CN113054698A - 电池充电方法、装置、控制单元及存储介质 - Google Patents

电池充电方法、装置、控制单元及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种电池充电方法、装置、控制单元及存储介质，该方法通过当充电设备接入时，检测充电设备输入的充电电压；判断充电电压是否为高压电压；若充电电压为高压电压，则将电池各支路进行串联连接；将充电电压输入至串联后的充电回路，为充电回路中的电池充电，可以将电池系统中的电池各支路进行串联连接，串联后的充电回路可以承受高压电流，无需专门为低电压的电池系统配备低电压的充电设备，直接采用高电压的充电设备即可进行充电，在保证充电安全的情况下减少了资源的浪费，减少了成本，也减少了锂电池充电的复杂性，采用高压充电，提高了充电效率。

Description

电池充电方法、装置、控制单元及存储介质
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种电池充电方法、装置、控制单元及存储介质。
背景技术
随着人们环保意识的不断增强，清洁能源逐渐成为发展的主流，锂电池作为清洁能源的一大主力发展方向，被广泛使用在家用车辆和工业车辆中。使用锂电池的车辆在运行过程中需要有充足的电量来保证车辆的稳定作业，因此，为车辆充电至关重要。
现有的车辆充电桩多为输出电压为200V至750V的高压电，而采用锂电池系统作为动力源的车辆，其电压平台较低，无法直接采用现有高压充电桩进行充电，需额外为锂电池车辆配套相应的低压充电机进行充电。
然而现有技术中，单独为锂电池配备低压充电机的方法造成了资源的浪费，增加了成本，也增加了锂电池充电的复杂性。
发明内容
本申请提供一种电池充电方法、装置、控制单元及存储介质，从而解决现有技术中，单独为锂电池配备低压充电机的方法造成了资源的浪费，增加了成本，也增加了锂电池充电的复杂性的技术问题。
第一方面，本申请提供一种电池充电方法，包括：
当充电设备接入时，检测所述充电设备输入的充电电压；
判断所述充电电压是否为高压电压；
若所述充电电压为高压电压，则将电池各支路进行串联连接；
将所述充电电压输入至串联后的充电回路，为所述充电回路中的电池充电。
这里，本申请实施例在对电池进行充电时，可以在获取充电电压后首先判断充电电压是否为高压电压，若充电电压为高压电压，那么针对于低电压的电池系统，不能直接接收高压电压进行充电，因此可以将电池系统中的电池各支路进行串联连接，串联后的充电回路可以承受高压电流，无需专门为低电压的电池系统配备低电压的充电设备，直接采用高电压的充电设备即可进行充电，在保证充电安全的情况下减少了资源的浪费，减少了成本，也减少了锂电池充电的复杂性，采用高压充电，提高了充电效率。
可选的，若所述充电电压为低压电压，则将电池各支路进行并联连接；
将所述充电电压输入至并联后的多个电池支路，为所述电池支路中的电池充电。
这里，本申请实施例的电池充电方法还可以应用于低压充电设备，若接收到的电压为低压电压，通过将电池各支路进行并联连接的方式，将低压电压输入至并联后的多个电池支路，直接对电池支路进行充电，本申请实施例中的电池充电方法既可以应用于高压充电设备，也可以应用于低压充电设备，进一步提高了充电方法的实用性，扩展了应用范围，使电池可以适用于多种电压环境下的充电设备。
可选的，在所述若所述充电电压为高压电压，则将电池各支路进行串联连接之前，还包括：
检测电池各支路电压；
计算电池各支路之间的最大电压差；
根据所述最大电压差和预设第一电压差阈值对电池各支路电压进行均衡处理；
相应的，所述若所述充电电压为高压电压，则将电池各支路进行串联连接，包括：
若所述充电电压为高压电压，则将均衡处理后的电池各支路进行串联连接。
这里，本申请实施例在将电池各支路进行串联连接之前，预先检测电池各支路电压，计算电池各支路之间的最大电压差，根据最大电压差和预设第一电压差阈值对电池各支路电压进行均衡处理，均衡处理后的电池各支路中的电压差满足将电池各支路进行串联连接的条件，避免了直接将电压压差过大的电池支路进行连接可能造成的故障及安全问题，避免多支路之间的大电流冲击，减少了对电池支路中各器件的影响，进一步地提高了电池充电的安全性以及充电系统的寿命。
可选的，在所述若所述充电电压为低压电压，则将电池各支路进行并联连接之前，还包括：
检测电池各支路电压；
计算电池各支路之间的最大电压差；
根据所述最大电压差和预设第二电压差阈值，确定可充电的充电支路和待均衡的充电支路；
对所述待均衡的充电支路电压进行均衡处理；
相应的，所述若所述充电电压为低压电压，则将电池各支路进行并联连接，包括：
若所述充电电压为低压电压，则将均衡处理后的充电支路和所述可充电的充电支路进行并联连接。
这里，本申请实施例在对电池各支路进行并联连接之前，预先将电池各支路进行电压检测，并计算电压压差，根据最大电压差和预设第二电压差阈值，可以确定可充电的充电支路和待均衡的充电支路，从而可以对不能直接进行低压充电的，不能直接接受充电电压充电的电池支路进行电压均衡，以适应充电电压，再将均衡后的充电支路与可以直接充电的充电支路进行连接，避免了电压不匹配进行充电可能造成的故障及安全问题，减少了对电池支路中各器件的影响，进一步地提高了电池充电的安全性以及充电系统的寿命。
可选的，在所述根据所述最大电压差和预设电压差阈值对电池各支路电压进行均衡处理之前，还包括：
获取电池当前支路的电流、电池温度和电池电量；
根据所述当前支路的电流、所述电池温度和所述电池电量，计算第一预设电压差阈值。
这里，本申请实施例可以根据电池当前支路的电流、电池温度和电池电量，确定准确的第一预设电压差阈值，根据准确的第一预设电压差阈值，可以对电池支路进行更好的均衡，进一步地保证了电池充电的安全性。
第二方面，本申请实施例提供一种电池充电系统，包括控制单元、多个电池支路和多个开关单元；
所述多个电池支路通过所述多个开关单元连接；
所述控制单元与所述电池支路和所述开关单元连接，用于实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的电池充电方法。
第三方面，本申请实施例提供一种电池充电装置，包括：
接收模块，用于当充电设备接入时，检测所述充电设备输入的充电电压；
判断模块，用于判断所述充电电压是否为高压电压；
连接模块，用于若所述充电电压为高压电压，则将电池各支路进行串联连接；
充电模块，用于将所述充电电压输入至串联后的充电回路，为所述充电回路中的电池充电。
可选的，所述连接模块，还用于若所述充电电压为低压电压，则将电池各支路进行并联连接；
相应的，所述充电模块，还用于将所述充电电压输入至并联后的多个电池支路，为所述电池支路中的电池充电。
可选的，在所述连接模块若所述充电电压为高压电压，则将电池各支路进行串联连接之前，上述装置还包括：
检测模块，用于检测电池各支路电压；
计算模块，用于计算电池各支路之间的最大电压差；
均衡模块，用于根据所述最大电压差和预设第一电压差阈值对电池各支路电压进行均衡处理；
相应的，所述连接模块具体用于：
若所述充电电压为高压电压，则将均衡处理后的电池各支路进行串联连接。
可选的，在所述连接模块若所述充电电压为低压电压，则将电池各支路进行并联连接之前，上述装置还包括：
检测模块，用于检测电池各支路电压；
计算模块，用于计算电池各支路之间的最大电压差；
均衡模块，根据所述最大电压差和预设第二电压差阈值，确定可充电的充电支路和待均衡的充电支路；对所述待均衡的充电支路电压进行均衡处理；
相应的，所述连接模块具体用于：
若所述充电电压为低压电压，则将均衡处理后的充电支路和所述可充电的充电支路进行并联连接。
可选的，在所述均衡模块根据所述最大电压差和预设电压差阈值对电池各支路电压进行均衡处理之前，上述装置还包括：
获取模块，用于获取电池当前支路的电流、电池温度和电池电量；
所述计算模块还用于根据所述当前支路的电流、所述电池温度和所述电池电量，计算第一预设电压差阈值。
第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的电池充电方法。
第五方面，本发明实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的电池充电方法。
本申请实施例提供的电池充电方法、装置、控制单元及存储介质，其中，该方法在对电池进行充电时，可以在获取充电电压后首先判断充电电压是否为高压电压，若充电电压为高压电压，那么针对于低电压的电池系统，不能直接接收高压电压进行充电，因此可以将电池系统中的电池各支路进行串联连接，串联后的充电回路可以承受高压电流，无需专门为低电压的电池系统配备低电压的充电设备，直接采用高电压的充电设备即可进行充电，在保证充电安全的情况下减少了资源的浪费，减少了成本，也减少了锂电池充电的复杂性，采用高压充电，提高了充电效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种电池充电系统架构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种电池充电方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种电池充电方法的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的一种锂动力电池系统的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种锂电池系统在充电模式下的流程示意图；
图6为本申请实施例提供的一种锂电池系统在放电模式下的流程示意图；
图7为本申请实施例提供的一种电池充电装置的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的一种控制单元的结构示意图。
通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”及“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
随着人们环保意识的不断增强，清洁能源逐渐成为发展的主流，锂电池作为清洁能源的一大主力发展方向，被广泛使用在家用车辆和工业车辆中。使用锂电池的车辆在运行过程中需要有充足的电量来保证车辆的稳定作业，因此，为车辆充电至关重要。
现有的车辆充电桩多为输出电压为200V至750V的高压电，而采用锂电池系统作为动力源的车辆，其实是工业车辆，其电压平台较低，无法直接采用现有高压充电桩进行充电，需额外为锂电池车辆配套相应的低压充电机进行充电，造成资源的重复配置。
然而现有技术存在单独为锂电池配备低压充电机的方法造成了资源的浪费，增加了成本，也增加了锂电池充电的复杂性的技术问题。
为了解决上述问题，本申请实施例提供一种电池充电方法、装置、控制单元及存储介质，其中，该方法在对电池进行充电时，可以在获取充电电压后首先判断充电电压是否为高压电压，若充电电压为高压电压，那么针对于低电压的电池系统，不能直接接收高压电压进行充电，因此可以将电池系统中的电池各支路进行串联连接，串联后的充电回路可以承受高压电流，无需专门为低电压的电池系统配备低电压的充电设备。
可选的，本申请实施例提供一种电池充电系统，包括控制单元、多个电池支路和多个开关单元；多个电池支路通过多个开关单元连接；
控制单元与电池支路和开关单元连接，可以在对电池进行充电时，在获取充电电压后首先判断充电电压是否为高压电压，若充电电压为高压电压，那么针对于低电压的电池系统，不能直接接收高压电压进行充电，因此可以将电池系统中的电池各支路进行串联连接，串联后的充电回路可以承受高压电流，无需专门为低电压的电池系统配备低电压的充电设备，直接采用高电压的充电设备即可进行充电，在保证充电安全的情况下减少了资源的浪费，减少了成本，也减少了锂电池充电的复杂性，采用高压充电，提高了充电效率。
可选的，控制单元可以是电池管理系统(Battery Management System，BMS)，可以智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。
示范性的，图1为本申请实施例提供的一种电池充电系统架构示意图。在图1中，以电池充电系统包括3条电池支路和5个开关单元为例，上述架构包括电池支路101、102和103，开关单元104、105、106、107和108以及控制单元109，上述电池支路和开关单元两两连接，控制单元与电池支路和开关单元的电路连接，可以通过开关单元104、105、106、107和108的状态改变电池支路101、102和103的连接方式，实现本申请实施例中的电池充电方法，以适应高压充电设备进行充电。
可以理解的是，上述图1仅是示范性的示意图，本申请实施例示意的结构并不构成对电池充电系统架构的具体限定。在本申请另一些可行的实施方式中，上述架构可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置，其中，对于电池支路、开关单元、控制单元的数量及种类本申请都不作具体限制，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。图1所示的部件可以以硬件，软件，或软件与硬件的组合实现。
其中，上述开关单元可以是电子开关、智能开关、继电器等开关，只要能实现电路的通断即可。
应理解，上述控制单元可以通过控制单元处理器读取存储器中的指令并执行指令的方式实现，也可以通过芯片电路实现。
另外，本申请实施例描述的网络架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着网络架构的演变和新业务场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
下面结合具体的实施例对本申请的技术方案进行详细的说明：
图2为本申请实施例提供的一种电池充电方法的流程示意图。本申请实施例的执行主体可以为图1中的控制单元109，具体执行主体可以根据实际应用场景确定。如图2所示，该方法包括如下步骤：
S201：当充电设备接入时，检测充电设备输入的充电电压。
这里，当充电设备与电池系统连接之后，电池系统的控制单元即可接收到充电设备输入的充电电压。
可选的，在接收到充电电压之后，本申请实施例中的电池充电系统可以在连接之后，进行放电低压上电操作。
可选的，在接收到充电电压之后，本申请实施例中的电池充电系统可以进行自检，确认电池充电系统和包含电池充电系统车辆是否有故障，若无故障，则对电池进行充电，若有故障，则对车辆和电池充电系统进行安全保护，确定无法进行充电和放电操作，重启电池充电系统。
S202：判断充电电压是否为高压电压。
可选的，可以通过电压检测设备，包括电压表、电压传感器、示波器等进行电压检测。
可选的，可以预先设置一个预设阈值，若充电电压高于预设阈值，则确定充电电压为高压电压，若充电电压低于预设阈值，则确定充电电压为低压电压。其中，可以理解的是，这里的预设阈值可以根据实际情况确定，本申请实施例对此不做具体限制。
可选的，判断充电电压是否为高压电压可以首先获取充电电压的最高输出电压和最低输出电压，可以根据最高输出电压和最低输出电压的平均值进行判断，也可以分别根据最高输出电压和最低输出电压进行判断。
S203：若充电电压为高压电压，则将电池各支路进行串联连接。
可选的，通过开关单元实现电池主路的串联连接，从而增大电路的承压能力，以进行高压设备输入的高压充电。
可选的，在将电池各支路进行串联连接之前，可以首先获取电池各支路的电压，计算最大电压差，根据最大电压差对电池各支路进行均衡处理。
具体的，检测电池各支路电压；计算电池各支路之间的最大电压差；根据最大电压差和预设第一电压差阈值对电池各支路电压进行均衡处理。相应的，若充电电压为高压电压，则将电池各支路进行串联连接，包括：
若充电电压为高压电压，则将均衡处理后的电池各支路进行串联连接。
可选的，在根据最大电压差和预设电压差阈值对电池各支路电压进行均衡处理之前，还包括：
获取电池当前支路的电流、电池温度和电池电量；
根据当前支路的电流、电池温度和电池电量，计算第一预设电压差阈值。
这里，本申请实施例可以根据电池当前支路的电流、电池温度和电池电量，确定准确的第一预设电压差阈值，根据准确的第一预设电压差阈值，可以对电池支路进行更好的均衡，进一步地保证了电池充电的安全性。
可选的，这里的预设第一电压差阈值包括第一电压最大值和第一电压最小值，根据第一电压最大值和第一电压最小值确定需要均衡处理的电池支路。
可选的，若最大电压差小于第一电压最小值，则确定无需电池支路进行均衡，直接将电池各支路进行串联；若最大电压差在第一电压最小值和第一电压最大值之间，则将电池各支路进行串联，且对总压较高的两个支路进行电压均衡，具体均衡电路可根据实际情况确定；若最大电压差大于第一电压最大值，则首先对总压较高的两个支路进行均衡处理，在均衡处理后的典雅支路和未均衡的电池支路的电压差满足第三电压差阈值时，将电池各支路进行串联，实现高压充电。可选的，还可以在均衡后的电池支路和无需均衡的电池之路的电压差满足第四电压差阈值时，停止对电池支路进行均衡处理。
可选的，这里的均衡处理可以通过能量耗散装置完成。
这里，本申请实施例在将电池各支路进行串联连接之前，预先检测电池各支路电压，计算电池各支路之间的最大电压差，根据最大电压差和预设第一电压差阈值对电池各支路电压进行均衡处理，均衡处理后的电池各支路中的电压差满足将电池各支路进行串联连接的条件，避免了直接将电压压差过大的电池支路进行连接可能造成的故障及安全问题，避免多支路之间的大电流冲击，减少了对电池支路中各器件的影响，进一步地提高了电池充电的安全性以及充电系统的寿命。
S204：将充电电压输入至串联后的充电回路，为充电回路中的电池充电。
本申请实施例在对电池进行充电时，可以在获取充电电压后首先判断充电电压是否为高压电压，若充电电压为高压电压，那么针对于低电压的电池系统，不能直接接收高压电压进行充电，因此可以将电池系统中的电池各支路进行串联连接，串联后的充电回路可以承受高压电流，无需专门为低电压的电池系统配备低电压的充电设备，直接采用高电压的充电设备即可进行充电，在保证充电安全的情况下减少了资源的浪费，减少了成本，也减少了锂电池充电的复杂性，采用高压充电，提高了充电效率。
在一种可能的实现方式中，本申请实施例的电池充电方法还可以通过低压充电设备进行充电，相应的，图3为本申请实施例提供的另一种电池充电方法的流程示意图，如图3所示，该方法包括：
S301：当充电设备接入时，检测充电设备输入的充电电压。
S302：判断充电电压是否为高压电压。
S303：若充电电压为高压电压，则将电池各支路进行串联连接。
S304：将充电电压输入至串联后的充电回路，为充电回路中的电池充电。
其中，步骤S301-S304与上述步骤S201-S204的实现方式类似，这里不做多余赘述。
S305：若充电电压为低压电压，则将电池各支路进行并联连接。
可选的，在若充电电压为低压电压，则将电池各支路进行并联连接之前，还包括：检测电池各支路电压；计算电池各支路之间的最大电压差；根据最大电压差和预设第二电压差阈值，确定可充电的充电支路和待均衡的充电支路；对待均衡的充电支路电压进行均衡处理。
相应的，若充电电压为低压电压，则将电池各支路进行并联连接，包括：若充电电压为低压电压，则将均衡处理后的充电支路和可充电的充电支路进行并联连接。
可选的，可以根据当前支路的电流、电池温度和电池电量，计算第二预设电压差阈值。
这里，本申请实施例可以根据电池当前支路的电流、电池温度和电池电量，确定准确的第二预设电压差阈值，根据准确的第二预设电压差阈值，可以对电池支路进行更好的均衡，进一步地保证了电池充电的安全性。
可选的，这里的预设第二电压差阈值包括第二电压最大值和第二电压最小值，根据第二电压最大值和第二电压最小值确定待均衡的充电支路。
可选的，若最大电压差小于第二电压最小值，则确定无需电池支路进行均衡，直接将电池各支路进行并联；若最大电压差在第二电压最小值和第二电压最大值之间，则将电池各支路进行并联，且对总压较高的两个支路进行电压均衡，具体均衡电路可根据实际情况确定；若最大电压差大于第二电压最大值，则首先对总压较高的两个支路进行均衡处理，在均衡处理后的典雅支路和未均衡的电池支路的电压差满足第三电压差阈值时，将电池各支路进行并联，实现高压充电。可选的，还可以在均衡后的电池支路和无需均衡的电池之路的电压差满足第四电压差阈值时，停止对电池支路进行均衡处理。
可选的，这里的均衡处理可以通过能量耗散装置完成。
这里，本申请实施例在对电池各支路进行并联连接之前，预先将电池各支路进行电压检测，并计算电压压差，根据最大电压差和预设第二电压差阈值，可以确定可充电的充电支路和待均衡的充电支路，从而可以对不能直接进行低压充电的，不能直接接受充电电压充电的电池支路进行电压均衡，以适应充电电压，再将均衡后的充电支路与可以直接充电的充电支路进行连接，避免了电压不匹配进行充电可能造成的故障及安全问题，减少了对电池支路中各器件的影响，进一步地提高了电池充电的安全性以及充电系统的寿命。
S306：将充电电压输入至并联后的多个电池支路，为电池支路中的电池充电。
本申请实施例的电池充电方法还可以应用于低压充电设备，若接收到的电压为低压电压，通过将电池各支路进行并联连接的方式，将低压电压输入至并联后的多个电池支路，直接对电池支路进行充电，本申请实施例中的电池充电方法既可以应用于高压充电设备，也可以应用于低压充电设备，进一步提高了充电方法的实用性，扩展了应用范围，使电池可以适用于多种电压环境下的充电设备。
可选的，本申请实施例可以应用于采用锂电池进行动力供应的车辆中，相应的，图4为本申请实施例提供的一种锂动力电池系统的结构示意图，如图4所示，包括开关装置1、开关装置2、开关装置3、开关装置4、开关装置5、开关装置6、开关装置7、开关装置8、开关装置9、开关装置10、开关装置11、开关装置12、开关装置13、开关装置14、熔断装置1、熔断装置2、熔断装置3、锂电池组1、锂电池组2、锂电池组3、电流检测装置1、电流检测装置2、电流检测装置3和电池管理系统构成；熔断装置1、电池组1、电流检测装置1和开关装置2为锂电池系统支路1；熔断装置2、电池组2、电流检测装置2和开关装置7为锂电池系统支路2；熔断装置3、电池组3、电流检测装置3和开关装置12为锂电池系统支路3；开关装置1、能量耗散装置1与支路1并联，组成支路1的能量耗散电路；开关装置5、能量耗散装置2与支路2并联，组成支路2的能量耗散电路；开关装置10、能量耗散装置3与支路3并联，组成支路3的能量耗散电路；支路1和开关装置3串联组成锂电池的放(充)电支路1；支路2、开关装置6和开关装置8串联组成锂电池的放(充)电支路2；支路3和开关装置11串联组成锂电池的放(充)电支路3；放电支路1、放电支路2和放电支路3并联后与开关装置13、开关装置15以及放电装置串联，组成锂电池系统的放电回路；支路1、支路2、支路3、开关装置4、开关装置9、开关装置14、开关装置16和充电装置串联，组成锂电池系统的充电回路；电池管理系统用于检测锂电池组的电压、温度和电流，通过控制开关装置1至开关装置14对电池系统能量进行管理。
相应的，图5为本申请实施例提供的一种锂电池系统在充电模式下的流程示意图，图5中的锂电池系统应用于图4中的锂动力电池系统，如图5所示，该方法包括：
S501：与充电装置连接，并低压供电。
S502：放电低压上电。
S503：电池管理系统自检是否有故障。
若否，无故障，进入充电模式，执行步骤S505。若是，有故障，则执行步骤S504。
S504：等待下电重启。
电池管理系统自检有故障，进入安全模式，无法进行充电和放电，需进行重启。
S505：判断充电机是否为高压充电机。
电池管理系统自检无故障后，检测外部充电机的最低和最高输出电压，并判断充电机是高压充电机还是低压充电机。若为高压充电机，则进入高压充电模式，电池管理系统计算各支路之间的最大电压差△UH，并根据当前支路电流、电池温度和当前电量计算放电压差最小阈值△U5和最小阈值△U6。若△UH≤△U5，则执行步骤S506。若△U5＜△UH≤△U6，则执行步骤S509。若△UH＞△U6，则执行步骤S5016。若为低压充电机，则进入低压充电模式，执行步骤S5021。
S506：△UH≤△U5。
S507：闭合充电回路。
S508：进入高压正常充电模式。
请求高压正常充电允许的充电电流峰值。
S509：△U5＜△UH≤△U6。
执行步骤S5010。
S5010：闭合充电回路。
S5011：闭合总压最高的两个支路的均衡电路。
通过闭合均衡电路，进行电量均衡。
S5012：进入高压均衡充电模式。
在高压均衡充电模式下，请求高压均衡充电状态下的充电电流峰值。
S5013：判断已闭合均衡电路的支路总压与未闭合均衡电路的支路总压压差是否≤△U7。
电池管理系统根据实时支路电流、电池温度和当前电量计算限制放电压差阈值△U7，若已闭合均衡电路的支路总压与未闭合均衡电路的支路总压压差≤△U7，则执行步骤S5014。否则，则继续进行计算和判断。
S5014：断开满足步骤S5013条件的支路的均衡电路。
S5015：判断所有支路的均衡电路是否已断开。
若已全部断开，则跳转至步骤S508，进入高压正常充电模式。否则，则跳转至步骤S5013，继续进行监测和判断。
S5016：△UH＞△U6。
之后，执行步骤S5010。
S5017：闭合充电回路总压最高的两个支路的均衡电路，进行电量均衡。
S5018：进入高压限制充电模式。
此时锂电池系统无法进行正常充电。
S5019：判断已闭合均衡电路的支路总压与未闭合均衡电路的支路总压压差是否≤△U8。
电池管理系统根据实时支路电流、电池温度和当前电量计算限制放电压差阈值△U8，若已闭合均衡电路的支路总压与未闭合均衡电路的支路总压压差≤△U8，则执行步骤S5020。否则，则继续进行计算和判断。
S5020：闭合充电回路。
并跳转至步骤S5012，进入高压均衡充电模式。
S5021：判断是否为满足要求的低压充电机。
若电池管理系统检测到外部连接为低压充电机，则进入低压充电模式，并计算各支路之间的最大电压差△UH，并根据当前支路电流、电池温度和S50OC计算充电压差最小阈值△U5和最小阈值△U6。若△UH≤△U5，则执行步骤S5022。若△U5＜△UH≤△U6，则执行步骤S5026。若△UH＞△U6，则执行步骤S5034。否则，则进入安全模式，执行步骤S5042：充电故障。
S5022：△UH≤△U5。
执行步骤S5023。
S5023：闭合充电支路1、充电支路2和充电支路3。
S5024：闭合开关装置14。
S5025：进入低压正常充电模式。
在此模式下，请求低压正常充电允许的放电电流峰值。
S5026：△U5＜△UH≤△U6。
执行步骤S5027。
S5027：闭合充电支路1、充电支路2和充电支路3。
S5028：闭合开关装置14。
S5029：闭合总压较高的两个支路的均衡电路。
通过闭合均衡电路，可以对相应支路进行放电均衡。
S5030：进入低压均衡充电模式。
在此模式下，请求低压均衡充电允许的放电电流峰值。
S5031：判断开启均衡电路的支路与未开启均衡电路的支路总压压差是否≤△U3。
电池管理系统根据实时支路电流、电池温度和当前电量计算均衡压差阈值△U3，若开启均衡电路的支路与未开启均衡电路的支路总压压差≤△U3，则执行步骤S5032。否则，则继续进行计算和判断。
S5032：断开满足步骤S5031条件的支路的均衡电路。
S5033：判断是否所有均衡电路已断开。
电池管理系统检测是否所有均衡电路已断开，若已全部断开，则跳转至步骤S5025，进入低压正常充电模式。否则，则跳转至步骤S5031，继续进行监测和判断。
S5034：△UH＞△U2。
执行步骤S5034。
S5035：闭合总压最低的充电支路。
S5036：闭合开关装置14。
S5037：进入低压限制充电模式。
此模式下，可请求低压限制充电模式下的充电电流峰值。
S5038：判断已闭合的充电支路与未闭合的充电电路的支路总压压差是否≤△U4。
电池管理系统根据实时支路电流、电池温度和当前电量计算限制放电压差阈值△U4，若已闭合的充电支路与未闭合的充电电路的支路总压压差≤△U4，则执行步骤S5039。否则，则继续进行计算和判断。
S5039：闭合满足步骤S5024条件的充电支路以及其均衡电路。
S5040：判断已闭合的充电支路与未闭合的充电电路的支路总压压差是否≤△U4。
电池管理系统继续判断已闭合的充电支路与未闭合的充电电路的支路总压压差是否≤△U4，若是，则执行步骤S5041。否则，则继续进行计算和判断。
S5041：闭合满足条件的充电支路。
跳转至步骤S5030，进入低压均衡充电模式。
S5042：若电池管理系统检测外部连接充电机不能满足充电要求，则进入充电安全模式，并上报充电故障。
相应的，图6为本申请实施例提供的一种锂电池系统在放电模式下的流程示意图，图6中的锂电池系统应用于图4中的锂动力电池系统，如图6所示，该方法包括：
S601：整车钥匙开关闭合。
S602：电池管理系统完成放电低压上电。
S603：电池管理系统自检是否有故障。
若否，无故障，进入放电模式，执行步骤S605。若是，有故障，则执行步骤S604。
S604：等待下电重启。
电池管理系统自检有故障，进入安全模式，无法进行充电和放电，需进行重启。
检测各支路电压，并进行计算分类。
随后可以计算各支路之间的最大电压差△UH，并根据当前支路电流、电池温度和当前电量计算放电压差最小阈值△U1和最小阈值△U2。若△UH≤△U1，则执行步骤S606。若△U1＜△UH≤△U2，则执行步骤S6010。若△UH＞△U2，则执行步骤S6018。
S606：△UH≤△U1。
则执行步骤S607。
S607：闭合放电支路1、放电支路2和放电支路3。
S608：闭合开关装置13。
S609：进入正常放电模式。
可以上报整车控制器正常允许的放电电流峰值。
S6010：△U1＜△UH≤△U2。
则执行步骤S6011。
S6011：闭合放电支路1、放电支路2和放电支路3。
S6012：闭合开关装置13。
S6013：闭合总压较高的两个支路的均衡电路。
对相应支路进行放电均衡。
S6014：进入均衡放电模式。
上报整车控制器均衡放电模式下的放电电流峰值。
S6015：判断开启均衡电路的支路与未开启均衡电路的支路总压压差是否≤△U3。
其中，可以根据实时支路电流、电池温度和当前电流计算均衡压差阈值△U3。
若是，则执行步骤S6016。否则，则继续进行计算和判断。
S6016：对满足步骤S6015条件的支路，断开其均衡电路。
S6017：判断是否所有均衡电路已断开。
若已全部断开，则跳转至步骤S609，进入正常放电模式。否则，则跳转至步骤S6015，继续进行监测和判断。
S6018：△UH＞△U2。
则执行步骤S6019。
S6019：闭合总压最高的放电支路。
S6020：闭合开关装置13。
S6021：闭合总压最高支路的均衡电路，对相应支路进行放电均衡。
S6022：进入限制放电模式。
可选的，上报整车控制器限制放电模式下的放电电流峰值。
S6023：判断已闭合的放电支路与未闭合的放电电路的支路总压压差是否≤△U4。
可选的，根据实时支路电流、电池温度和当前电量计算限制放电压差阈值△U4。
若已闭合的放电支路与未闭合的放电电路的支路总压压差≤△U4，则执行步骤S6024。否则，则继续进行计算和判断。
S6024：闭合满足步骤S6024条件的放电支路以及其均衡电路。
S6025：判断未放电支路与放电支路总压的支路总压压差是否≤△U4。若是，则执行步骤S6026。否则，则继续进行计算和判断。
S6026：闭合满足条件的放电支路。
并跳转至步骤S6014，进入均衡放电模式。
可以理解的是，上述U1-U8阈值可以根据实际情况确定，本申请对此不做具体限制。
本申请实施例可采用现有高压直流充电桩进行快速充电，也可采用低压充电机进行充电，显著提升电池系统的适用性和使用性，并可有效避免了资源的重复配置；采用高压直流充电桩进行充电时，锂电池系统充电效率倍增，显著提升用户的使用体验，也避免了多支路之间的大电流冲击，延长了电池使用寿命。
图7为本申请实施例提供的一种电池充电装置的结构示意图，如图7所示，本申请实施例的装置包括接收模块701、判断模块702、连接模块703和充电模块704。这里的电池充电装置可以是上述控制单元109本身，或者是实现控制单元109的功能的芯片或者集成电路。这里需要说明的是，接收模块701、判断模块702、连接模块703和充电模块704的划分只是一种逻辑功能的划分，物理上两者可以是集成的，也可以是独立的。
其中，接收模块701，用于当充电设备接入时，检测充电设备输入的充电电压；
判断模块702，用于判断充电电压是否为高压电压；
连接模块703，用于若充电电压为高压电压，则将电池各支路进行串联连接；
充电模块704，用于将充电电压输入至串联后的充电回路，为充电回路中的电池充电。
可选的，连接模块703，还用于若充电电压为低压电压，则将电池各支路进行并联连接；
相应的，充电模块704，还用于将充电电压输入至并联后的多个电池支路，为电池支路中的电池充电。
可选的，在连接模块703若充电电压为高压电压，则将电池各支路进行串联连接之前，上述装置还包括：
检测模块，用于检测电池各支路电压；
计算模块，用于计算电池各支路之间的最大电压差；
均衡模块，用于根据最大电压差和预设第一电压差阈值对电池各支路电压进行均衡处理；
相应的，连接模块703具体用于：
若充电电压为高压电压，则将均衡处理后的电池各支路进行串联连接。
可选的，在连接模块703若充电电压为低压电压，则将电池各支路进行并联连接之前，上述装置还包括：
检测模块，用于检测电池各支路电压；
计算模块，用于计算电池各支路之间的最大电压差；
均衡模块，根据最大电压差和预设第二电压差阈值，确定可充电的充电支路和待均衡的充电支路；对待均衡的充电支路电压进行均衡处理；
相应的，连接模块703具体用于：
若充电电压为低压电压，则将均衡处理后的充电支路和可充电的充电支路进行并联连接。
可选的，在均衡模块根据最大电压差和预设电压差阈值对电池各支路电压进行均衡处理之前，上述装置还包括：
获取模块，用于获取电池当前支路的电流、电池温度和电池电量；
计算模块还用于根据当前支路的电流、电池温度和电池电量，计算第一预设电压差阈值。
图8为本申请实施例提供的一种控制单元的结构示意图。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不限制本文中描述的和/或者要求的本申请的实现。
如图8所示，该控制单元包括：处理器801和存储器802，各个部件利用不同的总线互相连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器801可以对在控制单元内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示的图形信息的指令。在其它实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。图8中以一个处理器801为例。
存储器802作为一种非瞬时计算机可读存储介质，可用于存储非瞬时软件程序、非瞬时计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的控制单元的方法对应的程序指令/模块(例如，附图7所示的接收模块701、判断模块702、连接模块703和充电模块704)。处理器801通过运行存储在存储器802中的非瞬时软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的控制单元的方法。
控制单元还可以包括：输入装置803和输出装置804。处理器801、存储器802、输入装置803和输出装置804可以通过总线或者其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。
输入装置803可接收输入的数字或字符信息，以及产生与控制单元的用户设置以及功能控制有关的键信号输入，例如触摸屏、小键盘、鼠标、或者多个鼠标按钮、轨迹球、操纵杆等输入装置。输出装置804可以是控制单元的显示设备等输出设备。该显示设备可以包括但不限于，液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器和等离子体显示器。在一些实施方式中，显示设备可以是触摸屏。
本申请实施例的控制单元，可以用于执行本申请上述各方法实施例中的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现上述任一项所述的电池充电方法。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时，用于实现上述任一项所述的电池充电方法。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，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单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (10)

1.一种电池充电方法，其特征在于，包括：
当充电设备接入时，检测所述充电设备输入的充电电压；
判断所述充电电压是否为高压电压；
若所述充电电压为高压电压，则将电池各支路进行串联连接；
将所述充电电压输入至串联后的充电回路，为所述充电回路中的电池充电。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述充电电压为低压电压，则将电池各支路进行并联连接；
将所述充电电压输入至并联后的多个电池支路，为所述电池支路中的电池充电。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述若所述充电电压为高压电压，则将电池各支路进行串联连接之前，还包括：
检测电池各支路电压；
计算电池各支路之间的最大电压差；
根据所述最大电压差和预设第一电压差阈值对电池各支路电压进行均衡处理；
相应的，所述若所述充电电压为高压电压，则将电池各支路进行串联连接，包括：
若所述充电电压为高压电压，则将均衡处理后的电池各支路进行串联连接。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述若所述充电电压为低压电压，则将电池各支路进行并联连接之前，还包括：
检测电池各支路电压；
计算电池各支路之间的最大电压差；
根据所述最大电压差和预设第二电压差阈值，确定可充电的充电支路和待均衡的充电支路；
对所述待均衡的充电支路电压进行均衡处理；
相应的，所述若所述充电电压为低压电压，则将电池各支路进行并联连接，包括：
若所述充电电压为低压电压，则将均衡处理后的充电支路和所述可充电的充电支路进行并联连接。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述根据所述最大电压差和预设电压差阈值对电池各支路电压进行均衡处理之前，还包括：
获取电池当前支路的电流、电池温度和电池电量；
根据所述当前支路的电流、所述电池温度和所述电池电量，计算第一预设电压差阈值。
6.一种电池充电系统，其特征在于，包括控制单元、多个电池支路和多个开关单元；
所述多个电池支路通过所述多个开关单元连接；
所述控制单元与所述电池支路和所述开关单元连接，用于实现如权利要求1至5任一项所述的电池充电方法。
7.一种电池充电装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于当充电设备接入时，检测所述充电设备输入的充电电压；
判断模块，用于判断所述充电电压是否为高压电压；
连接模块，用于若所述充电电压为高压电压，则将电池各支路进行串联连接；
充电模块，用于将所述充电电压输入至串联后的充电回路，为所述充电回路中的电池充电。
8.一种控制单元，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至5任一项所述的电池充电方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1至5任一项所述的电池充电方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，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任一项所述的电池充电方法。
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