CN113675900A - 电池模组、充电控制方法及装置、电子设备、存储介质 - Google Patents

电池模组、充电控制方法及装置、电子设备、存储介质 Download PDF

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Abstract

本公开是关于一种电池模组、充电控制方法及装置、电子设备、存储介质。该电池模组包括由多组电芯构成的电池模组、串并联转换电路和控制器；控制器与串并联转换电路连接，用于在电池模组需要充电时控制串并联转换电路转换多组电芯中各电芯的连接方式，以使多组电芯构成充电电流大于预设电流值的充电架构状态；其中充电架构状态包括以下至少一种：至少两组电芯串联、至少两组电芯并联、部分电芯串联和部分电芯并联结合以及单组电芯。本实施例中通过调整多组电芯的充电架构状态，可以使充电电流大于预设电流值且小于充电电缆的最大电流，即可采用高电压大电流对电池模组充电，无需设置电压转换装置，有利于提升电池模组的充电效率。

Description

电池模组、充电控制方法及装置、电子设备、存储介质
技术领域
本公开涉及充电技术领域，尤其涉及一种电池模组、充电控制方法及装置、电子设备、存储介质。
背景技术
目前，相关技术中电子设备采用以下充电架构，参见图1，通常包括一充电器1和手机3。手机3中包括充电转换装置2(图1中包括充电电路1和充电电路2)和电池模组系统4。为避免充电电流超过充电线缆cable的最大电流，相关技术中通常提高充电器1的输出电压，经过充电电路1和充电电路2进行电压转换，通常情况下充电电路1和充电电路2的输出电压为充电器1的输出电压的一半，即高电压小电流对电池模组充电。然而，上述充电架构中，充电转换装置2在转换电压的过程中会产生热损耗，使得手机的温度较高，可能会降低充电效率以及延长充电时间，影响用户充电体验。
发明内容
本公开提供一种电池模组、充电控制方法及装置、电子设备、存储介质，以解决相关技术的不足。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种电池模组，包括：多组电芯、串并联转换电路和控制器；
所述控制器与所述串并联转换电路连接，用于在所述电池模组需要充电时控制所述串并联转换电路转换所述多组电芯中各电芯的连接方式，以使所述多组电芯构成充电电流大于预设电流值的充电架构状态；其中所述充电架构状态包括以下至少一种：至少两组电芯串联、至少两组电芯并联、部分电芯串联和部分电芯并联结合以及单组电芯。
在一实施例中，所述控制器集成到所述电池模组的内部，或者，所述控制器采用设置有所述电池模组的电子设备的处理器实现；或者，所述控制器采用所述电子设备的电源管理模块实现。
在一实施例中，所述串并联转换电路包括多个开关器件；所述多个开关器件中各开关器件与其中一组电芯的正极或者负极连接；
当所述各开关器件连接至电芯的正极时，用于根据所述控制器的控制信号将所述正极连接至所述电池模组的电源输入端或者上一级电芯的负极；
当所述各开关器件连接至电芯的负极时，用于根据所述控制器的控制信号将所述负极连接至所述电池模组的电源输出端。
在一实施例中，还包括协议转换芯片；所述协议转换芯片与所述控制器连接，用于所述控制器和外部的充电器之间的充电协议转换。
在一实施例中，所述控制器还用于在充电过程中获取所述多组电芯的充电电流，当所述充电电流小于预设电流值时控制所述串并联转换电路转换所述多组电芯所构成的充电架构状态，以使充电线缆的充电电流恢复到所述预设电流值和充电线缆能够承载的最大电流之间。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种充电控制方法，适于电池模组，所述电池模组包括由多组电芯、串并联转换电路和控制器；所述方法包括：
判断所述电池模组是否需要充电；
在所述电池模组需要充电时，控制所述串并联转换电路转换所述多级电芯中各电芯的连接方式，以使所述多组电芯构成充电电流大于预设电流值的充电架构状态；其中所述充电架构状态包括以下至少一种：至少两组电芯串联、至少两组电芯并联、部分电芯串联和部分电芯并联结合以及单组电芯。
在一实施例中，控制所述串并联转换电路转换所述多级电芯中各电芯的连接方式之前，所述方法还包括：
在所述电池模组需要充电时，生成充电请求；所述充电请求中包括所述电池模组所需要的期望充电功率；
将所述充电请求发送给外部的充电器，以使所述充电器确认是否满足所述期望充电功率并返回确定结果；所述确定结果包括所述充电器可提供的目标充电功率，所述目标充电功率小于或者等于所述期望充电功率；
在接收到所述确定结果后，执行控制所述串并联转换电路转换所述多级电芯中各电芯的连接方式的步骤，以使所述多组电芯构成与所述目标充电功率相匹配的充电架构状态，且在所述充电架构状态下初始的充电电流为充电线缆能够承载的最大电流。
在一实施例中，生成充电请求包括：
获取所述多个电芯的当前电压和充电线缆能够承载的最大电流；
基于所述当前电压和所述最大电流获取所述电池模组所需要的期望充电功率；
基于所述期望充电功率生成所述充电请求。
在一实施例中，还包括：
在成功转换到所述充电架构状态后向外部的充电器发送预设标识，所述预设标识用于指示所述充电器采用目标充电功率对所述电池模组充电。
在一实施例中，还包括：
在充电过程中，获取所述多组电芯的充电电流；
当所述充电电流小于预设电流值时，控制所述串并联转换电路转换所述多组电芯所构成的充电架构状态，以使充电线缆的充电电流恢复到所述预设电流值和充电线缆能够承载的最大电流之间。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种充电控制装置，适于电池模组，所述电池模组包括由多组电芯、串并联转换电路和控制器；所述装置包括：
充电判断模块，用于判断所述电池模组是否需要充电；
架构转换模块，用于在所述电池模组需要充电时，控制所述串并联转换电路转换所述多级电芯中各电芯的连接方式，以使所述多组电芯构成充电电流大于预设电流值的充电架构状态；其中所述充电架构状态包括以下至少一种：至少两组电芯串联、至少两组电芯并联、部分电芯串联和部分电芯并联结合以及单组电芯。
在一实施例中，所述装置还包括：
请求生成模块，用于在所述电池模组需要充电时，生成充电请求；所述充电请求中包括所述电池模组所需要的期望充电功率；
请求发送模块，用于将所述充电请求发送给外部的充电器，以使所述充电器确认是否满足所述期望充电功率并返回确定结果；所述确定结果包括所述充电器可提供的目标充电功率，所述目标充电功率小于或者等于所述期望充电功率；
触发模块，用于在接收到所述确定结果后，触发所述架构转换模块进行充电架构转换，以使所述多组电芯构成与所述目标充电功率相匹配的充电架构状态，且在所述充电架构状态下初始的充电电流为充电线缆能够承载的最大电流。
在一实施例中，所述请求生成模块包括：
电压电流获取单元，用于获取所述多个电芯的当前电压和充电线缆能够承载的最大电流；
期望功率获取单元，用于基于所述当前电压和所述最大电流获取所述电池模组所需要的期望充电功率；
充电请求生成单元，用于基于所述期望充电功率生成所述充电请求。
在一实施例中，还包括：
预设标识发送模块，用于在成功转换到所述充电架构状态后向外部的充电器发送预设标识，所述预设标识用于指示所述充电器采用目标充电功率对所述电池模组充电。
在一实施例中，还包括：
充电电流获取模块，用于在充电过程中，获取所述多组电芯的充电电流；
架构转换模块，还用于当所述充电电流小于预设电流值时，控制所述串并联转换电路转换所述多组电芯所构成的充电架构状态，以使充电线缆的充电电流恢复到所述预设电流值和充电线缆能够承载的最大电流之间。
根据本公开实施例的第四方面，提供一种电子设备，包括：
电池模组；
处理器；
用于存储所述处理器可执行的计算机程序的存储器；
所述处理器被配置为执行所述存储器中的计算机程序以实现上述所述方法的步骤。
根据本公开实施例的第五方面，提供一种可读存储介质，其上存储有可执行的计算机程序，该计算机程序被执行时实现上述所述方法的步骤。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
由上述实施例可知，本公开实施例中控制器可以判断电池模组是否需要充电；在电池模组需要充电时，控制所述串并联转换电路转换所述多级电芯中各电芯的连接方式，以使所述多组电芯构成充电电流大于预设电流值的充电架构状态；其中所述充电架构状态包括以下至少一种：至少两组电芯串联、至少两组电芯并联、部分电芯串联和部分电芯并联结合以及单组电芯。这样，本实施例中通过调整多组电芯的充电架构状态，可以使充电电流大于预设电流值且小于充电电缆的最大电流，即可采用高电压大电流对电池模组充电，无需设置电压转换装置，有利于提升电池模组的充电效率。并且，本实施例中串并联转换电路不参与电压转换，不会形成热损耗，有利于进一步提升电池模组的充电效率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是相关技术中的一种电子设备的框图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种电池模组的框图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种串并联转换电路的电路示意图。
图4～图6分别是根据一示例性实施例示出的串并联转换电路的充电架构的电路示意图。
图7～图9是根据一示例性实施例示出的一种充电控制方法的流程图。
图10是根据一示例性实施例示出的一种充电曲线示意图。
图11～图14是根据一示例性实施例示出的一种充电控制装置的框图。
图15是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
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。以下示例性所描述的实施例并不代表与本公开相一致的所有实施例。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例子。
目前，相关技术中电子设备采用以下充电架构，参见图1，通常包括一充电器1和手机3。手机3中包括充电转换装置2(图1中包括充电电路1和充电电路2)和电池模组系统4。为避免充电电流超过充电线缆cable的最大电流，相关技术中通常提高充电器1的输出电压，经过充电电路1和充电电路2进行电压转换，通常情况下充电电路1和充电电路2的输出电压为充电器1的输出电压的一半，即高电压小电流对电池模组充电。然而，上述充电架构中，充电转换装置2在转换电压的过程中会产生热损耗，使得手机的温度较高，可能会降低充电效率以及延长充电时间，影响用户充电体验。
为解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种电池模组，其发明构思在于，在电池模组内设置串并联转换电路，通过串并联转换电路来调整电池模组内的多组电芯的充电架构状态，使充电电流大于预设电流值且小于充电电缆的最大电流，从而采用高电压大电流对电池模组进行充电的效果，有利于提升电池模组的充电效率。并且，本实施例中串并联转换电路不参与电压转换，不会形成热损耗，有利于进一步提升电池模组的充电效率。
图2是根据一示例性实施例示出的一种电池模组的框图，参见图2，一种电池模组包括：多组电芯1、串并联转换电路2和控制器3。串并联转换电路2分别与控制器3和多级电芯1连接。其中，控制器3，用于在电池模组需要充电时控制串并联转换电路2转换多组电芯1中各电芯的连接方式，以使多组电芯1构成充电电流大于预设电流值的充电架构状态；其中充电架构状态包括以下至少一种：至少两组电芯串联、至少两组电芯并联、部分电芯串联和部分电芯并联结合以及单组电芯。
需要说明的是，本实施例中控制器3可以单独设置在电池模组的内部，即可以将电池模组可以作为一个独立的产品进行生产。实际应用中，上述控制器3还可以采用电池模组所在的电子设备的处理器、或者电源管理芯片来实现，在此不作限定。后续，以控制器3设置在电池模组的内部为例来描述各实施例，此情况下电池模组可以直接与为该电池模组充电的外部充电器进行通信并确定是否充电，从而提升充电效率；并且，可以降低电池模组对所在电子设备的处理器或者电源管理芯片的依赖，提升处理器或者电源管理芯片的工作效率。
在一实施例中，串并联转换电路2包括多个开关器件(SW1～SW11)。其中，多个开关器件中各开关器件与其中一组电芯的正极(采用“+”表示)或者负极(采用“-”表示)连接。参见图3，开关器件SW8与电芯1的正极连接，开关器件SW5和SW9分别与电芯2的正极连接，开关器件SW6和SW10分别与电芯3的正极连接，开关器件SW7和SW11分别与电芯4的正极连接，开关器件SW8、SW9、SW10和SW11分别与电源输入端P+连接；开关器件SW5还与电芯1的负极连接；开关器件SW6还与电芯2的负极连接；开关器件SW7还与电芯3的负极连接。这样，当各开关器件连接至电芯的正极时，用于根据控制器的控制信号将正极连接至电池模组的电源输入端或者上一级电芯的负极。例如，开关器件SW5可以将电芯2的正极连接到电芯1的负极，电芯SW9可以将电芯2的正极连接到电源输入端P+。
当各开关器件连接至电芯的负极时，用于根据控制器的控制信号将负极连接至电池模组的电源输出端。例如，开关器件SW1可以将电芯1的负极连接到电源输出端P-。
其中，上一级电芯是指，在多组电芯串联充电架构状态下，位于本级电芯与电源输入端P+之间且距离本级电芯最近的一级电芯。参见图3，在电芯1～4采用串联充电架构状态充电时，电芯1为电芯2的上一级电芯，电芯2为电芯3的上一级电芯，电芯3是电芯4的上一级电芯。需要说明的是，由于电芯1直接连接电源输入端P+，因此其没有上一级电芯。
在一实施例中，多组电芯的数量为4个。继续参见图3，此时串并联转换电路2可以包括：开关器件SW1、开关器件SW2、开关器件SW3、开关器件SW4、开关器件SW5、开关器件SW6、开关器件SW7、开关器件SW8、开关器件SW9、开关器件SW10和开关器件SW11。其中，开关器件SW1设置在电芯1的负极和电源输出端P-之间，开关器件SW2设置在电芯2的负极和电源输出端P-之间，开关器件SW3设置在电芯3的负极和电源输出端P-之间，开关器件SW4设置在电芯4的负极和电源输出端P-之间。开关器件SW8设置在电芯1的正极和电源输入端P+之间。开关器件SW5设置在电芯2的正极和电芯1的负极之间，开关器件SW6设置在电芯3的正极和电芯2的负极之间，开关器件SW7设置在电芯4的正极和电芯3的负极之间。开关器件SW9设置在电芯2的正极和电源输入端P+之间，开关器件SW10设置在电芯3的正极和电源输入端P+之间，开关器件SW11串联后设置在电芯2的正极和电源输入端P+之间。
需要说明的是，上述开关器件SW1～SW11的控制端均与控制器3连接，从而可以接收到控制器3发送的控制信号，并根据控制信号来转换到导通状态或者断开状态。
本实施例中，图3中的开关器件SW1～SW11可以采用场效应管实现。当然，实际应用中，开关器件SW1～SW11还可以采用单刀双掷开关实现。在一示例中，开关器件SW5和SW9可以采用一个单刀双掷开关实现，同理，SW6和SW10以及SW7和SW11分别可以采用一个单刀双掷开关实现。
考虑到串并联转换电路2需要将电芯1～4调整到至少两组电芯串联、至少两组电芯并联、部分电芯串联和部分电芯并联结合以及单组电芯中的一种充电架构状态，因此开关器件SW5、SW6和SW7这三个器件状态区别于其他开关器件的状态，即：开关器件SW5、SW6和SW7处于导通状态时会将本级电芯的正极连接到上一级电芯的负极，处于断开状态时会断开本级电芯的正极和上一级电芯的负极之间的连接。参见图3，以开关器件SW5为例，SW5的导通状态是指连接到开关器件SW1的左侧一端，此时电芯2的正极与电芯1的负极连接；开关器件SW5的断开状态是指断开电芯2的正极与电芯1的负极之间连接。
控制器3可以与充电器直接通信，考虑充电器有不同的协议类型，在一实施例中，电池模组还包括协议转换芯片，该协议转换芯片设置在控制器3与充电器之间，用于所述控制器和所述充电器之间的充电协议转换。
在一实施例中，控制器3可以与外部的充电器进行通信，从而确定充电器可以提供的充电参数。当然，控制器3也可以不需要充电器确定其能够提供的充电参数，即默认充电器能够提供电池模组所需要的任一充电参数。
下面以控制器3与充电器通信确定充电参数为例，结合图2～图6所示电池模组，描述电池模组在不同充电架构状态下的工作过程：
充电架构状态一
本充电架构状态一是指充电电压为电芯电压的4倍，此时4个电芯串联充电。
参见图7，在步骤71中，控制器3获取电池模组当前的充电参数，例如电量、相对电压或者绝对电压，以及预先设置的充电参数的参数阈值。以充电参数是电量为例，控制器3可以基于当前的电量与电量阈值来判断电池模组是否需要充电。例如，电量阈值可以设置为多组，如80％、60％、45％、30％及以下。在电池模组当前的电量小于或者等于上述各电量阈值时，均需要充电；在大于80％时可以不需要充电。实际应用中，在电池模组当前的电量小于100％时，均可以进行充电，在等于100％时不需要充电。技术人员可以根据具体场景进行设置。
在一示例中，充电参数还可以为充电等级。控制器根据电池电量、电压等确定出充电等级，如表1所示。
表1
Figure BDA0002492322680000101
在步骤72中，控制器3在确定电池模组需要充电时生成充电请求。其中，充电请求中包括电池模组所需要的充电参数。以充电参数中的充电电压为例，电芯1的电压为4.25V，则充电电压可以大于4.25，若充电电缆(cable)所承受的最大电流为5A，电池最大电压为5V为例，则电池模组所允许的最大充电功率可以为(4.25V*5A*4)＝85瓦。需要说明的是，充电功率的计算方法可以参考相关技术，在此不作限定。
在步骤73中，控制器3可以将充电请求发送给充电器。充电器获取充电请求内的充电参数，并确定是否能够提供上述充电参数，得到能够提供上述充电参数或者不能提供上述充电参数的确定结果。充电器将确定结果反馈给控制器3。需要说明的是，确定结果表示不能够提供上述充电参数时，充电器还需要反馈一个能够提供的充电参数，如充电器无法提供85瓦的充电功率，但是可以提供50W的充电功率。
在步骤74中，控制器3可以控制串联并转换电路2转换到充电参数对应的充电架构状态，并在成功转换到充电架构后向充电器发送预设标识，该预设标识用于指示充电器采用该充电参数对电池模组充电。以充电器能够提供上述充电功率为例，控制器3在接收到确定结果后向串并联转换电路2发送控制信号，串并联转换电路2中各开关器件根据控制信号转换到导通状态或者断开状态，从而使电芯1～电芯4串联充电，得到如图4所示的电路。假设各电芯的充电电压为4.5V，则充电器的输出电压为4*4.5V＝18V，从而充电功率为85瓦。
最后，充电器根据上述充电功率85瓦对电池模组进行充电。
充电架构状态二
本充电架构状态二是指充电电压为电芯电压的2倍，此时4个电芯中每2个电芯为一组进行串联，然后再并联充电。或者说，充电器仅能提供2倍电芯电压的充电电压。
控制器3获取电池模组当前的充电参数，并确定电池模组是否需要充电。控制器3在确定电池模组需要充电时生成充电请求。其中，充电请求中包括电池模组所需要的充电参数。
控制器3可以将充电请求发送给充电器。充电器获取充电请求内的充电参数，并确定是否能够满足上述充电参数，得到如无法满足上述充电参数或者满足上述充电参数的确定结果。充电器将确定结果反馈给控制器3。
在充电器确定无法满足上述充电参数时可以将能够满足的充电参数反馈给控制器3。控制器3可以满足的充电参数向串并联转换电路2发送控制信号，串并联转换电路2中各开关器件根据控制信号转换到导通状态或者断开状态，从而使电芯1～电芯4中两两串联后再并联充电，得到如图5所示的电路。假设各电芯的充电电压为4.5V，则充电器的输出电压为2*4.5V＝9V，充电功率为5*9＝45瓦。
最后，充电器根据上述充电功率45瓦对电池模组进行充电。
充电架构状态三
本充电架构状态三是指充电电压为电芯电压的1倍，此时4个电芯进行并联充电。或者说，充电器仅能提供1倍电芯电压的充电电压。
控制器3获取电池模组当前的充电参数，并确定电池模组是否需要充电。控制器3在确定电池模组需要充电时生成充电请求。其中，充电请求中包括电池模组所需要的充电参数。
控制器3可以将充电请求发送给充电器。充电器获取充电请求内的充电参数，并确定是否能够满足上述充电参数，得到如无法满足上述充电参数或者满足上述充电参数的确定结果。充电器将确定结果反馈给控制器3。
在充电器确定无法满足上述充电参数时可以将能够满足的充电参数反馈给控制器3。控制器3可以满足的充电参数向串并联转换电路2发送控制信号，串并联转换电路2中各开关器件根据控制信号转换到导通状态或者断开状态，从而使电芯1～电芯4并联充电，得到如图6所示的电路。假设各电芯的充电电压为4.5V，则充电器的输出电压为4.5V，充电功率为22.5瓦。
最后，充电器根据上述充电功率22.5瓦对电池模组进行充电。
需要说明的是，上述实施例仅提供了三种典型的充电架构状态，实际应用中，控制器3还可以控制电芯1和2、电芯2和电芯3、电芯3和电芯4、电芯1～4中的任一个进行充电；并且，充电电压也不再局限于4倍、2倍和1倍于电芯电压。上述各种组合方案均落入本公开的保护范围。
在一实施例中，上述各充电架构状态下，在控制器3和充电器通信完成后，充电器对电池模组进行充电。参见图8，在步骤81中，在充电过程中，控制器3会实时检测电池模组的充电参数。在步骤82中，控制器3根据充电参数重新生成发送给充电器的充电请求，以使充电器在当前充电架构状态下调整充电功率。例如，当电池模组中各电芯的电压达到4.6V时，可以采用恒压(CV)充电，此时调整充电电流，从而减小充电功率，直至充电完成。
实际应用中，若一直采用多组电芯串联充电可能存在某一个电芯受损，而导致电压较高但未充进行电的情况，即出现部分电芯过压而其他电芯欠压的情况，此时需要较长时间来进行充电，降低了电池模组的充电效率。为保证充电效率，在一实施例中，控制器3还可以对多组电芯的充电架构状态进行调整。参见图9，在步骤91中，控制器3可以获取多组电芯的充电电流。例如控制器3可以电池模组中的电量计通信，获取到上述充电电流。在步骤92中，控制器3对比该充电电流与预设电流值(如2.5A)，当充电电流小于预设电流值时，控制器3可以将2个(或以上)电芯串联，再将多个串联支路并联，切换到一个串并联结合的充电结构，这样在充电电流不超过充电线缆的最大电流的情况下，通过并联充电来平衡各电芯的电压，使多组电芯能够保持相同的使用状态，尽量达到同步充电的效果，从而提高充电效率。
继续参见图3，在采用上述充电架构状态一对电芯充电时，若充电电流降至2.5A(或以下)，则充电线缆上的电流也为2.5A。为保证电池模组的充电电流恢复到2.5A-5A之间，即使充电线缆上的电流尽可能接近5A，控制器3可以将两个电芯串联构成串联支路，这样两个串联支路并联则可以使充电线缆上的电流为5A，控制器3可以将充电架构状态一转换到上述充电架构状态二。在充电架构状态二下，随着电芯电压的升高，充电电流会继续降低，当充电线缆上的电流再次降至2.5A(或以下)时，控制器3可以将上述充电架构状态二转换到充电架构状态三。基于上述充电过程，可以得到图10所示的充电曲线，对比相关技术中充电线缆的电流与本实施例中充电线缆电流相比较，在充电架构状态二和充电架构状态三的情况下，本实施例中充电线缆电流位于2.5A～5A之间，而相关技术中充电线缆的电流则持续降低，这样，在保持各电芯的充电功率均衡的情况下，达到平衡各电芯充电电压的效果，有利于提升充电效率。
至此，本实施例中通过调整多组电芯的充电架构状态，可以使充电电流大于预设电流值且小于充电电缆的最大电流，即可采用高电压大电流对电池模组充电，无需设置电压转换装置，有利于提升电池模组的充电效率。并且，本实施例中串并联转换电路不参与电压转换，不会形成热损耗，有利于进一步提升电池模组的充电效率。
本公开实施例还提供了一种充电控制方法，适于电池模组，所述电池模组包括由多组电芯、串并联转换电路和控制器；所述方法包括：
判断所述电池模组是否需要充电；
在所述电池模组需要充电时，控制所述串并联转换电路转换所述多级电芯中各电芯的连接方式，以使所述多组电芯构成充电电流大于预设电流值的充电架构状态；其中所述充电架构状态包括以下至少一种：至少两组电芯串联、至少两组电芯并联、部分电芯串联和部分电芯并联结合以及单组电芯。
在一实施例中，控制所述串并联转换电路转换所述多级电芯中各电芯的连接方式之前，所述方法还包括：
在所述电池模组需要充电时，生成充电请求；所述充电请求中包括所述电池模组所需要的期望充电功率；
将所述充电请求发送给外部的充电器，以使所述充电器确认是否满足所述期望充电功率并返回确定结果；所述确定结果包括所述充电器可提供的目标充电功率，所述目标充电功率小于或者等于所述期望充电功率；
在接收到所述确定结果后，执行控制所述串并联转换电路转换所述多级电芯中各电芯的连接方式的步骤，以使所述多组电芯构成与所述目标充电功率相匹配的充电架构状态，且在所述充电架构状态下初始的充电电流为充电线缆能够承载的最大电流。
在一实施例中，生成充电请求包括：
获取所述多个电芯的当前电压和充电线缆能够承载的最大电流；
基于所述当前电压和所述最大电流获取所述电池模组所需要的期望充电功率；
基于所述期望充电功率生成所述充电请求。
在一实施例中，还包括：
在成功转换到所述充电架构状态后向外部的充电器发送预设标识，所述预设标识用于指示所述充电器采用目标充电功率对所述电池模组充电。
在一实施例中，还包括：
在充电过程中，获取所述多组电芯的充电电流；
当所述充电电流小于预设电流值时，控制所述串并联转换电路转换所述多组电芯所构成的充电架构状态，以使充电线缆的充电电流恢复到所述预设电流值和充电线缆能够承载的最大电流之间。
可理解的是，本公开实施例提供的方法与上述充电设备的实施例相对应，具体内容可以参考设备各实施例的内容，在此不再赘述。
图11是根据一示例性实施例示出的一种充电控制装置的框图。参见图11，一种充电控制装置，适于电池模组，所述电池模组包括由多组电芯、串并联转换电路和控制器；所述装置包括：
充电判断模块111，用于判断所述电池模组是否需要充电；
架构转换模块112，用于在所述电池模组需要充电时，控制所述串并联转换电路转换所述多级电芯中各电芯的连接方式，以使所述多组电芯构成充电电流大于预设电流值的充电架构状态；其中所述充电架构状态包括以下至少一种：至少两组电芯串联、至少两组电芯并联、部分电芯串联和部分电芯并联结合以及单组电芯。
在一实施例中，参见图12，所述装置还包括：
请求生成模块121，用于在所述电池模组需要充电时，生成充电请求；所述充电请求中包括所述电池模组所需要的期望充电功率；
请求发送模块122，用于将所述充电请求发送给外部的充电器，以使所述充电器确认是否满足所述期望充电功率并返回确定结果；所述确定结果包括所述充电器可提供的目标充电功率，所述目标充电功率小于或者等于所述期望充电功率；
触发模块123，用于在接收到所述确定结果后，触发所述架构转换模块进行充电架构转换，以使所述多组电芯构成与所述目标充电功率相匹配的充电架构状态，且在所述充电架构状态下初始的充电电流为充电线缆能够承载的最大电流。
在一实施例中，参见图13，所述请求生成模块包括：
电压电流获取单元131，用于获取所述多个电芯的当前电压和充电线缆能够承载的最大电流；
期望功率获取单元132，用于基于所述当前电压和所述最大电流获取所述电池模组所需要的期望充电功率；
充电请求生成单元133，用于基于所述期望充电功率生成所述充电请求。
在一实施例中，还包括：
预设标识发送模块，用于在成功转换到所述充电架构状态后向外部的充电器发送预设标识，所述预设标识用于指示所述充电器采用目标充电功率对所述电池模组充电。
在一实施例中，参见图14，还包括：
充电电流获取模块141，用于在充电过程中，获取所述多组电芯的充电电流；
架构转换模块142，还用于当所述充电电流小于预设电流值时，控制所述串并联转换电路转换所述多组电芯所构成的充电架构状态，以使充电线缆的充电电流恢复到所述预设电流值和充电线缆能够承载的最大电流之间。
可理解的是，本公开实施例提供的装置与上述方法实施例相对应，具体内容可以参考方法各实施例的内容，在此不再赘述。
图15是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。例如，电子设备1500可以是智能手机，计算机，数字广播终端，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
参照图15，电子设备1500可以包括以下一个或多组组件：处理组件1502，存储器1504，电源组件1506，多媒体组件1508，音频组件1510，输入/输出(I/O)的接口1512，传感器组件1514，通信组件1516，以及图像采集组件1518。
处理组件1502通常电子设备1500的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件1502可以包括一个或多组处理器1520来执行计算机程序。此外，处理组件1502可以包括一个或多组模块，便于处理组件1502和其他组件之间的交互。例如，处理组件1502可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件1508和处理组件1502之间的交互。
存储器1504被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备1500的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备1500上操作的任何应用程序或方法的计算机程序，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器1504可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
电源组件1506为电子设备1500的各种组件提供电力。电源组件1506可以包括电源管理系统，一个或多组电源，及其他与为电子设备1500生成、管理和分配电力相关联的组件。电源组件1506可以包括电源芯片，控制器可以电源芯片通信，从而控制电源芯片导通或者断开开关器件，使电池向主板电路供电或者不供电。在一示例中，电源组件1506包括图2～图6所示的电源模组。
多媒体组件1508包括在电子设备1500和目标对象之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示屏(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自目标对象的输入信号。触摸面板包括一个或多组触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。
音频组件1510被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件1510包括一个麦克风(MIC)，当电子设备1500处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器1504或经由通信组件1516发送。在一些实施例中，音频组件1510还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口1512为处理组件1502和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。
传感器组件1514包括一个或多组传感器，用于为电子设备1500提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件1514可以检测到电子设备1500的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如组件为电子设备1500的显示屏和小键盘，传感器组件1514还可以检测电子设备1500或一个组件的位置改变，目标对象与电子设备1500接触的存在或不存在，电子设备1500方位或加速/减速和电子设备1500的温度变化。
通信组件1516被配置为便于电子设备1500和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备1500可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件1516经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件1516还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，电子设备1500可以被一个或多组应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。
在示例性实施例中，还提供了一种包括可执行的计算机程序的非临时性可读存储介质，例如包括指令的存储器1504，上述可执行的计算机程序可由处理器执行。其中，可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖任何变型、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来限制。

Claims (17)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：多组电芯、串并联转换电路和控制器；
所述控制器与所述串并联转换电路连接，用于在所述电池模组需要充电时控制所述串并联转换电路转换所述多组电芯中各电芯的连接方式，以使所述多组电芯构成充电电流大于预设电流值的充电架构状态；其中所述充电架构状态包括以下至少一种：至少两组电芯串联、至少两组电芯并联、部分电芯串联和部分电芯并联结合以及单组电芯。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述控制器集成到所述电池模组的内部，或者，所述控制器采用设置有所述电池模组的电子设备的处理器实现；或者，所述控制器采用所述电子设备的电源管理模块实现。
3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述串并联转换电路包括多个开关器件；所述多个开关器件中各开关器件与其中一组电芯的正极或者负极连接；
当所述各开关器件连接至电芯的正极时，用于根据所述控制器的控制信号将所述正极连接至所述电池模组的电源输入端或者上一级电芯的负极；
当所述各开关器件连接至电芯的负极时，用于根据所述控制器的控制信号将所述负极连接至所述电池模组的电源输出端。
4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括协议转换芯片；所述协议转换芯片与所述控制器连接，用于所述控制器和外部的充电器之间的充电协议转换。
5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述控制器还用于在充电过程中获取所述多组电芯的充电电流，当所述充电电流小于预设电流值时控制所述串并联转换电路转换所述多组电芯所构成的充电架构状态，以使充电线缆的充电电流恢复到所述预设电流值和充电线缆能够承载的最大电流之间。
6.一种充电控制方法，其特征在于，适于电池模组，所述电池模组包括由多组电芯、串并联转换电路和控制器；所述方法包括：
判断所述电池模组是否需要充电；
在所述电池模组需要充电时，控制所述串并联转换电路转换所述多级电芯中各电芯的连接方式，以使所述多组电芯构成充电电流大于预设电流值的充电架构状态；其中所述充电架构状态包括以下至少一种：至少两组电芯串联、至少两组电芯并联、部分电芯串联和部分电芯并联结合以及单组电芯。
7.根据权利要求6所述的充电控制方法，其特征在于，控制所述串并联转换电路转换所述多级电芯中各电芯的连接方式之前，所述方法还包括：
在所述电池模组需要充电时，生成充电请求；所述充电请求中包括所述电池模组所需要的期望充电功率；
将所述充电请求发送给外部的充电器，以使所述充电器确认是否满足所述期望充电功率并返回确定结果；所述确定结果包括所述充电器可提供的目标充电功率，所述目标充电功率小于或者等于所述期望充电功率；
在接收到所述确定结果后，执行控制所述串并联转换电路转换所述多级电芯中各电芯的连接方式的步骤，以使所述多组电芯构成与所述目标充电功率相匹配的充电架构状态，且在所述充电架构状态下初始的充电电流为充电线缆能够承载的最大电流。
8.根据权利要求7所述的充电控制方法，其特征在于，生成充电请求包括：
获取所述多个电芯的当前电压和充电线缆能够承载的最大电流；
基于所述当前电压和所述最大电流获取所述电池模组所需要的期望充电功率；
基于所述期望充电功率生成所述充电请求。
9.根据权利要求6所述的充电控制方法，其特征在于，还包括：
在成功转换到所述充电架构状态后向外部的充电器发送预设标识，所述预设标识用于指示所述充电器采用目标充电功率对所述电池模组充电。
10.根据权利要求6所述的充电控制方法，其特征在于，还包括：
在充电过程中，获取所述多组电芯的充电电流；
当所述充电电流小于预设电流值时，控制所述串并联转换电路转换所述多组电芯所构成的充电架构状态，以使充电线缆的充电电流恢复到所述预设电流值和充电线缆能够承载的最大电流之间。
11.一种充电控制装置，其特征在于，适于电池模组，所述电池模组包括由多组电芯、串并联转换电路和控制器；所述装置包括：
充电判断模块，用于判断所述电池模组是否需要充电；
架构转换模块，用于在所述电池模组需要充电时，控制所述串并联转换电路转换所述多级电芯中各电芯的连接方式，以使所述多组电芯构成充电电流大于预设电流值的充电架构状态；其中所述充电架构状态包括以下至少一种：至少两组电芯串联、至少两组电芯并联、部分电芯串联和部分电芯并联结合以及单组电芯。
12.根据权利要求11所述的充电控制装置，其特征在于，所述装置还包括：
请求生成模块，用于在所述电池模组需要充电时，生成充电请求；所述充电请求中包括所述电池模组所需要的期望充电功率；
请求发送模块，用于将所述充电请求发送给外部的充电器，以使所述充电器确认是否满足所述期望充电功率并返回确定结果；所述确定结果包括所述充电器可提供的目标充电功率，所述目标充电功率小于或者等于所述期望充电功率；
触发模块，用于在接收到所述确定结果后，触发所述架构转换模块进行充电架构转换，以使所述多组电芯构成与所述目标充电功率相匹配的充电架构状态，且在所述充电架构状态下初始的充电电流为充电线缆能够承载的最大电流。
13.根据权利要求12所述的充电控制装置，其特征在于，所述请求生成模块包括：
电压电流获取单元，用于获取所述多个电芯的当前电压和充电线缆能够承载的最大电流；
期望功率获取单元，用于基于所述当前电压和所述最大电流获取所述电池模组所需要的期望充电功率；
充电请求生成单元，用于基于所述期望充电功率生成所述充电请求。
14.根据权利要求11所述的充电控制装置，其特征在于，还包括：
预设标识发送模块，用于在成功转换到所述充电架构状态后向外部的充电器发送预设标识，所述预设标识用于指示所述充电器采用目标充电功率对所述电池模组充电。
15.根据权利要求11所述的充电控制装置，其特征在于，还包括：
充电电流获取模块，用于在充电过程中，获取所述多组电芯的充电电流；
架构转换模块，还用于当所述充电电流小于预设电流值时，控制所述串并联转换电路转换所述多组电芯所构成的充电架构状态，以使充电线缆的充电电流恢复到所述预设电流值和充电线缆能够承载的最大电流之间。
16.一种电子设备，其特征在于，包括：
电池模组；
处理器；
用于存储所述处理器可执行的计算机程序的存储器；
所述处理器被配置为执行所述存储器中的计算机程序以实现权利要求6～10所述方法的步骤。
17.一种可读存储介质，其上存储有可执行的计算机程序，其特征在于，该计算机程序被执行时实现权利要求6～10所述方法的步骤。
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