專利名稱：對(duì)電池組充電的方法及電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各個(gè)方面涉及對(duì)電池組充電的方法及電池組。
背景技術(shù)：
隨著例如移動(dòng)電話、筆記本電腦、便攜式攝像機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)的便攜 式電子設(shè)備及其他類似的便攜式電子設(shè)備的發(fā)展，蓄電池被積極地研究。這樣的蓄電池被配置為包括電池單元和充電/放電電路的電池組。電池單元由 外部電源或負(fù)載(load)通過在電池組中安裝的外部端子來充電或放電。即，當(dāng)外部電源 通過外部端子連接到電池組時(shí)，通過外部端子供應(yīng)的外部電源和充電/放電電路對(duì)電池 單元充電。在外部負(fù)載通過外部端子連接到電池組時(shí)，電池單元的電能通過對(duì)電池單元 放電的充電/放電電路和外部端子來提供給外部負(fù)載。這里，充電/放電電路被布置在 外部端子和電池單元之間，以控制對(duì)電池單元的充電/放電操作。通常，在電池單元的充電操作中，電池組以最大充電電流來充電，直到電池單 元的能量達(dá)到特定的電壓。然后，當(dāng)電池單元的能量達(dá)到預(yù)定的電壓時(shí)，充電電流逐漸 降低。但是，存在一種情形，電池單元的電壓和充電電流立即降低且隨后充電電流再 次增加，即，涓流(trickle)充電電流在電池單元的充電操作期間重復(fù)發(fā)生。在該情形 下，涓流充電電流破壞電池單元或外部電源，并使電池單元和/或外部電源的安全性惡 化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各方面提供了一種對(duì)電池組充電的方法，防止電池和/或外部電源由 于涓流充電電流而被破壞，以提高電池的安全性，并改善電池本身。本發(fā)明的各方面提供了一種對(duì)電池組充電的方法，該方法包括確定充電電流 是否存在；如果確定充電電流存在，則確定充電電流和充電電壓是否被改變；如果確定 充電電流和充電電壓被改變，則確定是否充電電流從第一電流電平改變?yōu)榈陀诘谝浑娏?電平的第二電流電平并且電池的當(dāng)前電壓電平低于前一電壓電平；并且如果確定電池的 當(dāng)前電壓電平低于前一電壓電平，則在預(yù)定的維持時(shí)間中將充電電流維持在第二電流電 平。根據(jù)本發(fā)明的一方面，確定充電電流是否存在可以包括如果在預(yù)定的檢測時(shí) 間中檢測到了充電電流，則確定充電電流存在。預(yù)定的檢測時(shí)間的范圍可以從大約0.5秒 到大約2秒。根據(jù)本發(fā)明的一方面，確定充電電流是否存在可以包括如果充電電流不存 在，則識(shí)別到所述電池處于自放電模式中。根據(jù)本發(fā)明的一方面，預(yù)定的維持時(shí)間的范圍可以從大約0.5秒到大約2秒。根據(jù)本發(fā)明的一方面，確定充電電流和充電電壓是否被改變可以包括如果從控制所述電池充電的外部系統(tǒng)接收到了同時(shí)改變充電電流和充電電壓兩者的充電控制信 號(hào)，則確定充電電流和充電電壓被改變。根據(jù)本發(fā)明的一方面，在預(yù)定的維持時(shí)間中將充電電流維持在第二電流電平可 以包括產(chǎn)生在預(yù)定的維持時(shí)間中將充電電流維持在第二電流電平的改變的充電電流維 持信號(hào)，并將改變的充電電流維持信號(hào)發(fā)送到控制所述電池充電的外部系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一方面，電池可以根據(jù)充電操作類型來充電，其中，如果充電電 壓被外部系統(tǒng)增加，則充電電流被連續(xù)降低。根據(jù)本發(fā)明的一方面，充電電流可以被逐級(jí)(in tiers)降低。本發(fā)明的另一方面提供了一種電池組，該電池組包括包含至少一個(gè)電池單元 的電池，該電池通過高電流路徑連接到外部端子；與電池和外部端子并聯(lián)連接的保護(hù)電 路，該保護(hù)電路檢測該電池的電壓；以及在保護(hù)電路和外部端子之間串聯(lián)連接的、以從 該保護(hù)電路接收電池的電壓電平的控制器，該控制器通過該外部端子與外部系統(tǒng)通信， 其中，如果控制器確定在所述電池中存在充電電流，以及如果控制器確定充電電流和充 電電壓被改變，以及如果控制器確定電池的充電電流從第一電流電平改變?yōu)榈陀诘谝浑?流電平的第二電流電平，并且如果控制器確定當(dāng)前電壓電平低于前一電壓電平，則控制 器產(chǎn)生在預(yù)定的維持時(shí)間中將該充電電流維持在第二電流電平的改變的充電電流維持信 號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的一方面，電池組還可包括布置在高電流路徑上的傳感電阻器，該 傳感電阻器與控制器連接，其中，如果在預(yù)定的檢測時(shí)間中在傳感電阻器中檢測到電池 的充電電流，則控制器確定在該電池中存在充電電流。根據(jù)本發(fā)明的一方面，預(yù)定的檢測時(shí)間范圍可以從大約0.5秒到大約2秒。根據(jù)本發(fā)明的一方面，如果在所述電池中不存在充電電流，則控制器可識(shí)別到 電池處于自放電模式中、產(chǎn)生自放電模式信號(hào)、并將該自放電模式信號(hào)發(fā)送到外部系 統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一方面，預(yù)定的維持時(shí)間范圍可以從大約0.5秒到大約2秒。根據(jù)本發(fā)明的一方面，如果從控制電池充電的外部系統(tǒng)接收到改變充電電流和 充電電壓的充電控制信號(hào)，則控制器確定充電電流和充電電壓被改變了。根據(jù)本發(fā)明的一方面，控制器可以將改變的充電電流維持信號(hào)發(fā)送到控制電池 充電的外部系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一方面，電池組還可包括控制器和外部端子之間的SMBUS，該 SMBUS允許控制器和外部系統(tǒng)互相通信。根據(jù)本發(fā)明的一方面，可以根據(jù)充電操作類型來充電電池，其中，如果充電電 壓被外部系統(tǒng)增加，則充電電流被連續(xù)降低。根據(jù)本發(fā)明的一方面，充電電流可以被逐級(jí)降低。本發(fā)明的其它方面和/或優(yōu)勢將部分在下列描述中闡述，部分將由于該描述而 明顯，或可以通過本發(fā)明的實(shí)踐來理解。


本發(fā)明的這些和/或其它方面和優(yōu)勢將通過下面對(duì)實(shí)施例的描述結(jié)合附圖而變得明顯和更容易被理解，在附圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電池組的電路圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于對(duì)電池組充電的外部電源的充電方式的 圖；圖3示出了圖1中的電池組的充電方法的流程圖；圖4A示出了在沒有應(yīng)用圖3中的電池組的充電方法的情形下，發(fā)生涓流充電電 流的狀態(tài)的圖；并且圖4B示出了在應(yīng)用圖3中的電池組的充電方式的情形下，不會(huì)發(fā)生涓流充電電 流的狀態(tài)的圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將更具體地來參考本發(fā)明的當(dāng)前實(shí)施例，其例子在附圖中被示出，其中， 全文中相似的參考標(biāo)號(hào)表示相似的元件。在下面描述實(shí)施例，以參考附圖來解釋本發(fā) 明。以下，當(dāng)特定的元件“連接”到另一元件時(shí)，該元件可以互相“直接連接”， 或者可以用兩者之間布置的另一設(shè)備來互相“電連接”。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電池組的配置的電路圖，且圖2示出了用于對(duì) 電池充電的外部電源的充電方式的圖。參考圖1和圖2，電池組100包括電池110、外部端子120、充電設(shè)備130、放電 設(shè)備140、傳感電阻器150、保護(hù)電路160、控制器170和SMBUS180。電池組100通過外部端子120連接到外部系統(tǒng)200的外部電源或外部負(fù)載，以執(zhí) 行充電操作或放電操作。外部端子120和電池110之間的高電流路徑(HCP)被用作充電 /放電路徑。相對(duì)大的電流流過高電流路徑HCP。電池組100可以通過SMBUS 180來 與外部系統(tǒng)200通信。外部系統(tǒng)200可以包括外部電源，例如用于向例如便攜式筆記本電腦的便攜式 電子設(shè)備或其它類似的便攜式電子設(shè)備供應(yīng)電能的適配器(未示出)。電池110可以被外 部系統(tǒng)200的外部電源充電。當(dāng)外部系統(tǒng)200從外部電源分離時(shí)，電池110的電能通過 外部端子120來提供給外部系統(tǒng)200的外部負(fù)載，以將電池110放電?，F(xiàn)在將具體描述根據(jù)實(shí)施例的電池組100的配置。電池110可以包括電池單元 Bi、B2和B3中的至少一個(gè)。電池110可以以固定的電壓來充電或放電。在圖中，參 考標(biāo)號(hào)B+或B-表示高電流端，并分別表示互相串聯(lián)連接的電池單元Bi、B2和B3的正 電源和負(fù)電源。盡管三個(gè)電池單元Bi、B2和B3互相串聯(lián)連接以構(gòu)成電池110，本發(fā)明 的各方面都不限于此，并且電池單元的數(shù)量可以根據(jù)外部系統(tǒng)的容量需求而改變。外部端子120與電池110并聯(lián)連接。同時(shí)，外部端子120連接到外部電源或外 部負(fù)載，以對(duì)電池110進(jìn)行充電或放電。在圖中，參考標(biāo)號(hào)P+表示連接到電池110的正 電源B+的正端子，且參考標(biāo)號(hào)P-表示連接到電池110的負(fù)電源B-的負(fù)端子。電池組 100通過外部端子120連接到外部系統(tǒng)200的外部電源或外部負(fù)載。即，當(dāng)連接到外部電 源的外部系統(tǒng)200被連接到外部端子120時(shí)，電池110被外部電源充電。同時(shí)，當(dāng)外部 系統(tǒng)200的外部負(fù)載連接到外部端子120時(shí)，電池110被外部負(fù)載放電。
充電設(shè)備130和放電設(shè)備140在電池110和外部端子120之間的高電流路徑HCP 上互相串聯(lián)連接，以執(zhí)行充電或放電操作。充電設(shè)備130和放電設(shè)備140中的每個(gè)包括 場效應(yīng)晶體管(FET)和寄生二極管(D)。S卩，充電設(shè)備130包括FETl和D1，而放電設(shè) 備140包括FET2和D2。充電設(shè)備130的FETl的源極和漏極之間的連接方向與放電設(shè) 備140的FET2的相反。結(jié)果，充電設(shè)備130的FETl限制電流從外部端子120流向電池 110，且放電設(shè)備140的FET2限制電流從電池110流向外部端子120。這里，充電單元 130和放電單元140的FETl和FET2可以分別包括開關(guān)器件，但是，本發(fā)明的各面不限于 此。例如，可以使用執(zhí)行開關(guān)功能的其它類型的電子器件。同時(shí)，充電和放電設(shè)備130 和140的Dl和D2被配置為允許電流以與被限制的電流相反的方向流過。傳感電阻器150在電池110和外部端子120之間的高電流路徑HCP上串聯(lián)連接。 傳感電阻器150的兩端連接到保護(hù)電路160或控制器170。結(jié)果，傳感電阻器150允許保 護(hù)電路160或控制器170來確認(rèn)傳感電阻器150的兩端的電壓值和傳感電阻器150的電阻 值。于是，傳感電阻器150將關(guān)于電池110的充電電流或放電電流的數(shù)據(jù)發(fā)送到保護(hù)電 路160或控制器170。保護(hù)電路160并聯(lián)連接在電池110與充電和放電設(shè)備130和140之間。保護(hù)電 路160串聯(lián)連接在電池110和控制器170之間。保護(hù)電路160檢測電池110的電壓，以 將檢測到的電壓發(fā)送到控制器170。保護(hù)電路160在控制器170的控制下操作充電設(shè)備 130和放電設(shè)備140。這里，保護(hù)電路160可以通過保護(hù)電路IC (集成電路)或模擬前端 (AFE)IC來實(shí)現(xiàn)，但是，本發(fā)明的各方面不限于此，且可以使用其它類似的電路。例如，如果外部系統(tǒng)200的外部電源連接到電池110，則保護(hù)電路160將充電設(shè) 備130的FETl設(shè)置為導(dǎo)通狀態(tài)，且將放電單元140的FET2設(shè)置為導(dǎo)通狀態(tài)，以對(duì)電池 110充電。類似地，當(dāng)外部系統(tǒng)200的外部負(fù)載連接到電池110時(shí)，保護(hù)電路160在控制 器170的控制下將充電設(shè)備130的FETl設(shè)置為導(dǎo)通狀態(tài)，并將放電單元140的FET2設(shè) 置為導(dǎo)通狀態(tài)，以將電池110放電。盡管沒有示出，保護(hù)電路160可以檢測每個(gè)電池單 元Bi、B2禾口 B3的電壓?？刂破?70包括在保護(hù)電路160和外部端子120之間串聯(lián)連接的集成電路(IC)。 控制器170存儲(chǔ)通過保護(hù)電路160接收的電池110的電壓電平，以將存儲(chǔ)的電壓電平與預(yù) 設(shè)的電壓電平進(jìn)行比較。此外，控制器170根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號(hào)，以導(dǎo)通/截止 充電設(shè)備130和放電設(shè)備140。例如，如果通過控制器170接收的電池110的電壓電平大于預(yù)設(shè)的過充電電壓電 平，例如大約4.35V，則控制器170確定電池110處于過充電狀態(tài)，并輸出對(duì)應(yīng)于過充電 狀態(tài)的控制信號(hào)，由此將充電單元130的FETl截止。于是，從外部系統(tǒng)200的外部電 源對(duì)電池110充電的充電操作被中止。此時(shí)，充電設(shè)備130的Dl允許電池組被放電，即 使充電設(shè)備130的FETl被截止。另一方面，如果通過控制器170接收到的電池110的 電壓電平小于預(yù)設(shè)的過充電電壓電平，例如大約2.30V，則控制器170確定電池110處于 過放電狀態(tài)，并輸出對(duì)應(yīng)于過放電狀態(tài)的控制信號(hào)，由此將放電設(shè)備140的FET2截止。 于是，通過外部系統(tǒng)200的外部負(fù)載的電池110放電的放電操作被中止。此時(shí)，放電設(shè) 備140的D2允許電池組被充電，即使放電設(shè)備140的FET2被截止。關(guān)于充電/放電操作，控制器170通過SMBUS 180與外部系統(tǒng)200通信。艮口，控制器170通過保護(hù)電路160來接收數(shù)據(jù)，例如電池110的電壓電平，以將接收到的數(shù)據(jù) 發(fā)送到外部系統(tǒng)200。于是，控制器170允許外部系統(tǒng)200的外部電源確認(rèn)例如電池110 的電壓電平的數(shù)據(jù)，以控制電池110的充電操作。在圖1和2中示出的實(shí)施例中，外部 系統(tǒng)200的外部電源將電池110的充電操作控制為多級(jí)電流充電操作類型，其中，充電電 流連續(xù)降低，例如，如圖2所示，根據(jù)充電電壓的增加而逐級(jí)降低。例如，如果外部系統(tǒng)200的外部電源確認(rèn)從控制器170接收的電池110的電壓電 平低于充電電壓VI，則如果充電電壓在Vl到V2的范圍內(nèi)，外部系統(tǒng)200的外部電源控 制電池110以充電電流Il來對(duì)電池110充電。如果外部系統(tǒng)的外部電源確認(rèn)從控制器170 接收到的電池110的電壓電平增加到充電電壓V2，則如果充電電壓在V2到V3之間，外 部系統(tǒng)200的外部電源控制電池110以充電電流12來對(duì)電池110充電。于是，電池110 的電壓可以增加到充電電壓V3。如果外部系統(tǒng)200的外部電源確認(rèn)從控制器170接收 到電池110的電壓電平增加到充電電壓V3，則如果充電電壓在V3到V4之間，外部系統(tǒng) 200的外部電源控制電池110以充電電流13來對(duì)電池110充電。于是，電池110的電壓 可以增加到充電電壓V4。這里，充電電壓V4可以是限制電池110的充電操作的最大充 電電壓。在多階段電流充電操作類型中，控制器170確認(rèn)電池110的充電電流從第一電 流電平改變?yōu)榈陀诘谝浑娏麟娖降牡诙娏麟娖?，且電?10的當(dāng)前電流低于在充電電 流存在的時(shí)刻點(diǎn)的前一電流，并且充電電流和充電電壓都被改變，則控制器170產(chǎn)生改 變的充電電流維持信號(hào)。改變的充電電流維持信號(hào)在預(yù)定的維持時(shí)間內(nèi)將電池110的充 電電流維持在第二電流電平，以防止電池110的充電電流再次增加為第一電流電平。同 時(shí)，控制器170將改變的充電電流維持信號(hào)發(fā)送到外部系統(tǒng)200的外部電源。于是，外 部系統(tǒng)200的外部電源控制電池110的充電操作，以在預(yù)定的維持時(shí)間中將電池110的充 電電流維持在第二電流電平。結(jié)果，即使在上述條件下，其中電池單元的充電電流再次增加為第一電流電 平，或換句話說，在發(fā)生涓流充電電流的狀態(tài)中，涓流充電電流被防止。預(yù)定的維持時(shí) 間的范圍在大約0.5秒到大約2秒之間。如果預(yù)定的維持時(shí)間少于大約0.5秒，則電池 110的充電時(shí)間會(huì)太短。同時(shí)，如果預(yù)定的維持時(shí)間大于大約2秒，則電池110的充電時(shí) 間會(huì)太長。當(dāng)電池110的充電電流從第一電流電平改變?yōu)榈陀诘谝浑娏麟娖降牡诙娏麟?平且電池110的當(dāng)前電流低于充電電流存在的時(shí)間點(diǎn)的前一電流，并且充電電流和充電 電壓都被改變時(shí)，會(huì)發(fā)生涓流充電電流?？刂破?70確定充電電流在電池110中存在的條件，或換句話說，控制器170確 定電池110是否被充電。如果在預(yù)定的檢測時(shí)間中檢測到流過傳感電阻器150的充電電 流，則控制器170確定充電電流存在。另一方面，當(dāng)在預(yù)定的檢測時(shí)間中沒有檢測到流 過傳感電阻器150的充電電流時(shí)，則控制器170確定電池110處于自放電模式，并產(chǎn)生自 放電模式信號(hào)，以將自放電模式信號(hào)發(fā)送到外部系統(tǒng)200。這里，預(yù)定的檢測時(shí)間范圍 從大約0.5秒到大約2秒之間。這樣做是因?yàn)樵陬A(yù)定的檢測時(shí)間少于大約0.5秒時(shí)，控制 器170會(huì)將電池110的充電電流誤判為噪音或靜電放電(ESD)。同時(shí)，當(dāng)預(yù)定的檢測時(shí) 間大于大約2秒時(shí)，充電電流檢測時(shí)間會(huì)被浪費(fèi)。
如果控制器170確定在電池110中存在充電電流，則控制器170還確定充電電流 和充電電壓是否都被改變。例如，如果控制器170接收到將充電電壓從Vl改變?yōu)閂2且 充電電流從Il改變?yōu)?2的充電控制信號(hào)，則控制器170確定充電電流和充電電壓都被改 變。但是，如果控制器170確認(rèn)充電電流從第一電流電平(例如II)改變?yōu)榈陀诘谝浑?流電平的第二電流電平(例如12)，且電池110的當(dāng)前電壓電平低于前一電壓電平，則控 制器170確認(rèn)發(fā)生了涓流充電電流。如上所述，控制器170確定發(fā)生涓流充電電流的條件，并控制電池110的充電操 作，由此在對(duì)電池110充電的期間防止涓流充電電流的發(fā)生。SMBUS 180在控制器170和外部端子120之間布置，從而控制器170和外部系 統(tǒng)200互相通信。SMBUS 180包括時(shí)鐘端子CLOCK和數(shù)據(jù)端子DATA。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電池組100包括控制電池110的充電操作的控 制器170，以在預(yù)定的維持時(shí)間中將電池100的充電維持在第二電流電平。于是，在對(duì)電 池110進(jìn)行充電的期間，當(dāng)充電電流從第一電流電平改變?yōu)榈陀诘谝浑娏麟娖降牡诙?流電平時(shí)，防止充電電流再次增加為第一電流電平，并且電池110的當(dāng)前電壓電平低于 在充電電流和充電電壓都被改變的時(shí)間點(diǎn)的前一電壓電平。因此，防止涓流充電電流的 發(fā)生。此外，根據(jù)本發(fā)明的各方面，電池組100防止電池110和/或外部電源被涓流充 電電流破壞，并提高電池110的安全性?，F(xiàn)在將更具體地描述根據(jù)實(shí)施例的對(duì)圖1中的電池組100進(jìn)行充電的方法。圖 3示出了圖1中的電池組的充電方法的流程圖。參考圖3，對(duì)電池組100進(jìn)行充電的方法包括確定充電電流是否存在的操作Si、 識(shí)別自放電模式的操作S2、確定充電電流和充電電壓的改變的操作S3、確定電池電壓降 低的操作S4、以及維持改變的充電電流的操作S5。這里，假設(shè)電池110根據(jù)多階段電流 充電操作類型來充電，其中充電電流根據(jù)充電電壓的增加而順序降低。在操作Sl中，控制器170確定在電池110中是否存在充電電流，或換句話說， 電池110是否在被充電?？刂破?70在傳感電阻器150的兩端檢測電壓，以檢測充電電 流。如果在預(yù)定的檢測時(shí)間中檢測到充電電流，控制器170確定充電電流存在。預(yù)定的 檢測時(shí)間的范圍從大約0.5秒到大約2秒，但是本發(fā)明的各方面不限于此，且預(yù)定的檢測 時(shí)間可以變化。如果在操作Sl中控制器170確定在電池110中不存在充電電流，或換句話說， 控制器170沒有在傳感電阻器150的兩端檢測到電壓或者控制器在短于預(yù)定的檢測時(shí)間的 時(shí)間中在傳感電阻器150的兩端檢測到電壓，則控制器識(shí)別到電池110處于自放電模式 中。控制器170然后在操作S2中產(chǎn)生自放電模式信號(hào)，并將自放電模式信號(hào)發(fā)送到外部 系統(tǒng)200的外部電源。如果控制器在操作Sl中確定在電池110中存在充電電流，則控制器170在操作 S3中確定充電電流和充電電壓是否被改變。當(dāng)從外部系統(tǒng)200的外部電源供應(yīng)的充電電 流被改變，并且接收到改變充電電壓的充電控制信號(hào)時(shí)，控制器170確定充電電流和充 電電壓都被改變。當(dāng)控制器170在操作S3中確定充電電流和充電電壓都被改變，則控制器170在操作S4中確定充電電流是否從第一電流電平改變?yōu)榈陀诘谝浑娏麟娖降牡诙娏麟娖剑?并確定電池110的當(dāng)前電壓電平是否低于前一電壓電平。通過傳感電阻器150來檢測充 電電流，確認(rèn)電池110的充電電流從第一電流電平改變?yōu)榈诙娏麟娖?。同時(shí)，通過將 電池的當(dāng)前電壓電平與電池的前一電壓電平進(jìn)行比較，可以確定電池110的當(dāng)前電壓電 平是否低于前一電壓電平。如果控制器170在操作S4中確定電池110的充電電流從第一電流電平改變?yōu)榈?于第一電流電平的第二電流電平，并且如果控制器170確定電池110的當(dāng)前電壓電平低于 前一電壓電平，則控制器170產(chǎn)生改變的充電電流維持信號(hào)。在操作S5中，改變的充電 電流維持信號(hào)被發(fā)送到外部系統(tǒng)200的外部電源，以在預(yù)定的維持時(shí)間中將電池110的充 電電流維持在第二電流電平。然后，外部系統(tǒng)200的外部電源控制電池110的充電操作， 以在預(yù)定的維持時(shí)間中將電池110的充電電流維持在第二電流電平。預(yù)定的維持時(shí)間的 范圍從大約0.5秒到大約2秒。但是，本發(fā)明的各方面不限于此，并且預(yù)定的維持時(shí)間可 以變化?，F(xiàn)在將參考圖4A和4B來描述會(huì)發(fā)生或不會(huì)發(fā)生涓流充電電流的情形。圖4A 示出了會(huì)發(fā)生涓流充電電流、并且沒有應(yīng)用圖3中的電池組的多階段電流充電方法時(shí)的 狀態(tài)的圖，且圖4B示出了不會(huì)發(fā)生涓流充電電流、并且應(yīng)用圖3中的電池組的多階段充 電方法時(shí)的狀態(tài)的圖。圖4A和4B的橫坐標(biāo)表示時(shí)間，且圖4A和4B中的縱坐標(biāo)表示電 池電壓和電池電流。參考圖4A，當(dāng)沒有應(yīng)用圖3中的電池組的充電方法時(shí)，以特定的充電電流來充 電電池，直到電池電壓達(dá)到特定的電壓。然后，在電池電壓到達(dá)特定的電壓后，隨著充 電電流的降低，充電電壓降低。此后，充電電流再次增加。即，涓流充電電流會(huì)重復(fù)發(fā) 生。在該情形下，電池或外部電源會(huì)被破壞，且電池的安全性降低。另一方面，參考圖4B，多階段電流充電方法被應(yīng)用，且如果充電電流降低，則 充電電流在預(yù)定的維持時(shí)間中被維持。于是，即使以特定的充電電流來充電電池直到電 池電壓達(dá)到特定的電壓，并且然后充電電流降低且充電電壓降低，充電電流會(huì)在預(yù)定的 維持時(shí)間中被維持，從而充電電流降低。于是，防止充電電流再次增加，或者換句話 說，防止涓流充電電流的重復(fù)發(fā)生。在該情形下，防止對(duì)電池和/或外部電源的破壞， 并提高安全性。根據(jù)本發(fā)明的各方面，在對(duì)電池組進(jìn)行充電的方法中，如果在對(duì)電池充電的期 間在充電電流和充電電壓都被改變的時(shí)間點(diǎn)，電池的充電電流降低以降低電池電壓，則 電池的充電操作可以被控制，從而電池的充電電流被維持在降低的電流電平上。于是， 防止充電電流再次增加?；蛘邠Q句話說，如果電池的充電電流降低以降低電池電壓，則 防止涓流充電電流的重復(fù)發(fā)生。此外，對(duì)電池充電的方法防止電池和外部電源由于涓流 充電電流而被破壞，并于是提高安全性。盡管示出和描述了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可以對(duì)該 實(shí)施例進(jìn)行修改，而不偏離本發(fā)明的原則和精神，其范圍在權(quán)利要求書及其等價(jià)物中定 義。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)電池組充電的方法，該方法包括 確定充電電流是否存在；如果確定充電電流存在，則確定充電電流和充電電壓是否被改變； 如果確定充電電流和充電電壓被改變，則確定是否充電電流從第一電流電平改變?yōu)?低于第一電流電平的第二電流電平并且電池的當(dāng)前電壓電平低于前一電壓電平；并且如果確定電池的當(dāng)前電壓電平低于前一電壓電平，則在預(yù)定的維持時(shí)間中將充電電 流維持在第二電流電平。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定充電電流是否存在包括如果在預(yù)定的檢 測時(shí)間中檢測到了充電電流，則確定充電電流存在。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述預(yù)定的檢測時(shí)間的范圍從0.5秒到2秒。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定充電電流是否存在包括如果充電電流不 存在，則識(shí)別到所述電池處于自放電模式中。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述預(yù)定的維持時(shí)間的范圍從0.5秒到2秒。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定充電電流和充電電壓是否被改變包括如 果從控制所述電池充電的外部系統(tǒng)接收到了同時(shí)改變充電電流和充電電壓兩者的充電控 制信號(hào)，則確定充電電流和充電電壓被改變。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在預(yù)定的維持時(shí)間中將充電電流維持在第二電流 電平包括產(chǎn)生在預(yù)定的維持時(shí)間中將充電電流維持在第二電流電平的改變的充電電流 維持信號(hào)，并將改變的充電電流維持信號(hào)發(fā)送到控制所述電池充電的外部系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，根據(jù)充電操作類型來充電所述電池，其中，如果 充電電壓被外部系統(tǒng)增加，則充電電流被連續(xù)降低。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述充電電流被逐級(jí)降低。
10.—種電池組，包括包含至少一個(gè)電池單元的電池，該電池通過高電流路徑連接到外部端子； 與所述電池和外部端子并聯(lián)連接的保護(hù)電路，該保護(hù)電路檢測該電池的電壓；以及 在所述保護(hù)電路和外部端子之間串聯(lián)連接、以從該保護(hù)電路接收所述電池的電壓電 平的控制器，該控制器通過該外部端子與外部系統(tǒng)通信，其中，如果該控制器確定在所述電池中存在充電電流，以及如果該控制器確定充電 電流和充電電壓被改變，以及如果該控制器確定該電池的充電電流從第一電流電平改變 為低于第一電流電平的第二電流電平，并且如果該控制器確定當(dāng)前電壓電平低于前一電 壓電平，則該控制器產(chǎn)生在預(yù)定的維持時(shí)間中將該充電電流維持在所述第二電流電平的 改變的充電電流維持信號(hào)。
11.如權(quán)利要求10所述的電池組，還包括布置在所述高電流路徑上的傳感電阻器，該傳感電阻器與所述控制器連接， 其中，如果在預(yù)定的檢測時(shí)間中在傳感電阻器中檢測到所述電池的充電電流，則所 述控制器確定在該電池中存在充電電流。
12.如權(quán)利要求11所述的電池組，其中，所述預(yù)定的檢測時(shí)間范圍從0.5秒到2秒。
13.如權(quán)利要求10所述的電池組，其中，如果在所述電池中不存在充電電流，則控制 器識(shí)別到該電池處于自放電模式中、產(chǎn)生自放電模式信號(hào)、并將該自放電模式信號(hào)發(fā)送到外部系統(tǒng)。
14.如權(quán)利要求10所述的電池組，其中，所述預(yù)定的維持時(shí)間范圍從0.5秒到2秒。
15.如權(quán)利要求10所述的電池組，其中，如果從控制電池充電的外部系統(tǒng)接收到改變 充電電流和充電電壓的充電控制信號(hào)，則所述控制器確定充電電流和充電電壓被改變。
16.如權(quán)利要求10所述的電池組，其中，所述控制器將改變的充電電流維持信號(hào)發(fā)送 到控制電池充電的外部系統(tǒng)。
17.如權(quán)利要求10所述的電池組，還包括所述控制器和外部端子之間的SMBUS，該 SMBUS允許該控制器和外部系統(tǒng)互相通信。
18.如權(quán)利要求10所述的電池組，其中，根據(jù)充電操作類型來充電所述電池，其中， 如果充電電壓被外部系統(tǒng)增加，則充電電流被連續(xù)降低。
19.如權(quán)利要求18所述的電池組，其中，所述充電電流被逐級(jí)降低。
全文摘要
一種對(duì)電池組充電的方法以及電池自身，其可以防止電池或外部電源由于涓流充電電流(trickle charge current)而被破壞，以提高電池安全性。對(duì)電池組充電的方法包括確定充電電流是否存在，如果確定充電電流存在則確定充電電流和充電電壓是否被改變，如果確定充電電流和充電電壓被改變則確定是否充電電流從第一電流電平改變?yōu)榈陀诘谝浑娏麟娖降牡诙娏麟娖讲⑶译姵氐漠?dāng)前電壓電平低于前一電壓電平，并且如果確定電池的當(dāng)前電壓電平低于前一電壓電平則在預(yù)定的維持時(shí)間中將充電電流維持在第二電流電平。
文檔編號(hào)H01M10/44GK102013531SQ20101027248
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月8日
發(fā)明者洪成杓 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社