一种锂离子电池的加热方法及振荡电源、电池管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种锂离子电池的加热方法及振荡电源、电池管理系统。该发明专利技术包括：采集锂离子电池的温度，依据锂离子电池的温度确定锂离子电池是否进入加热阶段；在确定锂离子电池进入加热阶段的情况下，依据锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，目标性能参数至少包括：振荡电流的正向幅值以及负向幅值、振荡电流的频率、振荡电流的占空比；向锂离子电池施加具备目标性能参数的振荡电流。通过本发明专利技术，解决了相关技术中在低温环境下为锂离子电池进行加热导致加热不均匀、损伤电芯的问题。池进行加热导致加热不均匀、损伤电芯的问题。池进行加热导致加热不均匀、损伤电芯的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池的加热方法及振荡电源、电池管理系统


[0001]本专利技术涉及锂离子电池领域，具体而言，涉及一种锂离子电池的加热方法及振荡电源、电池管理系统。

技术介绍

[0002]相关技术中，锂离子电池以能量密度高，功率密度高，自放电低等诸多优点迅速占领新能源高地，成为电池界佼佼者。虽然锂离子电池凭借其优势渗透到各行各业，但是在低温情况下，组成锂离子电池的内部材料反应活性降低，导致使用寿命严重下降。同时在充电过程中，由于极化增加使得充进去的电量极低甚至无法充电，如果强行充电，锂离子会被还原产生金属锂结晶附着在负极表面即出现析锂情况，轻则影响电池性能，重则刺穿隔膜发生短路带来安全隐患。在气温较低的时候，以锂离子动力电池为核心的新能源汽车因为锂离子电池能量物质活性降低，内部各类阻抗大幅增加，可用容量减少，输出功率明显下降，无法充电等导致使用性能大减，影响了电动汽车的普及。
[0003]锂离子电池低温能量物质失去大部分活性，使得锂离子电池在低温下充电变得困难，快速充电更是难上加难。鉴于此，充电
提出保护锂离子电池寿命的充电方式，其一，低温下不允许充电，比如根据电池性能低于
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20℃，电池明确规定不允许充电，此方法看似合理，实则带来诸多麻烦，无法为终端使用；其二，是目前绝大多数主机厂采用的办法，所谓的外部取暖，利用BMS控制单元及加热模块为整个电池包提供热量，加热电池包，使得电池处于合适温度环境进行充电，这种方法结构比较复杂，降低Pack比能量，耗能，研发成本高，控制难度大，故障率高，电池加热不均，影响电芯一致性，重要的是加热时间长，目前先进的加热装置耗时也要1小时左右，给终端客户带了较差的驾乘感受；其三，是较为新颖的脉冲的方式进行充电，理论上间歇的小电流充电方式利用间歇段消除极化，实则与直流等效电流相比却增加了极化，原因是脉动的幅值高，瞬间相对大电流会对低温下正负极NP比失衡的情况造成局部过充的情况安全隐患增加。
[0004]目前对整个电池包加热也采用外部加热方式，虽然起到了正向作用，但是无疑增加了电池包的重量，体积，同时增加了研发及各种费用，最重要的是在寒冷天气低温加热导致效率低下，每次低温下充电最少加热时间约为一小时，给终端客户带来不良驾乘体验。另外，加热的相对不均导致电池的使用状态不佳，影响循环寿命和性能的发挥。
[0005]针对相关技术中存在的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种锂离子电池的加热方法及振荡电源、电池管理系统，以解决相关技术中在低温环境下为锂离子电池进行加热导致加热不均匀、损伤电芯的问题。
[0007]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种锂离子电池的加热方法。该专利技术包括：采集锂离子电池的温度，依据锂离子电池的温度确定锂离子电池是否进入加
热阶段；在确定锂离子电池进入加热阶段的情况下，依据锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，目标性能参数至少包括：振荡电流的正向幅值以及负向幅值、振荡电流的频率、振荡电流的占空比；向锂离子电池施加具备目标性能参数的振荡电流。
[0008]进一步地，采集锂离子电池的温度，依据锂离子电池的温度确定锂离子电池是否进入加热阶段包括：判断锂离子电池的温度是否小于等于第一预设温度；在锂离子电池的温度小于等于第一预设温度的情况下，确定锂离子电池进入加热阶段。
[0009]进一步地，在确定锂离子电池进入加热阶段的情况下，依据锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，包括：确定锂离子电池的温度所属的温度区间，其中，温度区间分为第一温度区间以及第二温度区间，第一温度区间的最大温度值小于第二温度区间的最小温度值；依据锂离子电池的温度所属的不同温度区间，确定振荡电流的特性。
[0010]进一步地，依据锂离子电池的温度所属的不同温度区间，确定振荡电流的特性，包括：当锂离子电池的温度属于第一温度区间时，确定振荡电流的正向幅值与负向幅值均为第一幅值、振荡电流的频率为第一频率、振荡电流的占空比为第一占空比；当锂离子电池的温度属于第二温度区间时，确定振荡电流的正向幅值为第二幅值、振荡电流的反向幅值为第一幅值、振荡电流的频率为第二频率、振荡电流的占空比为第二占空比，第一频率高于第二频率，第二幅值大于第一幅值，第二占空比小于第一占空比。
[0011]进一步地，在向锂离子电池施加具备目标性能参数的振荡电流之后，该方法还包括：采集锂离子电池的实时温度；当实时温度大于等于第二预设温度时，停止为锂离子电池提供振荡电流。
[0012]为了实现上述目的，根据本专利技术的另一方面，提供了一种振荡电源。该振荡电源包括：第一数据采集单元，用于采集锂离子电池的温度，依据锂离子电池的温度确定锂离子电池是否进入加热阶段；参数管理单元，用于在确定锂离子电池进入加热阶段的情况下，依据锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，目标性能参数至少包括：振荡电流的正向幅值以及负向幅值、振荡电流的频率、振荡电流的占空比；第一控制单元，用于向锂离子电池施加具备目标性能参数的振荡电流。
[0013]进一步地，第一数据采集单元包括：判断子单元，用于判断锂离子电池的温度是否小于等于第一预设温度；第一确定子单元，用于在锂离子电池的温度小于等于第一预设温度的情况下，确定锂离子电池进入加热阶段。
[0014]为了实现上述目的，根据本专利技术的另一方面，提供了一种电池管理系统，该电池管理系统包括：包括上述任意一项的振荡电源，其中，该振荡电源执行上述任意一项的一种锂离子电池的加热方法。
[0015]为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，该程序执行上述任意一项的一种锂离子电池的加热方法。
[0016]为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，该程序执行上述任意一项的一种锂离子电池的加热方法。
[0017]通过本专利技术，采用以下步骤：采集锂离子电池的温度，依据锂离子电池的温度确定锂离子电池是否进入加热阶段；在确定锂离子电池进入加热阶段的情况下，依据锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，目标性能参数至少包括：振荡电流的正向幅值以
及负向幅值、振荡电流的频率、振荡电流的占空比；向锂离子电池施加具备目标性能参数的振荡电流，解决了相关技术中在低温环境下为锂离子电池进行加热导致加热不均匀、损伤电芯的问题。进而达到延长了锂离子电池在低温恶劣环境下的使用寿命的效果。
附图说明
[0018]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0019]图1是根据本专利技术实施例提供的一种锂离子电池的加热方法的流程图；
[0020]图2是根据本专利技术实施例提供的一种锂离子电池的电芯的等效电路示意图一；
[0021]图3是根据本专利技术实施例提供的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池的加热方法，其特征在于，包括：采集锂离子电池的温度，依据所述锂离子电池的温度确定所述锂离子电池是否进入加热阶段；在确定所述锂离子电池进入所述加热阶段的情况下，依据所述锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，所述目标性能参数至少包括：所述振荡电流的正向幅值以及负向幅值、所述振荡电流的频率、所述振荡电流的占空比；向所述锂离子电池施加具备所述目标性能参数的振荡电流。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采集锂离子电池的温度，依据所述锂离子电池的温度确定所述锂离子电池是否进入加热阶段包括：判断所述锂离子电池的温度是否小于等于第一预设温度；在所述锂离子电池的温度小于等于所述第一预设温度的情况下，确定所述锂离子电池进入所述加热阶段。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述锂离子电池进入所述加热阶段的情况下，依据所述锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，包括：确定所述锂离子电池的温度所属的温度区间，其中，所述温度区间分为第一温度区间以及第二温度区间，所述第一温度区间的最大温度值小于所述第二温度区间的最小温度值；依据所述锂离子电池的温度所属的不同温度区间，确定所述振荡电流的特性。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，依据所述锂离子电池的温度所属的不同温度区间，确定所述振荡电流的特性，包括：当所述锂离子电池的温度属于所述第一温度区间时，确定所述振荡电流的正向幅值与负向幅值均为第一幅值、所述振荡电流的频率为第一频率、所述振荡电流的占空比为第一占空比；当所述锂离子电池的温度属于所述第二温度区间时，确定所述振荡电流的正向幅值为第二幅值、所述振荡电流的反向幅值为第一幅值、所述振荡电流的频率为第二频率、所述振荡电流的占空比为第二占空比，所述第一频率高...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹海旭，苏树发，刘道淦，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：