２０１８年第３７卷第４期传感器与微系统（ＴｒａｎｓｄｕｃｅｒａｎｄＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏlｏｇｉｅｓ）
ＤＯＩ：１０．１３８７３／Ｊ．１０００—９７８７（２０１８）０４—００７３—０４
一种新型锂电池充电技术
谢信奇，秦会斌
（杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所，浙江杭州３１００１８）
摘要：针对锂电池充电速度慢，效率低，单体电池成组充电时参数差异大等问题，从充电方法、停充检测
和均衡控制三方面，提出了一种新型锂电池充电技术。改进了分阶段充电方法，使充电电流符合最佳充电
曲线，有效提升了充电速度，减少了电池的析气量；提出了一种依据电压变化率的停充检测方法，避免过充
的同时提升了电池剩余容量（ＳＯＣ）；针对单体电池成组充电，提出了一种电容均衡法，利用功率开关和电
容器的储能特性实现能量转移，保证了充电过程中单体电池参数的一致性。实验结果表明：充电技术提高
了锂电池充电速度和效率，并保证成组充电时单体电池参数的一致性。
关键词：锂电池充电技术；充电方法；停充检测；均衡控制
中图分类号：ＴＭ９１１ 文献标识码：Ａ文章编号：１０００—９７８７（２０１８）０４—００７３—０４
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ＸＩＥＸｉｎ-ｑｉ，ＱＩＮＨｕｉ-ｂｉｎ
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０ 引言
现阶段蓄电池的充电方法基本是围绕最佳充电曲线开展，传统的锂电池充电方法主要有恒流充电、恒压充电、脉冲充电、Ｒｅlａｘ充电等。ＭａｓＪＡ提出瞬时停充或者大电流放电，可消除极化现象，使电池的可接受充电曲线不断右移，从而提高充电效率，这是加快充电速度的理论基础［１］。目前应用最广泛的充电方法是三阶段充电法，存在充电速度慢，效率低，无法消除电池充电时的极化现象等问题［２］。针对上述问题，本文提出了一种改进型阶段充电方法，分为保护性涓流充电、变电流间歇充电、恒压间歇充电三阶段，依据最佳充电曲线计算充电电流并合理设置充电间歇，收稿日期：２０１７—０３—０８提高了充电速度和效率。由于锂电池的抗过充电能较弱［３］，充电后期的停充检测也至关重要，是锂电池充电技术的研究方向之一［４，５］，为此提出了一种停充检测方法，依据充电间歇期的电压变化率进行满充判定，检测结果准确，避免过充并提高了电池剩余容量。单体锂电池成组之后，充电过程中无法保证单体电池的一致性，因此，均衡控制技术研究必不可少［６］。针对锂电池成组充电［７，８］，提出了一种电容均衡控制方法，保证了单体电池在充电过程中的一致性。
１ 充电方法
具体充电流程如图１所示。
３７
万方数据