一种基于温度的锂电池充电方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于温度的锂电池充电方法，涉及锂电池充电技术领域。所述方法包括：获取充电锂电池的温度；将所述温度代入理论充电电流计算公式，计算所述温度对应的理论充电电流；将实际充电电流调整至小于或等于所述理论充电电流。本发明专利技术提供的一种基于温度的锂电池充电方法和装置，实现了基于电池温度实时连续地调整充电功率，在保障充电安全性的基础上提高充电效率。

A charging method and device of lithium battery based on temperature

【技术实现步骤摘要】
一种基于温度的锂电池充电方法和装置
本专利技术涉及锂电池充电
，具体涉及一种基于温度的锂电池充电方法和装置。
技术介绍
近年来，随着移动终端类产品，特别是手机的迅猛发展，锂电池得到了越来越广泛的应用。出于锂电池的特性，如果电池温度持续升高，不仅会加速电池老化、损坏电池，严重时电池会开裂、起火，甚至爆炸。电池在充电过程中会产生热量，尤其是在快速充电的情况下，发热更为严重。因此，在充电过程中，针对电池温度对充电功率进行控制是十分必要的。目前应用最多的是通过设定温度阈值进行温度保护：当温度高于某个阈值或低于某个阈值时，停止充电。充电过程中，充电功率不随温度调整，始终以恒定功率充电，造成充电对温度的适应能力不强。例如，当充电的功率较大，并且环境温度偏高时，会造成电池温度很快上升到保护阈值之上，停止充电。一段时间后，电池温度降到阈值之下，又开始充电并迅速使温度再次上升到阈值之上。如此反复使有效充电时间较短，总充电时间过长，甚至根本无法充电。相比于简单的阈值保护控制，一种进一步的优化办法是设置多个温度阈值。例如专利CN201910518645，设置了3个温度判断阈值，假设为30℃、40℃、50℃。当充电过程中的电池温度上升到30℃之上，适当将低充电功率，并等待一段时间之后再次判断温度。如果温度继续上升到40℃之上，继续降低充电功率；当电池温度超过50℃时停止充电。这样就可以在电池温度和充电效率之间做一个较好的平衡取舍。但是这种控制方法参数的选择较复杂，例如三个温度阈值、等待时间、电流减小的幅度等，不同的参数下，最终的控制效果也是不同的。同时，该方法不够精细和连续，如果平衡温度刚好在温度阈值左右浮动，该方法在充电功率的控制上会产生比较大的抖动。又有专利CN201610904865的方法，充电时每隔一定时间检测一次电池温度，通过电池温度查找相对应的充电电流，当充电电流高于预设电流时，将充电电流逐步降低至预设电流的电流调整值。该方法只在温度升高时降低电流，而在温度降低时没有提升电流来改善充电效率。因此该方法不能在充电效率和温度之间达到较好的平衡，在充电效率上还有提升的空间。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种基于温度的锂电池充电方法，实现基于电池温度实时连续地调整充电功率，在保障充电安全性的基础上提高充电效率。第一方面，本专利技术提供一种基于温度的锂电池充电方法，包括：获取充电锂电池的温度；将所述温度代入理论充电电流计算公式，计算所述温度对应的理论充电电流；所述公式如下：其中，i(t)为理论充电电流，t为温度，a为电流系数，b为温度系数，n为大于等于2的正整数；将实际充电电流调整至小于或等于所述理论充电电流。进一步的，所述获取充电锂电池的温度，具体包括：通过热敏电阻的电压分压值，计算得到热敏电阻值；根据所述热敏电阻值，基于热敏电阻-温度特性表，计算得到温度，公式如下：其中，R为热敏电阻值，根据热敏电阻-温度特性表得到R处于[R1，R2)，T1为R1对应的温度值，T2为R2对应的温度值。进一步的，所述电流系数a的确定方法为：根据充电电流的最大设定值3000mA，确定电流系数a＝3000。进一步的，所述温度系数b的确定方法为：根据充电电流最大值对应的温度值25℃，确定温度系数b＝25。进一步的，所述系数n的确定方法为：当温度在温度系数b的正负第一设定值范围内时，理论充电电流与最大充电电流的比例不小于第二设定值，通过如下公式计算系数n的取值：其中，b为温度系数，c为第一设定值，d为第二设定值，n为大于等于2的正整数。第二方面，本专利技术还公开了一种基于温度的锂电池充电装置，其特征在于，包括：温度获取模块、理论充电电流计算模块以及充电电流调整模块；所述温度获取模块，用于获取充电锂电池的温度；所述理论充电电流计算模块，用于将所述温度代入理论充电电流计算公式，计算所述温度对应的理论充电电流；所述公式如下：其中，i(t)为理论充电电流，t为温度，a为电流系数，b为温度系数，n为大于等于2的正整数；所述充电电流调整模块，用于将实际充电电流调整至小于或等于所述理论充电电流。进一步的，所述温度获取模块，具体包括：电阻计算模块和温度计算模块；所述电阻计算模块，用于通过热敏电阻的电压分压值，计算得到热敏电阻值；所述温度计算模块，用于根据所述热敏电阻值，基于热敏电阻-温度特性表，计算得到温度，公式如下：其中，R为热敏电阻值，根据热敏电阻-温度特性表得到R处于[R1，R2)，T1为R1对应的温度值，T2为R2对应的温度值。进一步的，所述电流系数a的确定方法为：根据充电电流的最大设定值3000mA，确定电流系数a＝3000。进一步的，所述温度系数b的确定方法为：根据充电电流最大值对应的温度值25℃，确定温度系数b＝25；进一步的，所述系数n的确定方法为：当温度在温度系数b的正负第一设定值范围内时，理论充电电流与最大充电电流的比例不小于第二设定值，通过如下公式计算系数n的取值：其中，b为温度系数，c为第一设定值，d为第二设定值，n为大于等于2的正整数。本专利技术具有如下优点：通过公式计算温度对应的理论充电电流，从而实现基于温度实时连续地调整充电功率，使充电效率和电池温度这两个矛盾之间达到很好的平衡效果。同时，本方法通过改变不同温度下充电功率的变化速率，能够自行调整充电效率和温度的相对优先级：在适宜温度范围内，充电功率随温度的变化速率不大，此时以充电效率为主；当温度接近保护阈值时，充电功率的变化速率大，此时温度保护优先于充电效率。本方法原理简单，充电效率的温度适应性强，适用于电池散热不佳、充电环境温度变化较大、充电时电池发热量较大的情形，能够在温度保护和充电效率之间自行达到平衡。附图说明下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的说明。图1为本说明书实施例提供的一种基于温度的锂电池充电方法流程示意图；图2为本说明书实施例提供的对应于图1的一种基于温度的锂电池充电装置的结构示意图；图3为本说明书实施例当系数n＝2，4，6，200时充电电流与温度的关系图像示意图。具体实施方式为了使本领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本申请保护的范围。本专利技术的主要思想是，依据温度对充电功率进行连续的控制，充电功率等于电压乘以电流，所以可以通过控制电压、控制电流、或者同时控制电压电流来实现对充电功率的控制。本说明书实施例为了说明方便只从控制电流方面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于温度的锂电池充电方法，其特征在于，包括：/n获取充电锂电池的温度；/n将所述温度代入理论充电电流计算公式，计算所述温度对应的理论充电电流；所述公式如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种基于温度的锂电池充电方法，其特征在于，包括：
获取充电锂电池的温度；
将所述温度代入理论充电电流计算公式，计算所述温度对应的理论充电电流；所述公式如下：



其中，i(t)为理论充电电流，t为温度，a为电流系数，b为温度系数，n为大于等于2的正整数；
将实际充电电流调整至小于或等于所述理论充电电流。


2.根据权利要求1所述的一种基于温度的锂电池充电方法，其特征在于，所述获取充电锂电池的温度，具体包括：
通过热敏电阻的电压分压值，计算得到热敏电阻值；
根据所述热敏电阻值，基于热敏电阻-温度特性表，计算得到温度，公式如下：



其中，R为热敏电阻值，根据热敏电阻-温度特性表得到R处于[R1，R2)，T1为R1对应的温度值，T2为R2对应的温度值。


3.根据权利要求1所述的一种基于温度的锂电池充电方法，其特征在于，所述电流系数a的确定方法为：
根据充电电流的最大设定值3000mA，确定电流系数a＝3000。


4.根据权利要求1所述的一种基于温度的锂电池充电方法，其特征在于，所述温度系数b的确定方法为：
根据充电电流最大值对应的温度值25℃，确定温度系数b＝25。


5.根据权利要求1所述的一种基于温度的锂电池充电方法，其特征在于，所述系数n的确定方法为：
当温度在温度系数b的正负第一设定值范围内时，理论充电电流与最大充电电流的比例不小于第二设定值，通过如下公式计算系数n的取值：



其中，b为温度系数，c为第一设定值，d为第二设定值，n为大于等于2的正整数。


6.一种基于温度的锂电池充电装置，其特征在于，包括：温度获取模块、理论充电电流计算模块以...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛庆，
申请(专利权)人：福建升腾资讯有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35