CN107769328A - 一种多节型锂电池充电管理方法及装置 - Google Patents

一种多节型锂电池充电管理方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电池充电管理技术领域，公开了一种多节型锂电池充电管理方法及装置，通过CAN总线控制多个充电模块对多节锂电池进行预充电操作，以获取预设时间段内的各个锂电池的充电参数；通过CAN总线向多个充电模块发送所述充电参数；通过CAN总线控制多个充电模块给对应的锂电池进行充电。实现锂电池参数的自动获取，并实现充电参数的智能适配，通用性强，安全可靠。

Description

一种多节型锂电池充电管理方法及装置
技术领域
本发明涉及电池充电管理技术领域，尤其涉及一种多节型锂电池充电管理方法及装置。
背景技术
锂离子电池单体电压高，比能量大，循环寿命长，安全无公害，成为各种动力设备的理想电源，当锂电池用于动力设备时，需要将每个单体串联起来，由于电池单体内阻和放电倍率的不同，个体差异较大，各自充电放电特性不同，串联起来的电池组的容量由单体电池的最小容量决定，同时，由于充电电池的种类单一，现有技术中的充电器功能较单一，通常只能对特定参数的锂电池进行充电，而不同型号锂电池具有不同的充电参数，导致通用性不强。
发明内容
本发明提供一种多节型锂电池充电管理方法及装置，解决现有技术中的充电器功能较单一，通常只能对特定参数的锂电池进行充电，通用性不强的技术问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种多节型锂电池充电管理方法，包括：
通过CAN总线控制多个充电模块对多节锂电池进行预充电操作，以获取预设时间段内的各个锂电池的充电参数，其中，充电模块与锂电池一一对应；
通过CAN总线向多个充电模块发送所述充电参数；
通过CAN总线控制多个充电模块给对应的锂电池进行充电。
一种多节型锂电池充电管理装置，包括：控制主机和至少两个充电模块，所述控制主机通过CAN总线与所述充电模块连接，其中，
控制主机，包括：
预充电模块，用于通过CAN总线控制多个充电模块对多节锂电池进行预充电操作，以获取预设时间段内的各个锂电池的充电参数，其中，充电模块与锂电池一一对应；
发送模块，用于通过CAN总线向多个充电模块发送所述充电参数；
充电控制模块，用于通过CAN总线控制多个充电模块给对应的锂电池进行充电。
本发明提供一种多节型锂电池充电管理方法及装置，通过CAN总线控制多个充电模块对多节锂电池进行预充电操作，以获取预设时间段内的各个锂电池的充电参数；通过CAN总线向多个充电模块发送所述充电参数；通过CAN总线控制多个充电模块给对应的锂电池进行充电。实现锂电池参数的自动获取，并实现充电参数的智能适配，通用性强，安全可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种多节型锂电池充电管理方法的流程图；
图2为本发明实施例的一种多节型锂电池充电管理装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例提供了一种多节型锂电池充电管理方法，如图1所示，包括：
步骤101、通过CAN总线控制多个充电模块对多节锂电池进行预充电操作，以获取预设时间段内的各个锂电池的充电参数；
其中，充电模块与锂电池一一对应。
锂电池具有一定老化或者环境温度过低的情况下，锂电池的内阻会变得很大，伴随着锂电池的内阻会变得很大，终端的实际容量会变得很小，而在锂电池的实际容量变得很小时，仍采用大电流进行充电，锂电池会快速发热，加速锂电池的老化，甚至导致电池爆炸，给用户带来极大的损失，因此，步骤101可以包括：
步骤101-1、锂电池进行预充电时，通过CAN总线控制多个充电模块获取预设时间段内起始时间的电量百分比、结束时间的电量百分比、预设时间段内电池获取的电量值；
其中，电池电量在控制端显示为百分制，100为满电状态、0为无电量状态。该剩余电量百分比的值一般通过获取锂电池的电压值，每个电压值对应剩余电量百分比的值，然后根据电压值推算出对应的剩余电量百分比的值，将预设时间段结束点的剩余电量百分比的值减去预设时间段起始时间点的剩余电量百分比的值，得出预设时间段内剩余电量百分比的变化值。该锂电池获取的电量值可以由充电芯片获取，为流过锂电池的电量值。
步骤101-2、根据起始时间的电量百分比、结束时间的电量百分比为、预设时间段内电池获取的电量值，计算各个锂电池的实际容量；
其中，锂电池包括实际容量以及额定容量(即出厂电容量)，该实际容量为锂电池当前环境下锂电池的电压达到最高截止电压时，即锂电池在充满电时的电容量，该实际容量会随着电池的老化以及环境温度的变化而降低。而该预设电容值为锂电池出厂时即最佳状态下的充满电时的电容量。每块锂电池的额定容量值在出厂时都是确定的。例如：假设预设时间段起始点的电量百分比为D1，预设时间段结束点的电量百分比为D0，该预设时间段内锂电池获取的电量值为CC，实际容量为FCC，那么预设时间段结束点的电量百分比D0＝D1+CC/FCC，根据该公式进行推导得出实际容量FCC＝CC/(D0-D1)，即预设时间段内锂电池获取的电量值除以预设时间段内剩余电量百分比的变化值的比值即为实际容量。
步骤101-3、根据各个锂电池的实际容量，计算出各个锂电池的匹配的充电电流值。
步骤102、通过CAN总线向多个充电模块发送所述充电参数；
锂电池电容量百分比低于一定的安全阈值时，即说明当前的锂电池的老化程度已经超过安全阈值或者当前的环境温度低于安全温度，则直接断开对充电并产生告警，以保证安全。因此，步骤102之前，还包括：
当锂电池的实际容量小于预设阈值时，产生告警信息，以指示进行维修或更换。
步骤103、通过CAN总线控制多个充电模块给对应的锂电池进行充电。
步骤103包括：
通过CAN总线控制多个充电模块定时上报充电电压、充电电流和充电量；
通过CAN总线控制多个充电模块进行过流报警和过压报警；
通过CAN总线控制多个充电模块进行恒流充电闭环控制和恒压充电限流闭环控制。
本发明提供的一种多节型锂电池充电管理方法，通过CAN总线控制多个充电模块对多节锂电池进行预充电操作，以获取预设时间段内的各个锂电池的充电参数；通过CAN总线向多个充电模块发送所述充电参数；通过CAN总线控制多个充电模块给对应的锂电池进行充电。实现锂电池参数的自动获取，并实现充电参数的智能适配，通用性强，安全可靠。
本发明实施例还提供了一种多节型锂电池充电管理装置，如图2所示，包括：控制主机200和至少两个充电模块300，所述控制主机通过CAN总线与所述充电模块300连接，其中，
控制主机200，包括：
预充电模块210，用于通过CAN总线控制多个充电模块对多节锂电池进行预充电操作，以获取预设时间段内的各个锂电池的充电参数，其中，充电模块与锂电池一一对应；
发送模块220，用于通过CAN总线向多个充电模块发送所述充电参数；
充电控制模块230，用于通过CAN总线控制多个充电模块给对应的锂电池进行充电。
其中，所述预充电模块210包括：
测量单元211，锂电池进行预充电时，通过CAN总线控制多个充电模块获取预设时间段内起始时间的电量百分比、结束时间的电量百分比为、预设时间段内电池获取的电量值；
第一计算单元212，用于根据起始时间的电量百分比、结束时间的电量百分比为、预设时间段内电池获取的电量值，计算各个锂电池的实际容量；
第二计算单元213，用于根据各个锂电池的实际容量，计算出各个锂电池的匹配的充电电流值。
所述控制主机200还包括：
告警模块214，用于当锂电池的实际容量小于预设阈值时，产生告警信息，以指示进行维修或更换。
所述充电模块300用于通过CAN总线控制多个充电模块定时上报充电电压、充电电流和充电量；通过CAN总线控制多个充电模块进行过流报警和过压报警；通过CAN总线控制多个充电模块进行恒流充电闭环控制和恒压充电限流闭环控制。
由上述可知，本实施例提供的一种充电控制方法，通过在终端充电时，获取预设时间段内的电量参数计算出锂电池的实际容量，根据该实际容量匹配出合适的充电电流值对锂电池进行充电，可以降低锂电池的老化速度，以及提升锂电池的使用安全性。
以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种多节型锂电池充电管理方法，其特征在于，包括：
通过CAN总线控制多个充电模块对多节锂电池进行预充电操作，以获取预设时间段内的各个锂电池的充电参数，其中，充电模块与锂电池一一对应；
通过CAN总线向多个充电模块发送所述充电参数；
通过CAN总线控制多个充电模块给对应的锂电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的多节型锂电池充电管理方法，其特征在于，所述通过CAN总线控制多个充电模块对多节锂电池进行预充电操作，以获取预设时间段内的各个锂电池的充电参数的步骤，包括：
锂电池进行预充电时，通过CAN总线控制多个充电模块获取预设时间段内起始时间的电量百分比、结束时间的电量百分比、预设时间段内电池获取的电量值；
根据起始时间的电量百分比、结束时间的电量百分比为、预设时间段内电池获取的电量值，计算各个锂电池的实际容量；
根据各个锂电池的实际容量，计算出各个锂电池的匹配的充电电流值。
3.根据权利要求1所述的多节型锂电池充电管理方法，其特征在于，所述通过CAN总线向多个充电模块发送所述充电参数的步骤之前，还包括：
当锂电池的实际容量小于预设阈值时，产生告警信息，以指示进行维修或更换。
4.根据权利要求1所述的多节型锂电池充电管理方法，其特征在于，所述通过CAN总线控制多个充电模块给对应的锂电池进行充电的步骤，包括：
通过CAN总线控制多个充电模块定时上报充电电压、充电电流和充电量；
通过CAN总线控制多个充电模块进行过流报警和过压报警；
通过CAN总线控制多个充电模块进行恒流充电闭环控制和恒压充电限流闭环控制。
5.一种多节型锂电池充电管理装置，其特征在于，包括：控制主机和至少两个充电模块，所述控制主机通过CAN总线与所述充电模块连接，其中，
控制主机，包括：
预充电模块，用于通过CAN总线控制多个充电模块对多节锂电池进行预充电操作，以获取预设时间段内的各个锂电池的充电参数，其中，充电模块与锂电池一一对应；
发送模块，用于通过CAN总线向多个充电模块发送所述充电参数；
充电控制模块，用于通过CAN总线控制多个充电模块给对应的锂电池进行充电。
6.根据权利要求5所述的多节型锂电池充电管理方法，其特征在于，所述预充电模块包括：
测量单元，锂电池进行预充电时，通过CAN总线控制多个充电模块获取预设时间段内起始时间的电量百分比、结束时间的电量百分比为、预设时间段内电池获取的电量值；
第一计算单元，用于根据起始时间的电量百分比、结束时间的电量百分比为、预设时间段内电池获取的电量值，计算各个锂电池的实际容量；
第二计算单元，用于根据各个锂电池的实际容量，计算出各个锂电池的匹配的充电电流值。
7.根据权利要求5所述的多节型锂电池充电管理方法，其特征在于，所述控制主机还包括：
告警模块，用于当锂电池的实际容量小于预设阈值时，产生告警信息，以指示进行维修或更换。
8.根据权利要求5所述的多节型锂电池充电管理方法，其特征在于，所述充电模块用于通过CAN总线控制多个充电模块定时上报充电电压、充电电流和充电量；通过CAN总线控制多个充电模块进行过流报警和过压报警；通过CAN总线控制多个充电模块进行恒流充电闭环控制和恒压充电限流闭环控制。
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