CN102044721A - 用于电池组的充电控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于电池组的充电控制方法，该电池组包括完全充电电压值被初始设置为第一电压值的多个单电池，该充电控制方法包括：在初始充电模式下，将所述多个单电池充电至第一电压值；以及在随后的充电模式下，将所述完全充电电压值重新设置为小于第一电压值的第二电压值。

Description

用于电池组的充电控制方法
技术领域
本发明的一个或多个实施例涉及用于电池组的充电控制方法。
背景技术
一般来说，电池组安装在诸如笔记本电脑、个人数字助理(PDA)和可携式摄像机之类的便携式电子装置中，从而为这些设备提供电能。
具体来说，笔记本电脑由于消耗大量的电能而需要大容量电池组。为了扩大电池组的容量，使用了用于扩大单电池本身的容量的方法以及将具有相同容量的多个单电池并联连接的方法。然而，因为前者增大了单电池本身的尺寸，而后者使用了多个单电池，所以电池组的尺寸增大。
因此，一些用户将适配器连接到便携式电子装置，特别是诸如笔记本电脑之类的电子设备，以向该电子设备持续供电。
发明内容
本发明的实施例致力于一种用于电池组的充电控制方法，其减小了单电池的恶化，从而提高了单电池的稳定性。
本发明的实施例提供一种用于电池组的充电控制方法，该电池组包括完全充电电压值被初始设置为第一电压值的多个单电池，该充电控制方法包括：在初始充电模式下将所述多个单电池充电至第一电压值；以及在随后的充电模式下将所述完全充电电压值重新设置为小于第一电压值的第二电压值。
重新设置所述完全充电电压值可以包括：在所述初始充电模式之后的一段持续时间内测量所述单电池中任一单电池的充电容量至少两次；将测得的充电容量等于或高于该单电池的额定容量的90％的测量次数存储为第一数据，并且将测得的充电容量低于该单电池的额定容量的90％的测量次数存储为第二数据；比较所述第一数据与所述第二数据；以及当所述第一数据大于所述第二数据时，将所述完全充电电压值从所述第一电压值减小至所述第二电压值。所述充电容量的测量可以在正在交流(AC)模式下使用连接到所述电池组的外部系统时执行。
在所述充电控制方法中，可以从所述随后的充电模式起用所述第二电压值对所述多个单电池进行充电。
本发明的实施例提供一种用于电池组的充电控制方法，该电池组包括完全充电容量值被初始设置为第一容量值的多个单电池，该充电控制方法包括：在初始充电模式下将所述多个单电池充电至所述第一容量值；以及在随后的充电模式下将所述完全充电容量值重新设置为小于所述第一容量值的第二容量值。
重新设置所述完全充电容量值可以包括：在所述初始充电模式之后的一段持续时间内测量所述单电池中任一单电池的充电容量至少两次；将测得的充电容量等于或高于该单电池的额定容量的90％的测量次数存储为第一数据，并且将测得的充电容量低于该单电池的额定容量的90％的测量次数存储为第二数据；比较所述第一数据与所述第二数据；以及当所述第一数据大于所述第二数据时，将所述完全充电容量值从所述第一容量值减小至所述第二容量值。
在所述充电控制方法中，可以从所述随后的充电模式起用所述第二容量值对所述多个单电池进行充电。
附图说明
附图与说明书一起示出本发明的示例性实施例，并且附图与描述一起用于解释本发明的原理；
图1是示出根据本发明一实施例的电池组的示意性电路图；
图2是示出根据本发明一实施例的用于电池组的充电控制方法的流程图；
图3是示出根据本发明另一实施例的用于电池组的充电控制方法的流程图；
图4是示出根据本发明又一实施例的用于电池组的充电控制方法的流程图；以及
图5是示出根据本发明再一实施例的用于电池组的充电控制方法的流程图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，仅以示例的方式示出和说明本发明的某些示例性实施例。本领域技术人员将会认识到，在不背离本发明的精神或范围的情况下，可以以各种不同的方式对所描述的实施例进行修改。因此，附图和描述本质上应被看作是例示性的而非限制性的。在整个说明书中，相同的附图标记始终表示相同的元件。
在下文中，将参考附图详细描述根据本发明的实施例。
图1是示出根据本发明一实施例的电池组的示意性电路图。
参见图1，被应用根据本发明一实施例的充电控制方法的电池组100包括能充/放电的多个单电池110以及电池管理单元。电池组100不限于以下描述的具有图1的结构的电池组，而是可以采用可被应用电池组的充电控制方法的各种结构形成。
图1的电池管理单元包括外部端口120、充电器件130、放电器件140、模拟前端(AFE)集成芯片(IC)150、控制器160以及存储器170。电池管理单元可以进一步包括控制单电池110的电压和容量的单电池平衡电路以及在控制器160与外部端口120之间用于与外部系统200通信的SMBUS 180。外部端口120与单电池110之间的通路是高电流通路HCP，并且充/放电电流在该通路中流动。
电池组100包括能充/放电的单电池110。例如，单电池110可以由锂二次单电池形成。电池组100连接(或耦接)到外部系统200并且通过高电流通路HCP进行充/放电。外部系统200可以包括便携式电子装置，例如便携式笔记本电脑。而且，外部系统200可以包括电连接(或耦接)到电池组100的适配器。
当电池组100被安装到在交流(AC)模式下使用的外部系统200上且被使用时，它能够被更有效地应用。在这里，AC模式表示外部系统200电连接到AC电源并且使用AC电源作为电源的情况。在这种情况下，外部系统200接收AC电源作为自用电源，而且进行操作以对电池组100进行充电。因此，在AC模式下，电池组100并不向外部系统200单独供电，并且用通过外部系统200供应的外部电能进行充电。
每个单电池110都被配置成充/放电使能单电池，并且由诸如锂二次单电池之类的二次单电池形成。单电池110电连接(或耦接)到AFE IC 150。这些单电池110向AFE IC 150输出诸如每个单电池的电压、温度、充电容量以及电流量之类的单电池相关信息。
AFE IC 150向控制器160传送由单电池110提供的单电池相关信息，并且根据控制器160的控制来控制充电器件130和放电器件140的接通与关断。
当从单电池110接收的单电池110之间的电压不平衡时，控制器160对串联连接(或耦接)在单电池110与AFE IC 150之间并且直接连接到控制器160的单电池平衡电路进行控制，从而使得这些单电池110之间的电压相等(或基本上相同)。
在下文中，将更详细地描述电池组100的元件和它们的功能以及电池组100和外部系统200之间的关系。
单电池110包括串联连接(或耦接)的多个单电池。例如，单电池110包括串联连接的第一单电池B1、第二单电池B2以及第三单电池B3。单电池110的数目可以根据外部系统200所需要的电容量而改变，并且不受到限制。在图1中，附图标记B+和B-分别表示串联连接的单电池110的正电源端子B+和负电源端子B-。
外部端口120电连接(或耦接)到单电池110，并且位于高电流通路HCP的末端部分。因此，外部端口120电连接(或耦接)单电池110和外部系统200以对单电池110进行充/放电操作。外部端口120包括正端口P+和负端口P-。正端口P+通过高电流通路HCP连接(或耦接)到单电池110的正电源端子B+。同样，负端口P-通过高电流通路HCP连接(或耦接)到单电池110的负电源端子B-。因此，单电池110通过外部端口120电连接到外部系统200，并且执行充/放电。
充电器件130和放电器件140串联连接在外部端口120与单电池110之间的高电流通路HCP上，并且控制单电池110的充/放电。充电器件130和放电器件140中的每一个均包括场效应晶体管(FET)。FET包括寄生二极管D。更具体地说，充电器件130包括场效应晶体管FET1和寄生二极管D1，放电器件140包括场效应晶体管FET2和寄生二极管D2。场效应晶体管FET1的源极和漏极之间的连接方向被设置为与场效应晶体管FET2的源极和漏极之间的连接方向相反。基于该配置，充电器件130的场效应晶体管FET1控制从外部端口120到单电池110的电流，并且放电器件140的场效应晶体管FET2控制从单电池110到外部端口120的电流。进一步，充电器件130的寄生二极管D1和放电器件140的寄生二极管D2被形成为使得电流在与由场效应晶体管FET1和FET2分别控制的电流方向相反的方向上流动。
在这里，虽然如上所述，充电器件130和放电器件140分别包括场效应晶体管FET1和FET2，但本发明的实施例的技术范围并不限于此，并且可以使用其它种类的开关器件。
AFE IC 150电连接(或耦接)单电池110、充电器件130、放电器件140以及控制器160。AFE IC 150检测单电池110的电压、温度和/或充电容量，将检测到的电压、温度和/或充电容量传送到控制器160，并且根据控制器160的控制来控制充电器件130的操作和放电器件140的操作。
例如，当电池组100连接(或耦接)到包括外部电源的外部系统200时，该AFE IC 150将充电器件130的场效应晶体管FET1设置为接通状态，并且将放电器件140的场效应晶体管FET2设置为关断状态，从而使单电池110能够被充电。相反，当电池组100连接(或耦接)到包括外部负载的外部系统200时，该AFE IC 150将充电器件130的场效应晶体管FET1设置为关断状态，并且将放电器件140的场效应晶体管FET2设置为接通状态，从而使单电池110能够被放电。
控制器160包括电连接(或耦接)在AFE IC 150与外部系统200之间的IC。控制器160将通过AFE IC 150接收的单电池110的电压或充电容量与内部设置的完全充电电压值或完全充电容量值进行比较，并且基于比较结果向AEF IC 150输出控制信号，从而接通/关断充电器件130和放电器件140。
例如，当由控制器160接收的单电池110的电压值超过内部设置的完全充电电压值，例如大约4.2V时，控制器160确定单电池110处于完全充电状态并且向AFE IC 150输出与该完全充电状态对应的控制信号，从而关断充电器件130的场效应晶体管FET1。因此，从外部系统200对单电池110的充电被中断。这时，虽然充电器件130的场效应晶体管FET1被关断，但充电器件130的寄生二极管D1允许电池组100被放电。相反，当由控制器160接收的单电池110的电压值小于内部设置的完全放电电压值，例如，大约2.3V时，控制器160确定单电池110处于完全放电状态并且向AFE IC 150输出与该完全放电状态对应的控制信号，从而关断放电器件140的场效应晶体管FET2。然后，单电池110向外部系统200的放电被中断。这时，虽然放电器件140的场效应晶体管FET2被关断，但放电器件140的寄生二极管D2允许电池组100被充电。
此外，控制器160通过SMBUS 180与外部系统200进行通信。也就是说，控制器160通过AFE IC 150接收诸如单电池110的电压之类的信息，并向外部系统200传送所接收的信息。这时，来自单电池110的信息可以以与时钟信号CLK同步的方式通过SMBUS180传送给外部系统200.
存储器170电连接(或耦接)到控制器160。存储器170可以存储用于操作控制器160所必要的基本信息，例如完全充电电压值和完全放电电压值。而且，存储器170可以存储由控制器160从外部系统200接收的信息。存储器170可以存储由控制器160从AEF IC 150接收的信息。
在下文中，将更详细地描述根据本发明一实施例的用于电池组的充电控制方法。
图2是示出根据本发明一实施例的用于电池组的充电控制方法的流程图。
参见图2，在包括完全充电电压值被设置为第一电压值的多个单电池的电池组中，根据本发明一实施例的用于电池组的充电控制可以方法包括：操作S10：在初始充电模式之后的特定持续时间内测量单电池的充电容量若干次；操作S20：将测得的充电容量等于或高于该单电池的额定容量的90％的测量次数存储为第一数据，并且将测得的充电容量低于单电池的额定容量的90％的测量次数存储为第二数据；操作S30：比较第一数据与第二数据；以及操作S40：当第一数据大于第二数据且多个单电池的完全充电电压值中的每一个均为第一电压值时，将完全充电电压值从第一电压值减小至第二电压值并且维持减小后的电压值。进一步，所述用于电池组的充电控制方法可以包括操作50：测量完全充电电压值被重新设置为第二电压值的单电池的充电容量若干次。
在完全充电电压值被设置为第一电压值的初始充电模式之后的随后充电模式下，用于电池组的充电控制方法测量单电池的充电容量以将完全充电电压值减小至第二电压值。在这里，初始充电模式指代将电池组安装在外部系统上之后首次进行充电的情况。
当正在AC模式下使用被安装电池组100的外部系统200时，能够更有效地应用这种用于电池组的充电控制方法。在这里，AC模式表示外部系统200电连接(或耦接)到AC电源并且被使用的情况。在AC模式下，外部系统200连接到AC电源以接收自用电，并且电池组100用通过外部系统200提供的电能进行充电。
在操作S 10中，控制器160测量单电池110中任一单电池的充电容量若干次。在单电池110中，每个完全充电电压值都被设置为第一电压值。该完全充电电压值指当这些单电池110中任一单电池被最大程度地充电时单电池110的电压值。因此，单电池110的完全充电电压值之间可能会根据这些单电池110的状态而存在差异。控制器160选择具有相对较高的完全充电电压值的单电池110(例如具有最高完全充电电压值的单电池110)，并且测量所选择的单电池110的充电容量。可以将完全充电电压值设置在大约4.10V到大约4.2V之间，但是它可以根据该单电池110的规格而改变并且不限于此。在下文中将作为实例描述该单电池110的完全充电电压值的第一电压值为大约4.17V的情况。
控制器160通过AFE IC 150在一段持续时间(例如特定持续时间)内测量单电池110中任一单电池的充电容量若干次，确定该测量值数据，并且将数据存储在存储器170中。为了提供更详细的描述，在电池组100连接(或耦接)到外部系统200以进行充电的情况下，控制器160在特定持续时间内以特定时间间隔测量单电池110中任一单电池的充电容量。例如，控制器160在两周内以30分钟的时间间隔测量单电池110的充电容量。这时，测得的充电容量可以被记录为相对荷电状态(RSOC)。该RSOC是通过将单电池110的测得充电容量除以单电池110的额定容量(例如，在设计电池时被设置为最大容量的容量，即完全充电容量)得到的值。例如，在单电池110的额定容量(例如，完全充电容量)为大约1000mAH的情况下，当该单电池110的测得充电容量为大约800mAH时，RSOC为大约80％。
下面对操作20进行描述。操作20是将测得的充电容量等于或高于单电池的额定容量的90％的测量次数存储为第一数据，并且将测得的充电容量小于单电池的额定容量的90％的测量次数存储为第二数据的操作。首先，控制器160确定测得的RSOC等于或高于大约90％的情况和该RSOC低于大约90％的情况。控制器160将RSOC等于或高于大约90％的测量次数存储为第一数据，并且将RSOC低于大约90％的测量次数存储为第二数据。可以在一段持续时间(特定持续时间)内对所有充电容量进行测量之后一次性地对第一数据和第二数据进行计数并存储，但是也可以每测量一个充电容量就对第一数据和第二数据进行计数并随后存储。相应地，对于第一数据和第二数据，计数得到的总次数被存储为数值。
等于或高于大约90％的RSOC可能意味着单电池110处于或接近于完全充电状态。RSOC等于或高于大约90％的情况可以是电池组100连接(或耦接)到外部系统200(其为用于对电池组进行充电的系统)且因此电池组100处于充电模式(即AC模式)的情况。可替代地，等于或高于大约90％的RSOC可能意味着完成充电的电池组100连接(或耦接)到外部系统200(其是使用电池组的电能的系统)，从而开始放电，但是RSOC尚未降低至低于大约90％。
接下来，以下将描述操作S30和S40。操作S30是比较第一数据与第二数据的操作。进一步，操作S40是当第一数据大于第二数据时，将单电池的完全充电电压值从第一电压值减小至第二电压值，并且维持减小后的电压值的操作。控制器160比较第一数据与第二数据以确定第一数据的数值是否大于第二数据的数值。当第一数据大于第二数据时，控制器160可以将单电池110的完全充电电压值从第一电压值减小至第二电压值以对其重新设置。这时，完全充电电压值可以基于(比如，被设置为)单电池110的完全充电电压值中最高的完全充电电压值。因此，电池组100可以更有效地防止(或减少)由于具有高的完全充电电压值而相对容易恶化的单电池110恶化。
当完全充电电压值的第一电压值被设置在大约4.10V至大约4.20V之间时，第二电压值可以被设置为比第一电压值低大约0.10V至大约0.20V的电压值。因此，第二电压值可以被设置在大约4.00V至大约4.10V之间。当第二电压值低于大约4.0V时，单电池110的输出电压降低，因而外部电子设备可能无法平稳地接收电能。当第二电压值高于大约4.1V时，可能难以减小单电池110的恶化程度(或限制单电池110的恶化)。
在这里，第一数据大于第二数据表示在许多情况下该电池组100连接(或耦接)到外部系统200。一般来说，当电池组持续在充电模式下被完全充电时，它会随着时间的推移而恶化，因而该电池组的寿命可能会缩短。进一步，多个单电池具有不同的恶化程度。因此，在该电池组中，如果单电池中只有一个单电池变得过充电或过放电，则整个电池组100就可能会变得不稳定。
因此，根据本发明的实施例的电池组100的充电控制方法可以在第一数据大于第二数据时减小单电池110的完全充电电压值，从而降低该电池组100的充电电压和输出电压。当第一数据除以第二数据得到的值大于3时，该充电控制方法减小单电池110的完全充电电压值。第一数据除以第二数据得到的值大于3表示单电池110处于充电模式的时间大于单电池110不处于充电模式的时间的三倍，因此，这些单电池110可能经常处于能增加恶化的状况。单电池110在高充电电压状态下比在低充电电压状态下恶化得相对更快。因此，随着单电池110的完全充电电压值减小，恶化程度减小，并且单电池110的寿命不会缩短(或缩短得较少)。
第一数据小于第二数据的情况以及更优选地第一数据除以第二数据得到的值小于3的情况表示电池组100处于充电模式的情况相对较少。因此，控制器160在将单电池110的完全充电电压值维持在第一电压值的同时再次执行操作S10。更具体地说，当完全充电电压值被设置为第一电压值时，控制器160将完全充电电压值维持在第一电压值。当完全充电电压值被设置为第二电压值时，控制器160将完全充电电压值增大至第一电压值并且重新设置完全充电电压值。这时，控制器160初始化存储在存储器170中的预先测量的数据以删除存储器170的所有数据。
下面对操作50进行描述。操作S50是在单电池的完全充电电压值被重新设置为第二电压值之后测量单电池的充电容量若干次的操作。控制器160将单电池110的完全充电电压值重新设置为第二电压值，并且测量单电池110的充电容量若干次。
由于单电池110的完全充电电压值被重新设置为第二电压值，所以用作RSOC的基数的额定容量(被控制器160设置为适于第二电压值的完全充电容量)也被重新设置以适于第二电压值。因此，控制器160在将单电池110的完全充电电压值维持在第二电压值的同时再次执行操作S50。这时，控制器160初始化存储器170以删除存储在存储器170中的所有预先测量的数据。
此外，控制器160再次顺序执行操作S20、S30以及S40。
当在操作S10和S20中测量出单电池110的RSOC等于或低于大约30％时，充电控制方法可以进一步包括操作P10和P20以提高这些单电池110的完全充电电压值。当RSOC等于或小于大约30％时，单电池110的充电容量可能会很低。因此，控制器160将完全充电电压值增大至第一电压值以对其重新设置。更具体地说，当RSOC等于或低于大约30％时，控制器160确定单电池110的当前完全充电电压值是第一电压值还是第二电压值。进一步，当完全充电电压值被设置为第一电压值时，控制器160将完全充电电压值维持在第一电压值。当完全充电电压值被设置为第二电压值时，控制器160将完全充电电压值增大至第一电压值以对其重新设置。
进一步，当单电池110的完全充电电压值是第一电压值时，控制器160在将完全充电电压值维持在第一电压值的同时再次执行操作S10。当单电池110的完全充电电压值是第二电压值时，控制器160将完全充电电压值从第二电压值增大至第一电压值以对其重新设置，并且再次执行操作S10。
该充电控制方法可以进一步包括通过外部系统200对电池组100充电的操作Q10。控制器160可以通过SMBUS 180从外部系统200接收充电命令。控制器160在接收到充电信号时确定当前设置的完全充电电压值是第一电压值还是第二电压值。当单电池110的完全充电电压值是第一电压值时，控制器160在将完全充电电压值维持在第一电压值的同时执行操作S10。当单电池110的完全充电电压值是第二电压值时，控制器160将单电池110的完全充电电压值从第二电压值增大至第一电压值以对其重新设置，并且执行操作S10。这时，控制器160初始化存储器170以删除存储在存储器170中的所有预先测量的数据。
以下将详细描述根据另一实施例的用于电池组的充电控制方法。
图3是示出根据本发明另一实施例的用于电池组的充电控制方法的流程图。
比较根据另一实施例的用于电池组的充电控制方法与根据图2的实施例的充电控制方法，除了根据第一数据和第二数据重新设置完全充电容量值而非完全充电电压值之外，这两种充电控制方法具有相同(或相似的)操作。
参见图3，在包括完全充电容量值被设置为第一充电容量值的多个单电池的电池组中，根据本发明的另一实施例的用于电池组的充电控制方法包括：操作S110：在初始充电模式之后的一段持续时间(比如，特定持续时间)内测量单电池的充电容量若干次；操作S120：将测得的充电容量等于或高于单电池的额定容量的90％的测量次数存储为第一数据，并且将测得的充电容量低于单电池的额定容量的90％的测量次数存储为第二数据；操作S130：比较第一数据与第二数据；以及操作S140：在第一数据大于第二数据的情况下，当完全充电容量值是第一容量值时，将完全充电容量值从第一容量值减小至第二容量值并且维持减小后的容量值。进一步，用于电池组的充电控制方法可以进一步包括操作S150：测量完全充电容量值被重新设置为第二容量值的单电池的充电容量若干次。
在完全充电容量值被设置为第一容量值的初始充电模式之后的随后充电模式下，用于电池组的充电控制方法测量单电池的充电容量以将完全充电容量值减小至第二容量值。
在操作S110中，控制器160测量单电池110中任一单电池的充电容量若干次。在这些单电池110中，每个完全充电容量值都被设置为第一容量值。完全充电容量值指当单电池110中任一单电池被最大程度地充电时单电池110的最大充电容量(或最大放电容量)。因此，单电池110的完全充电容量值之间可能会根据单电池110的状态而存在差异。控制器160选择具有相对较高的完全充电容量值的单电池110，并且测量所选择的单电池110的充电容量。在下文中将作为实例描述单电池110的完全充电容量值的第一容量值为大约2600mAh的情况。
控制器160通过AFE IC 150在一段持续时间(比如，特定持续时间)内测量单电池110中任一单电池的充电容量若干次，并且将测得的值存储在存储器170中。为了提供更详细的描述，在电池组100连接(或耦接)到外部系统200以便进行充电的情况下，控制器160在特定持续时间内以特定时间间隔测量单电池110中任一单电池的充电容量。例如，控制器160在两周内以30分钟的时间间隔测量单电池110的充电容量。这时，测得的充电容量可以被记录为RSOC。RSOC是通过将单电池110的充电容量(其为测量时的充电容量)除以单电池110的额定容量(例如，设计电池时被设置为最大容量的容量，即完全充电容量)得到的值。
操作120是将测得的充电容量等于或高于单电池的额定容量的90％的测量次数存储为第一数据，并且将测得的充电容量小于单电池的额定容量的90％的测量次数存储为第二数据的操作。控制器160确定测得的RSOC等于或高于大约90％的情况和该RSOC低于大约90％的情况。控制器160将该RSOC等于或高于大约90％的测量次数存储为第一数据，并且将该RSOC低于大约90％的测量次数存储为第二数据。可以在测量RSOC两周之后一次性地对第一数据和第二数据进行计数并存储，但是也可以每测量RSOC一次就对第一数据和第二数据进行计数并随后存储。因此，对于第一数据和第二数据，计数得到的总次数存储为数值。
等于或高于大约90％的RSOC可以意味着单电池110处于或接近于完全充电状态。RSOC等于或高于大约90％的情况可以是电池组100连接(或耦接)到外部系统200(其是用于对电池组进行充电的系统)且因此电池组100处于充电模式(即AC模式)的情况。可替代地，等于或高于大约90％的RSOC可以意味着完成充电的电池组100可以连接(或耦接)到外部系统200(其是使用电池组的电能的系统)，从而开始放电，但是RSOC尚未降低至低于大约90％。
接下来，下面将描述操作S130和S140。操作S130是比较第一数据与第二数据的操作。进一步，操作140当第一数据大于第二数据时，将单电池的完全充电容量值从第一容量值减小至第二容量值并维持减小后的容量值的操作。
控制器160比较第一数据与第二数据以确定第一数据的数值是否大于第二数据的数值。当第一数据大于第二数据时，控制器160可以将单电池110的完全充电容量值从第一容量值减小至第二容量值以对其重新设置。这时，完全充电电压值可以基于(比如，被设置为)单电池110的完全充电容量值中最高的完全充电容量值。因此，电池组100可以更有效地防止(或减少)由于具有高的完全充电容量值而相对容易恶化的单电池110恶化。
第二容量值可以被设置为第一容量值的大约80％至大约90％的容量值。当第二容量值低于第一容量值的80％时，单电池110的充电容量和输出电压降低，因而外部系统200可能无法平稳地接收电能。当第二容量值高于第一容量值的90％时，可能难以减小单电池110的恶化程度。
第一数据大于第二数据表示在许多情况下电池组100连接(或耦接)到外部系统200并且处于充电模式(即AC模式)。进一步，第一数据除以第二数据得到的值大于3表示单电池110处于充电模式的时间大于单电池110不处于充电模式的时间的三倍，因此，单电池110可能经常处于能增加恶化的状况。因此，在第一数据大于第二数据的情况下，以及更优选地，当第一数据除以第二数据得到的值大于3时，通过减小单电池110的完全充电容量值，可以减小电池组100的恶化程度。
进一步，第一数据小于第二数据的情况，更为优选地，第一数据除以第二数据得到的值小于3的情况表示电池组100处于充电模式下的情况相对较少。因此，控制器160在将单电池110的完全充电容量值维持在第一容量值的同时再次执行操作S110。也就是说，当完全充电容量值被设置为第一充电容量值时，控制器160将完全充电容量值维持在第一容量值。当完全充电容量值被设置为第二容量值时，控制器160将完全充电容量值增大至第一容量值并且重新设置完全充电容量值。这时，控制器160初始化存储在存储器170中的预先测量的数据以删除存储器170的所有数据。
操作S150是在单电池的完全充电容量值被重新设置为第二容量值之后测量单电池的充电容量若干次的操作。控制器160将这些单电池110的完全充电容量值重新设置为第二容量值，并且测量被设置为第二容量值的单电池110的充电容量若干次以存储测得的容量。在这种情况下，由于单电池110的完全充电容量值被重新设置为第二容量值，用作RSOC的基数的额定容量(其是被控制器160设置为适于第二容量值的完全充电容量)也被重新设置以适于第二容量值。在这里，完全充电容量值和额定容量可以被设置为具有相同的值。
当在操作S110和S120中单电池110的RSOC被测量为等于或低于大约30％时，该充电控制方法可以进一步包括操作P110和P120以增大单电池110的完全充电容量值。当RSOC等于或低于大约30％时，单电池110的充电容量可能会很低。因此，控制器160将完全充电容量值增大至第一容量值以对其重新设置。更具体地说，当RSOC等于或低于大约30％时，控制器160确定单电池110的当前完全充电容量值是第一容量值还是第二容量值。进一步，当完全充电容量值被设置为第一容量值时，控制器160将完全充电容量值维持在第一容量值。当完全充电容量值被设置为第二容量值时，控制器160将完全充电容量值增大至第一容量值以对其重新设置。
进一步，当单电池110的完全充电容量值是第一容量值时，控制器160在将完全充电容量值维持在第一容量值的同时再次执行操作S110。当单电池110的完全充电容量值是第二容量值时，控制器160将完全充电容量值从第二容量值增大至第一容量值以对其重新设置，并且再次执行操作S110。
该充电控制方法可以进一步包括通过外部系统200对电池组100进行充电的操作Q110。控制器160可以通过SMBUS 180从外部系统200接收充电命令。控制器160在接收到充电信号时确定当前设置的完全充电容量值是第一容量值还是第二容量值。当单电池110的完全充电容量值是第一容量值时，控制器160在将完全充电容量值维持在第一容量值的同时执行操作S110。当单电池110的完全充电容量值是第二容量值时，控制器160将单电池110的完全充电容量值从第二容量值增大至第一容量值以对其重新设置，并且执行操作S110。这时，控制器160初始化存储器170以删除存储在存储器170中的所有预先测量的数据。
以下将详细地描述根据本发明又一实施例的用于电池组的充电控制方法。
图4是示出根据本发明又一实施例的用于电池组的充电控制方法的流程图。
根据又一实施例的用于电池组的充电控制方法可以包括：操作210：从初始充电模式起对完全充电电压值被设置为第一电压值的多个单电池110充电至第一电压值；以及操作220：在初始充电模式之后的充电模式下，将单电池110的完全充电电压值重新设置为小于第一电压值的第二电压值，以对这些单电池110进行充电。
在单电池110中，每个完全充电电压值都被设置为第一电压值。该完全充电电压值是指在单电池110中任一单电池被最大程度地充电时单电池110的电压值。一般来说，单电池110的完全充电电压值被设置为大约4.17V，但是它可以根据单电池110的规格而改变并且不限于此。在下文中将作为实例描述单电池110的完全充电电压值的第一电压值为大约4.17V的情况。
电池组100被安装在外部系统200上，并且可以在初始模式下被充电直到完全充电电压值变成第一电压值为止。也就是说，电池组100可以被充电直到完全充电电压值变成大约4.17V为止。这时，外部系统200在AC模式下被使用。
在初始充电模式之后的充电模式下，以及更优选地从第二充电模式起，控制器160将单电池110的完全充电电压值重新设置为小于第一电压值的第二电压值。当电池组100被安装在外部系统200上时，它并不提供电源给外部系统200，因而仅仅通过自然放电进行放电。相应地，由于电池组100放掉的电能相对较少，因此它可以从第二充电模式起用相对较低的完全充电电压值进行充电。
相应地，在初始充电模式之后的充电模式下，控制器160减小单电池110的完全充电电压值以对单电池110进行充电。因此，通过降低电池组100的输出电压，可以减小电池组100的恶化程度。
当电池组100在充电模式下被持续完全充电时，单电池110会随着时间的推移而恶化，因而这些单电池110的寿命可能会缩短。而且，这些单电池110可以具有不同程度的恶化，因此，电池组100可能会变得不稳定。
在用于电池组的充电控制方法中，当完全充电电压值的第一电压值被设置在大约4.10V至大约4.20V之间时，第二电压值可以被设置为比第一电压值低大约0.10V至大约0.20V的电压值。相应地，第二电压值可以被设置在大约4.00V至大约4.10V之间。当第二电压值低于大约4.0V时，单电池110的输出电压降低，因而外部电子设备可能无法平稳地接收电能。当第二电压值高于大约4.1V时，可能难以减小单电池110的恶化程度。
以下将详细地描述根据本发明的再一实施例的用于电池组的充电控制方法。
图5是示出根据本发明再一实施例的用于电池组的充电控制方法的流程图。
根据本发明的再一实施例的用于电池组的充电控制方法可以包括：操作S310：将完全充电容量值从初始电压模式起被设置为第一容量值的多个单电池110充电至第一电压值；以及操作S320：在初始充电模式之后的充电模式下，将单电池110的完全充电容量值重新设置为小于第一容量值的第二容量值以对单电池110进行充电。
比较根据再一实施例的用于电池组的充电控制方法与根据图4的充电控制方法，除了重新设置完全充电容量值而非完全充电电压值之外，这两种充电控制方法具有相同的操作。
在单电池110中，每个完全充电容量值都被设置为第一容量值。完全充电容量值是指当单电池110中任一单电池被最大程度地充电时单电池110的最大充电容量(或最大放电容量)。在下文中将作为实例描述单电池110的完全充电容量值的第一容量值为大约2600mAh的情况。
电池组100被安装在外部系统200上，并且可以在初始模式(即AC模式)下被充电直到完全充电容量值变成第一容量值为止。也就是说，电池组100可以被充电直到完全充电容量值变为大约2600mAh为止。
在初始充电模式之后的充电模式下，以及更优选地，从第二充电模式起，控制器160将单电池110的完全充电容量值重新设置为小于第一容量值的第二容量值。电池组100用第二容量值进行充电。
第二容量值可以被设置为第一容量值的大约80％至大约90％。当第二容量值低于第一容量值的80％时，单电池110的输出电压降低，因而外部系统200可能无法平稳地接收电能。当第二容量值高于第一容量值的90％时，可能难以减小单电池110的恶化程度。
根据本发明实施例的电池组及其充电控制方法测量单电池110的充电容量，并且基于某一条件改变完全充电电压值或完全充电容量值，从而防止(或减少)单电池恶化，防止单电池110的寿命被缩短(或减少寿命缩短的量)。相应地，该电池组和充电控制方法能够提高单电池110的稳定性。
尽管结合特定的示例性实施例描述了本发明的各个方面，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施例，相反旨在覆盖所附权利要求及其等同物的精神和范围内所包含的各种修改和等同布置。

Claims (20)

1.一种用于电池组的充电控制方法，该电池组包括完全充电电压值被初始设置为第一电压值的多个单电池，该充电控制方法包括：
在初始充电模式下将所述多个单电池充电至所述第一电压值；以及
在随后的充电模式下将所述完全充电电压值重新设置为小于所述第一电压值的第二电压值。
2.如权利要求1所述的充电控制方法，其中重新设置所述完全充电电压值包括：
在所述初始充电模式之后的一段持续时间内测量所述多个单电池中任一单电池的充电容量至少两次；
将测得的充电容量等于或高于该单电池的额定容量的90％的测量次数存储为第一数据，并且将测得的充电容量低于该单电池的额定容量的90％的测量次数存储为第二数据；
比较所述第一数据与所述第二数据；以及
当所述第一数据大于所述第二数据时，将所述完全充电电压值从所述第一电压值减小至所述第二电压值。
3.如权利要求2所述的充电控制方法，其中当连接到所述电池组的外部系统正在交流模式下被使用时，测量所述充电容量。
4.如权利要求2所述的充电控制方法，其中在减小所述完全充电电压值时，
所述完全充电电压值被设置为所述多个单电池中具有最高的完全充电电压值的单电池的完全充电电压值。
5.如权利要求2所述的充电控制方法，其中当所述第一数据除以所述第二数据得到的值大于3时，减小所述完全充电电压值。
6.如权利要求2所述的充电控制方法，其中当所述第一电压值被设置在4.10V至4.20V之间时，将所述第二电压值设置为比所述第一电压值小0.10V至0.20V。
7.如权利要求2所述的充电控制方法，其中当测得的充电容量低于所述额定容量的30％时，所述充电控制方法进一步包括：
当所述完全充电电压值被设置为所述第一电压值时，将所述完全充电电压值维持在所述第一电压值；以及
当所述完全充电电压值被设置为所述第二电压值时，将所述完全充电电压值增大至所述第一电压值。
8.如权利要求2所述的充电控制方法，其中当所述第一数据小于所述第二数据时，所述充电控制方法进一步包括：
当所述完全充电电压值被设置为所述第一电压值时，将所述完全充电电压值维持在所述第一电压值；以及
当所述完全充电电压值被设置为所述第二电压值时，将所述完全充电电压值增大至所述第一电压值。
9.根据权利要求2所述的充电控制方法，其中当所述电池组从外部系统接收到充电命令时，所述充电控制方法进一步包括：
当所述完全充电电压值被设置为所述第一电压值时，将所述完全充电电压值维持在所述第一电压值；以及
当所述多个单电池的完全充电电压值被设置为所述第二电压值时，将所述多个单电池的完全充电电压值增大至所述第一电压值。
10.如权利要求1所述的充电控制方法，其中从所述随后的充电模式起，所述多个单电池用所述第二电压值进行充电。
11.如权利要求10所述的充电控制方法，其中所述第二电压值比所述第一电压值小0.10V至0.20V。
12.一种用于电池组的充电控制方法，该电池组包括完全充电容量值被初始设置为第一容量值的多个单电池，该充电控制方法包括：
在初始充电模式下将所述多个单电池充电至所述第一容量值；以及
在随后的充电模式下将所述完全充电容量值重新设置为小于所述第一容量值的第二容量值。
13.如权利要求12所述的充电控制方法，其中重新设置所述完全充电容量值包括：
在所述初始充电模式之后的一段持续时间内测量所述多个单电池中任一单电池的充电容量至少两次；
将测得的充电容量等于或高于该单电池的额定容量的90％的测量次数存储为第一数据，并且将测得的充电容量低于该单电池的额定容量的90％的测量次数存储为第二数据；
比较所述第一数据与所述第二数据；以及
当所述第一数据大于所述第二数据时，将所述完全充电容量值从所述第一容量值减小至所述第二容量值。
14.如权利要求13所述的充电控制方法，其中当连接到所述电池组的外部系统正在交流模式下被使用时，测量所述充电容量。
15.如权利要求13所述的充电控制方法，其中在减小所述完全充电容量值时，
所述完全充电容量值被设置为所述多个单电池中具有最高的完全充电容量值的单电池的完全充电容量值。
16.如权利要求13所述的充电控制方法，其中当所述第一数据除以所述第二数据得到的值大于3时，减小所述完全充电容量值。
17.如权利要求13所述的充电控制方法，其中当测得的充电容量低于所述额定容量的30％时，所述充电控制方法进一步包括：
当所述完全充电容量值被设置为所述第一容量值时，将所述完全充电容量值维持在所述第一容量值；以及
当所述完全充电容量值被设置为所述第二容量值时，将所述完全充电容量值增大至所述第一容量值。
18.如权利要求13所述的充电控制方法，其中当所述第一数据小于所述第二数据时，所述充电控制方法进一步包括：
当所述完全充电容量值被设置为所述第一容量值时，将所述完全充电容量值维持在所述第一容量值；以及
当所述完全充电容量值被设置为所述第二容量值时，将所述完全充电容量值增大至所述第一容量值。
19.根据权利要求13所述的充电控制方法，其中当所述电池组从外部系统接收到充电命令时，所述充电控制方法进一步包括：
当所述完全充电容量值被设置为所述第一容量值时，将所述完全充电容量值维持在所述第一容量值；以及
当所述完全充电容量值被设置为所述第二容量值时，将所述完全充电容量值增大至所述第一容量值。
20.如权利要求12所述的充电控制方法，其中从所述随后的充电模式起，所述多个单电池用所述第二容量值进行充电。
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