[發(fā)明專利]充電裝置及充電方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210222106.7
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN103515665A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張濤;張衛(wèi);余封龍
• 申請（專利權(quán)）人: 凹凸電子（武漢）有限公司
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44;H02J7/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 陳煒;李德山

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池充電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鉛酸電池的充電裝置及充電方法。

背景技術(shù)

充電電池作為能源提供者在產(chǎn)品上的應(yīng)用非常廣泛。生活中使用的各種電子產(chǎn)品，如相機、各種類型的音頻播放器、電動玩具等，所使用的充電電池通常是標(biāo)準(zhǔn)型號的充電電池，如5號充電電池、7號充電電池。由于電池體積小、充電及使用過程相對簡單，這些充電電池的電能用完后，可以使用標(biāo)準(zhǔn)的充電器直接對電池進行充電。

而對于另一些產(chǎn)品，如電動自行車、電動三輪車或者電動汽車，由于車體及附屬部件的重量大，并且為了維持足夠的行駛里程，需要具有多個電池單元的大容量充電電池以提供足夠的能量。

如圖1所示為傳統(tǒng)的鉛酸電池充電系統(tǒng)，包括電池包102和充電器104，直接由充電器104對電池包102進行充電。由于充電器104無法得知電池包102中電池的使用狀況及各種狀態(tài)，所以只能采用一種固定的充電設(shè)置對電池包102進行充電，例如采用固定的恒流充電和恒壓充電。恒流充電和恒壓充電是現(xiàn)有技術(shù)中常見的充電方法。充電器設(shè)置好恒定的充電電壓和恒定的充電電流，先開始恒流充電充電階段，然后進入恒壓充電階段。在恒流充電階段，充電器設(shè)置的充電電壓大于電池電壓，由于充電器不是理想的恒壓源，充電器的輸出電壓被拉低至電池電壓，充電器實際輸出的電流等于設(shè)定的充電電流。隨著恒流充電的進行，電池電壓逐漸升高。當(dāng)電池電壓上升至充電器設(shè)定的充電電壓時，電池電壓保持恒定不再上升，進入恒壓充電階段。在恒壓充電階段，隨著充電的進行，電池內(nèi)阻逐漸變大，由于充電器不是一個理想的電流源，充電器輸出的電流小于充電器設(shè)定的充電電流并且逐漸減小，直至充電結(jié)束。

然而，在鉛酸電池使用過程中，電池包102的電池容量會隨著不斷的使用而逐漸降低。當(dāng)電池包102的電池容量下降到一定程度時，會導(dǎo)致電池包102的壽命終止。圖1所示的現(xiàn)有的鉛酸電池充電系統(tǒng)，對不同的電池包或同一電池包的不同使用階段均采用固定的恒流充電和恒壓充電方法，可能會造成電池欠充或過充，進一步加劇電池容量下降，這是造成電池壽命縮減的重要因素。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種充電方法以及一種充電系統(tǒng)，用于對具有多個電池單元的電池包進行充電。

本發(fā)明提供了一種給具有多個電池單元的電池包充電的方法，所述方法包括：對所述電池包的每個電池單元的電池電壓進行監(jiān)測；根據(jù)在同一時刻所述多個電池單元中所述電池電壓的最大值與所述電池電壓的最小值的差值生成狀態(tài)信號；以及根據(jù)所述狀態(tài)信號設(shè)置第一充電電壓以及第一電流值和第二電流值交替周期性出現(xiàn)的第一充電電流，對所述電池包進行第一脈沖充電階段的充電。

本發(fā)明還提供了一種充電系統(tǒng)，用于給具有多個電池單元的電池包充電，所述充電系統(tǒng)包括：電池管理系統(tǒng)，用于對所述電池包的每個電池單元的電池電壓進行監(jiān)測，并根據(jù)同一時刻所述多個電池單元中的所述電池電壓的最大值與所述電池電壓的最小值的差值生成狀態(tài)信號；以及充電器，用于從所述電池管理系統(tǒng)接收所述狀態(tài)信號，并根據(jù)所述狀態(tài)信號設(shè)置第一充電電壓以及第一電流值和第二電流值交替周期性出現(xiàn)的第一充電電流，以對所述電池包進行第一脈沖充電階段的充電。

本發(fā)明還提供了一種給具有多個電池單元的電池包充電的方法，所述方法包括：接收表征在同一時刻所述多個電池單元中的電池電壓的最大值與所述多個電池單元中的電池電壓的最小值的差值的狀態(tài)信號；以及根據(jù)所述狀態(tài)信號設(shè)置在第一脈沖充電階段的第一充電電壓以及第一電流值和第二電流值交替周期性出現(xiàn)的第一充電電流。

本發(fā)明還提供了一種充電控制模塊，用于給具有多個電池單元的電池包充電，所述充電控制模塊包括：信號接收模塊，用于接收表征在同一時刻所述多個電池單元中的電池電壓的最大值與所述多個電池單元中的電池電壓的最小值的差值的狀態(tài)信號；第一脈沖充電模塊，用于根據(jù)所述狀態(tài)信號設(shè)置第一電流值和第二電流值交替周期性出現(xiàn)的第一充電電流和第一充電電壓。本發(fā)明所述的充電方法以及充電系統(tǒng)能夠根據(jù)電池的不同狀態(tài)使用不同的充電設(shè)置，提高電池容量，有效保護電池。

附圖說明

以下通過對本發(fā)明的一些實施例結(jié)合其附圖的描述，可以進一步理解本發(fā)明的目的、具體結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點。

圖1所示為一種傳統(tǒng)的鉛酸電池充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2所示為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于給具有多個電池單元的電池包充電的充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3所示為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的給具有多個電池單元的電池包充電的方法的流程圖；