一种自适应充电方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种自适应充电方法及系统，属于电池充电技术领域。对电池进行预充电以获得电池的最大电压值，并根据最大电压值以及电池状态信息实时确定每一充电时刻的充电电流，采用大充电电流连续对电池进行充电，能够充分激发电池的活性物质，短时间内把电池充满，提高充电速度，减少充电时间，提高充电效率。且本发明专利技术的自适应充电方法及系统还控制充电电流不超过电池的最大可接受充电电流，进而能够避免充电过程中电池产生大量气体，避免因剧烈出气而损坏电池。而损坏电池。而损坏电池。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应充电方法及系统


[0001]本专利技术涉及电池充电
，特别是涉及一种自适应充电方法及系统。

技术介绍

[0002]蓄电池放电完全时不及时充电会使蓄电池内部活性物质永久失去活性，发生不可逆化学反应。一般正常充电，多以8小时或者10小时充电率恒流电流进行充电，或采用传统的三段式、多段式充电模式，所需的充电时间较长，基于此，急需一种自适应充电方法及系统，以减少充电时间，提高充电效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种自适应充电方法及系统，采用大充电电流连续对电池进行充电，充分激发电池活性物质，短时间内把电池充满，减少充电时间，提高充电效率。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种自适应充电方法，所述充电方法包括如下步骤：
[0006]根据马斯曲线确定每一时刻所对应的电池最大可接受充电电流，并以每一时刻所对应的电池最大可接受充电电流作为每一充电时刻的充电电流对电池进行预充电，获得预充电过程中所述电池的最大电压值；
[0007]将所述电池应用到实际环境中，获得应用电池；
[0008]采集所述应用电池的电容量，根据所述电容量确定初始充电电流，并以所述初始充电电流作为第一充电时刻的充电电流对所述应用电池进行充电；
[0009]实时采集当前充电时刻所述应用电池的电压，并根据所述最大电压值得到实时电压差；根据当前充电时刻的充电电流和所述实时电压差计算下一时刻的预测充电电流；判断所述预测充电电流是否高于对应时刻的所述电池最大可接受充电电流，若是，则以对应时刻的所述电池最大可接受充电电流作为下一充电时刻的充电电流，若否，则以所述预测充电电流作为下一充电时刻的充电电流；
[0010]根据所述下一充电时刻的充电电流对所述应用电池进行充电，并返回“实时采集当前充电时刻所述应用电池的电压，并根据所述最大电压值得到实时电压差”的步骤，直至所述应用电池充满。
[0011]一种自适应充电系统，所述充电系统包括微控制器、驱动电路、半导体转换电路、应用电池、电池传感器采集模块；
[0012]所述电池传感器采集模块分别与所述应用电池和所述微控制器通信连接；所述电池传感器采集模块用于实时采集所述应用电池的电池状态信息，并将所述电池状态信息发送至所述微控制器；所述电池状态信息包括所述应用电池的内阻和电压；
[0013]所述微控制器、所述驱动电路、所述半导体转换电路和所述应用电池依次连接；所述微控制器用于根据所述应用电池的电池状态信息确定每一充电时刻的充电电流；
[0014]所述驱动电路和所述半导体转换电路用于输出每一充电时刻的充电电流对所述
应用电池进行充电。
[0015]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0016]1、本专利技术提供的一种自适应充电方法及系统，对电池进行预充电以获取电池的最大电压值，并根据最大电压值以及电池状态信息实时确定每一充电时刻的充电电流，采用大充电电流连续对电池进行充电，能够充分激发电池的活性物质，短时间内把电池充满，提高充电速度，减少充电时间，提高充电效率。且本专利技术的自适应充电方法及系统还控制充电电流不超过电池的最大可接受充电电流，进而能够避免充电过程中电池产生大量气体，避免因剧烈出气而损坏电池。
[0017]2、本专利技术提供的一种自适应充电方法及系统，当电池的充电时间达到预设充电时间时，则停止充电，进而电阻极化可立即消失，浓差极化和电化学极化也可逐渐消失，从而避免由于电池内部产生的极化作用而带来的电池可接受电流逐渐减小的问题，能够充分利用充电设备的容量，避免较大的初始充电电流在几秒钟(最多几分钟)后就必须大大降低的问题。并在停充时间达到预设停充时间时，根据放电电流对电池进行放电，进而可以更迅速地消除极化，大大提高电池的充电电流接受比，因而电池可以用大电流继续充电，从而进一步缩短电池的充电时间。同时，在充电过程中，适时地让电池放电，进而可以利用电池的放电反应吸收热量这一性质来抑制电池的温升。
[0018]3、本专利技术所提供的一种自适应充电方法及系统，采用自适应充电技术，能够自适应电池性能变化，提高电池的充电性能，精确计算任何环境下，任何工况下电池的充电电流，达到理想的充电效果。而且充电速度快，效率高，充电质量好，对电池具有自行维护的性能，还可使产生硫酸化的电池得到修复，延长电池的使用寿命2～3倍以上。在充电过程中，温升低，无酸雾析出，消除了常规充电机充电过程中电解液温升和水损耗对电池带来的损害，满足了对电池进行在线充电的工作环境的基本要求。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术实施例1所提供的一种自适应充电方法的方法流程图。
[0021]图2为本专利技术实施例2所提供的一种自适应充电系统的结构框图。
具体实施方式
[0022]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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]本专利技术的目的是提供一种自适应充电方法及系统，采用大充电电流连续对电池进行充电，充分激发电池活性物质，短时间内把电池充满，减少充电时间，提高充电效率。
[0024]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实
施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0025]实施例1：
[0026]本实施例用于提供一种自适应充电方法，如图1所示，所述充电方法包括如下步骤：
[0027]步骤101：根据马斯曲线确定每一时刻所对应的电池最大可接受充电电流，并以每一时刻所对应的电池最大可接受充电电流作为每一充电时刻的充电电流对电池进行预充电，获得预充电过程中所述电池的最大电压值；
[0028]本实施例中所用的马斯曲线是根据马斯三定律推导出来的。具体而言，综合马斯三定律，可以推导出I＝I0e
αt
这一公式。式中，I为任意充电时刻的充电电流，I0为初始充电电流，α为充电接受率，t为充电时间。I0、α的值与电池类型、结构和新旧程度有关。进而可以利用上述公式由充电时间计算得到相应时刻的充电电流，本实施例所用的马斯曲线是指利用上述公式所形成的充电电流与充电时间之间的关系曲线。
[0029]马斯三定律是以蓄电池的最低析气率为前提，提出蓄电池能够接受的最大充电电流，而得出的蓄电池脉冲快速充电的一些基本规律。具体的，马斯三定律为：定律1：对于任何给定的放电电流，蓄电池充电电流接受比与电池放出的容量的平方根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应充电方法，其特征在于，所述充电方法包括如下步骤：根据马斯曲线确定每一时刻所对应的电池最大可接受充电电流，并以每一时刻所对应的电池最大可接受充电电流作为每一充电时刻的充电电流对电池进行预充电，获得预充电过程中所述电池的最大电压值；将所述电池应用到实际环境中，获得应用电池；采集所述应用电池的电容量，根据所述电容量确定初始充电电流，并以所述初始充电电流作为第一充电时刻的充电电流对所述应用电池进行充电；实时采集当前充电时刻所述应用电池的电压，并根据所述最大电压值得到实时电压差；根据当前充电时刻的充电电流和所述实时电压差计算下一时刻的预测充电电流；判断所述预测充电电流是否高于对应时刻的所述电池最大可接受充电电流，若是，则以对应时刻的所述电池最大可接受充电电流作为下一充电时刻的充电电流，若否，则以所述预测充电电流作为下一充电时刻的充电电流；根据所述下一充电时刻的充电电流对所述应用电池进行充电，并返回“实时采集当前充电时刻所述应用电池的电压，并根据所述最大电压值得到实时电压差”的步骤，直至所述应用电池充满。2.如权利要求1所述的一种自适应充电方法，其特征在于，所述获得预充电过程中所述电池的最大电压值具体包括：在预充电过程中实时采集电池内阻和电池电容量，获得每一充电时刻的电池内阻和电池电容量；根据所述电池电容量确定每一充电时刻的放电电流；根据所述放电电流、所述电池内阻、所述电池的开路电压确定每一充电时刻的电池电压；根据所述每一充电时刻的电池电压绘制电池电压变化曲线图；根据所述电池电压变化曲线图确定预充电过程中所述电池的最大电压值。3.如权利要求2所述的一种自适应充电方法，其特征在于，在获得每一充电时刻的电池内阻和电池电容量后，所述充电方法还包括：根据每一充电时刻的电池内阻和电池电容量，绘制所述电池内阻和所述电池电容量之间的关系曲线；根据所述关系曲线进行拟合，获得所述电池内阻和所述电池电容量之间的关系函数。4.如权利要求3所述的一种自适应充电方法，其特征在于，在根据所述下一充电时刻的充电电流对所述应用电池进行充电后，所述充电方法还包括：判断所述应用电池的充电时间是否达到预设充电时间，得到第一判断结果；当所述第一判断结果为是时，则停止充电，并采集当前充电时刻所述应用电池的内阻，根据所述应用电池的内阻确定应用电池的电容量，并根据所述应用电池的电容量确定放电电流；直至停充时间达到预设停充时间时，根据所述放电电流对所述应用电池进行放电；直至放电时间达到预设放电时间时，停止放电，并返回“实时采集当前充电时刻所述应用电池的电压，并根据所述最大电压值得到实时电压差”这一步骤；当所述第一判断结果为否时，返回“实时采集当前充电时刻所述应用电池的电压，并根据所述最大电压值得到实时电压差”这一步骤。
5.如权利要求4所述的一种自适应充电方法，其特征在于，在根据所述下一充电时刻的充电电流对所述应用电池进行充电后，所述充电方法还包括：采集所述应用电池充电过程中的充电电压，并实时判断所述充电电压是否高于预设充电电压，得到第...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宗哲，赵丽，范云飞，田小光，付彦梅，赵晶晶，张涛涛，陈亚璐，
申请(专利权)人：宇能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：