[发明专利]充电装置及用于对NiMH电池进行充电的算法

说明书

技术领域

本发明涉及可再充电电池的充电，尤其涉及NiMH电池的充电。本发明还涉及用于对可再充电电池进行充电或再充电的充电站。 

例如，本发明可用在如便携式通信装置的应用中，便携式通信装置如听音装置，如听力仪器。 

背景技术

可再充电电池日益用在便携式消费产品如通信装置、照相机、听音装置等之中。 

在包括安装在用户耳朵之处或之中的部分的听音装置如听力仪器或头戴式耳机中，大小和可靠性是决定性的参数。可用于本机能源如可再充电电池的空间有限，及具有参数如大小(mm)、容量(mAh)、额定电池电压(V)、可能的再充电周期数(#)的适当组合的电池的选择范围不大。单位mAh是毫安培小时即10^-3安培小时的缩写。 

已证实NiMH(镍金属氢化物)电池构成相应候选电池。 

对于医疗装置如听力仪器或植入的装置，电池寿命(在此由可能的再充电(没有明显降级)周期数定义)是重要参数。充电算法对电池寿命具有相当的影响。充电算法的重要参数是：充电电流(充电率)、充电时间、过充电程度等。通常假定，在正常充电情况下，NiMH电池的充电效率约为2/3(即，为从电池得到660mAh，必须将电池(过)充电到1000mAh)。对于给定额定容量，必要的过充电假定随着增加充电率而增加。 

在普通大小的NiMH氢化物电池中，温度增加可用于确定充电端点。US6,731,096B1公开了用于NiMH电池的充电算法。该算法基于充电过程的温度控制并具体提出了(高于)某一大小/容量的电池。 

发明内容

因此，需要用于相对小的NiMH电池的有效充电算法。 

本发明的目标是提供以相对短的时间对电池充电同时在寿命降级方面相对柔和的充电算法。 

本发明的目标由所附权利要求及下面的描述中描述的发明实现。 

充电算法

本发明的目标由对NiMH电池进行充电或再充电的方法实现。该方法包括： 

a)提供恒定充电电流，直到达到预定阈电压为止； 

b)当达到预定阈电压时，通过降低充电电流而保持电压恒定； 

其中，预定阈电压根据电池温度确定。 

这具有提供在充电速度和电池寿命之间折衷的充电算法的优点。电池的充电在过程的第一部分期间最强大，其时电池相对“空”(放电)；及在过程的稍后部分期间更放松，其时电池逐渐变“满”(充电)。该方法的优点在于，只要对可再充电电池(或其所处装置)的用户方便，充电过程可持续，而不会使电池寿命降级。即，充电过程不必故意结束，例如在特定充电时间之后。这具有电池的固有放电过程(即使没有电池负载)在充电过程的稍后部分可得到持续补偿的优点，使得不管用户在何时从充电站取下电池(只要已充电最小时间量，例如在4-8小时的范围中，如6小时)，用户均可获得再充电后的电池的最大容量。在实施例中，在电池已满充之后仍允许充电过程继续。在实施例中，充电过程继续，直到用户结束(例如通过从充电站取下电池或包含电池的装置)充电过程为止。 

在特定实施例中，恒定充电电流在0.1C到5C的范围中，优选0.5C到2C。单位C用于指示对电池再充电一小时(h)所需要的充电电流。例如，如果可再充电电池具有22mAh的容量，对于该电池，1C的电流将是22mA。在实施例中，充电电流小于或等于50mA，如小于或等于30mA，如小于或等于 15mA，如小于或等于10mA。在实施例中，充电电流在从10mA到50mA的范围中，如20mA到35mA。