一种充电方法、装置、设备和介质与流程

本发明涉及电池管理领域，具体涉及一种充电方法、装置、设备和介质。

背景技术：

1、随着近年来电动化的持续发展，电池一致都是核心的关键要素，对于电池的使用痛点比如充电时间长、电池热失控问题越来越受到消费者的关注。针对快速充电的电池，各电池厂家不断的提高充电倍率，电池温度急剧上升，热失控电池大多数情况下都是电池滥用造成，特别是电池温度较高时还进行高功率充电，导致温度过热进行材料副反应，造成寿命降低或者内短路发生。

2、针对高温充电问题，通常使用过温分级充电管理来解决。这种方法是在过温分为一级、二级等。每一级对应一个温度阈值和回差。比如设有两级告警系统，电池厂家推荐充电最高温度为55℃，则一级过温告警对应50℃，如果回差为3℃，47℃就会解除一级过温告警，一级过温告警的充电功率降低0.5倍。同理则二级过温告警对应55℃，如果回差为3℃，52℃就会解除二级过温告警，一级过温告警的充电功率降低0.1倍，以上数字为举例说明。但是，当触发一级告警或者二级后，会降低充电功率，当散热速度大于产热速度时，温度会下降，解除一级过温告警或者二级告警，充电功率会正常。当温度在触发阈值到解除阈值时，充电速度会下降。

3、由上述描述可知，目前电池充电管理方式导致充电速度降低，如何提高电池充电速度是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了克服现有充电方法速度低的不足，本发明提出了一种充电方法、装置、设备和介质。

2、为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，本发明实施例提供一种充电方法，该方法包括以下步骤：

3、标定电池腔体的热容，所述热容是多次测量电池腔体中产生总热量与上升温度比值的平均值；

4、标定电池腔体的最大散热系数，所述最大散热系数是从低于一级温度过高阈值的温度加热，并维持在所述一级温度过高阈值的加热功率；

5、获取多个电池温度，使用最小二乘法辨识电池腔体热平衡方程中的第一系数和第二系数，所述第一系数用于估算电池平均阻抗，所述第二系数用于估算散热系数，根据一级温度过高阈值和二级温度过高阈值修正散热系数，所述散热系数限制于所述最大散热系数；

6、当电池温度小于一级温度过高阈值时，以最大充电电流对电池充电；

7、当电池温度大于或等于一级温度过高阈值、且小于二级温度过高阈值时，根据所述电池腔体热平衡方程，以及标定的热容、估算的电池平均阻抗和修正的散热系数，估算充电电流，并以估算后的充电电流对电池充电；

8、当电池温度大于或等于二级温度过高阈值时，将充电电流降为零。

9、可选地，所述标定电池腔体的热容，通过以下公式得到：

10、，

11、，

12、，

13、其中，c是电池腔体的热容，qi是第i次加热电池腔体中产生的总热量，i0是通过加热电池腔体的电阻的电流，r0是加热电池腔体的电阻，是第i次加热的时间，是第i次加热电池腔体的上升温度，是预设的温度间隔。

14、可选地，所述根据一级温度过高阈值和二级温度过高阈值修正散热系数通过以下公式计算得到：

15、，

16、其中，是修正的散热系数，是估算的散热系数，t是采集到的电池温度，是一级温度过高阈值，是二级温度过高阈值。

17、可选地，所述根据所述电池腔体热平衡方程，以及标定的热容、估算的电池平均阻抗和散热系数，估算充电电流，通过如下公式得到：

18、，

19、其中，i是充电电流，c是标定的热容，是一级温度过高阈值，是采集到的电池温度，是采集到的环境温度，是预设的时间间隔，是修正的散热系数，r是估算的电池平均阻抗。

20、根据本发明的第二方面，本发明实施例还提供一种充电装置，包括：

21、热容标定模块，用于标定电池腔体的热容，所述热容是多次测量电池腔体中产生总热量与上升温度比值的平均值；

22、最大散热系数标定模块，用于标定电池腔体的最大散热系数，所述最大散热系数是从低于一级温度过高阈值的温度加热，并维持在所述一级温度过高阈值的加热功率；

23、辨识模块，用于获取多个电池温度，使用最小二乘法辨识电池腔体热平衡方程中的第一系数和第二系数，所述第一系数用于估算电池平均阻抗，所述第二系数用于估算散热系数，根据一级温度过高阈值和二级温度过高阈值修正散热系数，所述散热系数限制于所述最大散热系数；

24、充电模块，用于当电池温度小于一级温度过高阈值时，以最大充电电流对电池充电；当电池温度大于或等于一级温度过高阈值、且小于二级温度过高阈值时，根据上述电池腔体热平衡方程，以及标定的热容、估算的电池平均阻抗和修正的散热系数，估算充电电流，并以估算后的充电电流对电池充电；当电池温度大于或等于二级温度过高阈值时，将充电电流降为零。

25、可选地，所述热容标定模块标定电池腔体的热容，通过以下公式得到：

26、，

27、，

28、，

29、其中，c是电池腔体的热容，qi是第i次加热电池腔体中产生的总热量，i0是通过加热电池腔体的电阻的电流，r0是加热电池腔体的电阻，是第i次加热的时间，是第i次加热电池腔体的上升温度，是预设的温度间隔。

30、可选地，所述辨识模块根据一级温度过高阈值和二级温度过高阈值修正散热系数通过以下公式计算得到散热系数：

31、，

32、其中，是修正的散热系数，是估算的散热系数，t是采集到的电池温度，是一级温度过高阈值，是二级温度过高阈值。

33、可选地，所述充电模块根据所述电池腔体热平衡方程，以及标定的热容、估算的电池平均阻抗和散热系数，估算充电电流，通过如下公式得到：

34、，

35、其中，i是充电电流，c是标定的热容，是一级温度过高阈值，是采集到的电池温度，是采集到的环境温度，是预设的时间间隔，是修正的散热系数，r是估算的电池平均阻抗。

36、根据本发明的第三方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如以上任意一个实施例中充电方法的步骤。

37、根据本发明的第四方面，本发明实施例还提供一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如以上任意一个实施例中充电方法的步骤。

38、如上所述，本发明实施例提供的一种充电方法、装置、设备及介质，具有以下有益效果：通过标定电池腔体的热容，所述热容是多次测量电池腔体中产生总热量与上升温度比值的平均值；标定电池腔体的最大散热系数，所述最大散热系数是从低于一级温度过高阈值的温度加热，并维持在所述一级温度过高阈值的加热功率；获取多个电池温度，使用最小二乘法辨识电池腔体热平衡方程中的第一系数和第二系数，所述第一系数用于估算电池平均阻抗，所述第二系数用于估算散热系数，根据一级温度过高阈值和二级温度过高阈值修正散热系数，所述散热系数限制于最大散热系数；当电池温度小于一级温度过高阈值时，以最大充电电流对电池充电；当电池温度大于或等于一级温度过高阈值、且小于二级温度过高阈值时，根据所述电池腔体热平衡方程，以及标定的热容、估算的电池平均阻抗和修正的散热系数，估算充电电流，并以估算后的充电电流对电池充电；当电池温度大于或等于二级温度过高阈值时，将充电电流降为零。本发明对电池腔体参数进行了精确标定，并且通过电池腔体内温度和电池温度实时估算充电电流进而使得充电过程一直处于较高功率，从而有效加快了电池的充电速率。

技术特征：

1.一种充电方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述标定电池腔体的热容，通过以下公式得到：

3.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述根据一级温度过高阈值和二级温度过高阈值修正散热系数通过以下公式计算得到：

4.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述根据所述电池腔体热平衡方程，以及标定的热容、估算的电池平均阻抗和散热系数，估算充电电流，通过如下公式得到：

5.一种充电装置，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的充电装置，其特征在于，所述热容标定模块标定电池腔体的热容，通过以下公式得到：

7.根据权利要求5所述的充电装置，其特征在于，所述辨识模块根据一级温度过高阈值和二级温度过高阈值修正散热系数通过以下公式计算得到散热系数：

8.根据权利要求5所述的充电装置，其特征在于，所述充电模块根据所述电池腔体热平衡方程，以及标定的热容、估算的电池平均阻抗和散热系数，估算充电电流，通过如下公式得到：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4中任一项所述的充电方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如权利要求1至4中任一项所述的充电方法的步骤。

技术总结
本发明实施例提供的一种充电方法、装置、设备和介质，具有以下有益效果：通过标定电池腔体的热容和最大散热系数；获取多个电池温度，辨识电池腔体热平衡方程的第一系数和第二系数，分别用于估算电池平均阻抗和散热系数；电池温度小于一级温度过高阈值，以最大充电电流充电；电池温度大于或等于一级温度过高阈值、小于二级温度过高阈值，根据电池腔体热平衡方程、热容、电池平均阻抗和散热系数，估算充电电流并充电；电池温度大于或等于二级温度过高阈值，充电电流是零。本发明对电池腔体参数进行精确标定，并且通过电池腔体内温度和电池温度实时估算充电电流进而使得充电过程一直处于较高功率，从而有效加快了充电速率。

技术研发人员：罗明杰,熊海峰,周建政
受保护的技术使用者：上海泰矽微电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5