一种锂离子电池的充电方法、装置及终端设备制造方法及图纸

本发明专利技术适用于锂离子电池技术领域，提供了一种锂离子电池的充电方法、装置及终端设备，方法包括：获取锂离子电池的剩余电量和开路电压之间的第一关系，锂离子电池的剩余电量和欧姆内阻之间的第二关系，以及锂离子电池的剩余电量和极化电压之间的第三关系，对上述第一关系、第二关系和第三关系进行多项式拟合，并获取所述锂离子电池的估计温度，根据所述估计温度进行充电电流优化，获取优化后电池温度增量最小的充电电流序列。本发明专利技术能够使得电池在充电过程中温度增量较低，缩短了充电时间，降低了充电过程中温升对电池的寿命的影响，提高了充电效率。

A Charging Method, Device and Terminal Equipment for Lithium Ion Batteries

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池的充电方法、装置及终端设备
本专利技术属于锂离子电池
，尤其涉及一种锂离子电池的充电方法、装置及终端设备。
技术介绍
目前，多采用恒流恒压的充电方法对锂离子电池/锂离子电池包进行充电，即在恒流阶段以一定电流恒定的对锂离子电池/锂离子电池包进行充电。虽然上述方法控制简单，但是在通过上述方法充电的过程中，由于充电电流恒定，锂离子电池的温度会不断上升，过高的温升会导致锂离子电池燃烧甚至爆炸，影响锂离子电池的寿命。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种锂离子电池的充电方法、装置及终端设备，以解决现有技术中由于充电电流恒定，锂离子电池的温度会不断上升，过高的温升会导致锂离子电池燃烧甚至爆炸，影响锂离子电池的寿命的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种锂离子电池的充电方法，包括：获取锂离子电池的剩余电量和开路电压之间的第一关系，锂离子电池的剩余电量和欧姆内阻之间的第二关系，以及锂离子电池的剩余电量和极化电压之间的第三关系；对所述第一关系、所述第二关系和所述第三关系进行多项式拟合，获取所述锂离子电池的开路电压、欧姆电阻和极化电压；根据所述开路电压、所述欧姆电阻和所述极化电压，获取所述锂离子电池的估计温度；根据所述估计温度进行充电电流优化，获取优化后电池温度增量最小的充电电流序列。可选的，所述获取锂离子电池的剩余电量和开路电压之间的第一关系，锂离子电池的剩余电量和欧姆内阻之间的第二关系，以及锂离子电池的剩余电量和极化电压之间的第三关系，包括：对所述锂离子电池进行HPPC试验，获取所述锂离子电池的剩余电量和开路电压之间的第一关系，所述锂离子电池的剩余电量和欧姆内阻之间的第二关系，以及所述锂离子电池的剩余电量和极化电压之间的第三关系。可选的，对所述第一关系、所述第二关系和所述第三关系进行多项式拟合，获取所述锂离子电池的开路电压、欧姆电阻和极化电压，包括：建立锂离子电池的一阶等效电路模型，获取所述锂离子电池的空间状态方程；基于所述空间状态方程通过第一预设算法对所述第一关系、所述第二关系和所述第三关系进行辨识，获取锂离子电池的开路电压与剩余电量之间的关系以及锂离子电池在不同剩余电量下对应的欧姆内阻；其中，第一预设算法为遗传算法；获取上一时刻锂离子电池的剩余电量，并根据第二预设算法对所述上一时刻锂离子电池的剩余电量进行计算，获取所述锂离子电池的剩余电量；其中，第二预设算法为安时积分法；根据所述剩余电量获取所述锂离子电池的开路电压和欧姆内阻；基于所述空间状态方程对所述剩余电量、开路电压和欧姆内阻进行处理，获取所述锂离子电池的极化电压。可选的，基于所述空间状态方程对所述剩余电量、开路电压和欧姆内阻进行处理，获取所述锂离子电池的极化电压，包括：对所述锂离子电池进行在不同充电电流下的充电实验，根据所述空间状态方程对所述剩余电量、开路电压和欧姆内阻进行计算，获取锂离子电池在不同充电倍率下对应的极化电压；对所述锂离子电池在不同充电倍率下对应的极化电压进行拟合，获取锂离子电池在不同充电电流下对应的极化电压；根据所述充电实验的任一充电电流，确定锂离子电池的极化电压。可选的，根据所述估计温度进行充电电流优化，获取优化后电池温度增量最小的充电电流序列，包括：获取目标剩余电量和剩余电量间隔；其中，所述剩余电量间隔是指以剩余电量的百分比为采样间隔；根据所述剩余电量间隔获取各阶段剩余电量下锂离子电池的充电电流和充电时间，作为优化约束条件；通过所述第一预设算法对所述剩余电量、目标剩余电量和优化约束条件进行计算，获取优化后电池温度增量最小的充电电流序列。可选的，根据所述开路电压、所述欧姆电阻和所述极化电压，获取所述锂离子电池的估计温度，包括：获取上一时刻锂离子电池的估计温度；通过第三预设算法对所述开路电压、欧姆电阻、极化电压及所述上一时刻锂离子电池的估计温度进行计算，获取所述锂离子电池的估计温度；其中，第三预设算法为热力学定律。本专利技术实施例的第二方面提供了一种锂离子电池的充电装置，包括：第一获取模块，用于获取锂离子电池的剩余电量和开路电压之间的第一关系，锂离子电池的剩余电量和欧姆内阻之间的第二关系，以及锂离子电池的剩余电量和极化电压之间的第三关系；拟合模块，用于对所述第一关系、所述第二关系和所述第三关系进行多项式拟合，获取所述锂离子电池的开路电压、欧姆电阻和极化电压；第二获取模块，用于根据所述开路电压、所述欧姆电阻和所述极化电压，获取所述锂离子电池的估计温度；优化模块，用于根据所述估计温度进行充电电流优化，获取优化后电池温度增量最小的充电电流序列。本专利技术实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述方法的步骤。本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述方法的步骤。本专利技术实施例通过电池充电温升模型模拟在充电过程中电池的温度变化，建立一阶等效电路模型识别模型参数，并通过遗传算法获取锂离子电池初始剩余电量、目标剩余电量和不同剩余电量区间下的最优充电电流序列，使得电池在充电过程中温度增量较低，缩短了充电时间，降低了充电过程中温升对电池的寿命的影响，提高了充电效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一提供的锂离子电池的充电方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例二提供的锂离子电池的充电方法的流程示意图；图3是本专利技术实施例二提供的电池的一阶RC等效电路模型示意图；图4是本专利技术实施例二提供的剩余电量与开路电压拟合曲线示意图；图5是本专利技术实施例二提供的剩余电量与欧姆内阻拟合曲线示意图；图6是本专利技术实施例三提供的锂离子电池的充电方法的流程示意图；图7是本专利技术实施例三提供的不同充电倍率下极化电压曲线示意图；图8是本专利技术实施例四提供的锂离子电池的充电方法的流程示意图；图9是本专利技术实施例五提供的锂离子电池的充电方法的流程示意图；图10是本专利技术实施例六提供的锂离子电池的充电装置的结构示意图；图11是本专利技术实施例七提供的终端设备的示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。为了说明本专利技术所述的技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池的充电方法，其特征在于，包括：获取锂离子电池的剩余电量和开路电压之间的第一关系，锂离子电池的剩余电量和欧姆内阻之间的第二关系，以及锂离子电池的剩余电量和极化电压之间的第三关系；对所述第一关系、所述第二关系和所述第三关系进行多项式拟合，获取所述锂离子电池的开路电压、欧姆电阻和极化电压；根据所述开路电压、所述欧姆电阻和所述极化电压，获取所述锂离子电池的估计温度；根据所述估计温度进行充电电流优化，获取优化后电池温度增量最小的充电电流序列。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池的充电方法，其特征在于，包括：获取锂离子电池的剩余电量和开路电压之间的第一关系，锂离子电池的剩余电量和欧姆内阻之间的第二关系，以及锂离子电池的剩余电量和极化电压之间的第三关系；对所述第一关系、所述第二关系和所述第三关系进行多项式拟合，获取所述锂离子电池的开路电压、欧姆电阻和极化电压；根据所述开路电压、所述欧姆电阻和所述极化电压，获取所述锂离子电池的估计温度；根据所述估计温度进行充电电流优化，获取优化后电池温度增量最小的充电电流序列。2.如权利要求1所述的锂离子电池的充电方法，其特征在于，所述获取锂离子电池的剩余电量和开路电压之间的第一关系，锂离子电池的剩余电量和欧姆内阻之间的第二关系，以及锂离子电池的剩余电量和极化电压之间的第三关系，包括：对所述锂离子电池进行HPPC试验，获取所述锂离子电池的剩余电量和开路电压之间的第一关系，所述锂离子电池的剩余电量和欧姆内阻之间的第二关系，以及所述锂离子电池的剩余电量和极化电压之间的第三关系。3.如权利要求1所述的锂离子电池的充电方法，其特征在于，对所述第一关系、所述第二关系和所述第三关系进行多项式拟合，获取所述锂离子电池的开路电压、欧姆电阻和极化电压，包括：建立锂离子电池的一阶等效电路模型，获取所述锂离子电池的空间状态方程；基于所述空间状态方程通过第一预设算法对所述第一关系、所述第二关系和所述第三关系进行辨识，获取锂离子电池的开路电压与剩余电量之间的关系以及锂离子电池在不同剩余电量下对应的欧姆内阻；其中，第一预设算法为遗传算法；获取上一时刻锂离子电池的剩余电量，并根据第二预设算法对所述上一时刻锂离子电池的剩余电量进行计算，获取所述锂离子电池的剩余电量；其中，第二预设算法为安时积分法；根据所述剩余电量获取所述锂离子电池的开路电压和欧姆内阻；基于所述空间状态方程对所述剩余电量、开路电压和欧姆内阻进行处理，获取所述锂离子电池的极化电压。4.如权利要求3所述的锂离子电池的充电方法，其特征在于，基于所述空间状态方程对所述剩余电量、开路电压和欧姆内阻进行处理，获取所述锂离子电池的极化电压，包括：对所述锂离子电池进行在不同充电电流下的充电实验，根据所述空间状态方程对所述剩余电量、开路电压和欧姆内阻进行计算，获取锂离子电池在不同充电倍率下对应的极化电压；对所述锂离子电池在不同充电倍率下对应的极化电压进行拟合，获取锂离子电...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴明，舒星，
申请(专利权)人：深圳猛犸电动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44