恒定的电池充电电流按照需要被周期地调整，以使得电池电压中的变化在充电期间近似线性地增加。充电可以三个阶段执行。第一阶段利用低电流充电，直到电池电压上升到某个最小值为止。在第二阶段期间，提供恒定电流，并且如果电池电压的变化速率小于预定值，则恒定电流周期地增加。当电池电压达到预定值时，第三阶段开始，其中恒定电压被施加到电池上，同时电池电流消耗被周期地监测。当电池电流消耗下降到预定值时或者当充电电流降低到在阶段二终止处的充电电流的某个百分比的值时，充电停止。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】肯特 科纳罕米尔顿.D 里贝罗周冬生拉里.A.克莱恩相关申请的交叉引用本申请要求于2007年2月12日经由查询号为ED354979677US的快 递提交的，肯特 科纳罕、米尔顿 D 里贝罗、周冬生和拉里 A 克莱 恩的，名称为"METHOD FOR CHARGING A BATTERY USING A CONSTANT CURRENT ADAPTED TO PROVIDE A CONSTANT RATE OF CHANGE OF OPEN CIRCUIT BATTERY VOLTAGE"的共同转让的美国专利申请序列号11/705,947 的优先权并且作为其延续，该美国专利申请在此通过引用而被全部并入。版权通知本专利文件的公开的一部分包含受版权保护的材料。版权所有人不反 对任何人对该专利文件或专利公开如其出现在专利商标局的专利文件或 记录中那样地复制，但是在其他方面保留任何的所有版权权利。
技术介绍
随着消费性电子产品越来越多地由可再充电电池提供能量，提供用于 可给电池再充电的装置变得重要。可再充电的电池向消费者提供了较低的换的装置的产品外壳的设计。不需要更换的电池也可允许制造商使用定做的、非标准的电池外形尺寸，这反过来可允许更小的或者更符合人机工程(ergonomic)的最终产品。可再充电电池一般涉及当正极端子和负极端子跨过负载连接时输送电流的化学过程，此过程通过足以使得净电流流入电池的电压的施加而被逆转(充电)。接着，充电过程提供被储存并且随后可被释放的电能。尽管也使用许多其他化学过程，但是当今使用的占主导地位的化学过程为那些利用某种形式的锂、镍、镉或铅的化学过程。在许多产品中使用基于锂离子(Li离子)化学反应的电池。Li离子电池的制造商详细说明了为电池充电的充电方法和各种参数。所说明的占主导地位的方法是用于这种充电器，该充电器使用恒定电流为Li离子电池充电直到达到某个电压(例如，4.2伏特)为止，接着提供恒定电压达额外的时间段，直到充电电流减少到某个水平为止，这被定义为终点条件。该方法被命名为"CC/CV"或者"恒定电流/恒定电压"方法。在一个标准的CC/CV充电曲线中，电池电压的测量仅用于确定什么时候从恒定电流充电转换为恒定电压充电，在其之后，监测充电电流以用于终点的确定。多次充电/放电循环慢慢腐蚀了电池的电极，减少了电池的电极表面面积。因此，随着电池的老化，以指定的恒定电流进行充电所导致的电流密度增加，这更快地降低了电池的性能和寿命。由于制造上的差异，存在普通类型的从电池到电池的变化。当是新的、未损坏以及温度高(warm)时，即使给定的电池也会具有更多可获得的能量(并能够接受更迅速的(aggressive)充电曲线)。同样，在多次的充电/力文电循环后，在被损坏或者当温度低(cold)时，相同的给定的电池将具有较少的可获得的能量(以及需要相应的较不迅速的充电曲线)。因此，CC/CV充电方法可能对于一些特定的电池单元充电不足或者花费比所需要的更长的时间，或者对于其他单元可能充电过度或者充电太快，因而使得它们受到损坏，这缩短了电池寿命并给予使用者较不满意的经历。于是，本行业需要这样的充电解决方案，该方案进行调整以适应于电池的实际瞬时条件，以使得任何给定的充电周期尽可能短而不会造成损坏，并避免电池的性能的过度恶化。
技术实现思路
此部分概述本专利技术的一些特征。其他的特征在随后的部分中描述。在本专利技术的一个实施方式中，所述方法包括用于从完全放电状态为电池充电的三个阶段。在第一阶段中，用小的恒定电流为电池充电直到电池电压达到某个最小值。在第二阶段期间，周期性地测量电池的开^^电压并更改恒定电流值，以提供开路电池电压的预定的恒定变化速率。因此，在第二阶段期间，电池本身向充电系统提供关于电池的接收充电的能力的反馈。当电池电压达到另一某个最小电压时，第三阶段开始了。在第三阶段期间，充电系统提供恒定电压并监测慢慢降低的电池充电电流以确定什么时候停止充电。此三阶段方法被称为"CR/CV"或"恒定速率/恒定电压，，方法。本专利技术的方法类似于CC/CV方法，然而，在本专利技术中，为每个充电周期以及在整个充电时间段中确定第二阶段的恒定电流，由此适应老化、损坏、诸如温度的终端环境因素。相比之下，cc/cv方法提供预定的恒定电流。要的电流中反映。例如，随着个别的电池单元的老化及电极损失一些数量的表面面积，需要较少的充电电流来促成预定的开路电池电压的变化速率。以另一种方式来说，随着电池变旧，它能够接受以较低的速率进行充电。开路电压以预定的速率增加但具有较少的电流量，这并不意味更旧的电池更有效率。反之亦然；更旧的电池将达到最大的开路电压，提供较少的总电荷(电流和时间的乘积)，由此较少的能量被储存用于通过负载放电。附图说明图1为相关现有技术中使用的典型cc/cv充电曲线的实施例。图2为可用于实践本专利技术的系统的实施例。图3为电池的模型。图4到图12为本专利技术的一些实施方式的示例性流程图。图4为一示例性流程图，其中，充电系统的状态被确定，接着控制作为充电状态的函IM皮传递。图5为子程序的示例性流程图，其中进行所需要的改变。图6为示例性流程图，其中充电系统被关闭。图7为用于对^皮;险测的故障状态的响应的示例性流程图。图8为示例性流程图，其中在确定要被采取的动作中，环境条件和电池的瞬时参数被考虑。图9为示例性流程图，其中用于在低电流^t式期间控制充电。图10为用于在恒定电流;漠式中控制充电的示例性流程图，其中目标恒定电流可纟皮改变。图11为用于在恒定电压模式中控制充电的示例性流程图，其中终点条件也纟皮监测。图12为示例性流程图，其中充电系统被配置为可获得电池以使用的模式。图13为用于为电压充足和电压不足的电池充电的电压和电流曲线的理想化图表，其中每种都利用本专利技术的方法。图14示出了在电池故障期间随着时间过去的电压及电压的变化。具体实施例方式在此部分所描述的实施例阐明但不限制本专利技术。本专利技术不限于任何特定的电路、软件、电压、电流值、电池化学过程、时间、或其他参数。单位"CmA"指的是每小时流入或流出电池的电流，作为电池的额定容量的一部分。例如，如果电池的额定容量为2000毫安小时，那么O.lCmA将是200毫安的电流。由电池的制造商所规定的电池的额定容量一般用于指定充电速率，尽管在实际的实践中，给定的电池的容量可能改变。在描述中涉及随后的几个定时器。正如本领域技术人员所知的，可以8各种方式实现定时。实施例包括不定期地增加或减小其值的软件计数器；其值可被读取并可与先前的值进行比较的硬件定时器；加法或减法计数器；具有可调向地(vectorable)中断服务程序的定时器，以及其他。为了简化描述，将仅仅描述一种这样的定时器。在下文中，所有的定时器将被视为在控制逻辑单元204的内部，其被实现为软件计数器。例如，在检测到超时条件时，以适当的最大值初始化计数器，且在用于检测超时条件的步骤之前，计数器的值递减。例如，要检测定时器的最大值时，通过将计数器设定为零来初始化计数器，并且在计数器的值与最大计数进行比较的步骤之前，计数器的值递增。例如，在需要经过的时间时，假定是由已知时间段的时基计时的可复位定时器，；使定时器复位，接着当需要时读取它的值。参考图1,典型本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于为电池充电的方法，其中所述电池包括外壳，所述方法包括以下步骤： （ａ）向所述电池提供近似恒定的电流； （ｂ）执行所述电池的第一特征的连续采样操作； （ｃ）响应于所述连续采样操作，确定所述电池的一个或更多参数； （ｄ）将所述一个或更多参数的值与第一预定值比较； （ｅ）响应于所述一个或更多参数的所述值与第一预定值之间的差，更改提供给所述电池的所述近似恒定的电流的值；以及 （ｆ）从步骤（ａ）开始重复所述方法，直到所述电池的所述第一特征的值 被确定为等于或大于第二预定值为止。
【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：肯特科纳罕，米尔顿D里贝罗，周冬生，拉里A克莱恩，
申请(专利权)人：艾科嘉公司，
类型：发明
国别省市：US[]
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