[发明专利]用于线性充电的负载线损补偿方法及装置

说明书

本发明公开一种用于线性充电的负载线损补偿方法及装置，所述方法包括：对锂电池进行充电；在锂电池充电进入恒压充电阶段后，监测充电电流；将所述充电电流分别与预设的线损补偿开启阈值电流、预设的线损补充转折阈值电流、充电终止阈值电流对比：在所述充电电流小于所述线损补偿开启阈值电流时，开启线损补偿，以使得充电电压提高；在所述充电电流小于所述线损补充转折阈值电流时，降低所述充电电压；在所述充电电流小于所述充电终止阈值电流时，停止充电。本发明提供了一种用于线性充电的负载线损补偿方法及装置，可以解决因负载线损造成的恒压充电时间过长的问题。

技术领域

本发明涉及充电技术领域，尤其涉及一种用于线性充电的负载线损补偿方法及装置。

背景技术

线性充电是锂电池充电控制的一种方法，在锂电池技术发展的早期是主流的控制方法，相应的控制芯片产品(代表产品如凌特公司的LTC4054)具有广泛的应用场景。线性充电方案具有外围电路简单、成本低廉的优势，但同时又有效率低下、热功耗高的缺陷。因此，在大容量、大电流充电的应用场景中，具有更高效率的开关充电方案取代了线性充电方案，但在小容量和小电流充电应用中，线性充电方案依然占据主流地位。

如图1所示是锂电池线性充电控制的典型充电控制曲线。充电电压(即充电器输出电压)曲线由曲线段110、111和112三段组成，这是充电器本身所能检测到的电压；对应的，电池电压曲线由曲线段120、121和122三段组成，这是锂电池上实际的电压。与电压曲线相对应的，充电电流曲线由曲线段130、131和132三段组成。

充电器的输出端与电池阳极之间存在着串联电阻，该串联电阻是充电器内部引线电阻、电路板引线电阻、电池内部等效串联电阻的总和。因为串联电阻的存在，当充电电流不等于零时，充电电压与电池电压之间存在着差值，该差值等于串联电阻与充电电流之积，以下叙述中，将该差值称为“负载线损”。

在充电的起始阶段，电池电压120较低，使得充电电压110也低，为了保证电池的安全，此时充电电流130为一个较小值I_Trk，该阶段称为“涓流充电”。

当电池电压逐渐上升，直到充电电压达到涓流充电阈值V_{TH_trk}，进入“恒流充电”阶段，充电电流增大预设的最大值I_CC；该阶段的充电电压曲线如111，电池电压曲线如121，充电电流曲线如131。

当充电电压上升到充电控制电压V_Term，充电器转入“恒压充电”阶段恒压。充电电压保持恒定，此时的充电器等价于一个标准线性稳压器，如曲线112；电池电压逐渐上升，曲线如122；充电电流则逐渐下降，曲线如132。

当充电电流下降到一个很小的终止阈值I_Term，充电过程结束，充电电流关断，此时电池电压同样达到充电控制电压V_Term。

上述的充电过程存在一个缺陷，即由于负载线损的存在，当充电控制进入恒压充电阶段时，电池电压低于充电控制电压V_Term，而随着电池电压接近充电控制电压V_Term，充电电流会不断下降，使得充电速度变慢。在实际的产品中，恒压充电阶段可能被拖长到数个小时，不利于应用。

因负载线损造成的恒压充电时间过长，是一个需要改进的问题。

发明内容

鉴于以上技术问题，本发明提供了一种用于线性充电的负载线损补偿方法及装置，以提供一种解决因负载线损造成的恒压充电时间过长的问题的技术方案。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。