CN115085323A - 一种电池充电方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池充电方法及其装置，属于电池充电技术领域，包括：在待充电电池激活后，以预设时间的小电流短充模式对待充电电池进行充电，在所述预设时间到达后，检测并得到待充电电池的浮充电压值，若浮充电压值小于第一电压阈值，则判断所述待充电电池为镍氢电池；若浮充电压值超过第一电压阈值，以恒电流长充模式对待充电电池进行充电，在所述预设电压值到达后关闭电流，空载检测待充电电池的实时电压，并在电压下降至不变时得到待充电电池的第二电压值。本发明采用间隔时间的脉冲电流激活待充电电池，并根据采集到的电压值和电流值进入不同的充电模式，并确认是否充满，实现不同规格电池的兼容充电和使用的安全性。

Description

一种电池充电方法及其装置
技术领域
发明属于电池充电技术领域，涉及一种电池充电方法及其装置。
背景技术
不同电池的充电方法不同，因此不同类型的电池需要配置专门的电池充电器。现有电池充电器，多数只能对单一种类电池充电，无法兼容不同规格的电池，用户如果有多个类型电池则需要好几台不同的电池充电器。特别是，对放置错误类型的电池进行充电，可能导致电池或设备损坏，甚至引起起火爆炸等安全问题。
目前针对1.5V锂电池的充电器都是厂家出厂配置好，此充电器直接输出5V电压，与常规锂电池、镍氢电池均不兼容，错误的放置常规锂电池、镍氢电池轻则导致锂电池、镍氢电池过充，重则充电器或电池损坏甚至导致电池起火爆炸；若将1.5v锂电池放置入常规锂电池充电器或镍氢电池充电器，则会导致电池充不饱或直接拒充。
发明内容
发明提供一种电池充电方法及其装置，旨在解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种电池充电方法，该方法包括：
在待充电电池激活后，以预设时间的小电流短充模式对所述待充电电池进行充电，在所述预设时间到达后，检测并得到所述待充电电池的浮充电压值，若浮充电压值小于第一电压阈值，则判断所述待充电电池为镍氢电池；
若浮充电压值超过第一电压阈值，以恒电流长充模式对所述待充电电池进行充电，在所述预设电压值到达后关闭电流，空载检测所述待充电电池的实时电压，并在电压下降至不变时得到所述待充电电池的第二电压值；
若第二电压值在第一预设电压范围值内，则判断所述待充电电池为常规锂电池；
若第二电压值在第二预设电压范围值内，则判断所述待充电电池为恒压锂电池。
作为优选的，所述待充电电池为镍氢电池，进入镍氢电池充电模式，当所述镍氢电池的当前充电电压达到第一镍氢电压值时，判断所述待充电电池的电压充满；
当所述镍氢电池的当前充电电压达到第二镍氢电压值时，在预设延时时间后判断所述待充电电池的电压充满。
作为优选的，当所述待充电电池为常规锂电池时，进入常规锂电池充电模式，采用先恒流后恒压的降流充电若所述常规锂电池的当前充电电压达到常规锂电压值，则判断所述常规锂电池的电压充满。
作为优选的，所述待充电电池为恒压锂电池时，进入恒压锂电池充电模式，若预先内置在所述恒压锂电池内的充电电流自动关闭时，则判断所述恒压锂电池的电压充满。
作为优选的，所述待充电电池判断为常规锂电池可替换为：
当所述第二电压值在第三预设电压范围值内，则判断所述待充电电池为磷酸铁锂电池，所述第三预设电压范围值包含于第一预设电压范围值内，当所述待充电电池为磷酸铁锂电池时，进入磷酸铁锂电池充电模式，采用先恒流后恒压的降流充电，若所述磷酸铁锂电池的当前充电电压达到磷酸铁锂电压值，则判断所述磷酸铁锂电池的电压充满。
作为优选的，所述待充电电池激活包括:
采用预设间隔时间的每一个电流向所述待充电电池脉冲，以使所述待充电电池的电压上升而激活。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种电池充电装置，应用于对置放的待充电电池进行充电，包括：MCU控制模块、充电驱动电路模块、充电开关电路模块、电压检测模块和电流检测模块，所述MCU控制模块与充电驱动电路模块、充电开关电路模块、电压检测模块和电流检测模块电性连接，并实现如上任意一项所述的电池充电方法。
作为优选的，所述MCU控制模块通过控制充电驱动电路模块、充电开关电路模块在预设间隔时间的每一个电流向所述待充电电池脉冲，以使所述待充电电池的电压上升而激活。
作为优选的，所述电压检测模块用于采集所述待充电电池两端的电压值并传输给所述MCU控制模块，所述电流检测模块用于采集所述待充电电池的电流值并传输给所述MCU控制模块，所述MCU控制模块根据电压检测模块、电流检测模块对应采集到的电压值、电流值进入不同的充电模式，所述充电模式包括镍氢电池充电模式、常规锂电池充电模式和恒压锂电池充电模式，其中，常规锂电池充电模式还可替换为磷酸铁锂电池充电模式。
作为优选的，所述MCU控制模块根据不同的充电模式以及电压检测模块、电流检测模块对应采集到的电压值、电流值控制所述充电驱动电路模块、充电开关电路模块对待充电电池进行充电或停充。
发明相对于现有技术的有益效果：
发明提供一种电池充电方法及其装置，在待充电电池激活后，以预设时间的小电流短充模式对所述待充电电池进行充电，在所述预设时间到达后，检测并得到所述待充电电池的浮充电压值，若浮充电压值小于第一电压阈值，则判断所述待充电电池为镍氢电池；若浮充电压值超过第一电压阈值，以恒电流长充模式对所述待充电电池进行充电，在所述预设电压值到达后关闭电流，空载检测所述待充电电池的实时电压，并在电压下降至稳定时得到所述待充电电池的第二电压值；若第二电压值在第一预设电压范围值内，则判断所述待充电电池为常规锂电池；若第二电压值在第二预设电压范围值内，则判断所述待充电电池为恒压锂电池。本发明采用间隔时间的脉冲电流激活待充电电池，以预设时间的小电流短充模式，并根据采集到的电压值和电流值进入镍氢电池充电模式，以恒电流长充模式，并根据采集到的电压值和电流值，判断常规锂电池充电模式或恒压锂电池充电模式，并确认是否充满，实现不同规格电池的兼容充电和使用的安全性。
为更清楚地阐述发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对发明进行详细说明。
附图说明
图1为发明电池充电方法的第一流程示意图；
图2为发明电池充电方法的第一导向示意图；
图3为发明电池充电方法的第二流程示意图；
图4为发明电池充电方法的第二导向示意图；
图5为发明电池充电装置的连接结构示意图；
附图标记：
1、MCU控制模块；2、充电驱动电路模块；3、充电开关电路模块；4、电压检测模块；5、电流检测模块；6、待充电电池。
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
当前，市面上的很多充电器都是根据电池的型号对应设计并生产的，用户则不以为然，认为充电器插接后能够充电就不管了，却存在一定的使用安全隐患，因此，对现有很多充电器梳理得到不同充电器放入不同的电池产生对应的充电结果如下:
1.5V锂电专用充电器 镍氢与常规锂电池充电器
1.5V锂电池 正常充电 充不饱
镍氢电池 过充或拒充(有安全隐患) 正常充电
常规锂电池 过充或拒充(有安全隐患) 正常充电
为实现上述目的，发明实施例提供了一种电池充电装置，参考图5所示，应用于对置放的待充电电池6进行充电，包括：MCU控制模1、充电驱动电路模块2、充电开关电路模块3、电压检测模块4和电流检测模块5，所述MCU控制模块1与充电驱动电路模块2、充电开关电路模块3、电压检测模块4和电流检测模块5电性连接。
进一步的，所述MCU控制模块1通过控制充电驱动电路模块2、充电开关电路模块3在预设间隔时间的每一个电流向所述待充电电池6脉冲，以使所述待充电电池6的电压上升而激活。
进一步的，所述电压检测模块4用于采集所述待充电电池6两端的电压值并传输给所述MCU控制模块1，所述电流检测模块5用于采集所述待充电电池6的电流值并传输给所述MCU控制模块1，所述MCU控制模块1根据电压检测模块4、电流检测模块5对应采集到的电压值、电流值进入不同的充电模式，所述充电模式包括镍氢电池充电模式、常规锂电池充电模式和恒压锂电池充电模式。
在一些实施例中，常规锂电池充电模式还可以替换为磷酸铁锂电池充电模式，形成包含有镍氢电池充电模式、磷酸铁锂电池充电模式和恒压锂电池充电模式的电池充电装置。
进一步的，所述MCU控制模块1根据不同的充电模式以及电压检测模块4、电流检测模块5对应采集到的电压值、电流值控制所述充电驱动电路模块2、充电开关电路模块3对待充电电池6进行充电或停充。
例如，本实施例的是这样使用：每间隔1秒以20毫安的电流向待充电电池6发出脉冲，使待充电电池两端的电压上升，从而被激活，便于后续的电流电压采样；电压检测模块4对连接的待充电电池两端的电压进行采集到电压值，MCU控制模块1根据采样得到的电压值对待充电电池进行智能分类，其中，浮充电压值在2.2V内的为1.2V镍氢电池；实施长充电到4.2V后，关闭电流空载电压在1.5-1.65V之间为1.5V恒压锂电池；电压在4V-4.2V之间为3.7V普通锂电池，MCU控制模块1根据不同的充电模式以及实时采集到的电压值、电流值控制充电驱动电路模块2、充电开关电路模块3对待充电电池6进行充电或停充，其中，浮充电压指有电流充电时的电池电压，空载电压指无电流充电时的电池电压。
另外，在充电实施例中，如果把常规锂电池定义为磷酸铁锂电池，电压在2.2V-3.6V之间可判断为3.2V磷酸铁锂电池，磷酸铁锂电池替换普通锂电池，与1.2V镍氢电池和1.5V恒压电池也可以成为不同充电模式。
此外，为实现上述目的，发明还提供一种电池充电方法，参考图1和图2所示，应用于如上任意一项所述的电池充电装置，该方法包括：
S1：采用预设间隔时间的每一个电流向所述待充电电池脉冲，以使所述待充电电池的电压上升而激活。
例如，预设间隔时间设置为1秒，一个电流大小是20毫安，电流从待充电电池的一端流动至另一端，形成一次次电流脉冲的工作方式，使得待充电电池的两端电压值在不断上升而实现激活。
S2：在待充电电池激活后，以预设时间的小电流短充模式对所述待充电电池进行充电，在所述预设时间到达后，检测并得到所述待充电电池的浮充电压值，若浮充电压值小于第一电压阈值，则判断所述待充电电池为镍氢电池。
例如，预设时间设置为30秒，小电流短充模式为以20毫安的小电流在30秒对待充电电池进行充电，在30秒到达时MCU控制模块控制充电开关电路模块关闭，并检测此时的待充电电池两端的浮充电压值为2.2V内，则识别出该待充电电池为1.2V镍氢电池。
进一步的，所述待充电电池为镍氢电池，进入镍氢电池充电模式，当所述镍氢电池的当前充电电压达到第一镍氢电压值(例如，出现负电压或者拐点电压)时，判断所述待充电电池的电压充满。
当所述镍氢电池的当前充电电压达到第二镍氢电压值(例如，1.47V或1.48V)时，在预设延时时间(例如延时20分钟)后判断所述待充电电池的电压充满，其中，第二镍氢电压值是对不出现第一镍氢电压值时所做的安全判断和补充，对钝化的旧电池能起到安全的判满，电压在1.6V-2.2V之间判满，第二镍氢电压值大于第一镍氢电压值。
S3：若浮充电压值超过第一电压阈值，以恒电流长充模式对所述待充电电池进行充电，在所述预设电压值到达后关闭电流，空载检测所述待充电电池的实时电压，并在电压下降至稳定时得到所述待充电电池的第二电压值。
本实施例中，第一电压阈值设置为2.2V，恒电流长充为采用恒流毫安的电流对待充电电池进行充电，待充电电池两端的电压达到普通电池满电电压后，自动关闭电流，让待充电电池两端的电压空载至平衡，通过电压检测模块得到待充电电池两端的实际电压作为第二电压值。
S311：若第二电压值在第一预设电压范围值内，则判断所述待充电电池为常规锂电池。
例如，第一预设电压范围值设顶为4.0V-4.2V，待充电电池均为常规锂电池。具体的，当所述待充电电池为常规锂电池时，进入常规锂电池充电模式，采用先恒流后恒压的降流充电，若所述常规锂电池的当前充电电压达到常规锂电压值(例如，3.7V锂电池的电压是4.2V)，则判断所述常规锂电池的电压充满(例如，3.6V或者3.7V)。
S312：若第二电压值在第二预设电压范围值内，则判断所述待充电电池为恒压锂电池。
例如，第二预设电压范围值以空载电压设置为1.5V-1.7V，则判断所述待充电电池为恒压锂电池。
具体的，所述待充电电池为恒压锂电池时，进入恒压锂电池充电模式，若预先内置在所述恒压锂电池内的充电电流自动关闭时，则判断所述恒压锂电池的电压充满。
综上，发明提供一种电池充电方法及其装置，采用间隔时间的脉冲电流激活待充电电池，以预设时间的小电流短充模式，并根据采集到的电压值和电流值进入镍氢电池充电模式，以恒电流长充模式，并根据采集到的电压值和电流值，判断常规锂电池充电模式或恒压锂电池充电模式，并确认是否充满，实现不同规格电池的兼容充电和使用的安全性。
参考图3和图4所示，，本发明的上述电池充电方法中，还包括步骤S313：用于替换步骤S311，即步骤S311中的常规锂电池判断还可以替换为步骤S313的磷酸铁锂电池的判断，具体的，若所述第二电压值在第三预设电压范围值内，则判断所述待充电电池为磷酸铁锂电池，所述第三预设电压范围值包含于第一预设电压范围值内。
例如，第二电压值在第三预设电压范围值2.2V-3.6V内，若电压在2.2V-3.6V之间可判断为3.2V磷酸铁锂电池。具体的，当所述待充电电池为磷酸铁锂电池时，进入磷酸铁锂电池充电模式，采用先恒流后恒压的降流充电，若所述磷酸铁锂电池的当前充电电压达到磷酸铁锂电压值(例如，磷酸铁锂电压为3.6V)，则判断所述磷酸铁锂电池的电压充满(例如，磷酸铁锂电池的电压充满为3.2V)。
另外，在充电实施例中，如果把常规锂电池定义为磷酸铁锂电池，电压在2.2V-3.6V之间可判断为3.2V磷酸铁锂电池，磷酸铁锂电池替换普通锂电池，与1.2V镍氢电池和1.5V恒压电池也可以成为不同充电模式。
综上，发明提供一种电池充电方法及其装置，采用间隔时间的脉冲电流激活待充电电池，以预设时间的小电流短充模式，并根据采集到的电压值和电流值进入镍氢电池充电模式，以恒电流长充模式，并根据采集到的电压值和电流值，判断磷酸铁锂电池充电模式或恒压锂电池充电模式，并确认是否充满，实现不同规格电池的兼容充电和使用的安全性。
以上结合具体实施例描述了发明的技术原理，仅是发明的优选实施方式。发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于发明思路下的技术方案均属于发明的保护范围。本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到发明的其它具体实施方式，些方式都将落入发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池充电方法，其特征在于，该方法包括：
在待充电电池激活后，以预设时间的小电流短充模式对所述待充电电池进行充电，在所述预设时间到达后，检测并得到所述待充电电池的浮充电压值，若浮充电压值小于第一电压阈值，则判断所述待充电电池为镍氢电池；
若浮充电压值超过第一电压阈值，以恒电流长充模式对所述待充电电池进行充电，在所述预设电压值到达后关闭电流，空载检测所述待充电电池的实时电压，并在电压下降至不变时得到所述待充电电池的第二电压值；
若第二电压值在第一预设电压范围值内，则判断所述待充电电池为常规锂电池；
若第二电压值在第二预设电压范围值内，则判断所述待充电电池为恒压锂电池。
2.根据权利要求1所述的电池充电方法，其特征在于，所述待充电电池为镍氢电池，进入镍氢电池充电模式，当所述镍氢电池的当前充电电压达到第一镍氢电压值时，判断所述待充电电池的电压充满；
当所述镍氢电池的当前充电电压达到第二镍氢电压值时，在预设延时时间后判断所述待充电电池的电压充满。
3.根据权利要求1所述的电池充电方法，其特征在于，当所述待充电电池为常规锂电池时，进入常规锂电池充电模式，采用先恒流后恒压的降流充电若所述常规锂电池的当前充电电压达到常规锂电压值，则判断所述常规锂电池的电压充满。
4.根据权利要求1所述的电池充电方法，其特征在于，所述待充电电池为恒压锂电池时，进入恒压锂电池充电模式，若预先内置在所述恒压锂电池内的充电电流自动关闭时，则判断所述恒压锂电池的电压充满。
5.根据权利要求1所述的电池充电方法，其特征在于，所述待充电电池判断为常规锂电池可替换为：
当所述第二电压值在第三预设电压范围值内，则判断所述待充电电池为磷酸铁锂电池，所述第三预设电压范围值包含于第一预设电压范围值内，当所述待充电电池为磷酸铁锂电池时，进入磷酸铁锂电池充电模式，采用先恒流后恒压的降流充电，若所述磷酸铁锂电池的当前充电电压达到磷酸铁锂电压值，则判断所述磷酸铁锂电池的电压充满。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的电池充电方法，其特征在于，所述待充电电池激活包括:
采用预设间隔时间的每一个电流向所述待充电电池脉冲，以使所述待充电电池的电压上升而激活。
7.一种电池充电装置，应用于对置放的待充电电池进行充电，其特征在于，包括：MCU控制模块、充电驱动电路模块、充电开关电路模块、电压检测模块和电流检测模块，所述MCU控制模块与充电驱动电路模块、充电开关电路模块、电压检测模块和电流检测模块电性连接，并实现权利要求1-6任意一项所述的电池充电方法。
8.根据权利要求7所述的电池充电装置，其特征在于，所述MCU控制模块通过控制充电驱动电路模块、充电开关电路模块在预设间隔时间的每一个电流向所述待充电电池脉冲，以使所述待充电电池的电压上升而激活。
9.根据权利要求8所述的电池充电装置，其特征在于，所述电压检测模块用于采集所述待充电电池两端的电压值并传输给所述MCU控制模块，所述电流检测模块用于采集所述待充电电池的电流值并传输给所述MCU控制模块，所述MCU控制模块根据电压检测模块、电流检测模块对应采集到的电压值、电流值进入不同的充电模式，所述充电模式包括镍氢电池充电模式、常规锂电池充电模式和恒压锂电池充电模式，其中，常规锂电池充电模式还可替换为磷酸铁锂电池充电模式。
10.根据权利要求9所述的电池充电装置，其特征在于，所述MCU控制模块根据不同的充电模式以及电压检测模块、电流检测模块对应采集到的电压值、电流值控制所述充电驱动电路模块、充电开关电路模块对待充电电池进行充电或停充。
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