“均充，浮充，恒流充電，恒壓充電，涓流充電”關(guān)于充電的這些名詞，小編一直傻傻分不清楚，對(duì)于充電過程的真相，也一直有諸多迷惑：

1）均充和浮充，恒流充電和恒壓充電，還有涓流充電，這些個(gè)說法到底什么含義？

2）不同的鋰電池充電特性是否一樣？

3）恒流充電階段結(jié)束時(shí)SOC到底能達(dá)到多少？

4）給單個(gè)電芯充電與給電池組充電的特性是否一致？

5）充電過程中電壓和電流的大小對(duì)電池壽命的影響是否有準(zhǔn)確的量化？

6）充電策略完全是由BMS決定的？ 充電樁控制器能改變充電策略嗎？

接下來我們帶著這些問題，一起跟小編學(xué)習(xí)一下吧！

一、均充和浮充的定義

1）浮充電  floating charge

在正常運(yùn)行時(shí)，充電裝置承擔(dān)經(jīng)常負(fù)荷，同時(shí)向蓄電池組補(bǔ)充充電，以補(bǔ)充蓄電池的自放電，使蓄電池以滿容量的狀態(tài)處于備用。

2）均衡充電 equalizing charge

為補(bǔ)償蓄電池在使用過程中產(chǎn)生的電壓不均勻現(xiàn)象，使其恢復(fù)到規(guī)定的范圍內(nèi)而進(jìn)行的充電，以及大容量放電后的補(bǔ)充充電，通稱為均衡充電。

說了也白說。 標(biāo)準(zhǔn)就不能寫得接地氣一點(diǎn)嗎？ 這樣的官方定義似是而非。我想上面的微信聊天記錄已經(jīng)能夠說明這兩個(gè)名詞的含義了。在網(wǎng)上找到有下面這段說法可以算是對(duì)均充和浮充的總結(jié)：

均充就是恒大電流充電，目的一是當(dāng)蓄電池放電后，快速補(bǔ)充電能，二是當(dāng)個(gè)別蓄電池電壓有偏差，消除偏差，趨于平衡。所以也叫快充、強(qiáng)充。浮充就是恒壓小電流充電，目的一是防止蓄電池自放電，二是增加充電深度，另外，均、浮充之間的轉(zhuǎn)換是由監(jiān)控模塊自動(dòng)控制的。蓄電池組均充就是采用恒流充電，充電快，持續(xù)時(shí)間短；浮充是對(duì)電池恒壓充電，持續(xù)時(shí)間長，充電慢。

二、最常見的鋰電池充電曲線

題外話：談到專業(yè)術(shù)語、名詞的定義，我最近讀到一堆資料，發(fā)現(xiàn)“蓄電池”的定義本身也值得商討。蓄電池是否包括鋰電池？  在我習(xí)慣性的理解中，蓄電池是指傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池。但是，有些文章中將蓄電池包括了鉛酸電池和鋰電池。

正是這些名詞定義的不統(tǒng)一導(dǎo)致我們?cè)诳粗形馁Y料的時(shí)候常常一頭霧水，因?yàn)楹芏辔臋n講到鋰電池的充電，但并沒有區(qū)分是針對(duì)哪種鋰電池。

當(dāng)前電動(dòng)汽車中使用的“動(dòng)力電池”主流是鋰電池，部分微型車還在使用鉛酸蓄電池。鋰電池包括氧化鈷鋰、氧化鎳鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元鋰等。動(dòng)力電池主要是磷酸鐵鋰和三元鋰。兩者的主要區(qū)別是正極材料不一樣，一個(gè)是磷酸鐵鋰，一個(gè)是鎳鈷錳酸鋰三元材料按一定的配比配成的混合材料。兩者的電壓平臺(tái)不一樣，磷酸鐵鋰是3.2V左右,三元鋰是3.6V左右。

最常見的鋰電池充電曲線如下圖所示，但是這些文檔中都沒有區(qū)分是哪種鋰電池。

在一篇文檔中將充電過程分解為四個(gè)階段：

階段1：涓流充電——涓流充電用來先對(duì)完全放電的電池單元進(jìn)行預(yù)充(恢復(fù)性充電)。在電池電壓低于3V左右時(shí)采用涓流充電（這句表達(dá)顯然有點(diǎn)扯。整篇文章中沒有說明是針對(duì)具體什么電池。），涓流充電電流是恒流充電電流的十分之一即0.1c(以恒定充電電流為1A舉例，則涓流充電電流為100mA)；

階段2：恒流充電——當(dāng)電池電壓上升到涓流充電閾值以上時(shí)，提高充電電流進(jìn)行恒流充電。恒流充電的電流在0.2C至 1.0C之間。電池電壓隨著恒流充電過程逐步升高,一般單節(jié)電池設(shè)定的此電壓為3.0-4.2V；

階段3：恒壓充電—— 當(dāng)電池電壓上升到4.2V時(shí)，恒流充電結(jié)束，開始恒壓充電階段。電流根據(jù)電芯的飽和程度，隨著充電過程的繼續(xù)充電電流由最大值慢慢減少，當(dāng)減小到0.01C時(shí)，認(rèn)為充電終止。（C是以電池標(biāo)稱容量對(duì)照電流的一種表示方法，如電池是1000mAh的容量，1C就是充電電流1000mA。）；

階段4：充電終止——有兩種典型的充電終止方法：采用最小充電電流判斷或采用定時(shí)器(或者兩者的結(jié)合)。最小電流法監(jiān)視恒壓充電階段的充電電流，并在充電電流減小到0.02C至0.07C范圍時(shí)終止充電。第二種方法從恒壓充電階段開始時(shí)計(jì)時(shí)，持續(xù)充電兩個(gè)小時(shí)后終止充電過程。

上述四階段的充電法完成對(duì)完全放電電池的充電約需要2.5至3小時(shí)。高級(jí)充電器還采用了更多安全措施。例如如果電池溫度超出指定窗口(通常為0℃至45℃)，那么充電會(huì)暫停.充電結(jié)束后,如檢測(cè)到電池電壓低于3.89V將重新充電。

是否鋰電池的充電基本上遵循上述過程？

需要注意的是，電池在恒電流充放電過程中，電壓并不是不變的。

在恒流充電時(shí)，電壓的變化為：上升、平穩(wěn)、上升（上升到一定程度就不能再充了，再充就叫過充電可能會(huì)爆炸的）。就是說，在恒電流充電時(shí)，電壓都有一個(gè)平穩(wěn)的過程，而這一平穩(wěn)值就是充放電平臺(tái)。當(dāng)然那個(gè)平穩(wěn)值可不是絕對(duì)的水平，不過是越水平越好，并且持續(xù)時(shí)間越長越好。因?yàn)橛秒姵鼐褪且媚嵌坞妷浩椒€(wěn)的時(shí)期，而不是用電壓不斷變化的時(shí)期。一般來說，標(biāo)稱電壓是平臺(tái)電壓的中心電壓，在此電壓附近，充電和放電時(shí)電壓變化都很慢。例如：標(biāo)稱3.7V的鋰電的平臺(tái)電壓在3.7V左右，標(biāo)稱3.2V的鐵鋰電池的平臺(tái)電壓在3.2V左右。

三、恒流充電階段結(jié)束時(shí)的SOC狀態(tài)

我一直想搞明白在恒流充電結(jié)束時(shí)，SOC達(dá)到了多少？ 在網(wǎng)上沒有找到這方面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。只是在TI的一篇文檔《Selecting the right charge managementSolution》中提到這么一句：“This stage of chargetypically replenishes up to 70% of the capacity.” 這個(gè)狀態(tài)結(jié)束時(shí)的SOC只有70%？  但是，這句話的書面意思是，在一個(gè)完整的充電過程中，恒流階段充電的容量占總?cè)萘康?0%。 這和SOC不是一個(gè)含義？

實(shí)際充電中，不同車型的數(shù)據(jù)不一樣，但沒有找到完整的多種樣本的可信數(shù)據(jù)。

以我想當(dāng)然的理解，直流充電樁給電動(dòng)公交大巴充電通常是“補(bǔ)電”方式，充電一會(huì)兒車子就開走了，這個(gè)階段一般是恒流充電，快速地將電池充到SOC 90%以上的狀態(tài)，等不及進(jìn)入恒壓模式，公交大巴就開走了。 問題是：這樣的充電方式容易造成電池的極化現(xiàn)象嗎？ 電池的壽命受到影響嗎？或者說，深度充放電和“補(bǔ)電式”的“淺度”充放電，哪種對(duì)電池壽命影響大？

四、一個(gè)有意思的說法：區(qū)分電芯充電過程和電池組充電過程

Wiki網(wǎng)頁上引用的文獻(xiàn)中提出，給單個(gè)的電芯充電和給完整的電池充電是有差別的。給單個(gè)的電芯充電主要包括兩個(gè)階段，恒流（CC）-恒壓（CV）。給完整的電池充電主要包括三個(gè)階段: 恒流-均衡（電池已經(jīng)均衡就無需這一步）-恒壓。

Wiki網(wǎng)頁上對(duì)均衡階段的解釋是：減小充電電流，或者周期性地“開通和關(guān)斷”充電電流以減小平均電流，通過均衡電路使得每個(gè)電芯達(dá)到相同的水平，直到達(dá)到均衡狀態(tài)。這個(gè)說法是否在商用中采納？

快速充電是近年來3C領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在動(dòng)力電池的快速充電方面的研究，也方興未艾。脈沖充電法是一種快速充電方法，有點(diǎn)意思。摘錄其工作原理如下：

脈沖充電法是采用脈沖形式的電流對(duì)電池進(jìn)行充電，通過調(diào)整脈沖幅值和脈沖占空比來控制電池的充入電量和間歇時(shí)間，其充電曲線如下所示。采用脈沖充電法給電池充電，首先以一個(gè)高幅值大電流恒流充電一段時(shí)間，使蓄電池的容量在短時(shí)間內(nèi)迅速上升，然后短暫的停止充電，其目的是消除電池極化現(xiàn)象，再接著不斷重復(fù)前面的操作，直至電池充滿電。采用脈沖充電法，能夠有效的去除極化，減輕蓄電池的內(nèi)壓，減少蓄電池的析氣量，提高蓄電池的充電速率。但它的能量轉(zhuǎn)換效率低，出氣率高容易使活性物質(zhì)脫落，從而影響電池的使用壽命，并且此方法尚處于研究階段，因此尚未得到廣泛的推廣使用。

簡言之，充電策略的研究需要在充電效率，電池容量，電池循環(huán)壽命，充電安全性等方面找到一個(gè)平衡點(diǎn)。因?yàn)樽兞勘容^多，扯淡忽悠的概念會(huì)一直存在。除了材料科學(xué)本身的進(jìn)步，需要材料科學(xué)和電力電子科學(xué)的跨界研究。加強(qiáng)對(duì)充電過程的研究還是必要的。