CN109738819A - 电池转换电压计算系统、方法、电池及电池充电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池转换电压计算系统、方法、电池及电池充电装置，其中，所述电池转换电压计算系统通过采集电池在不同充电电流充电相同时间过程中的平均电压，来计算电池在充电过程中的等效充电电阻，在获得所述等效充电电阻后，根据所述等效充电电阻来确定电池的实际转换电压值，避免了现有技术中直接将电池的额定电压作为转换电压而导致的由于温度等参数的影响，提前从恒流充电方式转换为恒压充电方式而导致的充电过程被延长，从而降低电池充电效率的问题。

Description

电池转换电压计算系统、方法、电池及电池充电装置

技术领域

本申请涉及锂离子电池技术领域，更具体地说，涉及一种电池转换电压计算系统、方法、电池及电池充电装置。

背景技术

在便携式设备中，锂离子(Li-Ion)电池以其尺寸小、电容量大、可重复充放电等特性得到了广泛的应用。

在为锂离子电池进行充电的过程中，一般包括预充电过程、恒流充电过程和恒压充电过程，一般情况下，在锂离子电池开始充电时，锂离子电池的电压较低，先以小电流进行预充电，然后转换为大电流以恒流充电的方式为锂离子电池快速充电，随着充电的进行，当电池电压逐渐升高并达到设定的转换电压(电池的额定电压)时，充电过程会由恒流充电方式过渡到恒压充电方式，充电电流会逐渐下降直至充满。

但是在实际应用过程中发现，随着充电过程的进行，由于温度等参数的变化导致测定的电池电压达到设定的转换电压时，电池的实际电压并未到达该转换电压值，从而使得电池的充电过程被一定程度的延长，降低了电池的充电效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供了一种电池转换电压计算系统、方法、电池及电池充电装置，通过在充电过程中计算电池的等效充电电阻的方式，实时设置电池的实际转换电压值，使得电池在该设定的实际转换电压值转换为恒压充电方式时，实际电压能够达到电池的额定电压，实现提升电池的充电效率的目的。

为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：

一种电池转换电压计算系统，包括：

电压采样模块，用于对电池在充电电流为第一预设电流充电第一预设时间过程中的电压进行采样，以获得多个第一采样电压；和用于对电池在充电电流为第二预设电流充电第一预设时间过程中的电压进行采样，以获得多个第二采样电压，所述第一预设电流与所述第二预设电流不同；

内阻计算模块，用于对多个所述第一采样电压进行求平均计算，以获得第一平均电压，对多个所述第二采样电压进行求平均计算，以获得第二平均电压；和用于根据所述第一预设电流、第二预设电流、第一平均电压和第二平均电压计算电池的等效充电电阻；

转换电压计算模块，用于根据所述内阻计算模块计算获得的电池的等效充电电阻、所述电池的额定电压和所述电池的恒流充电电流，计算所述电池的转换电压值，并将所述转换电压值作为所述电池的实际转换电压值。

可选的，还包括：

电压比较模块，用于判断电池的当前电压是否大于预设电压，如果是，则向所述电压采样模块发送第一使能信号，以触发所述电压采样模块。

可选的，所述电压采样模块包括：充电电流设置单元和采样单元；其中，

所述充电电流设置单元用于在接收到所述第一使能信号时，将所述电池的充电电流设置为第一预设电流，并控制所述采样单元对电池的输出电压在第一预设时间内采样，以获得多个第一采样电压；和用于在接收到第二使能信号后，将所述电池的充电电流设置为第二预设电流，并控制所述采样单元对电池的输出电压在第一预设时间内采样，以获得多个第二采样电压；

所述内阻计算模块具体用于对多个所述第一采样电压进行求平均计算，以获得第一平均电压，并向所述充电电流设置单元发送所述第二使能信号；和用于在接收到多个所述第二采样电压后，对多个所述第二采样电压进行求平均计算，以获得所述第二平均电压。

可选的，所述内阻计算模块根据所述第一预设电流、第二预设电流、第一平均电压和第二平均电压计算电池的等效充电电阻具体用于，将所述第一预设电流、第二预设电流、第一平均电压和第二平均电压代入第一预设公式中，计算获得所述电池的等效充电电阻；

所述第一预设公式为：R_BIR＝(V_BAT2-V_BAT1)/(I_CHG-I_CHG1)；其中，R_BIR表示所述电池的等效充电电阻；V_BAT2表示所述第二平均电压，V_BAT1表示所述第一平均电压，I_CHG表示所述第二预设电流，I_CHG1表示所述第一预设电流。

可选的，所述转换电压计算模块将所述转换电压值作为所述电池的实际转换电压值具体用于，

根据所述转换电压值，查询所述电池的充电电压查找表，将所述充电电压查找表中与所述转换电压值最接近的充电电压，作为所述电池的实际转换电压值。

可选的，所述第二预设电流大于所述第一预设电流；

且所述第二预设电流为所述电池的恒流充电电流。

一种电池转换电压计算方法，包括：

采集电池在充电电流为第一预设电流充电第一预设时间过程中的第一平均电压；

采集电池在充电电流为第二预设电流充电第一预设时间过程中的第二平均电压，所述第一预设电流与所述第二预设电流不同；

根据所述第一预设电流、第二预设电流、第一平均电压和第二平均电压计算电池的等效充电电阻；

根据所述内阻计算模块计算获得的电池的等效充电电阻、所述电池的额定电压和所述电池的恒流充电电流，计算所述电池的转换电压值，并将所述转换电压值作为所述电池的实际转换电压值。

可选的，所述采集电池在充电电流为第一预设电流充电第一预设时间过程中的第一平均电压；采集电池在充电电流为第二预设电流充电第一预设时间过程中的第二平均电压，所述第一预设电流与所述第二预设电流不同之前，还包括：

判断电池的当前电压是否大于预设电压，如果是，则进入采集电池在充电电流为第一预设电流充电第一预设时间过程中的第一平均电压；采集电池在充电电流为第二预设电流充电第一预设时间过程中的第二平均电压的步骤。

可选的，所述采集电池在充电电流为第一预设电流充电第一预设时间过程中的第一平均电压包括：

将所述电池的充电电流设置为第一预设电流，对电池的输出电压在第一预设时间内采样，以获得多个第一采样电压；

对多个所述第一采样电压进行求平均以获得所述第一平均电压；

所述采集电池在充电电流为第二预设电流充电第一预设时间过程中的第二平均电压包括：

将所述电池的充电电流设置为第二预设电流，对电池的输出电压在第一预设时间内采样，以获得多个第二采样电压；

对多个所述第二采样电压进行求平均以获得所述第二平均电压。

可选的，所述根据所述第一预设电流、第二预设电流、第一平均电压和第二平均电压计算电池的等效充电电阻包括：

将所述第一预设电流、第二预设电流、第一平均电压和第二平均电压代入第一预设公式中，计算获得所述电池的等效充电电阻；

所述第一预设公式为：R_BIR＝(V_BAT2-V_BAT1)/(I_CHG-I_CHG1)；其中，R_BIR表示所述电池的等效充电电阻；V_BAT2表示所述第二平均电压，V_BAT1表示所述第一平均电压，I_CHG表示所述第二预设电流，I_CHG1表示所述第一预设电流。

可选的，所述将所述转换电压值作为所述电池的实际转换电压值包括：

根据所述转换电压值，查询所述电池的充电电压查找表，将所述充电电压查找表中与所述转换电压值最接近的充电电压，作为所述电池的实际转换电压值。

一种电池，包括如上述任一项所述的电池转换电压计算系统。

一种电池充电装置，包括如上述任一项所述的电池转换电压计算系统。

从上述技术方案可以看出，本申请实施例提供了一种电池转换电压计算系统、方法、电池及电池充电装置，其中，所述电池转换电压计算系统通过采集电池在不同充电电流充电相同时间过程中的平均电压，来计算电池在充电过程中的等效充电电阻，在获得所述等效充电电阻后，根据所述等效充电电阻来确定电池的实际转换电压值，避免了现有技术中直接将电池的额定电压作为转换电压而导致的由于温度等参数的影响，提前从恒流充电方式转换为恒压充电方式而导致的充电过程被延长，从而降低电池充电效率的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的电池充电电路的示意图；

图2为理想充电电压曲线与实际充电电压曲线的对比示意图；

图3为理想充电电流曲线和实际充电电流曲线的对比示意图；

图4为本申请的一个实施例提供的一种电池转换电压计算系统的结构示意图；

图5为本申请的另一个实施例提供的一种电池转换电压计算系统的结构示意图；

图6为本方案充电电压曲线与现有技术中的充电电压曲线的比较示意图；

图7为本方案充电电流曲线与现有技术中的充电电流曲线的比较示意图；

图8为本申请的一个实施例提供的一种具体的电池转换电压计算系统的电路结构示意图；

图9为本申请的一个实施例提供的一种电池转换电压计算方法的结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术所述，现有技术中直接将电池额定电压作为电池从恒流充电方式向恒压充电方式转换的转换电压，会使得电池的充电效率降低。

具体地，在电池充电过程中，电池充电装置和电池构成的回路参考图1，图1中的VIN表示电池充电装置Charger System的输入电压，VBAT表示电池充电装置的输出电压，V_BATO表示电池的电压，C_BAT表示电池的等效电容，在这个回路中，从电池充电装置的输出端到电池的输出端会有等效充电电阻R_BIR，通常其由印制电路板(PCB)主板到电池的接触电阻R_CONTACT、印制电路板上的走线电阻R_PCB以及电池内阻R_CELL构成，即：

R_BIR＝R_CONTACT+R_PCB+R_CELL (1)；

在公式(1)中，接触电阻R_CONTACT和印制电路板上的走线电阻R_PCB在不同的应用方案下差异较大，而电池内阻R_CELL会因环境温度以及电池使用时间的变化而产生较大的差异。

如果如现有技术中一样，直接将电池额定电压V_{BAT_FULL}作为恒流充电到恒压充电的转换电压V_REG，则在测得的电池电压等于转换电压V_REG时，由于等效充电电阻R_BIR的分压，会使得电池的实际电压在小于电池额定电压 V_{BAT_FULL}的情况下，提前进入恒压充电阶段，使得充电电流提前减小，导致相同时间内充电电荷量降低，充电时间变长，实际的充电曲线与理想充电曲线的对比参考图2和图3，图2为理想充电电压曲线与实际充电电压曲线的对比示意图，图3为理想充电电流曲线和实际充电电流曲线的对比示意图。从图2 和图3中可以看出，这种设定电池转换电压的方式会使得电池的充电时间延长，充电效率降低。

针对这一问题，有方案采取的措施直接将转换电压在电池额定电压的基础上抬高固定压差△V，即：

V_REG＝V_{BAT_FULL}+△V；

这种方案的原理是增大恒压充电电压，补偿等效充电电阻上的压降，从而延后恒流到恒压的转换点，增大恒流阶段充电时间，从而使得充电特性曲线更加接近理想值。

但是这种方案的缺陷是只有在满足△V＝I_cc×R_BIR时，才能有效补偿应用中等效充电电阻的损耗，当△V<I_cc×R_BIR时，会使电池过充而发生危险，当△V>I_cc×R_BIR时，这种方案仍然会使得电池在充电过程中提前进入恒压充电阶段，并不能有效提升充电效率；其中I_cc表示恒流充电电流；而会随着环境温度、电池寿命等因素的不同有很大的差异，因此这种方案难以在实际应用中起到补偿等效充电电阻压降的作用。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种电池转换电压计算系统，其特征在于，包括：

电压采样模块，用于对电池在充电电流为第一预设电流充电第一预设时间过程中的电压进行采样，以获得多个第一采样电压；和用于对电池在充电电流为第二预设电流充电第一预设时间过程中的电压进行采样，以获得多个第二采样电压，所述第一预设电流与所述第二预设电流不同；

内阻计算模块，用于对多个所述第一采样电压进行求平均计算，以获得第一平均电压，对多个所述第二采样电压进行求平均计算，以获得第二平均电压；和用于根据所述第一预设电流、第二预设电流、第一平均电压和第二平均电压计算电池的等效充电电阻；

转换电压计算模块，用于根据所述内阻计算模块计算获得的电池的等效充电电阻、所述电池的额定电压和所述电池的恒流充电电流，计算所述电池的转换电压值，并将所述转换电压值作为所述电池的实际转换电压值。

所述电池转换电压计算系统通过采集电池在不同充电电流充电相同时间过程中的平均电压，来计算电池在充电过程中的等效充电电阻，在获得所述等效充电电阻后，根据所述等效充电电阻来确定电池的实际转换电压值，避免了现有技术中直接将电池的额定电压作为转换电压而导致的由于温度等参数的影响，提前从恒流充电方式转换为恒压充电方式而导致的充电过程被延长，从而降低电池充电效率的问题。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种电池转换电压计算系统，如图4所示，包括：

电压采样模块，用于对电池在充电电流为第一预设电流充电第一预设时间过程中的电压进行采样，以获得多个第一采样电压；和用于对电池在充电电流为第二预设电流充电第一预设时间过程中的电压进行采样，以获得多个第二采样电压，所述第一预设电流与所述第二预设电流不同；

内阻计算模块，用于对多个所述第一采样电压进行求平均计算，以获得第一平均电压，对多个所述第二采样电压进行求平均计算，以获得第二平均电压；和用于根据所述第一预设电流、第二预设电流、第一平均电压和第二平均电压计算电池的等效充电电阻；

转换电压计算模块，用于根据所述内阻计算模块计算获得的电池的等效充电电阻、所述电池的额定电压和所述电池的恒流充电电流，计算所述电池的转换电压值，并将所述转换电压值作为所述电池的实际转换电压值。

利用本申请实施例提供的电池转换电压计算系统，可以实时计算电池在充电过程中的等效充电电阻，在获得所述等效充电电阻后，根据所述等效充电电阻来确定电池的实际转换电压值，避免了现有技术中直接将电池的额定电压作为转换电压，或在额定电压的基础上提升固定电压值作为转换电压而导致的由于温度等参数的影响，提前从恒流充电方式转换为恒压充电方式而导致的充电过程被延长，从而降低电池充电效率的问题。

并且由于所述转换电压值根据电池的等效充电电阻、电池的额定电压和电池的横流充电电流计算获得，并不会在将所述转换电压值作为所述电池的实际转换电压值后，电池出现过充现象。

可选的，所述转换电压计算模块根据所述内阻计算模块计算获得的电池的等效充电电阻、所述电池的额定电压和所述电池的恒流充电电流，计算所述电池的转换电压值的具体过程可以是：

将所述内阻计算模块计算获得的电池的等效充电电阻、所述电池的额定电压和所述电池的恒流充电电流代入第二预设公式中，计算获得所述电池的转换电压值；

所述第二预设公式为：V_REG＝V_{BAT_FULL}+I_CHG×R_BIR；其中，V_REG表示计算获得的电池的转换电压值，V_{BAT_FULL}表示所述电池的额定电压，I_CHG表示所述电池的横流充电电流，R_BIR表示所述内阻计算模块计算获得的电池的等效充电电阻。

可选的，在本申请的一个实施例中，所述第二预设电流大于所述第一预设电流，且所述第二预设电流为所述电池的恒流充电电流。这样在获取所述第一平均电压和第二平均电压的过程中只需要进行一次充电电流的切换即可。在本申请的另一个实施例中，也可以是所述第一预设电流大于所述第二预设电流，且所述第一预设电流为所述电池的恒流充电电流。本申请对此并不做限定，具体视实际情况而定。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图5所示，所述电池转换电压计算系统还包括：

电压比较模块，用于判断电池的当前电压是否大于预设电压，如果是，则向所述电压采样模块发送第一使能信号，以触发所述电压采样模块。

所述电压比较模块，在电池的当前电压大于一定值(预设电压)时，才以向所述电压采样模块发送第一使能信号的方式，触发所述电压采样模块。可以避免所述电池转换电压计算系统在电池的电压较低时即进行电池等效充电电阻的计算，以及转换电压值的计算，可以在电池的当前电压值接近电池的额定电压时再进行上述计算，使得计算获得的等效充电电阻可以更加贴近电池当前电压接近额定电压时的实际等效充电电阻，从而使得计算获得的转换电压值更加精确。

另外，在本申请的另一个实施例中，所述转换电压计算模块将所述转换电压值作为所述电池的实际转换电压值具体用于，

根据所述转换电压值，查询所述电池的充电电压查找表，将所述充电电压查找表中与所述转换电压值最接近的充电电压，作为所述电池的实际转换电压值。

在实际应用过程中，有些电池的充电电压不能连续的变化，只支持几种可行的充电电压，而这些充电电压和充电电流的对应关系就存储在该电池的充电电压查找表中。

因此针对这种情况，在计算获得了转换电压值后，还需要查找所述电池的充电电压查找表，将所述充电电压查找表中与所述转换电压值最接近的充电电压，作为所述电池的实际转换电压值。

在上述实施例的基础上，在本申请的又一个实施例中，所述电压采样模块包括：充电电流设置单元和采样单元；其中，

所述充电电流设置单元用于在接收到所述第一使能信号时，将所述电池的充电电流设置为第一预设电流，并控制所述采样单元对电池的输出电压在第一预设时间内采样，以获得多个第一采样电压；和用于在接收到第二使能信号后，将所述电池的充电电流设置为第二预设电流，并控制所述采样单元对电池的输出电压在第一预设时间内采样，以获得多个第二采样电压；

所述内阻计算模块具体用于对多个所述第一采样电压进行求平均计算，以获得第一平均电压，并向所述充电电流设置单元发送所述第二使能信号；和用于在接收到多个所述第二采样电压后，对多个所述第二采样电压进行求平均计算，以获得所述第二平均电压。

在本实施例中，所述第一平均电压可以表示为：

V_BAT1＝(V_{BAT1_T1}+V_{BAT1_T2}+V_{BAT1_T3}+…+V_{BAT1_TN})/N；其中，N表示第一采样电压的数量，V_{BAT1_TN}表示第N个第一采样电压；

第二平均电压可以表示为：

V_BAT2＝(V_{BAT2_T1}+V_{BAT2_T2}+V_{BAT2_T3}+…+V_{BAT2_TN})/N；V_{BAT2_TN}表示第N个第二采样电压。

由于都是在第一预设时间内由同一个采样单元进行采样，因此第一采样电压的数量等于所述第二采样电压的数量。

所述充电电流设置单元在接收到所述第一使能信号后，先进行电池的充电电流为第一预设电流条件下的电压采样，然后再进行电池的充电电流为第二预设电流条件下的电压采样。在本申请的其他实施例中，也可以是先进行电池的充电电流为第二预设电流条件下的电压采样，然后再进行电池的充电电流为第一预设电流条件下的电压采样。本申请对此并不做限定，具体视实际情况而定。

另外，所述采样单元在第一预设时间内采样获得的采样电压的数量与所述采样单元的采样率和第一预设时间有关，具体地，所述采样单元在第一预设时间内采样获得的采样电压的数量等于采样单元的采样率与第一预设时间的乘积。

在上述实施例的基础上，在本申请的又一个实施例中，所述内阻计算模块根据所述第一预设电流、第二预设电流、第一平均电压和第二平均电压计算电池的等效充电电阻具体用于，将所述第一预设电流、第二预设电流、第一平均电压和第二平均电压代入第一预设公式中，计算获得所述电池的等效充电电阻；

所述第一预设公式为：R_BIR＝(V_BAT2-V_BAT1)/(I_CHG-I_CHG1)；其中，R_BIR表示所述电池的等效充电电阻；V_BAT2表示所述第二平均电压，V_BAT1表示所述第一平均电压，I_CHG表示所述第二预设电流，I_CHG1表示所述第一预设电流。

所述第一预设公式的推导过程如下：

第一平均电压还可以表示为：

V_BAT1＝V_BATO+I_CHG1×R_BIR

第二平均电压还可以表示为：

V_BAT2＝V_BATO+I_CHG×R_BIR

由于第一平均电压和第二平均电压的连续采样，且采样时间通常较短，因此可以认为开始采样第一采样电压和开始采样第二采样电压时，电池两端的电压值V_BATO相同；

另外，由于采样时间均为第一预设时间，因此可得所述第一预设公式：

R_BIR＝(V_BAT2-V_BAT1)/(I_CHG-I_CHG1)。

利用本申请实施例提供的电池转换电压计算系统设置了电池的实际转换电压值后，电池的充电电压曲线(本方案充电电压曲线)与现有技术中的充电电压曲线(传统充电电压曲线)的比较示意图参考图6，电池的充电电流曲线(本方案充电电流曲线)与现有技术中的充电电流曲线(传统充电电流曲线)的比较示意图参考图7。从图6和图7中可知，在利用本申请实施例提供的电池转换电压计算系统设置了电池的实际转换电压值后，电池的充电流程的充电时间更加接近理论值，并且由于在实际的应用过程中，第一预设时间相较于电池的完整充电时间T_{chg_full}相比很小，所以第一预设时间内电流减小带来的充电时间的延长可忽略不计。

在上述实施例的基础上，本申请的一个具体实施例给出了一种电池转换电压计算系统的可行的电路构成结构，如图8所示，由比较器D_CMP、计时器 Time_cnt、电流转换电路、第一数模转换器、第二数模转换器、第一模数转换器和计算装置构成，具体连接关系参考图8。在图8中还示出了电池充电装置的功率转换模块CHG_ANALOG_TOP；图8中的RBIR表示电池的等效充电电阻，BATTERY表示电池。

其中，比较器、计时器、电流转换电路和第一数模转换器构成了充电BIR 补偿电路启动模块；第二数模转换器、第一模数转换器和计算装置构成了充电BIR计算与补偿模块。充电BIR补偿电路启动模块和充电BIR计算与补偿模块共同实现了本申请提供的电池转换电压计算系统中的电压比较模块、电压采样模块、内阻计算模块和转换电压计算模块的功能。

图8所示的电路结构既可以在电池充电装置中由ASIC的方式实现，也可以在电池集成设备(例如手机)中利用SOC中集成的模块实现。当比较器检测到V_BAT>V_REG1时，比较器D_CMP输出动态BIR检测使能信号EN_ACT_BIR＝1；该电流转换电路中的数字配置码D_ICHG改为D_ICHG1，从而通过第一数模转换器DAC1将配置码转换为相应的充电电流参考电压V_ICHG；同时开启计时器Time_cnt，并在BIR计算与补偿模块中利用第一模数转换器ADC实时采样 VBAT端口的电压，第一预设时间Tcnt1计时内的采样数据在计算装置 D_CALCULATE中进行存储，计算平均值后记为VBAT1；当计时器Time_cnt 计满Tcnt1时，将充电电流配置码切换回预设值D_ICHG，并重新计时Tcnt2 (Tcnt2＝Tcnt1)；此时在BIR计算与补偿模块中利用第一模数转换器ADC实时采样VBAT端口的电压，Tcnt2计时内的采样数据在计算装置 D_CALCULATE中进行存储，计算平均值后记为VBAT2；在Tcnt2结束之后，利用VBAT1和VBAT2计算出更新后的转换电压值，并通过第二数模转换器 DAC2转换成V_REG传输至电池充电装置的功率转换模块 CHG_ANALOG_TOP。

下面对本申请实施例提供的电池转换电压计算方法进行描述，下文描述的电池转换电压计算方法可与上文描述的电池转换电压计算系统相互对应参照。

相应的，本申请实施例还提供了一种电池转换电压计算方法，如图9所示，包括：

S101：采集电池在充电电流为第一预设电流充电第一预设时间过程中的第一平均电压；

S102：采集电池在充电电流为第二预设电流充电第一预设时间过程中的第二平均电压，所述第一预设电流与所述第二预设电流不同；

S103：根据所述第一预设电流、第二预设电流、第一平均电压和第二平均电压计算电池的等效充电电阻；

S104：根据所述内阻计算模块计算获得的电池的等效充电电阻、所述电池的额定电压和所述电池的恒流充电电流，计算所述电池的转换电压值，并将所述转换电压值作为所述电池的实际转换电压值。

可选的，所述采集电池在充电电流为第一预设电流充电第一预设时间过程中的第一平均电压；采集电池在充电电流为第二预设电流充电第一预设时间过程中的第二平均电压，所述第一预设电流与所述第二预设电流不同之前，还包括：

判断电池的当前电压是否大于预设电压，如果是，则进入采集电池在充电电流为第一预设电流充电第一预设时间过程中的第一平均电压；采集电池在充电电流为第二预设电流充电第一预设时间过程中的第二平均电压的步骤。

可选的，所述采集电池在充电电流为第一预设电流充电第一预设时间过程中的第一平均电压包括：

将所述电池的充电电流设置为第一预设电流，对电池的输出电压在第一预设时间内采样，以获得多个第一采样电压；

对多个所述第一采样电压进行求平均以获得所述第一平均电压；

所述采集电池在充电电流为第二预设电流充电第一预设时间过程中的第二平均电压包括：

将所述电池的充电电流设置为第二预设电流，对电池的输出电压在第一预设时间内采样，以获得多个第二采样电压；

对多个所述第二采样电压进行求平均以获得所述第二平均电压。

可选的，所述根据所述第一预设电流、第二预设电流、第一平均电压和第二平均电压计算电池的等效充电电阻包括：

将所述第一预设电流、第二预设电流、第一平均电压和第二平均电压代入第一预设公式中，计算获得所述电池的等效充电电阻；

所述第一预设公式为：R_BIR＝(V_BAT2-V_BAT1)/(I_CHG-I_CHG1)；其中，R_BIR表示所述电池的等效充电电阻；V_BAT2表示所述第二平均电压，V_BAT1表示所述第一平均电压，I_CHG表示所述第二预设电流，I_CHG1表示所述第一预设电流。

可选的，所述将所述转换电压值作为所述电池的实际转换电压值包括：

根据所述转换电压值，查询所述电池的充电电压查找表，将所述充电电压查找表中与所述转换电压值最接近的充电电压，作为所述电池的实际转换电压值。

相应的，本申请实施例还提供了一种电池，包括如上述任一实施例所述的电池转换电压计算系统。

相应的，本申请实施例还提供了一种电池充电装置，包括如上述任一实施例所述的电池转换电压计算系统。

综上所述，本申请实施例提供了一种电池转换电压计算系统、方法、电池及电池充电装置，其中，所述电池转换电压计算系统通过采集电池在不同充电电流充电相同时间过程中的平均电压，来计算电池在充电过程中的等效充电电阻，在获得所述等效充电电阻后，根据所述等效充电电阻来确定电池的实际转换电压值，避免了现有技术中直接将电池的额定电压作为转换电压而导致的由于温度等参数的影响，提前从恒流充电方式转换为恒压充电方式而导致的充电过程被延长，从而降低电池充电效率的问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (13)

1.一种电池转换电压计算系统，其特征在于，包括：

电压采样模块，用于对电池在充电电流为第一预设电流充电第一预设时间过程中的电压进行采样，以获得多个第一采样电压；和用于对电池在充电电流为第二预设电流充电第一预设时间过程中的电压进行采样，以获得多个第二采样电压，所述第一预设电流与所述第二预设电流不同；

内阻计算模块，用于对多个所述第一采样电压进行求平均计算，以获得第一平均电压，对多个所述第二采样电压进行求平均计算，以获得第二平均电压；和用于根据所述第一预设电流、第二预设电流、第一平均电压和第二平均电压计算电池的等效充电电阻；

转换电压计算模块，用于根据所述内阻计算模块计算获得的电池的等效充电电阻、所述电池的额定电压和所述电池的恒流充电电流，计算所述电池的转换电压值，并将所述转换电压值作为所述电池的实际转换电压值。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

电压比较模块，用于判断电池的当前电压是否大于预设电压，如果是，则向所述电压采样模块发送第一使能信号，以触发所述电压采样模块。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电压采样模块包括：充电电流设置单元和采样单元；其中，

所述充电电流设置单元用于在接收到所述第一使能信号时，将所述电池的充电电流设置为第一预设电流，并控制所述采样单元对电池的输出电压在第一预设时间内采样，以获得多个第一采样电压；和用于在接收到第二使能信号后，将所述电池的充电电流设置为第二预设电流，并控制所述采样单元对电池的输出电压在第一预设时间内采样，以获得多个第二采样电压；

所述内阻计算模块具体用于对多个所述第一采样电压进行求平均计算，以获得第一平均电压，并向所述充电电流设置单元发送所述第二使能信号；和用于在接收到多个所述第二采样电压后，对多个所述第二采样电压进行求平均计算，以获得所述第二平均电压。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述内阻计算模块根据所述第一预设电流、第二预设电流、第一平均电压和第二平均电压计算电池的等效充电电阻具体用于，将所述第一预设电流、第二预设电流、第一平均电压和第二平均电压代入第一预设公式中，计算获得所述电池的等效充电电阻；

所述第一预设公式为：R_BIR＝(V_BAT2-V_BAT1)/(I_CHG-I_CHG1)；其中，R_BIR表示所述电池的等效充电电阻；V_BAT2表示所述第二平均电压，V_BAT1表示所述第一平均电压，I_CHG表示所述第二预设电流，I_CHG1表示所述第一预设电流。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述转换电压计算模块将所述转换电压值作为所述电池的实际转换电压值具体用于，

根据所述转换电压值，查询所述电池的充电电压查找表，将所述充电电压查找表中与所述转换电压值最接近的充电电压，作为所述电池的实际转换电压值。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二预设电流大于所述第一预设电流；

且所述第二预设电流为所述电池的恒流充电电流。

7.一种电池转换电压计算方法，其特征在于，包括：

采集电池在充电电流为第一预设电流充电第一预设时间过程中的第一平均电压；

采集电池在充电电流为第二预设电流充电第一预设时间过程中的第二平均电压，所述第一预设电流与所述第二预设电流不同；

根据所述第一预设电流、第二预设电流、第一平均电压和第二平均电压计算电池的等效充电电阻；

根据所述内阻计算模块计算获得的电池的等效充电电阻、所述电池的额定电压和所述电池的恒流充电电流，计算所述电池的转换电压值，并将所述转换电压值作为所述电池的实际转换电压值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述采集电池在充电电流为第一预设电流充电第一预设时间过程中的第一平均电压；采集电池在充电电流为第二预设电流充电第一预设时间过程中的第二平均电压，所述第一预设电流与所述第二预设电流不同之前，还包括：

判断电池的当前电压是否大于预设电压，如果是，则进入采集电池在充电电流为第一预设电流充电第一预设时间过程中的第一平均电压；采集电池在充电电流为第二预设电流充电第一预设时间过程中的第二平均电压的步骤。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述采集电池在充电电流为第一预设电流充电第一预设时间过程中的第一平均电压包括：

将所述电池的充电电流设置为第一预设电流，对电池的输出电压在第一预设时间内采样，以获得多个第一采样电压；

对多个所述第一采样电压进行求平均以获得所述第一平均电压；

所述采集电池在充电电流为第二预设电流充电第一预设时间过程中的第二平均电压包括：

将所述电池的充电电流设置为第二预设电流，对电池的输出电压在第一预设时间内采样，以获得多个第二采样电压；

对多个所述第二采样电压进行求平均以获得所述第二平均电压。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一预设电流、第二预设电流、第一平均电压和第二平均电压计算电池的等效充电电阻包括：

将所述第一预设电流、第二预设电流、第一平均电压和第二平均电压代入第一预设公式中，计算获得所述电池的等效充电电阻；

所述第一预设公式为：R_BIR＝(V_BAT2-V_BAT1)/(I_CHG-I_CHG1)；其中，R_BIR表示所述电池的等效充电电阻；V_BAT2表示所述第二平均电压，V_BAT1表示所述第一平均电压，I_CHG表示所述第二预设电流，I_CHG1表示所述第一预设电流。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将所述转换电压值作为所述电池的实际转换电压值包括：

根据所述转换电压值，查询所述电池的充电电压查找表，将所述充电电压查找表中与所述转换电压值最接近的充电电压，作为所述电池的实际转换电压值。

12.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的电池转换电压计算系统。

13.一种电池充电装置，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的电池转换电压计算系统。