CN113675902A - 电池充电方法、电池充电装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种电池充电方法、电池充电装置及存储介质。电池充电方法包括：确定电池处于恒压充电阶段时的充电截止电流；降低充电截止电流，并依据降低后的充电截止电流对电池进行充电。通过本公开实施例，可消除电池充电循环过程中极化反应增大导致的充电容量损失，提高电池的充电容量，延长充电电池的使用寿命。

Description

电池充电方法、电池充电装置及存储介质

技术领域

本公开涉及充电技术领域，尤其涉及电池充电方法、装置及存储介质。

背景技术

电池极化是在电流通过电池时，电池的电势偏离平衡态的现象，极化电压是指偏离平衡电位的电势差值。电池由于极化电压存在，电池充电容量小于电池的设计容量。随着使用中，电池充放电循环次数的增加电池老化加剧，电池极化逐渐增大，在相同充电条件下电池容量的显著下降。

随着科学技术的飞速发展，应用电池的终端对电池容量的需求越来越高，电池容量越来越大。为了实现较短时间内大容量电池的充电，充电电流也随之增大，电极偏离平衡电位越严重，即电池的极化现象愈加明显，缩短了电池的使用寿命。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供电池充电方法、电池充电装置及存储介质。

根据本公开实施例的一方面，提供一种电池充电方法，电池充电方法包括：确定电池处于恒压充电阶段时的充电截止电流；降低充电截止电流，并依据降低后的充电截止电流对电池进行充电。

在一实施例中，降低充电截止电流，包括：每间隔指定循环次数阈值的充电循环次数，降低充电截止电流。

在一实施例中，指定循环次数阈值基于电池的极化电压变化量阈值，以及极化电压变化量与充电循环次数对应关系确定。

在一实施例中，降低述充电截止电流，包括：当电池的极化电压变化量达到电池的极化电压变化量阈值时，降低充电截止电流。

在一实施例中，降低充电截止电流，包括：确定降低充电截止电流时电池的极化电压变化量；基于极化电压变化量以及电池的当前电阻值，确定降低充电截止电流的调整值；将充电截止电流降低调整值。

根据本公开实施例的又一方面，提供一种电池充电装置，电池充电装置包括确定模块，用于确定电池处于恒压充电阶段时的充电截止电流；充电模块，用于降低充电截止电流，并依据降低后的充电截止电流对电池进行充电。

在一实施例中，降低充电截止电流时，充电模块用于：每间隔指定循环次数阈值的充电循环次数，降低充电截止电流。

在一实施例中，指定循环次数阈值基于电池的极化电压变化量阈值，以及极化电压变化量与充电循环次数对应关系确定。

在一实施例中，降低充电截止电流时，充电模块用于：当电池的极化电压变化量达到电池的极化电压变化量阈值时，降低充电截止电流。

在一实施例中，降低充电截止电流时，充电模块用于：确定降低充电截止电流时电池的极化电压变化量；基于极化电压变化量以及电池的当前电阻值，确定降低充电截止电流的调整值；将充电截止电流降低调整值。

根据本公开实施例的又一方面，提供一种电池充电装置，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，处理器被配置为：执行前述任意一项所述的电池充电方法。

根据本公开实施例的又一方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当存储介质中的指令由移动终端的处理器执行时，使得移动终端能够执行前述任意一项所述的电池充电方法。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：随着电池充电循环次数的增加，降低充电截止电流，并依据降低后的充电截止电流对电池进行充电，消除电池充电循环过程中，极化反应增大导致的充电容量损失，提高电池的充电容量，延长充电电池的使用寿命。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据本公开一示例性实施例示出的一种电池充电方法的流程图。

图2是根据本公开又一示例性实施例示出的一种电池充电方法的流程图。

图3是根据本公开一示例性实施例示出的一种电池充电装置的框图。

图4是根据本公开一示例性实施例示出的一种装置的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据本公开一示例性实施例示出的一种电池充电方法的流程图，如图1所示，电池充电方法可以应用于锂离子电池、钠离子电池、铅酸电池等充电电池中，应用本公开中充电方法的充电电池可以是应用于电子设备，例如智能手机、平板电脑、可穿戴设备等，或者电动车等终端中。参阅图1所示，电池充电方法包括以下步骤。

在步骤S101中，确定电池处于恒压充电阶段时的充电截止电流。

电池的充电过程通常包括恒流充电阶段以及恒压充电阶段。电池在恒流充电阶段充电至规定上限电压时，此时的极化电压较大，电池充电容量远未达到满充容量，需要持续充电，此时进入恒压充电阶段。可以理解地，电池的充电过程中如果没有经过恒压充电阶段进行限压，电池的电压会持续上升，超出电池的耐受电压，引起电池损坏甚至燃烧爆炸等安全事故。

故在对电池进行恒流充电阶段完毕时，即此时达到规定上限电压，但电池的电量未达到充满电时的电量。为了使电池充进更多电量，采取恒压充电模式，则随着充电过程电池电量的增加，电池的平衡电压接近设定的充电电压值。随时恒压充电的进行，电池的电量越来越高，直至达到设定的最小电流值，视为电池充电完毕。恒压充电的最小电流值即充电截止电流，充电截止电流的电流值较小。充电截止电流的较小值保证了极化效应非常小，在充电完成后电池的电压几乎不会降低。

在步骤S102中，降低充电截止电流，并依据降低后的充电截止电流对电池进行充电。

电池从充满电到全部电量消耗完毕的过程为一次充放电循环，也即充电循环。电池使用过程中随着充放电循环次数的增加，电池逐渐老化，电池内阻值增大，电池的极化反应增大。

确定电池处于恒压充电阶段时的充电截止电流，当电池使用之初，电池处于恒压充电阶段时的充电截止电流为初始截止电流。

随着充放电循环次数的增加，为了消除极化反应增大引起电池充电容量的降低，降低充电截止电流，并依据降低后的充电截止电流对电池进行充电，以提高电池充电容量。

根据本公开的实施例，随着电池充电循环次数的增加，降低充电截止电流，并依据降低后的充电截止电流对电池进行充电，消除电池充电循环过程中，极化反应增大导致的充电容量损失，提高电池的充电容量，延长充电电池的使用寿命。

在本公开的一个实施例中，每间隔指定循环次数阈值的充电循环次数，降低充电截止电流。

例如，指定循环次数阈值为N，N为正整数，在电池的充电循环过程中，每间隔N个充电循环次数，降低充电截止电流。

例如，在电池的充电循环过程中，确定第1个至第N个充电循环的充电截止电流为I₀ mA，其中，I₀为初始截止电流。I₀可以根据电池的容量、性能确定。

当间隔N个充电循环次数时，即第N+1到第2N个充电循环中，降低充电截止电流为(I₀-ΔI₁)。第2N+1到第3N个充电循环中，充电截止电流为(I₀-ΔI₁-ΔI₂)，……依次类推，第m×N+1到第(m+1)×N个充电循环中，充电截止电流I₀-ΔI₁-ΔI₂-…-ΔI_m，即随着电池充电循环数的增加，逐步减少截止电流，减小电池充电循环过程中极化反应增大导致的充电容量损失，提高电池充电容量。

在本公开的一个实施例中，指定循环次数阈值基于电池的极化电压变化量阈值，以及极化电压变化量与充电循环次数对应关系确定。

随着电池充电循环次数的增加，电池的极化电压逐渐增大，使用过程中，电池极化电压的数值与电池使用之初电池极化电压的数值之差，为电池极化电压变化量。电池的极化电压可以是根据电池的容量以及电池充电时的开路电压确定。开路电压等于电池的极片电压与极化电压的和，充电过程中，对电池的开路电压，即外加电压可知。电池的极片电压，可以根据试验数据确定电池充电过程中的容量-电压曲线，通过电池的充电容量确定。则，电池极化电压可以确定。

极化电压变化量与充电循环次数存在对应关系，即N个循环产生对应的极化电压变化值。可以理解地，电池的充电循环过程之初的N个充电循环产生的极化电压变化值，与充电循环过程的中期、与充电循环过程的后期的N个充电循环产生的极化电压变化值是不相同的。随着电池使用过程中充电循环次数的增加，N个充电循环产生的极化电压变化值增大。例如，电池的充电循环过程之初，经过50个充电循环，电池的极化电压变化量为10mV，而在电池充电循环过程的后期，经过30或40个充电循环，电池的极化电压变化量即可达到10mV。

用户可以根据电池的用途与使用需求，确定电池的极化电压变化量阈值。根据电池的极化电压变化量阈值，确定指定循环次数阈值。例如，电池的极化电压变化量阈值可以是为10mV，根据极化电压变化量与充电循环次数对应关系，即，电池经过50次充电循环，极化电压的变化量为10mV，可确定指定循环次数阈值为50次。电池极化电压变化量与充电循环次数的对应关系，可以由实验方法确定，也可以由电池的性能指标确定。每间隔50次的充电循环，降低充电截止电流，以减小电池充电循环过程中极化反应增大导致的充电容量损失。在电池的使用过程中，采用指定循环次数阈值，每隔指定循环次数阈值的循环降低充电截止电流，可以大幅降低充电控制中的复杂程度。

可以理解地，随着电池使用过程中充电循环次数的增加，充电循环产生的极化电压变化值增大。可以选取使用过程中，电池的极化电压变化量相同时，对应不同充电循环次数中的较小值作为指定循环次数阈值，进一步提高电池充电容量，延长电池的使用寿命。

在本公开的一个实施例中，当电池的极化电压变化量达到电池的极化电压变化量阈值时，降低充电截止电流。

如前所述，随着电池使用过程中充电循环次数的增加，充电循环过程产生的极化电压的变化值有所不同。为了使得电池充电过程中，控制充电截止电流的降低更加有效，可以是实时获取电池的极化电压变化量，当电池的极化电压变化量达到电池的极化电压变化量阈值时，降低充电截止电流。

仍以上述示例，确定电池的极化电压变化量阈值为10mV，根据电池的开路电压以及极片电压的差值确定电池的极化电压变化量。当极化电压变化量达到10mV时，确定进行充电截止电流的降低，使得对充电截止电流的降低更加有效，确保电池的充电电量。

图2是根据本公开又一示例性实施例示出的一种电池充电方法的流程图。如图2所示，电池充电方法包括以下步骤。

在步骤S201中，确定电池处于恒压充电阶段时的充电截止电流。

在步骤S202中，确定降低充电截止电流时电池的极化电压变化量。

在确定降低充电截止电流时，根据电池的开路电压以及极片电压的差值确定电池的极化电压变化量。

在步骤S203中，基于极化电压变化量以及电池的当前电阻值，确定降低充电截止电流的调整值。

随着电池使用过程充电循环次数的增加，电池老化，电池的内阻随之增大，为了提高电池的充电容量，消除极化反应增大带来的容量损失，基于极化电压变化量以及电池的当前电阻值，确定降低充电截止电流的调整值。

在步骤S204中，将充电截止电流降低调整值，依据降低后的充电截止电流对电池进行充电。

如上所述的示例中，指定循环次数阈值为N，N为正整数，在电池的充电循环过程中，将充电截止电流降低调整值。当每间隔N个充电循环次数，降低充电截止电流。在电池的充电循环过程最初的第1个至第N个循环中，充电截止电流为初始截止电流，即不作降低的调整。

当间隔N个充电循环次数时，即第N+1到第2N个循环中，基于极化电压变化量以及电池的当前电阻值，确定降低充电截止电流的调整值，即ΔI₁，将充电截止电流降低ΔI₁，降低充电截止电流为(I₀-ΔI₁)。在电池的第N+1到第2N个充电循环中，依据降低后的充电截止电流(I₀-ΔI₁)对电池进行充电。

当再间隔N个充电循环次数时，第2N+1到第3N个充电循环中，基于极化电压变化量以及电池的当前电阻值，确定降低充电截止电流的调整值为(ΔI₁+ΔI₂)，将充电截止电流降低(ΔI₁+ΔI₂)，即降低后的充电截止电流为(I₀-ΔI₁-ΔI₂)。随着电池充电循环数的增加，逐步减少截止电流，减小电池充电循环过程中极化反应增大导致的充电容量损失，提高电池充电容量。

在本公开一实施例中，当电池的极化电压变化量达到电池的极化电压变化量阈值时，降低充电截止电流，充电截止电流降低的调整值的确定方法可以是，确定电池的极化电压变化量阈值为10mV，当确定电池的极化电压变化量达到10mV时，确定电池的当前电阻值，进而确定降低充电截止电流的调整值，将充电截止电流降低调整值，依据降低后的充电截止电流对电池进行充电。

图3是根据本公开一示例性实施例示出的一种电池充电装置框图。如图3所示，电池充电装置300包括确定模块310和充电模块320。

确定模块310，用于确定电池处于恒压充电阶段时的充电截止电流。

充电模块320，用于降低充电截止电流，并依据降低后的充电截止电流对电池进行充电。

在一实施例中，降低充电截止电流时，充电模块320用于：每间隔指定循环次数阈值的充电循环次数，降低充电截止电流。

在一实施例中，指定循环次数阈值基于电池的极化电压变化量阈值，以及极化电压变化量与充电循环次数对应关系确定。

在一实施例中，降低充电截止电流时，充电模块320用于：当电池的极化电压变化量达到电池的计划电压变化量阈值时，降低充电截止电流。

在一实施例中，降低充电截止电流时，充电模块320用于：确定降低充电截止电流时电池的极化电压变化量；基于极化电压变化量以及电池的当前电阻值，确定降低充电截止电流的调整值；将充电截止电流降低调整值。

图4是根据一示例性实施例示出的一种电池充电装置400的框图。例如，电池充电装置400可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图4，电池充电装置400可以包括以下一个或多个组件：处理组件402，存储器404，电源组件406，多媒体组件408，音频组件410，输入/输出(I/O)的接口412，传感器组件414，以及通信组件416。

处理组件402通常控制电池充电装置400的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件402可以包括一个或多个处理器420来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件402可以包括一个或多个模块，便于处理组件402和其他组件之间的交互。例如，处理组件402可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件408和处理组件402之间的交互。

存储器404被配置为存储各种类型的数据以支持在电池充电装置400的操作。这些数据的示例包括用于在电池充电装置400上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器404可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件406为电池充电装置400的各种组件提供电力。电源组件406可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电池充电装置400生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件408包括在所述电池充电装置400和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件408包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当电池充电装置400处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件410被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件410包括一个麦克风(MIC)，当电池充电装置400处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器404或经由通信组件416发送。在一些实施例中，音频组件410还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口412为处理组件402和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件414包括一个或多个传感器，用于为电池充电装置400提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件414可以检测到设备400的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为电池充电装置400的显示器和小键盘，传感器组件414还可以检测电池充电装置400或电池充电装置400一个组件的位置改变，用户与电池充电装置400接触的存在或不存在，电池充电装置400方位或加速/减速和电池充电装置400的温度变化。传感器组件414可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件414还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件414还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件416被配置为便于电池充电装置400和其他设备之间有线或无线方式的通信。电池充电装置400可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件416经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件416还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，电池充电装置400可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器404，上述指令可由电池充电装置400的处理器420执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种电池充电方法，其特征在于，所述方法包括：

确定所述电池处于恒压充电阶段时的充电截止电流；

降低所述充电截止电流，并依据降低后的充电截止电流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，降低所述充电截止电流，包括：

每间隔指定循环次数阈值的充电循环次数，降低所述充电截止电流。

3.根据权利要求2所述的电池充电方法，其特征在于，所述指定循环次数阈值基于所述电池的极化电压变化量阈值，以及极化电压变化量与充电循环次数对应关系确定。

4.根据权利要求1所述的电池充电方法，其特征在于，降低所述充电截止电流，包括：

当所述电池的极化电压变化量达到所述电池的极化电压变化量阈值时，降低所述充电截止电流。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的电池充电方法，其特征在于，降低所述充电截止电流，包括：

确定降低所述充电截止电流时所述电池的极化电压变化量；

基于所述极化电压变化量以及所述电池的当前电阻值，确定降低所述充电截止电流的调整值；

将所述充电截止电流降低所述调整值。

6.一种电池充电装置，其特征在于，所述装置包括：

确定模块，用于确定所述电池处于恒压充电阶段时的充电截止电流；

充电模块，用于降低所述充电截止电流，并依据降低后的充电截止电流对所述电池进行充电。

7.根据权利要求6所述的电池充电装置，其特征在于，降低所述充电截止电流时，所述充电模块用于：

每间隔指定循环次数阈值的充电循环次数，降低所述充电截止电流。

8.根据权利要求7所述的电池充电装置，其特征在于，所述指定循环次数阈值基于所述电池的极化电压变化量阈值，以及极化电压变化量与充电循环次数对应关系确定。

9.根据权利要求6所述的电池充电装置，其特征在于，降低所述充电截止电流时，所述充电模块用于：

当所述电池的极化电压变化量达到所述电池的极化电压变化量阈值时，降低所述充电截止电流。

10.根据权利要求6至9中任意一项所述的电池充电装置，其特征在于，降低所述充电截止电流时，所述充电模块用于：

确定降低所述充电截止电流时所述电池的极化电压变化量；

基于所述极化电压变化量以及所述电池的当前电阻值，确定降低所述充电截止电流的调整值；

将所述充电截止电流降低所述调整值。

11.一种电池充电装置，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为：执行权利要求1至5中任意一项所述的电池充电方法。

12.一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由移动终端的处理器执行时，使得移动终端能够执行权利要求1至5中任意一项所述的电池充电方法。

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