[發(fā)明專利]一種用來給電池充電的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 98800429.1
• 申請日: 1998-03-02
• 公開（公告）號: CN1223016A
• 公開（公告）日: 1999-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 特萬尼卡·D·道格拉斯;約瑟夫·帕蒂諾;邁克爾·D·格倫;威廉·R·威廉斯
• 申請（專利權(quán)）人: 摩托羅拉公司
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 王茂華

本發(fā)明一般涉及電池充電技，更具體地說，涉及一種更高效充電電池的方法。

許多電池充電器現(xiàn)在都使用雙速率充電序列，其中充電下的電池以高速率充電一段時間，并且一旦電池已經(jīng)達到預(yù)定充電值，然后電池就以較低的或“涓流”速率充電。在諸如鎳鎘、鎳金屬氫化物、或鋰電池之類的可充電電池的充電期間，通過觀察電池在預(yù)定時間段的升高溫度(ΔT法)、或電池電壓在給定時間段的變化(ΔV法)，啟動最快充電結(jié)束序列(充電器從快速充電速率向涓流或較低充電速率轉(zhuǎn)換的時間)。充電速率轉(zhuǎn)換的ΔT法和ΔV法已經(jīng)在市場中得到普遍接收。然而兩者都在一定情況下受到不精確和誤差的影響。

例如，當(dāng)在車輛用途中，例如在警察巡邏車、消防車、或者甚至用于蜂窩電話的車輛充電器中，使用電池充電器時，由于由陽光、或夏季溫度引起的較高車輛內(nèi)部溫度造成的升高溫度能導(dǎo)致ΔT法下的過早轉(zhuǎn)換。這是因為ΔT法在預(yù)定時間段內(nèi)發(fā)現(xiàn)了溫度的過大變化的事實。在其中溫度過高的環(huán)境中，(即，在八月期間在Phoenix處車的內(nèi)部)，充電下的電池組的溫度可能比預(yù)定閾值升高得更快，這不是充電的結(jié)果，而是暴露于較高環(huán)境溫度的結(jié)果。該結(jié)果是充電器從快速充電狀態(tài)過早地向慢速充電狀態(tài)轉(zhuǎn)換。

的確，在模擬的環(huán)境中，當(dāng)對充電中的電池充分再充電必需超過九十分鐘時，快速充電狀態(tài)能在短至十五分鐘內(nèi)結(jié)束。因而，從用戶的觀點出發(fā)，由于安裝充電不足的電池的無線電設(shè)備或電話不會以最佳方式工作，所以不希望有充電不足的電池。

因而，存在對充電方案、特別是對充電終止方法的需要，其中快速充電狀態(tài)的終止出現(xiàn)在適當(dāng)時間，而與環(huán)境溫度無關(guān)。改進的方法應(yīng)該連續(xù)觀察溫度的變化，而且還考慮其他的標(biāo)準(zhǔn)，以便做出何時應(yīng)該結(jié)束快速充電的最好判斷。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的充電序列的流程圖；及

圖2是根據(jù)本發(fā)明用來實現(xiàn)充電序列的電池組和電池充電器的簡化方塊圖。

盡管說明書以限定本發(fā)明特征的權(quán)利要求書結(jié)束，這些特征認為是新穎的，但相信通過結(jié)合附圖考慮如下描述，能更好地理解本發(fā)明，其中同樣的標(biāo)號如下所述。

現(xiàn)在參照圖1，其中表明表示根據(jù)本發(fā)明的電池充電狀態(tài)或序列的流程圖。流程圖在步驟12表明充電狀態(tài)的第一步。步驟12描述在充電裝置進行插入充電器的電池組的標(biāo)準(zhǔn)電壓和溫度檢查之后的快速充電序列的初始化。此后，如步驟14所示，電池充電裝置讀出初始電池溫度(Rt1)，以便對已經(jīng)插入到充電器中的電池建立原始溫度。此后，在步驟16，電池充電器將初始化一個三分鐘計時器。三分鐘計時器設(shè)計成保證在充電序列中在規(guī)則間隔的時段期間取樣電池的溫度。因而，如步驟16所示，在快速充電狀態(tài)期間每三分鐘取樣電池溫度。盡管在步驟16規(guī)定為三分鐘，但可以理解，可以比三分鐘長或短來取樣電池溫度。在這個實施例中已經(jīng)簡單地選擇為三分鐘，因為以本發(fā)明者的觀點，它代表用來測量電池溫度的最佳時間段。

此后，如步驟18所示，充電裝置連續(xù)監(jiān)測三分鐘計時器是否已經(jīng)到時。如果還沒有過去三分鐘，則充電器繼續(xù)以快速充電狀態(tài)充電。然而，如果三分鐘計時器已經(jīng)到時，那么，如步驟20所示，讀出電池溫度，并且建立一個新的電池溫度(Rt2)。在這個時刻，三分鐘計時器復(fù)位，并且開始下一個三分鐘周期。

在測量溫度(Rt2)之后，電池充電器隨后把溫度Rt2與Rt1相比較，如步驟22所示。具體地說，在步驟22，充電裝置將查看在以前的三分鐘時間間隔期間的溫度變化是否已經(jīng)超過一個預(yù)定溫度閾值。這通過把溫度Rt2與Rt1相比較來進行，這樣建立溫度變化是多少，并且把它與預(yù)定溫度閾值相比較。在圖1所示的實施例中，其中溫度檢查之間的時間間隔是三分鐘，預(yù)定溫度閾值是攝氏1.6°。然而，可以理解的是，對于不同的電池和對于不同的條件，可以使用不同的預(yù)定溫度閾值。

如果在步驟22確定Rt2減Rt1不大于預(yù)定溫度閾值，那么充電裝置將復(fù)位Rt1，從而它現(xiàn)在等于最近的溫度(即，Rt2)，如步驟24所示。充電器然后返回過程中緊跟在步驟18之前的步驟，并且在步驟18、20和22測量電池溫度和重復(fù)之前，等著另一個三分鐘間隔過去。