专利名称：提高充电电池循环使用寿命的充电方法
技术领域：
本发明涉及一种可充电电池的充电方法，尤其是一种采用复合正负脉冲电流充电、对频繁深度放电使用目的的可充电电池、延长可充电电池循环使用寿命的充电方法。
可充电电池作为一种可移动能源近年来在移动通讯方面发展迅速。而电动车、电动助力车的发展将提供一个更为广阔电池市场，同时也对可充电电池提出了更高的要求。目前用于电动车、电动助力车电池所需解决的主要问题是提高电池的能量密度和循环使用寿命。目前可实际使用于电动车和助动车的电池主要是铅酸电池和镍氢电池。其他电池如锂电池、镍-锌电池、锌-空气电池以及流动式氧化-还原类电池尚处于试用阶段。从电池性能，价格等因素考虑，阀控式密闭铅酸电池仍是目前电动车，助动车市场的主要产品。由于理论容量的限制，铅酸电池体系的实际重量能量密度能接近达到50瓦时/公斤，体积能量密度能达到100瓦时/升即可以进入实际应用。虽然目前可用于这一目的已商品化的阀控式密闭铅酸电池的能量密度大致上能满足这一要求，然而这类电池的循环使用寿命，由在100％放电深度条件下仅为250次左右。虽然镍-氢电池具有较高的能量密度，但是目前已商品化的镍-氢电池在100％放电深度条件下，其循环寿命也仅为350次左右。因此提高可充电电池循环使用寿命已是开发新的电池市场，特别是电动车和助动车电池市场所需要解决的主要问题之一。过去的有关研究主要集中在电池材料，电池结构设计等电池内在性能的改进与提高上，并没有涉及到以从电-化学角度改进充电技术去提高可充电电池的循环使用寿命。
而目前已有的充电方法包括定时-恒电流法(CC)，定压法(CV)，并包括将上述方法进行组合和优化如CV/CC法(先恒压然后恒流)或者是CC/CV/CC(恒流-恒压-恒流)，或者是其他的分步充电法，以及脉冲充电法。这些方法存在如下的一些不足之处。
就阀控式铅酸电池来说，在应用于固定式备用电源情况下，正极板栅腐蚀、板栅增长和失水(电解液干沽)是导致电池失效的主要原因。而在循环使用的情况下，电池初期容量是由正极所决定，但是到循环后期，电池失效的原因则是因为负极容量的丧失和隔膜中形成的微短路(穿透隔膜)。使用已有的充电方法，经历大致50几个循环，正极板上就有较大的硫酸铅晶体形成。随着充放电循环的继续进行，电极出现一些较大的孔洞和裂纹由此产生正极板活性物质与板栅的脱离。负极板容量丧失则是因为在极板上逐渐形成较大的凝集粒子团，使电极的有效表面积丧失。而隔膜中造成微短路的微粒(枝)则是来自溶液中铅离子的沉积(因为在深度放电过程中，因溶液中硫酸根离子大多转变为硫酸铅晶体，电解液密度降至最低。此时铅离子最容易在隔膜的微孔中沉积)以及在负极板表面上形成的晶枝所致。在铅酸电池内，电极的实际表面积是由许多″巨孔″和″微孔″构成。对″巨孔″来说，溶液中所有的离子都可以自由移进。而对于″微孔″只有离子半径较小的离子可以自由移进。负极金属铅电化学氧化为硫酸铅，正极硫酸铅电化学氧化为二氧化铅的过程皆为″溶解→沉积″过程。而这一过程是由离子传质过程所决定。
因为已有的充电方法在电极进行电化学反应过程中易于形成较大的晶体粒子，而这类较大晶体随着循环充-放电的进行，使极板表面产生孔洞和裂纹，阻碍了极板上电流的分布和流通，降低了电极活性物质利用率。而离子传质过程又限制了电极电化学反应速度，降低了电池充电效率。
另外，已有的充电方法很难确定电池的充电状态，尤其是对于频繁循环使用的电池，很难确定电池的剩余容量，因此难以避免对电池的过充或欠充。而电池过充或欠充电不仅带来使用不便，而且也对电池造成损害。循环使用的充电电池(铅酸，镍-隔，镍-氢等)充电不足对电池造成的损害要比过充电对电池造成的损害严重的多。通常需要对电池充入额外多于5％~15％的前一次所放电容量，才能保证电池的完全充电。
对于深度放电循环使用的电池，早期最普遍使用的充电方法是定压浮充法，它存在着充电效率低，充电时间长，无法消除电池的″记忆效应″等缺点。
近年来所公开的改进的充电方法有的采用了脉冲充电技术，其主要目的是提高充电效率、缩短充电时间以及消除电池的″记忆效应″。这些改进的充电方法虽然在充电效率及避免过充和欠充方面有所提高，但并没有从电池的结构、电极的电化学反应机理，尤其是从电池在循环使用下的失效机理考虑出发，利用充电技术来改进电池的性能，更具体的，改进电池的循环使用寿命。
本发明的主要目的在于针对现有技术之不足而提供一种提高充电电池循环使用寿命的充电方法，它能够延长可充电电池的循环使用寿命。
本发明的又一目的在于针对现有技术之不足而提供一种提高充电电池循环使用寿命的充电方法，它能够及时、准确地测定电池的充电状态，选择充电过程。
本发明的另一目的在于针对现有技术之不足而提供一种提高充电电池循环使用寿命的充电方法，采用这种方法生产的产品具有相对的通用性，通过改变存储的数据，适应于不同类型的电池充电。
本发明的目的是这样实现的一种提高充电电池循环使用寿命的充电方法，它充电电路包括电源电路接可控恒流源电路，可控恒流源电路接控制电路以及微处理器、D/A转换、存储器和电压电流检测、温度检验等电路，充电过程包括充电、温度测定、状态检测、补入额外电量以及停止充电等步骤，其中所述的充电过程采用复合正负脉冲电流对被充电电池充电，该复合正负脉冲为正向脉冲电流、负向脉冲电流以及时间长度大于等于零的零电流时间间隔组成的电流脉冲串。
所述的电流脉冲串由一个正向脉冲或连续的多个正向脉冲电流组、一个负向脉冲或连续的多个负向脉冲电流组以及正向脉冲和负向脉冲电流之间或正向脉冲电流组与负向脉冲电流组之间间隔的零电流时间间隔组成。
所述的电流脉冲串由一个正向脉冲电流或多个正向脉冲电流组、一个负向脉冲电流或多个负向脉冲电流组以及随后的零电流时间间隔组成。
所述的复合脉冲充电电流的正向电流值为被充电电池的一倍率的1至10倍，其脉冲宽度为0.1秒至3分钟；复合脉冲电流的负向电流值为被充电电池的一倍率的0.1至10倍，其脉冲宽度为0.1毫秒至1分钟；复合脉冲电流的零电流时间间隔为0至5分钟。
所述的状态检测可为在零电流时间间隔测量充电电池开路电压的状态。
所述的状态检测步骤后，根据充电量的大小调整给出不同参数的脉冲电流串，对充电电池充电。所述的充电过程之前包括存储某类充电对象的电量与标准电压关系参数步骤。
所述的充电过程电量计算可设定Tp为正向脉冲强度，即在单一脉冲波下的充电时间长度，ΔQ为Tp时间内充入的电量(单位安培小时)，则ΔQ＝μ×Ip×Tp(单位安培小时)，总的充电量Q为Q＝∑ΔQ＝μ×∑Ip(i)×Tp(i)，其中i＝1，2...N对应每一充电过程中的脉冲波序列；μ为充电效率。所述的充电过程后期包括电压极值判定步骤，它采用在第i个零电流时间间隔To(i)时测试电池的端电压Vbo(i)，当连续的测量值满足Vbo(i)＞Vbo(i-1)，且Vbo(i)≥Vbo(i+1)≥Vbo(i+2)...(差值为毫伏级)时，Vbo(i)被判定为极值，令此时的Vbo(i)＝Vbmax。
其中，i为进入充电过程的第i个脉冲波(i＝1，2，3...)测定达到极值后，再进行而外补入电量。
所述的额外补入电量可为电池容量的1％-3％。
本发明适用于可充电电池(包括阀控式密闭铅酸电池，敞口流动液式铅酸电池，镍-氢电池，锂电池，镍-锌电池，锌-空气以及流动式氧化-还原类电池)，能够大幅度地提高可充电电池在深度放电循环使用条件下的使用寿命，同时提高充电效率、消除”记忆效应”、缩短充电时间。其充电技术采用复合脉冲电流对被充电电池进行充电。复合脉冲电流由正向脉冲电流、负向脉冲电流和零电流时间间隔组成。所以在充电初期利用强脉冲电流在电极上产生尽可能多的晶核，以利于微小晶粒均匀生长，避免大的、尺寸不规则晶粒的产生。由此避免了电极在深度循环过程中表面孔洞和裂纹的产生，同时也避免了电极表面粒子的凝集，以保证有效的电极表面积。当正向脉冲波结束时，转为负向脉冲，以消除电极表面极化及溶液中浓差极化。在零电流时间间隔期间对电池充电状态进行采样，将采样数据与储存于微处理器和存储器中的标准数据比较，确定下一步充电模式。当被充电电池处于半充满和接近充满状态时，改变复合脉冲电流的参数，保证充电完全并避免电池溢气和负极表面上晶枝的形成。
下面结合附图和具体事实方案对本发明做进一步的详细说明。
图1为本发明的一种典型复合脉冲波形图。
图2为本发明的另一种典型复合脉冲波形图。
图3为本发明的再一种典型复合脉冲波形图。
图4为本发明的电池电容量与电池端电压的关系图。
图5A为采用传统的恒流法定时法对阀控式密闭铅酸电池正极板栅表面电子扫描电镜5B为采用本发明的方法对阀控式密闭铅酸电池正极板栅表面电子扫描电镜图。
图6为本发明实例三中传统充电方法与复合脉冲法在镍-氢电池循环寿命测试对比结果图。
图7A为采用传统恒流充电法测试结束后，镍-氢电池(340次循环)正电极表面电子扫描电镜图。
图7B为采用本发明方法测试结束后，镍-氢电池(700次循环)正电极表面电子扫描电镜图。
图8为本发明的电路构成方框图。
图9为本发明转换开关部分电路原理图。
根据本发明，可充电电池循环寿命的改进在于新的充电技术能够抑制导致电池在深度放电循环使用条件下的失效因素，从而能够大幅度地提高电池的循环使用寿命，同时保护电池不受过充电、欠充电造成的损坏。该新技术同时具有提高充电效率，缩短充电时间，并消除电池的″记忆效应″的功能。
本发明采用可控恒流源及相关的电路(该电路为一般现有技术人员依据本发明所揭示的方法理论和思路，均可实施，详细说明见下面)以产生复合脉冲电流对可充电电池进行充电，在充电过程中采用电池端电压测量法对被充电电池进行电池状态检测。根据所检测的状态，将充电过程分为三个过程充电初期--过程I、充电中期--过程II和充电后期--过程III，在充电过程中检测电池状态，对应检测状态本实施例将脉冲分为三种不同参数的脉冲串，提供存储不同类电池的控制参数，同时用充电量计算法和极值法控制被充电电池的充电量及判定充电的结束，并且利用温度传感元件为防护被充电电池在充电过程中温升过高而损坏，采用电池过温保护方法。
参见图1，为本发明的一种复合电流脉冲电流波形图。(图2、3为本发明的另外两种脉冲序列，其充电原理与效果与图1所示的一致)。本发明对电池的充电是通过一系列复合正负脉冲电流来进行，在不同的充电状态下采用不同参数的复合脉冲波形。复合脉冲电流由可控恒流源提供电流电源，在充电电路(包括转换开关)的控制下形成。每一复合脉冲波的构成是由正向脉冲(正脉冲电流为Ip，脉冲宽度为Tp)+负向脉冲(负脉冲电流为Id，脉冲宽度为Td)+零电流时间间隔(电流强度为0，时间长度为To)。其中负向脉冲的功能之一是起去极化作用。
在充电初期(以下称过程I)，利用高强度的正向脉冲电流产生尽可能多的小晶核以避免大晶体产生，所设计的零电流时间间隔和附加的负向脉冲有利于电极电化学反应中本体溶液中及微孔中的离子迁移并起到电极去极化作用。由于抑制了电极本身的极化和溶液的浓差极化，电池可以接受较大的充电电流而不至过热。在充电的中期(以下称过程II)和后期(以下称过程III)，随着电池充电量的上升，按电池的状态改变充电电流的脉冲的参数，可以保证充电完全并避免电池溢气和负极表面上晶枝的形成。
图中Ip为正向脉冲电流值。其取值的范围为Ip＝N×IC，IC为被充电池的一倍率电流值(单位安培)，N＝1~10其中过程I中N＝2~10过程II中N＝1~10过程III中N＝1~5Id为负向脉冲电流值。其取值的范围为Id＝M×IC。IC为予充电池的一倍率电流值(单位安培)，M＝0.1~10其中过程I中M＝0.5~10过程II中M＝0.2~10过程III中M＝0.1~5
Tp为正向脉冲宽度。其取值的范围为Tp＝0.1秒~3分钟，其中过程I中Tp＝0.1秒~3分钟过程II中Tp＝0.1秒~1分钟过程III中Tp＝0.1秒~30秒Td为负向脉冲宽度。其取值的范围为Td＝0.1毫秒~1分钟。
其中过程I中Td＝1毫秒~1分钟过程II中Td＝0.5毫秒~20秒过程III中Td＝0.1毫秒~10秒To为零电流时间间隔，即零电流时间长度。其取值的范围为To＝0~5分钟。
对不同类型的电池，可在上述范围内选择最优值。
在充电过程中，为不断地精确得到电池的充电电量，其计算充电量可采用如下计算法设Tp为正向脉冲强度，即在单一脉冲波下的充电时间长度，ΔQ为Tp时间内充入的电量(单位安培小时)，则ΔQ＝μ×Ip×Tp(单位安培小时)。
总的充电量Q为Q＝∑ΔQ＝μ×∑Ip(i)×Tp(i)，其中i＝1，2，3...，对应每一充电过程中的脉冲波序列；μ为充电效率，本发明方法的充电效率达95％以上，μ可取0.95~1。一般，在充电过程I中，μ可取0.99~1，在充电过程II中，μ可取0.97~1，在充电过程III中，μ可取0.95~1。
对于电池端电压测量法、电池充电状态、充电过程的判定在本发明中采用充电过程中的电池端电压测量法来判定被充电电池的充电状态，以被充电电池的当前充电状态来确定下一步的充电过程，即进行充电过程(I)，还是充电过程(II)或是充电过程(III)。本发明采用的电池端电压测量具体方法为在充电过程的零电流时间间隔期间，电池经过瞬间去极化后处于开路状态。在此状态下测定被充电池的(开路)端电压，可以准确地判定电池的充电状态。
为描述方便，以下设Vbo为被充电池两端在零电流时间间隔的实际测试电压(即电池的开路电压)。
V1为被充电池具有20％充电量的判定电压。
V2为被充电池具有90％充电量的判定电压。
本发明具有相对通用性体现在对任意给定的某一类电池，V1、V2是所存储的该类电池的标准数据，其充电曲线见图2。在存储前要取得V1、V2的数据，首先利用传统的恒流定时法对电池进行一次完全充-放电实验(参考SAEI537标准，IEC标准)，确保电池达到100％放电。
本发明的电池容量与端电压关系曲线的测定可利用本发明充电方法或其它可控制充电电量的充电方法对电池进行充电，在充电的同时计算充电量，当充电量达到被充电电池额定容量的20％时，实测的Vbo为V1，当充电量达到被充电电池额定容量的90％时，实测的Vbo为V2。实际测量得到的V1、V2做为该类电池的标准状态电压数据存储于微处理器(或存储器)中。
具体对24安时/12伏密闭阀控式铅酸电池确定其V1、V2值的示例。先按上述放电过程对该电池进行一次完全充电和完全放电。然后用复合脉冲电流对其充电。其中复合脉冲参数定为Ip＝120(安培)，Id＝120(安培)，Tp＝3秒，Td＝3毫秒，To＝1毫秒。
在充电过程中测量和记录充入的电量和相应电池电压Vbo。根据上述充电量的计算方法，电池充入的容量与电池端电压的关系图为图2当∑Q＝4.8(安培小时)，即充入20％的容量时，记录的端电压值为V1值(实测V1＝11.80伏)，当∑Q＝21.6(安培小时)，即充入90％的标称容量时，记录的端电压值为V2值(实测V2＝12.70伏)。
图2中所得V1、V2即为对该类(24安时/12伏)电池的测定标准参数。对不同类型的可充电电池，需要预先通过类似上述步骤给出如图2所示的充电曲线或数据。
本发明的充电过程I，充电过程II和充电过程III的选择是在被充电电池充电期间，用上述电池端电压测量法测量电池端电压Vbo。
1)、当Vbo＜V1时，判定电池剩余容量＜20％(相对电池容量)。充电控制进入充电过程I；2)、当V1≤Vbo＜V2时，判定电池处于半充满状态，剩余容量在20％~90％之间，充电控制进入充电过程II；3)、Vbo≥V2时，判定电池处于接近或达到充满状态，充电控制进入充电过程III。
当充电快结束时，采用本发明的极值判定法确定最终充电量。在用恒流源充电或脉冲恒流源充电时，被充电电池的电压随充电初期和中期是随充电时间而升高，当进入充电后期，电池端电压升至一定值(最高值)后，电压反而下降。该极值的大小与电池的温度和充电电流的大小有关。该极值点表明电池已达到100％充电状态。对于充电过程中端电压极值的判定
当Vbo≥V2时，电池处于接近充满或充满状态，充电控制进入充电过程III。此时开始极值点的判定，设极值点电压为Vbmax。
在第i个零电流时间间隔To(i)时测试Vbo(i)，当连续的测量值满足Vbo(i)＞Vbo(i-1)，且Vbo(i)≥Vbo(i+1)≥Vbo(i+2)...(差值为毫伏级)时，Vbo(i)被判定为极值，令此时的Vbo(i)＝Vbmax。
其中，i为进入充电过程III后的第i个脉冲波(i＝1，2，3...)。一般，连续测试4-10次，差值为0-30毫伏时判定Vbo(i)＝Vbmax。
这时充电将中止，而中止前需要额外补充一定电量。以往的充电技术要求充入额外5％~15％被充电电池额定容量的电量以确保电池的完全充满。实验证明当充入额外1％~3％的容量时可以保证电池寿命最佳。本发明的充电中止的确定方法为在充电过程中，当电池端电压的极值点Vbmax出现后，按充电过程III的充电参数控制继续充入电池额定容量的1％~3％后充电中止，其充电量按上述的电量计算法控制。
因为电池充电的电化学反应过程是吸热过程(镍-镉，镍-氢，铅-酸)，所以在充电初期即使用大的充电电流在较短的时间内不会使电池的温度升高。但是当电池进入充电末期会有气体产生并有气体复合反应发生时(对密闭式电池来说)电池内部的温度将会迅速升高。通过放置于电池外壳上、与电池外壳接触的热敏器件进行温度检测，当充电电池的温度超过设定极限温度时，充电装置暂停充电直至电池温度低于设定值，从而避免因电池过热对电池寿命造成损害。电池温升的极限值参照电池生产厂给出的技术参数确定，一般为55℃(室温25℃)。这些技术可与现有的一致。
采用本发明的效果对比实验如下实例一、传统恒流(CC)法与本发明的复合脉冲法在阀控式密闭铅酸电池正极板栅对比结果其中电极为铅-钙-锡-铝板栅合金，电极表面覆盖PbO2，对电极为金属铅，电解液为比重1.28硫酸溶液。
传统恒流(CC)法电池充满的充电时间为8小时。
本发明的复合脉冲法电池充满的充电时间为1.5小时。
电极表面检测结果见电子扫描电镜图5A和5B。传统恒流法在电极表面产生较大的，尺寸不规则的晶体，而复合脉冲法在电极表面产生尺寸较小而且均匀的晶体。集汽结果表明，本发明的复合脉冲法收集汽体的体积不到传统恒流法的1/60.本实验结果说明，充电复合脉冲法相对于传统恒流法可以在电极表明产生尺寸小而且均匀的晶体。因此，抑制了大的晶体生成，进而避免或抑制了导致电池在循环使用过程中失效的不利因素发生，同时显著地抑制了气体的产生。
实例二、传统充电方法与本复合脉冲法在阀控式密闭铅酸电池循环寿命测试结果对比测试电池为24安时/12伏密闭阀控式铅酸电池。
1、传统充电方法恒流定时法，充电电流＝2.4(安培)，充电时间＝11.2(小时)，放电电流＝2.4(安培)，放电截止电压＝9.60(伏)2、采用本复合脉冲法对电池充电。放电方法同上。
3、结果见表1。
表1
实例三、传统充电方法与本复合脉冲法在镍-氢电池循环寿命测试结果对比表2
图6为实例3测试结果数据图。图7A为传统充电法测试(340次循环)结束后电池正电极表面电子扫描电镜图，图7B为本发明方法测试(700次循环)结束后电池正电极表面电子扫描电镜图。因此可明显比较出本发明的方法对电池的电极表面的损坏远小于传统的充电方法，所以大大延长了电池的循环使用寿命。
参见图7、8，对于本发明的电路构成，其中电源电路，提供充电装置及充电所要求的电源；可控恒流源，通过接受微处理器和控制电路(包含D/A转换)的控制信号给出向被充电电池充电的电流，其输出电流可控；微处理器及存储器，用以存储电池的参数(包括电池种类、标称容量、上述的标准电压值V1、V2及极限温度)和充电过程的控制参数，并给出控制整个充电过程的指令和脉冲波形；控制电路将微处理器输入/输出电平与恒流源、转换开关等电路进行电压、电流匹配。为产生复合正负脉冲，增加的转换开关电路受微处理器和控制电路控制(包含D/A转换)，依据设定的脉冲波形参数，接通和断开恒流源与被充电电池之间的联接，转换恒流源与被充电电池之间的联接极性。即，转换开关执行充电电流的正向、负向切换(实现正向脉冲充电和负向脉冲充电)和断开充电电流(实现零电流时间间隔)；电池温度检测电路，用以检测电池在充电过程中的温升；电压和充电电流的检测电路，用来检测充电电流和检测充电过程中电池的状态(电压)。对应某一类型的可充电电池，预先采用本发明中的端电压测量法测出V1和V2；将V1、V2、被充电电池的额定容量、极限温度和本发明的复合正负脉冲参数输入至存储器中；用充电过程I的参数产生复合脉冲电流对电池进行充电；同时在零电流时间间隔检测被充电电池的端开路电压Vbo当Vbo＜V1时，维持充电过程I；当V1≤Vbo≤V2时，进入充电过程II；当Vbo＞V2时，进入充电过程III；在充电过程III中，不断测试Vbo以判定极值点Vbmax；当判定极值点Vbmax出现后，再按在充电过程III的复合正负脉冲电流充入被充电电池额定容量的1％~3％；然后结束充电；在充电过程中，不断检测被充电电池的温升，当温升超过预设的极限值时，暂时停止充电，至温度下降后再继续充电。
权利要求
1.一种提高充电电池循环使用寿命的充电方法，它充电电路包括电源电路接可控恒流源电路，可控恒流源电路接控制电路以及微处理器、D/A转换、存储器和电压电流检测、温度检验等电路，充电过程包括充电、温度测定、状态检测、补入额外电量以及停止充电等步骤，其特征在于所述的充电过程采用复合正负脉冲电流对被充电电池充电，该复合正负脉冲为正向脉冲电流、负向脉冲电流以及时间长度大于等于零的零电流时间间隔组成的电流脉冲串。
2.根据权利要求1所述的提高充电电池循环使用寿命的充电方法，其特征在于所述的电流脉冲串由一个正向脉冲或连续的多个正向脉冲电流组、一个负向脉冲或连续的多个负向脉冲电流组以及正向脉冲和负向脉冲电流之间或正向脉冲电流组与负向脉冲电流组之间间隔的零电流时间间隔组成。
3.根据权利要求1所述的提高充电电池循环使用寿命的充电方法，其特征在于所述的电流脉冲串由一个正向脉冲电流或连续的多个正向脉冲电流组、一个负向脉冲电流或连续多个负向脉冲电流组以及随后的零电流时间间隔组成。
4.根据权利要求1或2或3所述的提高充电电池循环使用寿命的充电方法，其特征在于所述的复合脉冲充电电流的正向电流值为被充电电池的一倍率的1至10倍，其脉冲宽度为0.1秒至3分钟；复合脉冲电流的负向电流值为被充电电池的一倍率的0.1至10倍，其脉冲宽度为0.1毫秒至1分钟；复合脉冲电流的零电流时间间隔为0至5分钟。
5.根据权利要求1所述的提高充电电池循环使用寿命的充电方法，其特征在于所述的状态检测为在零电流时间间隔测量充电电池开路电压的状态。
6.根据权利要求1或5所述的提高充电电池循环使用寿命的充电方法，其特征在于所述的状态检测步骤后，根据充电量的大小调整给出不同参数的脉冲电流串，对充电电池充电。
7.根据权利要求1所述的提高充电电池循环使用寿命的充电方法，其特征在于所述的充电过程之前包括存储某类充电对象的电量与标准电压关系参数步骤。
8.根据权利要求1所述的提高充电电池循环使用寿命的充电方法，其特征在于所述的充电过程电量计算可设定Tp为正向脉冲强度，即在单一脉冲波下的充电时间长度，ΔQ为Tp时间内充入的电量(单位安培小时)，则ΔQ＝μ×Ip×Tp(单位安培小时)，总的充电量Q为Q＝∑ΔQ＝μ×∑Ip(i)×Tp(i)，其中i＝1，2...N对应每一充电过程中的脉冲波序列；μ为充电效率。
9.根据权利要求1所述的提高充电电池循环使用寿命的充电方法，其特征在于所述的充电过程后期包括电压极值判定步骤，它采用在第i个零电流时间间隔To(i)时测试电池的端电压Vbo(i)，当连续的测量值满足Vbo(i)＞Vbo(i-1)，且Vbo(i)≥Vbo(i+1)≥Vbo(i+2)...(差值为毫伏级)时，Vbo(i)被判定为极值，令此时的Vbo(i)＝Vbmax。其中，i为进入充电过程的第i个脉冲波(i＝1，2，3...)测定达到极值后，再进行而外补入电量。
10.根据权利要求1或9所述的提高充电电池循环使用寿命的充电方法，其特征在于所述的额外补入电量可为电池容量的1％-3％。
全文摘要
一种提高充电电池循环使用寿命的充电方法,它充电电路包括电源电路接可控恒流源电路、微处理器、存储器和电压电流检测、温度检验等电路,充电过程包括充电、温度测定、状态检测、补入额外电量以及停止充电等步骤,其中所述的充电过程采用复合正负脉冲电流对被充电电池充电,该复合正负脉冲为正向脉冲电流、负向脉冲电流以及时间长度大于等于零的零电流时间间隔组成的电流脉冲串。本发明它能够延长可充电电池的循环使用寿命,并且它能够及时、准确地测定电池的充电状态,选择充电过程。
文档编号H02J7/00GK1251953SQ9812066
公开日2000年5月3日 申请日期1998年10月21日 优先权日1998年10月21日
发明者钟阳 申请人:钟阳