[发明专利]电池放电控制方法及设备

说明书

本发明涉及电池回收领域，为了实现对电池快速且安全放电，提供了电池放电控制方法，包括：1、设置截止电压、截止电流和持续放电时间；2、当被放电电池的电压高于第一电压值时，采用第一电流控制值进行恒流放电；当被放电电池的电压低于第一电压值但高于第二电压值时，采用恒阻方式放电；当被放电电池的电压和电流均下降到放电截止条件或以下时，采用第三电流控制值进行恒流放电，持续放电时间Te，结束放电。电池放电设备，包括：控制单元及功率单元，控制单元通过功率单元与放电电池连接，所述功率单元包括误差比较器、放大器、电流取样元件及MOS管。采用上述方式可以实现对电池快速且安全放电。

技术领域

本发明涉及电池回收领域，具体是一种电池放电控制方法及设备。

背景技术

动力锂电池回收再利用，都需要放电设备进行余能释放，将其中的电量尽可能多地放出，保证后续进行破碎或拆解时不至于起火燃烧甚至爆炸。

为适应大规模生产，希望锂电池放电过程既快又安全，但如果不能很好控制放电电流，则可能导致锂电池在放电过程中发热、鼓包、电解液渗漏甚至起火燃烧，特别是在电池电压跌落到平台电压之后，大电流放电会引起电池温度急剧上升，产生安全隐患。

目前，动力锂电池的深度放电，一般采用功率电阻作为负载，放电电流的控制通过大电流切换开关元件改变并联功率电阻的数量实现。这种方式的电流调节不连续，放电过程中电流随电池电压下降而变小，无法实现恒流放电。有一些技术采用斩波控制开关元件串联负载电阻放电，通过改变放电电流的占空比达到调节电流有效值的目的，但由于负载电阻不能连续变化，且因实际放电电流断续而采样困难，所以放电电流的控制困难，难以实现放电电流的连续可调以及宽电压范围的大电流恒流放电。另有一些放电设备采用了IGBT等结型器件作为电流控制元件构建放电回路，但因结型器件存在固有的导通结压降，只能将电池放电到约2V剩余电压，无法实现电池剩余电压低于0.5V甚至低于0.3V的深度放电。

发明内容

为了实现对电池快速且安全放电，本申请提供了一种电池放电控制方法及设备。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

电池放电控制方法，包括：

步骤1、设置放电截止条件，包括截止电压U_e、截止电流I_e和持续放电时间T_e；

步骤2、检测被放电电池的电压和电流，调整放电电流控制值，分三个阶段采用不同控制值对电池进行放电：

第一放电阶段：当被放电电池的电压高于第一电压值U₁时，采用第一电流控制值对被放电电池进行恒流放电；

第二放电阶段：当被放电电池的电压低于第一电压值U₁但高于第二电压值U₂时，采用恒阻方式对被放电电池进行放电；

第三放电阶段：当被放电电池的电压和电流均下降到放电截止条件或以下时，采用第三电流控制值对被放电电池进行恒流放电，持续放电时间Te，结束放电；第三电流控制值小于第一电流控制值。

进一步地，第一电流控制值＝放电电流基准，放电电流基准＝电池电流倍率×电池容量。

进一步地，第三电流控制值＝持续放电电流倍率×放电电流基准，其中，持续放电电流倍率为小于100％的一个比例值。

进一步地，第二阶段所采用的等效电阻值R＝第一电压值U₁/U₁时刻电流检测值I_f2。