江苏第二师范学院郑庆元获国家专利权
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龙图腾网获悉江苏第二师范学院申请的专利一种含电流约束的恒温恒压式锂离子电池充电方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN116365072B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-24发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310397177.9,技术领域涉及:H01M10/44;该发明授权一种含电流约束的恒温恒压式锂离子电池充电方法是由郑庆元;黄永亮;王栋;韩典荣;庄煜阳;沈涵馨设计研发完成,并于2023-04-13向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种含电流约束的恒温恒压式锂离子电池充电方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种含电流约束的恒温恒压式锂离子电池充电方法。该发明基于非线性惩罚项设计技术、比例‑积分‑微分控制方法和恒温恒压式充电方式。首先,根据锂离子电池等效电路模型,建立电池电压动态模型和热模型;其次,基于电池热模型和比例‑积分‑微分控制方法,设计基准电流控制器;然后,结合非线性惩罚项设计技术,在基准控制器的基础上提出电流约束控制器;最后,给出整体控制流程,实现快速安全地充电。本发明简单高效,不仅保有了恒温恒压充电方法适用性好、充电快速、温升便于控制等优点,还能提升充电系统的电流约束能力,增强了充电系统的可靠性。
本发明授权一种含电流约束的恒温恒压式锂离子电池充电方法在权利要求书中公布了:1.一种含电流约束的恒温恒压式锂离子电池充电方法,其特征在于,步骤包括: 步骤一、根据锂离子电池等效电路模型,建立电池电压动态模型和热模型; 步骤二、针对步骤一所述的电池电路模型和热模型,基于比例-积分-微分控制方法,设计基准电流控制器,实现闭环的恒温充电; 所述基准电流控制器为如下形式: ; 为方便实现,上述基准控制器是在离散时间域下设计的,各变量后的表示当前时刻的值,表示上一时刻的变量值;是通过所述基准控制器计算得到的充电电流,是比例-积分-微分控制中的比例项,是正的比例项控制增益,是积分项,是正的积分项增益,是微分项,是正的微分项增益,是当前时刻的温度偏差,为预先设定的电池参考温度,为电池实时温度,是一个采样周期内温度偏差变化量,是上一时刻的温度偏差; 步骤三、针对步骤二所述的基准电流控制器电流约束能力不足,结合非线性惩罚项设计技术,在基准电流控制器的基础上设计电流约束控制器,实现安全高效的恒温充电; 所述电流约束控制器为: ; 其中,是正的约束项增益,是电流约束值,和步骤二的基准控制器相比,电流约束控制器的不同之处在于非线性项,当上一时刻的充电电流受较大温差影响而接近电流约束边界时,非线性项将变得很大,控制器将产生相应的控制动作来将电流拽回,以远离约束边界; 步骤四、根据实时检测得到的电池电压和充电电流值,搭建充电控制流程图,实现整体的恒温恒压式充电。
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