快速电池充电制造技术

本发明专利技术描述用于电池的快速充电的新颖技术。举例来说，电池充电系统可包含耦合于电池与中央处理器之间以执行所存储多阶段电池充电协议的电池充电器集成电路IC及电量计IC。执行所述协议可包含在恒定电流调节阶段中通过施加恒定充电电流而将所述电池充电直到充电电压(例如，由所述电池充电器IC测量)达到经定义调节电压为止，所述经定义调节电压高于所述电池的标称电压加上跨越所述电池的串联组件的电压降。在此充电期间对所述电池的保护包含监测所述电池的当前相对充电状态RSOC(例如，通过所述电量计IC)以检测所述当前RSOC何时达到经定义调节RSOC电平，所述经定义调节RSOC电平可为所述电池的充电容量的基本上100％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】快速电池充电相关申请案的交叉参考本申请案主张2018年5月18日提出申请的标题为“快速电池充电”的第15/983,464号美国专利申请案的权益及优先权。以上申请的全部内容以引用方式并入本文中。
本专利技术大体来说涉及电池充电，且更特定来说涉及使用过电压及相对充电状态RSOC检测及/或其它技术的快速电池充电。
技术介绍
由可再充电电池供电的移动装置越来越无所不在。个人携带智能电话、膝上型计算机及/或其它移动装置变得非常普遍，且那些个人通常依赖于具有经充电电池才能够操作其装置。随着电池技术的发展，在电池类型、电池容量、电池充电技术等等方面已取得进步。举例来说，现代可再充电锂离子电池通常与帮助控制电池的充电的一或多个集成电路集成在一起。集成电路可执行寻求找出各种因素(例如充电速度与对电池的保护)之间的平衡的多阶段充电序列。仍然，用于电池充电的常规技术对于各种应用往往是次优的。
技术实现思路
实施例尤其提供用于电池(例如锂离子可再充电电池)的快速充电的新颖系统及方法。举例来说，电池充电系统可包含耦合于电池与中央处理器之间以执行所存储多阶段电池充电协议的电池充电器集成电路(IC)及电量计IC。执行所述电池充电协议可包含在至少恒定电流调节阶段中通过施加恒定充电电流而将所述电池充电直到所测量充电电压(例如，由所述电池充电器IC测量)达到经定义调节电压为止，所述经定义调节电压高于所述电池的标称电压加上跨越所述电池的串联组件的电压降。在此充电期间对所述电池的保护包含监测所述电池的当前相对充电状态(RSOC)(例如，通过所述电量计IC)以检测所述当前RSOC何时达到经定义调节RSOC电平，所述经定义调节RSOC电平可为所述电池的充电容量的基本上100％。根据一组实施例，提供一种用于快速电池充电的系统。所述系统包含：电池充电器集成电路(IC)，其用以与电池的充电接口耦合以将充电递送到所述电池；非瞬态存储器，其上面存储有定义调节电流电平、调节电压电平及调节RSOC电平的电池充电协议，其中所述电池充电协议包括包含恒定电流调节阶段及充电终止阶段的各阶段；及中央处理器，其与所述电池充电器IC及电量计IC耦合以执行所述电池充电协议的至少一部分。所述执行包含：接收指示所述电池的当前RSOC的监测信号；响应于所述监测信号而检测所述当前RSOC是否处于所述调节RSOC电平；在根据所述检测所述当前RSOC不处于所述调节RSOC电平时引导所述电池充电器IC根据至少所述恒定电流调节阶段将所述电池充电；及响应于根据所述检测所述当前RSOC处于所述调节RSOC电平而引导所述电池充电器IC进行到所述充电终止阶段。根据另一组实施例，提供一种用于快速电池充电的方法。所述方法包含执行定义调节电流电平、调节电压电平及调节RSOC电平的电池充电协议的至少一部分，所述电池充电协议包括包含恒定电流调节阶段及充电终止阶段的各阶段。所述执行包含：接收指示电池的当前RSOC的监测信号；响应于所述监测信号而检测所述当前RSOC是否处于所述调节RSOC电平；在根据所述检测所述当前RSOC不处于所述调节RSOC电平时，引导根据至少所述恒定电流调节阶段将所述电池充电；及响应于根据所述检测所述当前RSOC处于所述调节RSOC电平而引导根据所述充电终止阶段终止所述电池的所述充电。根据另一组实施例，一种非暂时性处理器可读媒体包括处理器可读指令，所述处理器可读指令致使电池充电系统的一组处理器执行定义调节电流电平、调节电压电平及RSOC电平的电池充电协议的至少一部分。所述电池充电协议包含具有至少恒定电流调节阶段及充电终止阶段的各阶段。执行所述电池充电协议的所述至少一部分包含：接收指示电池的当前RSOC的监测信号；响应于所述监测信号而检测所述当前RSOC是否处于所述调节RSOC电平；在根据所述检测所述当前RSOC不处于所述调节RSOC电平时，引导根据至少所述恒定电流调节阶段将所述电池充电；及响应于根据所述检测所述当前RSOC处于所述调节RSOC电平而引导根据所述充电终止阶段终止所述电池的所述充电。此
技术实现思路
并不打算识别所主张标的物的关键特征或本质特征，也并不打算孤立地用于确定所主张标的物的范围。本专利技术标的物应参考本专利的整个说明书的适当部分、任一或所有图式及每一技术方案来理解。前述内容以及其它特征及实施例将在参考以下说明书、权利要求书及所附图式之后变得更明了。附图说明联合附图描述本专利技术：图1展示根据各种实施例的说明性电池充电系统；图2展示用于可再充电电池(例如图1的电池)的常规快速充电协议的说明性曲线图；图3展示根据各种实施例的用于电池的新颖快速充电协议的说明性曲线图；及图4展示根据各种实施例的用于快速电池充电的说明性方法的流程图。在附图中，类似组件及/或特征可具有相同参考标号。此外，相同类型的各种组件可通过在参考标号后紧接有在类似组件当中进行区分的第二标号(例如，小写字母)而区分。如果在说明书中仅使用第一参考标号，那么所述说明便适用于具有相同第一参考标号的类似组件中的任一者，而不管第二参考标号如何。具体实施方式所揭示技术的实施例将在结合下文中对图的说明一起审阅时变得更清楚。在以下说明中，陈述了众多特定细节以提供对本专利技术的彻底理解。然而，所属领域的普通技术人员应认识到，本专利技术可在不具有这些特定细节的情况下实践。在一些例子中，未详细展示电路、结构及技术以避免使本专利技术模糊。图1展示根据各种实施例的说明性电池充电系统100。电池充电系统100包含与电池充电器集成电路(IC)120及电量计IC130耦合的电池140。电池充电器集成电路(IC)120及电量计IC130可与中央处理器110耦合。中央处理器110(及/或电池充电器IC120及/或电量计IC130)可包含存储器115或与存储器115通信。电池140是可再充电电池，例如锂离子可再充电电池。图1的各种组件中的一些或所有组件是单独的且电耦合的(例如，经由总线或诸如此类)。举例来说，电池充电器IC120及/或电量计IC130可经由集成电路间(I2C)总线及/或I2C协议与中央处理器110通信。另外或替代地，图1的一些或所有组件可被集成在一起。举例来说，电池140可与电池充电器IC120及/或电量计IC130集成在一起；中央处理器110可与存储器115集成在一起等。电池140的充电可遵循特定电池充电协议150。在一些实施例中，电池充电协议150存储于存储器115中且包含处理器可读指令。电池充电协议150还可包含执行电池充电协议150所涉及的各种参数，例如终止电压、终止电流等。在被执行时，电池充电协议150的指令可致使中央处理器110执行电池充电协议150。在其它实施例中，中央处理器110包含或实施为状态机，且电池充电协议150被硬编码到状态机的操作中。电池充电协议150可通常使用任何适合硬件及/或软件来实施以引导由中央处理器110、电池充电器IC120及电量计IC130实施电池充电协议150的元素(例如，阶段，如下文所描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于快速电池充电的系统，所述系统包括：/n电池充电器集成电路IC，其用以与电池的充电接口耦合以将充电递送到所述电池；/n非瞬态存储器，其上面存储有定义调节电流电平、调节电压电平及调节相对充电状态RSOC电平的电池充电协议，/n其中所述电池充电协议包括包含恒定电流调节阶段及充电终止阶段的多个阶段；及/n中央处理器，其与所述电池充电器IC及电量计IC耦合以通过以下操作执行所述电池充电协议的至少一部分：/n接收指示所述电池的当前RSOC的监测信号；/n响应于所述监测信号而检测所述当前RSOC是否处于所述调节RSOC电平；/n在根据所述检测所述当前RSOC不处于所述调节RSOC电平时，引导所述电池充电器IC根据至少所述恒定电流调节阶段将所述电池充电；及/n响应于根据所述检测所述当前RSOC处于所述调节RSOC电平而引导所述电池充电器IC进行到所述充电终止阶段。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180518 US 15/983,4641.一种用于快速电池充电的系统，所述系统包括：
电池充电器集成电路IC，其用以与电池的充电接口耦合以将充电递送到所述电池；
非瞬态存储器，其上面存储有定义调节电流电平、调节电压电平及调节相对充电状态RSOC电平的电池充电协议，
其中所述电池充电协议包括包含恒定电流调节阶段及充电终止阶段的多个阶段；及
中央处理器，其与所述电池充电器IC及电量计IC耦合以通过以下操作执行所述电池充电协议的至少一部分：
接收指示所述电池的当前RSOC的监测信号；
响应于所述监测信号而检测所述当前RSOC是否处于所述调节RSOC电平；
在根据所述检测所述当前RSOC不处于所述调节RSOC电平时，引导所述电池充电器IC根据至少所述恒定电流调节阶段将所述电池充电；及
响应于根据所述检测所述当前RSOC处于所述调节RSOC电平而引导所述电池充电器IC进行到所述充电终止阶段。


2.根据权利要求1所述的系统，其中：
所述电池是与安装时目标电压相关联的可再充电电池，所述安装时目标电压对应于所述电池的标称电压加上跨越与所述电池串联的组件的电压降；且
所述恒定电流调节阶段引导将基本上处于所述调节电流电平的恒定充电电流递送到所述电池，直到所述电池的所测量当前充电电压达到所述调节电压电平为止，所述调节电压电平高于所述安装时目标电压。


3.根据权利要求1所述的系统，其中：
所述电池充电协议的所述多个阶段进一步包括电压调节阶段，所述电压调节阶段引导将基本上处于所述调节电压电平的恒定充电电压递送到所述电池，直到根据所述检测所述电池的所述当前RSOC处于所述调节RSOC电平为止；
所述中央处理器进一步通过以下操作执行所述电池充电协议的至少所述部分：
接收指示所述电池的当前充电电压的测量信号；
响应于所述测量信号而确定所述当前充电电压是否处于所述调节电压电平；及
响应于确定所述当前充电电压处于所述调节电压电平且所述当前RSOC不处于所述调节RSOC电平而引导所述电池充电器IC停止根据所述恒定电流调节阶段将所述电池充电且开始根据所述恒定电压调节阶段将所述电池充电。


4.根据权利要求3所述的系统，其中：
所述电池充电器IC测量所述电池的所述当前充电电压且产生所述测量信号；且
所述中央处理器从所述电池充电器IC接收所述测量信号。


5.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括：
电量计IC，其用以监测所述电池的所述当前RSOC且产生所述监测信号，
其中所述中央处理器从所述电量计IC接收所述监测信号。


6.根据权利要求5所述的系统，其中：
所述电量计IC根据多维确定监测所述电池的所述当前RSOC，所述多维确定是依据所述电池的至少一个所测量电参数及所述电池的至少一个非电参数而定。


7.根据权利要求5所述的系统，其中：
所述电池充电器IC或所述电量计IC中的至少一者与所述中央处理器集成在一起。


8.根据权利要求5所述的系统，其进一步包括：
所述电池，
其中所述电池充电器IC或所述电量计IC中的至少一者与所述中央处理器集成在一起。


9.根据权利要求1所述的系统，其中所述非瞬态存储器与所述中央处理器集成在一起。


10.根据权利要求1所述的系统，其中所述电池充电协议的所述多个阶段进一步包括预充电电流调节阶段。


11.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括所述电池。


12.根据权利要求1所述的系统，其中所述电池是锂离子电池。


13.一种用于快速电池充电的方法，所述方法包括：
执行定义调节电流电平、调节电压电平及调节相对充电状态RSOC电平的电池充电协议的至少一部分，所述电池充电协议包括包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·P·卡拉姆，
申请(专利权)人：斯灵媒体有限公司，
类型：发明
国别省市：印度;IN