用于锂电池的充电方法和装置与流程

【技术领域】

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种用于锂电池的充电方法和装置。

背景技术：

目前，为了提高充电速度、降低充电温升且不损失能量密度，可以采用脉冲充电的方式对电池进行充电。在脉冲充电的方式中，每个脉冲周期包括正脉冲持续时间和负脉冲持续时间，在正脉冲持续时间时进行充电，在负脉冲持续时间进行放电，以达到在充电过程中去极化的效果。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

脉冲充电的方式较为固定，在保证不损害电芯性能的前提下，充电速度较慢。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种用于锂电池的充电方法和装置，能够在保证不损害电芯性能的前提下，提高充电速度。

一方面，提供一种用于锂电池的充电方法，包括：

检测锂电池的电池电压；

在脉冲充电阶段，根据所述锂电池的电池电压和预设对应关系，调节单次脉冲的持续时间，使所述锂电池的电池电压与所述单次脉冲的持续时间满足所述预设对应关系，所述预设对应关系为电池电压与单次脉冲的持续时间之间的对应关系。

可选地，所述单次脉冲的持续时间包括正脉冲的持续时间，所述预设对应关系包括：电池电压与所述正脉冲的持续时间负相关。

可选地，所述单次脉冲的持续时间包括负脉冲的持续时间，所述预设对应关系包括：电池电压与所述负脉冲的持续时间正相关。

可选地，所述单次脉冲的持续时间包括正脉冲的持续时间和负脉冲的持续时间，所述预设对应关系包括：电池电压与所述正脉冲的持续时间负相关，且电池电压与所述负脉冲的持续时间正相关。

具体地，所述锂离子电池为钴酸锂体系的锂离子二次电池。

另一方面，提供一种用于锂电池的充电装置，包括：

检测单元，用于检测锂电池的电池电压；

调节单元，用于在脉冲充电阶段，据所述锂电池的电池电压和预设对应关系，调节单次脉冲的持续时间，使所述锂电池的电池电压与所述单次脉冲的持续时间满足所述预设对应关系，所述预设对应关系为电池电压与单次脉冲的持续时间之间的对应关系。

可选地，所述单次脉冲的持续时间包括正脉冲的持续时间，所述预设对应关系包括：电池电压与所述正脉冲的持续时间负相关。

可选地，所述单次脉冲的持续时间包括负脉冲的持续时间，所述预设对应关系包括：电池电压与所述负脉冲的持续时间正相关。

可选地，所述单次脉冲的持续时间包括正脉冲的持续时间和负脉冲的持续时间，所述预设对应关系包括：电池电压与所述正脉冲的持续时间负相关，且电池电压与所述负脉冲的持续时间正相关。

可选地，所述锂离子电池为钴酸锂体系的锂离子二次电池。

本发明实施例提供的用于锂电池的充电方法和装置，根据锂电池本身的特性预设电池电压与单次脉冲的持续时间之间的对应关系，在脉冲充电阶段，根据该检测到的电池电压和该对应关系来调整单次脉冲的持续时间，从而能够在保证电池电芯不被损害的前提下，提高充电速度。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例中一种用于锂电池的充电方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中一种充电电路的结构示意图；

图3为本发明实施例中一种用于锂电池的充电装置的结构框图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

如图1所示，本发明实施例提供一种用于锂电池的充电方法，包括：

步骤101、检测锂电池的电池电压；

具体地，该检测可以为实时检测，在锂电池的充电过程中，电池电压会不断变化。

步骤102、在脉冲充电阶段，根据上述锂电池的电池电压和预设对应关系，调节单次脉冲的持续时间，使上述锂电池的电池电压与单次脉冲的持续时间满足预设对应关系，预设对应关系为电池电压与单次脉冲的持续时间之间的对应关系。

在步骤102中，在脉冲充电阶段，充电电流随着电池电压的升高而增大，根据锂电池本身的特性，例如，在电池电压较低时，电池电芯能够接受的充电时间较长，即能够接受的正脉冲的持续时间较长，所需要放电时间较短，即所需要的负脉冲的持续时间较短；而在电池电压较高时，电池电芯能够接受的充电时间较短，即能够接受的正脉冲持续时间较短，所需要的放电时间较长，即所需要的负脉冲的持续时间较长。因此，根据上述锂电池的特性，可以设置相对应的电池电压与单次脉冲的持续时间之间的对应关系，即预设对应关系，根据该对应关系来调整单次脉冲的持续时间，从而使在保证电池电芯不被损害的前提下，尽可能的提高充电速度。

本实施例中用于锂电池的充电方法，根据锂电池本身的特性预设电池电压与单次脉冲的持续时间之间的对应关系，在脉冲充电阶段，根据该检测到的电池电压和该对应关系来调整单次脉冲的持续时间，从而能够在保证电池电芯不被损害的前提下，提高充电速度。

具体地，上述步骤102的过程可以包括以下三种具体实现方式。

方式一，上述单次脉冲的持续时间包括正脉冲的持续时间，预设对应关系包括：电池电压与正脉冲的持续时间负相关。即，当所检测到的电池电压较低时，使正脉冲的持续时间较长，在较长的时间内进行充电；当所检测到的电池电压较高时，使正脉冲的持续时间较短，在较短的时间内进行充电。也就是说，在脉冲充电阶段中，随着所检测到的电池电压的升高，缩短正脉冲的持续时间，在该过程中，可以保持负脉冲的持续时间不变。在一定程度上，可以在保证电池电芯不被损害的前提下，提高充电速度。

方式二，上述单次脉冲的持续时间包括负脉冲的持续时间，预设对应关系包括：电池电压与负脉冲的持续时间正相关。即，当所检测到的电池电压较低时，使负脉冲的持续时间较短，在较短的时间内放电；当所检测到的电池电压较高时，使负脉冲的持续时间较长，在较长的时间内放电。也就是说，在脉冲充电阶段中，随着所检测到的电池电压的升高，延长负脉冲的持续时间，在该过程中，可以保持正脉冲的持续时间不变。在一定程度上，可以保证电池电芯不被损害的前提下，提高充电速度。

方式三，上述单次脉冲的持续时间包括正脉冲的持续时间和负脉冲的持续时间，预设对应关系包括：电池电压与正脉冲的持续时间负相关，且电池电压与负脉冲的持续时间正相关。即，当所检测到的电池电压较低时，使正脉冲的持续时间较长，在较长的时间内进行充电，使负脉冲的持续时间较短，在较短的时间内放电；当所检测到的电池电压较高时，使正脉冲的持续时间较短，在较短的时间内进行充电，使负脉冲的持续时间较长，在较长的时间内放电。例如，当锂电池的电池电压为3.2v时，正脉冲的持续时间为950ms，负脉冲的持续时间为50ms，当锂电池的电池电压为4v时，正脉冲的持续时间为900ms，负脉冲的持续时间为100ms。也就是说，在脉冲充电阶段中，随着所检测到的电池电压的升高，缩短正脉冲的持续时间且延长负脉冲的持续时间。方式三与方式一和方式二相比的效果更好，为优选方式。

具体地，上述锂电池优选为锂离子二次电池、锂金属二次电池、锂硫二次电池或锂空气二次电池。上述锂电池优选为锂离子二次电池；该锂离子二次电池优选为钴酸锂体系锂离子二次电池、锰酸锂体系锂离子二次电池、镍钴锰酸锂体系锂离子二次电池或磷酸铁锂体系锂离子二次电池。上述锂离子二次电池优选为钴酸锂体系的锂离子二次电池。

如图2所示，本发明实施例提供一种充电电路，包括：控制单元u1、正脉冲开关管q1和负脉冲开关管q2，其中，正脉冲开关管q1的第一端连接于充电器连接端正极charger+，正脉冲开关管q1的第二端连接于电池连接端正极battery+，正脉冲开关管q1的控制端连接于控制单元u1，负脉冲开关管q2的第一端连接于电池连接端正极battery+，负脉冲开关管q2的第二端接地，负脉冲开关管q2的控制端连接于控制单元u1，充电器连接端负极charger-接地，电池连接端负极battery-，控制单元u1还通过采样电阻r连接于电池连接端正极battery+。具体地，控制单元u1通过正脉冲开关管q1产生正脉冲为电池充电，控制单元u1通过负脉冲开关管q2产生负脉冲为电池放电，控制单元u1中存储有预设对应关系，在脉冲充电阶段，控制单元u1通过采样电阻r对电池电压进行检测，并通过所检测到的电池电压对正脉冲开关管q1和/或负脉冲开关管q2进行控制，以调节单次脉冲的持续时间，包括正脉冲的持续时间和/或负脉冲的持续时间，以实现上述步骤101和步骤102的过程。

需要说明的是，本实施例中的充电电路的具体结构仅为能够实现上述用于锂电池的充电方法的一种形式，本实施例对于充电电路的具体结构不做限定，只要能够实现上述用于锂电池的充电方法即可。

如图3所示，本发明实施例提供一种用于锂电池的充电装置，包括：检测单元1，用于检测锂电池的电池电压；调节单元2，用于在脉冲充电阶段，据上述锂电池的电池电压和预设对应关系，调节单次脉冲的持续时间，使上述锂电池的电池电压与上述单次脉冲的持续时间满足预设对应关系，预设对应关系为电池电压与单次脉冲的持续时间之间的对应关系。

需要说明的是，本实施例中用于锂电池的充电装置可以应用上述用于锂电池的充电方法，其具体过程和原理与上述实施例相同，在此不再赘述。

本实施例中用于锂电池的充电装置，根据锂电池本身的特性预设电池电压与单次脉冲的持续时间之间的对应关系，在脉冲充电阶段，根据该检测到的电池电压和该对应关系来调整单次脉冲的持续时间，从而能够在保证电池电芯不被损害的前提下，提高充电速度。

可选地，上述单次脉冲的持续时间包括正脉冲的持续时间，上述预设对应关系包括：电池电压与正脉冲的持续时间负相关。

可选地，上述单次脉冲的持续时间包括负脉冲的持续时间，上述预设对应关系包括：电池电压与负脉冲的持续时间正相关。

优选地，上述单次脉冲的持续时间包括正脉冲的持续时间和负脉冲的持续时间，上述预设对应关系包括：电池电压与正脉冲的持续时间负相关，且电池电压与负脉冲的持续时间正相关。

具体地，上述锂电池优选为锂离子二次电池、锂金属二次电池、锂硫二次电池或锂空气二次电池。上述锂电池优选为锂离子二次电池；该锂离子二次电池优选为钴酸锂体系锂离子二次电池、锰酸锂体系锂离子二次电池、镍钴锰酸锂体系锂离子二次电池或磷酸铁锂体系锂离子二次电池。上述锂离子二次电池优选为钴酸锂体系的锂离子二次电池。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。