CN113711459A - 充电方法、电子装置以及存储介质 - Google Patents

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CN113711459A CN202080028316.5A CN202080028316A CN113711459A CN 113711459 A CN113711459 A CN 113711459A CN 202080028316 A CN202080028316 A CN 202080028316A CN 113711459 A CN113711459 A CN 113711459A
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关婷
朱珊
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Abstract

本申请提供了一种电池的充电方法，所述方法包括：在第n次充电过程中，以第一充电方式对第一电池进行充电至其充电截止电压Un；在第n次充电过程完成后静置第一电池，并获取第一电池在静置时间为ti时的开路电压OCVn；在第m次充电过程中，以所述第一充电方式对第一电池进行充电至充电截止电压Un；在第m次充电过程完成后静置第一电池，并获取第一电池在静置时间ti时的开路电压OCVm；及若OCVn＞OCVm，在第m+1次以及之后的充电过程中，以所述第一充电方式对第一电池充电至充电截止电压Un后，再以第二充电方式继续对第一电池充电至第一电压Um+1。本申请还提供了一种电子装置和存储介质，可以缩短电池充电至满充状态所需的时间。

Description

充电方法、电子装置以及存储介质
技术领域
本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种充电方法、电子装置以及存储介质。
背景技术
在现有的电池的充电方法中，当充电截止的电流较大时，随着电池的使用，容易出现电池充电无法实现满充状态的现象。所述满充状态指的是所述电池的电量充电至100％。随着电池的使用，电池的阻抗不断增大，相比于新鲜电池的状态或传统的在充电限制电压下恒压的充电方法(充电限制电压下的恒压充电截止电流较小)，均会出现电池在充电中无法实现满充的现象，也就是电池在充电截止时荷电状态(SOC)逐渐降低的现象。目前，对于既能实现电池使用过程中的满充，同时又不大幅度延长电池达到满充状态时所需的充电时间，没有切实可行的解决方法。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种电池的充电方法、电子装置以及存储介质，可以满足电池满充的要求。
本申请一实施方式提供了一种电池的充电方法，所述方法包括：在第n次充电过程中，以第一充电方式对第一电池进行充电至其充电截止电压Un，其中，n为大于0的正整数；在所述第n次充电过程完成后静置所述第一电池，并获取所述第一电池在静置时间为ti时的开路电压OCVn；在第m次充电过程中，以所述第一充电方式对所述第一电池进行充电至所述充电截止电压Un，其中m正整数且m＞n；在所述第m次充电过程完成后静置所述第一电池，并获取所述第一电池在所述静置时间ti时的开路电压OCVm；及若OCVn＞OCVm，在第m+1次以及之后的充电过程中，以所述第一充电方式对所述第一电池充电至所述充电截止电压Un后，再以第二充电方式继续对所述第一电池充电至第一电压Um+1，其中，Um+1＝Un+k×(OCVn-OCVm)，0＜k≤1。
根据本申请的一些实施方式，所述电压OCVn还包括预先存储的第二电池在所述第n次充电过程完成后的静置过程中，在所述静置时间ti时采集的开路电压，其中，所述第一电池和所述第二电池为相同电池体系中的不同电池。
根据本申请的一些实施方式，所述方法还包括：若OCVn≤OCVm，在第m+1次以及之后的充电过程中，以所述第一充电方式对所述第一电池进行充电至所述充电截止电压Un。
根据本申请的一些实施方式，所述方法还包括：在第m+b次充电过程中，以所述第一充电方式对所述第一电池充电至所述充电截止电压Un后，再以第二充电方式继续对所述第一电池充电至所述第一电压Um+1，b为大于1的正整数；在所述第m+b次充电过程完成后静置所述第一电池，并获取所述第一电池在所述静置时间ti时的开路电压OCVm+b；若OCVn＞OCVm+b，在第m+b+1次以及之后的充电过程中，以所述第一充电方式对所述第一电池充电至所述第一电压Un后，再以所述第二充电方式继续对所述第一电池充电至第二电压Um+b+1，其中，Um+b+1＝Um+1+k×(OCVn-OCVm+b)，0＜k≤1。
根据本申请的一些实施方式，所述方法还包括：若OCVn≤OCVm+b，在第m+b+1次以及之后的充电过程中，以所述第一充电方式对所述第一电池充电至所述充电截止电压Un后，以所述第二充电方式对所述第一电池充电至所述第一电压Um+1。
根据本申请的一些实施方式，Ucl≤Un≤Ucl+500mV，其中，Ucl为所述第一电池所属的电池体系的充电限制电压。
根据本申请的一些实施方式，所述第一充电方式包括依序的N1个充电阶段，N1为大于或等于1的正整数，在第N1充电阶段时，以恒定的所述充电截止电压Un对所述第一电池进行恒压充电。
根据本申请的一些实施方式，所述第二充电方式包括依序的N2个充电阶段，N2为大于或等于1的正整数，在第N2充电阶段时，以恒定的所述第一电压Um+1对所述第一电池进行恒压充电。
根据本申请的一些实施方式，所述第一充电方式包括依序的M1个恒流充电阶段，M1为大于或等于1的正整数，其中，在各个所述恒流充电阶段中，当所述第一电池的电压达到所述充电截止电压Un后，通过所述充电截止电压Un截止之后的每个所述恒流充电阶段。所述M1个恒流充电阶段分别定义为第i充电阶段，i＝1、2、…、M1，其中，第i+1充电阶段的充电电流小于第i充电阶段的充电电流。
根据本申请的一些实施方式，所述第二充电方式包括依序的M2个恒流充电阶段，M2为大于或等于1的正整数，其中，通过所述第一电压Um+1截止所述M2个恒流充电阶段中的每个恒流充电阶段。所述M2个恒流充电阶段分别定义为第j充电阶段，j＝1、2、…、M2，其中，第j+1充电阶段的充电电流小于第j充电阶段的充电电流。
本申请一实施方式提供一种电子装置，所述电子装置包括：电池和处理器，所述处理器用于执行如上所述的充电方法对所述电池进行充电。
本申请一实施方式提供一种存储介质，其上存储有至少一条计算机指令，所述指令由处理器加载并用于执行如上所述的充电方法。
本申请的实施方式通过根据电池实际的老化状态，来提升电池充电过程中的充电截止电压，解决了随着电池的循环使用，电池阻抗增大，具有较大的充电截止电流的充电方法无法使电池实现满充的问题。本申请实施例提供的充电方法不仅可以满足电池满充的要求，还缩短了电池充电至满充状态所需的时间，提升了用户体验。
附图说明
图1是根据本申请一实施方式的电子装置的示意图。
图2是根据本申请一实施方式的充电方法的流程图。
图3是根据本申请一实施方式的充电系统的功能模块图。
主要元件符号说明
电子装置1
充电系统 10
存储器 11
处理器 12
电池 13
充电模块 101
获取模块 102
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
请参阅图1，图1为本申请一实施例的电子装置的示意图。参阅图1所示，充电系统10运行于电子装置1中。所述电子装置1包括，但不仅限于，存储器11、至少一个处理器12及电池13(如下文所述的第一电池和/第二电池)，所述存储器11、至少一个处理器12及电池13之间可以通过总线连接，也可以直接连接。
在一个实施例中，所述电池13为可充电电池，用于给所述电子装置1提供电能。例如，所述电池13可以是锂离子电池、锂聚合物电池及磷酸铁锂电池等。所述电池13包括至少一个电池单元(battery cell)，其可适用于可循环再充电的方式。所述电池13通过电源管理系统与所述处理器12逻辑相连，从而通过所述电源管理系统实现充电、放电、以及功耗管理等功能。
需要说明的是，图1仅为举例说明电子装置1。在其他实施方式中，电子装置1也可以包括更多或者更少的元件，或者具有不同的元件配置。所述电子装置1可以为电动摩托、电动单车、电动汽车、手机、平板电脑、个人数字助理、个人电脑，或者任何其他适合的可充电式设备。
尽管未示出，所述电子装置1还可以包括无线保真(Wireless Fidelity，Wi-Fi)单元、蓝牙单元、扬声器等其他组件，在此不再一一赘述。
请参阅图2，图2为根据本申请一实施方式的电池的充电方法的流程图。根据不同的需求，所述流程图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略。具体地，所述电池的充电方法可以包括以下步骤：
步骤S1：在第n次充电过程中，以第一充电方式对第一电池进行充电至其充电截止电压Un，其中，n为大于0的正整数。
在一个实施方式中，所述第一充电方式包括依序的N1个充电阶段，N1为大于或等于1的正整数，在第N1充电阶段时，以恒定的所述充电截止电压Un对所述第一电池进行恒压充电。
例如，N1＝3，所述第一充电方式包括第1充电阶段、第2充电阶段和第3充电阶段。在所述第1充电阶段，以以恒定的第一电流对所述第一电池恒流充电至一电压U1(U1＜Un)；在所述第2充电阶段，以恒定的第二电流对所述第一电池恒流充电至所述充电截止电压Un；在所述第3充电阶段，以恒定的所述充电截止电压Un对所述第一电池进行恒压充电。也就是说在所述充电方式中的最后一个充电阶段，以所述充电截止电压Un对所述第一电池进行恒压充电，而对之前的各个充电阶段的电压不做要求。
在另一个实施方式中，所述第一充电方式包括依序的M1个恒流充电阶段，M1为大于1的正整数，所述M1个恒流充电阶段分别定义为第i充电阶段，i＝1、2、…、M1，其中，在上述各个恒流充电阶段中，当所述第一电池的电压达到所述充电截止电压Un后，通过所述充电截止电压Un截止之后的每个所述恒流充电阶段。在所述第一电池的充电电压达到所述充电截止电压Un前，不限定所述第一电池在其它各个充电阶段中的电压。需要说明的是，在第k充电阶段之前的充电阶段(k＜M1)，不对所述第一电池恒流充电过程中的电压做限定；在第k+1充电阶段之后的充电阶段，都是对所述第一电池进行恒流充电至所述充电截止电压Un。
例如，M1＝5，即所述第一充电方式包括第1恒流充电阶段、第2恒流充电阶段、第3恒流充电阶段、第4恒流充电阶段和第5恒流充电阶段。其中，在第1恒流充电阶段，以3C(第一电流)的恒定电流对所述第一电池充电至4.25V；在第2恒流充电阶段，以2C(第二电流)的恒定电流对所述第一电池充电至4.45V(即充电截止电压Un)；在第3恒流充电阶段，以1C(第三电流)的恒定电流对所述第一电池充电至4.45V；在第4恒流充电阶段，以0.5C(第四电流)的恒定电流对所述第一电池充电至4.45V；在第5恒流充电阶段，以0.2C(第五电流)的恒定电流对所述第一电池充电至4.45V。
需要说明的是，在本实施方式中，所述第i+1充电阶段的充电电流小于所述第i充电阶段的充电电流，即各个恒流充电阶段的充电电流逐渐减小。
步骤S2：在所述第n次充电过程完成后静置所述第一电池，并获取所述第一电池在静置时间为ti时的开路电压OCVn。
由于需要确定电池在使用过程中的实际老化状态，再根据所述实际老化状态确定提升电压的大小。因此，需要在第n次充电过程完成后静置所述第一电池，并获取所述第一电池在静置过程中或之后的开路电压，并根据所述开路电压确定提升电压的大小。在本申请中，获取所述第一电池在静置时间为ti时的开路电压OCVn。
需要说明的是，所述开路电压OCVn包括所述第一电池在所述第n次充电过程完成后的静置过程中，在所述静置时间ti时采集的开路电压。所述开路电压OCVn还包括预先存储的第二电池在所述第n次充电过程完成后的静置过程中，在所述静置时间ti时采集的开路电压，其中，所述第一电池和所述第二电池为相同电池体系中的不同电池。
步骤S3：在第m次充电过程中，以所述第一充电方式对所述第一电池进行充电至所述充电截止电压Un，其中，m为正整数且m＞n。
在本实施例中，在n次之后的充电过程中(如第m次充电过程)，采用与第n次充电过程同样的第一充电方式对所述第一电池进行充电至所述充电截止电压Un，再静置所述第一电池，并获取所述第一电池在相同的静置时间ti时的开路电压OCVm。如此，可以根据所述第一电池在充电过程中的开路电压的变化，确定是否需要提高所述充电截止电压。
步骤S4：在所述第m次充电过程完成后静置所述第一电池，并获取所述第一电池在所述静置时间ti时的开路电压OCVm。
在本实施方式中，所述开路电压OCVm包括所述第一电池在所述第m次充电过程完成后的静置过程中，在所述静置时间ti时采集的开路电压；所述开路电压OCVm还包括预先存储的第二电池在所述第m次充电过程完成后的静置过程中，在所述静置时间ti时采集的开路电压，其中，所述第一电池和所述第二电池为相同电池体系中的不同电池。
步骤S5：比对所述开路电压OCVn与开路电压OCVm的大小。若OCVn＞OCVm，确定在第m+1次以及之后的充电过程中需要提高所述充电截止电压，流程进入步骤S6；若OCVn≤OCVm，确定在第m+1次以及之后的充电过程中不需要提高所述充电截止电压，流程进入步骤S7。
步骤S6：若OCVn＞OCVm，以所述第一充电方式对所述第一电池充电至所述充电截止电压Un后，再以第二充电方式继续对所述第一电池充电至第一电压Um+1，其中，Um+1＝Un+k×(OCVn-OCVm)，0＜k≤1。
在本实施方式中，若OCVn＞OCVm，先采用原有的第一充电方式对所述第一电池充电至所述充电截止电压Un，再继续以第二充电方式且同时提高所述第一电池的充电截止电压对所述第一电池进行充电。具体提高后的充电截止电压的大小由所述第一电池的实际状态决定。即在充电过程中，采集所述第一电池完成全部充电流程后的静置过程中的相同静置时间下开路电压。通过后续循环充电过程(如第m次充电过程)中采集的开路电压与之前循环充电过程(如第n次充电过程)中采集的开路电压的差值，确定对下一次(如第m+1次充电过程)的充电流程进行调整(先通过所述第一充电方式以所述充电截止电压Un进行充电，再通过所述第二充电方式继续以所述第一电压Um+1进行充电)，进而实现所述第一电池在循环充电过程中的满充，同时不会大幅延长所述第一电池的实现满充需要的时间。具体地，所述第一电压Um+1＝Un+k＝(OCVn-OCVm)。
需要说明的是，Ucl≤Un≤Ucl+500mV，其中，Ucl为所述第一电池所属的电池体系的充电限制电压。
在一实施方式中，所述第二充电方式包括依序的N2个充电阶段，N2为大于或等于1的正整数，在第N2充电阶段时，以恒定的所述第一电压Um+1对所述第一电池进行恒压充电。即在第m次以及之后的充电过程中，所述充电截止电压为所述第一电压Um+1。例如，所述第二充电方式包括形如上文所述第一充电方式中的第3充电阶段。但是在所述第二充电方式中的第3充电阶段，是以恒定的所述第一电压Um+1对所述第一电池进行恒压充电。需要说明的是，所述第一电池的充电截止电压(即所述第一电压Um+1)会随循环的进行发生变化，因此，所述第一电压Um+1会大于上文描述的所述充电截止电压Un。
在另一实施方式中，所述第二充电方式还包括依序的M2个恒流充电阶段，M2为大于或等于1的正整数，其中，通过所述第一电压Um+1截止所述M2个恒流充电阶段中的每个恒流充电阶段。所述M2个恒流充电阶段分别定义为第j充电阶段，j＝1、2、…、M2，其中，第j+1充电阶段的充电电流小于第j充电阶段的充电电流。
需要说明的是，所述第二充电方式包括以所述第一电压Um+1对所述第一电池进行恒压充电的充电阶段，或者包括以所述第一电压Um+1作为充电截止电压截止所述M2个恒流充电阶段中的每个恒流充电阶段。例如，所述第二充电方式包括形如上文所述第一充电方式中的第2恒流充电阶段、第3恒流充电阶段、第4恒流充电阶段和第5恒流充电阶段。但是所述第二充电方式中的第2恒流充电阶段、第3恒流充电阶段、第4恒流充电阶段和第5恒流充电阶段中的截止电压为所述第一电压Um+1。
需要说明的是，所述第一充电方式中包括的N1个充电阶段可以等于所述第二充电方式中的N2个充电阶段(即N1等于N2)，所述第一充电方式中包括的N1个充电阶段还可以不等于所述第二充电方式中的N2个充电阶段(即N1不等于N2)。例如，所述第二充电方式可以只包括第1充电阶段和第2充电阶段。
步骤S7：若OCVn＞OCVm，在第m+1次以及之后的充电过程中，以所述第一充电方式对所述第一电池进行充电至所述充电截止电压Un。
在本实施方式中，若OCVn≤OCVm，无需增加第二充电方式的相应充电流程。
需要说明的是，在第m次之后的充电循环过程中，也需要对所述第一电池的开路电压进行判断，以确定是否需要再次提高所述第一电池的充电截止电压。具体地，所述充电方法还包括：在第m+b次充电过程中，以所述第一充电方式对所述第一电池充电至所述充电截止电压Un后，再以第二充电方式继续对所述第一电池充电至所述第一电压Um+1，b为大于1的正整数；在所述第m+b次充电过程完成后静置所述第一电池，并获取所述第一电池在所述静置时间ti时的开路电压OCVm+b；若OCVn＞OCVm+b，在第m+b+1次以及之后的充电过程中，以所述第一充电方式对所述第一电池充电至所述第一电压Un后，再以所述第二充电方式继续对所述第一电池充电至第二电压Um+b+1，其中，Um+b+1＝Um+1+k×(OCVn-OCVm+b)，0＜k≤1。若OCVn≤OCVm+b，在第m+b+1次以及之后的充电过程中，以所述第一充电方式对所述第一电池充电至所述充电截止电压Un后，以所述第二充电方式对所述第一电池充电至所述第一电压Um+1。
需要说明的是，在第m+b+1次以及之后的充电过程中，所述第二充电方式也包括依序的N2个充电阶段，N2为大于或等于1的正整数，在第N2充电阶段时，以恒定的所述第二电压Um+b+1对所述第一电池进行恒压充电。所述第二充电方式还可以包括依序的M2个恒流充电阶段，M2为大于1的正整数，其中，以所述第二电压Um+b+1作为充电截止电压来截止所述M2个恒流充电阶段中的每个恒流充电阶段；所述M2个恒流充电阶段分别定义为第j充电阶段，j＝1、2、…、M2，其中，第j+1充电阶段的充电电流小于第j充电阶段的充电电流。
综上所述，本申请实施例通过根据电池实际的老化状态，来提升电池在充电过程中的充电截止电压，解决了随着电池的循环使用，电池阻抗增大，具有较大的充电截止电流的充电方法无法使电池实现满充的问题。例如本申请实施例提供的充电方法可解决现有一些快充方法，其在电池循环使用过程中，导致电池逐渐充不满电的问题。其中，一些快充方法为在充电过程中提升电池的充电截止电压，同时增大充电的截止电流。本申请实施例提供的充电方法不仅可以满足电池满充的要求，还缩短了电池充电至满充状态所需的时间，提升了用户体验。
为了使本申请的发明目的、技术方案和技术效果更加清晰，以下结合附图和实施例，对本申请进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中给出的实施例只是为了解释本申请，并非为了限定本申请，本申请并不局限于说明书中给出的实施例。
以下陈述的对比例1采用的是，在现有技术中的充电方法(恒流恒压充电)的基础上，提升恒压充电过程的电压，同时增大充电截止电流的充电方法，对所述电池(上文描述的第一电池或第二电池)进行充电。对比例2采用的是为解决对比例1的充电方法在循环充电过程中，会出现充电截止荷电状态(SOC)逐渐减小的问题而采用的充电方法。实施例1至实施例3采用的是本申请描述的充电方法，实施例1至实施例3的k值分别为0.5，0.8，1。
对比例1
环境温度：25℃。
充放电过程：
步骤一：使用3C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.25V；
步骤二：使用2C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.45V；
步骤三：使用1.4C的恒定电流对电池充电，直到电池的电池达到4.5C；
步骤四：继续使用4.5V的恒定电压对电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.25C；
步骤五：将电池静置1分钟；
步骤六：再使用1.0C的恒定电流对电池放电，直到电池的电压为3.0V；
步骤七：接着再将电池静置1分钟；
步骤八：重复上述步骤一至步骤七500个循环。
对比例2
环境温度：25℃。
充放电过程：
步骤一：使用3C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.25V；
步骤二：使用2C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.45V；
步骤三：使用1.4C的恒定电流对电池充电，直到电池的电池达到4.5C；
步骤四：继续使用4.5V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.25C；
步骤五：将电池静置5分钟；
步骤六：使用4.45V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.05C；
步骤七：将电池静置1分钟；
步骤八：再使用1.0C的恒定电流对电池放电，直到电池的电压为3.0V；
步骤九：接着再将电池静置1分钟；
步骤十：重复上述步骤一至步骤九500个循环。
实施例1
环境温度：25℃。
需要说明的是，实施例1至实施例3分别包括获取开路电压OCVn的过程和充放电过程。在这里，先描述开路电压OCVn获取的方法。在本实施例中，选择新鲜电池获取参数OCVn，具体获取开路电压OCVn的过程如下；
步骤一：使用3C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.25V；
步骤二：使用2C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.45V；
步骤三：使用1.4C的恒定电流对电池充电，直到电池的电池达到4.5C；
步骤四：继续使用4.5V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.25C；
步骤五：将电池静置1分钟，并采集电池静置1分钟后的开路电压OCVn，其数值OCVn＝4.47V；
充放电过程如下：
环境温度：25℃。
步骤一：使用3C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.25V；
步骤二：使用2C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.45V；
步骤三：使用1.4C的恒定电流对电池充电，直到电池的电池达到Un，此时Un＝4.5V；
步骤四：继续使用4.5V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.25C；
步骤五：将电池静置1分钟，并采集电池静置1分钟后的开路电压OCVm；
步骤六：再使用1.0C的恒定电流对电池放电，直到电池的电压为3.0V；
步骤七：接着再将电池静置1分钟；
步骤八：计算下一次增加的恒压充电过程第一电压的电压值Um+1，Um+1＝Un+k×(4.47-OCVm)，其中k＝0.5；
步骤九：使用3C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.25V；
步骤十：使用2C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.45V；
步骤十一：使用1.4C的恒定电流对电池充电，直到电池的电池达到4.5V；
步骤十二：继续使用4.5V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.25C；
步骤十三：继续使用Um+1的恒定电压为电池进行恒压充电，直到电池的电流达到截止电流0.25C；
步骤十四：将电池静置1分钟，并采集电池静置1分钟后的开路电压OCVm+1；
步骤十五：再使用1.0C的恒定电流对电池放电，直到电池的电压为3.0V；
步骤十六：循环步骤八到步骤十四500个循环，每次循环m自动加1。
实施例2
需要说明的是，实施例2中选择新鲜电池采用与实施例1同样的方法获取参数开路电压OCVn，其中，OCVn＝4.47V。具体获取过程参见实施例1，在此不再赘述。
充放电过程如下：
环境温度：25℃。
步骤一：使用3C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.25V；
步骤二：使用2C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.45V；
步骤三：使用1.4C的恒定电流对电池充电，直到电池的电池达到电压Un，此时Un＝4.5V；
步骤四：继续使用4.5V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.25C；
步骤五：将电池静置1分钟，并采集电池静置1分钟后的开路电压OCVm；
步骤六：再使用1.0C的恒定电流对电池放电，直到电池的电压为3.0V；
步骤七：接着再将电池静置1分钟；
步骤八：计算下一次增加的恒压充电过程第一电压的电压值Um+1，Um+1＝Un+k×(4.47-OCVm)，其中k＝0.8；
步骤九：使用3C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.25V；
步骤十：使用2C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.45V；
步骤十一：使用1.4C的恒定电流对电池充电，直到电池的电池达到4.5V；
步骤十二：继续使用4.5V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.25C；
步骤十三：继续使用Um+1的恒定电压为电池进行恒压充电，直到电池的电流达到截止电流0.25C；
步骤十四：将电池静置1分钟，并采集电池静置1分钟后的开路电压OCVm+1；
步骤十五：再使用1.0C的恒定电流对电池放电，直到电池的电压为3.0V；
步骤十六：循环步骤八到步骤十四500个循环，每次循环m自动加1。
实施例3
需要说明的是，实施例2中选择新鲜电池采用与实施例1同样的方法获取参数开路电压OCVn，其中，OCVn＝4.47V。具体获取过程参见实施例1，在此不再赘述。
充放电过程如下：
步骤一：使用3C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.25V；
步骤二：使用2C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.45V；
步骤三：使用1.4C的恒定电流对电池充电，直到电池的电池达到电压Un，此时Un＝4.5V；
步骤四：继续使用4.5V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.25C；
步骤五：将电池静置1分钟，并采集电池静置1分钟后的开路电压OCVm；
步骤六：再使用1.0C的恒定电流对电池放电，直到电池的电压为3.0V；
步骤七：接着再将电池静置1分钟；
步骤八：计算下一次增加的恒压充电过程第一电压的电压值Um+1，Um+1＝Un+k×(4.47-OCVm)，其中k＝1；
步骤九：使用3C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.25V；
步骤十：使用2C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.45V；
步骤十一：使用1.4C的恒定电流对电池充电，直到电池的电池达到4.5V；
步骤十二：继续使用4.5V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.25C；
步骤十三：继续使用Um+1的恒定电压为电池进行恒压充电，直到电池的电流达到截止电流0.25C；
步骤十四：将电池静置1分钟，并采集电池静置1分钟后的开路电压OCVm+1；
步骤十五：再使用1.0C的恒定电流对电池放电，直到电池的电压为3.0V；
步骤十六：循环步骤八到步骤十四500个循环，每次循环m自动加1。
将对比例1-2和实施例1-3中电池在循环使用过程中的恒定电压(CV电压)、充电截止SOC以及充电时间记录如表1所示。需要说明的是，C为充放电倍率，所述充放电倍率是指在规定时间内充电至额定容量或者放出其额定容量时所需要的电流值，它在数值上等于充放电电流/电池额定容量。例如，当额定容量为10Ah电池以2A放电时，其放电倍率为0.2C；以20A放电时，则其放电倍率为2C。
表1实施例1-3和对比例1-2的测试结果
Figure BDA0003299678590000101
从表1中可以看出，在对比例1的充电方法中，随着电池的循环使用，电池阻抗将逐渐增大，充电截止的SOC逐渐降低，充电时间将逐渐增加。对比例2采用的充电方法解决了对比例1中随着电池的使用充电截止SOC逐渐降低的问题。从表1的结果中可以看出，对比例2充电截止的SOC相较于对比例1具有明显提升，但充电时间相较于对比例1也出现大幅度延长。
实施例1～3基本可以解决对比例1中随着电池的使用，充电截止SOC降低的问题。其中，实施例1～3的k值分别为0.5，0.8，1。从表1的结果中可以看出，随着k值的增大，循环过程中充电截止SOC逐渐升高。其中k＝0.8时，通过本申请提供的充电方法可达到与对比例2相同的充电截止SOC。k＝1时，通过本申请提供的充电方法可实现始终与新鲜电池(Fresh电池)相同的充电截止SOC，即能够使电池达到满充，虽然相应的充电时间与对比例1相比略有增加(如增加的时间小于2分钟)，但基本可以忽略。所述新鲜电池是指刚出厂未循环使用过的电池，或者是出厂后充放电循环次数小于预设次数(如10次，也可为其它次数)的电池。
由此，本申请实施例通过根据电池实际的老化状态，增加提升电池的充电截止电压的充电流程，解决了随着电池的循环使用，电池阻抗增大，具有较大的充电截止电流的充电方法无法使电池实现满充的问题。本申请实施例提供的充电方法不仅可以满足电池满充的要求，还缩短了电池充电至满充状态所需的时间，提升了用户体验。
请参阅图3，在本实施方式中，所述充电系统10可以被分割成一个或多个模块，所述一个或多个模块可存储在所述处理器12中，并由所述处理器12执行本申请实施例的充电方法。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，所述指令段用于描述所述充电系统10在所述电子装置1中的执行过程。例如，所述充电系统10可以被分割成图3中的充电模块101和获取模块102。
所述充电模块101用于在第n次充电过程中，以第一充电方式对第一电池进行充电至其充电截止电压Un，n为大于0的正整数；所述获取模块102用于在所述第n次充电过程完成后静置所述第一电池，并获取所述第一电池在静置时间为ti时的开路电压OCVn。所述充电模块101还用于在第m次充电过程中，以所述第一充电方式对所述第一电池进行充电至所述充电截止电压Un，其中，m为正整数且m＞n。所述获取模块102还用于在所述第m次充电过程完成后静置所述第一电池，并获取所述第一电池在所述静置时间ti时的开路电压OCVm。所述充电模块101还用于若OCVn＞OCVm，在第m+1次以及之后的充电过程中，以所述第一充电方式对所述第一电池充电至所述充电截止电压Un后，再以第二充电方式继续对所述第一电池充电至第一电压Um+1，其中，Um+1＝Un+k×(OCVn-OCVm)，0＜k≤1。
通过所述充电系统10可以提升电池充电过程中的充电截止电压，解决了随着电池的循环使用，电池阻抗增大，具有较大的充电截止电流的充电方法无法使电池实现满充的问题。具体内容可以参见上述电池的充电方法的实施例，在此不再详述。
在一实施方式中，所述处理器12可以是中央处理单元(Central ProcessingUnit，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所述处理器12也可以是其它任何常规的处理器等。
所述充电系统10中的模块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，本申请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，所述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)等。
可以理解的是，以上所描述的模块划分，为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在相同处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在相同单元中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
所述一个或多个模块还可存储在存储器中，并由所述处理器12执行。所述存储器11可以是电子装置1的内部存储器，即内置于所述电子装置1的存储器。在其他实施例中，所述存储器11也可以是电子装置1的外部存储器，即外接于所述电子装置1的存储器。
在一些实施例中，所述存储器11用于存储程序代码和各种数据，例如，存储安装在所述电子装置1中的充电系统10的程序代码，并在电子装置1的运行过程中实现高速、自动地完成程序或数据的存取。
所述存储器11可以包括随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘、智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、安全数字(Secure Digital，SD)卡、闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件或其他非易失性固态存储器件。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将本申请上述的实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。

Claims (12)

1.一种电池的充电方法，其特征在于，所述方法包括：
在第n次充电过程中，以第一充电方式对第一电池进行充电至其充电截止电压Un，其中，n为大于0的正整数；
在所述第n次充电过程完成后静置所述第一电池，并获取所述第一电池在静置时间为ti时的开路电压OCVn；
在第m次充电过程中，以所述第一充电方式对所述第一电池进行充电至所述充电截止电压Un，其中，m正整数且m＞n；
在所述第m次充电过程完成后静置所述第一电池，并获取所述第一电池在所述静置时间ti时的开路电压OCVm；及
若OCVn＞OCVm，在第m+1次以及之后的充电过程中，以所述第一充电方式对所述第一电池充电至所述充电截止电压Un后，再以第二充电方式继续对所述第一电池充电至第一电压Um+1，其中，Um+1＝Un+k×(OCVn-OCVm)，0＜k≤1。
2.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，
所述电压OCVn还包括预先存储的开路电压，所述开路电压为第二电池在所述第n次充电过程完成后的静置过程中，在所述静置时间ti时采集的开路电压，其中，所述第一电池和所述第二电池为相同电池体系中的不同电池。
3.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述方法还包括：
若OCVn≤OCVm，在第m+1次以及之后的充电过程中，以所述第一充电方式对所述第一电池进行充电至所述充电截止电压Un。
4.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述方法还包括：
在第m+b次充电过程中，以所述第一充电方式对所述第一电池充电至所述充电截止电压Un后，再以第二充电方式继续对所述第一电池充电至所述第一电压Um+1，b为大于1的正整数；
在所述第m+b次充电过程完成后静置所述第一电池，并获取所述第一电池在所述静置时间ti时的开路电压OCVm+b；
若OCVn＞OCVm+b，在第m+b+1次以及之后的充电过程中，以所述第一充电方式对所述第一电池充电至所述第一电压Un后，再以所述第二充电方式继续对所述第一电池充电至第二电压Um+b+1，其中，Um+b+1＝Um+1+k×(OCVn-OCVm+b)，0＜k≤1。
5.如权利要求4所述的充电方法，其特征在于，所述方法还包括：
若OCVn≤OCVm+b，在第m+b+1次以及之后的充电过程中，以所述第一充电方式对所述第一电池充电至所述充电截止电压Un后，以所述第二充电方式对所述第一电池充电至所述第一电压Um+1。
6.如权利要求1至5中任一项所述的充电方法，其特征在于，Ucl≤Un≤≤Ucl+500mV，其中，Ucl为所述第一电池所属的电池体系的充电限制电压。
7.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述第一充电方式包括依序的N1个充电阶段，N1为大于或等于1的正整数，在第N1充电阶段时，以恒定的所述充电截止电压Un对所述第一电池进行恒压充电。
8.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述第二充电方式包括依序的N2个充电阶段，N2为大于或等于1的正整数，在第N2充电阶段时，以恒定的所述第一电压Um+1对所述第一电池进行恒压充电。
9.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述第一充电方式包括依序的M1个恒流充电阶段，M1为大于1的正整数，在所述第一电池恒流充电达到所述充电截止电压Un后，通过所述充电截止电压Un截止之后的每个所述恒流充电阶段；所述M1个恒流充电阶段分别定义为第i充电阶段，i＝1、2、...、M1，其中，第i+1充电阶段的充电电流小于第i充电阶段的充电电流。
10.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述第二充电方式包括依序的M2个恒流充电阶段M2为大于1的正整数，通过所述第一电压Um+1截止所述M2个恒流充电阶段中的每个恒流充电阶段；所述M2个恒流充电阶段分别定义为第j充电阶段，j＝1、2、...、M2，其中，第j+1充电阶段的充电电流小于第j充电阶段的充电电流。
11.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括：
电池；以及
处理器，用于执行如权利要求1至10中任意一项所述的充电方法对所述电池进行充电。
12.一种存储介质，其上存储有至少一条计算机指令，其特征在于，所述指令由处理器加载并用于执行如权利要求1至10中任意一项所述的充电方法。
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