专利名称：一种带负脉冲放电的快速脉冲充电方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对车载动力电池进行快速充电的方法。
背景技术：
目前对于车载动力电池充电机大致可以分为连续电流充电和脉冲电流充电两大类。连续电流充电的放电容量受到电池接受能力的限制和在充电过程中由于电池极化作用所产生气体的阻力，使得在大电流充电的情况下，电池放电容量下降和电池发热；若用小电流充电，可以克服这个缺点，但是充电时间过长。采用脉冲电流充电方式，可以提高电池的接受能力及消除电极化作用，并且可以缩短充电时间，增大放电容量，减少电池发热，提高充电效率。但是目前的脉冲充电机的充电脉冲宽度和间歇时间都是固定的，没有根据充电状态改变充电、放电的时间参数以及适应快速充电的要求，因此充电效果受到了影响。而带负脉冲放电的充电方式，它可以通过在充电过程中适时地暂停充电后加入一定幅值和维持时间的负脉冲提高了电动汽车动力电池的充电接受能力，使电池的可接受充电电流曲线右移，因此可以采用比电池可接受充电电流更大的电流充电，从而能比间歇式脉冲充电的方法效率更高，速度更快。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带负脉冲放电，并且充电、放电脉冲宽度，幅度可根据充电电池状态自动调整的快速充电方法，以解决目前电动汽车电池充电速度慢，过充或欠充的问题。本发明首先确定被充电电池的初始状态，根据其状态计算设定初始充电参数；其次，在充电过程中实时检测被充电电池的各状态参数，根据实时状态参数计算新的适合当时电池状态的最佳充电参数进行充电，直至电池充满。当被充电电池温度超过限值时，同样进行相关充电参数与时间的调整，变换充电控制策略进行充电。优选地，所述带负脉冲放电的充电方法中，根据被充电电池初始状态检测数据，计算确定充电机初始正负脉冲幅值、宽度以及正负脉冲在一个充电周期内的比例等充电初始参数。优选地，所述带负脉冲放电的充电方法中，将所有实时检测信息发送至充电机控制系统，控制系统通过所有检测信息，计算电池实时的荷电状态，并根据检测信息及计算结果调整充电正负脉冲的幅值、宽度及两者之间的比例。优选地，所述带负脉冲放电的充电方法中，根据被充电电池的剩余荷电量状态，对于充电机充电正负脉冲的幅值、宽度及两者之间的比例等参数的调整选择了不同的控制策略。当电池剩余荷电量在50%以下，而充电电压达到限值时，通过计算出新的正脉冲的幅值和脉冲宽度，并由充电机控制器发出指令进行调整。当电池剩余荷电量在50% -75%之间的时候，充电电压达到限值，则通过算法计算出新的正脉冲和负脉冲在一个充电周期内的比例关系，并由由充电机控制器发出指令进行调整。当电池剩余荷电量超过75 %，充电电压达到限值，则计算出负脉冲新的幅值和脉冲宽度，并由充电机控制器发出指令进行调整。优选地，所述带负脉冲放电的充电方法中，当电池温度超过限值，具备调整充电控制策略，停止和重新启动充电机进行充电的能力。
附图为本发明一种带负脉冲放电，并且充电、放电脉冲宽度，幅度可根据充电电池状态自动调整的快速充电方法流程图。
具体实施例方式
以下将根据附图对本发明的具体实施方式
进行详细的说明。本发明是一种带负脉冲放电的快速脉冲充电的方法，所述方法包括以下步骤a)在充电机中设定初始正负脉冲幅值、宽度以及正负脉冲在一个充电周期内的比例确定的计算方法，正脉冲的初始幅值及宽度不能太小，如果太小，则不能以电池能接受的最大充电电流进行充电，无法达到快速充电的目的；另一方面，也不能太大，如果初始值太大，则可能导致充电电流超过电池的接受能力，导致电池损坏；同样，负脉冲的幅值及宽度不能太小，如果太小，则不能起到其对电池的放电作用，从而降低电池因充电电流造成的极化作用，不能达到提升电池接受能力的目的；另一方面，也不能太大，如果太大，则会将正脉冲所冲入电池的电量大部分或者全部放出，从而达不到充电的目的；正负脉冲在一个充电周期内的比例确定不合适，同样会出现以上问题。该充电方法中，正负脉冲初始值的大小， 可以利用对电池的初始状态检测数据，通过方法计算得出其合适的值。b)用电压、电流及温度检测装置实时检测电池的状态，将所有检测信息发送至充电机控制系统，控制系统通过所有检测信息计算电池实时的荷电状态，并根据检测信息及计算结果调整充电正负脉冲的幅值、宽度及两者之间的比例。c)当电池剩余荷电量在50%以下，而充电电压达到限值时，通过计算出新的正脉冲的幅值和脉冲宽度，并由充电机控制器发出指令进行调整。d)当电池剩余荷电量在50% -75%之间的时候，充电电压达到限值，则通过算法计算出新的正脉冲和负脉冲在一个充电周期内的比例关系，并由充电机控制器发出指令进行调整。e)当电池剩余荷电量超过75%，充电电压达到限值，则计算出负脉冲新的幅值和脉冲宽度，并由充电机控制器发出指令进行调整。f)当电池温度超过限值时，则暂停充电，通过电池实时的所有状态检测值估计暂停时间，并计算新的正负脉冲幅值、宽度以及在一个充电周期内的比例关系；之后，重新开始充电；当温度再次超过限值时，重复以上步骤，直至电池充满。g)当电池充满时，或者强制停止充电开关启动时，停止充电。
权利要求
1.一种带负脉冲放电的快速脉冲充电的方法，所述方法包括以下步骤a)在充电机中设定初始正负脉冲幅值、宽度以及正负脉冲在一个充电周期内的比例确定的计算方法，利用对电池的初始状态检测数据，通过该计算方法计算得出正负脉冲初始参数值；b)用电压、电流及温度检测装置实时检测电池的状态，将所有检测信息发送至充电机控制系统，控制系统通过所有检测信息计算电池实时的荷电状态，并根据检测信息及计算结果调整充电正负脉冲的幅值、宽度及两者之间的比例；c)当电池剩余荷电量在50%以下，而充电电压达到限值时，通过计算出新的正脉冲的幅值和脉冲宽度，并由充电机控制器发出指令进行调整。d)当电池剩余荷电量在50%-75%之间的时候，充电电压达到限值，则通过算法计算出新的正脉冲和负脉冲在一个充电周期内的比例关系，并由由充电机控制器发出指令进行调整；e)当电池剩余荷电量超过75%，充电电压达到限值，则计算出负脉冲新的幅值和脉冲宽度，并由充电机控制器发出指令进行调整；f)当电池温度超过限值时，则暂停充电，通过电池实时的所有状态检测值估计暂停时间，并计算新的正负脉冲幅值、宽度以及在一个充电周期内的比例关系；之后，重新开始充电；当温度再次超过限值时，重复以上步骤，直至电池充满；g)当电池充满时，或者强制停止充电开关启动时，停止充电。
2.根据权利要求1所描述的带负脉冲放电的快速脉冲充电的方法，其特征是能根据电池初始状态，计算设定充电正负脉冲的幅值、宽度和它们在一个充电周期内的比例。
3.根据权利要求1所描述的带负脉冲放电的快速脉冲充电的方法，其特征是在充电过程中能实时检测电池的电压、充电电流以及温度值，根据检测数据计算实时电池剩余荷电量的值，通过电池实时状态计算新的充电正负脉冲的幅值、宽度以及它们的比例关系，并进行实时调整。
4.根据权利要求1所描述的带负脉冲放电的快速脉冲充电的方法，其特征是能根据电池实时温度调整充电正负脉冲的幅值、宽度以及它们的比例关系；当电池温度超过限值， 具备调整充电控制策略，停止和重新启动充电机进行充电的能力。
全文摘要
本发明提供了一种带负脉冲放电，并且充电、放电脉冲宽度，幅度可根据充电电池状态自动调整的快速脉冲充电方法。该方法通过对充电状态下，电池的电压、荷电状态以及温升值的监测，不断调整控制充电正负脉冲的宽度和幅度，能提高电池的接受率，使在同一时间段内冲入电池的能量增多，加快充电时间。达到加快充电速度的目的。
文档编号H01M10/44GK102208699SQ20111009076
公开日2011年10月5日 申请日期2011年4月12日 优先权日2011年4月12日
发明者孙逢春, 张承宁, 郭毅锋 申请人:北京理工大学