CN107979119B - 马斯拟合充电曲线的电池充电控制方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种马斯拟合充电曲线的电池充电控制方法和系统，该方法包括获取待充电池的电池类型以查询对应预设充电方案、初始充电电流、电池特性参数、最大充电电压和电压‑电流关系函数；根据初始充电电流、电池特性参数、最大充电电压和电压‑电流关系函数获取对应标准充电电压作为调整参考电压；按照预设充电方案对待充电池充电并获取当前时刻的实际充电电压，判断实际充电电压是否大于或等于调整参考电压，若是则返回按照预设充电方案对待充电池充电的步骤；否则获取预设的选定电压比值，根据选定电压比值、电池特性参数和电压‑电流关系函数获取目标充电电流，根据目标充电电流对待充电池进行电流控制充电，如此，可提高待充电池的性能。
Description
技术领域
本发明涉及充电技术领域，特别是涉及一种马斯拟合充电曲线的电池充电控制方法和系统。
背景技术
充电作为电池补充能量的唯一手段，充电方式的好坏对电池的性能有重要影响，不恰当的充电方式很容易造成电池性能的大幅下降。电池充电方式大多分为三种：恒流充电、恒压充电或者“恒流-恒压”组合充电。
传统的充电方式通常包含恒流充电过程，在恒流充电过程中充电电流恒定不变。而根据马斯定律，充电过程中电池的可接受电流随着充电时间呈指数规律下降。如果长时间采用恒流充电，在恒流充电后期可能出现充电电流超过可接受电流而导致电池电解液出现析气反应或温度上升，影响电池寿命。因此，传统的电池充电方式易引起电池性能下降、充电效果差。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种可提高电池性能、充电效果好的马斯拟合充电曲线的电池充电控制方法和系统。
一种马斯拟合充电曲线的电池充电控制方法，包括如下步骤：
获取待充电池的电池类型，查询与所述待充电池的电池类型对应的预设充电方案；
查询与所述待充电池的电池类型对应的初始充电电流、电池特性参数、最大充电电压和电压-电流关系函数，其中，所述电压-电流关系函数为待充电池的标准充电电流与标准充电电压成反比例的关系函数；
根据所述初始充电电流、所述电池特性参数、所述最大充电电压和所述电压-电流关系函数，获取所述初始充电电流对应的标准充电电压并作为调整参考电压；
按照所述预设充电方案对所述待充电池进行充电，并获取当前时刻的实际充电电压；
判断所述实际充电电压是否大于或等于所述调整参考电压；
若否，返回所述按照所述预设充电方案对所述待充电池进行充电，并获取当前时刻的实际充电电压的步骤；
若是，获取多个预设的选定电压比值，其中，所述选定电压比值大于当前时刻的实际充电电压与所述最大充电电压之比且小于或等于一；
分别根据所述选定电压比值、所述电池特性参数和所述电压-电流关系函数，获取对应的标准充电电流得到多个目标充电电流，根据所述目标充电电流从大到小的顺序对所述待充电池进行充电。
一种马斯拟合充电曲线的电池充电控制系统，包括：
类型获取模块，用于获取待充电池的电池类型，查询与所述待充电池的电池类型对应的预设充电方案；
数据查询模块，用于查询与所述待充电池的电池类型对应的初始充电电流、电池特性参数、最大充电电压和电压-电流关系函数，其中，所述电压-电流关系函数为待充电池的标准充电电流与标准充电电压成反比例的关系函数；
电压计算模块，用于根据所述初始充电电流、所述电池特性参数、所述最大充电电压和所述电压-电流关系函数，获取所述初始充电电流对应的标准充电电压并作为调整参考电压；
初始充电模块，用于按照所述预设充电方案对所述待充电池进行充电，并获取当前时刻的实际充电电压；
电压比较模块，用于判断所述实际充电电压是否大于或等于所述调整参考电压；
充电保持模块，用于在所述实际充电电压小于所述调整参考电压时，控制所述初始充电模块继续按照所述预设充电方案对所述待充电池进行充电，并获取当前时刻的实际充电电压；
比值获取模块，用于在所述实际充电电压大于或等于所述调整参考电压时，获取多个预设的选定电压比值，其中，所述选定电压比值大于当前时刻的实际充电电压与所述最大充电电压之比且小于或等于一；
充电调节模块，用于分别根据所述选定电压比值、所述电池特性参数和所述电压-电流关系函数，获取对应的标准充电电流得到多个目标充电电流，根据所述目标充电电流从大到小的顺序对所述待充电池进行充电。
上述马斯拟合充电曲线的电池充电控制方法和系统，通过获取待充电池的电池类型以查询与待充电池的电池类型对应的预设充电方案、初始充电电流、电池特性参数、最大充电电压和电压-电流关系函数，并根据初始充电电流、电池特性参数、最大充电电压和电压-电流关系函数，获取初始充电电流对应的标准充电电压并作为调整参考电压；同时，按照预设充电方案对待充电池进行充电，并获取当前时刻的实际充电电压；然后根据实际充电电压和调整参考电压分析需要选择的充电方案，具体为：判断实际充电电压是否大于或等于调整参考电压，若是，则继续按照预设充电方案对待充电池进行充电，并获取当前时刻的实际充电电压；否则获取多个预设的选定电压比值，分别根据选定电压比值、电池特性参数和电压-电流关系函数，获取对应的标准充电电流得到多个目标充电电流，根据目标充电电流从大到小的顺序对待充电池进行电流控制充电。因此，对待充电池的过程分为初始时按照预设充电方案进行充电的阶段和之后按照电压-电流关系函数进行电流调节控制充电的阶段，通过按照目标充电电流从大到小的顺序进行充电，避免因充电电流过大而引起电池损坏的问题，可提高待充电池的性能，充电效果好。
附图说明
图1为马斯充电曲线与变异后的马斯充电曲线示意图；
图2为一实施例中马斯拟合充电曲线的电池充电控制方法的流程图；
图3为一实施例中分别根据选定电压比值、电池特性参数和电压-电流关系函数，获取对应的标准充电电流得到多个目标充电电流，根据目标充电电流从大到小的顺序对待充电池进行充电的具体流程图。
图4为一应用例中的充电曲线示意图；
图5为另一应用例中充电曲线示意图；
图6为一实施例中马斯拟合充电曲线的电池充电控制系统的模块框图；
图7为一实施例中充电调节模块的结构框图。
具体实施方式
根据马斯定律可知，电池恒流充电过程中，其容量只能充到某个确定数值，恒流值越大，能充到的容量上限越低，为保证电池不因充电受损，在充电过程中充电电流要以指数形式下降，参考图1中的(a)，为马斯充电曲线。马斯定律的公式如下：
I＝Ioexp(-at)；
a＝Io/C；
其中，It为任意时刻电池可接受的充电电流，Io为起始可接受的充电电流，a为衰减率常数或充受比常数，C为已放电容量，亦即需充容量。
马斯三定律对a进行描述：
(1)a与放出的容量C的平方根成反比：
(2)a与放电电流Id的对数成正比：
(3)可接受的充电电流是各放电阶段对应的可接受电流之和：I＝I1+I2+I3......。
由于充电前电池放电过程通常不可追溯，可以改用电池当前荷电量来表述，大致可概化为：
式中，Co为电池满荷电状态容量，C为累积放电量，C1为当前电池容量。
根据：
以概化为任一时刻电池的受电能力，得到对马斯定律模拟后的关系式：
I＝IO*f(C1)＝Iog[V(t)]；
式中，f、g为函数关系式，V(t)为充电电压。参考图1中的(b)，为变异后的马斯充电曲线。
根据马斯定律模拟后的关系式进行数学近似拟合，以充电过程中电池+/-极的充电电压V(t)与电池的最大充电电压CV之比X作为单变量，建立充电电流I(t)与X的函数关系，以便计算任意充电时刻的充电电流，得到如下的函数作为电压-电流关系函数模型：
取边界条件：X＝1.0时(V(t)＝CV)，有：
铅酸电池：I＝0.125c-0.15c＝CCo；
镍电池：I＝0.15c-0.20c＝CCo；
锂电池：I＝0.25c-0.30c＝CCo；
据此，可以得出：
K＝CCo；
其中，c为电池容量，CCo为电池特性参数。
由此，可得：
铅酸电池：
镍电池：
锂电池：
如下所示，表1为铅酸电池的比值-电流关系表，表2为锂电池的比值-电流关系表。其中，I(X)表示X对应的充电电流，I(X2)表示X2对应的充电电流，I(X3)表示X3对应的充电电流，I(X4)表示X4对应的充电电流，I(X5)表示X5对应的充电电流，I(X6)表示X6对应的充电电流。
表1
表2
根据表1和表2检验各种类电池在V(t)/CV＝70％边界条件的充电电流如下：
铅酸电池：I(70％)＝0.25c；
镍电池：I(70％)＝1.0c；
锂电池：I(70％)＝2.0c；
检验各种类电池在V(t)/CV＝95％边界条件的充电电流如下：
铅酸电池：I(95％)＝0.15c；
镍电池：I(95％)＝0.20c；
锂电池：I(95％)＝0.30c；
基于上述，各种类的电池对应的电压-电流关系函数如下：
铅酸电池：
镍电池：
锂电池：
综上所述，根据马斯定律进行变异和数学近似拟合得到的电压-电流关系函数，可以用于表示电池的可接受充电电流与充电电压的关系。本申请基于根据以上方式预先建立的各种类电池的电压-电流关系函数实现。
参考图2，一实施例中的马斯拟合充电曲线的电池充电控制方法，包括如下步骤。
S110：获取待充电池的电池类型，查询与待充电池的电池类型对应的预设充电方案。
电池类型包括电池种类和对应的额定电池容量，其中电池种类包括铅酸电池、镍电池和锂电池。预设充电方案指应用于电池起充阶段的方案；每一种电池类型对应有预设充电方案，同一电池类型可以对应多种预设充电方案，不同的电池类型对应的预设充电方案可以相同，也可以不同。例如，在一实施例中，预设充电方案包括恒流预充方案、脉冲充电方案、以及小电流预充与小电流符充结合充电方案中的至少一种。
S120：查询与待充电池的电池类型对应的初始充电电流、电池特性参数、最大充电电压和电压-电流关系函数。
最大充电电压为对待充电池进行充电所达到的充电电压的最大值。电池特性参数可以预先试验得到；电压-电流关系函数为待充电池的标准充电电流与标准充电电压成反比例的关系函数，可以预先试验建立。
本实施例中，步骤S110之后，步骤S120之前还包括步骤：试验获取待充电池的实际充电电压达到最大充电电压时的标准充电电流，并作为待充电池的电池特性参数。例如，铅酸电池、镍电池和锂电池的电池特性参数分别为：0.125c-0.15c，0.15c-0.20c，0.25c～0.30c。
本实施例中，电压-电流关系函数为：
其中，I(t)为t时刻的标准充电电流，CCo为电池特性参数，X为电压比值，Vt为t时刻的标准充电电压，CV为最大充电电压。
其中，CCo和n的取值根据待充电池的电池类型进行获取。例如，对于铅酸电池、镍电池和锂电池，n分别取值为2、4、6。
在一实施例中，步骤S120包括步骤(a1)和步骤(a2)。
步骤(a1)：查询与待充电池的电池类型对应的电池特性参数、最大充电电压和电压-电流关系函数。
步骤(a2)：将电池特性参数以及预设的初始电压比值代入电压-电流关系函数，计算得到对应的标准充电电流并作为初始充电电流。
其中，初始电压比值为标准充电电压与最大充电电压之比。
初始电压比值可以根据实际情况设置，过大的初始充电电流会导致对待充电池进行充电的充电机设计电流过大，造成充电机成本过高，同时造成待充电池温升过快，过小的初始充电电流会延长充电时间，充电效率低。本实施例中初始电压比值为70％，可以兼顾充电机成本和待充电池的充电时间，充电效果好。可以理解，在其他实施例中，在对充电时间要求不高的前提下可以选择更小的初始充电电流。
S130：根据初始充电电流、电池特性参数、最大充电电压和电压-电流关系函数，获取初始充电电流对应的标准充电电压并作为调整参考电压。
具体地，步骤S130为将初始充电电流、电池特性参数、最大充电电压代入电压-电流关系函数，计算得到标准充电电压作为调整参考电压。调整参考电压用于检测是否需要截止预设充电方案、以进行充电电流的调整。
S140：按照预设充电方案对待充电池进行充电，并获取当前时刻的实际充电电压。
S150：判断实际充电电压是否大于或等于调整参考电压。
将当前时刻的实际充电电压与参考调整电压进行比较，若实际充电电压小于调整参考电压，表示不需要截止预设充电方案，此时返回执行步骤S140；若实际充电电压大于或等于调整参考电压，表示需要截止预设充电方案，此时执行步骤S160。
在待充电池进行充电过程中，充电电压一般是逐渐上升的。实际充电电压小于调整参考电压时，保持现有的充电方式不更改，即在实际充电电压达到参考调整电压之前一直采用预设充电方案，直到实际充电电压达到参考调整电压。
S160：获取多个预设的选定电压比值。
选定电压比值指标准充电电压与最大充电电压的比值，具体地，选定电压比值大于当前时刻的实际充电电压与最大充电电压之比且小于或等于一。多个选定电压比值可以是连续值，例如，取当前时刻的实际充电电压与最大充电电压之比到一之间的所有比值，也可以是离散值，例如，多个选定电压比值为75％、80％、85％、90％、95％和100％。
S170：分别根据选定电压比值、电池特性参数和电压-电流关系函数，获取对应的标准充电电流得到多个目标充电电流，根据目标充电电流从大到小的顺序对待充电池进行充电。
具体地，将选定电压比值和电池特性参数代入电压-电流关系函数，计算得到对应的标准充电电流作为目标充电电流。每一个选定电压比值对应一个目标充电电流，多个目标充电电流对应可生成一条充电曲线，根据目标充电电流对待充电池进行电流控制充电具体可以是根据该充电曲线控制实际充电电流。例如，选定电压比值为连续值时，目标充电电流同样为连续值，充电曲线为连续曲线；选定电压比值为离散值时，目标充电电流同样为离散值，充电曲线为离散曲线。
在一实施例中，选定电压比值为离散值，参考图3，步骤S170包括步骤S171和步骤S176。
S171：按照从小到大的顺序依次排列选定电压比值，以当前时刻到第一个选定电压比值对应的时刻为第一充电阶段，依次划分得到多个充电阶段。
充电过程中实际充电电压一般逐渐增大，电压比值也逐渐增大。按照从小到大的顺序对多个选定电压比值排列之后，第一个选定电压比值对应的充电时刻最接近当前时刻，各选定电压比值为所属充电阶段的最大电压比值，选定电压比值对应的充电时刻为所属充电阶段的最后时刻。例如，当前时刻的实际充电电压与最大充电电压之比为70％，多个选定电压比值为75％、80％、85％、90％、95％和100％，则第一充电阶段为70％-75％，第二充电阶段为76％-80％，第三充电阶段为81％-85％，第四充电阶段为86％-90％，第五充电阶段为91％-95％，第八充电阶段为96％-100％。
S172：将电池特性参数和选定电压比值代入电压-电流关系函数，计算得到对应的标准充电电流，作为选定电压比值所属充电阶段的目标充电电流。
由于选定电压比值为所属充电阶段的最大电压比值，标准充电电压与标准充电电流成反比，因此以选定电压比值对应的标准充电电流为所属充电阶段的最小标准充电电流；将选定电压比值对应的标准充电电流作为所属充电阶段的目标充电电流，避免因超出可接受的充电电流引起电池损坏，充电安全性高。
S173：根据最大充电电压和选定电压比值获取对应的标准充电电压，作为选定电压比值所属充电阶段的目标充电电压。
根据电压-电流函数关系，有：
将最大充电电压和选定电压比值代入即可得到选定电压比值对应的标准充电电压。选定电压比值对应的标准充电电压为所述充电阶段内的最大标准充电电压。
S174：检测当前时刻的实际充电电压是否大于或等于当前时刻所属充电阶段的目标充电电压。
当前时刻属于哪个充电阶段，具体可通过当前时刻的实际充电电压属于哪个充电阶段的标准充电电压范围内进行判断；例如，当前时刻的实际充电电压为A1，第一充电阶段的选定电压比值对应的标准充电电压为A2，第二充电阶段的选定电压比值对应的标准充电电压为A3，若A1大于A2且小于A3，则判定当前时刻属于第二充电阶段。通过将目标充电电压作为相邻充电阶段之间的分界点，比较当前时刻的实际充电电压和当前时刻所属充电阶段的目标充电电压，以此来分析是否需要进入下一充电阶段。若当前时刻的实际充电电压小于当前时刻所属充电阶段的目标充电电压，则不需要进入下一充电阶段，此时执行步骤S175；若当前时刻的实际充电电压大于或等于当前时刻所属充电阶段的目标充电电压，则表示需要进入下一充电阶段，此时执行步骤S176。
S175：以当前时刻所属充电阶段的目标充电电流为恒流值，对待充电池进行充电。
S176：以当前时刻所属充电阶段的下一充电阶段的目标充电电流为恒流值，对待充电池进行充电。
根据电压-电流关系函数得到的标准充电电流与电压比值连续相关，而充电过程中，连续变化的充电电流不便控制。本申请通过选取多个离散的选定电压比值，使得对应的目标充电电流离散化，便于实施电流调节控制，且可保证各充电阶段的目标充电电流不超过电池可接受的充电电流，安全性高。
在一实施例中，步骤S170之后还包括停充判断步骤：检测实际充电电压是否等于最大充电电压；若是，则停止充电。具体地，停充判断步骤在步骤S175和步骤S176之后执行。如此，可实现自动充电断电，避免充电过满，电池充电控制效果好。
上述马斯拟合充电曲线的电池充电控制方法，通过获取待充电池的电池类型以查询与待充电池的电池类型对应的预设充电方案、初始充电电流、电池特性参数、最大充电电压和电压-电流关系函数，并根据初始充电电流、电池特性参数、最大充电电压和电压-电流关系函数，获取初始充电电流对应的标准充电电压并作为调整参考电压；同时，按照预设充电方案对待充电池进行充电，并获取当前时刻的实际充电电压；然后根据实际充电电压和调整参考电压分析需要选择的充电方案，具体为：判断实际充电电压是否大于或等于调整参考电压，若是，则继续按照预设充电方案对待充电池进行充电，并获取当前时刻的实际充电电压；否则获取多个预设的选定电压比值，分别根据选定电压比值、电池特性参数和电压-电流关系函数，获取对应的标准充电电流得到多个目标充电电流，根据目标充电电流从大到小的顺序对待充电池进行电流控制充电。因此，对待充电池的过程分为初始时按照预设充电方案进行充电的阶段和之后按照电压-电流关系函数进行电流调节控制充电的阶段，通过按照目标充电电流从大到小的顺序进行充电，避免因充电电流过大而引起电池损坏的问题，可提高待充电池的性能，充电效果好。
参考图4和图5为应用例中的充电曲线图。其中，S1表示充电电压的变化曲线，S2表示充电电流的变化曲线。
参考图6，一实施例中的马斯拟合充电曲线的电池充电控制系统，包括类型获取模块110、数据查询模块120、电压计算模块130、初始充电模块140、电压比较模块150、充电保持模块160、比值获取模块170和充电调节模块180。
类型获取模块110用于获取待充电池的电池类型，查询与待充电池的电池类型对应的预设充电方案。
数据查询模块120用于查询与待充电池的电池类型对应的初始充电电流、电池特性参数、最大充电电压和电压-电流关系函数。其中，电压-电流关系函数为待充电池的标准充电电流与标准充电电压成反比例的关系函数。
在一实施例中，电压-电流关系函数为：
其中，I(t)为t时刻的标准充电电流，CCo为所述电池特性参数，X为电压比值，Vt为t时刻的标准充电电压，CV为所述最大充电电压。
其中，CCo和n的取值根据待充电池的电池类型进行获取。例如，对于铅酸电池、镍电池和锂电池，n分别取值为2、4、6。
在一实施例中，数据查询模块120具体用于查询与待充电池的电池类型对应的电池特性参数、最大充电电压和电压-电流关系函数，将电池特性参数以及预设的初始电压比值代入电压-电流关系函数，计算得到对应的标准充电电流并作为所述初始充电电流。其中，初始电压比值为标准充电电压与所述最大充电电压之比。
初始电压比值可以根据实际情况设置，过大的初始充电电流会导致对待充电池进行充电的充电机设计电流过大，造成充电机成本过高，同时造成待充电池温升过快，过小的初始充电电流会延长充电时间，充电效率低。本实施例中初始电压比值为70％，可以兼顾充电机成本和待充电池的充电时间，充电效果好。可以理解，在其他实施例中，在对充电时间要求不高的前提下可以选择更小的初始充电电流。
电压计算模块130用于根据初始充电电流、电池特性参数、最大充电电压和电压-电流关系函数，获取初始充电电流对应的标准充电电压并作为调整参考电压。
初始充电模块140用于按照预设充电方案对待充电池进行充电，并获取当前时刻的实际充电电压。
电压比较模块150用于判断实际充电电压是否大于或等于调整参考电压。
充电保持模块160用于在实际充电电压小于调整参考电压时，控制初始充电模块140继续按照预设充电方案对待充电池进行充电，并获取当前时刻的实际充电电压。
比值获取模块170用于在实际充电电压大于或等于调整参考电压时，获取多个预设的选定电压比值。其中，选定电压比值大于当前时刻的实际充电电压与最大充电电压之比且小于或等于一。
充电调节模块180用于分别根据选定电压比值、电池特性参数和电压-电流关系函数，获取对应的标准充电电流得到多个目标充电电流，根据目标充电电流从大到小的顺序对待充电池进行充电。
在一实施例中，参考图7，选定电压比值为离散值，充电调节模块180包括阶段划分单元181、第一计算单元182、第二计算单元183、电压检测单元184、阶段保持单元185和阶段调整单元186。
阶段划分单元181用于按照从小到大的顺序依次排列选定电压比值，以当前时刻到第一个选定电压比值对应的时刻为第一充电阶段，依次划分得到多个充电阶段。
第一计算单元182用于将电池特性参数和选定电压比值代入电压-电流关系函数，计算得到对应的标准充电电流，作为选定电压比值所属充电阶段的目标充电电流。
第二计算单元183用于根据最大充电电压和选定电压比值获取对应的标准充电电压，作为选定电压比值所属充电阶段的目标充电电压。
电压检测单元184用于检测当前时刻的实际充电电压是否大于或等于当前时刻所属充电阶段的目标充电电压。
阶段保持单元185用于在当前时刻的实际充电电压小于当前时刻所属充电阶段的目标充电电压时，以当前时刻所属充电阶段的目标充电电流为恒流值，对待充电池进行充电。
阶段调整单元186用于在当前时刻的实际充电电压大于或等于当前时刻所属充电阶段的目标充电电压时，以当前时刻所属充电阶段的下一充电阶段的目标充电电流为恒流值，对待充电池进行充电。
上述马斯拟合充电曲线的电池充电控制系统，通过类型获取模块110获取待充电池的电池类型，以便查询与待充电池的电池类型对应的预设充电方案，以及数据查询模块120查询与待充电池的电池类型对应的初始充电电流、电池特性参数、最大充电电压和电压-电流关系函数；电压计算模块130根据初始充电电流、电池特性参数、最大充电电压和电压-电流关系函数，获取初始充电电流对应的标准充电电压并作为调整参考电压；同时，初始充电模块140按照预设充电方案对待充电池进行充电，并获取当前时刻的实际充电电压；然后根据实际充电电压和调整参考电压分析需要选择的充电方案，具体为：电压比较模块150判断实际充电电压是否大于或等于调整参考电压，若否，则充电保持模块160控制初始充电模块140继续按照预设充电方案对待充电池进行充电，并获取当前时刻的实际充电电压；若是则比值获取模块170获取多个预设的选定电压比值，充电调节模块180分别根据选定电压比值、电池特性参数和电压-电流关系函数，获取对应的标准充电电流得到多个目标充电电流，根据目标充电电流从大到小的顺序对待充电池进行电流控制充电。因此，对待充电池的过程分为初始时按照预设充电方案进行充电的阶段和之后按照电压-电流关系函数进行电流调节控制充电的阶段，通过按照目标充电电流从大到小的顺序进行充电，避免因充电电流过大而引起电池损坏的问题，可提高待充电池的性能，充电效果好。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种马斯拟合充电曲线的电池充电控制方法，所述马斯拟合充电曲线为马斯定律的函数曲线，其特征在于，包括如下步骤：
获取待充电池的电池类型，查询与所述待充电池的电池类型对应的预设充电方案；
查询与所述待充电池的电池类型对应的初始充电电流、电池特性参数、最大充电电压和电压-电流关系函数，其中，所述电压-电流关系函数为待充电池的标准充电电流与标准充电电压成反比例的关系函数；所述电压-电流关系函数为：
其中，所述I(t)为t时刻的标准充电电流，所述CCo为电池特性参数，所述Vt为t时刻的标准充电电压，所述CV为最大充电电压，所述n为电池类型对应的电池类型参数；
根据所述初始充电电流、所述电池特性参数、所述最大充电电压和所述电压-电流关系函数，获取所述初始充电电流对应的标准充电电压并作为调整参考电压；
按照所述预设充电方案对所述待充电池进行充电，并获取当前时刻的实际充电电压；
判断所述实际充电电压是否大于或等于所述调整参考电压；
若否，返回所述按照所述预设充电方案对所述待充电池进行充电，并获取当前时刻的实际充电电压的步骤；
若是，获取多个预设的选定电压比值，其中，所述选定电压比值为任意时刻时所述标准充电电压和所述最大充电电压的比值，所述选定电压比值大于当前时刻的实际充电电压与所述最大充电电压之比且小于或等于一；
分别将所述选定电压比值和所述电池特性参数代入所述电压-电流关系函数，获取对应的标准充电电流得到多个目标充电电流，根据所述目标充电电流从大到小的顺序对所述待充电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的马斯拟合充电曲线的电池充电控制方法，其特征在于，所述查询与所述待充电池的电池类型对应的初始充电电流、电池特性参数、最大充电电压和电压-电流关系函数的步骤，包括：
查询与所述待充电池的电池类型对应的电池特性参数、最大充电电压和电压-电流关系函数；
将所述电池特性参数以及预设的初始电压比值代入所述电压-电流关系函数，计算得到对应的标准充电电流并作为所述初始充电电流。
3.根据权利要求2所述的马斯拟合充电曲线的电池充电控制方法，其特征在于，所述初始电压比值为70％。
4.根据权利要求1所述的马斯拟合充电曲线的电池充电控制方法，其特征在于，所述电压-电流关系函数为：
其中，I(t)为t时刻的标准充电电流，CCo为所述电池特性参数，X为电压比值，Vt为t时刻的标准充电电压，CV为所述最大充电电压。
5.根据权利要求1所述的马斯拟合充电曲线的电池充电控制方法，其特征在于，所述选定电压比值为离散值，所述分别根据所述选定电压比值、所述电池特性参数和所述电压-电流关系函数，获取对应的标准充电电流得到多个目标充电电流，根据所述目标充电电流从大到小的顺序对所述待充电池进行充电的步骤，包括：
按照从小到大的顺序依次排列所述选定电压比值，以当前时刻到第一个所述选定电压比值对应的时刻为第一充电阶段，依次划分得到多个充电阶段；
将所述电池特性参数和所述选定电压比值代入所述电压-电流关系函数，计算得到对应的标准充电电流，作为所述选定电压比值所属充电阶段的目标充电电流；
根据所述最大充电电压和所述选定电压比值获取对应的标准充电电压，作为所述选定电压比值所属充电阶段的目标充电电压；
检测当前时刻的实际充电电压是否大于或等于当前时刻所属充电阶段的目标充电电压；
若否，以当前时刻所属充电阶段的目标充电电流为恒流值，对所述待充电池进行充电；
若是，以当前时刻所属充电阶段的下一充电阶段的目标充电电流为恒流值，对所述待充电池进行充电。
6.一种马斯拟合充电曲线的电池充电控制系统，所述马斯拟合充电曲线为马斯定律的函数曲线，其特征在于，包括：
类型获取模块，用于获取待充电池的电池类型，查询与所述待充电池的电池类型对应的预设充电方案；
数据查询模块，用于查询与所述待充电池的电池类型对应的初始充电电流、电池特性参数、最大充电电压和电压-电流关系函数，其中，所述电压-电流关系函数为待充电池的标准充电电流与标准充电电压成反比例的关系函数；所述电压-电流关系函数为：
其中，所述I(t)为t时刻的标准充电电流，所述CCo为电池特性参数，所述Vt为t时刻的标准充电电压，所述CV为最大充电电压，所述n为电池类型对应的电池类型参数；
电压计算模块，用于根据所述初始充电电流、所述电池特性参数、所述最大充电电压和所述电压-电流关系函数，获取所述初始充电电流对应的标准充电电压并作为调整参考电压；
初始充电模块，用于按照所述预设充电方案对所述待充电池进行充电，并获取当前时刻的实际充电电压；
电压比较模块，用于判断所述实际充电电压是否大于或等于所述调整参考电压；
充电保持模块，用于在所述实际充电电压小于所述调整参考电压时，控制所述初始充电模块继续按照所述预设充电方案对所述待充电池进行充电，并获取当前时刻的实际充电电压；
比值获取模块，用于在所述实际充电电压大于或等于所述调整参考电压时，获取多个预设的选定电压比值，其中，所述选定电压比值为任意时刻时所述标准充电电压和所述最大充电电压的比值，所述选定电压比值大于当前时刻的实际充电电压与所述最大充电电压之比且小于或等于一；
充电调节模块，用于分别将所述选定电压比值和所述电池特性参数代入所述电压-电流关系函数，获取对应的标准充电电流得到多个目标充电电流，根据所述目标充电电流从大到小的顺序对所述待充电池进行充电。
7.根据权利要求6所述的马斯拟合充电曲线的电池充电控制系统，其特征在于，所述数据查询模块具体用于查询与所述待充电池的电池类型对应的电池特性参数、最大充电电压和电压-电流关系函数，将所述电池特性参数以及预设的初始电压比值代入所述电压-电流关系函数，计算得到对应的标准充电电流并作为所述初始充电电流。
8.根据权利要求7所述的马斯拟合充电曲线的电池充电控制系统，其特征在于，所述初始电压比值为70％。
9.根据权利要求6所述的马斯拟合充电曲线的电池充电控制系统，其特征在于，所述电压-电流关系函数为：
其中，I(t)为t时刻的标准充电电流，CCo为所述电池特性参数，X为电压比值，Vt为t时刻的标准充电电压，CV为所述最大充电电压。
10.根据权利要求6所述的马斯拟合充电曲线的电池充电控制系统，其特征在于，所述选定电压比值为离散值，所述充电调节模块包括：
阶段划分单元，用于按照从小到大的顺序依次排列所述选定电压比值，以当前时刻到第一个所述选定电压比值对应的时刻为第一充电阶段，依次划分得到多个充电阶段；
第一计算单元，用于将所述电池特性参数和所述选定电压比值代入所述电压-电流关系函数，计算得到对应的标准充电电流，作为所述选定电压比值所属充电阶段的目标充电电流；
第二计算单元，用于根据所述最大充电电压和所述选定电压比值获取对应的标准充电电压，作为所述选定电压比值所属充电阶段的目标充电电压；
电压检测单元，用于检测当前时刻的实际充电电压是否大于或等于当前时刻所属充电阶段的目标充电电压；
阶段保持单元，用于在当前时刻的实际充电电压小于当前时刻所属充电阶段的目标充电电压时，以当前时刻所属充电阶段的目标充电电流为恒流值，对所述待充电池进行充电；
阶段调整单元，用于在当前时刻的实际充电电压大于或等于当前时刻所属充电阶段的目标充电电压时，以当前时刻所属充电阶段的下一充电阶段的目标充电电流为恒流值，对所述待充电池进行充电。
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