[发明专利]用于串联电池的充电技术

说明书

本公开涉及用于串联电池的充电技术。一种电子设备具有带有在充电和放电期间使用的控制电路的电池系统。电池组具有串联耦接的两个电池单元。控制电路包括电池充电电路，所述电池充电电路在充电期间向电池组施加充电电流。控制电路包括可被选择性地激活以在充电期间使充电电流离开所选电池泄放的泄放电阻器和开关。这允许控制电路平衡存储在电池上的电荷并平衡相关联的电池电压。控制电路被配置为保持关于存储在第一电池单元上的电荷与存储在第二电池单元上的电荷之间的差值的信息。关于该电荷差值的信息在充电和放电期间被保持，并且被用于建立电池组充电电压目标。

本专利申请要求2019年4月22日提交的美国专利申请No.16/391,178以及2018年12月19日提交的美国临时专利申请号No.62/781,985的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明整体涉及电力系统，并且更具体地涉及平衡电子设备中的电池单元。

背景技术

电子设备具有电池组。一些电池组由多个电池组成。电池单元可以例如串联耦接。串联电池组中的单个电池电压可能会由于存储在电池上的电量差异而变得不平衡。这可在确保电荷在电池组内的各个电池中适当分布方面带来挑战。

发明内容

一种电子设备具有带有在充电和放电期间使用的控制电路的电池系统。电池系统用于便携式电子产品或其他装置中。电池组具有串联耦接的两个或多个电池单元。该控制电路包括电池充电电路，该电池充电电路在充电期间向电池组施加充电电流。

该控制电路包括泄放电阻器和开关，在充电期间，这些电阻器和开关可被选择性地激活以泄放充电电流，使其远离所选电池。这允许控制电路平衡存储在电池上的电荷，从而平衡电池的电压。

控制电路被配置成保持电池的放电速率的差值的信息。在操作期间，控制电路可保持关于存储在第一电池单元上的电荷与存储在第二电池单元上的电荷之间的差值的信息。关于该电荷差值的信息在充电和放电期间被保持，并且与关于电池的开路电压对充电行为的信息一起用于建立在充电期间使用的电池组充电电压目标。

当达到电池组充电电压目标时，控制电路停止充电操作，以避免将电池充电到大于期望的最大值(例如，避免过度充电)。电压传感器用于测量跨电池组的电池组电压。因为电池组充电电压目标为整个电池组设置了令人满意的充电电压水平，所以可将电池组充电到电压目标，而无需测量电池组内单个电池的电压。

附图说明

图1为根据实施方案的例示性电子设备的示意图。

图2为根据实施方案的例示性电池电路的电路图。

图3为根据实施方案的包含电池组中的电池电压对时间的曲线图的图。

图4为根据实施方案的电池单元的例示性开路电压与充电特性的曲线图。

图5为根据实施方案的使用具有电池平衡电路的电子设备所涉及的例示性操作的流程图。

具体实施方式

电子设备包含由多个单独的电池单元形成的电池组(电池)。电池单元串联和/或并联连接以形成完整的电池组。具有两个串联连接的电池单元的电池组有时可以称为串联连接的电池组或2s电池组。如果需要，多单元电池组可以包含三个或更多串联的电池。

期望平衡多单元电池组中的单个单元中的每一个上的单元电压(例如，两单元组、三单元组、或其中单元串联电耦接的其他类型的多单元组中的每个单元)。例如，在具有2s电池组的电子设备中，希望组中两个单元中的每个单元上的电压相差不大。这有助于确保单元保持所需的工作条件，例如电压水平。