CN102468656B - 充电控制装置、方法以及电池管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种充电控制装置、方法以及电池管理系统。所述充电控制装置用于控制充电器对电池组的充电过程,包括:电池状态获取单元,用于获取所述电池组中的每个单体电池的状态,所述电池组中的每个单体电池的状态至少包括每个单体电池的电压;以及控制信号产生单元,用于根据所述电池组中的单体电池的电压来切换所述充电器的充电模式,所述充电模式包括恒流充电模式和恒压充电模式中的至少一种以及脉冲充电模式。根据本发明的装置、方法和系统能够提供更准确的充电控制。
Description
技术领域
本发明涉及电池管理领域,更具体而言,涉及一种充电控制装置、方法以及电池管理系统。
背景技术
由于动力电池能量和端电压的限制,如电动汽车或电动自行车等的电动车需要采用多块电池进行串联组合,以提供足够的动力。电动车用的动力电池组电压高、容量大,电池组中串联的单体电池数量多,因此一般采用电池管理系统(BMS,Battery Management System)来对电池组进行管理。现有的电池管理系统一般由电池管理单元(BMU,BatteryManagement Unit)和充电器组成。
在对电池组充电时,现有的电池管理系统一般以电池组的端电压来进行充电控制。由于单体电池的特性比如内阻、容量等不可能完全一致,因此现有的充电控制方式容易造成电池组中的部分电池过充电,而另外一部分电池欠充电的情况。电池组长期在这种状态下充电使用,会加速电池组的老化速度,大幅缩短电池组的使用寿命。
发明内容
鉴于现有技术的以上情况,本发明提出了一种充电控制装置、方法以及电池管理系统,确保电池组的可靠充电,从而延长电池组的使用寿命。
在下文中给出了关于本发明的简要概述,以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解,这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分,也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念,以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
根据本发明的一个方面,提供了一种充电控制装置,用于控制充电器对电池组的充电过程,所述充电控制装置包括:电池状态获取单元,用于获取所述电池组中的每个单体电池的状态,所述电池组中的每个单体电池的状态包括每个单体电池的电压;以及控制信号产生单元,用于根据所述电池组中的单体电池的电压来切换所述充电器的充电模式,所述充电模式包括恒流充电模式和恒压充电模式中的至少一种以及脉冲充电模式。
根据本发明的另一个方面,提供了一种充电控制方法,用于控制充电器对电池组的充电过程,所述充电控制方法包括:获取所述电池组中的每个单体电池的状态,所述电池组中的每个单体电池的状态包括每个单体电池的电压;以及根据所述电池组中的单体电池的电压来切换所述充电器的充电模式,所述充电模式包括恒流充电模式和恒压充电模式中的至少一种以及脉冲充电模式。
根据本发明的又一个方面,提供了一种电池管理系统,包括:电池管理单元,用于检测电池组中的每个单体电池的状态;充电器,用于对所述电池组进行充电;以及充电控制装置,用于控制所述充电器对所述电池组的充电过程。其中,所述充电控制装置是根据本发明的上述任一方面的充电控制装置。
根据本发明的各个方面的装置、方法和系统以电池组中的单体电池的状态为基础来控制充电器的充电过程,能够实现更准确的充电控制,避免单体电池发生欠充电和过充电,从而延长电池组的使用寿命。
附图说明
本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解,其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分,而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。在附图中:
图1是根据本发明的实施例的充电控制装置的示意性框图;
图2是根据本发明的实施例的充电控制方法的示意性流程图;
图3是根据本发明的实施例的充电控制方法的具体示例的流程图;
图4是根据本发明的实施例的脉冲充电过程的具体示例的流程图;
图5是使用根据本发明的实施例的充电控制方法的充电过程的示例曲线图;
图6是根据本发明的实施例的脉冲充电的细节曲线图;以及
图7是根据本发明的实施例的电池管理系统的示意性框图。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见,在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而,应该了解,在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定,以便实现开发人员的具体目标,例如,符合与系统及业务相关的那些限制条件,并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外,还应该了解,虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的,但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说,这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此,还需要说明的一点是,为了避免因不必要的细节而模糊了本发明,在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤,而省略了与本发明关系不大的其他细节。
图1示出根据本发明的实施例的充电控制装置的示意性框图。充电控制装置100用于控制充电器对电池组的充电过程。这里和以下所述的本发明的实施例中所适用的电池组例如可以是铅酸电池组、锂电池组、镍铬电池组或者镍氢电池组等。电池组中可以包含多个单体电池。
根据本发明的一个实施例,充电控制装置100包括电池状态获取单元110和控制信号产生单元120。电池状态获取单元110用于获取电池组中的每个单体电池的状态。现有技术中已有很多种检测电池组中的单体电池的状态如电压、温度、电流、容量等的技术,这里不再对此进行赘述。另外,电池状态获取单元110也可以从与所述充电器配合使用的电池管理单元获取电池组中的每个单体电池的状态。现有技术中的电池管理单元已具有检测单体电池状态的功能。在本实施例中,电池组中的每个单体电池的状态至少包括每个单体电池的电压。控制信号产生单元120用于根据电池组中的单体电池的电压来切换所述充电器的充电模式。
根据电池组中的单体电池的电压来切换充电器的充电模式,可以对充电器的输出作出相应的调整,避免异常现象如过充、欠充、温度过高的发生,以实现对充电过程的更准确控制。
以下结合图2-6来说明根据本发明实施例的充电控制装置100的工作原理。
图2是根据本发明的实施例的充电控制方法的示意性流程图。在步骤S210中,电池状态获取单元110获取电池组中的每个单体电池的状态。这里,每个单体电池的状态至少包括每个单体电池的电压。在步骤S220中,根据获取到的电池组中的单体电池的电压来切换充电器的充电模式。具体而言,控制信号产生单元120可以根据获取到的电池组中的单体电池的电压来产生用于切换所述充电器的充电模式的控制信号。由充电器或电池管理单元来执行相应控制信号所指示的控制内容,从而最终实现充电控制。
图3示出根据本发明的实施例的充电控制方法的一个具体示例。在该实施例中,控制信号产生单元120根据单体电池的电压来产生控制信号,以控制充电器的充电模式切换。
在对电池组充电时,为了快速充电,通常使用恒流充电模式和恒压充电模式相结合的阶段充电法。在充电时,首先,以较大的恒定电流充电至预定的电压值,然后,改为以恒定电压完成剩余的充电。一般两阶段之间的转换电压就是第二阶段的恒定电压。这里,所谓的“恒定”是指充电电流或充电电压可以波动,但须处于对电池组进行安全充电所要求的范围内。以这种阶段充电法,能够比较快速地使电池组充满电。但是,由于电池组中并非所有电池单体的性能都完全一致,这种方式往往存在部分电池严重过充而另外部分电池欠充的问题。
另外,为了使电池充分充电,可以使用脉冲充电模式。用周期性的脉动电流给电池充电可以使电池有时间恢复其原来状态,从而使电池能够充得相对较饱。但是,这种方式相对于恒流和恒压充电模式而言,充电时间更长。
考虑到上述情况,在根据本发明的实施例中,在充电过程中应用了恒流充电模式和恒压充电模式中的至少一种以及脉冲充电模式,以便能够保持相对快的充电速度,同时使电池充电相对充分。
如图3所示,在充电初期,在步骤S310中充电器以恒流充电模式对电池组进行充电。
在恒流充电模式中,控制信号产生单元120在步骤S320中判断电池组中的所有单体电池的电压之和是否达到第一预定电压值VTH1。这里,由于电池电压在充电过程中是逐渐上升的,因此达到第一预定电压值VTH1意味着等于或大于第一预定电压值VTH1。如果判断为是,则在步骤S330中,控制信号产生单元120产生使充电器切换到恒压充电模式的控制信号,将充电器切换到恒压充电模式。作为示例,可以使用第一预定电压值VTH1作为恒压充电模式中的恒定电压。例如,控制信号产生单元120可以产生以第一预定电压值VTH1作为恒压充电模式中的恒定电压的控制信号。
在恒压充电模式中,控制信号产生单元120在步骤S340中判断电池组中是否有任一单体电池的电压达到第二预定电压值OV。在一个实施例中,该第二预定电压值OV为电池组中的任一单体电池的过压(overvoltage)点。如果在步骤S340中判断为是,表明电池组中的电池出现了异常现象如过压现象,则过程进行到步骤S360,控制信号产生单元120产生使充电器切换到脉冲充电模式的控制信号,将充电器从恒压充电模式切换到脉冲充电模式。如果在步骤S340中判断为否,则过程返回到步骤S330,充电器继续进行恒压充电。
返回来查看恒流充电模式。如果在步骤S320中判断为否,作为一种选择,过程可以返回到步骤S310,充电器继续进行恒流充电,如图3中的虚线箭头所示。作为另一种选择,如果在步骤S320中判断为否,则过程进行到步骤S350,控制信号产生单元120判断电池组中是否有任一单体电池的电压达到第二预定电压值OV。
根据本发明的一个实施例,如果在步骤S350中判断有任一单体电池的电压达到第二预定电压值OV,表明电池组中的电池出现了异常现象如过压现象,则过程进行到步骤S360,控制信号产生单元120产生使充电器切换到脉冲充电模式的控制信号,将充电器从恒流充电模式切换到脉冲充电模式。同样,在这里,达到第二预定电压值OV意味着等于或大于第二预定电压值OV。
在根据本发明的实施例的充电控制方法和装置中,可以使用现有技术的各种脉冲充电模式。作为示例,在根据本发明的一个实施例中,在脉冲充电模式中,控制信号产生单元120根据电池组中的单体电池的电压来产生用于控制充电脉冲的占空比的控制信号,以控制充电脉冲的占空比。
根据本发明的该实施例,当任一单体电池的电压达到第二预定电压值OV时,控制信号产生单元120使充电器停止充电预定时间后再继续充电,直到下一个单体电池的电压达到第二预定电压值OV时,再次停止充电预定时间。反复该过程,从而形成充电脉冲。换句话说,充电脉冲的宽度即为充电器继续充电的起始时间,至下一个单体电池的电压达到第二预定电压值OV时的时间间隔。另外,可以根据电池具体容量来确定所述预定时间。作为示例,所述预定时间可以从2-5分钟的范围中选取。在这种充电方式下,电池不会发生过充电,并且能够把电池充得更饱。
在本发明的一个实施例中,脉冲充电以充电脉冲的最小宽度或电池组的充电电流为结束条件。在充电过程的后期,越来越多的单体电池将被充满并达到第二预定电压值OV,单体电池达到第二预定电压值OV的间隔逐渐缩短。因此,充电脉冲的宽度逐渐减小。另外,随着充电的进行,电池组的端电压逐渐升高。当电池组的端电压接近充满值,且各个单体电池的充电程度的差异较小时,充电电流会降到很小的值。这样,当控制信号产生单元120判断充电脉冲的宽度低于预定的最小脉冲宽度时,或者电池组的充电电流达到预定电流值时,产生用于结束脉冲充电模式的控制信号,以结束充电器的脉冲充电模式。显然,在这里,达到预定电流值意味着等于或小于预定电流值。
图4示出根据本发明的实施例的脉冲充电过程的一个具体示例的流程图。在图4的示例中,可以将脉冲充电模式分为两个阶段,即由虚线框A表示的第一阶段和由虚线框B表示的第二阶段。
在脉冲充电模式的第一阶段中,为了进一步加快充电速度,结合了多级恒流充电方式,在脉冲充电模式开始时可以使用相对大的恒定电流进行充电,随着充电过程的进行,逐级减小该恒定电流。
这里,在脉冲充电模式中,充电过程基本上根据充电电流和电池组的总电压来进行。根据充电特性,在充电过程中,在电池组的总电压低于预定充满值时,对电池组的充电电流进行限制,使电池组的充电电流不超过设定的最大充电电流。当总电压接近预定充满值、且各个单体电池充电程度比较均匀时,充电电流会自然地减小到很小的值,此时可以通过判断充电电流是否达到预定电流值来结束脉冲充电。在电池组中的各个单体电池基本上都充满之前,电池组的总电压基本上是低于电池组的预定充满值的。因此,在脉冲充电模式的绝大部分时间里,是以充电电流为条件来控制充电过程的进行的。这样,由于充电电流被限制为不超过最大充电电流,因此脉冲充电过程总体上表现出以恒流来充电的特征。
根据图3的示例,在恒流充电模式或在恒压充电模式中,当判定任一单体电池的电压达到第二预定电压值OV时,切换到脉冲充电模式。这样,在图4的示例中,当切换到脉冲充电模式后,由于有任一单体电池的电压达到第二预定电压值OV,因此在步骤S410中,控制信号产生单元120产生用于使充电器停止充电预定时间的信号,以使充电器停止充电预定时间。接着,在步骤S420中,控制信号产生单元120产生用于降低充电器的充电电流的控制信号,并且在步骤S430中,使充电器以降低的充电电流进行充电。优选地,控制信号产生单元120还可以根据预设的多个恒定电流级别,产生用于通知充电器使用哪个级别的恒定电流的控制信号。当然,充电器也可以根据降低充电电流的控制信号来自主地选用低一级别的恒定电流。在步骤S440中,当控制信号产生单元120判定任一单体电池的电压达到第二预定电压值OV时,过程返回到步骤S410,使充电器停止充电预定时间,然后在步骤S420中继续降低充电电流,并在S430中以降低的充电电流进行充电。如果在步骤S440中判断没有任一单体电池的电压达到第二预定电压值OV,则过程直接回到步骤S430,继续进行恒流充电。上述过程反复进行,直到充电电流降低了预定次数。
如果充电电流已经降低了预定次数,则控制信号产生单元120控制充电器进入脉冲充电模式的第二阶段。这通过以下步骤来完成:例如预先将充电电流降低的次数n的初始值设置为0;在步骤S420中降低充电电流之后(或之前),控制信号产生单元120将次数n加上1;然后,在回到步骤S410之前,控制信号产生单元120在步骤S450中判断n是否达到预定次数NTH,也可以说充电电流是否降低到预定级别。如果在步骤S450中判断为是,则控制信号产生单元120产生使充电器切换到脉冲充电模式的第二阶段的控制信号,过程进行到步骤S460,进入到脉冲充电模式的第二阶段。在脉冲充电模式的第二阶段,不再降低充电电流,而是以单一的充电电流进行恒流脉冲充电。
在脉冲充电模式的第二阶段,由于在先前的步骤中判断有任一单体电池的电压达到第二预定电压值OV,因此在步骤S460中,控制信号产生单元120产生使充电器停止充电预定时间的信号,以便停止充电预定时间。然后在步骤S470中,继续进行恒流充电,而不再降低充电电流。接着,在步骤S480中判定是否有任一单体电池的电压达到第二预定电压值OV。如果在步骤S480中判断为否,则过程返回到步骤S470,继续进行恒流充电。当在步骤S480中判断有任一单体电池的电压达到第二预定电压值OV时,过程进行到步骤S490。步骤S490是判断是否结束脉冲充电的步骤。在步骤S490中判断脉冲宽度是否低于预定的最小脉冲宽度WTHmin,或者充电电流ICC是否达到预定电流值ITH。如果在步骤S490中判断为是,则结束脉冲充电模式。如果在步骤S490中判断为否,则过程返回到步骤S460,继续进行脉冲充电模式。在脉冲充电模式的两个阶段中,充电器停止充电的预定时间可以是相同的。
应当说明,在图4的示例中,脉冲充电模式包括两个阶段。然而应理解,第一阶段的多级恒流充电是优选的但不是必须的,在其他实施例中,脉冲充电模式也可以仅包括第二阶段。
根据本发明的一个实施例,还可以根据电池组中每个单体电池的温度来对电池组的充电进行温度补偿。具体而言,作为电池组中的每个单体电池的状态,电池状态获取单元110还可以获取每个单体电池的温度。控制信号产生单元120可以根据电池组中的所有单体电池的平均温度来设置和/或更新以上实施例中的第一预定电压值、第二预定电压值以及预定电流值等。例如,可以在充电过程开始之前对这些值进行设置,并随着充电过程的进行来更新这些值,从而使充电过程的控制充分考虑到温度的影响。另外,为了实现更准确的补偿,还可以根据电池组中每个单体电池的温度来设置和/或更新该单体电池所对应的第二预定电压值OV。
另外,在整个充电过程中,对于过放电严重的电池组,例如大多数单体电池的电压都很低,如果一开始就使用大的电流对其进行恒流充电,则可能损害电池组的使用寿命。对于这种情况,优选的,可以在充电开始阶段,以小电流进行预充,以减小对电池组的损害。直到单体电池的电压上升到适当程度时,才开始恒流充电。
此外,在充电过程的末期,还可以包括浮充阶段。在浮充阶段,以细小电流继续对电池组进行充电,以补充因电池的自放电而失去的电量。
图5是使用根据本发明的实施例的充电控制方法的充电过程的示例曲线图。在图5中,上部的曲线指示电池组中的最高的单体电池充电电压在充电过程中的变化情况,下部的曲线指示充电器输出的充电电流在充电过程中的变化情况。如图5所示,在充电初期,使用恒定的充电电流进行恒流充电,单体电池的充电电压随着时间的流逝逐渐升高。随着时间的流逝,在所有单体电池的电压之和达到第一预定电压阈值VTH1时(未详细示出),充电器进入恒压充电阶段。在恒压充电阶段,充电器输出的充电电流逐渐减小。当某一单体电池的电压达到OV时,充电器进入脉冲充电模式。随着脉冲充电模式的结束,充电器又经过细小充电电流的浮充阶段,然后充电结束。在图5中还示出了脉冲充电模式的两个阶段:多级恒流充电阶段(第一阶段)和恒流脉冲充电阶段(第二阶段)。在第一阶段中,随着每一次单体电池的电压达到第二预定电压值OV,充电电流逐级减小。当充电电流降低了预定次数或者降低到预定级别时,进入脉冲充电模式的第二阶段。在第二阶段中,不再对充电电流进行降低。
图6是根据本发明的实施例的脉冲充电的细节曲线图。在图6中,上部的曲线指示电池组中的最高的单体电池电压的变化情况,下部的曲线指示充电器输出的充电电流的变化情况。电流和电压曲线最左侧的电压和电流非零的部分指示的是恒压充电模式下电压和电流。当由恒压充电模式进入脉冲充电模式之后,由于有单体电池的电压达到阈值2.5V,充电暂时停止,充电电流变为零。在停止预定时间段之后,充电器继续开始充电,最高的单体电池电压逐渐增大,直至再次达到阈值2.5V,充电再次停止预定时间段。如此反复,形成充电脉冲。脉冲充电方式使得各个单体电池被充得更饱。随着时间的流逝,最高的单体电池电压达到阈值2.5V的时间间隔越来越短,充电脉冲的宽度变得越来越小。另外,在脉冲充电的第一阶段,充电电流逐级减小。当进入脉冲充电的第二阶段后,不再减小充电电流。
为了自动实现对不同厂家电池的充电支持,根据本发明实施例的充电控制装置还可以包括存储装置,用于存储各种常见电池组的配置信息,如电池类型、串联电池个数、电池组容量、额定充满电压、额定过压电压、温度补偿曲线等。当对电池组进行充电时,通过电池管理单元或充电器识别电池组的标识,从所存储的配置信息中找到与该电池组匹配的配置信息,用于充电控制。另外,也可以向用户提供可视的设置界面,使用户在使用时可以根据实际情况来设置电池组的配置信息。
图7是根据本发明的实施例的电池管理系统的示意性框图。如图7所示,由虚线框示出的电池管理系统700包括电池管理单元(BMU)710、充电控制装置720和充电器730。其中,电池管理单元710用于检测电池组800中的每个单体电池的状态。例如,电池管理单元710可以检测每个单体电池的电压、温度、充电电流、容量等。充电器730用于对电池组800进行充电。充电控制装置720用于根据电池管理单元710检测的每个单体电池的状态控制充电器730对电池组800的充电过程。这里,充电控制装置720可以是根据本发明的任一实施例的充电控制装置,其具体工作过程在这里不再赘述。
应当理解,根据本发明的实施例的充电控制装置可以以硬件的形式实现,例如,以单片机、微控制器等来实现。在根据本发明实施例的电池管理系统中,充电控制装置可以作为独立器件与电池管理单元和充电器分离地设置,例如通过已知的通信总线与电池管理单元和充电器通信;或者,也可以设置在电池管理单元上或充电器上。
另外,根据本发明的实施例的充电控制装置也可以以软件的形式实现。在用软件实现的情况下,组成这样的软件的程序从计算机记录介质安装到内置于电池管理单元或充电器中的单片机或微控制器中,所述内置于电池管理单元或充电器上的单片机或微控制器可以通过安装所述程序来执行根据本发明实施例的充电控制方法。例如,在检测到单体电池的状态信息后,电池管理单元可以在其微控制器中进行各种判断和计算,并将充电模式切换指令以及电池组所需要的最优充电电压和充电电流发送给充电器,由充电器执行具体的充电控制。或者,充电器可以从电池管理单元获取单体电池的各种状态信息,在微控制器中进行各种判断和计算,并执行具体的充电控制。
根据本发明的实施例的装置、方法和系统能够根据电池组中的单体电池的状态来智能地控制电池组的充电过程。在充电过程中实时监控每个电池单体,确保所有的电池单体都能够被充饱,不会发生过充电和欠充电的情况。
尽管已示出和描述了本发明的优选实施例,可以设想,本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本发明的各种修改。
还需要说明的是,在本文中,诸如左和右、第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个......”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上虽然结合附图详细描述了本发明的实施例,但是应当明白,上面所描述的实施方式只是用于说明本发明,而并不构成对本发明的限制。对于本领域的技术人员来说,可以对上述实施方式作出各种修改和变更而没有背离本发明的实质和范围。因此,本发明的范围仅由所附的权利要求及其等效含义来限定。
Claims (14)
1.一种充电控制装置,用于控制充电器对电池组的充电过程,其特征在于,所述充电控制装置包括:
电池状态获取单元,用于获取所述电池组中的每个单体电池的状态,所述电池组中的每个单体电池的状态至少包括每个单体电池的电压;以及
控制信号产生单元,用于根据所述电池组中的单体电池的电压来切换所述充电器的充电模式,所述充电模式包括恒流充电模式和恒压充电模式中的至少一种以及脉冲充电模式;
其中,所述控制信号产生单元进一步用于:
在恒流充电模式中,当判定所述电池组中的所有单体电池的电压之和达到第一预定电压值时,产生使所述充电器切换到恒压充电模式的控制信号;
在恒流充电模式中,当判定所述电池组中的所有单体电池的电压之和未达到第一预定电压值,且判定所述电池组中任一单体电池的电压达到第二预定电压值时,产生使所述充电器切换到脉冲充电模式的控制信号;
在脉冲充电模式中,根据所述电池组中的单体电池的电压来产生用于控制充电脉冲的占空比的控制信号,并且当判定所述充电脉冲的宽度低于预定的最小脉冲宽度时,产生用于结束脉冲充电模式的控制信号;以及
在脉冲充电模式中,当判定所述电池组中任一单体电池的电压达到所述第二预定电压值时,所述控制信号产生单元使所述充电器停止充电预定时间之后再继续充电,直到下一个单体电池的电压达到所述第二预定电压值时,再次停止充电预定时间。
2.根据权利要求1的充电控制装置,其特征在于,所述控制信号产生单元进一步用于:
在恒压充电模式中,当判定所述电池组中任一单体电池的电压达到第二预定电压值时,产生使所述充电器切换到脉冲充电模式的控制信号。
3.根据权利要求1的充电控制装置,其特征在于,
所述电池状态获取单元进一步用于获取所述电池组的充电电流;并且
其中,所述控制信号产生单元进一步用于在脉冲充电模式中,当判定所述电池组的充电电流达到预定电流值时,产生用于结束脉冲充电模式的控制信号。
4.根据权利要求1的充电控制装置,其特征在于,
脉冲充电模式在时间上分为第一阶段和第二阶段;以及
在脉冲充电模式的第一阶段,当判定所述电池组中任一单体电池的电压达到所述第二预定电压值时,所述控制信号产生单元还产生用于降低所述充电器的充电电流的控制信号。
5.根据权利要求4的充电控制装置,其特征在于,
在脉冲充电模式的第一阶段,当判定所述充电器的充电电流已降低了预定次数时,所述控制信号产生单元产生使所述充电器切换到脉冲充电模式的第二阶段的控制信号。
6.根据权利要求1,2,3,4和5中任一项所述的充电控制装置,其特征在于,
所述电池组中的每个单体电池的状态还包括每个单体电池的温度,
其中,根据所述电池组中的所有电池的平均温度来设置和/或更新所述第一预定电压值和所述预定电流值;并且
根据所述电池组中的所有电池的平均温度或者所述电池组中的每个单体电池的温度来设置和/或更新该单体电池对应的所述第二预定电压值。
7.一种充电控制方法,用于控制充电器对电池组的充电过程,其特征在于,所述充电控制方法包括:
获取所述电池组中的每个单体电池的状态,所述电池组中的每个单体电池的状态至少包括每个单体电池的电压;以及
根据所述电池组中的单体电池的电压来切换所述充电器的充电模式,所述充电模式包括恒流充电模式和恒压充电模式中的至少一种以及脉冲充电模式;
其中,
在恒流充电模式中,当所述电池组中的所有单体电池的电压之和达到第一预定电压值时,将所述充电器切换到恒压充电模式;
在恒流充电模式中,当所述电池组中的所有单体电池的电压之和未达到第一预定电压值,且所述电池组中任一单体电池的电压达到第二预定值电压时,将所述充电器切换到脉冲充电模式;以及
在脉冲充电模式中,根据所述电池组中的单体电池的电压来控制充电脉冲的占空比,并且当判定所述充电脉冲的宽度低于预定的最小脉冲宽度时,产生用于结束脉冲充电模式的控制信号;
在脉冲充电模式中,当所述电池组中任一单体电池的电压达到所述第二预定电压值时,控制所述充电器停止充电预定时间之后再继续充电,直到下一个单体电池的电压达到所述第二预定电压值时,再次停止充电预定时间。
8.根据权利要求7的充电控制方法,其特征在于,进一步包括:
在恒压充电模式中,当所述电池组中任一单体电池的电压达到第二预定电压值时,将所述充电器切换到脉冲充电模式。
9.根据权利要求7的充电控制方法,其特征在于,进一步包括:
在脉冲充电模式中,当所述电池组的充电电流达到预定电流值时,结束脉冲充电模式。
10.根据权利要求7的充电控制方法,其特征在于,
脉冲充电模式在时间上分为第一阶段和第二阶段;以及
在脉冲充电模式的第一阶段,当所述电池组中任一单体电池的电压达到所述第二预定电压值时,在控制所述充电器停止充电预定时间之后,降低所述充电器的充电电流以用于继续充电。
11.根据权利要求10的充电控制方法,其特征在于,
在脉冲充电模式的第一阶段,当所述充电器的充电电流已降低了预定次数时,将所述充电器切换到脉冲充电模式的第二阶段。
12.根据权利要求7,8,9,10和11中任一项所述的充电控制方法,其特征在于,所述电池组中的每个单体电池的状态还包括每个单体电池的温度,并且所述充电控制方法进一步包括:
根据所述电池组中的所有电池的平均温度来设置和/或更新所述第一预定电压值和所述预定电流值;以及
根据所述电池组中的所有电池的平均温度或者所述电池组中的每个单体电池的温度来设置和/或更新该单体电池对应的所述第二预定电压值。
13.一种电池管理系统,其特征在于,包括:
电池管理单元,用于检测电池组中的每个单体电池的状态;
充电器,用于对所述电池组进行充电;以及
充电控制装置,用于根据所述电池管理单元检测的所述电池组中的每个单体电池的状态来控制所述充电器对所述电池组的充电过程,
其中,所述充电控制装置是如权利要求1-6中任一项所述的充电控制装置。
14.根据权利要求13的电池管理系统,其特征在于,所述充电控制装置设置于所述电池管理单元或所述充电器中,或者与所述电池管理单元和所述充电器分离地设置。
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