CN115459408B - 一种基于数字信号处理器的智能充电控制方法及系统 - Google Patents

一种基于数字信号处理器的智能充电控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种基于数字信号处理器的智能充电控制方法及系统，方法包括：通过采集电池组的初始总电压，当所述初始总电压小于第一阈值时，利用预设的第一电流对所述电池组进行充电；在所述利用预设的第一电流对所述电池组进行充电的过程中，实时采集所述电池组的第一当前总电压、第一当前温度及所述电池组内各电池内的第一物质数据并发送至数字信号处理器；所述数字信号处理器判断所述第一当前总电压、所述第一当前温度和所述第一物质数据是否符合第一条件，若是，则利用预设的第二电流对所述电池组进行充电。通过本方案，能根据电池电压、温度及电池内物质的状态对充电过程进行调节，提高了灵活性。

Description

一种基于数字信号处理器的智能充电控制方法及系统
技术领域
本发明涉及充电控制技术领域，具体涉及一种基于数字信号处理器的智能充电控制方法及系统。
背景技术
现阶段由于环境和能源的影响，新能源电池得到了大力的发展。随着电池技术的快速发展，大功率大容量的电池得到了快速发展，成为动力电池一个重要的发展方向，其充电系统也成为研究的热点问题。
长期以来，国内外都不断提出各种方案，也对此进行大量研究和实验，取得了一些成果。目前所普遍使用的电池充电方式是简单地用固定的恒流恒压，或者是恒流恒压混合的充电方式对电池进行充电，充电方式单一且不智能。
发明内容
本发明正是基于上述问题，提出了一种基于数字信号处理器的智能充电控制方法及系统，通过本发明的方案，能根据电池电压、温度及电池内物质的状态对充电过程进行调节，提高了灵活性。
有鉴于此，本发明的一方面提出了一种基于数字信号处理器的智能充电控制系统，包括：用于通过生成占空比变化的脉冲宽度调制信号来控制开关管的开闭并进行模数转换、控制调节和数据处理的数字信号处理器、用于对所述脉冲宽度调制信号进行处理得到能驱动所述开关管工作所需的驱动信号的驱动单元、用于对充电电流进行安全防护的过流保护单元、用于对充电电压/输入电压进行安全防护的过压保护单元、用于对电流进行采样的电流采集单元、用于对电压进行采样的电压采集单元、用于对电池/电池组的温度进行采样的温度采集单元和用于接收和发送数据的通信单元；其中，
所述数字信号处理器被配置为：
控制所述电压采集单元采集电池组的初始总电压；
当所述初始总电压小于第一阈值时，利用预设的第一电流对所述电池组进行充电；
在所述利用预设的第一电流对所述电池组进行充电的过程中，控制所述电压采集单元实时采集所述电池组的第一当前总电压、控制所述温度采集单元采集第一当前温度，以及控制设置于所述电池组内各电池内的物质采集单元采集各电池内的第一物质数据；
判断所述第一当前总电压、所述第一当前温度和所述第一物质数据是否符合第一条件；
若是，则利用预设的第二电流对所述电池组进行充电。
优选地，所述第二电流初始值大小为0.22C，其中，C为所述电池组的总容量。
优选地，在所述利用预设的第二电流对所述电池组进行充电的过程中，所述数字信号处理器被配置为：
控制所述电压采集单元实时采集所述电池组的第二当前总电压、控制所述温度采集单元采集第二当前温度，以及控制设置于所述电池组内各电池内的物质采集单元采集各电池内的第二物质数据；
判断所述第二当前总电压、所述第二当前温度和所述第二物质数据是否符合第二条件；
若是，则利用预设的线性函数调节所述第二电流的大小，使得所述第二电流的大小减小至0.032C。
本发明的另一方面提供一种基于数字信号处理器的智能充电控制方法，所述智能充电控制方法包括：
采集电池组的初始总电压；
当所述初始总电压小于第一阈值时，利用预设的第一电流对所述电池组进行充电；
在所述利用预设的第一电流对所述电池组进行充电的过程中，实时采集所述电池组的第一当前总电压、第一当前温度及所述电池组内各电池内的第一物质数据并发送至数字信号处理器；
所述数字信号处理器判断所述第一当前总电压、所述第一当前温度和所述第一物质数据是否符合第一条件；
若是，则利用预设的第二电流对所述电池组进行充电。
优选地，所述第二电流初始值大小为0.22C，其中，C为所述电池组的总容量。
优选地，在所述利用预设的第二电流对所述电池组进行充电的过程中，实时采集所述电池组的第二当前总电压、第二当前温度及所述电池组内各电池内的第二物质数据并发送至所述数字信号处理器；
所述数字信号处理器判断所述第二当前总电压、所述第二当前温度和所述第二物质数据是否符合第二条件；
若是，则利用预设的线性函数调节所述第二电流的大小，使得所述第二电流的大小减小至0.032C。
优选地，在所述第二电流的大小减小至0.032C后，实时采集所述电池组的第三当前总电压、第三当前温度及所述电池组内各电池内的第三物质数据并发送至所述数字信号处理器；
所述数字信号处理器判断所述第三当前总电压、所述第三当前温度和所述第三物质数据是否符合第三条件；
若是，则利用预设的恒定充电电压值对所述电池组进行充电。
优选地，所述智能充电控制方法还包括：
计算所述电池组内电池的个数n；
统计n个所述电池的额定电压的总和U；
将所述恒定充电电压值的大小确定为1.25U。
优选地，在所述采集电池组的初始总电压的步骤之后、所述当所述初始总电压小于第一阈值时，利用预设的第一电流对所述电池组进行充电的步骤之前，还包括：
采集所述电池组内n个电池的端电压值和电池标识；
将所述端电压值和所述电池标识进行一对一的关联并传输所述至数字信号处理器；
所述数字信号处理器将所述电池标识分别按对应的所述端电压值从大到小、从小到大的顺序存入第一堆栈和第二堆栈；
获取排列在所述第一堆栈中间位置的第一中间电池标识或第一中间电池标识对，并对所述第一中间电池标识或所述第一中间电池标识对进行标记；
获取排列在所述第二堆栈中间位置的第二中间电池标识或第二中间电池标识对，并对所述第二中间电池标识或所述第二中间电池标识对进行标记；
依次分别从所述第一堆栈和所述第二堆栈各取出一个所述电池标识Sn组成电池标识组；
当取到标记后的所述第一中间电池标识或所述第二中间电池标识时，将从所述第一堆栈取出的所述第一中间电池标识或从所述第二堆栈取出的所述第二中间电池标识作为单独的一个电池标识组；
或者，当取到标记后的所述第一中间电池标识对中的第一个电池标识或所述第二中间电池标识对中的第一个电池标识时，将从所述第一堆栈取出的所述第一中间电池标识对中的第一个电池标识并与从所述第二堆栈取出所述第二中间电池标识对中的第一个电池标识组成电池标识组；
停止所述依次分别从所述第一堆栈和所述第二堆栈各取出一个所述电池标识组成电池标识组的操作；
根据所述数字信号处理器获得的充电数据，调整所述电池标识组对应的电池小组的电池在小组内的连接方式及各个所述电池标识组对应的各电池小组之间的连接方式。
优选地，所述根据所述数字信号处理器获得的充电数据，调整所述电池标识组对应的电池小组的电池在小组内的连接方式及各个所述电池标识组对应的各电池小组之间的连接方式的步骤，包括：
采集所述电池组的第四当前总电压、第四当前温度及所述电池组内各电池内的第四物质数据并发送至所述数字信号处理器；
所述数字信号处理器根据所述第四当前总电压、所述第四当前温度、所述第四物质数据和预设的控制算法，调整所述电池标识组对应的电池小组的电池之间的多个第一控制开关的开闭状态以使得所述电池小组内的电池之间进行串联或并联，以及调整各个所述电池标识组对应的电池小组间的多个第二控制开关的开闭状态以使得各个电池小组之间进行串联或并联。
采用本发明的技术方案，通过采集电池组的初始总电压，当所述初始总电压小于第一阈值时，利用预设的第一电流对所述电池组进行充电；在所述利用预设的第一电流对所述电池组进行充电的过程中，实时采集所述电池组的第一当前总电压、第一当前温度及所述电池组内各电池内的第一物质数据并发送至数字信号处理器；所述数字信号处理器判断所述第一当前总电压、所述第一当前温度和所述第一物质数据是否符合第一条件，若是，则利用预设的第二电流对所述电池组进行充电。通过本方案，能根据电池电压、温度及电池内物质的状态对充电过程进行调节，提高了灵活性。
附图说明
图1是本发明一个实施例提供的智能充电控制系统的示意框图；
图2是本发明另一个实施例提供的智能充电控制方法流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
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”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
下面参照图1至图2来描述根据本发明一些实施方式提供的一种基于数字信号处理器的智能充电控制方法及系统。
如图1所示，本发明一个实施例提供一种基于数字信号处理器的智能充电控制系统，包括：用于通过生成占空比变化的脉冲宽度调制信号来控制开关管的开闭并进行模数转换、控制调节和数据处理的数字信号处理器、用于对所述脉冲宽度调制信号进行处理得到能驱动所述开关管工作所需的驱动信号的驱动单元、用于对充电电流进行安全防护的过流保护单元、用于对充电电压/输入电压进行安全防护的过压保护单元、用于对电流进行采样的电流采集单元、用于对电压进行采样的电压采集单元、用于对电池/电池组的温度进行采样的温度采集单元和用于接收和发送数据的通信单元；其中，
所述数字信号处理器被配置为：
控制所述电压采集单元采集电池组的初始总电压；
当所述初始总电压小于第一阈值时，利用预设的第一电流对所述电池组进行充电；
在所述利用预设的第一电流对所述电池组进行充电的过程中，控制所述电压采集单元实时采集所述电池组的第一当前总电压、控制所述温度采集单元采集第一当前温度，以及控制设置于所述电池组内各电池内的物质采集单元采集各电池内的第一物质数据；
判断所述第一当前总电压、所述第一当前温度和所述第一物质数据是否符合第一条件；
若是，则利用预设的第二电流对所述电池组进行充电。
可以理解的是，在实际应用中我们能够发现许多电池都处于过度放电的状态，若此时对电池采用较大电流进行快速充电较易产生热失控，电池内部的活性物质也不易被激活，同时也影响到电池的使用寿命，所以在充电的初始阶段使用较小电流进行激活充电，这样能够充分激活极板表层与深层的活性物质，不会造成活性物质的大量脱落，能够让电池更耐用。
首先，系统如果检测到电池是过放电状态，那么会将第一阈值(即根据试验数据或历史数据确定的欠压阈值)与其初始总电压大小进行比较，若所述初始总电压小于第一阈值，那么将利用预先设定好的第一电流(第一电流可以为恒定大小的电流，也可以是根据当前充电状态或电池内部物质状态在一定的大小区间内进行细微调整的电流)对其进行充电。随着充电过程的不断进行，电池总电压也会随之增大、电池当前温度和电池内的物质数据也会发生变化，当所述数字信号处理器判断所述第一当前总电压、所述第一当前温度和所述第一物质数据符合第一条件(如达到预设的总电压值、温度、物质活性度等)时，利用预设的第二电流对所述电池组进行充电。可以理解的是，当所述初始总电压大于第一阈值时，且所述数字信号处理器判断电池组的初始温度和初始物质数据符合第一条件，则利用预设的第二电流对所述电池组进行充电。其中，所述第二电流初始值大小为0.22C，其中，C为所述电池组的总容量。在实际充电过程中，0.22C的充电电流能使电池的电量快速增加。
采用该实施例的技术方案，智能充电控制系统，包括：用于通过生成占空比变化的脉冲宽度调制信号来控制开关管的开闭并进行模数转换、控制调节和数据处理的数字信号处理器、用于对所述脉冲宽度调制信号进行处理得到能驱动所述开关管工作所需的驱动信号的驱动单元、用于对充电电流进行安全防护的过流保护单元、用于对充电电压/输入电压进行安全防护的过压保护单元、用于对电流进行采样的电流采集单元、用于对电压进行采样的电压采集单元、用于对电池/电池组的温度进行采样的温度采集单元和用于接收和发送数据的通信单元；其中，所述数字信号处理器被配置为：控制所述电压采集单元采集电池组的初始总电压；当所述初始总电压小于第一阈值时，利用预设的第一电流对所述电池组进行充电；在所述利用预设的第一电流对所述电池组进行充电的过程中，控制所述电压采集单元实时采集所述电池组的第一当前总电压、控制所述温度采集单元采集第一当前温度，以及控制设置于所述电池组内各电池内的物质采集单元采集各电池内的第一物质数据；判断所述第一当前总电压、所述第一当前温度和所述第一物质数据是否符合第一条件；若是，则利用预设的第二电流对所述电池组进行充电。通过本方案，能根据电池电压、温度及电池内物质的状态对充电过程进行调节，提高了灵活性。
应当知道的是，图1所示的智能充电控制系统的框图仅作示意，其所示出的各模块的数量并不对本发明的保护范围进行限定。
在本发明一些可能的实施方式中，在所述利用预设的第二电流对所述电池组进行充电的过程中，所述数字信号处理器被配置为：
控制所述电压采集单元实时采集所述电池组的第二当前总电压、控制所述温度采集单元采集第二当前温度，以及控制设置于所述电池组内各电池内的物质采集单元采集各电池内的第二物质数据；
判断所述第二当前总电压、所述第二当前温度和所述第二物质数据是否符合第二条件；
若是，则利用预设的线性函数调节所述第二电流的大小，使得所述第二电流的大小减小至0.032C。
可以理解的是，为了保证电池充电效率和充电安全，利用预设的第二电流对所述电池组进行快速充电的过程中，实时采集所述电池组的第二当前总电压、第二当前温度及所述电池组内各电池内的第二物质数据并发送至所述数字信号处理器；所述数字信号处理器判断所述第二当前总电压、所述第二当前温度和所述第二物质数据是否符合第二条件(如电压是否到达电池的过充电压、温度是否临近警报温度、电池内物质反应是否达到安全阈值等)；若是，则利用预设的线性函数调节所述第二电流的大小，使得所述第二电流的大小减小至0.032C，以避免充电电流过大带来的能耗以及对电池内物质造成的损耗。
本发明实例中关于智能充电控制系统各单元/模块的运行及控制方法可以参见后面提供的一种基于数字信号处理器的智能充电控制方法的各实施例，在此不再赘述。
请参见图2，本发明的另一实施例提供一种基于数字信号处理器的智能充电控制方法，所述智能充电控制方法包括：
采集电池组的初始总电压；
当所述初始总电压小于第一阈值时，利用预设的第一电流对所述电池组进行充电；
在所述利用预设的第一电流对所述电池组进行充电的过程中，实时采集所述电池组的第一当前总电压、第一当前温度及所述电池组内各电池内的第一物质数据并发送至数字信号处理器；
所述数字信号处理器判断所述第一当前总电压、所述第一当前温度和所述第一物质数据是否符合第一条件；
若是，则利用预设的第二电流对所述电池组进行充电。
可以理解的是，在实际应用中我们能够发现许多电池都处于过度放电的状态，若此时对电池采用较大电流进行快速充电较易产生热失控，电池内部的活性物质也不易被激活，同时也影响到电池的使用寿命，所以在充电的初始阶段使用较小电流进行激活充电，这样能够充分激活极板表层与深层的活性物质，不会造成活性物质的大量脱落，能够让电池更耐用。
首先，系统如果检测到电池是过放电状态，那么会将第一阈值(即根据试验数据或历史数据确定的欠压阈值)与其初始总电压大小进行比较，若所述初始总电压小于第一阈值，那么将利用预先设定好的第一电流(第一电流可以为恒定大小的电流，也可以是根据当前充电状态或电池内部物质状态在一定的大小区间内进行细微调整的电流)对其进行充电。随着充电过程的不断进行，电池总电压也会随之增大、电池当前温度和电池内的物质数据也会发生变化，当所述数字信号处理器判断所述第一当前总电压、所述第一当前温度和所述第一物质数据符合第一条件(如达到预设的总电压值、温度、物质活性度等)时，利用预设的第二电流对所述电池组进行充电。可以理解的是，当所述初始总电压大于第一阈值时，且所述数字信号处理器判断电池组的初始温度和初始物质数据符合第一条件，则利用预设的第二电流对所述电池组进行充电。其中，所述第二电流初始值大小为0.22C，其中，C为所述电池组的总容量。在实际充电过程中，0.22C的充电电流能使电池的电量快速增加。
采用该实施例的技术方案，通过采集电池组的初始总电压，当所述初始总电压小于第一阈值时，利用预设的第一电流对所述电池组进行充电；在所述利用预设的第一电流对所述电池组进行充电的过程中，实时采集所述电池组的第一当前总电压、第一当前温度及所述电池组内各电池内的第一物质数据并发送至数字信号处理器；所述数字信号处理器判断所述第一当前总电压、所述第一当前温度和所述第一物质数据是否符合第一条件，若是，则利用预设的第二电流对所述电池组进行充电。通过本方案，能根据电池电压、温度及电池内物质的状态对充电过程进行调节，提高了灵活性。
在本发明一些可能的实施方式中，在所述利用预设的第二电流对所述电池组进行充电的过程中，实时采集所述电池组的第二当前总电压、第二当前温度及所述电池组内各电池内的第二物质数据并发送至所述数字信号处理器；
所述数字信号处理器判断所述第二当前总电压、所述第二当前温度和所述第二物质数据是否符合第二条件；
若是，则利用预设的线性函数调节所述第二电流的大小，使得所述第二电流的大小减小至0.032C。
可以理解的是，为了保证电池充电效率和充电安全，利用预设的第二电流对所述电池组进行快速充电的过程中，实时采集所述电池组的第二当前总电压、第二当前温度及所述电池组内各电池内的第二物质数据并发送至所述数字信号处理器；所述数字信号处理器判断所述第二当前总电压、所述第二当前温度和所述第二物质数据是否符合第二条件(如电压是否到达电池的过充电压、温度是否临近警报温度、电池内物质反应是否达到安全阈值等)；若是，则利用预设的线性函数调节所述第二电流的大小，使得所述第二电流的大小减小至0.032C，以避免充电电流过大带来的能耗以及对电池内物质造成的损耗。
在本发明一些可能的实施方式中，在所述第二电流的大小减小至0.032C后，实时采集所述电池组的第三当前总电压、第三当前温度及所述电池组内各电池内的第三物质数据并发送至所述数字信号处理器；
所述数字信号处理器判断所述第三当前总电压、所述第三当前温度和所述第三物质数据是否符合第三条件(如电池总电压与额定电压的差值是否达到预设范围、温度是否稳定且安全、电池内物质数据是否保持在预设的阈值等)；
若是，则利用预设的恒定充电电压值对所述电池组进行充电。
可以理解的是，所述智能充电控制方法还包括：计算所述电池组内电池的个数n；统计n个所述电池的额定电压的总和U；将所述恒定充电电压值的大小确定为1.25U。
通过本实施的方案可以保证电池充电充分，提高电池使用效率，延长使用寿命。
在本发明一些可能的实施方式中，在所述采集电池组的初始总电压的步骤之后、所述当所述初始总电压小于第一阈值时，利用预设的第一电流对所述电池组进行充电的步骤之前，还包括：
采集所述电池组内n个电池的端电压值和电池标识；
将所述端电压值和所述电池标识进行一对一的关联并传输所述至数字信号处理器；
所述数字信号处理器将所述电池标识分别按对应的所述端电压值从大到小、从小到大的顺序存入第一堆栈和第二堆栈；
获取排列在所述第一堆栈中间位置的第一中间电池标识或第一中间电池标识对，并对所述第一中间电池标识或所述第一中间电池标识对进行标记；
获取排列在所述第二堆栈中间位置的第二中间电池标识或第二中间电池标识对，并对所述第二中间电池标识或所述第二中间电池标识对进行标记；
依次分别从所述第一堆栈和所述第二堆栈各取出一个所述电池标识Sn组成电池标识组；
当取到标记后的所述第一中间电池标识或所述第二中间电池标识时，将从所述第一堆栈取出的所述第一中间电池标识或从所述第二堆栈取出的所述第二中间电池标识作为单独的一个电池标识组；
或者，当取到标记后的所述第一中间电池标识对中的第一个电池标识或所述第二中间电池标识对中的第一个电池标识时，将从所述第一堆栈取出的所述第一中间电池标识对中的第一个电池标识并与从所述第二堆栈取出所述第二中间电池标识对中的第一个电池标识组成电池标识组；
停止所述依次分别从所述第一堆栈和所述第二堆栈各取出一个所述电池标识组成电池标识组的操作；
根据所述数字信号处理器获得的充电数据，调整所述电池标识组对应的电池小组的电池在小组内的连接方式及各个所述电池标识组对应的各电池小组之间的连接方式。
可以理解的是，在本发明实施例中，数字信号处理器通过分析采集到的所述电池组内n个电池的端电压值和电池标识，组建电池小组，并结合获取到的充电数据，调整所述电池标识组对应的电池小组的电池在小组内的连接方式及各个所述电池标识组对应的各电池小组之间的连接方式，能根据电池充电状态调整充电过程，灵活智能。应当说明的是，在本发明的一些实施例中，可以通过此方法实时(或者预设周期内)对电池组内的电池组成的电池小组进行动态调整，更有利于对各个电池进行充分利用。
在本发明一些可能的实施方式中，所述根据所述数字信号处理器获得的充电数据，调整所述电池标识组对应的电池小组的电池在小组内的连接方式及各个所述电池标识组对应的各电池小组之间的连接方式的步骤，包括：
采集所述电池组的第四当前总电压、第四当前温度及所述电池组内各电池内的第四物质数据并发送至所述数字信号处理器；
所述数字信号处理器根据所述第四当前总电压、所述第四当前温度、所述第四物质数据和预设的控制算法，调整所述电池标识组对应的电池小组的电池之间的多个第一控制开关的开闭状态以使得所述电池小组内的电池之间进行串联或并联，以及调整各个所述电池标识组对应的电池小组间的多个第二控制开关的开闭状态以使得各个电池小组之间进行串联或并联。
在本实施例中，根据所述第四当前总电压、所述第四当前温度、所述第四物质数据等电池充电状态数据，以及预设的控制算法(即内置的对电路中各控制开关的控制算法)，调整所述电池标识组对应的电池小组的电池之间的多个第一控制开关的开闭状态以使得所述电池小组内的电池之间进行串联或并联，以及调整各个所述电池标识组对应的电池小组间的多个第二控制开关的开闭状态以使得各个电池小组之间进行串联或并联，从而改变各电池间的连接关系以使得电池组整体的充电效率和充电安全达到最优的状态。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可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，例如上述单元的划分，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，可以是电性或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
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。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：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。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可轻易想到变化或替换，均可作各种更动与修改，包含上述不同功能、实施步骤的组合，包含软件和硬件的实施方式，均在本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于数字信号处理器的智能充电控制系统，其特征在于，包括：用于通过生成占空比变化的脉冲宽度调制信号来控制开关管的开闭并进行模数转换、控制调节和数据处理的数字信号处理器、用于对所述脉冲宽度调制信号进行处理得到能驱动所述开关管工作所需的驱动信号的驱动单元、用于对充电电流进行安全防护的过流保护单元、用于对充电电压/输入电压进行安全防护的过压保护单元、用于对电流进行采样的电流采集单元、用于对电压进行采样的电压采集单元、用于对电池/电池组的温度进行采样的温度采集单元和用于接收和发送数据的通信单元；其中，
所述数字信号处理器被配置为：
控制所述电压采集单元采集电池组的初始总电压；
当所述初始总电压小于第一阈值时，利用预设的第一电流对所述电池组进行充电，所述第一电流为根据电池内部物质状态在一定的大小区间内进行细微调整的电流；
在所述利用预设的第一电流对所述电池组进行充电的过程中，控制所述电压采集单元实时采集所述电池组的第一当前总电压、控制所述温度采集单元采集第一当前温度，以及控制设置于所述电池组内各电池内的物质采集单元采集各电池内的第一物质数据；
判断所述第一当前总电压、所述第一当前温度和所述第一物质数据是否符合第一条件，具体判断：所述第一当前总电压是否达到预设的总电压值、所述第一当前温度是否达到预设温度且所述第一物质数据是否满足预设的物质活性度；
若是，则利用预设的第二电流对所述电池组进行充电；所述第二电流初始值大小为0.22C，其中，C为所述电池组的总容量；
在所述利用预设的第二电流对所述电池组进行充电的过程中，所述数字信号处理器被配置为：
控制所述电压采集单元实时采集所述电池组的第二当前总电压、控制所述温度采集单元采集第二当前温度，以及控制设置于所述电池组内各电池内的物质采集单元采集各电池内的第二物质数据；
判断所述第二当前总电压、所述第二当前温度和所述第二物质数据是否符合第二条件，具体判断：所述第二当前总电压是否到达电池的过充电压、所述第二当前温度是否临近警报温度且所述第二物质数据表征的电池内的物质反应是否达到安全阈值；
若是，则利用预设的线性函数调节所述第二电流的大小，使得所述第二电流的大小减小至0.032C；
在所述采集电池组的初始总电压的步骤之后、所述当所述初始总电压小于第一阈值时，利用预设的第一电流对所述电池组进行充电的步骤之前，还包括：采集所述电池组内n个电池的端电压值和电池标识；
将所述端电压值和所述电池标识进行一对一的关联并传输至所述数字信号处理器；
所述数字信号处理器被配置为：
将所述电池标识分别按对应的所述端电压值从大到小、从小到大的顺序存入第一堆栈和第二堆栈；
获取排列在所述第一堆栈中间位置的第一中间电池标识或第一中间电池标识对，并对所述第一中间电池标识或所述第一中间电池标识对进行标记；
获取排列在所述第二堆栈中间位置的第二中间电池标识或第二中间电池标识对，并对所述第二中间电池标识或所述第二中间电池标识对进行标记；
依次分别从所述第一堆栈和所述第二堆栈各取出一个所述电池标识Sn组成电池标识组；
当取到标记后的所述第一中间电池标识或所述第二中间电池标识时，将从所述第一堆栈取出的所述第一中间电池标识或从所述第二堆栈取出的所述第二中间电池标识作为单独的一个电池标识组；
或者，当取到标记后的所述第一中间电池标识对中的第一个电池标识或所述第二中间电池标识对中的第一个电池标识时，将从所述第一堆栈取出的所述第一中间电池标识对中的第一个电池标识并与从所述第二堆栈取出所述第二中间电池标识对中的第一个电池标识组成电池标识组；
停止所述依次分别从所述第一堆栈和所述第二堆栈各取出一个所述电池标识组成电池标识组的操作；
根据所述数字信号处理器获得的充电数据，调整所述电池标识组对应的电池小组的电池在小组内的连接方式及各个所述电池标识组对应的各电池小组之间的连接方式；
所述根据所述数字信号处理器获得的充电数据，调整所述电池标识组对应的电池小组的电池在小组内的连接方式及各个所述电池标识组对应的各电池小组之间的连接方式的步骤，包括：
采集所述电池组的第四当前总电压、第四当前温度及所述电池组内各电池内的第四物质数据并发送至所述数字信号处理器；
所述数字信号处理器根据所述第四当前总电压、所述第四当前温度、所述第四物质数据和预设的控制算法，调整所述电池标识组对应的电池小组的电池之间的多个第一控制开关的开闭状态以使得所述电池小组内的电池之间进行串联或并联，以及调整各个所述电池标识组对应的电池小组间的多个第二控制开关的开闭状态以使得各个电池小组之间进行串联或并联。
2.一种基于数字信号处理器的智能充电控制方法，其特征在于，所述智能充电控制方法包括：
采集电池组的初始总电压；
当所述初始总电压小于第一阈值时，利用预设的第一电流对所述电池组进行充电，所述第一电流为根据电池内部物质状态在一定的大小区间内进行细微调整的电流；
在所述利用预设的第一电流对所述电池组进行充电的过程中，实时采集所述电池组的第一当前总电压、第一当前温度及所述电池组内各电池内的第一物质数据并发送至数字信号处理器；
所述数字信号处理器判断所述第一当前总电压、所述第一当前温度和所述第一物质数据是否符合第一条件，具体判断：所述第一当前总电压是否达到预设的总电压值、所述第一当前温度是否达到预设温度且所述第一物质数据是否满足预设的物质活性度；
若是，则利用预设的第二电流对所述电池组进行充电；
所述第二电流初始值大小为0.22C，其中，C为所述电池组的总容量；
在所述利用预设的第二电流对所述电池组进行充电的过程中，实时采集所述电池组的第二当前总电压、第二当前温度及所述电池组内各电池内的第二物质数据并发送至所述数字信号处理器；
所述数字信号处理器判断所述第二当前总电压、所述第二当前温度和所述第二物质数据是否符合第二条件，具体判断：所述第二当前总电压是否到达电池的过充电压、所述第二当前温度是否临近警报温度且所述第二物质数据表征的电池内的物质反应是否达到安全阈值；
若是，则利用预设的线性函数调节所述第二电流的大小，使得所述第二电流的大小减小至0.032C；
在所述采集电池组的初始总电压的步骤之后、所述当所述初始总电压小于第一阈值时，利用预设的第一电流对所述电池组进行充电的步骤之前，还包括：
采集所述电池组内n个电池的端电压值和电池标识；
将所述端电压值和所述电池标识进行一对一的关联并传输至所述数字信号处理器；
所述数字信号处理器将所述电池标识分别按对应的所述端电压值从大到小、从小到大的顺序存入第一堆栈和第二堆栈；
获取排列在所述第一堆栈中间位置的第一中间电池标识或第一中间电池标识对，并对所述第一中间电池标识或所述第一中间电池标识对进行标记；
获取排列在所述第二堆栈中间位置的第二中间电池标识或第二中间电池标识对，并对所述第二中间电池标识或所述第二中间电池标识对进行标记；
依次分别从所述第一堆栈和所述第二堆栈各取出一个所述电池标识Sn组成电池标识组；
当取到标记后的所述第一中间电池标识或所述第二中间电池标识时，将从所述第一堆栈取出的所述第一中间电池标识或从所述第二堆栈取出的所述第二中间电池标识作为单独的一个电池标识组；
或者，当取到标记后的所述第一中间电池标识对中的第一个电池标识或所述第二中间电池标识对中的第一个电池标识时，将从所述第一堆栈取出的所述第一中间电池标识对中的第一个电池标识并与从所述第二堆栈取出所述第二中间电池标识对中的第一个电池标识组成电池标识组；
停止所述依次分别从所述第一堆栈和所述第二堆栈各取出一个所述电池标识组成电池标识组的操作；
根据所述数字信号处理器获得的充电数据，调整所述电池标识组对应的电池小组的电池在小组内的连接方式及各个所述电池标识组对应的各电池小组之间的连接方式；
所述根据所述数字信号处理器获得的充电数据，调整所述电池标识组对应的电池小组的电池在小组内的连接方式及各个所述电池标识组对应的各电池小组之间的连接方式的步骤，包括：
采集所述电池组的第四当前总电压、第四当前温度及所述电池组内各电池内的第四物质数据并发送至所述数字信号处理器；
所述数字信号处理器根据所述第四当前总电压、所述第四当前温度、所述第四物质数据和预设的控制算法，调整所述电池标识组对应的电池小组的电池之间的多个第一控制开关的开闭状态以使得所述电池小组内的电池之间进行串联或并联，以及调整各个所述电池标识组对应的电池小组间的多个第二控制开关的开闭状态以使得各个电池小组之间进行串联或并联。
3.根据权利要求2所述的智能充电控制方法，其特征在于，在所述第二电流的大小减小至0.032C后，实时采集所述电池组的第三当前总电压、第三当前温度及所述电池组内各电池内的第三物质数据并发送至所述数字信号处理器；
所述数字信号处理器判断所述第三当前总电压、所述第三当前温度和所述第三物质数据是否符合第三条件，具体判断：所述第三当前总电压与额定电压的差值是否达到预设范围、所述第三当前温度是否稳定、安全且所述第三物质数据是否保持在预设的阈值；
若是，则利用预设的恒定充电电压值对所述电池组进行充电。
4.根据权利要求3所述的智能充电控制方法，其特征在于，所述智能充电控制方法还包括：
计算所述电池组内电池的个数n；
统计n个所述电池的额定电压的总和U；
将所述恒定充电电压值的大小确定为1.25U。
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