CN108702006A - 电池管理系统、充电装置和充电方法 - Google Patents
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Abstract
一种电池管理系统(20)、充电装置(100)和一种充电方法,用于控制多个电池(800)充电。电池管理系统(20)包括输入端(21)、多个输出端(23)、开关组件(25)、分配电路(27)和控制器(29)。输入端(21)用于接收充电功率的输入,充电功率包括第一功率和第二功率。开关组件(25)包括第一开关单元(252)和第二开关单元(254),第一开关单元(252)连接输入端(21)和每个输出端(23)。分配电路(27)连接输入端(21)并通过第二开关单元(254)连接每个输出端(23),分配电路(27)用于分配第二功率给一个输出端(23)。控制器(29)用于控制分配电路(27)和第二开关单元(254)以使第二电池(840)以第二功率充电和在第二电池(840)充电时,控制第一开关单元(252)以使第一电池(820)以第一功率充电。
Description
技术领域
本发明涉及消费性电子技术领域,特别涉及一种电池管理系统、充电装置和充电方法。
背景技术
在相关技术中,一个适配器给多个电池充电的方法效果不佳,具有充电时间较长,安全隐患较大,成本较高等缺点。例如,利用一个适配器轮流给多个电池充电,这种充电方法的充电时间较长。
发明内容
本发明的实施方式提供一种电池管理系统、充电装置和充电方法。
本发明实施方式提供的一种电池管理系统,用于控制多个电池充电,所述多个电池包括第一电池和第二电池,所述电池管理系统包括:
输入端,所述输入端用于接收充电功率的输入,所述充电功率包括第一功率和第二功率;
多个输出端,每个所述输出端用于对应连接一个所述电池;
开关组件,所述开关组件包括第一开关单元和第二开关单元,所述第一开关单元连接所述输入端和每个所述输出端;
分配电路,所述分配电路连接所述输入端并通过所述第二开关单元连接每个所述输出端,所述分配电路用于分配所述第二功率给一个所述输出端;
控制器,所述控制器用于:
控制所述分配电路和所述第二开关单元以使所述第二电池以所述第二功率充电;和
在所述第二电池充电时,控制所述第一开关单元以使所述第一电池以所述第一功率充电。
本发明实施方式提供的一种充电装置,用于控制多个电池充电,所述多个电池包括第一电池和第二电池,所述充电装置包括:
适配器;和
电池管理系统,所述电池管理系统包括:
输入端,所述输入端用于接收充电功率的输入,所述充电功率包括第一功率和第二功率;
多个输出端,每个所述输出端用于对应连接一个所述电池;
开关组件,所述开关组件包括第一开关单元和第二开关单元,所述第一开关单元连接所述输入端和每个所述输出端;
分配电路,所述分配电路连接所述输入端并通过所述第二开关单元连接每个所述输出端,所述分配电路用于分配所述第二功率给一个所述输出端;
控制器,所述控制器用于:
控制所述分配电路和所述第二开关单元以使所述第二电池以所述第二功率充电;和
在所述第二电池充电时,控制所述第一开关单元以使所述第一电池以所述第一功率充电。
本发明实施方式提供的一种充电方法,用于给多个电池充电,所述多个电池包括第一电池和第二电池,所述充电方法包括以下:
从适配器输出的充电功率中分配出一个第一功率和一个或多个第二功率;
采用所述第二功率对一个所述第二电池进行充电,其中,所述第二功率小于等于所述第二电池的额定功率;和
采用所述第一功率对一个或多个所述第一电池进行充电。
本发明实施方式的电池管理系统、充电装置和充电方法通过分配充电功率以获得第一功率和第二功率,并利用第一功率和第二功率同时给第一电池和第二电池充电,从而提高充电的效率。
本发明的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实施方式的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明实施方式的充电装置和电池的连接示意图;
图2是本发明实施方式的充电方法的流程示意图;
图3是本发明实施方式的充电方法的另一个流程示意图;
图4是本发明实施方式的充电方法的再一个流程示意图。
主要元件符号附图说明:
充电装置100、适配器10、电池管理系统20、输入端21、输出端23、开关组件25、第一开关单元252、第二开关单元254、分配电路27、控制器29、电池800、第一电池820、第二电池840。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1,本发明实施方式的电池管理系统20可以用于控制多个电池800充电。多个电池800包括第一电池820和第二电池840。电池管理系统20包括输入端21、多个输出端23、开关组件25、分配电路27和控制器29。输入端21用于接收充电功率的输入,充电功率包括第一功率和第二功率。每个输出端23用于对应连接一个电池800。开关组件25包括第一开关单元252和第二开关单元254,第一开关单元252连接输入端21和每个输出端23。分配电路27连接输入端21并通过第二开关单元254连接每个输出端23,分配电路27用于分配第二功率给一个输出端23。控制器29用于控制分配电路27和第二开关单元254以使第二电池840以第二功率充电和在第二电池840充电时,控制第一开关单元252以使第一电池820以第一功率充电。
本发明实施方式的电池管理系统20可以应用于本发明实施方式的充电装置100,或者说,本发明实施方式的充电装置100包括本发明实施方式的电池管理系统20。此外,本发明实施方式的充电装置100还包括适配器10。适配器10用于连接电池管理系统20。
请参阅图2,本发明实施方式的充电方法可以用于给多个电池800充电。多个电池800包括第一电池820和第二电池840。充电方法包括:
步骤S1:从适配器10输出的充电功率中分配出一个第一功率和一个或多个第二功率;
步骤S2:采用第二功率对一个第二电池840进行充电,其中,第二功率小于等于第二电池840的额定功率;和
步骤S3:采用第一功率对一个或多个第一电池820进行充电。
也即是说,本发明实施方式的充电方法可以由本发明实施方式的电池管理系统20实现,其中,步骤S1、S2和S3可以由控制器29实现。
本发明实施方式的电池管理系统20、充电装置100和充电方法通过分配充电功率以获得第一功率和第二功率,并利用第一功率和第二功率同时给第一电池820和第二电池840充电,从而提高充电的效率。
在本发明实施方式中,步骤S2在步骤S3前进行,可以理解,在其他实施方式中,步骤S3在步骤S2前进行,或步骤S2和步骤S3同时进行。较佳地,步骤S2和步骤S3同时进行以缩短多个电池800的充电时间。
在本发明实施方式中,经由分配电路27和第二开关单元254进行充电的电池800作为第二电池840,经由第一开关单元252进行充电的电池800作为第一电池820。
在某些实施方式中,可以选择多个电池800中的电压最大的电池800作为第二电池840,如此可以使得第二电池840能够在较短的时间内充满电,以提供用户使用,满足用户的使用需求。
分配电路27用于从充电线路中分配出一部分功率,作为充电支路。例如,在其中一个实施例中,分配电路27可以包括直流(DC-DC)升降压电路。
在某些实施方式中,电池管理系统20的输入端21用于接收直流电的充电功率的输入。因此,需要利用适配器10先将交流电(如市电)转换为直流电,再提供给电池管理系统20。在一个实施方式中,适配器10连接电池管理系统20的输入端21并将充电功率通过输入端21提供给电池管理系统20。
在某些实施方式中,适配器10通过稳压单元与控制器29连接,通过稳压单元对适配器10的直流电进行稳压,从而避免适配器10的直流电不稳定时对控制器29的正常工作产生不良影响。在一个实施例中,稳压单元可以是低压差线性稳压器。
在某些实施方式中,充电装置100为充电器、充电管家或无人飞行器的充电基站。如此,充电器、充电管家或无人飞行器的充电基站包括有本发明实施方式的电池管理系统20,可以利用本发明实施方式的充电方法给电池800充电。
在一个实施方式中,第一电池820为多个,在第二电池840充电时,控制器29用于确定多个第一电池820中的电压较小的第一电池820,并控制第一开关单元252先对电压较小的第一电池820充电。
请参阅图3,在一个实施方式中,步骤S3包括:
步骤S31:确定多个第一电池820中的电压较小的第一电池820;
步骤S32:先对电压较小的第一电池820充电。
也即是说,步骤S31和S32可以由控制器29实现。
如此,可以避免出现多个第一电池820同时充电时,多个第一电池820中电压较高的第一电池820给电压较低的第一电池820进行充电的危险情况。
可以理解,多个第一电池820进行充电时,多个第一电池820的电压可能高低不同,这样会出现电压较高的第一电池820和第一功率同时给电压较低的第一电池820充电,被充电的电压较低的第一电池820极容易发生危险情况,如损坏或爆炸。因此,可以在多个第一电池820同时充电前,控制器29控制第一开关单元252先对电压较低的第一电池820进行充电。在本发明示例中,第一电池820的数量是两个。当第一电池820的数量是三个或以上时,通过两两比较而得到电压最小的第一电池820,控制器29控制第一开关单元252先对电压最小的第一电池820进行充电。当得到的电压最小的第一电池820的数量是两个或以上时,控制器29可控制第一开关单元252对电压最小的所有第一电池820同时充电。
需要指出的是,在某些实施方式中,控制器29通过控制开关组件25的闭合来对电池800进行充电,和通过控制开关组件25的断开来对电池800停止充电。
在一个实施方式中,在电压较小的第一电池820充电过程中,当电压较小的第一电池820的电压上升至与另一个第一电池820的电压相同时,控制器29通过第一开关单元252控制电压相同的两个第一电池820同时充电。
请参阅图4,在一个实施方式中,步骤S3包括:
步骤S33:当电压较小的第一电池820的电压上升至与另一个第一电池820的电压相同时,同时给电压相同的两个第一电池820充电。
如此,可以使得同时充电的第一电池820逐渐增多直到所有的第一电池820同时进行充电。
具体地,在一个例子中,以四个第一电池820为例,控制器29确定四个第一电池820的电压分别为4.1V、4.3V、4.5V和4.7V。控制器29通过第一开关单元252控制4.1V的第一电池820先进行充电,当4.1V的第一电池820的电压上升至4.3V时,控制器29通过第一开关单元252控制两个4.3V的第一电池820进行充电;在两个4.3V的第一电池820的电压上升至4.5V时,控制器29通过第一开关单元252控制三个4.5V的第一电池820进行充电;在三个4.5V的第一电池的电压上升至4.7V时,控制器29通过第一开关单元252控制四个4.7V的第一电池820同时进行充电。在这个例子中,这种充电方式称为第一充电方式。
在一个实施方式中,电压较小的第一电池820的电压上升至与电压最大的第一电池820的电压相同。
如此,能够将电压较小的第一电池820的电压抬升到电压最大的第一电池820的电压。
具体地,在另一个例子中,以四个第一电池820为例,控制器29确定四个第一电池820的电压分别为4.1V、4.3V、4.5V和4.7V。控制器29通过第一开关单元252分别控制4.1V、4.3V和4.5V的第一电池820的电压上升至4.7V,再控制四个4.7V的第一电池820同时进行充电。更具体地,控制器29通过第一开关单元252控制4.1V的第一电池820先进行充电,当4.1V的第一电池820的电压上升至4.7V时,控制器29通过第一开关单元252控制两个4.7V的第一电池820停止充电和控制4.3V的第一电池820进行充电;当4.3V的第一电池820的电压上升至4.7V时,控制器29通过第一开关单元252控制三个4.7V的第一电池820停止充电和控制4.5V的第一电池820进行充电;当4.5V的第一电池820的电压上升至4.7V时,控制器29通过第一开关单元252控制四个4.7V的第一电池820同时进行充电。在这个例子中,这种充电方式称为第二充电方式。
在某些实施方式中,上述第一充电方式和上述第二充电方式可以进行结合以使得多个第一电池820同时充电。
具体地,以四个第一电池820为例,四个第一电池820的电压分别为4.1V、4.3V、4.5V和4.7V。控制器29通过第一开关单元252控制4.1V的第一电池820先进行充电,当4.1V的第一电池820的电压上升至4.3V时,控制器29通过第一开关单元252控制两个4.3V的第一电池820进行充电;在两个4.3V的第一电池820的电压上升至4.7V时,控制器29通过第一开关单元252控制三个4.7V的第一电池820停止充电和控制4.5V的第一电池820进行充电;在4.5V的第一电池的电压上升至4.7V时,控制器29通过第一开关单元252控制四个4.7V的第一电池820同时进行充电。
在一个实施方式中,第一功率小于或等于正在充电的第一电池820的总额定功率;及/或第二功率小于或等于单个第二电池840的额定功率。
如此,可以保证电池800充电时的安全。
可以理解,在电池800进行充电时,充电的功率大于电池800的额定功率可能会导致电池800的损坏或爆炸,因此对第一电池820进行充电的第一功率小于或等于正在充电的第一电池820的总额定功率;对第二电池840进行充电的第二功率小于或等于单个第二电池840的额定功率,保证了电池800充电安全。
在一个实施方式中,充电方法还包括:
步骤S4:根据第一电池820的数量以及充电状态,调节第一功率的大小;
步骤S5:根据第二电池840的充电状态,调节第二功率的大小。
如此,可以根据实际需求调整电池800充电的功率。
可以理解,在本实施方式中,第一功率用于对一个或多个第一电池820进行充电,第二功率用于对单个第二电池840进行充电,因此,第一功率的大小可以根据第一电池820的数量以及充电状态确定,第二功率的大小可以根据第二电池840的充电状态确定。
需要说明的是,经由分配电路27和第二开关单元254对电池800充电的第二功率相比第一功率具有优先权,即控制器29可控制充电功率先分配形成第二功率给第二电池840充电,再从剩余的充电功率中分配形成第一功率。在某些实施方式中,当第一电池820需求的充电的功率大于等于剩余的充电功率时,剩余的充电功率作为第一功率给第一电池820充电;第一电池820需求的充电的功率小于剩余的充电功率时,剩余的充电功率分配出与第一电池820需求的充电功率相等的第一功率给第一电池820充电。
在一个实施方式中,电池800的充电方式包括恒流充电方式和恒压充电方式。
如此,可以使得电池800快速充电以及根据电池800的充电方式获得电池800对应的充电状态。
可以理解,电池800的充电方式为恒流充电方式时,充电速度较快,所需的充电的功率较大,可以快速地将电池800的电量补充到接近满值;电池800的充电方式为恒压充电方式时,充电速度较慢,所需的充电的功率较小,可以将电量接近满值的电池800的电量补充到满值。电池800的充电状态根据电池800的充电方式可以分为恒流状态和恒压状态,也即是说,电池800的充电方式为恒流充电状态时,电池800的充电状态为恒流状态;电池800的充电方式为恒压充电状态时,电池800的充电状态为恒压状态。这样可以根据电池800的充电状态对应的充电方式所需的充电的功率来调整第一功率和第二功率的大小。
在一个实施方式中,第一电池820与第二电池840的结构相同或不同。
如此,可以对结构相同或不同的第一电池820和第二电池840进行同时充电,使得电池管理系统20的应用范围较广。
具体地,本发明实施方式的电池管理系统20、充电装置100和充电方法可以对结构相同或不同的电池800进行同时充电,电池800的结构可以是指电池800的类型,如磷酸铁锂电池、锰酸锂电池;电池800的结构也可以是指电池800的规格(如额定功率或内部结构等),例如电池800可以是不同产商生产的电池800或同一产商生产的不同规格的电池800等。
在一个实施方式中,充电功率大于单个电池800的额定功率。
如此,在利用充电功率对多个电池800进行充电时,第二电池840可以以额定功率进行充电,保证了充电功率能够同时为至少两个电池800充电。
具体地,充电功率分配形成一个第一功率和一个或多个第二功率,第二功率给一个第二电池840进行充电,由于充电功率大于单个电池800的额定功率,所以充电功率可以分配与第二电池840的额定功率相等的功率作为第二功率,从而使得第二电池840以较快的速度完成充电。将除了第二功率的剩余充电功率按照需求分配形成第一功率,利用第一功率给一个或多个第一电池820充电,从而实现第一电池820和第二电池840同时充电,加快了多个电池800充电的效率。
在一个实施方式中,分配电路27的数量根据充电功率确定,或者说,第二功率分配的数量根据充电功率确定。
如此,可以根据充电功率确定分配电路27的数量。
具体地,分配电路27用于分配充电功率以形成第二功率,一个分配电路27可以分配形成一个第二功率,一个第二功率可以提供给一个第二电池840进行充电。为了控制电池管理系统20或充电装置100的成本,需要考虑分配电路27的数量。通过充电功率的大小可以确定所需分配电路27的数量,从而在提高电池管理系统或充电装置100的充电功率分配能力的同时,可以降低制造成本。
在一个实施方式中,分配电路27的数量或第二功率分配的数量由以下公式计算所得:其中,m为分配电路27的数量或第二功率分配的数量,Pc为充电功率,Pb为单个电池800的额定功率。
如此,可以通过公式获得电池管理系统20或充电装置100所需的分配电路27的数量。
具体地,表示向上取整。例如X=(0,1]时,X=(1,2]时,以此类推。
在一个实施例中,充电功率为200W,单个电池800的额定功率为150W,分配电路27的数量为个。
在另一个实施例中,充电功率为350W,单个电池800的额定功率为150W,分配电路27的数量为个。
在一个实施方式中,开关组件25包括电子开关和机械开关中的至少一种。
如此,开关组件25的开关选择更广,降低了充电装置100的成本。
具体地,开关组件25包括电子开关和机械开关中的至少一种是指以下情况中的一种:开关组件25可以包括电子开关;开关组件25可以包括机械开关;开关组件25可以包括电子开关和机械开关。电子开关可以包括三极管、继电器等电子元件。在此不做具体限定。
例如,在图1所示的示例中,三个第一开关单元252和三个第二开关单元254均为电子开关,或均为机械开关,或一个或几个开关单元为电子组件,一个或几个为机械开关。较佳地,所有开关单元均为电子开关或机械开关,以便于电路设计和控制的简化。
在一个实施方式中,在电池800的温度小于预设温度时,控制器29用于控制分配电路27和第二开关单元254以使其中一个输出端23输出预设安全电流到温度小于预设温度的电池800,或者说,第二功率以预设安全电流的方式提供给温度小于预设温度的电池800。
如此,可以在电池800的温度小于预设温度时,以预设安全电流给温度小于预设温度的电池800进行充电,保证了电池800的使用寿命。
在某些实施方式中,电池800的温度小于预设温度可视作电池800处于低温状态。
可以理解,在电池800的温度小于预设温度时,若电池800的充电的电流太大,容易导致电池800的损坏,因此需要以预设安全电流对电池800进行充电,从而保证充电过程的安全性。为了保证电池800的充电的电流为预设安全电流,可利用分配电路27对电池800的充电的电流进行控制,因此在电池800的温度小于预设温度时,控制器29控制分配电路27对处于低温状态的电池800进行充电,以能够准确控制预设安全电流的大小。
在一个实施方式中,预设温度为15摄氏度。如此,在电池800的温度低于15摄氏度时,电池800需要以预设安全电流进行充电。
在某些实施方式中,电池800的温度低于0摄氏度时,由于电池800的温度过低,控制器29可以控制电池800停止充电以防止电池800损坏。
在一个实施方式中,预设安全电流为0.7倍电池800的额定电流。如此,能使处于低温状态的电池800较为快速地充电,同时防止电池800损坏。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于执行特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的执行,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于执行逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体执行在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来执行。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来执行。例如,如果用硬件来执行,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来执行:具有用于对数据信号执行逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解执行上述实施方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式执行,也可以采用软件功能模块的形式执行。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式执行并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (42)
1.一种电池管理系统,用于控制多个电池充电,其特征在于,所述多个电池包括第一电池和第二电池,所述电池管理系统包括:
输入端,所述输入端用于接收充电功率的输入,所述充电功率包括第一功率和第二功率;
多个输出端,每个所述输出端用于对应连接一个所述电池;
开关组件,所述开关组件包括第一开关单元和第二开关单元,所述第一开关单元连接所述输入端和每个所述输出端;
分配电路,所述分配电路连接所述输入端并通过所述第二开关单元连接每个所述输出端,所述分配电路用于分配所述第二功率给一个所述输出端;
控制器,所述控制器用于:
控制所述分配电路和所述第二开关单元以使所述第二电池以所述第二功率充电;和
在所述第二电池充电时,控制所述第一开关单元以使所述第一电池以所述第一功率充电。
2.如权利要求1所述的电池管理系统,其特征在于,所述第一电池为多个,在所述第二电池充电时,所述控制器用于确定多个所述第一电池中的电压较小的所述第一电池,并控制所述第一开关单元先对电压较小的所述第一电池充电。
3.如权利要求2所述的电池管理系统,其特征在于,在电压较小的所述第一电池充电过程中,当电压较小的所述第一电池的电压上升至与另一个所述第一电池的电压相同时,所述控制器通过所述第一开关单元控制电压相同的两个所述第一电池同时充电。
4.如权利要求2所述的电池管理系统,其特征在于,所述第一功率小于或等于正在充电的所述第一电池的总额定功率;及/或所述第二功率小于或等于单个所述第二电池的额定功率。
5.如权利要求1所述的电池管理系统,其特征在于,所述第一电池与所述第二电池的结构相同或不同。
6.如权利要求1所述的电池管理系统,其特征在于,所述充电功率大于单个所述电池的额定功率。
7.如权利要求1所述的电池管理系统,其特征在于,所述分配电路的数量根据所述充电功率确定。
8.如权利要求7所述的电池管理系统,其特征在于,所述分配电路的数量由以下公式计算所得:其中,m为所述分配电路的数量,Pc为所述充电功率,Pb为单个所述电池的额定功率。
9.如权利要求1所述的电池管理系统,其特征在于,所述电池的充电方式包括恒流充电方式和恒压充电方式。
10.如权利要求1所述的电池管理系统,其特征在于,所述开关组件包括电子开关和机械开关中的至少一种。
11.如权利要求1所述的电池管理系统,其特征在于,在所述电池的温度小于预设温度时,所述控制器用于控制所述分配电路和所述第二开关单元以使其中一个所述输出端输出预设安全电流到温度小于所述预设温度的所述电池。
12.如权利要求11所述的电池管理系统,其特征在于,所述预设温度为15摄氏度。
13.如权利要求11所述的电池管理系统,其特征在于,所述预设安全电流为0.7倍所述电池的额定电流。
14.一种充电装置,用于控制多个电池充电,其特征在于,所述多个电池包括第一电池和第二电池,所述充电装置包括:
适配器;和
电池管理系统,所述电池管理系统包括:
输入端,所述输入端用于接收充电功率的输入,所述充电功率包括第一功率和第二功率;
多个输出端,每个所述输出端用于对应连接一个所述电池;
开关组件,所述开关组件包括第一开关单元和第二开关单元,所述第一开关单元连接所述输入端和每个所述输出端;
分配电路,所述分配电路连接所述输入端并通过所述第二开关单元连接每个所述输出端,所述分配电路用于分配所述第二功率给一个所述输出端;
控制器,所述控制器用于:
控制所述分配电路和所述第二开关单元以使所述第二电池以所述第二功率充电;和
在所述第二电池充电时,控制所述第一开关单元以使所述第一电池以所述第一功率充电。
15.如权利要求14所述的充电装置,其特征在于,所述第一电池为多个,在所述第二电池充电时,所述控制器用于确定多个所述第一电池中的电压较小的所述第一电池,并控制所述第一开关单元先对电压较小的所述第一电池充电。
16.如权利要求15所述的充电装置,其特征在于,在电压较小的所述第一电池充电过程中,当电压较小的所述第一电池的电压上升至与另一个所述第一电池的电压相同时,所述控制器用于通过所述第一开关单元控制电压相同的两个所述第一电池同时充电。
17.如权利要求15所述的充电装置,其特征在于,所述第一功率小于或等于正在充电的所述第一电池的总额定功率;及/或所述第二功率小于或等于单个所述第二电池的额定功率。
18.如权利要求14所述的充电装置,其特征在于,所述第一电池与所述第二电池的结构相同或不同。
19.如权利要求14所述的充电装置,其特征在于,所述适配器用于将交流电转换为直流电以提供所述充电功率给所述输入端。
20.如权利要求14所述的充电装置,其特征在于,所述充电功率大于单个所述电池的额定功率。
21.如权利要求14所述的充电装置,其特征在于,所述分配电路的数量根据所述充电功率确定。
22.如权利要求21所述的充电装置,其特征在于,所述分配电路的数量由以下公式计算所得:其中,m为所述分配电路的数量,Pc为所述充电功率,Pb为单个所述电池的额定功率。
23.如权利要求14所述的充电装置,其特征在于,所述电池的充电方式包括恒流充电方式和恒压充电方式。
24.如权利要求14所述的充电装置,其特征在于,所述开关组件包括电子开关和机械开关中的至少一种。
25.如权利要求14所述的充电装置,其特征在于,在所述电池的温度小于预设温度时,所述控制器用于控制所述分配电路和所述第二开关单元以使其中一个所述输出端输出预设安全电流到温度小于所述预设温度的所述电池。
26.如权利要求25所述的充电装置,其特征在于,所述预设温度为15摄氏度。
27.如权利要求25所述的充电装置,其特征在于,所述预设安全电流为0.7倍所述电池的额定电流。
28.如权利要求14所述的充电装置,其特征在于,所述充电装置为充电器、充电管家或无人飞行器的充电基站。
29.一种充电方法,用于给多个电池充电,其特征在于,所述多个电池包括第一电池和第二电池,所述充电方法包括:
从适配器输出的充电功率中分配出一个第一功率和一个或多个第二功率;
采用所述第二功率对一个所述第二电池进行充电,其中,所述第二功率小于等于所述第二电池的额定功率;和
采用所述第一功率对一个或多个所述第一电池进行充电。
30.如权利要求29所述的充电方法,其特征在于,所述采用所述第一功率对一个或多个所述第一电池进行充电包括:
确定多个所述第一电池中的电压较小的所述第一电池;
先对电压较小的所述第一电池充电。
31.如权利要求30所述的充电方法,其特征在于,所述采用所述第一功率对一个或多个所述第一电池进行充电包括:
当电压较小的所述第一电池的电压上升至与另一个所述第一电池的电压相同时,同时给电压相同的两个所述第一电池充电。
32.如权利要求30所述的充电方法,其特征在于,所述第一功率小于或等于正在充电的所述第一电池的总额定功率;及/或所述第二功率小于或等于单个所述第二电池的额定功率。
33.如权利要求31所述的充电方法,其特征在于,所述第一电池与所述第二电池的结构相同或不同。
34.如权利要求31所述的充电方法,其特征在于,所述适配器用于将交流电转换为直流电以提供所述充电功率。
35.如权利要求31所述的充电方法,其特征在于,所述充电功率大于单个所述电池的额定功率。
36.如权利要求29所述的充电方法,其特征在于,所述第二功率分配的数量根据所述充电功率确定。
37.如权利要求36所述的充电方法,其特征在于,所述第二功率分配的数量由以下公式计算所得:其中,m为所述第二功率分配的数量,Pc为所述充电功率,Pb为单个所述电池的额定功率。
38.如权利要求29所述的充电方法,其特征在于,所述电池的充电方式包括恒流充电方式和恒压充电方式。
39.如权利要求29所述的充电方法,其特征在于,所述充电方法还包括:
根据所述第一电池的数量以及充电状态,调节所述第一功率的大小;
根据所述第二电池的充电状态,调节所述第二功率的大小。
40.如权利要求29所述的充电方法,其特征在于,在所述电池的温度小于预设温度时,所述第二功率以预设安全电流的方式提供给温度小于所述预设温度的所述电池。
41.如权利要求40所述的充电方法,其特征在于,所述预设温度为15摄氏度。
42.如权利要求40所述的充电方法,其特征在于,所述预设安全电流为0.7倍所述电池的额定电流。
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