【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池管理，尤其涉及一种电池低温充电的控制方法和装置。
技术介绍
1、基于jeita制定的greenbook等安全规则，锂离子电池，特别是应用于便携式设备的锂离子电池充电电流强弱和充电流程严格受限于充电所处的温度区间。jeita之所以要制定greenbook等安全规则，限制锂离子电池在不同温度下的充电流程，主要是基于安全和可靠性的考量。在低温环境下，锂离子如果以超过阈值的电流充电，会导致锂离子来不及进入负极石墨层，就得到了电子，在负极石墨析出，形成锂枝晶。锂枝晶的出现容易诱导“死锂”的出现，并逐步沉积在负极石墨表面，导致刺穿隔膜，形成内短路，引发过热，甚至起火等安全问题。除了在低温下，限制电流外，高温环境下，如45～60degc，greenbook还要求限制满充为标准满充电压下200～300mv，对应80～90％soc的荷电状态。这主要是因为，高温环境下，锂离子电池内部电解液和正极材料的副反应会加剧，降低满充电或者荷电状态，可以限制正极材料的氧化性，使副反应变弱，有效保证电池的使用寿命和可靠性。
2、根据jeita规定，电池充电的过程根据所处的温度区间对应不同的充电过程。根据一些实施例，根据四个温度区间对应四种充电过程，如表1所示：
3、表1
4、
5、
6、如上表所示，在低温段，如0～15degc，锂电池充电倍率被限制在0.1～0.2c，充电最慢；而在常温端，如20～45degc，充电电流可以达到1～2c，属于最佳充电温度区间，两者电流和速度相差近5～10倍。
7、如何实现低温段的快充，存在一些解决方案。
8、例如，现有技术提出一种笔记本电池的充电设计和方法。在笔记本电池内部有两层绝缘的聚合物包装薄膜包裹电芯，单层厚度在60～100微米左右，其作用是给电芯提供绝缘保护，并将厂家信息喷在薄膜上。该设计是将细的金属丝内置在包装薄膜中，金属丝厚度小于薄膜厚度，如图1所示。101为电芯，102为电池pcb板，103为金属电阻丝，100为包装薄膜。当在充电时候，特别是低温环境下，适配器会提供一部分功率或者电流给电芯充电，如0.2c；另一部分功率，如0.8c电流给电阻丝加热，使电芯温度升高。当电芯温度升高到常温时候，再停止给电阻丝加热，而是按照常温下标准电流给电芯快充。为了提升常温下快充效率，该方法，还可以在常温下，加热电芯。利用温度升高时候，电芯内阻降低的原理，提高常温下充电速度。该方法具有很好的快充性能，但是需要将电阻丝接入到电芯的pcb板中，也会增加pcb的线路，提升成本和复杂性。同时，随着电芯老化，电芯会发生膨胀，会有应力作用在电阻丝上，使其发生形变和破坏，产生失效，甚至外部短路的风险。
9、再如，现有技术提供一种利用四电极分流电芯快充电流的设计，如图2所示，该方法中，电芯具有两个正极和两个负极，分别在电芯的两端。这种设计，有助于缓解电芯内部极片上电流的不均衡，相当于实现了电芯的内部并联，所以可以使电芯快充电流提升到原来的两倍。但是，和上述方案一样，该方法也会增加pcb面积。同时，由于每个电芯，需要4个极耳，还会提高电芯制程复杂化，提升电芯的制造成本。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本申请提供了一种电池低温充电的控制方案，在不提高电芯制造复杂度的基础上，通过pack端的设计，提升低温环境下电芯的快充性能。
2、根据本申请的第一个方面，提供一种电池低温充电的控制方法，其特征在于，所述电池包括电芯、气动泵、气囊和包装薄膜，所述气囊位于所述电芯和所述包装薄膜之间，所述方法包括：
3、响应于所述电芯的当前温度低于第一预设温度，控制所述气动泵向所述气囊充气，获得第一温升系数；
4、基于温升模型、所述当前温度、当前电流和所述第一温升系数确定充电电流；
5、指示以所述充电电流对所述电池进行充电；以及
6、响应于所述电芯的当前温度高于第二预设温度，控制所述气动泵从所述气囊抽气。
7、根据本申请的第二个方面，提供一种电池低温充电的控制装置，其特征在于，所述电池包括电芯、气动泵、气囊和包装薄膜，所述气囊位于所述电芯和所述包装薄膜之间，所述装置包括：
8、第一控制模块，用于响应于所述电芯的当前温度低于第一预设温度，控制所述气动泵向所述气囊充气，获得第一温升系数；
9、充电电流确定模块，用于基于温升模型、所述当前温度、当前电流和所述第一温升系数确定充电电流；
10、充电指示模块，用于指示以所述充电电流对所述电池进行充电；以及
11、第二控制模块，用于响应于所述电芯的当前温度高于第二预设温度，控制所述气动泵从所述气囊抽气。
12、根据本申请的第三个方面，提供一种芯片，其特征在于，所述芯片包括处理器，所述处理器用于执行如第一个方面所述的控制方法；或者，
13、所述芯片包括如第二个方面所述的控制装置。
14、根据本申请的第四个方面，提供一种电池管理系统，用于执行如第一个方面所述的控制方法。
15、根据本申请的第五个方面，提供一种电子设备，包括：
16、处理器；以及
17、存储器，存储有计算机指令，当所述计算机指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行第一个方面所述的方法。
18、根据本申请的第六个方面，提供一种非瞬时性计算机存储介质，存储有计算机程序，当所述计算机程序被多个处理器执行时，使得所述处理器执行第一个方面所述的方法。
19、根据本申请的电池低温充电的控制方法和装置，通过在电池内部设置气动泵和气囊，气囊位于电芯和电池包装薄膜之间，在电芯表面温度低于预设温度时，控制气动泵向气囊充气，气囊充满气体，提升温升系数，并基于提升后的温升系数增加充电电流，从而提高电芯低温充电的速度；在电芯表面温度达到较高温度时，为了避免电芯温升过快进入高温充电区间，控制气动泵从气囊抽气，此时电芯和电池包装薄膜之间存在空隙，电芯散热加强，降低温升系数，温升增加变慢。通过本申请的方案，在不增加pcb版的复杂性的前提下，根据电芯的表面温度调节气囊的充气状态，在低温时提升温升系数，将低温充电速率提升2～5倍、改善电芯的低温充电性能，高温时降低温升系数，使温度不进入高温充电阶段。
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1.一种电池低温充电的控制方法，其特征在于，所述电池包括电芯、气动泵、气囊和包装薄膜，所述气囊位于所述电芯和所述包装薄膜之间，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述基于温升模型、所述当前温度、当前电流和所述第一温升系数确定充电电流，包括：
3.如权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，还包括：
4.如权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，还包括：
5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，还包括：
6.如权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述气动泵向所述气囊充气包括：
7.一种电池低温充电的控制装置，其特征在于，所述电池包括电芯、气动泵、气囊和包装薄膜，所述气囊位于所述电芯和所述包装薄膜之间，所述装置包括：
8.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括处理器，所述处理器用于执行如权利要求1至6任一项所述的控制方法；或者，
9.一种电池管理系统，其特征在于，用于执行如权利要求1至6任一项所述的控制方法。
10.一种电子设备，其特征在
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种电池低温充电的控制方法，其特征在于，所述电池包括电芯、气动泵、气囊和包装薄膜，所述气囊位于所述电芯和所述包装薄膜之间，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述基于温升模型、所述当前温度、当前电流和所述第一温升系数确定充电电流，包括：
3.如权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，还包括：
4.如权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，还包括：
5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，还包括：
6.如权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述气动泵向所述气囊充气包括：
7.一种电池低温充电的控制装置，其特征在于，所述电池包...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡宇，
申请(专利权)人：国民技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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