CN116260220A - 充电时长的确定方法、装置及电子设备、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种充电时长的确定方法、装置及电子设备、存储介质。该方法包括:获取目标充电倍率,控制电池以目标充电倍率进行恒流充电,并获取所述电池充电过程中的参数信息;当根据所述参数信息确定所述电池处于析锂临界点时,获取所述电池处于析锂临界点时的充电时长,以所述电池处于析锂临界点时的充电时长为所述目标充电倍率的目标充电时长,其中,所述析锂临界点代表所述电池即将析锂但未析锂的状态点。本申请的方法可以解决如何改善锂离子电池的充电机制,使得以充电倍率的方式控制锂离子电池充电时,可以有效控制每个倍率下充电时长的方式避免电池析锂,同时实现电池快速充电的问题。
Description
技术领域
本申请涉及电池的充电控制技术,尤其涉及一种充电时长的确定方法、装置及电子设备、存储介质。
背景技术
锂离子电池在二次电池中拥有电池电压高、比容量大、自放电效应低,循环寿命较长、没有记忆效应的优势,是应用于可携带电子设备和电动汽车中最优秀的二次电池种类。但锂离子电池也存在析锂的缺点,使用时存在一定安全问题,所以在锂电池工作过程中必须科学有效地把控电池参数,设计合适的充电策略,才能保证电池安全高效地运行。
而目前为止,锂离子电池的充电问题还有很多,例如常见的锂离子电池析锂。锂离子电池析锂的原因很多,常见的就是充电机制不当,例如无法有效控制某一大倍率的充电时长从而导致锂离子电池析锂。
如何改善锂离子电池的充电机制,使得以充电倍率的方式控制锂离子电池充电时,可以有效控制每个倍率下充电时长的方式避免电池析锂,同时实现电池快速充电,仍然是亟待解决的。
发明内容
本申请提供一种充电时长的确定方法、装置及电子设备、存储介质,用以解决如何改善锂离子电池的充电机制,使得以充电倍率的方式控制锂离子电池充电时,可以有效控制每个倍率下充电时长的方式避免电池析锂,同时实现电池快速充电的问题。
一方面,本申请提供一种充电时长的确定方法,包括:
获取目标充电倍率,控制电池以目标充电倍率进行恒流充电,并获取所述电池充电过程中的参数信息;
当根据所述参数信息确定所述电池处于析锂临界点时,获取所述电池处于析锂临界点时的充电时长,以所述电池处于析锂临界点时的充电时长为所述目标充电倍率的目标充电时长,其中,所述析锂临界点代表所述电池即将析锂但未析锂的状态点。
其中一个实施例中,所述参数信息至少包括以下任意一组信息或多组信息:第一组信息包括所述电池的实时厚度和所述电池的实时容量,第二组信息包括所述电池的实时电压和所述电池的实时容量,第三组信息包括所述电池的实时电导率,第四组信息包括所述电池的负极片面密度;
所述根据所述参数信息确定所述电池处于析锂临界点包括:
根据所述电池的实时厚度和所述电池的实时容量构建所述电池的第一特征曲线,当第一特征曲线出现异常转折点时,确定所述电池的实时厚度为异常转折点对应的厚度时,所述电池处于析锂临界点;和/或,
根据所述电池的实时电压和所述电池的实时容量构建所述电池的第二特征曲线,当第二特征曲线出现异常转折点时,确定所述电池的实时电压为异常转折点对应的电压时,所述电池处于析锂临界点;和/或,
根据所述电池的实时电导率和所述电池的充电时长构建所述电池的第三特征曲线,当第三特征曲线出现异常转折点时,确定所述电池的实时电导率为异常转折点对应的电导率时,所述电池处于析锂临界点;和/或,
当所述电池的负极片面密度等于预设负极片面密度时,确定所述电池处于析锂临界点。
其中一个实施例中,所述当第一特征曲线出现异常转折点时,确定所述电池的实时厚度为异常转折点对应的厚度时,所述电池处于析锂临界点包括:
获取第一参考特征曲线,所述第一参考特征曲线是基于所述电池充电时的参考实时厚度和参考实时容量构建的,所述参考实时厚度和参考实时容量是以预设充电倍率控制所述电池充电且未析锂时获取的;
当所述第一参考特征曲线和所述第一特征曲线不同时,确定所述第一特征曲线出现异常转折点,以及确定所述电池的实时厚度为异常转折点对应的厚度时,所述电池处于析锂临界点。
其中一个实施例中,所述当第二特征曲线出现异常转折点时,确定所述电池的实时电压为异常转折点对应的电压时,所述电池处于析锂临界点包括:
获取第二参考特征曲线,所述第二参考特征曲线是基于所述电池充电时的参考实时电压和参考实时容量构建的,所述参考实时电压和参考实时容量是以预设充电倍率充电且未析锂时获取的;
当所述第二参考特征曲线和所述第二特征曲线不同时,确定所述第二特征曲线出现异常转折点,以及确定所述电池的实时电压为异常转折点对应的电压时,所述电池处于析锂临界点。
其中一个实施例中,所述方法还包括:
获取多个预设的目标充电倍率和每个目标充电倍率对应的目标充电时长;
根据每个目标充电倍率和每个目标充电倍率对应的目标充电时长,确定所述电池倍率充电时的目标充电数据,以实现根据所述目标充电数据,对所述电池进行充电处理。
其中一个实施例中,所述方法还包括:
根据所述目标充电数据控制所述电池进行恒流充电;
当所述电池的实时电压达到预设电压时,控制所述电池进行恒压充电,直到所述电池的实时充电容量达到预设充电容量时,控制所述电池结束充电。
其中一个实施例中,所述根据所述目标充电数据控制所述电池进行恒流充电包括:
根据每个目标充电倍率的大小排序多个目标充电倍率,排序结果包括Z个由小至大排列的目标充电倍率,其中第Z目标充电倍率为多个目标充电倍率中最大的充电倍率,Z为大于1的自然数;
以第Z目标充电倍率和第Z目标充电倍率对应的第Z目标充电时长,控制所述电池进行恒流充电;
将Z减1,重复执行步骤所述以第Z目标充电倍率和第Z目标充电倍率对应的第Z目标充电时长,控制所述电池进行恒流充电,直至所述电池的实时电压达到所述预设电压。
另一方面,本申请提供一种充电时长的确定装置,包括:
获取模块,用于获取目标充电倍率;
控制模块,用于控制电池以目标充电倍率进行恒流充电;
所述获取模块还用于获取所述电池充电过程中的参数信息;
所述获取模块还用于当根据所述参数信息确定所述电池处于析锂临界点时,获取所述电池处于析锂临界点时的充电时长,以所述电池处于析锂临界点时的充电时长为所述目标充电倍率的目标充电时长,其中,所述析锂临界点代表所述电池即将析锂但未析锂的状态点。
另一方面,本申请提供一种电子设备,包括:处理器,以及与所述处理器通信连接的存储器;
所述存储器存储计算机执行指令;
所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,以实现如第一方面所述的充电时长的确定方法。
另一方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,当所述指令被执行时,使得计算机执行如第一方面所述的充电时长的确定方法。
另一方面,本申请提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的充电时长的确定方法。
综上,本申请的实施例提供一种充电时长的确定方法,该充电时长的确定方法包括:获取目标充电倍率,控制电池以目标充电倍率进行恒流充电,并获取所述电池充电过程中的参数信息;当根据所述参数信息确定所述电池处于析锂临界点时,获取所述电池处于析锂临界点时的充电时长,以所述电池处于析锂临界点时的充电时长为所述目标充电倍率的目标充电时长,其中,所述析锂临界点代表所述电池即将析锂但未析锂的状态点。
即,在控制电池倍率充电之前,先确定充电数据中某一目标充电倍率的目标充电时长。确定目标充电时长的方式就是控制电池以目标充电倍率进行恒流充电,并获取该电池充电过程中的参数信息。再根据该参数信息判断电池充电过程中是否析锂,如果即将析锂,就确定即将析锂的时间点就是以目标充电倍率控制电池充电的极限时间点,所对应的充电时长就是以目标充电倍率控制电池充电的极限时长(目标充电时长)。如此,在控制电池倍率充电之前,可以根据该充电时长的确定方法来确定每个充电倍率的目标充电时长,从而控制电池倍率充电时不析锂的同时又可以快速充电。因此本申请提供的充电时长的确定方法可以解决如何改善锂离子电池的充电机制,使得以充电倍率的方式控制锂离子电池充电时,可以有效控制每个倍率下充电时长的方式避免电池析锂,同时实现电池快速充电的问题。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本申请提供的充电时长的确定方法的一种应用场景示意图;
图2为本申请的一个实施例提供的充电时长的确定方法的流程示意图;
图3为本申请的一个实施例提供的充电时长的确定方法中异常转折点的示意图;
图4为本申请的另一个实施例提供的充电时长的确定方法中异常转折点的示意图;
图5为本申请的又一个实施例提供的充电时长的确定方法中异常转折点的示意图;
图6为本申请的一个实施例提供的充电时长的确定装置的示意图;
图7为本申请的一个实施例提供的电子设备的示意图。
通过上述附图,已示出本公开明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
锂离子电池析锂是锂电行业中极其常见的一种异常现象,造成锂离子电池析锂的常见原因为充电机制不当,充电机制不当又包括低温充电析锂、大倍率充电析锂和过充电析锂。大倍率充电析锂的原因是,在常温充电时不断增加充电倍率,使得锂离子电池的负极无法快速完成嵌锂,从而引发析锂。而还有一种情况就是无法有效控制某一大倍率的充电时长从而导致锂离子电池析锂。
如何改善锂离子电池的充电机制,使得以充电倍率的方式控制锂离子电池充电时,可以有效控制每个倍率下充电时长的方式避免电池析锂,同时实现电池快速充电,仍然是亟待解决的。
基于此,本申请提供一种充电时长的确定方法、装置及电子设备、存储介质。该充电时长的确定方法包括:获取目标充电倍率,控制电池以目标充电倍率进行恒流充电,并获取该电池充电过程中的参数信息;当根据该参数信息确定该电池处于析锂临界点时,获取该电池处于析锂临界点时的充电时长,以该电池处于析锂临界点时的充电时长为该目标充电倍率的目标充电时长,其中,该析锂临界点代表该电池即将析锂但未析锂的状态点。
即,在控制电池倍率充电之前,先确定充电数据中某一目标充电倍率的目标充电时长。确定目标充电时长的方式就是控制电池以目标充电倍率进行恒流充电,并获取该电池充电过程中的参数信息。再根据该参数信息判断电池充电过程中是否析锂,如果是即将析锂但未析锂,即临界析锂,就确定临界析锂的时间点就是以目标充电倍率控制电池充电的极限时间点,所对应的充电时长就是以目标充电倍率控制电池充电的极限时长(目标充电时长)。如此,在控制电池倍率充电之前,可以根据该充电时长的确定方法来确定每个充电倍率的目标充电时长,从而控制电池倍率充电时不析锂的同时又可以快速充电。因此本申请提供的充电时长的确定方法可以解决如何改善锂离子电池的充电机制,使得以充电倍率的方式控制锂离子电池充电时,可以有效控制每个倍率下充电时长的方式避免电池析锂,同时实现电池快速充电的问题。
本申请提供的充电时长的确定方法应用于电子设备,该电子设备例如终端设备中设置的控制器,用于远程控制终端设备的控制器等,终端设备包含锂离子电池。图1为本申请提供的充电倍率确定方法的应用示意图,图中,该电子设备获取目标充电倍率,控制电池以目标充电倍率进行恒流充电,并获取该电池充电过程中的参数信息。当根据该参数信息确定该电池处于析锂临界点时,获取该电池处于析锂临界点时的充电时长,以该电池处于析锂临界点时的充电时长为该目标充电倍率的目标充电时长。
请参见图2,本申请的一个实施例还提供一种充电时长的确定方法,包括:
S210,获取目标充电倍率,控制电池以目标充电倍率进行恒流充电,并获取该电池充电过程中的参数信息。
目标充电倍率指的是控制电池进行倍率充电时,某一个恒流充电阶段的充电倍率(充电倍率即充电电流的倍率),例如控制电池进行倍率充电时有三个恒流充电阶段,对应的就有需要确定目标充电时长的三个目标充电倍率。
控制该电池以目标充电倍率进行恒流充电的过程中,需要获取该电池充电过程中的参数信息。该参数信息例如包括电池的实时容量、实时电压、实时厚度、实时电导率、电池的负极片面密度等,用于判断该电池充电过程中的析锂临界点。
在一个可选的实施例中,该参数信息至少包括以下任意一组信息或多组信息:第一组信息包括该电池的实时厚度和该电池的实时容量,第二组信息包括该电池的实时电压和该电池的实时容量,第三组信息包括该电池的实时电导率,第四组信息包括该电池的负极片面密度。
根据该第一组信息确定该电池处于析锂临界点时,可以是根据该电池的实时厚度和该电池的实时容量构建该电池的第一特征曲线,当第一特征曲线出现异常转折点时,确定该电池的实时厚度为异常转折点对应的厚度时,该电池处于析锂临界点。或者,当第一特征曲线出现异常转折点时,确定该电池的实时容量为异常转折点对应的容量时,该电池处于析锂临界点。需要说明的是,在该电池未析锂时,该电池的实时厚度会随着该电池的实时容量的增加而缓慢增加,电池厚度的增加量只与充入的电量相关,不受充电倍率的影响。当该电池析锂时,该电池中电芯的厚度会异常快速增大,以及引起该电池电压的骤变,反映在该第一特征曲线上时也会非常明显。具体的,当该电池析锂时,该第一特征曲线上会出现异常转折点,也就是说,当第一特征曲线出现异常转折点时,确定该电池析锂,而异常转折点对应的就是析锂临界点。请参见图3,可选的,也可以获取第一参考特征曲线(图3中的曲线1),当该第一参考特征曲线和该第一特征曲线(图3中的曲线2)不同时,确定该第一特征曲线出现异常转折点(如图3中tM对应标识的点),以及确定该电池析锂。该第一参考特征曲线是基于该电池充电时的参考实时厚度和参考实时容量构建的,该参考实时厚度和参考实时容量是以预设充电倍率控制该电池充电且未析锂时获取的。如上所描述的,电池厚度的增加量只与充入的电量相关,不受充电倍率的影响,所以当该电池未析锂时,该第一特征曲线和该第一参考特征曲线应该是相同的。所以,当该第一参考特征曲线和该第一特征曲线不同时,确定该第一特征曲线出现异常转折点,进而确定该电池的析锂临界点。可选的,该预设充电倍率是0.1C。
根据该第二组信息确定该电池处于析锂临界点时,是根据该电池的实时电压和该电池的实时容量构建该电池的第二特征曲线,当第二特征曲线出现异常转折点时,确定该电池的实时电压为异常转折点对应的电压时,该电池处于析锂临界点。或者,确定该电池的实时容量为异常转折点对应的容量时,该电池处于析锂临界点。需要说明的是,在该电池未析锂时,该电池的电压是随着充电时长和充电容量的增大而增大的,该电池的电压增大是不受充电倍率影响的。但是当该电池析锂时,会引起该电池电压的骤变,该第二特征曲线上对应会出现异常转折点,而异常转折点对应的就是析锂临界点。因此,当该第二特征曲线出现异常转折点时,可以确定出该电池的析锂临界点。请参见图4,可选的,获取第二参考特征曲线(图4中的曲线1),当该第二参考特征曲线(图4中的曲线1)和该第二特征曲线(图4中的曲线2)不同时,确定该第二特征曲线出现异常转折点(如图4中tM对应标识的点),以及确定该电池析锂。该第二参考特征曲线是基于该电池充电时的参考实时电压和参考实时容量构建的,该参考实时电压和参考实时容量是以预设充电倍率充电且未析锂时获取的。如上所描述的,该电池的电压增大是不受充电倍率影响的,所以当该电池未析锂时,该第二特征曲线变化趋势和该第二参考特征曲线变化趋势应该是相同的。所以,当该第二参考特征曲线变化趋势和该第二特征曲线变化趋势不同时,确定该第二特征曲线出现异常转折点,进而可以确定出该电池的析锂临界点。可选的,该预设充电倍率是0.1C。
在一个可选的实施例中,还可以根据该电池的实时电导率和该电池的充电时长确定该电池处于析锂临界点。具体的,根据该电池的实时电导率和该电池的充电时长构建该电池的第三特征曲线。在该电池未析锂时,该电池的电导率时随着充电时长的增大而增大的,但是当该电池析锂时,会引起该电池电导率的骤变,该第三特征曲线上对应出现异常转折点。当第三特征曲线出现异常转折点时,确定该电池的实时电导率为异常转折点对应的电导率时,该电池处于析锂临界点。请参见图5,可选的,也可以获取电池充电至预设充电容量且未析锂时的参考电导率,根据参考电导率和充电时长构建的第三参考特征曲线(图5中的曲线1)。再比较该第三参考特征曲线(图5中的曲线1)和该第三特征曲线(图5中的曲线2),当该第三参考特征曲线和该第三特征曲线不同时,确定该第三特征曲线出现异常转折点(如图5中tM对应标识的点),进而确定该电池的析锂临界点。当该第三特征曲线未出现异常转折点时,确定该电池充电过程未析锂。
在一个可选的实施例中,当该电池的负极片面密度等于预设负极片面密度时,确定该电池处于析锂临界点。该预设负极片面密度指的是基于该电池的材料特性确定的该电池的最大负极片面密度,如果该电池充电过程中测量到该电池的负极面密度超过该电池的最大负极片面密度,则说明该电池充电过程析锂,从而导致该电池材料特性发生大的变化。即,析锂临界点之后,该电池的负极片面密度会大于该预设片面密度,因此可以通过比较该电池的负极片面密度和该预设负极片面密度的大小,可以确定该电池的析锂临界点。
确定该电池的析锂临界点时,可以结合第一组信息、第二组信息、第三组信息和第四组信息综合确定该电池的析锂临界点,或者以其中一组信息或任意两组信息或任意三组信息来确定该电池的析锂临界点。优选的,为了保障确定的析锂临界点的准确,结合第一组信息、第二组信息、第三组信息和第四组信息综合确定该电池的析锂临界点。
该参数信息还可以包括其他信息,只要可以根据参数信息确定出该电池是否析锂和确定出该电池的析锂临界点即可。本实施例仅描述几种确定该电池是否析锂和确定出该电池的析锂临界点的方法,实际中还可以使用其他方法确定该电池是否析锂,本实施例不做限定。
S220,当根据该参数信息确定该电池处于析锂临界点时,获取该电池处于析锂临界点时的充电时长,以该电池处于析锂临界点时的充电时长为该目标充电倍率的目标充电时长,其中,该析锂临界点代表该电池即将析锂但未析锂的状态点。
如果根据该参数信息确定该电池未析锂,说明还没有达到该目标充电倍率下的极限充电时长,该极限充电时长指的是电池达到极限未析锂的状态时的充电时长。本实施例的目的是确定目标充电倍率下的极限充电时长,因此需要根据电池即将析锂但未析锂的时间确定目标充电倍率下的极限充电时长。
以该第一组信息和该第二组信息为例,在获取该电池处于析锂临界点时的充电时长时,是以该第一特征曲线或该第二特征曲线上出现异常转折点的时刻为准来确定充电时长的。具体的,对比该第一特征曲线和该第一参考特征曲线,获取两种特征曲线出现差异时的时间,根据出现差异时的时间可以确定出该目标充电倍率的目标充电时长。或者,对比该第二特征曲线和该第二参考特征曲线,获取两种特征曲线出现差异时的时间,根据出现差异时的时间可以确定出该目标充电倍率的目标充电时长。
举例进行说明,该目标充电倍率为0.5C,控制该电池在0.5C倍率下充电,构建不同恒流充电时间下的第一特征曲线或第二特征曲线,不同恒流充电时间包括1分钟(minute,简称min)、2min、3min、4min、5min、……、120min。该预设充电倍率为0.1C,控制该电池在0.1C倍率下充电,充电时长至少大于120min,并构建该预设充电倍率对应的第一参考特征曲线或第二参考特征曲线。如果控制该电池在0.5C倍率下充电时,充电时长达到100min时该第一特征曲线出现异常转折点,则确定0.5C倍率的目标充电时长为100min。
再例如,该目标充电倍率为1C,控制该电池在1C倍率下充电,构建不同恒流充电时间下的第一特征曲线或第二特征曲线,不同恒流充电时间包括1min、2min、3min、4min、5min、……、60min。该预设充电倍率为0.1C,控制该电池在0.1C倍率下充电,充电时长至少大于60min,并构建该预设充电倍率对应的第一参考特征曲线或第二参考特征曲线。如果控制该电池在1C倍率下充电时,充电时长达到35min时该第二特征曲线出现异常转折点,则确定1C倍率的目标充电时长为35min。
再例如,该目标充电倍率为1.5C,控制该电池在1.5C倍率下充电,构建不同恒流充电时间下的第一特征曲线或第二特征曲线,不同恒流充电时间包括1min、2min、3min、4min、5min、……、400min。该预设充电倍率为0.1C,控制该电池在0.1C倍率下充电,充电时长至少大于400min,并构建该预设充电倍率对应的第一参考特征曲线或第二参考特征曲线。如果控制该电池在1.5C倍率下充电时,充电时长达到150min时该第二特征曲线出现异常转折点,则确定1.5C倍率的目标充电时长为150min。
再例如,该目标充电倍率为2C,控制该电池在2C倍率下充电,构建不同恒流充电时间下的第一特征曲线或第二特征曲线,不同恒流充电时间包括1min、2min、3min、4min、5min、……、30min。该预设充电倍率为0.1C,控制该电池在0.1C倍率下充电,充电时长至少大于30min,并构建该预设充电倍率对应的第一参考特征曲线或第二参考特征曲线。如果控制该电池在2C倍率下充电时,充电时长达到20min时该第一特征曲线出现异常转折点,则确定2C倍率的目标充电时长为20min。
再例如,该目标充电倍率为2.5C,控制该电池在2.5C倍率下充电,构建不同恒流充电时间下的第一特征曲线或第二特征曲线,不同恒流充电时间包括1min、2min、3min、4min、5min、……、24min。该预设充电倍率为0.1C,控制该电池在0.1C倍率下充电,充电时长至少大于24min,并构建该预设充电倍率对应的第一参考特征曲线或第二参考特征曲线。如果控制该电池在2.5C倍率下充电时,充电时长达到15min时该第一特征曲线出现异常转折点,则确定2.5C倍率的目标充电时长为15min。
步骤S210至步骤S220所获取的目标充电时长指的是一个目标充电倍率对应的目标充电时长,而在控制电池倍率充电时可能会有多个目标充电倍率,如果需要确定多个目标充电倍率的目标充电时长,需要重复执行步骤S210至步骤S220。
在一个可选的实施例中,获取多个预设的目标充电倍率和每个目标充电倍率对应的目标充电时长。根据每个目标充电倍率和每个目标充电倍率对应的目标充电时长,确定该电池倍率充电时的目标充电数据,以实现根据该目标充电数据,对该电池进行充电处理。该目标充电数据即电池以多个预设的目标充电倍率进行充电时,既可以不析锂,又能最快充电至预设充电容量的数据。在以该目标充电数据控制该电池充电时,先根据该目标充电数据控制该电池进行恒流充电,当该电池的实时电压达到预设电压时,控制该电池进行恒压充电。直到该电池的实时充电容量达到预设充电容量时,控制该电池结束充电。
根据该目标充电数据控制该电池进行恒流充电时,根据每个目标充电倍率的大小排序多个目标充电倍率,排序结果包括Z个由小至大排列的目标充电倍率,其中第Z目标充电倍率为多个目标充电倍率中最大的充电倍率,Z为大于1的自然数;
以第Z目标充电倍率和第Z目标充电倍率对应的第Z目标充电时长,控制该电池进行恒流充电;
将Z减1,重复执行步骤该以第Z目标充电倍率和第Z目标充电倍率对应的第Z目标充电时长,控制该电池进行恒流充电,直至该电池的实时电压达到该预设电压。
例如,Z等于4,第Z充电倍率为4C,第Z-1充电倍率为3C,第Z-2充电倍率为2C,第Z-3充电倍率为1.5C,该预设电压为4.5V。则,控制该电池进行恒流充电时,首先使用4C的电流控制该电池进行恒流充电,直至该电池充电时长达到4C对应的目标充电时长tZ时充电截止。再用3C的电流控制该电池进行恒流充电,直至该电池充电时长达到3C对应的目标充电时长tZ-1时充电截止。再用2C的电流控制该电池进行恒流充电,直至该电池充电时长达到2C对应的目标充电时长tZ-2时充电截止。最后用1.5C的电流控制该电池进行恒流充电,直至该电池的实时电压达到预设电压(如4.5V)时,控制该电池进行恒压充电。
该电池的实时电压达到4.5V时,控制该电池进行恒压充电,当该电池的实时电流达到0.02C时截止恒压充电。直到该电池的实时充电容量达到预设充电容量时,控制该电池结束充电。
综上,本实施例提供一种充电时长的确定方法,该充电时长的确定方法包括:获取目标充电倍率,控制电池以目标充电倍率进行恒流充电,并获取该电池充电过程中的参数信息;当根据该参数信息确定该电池析锂时,获取该电池析锂时的充电时长,以该电池析锂时的充电时长为该目标充电倍率的目标充电时长。
即,在控制电池倍率充电之前,先确定充电数据中某一目标充电倍率的目标充电时长。确定目标充电时长的方式就是控制电池以目标充电倍率进行恒流充电,并获取该电池充电过程中的参数信息。再根据该参数信息判断电池充电过程中是否析锂,如果即将析锂,就确定即将析锂的时间点就是以目标充电倍率控制电池充电的极限时间点,所对应的充电时长就是以目标充电倍率控制电池充电的极限时长(目标充电时长)。如此,在控制电池倍率充电之前,可以根据该充电时长的确定方法来确定每个充电倍率的目标充电时长,从而控制电池倍率充电时不析锂的同时又可以快速充电。因此本申请提供的充电时长的确定方法可以解决如何改善锂离子电池的充电机制,使得以充电倍率的方式控制锂离子电池充电时,可以有效控制每个倍率下充电时长的方式避免电池析锂,同时实现电池快速充电的问题。
请参见图6,本申请的一个实施例还提供一种充电时长的确定装置10,包括:
获取模块11,用于获取目标充电倍率。
控制模块12,用于控制电池以目标充电倍率进行恒流充电。
该获取模块11还用于获取该电池充电过程中的参数信息。
该获取模块11还用于当根据该参数信息确定该电池处于析锂临界点时,获取该电池处于析锂临界点时的充电时长,以该电池处于析锂临界点时的充电时长为该目标充电倍率的目标充电时长,其中,该析锂临界点代表该电池即将析锂但未析锂的状态点。
该参数信息至少包括以下任意一组信息或多组信息:第一组信息包括该电池的实时厚度和该电池的实时容量,第二组信息包括该电池的实时电压和该电池的实时容量,第三组信息包括该电池的实时电导率,第四组信息包括该电池的负极片面密度;该获取模块11具体用于根据该电池的实时厚度和该电池的实时容量构建该电池的第一特征曲线,当第一特征曲线出现异常转折点时,确定该电池的实时厚度为异常转折点对应的厚度时,该电池处于析锂临界点;和/或,根据该电池的实时电压和该电池的实时容量构建该电池的第二特征曲线,当第二特征曲线出现异常转折点时,确定该电池的实时电压为异常转折点对应的电压时,该电池处于析锂临界点;和/或,根据该电池的实时电导率和该电池的充电时长构建该电池的第三特征曲线,当第三特征曲线出现异常转折点时,确定该电池的实时电导率为异常转折点对应的电导率时,该电池处于析锂临界点;和/或,当该电池的负极片面密度等于预设负极片面密度时,确定该电池处于析锂临界点。
该获取模块11具体用于获取第一参考特征曲线,该第一参考特征曲线是基于该电池充电时的参考实时厚度和参考实时容量构建的,该参考实时厚度和参考实时容量是以预设充电倍率控制该电池充电且未析锂时获取的;当该第一参考特征曲线和该第一特征曲线不同时,确定该第一特征曲线出现异常转折点,以及确定该电池的实时厚度为异常转折点对应的厚度时,该电池处于析锂临界点。
该获取模块11具体用于获取第二参考特征曲线,该第二参考特征曲线是基于该电池充电时的参考实时电压和参考实时容量构建的,该参考实时电压和参考实时容量是以预设充电倍率充电且未析锂时获取的;当该第二参考特征曲线和该第二特征曲线不同时,确定该第二特征曲线出现异常转折点,以及确定该电池的实时电压为异常转折点对应的电压时,该电池处于析锂临界点。
该获取模块11还用于获取多个预设的目标充电倍率和每个目标充电倍率对应的目标充电时长;根据每个目标充电倍率和每个目标充电倍率对应的目标充电时长,确定该电池倍率充电时的目标充电数据,以实现根据该目标充电数据,对该电池进行充电处理。
该控制模块12还用于根据该目标充电数据控制该电池进行恒流充电;当该电池的实时电压达到预设电压时,控制该电池进行恒压充电,直到该电池的实时充电容量达到预设充电容量时,控制该电池结束充电。
该控制模块12具体用于根据每个目标充电倍率的大小排序多个目标充电倍率,排序结果包括Z个由小至大排列的目标充电倍率,其中第Z目标充电倍率为多个目标充电倍率中最大的充电倍率,Z为大于1的自然数;以第Z目标充电倍率和第Z目标充电倍率对应的第Z目标充电时长,控制该电池进行恒流充电;将Z减1,重复执行步骤该以第Z目标充电倍率和第Z目标充电倍率对应的第Z目标充电时长,控制该电池进行恒流充电,直至该电池的实时电压达到该预设电压。
请参见图7,本申请的一个实施例还提供一种电子设备20,包括处理器21,以及与该处理器21通信连接的存储器22。该存储器22存储计算机执行指令,该处理器21执行该存储器22存储的计算机执行指令,以实现如以上任一项实施例提供的充电时长的确定方法。
本申请还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,当该指令被执行时,使得计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上任一项实施例提供的该充电时长的确定方法。
本申请还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上任一项实施例提供的该充电时长的确定方法。
需要说明的是,上述计算机可读存储介质可以是只读存储器(Read Only Memory,ROM)、可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)、磁性随机存取存储器(Ferromagnetic Random Access Memory,FRAM)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory,CD-ROM)等存储器。也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种电子设备,如移动电话、计算机、平板设备、个人数字助理等。
需要说明的是,在本文中,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、物品或者装置不仅包括那些要素,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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所描述的方法。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种充电时长的确定方法,其特征在于,包括:
获取目标充电倍率,控制电池以目标充电倍率进行恒流充电,并获取所述电池充电过程中的参数信息;
当根据所述参数信息确定所述电池处于析锂临界点时,获取所述电池处于析锂临界点时的充电时长,以所述电池处于析锂临界点时的充电时长为所述目标充电倍率的目标充电时长,其中,所述析锂临界点代表所述电池即将析锂但未析锂的状态点。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述参数信息至少包括以下任意一组信息或多组信息:第一组信息包括所述电池的实时厚度和所述电池的实时容量,第二组信息包括所述电池的实时电压和所述电池的实时容量,第三组信息包括所述电池的实时电导率,第四组信息包括所述电池的负极片面密度;
所述根据所述参数信息确定所述电池处于析锂临界点包括:
根据所述电池的实时厚度和所述电池的实时容量构建所述电池的第一特征曲线,当第一特征曲线出现异常转折点时,确定所述电池的实时厚度为异常转折点对应的厚度时,所述电池处于析锂临界点;和/或,
根据所述电池的实时电压和所述电池的实时容量构建所述电池的第二特征曲线,当第二特征曲线出现异常转折点时,确定所述电池的实时电压为异常转折点对应的电压时,所述电池处于析锂临界点;和/或,
根据所述电池的实时电导率和所述电池的充电时长构建所述电池的第三特征曲线,当第三特征曲线出现异常转折点时,确定所述电池的实时电导率为异常转折点对应的电导率时,所述电池处于析锂临界点;和/或,
当所述电池的负极片面密度等于预设负极片面密度时,确定所述电池处于析锂临界点。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述当第一特征曲线出现异常转折点时,确定所述电池的实时厚度为异常转折点对应的厚度时,所述电池处于析锂临界点包括:
获取第一参考特征曲线,所述第一参考特征曲线是基于所述电池充电时的参考实时厚度和参考实时容量构建的,所述参考实时厚度和参考实时容量是以预设充电倍率控制所述电池充电且未析锂时获取的;
当所述第一参考特征曲线和所述第一特征曲线不同时,确定所述第一特征曲线出现异常转折点,以及确定所述电池的实时厚度为异常转折点对应的厚度时,所述电池处于析锂临界点。
4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述当第二特征曲线出现异常转折点时,确定所述电池的实时电压为异常转折点对应的电压时,所述电池处于析锂临界点包括:
获取第二参考特征曲线,所述第二参考特征曲线是基于所述电池充电时的参考实时电压和参考实时容量构建的,所述参考实时电压和参考实时容量是以预设充电倍率充电且未析锂时获取的;
当所述第二参考特征曲线和所述第二特征曲线不同时,确定所述第二特征曲线出现异常转折点,以及确定所述电池的实时电压为异常转折点对应的电压时,所述电池处于析锂临界点。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取多个预设的目标充电倍率和每个目标充电倍率对应的目标充电时长;
根据每个目标充电倍率和每个目标充电倍率对应的目标充电时长,确定所述电池倍率充电时的目标充电数据,以实现根据所述目标充电数据,对所述电池进行充电处理。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据所述目标充电数据控制所述电池进行恒流充电;
当所述电池的实时电压达到预设电压时,控制所述电池进行恒压充电,直到所述电池的实时充电容量达到预设充电容量时,控制所述电池结束充电。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标充电数据控制所述电池进行恒流充电包括:
根据每个目标充电倍率的大小排序多个目标充电倍率,排序结果包括Z个由小至大排列的目标充电倍率,其中第Z目标充电倍率为多个目标充电倍率中最大的充电倍率,Z为大于1的自然数;
以第Z目标充电倍率和第Z目标充电倍率对应的第Z目标充电时长,控制所述电池进行恒流充电;
将Z减1,重复执行步骤所述以第Z目标充电倍率和第Z目标充电倍率对应的第Z目标充电时长,控制所述电池进行恒流充电,直至所述电池的实时电压达到所述预设电压。
8.一种充电时长的确定装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取目标充电倍率;
控制模块,用于控制电池以目标充电倍率进行恒流充电;
所述获取模块还用于获取所述电池充电过程中的参数信息;
所述获取模块还用于当根据所述参数信息确定所述电池处于析锂临界点时,获取所述电池处于析锂临界点时的充电时长,以所述电池处于析锂临界点时的充电时长为所述目标充电倍率的目标充电时长,其中,所述析锂临界点代表所述电池即将析锂但未析锂的状态点。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器,以及与所述处理器通信连接的存储器;
所述存储器存储计算机执行指令;
所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,以实现如权利要求1至7中任一项所述的充电时长的确定方法。
10.一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执行指令,当所述指令被执行时,使得计算机执行如权利要求1-7中任一项所述的充电时长的确定方法。
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CN202310270427.2A CN116260220A (zh) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | 充电时长的确定方法、装置及电子设备、存储介质 |
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CN116859253A (zh) * | 2023-06-20 | 2023-10-10 | 上海正泰电源系统有限公司 | 一种基于大数据的锂电池析锂分析方法及系统 |
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