脉冲充电方法、脉冲充电管理芯片及电池系统的制作方法

文档序号:10596518阅读:690来源:国知局
脉冲充电方法、脉冲充电管理芯片及电池系统的制作方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种脉冲充电方法、脉冲充电管理芯片及电池系统。一方面,本发明实施例中,脉冲充电管理芯片控制对电芯进行脉冲充电,脉冲充电包括至少两个脉冲充电阶段;每个脉冲充电阶段包括每个脉冲充电阶段包括一个正脉冲充电阶段和一个负脉冲放电阶段。因此,本发明实施例提供的技术方案用以解决现有技术中快充电池存在的损失能量密度,电芯温升增加,以及安全性较低的问题。
【专利说明】
脉冲充电方法、脉冲充电管理芯片及电池系统【
技术领域

[0001]本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种脉冲充电方法、脉冲充电管理芯片及电池系统。【【背景技术】】
[0002]快充电池能够在短时间内充满80 %或者100 %的电池电量,相较于普通电池,快充电池能够显著地提升充电速度。
[0003]在实现本发明过程中,发明人发现现有技术中至少存在如下问题:
[0004]目前,快充电池是通过改变电芯本身的电解液配方,使得电芯能够承受较大电流, 进而在短时间内充满电。但是,这同时会导致电芯能量密度的损失,同时电芯温升增加,导致电池安全性较低。【
【发明内容】

[0005]有鉴于此,本发明实施例提供了一种脉冲充电方法、脉冲充电管理芯片及电池系统,用以解决现有技术中快充电池存在的损失能量密度,电芯温升增加,以及安全性较低的问题。
[0006]—方面,本发明实施例提供了一种脉冲充电方法,包括:脉冲充电管理芯片控制对电芯进行脉冲充电,所述脉冲充电包括至少两个脉冲充电阶段;每个脉冲充电阶段包括一个正脉冲充电阶段和一个负脉冲放电阶段;
[0007]所述正脉冲充电阶段包括:所述脉冲充电管理芯片开启充电开关,以正脉冲充电电流对所述电芯进行正脉冲充电,以及,所述脉冲充电管理芯片根据正脉冲充电时长,关闭所述充电开关;
[0008]所述负脉冲放电阶段包括:所述脉冲充电管理芯片开启放电开关,以负脉冲放电电流对所述电芯进行负脉冲放电,以及,所述脉冲充电管理芯片根据负脉冲放电时长,关闭所述放电开关。[〇〇〇9]如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述方法还包括:
[0010]所述脉冲充电管理芯片采集流过所述充电开关的电压;[〇〇11]所述脉冲充电管理芯片根据流过所述充电开关的电压,获取流过所述充电开关的电流;
[0012]所述脉冲充电管理芯片将流过所述充电开关的电流与预设的正脉冲充电电流启动阈值进行比较;
[0013]若流过所述充电开关的电流大于或者等于所述正脉冲充电电流启动阈值,所述脉冲充电管理芯片启动对所述电芯进行脉冲充电的操作。
[0014]如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述方法还包括:
[0015]所述脉冲充电管理芯片将流过所述充电开关的电流作为所述正脉冲充电电流;以及,
[0016]所述脉冲充电管理芯片根据所述电芯的电压、所述放电开关的电阻值和用于控制放电电流的电阻的电阻值,获得所述负脉冲放电电流。
[0017]如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述脉冲充电管理芯片根据正脉冲充电时长,关闭所述充电开关,包括:
[0018]所述脉冲充电管理芯片获取RC电路通过用于控制正脉冲充电时长的电阻进行一次充满电过程所对应的电平翻转的时长;
[0019]所述脉冲充电管理芯片根据所述RC电路进行一次电平翻转的时长和预设的所述正脉冲充电时长,获取所述RC电路需要进行电平翻转的次数;
[0020]所述脉冲充电管理芯片在对电芯进行正脉冲充电的过程中,检测所述RC电路进行电平翻转的次数;
[0021]若所述RC电路进行电平翻转的次数达到获取的所述RC电路需要进行电平翻转的次数,所述脉冲充电管理芯片确定达到所述正脉冲充电时长,关闭所述充电开关。
[0022]如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述脉冲充电管理芯片根据负脉冲放电时长,关闭所述放电开关,包括:[〇〇23]所述脉冲充电管理芯片获取RC电路通过用于控制负脉冲放电时长的电阻进行一次充满电过程所对应的电平翻转的时长;[〇〇24]所述脉冲充电管理芯片根据所述RC电路进行一次电平翻转的时长和预设的所述负脉冲放电时长,获取所述RC电路需要进行电平翻转的次数;[〇〇25]所述脉冲充电管理芯片在对电芯进行负脉冲放电的过程中,检测所述RC电路进行电平翻转的次数;[〇〇26]若所述RC电路进行电平翻转的次数达到获取的所述RC电路需要进行电平翻转的次数,所述脉冲充电管理芯片确定达到所述负脉冲放电时长,关闭所述放电开关。
[0027]如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述方法还包括:[〇〇28]所述脉冲充电管理芯片采集所述电芯的电压;
[0029]所述脉冲充电管理芯片将采集到的所述电芯的电压与过压保护阈值进行比较;
[0030]若采集到的所述电芯的电压大于或者等于所述过压保护阈值,所述脉冲充电管理芯片关闭所述充电开关和/或所述放电开关。
[0031]如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述方法还包括:[〇〇32]所述脉冲充电管理芯片采集所述电芯的温度;[〇〇33]所述脉冲充电管理芯片将采集到的所述电芯的温度与过温保护阈值进行比较;
[0034]若采集到的所述电芯的温度大于或者等于所述过温保护阈值,所述脉冲充电管理芯片关闭所述充电开关和/或所述放电开关。[〇〇35]上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果:
[0036]本发明实施例中,脉冲充电管理芯片控制对电芯进行脉冲充电,所述脉冲充电包括至少两个脉冲充电阶段;每个脉冲充电阶段包括一个正脉冲充电阶段和一个负脉冲放电阶段;所述正脉冲充电阶段包括:脉冲充电管理芯片开启充电开关,以正脉冲充电电流对所述电芯进行正脉冲充电,以及,脉冲充电管理芯片根据正脉冲充电时长,关闭所述充电开关;所述负脉冲放电阶段包括:脉冲充电管理芯片开启放电开关,以负脉冲放电电流对所述电芯进行负脉冲放电,以及,脉冲充电管理芯片根据负脉冲放电时长,关闭所述放电开关。 本发明实施例并不改变电芯的电解液配方,而是通过脉冲充电管理芯片控制对电芯进行脉冲充电,而且,区别于现有技术中通过复杂的脉冲充电管理电路来实现脉冲充电的方法,本发明实施例使用一个集成好的脉冲充电管理芯片,只需要控制脉冲充电管理芯片内部的充电开关和放电开关进行开启或关闭,就可以实现对电芯交替进行正脉冲充电和负脉冲放电,使得复杂的充电电路得以缩减,从而简便了充电过程,降低了脉冲充电的功耗,提高了充电效率。同时,对电芯进行脉冲充电时,正脉冲充电时电芯的热量大于负脉冲放电时的热量,本发明实施例中交替进行正脉冲充电阶段和负脉冲放电阶段,可以降低电芯温度,避免了快速充电带来的温升,并且,可以迅速且有效地消除电芯的极化电极,从而显著地提高充电速度,实现对电芯的快速充电,既不会损失电芯的能量密度,也保证了电芯在快速充电过程中的安全性。因此,本发明实施例解决了现有技术中快充电池存在的损失能量密度,电芯温升增加,以及安全性较低的问题。
[0037]另一方面,本发明实施例提供了一种脉冲充电管理芯片,应用于控制对电芯进行脉冲充电的方法,所述脉冲充电包括至少两个脉冲充电阶段;每个脉冲充电阶段包括一个正脉冲充电阶段和一个负脉冲放电阶段;[〇〇38]所述脉冲充电管理芯片包括:控制管理单元、充电开关和放电开关;[〇〇39]所述控制管理单元,用于在所述正脉冲充电阶段中,开启所述充电开关,以正脉冲充电电流对所述电芯进行正脉冲充电,以及,根据正脉冲充电时长,关闭所述充电开关;还用于在所述负脉冲放电阶段中,开启所述放电开关,以负脉冲放电电流对所述电芯进行负脉冲放电,以及根据负脉冲放电时长,关闭所述放电开关。
[0040]如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述控制管理单元,还用于:
[0041]采集流过所述充电开关的电压;
[0042]根据流过所述充电开关的电压,获取流过所述充电开关的电流;
[0043]将流过所述充电开关的电流与预设的正脉冲充电电流启动阈值进行比较;
[0044]若流过所述充电开关的电流大于或者等于所述正脉冲充电电流启动阈值,启动对所述电芯进行脉冲充电的操作。
[0045]如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述控制管理单元,还用于:
[0046]将流过所述充电开关的电流作为所述正脉冲充电电流;以及,
[0047]根据所述电芯的电压、所述放电开关的电阻值和用于控制放电电流的电阻的电阻值,获得所述负脉冲放电电流。[〇〇48]如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述脉冲充电管理芯片还包括检测电路单元;
[0049]所述检测电路单元,用于:
[0050]获取自身的RC电路通过用于控制正脉冲充电时长的电阻进行一次充满电过程所对应的电平翻转的时长;
[0051]根据所述RC电路进行一次电平翻转的时长和预设的所述正脉冲充电时长,获取所述RC电路需要进行电平翻转的次数;[〇〇52]在对电芯进行正脉冲充电的过程中,检测所述RC电路进行电平翻转的次数;[〇〇53]若所述RC电路进行电平翻转的次数达到获取的所述RC电路需要进行电平翻转的次数,确定达到所述正脉冲充电时长,向所述控制管理单元发送切换信号,以使得所述控制管理单元关闭所述充电开关。[〇〇54]如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述检测电路单元,还用于:
[0055]获取自身的RC电路通过用于控制负脉冲放电时长的电阻进行一次充满电过程所对应的电平翻转的时长;
[0056]根据所述RC电路进行一次电平翻转的时长和预设的所述负脉冲放电时长,获取所述RC电路需要进行电平翻转的次数;
[0057]在对电芯进行负脉冲放电的过程中,检测所述RC电路进行电平翻转的次数;[〇〇58]若所述RC电路进行电平翻转的次数达到获取的所述RC电路需要进行电平翻转的次数,确定达到所述负脉冲放电时长,向所述控制管理单元发送切换信号,以使得所述控制管理单元关闭所述放电开关。
[0059]如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述脉冲充电管理芯片还包括过压保护单元;[〇〇6〇]所述过压保护单元进一步包括电压采集模块和电压比较模块;
[0061]所述电压采集模块,用于采集所述电芯的电压;
[0062]所述电压比较模块,用于将所述采集模块采集到的所述电芯的电压与过压保护阈值进行比较;
[0063]所述电压比较模块,还用于若所述电压采集模块采集到的所述电芯的电压大于或者等于所述过压保护阈值,将过压保护信号发送给所述控制管理单元,以使得所述控制管理单元关闭所述充电开关和/或所述放电开关。
[0064]如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述脉冲充电管理芯片还包括过温保护单元;
[0065]所述过温保护单元进一步包括温度采集模块和温度比较模块;
[0066]所述温度采集模块,用于采集所述电芯的温度;
[0067]所述温度比较模块,用于将采集到的所述电芯的温度与过温保护阈值进行比较;
[0068]所述温度比较模块,还用于若所述温度采集模块采集到的所述电芯的温度大于或者等于所述过温保护阈值,将过温保护信号发送给所述控制管理单元,以使得所述控制管理单元关闭所述充电开关和/或所述放电开关。[〇〇69]上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果:
[0070]本发明实施例请求保护的脉冲充电管理芯片,应用于对电芯进行脉冲充电的方法,所述脉冲充电包括至少两个脉冲充电阶段;每个脉冲充电阶段包括一个正脉冲充电阶段和一个负脉冲放电阶段;所述脉冲充电管理芯片包括:控制管理单元、充电开关和放电开关;所述控制管理单元,用于在所述正脉冲充电阶段中,开启所述充电开关,以正脉冲充电电流对所述电芯进行正脉冲充电,以及,根据正脉冲充电时长,关闭所述充电开关;还用于在所述负脉冲放电阶段中,开启所述放电开关,以负脉冲放电电流对所述电芯进行负脉冲放电,以及根据负脉冲放电时长,关闭所述放电开关。本发明实施例并不改变电芯的电解液配方,而是通过脉冲充电管理芯片控制对电芯进行脉冲充电,而且,区别于现有技术中通过复杂的脉冲充电管理电路来实现脉冲充电的方法,本发明实施例使用一个集成好的脉冲充电管理芯片,只需要控制脉冲充电管理芯片内部的充电开关和放电开关进行开启或关闭, 就可以实现对电芯交替进行正脉冲充电和负脉冲放电,使得复杂的充电电路得以缩减,从而简便了充电过程,提高了充电效率。同时,对电芯进行脉冲充电时,正脉冲充电时电芯的热量大于负脉冲放电时的热量,本发明实施例中交替进行正脉冲充电阶段和负脉冲放电阶段,可以降低电芯温度,避免了快速充电带来的温升,降低了脉冲充电的功耗,并且,可以迅速且有效地消除电芯的极化电极,从而显著地提高充电速度,实现对电芯的快速充电,既不会损失电芯的能量密度,也保证了电芯在快速充电过程中的安全性。因此,本发明实施例解决了现有技术中快充电池存在的损失能量密度,电芯温升增加,以及安全性较低的问题。
[0071]再一方面,本发明实施例提供了一种电池系统,包括电芯和保护板;[〇〇72]所述保护板上设置有上述的脉冲充电管理芯片。[〇〇73]上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果:[〇〇74]本发明实施例并不改变电芯的电解液配方,而是通过脉冲充电管理芯片控制对电芯进行脉冲充电,而且,区别于现有技术中通过复杂的脉冲充电管理电路来实现脉冲充电的方法,本发明实施例使用一个集成好的脉冲充电管理芯片,只需要控制脉冲充电管理芯片内部的充电开关和放电开关进行开启或关闭,就可以实现对电芯交替进行正脉冲充电和负脉冲放电,使得复杂的充电电路得以缩减,从而简便了充电过程,提高了充电效率。同时, 对电芯进行脉冲充电时,正脉冲充电时电芯的热量大于负脉冲放电时的热量,本发明实施例中交替进行正脉冲充电阶段和负脉冲放电阶段,可以降低电芯温度,避免了快速充电带来的温升,降低了脉冲充电的功耗,并且,可以迅速且有效地消除电芯的极化电极,从而显著地提高充电速度,实现对电芯的快速充电,既不会损失电芯的能量密度,也保证了电芯在快速充电过程中的安全性。因此,本发明实施例解决了现有技术中快充电池存在的损失能量密度,电芯温升增加,以及安全性较低的问题。【【附图说明】】
[0075]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例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它的附图。
[0076]图la是本发明实施例所提供的一个脉冲充电阶段的流程示意图;
[0077]图lb是本发明实施例所提供的另一个脉冲充电阶段的流程示意图;
[0078]图2是本发明实施例所提供的电池系统中的保护板的电路结构示意图;
[0079]图3是本发明实施例所提供的脉冲充电管理芯片的功能方块图;
[0080]图4是本发明实施例所提供的电池系统的功能方块图。【【具体实施方式】】
[0081]为了更好的理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
[0082]应当明确,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0083]在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该” 也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
[0084]应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符7”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0085]取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当…… 时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地,取决于语境,短语“如果确定”或“如果检测 (陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
[0086]实施例一[0〇87]本发明实施例给出一种脉冲充电方法,该方法包括:脉冲充电管理芯片控制对电芯进行脉冲充电,脉冲充电包括至少两个脉冲充电阶段;其中,每个脉冲充电阶段包括一个正脉冲充电阶段和一个负脉冲放电阶段;
[0088]具体的,正脉冲充电阶段包括:脉冲充电管理芯片开启充电开关,以正脉冲充电电流对电芯进行正脉冲充电,以及,脉冲充电管理芯片根据正脉冲充电时长,关闭充电开关
[0089]具体的,负脉冲放电阶段包括:脉冲充电管理芯片开启放电开关,以负脉冲放电电流对电芯进行负脉冲放电,以及,脉冲充电管理芯片根据负脉冲放电时长,关闭放电开关。
[0090]需要说明的是,脉冲充电管理芯片控制对电芯进行正负脉冲充电,可以包括至少两个上述的脉冲充电阶段,每个脉冲充电阶段包括了一个正脉冲充电阶段和一个负脉冲放电阶段,而在脉冲充电管理芯片控制对电芯进行脉冲充电的整个过程中,正脉冲充电阶段和负脉冲放电阶段是交替进行的。具体的,当进行了一个正脉冲充电阶段后,会进行一个负脉冲充电阶段,而不是直接进行下一个正脉冲充电阶段,也即,两个正脉冲充电阶段之间一定进行了一个负脉冲放电阶段,而两个负脉冲放电阶段之间也一定进行了一个正脉冲充电阶段。本发明实施例的上述描述是为了说明一个脉冲充电阶段所包含的具体过程,并不用以限制本发明。
[0091]具体的,脉冲充电管理芯片控制对电芯进行脉冲充电的一个脉冲充电阶段,可以先控制对电芯进行正脉冲充电,若对电芯进行正脉冲充电的时长达到预设的正脉冲充电时长,脉冲充电管理芯片关闭充电开关并开启放电开关,以控制对电芯进行负脉冲放电,若对电芯进行负脉冲放电的时长达到预设的负脉冲放电时长,脉冲充电管理芯片关闭放电开关,至此一个脉冲充电阶段结束,然后进行下一个脉冲放电阶段。
[0092]在一个具体的实现过程中,请参考图la,其为本发明实施例所提供的一个脉冲充电阶段的流程示意图。如图la所示,该脉冲充电阶段包括:[〇〇93]S101,脉冲充电管理芯片开启充电开关,以正脉冲充电电流对电芯进行正脉冲充电。[〇〇94]S102,脉冲充电管理芯片根据正脉冲充电时长,关闭充电开关并开启放电开关,以负脉冲放电电流对电芯进行负脉冲放电。[〇〇95]S103,脉冲充电管理芯片根据负脉冲放电时长,关闭放电开关。[〇〇96]需要注意的是,若脉冲充电管理芯片控制对电芯进行脉冲充电时,首先进行了如图la所示的脉冲充电阶段,则在脉冲充电管理芯片控制对电芯进行脉冲充电的整个过程中,都会循环重复至少两个如图la所示的脉冲充电阶段,以保证正脉冲充电阶段和负脉冲放电阶段可以交替进行,进而保证对电芯的快速充电。[〇〇97]具体的,脉冲充电管理芯片控制对电芯进行脉冲充电的一个脉冲充电阶段,也可以先控制对电芯进行负脉冲放电,若对电芯进行负脉冲放电的时长达到预设的负脉冲放电时长,脉冲充电管理芯片关闭放电开关并开启充电开关,以控制对电芯进行正脉冲充电,若对电芯进行正脉冲充电的时长达到预设的正脉冲充电时长,脉冲充电管理芯片关闭充电开关。
[0098]在一个具体的实现过程中,请参考图lb,其为本发明实施例所提供的另一个脉冲充电阶段的流程示意图。如图lb所示,该脉冲充电阶段包括:[〇〇99]S111,脉冲充电管理芯片开启放电开关,以负脉冲放电电流对电芯进行负脉冲放电。
[0100]S112,脉冲充电管理芯片根据负脉冲放电时长,关闭放电开关并开启充电开关,以正脉冲充电电流对电芯进行正脉冲充电。[〇1〇1 ]S113,脉冲充电管理芯片根据正脉冲充电时长,关闭充电开关。
[0102]需要注意的是,若脉冲充电管理芯片控制对电芯进行脉冲充电时,首先进行了如图lb所示的脉冲充电阶段,则在脉冲充电管理芯片控制对电芯进行脉冲充电的整个过程中,都会循环重复至少两个如图lb所示的脉冲充电阶段,以保证正脉冲充电阶段和负脉冲放电阶段可以交替进行,进而保证对电芯的快速充电。
[0103]可以理解的是,脉冲充电管理芯片开启充电开关并关闭放电开关,即控制对电芯进行正脉冲充电阶段;脉冲充电管理芯片开启放电开关并关闭充电开关,即控制对电芯进行负脉冲放电阶段。
[0104]电池系统包括电芯和保护板,当电芯连接供电设备,即可对电芯进行充电。本发明实施例中,是通过设置在保护板上的脉冲充电管理芯片实现对电芯进行正负脉冲充电的控制。
[0105]需要说明的是,本发明实施例中,脉冲充电管理芯片并不直接为电芯提供电能,只是控制对电芯进行正负脉冲充电。因此,若电池与供电设备的连接断开,只依靠脉冲充电管理芯片无法对电芯进行脉冲充电。
[0106]本发明实施例中,为电芯提供电能的供电设备可以包括但不限于:电源、充电器、 充电线和移动电源中的至少一种,本发明实施例对此不进行特别限定。
[0107]本发明实施例中,脉冲充电管理芯片可以采集流过充电开关的电压,进而根据采集到的流过充电开关的电压,获取流过充电开关的电流,然后,将获取到的流过充电开关的电流与预设的正脉冲充电电流启动阈值进行比较,若获取到的流过充电开关的电流大于或者等于预设的正脉冲充电电流启动阈值,脉冲充电管理芯片才会启动对电芯进行正负脉冲充电的操作,进而控制供电设备对电芯进行快速充电。
[0108]可以理解的是,若获取到的流过充电开关的电流小于预设的正脉冲充电电流启动阈值,脉冲充电管理芯片不会启动对电芯进行脉冲充电的操作,而是通过供电设备对电芯进行普通充电。
[0109]举例说明,请参考图2,其为本发明实施例所提供的电池系统中的保护板的电路结构示意图。保护板与电芯相连接,如图2所示,P+和P-之间可以连接电芯的正负极,而保护板上设置有脉冲充电管理芯片以及其他保护电路部分,电芯与保护板上的脉冲充电管理芯片以及其他保护电路部分相连接。如图2所示,脉冲充电管理芯片可以包括但不限于:控制管理单元、充电开关、放电开关、过压保护单元、检测电路单元、逻辑分析模块以及驱动。其中, 逻辑分析模块和驱动用于辅助控制管理单元传输信号。脉冲充电管理芯片中,控制管理单元分别与充电开关、放电开关、过压保护单元、检测电路单元、逻辑分析模块以及驱动连接, 进而,控制管理单元可以根据采集到的信号和/或接收到的其他单元发送的信号,控制充电开关的开启或关闭和/或放电开关的开启或关闭,以控制供电设备对芯片进行正负脉冲充电。
[0110]具体的,如图2所示的脉冲充电管理芯片中,控制管理单元可以采集充电开关两侧的电压值,即采集图2中所示的位置SENS-的电压大小和方向和位置SENS+的电压大小和方向,从而可以根据位置SENS-的电压值和位置SENS+的电压值,获取到流过充电开关的电压值。
[0111]可以理解的是,本发明实施例中,脉冲充电管理芯片采集流过充电开关的电压,可以有多种实现方式,图2中的脉冲充电管理芯片采集流过充电开关两侧的电压的方法,仅为本发明实施例中脉冲充电管理芯片采集流过充电开关的电压的一种具体实现方式,并不用以限制本发明。[〇112]具体的,如图2所示的脉冲充电管理芯片中,预设正脉冲充电电流启动阈值,可以通过设定芯片外电阻R3的电阻值进行预设。如图2所示,脉冲充电管理芯片通过1-SET引脚连接内部的检测电路单元和芯片外电阻R3,然后通过检测电路单元内部设置的恒流源和比较器,将通过恒流源流过芯片外电阻R3产生的电流信号,发送给脉冲充电管理芯片内部的控制管理单元,以作为预设的正脉冲充电电流启动阈值。可以理解的是,本发明实施例中, 预设正脉冲充电电流启动阈值,可以有多种实现方式,图2中所示的通过设定芯片外电阻R3 来预设正脉冲充电电流启动阈值方法,仅为本发明实施例中预设正脉冲充电电流启动阈值的一种具体实现方式,并不用以限制本发明。
[0113]具体的,根据采集到的流过充电开关的电压,获取流过充电开关的电流,可以有多种实现方式,本发明实施例对此不进行特别限定。例如,可以通过充电开关的功率和流过充电开关的电压,计算流过充电开关的电流。或者,又例如,可以通过充电开关的电阻值和流过充电开关的电压,计算流过充电开关的电流。
[0114]本发明实施例中,若获取到的流过充电开关的电流大于或者等于预设的正脉冲充电电流启动阈值,脉冲充电管理芯片才会启动对电芯进行脉冲充电的操作。当脉冲充电管理芯片开启充电开关并关闭放电开关,以正脉冲充电电流为电芯进行正脉冲充电,具体的,脉冲充电管理芯片将流过充电开关的电流作为正脉冲充电电流。可以理解的是,该正脉冲充电电流一定大于或等于预设的正脉冲充电电流启动阈值,因此,如图2中所示的脉冲充电管理芯片,可以通过调整芯片外电阻R3的电阻值,来调整正脉冲充电电流的大小。[〇115]本发明实施例中,当脉冲充电管理芯片开启放电开关并关闭充电开关,以负脉冲放电电流为电芯进行负脉冲放电时,具体的,脉冲充电管理芯片可以根据电芯的电压、放电开关的电阻值和用于控制放电电流的电阻的电阻值,获得负脉冲放电电流的大小。
[0116]例如,请参考图2,负脉冲放电电流的大小与放电开关的电阻值、电芯电压与芯片外电阻Ri的电阻值有关,因此,如图2中所示的脉冲充电管理芯片,可以通过调整芯片外电阻Ri的电阻值,来调整负脉冲放电电流的大小。
[0117]本发明实施例中,在脉冲充电管理芯片控制对电芯进行脉冲充电的完整过程中, 会交替对电芯进行正脉冲充电阶段和负脉冲放电阶段。若要将当前进行的正脉冲充电阶段切换为负脉冲放电阶段,脉冲充电管理芯片需要判断对电芯进行正脉冲充电的时长是否达到预设的正脉冲充电时长,若对电芯进行正脉冲充电的时长达到预设的正脉冲充电时长, 脉冲充电管理芯片才会关闭充电开关,以结束当前进行的正脉冲充电阶段,当脉冲充电管理芯片开启放电开关,即可切换为负脉冲放电阶段。
[0118]在一个具体的实现过程中,脉冲充电管理芯片可以获取自身的RC电路通过用于控制正脉冲充电时长的电阻进行一次充满电过程所对应的电平翻转的时长;然后,根据RC电路进行一次电平翻转的时长和预设的正脉冲充电时长,获取RC电路需要进行电平翻转的次数;接着,在控制对电芯进行正脉冲充电的过程中,检测RC电路进行电平翻转的次数;若RC 电路进行电平翻转的次数达到获取的RC电路需要进行电平翻转的次数,确定达到预设的正脉冲充电时长,脉冲充电管理芯片关闭充电开关。
[0119]本发明实施例中,脉冲充电管理芯片包含有检测电路单元,而检测电路单元包括但不限于RC电路。RC(Resistance_Capacitance Circuits)电路为RC滤波电路,可以由电阻与电容构成。[〇12〇]以图2为例进行说明,如图2所示,检测电路单元通过0N-SET引脚与芯片外电阻R5 相连接,所以,通过设定芯片外电阻R5的电阻值,可以获取到RC电路通过芯片外电阻R5,将 RC电路中的电容进行一次充满电过程所对应的电平翻转时长,假设为10ys,而预设的正脉冲充电时长为50ys,则可以确定以正脉冲充电电流对电芯进行正脉冲充电的过程中,RC电路需要进行电平翻转的次数为5次,则只需要在对电芯进行正脉冲充电的过程中,检测RC电路通过芯片外电阻R5进行电平翻转的次数,若RC电路进行电平翻转的次数达到5次,就确定达到预设的正脉冲充电时长,脉冲充电管理芯片内部的检测电路单元就会向控制管理单元发送切换信号,以使得控制管理单元关闭充电开关,并开启放电开关,以控制将对电芯进行正脉冲充电的过程切换为对电芯进行负脉冲放电的过程。
[0121]本发明实施例中,在脉冲充电管理芯片控制对电芯进行脉冲充电的完整过程中, 会交替对电芯进行正脉冲充电阶段和负脉冲放电阶段,若要将当前进行的负脉冲放电阶段切换为正脉冲充电阶段,脉冲充电管理芯片需要判断对电芯进行负脉冲放电的时长是否达到预设的负脉冲放电时长,若对电芯进行负脉冲放电的时长达到预设的负脉冲放电时长, 脉冲充电管理芯片才会关闭放电开关,以结束当前进行的负脉冲放电阶段,当脉冲充电管理芯片开启充电开关,即可切换为正脉冲充电阶段。
[0122]在一个具体的实现过程中,脉冲充电管理芯片可以获取自身的RC电路通过用于控制负脉冲放电时长的电阻,进行一次充满电过程所对应的电平翻转的时长;然后,根据RC电路进行一次电平翻转的时长和预设的负脉冲放电时长,获取RC电路需要进行电平翻转的次数;接着,在控制对电芯进行负脉冲放电的过程中,检测RC电路进行电平翻转的次数;若RC 电路进行电平翻转的次数达到获取的RC电路需要进行电平翻转的次数,确定达到预设的负脉冲放电时长,脉冲充电管理芯片关闭放电开关。
[0123]以图2为例进行说明,如图2所示,检测电路单元通过OFF-SET引脚与芯片外电阻R4 相连接,所以,通过设定芯片外电阻R4的电阻值,可以获取到RC电路通过芯片外电阻R4,将 RC电路中的电容进行一次充满电过程所对应的电平翻转时长,假设为15ys,而预设的负脉冲放电时长为60ys,则可以确定以负脉冲放电电流对电芯进行负脉冲放电的过程中,RC电路需要进行电平翻转的次数为4次,则只需要在对电芯进行负脉冲放电的过程中,检测RC电路通过芯片外电阻R4进行电平翻转的次数,若RC电路进行电平翻转的次数达到4次,就确定达到预设的负脉冲放电时长,脉冲充电管理芯片内部的检测电路单元就会向控制管理单元发送切换信号,以使得控制管理单元关闭放电开关,并开启充电开关,以完成由对电芯进行负脉冲放电的过程切换为对电芯进行正脉冲充电的过程。
[0124]可以理解的是,本发明实施例中,上述举例仅为本发明实施例中根据正脉冲充电时长和负脉冲放电时长,切换对电芯进行脉冲充电的充电过程的一种具体实现方式,并不用以限制本发明。而上述举例中,芯片外电阻R5的电阻值和芯片外电阻R4的电阻值可以根据实际需要进行预设,具体的,芯片外电阻R5的电阻值和芯片外电阻R4的电阻值可以相同, 也可以不同,本发明对此不进行特别限定。
[0125]还可以理解的是,本发明实施例中,正脉冲充电时长和负脉冲放电时长,可以根据实际需要进行预设,具体的,正脉冲充电时长和负脉冲放电时长的数值可以相同,也可以不同,本发明对此不进行特别限定。
[0126]本发明实施中,脉冲充电管理芯片控制对电芯进行正负脉冲充电的过程中,脉冲充电管理芯片中还设置有过压保护单元,用以当电芯电压达到过压保护阈值时,脉冲充电管理芯片关闭充电开关和/或放电开关,以使电芯与供电设备断开,不再进行脉冲充电过程。
[0127]具体的,本发明实施例中,可以采集电芯的电压,然后将采集到的电芯的电压与过压保护阈值进行比较,若采集到的电芯的电压大于或者等于过压保护阈值,关闭充电开关和/或放电开关。
[0128]以图2为例进行说明。如图2所示,过压保护单元包括电压采集模块和电压比较模块,此时,电压比较模块可以为比较器。电压采集模块用以采集电芯的电压,并将采集到的电芯的电压输入比较器的正相输入端,将预设的过压保护阈值输入比较器的反相输入端, 进而可以在比较器中实现对采集到的电芯的电压和过压保护阈值的比较,进而根据比较结果,在比较器的输出端输出过压保护信号给控制管理单元,以便于控制管理单元可以根据接收到过压保护单元中的比较器发送的过压保护信号,控制关闭充电开关和关闭放电开关,以结束对电芯进行脉冲充电的过程,达到保护电芯安全的目的。
[0129]本发明实施中,脉冲充电管理芯片控制对电芯进行正负脉冲充电的过程中,脉冲充电管理芯片中还设置有过温保护单元,用以当电芯的温度达到过温保护阈值时,脉冲充电管理芯片关闭充电开关和/或放电开关,以使电芯与供电设备断开,不再进行脉冲充电过程。
[0130]具体的,本发明实施例中,可以采集电芯的温度,然后将采集到的电芯的温度与过温保护阈值进行比较,若采集到的电芯的温度大于或者等于过温保护阈值,关闭充电开关和/或放电开关。
[0131]在一个具体的实现过程中,过温保护单元包括温度采集模块和温度比较模块,此时,温度比较模块可以为比较器。温度采集模块用以采集电芯的温度,并将采集到的电芯的温度输入比较器的正相输入端,将预设的过温保护阈值输入比较器的反相输入端,进而可以在比较器中实现对采集到的电芯的温度和过温保护阈值的比较,进而根据比较结果,在比较器的输出端输出过温保护信号给控制管理单元,以便于控制管理单元可以根据接收到过温保护单元中的比较器发送的过温保护信号,控制关闭充电开关和关闭放电开关,以结束对电芯进行脉冲充电的过程,达到保护电芯安全的目的。
[0132]可以理解的是,本发明实施例中,图2所示的电池系统中的保护板的电路结构示意图中并未标示出过温保护单元,图2中所示的电路结构图仅是本发明中脉冲充电管理芯片的一种具体实现方式,并不用以限制本发明。
[0133]本发明实施例中,脉冲充电管理芯片控制控制结束对电芯进行脉冲充电,可以包括但不限于:当脉冲充电管理芯片控制对电芯进行过压保护时,结束对电芯进行脉冲充电的过程;或者,当脉冲充电管理芯片控制对电芯进行过温保护时,结束对电芯进行脉冲充电的过程;或者,当供电设备与电池的连接断开时,结束对电芯进行脉冲充电的过程;或者,当电芯的电量充满时,结束对电芯进行脉冲充电的过程,本发明实施例对此不进行具体限定。
[0134]本发明实施例中的一个技术方案具有如下有益效果:
[0135]本发明实施例中,脉冲充电管理芯片控制对电芯进行脉冲充电,脉冲充电包括至少两个脉冲充电阶段;每个脉冲充电阶段包括一个正脉冲充电阶段和一个负脉冲放电阶段;正脉冲充电阶段包括:脉冲充电管理芯片开启充电开关,以正脉冲充电电流对电芯进行正脉冲充电,以及,脉冲充电管理芯片根据正脉冲充电时长,关闭充电开关;负脉冲放电阶段包括:脉冲充电管理芯片开启放电开关,以负脉冲放电电流对电芯进行负脉冲放电,以及,脉冲充电管理芯片根据负脉冲放电时长,关闭放电开关。本发明实施例并不改变电芯的电解液配方,而是通过脉冲充电管理芯片控制对电芯进行脉冲充电,而且,区别于现有技术中通过复杂的脉冲充电管理电路来实现脉冲充电的方法,本发明实施例使用一个集成好的脉冲充电管理芯片,只需要控制脉冲充电管理芯片内部的充电开关和放电开关进行开启或关闭,就可以实现对电芯交替进行正脉冲充电和负脉冲放电,使得复杂的充电电路得以缩减,从而简便了充电过程,提高了充电效率。同时,对电芯进行脉冲充电时,正脉冲充电时电芯的热量大于负脉冲放电时的热量,本发明实施例中交替进行正脉冲充电阶段和负脉冲放电阶段,可以降低电芯温度,避免了快速充电带来的温升,降低了脉冲充电的功耗,并且,可以迅速且有效地消除电芯的极化电极,从而显著地提高充电速度,实现对电芯的快速充电, 既不会损失电芯的能量密度,也保证了电芯在快速充电过程中的安全性。因此,本发明实施例解决了现有技术中快充电池存在的损失能量密度,电芯温升增加,以及安全性较低的问题。
[0136]实施例二
[0137]基于上述实施例一所提供的脉冲充电方法,本发明实施例进一步给出实现上述方法实施例中各步骤及方法的装置实施例。
[0138]请参考图3,其为本发明实施例所提供的脉冲充电管理芯片的功能方块图。如图3 所示,该脉冲充电管理芯片应用于控制对电芯进行脉冲充电的方法,脉冲充电包括至少两个脉冲充电阶段;每个脉冲充电阶段包括一个正脉冲充电阶段和一个负脉冲放电阶段;
[0139]脉冲充电管理芯片包括:控制管理单元31、充电开关32和放电开关33;
[0140]控制管理单元31,用于在正脉冲充电阶段中,开启充电开关32,以正脉冲充电电流对电芯进行正脉冲充电,以及,根据正脉冲充电时长,关闭充电开关32;还用于在负脉冲放电阶段中,开启放电开关33,以负脉冲放电电流对电芯进行负脉冲放电,以及根据负脉冲放电时长,关闭放电开关33。
[0141]本发明实施例中,控制管理单元31,还用于:
[0142]采集流过充电开关32的电压;
[0143]根据流过充电开关32的电压,获取流过充电开关32的电流;
[0144]将流过充电开关32的电流与预设的正脉冲充电电流启动阈值进行比较;
[0145]若流过充电开关32的电流大于或者等于正脉冲充电电流启动阈值,启动对电芯进行脉冲充电的操作。
[0146]本发明实施例中,控制管理单元31,还用于:
[0147]将流过充电开关32的电流作为正脉冲充电电流;以及,
[0148]根据电芯的电压、放电开关3 3的电阻值和用于控制放电电流的电阻的电阻值,获得负脉冲放电电流。
[0149]具体的,本发明实施例中,脉冲充电管理芯片还包括检测电路单元34;[〇15〇] 检测电路单元34,用于:
[0151] 获取自身的RC电路341通过用于控制正脉冲充电时长的电阻进行一次充满电过程所对应的电平翻转的时长;[〇152]根据RC电路341进行一次电平翻转的时长和预设的正脉冲充电时长,获取RC电路 341需要进行电平翻转的次数;
[0153]在对电芯进行正脉冲充电的过程中,检测RC电路341进行电平翻转的次数;
[0154]若RC电路341进行电平翻转的次数达到获取的RC电路341需要进行电平翻转的次数,确定达到正脉冲充电时长,向控制管理单元31发送切换信号,以使得控制管理单元31关闭充电开关32。
[0155]具体的,本发明实施例中,检测电路单元34,还用于:
[0156]获取自身的RC电路341通过用于控制负脉冲放电时长的电阻进行一次充满电过程所对应的电平翻转的时长;
[0157]根据RC电路341进行一次电平翻转的时长和预设的负脉冲放电时长,获取RC电路 341需要进行电平翻转的次数;
[0158]在对电芯进行负脉冲放电的过程中,检测RC电路341进行电平翻转的次数;
[0159]若RC电路341进行电平翻转的次数达到获取的RC电路341需要进行电平翻转的次数,确定达到负脉冲放电时长,向控制管理单元31发送切换信号,以使得控制管理单元31关闭放电开关33。
[0160]具体的,本发明实施例中,脉冲充电管理芯片还包括过压保护单元35;
[0161]过压保护单元35进一步包括电压采集模块351和电压比较模块352;
[0162]电压采集模块351,用于采集电芯的电压;
[0163]电压比较模块352,用于将电压采集模块351采集到的电芯的电压与过压保护阈值进行比较;
[0164]电压比较模块352,还用于若电压采集模块351采集到的电芯的电压大于或者等于过压保护阈值,将过压保护信号发送给控制管理单元31,以使得控制管理单元31关闭充电开关32和/或放电开关33。
[0165]具体的,本发明实施例中,脉冲充电管理芯片还包括过温保护单元36;
[0166]过温保护单元36进一步包括温度采集模块361和温度比较模块362;
[0167]温度采集模块361,用于采集电芯的温度;
[0168]温度比较模块362,用于将温度采集模块361采集到的电芯的温度与过温保护阈值进行比较;
[0169]温度比较模块362,还用于若温度采集模块361采集到的电芯的温度大于或者等于过温保护阈值,将过温保护信号发送给控制管理单元31,以使得控制管理单元31关闭充电开关32和/或放电开关33。
[0170]由于本实施例中的各单元能够执行图1所示的方法,本实施例未详细描述的部分, 可参考对图1的相关说明。
[0171]本发明实施例中的一个技术方案具有以下有益效果:
[0172]本发明实施例请求保护的脉冲充电管理芯片,应用于控制对电芯进行脉冲充电的方法,脉冲充电包括至少两个脉冲充电阶段;每个脉冲充电阶段包括一个正脉冲充电阶段和一个负脉冲放电阶段;脉冲充电管理芯片包括:控制管理单元、充电开关和放电开关;控制管理单元,用于在正脉冲充电阶段中,开启充电开关,以正脉冲充电电流对电芯进行正脉冲充电,以及,根据正脉冲充电时长,关闭充电开关;还用于在负脉冲放电阶段中,开启放电开关,以负脉冲放电电流对电芯进行负脉冲放电,以及根据负脉冲放电时长,关闭放电开关。本发明实施例并不改变电芯的电解液配方,而是通过脉冲充电管理芯片控制对电芯进行脉冲充电,而且,区别于现有技术中通过复杂的脉冲充电管理电路来实现脉冲充电的方法,本发明实施例使用一个集成好的脉冲充电管理芯片,只需要控制脉冲充电管理芯片内部的充电开关和放电开关进行开启或关闭,就可以实现对电芯交替进行正脉冲充电和负脉冲放电,使得复杂的充电电路得以缩减,从而简便了充电过程,提高了充电效率。同时,对电芯进行脉冲充电时,正脉冲充电时电芯的热量大于负脉冲放电时的热量,本发明实施例中交替进行正脉冲充电阶段和负脉冲放电阶段,可以降低电芯温度,避免了快速充电带来的温升,降低了脉冲充电的功耗,并且,可以迅速且有效地消除电芯的极化电极,从而显著地提高充电速度,实现对电芯的快速充电,既不会损失电芯的能量密度,也保证了电芯在快速充电过程中的安全性。因此,本发明实施例解决了现有技术中快充电池存在的损失能量密度,电芯温升增加,以及安全性较低的问题。
[0173]实施例三
[0174]基于上述实施例一所提供的脉冲充电方法与上述实施例二所提供的脉冲充电管理芯片,本发明实施例进一步给出实现上述方法实施例中各步骤及方法的电池系统实施例。
[0175]请参考图4,其为本发明实施例所提供的电池系统的功能方块图。如图4所示,该电池系统包括:电芯41和保护板42;
[0176]保护板42上设置有上述的脉冲充电管理芯片421。
[0177]本实施例未详细描述的部分,可参考对图1、图3的相关说明。
[0178]本发明实施例中的一个技术方案具有以下有益效果:
[0179]本发明实施例并不改变电芯的电解液配方,而是通过脉冲充电管理芯片控制对电芯进行脉冲充电,而且,区别于现有技术中通过复杂的脉冲充电管理电路来实现脉冲充电的方法,本发明实施例使用一个集成好的脉冲充电管理芯片,只需要控制脉冲充电管理芯片内部的充电开关和放电开关进行开启或关闭,就可以实现对电芯交替进行正脉冲充电和负脉冲放电,使得复杂的充电电路得以缩减,从而简便了充电过程,提高了充电效率。同时, 对电芯进行脉冲充电时,正脉冲充电时电芯的热量大于负脉冲放电时的热量,本发明实施例中交替进行正脉冲充电阶段和负脉冲放电阶段,可以降低电芯温度,避免了快速充电带来的温升,降低了脉冲充电的功耗,并且,可以迅速且有效地消除电芯的极化电极,从而显著地提高充电速度,实现对电芯的快速充电,既不会损失电芯的能量密度,也保证了电芯在快速充电过程中的安全性。因此,本发明实施例解决了现有技术中快充电池存在的损失能量密度,电芯温升增加,以及安全性较低的问题。
[0180]所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统, 装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0181]在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,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信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0182]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。
[0183]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,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
[0184]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。
【主权项】
1.一种脉冲充电方法,其特征在于,所述方法包括:脉冲充电管理芯片控制对电芯进行 脉冲充电,所述脉冲充电包括至少两个脉冲充电阶段;每个脉冲充电阶段包括一个正脉冲 充电阶段和一个负脉冲放电阶段;所述正脉冲充电阶段包括:所述脉冲充电管理芯片开启充电开关,以正脉冲充电电流 对所述电芯进行正脉冲充电,以及,所述脉冲充电管理芯片根据正脉冲充电时长,关闭所述 充电开关;所述负脉冲放电阶段包括:所述脉冲充电管理芯片开启放电开关,以负脉冲放电电流 对所述电芯进行负脉冲放电,以及,所述脉冲充电管理芯片根据负脉冲放电时长,关闭所述 放电开关。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:所述脉冲充电管理芯片采集流过所述充电开关的电压;所述脉冲充电管理芯片根据流过所述充电开关的电压,获取流过所述充电开关的电 流;所述脉冲充电管理芯片将流过所述充电开关的电流与预设的正脉冲充电电流启动阈 值进行比较;若流过所述充电开关的电流大于或者等于所述正脉冲充电电流启动阈值,所述脉冲充 电管理芯片启动对所述电芯进行脉冲充电的操作。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:所述脉冲充电管理芯片将流过所述充电开关的电流作为所述正脉冲充电电流;以及,所述脉冲充电管理芯片根据所述电芯的电压、所述放电开关的电阻值和用于控制放电 电流的电阻的电阻值,获得所述负脉冲放电电流。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述脉冲充电管理芯片根据正脉冲充电时 长,关闭所述充电开关,包括:所述脉冲充电管理芯片获取RC电路通过用于控制正脉冲充电时长的电阻进行一次充 满电过程所对应的电平翻转的时长;所述脉冲充电管理芯片根据所述RC电路进行一次电平翻转的时长和预设的所述正脉 冲充电时长,获取所述RC电路需要进行电平翻转的次数;所述脉冲充电管理芯片在对电芯进行正脉冲充电的过程中,检测所述RC电路进行电平 翻转的次数;若所述RC电路进行电平翻转的次数达到获取的所述RC电路需要进行电平翻转的次数, 所述脉冲充电管理芯片确定达到所述正脉冲充电时长,关闭所述充电开关。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述脉冲充电管理芯片根据负脉冲放电时 长,关闭所述放电开关,包括:所述脉冲充电管理芯片获取RC电路通过用于控制负脉冲放电时长的电阻进行一次充 满电过程所对应的电平翻转的时长;所述脉冲充电管理芯片根据所述RC电路进行一次电平翻转的时长和预设的所述负脉 冲放电时长,获取所述RC电路需要进行电平翻转的次数;所述脉冲充电管理芯片在对电芯进行负脉冲放电的过程中,检测所述RC电路进行电平 翻转的次数;若所述RC电路进行电平翻转的次数达到获取的所述RC电路需要进行电平翻转的次数, 所述脉冲充电管理芯片确定达到所述负脉冲放电时长,关闭所述放电开关。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:所述脉冲充电管理芯片采集所述电芯的电压;所述脉冲充电管理芯片将采集到的所述电芯的电压与过压保护阈值进行比较;若采集到的所述电芯的电压大于或者等于所述过压保护阈值,所述脉冲充电管理芯片 关闭所述充电开关和/或所述放电开关。7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:所述脉冲充电管理芯片采集所述电芯的温度;所述脉冲充电管理芯片将采集到的所述电芯的温度与过温保护阈值进行比较;若采集到的所述电芯的温度大于或者等于所述过温保护阈值,所述脉冲充电管理芯片 关闭所述充电开关和/或所述放电开关。8.—种脉冲充电管理芯片,其特征在于,应用于控制对电芯进行脉冲充电的方法,所述 脉冲充电包括至少两个脉冲充电阶段;每个脉冲充电阶段包括一个正脉冲充电阶段和一个 负脉冲放电阶段;所述脉冲充电管理芯片包括:控制管理单元、充电开关和放电开关;所述控制管理单元,用于在所述正脉冲充电阶段中,开启所述充电开关,以正脉冲充电 电流对所述电芯进行正脉冲充电,以及,根据正脉冲充电时长,关闭所述充电开关;还用于 在所述负脉冲放电阶段中,开启所述放电开关,以负脉冲放电电流对所述电芯进行负脉冲 放电,以及根据负脉冲放电时长,关闭所述放电开关。9.根据权利要求8所述的脉冲充电管理芯片,其特征在于,所述控制管理单元,还用于: 采集流过所述充电开关的电压;根据流过所述充电开关的电压,获取流过所述充电开关的电流;将流过所述充电开关的电流与预设的正脉冲充电电流启动阈值进行比较;若流过所述充电开关的电流大于或者等于所述正脉冲充电电流启动阈值,启动对所述 电芯进行脉冲充电的操作。10.根据权利要求9所述的脉冲充电管理芯片,其特征在于,所述控制管理单元,还用 于:将流过所述充电开关的电流作为所述正脉冲充电电流;以及,根据所述电芯的电压、所述放电开关的电阻值和用于控制放电电流的电阻的电阻值, 获得所述负脉冲放电电流。11.根据权利要求8所述的脉冲充电管理芯片,其特征在于,所述脉冲充电管理芯片还 包括检测电路单元;所述检测电路单元,用于:获取自身的RC电路通过用于控制正脉冲充电时长的电阻进行一次充满电过程所对应 的电平翻转的时长;根据所述RC电路进行一次电平翻转的时长和预设的所述正脉冲充电时长,获取所述RC 电路需要进行电平翻转的次数;在对电芯进行正脉冲充电的过程中,检测所述RC电路进行电平翻转的次数;若所述RC电路进行电平翻转的次数达到获取的所述RC电路需要进行电平翻转的次数, 确定达到所述正脉冲充电时长,向所述控制管理单元发送切换信号,以使得所述控制管理 单元关闭所述充电开关。12.根据权利要求11所述的脉冲充电管理芯片,所述检测电路单元,还用于:获取自身的RC电路通过用于控制负脉冲放电时长的电阻进行一次充满电过程所对应 的电平翻转的时长;根据所述RC电路进行一次电平翻转的时长和预设的所述负脉冲放电时长,获取所述RC 电路需要进行电平翻转的次数;在对电芯进行负脉冲放电的过程中,检测所述RC电路进行电平翻转的次数;若所述RC电路进行电平翻转的次数达到获取的所述RC电路需要进行电平翻转的次数, 确定达到所述负脉冲放电时长,向所述控制管理单元发送切换信号,以使得所述控制管理 单元关闭所述放电开关。13.根据权利要求8所述的脉冲充电管理芯片,其特征在于,所述脉冲充电管理芯片还 包括过压保护单元;所述过压保护单元进一步包括电压采集模块和电压比较模块;所述电压采集模块,用于采集所述电芯的电压;所述电压比较模块,用于将所述采集模块采集到的所述电芯的电压与过压保护阈值进 行比较;所述电压比较模块,还用于若所述电压采集模块采集到的所述电芯的电压大于或者等 于所述过压保护阈值,将过压保护信号发送给所述控制管理单元,以使得所述控制管理单 元关闭所述充电开关和/或所述放电开关。14.根据权利要求8所述的脉冲充电管理芯片,其特征在于,脉冲充电管理芯片还包括 过温保护单元;所述过温保护单元进一步包括温度采集模块和温度比较模块;所述温度采集模块,用于采集所述电芯的温度;所述温度比较模块,用于将采集到的所述电芯的温度与过温保护阈值进行比较;所述温度比较模块,还用于若所述温度采集模块采集到的所述电芯的温度大于或者等 于所述过温保护阈值,将过温保护信号发送给所述控制管理单元,以使得所述控制管理单 元关闭所述充电开关和/或所述放电开关。15.—种电池系统,其特征在于,包括电芯和保护板;所述保护板上设置有如权利要求8至14中任一项所述的脉冲充电管理芯片。
【文档编号】H02J7/00GK105958569SQ201610327176
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】卓加杰, 张锦, 陈光辉
【申请人】东莞新能德科技有限公司
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