焉知汽车科技|一种低温充电策略在电池系统层级的效果验证( 二 ) 来源|《一种低温充电策略在电池系统层

(2)任一时刻SOC?温度?电压均为BMS显示数值，其中<20t；时温度以BMS显示单体最低温度tmin为准， ≥20℃时以单体最高温度tmax为准；电压以BMS显示最小单元Vmax为准；
(3)在充电过程中，若存在因精度?环境温度变化等导致的温度变化，如显示tmin（max）进入下一个温度区间后跳变回之前的温度区间，当tmin（max）下降>2℃或下降>1℃且持续时间>10min时则选择前一个温度区间下的对应电流进行充电?
2结果与讨论
2.1不同环境温度下的充电电流

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图1~4分别为起始SOC为0%?20%?40%和60%条件下，使用此充电策略充电的电流-容量曲线?由不同初始SOC起充下的充电电流分布可以看出，当初始SOC较低时(0%?20%) ，充电电流值变化较大，电流的阶跃较明显；当初始SOC较高时(40%?60%) ，充电电流值变化较小，且电流的阶跃幅度较小，始终保持一个相对稳定的电流对高SOC下的电池系统进行补电直至充满?此充电策略根据电池单体的温度和最高电压综合决定适合其相应状态下的充电电流倍率，在相同的温度区间内，电池电压越低充电倍率越大；在相同的电压区间内，温度越高充电倍率越大，整体的充电电流分布呈阶梯状?开始阶段电流较小，随着充电电压上升，电池温度上升，电流逐渐增大，最后阶段，电池的温度稳定在相应的温度区间内，电流逐渐减小，进入小电流补电的模式直至将电池系统充满?
综合来看，在整个充电过程中，此充电策略中的充电电流对电池单体的温度和电压起到了正反馈的作用，直到电池系统充到满电状态?
2.2不同环境温度下的充电容

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由表3充电容量记录表可知，电池系统在相同的0%SOC下起充，在不同的低温环境—10?-5和0℃中，充电容量分别为额定容量200Ah的89%?90%和95% ，均达到89%以上，说明此充电策略在低温环境下具有较好的充电效果?
当电池系统初始状态处于0%SOC?20%SOC时，环境温度越高，充电容量越高?当电池系统初始状态同为40%SOC时， -5°C下电池系统在充电过程中进行了5次电流选择，其中最大电流0.25C ，最小电流为0.1C ，充电容量为117.75Ah ，明显高于-10和0℃下的充电容量88.31和104.82Ah ，由此说明当初始SOC同为40%时，此充电策略在-5℃时能够有效提高电池的充电容量，具有较好的充电效果?当电池初始状态同为60%SOC时， -5℃下电池系统在充电过程中仅进行了3次电流选择，其中最大电流为0.12C ，最小电流为0.1C ，充电容量为58.17Ah ，明显低于-10和0℃下的充电容量63.41和66.38Ah?由此说明当初始SOC同为60%时，此充电策略在-50℃时的充电效果较差，具有一定的局限性?
综上可以看出，此充电策略的充电效果在较高的40%SOC?60%SOC条件下，温度不同，充电效果有差异，且不稳定?此充电策略对于不同SOC区间的电池系统，充电效果不同，有一定的局限性?
2.3不同环境温度下的电池温升
一般来说，低温环境下，电池温度越低，充电效果越差，电池温升越低?本文选择的多阶段充电策略是由充电过程中电池的温度和电压共同控制的，所以电池的温升是影响充电效果的一个重要因素?

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⑴表4为电池系统在不同条件下的电池温升情况?由表4可以看出，相同温度条件下，电池系统初始SOC越高，充电时间越短，充电结束时的温升变化越低；当电池系统处于相同初始SOC ，环境温度为-5和0°C时，电池系统的充电温升基本一致，环境温度为-10℃时，电池系统的充电温升要明显偏低?