CN106558897B - 充电器及充电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于为电池充电的充电器，包括：充电模块，能对电池进行恒功率充电；检测模块，能检测电池的电压；控制模块，能接收检测模块的信号并控制充电模块；本发明还公开了一种充电方法，以恒定的充电功率对电池充电至电池电压达到预设电压；在电池电压达到预设电压后，至少进行一次以第一电流充电和一次截止电压超过预设电压的充电；其中，首次以第一电流充电的时长为一个预设值；剩余以第一电流充电的时长根据电池电量而变化；每次超过预设电压的充电的截止电压根据电池在以第一电流充电期间的电压变化而改变；本发明的有益之处在于：通过间断充电和电压补偿实现了根据电池实际电量的快速充电。

Description

充电器及充电方法
技术领域
本发明涉及一种充电器及充电方法。
背景技术
随着电池技术的不断提升和电池容量的不断增加，电池的充电时间也变得越来越长，为了满足人们对电动工具日益增长的使用需求，需要在现有电池技术基础上尽可能地提升其充电速度，以提高工作效率、改善用户体验。
发明内容
一种电池的充电方法，包括：以恒定的充电功率对电池充电至电池电压达到预设电压；以第一电流对电池的充电；对电池充电至电池电压达到实充截止电压；实充截止电压大于预设电压。
进一步地，该方法还包括：判断电池的电压是否小于预设电压。
进一步地，该方法还包括：当电池的电压小于预设电压时，对电池充电至电池电压达到实充截止电压。
进一步地，该方法还包括：当电池的电压大于等于预设电压时，以第一电流对电池充电。
进一步地，该方法还包括：判断电池是否充满。
进一步地，该方法还包括：当电池充满时，停止充电；当电池未充满时，对电池充电至电池电压达到实充截止电压。
进一步地，判断电池是否充满包括：判断电池电压是否大于等于预设电压；判断电池电压大于等于预设电压的持续时间是否大于等于预设时长。
进一步地，该电池在以第一电流充电结束时的电压定义为实测电压；实充截止电压与预设电压的差值等于实测电压与预设电压的差值。
另一种电池的充电方法，包括：以恒定的充电功率对电池充电至电池电压达到预设电压；在电池电压达到预设电压后，至少进行一次以第一电流充电和一次截止电压超过预设电压的充电；其中，首次以第一电流充电的时长为一个预设值；剩余以第一电流充电的时长根据电池电量而变化；每次超过预设电压的充电的截止电压根据电池在以第一电流充电期间的电压变化而改变。
一种用于为电池充电的充电器，包括：充电模块，能对电池进行恒功率充电；检测模块，能检测电池的电压；控制模块，能接收检测模块的信号并控制充电模块；其中控制模块包括：计时单元，用于计时；计算单元，用于计算数据；控制模块控制充电模块以恒定的充电功率对电池充电至电池电压达到预设电压并在电池电压达到预设电压后至少进行一次以第一电流充电和一次截止电压超过预设电压的充电；控制模块通过计时单元使首次以第一电流充电的时长为一个预设值；控制模块通过检测模块和计时单元的数据控制剩余以第一电流充电的时长变化；控制模块通过检测模块和计算模块根据电池在以第一电流充电期间的电压变化设定一个高于预设电压的截止电压。
本发明的有益之处在于：通过间断充电和电压补偿实现了根据电池实际电量的快速充电。
附图说明
图1是本发明充电方法的一个优选实施例流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
本发明的充电方法主要包括：
以恒定的充电功率对电池充电至电池电压达到预设电压。
以第一电流对电池充电。
对电池充电至电池电压达到实充截止电压。
实充截止电压大于预设电压。
以恒定的充电功率对电池充电会使其电极产生一些阻碍充电的效应，使其测量电压并不能代表其实际的电量。因此，以第一电流对电池一段时间的充电，通过检测电池在以第一电流充电情况下的电压变化，能够帮助更确切的得知电池的实际电量情况。
可预知的，随着充电的继续，以原来的截止电压充电是无法使电池被真正的充满。因此采用高于预设电压的截止电压进行充电是可以实现快速将电池充满。
本发明实质就是采用恒功率充电到预设电压截止，然后通过至少一次的以第一电流充电以及依据以第一电流期间电压的变化，提高原来预设的截止电压来实现快充。
第一电流小于以恒定的充电功率对电池包充电期间的电流。具体的，第一电流小于0.5c，c为电池在一小时内以额定容量充放电的平均电流。当然，第一电流也可为零。作为一种具体方案，新的截止电压定义为实充截止电压，实充截止电压相较预设电压而言的差值等于电池在以第一电流充电期间电池的电压变化。或者说新的截止电压以原有的预设电压加上电池在以第一电流充电期间的电压变化值而得出。更具体的，新的截止电压以原有的预设电压加上电池在第一次以第一电流充电期间的电压变化值而得出。
另外为了实现完整的充电流程，本发明方法还包括：
判断电池的电压是否小于预设电压，当电池的电压小于预设电压时，对电池充电至电池电压达到实充截止电压；当电池的电压大于等于预设电压时，以第一电流对电池的充电。这样一来，在每次以第一电流后都能判断电池经过一定电压回落后的电压，从而得知其真实电量。
但是，判断电池是否充满，还要考虑时间因素，本发明采用判断电池电压是否大于等于预设电压和判断电池电压大于等于预设电压的持续时间是否大于等于预设时长这两方面来判断电池是否充满。
另外，为了缩短充电时间，首次以第一电流充电的时间可以是预设的，而后每次以第一电流充电的时间取决于电池的实际电量和电池本身的特性，通过判断电池是否满电的循环过程决定具体的以第一电流时长。但这个时间必然大于认为电压稳定的判断时间。
参照图1所示作为一种具体实施的流程，其具体包括：
S1:充电开始。
S2:以恒功输出充电。
S3:判断电池电压是否大于等于预设电压；如果是，进入步骤S4，如果否，返回S2。
S4:以第一电流充电。
S5:计时（或者重新开始计时）。
S6:判断是否是首次以第一电流充电，如果是进入步骤S7，如果否，进入步骤S8。
S7:判断计时时长是否小于第一预设时长t1，如果是，进入步骤S9，如果否，返回步骤S5。
S8:判断计时时长是否小于第二预设时长t2，如果是，进入步骤S9，如果否，进入步骤S12。
S9：判断电池电压是否小于预设电压，如果是，进入步骤S10，如果否，回到步骤S4。
S10：充电，此时充电需要考虑充电电流的大小，既可以采用恒功也可以采用恒流的方案进行充电，也可采用固定脉宽的脉冲充电方式进行充电。
S11:判断电池电压是否大于等于预设电压与电池在以第一电流充电期间的电压变化∆U之和；如果是，返回步骤S4，如果否，返回步骤S10。
S12：充电结束。
需要说明的是，由于第一次以第一电流充电之前，由于充电时间较长，电池实际电量与电压所反映的电量相差较大，所以预设一个较长时长t1是有好处的，这也有助于减少后期间断充电和判断次数和时间。
作为一种方案，可以省略步骤S6、S7直接采用动态时间间隔方法来实现充电以第一电流和电压补偿充电；作为更进一步的改进，第二预设时间t2可以第一次是预设值，后面为根据第一电流充电期间的电压变化∆U而赋予的动态值。
作为一种具体方案，步骤S11中∆U可以为电池第一次以第一电流充电期间的电压变化值。
另外，本申请公开一种为电池充电的充电器，主要包括：充电模块，能对电池进行恒功率充电；检测模块，能检测电池的电压；控制模块，能接收检测模块的信号并控制充电模块；其中控制模块包括：计时单元，用于计时；计算单元，用于计算数据；控制模块控制充电模块以恒定的充电功率对电池充电至电池电压达到预设电压并在电池电压达到预设电压后至少进行一次以第一电流充电和一次截止电压超过预设电压的充电；控制模块通过计时单元使首次以第一电流充电的时长为一个预设值；控制模块通过检测模块和计时单元的数据控制剩余以第一电流充电的时长变化；控制模块通过检测模块和计算模块根据电池在以第一电流充电期间的电压变化设定一个高于预设电压的截止电压。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池的充电方法，包括：
以恒定的充电功率对所述电池充电至所述电池电压达到预设电压；
以第一电流对所述电池充电；
对所述电池充电至所述电池电压达到实充截止电压；
所述实充截止电压大于所述预设电压；所述实充截止电压与所述预设电压的差值等于电池在以第一电流充电期间电池的电压变化。
2.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述方法还包括：
判断所述电池的电压是否小于所述预设电压。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述电池的电压小于所述预设电压时，对所述电池充电至所述电池电压达到实充截止电压。
4.根据权利要求2所述的充电方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述电池的电压大于等于所述预设电压时，以第一电流对所述电池充电。
5.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述方法还包括：
判断所述电池是否充满。
6.根据权利要求5所述的充电方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述电池充满时，停止充电；
当所述电池未充满时，对所述电池充电至所述电池电压达到实充截止电压。
7.根据权利要求6所述的充电方法，其特征在于，
判断所述电池是否充满包括：
判断所述电池电压是否大于等于所述预设电压；
判断所述电池电压大于等于所述预设电压的持续时间是否大于等于预设时长。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的充电方法，其特征在于，所述电池在以第一电流充电结束时的电压定义为实测电压；所述实充截止电压与所述预设电压的差值等于所述实测电压与所述预设电压的差值。
9.一种电池的充电方法，包括：
以恒定的充电功率对所述电池充电至所述电池电压达到预设电压；
在所述电池电压达到预设电压后，至少进行一次第一电流充电和一次截止电压超过所述预设电压的充电；
其中，首次以第一电流充电的时长为一个预设值；剩余以第一电流充电的时长根据所述电池电量而变化；
每次超过所述预设电压的充电的截止电压根据所述电池在以第一电流充电期间的电压变化而改变；
所述截止电压与所述预设电压的差值等于电池在以第一电流充电期间电池的电压变化。
10.一种用于为电池充电的充电器，包括：
充电模块，能对电池进行恒功率充电；
检测模块，能检测电池的电压；
控制模块，能接收所述检测模块的信号并控制所述充电模块；
其中所述控制模块包括：
计时单元，用于计时；
计算单元，用于计算数据；
所述控制模块控制所述充电模块以恒定的充电功率对电池充电至电池电压达到预设电压并在所述电池电压达到预设电压后至少进行一次以第一电流充电和一次截止电压超过所述预设电压的充电；
所述控制模块通过所述计时单元使首次以第一电流充电的时长为一个预设值；
所述控制模块通过所述检测模块和计时单元的数据控制剩余以第一电流充电的时长变化；
所述控制模块通过所述检测模块和所述计算模块根据所述电池在以第一电流充电期间的电压变化设定一个高于所述预设电压的截止电压；
所述截止电压与所述预设电压的差值等于电池在以第一电流充电期间电池的电压变化。
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