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锂电池常见的快速充电方法有哪些?

来源:宝鄂实业    2019-11-05 17:01    点击量:
锂电池的充电办法有很多种,针对快速充电的要求,其主要办法包含脉冲充电、Reflex 充电,和智能充电。 
 
不同的电池类型,其适用的充电办法也不完全相同,在办法这节不做详细区别。 
 
1脉冲充电 
 
这是来自文献中的一个脉冲充电办法,其脉冲阶段设置在充电触及上限电压4.2V今后,并在4.2V以上继续进行。 
 
暂时不提其详细参数设置的合理性,不同类型电芯存在差异。 
 
咱们关注一下脉冲实施过程。 
 
下面是脉冲充电曲线,主要包含三个阶段:预充、恒流充电和脉冲充电。 
 
在恒流充电过程中以稳定电流对电池进行充电,部分能量被转移到电池内部。 
 
当电池电压上升到上限电压(4.2 V)时,进入脉冲充电形式:用1 C 的脉冲电流间歇地对电池充电。 
 
在稳定的充电时刻Tc内电池电压会不断升高,充电中止时电压会逐步下降。 
 
当电池电压下降到上限电压(4.2 V)后,以同样的电流值对电池充电,开端下一个充电周期,如此循环充电直到电池充满。 
 
在脉冲充电过程中,电池电压下降速度会逐步减慢,停充时刻T0会变长,当恒流充电占空比低至5%~10%时,以为电池现已充满,中止充电。 
 
与常规充电办法相比,脉冲充电能以较大的电流充电,在停充期电池的浓差极化和欧姆极化会被消除,使下一轮的充电更加顺利地进行,充电速度快、温度的改变小、对电池寿数影响小,因而现在被广泛运用。 
 
但其缺陷很明显:需求一个有限流功能的电源,这添加了脉冲充电办法的本钱。 
 
2间歇充电法 
 
锂电池间歇充电法包含变电流间歇充电法和变电压间歇充电法。 
 
1)变电流间歇充电法 
 
变电流间歇充电法是由厦门大学陈体衔教授提出来的,它的特色是将恒流充电改为限压变电流间歇充电。 
 
如下图所示,变电流间歇充电法的第一阶段,先选用较大电流值对电池充电,在电池电压达到截止电压V0时中止充电,此刻电池电压急剧下降。 
 
坚持一段停充时刻后,选用减小的充电电流继续充电。当电池电压再次上升到截止电压V0时中止充电,如此往复数次(一般约为3~4 次)充电电流将减小设定的截止电流值。 
 
然后进入恒电压充电阶段,以稳定电压对电池充电直到充电电流减小到下限值,充电完毕。 
 
变电流间歇充电法的主充阶段在限制充电电压条件下,选用了电流逐步减小的间歇办法加大了充电电流,即加快了充电过程,缩短了充电时刻。 
 
可是这种充电形式电路比较复杂、造价高,一般只要在大功率快充时才考虑选用。 
 
2)变电压间歇充电 
 
在变电流间歇充电法的基础上,有人又研讨了变电压间歇充电法。两者的差异就在于第一阶段的充电过程,将间歇恒流换成间歇恒压。 
 
 
在每个恒压充电阶段,因为电压稳定,充电电流自然依照指数规律下降,契合电池电流可承受率跟着充电的进行逐步下降的特色。 
 
3)Reflex 快速充电法 
 
Reflex 快速充电办法,又被称为反射充电办法或“打嗝”充电办法。 
 
该办法的每个作业周期包含正向充电、反向瞬间放电和停充3 个阶段。 
 
它在很大的程度上处理了电池极化现象,加快了充电速度。可是反向放电会缩短锂电池寿数。 
 
在每个充电周期中,先选用2 C 的电流充电时刻为10 s 的Tc,然后停充时刻为0.5 s的Tr1,反向放电时刻为1 s 的Td,停充时刻为0.5 s 的Tr2,每个充电循环时刻为12 s。跟着充电的进行,充电电流会逐步变小。 
 
4)智能充电法 
 
智能充电是现在较先进的充电办法,如下图所示,其主要原理是应用du/dt 和di /dt 操控技能,经过查看电池电压和电流的增量来判断电池充电状况,动态盯梢电池可承受的充电电流,使充电电流自始自终在电池可承受的最大充电曲线邻近。 
 
这类智能办法,一般结合神经网络和含糊操控等先进算法技能,实现体系的主动优化。