CN114069070A - 一种锂离子电池的加热方法及振荡电源、电池管理*** - Google Patents

一种锂离子电池的加热方法及振荡电源、电池管理*** Download PDF

Info

Publication number
CN114069070A
CN114069070A CN202111363589.8A CN202111363589A CN114069070A CN 114069070 A CN114069070 A CN 114069070A CN 202111363589 A CN202111363589 A CN 202111363589A CN 114069070 A CN114069070 A CN 114069070A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ion battery
lithium ion
temperature
oscillating current
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202111363589.8A
Other languages
English (en)
Inventor
尹海旭
苏树发
刘道淦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Svolt Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
Svolt Energy Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Svolt Energy Technology Co Ltd filed Critical Svolt Energy Technology Co Ltd
Priority to CN202111363589.8A priority Critical patent/CN114069070A/zh
Publication of CN114069070A publication Critical patent/CN114069070A/zh
Priority to PCT/CN2022/087144 priority patent/WO2023087613A1/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/615—Heating or keeping warm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H01M10/633—Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池的加热方法及振荡电源、电池管理***。该发明包括：采集锂离子电池的温度，依据锂离子电池的温度确定锂离子电池是否进入加热阶段；在确定锂离子电池进入加热阶段的情况下，依据锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，目标性能参数至少包括：振荡电流的正向幅值以及负向幅值、振荡电流的频率、振荡电流的占空比；向锂离子电池施加具备目标性能参数的振荡电流。通过本发明，解决了相关技术中在低温环境下为锂离子电池进行加热导致加热不均匀、损伤电芯的问题。

Description

一种锂离子电池的加热方法及振荡电源、电池管理***
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域，具体而言，涉及一种锂离子电池的加热方法及振荡电源、电池管理***。
背景技术
相关技术中，锂离子电池以能量密度高，功率密度高，自放电低等诸多优点迅速占领新能源高地，成为电池界佼佼者。虽然锂离子电池凭借其优势渗透到各行各业，但是在低温情况下，组成锂离子电池的内部材料反应活性降低，导致使用寿命严重下降。同时在充电过程中，由于极化增加使得充进去的电量极低甚至无法充电，如果强行充电，锂离子会被还原产生金属锂结晶附着在负极表面即出现析锂情况，轻则影响电池性能，重则刺穿隔膜发生短路带来安全隐患。在气温较低的时候，以锂离子动力电池为核心的新能源汽车因为锂离子电池能量物质活性降低，内部各类阻抗大幅增加，可用容量减少，输出功率明显下降，无法充电等导致使用性能大减，影响了电动汽车的普及。
锂离子电池低温能量物质失去大部分活性，使得锂离子电池在低温下充电变得困难，快速充电更是难上加难。鉴于此，充电技术领域提出保护锂离子电池寿命的充电方式，其一，低温下不允许充电，比如根据电池性能低于-20℃，电池明确规定不允许充电，此方法看似合理，实则带来诸多麻烦，无法为终端使用；其二，是目前绝大多数主机厂采用的办法，所谓的外部取暖，利用BMS控制单元及加热模块为整个电池包提供热量，加热电池包，使得电池处于合适温度环境进行充电，这种方法结构比较复杂，降低Pack比能量，耗能，研发成本高，控制难度大，故障率高，电池加热不均，影响电芯一致性，重要的是加热时间长，目前先进的加热装置耗时也要1小时左右，给终端客户带了较差的驾乘感受；其三，是较为新颖的脉冲的方式进行充电，理论上间歇的小电流充电方式利用间歇段消除极化，实则与直流等效电流相比却增加了极化，原因是脉动的幅值高，瞬间相对大电流会对低温下正负极NP比失衡的情况造成局部过充的情况安全隐患增加。
目前对整个电池包加热也采用外部加热方式，虽然起到了正向作用，但是无疑增加了电池包的重量，体积，同时增加了研发及各种费用，最重要的是在寒冷天气低温加热导致效率低下，每次低温下充电最少加热时间约为一小时，给终端客户带来不良驾乘体验。另外，加热的相对不均导致电池的使用状态不佳，影响循环寿命和性能的发挥。
针对相关技术中存在的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种锂离子电池的加热方法及振荡电源、电池管理***，以解决相关技术中在低温环境下为锂离子电池进行加热导致加热不均匀、损伤电芯的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种锂离子电池的加热方法。该发明包括：采集锂离子电池的温度，依据锂离子电池的温度确定锂离子电池是否进入加热阶段；在确定锂离子电池进入加热阶段的情况下，依据锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，目标性能参数至少包括：振荡电流的正向幅值以及负向幅值、振荡电流的频率、振荡电流的占空比；向锂离子电池施加具备目标性能参数的振荡电流。
进一步地，采集锂离子电池的温度，依据锂离子电池的温度确定锂离子电池是否进入加热阶段包括：判断锂离子电池的温度是否小于等于第一预设温度；在锂离子电池的温度小于等于第一预设温度的情况下，确定锂离子电池进入加热阶段。
进一步地，在确定锂离子电池进入加热阶段的情况下，依据锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，包括：确定锂离子电池的温度所属的温度区间，其中，温度区间分为第一温度区间以及第二温度区间，第一温度区间的最大温度值小于第二温度区间的最小温度值；依据锂离子电池的温度所属的不同温度区间，确定振荡电流的特性。
进一步地，依据锂离子电池的温度所属的不同温度区间，确定振荡电流的特性，包括：当锂离子电池的温度属于第一温度区间时，确定振荡电流的正向幅值与负向幅值均为第一幅值、振荡电流的频率为第一频率、振荡电流的占空比为第一占空比；当锂离子电池的温度属于第二温度区间时，确定振荡电流的正向幅值为第二幅值、振荡电流的反向幅值为第一幅值、振荡电流的频率为第二频率、振荡电流的占空比为第二占空比，第一频率高于第二频率，第二幅值大于第一幅值，第二占空比小于第一占空比。
进一步地，在向锂离子电池施加具备目标性能参数的振荡电流之后，该方法还包括：采集锂离子电池的实时温度；当实时温度大于等于第二预设温度时，停止为锂离子电池提供振荡电流。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种振荡电源。该振荡电源包括：第一数据采集单元，用于采集锂离子电池的温度，依据锂离子电池的温度确定锂离子电池是否进入加热阶段；参数管理单元，用于在确定锂离子电池进入加热阶段的情况下，依据锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，目标性能参数至少包括：振荡电流的正向幅值以及负向幅值、振荡电流的频率、振荡电流的占空比；第一控制单元，用于向锂离子电池施加具备目标性能参数的振荡电流。
进一步地，第一数据采集单元包括：判断子单元，用于判断锂离子电池的温度是否小于等于第一预设温度；第一确定子单元，用于在锂离子电池的温度小于等于第一预设温度的情况下，确定锂离子电池进入加热阶段。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种电池管理***，该电池管理***包括：包括上述任意一项的振荡电源，其中，该振荡电源执行上述任意一项的一种锂离子电池的加热方法。
为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，该程序执行上述任意一项的一种锂离子电池的加热方法。
为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，该程序执行上述任意一项的一种锂离子电池的加热方法。
通过本发明，采用以下步骤：采集锂离子电池的温度，依据锂离子电池的温度确定锂离子电池是否进入加热阶段；在确定锂离子电池进入加热阶段的情况下，依据锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，目标性能参数至少包括：振荡电流的正向幅值以及负向幅值、振荡电流的频率、振荡电流的占空比；向锂离子电池施加具备目标性能参数的振荡电流，解决了相关技术中在低温环境下为锂离子电池进行加热导致加热不均匀、损伤电芯的问题。进而达到延长了锂离子电池在低温恶劣环境下的使用寿命的效果。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例提供的一种锂离子电池的加热方法的流程图；
图2是根据本发明实施例提供的一种锂离子电池的电芯的等效电路示意图一；
图3是根据本发明实施例提供的一种锂离子电池的电芯的等效电路示意图二；
图4是根据本发明实施例提供的一种锂离子电池的加热方法的不同加热效果的示意图；
图5是根据本发明实施例提供的一种振荡电源的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明的实施例，提供了一种锂离子电池的加热方法。
图1是根据本发明实施例的一种锂离子电池的加热方法的流程图。如图1所示，该发明包括以下步骤：
步骤S101，采集锂离子电池的温度，依据锂离子电池的温度确定锂离子电池是否进入加热阶段。
上述地，锂离子电池正极材料包含不限于钴酸锂(LCO)、磷酸铁锂(LFP)、三元材料(NCM、NCA)、锰酸锂(LMO)、四元材料、无钴材料。负极包含不限于石墨(C)、硅(Si)、锡(Sn)、钛酸锂(LTO)。
振荡电源的采集模块采集锂离子电池的温度，振荡电源的数据管理模块对采集的温度进行分析，锂离子电池在温度较低时进入到加热阶段，锂离子电池在正常温度下，则选择常态快速充电方式进行充电。
步骤S102，在确定锂离子电池进入加热阶段的情况下，依据锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，目标性能参数至少包括：振荡电流的正向幅值以及负向幅值、振荡电流的频率、振荡电流的占空比。
本申请根据锂离子电池本身具有容性，感性及欧姆电阻特性设置输出高频震荡电流，利用高频下等效电路中电阻的发热给电芯进行加热，通过在不同温度下改变震荡电流的频率，幅值及正向脉冲占比调节对电芯加热的速率。因此，在确定锂离子电池进入加热阶段后，需要确定用于为电芯加热的振荡电流的性能参数，在本申请提供的实施例中，不同加热阶段为电芯施加的振荡电流的性能参数不同，依据不同的性能参数来控制为电芯加热的速率。
还需要说明的是，利用锂离子电池的容性感性及欧姆电阻特性设置高频震荡电流，其原理为以锂离子电池典型的电化学模型及等效电路为依据，锂离子电池的电芯的等效电路具体如图2所示，其中，RΩ为电芯内阻，Cd为双电层电容，Rct为电荷转移电阻，Zw为电芯的内部阻抗，其所对应的阻抗实部(ZRe)和虚部(ZIm)可表示为如下公式(1)和(2),
ZRe＝RΩ+[(Rct+Cσω-1/2)/(Cdσω1/2+1)2+ω2Cd 2(Rct+σω-1/2)2] (1)
ZIm＝[ωCd(Rct+σω-1/2)2+σω-1/2(ω1/2Cdσ+1)]/[(Cdσω1/2+1)2+ω2Cd 2(Rct+σω-1/2)2] (2)
其中σ是一个与物质转移相关的系数，当频率很大时(高频)，变化的周期短，物质转移来不及发生即物质转移阻抗消失，因此不会损伤电池，等效电路为图3所示，在本申请提供的实施例中，依据图3所示的电路电阻为电芯进行加热。
其中，改变振荡电流的目标参数可以调节加热的速率。
步骤S103，向锂离子电池施加具备目标性能参数的振荡电流。
通过上述方法，振荡电流低温加热电池的方法可写入BMS进行控制充电需求，因此该方法可用于充电设备开发，BMS设计等场景，实现了逐渐改变振荡电流幅值及频率来改变加热速度，既能快速加热还能不损伤电池寿命的低温自加热的快充方法，同时，解决了无需外设，仅仅变换充电方式就能实现充电目的。无需外部加热单元给电芯提供热量，达到了降低整备质量，增加体积能量密度的效果。
本申请提供的上述方法具有加热能耗低、加热速度快的优点，给电芯加热主要利用电池内阻使发热量全部用于电芯的加热，无需加热外部套件，这样降低加热时间和能量消耗。也具有加热均匀，不损伤电芯，实际性能发挥好的优点，通过正负电流使电池处于充放电状态，流经电池内阻的电流一直，电芯一致性好，发热量一致，电池所处温度相同。振荡电流给电芯加热具有优势，这种优势不仅降低了研发及配套成本，同时为Pack节省更多空间，新能源整车就有更多空间携带更多能量，符合当前新能源汽车的发展要求。另外通过采用这种方式加热电芯，解决了低温充电的难题，同时为电芯在低温恶劣环境下使用提供了寿命的保护措施。
在一种可选的实例中，采集锂离子电池的温度，依据锂离子电池的温度确定锂离子电池是否进入加热阶段包括：判断锂离子电池的温度是否小于等于第一预设温度；在锂离子电池的温度小于等于第一预设温度的情况下，确定锂离子电池进入加热阶段。
上述地，由于本申请提供的场景是为锂离子电池进行低温充电，因此，需要首先采集锂离子电池的温度，通过采集到的温度分析判断是否进入加热阶段。
优选地，第一预设温度为-25℃，第一预设温度可根据不同的场景具体设置，锂离子电池的温度小于等于第一预设温度时即进入到加热阶段。
在一种可选的实例中，在确定锂离子电池进入加热阶段的情况下，依据锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，包括：确定锂离子电池的温度所属的温度区间，其中，温度区间分为第一温度区间以及第二温度区间，第一温度区间的最大温度值小于第二温度区间的最小温度值；依据锂离子电池的温度所属的不同温度区间，确定振荡电流的特性。
上述地，本申请提供的实施例中，在锂离子电池处于不同的温度区间时，对锂离子电池的电芯进行加热采取不同的策略，也即，不同温度区间对应振荡电流的不同性能参数。
在一种可选的实例中，依据锂离子电池的温度所属的不同温度区间，确定振荡电流的特性，包括：当锂离子电池的温度属于第一温度区间时，确定振荡电流的正向幅值与负向幅值均为第一幅值、振荡电流的频率为第一频率、振荡电流的占空比为第一占空比；当锂离子电池的温度属于第二温度区间时，确定振荡电流的正向幅值为第二幅值、振荡电流的反向幅值为第一幅值、振荡电流的频率为第二频率、振荡电流的占空比为第二占空比，第一频率高于第二频率，第二幅值大于第一幅值，第二占空比小于第一占空比。
上述地，振荡电流的幅值设置为正负双向，第一温度区间为加热初期阶段，温度相对较低，振荡电流为等幅值双向。第二温度区间为加热中后期阶段，可调整为正向幅值偏高于负向幅值。振荡电流的加热幅值设置参数为锂离子电池常温可接受的充电倍率2％-80％，充电倍率在低温起始状态幅值较小，随着温度上升逐渐增加幅值，可快速加热。另外在较低温下高频振荡加热时，正反等幅的电流不会引起电芯内部物质的转移从而可以很好的保护电芯，当随着温度的升高至允许涓流充电时，逐渐调整正反电流的幅度实现加热过程中可以充电，不浪费加热时间。
同时，随着加热的不断推进，锂离子电池的电芯温度升高，振荡电流的频率降低，占空比降低。
在一种可选的实例中，在向锂离子电池施加具备目标性能参数的振荡电流之后，该方法还包括：采集锂离子电池的实时温度；当实时温度大于等于第二预设温度时，停止为锂离子电池提供振荡电流。
优选地，第二预设温度为25度，第二预设温度可根据不同的场景具体设置，当采集的实时温度大于等于第二预设温度时，停止振荡电源的输出，进而变更充电策略达到常态快速充电，常态快速充电策略包含常规充电，智能充电，阶梯间歇充电，脉冲充电等。
本发明提供了一种具体的实施例，在该实施例中，其中，振荡电流波形为正弦波，梯形波或矩形波，频率为1000Hz-10000Hz，正向脉冲占比为50-90％。在试验开始前，将某额定容量为51Ah x 12三元锂电芯1P12S模组调整SOC为0，置于-25℃恒温环境箱中，静置6小时后用振荡电流加热模组内电芯，当模组内电芯升温至25℃时更换充为额定充电策略恒流恒压(1C到50.4V，50.4V到0.05C)充电至100％。其中高频振荡采用矩形波，具体电流参数设置为：
阶段一：-25℃--15℃，正负脉冲等电流幅值为0.05C，振荡频率为10000Hz，正向脉冲占比为50％；
阶段二：-15℃-0℃，正负脉冲等电流幅值为0.09C，振荡频率为8300Hz，正向脉冲占比为50％；
阶段三：0℃-10℃，正脉冲电流幅值为0.18C，负脉冲电流幅值为0.12C振荡频率为5000Hz，正向脉冲占比为60％；
阶段四：10℃-25℃，正负脉冲等电流幅值为0.5C，负脉冲电流幅值为0.3C振荡频率为3000Hz，正向脉冲占比为60％。
加热过程中记录电芯的温度T1，T2，…，T12，如图4所示，图4是根据本发明实施例提供的一种锂离子电池的加热方法的不同加热效果示意图。上述阶段结束后转至-25℃采用上述实施例方法进行锂离子电池的循环寿命测试，其中充电采用额定充电策略，由恒流恒压(1C到50.4V，50.4V到0.05C)充电至100％，放电倍率采用0.33C，截止33.6V(0％SOC)，充放电结束后静置间隔为10min，记录每次放电容量，计算容量衰减速率。
本发明还提供了一种电池管理***，包括振荡电源，其中，振荡电源用于执行上述一种锂离子电池的加热方法。
本发明实施例提供的一种锂离子电池的加热方法，通过采集锂离子电池的温度，依据锂离子电池的温度确定锂离子电池是否进入加热阶段；在确定锂离子电池进入加热阶段的情况下，依据锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，目标性能参数至少包括：振荡电流的正向幅值以及负向幅值、振荡电流的频率、振荡电流的占空比；向锂离子电池施加具备目标性能参数的振荡电流，解决了相关技术中在低温环境下为锂离子电池进行加热导致加热不均匀、损伤电芯的问题。进而达到延长了锂离子电池在低温恶劣环境下的使用寿命的效果。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本发明实施例还提供了一种锂离子电池的加热振荡电源，需要说明的是，本发明实施例的一种锂离子电池的加热振荡电源可以用于执行本发明实施例所提供的用于一种锂离子电池的加热方法。以下对本发明实施例提供的一种锂离子电池的加热振荡电源进行介绍。
图5是根据本发明实施例的一种锂离子电池的加热振荡电源的示意图。如图5所示，该振荡电源包括：第一数据采集单元501，用于采集锂离子电池的温度，依据锂离子电池的温度确定锂离子电池是否进入加热阶段；参数管理单元502，用于在确定锂离子电池进入加热阶段的情况下，依据锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，目标性能参数至少包括：振荡电流的正向幅值以及负向幅值、振荡电流的频率、振荡电流的占空比；第一控制单元503，用于向锂离子电池施加具备目标性能参数的振荡电流。
在一种可选的实例中，第一数据采集单元501包括：判断子单元，用于判断锂离子电池的温度是否小于等于第一预设温度；第一确定子单元，用于在锂离子电池的温度小于等于第一预设温度的情况下，确定锂离子电池进入加热阶段。
在一种可选的实例中，参数管理单元502包括：第二确定子单元，用于确定锂离子电池的温度所属的温度区间，其中，温度区间分为第一温度区间以及第二温度区间，第一温度区间的最大温度值小于第二温度区间的最小温度值；第三确定子单元，用于依据锂离子电池的温度所属的不同温度区间，确定振荡电流的特性。
在一种可选的实例中，第三确定子单元包括：第一确定模块，用于当锂离子电池的温度属于第一温度区间时，确定振荡电流的正向幅值与负向幅值均为第一幅值、振荡电流的频率为第一频率、振荡电流的占空比为第一占空比；第二确定模块，用于当锂离子电池的温度属于第二温度区间时，确定振荡电流的正向幅值为第二幅值、振荡电流的反向幅值为第一幅值、振荡电流的频率为第二频率、振荡电流的占空比为第二占空比，第一频率高于第二频率，第二幅值大于第一幅值，第二占空比小于第一占空比。
在一种可选的实例中，该振荡电源还包括：第二数据采集单元在向锂离子电池施加具备目标性能参数的振荡电流之后，采集锂离子电池的实时温度；第二控制单元，用于当实时温度大于等于第二预设温度时，停止为锂离子电池提供振荡电流。
本发明实施例提供的一种锂离子电池的加热振荡电源，通过采集锂离子电池的温度，依据锂离子电池的温度确定锂离子电池是否进入加热阶段；在确定锂离子电池进入加热阶段的情况下，依据锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，目标性能参数至少包括：振荡电流的正向幅值以及负向幅值、振荡电流的频率、振荡电流的占空比；向锂离子电池施加具备目标性能参数的振荡电流，解决了相关技术中在低温环境下为锂离子电池进行加热导致加热不均匀、损伤电芯的问题。进而达到延长了锂离子电池在低温恶劣环境下的使用寿命的效果。
所述一种锂离子电池的加热振荡电源包括处理器和存储器，上述第一数据采集单元501等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来解决相关技术中在低温环境下为锂离子电池进行加热导致加热不均匀、损伤电芯的技术问题。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现所述一种锂离子电池的加热方法。
本发明实施例提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述一种锂离子电池的加热方法。
本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现以下步骤：采集锂离子电池的温度，依据锂离子电池的温度确定锂离子电池是否进入加热阶段；在确定锂离子电池进入加热阶段的情况下，依据锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，目标性能参数至少包括：振荡电流的正向幅值以及负向幅值、振荡电流的频率、振荡电流的占空比；向锂离子电池施加具备目标性能参数的振荡电流。
在一种可选的实例中，采集锂离子电池的温度，依据锂离子电池的温度确定锂离子电池是否进入加热阶段包括：判断锂离子电池的温度是否小于等于第一预设温度；在锂离子电池的温度小于等于第一预设温度的情况下，确定锂离子电池进入加热阶段。
在一种可选的实例中，在确定锂离子电池进入加热阶段的情况下，依据锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，包括：确定锂离子电池的温度所属的温度区间，其中，温度区间分为第一温度区间以及第二温度区间，第一温度区间的最大温度值小于第二温度区间的最小温度值；依据锂离子电池的温度所属的不同温度区间，确定振荡电流的特性。
在一种可选的实例中，依据锂离子电池的温度所属的不同温度区间，确定振荡电流的特性，包括：当锂离子电池的温度属于第一温度区间时，确定振荡电流的正向幅值与负向幅值均为第一幅值、振荡电流的频率为第一频率、振荡电流的占空比为第一占空比；当锂离子电池的温度属于第二温度区间时，确定振荡电流的正向幅值为第二幅值、振荡电流的反向幅值为第一幅值、振荡电流的频率为第二频率、振荡电流的占空比为第二占空比，第一频率高于第二频率，第二幅值大于第一幅值，第二占空比小于第一占空比。
在一种可选的实例中，在向锂离子电池施加具备目标性能参数的振荡电流之后，该方法还包括：采集锂离子电池的实时温度；当实时温度大于等于第二预设温度时，停止为锂离子电池提供振荡电流。
本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本发明还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：采集锂离子电池的温度，依据锂离子电池的温度确定锂离子电池是否进入加热阶段；在确定锂离子电池进入加热阶段的情况下，依据锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，目标性能参数至少包括：振荡电流的正向幅值以及负向幅值、振荡电流的频率、振荡电流的占空比；向锂离子电池施加具备目标性能参数的振荡电流。
在一种可选的实例中，采集锂离子电池的温度，依据锂离子电池的温度确定锂离子电池是否进入加热阶段包括：判断锂离子电池的温度是否小于等于第一预设温度；在锂离子电池的温度小于等于第一预设温度的情况下，确定锂离子电池进入加热阶段。
在一种可选的实例中，在确定锂离子电池进入加热阶段的情况下，依据锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，包括：确定锂离子电池的温度所属的温度区间，其中，温度区间分为第一温度区间以及第二温度区间，第一温度区间的最大温度值小于第二温度区间的最小温度值；依据锂离子电池的温度所属的不同温度区间，确定振荡电流的特性。
在一种可选的实例中，依据锂离子电池的温度所属的不同温度区间，确定振荡电流的特性，包括：当锂离子电池的温度属于第一温度区间时，确定振荡电流的正向幅值与负向幅值均为第一幅值、振荡电流的频率为第一频率、振荡电流的占空比为第一占空比；当锂离子电池的温度属于第二温度区间时，确定振荡电流的正向幅值为第二幅值、振荡电流的反向幅值为第一幅值、振荡电流的频率为第二频率、振荡电流的占空比为第二占空比，第一频率高于第二频率，第二幅值大于第一幅值，第二占空比小于第一占空比。
在一种可选的实例中，在向锂离子电池施加具备目标性能参数的振荡电流之后，该方法还包括：采集锂离子电池的实时温度；当实时温度大于等于第二预设温度时，停止为锂离子电池提供振荡电流。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种锂离子电池的加热方法，其特征在于，包括：
采集锂离子电池的温度，依据所述锂离子电池的温度确定所述锂离子电池是否进入加热阶段；
在确定所述锂离子电池进入所述加热阶段的情况下，依据所述锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，所述目标性能参数至少包括：所述振荡电流的正向幅值以及负向幅值、所述振荡电流的频率、所述振荡电流的占空比；
向所述锂离子电池施加具备所述目标性能参数的振荡电流。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采集锂离子电池的温度，依据所述锂离子电池的温度确定所述锂离子电池是否进入加热阶段包括：
判断所述锂离子电池的温度是否小于等于第一预设温度；
在所述锂离子电池的温度小于等于所述第一预设温度的情况下，确定所述锂离子电池进入所述加热阶段。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述锂离子电池进入所述加热阶段的情况下，依据所述锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，包括：
确定所述锂离子电池的温度所属的温度区间，其中，所述温度区间分为第一温度区间以及第二温度区间，所述第一温度区间的最大温度值小于所述第二温度区间的最小温度值；
依据所述锂离子电池的温度所属的不同温度区间，确定所述振荡电流的特性。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，依据所述锂离子电池的温度所属的不同温度区间，确定所述振荡电流的特性，包括：
当所述锂离子电池的温度属于所述第一温度区间时，确定所述振荡电流的正向幅值与负向幅值均为第一幅值、所述振荡电流的频率为第一频率、所述振荡电流的占空比为第一占空比；
当所述锂离子电池的温度属于所述第二温度区间时，确定所述振荡电流的正向幅值为第二幅值、所述振荡电流的反向幅值为第一幅值、所述振荡电流的频率为第二频率、所述振荡电流的占空比为第二占空比，所述第一频率高于所述第二频率，所述第二幅值大于所述第一幅值，所述第二占空比小于所述第一占空比。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在向所述锂离子电池施加具备所述目标性能参数的振荡电流之后，所述方法还包括：
采集所述锂离子电池的实时温度；
当所述实时温度大于等于第二预设温度时，停止为所述锂离子电池提供所述振荡电流。
6.一种振荡电源，其特征在于，包括：
第一数据采集单元，用于采集锂离子电池的温度，依据所述锂离子电池的温度确定所述锂离子电池是否进入加热阶段；
参数管理单元，用于在确定所述锂离子电池进入所述加热阶段的情况下，依据所述锂离子电池的温度确定振荡电流的目标性能参数，所述目标性能参数至少包括：所述振荡电流的正向幅值以及负向幅值、所述振荡电流的频率、所述振荡电流的占空比；
第一控制单元，用于向所述锂离子电池施加具备所述目标性能参数的振荡电流。
7.根据权利要求6所述的振荡电源，其特征在于，所述第一数据采集单元包括：
判断子单元，用于判断所述锂离子电池的温度是否小于等于第一预设温度；
第一确定子单元，用于在所述锂离子电池的温度小于等于所述第一预设温度的情况下，确定所述锂离子电池进入所述加热阶段。
8.一种电池管理***，其特征在于，包括权利要求6至7中任意一项所述的振荡电源，其中，所述振荡电源执行权利要求1至5中任意一项所述的一种锂离子电池的加热方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至5中任意一项所述的一种锂离子电池的加热方法。
10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至5中任意一项所述的一种锂离子电池的加热方法。
CN202111363589.8A 2021-11-17 2021-11-17 一种锂离子电池的加热方法及振荡电源、电池管理*** Withdrawn CN114069070A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111363589.8A CN114069070A (zh) 2021-11-17 2021-11-17 一种锂离子电池的加热方法及振荡电源、电池管理***
PCT/CN2022/087144 WO2023087613A1 (zh) 2021-11-17 2022-04-15 一种锂离子电池的加热方法及振荡电源、电池管理***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111363589.8A CN114069070A (zh) 2021-11-17 2021-11-17 一种锂离子电池的加热方法及振荡电源、电池管理***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114069070A true CN114069070A (zh) 2022-02-18

Family

ID=80277403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111363589.8A Withdrawn CN114069070A (zh) 2021-11-17 2021-11-17 一种锂离子电池的加热方法及振荡电源、电池管理***

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN114069070A (zh)
WO (1) WO2023087613A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023087613A1 (zh) * 2021-11-17 2023-05-25 蜂巢能源科技股份有限公司 一种锂离子电池的加热方法及振荡电源、电池管理***
CN116581410A (zh) * 2023-07-13 2023-08-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 充放电控制方法、装置、电子设备、存储介质及充放电***
CN116667470A (zh) * 2022-11-10 2023-08-29 荣耀终端有限公司 一种充电方法及电子设备
WO2023221037A1 (zh) * 2022-05-19 2023-11-23 宁德时代新能源科技股份有限公司 充电方法、电池管理***、电池和充电设备
WO2023245578A1 (zh) * 2022-06-23 2023-12-28 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种动力电池自加热方法、***、存储介质及电子设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103825060A (zh) * 2014-02-28 2014-05-28 清华大学 电池的低温预热与充电方法
CN109449541A (zh) * 2018-09-26 2019-03-08 北京交通大学 锂离子电池变频变幅交流低温自加热方法
JP2019117685A (ja) * 2017-10-25 2019-07-18 ゼジャン・ゴッドセンド・パワー・テクノロジー・カンパニー・リミテッド リチウムイオン電池の充放電システム、制御装置及び関連方法
CN111162332A (zh) * 2019-12-20 2020-05-15 浙江大学 一种基于动力锂离子电池特征频率的脉冲充电方法
CN111564672A (zh) * 2020-02-29 2020-08-21 青岛能蜂电气有限公司 一种锂离子电池修复方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002260745A (ja) * 2001-02-27 2002-09-13 Japan Storage Battery Co Ltd 電 池
CN105633497A (zh) * 2016-03-23 2016-06-01 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种电动汽车锂离子电池低温充电加热***及其加热方法
CN113540620A (zh) * 2021-07-07 2021-10-22 恒大恒驰新能源汽车研究院(上海)有限公司 电动汽车电池加热方法、电子设备及存储介质
CN113650486A (zh) * 2021-09-03 2021-11-16 恒大恒驰新能源汽车研究院(上海)有限公司 一种车辆电池自加热方法及装置
CN114069070A (zh) * 2021-11-17 2022-02-18 蜂巢能源科技有限公司 一种锂离子电池的加热方法及振荡电源、电池管理***

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103825060A (zh) * 2014-02-28 2014-05-28 清华大学 电池的低温预热与充电方法
JP2019117685A (ja) * 2017-10-25 2019-07-18 ゼジャン・ゴッドセンド・パワー・テクノロジー・カンパニー・リミテッド リチウムイオン電池の充放電システム、制御装置及び関連方法
CN109449541A (zh) * 2018-09-26 2019-03-08 北京交通大学 锂离子电池变频变幅交流低温自加热方法
CN111162332A (zh) * 2019-12-20 2020-05-15 浙江大学 一种基于动力锂离子电池特征频率的脉冲充电方法
CN111564672A (zh) * 2020-02-29 2020-08-21 青岛能蜂电气有限公司 一种锂离子电池修复方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023087613A1 (zh) * 2021-11-17 2023-05-25 蜂巢能源科技股份有限公司 一种锂离子电池的加热方法及振荡电源、电池管理***
WO2023221037A1 (zh) * 2022-05-19 2023-11-23 宁德时代新能源科技股份有限公司 充电方法、电池管理***、电池和充电设备
WO2023245578A1 (zh) * 2022-06-23 2023-12-28 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种动力电池自加热方法、***、存储介质及电子设备
CN116667470A (zh) * 2022-11-10 2023-08-29 荣耀终端有限公司 一种充电方法及电子设备
CN116667470B (zh) * 2022-11-10 2024-05-24 荣耀终端有限公司 一种充电方法及电子设备
CN116581410A (zh) * 2023-07-13 2023-08-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 充放电控制方法、装置、电子设备、存储介质及充放电***
CN116581410B (zh) * 2023-07-13 2024-04-16 宁德时代新能源科技股份有限公司 充放电控制方法、装置、电子设备、存储介质及充放电***

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023087613A1 (zh) 2023-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114069070A (zh) 一种锂离子电池的加热方法及振荡电源、电池管理***
CN101388477B (zh) 一种快速充电方法
CN103825060B (zh) 电池的低温预热与充电方法
Goud et al. An online method of estimating state of health of a Li-ion battery
EP3677465A1 (en) Battery equalization method and system, vehicle, storage medium, and electronic device
CN106887864A (zh) 一种动力电池均衡控制方法及相应电池管理***
CN113829964B (zh) 动力电池组自加热方法、***、汽车及存储介质
CN110797577B (zh) 一种锂离子电池充电方法、装置及计算机存储介质
CN112820963B (zh) 锂离子电池低温充电方法
WO2021077273A1 (zh) 充电方法、电子装置以及存储介质
US20230015227A1 (en) Battery State of Health Estimation Method, Battery Management Apparatus, and Battery Management System
CN110015107A (zh) 换电式电动汽车的远程授权充电控制***及方法
CN112491109A (zh) 电池组的自适应均衡控制方法、装置、设备及存储介质
CN112737032A (zh) 电池充电的控制方法、控制装置及终端
CN110797597A (zh) 一种锂离子电池恒压阶跃充电方法
CN112834944B (zh) 一种锂电池加速循环寿命测试方法、装置、介质及设备
CN107733000A (zh) 充电方法和充电器
CN113839439B (zh) 全时段电池组均衡控制方法、装置及存储介质
Al Zyoud et al. Solar power lead battery storage solution using cycle recovery charging method
CN111834675B (zh) 电池充放电管理方法、电子装置以及存储介质
CN114552711A (zh) 一种电芯控制方法、装置和bms设备
CN101449446A (zh) 用超波动充电的电池
Bai Estimate the parameter and modelling of a battery energy storage system
WO2021077274A1 (zh) 充电方法、电子装置以及存储介质
CN112072196A (zh) 锂离子电池快速充电方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20220218