电池组充放电方法、电路、系统及设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种电池组充放电方法、电路、系统及设备。

背景技术

目前，不同电量的电池并联接入充放电电路时，可能会导致整个电池组无法正常工作，甚至会产生大电流等安全问题，增加了电池换电的操作流程和难度。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种电池组充放电方法、电路、系统及设备，能够在不同电量的电池并联接入充放电电路时，保证电池组正常工作，提高电池的安全性和稳定性。

实施例一提供一种电池组充电方法，电池组至少包括并联连接的第一电池和第二电池，所述方法包括：检测所述第一电池和所述第二电池的电压；若所述第一电池的电压大于所述第二电池的电压，则控制所述第二电池进行充电，直至所述第二电池与所述第一电池之间的电压达到均衡；控制所述第一电池和所述第二电池进行充电。

实施例二提供一种电池组放电的方法，电池组至少包括并联连接的第一电池和第二电池，所述方法包括：检测所述第一电池和所述第二电池的电压；若所述第一电池的电压大于所述第二电池的电压，则控制所述第一电池进行放电，直至所述第一电池与所述第二电池之间的电压达到均衡；控制所述第一电池和所述第二电池进行放电。

实施例三提供一种电池组充放电电路，所述电池组充放电电路包括电池组、开关模块和控制模块，所述电池组至少包括并联连接的第一电池和第二电池；所述控制模块用于获取所述第一电池与所述第二电池的电压，以将所述第一电池的电压与所述第二电池的电压进行比较，并根据比较结果输出信号至所述开关模块；所述开关模块电连接于所述控制模块与所述第一电池和所述第二电池之间，所述开关模块用于根据所述信号在第一通道与第二通道之间进行切换，以控制所述第一电池和所述第二电池进行充电或者放电。

实施例四提供一种电池组充放电设备，所述电池组充放电设备包括如实施例三所述的电池组充放电电路。

实施例五提供一种电池组充放电系统，所述电池组充放电系统包括存储器、处理器及存储于所述存储器并可在所述处理器上运行的程序，所述程序包括指令，所述指令被所述处理器执行时，实现：如实施例一所述的电池组充电方法；或者，如实施例二所述的电池组放电方法。

本申请通过控制电压大的电池对电压小的电池进行充电或放电，能够在不同电量的电池并联接入电路时，保证电池组正常工作，从而简化电池换电的流程，提高电池换电的效率。而且，通过并联连接的电池之间充电或放电，能够保持各个电池之间的电压达到均衡，从而提高电池组的电量估算精度。

附图说明

图1是实施例一中电池组充电方法的流程图。

图2是实施例二中电池组放电方法的流程图。

图3是实施例三中充放电电路的原理图。

主要元件符号说明

30 充放电电路

31 电池组

32 开关模块

33 控制模块

311 第一电池

312 第二电池

K1 第一开关

K2 第二开关

K3 第三开关

K4 第四开关

R1 电阻

40 外部充电电路

50 外部负载

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本申请进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。本申请实施例中公开的方法包括用于实现方法的一个或多个步骤或动作。方法步骤和/或动作可以在不脱离权利要求的范围的情况下彼此互换。换句话说，除非指定步骤或动作的特定顺序，否则特定步骤和/或动作的顺序和/或使用可以在不脱离权利要求范围的情况下被修改。

在本申请实施例中，术语“电量”可以是指电池所容纳的电荷数量，也可以是指电池的荷电状态(State of Charge，SOC)。

目前，不同电量的电池并联接入充放电电路时，可能会导致整个电池组无法正常工作，甚至会产生大电流等安全问题，增加了电池换电的操作流程和难度。

基于此，本申请提供一种电池组充放电方法、电路、系统及设备，能够在不同电量的电池并联接入充放电电路时，保证电池组正常工作，提高电池的安全性和稳定性。

实施例一

参照图1，图1为电池组充电方法的流程图。实施例一提供的电池组充电方法包括如下步骤：

S11，检测第一电池和第二电池的电压。

可以理解，在本申请实施例中，所述电池组至少包括并联连接的第一电池和第二电池。当所述电池组包括多个电池时，所述多个电池之间并联连接。

需要说明的是，在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”仅用于区分特征相同的两个电池，并不表示两个电池之间存在特征差异。所述第一电池和所述第二电池可以互换。

可通过任一电池管理系统、电池检测电路、电池检测芯片、电池检测仪器或仪表来检测电池的电压。

S12，检测第一电池或第二电池的温度。

当所述第一电池和所述第二电池处于静置状态时，检测所述第一电池和所述第二电池的温度。所述静置状态是指所述第一电池和所述第二电池处于断开向负载供电以及不被充电的状态。在一些实施例中，可通过任一温度检测电路、温度检测芯片、温度检测仪器或仪表来检测所述第一电池和所述第二电池的温度。

S13，判断第一电池和第二电池的温度是否均低于预设温度限值。若是，则执行步骤S14。若否，则结束。

可以理解，所述预设温度限值为保证所述电池组正常工作的最低温度值。

S14，判断第一电池的电压是否大于第二电池的电压。若是，则执行步骤S15。若否，则执行步骤S16。

获取所述第一电池和所述第二电池的电压之后，比较所述第一电池的电压与所述第二电池的电压，并根据比较结果控制所述第一电池和所述第二电池的充电过程。例如，当检测到所述第一电池的电压大于所述第二电池的电压时，则控制所述第一电池对所述第二电池进行充电。当检测到所述第一电池的电压与所述第二电池的电压相近时，则控制外部充电电路对所述第一电池和所述第二电池同时进行充电。

S15，控制第二电池进行充电直至电压达到均衡。

当所述第一电池的电压大于所述第二电池的电压时，则对所述第二电池进行充电，直至电压达到均衡。其中，对第二电池进行充电，可以是控制所述第一电池对所述第二电池进行充电，也可以是控制外部充电电路对所述第二电池进行充电。

可以理解，在本申请实施例中，电压达到均衡表示所述第一电池与所述第二电池的电压相近。例如，所述第一电池的电压为360.0伏，所述第二电池的电压为359.5伏，则可以认为所述第一电池与所述第二电池的电压达到均衡。

在其它实施例中，也可以通过充电器、充电桩或任何其它外部充电设备对所述第一电池和所述第二电池进行充电。

S16，控制第一电池和第二电池进行充电。

当所述第二电池与所述第一电池的电压达到均衡时，可以通过控制外部充电电路对所述第一电池和所述第二电池同时进行充电。

当所述第一电池和所述第二电池的温度均低于预设温度限值，且所述第一电池的电压大于所述第二电池的电压时，则控制所述第一电池对所述第二电池进行充电直至所述第二电池与所述第一电池的电压达到均衡。

为降低产生大电流的安全风险，可通过在所述第一电池与所述第二电池之间串联一限流电阻来减小充电环路电流。当所述第一电池对所述第二电池进行充电时，所述限流电阻的温度升高，经所述限流电阻传热，所述第一电池和所述第二电池的温度也会升高。

可以理解，在其它实施例中，上述步骤S12和S13也可以不执行。

本申请实施例一通过控制电压小的电池先充电，可自动调节各个电池的电压至均衡状态，能够解决不同电量的电池并联接入充放电电路时，电池组无法正常工作的问题，从而提高各个电池的利用率，简化电池换电的流程，提高电池换电的效率。

实施例二

参照图2，图2为控制电池组放电方法的流程图。实施例二与实施例一的区别在于，实施例一是控制电压小的电池先充电，实施例二是控制电压大的电池先放电。需要说明的是，实施例一中部分技术特征的具体实施方式也可以相应地适用于实施例二，为节省篇幅及避免重复，在此不再赘述。

实施例二提供的电池组放电方法包括如下步骤：

S21，检测第一电池和第二电池的电压。

S22，判断第一电池的电压是否大于第二电池的电压。若是，则执行步骤S23。若否，则执行步骤S24。

S23，控制第一电池进行放电直至电压达到均衡。

当所述第一电池的电压大于所述第二电池的电压时，控制所述第一电池进行放电，直至所述第一电池与所述第二电池之间的电压达到均衡。其中，控制所述第一电池进行放电可以是控制所述第一电池对所述第二电池进行充电，也可以是控制所述第一电池对外部负载进行放电。

可以理解，在本申请实施例中，所述外部负载可以是功率电阻或其它任何功率器件，也可以是制动系统、语音设备、定位系统或其它任何有源系统或设备。

S24，控制第一电池和第二电池进行放电。

当所述第一电池与所述第二电池的电压达到均衡时，控制所述第一电池和所述第二电池对所述外部负载同时进行放电。

本申请实施例二通过控制电压大的电池先放电，可自动调节各个电池的电压至均衡状态，能够解决不同电量的电池并联接入充放电电路时，电池组无法正常工作的问题，从而提高各个电池的利用率，简化电池换电的流程，提高电池换电的效率。

实施例三

参照图3，图3为一种充放电电路30的原理图。实施例三提供的充放电电路30包括电池组31，开关模块32及控制模块33。

所述电池组31包括并联连接的第一电池311和第二电池312。

所述开关模块32包括第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4及电阻R1。其中，所述第一开关K1的控制端、所述第二开关K2的控制端、所述第三开关K3的控制端及所述第四开关K4的控制端分别电连接至所述控制模块33。所述第一开关K1的第一端电连接至所述第二开关K2的第一端与所述第一电池311的第一端，所述第一开关K1的第二端电连接至所述电阻R1的第一端与所述第二电池312的第一端。所述第二开关K2的第二端电连接至所述电阻R1的第二端。所述第三开关K3的第一端电连接至所述第一电池311的第二端，所述第三开关K3的第二端电连接至外部充电电路40与外部负载50。所述第四开关K4的第一端电连接至所述第二电池312的第二端，所述第四开关K4的第二端电连接至所述外部充电电路40与所述外部负载50。

所述控制模块33电连接至所述第一电池311的第三端和所述第二电池312的第三端，用于检测所述第一电池311和所述第二电池312的电压。

可以理解，在本申请实施例中，所述控制模块33可以是具备电量检测功能的微控制器或其它任何可编程逻辑控制器件。

当所述第三开关K3闭合、所述第四开关K4断开时，所述第一电池311与所述外部充电电路40、所述外部负载50连通，可通过控制所述外部充电电路40对所述第一电池311进行充电，或者通过控制所述第一电池311对所述外部负载50进行放电。当所述第三开关K3断开、所述第四开关K4闭合时，所述第二电池312与所述外部充电电路40、所述外部负载50连通，可通过控制所述外部充电电路40对所述第二电池312进行充电，或者通过控制所述第二电池312对所述外部负载50进行放电。

可以理解，所述第三开关K3也可以是所述第一电池311的内部开关，用于控制所述第一电池311的工作状态。所述第四开关K4也可以是所述第二电池312的内部开关，用于控制所述第二电池312的工作状态。

所述控制模块33用于获取所述第一电池311与所述第二电池312的电压，以将所述第一电池311的电压与所述第二电池312的电压进行比较，并根据比较结果输出信号给所述开关模块32。

所述开关模块32用于接收来自于所述控制模块33的信号，并根据所述信号在第一通道与第二通道之间进行切换，以控制所述第一电池311与所述第二电池312进行充电或放电。例如，所述第一开关K1与所述第一电池311、所述第二电池312连接形成所述第一通道。所述第二开关K2、所述电阻R1与所述第一电池311、所述第二电池312连接形成所述第二通道。

当所述控制模块33检测到所述第一电池311与所述第二电池312的电压达到均衡时，向所述开关模块32发送第一信号。所述开关模块32响应于所述第一信号并根据所述第一信号切换至所述第一通道。例如，所述开关模块32根据所述第一信号控制所述第一开关K1、所述第三开关K3、所述第四开关K4闭合及控制所述第二开关K2断开。此时，所述第一电池311与所述第二电池312可通过所述第一通道连通，控制所述外部充电电路40对所述第一电池311与所述第二电池312同时进行充电，或者控制所述第一电池311与所述第二电池312对所述外部负载50同时进行放电。

当所述控制模块33检测到所述第一电池311的电压大于所述第二电池312的电压时，向所述开关模块32发送第二信号。所述开关模块32响应于所述第二信号并根据所述第二信号切换至所述第二通道。例如，所述开关模块32根据所述第二信号控制所述第二开关K2闭合、所述第一开关K1断开。此时，所述第一电池311与所述第二电池312可通过所述第二通道连通，控制所述第一电池311对所述第二电池312进行充电，直至所述第二电池312与所述第一电池311的电压达到均衡。所述电阻R1起到限流的作用，防止所述第一电池311输出的充电电流过大。

在其中一实施例中，当所述控制模块33检测到所述第一电池311的电压大于所述第二电池312的电压时，所述开关模块32也可以根据来自于所述控制模块33的所述第二信号控制所述第一开关K1、所述第二开关K2、所述第三开关K3断开及控制所述第四开关K4闭合。此时，控制所述外部充电电路40对所述第二电池312进行充电，直至所述第二电池312与所述第一电池311的电压达到均衡。

在另一实施例中，所述开关模块32也可以根据来自于所述控制模块33的所述第二信号控制所述第三开关K3闭合及控制所述第一开关K1、所述第二开关K2、第四开关K4断开。此时，控制所述第一电池311对所述外部负载50进行放电，直至所述第一电池311与所述第二电池312的电压达到均衡。

可以理解，在其它实施例中，所述第三开关K3与所述第四开关K4也可以被省略。即所述第一电池311的第二端和所述第二电池312的第二端直接与所述外部充电电路40、所述外部负载50连接。

本申请实施例三通过控制通道之间的切换来控制电池组进行充电或放电，能够在不同电量的电池并联接入充放电电路时，保证电池组正常工作，从而简化电池换电的过程，提高电池换电的效率。而且，通过并联连接的电池之间充电或放电，能够保持各个电池的电量均衡，从而提高电池组的利用率和电量估算精度。

实施例四

实施例四提供一种电池组充放电设备，所述电池组充放电设备包括如实施例三所述的电池组充放电电路。

可以理解，所述电池组充放电设备可以是电池管理系统的组成设备，也可以是独立控制电池组进行充放电的设备。

需要说明的是，实施例三中的具体实施方式也可以适用于实施例四。

实施例五

实施例五提供一种电池组充放电系统，所述电池组充放电系统包括存储器、处理器及存储于所述存储器并可在所述处理器上运行的程序，所述程序包括指令，所述指令被所述处理器执行时，实现：如实施例一所述的电池组充电方法；或者，如实施例二所述的电池组放电方法。

所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

所述存储器可用于存储计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在所述存储器内的数据，实现：如实施例一所述的电池组充电方法；或者，如实施例二所述的电池组放电方法。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，所述存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；所述存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，所述存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(SecureDigital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其它易失性固态存储器件。

需要说明的是，实施例一或实施例二中的具体实施方式也可以适用于实施例五。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下做出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。