充电方法、装置及存储介质与流程

文档序号:33631802发布日期:2023-03-28 23:12阅读:33来源:国知局
充电方法、装置及存储介质与流程

1.本发明涉及电池充电技术领域,尤其涉及一种充电方法、装置及存储介质。


背景技术:

2.近年来科技迅速发展,便携和可移动的电子产品功能越来越强大,功耗也越来越快。因此,需要电池寿命更长、容量更大的可充电电池为其提供电能,其中,电子设备的电池一般为锂离子电池,近年来,锂离子电池的快速充电技术发展迅速。
3.锂电池快速充电技术是指能够提高充电器的充电电压和充电电流的充电技术,以实现电池快速充电。快速充电技术体现了锂电池的明显优势,锂电池能量密度高,在具有相同的功率容量的情况下能够更小、更轻、更便携,且使用时间更长。常用的锂离子电池没有记忆效果,电池充电前不需要释放剩余电量,可以随时充电,使用维护简单。近年来,锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长、无记忆效应、绿色环保等特点而被广泛应用。
4.目前对笔记本中的电池进行充电,整个充电过程被分为不同的充电状态,当不同充电状态进行切换时,基于电池的电芯电压调整充电电压,充电电压突然升高且充电电流突然降低会导致电池容易受损、温度过高、充电时间长等问题。


技术实现要素:

5.本发明提供了一种充电方法、装置及存储介质,旨在有效解决现现有技术中对电池进行多阶段充电时,充电电压突然升高且充电电流突然减小的电流电压切换方式所导致的充电效果较差的技术问题,通过多次的恒流恒压充电操作,保证了充电安全,且提升了充电速率。
6.根据本发明的一方面,本发明提供一种充电方法,用于电池,所述方法包括:
7.根据所述电池的当前电池状态确定充电状态,根据所述充电状态执行下列充电操作并实时监测所述电池的实时电压和实时电流:
8.步骤(1):若所述充电状态为第一状态,则实施第一充电模式,所述第一充电模式包括:采用第一充电电压和第一充电电流对所述电池进行恒流恒压充电,直至所述实时电压升至第一额定电压,且所述实时电流降至第一额定电流,调整所述充电状态为第二状态;
9.步骤(2):若所述充电状态为第二状态,则实施第二充电模式,所述第二充电模式包括:采用第二充电电压和第二充电电流对所述电池进行恒流恒压充电,直至所述实时电压升至所述第二额定电压,且所述实时电流降至第二额定电流,调整所述充电状态为第三状态;
10.步骤(3):若所述初始充电状态为第三状态,则实施第三充电模式,所述第三充电模式包括:采用第三充电电压和第三充电电流对所述电池进行恒流恒压充电,直至所述实时电压升至所述第三额定电压,且所述实时电流降至第三额定电流,若所述第三额定电压为截止电压且所述第三额定电流为截止电流,则停止充电。
11.进一步地,所述方法还包括:
12.在所述电池的实时电压升至所述第三额定电压,且所述实时电流降至所述第三额定电流之后,根据所述额定电荷容量、所述预设充电时间、所述实时电流和所述实时电压确定所述截止电压和所述截止电流。
13.进一步地,所述方法还包括:
14.若所述第三额定电压不为所述截止电压且所述第三额定电流不为所述截止电流,则实施第四充电模式,所述第四充电模式包括:采用第四充电电压和第四充电电流对所述电池进行恒流恒压充电,直至所述电池的实时电压升至所述截止电压,且所述电池的实时电流降至所述截止电流,并停止充电。
15.进一步地,所述方法还包括:
16.当执行完所述第一充电模式,所述充电状态为所述第二状态时,将所述第一充电电压调整为所述第二充电电压,将所述第一充电电流调整为所述第二充电电流后,执行所述第二充电模式;或,
17.当执行完所述第二充电模式,所述充电状态为所述第三状态时,将所述第二充电电压调整为所述第三充电电压,将所述第二充电电流调整为所述第三充电电流后,执行所述第三充电模式;或,
18.当执行完所述第三充电模式,所述充电状态为所述第四状态时,将所述第三充电电压调整为所述第四充电电压,将所述第三充电电流调整为所述第四充电电流后,执行所述第四充电模式。
19.进一步地,所述方法还包括:
20.当所述实时电压达到所述第一额定电压时,保持所述实时电压不变直至对应的所述实时电流逐渐降低至所述第一额定电流;
21.或,当所述实时电压达到所述第二额定电压时,保持所述实时电压不变直至对应的所述实时电流逐渐降低至所述第二额定电流;
22.或,当所述实时电压达到所述第三额定电压时,保持所述实时电压不变直至对应的所述实时电流逐渐降低至所述第三额定电流;
23.或,当所述实时电压达到所述第四额定电压时,保持所述实时电压不变直至对应的所述实时电流逐渐降低至所述第四额定电流。
24.进一步地,所述方法还包括:
25.在所述根据所述电池的当前电池状态确定充电状态之前,获取所述电池的额定电荷容量和预设充电时间,并基于所述额定电荷容量和所述预设充电时间确定用于充电状态为第一状态的所述第一充电电流和所述第一充电电压;
26.或,基于所述额定电荷容量和所述预设充电时间确定用于充电状态为第二状态的所述第二充电电流和所述第二充电电压;
27.或,基于所述额定电荷容量和所述预设充电时间确定用于充电状态为第三状态的所述第三充电电流和所述第三充电电压;
28.或,基于所述额定电荷容量和所述预设充电时间确定所述第四充电电流和所述第四充电电压。
29.进一步地,所述方法还包括:
30.通过温度传感器实时监测所述电池的电芯温度,当所述电芯温度小于预设的最小
温度值或大于预设的最大温度值时,停止对所述电池充电,其中,所述最小温度值为15℃,所述最大温度值为45℃。
31.进一步地,所述装置包括:
32.充电控制单元,用于根据所述电池的当前电池状态确定充电状态;
33.充电执行单元,用于根据所述充电状态执行下列充电操作:
34.步骤(1):若所述充电状态为第一状态,则实施第一充电模式,所述第一充电模式包括:采用第一充电电压和第一充电电流对所述电池进行恒流恒压充电,直至所述实时电压升至第一额定电压,且所述实时电流降至第一额定电流,调整所述充电状态为第二状态;
35.步骤(2):若所述充电状态为第二状态,则实施第二充电模式,所述第二充电模式包括:采用第二充电电压和第二充电电流对所述电池进行恒流恒压充电,直至所述实时电压升至所述第二额定电压,且所述实时电流降至第二额定电流,调整所述充电状态为第三状态;
36.步骤(3):若所述初始充电状态为第三状态,则实施第三充电模式,所述第三充电模式包括:采用第三充电电压和第三充电电流对所述电池进行恒流恒压充电,直至所述实时电压升至所述第三额定电压,且所述实时电流降至第三额定电流,若所述第三额定电压为截止电压且所述第三额定电流为截止电流,则停止充电。
37.电池监测单元,用于实时监测所述电池的实时电压和实时电流,并将所述实时电压和所述实时电流传送至所述充电控制单元。
38.根据本发明的另一方面,本发明还提供了一种存储介质,所述存储介质中存储有多条指令,所述指令适于由处理器加载以执行如上所述的任一充电方法。
39.根据本发明的另一方面,本发明还提供了一种电子设备,包括:存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行如上所述的任一充电方法。
40.通过本发明中的上述实施例中的一个实施例或多个实施例,至少可以实现如下技术效果:
41.在本发明所公开的技术方案中,整个充电过程包括多个恒压恒流充电状态,在每个充电状态内,实时监测电池的实时电流和实时电压,在电池的实时电压达到各阶段的充电电压时,电流平滑下降,实现恒压恒流充电状态转换。
42.本方案为一种可应用于笔记本电池组高速充电的充电方法,可以提升电池组的充电速率,缩短充电所需的时间,且能增大充电的总容量。此发明通过在不同的恒流恒压充电状态之间切换,保证充电安全的同时提升了充电速率。同时,该充电方法可在不修改电路的情况下用于多个支持大电流充电的项目,使用范围广,成本低。另外,通过添加电流平滑阶段,能够有效降低充电过程中电芯温度,避免电池高温导致的安全问题,且增加了电池使用寿命。
43.综上,本技术方案能够实现大电流高速充电,提升充电电量,缩短整体充电时间的技术效果,尤其能够减少电池充电时处于高电压的时间,提升电池使用寿命,且降低了高速充电时的温升,实现高速充电同时有效减少电池发热,避免超出电芯工作温度,既可以缩短充电时间又可以延长电池使用寿命,提升了产品性能。
附图说明
44.下面结合附图,通过对本发明的具体实施方式详细描述,将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
45.图1为本发明实施例提供的一种充电方法的步骤流程图;
46.图2为本发明实施例提供的一种充电过程中电流和电压的变化示意图;
47.图3为本发明实施例提供的一种充电装置的结构示意图。
具体实施方式
48.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,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。
49.相关技术中,电子设备的电池一般为锂离子电池,由外壳、电路板和电芯组成,其中,电池内的电芯数量根据应用需求确定。笔记本电脑电池的内部构造主要有电池芯、充放电控制电路板、温度反馈线等三大部分组成。其中电池芯是电池的能量中心,负责着无数次充放电工作;电路板是用来对电芯充放电控制,当电芯亏电时允许充电,当电芯充饱时切断充电;温度反馈线起到监测电池温度的作用,防止电池温度过高或过低,保护电池,防止安全隐患。
50.其中,电池的电路板至少包括保护电路和容量指示电路两个部分,对电池的充放电及安全性进行管理。电池的作用是使电子设备在没有交流电源的情况下可以待机工作,主要是靠电池里面的电芯来维持能量。
51.本方案为一种可应用于电池组的高速充电的充电方法,用于提升电池组的充电速率,缩短充电所需的时间,且能增大充电的总容量。下面根据图1-3详细描述本发明充电方法和充电装置。
52.图1所示为本发明实施例所提供的充电方法的步骤流程图,根据本发明的一方面,本发明提供一种充电方法,用于电池,所述方法包括:
53.步骤101:根据所述电池的当前电池状态确定充电状态,根据所述充电状态执行下列充电操作并实时监测所述电池的实时电压和实时电流;
54.随后在步骤102中执行下列充电操作:
55.步骤(1):若所述充电状态为第一状态,则实施第一充电模式,所述第一充电模式包括:采用第一充电电压和第一充电电流对所述电池进行恒流恒压充电,直至所述实时电压升至第一额定电压,且所述实时电流降至第一额定电流,调整所述充电状态为第二状态;
56.步骤(2):若所述充电状态为第二状态,则实施第二充电模式,所述第二充电模式包括:采用第二充电电压和第二充电电流对所述电池进行恒流恒压充电,直至所述实时电压升至所述第二额定电压,且所述实时电流降至第二额定电流,调整所述充电状态为第三状态;
57.步骤(3):若所述初始充电状态为第三状态,则实施第三充电模式,所述第三充电模式包括:采用第三充电电压和第三充电电流对所述电池进行恒流恒压充电,直至所述实时电压升至所述第三额定电压,且所述实时电流降至第三额定电流,若所述第三额定电压
为截止电压且所述第三额定电流为截止电流,则停止充电。
58.以下对本发明的充电方法进行具体描述。
59.在步骤101中,根据所述电池的当前电池状态确定充电状态,根据所述充电状态执行下列充电操作并实时监测所述电池的实时电压和实时电流。
60.示例性地,在电子设备的日常使用中,用户随时可能对电池进行充电,为了保护电池的性能和使用寿命,基于电池当前的已经存储的电荷量进行充电。
61.在本发明中,充电分为三个充电状态或四个充电状态,在每个状态开始时和结束时,电池的电芯中的电荷量分别稳定在一个数值附近或者一个范围内,通过对电池电荷量进行监测、统计,能够获取整个充电状态中,不同充电状态和时间所对应的电池电荷量的变化规律。基于该变化规律能够使电池在充电初始状态时确定相对应的起始充电状态。
62.其中,在本发明中,基于当前电池的特性将充电状态分为三个或四个状态,一般情况下,对于常规的电池,三阶充电和四阶充电能实现最佳的充电效果,更能节省充电时间,且对电芯的反复使用过程中,电池老化的影响较小。对于目前主流的锂化合物电芯,快充设计一般使用一阶充电或者二阶充电,即有一个充电状态或两个充电状态。对于充电状态的数量,本发明不做限定,若电池的额定电荷容量明显增加时,可以对应为四个或者更多个充电状态,当然也可以减少为两个充电状态,对此可根据实际应用灵活选择确定。
63.通过确定的充电状态对应的充电操作开始充电,能够避免每次充电都从第一充电模式开始,不同的电荷量的情况下采用不合适的供电电流和供电电压对电池进行充电会损坏电池健康,本方案能够对电池起到保护作用。
64.另外,在整个充电过程中,为了获得最佳的充电效果,需要实时监测电池的实时电压和实时电流,以基于电池的实时电压和实时电流及时地在不同的充电状态间进行切换。
65.在确定了表征不同的充电状态以后,执行步骤102中的充电操作,具体分为如下三个阶段:
66.步骤(1):若所述充电状态为第一状态,则实施第一充电模式,所述第一充电模式包括:采用第一充电电压和第一充电电流对所述电池进行恒流恒压充电,直至所述实时电压升至第一额定电压,且所述实时电流降至第一额定电流,调整所述充电状态为第二状态。
67.示例性地,当电池的当前电量较少时,根据芯残留电荷量确定出充电状态为第一状态,则实施第一充电模式,若充电状态非第一状态,即充电状态为第二状态或者第三状态则直接进入步骤(2),避免第一状态下的供电输入电压和电流造成电池损失。
68.在充电状态为第一状态时,采用第一充电电压和第一充电电流对所述电池进行恒流恒压充电。其中,第一充电电流较高,大电流充电能够加快充电速度,实现快速充电。
69.在充电过程中,通过充电相关的传感器实时监测电池的实时电压和实时电流,并在当前的实时电压达到第一额定电压时,继续保持当前充电状态,相比于相关技术中在该时刻点立即切换系统提供的电压,本技术保持当前的充电状态直至所述实时电流降至第一额定电流,调整充电状态为第二状态,才切换供电输入电压,将供电输入电压升至第二状态下对应的第二充电电压。
70.本发明的技术方案中,在电池的实时电压达到本阶段的额定电压时,电池的实时电流平滑下降,实现恒压恒流充电状态转换,保证充电安全的同时最大化提升充电速率,另外,通过添加电流平滑阶段,能够有效降低充电过程中电芯温度。
71.步骤(2):若所述充电状态为第二状态,则实施第二充电模式,所述第二充电模式包括:采用第二充电电压和第二充电电流对所述电池进行恒流恒压充电,直至所述实时电压升至所述第二额定电压,且所述实时电流降至第二额定电流,调整所述充电状态为第三状态。
72.示例性地,当电池中具有一定的芯残留电荷量时,可能确定出对应的充电状态为第二状态,则实施第二充电模式,若充电状态为第三状态则直接进入步骤(3)。另外,当电池结束第一状态后,则进入该第二状态。
73.类似于第一充电模式,在第二充电模式时,使用具有预设的第二充电电压和第二充电电流对所述电池进行恒流恒压充电。在充电过程中,通过传感器实时监测电池的实时电压和实时电流,并在当前的实时电压达到第二状态的第二额定电压时,继续保持当前充电状态,以使电池的实时电流平滑下降,实现恒压恒流充电状态转换。
74.步骤(3):若所述初始充电状态为第三状态,则实施第三充电模式,所述第三充电模式包括:采用第三充电电压和第三充电电流对所述电池进行恒流恒压充电,直至所述实时电压升至所述第三额定电压,且所述实时电流降至第三额定电流,若所述第三额定电压为截止电压且所述第三额定电流为截止电流,则停止充电。
75.示例性地,当电池中具有较多的芯残留电荷量时,可能确定出充电状态为第三状态,则实施第三充电模式,若电池中本来就是满电状态,则直接停止充电。另外,当电池结束第二状态后,需要进入该第三状态。
76.类似于前两个充电状态,在第三状态,使用具有预设的第三充电电压和第三充电电流对所述电池进行恒流恒压充电。在充电过程中,通过传感器实时监测电池的实时电压和实时电流,并在当前的实时电压达到第三额定电压时,继续保持当前充电状态,直至所述实时电流降至预设的第三额定电流时,停止充电。
77.进一步地,所述方法还包括:
78.在所述电池的实时电压升至所述第三额定电压,且所述实时电流降至所述第三额定电流之后,根据所述额定电荷容量、所述预设充电时间、所述实时电流和所述实时电压确定所述截止电压和所述截止电流。
79.示例性地,在充电过程中,实时确定电池的各种信息,并在实时电流降至第三额定电流后,基于多个参数确定停止充电时的截止电压和截止电流。具体来说,根据额定电荷容量、预设充电时间、实时电流和实时电压确定截止电压和截止电流。
80.进一步地,所述方法还包括:
81.若所述第三额定电压不为所述截止电压且所述第三额定电流不为所述截止电流,则实施第四充电模式,所述第四充电模式包括:采用第四充电电压和第四充电电流对所述电池进行恒流恒压充电,直至所述电池的实时电压升至所述截止电压,且所述电池的实时电流降至所述截止电流,并停止充电。
82.示例性地,由于电池或者充电器或者电压不稳定的情况下,有可能在三个充电状态都充过电以后,电池并没有充满。为了保证电池充满,需要判断是否应该停止充电。若第三额定电压不为截止电压且第三额定电流不为截止电流,则继续进行充电,并实施第四充电模式。
83.进一步地,所述方法还包括:
84.当执行完所述第一充电模式,所述充电状态为所述第二状态时,将所述第一充电电压调整为所述第二充电电压,将所述第一充电电流调整为所述第二充电电流后,执行所述第二充电模式;或,
85.当执行完所述第二充电模式,所述充电状态为所述第三状态时,将所述第二充电电压调整为所述第三充电电压,将所述第二充电电流调整为所述第三充电电流后,执行所述第三充电模式;或,
86.当执行完所述第三充电模式,所述充电状态为所述第四状态时,将所述第三充电电压调整为所述第四充电电压,将所述第三充电电流调整为所述第四充电电流后,执行所述第四充电模式。
87.示例性地,在电池连接电源后,当前的电池内部可能有不同的电荷量。例如,当电池没有电量时,充电状态为第一状态,基于第一充电模式开始充电,当然,也可能当前的电量较多,电池直接进入第二状态或第三状态,并以对应的充电模式进行充电。因此,需要在充电之前获取电池当前的电芯残留电荷量,将该电芯残留电荷量和预设电荷值或者预设的电荷量范围进行对比,以确定出当前的电芯残留电荷量多对应的充电状态,进一步地基于充电状态进行针对性地充电。当电池直接在第四状态开始充电时,则不需要切换充电状态,当电池在其它状态开始充电时,整个充电过程中需要在至少两个充电模式之间进行切换,当改变充电状态时,通过调整充电电流和充电电压来切换充电模式。
88.进一步地,所述方法还包括:
89.当所述实时电压达到所述第一额定电压时,保持所述实时电压不变直至对应的所述实时电流逐渐降低至所述第一额定电流;
90.或,当所述实时电压达到所述第二额定电压时,保持所述实时电压不变直至对应的所述实时电流逐渐降低至所述第二额定电流;
91.或,当所述实时电压达到所述第三额定电压时,保持所述实时电压不变直至对应的所述实时电流逐渐降低至所述第三额定电流;
92.或,当所述实时电压达到所述第四额定电压时,保持所述实时电压不变直至对应的所述实时电流逐渐降低至所述第四额定电流。
93.示例性地,图2为本发明实施例提供的一种充电过程中电流和电压的变化示意图,在本发明中,在整个充电过程中,供电输入电流和供电输入电压随着不同的充电状态而不同。
94.在供电输入电流方面,第一充电电流大于第二充电电流,第二充电电流大于第三电流电压,第三充电电流大于第四充电电流,实现了大电流恒压充电,在不同充电状态,电流依此递减,能够实现大电流高速充电,提升充电电量,缩短整体充电时间。
95.在供电输入电压方面,第一充电电压小于第二充电电压,第二充电电压小于第三充电电压,第三充电电压和第四充电相等。相比相关技术中在全程不同的充电状态使用恒定电压进行充电,在本发明中,在不同的充电状态时,供电输入电压不同,在第一状态时采用较低的电压,第二状态适当增加一定的电压,在第三状态时供电输入的电压最高。通过该方式对电池进行充电,本技术方案能够减少电池充电时处于高电压的时间,提升电池使用寿命。
96.进一步地,所述方法还包括:
97.在所述根据所述电池的当前电池状态确定充电状态之前,获取所述电池的额定电荷容量和预设充电时间,并基于所述额定电荷容量和所述预设充电时间确定用于充电状态为第一状态的所述第一充电电流和所述第一充电电压;
98.或,基于所述额定电荷容量和所述预设充电时间确定用于充电状态为第二状态的所述第二充电电流和所述第二充电电压;
99.或,基于所述额定电荷容量和所述预设充电时间确定用于充电状态为第三状态的所述第三充电电流和所述第三充电电压;
100.或,基于所述额定电荷容量和所述预设充电时间确定所述第四充电电流和所述第四充电电压。
101.示例性地,为了使保持电池的性能并提高充电效果,需要对电池的参数进行分析以确定出最合适的充电状态的数量和每个充电状态对应的供电充电电压和充电电流,以及每个充电状态下的充电时间。具体来说,在对电池进行充电之前,根据电池的额定电荷容量和预设充电时间来确定出充电状态的数量,在本发明中,根据现有的电池的参数将充电状态数量确定为三个,进一步确定出第一状态对应的第一充电电流和第一充电电压,以及第二状态对应的第二充电电流和第二充电电压,以及第三状态对应的第三充电电流和第三充电电压,以及电量未满时继续进行充电的第四充电电流和第四充电电压。
102.举例来说,在第一状态时,第一充电电流为9000ma,第一充电电压为4200mv,当第一状态结束时,充电时间约在8分钟之内;在第二状态时,第二充电电流为6000ma,第二充电电压为4300mv,当第二状态结束时,充电时间一共约在28分钟之内;在第三状态时,第三充电电流为2400ma,第三充电电压为4450mv,当第三状态结束时,充电时间一共约在40分钟之内;当没有充满电而继续充电时,第四充电电流为1500ma,第四充电电压为4450mv,完全结束充电时,充电时间一共约在58分钟之内,在实际应用中,根据具体应用确定相关参数。
103.进一步地,所述方法还包括:
104.通过温度传感器实时监测所述电池的电芯温度,当所述电芯温度小于预设的最小温度值或大于预设的最大温度值时,停止对所述电池充电,其中,所述最小温度值为15℃,所述最大温度值为45℃。
105.示例性地,通过电池电量计实时监测电池的电芯电压和电芯电流以作为所述实时电压和所述实时电流。在电池上有用于测量电流和电压的传感器,例如通过电池电量计(gas gauge)实时监测电池,具体来说,获取的是电池中若干个电芯的电芯电压和电芯电流,以此作为所述实时电压和所述实时电流。
106.在电池管理中,电池电量计负责估计电池容量,监测电芯的电压,充电/放电电流和电池温度等,并估计电池荷电状态(soc)及电池的完全充电容量(fcc)。两种典型估计电池荷电状态方法为开路电压法(ocv)和库仑计量法。例如,开路电压法根据电池开路电压估算电池剩余电量,测量电池电芯两端的端电压。
107.在每个充电状态内,为了获得最佳的充电效果,实时监测电池的实时电流和实时电压,以基于电池的实时电压和实时电流及时地在不同的充电状态间进行切换,实现最佳充电效果。
108.由于笔记本电脑电芯容量较大,在使用过程中内部要经过剧烈的化学反应,因此,为了保障使用安全起见,需要严格控制电芯的温度,温度不可过高或过低,当温度超过一定
程度时,可以立即停止充电。
109.具体来说,提前预设适合充电的电池温度,包括预设的最小温度值和最大温度值,其中,所述最小温度值为15℃,所述最大温度值为45℃。
110.在电池充电过程中,通过温度传感器或者电池电量计实时监测所述电池的电芯温度,当电芯温度处于15℃-45℃之间时,对电池进行稳定充电,一旦电芯温度低于或者超出该温度范围,则暂时停止充电,当电芯温度达到预设范围时,才再次启动充电过程。
111.设定充电温度范围能够避免电芯工作温度过高引起安全问题,既可以缩短充电时间又可以延长电池使用寿命,进而提升了产品性能。
112.通过本发明中的上述实施例中的一个实施例或多个实施例,至少可以实现如下技术效果:
113.在本发明所公开的技术方案中,整个充电过程包括多个恒压恒流充电状态,在每个充电状态内,实时监测电池的实时电流和实时电压,在电池的实时电压达到各阶段的充电电压时,电流平滑下降,实现恒压恒流充电状态转换。
114.本方案为一种可应用于笔记本电池组高速充电的充电方法,可以提升电池组的充电速率,缩短充电所需的时间,且能增大充电的总容量。此发明通过在不同的恒流恒压充电状态之间切换,保证充电安全的同时提升了充电速率。同时,该充电方法可在不修改电路的情况下用于多个支持大电流充电的项目,使用范围广,成本低。另外,通过添加电流平滑阶段,能够有效降低充电过程中电芯温度,避免电池高温导致的安全问题,且增加了电池使用寿命。
115.综上,本技术方案能够实现大电流高速充电,提升充电电量,缩短整体充电时间的技术效果,尤其能够减少电池充电时处于高电压的时间,提升电池使用寿命,且降低了高速充电时的温升,实现高速充电同时有效减少电池发热,避免超出电芯工作温度,既可以缩短充电时间又可以延长电池使用寿命,提升了产品性能。
116.图3为本发明实施例提供的一种充电装置的结构示意图,基于与本发明实施例的一种充电方法同样的发明构思,本发明实施例提供了一种充电装置,用于电池,请参考图3,所述装置包括:
117.充电控制单元201,用于根据所述电池的当前电池状态确定充电状态;
118.充电执行单元202,用于根据所述充电状态执行下列充电操作:
119.步骤(1):若所述充电状态为第一状态,则实施第一充电模式,所述第一充电模式包括:采用第一充电电压和第一充电电流对所述电池进行恒流恒压充电,直至所述实时电压升至第一额定电压,且所述实时电流降至第一额定电流,调整所述充电状态为第二状态;
120.步骤(2):若所述充电状态为第二状态,则实施第二充电模式,所述第二充电模式包括:采用第二充电电压和第二充电电流对所述电池进行恒流恒压充电,直至所述实时电压升至所述第二额定电压,且所述实时电流降至第二额定电流,调整所述充电状态为第三状态;
121.步骤(3):若所述初始充电状态为第三状态,则实施第三充电模式,所述第三充电模式包括:采用第三充电电压和第三充电电流对所述电池进行恒流恒压充电,直至所述实时电压升至所述第三额定电压,且所述实时电流降至第三额定电流,若所述第三额定电压为截止电压且所述第三额定电流为截止电流,则停止充电。
122.电池监测单元203,用于实时监测所述电池的实时电压和实时电流,并将所述实时电压和所述实时电流传送至所述充电控制单元。
123.进一步地,所述装置还用于:
124.在所述电池的实时电压升至所述第三额定电压,且所述实时电流降至所述第三额定电流之后,根据所述额定电荷容量、所述预设充电时间、所述实时电流和所述实时电压确定所述截止电压和所述截止电流。
125.进一步地,所述装置还用于:
126.若所述第三额定电压不为所述截止电压且所述第三额定电流不为所述截止电流,则实施第四充电模式,所述第四充电模式包括:采用第四充电电压和第四充电电流对所述电池进行恒流恒压充电,直至所述电池的实时电压升至所述截止电压,且所述电池的实时电流降至所述截止电流,并停止充电。
127.进一步地,所述装置还用于:
128.当所述实时电压达到所述第一额定电压时,保持所述实时电压不变直至对应的所述实时电流逐渐降低至所述第一额定电流;
129.或,当所述实时电压达到所述第二额定电压时,保持所述实时电压不变直至对应的所述实时电流逐渐降低至所述第二额定电流;
130.或,当所述实时电压达到所述第三额定电压时,保持所述实时电压不变直至对应的所述实时电流逐渐降低至所述第三额定电流;
131.或,当所述实时电压达到所述第四额定电压时,保持所述实时电压不变直至对应的所述实时电流逐渐降低至所述第四额定电流。
132.进一步地,所述装置还用于:
133.在所述根据所述电池的当前电池状态确定充电状态之前,获取所述电池的额定电荷容量和预设充电时间,并基于所述额定电荷容量和所述预设充电时间确定用于充电状态为第一状态的所述第一充电电流和所述第一充电电压;
134.或,基于所述额定电荷容量和所述预设充电时间确定用于充电状态为第二状态的所述第二充电电流和所述第二充电电压;
135.或,基于所述额定电荷容量和所述预设充电时间确定用于充电状态为第三状态的所述第三充电电流和所述第三充电电压;
136.或,基于所述额定电荷容量和所述预设充电时间确定所述第四充电电流和所述第四充电电压。
137.进一步地,所述装置还用于:
138.通过温度传感器实时监测所述电池的电芯温度,当所述电芯温度小于预设的最小温度值或大于预设的最大温度值时,停止对所述电池充电,其中,所述最小温度值为15℃,所述最大温度值为45℃。
139.其中,所述的充电装置其它方面以及实现细节与前面所描述的充电方法相同或相似,在此不再赘述。
140.根据本发明的另一方面,本发明还提供一种电子设备,包括:至少一个处理器,以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;
141.其中,所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序,用于执行上述实施
例中的充电方法。
142.存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序,如本技术上述实施例中的充电方法。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序以及指令,从而实现上述实施例中的充电方法。
143.存储器可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储执行上述实施例中的充电方法。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中,存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至该终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
144.实现上述实施例中的充电方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器中,当被一个或者多个处理器执行时,执行上述实施例中的充电方法。
145.根据本发明的另一方面,本发明还提供一种计算机可读存储介质,存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于:执行上述实施例中的充电方法;
146.在一些实施例中,该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令被一个或多个控制处理器执行,例如,被第三方面实施例的电子设备中的一个处理器执行,可使得上述一个或多个处理器执行上述实施例中的充电方法。
147.以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,其中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,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模块来实现本实施例方案的目的。
148.本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
149.综上所述,虽然本发明已以优选实施例揭露如上,但上述优选实施例并非用以限制本发明,本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与润饰,因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
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