本發(fā)明涉及電池應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及一種電池組的補(bǔ)電分選方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著動(dòng)力電池在電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用,逐漸暴露出一系列諸如耐久性、可靠性和安全性等方面的問題。電池成組后單體之間的不一致是引起這一系列問題的主要原因之一。由于電動(dòng)汽車類型和使用條件限制，對(duì)電池組功率、電壓等級(jí)和額定容量的要求存在差別，電池組中單體電池?cái)?shù)量存在很大的差異。即使參數(shù)要求相似，由于電池類型不同，所需的電池?cái)?shù)量也存在較大的差別?？傮w看來，單體數(shù)量越多，電池一致性差別越大，對(duì)電池組性能的影響與越大。
單體電池在制造環(huán)節(jié)由于材料及制造精度等原因造成單體電池之間的性能差異在電池成組應(yīng)用中是絕對(duì)存在的，該問題只能減小而無法徹底消除，因此對(duì)單體電池進(jìn)行分選來提高成組時(shí)單體電池初始性能和狀態(tài)的一致性就顯得尤為重要。
現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)單體電池進(jìn)行分選通常采用恒流恒壓充電或者恒流充電的方式對(duì)電池進(jìn)行補(bǔ)電，然后根據(jù)各電池間的容量差、內(nèi)阻差、電壓差以及自放電差來配組。但是該方法容易導(dǎo)致單體電池的荷電態(tài)或者荷能態(tài)不一致，使得電池成組后動(dòng)態(tài)壓差大，影響電池組的正常使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種可有效減少多串并聯(lián)鋰離子電池組動(dòng)態(tài)壓差的補(bǔ)電分選方法及裝置。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
本發(fā)明基本構(gòu)思為：
采用恒功率補(bǔ)電方式，其原理是補(bǔ)電過程中保持充電電壓和充電電流的乘積不變。補(bǔ)電結(jié)束后，單體電池的能量狀態(tài)保持一致，然后根據(jù)各電池間的容量差、內(nèi)阻差、電壓差以及自放電差來配組，成組后動(dòng)態(tài)壓差大幅度下降。
為了實(shí)施上述構(gòu)思，本發(fā)明首先設(shè)計(jì)了一種減少多串并聯(lián)電池組動(dòng)態(tài)壓差的補(bǔ)電分選方法，包括步驟：S1，利用恒定功率P分別對(duì)多個(gè)單體電池在一特定時(shí)間t1內(nèi)進(jìn)行充電；S2，根據(jù)各單體電池間的容量差、內(nèi)阻差、電壓差以及自放電差來配組。
優(yōu)選的，所述恒定功率P=n*C1*V1，其中，n為大于零的常數(shù)，C1為電池標(biāo)稱容量，V1為電池標(biāo)稱電壓。n的取值不能令恒定功率P超過電池可允許充電的功率。
優(yōu)選的，所述步驟S2具體包括子步驟：S21，將步驟S1充電后的單體電池在第一溫度下擱置12至24小時(shí)，記錄該單體電池的第一電壓OCV1，第一內(nèi)阻R1；S22，將步驟S1充電后的單體電池在第一溫度下擱置24至108小時(shí), 記錄該單體電池的第二電壓OCV2，第二內(nèi)阻R2；S23，根據(jù)各單體電池測得的容量確定各單體電池間的容量差；根據(jù)各單體電池測得的第一內(nèi)阻R1確定各單體電池間的內(nèi)阻差；根據(jù)各單體電池測得的第一電壓OCV1確定各單體電池間的電壓差；根據(jù)單體電池測得的第一電壓OCV1、第二電壓OCV2以及兩次測試的時(shí)間差確定單體電池容量確定該單體電池的自放電參數(shù)，再根據(jù)各單體電池的自放電參數(shù)確定各單體電池間的自放電差；S24，如各單體電池間的容量差、內(nèi)阻差、電壓差以及自放電差滿足第一約束條件，分配在同一組。
優(yōu)選的，所述第一約束條件包括：容量差<100毫安時(shí),電壓差<10毫伏,內(nèi)阻差<1毫歐，自放電<0.01毫伏/小時(shí)。
優(yōu)選的，所述電池為磷酸鐵鋰電池。顯然也可以是其它類型的電池。
本發(fā)明為了實(shí)施上述基本構(gòu)思，還設(shè)計(jì)了一種減少多串并聯(lián)電池組動(dòng)態(tài)壓差的補(bǔ)電分選裝置，包括：恒定功率補(bǔ)電模塊，用于利用恒定功率P分別對(duì)多個(gè)單體電池在一特定時(shí)間t1內(nèi)進(jìn)行充電；配組模塊，用于根據(jù)各單體電池間的容量差、內(nèi)阻差、電壓差以及自放電差來配組。
優(yōu)選的，所述恒定功率P=n*C1*V1，其中，n為大于零的常數(shù)，C1為電池標(biāo)稱容量，V1為電池標(biāo)稱電壓。n的取值不能令恒定功率P超過電池可允許充電的功率。
優(yōu)選的，所述配組模塊具體包括：第一測量子模塊，用于將恒定功率補(bǔ)電模塊充電后的單體電池在第一溫度下擱置12至24小時(shí)，記錄該單體電池的第一電壓OCV1，第一內(nèi)阻R1；第二測量子模塊，用于將恒定功率補(bǔ)電模塊充電后的單體電池在第一溫度下擱置24至108小時(shí), 記錄該單體電池的第二電壓OCV2，第二內(nèi)阻R2；參數(shù)確定子模塊，用于根據(jù)各單體電池測得的容量確定各單體電池間的容量差；根據(jù)各單體電池測得的第一內(nèi)阻R1確定各單體電池間的內(nèi)阻差；根據(jù)各單體電池測得的第一電壓OCV1確定各單體電池間的電壓差；根據(jù)單體電池測得的第一電壓OCV1、第二電壓OCV2以及兩次測試的時(shí)間差確定單體電池容量確定該單體電池的自放電參數(shù)，再根據(jù)各單體電池的自放電參數(shù)確定各單體電池間的自放電差；參數(shù)配組子模塊，用于判斷各單體電池間的容量差、內(nèi)阻差、電壓差以及自放電差是否滿足第一約束條件，如是則分配在同一組。
優(yōu)選的，所述第一約束條件包括：容量差<100毫安時(shí),電壓差<10毫伏,內(nèi)阻差<1毫歐，自放電<0.01毫伏/小時(shí)。
優(yōu)選的，所述電池為磷酸鐵鋰電池。顯然也可以是其它類型的電池。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明通過利用恒功率補(bǔ)電的方法，使得補(bǔ)電結(jié)束后，單體電池的能量狀態(tài)保持一致，克服了現(xiàn)有技術(shù)恒流恒壓充電或者恒流充電方式容易導(dǎo)致單體電池的荷電態(tài)或者荷能態(tài)不一致，使得電池成組后動(dòng)態(tài)壓差大的技術(shù)問題，有效降低電池組的動(dòng)態(tài)壓差，提升了動(dòng)力電池組的耐久性、可靠性和安全性。
本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于各種電池補(bǔ)電分選領(lǐng)域。
具體實(shí)施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
實(shí)施例1
該實(shí)施例中，將磷酸鐵鋰電池分容后，以恒定的功率P =n*C1*V1(0<n,C1為電池標(biāo)稱容量，V1為電池標(biāo)稱電壓)充電一特定時(shí)間t1(t1>0),以一定溫度擱置12~24h，記錄電壓OCV1，內(nèi)阻R1；以一定溫度擱置24~108h,記錄OCV2，內(nèi)阻R2。根據(jù)容量差、電壓差、內(nèi)阻差以及自放電對(duì)電池進(jìn)行配組。具體的，根據(jù)各單體電池測得的容量確定各單體電池間的容量差；根據(jù)各單體電池測得的第一內(nèi)阻R1確定各單體電池間的內(nèi)阻差；根據(jù)各單體電池測得的第一電壓OCV1確定各單體電池間的電壓差；根據(jù)單體電池測得的第一電壓OCV1、第二電壓OCV2以及兩次測試的時(shí)間差確定單體電池容量確定該單體電池的自放電參數(shù),其中，
自放電參數(shù)=（第一電壓OCV1-第二電壓OCV2）/兩次測試的時(shí)間差
再根據(jù)各單體電池的自放電參數(shù)確定各單體電池間的自放電差；如各單體電池間的容量差、內(nèi)阻差、電壓差以及自放電差滿足第一約束條件，分配在同一組。
更具體的，本實(shí)施例中，將75150147-10Ah磷酸鐵鋰電池分容后，以恒定的功率P=0.5*10*3.2=16W充電30min（特定時(shí)間t1），常溫（第一溫度）擱置24h,記錄第一電壓OCV1，第一內(nèi)阻R1；常溫（第一溫度）擱置96h，記錄第二電壓OCV2，第二內(nèi)阻R2。根據(jù)容量差<100mAh（毫安時(shí)）,電壓差<10mV（毫安）,內(nèi)阻差<1mΩ（毫歐），自放電差<0.01 mV/h（毫伏/小時(shí)）（以上為第一約束條件）進(jìn)行配組。
實(shí)驗(yàn)測得8S1P（8個(gè)單體電池串聯(lián)）電池組充放電過程中的動(dòng)態(tài)壓差最大為59mV。
作為對(duì)比，將75150147-10Ah磷酸鐵鋰電池分容后，以0.5C（0.5倍額定電流）電流恒流恒壓充電至3.65V，截止電流0.02C，常溫?cái)R置24h,記錄第一OCV1，第一內(nèi)阻R1，常溫?cái)R置96h，記錄第二電壓OCV2，第二內(nèi)阻R2。根據(jù)容量差<100mAh,電壓差<10mV,內(nèi)阻差<1毫歐，自放電差<0.01mV/h進(jìn)行配組,8S1P電池組充放電過程中的動(dòng)態(tài)壓差最大為528mV。
由此可見，本發(fā)明方法可大幅降低電池組充放電過程中的動(dòng)態(tài)壓差。
以上是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。