[發明專利]一種新能源汽車用快速充電串聯供電系統及方法

在審

• 申請號: 201910325254.3
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN110065401A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 王燕鋒;李潤生
• 申請（專利權）人: 湖州師范學院;遼寧科技學院
• 主分類號: B60L53/00
• 分類號: B60L53/00;B60L58/10
• 代理公司: 北京華智則銘知識產權代理有限公司 11573
• 代理人: 王昌貴

1.一種新能源汽車用快速充電串聯供電方法，其特征在于，所述新能源汽車用快速充電串聯供電方法包括：

利用太陽能電池板為新能源汽車用快速充電串聯供電系統供電，采用帶有參比電極的三電極鋰離子電池，為三電極鋰離子電池施加不同充電電流倍率的恒流充電得到電池模型中各種物理參數和電化學參數的準確值，以完成電池模型的標定；用標定好的電池模型，進行時刻k負極過電勢觀測值的計算，得到該時刻負極過電勢觀測值大小；設置析鋰電勢警戒閾值：該析鋰電勢警戒閾值為固定值，或者在保證電池安全的前提下選用隨時刻k改變的析鋰電勢警戒閾值；用標定好的電池模型和選定的計算負極過電勢觀測值的控制算法，計算時刻k電流調整值和調整后的電流值，并用調整后的電流值為電池充電；

通過語音識別模塊利用語音識別器識別用戶充電的語音指令；

利用調節電路調節充電的電壓、電流進行快速充電操作；通過充電模塊利用充電接口對新能源汽車進行充電操作；通過充電斷開模塊利用斷開電路根據充電完成進行斷開充電操作；

利用保護電路對充電過載和短路進行保護；檢測充電裝置與電池模組之間的傳輸通路是否發生異常和/或所述電池模組是否發生異常；根據針對所述傳輸通路的檢測結果和/或所述電池模組的檢測結果控制所述傳輸通路的導通狀態；

利用顯示器顯示充電狀態。

2.如權利要求1所述新能源汽車用快速充電串聯供電方法，其特征在于，充電模塊充電中，不斷重復運行，使負極過電勢最終穩定在析鋰電勢警戒閾值±5mV；

重復時，時刻k的遞進值為1-30s中的任意值，析鋰電勢警戒閾值保持不變或隨時刻k改變；

當端電壓達到截止電壓上限時，停止充電。

3.如權利要求1所述新能源汽車用快速充電串聯供電方法，其特征在于，制作對任何種類的鋰離子電池都能重制出相同工藝的帶有參比電極的三電極鋰離子電池，所述參比電極能提供穩定參比電位，包括金屬鋰、鍍鋰銅絲、錫鋰合金；

對該三電極電池施以不同溫度、不同充電電流倍率的恒流充電流程，得到各個溫度下、各個倍率的電池端電壓、正極電壓和負極電壓充電曲線；

選定能夠反映負極過電勢的電池模型，根據各溫度、不同充電電流倍率下的電池端電壓曲線，采用參數辨識算法標定電池模型參數；該模型的計算值為電池端電壓。

4.如權利要求1所述新能源汽車用快速充電串聯供電方法，其特征在于，

選擇用于負極過電勢觀測值計算的基于電壓反饋的控制算法；

根據選定的控制算法，確定該控制算法的控制參數；所述控制參數確定后，不再發生變化；或者，在充電過程中根據電池使用環境、電池自身狀態的變化重新確定控制參數；

測量k時刻電池端電壓，根據標定的電池模型得到端電壓模型計算值；計算該時刻端電壓測量值與端電壓模型計算值之差；

根據確定的控制參數值和k時刻下電池端電壓測量值與模型計算值之差，計算該時刻的負極過電勢觀測調整值以及負極過電勢觀測值。

5.如權利要求1所述新能源汽車用快速充電串聯供電方法，其特征在于，

用標定好的電池模型和選定的計算負極過電勢觀測值的控制算法，計算時刻k電流調整值和調整后的電流值，并用調整后的電流值為電池充電中，選擇用于電流調整值計算的基于電流反饋的控制算法；

根據選定的控制算法，確定該控制算法的控制參數；所述控制參數確定后，即不再發生變化；或者，在充電過程中根據電池使用環境、電池自身狀態的變化重新確定控制參數；

計算k時刻得到的負極過電勢觀測值與析鋰警戒閾值之差；

根據確定的控制參數值和確定的k時刻負極過電勢觀測值與析鋰警戒閾值之差進行該時刻電流調整值以及調整后充電電流的計算：當根據確定的負極過電勢觀測值與析鋰電勢警戒閾值間存在正閾度時，該時刻電流調整值為正值，充電電流倍率增加，充電電流倍率增加量與該時刻電流調整值呈非線性變化；當根據確定的負極過電勢與析鋰電勢警戒閾值間存在負閾度時，該時刻電流調整值為負值，充電電流倍率減小，且充電電流倍率減少量與該時刻電流調整值呈非線性變化；隨著電流減小，負極過電勢觀測值與析鋰電勢警戒閾值之差回到正閾度區域，再次增加電流倍率。