專利名稱：電池充電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是與電池有關(guān)，特別是指一種電池充電方法。
背景技術(shù)：
按，鋰離子(Li-ion)、鋰高分子或其它以鋰為基礎(chǔ)的化學(xué)材料電池，其重量輕，能量密度大且不會(huì)構(gòu)成環(huán)保問題，已逐漸成為可再充電電池的主流。例如鋰鈷(Li-Co)電池可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用的特性就適用于行動(dòng)電話，而鋰鐵磷酸(Li-FePO4)電池的大電流充放電特性，則適合使用于電動(dòng)工具。
然而，鋰電池的低可靠度卻是一大問題，傳統(tǒng)的充電方式無法將其充飽，使用沒多久電池即會(huì)開始老化。其老化原因在于電極的孔洞被堵塞導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)面積降低，電池輸入/輸出的阻抗因而變大，因此在充電時(shí)，充電電流流過時(shí)會(huì)產(chǎn)生一壓降Δv(虛擬電壓)，而所偵測(cè)到的電池電壓V即會(huì)包含此虛擬電壓V＝VB+Δv，其中VB才是真正的電池電壓。另外，此虛擬電壓Δv在充電電流消失時(shí)，還會(huì)殘留一部份，除非是以放電的方式才能完全消除。由此種種可知，已知的充電方式是不但無法將電池充飽，還會(huì)縮短電池的壽命。
以老化的行動(dòng)電話電池為例，充飽電時(shí)是4.1V，一般充電器是在有充電電流下量測(cè)到電池電壓V＞＝4.1V時(shí)，即認(rèn)定電池已充滿而停止充電。然而，電池取下后直接量測(cè)就變成4.0V，放電50mA一小段時(shí)間后電池電壓即降至3.6V或更低。這表示電池以傳統(tǒng)充電方式是無法真正的充飽。
傳統(tǒng)充電器是以直流電源充電，電池內(nèi)穩(wěn)定規(guī)律的化學(xué)反應(yīng)就容易在電極上產(chǎn)生沉淀而堵塞孔洞，造成壽命的縮短。
有鑒于上述缺點(diǎn)，本案發(fā)明人乃經(jīng)過不斷的試作與實(shí)驗(yàn)后，才終有本發(fā)明的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種電池充電方法，其可確實(shí)將電池充電充飽。
本發(fā)明的次一目的在于提供一種電池充電方法，其較不易縮短電池的壽命。
緣是，為了達(dá)成上述目的，依據(jù)本發(fā)明所提供的一種電池充電方法，其特征在于，包含有下列步驟A)決定出對(duì)電池充電的二標(biāo)準(zhǔn)電壓，分別為低標(biāo)準(zhǔn)電壓V1及高標(biāo)準(zhǔn)電壓V2；B)持續(xù)偵測(cè)電池電壓VB，并在VB符合下述條件B1)或B2)或B3)時(shí)，分別采取各該條件的充電方式B1)VB＜＝V1以較小且穩(wěn)定的電流充電；B2)V1＜VB＜V2以較大且穩(wěn)定的電流，依間隔預(yù)定時(shí)間的脈沖方式充電，并于充電預(yù)定時(shí)間后暫停充電，并使電池短暫放電，放電后偵測(cè)電壓VB；B3)V2＜＝VB以較小且穩(wěn)定的電流充電，依間隔預(yù)定時(shí)間的脈沖方式充電，并于充電預(yù)定時(shí)間后停止充電。
其中于步驟A)中，是更將V1-V2再更區(qū)分為V1-Vx以及Vx-V2；并于步驟B2)中，在V1＜VB＜＝Vx時(shí)，是以較大且穩(wěn)定的電流充電，而在Vx＜VB＜V2時(shí)，以較大且穩(wěn)定的電流，依間隔預(yù)定時(shí)間的脈沖方式充電。
其中于步驟B1)中，是依間隔預(yù)定時(shí)間的脈沖方式充電，并于充電預(yù)定時(shí)間后暫停充電，并使電池短暫放電以測(cè)得電壓VB。
其中是透過一交換式電源供應(yīng)器來提供充電電源，該交換式電源供應(yīng)器具有一脈沖寬度調(diào)節(jié)器。
其中是具有一微控制器，該微控制器具有一脈沖寬度調(diào)節(jié)輸出端，并連接于一光耦合器，該光耦合器是連接于該脈沖寬度調(diào)節(jié)器，透過該光耦合器控制該脈沖寬度調(diào)節(jié)器，以控制該交換式電源供應(yīng)器的輸出電流。
其中還具有一開關(guān)，連接于該交換式電源供應(yīng)器，用以快速控制充電電流的開/關(guān)。
其中是透過一變壓器來提供充電電源。
其中是具有一微控制器，該微控制器具有一脈沖寬度調(diào)節(jié)輸出端，并連接于一直流/直流轉(zhuǎn)換器，以透過該直流/直流轉(zhuǎn)換器控制輸出的電流做為充電電流。


為了詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)所在，列舉以下的一較佳實(shí)施例并配合

如后，其中圖1是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的第一電路方塊圖。
圖2是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的第一電路結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的第二電路方塊圖。
圖4是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的第二電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明一較佳實(shí)施例所提供的一種電池充電方法，主要包含有下列步驟A)決定出對(duì)電池充電的二標(biāo)準(zhǔn)電壓，分別為低標(biāo)準(zhǔn)電壓V1及高標(biāo)準(zhǔn)電壓V2；B)持續(xù)偵測(cè)電池電壓VB，并在VB符合下述條件B1)或B2)或B3)時(shí)，分別采取各該條件的充電方式
B1)VB＜＝V1以較小且穩(wěn)定的電流充電；B2)V1＜VB＜V2以較大且穩(wěn)定的電流，依間隔預(yù)定時(shí)間的脈沖方式充電，并于充電預(yù)定時(shí)間后暫停充電，并使電池短暫放電，放電后偵測(cè)電壓VB；B3)V2＜＝VB以較小且穩(wěn)定的電流充電，依間隔預(yù)定時(shí)間的脈沖方式充電，并于充電預(yù)定時(shí)間后停止充電。
前述的方法中，在步驟B1)中，當(dāng)電池處于過度放電階段時(shí)，電池電壓VB＜＝V1，此時(shí)電池處于較不穩(wěn)定的狀況，為了避免內(nèi)部劇烈的化學(xué)反應(yīng)而損壞電池，故先以較小且穩(wěn)定的電流充電。而在步驟B2)中，V1＜VB＜V2，此時(shí)電池處于較穩(wěn)定的狀況，可使用較大且穩(wěn)定的電流充電，而使用脈沖方式來充電，可擾動(dòng)電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)，使其電極上較不易產(chǎn)生沉淀而堵塞孔洞，另外，使電池短暫放電(逆向化學(xué)反應(yīng))亦有助于消除電池老化所產(chǎn)生的虛擬電壓。而在步驟B3)中，V2＜VB，已接近充飽狀態(tài)，此時(shí)則以較小且穩(wěn)定的電流依脈沖方式進(jìn)行充電，可達(dá)到確實(shí)充飽的效果。
又，前述的方法中，在步驟B1)中，亦可依間隔預(yù)定時(shí)間的脈沖方式充電，并于充電預(yù)定時(shí)間后暫停充電，并使電池短暫放電以測(cè)得電壓VB。
此外，前述的方法中，亦可于步驟A)中，將V1-V2還進(jìn)一步區(qū)分為V1-Vx以及Vx-V2；并于步驟B2)中，在V1＜VB＜＝Vx時(shí)，是以較大且穩(wěn)定的電流充電，而在Vx＜VB＜V2時(shí)，以較大且穩(wěn)定的電流，依間隔預(yù)定時(shí)間的脈沖方式充電。而可具有更快的充電速度。
請(qǐng)參閱圖1至圖2，是為實(shí)施上述充電方法所舉例的一種充電控制電路10，主要由一交換式電源供應(yīng)器(Switching PowerSupply)11、一微控制器(Micro Controller)13、一光耦合器(Photo-Coupler)15、一電流偵測(cè)器17、以及一開關(guān)18所組成。該交換式電源供應(yīng)器11是用以提供充電電源，且該交換式電源供應(yīng)器11具有一脈沖寬度調(diào)節(jié)器111。該微控制器13具有一脈沖寬度調(diào)節(jié)(PWM-Pulse Width Moudlation)輸出端14，并連接于該光耦合器15，該光耦合器15是連接于該脈沖寬度調(diào)節(jié)器111，透過該光耦合器15控制該脈沖寬度調(diào)節(jié)器111，藉以控制該交換式電源供應(yīng)器11。該電流偵測(cè)器17連接于該交換式電源供應(yīng)器11。該開關(guān)18是連接于該電流偵測(cè)器17，并且用以連接待充電電池19，該開關(guān)18是用以快速控制充電電流開/關(guān)。由圖1至圖2所揭示的電路結(jié)構(gòu)，可使用交流轉(zhuǎn)直流(AC/DC)的架構(gòu)，透過該微控制器的控制來達(dá)到前述充電方法。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D3至圖4，是為實(shí)施上述充電方法所舉例的另一種充電控制電路20，主要是透過一變壓器21來提供充電電源，且具有一微控制器23，該微控制器23具有一脈沖寬度調(diào)節(jié)(PWM)輸出端24，并連接于一直流/直流轉(zhuǎn)換器(DC to DC Converter)25，以透過該直流/直流轉(zhuǎn)換器25控制輸出的電流做為充電電流。
由上可知，本發(fā)明所揭露的對(duì)電池充電的方法，可有效的將電池充電充飽，并較不易縮短電池壽命。
本實(shí)施例中所例舉的電路僅為說明的用，并非用以限制本發(fā)明的申請(qǐng)專利范圍，其它的等效組件替換及應(yīng)用，亦應(yīng)為本發(fā)明所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種電池充電方法，其特征在于，包含有下列步驟A)決定出對(duì)電池充電的二標(biāo)準(zhǔn)電壓，分別為低標(biāo)準(zhǔn)電壓V1及高標(biāo)準(zhǔn)電壓V2；B)持續(xù)偵測(cè)電池電壓VB，并在VB符合下述條件B1)或B2)或B3)時(shí)，分別采取各該條件的充電方式B1)VB＜＝V1以較小且穩(wěn)定的電流充電；B2)V1＜VB＜V2以較大且穩(wěn)定的電流，依間隔預(yù)定時(shí)間的脈沖方式充電，并于充電預(yù)定時(shí)間后暫停充電，并使電池短暫放電，放電后偵測(cè)電壓VB；B3)V2＜＝VB以較小且穩(wěn)定的電流充電，依間隔預(yù)定時(shí)間的脈沖方式充電，并于充電預(yù)定時(shí)間后停止充電。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的電池充電方法，其特征在于，其中于步驟A)中，是更將V1-V2再更區(qū)分為V1-Vx以及Vx-V2；并于步驟B2)中，在V1＜VB＜＝Vx時(shí)，是以較大且穩(wěn)定的電流充電，而在Vx＜VB＜V2時(shí)，以較大且穩(wěn)定的電流，依間隔預(yù)定時(shí)間的脈沖方式充電。
3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的電池充電方法，其特征在于，其中于步驟B1)中，是依間隔預(yù)定時(shí)間的脈沖方式充電，并于充電預(yù)定時(shí)間后暫停充電，并使電池短暫放電以測(cè)得電壓VB。
4.依據(jù)權(quán)利要求1所述的電池充電方法，其特征在于，其中是透過一交換式電源供應(yīng)器來提供充電電源，該交換式電源供應(yīng)器具有一脈沖寬度調(diào)節(jié)器。
5.依據(jù)權(quán)利要求4所述的電池充電方法，其特征在于，其中是具有一微控制器，該微控制器具有一脈沖寬度調(diào)節(jié)輸出端，并連接于一光耦合器，該光耦合器是連接于該脈沖寬度調(diào)節(jié)器，透過該光耦合器控制該脈沖寬度調(diào)節(jié)器，以控制該交換式電源供應(yīng)器的輸出電流。
6.依據(jù)權(quán)利要求5所述的電池充電方法，其特征在于，其中還具有一開關(guān)，連接于該交換式電源供應(yīng)器，用以快速控制充電電流的開/關(guān)。
7.依據(jù)權(quán)利要求1所述的電池充電方法，其特征在于，其中是透過一變壓器來提供充電電源。
8.依據(jù)權(quán)利要求7所述的電池充電方法，其特征在于，其中是具有一微控制器，該微控制器具有一脈沖寬度調(diào)節(jié)輸出端，并連接于一直流/直流轉(zhuǎn)換器，以透過該直流/直流轉(zhuǎn)換器控制輸出的電流做為充電電流。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)一種電池充電方法，包含有下列步驟A)決定出對(duì)電池充電的一低標(biāo)準(zhǔn)電壓V1及一高標(biāo)準(zhǔn)電壓V2；B)持續(xù)偵測(cè)電池電壓VB，并依下述條件B1)或B2)或B3)充電B1)VB＜＝V1以較小且穩(wěn)定的電流充電；B2)V1＜VB＜V2以較大且穩(wěn)定的電流，依間隔預(yù)定時(shí)間的脈沖方式充電，并于充電預(yù)定時(shí)間后暫停充電，并使電池短暫放電，放電后偵測(cè)電壓VB；B3)V2＜＝VB以較小且穩(wěn)定的電流充電，依間隔預(yù)定時(shí)間的脈沖方式充電，并于充電預(yù)定時(shí)間后停止充電；由此，可有效的將電池充電充飽，并較不易縮短電池壽命。
文檔編號(hào)H02J7/04GK1949621SQ20051011349
公開日2007年4月18日 申請(qǐng)日期2005年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月14日
發(fā)明者魏成穀 申請(qǐng)人:車王電子股份有限公司