CN105656088B - 一种锂电池充电控制方法及充电控制系统 - Google Patents

一种锂电池充电控制方法及充电控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及锂电池充电技术,公开了一种锂电池充电控制方法及充电控制系统。锂电池充电控制方法包含,步骤a:设置多个模式切换电压与多个充电模式,于涓流切换电压Vtrkl至截止电压Vreg的电压区间内,设定n‑1个电流切换电压与n个充电电流,电流切换电压Vk=Vchg‑2*αk,充电电流Ik+1=(1/αk)I1;步骤b:检测锂电池的电池电压Vbat;步骤c:根据电池电压Vbat选择一种充电模式;步骤d:于n段驱动管恒功率充电模式中,根据电池电压Vbat选择一种充电电流。从而,使得锂电池的电池电压于固定充电时间前提下,能够有效地控制驱动管耗散功率和温升。

Description

一种锂电池充电控制方法及充电控制系统
技术领域
本发明涉及锂电池充电技术,特别涉及一种应用于线性充电器的锂电池充电控制方法及充电控制系统。
背景技术
目前,驱动管内置锂电池线性充电方案一般采用恒流恒压充电模式:当电池电压低于涓流恒流切换电压时,采用预充电模式;当电池电压充到涓流恒流切换电压以上时,充电器进入恒流充电模式,充电电流恒定,电池电压快速升高。当电池电压充到接近截止电压时,充电器进入恒压充电模式,电池电压恒定,充电电流逐渐减小。当充电电流减小到充电完成电流,充电器停止充电,进入充电完成状态,此时电池充满为负载供电。直到负载电流将电池电压拉低到再充电电压,充电器进入RC再充电模式,重新开始为电池充电。在整个充电过程中,多种检测和保护模块参与充电。驱动管内置的局限性是芯片支持的输入电压范围不能超过6V,不能实现高压应用。同时内置驱动管支持的电流驱动能力有限,一方面大驱动管占用大量芯片面积,另一方面驱动管长时间大电流充电自身发热会给芯片带来散热问题,导致芯片可靠性下降。
驱动管外置锂电池线性充电方案仍然采用恒流恒压充电模式,且无需高压工艺,就将输入电压范围提高到10V以上,同时外置驱动管能够提供更大的充电电流,而无需考虑芯片面积和芯片发热问题。然而,在大功率电源设备中,功率管仍然是电路中最容易损坏的器件。损坏的大部分原因是驱动管的实际耗散功率超过了额定数值,使功率管的管芯发热、结温Tj升高,当Tj超过产品用户手册允许值后,电流将急剧增大使驱动管烧毁。可见驱动管耗散功率P取决于管子内部结温Tj,耗散功率P定义为结温不超过最大允许值时的电流与电压乘积,表示单位时间内功率管所消耗的电能。驱动管消耗的功率越大,结温就越高,要保证结温不超过允许值,就必须对驱动管功率进行限制,否则就会影响到功率管工作性能,从而降低系统工作的可靠性,甚至损坏器件。
不管是于驱动管内置锂电池还是驱动管外置锂电池的充电中,都存在功率管的管芯发热带来的驱动管耗散功率和充电电流能力受限问题,同时充电电流受限会带来电池充电时间增长的问题。这使用户需要选择更高耐热性能的功率管,增加了用户的应用成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂电池充电控制方法及充电控制系统,使得锂电池的电池电压于固定充电时间前提下,能够有效地控制驱动管耗散功率和温升,从而延长了驱动管的使用寿命。
为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种锂电池充电控制方法,包含以下步骤:
步骤a:设置多个充电模式和多个模式切换电压,各充电模式分别对应一段电压区间,每段电压区间的切换点为模式切换电压。其中,所述多个模式切换电压包含电池激活切换电压Vactive、涓流切换电压Vtrkl与截止电压Vreg,所述多个充电模式包含电池激活模式、涓流充电模式、n段驱动管恒功率充电模式、恒压充电模式。
涓流切换电压Vtrkl至截止电压Vreg的电压区间对应n段驱动管恒功率充电模式,将这段电压区间划分成n个电压子区间,每个电压子区间对应一个充电电流,n个电压子区间需要设定n个充电电流和n-1个电流切换电压,其中,电流切换电压Vk=Vchg-2*αk,k=1、2、3……n-1,充电电流Ik+1=(1/αk)I1,Vchg为充电电压,α为驱动管峰值功率比例系数,I1为第一电压子区间的恒功率充电电流;
步骤b:检测锂电池的电池电压Vbat
步骤c:判断所述电池电压Vbat所属的电压区间,以选择该电压区间对应的充电模式为所述锂电池充电,其中,当Vbat<Vactive时,选择电池激活模式,当Vactive≤Vbat<Vtrkl时,选择涓流充电模式,当Vtrkl≤Vbat<Vreg时,选择n段驱动管恒功率充电模式,当Vreg≤Vbat时,选择恒压充电模式;
步骤d:于n段驱动管恒功率充电模式中,判断所述电池电压Vbat所属的电压子区间,以选择该电压子区间对应的充电电流为所述锂电池充电。
本发明实施方式相对于现有技术而言,本发明提供的锂电池充电控制方法中,以n段驱动管恒功率充电模式替代传统的恒流充电模式。从而,使得锂电池的电池电压于固定充电时间前提下,能够有效地控制驱动管耗散功率和温升,延长驱动管的使用寿命;换言之,在保持和传统恒流充电同等驱动管最大耗散功率前提下,缩短了锂电池的充电时间。
优选的,当所述涓流切换电压Vtrkl为3V,所述截止电压Vreg为4.2V时,设定n=4,α=0.82。当所述涓流切换电压Vtrkl为3V,所述截止电压Vreg为4.35V时,设定n=4,α=0.8。从而,对于常用的锂电池充电时,通过选择适当的恒功率充电段数与最佳的驱动管峰值功率比例系数,不仅有效地控制了驱动管耗散功率和温升,而且降低了用户控制的复杂性和计算难度。
本发明的实施方式还提供一种锂电池充电控制系统,包含控制模块、电压检测模块以及充电模块。所述电压检测模块连接于锂电池,用于检测锂电池的电池电压Vbat;所述控制模块连接电压检测模块和充电模块,用于设置多个模式切换电压与多个充电模式,并判断电池电压Vbat所属的电压区间,以选择该电压区间对应的充电模式;充电模块根据控制模块选择的充电模式为锂电池充电。
附图说明
图1是根据本发明的第一较佳实施方式的锂电池充电控制方法的流程图;
图2是根据本发明的第一较佳实施方式的锂电池的包含四段驱动管恒功率充电模式的充电状态图;
图3是根据本发明的第一较佳实施方式的n段驱动管恒功率充电模式4.2V锂电池充电时间MATLAB建模曲线,其中n为3~6之间的自然数;
图4是根据本发明的第二较佳实施方式的n段驱动管恒功率充电模式4.35V锂电池充电时间MATLAB建模曲线,其中n为3~6之间的自然数;
图5是根据本发明的第三实施方式的锂电池充电控制系统的方框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种锂电池充电控制方法,应用于锂电池线性充电器。如图1所示为具体流程图。
步骤a:设置多个模式切换电压与多个充电模式,各充电模式分别对应一段电压区间,每段电压区间的切换点为模式切换电压。
具体而言,锂电池线性充电器的PMU(即,电源管理芯片)内部设定3个模式切换电压,分别为电池激活切换电压Vactive、涓流切换电压Vtrkl与截止电压Vreg,从而形成四个电压区间:Vactive以下、Vactive至Vtrkl、Vtrkl至Vreg、Vreg以上,四个电压区间分别对应于四种充电模式,四种充电模式分别为:电池激活模式、涓流充电模式、n段驱动管恒功率充电模式、恒压充电模式。
于Vtrkl至Vreg的电压区间内,设定n-1个电流切换电压以将该电压区间Vtrkl至Vreg划分成n个电压子区间,并设定分别对应于n个电压子区间的n个充电电流,其中,电流切换电压Vk=Vchg-2*αk,充电电流Ik+1=(1/αk)I1,k=1、2、3……n-1,Vchg为充电电压,α为驱动管峰值功率比例系数,I1为第一电压子区间的恒功率充电电流。
进一步的,锂电池线性充电器的PMU内部还设定有充电完成电流,用于充电完成的判断。
步骤b:检测锂电池的电池电压Vbat。即,PMU通常都具有ADC(即电池电压检测模块),ADC用以实时地检测锂电池当前的电池电压Vbat
步骤c:判断电池电压Vbat所属的电压区间,以选择该电压区间对应的充电模式为锂电池充电。
具体而言,当Vbat<Vactive时,选择电池激活模式,当Vactive≤Vbat<Vtrkl时,选择涓流充电模式,当Vtrkl≤Vbat<Vreg时,选择n段驱动管恒功率充电模式,当Vreg≤Vbat时,选择恒压充电模式。其中,电池激活模式、涓流充电模式及恒压充电模式为本领域中常用的充电模式,此处不再赘述。
步骤d:于n段驱动管恒功率充电模式中,判断电池电压Vbat所属的电压子区间,以选择该电压子区间对应的充电电流为锂电池充电。即,当Vtrkl≤Vbat<Vreg时,PMU判断电池电压Vbat所属的的电压子区间,以选择该电压子区间对应的充电电为锂电池充电。
步骤e:于恒压充电模式时,检测锂电池的恒压充电电流。即,当进入恒压充电模式时,PMU检测恒压充电电流。
步骤f:比较恒压充电电流是否小于或者等于充电完成电流时,若是,则停止为所述锂电池充电。即,PMU将实时检测到的恒压充电电流与其内部设定的充电完成电流作比较,当恒压充电电流小于或者等于充电完成电流,PMU停止为锂电池充电。
以下具体说明n段驱动管恒功率充电模式中,n值、α值的选择,以及n-1个电流切换电压、n个充电电流的设定的推导方式。
本发明的第一实施方式的锂电池充电控制方法,应用于锂电池线性充电器并为4.2V锂电池充电。根据常用的锂电池线性充电器,采用Vchg=5V,锂电池的规格为Vtrkl=3V、Vreg=4.2V。
于本实施方式中,设定n=4,即当Vtrkl≤Vbat<Vreg时,为四段驱动管恒功率充电模式。如图2所示为锂电池的包含四段驱动管恒功率充电模式的充电状态图,包含电池激活模式PC、涓流充电模式TC、n段驱动管恒功率充电模式CP、恒压充电模式CV,其中,四段驱动管恒功率充电模式实质上为替代了传统的CC恒流充电1模式。于n段驱动管恒功率充电模式CP中,三个电流切换电压分别为V1、V2、V3,四段充电电流分别为I1、I2、I3、I4。
于四段驱动管恒功率充电模式中,电压区间Vtrkl至Vreg被划分成四个电压子区间,分别为Vtrkl至V1、V1至V2、V2至V3、V3至Vreg。根据驱动管耗散功率和温升恒定不变,设计每段电压区间的充电电流和临界电压,给出了n段驱动管恒功率充电方案最小电池充电时间Tnmin、最优驱动管峰值功率比例系数αn。对于每段电压区间,驱动管最大耗散功率出现在起始临界电压、最小耗散功率出现在终止临界电压。所以,驱动管恒功率是指:各段最大耗散功率Pmax相等、前n-1段最小耗散功率Pmin相等、且驱动管耗散功率始终保持在Pmin~Pmax范围内近似相等即Pmin≈Pmax。所以n段驱动管恒功率充电模式严格意义为前n-1段近似恒功率,因为最后一段和恒压充电模式自动切换耗散功率衰减为0。详细推导过程如下。
驱动管耗散功率P=I△V=(Vchg-Vbat)Ichg
假设Pmin=0.9Pmax,其中,驱动管峰值功率比例系数0.9,当Vchg=5V,Vtrkl=3V,Vreg=4.2V(锂电池的第一种规格)时,得到四段驱动管恒功率充电模式峰值功率表达式:
Pmax=(5-3)I1=(5-V1)I2=(5-V2)I3=(5-V3)I4 (1)
Pmin=(5-V1)I1=(5-V2)I2=(5-V3)I3 (2)
Pmin=0.9Pmax (3)
将(1)(2)带入(3)得到4.2V锂电池的电流切换电压:
根据(4)得到4.2V锂电池的四段充电电流需要满足:
根据(5)得到4.2V锂电池的四段驱动管恒功率充电模式划分近似如下3V~3.2V、3.2V~3.4V、3.4V~3.55V、3.55V~4.2V。根据(6)得到4.2V锂电池的四段充电电流,假设I1=400mA,则I2=444mA、I3=492mA、I4=548mA。
再根据电池电荷守恒C△V=Ichg·T,计算4.2V锂电池在各段的充电时间,其中C为电池电容,△V为电池在每段的压差。
可见4.2V锂电池的四段充电时间需要满足如下比例0.2:0.162:0.131:0.48。四段驱动管恒功率充电模式总时间:
而采用传统充电电流为I0的CC恒流充电模式的4.2V电池充电时间:
可见驱动管恒功率充电模式和CC恒流充电模式相比,如果I1=I0,则保持同等驱动管最大耗散功率前提下,将4.2V锂电池在3V~4.2V之间充电时间T缩短20%。
假设驱动管恒功率充电模式和CC恒流充电模式在3V~4.2V之间具有相同充电时间,可以得到前者最大耗散功率(电流I1)和后者最大耗散功率(电流I0)的比例:
可见驱动管恒功率充电模式和CC恒流充电模式在3V~4.2V之间具有同等充电时间前提下,将4.2V锂电池驱动管最大耗散功率降低20%,控制了驱动管温升。
假设Pmin=0.8Pmax,即驱动管峰值功率比例系数0.8,根据公式(8)得到的4.2V锂电池四段驱动管恒功率充电模式总时间进一步缩短到即当驱动管峰值功率比例系数0.8时,四段驱动管恒功率充电模式总时间更少。这是因为公式(6)中的后三段采用了更大充电电流。此时,根据公式(5)可得出V3=4与Vreg=4.2非常接近,所以,继续缩小驱动管峰值功率比例系数来缩短充电时间,将会使四段模式达到极限,使驱动管恒功率充电模式只能分为三段。
下面分析如何选择驱动管恒功率充电模式的分段数n和驱动管峰值功率比例系数α=0~1,来实现锂电池电压在Vtrkl至Vreg区间内充电时间最小化。
类似上述四段驱动管恒功率充电模式理论推导,可以得到4.2V锂电池在3V~4.2V之间采用n段驱动管恒功率充电模式的电流切换电压表达式(10)、充电电流表达式(11)、电池充电时间表达式(12)。n段驱动管恒功率充电模式的驱动管峰值功率关系如下Pmin=αPmax
如图3所示为n段驱动管恒功率充电模式4.2V锂电池充电时间表达式(12)的MATLAB建模曲线,其中,横坐标为驱动管峰值功率比例系数0<α<1、分段数n取值为3~6之间的自然数、常数纵坐标为充电时间。得到n段驱动管恒功率充电模式在3V~4.2V之间的最小电池充电时间Tnmin和对应的最优αn为:
可见驱动管恒功率充电模式段数越多,电池能够在更短的时间内充满,对应的αn越大。
当α=1时,图3中四条电池充电时间曲线重合,纵坐标为1.2,表示α=1时驱动管恒功率充电模式简化为传统CC恒流充电模式,表达式(12)和(9)相等,两种充电模式具有相同充电时间。
当αn<α<1时,随着α增大,n段驱动管恒功率充电模式的各段充电电流减小,导致电池充电时间增加。
当0<α<αn时,随着α减小,n段驱动管恒功率充电模式的最高临界电压将会逐渐超过电池截止电压Vreg,导致分成n段不再成立,只能选用少于n段的驱动管恒功率充电模式。为了避免上述情况,通常设计最大切换电压Vn-1≤Vbat-0.4V,选取α≥αn
因此,于第一实施方式中,对于4.2v锂电池,选择n=4,即采用四段驱动管恒功率充电模式替换传统的CC恒流充电模式,驱动管峰值功率比例系数α的较佳取值范围是0.78≤α≤0.86,本实施例中选择最优α=0.82。然而,本实施方式对此不作任何限制,α的较佳取值范围为最优α正负5%;其中,当n=3时,α的较佳取值范围是0.73≤α≤0.81,当n=5时,α的较佳取值范围是0.81≤α≤0.89,当n=6时,α的较佳取值范围是0.83≤α≤0.91。
从而,本发明和传统恒流充电相比,锂电池的电池电压于固定充电时间前提下,降低了驱动管耗散功率和温升,延长了驱动管的使用寿命;换言之,在保持和传统恒流充电同等驱动管最大耗散功率前提下,缩短了锂电池的充电时间。
本发明的第二实施方式的锂电池充电控制方法,第二实施方式与第一实施方式大致相同,主要区别之处在于,应用于驱动管内置锂电池线性充电器并为4.35V锂电池充电,即锂电池的规格为Vtrkl=3V、Vreg=4.35V。如图4所示为n段驱动管恒功率充电模式4.35V锂电池充电时间MATLAB建模曲线,其中,横坐标为驱动管峰值功率比例系数0<α<1、分段数n取值为3~6之间的自然数、常数纵坐标为充电时间。得到n段驱动管恒功率充电模式在3V~4.35V(锂电池的第二种规格)之间的最小电池充电时间Tnmin和对应的最优αn为:
如表达式(13)(14)所示,5段以上的最小电池充电时间Tnmin随分段数增加的缩短已放缓。为了降低用户控制的复杂性和计算难度,设定n的值为4,且同时满足Vn-1≤Vbat-0.4V和α等于或者稍大于αn两个条件。
因此,于第二实施方式中,对于4.35v锂电池,选择n=4,即采用四段驱动管恒功率充电模式替换传统的CC恒流充电模式,驱动管峰值功率比例系数α的较佳取值范围是0.76≤α≤0.84,本实施例中选择最优α=0.8。然而,本实施方式对此不作任何限制,α的较佳取值范围为最优α正负5%;其中,当n=3时,α的较佳取值范围是0.71≤α≤0.79,当n=5时,α的较佳取值范围是0.79≤α≤0.87,当n=6时,α的较佳取值范围是0.81≤α≤0.89。
进一步的,于实际应用中,大多数锂电池线性充电器的充电电流步进为50mA,假设传统CC恒流充电电流为400mA,ADC检测锂电池电压精度为50mV,则根据公式(10)(11)(14)得到4.35V锂电池的四段驱动管恒功率充电模式如下:
电池电压Vbat属于电压子区间3V~3.4V时,采用充电电流400mA充电;
电池电压Vbat属于电压子区间3.4V~3.7V时,采用充电电流500mA充电;
电池电压Vbat属于电压子区间3.7V-3.95V时,采用充电电流650mA充电;
电池电压Vbat属于电压子区间3.95V-4.35V时,采用充电电流800mA充电。
4.35V电池的四段驱动管恒功率充电模式总时间和CC恒流充电模式总时间相比,在保持同等驱动管最大耗散功率前提下,充电时间T缩短了25%,换言之在保持同等充电时间前提下,将驱动管最大耗散功率降低25%,降低了驱动管最大温升。
上面各种方法的步骤划分,只是为了描述清楚,实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分,分解为多个步骤,只要包含相同的逻辑关系,都在本专利的保护范围内;对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计,但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。
本发明的第三实施方式的锂电池充电控制系统1,用于为锂电池2充电。如图5所示,锂电池充电控制系统1包含控制模块11、电压检测模块12、充电模块13以及电流检测模块14。然而,本发明对此不作任何限制。
电压检测模块12连接于锂电池,电压检测模块12用于检测锂电池的电池电压Vbat。所述控制模块11连接于所述电压检测模块12与所述充电模块13,用于设置多个模式切换电压与多个充电模式,并判断电池电压Vbat所属的电压区间,以选择该电压区间对应的充电模式。其中,各充电模式分别对应一段电压区间,每段电压区间的切换点为模式切换电压。所述多个模式切换电压包含电池激活切换电压Vactive、涓流切换电压Vtrkl与截止电压Vreg,所述多个充电模式包含电池激活模式、涓流充电模式、n段驱动管恒功率充电模式、恒压充电模式。
具体方式如下,当Vbat<Vactive时,选择电池激活模式,当Vactive≤Vbat<Vtrkl时,选择涓流充电模式,当Vtrkl≤Vbat<Vreg时,选择n段驱动管恒功率充电模式,当Vreg≤Vbat时,选择恒压充电模式。
涓流切换电压Vtrkl至截止电压Vreg的电压区间对应n段驱动管恒功率充电模式,将这段电压区间划分成n个电压子区间,每个电压子区间对应一个充电电流,n个电压子区间需要设定n个充电电流和n-1个电流切换电压,其中,电流切换电压Vk=Vchg-2*αk,k=1、2、3……n-1,充电电流Ik+1=(1/αk)I1,Vchg为充电电压,α为驱动管峰值功率比例系数,I1为第一电压子区间的恒功率充电电流。
充电模块13连接于控制模块11与锂电池2,以根据控制模块11选择的充电模式为锂电池2充电。
电流检测模块14连接于控制模块11与充电模块13。当控制模块11选择恒压充电模式时,电流检测模块14检测锂电池的恒压充电电流。控制模块11接收该恒压充电电流,并判断该恒压充电电流是否小于或者等于充电完成电流,若是,控制模块11控制充电模块停止为锂电池充电。
不难发现,本实施方式为与第一实施方式、第二实施方式相对应的系统实施例,本实施方式可与第一实施方式、第二实施方式互相配合实施。第一实施方式、第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效,为了减少重复,这里不再赘述。相应地,本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
值得一提的是,本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块,在实际应用中,一个逻辑单元可以是一个物理单元,也可以是一个物理单元的一部分,还可以以多个物理单元的组合实现。此外,为了突出本发明的创新部分,本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入,但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

Claims (8)

1.一种锂电池充电控制方法,其特征在于,包含以下步骤:
步骤a:设置多个充电模式和多个模式切换电压,各充电模式分别对应一段电压区间,每段电压区间的切换点为模式切换电压,其中,所述多个模式切换电压包含电池激活切换电压Vactive、涓流切换电压Vtrkl与截止电压Vreg,所述多个充电模式包含电池激活模式、涓流充电模式、n段驱动管恒功率充电模式、恒压充电模式;
涓流切换电压Vtrkl至截止电压Vreg的电压区间对应n段驱动管恒功率充电模式,将这段电压区间划分成n个电压子区间,每个电压子区间对应一个充电电流,n个电压子区间需要设定n个充电电流和n-1个电流切换电压,其中,电流切换电压Vk=Vchg-2*αk,k=1、2、3……n-1,充电电流Ik+1=(1/αk)I1,Vchg为充电电压,α为驱动管耗散功率的最小值与最大值的比值,I1为第一电压子区间的恒功率充电电流;
步骤b:检测锂电池的电池电压Vbat
步骤c:判断所述电池电压Vbat所属的电压区间,以选择该电压区间对应的充电模式为所述锂电池充电,其中,当Vbat<Vactive时,选择电池激活模式,当Vactive≤Vbat<Vtrkl时,选择涓流充电模式,当Vtrkl≤Vbat<Vreg时,选择n段驱动管恒功率充电模式,当Vreg≤Vbat时,选择恒压充电模式;
步骤d:于n段驱动管恒功率充电模式中,判断所述电池电压Vbat所属的电压子区间,以选择该电压子区间对应的充电电流为所述锂电池充电。
2.根据权利要求1所述的锂电池充电控制方法,其特征在于,所述涓流切换电压Vtrkl为3V,所述截止电压Vreg为4.2V。
3.根据权利要求2所述的锂电池充电控制方法,其特征在于,其中,n=4,0.78≤α≤0.86。
4.根据权利要求1所述的锂电池充电控制方法,其特征在于,所述涓流切换电压Vtrkl为3V,所述截止电压Vreg为4.35V。
5.根据权利要求4所述的锂电池充电控制方法,其特征在于,其中,n=4,0.76≤α≤0.84。
6.根据权利要求4所述的锂电池充电控制方法,其特征在于,于步骤a中还设定有充电完成电流,所述锂电池充电控制方法还包含:
步骤e:于恒压充电模式时,检测所述锂电池的恒压充电电流;
步骤f:比较所述恒压充电电流是否小于或者等于所述充电完成电流时,若是,则停止为所述锂电池充电。
7.一种锂电池充电控制系统,其特征在于,包含:控制模块、电压检测模块以及充电模块;
所述电压检测模块连接于所述锂电池,所述电压检测模块用于检测锂电池的电池电压Vbat
所述控制模块连接于所述电压检测模块与所述充电模块,用于设置多个模式切换电压与多个充电模式,并判断电池电压Vbat所属的电压区间,以选择该电压区间对应的充电模式,其中,各充电模式分别对应一段电压区间,每段电压区间的切换点为模式切换电压,所述多个模式切换电压包含电池激活切换电压Vactive涓流切换电压Vtrkl与截止电压Vreg,所述多个充电模式包含电池激活模式、涓流充电模式、n段驱动管恒功率充电模式、恒压充电模式;
具体方式如下,当Vbat<Vactive时,选择电池激活模式,当Vactive≤Vbat<Vtrkl时,选择涓流充电模式,当Vtrkl≤Vbat<Vreg时,选择n段驱动管恒功率充电模式,当Vreg≤Vbat时,选择恒压充电模式;
涓流切换电压Vtrkl至截止电压Vreg的电压区间对应n段驱动管恒功率充电模式,将这段电压区间划分成n个电压子区间,每个电压子区间对应一个充电电流,n个电压子区间需要设定n个充电电流和n-1个电流切换电压,其中,电流切换电压Vk=Vchg-2*αk,k=1、2、3……n-1,充电电流Ik+1=(1/αk)I1,Vchg为充电电压,α为驱动管耗散功率的最小值与最大值的比值,I1为第一电压子区间的恒功率充电电流;
所述充电模块用于根据所述控制模块选择的充电模式为所述锂电池充电。
8.根据权利要求7所述的锂电池充电控制系统,其特征在于,所述控制模块还设置有充电完成电流,所述锂电池充电控制系统还包含:
电流检测模块,连接于所述控制模块与所述充电模块,当所述控制模块选择恒压充电模式时,所述电流检测模块用于检测所述锂电池的恒压充电电流;
所述控制模块判断所述恒压充电电流是否小于或者等于所述充电完成电流,若是,所述控制模块控制所述充电模块停止为所述锂电池充电。
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