电池阶梯式充电方法、装置、设备及可读存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种电池阶梯式充电方法、装置、设备及可读存储介质。该方法包括：按周期对电池进行第一阶段充电，处于第一阶段充电的每个周期按照每个周期对应的第一阶梯充电电流对电池充电第一预设时长，在电池电压达到第一预设充电截止电压前，当前周期的第一阶梯充电电流大于上一周期的第一阶梯充电电流；当电池电压达到第一预设充电截止电压后，按周期对电池进行第二阶段充电，处于第二阶段充电的每个周期按照每个周期对应的第二阶梯充电电流对电池充电第二预设时长，在电池电压达到第二预设充电截止电压前，当前周期的第二阶梯充电电流小于上一周期的第二阶梯充电电流，进而实现对充电极化现象的控制，降低对电池的损害，保证电池的充电速率。证电池的充电速率。证电池的充电速率。

【技术实现步骤摘要】
电池阶梯式充电方法、装置、设备及可读存储介质


[0001]本申请涉及电池管理
，特别涉及一种电池阶梯式充电方法、装置、设备及可读存储介质。

技术介绍

[0002]目前，使用最为广泛的充电技术为恒流恒压充电，即对电池以恒定电流充电至截止电压后，再在截止电压下进行恒压充电。但是，由于电池本身存在一定内阻，恒流恒压充电会使电池极化不断累积，而电池极化会影响电池的充电速度。其中，电池极化是指电池有电流通过，使电池偏离平衡电极电位的现象。因此，在以恒定电流充电的过程中，电池的极化积累现象越来越严重，进而降低了电池的充电速度。因此，控制和消除极化现象是实现对电池进行快速和高效充电的关键。
[0003]相关技术中，充电的限制电流在全生命周期内没有任何变化，即限制电流在全生命周期内是恒定的；不过，电池是会衰减的，所以在电池生命初期合适的限制电流，不一定在电池生命后期也合适；因此若使用恒定的限制电流进行全生命周期的充电将极大可能会对电池造成损害。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种电池阶梯式充电方法、装置、设备及可读存储介质，以解决相关技术中由于使用恒定的限制电流进行全生命周期的充电而造成电池损害的问题。
[0005]第一方面，提供了一种电池阶梯式充电方法，包括以下步骤：
[0006]按周期对电池进行第一阶段的充电，所述周期的数量为大于或等于2的整数，处于第一阶段充电的每个周期按照每个周期对应的第一阶梯充电电流对电池充电第一预设时长，其中在电池电压达到第一预设充电截止电压之前，当前周期的第一阶梯充电电流大于上一周期的第一阶梯充电电流；
[0007]当电池电压达到第一预设充电截止电压后，按周期对电池进行第二阶段的充电，处于第二阶段充电的每个周期按照每个周期对应的第二阶梯充电电流对电池充电第二预设时长，其中在电池电压达到第二预设充电截止电压之前，当前周期的第二阶梯充电电流小于上一周期的第二阶梯充电电流。
[0008]一些实施例中，所述电池阶梯式充电方法包括：
[0009]当第i个周期起始时刻的电池荷电状态低于处于第一阶段的负极石墨第二嵌锂平台的最低点对应的最大荷电状态时，将电池容量、标称容量、负极石墨第二嵌锂平台对应的最小荷电状态、第i个周期的预设充电的持续时长以及第i个周期起始时刻的电池荷电状态以及环境温度代入第一计算公式，得到第i个周期对应的第一阶梯充电电流，第一计算公式为：
[0010][0011]其中，I
1i
为第i个周期对应的第一阶梯充电电流，i为整数，且1≤i≤N，N为周期的数量，A1和B1为第i个周期起始时刻的环境温度对应的材料化学反应速率系数，C1为SOC系数，D1为温度系数，E1和F1为时间系数，SOC1为第i个周期起始时刻的电池荷电状态，SOC0为负极石墨第二嵌锂平台对应的最小荷电状态，R为摩尔气体常数，T为第i个周期起始时刻的环境温度，t为第i个周期预设充电的持续时间，SOH为电池容量和标称容量的比值，e为自然常数。
[0012]一些实施例中，当第i个周期起始时刻的电池荷电状态低于处于第一阶段的负极石墨第二嵌锂平台的最低点对应的最大荷电状态时，第i个周期的充电电量大于第i
‑
1个周期的充电电量。
[0013]一些实施例中，所述电池阶梯式充电方法包括：
[0014]当第i个周期起始时刻的电池荷电状态高于处于第二阶段的负极石墨第二嵌锂平台的最低点对应的最小荷电状态时，将电池容量、标称容量、第i个周期的预设充电的持续时长以及第i个周期起始时刻的电池荷电状态以及环境温度代入第二计算公式，得到第i个周期对应的第二阶梯充电电流，第二计算公式为：
[0015][0016]其中，I
2i
为第i个周期对应的第二阶梯充电电流，i为整数，且1≤i≤N，N为周期的数量，A2和B2为第i个周期起始时刻的环境温度对应的材料化学反应速率系数，C2和D2为SOC系数，E2为温度系数，F2和G2为时间系数，SOC2为第i个周期起始时刻的电池荷电状态，R为摩尔气体常数，T为第i个周期起始时刻的环境温度，t为第i个周期预设充电的持续时间，H2为SOH健康度系数，SOH为电池容量和标称容量的比值；e表示自然常数。
[0017]一些实施例中，当第i个周期起始时刻的电池荷电状态高于处于第二阶段的负极石墨第二嵌锂平台的最低点对应的最小荷电状态时，第i个周期的充电电量小于第i
‑
1个周期的充电电量。
[0018]第二方面，提供了一种电池阶梯式充电装置，包括：
[0019]第一阶段充电模块，其用于按周期对电池进行第一阶段的充电，所述周期的数量为大于或等于2的整数，处于第一阶段充电的每个周期按照每个周期对应的第一阶梯充电电流对电池充电第一预设时长，其中在电池电压达到第一预设充电截止电压之前，当前周期的第一阶梯充电电流大于上一周期的第一阶梯充电电流；
[0020]第二阶段充电模块，其用于当电池电压达到第一预设充电截止电压后，按周期对电池进行第二阶段的充电，处于第二阶段充电的每个周期按照每个周期对应的第二阶梯充电电流对电池充电第二预设时长，其中在电池电压达到第二预设充电截止电压之前，当前周期的第二阶梯充电电流小于上一周期的第二阶梯充电电流。
[0021]一些实施例中，所述电池阶梯式充电装置还包括：
[0022]第一电流确定模块，其用于当第i个周期起始时刻的电池荷电状态低于处于第一
阶段的负极石墨第二嵌锂平台的最低点对应的最大荷电状态时，将电池容量、标称容量、负极石墨第二嵌锂平台对应的最小荷电状态、第i个周期的预设充电的持续时长以及第i个周期起始时刻的电池荷电状态以及环境温度代入第一计算公式，得到第i个周期对应的第一阶梯充电电流，第一计算公式为：
[0023][0024]其中，I
1i
为第i个周期对应的第一阶梯充电电流，i为整数，且1≤i≤N，N为周期的数量，A1和B1为第i个周期起始时刻的环境温度对应的材料化学反应速率系数，C1为SOC系数，D1为温度系数，E1和F1为时间系数，SOC1为第i个周期起始时刻的电池荷电状态，SOC0为负极石墨第二嵌锂平台对应的最小荷电状态，R为摩尔气体常数，T为第i个周期起始时刻的环境温度，t为第i个周期预设充电的持续时间，SOH为电池容量和标称容量的比值，e为自然常数。
[0025]一些实施例中，所述电池阶梯式充电装置还包括：
[0026]第二电流确定模块，其用于当第i个周期起始时刻的电池荷电状态高于处于第二阶段的负极石墨第二嵌锂平台的最低点对应的最小荷电状态时，将电池容量、标称容量、第i个周期的预设充电的持续时长以及第i个周期起始时刻的电池荷电状态以及环境温度代入第二计算公式，得到第i个周期对应的第二阶梯充电电流，第二计算公式为：
[0027][0028]其中，I
2i
为第i个周期对应的第二阶梯充电电流，i为整数，且1≤i≤N，N为周期的数量，A2和B2为第i个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池阶梯式充电方法，其特征在于，包括以下步骤：按周期对电池进行第一阶段的充电，所述周期的数量为大于或等于2的整数，处于第一阶段充电的每个周期按照每个周期对应的第一阶梯充电电流对电池充电第一预设时长，其中在电池电压达到第一预设充电截止电压之前，当前周期的第一阶梯充电电流大于上一周期的第一阶梯充电电流；当电池电压达到第一预设充电截止电压后，按周期对电池进行第二阶段的充电，处于第二阶段充电的每个周期按照每个周期对应的第二阶梯充电电流对电池充电第二预设时长，其中在电池电压达到第二预设充电截止电压之前，当前周期的第二阶梯充电电流小于上一周期的第二阶梯充电电流。2.如权利要求1所述的电池阶梯式充电方法，其特征在于，所述电池阶梯式充电方法包括：当第i个周期起始时刻的电池荷电状态低于处于第一阶段的负极石墨第二嵌锂平台的最低点对应的最大荷电状态时，将电池容量、标称容量、负极石墨第二嵌锂平台对应的最小荷电状态、第i个周期的预设充电的持续时长以及第i个周期起始时刻的电池荷电状态以及环境温度代入第一计算公式，得到第i个周期对应的第一阶梯充电电流，第一计算公式为：其中，I
1i
为第i个周期对应的第一阶梯充电电流，i为整数，且1≤i≤N，N为周期的数量，A1和B1为第i个周期起始时刻的环境温度对应的材料化学反应速率系数，C1为SOC系数，D1为温度系数，E1和F1为时间系数，SOC1为第i个周期起始时刻的电池荷电状态，SOC0为负极石墨第二嵌锂平台对应的最小荷电状态，R为摩尔气体常数，T为第i个周期起始时刻的环境温度，t为第i个周期预设充电的持续时间，SOH为电池容量和标称容量的比值，e为自然常数。3.如权利要求2所述的电池阶梯式充电方法，其特征在于：当第i个周期起始时刻的电池荷电状态低于处于第一阶段的负极石墨第二嵌锂平台的最低点对应的最大荷电状态时，第i个周期的充电电量大于第i
‑
1个周期的充电电量。4.如权利要求1所述的电池阶梯式充电方法，其特征在于，所述电池阶梯式充电方法包括：当第i个周期起始时刻的电池荷电状态高于处于第二阶段的负极石墨第二嵌锂平台的最低点对应的最小荷电状态时，将电池容量、标称容量、第i个周期的预设充电的持续时长以及第i个周期起始时刻的电池荷电状态以及环境温度代入第二计算公式，得到第i个周期对应的第二阶梯充电电流，第二计算公式为：其中，I
2i
为第i个周期对应的第二阶梯充电电流，i为整数，且1≤i≤N，N为周期的数量，A2和B2为第i个周期起始时刻的环境温度对应的材料化学反应速率系数，C2和D2为SOC系数，E2为温度系数，F2和G2为时间系数，SOC2为第i个周期起始时刻的电池荷电状态，R为摩尔气体常数，T为第i个周期起始时刻的环境温度，t为第i个周期预设充电的持续时间，H2为SOH
健康度系数，SOH为电池容量和标称容量的比值；e表示自然常数。5.如权利要求4所述的电池阶梯式充电方法，其特征在于：当第i个周期起始时刻的电池荷电状态高于处于第二阶段的负极石墨第二嵌锂平台的最低点对应的最小荷电状态时，第i个周期的充电电量小于第i
‑
1个周期的充电...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔屹，聂荣荣，侯敏，刘婵，曹辉，
申请(专利权)人：上海瑞浦青创新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：