一种软件模拟电池停充的系统及其方法技术方案

本发明专利技术提供一种软件模拟电池停充的系统及其方法，该方法包括当确定当前系统进入粗调停充模式，判断当前电池电压是否大于模糊电池电压，如是，则系统控制充电电流档位减少1档，继续判断当前电池电压是否大于停充电压，如是，则继续控制充电电流档位减少1档，直到当前电池电压小于停充电压时，则进入细调停充模式；判断当前电池电压是否超过停充电压的上下限，若超过停充电压的上限，则系统控制充电电流档位减少1档；若超过停充电压的下限，则系统控制充电电流档位增加1档；判断当前电池电压和电流是否满足停充条件。本发明专利技术可以实现对电池进行模拟停充，可灵活设置停充电压和停充电流，具有预先判断停充电压的粗调作用等优点。具有预先判断停充电压的粗调作用等优点。具有预先判断停充电压的粗调作用等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种软件模拟电池停充的系统及其方法


[0001]本专利技术涉及电池停充
，具体涉及一种适用于软件模拟电池停充的系统以及应用该系统的停充方法。

技术介绍

[0002]目前，市面上使用锂电池的场景越来越多，各种便携式以及消费电子设备都需要用锂电池来供电，给锂电池充饱，以及在合适的电池电压下正确停充成为了一个重要的方向。在充电过程中，用户不可能实时监控电池的充电情况，导致经常会出现电池过充现象。如果电池充满电后继续对电池进行充电，会对手机电池会造成一定的伤害，如引起电池会因发热或过热，损坏锂电池的蓄电量，影响电池性能。
[0003]在实际应用上，现在很多电源管理芯片都设计有硬件停充逻辑，都可以让锂电池在设定好的电压下停充，但一般这种设置停充的电压只有几个档位，而且电源管理芯片硬件停充逻辑并不能满足所有的场景，局限性很大，不够灵活多变。例如，有时候应用场景需要锂电池在不是饱和电压乃至特定电压下停充，还有应用场景是需要锂电池的停充需要与其他事件交互下触发才进行，至少存在应用场景少、浪费电能、可靠性差与使用不方便等缺陷。
[0004]另外，对于通过硬件充电单元进行充电的情况，目前能够实现充满电后自动断电，但都采用了硬件方式，比如移动终端充满电后自动断电的装置、充满电后自动断电的排插以及自动断电的万能充电器等。从硬件的角度出发解决电池充满电后自动停止充电的缺陷存在以下问题：硬件设计本身较为复杂，消耗的时间和成本较高；其次从用户需要随身携带这些硬件装置才能够解决过充的问题。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种软件模拟电池停充的系统及其方法，该系统和方法可以解决现有技术应用场景单一，局限性大，不够灵活，可靠性差，使用不方便，以及硬件成本过高等问题，可以实现对电池进行模拟停充，可灵活设置停充电压和停充电流，并且具有预先判断停充电压的粗调作用的优点。
[0006]为解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种软件模拟电池停充的系统，包括：
[0008]电池参数采集模块，用于采集电池运行过程中的参数，并将数据传输至系统运行逻辑单元；
[0009]充电电流控制模块，对电池进行实时充电电流控制；
[0010]计时模块，用于计算采集时间和运行时间；
[0011]系统运行逻辑单元，根据预先设置的电池停充条件，用于生成控制指令至充电电流控制模块，以控制电池在预设的电压下断开电池及供电回路；
[0012]其中，所述电池停充条件的参数包括系统装载停充电压、停充电流、停充电压误
差、粗细调界限电流、模糊电池电压、充电档位。
[0013]一种软件模拟电池停充的方法，该方法应用于上述一种软件模拟电池停充的系统进行控制，该方法包括以下步骤：
[0014]设置电池停充条件，当系统正常运行后开始对电池进行充电；
[0015]根据间隔时间实时采集充电时K次电池电流和电池电压，并将采集到的数据分别存到数组中，并丢弃每组数据的最大最小值，取其数学平均值为每组数据的采样有效值；
[0016]判断是否进入粗调停充模式或细调停充模式，当确定当前系统进入粗调停充模式，判断当前电池电压是否大于模糊电池电压，如是，则系统控制充电电流档位减少1档，继续判断当前电池电压是否大于停充电压，如是，则继续控制充电电流档位减少1档，直到当前电池电压小于停充电压时，则进入细调停充模式；
[0017]当确定当前系统进入细调停充模式时，判断当前电池电压是否超过停充电压的上下限，若超过停充电压的上限，则系统控制充电电流档位减少1档；若超过停充电压的下限，则系统控制充电电流档位增加1档；
[0018]判断当前电池电压和电流是否满足停充条件，如是，则系统控制断开电池及供电回路，置停充标志位为1，关闭充电使能。
[0019]根据本专利技术提供的一种软件模拟电池停充的方法，假设停充电压为VBAT_SET_STOP，停充电流为IBAT_SET_STOP，停充电压误差为VBAT_OFFSET，粗细调界限电流为IBAT_LIMIT，模糊电池电压为VBAT_UP，充电电流档位为IBAT_LSB；
[0020]其中，停充电压VBAT_SET_STOP为系统预先设置的停充电压；停充电流IBAT_SET_STOP为系统预设的停充电流；
[0021]粗细调界限电流IBAT_LIMIT为：当电池电流IBAT大于粗细调界限电流IBAT_LIMIT，则系统进入粗调停充模式；当电池电流IBAT小于粗细调界限电流IBAT_LIMIT或者电池电压VBAT达到模糊电池电压VBAT_UP后减档充电电流使电池电压低于停充电压后，则系统进入细调停充模式；
[0022]模糊电池电压VBAT_UP为：在系统进入细调停充模式前，需要将电池电压充到模糊电池电压VBAT_UP之上，该模糊电压为预先把电池充到比停充电压高的电压，然后开始减充电电流档位，该模糊电压刚好与减充电电流档位造成的压差下降相抵消；
[0023]充电电流档位IBAT_LSB为：每个充电电流档位电池电流的变化量。
[0024]根据本专利技术提供的一种软件模拟电池停充的方法，判断当前电池电压VBAT是否超过停充电压的上下限的条件包括：定义上下限停充电压公式，表示为公式(1)：
[0025]VBAT_SET_STOP_UP＝VBAT_SET_STOP+VBAT_OFFSET；
[0026]VBAT_SET_STOP_DOWN＝VBAT_SET_STOP
‑
VBAT_OFFSET
ꢀꢀꢀ
(1)
[0027]其中，VBAT_SET_STOP_UP为停充上限电压，VBAT_SET_STOP_DOWN为停充下限电压，VBAT_OFFSET为停充电压误差。
[0028]根据本专利技术提供的一种软件模拟电池停充的方法，所述停充条件包括，若当前电池电流IBAT小于停充电流IBAT_SET_STOP，并且当前电池电压VBAT大于停充电压VBAT_SET_STOP，则认为当前电池电量已经充足，当前电池电压和电流满足停充条件。
[0029]根据本专利技术提供的一种软件模拟电池停充的方法，当电池电流IBAT大于粗细调界限电流IBAT_LIMIT时，系统开始进入粗调停充模式，此时系统需充电直至达到模糊电池电
压VBAT_UP，当电池电压VBAT达到模糊电池电压VBAT_UP时，系统开始控制充电电流档位减少档位，直到电池电压VBAT小于停充电压VBAT_SET_STOP时才停止减少档位，此时系统进入细调停充模式。
[0030]根据本专利技术提供的一种软件模拟电池停充的方法，设电池内阻和线材总内阻为r，则r表示为公式(2)：
[0031]r＝(VBAT_UP
‑
VBAT_SET_STOP)/(IBAT
‑
IBAT_SET_STOP)
ꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0032]则模糊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软件模拟电池停充的系统，其特征在于，包括：电池参数采集模块，用于采集电池运行过程中的参数，并将数据传输至系统运行逻辑单元；充电电流控制模块，对电池进行实时充电电流控制；计时模块，用于计算采集时间和运行时间；系统运行逻辑单元，根据预先设置的电池停充条件，用于生成控制指令至充电电流控制模块，以控制电池在预设的电压下断开电池及供电回路；其中，所述电池停充条件的参数包括系统装载停充电压、停充电流、停充电压误差、粗细调界限电流、模糊电池电压、充电档位。2.一种软件模拟电池停充的方法，其特征在于，该方法应用于如权利要求1所述的一种软件模拟电池停充的系统进行模拟电池停充，该方法包括以下步骤：设置电池停充条件，当系统正常运行后开始对电池进行充电；根据间隔时间实时采集充电时K次电池电流和电池电压，并将采集到的数据分别存到数组中，并丢弃每组数据的最大最小值，取其数学平均值为每组数据的采样有效值；判断是否进入粗调停充模式或细调停充模式，当确实当前系统进入粗调停充模式，判断当前电池电压是否大于模糊电池电压，如是，则系统控制充电电流档位减少1档，继续判断当前电池电压是否大于停充电压，如是，则继续控制充电电流档位减少1档，直到当前电池电压小于停充电压时，则进入细调停充模式；当确定当前系统进入细调停充模式时，判断当前电池电压是否超过停充电压的上下限，若超过停充电压的上限，则系统控制充电电流档位减少1档；若超过停充电压的下限，则系统控制充电电流档位增加1档；判断当前电池电压和电流是否满足停充条件，如是，则系统控制断开电池及供电回路，置停充标志位为1，关闭充电使能。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：假设停充电压为VBAT_SET_STOP，停充电流为IBAT_SET_STOP，停充电压误差为VBAT_OFFSET，粗细调界限电流为IBAT_LIMIT，模糊电池电压为VBAT_UP，充电电流档位为IBAT_LSB；其中，停充电压VBAT_SET_STOP为系统预先设置的停充电压；停充电流IBAT_SET_STOP为系统预设的停充电流；粗细调界限电流IBAT_LIMIT为：当电池电流IBAT大于粗细调界限电流IBAT_LIMIT，则系统进入粗调停充模式；当电池电流IBAT小于粗细调界限电流IBAT_LIMIT或者电池电压VBAT达到模糊电池电压VBAT_UP后减档充电电流使电池电压低于停充电压后，则系统进入细调停充模式；模糊电池电压VBAT_UP为：在系统进入细调停充模式前，需要将电池电压充到模糊电池电压VBAT_UP之上，该模糊电压为预先把电池充到比停充电压高的电压，然后开始减充电电流档位，该模糊电压刚好与减充电电流档位造成的压差下降相抵消；充电电流档位IBAT_LSB为：每个充电电流档位电池电流的变化量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：判断当前电池电压VBAT是否超过停充电压的上下限的条件包括：定义上下限停充电压
公式，表示为公式(1)：VBAT_SET_STOP_UP＝VBAT_SET_STOP+VBAT_OFFSET；VBAT_SET_STOP_DOWN＝VBAT_SET_STOP
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓明锋，
申请(专利权)人：珠海英集芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：