CN109818396A

CN109818396A - 一种锂离子电池包的充电方法、装置及终端设备

Info

Publication number: CN109818396A
Application number: CN201910150888.XA
Authority: CN
Inventors: 吴明; 舒星
Original assignee: Shenzhen Mammoth Electric Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Mammoth Electric Technology Co Ltd
Priority date: 2019-02-28
Filing date: 2019-02-28
Publication date: 2019-05-28
Anticipated expiration: 2039-02-28
Also published as: CN109818396B

Abstract

本发明适用于锂离子电池技术领域，提供了一种锂离子电池包的充电方法、装置及终端设备，方法包括：获取锂离子电池包中各个单体电池的电压并比较大小；先后通过第一预设恒流和第二预设恒流对锂离子电池包进行充电，直至电压值最小的单体的电压逐步大于第一预设电压、第二预设电压；通过第三预设恒流对锂离子电池包进行充电，直至任一单体电池的电压达到对应的截止电压，静置预设时间，通过第四预设恒流对锂离子电池包进行充电，直至任一单体电池的电压达到对应的截止电压；返回执行上一步操作，静置预设时间，直至第四预设恒流的占空比小于预设阈值，停止充电，避免了充电电流过大使锂离子电池包寿命缩短的问题，缩短了充电时长，提高了充电效率。

Description

一种锂离子电池包的充电方法、装置及终端设备

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池包的充电方法、装置及终端设备。

背景技术

目前，锂离子电池包充电多采用恒流恒压的充电方法，在恒流阶段以一定电流恒定的对电池包进行充电，当电池包电压达到一定阈值后转为恒压充电，当电池充电电流达到一定条件后结束充电，上述方式的控制逻辑简单。

然而，在恒流阶段充电过程中的充电电流过大时，在低剩余电量下持续充电会影响电池寿命，在恒流阶段充电过程中的充电电流太小，会耗费较长时间，充电效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种锂离子电池包的充电方法、装置及终端设备，以解决现有技术中在恒流阶段充电过程中的充电电流过大时，在低剩余电量下持续充电会影响电池寿命，在恒流阶段充电过程中的充电电流太小，会耗费较长时间，充电效率较低的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种锂离子电池包的充电方法，包括：

获取锂离子电池包中各个单体电池的电压，并比较所述各个单体电池的电压大小；其中，所述锂离子电池包包括两个及两个以上首尾依次串联的单体电池；

当电压值最小的单体电池的电压小于第一预设电压时，通过第一预设恒流对所述锂离子电池包进行充电，直至所述电压值最小的单体电池的电压大于所述第一预设电压；

当所述电压值最小的单体电池的电压大于所述第一预设电压时，通过第二预设恒流对所述锂离子电池包进行充电，直至所述电压值最小的单体电池的电压大于第二预设电压；

当所述电压值最小的单体电池的电压大于第二预设电压时，通过第三预设恒流对所述锂离子电池包进行充电，直至所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压；

当所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压时，静置预设时间，并通过第四预设恒流对所述锂离子电池包进行充电，直至所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压；

返回执行当所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压时，静置预设时间，并通过第四预设恒流对所述锂离子电池包进行充电，直至所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压的操作，静置预设时间，若所述第四预设恒流的占空比小于预设阈值，则停止对所述锂离子电池包进行充电。

可选的，所述预设阈值为8％。

可选的，所述第一预设恒流小于所述第二预设恒流；

所述第二预设恒流小于所述第三预设恒流。

可选的，所述第四预设恒流小于所述第二预设恒流；

所述第四预设恒流小于或大于所述第一预设恒流。

可选的，所述第一预设电压小于所述第二预设电压；

所述第二预设电压小于所述锂离子电池包中任一单体电池的截止电压。

本发明实施例的第二方面提供了一种锂离子电池包的充电装置，包括：

获取模块，用于获取锂离子电池包中各个单体电池的电压，并比较所述各个单体电池的电压大小；其中，所述锂离子电池包包括两个及两个以上首尾依次串联的单体电池；

第一充电模块，用于当电压值最小的单体电池的电压小于第一预设电压时，通过第一预设恒流对所述锂离子电池包进行充电，直至所述电压值最小的单体电池的电压大于所述第一预设电压；

第二充电模块，用于当所述电压值最小的单体电池的电压大于所述第一预设电压时，通过第二预设恒流对所述锂离子电池包进行充电，直至所述电压值最小的单体电池的电压大于第二预设电压；

第三充电模块，用于当所述电压值最小的单体电池的电压大于第二预设电压时，通过第三预设恒流对所述锂离子电池包进行充电，直至所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压；

静置模块，用于当所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压时，静置预设时间，并通过第四预设恒流对所述锂离子电池包进行充电，直至所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压；

判断模块，用于返回执行当所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压时，静置预设时间，并通过第四预设恒流对所述锂离子电池包进行充电，直至所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压的操作，静置预设时间，若所述第四预设恒流的占空比小于预设阈值，则停止对所述锂离子电池包进行充电。

本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述方法的步骤。

本发明实施例通过获取锂离子电池包中单体电池的实际电压并进行比较，分阶段对锂离子电池包进行充电，避免了由于充电电流过大而导致锂离子电池包寿命缩短的问题，同时缩短了充电时长，提高了对锂离子电池包充电的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的锂离子电池包的充电方法的流程示意图；

图2是本发明实施例二提供的锂离子电池包的充电装置的结构示意图；

图3是本发明实施例三提供的终端设备的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种锂离子电池包的充电方法，该方法可以应用于如电动摩托车锂离子电池包充电装置、锂离子电池包充电器、锂离子电池包智能充电装置等终端设备。本实施例所提供的锂离子电池包的充电方法，包括：

S101、获取锂离子电池包中各个单体电池的电压，并比较所述各个单体电池的电压大小；其中，所述锂离子电池包包括两个及两个以上首尾依次串联的单体电池。

在具体应用中，获取(由两个及两个以上首尾依次串联的单体电池构成的)锂离子电池包中每个单体电池的实际电压，并比较每个单体电池的实际电压的大小。

S102、当电压值最小的单体电池的电压小于第一预设电压时，通过第一预设恒流对所述锂离子电池包进行充电，直至所述电压值最小的单体电池的电压大于所述第一预设电压。

在具体应用中，当实际电压值最小的单体电池的实际电压小于第一预设电压时，通过第一预设恒流对锂离子电池包进行充电，直至实际电压值最小的单体电池的实际电压大于第一预设电压，其中，第一预设恒流可根据实际情况进行具体设定，例如，第一预设恒流为0.5A。第一预设电压可根据实际情况进行具体设定，例如，第一预设电压为1V。

S103、当所述电压值最小的单体电池的电压大于所述第一预设电压时，通过第二预设恒流对所述锂离子电池包进行充电，直至所述电压值最小的单体电池的电压大于第二预设电压。

在具体应用中，当实际电压值最小的单体电池的实际电压大于第一预设电压时，通过第二预设恒流对锂离子电池包进行充电，直至实际电压值最小的单体电池的实际电压大于第二预设电压，其中，第二预设恒流可根据实际情况进行具体设定；在一个实施例中，设定第二预设恒流大于第一预设恒流，例如，第一预设恒流为0.5A，第二预设恒流为1A；第二预设电压可根据实际情况进行具体设定；在一个实施例中，设定第二预设电压大于第一预设电压，例如，第一预设电压为1V，第二预设电压为1.5V。

S104、当所述电压值最小的单体电池的电压大于第二预设电压时，通过第三预设恒流对所述锂离子电池包进行充电，直至所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压。

在具体应用中，当实际电压值最小的单体电池的实际电压大于第二预设电压时，通过第三预设恒流对锂离子电池包进行充电，直至锂离子电池包中的任意一个单体电池的实际电压达到其对应的截止电压。其中，第三预设恒流可根据实际情况进行具体设定，在一个实施例中，设定第三预设恒流大于第二预设恒流电流，例如，第二预设恒流为1A，第三预设恒流为2A。

S105、当所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压时，静置预设时间，并通过第四预设恒流对所述锂离子电池包进行充电，直至所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压。

在具体应用中，当锂离子电池包中的任意一个单体电池的实际电压达到其对应的截止电压时，静置预设时间(即暂停对锂离子电池进行充电，暂停时长为预设时间)，然后通过第四预设恒流对锂离子电池包进行充电，直至锂离子电池包中任一单体电池的电压达到其对应的截止电压。预设时间可根据实际情况进行具体设定，例如，预设时间为10S；第四预设恒流可根据实际情况进行具体设定，在一个实施例中，可设定第四预设恒流大于第一预设恒流，例如第一预设恒流为0.5A，第四预设恒流为0.8A；在一个实施例中，可设定第四预设恒流小于第一预设恒流，例如，第一预设恒流为0.5A，第四预设恒流为0.4A。

S106、返回执行当所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压时，静置预设时间，并通过第四预设恒流对所述锂离子电池包进行充电，直至所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压的操作，静置预设时间，若所述第四预设恒流的占空比小于预设阈值，则停止对所述锂离子电池包进行充电。

在具体应用中，返回执行上述步骤S105的操作，并静置预设时间，直至第四预设恒流的占空比小于预设阈值时，停止对所述锂离子电池进行充电。其中，占空比是指在一个脉冲循环内，通电时间相对于总时间所占的比例。预设阈值可根据实际情况进行具体设定，例如，预设阈值为8％。

在一个实施例中，所述预设阈值为8％。

在具体应用中，所述预设阈值也可根据实际情况进行具体设定，例如，预设阈值为7％。

在一个实施例中，所述第一预设恒流小于所述第二预设恒流；

所述第二预设恒流小于所述第三预设恒流。

在一个实施例中，所述第四预设恒流小于所述第二预设恒流；

所述第四预设恒流小于或大于所述第一预设恒流。

在具体应用中，第四预设恒流小于第二预设恒流，在一个实施例中，可设定第四预设恒流小于第一预设恒流，在一个实施例中，可设定第四预设恒流大于第一预设恒流。

在一个实施例中，所述第一预设电压小于所述第二预设电压；

在具体应用中，第一预设电压小于第二预设电压，第二预设电压小于锂离子电池包中任意一个单体电池的截止电压。

本实施例通过获取锂离子电池包中单体电池的实际电压并进行比较，分阶段对锂离子电池包进行充电，避免了由于充电电流过大而导致锂离子电池包寿命缩短的问题，同时缩短了充电时长，提高了对锂离子电池包充电的效率。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

实施例二

如图2所示，本实施例提供一种锂离子电池包的充电装置100，用于执行实施例一中的方法步骤。本实施例提供的锂离子电池包的充电装置100，包括：

获取模块101，用于获取锂离子电池包中各个单体电池的电压，并比较所述各个单体电池的电压大小；其中，所述锂离子电池包包括两个及两个以上首尾依次串联的单体电池；

第一充电模块102，用于当电压值最小的单体电池的电压小于第一预设电压时，通过第一预设恒流对所述锂离子电池包进行充电，直至所述电压值最小的单体电池的电压大于所述第一预设电压；

第二充电模块103，用于当所述电压值最小的单体电池的电压大于所述第一预设电压时，通过第二预设恒流对所述锂离子电池包进行充电，直至所述电压值最小的单体电池的电压大于第二预设电压；

第三充电模块104，用于当所述电压值最小的单体电池的电压大于第二预设电压时，通过第三预设恒流对所述锂离子电池包进行充电，直至所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压；

静置模块105，用于当所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压时，静置预设时间，并通过第四预设恒流对所述锂离子电池包进行充电，直至所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压；

判断模块106，用于返回执行当所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压时，静置预设时间，并通过第四预设恒流对所述锂离子电池包进行充电，直至所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压的操作，静置预设时间，若所述第四预设恒流的占空比小于预设阈值，则停止对所述锂离子电池包进行充电。

在一个实施例中，所述预设阈值为8％。

所述第二预设恒流小于所述第三预设恒流。

所述第四预设恒流小于或大于所述第一预设恒流。

实施例三

图3是本实施例提供的终端设备的示意图。如图3所示，该实施例的终端设备3包括：处理器30、存储器31以及存储在所述存储器31中并可在所述处理器30上运行的计算机程序32，例如锂离子电池包的充电程序。所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述各个锂离子电池包的充电方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S106。或者，所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图2所示模块101至106的功能。

示例性的，所述计算机程序32可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器31中，并由所述处理器30执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序32在所述终端设备3中的执行过程。例如，所述计算机程序32可以被分割成获取模块、第一充电模块、第二充电模块、第三充电模块、静置模块和判断模块，各模块具体功能如下：

静置模块，用于当所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压时，静置预设时间，并通过第四预设恒流对所述锂离子电池包进行充电，直至所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压；；

所述终端设备3可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器30、存储器31。本领域技术人员可以理解，图3仅仅是终端设备3的示例，并不构成对终端设备3的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器30可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器31可以是所述终端设备3的内部存储单元，例如终端设备3的硬盘或内存。所述存储器31也可以是所述终端设备3的外部存储设备，例如所述终端设备3上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字卡(Secure Digital，SD)，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器31还可以既包括所述终端设备3的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器31用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器31还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种锂离子电池包的充电方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的锂离子电池包的充电方法，其特征在于，所述预设阈值为8％。

3.如权利要求1所述的锂离子电池包的充电方法，其特征在于，所述第一预设恒流小于所述第二预设恒流；

所述第二预设恒流小于所述第三预设恒流。

4.如权利要求1所述的锂离子电池包的充电方法，其特征在于，所述第四预设恒流小于所述第二预设恒流；

所述第四预设恒流小于或大于所述第一预设恒流。

5.如权利要求1所述的锂离子电池包的充电方法，其特征在于，所述第一预设电压小于所述第二预设电压；

6.一种锂离子电池包的充电装置，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的锂离子电池包的充电装置，其特征在于，所述预设阈值为8％。

8.如权利要求6所述的锂离子电池包的充电装置，其特征在于，所述第一预设恒流小于所述第二预设恒流；

所述第二预设恒流小于所述第三预设恒流。

9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。