电池充电保护方法、电池充电保护电路、设备及介质与流程

本申请属于电池充电，具体涉及一种电池充电保护方法、电池充电保护电路、设备及介质。

背景技术：

1、随着物联网技术的发展，各类需要长期连接市电工作的电子设备日益普及，例如监控摄像头、自助终端、智能门禁、工业传感器以及家用智能中台等。这些电子设备通常采用低成本线性充电芯片为备用锂电池充电。

2、然而，由于低成本芯片通常无法主动干预充电过程。在设备长期插电使用时，电池被迫始终维持在100%满电的高压状态，极易引发电池老化、鼓包，缩短电池使用寿命。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的是提供一种电池充电保护方法、电池充电保护电路、设备及介质，能够解决采用低成本芯片由于长期插电使用时维持在满电的高压状态，引发电池老化、鼓包，缩短使用寿命的问题。

2、为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

3、第一方面，本申请实施例提供了一种电池充电保护方法，应用于电池充电保护电路中的微控制单元，所述充电保护电路包括电源输入、金属-氧化物-半导体场效应晶体管mos开关、充电芯片、锂电池、微控制单元和电压采样单元，所述充电芯片无硬件充电使能控制引脚或者不使用充电使能引脚，所述mos开关串联在所述电源输入与所述充电芯片的输入回路之间，所述电压采样单元用于获得采样电压值；所述方法包括：

4、在所述电源输入满足充电条件的情况下，控制所述mos开关导通，使所述电源输入接入所述充电芯片，启动对锂电池的充电；

5、根据所述采样电压值，确定电池电压估计值；

6、根据所述电池电压估计值、预设的停止充电阈值和恢复充电阈值，控制所述mos开关关断或者导通；所述停止充电阈值与所述恢复充电阈值之间设有迟滞回差。

7、可选地，所述根据所述电池电压估计值、预设的停止充电阈值和恢复充电阈值，控制所述mos开关关断或者导通，包括：

8、根据所述电池电压估计值和所述停止充电阈值，控制所述mos开关关断，以切断所述充电芯片的输入电源；

9、在所述电池电压估计值回落至所述恢复充电阈值的情况下，重新控制所述mos开关导通以恢复充电。

10、可选地，所述根据所述电池电压估计值、预设的停止充电阈值和恢复充电阈值，控制所述mos开关关断或者导通之后，所述方法还包括：

11、按照预设的时间周期切换至满充模式；所述满充模式对应的满充阈值高于所述停止充电阈值；

12、控制所述锂电池充电至所述满充阈值并保持预设的维持时长后，切换至寿命优先模式。

13、可选地，所述满充阈值为100%荷电状态，所述维持时长为30分钟至2小时；

14、所述控制所述锂电池充电至所述满充阈值并保持预设时长后，切换至寿命优先模式，包括：

15、控制所述锂电池充电至所述100%荷电状态并保持30分钟至2小时；

16、通过系统负载的自然耗电或受控放电，电池电量回落至所述寿命优先模式对应保护区间内；所述保护区间为电池电压大于恢复充电阈值，且小于停止充电阈值的荷电状态区间。

17、可选地，所述根据所述采样电压值，确定电池电压估计值，包括：

18、对所述采样电压值进行数字滤波处理，得到滤波电压值；

19、根据预设的增益校准系数和偏移校准系数对所述滤波电压值进行修正，得到所述电池电压估计值。

20、可选地，所述充电保护电路还包括温度传感器，用于采集当前环境温度；所述根据所述电池电压估计值、预设的停止充电阈值和恢复充电阈值，控制所述mos开关关断或者导通之后，所述方法还包括：

21、在所述当前环境温度低于预设的低温充电禁止阈值的情况下，控制mos开关关断，禁止对锂电池充电；

22、在当前环境温度低于预设的低温充电限制阈值且高于低温充电禁止阈值的情况下，限制充电电流或延长充电时间。

23、可选地，所述方法还包括：

24、根据所述当前环境温度和预设的温度-电压补偿关系，对停止充电阈值和/或恢复充电阈值进行动态调整。

25、第二方面，本申请实施例提供了一种电池充电保护电路，所述充电保护电路包括电源输入、mos开关、充电芯片、锂电池、微控制单元和电压采样单元，所述充电芯片无硬件充电使能控制引脚或者不使用充电使能引脚，所述mos开关串联在所述电源输入与所述充电芯片的输入回路之间；其中，

26、所述电压采样单元，用于获得采样电压值；

27、所述微控制单元，用于：

28、在所述电源输入满足充电条件的情况下，控制所述mos开关导通，使所述电源输入接入所述充电芯片，启动对锂电池的充电；

29、根据所述采样电压值，确定电池电压估计值；

30、根据所述电池电压估计值、预设的停止充电阈值和恢复充电阈值，控制所述mos开关关断或者导通；所述停止充电阈值与所述恢复充电阈值之间设有迟滞回差。

31、第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括如第二方面所述的电池充电保护电路。

32、第四方面，本申请实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的电池充电保护方法的步骤。

33、本申请的有益效果是：

34、在本申请实施例中，针对低成本充电芯片未配置硬件充电使能引脚的物理局限，通过在输入回路串联mos开关，利用mcu控制mos的通断来控制充电芯片的供电，也就是说，仅使用一个通用mos管和通用mcu，替代了价格昂贵的集成式电源管理芯片或专用电池管理芯片，节约了高精度充电控制的硬件成本。进一步地，利用mcu控制mos的通断实现了高精度的充电截止与恢复控制，解决了长期插电设备的电池老化问题。

1.一种电池充电保护方法，其特征在于，应用于电池充电保护电路中的微控制单元，所述充电保护电路包括电源输入、金属-氧化物-半导体场效应晶体管mos开关、充电芯片、锂电池、微控制单元和电压采样单元，所述充电芯片无硬件充电使能控制引脚或者不使用充电使能引脚，所述mos开关串联在所述电源输入与所述充电芯片的输入回路之间，所述电压采样单元用于获得采样电压值；所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电池电压估计值、预设的停止充电阈值和恢复充电阈值，控制所述mos开关关断或者导通，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电池电压估计值、预设的停止充电阈值和恢复充电阈值，控制所述mos开关关断或者导通之后，所述方法还包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述满充阈值为100%荷电状态，所述维持时长为30分钟至2小时；

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述采样电压值，确定电池电压估计值，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述充电保护电路还包括温度传感器，用于采集当前环境温度；所述根据所述电池电压估计值、预设的停止充电阈值和恢复充电阈值，控制所述mos开关关断或者导通之后，所述方法还包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种电池充电保护电路，其特征在于，所述充电保护电路包括电源输入、mos开关、充电芯片、锂电池、微控制单元和电压采样单元，所述充电芯片无硬件充电使能控制引脚或者不使用充电使能引脚，所述mos开关串联在所述电源输入与所述充电芯片的输入回路之间；其中，

9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求8所述的电池充电保护电路。

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1-7任一所述的电池充电保护方法的步骤。