发明内容
本发明提供一种电池快充方法和装置，以实现在减小电池损伤的前提下，提高充电效率，实现快速充电。
第一方面，本发明实施例提供了一种电池快充方法，该电池快充方法包括：
获取电芯的初始放电容量、SOC初始值和SOC分段区间；
根据所述电芯的初始放电容量确定所述电芯的初始充电倍率；
根据所述初始充电倍率、所述SOC初始值和SOC分段区间，按照预设析锂验证算法确定析锂边界条件，并将所述析锂边界条件作为充电策略；其中，所述析锂边界条件为所述电芯不析锂时的充电倍率和SOC区间；
获取所述电芯的健康状态参数，并根据所述健康状态参数调整优化所述充电策略。
可选地，所述根据所述初始充电倍率、所述SOC初始值和SOC分段区间，按照预设析锂验证算法确定析锂边界条件，包括：
按照SOC初始值和预设充电倍率，将所述电芯恒流充电至SOC设定值，搁置第一预设时长，并获取所述第一预设时长内所述电芯的电压与时间之间的对应关系；
根据所述第一预设时长内电芯的电压与时间之间的对应关系判断所述电芯是否析锂；
若析锂，则更新充电倍率和SOC设定值，并按照更新后的充电倍率或SOC设定值返回执行恒流充电和搁置第一预设时长的操作，直至所述电芯不析锂，并将所述电芯不析锂时的充电倍率和所在的SOC区间作为析锂边界条件。
可选地，所述根据所述第一预设时长内电芯的电压与时间之间的对应关系判断所述电芯是否析锂，包括：
根据第一预设时长内电芯的电压与时间的对应关系确定微分曲线；
判断所述微分曲线是否出现混合电势，若出现，则所述电芯析锂。
可选地，所述更新充电倍率和SOC设定值包括：若SOC区间不变，则按照所述初始充电倍率的预设倍数降低充电倍率，或者，若所述预设充电倍率不变，则在SOC设定值的基础上减少预设区间长度缩小SOC区间。
可选地，所述电芯的健康状态参数至少包括电池累计使用或存储时间、累计吞吐容量或能量、损失容量和内阻增长率。
可选地，所述根据所述健康状态参数调整优化所述充电策略，包括：
判断所述电芯的累计吞吐容量或能量和/或所述电池累计使用时间会存储时间是否达到预设条件，若是，则根据所述预设析锂验证算法判断所述电芯是否发生析锂；
若发生析锂，则按照第一调整策略调整所述电芯的充电倍率；
若未发生析锂，则按照第二调整策略调整所述电芯的充电倍率。
可选地，所述第一调整策略的计算公式为：
C1＝[100-MAX(Y1，Y2，Y3)]％C0
其中，C1为第一调整策略调整后的充电倍率；Y1为实际获取的累计吞吐容量或能量与预设吞吐量或容量的比值；Y1为实际获取的损失容量与预设损失容量的比值；Y3为实际获取的内阻增长率与预设内阻增长率的比值；C0为初始放电容量。
可选地，所述第二调整策略的计算公式为：
C2＝(100-Y1)％C0
其中，C2为第二调整策略调整后的充电倍率；Y2为实际获取的损失容量与预设损失容量的比值；C0为初始放电容量。
可选地，所述预设条件为：所述电芯的累计吞吐容量或能量达到预设吞吐容量或能量，或者，所述电芯的累计吞吐容量或能量未达到所述预设吞吐容量或能量但所述电池累计使用或存储时间达到第二预设时长。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电池快充装置，该电池快充装置包括：
初始放电容量获取模块，用于获取电芯的初始放电容量；
SOC初始值和区间获取模块，用于获取SOC初始值和SOC分段区间；
初始充电倍率确定模块，用于根据所述电芯的初始放电容量确定所述电芯的初始充电倍率；
析锂边界条件确定模块，用于根据所述初始充电倍率、所述SOC初始值和SOC分段区间，按照预设析锂验证算法确定析锂边界条件；其中，所述析锂边界条件为所述电芯不析锂时的充电倍率和SOC区间；
充电策略确定模块，用于将所述析锂边界条件作为充电策略；
健康状态参数获取模块，用于所述电芯的健康状态参数；
充电策略调整优化模块，用于根据所述健康状态参数调整优化所述充电策略。
本发明通过提供一种电池快充方法和装置，该电池快充方法包括：获取电芯的初始放电容量、SOC初始值和SOC分段区间；根据电芯的初始放电容量确定电芯的初始充电倍率；根据初始充电倍率、SOC初始值和SOC分段区间，按照预设析锂验证算法确定析锂边界条件，并将析锂边界条件作为充电策略；其中，析锂边界条件为电芯不析锂时的充电倍率和SOC区间；获取第一预设时长内对电芯的健康状态参数，并根据健康状态参数调整优化充电策略。通过该方法可以实现：通过初始充电倍率、SOC初始值和SOC分段区间，按照预设析锂验证算法确定析锂边界条件，析锂边界条件为电芯不析锂时的充电倍率和SOC区间，以此边界条件对电池进行充电，对电池损伤小且充电效率最高，因此将电芯不析锂时的充电倍率和SOC区间作为电池的最佳充电策略。并且通过监测电芯的健康状态参数，并根据电芯的健康状态参数适应性调整优化充电策略，以确保电池在高效充电的同时，使得充电策略与电池的健康状态相匹配，从而可以减缓电池的衰减，减少对电池的损害。
附图说明
图1是本发明实施例一中一种电池快速充电方法的流程图；
图2是本发明实施例二中的一种电池快充方法的流程图；
图3是本发明实施例二中的一种电压随时间的变化曲线；
图4是本发明实施例二中的一种电压与时间的微分随时间的变化曲线；
图5是本发明实施例二中的一种充电策略下电压和电流的变化曲线；
图6是本发明实施例三中的一种电池快充装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一中提供的一种电池快速充电方法的流程图，本实施例可适用于在电池管理系统中，实现电池快速充电的方法，该方法可以由电池快充装置来执行，参考图1，具体包括如下步骤：
步骤110、获取电芯的初始放电容量、SOC初始值和SOC分段区间；
具体的，将充满电状态的电池，按照电池制造商所规定的倍率，恒流放电至截止电压，以获取电芯的初始放电容量。然后，根据电芯的初始放电容量可以进一步确定电芯的初始充电倍率，以及对电池的SOC进行标定。
其中，电芯的SOC初始值和SOC分段区间可来源于用户设定输入的值，也可根据电池参数人为设定。示例性的，设SOC初始值为a％。根据电芯的初始放电容量将SOC分割为尽可能小的区间，设SOC预设区间长度为m％SOC；示例性的，以SOC的范围为0％-80％为例，则SOC分段区间为：0％-m％、m％-2m％…(80-m)％-80％；假设从SOC初始值开始划分，则可以分为：a％-(a+m)％、(a+m)％-(a+2m)％…(a+80-m)-80％。
优选地，m的取值范围为[3,20]；具体的取值可根据实际情况进行设置，在此不做具体的限定。此外，m的取值范围还可以为其他范围值，具体可根据实际情况进行设置，在此不做具体的限定。
步骤120、根据电芯的初始放电容量确定电芯的初始充电倍率；
具体的，根据电芯的初始放电容量可以确定电芯的初始充电倍率。例如，假设电芯的初始放电容量为100Ah，则初始充电倍率为1C＝100A；相应的，0.5C＝100*0.5A；2C＝100*2A。
步骤130、根据初始充电倍率、SOC初始值和SOC分段区间，按照预设析锂验证算法确定析锂边界条件，并将析锂边界条件作为充电策略；其中，析锂边界条件为电芯不析锂时的充电倍率和SOC区间；
其中，由于电池在大倍率充电时容易引发电芯析锂，而析锂会导致电池的容量、功率等性能参数加速衰减，从而影响电池的使用寿命。因此，根据初始充电倍率、SOC初始值和SOC分段区间，按照预设析锂验证算法寻找电芯刚好不发生析锂时的充电倍率和SOC区间，并将电芯刚好不发生析锂时的充电倍率和SOC区间作为电芯的最佳充电策略，即让电池按照刚好不发生析锂时的充电倍率和SOC区间进行充电，能够实现快速充电。且电池按照电芯刚好不发生析锂时的充电倍率和SOC区间进行充电，由于该充电倍率为刚好不发生析锂的临界充电倍率，在这种充电倍率下充电，电池损伤小，且电池充电效率最高，因而按此充电策略可以在实现快速充电的同时，确保电池损伤较小。
步骤140、获取电芯的健康状态参数；
其中，由于电池无论是频繁充放电还是静置状态，其健康状态都会发生或多或少的变化，其使用寿命都是在减退的。因此，需要在特定节点对电池的健康状态进行监测，以获取电池的健康状态数据。预设累计吞吐容量或能量可以为生命周期内总吞吐容量或能量的2％-10％，还可以为其他数值范围，具体的数值和取值范围可根据实际情况进行设置，在此不做具体的限定。
其中，电芯的健康状态参数的获取方式有两种，一种是，电池在频繁使用的状态下，可以直接根据电池在使用中的参数，例如当前的累加吞吐容量或能量，的到电芯的健康状态参数；另一种是，在电池不经常使用时，通过监测一段时间内电芯的健康状态参数获取。
步骤150、根据健康状态参数调整优化充电策略。
具体的，当电池的健康状态参数发生变化时，原有的充电策略可能无法匹配健康状态参数发生变化后的电池状态，一旦充电策略与电池的状态不匹配，则可能会引发析锂、充电效率下降、电池损伤加速等问题。因此，需要根据健康状态参数的实际数据适时调整优化充电策略，保持最高充电效率的同时，减少对电池的损害。
具体的，根据获取的健康状态参数的变化情况适应性调整优化充电策略，例如调整优化电池的充电倍率和/或SOC区间等。具体，可根据所获取的健康状态参数的实际变化情况进行选择调整。
在本实施例的技术方案中，该电池快充方法的工作原理为：参考图1，首先，获取电芯的初始放电容量、SOC初始值和SOC分段区间；然后，根据电芯的初始放电容量确定电芯的初始充电倍率；根据初始充电倍率、SOC初始值和SOC分段区间，按照预设析锂验证算法确定析锂边界条件，并将析锂边界条件作为充电策略；其中，析锂边界条件为电芯不析锂时的充电倍率和SOC区间；获取电芯的健康状态参数，并根据健康状态参数调整优化充电策略。由此可知，通过该方法可以实现：通过初始充电倍率、SOC初始值和SOC分段区间，按照预设析锂验证算法寻找电芯刚好不发生析锂时的充电倍率和SOC区间，并将电芯刚好不发生析锂时的充电倍率和SOC区间作为电芯的最佳充电策略，即让电池按照刚好不发生析锂时的充电倍率和SOC区间进行充电，能够实现快速充电。且电池按照电芯刚好不发生析锂时的充电倍率和SOC区间进行充电，由于该充电倍率为刚好不发生析锂的临界充电倍率，在这种充电倍率下充电，电池损伤小，且电池充电效率最高，因而按此充电策略可以在实现快速充电的同时，确保电池损伤较小。并且通过监测电芯的健康状态参数，并根据电芯的健康状态参数适应性调整优化充电策略，以确保电池在高效充电的同时，使得充电策略与电池的健康状态相匹配，从而可以减缓电池的衰减，减少对电池的损害。
本实施例的技术方案，通过提供一种电池快充方法，该电池快充方法包括：获取电芯的初始放电容量、SOC初始值和SOC分段区间；根据电芯的初始放电容量确定电芯的初始充电倍率；根据初始充电倍率、SOC初始值和SOC分段区间，按照预设析锂验证算法确定析锂边界条件，并将析锂边界条件作为充电策略；其中，析锂边界条件为电芯不析锂时的充电倍率和SOC区间；获取电芯的健康状态参数，并根据健康状态参数调整优化充电策略。通过该方法可以实现：通过初始充电倍率、SOC初始值和SOC分段区间，按照预设析锂验证算法确定析锂边界条件，析锂边界条件为电芯不析锂时的充电倍率和SOC区间，以此边界条件对电池进行充电，对电池损伤小且充电效率最高，因此将电芯不析锂时的充电倍率和SOC区间作为电池的最佳充电策略。并且通过监测电芯的健康状态参数，并根据电芯的健康状态参数适应性调整优化充电策略，以确保电池在高效充电的同时，使得充电策略与电池的健康状态相匹配，从而可以减缓电池的衰减，减少对电池的损害。
在上述技术方案的基础上，可选地，电芯的健康状态参数至少包括累计吞吐容量或能量、损失容量和内阻增长率。
其中，电池的累计吞吐容量或能量是指电池当前累计总的充放电容量或能量。具体的，电池的累计吞吐容量或能量可以通过蓄电池容量测试仪进行监测。
其中，电池的损失容量的测试与电池的容量保持率有关。首先测试电池的容量保持率，具体测试方法为：按电池制造商所规定倍率，恒流放电至截止电压时，电池的实时放电容量与初始放电容量的百分比就是容量保持率。然后，用1减去容量保持率就得到损失容量。
其中，电池的内阻增长率是指电池当前实际内阻值相比原始内阻值的增长量与原始内阻值的比值。其中，当前实际内阻值的测试方法为：将电池充电至F％SOC，搁置一定时间t，记录其末端电压为Vt；然后以nC的放电倍率恒流放电tp秒，记录末端电压为根据两次末端电压和放电倍率nC计算当前实际内阻R，
其中，搁置时间t可以为60-180分钟，具体可根据实际情况进行设置，在此不做具体的限定。优选地，F＝[35,75]，n＝[0.5,5]，tp＝[2,60]，F、n、tp具体的数值以及取值范围可根据实际情况进行设置，在此不做具体的限定。
其中，新鲜电池的内阻值为原始内阻值
实施例二
图2是本发明实施例二中提供的一种电池快充方法的流程图；图3是本发明实施例二中提供的一种电压随时间的变化曲线；图4是本发明实施例二中提供的一种电压与时间的微分随时间的变化曲线；图5是本发明实施例二中提供的一种充电策略下电压和电流的变化曲线。在上述实施例一的基础上，可选地，参考图2，该电池快充方法具体包括如下步骤：
步骤210、获取电芯的初始放电容量、SOC初始值和SOC分段区间；
步骤220、根据电芯的初始放电容量确定电芯的初始充电倍率；
步骤230、按照SOC初始值和预设充电倍率，将电芯恒流充电至SOC设定值，搁置第一预设时长，并获取第一预设时长内电芯的电压与时间之间的对应关系；
其中，将电芯恒流充电至SOC设定值，在搁置第一预设时长期间，电芯电压发生驰豫，因此，第一预设时长内电芯的电压为驰豫电压，基于驰豫电压与时间的对应关系可以判断出电芯是否发生析锂。
示例性的，设SOC初始值为a％，预设充电倍率为xC，则从a％SOC开始，以xC，将电池恒流充电至设定值a+m％SOC；然后搁置第一预设时长，并记录第一预设时长内电芯的电压与时间的对应关系。
其中，m为SOC预设区间长度，具体的数值可根据实际情况进行设置；第一预设时长可以为60到180分钟，具体的数值或范围可根据实际情况进行设置。
其中，由于电池在任何充电倍率下都有可能出现析锂或不析锂的情况，为了加快析锂边界条件的验证，可以根据可根据实际的经验值设置预设充电倍率的数值。
步骤240、根据第一预设时长内电芯的电压与时间之间的对应关系判断所述电芯是否析锂；
具体的，在搁置第一预设时长内，记录第一预设时长内电芯的电压随时间的变化曲线，如图3所示。然后，根据电芯的电压随时间的变化曲线，将电压进行微分求解，可以得到相应的微分曲线，如图4所示；最后，通过判断微分曲线是否出现混合电势来判断电芯是否发生析锂。若微分曲线出现混合电势，则电芯析锂。否则，电芯不析锂。
其中，出现混合电势是指微分曲线中，电压与时间的微分的变化趋势发生突变，即微分曲线的斜率发生突变，例如，图4中以一定的充电倍率恒流充电至30％SOC时，微分曲线出现下降的拐点。
示例性的，图3和图4均分别示出了三种测试情况下的电压随时间的变化，分别为：测试一、在25℃下，电池从0％SOC，以3.0C恒流充电至30％SOC，静置60min；测试二、在25℃下，电池从0％SOC，以3.5C恒流充电至30％SOC，静置60min；测试三、在25℃下，电池从0％SOC，以4.0C恒流充电至30％SOC，静置60min。图3示出了三种测试情况下的电压随时间的变化曲线，图4示出了三种测试情况下的电压与时间的微分随时间的变化曲线。由图3可知，电池完成充电，在静置过程中，电压出现下降，测试三出现了较难识别的轻微混合电势，说明电池从0％SOC，以4.0C恒流充电至30％SOC，可能出现析锂。由图4可知，对电压求导得到微分曲线，放大电压变化趋势，可以看出测试三的微分曲线出现明显的下降拐点，说明电池从0％SOC，以4.0C恒流充电至30％SOC，电芯出现析锂。
步骤250、若析锂，则更新充电倍率或SOC设定值，并按照更新后的充电倍率或SOC设定值返回执行恒流充电和搁置第一预设时长的操作，直至电芯不析锂，并将电芯不析锂时的充电倍率和所在的SOC区间作为析锂边界条件。
其中，更新充电倍率或SOC设定值包括：若SOC区间不变，则按照所述初始充电倍率的预设倍数降低充电倍率，或者，若所述预设充电倍率不变，则在SOC设定值的基础上减少预设区间长度缩小SOC区间。
示例性的，设SOC初始值为a％，预设充电倍率为xC，则从a％SOC开始，以xC，将电池恒流充电至设定值a+m％SOC；然后搁置第一预设时长，并记录第一预设时长内电芯的电压随时间的变化曲线。然后，根据电芯的电压随时间的变化曲线，将电压进行微分求解，可以得到相应的微分曲线。通过判断微分曲线是否出现混合电势来判断电芯是否发生析锂。若微分曲线出现混合电势，说明电芯析锂，则更新充电倍率或SOC设定值，即将充电倍率按照初始充电倍率的预设倍数降低充电电流，或在SOC设定值的基础上减少预设区间长度缩小SOC区间，将SOC设定值更新至a+m’％SOC(m’＜m)，然后按照更新后的充电倍率，从a％SOC开始，将电池恒流充电至设定值a+m％SOC；或保持充电倍率不变，按照更新后的SOC预设区间，从a％SOC开始，将电池恒流充电至设定值a+m’％SOC，再搁置第一预设时长，并记录第一预设时长内电芯的电压随时间的变化曲线，然后，根据电芯的电压随时间的变化曲线，将电压进行微分求解，可以得到相应的微分曲线。通过判断微分曲线是否出现混合电势来判断电芯是否发生析锂。若发生析锂，重复上述更新和返回执行操作，直至电芯不析锂，并将电芯不析锂时的充电倍率和SOC区间作为电芯的最佳充电策略。其中，图5示出了在最佳充电策略下的电压和电流的变化曲线。
步骤260、获取电芯的健康状态参数；电芯的健康状态参数至少包括电池累计使用或存储时间、累计吞吐容量或能量、损失容量和内阻增长率。
步骤270、判断电芯的累计吞吐容量或能量和/或电池累计使用时间会存储时间是否达到预设条件，若是，则根据预设析锂验证算法判断电芯是否发生析锂；
具体的，由于电池可能处于频繁使用或搁置状态，如果电芯的累计吞吐容量或能量未达到预设条件，则可能是电池使用频率较小，因此，需要进一步的判断电池累计使用时间或存储时间是否达到预设条件。若电芯的累计吞吐容量或能量和/或电池累计使用时间会存储时间未达到预设条件，则不需要调整充电策略。
步骤280、若发生析锂，则按照第一调整策略调整电芯的充电倍率；
具体的，如果电池累计使用或存储时间或累计吞吐容量或能量达到任意一个预设条件时，测试电池损失容量和内阻增长率且根据预设析锂验证算法判断出电芯析锂，说明此时电池的健康状态发生变化，且当前的充电策略与健康状态严重偏离。因此，为确保电池具有最高的充电效率，减小对电池的损害，需要跟踪电池的健康状态变化，按照第一调整策略调整电芯的充电倍率，以适时调整电池的充电策略，使得充电策略与电池的健康状态相匹配。
步骤290、若未发生析锂，则按照第二调整策略调整电芯的充电倍率。
具体的，所述电池累计使用或存储时间或累计吞吐容量或能量达到任意一个预设条件时且根据预设析锂验证算法判断出电芯未析锂，则按照第二调整策略调整电芯的充电倍率，以适时调整电池的当前充电策略，使得充电策略与电池的健康状态相匹配。
在上述技术方案的基础上，可选地，第一调整策略的计算公式为：
C1＝[100-MAX(Y1，Y2，Y3)]％C0
其中，C1为第一调整策略调整后的充电倍率；Y1为实际获取的累计吞吐容量或能量与预设吞吐量或容量的比值；Y2为实际获取的损失容量与预设损失容量的比值；Y3为实际获取的内阻增长率与预设内阻增长率的比值；C0为初始放电容量。
其中，Y1、Y2和Y3的范围都是0到100％。
可选地，第二调整策略的计算公式为：
C2＝(100-Y2)％C0
其中，C2为第二调整策略调整后的充电倍率；Y2为实际获取的损失容量与预设损失容量的比值；C0为初始放电容量。
可选地，预设条件为：电芯的累计吞吐容量或能量达到预设吞吐容量或能量，或者，电芯的累计吞吐容量或能量未达到预设吞吐容量或能量但电池累计使用或存储时间达到第二预设时长。
其中，预设吞吐量或容量、预设损失容量和预设内阻增长率与电池的出厂参数有关，具体数值可根据实际情况进行设置，在此不做具体的限定。
实施例三
图6是本发明实施例三中提供的一种电池快充装置的结构框图。本发明实施例三中提供了一种电池快充装置。参考图6，该电池快充装置100包括：
初始放电容量获取模块10，用于获取电芯的初始放电容量；
SOC初始值和区间获取模块20，用于获取SOC初始值和SOC分段区间；
初始充电倍率确定模块30，用于根据所述电芯的初始放电容量确定所述电芯的初始充电倍率；
析锂边界条件确定模块40，用于根据初始充电倍率、SOC初始值和SOC分段区间，按照预设析锂验证算法确定析锂边界条件；其中，析锂边界条件为电芯不析锂时的充电倍率和SOC区间；
充电策略确定模块50，用于将析锂边界条件作为充电策略；
健康状态参数获取模块60，用于获取电芯的健康状态参数；
充电策略调整优化模块70，用于根据健康状态参数调整优化充电策略。
本实施例的技术方案，通过提供一种电池快充装置，该电池快充装置包括：初始放电容量获取模块，用于获取电芯的初始放电容量；SOC初始值和区间获取模块，用于获取SOC初始值和SOC分段区间；初始充电倍率确定模块，用于根据电芯的初始放电容量确定电芯的初始充电倍率；析锂边界条件确定模块，用于根据初始充电倍率、SOC初始值和SOC分段区间，按照预设析锂验证算法确定析锂边界条件；其中，析锂边界条件为电芯不析锂时的充电倍率和SOC区间；充电策略确定模块，用于将析锂边界条件作为充电策略；健康状态参数获取模块，用于获取电芯的健康状态参数；充电策略调整优化模块，用于根据健康状态参数调整优化充电策略。通过该方法可以实现：根据初始充电倍率、SOC初始值和SOC分段区间，按照预设析锂验证算法确定析锂边界条件，析锂边界条件为电芯不析锂时的充电倍率和SOC区间，以此边界条件对电池进行充电，对电池损伤小且充电效率最高，因此将电芯不析锂时的充电倍率和SOC区间作为电池的最佳充电策略。并且通过监测电芯的健康状态参数，并根据电芯的健康状态参数适应性调整优化充电策略，以确保电池在高效充电的同时，使得充电策略与电池的健康状态相匹配，从而可以减缓电池的衰减，减少对电池的损害。
可选地，析锂边界条件确定模块40，包括：
电压与时间之间的对应关系获取单元，用于按照SOC初始值和预设充电倍率，将电芯恒流充电至SOC设定值，搁置第一预设时长，并获取第一预设时长内所述电芯的电压与时间之间的对应关系；其中，预设充电倍率小于或者等于初始充电倍率；
析锂判断单元，用于根据第一预设时长内电芯的电压与时间之间的对应关系判断电芯是否析锂；
若析锂，则更新充电倍率或SOC设定值，并按照更新后的充电倍率或SOC设定值返回执行恒流充电和搁置第一预设时长的操作，直至电芯不析锂，并将所述电芯不析锂时的充电倍率和所在的SOC区间作为析锂边界条件。
可选地，析锂判断单元，还用于根据第一预设时长内电芯的电压与时间的对应关系确定微分曲线；
判断微分曲线是否出现混合电势，若出现，则电芯析锂。
可选地，更新充电倍率或SOC设定值包括：若SOC区间不变，则按照初始充电倍率的预设倍数降低充电倍率，或者，若预设充电倍率不变，则在SOC设定值的基础上减少预设区间长度缩小SOC区间。
可选地，电芯的健康状态参数至少包括电池累计使用或存储时间、累计吞吐容量或能量、损失容量和内阻增长率。
可选地，充电策略调整优化模块70，还用于：
判断所述电芯的累计吞吐容量或能量和/或所述电池累计使用时间会存储时间是否达到预设条件，若是，则根据预设析锂验证算法判断电芯是否发生析锂；
若发生析锂，则按照第一调整策略调整电芯的充电倍率；
若未发生析锂，则按照第二调整策略调整电芯的充电倍率。
可选地，第一调整策略的计算公式为：
C1＝[100-MAX(Y1，Y2，Y3)]％C0
其中，C1为第一调整策略调整后的充电倍率；Y1为实际获取的累计吞吐容量或能量与预设吞吐量或容量的比值；Y2为实际获取的损失容量与预设损失容量的比值；Y3为实际获取的内阻增长率与预设内阻增长率的比值；C0为初始放电容量。
可选地，第二调整策略的计算公式为：
C2＝(100-Y2)％C0
其中，C2为第二调整策略调整后的充电倍率；Y2为实际获取的损失容量与预设损失容量的比值；C0为初始放电容量。
可选地，预设条件为：电芯的累计吞吐容量或能量达到预设吞吐容量或能量，或者，电芯的累计吞吐容量或能量未达到预设吞吐容量或能量但电池累计使用或存储时间达到第二预设时长。
本发明实施例所提供的电池快充装置可执行本发明任意实施例所提供的电池快充方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (5)
1.一种电池快充方法，其特征在于，包括：
获取电芯的初始放电容量、SOC初始值和SOC分段区间；
根据所述电芯的初始放电容量确定所述电芯的初始充电倍率；
根据所述初始充电倍率、所述SOC初始值和SOC分段区间，按照预设析锂验证算法确定析锂边界条件，并将所述析锂边界条件作为充电策略；其中，所述析锂边界条件为所述电芯不析锂时的充电倍率和SOC区间；
获取所述电芯的健康状态参数，并根据所述健康状态参数调整优化所述充电策略；
所述根据所述初始充电倍率、所述SOC初始值和SOC分段区间，按照预设析锂验证算法确定析锂边界条件，包括：
按照SOC初始值和预设充电倍率，将所述电芯恒流充电至SOC设定值，搁置第一预设时长，并获取所述第一预设时长内所述电芯的电压与时间之间的对应关系；
根据所述第一预设时长内电芯的电压与时间之间的对应关系判断所述电芯是否析锂；
若析锂，则更新充电倍率或SOC设定值，并按照更新后的充电倍率或SOC设定值返回执行恒流充电和搁置第一预设时长的操作，直至所述电芯不析锂，并将所述电芯不析锂时的充电倍率和所在的SOC区间作为析锂边界条件；
所述电芯的健康状态参数，至少包括电池累计使用或存储时间、累计吞吐容量或能量、损失容量和内阻增长率；
所述根据所述健康状态参数调整优化所述充电策略，包括：
判断所述电芯的累计吞吐容量或能量和/或所述电池累计使用时间会存储时间是否达到预设条件，若是，则根据所述预设析锂验证算法判断所述电芯是否发生析锂；
若发生析锂，则按照第一调整策略调整所述电芯的充电倍率；
若未发生析锂，则按照第二调整策略调整所述电芯的充电倍率；
所述第一调整策略的计算公式为：
C1＝[100-MAX(Y1,Y2,Y3)]％C0
其中，C1为第一调整策略调整后的充电倍率；Y1为实际获取的累计吞吐容量或能量与预设吞吐量或容量的比值；Y2为实际获取的损失容量与预设损失容量的比值；Y3为实际获取的内阻增长率与预设内阻增长率的比值；C0为初始放电容量；
所述第二调整策略的计算公式为：
C2＝(100-Y2)％C0
其中，C2为第二调整策略调整后的充电倍率；Y2为实际获取的损失容量与预设损失容量的比值；C0为初始放电容量。
2.根据权利要求1所述的电池快充方法，其特征在于，所述根据所述第一预设时长内电芯的电压与时间之间的对应关系判断所述电芯是否析锂，包括：
根据第一预设时长内电芯的电压与时间的对应关系确定微分曲线；
判断所述微分曲线是否出现混合电势，若出现，则所述电芯析锂。
3.根据权利要求1所述的电池快充方法，其特征在于，所述更新充电倍率或SOC设定值包括：若SOC区间不变，则按照所述初始充电倍率的预设倍数降低充电倍率，或者，若所述预设充电倍率不变，则在SOC设定值的基础上减少预设区间长度缩小SOC区间。
4.根据权利要求1所述的电池快充方法，其特征在于，所述预设条件为：所述电芯的累计吞吐容量或能量达到预设吞吐容量或能量，或者，所述电芯的累计吞吐容量或能量未达到所述预设吞吐容量或能量但所述电池累计使用或存储时间达到第二预设时长。
5.一种电池快充装置，其特征在于，包括：
初始放电容量获取模块，用于获取电芯的初始放电容量；
SOC初始值和区间获取模块，用于获取SOC初始值和SOC分段区间；
初始充电倍率确定模块，用于根据所述电芯的初始放电容量确定所述电芯的初始充电倍率；
析锂边界条件确定模块，用于按照SOC初始值和预设充电倍率，将所述电芯恒流充电至SOC设定值，搁置第一预设时长，并获取所述第一预设时长内所述电芯的电压与时间之间的对应关系；根据所述第一预设时长内电芯的电压与时间之间的对应关系判断所述电芯是否析锂；若析锂，则更新充电倍率或SOC设定值，并按照更新后的充电倍率或SOC设定值返回执行恒流充电和搁置第一预设时长的操作，直至所述电芯不析锂，并将所述电芯不析锂时的充电倍率和所在的SOC区间作为析锂边界条件；
充电策略确定模块，用于将所述析锂边界条件作为充电策略；
健康状态参数获取模块，用于获取所述电芯的健康状态参数；所述电芯的健康状态参数，至少包括电池累计使用或存储时间、累计吞吐容量或能量、损失容量和内阻增长率；
充电策略调整优化模块，用于判断所述电芯的累计吞吐容量或能量和/或所述电池累计使用时间会存储时间是否达到预设条件，若是，则根据所述预设析锂验证算法判断所述电芯是否发生析锂；若发生析锂，则按照第一调整策略调整所述电芯的充电倍率；若未发生析锂，则按照第二调整策略调整所述电芯的充电倍率；
所述第一调整策略的计算公式为：C1＝[100-MAX(Y1,Y2,Y3)]％C0
其中，C1为第一调整策略调整后的充电倍率；Y1为实际获取的累计吞吐容量或能量与预设吞吐量或容量的比值；Y2为实际获取的损失容量与预设损失容量的比值；Y3为实际获取的内阻增长率与预设内阻增长率的比值；C0为初始放电容量；
所述第二调整策略的计算公式为：
C2＝(100-Y2)％C0
其中，C2为第二调整策略调整后的充电倍率；Y2为实际获取的损失容量与预设损失容量的比值；C0为初始放电容量。
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