一种用于锂离子动力电池组的安全充电方法技术

本发明专利技术公开了一种用于锂离子动力电池组的、以电池组中单体电池充电电压最高值和最高温度值为主要控制参数的充电方法，该方法是以蓄电池组中最高单体电池的电压和温度的最高温度值为控制参数，控制充电装置的输出电压和输出电流。当其中某个单体电压超过允许值后，即通过减小充电电流和充电电压的方法，使最高电池单体的电压稳定在给定值；当其中某个单体温度超过允许值后，即通过减小充电电流，使最高温度值限制在允许范围内。本发明专利技术可有效地防止发生采用现有的以电池组端电压为主要控制参数的充电方法所发生的单体电池过充电和温度超过允许值现象的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种动力电池组的充电方法，具体地说，本专利技术涉及一种以极 端单体电池电压为主要控制参数的锂离子动力电池组的安全充电方法。
技术介绍
锂离子动力电池是一种高性能新型动力电池，它具有储能能量高、体积轻、 使用寿命长的优点，其缺点是在充电过程中， 一旦充电电压超过其允许电压 和温度超过其允许值都会严重损害蓄电池，不仅使锂离子电池的使用寿命縮 短，而且还可能造成燃烧、爆裂等事故。现有的由若干个单体电池串联成组的动力蓄电池组的充电方法是以电池 组端电压，即串联电池组的总电压为主要参数对充电电流和电压进行控制，使 充电过程中电池组的端电压不超过给定数值，即各单体电池充电电压之和不超 过给定数值。由于蓄电池性能存在差异，采用现有的以电池组端电压为主要控制参数的 充电方法，虽然总电压可稳定在给定值之内，但部分电池会超过平均电压，必 然发生蓄电池组中部分单体电池充电电压超过允许值，造成其损坏的现象发 生，所以，现有充电方法不能用于锂离子动力电池组的充电。
技术实现思路
鉴于上述原因，本专利技术的目的是提供一种用于锂离子动力电池组的、以极 端单体电池电压为主要控制参数的锂离子动力电池组安全充电方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案 一种用于锂离子动力电池组 的充电方法，其特征在于它是以蓄电池组中最高单体电池的电压和最高的温 度为控制参数，控制充电装置的输出电压和输出电流。在本专利技术的具体实施例中，本专利技术是以电池组中单体电池充电电压的最高 值为控制参数；当其中一个单体电压超过允许值后，即通过减小充电电流和充 电电压，使最高电池单体的电压稳定在给定值。只要最高单体电池的电压不超 过允许值，即可防止发生单体电池电压超过允许范围。在本专利技术的另一具体实施例中，本专利技术是以电池组中单体电池充电温度检 测点的最高值为控制参数；当其中一个单体充电温度超过允许值后，即通过减 小充电电流，使最高温度值限制在允许范围内。只要最高温度不超过允许值， 即可防止发生电池组个别单体电池的温度超过允许范围。在每个单体电池上还可以增加一个电压比较电路，若单体电池的电压超过设定值，立即关闭充电装置。本专利技术的优点是可有效地防止发生单体电池过充电现象的发生，延长了 电池的使用寿命。 附图说明图1为本专利技术充电装置与锂离子蓄电池组的连接示意图 具体实施例方式在对锂离子电池组充电的过程中，我们发现电池组中性能最差、或剩余电 量最多、或内阻最大的电池单体其充电电压会最高或温度最高，所以，本专利技术 以极端单体电池电压为主要控制参数对锂离子动力电池组进行安全充电。本专利技术公开的充电方法是以串联蓄电池组中最高的蓄电池单体电池电压 为控制参数控制充电装置的输出电流和电压。只要将最高的单体电池电压和温 度控制在规定范围内，即不会发生充电过程中个别电池充电电压和温度超过允 许范围。S口，在充电过程中，充电装置实时监测蓄电池组中各个单体电池的充 电电压和各温度监测点的温度值，当电池组中有单体电池充电电压超过给定值 后，立即通过减小充电电流，将该电池的充电压稳定在给定电压值；若有检测 点的温度超过给定值时，也通过减小充电电流，使温度控制在允许范围内。本专利技术在每个单体电池上增加一个电压比较电路(即电压看门狗)，若电 压超过设定值，电压比较器电路可立即关闭充电装置。本专利技术将上述充电方法定义为基于极端单体电池安全充电方法。采用 本专利技术公开的充电方法不会发生单体电池过充电和温度超过允许值的问题。实 验证明，本专利技术所述的充电方法是锂离子动力电池最佳充电方法。为了实现本专利技术所述的充电方法，蓄电池组中必须安装单体电池电压检测 装置和温度检测装置，也可在每个电池上安装电压比较电路(即电压看门狗)。蓄电池组和充电装置之间的连接关系如图l所示，除现有的充电用正极、 负极电线连接、充电控制线A外，至少有一个通讯线路连接，用于向充电装置 传送蓄电池组的电压和温度等数字信息。通讯线路可以是CAN总线或 DeviceNet总线或RS-485总线或电力载波通讯线等。本专利技术公开的充电方法与传统的充电方法相比具有以下优点1、 本专利技术以串联蓄电池组充电过程中最高的单体电池电压为主要参数， 控制充电装置的输出电流和输出电压，当充电过程中任一单体电池充电电压超 过给定值后，通过减小充电电流使该电池单体充电电压稳定在给定电压值，可 有效地防止发生单体电池过充电现象的发生，延长了电池使用寿命。2、 当蓄电池组中的任一温度检测点的温度超过允许值后，即通过减小充电电流，使最高温度控制在允许范围内，有效地防止发生充电过程中温度超过 允许值的现象。3、本专利技术在每个单体电池上增加了电压比较电路(即电压看门狗)，若 电压超过设定值，可立即关闭充电装置，有效地防止发生单体电池过充电现象的发生。以上所述是本专利技术的具体实施例及所运用的技术原理，任何基于本专利技术技 术方案基础上的等效变换，均属于本专利技术保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于锂离子动力电池组的充电方法，其特征在于：它是以蓄电池组中最高单体电池的电压和最高的温度为控制参数，控制充电装置的输出电压和输出电流。

【技术特征摘要】
1、 一种用于锂离子动力电池组的充电方法，其特征在于它是以蓄电池 组中最高单体电池的电压和最高的温度为控制参数，控制充电装置的输出电压 和输出电流。2、 根据权利要求l所述的用于锂离子动力电池组的充电方法，其特征在于它是以电池组中单体电池充电电压的最高值为控制参数；当其中一个单体 电压超过允许值后，即通过减小充电电流和充电电压，使最高电池单体的电压 稳定在给定值。只要最高单体电池的电压不超过允许值，即可防止发生单体电 池电压超过允许范围。3、 根...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱良国，
申请(专利权)人：机械科学研究院先进制造技术研究中心，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]