电池充电器的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本申请涉及包括充电器控制器的电池充电器。
【背景技术】
[0002] 便携式电子设备由电池供电，该电池基于化学反应产生电压。随着电池向便携式 电子设备提供电力，电池提供电力的能力减弱。向便携式电子设备提供电力的许多电池是 可再充电的。然而，对这种电池进行充电可能在电池的电解液内部形成沉淀，该沉淀可能抑 制离子传输，从而增加电池的内电阻。内电阻的增加降低了电池单元输送电流的能力。因 此，对电池进行再充电可能降低电池的总容量。
【发明内容】
[0003] 一个示例涉及包括经配置以确定总充电时间的充电器控制器的电池充电器，该总 充电时间以对电池进行充电所需要的时间为特征。总充电时间可以基于收到的电池的荷电 状态（S0C)，该SOC以电池的当前SOC为特征。充电器控制器还可以经配置以基于当前时 间、预定的完全充电和总充电时间确定电池的充电开始时间。
[0004] 另一示例涉及具有用于执行一种方法的指令的非临时性机器可读介质。该方法可 以包括基于收到的电池的SOC确定电池的总充电时间，该SOC以电池的当前SOC特征。电 池的总充电时间还可以基于电池的电池时间常量，该电池时间常量以电池的等效电路的电 阻和电容的乘积为特征。该方法还可以包括延迟电池的充电直到充电开始时间，该充电开 始时间基于总充电时间和预定的完全充电时间。
[0005] 又一示例涉及包括电池组的电池充电系统，该电池组包括电池。电池充电系统还 可以包括经配置以确定电池的当前荷电状态（SOC)的电池量表（batterygauge)。电池充 电系统可以进一步包括经配置以向电池组提供充电信号的电池充电器。电池充电器可以包 括经配置以基于电池的电池时间常量和完全充电容量确定电池的恒定电流-恒定电压转 换点（transitionpoint)的充电器控制器。电池时间常量可以以电池的等效电路的电阻 和电容的乘积为特征。充电器控制器还可以经配置以基于电池的当前S0C、电池时间常量和 电池的完全充电容量确定电池的总充电时间。充电器控制器可以进一步经配置以基于总充 电时间和预定的完全充电时间确定充电开始时间。充电器控制器还可以进一步经配置以控 制充电信号，使得电池的当前SOC在充电开始时间之前被维持且电池的当前SOC在充电开 始时间之后被增加以使得电池的当前SOC在预定的完全充电时间时约为100%。
【附图说明】
[0006] 图1图示说明电池充电系统的示例。
[0007] 图2图示说明描述被绘制成电池的荷电状态的函数的到电池的完全充电的时间 的图形的示例。
[0008] 图3图示说明描述被绘制成电池的荷电状态的函数的到完全充电的时间的实验 结果的图形的示例。
[0009]图4图示说明将图3中的曲线的误差绘制描绘成电池的荷电状态的函数的图形。
[0010] 图5图示说明描述被绘制成电池的荷电状态的函数的到完全充电的时间的实验 结果的图形的另一示例。
[0011] 图6图示说明将图5中的曲线的误差绘制成电池的荷电状态的函数的图形。
[0012] 图7图示说明描述被绘制成电池的荷电状态的函数的到完全充电的时间的实验 结果的图形的又一示例。
[0013] 图8图示说明将图7中的曲线的误差绘制成电池的荷电状态的函数的图形。
[0014] 图9图示说明用于对电池充电的示例方法的流程图。
[0015] 图10图示说明电池充电器的示例。
[0016] 图11图示说明用于对电池充电的实例方法的流程图的又一示例。
【具体实施方式】
[0017] 电池充电器可以包括可以控制电池如何和何时被充电的充电器控制器。具体地， 在将电池充电器连接到外部电源（例如，电力输出口）之后，充电器控制器可以延迟电池的 充电，直到达到充电开始时间之后。充电开始时间可以根据电池的预定的完全充电时间和 总充电时间来确定。以此方式，电池处于或接近完全充电状态的时间可以被减小，这可以延 长电池的寿命。
[0018] 图1图示说明电池充电系统2的示例。电池充电系统2可以包括电池量表4,电池 量表4可以确定可再充电电池（其可以被简称为电池6)的荷电状态（SOC)。电池充电系统 2可以被用于诸如无线电话、智能电话、膝上型计算机、平板计算机、汽车（例如，电动汽车） 或需要电能来操作的几乎任何便携式设备。
[0019] 在一些示例中，电池量表4可以与存储电池的电池组8 -起集成。在其他示例中， 电池量表4可以与电池组8分离。电池6的SOC可以实时地（或接近实时地）变化。为了 确定电池6的S0C，电池量表4可以经配置以在多个采样周期中的每个采样周期处持续地 对电池6的电压Vbat进行采样，以基于电压Vbat、电池6的温度、与稳定状态关联的预定数据 和相对于电池6的放电深度（DOD)(depthofdischarge)的电池6的瞬时行为在每个采样 周期处提供电池6的S0C。在图1的示例中，电池6被表示为单个电池。然而，应当理解的 是，电池6可以表示串联地电连接的多个电池（或电池单元），使得电压Vbat可以表示所有 电池的综合电压。因而，由电池量表4计算的SOC可以是多个电池的平均S0C。
[0020] 电池6的SOC可以被提供到电池充电器10。在一些示例中，电池充电器10可以被 实施为诸如耦接到分立电路组件的硬件（例如，集成电路（IC)芯片）。在一些示例中，电 池充电器10 (或电池充电器10的一些组件）可以被实施为存储在非临时性计算机可读介 质（诸如，存储器12)中的机器可读指令，其中处理单元（例如，处理器内核）可以访问存 储器12并执行机器可读指令。在又一些其他示例中，电池充电器10可以被实施为硬件和 软件的组合，诸如，固件。
[0021] 在电池充电系统2连接（例如，"插入"）至电源（例如，外部电源）后，电池充电 器10可以接收电力信号（在图1中被标记为"电力信号"）。作为一个示例，电源可以是 110伏特（V)电源或220V电源（例如，电插座）。在另一示例中，电源可以是5V直流（DC) 电源（例如，通用串行总线（USB)连接）。电力信号可以是与在电源处提供的信号相对应 的信号。例如，在一些示例中，电力信号可以是由电源提供的信号的逐步减小和整流的版 本（version)(例如，12VDC信号）。在其他示例中，电力信号可以是在电源处的传递的信 号（例如，5VDC信号）。在将电池充电器10连接至外部电源时或接近该时间时，可以接 收电池6的初始SOC(图1中被标记为"S0C"）。该初始SOC可以表示连接时电池的当前 SOC(SOCp)。
[0022] 电池充电器10可以经由电池组8将充电信号（图1中被标记为"充电信号"）提 供到电池6并控制该信号。响应于充电信号，电池6可以以预定速率被充电。并且，电池量 表4可以提供电池6的SOC作为充电信号的反馈。如本文所解释的，通过控制充电信号，电 池6的SOC可以被增加至约100%。在约100%的SOC下，电池6可以被认为是处于完全充 电状态。并且，电池6可以具有电池6的完全充电容量（FCC)，该FCC最初可以近似等于电 池6的约100%的S0C。然而，由于电池6的容量随时间的推移退化（由于重复充电造成）， 电池6的约100%的SOC和电池6的FCC之间的差可能增加。电池6的FCC可以是预定的 以每小时晕安（mA/h)为单位的测量值。
[0023] 电池6充电信号可以由电池充电器10的充电器控制器14控制。在一些示例中， 充电器控制器14可以被实施为诸如IC芯片（例如，专用集成电路（ASIC)芯片）。在其他 示例中，充电器控制器14可以被实施为具有嵌入指令的微控制器（例如，固件）。在其他示 例中，充电器控制器14可以包括处理单元（例如，处理器内核