CN113937848A - 一种电池充电控制装置及电池充电控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池充电控制装置及电池充电控制方法，电池充电控制装置包括无线充电模块、负载电路模块、主控制模块和温度监测模块；通过设置负载电路模块包括预热电路和充电电路，当对电池预充电时，主控制模块接收温度监测模块监测的第一温度信息，并根据第一温度信息和预设温度信息控制无线充电模块输出不同的工作功率至负载电路模块，控制预热电路与电池电连接，使电池工作在预热阶段；控制电电路与电池电连接，使电池工作在充电阶段；设置预热电路，利用锂电池充放电的化学反应产生热量的同时，又避免过多的锂离子在电池负极堆积导致析锂现象，起到保护电池以及安全充电的作用。

Description

一种电池充电控制装置及电池充电控制方法

技术领域

本发明涉及充电技术领域，尤其涉及一种电池充电控制装置及电池充电控制方法。

背景技术

常规锂电池在低温特别是零度温度以下禁止充电，由于锂电池在0℃以下电解液的粘度增大，电导率降低，石墨负极的动力学特性进步一变差，因此在低温充电的过程中锂离子不能及时嵌入负极石墨而聚集负极表面析出金属锂，析出的金属锂可能会进一步发展，最终成为锂枝晶，穿破隔膜，导致正负极短路。因此，低温特别是零度温度严重影响了锂离子电池的充电性能，如何能够实现锂电池在低温下充电成为了业界的难题。

发明内容

针对上述存在问题，本申请提供一种电池充电控制装置及电池充电控制方法，以提高锂离子电池在低温下的充电性能，实现锂电池在低温下充电。

第一方面，本申请提供了一种电池充电控制装置，包括：无线充电模块、负载电路模块、主控制模块和温度监测模块；

所述负载电路模块包括预热电路和充电电路；

所述主控制模块分别与所述无线充电模块、所述负载电路模块和所述温度监测模块通信连接，所述无线充电模块与所述负载电路模块电连接；

所述温度监测模块用于监测电池电芯的第一温度信息；

所述主控制模块用于接收所述第一温度信息，并根据所述第一温度信息和预设温度信息控制所述无线充电模块输出不同的工作功率至所述负载电路模块，根据所述第一温度信息和所述预设温度信息控制所述预热电路或者所述充电电路与所述电池电连接，以使所述电池工作在预热阶段或者充电阶段。

可选的，所述负载电路模块还包括双刀双掷负载开关；

所述双刀双掷负载开关与所述主控制模块通信连接，且与所述无线充电模块电连接；

所述双刀双掷负载开关用于传输不同的工作功率至所述预热电路或者至所述充电电路，以使所述电池工作在预热阶段或者充电阶段。

可选的，所述无线充电模块包括无线充电发射端和无线充电接收端；所述无线充电接收端与所述电池电芯贴合设置；所述电池包括正极和负极；所述预热电路包括桥式整流电路；所述充电电路包括无线充电管理电路；

所述桥式整流电路的电流输出回路端分别与所述电池的正极和负极电连接；

所述无线充电管理电路的电流输出回路端分别与所述电池的正极和负极电连接。

可选的，所述无线充电管理电路包括相互电连接的无线充电接收芯片和充电管理芯片；

所述充电管理芯片与所述电池电连接。

可选的，还包括加热膜；所述加热膜与所述电池本体贴合设置；

所述加热膜与所述无线充电接收端电连接，用于给所述电池本体加热。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电池充电控制方法，采用第一方面提供的电池充电控制装置执行，所述电池充电控制方法包括：

获取电池电芯的第一温度信息；

根据所述第一温度信息和预设温度信息，控制所述无线充电模块输出不同的工作功率至所述负载电路模块；

根据所述第一温度信息和所述预设温度信息，控制所述预热电路或者所述充电电路与所述电池电连接，以使所述电池工作在预热阶段或者充电阶段。

可选的，所述负载电路模块还包括双刀双掷负载开关；所述双刀双掷负载开关与所述主控制模块通信连接，且与所述无线充电模块电连接；

根据所述第一温度信息和预设温度信息，控制所述无线充电模块输出不同的工作功率至所述负载电路模块，包括：

根据所述第一温度信息和预设温度信息，控制所述无线充电模块输出不同的工作功率至所述双刀双掷负载开关；

根据所述第一温度信息和预设温度信息，控制所述预热电路或者所述充电电路与所述电池电连接，包括：

根据所述第一温度信息和预设温度信息，控制所述双刀双掷负载开关与所述预热电路电连接，控制所述预热电路与所述电池电连接；或者，根据所述第一温度信息和预设温度信息，控制所述双刀双掷负载开关与所述充电电路电连接，控制所述充电电路与所述电池电连接。

可选的，所述无线充电模块包括无线充电发射端和无线充电接收端；所述无线充电接收端与所述电池电芯贴合设置；所述电池包括正极和负极；所述预热电路包括桥式整流电路；所述充电电路包括无线充电管理电路；

所述预设温度信息包括第一预设温度和第二预设温度；所述第一预设温度小于所述第二预设温度；

根据所述第一温度信息和预设温度信息，控制所述预热电路或者所述充电电路与所述电池电连接，包括：

比较所述第一温度信息与所述第一预设温度和所述第二预设温度的大小；

当所述第一温度信息≤所述第一预设温度，控制所述无线充电发射端发射加热脉冲功率，所述无线充电发射端和所述无线充电接收端握手连接，所述桥式整流电路的电流输出回路端分别与所述电池正极和负极电连接，以使所述电池工作在预热阶段；

当所述第一预设温度＜所述第一温度信息＜所述第二预设温度，控制所述无线充电发射端发射无线充电功率，所述无线充电发射端和所述无线充电接收端握手连接，所述无线充电管理电路的电流输出回路端分别与所述电池正极和负极电连接，以使所述电池工作在充电阶段。

可选的，当所述电池工作在预热阶段或者充电阶段时，所述电池充电控制还包括：

实时获取所述电池电芯的第二温度信息；

根据所述第二温度信息和所述预设温度信息，控制所述无线充电模块输出的工作功率以及所述负载电路模块与所述电池的电连接关系，以使所述电池工作在预热阶段、充电阶段或者断电。

可选的，根据所述第二温度信息和所述预设温度信息，控制所述无线充电模块输出的工作功率以及所述负载电路模块与所述电池的电连接关系，以使所述电池工作在预热阶段、充电阶段或者断电，包括：

当所述第二温度信息≤所述第一预设温度，控制所述无线充电发射端发射加热脉冲功率，所述无线充电发射端和所述无线充电接收端握手连接，所述桥式整流电路的电流输出回路端分别与所述电池正极和负极电连接，以使所述电池工作在预热阶段；

当所述第一预设温度＜所述第二温度信息＜所述第二预设温度，控制所述无线充电发射端发射无线充电功率，所述无线充电发射端和所述无线充电接收端握手连接，所述无线充电管理电路的电流输出回路端分别与所述电池正极和负极电连接，以使所述电池工作在充电阶段；

当所述第二温度信息≥所述第二预设温度，控制所述无线充电发射端和所述无线充电接收端断开握手连接，和/或所述无线充电管理电路与所述电池断开，以使所述电池断电。

本发明实施例提供的电池充电控制装置包括无线充电模块、负载电路模块、主控制模块和温度监测模块，通过设置负载电路模块包括预热电路和充电电路，当对电池预充电时，主控制模块接收温度监测模块监测的第一温度信息，并根据第一温度信息和预设温度信息控制无线充电模块输出不同的工作功率至负载电路模块，控制预热电路与电池电连接，使电池工作在预热阶段；控制充电电路与电池电连接，使电池工作在充电阶段；设置预热电路，利用锂电池充放电的化学反应产生热量的同时，又避免过多的锂离子在电池负极堆积导致析锂现象，起到保护电池以及安全充电的作用。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种电池充电控制装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的又一种电池充电控制装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的又一种电池充电控制装置的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种电池充电控制方法的流程示意图；

图5是本发明实施例提供的又一种电池充电控制方法的流程示意图；

图6是本发明实施例提供的又一种电池充电控制方法的流程示意图；

图7是本发明实施例提供的又一种电池充电控制方法的流程示意图；

图8是本发明实施例提供的又一种电池充电控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供了一种电池充电控制装置，可应用于锂离子电池在低温中环境中，对锂离子电池预热和充电。图1是本发明实施例提供的一种电池充电控制装置的结构示意图。如图1所示，电池充电控制装置包括：无线充电模块1、负载电路模块2、主控制模块3和温度监测模块4；负载电路模块2包括预热电路21和充电电路22；主控制模块3分别与无线充电模块1、负载电路模块2和温度监测模块3通信连接，无线充电模块1与负载电路模块4电连接；温度监测模块4用于监测电池电芯的第一温度信息；主控制模块3用于接收第一温度信息，并根据第一温度信息和预设温度信息控制无线充电模块1输出不同的工作功率至负载电路模块2，根据第一温度信息和预设温度信息控制预热电路21或者充电电路22与电池5电连接，以使电池5工作在预热阶段或者充电阶段。

示例性的，如图1所示，电池充电控制装置包括无线充电模块1、负载电路模块2、主控制模块3和温度监测模块4，主控制模块3可以为微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)或者单片机，具有信息处理、存储、输出的功能。温度监测模块4可以为设置在电池电芯内部的温控反馈电路，温控反馈电路监测的电池电芯的第一温度信息，其中，第一温度信息可以理解为在低温环境中，预对锂电池5充电，此时锂电池电池电芯的温度值，温度监测模块4也可以为设置在电池电芯内部的温度探测器等，具有监测电池电芯温度功能。设置主控制模块3分别与无线充电模块1、负载电路模块2和温度监测模块3通信连接，无线充电模块1采用交变电流输出模式进行无线充电，无线充电模块1与负载电路模块4电连接，负载电路模块4包括预热电路21和充电电路22。

当预对电池5进行低温环境下充电时，温度监测模块4监测锂电池电池电芯的温度值，即第一温度信息，并将第一温度信息通信传输给主控制模块3，主控制模块3接收锂离子电池电芯的温度值，并根据温度值和预设温度信息，比较判断后，输出功率控制指令控制无线充电模块1输出不同的工作功率至负载电路模块2，不同的工作功率包括加热脉冲功率和无线充电功率，例如，加热脉冲功率为输出3.7V交变电流低功率。主控制模块3输出加热脉冲功率控制预热电路21与电池5电连接，可以使电池5工作在预热阶段，通过交变电流给电池5快速充放电对低温电池加热预热，利用电池充放电的化学反应产生热量越热，避免过多的锂离子在电池负极堆积导致析锂现象，从而起到保护电池安全；主控制模块3输出无线充电功率控制充电电路22与电池5电连接，可以使电池5工作在充电阶段，满足锂离子电池充电要求。其中，预设温度信息为根据锂电池在低温环境中的可安全充电的温度参考值，具体值用户可以自定义，例如0℃。

综上，本发明实施例提供的电池充电控制装置包括无线充电模块、负载电路模块、主控制模块和温度监测模块，通过设置负载电路模块包括预热电路和充电电路，当对电池预充电时，主控制模块接收温度监测模块监测的第一温度信息，通过比较第一温度信息和预设温度信息控制无线充电模块输出不同的工作功率至负载电路模块，当预热电路与电池电连接，电池工作在预热阶段，当充电电路与电池电连接，电池工作在充电阶段，设置预热电路，利用锂电池充放电的化学反应产生热量的同时，又避免过多的锂离子在电池负极堆积导致析锂现象，起到保护电池以及安全充电的作用。

图2是本发明实施例提供的又一种电池充电控制装置的结构示意图，如图2所示，可选的，负载电路模块2还包括双刀双掷负载开关23；双刀双掷负载开关23与主控制模块3通信连接，且与无线充电模块2电连接；双刀双掷负载开关23用于传输不同的工作功率至预热电路21或者至充电电路22，以使电池5工作在预热阶段或者充电阶段。

示例性的，如图1所示，负载电路模块2还包括双刀双掷负载开关23，双刀双掷负载开关23与主控制模块3通信连接，且与无线充电模块2电连接，当主控制模块3根据第一温度信息和预设温度信息发出输出功率控制指令，控制双刀双掷负载开关23切换并，使得无线充电模块2、预热电路21与电池5电连接，导通电路传输加热交变电流，使得电池5工作在预热阶段，实现对电池预热；或者，使得无线充电模块2、充电电路22与电池5电连接，导通电路传输的充电功率，使得电池5工作在充电阶段，实现电池充电。其中，双刀双掷负载开关23还可以采用MOS管开关，具有导通预热电路21或者至充电电路22与电池和传输交变电流的功能。

图3是本发明实施例提供的又一种电池充电控制装置的结构示意图，如图3所示，可选的，无线充电模块1包括无线充电发射端11和无线充电接收端12；无线充电接收端12与电池电芯贴合设置(图中未示出)；电池5包括正极(+)和负极(-)；预热电路21包括桥式整流电路21；充电电路22包括无线充电管理电路22；述桥式整流电路22的电流输出回路端分别与电池5的正极和负极电连接；无线充电管理电路22的电流输出回路端分别与电池5的正极和负极电连接。

示例性的，如图3所示，无线充电模块1包括无线充电发射端11和无线充电接收端12，无线充电发射端11可以为无线充电发射线圈，无线充电接收端12可以为无线充电接收线圈，无线充电发射端11用于发射加热脉冲功率和无线充电功率，无线充电接收端12用于接收加热脉冲功率和无线充电功率，设置无线充电接收端12与电池电芯贴合设置(图中未示出)，可以提高电池电芯的加热和充电效率。其中，电池充电控制装置还包括充电底座，无线充电发射端11位于充电底座内，当电池放在无线充电底座上后无线充电发射端11和无线充电接收端12正常握手，利用无线充电线圈给低温下锂电池做预热和无线充电，可以解决当前锂电池0℃以下无法充电的痛点；同时，无线充电接收线圈一物两用，不需要利用电池加热膜给低温下电池加热，降低了电池低温加热的成本，同时无线充电进行时线圈的热量也有助于电池温度的维持。

电池5包括正极(+)和负极(-)，预热电路21包括桥式整流电路21，桥式整流电路22的电流输出回路端分别与电池5的正极和负极电连接，当进行电池预热时，桥式整流电路21可以将无线充电发射端11发射的交变电流整流成正弦波，正弦波相比常规脉冲电平预热电流变化更加平滑稳定，电池预热更安全。设置充电电路22包括无线充电管理电路22，无线充电管理电路22的电流输出回路端分别与电池5的正极和负极电连接，以使电池充电。通过该电路设置，实现无线充电线圈提供的交变电流给锂电池预热，无线充电线圈在无线充电管理电路和电池正负极之间切换，给电池充电。

可选的，继续参考图3所示，无线充电管理电路22包括相互电连接的无线充电接收芯片221和充电管理芯片222；充电管理芯片222与电池5电连接。

示例性的，无线充电管理电路包括相互电连接的无线充电接收芯片和充电管理芯片，无线充电接收芯片221接收无线充电模块1发射的无线充电功率，充电管理芯片222与电池5电连接。充电管理芯片222实施监测电池5的充电状况，例如，电池充电百分比等，以控制充电时间和充电电量，使电池充电完成。

在上述实施例的基础上，可选的，电池充电控制装置还包括加热膜；加热膜与电池本体贴合设置；加热膜与无线充电接收端电连接，用于给电池本体加热。

示例性的，电池充电控制装置还包括加热膜，设置加热膜与无线充电接收端电连接，无线充电接收端线圈与加热膜配合，线圈产生的交变电流可以直接给加热膜供电，通过加热膜的热量给电池本体加热，实现低温下电流充电。

基于同一个发明构思，本发明实施例还提供了一种电池充电控制方法，采用上述实施例提供的电池充电控制装置执行，以实现电池充电。图4是本发明实施例提供的一种电池充电控制方法的流程示意图。如图4所示，该电池充电控制方法包括：

步骤S101、获取电池电芯的第一温度信息。

示例性的，继续参考图1，当在低温环境下，预对锂电池进行充电时，采用温度监测模块4监测锂电池电池电芯的第一温度信息，并将第一温度信息通讯传输给主控制模块3。

需要说明的是，温度监测模块4包括温控反馈电路，温度监测模块4可以直接将温度信号通讯传输给主控制模块3，也可以通过编辑无线充电的通讯协议，通过设置负载电路模块、无线充电模块通讯传输到主控制模块4，实现电池温度芯片的温度反馈。本发明实施例存在多种温度信息反馈方式，图1仅仅示出了另一种可行的电池电芯温度通讯反馈方式，并不局限于此。

步骤S102、根据第一温度信息和预设温度信息，控制无线充电模块输出不同的工作功率至负载电路模块。

示例性的，继续参考图1，主控制模块3根据接收到的第一温度信息和预设温度信息，通过对第一温度信息和预设温度信息比较判断后，主控制模块3输出功率控制指令控制无线充电模块1输出不同的工作功率至负载电路模块2，控制负载模块2与电池电连接，工作功率包括加热脉冲功率和无线充电功率。

步骤S103、根据第一温度信息和预设温度信息，控制预热电路或者充电电路与电池电连接，以使电池工作在预热阶段或者充电阶段。

示例性的，继续参考图1所示，主控制模块3对电池电芯的第一温度信息和预设温度信息比较判断，当电池电芯的第一温度信息低于预设温度，主控制模块3输出加热脉冲功率控制预热电路21与电池5电连接，使电池5工作在预热阶段，实现对电池加热；当电池电芯的第一温度信息不低于预设温度时，主控制模块3输出无线充电功率控制充电电路21与电池5电连接，可以使电池5工作在充电阶段。其中，预设温度信息可以根据用户自定义。

综上，采用本发明实施例提供的电池充电控制方法控制电池充电控制装置，当在低温下对电池预充电时，主控制模块接收温度监测模块监测的第一温度信息，通过比较第一温度信息和预设温度信息控制无线充电模块输出加热脉冲功率控制预热电路21与电池5电连接，使电池5工作在预热阶段，利用锂电池充放电的化学反应产生热量的同时，又避免过多的锂离子在电池负极堆积导致析锂现象，起到保护电池以及安全充电的作用；进一步，主控制模块输出无线充电功率控制充电电路21与电池5电连接，使电池5工作在充电阶段，实现对电池安全充电。

图5是本发明实施例提供的又一种电池充电控制方法的流程示意图。结合图2和图5所示，负载电路模块2还包括双刀双掷负载开关23；双刀双掷负载开关23与主控制模块3通信连接，且与无线充电模块1电连接，该电池充电控制方法包括：

步骤S201、获取电池电芯的第一温度信息。

示例性的，参考图1所述。

步骤S202、根据第一温度信息和预设温度信息，控制无线充电模块输出不同的工作功率至双刀双掷负载开关。

示例性的，参考图2所示，主控制模块3根据接收到的第一温度信息和预设温度信息，通过对第一温度信息和预设温度信息比较判断后，主控制模块3输出功率控制指令控制无线充电模块1输出不同的工作功率至双刀双掷负载开关23，控制双刀双掷负载开关切换到对应的负载电路与电池电连接，工作功率包括加热脉冲功率和无线充电功率。

步骤S203、根据第一温度信息和预设温度信息，控制双刀双掷负载开关与预热电路电连接，控制预热电路与电池电连接。

步骤S204、根据第一温度信息和预设温度信息，控制双刀双掷负载开关与充电电路电连接，控制充电电路与电池电连接。

示例性的，参考图2所示，主控制模块3对电池电芯的第一温度信息和预设温度信息比较判断，例如，当电池电芯的第一温度信息低于预设温度，主控制模块3输出加热脉冲功率控制双刀双掷负载开关23切换到预热电路21，使预热电路21与电池5电连接，电池5工作在预热阶段，实现对电池加热；例如，当电池电芯的第一温度信息不低于预设温度时，主控制模块3输出无线充电功率控制双刀双掷负载开关23切换充电电路21，使充电电路21与电池5电连接，电池5工作在充电阶段，实现低温下电池安全充电。

需要说明的是，步骤S203和步骤S204并没有先后顺序，主控制模块根据电池电芯的第一温度信息和预设温度信息比较判断，可以是先进行步骤S203，在进行步骤S204；也可以先进行步骤S204，再进行步骤S203，这里没有顺序限定。

图6是本发明实施例提供的一种电池充电控制方法的流程示意图。结合图3和图6所示，无线充电模块1包括无线充电发射端11和无线充电接收端12；无线充电接收端12与电池电芯贴合设置；电池5包括正极(+)和负极(-)；预热电路包括桥式整流电路21；充电电路包括无线充电管理电路22；

预设温度信息包括第一预设温度和第二预设温度；第一预设温度小于第二预设温度。第一预设温度可以理解为电池在低温下安全充电的最低温度，第二预设温度可以理解为电池在低温下安全充电的最高温度。

该电池充电控制方法包括：

步骤S301、获取电池电芯的第一温度信息。

继续参考图1和图2所示。

步骤S302、根据第一温度信息和预设温度信息，控制无线充电模块输出不同的工作功率至负载电路模块。

继续参考图1和图2所示。

步骤S303、比较第一温度信息与第一预设温度和第二预设温度的大小。

示例性的，结合图3和图6所示，根据锂电池的充电性能，用户预先自定义预设温度信息，即锂电池安全充电区间，例如设置0℃～50℃，即设置第一预设温度为0℃，第二预设温度为50℃。主控制模块3接收温度监测模块4采集的电池电芯的第一温度信息，并将第一温度信息与预设温度信息得到大小进行比较，判断此时的电池电芯在低温环境下是否可以进行充电。

当第一温度信息≤第一预设温度为是，执行步骤S304；当第一温度信息≤第一预设温度为否，执行步骤S305。

步骤S304、控制无线充电发射端发射加热脉冲功率，无线充电发射端和无线充电接收端握手连接，桥式整流电路的电流输出回路端分别与电池正极和负极电连接，以使电池工作在预热阶段。

示例性的，结合图3和图6所示，当主控制模块3比较得到第一温度信息≤第一预设温度时，例如电池电芯温度低于0℃，启动电池预热阶段，执行步骤S304。具体的，主控制模块3控制无线充电发射端发射加热脉冲功率，无线充电发射端和无线充电接收端握手连接，无线充电发射端切换为加热交变电流模式，该模式电平为交变电流，交变电流频率切换为10Hz左右的低频。双刀双掷负载开关23切换到与桥式整流电路21电连接，桥式整流电路21的电流输出回路端分别与电池正极和负极电连接，桥式整流电路21将正负交变电流整流成正交变电流，正交变电流比常规脉冲电平预热电流变化更加平滑稳定，预热更安全。锂电池在正交变电压的影响下，工作在预热阶段，在预热阶段，正交变电流给锂电池正负极做快速充放电，锂电池充放电的化学反应产生热量给锂电池加热，可以避免过多的锂离子在电池负极堆积导致析锂现象，电池电芯从内到外均匀自发热，区别于传统外界热传递加热模式，渐变的连续充放电流比常规的突变的脉冲电流对电池寿命影响小，安全性更高。

步骤S305、当第一预设温度＜第一温度信息＜第二预设温度为是，执行步骤S306；当第一预设温度＜第一温度信息＜第二预设温度为否，执行步骤S307。

步骤S306、控制无线充电发射端发射无线充电功率，无线充电发射端和无线充电接收端握手连接，无线充电管理电路的电流输出回路端分别与电池正极和负极电连接，以使电池工作在充电阶段。

示例性的，结合图3和图6所示，当主控制模块3比较得到第一预设温度＜第一温度信息＜第二预设温度时，例如电池电芯温度为10℃，启动电池充电阶段，执行步骤S306。具体的，主控制模块3控制无线充电发射端发射无线充电功率，无线充电发射端和无线充电接收端握手连接，双刀双掷负载开关23切换到与无线充电管理电路22电连接，无线充电管理电路22的电流输出回路端分别与电池正极和负极电连接，使电池工作在充电阶段，达到电池充电目的。

步骤S307、无控制输出。

示例性的，结合图3和图6所示，电池充电控制装置还可以包括报警模块，当主控制模块3比较得到第一温度信息不满足：第一预设温度＜第一温度信息＜第二预设温度时，主控制模块3无控制输出，电池断电，以保护锂电池；电池充电控制装置发出报警提示，以提示用户。

图7是本发明实施例提供的一种电池充电控制方法的流程示意图。结合图3和图7所示，该电池充电控制方法还包括：

步骤S401、获取电池电芯的第一温度信息。

继续参考图1和图2所示。

步骤S402、根据第一温度信息和预设温度信息，控制无线充电模块输出不同的工作功率至负载电路模块。

继续参考图1和图2所示。

步骤S403、比较第一(第二)温度信息与第一预设温度和第二预设温度的大小。

继续参考图3所示。

步骤S404、控制无线充电发射端发射加热脉冲功率，无线充电发射端和无线充电接收端握手连接，桥式整流电路的电流输出回路端分别与电池正极和负极电连接，以使电池工作在预热阶段。

继续参考图3所示。

步骤S405、当第一预设温度＜第一(第二)温度信息＜第二预设温度为是，执行步骤S406；当第一预设温度＜第一(第二)温度信息＜第二预设温度为否，即第(第一)二温度信息≥第二预设温度，执行步骤S407。

步骤S406、控制无线充电发射端发射无线充电功率，无线充电发射端和无线充电接收端握手连接，无线充电管理电路的电流输出回路端分别与电池正极和负极电连接，以使电池工作在充电阶段。

步骤S407、无控制输出。

继续参考图3所示。

当电池工作在预热阶段或者充电阶段时，执行步骤S408。

步骤S408、实时获取电池电芯的第二温度信息。

示例性的，继续参考图3和图7所示，当电池工作在预热阶段或者充电阶段时，温度监测模块4实时监测电池电芯的温度，即第二温度信息，并将电池电芯的第二温度信息通讯传输给主控制模块3，执行步骤S409；

步骤S409、根据第二温度信息和预设温度信息，控制无线充电模块输出的工作功率以及负载电路模块与电池的电连接关系。以使电池工作在预热阶段、充电阶段或者断电。

示例性的，继续参考图3和图7所示，主控制模块3接收电池电芯的第二温度信息，并将第二温度信息与预设温度信息比较，执行步骤S404，控制无线充电发射端发射加热脉冲功率，无线充电发射端和无线充电接收端握手连接，桥式整流电路的电流输出回路端分别与电池正极和负极电连接，以使电池工继续作在预热阶段；或者，执行步骤S406，控制无线充电发射端发射无线充电功率，无线充电发射端和无线充电接收端握手连接，无线充电管理电路的电流输出回路端分别与电池正极和负极电连接，以使电池继续工作在充电阶段；或者执行步骤S407，主控制模块3无控制输出，以使电池断电。

继续结合图3和图7所示，根据第二温度信息和预设温度信息，控制无线充电模块输出的工作功率以及负载电路模块与电池的电连接关系，以使电池工作在预热阶段、充电阶段或者断电，包括：

当电池工作在预热阶段时，继续执行步骤S403；

步骤S403，比较第二温度信息与第一预设温度和第二预设温度的大小。

判断：第二温度信息≤第一预设温度，满足是，执行步骤S404；满足否，执行步骤S405。

示例性的，当第二温度信息≤第一预设温度，说明此时电池电芯的温度还没有达到电池在低温下充电的最低温度要求，执行步骤S404，继续对电池预热；否则，说明此时电池电芯的温度已达到电池在低温下充电的最低温度要求，执行步骤S405。

步骤S404、控制无线充电发射端发射加热脉冲功率，无线充电发射端和无线充电接收端握手连接，桥式整流电路的电流输出回路端分别与电池正极和负极电连接，以使电池继续工作在预热阶段。

步骤S405、当第一预设温度＜第二温度信息＜第二预设温度，满足是，执行步骤S406；满足否，即当第二温度信息≥第二预设温度，执行步骤S407。

示例性的，当第一预设温度＜第二温度信息＜第二预设温度，说明此时电池电芯的温度已达到电池在低温下安全充电的最低温度要求，且小于电池在低温下充电的最高温度要求，执行步骤S406，启动对电池充电；否则，说明此时电池电芯的温度不满足电池在低温下安全充电的温度要求，执行步骤S407。

步骤S406、控制无线充电发射端发射无线充电功率，无线充电发射端和无线充电接收端握手连接，无线充电管理电路的电流输出回路端分别与电池正极和负极电连接，以使电池工作在充电阶段。

步骤S407、控制无线充电发射端和无线充电接收端断开握手连接，和/或无线充电管理电路与电池断开，以使电池断电。

示例性的，结合图3和图7所示，当主控制模块3比较判断电池电芯的温度高于预设的温度阈值，即第二预设温度，此时电池电芯存在高温危险，主控制模块3控制可以通过控制无线充电发射端11和无线充电接收端12断开握手连接，和/或无线充电管理电路22与电池5断开，以使电池断电，起到保护电池的目的。

当电池工作在充电阶段时，继续执行步骤S403；

步骤S403，比较第二温度信息与第一预设温度和第二预设温度的大小。

判断：第二温度信息≤第一预设温度，满足是，执行步骤S404；满足否，满足否，执行步骤S405。

示例性的，参考上述实施例描述。

步骤S404、控制无线充电发射端发射加热脉冲功率，无线充电发射端和无线充电接收端握手连接，桥式整流电路的电流输出回路端分别与电池正极和负极电连接，以使电池工作在预热阶段。

示例性的，当在电池工作在充电阶段时，电池电芯温度降到第一预设温度以下，例如0℃，再次控制无线充电发射端发射加热脉冲功率，无线充电发射端和无线充电接收端握手连接，桥式整流电路的电流输出回路端分别与电池正极和负极电连接，以使电池再次工作在预热阶段，给电池加热。

步骤S405、当第一预设温度信息＜第二温度信息＜第二预设温度，满足是，执行步骤S406；满足否，即当第二温度信息≥第二预设温度，执行步骤S407。

示例性的，参考上述实施例描述。

步骤S406、控制无线充电发射端发射无线充电功率，无线充电发射端和无线充电接收端握手连接，无线充电管理电路的电流输出回路端分别与电池正极和负极电连接，以使电池工作在充电阶段。

步骤S407、控制无线充电发射端和无线充电接收端断开握手连接，和/或无线充电管理电路与电池断开，以使电池断电。

在上述实施例的基础上，在电池充电过程中，无线充电管理电路的充电管理芯片试试检测锂电池的充电量，当锂电池充满电，主控制模块同时切断双刀双掷负载开关与两组负载电路的连接，停止锂电池预热和充电，将锂电池与主板供电恢复，锂电池可以正常向主板供电开机。其中，主板可以理解为锂电池供电的负载主板。

下面列举一个具体的实施例，介绍本发明实施例提供电池充电控制方法。图8是本发明实施例提供的又一种电池充电控制方法的流程示意图。如图8所示，以0℃为第一预设温度。将无线充电设备放到充电底座，发射端和接收端握手并传递待充电锂电池温度信息；当电池电芯温度低于0℃，执行步骤1；当电池电芯温度高于0℃，执行步骤2；

步骤1、负载开关将电池正负极与主机充电路径断开，直接切换到无线充电线圈的两端，无线充电发射端产生低频交变电流，正负交变电流经过桥式整流为正交变电流，锂电池在交变电压影响下温度上升到0℃以上的安全充电区间；

步骤2、负载开关打到无线发射端，切换为大功率无线充电模式，给电池充电；

在充电过程中温度下降到0℃以下，继续重复传递待充电锂电池温度信息，执行步骤1；直到充电完成。

本发明实施例提供的锂电池充电控制方法，利用无线充电线圈给低温下锂电池做预热，一物两用，不需要利用电池加热膜给低温下电池加热，降低了电池低温加热的成本，同时无线充电进行时线圈的热量也有助于电池温度的维持预热更安全，满足锂电池低温充电的要求。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电池充电控制装置，其特征在于，包括：无线充电模块、负载电路模块、主控制模块和温度监测模块；

所述负载电路模块包括预热电路和充电电路；

所述主控制模块分别与所述无线充电模块、所述负载电路模块和所述温度监测模块通信连接，所述无线充电模块与所述负载电路模块电连接；

所述温度监测模块用于监测电池电芯的第一温度信息；

所述主控制模块用于接收所述第一温度信息，并根据所述第一温度信息和预设温度信息控制所述无线充电模块输出不同的工作功率至所述负载电路模块，根据所述第一温度信息和所述预设温度信息控制所述预热电路或者所述充电电路与所述电池电连接，以使所述电池工作在预热阶段或者充电阶段。

2.根据权利要求1所述的电池充电控制装置，其特征在于，所述负载电路模块还包括双刀双掷负载开关；

所述双刀双掷负载开关与所述主控制模块通信连接，且与所述无线充电模块电连接；

所述双刀双掷负载开关用于传输不同的工作功率至所述预热电路或者至所述充电电路，以使所述电池工作在预热阶段或者充电阶段。

3.根据权利要求1所述的电池充电控制装置，其特征在于，所述无线充电模块包括无线充电发射端和无线充电接收端；所述无线充电接收端与所述电池电芯贴合设置；所述电池包括正极和负极；所述预热电路包括桥式整流电路；所述充电电路包括无线充电管理电路；

所述桥式整流电路的电流输出回路端分别与所述电池的正极和负极电连接；

所述无线充电管理电路的电流输出回路端分别与所述电池的正极和负极电连接。

4.根据权利要求3所述的电池充电控制装置，其特征在于，所述无线充电管理电路包括相互电连接的无线充电接收芯片和充电管理芯片；

所述充电管理芯片与所述电池电连接。

5.根据权利要求3所述的电池充电控制装置，其特征在于，还包括加热膜；所述加热膜与所述电池本体贴合设置；

所述加热膜与所述无线充电接收端电连接，用于给所述电池本体加热。

6.一种电池充电控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-5任一项所述的电池充电控制装置，所述电池充电控制方法包括：

获取电池电芯的第一温度信息；

根据所述第一温度信息和预设温度信息，控制所述无线充电模块输出不同的工作功率至所述负载电路模块；

根据所述第一温度信息和所述预设温度信息，控制所述预热电路或者所述充电电路与所述电池电连接，以使所述电池工作在预热阶段或者充电阶段。

7.根据权利要求6所述的电池充电控制方法，其特征在于，所述负载电路模块还包括双刀双掷负载开关；所述双刀双掷负载开关与所述主控制模块通信连接，且与所述无线充电模块电连接；

根据所述第一温度信息和预设温度信息，控制所述无线充电模块输出不同的工作功率至所述负载电路模块，包括：

根据所述第一温度信息和预设温度信息，控制所述无线充电模块输出不同的工作功率至所述双刀双掷负载开关；

根据所述第一温度信息和预设温度信息，控制所述预热电路或者所述充电电路与所述电池电连接，包括：

根据所述第一温度信息和预设温度信息，控制所述双刀双掷负载开关与所述预热电路电连接，控制所述预热电路与所述电池电连接；或者，根据所述第一温度信息和预设温度信息，控制所述双刀双掷负载开关与所述充电电路电连接，控制所述充电电路与所述电池电连接。

8.根据权利要求6所述的电池充电控制方法，其特征在于，所述无线充电模块包括无线充电发射端和无线充电接收端；所述无线充电接收端与所述电池电芯贴合设置；所述电池包括正极和负极；所述预热电路包括桥式整流电路；所述充电电路包括无线充电管理电路；

所述预设温度信息包括第一预设温度和第二预设温度；所述第一预设温度小于所述第二预设温度；

根据所述第一温度信息和预设温度信息，控制所述预热电路或者所述充电电路与所述电池电连接，包括：

比较所述第一温度信息与所述第一预设温度和所述第二预设温度的大小；

当所述第一温度信息≤所述第一预设温度，控制所述无线充电发射端发射加热脉冲功率，所述无线充电发射端和所述无线充电接收端握手连接，所述桥式整流电路的电流输出回路端分别与所述电池正极和负极电连接，以使所述电池工作在预热阶段；

当所述第一预设温度＜所述第一温度信息＜所述第二预设温度，控制所述无线充电发射端发射无线充电功率，所述无线充电发射端和所述无线充电接收端握手连接，所述无线充电管理电路的电流输出回路端分别与所述电池正极和负极电连接，以使所述电池工作在充电阶段。

9.根据权利要求8所述的电池充电控制方法，其特征在于，当所述电池工作在预热阶段或者充电阶段时，所述电池充电控制方法还包括：

实时获取所述电池电芯的第二温度信息；

根据所述第二温度信息和所述预设温度信息，控制所述无线充电模块输出的工作功率以及所述负载电路模块与所述电池的电连接关系，以使所述电池工作在预热阶段、充电阶段或者断电。

10.根据权利要求9所述的电池充电控制方法，其特征在于，根据所述第二温度信息和所述预设温度信息，控制所述无线充电模块输出的工作功率以及所述负载电路模块与所述电池的电连接关系，以使所述电池工作在预热阶段、充电阶段或者断电，包括：

当所述第二温度信息≤所述第一预设温度，控制所述无线充电发射端发射加热脉冲功率，所述无线充电发射端和所述无线充电接收端握手连接，所述桥式整流电路的电流输出回路端分别与所述电池正极和负极电连接，以使所述电池工作在预热阶段；

当所述第一预设温度＜所述第二温度信息＜所述第二预设温度，控制所述无线充电发射端发射无线充电功率，所述无线充电发射端和所述无线充电接收端握手连接，所述无线充电管理电路的电流输出回路端分别与所述电池正极和负极电连接，以使所述电池工作在充电阶段；

当所述第二温度信息≥所述第二预设温度，控制所述无线充电发射端和所述无线充电接收端断开握手连接，和/或所述无线充电管理电路与所述电池断开，以使所述电池断电。

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