CN102479983B - 用于电动汽车动力电池的充电控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种用于电动汽车动力电池的充电控制方法，包括以下步骤：检测电动汽车动力电池的温度；判断电动汽车动力电池的温度是否小于预先设定的最低温度值；如果判断电动汽车动力电池的温度小于最低温度值，则对电动汽车动力电池进行不断切换地充电和放电；以及如果判断电动汽车动力电池的温度不小于最低温度值，则仅对电动汽车动力电池进行充电。本发明通过在低温情况下采用不断切换地充电和放电的方式对动力电池进行充电和加热，实现了在不损害电池的前提下对动力电池进行充电，提高了动力电池的利用率，延长了动力电池的使用寿命。此外，扩大了动力电池的使用温度范围，从而使得使用此类动力电池的电动汽车的使用地域性更加广泛。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种用于电动汽车动力电池的充电控制方法及装置。
背景技术
由于磷酸铁锂电池具有很多的优势，例如，使用寿命长、容量大、可大电流进行充放电等，因此通常将磷酸铁锂电池作为电动汽车的动力电池。然而本发明的发明人在对现有技术进行研究和实践过程中发现：磷酸铁锂电池在低温时的性能很差，一般而言，对于单只电芯，其在0℃的容量保持率约为60％～70％，在-10℃的容量保持率约为40％～55％，在-20℃的容量保持率约为20％～40％，而在23℃的容量保持率为100％。这样的低温性能显然不能满足动力电源的使用要求。此外，在低温时对电池进行充电，会使电池内含锂的过度金属氧化物发生反应，析出金属锂。并且由于这个反应是不可逆的，即使电池温度恢复到正常工作温度，金属锂也无法再次进入充放电的循环中，从而造成电池容量的永久性降低，最终导致电池损坏。并且，由于金属锂的堆积，使得电池在使用过程中容易发生短路等危害，同时也降低了电池的安全性。因此，如果在低温时对动力电池进行充电的话，不仅无法充满电池，而且还会造成电池容量的永久性降低。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，提出一种在低温情况下对电动汽车动力电池进行充电的控制方法及装置。
为达到上述目的，本发明一方面提出一种用于电动汽车动力电池的充电控制方法，包括以下步骤：检测电动汽车动力电池的温度；判断所述电动汽车动力电池的温度是否小于预先设定的最低温度值；如果判断所述电动汽车动力电池的温度小于所述最低温度值，则对所述电动汽车动力电池进行不断切换地充电和放电；以及如果判断所述电动汽车动力电池的温度不小于所述最低温度值，则仅对所述电动汽车动力电池进行充电。
本发明另一方面提出一种用于电动汽车动力电池的充电控制装置，包括控制器和变流器。其中，所述控制器用于检测所述电动汽车动力电池的温度，并判断所述电动汽车动力电池的温度是否小于预先设定的最低温度值，以及根据所述判断的结果控制变流器对所述电动汽车动力电池进行充电和/或放电；所述变流器用于根据所述控制器的判断结果对所述电动汽车动力电池进行充电和/或放电。
本发明通过在低温情况下采用不断切换地充电和放电的方式对动力电池进行充电和加热，实现了在不损害电池的前提下对动力电池进行充电，提高了动力电池的利用率，延长了动力电池的使用寿命。此外，扩大了动力电池的使用温度范围，从而使得使用此类动力电池的电动汽车的使用地域性更加广泛。
本发明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，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的用于电动汽车动力电池的充电控制方法的流程图；以及
图2为本发明实施例的用于电动汽车动力电池的充电控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
如图1所示为本发明实施例的用于电动汽车动力电池的充电控制方法的流程图，该方法包括以下步骤：
步骤S101，检测电动汽车动力电池的电量。
步骤S102，判断电动汽车动力电池是否充满电。
在本发明的一个实例中，在进行充电之前，可首先检测动力电池的电量，判断动力电池是否已经充满电。如果判断动力电池未充满电，才开始执行步骤S103，对动力电池进行充电；如果判断动力电池已经充满电，则不对动力电池进行充电，以防止对电池造成损害，减少电池的使用寿命。
步骤S103，检测电动汽车动力电池的温度。
步骤S104，判断检测到的电动汽车动力电池的温度是否小于预先设定的最低温度值。
在本发明的一个实施例中，预先设定电动汽车动力电池的最低温度为20℃，应理解，这仅为示意性的实施例，并不用于限制本发明，除此之外，还可设定其他的最低温度值。
步骤S105，如果判断电动汽车动力电池的温度小于预先设定的最低温度值，则对电动汽车动力电池进行不断切换地充电和放电。
步骤S106，如果判断电动汽车动力电池的温度不小于预先设定的最低温度值，则只对电动汽车动力电池进行充电。
在本发明的一个实施例中，当动力电池的温度低于20℃时，向变流器发送充电命令，变流器给动力电池进行充电，充电时间持续2秒，然后向变流器发送放电命令，放电时间持续1秒，按照这样充电时间∶放电时间＝2∶1的时间比例，不断切换充放电的命令，动力电池不断的进行充放电。这样，由于电池内阻的存在，在充电过程中脉冲式的进行放电，会产生热量，升高动力电池的温度，而随着动力电池温度的提高，电阻内阻会减小，离子活性会增加，电池容量会增加，就不会有金属锂析出。当动力电池温度达到20℃，动力电池基本处于最佳充电状态，容量恢复到100％，此后对动力电池只进行充电，直至电动汽车动力电池充满电，停止充电。
应理解，上述方法仅为示意性的实施例，并不用于限制本发明，本领域技术人员还可根据上述思想做出其他等同替换和改变，例如，改变充电时间和/或放电时间等，这些修改和变换均应包含在本发明的保护范围内。
为了实现上述实施例，本发明还提供一种用于电动汽车动力电池的充电控制装置。
如图2所示为本发明实施例的用于电动汽车动力电池的充电控制装置的结构示意图，该装置包括控制器10和变流器20。控制器10用于检测电动汽车动力电池的温度，并判断电动汽车动力电池的温度是否小于预先设定的最低温度值，以及根据判断的结果控制变流器20对电动汽车动力电池进行充电和/或放电。变流器20用于根据控制器10的判断结果对电动汽车动力电池进行充电和/或放电。
在本发明的一个实施例中，控制器10可包括温度检测模块110、温度判断模块120和控制模块130。温度检测模块110用于检测电动汽车动力电池的温度。温度判断模块120用于判断检测到的电动汽车动力电池的温度是否小于最低温度值，在本发明的一个实施例中，最低温度值为20℃，应理解，这仅为示意性的实施例，并不用于限制本发明。控制模块130用于根据温度判断模块120的判断结果控制变流器20对电动汽车动力电池进行充电和/或放电。
具体地，如果温度判断模块120判断电动汽车动力电池的温度小于最低温度值，则控制模块130控制变流器20以预设的充放电时间比对电动汽车动力电池进行不断切换地充电和放电，在本发明的一个实施例中，预设的充放电时间比为2∶1，应理解，这仅为示意性的实施例，并不用于限制本发明；如果温度判断模块120判断检测到的电动汽车动力电池的温度不小于最低温度值，则控制模块130控制变流器20只对电动汽车动力电池进行充电。应理解，这仅为示意性的实施例，并不用于限制本发明。
在本发明的一个实施例中，控制器10还可包括电量检测模块140和电量判断模块150。电量检测模块140用于检测电动汽车动力电池的电量。电量判断模块150用于判断电动汽车动力电池是否充满电。如果电量判断模块150判断电动汽车动力电池已经充满电，则不对电动汽车动力电池进行充电。如果电量判断模块150判断电动汽车动力电池未充满电，则温度检测模块110检测电动电动汽车动力电池的温度，开始进行充电，直至电动汽车动力电池充满电，停止充电。
本发明通过在低温情况下采用不断切换地充电和放电的方式对动力电池进行充电和加热，实现了在不损害电池的前提下对动力电池进行充电，提高了动力电池的利用率，延长了动力电池的使用寿命。此外，扩大了动力电池的使用温度范围，从而使得使用此类动力电池的电动汽车的使用地域性更加广泛。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (9)
1.一种用于电动汽车动力电池的充电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
检测电动汽车动力电池的温度；
判断所述电动汽车动力电池的温度是否小于预先设定的最低温度值；
如果判断所述电动汽车动力电池的温度小于所述最低温度值，则在充电过程中以预设的充放电时间比对所述电动汽车动力电池进行不断切换地充电和放电，其中，所述充放电时间比为2:1；以及
如果判断所述电动汽车动力电池的温度不小于所述最低温度值，则对所述电动汽车动力电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的用于电动汽车动力电池的充电控制方法，其特征在于，在所述检测电动汽车动力电池的温度之前，还包括：
检测所述电动汽车动力电池的电量以判断所述电动汽车动力电池是否充满电；
如果判断所述电动汽车动力电池充满电，则不对所述电动汽车动力电池进行充电。
3.根据权利要求1所述的用于电动汽车动力电池的充电控制方法，其特征在于，所述最低温度值为20℃。
4.一种用于电动汽车动力电池的充电控制装置，其特征在于，包括：
控制器，用于检测所述电动汽车动力电池的温度，并判断所述电动汽车动力电池的温度是否小于预先设定的最低温度值，以及根据所述判断的结果控制变流器对所述电动汽车动力电池进行充电和/或放电；以及
所述变流器，用于当所述控制器判断所述电动汽车动力电池的温度小于所述最低温度值时，在充电过程中以预设的充放电时间比对所述电动汽车动力电池进行不断切换地充电和放电，其中，所述充放电时间比为2:1。
5.根据权利要求4所述的用于电动汽车动力电池的充电控制装置，其特征在于，所述控制器进一步包括：
温度检测模块，用于检测所述电动汽车动力电池的温度；
温度判断模块，用于判断所述检测到的电动汽车动力电池的温度是否小于所述最低温度值；
控制模块，用于根据所述判断模块的判断结果控制所述变流器对所述电动汽车动力电池进行充电和/或放电。
6.根据权利要求5所述的用于电动汽车动力电池的充电控制装置，其特征在于，所述最低温度值为20℃。
7.根据权利要求5所述的用于电动汽车动力电池的充电控制装置，其特征在于，所述控制模块根据所述温度判断模块的判断结果控制所述变流器对所述电动汽车动力电池进行充电和/或放电进一步包括：
如果所述温度判断模块判断所述检测到的电动汽车动力电池的温度小于所述最低温度值，则所述控制模块控制所述变流器对所述电动汽车动力电池进行不断切换地充电和放电；
如果所述判断模块判断所述检测到的电动汽车动力电池的温度不小于所述最低温度值，则所述控制模块控制所述变流器只对所述电动汽车动力电池进行充电。
8.根据权利要求5所述的用于电动汽车动力电池的充电控制装置，其特征在于，所述控制器还包括：
电量检测模块，用于检测所述电动汽车动力电池的电量；以及
电量判断模块，用于根据所述检测到的电动汽车动力电池的电量判断所述电动汽车动力电池是否充满电。
9.根据权利要求8所述的用于电动汽车动力电池的充电控制装置，其特征在于，如果所述电量判断模块判断所述电动汽车动力电池充满电，则所述控制器控制所述变流器不对所述电动汽车动力电池进行充电。
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