CN105304964B - 基于电流与时间参数的电瓶充满判断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电流与时间参数的电瓶充满判断方法，包括：步骤一，设定预充电时长T2、定时时长T3，读取已充电时长T1；步骤二，根据已充电时长T1、预充电时长T2和定时时长T3进行时间判断；步骤三，根据时间判断结果，读取电流I获得参考容量C1和C2，并根据参考容量C1和C2判断电瓶是否进入充电结束阶段；步骤四，如果进入充电结束阶段，根据已充电时长T1和预充电时长T2获得差时时长T4，并根据差时时长T4判断电瓶是否充满。本发明提供一种基于电流与时间参数的电瓶充满判断方法，目的在于若在未知电瓶容量的情况下，基于电流和时间参数有效的对电瓶是否充满进行判断，从而及时停止充电，避免电瓶极化、充电器老化，延长电瓶的使用寿命。

Description

基于电流与时间参数的电瓶充满判断方法

技术领域

本发明涉及一种电瓶充满判断方法，更具体地说，涉及一种基于电流与时间参数的电瓶充满判断方法。

背景技术

电瓶充电的方式很多，常用的充电方法有恒流充电、恒压充电等。恒流充电是用调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串联电阻以保持充电电流强度不变的充电方法。但充电后期，充电电流多用于电解水，产生气体，这不仅消耗电能，而且容易使极板上活性物质大量脱落，温升过高，造成极板弯曲，容量迅速下降而提前报废。恒压充电是在全部充电过程中，充电电压始终保持不变的充电方法。其缺点是，在刚开始充电时，充电电流过大，电极活性物质体积变化收缩太快，影响活性物质的机械强度，致使其脱落。而在充电后期充电电流又过小，使极板深处的活性物质得不到充电反应，形成长期充电不足，影响蓄电池的使用寿命。

由此，目前主流充电方式为：先恒流再恒压，可避免单纯采用恒流或恒压充电方式时所带来的缺点。该充电方式的电流变化为：充电初期，充电电流保持恒定；充电后期，充电电流逐渐减小。

现有技术中，若已知家用电动自行车的电瓶容量，电瓶充满判断方法较为简单，例如采用电压检测方式进行判断；但是在未知电瓶容量的情况下，目前还没有一种有效的电瓶充满判断方法。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种基于电流与时间参数的电瓶充满判断方法，目的在于若在未知电瓶容量的情况下，基于电流和时间参数有效的对电瓶是否充满进行判断，从而及时停止充电，避免电瓶极化、充电器老化，延长电瓶的使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于电流与 时间参数的电瓶充满判断方法，包括：

设定预充电时长、定时时长，读取已充电时长；

时间判断，根据已充电时长、预充电时长和定时时长进行时间判断；

容量判断，根据时间判断结果，读取电流获得第一参考容量和第二参考容量，并根据第一参考容量和第二参考容量判断电瓶是否进入充电结束阶段；

差时判断，如果进入充电结束阶段，根据已充电时长和预充电时长获得差时时长，并根据差时时长判断电瓶是否充满。

本发明进一步设置为：所述的时间判断包括定时充电结束判断和定时判断，

定时充电结束判断，将已充电时长与预充电时长进行比较，如果已充电时长大于或等于预充电时长则充电时间结束并结束充电，如果已充电时长小于预充电时长则进行定时判断；

定时判断，将已充电时长与定时时长进行比较，如果已充电时长小于定时时长则循环执行定时充电结束判断和定时判断，如果已充电时长大于或等于定时时长则执行容量判断。

本发明进一步设置为：所述的定时时长设定为2h。

本发明进一步设置为：如果已充电时长小于定时时长，计算第一参考容量和第二参考容量，第一参考容量和第二参考容量的计算公式：C1＝I/I1*T,C2＝I/I2*T,其中I为当前电流，I1为充电初期的充电电流，I2为充电结束的充电电流，T为充电器的转换效率。

本发明进一步设置为：如果10AH<C1<20AH，且C2>20AH，判定此时处于充电阶段，继续充电，每间隔一段时间执行容量判断；反之执行差时判断。

本发明进一步设置为：所述的间隔时间为0.5h。

本发明进一步设置为：如果差时时长小于1h则判定电瓶充满并结束充电；反之则每间隔一段时间执行差时判断。

本发明进一步设置为：所述的间隔时间为0.5h。

与现有技术相比，本发明至少具有如下技术效果：

本发明利用在未知电瓶容量的情况下，在电瓶充电过程中，基于电流和时间参数进行可靠、有效的分析电瓶的充电状态，使不同电瓶容量的电动自行车及时停止充电，从而避免电动自行车的电瓶极化及充电器老化，延长了电动自行车电瓶的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例的基于电流与时间参数的电瓶充满判断方法的流程示意图。

具体实施方式

参照图1对本发明基于电流与时间参数的电瓶充满判断方法实施例做进一步说明。

然而，本发明可以以各种不同形式实现，并且本发明不应理解为限于在此阐述的示例性实施例。提供示例性实施例以有助于更全面的理解本发明。

家用电动自行车电瓶容量，目前有10AH，12AH，16AH，20AH。经我司研究发现，若采用先恒流再恒压的充电方式，充电初期阶段的充电电流一般在0.1C，充电结束阶段的充电电流一般在0.05C。由上述概念得知，电瓶容量类型是固定的，可认为是个常量，电流大小与电瓶容量有一定关系，且电流大小随着充电时间推移而变化。由此，若在未知电瓶容量的情况下，可基于电流和时间参数对电瓶充满进行有效的判断。

如图1所示，一种基于电流与时间参数的电瓶充满判断方法，包括：

步骤一，设定预充电时长T2、定时时长T3，读取已充电时长T1；

预充电时长T2是充电用户选择并设定的。一般的，该时长不超过8h。国标规定，电瓶一般充电时间为8h，即使电流达不到结束电流，也应该停止，不然影响电瓶的使用寿命。

步骤二，时间判断。根据已充电时长T1、预充电时长T2和定时时长T3进行时间判断。时间判断包括定时充电结束判断和定时判断。

首先进行的是定时充电结束判断，将已充电时长T1与预充电时长T2进行比较，如果已充电时长T1大于或等于预充电时长T2则充 电时间结束并结束充电，如果已充电时长T1小于预充电时长T2则进行定时判断；定时判断，将已充电时长T1与定时时长T3进行比较。定时时长T3设定为2h，如果已充电时长T1小于2h则循环执行时间判断，如果已充电时长T1大于或等于2h则执行步骤三。

定时时长T3为2h的参数设定不唯一，可以根据运行情况来进行调整。但是理论上，如果电瓶本身电量足够的情况下，在2h内就可以将电瓶充满，因此本发明选择2h来进行判断。

步骤三，容量判断。读取电流I，计算第一参考容量C1和第二参考容量C2：

C1＝I/I1*T

C2＝I/I2*T

其中I1为0.1C即充电初期的充电电流，I2为0.05C即充电结束的充电电流，T为转换效率，在本实施例中，充电器的转换效率为80％。如果10AH<C1<20AH，且C2>20AH，判定此时电瓶还处于充电阶段，继续充电，每间隔一段时间执行步骤三；反之执行步骤四。

举个例子，如果此时读到的电流为800ma，由于不知道该时刻的电瓶处于何种阶段，可以先认为该电流为初期的充电电流，将该电流带入C1的计算公式得到电瓶容量大致为6AH(计算值为6.4AH)，但是6AH的电瓶容量不属于常规电动自行车的电瓶容量，显然与实际情况不符；那么可认为该电流为结束阶段的充电电流，将该电流带入C2的计算公式得到电瓶容量大致为12AH(计算值为12.8AH)，是符合实际的。因此，如果此时充电时间已经有几个小时的话，可以认为该电瓶已经充满。(由于恒压阶段的电流会逐渐减小，过段时间后，C2的值会更加贴近常规电瓶容量。)

再例如，如果此时读到的电流为1500ma，由于不知道该时刻的电瓶处于何种阶段，可以先认为该电流为初期的充电电流，将该电流带入C1的计算公式得到电瓶容量大致为12AH，12AH的电瓶容量是属于常规电动自行车的电瓶容量，是符合实际的；如果认为该电流为结束阶段的充电电流，将该电流带入C2的计算公式得到电瓶容量大致为24AH，显然与实际情况不符。

综上所述，如果C1<10AH,那么该电流不是充电初期的充电电流，如果C2>20AH，那么该电流也不是结束电流；因此，只有当10AH<C1<20AH，且C2>20AH可以判定还在处于充电阶段。

间隔时间设定为0.5h，即每隔30分钟执行一次步骤三。若为求得的结果更加精确，间隔时间可以设置更小，如20分钟、10分钟等。

步骤四，差时判断。如果不满足步骤三中10AH<C1<20AH，且C2>20AH的条件，即可认为电瓶进入充电结束阶段。此时，计算已充电时长T1和预充电时长T2的差值，求得差时时长T4。读取当前电流值，求得第二参考容量C2值。若差时时长T4小于1h或C2>20AH则判定电瓶已充满，同时结束充电；反之，可每间隔一段时间来继续读取电流计算C2是否符合充电阶段特点(容量值是否满足常规电瓶容量值)，循环执行步骤四。

间隔时间设定为0.5h，即每隔30分钟执行一次。若为求得的结果更加精确，间隔时间可以设置更小，如20分钟、10分钟等。

本发明一种基于电流与时间参数的电瓶充满判断方法，主要针对预充电时长2h以上进行判断，对于预充电时长小于2h的情况并不适用。在未知电瓶容量的情况下，在电瓶充电过程中，基于电流和时间参数(即时间判断和容量判断)进行可靠、有效的分析电瓶的充电状态，使不同电瓶容量的电动自行车及时停止充电，从而避免电动自行车的电瓶极化及充电器老化，延长了电动自行车电瓶的使用寿命。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于电流与时间参数的电瓶充满判断方法，其特征在于：包括：

设定预充电时长、定时时长，读取已充电时长；

时间判断，根据已充电时长、预充电时长和定时时长进行时间判断，若已充电时长大于或等于定时时长，则执行容量判断；

容量判断，根据时间判断结果，读取电流获得第一参考容量和第二参考容量，并根据第一参考容量和第二参考容量判断电瓶是否进入充电结束阶段；

差时判断，如果进入充电结束阶段，根据已充电时长和预充电时长获得差时时长，并根据差时时长判断电瓶是否充满，如果差时时长小于1h则判定电瓶充满并结束充电。

2.根据权利要求1所述的基于电流与时间参数的电瓶充满判断方法，其特征在于：所述时间判断包括定时充电结束判断和定时判断，

定时充电结束判断，将已充电时长与预充电时长进行比较，如果已充电时长大于或等于预充电时长则充电时间结束并结束充电，如果已充电时长小于预充电时长则进行定时判断；

定时判断，将已充电时长与定时时长进行比较，如果已充电时长小于定时时长则循环执行定时充电结束判断和定时判断，如果已充电时长大于或等于定时时长则执行容量判断。

3.根据权利要求2所述的基于电流与时间参数的电瓶充满判断方法，其特征在于：所述定时时长设定为2h。

4.根据权利要求1所述的基于电流与时间参数的电瓶充满判断方法，其特征在于：如果已充电时长大于或等于定时时长，计算第一参考容量和第二参考容量，第一参考容量和第二参考容量的计算公式：C1＝I/I1*T,C2＝I/I2*T,其中I为当前电流，I1为充电初期的充电电流，I2为充电结束的充电电流，T为充电器的转换效率。

5.根据权利要求4所述的基于电流与时间参数的电瓶充满判断方法，其特征在于：如果10AH<C1<20AH，且C2>20AH，判定此时处于充电阶段，继续充电，每间隔一段时间执行容量判断；反之执行差时判断。

6.根据权利要求5所述的基于电流与时间参数的电瓶充满判断方法，其特征在于：所述间隔时间为0.5h。

7.根据权利要求1所述的基于电流与时间参数的电瓶充满判断方法，其特征在于：如果差时时长大于或等于1h，则每间隔一段时间执行差时判断。

8.根据权利要求7所述的基于电流与时间参数的电瓶充满判断方法，其特征在于：所述间隔时间为0.5h。