CN111614134A - 电池组充电控制方法和系统及电池组充电装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电池组充电控制方法，包括：在接收到充电控制信号后，获取待充电的电池组的当前状态；其中，电池组包括多节单体电池；在获取到电池组处于正常状态时，控制电池组充电装置中的低压充电单元对第一单体电池充电；在控制低压充电单元对第一单体电池充电时，启动电池组充电装置中的高压充电单元对电池组充电；实时获取电池组的充电状态，并在电池组中存在当前电压大于或等于第一电压值的单体电池时，启动均衡放电单元对当前电压大于或等于第一电压值的单体电池进行放电。其有效保证了电池组中每节单体电池均能够实现满额充电，这也就避免了电池组中各单体电池存在较大电量差异的情况，从而有效保证了整个电池组的放电时间。

Description

电池组充电控制方法和系统及电池组充电装置

技术领域

本公开涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种电池组充电控制方法和系统及电池组充电装置。

背景技术

磷酸铁锂电池组系统通常由若干个电池组单元组成，每个电池组单元包括多节串联连接的单体电池。由于每个单体电池的制造及运行环境的差异，造成了各单体电池之间的充电效率、放电效率的差异。尤其是随着充电、放电次数的增加，单体电池之间的容量差异逐渐增大，最终使得电池组部分在串充结束时不能被充满，从而导致电池放电时间减少。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种电池组充电控制方法，可以保证电池组中各单体电池均充满，从而缩减电池组中各单体电池之间的差异，有效延长电池组的放电时间。

根据本公开的一方面，提供了一种电池组充电控制方法，包括：

在接收到充电控制信号后，获取待充电的电池组的当前状态；

其中，所述电池组包括多节所述单体单体，多节所述单体电池串联连接；

在获取到所述电池组处于正常状态时，控制电池组充电装置中的低压充电单元对第一单体电池充电；

其中，所述第一单体电池为由所述电池组中所选取的单体电池；

在控制所述低压充电单元对所述第一单体电池充电时，启动所述电池组充电装置中的高压充电单元，由所述高压充电单元对所述电池组充电；

实时获取所述电池组的充电状态，并在获取到所述电池组中存在当前电压大于或等于第一电压值的单体电池时，启动所述电池组充电装置中的均衡放电单元，由所述均衡放电单元对当前电压大于或等于所述第一电压值的单体电池进行放电。

在一种可能的实现方式中，在接收到充电控制信号后，还包括：

获取当前设置的电池组参数；其中，所述电池组参数包括电池类型和电池只数中的至少一种；所述电池只数表征所述电池组中的单体电池的个数；

基于所述电池组参数，检测所述电池组中各单体电池与所述电池组充电装置之间的连接线是否正确；

在检测到所述连接线正确时，进行检测待充电的所述电池组的当前状态。

在一种可能的实现方式中，还包括：

在检测到所述连接线错误时，发出报警指令。

在一种可能的实现方式中，还包括：

在获取到所述电池组中的各所述单体电池的当前电压均达到所述第一电压值时，关闭所述低压充电单元、所述高压充电单元和所述均衡放电单元，停止对所述电池组的充电。

根据本申请的另一方面，还提供了一种电池组充电控制系统，包括电池状态获取模块、低压充电启动模块、高压充电启动模块、充电状态监测模块和放电启动模块；

所述电池状态获取模块，被配置为在接收到充电控制信号后，获取待充电的电池组中各单体电池的当前状态；其中，所述电池组包括多节所述单体电池，多节所述单体电池串联连接；

所述低压充电启动模块，被配置为在获取到各所述单体电池的当前状态均处于正常状态时，启动电池组充电装置中的低压充电单元，由所述低压充电单元对第一单体电池充电；其中，所述第一单体电池为由所述电池组中所选取的单体电池；

所述高压充电启动模块，被配置为在所述低压充电启动模块启动所述低压充电单元对所述第一单体单元充电时，启动所述电池组充电装置中的高压充电单元，由所述高压充电单元对所述电池组充电；

所述充电状态获取模块，被配置为实时获取所述电池组的充电状态；

所受放电启动模块，被配置为在所述充电状态获取模块获取到所述电池组中存在当前电压大于或等于第一电压值的单体电池时，启动所述电池组充电装置中的均衡放电单元，由所述均衡放电单元对当前电压大于或等于所述第一电压值的单体电池进行放电。

根据本申请的另一方面，还提供了一种电池组充电装置，包括控制器、电压检测模块、低压充电单元、高压充电单元和均衡放电单元；

所述电压检测模块、所述低压充电单元和所述均衡放电单元均与所述控制器通信连接；

其中，所述电压检测模块与所述电池组中的各单体电池电连接，用于检测各所述单体电池的当前电压，并将检测到的当前电压上传至所述控制器；

所述低压充电单元的个数为一个以上，且各所述低压充电单元均配置有相应的开关阵列；

所述开关阵列包括多个并行设置的开关；所述开关的个数与待充电的电池组中单体电池的个数相匹配，且各所述开关的第一输入端电连接所述控制器，适用于在所述控制器的控制下导通或断开；

各所述开关的第二输入端电连接所述低压充电单元的输出端，各所述开关的输出端对应电连接所述电池组中的各所述单体电池；

所述低压充电单元的输入端电连接至第一电源，适用于将所述第一电源输出的电压转换后通过导通的开关输入至相应的第一单体电池，对所述第一单体电池充电；

其中，所述第一单体电池为由所述电池组中所选取的单体电池；

所述高压充电单元的输入端电连接至第二电源，所述高压充电单元的输出端电连接所述电池组，适用于将所述第二电源输出的电压转换后输入至所述电池组；

所述均衡放电单元的个数为多个，且各所述均衡放电单元均一一对应电连接所述电池组中的各所述单体电池，适用于在所述控制器的控制下对所述电池组中当前电压大于或等于第一电压值的单体电池放电。

在一种可能的实现方式中，所述均衡放电单元包括MOS管和放电电阻；

所述MOS管的栅极与所述MOS管的源极电连接后连接至所述单体电池的负极；

所述放电电阻电连接在所述MOS管的漏极与所述单体电池的正极之间；

所述MOS管的栅极，适用于电连接至所述控制器。

在一种可能的实现方式中，所述均衡放电单元还包括：第一电阻、第一二极管、光电耦合器、第二电阻和第三电阻；

所述第一电阻电连接在所述MOS管的栅极与所述单体电池的负极之间；

所述第一二极管的阳极与所述第一电阻电连接，所述第一二极管的阴极与所述光电耦合器的输出端电连接；

所述第二电阻的一端与所述第一二极管的阴极电连接，所述第二电阻的另一端电连接相邻的单体电池的正极；

所述第三电阻的一端电连接所述光电耦合器的发光端，所述第三电阻的另一端电连接直流电源；其中，所述直流电源的输出电压为12V；

所述光电耦合器的受光端与所述MOS管的栅极电连接，所述光电耦合器的输入端作为所述均衡放电单元的控制端，适用于电连接至所述控制器。

在一种可能的实现方式中，所述开关阵列包括继电器阵列。

根据本申请的一方面，还提供了一种电池组充电控制设备，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令时实现前面任一所述的方法。

本申请的电池组充电控制方法，通过控制电池组充电装置中的低压充电单元对电池组中当前电压较小的单体电池进行充电，同时还由电池组充电装置中的高压充电单元对整个电池组进行充电，实现了小电流并充和大电流串充同时进行的充电方式，这也就有效提供了电池组的充电速率。相较于相关技术中只采用高压充电单元对整个电池组进行串充的充电方式，通过低压充电单元对电池组中的单体电池进行并充，有效保证了电池组中每节单体电池均能够实现满额充电，这也就避免了电池组中各单体电池存在较大电量差异的情况，从而有效保证了整个电池组的放电时间。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出本申请实施例的电池组充电控制方法的流程图；

图2示出本申请实施例的电池组充电装置中的均衡放电单元的电路图；

图3示出本申请实施例的电池组充电控制装置的框图；

图4示出本申请实施例的电池组充电装置中用于实现开关阵列中各开关与电池组的各单体电池之间电连接的汇接底板的接口图；

图5示出使用本申请实施例的电池组充电装置进行电池组充电时的开机界面图；

图6示出使用本申请实施例的电池组充电装置进行电池组充电时设置电池组参数的界面图；

图7示出使用本申请实施例的电池组充电装置进行电池组充电时出现电池连接线错误时的显示界面图；

图8示出使用本申请实施例的电池组充电装置进行电池组充电时自检完成后的主菜单显示界面图；

图9示出使用本申请实施例的电池组充电装置进行电池组充电时进行系统参数设置的显示界面图；

图10示出使用本申请实施例的电池组充电装置进行电池组充电时监测到的电池组中各单体电池的充电状态显示界面图；

图11示出使用本申请实施例的电池组充电装置进行电池组充电时监测到的系统参数显示界面图；

图12示出使用本申请实施例的电池组充电装置进行电池组充电时监测到的各低压充电单元的充电状态显示界面图；

图13示出使用本申请实施例的电池组充电装置进行电池组充电时监测到的放电参数显示界面图；

图14示出使用本申请实施例的电池组充电装置进行电池组充电时充电完毕后的显示界面图；

图15示出本申请实施例的电池组充电装置中所存储的单体电池电压的历史数据显示界面图；

图16示出本申请实施例的电池组充电装置中所存储的系统参数的历史数据显示界面图；

图17示出本申请实施例的电池组充电装置中所存储的低压充电单元的历史数据显示界面图；

图18示出本申请实施例的电池组充电装置中所存储的放电参数的历史数据显示界面图；

图19示出本申请实施例的电池组充电装置的结构框图；

图20示出本申请实施例的电池组充电控制设备的结构框图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

图1示出根据本公开一实施例的电池组充电控制方法的流程图。如图1所示，该方法包括：步骤S100，在接收到充电控制信号后，获取待充电的电池组中各单体电池的当前状态。此处，需要指出的是，本申请中所提及到的电池组指的是多节串联连接的单体电池组成的电池组。即，本申请中的电池组包括有多节单体电池。其中，多节单体电池串联连接。如：磷酸铁锂动力电池、钛酸锂动力电池和三元锂动力电池等。待充电的电池组的当前状态指的是电池组与电池组充电装置的连线状态，其包括电池组中各单体电池与电池组充电装置之间的连接线状态以整个电池组与电池组充电装置之间的连接线状态。在电池组中各单体电池与电池组充电装置的连接线，以及电池组与电池组充电装置之间的连接线均处于正确连接时，可以认为电池组的当前状态为正常状态。同时，还需要说明的是，充电控制信号则可以为在将待充电的电池组电连接至电池组充电装置中后，由电池组充电装置中控制器所发出的启动充电指令。

步骤S200，在获取到各单体电池的当前状态均处于正常状态时，启动电池组充电装置中的低压充电单元，由低压充电单元对第一单体电池。此处，需要说明的是，第一单体电池为由电池组中所选取的单体电池。

其中，在一种可能的实现方式中，由电池组选取单体电池作为第一单体电池时可以根据电池组中各单体电池的当前电压的大小来进行选取。即，通过对电池组中各单体电池的当前电压进行排序，由电池组中选取当前电压值最小的预设个数的单体电池作为第一单体电池。如：电池组中包含有24节串联连接的单体电池，通过对该电池组中的各单体电池的当前电压进行检测，获取各单体电池的当前电压。进而再对各单体电池的当前电压进行由大到小排序。然后，根据排序结果由小到大依次选取预设个数(如：6个)的单体电池作为第一单体电池。最后，再控制电池组充电装置中的低压充电单元对所选取的第一单体电池进行充电。

此处，还应当指出的是，在控制低压充电单元对第一单体电池充电时，可以采用多个低压充电单元对同一第一单体电池进行同时充电(即，多对一模式)，也可以由一个低压充电单元对一个第一单体电池进行充电(即，一对一模式)，还可以通过一个低压充电单元同时对多个第一单体电池进行充电(即，一对多模式)。此处不进行具体限定。

同时，在控制低压充电单元对第一单体电池进行充电时，还包括步骤S300，启动电池组充电装置中的高压充电单元，由高压充电单元对电池组充电。即，在控制低压充电单元对电池组中某一单体电池(即，第一单体电池)进行小电流充电的同时，还同时启动高压充电单元对整个电池组进行充电，从而达到单体电池单独充电和电池组整体充电的同时进行。

其中，在通过低压充电单元对第一单体电池进行小电流充电和高压充电单元对电池组进行大电流充电过程中，还包括步骤S400，实时获取电池组在充电过程中的充电状态。此处，需要说明的是，所获取的电池组的充电状态可以为对电池组中各单体电池的当前电压进行监测。在获取到电池组中存在当前电压大于或等于第一电压值的单体电池时，启动电池组充电装置中的均衡放电单元，由均衡放电单元对当前电压大于或等于第一电压值的单体电池进行放电，使得当前电压大于或等于第一电压值的单体电池的电压能够时刻保持在的第一电压值附近，以避免该单体电池由于过充导致充爆的情况。

由此，本申请的电池组充电控制方法，通过控制电池组充电装置中的低压充电单元对电池组中当前电压较小的单体电池进行充电，同时还由电池组充电装置中的高压充电单元对整个电池组进行充电，实现了小电流并充和大电流串充同时进行的充电方式，这也就有效提供了电池组的充电速率。相较于相关技术中只采用高压充电单元对整个电池组进行串充的充电方式，通过低压充电单元对电池组中的单体电池进行并充，有效保证了电池组中每节单体电池均能够实现满额充电，这也就避免了电池组中各单体电池存在较大电量差异的情况，从而有效保证了整个电池组的放电时间。

同时，在本申请的电池组充电控制方法中，还通过在低压充电单元和高压充电单元分别对电池组中的单体电池和电池组进行充电的过程中，实时获取电池组的充电状态，在获取到电池组中存在当前电压大于或等于第一电压值的单体电池时，启动电池组充电装置中的均衡放电单元对当前电压大于或等于第一电压值的单体电池进行放电，以保证该单体电池的当前电压能够保持在第一电压值附近，避免该单体电池的电压过高出现过充的现象，这也就有效防止了电池组在充电过程中出现充爆的情况，最终提高了电池组充电的安全性和可靠性。

其中，需要指出的是，第一电压值的取值可以根据电池组的类型进行设定。如：电池组为三元锂动力电池时，第一电压值的取值可以设置为4.2V；电池组为磷酸铁锂动力电池时，第一电压值的取值可以设置为3.6V—3.7V；电池组为钛酸锂动力电池时，第一电压值的取值则可以设置为2.6V—2.8V。也就是说，第一电压值的取值可以为电池组中单体电池的满额电压。不同类型的电池组中，单体电池的满额电压有所不同，因此第一电压值的取值也就不同。由此，在进行第一电压值的取值设定时，可以根据电池组的类型进行设置。

进一步的，在本申请的电池组充电控制方法中，在接收到充电控制信号后，进行待充电的电池组的当前状态的检测之前，还可以包括获取当前设置的电池组参数，基于所设置的电池组参数检测电池组中各单体电池与电池组充电装置之间的连接线是否正确的步骤。

其中，电池组参数包括电池类型和电池只数中的至少一种。电池类型用于表征当前待充电的电池组的类型。电池只数则用于表征当前待充电的电池组中单体电池的节数(即，个数)。

基于所获取到的电池组参数，检测电池组中各单体电池与电池组充电装置之间的连接线是否正确，是由于在本申请的电池组充电控制方法中，低压充电单元需要与电池组中的单体电池电连接，高压充电单元需要与整个电池组进行电连接，同时均衡放电单元也需要与电池组中的单体电池进行电连接，因此为避免由于线路连接错误导致充电失败的情况，在对电池组进行充电时，首先进行线路连接的检测，以保证电池组充电过程的顺利，这也就更进一步地提高了本申请的电池组充电控制方法的可靠性。

其中，在检测到各条线路连接正确后，即可进行待充电的电池组的当前状态的检测(如：检测电池组中各单体电池的当前电压)，进而对电池组进行充电。在检测到连接线错误时，此时表明电池组与电池组充电装置之间的连接线路出现了漏接或错接的情况，因此此时可发出报警指令，以提示相关人员进行线路检查及纠正。

另外，在对电池组充电过程中，当检测到电池组中的各单体电池的当前电压均达到了第一电压值时，表明此时电池组中的每一节单体电池均已经实现了满充，均达到了额定电压值，因此此时即可关闭低压充电单元、高压充电单元和均衡放电单元，停止对电池组的充电以进一步避免电池组过充导致充爆的情况。

更进一步地，还需要说明的是，为了更进一步地提高本申请的电池组充电控制方法的可靠性和安全性，在由低压充电单元对电池组中的单体电池进行充电，并由高压充电单元对整个电池组进行充电的过程中，通过实时监测电池组的充电状态，主要是实时监测电池组中各单体电池的当前电压。在检测到电池组中存在当前电压达到转折电压值时，减小高压充电单元的充电电流至一定数值后，再继续由减小充电电流后的高压充电单元对整个电池组继续进行串充，直至电池组中出现当前电压值大于或等于第一电压值的单体电池时再启动均衡放电单元对该单体电池进行放电。

此处，需要说明的是，转折电压值的取值小于第一电压值。同时，还需要解释的是，转折电压值指的是单体电池在充电过程中充电曲线的转折点所对应的电压值。其中，单体电池的充电曲线为本领域的公知常识，本领域技术人员均可以理解，充电曲线的转折点所对应的电压值。因此，此处不再进行赘述。同时，还需要指出的是，在上述可能的实现方式中，减小高压充电单元的充电电流可以通过降低高压充电单元的给定电压来实现。

由此，本申请的电池组充电控制方法，通过在对电池组中的单体电池进行并充和对电池组进行串充的充电过程中，实时获取电池组的充电状态，并在获取到电池组中存在当前电压达到转折电压值时，降低高压充电单元的给定电压以减小高压充电单元的充电电流，从而在启动均衡放电单元对该单体电池进行放电时能够保证该单体电池不会快速达到过充状态，这也就有效缓解了均衡放电单元的放电压力，使得均衡放电单元能够快速有效地对单体电池进行放电。

相应的，还应当指出的是，在上述电池组充电控制方法中所涉及到的低压充电单元和高压充电单元均可以采用本领域的常规充电电路来实现。即，通过采用常规的充电电路将输入的电源电压进行AC/DC转换后即可对电池组中的单体电池和电池组进行充电。所不同的是，低压充电单元和高压充电单元的输入电压有所不同。低压充电单元的输入电压小于高压充电单元的输入电压。同时，均衡放电单元也可以采用本领域常规的放电电路来实现。因此，此处不再赘述。

需要说明的是，为了保证上述电池组充电控制方法的顺利进行，本申请还提供了一种电池组充电装置，用于对电池组进行充电。参阅图2，在本申请的电池组充电装置110中，包括控制器111、电压检测模块112、低压充电单元113、高压充电单元114和均衡放电单元115。其中，电压检测模块112、低压充电单元113和均衡放电单元115均与控制器111通信连接。在一种可能的实现方式中，电压检测模块112、低压充电单元113和均衡放电单元115均可以通过CAN总线与控制器111通信连接，以实现控制器111与低压充电单元113和均衡放电单元115的数据传输。

其中，电压检测模块112与电池组120中各单体电池电连接，用于检测电池组120中各单体电池的当前电压，并将检测到的当前电压上传至控制器111。

参阅图2，在本申请的电池组充电装置110中，低压充电单元113的个数为一个以上。此处，需要说明的是，低压充电单元113的个数可以根据电池组120中单体电池的个数进行设置。如：电池组120中单体电池的个数为24节时，此时低压充电单元113的个数可以设置为6个。同时，每个低压充电单元113均配置有相应的开关阵列。也就是说，每个低压充电单元113均对应有一个开关阵列。每个开关阵列均包括多个并行设置的开关。其中，开关的个数与电池组120中单体电池的节数相匹配。并且，每个开关的第一输入端均电连接控制器111，适用于在控制器111的控制下导通或断开。每个开关的第二输入端则均电连接至低压充电单元113的输出端，每个开关的输出端则与电池组120充的单体电池一一对应电连接。低压充电单元113的输入端电连接至第一电源，适用于将第一电源输出的电压转换后通过导通的开关输入至相应的第一单体电池，对第一单体电池进行充电。由此，通过控制器111控制开关阵列中的开关的导通或断开即可实现低压充电单元113对电池组120中相应的单体电池的小电流充电。

高压充电单元114的输入端电连接第二电源，高压充电单元114的输出端电连接电池组120，适用于将第二电源输出的电压转换后输入至电池组120，以实现对整个电池组120的充电。

均衡放电单元115的个数为多个，且各均衡放电单元115均一一对应电连接电池组120中的各单体电池。也就是说，均衡放电单元115的个数与电池组120中的单体电池的节数相匹配，且一一对应，从而使得均衡放电单元115在控制器111的控制下能够对电池组120中需要进行放电的单体电池(即，当前电压大于或等于第一电压值的单体电池)进行放电。

在一种可能的实现方式中，参阅图2，开关阵列中的各开关可以通过汇接底板116中各个连接点与电池组120中的各单体电池电连接。相应的，高压充电单元114的输出端同样也可以通过汇接底板116中的相应连接点与整个电池组120进行电连接。通过设置汇接底板116，由汇接底板116中的各个端点分别对应电池组120中的各单体电池，简化了电路连接结构，方便了线路连接。

进一步的，在本申请的电池组充电装置110中，均衡放电单元115可以通过MOS管来实现。即，参阅图3，均衡放电单元115包括MOS管T1和放电电阻CR1。其中，MOS管T1的栅极与MOS管T1的源极电连接后连接至单体电池(B1/B2/B3/B4/B5)的负极；放电电阻CR1电连接在MOS管T1的漏极与单体电池的正极之间。MOS管T1的栅极作为均衡放电单元115的控制端，适用于电连接至控制器111。由此，在电池组120中某一单体电池需要进行放电(即，该单体电池的当前电压大于或等于第一电压值)时，可以由控制器111向相应的均衡放电单元115中的MOS管T1输入相应的控制电压，从而使得MOS管T1导通后实现对单体电池的放电。

另外，在一种可能的实现方式中，为了保证均衡放电单元115的可靠性和安全性，参阅图3，本申请的电池组充电装置110中，均衡放电单元115还可以包括第一电阻R1、第一二极管D1、光电耦合器V1、第二电阻R2和第三电阻R3。其中，第一电阻R1电连接在MOS管T1的栅极与单体电池的负极之间；第一二极管D1的阳极与第一电阻R1电连接，第一二极管D1的阴极与光电耦合器V1的输出端电连接；第二电阻R2的一端与第一二极管D1的阴极电连接，第二电阻R2的另一端电连接相邻的单体电池的正极；第三电阻R3的一端电连接光电耦合器V1的发光端，第三电阻R3的另一端电连接直流电源；其中，直流电源的输出电压为12V；光电耦合器V1的受光端与MOS管T1的栅极电连接，光电耦合器V1的输入端作为均衡放电单元115的控制端，适用于电连接至控制器111。

此外，低压充电单元113中所配置的开关阵列可以直接采用继电器阵列来实现。即，开关阵列中的开关可以直接采用继电器来实现。这也就进一步简化了电路结构，节省了电池组充电装置110的成本。

同时，还需要说明的是，在本申请的电池组充电装置110中，还包括有显示屏。该显示屏用于显示对电池组120充电时的各项参数，包括：电池组120参数、电池组120中的单体电池等。

为了更清楚地说明本申请的电池组充电装置110的工作原理，以下通过对采用本申请的电池组充电装置110对电池组120充电时的具体操作过程进行详细说明来实现对本申请的电池组充电装置110的进一步说明。

其中，需要说明的是，在本具体实施例中，电池组充电装置110的电气技术参数具体为：供电电源：额定电压：AC220V；电压范围：AC160-ADC250V；额定电流：<25A。系统技术规格参见表1：

表1

在使用上述电池组充电装置110对电池组120进行充电时，首先进行接线操作。

其中，参阅图4，电池组检测线(即，用于电连接电池组120中各单体电池的汇接底板116)可以采用两组13针插座；如：2平方的普通绝缘线或1平方的耐高温绝缘线。

待充电的电池组120中的单体电池序号由总负极侧开始为1号电池，最后一串是总正极侧的24号电池。具体如下：

0：接1号电池负极(总负极)；1：接1号电池正极；2：接2号电池正极；3：接3号电池正极；4：接4号电池正极；……；23：接23号电池正极；24：接24号电池正极(总正极)。

参阅图5，接好AC220V电源插座、电池组120正负极连线、单体电池监测线后，打开电源开关，系统上电开始自检，此时蜂鸣器鸣叫约2秒后停止，LCD屏出现“进入系统”按键，表示机器自检OK；若蜂鸣器一直鸣叫，表示自检失败，系统内部有故障。

当上电自检正常后，点击“进入系统”，LCD屏显示电池组120参数显示界面(如图6所示)：设置完毕后，点击“下一步”按钮，此时开始检测电池接线是否正确，屏上显示“正在自检请等待…”；当电池连接线有误时显示界面如图7所示：根据单体电压排查接错的电池检测线；当电池连接线正确时，屏上显示“自检完成”，点击“下一步”按钮屏幕进入主菜单(如图8所示)；此时即可进行系统参数的设定。

其中，在进行设定系统参数时：点击“参数设置”按钮，进入系统参数设置页面(如图9所示)：单体过压报警值：当有单体电压超过该值时，鸣叫报警；单体欠压报警值：当有单体电压低于该值时，鸣叫报警；单体终止电压：当单体电池超过该值时，认为该电池维护结束；当所有的单体电池都有超过该值后，电池组120维护结束；

当系统参数设置完毕后，返回主菜单，点击“开始维护”按钮，此时系统开始对电池组120进行维护，屏幕显示如图10所示。

在维护过程中，可点击上一页、下一页查看电池电压、系统温度以及总电压、串充电流、并充电池数、放电电池数、系统状态、6块并充板信息、放电板信息等数据，页面如图11至图13所示。

另外，还需要指出的是，在主菜单点击“数据显示”也可进入此界面，无论是否处于维护之中。

维护过程自动进行的，当维护结束后，系统自动停止，蜂鸣器间断鸣叫，屏幕显示如图14所示。此时，可以拔掉电池检测线并拆除电池正负极连接线；

进一步的，在本实施例中，电池组充电装置110的系统内部还可以存储预设数量(500条)的历史数据，在均衡维护开始后，每隔一段时间(如：2分钟)记录一组数据，这些数据具有掉电保护功能，可以随时查看；

在主菜单点击“历史记录”按钮，屏幕显示如图15至图18所示。

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相应的，基于前面任一所述的电池组120充电控制方法，本申请还提供了一种电池组充电控制装置140。由于本申请提供的电池组充电控制装置140的工作原理与本申请的电池组120充电控制方法的原理相同或相似，因此重复之处不再赘述。

参阅图19，本申请提供的电池组充电控制装置140包括电池状态获取模块141、低压充电启动模块142、高压充电启动模块143、充电状态监测模块和放电启动模块145。其中，电池状态获取模块141，被配置为在接收到充电控制信号后，检测待充电的电池组120中各单体电池的当前状态；其中，电池组120包括多节单体电池，多节单体电池串联连接；低压充电启动模块142，被配置为在检测到各单体电池的当前状态均处于正常状态时，启动电池组充电装置110中的低压充电单元113，由低压充电单元113对第一单体电池充电；其中，第一单体电池为由电池组120中所选取的单体电池；高压充电启动模块143，被配置为在低压充电启动模块142启动低压充电单元113对第一单体单元充电时，启动电池组充电装置110中的高压充电单元114，由高压充电单元114对电池组120充电；充电状态获取模块144，被配置为实时获取电池组120的充电状态；所受放电启动模块145，被配置为在充电状态获取模块144获取到电池组120中存在当前电压大于或等于第一电压值的单体电池时，启动电池组充电装置110中的均衡放电单元115，由均衡放电单元115对当前电压大于或等于第一电压值的单体电池进行放电。

更进一步地，根据本公开的另一方面，还提供了一种电池组120充电控制设备200。参阅图20，本公开实施例电池组120充电控制设备200包括处理器210以及用于存储处理器210可执行指令的存储器220。其中，处理器210被配置为执行可执行指令时实现前面任一所述的电池组120充电控制方法。

此处，应当指出的是，处理器210的个数可以为一个或多个。同时，在本公开实施例的电池组120充电控制设备200中，还可以包括输入装置230和输出装置240。其中，处理器210、存储器220、输入装置230和输出装置240之间可以通过总线连接，也可以通过其他方式连接，此处不进行具体限定。

存储器220作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序和各种模块，如：本公开实施例的电池组120充电控制方法所对应的程序或模块。处理器210通过运行存储在存储器220中的软件程序或模块，从而执行电池组120充电控制设备200的各种功能应用及数据处理。

输入装置230可用于接收输入的数字或信号。其中，信号可以为产生与设备/终端/服务器的用户设置以及功能控制有关的键信号。输出装置240可以包括显示屏等显示设备。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种电池组充电控制方法，其特征在于，包括：

在接收到充电控制信号后，获取待充电的电池组的当前状态；

其中，所述电池组包括多节所述单体单体，多节所述单体电池串联连接；

在获取到所述电池组处于正常状态时，控制电池组充电装置中的低压充电单元对第一单体电池充电；

其中，所述第一单体电池为由所述电池组中所选取的单体电池；

在控制所述低压充电单元对所述第一单体电池充电时，启动所述电池组充电装置中的高压充电单元，由所述高压充电单元对所述电池组充电；

实时获取所述电池组的充电状态，并在获取到所述电池组中存在当前电压大于或等于第一电压值的单体电池时，启动所述电池组充电装置中的均衡放电单元，由所述均衡放电单元对当前电压大于或等于所述第一电压值的单体电池进行放电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收到充电控制信号后，还包括：

获取当前设置的电池组参数；其中，所述电池组参数包括电池类型和电池只数中的至少一种；所述电池只数表征所述电池组中的单体电池的个数；

基于所述电池组参数，检测所述电池组中各单体电池与所述电池组充电装置之间的连接线是否正确；

在检测到所述连接线正确时，进行检测待充电的所述电池组的当前状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

在检测到所述连接线错误时，发出报警指令。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

在获取到所述电池组中的各所述单体电池的当前电压均达到所述第一电压值时，关闭所述低压充电单元、所述高压充电单元和所述均衡放电单元，停止对所述电池组的充电。

5.一种电池组充电控制系统，其特征在于，包括电池状态获取模块、低压充电启动模块、高压充电启动模块、充电状态监测模块和放电启动模块；

所述电池状态获取模块，被配置为在接收到充电控制信号后，获取待充电的电池组中各单体电池的当前状态；其中，所述电池组包括多节所述单体电池，多节所述单体电池串联连接；

所述低压充电启动模块，被配置为在获取到各所述单体电池的当前状态均处于正常状态时，启动电池组充电装置中的低压充电单元，由所述低压充电单元对第一单体电池充电；其中，所述第一单体电池为由所述电池组中所选取的单体电池；

所述高压充电启动模块，被配置为在所述低压充电启动模块启动所述低压充电单元对所述第一单体单元充电时，启动所述电池组充电装置中的高压充电单元，由所述高压充电单元对所述电池组充电；

所述充电状态获取模块，被配置为实时获取所述电池组的充电状态；

所受放电启动模块，被配置为在所述充电状态获取模块获取到所述电池组中存在当前电压大于或等于第一电压值的单体电池时，启动所述电池组充电装置中的均衡放电单元，由所述均衡放电单元对当前电压大于或等于所述第一电压值的单体电池进行放电。

6.一种电池组充电装置，其特征在于，包括控制器、电压检测模块、低压充电单元、高压充电单元和均衡放电单元；

所述电压检测模块、所述低压充电单元和所述均衡放电单元均与所述控制器通信连接；

其中，所述电压检测模块与所述电池组中的各单体电池电连接，用于检测各所述单体电池的当前电压，并将检测到的当前电压上传至所述控制器；

所述低压充电单元的个数为一个以上，且各所述低压充电单元均配置有相应的开关阵列；

所述开关阵列包括多个并行设置的开关；所述开关的个数与待充电的电池组中单体电池的个数相匹配，且各所述开关的第一输入端电连接所述控制器，适用于在所述控制器的控制下导通或断开；

各所述开关的第二输入端电连接所述低压充电单元的输出端，各所述开关的输出端对应电连接所述电池组中的各所述单体电池；

所述低压充电单元的输入端电连接至第一电源，适用于将所述第一电源输出的电压转换后通过导通的开关输入至相应的第一单体电池，对所述第一单体电池充电；

其中，所述第一单体电池为由所述电池组中所选取的单体电池；

所述高压充电单元的输入端电连接至第二电源，所述高压充电单元的输出端电连接所述电池组，适用于将所述第二电源输出的电压转换后输入至所述电池组；

所述均衡放电单元的个数为多个，且各所述均衡放电单元均一一对应电连接所述电池组中的各所述单体电池，适用于在所述控制器的控制下对所述电池组中当前电压大于或等于第一电压值的单体电池放电。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述均衡放电单元包括MOS管和放电电阻；

所述MOS管的栅极与所述MOS管的源极电连接后连接至所述单体电池的负极；

所述放电电阻电连接在所述MOS管的漏极与所述单体电池的正极之间；

所述MOS管的栅极，适用于电连接至所述控制器。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述均衡放电单元还包括：第一电阻、第一二极管、光电耦合器、第二电阻和第三电阻；

所述第一电阻电连接在所述MOS管的栅极与所述单体电池的负极之间；

所述第一二极管的阳极与所述第一电阻电连接，所述第一二极管的阴极与所述光电耦合器的输出端电连接；

所述第二电阻的一端与所述第一二极管的阴极电连接，所述第二电阻的另一端电连接相邻的单体电池的正极；

所述第三电阻的一端电连接所述光电耦合器的发光端，所述第三电阻的另一端电连接直流电源；其中，所述直流电源的输出电压为12V；

所述光电耦合器的受光端与所述MOS管的栅极电连接，所述光电耦合器的输入端作为所述均衡放电单元的控制端，适用于电连接至所述控制器。

9.根据权利要求6至8任一项所述的装置，其特征在于，所述开关阵列包括继电器阵列。

10.一种电池组充电控制设备，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令时实现权利要求1至4中任意一项所述的方法。

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