CN117081184A - 一种充电方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种充电方法、装置、设备及可读存储介质，方法应用于电池充电系统中的单片机，电池充电系统还包括：充电芯片以及带有电量计的目标电池，方法包括：获取电量计上报的电池电量，当电池电量达到恒流充电转恒压充电对应的第一电量时，将充电芯片的初始寄存器切换为目标寄存器以提高目标电池的充电限制电压，并继续恒流充电至第二电量，进而将充电芯片的目标寄存器切换回初始寄存器，以初始寄存器存放的初始限制电压对目标电池进行恒压充电。显然，本申请方案可以延长恒流充电的过程，并减少恒压充电所需充电的电量，进而可以缩短恒压充电的时间，实现缩短目标电池的整体充电时间。
Description
技术领域
本申请涉及可充电电池技术领域，更具体地说，涉及一种充电方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术
随着科技发展，电池被应用于越来越多的领域，围绕着电池的研究也蓬勃发展，其中一个重要的研究点便是电池的充电技术。
常规的电池充电一般分为三个阶段，分别是预充、恒流充电以及恒压充电，其中，恒流充电阶段的充电电流最大，充电速度也是三个阶段中最快的。现有技术中，通常是提高恒流阶段的充电电流来缩短恒流充电阶段的时间，但后续的恒压充电阶段充电速度依然较慢，所以电池整体的充电时间并没有得到有效的缩短。
因此，如何有效地缩短电池的充电时间是一个值得研究的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种充电方法、装置、设备及可读存储介质，用于缩短电池的充电时间。
为了实现上述目的，现提出的方案如下：
一种充电方法，应用于电池充电系统中的单片机，所述电池充电系统还包括：充电芯片以及带有电量计的目标电池，所述方法包括：
获取目标电池的电量计上报的电池电量；
当所述电池电量达到预设的恒流充电转恒压充电对应的第一电量时，将所述充电芯片的初始寄存器切换为目标寄存器，并利用切换寄存器后的所述充电芯片继续对所述目标电池进行恒流充电，所述目标寄存器存放的目标充电限制电压比所述初始寄存器存放的初始充电限制电压高，以供所述目标电池的充电电压达到所述初始充电限制电压后，能够继续进行恒流充电；
当所述电池电量达到比所述第一电量更高的第二电量时，将所述充电芯片的所述目标寄存器切换为所述初始寄存器，并利用所述充电芯片以所述初始寄存器存放的所述初始充电限制电压对所述目标电池进行恒压充电，直至充满所述目标电池的电量。
优选地，还包括：
若所述电池电量未达到所述第一电量、且到达了恒流充电设定的最低电量，则利用所述充电芯片以设定的恒定电流对所述目标电池进行恒流充电。
优选地，还包括：
若所述电池电量未达到恒流充电设定的最低电量，则利用所述充电芯片以设定的涓流电流对所述目标电池进行涓流充电，直至所述电池电量达到所述恒流充电设定的最低电量。
优选地，所述将所述充电芯片的初始寄存器切换为目标寄存器，包括：
通过I2C信号控制所述充电芯片的所述初始寄存器切换为所述目标寄存器。
优选地，所述将所述充电芯片的所述目标寄存器切换为所述初始寄存器，包括：
通过I2C信号控制所述充电芯片的所述目标寄存器切换为所述初始寄存器。
优选地，所述第一电量为所述目标电池的满充电量的70％～85％电量区间内任意的百分比电量。
优选地，所述第二电量为所述目标电池的满充电量的90％～97％电量区间内任意的百分比电量。
一种充电装置，应用于电池充电系统中的单片机，所述电池充电系统还包括：充电芯片以及带有电量计的目标电池，所述装置包括：
电量获取单元，用于获取目标电池的电量计上报的电池电量；
恒流充电持续单元，用于当所述电池电量达到预设的恒流充电转恒压充电对应的第一电量时，将所述充电芯片的初始寄存器切换为目标寄存器，并利用切换寄存器后的所述充电芯片继续对所述目标电池进行恒流充电，所述目标寄存器存放的目标充电限制电压比所述初始寄存器存放的初始充电限制电压高，以供所述目标电池的充电电压达到所述初始充电限制电压后，能够继续进行恒流充电；
恒压充电单元，用于当所述电池电量达到比所述第一电量更高的第二电量时，将所述充电芯片的所述目标寄存器切换为所述初始寄存器，并利用所述充电芯片以所述初始寄存器存放的所述初始充电限制电压对所述目标电池进行恒压充电，直至充满所述目标电池的电量。
一种充电设备，包括存储器和处理器；
所述存储器，用于存储程序；
所述处理器，用于执行所述程序，实现上述充电方法的各个步骤。
一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述充电方法的各个步骤。
从上述方案可以看出，本申请提供的电池充电方法，先获取目标电池的电量计上报的电池电量，进而可以根据电池电量动态调整充电策略，当电池电量达到预设的恒流充电转恒压充电对应的第一电量时，切换充电芯片的寄存器，使得目标电池继续恒流充电至电量更高的第二电量，相比第一电量到第二电量的过程为恒压充电时缩短了充电时间，并且，从电量更高的第二电量开始对目标电池进行恒压充电，减少了恒压充电所需充电的电量，从而缩短了恒压充电的时间，可以有效地缩短目标电池整体的充电时间。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种充电方法的流程示意图；
图2a-b为本申请实施例公开的两种电流-电量曲线的具体示例图；
图3为本申请实施例公开的一种充电装置的结构示意图；
图4为本申请实施例公开的一种充电设备的硬件结构框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
接下来对本申请的充电方法进行详细的介绍，请参照图1，图1为本申请实施例中提供的一种充电方法的流程示意图，上述充电方法可以应用于电池充电系统中的单片机，电池充电系统还包括：充电芯片以及带有电量计的目标电池，该方法包括：
步骤S100：获取目标电池的电量计上报的电池电量。
具体的，可以获取电量计以设定周期采集并上报的目标电池的电池电量，其中，可以有多种不同的电池电量上报的形式，示例如：以具体的电量值形式上报或以具体的电量值占目标电池满充电量的百分比电量形式上报，以及其它可选的形式上报。
另外，目标电池可以是各种不同的可充电电池，示例如：锂电池和锂离子电池，以及其它可选的可充电电池。
步骤S110：当所述电池电量达到预设的恒流充电转恒压充电对应的第一电量时，将所述充电芯片的初始寄存器切换为目标寄存器，并利用切换寄存器后的所述充电芯片继续对所述目标电池进行恒流充电。
具体的，充电芯片中不同的寄存器可以存放不同的充电参数，充电芯片可以包含初始寄存器和目标寄存器，其中，初始寄存器可以存放初始充电限制电压，目标寄存器可以存放目标充电限制电压，而目标充电限制电压可以是比初始充电限制电压更高的充电限制电压。
当电池电量达到第一电量时，可将充电芯片的初始寄存器切换为目标寄存器，从而此时目标电池的充电限制电压便从初始充电限制电压提高至目标限制电压，可以确保目标电池的充电电压达到初始充电限制电压后，避免马上进入恒压充电阶段，而是能够继续进行恒流充电。
上述介绍的第一电量，可以是初始寄存器中存放的恒流充电转恒压充电对应的电量，其可以是目标电池的满充电量的70％～85％电量区间内任意的百分比电量，一种可选的方式下，此处的第一电量可以是目标电池满充电量的80％电量。
步骤S120：当所述电池电量达到比所述第一电量更高的第二电量时，将所述充电芯片的所述目标寄存器切换为所述初始寄存器，并利用所述充电芯片以所述初始寄存器存放的所述初始充电限制电压对所述目标电池进行恒压充电，直至充满所述目标电池的电量。
具体的，当目标电池的电量达到第二电量之后，可以将充电芯片的目标寄存器切换回初始寄存器，此时目标电池的充电限制电压调整回初始限制电压，进而可以利用充电芯片以初始限制电压对目标电池进行恒压充电，并恒压充电直至目标电池的电量充满。
上述介绍的第二电量，其可以是比第一电量更高的电量，并且接近于目标电池的满充电量，其可以是目标电池的满充电量的90％～97％电量区间内任意的百分比电量，一种可选的方式下，此处的第二电量可以是目标电池满充电量的95％电量。
从上述方案可以看出，本申请实施例可以动态调整恒流充电阶段的充电限制电压，进而可以延长恒流充电的过程，以减少恒压充电的过程，从而达到缩短恒压充电阶段时间的技术效果，有效缩短了目标电池的整体充电时间。
考虑到，目标电池充电时电量可能很低，并没有达到进行恒流充电的要求，因此本申请实施例还可以增加一个对目标电池进行预充的过程。
具体的，该过程可以包括以下步骤：
若所述电池电量未达到恒流充电设定的最低电量，则利用所述充电芯片以设定的涓流电流对所述目标电池进行涓流充电，直至所述电池电量达到所述恒流充电设定的最低电量。
具体的，目标电池开始充电时，其剩余电量可能很低，且没有达到进行恒流充电的最低电量，此时可以利用充电芯片以设定的涓流电流对目标电池进行涓流充电，直至目标电池的电量达到恒流充电设定的最低电量，进而可以结束预充阶段。
从上述方案可以看出，本申请实施例可以对目标电池进行预充充电，并可以充电至设定电量，避免目标电池由于电池电量太低，而承受不住恒流充电的大电流导致目标电池损坏。
考虑到，目标电池充电时电量可能没有达到第一电量，但达到进行恒流充电的要求，因此本申请实施例还可以增加一个对目标电池立刻进行恒流充电的过程。
具体的，该过程可以包括以下步骤：
若所述电池电量未达到所述第一电量、且到达了恒流充电设定的最低电量，则利用所述充电芯片以设定的恒定电流对所述目标电池进行恒流充电。
具体的，目标电池开始充电时，其剩余电量可能处于恒流充电设定的最低电量与第一电量之间，那么此时可以直接利用充电芯片以设定的恒定电流对目标电池进行恒流充电，直至目标电池的电量达到第一电量，达到第一电量之后的充电过程可以参照前述实施例，此处不再赘述。
另外，本申请实施可以实现以多种不同的充电功率对目标电池进行恒流充电，充电功率示例如：5V/2A，快充9V/2A及12V/1.5A等，以及其它可选的充电功率。
从上述方案可以看出，本申请实施例可以对目标电池进行恒流充电，可以快速对目标电池进行充电。
在本申请的一些实施例中，介绍了切换充电芯片寄存器的过程，接下来将对切换寄存器的过程作进一步说明。
具体的，本申请实施例切换寄存器的过程有两次，分别是将充电芯片的初始寄存器切换为目标寄存器，以及将充电芯片的目标寄存器切换为初始寄存器。
在上述两个切换寄存器的过程中，本申请实施例的单片机可以通过I2C信号向充电芯片下发指令，控制充电芯片切换寄存器并开始对目标电池进行充电，即可以通过I2C信号控制充电芯片的初始寄存器切换为目标寄存器，并以目标寄存器存放的充电参数对目标电池进行充电，以及可以通过I2C信号控制充电芯片的目标寄存器切换为初始寄存器，并以初始寄存器存放的充电参数对目标电池进行充电。
从上述方案可以看出，通过I2C信号可以控制充电芯片进行切换寄存器以不同的充电参数对目标电池充电的操作，即由I2C信号控制的充电芯片均可以应用到本申请实施例的充电系统中，因此可以增加充电系统的兼容性。
接下来，将以具体的电量-电流曲线来对本申请实施例作详细的介绍，具体可以参照图2a-b。
具体的，在本具体示例中，开始进行恒流充电设定的最低电量可以是目标电池满充电量的20％电量，第一电量可以是目标电池满充电量的80％电量，第二电量可以是目标电池满充电量的95％电量。
其中，图2a是目标电池未启用本申请方法充电时的电量-电流曲线图，图2b是目标电池启用本申请方法充电时的电量-电流曲线图。
对比两图可以看出，本申请方法在目标电池的电量达到第一电量，即80％电量时，切换充电芯片的寄存器为目标寄存器，以提高目标电池的充电限制电压，使得目标电池可以继续进行恒流充电至接近满充电量的第二电量，即95％，然后再将充电芯片的寄存器切换或初始寄存器，并以初始充电限制电压为充电电压进行恒压充电，从而避免了在达到恒流转恒压的第一电量后就直接转入恒压充电阶段，可以有效压缩了恒压充电所需充满的电量，进而极大缩短了恒压充电的时间，实现目标电池的快速充电。
下面对本申请实施例提供的充电装置进行描述，下文描述的充电装置与上文描述的充电方法可相互对应参照。
首先，结合图3对充电装置进行介绍，如图3所示，该充电装置可以包括：
电量获取单元100，用于获取目标电池的电量计上报的电池电量；
恒流充电持续单元110，用于当所述电池电量达到预设的恒流充电转恒压充电对应的第一电量时，将所述充电芯片的初始寄存器切换为目标寄存器，并利用切换寄存器后的所述充电芯片继续对所述目标电池进行恒流充电，所述目标寄存器存放的目标充电限制电压比所述初始寄存器存放的初始充电限制电压高，以供所述目标电池的充电电压达到所述初始充电限制电压后，能够继续进行恒流充电；
恒压充电单元120，用于当所述电池电量达到比所述第一电量更高的第二电量时，将所述充电芯片的所述目标寄存器切换为所述初始寄存器，并利用所述充电芯片以所述初始寄存器存放的所述初始充电限制电压对所述目标电池进行恒压充电，直至充满所述目标电池的电量。
可选的，还可以包括：
恒流充电单元，用于若所述电池电量未达到所述第一电量、且到达了恒流充电设定的最低电量，则利用所述充电芯片以设定的恒定电流对所述目标电池进行恒流充电。
可选的，还可以包括：
涓流充电单元，用于若所述电池电量未达到恒流充电设定的最低电量，则利用所述充电芯片以设定的涓流电流对所述目标电池进行涓流充电，直至所述电池电量达到所述恒流充电设定的最低电量。
可选的，所述恒流充电持续单元，可以包括：
第一寄存器切换单元，用于通过I2C信号控制所述充电芯片的所述初始寄存器切换为所述目标寄存器。
可选的，所述恒压充电单元，可以包括：
第二寄存器切换单元，用于通过I2C信号控制所述充电芯片的所述目标寄存器切换为所述初始寄存器。
可选的，所述第一电量为所述目标电池的满充电量的70％～85％电量区间内任意的百分比电量。
可选的，所述第二电量为所述目标电池的满充电量的90％～97％电量区间内任意的百分比电量。
本申请实施例提供的充电装置可应用于充电设备。示出了充电设备的硬件结构框图4，参照图4，充电设备的硬件结构可以包括：至少一个处理器1，至少一个通信接口2，至少一个存储器3和至少一个通信总线4；
在本申请实施例中，处理器1、通信接口2、存储器3、通信总线4的数量为至少一个，且处理器1、通信接口2、存储器3通过通信总线4完成相互间的通信；
处理器1可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路等；
存储器3可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)等，例如至少一个磁盘存储器；
其中，存储器存储有程序，处理器可调用存储器存储的程序，所述程序用于：
获取目标电池的电量计上报的电池电量；
当所述电池电量达到预设的恒流充电转恒压充电对应的第一电量时，将所述充电芯片的初始寄存器切换为目标寄存器，并利用切换寄存器后的所述充电芯片继续对所述目标电池进行恒流充电，所述目标寄存器存放的目标充电限制电压比所述初始寄存器存放的初始充电限制电压高，以供所述目标电池的充电电压达到所述初始充电限制电压后，能够继续进行恒流充电；
当所述电池电量达到比所述第一电量更高的第二电量时，将所述充电芯片的所述目标寄存器切换为所述初始寄存器，并利用所述充电芯片以所述初始寄存器存放的所述初始充电限制电压对所述目标电池进行恒压充电，直至充满所述目标电池的电量。
可选的，所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
本申请实施例还提供一种存储介质，该存储介质可存储有适于处理器执行的程序，所述程序用于：
获取目标电池的电量计上报的电池电量；
当所述电池电量达到预设的恒流充电转恒压充电对应的第一电量时，将所述充电芯片的初始寄存器切换为目标寄存器，并利用切换寄存器后的所述充电芯片继续对所述目标电池进行恒流充电，所述目标寄存器存放的目标充电限制电压比所述初始寄存器存放的初始充电限制电压高，以供所述目标电池的充电电压达到所述初始充电限制电压后，能够继续进行恒流充电；
当所述电池电量达到比所述第一电量更高的第二电量时，将所述充电芯片的所述目标寄存器切换为所述初始寄存器，并利用所述充电芯片以所述初始寄存器存放的所述初始充电限制电压对所述目标电池进行恒压充电，直至充满所述目标电池的电量。
可选的，所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种充电方法，其特征在于，应用于电池充电系统中的单片机，所述电池充电系统还包括：充电芯片以及带有电量计的目标电池，所述方法包括：
获取目标电池的电量计上报的电池电量；
当所述电池电量达到预设的恒流充电转恒压充电对应的第一电量时，将所述充电芯片的初始寄存器切换为目标寄存器，并利用切换寄存器后的所述充电芯片继续对所述目标电池进行恒流充电，所述目标寄存器存放的目标充电限制电压比所述初始寄存器存放的初始充电限制电压高，以供所述目标电池的充电电压达到所述初始充电限制电压后，能够继续进行恒流充电；
当所述电池电量达到比所述第一电量更高的第二电量时，将所述充电芯片的所述目标寄存器切换为所述初始寄存器，并利用所述充电芯片以所述初始寄存器存放的所述初始充电限制电压对所述目标电池进行恒压充电，直至充满所述目标电池的电量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述电池电量未达到所述第一电量、且到达了恒流充电设定的最低电量，则利用所述充电芯片以设定的恒定电流对所述目标电池进行恒流充电。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述电池电量未达到恒流充电设定的最低电量，则利用所述充电芯片以设定的涓流电流对所述目标电池进行涓流充电，直至所述电池电量达到所述恒流充电设定的最低电量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述充电芯片的初始寄存器切换为目标寄存器，包括：
通过I2C信号控制所述充电芯片的所述初始寄存器切换为所述目标寄存器。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述充电芯片的所述目标寄存器切换为所述初始寄存器，包括：
通过I2C信号控制所述充电芯片的所述目标寄存器切换为所述初始寄存器。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述第一电量为所述目标电池的满充电量的70％～85％电量区间内任意的百分比电量。
7.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述第二电量为所述目标电池的满充电量的90％～97％电量区间内任意的百分比电量。
8.一种充电装置，其特征在于，应用于电池充电系统中的单片机，所述电池充电系统还包括：充电芯片以及带有电量计的目标电池，所述装置包括：
电量获取单元，用于获取目标电池的电量计上报的电池电量；
恒流充电持续单元，用于当所述电池电量达到预设的恒流充电转恒压充电对应的第一电量时，将所述充电芯片的初始寄存器切换为目标寄存器，并利用切换寄存器后的所述充电芯片继续对所述目标电池进行恒流充电，所述目标寄存器存放的目标充电限制电压比所述初始寄存器存放的初始充电限制电压高，以供所述目标电池的充电电压达到所述初始充电限制电压后，能够继续进行恒流充电；
恒压充电单元，用于当所述电池电量达到比所述第一电量更高的第二电量时，将所述充电芯片的所述目标寄存器切换为所述初始寄存器，并利用所述充电芯片以所述初始寄存器存放的所述初始充电限制电压对所述目标电池进行恒压充电，直至充满所述目标电池的电量。
9.一种充电设备，其特征在于，包括存储器和处理器；
所述存储器，用于存储程序；
所述处理器，用于执行所述程序，实现如权利要求1-7任一项的充电方法的各个步骤。
10.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-7任一项的充电方法的各个步骤。
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2022
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