[實用新型]具有電池管理系統的充電裝置

有效

• 申請號: 201220361528.8
• 申請日: 2012-07-24
• 公開（公告）號: CN202772617U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 黃保生
• 申請（專利權）人: 高達能源科技股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本實用新型涉及一種用于可充電式電池的充電裝置。尤指，一種用于可充電式電池具有電池管理系統的充電裝置，其可讓可充電式電池在完全充飽之后的靜置期間保持充飽的狀態。?

背景技術

既然電池屬電化裝置，其效能會隨著時間逐漸降低。就替換人力及縮短的使用壽命而言，過早的損耗意味著更高的花費。耗損的電池需承擔無可預知負載損失的風險。在正常的運作下，電池的損耗速度會基于充飽時的維護程度而受影響。在任何操作情況下，過度充電皆對電池有害。?

鋰電池充電器為一種限壓裝置，其相似于鉛酸系統。兩者之間的差異在于各電池單元的電壓更高、電壓的容許范圍更小，且在充飽時，無涓流或浮充電。鉛酸電池對于電壓截止提供較高的彈性，但鋰電池的制造商卻需對其設定要求很高，因為鋰電池無法接受過度充電。鋰電池為「干凈」的系統且僅接受其所能吸收的。任何多余的，皆將成為其負擔。?

大多數的電池可以充電到4.20V/cell并具有+/–50mV/cell的容許范圍。雖較高的電壓可增加其容量，但其所造成的電池氧化將減少其壽命。更重要，若充電超過4.20V/cell將有安全性的疑慮。?

用于充電式電池的電池充電器，尤其是鋰電池，一般具有三個充電階段。第一充電階段為涓流(trigger?charge)階段，第二充電階段為恒流(constant?current)階段，第三充電階段為恒壓(constant?voltage)階段。從電子技術角度針對充電式電池而言，第一充電階段為充電限流階段，第二充電階段為高恒壓階段，第三充電階段為低恒壓階段。第二充電階段和第三充電階段的相互轉換是由充電電流所決定。當電流大于充電電流時，其維持在第二充電階段；當電流小于充電電流時，其維持在第三充電階段。該充電電流亦稱為轉換電流或轉折電流。?

請參照圖1。圖1顯示可充電式電池充電時電流(I)及電壓(V)對時間的關系圖。電流的變化以虛線繪示，而電壓的變化以實線繪示。第一充電階段為0到t1，第二充電階段為t1到t2，而第三充電階段為t2到t3。在t3之后，將不再對該可充電式電池進行充電。在第一充電階段中，該電流在電壓增加時，相對于時間以接近線性關系保持不變。在第二充電階段中，該電流顯著增加并保持一定值。同時，該電壓仍持續增加，但其增加的速度卻隨著時間遞減。當該可充電式電池進入到第三充電階段時，該電流將在電壓維持不變下隨著時間遞減。該可充電式電池將持續進行充電直到一截止電流到達t3。既然在t3之后無電流輸入到該可充電式電池中，該可充電式電池的電壓連同儲存于其中的電壓都將自然地下降。?

一般來說，充電器藉由上述截止電流在t3之后(第三充電階段完成時)，設有一截止點(cut?off?point)以保護可充電式電池免于過度充電。意即，圖1所示截止點之后，將不再進行充電程序。所有可充電式電池皆具有自放電的特性。假若可充電式電池在不供電的情況下，長期處于自放電狀態，則可充電式電池的容量將降低。如圖1所示，電壓在t3之后開始降低。這不僅造成低電量，更會影響到其壽命及容量。?

傳統上，鋰電池的充電控制系統會藉由一電壓偵測器來偵測充電中鋰電池的即時電壓并將電壓值傳送給事先內建于可攜式裝置的一微處理器。因此，該微處理器可以依據其電壓值即時判定適宜的充電階段并確認充電電池的狀態。再者，該微處理器可藉由一脈沖寬度調變訊號控制一控制單元以調變來自連接器的電源，成為一固定電流或固定電壓以對電池進行充電。因此，充電的過程利用重復偵測電壓及責任周期調變來完成。然而，雖然充電控制系統具有方便的充電管理可藉由偵測電流容量來對可充電式電池進行充電，其無法對完全充飽的可充電式電池的電池容量進行控制。?

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術中的缺陷，提供一種可讓可充電式電池在完全充飽之后的靜置期間保持充飽狀態的充電裝置。?

為達到上述目的，本實用新型提出一種用于可充電式電池具有電池管理系統的充電裝置，包括：一充電模塊，電連接于一電源，用于對該可充電式電池進行充電；一電壓偵測模塊，用于偵測該可充電式電池的一電壓；及一判定模?塊，用于當該電壓偵測模塊偵測到該可充電式電池的電壓降到低于一第一預設電壓時，指示該充電模塊以一增補電流對該可充電式電池進行充電直到該可充電式電池的電壓達到一第二預設電壓，其中該可充電式電池的電壓會因可充電式電池在完全充飽之后的靜置期間自放電而下降。?

根據本實用新型構想，該可充電式電池為鋰電池。?

根據本實用新型構想，該第二預設電壓等于可充電式電池在完全充飽時的電壓。?