动力电池超级快充充电方法、装置、车辆及存储介质与流程

专利检索2025-05-18  15


本技术涉及动力电池,特别涉及一种动力电池超级快充充电方法、装置、车辆及存储介质。


背景技术:

1、目前电动汽车存在充电便利性太差的问题,虽然目前很多城市充电桩数量比加油站数量还要多,但由于充电时间长导致电动车补能效率与传统燃油车仍有很大差距。针对这个问题采用超级快充能够大大提高充电效率,超级快充只要有相应高电压平台的充电桩,使用大电流对电池包充电就能实现优于普通充电桩几倍的充电能力,从而提高充电功率,缩短充电时间,它是目前缩小电动车充电时间与传统燃油车加油时间之间差距的一种非常可行的方案。

2、超级快充如果单纯考虑缩短充电时间,只要加大充电倍率,就可以达到效果。相关技术cn114678624a采用电加热膜对锂电池进行快充前的预加热,产生的高温会导致析锂,析锂严重会刺穿隔膜,导致电池正负极之间短路甚至引起热失控等安全性问题。相关技术cn112886099a中提到锂电池在超级快充过程中产生的热量需要及时均匀地散发,利用一种自主研发的石蜡/类石墨烯(pw/gtf)复合相变材料,能快速有效吸收超级快充锂离子电池在工作装产生的热量,后快速有效散热,提高的散热效率同时保证散热均匀。然而,超级快充产生的高温也会导致电池内部产生副化学反应,消耗电池内部材料,一旦电池内部化学物质不足,会降低电池的使用寿命。


技术实现思路

1、本技术提供一种动力电池超级快充充电方法、装置、车辆及存储介质,以解决相关技术通过盲目增加充电电流的方式会让超级快充产生高温会导致电池内部产生副化学反应,从而降低电池的使用寿命,且存在安全性差等问题。

2、本技术第一方面实施例提供一种动力电池超级快充充电方法,包括以下步骤:获取动力电池的当前荷电状态soc和期望的充电截止soc;根据当前soc和所述充电截止soc确定所述动力电池的最佳充电策略,利用所述最佳充电策略将所述当前soc和所述充电截止soc之间的soc区间分成一个或多个充电区间,且每个充电区间匹配有最佳充电策略表,其中,所述充电策略表为soc与充电倍率的关系表;在每个充电区间内,根据所述当前soc和所述最佳充电策略表确定所述动力电池的最佳充电倍率,利用所述最佳充电倍率对所述动力电池进行充电。

3、根据上述技术手段,本技术实施例可以将当前soc和充电截止soc之间的soc区间分成一个或多个充电区间,有助于缩短快充时间,每个充电区间匹配有最佳充电策略表,并结不同区间的soc按照不同合当前soc以最佳的充电倍率对动力电池进行充电,保证了电池充电的安全性和电池包寿命。

4、可选地,在本技术的一个实施例中,所述多个充电区间中相邻充电区间匹配的最佳充电策略表不同时包括充电功率大于预设充电功率的超大充电倍率。

5、根据上述技术手段,本技术实施例在进行超级快充时,不会连续使用超大倍率,从而避免电池过热影响电池寿命,可以在提升充电效率的同时,提升电池使用寿命。

6、可选地,在本技术的一个实施例中,所述充电策略表包括第一至第三充电策略表,其中,第一充电策略表和第二充电策略表包括一个或多个充电功率大于预设充电功率的超大充电倍率,所述第一充电策略表和所述第二充电策略表与第三充电策略表在相同soc对应的充电倍率大于所述第三充电策略表的充电倍率。

7、根据上述技术手段,本技术实施例可以利用三个充电策略表满足不同充电时间的要求,同时又满足了电池寿命的要求。

8、可选地,在本技术的一个实施例中,所述根据当前soc和所述充电截止soc确定所述动力电池的最佳充电策略,包括:识别所述当前soc和所述充电截止soc所处的soc区间;若所述充电截止soc处于第一soc区间,则所述最佳充电策略包括一个充电区间,所述充电区间匹配的最佳充电策略表为第一充电策略表;若所述充电截止soc处于第二soc区间,所述当前soc处于所述第一soc区间,则所述最佳充电策略包括第一充电区间和第二充电区间,所述第一充电区间和所述第二充电区间匹配的最佳充电策略表分别为第一充电策略表和第三充电策略表,其中,所述第一充电区间位于所述第一soc区间内,所述第二充电区间位于所述第二soc区间内;若所述充电截止soc处于第二soc区间,所述当前soc处于所述第二soc区间,则所述最佳充电策略包括一个充电区间,所述充电区间匹配的最佳充电策略表为第二充电策略表;否则,所述最佳充电策略包括一个充电区间,所述充电区间匹配的最佳充电策略表为第三充电策略表。

9、根据上述技术手段,本技术实施例可以识别当前soc和充电截止soc所处的soc区间,匹配动力电池的最佳充电策略表,以便确定动力电池的最佳充电倍率并进行充电,有效地提高了补能效率。

10、可选地,在本技术的一个实施例中,若所述充电截止soc处于第二soc区间,所述当前soc处于所述第一soc区间时,还包括:获取所述动力电池的当前温度;若所述当前温度小于或等于预设温度,则所述最佳充电策略包括第一充电区间和第二充电区间,所述第一充电区间和所述第二充电区间匹配的最佳充电策略表分别为第一充电策略表和第三充电策略表;否则,所述最佳充电策略包括一个充电区间,所述充电区间匹配的最佳充电策略表为第三充电策略表。

11、根据上述技术手段,本技术实施例可以在充电截止soc处于第二soc区间,当前soc处于第一soc区间时,结合当前动力电池的温度匹配相应的充电策略表,有效地提高了补能效率。

12、可选地,在本技术的一个实施例中,所述充电策略表基于充电倍率随温度线性插值且随电压阶梯插值得到,其中,根据所述动力电池中单体电芯最高电压分别与电芯最高温度、电芯最低温度在所述充电策略表中插值得到的较小充电倍率作为所述充电策略表的充电倍率。

13、根据上述技术手段,本技术实施例的充电倍率随电压阶梯插值,可以很好地缩短充电时间。

14、可选地,在本技术的一个实施例中,在基于充电倍率随温度线性插值且随电压阶梯插值得到充电策略表之后,还包括:获取所述动力电池的电池容量保持率;根据所述电池容量保持率修正所述充电策略表的每个充电倍率。

15、根据上述技术手段,本技术实施例可以根据动力电池的电池容量保持率修正充电策略表的每个充电倍率,以保证电池包的寿命。

16、可选地,在本技术的一个实施例中,还包括:若当前soc和所述充电截止soc之间的soc区间处于预设区间内,利用固定充电倍率和固定充电时间对所述动力电池充电预设电量。

17、根据上述技术手段,本技术实施例可以在当前soc和充电截止soc之间的soc区间处于预设区间内,利用固定充电倍率、固定充电时间充满剩余的电池包容量,保证电池寿命与安全。

18、可选地,在本技术的一个实施例中,所述根据所述当前soc和所述最佳充电策略表确定所述动力电池的最佳充电倍率,还包括:获取所述动力电池的实际温度;以所述实际温度和所述当前soc为索引,查询所述最佳充电策略表,得到所述动力电池的最佳充电倍率。

19、根据上述技术手段,本技术实施例可以结合动力电池的实际温度和当前soc查询得到动力电池的最佳充电倍率,在满足充电要求的同时,减少充电时间,进一步提高用户使用体验。

20、可选地,在本技术的一个实施例中,在查询所述最佳充电策略表之前,还包括:判断所述实际温度是否处于充电温度区间内;若是,则查询所述最佳充电策略表,否则禁止对所述动力电池充电。

21、根据上述技术手段,本技术实施例可以在动力电池实际温度不处于充电温度区间内,不允许进行充电操作,避免危险情况的发生,提高了动力电池充电的安全性。

22、本技术第二方面实施例提供一种动力电池超级快充充电装置,包括:获取模块,用于获取动力电池的当前荷电状态soc和期望的充电截止soc;确定模块,用于根据当前soc和所述充电截止soc确定所述动力电池的最佳充电策略,利用所述最佳充电策略将所述当前soc和所述充电截止soc之间的soc区间分成一个或多个充电区间,且每个充电区间匹配有最佳充电策略表,其中,所述充电策略表为soc与充电倍率的关系表;第一充电模块,用于在每个充电区间内,根据所述当前soc和所述最佳充电策略表确定所述动力电池的最佳充电倍率,利用所述最佳充电倍率对所述动力电池进行充电。

23、可选地,在本技术的一个实施例中,所述多个充电区间中相邻充电区间匹配的最佳充电策略表不同时包括充电功率大于预设充电功率的超大充电倍率。

24、可选地,在本技术的一个实施例中,所述充电策略表包括第一至第三充电策略表,其中,第一充电策略表和第二充电策略表包括一个或多个充电功率大于预设充电功率的超大充电倍率,所述第一充电策略表和所述第二充电策略表与第三充电策略表在相同soc对应的充电倍率大于所述第三充电策略表的充电倍率。

25、可选地,在本技术的一个实施例中,所述确定模块,进一步用于识别所述当前soc和所述充电截止soc所处的soc区间;若所述充电截止soc处于第一soc区间,则所述最佳充电策略包括一个充电区间,所述充电区间匹配的最佳充电策略表为第一充电策略表;若所述充电截止soc处于第二soc区间,所述当前soc处于所述第一soc区间,则所述最佳充电策略包括第一充电区间和第二充电区间,所述第一充电区间和所述第二充电区间匹配的最佳充电策略表分别为第一充电策略表和第三充电策略表,其中,所述第一充电区间位于所述第一soc区间内,所述第二充电区间位于所述第二soc区间内;若所述充电截止soc处于第二soc区间,所述当前soc处于所述第二soc区间,则所述最佳充电策略包括一个充电区间,所述充电区间匹配的最佳充电策略表为第二充电策略表;否则,所述最佳充电策略包括一个充电区间,所述充电区间匹配的最佳充电策略表为第三充电策略表。

26、可选地,在本技术的一个实施例中,所述确定模块,进一步用于获取所述动力电池的当前温度;若所述当前温度小于或等于预设温度,则所述最佳充电策略包括第一充电区间和第二充电区间,所述第一充电区间和所述第二充电区间匹配的最佳充电策略表分别为第一充电策略表和第三充电策略表;否则,所述最佳充电策略包括一个充电区间,所述充电区间匹配的最佳充电策略表为第三充电策略表。

27、可选地,在本技术的一个实施例中,所述充电策略表基于充电倍率随温度线性插值且随电压阶梯插值得到,其中,根据所述动力电池中单体电芯最高电压分别与电芯最高温度、电芯最低温度在所述充电策略表中插值得到的较小充电倍率作为所述充电策略表的充电倍率。

28、可选地,在本技术的一个实施例中,还包括:修正模块,用于基于充电倍率随温度线性插值且随电压阶梯插值得到充电策略表之后,获取所述动力电池的电池容量保持率;根据所述电池容量保持率修正所述充电策略表的每个充电倍率。

29、可选地,在本技术的一个实施例中,还包括:第二充电模块,用于若当前soc和所述充电截止soc之间的soc区间处于预设区间内,利用固定充电倍率和固定充电时间对所述动力电池充电预设电量。

30、可选地,在本技术的一个实施例中,所述第一充电模块,进一步用于获取所述动力电池的实际温度;以所述实际温度和所述当前soc为索引,查询所述最佳充电策略表,得到所述动力电池的最佳充电倍率。

31、可选地,在本技术的一个实施例中,还包括:判断模块,用于在查询所述最佳充电策略表之前,判断所述实际温度是否处于充电温度区间内;若是,则查询所述最佳充电策略表,否则禁止对所述动力电池充电。

32、本技术第三方面实施例提供一种车辆,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序,以实现如上述实施例所述的动力电池超级快充充电方法。

33、本技术第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行,以用于实现如上述实施例所述的动力电池超级快充充电方法。

34、由此,本技术至少具有如下有益效果:

35、1、本技术实施例可以将当前soc和充电截止soc之间的soc区间分成一个或多个充电区间,有助于缩短快充时间,每个充电区间匹配有最佳充电策略表,并结不同区间的soc按照不同合当前soc以最佳的充电倍率对动力电池进行充电,保证了电池充电的安全性和电池包寿命。

36、2、本技术实施例在进行超级快充时,不会连续使用超大倍率,从而避免电池过热影响电池寿命,可以在提升充电效率的同时,提升电池使用寿命。

37、3、本技术实施例可以利用三个充电策略表满足不同充电时间的要求,同时又满足了电池寿命的要求。

38、4、申请实施例可以识别当前soc和充电截止soc所处的soc区间,匹配动力电池的最佳充电策略表,以便确定动力电池的最佳充电倍率并进行充电,有效地提高了补能效率。

39、5、本技术实施例可以在充电截止soc处于第二soc区间,当前soc处于第一soc区间时,结合当前动力电池的温度匹配相应的充电策略表,有效地提高了补能效率。

40、6、本技术实施例的充电倍率随电压阶梯插值,可以很好地缩短了充电时间。

41、7、本技术实施例可以根据动力电池的电池容量保持率修正充电策略表的每个充电倍率,以保证电池包的寿命。

42、8、本技术实施例可以在当前soc和充电截止soc之间的soc区间处于预设区间内,利用固定充电倍率、固定充电时间充满剩余的电池包容量,保证电池寿命与安全。

43、9、本技术实施例可以结合动力电池的实际温度和当前soc查询得到动力电池的最佳充电倍率,在满足充电要求的同时,减少充电时间,进一步提高用户使用体验。

44、10、本技术实施例可以在动力电池实际温度不处于充电温度区间内,不允许进行充电操作,避免危险情况的发生,提高了动力电池充电的安全性。

45、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。


技术特征:

1.一种动力电池超级快充充电方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多个充电区间中相邻充电区间匹配的最佳充电策略表不同时包括充电功率大于预设充电功率的超大充电倍率。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述充电策略表包括第一至第三充电策略表,其中,第一充电策略表和第二充电策略表包括一个或多个充电功率大于预设充电功率的超大充电倍率,所述第一充电策略表和所述第二充电策略表与第三充电策略表在相同soc对应的充电倍率大于所述第三充电策略表的充电倍率。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据当前soc和所述充电截止soc确定所述动力电池的最佳充电策略,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,若所述充电截止soc处于第二soc区间,所述当前soc处于所述第一soc区间时,还包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述充电策略表基于充电倍率随温度线性插值且随电压阶梯插值得到,其中,根据所述动力电池中单体电芯最高电压分别与电芯最高温度、电芯最低温度在所述充电策略表中插值得到的较小充电倍率作为所述充电策略表的充电倍率。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在基于充电倍率随温度线性插值且随电压阶梯插值得到充电策略表之后,还包括:

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述当前soc和所述最佳充电策略表确定所述动力电池的最佳充电倍率,还包括:

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在查询所述最佳充电策略表之前,还包括:

11.一种动力电池超级快充充电装置,其特征在于,包括:

12.一种车辆,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序,以实现如权利要求1-10任一项所述的动力电池超级快充充电方法。

13.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行,以用于实现如权利要求1-10任一项所述的动力电池超级快充充电方法。


技术总结
本申请涉及动力电池技术领域,特别涉及一种动力电池超级快充充电方法、装置、车辆及存储介质,其中,方法包括:获取动力电池的当前荷电状态SOC和期望的充电截止SOC;根据当前SOC和充电截止SOC确定动力电池的最佳充电策略,利用最佳充电策略将当前SOC和充电截止SOC之间的SOC区间分成一个或多个充电区间,且每个充电区间匹配有最佳充电策略表,其中,充电策略表为SOC与充电倍率的关系表;在每个充电区间内,根据当前SOC和最佳充电策略表确定动力电池的最佳充电倍率,利用最佳充电倍率对动力电池进行充电。由此,解决了相关技术通过盲目增加充电电流的方式会让超级快充产生高温会导致电池内部产生副化学反应,从而降低电池的使用寿命,且存在安全性差等问题。

技术研发人员:潘翠丽,邓清鹏,王涛,余小东,邓星
受保护的技术使用者:重庆长安新能源汽车科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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