CN111682599A - 一种锂电池的充电控制方法、装置及*** - Google Patents

一种锂电池的充电控制方法、装置及*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及一种锂电池的充电控制方法、装置及***，首先获取锂电池的持续充电时间，根据所述持续充电时间确定锂电池的断电电压，所述锂电池的断电电压随所述持续充电时间的延长而降低，并根据锂电池的断电电压降低充电电压，接着实时采集锂电池的当前电压，当锂电池的当前电压达到断电电压时，对锂电池进行断电；当锂电池的当前电压低于充电电压时，对锂电池进行回充充电。当锂电池长时间充电时，通过相应的降低其断电电压和充电电压，可以有效延长电池的使用寿命。

Description

一种锂电池的充电控制方法、装置及***
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及一种锂电池的充电控制方法、装置及***。
背景技术
现有技术中，在电子设备通过充电器持续充电的情况下，当电子设备中的锂电池到达满电电压时，会一直进行充电状态和放电状态的频繁轮替，时间久后锂电池容易产生气泡、鼓包、甚至着火，即使在锂电池的电芯周围设置保护板，还是无法减少这种情况。
因此，有必要对锂电池进行充电控制，以延长电池的使用寿命。
发明内容
本发明目的在于提供一种锂电池的充电控制方法、装置及***，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种锂电池的充电控制方法，包括：
获取锂电池的持续充电时间，根据所述持续充电时间确定锂电池的断电电压，所述锂电池的断电电压随所述持续充电时间的延长而降低；
根据锂电池的断电电压降低充电电压；
实时采集锂电池的当前电压，当锂电池的当前电压达到断电电压时，对锂电池进行断电；当锂电池的当前电压低于充电电压时，对锂电池进行回充充电。
作为上述技术方案的进一步改进，所述根据所述持续充电时间确定锂电池的断电电压，包括：
获取锂电池的工作电压区间[Umin，Umax]，其中，Umin表示锂电池的最低工作电压值，Umax表示锂电池的满电电压值；
获取时间阈值T，判断所述持续充电时间是否低于时间阈值T，其中，1小时≤T≤24小时；
当所述持续充电时间低于时间阈值时，所述锂电池的断电电压Ud＝Umax；
当所述持续充电时间达到时间阈值时，所述锂电池的断电电压Ud＝k*Umax，其中，0.9≤k≤0.968。
作为上述技术方案的进一步改进，所述根据锂电池的断电电压降低充电电压，包括：
获取锂电池的断电电压Ud，根据公式Uc＝m*Ud计算得出所述锂电池的充电电压，其中，0.97≤m≤0.98。
一种锂电池的充电控制装置，包括：
断电电压确定模块，用于获取锂电池的持续充电时间，根据所述持续充电时间确定锂电池的断电电压，所述锂电池的断电电压随所述持续充电时间的延长而降低；
充电电压降低模块，用于根据锂电池的断电电压降低充电电压；
锂电池断电模块，用于实时采集锂电池的当前电压，当锂电池的当前电压达到断电电压时，向使能开关输出低电平，触发充电电路断开充电，以使锂电池断电；
锂电池回充充电模块，用于当锂电池的当前电压低于充电电压时，向使能开关输出高电平，触发充电电路接通充电，以使锂电池回充充电。
作为上述技术方案的进一步改进，所述断电电压确定模块具体用于：
获取锂电池的工作电压区间[Umin，Umax]，其中，Umin表示锂电池的最低工作电压值，Umax表示锂电池的满电电压值；
获取时间阈值T，判断所述持续充电时间是否低于时间阈值T，其中，1小时≤T≤24小时；
当所述持续充电时间低于时间阈值时，所述锂电池的断电电压Ud＝Umax；
当所述持续充电时间达到时间阈值时，所述锂电池的断电电压Ud＝k*Umax，其中，0.9≤k≤0.968。
作为上述技术方案的进一步改进，所述充电电压降低模块具体用于：
获取锂电池的断电电压Ud，根据公式Uc＝m*Ud计算得出所述锂电池的充电电压，其中，0.97≤m≤0.98。
一种锂电池的充电控制***，包括：依次连接的单片机、使能开关、充电电路；所述单片机包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述任一项所述方法的步骤。
本发明的有益效果是：本发明提供一种锂电池的充电控制方法、装置及***，首先获取锂电池的持续充电时间，根据所述持续充电时间确定锂电池的断电电压，所述锂电池的断电电压随所述持续充电时间的延长而降低，并根据锂电池的断电电压降低充电电压，接着实时采集锂电池的当前电压，当锂电池的当前电压达到断电电压时，对锂电池进行断电；当锂电池的当前电压低于充电电压时，对锂电池进行回充充电。当锂电池长时间充电时，通过相应的降低其断电电压和充电电压，可以有效延长电池的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一种锂电池的充电控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例一种锂电池的充电控制装置的结构示意图；
图3是本发明实施例一种锂电池的充电控制***的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参考图1，如图1所示为本发明实施例提供的一种锂电池的充电控制方法，包括以下步骤：
S100、获取锂电池的持续充电时间，根据所述持续充电时间确定锂电池的断电电压，所述锂电池的断电电压随所述持续充电时间的延长而降低；
S200、根据锂电池的断电电压降低充电电压；
S300、实时采集锂电池的当前电压，当锂电池的当前电压达到断电电压时，对锂电池进行断电；当锂电池的当前电压低于充电电压时，对锂电池进行回充充电。
本发明提供的实施例中，将断电电压与锂电池的持续充电时间进行关联，当锂电池长时间充电时，通过相应的降低其断电电压和充电电压，可以有效减少其电量负荷，防止锂电池长期在满电电压下工作引起的气泡、鼓包等问题，从而延长电池的使用寿命。
作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤S100中，根据所述持续充电时间确定锂电池的断电电压，包括：
获取锂电池的工作电压区间[Umin，Umax]，其中，Umin表示锂电池的最低工作电压值，Umax表示锂电池的满电电压值；
获取时间阈值T，判断所述持续充电时间是否低于时间阈值T，其中，1小时≤T≤24小时；
当所述持续充电时间低于时间阈值时，所述锂电池的断电电压Ud＝Umax；
当所述持续充电时间达到时间阈值时，所述锂电池的断电电压Ud＝k*Umax，其中，0.9≤k≤0.968。
本实施例中，可以根据锂电池的实际使用情况设置时间阈值，在该时间阈值内，锂电池的断电电压为满电电压，由于持续时间有限，不会对其使用寿命造成影响，当超过时间阈值时，采用本发明的方法对锂电池进行保护，可以合理的对锂电池进行充电保护。
作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤S200中，根据锂电池的断电电压降低充电电压，包括：
获取锂电池的断电电压Ud，根据公式Uc＝m*Ud计算得出所述锂电池的充电电压，其中，0.97≤m≤0.98。
本实施例中，充电电压应合理设置，过低的充电电压会影响锂电池的供电输出，过高的充电电压会导致充电状态和放电状态的频繁切换，采用本实施例提供的充电电压计算方式，将锂电池充电状态和放电状态的切换频率设置在合理范围内，可以锂电池正常使用的前提下，有效延长锂电池的使用寿命。
参考图2，本发明实施例还提供一种锂电池的充电控制装置，包括：
断电电压确定模块，用于获取锂电池的持续充电时间，根据所述持续充电时间确定锂电池的断电电压，所述锂电池的断电电压随所述持续充电时间的延长而降低；
充电电压降低模块，用于根据锂电池的断电电压降低充电电压；
锂电池断电模块，用于实时采集锂电池的当前电压，当锂电池的当前电压达到断电电压时，向使能开关输出低电平，触发充电电路断开充电，以使锂电池断电；
锂电池回充充电模块，用于当锂电池的当前电压低于充电电压时，向使能开关输出高电平，触发充电电路接通充电，以使锂电池回充充电。
作为上述技术方案的进一步改进，所述断电电压确定模块具体用于：
获取锂电池的工作电压区间[Umin，Umax]，其中，Umin表示锂电池的最低工作电压值，Umax表示锂电池的满电电压值；
获取时间阈值T，判断所述持续充电时间是否低于时间阈值T，其中，1小时≤T≤24小时；
当所述持续充电时间低于时间阈值时，所述锂电池的断电电压Ud＝Umax；
当所述持续充电时间达到时间阈值时，所述锂电池的断电电压Ud＝k*Umax，其中，0.9≤k≤0.968。
作为上述技术方案的进一步改进，所述充电电压降低模块具体用于：
获取锂电池的断电电压Ud，根据公式Uc＝m*Ud计算得出所述锂电池的充电电压，其中，0.97≤m≤0.98。
本发明提供一个具体实施例如下：
如图2所示，为了减少锂电池从“满电”到“电池保护停止充电”，再到“机器耗电之后再充电”的频率切换，本发明提供了一个使能开关，该使能开关与单片机通过引脚相连接。
设锂电池的正常电压范围是3.0V至4.2V，即锂电池的满电电压值是4.2V，设定时间阈值T为8小时。
当充电时间是在8小时以内时，设定断电电压为4.2V，当锂电池电压为4.2V时，向使能开关输出低电平，触发所述充电电路断开充电，当锂电池电压低于4.1V时，通过单片机向使能开关输出高电平，触发充电电路接通充电，以使锂电池回充充电。
为了不让锂电池长期处于满电充电状态，当充电时间在8小时以上时，则设定断电电压为4.05V，当锂电池电压为4.05V时，通过单片机向使能开关输出低电平，触发所述充电电路断开充电，当电池电压低于3.95V时，则通过单片机向使能开关输出高电平，触发所述充电电路接通充电。
与现有技术相比，本发明实施例中提供的一种锂电池的充电控制装置的有益效果与实施例中提供的一种锂电池的充电控制方法的有益效果相同，在此不做赘述。
参考图3，本发明实施例还提供一种锂电池的充电控制***，包括：依次连接的单片机、使能开关、充电电路；所述单片机包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述任一项所述方法的步骤。
与现有技术相比，本发明实施例中提供的一种锂电池的充电控制***的有益效果与实施例中提供的一种锂电池的充电控制方法的有益效果相同，在此不做赘述。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的单片机中，以执行本发明各个实施例所述的方法。
尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求，考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。

Claims (7)

1.一种锂电池的充电控制方法，其特征在于，包括：
获取锂电池的持续充电时间，根据所述持续充电时间确定锂电池的断电电压，所述锂电池的断电电压随所述持续充电时间的延长而降低；
根据锂电池的断电电压降低充电电压；
实时采集锂电池的当前电压，当锂电池的当前电压达到断电电压时，对锂电池进行断电；当锂电池的当前电压低于充电电压时，对锂电池进行回充充电。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池的充电控制方法，其特征在于，所述根据所述持续充电时间确定锂电池的断电电压，包括：
获取锂电池的工作电压区间[Umin，Umax]，其中，Umin表示锂电池的最低工作电压值，Umax表示锂电池的满电电压值；
获取时间阈值T，判断所述持续充电时间是否低于时间阈值T，其中，1小时≤T≤24小时；
当所述持续充电时间低于时间阈值时，所述锂电池的断电电压Ud＝Umax；
当所述持续充电时间达到时间阈值时，所述锂电池的断电电压Ud＝k*Umax，其中，0.9≤k≤0.968。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池的充电控制方法，其特征在于，所述根据锂电池的断电电压降低充电电压，包括：
获取锂电池的断电电压Ud，根据公式Uc＝m*Ud计算得出所述锂电池的充电电压，其中，0.97≤m≤0.98。
4.一种锂电池的充电控制装置，其特征在于，包括：
断电电压确定模块，用于获取锂电池的持续充电时间，根据所述持续充电时间确定锂电池的断电电压，所述锂电池的断电电压随所述持续充电时间的延长而降低；
充电电压降低模块，用于根据锂电池的断电电压降低充电电压；
锂电池断电模块，用于实时采集锂电池的当前电压，当锂电池的当前电压达到断电电压时，向使能开关输出低电平，触发充电电路断开充电，以使锂电池断电；
锂电池回充充电模块，用于当锂电池的当前电压低于充电电压时，向使能开关输出高电平，触发充电电路接通充电，以使锂电池回充充电。
5.根据权利要求4所述的一种锂电池的充电控制装置，其特征在于，所述断电电压确定模块具体用于：
获取锂电池的工作电压区间[Umin，Umax]，其中，Umin表示锂电池的最低工作电压值，Umax表示锂电池的满电电压值；
获取时间阈值T，判断所述持续充电时间是否低于时间阈值T，其中，1小时≤T≤24小时；
当所述持续充电时间低于时间阈值时，所述锂电池的断电电压Ud＝Umax；
当所述持续充电时间达到时间阈值时，所述锂电池的断电电压Ud＝k*Umax，其中，0.9≤k≤0.968。
6.根据权利要求5所述的一种锂电池的充电控制装置，其特征在于，所述充电电压降低模块具体用于：
获取锂电池的断电电压Ud，根据公式Uc＝m*Ud计算得出所述锂电池的充电电压，其中，0.97≤m≤0.98。
7.一种锂电池的充电控制***，其特征在于，包括：依次连接的单片机、使能开关、充电电路；所述单片机包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至3中任一项所述方法的步骤。
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