CN110417094A - 一种电池充电方法和充电设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种电池充电方法，应用于充电设备，所述充电设备与电池连接，所述方法包括：预充电阶段：采取第一电流对所述电池进行预充电，直至所述电池的充电电压达到第一电压阈值；均充电阶段：采用恒定的电流或电压对所述电池进行充电；浮充电阶段：采用恒定的第三电压对所述电池进行充电。通过电池充电曲线控制充电电压及充点电流，提高了电池的使用寿命，提高开关电源适应差异电池共用的能力，降低成本。

Description

一种电池充电方法和充电设备

技术领域

本发明涉及充电技术领域，特别是涉及一种电池充电方法和相应的一种充电设备。

背景技术

随着社会经济的迅速发展，移动通信基站作为推动我国社会发展的核心部分，在我国信息传递以及人们的日常生活中有着极其重要的作用。随着用户规模的日益扩大和通信业务量的增长，移动通信基站采取节能减排的措施已经刻不容缓。蓄电池是保障通信设备不间断供电的关键设备，传统基站蓄电池建设成本是开关电源建设成本的3倍，因此加强蓄电池的管理，改善其使用状况，有效延长蓄电池使用寿命，具有重要意义。

蓄电池在基站建设的前期及后期存在以下问题：在蓄电池的实际配置中,考虑后期负载扩容需求,往往会出现蓄电池容量配置过高的的情况，这样虽然解决了蓄电池后备时间的问题，但也导致了电池投入成本过高、电池容量使用不充分等问题。电池容量使用不充分存在两个方面,一是配置的电池容量过高，增加投资压力；二是当电池容量不满足后备要求时，整组的电池就会被淘汰，蓄电池还有容量，但却无法继续提供服务。蓄电池厂家多，型号多，给后续电池更新增添麻烦，体现在:“品种繁多，容量差别大，旧电池利用率低；若对原有电池组扩容，并联使用时必须是同品牌、同型号、同容量、同批次使用；为避免基站因扩容需要更换电池，普遍采用大容量电池；电池更换必须两组同时更换，电池的建设和维护成本居高不下”。

在通信电源机房中，电池共用管理器安装于开关电源与电池组之间，作为多组电池接入开关电源的合路装置，同时保证电池组之间无环流。电池共用管理器可控制各组电池的充、放电电流、保证每组电池平衡工作。充电方式可为多组电池共同充电或分组充电，放电方式则为多组电池共同放电，即各组电池组通过电池共用管理器同时向负载供电，电池组之间不允许有环流存在，应用于各基站的新建或改造。

现有的蓄电池组共用管理设备，采用TDM原理，时分复用TDM是采用同一物理连接的不同时段来传输不同的信号，也能达到多路传输的目的。将充电时间进行划分，各充电回路在每一周期内占一固定间隙，由此实现各组蓄电池在不同时间间隙内共用同一套开关电源的充电电流，但电池长时间在高压下充电，会出现电池过温起包破裂、起火或爆炸等现象，缩短了使用寿命，同时实际的浮充电压与规定的浮充电压不同时，免维护蓄电池的寿命会极大缩减。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种电池充电方法和相应的一种充电设备。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种电池充电方法，应用于充电设备，所述充电设备与电池连接，所述方法包括：

预充电阶段：采取第一电流对所述电池进行预充电，直至所述电池的充电电压达到第一电压阈值；

均充电阶段：采用恒定的电流或电压对所述电池进行充电；

浮充电阶段：采用恒定的第三电压对所述电池进行充电。

进一步地，所述均充电阶段，采用恒定的电流或电压对所述电池进行充电的步骤，还包括：

恒流充电阶段：使用第一预设恒定电流对所述电池进行充电。

进一步地，所述均充电阶段中，采用恒定的电流或电压对所述电池进行充电的步骤，还包括：

恒压充电阶段：使用第一预设恒定电压对所述电池进行充电。

进一步地，所述恒流充电阶段中，当所述电池的充电电压达到第二电压阈值时，进入所述恒压充电阶段。

进一步地，所述恒流充电阶段中，使用第一预设恒定电流对所述电池进行充电的步骤，包括：

第一恒流充电阶段：使用第二恒定电流对所述电池进行充电；

第二恒流充电阶段：使用第三恒定电流对所述电池进行充电。

进一步地，在所述第一恒流充电阶段，当所述电池的充电电压达到第三电压阈值时，进入所述第二恒流充电阶段。

进一步地，所述恒压充电阶段中，使用第一预设恒定压力对所述电池进行充电的步骤，包括：

恒压限流充电阶段：使用第四恒定电压对所述电池进行充电；

涓流限压充电阶段：采用第五恒定电流对所述电池进行充电。

进一步地，在所述恒压限流充电阶段中，当所述电池的充电电压达到第三电压阈值时，进入所述涓流限压充电阶段。

进一步地，对处于所述预充电阶段、所述均充电阶段和所述浮充电阶段的电池的电压进行温度补偿。

本发明实施例公开了一种充电设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述的电池充电方法的步骤。

本发明实施例包括以下优点：通过电池充电曲线控制充电电压及充点电流，提高了电池的使用寿命，提高开关电源适应差异电池共用的能力，降低成本。

附图说明

图1是本发明的一种电池充电方法实施例的电池充电曲线图；

图2是本发明的一种电池充电方法另一实施例的电池充电曲线图；

图3是本发明的一种实施例的步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明实施例的核心构思之一在于，通过电池充电曲线控制充电电压及充点电流，提高了电池的使用寿命，提高开关电源适应差异电池共用的能力，降低成本。

参照图1-3，示出了本发明的一种电池充电方法实施例，应用于充电设备，充电设备与电池连接，具体可以包括如下步骤：

S101，预充电阶段：采取第一电流对电池进行预充电，直至电池的充电电压达到第一电压阈值；

在本实施例中，参照图1，示出本发明的一种电池充电方法实施例的电池充电曲线图，以48V的免维护蓄电池为例，当电池由于过放导致电压低于安全值时，上述48V免维护蓄电池的电压安全值为1.73V，本实施例先以0.2C的1/4电流对免维护蓄电池进行预充电，也叫涓流充电，其中C为电池容量，主要是对免维护蓄电池进行修复和激活。10分钟后，开始进入均充电。

S102，均充电阶段：采用恒定的电流或电压对电池进行充电；

在本实施例中，最大充电电流为0.18C到0.2C，6小时内免维护蓄电池的电压升到单节2.40V就继续充电；若否，则电池异常，停止充电。当S3或S4的充电阶段计时达到4小时或电压升到单节2.45V时，进入下阶段。当S5的充电阶段的充电计时达2小时或电压升到单节2.67V时，进入浮充电阶段。

S103，浮充电阶段：采用恒定的第三电压对电池进行充电。

在本实施例中，当免维护蓄电池充电至均充电的电压完满足条件后，端口电压能自动回调到浮充电压。在浮充状态下，充入免维护蓄电池的电流应能补充电池因自放电而失去的电量。浮充电压不能过高，以免因严重过充电而缩短电池的寿命。采用适当的浮充电压，免维护铅酸蓄电池的浮充寿命可达10年以上。

本实施例解决了不同品牌、不同新旧、不同容量及不同类型电池具有均、浮充电压差异的蓄电池组不能同时在一套开关电源上使用的问题，提高了开关电源适应差异蓄电池组共用的能力，通过电池充电曲线技术提高蓄电池使用的安全性，延长寿命，从而达到降低成本增加效率的目的。

在本实施例中，均充电阶段，采用恒定的电流或电压对电池进行充电的步骤，还包括：

恒流充电阶段：使用第一预设恒定电流对电池进行充电。

在本实施例中，以锂电池为例，参照图2，示出本发明的一种电池充电方法另一实施例的电池充电曲线图，当锂电池由于过放导致电压低于安全值时，本实施例中的磷酸铁锂电池为3.0V或者低于3.0V时，先以0.1C的电流对锂电池进行预充电，这一阶段也叫涓流充电，主要对锂电池进行修复和激活。待电压电压高于3.0V之后，开始进入恒流充电。

恒流充电阶段锂电池的最大充电电流为0.5C到1.5C，在恒流充电阶段，锂电池的电压和容量上升较快，当锂电池的电压达到截止充电电压时，在一具体实施例中的磷酸铁锂电池的截止充电电压为3.6±0.5V，停止恒流充电，转而进入恒压充电。

在本实施例中，均充电阶段中，采用恒定的电流或电压对电池进行充电的步骤，还包括：

恒压充电阶段：使用第一预设恒定电压对电池进行充电。

本实施例中，锂电池的恒压充电阶段，充电电压保持恒定，而充电电流不断下降，当充电电流下降到0.01C时，恒压充电阶段终止，均充电压完成。

在本实施例中，当锂电池充电至均充电压完成条件时，端口电压能自动回调到浮充电压。在浮充状态下，充入电池的电流能补充电池因自放电而失去的电量。

在本实施例中，恒流充电阶段中，当电池的充电电压达到第二电压阈值时，进入恒压充电阶段。

在本实施例中，恒流充电阶段中，使用第一预设恒定电流对电池进行充电的步骤，包括：

第一恒流充电阶段：使用第二恒定电流对电池进行充电；

本实施例中第一恒流充电阶段是指采用第二恒定电流对蓄电池或蓄电池组进行充电，当蓄电池或蓄电池组的充电电压达到第三电压阈值或恒流充电阶段的充电时间达到第二时间阈值时，进入下一充电阶段。

第二恒流充电阶段：使用第三恒定电流对电池进行充电。

在本实施例中，恒压充电阶段中，使用第一预设恒定压力对电池进行充电的步骤，包括：

恒压限流充电阶段：使用第四恒定电压对电池进行充电；

在本实施例中，恒压限流何从点是指使用第四恒定的电压对蓄电池或蓄电池组进行充电，恒压限流充电初期，由于铅酸蓄电池端电压较低，内阻较小，充电电流大，效率较高，恒压充电在充电初期的充电电流大小无法控制，充电后期由于蓄电池端电压的提升，充电电流逐渐减小，蓄电池或蓄电池组的充电电流低于第一电流阈值或恒压限流充电阶段的充电时间达到第四时间阈值时，则进入下一个充电阶段。

涓流限压充电阶段：采用第五恒定电流对电池进行充电。

在本实施例中的涓流限压充电是指充电器在一定的电压范围内采用较小的电流对蓄电池或蓄电池组进行充电。

在本实施例中，对处于预充电阶段、均充电阶段和浮充电阶段的电池的电压进行温度补偿。

在本实施例中，充电设备与温度传感器电连接；温度传感器安装在电池侧面，以检测电池实时温度；充电设备采用实时温度对电池的电压进行温度补偿。

本实施例提出的一种电池充电方法，通过电池充电曲线控制充电电压及充点电流，提高了电池的使用寿命，提高开关电源适应差异电池共用的能力，降低成本。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

本发明实施例公开了一种充电设备，包括处理器、存储器及存储在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的电池充电方法的步骤。

本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种电池充电方法和一种充电设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种电池充电方法，其特征在于，应用于充电设备，所述充电设备与电池连接，所述方法包括：

预充电阶段：采取第一电流对所述电池进行预充电，直至所述电池的充电电压达到第一电压阈值；

均充电阶段：采用恒定的电流或电压对所述电池进行充电；

浮充电阶段：采用恒定的第三电压对所述电池进行充电。

2.根据权利要求1所述的电池充电方法，其特征在于，所述均充电阶段，采用恒定的电流或电压对所述电池进行充电的步骤，包括：

恒流充电阶段：使用第一预设恒定电流对所述电池进行充电。

3.根据权利要求2所述的电池充电方法，其特征在于，所述均充电阶段中，采用恒定的电流或电压对所述电池进行充电的步骤，还包括：

恒压充电阶段：使用第一预设恒定电压对所述电池进行充电。

4.根据权利要求3所述的电池充电方法，其特征在于，所述恒流充电阶段中，当所述电池的充电电压达到第二电压阈值时，进入所述恒压充电阶段。

5.根据权利要求4所述的电池充电方法，其特征在于，所述恒流充电阶段中，使用第一预设恒定电流对所述电池进行充电的步骤，包括：

第一恒流充电阶段：使用第二恒定电流对所述电池进行充电；

第二恒流充电阶段：使用第三恒定电流对所述电池进行充电。

6.根据权利要求5所述的电池充电方法，其特征在于，在所述第一恒流充电阶段，当所述电池的充电电压达到第三电压阈值时，进入所述第二恒流充电阶段。

7.根据权利要求6所述的电池充电方法，其特征在于，所述恒压充电阶段中，使用第一预设恒定压力对所述电池进行充电的步骤，包括：

恒压限流充电阶段：使用第四恒定电压对所述电池进行充电；

涓流限压充电阶段：采用第五恒定电流对所述电池进行充电。

8.根据权利要求7所述的电池充电方法，其特征在于，在所述恒压限流充电阶段中，当所述电池的充电电流低于第一电流阈值时，进入所述涓流限压充电阶段。

9.根据权利要求1所述的电池充电方法，其特征在于，对处于所述预充电阶段、所述均充电阶段和所述浮充电阶段的电池的电压进行温度补偿。

10.一种充电设备，其特征在于，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的电池充电方法的步骤。