一種用于直流無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)的鋰電池快速充電方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于直流無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)的鋰電池快速充電方法，包括以下步驟：（1）恒功率充電階段；（2）線性充電階段。通過上述方式，本發(fā)明用于直流無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)的鋰電池快速充電方法具有加快充電過程、降低充電過程電池發(fā)熱、從而實現(xiàn)更短時間充電、繼而達到縮短設(shè)備在電池充電時的等待時間等優(yōu)點，在用于直流無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)的鋰電池快速充電方法的普及上有著廣泛的市場前景。
【專利說明】—種用于直流無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)的鋰電池快速充電方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電池充電領(lǐng)域，特別是涉及一種用于直流無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)的鋰電池快速充電方法。

【背景技術(shù)】
[0002]對于采用鋰電池包供電的電動工具和園林工具領(lǐng)域，由于蓄電池的容量是有限的，對于需要長時間使用的工作環(huán)境，鋰電充電時間是決定用電設(shè)備是否更快的繼續(xù)使用的關(guān)鍵。
[0003]供電模塊是電動工具、園林戶外工具等直流無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)的核心，現(xiàn)有直流無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)多采用鋰電池進行供電，傳統(tǒng)鋰電恒壓恒流充電方法采用全程恒功率充電方法，起始階段電流大、充電快，但是當(dāng)充電量接近充滿時，鋰電池電壓高即剩余容量較高時，內(nèi)部的存儲電荷的空穴比例小，仍大電流充電，電池加速發(fā)熱，且會破壞鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)，充電時間長，充電時電池發(fā)熱量大，影響鋰電使用壽命等缺點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種用于直流無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)的鋰電池快速充電方法，通過采用在電池容量少的時候采用恒功率充電機制、然后在臨近滿電時在采用線性充電方式充電，即實現(xiàn)快速涓流充電，又很好的保護鋰電特性，在用于直流無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)的鋰電池快速充電方法的普及上有著廣泛的市場前景。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于直流無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)的鋰電池快速充電方法，包括以下步驟:
(1)恒功率充電階段:充電時設(shè)定好充電功率P，根據(jù)檢測到的鋰電電壓V計算充電電流I = P/V，并閉環(huán)控制充電電流I，在此充電階段，充電電流隨電壓降低、功率保持不變，當(dāng)檢測到鋰電池的電壓V充至線性充電的起點即進入線性充電階段；
(2)線性充電階段:電壓在此階段仍在上升，而電流成階梯狀下降，功率也隨之下降，此階段將起始電壓點和結(jié)束電壓點分為η個點，記為CV1，CV2, CV3,.....，CVn，其中CVl為起始電壓，CVn為結(jié)束充電電壓，同時也將此階段的最大充電電流和最小充電電流分為η個充電電流，記為II，12，13，….，In，其中Il為起始時的充電電流，In為結(jié)束時的充電電流，
Ca)當(dāng)以Il的電流充電，檢測到鋰電池的電壓充電至CVl時，則重新設(shè)置CV電壓為CV2,同時設(shè)置充電電流為12，
(b)當(dāng)以12的電流充電，檢測到鋰電池的電壓充電至CV2時，則重新設(shè)置CV電壓為CV3,同時設(shè)置充電電流為13，
(c)以此類推，依此將鋰電池的電壓充電至CVn-1，
(d)當(dāng)以In的電流充電，檢測到鋰電池的電壓充電至CVn時，線性充電階段結(jié)束，充電結(jié)束。
[0006]在本發(fā)明一個較佳實施例中，步驟(2)中的η大于10。
[0007]在本發(fā)明一個較佳實施例中，步驟(2)中的結(jié)束時的充電電流小于起始時的充電電流的一半。
[0008]在本發(fā)明一個較佳實施例中，步驟(2)中的功率成階梯狀下降。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明用于直流無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)的鋰電池快速充電方法具有加快充電過程、降低充電過程電池發(fā)熱、從而實現(xiàn)更短時間充電、繼而達到縮短設(shè)備在電池充電時的等待時間等優(yōu)點，在用于直流無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)的鋰電池快速充電方法的普及上有著廣泛的市場前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:
圖1是本發(fā)明的用于直流無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)的鋰電池快速充電方法一較佳實施例的充電電壓-電流-功率示意圖。

【具體實施方式】
[0011]下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0012]本發(fā)明實施例包括:
一種用于直流無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)的鋰電池快速充電方法，包括以下步驟:
(1)恒功率充電階段:此階段記為CP，充電時設(shè)定好充電功率P，根據(jù)檢測到的鋰電電壓V計算充電電流I = P/V，并閉環(huán)控制充電電流I，在此充電階段，充電電流隨電壓降低、功率保持不變，當(dāng)檢測到鋰電池的電壓V充至線性充電的起點即進入線性充電階段；
(2)線性充電階段:此階段記為CV，電壓在此階段仍在上升，而電流成階梯狀下降，功率也隨之下降，此階段將起始電壓點和結(jié)束電壓點分為η個點，記為CV1，CV2，CV3，…..，CVn，其中CVl為起始電壓，CVn為結(jié)束充電電壓，同時也將此階段的最大充電電流和最小充電電流分為η個充電電流，記為II，12，13，一.,In，其中Il為起始時的充電電流，In為結(jié)束時的充電電流，
Ca)當(dāng)以Il的電流充電，檢測到鋰電池的電壓充電至CVl時，則重新設(shè)置CV電壓為CV2,同時設(shè)置充電電流為12，
(b)當(dāng)以12的電流充電，檢測到鋰電池的電壓充電至CV2時，則重新設(shè)置CV電壓為CV3,同時設(shè)置充電電流為13，
(c)以此類推，依此將鋰電池的電壓充電至CVn-1，
(d)當(dāng)以In的電流充電，檢測到鋰電池的電壓充電至CVn時，線性充電階段結(jié)束，充電結(jié)束。
[0013]優(yōu)選地，步驟(2)中的η大于10。
[0014]優(yōu)選地，步驟(2)中的結(jié)束時的充電電流小于起始時的充電電流的一半。
[0015]優(yōu)選地，步驟(2)中的功率成階梯狀下降。
[0016]通過該鋰電快速充電方法，可保證鋰電充電發(fā)熱量盡量小的情況下,大大縮短電池充電時間。本發(fā)明在電池容量少的時候采用恒功率充電機制，即低壓高電流，高壓低電流，由于鋰電池電壓低即剩余容量低時，內(nèi)部的存儲電荷的空穴比例大，可采用相對大的電流進行充電，而當(dāng)鋰電池電壓高即剩余容量較高時，內(nèi)部的存儲電荷的空穴比例小，仍大電流充電，電池加速發(fā)熱，且會破壞鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所以需要采用低電流充電，而恒功率充電正好能是實現(xiàn)低壓大電流，高壓小電流，然后在臨近滿電時在采用線性充電方式充電，即實現(xiàn)快速涓流充電，又很好的保護鋰電特性。
[0017]本發(fā)明用于直流無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)的鋰電池快速充電方法的有益效果是:
一、通過在電池容量少的時候采用恒功率充電機制，保證了鋰電池充電發(fā)熱量盡量小的情況下，大大縮短了鋰電池的充電時間；
二、通過在臨近滿電時在采用線性充電方式充電，即實現(xiàn)快速涓流充電，又很好的保護鋰電特性；
三，相對一般的鋰電池的線性充電方法，本發(fā)明用于直流無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)的鋰電池快速充電方法在現(xiàn)行階段通過不斷修正充電起始電壓來實現(xiàn)了階梯式充電方法，加快了充電過程、降低了充電過程電池發(fā)熱，從而實現(xiàn)更短時間充電，繼而達到縮短設(shè)備在電池充電時的等待時間。
[0018]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于直流無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)的鋰電池快速充電方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)恒功率充電階段:充電時設(shè)定好充電功率P，根據(jù)檢測到的鋰電電壓V計算充電電流I = P/V，并閉環(huán)控制充電電流I，在此充電階段，充電電流隨電壓降低、功率保持不變，當(dāng)檢測到鋰電池的電壓V充至線性充電階段的起點即進入線性充電階段； (2)線性充電階段:電壓在此階段仍在上升，而電流成階梯狀下降，功率也隨之下降，此階段將起始電壓點和結(jié)束電壓點分為η個點，記為CV1，CV2, CV3,.....，CVn，其中CVl為起始充電電壓，CVn為結(jié)束充電電壓，同時也將此階段的最大充電電流和最小充電電流分為η個充電電流，記為II，12，13，一.,In，其中Il為起始時的充電電流，In為結(jié)束時的充電電流， Ca)當(dāng)以Il的電流充電，檢測到鋰電池的電壓充電至CVl時，則重新設(shè)置CV電壓為CV2,同時設(shè)置充電電流為12， (b)當(dāng)以12的電流充電，檢測到鋰電池的電壓充電至CV2時，則重新設(shè)置CV電壓為CV3,同時設(shè)置充電電流為13， (c)以此類推，依此將鋰電池的電壓充電至CVn-1， (d)當(dāng)以In的電流充電，檢測到鋰電池的電壓充電至CVn時，線性充電階段結(jié)束，充電結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于直流無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)的鋰電池快速充電方法，其特征在于，步驟(2)中的η大于10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于直流無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)的鋰電池快速充電方法，其特征在于，步驟(2 )中的結(jié)束時的充電電流小于起始時的充電電流的一半。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于直流無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)的鋰電池快速充電方法，其特征在于，步驟(2)中的功率成階梯狀下降。
【文檔編號】H01M10/44GK104466280SQ201410630146
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】王德洪, 廖輝, 彭立軍 申請人:常州格力博有限公司