本发明专利技术公开了一种充电装置，充电方法和移动电源。充电装置包括：控制器、线性充电模块以及开关充电模块。控制器，设置为检测电池电压，根据电池电压确定电池的充电阶段。在预充电阶段，控制器使能线性充电模块。在恒流充电阶段，控制器使能开关充电模块。在恒压充电阶段中充电电流下降到参考阈值电流前，控制器使能开关充电模块。在恒压充电阶段中充电电流下降到参考阈值电流后，控制器使能线性充电模块。这样，充分利用了开关充电方式和线性充电方式的优势，提升了充电效率。提升了充电效率。提升了充电效率。
【技术实现步骤摘要】
一种充电装置、充电方法和移动电源
[0001]本专利技术涉及但不限于电子技术，尤指一种充电装置、充电方法和移动电源。
技术介绍
[0002]随着物联网(IoT)技术的进步和智能可穿戴设备的应用逐步推广，可充电锂电池的应用日益广泛。智能设备的体积较小，如智能手表，真无线立体声(TWS，True Wireless Stereo)耳机等。智能设备的体积对电池容量、续航时间和电池容量的恢复(充电)等各方面的技术都提出了不同的挑战。充电技术包括：优化电池充电状态(SOC，State of Charge)和容量、设备续航时间管理，以及保持电池健康状态(SOH，State of Health)、延长电池使用寿命等关键技术。
[0003]图1为相关技术中电池充电的过程示意图，图1中的电流一般是指进入电池的平均电流，如图1所示，曲线11表示充电电流曲线，曲线12表示充电电压曲线，充电曲线一般可以分为三个阶段：涓流充电/预充电(trickle charger or pre-charge)阶段，恒流充电(constant-current charge)阶段以及恒压充电(constant-voltage charge)阶段。
[0004]在涓流充电/预充电阶段，即当电池电压低于预充电电压阈值VPRE时，以一个小的充电电流IPRE(也称为预充电电流)对电池充电。
[0005]在恒流充电阶段，即当电池电压高于预充电电压阈值VPRE但小于电池额定电压VREG时，以一个相对较大的电流ICHG(也称为恒流充电电流)对电池进行充电，以尽量缩短充电的时间。
[0006]在恒压充电阶段，即当电池电压达到电池额定电压VREG时，维持电池上的电压不变，逐步减小充电电流，直到充电电流低于一个设定的阈值ITER(截止电流)，结束充电。
[0007]为了避免电池过充，可以设定总的充电时间长度，当整个充电过程超过系统设定的充电时间长度后，即使电流还没有降低到截止电流ITER，也会强行结束充电。理论上截止电流ITER越小，电池恢复的容量SOH越高。
[0008]充电方式可以采用线性充电方式或开关充电方式。线性充电设备的体积小、易于使用、成本低廉，不需要任何切换，但是，当充电电流大时，功耗很高。开关充电设备包括储能元件(例如电感，电容)。因此，与线性充电设备相比，开关充电设备会占用更多的电路板空间，增加了成本和设计复杂性。
技术实现思路
[0009]本专利技术提供一种充电装置、充电方法和移动电源，能够实现高的充电效率以及保持电池健康状态。
[0010]根据本专利技术的一个方面，提供一种充电装置，该充电装置包括控制器、线性充电模块、以及开关充电模块。控制器设置为检测电池电压以及充电电流，根据电池电压确定电池的充电阶段。在预充电阶段，控制器使能线性充电模块，以采用线性充电方式对电池进行充电。在恒流充电阶段，控制器使能开关充电模块，以采用开关充电方式对电池进行充电。在
恒压充电阶段，充电电流下降到参考阈值电流前，控制器使能开关充电模块，以采用开关充电方式对电池进行充电。在恒压充电阶段，在充电电流下降到参考阈值电流后，使能线性充电模块，以采用线性充电方式对电池进行充电。
[0011]在一个实施例中，在恒压充电阶段，当充电电流下降到截止电流，控制器关断所述线性充电模块。
[0012]在一个实施例中，当电池电压降低至再充电电压阈值，控制器使能所述开关充电模块，以采用开关充电方式对电池进行恒流充电。
[0013]在一个实施例中，控制器还设置为启动第一定时器，第一定时器用于判断所述预充电阶段是否超过预充电安全时长。
[0014]在一个实施例中，控制器还设置为启动第二定时器，第二定时器用于判断所述恒流充电阶段是否超过恒流充电安全时长。
[0015]在一个实施例中，控制器还设置为启动第三定时器，第三定时器用于判断在所述恒压充电阶段，所述充电电流是否在第一预设安全时长下降到所述参考电流阈值。
[0016]在一个实施例中，控制器还设置为启动第四定时器，第四定时器用于判断在所述恒压充电阶段，所述充电电流是否在第二预设安全时长下降到所述截止电流。
[0017]在一个实施例中，控制器还设置为启动第五定时器。第五定时器用于判断所述恒压充电阶段是否超过恒压充电安全时长。
[0018]在一个实施例中，控制器还设置为启动第六定时器，第六定时器用于判断充电时长是否超过充电安全时长。
[0019]在一个实施例中，参考电流阈值低于所述恒流充电阶段的充电电流。
[0020]根据本专利技术的另一个方面，提供一种移动电源。该移动电源包括电池以及上述充电装置。
[0021]根据本专利技术的又一个方面，提供一种充电方法。该充电方法包括：检测到电池电压低于预充电电压阈值，采用线性充电方式对电池进行预充电；检测到电池电压达到预充电电压阈值，采用开关充电方式对电池进行恒流充电；检测到电池电压达到电池额定电压并且充电电流下降到参考阈值电流前，采用开关充电方式对电池进行恒压充电；以及检测到电池电压达到电池额定电压并且充电电流下降到参考阈值电流后，采用线性充电方式对电池进行恒压充电。
[0022]在一个实施例中，所述参考电流阈值小于恒流充电阶段的充电电流。
[0023]在一个实施例中，所述方法还包括：检测到所述电池电压等于电池额定电压且充电电流下降到截止电流，停止对所述电池充电。
[0024]在一个实施例中，所述方法还包括：检测到所述电池电压降低至再充电电压阈值，采用开关充电方式对所述电池进行恒流充电。
[0025]本专利技术实施例提供的充电装置和充电方法，在恒流充电阶段采用开关充电方式，提高了充电效率，降低了功耗，在预充电阶段以及恒压充电阶段中充电电流下降到参考电流阈值后采用线性充电方式，优化了电池充电状态以及保持电池健康状态。
[0026]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0027]附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。
[0028]图1为相关技术中电池的充电过程示意图。
[0029]图2为本专利技术实施例的充电装置的示意图。
[0030]图3为本专利技术实施例的另一充电装置的示意图。
[0031]图4为本专利技术中电池的充电过程示意图。
[0032]图5为本专利技术实施例的充电方法的流程图。
[0033]图6为本专利技术实施例的另一充电装置的示意图。
[0034]图7为本专利技术实施例的另一充电方法的流程图。
具体实施方式
[0035]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种充电装置，包括：控制器、线性充电模块、以及开关充电模块；其中，控制器，设置为检测电池电压以及充电电流，根据电池电压确定电池的充电阶段：预充电阶段，使能线性充电模块，以采用线性充电方式对电池进行充电；恒流充电阶段，使能开关充电模块，以采用开关充电方式对电池进行充电；恒压充电阶段，在充电电流下降到参考阈值电流前，使能开关充电模块，以采用开关充电方式对电池进行充电；以及恒压充电阶段，在充电电流下降到参考阈值电流后，使能线性充电模块，以采用线性充电方式对电池进行充电。2.根据权利要求1所述的充电装置，所述控制器还设置为：所述恒压充电阶段，当所述充电电流下降到截止电流，关断所述线性充电模块。3.根据权利要求2所述的充电装置，所述控制器还设置为：当所述电池电压降低至再充电电压阈值，使能所述开关充电模块，以采用开关充电方式对电池进行恒流充电。4.根据权利要求1所述的充电装置，所述控制器还设置为：启动用于判断所述预充电阶段是否超过预充电安全时长的第一定时器。5.根据权利要求1所述的充电装置，所述控制器还设置为：启动用于判断所述恒流充电阶段是否超过恒流充电安全时长的第二定时器。6.根据权利要求1所述的充电装置，所述控制器还设置为：启动用于判断在所述恒压充电阶段，所述充电电流是否在第一预设安全时长下降到所述参考电流阈值的第三定时器。7.根据权利要求1所述的充电装置，所述控制器还设置为：启动用于判断在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：裘伟光，刘志，
申请(专利权)人：苏州福瑞思信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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