一种脉冲式充电最优频率的获取方法技术

本发明专利技术提供了一种脉冲式充电最优频率的获取方法，包括以下步骤：将充电机与二次电池电气连接；记录起始脉冲充电频率f

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲式充电最优频率的获取方法
本专利技术涉及充电
，尤其涉及一种脉冲式充电最优频率的获取方法。
技术介绍
近年来，随着电动汽车、电化学储能等行业的快速发展，二次电池(即可充电电池)的技术发展迅速，二次电池目前主要有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等几种类型，通常由正极材料、负极材料、电解液等部分组成。但是二次电池在充电过程中会发生电极极化现象(当电池有电流通过，使电极偏离了平衡电极电位的现象，称为电极极化，比较常见的电极极化现象分三种，参见图1，1)、电化学极化，是由各种类型的电化学本身不可逆引起的极化；2)浓差极化，是由于反应物消耗引起电极表面得不到及时补充(或是某种产物在电极表面积累，不能及时疏散)引起的极化；3)欧姆极化，是由于电解液、电极材料以及导电材料之间存在的接触电阻所引起的极化。传统的充电方式为恒流-恒压式充电，在该种充电方式下，随着充电的进行，电池内部浓差极化加剧，负极堆积过多锂离子形成锂枝晶，一方面影响反应速度，另一反面不断生长的锂枝晶可能会刺破隔膜造成电池内部短路，产生鼓包甚至爆炸现象。通过如图2所示的典型脉冲充电方式，在充电过程中给电池提供休息时间，使电池内部离子中和、分散，减弱了浓差极化，有助于提升充电速度，降低电池温升，增加充电深度，提升电池寿命，但利用脉冲充电方式时如何确定脉冲频率仍然是个难题，传统方式是利用专门的测试设备，如电化学阻抗分析仪等，对待充电池进行大量的测试，根据充电结果确定较优的脉冲频率，但是此种方式工作量大，耗时长，需要反复进行充放电测试，才能获得有效结果，而且专门测试设备价格高昂，且在使用过程中最优脉冲充电频率是变化的，如果始终以初始测试标定好的脉冲频率充电是不科学的。
技术实现思路
本专利技术提供一种脉冲式充电最优频率的获取方法，解决了现有利用专门测试设备获取脉冲式充电最优频率时成本高且工作量大和耗时长的问题，无需专门的测试设备，操作简便，耗时短且无需反复进行充放电测试。为达到上述目的，本专利技术的技术方案具体是这样实现的：本专利技术公开一种脉冲式充电最优频率的获取方法，包括以下步骤：将充电机与二次电池电气连接；记录起始脉冲充电频率f0时的充电电流I0和充电电压U0，确定起始脉冲充电频率f0时的阻抗Z0；在所述充电电流I0或充电电压U0上叠加频率为f0-Δf和f0+Δf的电流信号或电压信号并在电池端口检测得到对应频率的电压或电流响应，或改变脉冲充电频率为f0-Δf和f0+Δf，确定频率为f0-Δf时的阻抗Z0-和频率为f0+Δf时的阻抗Z0+；选择阻抗Z0、Z0-和Z0+中幅值最小的所对应的频率作为最优脉冲频率；重复上述步骤，得到持续更新的最优脉冲频率。进一步地，在所述充电电流I0或充电电压U0上叠加的频率为f0-Δf和f0+Δf的电流信号或电压信号为脉冲信号。进一步地，所述充电电流I0或充电电压U0上叠加的频率为f0-Δf和f0+Δf的电流信号或电压信号的有效值小于充电电流I0或充电电压U0有效值的10％。进一步地，所述充电电流I0和充电电压U0均为矢量。进一步地，所述充电电流I0或充电电压U0上叠加的频率为f0-Δf和f0+Δf的电流信号或电压信号的持续时间不少于一个完整周期。有益技术效果：1、本专利技术公开的一种脉冲式充电最优频率的获取方法，包括以下步骤：将充电机与二次电池电气连接；记录起始脉冲充电频率f0时的充电电流I0和充电电压U0，确定起始脉冲充电频率f0时的阻抗Z0；在所述充电电流I0或充电电压U0上叠加频率为f0-Δf和f0+Δf的电流信号或电压信号并在电池端口检测得到对应频率的电压或电流响应，或改变脉冲充电频率为f0-Δf和f0+Δf，确定频率为f0-Δf时的阻抗Z0-和频率为f0+Δf时的阻抗Z0+；选择阻抗Z0、Z0-和Z0+中幅值最小的所对应的频率作为最优脉冲频率；重复上述步骤，得到持续更新的最优脉冲频率，解决了现有利用专门测试设备获取脉冲式充电最优频率时成本高且工作量大和耗时长的问题，无需专门的测试设备，操作简便，耗时短且无需反复进行充放电测试；2、本专利技术公开的一种脉冲式充电最优频率的获取方法，适用性较强，不依赖于二次电池出厂时标注的参数，当遇到电池老化、充电环境温度变化等情况时，该方法仍能够检测并计算出最优的脉冲充电频率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，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专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。图1为二次电池常见三种电极极化的示意图；图2为典型脉冲充电方式；图3为锂电池典型阻抗频谱图；图4为本专利技术一种脉冲式充电最优频率的获取方法中实施例一的电路结构示意图；图5为本专利技术一种脉冲式充电最优频率的获取方法中实施例二的电路结构示意图；图6为本专利技术一种脉冲式充电最优频率的获取方法的流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。下面结合附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。图3中，横坐标为频率f，纵坐标为阻抗幅值|Z|，我们一般将阻抗幅值最低处的频率定义为fzmin，通常我们认为以fzmin频率为的脉冲电流进行充电，能够达到最佳的效果；电池在充电过程中，荷电状态(SOC)和电芯温度都在变化，因此充电过程中fzmin是变化的。为了在充电过程中不断获取脉冲充电的最优频率fzmin并按此频率进行脉冲充电，本专利技术公开一种脉冲式充电最优频率的获取方法，参见图6，包括以下步骤：S1：将充电机与二次电池电气连接；S2：记录起始脉冲充电频率f0时的充电电流I0和充电电压U0，确定起始脉冲充电频率f0时的阻抗Z0；在所述充电电流I0或充电电压U0上叠加频率为f0-Δf和f0+Δf的电流信号或电压信号并在电池端口检测得到对应频率的电压或电流响应，或改变脉冲充电频率为f0-Δf和f0+Δf，确定频率为f本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉冲式充电最优频率的获取方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将充电机与二次电池电气连接；/n记录起始脉冲充电频率f

【技术特征摘要】
1.一种脉冲式充电最优频率的获取方法，其特征在于，包括以下步骤：
将充电机与二次电池电气连接；
记录起始脉冲充电频率f0时的充电电流I0和充电电压U0，确定起始脉冲充电频率f0时的阻抗Z0；
在所述充电电流I0或充电电压U0上叠加频率为f0-Δf和f0+Δf的电流信号或电压信号并在电池端口检测得到对应频率的电压或电流响应，或改变脉冲充电频率为f0-Δf和f0+Δf，确定频率为f0-Δf时的阻抗Z0-和频率为f0+Δf时的阻抗Z0+；
选择阻抗Z0、Z0-和Z0+中幅值最小的所对应的频率作为最优脉冲频率；
重复上述步骤，得到持续更新的最优脉冲频率。


2.根据权利1所述的一种脉冲式充电最优频率的获取方法，其特征在于，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘博，李国策，冯守旺，李德胜，郑隽一，张育铭，
申请(专利权)人：国创新能源汽车智慧能源装备创新中心江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32