【技術實現步驟摘要】
本申請涉及電池管理，尤其涉及一種電池低溫充電的控制方法和裝置。
技術介紹
1、基于jeita制定的greenbook等安全規則，鋰離子電池，特別是應用于便攜式設備的鋰離子電池充電電流強弱和充電流程嚴格受限于充電所處的溫度區間。jeita之所以要制定greenbook等安全規則，限制鋰離子電池在不同溫度下的充電流程，主要是基于安全和可靠性的考量。在低溫環境下，鋰離子如果以超過閾值的電流充電，會導致鋰離子來不及進入負極石墨層，就得到了電子，在負極石墨析出，形成鋰枝晶。鋰枝晶的出現容易誘導“死鋰”的出現，并逐步沉積在負極石墨表面，導致刺穿隔膜，形成內短路，引發過熱，甚至起火等安全問題。除了在低溫下，限制電流外，高溫環境下，如45～60degc，greenbook還要求限制滿充為標準滿充電壓下200～300mv，對應80～90％soc的荷電狀態。這主要是因為，高溫環境下，鋰離子電池內部電解液和正極材料的副反應會加劇，降低滿充電或者荷電狀態，可以限制正極材料的氧化性，使副反應變弱，有效保證電池的使用壽命和可靠性。
2、根據jeita規定，電池充電的過程根據所處的溫度區間對應不同的充電過程。根據一些實施例，根據四個溫度區間對應四種充電過程，如表1所示：
3、表1
4、
5、
6、如上表所示，在低溫段，如0～15degc，鋰電池充電倍率被限制在0.1～0.2c，充電最慢；而在常溫端，如20～45degc，充電電流可以達到1～2c，屬于最佳充電溫度區間，兩者電流和速度相差近5～10倍。
7、如何實現低溫段的快充，存在一些解決方案。
8、例如，現有技術提出一種筆記本電池的充電設計和方法。在筆記本電池內部有兩層絕緣的聚合物包裝薄膜包裹電芯，單層厚度在60～100微米左右，其作用是給電芯提供絕緣保護，并將廠家信息噴在薄膜上。該設計是將細的金屬絲內置在包裝薄膜中，金屬絲厚度小于薄膜厚度，如圖1所示。101為電芯，102為電池pcb板，103為金屬電阻絲，100為包裝薄膜。當在充電時候，特別是低溫環境下，適配器會提供一部分功率或者電流給電芯充電，如0.2c；另一部分功率，如0.8c電流給電阻絲加熱，使電芯溫度升高。當電芯溫度升高到常溫時候，再停止給電阻絲加熱，而是按照常溫下標準電流給電芯快充。為了提升常溫下快充效率，該方法，還可以在常溫下，加熱電芯。利用溫度升高時候，電芯內阻降低的原理，提高常溫下充電速度。該方法具有很好的快充性能，但是需要將電阻絲接入到電芯的pcb板中，也會增加pcb的線路，提升成本和復雜性。同時，隨著電芯老化，電芯會發生膨脹，會有應力作用在電阻絲上，使其發生形變和破壞，產生失效，甚至外部短路的風險。
9、再如，現有技術提供一種利用四電極分流電芯快充電流的設計，如圖2所示，該方法中，電芯具有兩個正極和兩個負極，分別在電芯的兩端。這種設計，有助于緩解電芯內部極片上電流的不均衡，相當于實現了電芯的內部并聯，所以可以使電芯快充電流提升到原來的兩倍。但是，和上述方案一樣，該方法也會增加pcb面積。同時，由于每個電芯，需要4個極耳，還會提高電芯制程復雜化，提升電芯的制造成本。
技術實現思路
1、針對現有技術中存在的問題，本申請提供了一種電池低溫充電的控制方案，在不提高電芯制造復雜度的基礎上，通過pack端的設計，提升低溫環境下電芯的快充性能。
2、根據本申請的第一個方面，提供一種電池低溫充電的控制方法，其特征在于，所述電池包括電芯、氣動泵、氣囊和包裝薄膜，所述氣囊位于所述電芯和所述包裝薄膜之間，所述方法包括：
3、響應于所述電芯的當前溫度低于第一預設溫度，控制所述氣動泵向所述氣囊充氣，獲得第一溫升系數；
4、基于溫升模型、所述當前溫度、當前電流和所述第一溫升系數確定充電電流；
5、指示以所述充電電流對所述電池進行充電；以及
6、響應于所述電芯的當前溫度高于第二預設溫度，控制所述氣動泵從所述氣囊抽氣。
7、根據本申請的第二個方面，提供一種電池低溫充電的控制裝置，其特征在于，所述電池包括電芯、氣動泵、氣囊和包裝薄膜，所述氣囊位于所述電芯和所述包裝薄膜之間，所述裝置包括：
8、第一控制模塊，用于響應于所述電芯的當前溫度低于第一預設溫度，控制所述氣動泵向所述氣囊充氣，獲得第一溫升系數；
9、充電電流確定模塊，用于基于溫升模型、所述當前溫度、當前電流和所述第一溫升系數確定充電電流；
10、充電指示模塊，用于指示以所述充電電流對所述電池進行充電；以及
11、第二控制模塊，用于響應于所述電芯的當前溫度高于第二預設溫度，控制所述氣動泵從所述氣囊抽氣。
12、根據本申請的第三個方面，提供一種芯片，其特征在于，所述芯片包括處理器，所述處理器用于執行如第一個方面所述的控制方法；或者，
13、所述芯片包括如第二個方面所述的控制裝置。
14、根據本申請的第四個方面，提供一種電池管理系統，用于執行如第一個方面所述的控制方法。
15、根據本申請的第五個方面，提供一種電子設備，包括：
16、處理器；以及
17、存儲器，存儲有計算機指令，當所述計算機指令被所述處理器執行時，使得所述處理器執行第一個方面所述的方法。
18、根據本申請的第六個方面，提供一種非瞬時性計算機存儲介質，存儲有計算機程序，當所述計算機程序被多個處理器執行時，使得所述處理器執行第一個方面所述的方法。
19、根據本申請的電池低溫充電的控制方法和裝置，通過在電池內部設置氣動泵和氣囊，氣囊位于電芯和電池包裝薄膜之間，在電芯表面溫度低于預設溫度時，控制氣動泵向氣囊充氣，氣囊充滿氣體，提升溫升系數，并基于提升后的溫升系數增加充電電流，從而提高電芯低溫充電的速度；在電芯表面溫度達到較高溫度時，為了避免電芯溫升過快進入高溫充電區間，控制氣動泵從氣囊抽氣，此時電芯和電池包裝薄膜之間存在空隙，電芯散熱加強，降低溫升系數，溫升增加變慢。通過本申請的方案，在不增加pcb版的復雜性的前提下，根據電芯的表面溫度調節氣囊的充氣狀態，在低溫時提升溫升系數，將低溫充電速率提升2～5倍、改善電芯的低溫充電性能，高溫時降低溫升系數，使溫度不進入高溫充電階段。
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1.一種電池低溫充電的控制方法，其特征在于，所述電池包括電芯、氣動泵、氣囊和包裝薄膜，所述氣囊位于所述電芯和所述包裝薄膜之間，所述方法包括：
2.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述基于溫升模型、所述當前溫度、當前電流和所述第一溫升系數確定充電電流，包括：
3.如權利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，還包括：
4.如權利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，還包括：
5.如權利要求4所述的控制方法，其特征在于，還包括：
6.如權利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述氣動泵向所述氣囊充氣包括：
7.一種電池低溫充電的控制裝置，其特征在于，所述電池包括電芯、氣動泵、氣囊和包裝薄膜，所述氣囊位于所述電芯和所述包裝薄膜之間，所述裝置包括：
8.一種芯片，其特征在于，所述芯片包括處理器，所述處理器用于執行如權利要求1至6任一項所述的控制方法；或者，
9.一種電池管理系統，其特征在于，用于執行如權利要求1至6任一項所述的控制方法。
10.一種電子設備，其特征在
11.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀介質存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1至6中任一項所述方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種電池低溫充電的控制方法，其特征在于，所述電池包括電芯、氣動泵、氣囊和包裝薄膜，所述氣囊位于所述電芯和所述包裝薄膜之間，所述方法包括：
2.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述基于溫升模型、所述當前溫度、當前電流和所述第一溫升系數確定充電電流，包括：
3.如權利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，還包括：
4.如權利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，還包括：
5.如權利要求4所述的控制方法，其特征在于，還包括：
6.如權利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述氣動泵向所述氣囊充氣包括：
7.一種電池低溫充電的控制裝置，其特征在于，所述電池包...
【專利技術屬性】
技術研發人員：胡宇，
申請(專利權)人：國民技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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