CN112332484B - 电池的充电控制方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电池的充电控制方法、装置、存储介质及电子设备，方法包括：获取电池的实时充电参数，充电参数至少包括以下之一：电压、容量、电流；检测实时充电参数是否处于预定参数范围；在处于预定参数范围的情况下，将电池的充电电压调整为第一电压，以按照第一电压为电池充电，其中，第一电压为增加了预定比例后的充电限制电压。本发明实施例电池的真正输入电压也是按照充电限制电压增加了预定比例后的电压，增加的部分电压可以抵消充电线路的阻抗带来的一些压降，通过延长了电池CC模式的充电时长，同时提升充电效率，减少电池充电时间，提升用户体验。

Description

电池的充电控制方法、装置、存储介质及电子设备

技术领域

本发明涉及控制领域，特别涉及一种电池的充电控制方法、装置、存储介质及电子设备。

背景技术

目前系统设计下，充电时系统的EC(嵌入式控制器)直接去读取电池充电时所需的充电电压和充电电流，并写入charger(充电器)相应寄存器来实现充电。

根据电池实际充电曲线来看，电池的真正电压在未达到charge voltage(充电限制电压)时，就会由CC模式转CV模式，影响电池充电效率，加长了电池充电时间。

造成以上现象的根本原因在于充电线路的阻抗有一定压降，charger输出电压被充电线路分压，电池的真正电压小于充电限制电压，电池过早的由CC模式(恒流充电模式)转入CV模式(恒压充电模式)，进而降低了充电效率。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提出了一种电池的充电控制方法、装置、存储介质及电子设备，用以解决现有技术的如下问题：现有电池在充电时，电池的真正电压在未达到充电限制电压时，就会由CC模式转CV模式，影响电池充电效率，加长了电池充电时间。

一方面，本发明实施例提出了一种电池的充电控制方法，包括：获取电池的实时充电参数，所述充电参数至少包括以下之一：电压、容量、电流；检测所述实时充电参数是否处于预定参数范围；在处于所述预定参数范围的情况下，将电池的充电电压调整为第一电压，以按照第一电压为电池充电，其中，所述第一电压为增加了预定比例后的充电限制电压。

在一些实施例中，所述检测所述实时充电参数是否处于预定参数范围，包括：确定所述充电限制电压与实时电压的差值；检测所述差值是否小于预定电压值。

在一些实施例中，所述确定所述充电限制电压与实时电压的差值，包括：检测实时容量是否小于预定容量；在小于预定容量值的情况下，检测实时电流是否大于第一预定电流；在实时电流大于第一预定电流的情况下，确定所述充电限制电压与实时电压的差值。

在一些实施例中，所述将电池的充电电压调整为第一电压之后，还包括：检测实时电流是否小于第二预定电流；在小于所述第二预定电流的情况下，将电池的充电电压调整为所述充电限制电压，以按照所述充电限制电压为电池充电。

在一些实施例中，所述将电池的充电电压调整为所述充电限制电压，包括：检测实时电流持续小于所述第二预定电流的时间是否达到预定时间；在达到预定时间的情况下，将电池的充电电压调整为所述充电限制电压。

在一些实施例中，还包括：判断电池中各个电芯的实时电压是否均处于预定电压范围；在均处于预定电压范围时，检测所述实时充电参数是否处于预定参数范围，或者，将电池的充电电压调整为所述第一电压。

在一些实施例中，所述预定比例为充电限制电压与实时充电电压的比值。

另一方面，本发明实施例提出了一种电池的充电控制装置，包括：获取模块，用于获取电池的实时充电参数，所述充电参数至少包括以下之一：电压、容量、电流；检测模块，用于检测所述实时充电参数是否处于预定参数范围；调整模块，用于在处于所述预定参数范围的情况下，确定将电池的充电电压调整为第一电压，以按照第一电压为电池充电，其中，所述第一电压为增加了预定比例后的充电限制电压。

另一方面，本发明实施例提出了一种存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现本发明任意实施例提供的方法。

另一方面，本发明实施例提出了一种电子设备，至少包括存储器、处理器，存储器上存储有计算机程序，处理器在执行存储器上的计算机程序时实现本发明任意实施例提供的方法。

由于电池的真正电压(实时电压)在未达到充电限制电压时就已经转为CV模式了，因此，本发明实施例为了让电池的真正电压在达到充电限制电压时才进入CV模式，需要提升为电池输入的充电电压，即将电池的充电电压调整为第一电压，以整体上提升充电电流；该第一电压高于充电限制电压，即使充电线路的阻抗有一定压降，但由于当前的充电电压是高于充电限制电压的，电池的真正输入电压也是按照充电限制电压增加了预定比例后的电压，增加的部分电压可以抵消充电线路的阻抗带来的一些压降，通过延长了电池CC模式的充电时长，同时提升充电效率，减少电池充电时间，提升用户体验。

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，下面将对实施例或现有技术描述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中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电池的充电控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的电池由CC模式进入CV模式的示意图；

图3为本发明实施例提供的现有技术方案充电过程示意图；

图4为本发明实施例提供的充电过程示意图；

图5为本发明实施例提供的电池的充电控制方法的流程图；

图6为本发明实施例提供的电池的充电控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使得本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。

本发明实施例提供了一种电池的充电控制方法，该方法的流程如图1所示，包括步骤S101至S103：

S101，获取电池的实时充电参数，充电参数至少包括以下之一：电压、容量、电流。

实时电压、实时容量和实时电流等能够衡量电池当前充电状态的充电参数都可以进行获取，获取的充电参数种类越多，则控制过程就会越准确。具体实现时，上述电压可以是Cell(即电池单体)电压，也可以是Pack(即电池包)电压，由于Pack包含很多Cell，因此无论是Cell电压还是Pack电压，都可以作为控制电池充电的一个检测基础。

S102，检测实时充电参数是否处于预定参数范围。

由于充电参数可以是一种也可以是多种，因此，可以为每种充电参数预先设置一个预定参数范围，该预定参数范围可以通过经验获得，也可以通过实验数据获得，此处不进行限定。

具体实现时，实时充电参数是否处于预定参数范围的检测方式可以通过不同形式呈现，例如，当实时充电参数为实时电压时，则可以确定充电限制电压与实时电压的差值，再检测差值是否小于预定电压值，进而可以确定实时充电参数是否处于预定参数范围。虽然该过程中并不是将实时电压直接与预定参数范围进行比较，而是将充电限制电压与实时电压的差值进行了一个差值计算，但其实质也是检测实时电压是否处在一个预定参数范围内，只是计算形式上存在些许差别，但都属于本发明实施例的保护范围。

上述过程中在确定充电限制电压与实时电压的差值时，可以先检测实时容量是否小于预定容量；在小于预定容量值的情况下，检测实时电流是否大于第一预定电流；在实时电流大于第一预定电流的情况下，确定充电限制电压与实时电压的差值。该过程中的检测操作都是为了能够更加精确的控制充电过程，上述预定容量可以是充电限制容量的95％，当然也可以是90％等，无论是检测容量还是电流，其目的是避免在电池明显要充满时还提高充电电流，导致电池过压充电而损毁。

为了防止导致电池过压充电而损毁的情况发生，在将电池的充电电压调整为第一电压之后，还需要检测实时电流是否小于第二预定电流，并在小于第二预定电流的情况下，将电池的充电电压调整为充电限制电压，以按照充电限制电压为电池充电，进而避免电池损毁。

由于电压和电流可能存在不稳定的情况，因此，在将电池的充电电压调整为充电限制电压时，需要检测实时电流持续小于第二预定电流的时间是否达到预定时间，如果达到预定时间，则说明电池的确即将充满，将电池的充电电压调整为充电限制电压，进而避免电池损毁。

S103，在处于预定参数范围的情况下，将电池的充电电压调整为第一电压，以按照第一电压为电池充电，其中，第一电压为增加了预定比例后的充电限制电压。

上述预定比例可以为充电限制电压与实时充电电压的比值。

如果实时充电参数处于预定参数范围，说明当前电池已经或即将由CC模式进入CV模式(例如图2所示，充电限制电压13.2V，实际CC模式转CV模式电压就会是12.985V)，一旦进入CV模式，就以恒压方式充电，电流会明显减小，充电时间必然会较长。

由于电池的真正电压(实时电压)在未达到充电限制电压时就已经转为CV模式了，因此，本发明实施例为了让电池的真正电压在达到充电限制电压时才进入CV模式，需要提升为电池输入的充电电压，即将电池的充电电压调整为第一电压，以整体上提升充电电流；该第一电压高于充电限制电压，即使充电线路的阻抗有一定压降，但由于当前的充电电压是高于充电限制电压的，电池的真正输入电压也是按照充电限制电压增加了预定比例后的电压，增加的部分电压可以抵消充电线路的阻抗带来的一些压降，通过延长了电池CC模式的充电时长，同时提升充电效率，减少电池充电时间，提升用户体验。

由于电池是以电池包形式存在，其可能包括多个电池组，每个电池组又可能包括多个电池单体。各个电芯(通常情况下为电池组或电池单体)由于充电快慢不同会导致各个电芯实时电压之间可能存在一定差别，为了能够更加准确的进行充电调整，可以先判断电池中各个电芯的实时电压是否均处于预定电压范围，并在均处于预定电压范围时，再检测实时充电参数是否处于预定参数范围，或者再将电池的充电电压调整为第一电压。通过该过程，可以保护各个电芯的充电安全，避免电芯过压保护无法充电的情况。

上述第一电压是能够使被充电电池维持在一个超过充电限制电压下充电，但又不至于会破坏电池的一个状态。以Y550电池为例，其充电时长对比可以可如表1所示，根据Y550电池实测数据对比发现，在前面80％充电时间相等的情况下，将80％-100％阶段充电时间缩短10分钟。

表1

	0％-50％	0％-80％	0％-100％
				现有技术方案充电时长	23min	38min	87min
本发明实施例充电时长	23min	38min	77min

如图3和图4所示，现有技术方案充电时，由CC模式转CV模式时，电池电压17.389V，然而，通过本发明实施例提供的方案时，电池电压为17.51V。

如图5所示，下面以图5中的流程为例，对上述过程进行示例性说明。本发明实施例电池的充电控制方法包括如下过程：

(1)电池开始充电。

(2)检测电池单体(即电芯)的实时电压是否均处于预定电压范围。如果均处于预定电压范围，则判断是否实时剩余容量百分比等于100％且实时电流小于等于300mV，如果不是均处于预定电压范围，则正常充电。

(3)在判断是否实时剩余容量百分比等于100％且实时电流小于等于300mV时，如果均满足上述条件，则说明电池即将充满，正常充电即可，如果不满足上述条件，则需要检测电池包实时电压是否超过充电限制电压减300mV。

(4)需要检测电池包实时电压是否超过充电限制电压减300mV时，如果超过充电限制电压减300mV，则动态调整充电电压的值，如果没有超过充电限制电压减300mV，则直接设置充电电压等用于充电限制电压加300mV。

该过程中，实时电压如果不超过充电限制电压减300mV，则说明当前离电池充满还很远，可以直接增加输入的充电电压即可；如果实时电压超过充电限制电压减300mV，说明可能快要充满了，此时动态调整充电电压的值，具体的：可以先设置充电电压＝(充电限制电压/电池包实时电压)*充电电压-16mV；通过当前设置好的充电电压对电池进行充电，电池冲一段时间电后，电压就会增长，可能就会达到电池规定的充电限制电压，此时，就可以再设置充电电压＝充电限制电压-8mV；由于系统电压输出的调节是以8mV为一个Step(即一个调节单位)，因此，本发明实施例中的细节调节都以8mV来调节。不同系统可能存在差异，具体以实际系统精度为准。

例如，如果充电限制电压为17.6V，实时电压为17.29V，17.6V-17.29V＝310mV大于300mV，则直接将充电电压增加300mV。如果充电限制电压为17.6V，实时电压为17.35V，17.6V-17.35V＝250mV小于300mV，则动态调整充电电压的值。

当然，还可以根据充电限制电压与电池包实时电压或充电电压的差值来进行调整，例如，设置不同的差值区间，当前差值落入那个区间，则调整该区间对应的值，其总体原则就是差值越大则调整的值越大，充电电压调整的值与差值成正比。

(5)无论上述过程如何设置充电电压，都需要将新的充电电压传送至系统，由系统修改充电电压，以用新的充电电压为电池充电。

(6)判断实时电压是否超过充电限制电压减8mV，如果没超过，则需要判断电池是否充满，如果超过，则需要返回(3)判断是否实时剩余容量百分比等于100％且实时电流小于等于300mV。

(7)判断电池是否充满时，如果充满了，则结束充电即可，如果没充满，则返回(3)判断是否实时剩余容量百分比等于100％且实时电流小于等于300mV。

本发明实施例，当电池电压较低时，直接将charge V(充电电压)+300mv，保证电池已最大电流充电；当电池实时电压第一次达到充电限制电压-8mV后，就通过(3)实时计算新的充电电压；后续每次当电池实时电压达到充电限制电压-8mV时，将charger输出降低8mV,直至满足退出本发明实施例的充电过程；判定cell是否均衡是为了避免因cell电压不均衡，个别cell电压较高，因此电池OVP保护。

本发明实施例在充电过程中实时监测电池充电电压、充电电流等充电参数，当充电参数处于预定参数范围时，对充电线路实时做出控制，按比例提升charger输出电压，延长电池CC时间，减少电池充电时间，提升用户体验。

本发明实施例还提供了一种电池的充电控制装置，该装置的结构示意如图6所示，包括：

获取模块10，用于获取电池的实时充电参数，充电参数至少包括以下之一：电压、容量、电流；检测模块20，与获取模块10耦合，用于检测实时充电参数是否处于预定参数范围；调整模块30，与检测模块20耦合，用于在处于预定参数范围的情况下，将电池的充电电压调整为第一电压，以按照第一电压为电池充电，其中，第一电压为增加了预定比例后的充电限制电压。

实时电压、实时容量和实时电流等能够衡量电池当前充电状态的充电参数都可以进行获取，获取的充电参数种类越多，则控制过程就会越准确。具体实现时，上述电压可以是Cell(即电池单体)电压，也可以是Pack(即电池包)电压，由于Pack包含很多Cell，因此无论是Cell电压还是Pack电压，都可以作为控制电池充电的一个检测基础。

由于充电参数可以是一种也可以是多种，因此，可以为每种充电参数预先设置一个预定参数范围，该预定参数范围可以通过经验获得，也可以通过实验数据获得，此处不进行限定。

具体实现时，实时充电参数是否处于预定参数范围的检测方式可以通过不同形式呈现，上述检测模块还可以包括：第一确定单元，用于确定充电限制电压与实时电压的差值；第一检测单元，用于检测差值是否小于预定电压值。虽然该过程中并不是将实时电压直接与预定参数范围进行比较，而是将充电限制电压与实时电压的差值进行了一个差值计算，但其实质也是检测实时电压是否处在一个预定参数范围内，只是计算形式上存在些许差别，但都属于本发明实施例的保护范围。

上述第一确定单元，具体用于：检测实时容量是否小于预定容量；在小于预定容量值的情况下，检测实时电流是否大于第一预定电流；在实时电流大于第一预定电流的情况下，确定充电限制电压与实时电压的差值。该过程中的检测操作都是为了能够更加精确的控制充电过程，上述预定容量可以是充电限制容量的95％，当然也可以是90％等，无论是检测容量还是电流，其目的是避免在电池明显要充满时还提高充电电流，导致电池过压充电而损毁。

为了防止导致电池过压充电而损毁的情况发生，上述装置还可以包括：检测模块，还用于检测实时电流是否小于第二预定电流；调整模块，还用于在小于第二预定电流的情况下，将电池的充电电压调整为充电限制电压，以按照充电限制电压为电池充电。

由于电压和电流可能存在不稳定的情况，上述调整模块，具体可以用于：检测实时电流持续小于第二预定电流的时间是否达到预定时间；在达到预定时间的情况下，将电池的充电电压调整为充电限制电压。

上述装置还可以包括：判断模块，用于判断电池中各个电芯的实时电压是否均处于预定电压范围；在均处于预定电压范围时，触发检测模块检测实时充电参数是否处于预定参数范围；或者，触发调整模块将电池的充电电压调整为第一电压。

由于电池的真正电压(实时电压)在未达到充电限制电压时就已经转为CV模式了，因此，本发明实施例为了让电池的真正电压在达到充电限制电压时才进入CV模式，需要提升为电池输入的充电电压，即将电池的充电电压调整为第一电压，以整体上提升充电电流；该第一电压高于充电限制电压，即使充电线路的阻抗有一定压降，但由于当前的充电电压是高于充电限制电压的，电池的真正输入电压也是按照充电限制电压增加了预定比例后的电压，增加的部分电压可以抵消充电线路的阻抗带来的一些压降，通过延长了电池CC模式的充电时长，同时提升充电效率，减少电池充电时间，提升用户体验。

本发明实施例还提供了一种存储介质和电子设备，其用于实现上述实施例的电池的充电控制方法，此处不再赘述。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行上述实施例记载的方法步骤。可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本发明的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本发明。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本发明的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上对本发明多个实施例进行了详细说明，但本发明不限于这些具体的实施例，本领域技术人员在本发明构思的基础上，能够做出多种变型和修改实施例，这些变型和修改都应落入本发明所要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种电池的充电控制方法，其特征在于，包括：

获取电池的实时充电参数，所述充电参数至少包括以下之一：电压、容量、电流；

检测所述实时充电参数是否处于预定参数范围；

在处于所述预定参数范围的情况下，将电池的充电电压调整为第一电压，以按照第一电压为电池充电，其中，所述第一电压为增加了预定比例后的充电限制电压；其中，

所述检测所述实时充电参数是否处于预定参数范围，包括：确定所述充电限制电压与实时电压的差值；检测所述差值是否小于预定电压值；

所述确定所述充电限制电压与实时电压的差值，包括：检测实时容量是否小于预定容量；在小于预定容量值的情况下，检测实时电流是否大于第一预定电流；在实时电流大于第一预定电流的情况下，确定所述充电限制电压与实时电压的差值。

2.如权利要求1所述的电池的充电控制方法，其特征在于，所述将电池的充电电压调整为第一电压之后，还包括：

检测实时电流是否小于第二预定电流；

在小于所述第二预定电流的情况下，将电池的充电电压调整为所述充电限制电压，以按照所述充电限制电压为电池充电。

3.如权利要求2所述的电池的充电控制方法，其特征在于，所述将电池的充电电压调整为所述充电限制电压，包括：

检测实时电流持续小于所述第二预定电流的时间是否达到预定时间；

在达到预定时间的情况下，将电池的充电电压调整为所述充电限制电压。

4.如权利要求1至3中任一项所述的电池的充电控制方法，其特征在于，还包括：

判断电池中各个电芯的实时电压是否均处于预定电压范围；

在均处于预定电压范围时，检测所述实时充电参数是否处于预定参数范围，或者，将电池的充电电压调整为所述第一电压。

5.如权利要求1至3中任一项所述的电池的充电控制方法，其特征在于，所述预定比例为充电限制电压与实时充电电压的比值。

6.一种电池的充电控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取电池的实时充电参数，所述充电参数至少包括以下之一：电压、容量、电流；

检测模块，用于检测所述实时充电参数是否处于预定参数范围；

调整模块，用于在处于所述预定参数范围的情况下，确定将电池的充电电压调整为第一电压，以按照第一电压为电池充电，其中，所述第一电压为增加了预定比例后的充电限制电压；其中，

所述检测模块还包括：第一确定单元，用于确定充电限制电压与实时电压的差值；第一检测单元，用于检测差值是否小于预定电压值；

所述第一确定单元，具体用于：检测实时容量是否小于预定容量；在小于预定容量值的情况下，检测实时电流是否大于第一预定电流；在实时电流大于第一预定电流的情况下，确定充电限制电压与实时电压的差值。

7.一种存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。

8.一种电子设备，至少包括存储器、处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。

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