CN117595469A - 电池充电电流修正方法、装置、存储介质及计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电池充电电流修正方法、装置、存储介质及计算机设备，其中方法包括：获取电池充电过程中的恒流充电阶段的恒流充电时长和预设恒流充电倍率，恒流充电阶段采用第一电流值进行恒流充电；判断恒流充电时长与预设恒流充电倍率对应的预设恒流充电时长的比值是否小于预设比值；若是，则在所述电池充满电后，采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取电池的实时电压值；将实时电压值与预设电压值进行比较；若预设电压值与实时电压值的差值的绝对值小于预设阈值，则将处理器内记录的恒流充电阶段的电流值从第一电流值修正为第二电流值，以延长电池的容量保持率和使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电池充放电技术领域，特别涉及一种电池充电电流修正方法、装置、存储介质及计算机设备。
背景技术
随着电池技术的发展，电池的使用场景越来越广泛，包括消费电子产品、电动汽车、电动工具等。这些产品上通常配备可多次充放电的锂离子电池。在使用时，通常对电池进行一个较大电流的恒流充电，使得快速充入较多容量，这样可以满足用户当前急迫的使用需求，再保持电压恒压状态直至将电池容量真正充满。
但是，随着电池的长期使用或者受环境温度变化等因素的影响，电池恒流充电阶段的时长会变短，这就导致短时间内快速充入的容量变少，不能满足用户当前的紧急使用需求，而且恒压段的充电时长的增加，也会导致电池循环寿命的下降。因此这一问题急需解决。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种电池充电电流修正方法、装置、存储介质及计算机设备，旨在解决现有技术中，在电池的使用过程中，恒流充电电流不再合适需要调整的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种电池充电电流修正方法，应用于用电设备，所述方法由用电设备的处理器执行，所述方法包括以下步骤：
获取所述电池充电过程中的恒流充电阶段的恒流充电时长和预设恒流充电倍率，所述恒流充电阶段采用第一电流值进行恒流充电；
判断所述恒流充电时长与所述预设恒流充电倍率对应的预设恒流充电时长的比值是否小于预设比值；
若是，则在所述电池充满电后，采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值；其中，所述第二电流值小于所述第一电流值，所述实时电压值为所述电池放电至所述第一预设时长时的电池电压值；
将所述实时电压值与预设电压值进行比较；
若所述预设电压值与所述实时电压值的差值的绝对值小于预设阈值，则将所述处理器内记录的恒流充电阶段的电流值从所述第一电流值修正为所述第二电流值。
进一步地，在所述将所述实时电压值与预设电压值进行比较的步骤后，还包括：
若所述预设电压值与所述实时电压值的差值的绝对值大于预设阈值，则按照预设公式计算新的电流值，并用所述新的电流值作为更新的第二电流值；
判断在距对所述电池放电第一预设时长完成起是否达到第二预设时长；
若是，则再次进入所述采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值的步骤。
进一步地，所述按照预设公式计算新的电流值，并用所述新的电流值作为更新的第二电流值的步骤包括：
判断所述预设电压值是否大于所述实时电压值；
若是，则按照第一预设公式减小所述第二电流值，以得到所述新的电流值，并用所述新的电流值作为更新的第二电流值；其中第一预设公式为，In+2=In+1-(In-In+1)，其中In+2为第n+2次修正将采用的所述新的电流值，In+1为第n+1次修正得到的恒流充电阶段的第二电流值，In为第n次修正得到的恒流充电阶段的第二电流值或电池在首次恒流充电阶段采用的电流值，n为大于等于0的自然数；
若否，则按照第二预设公式增大所述第二电流值，以得到所述新的电流值，并用所述新的电流值作为更新的第二电流值；其中第二预设公式为，In+2=In+1+(In-In+1)/3，其中In+2为第n+2次修正将采用的所述新的电流值，In+1为第n+1次修正得到的恒流充电阶段的第二电流值，In为第n次修正得到的恒流充电阶段的第二电流值或电池在首次恒流充电阶段采用的电流值，n为大于等于0的自然数。
进一步地，所述在所述电池充满电后，还包括：
判断是否接收到电池使用指令；
若是，则在所述再次进入所述采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值的步骤前，包括：
判断累积的所述第一预设时长和所述第二预设时长的总和是否超过预设时长阈值；
若否，则再次进入所述采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值的步骤。
进一步地，所述再次进入所述采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值的步骤前，包括：
判断所述第二电流值的更新次数是否大于预设次数；
若否，则再次进入所述采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值的步骤。
进一步地，所述电池的处理器内预存多个充电倍率和与每个所述充电倍率对应的电流值的关联列表，所述若所述预设电压值与所述实时电压值的差值的绝对值小于预设阈值，则将所述处理器内记录的恒流充电阶段的电流值从所述第一电流值修正为所述第二电流值的步骤后，还包括：
将所述第二电流值作为与所述预设恒流充电倍率对应的电流值，根据所述预设恒流充电倍率和所述第二电流值，计算所述关联列表内的每个所述充电倍率对应的修正电流值，分别将所述关联列表中的每个电流值更新为对应的所述修正电流值。
进一步地，所述获取所述电池充电过程中的恒流充电阶段的恒流充电时长和预设恒流充电倍率的步骤后，还包括，
获取所述充电过程中的第一环境温度；
判断所述第一环境温度是否低于预设温度阈值；
若是，则在将所述处理器内记录的恒流充电阶段的电流值从所述第一电流值修正为所述第二电流值的步骤后，还包括，
持续监测所述电池工作的第二环境温度；
若所述第二环境温度高于所述预设温度阈值，将所述第二电流值更新为所述第一电流值。
本发明还提供了一种电池充电电流修正装置，设置于用电设备，所述装置包括：
获取单元，用于获取所述电池充电过程中的恒流充电阶段的恒流充电时长和预设恒流充电倍率，所述恒流充电阶段采用第一电流值进行恒流充电；
第一判断单元，用于判断所述恒流充电时长与所述预设恒流充电倍率对应的预设恒流充电时长的比值是否小于预设比值；
放电单元，用于若所述比值小于所述预设比值，则在所述电池充满电后，采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值；其中，所述第二电流值小于所述第一电流值，所述实时电压值为所述电池放电至所述第一预设时长时的电池电压值；
比较单元，用于将所述实时电压值与预设电压值进行比较；
修正单元，用于若所述预设电压值与所述实时电压值的差值的绝对值小于预设阈值，则将所述处理器内记录的恒流充电阶段的电流值从所述第一电流值修正为所述第二电流值。
本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的电池充电电流修正方法的步骤。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，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任一项所述的电池充电电流修正方法的步骤。
本发明提供的电池充电电流修正方法，具有以下有益效果：
本发明的电池充电电流修正方法，当电池的恒流充电时长减少至一定范围时，采用修正的第二电流值作为恒流充电阶段的电流值，有利于在充电时，维持电池处于与初始状态接近的极化电压下，使得电池处于健康的使用状态，从而可以延长电池的容量保持率和使用寿命；同时还可以避免电池过早地达到恒流充电截止电压，保证恒流充电的时长，从而使得在恒流充电阶段可以充入足够的容量，以满足用户的急迫使用需求。而且本发明实施例通过在充满电后进行短暂的第一预设时长的放电操作，来确定合适的第二电流值，可以迅速简便地完成电流修正，减少对用户使用电池的干扰。
附图说明
图1是本发明一实施例中电池充电电流修正方法的流程示意图；
图2是本发明一实施例中电池充电电流修正装置的结构框图；
图3是本发明一实施例的计算机设备的结构示意框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，本发明实施例提供的一种电池充电电流修正方法，包括以下步骤：
S1、获取所述电池充电过程中的恒流充电阶段的恒流充电时长和预设恒流充电倍率，所述恒流充电阶段采用第一电流值进行恒流充电；
S2、判断所述恒流充电时长与所述预设恒流充电倍率对应的预设恒流充电时长的比值是否小于预设比值；
S3、若是，则在所述电池充满电后，采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值；其中，所述第二电流值小于所述第一电流值，所述实时电压值为所述电池放电至所述第一预设时长时的电池电压值；
S4、将所述实时电压值与预设电压值进行比较；
S5、若所述预设电压值与所述实时电压值的差值的绝对值小于预设阈值，则将所述处理器内记录的恒流充电阶段的电流值从所述第一电流值修正为所述第二电流值。
本实施例中，电池充电电流修正方法应用于用电设备，由用电设备的处理器执行。用电设备包括如消费电子产品、电动汽车、电动工具等。
在步骤S1中，电池的充电过程包括恒流充电阶段和恒压充电阶段。在恒流充电阶段采用第一电流值进行恒流充电，直至充至电池达到预设的恒压电压，上述恒流充电阶段的恒流充电时长为在电池充电过程中的实际充电时长。通常恒流充电阶段会采用较大的恒流充电倍率，例如0.5C倍率、1C倍率等，以使得电池可以快速地充入较多容量，从而满足用电设备的当前急迫的用电需求。当电池达到恒压电压，再通过将电池保持在恒压电压，使得电池以变化的电流缓慢充满，这样可以保证电池充满，并防止电池过充。本领域技术人员均知晓，对于电池或电池组，出厂前会确定电池额定容量和与额定容量对应的倍率，根据该额定容量计算电池在充放电过程中不同倍率分别对应的电流值。上述预设恒流充电倍率为出厂时预设的恒流充电倍率，上述第一电流值为与预设恒流充电倍率对应的电流值，在出厂时可以根据额定容量和与额定容量对应的倍率计算而得。在电池循环过程中，本发明实施例中的第一电流值会随着电流修正的进行而发生变化。
在步骤S2中，上述预设恒流充电时长为，在电池出厂时确定的与上述预设恒流充电倍率对应的充电时长。随着电池的使用或受环境因素等的影响，电池的当前实际容量降低，小于出厂时的额定容量，此时出厂时设置的用于恒流充电的第一电流值，实际对应的倍率已经大于出厂时设置的预设恒流充电倍率。特别当电池当前实际容量降低较为明显时，实际电池采用的已经不是初始设置的预设恒流充电倍率进行充电，而是明显更高的倍率充电，会加速恒流充电阶段的结束。采用这一更高倍率进行充电，会导致缩短电池的使用寿命，加速电池容量的衰减；此外，由于电池容量的降低通常伴随着电池阻抗的上升，而采用更高倍率充电，则会导致由于电池阻抗造成的极化电压降迅速增加，进一步由于极化电压降造成电池的整体电压抬升，从而使得电池更早地达到预设恒压电压，导致电池的恒流时长进一步缩短，使得电池不能在恒流充电阶段充入足够的电流，而需要在后续的恒压充电阶段慢慢充电，导致电池的整体充电时长增加。在一些情况下，例如电池环境温度降低等，也会导致电池阻抗的上升，采用第一电流值充电时极化电压降显著增加，也同样会导致电池更早地达到预设恒压电压，导致恒流充电阶段快速结束。上述预设比值为小于1且大于0的任意数值，优选地，上述预设比值小于等于0.8，且大于等于0.5，进一步优选地，上述预设比值为0.75，0.7或0.65。
上述步骤S3中，上述电池充满电为电池完成预设的恒流充电和恒压充电过程。在电池充满电后，主动对电池采用第二电流值进行放电，以用于得到合适的用于修正第一电流值的第二电流值。其中，第二电流值小于第一电流值，具体地，第二电流值可以小于第一电流值任意值，从而可以减小电池放电时的极化电压降。作为可选方案，第二电流值可以基于第一电流值，以预设梯度降低，例如第二电流值为第一电流值的90%、80%、70%、60%、50%等。上述第一预设时长为数秒至数十秒的数值，可以为30s，20s，10s，5s，3s，2s，1s等。优选地，第一预设时长为2s~4s。电池以第二电流值放电第一预设时长，记录时间和电池实时电压值。上述实时电压值为在放电达到第一预设时长时记录而得，该实时电压值相对于电池充满电时的电压具有大幅降低的电压差值，该电压差值主要由电池的极化造成，而非电池容量降低造成。这是由于预设放电时长很短，采用第二电流值放电预设放电时长这一过程实际放出的容量很少，电池依然可以视作为充满电的状态。同时采用短暂的预设放电时长，也能够快速完成修正，避免对电池使用造成影响。选择在电池充满电时进行本步骤，是由于后续步骤要进行不同循环次数时的电压比较，本发明发明人发现，由于充电过程通常为标准流程，会采用恒压充电直至电池充满，最后会采用很小的电流进行充电，此时不同循环次数下的电池达到的荷电状态一致性较好；而如果采用放电态的电池，由于用电设备的使用是非标准的，每一次使用时，放电电流会根据具体使用需求改变，例如需要大功率放电时，有可能电池实际并未完全放电但就达到放电截止电压而停止运行，而以小功率放电时，电池则能完全放电，因此不同循环次数时的电池达到的荷电状态一致性并不好。而如果要在每次修正时，采用标准方法再对电池进行充分放电，则需要用户给用电设备留出特定的时间来进行修正，影响日常使用，而且耗时较长。
上述步骤S4中，上述预设电压值为采用电池上一次修正完得到的第二电流值，放电第一预设时长时的实时电压值，需要说明的是，上一次修正完得到的第二电流值即本次修正开始时的第一电流值。若电池还未进行过修正，则预设电压值为，采用电池出厂时额定容量计算而得的预设恒流充电倍率对应的电流值，放电第一预设时长时的实时电压值。随着电池的使用或者环境温度的变化，电池的极化会越来越严重，在充电阶段会导致电池的充电平台电压的急剧上升从而导致恒流充电阶段提前结束；对于放电阶段，由于实时电压值可以体现电池极化的影响，则体现为实时电压值降低，且实时电压值与预设电压值的差值越来越大。在实际使用过程中，维持电池的实时电压值尽可能接近预设电压值，减小电池的极化影响，是使得电池处于较好的使用状态的做法，有利于维持电池的健康状态，提高电池的容量保持率和使用寿命。电池的极化电压降是电池健康状态的一种综合体现，电池的温度、电流、欧姆阻抗、界面阻抗、离子迁移阻抗、离子扩散阻抗等对电池的影响均可以体现于极化电压降中。为了减小极化电压降，易于调节的是降低电流，特别是恒流充电过程的充电电流。因此修正恒流充电阶段的充电电流的难点在于既能保证电池快速充入较多的电流，又能避免电池极化阻抗过大。
上述步骤S5中，上述预设阈值可以为预先设定的固定数值，例如0.1V、0.2V、0.3V等；也可以是变化值，在一个具体实施例中，预设阈值与电池的预设电压值成反比，可以根据公式k/V3计算而得，其中k为常数，V为预设电压值，k值根据电池特性设定，例如对于磷酸铁锂电池，k值可以是4。当预设电压值与实时电压值的差值的绝对值小于上述预设阈值，则表示预设实时电压值已经调节到了接近预设电压值的区间，此时电池的极化电压降处于可接受的范围，则采用该修正的第二电流值，对电池进行恒流充电，该电池的充电过程增加的极化电压也处于可接受的程度，同时该第二电流值不会过小，但恒流充电阶段的时长更为接近预设恒流充电时长，从而可以在恒流充电阶段充入更多的容量，使得电池维持在健康的使用状态下。
本发明实施例的电池充电电流修正方法，当电池的恒流充电时长减少至一定范围时，采用修正的第二电流值作为恒流充电阶段的电流值，有利于在充电时，维持电池处于与初始状态接近的极化电压下，使得电池处于健康的使用状态，从而可以延长电池的容量保持率和使用寿命；同时还可以避免电池过早地达到恒流充电截止电压，保证恒流充电的时长，从而使得在恒流充电阶段可以充入足够的容量，以满足用户的急迫使用需求。而且本发明实施例通过在充满电后进行短暂的第一预设时长的放电操作，来确定合适的第二电流值，可以迅速简便地完成电流修正，减少对用户使用电池的干扰。
在一个实施例中，上述将所述实时电压值与预设电压值进行比较的步骤S4后，还包括：
S6、若所述预设电压值与所述实时电压值的差值的绝对值大于预设阈值，则按照预设公式计算新的电流值，并将所述第二电流值更新为所述新的电流值；
S7、判断在距对所述电池放电第一预设时长完成起是否达到第二预设时长；
若是，则再次进入所述采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值的步骤S3。
上述步骤S6中，如果差值大于预设阈值，则表明还可以对步骤S4得到的第二电流值再进一步修正，以得到更优的电流值，可以减小电池恒流充电的极化，延长恒流充电时长，确保恒流充电充入的容量较多。由于第一预设时长很短，所以可以视为电池仍处于充满电的状态。再将电池静置第二预设时长后，再次进行短时放电，此时的放电电流为新的第二电流值，即上述的采用预设公式计算而得的新的电流值。上述第二预设时长用于消除极化效应，具体地，可以设置为1min、5min或10min等。
在一个实施例中，上述按照预设公式计算新的电流值，并用所述新的电流值作为更新的第二电流值的步骤S6包括：
S601、判断所述预设电压值是否大于所述实时电压值；
S602、若是，则按照第一预设公式减小所述第二电流值，以得到所述新的电流值，并用所述新的电流值作为更新的第二电流值；
S603、若否，则按照第二预设公式增大所述第二电流值，以得到所述新的电流值，并用所述新的电流值作为更新的第二电流值。
其中，在预设电压值与实时电压值的差值的绝对值大于预设阈值的前提下，如果预设电压值大于实时电压值，则说明此时的极化电压仍然偏大，第二电流值还需进一步降低，则执行步骤S602。其中第一预设公式为，In+2=In+1-(In-In+1)，其中第一预设公式为，In+2=In+1-(In-In+1)，其中In+2为第n+2次修正将采用的所述新的电流值，In+1为第n+1次修正得到的恒流充电阶段的第二电流值，In为第n次修正得到的恒流充电阶段的第二电流值或电池在首次恒流充电阶段采用的电流值，n为大于等于0的自然数。
在预设电压值与实时电压值的差值的绝对值大于预设阈值的前提下，如果预设电压值小于实时电压值，则说明第二电流值修正得过低，应将其调高，则执行步骤S603。采用过低的第二电流值进行恒流充电，则会导致恒流充电的时长过长，不利于快速充入足够的电量。其中第二预设公式为，In+2=In+1+(In-In+1)/3，其中In+2为第n+2次修正将采用的所述新的电流值，In+1为第n+1次修正得到的恒流充电阶段的第二电流值，In为第n次修正得到的恒流充电阶段的第二电流值或电池在首次恒流充电阶段采用的电流值，n为大于等于0的自然数。
在一个实施例中，上述在所述电池充满电后，还包括：
S8、在所述电池充满电后，判断是否接收到电池使用指令；
若是，则在所述再次进入所述采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值的步骤前，包括：
S9、判断累积的所述第一预设时长和所述第二预设时长的总和是否超过预设时长阈值；
若否，则再次进入所述采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值的步骤S3。
本实施例中，上述电池使用指令为用电设备需要使用电池，需要对电池执行用电放电操作的指定。如果在电池充满电后，电池接收到电池使用指令，由于本发明实施例的第一预设时长很短，为秒级，可以迅速地完成快速的修正，因此仍然可以执行采用第二电流值对电池放电第一预设时长的步骤。但是由于第二预设时长为分钟级，时长较长，此时则需要判断累计的预设放电时长和第二预设时长的是否超出预设时长阈值，如果超出则表明修正时长过长，可以先停止修正，执行用电放电操作，并将处理器内记录的恒流充电阶段的电流值从第一电流值修正为当前已经调试到的第二电流值。如果未超出修正时长，则可以继续对第二电流值进行修正。本实施例可以确保电池的恒流充电电流得到快速修正，同时当前用电需求在可接受的范围内得到及时响应。具体地，预设时长阈值可以根据具体用电设备的使用习惯来设定，例如可以设定为1min，3min，5min等。
在一个实施例中，上述再次进入所述采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值的步骤S3前，包括：
S10、判断所述第二电流值的更新次数是否大于预设次数；
若否，则再次进入所述采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值的步骤S3。
本实施例中，当电池的更新次数小于预设次数时，如果电流还未修正到最合适的结果，则可以再次进入采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值的步骤S3。而如果第二电流值的更新次数大于预设次数，则说明修正多次仍未达到最为合适的结果，此时有可能电池已经容量衰减过于严重，此时没有再进行修正的必要，因为对充电电流的修正是为了维持电池在健康状态下运行，增加电池的使用寿命，对于已经严重容量衰减的电池，即使再修正也无法实现这一目的，此时应发出建议更换电池的提醒。预设次数可以根据具体用电设备的使用习惯来进行设定，例如3次、5次、8次等。
在一个实施例中，上述电池的处理器内预存多个充电倍率和与每个所述充电倍率对应的电流值的关联列表，所述若所述预设电压值与所述实时电压值的差值的绝对值小于预设阈值，则将所述处理器内记录的恒流充电阶段的电流值从所述第一电流值修正为所述第二电流值的步骤S5后，还包括：
S11、将所述第二电流值作为与所述预设恒流充电倍率对应的电流值，根据所述预设恒流充电倍率和所述第二电流值，计算所述关联列表内的每个所述充电倍率对应的修正电流值，分别将所述关联列表中的每个电流值更新为对应的所述修正电流值。
本实施例中，上述关联列表中存储了不同的充电倍率和电流值的一一对应关系，用电设备放电时根据需求采用不同的倍率放电，本实施例对该关联列表中存储的不同充电倍率对应的电流值进行进一步修正。这样可以使得电池放电时的电流也得到修正，进一步维持电池的健康使用状态，延长电池的使用寿命。
在一个实施例中，上述获取所述电池充电过程中的恒流充电阶段的恒流充电时长和预设恒流充电倍率S1后，还包括，
S12、获取所述充电过程中的第一环境温度；
S13、判断所述第一环境温度是否低于预设温度阈值；
若是，则在将所述处理器内记录的恒流充电阶段的电流值从所述第一电流值修正为所述第二电流值的步骤S5后，还包括，
S14、持续监测所述电池工作的第二环境温度；
S15、若所述第二环境温度高于所述预设温度阈值，将所述第二电流值更新为所述第一电流值。
本实施例中，上述步骤S12中的第一环境温度为充电过程中的环境温度均值。上述步骤S12中，上述预设温度阈值优选为大于等于-10℃的数值，可以为5℃、0℃、-5℃、-10℃等。当第一环境温度较低时，电池的极化会明显增加，这是由于温度降低时，电池的欧姆阻抗、SEI膜阻抗、离子迁移阻抗、扩散阻抗等均大幅增加，但是这部分由于低温造成的阻抗增加，在温度恢复后会消除。因此，当监测到电池工作的第二环境温度恢复到高于该预设温度阈值时，可以直接将第二电流值恢复为第一电流值，以迅速完成温度恢复后的电流修正。其中第二环境温度为电池工作预设时长的环境温度均值，例如数小时或数天。如果在低温使用过程中，造成了不可逆的容量损失和阻抗增加，则在温度恢复后也无法消除，可以待第二电流值更新为第一电流值之后，再进入步骤S1进行修正。通过本实施例的方法可以加快电池的充电电流修正速度，减少对用户使用电池的影响。
参照图2，本申请还提供了一种电池充电电流修正装置，设置于用电设备，所述装置包括：
获取单元10，用于获取所述电池充电过程中的恒流充电阶段的恒流充电时长和预设恒流充电倍率，所述恒流充电阶段采用第一电流值进行恒流充电；
第一判断单元20，用于判断所述恒流充电时长与所述预设恒流充电倍率对应的预设恒流充电时长的比值是否小于预设比值；
放电单元30，用于若所述比值小于所述预设比值，则在所述电池充满电后，采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值；其中，所述第二电流值小于所述第一电流值，所述实时电压值为所述电池放电至所述第一预设时长时的电池电压值；
比较单元40，用于将所述实时电压值与预设电压值进行比较；
修正单元50，用于若所述预设电压值与所述实时电压值的差值的绝对值小于预设阈值，则将所述处理器内记录的恒流充电阶段的电流值从所述第一电流值修正为所述第二电流值。
本实施例中，电池充电电流修正装置设置于用电设备。用电设备包括如消费电子产品、电动汽车、电动工具等。
在获取单元10中，电池的充电过程包括恒流充电阶段和恒压充电阶段。在恒流充电阶段采用第一电流值进行恒流充电，直至充至电池达到预设的恒压电压，上述恒流充电阶段的恒流充电时长为在电池充电过程中的实际充电时长。通常恒流充电阶段会采用较大的恒流充电倍率，例如0.5C倍率、1C倍率等，以使得电池可以快速地充入较多容量，从而满足用电设备的当前急迫的用电需求。当电池达到恒压电压，再通过将电池保持在恒压电压，使得电池以变化的电流缓慢充满，这样可以保证电池充满，并防止电池过充。本领域技术人员均知晓，对于电池或电池组，出厂前会确定电池额定容量和与额定容量对应的倍率，根据该额定容量计算电池在充放电过程中不同倍率分别对应的电流值。上述预设恒流充电倍率为出厂时预设的恒流充电倍率，上述第一电流值为与预设恒流充电倍率对应的电流值，在出厂时可以根据额定容量和与额定容量对应的倍率计算而得。在电池循环过程中，本发明实施例中的第一电流值会随着电流修正的进行而发生变化。
在第一判断单元20中，上述预设恒流充电时长为，在电池出厂时确定的与上述预设恒流充电倍率对应的充电时长。随着电池的使用或受环境因素等的影响，电池的当前实际容量降低，小于出厂时的额定容量，此时出厂时设置的用于恒流充电的第一电流值，实际对应的倍率已经大于出厂时设置的预设恒流充电倍率。特别当电池当前实际容量降低较为明显时，实际电池采用的已经不是初始设置的预设恒流充电倍率进行充电，而是明显更高的倍率充电，会加速恒流充电阶段的结束。采用这一更高倍率进行充电，会导致缩短电池的使用寿命，加速电池容量的衰减；此外，由于电池容量的降低通常伴随着电池阻抗的上升，而采用更高倍率充电，则会导致由于电池阻抗造成的极化电压降迅速增加，进一步由于极化电压降造成电池的整体电压抬升，从而使得电池更早地达到预设恒压电压，导致电池的恒流时长进一步缩短，使得电池不能在恒流充电阶段充入足够的电流，而需要在后续的恒压充电阶段慢慢充电，导致电池的整体充电时长增加。在一些情况下，例如电池环境温度降低等，也会导致电池阻抗的上升，采用第一电流值充电时极化电压降显著增加，也同样会导致电池更早地达到预设恒压电压，导致恒流充电阶段快速结束。上述预设比值为小于1且大于0的任意数值，优选地，上述预设比值小于等于0.8，且大于等于0.5，进一步优选地，上述预设比值为0.75，0.7或0.65。
在放电单元30中，上述电池充满电为电池完成预设的恒流充电和恒压充电过程。在电池充满电后，主动对电池采用第二电流值进行放电，以用于得到合适的用于修正第一电流值的第二电流值。其中，第二电流值小于第一电流值，具体地，第二电流值可以小于第一电流值任意值，从而可以减小电池放电时的极化电压降。作为可选方案，第二电流值可以基于第一电流值，以预设梯度降低，例如第二电流值为第一电流值的90%、80%、70%、60%、50%等。上述第一预设时长为数秒至数十秒的数值，可以为30s，20s，10s，5s，3s，2s，1s等。优选地，第一预设时长为2s~4s。电池以第二电流值放电第一预设时长，记录时间和电池实时电压值。上述实时电压值为在放电达到第一预设时长时记录而得，该实时电压值相对于电池充满电时的电压具有大幅降低的电压差值，该电压差值主要由电池的极化造成，而非电池容量降低造成。这是由于预设放电时长很短，采用第二电流值放电预设放电时长这一过程实际放出的容量很少，电池依然可以视作为充满电的状态。同时采用短暂的预设放电时长，也能够快速完成修正，避免对电池使用造成影响。选择在电池充满电时进行本步骤，是由于后续步骤要进行不同循环次数时的电压比较，本发明发明人发现，由于充电过程通常为标准流程，会采用恒压充电直至电池充满，最后会采用很小的电流进行充电，此时不同循环次数下的电池达到的荷电状态一致性较好；而如果采用放电态的电池，由于用电设备的使用是非标准的，每一次使用时，放电电流会根据具体使用需求改变，例如需要大功率放电时，有可能电池实际并未完全放电但就达到放电截止电压而停止运行，而以小功率放电时，电池则能完全放电，因此不同循环次数时的电池达到的荷电状态一致性并不好。而如果要在每次修正时，采用标准方法再对电池进行充分放电，则需要用户给用电设备留出特定的时间来进行修正，影响日常使用，而且耗时较长。
在比较单元40中，上述预设电压值为采用电池上一次修正完得到的第二电流值，放电第一预设时长时的实时电压值，需要说明的是，上一次修正完得到的第二电流值即本次修正开始时的第一电流值。若电池还未进行过修正，则预设电压值为，采用电池出厂时额定容量计算而得的预设恒流充电倍率对应的电流值，放电第一预设时长时的实时电压值。随着电池的使用或者环境温度的变化，电池的极化会越来越严重，在充电阶段会导致电池的充电平台电压的急剧上升从而导致恒流充电阶段提前结束；对于放电阶段，由于实时电压值可以体现电池极化的影响，则体现为实时电压值降低，且实时电压值与预设电压值的差值越来越大。在实际使用过程中，维持电池的实时电压值尽可能接近预设电压值，减小电池的极化影响，是使得电池处于较好的使用状态的做法，有利于维持电池的健康状态，提高电池的容量保持率和使用寿命。电池的极化电压降是电池健康状态的一种综合体现，电池的温度、电流、欧姆阻抗、界面阻抗、离子迁移阻抗、离子扩散阻抗等对电池的影响均可以体现于极化电压降中。为了减小极化电压降，易于调节的是降低电流，特别是恒流充电过程的充电电流。因此修正恒流充电阶段的充电电流的难点在于既能保证电池快速充入较多的电流，又能避免电池极化阻抗过大。
在修正单元50中，上述预设阈值可以为预先设定的固定数值，例如0.1V、0.2V、0.3V等；也可以是变化值，在一个具体实施例中，预设阈值与电池的预设电压值成反比，可以根据公式k/V3计算而得，其中k为常数，V为预设电压值，k值根据电池特性设定，例如对于磷酸铁锂电池，k值可以是4。当预设电压值与实时电压值的差值的绝对值小于上述预设阈值，则表示预设实时电压值已经调节到了接近预设电压值的区间，此时电池的极化电压降处于可接受的范围，则采用该修正的第二电流值，对电池进行恒流充电，该电池的充电过程增加的极化电压也处于可接受的程度，同时该第二电流值不会过小，但恒流充电阶段的时长更为接近预设恒流充电时长，从而可以在恒流充电阶段充入更多的容量，使得电池维持在健康的使用状态下。
本发明实施例的电池充电电流修正装置，当电池的恒流充电时长减少至一定范围时，采用修正的第二电流值作为恒流充电阶段的电流值，有利于在充电时，维持电池处于与初始状态接近的极化电压下，使得电池处于健康的使用状态，从而可以延长电池的容量保持率和使用寿命；同时还可以避免电池过早地达到恒流充电截止电压，保证恒流充电的时长，从而使得在恒流充电阶段可以充入足够的容量，以满足用户的急迫使用需求。而且本发明实施例通过在充满电后进行短暂的第一预设时长的放电操作，来确定合适的第二电流值，可以迅速简便地完成电流修正，减少对用户使用电池的干扰。
在一个实施例中，上述电池充电电流修正装置还包括：
计算单元，用于若所述预设电压值与所述实时电压值的差值的绝对值大于预设阈值，则按照预设公式计算新的电流值，并将所述第二电流值更新为所述新的电流值；
第二判断单元，用于判断在距对所述电池放电第一预设时长完成起是否达到第二预设时长；
若达到第二预设时长，则将第二判断单元与放电单元30连接，用于再次进入所述采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值。
在本实施例中，上述装置实施例中的各个单元的具体实现，请参照上述方法实施例中所述，在此不再进行赘述。
在一个实施例中，上述计算单元包括：
判断子单元，用于判断所述预设电压值是否大于所述实时电压值；
第一计算子单元，用于若所述预设电压值大于所述实时电压值，则按照第一预设公式减小所述第二电流值，以得到所述新的电流值，并用所述新的电流值作为更新的第二电流值；
第二计算子单元，用于若所述预设电压值小于所述实时电压值，则按照第二预设公式增大所述第二电流值，以得到所述新的电流值，并用所述新的电流值作为更新的第二电流值。
在本实施例中，上述装置实施例中的各个子单元的具体实现，请参照上述方法实施例中所述，在此不再进行赘述。
在一个实施例中，上述电池充电电流修正装置，还包括：
第三判断单元，用于在所述电池充满电后，判断是否接收到电池使用指令；
第四判断单元，用于若电池接收到电池使用指令，判断累积的所述第一预设时长和所述第二预设时长的总和是否超过预设时长阈值；
在本实施例中，第三判断单元与放电单元30和比较单元40连接。第四判断单元与第二判断单元和放电单元30连接，用于若累积的所述第一预设时长和所述第二预设时长的总和没有超过预设时长阈值时，则再次进入所述采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值的步骤。
在本实施例中，上述装置实施例中的各个单元的具体实现，请参照上述方法实施例中所述，在此不再进行赘述。
在一个实施例中，上述电池充电电流修正装置，还包括：
第五判断单元，用于判断所述第二电流值的更新次数是否大于预设次数。
本实施例中，若第二电流值的更新次数不大于预设次数，则将第五判断单元与放电单元30连接，以再次执行所述采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值的步骤。
在本实施例中，上述装置实施例中的各个单元的具体实现，请参照上述方法实施例中所述，在此不再进行赘述。
在一个实施例中，上述电池的处理器内预存多个充电倍率和与每个所述充电倍率对应的电流值的关联列表，所述电池充电电流修正装置，还包括：
列表更新单元，用于将所述第二电流值作为与所述预设恒流充电倍率对应的电流值，根据所述预设恒流充电倍率和所述第二电流值，计算所述关联列表内的每个所述充电倍率对应的修正电流值，分别将所述关联列表中的每个电流值更新为对应的所述修正电流值。
本实施例中，上述列表更新单元与修正单元50连接。上述装置实施例中的各个单元的具体实现，请参照上述方法实施例中所述，在此不再进行赘述。
在一个实施例中，上述获取单元10，还包括，
温度获取单元，用于获取所述充电过程中的第一环境温度；
温度判断单元，用于判断所述第一环境温度是否低于预设温度阈值；
监测单元，用于持续监测所述电池工作的第二环境温度；
电流更新单元，用于若所述第二环境温度高于所述预设温度阈值，将所述第二电流值更新为所述第一电流值。
本实施例中，温度获取单元与获取单元10和温度判断单元连接，若温度判断单元判定第一环境温度低于预设温度阈值，则监测单元与修正单元50连接，用于若第一环境温度低于预设温度阈值时，监测单元执行监测所述电池工作的第二环境温度的步骤。
上述装置实施例中的各个子单元的具体实现，请参照上述方法实施例中所述，在此不再进行赘述。
参照图3，本发明实施例中还提供一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构可以如图3所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、显示屏、输入装置、网络接口和数据库。其中，该计算机设计的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储本实施例中对应的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现上述方法。
本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备的限定。
本发明一实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法。可以理解的是，本实施例中的计算机可读存储介质可以是易失性可读存储介质，也可以为非易失性可读存储介质。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是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非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的和实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可以包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM通过多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双速据率SDRAM（SSRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink）DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM等。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其它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、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种电池充电电流修正方法，其特征在于，应用于用电设备，所述方法由用电设备的处理器执行，所述方法包括以下步骤：
获取所述电池充电过程中的恒流充电阶段的恒流充电时长和预设恒流充电倍率，所述恒流充电阶段采用第一电流值进行恒流充电；
判断所述恒流充电时长与所述预设恒流充电倍率对应的预设恒流充电时长的比值是否小于预设比值；
若是，则在所述电池充满电后，采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值；其中，所述第二电流值小于所述第一电流值，所述实时电压值为所述电池放电至所述第一预设时长时的电池电压值；
将所述实时电压值与预设电压值进行比较；
若所述预设电压值与所述实时电压值的差值的绝对值小于预设阈值，则将所述处理器内记录的恒流充电阶段的电流值从所述第一电流值修正为所述第二电流值。
2.根据权利要求1所述的电池充电电流修正方法，其特征在于，在所述将所述实时电压值与预设电压值进行比较的步骤后，还包括：
若所述预设电压值与所述实时电压值的差值的绝对值大于预设阈值，则按照预设公式计算新的电流值，并用所述新的电流值作为更新的第二电流值；
判断在距对所述电池放电第一预设时长完成起是否达到第二预设时长；
若是，则再次进入所述采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值的步骤。
3.根据权利要求2所述的电池充电电流修正方法，其特征在于，所述按照预设公式计算新的电流值，并用所述新的电流值作为更新的第二电流值的步骤包括：
判断所述预设电压值是否大于所述实时电压值；
若是，则按照第一预设公式减小所述第二电流值，以得到所述新的电流值，并用所述新的电流值作为更新的第二电流值；其中第一预设公式为，In+2=In+1-(In-In+1)，其中In+2为第n+2次修正将采用的所述新的电流值，In+1为第n+1次修正得到的恒流充电阶段的第二电流值，In为第n次修正得到的恒流充电阶段的第二电流值或电池在首次恒流充电阶段采用的电流值，n为大于等于0的自然数；
若否，则按照第二预设公式增大所述第二电流值，以得到所述新的电流值，并用所述新的电流值作为更新的第二电流值；其中第二预设公式为，In+2=In+1+(In-In+1)/3，其中In+2为第n+2次修正将采用的所述新的电流值，In+1为第n+1次修正得到的恒流充电阶段的第二电流值，In为第n次修正得到的恒流充电阶段的第二电流值或电池在首次恒流充电阶段采用的电流值，n为大于等于0的自然数。
4.根据权利要求2所述的电池充电电流修正方法，其特征在于，所述在所述电池充满电后，还包括：
判断是否接收到电池使用指令；
若是，则在所述再次进入所述采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值的步骤前，包括：
判断累积的所述第一预设时长和所述第二预设时长的总和是否超过预设时长阈值；
若否，则再次进入所述采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值的步骤。
5.根据权利要求2所述的电池充电电流修正方法，其特征在于，所述再次进入所述采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值的步骤前，包括：
判断所述第二电流值的更新次数是否大于预设次数；
若否，则再次进入所述采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值的步骤。
6.根据权利要求1所述的电池充电电流修正方法，其特征在于，所述电池的处理器内预存多个充电倍率和与每个所述充电倍率对应的电流值的关联列表，所述若所述预设电压值与所述实时电压值的差值的绝对值小于预设阈值，则将所述处理器内记录的恒流充电阶段的电流值从所述第一电流值修正为所述第二电流值的步骤后，还包括：
将所述第二电流值作为与所述预设恒流充电倍率对应的电流值，根据所述预设恒流充电倍率和所述第二电流值，计算所述关联列表内的每个所述充电倍率对应的修正电流值，分别将所述关联列表中的每个电流值更新为对应的所述修正电流值。
7.根据权利要求1所述的电池充电电流修正方法，其特征在于，所述获取所述电池充电过程中的恒流充电阶段的恒流充电时长和预设恒流充电倍率的步骤后，还包括，
获取所述充电过程中的第一环境温度；
判断所述第一环境温度是否低于预设温度阈值；
若是，则在将所述处理器内记录的恒流充电阶段的电流值从所述第一电流值修正为所述第二电流值的步骤后，还包括，
持续监测所述电池工作的第二环境温度；
若所述第二环境温度高于所述预设温度阈值，将所述第二电流值更新为所述第一电流值。
8.一种电池充电电流修正装置，其特征在于，设置于用电设备，所述装置包括：
获取单元，用于获取所述电池充电过程中的恒流充电阶段的恒流充电时长和预设恒流充电倍率，所述恒流充电阶段采用第一电流值进行恒流充电；
第一判断单元，用于判断所述恒流充电时长与所述预设恒流充电倍率对应的预设恒流充电时长的比值是否小于预设比值；
放电单元，用于若所述比值小于所述预设比值，则在所述电池充满电后，采用第二电流值对电池放电第一预设时长，并获取所述电池的实时电压值；其中，所述第二电流值小于所述第一电流值，所述实时电压值为所述电池放电至所述第一预设时长时的电池电压值；
比较单元，用于将所述实时电压值与预设电压值进行比较；
修正单元，用于若所述预设电压值与所述实时电压值的差值的绝对值小于预设阈值，则将处理器内记录的恒流充电阶段的电流值从所述第一电流值修正为所述第二电流值。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的电池充电电流修正方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，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权利要求1至7中任一项所述的电池充电电流修正方法的步骤。
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