用于对电池进行充电的方法技术

用于对可重新充电电池重新充电的方法：　　　　当可重新充电电池与充电电路耦合的时候确定所述可重新充电电池的放电特性；以及　　　　基于所述放电特性对所述电池重新充电。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般来讲涉及便携式通信设备，更具体来讲涉及用于对便携式通信设备的电池进行充电的方法。
技术介绍
现有三种基本类型的可充电电池镉-镍，镍金属氢化物，以及锂离子。锂离子电池是一种高能量密度的3.6V电池。它在其阳极或者阴极使用锂金属氧化物，而在其阴极或者阳极使用碳材料。在充电或者放电期间，电池内部的锂离子在阳极和阴极之间转移。可充电电池可以被放入设备或者从设备中除下。许多电池充电器使用双速率充电序列，其中将充电电池以快速率充电一段时期，然后一旦该电池到达预定充电级别，则以较缓慢或者“涓流”的速率来对其充电。通过或者使用电池电压对时间(V)中的拐点、或者使用温度对时间(T)中的拐点、或者当该电池到达某一恒压恒流电压(CC-CV)的时候，来终止快速充电序列。在此刻，通常充电器切换到较低充电速率。这一较低充电速率可以是固定的低充电速率，或者是低于全速率的变化速率。这一速率被称作涓流充电速率或者自动结束(top-off)充电速率。对于锂离子电池，这一速率受到调节以便电池电压不超过预定电压值。这被公知为CC-CV分布图的CV部分。锂离子电池通常是使用CC-CV方法来充电的。CC-CV方法算法以固定电流速率对电池充电，直到预定电压。一旦获得预定电压，则充电器切换到涓流或者慢速充电速率。预定电压通常由制造商选择的。对于这一电压，存在关联的电池容量和充电周期寿命。充电周期寿命被定义为在电池容量降低到其原始容量的规定百分比(通常为80％)之前所能承受的完整充电周期的次数。对其电池不经常充电的用户往往受益于较高的预定电压，该预定电压对应于较大的容量但是较低的充电周期寿命。这是因为终端用户不使用多个充电周期，而往往可能是，如果在每次充电之间其获得了供使用的较高容量，则很少对电池充电。对其电池经常充电的用户往往受益于较低的预定电压，该预定电压对应于较低的容量但是较高的充电周期寿命。这是因为终端用户使用了许多充电周期，而如果他的电池能够以较慢速率来消耗，则可以使用很长时间。据此，需要算法来基于用户的电池使用模式确定电池充电所到达的电压，而免除了制造商选择预定电压的需要。一旦仔细考虑了以下具体实施方式部分以及如下所述的附图，本专利技术的各方面、特征和优点对于本领域中普通技术人员将变得更加充分清楚直观。附图说明图1是根据本专利技术的便携式通信设备的电路框图。图2是作为充电电压的函数的电池周期寿命的示例性图表。图3是用于选择充电方法的示例性流程图。图4是用于选择电压充电方法的示例性流程图。图5是用于选择充电速率方法的示例性流程图。图6是示例性的使用模式图表。图7是用于基于模式选择充电方法的示例性流程图。图8是用于基于模式选择充电方法的示例性流程图。具体实施例方式可充电电池是使用双速率充电序列充电的。将该电池以快速率充电一段时期，然后一旦该电池到达被公知为端接电压或者锥形电压值的第一电压值或预定重新充电级别，则以较以较慢或者“涓流”速率来对其充电。这是为了允许电池达到完全充电。预定锥形电压值一般来讲是由制造商基于电池温度方面的变化或者电池电压方面的变化而选择的。锂离子电池的预定锥形电压值通常是基于电压方面的变化。电池是以固定电流速率充电直到预定锥形电压值。一旦达到预定锥形电压值，则充电切换到涓流充电或者慢速充电速率。可重新充电电池将根据该电池将被充电到的锥形电压值以及对其充电的速率来不同地工作。预定锥形电压值通常是由制造商基于将电池容量或者电池周期寿命最大化的愿望而选择的。电池容量将直接影响从有效完全充电到有效完全放电的每一次使用时的易感(affective)电池持续时间。电池寿命周期是该电池将持续多长时间，在该电池无法被有效地再次充电或者保留有效电荷之前，该电池能够被重新充电多少次、多少周期。预定锥形电压值的值属于特定电池类型的特定总电压范围之内。存在一种反比关系，其中增加电池容量的预定锥形电压值设置将降低电池周期寿命。相对来说，对其电池不经常充电的用户需要该预定锥形电压值被选择为将其电池容量最大化。这使得电池具有较大容量，并因此使每一次电池充电的设备运行时间更长。然而，相对来说，对其电池经常充电的用户往往需要该预定锥形电压值被设置为将其电池周期寿命最大化，即获得该电池的更多周期。本专利技术涉及一种基于用户的实际使用而不是预定锥形电压值来对电池进行充电的方法。该设备的实际使用、并由此是该电池的充电模式受到监控，以便确定最有效的电池充电方法，以便将该用户的设备使用最优化。图1是图示出根据本专利技术的便携式通信设备的电路100部分的电路框图。电路100包括控制器102，其可以是微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑部件、或者它们的组合。例如，可以使用可从摩托罗拉获得的6800微处理器。控制器102可以包括易失性存储器104，其例如可以是随机存取存储器(RAM)，还可以包括非易失性存储器106，其可以使用电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪速只读存储器(ROM)、电可编程只读存储器(EPROM)等等来实现。控制器102或者中央处理器(CPU)选择性地控制便携式通信设备的操作，包括如下所述的用于对电池充电的方式。在示例性实施例中，控制器102从便携式通信设备中的充电控制器108那里接收信息。充电控制器108监视电池110的特性。库伦计数器136可以是充电控制器108的一部分。基于电池110的特性，充电控制器108与控制器102通信，以便根据使用模式在对电池110进行重新充电时设置预定锥形电压，这将或者导致容量最大化、或者导致周期寿命最大化。控制器102从小键盘112接收用户输入。控制器102还连接到输出音频的扬声器114和输入音频的麦克风116。控制器102驱动显示器118，该显示器118用于向用户显示信息。天线120、即射频(RF)输入被连接在收发信机126的发射机122和接收机124之间。发射机122将来自控制器102的数据发射出去，而接收机124则接收数据，并将信息中继到控制器102。振铃器128、指示器130和振动器132用于提醒用户，并且与控制器102耦合。在本专利技术的一个示例性实施例中，电池110被集成为该便携式通信设备的一部分，不过，电池110也可从便携式通信设备除下。在图2中，示例性的图表指示出可重新充电电池的周期寿命特性。该图表将放电量和寿命周期数目示为重新充电电压级或者锥形电压的函数。该图表图示出将电池充电到4.2伏特的锥形电压增加了放电量，同时减少了总的周期或者周期寿命的数目。或者根据单个提供的测量，或者根据单个提供的测量与先前存储的测量相结合，基于放电级或特性、或者放电级或特性模式，电池被重新充电到将电池性能最大化。所述可重新充电电池的电池放电级别模式是根据先前结合所提供测量而存储的测量结果来确定的。不论发生哪种情况，电池都被基于先前使用来重新充电。确定放电特性取决于用户相对于放电级何时对电池重新充电、以及上次充电和当前重新充电之间的时间。放电特性还可能是构成放电级模式的多个放电级。当电池与充电电路耦合的时候，将确定或者测量当前放电特性，并且还将确定自上次重新充电以来的时间。根据当前放电测量结果、多个放电测量结果一起、或者所考虑的充电之间的时间自身或者其组合，确定与每一放电特性的某一级别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于对可重新充电电池重新充电的方法当可重新充电电池与充电电路耦合的时候确定所述可重新充电电池的放电特性；以及基于所述放电特性对所述电池重新充电。2.根据权利要求1的方法，将所述放电特性与预定值进行比较；如果所述可重新充电电池的所述确定的放电特性大于所述预定的放电特性值，则将所述可重新充电电池重新充电到第一重新充电状态，以及如果所述可重新充电电池的所述确定的放电特性小于所述预定的放电特性值，则将所述可重新充电电池重新充电到第二重新充电状态。3.根据权利要求2的方法，通过以下方式确定所述可重新充电电池的放电特性确定与电池电压容量相关的放电电压，确定所述可重新充电电池在所述电池的充电周期期间接收的库伦数量，在所述电池的第一充电和第二充电之间，跟踪适用于接受所述电池的设备的多个操作方式以及与多个操作方式中的每一方式相关联的时间，其中每一方式具有一个与之关联的平均电流，确定所述可重新充电电池在对所述可重新充电电池放电期间消耗的库伦数量，或者确定第一充电和第二充电之间的时间。4.根据权利要求1的方法，当所述可重新充电电池与充电电路耦合的时候测量所述可重新充电电池的放电特性；以及存储每一个可重新充电电池放电特性信息。5.根据权利要求4的方法，根据多个所述可重新充电电池放电特性信息确定可重新充电电池放电级模式。6.根据权利要求5的方法，确定所述可重新充电电池放电级模式是低容量高周期寿命模式、高容量低周期寿命模式、快速充电时间低周期寿命模式还是短充电时间高周期寿命模式。7.如权利要求6所述的方法，将所述可重新充电电池重新充电到第一电压和第二电压之间的电压级；并且优选的是响应于确定所述电池充电级模式是低容量高周期寿命模式，将所述可重新充电电池重新充电到所述第一电压和所述第二电压之间的第三电压。8.如权利要求6所述的方法，将所述重新充电电池重新充电到4.05伏特和4.15伏特之间的电压，优选的是响应于确定所述可重新充电电池放电级模式对应于低容量高周期寿命模式而将所述可重新充电电池重新充电到4.1伏特。9.如权利要求6所述的方法，响应于确定所述电池充电级模式是高容量低周期寿命模式，通过施用第一电流来对所述电池重新充电；以及响应于确定所述电池充电级模式是低容量高周期寿命模式，通过施用第二电流来对所述电池重新充电。10.根据权利要求9的方法，其中所述第一电流与所述第二的比值在1.5和4.5之间，并且优选的是3.0。11.如权利要求6所述的方法，响应于确定所述电池充电级模式是高容量低周期寿命模式，通过施用第一电流来对所述电池重新充电，所述第一电流在0.2安培和0.5安培之间，以及响应于确定所述电池充电级模式是低容量高周期寿命模式，通过施用第二电流来对所述电池充电，所述第二电流在0.5安培和2.0安培之间。12.如权利要求6所述的方法，响应于确定所述电池充电级模式是高容量低周期寿命高容量模式，将所述电池重新充电到第四电压和第五电压之间的电压，优选的是第六电压。13.根据权利要求12的方法，响应于确定所述电池充电级模式是高容量低周期寿命模式，将所述电池重新充电到4.15伏特和4.2伏特之间的电压，优选的是4.2伏特。14.根据权利要求1的方法，响应于确定所述电池充电级模式是快速充电时间低容量模式，使用第一电流和第二电流之间的电流、优选的是使用所述第一和所述第二电流之间的第三电流对所述电池重新充电。15.根据权利要求14的方法，响应于确定所述电池重新充电级模式是快速充电时间低周期寿命模式，使用0.5安培和2.0安培之间的第一电流来对所述电池重新充电，并且所述第一电流优选的是1.0安培。16.根据权利要求14的方法，响应于确定所述电池充电级模式是慢速充电时间高周期寿命慢速充电时间模式，使用0.2安培和0.5安培之间的第一电流来对所述电池电荷，并且所述第一电流优选的是0.35安培。17.如权利要求6所述的方法，当可重新充电电池与所述充电电路耦合的时候，当所述电池具有大于百分之五十的容...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔夫·D·斯莫尔伍德，罗伯特·M·约翰逊，
申请(专利权)人：摩托罗拉公司，
类型：发明
国别省市：