专利名称：用于对电池充电的系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对电池充电的系统和方法，更具体地讲，涉及一种用于稳定且完全地对电池充电的系统和方法。
背景技术：
包括便携式计算机例如笔记本个人计算机、个人数字助理(PDA)、手持个人计算机等的便携式电子电器、便携式显示设备、便携式摄像机等在被携带时采用电池作为供电系统。这里，可再充电的二次电池通常被用作电池，其中，该电池采用通过适配器供应的功率来再充电。
因为当便携式电子电器被用户携带使用或者远程使用时，对便携式电子电器来说电池是必需的，所以有关电池的技术已经变得日益重要。
有关电池的一个重要技术方面是防止电池过充电的能力。在防止电池过充电的技术中，开始施加恒定的电流来对电池充电，然后，当在电池中带电的电压超过预定级别时电流下降，从而控制在电池中带电的电压不进一步升高。通常，前一期间被称为恒定电流充电模式，后一期间被称为恒定电压充电模式。
在该传统的电池充电方法中，在电池充电时测量供应给电池的功率电压，从而确定在电池中带电的功率电压。然而，供应给电池的功率电压通常与在电池中实际带电的功率电压不同。
因此，在根据传统的充电方法来充电的电池的情况中，尽管确定电池完全充有供应的功率，但是由于供应电压与带电电压之间的差异而导致电池可能会过充电或未完全充电。
当电池过充电时，电池本身可被损害。相反，当电池未完全充电时，充电/放电电池的浪费量增加，从而降低电池的寿命。
发明内容
因此，本发明的一方面在于提供一种对电池充电的系统和方法，其中，当电池充电时测量在电池中实际带电的电压，使得电池稳定地且完全地充电。
通过提供一种对电池充电的方法来实现本发明的上述和/或其它的方面，所述的方法包括(a)在电池被充电预定单位充电时间之后停止电池的充电；(b)在从停止在(a)中电池充电起经过稳定化时间之后测量在电池中带电的电压；(c)当重复(a)和(b)时，确定在电池的当前测量的电压和电池的刚先前测量的电压之间的电压差是否在预定参考值内；和(d)重复(a)、(b)和(c)直到通过预定次数电压差在参考值内之后，停止对电池充电。
根据本发明的一方面，参考值包括0。
根据本发明的一方面，所述的方法还包括(e)按照恒定电流充电模式对电池充电；和(f)按照恒定电压充电模式对电池充电，其中，在执行(f)时执行(a)、(b)、(c)和(d)。
根据本发明的另一方面，所述的方法还包括(e)按照恒定电流充电模式对电池充电；和(f)按照恒定电压充电模式对电池充电，其中在执行(f)时执行(a)、(b)、(c)和(d)。
通过提供对电池充电的系统也实现本发明的上述和/或其它的方面，所述的系统包括电池；电池充电器，对电池充电；电池电压测量器，测量在电池中带电的电压；和控制器，根据电池电压测量器测量的电压来控制电池充电器以对电池充电，所述的控制器，(a)在电池被充电预定单位充电时间之后，控制电池充电器以停止对电池充电；(b)在从停止对电池充电起经过稳定化时间之后控制电池电压测量器以测量在电池中带电的电压；(c)当重复(a)和(b)时，确定在由电池电压测量器当前测量的电池电压和由电池电压测量器刚先前测量的电池电压之间的电压差是否在预定参考值内；并且(d)重复(a)、(b)和(c)直到通过预定次数电压差在参考值内之后，停止对电池充电。
根据本发明的另一方面，参考值包括0。
根据本发明的一方面，控制器在电池初始充电时控制电池充电器以按照恒定电流充电模式对电池充电，并且当由电池电压测量器测量的电池的带电电压超出预定参考电压时，控制电池充电器以按照恒定电压充电模式对电池充电，以及当电池充电器按照恒定电压充电模式对电池充电时，执行(a)、(b)、(c)、(d)。
根据本发明的一方面，控制器在电池初始充电时控制电池充电器以按照恒定电流充电模式对电池充电，并且当由电池电压测量器测量的电池的带电电压超出预定参考电压时，控制电池充电器以按照恒定电压充电模式对电池充电，以及当电池充电器按照恒定电压充电模式对电池充电时，执行(a)、(b)、(c)、(d)。
通过参照附图对实施例进行下面的描述，本发明的上述和/或其它的方面和优点将会变得清楚并更易于理解，其中图1是根据本发明实施例的电池充电系统的控制框图；图2是根据本发明第一实施例的电池充电方法的控制流程图；图3是根据本发明第二实施例的电池充电方法的控制流程图；和图4是示出当电池在根据本发明实施例的电池充电系统中充电时电池电压、充电电流和充电电压的曲线图。
具体实施例方式
现在将详细地描述本发明的实施例，其例子示出于附图中，其中，相同的标记始终表示相同的元件。为了解释本发明，下面通过参考附图来描述实施例。
图1是根据本发明的实施例的电池充电系统的控制框图。如其中所示，电池充电系统包括电池1、电源3、电池充电器2、电池电压测量器4和控制器5。
根据本发明的实施例，通过电池充电器2可充电的二次电池被用作电池1。例如，电池1包括可再充电的锂离子电池和其它可充当的二次电池。
电源3向电池充电器2供应用于对电池1充电的功率。根据本发明的实施例，电源3包括AC/DC适配器，所述的适配器将商业AC功率转换成具有预定电压级别的DC功率并且将该功率传输给电池充电器2。另外，电源3可包括DC/DC适配器，所述的适配器与用于车辆的点烟器插头一样使用DC功率作为输入功率。
电池充电器2将从电源3供应的功率转换成用于电池1的充电电压，并且用充电电压来对电池1充电。这里，电池充电器2被控制器5控制以启动或停止对电池1的充电。
电池电压测量器4被控制器5控制以测量在电池1中带电的电压。根据本发明的实施例，当电池充电器2停止对电池1的充电时电池电压测量器4测量施加给电池1的功率终端Vcc的电压，从而测量在电池1中实际带电的电压。
控制器5控制电池充电器2并且确定电池1是否完全充电。此外，控制器5根据电池电压测量器4的测量结果来控制电池充电器2以对电池1的充电。
下面将参照图2来描述根据本发明第一实施例的电池充电方法。
首先，当从电源3供应功率时，在操作S10，控制器5控制电池充电器2以启动对电池1的充电。在该操作，控制器5将注册值(计数)初始化为“0”。
然后，在操作S11，控制器5确定在电池充电器2启动对电池1的充电之后是否经过了单位充电时间。当经过单位充电时间时，在操作S12，控制器5控制电池充电器2以停止对电池1充电。
接下来，在操作S13，控制器5确定在电池充电器2停止对电池1充电之后是否经过稳定化时间。当经过稳定化时间时，在操作S14，控制器5控制电池电压测量器4以测量电池1中当前带电的电压。
这里，稳定化时间用于延迟电池电压测量器4的测量，直到从电池充电器2向电池1供应的充电功率的剩余功率对在电池1中带电的测量电压影响最少为止。因此，电池电压测量器4可更精确地测量在电池1中带电的功率电压。
然后，在操作S15，控制器5检查是否存在刚先前测量的电压。当没有刚先前测量的电压时，在操作S20，控制器5控制电池充电器2以重新启动对电池1的充电，并且再次执行操作S11至S14。
另一方面，当存在刚先前测量的电压时，在操作S16，控制器5检查在操作S14测量的电压和刚先前测量的电压之间的电压差是否在预定参考值内，所述的预定参考值由Vref定义。
在一个实施例中，Vref值是“0”。也就是说，控制器5检查在操作S14测量的电压是否等于刚先前测量的电压。
电池1的当前测量的电压和刚先前测量的电压之间的电压差在参考值Vref内(例如当参考电压是“0”时，即，当电池1的当前测量的电压等于刚先前测量的电压时)的情况下，在操作S16，注册值(计数)增加“1”。
然后，在操作S18，控制器5检查注册值(计数)是否等于预定参考数。当注册值(计数)不等于参考数时，在操作S20，控制器5控制电池充电器2以重新启动对电池1的充电，并且再次执行操作S11至S18。
另一方面，当注册值(计数)等于参考数时，在操作S19，控制器5控制电池充电器2以完成对电池1充电。
下面将参照图3和图4来描述根据本发明第二实施例的电池充电方法。
根据本发明的第二实施例，当电池1初始充电时，控制器5控制电池充电器2以按照恒定电流充电模式来对电池1充电。此外，当由电池电压测量器4测量的电池1的带电电压超出预定的参考电压时，控制器5控制电池充电器2以按照恒定电压充电模式来对电池1充电。
这里，恒定电流充电模式表示电池充电器2采用恒定的充电电流C(参照图4)来对电池1充电。也就是说，如图4的CC期间中所示，从电池充电器2向电池1供应的充电电流C是恒定的，但是对电池1充电的电压A(参照图4)是上升的。
此外，恒定电压充电模式表示电池充电器2采用恒定的充电电压B(参照图4)来对电池1充电。也就是说，如图4的CV期间所示，从电池充电器2向电池1供应的充电电流C逐渐下降，但是向电池1供应的充电电压B是恒定的。
参照图3，当从电源3供应功率时，在操作S30，控制器5控制电池充电器2以启动对电池1的充电。在操作S31，控制器5控制电池充电器2以按照恒定电流充电模式来对电池1充电。
在操作S32，控制器5根据由电池电压测量器4测量的电池1的带电电压来确定是否按照恒定电压充电模式对电池1充电。这时，由电池电压测量器4测量的带电电压可以是在停止对电池1充电之后测量的电压或在电池1充电时测量的电压。
当由电池电压测量器4测量的电池1的带电电压超出参考电压时，在操作S33，控制器5控制电池充电器2以按照恒定电压充电模式对电池1充电。在该操作S33，控制器将预定注册值(计数)初始化为“0”。
然后，在操作S34，控制器5确定在电池充电器2启动按照恒定电压充电模式来对电池1充电之后是否已经经过单位充电时间。当已经经过单位充电时间时，在操作S35，控制器5控制电池充电器2以停止对电池1的充电。
接下来，在操作S36，控制器5确定在电池充电器2停止对电池1的充电之后是否已经经过稳定化时间。当已经经过稳定化时间时，在操作S37，控制器5控制电池电压测量器4以测量在电池1中当前带电的电压。
然后，在操作S38，控制器5检查是否存在刚先前测量的电压。当没有刚先前测量的电压时，在操作S43，控制器5控制电池充电器2以重新启动对电池1的充电，并且再次执行操作S34至S37。
另一方面，当存在刚先前测量的电压时，在操作S39，控制器5检查在操作S37测量的电压与刚先前测量的电压之间的电压差是否在预定参考值Vref内。
在电池1的当前测量的电压和刚先前测量的电压之间的电压差在参考值Vref内(例如当参考电压是“0”时，即，当电池1的当前测量的电压等于刚先前测量的电压时)的情况下，在操作S40，注册值(计数)增加“1”。
然后，在操作S41，控制器5检查注册值(计数)是否等于预定参考数。当注册值(计数)不等于参考数时，在操作S43，控制器5控制电池充电器2以重新启动对电池1的充电，并且再次执行操作S34至S41。
另一方面，当注册值(计数)等于参考数时，在操作S42，控制器5控制电池充电器2以完成对电池1的充电。
因此，在电池1在单位充电时间充电之后，当对电池1停止充电时测量在电池1中带电的电压，从而正确地测量在电池1中实际带电的电压。
此外，通过上述方法测量的当前带电的电压与刚先前测量的电压比较，从而当通过预定次数它们之间的电压差在参考值Vref内时，停止对电池1充电。
如上所述，本发明提供了一种用于对电池充电的系统和方法，其中，当电池充电时测量在电池中实际带电的电压，使得电池稳定且完全地充电。
尽管已经对本发明的几个实施例进行了示出和描述，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的精神和原理的情况下，可以对这些实施例进行修改，本发明的范围由权利要求及其等同物所限定。
权利要求
1.一种对电池充电的方法，包括(a)在电池充电预定单位充电时间之后停止电池的充电；(b)在从停止在(a)中电池充电起经过稳定化时间之后，测量在电池中带电的电压；(c)当重复(a)和(b)时，确定在电池的当前测量的电压和电池的刚先前测量的电压之间的电压差是否在预定参考值内；以及(d)重复(a)、(b)和(c)直到通过预定次数电压差在参考值内之后，停止对电池充电。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，参考值包括0。
3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括(e)按照恒定电流充电模式对电池充电；和(f)按照恒定电压充电模式对电池充电，其中，在执行(f)时执行(a)、(b)、(c)和(d)。
4.一种对电池充电的系统，包括电池；电池充电器，对电池充电；电池电压测量器，测量在电池中带电的电压；和控制器，根据电池电压测量器测量的电压来控制电池充电器以对电池充电，其中，所述的控制器(a)在电池充电预定单位充电时间之后，控制电池充电器以停止对电池充电；(b)在从停止对电池充电起经过稳定化时间之后，控制电池电压测量器以测量在电池中带电的电压；(c)当重复(a)和(b)时，确定在由电池电压测量器当前测量的电池电压和由电池电压测量器刚先前测量的电池电压之间的电压差是否在预定参考值内；并且(d)重复(a)、(b)和(c)直到通过预定次数电压差在参考值内之后，停止对电池充电。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，参考值包括0。
6.根据权利要求4或5所述的系统，其中，当电池初始充电时控制器控制电池充电器以使用恒定电流充电模式对电池充电，并且当由电池电压测量器测量的电池的带电电压超出预定参考电压时，控制电池充电器以使用恒定电压充电模式对电池充电，以及当电池充电器按照恒定电压充电模式对电池充电时，执行(a)、(b)、(c)、(d)。
全文摘要
一种对电池充电的方法，包括(a)在电池被充电预定单位充电时间之后，停止电池的充电；(b)从停止在(a)中电池充电起经过稳定化时间之后，测量在电池中带电的电压；(c)当重复(a)和(b)时，确定在电池的当前测量的电压和电池的刚先前测量的电压之间的电压差是否在预定参考值内；和(d)重复(a)、(b)和(c)直到通过预定次数电压差在参考值内之后，停止对电池充电。因此，本发明提供了一种用于对电池充电的系统和方法，其中，当电池充电时测量在电池中实际带电的电压，使得电池稳定地且完全地充电。
文档编号H02J7/00GK1725552SQ20051007993
公开日2006年1月25日 申请日期2005年6月27日 优先权日2004年7月19日
发明者李庸在 申请人:三星电子株式会社