电池充电器的制造方法_2

文档序号:9308846阅读:来源:国知局
)和非临时性机器可读介质 诸如存储机器可执行指令的存储器12。在这种情况下,存储器12可以被实施为易失性存储 器(例如,随机存取存储器(RAM))、非易失性存储器(例如,固态驱动器、闪速存储器、硬盘 驱动器等)或其组合。并且,在此示例中,处理单元可以访问存储器12并执行机器可读指 令。
[0024] 对于许多电池(例如,锂离子电池),电池6处于约100 %的SOC(例如,处于或接 近电池6的FCC)的时间越长,电池6的总容量就越退化。例如,如果电池6被保持在或接 近约100 %的S0C,则电池6的充电容量将比电池被保持在约50 %的SOC退化得更快。因 此,电池充电器10可以经配置以限制电池6被保持在或接近约100%的SOC的时间的百分 比,从而延长寿命(例如,降低电池6的退化率)。
[0025] 电池充电器10可以包括电池数据16,电池数据16可以以有关电池6的信息为特 征。电池数据16可以被存储,例如被存储在存储器12中。电池数据16可以包括电池6的 完全充电时间18。完全充电时间18可以是电池6到处于或接近约100%的SOC的日间的 时间(timeofday)。在一些示例中,完全充电时间18可以被设置,例如,响应于用户输入 (图1中被标记为"用户输入")来设置。例如,在电池充电器10被实施在智能手机上的示 例中,用户可以经由图形化用户界面(GUI)来设置完全充电时间18。在给定示例中,电池6 的完全充电时间18可以被设置为上午7:00。并且,在给定示例中,完全充电时间18可以 表示早上的时间,在该时间便携式电子设备(例如,无线电话)通常需要处于完全充电状态 (例如,工作日的开始)。在一些示例中,用户输入可以将完全充电时间18设置为指示电池 6被立即充电的设定。
[0026] 电池6可以具有等效电路,该等效电路可以模型化为与电容器串联的电阻器。电 池数据16还可以包括电池时间常量(T)20,电池时间常量(〇20可以以等效电路的电 阻和电容的乘积(例如,电池6的RC时间常量)为特征。在一些示例中,电池时间常量(T)20可以从用于形成电池6的等效电路的实验数据中得出。在一些示例中,电池时间常 量(T)20可以是固定值,该固定值可以基于电池6的物理属性。在其他示例中,电池时间 常量(T)20可以作为电池6的温度的函数而变化。
[0027] 提供至电池充电器10的充电信号可以具有三种不同状态。在第一状态中,充电信 号可以将电池6的SOC维持在当前SOC(SOCp)。因此,在第一状态中,充电信号通过可以维 持电池6的SOC但不会显著增加电池6的SOC的电流来提供。作为示例,在第一状态中,充 电信号可以被间歇地提供,使得电池6的SOC增加相对小的量(例如,约2%或更少),且随 后充电信号被终止直到电池6的SOC返至先前的S0C。以此方式,电池6充电系统2可以确 保当电池充电器10被连接至电源时,电池6的SOC不降低。
[0028] 此外,在第二状态中,充电信号可以以恒定电流来提供。并且,在某些时间点处,充 电信号可以被切换至提供恒定电压的第三状态。充电信号的第二状态和第三状态之间的切 换可以被称为恒定电流-恒定电压(CC/CV)转换点22,其可以是电池6的具体S0C。为了 确定CC/CV转换点22,充电器控制器14可以采用等式1。
[0030] 其中T是电池6的电池时间常量20 ;S0Cev是电池6在CC/CV转换点22处的SOC; Ist是在充电信号的第二状态期间提供的恒定电流;Itap是在电池6的充电终止之后提供的 敲击电流(tappercurrent);而FCC是电池6的完全充电容量。
[0031] 在一些示例中,恒定电流第二状态(Ist)和敲击电流(Itap)的值可以是电池充电器 10的固定参数。充电器控制器14可以将CC/CV转换点22存储在电池数据16中。此外,等 式2可以以在达到CC/CV转换点22之前用来以第二状态(以恒定电流)提供充电信号的 时间量为特征。
[0033] 其中是在达到CC/CV转换点22之前用于以第二状态(例如,以恒定电流)提 供充电信号的剩余时间((以秒为单位);而SOCp是电池6的SOC的当前值。
[0034] 进一步,等式3可以以在达到CC/CV转换点22之后用来以第三状态(例如,以恒 定电压)提供充电信号的时间量。
其中是用于在电池6的SOC约为100%之前以第三状态提供充电信号的剩余时间(以 秒为单位)。
[0036]图2图示说明将到完全充电的时间(例如,达到电池6的约100%SOC所需要的 时间量)绘制为图1中图示说明的电池6的SOC的函数的图形50的示例。并且,图形上的 点52可以表示电池6的CC/CV转换点。即,在当前示例中,当电池6的SOC达到约68 %时 (其可以对应于约3. 3XIO3秒(大约55分钟)的到完全充电的时间),CC/CV转换点52可 以出现。并且,在CC/CV转换点52之前的SOC下,充电信号可以以第二状态被提供(S卩,以 十旦定电流被提供),且电池6的SOC和电池6的到完全充电的时间具有基本线性的关系。在CC/CV转换点52之后,充电信号可以以第三状态(例如,以恒定电压)被提供,且电池6的 SOC和该电池的到完全充电的时间具有基本非线性的关系(例如,对数关系)。
[0037] 返回参考图1,等式2可以被用来确定当电池6的SOC初始处于0%时以第二状态 (例如,以恒定电流)提供的充电信号的总时间,这可以得到等式5。此外,等式3可以被用 来确定当电池6的SOC位于或接近CC/CV转换点22时以第三状态(例如,以恒定电压)提 供的充电信号的总时间,这可以得到等式6。
[0040] 其中ttap是从CC/CV转换点22到约100%的电池6的SOC的剩余充电时间。
[0041] 针对电池时间常量(T)20,通过求解等式3,可以得出等式7。
[0043] 其中tlast是用于将电池6从电池6的初始SOC(SOCJ充电到约100%的SOC的测 量充电时间;且SOCst小于SOCcv。
[0044] 此外,在一些示例中,通过测量总充电时间(ttot) 24并采用等式7,充电器控制器 14可以确定电池时间常量(T)20,电池时间常量(〇20可以被存储在电池数据16中。在 一些示例中,电池时间常量(T)2O可以是从等式7中得出的多个电池时间常量(T)的平 均值。此外,在一些示例中,在完成电池6的完全充电之后,电池时间常量(T)20可以由充 电器控制器14通过采用等式7在电池数据16中被更新。
[0045] 此外,等式1、2和3可以被合并以得出等式8,使得总充电时间(ttot) 24可以根据 电池6的当前SOC(SOCp)(例如,由充电器控制器14)来计算。
[0047] 其中ttot是从电池6的当前SOC(SOCP)到约100%的电池6的SOC的总充电时间 24。
[0048] 通过采用替换,等式8可以被扩展以得出等式9。
[0049]等式 9 :
[0051] 因此,充电器控制器14可以响应于接收电池6的当前SOC(SOCp)通过采用等式9 计算总充电时间(ttot) 24。充电器控制器14可以将总充电时间(ttot) 24存储在电池数据 16中。此外,在一些示例中,充电器控制器14可以向外部系统(例如,主机系统)输出总 充电时间信号(图1中被标记为"总充电时间")。总充电时间信号可以包括以总充电时间 (ttot)24为特征的数据,使得外部系统可以实施总充电时间(ttot)24的进一步的处理。在此 情况下,总充电时间信号可以通过总线(例如,耦接到电池充电器10的集成电路间(I2C)总 线)被提供至外部系统。
[0052] 充电器控制器14可以基于总充电时间(ttJ24和完全充电时间18确定充电开始 时间26。为确定充
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1