CN115986880B - 一种充电方法及充电电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种充电方法及充电电路，涉及充电技术领域，以解决传统电池的充电电路对电池的管理效果较差，导致电池在充电过程存在过充失效的问题。该充电方法应用于充电电路中的控制器，所述充电电路包括电源、目标电池、采样电路、通讯电路、所述控制器和变压器；所述方法包括：获取所述目标电池的工作参数，以及，获取所述采样电路对所述变压器的输入端进行采样得到的采样电流，所述工作参数包括所述目标电池的充电电压和需求电流；基于所述工作参数和所述采样电流，调整所述变压器的输出电压和输出电流。本发明可以防止电池在充电过程中过充过放，提高对充电电路的管理效果。
Description
技术领域
本发明涉及充电技术领域，特别涉及一种充电方法及充电电路。
背景技术
随着电池行业的发展，电力将是未来人类赖以生存的重要可再生能源，为了保证电池高效的工作状态及耐用性，需要对电池进行放电管理。目前在实际应用中，传统电池的充电电路对电池的管理效果较差，导致电池在充电过程存在过充失效的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种充电方法及充电电路，在实际应用中，传统电池的充电电路对电池的管理效果较差，导致电池在充电过程存在过充失效的问题。
为了解决以上问题，本发明实施例采用以下技术方案：
本发明实施例提供了一种充电方法，应用于充电电路中的控制器，所述充电电路包括电源、目标电池、采样电路、通讯电路、所述控制器和变压器；所述电源与所述变压器的输入端电连接，所述变压器的输出端与所述目标电池电连接，以向所述目标电池供电，所述控制器通过所述采样电路与所述变压器的输入端电连接；所述目标电池内通过所述通讯电路与所述控制器电连接；所述方法包括：
获取所述目标电池的工作参数，以及，获取所述采样电路对所述变压器的输入端进行采样得到的采样电流，所述工作参数包括所述目标电池的充电电压和需求电流；
基于所述工作参数和所述采样电流，调整所述变压器的输出电压和输出电流。
可选地，所述充电电路还包括电池管理系统，所述目标电池内设有所述电池管理系统，所述电池管理系统通过所述通讯电路与所述控制器电连接，所述获取所述目标电池的工作参数，包括：
从所述电池管理系统的数据中获取所述目标电池的工作参数。
可选地，所述充电电路还包括MOS管，所述控制器通过所述MOS管与所述变压器的输入端电连接，所述基于所述工作参数和所述采样电流，调整所述变压器的输出电压和输出电流，包括：
基于所述工作参数和所述采样电流，控制所述MOS管的开关频率和占空比，以调整所述变压器的输出电压和输出电流。
可选地，所述方法还包括：
基于所述工作参数，确定过流保护点，所述过流保护点为所述目标电池的预定最大电流值；
基于所述过流保护点，确定脉冲宽度调制PWM的数值；
基于所述PWM的数值和所述采样电流，确定是否关闭所述电源，其中，在所述采样电流大于所述数值的情况下，关闭所述电源。
可选地，所述方法还包括：
获取所述目标电池的历史充电信息，所述历史充电信息包括所述目标电池的电压曲线、电流曲线、功率曲线以及发生故障的时间点；
基于所述历史充电信息，调整所述目标电池的充电策略，所述充电策略包括所述变压器的输出电压、输出电流和输出时间。
第二方面，本发明实施例提供了一种充电电路，包括：电源、目标电池、采样电路、通讯电路、控制器和变压器；所述电源与所述变压器的输入端电连接，所述变压器的输出端与所述目标电池电连接，以向所述目标电池供电，所述控制器通过所述采样电路与所述变压器的输入端电连接；所述目标电池内通过所述通讯电路与所述控制器电连接；所述控制器用于：
获取所述目标电池的工作参数，以及，获取所述采样电路对所述变压器的输入端进行采样得到的采样电流，所述工作参数包括所述目标电池的充电电压和需求电流；
基于所述工作参数和所述采样电流，调整所述变压器的输出电压和输出电流。
可选地，所述充电电路还包括电池管理系统，所述目标电池内设有所述电池管理系统，所述电池管理系统通过所述通讯电路与所述控制器电连接，所述控制器用于：
从所述电池管理系统的数据中获取所述目标电池的工作参数。
可选地，所述充电电路还包括MOS管，所述控制器通过所述MOS管与所述变压器的输入端电连接，所述基于所述工作参数和所述采样电流，调整所述变压器的输出电压和输出电流，所述控制器用于：
基于所述工作参数和所述采样电流，控制所述MOS管的开关频率和占空比，以调整所述变压器的输出电压和输出电流。
可选地，所述控制器用于：
基于所述工作参数，确定过流保护点，所述过流保护点为所述目标电池的预定最大电流值；
基于所述过流保护点，确定脉冲宽度调制PWM的数值；
基于所述PWM的数值和所述采样电流，确定是否关闭所述电源，其中，在所述采样电流大于所述数值的情况下，关闭所述电源。
可选地，所述控制器用于：
获取所述目标电池的历史充电信息，所述历史充电信息包括所述目标电池的电压曲线、电流曲线、功率曲线以及发生故障的时间点；
基于所述历史充电信息，调整所述目标电池的充电策略，所述充电策略包括所述变压器的输出电压、输出电流和输出时间。
在本发明实施例中，所述充电方法可以通过获取目标电池的充电电压和需求电流，以及变压器输入端的电流，计算变压器输出端的电流，从而调整变压器的输出电压和输出电流，以满足目标电池的需求，防止电池在充电过程中过充过放，提高对充电电路的管理效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例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是本发明实施例提供的一种充电方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种充电电路的结构图。
具体实施方式
为使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中的附图，对本发明实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
除非另作定义，本发明中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。“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相应地改变。
请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种充电方法的流程图，应用于充电电路中的控制器，所述充电电路包括电源、目标电池、采样电路、通讯电路、所述控制器和变压器；所述电源与所述变压器的输入端电连接，所述变压器的输出端与所述目标电池电连接，以向所述目标电池供电，所述控制器通过所述采样电路与所述变压器的输入端电连接；所述目标电池内通过所述通讯电路与所述控制器电连接，如图1所示，所述方法包括：
步骤101，获取所述目标电池的工作参数，以及，获取所述采样电路对所述变压器的输入端进行采样得到的采样电流，所述工作参数包括所述目标电池的充电电压和需求电流。
具体地，所述充电电路中的控制器可以是单片机，所述电源可以是向所述目标电池提供电能的装置，所述电源可以通过直流母线与所述变压器连接，直流母线可以是53.6V直流母线，所述目标电池可以是充电电池，所述采样电路可以是对所述变压器的输入端的电流进行采样的电路，所述通讯电路可以是向所述控制器传输信息的电路，所述变压器可以是调解所述目标电路的充电电压的器件，可以是反激电源变压器，所述工作参数可以是所述目标电池的相关充电数据，所述充电电压可以是所述目标电池的充电限制电压，所述需求电流可以是所述目标电池可以接受的最大充电电流。
步骤102，基于所述工作参数和所述采样电流，调整所述变压器的输出电5压和输出电流。
具体地，所述输出电压和输出电流可以是所述目标电池的充电电压和充电电流，在本发明实施例中，所述充电方法可以通过获取所述目标电池的充电电压和需求电流，以及所述变压器输入端的电流，计算所述变压器输出端的电流，
从而调整所述变压器的输出电压和输出电流，以满足所述目标电池的需求，防0止电池在充电过程中过充过放，提高对充电电路的管理效果。
可选地，所述充电电路还包括电池管理系统，所述目标电池内设有所述电池管理系统，所述电池管理系统通过所述通讯电路与所述控制器电连接，所述获取所述目标电池的工作参数，包括：
从所述电池管理系统的数据中获取所述目标电池的工作参数。
5具体地，所述电池管理系统可以是BMS电池管理系统，所述电池管理系统内存储所述目标电池的工作参数的相关数据，通过所述通讯电路将相关数据传给所述控制器。
在本发明实施例中，所述充电方法可以通过获取所述电池管理系统内的数据，对充电电路进行调整和控制，满足所述目标电池的充电需求，保障目标电0池的正常充放。
可选地，所述充电电路还包括MOS管，所述控制器通过所述MOS管与所述变压器的输入端电连接，所述基于所述工作参数和所述采样电流，调整所述变压器的输出电压和输出电流，包括：
基于所述工作参数和所述采样电流，控制所述MOS管的开关频率和占空5比，以调整所述变压器的输出电压和输出电流。
具体地，所述MOS管可以是金属氧化物半导体型场效应管，属于场效应管中的绝缘栅型，所述开关频率可以是一个周期内脉冲的个数，所述占空比可以是在一个脉冲循环内通电时间相对于总时间所占的比例。
在本发明实施例中，所述充电方法可以通过控制所述MOS管的开关频率和占空比调整所述变压器的输出电压和输出电流，控制方式较为方便，使得对充电过程的调整较为高效。
可选地，所述方法还包括：
基于所述工作参数，确定过流保护点，所述过流保护点为所述目标电池的预定最大电流值；
基于所述过流保护点，确定脉冲宽度调制PWM的数值；
基于所述PWM的数值和所述采样电流，确定是否关闭所述电源，其中，在所述采样电流大于所述数值的情况下，关闭所述电源。
具体地，所述预定最大电流值可以是不会损耗所述目标电池的最大充电电流，例如针对老旧电池可以设置充电电流如0.2C，进行慢充，减小对电池的损耗，所述基于所述PWM的数值和所述采样电流，确定是否关闭所述电源，可以是所述控制器确定一个PWM的值，根据PWM的值和采样电流的值进行模拟电路比较，采样大于给定会所述关闭电源。
在本发明实施例中，所述充电方法可以通过确定过流保护点，并在所述目标电池的充电电流超出过流保护点的情况下，关闭所述电源，从而防止老旧电池因为过充失效，提高电池的耐用性。
可选地，所述方法还包括：
获取所述目标电池的历史充电信息，所述历史充电信息包括所述目标电池的电压曲线、电流曲线、功率曲线以及发生故障的时间点；
基于所述历史充电信息，调整所述目标电池的充电策略，所述充电策略包括所述变压器的输出电压、输出电流和输出时间。
具体地，所述历史充电信息可以是电池管理系统中记录的数据，可以是所述目标电池随着时间变动的相关工作数据，如电压曲线、电流曲线和功率曲线，所述发生故障的时间点可以是所述目标电池发生故障时对应的时间，所述充电策略可以是所述变压器的相关工作数据。
在本发明实施例中，所述充电方法可以根据所述目标电池的历史充电信息，对所述变压器的输出电压和输出电流进行调整，也可以通过调整输出时间规避历史充电过程发生的故障，以达到优化充电过程的目的。
第二方面，本发明实施例提供了一种充电电路，包括：电源、目标电池、采样电路、通讯电路、控制器和变压器；所述电源与所述变压器的输入端电连接，所述变压器的输出端与所述目标电池电连接，以向所述目标电池供电，所述控制器通过所述采样电路与所述变压器的输入端电连接；所述目标电池内通过所述通讯电路与所述控制器电连接；所述控制器用于：
获取所述目标电池的工作参数，以及，获取所述采样电路对所述变压器的输入端进行采样得到的采样电流，所述工作参数包括所述目标电池的充电电压和需求电流；
基于所述工作参数和所述采样电流，调整所述变压器的输出电压和输出电流。
请参见图2，图2为本发明实施例提供的一种充电电路的结构图，如图2所示，所述控制器可以是单片机，所述变压器可以是反激电源变压器。
可选地，所述充电电路还包括电池管理系统，所述目标电池内设有所述电池管理系统，所述电池管理系统通过所述通讯电路与所述控制器电连接，所述控制器用于：
从所述电池管理系统的数据中获取所述目标电池的工作参数。
可选地，所述充电电路还包括MOS管，所述控制器通过所述MOS管与所述变压器的输入端电连接，所述基于所述工作参数和所述采样电流，调整所述变压器的输出电压和输出电流，所述控制器用于：
基于所述工作参数和所述采样电流，控制所述MOS管的开关频率和占空比，以调整所述变压器的输出电压和输出电流。
可选地，所述控制器用于：
基于所述工作参数，确定过流保护点，所述过流保护点为所述目标电池的预定最大电流值；
基于所述过流保护点，确定脉冲宽度调制PWM的数值；
基于所述PWM的数值和所述采样电流，确定是否关闭所述电源，其中，在所述采样电流大于所述数值的情况下，关闭所述电源。
可选地，所述控制器用于：
获取所述目标电池的历史充电信息，所述历史充电信息包括所述目标电池的电压曲线、电流曲线、功率曲线以及发生故障的时间点；
基于所述历史充电信息，调整所述目标电池的充电策略，所述充电策略包括所述变压器的输出电压、输出电流和输出时间。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露方法和装置，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，所述单元的划分，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，机械或其它的形式。
另外，在本发明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包括，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，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述收发方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，本发明的保护范围并不局限于此，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种充电方法，其特征在于，应用于充电电路中的控制器，所述充电电路包括电源、目标电池、采样电路、通讯电路、所述控制器和变压器；所述电源与所述变压器的输入端电连接，所述变压器的输出端与所述目标电池电连接，以向所述目标电池供电，所述控制器通过所述采样电路与所述变压器的输入端电连接；所述目标电池内通过所述通讯电路与所述控制器电连接；所述方法包括：
获取所述目标电池的工作参数，以及，获取所述采样电路对所述变压器的输入端进行采样得到的采样电流，所述工作参数包括所述目标电池的充电电压和需求电流；
基于所述工作参数和所述采样电流，调整所述变压器的输出电压和输出电流；
获取所述目标电池的历史充电信息，所述历史充电信息包括所述目标电池的电压曲线、电流曲线、功率曲线以及发生故障的时间点；
基于所述历史充电信息，调整所述目标电池的充电策略，所述充电策略包括所述变压器的输出电压、输出电流和输出时间；
所述充电电路还包括MOS管，所述控制器通过所述MOS管与所述变压器的输入端电连接，所述基于所述工作参数和所述采样电流，调整所述变压器的输出电压和输出电流，包括：
基于所述工作参数和所述采样电流，控制所述MOS管的开关频率和占空比，以调整所述变压器的输出电压和输出电流。
2.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述充电电路还包括电池管理系统，所述目标电池内设有所述电池管理系统，所述电池管理系统通过所述通讯电路与所述控制器电连接，所述获取所述目标电池的工作参数，包括：
从所述电池管理系统的数据中获取所述目标电池的工作参数。
3.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于所述工作参数，确定过流保护点，所述过流保护点为所述目标电池的预定最大电流值；
基于所述过流保护点，确定脉冲宽度调制PWM的数值；
基于所述PWM的数值和所述采样电流，确定是否关闭所述电源，其中，在所述采样电流大于所述数值的情况下，关闭所述电源。
4.一种充电电路，其特征在于，包括：电源、目标电池、采样电路、通讯电路、控制器和变压器；所述电源与所述变压器的输入端电连接，所述变压器的输出端与所述目标电池电连接，以向所述目标电池供电，所述控制器通过所述采样电路与所述变压器的输入端电连接；所述目标电池内通过所述通讯电路与所述控制器电连接；所述控制器用于：
获取所述目标电池的工作参数，以及，获取所述采样电路对所述变压器的输入端进行采样得到的采样电流，所述工作参数包括所述目标电池的充电电压和需求电流；
基于所述工作参数和所述采样电流，调整所述变压器的输出电压和输出电流；
获取所述目标电池的历史充电信息，所述历史充电信息包括所述目标电池的电压曲线、电流曲线、功率曲线以及发生故障的时间点；
基于所述历史充电信息，调整所述目标电池的充电策略，所述充电策略包括所述变压器的输出电压、输出电流和输出时间；
所述充电电路还包括MOS管，所述控制器通过所述MOS管与所述变压器的输入端电连接，所述基于所述工作参数和所述采样电流，调整所述变压器的输出电压和输出电流，所述控制器用于：
基于所述工作参数和所述采样电流，控制所述MOS管的开关频率和占空比，以调整所述变压器的输出电压和输出电流。
5.根据权利要求4所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括电池管理系统，所述目标电池内设有所述电池管理系统，所述电池管理系统通过所述通讯电路与所述控制器电连接，所述控制器用于：
从所述电池管理系统的数据中获取所述目标电池的工作参数。
6.根据权利要求4所述的充电电路，其特征在于，所述控制器用于：
基于所述工作参数，确定过流保护点，所述过流保护点为所述目标电池的预定最大电流值；
基于所述过流保护点，确定脉冲宽度调制PWM的数值；
基于所述PWM的数值和所述采样电流，确定是否关闭所述电源，其中，
在所述采样电流大于所述数值的情况下，关闭所述电源。
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