CN114614527A - 电池充电方法和装置、电池管理***及车辆 - Google Patents

电池充电方法和装置、电池管理***及车辆 Download PDF

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CN114614527A CN202210203513.7A CN202210203513A CN114614527A CN 114614527 A CN114614527 A CN 114614527A CN 202210203513 A CN202210203513 A CN 202210203513A CN 114614527 A CN114614527 A CN 114614527A
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Abstract

本申请的实施例公开了一种电池充电方法。该方法包括：在电池的一次充电过程中，基于第一充电倍率，采用恒流充电模式对电池进行充电；电池的电压升高至预设的充电截止电压时，获取电池的充电容量；基于充电截止电压，采用恒压充电模式对电池进行充电；获取电池的实时容量并将实时容量与预设的截止容量进行比较；在实时容量达到截止容量时结束对电池的充电，并获取实时容量等于截止容量时的充电倍率，充电倍率用于作为电池的后续充电时的第二充电倍率的参考依据。本发明的方法能够缓解电池的充电倍率和电池实际容量不匹配带来的恶化，提高电池使用寿命。本发明的实施例还提供了一种电池充电装置、电池管理***及车辆。

Description

电池充电方法和装置、电池管理***及车辆
技术领域
本申请涉及电池充电领域，更具体地，涉及一种电池充电方法和装置、电池管理***及车辆。
背景技术
电动汽车的动力来源于电池，在使用过程中没有化石燃料的燃烧，不会污染环境，得到了世界各国政府的鼓励和支持。相关技术中，锂离子电池应用和测试使用的充电制度主要是恒流-恒压(CC-CV)充电方法。这种充电方法简单易行，操作方便。
但随着锂离子电池快充的应用需求越来越高，恒流-恒压方法的局限性也越来越明显。例如，随着锂电池循环周数的增加，电池满足的电流逐渐减小，大电流恒流恒压充电会直接影响电池的使用寿命。
发明内容
为了至少部分解决上述的技术问题，本申请的实施例提出了一种电池充电方法、电池充电装置、电池管理***、车辆及存储介质。
第一方面，本申请提供了一种电池充电方法，该方法包括：在电池的一次充电过程中，基于第一充电倍率，采用恒流充电模式对电池进行充电；电池的电压升高至预设的充电截止电压时，获取电池的充电容量；基于充电截止电压，采用恒压充电模式对电池进行充电；获取电池的实时容量并将实时容量与预设的截止容量进行比较；在实时容量达到截止容量时结束对电池的充电，并获取实时容量等于截止容量时的充电倍率，充电倍率用于作为电池的后续充电时的第二充电倍率的参考依据。
第二方面，本申请提供了一种电池充电装置，该装置包括：恒流充电模块，在电池的一次充电过程中，用于基于第一充电倍率，采用恒流充电模式对电池进行充电；容量获取模块，用于在电池的电压升高至预设的充电截止电压时，获取电池的充电容量；恒压充电模块，用于基于截止电压，采用恒压充电模式对电池进行充电；比较模块，获取电池的实时容量并将实时容量与预设的截止容量进行比较；结束模块，用于在实时容量达到截止容量时结束对电池的充电，并获取实时容量等于截止容量时的充电倍率，充电倍率用于作为电池的后续充电时的充电倍率的参考依据。
第三方面，本申请提供了一种电池管理***，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器调用时执行权利要求1～7任一项所述的电池充电方法。
第四方面，本申请一些实施例还提供一种车辆，包括车体、电池以及电性连接于所述电池的如上述的电池管理***。
第五方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序指令，计算机程序代码可被处理器调用以执行上述任一项的电池充电方法。
在本申请的电池充电方法中，采用恒流充电模式对电池进行充电，直至电池的电压升高至截止电压，并获取当前电池的充电容量，然后采用恒压充电模式对电池进行充电，并获取电池的实时容量，当实时容量达到截止容量时，结束充电并获取当前电池的倍率，根据倍率确定下一次充电时的充电倍率。上述方法通过电池结束充电时的倍率确定电池下一次充电时的充电倍率，缓解电池的充电倍率和电池实际容量不匹配带来的恶化，提高电池的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本申请提出的一种电池充电方法的应用环境示意图。
图2示出了本申请第一实施例提供的一种电池充电方法的流程图。
图3示出了电池第n次充电过程中电流和电压的变化示意图。
图4示出了第一种传统电池充电方法与本申请实施例的电池充电方法的衰减曲线示意图。
图5示出了第二种传统电池充电方法与本申请实施例的电池充电方法的衰减曲线示意图。
图6示出了本申请第二实施例提出的一种电池充电方法的流程图。
图7示出了电池第n+1次充电过程中电流和电压的变化示意图。
图8示出了本申请第三实施例提出的一种电池充电方法的流程图。
图9示出了本申请提供的一种电池充电装置的结构框图。
图10示出了本申请提供的一种电池管理***的结构框图。
图11示出了本申请实施例提出的车辆的结构示意图。
图12示出了本申请实施例提出的计算机可读存储介质的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下针对术语进行说明：
电池管理***(Battery Management System，BMS)：负责控制电池的充电和放电以及实现电池状态估算等功能。
电池寿命：指电池的充电周期。
充电截止电压：指在电池充电期间，电池达到完全充电状态时的电压。
恒流充电模式：指对电池充电时，充电电流维持在恒定值的充电方式。
恒压充电模式：指对电池充电时，充电电压维持在恒定值的充电方式。
恒流放电模式：指对电池放电时，充电电流维持在恒定值的放电方式。
充电倍率：指在电池的充电过程中，电池在规定的时间内充电至其额定容量时所需要的电流值。
在相关的技术中大多采用固定的恒流充电加恒压充电方法对锂电池进行充电，但是随着锂电池循环周数的增加，电池满足的电流逐渐减小，采用固定的充电倍率对电池进行充电会影响电池的使用寿命。
为了解决上述技术问题，发明人经过长期研究，提出了本申请实施例的电池充电方法、电池充电装置、车辆及存储介质。
请参阅图1，示出本申请提出的一种电池充电方法的应用环境示意图。如图1所示，本申请提供的电池充电方法应用于车辆100中，车辆100可以包括电池管理***110以及电池120。电池管理***110用于根据检测的电池120的充电倍率，确定电池120下一次充电时的充电倍率，缓解电池120的充电倍率和电池120的实际容量不匹配带来的恶化，提高电池120的使用寿命。
电池管理***110可以包括处理器以及存储器，存储器存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器调用实时执行电池充电方法。在本申请实施例中，电池管理***110还可设有收发器，电池管理***110能够通过收发器向电池120发送充电信号。电池管理***120以及电池130之间可以通过有线或无线通信方式进行直接或间接地连接，本申请对此不做限制。
电池120可以包括但不限于单体动力电池、动力电池模块以及动力电池包中的任一种，本申请对此不作限制。在本申请实施例中，电池120还可设有收发器，电池130能够通过收发器接收电池管理***110发送的充电信号。电池120以及电池管理***110之间可以通过有线或无线通信方式进行直接或间接地连接，本申请对此不做限制。
请参阅图2，示意性地示出本申请第一实施例提供的一种电池充电方法。该方法通过在一次充电过程的电池结束充电时的倍率确定电池后续充电时的充电倍率，能够缓解电池的充电倍率和电池实际容量不匹配带来的恶化，提高电池的使用寿命。该方法可以包括以下步骤S210至步骤S250。
步骤S210，在电池的一次充电过程中，基于第一充电倍率，采用恒流充电模式对电池进行充电。
本实施例所提供的电池充电方法，可以应用在电池的任一次或多次的充电过程中，第一充电倍率可以是电池管理***默认设置的，也可以是研发或测试人员通过实际工况调整的。在本申请实施例中，电池管理***基于第一充电倍率，获得电池的第一充电电流，并基于第一充电电流采用恒流充电模式对电池进行充电。第一充电电流I1可以由以下公式计算得到：
I1＝a1*C0
其中，a1为第一充电倍率，C0为电池的额定容量。例如，电池的额定容量C0为1Ah，第一充电倍率a1为0.98C，则第一充电电流I1为0.98A。
请参阅图3，在该恒流充电过程中，电池的电流I保持不变，电压U持续升高，电池的容量C持续增大。
步骤S220，在电池的电压升高至预设的充电截止电压时，获取电池的充电容量。
预设的充电截止电压可以是电池管理***默认设置的，也可以是科研人员通过实际工况调整的，一般情况下，充电截止电压为电池所能承受的最高电压，示例性地，充电截止电压可以为4.5V。在本申请实施例中，电池管理***设有电压传感器，电压传感器用于检测电池充电过程中的电压。在电池管理***基于第一充电倍率采用恒流充电模式对电池进行充电的过程中，电压持续升高，当电压传感器检测到电池的电压升高至充电截止电压时，电池管理***获取电池的充电容量。
在一些实施例中，电池管理***设有计时器，计时器用于计算电池恒流充电的时长，电池的充电容量C1可以由以下公式计算得到：
C1＝I1*t1
其中，I1为第一充电电流，t1为电池的充电时长。例如，第一充电电流I1为0.98A，充电时长t1为0.5h，则电池的充电容量C1为0.49Ah。
在另一些实施例中，电池管理***设有温度传感器，温度传感器用于检测电压升高至截止电压时电池的温度，并将检测结果发送至电池管理***。电池管理***可以存储有温度、电压和电荷量之间对应关系的映射表，电池管理***获取截止电压和温度后，基于上述的映射表，电池管理***可以计算电池的电荷量，从而确定电池的充电容量。
步骤S230，基于充电截止电压，采用恒压充电模式对电池进行充电。
本申请实施例中，电池管理***基于截止电压，采用恒压充电模式对电池进行充电，例如，截止电压可以为4.5V，则采用4.5V的电压对电池进行充电。如图3所示，在该恒压充电过程中，电池的电压U保持不变，电流I持续降低，电池的容量C持续增大。
步骤S240，获取电池的实时容量并将实时容量与预设的截止容量进行比较。
作为一种方式，电池管理***设有温度传感器，温度传感器用于检测恒压充电模式充电过程电池的温度。电池管理***可以存储有温度、电压和电荷量之间对应关系的映射表，电池管理***获取截止电压和温度。基于上述的映射表，电池管理***可以计算电池的电荷量，从而确定电池的实时容量，并将电池的实时容量与截止容量进行比较。截止容量可以是电池管理***默认设置的，也可以是科研人员通过实际工况调整的。为了不充分利用电极材料，减少阳极膨胀和阴极脱锂对电池活性材料的破坏，截止容量小于电池能够承受的最大容量。
步骤S250，在实时容量达到截止容量时结束对电池的充电，并获取实时容量等于截止容量时的充电倍率。
当电池管理***确定电池的实时容量达到截止容量CV1，电池管理***对电池结束充电。作为一种方式，电池管理***设有电流传感器，电流传感器用于检测实时容量等于截止容量时的充电电流I0。电池管理***基于充电电流I0确定电池实时容量等于截止容量CV1时的充电倍率，充电倍率a充电可以用以下公式计算得出：
a充电＝I0/C0
其中，I0为充电电流，C0为电池的额定容量。电池管理***根据电池实时容量等于截止容量时的充电倍率，确定电池的后续充电时的充电倍率，避免了所有充电过程都采用同一个充电倍率，而是根据电池实时容量等于截止容量时的充电倍率来确定后续充电时(如下一次充电过程)的倍率，能够根据电池的实际情况确定适合的充电倍率，能够缓解电池的充电倍率和电池实际容量不匹配带来的恶化，提高电池使用寿命。
在本申请实施例中，若充电倍率大于标定截止倍率，则表征电池的内阻没有发生变化或变化较小，所以电池管理***确定电池的后续充电时的第二充电倍率等于第一充电倍率，使电池以较快的速度进行充电，有利于增加电池充电的效率。若充电倍率小于或等于标定截止倍率，则表征电池的内阻明显增大，所以电池管理***确定电池的后续充电时的第二充电倍率小于第一充电倍率，使电池的充电倍率与电池的内阻相匹配，有利于缓解电池容量的衰减。其中，第二充电倍率是基于预设的计算关系、根据第一充电倍率计算得出的，其中，预设的计算关系包括以下的任一种：等差递减关系、等比递减关系和随机递减关系。
请参阅图4，示出了第一种传统电池充电方法与本申请实施例的电池充电方法的衰减曲线示意图，其中，L1为第一种传统电池充电方法的衰减曲线，L2为本申请实施例的电池充电方法的衰减曲线。第一种传统电池充电方法在充电循环的过程中的充电倍率始终固定不变。从图中可以看出，相较于第一种传统电池充电方法，本申请实施例的电池充电方法衰减至相同的容量时循环寿命从680cls提高至730cls，增加了50cls。
请参阅图5，示出了第二种传统电池充电方法与本申请实施例的电池充电方法的衰减曲线示意图，其中，L1为第二种传统电池充电方法的衰减曲线，L2为本申请实施例的电池充电方法的衰减曲线。第二种传统电池充电方法在充电过程中多次对电池进行恒流充电和恒压充电。从图中可以看出，相较于第二种传统电池充电方法，本申请实施例的电池充电方法衰减至相同的容量时循环寿命从1050cls提高至1110cls，增加了60cls。所以本申请实施例提供的电池充电方法通过电池结束充电时的倍率确定电池下一次充电时的充电倍率，能够缓解电池的充电倍率和电池实际容量不匹配带来的恶化，提高电池的使用寿命。
请参阅图6，示意性地示出本申请第二实施例提供的一种电池充电方法。电池管理***根据电池在某一次充电过程中结束充电时的倍率确定电池后续充电过程中的充电倍率，例如，根据电池第n次充电过程中结束充电时的倍率确定电池第n+1次充电过程中的充电倍率，能够缓解电池的充电倍率和电池实际容量不匹配带来的恶化，提高电池的使用寿命。其中n是大于等于1的整数。
该方法可以包括以下步骤S610至步骤S660。
步骤S610，在对电池进行第n次充电时，基于第一充电倍率，采用恒流充电模式对电池进行充电。
步骤S620，在电池的电压升高至预设的充电截止电压时，获取电池的充电容量。
步骤S630，基于充电截止电压，采用恒压充电模式对电池进行充电。
步骤S640，获取电池的实时容量并将实时容量与预设的截止容量进行比较。
步骤S650，在实时容量达到截止容量时结束对电池的充电，并获取实时容量等于截止容量时的充电倍率。
在本实施例中，步骤S610至S650的具体实施，可以参考上文实施例所提供的步骤S210至S250的阐述，此处不再一一赘述。
步骤S660，将充电倍率与预设的标定截止倍率进行比较，获取比较结果。
标定截止倍率是在电池充电期间，电池达到完全充电状态时的倍率。标定截止倍率可以是电池管理***默认设置的，也可以是科研人员通过实际工况调整的，示例性地，标定截止倍率可以为0.02C。例如，电池实时容量等于截止容量时的倍率为0.05C，标定截止倍率为0.02C，则电池管理***确定比较结果为倍率大于标定截止倍率。又如，电池实时容量等于截止容量时的倍率为0.01C，标定截止倍率为0.02C，则电池管理***确定比较结果为倍率小于标定截止倍率。再如，电池实时容量等于截止容量时的倍率为0.02C，标定截止倍率为0.02C，则电池管理***确定比较结果为倍率等于标定截止倍率。
综上所述，比较结果可以为倍率小于标定截止倍率、倍率等于标定截止倍率或倍率大于标定截止倍率。电池管理***根据比较结果，确定电池在第n+1次充电时的充电倍率。
请参阅图7，该方法还可以包括步骤T610至步骤T620，步骤T610至步骤T620可以应用在电池的第n+1次充电过程中，以便于确定电池在第n+1次充电的充电倍率，并对电池进行充电。
步骤T610，根据比较结果确定第二充电倍率。
在本申请实施例中，若比较结果表征充电倍率大于标定截止倍率，则表征电池的内阻没有发生变化或变化较小，所以电池管理***确定电池的第n+1次充电时的第二充电倍率等于第一充电倍率，使电池以较快的速度进行充电，有利于增加电池充的效率。若比较结果表征充电倍率小于或等于标定截止倍率，则表征电池的内阻明显增大，所以电池管理***确定电池的第n+1次充电时的第二充电倍率小于第一充电倍率，使电池的充电倍率与电池的内阻相匹配，有利于缓解电池容量的衰减。
第二充电倍率是基于预设的计算关系、根据第一充电倍率计算得出的，其中，预设的计算关系包括以下的任一种：等差递减关系、等比递减关系和随机递减关系。
在一些实施例中，预设的计算关系为等差递减关系，等差递减关系是指从第二项起，每一项与它的前一项的差等于同一个常数且每一项的数值小于前一项的数值。例如，第一充电倍率为0.98C，第二充电倍率为0.96C，第三充电倍率为0.94C。在另一些实施例中，预设的计算关系为等比递减关系，等比递减关系是指从第二项起，每一项与它的前一项的比等于同一个常数且每一项的数值小于前一项的数值。例如，第一充电倍率为0.98C，第二充电倍率为0.784C，第三充电倍率为0.6762C。在又一些实施例中，预设的计算关系为随机递减关系，随即递减关系是指从第二项起，每一项的数值是随机生成的且每一项的数值小于前一项的数值。每一项的数值可以由随机数产生电路确定，例如，第一充电倍率为0.98C，第二充电倍率为0.95C，第三充电倍率为0.90C。
步骤T620，基于第二充电倍率采用恒流充电模式对电池进行充电。
在本申请实施例中，电池管理***基于第二充电倍率，获得电池的第二充电电流，并基于第二充电电流采用恒流充电模式对电池进行充电。第二充电电流I2可以由以下公式计算得到：
I2＝a2*C0
其中，a2为第二充电倍率，C0为电池的额定容量。例如，电池的额定容量C0为1Ah，第二充电倍率a1为0.96C，则第二充电电流I2为0.96A。然后当电池的电压升高至预设的充电截止电压时，基于截止充电电压采用恒压充电模式对电池进行充电，在恒压充电模式中，实时获取电池的实时容量并将实时容量与截止容量进行比较，若实时容量达到截止容量，则结束充电，并获取实时容量等于截止容量时的充电倍率，充电倍率用于作为电池在第n+2次充电时的第三充电倍率的参考依据。
在本实施例的方法中，采用恒流充电模式对电池进行充电，直至电池的电压升高至截止电压，并获取当前电池的充电容量，然后采用恒压充电模式对电池进行充电，并获取电池的实时容量，当实时容量达到截止容量时，结束充电并获取当前电池的倍率，根据倍率确定下一次充电时的充电倍率。上述方法通过电池第n次充电过程中结束充电时的倍率确定电池第n+1次充电过程中的充电倍率，能够缓解电池的充电倍率和电池实际容量不匹配带来的恶化，提高电池的使用寿命。
请参阅图8，示意性地示出本申请第三实施例提供的一种电池充电方法。电池管理***采用至少两次循环充放电确定电池的标定放电容量，再通过电池结束充电时的倍率确定电池下一次充电时的充电倍率，缓解电池的充电倍率和电池实际容量不匹配带来的恶化，提高电池的使用寿命。该方法可以包括以下步骤S810至步骤S860。
步骤S810，对电池进行至少两次循环充放电，得到电池的放电容量。
通常情况下，电池的额定容量与电池的实际容量有误差，所以需要通过充放电确定电池的实际容量，为了提高电池实际容量的准确度，需要对电池进行至少两次的循环充放电。其中单次循环充放电的过程包括以下步骤A01-A04。
A01，基于标定充电倍率，采用恒流充电模式对电池进行充电。
标定充电倍率是指理想状态下，电池在规定的时间内充电至其额定容量时所需要的电流值。标定充电倍率可以是电池管理***默认设置的，也可以是科研人员通过实际工况调整的。其中标定充电倍率大于第一充电倍率，有利于对电池的保护。在本申请实施例中，电池管理***基于标定充电倍率，获得电池的标定充电电流，并基于标定充电电流采用恒流充电模式对电池进行充电。标定充电电流I0可以由以下公式计算得到：
I0＝a0*C0
其中，a0为标定充电倍率，C0为额定容量。例如，电池的额定容量C0为1Ah，标定充电倍率a0为1C，则标定充电电流I0为1A。
A02，在电池的电压升高至充电截止电压时，基于充电截止电压，采用恒压充电模式对电池进行充电。
A03，在电池的充电倍率降低至预设的标定截止倍率后，对电池进行恒流放电至电池的电压降至预设的放电截止电压。
作为一种方式，电池管理***设有电流传感器，电流传感器用于检测在恒压充电模式充电过程中电池的充电电流。电池管理***基于充电电流确定电池在恒压充电模式充电过程中的充电倍率。充电倍率a充电可以用以下公式计算得出：
a充电＝I充电/C0
其中，I充电为充电电流，C0为电池的额定容量。电池管理***确定电池的充电倍率降低至标定截止倍率后，基于放电倍率，对电池进行恒流放电至电池的电压降至标定截止电压。放电倍率是指在电池恒流放电过程中，电池在规定的时间内放出其额定容量所需要的电流值。放电倍率可以是电池管理***默认设置的，也可以是科研人员通过实际工况调整的。在本申请实施例中，电池管理***基于放电倍率，获得电池的放电电流，并基于放电电流采用恒流放电模式对电池进行放电。放电电流I放电可以由以下公式计算得到：
I放电＝a放电*C0
放电电流＝放电倍率*额定容量
其中，a放电为电池的放电倍率，C0为电池的额定容量。例如，电池的额定容量C0为1Ah，放电倍率a放电为0.7C，则放电电流I放电为0.7A。放电截止电压可以是电池管理***默认设置的，也可以是科研人员通过实际工况调整的，一般情况下，放电截止电压为电池所能承受的最低电压，示例性地，放电截止电压可以为3V。
A04，在至少两次循环充放电的最后一次循环充放电过程结束后，电池管理***获取该最后一次循环充放电时的放电容量。
在一些实施例中，电池管理***设有计时器，计时器用于计算电池恒流放电的时长，电池的放电容量C放电可以由以下公式计算得到：
C放电＝I放电*t2
放电容量＝放电电流*放电时长
其中，I放电为电池的放电电流，t2为电池的放电时长。例如，放电电流I放电为0.7A，放电时长t2为1.4h，则电池的放电容量C放电为0.98Ah。
步骤S820，将放电容量确定为电池的放电标定容量。
在本申请实施例中，若在步骤S04中获得的电池的放电容量为0.98Ah，则电池管理***确定电池的放电标定容量为0.98Ah。
步骤S830，在电池的一次充电过程中，基于第一充电倍率，采用恒流充电模式对电池进行充电。
步骤S840，在电池的电压升高至预设的充电截止电压时，获取电池的充电容量。
步骤S850，基于充电截止电压，采用恒压充电模式对电池进行充电。
步骤S860，获取电池的实时容量并将实时容量与预设的截止容量进行比较。
步骤S870，在实时容量达到截止容量时结束对电池的充电，并获取实时容量等于截止容量时的充电倍率。
在本实施例中，步骤S830至S870的具体实施，可以参考上文实施例所提供的步骤S210至S250的阐述，此处不再一一赘述。
在所述方法中，采用至少两次循环充放电确定电池的标定放电容量，再采用恒流充电模式对电池进行充电，直至电池的电压升高至截止电压，并获取当前电池的充电容量，然后采用恒压充电模式对电池进行充电，并获取电池的实时容量，当实时容量达到截止容量时，结束充电并获取当前电池的倍率，根据倍率确定下一次充电时的充电倍率。上述方法通过电池结束充电时的倍率确定电池下一次充电时的充电倍率，能够缓解电池的充电倍率和电池实际容量不匹配带来的恶化，提高电池的使用寿命。
请参阅图9，本申请提供的一种电池充电装置的结构框图，该装置900包括：恒流充电模块910、容量获取模块920、恒压充电模块930、比较模块940以及结束模块950。
在电池的第n次充电的过程中，恒流充电模块910用于在电池的一次充电过程中，基于第一充电倍率，采用恒流充电模式对电池进行充电；容量获取模块920用于电池的电压升高至预设的充电截止电压时，获取电池的充电容量；恒压充电模块930用于基于充电截止电压，采用恒压充电模式对电池进行充电；比较模块940用于获取电池的实时容量并将实时容量与预设的截止容量进行比较；结束模块950用于在实时容量达到截止容量时结束对电池的充电，并获取实时容量等于截止容量时的充电倍率，充电倍率用于作为电池的后续充电时的充电倍率的参考依据。
在电池充电装置中，采用恒流充电模式对电池进行充电，直至电池的电压升高至截止电压，并获取当前电池的充电容量，然后采用恒压充电模式对电池进行充电，并获取电池的实时容量，当实时容量达到截止容量时，结束充电并获取当前电池的倍率，根据倍率确定下一次充电时的充电倍率。上述装置通过电池结束充电时的倍率确定电池下一次充电时的充电倍率，能够缓解电池的充电倍率和电池实际容量不匹配带来的恶化，提高电池的使用寿命。
作为一种方式，该装置900还包括比较倍率模块，用于将充电倍率与预设的标定截止倍率进行比较，获取比较结果。恒流充电模块910还用于根据比较结果，确定第二充电倍率；基于第二充电倍率采用恒流充电模式对电池进行充电。
在一些实施例中，恒流充电模块910还用于在比较结果表征充电倍率大于标定截止倍率，确定电池在后续充电时的第二充电倍率等于第一充电倍率；在比较结果表征充电倍率小于或等于标定截止倍率，确定电池的第二充电倍率小于第一充电倍率，第二充电倍率是基于第一充电倍率计算得到的。
在一些实施例中，截止容量是基于第一充电倍率、充电容量及电池的放电标定容量确定的。
在一些实施例中，第二充电倍率是基于预设的计算关系、根据第一充电倍率计算得出的，其中，预设的计算关系包括以下的任一种：等差递减关系、等比递减关系和随机递减关系。
作为一种方式，该装置900还包括确定标定容量模块，用于对电池进行至少两次循环充放电，得到电池的放电容量；将放电容量确定为电池的放电标定容量。
在一些实施例中，电池的单次循环充放电过程中，确定标定容量模块还用于基于标定充电倍率，采用恒流充电模式对电池进行充电；其中，标定充电倍率大于第一充电倍率；电池的电压升高至充电截止电压时，基于充电截止电压，采用恒压充电模式对电池进行充电；在电池的充电倍率降低至预设的标定截止倍率后，对电池进行恒流放电至电池的电压降至预设的放电截止电压；其中，在至少两次循环充放电的最后一次循环充放电过程结束后，获取该最后一次循环充放电时的放电容量。
请参阅图10，本申请实施例还提供一种电池管理***1000，该电池管理***1000包括处理器1010以及存储器1020，存储器1020存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器1010调用实时执行上述的电池充电方法。
处理器1010可以包括一个或者多个处理核。处理器1010利用各种接口和线路连接整个电池管理***内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1020内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器1020内的数据，执行电池管理***的各种功能和处理数据。可选地，处理器1010可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器1010可集成中央处理器1010(Central Processing Unit，CPU)、图像处理器1010(Graphics ProcessingUnit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作***、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器1010中，单独通过一块通信芯片进行实现。
存储器1020可以包括随机存储器1020(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器1020(Read-Only Memory)。存储器1020图可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器1020图可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作***的指令、用于实现至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现下述各个方法实施例的指令等。存储数据区还可以存储电子设备图在使用中所创建的数据(比如电话本、音视频数据、聊天记录数据)等。
请参阅图11，本申请提供一种车辆1100，该车辆1100包括车体1110、电池1120以及上述的电池管理***1000，上述的电池管理***1000设于车体1110内，电池管理***1000电连接于电池1120。
本实施例中，电池1120可以包括但不限于单体动力电池、动力电池模块以及动力电池包中的任一种。
进一步地，该车辆1100还包括中控台，该中控台设于车体1110内。
请参阅图12，本申请提供一种计算机可读存储介质。该计算机可读介质1200中存储有程序代码，程序代码可被处理器调用执行上述方法实施例中所描述的方法。
计算机可读存储介质1200可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。可选地，计算机可读存储介质1200包括非易失性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。计算机可读存储介质1200具有执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码1210的存储空间。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。程序代码1210可以例如以适当形式进行压缩。
本申请提供一种电池充电方法、电池充电装置、车辆及存储介质。其中，采用恒流充电模式对电池进行充电，直至电池的电压升高至截止电压，并获取当前电池的充电容量，然后采用恒压充电模式对电池进行充电，并获取电池的实时容量，当实时容量达到截止容量时，结束充电并获取当前电池的倍率，根据倍率确定下一次充电时的充电倍率。上述方法通过电池结束充电时的倍率确定电池下一次充电时的充电倍率，缓解电池的充电倍率和电池实际容量不匹配带来的恶化，提高电池的使用寿命。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征图进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电池充电方法，包括：
在电池的一次充电过程中，基于第一充电倍率，采用恒流充电模式对所述电池进行充电；
在所述电池的电压升高至预设的充电截止电压时，获取所述电池的充电容量；
基于所述充电截止电压，采用恒压充电模式对所述电池进行充电；
获取所述电池的实时容量并将所述实时容量与预设的截止容量进行比较；
在所述实时容量达到所述截止容量时结束对所述电池的充电，并获取所述实时容量等于所述截止容量时的充电倍率，所述充电倍率用于作为所述电池的后续充电时的第二充电倍率的参考依据。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：
将所述充电倍率与预设的标定截止倍率进行比较，获取比较结果；
根据所述比较结果确定第二充电倍率；
基于所述第二充电倍率采用恒流充电模式对所述电池进行充电。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述比较结果确定第二充电倍率的步骤包括：
若所述比较结果表征所述充电倍率大于所述标定截止倍率，确定所述电池在后续充电时的第二充电倍率等于所述第一充电倍率；
若所述比较结果表征所述充电倍率小于或等于所述标定截止倍率，确定所述电池的第二充电倍率小于所述第一充电倍率，所述第二充电倍率是基于所述第一充电倍率计算得到的。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二充电倍率是基于预设的计算关系、根据所述第一充电倍率计算得到的，其中，所述预设的计算关系包括以下的任一种：等差递减关系、等比递减关系和随机递减关系。
5.如权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述截止容量是基于所述第一充电倍率、所述充电容量及所述电池的放电标定容量确定的。
6.如权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述基于第一充电倍率采用恒流充电模式对所述电池进行充电之前，所述方法还包括：
对所述电池进行至少两次循环充放电，得到所述电池的放电容量；
将所述放电容量确定为所述电池的放电标定容量。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，对所述电池的单次循环充放电过程包括：
基于标定充电倍率，采用恒流充电模式对所述电池进行充电；其中，所述标定充电倍率大于所述第一充电倍率；
在所述电池的电压升高至所述充电截止电压时，基于所述充电截止电压，采用恒压充电模式对所述电池进行充电；
在所述电池的充电倍率降低至预设的标定截止倍率后，对所述电池进行恒流放电至所述电池的电压降至预设的放电截止电压；
其中，在至少两次所述循环充放电的最后一次循环充放电过程结束后，获取该最后一次循环充放电时的放电容量。
8.一种电池充电装置，其特征在于，所述电池充电装置包括：
恒流充电模块，用于在电池的一次充电过程中，基于第一充电倍率，采用恒流充电模式对所述电池进行充电；
容量获取模块，用于在所述电池的电压升高至预设的充电截止电压时，获取所述电池的充电容量；
恒压充电模块，用于基于所述截止电压，采用恒压充电模式对所述电池进行充电；
比较模块，获取所述电池的实时容量并将所述实时容量与预设的截止容量进行比较；
结束模块，用于在所述实时容量达到所述截止容量时结束对电池的充电，并获取所述实时容量等于所述截止容量时的充电倍率，所述充电倍率用于作为所述电池的后续充电时的第二充电倍率的参考依据。
9.一种电池管理***，其特征在于，所述电池管理***包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器调用时执行权利要求1～7任一项所述的电池充电方法。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括车体、电池以及电性连接于所述电池的如权利要求9所述的电池管理***。
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CN116533806A (zh) * 2023-05-05 2023-08-04 深圳市拓湃新能源科技有限公司 一种基于充电桩的电池充电方法、装置、***和介质

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