一种锂离子电池包的充电方法、装置及终端设备与流程

文档序号:17917618发布日期:2019-06-14 23:53
一种锂离子电池包的充电方法、装置及终端设备与流程

本发明属于锂离子电池技术领域,尤其涉及一种锂离子电池包的充电方法、装置及终端设备。



背景技术:

目前,锂离子电池包充电多采用恒流恒压的充电方法,在恒流阶段以一定电流恒定的对电池包进行充电,当电池包电压达到一定阈值后转为恒压充电,当电池充电电流达到一定条件后结束充电,此时的电压为一固定值。

然而,锂离子电池包可能会出现老化或者不均衡等问题,通过上述方法对锂电池电池包进行充电时,会在锂离子电池包中某些单体电池电压还未达到恒压阈值时,即通过恒压对锂离子电池包进行充电,从而使老化或不均衡的电池电压突然升高、充电电流突然增大,严重影响到锂离子电池包的使用寿命。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明实施例提供了一种锂离子电池包的充电方法、装置及终端设备,以解决现有技术中在锂离子电池包中某些单体电池电压还未达到恒压阈值时,即通过恒压对锂离子电池包进行充电,从而使老化或不均衡的电池电压突然升高、充电电流突然增大,严重影响到锂离子电池包的使用寿命的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种锂离子电池包的充电方法,包括:

获取锂离子电池包中各个单体电池的电压,并比较所述各个单体电池的电压大小;其中,所述锂离子电池包包括两个及两个以上首尾依次串联的单体电池;

当电压值最小的单体电池的电压小于第一预设电压时,通过第一预设恒流对所述锂离子电池包进行充电,直至所述电压值最小的单体电池的电压大于所述第一预设电压;

当所述电压值最小的单体电池的电压大于所述第一预设电压时,通过第二预设恒流对所述锂离子电池包进行充电,直至所述电压值最小的单体电池的电压大于第二预设电压;

当所述电压值最小的单体电池的电压大于第二预设电压时,通过第三预设恒流对所述锂离子电池包进行充电,直至所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压;

当所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压时,获取所述锂离子电池包中各个单体电池的当前电压,并获取所有单体电池的当前电压之和作为恒压充电电压;

通过所述恒压充电电压对所述锂离子电池包进行充电,直至所述锂离子电池包的充电电流减小至预设阈值时,停止对所述锂离子电池包进行充电。

可选的,所述预设阈值为所述锂离子电池包的电容量的预设倍数。

可选的,所述预设倍数为0.02。

可选的,获取所有单体电池的当前电压之和作为恒压充电电压之后,还包括:

通过所述恒压充电电压对所述锂离子电池包进行充电,直至所述锂离子电池包的电压达到截止电压,停止对所述锂离子电池包进行充电。

可选的,所述第一预设电压小于所述第二预设电压;

所述第二预设电压小于所述锂离子电池包中任一单体电池的截止电压。

可选的,所述第一预设恒流小于所述第二预设恒流;

所述第二预设恒流电小于所述第三预设恒流。

本发明实施例的第二方面提供了一种锂离子电池包的充电装置,包括:

比较模块,用于获取锂离子电池包中各个单体电池的电压,并比较所述各个单体电池的电压大小;其中,所述锂离子电池包包括两个及两个以上首尾依次串联的单体电池;

第一充电模块,用于当电压值最小的单体电池的电压小于第一预设电压时,通过第一预设恒流对所述锂离子电池包进行充电,直至所述电压值最小的单体电池的电压大于所述第一预设电压;

第二充电模块,用于当所述电压值最小的单体电池的电压大于所述第一预设电压时,通过第二预设恒流对所述锂离子电池包进行充电,直至所述电压值最小的单体电池的电压大于第二预设电压;

第三充电模块,用于当所述电压值最小的单体电池的电压大于第二预设电压时,通过第三预设恒流对所述锂离子电池包进行充电,直至所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压;

计算模块,用于当所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压时,获取所述锂离子电池包中各个单体电池的当前电压,并获取所有单体电池的当前电压之和作为恒压充电电压;

控制模块,用于通过所述恒压充电电压对所述锂离子电池包进行充电,直至所述锂离子电池包的充电电流减小至预设阈值时,停止对所述锂离子电池包进行充电。

本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备,包括:存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述方法的步骤。

本发明实施例在充电的过程中,判定锂离子电池包达到恒压条件的时候,通过采集所有单体电池的电压,并计算电压和作为恒压充电的电压,对锂离子电池包进行充电,即能够自动调节恒压电压,使得恒压充电的电压根据锂离子电池包的情况而变化,减小了对电压较低的单体电池带来的电流冲击,延长了锂离子电池包的寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的锂离子电池包的充电方法的流程示意图;

图2是本发明实施例二提供的锂离子电池包的充电装置的结构示意图;

图3是本发明实施例三提供的终端设备的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外,术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象,而非用于描述特定顺序。

为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

如图1所示,本实施例提供一种锂离子电池包的充电方法,该方法可以应用于如锂离子电池包智能充电装置、锂离子电池包充电器等终端设备。本实施例所提供的锂离子电池包的充电方法,包括:

S101、获取锂离子电池包中各个单体电池的电压,并比较所述各个单体电池的电压大小;其中,所述锂离子电池包包括两个及两个以上首尾依次串联的单体电池。

在具体应用中,获取锂离子电池包中各个单体电池的电压,并比较锂离子电池包中各个单体电池的电压大小;其中,锂离子电池包包括两个及两个以上首尾依次串联的单体电池。

S102、当电压值最小的单体电池的电压小于第一预设电压时,通过第一预设恒流对所述锂离子电池包进行充电,直至所述电压值最小的单体电池的电压大于所述第一预设电压。

在具体应用中,当锂离子电池包中实际电压值最小的单体电池的实际电压小于第一预设电压时,通过第一预设恒流对锂离子电池包进行充电,直至实际电压值最小的单体电池的实际电压大于第一预设电压,其中,第一预设恒流可根据实际情况进行具体设定,例如,第一预设恒流为0.5A。第一预设电压可根据实际情况进行具体设定,例如,第一预设电压为3.2V。

S103、当所述电压值最小的单体电池的电压大于所述第一预设电压时,通过第二预设恒流对所述锂离子电池包进行充电,直至所述电压值最小的单体电池的电压大于第二预设电压。

在具体应用中,当实际电压值最小的单体电池的实际电压大于第一预设电压时,通过第二预设恒流对锂离子电池包进行充电,直至实际电压值最小的单体电池的实际电压大于第二预设电压,其中,第二预设恒流可根据实际情况进行具体设定;在一个实施例中,可设定第二预设恒流大于第一预设恒流,例如,第一预设恒流为0.5A,第二预设恒流为1A;第二预设电压可根据实际情况进行具体设定;在一个实施例中,可设定第二预设电压大于第一预设电压,例如,第一预设电压为3.2V,第二预设电压为4V。

S104、当所述电压值最小的单体电池的电压大于第二预设电压时,通过第三预设恒流对所述锂离子电池包进行充电,直至所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压。

在具体应用中,当实际电压值最小的单体电池的实际电压大于第二预设电压时,通过第三预设恒流对锂离子电池包进行充电,直至锂电子电池包中的任意一个单体电池的实际电压达到其对应的截止电压。其中,第三预设恒流可根据实际情况进行具体设定,在一个实施例中,可设定第三预设恒流大于第二预设恒流电流,例如,第二预设恒流为1A,第三预设恒流为2A。

S105、当所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压时,获取所述锂离子电池包中各个单体电池的当前电压,并获取所有单体电池的当前电压之和作为恒压充电电压。

在具体应用中,当锂离子电池包中任一单体电池的电压达到其对应的截止电压时,获取锂离子电池包中各个单体电池的当前时刻的电压,并计算所有单体电池的当前时刻的电压之和,作为恒压充电电压。

S106、通过所述恒压充电电压对所述锂离子电池包进行充电,直至所述锂离子电池包的充电电流减小至预设阈值时,停止对所述锂离子电池包进行充电。

在具体应用中,通过恒压充电电压(即所有单体电池的当前电压之和)对锂离子电池包进行充电,直至锂离子电池包的充电电流减小至预设阈值时,停止对锂离子电池包进行充电。其中,预设阈值可根据实际情况进行具体设定,例如,可设定预设阈值为锂离子电池包的电容量的0.02倍。

在一个实施例中,所述预设阈值为所述锂离子电池包的电容量的预设倍数。

在一个实施例中,所述预设倍数为0.02。

在具体应用中,预设阈值为锂离子电池包的电容量的预设倍数,例如。预设倍数为0.02。

在一个实施例中,步骤S105之后,还包括:

通过所述恒压充电电压对所述锂离子电池包进行充电,直至所述锂离子电池包的电压达到截止电压,停止对所述锂离子电池包进行充电。

在具体应用中,通过恒压充电电压对锂离子电池包进行充电,直至锂离子电池包的电压达到截止电压(即厂家规定的锂离子电池包的恒压充电截止电压),停止对锂离子电池包进行充电。需要说明的是,本操作与步骤S106为并行操作。即步骤S105之后,可通过随机选择或获取用户的选择等多种方式,选择本操作或步骤S106二者中的任意一种操作。

在一个实施例中,所述第一预设电压小于所述第二预设电压;

所述第二预设电压小于所述锂离子电池包中任一单体电池的截止电压。

在具体应用中,第一预设电压小于第二预设电压,第二预设电压小于锂离子电池包中任一单体电池的截止电压,例如,锂离子电池包中单体电池的截止电压的最小值为4.2V,第一预设电压为3.2V,第二预设电压为4V。

在一个实施例中,所述第一预设恒流小于所述第二预设恒流;

所述第二预设恒流电小于所述第三预设恒流。

在具体应用中,第一预设恒流小于第二预设恒流,第二预设恒流电小于所述第三预设恒流;例如,第一预设恒流为0.5A,第二预设恒流为1A,第三预设恒流为2A。

本实施例通过在充电的过程中,判定锂离子电池包达到恒压条件的时候,通过采集所有单体电池的电压,并计算电压和作为恒压充电的电压,对锂离子电池包进行充电,即能够自动调节恒压电压,使得恒压充电的电压根据锂离子电池包的情况而变化,减小了对电压较低的单体电池带来的电流冲击,延长了锂离子电池包的寿命。

应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

实施例二

如图2所示,本实施例提供一种锂离子电池包的充电装置100,用于执行实施例一中的方法步骤。本实施例提供的锂离子电池包的充电装置100,包括:

比较模块101,用于获取锂离子电池包中各个单体电池的电压,并比较所述各个单体电池的电压大小;其中,所述锂离子电池包包括两个及两个以上首尾依次串联的单体电池;

第一充电模块102,用于当电压值最小的单体电池的电压小于第一预设电压时,通过第一预设恒流对所述锂离子电池包进行充电,直至所述电压值最小的单体电池的电压大于所述第一预设电压;

第二充电模块103,用于当所述电压值最小的单体电池的电压大于所述第一预设电压时,通过第二预设恒流对所述锂离子电池包进行充电,直至所述电压值最小的单体电池的电压大于第二预设电压;

第三充电模块104,用于当所述电压值最小的单体电池的电压大于第二预设电压时,通过第三预设恒流对所述锂离子电池包进行充电,直至所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压;

计算模块105,用于当所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压时,获取所述锂离子电池包中各个单体电池的当前电压,并获取所有单体电池的当前电压之和作为恒压充电电压;

控制模块106,用于通过所述恒压充电电压对所述锂离子电池包进行充电,直至所述锂离子电池包的充电电流减小至预设阈值时,停止对所述锂离子电池包进行充电。

在一个实施例中,所述预设阈值为所述锂离子电池包的电容量的预设倍数。

在一个实施例中,所述预设倍数为0.02。

在一个实施例中,所述装置100,还包括:

通过所述恒压充电电压对所述锂离子电池包进行充电,直至所述锂离子电池包的电压达到截止电压,停止对所述锂离子电池包进行充电。

在一个实施例中,所述第一预设电压小于所述第二预设电压;

所述第二预设电压小于所述锂离子电池包中任一单体电池的截止电压。

在一个实施例中,所述第一预设恒流小于所述第二预设恒流;

所述第二预设恒流电小于所述第三预设恒流。

本实施例通过在充电的过程中,判定锂离子电池包达到恒压条件的时候,通过采集所有单体电池的电压,并计算电压和作为恒压充电的电压,对锂离子电池包进行充电,即能够自动调节恒压电压,使得恒压充电的电压根据锂离子电池包的情况而变化,减小了对电压较低的单体电池带来的电流冲击,延长了锂离子电池包的寿命。

实施例三

图3是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图3所示,该实施例的终端设备3包括:处理器30、存储器31以及存储在所述存储器31中并可在所述处理器30上运行的计算机程序32,例如锂离子电池包的充电程序。所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述各个锂离子电池包的充电方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤S101至S106。或者,所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能,例如图2 所示模块101至106的功能。

示例性的,所述计算机程序32可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器31中,并由所述处理器30执行,以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序32在所述终端设备3中的执行过程。例如,所述计算机程序32可以被分割成比较模块、第一充电模块、第二充电模块、第三充电模块、计算模块和控制模块,各模块具体功能如下:

比较模块,用于获取锂离子电池包中各个单体电池的电压,并比较所述各个单体电池的电压大小;其中,所述锂离子电池包包括两个及两个以上首尾依次串联的单体电池;

第一充电模块,用于当电压值最小的单体电池的电压小于第一预设电压时,通过第一预设恒流对所述锂离子电池包进行充电,直至所述电压值最小的单体电池的电压大于所述第一预设电压;

第二充电模块,用于当所述电压值最小的单体电池的电压大于所述第一预设电压时,通过第二预设恒流对所述锂离子电池包进行充电,直至所述电压值最小的单体电池的电压大于第二预设电压;

第三充电模块,用于当所述电压值最小的单体电池的电压大于第二预设电压时,通过第三预设恒流对所述锂离子电池包进行充电,直至所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压;

计算模块,用于当所述锂离子电池包中任一单体电池的电压达到对应的截止电压时,获取所述锂离子电池包中各个单体电池的当前电压,并获取所有单体电池的当前电压之和作为恒压充电电压;

控制模块,用于通过所述恒压充电电压对所述锂离子电池包进行充电,直至所述锂离子电池包的充电电流减小至预设阈值时,停止对所述锂离子电池包进行充电。

所述终端设备3可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括,但不仅限于,处理器30、存储器31。本领域技术人员可以理解,图3仅仅是终端设备3的示例,并不构成对终端设备3的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器30可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器31可以是所述终端设备3的内部存储单元,例如终端设备3 的硬盘或内存。所述存储器31也可以是所述终端设备3的外部存储设备,例如所述终端设备3上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字卡(Secure Digital,SD),闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器31还可以既包括所述终端设备3的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器31用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器31还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也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计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。

再多了解一些
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