[發明專利]充電控制方法及系統有效
| 申請號: | 201010624240.0 | 申請日: | 2010-12-31 |
| 公開(公告)號: | CN102544609A | 公開(公告)日: | 2012-07-04 |
| 發明(設計)人: | 包靜 | 申請(專利權)人: | 中國移動通信集團甘肅有限公司 |
| 主分類號: | H01M10/44 | 分類號: | H01M10/44;H02J7/00 |
| 代理公司: | 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279 | 代理人: | 王正茂;叢芳 |
| 地址: | 730070 甘肅*** | 國省代碼: | 甘肅;62 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 充電 控制 方法 系統 | ||
技術領域
本發明涉及一種移動通信電源領域,尤其涉及一種充電控制方法及系統。
背景技術
鋰離子電池由于工作電壓高、體積小、質量輕、無記憶效應、無污染、自放電小、循環壽命長,是一種理想電源。在實際使用中,為了獲得更高的放電電壓,一般將至少兩只單體鋰離子電池串聯組成鋰離子電池組使用。現有技術中,對鋰離子電池組進行充電會存在以下問題。
由于電池在生產過程中,從涂膜開始到成為成品要經過很多道工序。即使經過嚴格的檢測程序,使每組電源的電壓、電阻、容量一致,但使用一段時間,電池內阻和電壓產生波動,產生差異。產生差異后,采用整體電壓控制的方式是難以適用于鋰動力電池的。
例如一個36V的電池堆,用10只電池串聯。整體的充電控制電壓是42V,而放電控制電壓是26V。用整體電壓控制放電的方式進行放電,如果10只電池放電時,其中兩只電池的電壓在2.8V,四只電池的電壓是3.2V,四只是3.4V,現在的整體電壓是32V,讓其繼續放電一直工作到26V。這樣,兩只2.8V的電池的電壓會低于2.6V而處于過放狀態,鋰電池幾次過放就會報廢。反之,用整體電壓控制充電的方式進行充電,如用上述10只電池當時的電壓狀態進行充電。整體電壓達到42V時,那兩只2.8V的電池處于饑餓的狀態,而迅速吸收電量,就會超過4.2V,而過充的超過4.2V的電池,不僅由于電壓過高產生報廢,甚至還會發生危險性。
另外,雖然有些電池管理系統帶有均衡功能,但由于從成本、散熱、可靠性等多方面考慮,電池管理系統的均衡電流一般遠小于串聯充電的電流,因此均衡效果不是很明顯,也會出現某些單體電池充不滿電的情況,這對于需要大電流充電的鋰離子電池組而言則更為明顯。
一般電池充電方式可分為:定電壓充電法、定電流充電法、定電壓切換定電流充電法、脈沖式充電法、Reflex充電法;并可依電池種類特性不同,選用適合的充電方式。由于本研究使用之電池為鋰電池,雖然Reflex充電效率較高,但會影響鋰電池壽命,且Reflex充電法及脈沖式充電法其控制電路較復雜,容易受外界因素影響;定電壓充電法充電初期因充電器設定電壓與電池之端電壓相差太大,充電初期會造成充電電流過大,且其充電時間較長;定電流充電法充電效率高,但充電后期容易造成鋰電池過充電影響電池壽命,必須搭配精準的充電控制器。
采用電池管理系統和充電機協調配合串聯充電的方式,也無法解決電池組中某些電池充不滿電的問題,特別是當電池組串數多、電池一致性差、充電電流較大時。
發明內容
本發明的目的在于,提供一種充電控制方法及系統,避免電池充電溫度過高造成電池損壞,延長電池使用壽命。
為實現上述目的,根據本發明的一個方面,提供一種充電控制方法,包括:
預先設定單體/每組電池的充電參數與單體/每組電池的溫度和環境溫度的對應關系,存儲到控制數據庫中;
在充電過程中測量單體/每組電池的溫度及環境溫度;
根據所述單體/每組電池的溫度及環境溫度到所述控制數據庫中進行查詢,確定下一階段充電的充電參數;
根據確定的充電參數控制單體/每組電池充電。
優選地,該方法還包括:
預先設定單體/每組電池的充電參數與單體/每組電池的電壓和/或電流的對應關系,存儲到所述控制數據庫中;
測量所述單體/每組電池的電壓和/或電流;
根據所述單體/每組電池的電壓和/或電流到所述控制數據庫中進行查詢,確定下一階段充電的充電參數。
優選地,該方法還包括:
預先設定單體/每組電池的充電參數與單體/每組電池充入的電量的對應關系,存儲到所述控制數據庫中;
根據測量的所述單體/每組電池的電壓和電流計算所述單體/每組電池充入的電量;
根據所述單體/每組電池充入的電量及電池的標稱容量計算所述單體/每組電池的實際容量和剩余容量;
根據所述單體/每組電池的實際容量和剩余容量到所述控制數據庫中進行查詢,確定下一階段充電的充電參數。
更優地,該方法還包括:
當所述單體/每組電池的溫度超過預設的告警溫度閾值時,停止對所述單體/每組電池充電,進行告警。
為實現上述目的,根據本發明的另一個方面,提供一種充電控制系統,包括:
控制數據庫,用于存儲預先設定的單體/每組電池的充電參數與單體/每組電池的溫度和環境溫度的對應關系;
采樣電路,用于在充電過程中測量單體/每組電池的溫度及環境溫度;
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