CN110445215A

CN110445215A - 电池充电器

Info

Publication number: CN110445215A
Application number: CN201910748146.7A
Authority: CN
Inventors: Y·巴尔苏科夫
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 2013-03-08
Filing date: 2014-03-10
Publication date: 2019-11-12
Anticipated expiration: 2034-03-10
Also published as: CN105027382A; US10707689B2; US20140253039A1; WO2014138724A1; US10044214B2; CN110445215B; US20190013689A1

Abstract

本申请题为“电池充电器”。一种电池充电器10，其包括经配置以确定总充电时间24的充电器控制器14，该总充电时间24以对电池6进行充电所需要的时间为特征，总充电时间基于收到的电池的荷电状态(SOC)，该SOC以电池的当前SOC为特征。充电器控制器14还可以经配置以基于预定的完全充电时间18和总充电时间24确定电池6的充电开始时间26。

Description

电池充电器

本申请是于2014年3月10日提交的名称为“电池充电器”的中国专利申请201480012910.X(PCT/US2014/022319)的分案申请。

技术领域

本申请涉及包括充电器控制器的电池充电器。

背景技术

便携式电子设备由电池供电，该电池基于化学反应产生电压。随着电池向便携式电子设备提供电力，电池提供电力的能力减弱。向便携式电子设备提供电力的许多电池是可再充电的。然而，对这种电池进行充电可能在电池的电解液内部形成沉淀，该沉淀可能抑制离子传输，从而增加电池的内电阻。内电阻的增加降低了电池单元输送电流的能力。因此，对电池进行再充电可能降低电池的总容量。

发明内容

一个示例涉及包括经配置以确定总充电时间的充电器控制器的电池充电器，该总充电时间以对电池进行充电所需要的时间为特征。总充电时间可以基于收到的电池的荷电状态(SOC)，该SOC以电池的当前SOC为特征。充电器控制器还可以经配置以基于当前时间、预定的完全充电和总充电时间确定电池的充电开始时间。

另一示例涉及具有用于执行一种方法的指令的非临时性机器可读介质。该方法可以包括基于收到的电池的SOC确定电池的总充电时间，该SOC以电池的当前SOC特征。电池的总充电时间还可以基于电池的电池时间常量，该电池时间常量以电池的等效电路的电阻和电容的乘积为特征。该方法还可以包括延迟电池的充电直到充电开始时间，该充电开始时间基于总充电时间和预定的完全充电时间。

又一示例涉及包括电池组的电池充电系统，该电池组包括电池。电池充电系统还可以包括经配置以确定电池的当前荷电状态(SOC)的电池量表(batterygauge)。电池充电系统可以进一步包括经配置以向电池组提供充电信号的电池充电器。电池充电器可以包括经配置以基于电池的电池时间常量和完全充电容量确定电池的恒定电流-恒定电压转换点(transition point)的充电器控制器。电池时间常量可以以电池的等效电路的电阻和电容的乘积为特征。充电器控制器还可以经配置以基于电池的当前SOC、电池时间常量和电池的完全充电容量确定电池的总充电时间。充电器控制器可以进一步经配置以基于总充电时间和预定的完全充电时间确定充电开始时间。充电器控制器还可以进一步经配置以控制充电信号，使得电池的当前SOC在充电开始时间之前被维持且电池的当前SOC在充电开始时间之后被增加以使得电池的当前SOC在预定的完全充电时间时约为100％。

附图说明

图1图示说明电池充电系统的示例。

图2图示说明描述被绘制成电池的荷电状态的函数的到电池的完全充电的时间的图形的示例。

图3图示说明描述被绘制成电池的荷电状态的函数的到完全充电的时间的实验结果的图形的示例。

图4图示说明将图3中的曲线的误差绘制描绘成电池的荷电状态的函数的图形。

图5图示说明描述被绘制成电池的荷电状态的函数的到完全充电的时间的实验结果的图形的另一示例。

图6图示说明将图5中的曲线的误差绘制成电池的荷电状态的函数的图形。

图7图示说明描述被绘制成电池的荷电状态的函数的到完全充电的时间的实验结果的图形的又一示例。

图8图示说明将图7中的曲线的误差绘制成电池的荷电状态的函数的图形。

图9图示说明用于对电池充电的示例方法的流程图。

图10图示说明电池充电器的示例。

图11图示说明用于对电池充电的实例方法的流程图的又一示例。

具体实施方式

电池充电器可以包括可以控制电池如何和何时被充电的充电器控制器。具体地，在将电池充电器连接到外部电源(例如，电力输出口)之后，充电器控制器可以延迟电池的充电，直到达到充电开始时间之后。充电开始时间可以根据电池的预定的完全充电时间和总充电时间来确定。以此方式，电池处于或接近完全充电状态的时间可以被减小，这可以延长电池的寿命。

图1图示说明电池充电系统2的示例。电池充电系统2可以包括电池量表4，电池量表4可以确定可再充电电池(其可以被简称为电池6)的荷电状态(SOC)。电池充电系统2可以被用于诸如无线电话、智能电话、膝上型计算机、平板计算机、汽车(例如，电动汽车)或需要电能来操作的几乎任何便携式设备。

在一些示例中，电池量表4可以与存储电池的电池组8一起集成。在其他示例中，电池量表4可以与电池组8分离。电池6的SOC可以实时地(或接近实时地)变化。为了确定电池6的SOC，电池量表4可以经配置以在多个采样周期中的每个采样周期处持续地对电池6的电压V_BAT进行采样，以基于电压V_BAT、电池6的温度、与稳定状态关联的预定数据和相对于电池6的放电深度(DOD)(depth of discharge)的电池6的瞬时行为在每个采样周期处提供电池6的SOC。在图1的示例中，电池6被表示为单个电池。然而，应当理解的是，电池6可以表示串联地电连接的多个电池(或电池单元)，使得电压V_BAT可以表示所有电池的综合电压。因而，由电池量表4计算的SOC可以是多个电池的平均SOC。

电池6的SOC可以被提供到电池充电器10。在一些示例中，电池充电器10可以被实施为诸如耦接到分立电路组件的硬件(例如，集成电路(IC)芯片)。在一些示例中，电池充电器10(或电池充电器10的一些组件)可以被实施为存储在非临时性计算机可读介质(诸如，存储器12)中的机器可读指令，其中处理单元(例如，处理器内核)可以访问存储器12并执行机器可读指令。在又一些其他示例中，电池充电器10可以被实施为硬件和软件的组合，诸如，固件。

在电池充电系统2连接(例如，“插入”)至电源(例如，外部电源)后，电池充电器10可以接收电力信号(在图1中被标记为“电力信号”)。作为一个示例，电源可以是110伏特(V)电源或220V电源(例如，电插座)。在另一示例中，电源可以是5V直流(DC)电源(例如，通用串行总线(USB)连接)。电力信号可以是与在电源处提供的信号相对应的信号。例如，在一些示例中，电力信号可以是由电源提供的信号的逐步减小和整流的版本(version)(例如，12VDC信号)。在其他示例中，电力信号可以是在电源处的传递的信号(例如，5V DC信号)。在将电池充电器10连接至外部电源时或接近该时间时，可以接收电池6的初始SOC(图1中被标记为“SOC”)。该初始SOC可以表示连接时电池的当前SOC(SOC_P)。

电池充电器10可以经由电池组8将充电信号(图1中被标记为“充电信号”)提供到电池6并控制该信号。响应于充电信号，电池6可以以预定速率被充电。并且，电池量表4可以提供电池6的SOC作为充电信号的反馈。如本文所解释的，通过控制充电信号，电池6的SOC可以被增加至约100％。在约100％的SOC下，电池6可以被认为是处于完全充电状态。并且，电池6可以具有电池6的完全充电容量(FCC)，该FCC最初可以近似等于电池6的约100％的SOC。然而，由于电池6的容量随时间的推移退化(由于重复充电造成)，电池6的约100％的SOC和电池6的FCC之间的差可能增加。电池6的FCC可以是预定的以每小时毫安(mA/h)为单位的测量值。

电池6充电信号可以由电池充电器10的充电器控制器14控制。在一些示例中，充电器控制器14可以被实施为诸如IC芯片(例如，专用集成电路(ASIC)芯片)。在其他示例中，充电器控制器14可以被实施为具有嵌入指令的微控制器(例如，固件)。在其他示例中，充电器控制器14可以包括处理单元(例如，处理器内核)和非临时性机器可读介质诸如存储机器可执行指令的存储器12。在这种情况下，存储器12可以被实施为易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM))、非易失性存储器(例如，固态驱动器、闪速存储器、硬盘驱动器等)或其组合。并且，在此示例中，处理单元可以访问存储器12并执行机器可读指令。

对于许多电池(例如，锂离子电池)，电池6处于约100％的SOC(例如，处于或接近电池6的FCC)的时间越长，电池6的总容量就越退化。例如，如果电池6被保持在或接近约100％的SOC，则电池6的充电容量将比电池被保持在约50％的SOC退化得更快。因此，电池充电器10可以经配置以限制电池6被保持在或接近约100％的SOC的时间的百分比，从而延长寿命(例如，降低电池6的退化率)。

电池充电器10可以包括电池数据16，电池数据16可以以有关电池6的信息为特征。电池数据16可以被存储，例如被存储在存储器12中。电池数据16可以包括电池6的完全充电时间18。完全充电时间18可以是电池6到处于或接近约100％的SOC的日间的时间(time ofday)。在一些示例中，完全充电时间18可以被设置，例如，响应于用户输入(图1中被标记为“用户输入”)来设置。例如，在电池充电器10被实施在智能手机上的示例中，用户可以经由图形化用户界面(GUI)来设置完全充电时间18。在给定示例中，电池6的完全充电时间18可以被设置为上午7:00。并且，在给定示例中，完全充电时间18可以表示早上的时间，在该时间便携式电子设备(例如，无线电话)通常需要处于完全充电状态(例如，工作日的开始)。在一些示例中，用户输入可以将完全充电时间18设置为指示电池6被立即充电的设定。

电池6可以具有等效电路，该等效电路可以模型化为与电容器串联的电阻器。电池数据16还可以包括电池时间常量(τ)20，电池时间常量(τ)20可以以等效电路的电阻和电容的乘积(例如，电池6的RC时间常量)为特征。在一些示例中，电池时间常量(τ)20可以从用于形成电池6的等效电路的实验数据中得出。在一些示例中，电池时间常量(τ)20可以是固定值，该固定值可以基于电池6的物理属性。在其他示例中，电池时间常量(τ)20可以作为电池6的温度的函数而变化。

提供至电池充电器10的充电信号可以具有三种不同状态。在第一状态中，充电信号可以将电池6的SOC维持在当前SOC(SOC_P)。因此，在第一状态中，充电信号通过可以维持电池6的SOC但不会显著增加电池6的SOC的电流来提供。作为示例，在第一状态中，充电信号可以被间歇地提供，使得电池6的SOC增加相对小的量(例如，约2％或更少)，且随后充电信号被终止直到电池6的SOC返至先前的SOC。以此方式，电池6充电系统2可以确保当电池充电器10被连接至电源时，电池6的SOC不降低。

此外，在第二状态中，充电信号可以以恒定电流来提供。并且，在某些时间点处，充电信号可以被切换至提供恒定电压的第三状态。充电信号的第二状态和第三状态之间的切换可以被称为恒定电流-恒定电压(CC/CV)转换点22，其可以是电池6的具体SOC。为了确定CC/CV转换点22，充电器控制器14可以采用等式1。

等式1：

其中τ是电池6的电池时间常量20；SOC_CV是电池6在CC/CV转换点22处的SOC；I_st是在充电信号的第二状态期间提供的恒定电流；I_tap是在电池6的充电终止之后提供的锥形电流(taper current)；而FCC是电池6的完全充电容量。

在一些示例中，恒定电流第二状态(I_st)和锥形电流(I_tap)的值可以是电池充电器10的固定参数。充电器控制器14可以将CC/CV转换点22存储在电池数据16中。此外，等式2可以以在达到CC/CV转换点22之前用来以第二状态(以恒定电流)提供充电信号的时间量为特征。

等式2：

其中t_cc是在达到CC/CV转换点22之前用于以第二状态(例如，以恒定电流)提供充电信号的剩余时间((以秒为单位)；而SOC_P是电池6的SOC的当前值。

进一步，等式3可以以在达到CC/CV转换点22之后用来以第三状态(例如，以恒定电压)提供充电信号的时间量。

等式3：其中t_cv是用于在电池6的SOC约为100％之前以第三状态提供充电信号的剩余时间(以秒为单位)。

图2图示说明将到完全充电的时间(例如，达到电池6的约100％SOC所需要的时间量)绘制为图1中图示说明的电池6的SOC的函数的图形50的示例。并且，图形上的点52可以表示电池6的CC/CV转换点。即，在当前示例中，当电池6的SOC达到约68％时(其可以对应于约3.3×10³秒(大约55分钟)的到完全充电的时间)，CC/CV转换点52可以出现。并且，在CC/CV转换点52之前的SOC下，充电信号可以以第二状态被提供(即，以恒定电流被提供)，且电池6的SOC和电池6的到完全充电的时间具有基本线性的关系。在CC/CV转换点52之后，充电信号可以以第三状态(例如，以恒定电压)被提供，且电池6的SOC和该电池的到完全充电的时间具有基本非线性的关系(例如，对数关系)。

返回参考图1，等式2可以被用来确定当电池6的SOC初始处于0％时以第二状态(例如，以恒定电流)提供的充电信号的总时间，这可以得到等式5。此外，等式3可以被用来确定当电池6的SOC位于或接近CC/CV转换点22时以第三状态(例如，以恒定电压)提供的充电信号的总时间，这可以得到等式6。

等式5：和

等式6：

其中t_tap是从CC/CV转换点22到约100％的电池6的SOC的剩余充电时间。

针对电池时间常量(τ)20，通过求解等式3，可以得出等式7。

等式7：

其中t_last是用于将电池6从电池6的初始SOC(SOC_st)充电到约100％的SOC的测量充电时间；且SOC_st小于SOC_cv。

此外，在一些示例中，通过测量总充电时间(t_tot)24并采用等式7，充电器控制器14可以确定电池时间常量(τ)20，电池时间常量(τ)20可以被存储在电池数据16中。在一些示例中，电池时间常量(τ)20可以是从等式7中得出的多个电池时间常量(τ)的平均值。此外，在一些示例中，在完成电池6的完全充电之后，电池时间常量(τ)20可以由充电器控制器14通过采用等式7在电池数据16中被更新。

此外，等式1、2和3可以被合并以得出等式8，使得总充电时间(t_tot)24可以根据电池6的当前SOC(SOC_P)(例如，由充电器控制器14)来计算。

等式8：

其中t_tot是从电池6的当前SOC(SOC_P)到约100％的电池6的SOC的总充电时间24。

通过采用替换，等式8可以被扩展以得出等式9。

等式9：

因此，充电器控制器14可以响应于接收电池6的当前SOC(SOC_P)通过采用等式9计算总充电时间(t_tot)24。充电器控制器14可以将总充电时间(t_tot)24存储在电池数据16中。此外，在一些示例中，充电器控制器14可以向外部系统(例如，主机系统)输出总充电时间信号(图1中被标记为“总充电时间”)。总充电时间信号可以包括以总充电时间(t_tot)24为特征的数据，使得外部系统可以实施总充电时间(t_tot)24的进一步的处理。在此情况下，总充电时间信号可以通过总线(例如，耦接到电池充电器10的集成电路间(I²C)总线)被提供至外部系统。

充电器控制器14可以基于总充电时间(t_tot)24和完全充电时间18确定充电开始时间26。为确定充电开始时间26，充电器控制器14可以从完全充电时间18中减去总充电时间(t_tot)24。例如，在完全充电时间18为上午7:00且总充电时间(t_tot)24被确定为约1.5小时的给定示例中，充电开始时间26可以被设置为约上午5:30。充电开始时间26可以被存储在诸如电池数据16中。

此外，电池充电器10可以接收当前时间信号(图1中被标记为“当前时间”)，当前时间信号以当前时间为特征。在一些示例中，当前时间信号可以从外部源(例如，无线电通信塔或网络服务器)来提供。在其他示例中，当前时间信号可以从内部组件(例如，内部时钟)中提供。充电器控制器14可以促使电池充电器10以第一状态提供充电信号，以便从当前时间维持电池6的当前SOC(SOC_P)直到当前时间与充电开始时间26相同(或接近相同)。因此，充电器控制器14可以促使电池充电器10延迟电池6的充电直到充电开始时间26。在充电开始时间26时(或之后)，充电器控制器14可以促使电池充电器10以本文描述的方式对电池6进行充电。

在充电开始时间26处，如果电池6的当前SOC(SOC_P)小于CC/CV转换点22，则充电器控制器14可以促使电池充电器10以第二状态(例如，以恒定电流)提供充电信号直到达到CC/CV转换点22。并且，在达到CC/CV转换点22后，充电器控制器14可以促使电池充电器10将充电信号从第二状态(例如，以恒定电流)改变至第三状态(例如，以恒定电压)。如果电池6的当前SOC(SOC_P)大于或等于CC/CV转换点22，则充电器控制器14可以促使电池充电器10以第三状态提供充电信号直到电池6的SOC达到约100％的完全充电状态。在达到完全充电状态后，充电器控制器14可以促使电池充电器10以第一状态提供充电信号以将电池6的电荷维持在约100％的完全充电状态直到电力信号被停止，这可以指示电池充电器10已经从电源断开(例如，未插入)。

通过采用电池充电系统2，电池6处于或接近约100％的完全充电状态的时间可以被减小。这种减小可以减缓电池6的充电容量的退化。以此方式，在可以被指定的期望的完全充电时间18处可以获得具有完全充电的电池的益处，而没有使电池6处于完全充电状态达过量时间的后果(例如，电池容量退化)。此外，在充电开始时间26之前，电池6的SOC被维持，但未被明显增加。因此，在将电池充电器10连接至电源后，电池6的SOC不会降低，使得在一些示例中用户可以在电池充电器10被连接至电源的同时使用与电池6相关联的便携式设备。

此外，导出的等式1-9相对简单且等式1-9的变量(例如，参数)容易获得，使得电池充电器2可以被相对容易地实施，而无需先进的数学技术(例如，曲线拟合)。此外，由于电池充电器10在转换点处将充电信号从第二状态(例如，恒定电流)切换至第三状态(例如，恒定电压)，电池6可以以最优速率被充电，该最优速率可以被称为不损害或使电池6退化的“健康速率”。相比之下，一些常规的电池充电器仅以最快的可能速率(例如，非最优速率)对电池进行充电，从而使电池的充电容量退化。

图3-8描述从对电池进行充电的观察这种得到的实验数据。特别地，图3、图5和图7图示说明图形100、110和120，图形100、110和120描述将到完全充电的时间绘制为电池(例如，图1中图示说明的电池6)的SOC的函数的实验数据。图3、图5和图7图示说明两条曲线，第一曲线描述到完全充电的时间(在图3、图5和图7中被标记为“测量时间”)，该时间以对电池进行充电的实验测量的时间量为特征。第二曲线描述到完全充电的估计时间(在图3、图5和图7中被标记为“估计时间”)，该估计时间以针对具有约0％的SOC的电池估计的到完全充电的时间为特征，其中到完全充电的估计时间基于等式9。并且，在等式9中，使用等式7来计算电池的电池时间常量。在图3中，为了对电池进行充电，恒定电流以某一速率被施加至电池以便在一个小时内对电池进行完全充电，这可以被称为大约1C的速率。在图5中，为了对电池进行充电，恒定电流以约1.2C的速率被施加至电池，1.2C的速率将比1C的充电速率多约20％的电流。在图7中，为了对电池进行充电，恒定电流以约1.8C的速率被施加至电池，1.8C的速率将比1C的充电速率多约80％的电流。

图4、6和8图示说明图形102、112和122，图形102、112和122图示说明被绘制为电池的SOC的函数的误差百分比(％)。在图4中，误差百分比对应于图3中的第一和第二曲线之间的差值。在图6中，误差百分比对应于图5中的第一和第二曲线之间的差值。在图8中，误差百分比对应于图7中的第一和第二曲线之间的差值。如图3-8所图示说明的，通过采用等式7和9，用于对电池进行充电的估计时间可以具有高准确度(小于0.5％的误差)。此外，如图4、6和8所图示说明的，随着电池的SOC接近100％，误差百分比倾向于0％。

鉴于以上描述的前述结构和功能特征，参考图9和图11将更好地理解示例方法。出于简单解释的目的，虽然图9和图11的示例方法被示为和描述为连续地执行，但应当理解和认识到的是，当前示例不受限于所说明的顺序，因为在另一些示例中一些行为可以以与本文示出和描述的顺序不同的顺序发生和/或与本文示出和描述的顺序同时发生。并且，不一定执行所有描述的行为以实施一种方法。图9和图11的示例方法可以被实施为存储在非临时性机器可读介质中的指令。该指令可以由处理资源访问并被执行以完成本文描述的方法。

图9图示说明用于对电池进行充电的示例方法200的流程图。方法200可以诸如由图1中图示说明的电池充电系统2来实施。在210处，在检测到电力信号时，电池充电器(例如，图1中图示说明的电池充电器10)可以从电池量表(例如，图1中图示说明的电池4)接收电池(例如，图1中图示说明的电池6)的初始SOC。电池的初始SOC可以被称为电池的当前SOC(SOC_P)。在220处，电池充电器的充电器控制器(例如，图1中图示说明的充电器控制器14)可以确定电池的电池时间常量(τ)。电池时间常量(τ)可以诸如通过采用等式7来确定。

在230处，充电器控制器可以确定电池的CC/CV转换点(SOC_CV)。为了确定CC/CV转换点(SOC_CV)，充电器控制器可以采用诸如等式1。在240处，充电器控制器可以确定电池的总充电时间(t_tot)。为了确定总充电时间(t_tot)，充电器控制器可以采用诸如等式9。

在250处，充电器控制器可以确定充电开始时间。为了确定充电开始时间，充电器控制器可以检查存储的完全充电时间并从完全充电时间减去总充电时间。例如，如果完全充电时间为上午9:30且总充电时间为大约2小时20分钟，则充电开始时间可以为大约早上7:10。

在260处，充电器控制器可以确定当前时间是否处于(或迟于(past))充电开始时间。如果在260处的确定是否定的(例如，否)，则方法200可以前进到270。如果在260处的确定是肯定的(例如，是)，则方法200可以前进到280。在270处，充电器控制器可以控制由电池充电器提供到电池的充电信号并促使电池充电器以第一状态提供充电信号，使得电池的当前SOC(SOC_P)被维持，但不显著增加。在280处，充电器控制器可以促使电池充电器以第二状态(例如，恒定电流)或第三状态(例如，恒定电压)提供充电信号以对电池进行充电，直到电池的SOC达到约100％。通过采用该方法，电池处于或接近约100％的SOC的时间量被减小，因为电池的充电被延迟直到达到充电开始时间。

图10图示说明电池充电器300的示例。电池充电器300可以被用来实施图1中图示说明的电池充电器10。电池充电器300可以包括充电器控制器302，充电器控制器302可以经配置以确定总充电时间(t_tot)，总充电时间(t_tot)以对电池进行充电所需要的时间为特征。总充电时间可以基于收到的电池的SOC(在图10中被标记为“SOC”)，该SOC以电池的当前SOC为特征。电池充电器还可以基于预定的完全充电时间和总充电时间确定电池的充电开始时间。

图11图示说明用于对电池进行充电的方法400的示例。方法400可以由诸如图1中图示说明的充电器控制器14来实施。在410处，电池的总充电时间(t_tot)可以基于收到的电池的荷电状态(SOC)来确定(例如，由充电器控制器来确定)，该SOC以电池的当前SOC为特征，并且电池的总充电时间(t_tot)还可以基于电池的电池时间常量(τ)，该电池时间常量(τ)以电池的等效电路的电阻和电容的乘积为特征。在420处，电池的充电可以被延迟(例如，由充电器控制器来延迟)直到充电开始时间，该充电开始时间基于总充电时间(t_tot)和预定的完全充电时间。

本领域技术人员将认识到可以对描述的实施例做出修改，且在所要求保护的本发明的范围内的许多其它实施例是可能的。

Claims

1.一种电池充电器，其包含：

存储电池参数的存储器，所述电池参数包括电池的电池时间常数和当前荷电状态；以及

控制器，其耦接到所述存储器并被配置为：

基于预定电流和锥形电流之间的差、完全充电容量、所述电池时间常数和所述当前荷电状态来确定转换荷电状态；

基于所述电池时间常数、所述当前荷电状态和所述转换荷电状态来确定总充电时间；

基于所述总充电时间来确定充电开始时间；

在所述充电开始时间之前，维持所述电池处于低于所述电池的所述完全充电容量的所述当前荷电状态；

生成与所述预定电流相关联的第一信号，以便在所述充电开始时间之后和所述电池达到所述转换荷电状态之前对所述电池进行充电；以及

生成与预定电压相关联的第二信号，以便在所述电池达到所述转换荷电状态之后对所述电池进行充电。

2.根据权利要求1所述的电池充电器，其中所述第一信号促使在所述充电开始时间之后和所述电池达到所述转换荷电状态之前提供所述预定电流以对所述电池进行充电。

3.根据权利要求1所述的电池充电器，其中所述第二信号促使在所述电池达到所述转换荷电状态之后提供所述预定电压以对所述电池进行充电。

4.根据权利要求1所述的电池充电器，其中所述当前荷电状态是从耦接到所述电池的量表接收的，并且所述当前荷电状态在被接收时低于所述完全充电容量。

5.根据权利要求1所述的电池充电器，其中所述控制器被配置为通过提供充电信号以将所述当前荷电状态增加2％或更少并且当所述电池返回到所述当前荷电状态时终止所述充电信号来维持所述电池处于所述当前荷电状态。

6.根据权利要求1所述的电池充电器，其中所述电池包括锂离子电池。

7.根据权利要求1所述的电池充电器，其中所述控制器被配置为基于所述完全充电容量和所述预定电流来确定所述电池时间常数。

8.根据权利要求1所述的电池充电器，其中所述电池时间常数表示所述电池的等效电路的电阻和电容的乘积。

9.根据权利要求1所述的电池充电器，其中所述控制器被配置为在充电终止时间处根据以下公式更新所述电池时间常量：

其中：

τ是所述电池的所述电池时间常量；

I_st是在电池的充电期间提供至所述电池的恒定电流；

I_tap是在所述电池的充电终止之后提供的所述锥形电流；

FCC是所述电池的所述完全充电容量；且

t_last是用于将所述电池从初始荷电状态即SOC_st充电到约100％的荷电状态的测量的充电时间。

10.根据权利要求1所述的电池充电器，其中所述控制器被配置为根据以下公式确定所述总充电时间：

其中：

t_tot是所述电池的所述总充电时间；

τ是所述电池的所述电池时间常量；

I_st是在所述电池的充电期间提供至所述电池的恒定电流；

I_tap是在所述电池的充电终止之后提供的所述锥形电流；

FCC是所述电池的所述完全充电容量；

SOC_p是所述电池的所述当前荷电状态；且

SOC_CV是所述电池的所述转换荷电状态。

11.一种电池充电器，其包含：

控制器，其耦接到所述存储器并被配置为：

基于所述总充电时间来确定充电开始时间；

生成与所述预定电流相关联的预转换状态信号，以便在所述充电开始时间之后和所述电池达到所述转换荷电状态之前对所述电池进行充电。

12.根据权利要求11所述的电池充电器，其中所述预转换状态信号促使在所述充电开始时间之后和所述电池达到所述转换荷电状态之前提供所述预定电流以对所述电池进行充电。

13.根据权利要求11所述的电池充电器，其中所述控制器被配置为生成与预定电压相关联的后转换状态信号，以便在所述电池达到所述转换荷电状态之后对所述电池进行充电。

14.根据权利要求13所述的电池充电器，其中所述后转换状态信号促使在所述电池达到所述转换荷电状态之后提供所述预定电压以对所述电池进行充电。

15.根据权利要求11所述的电池充电器，其中所述控制器被配置为基于所述完全充电容量和所述预定电流来确定所述电池时间常数。

16.一种电池充电器，其包含：

控制器，其耦接到所述存储器并被配置为：

基于所述总充电时间来确定充电开始时间；

在所述充电开始时间之前，维持所述电池处于低于所述电池的所述完全充电容量的所述当前荷电状态；以及

生成与预定电压相关联的后转换状态信号，以便在所述电池达到所述转换荷电状态之后对所述电池进行充电。

17.根据权利要求16所述的电池充电器，其中所述后转换状态信号促使在所述电池达到所述转换荷电状态之后提供所述预定电压以对所述电池进行充电。

18.根据权利要求16所述的电池充电器，其中所述控制器被配置为生成与预定电流相关联的所述预转换状态信号，以便在所述充电开始时间之后和所述电池达到所述转换荷电状态之前对所述电池进行充电。

19.根据权利要求18所述的电池充电器，其中所述预转换状态信号促使在所述充电开始时间之后和所述电池达到所述转换荷电状态之前提供所述预定电流以对所述电池进行充电。

20.根据权利要求16所述的电池充电器，其中所述控制器被配置为基于所述完全充电容量和所述预定电流来确定所述电池时间常数。