[發明專利]一種可變幅度與頻率的鋰離子脈沖充電方法

在審

• 申請號: 202010940888.2
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112186833A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 郝鵬;符鵬飛;楊禮錦
• 申請（專利權）人: 鎮江博聯電子科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J50/80;H02J50/10
• 代理公司: 南京源古知識產權代理事務所(普通合伙) 32300
• 代理人: 馬曉輝

本發明提供一種可變幅度與頻率的鋰離子脈沖充電方法：無線充電間接收端在電池上采集電池信息發送到無線充電發射端，所述無線充電發射端根據接收到的電池信息，判斷電池的不同充電階段，通過幅度、頻率生成裝置，控制發射端線圈發射的能量，從而在無線充電接收端的輸出產生不同幅度、不同頻率的電流給電池充電。本發明實時采集電池信息，根據電壓電流調整充電脈沖；采用可變幅度的脈沖充電方法，保證了較高的充電效率。后期提高了對電池的保護、提高了響應能力。在恒流充電末端增加幾個深度脈沖，延長恒流充電時間，使得進入脈沖階段時電池具有更高的電壓。在脈沖底部檢測電池信息，數據更加精確。

技術領域

本發明屬于無線充電領域，涉及一種鋰離子脈沖充電方法，特別涉及一種可變幅度與頻率的鋰離子脈沖充電方法。

背景技術

鋰離子電池目前在各個領域中的應用越來越廣泛。這得益于鋰離子電池的諸多優勢，如穩定的放電電壓、較廣泛的工作溫度范圍、較低的自放電率，以及沒有記憶效應等。然而，鋰離子電池仍存在著充電耗時長、電能損耗大、易極化嚴重等缺點，電池的性能損耗也比較大。

鋰離子電池常見的充電方式有：恒壓充電、恒流充電、恒流恒壓充電、脈沖充電等。恒壓充電操作簡單方便，但在恒定電壓下，電流不斷減小，充電速率也隨之降低，因此所需的充電時間長。恒流充電方式，其電流在充電后期會超過最大可充電電流，因此無法充滿電池。結合以上兩種方式的恒流恒壓充電是目前最廣泛采用的充電方式，即充電分為恒流和恒壓兩個階段，它的充電時間比恒壓充電更少，但充電效率仍不夠高，同時還有其他一些弊端。

脈沖充電應用在鋰電池上是一種新型充電方法，與普通恒流恒壓充電相比，脈沖充電采用間歇式停止充電方式（甚至反向放電方式），可以減小或消除極化電壓，抑制鋰枝晶生長，并在更小溫升的條件下具有更高的充電效率。但常規的脈沖充電如果應用于無線充電中，則存在以下缺點：脈沖充電前期采用恒流充電，但恒流充電無法充滿電池，實際上提前進入了脈沖階段。脈沖充電采用固定頻率，充電過程中容易出現電池電壓過高，或高電流周期不足，從而充電速率不高的問題。脈沖充電采用固定幅度，在充電后期會超過最大可充電電流，影響電池壽命，容易過充。同時，無線充電的輸出會在一定范圍內波動，固定幅度無法進行相應調整，對于無線充電來說，可能導致充電異常甚至電池損壞。

發明內容

1、所要解決的技術問題：

脈沖充電如果應用于無線充電中，則存在提前進入了脈沖階段、充電速率不高、容易過充和導致充電異常甚至電池損壞等問題。

2、技術方案：

為解決以上問題，本發明提供一種可變幅度與頻率的鋰離子脈沖充電方法：無線充電間接收端在電池上采集電池信息發送到無線充電發射端，所述無線充電發射端根據接收到的電池信息，判斷電池的不同充電階段，通過幅度、頻率生成裝置，控制發射端線圈發射的能量，從而在無線充電接收端的輸出產生不同幅度、不同頻率的電流給電池充電。

當無線充電發射端根據接收到的電池信息判斷為恒流充電接階段的充電末端時，通過幅度、頻率生成裝置，控制發射端線圈發射的能量，使無線充電接收端用深度固定脈沖充電給電池充電。

所述深度固定脈沖的次數為1~5次。

當無線充電發射端根據接收到的電池信息判斷為進入脈沖階段時，通過幅度、頻率生成裝置，控制發射端線圈發射的能量使無線充電接收端對電池在在脈沖充電前期使用較高的電流，較小的幅度變化，在脈沖充電后期使用較小的電流，較小的幅度變化。

在脈沖充電階段脈沖電流的最高值和最小值均隨著電池電壓的增大而梯度減小，幅度為滿脈沖幅度的15-25%。。

在脈沖充電前期采用低頻脈沖，在脈沖后期采用高頻脈沖。

所述低頻脈沖的周期為55-60秒，所述高頻脈沖的周期為100毫秒。

3、有益效果：