[发明专利]锂二次电池组的充电方法及充电装置

说明书

技术领域

本发明涉及电池充电，更具体地说，涉及一种锂二次电池组的充电方法及充电装置。

背景技术

随着电子技术的发展，越来越多的便携式电子产品，例如：医疗设备、笔记本、游戏机、PDA、摄像机等等，使用锂二次电池组进行供电。锂二次电池组单电芯规格比较规范，如：18650圆柱电芯的容量2200mAh，公称电压3.7V，最大充电电压4.25V。但现有的单电芯端电压及容量有限，难以在众多的应用中满足要求。通常采用由多个可充电电芯串并联的电池组的方式来满足众多的应用。但是，这种方式由于应用的要求不同，例如，有时要求电池组输出电压是7.4V ,而另一些应用可能要求输出电压是14.8V。不同的输出电压、不同的容量，该锂二次电池组的内部连接方式就不同。比如：锂二次电池组要求容量2200mAh，29.6V，会将8节单电芯串联；要求容量4400mAh，14.8V，会将8节单电芯4串2并；要求容量8800mAh，7.4V，会将8节单电芯2串4并。要求容量17600mAh，3.7V，会将8节单电芯并联。虽然上述4种需求中，其基本单元是共同的，都是8节电芯。但锂二次电池组生产厂家，往往会生产出4款电池组满足用户需求。大大降低了生产效率，增大后续维护费用。此外锂二次电池组单体电芯之间，在容量、内阻、衰减特性、自放电等性能方面存在较大的差异。在现有技术中对锂二次电池组整体串联充电时，电池组中容量最小的那只单体锂电池电芯将最先充满电，而此时，其它电芯还没有充满电。如果继续串联充电，则已充满电的锂离子单体电芯就可能会被过充电。可能会产生爆炸，影响到锂二次电池组的安全性。如果停止充电，其它锂离子单体电芯就无法充满电，导致整个锂二次电池组容量不够。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述出厂后电池组内部的电芯之间的连接方式不能调整、充电时不能针对每个电芯单独充电的缺陷，提供一种出厂后电池组内部的电芯之间的连接方式可以调整、充电时可以针对每个电芯单独充电的一种锂二次电池组的充电方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种锂二次电池组充电方法，所述锂二次电池组由多个锂电池电芯串联或并联构成，包括如下步骤：

A）判断所述锂二次电池组是否需要充电，如是，执行下述步骤，否则，退出；

B）断开每个电芯与该电池组中其他电芯的连接，使得所述电池组成为多个单独的电芯；

C）分别对所述单独的电芯进行可调恒流充电；

D）所有电芯充电完成后，读取表示所述电芯组成电池组的连接关系的配置文件，依据所述配置文件将所述单个电芯连接形成电池组。

在本发明所述的锂二次电池组充电方法中，所述电池组中每个电芯通过至少一个可控开关与所述电池组中其他电芯连接，所述控制开关由微控制器控制其通断。

在本发明所述的锂二次电池组充电方法中，所述步骤C）进一步包括如下步骤：

C1）判断电芯电压是否大于2伏特，如小于，采用0.01C恒流充电；如否，采用1C恒流充电；

C2）判断所述电芯电压是否小于4.1V，如小于，返回步骤C1）；否则，采用以二次曲线或高斯曲线单调下降边为控制方式的渐小恒流充电。

在本发明所述的锂二次电池组充电方法中，所述步骤C）进一步包括如下步骤：

 C3）分别测量所述单个电芯的容量，判断其是否充满，如是，执行下一步骤，否则，返回步骤C1）；

 C4）判断所述锂二次电池组中所有电芯是否均充满，如是，执行步骤D）；否则，返回步骤C1）。

在本发明所述的锂二次电池组充电方法中，所述步骤D）中进一步包括如下步骤：

D1）读取事先存储在存储器中的或由微控制通讯总线传输来的配置文件；

D2）微控制器依据所述配置文件的内容，在不同的输出端输出控制信号，使得相应的连接电芯之间的可控开关导通或截止。

本发明还涉及一种锂电池充电装置，所述锂二次电池组由多个锂电池电芯串联或并联构成，所述装置包括：

电池容量检测判断模块：用于判断所述锂二次电池组是否需要充电；

电芯分拆模块：用于断开每个电芯与该电池组中其他电芯的连接，使得所述电池组成为多个单独的电芯；

可调恒流充电模块：分别对所述单独的电芯进行可调恒流充电；

电芯组合模块：所有电芯充电完成后，读取表示所述电芯组成电池组的连接关系的配置文件，依据所述配置文件将所述单个电芯连接形成电池组。 

在本发明所述的锂二次电池组充电装置中，所述可调恒流充电模块进一步包括：