CN101110522A

CN101110522A - 镍氢电池的充电装置、方法及应用该装置及方法的终端

Info

Publication number: CN101110522A
Application number: CNA2007101205032A
Authority: CN
Inventors: ***
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2007-08-20
Filing date: 2007-08-20
Publication date: 2008-01-23

Abstract

本发明公开了一种镍氢电池的充电装置，包括微处理单元和充电单元，所述微处理单元又包括：电池电压采样模块和充电控制模块，所述充电控制模块根据所述电池电压采样模块采集的电压信息对所述充电单元进行控制；所述充电单元又包括：相互并联连接的恒流控制电路、恒压控制电路、涓流控制电路，充电电路及充电模式控制电路，所述充电模式控制电路根据所述充电控制模块的控制信号控制所述恒流控制电路、恒压控制电路、涓流控制电路选择进行恒流、恒压、涓流三种充电模式，并通过所述充电电路对镍氢电池进行充电。本发明还公开了一种镍氢电池的充电方法及应用上述充电装置和方法的终端。

Description

镍氢电池的充电装置、方法及应用该装置及方法的终端

技术领域

本发明涉及一种充电装置，特别涉及一种镍氢电池的充电装置、方法及应用该充电装置及方法的终端。

背景技术

现有技术的充电装置对镍氢电池充电大部分采用恒压充电方式。但恒压充电方式带来四个问题：第一，充电电流随电池电压的上升而下降，充电时间长；第二、由于采样反馈电阻的影响，充电电压有一定的误差，使产品的充电效果一致性差；第三、当充电器过放后，无法将电池完全充满，满足不了使用时间要求，而电池充电电压过高时，会出现过充现象，存在事故隐患；第四、电池过放会造成电池性能降低恒压充电会对电池造成损坏。而且对镍氢电池的使用寿命影响很大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种镍氢电池的充电装置、方法及应用该装置及方法的终端，实现恒流、恒压、涓流三种模式自动调整对镍氢电池进行充电。

为达到上述目的，本发明提供的镍氢电池的充电装置包括微处理单元和充电单元，所述微处理单元又包括：电池电压采样模块和充电控制模块，所述充电控制模块根据所述电池电压采样模块采集的电压信息对所述充电单元进行控制；所述充电单元又包括：相互并联连接的恒流控制电路、恒压控制电路、涓流控制电路，充电电路及充电模式控制电路，所述充电模式控制电路根据所述充电控制模块的控制信号控制所述恒流控制电路、恒压控制电路、涓流控制电路选择进行恒流、恒压、涓流三种充电模式，并通过所述充电电路对镍氢电池进行充电。

上述镍氢电池的充电装置，所述微处理单元还包括一定时控制模块，用于对所述镍氢电池的充电过程进行计时，并将计时信息输出给所述充电控制模块对所述充电单元进行控制。

上述镍氢电池的充电装置，还包括一电池温度检测电路，用于实时检测所述镍氢电池充电过程中温度变化信息，并输出所述温度变化信息给所述充电控制模块对所述充电单元进行控制。

上述镍氢电池的充电装置，所述镍氢电池上设置有用于温度传感的热敏电阻。

为进一步实现发明目的，本发明还提供了镍氢电池的充电方法包括：

电池电压检测步骤，用于通过电池电压采样模块采集镍氢电池的电压并输出给充电控制模块；

控制模式选择步骤，用于通过充电模式控制电路根据所述充电控制模块输出的控制信号控制恒流控制电路、恒压控制电路、涓流控制电路选择进行恒流、恒压、涓流三种充电模式对镍氢电池进行充电。

上述充电方法，还包括一定时控制步骤，用于对所述镍氢电池的充电过程进行计时，并将计时信息输出给所述充电控制模块对所述充电单元进行控制。

上述充电方法，还包括一电池温度检测电路，用于实时检测所述镍氢电池充电过程中温度变化信息，并输出所述温度变化信息给所述充电控制模块对所述充电单元进行控制。

上述充电方法，所述控制模式选择步骤进一步包括：

涓流充电步骤，用于在电池电压检测步骤中检测的电压值小于第一预设电压值时选择涓流充电模式进行充电；

恒流充电步骤，用于在电池电压检测步骤中检测的电压值达到所述第一预设电压值时选择恒流充电模式进行充电；

恒压充电步骤，用于在电池电压检测步骤中检测的电压值达到第二预设电压值时选择恒压充电模式进行充电。

上述充电方法，所述定时控制步骤中，当计时完成时，所述充电控制模块控制所述充电单元结束充电。

上述充电方法，所述电池温度检测步骤中，当检测所述镍氢电池的温度达到第一预设温度值时，调整恒流充电模式充电电流；当检测所述镍氢电池的温度达到第二预设温度值时，由所述充电控制模块控制所述充电单元结束充电。

更进一步的，本发明还提供了一种应用上述充电装置及充电方法的终端，包括终端功能部和镍氢电池充电装置，该充电装置又包括微处理单元和充电单元，所述微处理单元进一步包括：电池电压采样模块、电池温度检测电路和充电控制模块，所述充电控制模块根据所述电池电压采样模块采集的电压信息和所述电池温度检测电路检测的温度信息对所述充电单元进行控制；所述充电单元进一步包括：相互并联连接的恒流控制电路、恒压控制电路、涓流控制电路，充电电路及充电模式控制电路，所述充电模式控制电路根据所述充电控制模块的控制信号控制所述恒流控制电路、恒压控制电路、涓流控制电路选择进行恒流、恒压、涓流三种充电模式，并通过所述充电电路对镍氢电池进行充电。

上述终端，所述微处理单元还包括一定时控制模块，用于对所述镍氢电池的充电过程进行计时，并将计时信息输出给所述充电控制模块对所述充电单元进行控制。

与现有技术相比，本发明通过实时检测电池的电压、电流实现对电池状态、充电状态的控制，通过有选择的进行涓流充电、恒流快速充电、恒压小电流充电等模式保证了电池的性能；发明同时采用温度控制和充电计时最大限度保证了电池充电特性的同时保证了电池的安全性；另外本发明同时检测电池的电压对过放电池采用涓流充电修复，提高镍氢电池充电性能，延长镍氢电池寿命。

附图说明

图1为发明镍氢电池充电装置示意方框图；

图2为本发明镍氢电池充电软件控制流程图；

图3为本发明应用镍氢电池充电装置及方法的终端示意框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述，以更进一步了解本发明之目的、方案及功效，但并非作为对本发明所附权利要求保护范围的限制。

参考图1，本发明的镍氢电池充电装置包括相互电性连接的微处理单元200和充电单元300，微处理单元200又包括：电池电压采样模块201和充电控制模块202，充电控制模块202根据电池电压采样模块201采集的镍氢电池100的电压信息对充电单元300进行控制；充电单元300又包括：相互并联连接的恒流控制电路302、恒压控制电路303、涓流控制电路304，充电电路301及充电模式控制电路305，充电模式控制电路305根据充电控制模块202的控制信号控制恒流控制电路302、恒压控制电路303、涓流控制电路304选择进行恒流、恒压、涓流三种充电模式，并通过所述充电电路301对镍氢电池100进行充电。该镍氢电池的充电装置还包括与充电控制模块202连接的定时控制模块203和电池温度检测电路102，定时控制模块203的计时信息和电池温度检测电路102检测的电池温度信息都反馈给充电控制模块202，由充电控制模块202根据计时信息和电池温度信息对充电单元300进行综合控制。这里的电池温度检测电路102可设置于微处理单元200，也可设置于镍氢电池100上，镍氢电池100上还设有一用于温度传感的热敏电阻。

再次结合图1，进一步说明应用本发明镍氢电池充电装置进行充电的过程。在对镍氢电池100充电时，由电源适配器400供电，微处理单元200中的电池电压采样模块201实时获取镍氢电池100的电压数据提供给充电控制模块202，充电控制模块202提供控制信号控制充电单元300的充电模式控制电路305控制启动恒流控制电路302、恒压控制电路303、涓流控制电路304选择进行恒流、恒压、涓流三种充电模式，动态调整充电单元300对镍氢电池100的充电电流、电压。电池温度检测电路102将镍氢电池100充电过程中的温度变化反馈给微处理单元200中的充电控制模块202，在温度超限时调整充电参数，甚至停止充电，保护电池不发生事故；定时控制模块203对整个充电过程进行计时，并将计时信息实时提供了充电控制模块202，在计时完成时结束充电以在最大限度保证电池充电特性的同时也有效保证电池的安全性。可以看出，电池温度检测电路102、电池电压采样模块201和定时控制203实时将各自的信息传递给充电控制模块202，由充电控制模块202控制充电过程。

图2本发明应用软件的控制流程，参考图2详细说明其控制方法：

进行电池电压检测判断是否需要充电(步骤S40)，需要充电计时开始(步骤S600)，进一步判断镍氢电池是否过放，即电池电压是否放电到低于某一预设较低电压(步骤S41)，是则控制启动涓流充电电路进行涓流模式充电(步骤S42)，在涓流充电过程中，检测电池电压是否达到所述某一预设较低电压(步骤S401)，当达到所述预设较低电压时进入恒流充电模式，否则启动恒流充电电路直接进行恒流充电模式进行恒流充电(步骤S43)；在恒流充电过程中，检测电池温度是否达到某较低温度预设值(步骤S501)，当电池温度达到某一较低温度预设值时调整恒流充电电流(步骤S431)；在恒流充电过程中，判断充电是否超时(步骤S601)，当充电超时控制充电单元结束充电(步骤S45)；当恒流充电过程中，检测电池电压是否达到所述某一预设较高电压值(步骤S402)，当电池电压达到某一预设较高电压值时，启动恒压充电电路进行恒压充电(步骤S44)；在恒压充电过程中，检测电池温度是否超过某一较高温度预设值(步骤S502)，当电池温度超过某一较高温度预设值时，控制充电单元结束充电(步骤S45)；在恒压充电过程中，定时控制模块计时完成，控制充电单元结束充电(步骤S45)。在整个充电过程中，电池电压检测步骤S400和电池温度检测步骤S500、充电计时步骤S600贯穿于整个充电过程，有效提高了电池的充电性能并保证电池的安全性。在具体实施时，微处理单元同时获取电池的电压、电流、温度等测量值，这些测量值是以平均值为参考标准。

下面参考图1和图2进一步提供一种镍氢电池的充电方法，该方法包括：

电池电压检测步骤，用于通过电池电压采样模块采集镍氢电池的电压并输出给充电控制模块；控制模式选择步骤，用于通过充电模式控制电路根据所述充电控制模块输出的控制信号控制恒流控制电路、恒压控制电路、涓流控制电路选择进行恒流、恒压、涓流三种充电模式对镍氢电池进行充电。定时控制步骤，用于对所述镍氢电池的充电过程进行计时，并将计时信息输出给所述充电控制模块对所述充电单元进行控制，当计时完成时，充电控制模块控制充电单元结束充电。电池温度检测电路，用于实时检测所述镍氢电池充电过程中温度变化信息，并输出所述温度变化信息给所述充电控制模块对所述充电单元进行控制，当检测所述镍氢电池的温度达到第一预设温度值时，可调整恒流充电恒流充电；当检测所述镍氢电池的温度达到第二预设温度值时，由所述充电控制模块控制所述充电单元结束充电。

其中控制模式选择步骤进一步包括：涓流充电步骤，用于在电池电压检测步骤中检测的电压值小于第一预设电压值时选择涓流充电模式进行充电；恒流充电步骤，用于在电池电压检测步骤中检测的电压值达到所述第一预设电压值时选择恒流充电模式进行充电；恒压充电步骤，用于在电池电压检测步骤中检测的电压值达到第二预设电压值时选择恒压充电模式进行充电。

参考图3，本发明进一步提供了一种应用上述充电装置和充电方法的终端。该终端包括终端功能部10和镍氢电池充电装置20，该充电装置又包括相互电性连接的微处理单元200和充电单元300，微处理单元200又包括：电池电压采样模块201和充电控制模块202，充电控制模块202根据电池电压采样模块采集的镍氢电池100的电压信息对充电单元进行控制；充电单元又包括：相互并联连接的恒流控制电路302、恒压控制电路303、涓流控制电路304，充电电路301及充电模式控制电路305，充电模式控制电路305根据充电控制模块202的控制信号控制恒流控制电路302、恒压控制电路303、涓流控制电路304选择进行恒流、恒压、涓流三种充电模式，并通过所述充电电路301对镍氢电池100进行充电。该镍氢电池的充电装置还包括与充电控制模块202连接的定时控制模块203和电池温度检测电路102，定时控制模块203的计时信息和电池温度检测电路102检测的电池温度信息都反馈给充电控制模块202，由充电控制模块202根据计时信息和电池温度信息对充电单元300进行综合控制。这里的电池温度检测电路102可设置于微处理单元200，也可设置于镍氢电池100上，镍氢电池100上还设有一用于温度传感的热敏电阻。在对终端的镍氢电池100进行充电时，由电源适配器400供电，充电过程同上述对充电装置充电过程的描述。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种镍氢电池的充电装置，包括微处理单元和充电单元，其特征在于，所述微处理单元又包括：电池电压采样模块和充电控制模块，所述充电控制模块根据所述电池电压采样模块采集的电压信息对所述充电单元进行控制；所述充电单元又包括：相互并联连接的恒流控制电路、恒压控制电路、涓流控制电路，充电电路及充电模式控制电路，所述充电模式控制电路根据所述充电控制模块的控制信号控制所述恒流控制电路、恒压控制电路、涓流控制电路选择进行恒流、恒压、涓流三种充电模式，并通过所述充电电路对镍氢电池进行充电。

2.根据权利要求1所述的镍氢电池的充电装置，其特征在于，所述微处理单元还包括一定时控制模块，用于对所述镍氢电池的充电过程进行计时，并将计时信息输出给所述充电控制模块对所述充电单元进行控制。

3.根据权利要求1所述的镍氢电池的充电装置，其特征在于，还包括一电池温度检测电路，用于实时检测所述镍氢电池充电过程中温度变化信息，并输出所述温度变化信息给所述充电控制模块对所述充电单元进行控制。

4.根据权利要求3所述的镍氢电池的充电装置，其特征在于，所述镍氢电池上设置有用于温度传感的热敏电阻。

5.一种应用权利要求1～4中任一项所述的充电装置对镍氢电池的充电方法，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述充电方法，其特征在于，还包括一定时控制步骤，用于对所述镍氢电池的充电过程进行计时，并将计时信息输出给所述充电控制模块对所述充电单元进行控制。

7.根据权利要求5所述的充电方法，其特征在于，还包括一电池温度检测电路，用于实时检测所述镍氢电池充电过程中温度变化信息，并输出所述温度变化信息给所述充电控制模块对所述充电单元进行控制。

8.根据权利要求5、6或7所述充电方法，其特征在于，所述控制模式选择步骤进一步包括：

9.根据权利要求6所述充电方法，其特征在于，所述定时控制步骤中，当计时完成时，所述充电控制模块控制所述充电单元结束充电。

10.根据权利要求7所述的充电方法，其特征在于，所述电池温度检测步骤中，当检测所述镍氢电池的温度达到第一预设温度值时，调整恒流充电模式充电电流；当检测所述镍氢电池的温度达到第二预设温度值时，由所述充电控制模块控制所述充电单元结束充电。

11.一种应用权利要求1～4中任一项所述充电装置的终端，包括终端功能部和镍氢电池充电装置，该充电装置又包括微处理单元和充电单元，其特征在于，所述微处理单元进一步包括：电池电压采样模块、电池温度检测电路和充电控制模块，所述充电控制模块根据所述电池电压采样模块采集的电压信息和所述电池温度检测电路检测的温度信息对所述充电单元进行控制；所述充电单元进一步包括：相互并联连接的恒流控制电路、恒压控制电路、涓流控制电路，充电电路及充电模式控制电路，所述充电模式控制电路根据所述充电控制模块的控制信号控制所述恒流控制电路、恒压控制电路、涓流控制电路选择进行恒流、恒压、涓流三种充电模式，并通过所述充电电路对镍氢电池进行充电。

12.根据权利要求11所述的终端，其特征在于，所述微处理单元还包括一定时控制模块，用于对所述镍氢电池的充电过程进行计时，并将计时信息输出给所述充电控制模块对所述充电单元进行控制。