本发明涉及电池充电，特别是涉及一种锂离子电池充电策略的优化方法。
背景技术：
1、由于锂离子电池中负极石墨的嵌锂电位与锂金属接近，在大电流充电时往往会因为随着电池的极化增大，负极表面不可避免的发生金属锂析出，不仅会导致容量不可逆的降低，而且可能会导致锂枝晶刺穿隔膜，造成电池短路，进而发生火灾危险。因此合理的设计相应体系的下锂离子电池的充电策略至关重要，有利于提升锂离子电池的使用寿命。
2、目前锂离子电池主流的充电方式有恒流充电，恒流恒压充电，阶梯充电以及脉冲充电等。其中恒流充电和恒流恒压充电在较低电流充电时会延长充电时间，不适用于实际使用。脉冲充电是一种能够快速将电芯容量充满的方法，但也会导致电池容量衰减速度加快。因此，采用阶梯充电的策略成为一种有效缩短充电时间，延长锂离子电池寿命的充电方法。因此，如何判断每一阶梯范围内电池的充电倍率就变得至关重要。
3、现在技术下，对锂离子电池进行阶梯充电的电流，是通过施加不同的阶梯充电制式，进行循环来探究电池的最佳充电条件，这种方法耗时较长，占用资源较多，且对于是否当前采用的阶梯充电策略即为最优策略尚不明确。如专利cn 109546248b以恒定倍率对电池进行充电，通过拆解充电至不同soc态下的电池，并观察电池表面状态是否析锂来判断该倍率下的最佳充电soc范围。这种方法对电池造成了不可逆的损害，并且分析时间较长，不仅造成了大量电池资源的浪费，而且滞后了快充型电芯的开发。专利cn 108777331 a通过限定恒流充电过程的充电电压阈值，当电压达到充电电压阈值时调整电流进行充电。该方法对如何设计电压阈值，以及针对不同类型的电芯，如何调整电压阈值，并没有清晰的描述。
技术实现思路
1、本发明的目的是为克服现有技术的不足和缺陷，而提供一种锂离子电池充电策略的优化方法，涉及锂离子电池阶梯充电制式的设计方法，通过限制电芯充电电压的方式来实现电芯阶梯充电。
2、一种锂离子电池充电策略的优化方法，包括步骤：
3、s1.根据充电需求确定设计充电倍率cs；
4、s2.对相同型号、同一生产批次的待确定充电策略的电池，以恒流恒压充电，然后放电的方式对电池标容，得到平均电池容量a0，同时输出恒流恒压充电条件下电芯充电电压随soc变化的理想充电曲线v1；
5、s3.将理想充电曲线v1沿y轴向上平移δv0，得到曲线v2；
6、s4.将平均电池容量a0预设范围内电池soc分为n个soc区间，记录每个soc区间的soc末端值；
7、s5.以基于平均电池容量a0确定的不同充电倍率对同一批次n个电池同时充电至上限电压，记录得到n个充电电压随soc变化的曲线r，记录曲线r与曲线v2相交位置的soc态电量值；
8、s6.基于soc态电量值对应的每个soc区间的soc末端值，确定每个soc区间对应的充电倍率，作为每个soc区间的可支持极限充电倍率；
9、s7.基于不同soc区间的可支持极限充电倍率，计算电池平均充电倍率cave。
10、其中，步骤s2中，以0.1c恒流恒压充电，然后以0.1c放电的方式对电池标容。
11、其中，步骤s2中，计算平均电池容量a0时，是取放电的容量为电池标称容量，将所有电池标称容量加和后除以电池数后得到。
12、其中，步骤s2中，对多个充电曲线在相同soc处电压加权平均计算出理想充电曲线v1。
13、其中，步骤s4中，n个soc区间为连续的区间，每个soc区间的区间范围值相同或不同。
14、其中，步骤s5中，以基于平均电池容量a0确定的不同的充电倍率分别为c1,c2,c3…cn，其中，c1＞c2＞c3＞…cn。
15、其中，步骤s7中，所述的电池平均充电倍率cave的计算表达式是：
16、cave＝(cm1×socm1+cm2×socm2+cm3×socm3…+cn×socmn)/(socm1+socm2+
17、socm3…+socmn)；
18、式中，cm1,cm2…cmn为n个soc区间的可支持极限充电倍率，socm1,socm2…socmn为n个soc区间的soc范围值，即每个soc区间的末端值与初始值的差值。
19、其中，步骤s7中，若计算出的电池平均充电倍率cave与设计充电倍率cs相减后的值在预设区间范围内，则此时对应的电池平均充电倍率cave为需要的充电倍率；否则，将曲线v2沿y轴向上或向下移动位移距离δv1，得到曲线v3，用曲线v3替换曲线v2，重复步骤s4-s7，计算电池平均充电倍率cave，直至电池平均充电倍率cave与设计充电倍率cs相减后的值处于在预设区间范围内为止。
20、其中，基于电池平均充电倍率cave与设计充电倍率cs之间的差值确定曲线v2的位移距离δv1。
21、其中，预设区间范围为-d％cs至d％cs，0≤d≤3，当(cave-cs)≥d％cs时，将曲线v2沿y轴向下调整δv1至曲线v3；当(cave-cs)≤-d％cs时，将曲线v2沿y轴向上调整δv1至曲线v3。
22、本发明的锂离子电池充电策略的优化方法，可以针对项目需求快速输出合理的快充充电制式，实现锂离子电池最佳充电策略的确定，为快充型乘用车电芯应用开发提供可靠的衡量标准，能有有效减少电芯充电析锂的风险，提高电池的使用寿命。
23、本发明提供的锂离子电池充电策略的优化方法，工作流程科学，方便快捷，能够节省测试时间，对不同型号电池充电策略的制定具有一定指导意义。
1.锂离子电池充电策略的优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述锂离子电池充电策略的优化方法，其特征在于，步骤s2中，以0.1c恒流恒压充电，然后以0.1c放电的方式对电池标容。
3.根据权利要求1所述锂离子电池充电策略的优化方法，其特征在于，步骤s2中，计算平均电池容量a0时，是取放电的容量为电池标称容量，将所有电池标称容量加和后除以电池数后得到。
4.根据权利要求1所述锂离子电池充电策略的优化方法，其特征在于，所步骤s2中，对多个充电曲线在相同soc处电压加权平均计算出理想充电曲线v1。
5.根据权利要求1所述锂离子电池充电策略的优化方法，其特征在于，步骤s4中，n个soc区间为连续的区间，每个soc区间的区间范围值相同或不同。
6.根据权利要求1所述锂离子电池充电策略的优化方法，其特征在于，步骤s5中，以基于平均电池容量a0确定的不同的充电倍率分别为c1,c2,c3…cn，其中，c1＞c2＞c3＞…cn。
7.根据权利要求1所述锂离子电池充电策略的优化方法，其特征在于，步骤s7中，所述电池平均充电倍率cave的计算表达式是：
8.根据权利要求1所述锂离子电池充电策略的优化方法，其特征在于，步骤s7中，若计算出的电池平均充电倍率cave与设计充电倍率cs相减后的值在预设区间范围内，则此时对应的电池平均充电倍率cave为需要的充电倍率；否则，将曲线v2沿y轴向上或向下移动位移距离δv1，得到曲线v3，用曲线v3替换曲线v2，重复步骤s4-s7，计算电池平均充电倍率cave，直至电池平均充电倍率cave与设计充电倍率cs相减后的值处于预设区间范围内为止。
9.根据权利要求8所述锂离子电池充电策略的优化方法，其特征在于，基于电池平均充电倍率cave与设计充电倍率cs之间的差值确定曲线v2的位移距离δv1。
10.根据权利要求9所述锂离子电池充电策略的优化方法，其特征在于，预设区间范围为-d％cs至d％cs，0≤d≤3，当(cave-cs)≥d％cs时，将曲线v2沿y轴向下调整δv1至曲线v3；当(cave-cs)≤-d％cs时，将曲线v2沿y轴向上调整δv1至曲线v3。
