一种快速脉冲充电方法与流程

文档序号:14847013发布日期:2018-06-30 16:48阅读:4335来源:国知局

本发明涉及电池充电技术领域,具体涉及一种快速脉冲充电方法。



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,充电效果受到了影响。因此,提供一种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快速脉冲充电方法就很有必要。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的充电脉冲参数固定的技术问题。提供一种新的快速脉冲充电方法,该快速脉冲充电方法具有充电脉冲参数可变,效率更高,速度更快的特点。

为解决上述技术问题,采用的技术方案如下:

一种快速脉冲充电方法,包括:

步骤1,开始充电,电池初始状态检测,检测电池参数;

步骤2,根据步骤1的检测结果计算初始充电脉冲参数;

步骤3,实时检测电池参数,实时计算电池的荷电量,更新充电脉冲参数;

步骤4,根据步骤3中更新的的充电脉冲参数,实时对电池进行充电;

步骤5,重复步骤3-步骤4,直至充电完成。

本发明的工作原理: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,能够适应快速充电。

上述方案中,为优化,进一步地,所述电池参数为电池的电压值,电流值及温度值。

进一步地,所述计算初始脉冲参数及更新充电脉冲参数为根据电池电压值、电流值及温度值计算电池的荷电量,根据荷电量计算充电脉冲参数,充电脉冲参数包括充电正脉冲的幅值、宽度,充电负脉冲的幅值、宽度,以及充电正脉冲幅值与充电负脉冲幅值的比例。

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。

进一步地,所述更新充电脉冲参数包括:

步骤a,预先测试并定义电池满状态下的总荷电量,判定步骤3中电池的实时荷电量与总荷电量,若实时荷电量等于总荷电量,则停止充电,实时荷电量小于总荷电量则执行步骤b;

步骤b,预先设置温度限定值,判定实时检测的实时温度值,若实时温度值大于温度限定值,则暂停充电,执行步骤3,若实时温度值小于温度限定值,则执行步骤c;

步骤c,预先设置充电电压限定值,判定实时检测的电压值与充电电压限定值,若实时检测的电压值大于充电电压限定值,则暂停充电,执行步骤3,若实时检测的电压值小于充电电压限定值则计算更新所需的充电脉冲参数。

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。

进一步地,所述步骤c还包括:判定电池实时电荷量与满电荷量,实时电荷量小于满电荷量的50%,则调整充电正脉冲的幅值、宽度;

实时电荷量大于满电荷量的50%小于75%,则同时调整充电正脉冲的幅值、宽度,充电负脉冲的幅值、宽度,以及充电正脉冲幅值与充电负脉冲幅值的比例;

若时电荷量大于满电荷量的75%,则调整充电负脉冲的幅值、宽度。

进一步地,所述步骤a还包括判定电池的充电开关是否有效,充电开关有效则停止充电,充电开关无效则执行步骤b。

本发明的有益效果:

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;

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。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1,快速脉冲充电方法示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例提供本发明是一种带负脉冲放电的快速脉冲充电的方法,如图1,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,根据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。当电池充满时,或者强制停止充电开关启动时,停止充电。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述,以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明,但是本发明不仅限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员而言,只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

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