基于自主检测实现快速充电的方法

基于自主检测实现快速充电的方法
【专利说明】
[0001]所属的技术领域本发明可通过Adapter / USB以及无线充电实现快速的充电方案，无需额外地提高充电电流，实现快速的充电。本发明涉及锂离子以及聚合物锂电池的应用。
[0002]【背景技术】当前锂离子或者聚合物锂电池充电通常需要长达几个小时的充电时间，耗时、不便捷。其根本原因在于锂离子电池实现充满电，基本需要完成恒定电流和恒定电压充电等过程。特别是恒压充电过程，基本占整个充电时间的一半以上。所以如何有效地降低充电时间，如何让电池的能量更多地在恒流的过程进入电池，从而减少恒压的充电时间，是一件能显著降低整个充电时间的事情。
[0003]
【发明内容】
本发明针对锂离子或者聚合物锂电池的充电管理，提出优化策略。当前锂离子电池或者聚合物锂电池内部都有一块用于保护电池本身的保护板，该保护板由一块控制器和两块MOSFET以及相应检测电路构成。由于电池材料以及规格的限制，目前锂离子电池电压最高只能充至4.2V(当然还会更高，以技术发展为准)。当然这个4.2V是以电池内部电压为准，这个电压经过两块MOSFET后才是电池的输出电压值。因此一般的充电方案中均以电池的输出电压处作为电池恒流和恒压充电的转换点。换言之，当电池的输出电压处为4.2V时，进入电池内部是会先经过两块M0SFET，该MOSFET会“吃掉”一点电压，使得到达电池内部真正的电压可能要低于4.2V，低于电池额定的规格。所以如何挖掘出保护板上MOSFET电压的丧失，使得电池实现较长的恒流充电，从而加快充电过程是该发明的关键问题。
[0004]【附图说明】下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0005]图1是基于自主检测的应用于锂离子电池的实现快速充电的原理图
【具体实施方式】
[0006]本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:如图1所示，通过自主检测电池内部的保护板上MOSFET的通态电阻值，按照恒定电流充电时的电流值，很容易地计算出在这个MOSFET上的电压的丧失。自主检测的方案无需通过外部数据的录入，只需要通过附加的充电管理路径即可实现MOSFET阻值的自我检测。由于锂离子电池固有的电荷入嵌形成的回电现象，所以电池在很短的时间内电压很难保证稳定不变。因此该检测方案的前提需要锂离子电池电压处于相对稳定的状态，此时可以检测出电池输出电压处的电压为V0，在附加充电路径上接入一颗能拉出负载电流大约为10mA左右的电阻Rf，通过一个快速开关Sc瞬间闭合让电池电流流过这个电阻，同时检测电池输出电压处的电压VI。因此实际上，(Vl-VO) / 10mA即可计算出保护板上的MOSFET的精确阻值。有了这个通态电阻值，就可以在恒流充电是补偿上这个压差，让电池加快充电过程。
[0007]本发明的有益效果是，无需通过外部数据的录入，自主检测MOSFET的通态电阻值，具有很强的适应性，能灵活地应用于各种规格的锂离子电池，并能有效地减少恒压的充电时间，从而加快充电速度。
【主权项】
1.基于自主检测实现快速充电的方法，其中: -电池需要脱离系统的电源供应，所以系统所需电源需要从外部的适配器或者USB接A ； -在电池电压回电正常后，电压处于相对稳定阶段，快速闭合自主检测电路中的快速开关。由于电池有类似于电容的电压不能突变的效应，电池在保护板MOSFET里侧的电压会等于开关闭合前MOSFET外侧的电压(此处的电压是可被检测得到的)，所以当开关闭合后，在MOSFET里侧的电压和外侧的电压均已知； -按照电压差除以流过的电流值，即可得该路径的电阻值； -上述三步完成了自主检测的步骤。2.根据权利要求1的方法，调整恒定电流充电时的电压预设值。常规的电压值会是`4.2V，调整后可以上调，这样在恒流充电阶段实际进入电池的能量会提高，从而加快充电过程。
【专利摘要】一种新颖的快速充电方案，无需复杂的设计，无需外部数据的录入，凭借电路自身状态的改变，自主地检测锂电池的内部MOSFET通态电阻值，具有极强的灵活性和实用性。再通过实时调整恒流和恒压的电压预设点，可以实现安全、快速的充电策略。
【IPC分类】H01M10/44
【公开号】CN104882641
【申请号】CN201410067442
【发明人】于保华, 胡颖
【申请人】苏州宝润电子科技有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2014年2月27日
【公告号】WO2015127812A1