快速电池充电器装置及方法制造方法及图纸

对具有一个或多个可充电电池单元的可充电电池进行充电包括：确定要施加到电池上的电流水平，使得电池具有在小于约１５分钟的指定时间段内达到的预定充电量，以及将具有基本上约所确定的电流水平的充电电流施加到电池上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
蓄电池组电池单元技术的最近进展已使在数分钟而非数小时的范围内 实现快速电池充电的想法成为消费者的现实的期待。常规的电池和充电器 技术需要用至少一个小时，并且更典型数个小时来再充电标准锂离子和/或NiMH电池组和电池单元。对于许多消费者应用来讲，这种再充电时间 常常会妨碍许多装置诸如便携式DVD播放机、数字照相机和摄像机的方便 性和实用性。如果使用者未事先计划好而确保装置的电池已经充电且随时 可用，则用于将电池再充电的时间会使得该装置在需要使用的时候不可使 用。
技术实现思路
在一个方面，用于对具有一个或多个可充电电池单元的可充电电池进 行充电的方法包括确定要施加到电池上的电流水平使得电池具有在小于 约15分钟的指定时间段内达到的预定充电量、以及将具有基本上约所确 定的电流水平的充电电流施加到电池上。以下为在此方面的范围内的实施方案。该方法包括在达到预定电压水平之后周期性地调节充电电流，以将电 池的端子之间的电压保持在预定电压水平。该方法包括在经过了基本上等 于指定时间段的充电时间段之后终止充电电流。电池单元的预定充电水平 为电池的充电容量的至少90%,并且指定时间段大约介于5至15分钟之 间。该方法包括测量电池的端子之间的电压、电池的温度、以及^C配置 成对电池充电的充电器装置的电路板的温度中的至少一个，从而将电池端 子处的电压水平、电池的温度、以及电路板的温度中的至少一个与电压水 平、电池温度水平、以及充电器装置温度水平的各自的预定范围进行比 较，并且如果测量的电压水平、测量的电池的温度、以及测量的电路板的温度中的所述至少一个中的任何一个在各自的预定范围之外，则终止充电 电流。施加具有所确定的电流水平的充电电流包括测量施加的充电电流，并且将测量的所施加的充电电流调节至所确定的电流水平。该方法包括 使充电器装置将电池从充电器装置中的第一入口位置移置到充电器装置中 的第二位置，使得电池的端子电耦合到充电器装置的端子，其中充电电流 通过所述充电器装置的端子被施加。该方法包括当经过了指定时间段时使 充电器装置将电池从第二位置移置到第一入口位置。将充电电流施加到电 池上包括将充电电流施加到具有至少一个磷酸铁锂电化学电池单元的电池 上。在另一方面，充电器装置被配置成对一个或多个可充电电池进行充 电，所述一个或多个可充电电池各具有至少一个可充电电池单元。该装置 包括被配置成接纳一个或多个可充电电池的充电隔室，所述充电隔室具有 被配置成电耦合到一个或多个可充电电池的相应的端子上的端子和净皮配置 成确定要施加到电池上的电流水平的控制器，使得在指定时间段内达到电 池的预定充电量并且将具有基本上约所确定的电流水平的充电电流施加到 电池上。以下为在此方面的范围内的实施方案。控制器还被配置成在达到预定电压水平之后周期性地调节充电电流， 以将电池的端子之间的电压保持在预定电压水平。控制器还被配置成在经 过了基本上等于指定时间段的充电时间段之后终止充电电流。电池的预定 充电水平为电池的充电容量的至少90%，并且指定时间段大约介于5至15 分钟之间。该装置包括被配置成测量指示一个或多个可充电电池的温度的 第一值的第一温度传感装置、以及被配置成测量指示带有控制器的充电器 装置的电路板的温度的第二值的第二温度传感装置，所述控制器被配置成 基于测量的第一值计算一个或多个可充电电池的温度，基于测量的第二值 计算电路板的温度，以及确定一个或多个可充电电池的端子处的电压。控 制器被配置成将一个或多个电池的各自端子处的电压、 一个或多个电池的 温度、以及电路板的温度中的至少一个与电压水平、电池温度水平、以及 电路板温度水平的各自的预定范围进行比较，并且如果一个或多个电池的 各自端子处的电压、 一个或多个电池的温度、以及电路板的温度中的任何5一个在各自的预定范围之外，则终止充电电流。被配置成施加具有所确定 的电流水平的充电电流的控制器被配置成测量施加的充电电流，并且将测 量的所施加的充电电流调节至所确定的电流水平。该装置包括被配置成将 一个或多个电池从充电器装置上的初始位置移置到充电隔室中的机构。移 置机构被配置成当经过了指定时间段时能将一个或多个电池从充电隔室中 移置到第一入口位置。该装置包括一个或多个电池。所述一个或多个电池 包括一个或多个具有至少一个磷酸铁锂电化学电池单元的电池。控制器包 括基于处理器的微控制器。上述各方面中的 一个或多个可包括下列 一个或多个优点。 在数分钟而非数小时内对电池充电的能力可消除使用者事先计划的必 要，从而使得许多便携式装置的使用变得不仅更方便，而且也更随意和更 有益。根据说明书以及权利要求书，本专利技术的其它特征和优点将显而易见。 附图说明图1为快速充电器的一个示例性实施方案的方框图。图2为图1的充电器的电路示意图。图3为AC/DC转换器的一个示例性实施方案。图4为充电器启用规程的一个示例性实施方案的流程图。图5为充电规程的一个示例性实施方案的流程图。图6为充电后规程的一个示例性实施方案的流程图。具体实施例方式图1显示被配置成对具有至少一个可充电电池单元的可充电电池12 进行充电的充电器10。电池12被接纳在充电容器或隔室(未示出)内。 在一些实施方案中，电池12包括锂离子电池单元，所述电池具有石墨阳 极材料或钛酸锂阳极材料、以及磷酸铁锂阴极材料，它们适于基于此类材 料使可充电电池可快速再充电。充电器10被配置成确定要施加到可充电 电池12上的电流水平，使得电池12的预定充电量(例如，90%容量)可在通常小于十五(15)分钟的指定时间段内达到。虽然图1显示的是单一 电池12，但充电器IO可适于同时接纳并充电两个或更多个可充电电池。充电器10连接到功率转换模块14上。功率转换模块14包括AC/DC 转换器16，所述转换器在充电器的外部电耦合到AC电源诸如以额定的 85V - 265V和50Hz至60Hz提供功率的电源上，并且可将该AC功率转换 为低DC电压(例如，5V-24V),并且例如可将此低DC电压输入给例如 DC-DC转换器20以提供适用于将可充电电池充电的水平(例如，用于上 述的锂离子电池单元的大约介于3. 7V-4. 2V之间的DC电压水平。其它类 型的电池单元可具有不同的电压水平。)可将AC/DC转换器16实施为分 离的AC/DC转换开关，所述转换开关^L配置成接受第一交变电压形式的输 入功率，并且将其变换为较低的恒定DC电压。AC/DC转换开关50的一个 示例性实施方案显示于图3中。该AC/DC转换器包括AC输入线和DC输出 之间的电隔离，以防止输入AC电流达到DCAC/DC转换器16的输出区并且 保护使用者以免意外接触到AC电流。AC/DC转换器16也包括反馈机构(未示出)以调节转换器16的DC 输出电压，以便可将基本上恒定的电压水平提供到转换器的输出处，而与 来自电源的负载电流无关。在一些实施方案中，将附加DC-DC转换器18引入到功率转换才莫块14 中，以将外部DC电源诸如汽车的DC电源转换为适用于充电可充电电池的 DC功率水平。例如，在一些实施方案中，汽车的DC电源可提供大约 11. 5V至14. 3V的DC功率，因而DC-DC转换器18可将该功率水平转换为 可用来充电控制器2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对具有一个或多个可充电电池单元的可充电电池进行充电的方法，所述方法包括：　确定要施加到所述电池上的电流水平，使得所述电池具有在小于约１５分钟的指定时间段内达到的预定充电量；以及　将具有基本上约所确定的电流水平的充电电流施 加到所述电池上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：LJ皮内尔，A卡普兰，MR斯通，JT鲍瑞库夫，DC巴特森，
申请(专利权)人：吉列公司，
类型：发明
国别省市：US[]