充电方法、充电装置和电子装置与流程

本发明涉及电池充电技术，尤其涉及一种电池的充电方法、充电装置和电子装置。

背景技术：

在相关技术中，一般使用单一充电方式比如恒流充给电池进行充电，这样的方式会使充电较慢且由于电池的充满判断机制的原因，电池可能无法真正充满，导致电池的使用时长较短从而影响用户的使用体验。

技术实现要素：

本发明实施方式提供一种充电方法、充电装置和电子装置。

本发明实施方式的充电方法包括以下步骤：

检测所述电池的电压；

当所述电池的电压为过放电压时，对所述电池进行浮充；

当所述电池的电压为正常使用电压时，对所述电池进行恒流充；

判断在所述恒流充过程中所述电池是否产生压降；

若在所述恒流充过程中所述电池产生压降，停止对所述电池充电；

若在所述恒流充过程中所述电池未产生压降且所述电池的电压达到电压阈值，保持所述电池的电压不变一段设定时长后，判断所述电池是否产生压降；

若所述电池的电压未产生压降，对所述电池进行恒压充；

若所述电池的电压产生压降，停止对所述电池充电。

本发明实施方式的电池的充电方法中，根据电池的电压选择对电池充电的不同充电方式，保证了电池达到真正的满电状态，进而保证了电池的用电时长，且利用恒压充对电池进行充电，保证了电池的电压为一定值，电池充电过程中不会产生发热现象。

在某些实施方式中，所述充电方法还包括以下步骤：

在所述电池进行恒压充时计时得到第一时长，和在所述电池进行充电时计时得到第二时长；

当所述第一时长达到第一设定阈值，或所述第二时长达到第二设定阈值时，停止对所述电池充电。

在某些实施方式中，所述对所述电池进行恒流充的步骤包括：

采用脉冲宽度调制电流的充电方式或普通电流的充电方式对所述电池进行恒流充。

在某些实施方式中，所述判断在所述恒流充过程中所述电池是否产生压降的步骤，包括：

当采用脉冲宽度调制电流的充电方式对所述电池进行充电时，在所述脉冲宽度调制电流的充电方式的低电平时检测所述电池的电压并将所述电压和所述电压阈值进行比较，判断所述电池是否产生压降；

当采用普通电流的充电方式对所述电池进行充电时，采用滑动累加法检测所述电池的电压并对所述电压的和进行比较，判断所述电池是否产生压降。

在某些实施方式中，所述浮充和所述恒压充均采用脉冲宽度调制电流的充电方式，其中，所述恒流充所采用的充电电流的第一电流值大于所述浮充和所述恒压充所采用的充电电流的第二电流值。

在某些实施方式中，所述第一电流值为电路中允许通过的最大电流值，所述第二电流值为所述最大电流值的五分之一到三分之一。

在某些实施方式中，所述设定时长为30-40分钟。

本发明实施方式的充电装置用于给电池进行充电，所述充电装置包括：

检测模块，所述检测模块用于检测所述电池的电压；

控制模块，当所述检测模块检测到所述电池的电压为过放电压时，所述控制模块用于对所述电池进行浮充；

当所述检测模块检测到所述电池的电压为正常使用电压时，所述控制模块用于对所述电池进行恒流充；

所述控制模块用于判断在所述恒流充过程中所述电池是否产生压降；

若在所述恒流充过程中所述电池产生压降，所述控制模块用于停止对所述电池充电；

若在所述恒流充过程中所述电池未产生压降且当所述电池的电压达到电压阈值时，所述控制模块用于保持所述电池的电压不变一段设定时长后，判断所述电池是否产生压降；

若所述电池的电压未产生压降，所述控制模块用于对所述电池进行恒压充；

若所述电池的电压产生压降，所述控制模块用于停止对所述电池充电。

本发明实施方式的充电装置中，控制模块根据电池的电压选择对电池充电的不同充电方式，保证了电池达到真正的满电状态，进而保证了电池的用电时长，且利用恒压充对电池进行充电，保证了电池的电压为一定值，电池充电过程中不会产生发热现象。

在某些实施方式中，在所述恒流充过程中，所述控制模块用于采用脉冲宽度调制电流的充电方式或普通电流的充电方式对所述电池进行恒流充。

在某些实施方式中，在所述恒流充过程中，当所述控制模块用于采用所述脉冲宽度调制电流的充电方式对所述电池进行充电时，所述检测模块用于在所述脉冲宽度调制电流的充电方式的低电平时检测所述电池的电压，所述控制模块用于将所述电压和所述电压阈值进行比较，判断所述电池是否产生压降；

当所述控制模块用于采用所述普通电流的充电方式对所述电池进行充电时，所述检测模块用于采用滑动累加法检测所述电池的电压，所述控制模块用于对所述电压的和进行比较，判断所述电池是否产生压降。

在某些实施方式中，所述浮充和所述恒压充均采用脉冲宽度调制电流的充电方式，其中，所述恒流充所采用的充电电流的第一电流值大于所述浮充和所述恒压充所采用的充电电流的第二电流值。

在某些实施方式中，所述控制模块包括计时单元，所述计时单元用于在所述电池进行恒压充时计时得到第一时长，和在所述电池充电时计时得到第二时长；

所述控制模块用于，当所述第一时长达到第一设定阈值，或所述第二时长达到第二设定阈值时，停止对所述电池充电。

本发明实施方式的电子装置包括如上任一实施方式所述的充电装置。

本发明实施方式的电子装置中，根据电池的电压选择对电池充电的不同充电方式，保证了电池达到真正的满电状态，进而保证了电池的用电时长，且利用恒压充对电池进行充电，保证了电池的电压为一定值，使得电子装置的电池在充电过程中不会产生发热现象。

本发明实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的充电方法的流程示意图。

图2是本发明实施方式的充电方法中的充电方式-电压示意图。

图3是本发明实施方式的充电方法的另一充电方式-电压示意图。

图4是本发明实施方式的电子装置的模块示意图。

主要元件符号说明：

压降ΔV、设定时长T、第一时长T1、第二时长T2、充电装置10、检测模块12、控制模块14、计时单元142、电池20、电子装置200。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1-图3，本发明实施方式提供的一种充电方法，包括以下步骤：

S1：检测电池20的电压。

S2：当电池20的电压为过放电压时，对电池20进行浮充。

S3：当电池20的电压为正常使用电压时，对电池20进行恒流充。

S4：判断在恒流充过程中电池20是否产生压降ΔV。

若在恒流充过程中电池20产生压降ΔV，S5：停止对电池20充电。

若在恒流充过程中电池20未产生压降ΔV且电池20的电压达到电压阈值时，S6：保持电池20的电压不变一段设定时长T后，判断电池20是否产生压降ΔV。

若电池20的电压未产生压降ΔV，S7：对电池20进行恒压充。

若电池20的电压产生压降ΔV，S5：停止对电池20充电。

本发明实施方式的电池20的充电方法中，根据电池20的电压选择对电池20充电的不同充电方式，保证了电池20达到真正的满电状态，进而保证了电池20的用电时长，且利用恒压充对电池20进行充电，保证了电池20的电压为一定值，电池20充电过程中不会产生发热现象。

具体地，请结合图2和图3，电池20正常使用时的最低电压为a，电池20正常使用时的最高电压为b，电池20的充电截止电压为c(图未示)。过放电压指的是[0,a)区间的电压；正常使用电压指的是[a,b]区间的电压。c大于b。

在一个实施方式中，电池20采用镍氢电池，可用于手提式吸尘器等电子装置。在一个例子中，镍氢电池正常使用时的最低电压a＝1V，最高电压b＝1.25V，充电截止电压c＝1.5V。当镍氢电池的电压位于[0,1V)区间时，镍氢电池处于过放状态。当镍氢电池处于[1V,1.25V]区间时，镍氢电池处于正常使用状态。

在本发明实施方式中，浮充指的是利用小电流给电池20充电的充电方式。浮充能对处于过放状态的电池20进行有效地补电，且能避免触发电池20的保护电路而导致充电变慢的情况。

恒流充指的是给电池20充电的电流维持在恒定值的充电方式，恒流充能快速提高电池20的电压，缩短电池20的充电时间。

恒压充指的是电池20两极之间的电压维持在恒定值的充电方式，能避免电池20发热，保证了电池20的充电安全。

具体地，不同的充电方式可以达成不同的目标(参表1)，使电池20的充电过程得到优化。

表1

表1中所指的大电流为电路中允许通过的最大电流，小电流为大电流的五分之一到三分之一，具体数值可根据实际需要设置。在其它实施方式中，表1中的电流也可采用其它数值。

在某些实施方式中，请参图1，充电方法还包括以下步骤：

在电池20进行恒压充时计时得到第一时长T1，和在电池20进行充电时计时得到第二时长T2。当第一时长T1达到第一设定阈值，或第二时长T2达到第二设定阈值时，停止对电池20进行充电。

如此，能避免充电时间过长对电池20造成伤害，同时也避免了充电时间过长可能引发的危险，保证了充电安全。

具体地，不同充电方式的停止条件不一样(参表2)。

表2

具体地，在本发明的一个例子中，第一设定阈值为1.5-2.5小时。第二设定阈值随电池20的不同型号、不同容量和充电电流的大小等因素而具体设置，当然，在本发明的另外实施方式中，第一设定阈值和第二设定阈值可作另外的选择。

在某些实施方式中，对电池20进行恒流充的步骤包括：

采用脉冲宽度调制(以下简称PWM)电流的充电方式或普通电流的充电方式对电池20进行恒流充。

如此，PWM电流的充电方式易于实现对充电电路的精确控制。普通电流的充电方式结构简单，易于操作。

在某些实施方式中，判断在恒流充过程中电池20是否产生压降ΔV的步骤，包括：

当采用PWM电流的充电方式对电池20进行充电时，在脉冲宽度调制电流的充电方式的低电平时检测电池20的电压并将电池20的电压和电压阈值进行比较，判断电池20是否产生压降；当采用普通电流的充电方式对电池20进行充电时，采用滑动累加法检测电池20的电压并对通过滑动累加法检测到的电池20的电压的和进行比较，判断电池20是否产生压降ΔV。

如此，由于使用PWM电流的充电方式给电池20充电时，电池20的电压呈现逐步上升和下降的循环，所以在PWM控制信号的低电平时检测电池20电压，能够更加准确地获取电池20的电压，不会出现适配器接入时电池20的电压虚高从而影响判断的情况。

具体地，PWM信号能通过控制实现高电平和低电平。

具体地，检测电池20电压时，在PWM控制信号的低电平时，停止对电池20充电再检测电池20的电压。

进一步地，上述停止对电池20充电后再检测电池20的电压的方法可以通过电压采样电路实现。

如此，操作简单，控制准确。

采用普通电流的充电方式对电池20进行充电时，采用滑动累加法来检测电池20是否产生压降ΔV，可提高了检测的准确度，能进一步使电池20真正充满，延长了电池20的续航时间。

进一步地，滑动累加法可不断对电池20的电压进行比较，将电压最高点保存，并判定是否出现电池20的电压下降的情形。在一个例子中，滑动累加法的具体操作流程如下：由计时器取连续10个以10ms为间隔的电池20的电压值形成一个数值，并不断更新累加数组中的值，每次更新一个，然后将数组求和，并将求得的和进行比较，当后一个和比前一个和小时，即判断出现压降ΔV的情况。

比如，取充电时间10ms时的电压数值记为x1，取充电时间20ms时的电压数值记为x2，取充电时间30ms时的电压数值记为x3……以此类推，取充电时间100ms时的电压数值记为x10；将x1到x10的所有电压数值相加，得到一个数组总和记为y1；再取充电时间110ms时的电压数值x11；将x2到x11的所有电压数值相加，得到另一个数组总和记为y2，比较y1和y2的大小，若y2小于y1，则判断出现压降ΔV，反之则继续进行滑动累加。以此类推。

如此，滑动累加法不仅能获取到当前电压的变化趋势，还降低了抖动值对于数据采集的准确度的影响。

在某些实施方式中，浮充和恒压充均采用PWM电流的充电方式，其中，恒流充所采用的充电电流的第一电流值大于浮充和恒压充所采用的充电电流的第二电流值。

在一个例子中，此处的第一电流值为上表1中所提到的大电流，此处的第二电流值为上表1所提到的小电流，具体大小的程度在上文已作详细说明，在此不再赘述。

在某些实施方式中，第一电流值为电路中允许通过的最大电流值，第二电流值为最大电流值的五分之一到三分之一。

如此，使用浮充和恒压充能有效补充电池20内的电压。浮充的第二电流值能使电池20的电压尽快恢复到正常使用电压水平而不至于触发充电电路中的自我保护元件，频频断开电路。恒压充的第二电流值能继续给电池20补电，使电池20内的电压达到真正的饱和状态。

当然，第一电流值和第二电流值的大小不严格限制于上文所讲的大小，而是可以根据充电电路的情况、电池20的型号做出合理的调整，以便提高电池20的充电速度，同时保证充电安全。同时，浮充的第二电流值和恒压充的第二电流值也可以相等或不相等。

在某些实施方式中，设定时长T为30-40分钟。

如此，选择30-40分钟的时间能适用于大部分类型的电池20，并可更加准确地选择不同的充电方式，避免电池20充电时电压可能在短时间内保持不变，从而导致错误的充电判断。

请参考图4，本发明实施方式中的充电装置10用于给电池20进行充电，充电装置10包括检测模块12和控制模块14。检测模块12用于检测电池20的电压。

当检测模块12检测到电池20的电压为过放电压时，控制模块14用于对电池20进行浮充。

当检测模块12检测电池20的电压为正常使用电压时，控制模块14用于对电池20进行恒流充。

控制模块14用于判断在恒流充过程中电池20是否产生压降ΔV。

若在恒流充过程中电池20产生压降ΔV，控制模块14用于停止对电池20充电。

若在恒流充过程中电池20未产生压降ΔV且当电池20的电压达到电压阈值时，控制模块14用于保持电池20的电压不变一段设定时长T后，判断电池20是否产生压降ΔV。

若电池20的电压未产生压降ΔV，控制模块14用于对电池20进行恒压充。若电池20的电压产生压降ΔV，控制模块14用于停止对电池20充电。

本发明实施方式的充电装置10中，控制模块14根据电池20的电压选择对电池20充电的不同充电方式，保证了电池20达到真正的满电状态，进而保证了电池20的用电时长，且控制模块14利用恒压充对电池20进行充电，保证了电池20的电压为一定值，电池20充电过程中不会产生发热现象。

需要指出的是，上述对电池20的充电方法的实施方式和有益效果的解释说明，也适用于本实施方式的充电装置10，为避免冗余，在此不再详细展开。

在某些实施方式中，在恒流充过程中，控制模块14用于采用PWM电流的充电方式或普通电流的充电方式对电池20进行恒流充。

在某些实施方式中，在恒流充过程中，当控制模块14用于采用PWM电流的充电方式对电池20进行充电时，检测模块12用于在脉冲宽度调制电流的充电方式的低电平时检测电池20的电压，控制模块14用于将电池20的电压和电压阈值进行比较，判断电池20是否产生压降；

当控制模块14用于采用普通电流的充电方式对电池20进行充电时，检测模块12用于采用滑动累加法检测电池20的电压，控制模块14用于对电压的和进行比较，判断电池20是否产生压降。

具体地，滑动累加法在上文已有陈述，在此不再赘述。

在某些实施方式中，浮充和恒压充均采用PWM电流的充电方式，其中，恒流充所采用的充电电流的第一电流值大于浮充和恒压充所采用的充电电流的第二电流值。

在某些实施方式中，控制模块14包括计时单元142，计时单元142用于在电池20进行恒压充时计时得到第一时长T1，和在电池20充电时计时得到第二时长T2；

控制模块14用于当第一时长T1达到第一设定阈值，或第二时长T2达到第二设定阈值时，停止对电池20充电。

请参图4，本发明实施方式的电子装置200包括如上实施方式的充电装置10和电池20。

本发明实施方式的电子装置200中，根据电池20的电压选择对电池20充电的不同充电方式，保证了电池20达到真正的满电状态，进而保证了电池20的用电时长，且利用恒压充对电池20进行充电，保证了电池20的电压为一定值，使得电子装置的电池20在充电过程中不会产生发热现象。

具体地，电子装置200可为使用充电电池的电子装置200，例如手提式吸尘器等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。