[发明专利]充电电池的充电控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种充电电池的充电控制方法，尤其涉及一种利用平衡电路与充电电流调整措施来使充电电池的各电芯可以均匀充电的充电控制方法。

背景技术

传统的充电电池在进行充电时是依序以预充模式、快充模式以及定电压模式等三种模式进行充电。首先进行预充模式时，以低电流的方式对充电电池的各电芯进行充电，当每个电芯的电压都达到第一转态电压时，进入快充模式并改以大电流的方式对各电芯充电，直到其中一个电芯的电压达到第二转态电压时进入定电压模式，再以定电压的方式对各电芯进行充电。

传统的充电电池在制造过程中，虽然会预先筛选电芯再进行组装，然而，电芯的特性，特别是内电阻是很难控制到完全相同。现有的充电方法很容易导致各电芯之间的电压差值有离群的现象，使各电芯之间的电压差值越变越大。如此一来，将导致电池在充电时，会有部分电芯先充饱，其他电芯却没有充饱，让使用者无法有效地利用电池所有的电容量。此外，当电池充电次数持续增多，该现象将更为明显。

台湾第I343141号专利公开了一种电池的充电方法，请参考其附图5。该专利是先以第一预设电流I1进行定电流充电，并检测电池模块的各个电芯并联组的电压。之后，当其中一个电芯并联组达到第一预设电压值V1时，调降上述电芯并联组的电流至第二预设电流I2，并且在该电芯并联组又回到第一预设电压值V1时，即判断电芯并联组的电力已几近充饱。然而，上述专利并没有说明如何调降达到第一预设电压值V1的电芯并联组的电流。

另外，中国专利CN103532191A号中也公开了一种充电方法，请参考其附图1。其中，第一电池组与第二电池组呈并联关系，并且都经由开关电源而连接到电源5。此外，该专利使用电压检测装置来检测第一电池组和第二电池组的电压值，当两者的电压差值过大时，充电处理器将调整充电电流，使具有较低电压的电池组的充电电流大于具有较高电压的电池组的充电电流。

上述专利主要是针对并联连接的电池组，并没有针对串联连接的电池组的充电方式提供任何技术方案。

发明内容

相较于现有技术，本发明提供了一种崭新的充电电池的充电控制方法，可以在快充模式下进行充电时降低串联的各电芯之间的电压差值。

为了达成上述目的，本发明提供了一种充电电池的充电控制方法，其在快充模式下，包含有以下步骤：步骤a)对充电电池进行充电，充电电池的内部包含有多个串联连接的电芯，各个电芯分别对应地连接有平衡电路，该平衡电路可以在闭路状态与开路状态之间切换，并在该闭路状态时消耗与其连接的电芯的电能；步骤b)测量各个电芯的电压值；以及步骤c)判断电芯的电压值中的最大电压值与最小电压值的差值是否小于临界值，若判断结果为是，则将各平衡电路控制为开路状态并回到步骤b)，反之则将与具有最大电压值的电芯对应的平衡电路控制为闭路状态，而使其他平衡电路为开路状态，并将充电电流的电流值调整为等于上述最大电压值除以平衡电路的电阻值所得的计算值。

由此，在快充模式的充电过程中，若发现各电芯之间电压的差值过大，即可对平衡电路进行控制而使具有最大电压值的电芯的电压维持为固定值，并使其他电芯继续充电且电压值持续增加，进而控制所有电芯电压的差值在临界值内，使电芯在充电过程能够均衡的完成充电。

本发明的充电控制方法具有至少以下二个优点：

优点1：电芯串联型的充电电池多半设置有平衡电路，用来避免部分电芯在充电过程中过度充电的问题。本发明的充电控制方法利用已有的平衡电路来降低各电芯之间的电压差值，不需要额外增添其他硬件，因此不会增加硬件成本。

优点2：本发明的充电控制方法可以使各电芯都均衡地达到深度充电，不只可以延长充电电池的使用时间，更可维护充电电池的寿命。

附图说明

图1是本发明较佳实施例的电池充电模块的硬件结构的示意图。

图2a是本发明较佳实施例的步骤流程图。

图2b是接续图2a的步骤流程图。

图2c是接续图2a的步骤流程图。

图3是本发明较佳实施例的充电电池在充电时，充电电流与电芯电压对时间的变化图。

图4是对照组的充电电池在充电时，充电电流与电芯电压对时间的变化图。

(符号说明)

1电池充电模块10充电电池

12 平衡电路121 开关

122消耗电阻13第一电芯

14 第二电芯ΔV 差值

20 微控制器30充电器

I预充模式II快充模式