CN107359380A - 充电方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种充电方法及装置。该方法包括：检测当前容量步长中的充电信息，所述充电信息包括电池的充电电流、充电电压以及充电容量；判断所述充电容量是否达到预设容量值；当所述充电容量达到预设容量值时，计算下一容量步长中的第一充电电流和第一充电电压；基于所述第一充电电流和第一充电电压在下一容量步长中对所述电池进行充电。本发明能够在实现快速充电的同时保持较好的电池循环寿命。

Description

充电方法及装置

技术领域

本发明涉及充电技术领域，具体而言，涉及一种充电方法及装置。

背景技术

传统的快速充电方式一般采用的恒流恒压快速充电方式，其缺点是电池循环寿命相对较差，如何提供一种在快速充电的同时仍能表现出较好循环寿命的充电方案，是本领域技术人员的一大难题。

发明内容

为了克服现有技术中的上述不足，本发明的目的在于提供一种充电方法及装置，能够在实现快速充电的同时保持较好的电池循环寿命。

为了实现上述目的，本发明较佳实施例采用的技术方案如下：

本发明较佳实施例提供一种充电方法，所述方法包括：

检测当前容量步长中的充电信息，其中，所述充电信息包括电池的充电电流、充电电压以及充电容量；

判断所述充电容量是否达到预设容量值；

当所述充电容量达到预设容量值时，计算下一容量步长中的第一充电电流和第一充电电压；

基于所述第一充电电流和第一充电电压在下一容量步长中对所述电池进行充电。

在本发明较佳实施例中，所述方法还包括：

当所述充电容量未达到预设容量值时，调整所述电池的充电电流以使所述电池在当前容量步长内进行恒压充电。

在本发明较佳实施例中，所述当所述充电容量未达到预设容量值时，则调整所述电池的充电电流以使所述电池在当前容量步长内进行恒压充电的步骤，包括：

计算所述电池在相邻的预设时间段的电压变化值；

判断所述电压变化值的绝对值是否达到预设值；

若所述电压变化值的绝对值达到预设值，根据预设电流调整指数计算下一预设时间段内的第二充电电流，并基于所述第二充电电流在下一预设时间段对所述电池进行充电；以及

若所述电压变化值的绝对值未达到预设值，则保持当前的充电电流进行下一预设时间段的充电。

在本发明较佳实施例中，所述若所述电压变化值的绝对值达到预设值，计算下一预设时间段内的第二充电电流的步骤，包括：

判断所述电压变化值是否大于0；

若大于0，则将当前的充电电流降低一预设电流调整指数作为下一预设时间段内的第二充电电流；以及

若小于0，则将当前的充电电流升高一预设电流调整指数作为下一预设时间段内的第二充电电流。

在本发明较佳实施例中，所述当所述充电容量达到预设容量值时，计算下一容量步长中的第一充电电流和第一充电电压的步骤，包括：

根据预设电压调整指数计算下一容量步长中的第一充电电压，并根据电池内阻和预设电压调整指数计算下一容量步长中的第一充电电流。

在本发明较佳实施例中，所述方法还包括：

检测电池状态；

在所述电池状态达到截止充电条件时结束充电，其中，所述截止充电条件包括所述电池的电压值达到预定电压值。

本发明较佳实施例还提供一种充电装置，所述装置包括：

检测模块，用于检测当前容量步长中的充电信息，其中，所述充电信息包括电池的充电电流、充电电压以及充电容量；

判断模块，用于判断所述充电容量是否达到预设容量值；

计算模块，用于当所述充电容量达到预设容量值时，计算下一容量步长中的第一充电电流和第一充电电压；

充电模块，用于基于所述第一充电电流和第一充电电压在下一容量步长中对所述电池进行充电。

相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：

本发明实施例提供的充电方法及装置。该方法包括：检测当前容量步长中的充电信息，其中，所述充电信息包括电池的充电电流、充电电压以及充电容量；判断所述充电容量是否达到预设容量值；当所述充电容量达到预设容量值时，计算下一容量步长中的第一充电电流和第一充电电压；基于所述第一充电电流和第一充电电压在下一容量步长中对所述电池进行充电。基于上述设计，本发明提供的充电方法及装置能够在实现快速充电的同时保持较好的电池循环寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1是本发明较佳实施例提供的一种充电装置的应用场景示意图；

图2为本发明较佳实施例提供的充电方法的一种流程示意图；

图3为本发明较佳实施例提供的充电方法的另一种流程示意图；

图4为图3中所示的步骤S230包括的各个子步骤的一种流程示意图；

图5为本发明较佳实施例提供的充电方法的另一种流程示意图；

图6为本发明较佳实施例提供的充电装置的一种功能模块图；

图7为本发明较佳实施例提供的充电装置的另一种功能模块图；

图8为图7中所示的调整模块的一种功能模块图。

图标：100-终端设备；110-存储器；120-处理器；130-存储控制器；200-充电装置；210-检测模块；220-判断模块；230-调整模块；231-计算子模块；232-判断子模块；240-计算模块；250-充电模块。

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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语"第一"、"第二"等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，为本发明较佳实施例提供的充电装置200的一种应用场景示意图。本发明实施例中，所述终端设备100可通过所述充电装置200进行充电。可选地，所述终端设备100可以是，但并不限于智能手机、电动车、智能家电、充电桩等。

如图1所示，所述终端设备100可以包括存储器110、处理器120、存储控制器130以及充电装置200。所述存储器110、处理器120、存储控制器130相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器110中存储有充电装置200，所述充电装置200包括至少一个可以软件或固件(Firmware)的形式存储于所述存储器110中的软件功能模块，所述处理器120通过运行存储在存储器110内的软件程序以及模块，如本发明实施例中的充电装置200，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现本发明实施例中的充电方法。

可以理解，图1所示的结构仅为示意，所述终端设备100还可以包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

请参阅图2，为本发明较佳实施例提供的充电方法的一种流程示意图，所述方法由图1中所示的终端设备100执行。所应说明的是，本发明实施例提供的方法不以图2及以下所述的具体顺序为限制，应当理解，本发明所述的充电方法其中部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换，或者其中的部分步骤也可以省略或删除。所述方法的具体流程如下：

步骤S210，检测当前容量步长中的充电信息。

本实施例中，所述充电信息可以包括但不限于充电电流、充电电压以及充电容量。具体地，在对电池进行充电的过程中，根据充电容量的不同，所述电池的整个充电过程可包括多个容量步长。其中，所述充电容量是指所述电池在该容量步长内的充电累积容量，所述当前容量步长是指当前充电过程中的一个连续时间段，在该连续时间段内所述电池的充电电压相同，即为恒压充电。

步骤S220，判断所述充电容量是否达到预设容量值。

具体地，所述预设容量值可以根据实际设计需要进行设置，而对于不同的容量步长，所述预设容量值可以不同。本实施例通过判断所述充电容量是否到达对应的容量步长所需的预设容量值，来判断是否需要调整当前的充电电流或充电电压。

步骤S240，当所述充电容量达到预设容量值时，计算下一容量步长中的第一充电电流和第一充电电压。

相对于传统的恒流恒压充电方式，经发明人研究发现，如果采用恒dq/dv充电方案对电池的循环寿命会有所提升，但是发明人在试验中发现，在终端设备100充电时，若只控制电池包的总电压，由于电池模组间的容量等特性的不一致性，会导致耽搁电池模组的电压都不一致，最终无法实现对每个电阻模组进行恒dq/dv充电。

基于上述问题，本实施例提供一种能够对每个电池模组进行恒dq/dv充电的方案。具体地，当所述充电容量达到对应的容量步长所需的预设容量值时，则需要对所述充电电流和充电电压进行调整。作为一种实施方式，下一容量步长中的第一充电电流和第一充电电压的计算方式可以是，根据预设电压调整指数计算下一容量步长中的第一充电电压，并根据电池内阻和预设电压调整指数计算下一容量步长中的第一充电电流。其中，所述预设电压调整指数可以根据实际设计需要进行设置，本实施例对此不作具体限制。

更为具体地，所述第一充电电流的计算公式为：

I₁＝I₀+I_step

I₀＝I₁

其中,I_step＝U_step/R

其中，I₁为第一充电电流，I₀为原始充电电流，U_step为预设电压调整指数，R为电池内阻。应注意的是，在计算到第一充电电流I₁后，在下一个容量步长中的初始充电电流I₀即为所述第一充电电流I₁，并以此类推，不断循环。

所述第一充电电压的计算公式为：

U₁＝U₀+U_step

U₀＝U₁

其中，U₁为第一充电电压，U₀为原始充电电压，U_step为预设电压调整指数。应注意的是，在计算到第一充电电压U₁后，在下一个容量步长中的原始充电电压U₀即为所述第一充电电压U₁，并以此类推，不断循环。

步骤S250，基于所述第一充电电流和第一充电电压在下一容量步长中对所述电池进行充电。

具体地，本实施例中，在得到所述第一充电电流和第一充电电压后，将所述充电电流调整至第一充电电流，将所述充电电压调整至第一充电电压，同时在转换到下一容量步长的时候，所述充电电量初始化为0并重新计算充电累积电量。应注意，在调整的过程中，可根据实际情况，使得充电电流缓慢地过渡至所述第一充电电流和第一充电电压，以避免电流或者电压的瞬间变换而导致电池受损的情况发生。

基于上述设计，本实施例通过在所述充电容量达到预设容量值时，计算下一容量步长中的第一充电电流和第一充电电压，然后基于所述第一充电电流和第一充电电压在下一容量步长中对所述电池进行充电，实现了在快速充电的同时保持较好的电池循环寿命，同时还避免了由于电池模组间的容量等特性的不一致性而无法对每个电池模组进行恒dq/dv充电的问题

进一步地，请参阅图3，所述方法还可以包括：

步骤S230，当所述充电容量未达到预设容量值时，调整所述电池的充电电流以使所述电池在当前容量步长内进行恒压充电。

具体地，作为一种实施方式，请参阅图4，所述步骤S230还可以包括以下子步骤：

子步骤S231，计算所述电池在相邻的预设时间段的电压变化值。

本实施例中，所述预设时间段可以根据实际需要进行设置，例如，所述预设时间段可以设置为1秒，也即计算所述电池在相邻的1秒的电压变化值。

子步骤S232，判断所述电压变化值的绝对值是否达到预设值。

详细地，若所述电压变化值的绝对值达到预设值，则执行步骤S232a，根据预设电流调整指数计算下一预设时间段内的第二充电电流，并基于所述第二充电电流在下一预设时间段对所述电池进行充电。

本实施例中，所述预设电流调整指数和所述预设值可以根据实际需求进行设置，本实施例对此不作具体限制。通过计算所述电压变化值，并求其绝对值，将所述绝对值与所述预设值进行比对，从而确定是否需要对充电电流进行调整以使所述电池在当前容量步长内进行恒压充电。

作为一种实施方式，当所述电压变化值的绝对值达到预设值时，首先，判断所述电压变化值是否大于0，若大于0，则将当前的充电电流降低一预设电流调整指数作为下一预设时间段内的第二充电电流。而如果所述电压变化值小于0，则将当前的充电电流升高一预设电流调整指数作为下一预设时间段内的第二充电电流。

更为具体地，所述第二充电电流的计算公式为：

如果U₁₀-U₀>＝σ，则I₁₀＝I₀-detaI；

如果U₁₀-U₀<＝-σ，则I₁₀＝I₀+detaI。

其中，I₁₀为第二充电电流，I₀为初始充电电流，U₁₀-U₀为所述电压变化值，σ为所述预设值，detaI为所述预设电流调整指数。

此外，在采用上述的第一充电电流进行充电的容量步长中，所述第二充电电流的计算公式为：

如果U₁₀-U₀>＝σ，则I₁₀＝I₁-detaI；

如果U₁₀-U₀<＝-σ，则I₁₀＝I₁+detaI。

其中，I₁₀为第二充电电流，I₁为第一充电电流，U₁₀-U₀为所述电压变化值，σ为所述预设值，detaI为所述预设电流调整指数。

进一步地，另一种情况是，若所述电压变化值的绝对值未达到预设值，则执行步骤S232b，保持当前的充电电流进行下一预设时间段的充电。

基于上述设计，本实施例在dQ/dV恒定的条件下，在所述充电容量未达到预设容量值时，调整所述电池的充电电流以使所述电池在当前容量步长内进行恒压充电，通过根据充电过程中电池的实际情况调整充电电流的大小，能够在实现快速充电的情况下，避免过充电现象的发生，有效提高电池的循环寿命。

进一步地，请参阅图5，所述方法还可以包括：

步骤S260，检测电池状态。

可选地，所述电池状态可以包括电池当前的电压值、电流值或者容量值等。

步骤S270，在所述电池状态达到截止充电条件时结束充电。

本实施例中，所述截止充电条件可以根据实际需要进行配置，作为一种实施方式，所述截止条件可以是所述电池的电压值达到预定电压值(例如4.2V)，或者是所述电池的电流值小于一设定值，又或者是所述电池的容量值达到预设的容量值，本领域技术人员可以根据实际的产品需求配置所述截止充电条件。

进一步地，请参阅图6，本发明较佳实施例还提供一种充电装置200，所述装置包括：

检测模块210，用于检测当前容量步长中的充电信息，其中，所述充电信息包括电池的充电电流、充电电压以及充电容量。

判断模块220，用于判断所述充电容量是否达到预设容量值。

计算模块240，用于当所述充电容量达到预设容量值时，计算下一容量步长中的第一充电电流和第一充电电压。

具体地，可以根据预设电压调整指数计算下一容量步长中的第一充电电压，并根据电池内阻和预设电压调整指数计算下一容量步长中的第一充电电流。

充电模块250，用于基于所述第一充电电流和第一充电电压在下一容量步长中对所述电池进行充电。

进一步地，请参阅图7，所述装置还可以包括；

调整模块230，用于当所述充电容量未达到预设容量值时，调整所述电池的充电电流以使所述电池在当前容量步长内进行恒压充电。

具体地，请参阅图8，所述调整模块230还可以包括：

计算子模块231，用于计算所述电池在相邻的预设时间段的电压变化值。

判断子模块232，用于判断所述电压变化值的绝对值是否达到预设值，若所述电压变化值的绝对值达到预设值，根据预设电流调整指数计算下一预设时间段内的第二充电电流，并基于所述第二充电电流在下一预设时间段对所述电池进行充电；以及若所述电压变化值的绝对值未达到预设值，则保持当前的充电电流进行下一预设时间段的充电。

本实施例中的各功能模块的具体操作方法可参照上述方法实施例中相应步骤的详细描述，在此不再重复赘述。

综上所述，本发明实施例提供的充电方法及装置。该方法包括：检测当前容量步长中的充电信息，其中，所述充电信息包括电池的充电电流、充电电压以及充电容量；判断所述充电容量是否达到预设容量值；当所述充电容量达到预设容量值时，计算下一容量步长中的第一充电电流和第一充电电压；基于所述第一充电电流和第一充电电压在下一容量步长中对所述电池进行充电。基于上述设计，本发明提供的充电方法及装置能够在实现快速充电的同时保持较好的电池循环寿命，同时避免了由于电池模组间的容量等特性的不一致性而无法对每个电池模组进行恒dq/dv充电的问题。

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，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置和方法实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块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设备(可以是个人计算机，电子设备，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

需要说明的是，在本文中，术语"包括"、"包含"或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括一个……"限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种充电方法，其特征在于，所述方法包括：

检测当前容量步长中的充电信息，其中，所述充电信息包括电池的充电电流、充电电压以及充电容量；

判断所述充电容量是否达到预设容量值；

当所述充电容量达到预设容量值时，计算下一容量步长中的第一充电电流和第一充电电压；

基于所述第一充电电流和第一充电电压在下一容量步长中对所述电池进行充电。

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：

当所述充电容量未达到预设容量值时，调整所述电池的充电电流以使所述电池在当前容量步长内进行恒压充电。

3.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述当所述充电容量未达到预设容量值时，则调整所述电池的充电电流以使所述电池在当前容量步长内进行恒压充电的步骤，包括：

计算所述电池在相邻的预设时间段的电压变化值；

判断所述电压变化值的绝对值是否达到预设值；

若所述电压变化值的绝对值达到预设值，根据预设电流调整指数计算下一预设时间段内的第二充电电流，并基于所述第二充电电流在下一预设时间段对所述电池进行充电；以及

若所述电压变化值的绝对值未达到预设值，则保持当前的充电电流进行下一预设时间段的充电。

4.根据权利要求3所述的充电方法，其特征在于，所述若所述电压变化值的绝对值达到预设值，计算下一预设时间段内的第二充电电流的步骤，包括：

判断所述电压变化值是否大于0；

若大于0，则将当前的充电电流降低一预设电流调整指数作为下一预设时间段内的第二充电电流；以及

若小于0，则将当前的充电电流升高一预设电流调整指数作为下一预设时间段内的第二充电电流。

5.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述当所述充电容量达到预设容量值时，计算下一容量步长中的第一充电电流和第一充电电压的步骤，包括：

根据预设电压调整指数计算下一容量步长中的第一充电电压，并根据电池内阻和预设电压调整指数计算下一容量步长中的第一充电电流。

6.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：

检测电池状态；

在所述电池状态达到截止充电条件时结束充电，其中，所述截止充电条件包括所述电池的电压值达到预定电压值。

7.一种充电装置，其特征在于，所述装置包括：

检测模块，用于检测当前容量步长中的充电信息，其中，所述充电信息包括电池的充电电流、充电电压以及充电容量；

判断模块，用于判断所述充电容量是否达到预设容量值；

计算模块，用于当所述充电容量达到预设容量值时，计算下一容量步长中的第一充电电流和第一充电电压；

充电模块，用于基于所述第一充电电流和第一充电电压在下一容量步长中对所述电池进行充电。

8.根据权利要求7所述的充电装置，其特征在于，所述装置还包括：

调整模块，用于当所述充电容量未达到预设容量值时，调整所述电池的充电电流以使所述电池在当前容量步长内进行恒压充电。

9.根据权利要求8所述的充电装置，其特征在于，所述调整模块包括：

计算子模块，用于计算所述电池在相邻的预设时间段的电压变化值；

判断子模块，用于判断所述电压变化值的绝对值是否达到预设值，若所述电压变化值的绝对值达到预设值，根据预设电流调整指数计算下一预设时间段内的第二充电电流，并基于所述第二充电电流在下一预设时间段对所述电池进行充电；以及若所述电压变化值的绝对值未达到预设值，则保持当前的充电电流进行下一预设时间段的充电。

10.根据权利要求7所述的充电装置，其特征在于，所述当所述充电容量达到预设容量值时，计算下一容量步长中的第一充电电流和第一充电电压的方式，包括：

根据预设电压调整指数计算下一容量步长中的第一充电电压，并根据电池内阻和预设电压调整指数计算下一容量步长中的第一充电电流。