CN108023375A - 充电电池的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

电池充电方法包括：以充电电流对电池进行充电；以及响应于在电池充电期间发生的电流改变事件来改变充电电流，其中当电池达到电池的阳极电位达到参考值的阈值电压时，电流改变事件发生。

Description

充电电池的方法和装置
相关申请的交叉引用
本申请要求在2016年11月1日和2017年7月27日分别在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0144227和10-2017-0095510的权益，其全部公开内容通过引用并入本文用于所有目的。
技术领域
以下描述涉及电池充电方法和装置。
背景技术
各种方法用于对电池充电。例如，以恒定电流恒定电压(CCCV)为基础的充电方法用于以恒定电流对电池充电，并且当电池的电压达到预定电压时，以恒定电压对电池充电。另一个例子，使用基于变化电流衰减(VCD)的充电方法来在低电荷状态(SOC)中以高电流对电池充电，并且当SOC成为特定SOC的时候通过逐渐减小电流对电池充电。
对于另一个示例，使用快速充电方法来减少用于对电池充电的时间量。在这样的例子中，快速充电的重复可能降低电池的寿命。
发明内容
提供本发明内容以简化形式介绍概念的选择，这在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容不是为了确定所要求保护的主题的主要特征或基本特征，也不是用来帮助确定所要求保护的主题的范围。
一般而言，电池充电方法包括：用充电电流对电池充电；以及响应于在电池充电期间发生的电流改变事件来改变充电电流，其中当电池达到电池的阳极电位达到参考值的阈值电压时，发生电流改变事件。
电池充电方法还可以包括：通过参考存储阈值电压和充电电流的表来验证对应于充电电流的阈值电压。
电池充电方法还可以包括：响应于电池寿命信息的改变，用与改变的寿命信息对应的表替换所述表。
电池充电方法还可以包括：响应于电流改变事件发生，终止对应于充电电流的充电间隔；并在随后的充电间隔中以小于充电电流的电流对电池充电。
电池充电方法还可以包括：响应于电池达到最大电压，以恒定电压对电池充电；并且响应于在以恒定电压对电池充电期间的充电电流减小到终止电流，终止电池的充电。
参考值可以是0.075伏(V)至0.73V。
参考值可以是0.075V至0.2V。
非暂时计算机可读存储介质可以存储当由处理器执行时使得处理器执行该方法的指令。
另一方面，电池充电装置包括：控制器，被配置为通过充电电流对电池充电，并且被配置为响应于在所述电池的充电期间发生的电流变化事件而改变所述充电电流，其中，当电池达到电池的阳极电位达到参考值的阈值电压时，发生电流改变事件。
控制器还可以被配置为通过参考其中存储阈值电压和充电电流的表来验证对应于充电电流的阈值电压。
控制器可以被配置为响应于电池寿命信息的改变，用对应于改变的寿命信息的表来替换该表。
控制器可以被配置为终止对应于充电电流的充电间隔，并且所述电流改变事件发生，在后续的充电间隔中，以小于所述充电电流的电流对所述电池充电。
控制器可以被配置为响应于电池达到最大电压而以恒定电压对电池充电，并且在恒定电压下对电池充电期间，响应于所述充电电流减小到终止电流，终止电池的充电。
参考值可以是0.075伏(V)至0.73V。
参考值可以是0.075V至0.2V。
在另一个总体方面，电池充电方法包括：用第一充电电流对电池充电；以及响应于所述电池达到所述电池的阳极电位达到参考值的阈值电压，以小于所述第一充电电流的第二充电电流对所述电池充电。
参考值可以是0.075伏(V)至0.73V。
参考值可以是0.075V至0.2V。
第一充电电流可以大于或等于1.0C倍率。
电池充电方法还可以包括：通过参考其中存储阈值电压和第一充电电流的表来验证对应于第一充电电流的阈值电压。
电池充电方法还可以包括：响应于电池改变的寿命信息，用对应于改变的寿命信息的表替换该表。
电池充电方法还可以包括：响应于电池达到最大电压，以恒定电压对电池充电；并且响应于在以恒定电压对电池充电期间的充电电流减小到终止电流，终止电池的充电。
在另一个总体方面，电池系统包括：电池；以及控制器，被配置为在第一充电模式下以存储在存储器中的充电电流之间的初始充电电流对电池充电，并且在第一充电模式中，响应于电池的电压达到与初始充电电流相对应的存储在存储器中的阈值电压，将充电电流中的初始充电电流改变为随后的充电电流，其中阈值电压是电池的阳极电位达到参考值处的电压。
控制器还可以被配置为响应于电池的电压达到最大电压，在第一充电模式中终止电池的充电并且在第二充电模式中以恒定电压对电池充电。
响应于第二充电模式中的充电电流减小到终止电流，控制器还可以被配置为在第二充电模式中终止电池的充电。
从以下详细描述、附图和权利要求书中，其他特征和方面将是显而易见的。
附图说明
图1是表示电池系统的示例的图。
图2和图3是示出电池充电方法的示例的图。
图4A和4B是示出电池充电方法的另一示例的图。
图5至图7以及图8A和图8B是示出确定阈值电压的方法的示例的图。
图9和图10是示出确定阈值电压的方法的另一示例的图。
图11是表示电池充电装置的示例的图。
图12是表示阈值电压确定装置的示例的图。
图13是表示具备电池系统的车辆的示例的图。
图14是表示终端的示例的图。
在整个附图和详细描述中，除非另有说明或提供，否则相同的附图标号将被理解为指代相同的元件、特征和结构。附图可能不是按比例的，并且为了清楚、说明和方便，附图中元素的相对大小、比例和描述可能被夸大。
具体实施方式
提供以下详细描述以帮助读者获得对本文所描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，本文描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改和等同物将是显而易见的。例如，本文描述的操作序列仅仅是示例，并不限于本文所阐述的操作，但是可以在理解本申请的公开内容之后显而易见地改变操作序列，除了必须以一定的顺序发生的操作之外。此外，为了增加清晰度和简洁性，可以省略对本领域中已知的特征的描述。
本文描述的特征可以以不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所述的示例。相反，本文所描述的示例仅仅是为了说明在理解本申请的公开内容之后，本文描述的实现本文描述的方法、装置和/或系统的一些可能的方式将是显而易见的。
在整个说明书中，当诸如层、区域或衬底的元件被描述为“在之上”、“连接到”或“耦合到”另一元件时，其可以直接“在之”上、“连接到”或“耦合到”另一个元件，或者可以存在介于其间的一个或多个其它元件。相反，当元件被描述为“直接在之上”，“直接连接到”或“直接耦合到”另一元件时，其间不能有其他元件。
如本文所用，术语“和/或”包括任何两个或多个相关列出的项目的任何一个和任何组合。
虽然这里可以使用诸如“第一”、“第二”、“第三”、“A”、“B”、“(a)”和“(b)”的术语来描述各种元件、区域、层或部分，这些元件、组件、区域、图层或部分不受这些术语的限制。相反，这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与其他元件、组件、区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离实施例的教导的情况下，本文所述的实施例中所述的第一元件、部件、区域、层或部分也可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分。
本文使用的术语仅用于描述各种示例，并且不用于限制本公开。冠词
“一”、“一个”和“该”也用于包括复数形式，除非上下文另有明确指出。术语“包括”、“包含”和“具有”指定所述特征、数字、操作、元件、元素和/或其组合的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数字、操作、元件、元素和/或其组合。
除非另有定义，本文使用的包括技术和科学术语在内的所有术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。术语(例如常用词典中定义的术语)应被解释为具有与相关领域背景下的含义一致的含义，并且不得以理想化或过度正式的方式解释，除非明确定义于此。
本文描述的示例的特征可以以各种方式组合，如在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的。此外，尽管本文描述的示例具有各种配置，但是在了解本申请的公开内容之后将显而易见的是其他配置是可能的。
图1是表示电池系统100的示例的图。
参见图1，电池系统100包括电池充电装置110和电池120。电池120是电池单元、电池模块或电池组。
电池充电装置110以步进充电模式对电池120充电。步进充电模式是指快速充电模式的类型，其中电池充电装置110通过逐步改变充电电流来对电池120充电。
当电池120被充电时，电池120的阳极电位可能由于在电池120中发生的电化学现象而降低。当电池120以低阳极电位连续充电时，例如小于或等于0伏特(V)时，电池120的电极可能镀覆金属。例如，在锂离子电池的情况下，发生锂电镀，以在锂离子电池的阳极周围形成金属锂。这样的电镀可能减少电池120的寿命。
为了防止电镀，电池充电装置110通过每当在步进充电模式中发生电流改变事件时改变充电电流来对电池120充电。例如，响应于电池120的电压达到阈值电压，可能发生电流改变事件。在这种情况下，当电池120的阳极电位达到参考值时获得的电池120的电压被设定为阈值电压。参考值可以被设置为特定值或间隔，并且阈值电压被设置为在电池120被充电时将阳极电位保持为大于或等于参考值，并且因此可以防止电池120的阳极上的金属电镀和电池120的劣化。
每当电池120的电压达到阈值电压时，电池充电装置110对电池120充电，同时逐步地减小充电电流。响应于在步进充电模式下电池120被充电时电池120的电压达到最大电压，电池充电装置110以恒定电压充电模式对电池120充电。
在下文中，将参照图2和3、以及4A和4B详细描述由电池充电装置110执行的电池充电方法的示例。
图2和图3是示出电池充电方法的示例的图。
参考图2，在操作210中，电池充电装置110以步进充电模式对电池120充电。在这种情况下，假设如步骤充电模式具有如表1所示的例如1.2C倍率至0.4C倍率的充电电流时，电池充电装置110以例如充电电流中为1.2C倍率的充电电流对电池120充电。
表1
充电电流(C倍率)
1.2
1.1
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
在操作220中，电池充电装置110监视是否发生电流改变事件以改变充电电流。例如，电池充电装置110监视电池120的电压是否达到与例如1.2C倍率的充电电流对应的阈值电压。也就是说，电池充电装置110将电池120的电压与对应于例如1.2C倍率的充电电流的阈值电压进行比较。对应于1.2C倍率的阈值电压是电池120的阳极电位达到参考值的电池120的电压。因此，电池充电装置110通过参照其中记录了充电电流和相应的阈值电压的表(例如表2)判定对应于1.2C倍率的阈值电压(例如为3.974V)，然后监视电池120的电压是否达到阈值电压3.974V。
表2
参考值被设置为防止或最小化电池120的阳极上的金属电镀的发生。该参考值被设置为例如0.075V至0.73V或0.07V至0.2V的范围内的值。然而，参考值不限于上述示例值。
在操作220中，响应于电流改变事件不发生，例如，响应于电池120的电压小于阈值电压3.974V，电池充电装置110继续以1.2C倍率的充电电流对电池120充电。
在操作230中，响应于在操作220中发生的电流改变事件，例如，响应于电池120的电压达到阈值电压3.974V，电池充电装置110验证电池120的电压小于最大电压。设定最大电压以防止电池120的过充电，并且最大电压可以根据电池类型而变化。例如，锂离子电池的最大电压可以设定在 的范围内。在不进行电池120的电压是否小于最大电压的验证的情况下，电池120可能被过度充电并变得异常，因此电池120的寿命可能会降低。因此，电池充电装置110验证电池120的电压是否小于最大电压，以防止或最小化这种过度充电问题。
在操作240中，响应于电池120的电压小于操作230中的最大电压，电池充电装置110改变充电电流。例如，电池充电装置110将充电电流从1.2C倍率改变为1.1C倍率。也就是说，电池充电装置110终止对应于1.2C倍率的充电间隔，并且以对应于1.1C倍率的充电间隔对电池120充电。
电池充电装置110重复操作210至240，直到电池120的电压达到最大电压。当电池充电装置110重复执行操作210至240时，可能会发生电池120的电压变化，如图3的曲线图310所示。参考图3，每当发生电流改变事件时电池充电装置110改变充电电流，直到电池120的电压达到最大电压。
在操作250中，响应于在操作230中电池120的电压达到最大电压，电池充电装置110以恒定电压对电池120充电。也就是说，电池充电装置110以恒定电压充电模式对电池120充电。在这种情况下，充电电流随着时间逐渐减小到终止电流，例如0.05C倍率。在操作260中，响应于充电电流达到终止电流，电池充电装置110终止对电池120充电。
根据一个示例，基于阈值电压来控制步进充电模式的充电，因此电池的阳极电位被保持为大于或等于参考值。因此，可以防止在电池的阳极上发生金属电镀，从而可以提高电池的寿命。
图4A和4B是示出电池充电方法的另一示例的图。
图4A示出了对应于健康状态(SOH)为0.95、SOH为0.9、SOH为0.85的表格410、420和430。SOH也被称为电池的寿命信息。
电池120的阳极电位根据电池120的劣化程度而变化。然而，当电池充电装置110使用单个表继续对电池120充电时，例如上述表2，不管电池120的劣化程度，阳极电位可能变得小于参考值。因此，当电池120劣化并且电池120的SOH相应地减小时，电池充电装置110通过参照与减少的SOH对应的表来执行参照图2描述的电池充电方法。例如，参考图4A，在电池120的SOH为0.95的情况下，电池充电装置110通过参照表410来进行参照图2说明的电池充电方法。在电池120的SOH为0.9的情况下，电池充电装置110通过用表420代替表410来进行参照图2说明的电池充电方法。类似地，在电池120的SOH为0.85的情况下，电池充电装置110通过用表430代替表420来执行参照图2描述的电池充电方法。
图4B分别示出了对应于电池类型a、电池类型b和电池类型c的表440、450和460。在表440、450和460的每一个中，记录对应于电池类型的充电电流和对应于充电电流的阈值电压。
电池充电装置110基于电池类型从各种表格中选择一个表，并且基于所选的表执行参照图2描述的电池充电方法。例如，电池充电装置110基于电池120的类型从表440、450和460中选择一个表。电池充电装置110响应于电池120的类型为a而选择表440，响应于电池120的类型为b而选择表450，以及响应于电池120的类型为c而选择表460。然后，电池充电装置120基于所选的表执行参照图2描述的电池充电方法。
为了电池充电装置110执行参照图1至图3以及图4A和图4B所描述的电池充电方法，可能需要预先确定与步进充电模式中的每个充电电流对应的阈值电压。在下文中，参考图5到10详细描述确定阈值电压的示例性方法。
图5至图7以及图8A和图8B是示出确定阈值电压的方法的示例的图。下面将要描述的确定阈值电压的方法可以由阈值电压确定装置执行。
参考图5，在操作510中，阈值电压确定装置以正常充电模式对参考电池充电。正常充电模式例如是C倍率为0.3的基于恒定电流恒定电压(CCCV)的充电模式。在这样的例子中，阈值电压确定装置以0.3C倍率的恒定电流对参考电池进行充电，然后当参考电池的充电状态(SOC)达到预设的SOC时，例如80％，以恒定电压对参考电池充电。
本文使用的参考电池是指与电池120相同类型的电池，其中插入参考电极。
在操作515中，阈值电压确定装置测量正常充电模式中正在充电的参考电池的阳极电位。阳极电位是指参考电池的阳极的电位和参考电极的电位之间的差。阈值电压确定装置测量阳极电位，直到参考电池完全充电。
在操作520中，阈值电压确定装置基于阳极电位的测量结果确定参考电池的阳极电位的最小值。在操作525中，阈值电压确定装置基于最小值确定参考值。例如，参考图6，阈值电压确定装置从阳极电位测量结果610确定最小值为0.1V，并将0.1V的最小值确定为参考值。因此，在图6所示的示例中，参考值为0.1。
作为示例提供了前述中描述的最小值，并且因此可以根据充电环境而变化。例如，在正常充电模式下的C倍率为0.3，阳极温度小于室温的情况下，例如，当温度为-10℃时，阳极电位最小值为0.075V。在正常充电模式中的C率小于0.3，阳极温度高于室温的情况下，例如当温度为60℃时，阳极电位的最小值为0.73V。在一个示例中，当正常充电模式中的C倍率在阳极的相同温度下增加时，阳极电位的最小值降低。因此，基于阳极的温度和正常充电模式的C倍率，例如将阳极电位的最小值设定为此外，基于阳极温度为室温和C率大于0.3，阳极电位的最小值例如设定为0.075V到0.2V。此外，阳极电位的最小值根据参考电池的类型而变化。例如，电极活性物质、电极的厚度、电极的孔隙率、电解质、集电体、参考电池的尺寸和/或参考电池的最大电压根据参考电池的类型和涉及阳极电位的最小值的前述描述中描述的这些因素而改变。因此，各种参考电池中的阳极电位的最小值不同。
参考图5，在操作530中，当确定参考值时，阈值电压确定装置对参考电池进行放电。在该示例中，阈值电压确定装置完全放电参考电池。
在操作535中，阈值电压确定装置在步进充电模式下以充电电流对放电的参考电池进行充电。例如，如上所述，阈值电压确定装置在步进充电模式以1.2C倍率的充电电流对参考电池充电。
在操作540中，阈值电压确定装置将步进充电模式中充电电流充电的参考电池的电压与最大电压进行比较。
在操作545中，阈值电压确定装置响应于参考电池的电压小于最大电压，监视参考电池的阳极电位是否达到参考值。
响应于作为监视的结果，参考电池的阳极电位未达到参考值，阈值电压确定装置以1.2C倍率的充电电流继续对参考电池充电。
在操作550中，响应于作为监视的结果，参考电池的阳极电位达到参考值，阈值电压确定装置将参考电池的电压确定为对应于充电电流的阈值电压。在操作555中，阈值电压确定装置改变充电电流。阈值电压确定装置重复操作535至555，然后响应于参考电池的电压大于或等于最大电压，在操作560中终止对参考电池的充电。
图7示出了基于重复执行操作535至555的结果来指示阳极电位的曲线710。在该示例中，假设当阳极电位达到参考值720时参考电池的电压为3.974V，而参考电池正在以1.2C倍率的充电电流被充电。阈值电压确定装置将3.974V确定为对应于1.2C倍率的阈值电压，并将充电电流从1.2C倍率改变到1.1C倍率。当参考电池的阳极电位达到参考值720，同时以1.1C倍率的充电电流充电参考电池时，阈值电压确定装置确定当阳极电位达到参考值720时获得的电压为对应于1.1C倍率的阈值电压，并将充电电流从1.1C倍率改为1.0C倍率。阈值电压确定装置重复操作535至555以确定与步进充电模式中的每个充电电流相对应的阈值电压，并且完成其中记录充电电流和相应阈值电压的表格。该表例如是上述表2。
根据一个实例，将参考电极插入各种类型的电池中。在这种情况下，阈值电压确定装置对于插入参考电极的电池执行参考图5描述的确定阈值电压的方法，并产生与每个电池的类型相对应的表。生成的表例如是图4B所示的表440、450和460。
参考图5，根据示例，阈值电压确定装置通过在操作525中将值α与最小值相加来确定参考值。值α是大于0且小于或等于0.1的常数值(0<α≤0.1)。在该示例中，与充电电流相对应的阈值电压被确定为小于在参考值为最小值时获得的阈值电压，这将参考图8A和8B进行详细描述。
图8A示出了当参考值为0.1时基于重复执行操作535至555的结果的阳极电位的曲线810，以及当参考值为0.11时，基于重复执行操作535至555的结果来指示阳极电位的曲线820。表3示出了与曲线810和820相关联的数值。
表3
参考上述表3，在给出相同的充电电流的情况下，当阳极电位达到参考值0.11时获得的SOC小于当阳极电位达到参考值0.1时获得的SOC。也就是说，当相同的充电电流在参考电池中流动时，当阳极电位达到参考值0.11时获得的参考电池的电压小于当阳极电位达到参考值0.1时获得的参考电池的电压。当阳极电位达到参考值时获得的参考电池的电压被确定为阈值电压，因此与如曲线810所示的参考值为0.1的情况相比，在参考值为0.11的情况下阈值电压被确定为较低，如曲线820所示。图8B示出了当参考值为0.1时的阈值电压为方块，而当参考值为0.11时，阈值电压为圆。在该示例中，当参考值为0.11时获得的阈值电压低于当参考值为0.1时获得的对应阈值电压。
例如，如图所示，当以当参考值为0.11时产生的阈值电压执行参考图2描述的电池充电方法时，当电池120的电压达到低阈值电压时，充电电流改变。因此，电池120的电压被控制为低，并且因此电池120可用的时间段增加。因此，通过用上表2中的参考值为0.11时产生的阈值电压代替参考值为0.1时产生的阈值电压，执行参照图2说明的电池充电方法。
图9和图10是示出确定阈值电压的方法的另一示例的图。
参考图9，在操作910中，当参考图5所描述的操作540中参考电池的电压达到最大电压时，阈值电压确定装置对参考电池进行放电。在该示例中，参考电压被完全放电。
在操作920中，阈值电压确定装置验证放电参考电池的充电和放电循环次数是否等于预设次数，例如2至100次的数量。阈值电压确定装置执行操作920以验证参考电池是否恶化到预设的劣化程度。响应于在操作920中不对应于预设次数的充电和放电循环的数量，阈值电压确定装置重复操作535至555以及操作910和920。也就是说，为了将参考电池劣化为预设劣化程度，阈值电压确定装置重复操作535至555以及操作910和920。图10示出了重复操作535至555以及操作910和920的结果。详细地，图10示出了基于每个充电和放电循环的充电电流和阈值电压之间的关系的曲线图，例如第五循环、第六循环和第十循环。响应于充电和放电循环的数量增加，阈值电压被确定为较低。如上所述，当基于阈值电压被确定低而控制电池120的充电时，电池120可用的时间段增加。
响应于在操作920中对应于预设次数的充电和放电循环的数量，阈值电压确定装置终止充电。例如，在充电和放电循环的数量对应于76的情况下，阈值电压确定装置终止充电，生成表示与第76充放电循环相关的充电电流和阈值电压之间的关系的表。生成的表被存储在电池充电装置110中。
根据示例，阈值电压确定装置产生其中在充电和放电循环的每个时间记录充电电流和相应的阈值电压的表，并存储生成的表。也就是说，阈值电压确定装置产生对应于SOH的这样的表，SOH响应于充电和放电循环数量的增加而减小。生成的表例如是表410、420和430。
图11是表示电池充电装置110的示例的图。如图11所示，电池充电装置110包括控制器1110和存储器1120。
控制器1110对电池120充电。例如，控制器1110以步进充电模式中的充电电流对电池120充电。
响应于在电池120以充电电流充电时发生的电流改变事件，控制器1110将充电电流改变为随后的充电电流。
存储器1120存储其中记录充电电流和对应的阈值电压的表。存储的表是例如参照图2描述的表1。根据一个例子，存储器1120存储图4A所示的表格410、420和430，和/或图4B所示的表440、450和460。
参考图1至图10提供的描述可应用于图11，因此不再重复。
图12是示出阈值电压确定装置1200的示例的图。如图12所示，阈值电压确定装置1200包括存储器1210和控制器1220。
控制器1220以步进充电模式对参考电池充电。响应于在步进充电模式下对参考电池进行充电时参考电池的阳极电位达到参考值，控制器1220将参考电池的电压确定为对应于充电电流的阈值电压，并且改变充电电流。每当参考电池的阳极电位达到参考值时，控制器1220执行这样的操作。因此，控制器1220在步进充电模式中确定与充电电流中的每一个对应的阈值电压，并且生成其中记录充电电流和对应的阈值电压的表。
存储器1210存储由控制器1220产生的表。由阈值电压确定装置1200产生的表被存储在上述电池充电装置110或下面要描述的电池管理系统
(BMS)中。
参考图1至图11提供的描述可应用于图12，因此不再重复。
图13是示出包括电池系统1310的车辆1300的示例的图。参照图13，车辆1300使用电池组1311作为电源。车辆1300例如是电动车辆或混合动力车辆。
电池系统1310包括电池组1311和BMS 1312。上述电池充电装置110可以是对应于车辆1300的外部充电器的车外充电器。在这种情况下，电池充电装置110通过电缆连接到车辆1300，以对电池组1311充电。根据示例，电池充电装置110是包括在车辆1300或BMS 1312中的车载充电器。
电池充电装置110控制电池组1311的充电，使得包含在电池组1311中的电池单体的阳极电位保持为大于或等于参考值。因此，可以增加电池组1311的寿命。
参考图1至图12提供的描述可应用于图13，因此这里不再重复。
图14是示出终端1400的示例的图。如图14所示，终端1400连接到电源1420。
终端1400可以是移动终端，例如智能电话、膝上型计算机、平板电脑(PC)或可穿戴设备。然而，终端1400不限于前述示例。
在一个示例中，上述电池充电装置110包括在终端1400中。例如，电池充电装置110以集成电路(IC)的形式提供在终端1400中，并且终端1400执行本文所述的电池充电方法。
在另一示例中，电池充电装置110包括在电源1420中。在这样的示例中，电源1420通过导线或无线连接到终端1400的充电端口。电源1420根据本文所述的电池充电方法操作以对终端1400的电池1410充电。
尽管电池1410被示出为包括在图14中的终端1400中，这样的图示仅作为示例提供。例如，电池1410可以与终端1400分离并连接到电源1420以进行充电。
参考图1至图13提供的描述可应用于图14，因此不会重复。
根据示例，电池的阳极电位对应于电池的内部状态，因此在电池充电时可能不容易测量。因此，可以在充电期间估计电池的阳极电位，而不是被测量。对于这样的估计，可以使用电化学模型。然而，电化学模型需要高性能，因此低性能BMS和/或移动终端可能不容易运行这种电化学模型。因此，低性能BMS和/或移动终端可以执行本文描述的电池充电方法，而不是使用电化学模型应用这种阳极电位估计方法。因此，当电池正在充电时，低性能BMS和/或移动终端可以将电池的阳极电位保持在大于或等于预设值，从而提高电池的使用寿命。
图11-14中的执行本应用中描述的操作的控制器1110、存储器1120、存储器1210、控制器1220、电池系统1310、BMS 1312和终端1400由被配置为执行由硬件组件执行的本应用中描述的操作的硬件组件实现。可以用于执行本应用中描述的操作的硬件组件的示例包括控制器、传感器、发生器、驱动器、存储器、比较器、算术逻辑单元、加法器、减法器、乘法器、分频器、积分器和配置为执行本应用程序中描述的操作的任何其它电子元件。在其他示例中，执行本申请中描述的操作的一个或多个硬件组件通过例如由一个或多个处理器或计算机的计算硬件来实现。处理器或计算机可以由被配置为以定义的方式响应并执行指令以实现期望的结果的一个或多个处理元件实现，诸如逻辑门阵列、控制器和算术逻辑单元、数字信号处理器、微计算机、可编程逻辑控制器、现场可编程门阵列、可编程逻辑阵列、微处理器或任何其他设备或设备的组合。在一个示例中，处理器或计算机包括或连接到存储由处理器或计算机执行的指令或软件的一个或多个存储器。由处理器或计算机实现的硬件组件可执行诸如操作系统(OS)的指令或软件以及在OS上运行的一个或多个软件应用程序，以执行本应用程序中描述的操作。响应于指令或软件的执行，硬件组件还可以访问、操纵、处理、创建和存储数据。为了简单起见，在本申请中描述的示例的描述中可以使用单个术语“处理器”或“计算机”，但是在其它示例中，可以使用多个处理器或计算机，或者处理器或计算机可以包括多个处理元件或多种类型的处理元件，或两者。例如，单个硬件组件或两个或多个硬件组件可以由单个处理器或两个或更多个处理器或处理器和控制器来实现。一个或多个硬件组件可以由一个或多个处理器或处理器和控制器实现，并且一个或多个其它硬件组件可以由一个或多个其他处理器或另一个处理器和另一个控制器来实现。一个或多个处理器或处理器和控制器可以实现单个硬件组件或两个或多个硬件组件。硬件组件可以具有不同处理配置中的一个或多个，其示例包括单个处理器、独立处理器、并行处理器、单指令单数据(SISD)多处理、单指令多数据(SIMD)多处理、多指令单数据(MISD)多处理和多指令多数据(MIMD)多处理。
执行本申请中描述的操作的图2、5和9所示的方法例如由计算硬件执行，例如由一个或多个处理器或计算机执行，被实现为如上所述执行的执行指令或软件，以执行在本申请中描述的、通过方法执行的操作。例如，单个操作或两个或更多个操作可以由单个处理器或两个或多个处理器或处理器和控制器执行。一个或多个操作可以由一个或多个处理器或处理器和控制器执行，并且一个或多个其他操作可以由一个或多个其他处理器或另一个处理器和另一个控制器来执行。一个或多个处理器或处理器和控制器可以执行单个操作或两个或更多个操作。
用于控制计算硬件(例如一个或多个处理器或计算机)以实现硬件组件并执行如上所述的方法的指令或软件可以被写为计算机程序、代码段、指令或其任何组合，用于单独地或共同地指示或配置一个或多个处理器或计算机作为机器或专用计算机进行操作，以执行由如上所述的硬件组件和方法执行的操作。在一个示例中，指令或软件包括由一个或多个处理器或计算机直接执行的机器代码，诸如由编译器产生的机器代码。在另一示例中，指令或软件包括由一个或多个处理器或使用解释器的计算机执行的更高级代码。指令或软件可以使用任何编程语言编写，这些编程语言基于附图中所示的框图和流程图以及本说明书中相应的描述，其中公开了用于执行由硬件组件和方法执行的操作的算法如上所述。
可以将用于控制计算硬件(例如一个或多个处理器或计算机)以实现上述硬件组件和执行上述方法的指令或软件、以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构记录、存储或固定在一个或多个非暂时计算机可读存储介质中或之上。非暂时性计算机可读存储介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪速存储器、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW DVD-RW、DVD-RW、DVD-RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-RE、磁带、软盘、光学数据存储设备，光学数据存储设备，硬盘，固态磁盘以及被配置为以非暂时方式存储指令或软件以及任何相关数据、数据文件和数据结构的任何其他设备，并提供指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构连接到一个或多个处理器或计算机，使得一个或多个处理器或计算机可以执行指令。在一个示例中，指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构分布在网络耦合的计算机系统上，使得指令和软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构被存储、访问和由一个或多个处理器或计算机以分布式方式执行。
虽然本公开包括具体实施例，但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见：在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可以在这些实施例中对形式和细节进行各种改变。这里描述的示例仅在描述性意义上被考虑，而不是为了限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述被认为适用于其他示例中的类似特征或方面。如果描述的技术以不同的顺序执行，和/或如果描述的系统、架构、设备或电路中的组件以不同的方式组合和/或被其他组件或其替代的组件替代或补充，则可以实现合适的结果等价物。因此，本公开的范围不是由详细描述而是由权利要求及其等同物定义的，并且权利要求及其等同物的范围内的所有变化将被解释为包括在本公开中。

Claims (25)

1.一种电池充电方法，包括：
用充电电流对电池充电；和
响应于在电池充电期间发生的电流改变事件来改变充电电流，
其中当电池达到电池的阳极电位达到参考值的阈值电压时，发生电流改变事件。
2.根据权利要求1所述的电池充电方法，还包括：
通过参照存储阈值电压和充电电流的表来验证与充电电流对应的阈值电压。
3.根据权利要求2所述的电池充电方法，还包括：
响应于电池寿命信息的改变，用与改变的寿命信息对应的表替换所述表。
4.根据权利要求1所述的电池充电方法，还包括：
响应于当前发生的变化事件，终止对应于充电电流的充电间隔；和
在随后的充电间隔内以小于充电电流的电流对电池充电。
5.根据权利要求1所述的电池充电方法，还包括：
响应于电池达到最大电压，以恒定电压对电池充电；和
响应于在以恒定电压对电池充电期间的充电电流减小到终止电流，终止电池的充电。
6.根据权利要求1所述的电池充电方法，其中所述参考值为0.075伏(V)至0.73V。
7.根据权利要求6所述的电池充电方法，其中所述参考值为0.075V至0.2V。
8.一种存储指令的非暂时计算机可读存储介质，所述指令在由处理器执行时使所述处理器执行权利要求1的方法。
9.一种电池充电装置，包括：
控制器，被配置为通过充电电流对电池充电，并且被配置为响应于在所述电池的充电期间发生的电流改变事件而改变所述充电电流，
其中当电池达到电池的阳极电位达到参考值的阈值电压时，发生电流改变事件。
10.根据权利要求9所述的电池充电装置，其中，所述控制器还被配置为通过参考其中存储阈值电压和充电电流的表来验证对应于充电电流的阈值电压。
11.根据权利要求9所述的电池充电装置，其中，所述控制器被配置为响应于所述电池寿命信息的改变，用与改变的寿命信息相对应的表来替换所述表。
12.根据权利要求9所述的电池充电装置，其中，所述控制器被配置为终止与所述充电电流相对应的充电间隔，并且响应于所述电流改变事件发生，在后续的充电间隔中，以小于所述充电电流的电流对所述电池充电。
13.根据权利要求9所述的电池充电装置，其中，所述控制器被配置为响应于所述电池达到最大电压而以恒定电压对所述电池充电，并且在恒定电压下对电池充电期间，响应于所述充电电流减小到终止电流，终止电池的充电。
14.根据权利要求9所述的电池充电装置，其中所述参考值为0.075伏(V)至0.73V。
15.根据权利要求14所述的电池充电装置，其中所述参考值为0.075V至0.2V。
16.一种电池充电方法，包括：
用第一充电电流对电池充电；和
响应于电池达到电池的阳极电位达到参考值的阈值电压，以小于第一充电电流的第二充电电流对电池充电。
17.根据权利要求16所述的电池充电方法，其中所述参考值为0.075伏(V)至0.73V。
18.根据权利要求17所述的电池充电方法，其中所述参考值为0.075V至0.2V。
19.根据权利要求16所述的电池充电方法，其中所述第一充电电流大于或等于1.0C倍率。
20.根据权利要求16所述的电池充电方法，还包括：
通过参照其中存储阈值电压和第一充电电流的表来验证对应于第一充电电流的阈值电压。
21.根据权利要求20所述的电池充电方法，还包括：
响应于电池改变的寿命信息，用与改变的寿命信息对应的表替换所述表。
22.根据权利要求16所述的电池充电方法，还包括：
响应于电池达到最大电压，以恒定电压对电池充电；和
响应于在以恒定电压对电池充电期间的充电电流减小到终止电流，终止电池的充电。
23.一种电池系统，包括：
电池；和
控制器被配置为
在第一充电模式下，以存储在存储器中的充电电流中的初始充电电流对电池充电
在第一充电模式中，响应于电池的电压达到与初始充电电流相对应的存储在存储器中的阈值电压，将充电电流中的初始充电电流改变为随后的充电电流，其中阈值电压包括电池的阳极电位达到参考值处的电压。
24.根据权利要求23所述的电池系统，其中所述控制器还被配置为响应于所述电池的电压达到最大电压而在第一充电模式中终止所述电池的充电并且在第二充电模式中以恒定电压对所述电池充电。
25.根据权利要求24所述的电池系统，其中所述控制器还被配置为响应于所述第二充电模式中的充电电流减小到终止电流而在所述第二充电模式中终止所述电池的充电。
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