电池的快充方法、电池管理系统以及电池的快充装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111987377A(43)申请公布日2020.11.24(21)申请号202010762061.7(22)申请日2020.07.31(71)申请人蜂巢能源科技有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人李东江张恒利(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人戴冬瑾(51)Int.Cl.H01M10/44(2006.01)H01M10/42(2006.01)H02J7/00(2006.01)权利要求书3页说明书12页附图4页(54)发明名称电池的快充方法、电池管理系统以及电池的快充装置(57)摘要本发明公开了一种电池的快充方法、电池管理系统以及电池的快充装置，电池的快充方法包括以下步骤：获取电池的充电电压曲线，对电池的正负极电势进行重构，以获得正负极平衡电势曲线；根据充电电压曲线获取电池充电时的瞬间压升及电池充电完成时的瞬间压降，并根据瞬间压升和瞬间压降，采用电池老化模型计算电池在任意使用状态下的正负极电阻；根据电池在任意使用状态下的正负极平衡电势曲线和电池在任意使用状态下的正负极电阻计算电池在任意使用状态下的最大安全充电电流；根据电池在任意使用状态下的最大安全充电电流对电池进行充电。这样设置能够防止电池析锂，不需要对电池的结构进行更改，可以在实际应用中实时在线计算电池快充的电流。CN111987377ACN111987377A权利要求书1/3页1.一种电池的快充方法，其特征在于，包括以下步骤：获取所述电池的充电电压曲线，并根据所述充电电压曲线，采用电极电势重构算法对所述电池的正负极电势进行重构，以获得所述电池在任意使用状态下的正负极平衡电势曲线；根据所述充电电压曲线获取所述电池充电时的瞬间压升及所述电池充电完成时的瞬间压降，并根据所述瞬间压升和所述瞬间压降，采用电池老化模型计算所述电池在任意使用状态下的正负极电阻；根据所述电池在任意使用状态下的正负极平衡电势曲线和所述电池在任意使用状态下的正负极电阻计算所述电池在所述任意使用状态下的最大安全充电电流；根据所述电池在所述任意使用状态下的最大安全充电电流对所述电池进行充电。2.如权利要求1所述的电池的快充方法，其特征在于，采用电极电势重构算法对所述电池的正负极电势进行重构，包括：获取所述电池出厂时的正负极平衡电势曲线，并根据所述电池出厂时的正负极平衡电势曲线构建全电池电动势曲线，以获取所述正负极平衡电势曲线与所述全电池电动势曲线之间的关系；对所述充电电压曲线进行微分分析处理，以获得正负极电势的特征信号；根据所述正负极电势的特征信号以及所述正负极平衡电势曲线与所述全电池电动势曲线之间的关系重构所述电池在任意使用状态下的正负极平衡电势曲线。3.如权利要求2所述的电池的快充方法，其特征在于，所述正负极平衡电势曲线与所述全电池电动势曲线之间的关系根据以下公式表达：其中，为所述全电池电动势曲线，为所述电池出厂时的正极电势平衡曲线，为所述电池出厂时的负极平衡电势曲线，x为全电池的SOC，y为所述电池的正极材料中锂离子的计量比，z为所述电池的负极材料中锂离子的计量比。4.如权利要求3所述的电池的快充方法，其特征在于，所述正负极平衡电势曲线的获取通过一系列不同倍率的恒流充电(放电)曲线计算得到，计算正负极平衡电势的方法为数学插值外推法：在相同所述SoC下，将不同倍率充放电曲线的电压外推至电流为零，且将不同倍率充放电曲线的容量外推至电流为零，分别获得垂直方向和水平方向的外推结果，并根据不同的权重取所述垂直方向的所述外推结果和所述水平方向的所述外推结果的交集，分别获得正负极平衡电势。5.如权利要求1-4中任一项所述的电池的快充方法，其特征在于，所述电池在任意使用状态下的正负极电阻根据以下公式计算得到：2CN111987377A权利要求书2/3页其中，和为所述电池在任意使用状态下的正负极电阻，ft(t)为所述电池老化变化规律函数，为所述瞬间压升，为所述瞬间压降，I为所述电池的充电电流，为所述电池出厂时的总电阻，Rb(T,x1)为所述电池充电时任一SOC状态下的电阻，Rb(T,x2)为所述电池充电完成时的电阻。6.如权利要求2所述的电池的快充方法，其特征在于，根据所述电池在任意使用状态下的正负极平衡电势曲线和所述电池在任意使用状态下的正负极电阻计算所述电池在所述任意使用状态下的最大安全充电电流，包括：根据所述电池在任意使用状态下的正负极平衡电势曲线计算所述电池在任意使用状态下的正负极电势与正负极平衡电势之间的偏离程度，并根据所述电池在任意使用状态下的正负极电势与正负极平衡电势之间的偏离程度以及所述电池在任意使用状态下的正负极电阻计算所述电池在所述任意使用状态下的正负