CN101110519A - 电池充电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对电池的充电方法，包括如下步骤：步骤一，以某一初始设定充电电压(Umin)对电池进行充电；步骤二，随着时间的推移不断增大充电电压(U0)，对电池进行变电流充电；步骤三，当充电电压(U0)升高至设定电压(Umax)后，维持该设定电压进行恒压充电。本发明提供了一种充电方式简单、成本低、高效节能的电池充电方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池充电方法，尤其是锂离子电池的充电方法。特别适用于对多个无保护电路的锂离子电池的充电。
背景技术
目前，对电池的充电中通常使用先恒电流再恒电压的方式进行充电，首先利用定电流进行充电至给定的上限电压，然后保持在该电压。尤其是锂离子电池，在电池生产制造过程中，没有任何保护电路的锂离子电池经化成后还需要进行批量充电。如图1所示是传统充电装置恒流控制电路图，恒流充电时，充电回路一个场效应管T1以及反馈采样电压U2来实现电池的恒流充电，由图1可以看出，开关电源6.3V——场效应管——充电电池构成一个充电回路，其中T1为控制充电的场效应管，U1为电池两端电压。对于场效应管而言，当VGS大于管的导通阀值时管导通；且VGS一定时，无论Vds为何值，流过场效应管的电流ID不变(如图2所示)，当VGS增大后，ID也增大，此时采样电压U2增大，反馈到控制恒流电路，使得VGS下降，导致充电电流ID也下降。充电回路就是通过采样电压U2的反馈来调节VGS的大小，从而控制ID的恒流，实现恒流充电。当恒流充电达到预定电压4.2V(一般地预定电压设定为4.2V)后，然后在以恒定电压4.2V对电池进行恒压充电，当充电电流小于预定电流值时，结束充电。图2是传统先恒电流再恒电压的充电方式曲线图。对于上述充电方案，每个电池均需要独立的恒流控制模块、恒压控制模块，充电装置成本高。相应地，充电装置自身能耗高、发热量大、电能利用率低。进一步地，为了及时散热，还专门为恒电流充电控制电路配备散热风扇，因此大大增加了检测柜能耗。
以型号为9083A的传统充电装置为例，该充电装置共有336个电池充电位，经实验得出结论：同时对336个电池进行充电时，在整个充电过程所用的电能，大致由电池吸收能耗、充电电路能耗及柜中的散热能耗等三个部分消耗掉，而且三者各占三分之一左右。这样，充电装置的电能利用率就很低，只有33％左右。从该充电装置的能耗曲线图图3可知：恒流充电过程中能耗占绝大部分。而且恒流充电过程中电能利用率低，因此需要改善这种充电方式。
发明内容
本发明目的是提供一种充电方式简单、成本低、高效节能的电池充电方法。
实现本发明目的的技术方案：
一种对电池的充电方法，包括如下步骤：
步骤一，以某一初始设定充电电压(Umin)对电池进行充电；
步骤二，随着时间的推移不断增大充电电压(U0)，对电池进行变电流充电；
步骤三，当充电电压(U0)升高至设定电压(Umax)后，维持该设定电压进行恒压充电。
进一步地，步骤二所述随着时间的推移不断增大充电电压是指按U0＝Kt+Umin的线性关系增大充电电压，其中：U0为充电电压，K为电压变动系数，t为充电时间，Umin为初始充电电压。
进一步地，步骤二所述随着时间的推移不断增大充电电压是指采用断续升高充电电压的变电流充电方式。所述断续升高充电电压是指：每隔一设定的时间段电压升高一次，然后维持该电压一设定的时间段再次升高电压。
进一步地，包括控制恒压充电时间的步骤，使其当进行恒压充电的时间达到预定值时，停止对全部电池充电。
进一步地，包括检测电池充电电流的步骤，当每个电池的充电电流达到一个表示电池完全充电的预定的小电流值时，通过一个检测电路示警或/和切断充电电流，用以结束对该电池的充电。
采用上述技术方案，本发明有益的技术效果在于：1、通过采用控制电压的方式进行充电，打破了常规的恒流恒压充电方式的传统观念。2、本领域的普通技术人员能够理解，由于恒流充电的实现电路要比控制电压的实现电路复杂得多，恒流充电装置的能耗远远大于电池吸收的能量(参见图3)，因此，采用控制电压的实现电路，一是节约了充电装置的成本，二是大大降低了充电装置的电路能耗。同时，因控制电压的电路能耗小，不需要散热风扇，又进一步降低了能耗。
综上所述，采用本发明，电能利用率得到大大提高，
附图说明
图1是传统充电装置恒流控制电路图；
图2是传统先恒电流再恒电压的充电方式曲线图；
图3是图1充电装置的能耗曲线图；
图4是本发明锂离子电池充电方法的步骤图；
图5是本发明另一种锂离子电池充电方法的步骤图；
图6是一种锂离子电池充电装置的结构示意图；
图7是是本发明充电过程中电变化曲线；
图8是本发明电流变化曲线。
具体实施方式
实施例1，一种锂离子电池充电方法，如图4所示包括如下步骤：a、以初始充电电压Umin＝3.8V对电池进行充电，充电过程中不控制充电电流，只控制充电电压，并让充电电压U0持续升高、变电流充电，其充电电压满足方程U0＝Kt+Umin，式中U0表示充电电压、单位为伏，K为电压升高系数、单位为伏/分钟，t为时间、单位为分钟；本实施例中Umin＝3.8V，K＝0.0125V/Min。b、充电32分钟后，U0升高至设定电压Umax＝4.2V，然后维持该设定电压Umax进行恒压充电。c、恒压充电110分钟后结束充电。
实施例2，一种锂离子电池充电方法，如图5所示包括如下步骤：a、以初始充电电压Umin＝3.8V对电池进行充电，充电过程中不控制充电电流，只控制充电电压，并让充电电压U0持续升高、变电流充电，其充电电压满足方程U0＝Kt+Umin，式中U0表示充电电压、单位为伏，K为电压升高系数、单位为伏/分钟，t为时间、单位为分钟；本实施例中Umin＝3.8V，K＝0.0125V/Min。b、充电32分钟后，U0升高至设定电压Umax＝4.2V，然后维持该设定电压Umax进行恒压充电。c、对各电池的充电电流进行检测，当充电电流10小于10mA时，结束对该电池的充电。
实施例3，一种锂离子电池充电方法，如图4所示包括如下步骤：a、以初始充电电压Umin＝3.8V对电池进行充电，充电过程中不控制充电电流，只控制充电电压，并让充电电压U0断续升高、变电流充电，其充电电压满足方程U0＝Kt+Umin，式中U0表示充电电压、单位为伏，K为电压升高系数、单位为伏/分钟，t为时间、单位为分钟，并且t取整数，也就是说充电电压为非线性、跳跃式升高；本实施例中Umin＝3.8V，K＝0.0125V/Min；即：开始以Umin＝3.8V充电，维持1分钟，1分钟后U0跳为3.85V，如此循环。b、充电32分钟后，U0升高至设定电压Umax＝4.2V，然后维持该设定电压Umax进行恒压充电。c、恒压充电110分钟后结束充电。
实施例4，一种锂离子电池充电方法，如图5所示，包括如下步骤：a、以初始充电电压Umin＝3.8V对电池进行充电，充电过程中不控制充电电流，只控制充电电压，并让充电电压U0断续升高、变电流充电，其充电电压满足方程U0＝Kt+Umin，式中U0表示充电电压、单位为伏，K为电压升高系数、单位为伏/分钟，t为时间、单位为分钟，并且t取整数，也就是说充电电压为非线性、跳跃式升高；本实施例中Umin＝3.8V，K＝0.0125V/Min；即：开始以Umin＝3.8V充电，维持1分钟，1分钟后U0跳为3.85V，如此循环。b、充电32分钟后，U0升高至设定电压Umax＝4.2V，然后维持该设定电压Umax进行恒压充电。c、对各电池的充电电流进行检测，当充电电流10小于10m时，结束对该电池的充电。
图6所示，是一种锂离子电池充电装置的原理图，包括电压变换器1、恒压控制电路2和定时器5，所述恒压控制电路2控制电压变换器1以初始充电电压Umin＝3.8对电池进行充电，同时升高充电电压、变电流对多个电池4并联充电，当充电电压升高至设定电压Umax＝4.2V后，维持该设定电压Umax＝4.2V进行恒压充电；定时器5用于控制恒压充电时间，当恒压充电时间达到110分钟后结束对所有电池的充电；其充电曲线如图7、图8所示。
Claims (7)
1.一种对电池的充电方法，包括如下步骤：
步骤一，以某一初始设定充电电压(Umin)对电池进行充电；
步骤二，随着时间的推移不断增大充电电压(U0)，对电池进行变电流充电；
步骤三，当充电电压(U0)升高至设定电压(Umax)后，维持该设定电压进行恒压充电。
2.如权利要求1所述对电池的充电方法，其特征在于：步骤二所述随着时间的推移不断增大充电电压是指按U0＝Kt+Umin的线性关系增大充电电压，其中：U0为充电电压，K为电压变动系数，t为充电时间，Umin为初始充电电压。
3.如权利要求1所述对电池的充电方法，其特征在于：步骤二所述随着时间的推移不断增大充电电压是指采用断续升高充电电压的变电流充电方式。
4.如权利要求3所述对电池的充电方法，其特征在于：所述断续升高充电电压是指：每隔一设定的时间段电压升高一次，然后维持该电压一设定的时间段再次升高电压。
5.如权利要求1-4任意一项所述对电池的充电方法，其特征在于：包括控制恒压充电时间的步骤，使其当进行恒压充电的时间达到预定值时，停止对全部电池充电。
6.如权利要求1-4任意一项所述对电池的充电方法，其特征在于：包括检测电池充电电流的步骤，当每个电池的充电电流达到一个表示电池完全充电的预定的小电流值时，通过一个检测电路示警或/和切断充电电流，用以结束对该电池的充电。
7.如权利要求1-6任意一项所述对电池的充电方法，其特征在于：所述电池是锂离子电池。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010034179A1 (zh) * | 2008-09-28 | 2010-04-01 | 广州丰江电池新技术有限公司 | 一种快速充电方法 |
| CN101964431A (zh) * | 2010-10-14 | 2011-02-02 | 林道勇 | 锂二次电池的充电和放电方法 |
| CN101976744A (zh) * | 2010-10-14 | 2011-02-16 | 林道勇 | 二次电池的充电和放电方法 |
| WO2011076096A1 (zh) * | 2009-12-25 | 2011-06-30 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 车载锂电池充电器及其充电控制方法 |
| CN102945986A (zh) * | 2012-09-25 | 2013-02-27 | 东莞新能源科技有限公司 | 锂离子电池充电方法 |
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010034179A1 (zh) * | 2008-09-28 | 2010-04-01 | 广州丰江电池新技术有限公司 | 一种快速充电方法 |
| US9054396B2 (en) | 2008-09-28 | 2015-06-09 | Guangzhou Fullriver Battery New Technology Co., Ltd | Method for charging a lithium ion battery by increasing a charge limit voltage to compensate for internal battery voltage drop |
| WO2011076096A1 (zh) * | 2009-12-25 | 2011-06-30 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 车载锂电池充电器及其充电控制方法 |
| CN101964431A (zh) * | 2010-10-14 | 2011-02-02 | 林道勇 | 锂二次电池的充电和放电方法 |
| CN101976744A (zh) * | 2010-10-14 | 2011-02-16 | 林道勇 | 二次电池的充电和放电方法 |
| CN101964431B (zh) * | 2010-10-14 | 2013-10-16 | 林道勇 | 锂二次电池的多阶段恒压充电方法 |
| CN102945986A (zh) * | 2012-09-25 | 2013-02-27 | 东莞新能源科技有限公司 | 锂离子电池充电方法 |
| CN102945986B (zh) * | 2012-09-25 | 2016-03-02 | 东莞新能源科技有限公司 | 锂离子电池充电方法 |
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