随着人们环保意识的提高和大社会环境对节能减排的日益重视,新能源汽车销量逐年攀升。通过对市场进行调研可知,目前大部分电动汽车品牌的动力电池都为锂电池,而其中磷酸铁锂电池因其优良特性成为动力电池的首选。因此本文选取常用的磷酸铁锂单体电池为试验对象,通过大量的充放电实验研究其充放电特点,同时关注极化电压和温升对充电效率的影响,由马斯三定律的最大充电电流边界曲线的思路,提出一种优化电池充电时极化电压的快充方法。首先进行大量的实验研究得出了磷酸铁锂电池OCV（开路电压,在充分静置情况下可近似等于电动势）和SOC（荷电状态）的关系曲线、充放电倍率和电池端电压的变化规律、以及不同充电倍率下整个充电过程中温升的变化规律。为后文的研究提供可靠的实验数据。然后研究了磷酸铁锂电池极化电压产生机理、极化电压升高对充电效率的影响、极化电压较为精确的计算方法、极化电压在SOC全区间的变化规律、极化电压充放电倍率、极化电压时间常数等。根据第二章的实验数据曲线拟合得出极化电压在SOC区间的变化曲线;分析SOC一定时充电倍率和极化电压的关系,计算极化电压-充电倍率系数;根据二阶模型测量计算出两个极化时间常数,更精确的描述了极化电压的模型。重点研究了优化极化电压的快充方法,分析对比了经典快充方法的优缺点,从最优充电曲线的角度出发,以降低极化电压和缩短充电时间为目标,最优充电时间设置为时间常数,提出了一条以极化电压为限制条件的边界充电电流曲线。以欧姆内阻、极化时间常数、充电截止电压、充电倍率为自变量做了仿真,并与实验数据做了对比验证,设计出了最佳充电方案,利用搭建的实验平台验证了此方案明显提升了充电效率。为更进一步完善充电曲线,基于大量可靠的实验数据和电池温升模型仿真分析了电池在不同SOC₀采用不同充电倍率进行充电,得到了整个充电过程中温升的变化规律,加入温升限制条件又提出一条边界充电曲线。结合上述两条曲线,制定了以充电时间和充电容量为优化目标的优化充电方法,并通过实验验证了本优化充电方法有效地提高了充电效率。该论文有图32幅,表26个,参考文献80篇。