本发明涉及电池管理技术领域，具体而言，涉及一种功率型磷酸铁锂电池的运维方法。
背景技术：
由于当下存在石油资源紧缺、环境不断恶化等问题，电动汽车将逐渐取代传统汽车。然而电动车的发展仍然面临着诸多技术瓶颈，例如电池寿命短、充电时间过长、安全性差等问题。目前人们广泛认为，锂离子电池是车用动力电池的首选，而磷酸铁锂电池又是锂离子电池中的佼佼者，具有原料资源丰富、价格便宜、无毒、环境友好、且循环寿命长、容量大、热稳定性好、安全性好等优点，是最有前途的车用动力电池之一。但是随着电动汽车技术的发展，电池管理系统的优劣将直接影响到电动汽车的安全及可靠性，而电池管理系统的日常运维是保障及改善电池管理系统性能的重要途径之一。
一般电池组测试是通过单一的工序进行，在常温环境下可以实现高容量、长寿命循环，但无法保证电池的大倍率充放电，影响了电池的整体性能。因此研究一种常温下充放电且既能保持高容量长寿命又能进行大倍率充放电的方法以提高电池整体性能是未来储能技术发展应用的重要保障。
技术实现要素：
鉴于此，本发明提出了一种功率型磷酸铁锂电池的运维方法，旨在解决目前电池组测试无法保证电池的大倍率充放电的问题。
本发明提出了一种功率型磷酸铁锂电池的运维方法，该方法包括如下步骤：充电步骤，对电池先恒功率充电，再恒流充电，再恒压充电；放电步骤，对电池恒功率放电。
进一步地，上述功率型磷酸铁锂电池的运维方法中，充电步骤中，对电池恒功率充电包括：对电池进行第一预设功率的恒功率充电，并充电至电池的soc值达到第一预设值；对电池进行第二预设功率的恒功率充电，并充电至电池的soc值达到第二预设值，第二预设功率小于第一预设功率；对电池进行电压均衡操作。
进一步地，上述功率型磷酸铁锂电池的运维方法中，第一预设值为70％-85％。
进一步地，上述功率型磷酸铁锂电池的运维方法中，第二预设值大于95％。
进一步地，上述功率型磷酸铁锂电池的运维方法中，充电步骤中，对电池恒流充电包括：对电池进行第一预设电流的恒流充电；直至电池的soc值达到第三预设值，停止恒流充电。
进一步地，上述功率型磷酸铁锂电池的运维方法中，第一预设电流为0.2c-0.5c。
进一步地，上述功率型磷酸铁锂电池的运维方法中，第三预设值为98％-99％。
进一步地，上述功率型磷酸铁锂电池的运维方法中，充电步骤中，对电池恒压充电包括：对电池进行第一预设电压的恒压充电；直至电池的soc值达到最大，停止恒压充电。
进一步地，上述功率型磷酸铁锂电池的运维方法中，第一预设电压为进行恒流充电时电池的单体达到最高电压时的整体电压值。
进一步地，上述功率型磷酸铁锂电池的运维方法中，放电步骤中，对电池恒功率放电包括：
对电池进行第三预设功率的恒功率放电，并放电至电池的soc值达到第四预设值；对电池进行第四预设功率的恒功率放电，直至电池的电量完全放出，第四预设功率小于第三预设功率。
进一步地，上述功率型磷酸铁锂电池的运维方法中，第四预设值为15％-20％。
进一步地，上述功率型磷酸铁锂电池的运维方法中，在放电步骤之后还包括：循环步骤，对电池循环进行充电步骤和放电步骤。
本发明中，通过不同的充放电模式来调整电池组的温度以及内部的电压和电流，即在电池的充电与放电两个过程中，通过先恒功率，再恒流，最后恒压的方式进行充电，再恒功率进行放电，从而对功率型磷酸铁锂电池组以最优的方式进行充放电，消除了电池组内部极化现象的产生，平衡了电池组在充放电过程中带来的高温问题，实现了电池的大倍率快速充放电，且保证了现有的电池体系在实际应用场景中较高的容量保持率和长寿命循环。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的功率型磷酸铁锂电池的运维方法的流程；
图2为本发明实施例提供的功率型磷酸铁锂电池的运维方法中，充电步骤的流程图；
图3为本发明实施例提供的功率型磷酸铁锂电池的运维方法中，放电步骤的流程图；
图4为本发明实施例提供的功率型磷酸铁锂电池的运维方法的又一流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参见图1，图1为本实施例提供的功率型磷酸铁锂电池的运维方法的流程图。如图所示，该方法包括如下步骤：
充电步骤s110，对电池先恒功率充电，再恒流充电，再恒压充电。
具体地，参见图2，步骤s111，常温条件下，对电池以第一预设功率的形式进行恒功率充电，并充电至电池的soc值达到第一预设值，例如达到70％-85％，此时电池可以实现大倍率充电且电池单体最高温度保持在45°至50°之间，既能保证电池组的性能又能降低由高温给电池组带来的不良影响，保持电池组长寿命循环，且安全性也得到了大大提高。
步骤s112，对电池以第二预设功率的形式进行恒功率充电，并充电至电池的soc值达到第二预设值，例如，电池soc值达到95％以上，也可以为充电至电池的单体电压最高电压达到第二预设电压，例如达到3.65v-3.8v之间，此时，电池温度也在持续下降，进一步降低了高温对电池性能的损害。其中，第二预设功率小于第一预设功率，即先对电池进行大功率的恒功率充电，待电池的soc值达到第一预设值，再对电池进行小功率的恒功率充电。
步骤s113，小功率恒功率充电完成后，因电池组内部极化现象较严重，单体电池电压分布不均，为了使电池组的单体电压逐渐趋于一致，对电池进行电压均衡操作5-15分钟，以保证电池组内部化学反应过程的一致性，从而消除由单体电池内部反应不均匀所产生的极化现象对电池的损害，有利于电池长寿命循环。
步骤s114，随后对电池进行第一预设电流的恒流充电，即以小电流充电电流来进行恒电流充电，电流的调节范围在0.2c-0.5c，该过程使用小电流充电方式可有效降低电池内部由离子传输所产生的极化现象发生。
步骤s115，恒流充电状态下，电池的soc值达到第三预设值后，例如达到98％-99％后，也可以为电池单体最高电压达到第三预设电压后，例如达到3.6v-3.65v后，停止电池的恒流充电过程。
步骤s116，随后，对电池进行第一预设电压的恒电压充电，第一预设电压为进行恒流充电时，电池的单体达到最高电压时的整体电压值。以恒压充电形式对电池进行充电，保证整体电池的电压不变，以进一步降低电池内部充电所造成的极化现象的发生。
步骤s117，随着电池反应的逐渐进行，电池内部反应的电流逐渐变小，当电池组内部单体电池的最大电压达到3.7v或者电池放电电流密度在2a-5a之间时，停止电池的充电过程，此时电池的soc值达到最大值，即100％实现了电池组高容量充电。
电池在充电完成后，进行静置操作，时间在2-2.5小时之间，以允许电池组达到稳定的电压和温度条件。
放电步骤s120，对电池恒功率放电。
具体地，电池的充电过程完成后，采用两步恒功率方式进行放电。
参见图3，步骤s121，首先对电池进行第三预设功率的恒功率放电，即电池以大功率进行恒功率放电，并放电至电池的soc值达到第四预设值，例如soc值达到15％-20％，此时电池可以进行快速放电，放电时长控制在15-20分钟之间，且电池单体最高温度保持在45°至50°之间，此方法既能保证电池组的性能又能降低由高温给电池组带来致命的内部伤害，保持电池组长寿命循环，且电池安全性也得到了大大提高。
步骤s122，随后，对电池进行第四预设功率的恒功率放电，并放电至电池的soc值为0％，即将电池的电量完全放出，也即放电至单体电池最低电压值为2.5v，放电时长调控在5-10分钟。其中，第四预设功率小于第三预设功率，即先对电池进行大功率的恒功率放电，待电池的soc值达第四预设值，再对电池进行小功率的恒功率放电至soc值达到0％。
电池放电结束后，进行静置操作，时间在2-2.5小时之间，使电池组在进行下一次测试前恢复到电化学和热平衡状态。
本实施例中，通过不同的充放电模式来调整电池组的温度以及内部的电压和电流，即在电池的充电与放电两个过程中，通过先恒功率，再恒流，最后恒压的方式进行充电，再恒功率进行放电，从而对功率型磷酸铁锂电池组以最优的方式进行充放电，消除了电池组内部极化现象的产生，平衡了电池组在充放电过程中带来的高温问题，实现了电池的大倍率快速充放电，且保证了现有的电池体系在实际应用场景中较高的容量保持率和长寿命循环。
参见图4，图4为本实施例提供的功率型磷酸铁锂电池的运维方法的又一流程图。如图所示，该方法包括如下步骤：
充电步骤s110，对电池先恒功率充电，再恒流充电，再恒压充电。
放电步骤s120，对电池恒功率放电。
循环步骤s130，对电池循环进行充电步骤和放电步骤
具体地，电池的充电步骤s110与放电步骤s120为一个循环，对电池重复进行充电步骤s110和放电步骤s120，循环多次。
本实施例中，通过对电池的充电过程和放电过程的循环，可以最大程度保证电池容量的长寿命循环。
实施例1：
充电：在常温条件下，磷酸铁锂电池组在大功率下进行充电至soc值为80％；然后进行小功率充电直至单体最高电压值达到3.65v，平衡电压操作并搁置5分钟；然后在0.4c倍率下恒流充电至电池单体最高电压3.65v，再进行恒压充电，充电电压为上一工步恒流充电单体达到最高电压3.65v时的整体电压值，持续充电至电流值小于等于5a，搁置3小时；
放电：在常温条件下，磷酸铁锂电池组在大功率下进行放电至soc值为15％；然后电池组以恒功率的形式在1c倍率下放电至单体最低电压值2.5v，最后搁置3小时。
实施例2：
充电：在常温条件下，磷酸铁锂电池组在大功率下进行充电至soc值为85％；然后进行小功率充电直至单体最高电压值达到3.65v，平衡电压操作并搁置7分钟；然后在0.5c倍率下恒流充电至电池单体最高电压3.65v，再进行恒压充电，充电电压为上一工步恒流充电单体达到最高电压3.65v时的整体电压值，持续充电至电流值小于等于3a，搁置2.5小时；
放电：在常温条件下，磷酸铁锂电池组在大功率下进行放电至soc值为17％；然后电池组以恒功率的形式在1c倍率下放电至单体最低电压值2.5v，最后搁置2.5小时。
实施例3：
充电：在常温条件下，磷酸铁锂电池组在大功率下进行充电至soc值为75％；然后进行小功率充电直至单体最高电压值达到3.65v，平衡电压操作并搁置10分钟，恒流充电在0.5c倍率下充电至电池单体最高电压3.65v，再进行恒压充电，充电电压为上一工步恒流充电单体达到最高电压3.65v时的整体电压值，持续充电至电流值小于等于2a，搁置2小时；
放电：在常温条件下，磷酸铁锂电池组在大功率下进行放电至soc值为15％；然后电池组以恒功率的形式在1c倍率下放电至单体最低电压值2.5v，最后搁置2小时。
对比例：传统的充放电模式：
充电：在常温条件下，将磷酸铁锂电池组以大功率充电至单体最高电压为3.6v，然后用小功率充电至单体最高电压为3.7v，搁置3小时；
放电：在常温条件下，将磷酸铁锂电池组以大功率放电至电池单体最低电压值2.5v，搁置3小时。
充放电测试结果参见表1：
表1
综上，本实施例中，通过不同的充放电模式来调整电池组的温度以及内部的电压和电流，即在电池的充电与放电两个过程中，通过先恒功率，再恒流，最后恒压的方式进行充电，再恒功率进行放电，从而对功率型磷酸铁锂电池组以最优的方式进行充放电，消除了电池组内部极化现象的产生，平衡了电池组在充放电过程中带来的高温问题，实现了电池的大倍率快速充放电，且保证了现有的电池体系在实际应用场景中较高的容量保持率和长寿命循环。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
1.一种功率型磷酸铁锂电池的运维方法，其特征在于，包括如下步骤：
充电步骤，对电池先恒功率充电，再恒流充电，再恒压充电；
放电步骤，对所述电池恒功率放电。
2.根据权利要求1所述的功率型磷酸铁锂电池的运维方法，其特征在于，所述充电步骤中，对所述电池恒功率充电包括：
对所述电池进行第一预设功率的恒功率充电，并充电至所述电池的soc值达到第一预设值；
对所述电池进行第二预设功率的恒功率充电，并充电至所述电池的soc值达到第二预设值，所述第二预设功率小于所述第一预设功率；
对所述电池进行电压均衡操作。
3.根据权利要求2所述的功率型磷酸铁锂电池的运维方法，其特征在于，
所述第一预设值为70％-85％。
4.根据权利要求2所述的功率型磷酸铁锂电池的运维方法，其特征在于，
所述第二预设值大于95％。
5.根据权利要求1所述的功率型磷酸铁锂电池的运维方法，其特征在于，所述充电步骤中，对所述电池恒流充电包括：
对所述电池进行第一预设电流的恒流充电；
直至所述电池的soc值达到第三预设值，停止恒流充电。
6.根据权利要求5所述的功率型磷酸铁锂电池的运维方法，其特征在于，
所述第一预设电流为0.2c-0.5c。
7.根据权利要求5所述的功率型磷酸铁锂电池的运维方法，其特征在于，
所述第三预设值为98％-99％。
8.根据权利要求1所述的功率型磷酸铁锂电池的运维方法，其特征在于，所述充电步骤中，对所述电池恒压充电包括：
对所述电池进行第一预设电压的恒压充电；
直至所述电池的soc值达到最大，停止恒压充电。
9.根据权利要求8所述的功率型磷酸铁锂电池的运维方法，其特征在于，
所述第一预设电压为进行恒流充电时所述电池的单体达到最高电压时的整体电压值。
10.根据权利要求1所述的功率型磷酸铁锂电池的运维方法，其特征在于，所述放电步骤中，对所述电池恒功率放电包括：
对所述电池进行第三预设功率的恒功率放电，并放电至所述电池的soc值达到第四预设值；
对所述电池进行第四预设功率的恒功率放电，直至所述电池的soc值达到0％，所述第四预设功率小于所述第三预设功率。
11.根据权利要求10所述的功率型磷酸铁锂电池的运维方法，其特征在于，
所述第四预设值为15％-20％。
12.根据权利要求1所述的功率型磷酸铁锂电池的运维方法，其特征在于，在所述放电步骤之后还包括：
循环步骤，对所述电池循环进行所述充电步骤和所述放电步骤。
技术总结