[發(fā)明專利]一種鎳氫電池組恒壓充電方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910168566.4
• 申請(qǐng)日: 2009-08-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101651240A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 匡德志;宋祥;葛建生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇春蘭清潔能源研究院有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/44
• 分類號(hào): H01M10/44
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

所屬領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在鎳氫電池組上進(jìn)行恒壓充電的方法

背景技術(shù)

隨著電動(dòng)車用動(dòng)力電源系統(tǒng)和各種大型儲(chǔ)能電網(wǎng)裝置的應(yīng)用，鎳氫電池組 采用恒流充電方法和上述充電截止控制條件與產(chǎn)品整體設(shè)計(jì)配置不適應(yīng)，鎳氫 電池組通常采用恒流充電方法為，其充電截止控制條件為充電時(shí)間(t)、電池 溫度(dT/dt、ΔT)、電池電壓變化-ΔV等。

而傳統(tǒng)的恒壓充電轉(zhuǎn)浮充方法直接應(yīng)用于鎳氫電池組充電和充電截止條件 控制存在如下缺陷：

1)、高溫時(shí)，鎳氫電池組容易被過(guò)充電使得電池內(nèi)壓升高，可能造成電解 液外泄而導(dǎo)致絕緣下降和破壞，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生起弧，從而限制使用和性能 衰減。

2)、低溫時(shí)，鎳氫電池組欠充電有效儲(chǔ)電能量少影響正常使用。

3)、當(dāng)鎳氫電池組有若干個(gè)低/零電壓時(shí)，會(huì)誘發(fā)熱失控，影響蓄電池的使 用安全。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上缺陷，本發(fā)明的主要目的是在于提供一種適用于電動(dòng)車、電網(wǎng)、 機(jī)車用的其充電方式采用非線性恒壓充電方式。本發(fā)明的另外目的在于串聯(lián)式 的鎳氫蓄電池組中出現(xiàn)有若干個(gè)低/零電壓時(shí)，采用非線性恒壓充電方式可避免 熱失控，確保蓄電池使用安全。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種鎳氫電池組恒壓充電方法，所述的充電 方法在恒壓充電條件下當(dāng)滿足4種判別模式中任何一種狀態(tài)參數(shù)時(shí)停止充電， 可以使通過(guò)串聯(lián)方式鎳氫蓄電池組在整個(gè)充電過(guò)程中充到最大容量并且安全可 靠，其判定模式：

1)、蓄電池組的充電電壓呈逐漸上升逼近充電恒壓設(shè)定值而充電電流呈連 續(xù)下降趨勢(shì)其電流與時(shí)間的變化率dI/dt的絕對(duì)值小于等于0.25-0.01。

2)、充電電流出現(xiàn)+ΔI，即充電電流出現(xiàn)不減反增時(shí)必須立刻停止充電過(guò) 程，+ΔI取值范圍0.01-0.10C。

3)、電池荷電量SOC估值大于93％。

4)、單次充電持續(xù)時(shí)間大于1小時(shí)。

本發(fā)明所述的恒壓充電的最大電流不大于2C，適用于對(duì)蓄電池組中含有0 壓?jiǎn)误w蓄電池進(jìn)行恒壓充電，也適用對(duì)蓄電池組中不含有0壓?jiǎn)误w蓄電池進(jìn)行 恒壓充電，適用在-30～55℃下對(duì)蓄電池組進(jìn)行恒壓充電。

采用以上技術(shù)方案后，本發(fā)明通過(guò)研究安全和效率相結(jié)合的電池組控制策 略，從技術(shù)和控制層面上提出一種可行的鎳氫蓄電池組恒壓充電策略及控制方 法，提高鎳氫蓄電池組的使用安全裕度，從而達(dá)到保證車輛電源系統(tǒng)和儲(chǔ)能電 網(wǎng)系統(tǒng)在試驗(yàn)中穩(wěn)定性和可靠性。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為非線性恒壓充電方式電壓與溫度的關(guān)系。

具體實(shí)施方式

根據(jù)圖1、圖2所示，一種鎳氫電池組恒壓充電方法，所述的充電方法在 恒壓充電條件下當(dāng)滿足4種判別模式中任何一種狀態(tài)參數(shù)時(shí)停止充電，在鎳氫 電池組設(shè)定恒壓充電電壓數(shù)值門(mén)檻、最大充電電流選擇2C倍率及以下時(shí)，以下 情況下通過(guò)判別模式可以使通過(guò)串聯(lián)方式鎳氫蓄電池組在整個(gè)充電過(guò)程中充到 最大容量并且安全可靠，其判定模式：

1)、蓄電池組的充電電壓呈逐漸上升逼近充電恒壓設(shè)定值而充電電流呈連 續(xù)下降趨勢(shì)其電流與時(shí)間的變化率dI/dt的絕對(duì)值小于等于0.25-0.01。

2)、充電電流出現(xiàn)+ΔI，即充電電流出現(xiàn)不減反增時(shí)必須立刻停止充電過(guò) 程，+ΔI取值范圍0.01-0.10C。

3)、電池荷電量SOC估值大于93％。

4)、單次充電持續(xù)時(shí)間大于1小時(shí)。

本發(fā)明所述的恒壓充電的最大電流不大于2C，適用于對(duì)蓄電池組中含有0 壓?jiǎn)误w蓄電池進(jìn)行恒壓充電，也適用對(duì)蓄電池組中不含有0壓?jiǎn)误w蓄電池進(jìn)行 恒壓充電，適用在-30～55℃下對(duì)蓄電池組進(jìn)行恒壓充電。

與以往恒壓充電方式的對(duì)比詳細(xì)闡述：

1.以往采用充電電壓與環(huán)境溫度線性的恒壓充電控制的缺點(diǎn)： 實(shí)際情況為鎳氫電池的容量和電化學(xué)反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系并非完全呈線性， 而是在低溫時(shí)變化率更大些，以往采用線性關(guān)系進(jìn)行恒壓充電就會(huì)出現(xiàn)不是高 溫就是低溫即總有一端難以達(dá)到希望的安全和效率相結(jié)合的充電儲(chǔ)電量。

非線性恒壓充電控制數(shù)學(xué)方程式如下