分段恒流充電方法實現(xiàn)動力鋰電池的快速和均衡充電

來源：存能電氣  日期：2020-03-23 11:08  瀏覽量：次

分段恒流充電方法實現(xiàn)動力鋰電池的快速和均衡充電。為了更好的保護(hù)鋰電池的性能，鋰電池一般會要求充電過程按涓流充電(低壓預(yù)充)、恒流充電、恒壓充電以及充電終止四個階段，進(jìn)行管控。要實現(xiàn)分段恒流充電的自動控制,階段恒流充電終止判斷參數(shù)可選擇充電時間、電池溫度和電池電壓等。

分段恒流充電方法實現(xiàn)動力鋰電池的快速和均衡充電

鋰電池的充電方式是限壓恒流，都是由IC芯片控制的，典型的充電方式是：先檢測待充電電池的電壓，如果電壓低于3V，要先進(jìn)行預(yù)充電，充電電流為設(shè)定電流的1/10，電壓升到3V后，進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)充電過程。

標(biāo)準(zhǔn)充電過程為：以設(shè)定電流進(jìn)行恒流充電，電池電壓升到4.20V時，改為恒壓充電，保持充電電壓為 4.20V。此時，充電電流逐漸下降，當(dāng)電流下降至設(shè)定充電電流的1/10時，充電結(jié)束。

在傳統(tǒng)的四種充電方法的基礎(chǔ)上提出一種變電流快速充電方法，其主要分為小電流涓流充電、分段恒流充電和脈沖充電三個階段。其中分段恒流充電階段，采用容量控制法對鋰電池充電電流進(jìn)行控制，使其不斷接近電池最佳充電曲線。

分段恒流充電使鋰電池的實際充電電流曲線接近充電可接受電流曲線，是實現(xiàn)電池快速充電的有效方法。采用容量梯度法確定恒流充電終止標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，減小階梯恒流充電電流下降梯度，并輔以電池溫度過高則停止充電的保護(hù)控制，可實現(xiàn)動力電池的智能化快速充電控制和均衡充電。

快速充電方法的選擇

增大充電電流，鋰電池極板上單位時間內(nèi)恢復(fù)的活性物質(zhì)增多，充電時間就可縮短，但過大的充電電流會損害電池。電池可接受的充電電流是有限的，且會隨充電時間呈指數(shù)規(guī)律下降。理想化的鋰電池快速充電過程是充電電流始終保持在電池充電可接受電流的極限值。

分段恒流充電控制方法

①采用容量梯度法確定階段恒流充電終止標(biāo)準(zhǔn)。

②減小各段恒流值下降梯度。

③將電池溫度設(shè)為充電安全保障控制參數(shù)。

恒流充電是當(dāng)電池電壓上升到涓流充電閾值以上時，提高充電電流進(jìn)行恒流充電。恒流充電的電流在0.2C至1.0C之間，電池電壓隨著恒流充電過程逐步升高，一般單節(jié)電池設(shè)定的此電壓為3.0-4.2V。動力鋰電池恒流充電都是由IC芯片控制的，先檢測待充電電池的電壓，如果電壓低于3V要先進(jìn)行預(yù)充電，充電電流為設(shè)定電流的1/10，電壓升到3V后進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)充電過程。

分段恒流充電使鋰電池的實際充電電流曲線接近充電可接受電流曲線，是實現(xiàn)電池快速充電的有效方法。采用容量梯度法確定恒流充電終止標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，減小階梯恒流充電電流下降梯度，并輔以電池溫度過高則停止充電的保護(hù)控制，可實現(xiàn)動力電池的智能化快速充電控制。恒流充電控制方法可有效縮短充電時間，提高充電效率，延長鋰電池使用壽命。