[发明专利]一种锂离子电池的多段式充电系统

说明书

一种锂离子电池的多段式充电系统，属于电池充电技术领域。解决了现有电池充电方法对电池使用寿命存在严重影响的问题。本发明多段可编程脉冲电源用于分阶段输出不同幅值和频率的电信号；电磁耦合无线电力传输线圈用于通过无线的方式将电源输出的电信号传输出去；全波整流电路用于接收无线电信号，对接收的电信号进行全波整流，限流电路用于接收全波整流后的电信号，对全波整流后的电信号进行限流，滤波电路用于接收限流后的电信号，并对限流后的电信号进行滤波，将滤波后的电信号输出至锂离子电池；充电控制器用于利用滤波后的实时电信号和锂离子电池的实时剩余电量向多段可编程脉冲电源发送充电阶段控制信号。本发明适用于锂离子电池充电。

技术领域

本发明属于电池充电技术领域。

背景技术

电池的使用充斥着我们生活的每个角落，对电池充电的减少对电池使用寿命的影响是本领域需要克服的难题，现有充电通常采用不变功率对电池充电对电池充电，多次充电后严重的缩短了电池的使用寿命。

发明内容

本发明目的是为了解决现有电池充电方法对电池使用寿命存在严重影响的问题，提出了一种锂离子电池的多段式充电系统。

本发明所述的一种锂离子电池的多段式充电系统，包括多段可编程脉冲电源(1)、电磁耦合无线电力传输线圈(2)、全波整流电路(3)、限流电路(4)、滤波电路(5)和充电控制器(6)；

多段可编程脉冲电源(1)用于分阶段输出不同幅值和频率的电信号；

电磁耦合无线电力传输线圈(2)用于通过无线的方式将电源输出的电信号传输出去；

全波整流电路(3)用于接收无线电信号，并对接收的电信号进行全波整流，对全波整流后的电信号进行输出；

限流电路(4)用于接收全波整流后的电信号，并对全波整流后的电信号进行限流，对限流后的电信号进行输出；

滤波电路(5)用于接收限流后的电信号，并对限流后的电信号进行滤波，将滤波后的电信号输出至锂离子电池；

充电控制器(6)用于利用滤波后的实时电信号和锂离子电池的实时剩余电量向多段可编程脉冲电源(1)的充电阶段控制信号。

进一步地，本发明中，多段可编程脉冲电源(1)的充电阶段依次为：涓流预充阶段、恒流充电阶段、恒压限流阶段、脉冲放电阶段和稳流脉冲充电阶段。

进一步地，本发明中，涓流预充阶段的充电时间为：充电开始的0到4s内，电压由0伏逐渐上升。

进一步地，本发明中，恒流充电阶段由充电4s后开始，为恒定电流充电直至锂离子电池的电池电压达到上限电压结束。

进一步地，本发明中，恒压充电阶段从锂离子电池的电池电压达到上限电压开始，维持恒定电压对锂离子电池进行充电，直至锂离子电池电量达到99％停止恒压充电。

进一步地，本发明中，脉冲放电阶段从锂离子电池电量达到99％引入负脉冲放电，充电45s～50s后停止。

进一步地，本发明中，稳流脉冲充电阶段从脉冲放电阶段结束后静置5s～10s后开始正脉冲充电直至电池满电结束。

进一步地，本发明中，多段可编程脉冲电源(1)的输出频率为100Hz，电压波形为随时间变化的三角波。

本发明采用多段可编程脉冲电源对锂离子电池进行充电，大幅提高充电速度的同时有效抑制极化反应和温升，并考虑到锂离子电池的充电质量和延长电池寿命的因素，使实际充电曲线更加贴近最佳充电曲线。

附图说明

图1是本发明所述锂离子电池的多段式充电系统的原理框图；

图2是可编程多段电源充电电压波形图；