CN117301935B - 基于电压递进式激励的充电控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请属于电动车智能充电技术领域，尤其涉及一种基于电压递进式激励的充电控制方法及系统；获取多种电池的标称参数，建立标称参数集；根据第一基础电压值与标称电压范围的位置关系，判断待测电池的标称电压等级；以预设的第一跃变电压值为增幅进行若干次跃变，获取充电初期特征参数，判断待测电池种类；以第二跃变电压值为增幅进行多次跃变，将充电过程划分为多个充电阶段；计算所述多个充电阶段的电池电量参数值，当电池电量参数值小于预设电量参数阈值时，停止充电；本技术方案能够达到无需与电池BMS系统通信来获得电池类型就可以快速、安全充电的技术效果。

Description

基于电压递进式激励的充电控制方法及系统

技术领域

本申请属于电动车智能充电技术领域，尤其涉及一种基于电压递进式激励的充电控制方法与充电控制系统。

背景技术

现有充电方法主要围绕马斯最优充电曲线展开，但是曲线参数与电池类型以及环境因素关联，难以定量进行描述。

主要问题包括：电池的马斯曲线不易获取；充电曲线是否接近马斯曲线并不明确；在充电终止控制方面，通过时间控制，电压或电流以及温度控制方式来判断是否结束充电，这样的控制方式存在的问题是，由于电池实际充电状态有着较大的差异，上述控制方式中对于电池电量的估计准确度不高，与真实状态有较大出入，电量的充分应用效率较低。

因此，围绕上述技术存在的不足，研究能够自动识别电池并实现充电控制的方法就尤为必要。

发明内容

为了解决以上技术问题，本申请提出了一种基于电压递进式激励的充电控制方法与充电控制系统。

一方面，提出了一种基于电压递进式激励的充电控制方法，包括以下步骤：

S1：获取多种电池的标称参数，建立标称参数集。所述多种电池包括三元锂电池、磷酸铁锂电池、锰酸锂电池和铅酸电池中的至少两者，所述标称参数包括：标称电压等级、串数和标称电压范围；

S2：连接充电设备与待测电池，检测到待测电池的第一基础电压值，遍历所述标称电压范围，根据所述第一基础电压值与所述标称电压范围的位置关系，判断所述待测电池的标称电压等级；

S3：以所述第一基础电压值为充电初始电压值，并以预设的第一跃变电压值为增幅进行若干次跃变，获取充电初期特征参数，根据所述充电初期特征参数判断待测电池种类；

S4：以所述若干次跃变的最后一次跃变得到的待测电池电压值为第二基础电压值，根据所述第二基础电压值与已确定的待测电池种类对应的标称电压最大值确定第二跃变电压值，并以第二跃变电压值为增幅进行多次跃变，所述多次跃变将充电过程划分为多个充电阶段，每一充电阶段过程中，当电流降至预设阈值时，施加所述第二跃变电压值，进入下一充电阶段；

S5：计算所述多个充电阶段的电池电量参数值，当电池电量参数值小于预设电量参数阈值时，停止充电。

优选的，所述电池电量参数值包括累计电量值、阶段电量值、电量变化量值以及回落时间值。

另一方面，根据所述方法，提供了一种基于电压递进式激励的充电控制系统，具体包括以下模块：

电池标称参数获取模块：用于获取多个电池种类的标称参数，建立标称参数集，所述多个电池种类包括三元锂电池、磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、铅酸电池；

标称电压等级判断模块：用于测量待测电池第一基础电压值，根据第一基础电压值与标称电压范围对应的最大值和最小值的关系，以及2次跃变的回路时间判断待测电池标称电压等级；

第一跃变电压施加模块：用于获取充电初期特征参数；根据所述充电初期特征参数判断待测电池种类；

第二跃变电压施加模块：用于计算第二跃变电压值，并以第二跃变电压值为增幅进行多次跃变，所述多次跃变将充电过程划分为多个充电阶段；

电池电量参数计算模块：用于计算所述多个充电阶段的累计电量、阶段电量、电量变化量以及充电电量比；

充电停止控制模块：用于根据电池电量参数与预设电量参数阈值的比较结果，发出停止充电信号，停止充电。

本技术方案能够达到的技术效果：通过本技术方案能够达到识别电池过程无需与电池BMS系统通信来获得电池类型，也不需要用户以各种方式，硬件方式来获取电池相关数据；适用于目前大部分没有BMS的电池系统，不依赖用户对电池的认知，识别准确率高；充电控制过程实现阶段电流的自动调整，保证充电快速和安全，并为充电终止控制提供了一种安全可靠的方法；结合充电桩网络化发展模式，依托云端数据，并给出了电池适配模型和充电阶段模型学习和训练的策略，基于大数据的模型自学习训练，有助于将本方法应用于数据分布更加复杂的电池充电等数据学习和训练，提升电池识别模型和充电阶段模型的普适性和分类准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：电压递进式充电控制方法的流程图；

图2：48V铅酸电池充电初期对应电压电流的变化曲线；

图3：48V三元锂电池充电初期对应电压电流的变化曲线；

图4：48V磷酸铁锂电池充电初期对应电压电流的变化曲线；

图5：48V磷酸铁锂电压递进式充电过程曲线；

图6：电压递进式充电控制系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明结合附图提供了以下具体实施例。值得说明的是，以下列举的实施例仅代表本申请的部分具体实施方式，根据本实施例的原理不经过创造性改进的其他类似技术方案，以及与其他类似技术方案的组合均在本申请保护范围内。

电池自动识别解决的问题主要针对目前大部分电动车电池不具备BMS-充电桩通信接口，充电桩电池类型识别往往依赖于用户对电池的认知，人为的操作和选择带来较多的不确定性，给安全充电带来隐患。本实施例首先提出一种不依赖用户，可自动进行电池类型识别的控制方法，并将电池识别的原理和方法进一步深入到电池充电过程，提升充电效率，在这种控制方法下进行电池电量估计，为充电桩停止充电提供有效的判断依据，提升电池安全。

实施例一：电压递进式激励的充电控制方法

如图1所示，包括以下5个步骤，S1：获取多个电池种类的标称参数，建立标称参数集，所述多个电池种类包括三元锂电池、磷酸铁锂电池、锰酸锂电池和铅酸电池，所述标称参数包括标称电压等级、串数、标称电压范围。

值得说明的是：电池自动识别的识别目标包括电池电压等级和电池类型两个方面，表1给出了常见电池标称参数，示例性的，本方案给出三种电池的标称参数，包括：电池标称电压，电池串数，标称电压最大值以及标称电压最小值。从表1中可知，电池标称电压等级（24V、36V、48V、60V、72V为不同的标称电压等级）和电池标称电压范围有着特定的关系，而且相邻的电池标称电压等级可能出现电池标称电压范围的重叠。检测到的电池实际电压值往往是介于电池标称电压最大值与最小值之间，电池电压等级识别需要从电池表现的特性来判断电池的电压等级，识别目标主要是确定电池标称电压等级，电池串数等参数。

表1常见电池的标称参数：

。

S2：连接充电设备与待测电池，检测得到所述待测电池的第一基础电压值，遍历所述标称电压范围，根据所述待测电池的第一基础电压值与所述标称电压范围的最大值与最小值的关系，判断待测电池的标称电压等级。

值得说明的是：电池标称电压等级的自动识别以常见电池类型的标称电压等级为识别基础，包括而不限于36V、48V、60V、72V四种电池标称电压等级。当电池与充电设备连接后，检测到待测电池的第一基础电压值，处于某个电池标称电压等级对应的电池标称电压范围内，然而相邻电池标称电压等级对应的电池标称电压范围有重合的关系，所以通过确定待测电池的第一基础电压值V₀的位置，可以初步判定电池标称电压等级。

进一步的，包括以下步骤：

S201：以V_m代表任意一个电池标称电压等级，以V_m，V_m+1代表任意相邻两个电池标称电压等级，以V_m-min，V_m-max代表电池标称电压等级W_m的电池标称电压范围对应的最小电压值和最大电压值，以V_m+1-min，V_m+1-max代表与其相邻的电池标称电压等级V_m+1的电池标称电压范围对应的最小电压值和最大电压值。

检测得到待测电池的第一基础电压值，用V0表示，遍历多个种类电池的各个等级标称电压范围W_k(k=1,2,3,…m)，k代表遍历的标称电压等级数量，根据待测电池的第一基础电压值V0与V_m-min、V_m-max，V_m+1-max、V_m+1-min的大小关系，判定待测电池的电池标称电压等级；

若V_m-max＜V0＜V_m+1-max，判定待测电池标称电压等级为V_m+1；

若V_m-min≤V0≤V_m+1-min，判定待测电池标称电压等级为V_m；

若V_m+1-min＜V0＜V_m-max，进入下一级判断；

进一步的，所述下一级判断包括以下步骤，S202：待测电池的第一基础电压值为初始充电电压值，按照设定的固定幅度对待测电池施加跃变电压激励，获得电流最大值I_max，电流回落设定值I_set，以及对应的时间T_max，通过比较两次时间，第一次跃变后时间T_max1，第二次跃变后的时间为为T_max2。Δ=T_max2-T_max1用来确定待测电池标称电压等级。

当Δ＞电流变化率设定阈值时，待测电池标称电压等级为：V_m；

当Δ＜电流变化率设定阈值时，待测电池标称电压等级为：V_m+1；

确定电压等级后，需要进一步确定待测电池的种类，本实施例根据充电初期电压跃变所得到的参数进行判断。

S3：以所述待测电池的第一基础电压值为充电初始电压值，并以预设的第一跃变电压值为增幅进行若干次跃变，获取充电初期特征参数；根据所述充电初期特征参数判断待测电池种类；所述充电初期特征参数包括电流峰值、峰值时间、调整时间、累积电量安时值以及充电电量比Q。

值得说明的是，在充电起始阶段，按照预设幅度电压跃变激励下，通过对前两次以上的跃变的征参数分析来进行区分，如图2所示：每一个峰值过程对应一个电压幅值的变化，充电机系统数据验证效果表明，48V铅酸电池充电开始阶段，电池以基础电压为参考，以1V的增幅跃变，对应电压电流的变化曲线，图2中可分析计算峰值电池电流的最大值，峰值电流大小变化率、充电电量、充电电量比等参数对于铅酸电池，其表现为前几个跃变的速度非常快，在一分钟内就会结束一个跃变，同时电流的下降速度比较快，充电电量比小于20%。

如图3所示，48V三元锂电池充电开始阶段，电池以基础电压为参考，以1V的增幅跃变，对应电压电流的变化曲线，可分析计算峰值电池电流的最大值，峰值电流大小变化率、电量变化、充电电量比等参数。

图2和图3充电开始阶段有明显的差别，充电电压递进幅值相同，电压跃变所呈现的规律性电池特性。通过充电电压的变换控制，获得电池变化特征，是进行电池类型识别的判据。

图2是铅酸电池充电开始阶段，电池以基础电压为参考，以1V的增幅跃变，对应电压电流的变化曲线，图中可分析计算峰值电池电流的最大值，峰值电流大小变化率、充电电量、充电电量比等参数。

从图2和图3可以看出，锂电池的峰值变化与铅酸电池有着较大的区别。电流峰值不同，电流变化率不同，电流变化趋势不同，充电电量比不同、以充电初期的特征参数作为判断依据，可以判断电池的类型；可设定为判断条件的阈值有：电流最大值，最大值变化方向，电流变化率，电量变化、跃变周期T和跃变速度以及充电电量比Q（Q=跃变周期内充电电量/时间乘设定充电值的比值）以及设定的充电电量比阈值Qs(缺省值为0.30)；

T≤2分钟，同时Q＜Qs，电池归于铅酸电池；

T＞2分钟，同时Q≥Qs，电池归于电池锂电池；

值得说明的是，不同类别的锂电池充电曲线有差异，但是这些差异不足以用于准确判断电池的种类，是三元锂是磷酸铁锂电池等类别。

进一步地，在判断待测电池为锂电池后，还包括以下步骤：对待测电池施加2次跃变电压激励，得到第一跃变周期T1和第二跃变周期T2，第一充电电量比Q1和第二充电电量比Q2；

若T2＞T1，且Q2＞Q1+20%，识别为三元锂电池；

若T2＞T1，且Q2≤Q1+20%，识别为磷酸铁锂电池；

若T2≤T1，表明当前电池充电量已经大于60%，不用判断电池类型，直接进行跃变充电。

在充电初始阶段，充电电压以递进式电压阶跃变化，电流曲线呈现出响应的变化特征。可以得到若干电流变化特征参数，如电流最大值，最大值变化方向，电流变化率、跃变周期T和充电电量比Q等。不同类别的锂电池，这些参数变化也有着不同的变化规律。特征参数的变化与电池类型紧密关联，结合电池特性，可作为判断条件来判断锂离子电池种类。

在充电初始阶段，以标称电压为基础，施加小幅电压跃变，设定电流I_set，实验中电池以1V幅度变化，记录电压、电流及时间数据；计算每一个峰值过程，电流特征参数，包括电流最大值I_max，峰值时间t_p，调整时间t_max，以及累积电量安时值以及充电电量比Q；在电流降到设定值I_set时，电压进行下一个小幅度跃变，计算每一个峰值过程，电流特征参数，包括电流最大值I_max，峰值时间t_p，调整时间t_max(跃变周期)，以及累积电量安时值以及充电电量比Q；重复上步2-3次，一组电流特征数据，分析I_max变化范围，计算电流值下降梯度Δ大小以及调整时间、累计电量安时值以及充电电量比Q等，这些数据的变化规律展现了电池类型对应的特性；

在电压递进次数增加后，随着压差的降低，电流变化趋于平稳，进入充电平台期。

考虑以最大电流值I_max和电流下降梯度值Δ（或下降时间t_max），以及累计电量安时值，考虑电流变化快慢和全段电流变化特性，以电流时间微分与积分特性作和充电电量比Q为锂电池类别的判断依据。

充电机验证如图3所示，充电的开始部分，锂电池a电压从35V大小开始充电，变化幅度为1V，电压每一次跃变对应的最大电流I_max达到10A，经t_max时间，电流降到2A时，此时电压持续递进变化，电流继续上升到10A，经一个调整过程，电流降为2A。

以图4中数据为基础，可计算出每次电压跃变对应的电流变化特征数据：I_max，t_p，t_max，进一步计算每次电流跃变Δ大小以及电量安时值和充电电量比Q；图4描述锂电池b电压从38V大小开始充电，变化幅度为1V，电压每一次跃变对应的最大电流I_max达到10A，经t_max时间，电流降到2A时，此时电压持续递进变化，电流继续上升到10A，经一个调整过程，电流降为2A。可计算出每次电压跃变对应的电流变化特征数据：I_max，t_p，t_max，进一步计算每次跃变Δ大小和电量安时值。

图3和图4曲线具有相似的变化轨迹，I_max相同，t_p，t_max有差别，Δ大小不同，电量安时值、充电电量比Q不同。可以直观看到，图4时间要比图3时间减短较多，曲线横轴为时间，单位为秒。从验证曲线分析，电流变化特征数据：I_max，t_p，t_max，充电电量比Q以及Δ大小可以作为锂电池类型的判断阈值。以I_max、Δ预设值和电量安时值、充电电量比Q为判断依据，判别锂电池类型：

设定第一次t_max为T1第二次为T2；

设定第一次充电电量比Q为Q1，第二次为Q2；

如果T2＞T1且Q2＞Q1+20%，识别为三元锂电池；

如果T2＞T1且Q2≤Q1+20%，识别为磷酸铁锂电池；

如果T2≤T1，表明当前电池充电量已经大于60%，不需要判断类型，直接继续进行跃变充电模式。

S4：以所述若干次跃变的最后一次跃变得到的待测电池电压值为第二基础电压值，根据所述第二基础电压值与待测电池种类的标称电压范围对应的最大值确定第二跃变电压值，并以第二跃变电压值为增幅进行多次跃变，所述多次跃变将充电过程划分为多个充电阶段，每一充电阶段过程中，当电流降至预设阈值时，施加第二跃变电压值，进入下一充电阶段，计算所述多个充电阶段的电池电量参数，所述电池电量参数包括累计电量、阶段电量以及电量变化量，当电池电量参数小于预设电量参数阈值时，停止充电。

具体的：识别出电池类型后，充电桩可以根据预设充电方案进行恒流恒压充电，电压递进式激励也为电池充电提供了一种充电控制方法。原理如下：一个完整的充电过程中，电压进行若干次电压变化（电压变化幅度可调整），并设置电流最小值I_min。充电中以电池标准电压为基础递进变化，充电初期，电流变化急剧，持续时间长短有差异，通常持续时间以不超过数分钟计算，这一部分响应特征可作为电池识别判断依据，如第一部分描述。进入充电过程后，电压递进变化持续进行，随着电压跃变上升，电流响应过程逐渐减缓，持续时间以数十分钟计算，当电流降至对应I_min，电压切换到下一个值，直到充电电压接近电压最大值，充电过程接近尾端。充电过程按照电压次数划分成若干阶段，计算每个阶段时间和电量，随着充电过程的进展，阶段电量变化呈现上升然后逐渐下降趋势，伴随冲入电量的降低，电池逐渐充满。每个阶段对应一个恒压充电过程，最小充电电流为I_min，当电流降到I_min时刻，作为电压切换时间，自动调节充电电流大小，保证充电过程维持一定大小的电流，提升充电速度，同时降低电流过大导致的电池损伤风险。

本实施例以48V磷酸铁锂电压递进式充电过程，如图5所示，给出了48V磷酸铁锂共计7段电压充电控制电压电流曲线，以及每一个电压段对应的时间和电量大小，并绘制7段充电时间曲线和阶段充电电量曲线，可以看到充电过程电压从36V开始变化到37V，38V，直到47V，电压增幅为1V。设定充电电流不小于2A，作为电压值切换的触发条件，记录下电压、电流以及时间变化，并统计每个阶段对应的时间和计算电量大小和充电电量比Q。

图5中包括充电过程电压电流变化曲线，充电开始电压电流曲线，6阶段时间变化曲线，6阶段安时变化曲线。可以看到，每个阶段电流呈现周期性变化规律，电流峰值逐渐减小，充电过程维持在一定电流值上，阶段时间与阶段电量到峰值后逐渐降低。从图5中可看到时间曲线与安时曲线变化趋势有着高度的一致性，即充电过程的时间曲线直接体现了电量的变化规律。不管是什么类型的电池在充电到一定值后T_max开始变小充电电量比Q也开始变小。

从磷酸铁锂电压递进式充电验证数据来看，初始状态不同电池，每阶段时间参数和电量参量有着不同的变化。初始状态相同，时间和电量呈现相同的变化过程。无论初始状态如何，阶段时间变化与阶段电量变化具有同样的变化规律。

多段充电控制方式根据电压值将充电过程分成多个阶段，初始电压小，限制最大电流，每阶段电压值跃变调整电流大小，充电过程电流大小维持在一定范围内，提升充电速度和保证电池充电安全。充电阶段时间变化与电量变化特性一致，因此，获取充电阶段对应电量变化参数模型，用于估算充电过程电量变化，电量变化特性又有助于进行更加精细化的充电控制，如可以依据对电量的估算，可以进行充电过程结束的分析判断，在电池保护板报警之前有效切断充电桩与电池的连接。

S5：计算所述多个充电阶段的电池电量参数值，当电池电量参数值小于预设电量参数阈值时，停止充电。

电压递进式激励为充电终止控制提供一种控制方法。多阶段电压变化充电为基于电量估计充电控制提供了一种方式，以电池多阶段电池电量变化参数模型为基础，包括累计电量，阶段电量以及电量时间变化量等。电池时间模型与电池初始状态相关，阶段电量模型参数也相应变化。因此，结合这些变化特征，可以对电池状态进行分析评估；而且随着电量累计，阶段电量开始减小，当冲入电量减小预设阈值时，可以认定电池充满，充电结束。

实施例二：电压递进式充电控制系统

本实施例提供了一种电压递进式充电控制系统，如图6所示，包括以下5个模块：电池标称参数获取模块210、标称电压等级判断模块220、第一跃变电压施加模块230、第二跃变电压施加模块240、电池电量参数计算模块250、充电结束控制模块260。

电池标称参数获取模块210：用于获取多个电池种类的标称参数，建立标称参数集；

标称电压等级判断模块220：用于测量待测电池第一基础电压值，根据第一基础电压值与标称电压范围的最大值和最小值的关系，以及前两次跃变的回路时间判断待测电池标称电压等级；

第一跃变电压施加模块230：用于获取充电初期特征参数；根据所述充电初期特征参数判断待测电池种类；

第二跃变电压施加模块240：用于计算第二跃变电压值，并以第二跃变电压值为增幅进行多次跃变，所述多次跃变将充电过程划分为多个充电阶段；

电池电量参数计算模块250：用于计算所述多个充电阶段的累计电量、阶段电量、电量变化量以及充电电量比。

充电停止控制模块260：用于根据电池电量参数与预设电量参数阈值的比较结果，发出停止充电信号，停止充电。

进一步的，电压递进式激励电池识别与充电控制方法可通过自学习来完善，电压递进式激励电池识别与充电控制都离不开判断数据变化趋势以及计算数据特征，如充电起始阶段定义，最大电流，最小电流，峰值时间，调整时间等；充电过程阶段划分及电压跃变幅值，与初始状态相关的阶段时间模型，按时估算模型参数还有待于更多的数据来进行模型以及参数的训练，以适配的模型，修正阈值，提升电池识别率；充电控制阶段划分更接近实际过程，电量估计更接近电池实际状态，使得电池充电和应用效率更高，使用更安全。

自学习过程可以依托充电桩系统云端电池和充电数据进行学习和训练，常用的自学习算法有主元分析(PCA)和自编码器等机器学习算法，采用上述学习算法，结合电池网络数据，分类训练电池识别模型，使电压递进式激励过程中与电池识别对应数据能够更加准确快速匹配电池模型；电压递进式激励过程中与电池状态、充电控制阶段划分、阶段电量值等数据能够获得更为准确的模型描述，有利于充电电流控制和电池电量估算，电池充电过程更加高效和安全。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于电压递进式激励的充电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取多种电池的标称参数，建立标称参数集；所述多种电池包括三元锂电池、磷酸铁锂电池、锰酸锂电池和铅酸电池中的至少两者，所述标称参数包括：标称电压等级、串数和标称电压范围；

S2：连接充电设备与待测电池，检测到待测电池的第一基础电压值，遍历所述标称电压范围，根据所述第一基础电压值与所述标称电压范围的位置关系，判断所述待测电池的标称电压等级；

S3：以所述第一基础电压值为充电初始电压值，并以预设的第一跃变电压值为增幅进行若干次跃变，获取充电初期特征参数，根据所述充电初期特征参数判断待测电池种类；

S4：以所述若干次跃变的最后一次跃变得到的待测电池电压值为第二基础电压值，根据所述第二基础电压值与已确定的待测电池种类对应的标称电压最大值确定第二跃变电压值，并以第二跃变电压值为增幅进行多次跃变，所述多次跃变将充电过程划分为多个充电阶段，每一充电阶段过程中，当电流降至预设阈值时，施加所述第二跃变电压值，进入下一充电阶段；

S5：计算所述多个充电阶段的电池电量参数值，当电池电量参数值小于预设电量参数阈值时，停止充电；

根据所述第一基础电压值与所述标称电压范围的位置关系，判断所述待测电池的标称电压等级，具体包括以下步骤：

S201：以V_m代表任意一个电池标称电压等级，以V_m，V_m+1代表任意相邻两个电池标称电压等级，以V_m-max，V_m-min代表电池标称电压等级V_m的标称电压范围的最大值与最小值，以V_m+1-max，V_m+1-min代表与其相邻的电池标称电压等级V_m+1的标称电压范围的最大值与最小值，V0代表所述第一基础电压值；

S202：遍历多个种类电池的各个等级标称电压范围，根据所述第一基础电压值与V_m-max、V_m-min、V_m+1-min、V_m+1-max的大小关系，判定待测电池的标称电压等级；

若V_m-max＜V0＜V_m+1-max，判定待测电池标称电压等级为V_m+1；

若V_m-min≤V0≤V_m+1-min，判定待测电池标称电压等级为V_m；

若V_m+1-min＜V0＜V_m-max，进入步骤S203；

所述步骤S203具体为：以待测电池的第一基础电压值为初始充电电压值，按照预设幅度对待测电池施加2次跃变电压激励，获得第一电流回落时间、第二电流回落时间；

若第二电流回落时间与第一电流回落时间的差值大于电流变化率设定阈值时，待测电池标称电压等级为：V_m；

若第二电流回落时间与第一电流回落时间的差值小于电流变化率设定阈值时，待测电池标称电压等级为：V_m+1。

2.根据权利要求1所述的基于电压递进式激励的充电控制方法，其特征在于，所述根据所述充电初期特征参数判断待测电池种类，是以电流时间微分和积分特性进行判定，所述充电初期特征参数包括电流最大值、电流变化率、跃变周期T、跃变速度以及充电电量比Q；根据跃变周期T，充电电量比Q与预设充电电量比阈值Qs的大小关系判定待测电池是铅酸电池还是锂电池，所述预设充电电量比阈值Qs的缺省值为0.3；

若T≤2分钟，且Q＜Qs，判定待测电池为铅酸电池；

若T＞2分钟，且Q≥Qs，判定待测电池为锂电池。

3.根据权利要求2所述的基于电压递进式激励的充电控制方法，其特征在于，在判断待测电池为锂电池后，还包括以下步骤：对待测电池施加2次跃变电压激励，得到第一跃变周期T1和第二跃变周期T2，第一充电电量比Q1和第二充电电量比Q2；

若T2＞T1，且Q2＞Q1+20%，识别为三元锂电池；

若T2＞T1，且Q2≤Q1+20%，识别为磷酸铁锂电池；

若T2≤T1，表明当前电池充电量已经大于60%，不用判断电池类型，直接进行跃变充电。

4.根据权利要求1所述的基于电压递进式激励的充电控制方法，其特征在于，所述电池电量参数值包括累计电量值、阶段电量值以及电量变化量值。

5.一种基于电压递进式激励的充电控制系统，用于实施如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，包括以下模块：

电池标称参数获取模块：用于获取多个电池种类的标称参数，建立标称参数集，所述多个电池种类包括三元锂电池、磷酸铁锂电池、锰酸锂电池和铅酸电池中的至少两者，所述标称参数包括：标称电压等级、串数和标称电压范围；

标称电压等级判断模块：用于测量待测电池第一基础电压值，根据第一基础电压值与标称电压范围对应的最大值和最小值的关系，以及2次跃变的电流回落时间判断待测电池标称电压等级；

第一跃变电压施加模块：用于以所述第一基础电压值为充电初始电压值，并以预设的第一跃变电压值为增幅进行若干次跃变，获取充电初期特征参数，根据所述充电初期特征参数判断待测电池种类；

第二跃变电压施加模块：用于计算第二跃变电压值，并以第二跃变电压值为增幅进行多次跃变，所述多次跃变将充电过程划分为多个充电阶段；

电池电量参数计算模块：用于计算所述多个充电阶段的累计电量、阶段电量、电量变化量以及充电电量比；

充电停止控制模块：用于根据电池电量参数与预设电量参数阈值的比较结果，发出停止充电信号，停止充电。