[发明专利]电池步进式充电控制方法以及电池步进式充电装置

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池的充电管理方法，特别是涉及基于蓄电池的内阻来对蓄电池进行充电的电池步进式充电控制方法以及电池步进式充电装置。

背景技术

随着电动交通工具和便携式电子产品的大量普及，作为它们动力能源的蓄电池也成为关注的对象。由于这些电子产品或者电动交通工具使用的连续性需要，电池的高效、快速充电显得越来越重要。所谓快速充电就是要寻找一种能使在最短的时间内，迅速恢复电池所能存储的电量，且不会对电池的循环使用寿命造成负面影响的方法。目前在混合动力车或纯动力车的领域中，对于其蓄电池采用三段式充电方方法。

三段式充电方主要包括恒流、恒压和浮充这三个阶段。恒流充电阶段中，当充电器接上蓄电池时，输出电压因接上负载而下降，充电电流经充电器正极流向蓄电池并回到充电器负极，保持一个动态的恒流充电状态。在恒流充电阶段之后，充电电压逐渐上升，当到规定时间时保持一个动态恒压充电的过程。在恒压充电阶之后，充电电流流逐渐减小，进入浮充阶段。

利用上述三段式充电法虽然能够达到一定程度的快速充电，但是当部分使用时间较长的电池在内阻偏大时，一旦采用大电流快速充电，则会产生较大的过充电流，导致充电失败。

另一方面，如果是车用的蓄电池，由于车辆发电机的电压高，开始充电时的充电电流会很大，例如充电电流会超过必须要的30～50A左右，这样会导致过充电而损害蓄电池。而且，由于不清楚电池的状态而直接用大电流进行充电，不仅对蓄电池会造成损害，也是对能源的一种无形浪费。

发明内容

本发明鉴于上述问题，旨在提出一种能够基于电池内阻来控制电池充电以防止过充的电池步进式充电控制方法以及电池步进式充电装置。

本发明的电池步进式充电控制方法，其特征在于，包括下述步骤：

以阶梯状电压对电池进行充电的预充电步骤；

测量在所述预充电步骤中以阶梯状电压进行充电时各个电压值对应的电流值的电流测量步骤；

根据所述预充电步骤中的阶梯状电压的电压值和所述电流测量步骤中测量得的对应的电流值计算电池内阻的内阻计算步骤；

根据所述内阻计算步骤计算得到的电池内阻预测最大充电电压的充电电压预测步骤；以及

以所述预测步骤预测到的最大充电电压对电池进行充电的主充电步骤。

优选地，所述阶梯状电压为上升状的阶梯状电压。

优选地，所述阶梯状的电压的起始电压值为等于大于开路电压的电压值。

优选地，在所述主充电步骤之后还包括：

检测电池的SOC并且在SOC达到规定值后以涓流充电方式进行充电的涓流充电步骤。

本发明的电池步进式充电控制装置，其特征在于，包括下述模块：

以阶梯状电压对电池进行充电的预充电模块；

测量在所述预充电步骤中以阶梯状电压进行充电时各个电压值对应的电流值的电流测量模块；

根据所述预充电步骤中的阶梯状电压的电压值和所述电流测量步骤中测量得的对应的电流值计算电池内阻的内阻计算模块；

根据所述内阻计算步骤计算得到的电池内阻预测最大充电电压的充电电压预测模块；以及

以所述预测步骤预测到的最大充电电压对电池进行充电的主充电模块。

优选地，所述阶梯状电压为上升状的阶梯状电压。

优选地，所述阶梯状的电压的起始电压值为等于大于开路电压的电压值。

优选地，还包括：检测电池的SOC并且在SOC达到规定值后以涓流充电方式进行充电的涓流充电模块。

基于上述本发明的步进式充电控制方法和步进式充电控制装置，通过先以小电压为起始点的浅阶梯状电压对电池充电，测量其电流，由此得到电池内阻的近似值，根据该电池内阻的近似值，计算最大充电电压，然后以最大充电电压对电池进行充电，具有能够有效防止充电并且能够进行快速充电的优异效果。

附图说明

图1是直流充电时的电压和电流的波形示意图。

图2是表示本发明第一实施方式电池步进式充电控制方法的流程示意图。

图3是表示本发明第二实施方式电池步进式充电控制方法的流程示意图。

图4是表示本发明的电池步进式充电控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解。并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。