CN116388329A - 充电控制方法及电池包 - Google Patents

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CN116388329A CN202310336308.2A CN202310336308A CN116388329A CN 116388329 A CN116388329 A CN 116388329A CN 202310336308 A CN202310336308 A CN 202310336308A CN 116388329 A CN116388329 A CN 116388329A
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Abstract

本申请涉及一种充电控制方法、电池包及存储介质，所提供的充电控制方法用于对电池包进行充电控制，电池包包括充电开关电路、电芯模组、功率消耗电路和连接端口，连接端口用于与其他电池包或者供电设备连接；功率消耗电路与连接端口并联，充电开关电路用于控制电芯模组与连接端口之间的充电回路的通断；方法包括：接收对电池包进行充电的充电指令；获取连接端口处的充电电压与所述电芯模组的电池电压；若充电电压与所述电池电压的电压差值大于预设电压阈值，控制功率消耗电路工作；当检测到电压差值小于或等于预设电压阈值且满足预设时间条件，则断开功率消耗电路并导通充电开关电路，以响应充电指令为电池包充电。能确保电子设备的正常使用。

Description

充电控制方法及电池包
技术领域
本申请涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种充电控制方法及电池包。
背景技术
在电子设备内的电池包的充电过程中，由于不同的电池包的电池电压不同，在接入供电设备后，该供电设备提供的充电电压无法满足待充电的电池包的电池电压，由于待充电的电池包的充电保护，导致供电设备一直无法为电池包充电，影响了电子设备的正常使用。
发明内容
本申请公开的一种充电控制方法及电池包，解决供电设备提供的充电电压无法为电池包充电的问题。
第一方面，本申请提供了一种充电控制方法，该方法用于对电池包进行充电控制，所提供的电池包包括充电开关电路、电芯模组、功率消耗电路和连接端口，所述连接端口用于与其他电池包或者供电设备连接；所述功率消耗电路与所述连接端口并联，所述充电开关电路用于控制所述电芯模组与所述连接端口之间的充电回路的通断；所述充电控制方法包括：
接收对所述电池包进行充电的充电指令；
获取所述连接端口处的充电电压与所述电芯模组的电池电压；
若所述充电电压与所述电池电压的电压差值大于预设电压阈值，则输出第一控制信号至所述功率消耗电路；所述第一控制信号用于控制所述功率消耗电路工作；
在所述功率消耗电路工作时，若所述充电电压与所述电池电压的电压差值小于或等于所述预设电压阈值且满足预设时间条件，则停止输出所述第一控制信号至所述功率消耗电路，并输出导通信号至所述充电开关电路；所述导通信号用于控制所述充电开关电路导通，以响应所述充电指令。
第二方面，本申请提供了一种电池包，所述电池包包括充电开关电路、电芯模组、功率消耗电路和、连接端口和控制电路，所述连接端口用于与其他电池包或者供电设备连接；所述功率消耗电路与所述连接端口并联，所述充电开关电路用于控制所述电芯模组与所述连接端口之间的充电回路的通断，所述控制电路用于实现如上述任意一项所述的充电控制方法。
本申请提供了一种充电控制方法及电池包，所提供的充电控制方法通过在接收到对电池包进行充电的充电指令后，获取电池包与供电设备的连接端口的充电电压以及电池包的电池电压，若充电电压与电池电压的差值大于预设电压阈值时，输出第一控制信号至功率消耗电路，当功率消耗电路工作过程中检测到电压差值小于或等于预设电压阈值并满足预设时间条件时，停止输出第一控制信号并控制充电开关电路导通以响应充电指令。利用本申请的方案，可以在该供电设备的充电电压与电池电压的电压差值大于预设电压阈值时，并不会直接执行充电保护的动作，而是控制功率消耗电路工作，允许供电设备调整充电电压。后续，在电压差值小于或等于预设电压阈值，且满足预设时间条件时，断开功率消耗电路并导通充电开关电路，使得该供电设备可以为电池包正常充电，避免因电池包的充电保护，出现供电设备一直无法为电池包充电的情况，确保电子设备的正常使用。
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，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种电池包的使用场景示意图；
图2是本申请实施例提供的另一种电池包的使用场景示意图；
图3是本申请实施例提供的另一种电池包的结构示意图；
图4a是本申请实施例提供的另一种电池包的结构示意图；
图4b是本申请实施例提供的另一种电池包的结构示意图；
图5是本申请实施例提供的另一种电池包的结构示意图；
图6是本申请实施例提供的一种充电控制方法的流程示意图；
图7是本申请实施例提供的另一种充电控制方法的流程示意图。
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，并不能限制本申请。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
应当理解，为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，在本申请的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如，第一预设时间和第二预设时间仅仅是为了区分不同的预设时长，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
还应当进理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1，图1是本申请提供的一种电池包的使用场景示意图。在图1中，在该使用场景中，包括2个电池包10和1个供电设备20，每个电池包10包括充电开关电路11、电芯模组12、功率消耗电路13、连接端口14和控制电路15，连接端口14用于与其他电池包10或者供电设备20连接。功率消耗电路13与连接端口14并联，充电开关电路11用于控制电芯模组12与连接端口14之间的充电回路的通断，控制电路15用于计算连接端口14的充电电压与电芯模组12的电池电压的差值，并根据该差值与预设电压阈值的大小关系，控制充电开关电路11和功率消耗电路13的工作状态，以使得供电设备20提供的充电电压能够在一定的时间内进行调整，最终使得电池包能够响应充电指令完成电池包的充电过程，确保电子设备的正常使用。
具体地，当电池包10接收到充电指令时，若电池包10的连接端口14的充电电压与电池包10的电芯模组12的电池电压的电压差值大于预设电压阈值，通过控制功率消耗电路13导通以使得电池包10的连接端口14的充电电压能被消耗，进而在电压差值小于或等于预设电压阈值时断开功率消耗电路13并导通充电开关电路11，使得供电设备20提供的充电电压能够及时进行调整，最终电池包10能响应充电指令完成对电池包10的充电。需要说明的是，在本实施例中，在该控制电路15控制功率消耗电路13工作时，还会发送输出电压调整指令给该供电设备，该输出电压调整指令用于指示该供电设备调整输出电压，以满足待充电的电芯模组的充电需求。
在本申请的实施例中，电池包10可以应用于电子设备中，电子设备的具体类别不受本实施例和附图的限制，以下以电子设备具体为储能设备为例进行介绍。这里，储能设备泛指用于存储电能的设备，具体可以是只用于存储电能的可移动式电源，还可以是集成有发电模组的电源设备，此处不作限制。
示例性的，在一些实施例中，本申请实施例所提供的控制电路15为电池管理系统(Battery Management System，BMS)模块。电池包10内集成的BMS模块能够获取电池包10的连接端口14的充电电压与电池包10的电芯模组12的电池电压的电压差值，以及根据电压差值控制充电开关电路11和功率消耗电路13的工作状态。
示例性的，如图1所示的使用场景中包括2个电池包10，分别为电池包A和电池包B，电池包A通过连接端口14分别与另一个电池包B及供电设备20连接，而在工作过程中在电池包A与电池包B中仅有一个充电开关电路11被导通，此时供电设备20只能给该导通的充电开关电路对应电池包进行充电。当正在充电的电池包充电完成或需要为另一个电池包进行充电时，需要令正在充电的电池包的充电开关电路断开，并导通待充电的电池包的充电开关电路，以完成电池包的切机充电。
需要说明的是，在图1所构建的充电场景中，当另一个电池包需要进行充电时，在一些实施例中，正在充电的电池包的BMS模块检测到存在待充电的电池包时，控制自身的充电开关电路断开，并向需要充电的电池包的BMS模块发送切机充电指令。该需要充电的电池包的BMS模块接收到该切机充电指令后，将导通自身的充电开关电路，即完成多个电池包之间的充电切换。
在一些实施例中，当待充电的电池包的BMS模块检测到自身的电芯模组需要充电时，向正在充电的电池包的BMS模块发送请求切机指令。正在充电的电池包的BMS模块在收到切机充电指令后控制自身的充电开关电路断开，并向待充电的电池包的BMS模块发送切机充电指令。该待充电的电池包的BMS模块在接收到该切机充电指令后，将导通自身的充电开关电路，以完成多个电池包的切机充电。在一些实施例中，可以通过外部BMS模块与各电池包内置集成的BMS模块连接，当该外部BMS模块检测到存在待充电的电池包需要充电时，分别向正在充电的电池包的BMS模块发送断开充电指令并向需要充电的电池包的BMS模块发送切机充电指令，完成多个电池包的切机充电。在本申请实施例所构建的多个电池包充电的场景中对发起充电切换的BMS模块不作限制。
需要说明的是，若电池包通过连接端口同时与多个电池包连接，且此时有多个电池包需要充电，此时任意一个BMS模块会生成一个电量列表，包括所有电池包的电量信息，电量列表按照电池包的电量从小到大的顺序依次排列，任意一个BMS模块能够依次控制供电设备20完成电量列表中需要充电的电池包的充电。
在一些实施例中，如图2所示，图2是本申请实施例提供的另一种电池包的使用场景示意图。在图2所构建的使用场景中，供电设备20包括功率变换器21，通过将外部太阳能或者市电的输入电压进行电压转换后能输出稳定的电能为电池包进行充电。
在一些实施例中，如图3所示，图3是本申请实施例提供的一种电池包的结构示意图。在图3中，本申请实施例所提供的电池包10的功率消耗电路13包括功率消耗元件131和开关器件132，功率消耗元件131和开关器件132串联后连接于连接端口14的正负极端子之间。开关器件132用于在接收到第一控制信号时导通，在未接收到第一控制信号时截止。在本实施例中，在电池包10的连接端口14的充电电压与电芯模组12的电池电压的电压差值大于预设电压阈值时，向开关器件132发送第一导通信号，能够在供电设备20所提供的充电电压过高时进行消耗，以避免过高的充电电压对电芯模组造成损坏。
示例性的，在一些实施例中，如图4a所示，图4a是本申请实施例提供的另一种电池包的结构示意图。在图4a中，所提供的功率消耗元件131为加热膜，不仅能够在电池包10的充电电压与电芯模组12的电池电压的电压差值大于预设电压阈值时，通过发送第一控制信号至开关器件132以使得加热膜工作，还能够在检测到电池包10所处的温度低于预设阈值时通过控制开关器件132导通以使得加热膜能够工作为电池包10加热，避免电池包10处于低温环境下无法开启或其他故障的发生。
示例性的，在一些实施例中，如图4b所示，图4b是本申请实施例提供的另一种电池包的结构示意图。在图4b中，功率消耗元件131是分压电阻，在检测到充电电压与电芯电压的差值大于预设电压阈值时，通过发送第一控制信号至开关器件132以导通开关器件132，进而使分压电阻消耗供电设备输入的电能。
在一些实施例中，如图5所示，图5是本申请实施例提出的另一种电池包的结构示意图。在图5中，每一电池包10包括充电开关电路11、电芯模组12、功率消耗电路13和连接端口14，连接端口14用于与另一个电池包、供电设备20连接。功率消耗电路13与连接端口14并联，充电开关电路11用于控制电芯模组12与连接端口14之间的充电回路的通断。
示例性的，在一些实施例中，供电设备20包括功率变换器21，功率变换器21包括电压转换电路以及稳压电容C1，电压转换电路与稳压电容C1并联。外部的市电或者太阳能经电压转换电路进行电压转换后，经C1能够输出稳定的电能至电池包10的连接接口14。
需要说明的是，在一些实施例中，电压转换电路是AC/DC电压转换电路。在一些实施例中，电压转换电路是DC/DC电压转换电路。在一些实施例中，电压转换电路是DC/AC电压转换电路。电压转换电路的类型可以根据输入的电压类型以及电池包的充电电压类型进行设置，本申请实施例和附图不做限制。
需要说明的是，在一些实施例中，在电池包10的连接接口14处还可以连接负载30，负载30包括电阻R1和开关K1，电池包10与供电设备20都能在开关K1闭合时为负载30供电。
需要说明的是，在一些实施例中，当供电设备20外部有市电或太阳能接入时，供电设备20同时对电池包10充电的同时还需要对负载30进行供电。在一些实施例中，当供电设备20外部没有市电或太阳能接入时，由电池包10放电为负载30进行供电。
示例性的，在一些实施例中，充电开关电路11可以包括充电MOS管和放电MOS管。如图5所示，Q1与Q3为充电MOS管，Q2与Q4为放电MOS管。，充电MOS管和放电MOS管均与BMS模块连接，用于在接收到BMS模块发送的导通信号后导通，以实现供电设备20对电池包10的充电或电池包10放电为负载30供电。
示例性的，在一些实施例中，功率消耗电路13包括加热膜及开关，如图5所示，R2、R3为加热膜，K2、K3为开关，开关K2、K3的控制端与BMS模块连接，用于接收BMS模块发送的第一控制信号后导通以使得所串联的加热膜能够工作。
需要说明的是，在BMS模块检测到电池包10所处的温度小于预设阈值时，能够导通电池包10对应的开关，以提升电池包10的温度避免电池包10处于低温环境下无法启动或其他故障的发生。
需要说明的是，在一些实施例中，供电设备20内包括采样电阻R4，R4串联在功率变换器21的输出端上，用于获取功率变换器21的输出电流，并将该输出电流反馈至电池包10的BMS模块，使得当功率变换器21的输出电流异常时BMS模块能够及时采取相应的措施。
示例性的，在一些实施例中，电池包10内还包括采样电阻，如图5所示，R5与R6为采样电阻，该采样电阻串联在电池包的电芯模组12与连接端口14之间，用于采集电池包10的输出电流或者输入电流，并将该采集的电流反馈至电池包的BMS模块，使得该BMS模块能够在电池包10的输出电流或者输入电流异常时及时采取相应的措施。
上述各实施例提供的电池包，在充电电压过高触发电池包的过压保护前，导通其功率消耗电路以对输入的电能进行消耗。在确保充电电压满足充电要求时，控制该功率消耗电路断开并导通充电开关电路，避免当电池包过流充电触发电池包的过流保护，无法对电量不足的电池包充电的问题。
请参阅图6，图6是本申请实施例提供的一种充电控制方法的流程示意图，该方法应用于对电池包进行充电控制，所提供的电池包可以为本申请实施例所提供的任一项所述的电池包。
在图6所示的实施例中，该充电控制方法的执行主体为该待充电电池包其内置的BMS模块，该待充电电池包内置的BMS模块执行本实施例所提及的所有步骤。
可以理解的是，在一些实施例中，该充电控制方法的执行主体也可以是其他电池包的BMS模块或者外部的BMS模块。当执行主体为其他电池包的BMS模块或者外部BMS模块情况下，其他电池包的BMS模块或者外部BMS模块能够获取该待充电电池包的所有信息。例如当电池包A接收到对待充电电池包B的相关控制指令时，该电池包A的BMS模块能够获取电池包B的所有数据，并据此对电池包B执行相关的操作。
如图6所示，该充电控制方法包括步骤S101至步骤S104。
S101.接收对所述电池包进行充电的充电指令。
具体地，参见图1或者图2，当供电设备完成对电池包A的充电，需要对电池包B进行充电时，电池包A会向电池包B发送充电指令，此时若电池包B响应所接收到的充电指令，该供电设备20将为电池包B充电。
S102.获取所述连接端口处的充电电压与所述电芯模组的电池电压。
具体地，当该待充电电池包接收到充电指令时，该待充电电池包的BMS模块获取连接端口处的充电电压以及该电芯模组的电池电压，用于判断当供电设备以当前的充电电压进行充电，是否会导致过流。参见图1或者图2，当供电设备20完成对电池包A的充电后，准备对电池包B进行充电时，因为电池包A与电池包B是通过连接端口14进行连接，因此此时电池包B的连接端口14的电压，与电池包A的连接端口14的电压一致。在本实施例中，电池包B的连接端口14的充电电压，为供电设备给电池包A的充电电压。通过在导通电池包B的充放电开关电路11之前先获取电池包B的连接端口的充电电压以及电池包B的电芯模组12的电池电压，能够确定供电设备20以当前的充电电压能否对电池包B进行充电。
示例性的，参见图1或者图2，如该待充电电池包B的连接端口14的充电电压为56V，而电池包B的电芯模组12的电池电压为11V、充电保护电流值为130A。若完成对电池包A的充电后，直接以该供电设备当前的充电电压对电池包B进行充电，闭合电池包B的充电开关电路11，此时电池包B的内阻与线组之和为24mΩ，故瞬态电流为458A远大于电池包B的充电保护电流值130A，直接充电会触发电池包B的过流保护并断开其充放电开关11，导致切机失败。在供电设备无法对电池包B进行充电后，供电设备此时仍在输出对应的充电电压，则此时供电设备又会对已充电完成的电池包A进行充电，进而反复对该电池包A进行充电。
S103.若所述充电电压与所述电池电压的电压差值大于预设电压阈值，则输出第一控制信号至所述功率消耗电路，所述第一控制信号用于控制所述功率消耗电路工作。
具体地，参见图1或者图2，若该待充电电池包B的连接端口处的充电电压与电池包B的电芯模组12的电池电压的电压差值大于预设电压阈值时，通过对功率消耗电路13输出第一控制信号，能够控制功率消耗电路13开始工作，进而使得电池包B的连接端口14处的充电功率被功率消耗电路13消耗。
S104.在所述功率消耗电路工作时，若所述充电电压与所述电池电压的电压差值小于或等于所述预设电压阈值且满足预设时间条件，则停止输出所述第一控制信号至所述功率消耗电路，并输出导通信号至所述充电开关电路；所述导通信号用于控制所述充电开关电路导通，以响应所述充电指令。
具体地，参见图1或者图2，在待充电的电池包B的功率消耗电路13在工作时，获取电池包B的连接端口14处的充电电压与其电芯模组12的电池电压的电压差值，当电压差值小于或等于预设电压阈值且满足时间条件时，确定供电设备20输出的充电电压已经降低到能对电池包B进行充电，故停止输出第一控制信号至电池包B的功率消耗电路13，并输出导通信号至电池包B充电开关电路11，能够停止电池包B的功率消耗电路13的工作并导通电池包B的充电开关电路11完成从电池包A切换至电池包B的充电。
在一些实施例中，预设电压阈值的计算公式如下：
ΔV＝P*(R1+R2)
其中，△V表示预设电压阈值，P是电池包充电的二级保护电流值，R1是电池包的内阻，R2是电池包的线阻。
示例性的，当电池包的二级保护电流值为130A时，其内阻R1为10mΩ，线阻R2为50mΩ，则此时的预设电压阈值△V根据上式计算可得为7.8V。
在一些实施例中，参见图3，功率消耗电路13包括功率消耗元件131和开关器件132。功率消耗元件131和开关器件132串联后连接于电池包10的连接端口14的正负极端子之间。开关器件132用于在接收到第一控制信号时导通，在未接收到第一控制信号时截止，能够在供电设备20所提供的充电电压过高时进行消耗，以避免过高的充电电压对电芯模组12造成损坏。
示例性的，在一些实施例中，参见图4a，功率消耗元件131是加热膜，不仅能够在电池包10的充电电压与电芯模组12的电池电压的差值大于预设电压阈值时，通过发送第一控制信号至开关器件132以使得加热膜工作，还能够在检测到电池包10所处的温度低于预设阈值时通过控制开关器件132导通以使得加热膜能够工作为待充电的电池包10加热，避免待充电的电池包10处于低温环境下无法开启或其他故障的发生。
示例性的，在一些实施例中，参见图4b，功率消耗元件131是分压电阻，在检测到待充电的电池包10的连接端口14的充电电压与该电池包10的电池模组12的电芯电压的差值大于预设电压阈值时，通过发送第一控制信号至开关器件132以导通开关器件132，进而使分压电阻消耗供电设备输入的电能。
在一些实施例中，参见图1或图2，在功率消耗电路13工作时，若在第一预设时间内待充电的电池包B连接端口14处的充电电压与电芯模组12的电池电压之间的电压差值降低至小于或等于预设电压阈值，则确认该待充电的电池包B满足预设时间条件。通过将电压差值降低至小于或等于预设电压阈值的时间限定在第一预设时间内作为预设时间条件，能够避免功率消耗电路13的工作时长过长导致电池包B的温度过高，进而损坏电池包B。
示例性的，如第一预设时间为700ms，此时若在700ms内检测到电池包B连接端口处的充电电压与电芯模组的电池电压之间的电压差值降低至小于或等于预设电压阈值，则确认供电设备能对该待充电的电池包B进行充电。
在一些实施例中，参见图1或图2，在待充电的电池包B的功率消耗电路13工作时，若在第一预设时间内电池包B连接端口14的充电电压与电芯模组12的电池电压之间的电压差值降低至小于或等于预设电压阈值，且充电电压与电池电压之间的电压差值小于或等于预设电压阈值的维持时长大于或等于第二预设时间，则确认满足预设时间条件。通过在第一预设时间内检测到电压差值小于或等于预设电压阈值之后，再确认电压差值的维持时长能够大于或等于第二预设时间，由第一预设时间与第二预设时间作为预设时间条件能够避免由于检测错误导致误确认此时供电设备20能对电池包B进行正常充电。
示例性的，在一些实施例中，第一预设时间为700ms，第二预设时间为电池包的电压采样时间，如电池包的电压采样时间为10ms，则设置第二预设时间为10ms，则此时在700ms内检测到电压差值小于或等于预设电压阈值之后，还需要确认电压差值能够至少维持10ms才能确认该电池包满足预设时间条件。通过将电压采样时间作为第二预设时间与第一预设时间相结合能够避免由于延迟导致所检测的电压差值不准确，进而对电池包误充电导致其损坏。
图7是本申请实施例提供的一种充电控制方法的再一个实施例实现流程图。如图7所示，作为一个实施例，与图6对应的实施例不同的是，图7对应的实施例中还包括步骤S201～202。
S201.若在第一预设时间内，电池包连接端口的充电电压与电芯模组的电池电压的电压差值均大于预设电压阈值，则停止输出第一控制信号至电池包的功率消耗电路以控制功率消耗电路停止工作，并对停止次数加一。
S202.判断停止输出第一控制信号是否达到第三预设时间，若是，返回执行步骤S102中获取连接端口处的充电电压与电芯模组的电池电压的步骤。
参见图1或图2，当在第一预设时间内，待充电的电池包B连接端口14的充电电压以及电池包B的电池电压的电压差值均大于预设电压阈值时，此时若继续开启电池包B的功率消耗电路13可能会导致功率消耗电路13过热以损坏电池包B。先停止输出第一控制信号至电池包B的功率消耗电路13以停止功率消耗电路13工作，此时对功率消耗电路13的停止次数加一，当功率消耗电路13经过一定时间的降温恢复后，即在停止输出第一控制信号的截止时间达到第三预设时间后，返回执行步骤S102中获取电池包B连接端口14处的充电电压与电芯模组12的电池电压的步骤，继续输出第一控制信号导通电池包B的功率消耗电路13以消耗连接端口14处的充电电压以使得电压差值小于或等于预设电压阈值。通过在第一预设时间内电池包B的连接端口14处的充电电压与电芯模组12的电池电压的电压差值仍无法小于或等于预设电压阈值时，在第三预设时间内令功率消耗电路13停止工作，能够避免功率消耗电路13持续工作导致烧毁电池包B。
示例性的，在一些实施例中，本申请实施例所提供的充电控制方法还包括：在功率消耗电路停止工作的停止次数大于或等于预设次数阈值时，此时电池包不响应所接收的充电指令。参见图1或图2，当待充电的电池包B的功率消耗电路13的停止次数过多时，即停止次数大于预设次数阈值时，此时电池包B的内部电路可能存在其他故障需要进行检修，能够进一步提升本申请实施例所提供的充电控制方法的安全性。
需要说明的是，在一些实施例中，预设次数阈值为3次，当功率消耗电路停止工作的停止次数大于或等于3次时，电池包不响应所接收的充电指令。在一些实施例中，预设次数阈值为4次，当功率消耗电路停止工作的停止次数大于或等于4次时，电池包不响应所接收的充电指令。在一些实施例中，预设次数阈值为5次，当功率消耗电路停止工作的停止次数大于或等于5次时，电池包不响应所接收的充电指令。预设次数阈值的大小是根据工作人员判定的安全次数阈值，不受本申请实施例和附图影响。
需要说明的是，在一些实施例中，本申请实施例所提供的充电控制方法还包括：在功率消耗电路停止工作的停止次数大于或等于预设次数阈值时，输出充电错误告警信号。当功率消耗电路反复多次启动仍未能令充电电压以及电池电压的电压差值小于或等于预设电压阈值时，此时认为功率消耗电路无法消耗供电设备在调整充电电压期间输出的电能，或者供电设备输出的充电电压无法调节，故障原因可能在电池包的内部电路中或者在供电设备中，因此通过输出充电错误告警信号以提示技术人员及时对故障的电池包进行检修，或者检查供电设备的输出是否正常。
在一些实施例中，在获取连接端口处的充电电压与所述电芯模组的电池电压之后，所提供的方法还包括：若电池包连接端口的充电电压与电芯模组的电池电压的电压差值小于或等于预设电压阈值，则输出导通信号至电池包的充电开关电路，以响应充电指令完成对电池包的充电。参见图1或图2，当待充电的电池包B的连接端口14处的充电电压与电池包B的电芯模组12的电池电压的差值小于或等于预设电压阈值时，通过输出导通信号至电池包B电的充电开关电路11，能够导通电池包B的充电开关电路11以响应该充电指令，完成对该待充电的电池包B的充电。使得本申请实施例所提供的充电控制方法能够快速响应充电令。
本申请提供了一种充电控制方法，通过在接收到对电池包进行充电的充电指令后，获取电池包的连接端口的充电电压以及电池包的电池电压，若充电电压与电池电压的差值大于预设电压阈值时，输出第一控制信号至功率消耗电路，当功率消耗电路工作过程中检测到电压差值小于或等于预设电压阈值并满足预设时间条件时，停止输出第一控制信号并控制充电开关电路导通以响应充电指令。利用本申请的方案，可以在该供电设备的充电电压与电池电压的电压差值大于预设电压阈值时，控制功率消耗电路工作，在电压差值小于或等于预设电压阈值时，断开功率消耗电路并导通充电开关电路，通过预设时间条件的设置确定该供电设备的调整时间，使得该供电设备提供的充电电压能够进行调整，最终使得电池包能够响应充电指令完成电池包的充电过程，确保电子设备的正常使用。
下面结合图1或者图2来对本申请实施例提供的充电控制方法进行进一步的说明。可以理解的是，本申请提供的充电控制方法可以运用在任何一个具有相关运算能力或者能够执行相关程序的控制器、控制模块或处理器上。参见图1或者图2，该充电控制方法可以运用在电池包A的BMS模块上，也可以运用在电池包B的BMS模块上，甚至可以运用在与电池包A或者电池包B进行无线通讯的移动终端上。以下以仅包括两个电池包，其中电池包A为已完成充电的电池包，电池包B为待充电的电池包，电池包B上的BMS模块执行本申请实施例提供的充电控制方法为例，进行进一步的说明。
参见图1或者图2，假设电池包A的电池电压为55V，电池包B的电池电压为45V。一开始只有电池包A通过其自身的连接端口插入供电设备时，供电设备给电池包A充电。为了实现供电设备为电池包A充电，供电设备输出给电池包A的充电电压需要大于电池包的A中电芯模组的电池电压以形成压差，才可以为电池包A充电。例如，电池包A向供电设备请求的充电电压＝电池包A的电池电压+1V，为56V。此时如果将电池包B也插入供电设备中，电池包A判断电池包B的是否需要充电，若电池包B需要充电，则将触发切机操作，也即供电设备将从对电池包A进行充电切换至对电池包B进行充电。
以上例子中，由于电池包B的电池电压为45V，45＜55-1.6，因此，此时电池包A的BMS模块会进行切机。其中电池包A的BMS模块可以通过与电池包B的BMS模块进行通信来获取到电池包B接入到供电设备的情况，电池包A也可以通过与供电设备的控制器通信来获取电池包B的接入情况。如果确定电池包B接入，电池包A的BMS模块可以判断以上的切机条件，并在满足条件时，断开电池包A的充电开关电路，并发送充电指令给电池包B。电池包B的BMS模块接到该充电指令后，将导通打开自身的充电开关电路，从而完成切机的步骤。在传统技术中，电池包B完成切机后，由于供电设备输出的充电电压还是维持在56V左右，此时如果直接切机，即电池包B的直接导通自身的充电开关电路，则此时供电设备提供的56V充电电压相比于电池包B的45V电池电压，压差为11V，压差过大。假设电池包B的内阻+线组＝24mr(毫欧)，此时供电设备按照56V的充点电压给电池包B进行充电时，将产生11V/24mr＝458A瞬态电流。该瞬态电流远远高于电池包B所能承受的充电过流保护点(假设为130A)，由于瞬态电流过大，可能导致器件损坏，因此，电池包B触发了过流保护，会断开电池包B的充电开关电路，导致供电设备无法对电池包B充电。此时电池包A的BMS模块会判断以上的切机条件不成立，此时相当于电池包B没有接入功率变换器，此时供电设备又会重新切换至电池包A充电，就会为电池包A进行反复充电。
参见图1或者图2，为了避免在切换供电设备对电池包进行充电时，该供电设备在完成对上一个电池包进行充电后，直接给下一个电池包充电，会出现该供电设备的充电电压远高于待充电的电池包的电池电压，导致待充电的电池包充电过流的问题，本申请在每个电池包的BMS模块中增加了相关的控制逻辑，下面以待充电的电池包B为例进行说明：
1、电池包B在接收到充电指令，导通其自身的充电开关电路之前，需要判断充电压差。其中，该充电压差表示连接端口与电芯模组之间的电压差值，以P+电压表示供电设备输出到连接端口的充电电压，以B+电压表示电池包B内的电芯模组的电池电压VBAT电压。电池包B检测的P+电压减去B+电压是否小于等于预设电压阈值ΔV。
2、如果检测到P+电压减去B+电压大于预设电压阈值ΔV，则电池包B的BMS模块将控制电池包B的功率消耗电路工作，使得P+电压被功率消耗电路消耗。电池包B的BMS模块控制功率消耗电路工作后，每1ms进行一次判断，如果在700ms的时间内检测到P+电压减去B+电压小于等于预设电压阈值ΔV，则继续确认是否持续10ms。如果在10ms内，P+电压减去B+电压依旧小于等于预设电压阈值ΔV，则电池包B的BMS模块控制功率消耗电路停止工作并导通充电开关电路，实现供电设备为电池包B充电。此时供电设备的充电电压与电池包B的电池电压的差值符合充电条件，可以进行充电。其中，确认持续10ms是为了确保数据准确，避免延迟，因此确认10ms后再断开。
3、如果在第一个700ms内，检测到P+电压减去B+电压依旧大于预设电压阈值ΔV，则控制功率消耗电路工作10ms后，控制功率消耗电路停止工作500ms，并进行一次计数，再次重复步骤2。如果在第二个700ms内，检测到P+电压减去B+电压小于等于预设电压阈值ΔV，则控制功率消耗电路停止工作，并导通充电开关电路，实现供电设备为电池包B充电。如果第二个700ms内还是不满足，并对计数次数进行更新。依次循环。
4、判断计数次数是否大于等于3次，若是，则控制功率消耗电路停止工作，并结束整个控制逻辑，并报错。
在本申请实施例中，该预设电压阈值ΔV＝硬件充电二级保护电流值*(电池包内阻+线阻)，硬件充电二级保护电流值是电池包的一个固定参数，例如上面的电池包B的保护电流值为130A。ΔV的设置是为了避免电池包过流充电，保护电池包的安全。
本申请的实施例中还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序中包括程序指令，所述处理器执行所述程序指令，实现上述实施例提供的充电控制方法的步骤。
其中，计算机可读存储介质可以是前述实施例的计算机设备的内部存储单元，例如计算机设备的硬盘或内存。计算机可读存储介质也可以是计算机设备的外部存储设备，例如计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。
由于该计算机可读存储介质中所存储的计算机程序，可以执行本申请实施例所提供的任一种充电控制方法，因此，可以实现本申请实施例所提供的任一种充电控制方法所能实现的有益效果，详见前面的实施例，在此不再赘述。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述，仅是本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种充电控制方法，其特征在于，用于对电池包进行充电控制，所述电池包包括充电开关电路、电芯模组、功率消耗电路和连接端口，所述连接端口用于与其他电池包或者供电设备连接；所述功率消耗电路与所述连接端口并联，所述充电开关电路用于控制所述电芯模组与所述连接端口之间的充电回路的通断；所述充电控制方法包括：
接收对所述电池包进行充电的充电指令；
获取所述连接端口处的充电电压与所述电芯模组的电池电压；
若所述充电电压与所述电池电压的电压差值大于预设电压阈值，则输出第一控制信号至所述功率消耗电路；所述第一控制信号用于控制所述功率消耗电路工作；
在所述功率消耗电路工作时，若所述充电电压与所述电池电压的电压差值小于或等于所述预设电压阈值且满足预设时间条件，则停止输出所述第一控制信号至所述功率消耗电路，并输出导通信号至所述充电开关电路；所述导通信号用于控制所述充电开关电路导通，以响应所述充电指令。
2.根据权利要求所述的充电控制方法，其特征在于，在所述功率消耗电路工作时，若在第一预设时间内所述充电电压与所述电池电压之间的电压差值降低至小于或等于所述预设电压阈值，则确认满足所述预设时间条件。
3.根据权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，在所述功率消耗电路工作时，若在第一预设时间内所述充电电压与所述电池电压之间的电压差值降低至小于或等于所述预设电压阈值，且所述充电电压与所述电池电压之间的电压差值小于或等于所述预设电压阈值的维持时长大于或等于第二预设时间，则确认满足所述预设时间条件。
4.根据权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，所述在所述功率消耗电路工作时，还包括：
若在第一预设时间内，所述充电电压与所述电池电压的电压差值均大于所述预设电压阈值，则停止输出所述第一控制信号至所述功率消耗电路以控制所述功率消耗电路停止工作，并对停止次数加一；
在停止输出所述第一控制信号达到第三预设时间后，返回执行所述获取所述连接端口处的充电电压与所述电芯模组的电池电压的步骤。
5.根据权利要求4所述的充电控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述停止次数大于或等于预设次数阈值时，不响应所述充电指令。
6.根据权利要求4或5所述的充电控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述停止次数大于或等于预设次数阈值时，输出充电错误告警信号。
7.根据权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，所述获取所述连接端口处的充电电压与所述电芯模组的电池电压之后，还包括：
若所述充电电压与所述电池电压的电压差值小于或等于预设电压阈值，则输出导通信号至所述充电开关电路，以响应所述充电指令。
8.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括充电开关电路、电芯模组、功率消耗电路、连接端口和控制电路，所述连接端口用于与其他电池包或者供电设备连接；所述功率消耗电路与所述连接端口并联，所述充电开关电路用于控制所述电芯模组与所述连接端口之间的充电回路的通断，所述控制电路用于实现如权利要求1至7任意一项所述的充电控制方法。
9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述功率消耗电路包括功率消耗元件和开关器件；所述功率消耗元件和所述开关器件串联后连接于所述连接端口的正负极端子之间；所述开关器件用于在接收到第一控制信号时导通，在未接收到所述第一控制信号时截止。
10.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述功率消耗元件包括加热膜和分压电阻中的至少一种；其中，所述加热膜用于在所述电池包所处的温度低于预设阈值时启动，为电池包进行加热。
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