CN113381491A - 一种充电器及其充电方法 - Google Patents

一种充电器及其充电方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113381491A
CN113381491A CN202110419911.8A CN202110419911A CN113381491A CN 113381491 A CN113381491 A CN 113381491A CN 202110419911 A CN202110419911 A CN 202110419911A CN 113381491 A CN113381491 A CN 113381491A
Authority
CN
China
Prior art keywords
charging
temperature
voltage
charger
conversion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110419911.8A
Other languages
English (en)
Inventor
刘孝伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chaowei Power Group Co Ltd
Original Assignee
Chaowei Power Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chaowei Power Group Co Ltd filed Critical Chaowei Power Group Co Ltd
Priority to CN202110419911.8A priority Critical patent/CN113381491A/zh
Publication of CN113381491A publication Critical patent/CN113381491A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/443—Methods for charging or discharging in response to temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00309—Overheat or overtemperature protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • H02J7/007192—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
    • H02J7/007194—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4278—Systems for data transfer from batteries, e.g. transfer of battery parameters to a controller, data transferred between battery controller and main controller
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

一种充电器的充电方法，包括下列步骤：步骤1：快速充电；步骤2：恒压充电；步骤3为涓流充电，所述步骤2还包括电流转换和计时转换，步骤2中当恒压充电电流值达到设定的转换电流值时或恒压计时值达到设定的转换计时值时，转换到步骤3，其特征在于，所述转换计时值根据充电电池温度进行动态调整。本发明的充电方法和充电器可以有效防止电池充电过程中的热失控，另外保证电池的寿命。

Description

一种充电器及其充电方法
技术领域
本发明涉及蓄电池领域。
背景技术
目前铅酸蓄电池充电的过程中，为了达到充电效果，有使用两段式冲电，即快充阶段、缓充阶段。也有使用三段式充电，即初始快充阶段、中间缓充阶段、后期涓流阶段。比如初始恒流快充阶段、中间恒压慢充阶段、后期恒压或恒流涓流阶段。初始使用低电压大电流，以缩短充电时间；电池电压上升到一定数值后，改用高电压小电流，以防止电池过充；蓄电池基本充满后改为相对较低电压到浮充水平，以减小对蓄电池的损害。目前也有充电器采用“一种高压限时充电”，则将前述“三段式”充电进行了改进，将第二段充电增加了一段时间控制，即当第二段恒定电压充电电流没有降低到I2，而时间导达规定限时t2，也要切换到第三段浮充电。然而蓄电池充电过程属于是电化学反应过程，其充电受到温度影响较大，由于析氢、析氧电位会受到电池温度的影响，限时时间固定的话，当电池温度较低时，由于电化学反应速度慢，限时跳转会造成充电不足，而温度较高时则出现电化学反应速度快，限时时间过长失去作用，造成过充电。另外，恒压充电时的电压也是一个固定的电压，过高的充电电压以及不合适的充电时间进行充电，也会影响电池的使用充电效果并影响电池的使用寿命。浮充充电采用恒压方式，在电池温度较高时，浮充电电流比较大，也容易导致过充电，而温度较低时，则浮充电电流比较小，导致充电不足。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种充电器的充电方法，包括下列步骤：步骤1：快速充电；步骤2：恒压充电；步骤3为涓流充电，所述步骤2还包括电流转换和计时转换，步骤2中当恒压充电电流值达到设定的转换电流值时或恒压计时值达到设定的转换计时值时，转换到步骤3，其特征在于，所述转换计时值根据充电电池温度进行动态调整。
进一步地，所述充电电池温度上升所述转换计时值下降。
进一步地，转换计时补偿时间为3×(25-t)，其中3为增减单位温度需要补偿的时间，单位min，25为充电电池标准温度，t为充电电池实际温度，单位摄氏度。
进一步地，所述步骤2中，所述恒压充电的电压值根据充电电池的温度进行动态调整。
进一步地，所述充电电池温度上升时，所述恒压充电的电压值下降。
进一步地，电压补偿值为0.003×(25-t)，0.003为增减单位温度需要补偿的电压，单位mv，25为充电电池标准温度，t为充电电池实际温度，单位摄氏度。
进一步地，将“浮充”充电改进为“涓流”充电，以一个固定电流，对电池进行定时充电，避免了恒压“浮充”充电带来的高温过充电，低温充电不足的问题。
本发明还保护了一种充电器。
本发明的充电方法和充电器可以有效防止电池充电过程中的热失控，另外保证电池的寿命。
附图说明
图1是本发明充电器的电路框图；
图2是本发明充电器的时间温度补偿曲线；
图3是本发明充电器的恒压充电电压温度补偿曲线。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步描述。
如图1所示，本发明提供了一种铅酸蓄电池6的充电器，包括开关电路1、充电电路2、电压检测电路3、计时存储电路4、控制器5、温度检测电路7。开关电路1用于完成对市电的交-直流转换，提供充电器中其他电路模块的工作电源，提供充电电流或充电电压；所述充电电路2用于接收开关电路1提供的充电电流或充电电压信号，将所述充电电流或充电电压信号提供给蓄电池6；所述电压检测电路3实现电池电压检测，并将检测结果送给控制器5；温度检测电路7检测电池的温度，控制器5根据温度检测电路7检测的温度动态调整计时存储电路4内的计时值，控制器5也可以根据温度检测电路7检测的温度动态调整充电电路2的恒压充电的电压值。
电池开始进入充电时，将市电通过AC-DC(交流-直流)转换为可控的充电电压或充电电流信号，控制器控制充电电路，进入第一阶段，即快速充电阶段，如以较大的电流I1恒流充电，电流I1最好位于0.15C-1.0C之间，也可以恒压或恒功率快充。控制器打开电压检测电路对电池电压进行检测，如果检测电压值达到电池单格电压最好达到2.3V-2.4V，此时控制器根据电压检测电路的输入信号，控制器控制开关电路并使充电电路进入到第二阶段，恒压充电，以小电流充电如0.1C,在电压达到此阶段恒定电压时激活计时电路并控制充电电路进行限时恒压充电，充电的恒定单格电压最好位于2.40V-2.55V之间，当计时电路预设的恒压计时值到达时，控制器控制充电电路进入到第三阶段，或者恒压充电电流值达到设定的转换电流值时，进入到第三阶段，即涓流阶段，最好以位于0.005C-0.05C之间的电流恒流充电或采用以位于2.28V-2.35V之间的单格电压恒压充电一段时间，直至完成整个充电过程。
如图2所示，本发明的计时电路预设的恒压计时值可以根据充电电池的温度进行动态设置，也就是对恒压充电设置的转换时间根据电池温度补偿，充电时间温度补偿主要在“恒压充电”阶段，比如蓄电池以一个标准温度为基准例如25℃，限时96分钟，当温度降低时，采取增加充电时间进行充电，而当温度降低时，则采取减少充电时间进行充电，温度补偿采用线性补偿，一般温度每降低1℃，充电时间则增加3min，温度每升高1℃，充电时间则减少3min。时间温度补偿一般针对低温条件，可以规定25℃以上不进行时间温度补偿或者温度补偿系数降低到小于3min/℃。时间补偿值3×(25-t)，t为电池温度。
当充电器的控制器控制充电电路进入到第二阶段时，检测充电电池的温度，比如，如果此时温度为25℃，计时电路4内的恒压计时值96分钟不变，若检测的温度为26℃，则控制器将计时电路4内的计时值动态调整为93分钟，若检测的温度为24℃，则控制器将计时存储电路4内的恒压计时值动态调整为99分钟.
如图3所示，本发明的充电电路2的恒压充电的电压值也可以根据充电电池的温度进行动态设置，对恒压充电电压进行“温度补偿”，如蓄电池以一个标准温度为基准，例如25℃，单格恒压充电电压2.47伏，当温度降低时，采取升高充电电压进行充电，而当温度降低时，则采取降低充电电压进行充电，温度补偿采用线性补偿，一般温度每降低1℃，充电电压则上升3mv/单格，温度每升高1℃，充电电压则降低3mv/单格。电压补偿值0.003×(25-t)，t为电池温度。电压补偿范围值可为0.0025-0.0035之间。
当充电器的控制器控制充电电路进入到第二阶段时，检测充电电池的温度，比如，如果此时温度为25℃，充电电路恒压充电的单格恒压充电电压2.47伏保持不变，若检测的温度为26℃，则控制器将充电电路恒压充电电压动态调整为2.44伏，若检测的温度为24℃，则控制器将充电电路恒压充电电压动态调整为2.50伏。通过根据电池温度，动态调整恒压的充电电压，可以实现电池的有效充电并防止热失控。
本发明温度检测电路检测电池的温度也可以通过检测环境温度得到。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种充电器的充电方法，包括下列步骤：步骤1：快速充电；步骤2：恒压充电；步骤3为涓流充电，所述步骤2还包括电流转换和计时转换，步骤2中当恒压充电电流值达到设定的转换电流值时或恒压计时值达到设定的转换计时值时，转换到步骤3，其特征在于，所述转换计时值根据充电电池温度进行动态调整。
2.如权利要求1所述的一种充电器的充电方法，其特征在于，所述充电电池温度上升所述转换计时值下降。
3.如权利要求2所述的一种充电器的充电方法，其特征在于，转换计时补偿时间为3×(25-t)，其中3为增减单位温度需要补偿的时间，单位min，25为充电电池标准温度，t为充电电池实际温度，单位摄氏度。
4.如权利要求1-3任意一项所述的一种充电器的充电方法，其特征在于，所述步骤2中，所述恒压充电的电压值根据充电电池的温度进行动态调整。
5.如权利要求4所述的一种充电器的充电方法，其特征在于，所述充电电池温度上升时，所述恒压充电的电压值下降。
6.如权利要求5所述的一种充电器的充电方法，其特征在于，电压补偿值为0.003×(25-t)，0.003为增减单位温度需要补偿的电压，单位mv，25为充电电池标准温度，t为充电电池实际温度，单位摄氏度。
7.一种充电器，包括控制器、给充电电池进行充电的充电电路、温度检测电路、计时存储电路，其特征在于，所述温度检测电路检测所述充电电池的温度，所述控制器根据所述检测的温度调整所述计时存储电路内的计时值。
8.如权利要求7所述的一种充电器，其特征在于，所述温度检测电路通过检测环境温度来检测所述充电电池的温度。
9.如权利要求7或8所述的一种充电器，其特征在于，所述控制器根据所述检测的温度调整所述充电电路的恒压充电的电压值。
10.如权利要求9所述的一种充电器，其特征在于，所述充电电路包括大电流充电、恒压充电和涓流充电。
CN202110419911.8A 2021-04-19 2021-04-19 一种充电器及其充电方法 Pending CN113381491A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110419911.8A CN113381491A (zh) 2021-04-19 2021-04-19 一种充电器及其充电方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110419911.8A CN113381491A (zh) 2021-04-19 2021-04-19 一种充电器及其充电方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113381491A true CN113381491A (zh) 2021-09-10

Family

ID=77569808

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110419911.8A Pending CN113381491A (zh) 2021-04-19 2021-04-19 一种充电器及其充电方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113381491A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115765113A (zh) * 2022-12-15 2023-03-07 铅锂智行(北京)科技有限公司 一种充电器及其充电方法
WO2024138883A1 (zh) * 2022-12-28 2024-07-04 铅锂智行(北京)科技有限公司 一种充电器的充电方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04197046A (ja) * 1990-11-28 1992-07-16 Toshiba Corp 二次電池電力貯蔵システム制御装置
US20130187614A1 (en) * 2012-01-19 2013-07-25 Apple Inc. Charging techniques for solid-state batteries in portable electronic devices
CN112087020A (zh) * 2020-08-10 2020-12-15 超威电源集团有限公司 一种充电器及其充电方法
CN112087025A (zh) * 2019-12-09 2020-12-15 超威电源集团有限公司 一种充电方法和充电器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04197046A (ja) * 1990-11-28 1992-07-16 Toshiba Corp 二次電池電力貯蔵システム制御装置
US20130187614A1 (en) * 2012-01-19 2013-07-25 Apple Inc. Charging techniques for solid-state batteries in portable electronic devices
CN112087025A (zh) * 2019-12-09 2020-12-15 超威电源集团有限公司 一种充电方法和充电器
CN112087020A (zh) * 2020-08-10 2020-12-15 超威电源集团有限公司 一种充电器及其充电方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115765113A (zh) * 2022-12-15 2023-03-07 铅锂智行(北京)科技有限公司 一种充电器及其充电方法
WO2024138883A1 (zh) * 2022-12-28 2024-07-04 铅锂智行(北京)科技有限公司 一种充电器的充电方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8933672B2 (en) Charging management method and apparatus for storage battery
KR102392376B1 (ko) 배터리 시스템
US7902796B2 (en) Battery equalization charging method and apparatus
CN102195105B (zh) 一种蓄电池充电控制方法及装置
US8344700B2 (en) Charging method and charger
CN100514742C (zh) 电池的充电方法
US9906052B2 (en) Power supply device
US20100060236A1 (en) Method for Determining the End-of-Discharge Threshold of a Rechargeable Battery
KR20160063756A (ko) 배터리 팩 및 이의 제어 방법
CN113381491A (zh) 一种充电器及其充电方法
CN110783655B (zh) 一种带负脉冲放电的快速脉冲充电方法
CN103579703A (zh) 一种电池组充电方法及系统
JPH0997629A (ja) 複数のリチウムイオン二次電池の充電方法
CN112087019A (zh) 一种充电器及其充电方法
CN113381490A (zh) 一种充电器及其充电方法
JPH09149556A (ja) 二次電池の充電方法
CN112087020A (zh) 一种充电器及其充电方法
JPH10304589A (ja) 電池をパルス充電して満充電状態に保持する補充電方法
CN211480963U (zh) 一种防止电池过充的充电控制系统
CN115864583A (zh) 一种充电器的充电方法
CN115472937A (zh) 一种具有温度补偿的航空蓄电池充电器三段式充电方法
CN203071632U (zh) 两用智能充电器
JP5405041B2 (ja) リチウムイオン二次電池の充電システム、及びリチウムイオン二次電池の充電方法
CN105932745A (zh) 一种多模块并联充电的电池限流控制方法
CN114336821A (zh) 光储系统控制方法、控制电路、光储系统及电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination