[发明专利]压差控制的电池充电方法和装置

说明书

本发明涉及一种电池充电的方法和装置，特别涉及一种压差控制的电池充电方法和装置。

现有的电池充电方法主要有定电压法、定电流法和快速充电法。以上这些方法在例如《电池手册》（日·吉泽四郎著）和《蓄电池快速充电技术》（85年人民邮电出版社出版）中已有介绍。定电压法是充电电池所达到的最大电压受到限制的充电方法，当电池端电压上升到设定的最大值时，就认为电池已充足电。定电流法是用定电流对电池进行充电的方法，该方法通常给出充电持续时间，从而控制其充电过程。快速充电法是用大电流脉冲对电池进行充电的方法，该方法在脉冲间隙有放电去极化过程，通过对电池的最大限定电压（或充电量、电池温升值、出气率等）的测量，将充电量和放电量进行比较，从而控制电池的充电过程。以上充电方法由于每一个电池都取同一控制参数，不符合每一个电池的实际情况，因而势必有一些电池没充足电，而另外一些电池又过充电，后者既费时又影响电池的寿命，总之，上述现有技术由于缺少一种准确反映充电情况的控制参数，因而无法使电池正好充足电。

本发明的目的是提供一种精确控制充电过程使电池能充足电又不过充的高效、经济的充电方法和装置。

在电池充电过程中，开始电池的端电压会逐渐升高，当电池接近于充足电或者由于充电电流过大电池不能再接受时，电池的端电压将进入一个起伏变化阶段，端电压从最大值降落的出现实际是电池已充足电的标志，根据该降落的差值（压差）的大小控制电池的充电进程，能使电池既充足电而又不过充电。

本发明是通过下述方法和装置实现的。

一种利用压差控制充电电源对电池进行充电的方法，它包括下列步骤：

1）设定需要的压差值△V;

2）确定充电过程中电池端电压V_i达到过的最大值V_m并加以储存;

3）判断V_m-V_i是否大于或等于△V;以及

4）当V_m-V_i≥△V时，停止对电池充电。

实现上述方法的装置包括对电池充电的电源以及：

1）设定需要的压差值△V的单元;

2）确定充电过程中电池端电压V_i的最大值V_m并加以储存的单元;

3）判断V_m-V_i是否大于或等于△V的单元;

4）当V_m-V_i≥△V时，停止对电池充电的控制单元。

本发明所述的方法和装置，由于提供了一个反映电池充电情况的准确参数一电池的端电压在最大值处降落差值，因而使得电池既充足而又不过充，极大地保护了电池，延长了电池的使用寿命且节约了充电时间。上述方法适用于电池的初充电、放完电后再充电以及中间补充电，给使用者带来了极大的方便。

图1是本发明的原理方框图。

图2是本发明的第一实施例的原理电路图。

图3是本发明的第一实施例中产生脉冲W₀、W₁、W₂、W₃以及W₄的装置图。

图4是脉冲W₀、W₁、W₂、W₃以及W₄的波形图。

图5是本发明的第二实施例的充电电源部分电路图。

图6是本发明的第二实施例的控制部分的原理电路图。

图7（a）是第二实施例的微型计算机在一组电池充电时的控制程序方框图。

图7（b）是第二实施例的微型计算机在六组电池充电时的控制程序方框图。

图8是本发明的第三实施例的原理电路图。

下面结合附图对本发明的三个实施例作详细说明。

图1是本发明的原理方框图。如图所示，控制单元控制充电电源对电池的充电。充电时的端电压V_i输入到判断单元和确定单元中，确定单元用来确定电池充电过程中的端电压V_i达到的最大值V_m并加以储存，上述最大值也输入到判断单元中，设定单元设定所需的压差值△V并将它输入到判断单元中，判断单元对V_m-V_i和△V的大小进行判别，当V_m-V_i≥△V时，则发出控制信号给控制单元，停止对电池充电。