一种锂离子电池充电工况选择方法技术

本发明专利技术涉及一种锂离子电池充电工况选择方法，包括如下步骤：通过设定锂离子电池的充电目标，使得充电工况选择时充电目标一致；所述充电目标至少包括以下信息：起始SOC值，预期充电时间，目标SOC值；获取预置的充电工况；所述预置的充电工况至少为两种；在充电目标一致的情况下，根据不同的用户需求，选择相应的预置的充电工况；所述选择基于循环充电实验测试数据做出。本发明专利技术，在充电目标一致的前提下，通过对预置的充电工况开展相关研究，考虑到不同工况的衰退特性存在差异，而且主流BMS嵌入的工况单一，针对不同的用户需求进行充电工况的优化选择，对于满足用户需求、提高充电效率、延缓电池衰退至关重要。缓电池衰退至关重要。缓电池衰退至关重要。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池充电工况选择方法


[0001]本专利技术涉及新能源汽车等电池管理领域，具体说是一种锂离子电池充电工况选择方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着环境问题的日益凸显，可再生能源受到了越来越多的关注。在国家政策的大力推动下，动力电池已广泛应用于便携式设备、电动汽车和电力储能等领域，逐渐成为“双碳”背景下，节能减排的应用热点。其中，锂离子电池因其综合性能优越而成为目前各大车企的首选动力源，广泛应用于电动汽车领域。合理的管控电池，尤其是选择合适的方法给电池充电，对于满足用户需求和保持电池性能至关重要。
[0003]目前常见的锂离子电池充电方法主要包括恒流恒压充电、恒功率恒压充电、多阶段电流充电、脉冲充电、变电流充电等。
[0004]恒流恒压充电是目前动力电池充电的主要方式，操作简单、易于控制，但是不能消除电池充电过程中造成的极化现象，影响电池的充电效果；
[0005]恒功率充电由于初期充电电流较大，可以提高电池的充电效率；
[0006]多阶段恒流充电可以在充电过程中调整电流水平来延长电池的使用寿命，同时减少充电时间；
[0007]脉冲充电的目的是降低极化现象，提高充放电功率，缩短电池的充电时间；
[0008]变电流充电是使用电池的等效电路模型或电化学机理模型计算计算动力电池优化充电电流的方法。
[0009]目前，主流电池管理系统(Battery Management System，BMS)嵌入工况单一，并未考虑不同用户实际需求进行充电工况的优化选择。因此，考虑充电起点、等待时间和目标充电容量等需求，合理选择充电工况具有重要意义。
[0010]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的总体
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的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0011]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池充电工况选择方法，在充电目标一致的前提下，通过对预置的充电工况开展相关研究，考虑到不同工况的衰退特性存在差异，而且主流BMS嵌入的工况单一，针对不同的用户需求进行充电工况的优化选择，对于满足用户需求、提高充电效率、延缓电池衰退至关重要。
[0012]为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：
[0013]一种锂离子电池充电工况选择方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0014]通过设定锂离子电池的充电目标，使得充电工况选择时充电目标一致；所述充电目标至少包括以下信息：起始SOC值，预期充电时间，目标SOC值；
[0015]获取预置的充电工况；所述预置的充电工况至少为两种；
[0016]在充电目标一致的情况下，根据不同的用户需求，选择相应的预置的充电工况；
[0017]所述选择基于循环充电实验测试数据做出。
[0018]在上述技术方案的基础上，所述根据不同的用户需求，选择相应的预置的充电工况，具体包括：
[0019]根据电池的不同起始SOC点和用户预期充电时间，选择电池的预期充电容量最多的充电工况；
[0020]根据电池的不同SOC区间特性，对电池的SOC区间进行划分，选择相同SOC区间内电池的预期充电时间最快的充电工况；
[0021]根据电池的不同SOC区间特性，对电池的SOC区间进行划分，选择相同SOC区间内电池的预期充电能量最多的充电工况；
[0022]根据电池的循环充电实验造成的性能衰退，不考虑电池的起始SOC点和用户预期充电时间，选择电池的预期容量衰退最慢的充电工况；
[0023]根据电池的循环充电实验造成的性能衰退，不考虑电池的起始SOC点和用户预期充电时间，选择电池的预期充电能量效率最多的充电工况。
[0024]在上述技术方案的基础上，所述循环充电实验测试数据的获取步骤如下：
[0025]设定循环充电实验的次数；默认为1000次；
[0026]设定起始SOC值为0％
‑
80％，每递增20％为一个SOC区间；
[0027]设定预期充电时间为5min
‑
30min，每递增5min为一个测试点；
[0028]测试不同SOC区间、不同测试点的情况下，不同充电工况最终得到的测试数据；
[0029]所述测试数据包括：
[0030]充电容量，是指电池储存电量的大小，单位是安时(Ah)或毫安时(mAh)；
[0031]充电时间，是指相同SOC区间内电池充电至充电截止电压所需的时间；
[0032]充电能量，是指电池储存的能量，能量的单位是瓦时(Wh)。
[0033]在上述技术方案的基础上，默认预置的充电工况包括：恒流充电工况、恒功率充电工况、五阶段恒流充电工况、变电流间歇充电工况、恒流和恒dQ/dV相结合的复合充电工况。
[0034]在上述技术方案的基础上，根据电池手册的规定确定充电截止电压；
[0035]所述恒流充电工况为1.6C恒流充电至充电截止电压；
[0036]所述恒功率充电工况为20W恒功率充电至充电截止电压；
[0037]所述五阶段恒流充电工况为首先2C、1.8C、1.6C、1.4C分别恒流充电5min，然后1.2C恒流充电至充电截止电压；
[0038]所述变电流间歇充电工况为首先2.5C恒流充电至第一SOC值，所述SOC值默认为10％，然后静置预设间歇时间，所述间歇时间默认为2min30s，再后1.92C恒流充电至第二SOC值，所述第二SOC值默认为60％，之后静置预设间歇时间，最后1.34C恒流充电至充电截止电压；
[0039]所述复合充电工况为首先1C恒流充电至第三SOC值，所述第三SOC值默认为20％，然后采用恒dQ/dV＝25Ah/V充电至充电截止电压。
[0040]在上述技术方案的基础上，所述锂离子电池是在电动车辆中使用的电池，具体说，是以下任意一种：锰酸锂动力电池、磷酸铁锂动力电池、三元材料动力电池。
[0041]在上述技术方案的基础上，默认起始SOC值为0％；
[0042]默认预期充电时间为30min；
[0043]默认目标SOC值为80％。
[0044]本专利技术所述的一种锂离子电池充电工况选择方法，具有以下有益效果：
[0045]在充电目标一致的前提下，通过对预置的充电工况开展相关研究，考虑到不同工况的衰退特性存在差异，而且主流BMS嵌入的工况单一，针对不同的用户需求进行充电工况的优化选择，对于满足用户需求、提高充电效率、延缓电池衰退至关重要。
附图说明
[0046]本专利技术有如下附图：
[0047]附图用于更好地理解本专利技术，不构成对本专利技术的不当限定。其中：
[0048]图1本专利技术所述一种锂离子电池充电工况选择方法的流程图。
[0049]图2锂离子电池初始充电SOC＝0％，不同充电工况下不同充电时间电池的充电容量变化图。
[0050本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池充电工况选择方法，其特征在于，包括如下步骤：通过设定锂离子电池的充电目标，使得充电工况选择时充电目标一致；所述充电目标至少包括以下信息：起始SOC值，预期充电时间，目标SOC值；获取预置的充电工况；所述预置的充电工况至少为两种；在充电目标一致的情况下，根据不同的用户需求，选择相应的预置的充电工况；所述选择基于循环充电实验测试数据做出。2.如权利要求1所述的一种锂离子电池充电工况选择方法，其特征在于，所述根据不同的用户需求，选择相应的预置的充电工况，具体包括：根据电池的不同起始SOC点和用户预期充电时间，选择电池的预期充电容量最多的充电工况；根据电池的不同SOC区间特性，对电池的SOC区间进行划分，选择相同SOC区间内电池的预期充电时间最快的充电工况；根据电池的不同SOC区间特性，对电池的SOC区间进行划分，选择相同SOC区间内电池的预期充电能量最多的充电工况；根据电池的循环充电实验造成的性能衰退，不考虑电池的起始SOC点和用户预期充电时间，选择电池的预期容量衰退最慢的充电工况；根据电池的循环充电实验造成的性能衰退，不考虑电池的起始SOC点和用户预期充电时间，选择电池的预期充电能量效率最多的充电工况。3.如权利要求1所述的一种锂离子电池充电工况选择方法，其特征在于，所述循环充电实验测试数据的获取步骤如下：设定循环充电实验的次数；默认为1000次；设定起始SOC值为0％
‑
80％，每递增20％为一个SOC区间；设定预期充电时间为5min
‑
30min，每递增5min为一个测试点；测试不同SOC区间、不同测试点的情况下，不同充电工况最终得到的测试数据；所述测试数据包括：充电容量，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙丙香，李凯鑫，张维戈，苏晓佳，牛利勇，鲍谚，张言茹，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：