一種直流充電機的電流控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種直流充電機的電流控制方法，包括下述步驟：S1：充電開始后，判斷單體電壓是否達到單體電池電壓閾值A；若是，則進入步驟S3；若否，則進入步驟S2；S2：以最大持續(xù)充電電流B進行充電；S3：對所述充電電流進行調(diào)整使之降低后轉(zhuǎn)入步驟S4；S4：判斷最高單體電壓是否達到單體電池最高允許電壓值，若是，則結(jié)束充電，若否，則返回至步驟S3。本發(fā)明可以縮短充電時間，又不會對電池本身造成不良的影響，更適合需要大批量充電的場合。縮短充電時間是通過可以比其他方式保持更長時間的大電流充電實現(xiàn)的，不會減少充電量是通過充電末期的不斷減小電流來實現(xiàn)的。
【專利說明】
一種直流充電機的電流控制方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明屬于電動汽車技術領域，更具體地，涉及一種直流充電機的電流控制方法。
【背景技術】
[0002 ]現(xiàn)有電動汽車的BMS的國家標準充電協(xié)議中并沒有單體提出對充電電流的具體控制方式，目前市場上也有很多種充電電流控制方式。
[0003]常見的主要有如下兩種:(I)階梯式充電電流控制:充電的前期使用最大持續(xù)充電電流充電，充電末期采用小電流充電，這種充電方式的缺點是末期采用固定小電流充電，充電時間比較長，而且在電流下降時速度快，導致總電壓會有波動。電流變化如圖1所示。(2)曲線式充電電流控制:整個充電周期都采用動態(tài)的算法控制電流，電流呈曲線下降的變化趨勢，這種方法雖然總電壓的波動很小，但是充電的周期依然比較長。電流變化如圖2所示。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種直流充電機的電流控制方法，旨在解決現(xiàn)有技術中充電時間較長的問題。
[0005]本發(fā)明提供了一種直流充電機的電流控制方法，包括下述步驟:
[0006]S1:充電開始后，判斷單體電壓是否達到單體電池電壓閾值A;若是，則進入步驟S3;若否，則進入步驟S2;
[0007]S2:以最大持續(xù)充電電流B進行充電；
[0008]S3:對所述充電電流進行調(diào)整使之降低后轉(zhuǎn)入步驟S4;
[0009]S4:判斷最高單體電壓是否達到單體電池最高允許電壓值，若是，則結(jié)束充電，若否，則返回至步驟S3。
[0010]更進一步地，電壓閾值A為50mv-100mv。
[0011]更進一步地，所述最大持續(xù)充電電流B為0.5C，其中C表示電池容量。
[0012]更進一步地，所述最大持續(xù)充電電流B為50A。
[0013]更進一步地，在步驟S3中，電流衰減速度不應超過每毫伏3A。
[0014]更進一步地，在步驟S3中，對所述充電電流進行調(diào)整后的最小電流為0.1C，其中C表示電池容量。
[0015]更進一步地，最小電流為10A。
[0016]本發(fā)明可以縮短充電時間，又不會對電池本身造成不良的影響，更適合需要大批量充電的場合。縮短充電時間是通過可以比其他方式保持更長時間的大電流充電實現(xiàn)的，不會減少充電量是通過充電末期的不斷減小電流來實現(xiàn)的。
【附圖說明】
[0017]圖1是現(xiàn)有技術提供的階梯式充電電流控制方法中電流變化示意圖；
[0018]圖2是現(xiàn)有技術提供的曲線式充電電流控制方法中電流變化示意圖；
[0019]圖3示出了充電機的電流變化圖；
[0020]圖4直流充電機和車輛的系統(tǒng)連接圖；
[0021 ]圖5以200安時的磷酸鐵鋰電池為例的充電循環(huán)過程。
【具體實施方式】
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0023]針對上述兩種方法的缺點，本發(fā)明設計了充電末期電流曲線控制，采用了如下策略:在充電開始至充電末期的大多數(shù)時間里都采用最大持續(xù)充電電流充電，而僅在充電末期有單體電壓和最高允許單體電壓之間的差值小于某特定值A時才進行曲線控制，并且隨著最高單體電壓值的升高，動態(tài)調(diào)整電流大小，直至最高單體電壓值達到最高允許單體電壓值時切斷充電繼電器。特定值A是根據(jù)電池容量和電池充電特性來決定的，一般選取50mv-100mv之間的值。
[0024]圖3示出了充電機的電流變化圖，可以看到大電流充電時間更長，而末期的曲線又可以達到和其他充電方式相同的小電流。
[0025]本發(fā)明和現(xiàn)有技術相比，具有如下技術優(yōu)點:可以縮短充電時間，又不會對電池本身造成不良的影響，對于需要大批量充電的場合，例如:公交車總站充電站，戶外的民用充電站等縮短的時間也是很可觀的。
[0026]圖4直流充電機和車輛的系統(tǒng)連接圖，先將直流充電機的插頭插入車輛上的插座，啟動直流充電機，直流充電機檢測CC電阻，并閉合K3和K4繼電器輸出24V電壓，車輛的BMS啟動并接收到直流充電機的報文后，和充電機進行數(shù)據(jù)握手，直流充電機進行絕緣檢測，檢測通過閉合Kl和K2繼電器，BMS在完成充電數(shù)據(jù)握手和配置收發(fā)后閉合繼電器K5和K6，開始充電，BMS和直流充電機通過報文實時監(jiān)控充電過程，充滿電后，BMS發(fā)送中止報文，充電機停止充電，BMS斷開充電繼電器K5和K6。
[0027]圖5中示出了以200安時的磷酸鐵鋰電池為例的充電循環(huán)過程，具體如下:
[0028]本發(fā)明實施例提供的一種直流充電機的電流控制方法，包括下述步驟:
[0029]S1:充電開始后，判斷單體電壓是否達到單體電池電壓閾值A;若是，則進入步驟S3;若否，則進入步驟S2;
[0030]S2:以最大持續(xù)充電電流B(—般采用0.5C)進行充電；
[0031]S3:對所述充電電流進行調(diào)整使之降低后轉(zhuǎn)入步驟S4;
[0032]S4:判斷最高單體電壓是否達到單體電池最高允許電壓值，若是，則結(jié)束充電，若否，則返回至步驟S3。
[0033]在本發(fā)明實施例中，充電末期的觸發(fā)電流減小的單體電壓閾值和最高允許單體電壓之間的差值選擇(50mv-100mv)，如果過大或者過小，則會影響充電時間和充電效果。
[0034]在本發(fā)明實施例中，電流減小過程中的衰減速度，衰減速度過快，總電壓波動較大，衰減速度太慢，電池的飽和度又不足。電流衰減速度不應超過每毫伏3A。
[0035]同時，對于最小電流的選擇，由于電流衰減不會一直衰減到0，而是在某個特定值穩(wěn)定下來，這個值的選擇不僅要參考電池的安時數(shù)，還要考慮充電機所能輸出的最小電流值。最小電流一般選擇電池容量的0.1C，例如10AH總?cè)萘康碾姵亟M選擇1A (0.1 * 100ΑΗ)。
[0036]為了更進一步的說明本發(fā)明實施例，現(xiàn)結(jié)合具體實例詳述如下:一輛電量100AH的電動汽車，采用磷酸鐵鋰電池(正常工作電壓2.600V—3.650V)；電流控制方法具體包括:
[0037]S1:充電開始后，判斷單體電壓是否達到單體電池電壓閾值3.600V(單體電池最高允許電壓3.650V-0.050V)；是，則進入步驟S3 ；若否，則進入步驟S2 ；
[0038]S2:以最大持續(xù)充電電流50A(0.5*100AH)進行充電；
[0039]S3:對所述充電電流進行調(diào)整使之降低后轉(zhuǎn)入步驟S4;
[0040]S4:判斷最高單體電壓是否達到單體電池最高允許電壓值3.650V，若是，則結(jié)束充電，若否，則返回至步驟S3。
[0041]本發(fā)明實施例可以縮短充電時間，又不會對電池本身造成不良的影響，更適合需要大批量充電的場合?？s短充電時間是通過可以比其他方式保持更長時間的大電流充電實現(xiàn)的，不會減少充電量是通過充電末期的不斷減小電流來實現(xiàn)的。
[0042]本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種直流充電機的電流控制方法，其特征在于，包括下述步驟: S1:充電開始后，判斷單體電壓是否達到單體電池電壓閾值A;若是，則進入步驟S3;若否，則進入步驟S2; S2:以最大持續(xù)充電電流B進行充電； S3:對所述充電電流進行調(diào)整使之降低后轉(zhuǎn)入步驟S4; S4:判斷最高單體電壓是否達到單體電池最高允許電壓值，若是，則結(jié)束充電，若否，則返回至步驟S3。2.如權(quán)利要求1所述的電流控制方法，其特征在于，電壓閾值A為50mv-100mv。3.如權(quán)利要求1或2所述的電流控制方法，其特征在于，所述最大持續(xù)充電電流B為0.5C，其中C表示電池容量。4.如權(quán)利要求3所述的電流控制方法，其特征在于，所述最大持續(xù)充電電流B為50A。5.如權(quán)利要求1或2所述的電流控制方法，其特征在于，在步驟S3中，電流衰減速度不應超過每毫伏3A。6.如權(quán)利要求5所述的電流控制方法，其特征在于，在步驟S3中，對所述充電電流進行調(diào)整后的最小電流為0.1C，其中C表示電池容量。7.如權(quán)利要求6所述的電流控制方法，其特征在于，最小電流為1A。
【文檔編號】H02J7/00GK105871000SQ201610216640
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】朱靖
【申請人】深圳市清友能源技術有限公司