[发明专利]锂离子电池直流电源系统浮充运行控制的方法及系统

说明书

本发明公开了一种锂离子电池直流电源系统浮充运行控制的方法及系统，其特征在于，所述方法包括：对锂离子电池充电；在随后的充电后静置阶段，对充电装置的输出电压进行控制；在随后的浮充阶段，对充电装置的输出电压进行控制；浮充阶段过后，对锂离子电池补充电。所述系统包括：控制装置、充电装置、锂电池电流传感器和锂电池模组串。本发明的有益效果在于：在充电后静置阶段，充电装置的输出电压等于锂离子电池的开路电压，锂离子电池不放电，维持满容量；在浮充阶段，充电装置的输出电压等于锂离子电池预期的补充电并静置后的开路电压，补充锂离子电池自放电导致的电量损失，并避免过充；通过补充电，避免长期浮充导致的锂离子电池电量不足。

技术领域

本发明涉及电力和通信领域，并且更具体地，涉及一种锂离子电池直流电源系统浮充运行控制的方法及系统。

背景技术

在电力和通信领域，直流电源系统内通常配备固定型阀控式铅酸蓄电池，但铅酸蓄电池存在环境污染，运行寿命短，内部开路难以发现，核容时间长，维护成本高等劣势，配备锂离子电池的直流电源系统开始逐渐增多。

为了满足直流电源系统高可靠性的要求，锂离子电池沿用了铅酸电池的浮充运行方式，以及铅酸电池维护管理的定性思维，但锂离子电池通常采用“充电-放电-充电”的循环运行方式，而不是长期涓流充电的浮充运行方式。铅酸电池为全额抵消电池自放电造成的容量损失，追求恒定的浮充电流，通过内部的氧循环反应机理，将过充后的多余电量转化为热量。铅酸电池对浮充电压进行温度补偿时，采用负温度补偿系数，温度升高，自放电加大，浮充电压降低，浮充电流近乎不变。

依据铅酸电池的运行经验，对锂离子电池的浮充电压确定得过分草率。若锂离子电池浮充电压偏高，将导致电池极板长期维持过高电位，持续的充电电流造成极板内晶格坍塌，减损电池寿命；若浮充电压偏低，锂离子电池完全充电后，端电压高于充电装置的输出电压，先行部分放电，锂离子电池的端电压才能降至浮充电压，降低了锂离子电池的储备电量。依据铅酸电池的运行经验，不对浮充电压进行时间补偿。长时间运行后，锂离子电池容量衰减，前期的浮充电压就显得过高，较高的电池极板间电压，造成锂离子电池容量加速衰减。

因此，需要一种锂离子电池直流电源系统浮充运行控制的方法及系统，消除锂离子电池沿用铅酸电池浮充运行控制方式的弊端。

发明内容

本发明提供了一种锂离子电池直流电源系统浮充运行控制的方法及系统，消除了锂离子电池沿用铅酸电池浮充运行控制方式的弊端，延长了锂离子电池的浮充运行寿命。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种锂离子电池直流电源系统浮充运行控制的方法，所述方法包括：

对锂离子电池充电；

在锂离子电池充电阶段结束后的充电后静置阶段t_s至t_f，对充电装置的输出电压进行控制；

在锂离子电池的端电压稳定后，转入浮充阶段；

在锂离子电池充电后静置阶段结束后的浮充阶段t_f至t_r，对充电装置的输出电压进行控制；

浮充阶段结束后，对锂离子电池补充电。

优选地，其中采用恒流恒压法对锂离子电池进行充电和补充电。

优选地，其中在锂离子电池充电后静置阶段，充电装置的输出电压U_c为：

其中，U_li为锂离子电池组的充电限制电压，U_op为锂离子电池组的开路电压，在充电阶段结束、充电后静置阶段开始的时刻点t_s，充电装置的输出电压U_c等于U_li，在充电后静置阶段期间，充电装置的输出电压U_c等于U_op。