电池充电电路以及电池充电方法技术

本发明专利技术公开了一种电池充电电路以及电池充电方法，适用于对一电池充电。该电池充电电路包括一控制模块以及一充电模式调整模块。充电模式调整模块用于根据电池的一电压值或是一充电电流值调整充电模式。充电模式调整模块包括一充电单元以及一检测单元。充电单元提供充电电流或充电电压以对电池充电。检测单元电性连接充电单元，以检测电池的一电压值或一电流值。

【技术实现步骤摘要】
电池充电电路以及电池充电方法
本专利技术涉及一种电池充电电路，尤其涉及一种具有快速充电模式的电池充电电路。
技术介绍
请参照图1，图1绘示为一般充电电路的电压曲线的示意图。在电池充电过程中，一开始是以定电流模式对电池进行充电，然后等到电池的外部端点电压VBATO(正极与负极的电压差)接近一饱充电压VFULL时，则转换为定电压模式进行充电，而在定电压模式的充电时间，往往会因为充电电流下降，而用较低的充电电流把电池内部阻抗跨压ΔVBIR充满，导致充电时间会非常漫长。图1中，曲线I是一般充电模式的电压曲线，曲线II则是充电电压预先加上一电池的内部阻抗跨压ΔVBIR，因此其充电过程，在电池外部端点电压VBATO达到饱充电压VFULL之后，电池电压还会持续增加，增加到一定值后，才会开始降至饱充电压VFULL，然而，一般业界使用的内部阻抗跨压ΔVBIR的预估法，多以经验值为主，然而这样的充电方式如果搭配不同厂商但相同规格的电池，则容易出现电池损坏的情况。因此，如何提供一种有效根据电池实际参数而调整的充电电路，实为业界的一个重要课题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种电池充电电路，适用于对一电池充电。电池充电电路包括一控制模块以及一充电模式调整模块。充电模式调整模块用于根据电池的一电压值或是一充电电流值调整充电模式。充电模式调整模块包括一充电单元以及一检测单元。充电单元提供充电电流或充电电压以对电池充电。检测单元电性连接充电单元，以检测电池的一电压值或一电流值。其中，控制模块在电池的电压值位于接近一第一预定电压的一电压区间内时，根据充电电流以及电池在一预定时间区间的一电压变化量，以计算电池的一内部电容。其中，当电池的电压值达到第一预定电压时，根据充电电流的一电流变化量进行计算，以得到所述电池的一内部阻抗。其中，根据电池的内部电容以及内部阻抗，提供一快速充电模式对所述电池充电。优选地，电池充电电路还包括一存储模块，用于存储快速充电模式的多个充电参数。优选地，充电模式调整模块还包括一计时单元，用于提供一时钟信号。优选地，当电池的外部端点电压值位于接近第一预定电压的电压区间时，电池充电电路提供一预定电流对电池充电。优选地，当电池充电电路处于快速充电模式时，充电单元提供一预定电流对电池充电，当电池的外部端点电压达到一第二预定电压时，即开始降低预定电流，第二预定电压系根据内部阻抗决定。本专利技术公开了一种电池充电方法，适用于对一电池进行充电。电池充电方法包括：在接近一第一预定电压的一电压区间内，计算电池的一内部电容；当所述电池的一电压值达到第一预定电压时，根据一充电电流的变化，计算电池的一内部阻抗；以及根据电池的内部电容以及内部阻抗，提供一快速充电模式，对电池充电。优选地，第一预定电压系为电池的一额定饱充电压。优选地，内部电容值系根据位于电压区间的一电压变化量以及一时间变化量进行计算。优选地，当提供快速充电模式对所述电池充电时，提供一预定电流对电池充电，当电池的一外部端点电压达到一第二预定电压时，即开始降低预定电流，其中，第二预定电压系根据内部阻抗决定。综上所述，本专利技术实施例的电池充电电路在不同的充电区间中检测电池的内部阻抗以及内部电容，精确取得电池的内部参数，因此可以有效的提供一快速充电模式以对电池进行充电，可以有效降低定电压模式漫长的充电时间。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。附图说明图1绘示为一般充电电路的电压曲线的示意图。图2绘示为本专利技术实施例的电池充电电路的示意图。图3绘示为简化后的本专利技术实施例的电池充电电路示意图。图4绘示为充电电压以及充电电流的示意图。图5绘示为本专利技术实施例的电池充电电路的充电过程示意图。图6绘示为本专利技术实施例的电池充电方法的流程图。具体实施方式在下文将参看随附图式更充分地描述各种例示性实施例，在随附图式中展示一些例示性实施例。然而，本专利技术概念可能以许多不同形式来体现，且不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。确切而言，提供此等例示性实施例使得本专利技术将为详尽且完整，且将向熟习此项技术者充分传达本专利技术概念的范畴。在诸图式中，可为了清楚而夸示层及区的大小及相对大小。类似数字始终指示类似组件。应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件，但此等组件不应受此等术语限制。此等术语乃用以区分一组件与另一组件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本专利技术概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一者及一或多者的所有组合。以下将以至少一种实施例配合图式来说明所述电池充电电路，然而，下述实施例并非用以限制本揭露内容。〔本专利技术电池充电电路的实施例〕请参照图2至图4，图2绘示为本专利技术实施例的电池充电电路的示意图。图3绘示为简化后的本专利技术实施例的电池充电电路示意图。图4绘示为充电电压以及充电电流的示意图。电池充电电路1包括一控制模块11、一充电模式调整模块12以及一存储模块13。充电模式调整模块12包括一充电单元121、一检测单元122以及一计时单元123。电池充电电路1与一电池2电性连接，以提供一充电电压以及一充电电流对电池2进行充电。控制模块11电性连接存储模块13以及充电模式调整模块12。在本实施例中，充电模式调整模块用于根据电池2的状态调整不同的充电模式。充电单元121用于提供一充电电流或一充电电压以对电池2充电。检测单元122用于检测电池2的一电压值或一电流值。计时单元123则是用于提供一时钟信号，并且与检测单元122共同检测电池2在一时间区间中的电压变化量或是一时间区间中的充电电流的电流变化量。在本实施例中，计时单元123可提供皮秒级(picosecond)的时钟信号。请参照图3，图3是简化后的充电电路以及电池等效电路。电池2的等效电路可以用内部阻抗RBIR加上内部电容值CBAT表示，也就是电池2可以简化为一个阻抗加上一个大型电容。而分别在内部阻抗RBIR以及内部电容CBAT上的跨压则分别是内部阻抗跨压VBIR以及电池2的内部电容电压VBAT。也就是，从电池2外部端点看到的外部端点电压VBATO-，等于内部阻抗跨压VBIR加上内部电容电压VBAT。实际电池2所存储的电量则是以内部电容电压VBAT进行充电而存储的电量，内部阻抗跨压VBIR则是属于消耗在电池结构的能量。也就是，电池2若要充电完成，则是内部电容电压VBAT需要达到饱充电压VFULL。请参照图4，图4的曲线III以及曲线IV分别是电池内部电容电压以及充电电流在定电压模式充电过程的变化曲线，其各自的公式如下：Vc为定电压模式充电期间的电池内部电容电压VBAT的变化量，Ic则为定电压模式充电期间的电流变化量。E为充电电压，RBIR则为电池内部阻抗，CBAT则为电池2的内部电容值。根据公式1以及公式2可以知道，充电时间越长，内部电容电压VBAT就越接近充电电压E，充电电流则会越渐降低，直至小于一预定值。请参照图5，图5绘示为本专利技术实施例的电池充电电路的充电过程示意图。图5中的曲线i是充电电流的电流时间曲线，曲线ii是内部电容电压VBAT的电压时间曲线，曲线iii则是电池2的外部端点电压VBATO的电压时间曲线。首先，请参照图5的曲线i，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池充电电路，适用于对一电池充电，其特征在于，所述电池充电电路包括：一控制模块；以及一充电模式调整模块，用于根据所述电池的一电压值或是一充电电流值调整充电模式，所述充电模式调整模块包括：一充电单元，提供所述充电电流或一充电电压以对所述电池充电；以及一检测单元，电性连接所述充电单元，检测所述电池的一电压值或一电流值；其中，所述控制模块在所述电池的一外部端点电压位于接近一第一预定电压的一电压区间内时，根据所述充电电流以及所述电池在一预定时间区间的一电压变化量，以计算所述电池的一内部电容值；其中，当所述电池的所述电压值达到所述第一预定电压时，根据所述充电电流的一电流变化量进行计算，以得到所述电池的一内部阻抗；其中，根据所述电池的所述内部电容值以及所述内部阻抗，提供一快速充电模式，对所述电池充电。

【技术特征摘要】
2016.11.18 TW 1051378721.一种电池充电电路，适用于对一电池充电，其特征在于，所述电池充电电路包括：一控制模块；以及一充电模式调整模块，用于根据所述电池的一电压值或是一充电电流值调整充电模式，所述充电模式调整模块包括：一充电单元，提供所述充电电流或一充电电压以对所述电池充电；以及一检测单元，电性连接所述充电单元，检测所述电池的一电压值或一电流值；其中，所述控制模块在所述电池的一外部端点电压位于接近一第一预定电压的一电压区间内时，根据所述充电电流以及所述电池在一预定时间区间的一电压变化量，以计算所述电池的一内部电容值；其中，当所述电池的所述电压值达到所述第一预定电压时，根据所述充电电流的一电流变化量进行计算，以得到所述电池的一内部阻抗；其中，根据所述电池的所述内部电容值以及所述内部阻抗，提供一快速充电模式，对所述电池充电。2.如权利要求1所述的电池充电电路，其特征在于，还包括：一存储模块，用于存储所述快速充电模式的多个充电参数。3.如权利要求1所述的电池充电电路，其特征在于，所述充电模式调整模块还包括：一计时单元，用于提供一时钟信号。4.如权利要求1所述的电池充电电路，其特征在于，当所述电池的所述电压值位于接近所述第一预定...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志宁，
申请(专利权)人：茂达电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71