磷酸铁锂超快电池充电器制造技术

本发明专利技术公开了用于对可充电电池（１２）充电的充电器（１０），该充电器确定要施加到可充电电池上的电流水平，使得电池具有在介于４至６分钟之间的充电时间段内达到的预定充电量，并且将具有基本上约所确定的电流水平的充电电流施加到电池上，并且在经过了基本上等于特定时间段的充电时间段之后终止充电电流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磷酸铁锂超快电池充电器
技术介绍
可充电电池通常使用交变电压为例如4.2V的恒定电压/恒定电流 (CV/CC)源来充电。初始时将电池使用恒定电流(即，以CC模式)充电 直到达到交变点(例如，4. 2V),在该点处充电器切换至恒定电压模式以 将可充电电池的端子处的电压保持在基本上约交变电压。获得90%至 100%容量所需的充电时间通常为2小时至4小时，其中CC阶段在1C充 电速率(即，对应于可在一个小时内将电池充电完毕的充电电流水平的充 电速率)下为约40分钟。 一般来讲，在CC阶段完结时，可充电电池可获 得为电池充电容量的60°/。至70%的充电水平。充电过程的CV阶段一般需 用l小时至3小时来完成。在此期间，充电电流水平会减小，并且在充电 过程完结时通常会达到对应于0.1C的充电速率的水平。限制可充电电池的充电便利性的一种因素是使充电器和/或电池过热 的危险。此类过热可损害充电器和/或电池，并且还会造成安全隐患。因 此，常规充电器被配置成施加对应于约1C的充电速率的充电电流。为了 避免发生过热状况，有时使用温度传感器来监测充电器和/或电池的温 度，因此可使充电器在检测到过热状况时采取矫正或预防行动(例如，如 果电池的温度超过例如45X:的安全限度，则终止充电电流)。
技术实现思路
本专利技术公开了一种充电器，该充电器被配置成在大约4分钟至6分钟 内将可充电电池充电至大约90%至95%容量。在一个方面，用于对可充电电池充电的方法包括确定要施加到可充 电电池上的电流水平，使得电池具有在介于4至6分钟之间的充电时间段 内达到的预定充电量，将具有基本上约所确定的电流水平的充电电流施加到电池上，以及在经过了基本上等于特定时间段的充电时间段之后终止充 电电;危。以下为在此方面的范围内的实施方案。该方法包括在达到可充电电池的端子处的预定电压水平之后周期性地 调节充电电流，以将可充电电池的端子之间的电压保持在预定电压水平。该方法包括当达到可充电电池的端子处的预定电压水平时，使输出指示 器装置被启动。电池单元的预定充电量为可充电电池的充电容量的至少 80°/。，并且其中充电时间段为大约3至4分钟。可充电电池的预定充电量 为可充电电池的充电容量的至少90%，并且其中充电时间段为大约5分 钟。该方法包括施加充电电流而不监测可充电电池的温度。施加充电电流 包括调节由具有电压变压器部分的功率转换模块提供的电流。调节由功率 转换模块提供的电流包括调节电压变压器部分的运行。确定要施加到可充电流水平。在另一方面，用于对一个或多个可充电电池充电的充电器装置包括 用于接纳一个或多个可充电电池的容器和控制器，该容器具有电触点，所 述电触点被配置成耦合到一个或多个可充电电池的各自端子，所述控制器 被配置成确定要施加到一个或多个可充电电池上的电流水平使得一个或多 个电池具有在介于4至6分钟之间的充电时间段内达到的预定充电量，将 具有基本上约所确定的电流水平的充电电流施加到 一个或多个可充电电池 上，并且在经过了基本上等于特定时间段的充电时间段之后终止充电电 流。以下为在此方面的范围内的实施方案。一个或多个电池的预定充电量为一个或多个电池单元的充电容量的至 少80%,并且其中充电时间段大约介于3至15分钟之间。 一个或多个可 充电电池的预定充电量为一个或多个电池的充电容量的大约80%，并且其 中充电时间段大约介于3分钟至4分钟之间。 一个或多个可充电电池的预 定充电量为一个或多个电池的充电容量的至少90%至95%，并且其中指定 时间段为大约5分钟，该装置包括功率转换模块，该功率转换才莫块包括电 压变压器。该装置包括反馈控制机构，以使控制器调节由功率转换模块输5出的电流。反馈控制机构被配置成调节电压变压器的运行。反馈控制机构 被配置成在一个或多个电池处的电压达到预定上限电压水平之后，将一个 或多个可充电电池的端子处的电压保持在预定上限电压。该装置包括输出 指示器装置，其中控制器被配置成在达到可充电电池的端子处的预定电压水平时使输出指示器装置启动。该装置包括M0SFET晶体管基同步整流 器。控制器被配置成确定要施加到一个或多个基于磷酸铁锂的可充电电池 上的电流水平。控制器包括基于处理器的微控制器。被配置成施加充电电 流的控制器被配置成施加充电电流而不监测一个或多个可充电电池的温 度。在另一方面， 一种充电器装置包括电触点，所述电触点;陂配置成耦 合到一个或多个可充电电池的各自端子；电路，所述电路在充电操作开始 时通过将恒定充电电流施加到一个或多个可充电电池上来对一个或多个电 池充电并且当一个或多个电池的电压达到预定上限电压时保持一个或多个 电池上的恒定电压；和被配置成控制该电路的控制器，该控制器被配置成 使该电路将电池充电介于4至6分钟之间的充电时间段并且其后终止对电 池的充电。在另一方面， 一种充电器装置包括电触点，所述电触点被配置成耦 合到一个或多个可充电电池的各自端子；和以如下方式对一个或多个电池 充电的电路测量电池中的现有充电量，确定施加充电电流的时间段，在 充电操作开始时将充电电流施加到一个或多个可充电电池上持续所确定的 充电时间段。一个或多个方面可提供下列 一个或多个优点。通过利用例如磷酸铁锂电池的相对低的内阻，可以恒定电流(CC)模 式在3分钟至4分钟内将电池充电至大约80%容量，并且可在5min内将 它们充电至大约90%至95%容量。该充电器被配置成在经过了所确定或 指定的时间段之后终止充电操作，而不必执行任何检查以确定电池的充电 量或电压水平或执行热监测和/或热控制操作。这种配置可最小化所需的 电路、所需的散热部件等等，因此可减小成本和充电器的尺寸。本专利技术一个或多个实施方案的细节阐述于附图和以下说明中。通过阅 读说明书、附图以及权利要求书，本专利技术的其它特征、目的和优点将变得 显而易见。附图说明图1A为充电器的一个示例性实施方案的方框图。图1B为描述一个具有可变定时的实施方案的流程图。图2为由图1的充电器执行的充电规程的一个示例性实施方案的流程图。图3A至B为显示使用图1A的充电器的1Ah锂离子电池的充电电压行 为和充电电流^亍为的图。具体实施例方式电化学电池单元可为一次电池单元或二次电池单元。 一次电化学电池 单元意味着仅放电(例如至耗尽) 一次，然后4皮废弃。 一次电池单元不打 算再充电。 一次电池单元描述于例如David Unden的Handbook of Batteries (McGraw-Hill,第2版，1995 )中。另一方面，二次电化学电 池单元，在下文中也称为可充电电池单元或电池，可再充电许多次，例 如，五十次， 一百次等等。二次电池单元描述在例如Falk & Salkind的"Alkaline Storage Batteries" (John Wiley & Sons, Inc. 1969); 美国专利345, 124;和法国专利164， 681中，这些专利均据此以引用方式 并入。参见图1A，其显示了被配置成对可充电电池12充电的充电器10，所 述电池具有至少一个基于砩酸铁锂化学物质的可充电的电化学电池单元。 这种电池，有时称为二次电池，包括电池单元。在一些实施方案中，所述 电池单元具有钛酸锂阳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对可充电电池充电的方法，所述方法包括：　确定要施加到所述可充电电池上的电流水平，使得所述电池具有在介于４至６分钟之间的充电时间段内达到的预定充电量；　将具有基本上约所确定的电流水平的充电电流施加到电池上；和　在经过 了基本上等于所述特定时间段的充电时间段之后终止所述充电电流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：DN克莱恩，JT鲍瑞库夫，JM罗托多，LJ皮内尔，GM辛德拉，KS纳朱达斯瓦米，
申请(专利权)人：吉列公司，
类型：发明
国别省市：US[]