CN102088122A - 锂二次电池组的充电方法及充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锂二次电池组充电方法，包括如下步骤：判断所述锂二次电池组是否需要充电，如是，执行下述步骤，否则，退出；断开每个电芯与该电池组中其他电芯的连接，使得所述电池组成为多个单独的电芯；分别对所述单独的电芯进行可调恒流充电；所有电芯充电完成后，读取表示所述电芯组成电池组的连接关系的配置文件，依据所述配置文件将所述单个电芯连接形成电池组。本发明还涉及一种锂二次电池组充电装置。实施本发明的锂二次电池组的充电方法及充电装置，具有以下有益效果：电池组内部的电芯之间的连接方式可以在线调整、充电时可以针对每个电芯单独充电。

Description

锂二次电池组的充电方法及充电装置

技术领域

本发明涉及电池充电，更具体地说，涉及一种锂二次电池组的充电方法及充电装置。

背景技术

随着电子技术的发展，越来越多的便携式电子产品，例如：医疗设备、笔记本、游戏机、PDA、摄像机等等，使用锂二次电池组进行供电。锂二次电池组单电芯规格比较规范，如：18650圆柱电芯的容量2200mAh，公称电压3.7V，最大充电电压4.25V。但现有的单电芯端电压及容量有限，难以在众多的应用中满足要求。通常采用由多个可充电电芯串并联的电池组的方式来满足众多的应用。但是，这种方式由于应用的要求不同，例如，有时要求电池组输出电压是7.4V ,而另一些应用可能要求输出电压是14.8V。不同的输出电压、不同的容量，该锂二次电池组的内部连接方式就不同。比如：锂二次电池组要求容量2200mAh，29.6V，会将8节单电芯串联；要求容量4400mAh，14.8V，会将8节单电芯4串2并；要求容量8800mAh，7.4V，会将8节单电芯2串4并。要求容量17600mAh，3.7V，会将8节单电芯并联。虽然上述4种需求中，其基本单元是共同的，都是8节电芯。但锂二次电池组生产厂家，往往会生产出4款电池组满足用户需求。大大降低了生产效率，增大后续维护费用。此外锂二次电池组单体电芯之间，在容量、内阻、衰减特性、自放电等性能方面存在较大的差异。在现有技术中对锂二次电池组整体串联充电时，电池组中容量最小的那只单体锂电池电芯将最先充满电，而此时，其它电芯还没有充满电。如果继续串联充电，则已充满电的锂离子单体电芯就可能会被过充电。可能会产生***，影响到锂二次电池组的安全性。如果停止充电，其它锂离子单体电芯就无法充满电，导致整个锂二次电池组容量不够。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述出厂后电池组内部的电芯之间的连接方式不能调整、充电时不能针对每个电芯单独充电的缺陷，提供一种出厂后电池组内部的电芯之间的连接方式可以调整、充电时可以针对每个电芯单独充电的一种锂二次电池组的充电方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种锂二次电池组充电方法，所述锂二次电池组由多个锂电池电芯串联或并联构成，包括如下步骤：

A）判断所述锂二次电池组是否需要充电，如是，执行下述步骤，否则，退出；

B）断开每个电芯与该电池组中其他电芯的连接，使得所述电池组成为多个单独的电芯；

C）分别对所述单独的电芯进行可调恒流充电；

D）所有电芯充电完成后，读取表示所述电芯组成电池组的连接关系的配置文件，依据所述配置文件将所述单个电芯连接形成电池组。

在本发明所述的锂二次电池组充电方法中，所述电池组中每个电芯通过至少一个可控开关与所述电池组中其他电芯连接，所述控制开关由微控制器控制其通断。

在本发明所述的锂二次电池组充电方法中，所述步骤C）进一步包括如下步骤：

C1）判断电芯电压是否大于2伏特，如小于，采用0.01C恒流充电；如否，采用1C恒流充电；

C2）判断所述电芯电压是否小于4.1V，如小于，返回步骤C1）；否则，采用以二次曲线或高斯曲线单调下降边为控制方式的渐小恒流充电。

在本发明所述的锂二次电池组充电方法中，所述步骤C）进一步包括如下步骤：

 C3）分别测量所述单个电芯的容量，判断其是否充满，如是，执行下一步骤，否则，返回步骤C1）；

 C4）判断所述锂二次电池组中所有电芯是否均充满，如是，执行步骤D）；否则，返回步骤C1）。

在本发明所述的锂二次电池组充电方法中，所述步骤D）中进一步包括如下步骤：

D1）读取事先存储在存储器中的或由微控制通讯总线传输来的配置文件；

D2）微控制器依据所述配置文件的内容，在不同的输出端输出控制信号，使得相应的连接电芯之间的可控开关导通或截止。

本发明还涉及一种锂电池充电装置，所述锂二次电池组由多个锂电池电芯串联或并联构成，所述装置包括：

电池容量检测判断模块：用于判断所述锂二次电池组是否需要充电；

电芯分拆模块：用于断开每个电芯与该电池组中其他电芯的连接，使得所述电池组成为多个单独的电芯；

可调恒流充电模块：分别对所述单独的电芯进行可调恒流充电；

电芯组合模块：所有电芯充电完成后，读取表示所述电芯组成电池组的连接关系的配置文件，依据所述配置文件将所述单个电芯连接形成电池组。 

在本发明所述的锂二次电池组充电装置中，所述可调恒流充电模块进一步包括：

电芯电压判断单元：用于判断电芯电压是否大于2伏特；

电芯充电状态判断单元：用于判断电芯电压是否小于4.1伏特；

恒流充电单元：用于依据所述电芯电压和电芯充电状态判断单元的输出，分别采用0.01C恒流充电或1C恒流充电或以二次曲线或高斯曲线单调下降边为控制方式的渐小恒流充电方式为所述电芯充电。

在本发明所述的锂二次电池组充电装置中，所述电芯组合模块进一步包括：：

配置文件取得单元：用于读取事先存储在存储器中的或由微控制通讯总线传输来的配置文件；

配置单元：用于依据所述配置文件的内容，在不同的微控制器输出端输出控制信号，使得相应的连接电芯之间的可控开关导通或截止。

在本发明所述的锂二次电池组充电装置中，所述电池容量检测判断模块进一步包括：

电池组电流测量单元：用于分别测量所述电池组的电压或电流，取得所述电池组的剩余容量，判断所述电池组是否需要充电。 

实施本发明的锂二次电池组的充电方法及充电装置，具有以下有益效果：由于在电池组需要充电时将组成该电池组的多个电芯之间的连接断开，单独对每个电池进行适合其状态的恒流充电，所有电芯完成充电之后，再将其按照配置文件的描述连接起来（此时，可以和充电前一样，也可以不一样）。所以，其出厂后电池组内部的电芯之间的连接方式可以调整、充电时可以针对每个电芯单独充电。

附图说明

图1是本发明一种锂二次电池组的充电方法及装置实施例中方法流程图；

图2是所述实施例中单独对电芯可调恒流充电的流程图；

图3是所述实施例中装置的结构示意图；

图4是所述实施例中电芯可调恒流充电电原理图；

图5是所述实施例中锂二次电池组中电芯单元结构示意图；

图6是所述实施例中锂二次电池组的电原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。

如图1所示，在本发明一种锂二次电池组的充电方法及装置实施例中，该充电方法包括如下步骤：

步骤S101 开始：在本步骤中，开始对锂二次电池组进行充电管理。

步骤S102 微控制器接收用户指令：在本步骤中，作为控制装置的微控制器接收用户的指令，并依据用户指令或设定的缺省方式开始输出控制信号，控制电池组的放电。微控制器与用户的通信协议包含选择设置电压输出模式（即多个电芯的组合模式）的协议位，比如8节电芯可以组成：8节串联、4串2并、4并2串、8节并联。通过通信协议位的组合，来区分上述的电压组合输出模式。00代表8节串联、01代表4串2并、10代表4并2串、11代表8节并联。

步骤S103 存储用户设置的配置文件：在本步骤中，微控制器接收到上述指令，这些指令的主要内容是电压输出模式（也就是配置文件），并将该配置文件存储在存储器中。这些配置文件将在后续的步骤中被用到。

步骤S105 电池容量检测：在本步骤中，微控制器根据库伦法检测电池容量，具体而言，锂二次电池组的剩余容量=锂二次电池组当前充满的容量Q _当 －电池输出的电荷Q；而电池输出的电荷

，电流的确定可以在回路中串联一个高精度的电流检测电阻Rsense，（一般为10mΩ~20mΩ）。通过采集电阻Rsense两端的电压Usense，可计算电池输出的电荷

。

锂二次电池组当前充满的容量Q _当 ：

，其中为电池的总容量，SOC为电池的充电状态。通过统计恒流源充电的时间，修正SOC能细化锂二次电池组当前充满的电池容量，将电池容量测量精度提高了2～5％。

步骤S106 容量是否充足：在本步骤中，微控制器判断电池组容量。如果电池组电量充足，则继续供电，即执行步骤S108；若发现电芯电量不足的话，断开电芯之间的连接退出供电模式，自动进入可调的恒流充电模式，即执行步骤S107。

步骤S107 断开电芯之间的连接，进入可调的恒流充电模式：在本步骤中，使得电池组中的电芯相互之间断开，成为单独的电芯，并对这些单独的电芯分别进行可调的恒流充电，其具体步骤稍后描述。执行完本步骤之后，执行步骤S108。

步骤S108 按照预定模式串并组合输出：先设定输出模式，在电芯充满电后再按照预定的模式输出电压，会增加电池组的安全性，减少用户的误操作。在本步骤中，由于已经判断电池组容量正常或通过对单个电芯的可调恒流充电而使得电池组容量正常，在此再次对电池组内的电芯进行组合，将按照预定模式组合输出。比如8节电芯可以组成：8节串联、4串2并、4并2串、8节并联。出厂设置模式为缺省模式，没有接收到软件命令，将按照出厂的设定输出电压。组合方式，通过连接在电芯之间的、受微控制器输出控制的场效应管、光电控制器件或继电器的关闭、开通，选择具体的串并联组合方式，参见图4。

步骤S109 输出电压：在本步骤中，电池组开始为其所带的负载供电。

步骤S110 电压电流检测：在本步骤中，在电池组为其负载供电的同时，微控制器对锂电池电芯状态进行监测。

步骤S111 电压、电流是否超限？在本步骤中，微控制器依据检测到的电压、电流值，判断电池组供电的电压电流值是否超过正常限定，如是，执行步骤S112，否则，执行步骤S114。

步骤S112 单电芯保护：在本步骤中，电池的端电压、输出的电流超过正常限时，将启动单电芯保护模块，完成对锂电池电芯的保护。

步骤S113 故障报警及处理：产生相关的报警提示给用户，待用户处理。当故障结束后，执行步骤S114。

步骤S114 输出电压：在本步骤中，电池组输出电压驱动负载，并维持设定时间，随后再次进入步骤S102，并循环进行。

在本实施例中，如图2所示，对于被断开的单个电芯的可调恒流充电包括如下步骤：

步骤S201 切断电芯之间的连接，进入对单独电芯的恒流充电模式：在本步骤中，使得电池组中的电芯相互之间断开，成为单独的电芯，并对这些单独的电芯分别进行可调的恒流充电，所谓可调的恒流充电模式，包括三个阶段: 0.01C电流恒流、1C电流恒流、渐小恒流充电。

步骤S202 电芯过放？判断电芯是否存在过度放电，如是执行步骤S203，否则，执行步骤S205。对于长期放置的锂二次电池组，其电芯有过放的风险。在本实施例中，当电芯电压低于2V，则判断其处于过放状态。此时，应采取0.01C的电流充电，来逐步的激活锂电池电芯性能。

步骤S203 0.01C恒流充电：在本步骤中，为判断处于过放状态的电芯提供0.01C恒流充电，并持续一定时间。

步骤S204 0.01C恒流充电激活电池性能？判断步骤S203在经过一段时间之后是否激活电池性能，即是否将该电芯的电压提高到2V之上，如是，执行步骤S205；否则执行步骤S210。

步骤S205 1C恒流充电：当电芯电压大于2V，表明电芯属于激活状态，采取1C恒流充电。部分电池在使用一段时间后，内阻不同程度增大，1C恒流充电难以逐个精确保证。本发明每一个电芯的恒流充电端受微控制器独立的控制，与运放组合形成负反馈子装置，能够完全保证对电芯充电的精确度。参见图4。对电芯独立的1C恒流充电持续进行，直到电芯达到状态1结束，恒流充电转入下一个阶段。对于圆柱型锂二次电池组而言，状态1指单体电芯电压为4.1V。

步骤S206 电芯电压达到状态4.1V：在本步骤中，判断电芯的电压是否达到4.1V，如是，执行步骤S207；否则，返回步骤S205。

步骤S207 渐小恒流充电：当电芯电压达到状态4.1V时，将采取渐小恒流充电。微控制器会逐渐减小充电电流I(t)，控制的方式为:二次曲线

或 高斯曲线

的单调下降边。渐小恒流充电可以保证电芯的安全性，直到电芯充满结束。

步骤S208 所有电芯充满？在本步骤中，判断是否电池组中所有的电芯都已充满，如是，执行步骤S209；否则，执行步骤S207，继续为电芯充电。

步骤S209 取得配置文件，按照预定的串并组合输出：当所有电芯充满电后，在本步骤中，取得上述的配置文件或协议位，并在微控制器的作用下，控制电芯之间的可控开关的导通或截止，得到预定的串并组合输出。

步骤S210 切断充电电源，产生报警：在本步骤中，对于0.01C电流充电无法有效激活的锂二次电池组，切断充电电源的同时，会产生相关的报警提示给用户。等待用户处理。

在本实施例中，还涉及一种锂二次电池组的充电装置，所述锂二次电池组由多个锂电池电芯串联或并联构成。如图3所示，该装置包括电池容量检测判断模块1、电芯分拆模块2、可调恒流充电模块3以及电芯组合模块4。其中，电池容量检测判断模块1用于判断上述锂二次电池组是否需要充电；电芯分拆模块2用于断开每个电芯与该电池组中其他电芯的连接，使得上述电池组成为多个单独的电芯；可调恒流充电模块3用于分别对上述单独的电芯进行可调恒流充电；电芯组合模块4用于所有电芯充电完成后，读取表示所述电芯组成电池组的连接关系的配置文件，依据所述配置文件将所述单个电芯连接形成电池组。 

在本实施例中，可调恒流充电模块3进一步包括：用于判断电芯电压是否大于2伏的电芯电压判断单元31；用于判断电芯状态是否小于1的电芯充电状态判断单元32；用于依据所述电芯电压和电芯充电状态判断单元32的输出，分别采用0.01C恒流充电或1C恒流充电或以二次曲线或高斯曲线单调下降边为控制方式的渐小恒流充电方式为所述电芯充电的恒流充电单元33。电芯组合模块4进一步包括用于读取事先存储在存储器中的或由微控制通讯总线传输来的配置文件的配置文件取得单元41和用于依据所述配置文件的内容，在不同的微控制器输出端输出控制信号，使得相应的连接电芯之间的可控开关导通或截止的配置单元42。而电池容量检测判断模块1进一步包括用于分别测量所述电池组的电压或电流，取得所述电池组的剩余容量，判断所述电池组是否需要充电的电池组电流测量单元11。

在本实施例中，图4和图5分别示出了单个电芯与微控制器的连接及多个电芯组合时连接的示意性电原理图。图4实际上表示了对于单个电芯而言的恒流充电模块，该模块包括：微控制器U1、运放U2、MOS管U3、电芯B1、电阻R1、电阻R2。 微控制器U1的I/O管脚输出模拟信号，它连接到运放U2的正相端。运放U2的负相端连接到MOS管U3源端，通过电阻R2到地。电芯B1接在MOS管U3漏端与充电电源之间。运放U2的输出端通过电阻R1连接到MOS管U3的栅端，这样电阻R1、MOS管U3就构成了运放的负反馈环路。由于运放遵循“虚短、虚断”的原则，与运放U2正相端相连的微控制器U1输出电压，等于与运放U2负相端相连的R2。也就是说：微控制器U1的I/O管脚输出的电压值，等于加在电阻R2上的电压。电阻R2是一个线性元件，流过的电流会随电压正比变化。改变可调电压，就会改变MOS管U3漏－源端的电流，能控制电池B1的充电电流。

以电阻R2＝0.5欧姆；18650圆柱电芯的容量2200mAh，公称电压3.7V，最大充电电压4.25V，放电终止电压2.75V，过放保护电压2.3V为例。当电池长久存储没有使用，电芯电压低于2V，则处于过放状态。恒流充电模式下，微控制器U1的I/O管脚输出电压11mV，加在R2上的电压也就是11mV。流过线性电阻R2的电流是11mV／0.5欧姆＝22mA，22mA就是电池B1的充电电流。对于容量2200mAh的18650圆柱电芯，假如电池没有永久性损坏，22mA这样的0.01C电流是一个有效地激活电流。对于0.01C电流充电无法有效激活的锂二次电池组，切断充电电源的同时，会产生相关的报警。

电芯电压高于2.75V，电芯处于正常状态。恒流充电模式下，微控制器U1的I/O管脚输出电压1.1V，加在R2上的电压也就是1.1V。流过线性电阻R2的电流是1.1V／0.5欧姆＝2.2A，2.2A就是电池B1的充电电流。对于容量2200mAh的18650圆柱电芯，2.2A这样的1C电流是一个最佳的充电电流，既保证电池安全，又能最短的时间内为电芯充满电荷。

电芯电压高于4.1V时，即流程图3中的电芯达到状态1，采取渐小恒流充电。微控制器U1的I/O管脚输出电压自1.1V开始，逐步减小。电压减小的方式为二次曲线或 高斯曲线

的单调下降边，直到都充满后关闭MOS管U3，对电芯B1充电完成。

在本实施例，锂二次电池组由多个电芯单元组合而成，这些电芯单元之间的连接关系的变换使得最后该锂二次电池组输出的电压及电流均有不同。但是，不管这些电芯单元之间的连接关系是如何变换的，这些电芯单元中的电芯在充电是都是单独充电的。

如图5所示，在本实施例中，一个锂二次电池组包括多个电芯单元，在多个电芯单元之间可以通过连接线或连接开关连接（请参见图6），而一个电芯单元的结构大致包括电芯E、两个单刀双掷开关K1、K2、充电开关K3，当上述两个单刀双掷开关打到图5中所示的标号为1的开关端时，电源VCC经过开关K1的1端、电芯E正极、电芯E负极、开关K2的1端、充电开关K3倒地，形成充电回路51；而当上述两个单刀双掷开关打到图5中所示的标号为2的开关端时，电芯E的正负极分别通过开关K1和开关K2的2端与外部电路或其他电芯单元连接，形成放电回路52。

在本实施例中，上述单刀双掷开关、连接开关或充电开关均为受控开关，其分别为场效应管或晶体管构成。同时，在本实施例中，上述锂二次电池组还包括微控制器，而单刀双掷开关、连接开关或充电开关分别设置有控制端，其述控制端分别与所述微控制器的不同输出端（即微控制器的I/O端）连接，受到微控制器输出的控制信号的控制。

本实施例中，每一个电芯都采取上述的恒流充电，充电端受微控制器独立的控制，能够完全保证对电芯充电的精确度。所有电芯充满后，将按照上一次接收的模式组合输出。本锂二次电池组的放电原理与目前技术雷同，不做具体的阐述。本实施例提供一种应用上述方法的串并组合输出模块，为了表述清楚，选出部分电路以4串2并、4并2串自动切换为例子，如图6所示。

锂二次电池组串并联组合输出的电路原理图包括：保险丝Fuse、电容y1、电容y2，独立的电芯B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8，运放U1、U2，开关MOS管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19。单刀双掷开关管K11、K12、K21、K22、K31、K32、K41、K42、K51、K52、K61、K62、K71、k72、K81、k82、K9、K10。

电容y1、电容y2串接在正极、负极之间，起到滤除噪声的作用。Ck1、Ck2、Ck3连接到微控制器的数字I/O管脚，分别通过电阻R17、R18、R19串接到单刀双掷开关管K11、K12、K21、K22、K31、K32、K41、K42、K51、K52、K61、K62、K71、k72、K81、k82、K9、K10的控制端。运放U1、U2，开关MOS管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16，组成了8个独立电芯B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8的可调恒流充电单元。

微控制器通过数字I/O管脚控制信号Ck1输出高电平，则单刀双掷开关管K11、K12、K21、K22、K31、K32、K41、K42、K51、K52、K61、K62、K71、k72、K81、k82，分别在节点C11、C12、C21、C22、C31、C32、C41、C42、C51、C52、C61、C62、C71、C72、C81、Cf82导通，电池组处于充电状态。每一个电芯分别处于可调恒流充电状态，具体原理详见上述的说明。

微控制器通过数字I/O管脚控制信号Ck1输出低电平，则单刀双掷开关管K11、K12、K21、K22、K31、K32、K41、K42、K51、K52、K61、K62、K71、k72、K81、k82、K9、K10，分别在节点f11、f12、f21、f22、f31、f32、f41、f42、f51、f52、f61、f62、f71、f72、f81、f82导通，电池组处于放电状态。

电池B1、B2串接为一路，电池B3、B4串接为一路，这两个支路并联；电池B5、B6串接为一路，电池B7、B8串接为一路，这两个支路并联；并联后的2个支路可以并联组成4并2串，并联后的2个支路也可以串联组成2并4串。

锂二次电池组与用户的通信协议包含选择设置电压输出模式的协议位，比如8节电芯可以组成：8节串联、4串2并、4并2串、8节并联。通过通信协议位的组合，来区分上述的电压组合输出模式。00代表8节串联、01代表4串2并、10代表4并2串、11代表8节并联。接收到用户的软件命令后，可以实施组合，使电池具有4种可选电压输出。出厂设置模式为缺省模式，没有接收到软件命令，按照出厂的设定输出电压。

当上一次接收的输出模式的协议位是：01,代表4串2并。微控制器通过数字I/O管脚控制信号Ck2、Ck3输出高电平、Ck1输出低电平，则单刀双掷开关管K11、K12、K21、K22、K31、K32、K41、K42、K51、K52、K61、K62、K71、k72、K81、k82、K9、K10，分别在节点f11、f12、f21、f22、f31、f32、f41、f42、f51、f52、f61、f62、f71、f72、f81、f82、K92、K101导通。实现单电芯4串2并的电压输出方式。

当上一次接收的输出模式的协议位是：10,代表2串4并。微控制器通过数字I/O管脚控制信号Ck2、Ck3输出低电平、Ck1输出低电平，则单刀双掷开关管K11、K12、K21、K22、K31、K32、K41、K42、K51、K52、K61、K62、K71、k72、K81、k82、K9、K10，分别在节点f11、f12、f21、f22、f31、f32、f41、f42、f51、f52、f61、f62、f71、f72、f81、f82、K91、K102导通。实现单电芯2串4并的电压输出方式。

图6中的K11、K12、K21、K22、K31、K32、K41、K42、K51、K52、K61、K62、K71、k72、K81、k82、K9、K10是单刀双掷开关管，更换成光电控制器件、场效应管、继电器等开关器件，也可实现上述的功能。单刀双掷开关管的关闭、开通，完全受微控制器的控制,选择具体的串并联组合方式。

本实施中以8节电芯为例，但在其他实施例中，并不仅限于8节电芯的锂二次电池组。在其他实施例中，锂二次电池组的电芯数量可以是任意的。对于更多电芯的锂二次电池组，实现方式是一样的，只是分别扩充了通信协议包含选择设置电压输出模式的协议位，和开关管的组合数量。目前锂二次电池组的应用中，从4节电芯到24节电芯比较常用。如24节电芯可以组成：12串2并、8串3并、6串4并、4串6并、3串8并、2串12并。通过通信协议位的扩充，来区分上述的电压组合输出模式，如：000代表12串2并、001代表8串3并、010代表6串4并、011代表4串6并、100代表3串8并、101代表2串12并。接收到用户的软件命令后，微控制器可以实施组合，使电池具有6种可选电压输出。出厂设置模式为缺省模式，没有接收到软件命令，按照出厂的设定输出电压。

24节电芯所组成的串并联组合方式，会增加相应的开关管数量。类似于图5中的K11、K12、K21、K22、K31、K32、K41、K42、K51、K52、K61、K62、K71、k72、K81、k82、K9、K10是单刀双掷开关管，更换成光电控制器件、继电器、场效应管等开关器件，也可实现上述的功能。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。   

Claims (9)

1.一种锂二次电池组充电方法，所述锂二次电池组由多个锂电池电芯串联或并联构成，其特征在于，包括如下步骤：

A）判断所述锂二次电池组是否需要充电，如是，执行下述步骤，否则，退出；

B）断开每个电芯与该电池组中其他电芯的连接，使得所述电池组成为多个单独的电芯；

C）分别对所述单独的电芯进行可调恒流充电；

D）所有电芯充电完成后，读取预存的、表示所述电芯连接关系的配置文件，依据所述配置文件将所述单个电芯连接形成电池组。

2.根据权利要求1所述的锂二次电池组充电方法，其特征在于，所述电池组中每个电芯通过至少一个可控开关与所述电池组中其他电芯连接，所述控制开关的通断由微控制器控制。

3.根据权利要求2所述的锂二次电池组充电方法，其特征在于，所述步骤C）进一步包括如下步骤：

C1）判断电芯电压是否大于2伏，如小于，采用0.01C恒流充电；如否，采用1C恒流充电；

C2）判断所述电芯电压是否小于4.1V，如小于，返回步骤C1）；否则，采用以二次曲线或高斯曲线单调下降边为控制方式的渐小恒流充电。

4.根据权利要求2所述的锂二次电池组充电方法，其特征在于，所述步骤C）进一步包括如下步骤：

 C3）分别测量所述单个电芯的容量，判断其是否充满，如是，执行下一步骤，否则，返回步骤C1）；

 C4）判断所述锂二次电池组中所有电芯是否均充满，如是，执行步骤D）；否则，返回步骤C1）。

5.根据权利要求4所述的锂二次电池组充电方法，其特征在于，所述步骤D）中进一步包括如下步骤：

D1）读取事先存储在存储器中的或由微控制通讯总线传输来的配置文件；

D2）微控制器依据所述配置文件的内容，在不同的输出端输出控制信号，使得相应的连接电芯之间的可控开关导通或截止。

6.一种锂二次电池组充电装置，所述锂二次电池组由多个锂电池电芯串联或并联构成，其特征在于，所述装置包括：

电池容量检测判断模块：用于判断所述锂二次电池组是否需要充电；

电芯分拆模块：用于断开每个电芯与该电池组中其他电芯的连接，使得所述电池组成为多个单独的电芯；

可调恒流充电模块：分别对所述单独的电芯进行可调恒流充电；

电芯组合模块：所有电芯充电完成后，读取表示所述电芯组成电池组的连接关系的配置文件，依据所述配置文件将所述单个电芯连接形成电池组。

7.根据权利要求6所述的锂二次电池组充电装置，其特征在于，所述可调恒流充电模块进一步包括：

电芯电压判断单元：用于判断电芯电压是否大于2伏特；

电芯充电状态判断单元：用于判断电芯电压是否小于4.1伏特；

恒流充电单元：用于依据所述电芯电压和电芯充电状态判断单元的输出，分别采用0.01C恒流充电或1C恒流充电或以二次曲线或高斯曲线单调下降边为控制方式的渐小恒流充电方式为所述电芯充电。

8.根据权利要求7所述的锂二次电池组充电装置，其特征在于，所述电芯组合模块进一步包括：：

配置文件取得单元：用于读取事先存储在存储器中的或由微控制器通讯总线传输来的配置文件；

配置单元：用于依据所述配置文件的内容，在不同的微控制器输出端输出控制信号，使得相应的连接电芯之间的可控开关导通或截止。

9.根据权利要求8所述的锂二次电池组充电装置，其特征在于，所述电池容量检测判断模块进一步包括：

电池组电流测量单元：用于分别测量所述电池组的电压或电流，取得所述电池组的剩余容量，判断所述电池组是否需要充电。

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