CN104617344A - 缩短充电时间的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种缩短充电时间的方法及设备，该方法包括以下步骤：获取电池的电流值和电压值的变化量，并计算电池的寄生电阻；以预设充电电流和预设充满电电压对电池开始充电；检测实际充电电流大小，根据所述实际充电电流相对所述预设充电电流的变化调节所述预设充满电电压直至电池被充满电。通过外获取任何时刻电池的电压以及充、放电电流数据来提高电池充电电压的方法，在当前硬件没有更改的情况下，仅通过软件处理，让电池尽可能多的时间处于恒流充电阶段，从而缩短充电时间。
Description
技术领域
本发明涉及电池充电技术，特别是涉及一种缩短充电时间的方法和设备。
背景技术
目前，在便携式电子产品中，电池的充电基本上由充电IC(integrated circuit，集成电路)控制，整个充电过程分为涓流充电、恒流充电、恒压充电三个阶段，充电IC设置的充电截止电压为电池的满电电压，也就是在恒流充电阶段当充满电电压达到电池满电电压时，充电IC会转入恒压充电；由于电池的电芯到充电IC整个路径上寄生电阻的存在(如电芯的内阻，保护板上MOS管的阻抗，PTC(Positive Temperature Coefficient，热敏电阻)的阻抗，电池保护板到充电IC线路上的阻抗等)导致在恒流充电结束时，实际到电芯的电压并没有达到电芯满电电压；此时充电IC切换到恒压阶段，由于此阶段充电电流会逐渐减小，这就导致整个充电时间较大的延长。
现有的某些快速充电方案存在几点不足：一是电池的寄生电阻设置为定值，当外界条件改变时误差较大，发挥不出充电电流缩短的最大优势；二是需要增加额外的外围器件，比较复杂。
发明内容
本发明目的在于提供一种充电效率更高的缩短充电时间的方法，旨在解决现有的电池充电方法的寄生电阻设置为定值，发挥不出充电时间缩短的最大优势的问题。
本发明提供了一种缩短充电时间的方法，包括以下步骤：
获取电池的电流值和电压值的变化量，并计算电池的寄生电阻；
以预设充电电流和预设充满电电压对电池开始充电；
检测实际充电电流大小，根据所述实际充电电流相对所述预设充电电流的变化调节所述预设充满电电压直至电池被充满电。
本发明还提供了一种缩短充电时间的设备，其特征在于，包括：
电阻获取单元，用于获取电池的电流值和电压值的变化量，并计算电池的寄生电阻；
充电控制单元，用于以预设充电电流和预设充满电电压对电池开始充电；
检测调节单元，用于检测实际充电电流大小，根据所述实际充电电流相对所述预设充电电流的变化调节所述预设充满电电压直至电池被充满电。
上述的缩短充电时间的方法是通过外获取任何时刻电池的电压以及充、放电电流数据来提高电池充电电压的方法，在当前硬件没有更改的情况下，仅通过软件处理，让电池尽可能多的时间处于恒流充电阶段，从而缩短充电时间。
附图说明
图1为本发明较佳实施例中缩短充电时间的方法的流程图；
图2为本发明较佳实施例中缩短充电时间的系统的模块图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。
请参阅图1及图2，本发明较佳实施例中缩短充电时间的方法，应用于包含可充电电池的便携电子设备，如移动终端等，该方法包括以下步骤：
步骤S110，获取电池的电流值和电压值的变化量，并计算电池的寄生电阻。通过一装置能够获取到任何时刻电池的电压以及充、放电电流数据，如电量记、库仑计等。具体地，可以是间隔预设时间获取一次，可以准确监控电池的寄生电阻的变化。当然也可以是实时监控。
步骤S120，以预设充电电流和预设充满电电压对电池开始充电。
具体地，所述预设充满电电压为：电池满电时的电压与所述预设充电电流和所述寄生电阻的乘积之和。当系统进入充电状态后，系统设置当前状态下的充电电流，设置充电IC的充电满电电压V＝V1(电池的满电电压)+I*R(I为设置的充电电流，R为电池寄生电阻，即I*R为充电时充电IC到电池电芯的压降)。
步骤S130，检测实际充电电流大小，根据所述实际充电电流相对所述预设充电电流的变化调节所述预设充满电电压直至电池被充满电。
具体地，系统开始充电并定时检测实际充电电流大小，如果实际充电电流相对所述预设充电电流变小，说明充电IC进入到恒压充电阶段，此时需要更新充电IC的充电满电电压V来保护电池；循环检测，直到充电结束。
在步骤S120之前还包括检测是否有适配器(充电器)插入的步骤，若有则执行步骤S120；否则继续检测。
在优选的实施例中，步骤S110具体为：记录电池两个相邻时刻的电流值和电压值，并以该两个相邻时刻的电流值和电压值计算电池的寄生电阻。
假设第一时刻的电池电压为V1、电流为I1，第二时刻的电池电压为V2、电流为I2，那么寄生电阻R＝(V1-V2)/(I2-I1)。这里需要注意，两个相邻时刻电流值差异越大，计算出来的寄生电阻越准确；另外在影响电池内阻的因素中，很多都会随时间、温度等的变化而变化，所以寄生电阻值需要较频繁的更新才能缩短充电时间。在这里推荐电子设备的系统开机或者休眠唤醒时，电子设备在打开显示屏背光前记录一次电流值和电压值，电子设备打开显示屏背光后再记录一次电流值和电压值，通过如上两次的值来计算电池内阻。
步骤S130具体为，实时检测电池是否被充满电，若是则结束充电。若没有，则延时一定时间，检测当前的实际充电电流，判断该实际充电电流是否与预设充电电流是否相等。如相等则继续检测电池是否被充满电，直至实际充电电流小于预设充电电流时，即充满电电压达到电池满电电压时，恒流充电阶段结束，会调节充电电流的大小，转入恒压充电阶段。
通过此方案的优化，经过测试充电时间能够减少10％～15％。实际测试数据如下：充电电流1.8A，电池容量4700mAh，之前充电时间为3小时20分钟，通过此方案更改后，充电时间变为3小时，充电时间缩短20分钟。
此外，请参阅图2，还提供了一种缩短充电时间的设备，包括电阻获取单元110、充电判断单元120、充电控制单元130和检测调节单元140。
电阻获取单元110用于获取电池的电流值和电压值的变化量，并计算电池的寄生电阻；充电判断单元120用于检测是否有适配器插入，若有则所述充电控制单元130以预设充电电流和预设充满电电压对电池进行充电；否则继续检测。充电控制单元130用于以预设充电电流和预设充满电电压对电池开始充电；检测调节单元140用于检测实际充电电流大小，根据所述实际充电电流相对所述预设充电电流的变化调节所述预设充满电电压直至电池被充满电。
所述预设充满电电压为：电池满电时的电压与所述预设充电电流和所述寄生电阻的乘积之和。
进一步地，所述电阻获取单元包括：记录模块，用于记录电池两个相邻时刻的电流值和电压值；计算模块，用于以该两个相邻时刻的电流值和电压值计算电池的寄生电阻。
所述两个相邻时刻的电流值和电压值为：电子设备打开显示屏背光前的电流值和电压值，以及电子设备打开显示屏背光后的电流值和电压值。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述装置中单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明实施例各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种缩短充电时间的方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取电池的电流值和电压值的变化量，并计算电池的寄生电阻；
以预设充电电流和预设充满电电压对电池开始充电；
检测实际充电电流大小，根据所述实际充电电流相对所述预设充电电流的变化调节所述预设充满电电压直至电池被充满电。
2.如权利要求1所述的缩短充电时间的方法，其特征在于，在所述以预设充电电流和预设充满电电压对电池进行充电的步骤之前还包括如下步骤：
检测是否有适配器插入，若有则以预设充电电流和预设充满电电压对电池进行充电；否则继续检测。
3.如权利要求1所述的缩短充电时间的方法，其特征在于，所述获取电池的电流值和电压值的变化量，并计算电池的寄生电阻的步骤具体为：
记录电池两个相邻时刻的电流值和电压值，并以该两个相邻时刻的电流值和电压值计算电池的寄生电阻。
4.如权利要求3所述的缩短充电时间的方法，其特征在于，所述两个相邻时刻的电流值和电压值为：电子设备打开显示屏背光前的电流值和电压值，以及电子设备打开显示屏背光后的电流值和电压值。
5.如权利要求1至4任一项所述的缩短充电时间的方法，其特征在于，所述预设充满电电压为：电池满电时的电压与所述预设充电电流和所述寄生电阻的乘积之和。
6.一种缩短充电时间的设备，其特征在于，包括：
电阻获取单元，用于获取电池的电流值和电压值的变化量，并计算电池的寄生电阻；
充电控制单元，用于以预设充电电流和预设充满电电压对电池开始充电；
检测调节单元，用于检测实际充电电流大小，根据所述实际充电电流相对所述预设充电电流的变化调节所述预设充满电电压直至电池被充满电。
7.如权利要求6所述的缩短充电时间的设备，其特征在于，还包括：
充电判断单元，用于检测是否有适配器插入，若有则所述充电控制单元以预设充电电流和预设充满电电压对电池进行充电；否则继续检测。
8.如权利要求6所述的缩短充电时间的设备，其特征在于，所述电阻获取单元包括：
记录模块，用于记录电池两个相邻时刻的电流值和电压值；
计算模块，用于以该两个相邻时刻的电流值和电压值计算电池的寄生电阻。
9.如权利要求8所述的缩短充电时间的设备，其特征在于，所述两个相邻时刻的电流值和电压值为：电子设备打开显示屏背光前的电流值和电压值，以及电子设备打开显示屏背光后的电流值和电压值。
10.如权利要求6至9任一项所述的缩短充电时间的设备，其特征在于，所述预设充满电电压为：电池满电时的电压与所述预设充电电流和所述寄生电阻的乘积之和。
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