專利名稱：用于電動汽車動力電池的充電控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于電動汽車動力電池的充電控制方法及裝置。
背景技術(shù)：
由于磷酸鐵鋰電池具有很多的優(yōu)勢，例如，使用壽命長、容量大、可大電流進(jìn)行充放電等，因此通常將磷酸鐵鋰電池作為電動汽車的動力電池。然而本發(fā)明的發(fā)明人在對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行研究和實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)磷酸鐵鋰電池在低溫時的性能很差，一般而言，對于單只電芯，其在0 V的容量保持率約為60 % 70 %，在-10°c的容量保持率約為40 % 55 %， 在_20°C的容量保持率約為20% 40%，而在23°C的容量保持率為100%。這樣的低溫性能顯然不能滿足動力電源的使用要求。此外，在低溫時對電池進(jìn)行充電，會使電池內(nèi)含鋰的過度金屬氧化物發(fā)生反應(yīng)，析出金屬鋰。并且由于這個反應(yīng)是不可逆的，即使電池溫度恢復(fù)到正常工作溫度，金屬鋰也無法再次進(jìn)入充放電的循環(huán)中，從而造成電池容量的永久性降低，最終導(dǎo)致電池?fù)p壞。并且，由于金屬鋰的堆積，使得電池在使用過程中容易發(fā)生短路等危害，同時也降低了電池的安全性。因此，如果在低溫時對動力電池進(jìn)行充電的話，不僅無法充滿電池，而且還會造成電池容量的永久性降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少解決上述技術(shù)缺陷之一，提出一種在低溫情況下對電動汽車動力電池進(jìn)行充電的控制方法及裝置。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面提出一種用于電動汽車動力電池的充電控制方法，包括以下步驟檢測電動汽車動力電池的溫度；判斷所述電動汽車動力電池的溫度是否小于預(yù)先設(shè)定的最低溫度值；如果判斷所述電動汽車動力電池的溫度小于所述最低溫度值，則對所述電動汽車動力電池進(jìn)行不斷切換地充電和放電；以及如果判斷所述電動汽車動力電池的溫度不小于所述最低溫度值，則僅對所述電動汽車動力電池進(jìn)行充電。本發(fā)明另一方面提出一種用于電動汽車動力電池的充電控制裝置，包括控制器和變流器。其中，所述控制器用于檢測所述電動汽車動力電池的溫度，并判斷所述電動汽車動力電池的溫度是否小于預(yù)先設(shè)定的最低溫度值，以及根據(jù)所述判斷的結(jié)果控制變流器對所述電動汽車動力電池進(jìn)行充電和/或放電；所述變流器用于根據(jù)所述控制器的判斷結(jié)果對所述電動汽車動力電池進(jìn)行充電和/或放電。本發(fā)明通過在低溫情況下采用不斷切換地充電和放電的方式對動力電池進(jìn)行充電和加熱，實(shí)現(xiàn)了在不損害電池的前提下對動力電池進(jìn)行充電，提高了動力電池的利用率， 延長了動力電池的使用壽命。此外，擴(kuò)大了動力電池的使用溫度范圍，從而使得使用此類動力電池的電動汽車的使用地域性更加廣泛。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1為本發(fā)明實(shí)施例的用于電動汽車動力電池的充電控制方法的流程圖；以及圖2為本發(fā)明實(shí)施例的用于電動汽車動力電池的充電控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。如圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例的用于電動汽車動力電池的充電控制方法的流程圖， 該方法包括以下步驟步驟S101，檢測電動汽車動力電池的電量。步驟S102，判斷電動汽車動力電池是否充滿電。在本發(fā)明的一個實(shí)例中，在進(jìn)行充電之前，可首先檢測動力電池的電量，判斷動力電池是否已經(jīng)充滿電。如果判斷動力電池未充滿電，才開始執(zhí)行步驟S103，對動力電池進(jìn)行充電；如果判斷動力電池已經(jīng)充滿電，則不對動力電池進(jìn)行充電，以防止對電池造成損害， 減少電池的使用壽命。步驟S103，檢測電動汽車動力電池的溫度。步驟S104，判斷檢測到的電動汽車動力電池的溫度是否小于預(yù)先設(shè)定的最低溫度值。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，預(yù)先設(shè)定電動汽車動力電池的最低溫度為20 V，應(yīng)理解，這僅為示意性的實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，除此之外，還可設(shè)定其他的最低溫度值。步驟S105，如果判斷電動汽車動力電池的溫度小于預(yù)先設(shè)定的最低溫度值，則對電動汽車動力電池進(jìn)行不斷切換地充電和放電。步驟S106，如果判斷電動汽車動力電池的溫度不小于預(yù)先設(shè)定的最低溫度值，則只對電動汽車動力電池進(jìn)行充電。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，當(dāng)動力電池的溫度低于20°C時，向變流器發(fā)送充電命令，變流器給動力電池進(jìn)行充電，充電時間持續(xù)2秒，然后向變流器發(fā)送放電命令，放電時間持續(xù)1秒，按照這樣充電時間放電時間=2 1的時間比例，不斷切換充放電的命令， 動力電池不斷的進(jìn)行充放電。這樣，由于電池內(nèi)阻的存在，在充電過程中脈沖式的進(jìn)行放電，會產(chǎn)生熱量，升高動力電池的溫度，而隨著動力電池溫度的提高，電阻內(nèi)阻會減小，離子活性會增加，電池容量會增加，就不會有金屬鋰析出。當(dāng)動力電池溫度達(dá)到20°C，動力電池基本處于最佳充電狀態(tài)，容量恢復(fù)到100 %，此后對動力電池只進(jìn)行充電，直至電動汽車動力電池充滿電，停止充電。應(yīng)理解，上述方法僅為示意性的實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)上述思想做出其他等同替換和改變，例如，改變充電時間和/或放電時間等，這些修改和變換均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例，本發(fā)明還提供一種用于電動汽車動力電池的充電控制裝置。如圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例的用于電動汽車動力電池的充電控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括控制器10和變流器20?？刂破?0用于檢測電動汽車動力電池的溫度，并判斷電動汽車動力電池的溫度是否小于預(yù)先設(shè)定的最低溫度值，以及根據(jù)判斷的結(jié)果控制變流器20對電動汽車動力電池進(jìn)行充電和/或放電。變流器20用于根據(jù)控制器10的判斷結(jié)果對電動汽車動力電池進(jìn)行充電和/或放電。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，控制器10可包括溫度檢測模塊110、溫度判斷模塊120 和控制模塊130。溫度檢測模塊110用于檢測電動汽車動力電池的溫度。溫度判斷模塊120 用于判斷檢測到的電動汽車動力電池的溫度是否小于最低溫度值，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，最低溫度值為20°C，應(yīng)理解，這僅為示意性的實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明。控制模塊 130用于根據(jù)溫度判斷模塊120的判斷結(jié)果控制變流器20對電動汽車動力電池進(jìn)行充電和 /或放電。具體地，如果溫度判斷模塊120判斷電動汽車動力電池的溫度小于最低溫度值， 則控制模塊130控制變流器20以預(yù)設(shè)的充放電時間比對電動汽車動力電池進(jìn)行不斷切換地充電和放電，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，預(yù)設(shè)的充放電時間比為2 1，應(yīng)理解，這僅為示意性的實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明；如果溫度判斷模塊120判斷檢測到的電動汽車動力電池的溫度不小于最低溫度值，則控制模塊130控制變流器20只對電動汽車動力電池進(jìn)行充電。應(yīng)理解，這僅為示意性的實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，控制器10還可包括電量檢測模塊140和電量判斷模塊 150。電量檢測模塊140用于檢測電動汽車動力電池的電量。電量判斷模塊150用于判斷電動汽車動力電池是否充滿電。如果電量判斷模塊150判斷電動汽車動力電池已經(jīng)充滿電， 則不對電動汽車動力電池進(jìn)行充電。如果電量判斷模塊150判斷電動汽車動力電池未充滿電，則溫度檢測模塊110檢測電動電動汽車動力電池的溫度，開始進(jìn)行充電，直至電動汽車動力電池充滿電，停止充電。本發(fā)明通過在低溫情況下采用不斷切換地充電和放電的方式對動力電池進(jìn)行充電和加熱，實(shí)現(xiàn)了在不損害電池的前提下對動力電池進(jìn)行充電，提高了動力電池的利用率， 延長了動力電池的使用壽命。此外，擴(kuò)大了動力電池的使用溫度范圍，從而使得使用此類動力電池的電動汽車的使用地域性更加廣泛。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
1.一種用于電動汽車動力電池的充電控制方法，其特征在于，包括以下步驟檢測電動汽車動力電池的溫度；判斷所述電動汽車動力電池的溫度是否小于預(yù)先設(shè)定的最低溫度值；如果判斷所述電動汽車動力電池的溫度小于所述最低溫度值，則對所述電動汽車動力電池進(jìn)行不斷切換地充電和放電；以及如果判斷所述電動汽車動力電池的溫度不小于所述最低溫度值，則對所述電動汽車動力電池進(jìn)行充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動汽車動力電池的充電控制方法，其特征在于，在所述檢測電動汽車動力電池的溫度之前，還包括檢測所述電動汽車動力電池的電量以判斷所述電動汽車動力電池是否充滿電；如果判斷所述電動汽車動力電池充滿電，則不對所述電動汽車動力電池進(jìn)行充電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動汽車動力電池的充電控制方法，其特征在于，所述對所述電動汽車動力電池進(jìn)行不斷切換地充電和放電具體包括以預(yù)設(shè)的充放電時間比對所述電動汽車動力電池進(jìn)行不斷切換地充電和放電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電動汽車動力電池的充電控制方法，其特征在于，其中， 所述充放電時間比為2 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動汽車動力電池的充電控制方法，其特征在于，所述最低溫度值為20°C。
6.一種用于電動汽車動力電池的充電控制裝置，其特征在于，包括控制器，用于檢測所述電動汽車動力電池的溫度，并判斷所述電動汽車動力電池的溫度是否小于預(yù)先設(shè)定的最低溫度值，以及根據(jù)所述判斷的結(jié)果控制變流器對所述電動汽車動力電池進(jìn)行充電和/或放電；以及所述變流器，用于根據(jù)所述控制器的判斷結(jié)果對所述電動汽車動力電池進(jìn)行充電和/ 或放電。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于電動汽車動力電池的充電控制裝置，其特征在于，所述控制器進(jìn)一步包括溫度檢測模塊，用于檢測所述電動汽車動力電池的溫度；溫度判斷模塊，用于判斷所述檢測到的電動汽車動力電池的溫度是否小于所述最低溫度值；控制模塊，用于根據(jù)所述判斷模塊的判斷結(jié)果控制所述變流器對所述電動汽車動力電池進(jìn)行充電和/或放電。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于電動汽車動力電池的充電控制裝置，其特征在于，所述最低溫度值為20°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于電動汽車動力電池的充電控制裝置，其特征在于，所述控制模塊根據(jù)所述溫度判斷模塊的判斷結(jié)果控制所述變流器對所述電動汽車動力電池進(jìn)行充電和/或放電進(jìn)一步包括如果所述溫度判斷模塊判斷所述檢測到的電動汽車動力電池的溫度小于所述最低溫度值，則所述控制模塊控制所述變流器對所述電動汽車動力電池進(jìn)行不斷切換地充電和放電；如果所述判斷模塊判斷所述檢測到的電動汽車動力電池的溫度不小于所述最低溫度值，則所述控制模塊控制所述變流器只對所述電動汽車動力電池進(jìn)行充電。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于電動汽車動力電池的充電控制裝置，其特征在于，所述控制模塊控制所述變流器對所述電動汽車動力電池進(jìn)行不斷切換地充電和放電進(jìn)一步包括所述控制模塊控制所述變流器以預(yù)設(shè)的充放電時間比對所述電動汽車進(jìn)行不斷切換地充電和放電。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于電動汽車動力電池的充電控制裝置，其特征在于，其中，所述充放電時間比為2 1。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于電動汽車動力電池的充電控制裝置，其特征在于，所述控制器還包括電量檢測模塊，用于檢測所述電動汽車動力電池的電量；以及電量判斷模塊，用于根據(jù)所述檢測到的電動汽車動力電池的電量判斷所述電動汽車動力電池是否充滿電。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于電動汽車動力電池的充電控制裝置，其特征在于，如果所述電量判斷模塊判斷所述電動汽車動力電池充滿電，則所述控制器控制所述變流器不對所述電動汽車動力電池進(jìn)行充電。
全文摘要
本發(fā)明提出一種用于電動汽車動力電池的充電控制方法，包括以下步驟檢測電動汽車動力電池的溫度；判斷電動汽車動力電池的溫度是否小于預(yù)先設(shè)定的最低溫度值；如果判斷電動汽車動力電池的溫度小于最低溫度值，則對電動汽車動力電池進(jìn)行不斷切換地充電和放電；以及如果判斷電動汽車動力電池的溫度不小于最低溫度值，則僅對電動汽車動力電池進(jìn)行充電。本發(fā)明通過在低溫情況下采用不斷切換地充電和放電的方式對動力電池進(jìn)行充電和加熱，實(shí)現(xiàn)了在不損害電池的前提下對動力電池進(jìn)行充電，提高了動力電池的利用率，延長了動力電池的使用壽命。此外，擴(kuò)大了動力電池的使用溫度范圍，從而使得使用此類動力電池的電動汽車的使用地域性更加廣泛。
文檔編號H02J7/00GK102479983SQ201010577019
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者彭阿勇, 李偉銘, 李帥輝, 湯小華 申請人:比亞迪股份有限公司