CN105162181A - 一种充电方法及充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电方法及充电装置。该充电方法包括：判断电池是否进入恒流充电阶段；若电池进入恒流充电阶段，根据电池当前的电压值设置电池的充电电流；以该充电电流对电池进行恒流充电；判断恒流充电后的电池的电压值是否达到恒压充电阶段对应的电压值；若恒流充电后的电池的电压值未达到恒压充电阶段对应的电压值，继续执行根据电池当前的电压值设置充电电流的步骤。通过上述方式，本发明能够减少电池的充电时间，从而提高电池的整体充电效率，进而提高用户的体验度。

Description

一种充电方法及充电装置

技术领域

本发明涉及电学领域，特别是涉及一种充电方法及充电装置。

背景技术

现有的充电模式，无论是开关充电还是线性充电，在恒流充电阶段，当最大热耗固定的情况下，采用一恒定的电流进行恒流充电均会出现充电时间长从而影响客户体验的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种充电方法及充电装置，能够在恒流充电阶段减少充电时间，从而提高电池的整体充电效率，进而提高用户的体验度。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种充电方法，该方法包括：判断电池是否进入恒流充电阶段；若电池进入恒流充电阶段，根据电池当前的电压值设置电池的充电电流；以该充电电流对电池进行恒流充电；判断恒流充电后的电池的电压值是否达到恒压充电阶段对应的电压值；若恒流充电后的电池的电压值未达到恒压充电阶段对应的电压值，继续执行根据电池当前的电压值设置充电电流的步骤。

其中，以该充电电流对电池进行恒流充电的步骤包括：以至少两种不同的充电电流依次对电池进行恒流充电直至电池的电压值达到恒压充电阶段对应的电压值。

其中，以至少两种不同的充电电流依次对电池进行恒流充电直至电池的电压值达到恒压充电阶段对应的电压值的步骤包括：以第一充电电流对电池进行恒流充电直至电池的电压值达到第一电压值；以第二充电电流对电池进行恒流充电直至电池的电压值达到第二电压值，其中，第二充电电流由第一电压值确定；以第三充电电流对电池进行恒流充电直至电池的电压值达到第三电压值，其中，第三电压值为恒压充电阶段对应的电压值，第三充电电流由第二电压值确定。

其中，第一充电电流、第二充电电流和第三充电电流依次减小，第一电压值、第二电压值和第三电压值依次增加。

其中，电池的充电电流根据如下公式进行计算：

Ichg＝Pm×η/[(1-η)×Vbat]；

其中，Ichg为电池的充电电流，Vbat为电池当前的电压值，Pm为电池充电时的最大热耗，η为电池的充电效率。

其中，第一充电电流、第二充电电流和第三充电电流依次增加，第一电压值、第二电压值和第三电压值依次增加。

其中，电池的充电电流根据如下公式进行计算：

Ichg＝Pm/(Vchg-Vbat)；

其中，Ichg为电池的充电电流，Vbat为电池当前的电压值，Pm为电池充电时的最大热耗，Vchg为电池的充电电压。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种充电装置，该充电装置包括：充电电路、处理器和电池，充电电路和电池分别耦接于处理器；处理器判断电池是否进入恒流充电阶段；若电池进入恒流充电阶段，根据电池当前的电压值设置电池的充电电流；控制充电电路以充电电流对电池进行恒流充电；判断恒流充电后的电池的电压值是否达到恒压充电阶段对应的电压值；若恒流充电后的电池的电压值未达到恒压充电阶段对应的电压值，处理器继续执行根据电池当前的电压值设置充电电流的操作。

其中，处理器控制充电电路以至少两种不同的充电电流依次对电池进行恒流充电，直至电池的电压值达到恒压充电阶段对应的电压值。

其中，处理器控制充电电路以第一充电电流对电池进行恒流充电直至电池的电压值达到第一电压值；处理器控制充电电路以第二充电电流对电池进行恒流充电直至电池的电压值达到第二电压值，其中，第二充电电流由第一电压值确定；处理器控制充电电路以第三充电电流对电池进行恒流充电直至电池的电压值达到第三电压值，其中，第三电压值为恒压充电阶段对应的电压值，第三充电电流由第二电压值确定。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的充电方法及充电装置根据电池的当前的电压值设置电池的充电电流，并根据不同的充电电流依次对电池进行恒流充电，能够减少电池的充电时间，从而提高电池的整体充电效率，进而提高用户的体验度。

附图说明

图1是本发明实施例的充电装置的结构示意图；

图2是本发明实施例的充电方法的流程图；

图3是本发明第一实施例的电池在充电过程中的电压和电流的曲线图；

图4是本发明第二实施例的电池在充电过程中的电压和电流的曲线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例的充电装置的结构示意图。如图1所示，充电装置1包括充电电路10、处理器20和电池30，其中，充电电路10和电池30分别耦接于处理器20。

处理器20用于判断电池30是否进入恒流充电阶段；若电池30进入恒流充电阶段，根据电池30当前的电压值设置电池30的充电电流；控制充电电路10以该充电电流对电池30进行恒流充电；判断恒流充电后的电池30的电压值是否达到恒压充电阶段对应的电压值；若恒流充电后的电池30的电压值未达到恒压充电阶段对应的电压值，处理器20继续执行根据电池30当前的电压值设置充电电流的操作。

优选地，处理器20根据电池30的电压值判断电池30是否进入恒流充电阶段的步骤具体为：处理器20获取电池30的电压值，接着比较电池30的电压值与预设电压值，根据比较结果判断电池是否进入恒流充电阶段。其中，预设电压值包括第一预设电压和第二预设电压，第一预设电压小于第二预设电压。当电池30的电压值等于第一预设电压时，电池进入恒流充电阶段；当电池30的电压值大于第一预设电压且小于第二预设电压时，电池30处于恒流充电阶段。以锂电池为例，第一预设电压为3.2V，第二预设电压为4.2V。

其中，处理器20控制充电电路10以该充电电流对电池30进行恒流充电的操作具体为：处理器20控制充电电路10以至少两种不同的充电电流依次对电池30进行恒流充电，直至电池30的电压值达到恒压充电阶段对应的电压值。

以处理器20控制充电电路10以至少两种不同的充电电流依次对电池30进行恒流充电为例来说，其具体包括：

处理器20控制充电电路10以第一充电电流对电池30进行恒流充电直至电池30的电压值达到第一电压值，其中第一充电电流由电池进入恒流充电阶段对应的电压值确定；

处理器20控制充电电路10以第二充电电流对电池进行恒流充电直至电池30的电压值达到第二电压值，其中，第二充电电流由第一电压值确定；

处理器20控制充电电路10以第三充电电流对电池30进行恒流充电直至电池的电压值达到第三电压值，其中，第三电压值为恒压充电阶段对应的电压值，第三充电电流由第二电压值确定。

其中，当充电电路10为开关充电电路时，电池30的充电电流根据如下公式进行计算：

Ichg＝Pm×η/[(1-η)×Vbat]；

其中，Ichg为电池的充电电流，Vbat为电池当前的电压值，Pm为已知值，其为电池充电时的最大热耗，η为已知值，其为电池的充电效率。

承接上述举例，由上述公式可知，由于第一充电电流由电池进入恒流充电阶段对应的电压值确定，第二充电电流由第一电压值确定，第三充电电流由第二电压值确定，随着电池进入恒流充电阶段对应的电压值，第一电压值、第二电压值、第三电压值的依次增加，第一充电电流、第二充电电流和第三充电电流依次减小。

其中，当充电电路10为线性充电电路时，电池30的充电电流根据如下公式进行计算：

Ichg＝Pm/(Vchg-Vbat)；

其中，Ichg为电池的充电电流，Vbat为电池当前的电压值，Pm为已知值，其为电池充电时的最大热耗，Vchg为已知值，其为电池的充电电压。

承接上述举例，由上述公式可知，由于第一充电电流由电池进入恒流充电阶段对应的电压值确定，第二充电电流由第一电压值确定，第三充电电流由第二电压值确定，随着电池进入恒流充电阶段对应的电压值，第一电压值、第二电压值、第三电压值的依次增加，第一充电电流、第二充电电流和第三充电电流依次增加。

图2是本发明实施例的充电方法的流程图，图2所示的充电方法基于图1所示的充电装置。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图2所示的流程顺序为限。如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤S101：判断电池是否进入恒流充电阶段；若电池进入恒流充电阶段，执行步骤S102，否则继续执行步骤S101。

在步骤S101中，处理器20根据电池30的电压值判断电池30是否进入恒流充电阶段的步骤具体为：处理器20获取电池30的电压值，比较电池30的电压值与预设电压值，根据比较结果判断电池30是否进入恒流充电阶段。其中，预设电压值包括第一预设电压和第二预设电压，第一预设电压小于第二预设电压，当电池30的电压值等于第一预设电压时，电池进入恒流充电阶段；当电池30的电压值大于第一预设电压且小于第二预设电压时，电池30处于恒流充电阶段。以锂电池为例，第一预设电压为3.2V，第二预设电压为4.2V。

步骤S102：根据电池当前的电压值设置电池的充电电流。

在步骤S102中，当充电电路10为开关充电电路时，电池30的充电电流根据如下公式进行计算：

Ichg＝Pm×η/[(1-η)×Vbat]；

其中，Ichg为电池的充电电流，Vbat为电池当前的电压值，Pm为已知值，其为电池充电时的最大热耗，η为已知值，其为电池的充电效率。

从上述公式可知，在恒流充电的过程中，由于Pm和η为已知的固定值，电池的充电电流会随着电池的电压值的增加而减小。

当充电电路10为线性充电电路时，电池30的充电电流根据如下公式进行计算：

Ichg＝Pm/(Vchg-Vbat)；

其中，Ichg为电池的充电电流，Vbat为电池当前的电压值，Pm为已知值，其为电池充电时的最大热耗，Vchg为已知值，其为电池的充电电压。

从上述公式可知，在恒流充电的过程中，由于Pm和Vchg为固定值，电池30的充电电流会随着电池30的电压值的增加而增大。

步骤S103：以该充电电流对电池进行恒流充电。

在步骤S103，处理器20控制充电电路10以该充电电流对电池30进行恒流充电的步骤具体为：处理器20控制充电电路10以至少两种不同的充电电流依次对电池30进行恒流充电，直至电池30的电压值达到恒压充电阶段对应的电压值。其中，电池30的电压值随着恒流充电的进行逐步上升。

以处理器20控制充电电路10以三种不同的充电电流依次对电池30进行恒流充电为例来说，其具体包括如下步骤：

处理器20控制充电电路10以第一充电电流对电池30进行恒流充电直至电池的电压值达到第一电压值；

处理器20控制充电电路10以第二充电电流对电池30进行恒流充电直至电池的电压值达到第二电压值，其中，第二充电电流由第一电压值确定；

处理器20控制充电电路10以第三充电电流对电池30进行恒流充电直至电池30的电压值达到第三电压值，其中，第三电压值为恒压充电阶段对应的电压值，第三充电电流由第二电压值确定。

其中，当充电电路10为开关充电电路时，第一充电电流、第二充电电流和第三充电电流依次减小，第一电压值、第二电压值和第三电压值依次增加。

其中，当充电电路10为线性充电电路时，第一充电电流、第二充电电流和第三充电电流依次增加，第一电压值、第二电压值和第三电压值依次增加。

步骤S104：判断恒流充电后的电池的电压值是否达到恒压充电阶段对应的电压值；

在步骤S104中，处理器20判断恒流充电后的电池的电压值是否达到恒压充电阶段对应的电压值，以锂电池为例，恒压充电阶段对应的电压值优选为4.2V。当处理器20判断电池30的电压值未达到恒压充电阶段对应的电压值时，说明当前的恒流充电阶段还没结束，继续执行步骤S102。当处理器20判断电池30的电压值达到设定的恒压充电阶段的电压值，说明恒流充电阶段已结束，继续执行步骤S105。

步骤S105：对电池进行恒压充电直至电池充满。

在步骤S105中，当步骤S104判断恒流充电后的电池的电压值达到恒压充电阶段对应的电压值后，继续对电池进行恒压充电，直至电池充满。

请一并参考图3，图3是本发明第一实施例的电池在充电过程中的电压和电流的曲线图。图3所示的曲线图为充电电路为开关充电电路时的曲线图，同时，为了与现有技术进行比对，在图3中，增加了用虚线表示的现有技术中电池在充电过程中的电压和电流的曲线图。

由图3可知，T代表时间，V和I分别代表电压和电流，当充电电路为开关充电电路时，在恒流充电阶段，以依次减小的三种不同的充电电流对电池进行恒流充电，伴随着充电的进行，电池的电压值逐步上升直至达到恒压充电阶段对应的电压值。其中，当电池的电压值达到恒压充电阶段对应的电压值，电池转入恒压充电阶段。

进一步，由图3可知，本发明中电池充满所需要的充电时间为T1，现有技术中电池充满所需要的充电时间为T2，其中T1小于T2。也就是说，在最大热耗为固定值的情况下，当充电电路为开关充电电路时，采用本发明的充电方法，能够大大减少充电的时间。

请一并参考图4，图4是本发明第二实施例的电池在充电过程中的电压和电流的曲线图。图4所示的曲线图为充电电路为线性充电电路时的曲线图，同时，为了与现有技术进行比对，在图4中，增加了用虚线表示的现有技术中电池在充电过程中的电压和电流的曲线图。

由图4可知，T代表时间，V和I分别代表电压和电流，当充电电路为线性充电电路时，在恒流充电阶段，以依次增加的三种不同的充电电流对电池进行恒流充电，伴随着充电的进行，电池的电压值逐步上升直至达到恒压充电阶段对应的电压值。其中，当电池的电压值达到恒压充电阶段对应的电压值，电池转入恒压充电阶段。

进一步，由图4可知，本发明中电池充满所需要的充电时间为T1，现有技术中电池充满所需要的充电时间为T2，其中T1小于T2。也就是说，在最大热耗为固定值的情况下，当充电电路为线性充电电路时，采用本发明的充电方法，能够大大减少充电的时间。

本领域的技术人员可以理解，图3和图4均是以三种不同的充电电流对电池进行恒流充电为例来描述的，本发明不以此为限，也就是说只要是以大于等于二种不同的充电电流对电池进行恒流充电的充电方法均在本发明的保护范围内。

区别于现有技术的情况，本发明的充电方法及充电装置根据电池的当前的电压值设置电池的充电电流，并根据不同的充电电流依次对电池进行恒流充电，能够减少电池的充电时间，从而提高电池的整体充电效率，进而提高用户的体验度。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种充电方法，其特征在于，所述方法包括：

判断所述电池是否进入恒流充电阶段；

若所述电池进入恒流充电阶段，根据所述电池当前的电压值设置所述电池的充电电流；

以所述充电电流对所述电池进行恒流充电；

判断恒流充电后的所述电池的电压值是否达到恒压充电阶段对应的电压值；

若恒流充电后的所述电池的电压值未达到所述恒压充电阶段对应的电压值，继续执行根据所述电池当前的电压值设置充电电流的步骤。

2.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述以所述充电电流对所述电池进行恒流充电的步骤包括：

以至少两种不同的充电电流依次对所述电池进行恒流充电直至所述电池的电压值达到所述恒压充电阶段对应的电压值。

3.根据权利要求2所述的充电方法，其特征在于，所述以至少两种不同的充电电流依次对所述电池进行恒流充电直至所述电池的电压值达到所述恒压充电阶段对应的电压值的步骤包括：

以第一充电电流对所述电池进行恒流充电直至所述电池的电压值达到第一电压值；

以第二充电电流对所述电池进行恒流充电直至所述电池的电压值达到第二电压值，其中，所述第二充电电流由所述第一电压值确定；

以第三充电电流对所述电池进行恒流充电直至所述电池的电压值达到第三电压值，其中，所述第三电压值为所述恒压充电阶段对应的电压值，所述第三充电电流由所述第二电压值确定。

4.根据权利要求3所述的充电方法，其特征在于，所述第一充电电流、第二充电电流和所述第三充电电流依次减小，所述第一电压值、所述第二电压值和所述第三电压值依次增加。

5.根据权利要求4所述的充电方法，其特征在于，所述电池的充电电流根据如下公式进行计算：

Ichg＝Pm×η/[(1-η)×Vbat]；

其中，Ichg为所述电池的充电电流，Vbat为所述电池当前的电压值，Pm为所述电池充电时的最大热耗，η为所述电池的充电效率。

6.根据权利要求3所述的充电方法，其特征在于，所述第一充电电流、第二充电电流和所述第三充电电流依次增加，所述第一电压值、所述第二电压值和所述第三电压值依次增加。

7.根据权利要求6所述的充电方法，其特征在于，所述电池的充电电流根据如下公式进行计算：

Ichg＝Pm/(Vchg-Vbat)；

其中，Ichg为所述电池的充电电流，Vbat为所述电池当前的电压值，Pm为所述电池充电时的最大热耗，Vchg为所述电池的充电电压。

8.一种充电装置，其特征在于，所述充电装置包括：充电电路、处理器和电池，所述充电电路和所述电池分别耦接于所述处理器；所述处理器用于判断所述电池是否进入恒流充电阶段；若所述电池进入恒流充电阶段，根据所述电池当前的电压值设置所述电池的充电电流；控制所述充电电路以所述充电电流对所述电池进行恒流充电；判断恒流充电后的所述电池的电压值是否达到恒压充电阶段对应的电压值；若恒流充电后的所述电池的电压值未达到所述恒压充电阶段对应的电压值，所述处理器继续执行根据所述电池当前的电压值设置充电电流的操作。

9.根据权利要求8所述的充电装置，其特征在于，所述处理器控制所述充电电路以至少两种不同的充电电流依次对所述电池进行恒流充电，直至所述电池的电压值达到所述恒压充电阶段对应的电压值。

10.根据权利要求9所述的充电装置，其特征在于，所述处理器控制所述充电电路以第一充电电流对所述电池进行恒流充电直至所述电池的电压值达到第一电压值；

所述处理器控制所述充电电路以第二充电电流对所述电池进行恒流充电直至所述电池的电压值达到第二电压值，其中，所述第二充电电流由所述第一电压值确定；

所述处理器控制所述充电电路以第三充电电流对所述电池进行恒流充电直至所述电池的电压值达到第三电压值，其中，所述第三电压值为所述恒压充电阶段对应的电压值，所述第三充电电流由所述第二电压值确定。