CN109802456B - 一种电池自动识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电池自动识别方法，通过以第一充电模式统一对电池进行第一次充电，在第一预设时间段后检测所述充电电池的电压，根据电池电压的变化判断电池的类型，以第一检测模式检测电池电压，并根据当前电压判定所述电池中包含二极管或不包含二极管；以第二检测模式检测电池电压，判断检测到的所述电池的电压是否小于第三预设电压，若是则表明所述电池为第一类型电池；若否且所述电池中包含二极管，则表明所述电池为第二类型电池；若否且所述电池中不包含二极管，则表明所述电池为第三类型电池。本发明能够在不伤害电池的前提下，自动区分电池类型，并采用相应的充电模式将电池充满，自动化程度高、出错率低、大幅度地节约了人力物力。
Description
技术领域
本发明涉及电池充电器技术领域，尤其涉及一种电池自动识别方法。
背景技术
电池充电器(battery charger)也称电池充电座。是电动车、电动工具、电玩、笔记本、数码及小型便携式电子设备及电子电器所用的可充电电池的充电用电设备，一般由外壳、电源转换部分、充电检测部分、充电保护部分等组成。充电器按照输出电流类型分为纯直流和脉动直流，按连接方式分为插墙式和桌面式，按所充电电池的类型分为镍镉电池充电器、镍氢电池充电器、镍锌电池充电器、铅酸电池充电器和锂电池充电器等，按充电器的功能分为专用充电器和通用充电器。
充电器给电池充电时，首先要根据充电电池的类型和电压对充电器的种类、保护类型、输出电压和电流规格进行相应的选择，再根据市网电压选取满足相应的输入条件的充电器。针对多种化学电池设备的充电问题，需要用户有较强的意识能识别电池，从而选择不同的充电方法。否则，如果在用电设备充电过程中，用户选择的充电方式错误，就容易造成用电设备损坏，引起电池起火、爆炸。
电池的使用领域，比如对讲机、卫星电话，这些通讯设备为满足不同的需求，通常会使用两种以上的电池，作为备用电池，如果是锂电池，单节电压是3.6V，如果用镍氢或镍隔电池，单节电压只有1.2V，设备用电就有可能以2节锂电池或6节镍氢或镍镉电池达到相同的使用效果，不同节数的充电，要遵循1节锂电池来匹配三节镍氢或镍镉电池。而现有的充电器不能直接判断需要充电的电池类型，以及选用何种电池充电方法。
发明内容
本发明提供一种电池自动识别方法，解决了现有技术充电设备无法主动识别电池类型，无法兼容多种类型电池充电的技术问题。
为解决以上技术问题，本发明提供一种电池自动识别方法，具体步骤如下；
S1、检测充电电源是否在预设范围内，若是则进入下一步，若否则继续检测；
S2、在检测到有电池接入时，检测所述电池的温度、电压是否在预设范围内，若是则以第一充电模式对电池进行第一次充电，若否则继续检测；
S3、检测所述电池的电压是否到达第一预设电压、电流是否降至第一预设电流阈值，若皆是则结束所述第一次充电，若否则继续检测；
S4、以第一检测模式检测结束所述第一次充电后第一预设时间段后的所述电池的电压，并根据当前电压判定所述电池中包含二极管或不包含二极管；
S5、以第二检测模式检测所述电池的电压，并根据当前电压判断所述电池为第一类型电池时，以第一补充充电模式对所述电池进行第二次充电；为包含二极管的第二类型电池时，以第二补充充电模式对所述电池进行第二次充电；为不包含二极管的第三类型电池时，结束充电。
所述步骤S1贯穿整个充电过程，所述充电电源的预设范围为(9V，15V)。
在所述步骤S2中，当检测到所述电池接入端电压为5V时，判断为无电池接入，当检测到所述电池接入端电压为0V时，判断为有电池接入；所述电池的温度的预设范围为(0℃，45℃)；所述电池的电压的预设范围为(1V，8.6V)；
所述第一充电模式为，先以第一恒流将所述电池充至所述第一预设电压后再以所述第一预设电压恒压充电至所述电池的电流下降至第一预设电流阈值，即完成所述第一次充电。
所述第一恒流为1A，所述第一预设电压为8.4V，所述第一预设电流阈值为150mA。
在所述步骤S4中，所述第一检测模式为判断检测到的所述电池的电压是否大于第二预设电压，若是则判定所述电池中不包含二极管，若否则判定所述电池中包含二极管；
所述第二预设电压为5V。
在所述步骤S5中，所述第二检测模式为判断检测到的所述电池的电压是否小于第三预设电压，若是则表明所述电池为第一类型电池；若否且所述电池中包含二极管，则表明所述电池为第二类型电池；若否且所述电池中不包含二极管，则表明所述电池为第三类型电池；
所述第三预设电压为8.32V；所述第一预设时间段为10秒；
所述第二检测模式检测的所述电池的电压为，在所述第一检测模式基础上施加一10mA的电流后的所述电池的实际电压。
所述第一类型电池为镍氢电池或镍镉电池；所述第二类型电池为包含二极管的锂电池；所述第三类型为不包含二极管的锂电池。
所述第一补充充电模式为，以第一恒流对所述电池充电一设定时间段后的第二预设时间段内停止充电，在所述第二预设时间段内向所述电池施加一10mA的电流，在停止充电后、等待小于所述第二预设时间段后的第三预设时间段后检测所述电池的电压，若所述电压不小于9.0V或后前两次测得的电压差值不大于一预设电压差值，则完成所述第二次充电，反之则重复第一补充充电模式的前述操作；
所述设定时间段为5秒，所述第二预设时间段为200毫秒，所述第三预设时间段为150毫秒；所述预设电压差值为18mV；
所述第二补充充电模式为，以恒压8.6V对所述电池充电直至电流降至100mA，完成所述第二次充电。
本发明提供一种电池自动识别方法，通过以第一充电模式统一对电池进行第一次充电，在第一预设时间段后检测所述充电电池的电压，根据电池电压的变化判断电池的类型，以第一检测模式检测电池电压，并根据当前电压判定所述电池中包含二极管或不包含二极管；以第二检测模式检测电池电压，判断检测到的所述电池的电压是否小于第三预设电压，若是则表明所述电池为第一类型电池；若否且所述电池中包含二极管，则表明所述电池为第二类型电池；若否且所述电池中不包含二极管，则表明所述电池为第三类型电池。本发明能够在不伤害电池的前提下，自动区分电池类型，并采用相应的充电模式将电池充满，自动化程度高、出错率低、大幅度地节约了人力物力。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种电池自动识别方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的锂电池充电到第一预设电压后停止充电的电压变化曲线图；
图3是本发明实施例提供的镍氢、镍镉电池充电到第一预设电压后停止充电的电压变化曲线图；
图4是本发明实施例提供的锂电池的完整充电曲线图；
图5是本发明实施例提供的带二极管的锂电池的完整充电电压变化曲线图；
图6是本发明实施例提供的镍氢、镍镉电池的完整充电曲线图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制，因为在不脱离本发明精神和范围基础上，可以对本发明进行许多改变。
因为锂电池单节电压是3.6V，镍氢或镍隔电池单节电压是1.2V，设备用电就有可能以2节锂电池或6节镍氢、镍镉电池达到相同的使用效果，本实施例就是根据2节锂电池等于6节镍氢、镍镉电池的情况对电池进行区分。
参见图1，本发明实施例提供的一种电池自动识别方法，具体步骤如下；
S1、检测充电电源是否在预设范围内，若是则进入下一步，若否则继续检测；
S2、在检测到有电池接入时，检测所述电池的温度、电压是否在预设范围内，若是则以第一充电模式对电池进行第一次充电，若否则继续检测；
S3、检测所述电池的电压是否到达第一预设电压、电流是否降至第一预设电流阈值，若皆是则结束所述第一次充电，若否则继续检测；
S4、以第一检测模式检测结束所述第一次充电后第一预设时间段后的所述电池的电压，并根据当前电压判定所述电池中包含二极管或不包含二极管；
S5、以第二检测模式检测所述电池的电压，并根据当前电压判断所述电池为第一类型电池时，以第一补充充电模式对所述电池进行第二次充电；为包含二极管的第二类型电池时，以第二补充充电模式对所述电池进行第二次充电；为不包含二极管的第三类型电池时，结束充电。
上述充电电源电压、电池电压、电池温度和电池接入的检测方式可以是循环检测也可以是定时检测。
所述步骤S1贯穿整个充电过程，所述充电电源的预设范围为(9V，15V)。
在所述步骤S2中，当检测到所述电池接入端电压为5V时，判断为无电池接入，当检测到所述电池接入端电压为0V时，判断为有电池接入；所述电池的温度的预设范围为(0℃，45℃)；所述电池的电压的预设范围为(1V，8.6V)；
所述第一充电模式为，先以第一恒流将所述电池充至所述第一预设电压后再以所述第一预设电压恒压充电至所述电池的电流下降至第一预设电流阈值，即完成所述第一次充电。
所述第一恒流为1A，所述第一预设电压为8.4V，所述第一预设电流阈值为150mA。
在所述步骤S4中，所述第一检测模式为判断检测到的所述电池的电压是否大于第二预设电压，若是则判定所述电池中不包含二极管，若否则判定所述电池中包含二极管；
所述第二预设电压为5V。
在所述步骤S5中，所述第二检测模式为判断检测到的所述电池的电压是否小于第三预设电压，若是则表明所述电池为第一类型电池；若否且所述电池中包含二极管，则表明所述电池为第二类型电池；若否且所述电池中不包含二极管，则表明所述电池为第三类型电池；
所述第三预设电压为8.32V；所述第一预设时间段为10秒；
所述第二检测模式检测的所述电池的电压为，在所述第一检测模式基础上施加一10mA的电流后的所述电池的实际电压。
所述第一类型电池为镍氢电池或镍镉电池；所述第二类型电池为包含二极管的锂电池；所述第三类型为不包含二极管的锂电池。
所述第一补充充电模式为，以第一恒流对所述电池充电一设定时间段后的第二预设时间段内停止充电，在所述第二预设时间段内向所述电池施加一10mA的电流，在停止充电后、等待小于所述第二预设时间段后的第三预设时间段后检测所述电池的电压，若所述电压不小于9.0V或后前两次测得的电压差值不大于一预设电压差值，则完成所述第二次充电，反之则重复第第一补充充电模式的前述操作；
所述设定时间段为5秒，所述第二预设时间段为200毫秒，所述第三预设时间段为150毫秒；所述预设电压差值为18mV；
所述第二补充充电模式为，以恒压8.6V对所述电池充电直至电流降至100mA，完成所述第二次充电。
所述镍氢、镍镉电池电压的回落原理为：所述镍氢、镍镉电池电量未充满时，在充电过程中将产生浮压造成电压虚高，停止充电后，电池电压将回落到正常范围。
参见图2，横坐标为时间，单位为秒(s)，纵坐标为电压值，单位为伏特(V)，所述锂电池在第一次充电时电压达到8.4V、电流降至150mA之后，在断开充电电源的10s内，电池电压先是迅速降低到8.4V，随后缓慢地降低到8.38V，电池电压的下降幅度并不大。
参见图3，横坐标为时间，单位为秒(s)，纵坐标为电压值，单位为伏特(V)，所述镍氢、镍镉电池在第一次充电时电压达到8.4V、电流降至150mA之后，因为存在浮压的现象，在断开充电电源的10s内，电池电压迅速降低到8.1V以下，且随后还继续降低8V以下，电池电压的下降幅度较大。
所述锂电池的完整充电曲线图，参见图4，横坐标为时间，单位为秒(s)，纵坐标为电压值，单位为伏特(V)，V为充电电池实际电压，I为充电电池实际电流，VT为预充电电压，IT为预充电电流，Vn为第一预设电压，In为第一恒流。在锂电池预充电结束后，进行第一恒流1A的恒流的充电模式将所述锂电池电压充至第一预设电压8.4V，此时转为恒压8.4V的充电模式，当所述锂电池电流曲线缓慢下降到终止充电电流100mA时，表示所述锂电池电量已充满，终止充电。
带二极管的锂电池的完整充电电压变化曲线，参见图5，横坐标为时间，单位为秒(s)，纵坐标为电压值，单位为伏特(V)，Va为锂电池补充充电电压，电压值为8.6V。当带二极管的锂电池结束第一次充电时，若电池电压不小于第三预设电压8.32V，小于8.6V，则给带二极管的锂电池一个8.6V恒压的第二次充电，直到电流缓慢下降至100mA，结束第二次充电。
所述镍氢、镍镉电池的完整充电曲线图，参见图6，横坐标为时间，单位为秒(s)，纵坐标为电压值，单位为伏特(V)，所述镍氢、镍镉电池的充电过程中全程以恒流1A的电流充电模式对电池进行充电，其充电曲线缓慢上升，当电池电压不小于9V或是电池电压变化值-△V<18mV时，表示电池电量已充满，终止充电。
本发明实施例提供一种电池自动识别方法，通过以第一充电模式统一对电池进行第一次充电，在第一预设时间段后检测所述充电电池的电压，根据电池电压的变化判断电池的类型，以第一检测模式检测电池电压，并根据当前电压判定所述电池中包含二极管或不包含二极管；以第二检测模式检测电池电压，判断检测到的所述电池的电压是否小于第三预设电压，若是则表明所述电池为第一类型电池；若否且所述电池中包含二极管，则表明所述电池为第二类型电池；若否且所述电池中不包含二极管，则表明所述电池为第三类型电池。本发明能够在不伤害电池的前提下，自动区分电池类型，并采用相应的充电模式将电池充满，自动化程度高、出错率低、大幅度地节约了人力物力。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电池自动识别方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1、检测充电电源是否在预设范围内，若是则进入下一步，若否则继续检测；
S2、在检测到有电池接入时，检测所述电池的温度、电压是否在预设范围内，若是则以第一充电模式对电池进行第一次充电，若否则继续检测；
S3、检测所述电池的电压是否到达第一预设电压和所述电池的电流是否降至第一预设电流阈值，若皆是则结束所述第一次充电，若否则继续检测；
S4、以第一检测模式检测结束所述第一次充电后第一预设时间段后的所述电池的电压，并根据当前电压判定所述电池中包含二极管或不包含二极管；
S5、以第二检测模式检测所述电池的电压，并根据当前电压判断所述电池为第一类型电池时，以第一补充充电模式对所述电池进行第二次充电；为包含二极管的第二类型电池时，以第二补充充电模式对所述电池进行第二次充电；为不包含二极管的第三类型电池时，结束充电；
所述第一检测模式为判断检测到的所述电池的电压是否大于第二预设电压，若是则判定所述电池中不包含二极管，若否则判定所述电池中包含二极管；
所述第二检测模式为判断检测到的所述电池的电压是否小于第三预设电压，若是则表明所述电池为第一类型电池；若否且所述电池中包含二极管，则表明所述电池为第二类型电池；若否且所述电池中不包含二极管，则表明所述电池为第三类型电池。
2.如权利要求1所述的一种电池自动识别方法，其特征在于：所述步骤S1贯穿整个充电过程，所述充电电源的预设范围为(9V，15V)。
3.如权利要求1所述的一种电池自动识别方法，其特征在于：在所述步骤S2中，当检测到所述电池接入端电压为5V时，判断为无电池接入，当检测到所述电池接入端电压为0V时，判断为有电池接入；所述电池的温度的预设范围为(0℃，45℃)；所述电池的电压的预设范围为(1V，8.6V)；
所述第一充电模式为，先以第一恒流将所述电池充至所述第一预设电压后再以所述第一预设电压恒压充电至所述电池的电流下降至第一预设电流阈值，即完成所述第一次充电。
4.如权利要求3所述的一种电池自动识别方法，其特征在于：所述第一恒流为1A，所述第一预设电压为8.4V，所述第一预设电流阈值为150mA。
5.如权利要求1所述的一种电池自动识别方法，其特征在于：在所述步骤S4中，所述第二预设电压为5V。
6.如权利要求1所述的一种电池自动识别方法，其特征在于：在所述步骤S5中，
所述第三预设电压为8.32V；所述第一预设时间段为10秒；
所述第二检测模式检测的所述电池的电压为，在所述第一检测模式基础上施加一10mA的电流后的所述电池的实际电压。
7.如权利要求1或6所述的一种电池自动识别方法，其特征在于：所述第一类型电池为镍氢电池或镍镉电池；所述第二类型电池为包含二极管的锂电池；所述第三类型为不包含二极管的锂电池。
8.如权利要求1所述的一种电池自动识别方法，其特征在于：所述第一补充充电模式为，以第一恒流对所述电池充电一设定时间段后的第二预设时间段内停止充电，在所述第二预设时间段内向所述电池施加一10mA的电流，在停止充电后、等待小于所述第二预设时间段后的第三预设时间段后检测所述电池的电压，若所述电压不小于9.0V或后前两次测得的电压差值不大于一预设电压差值，则完成所述第二次充电，反之则重复第一补充充电模式的前述操作；
所述设定时间段为5秒，所述第二预设时间段为200毫秒，所述第三预设时间段为150毫秒；所述预设电压差值为18mV；
所述第二补充充电模式为，以恒压8.6V对所述电池充电直至电流降至100mA，完成所述第二次充电。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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