[發(fā)明專利]一種柔性跟隨式智能充電方法及充電裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610110730.6
• 申請(qǐng)日: 2016-02-29
• 公開（公告）號(hào): CN107147197B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚耀天;周紅艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江科強(qiáng)電子科技有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H02J7/02;H02J7/04;H01M10/44
• 代理公司: 杭州永繹專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33317
• 代理人: 許傳秀

本發(fā)明公開一種柔性跟隨式智能充電方法及充電裝置，其按照時(shí)間順序包括預(yù)充電階段、第一恒流充電階段、恒壓恒流脈沖充電階段、第一恒壓充電階段、第二恒流充電階段、第二恒壓充電階段以及均衡充電階段；該柔性跟隨式智能充電方法以及充電裝置能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控電池的狀態(tài)并根據(jù)電池在每個(gè)階段的受電能力，主動(dòng)改變充電電壓及電流參數(shù)，自動(dòng)實(shí)施整個(gè)充電過程，解決了二次電池欠充、過充以及充電過程中溫升過高、析氣過多的普遍問題，有助于在充電過程中充進(jìn)更多電量，同時(shí)延長(zhǎng)電池的單次使用時(shí)間及實(shí)際使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性跟隨式智能充電方法及充電裝置。

背景技術(shù)

二次電池能夠反復(fù)進(jìn)行充放電，具有良好的蓄電儲(chǔ)能特性，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域及民用交通領(lǐng)域，能夠逐步替代燃油的使用，達(dá)到減排環(huán)保的目的。譬如電動(dòng)叉車、電動(dòng)汽車及其它環(huán)保型電動(dòng)車就大量裝備使用了鉛酸電池或鋰離子電池。但目前市場(chǎng)上用戶普遍都反映兩個(gè)問題：一是電池充電次數(shù)頻繁，每次充電后使用不了多久就要再次充電，二是電池的實(shí)際使用壽命通常只達(dá)到設(shè)計(jì)壽命的1/2甚至更短，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)壽命；這二者使得二次電池的使用性價(jià)比降低，企業(yè)或個(gè)人不得不提前報(bào)廢大量舊電池，支付昂貴的費(fèi)用來更換新的電池，造成了社會(huì)資源的浪費(fèi)，不利于新能源政策的推廣實(shí)施。

究其實(shí)際原因，就是因?yàn)槭褂昧瞬磺‘?dāng)?shù)某潆娍刂品椒▽?dǎo)致了二次電池欠充或過充，即電池充不滿電或過早報(bào)廢。目前市面上電池充電設(shè)備的充電過程一般都采用：首先大電流恒流充電，當(dāng)電池電壓達(dá)到某個(gè)閾值(稍低于最高充電電壓)后轉(zhuǎn)為恒壓充電，之后任其充電電流逐漸減小。這種充電方式最大的缺點(diǎn)就是忽視了二次電池在充電的各個(gè)階段中的自然受電能力，在充電電流應(yīng)該減小的時(shí)候用大電流，應(yīng)該增大的時(shí)候反而用小電流；大電流恒流充電會(huì)使電池內(nèi)部活性物質(zhì)一直處于高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，運(yùn)動(dòng)克服阻力所產(chǎn)生的熱量沒有時(shí)間釋放，這就造成電池內(nèi)部的局部溫度一直升高，同時(shí)容易產(chǎn)生較多氣體；此處，蓄電池充電過程中，會(huì)出現(xiàn)析氣現(xiàn)象。析氣現(xiàn)象是指當(dāng)電極電位超過某一特定值后，電解液會(huì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，表現(xiàn)為負(fù)極析氫，正極析氧，這個(gè)特定的電壓值稱之為析氣電壓點(diǎn)。對(duì)于蓄電池而言，析氣電壓點(diǎn)為2.35V/節(jié)。進(jìn)入恒壓充電階段后也并未主動(dòng)將充電電流減小，多次惡劣充電后必然直接導(dǎo)致電池鼓脹，容量下降，縮短電池使用壽命；而且還存在較大的使用安全隱患，甚至可能發(fā)生電池冒煙起火的危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，目的在于解決二次電池欠充、過充以及充電過程中溫升過高、析氣過多的技術(shù)問題。

為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提出的基本技術(shù)方案為：

具體的，本發(fā)明提供一種柔性跟隨式智能充電方法，其包括以下步驟：

對(duì)電池輸入預(yù)充電流進(jìn)行充電，直至電池電壓值大于放電時(shí)的截止電壓值，結(jié)束預(yù)充電階段；此處，所述預(yù)充電流范圍為0.04C～0.1C，此處C代表電池容量，單位用Ah安時(shí)表示；

對(duì)電池輸入第一恒流進(jìn)行充電，直至電池電壓值等于電池的最低析氣電壓值，結(jié)束第一恒流充電階段；此處，所述第一恒流范圍為0.14C-0.5C，此處C代表電池容量，單位用Ah安時(shí)表示；

對(duì)電池進(jìn)行恒壓恒流脈沖充電并使電池電壓的恒壓值始終保持低于所述最低析氣電壓值，持續(xù)30分鐘，結(jié)束恒壓恒流脈沖充電階段；

對(duì)電池恒壓充電，充電時(shí)使電池電壓值穩(wěn)定在電池的最低析氣電壓值，直至充電電流降至所述第一恒流值的二分之一，結(jié)束第一恒壓充電階段；

對(duì)電池輸入第二恒流進(jìn)行充電，直至電池電壓值等于電池的最低析氣電壓值的1.05倍，結(jié)束第二恒流充電階段；

對(duì)電池恒壓充電，直至電池電流降至所述預(yù)充電電流，結(jié)束第二恒壓充電階段；

對(duì)電池輸入預(yù)充電電流，并將電池的總充電電壓設(shè)置為電池的最低析氣電壓值的1.1倍進(jìn)行充電，直至電池達(dá)到所設(shè)置的電壓值，結(jié)束均衡充電階段。