电动车电池的分段恒流充电方案

2 电池分段恒流充电的智能化控制

2. 1 　分段恒流充电智能化控制方案

根据分段恒流充电试验的结果与分析，对分段恒流充电控制方案作了如下调整：

(1) 采用容量梯度法确定阶段恒流充电终止标准。通过理论分析和大量试验研究，本文认为采用容量梯度参数dU/ dC 作为阶段恒流充电终止判断标准较为适宜。按该型电池恒流充电特性曲线确定充电终止容量梯度参数，充电过程中控制器以设定的频度对充电电压进行采样，计算I ( n) 下的容量梯度值，并与设定的充电终止容量梯度标准进行比较，根据比较结果判断是否终止当前阶段恒流充电。

(2) 减小各段恒流值下降梯度。通过试验确定该型电池初次恒流值I (1) ,并减小阶段恒流充电的电流下降幅度。如果降低充电电流后，达到充电终止容量梯度值的时间很短(设定一个最小充电时间) ,则适当增大电流下降的幅度。

(3) 将电池温度设为充电安全保障控制参数。设置电池最高温度限定值，在充电过程中，如果电池温度达到了限定值，立即停止充电。当电池温度降至正常温度时，适当减小充电电流继续充电，直到该段恒流充电结束。

2. 2 　分段恒流充电智能化控制电路

分段恒流充电智能化控制电路如图3 所示。该电路采用CPU 控制，可对充电电池和充电环境温度进行检测，对电池充电进行计时，采样充电过程中电池的电压和电流，对分段恒流充电过程进行控制。


2. 3 　智能化分段恒流充电试验研究

根据调整后的分段恒流充电方案进行充电试验，为便于比较，采用与方案调整前的充电试验所用同一型号电池，充电初始状态完全一样。调整方案后的定流充电各阶段的控制参数和充入的电量如表3 所示，其定压充电阶段的控制参数和充入的电量与表2 中的数值相同，调整方案后的分段恒流充电电流曲线如图4 所示。

在调整方案后的分段恒流充电试验过程中，电池没有出现温度过高而停止充电的情况，充电时间缩短了，充电效率也提高了，并且整个充电过程均按设定的程序自动进行，完全不需要人工干预，实现了智能化的快速充电。

　　3 结语

采用容量梯度法确定恒流充电终止标准参数，减小阶梯恒流充电电流下降梯度，并辅以电池温度过高则停止充电的保护控制，可实现动力电池的智能化快速充电控制。试验结果表明，这种恒流充电控制方法可有效缩短充电时间，提高充电效率，延长电池使用寿命。