[发明专利]快速充电装置和方法

说明书

一种方法包括：在第一充电步骤中设置第一终止电压、第一充电电流和第一终止电流，其中第一终止电流仅是第一充电电流的几分之一；通过充电器将电流从电源传递到电池，其中充电器以第一恒定电流模式工作，并且所述电流等于第一充电电流；监测所述电池两端的电压，并将充电器配置成在所述电池两端的电压等于第一终止电压时以第一恒定电压模式工作；以及监测第一恒定电压模式中的电流，并将充电器配置成在电流等于第一终止电流时，在第二充电步骤中工作。

相关申请的交叉引用

本申请涉及2016年3月31日申请的题为“Fast Charging Apparatus and Method(快速充电装置和方法)”的美国临时申请号62/316,221并主张该临时申请的优先权，该临时申请以引用的方式并入到本文。

技术领域

本发明涉及电池充电控制方案，并且在特定实施例中，涉及用于在电池充电器系统中实现快速充电的方法。

背景技术

随着技术进一步发展，诸如移动电话、平板PC、数码相机、MP3播放器和/或类似设备的各种电池供电的便携式设备变得普及。每个便携式设备可采用多个可充电电池单元。这些可充电电池单元可串联或并联连接以便形成用于储存电能的可充电电池组。

根据可充电电池中使用的电极材料和电解质的不同组合，可将可充电电池分成各种类别。最常见的可充电电池包括镍镉(NiCd)电池、镍-金属氢化物(NiMH)电池、锂离子电池、锂离子聚合物电池、锂空气电池、磷酸铁锂电池等。

采用电池充电器来将能量重新储存到电池中。对电池充电器进行控制以便将电压(例如，恒定电压充电模式)和电流(例如，恒定电流充电模式)提供给电池，从而将能量重新储存到电池中。取决于不同应用和设计需要，充电速度以及施加到电池的功率量可改变。

由于功率消耗变得越来越重要，所以需要减少对电池充电的时间长度。但是，快速充电可能会造成复杂的充电控制方案。实现快速充电的方案的复杂度已经成为显著的问题，由此对电池充电器系统的设计者提出挑战。

发明内容

在特定实施例中提供一种简单的控制方案可实现快速充电并改善电池充电器系统的性能。

根据一个实施例，一种方法包括：在第一充电步骤中设置第一终止电压、第一充电电流和第一终止电流；其中，第一终止电流仅是第一充电电流的几分之一；通过充电器将电流从电源传输到电池；其中，充电器以第一恒定电流模式工作，并且所述电流等于第一充电电流；监测所述电池两端的电压，并将充电器配置成在所述电池两端的电压等于第一终止电压时以第一恒定电压模式操作；以及监测第一恒定电压模式中的电流，并将充电器配置成在所述电流等于第一终止电流时，以第二充电步骤工作。

根据另一个实施例，一种方法包括：通过充电器对电池运用第一恒定电流模式；在第一恒定电流模式中，监测所述电池两端的电压，并将充电器配置成在所述电池两端的电压等于第一终止电压时，以第一恒定电压模式工作；在第一恒定电压模式，监测流过所述电池的电流，并将充电器配置成在流过所述电池的电流等于第一终止电流时，以第二恒定电流模式工作；其中，所述第一终止电流仅是在第一恒定电流模式中流过所述电池的电流的几分之一；

在第二恒定电流模式，监测电池两端的电压，并将充电器配置成在所述电池两端的电压等于第二终止电压时，以第二恒定电压模式工作；以及在第二恒定电压模式，监测流过所述电池的电流，并将充电器配置成在流过电池的电流等于第二终止电流时，以第三恒定电流模式工作；其中，所述第二终止电流仅是在第二恒定电流模式中流过电池的电流的几分之一。

根据又一个实施例，一种装置包括：充电器，被配置成对电池施加充电电流；以及控制器，被配置成监测所述电池两端的电压和流过电池的电流；其中，基于所述电池两端的电压和流过电池的电流，控制器配置充电器在多个恒定电流模式和多个恒定电压模式下工作；