一种低温条件下锂电池充放电控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电池控制技术领域，特别是涉及一种低温条件下锂电池充放电控制方法及装置，所述低温条件下锂电池充放电控制方法包括充电过程以及放电过程：充电过程：获取各个单体电池的温度；根据获取的单体电池的温度确定若干个充电单体电池；调整充电参数，对确定出的若干个充电单体电池进行充电；监测充电过程中各个单体电池的温度；根据监测到的各个单体电池的温度重新确定充电单体电池；根据重新确定的充电单体电池调整充电参数以对重新确定的充电单体电池进行充电；放电过程与充电过程相近。本发明专利技术提供的充放电控制方法通过比较各个单体电池的温度，确定充放电的单体电池，利用充放电产生的热量使各个单体电池进入到适宜充放电的温度区间。充放电的温度区间。充放电的温度区间。

【技术实现步骤摘要】
一种低温条件下锂电池充放电控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及电池控制
，特别是涉及一种低温条件下锂电池充放电控制方法及装置。

技术介绍

[0002]温度是电源控制系统中的重要参数，主要是由于温度会影响电池的充放电。具体而言，温度降低，电池的对外电压以及对外容量都会下降，特别是在
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20℃以下时，这种现象更为明显；相反，温度升高电池的对外电压以及对外容量均有所上升。但是由于充放电过程发生复杂的物理化学变化，会使电池温度变化较大，很难量化地分析温度对充放电的实际影响。
[0003]从电化学角度分析，溶液电阻、SEI膜电阻在整个温度范围内变化不大，对电池低温性能的影响较小；电荷传递电阻随温度的降低而显著增加，且在整个温度范围内随温度的变化都明显大于溶液电阻和SEI膜电阻。这是因为随着温度的降低，电解液的离子电导率随之降低，SEI膜电阻和电化学反应电阻随之增大，导致低温下欧姆极化、浓差极化和电化学极化均增大，在电池的放电曲线上就表现为平均电压和放电容量均随着温度降低而降低。
[0004]现有技术提供了先对电池进行一定加热处理，使之脱离低效的充放电温度区间再使电池对外充放电的方法，这种方法基本是针对单一电池设计的，对于并排设置的电池包，如何控制电池充放电以减少损耗是需要解决的问题。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述的问题，提供一种低温条件下锂电池充放电控制方法及装置。
[0006]本专利技术实施例是这样实现的，一种低温条件下锂电池充放电控制方法，所述低温条件下锂电池充放电控制方法包括充电过程以及放电过程：
[0007]充电过程：
[0008]获取各个单体电池的温度；
[0009]根据获取的单体电池的温度确定若干个充电单体电池；
[0010]调整充电参数，对确定出的若干个充电单体电池进行充电；
[0011]监测充电过程中各个单体电池的温度；
[0012]根据监测到的各个单体电池的温度重新确定充电单体电池；
[0013]根据重新确定的充电单体电池调整充电参数以对重新确定的充电单体电池进行充电；
[0014]放电过程：
[0015]获取各个单体电池的温度；
[0016]根据获取的单体电池的温度确定若干个放电单体电池；
[0017]调整放电参数，使确定出的若干个放电单体电池进行放电；
[0018]监测放电过程中各个单体电池的温度；
[0019]根据监测到的各个单体电池的温度重新确定放电单体电池；
[0020]根据重新确定的放电单体电池调整放电参数以使重新确定的放电单体电池对外放电。
[0021]在其中一个实施例中，本专利技术提供了一种低温条件下锂电池充放电控制装置，所述低温条件下锂电池充放电控制装置包括充电控制模块以及放电控制模块；
[0022]所述充电控制模块用于：
[0023]获取各个单体电池的温度；
[0024]根据获取的单体电池的温度确定若干个充电单体电池；
[0025]调整充电参数，对确定出的若干个充电单体电池进行充电；
[0026]监测充电过程中各个单体电池的温度；
[0027]根据监测到的各个单体电池的温度重新确定充电单体电池；
[0028]根据重新确定的充电单体电池调整充电参数以对重新确定的充电单体电池进行充电；
[0029]所述放电控制模块用于：
[0030]获取各个单体电池的温度；
[0031]根据获取的单体电池的温度确定若干个放电单体电池；
[0032]调整放电参数，使确定出的若干个放电单体电池进行放电；
[0033]监测放电过程中各个单体电池的温度；
[0034]根据监测到的各个单体电池的温度重新确定放电单体电池；
[0035]根据重新确定的放电单体电池调整放电参数以使重新确定的放电单体电池对外放电。
[0036]本专利技术提供的低温条件下锂电池充放电控制方法通过获取单体电池的温度，根据单体电池的温度情况确定先进行充电或者放电的单体电池，利用单体电池充电或者放电产生的热量使邻近的单体电池脱离充放电的低效温度区，从而减小充放电过程中的无用损耗，提升电能利用率。
附图说明
[0037]图1为一个实施例提供的低温条件下锂电池充放电控制方法的流程图；
[0038]图2为一个实施例提供的低温条件下锂电池充放电控制装置的结构框图；
[0039]图3为一个实施例中计算机设备的内部结构框图。
具体实施方式
[0040]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0041]可以理解，本专利技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元
件区分。举例来说，在不脱离本专利技术的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。
[0042]如图1所示，在一个实施例中，提出了一种低温条件下锂电池充放电控制方法，所述低温条件下锂电池充放电控制方法包括充电过程以及放电过程：
[0043]充电过程：
[0044]获取各个单体电池的温度；
[0045]根据获取的单体电池的温度确定若干个充电单体电池；
[0046]调整充电参数，对确定出的若干个充电单体电池进行充电；
[0047]监测充电过程中各个单体电池的温度；
[0048]根据监测到的各个单体电池的温度重新确定充电单体电池；
[0049]根据重新确定的充电单体电池调整充电参数以对重新确定的充电单体电池进行充电；
[0050]放电过程：
[0051]获取各个单体电池的温度；
[0052]根据获取的单体电池的温度确定若干个放电单体电池；
[0053]调整放电参数，使确定出的若干个放电单体电池进行放电；
[0054]监测放电过程中各个单体电池的温度；
[0055]根据监测到的各个单体电池的温度重新确定放电单体电池；
[0056]根据重新确定的放电单体电池调整放电参数以使重新确定的放电单体电池对外放电。
[0057]在本实施例中，充电过程与放电过程对于目标单体电池的选定方法相似，不同仅在于所选用的数据不同。在本实施例中，主要针对由多个单体电池并排构成的电池包或者电池组，同时本专利技术不适用于对充放电具有较高实时性要求的场合，主要适用于储能系统、风光电的转换与存储等场景，此外还可以用于数据中心等用电较为平稳的场景，在这些场景下，对充放电的时效性要求较低，具有较宽裕的预热时间，本专利技术不适用于快充场景。
[0058]在本实施例中，这里的单体电池是指构成电池包或者电池组的单个电池，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温条件下锂电池充放电控制方法，其特征在于，所述低温条件下锂电池充放电控制方法包括充电过程以及放电过程：充电过程：获取各个单体电池的温度；根据获取的单体电池的温度确定若干个充电单体电池；调整充电参数，对确定出的若干个充电单体电池进行充电；监测充电过程中各个单体电池的温度；根据监测到的各个单体电池的温度重新确定充电单体电池；根据重新确定的充电单体电池调整充电参数以对重新确定的充电单体电池进行充电；放电过程：获取各个单体电池的温度；根据获取的单体电池的温度确定若干个放电单体电池；调整放电参数，使确定出的若干个放电单体电池进行放电；监测放电过程中各个单体电池的温度；根据监测到的各个单体电池的温度重新确定放电单体电池；根据重新确定的放电单体电池调整放电参数以使重新确定的放电单体电池对外放电。2.根据权利要求1所述的低温条件下锂电池充放电控制方法，其特征在于，所述根据获取的单体电池的温度确定若干个充电单体电池，包括：根据单体电池的安装位置对单体电池进行分组，同一组内的所有单体电池排列成排；对于每一组，判断是否存在温度高于第一阈值的单体电池；若存在，则将高于第一阈值的单体电池作为充电单体电池；若不存在，则计算单体电池的温差，根据计算所得的温差确定充电单体电池。3.根据权利要求2所述的低温条件下锂电池充放电控制方法，其特征在于，所述计算单体电池的温差，根据计算所得的温差确定充电单体电池，包括：计算邻近的两个单体电池的温差得到第一温差数列；判断所述第一温差数列中是否存在邻近的两项均大于第二阈值；若存在，则将大于第二阈值的两个温差对应的单体电池作为充电单体电池；若不存在，则判断所述第一温差数列中是否存在大于第二阈值的非邻近项，若存在大于第二阈值的非邻近项，则根据确定出的大于第二阈值的非邻近项将单体电池划分为小组，分别将每个小组内温度最高的单体电池作为充电单体电池；若不存在大于第二阈值的非邻近项，则根据单体电池的安装位置关系确定候选单体电池，在候选单体电池中确定充电单体电池。4.根据权利要求3所述的低温条件下锂电池充放电控制方法，其特征在于，所述在候选单体电池中确定充电单体电池，包括：对所有候选单体电池进行试充电，监测各个单体电池的温度；重复权利要求2或3的步骤，判断是否确定出充电单体电池；若否，计算各个候选单体电池的升温速率；由升温速率、位置参数以及当前温度计算每个候选单体电池的优先值：H＝av+bk+cT
其中，H为单体电池的优先值，a、b、c分别为升温速率v、位置参数k以及当前温度T的权重，k＝1/(n1+n2+d)，n1、n2分别为每个候选单体电池左右侧连续的非候选单体电池的数量，d为非0常数；根据计算所得的优先值的大小选定不多于N/3个候选单体电池作为目标单体电池，N为候选单体电池的数量。5.根据权利要求1所述的低温条件下锂电池充放电控制方法，其特征在于，所述根据获取的单体电池的温度确定若干个放电单体电池，包括：根据单体电池的安装位置对单体电池进行分组，同一组内的所有单体电池排列成排；对于每一组，判断是否存在温度高于第三阈值的单体电池；若存在，则将高于第三阈值的单体电池作为放电单体电池；若不存在，则计算单体电池的温差，根据计算所得的温差确定放电单体电池。6.根据权利要求5所述的低温条件下锂电池充放电控制方法，其特征在于，所述计算单体电池的温差，根据计算所得的温差确定放电单体电池，包括：计算邻近的两个单体电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张清哲，
申请(专利权)人：深圳华晓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：