一种安全的充电管理方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种安全的充电管理方法，包括如下具体操作步骤：S1：充电前检测；S2:充电模式选择；S3:预充电模式；S4:恒流模式；S5:恒压模式。本发明专利技术通过实时检测更新电池状态，从而实时动态调整充电过程中CC模式电流值和CV模式中的恒压值，而不是按照目前的设置一个固定值的控制方式，从而达到更安全的使用效果；根据电池的内阻不同适当提高恒压值和CV模式中step调整恒压值，以递减控制方式，缩短CV模式时间从而达到更高效的充电缩短整个充电时间的效果。

A safe charging management method and system

The invention discloses a safe charging management method, which comprises the following specific operation steps: S1: pre-charging detection; S2: charging mode selection; S3: pre-charging mode; S4: constant current mode; S5: constant voltage mode. The invention can dynamically adjust the current value of CC mode and the constant voltage value of CV mode in the charging process by real-time detecting and updating the battery state, instead of setting a fixed value according to the current control mode, so as to achieve a safer use effect; the constant voltage value and st in CV mode can be appropriately increased according to the internal resistance of the battery; EP adjusts the constant voltage value to reduce the CV mode time in order to achieve more efficient charging and shorten the whole charging time.

【技术实现步骤摘要】
一种安全的充电管理方法及系统
本专利技术属于充电
，具体涉及一种安全的充电管理方法。同时，本专利技术还公开了一种安全的充电管理系统
技术介绍
由于锂电池因其出色的能量密度，被广泛应用于各种便携设备上。尤其是智能手机、智能穿戴等消费电子设备的功能不断增加、性能要求不断提高的以及目前锂电池容量很难有大的提升的情况下采用快充技术缩短充电时间及提高充电效率的方法提升使用体验，但是锂电池本身存在安全隐患，例如高低温、过放、过充、过流、存储环境等都会造成电池的鼓胀、爆炸、起火等事故，本专利基于目前快充大电流方案的基础上实现的一种进一步提高充电速度和使用寿命及安全的方案。目前市面上的快充技术无论是高通还是OPPO等等最终方式都是通过提高电池端的充电电流，分为预充、恒流、恒压三个阶段，恒流转恒压的过渡点由于电池内阻的存在，导致虚压很大，实际电池电压离满电电压还差很多，导致恒压阶段需要耗费很久；另外随着使用的时间变长，电池循环次数达到一定次数，电池内阻变大电池容量减少，如果还是采用当初容量的1C电流充电和恒压电压去控制充电的话就会造成使用寿命急剧下降以及短路起火等安全问题。本专利提供了一种可实时检测电池电压及电池电量的方法动态调整恒压充电电压以及恒流充电充电电流的方式达到高效且安全的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种安全的充电管理方法及系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种安全的充电管理方法，包括如下具体操作步骤：S1：充电前检测，充电器插入时检测适配器和电池的状态是否正常，正常则进入下一步，如果检测到适配器和电池不良的则不进入充电；S2:充电模式选择，根据检测到的电池温度、电池电压两个条件判定要进入以下三个阶段中的哪个阶段：1.5V～3.0VPre-C(预充电)模式、3.0V～4.4VCC(恒流)模式、4.4VCV(恒压)模式；S3:预充电模式，预充电模式按照常规要求设置充电电流，充电实时检测如果达到恒流充电条件进入CC模式；S4:恒流模式，CC模式的充电电流按照当前测试的电池总容量设置Icc不大于nQe，充电实时检测如果达到恒压充电条件进入CV模式；S5:恒压模式，恒压调整百分比D，设原始恒压电压值为V0，具体算法如下：首先测试电池的充放电模式，CV模式的充电电压按照电池记录的循环次数和容量动态调整恒压电压值Vd以及动态参数包括温度T、内阻r、电压V、容量Q、百分比D一一对应，然后形成手机支持的定义格式导入到手机中，手机运行过程中通过读取温度、电压值以及其他软件参数得到初始容量百分比D0，后续然后通过电量计计算的电量得到实时电量对应的百分比D；由于使用过程中电池老化导致容量有所衰减，从而从电池参数表中读取目前容量对应的电池电压值设定为当前CV模式的控制电池恒压值。优选的，步骤S4中nQe为：n为规格书可支持最大放电倍率，Qe为实时检测到的电池总容量，老化使用一段时间后电池容量较当初容量会有一定衰减，如果还是以原始容量Q0的n倍率去充电的话，那么目前的充电倍率就是u＝n*Q0/Qe，此时u>n,即超过电池所能支持的最大充电电流倍率n，这样对电池寿命和安全都是严重不利的。优选的，步骤S5中当前CV模式的控制电池恒压值(Vc)也可以通过一般经验值设置：<150cycle，Vc＝V0＝4.4V；150～300cycle，Vc＝4.35V；300～500cycle，Vc＝4.30V；>500cycle，Vc＝4.25V,其他电压电芯的电池可以按照此规律以此类推。同时，本专利技术还公开了一种安全的充电管理系统，包括：检测模块，用于对适配器和电池的状态进行检测，并将检测到的结果反馈至充电执行模块；充电执行模块，用于对检测模块的检测结果进行分析，并根据电池的状态，向适配器下达充电模式指令：若检测到适配器和电池不良的，则不进入充电；若检测到适配器和电池良好的，且当电池电压处于1.5V～3.0V时，进入预充电模式；当电池电压处于3.0V～4.4V时，进入恒流模式；当电池电压处于4.4V时，进入恒压模式模式。本专利技术的技术效果和优点：1、通过实时检测更新电池状态，从而实时动态调整充电过程中CC模式电流值和CV模式中的恒压值，而不是按照目前的设置一个固定值的控制方式，从而达到更安全的使用效果；2、根据电池的内阻不同适当提高恒压值和CV模式中step调整恒压值，以递减控制方式，缩短CV模式时间从而达到更高效的充电缩短整个充电时间的效果。附图说明图1为本专利技术一种安全的充电管理方法的流程示意图；图2为本专利技术一种安全的充电管理系统的结构示意图；图3为本专利技术方案与现有方案的测试结果对比图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，一种安全的充电管理方法，包括如下具体操作步骤：S1：充电前检测，充电器插入时检测适配器和电池的状态是否正常，正常则进入下一步，如果检测到适配器和电池不良的则不进入充电；S2:充电模式选择，根据检测到的电池温度、电池电压两个条件判定要进入以下三个阶段中的哪个阶段：1.5V～3.0VPre-C(预充电)模式、3.0V～4.4VCC(恒流)模式、4.4VCV(恒压)模式；S3:预充电模式，预充电模式按照常规要求设置充电电流，充电实时检测如果达到恒流充电条件进入CC模式；S4:恒流模式，CC模式的充电电流按照当前测试的电池总容量设置Icc不大于nQe，n为规格书可支持最大放电倍率，Qe为实时检测到的电池总容量，老化使用一段时间后电池容量较当初容量会有一定衰减，如果还是以原始容量Q0的n倍率去充电的话，那么目前的充电倍率就是u＝n*Q0/Qe，此时u>n,即超过电池所能支持的最大充电电流倍率n，这样对电池寿命和安全都是严重不利的，充电实时检测如果达到恒压充电条件进入CV模式；S5:恒压模式，恒压调整百分比D，设原始恒压电压值为V0，具体算法如下：首先测试电池的充放电模式，CV模式的充电电压按照电池记录的循环次数和容量动态调整恒压电压值Vd以及动态参数包括温度T、内阻r、电压V、容量Q、百分比D一一对应，然后形成手机支持的定义格式导入到手机中，手机运行过程中通过读取温度、电压值以及其他软件参数得到初始容量百分比D0，后续然后通过电量计计算的电量得到实时电量对应的百分比D；由于使用过程中电池老化导致容量有所衰减，从而从电池参数表中读取目前容量对应的电池电压值设定为当前CV模式的控制电池恒压值，也可以通过一般经验值设置：<150cycle，Vc＝V0＝4.4V；150～300cycle，Vc＝4.35V；300～500cycle，Vc＝4.30V；>500cycle，Vc＝4.25V,其他电压电芯的电池可以按照此规律以此类推。当前手机普遍Vc值的设置一般按照电池规格书中规定的某个值固定后不变，这样做法是比较稳妥的一种设计，因为电池由于内阻的存在，实际到达恒压电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安全的充电管理方法，其特征在于：包括如下具体操作步骤：S1：充电前检测，充电器插入时检测适配器和电池的状态是否正常，正常则进入下一步，如果检测到适配器和电池不良的则不进入充电；S2:充电模式选择，根据检测到的电池温度、电池电压两个条件判定要进入以下三个阶段中的哪个阶段：1.5V～3.0V Pre‑C(预充电)模式、3.0V～4.4V CC(恒流)模式、4.4V CV(恒压)模式；S3:预充电模式，预充电模式按照常规要求设置充电电流，充电实时检测如果达到恒流充电条件进入CC模式；S4:恒流模式，CC模式的充电电流按照当前测试的电池总容量设置Icc不大于nQe，充电实时检测如果达到恒压充电条件进入CV模式；S5:恒压模式，恒压调整百分比D，设原始恒压电压值为V0，具体算法如下：首先测试电池的充放电模式，CV模式的充电电压按照电池记录的循环次数和容量动态调整恒压电压值Vd以及动态参数包括温度T、内阻r、电压V、容量Q、百分比D一一对应，然后形成手机支持的定义格式导入到手机中，手机运行过程中通过读取温度、电压值以及其他软件参数得到初始容量百分比D0，后续然后通过电量计计算的电量得到实时电量对应的百分比D；由于使用过程中电池老化导致容量有所衰减，从而从电池参数表中读取目前容量对应的电池电压值设定为当前CV模式的控制电池恒压值。...

【技术特征摘要】
1.一种安全的充电管理方法，其特征在于：包括如下具体操作步骤：S1：充电前检测，充电器插入时检测适配器和电池的状态是否正常，正常则进入下一步，如果检测到适配器和电池不良的则不进入充电；S2:充电模式选择，根据检测到的电池温度、电池电压两个条件判定要进入以下三个阶段中的哪个阶段：1.5V～3.0VPre-C(预充电)模式、3.0V～4.4VCC(恒流)模式、4.4VCV(恒压)模式；S3:预充电模式，预充电模式按照常规要求设置充电电流，充电实时检测如果达到恒流充电条件进入CC模式；S4:恒流模式，CC模式的充电电流按照当前测试的电池总容量设置Icc不大于nQe，充电实时检测如果达到恒压充电条件进入CV模式；S5:恒压模式，恒压调整百分比D，设原始恒压电压值为V0，具体算法如下：首先测试电池的充放电模式，CV模式的充电电压按照电池记录的循环次数和容量动态调整恒压电压值Vd以及动态参数包括温度T、内阻r、电压V、容量Q、百分比D一一对应，然后形成手机支持的定义格式导入到手机中，手机运行过程中通过读取温度、电压值以及其他软件参数得到初始容量百分比D0，后续然后通过电量计计算的电量得到实时电量对应的百分比D；由于使用过程中电池老化导致容量有所衰减，从而从电池参数表中读取目前容量对应的电池电压值设定为当前CV模式的控制电池恒压值。2.根据权利要求1所述的一种安全的充电管...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹿鹏，林宋伟，龙刚，魏国，刘湘，
申请(专利权)人：深圳市保千里电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44