一种基于电池内阻自学习的电池充电方法及系统与流程

本发明涉及电池充放电，尤其涉及一种基于电池内阻自学习的电池充电方法及系统。

背景技术：

1、市场上，带电池的消费电子产品，总体上向着智能化，便携化的方向发展。智能化，意味着产品需要运行更耗电的软件。便携化，意味着产品只能用更容量更小的电池。上述两个方向都压缩了产品的实际续航，为了更好的用户体验，产品必须提供更快的充电方案。

2、现有技术中，存在有诸如pd充电协议、qc充电协议等成熟的快充方案，可以从产品外部提供很强的充电能力。但是，产品在电池端，依然保持传统的充电管理。电池从完全没电到充满电，依此经过涓流充电，预充电，恒流充电以及恒压充电。在实际工程应用中，电池涓流充电和预充电时间很短，而电池恒流充电和恒压充电过程都很长。但由于恒压充电的过程，是一个充电电流在逐步降低的过程，同时由于电池内阻的存在，使得恒压充电的效率比恒流充电要低，从而导致在恒压充电过程中所花费的时间较长，使得整个充电过程的时间延长。

3、因此，目前继续一种能够提高电池充电效率、缩短电池充电时间的方法。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于电池内阻自学习的电池充电方法及系统，以解决现有技术中电池充电效率低、电池充电时间较长的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于电池内阻自学习的电池充电方法，包括：

3、在第一电池恒流充电阶段，将系统的供电路径切换至外部电源单独供电，并获取在外部电源单独供电时，电池的第一端口电压和第一充电电流；

4、获取在关闭电池充电时，电池的第二端口电压，并根据第一端口电压、第一充电电流和第二端口电压，计算出电池内阻，从而计算出实际的电池满电状态下的触发电压；

5、在结束第一电池恒流充电阶段后，持续采集电池的第三端口电压和第二充电电流；

6、当持续采集的所述第二充电电流均小于第一充电电流时，切换进入第二电池恒流充电阶段，并将所述第一充电电流作为第二电池恒流充电阶段的电流值；

7、当所述第三端口电压到达判断电压时，切换进入电池恒压充电阶段，并将预设电池满电状态下的额定电压作为电池恒压充电阶段的电压值，直至完成电池充电；其中，所述判断电压通过所述触发电压和预设安全裕度计算得到。

8、作为优选方案，所述计算出电池内阻的公式为：

9、

10、其中，为电池内阻，为第一端口电压，为第二端口电压，为第一充电电流。

11、作为优选方案，所述计算出实际的电池满电状态下的触发电压，具体为：

12、根据所述电池内阻和所述第一充电电流，对预设电池满电状态下的额定电压进行修正，从而得到实际的电池满电状态下的触发电压。

13、作为优选方案，所述实际的电池满电状态下的触发电压的计算公式为：

14、

15、其中，为实际的电池满电状态下的触发电压，为预设电池满电状态下的额定电压。

16、作为优选方案，所述在结束第一电池恒流充电阶段后，持续采集电池的第三端口电压和第二充电电流，具体为：

17、在结束第一电池恒流充电阶段后，切换进入测试性电池恒压充电阶段，并在所述测试性电池恒压充电阶段中，持续采集电池的第三端口电压和第二充电电流。

18、作为优选方案，所述当持续采集的所述第二充电电流均小于第一充电电流时，切换进入第二电池恒流充电阶段，并将所述第一充电电流作为第二电池恒流充电阶段的电流值，具体为：

19、当持续采集的所述第二充电电流均小于第一充电电流时，抬升测试性电池恒压充电阶段的充电电压，并保持电池的充电电流为所述第一充电电流，以使切换进入第二电池恒流充电阶段。

20、作为优选方案，所述当所述第三端口电压到达判断电压时，切换进入电池恒压充电阶段，并将预设电池满电状态下的额定电压作为电池恒压充电阶段的电压值，直至完成电池充电，具体为：

21、当所述第三端口电压到达所述判读电压时，进行充电模式的重新配置，并设置保持充电电压为预设电池满电状态下的额定电压，以使切换进入电池恒压充电阶段，直至电池在电池恒压充电阶段中完成充电。

22、相应地，本发明还提供一种基于电池内阻自学习的电池充电系统，包括：中控系统和电池；所述中控系统与所述电池连接；

23、所述中控系统用于执行如上任意一项所述的基于电池内阻自学习的电池充电方法。

24、作为优选方案，所述中控系统包括充电模块和adc检测模块；

25、所述adc检测模块，用于实时获取电池当前状态的端口电压和充放电电流，包括：

26、获取在外部电源单独供电时，电池的第一端口电压和第一充电电流；获取在关闭电池充电时，电池的第二端口电压；在结束第一电池恒流充电阶段后，持续采集电池的第三端口电压和第二充电电流。

27、作为优选方案，所述充电模块用于控制电池的充电管理和系统整体的电源供电路径的管理，包括：

28、将系统的供电路径切换至外部电源单独供电；根据第一端口电压、第一充电电流和第二端口电压，计算出电池内阻，从而计算出实际的电池满电状态下的触发电压；当持续采集的所述第二充电电流均小于第一充电电流时，切换进入第二电池恒流充电阶段，并将所述第一充电电流作为第二电池恒流充电阶段的电流值；当所述第三端口电压到达判断电压时，切换进入电池恒压充电阶段，并将预设电池满电状态下的额定电压作为电池恒压充电阶段的电压值，直至完成电池充电；其中，所述判断电压通过所述触发电压和预设安全裕度计算得到。

29、相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：

30、本发明的技术方案通过在第一电池恒流充电阶段，对电池的第一端口电压和第一充电电流进行采集，并通过测试当前电源处于非充电状态下时的电压，来准确且高效地计算出电池的实时内阻，从而实现电池内阻的自学习，进而计算出电池满电状态下的触发电压，以使得在结束第一电池恒流充电阶段后，现有传统的方式是直接进入电池恒压阶段来使电池完全进行充电，但本发明在结束第一电池恒流充电阶段后进行电池的电压和第二充电电流，进而来判断是否进入保持充电电流为第一充电电流的第二电池恒流充电阶段，来延长电池恒流充电阶段，进而在不提高恒流充电电流的前提下，提高恒流充电的时长，避免了现有电池在恒压充电阶段花费时间过长的情况，将明显缩短电池的充电时长，同时也确保了电池充电的安全性，以使得在电池第二端口电压到达判断电压时，再进入电池恒压充电阶段，直至电池完成充电。

技术特征：

1.一种基于电池内阻自学习的电池充电方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种基于电池内阻自学习的电池充电方法，其特征在于，所述计算出电池内阻的公式为：

3.如权利要求2所述的一种基于电池内阻自学习的电池充电方法，其特征在于，所述计算出实际的电池满电状态下的触发电压，具体为：

4.如权利要求3所述的一种基于电池内阻自学习的电池充电方法，其特征在于，所述实际的电池满电状态下的触发电压的计算公式为：

5.如权利要求1所述的一种基于电池内阻自学习的电池充电方法，其特征在于，所述在结束第一电池恒流充电阶段后，持续采集电池的第三端口电压和第二充电电流，具体为：

6.如权利要求5所述的一种基于电池内阻自学习的电池充电方法，其特征在于，所述当持续采集的所述第二充电电流均小于第一充电电流时，切换进入第二电池恒流充电阶段，并将所述第一充电电流作为第二电池恒流充电阶段的电流值，具体为：

7.如权利要求5所述的一种基于电池内阻自学习的电池充电方法，其特征在于，所述当所述第三端口电压到达判断电压时，切换进入电池恒压充电阶段，并将预设电池满电状态下的额定电压作为电池恒压充电阶段的电压值，直至完成电池充电，具体为：

8.一种基于电池内阻自学习的电池充电系统，其特征在于，包括：中控系统和电池；所述中控系统与所述电池连接；

9.如权利要求8所述的一种基于电池内阻自学习的电池充电系统，其特征在于，所述中控系统包括充电模块和adc检测模块；

10.如权利要求9所述的一种基于电池内阻自学习的电池充电系统，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种基于电池内阻自学习的电池充电方法及系统，包括：在第一电池恒流充电阶段，将系统的供电路径切换至外部电源单独供电，并获取在外部电源单独供电时，电池的第一端口电压和第一充电电流；获取在关闭电池充电时，电池的第二端口电压，计算出电池内阻，从而计算出实际的电池满电状态下的触发电压；在结束第一电池恒流充电阶段后，持续采集电池的第三端口电压和第二充电电流；当持续采集的所述第二充电电流均小于第一充电电流时，切换进入第二电池恒流充电阶段；当所述第三端口电压到达判断电压时，切换进入电池恒压充电阶段。本发明通过调整恒流充电和恒压充电的时间，使得能够提高电池充电效率、缩短电池充电时间。

技术研发人员：成威,焦孟林
受保护的技术使用者：广州通则康威智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13