CN103066341A - 一种锂聚合物电池跟踪充电的方法 - Google Patents
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Abstract
一种锂聚合物电池跟踪充电的方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）先用100毫安～2安的电流向锂聚合物电池试探充电，跟踪测量锂聚合物电池电压的变化；（2）当锂聚合物电池电压与预设电压保持一致；（3）检测到锂聚合物电池充满电后，停止对其充电。采用以上技术方案后，先用电流向锂聚合物电池进行试探充电，待电池电压上升后跟踪其上升曲线，根据上升曲线变化情况不断调整充电电流，使电池电压上升曲线与预设电压上升曲线保持一致，充电完成后自动停止充电。因此不需要人工选择充电倍率且无法自动对充电进行跟踪调整。
Description
技术领域
本发明属于电池领域，尤其涉及一种锂聚合物电池跟踪充电的方法。
背景技术
多功能充电器可对不同型号、不同电池容量的电池进行充电。现有多功能充电器对对不同型号、不同电池容量的电池进行充电时，根据待充电电池的容量选用不同充电倍率进行充电，该方法虽能对电池进行充电，但缺点比较突出。主要有：
1、需要使用者根据电池容量选择充电倍率，如使用者没有选择合适的充电倍率，就无法正常充电；
2、采用一种充电倍率对电池进行充电，当电池充电过快或过慢时无法及时进行调整。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂聚合物电池跟踪充电的方法，旨在解决现有充电方法需要人工选择充电倍率且无法自动对充电进行跟踪调整的问题。
本发明是这样实现的，一种锂聚合物电池跟踪充电的方法，包括如下步骤：
（1）先用100 毫安～2安的电流向锂聚合物电池试探充电，跟踪测量锂聚合物电池电压的变化；
（2）当锂聚合物电池电压上升曲线低于预设电压上升曲线，加大充电电流使电池上升曲线与预设电压上升曲线保持一致；当锂聚合物电池电压上升曲线低于预设上升曲线，减小充电电流使电池上升曲线与预设电压上升曲线保持一致；当锂聚合物电池电压上升曲线与预设上升曲线相同，充电电流保持不变；
（3）检测到锂聚合物电池充满电后，停止对其充电。
采用以上技术方案后，先用电流向锂聚合物电池进行试探充电，待电池电压上升后跟踪其上升曲线，根据上升曲线变化情况不断调整充电电流，使电池电压上升曲线与预设电压上升曲线保持一致，充电完成后自动停止充电。因此不需要人工选择充电倍率且无法自动对充电进行跟踪调整。
其中，在步骤（1）中，所述试探充电时间为3～9分钟。
其中，在步骤（2）中，所述锂聚合物电池预设电压上升曲线为锂聚合物电池1C充电时电压上升曲线。
其中，锂聚合物电池1C充电时电压上升曲线包括三个阶段：
第一阶段，y1 = （1.94～1.95）x1 + 3213；
第二阶段，y2 =（0.09～0.1）x2+ 3690；
第三阶段，y3 = （0.18～0.19）x3 + 3485；
其中，y1、y2 、y3均为电压值，电压单位为毫伏，x1、x2、x3均为时间值，时间单位为秒。
其中，所述当y1的电压值达到3700毫伏时，所述电压上升曲线进入第二阶段，当y2电压值达到3900毫伏时，所述电压上升曲线进入第三阶段，当y3的电压值达到4200毫伏时，停止充电。
其中，在第一阶段，每隔10秒～30秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比，在第二阶段，每隔40秒～60秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比，在第三阶段，每隔60秒～105秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比。
其中，锂聚合物电池1C充电时电压上升曲线包括五个阶段：
第一阶段，Y1 = （1.94～1.95）X1 + 3213；
第二阶段，Y2 =（0.16～0.17）X2+ 3655；
第三阶段，Y3 = （0.07～0.08）X3 + 3729；
第四阶段，Y4 =（0.14～0.15）X4+ 3591；
第五阶段，Y5 = （0.18～0.19）X5 + 3488；
其中，y1、y2 、y3 、y4、y5均为电压值，电压单位为毫伏，X1、X 2、X 3、
X 4、X5均为时间值，时间单位为秒。
其中，所述当Y1的电压值达到3700毫伏时，所述电压上升曲线进入第二阶段；当Y2电压值达到3800毫伏时，所述电压上升曲线进入第三阶段；当Y3的电压值达到3900毫伏时，所述电压上升曲线进入第四阶段；当Y4的电压值达到4000毫伏时，所述电压上升曲线进入第五阶段；Y5的电压值达到4200毫伏时，停止充电。
其中，在第一阶段，每隔10秒～30秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比，在第二阶段，每隔40秒～60秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比，在第三阶段，每隔30秒～50秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比。在第四阶段，每隔60秒～105秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比，在第五阶段，每隔50秒～70秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比。
其中，在步骤（3）中，检测到锂聚合物电池充满电后，进入恒压充电阶段，当充电电流小于跟踪结束电流1/10时，停止充电。
附图说明
图1是本发明实施例提供的锂聚合物电池1C充电时电压上升曲线。
图2是本发明实施例提供的锂聚合物电池实际充电曲线，上方曲线为电压上升曲线，下方曲线为电流变化曲线。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明提供一种锂聚合物电池跟踪充电的方法，包括如下步骤：
（1）先用100 毫安的电流向锂聚合物电池试探充电，试探充电时间为3分钟，跟踪测量锂聚合物电池电压的变化；
（2）当锂聚合物电池电压上升曲线低于预设电压上升曲线，加大充电电流使电池上升曲线与预设电压上升曲线保持一致；当锂聚合物电池电压上升曲线低于预设上升曲线，减小充电电流使电池上升曲线与预设电压上升曲线保持一致；当锂聚合物电池电压上升曲线与预设上升曲线相同，充电电流保持不变；
（3）检测到锂聚合物电池充满电后，停止对其充电。
在本实施例中，所述锂聚合物电池为一锂聚合物电池组，包括若干个单个锂聚合物电池。在步骤（1）中，向锂聚合物电池试探充电的电流区间为100 毫安～2安，较佳充电电流为500毫安，试探充电时间区间为3分钟～9分钟。用上述充电电流和充电时间可有效的向锂聚合物电池进行试探充电。
在步骤（2）中，请参阅图1，所述锂聚合物电池预设电压上升曲线为锂聚合物电池1C充电时电压上升曲线，即用恒流恒压法给锂聚合物电池充电1小时刚好充满电时电池电压上升的曲线。由于电池预设电压上升曲线为非线性曲线，为了方便跟踪充电，在本实施中将预设电压上升曲线分为三个阶段，在实践中，经过反复测量验算，预设电压与充电时间的关系如下：
第一阶段，y1 = （1.94～1.95）x1 + 3213；
第二阶段，y2 =（0.09～0.1）x2+ 3690；
第三阶段，y3 = （0.18～0.19）x3 + 3485；
其中，y1、y2 、y3均为电压值，电压单位为毫伏，x1、x2、x3均为时间值，时间单位为秒。所述当y1的电压值达到3700毫伏时，所述电压上升曲线进入第二阶段，当y2电压值达到3900毫伏时，所述电压上升曲线进入第三阶段，当y3的电压值达到4200毫伏时，停止充电。值得指出的是，由于锂聚合物电池制造工艺以及产品质量有很大差别，所述y1的电压值（3700毫伏）时y2电压值（3900毫伏）可以在一定范围内上下浮动。
在第一阶段，测量周期为10秒，即每隔10秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比，在第二阶段，测量周期为40秒，即每隔40秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比，在第三阶段，测量周期为60秒，即每隔60秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比。上述测量周期的设定主要考虑两个因素，一是保证锂聚合物电池电压有可分辨的变化，二是保证及时测量锂聚合物电池电压并将测量结果与预设电压曲线进行对比，为充电电流的调整提供依据。
在步骤（2）中，可参考图2，当锂聚合物电池电压上升曲线低于预设电压上升曲线，加大充电电流的倍数是测出电压值与预设电压值得倍数。比如，如以500mA电流向锂聚合物电池充电，在一个测量周期测量电池电压为2V，而对应的预设电压应当为3V，预设电压是实际电池电压的1.5倍，则将充电电流提高1.5倍至750mA，使电池电压尽快达到预设电压，使电池电压上升曲线与预设电压上升曲线保持一致。同理，当锂聚合物电池电压上升曲线高于预设电压上升曲线，则应相应的减小充电电流的倍数，使电池电压上升曲线与预设电压上升曲线保持一致。虽然利用上述方式增加或减小充电电流在短时间内可能造成电池电压上升出现明显的波动，但在稍长时间段内，能使电池电压快速与达到预设电压，使电池电压上升曲线与预设电压上升曲线保持一致。
在步骤（3）中，当检测一个锂聚合物电池充满电后（即电压达到4.2V），进入恒压充电阶段，用4.2V电压向锂聚合物电池充电，当充电电流小于跟踪电流1/10时，停止充电。采用以上技术方案后，当一个锂聚合物电池充满电后，用恒压充电法进行充电，能有效将整个锂聚合物电池组充满电，使整个锂聚合物电池组达到最佳工作状态。
实施例2
本实施例与实施例1不同的是，在本实施中将预设电压上升曲线分为五个阶段，在实践中，经过反复测量验算，预设电压与充电时间的关系如下：
第一阶段，Y1 = （1.94～1.95）X1 + 3213；
第二阶段，Y2 =（0.16～0.17）X2+ 3655；
第三阶段，Y3 = （0.07～0.08）X3 + 3729；
第四阶段，Y4 =（0.14～0.15）X4+ 3591；
第五阶段，Y5 = （0.18～0.19）X5 + 3488；
其中，Y1、Y2 、Y3 、Y4、Y5均为电压值，电压单位为毫伏，X1、X 2、X 3、
X 4、X5均为时间值，时间单位为秒。
所述当Y1的电压值达到3700毫伏时，所述电压上升曲线进入第二阶段，当Y2电压值达到3800毫伏时，所述电压上升曲线进入第三阶段，当Y3的电压值达到3900毫伏时，所述电压上升曲线进入第四阶段，当Y4的电压值达到4000毫伏时，所述电压上升曲线进入第五阶段，Y5的电压值达到4200毫伏时，停止充电。
值得指出的是，由于锂聚合物电池制造工艺以及产品质量有很大差别，所述Y1的电压值（3700毫伏）、Y2电压值（3800毫伏）、Y3电压值（3900毫伏）、Y4电压值（4000毫伏）并非绝对，所述Y1、Y2、Y3、Y4电压值可以在一定范围内上下浮动。
与实施例1将预设电压上升曲线分为三个阶段相比，本实施例中将预设电压上升曲线分为五个阶段，更能精确模拟锂聚合物电池1C充电时电压上升曲线，为调节电池电压上升曲线提供准确的参考。
在第一阶段，测量周期为10秒，即每隔10秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比，在第二阶段，测量周期为60秒，即每隔60秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比，在第三阶段，测量周期为50秒，即每隔50秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比，在第四阶段，测量周期为105秒，即每隔105秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比，在第五阶段，测量周期为70秒，即每隔70秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比。
上述测量周期的设定主要考虑两个因素，一是保证锂聚合物电池电压有可分辨的变化，二是保证及时测量锂聚合物电池电压并将测量结果与预设电压曲线进行对比，为充电电流的调整提供依据。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种锂聚合物电池跟踪充电的方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）先用100 毫安～2安的电流向锂聚合物电池试探充电，跟踪测量锂聚合物电池电压的变化；
（2）当锂聚合物电池电压上升曲线低于预设电压上升曲线，加大充电电流,使电池上升曲线与预设电压上升曲线保持一致；当锂聚合物电池电压上升曲线低于预设上升曲线，减小充电电流,使电池上升曲线与预设电压上升曲线保持一致；当锂聚合物电池电压上升曲线与预设上升曲线相同，充电电流保持不变；
（3）检测到锂聚合物电池充满电后，停止对其充电。
2.如权利要求1所述的一种锂聚合物电池跟踪充电的方法，其特征在于：在步骤（1）中，所述试探充电时间为3～9分钟。
3.如权利要求1所述的一种锂聚合物电池跟踪充电的方法，其特征在于：在步骤（2）中，所述锂聚合物电池预设电压上升曲线为锂聚合物电池1C充电时电压上升曲线。
4.如权利要求3所述的一种锂聚合物电池跟踪充电的方法，其特征在于：锂聚合物电池1C充电时电压上升曲线包括三个阶段：
第一阶段，y1 = （1.94～1.95）x1 + 3213；
第二阶段，y2 =（0.09～0.1）x2+ 3690；
第三阶段，y3 = （0.18～0.19）x3 + 3485；
其中，y1、y2 、y3均为电压值，电压单位为毫伏，x1、x2、x3均为时间值，时间单位为秒。
5.如权利要求4所述的一种锂聚合物电池跟踪充电的方法，其特征在于：所述当y1的电压值达到3700毫伏时，所述电压上升曲线进入第二阶段，当y2电压值达到3900毫伏时，所述电压上升曲线进入第三阶段，当y3的电压值达到4200毫伏时，停止充电。
6.如权利要求4所述的一种锂聚合物电池跟踪充电的方法，其特征在于：在第一阶段，每隔10秒～30秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比，在第二阶段，每隔40秒～60秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比，在第三阶段，每隔60秒～105秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比。
7.如权利要求3所述的一种锂聚合物电池跟踪充电的方法，其特征在于：锂聚合物电池1C充电时电压上升曲线包括五个阶段：
第一阶段，Y1 = （1.94～1.95）X1 + 3213；
第二阶段，Y2 =（0.16～0.17）X2+ 3655；
第三阶段，Y3 = （0.07～0.08）X3 + 3729；
第四阶段，Y4 =（0.14～0.15）X4+ 3591；
第五阶段，Y5 = （0.18～0.19）X5 + 3488；
其中，y1、y2 、y3 、y4、y5均为电压值，电压单位为毫伏，X1、X 2、X 3、
X 4、X5均为时间值，时间单位为秒。
8.如权利要求8所述的一种锂聚合物电池跟踪充电的方法，其特征在于：所述当Y1的电压值达到3700毫伏时，所述电压上升曲线进入第二阶段；当Y2电压值达到3800毫伏时，所述电压上升曲线进入第三阶段；当Y3的电压值达到3900毫伏时，所述电压上升曲线进入第四阶段；当Y4的电压值达到4000毫伏时，所述电压上升曲线进入第五阶段；Y5的电压值达到4200毫伏时，停止充电。
9.如权利要求9所述的一种锂聚合物电池跟踪充电的方法，其特征在于：在第一阶段，每隔10秒～30秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比，在第二阶段，每隔40秒～60秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比，在第三阶段，每隔30秒～50秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比，在第四阶段，每隔60秒～105秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比，在第五阶段，每隔50秒～70秒对锂聚合物电池电压进行测量并将测量结果与预设电压曲线进行对比。
10.如权利要求1所述的一种锂聚合物电池跟踪充电的方法，其特征在于：在步骤（3）中，检测到锂聚合物电池充满电后，进入恒压充电阶段，当充电电流小于跟踪结束电流1/10时，停止充电。
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