CN116488281B - 一种充放电保护电路装置及电池放电控制方法 - Google Patents

一种充放电保护电路装置及电池放电控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种充放电保护电路装置及电池放电控制方法。所述充放电保护电路装置包括保护控制装置和电池信号采集装置；所述保护控制装置的充放电控制信号输出端与电池的充放电控制信号输入端相连；所述保护控制装置的电池信号输入端与所述电池信号采集装置的采集信号输出端相连；所述电池信号采集装置的采集信号输入端分别与所述电池的电流采集信号输出端和电压采集信号输出端相连。

Description

一种充放电保护电路装置及电池放电控制方法
技术领域
本发明提出了一种充放电保护电路装置及电池放电控制方法，属于充放电路技术领域。
背景技术
电池的性能稳定可靠，可以长时间稳定供电，并且电池结构简单，充放电操作简便易行，被广泛地应用于各种便携式终端设备中，如手机、平板电脑、相机以及笔记本电脑等等。在放电的过程中，电池的输出电压会逐渐减小，当电池的输出电压小于一定阈值时会造成电池的损坏，甚至发生爆炸起火等安全问题。为了保证电池的使用安全以及寿命，电池在实际应用中通常会连接充放电保护电路，充放电保护电路通常具有欠电压保护(过放电保护)功能，在电池的输出电压小于设定的欠电压保护阈值时，断开电池的放电回路。
发明内容
本发明提供了一种充放电保护电路装置及电池放电控制方法，用以解决现有技术中充放电的过放保护电压阈值设置不合理导致电池寿命和性能均不佳的问题，所采取的技术方案如下：
一种充放电保护电路装置，所述充放电保护电路装置包括保护控制装置和电池信号采集装置；所述保护控制装置的充放电控制信号输出端与电池的充放电控制信号输入端相连；所述保护控制装置的电池信号输入端与所述电池信号采集装置的采集信号输出端相连；所述电池信号采集装置的采集信号输入端分别与所述电池的电流采集信号输出端和电压采集信号输出端相连。
其中，所述保护控制装置包括充放电保护电路模块和保护电路控制器；所述保护电路控制器的电路运行控制信号输出端与所述充放电保护电路模块的电路运行控制信号输出端相连；所述充放电保护电路模块的充放电控制信号输出端即为所述保护控制装置的充放电控制信号输出端；所述保护电路控制器的电池信号输入端即为所述保护控制装置的电池信号输入端；所述电池信号采集装置包括电流采集模块和电压采集模块；其中，所述电流采集模块的电流采集信号输入端与所述电池的电流采集信号输出端相连；所述电压采集模块的电压采集信号输入端与所述电池的电压采集信号输出端相连。
一种充放电保护电路装置的电池放电控制方法，所述充放电保护电路装置的充放电保护方法包括：
通过所述保护控制装置的充放电保护电路模块实时监测充电控制端口和放电控制端口的控制状态判断当前电池的充放电状态，获取所述电池的充放电检测结果，并将所述电池的充放电检测结果发送至所述保护控制装置的保护电路控制器；
当充放电检测结果表示当前电池处于单独放电模式时，所述保护电路控制器根据当前电池的充放电循环次数，调整电池的过放保护电压；
当充放电检测结果表示当前电池处于充放电同时进行模式时，所述保护电路控制器根据当前电池的充放电循环次数，调整电池的过放保护电压。
进一步地，当充放电检测结果表示当前电池处于单独放电模式时，所述保护电路控制器根据当前电池的充放电循环次数，调整电池的过放保护电压，包括：
当充放电检测结果表示当前电池处于单独放电模式时，所述保护电路控制器获取当前电池的充放电循环次数；
将所述充放电循环次数与所述循环次数阈值进行比较，当所述充放电循环次数未超过所述循环次数阈值时，则按照第一过放保护电压调节模式进行过放保护电压调节；
将所述充放电循环次数与所述循环次数阈值进行比较，当所述充放电循环次数超过所述循环次数阈值，但未超过电池老化的设定循环次数时，则按照第二过放保护电压调节模式进行过放保护电压调节；
将所述充放电循环次数与所述循环次数阈值进行比较，当所述充放电循环次数超过电池老化的设定循环次数时，则按照第三过放保护电压调节模式进行过放保护电压调节；
进一步地，所述第一过放保护电压调节模式如下：
设置第一过放保护电压调节模型；
根据所述充放电循环次数的实际值结合第一过放保护电压调节调节模型获取第一过放保护电压值；
所述保护电路控制器将过放保护电压值调整为所述第一过放保护电压值。
进一步地，所述第二过放保护电压调节模式如下：
设置第二过放保护电压调节模型；
根据所述充放电循环次数的实际值结合第二过放保护电压调节调节模型获取第二过放保护电压值；
所述保护电路控制器将过放保护电压值调整为所述第二过放保护电压值。
进一步地，所述第三过放保护电压调节模式如下：
设置第三过放保护电压调节模型；
根据所述充放电循环次数的实际值结合第三过放保护电压调节调节模型获取第三过放保护电压值；
所述保护电路控制器将过放保护电压值调整为所述第三过放保护电压值。
进一步地，当充放电检测结果表示当前电池处于充放电同时进行模式时，所述保护电路控制器根据当前电池的充放电循环次数，调整电池的过放保护电压，包括：
当充放电检测结果表示当前电池处于充放电同时进行模式时，所述保护电路控制器获取当前电池的充放电循环次数；
将所述充放电循环次数与所述循环次数阈值进行比较，当所述充放电循环次数未超过所述循环次数阈值时，则按照第四过放保护电压调节模式进行过放保护电压调节；
将所述充放电循环次数与所述循环次数阈值进行比较，当所述充放电循环次数超过所述循环次数阈值，但未超过电池老化的设定循环次数时，则按照第五过放保护电压调节模式进行过放保护电压调节；
将所述充放电循环次数与所述循环次数阈值进行比较，当所述充放电循环次数超过电池老化的设定循环次数时，则按照第六过放保护电压调节模式进行过放保护电压调节。
进一步地，所述第四过放保护电压调节模式如下：
设置第四过放保护电压调节模型；
根据所述充放电循环次数的实际值结合第四过放保护电压调节调节模型获取第四过放保护电压值；
所述保护电路控制器将过放保护电压值调整为所述第四过放保护电压值。
进一步地，所述第五过放保护电压调节模式如下：
设置第五过放保护电压调节模型；
根据所述充放电循环次数的实际值结合第五过放保护电压调节调节模型获取第五过放保护电压值；
所述保护电路控制器将过放保护电压值调整为所述第五过放保护电压值。
进一步地，所述第六过放保护电压调节模式如下：
设置第六过放保护电压调节模型；
根据所述充放电循环次数的实际值结合第五过放保护电压调节调节模型获取第六过放保护电压值；
所述保护电路控制器将过放保护电压值调整为所述第六过放保护电压值。
本发明有益效果：
本发明提出的一种充放电保护电路装置及电池放电控制方法通过根据充放电循环次数与循环次数阈值和设定循环次数之间的比较关系进行不同模式的放电设置，并且结合不同模式下的过放保护电压的设置，能够有效提高电池在不同阶段的电池电量利用率，同时能够有效提高电池使用寿命。
附图说明
图1为本发明所述充放电保护电路装置的结构示意图一；
图2为本发明所述充放电保护电路装置的结构示意图二；
图3为本发明所述电池放电控制方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提出了一种充放电保护电路装置，如图1、图2和图3所示，所述充放电保护电路装置包括保护控制装置和电池信号采集装置；所述保护控制装置的充放电控制信号输出端与电池的充放电控制信号输入端相连；所述保护控制装置的电池信号输入端与所述电池信号采集装置的采集信号输出端相连；所述电池信号采集装置的采集信号输入端分别与所述电池的电流采集信号输出端和电压采集信号输出端相连。
其中，所述保护控制装置包括充放电保护电路模块和保护电路控制器；所述保护电路控制器的电路运行控制信号输出端与所述充放电保护电路模块的电路运行控制信号输出端相连；所述充放电保护电路模块的充放电控制信号输出端即为所述保护控制装置的充放电控制信号输出端；所述保护电路控制器的电池信号输入端即为所述保护控制装置的电池信号输入端；所述电池信号采集装置包括电流采集模块和电压采集模块；其中，所述电流采集模块的电流采集信号输入端与所述电池的电流采集信号输出端相连；所述电压采集模块的电压采集信号输入端与所述电池的电压采集信号输出端相连。
上述技术方案的效果为：本实施例提出的一种充放电保护电路装置通过根据充放电循环次数与循环次数阈值和设定循环次数之间的比较关系进行不同模式的放电设置，并且结合不同模式下的过放保护电压的设置，能够有效提高电池在不同阶段的电池电量利用率，同时能够有效提高电池使用寿命。
本发明实施例提出了一种充放电保护电路装置的电池放电控制方法，如图3所示，所述充放电保护电路装置的充放电保护方法包括：
S1、通过所述保护控制装置的充放电保护电路模块实时监测充电控制端口和放电控制端口的控制状态判断当前电池的充放电状态，获取所述电池的充放电检测结果，并将所述电池的充放电检测结果发送至所述保护控制装置的保护电路控制器；
S2、当充放电检测结果表示当前电池处于单独放电模式时，所述保护电路控制器根据当前电池的充放电循环次数，调整电池的过放保护电压；
S3、当充放电检测结果表示当前电池处于充放电同时进行模式时，所述保护电路控制器根据当前电池的充放电循环次数，调整电池的过放保护电压。
具体的，当充放电检测结果表示当前电池处于单独放电模式时，所述保护电路控制器根据当前电池的充放电循环次数，调整电池的过放保护电压，包括：
S201、当充放电检测结果表示当前电池处于单独放电模式时，所述保护电路控制器获取当前电池的充放电循环次数；
S202、将所述充放电循环次数与所述循环次数阈值进行比较，当所述充放电循环次数未超过所述循环次数阈值时，则按照第一过放保护电压调节模式进行过放保护电压调节；
S203、将所述充放电循环次数与所述循环次数阈值进行比较，当所述充放电循环次数超过所述循环次数阈值，但未超过电池老化的设定循环次数时，则按照第二过放保护电压调节模式进行过放保护电压调节；
S204、将所述充放电循环次数与所述循环次数阈值进行比较，当所述充放电循环次数超过电池老化的设定循环次数时，则按照第三过放保护电压调节模式进行过放保护电压调节；
具体的，所述第一过放保护电压调节模式如下：
步骤1A、设置第一过放保护电压调节模型；
步骤2A、根据所述充放电循环次数的实际值结合第一过放保护电压调节调节模型获取第一过放保护电压值；
步骤3A、所述保护电路控制器将过放保护电压值调整为所述第一过放保护电压值。
具体的，所述第二过放保护电压调节模式如下：
步骤1B、设置第二过放保护电压调节模型；
步骤2B、根据所述充放电循环次数的实际值结合第二过放保护电压调节调节模型获取第二过放保护电压值；
步骤3B、所述保护电路控制器将过放保护电压值调整为所述第二过放保护电压值。
具体的，所述第三过放保护电压调节模式如下：
步骤1C、设置第三过放保护电压调节模型；
步骤2C、根据所述充放电循环次数的实际值结合第三过放保护电压调节调节模型获取第三过放保护电压值；
步骤3C、所述保护电路控制器将过放保护电压值调整为所述第三过放保护电压值。
具体的，当充放电检测结果表示当前电池处于充放电同时进行模式时，所述保护电路控制器根据当前电池的充放电循环次数，调整电池的过放保护电压，包括：
S301、当充放电检测结果表示当前电池处于充放电同时进行模式时，所述保护电路控制器获取当前电池的充放电循环次数；
S302、将所述充放电循环次数与所述循环次数阈值进行比较，当所述充放电循环次数未超过所述循环次数阈值时，则按照第四过放保护电压调节模式进行过放保护电压调节；
S303、将所述充放电循环次数与所述循环次数阈值进行比较，当所述充放电循环次数超过所述循环次数阈值，但未超过电池老化的设定循环次数时，则按照第五过放保护电压调节模式进行过放保护电压调节；
S304、将所述充放电循环次数与所述循环次数阈值进行比较，当所述充放电循环次数超过电池老化的设定循环次数时，则按照第六过放保护电压调节模式进行过放保护电压调节。
具体的，所述第四过放保护电压调节模式如下：
步骤1D、设置第四过放保护电压调节模型；
步骤2D、根据所述充放电循环次数的实际值结合第四过放保护电压调节调节模型获取第四过放保护电压值；
步骤3D、所述保护电路控制器将过放保护电压值调整为所述第四过放保护电压值。
具体的，所述第五过放保护电压调节模式如下：
步骤1E、设置第五过放保护电压调节模型；
步骤2E、根据所述充放电循环次数的实际值结合第五过放保护电压调节调节模型获取第五过放保护电压值；
步骤3E、所述保护电路控制器将过放保护电压值调整为所述第五过放保护电压值。
具体的，所述第六过放保护电压调节模式如下：
步骤1F、设置第六过放保护电压调节模型；
步骤2F、根据所述充放电循环次数的实际值结合第五过放保护电压调节调节模型获取第六过放保护电压值；
步骤3F、所述保护电路控制器将过放保护电压值调整为所述第六过放保护电压值。
上述技术方案的效果为：本实施例提出的一种充放电保护电路装置的电池放电控制方法通过根据充放电循环次数与循环次数阈值和设定循环次数之间的比较关系进行不同模式的放电设置，并且结合不同模式下的过放保护电压的设置，能够有效提高电池在不同阶段的电池电量利用率，同时能够有效提高电池使用寿命。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种充放电保护电路装置的电池放电控制方法，其特征在于，所述充放电保护电路装置的充放电保护方法包括：
通过所述充放电保护电路装置的充放电保护电路模块实时监测充电控制端口和放电控制端口的控制状态判断当前电池的充放电状态，获取所述电池的充放电检测结果，并将所述电池的充放电检测结果发送至所述保护控制装置的保护电路控制器；
当充放电检测结果表示当前电池处于单独放电模式时，所述保护电路控制器根据当前电池的充放电循环次数，调整电池的过放保护电压；
当充放电检测结果表示当前电池处于充放电同时进行模式时，所述保护电路控制器根据当前电池的充放电循环次数，调整电池的过放保护电压；
其中，当充放电检测结果表示当前电池处于单独放电模式时，所述保护电路控制器根据当前电池的充放电循环次数，调整电池的过放保护电压，包括：
当充放电检测结果表示当前电池处于单独放电模式时，所述保护电路控制器获取当前电池的充放电循环次数；
将所述充放电循环次数与所述循环次数阈值进行比较，当所述充放电循环次数未超过所述循环次数阈值时，则按照第一过放保护电压调节模式进行过放保护电压调节；
将所述充放电循环次数与所述循环次数阈值进行比较，当所述充放电循环次数超过所述循环次数阈值，但未超过电池老化的设定循环次数时，则按照第二过放保护电压调节模式进行过放保护电压调节；
将所述充放电循环次数与所述循环次数阈值进行比较，当所述充放电循环次数超过电池老化的设定循环次数时，则按照第三过放保护电压调节模式进行过放保护电压调节；
其中，当充放电检测结果表示当前电池处于充放电同时进行模式时，所述保护电路控制器根据当前电池的充放电循环次数，调整电池的过放保护电压，包括：
当充放电检测结果表示当前电池处于充放电同时进行模式时，所述保护电路控制器获取当前电池的充放电循环次数；
将所述充放电循环次数与所述循环次数阈值进行比较，当所述充放电循环次数未超过所述循环次数阈值时，则按照第四过放保护电压调节模式进行过放保护电压调节；
将所述充放电循环次数与所述循环次数阈值进行比较，当所述充放电循环次数超过所述循环次数阈值，但未超过电池老化的设定循环次数时，则按照第五过放保护电压调节模式进行过放保护电压调节；
将所述充放电循环次数与所述循环次数阈值进行比较，当所述充放电循环次数超过电池老化的设定循环次数时，则按照第六过放保护电压调节模式进行过放保护电压调节。
2.根据权利要求1所述电池放电控制方法，其特征在于，所述第一过放保护电压调节模式如下：
设置第一过放保护电压调节模型；
根据所述充放电循环次数的实际值结合第一过放保护电压调节模型获取第一过放保护电压值；
所述保护电路控制器将过放保护电压值调整为所述第一过放保护电压值。
3.根据权利要求1所述电池放电控制方法，其特征在于，所述第二过放保护电压调节模式如下：
设置第二过放保护电压调节模型；
根据所述充放电循环次数的实际值结合第二过放保护电压调节模型获取第二过放保护电压值；
所述保护电路控制器将过放保护电压值调整为所述第二过放保护电压值。
4.根据权利要求1所述电池放电控制方法，其特征在于，所述第三过放保护电压调节模式如下：
设置第三过放保护电压调节模型；
根据所述充放电循环次数的实际值结合第三过放保护电压调节模型获取第三过放保护电压值；
所述保护电路控制器将过放保护电压值调整为所述第三过放保护电压值。
5.根据权利要求1所述电池放电控制方法，其特征在于，所述第四过放保护电压调节模式如下：
设置第四过放保护电压调节模型；
根据所述充放电循环次数的实际值结合第四过放保护电压调节模型获取第四过放保护电压值；
所述保护电路控制器将过放保护电压值调整为所述第四过放保护电压值。
6.根据权利要求1所述电池放电控制方法，其特征在于，所述第五过放保护电压调节模式如下：
设置第五过放保护电压调节模型；
根据所述充放电循环次数的实际值结合第五过放保护电压调节模型获取第五过放保护电压值；
所述保护电路控制器将过放保护电压值调整为所述第五过放保护电压值。
7.根据权利要求1所述电池放电控制方法，其特征在于，所述第六过放保护电压调节模式如下：
设置第六过放保护电压调节模型；
根据所述充放电循环次数的实际值结合第五过放保护电压调节模型获取第六过放保护电压值；
所述保护电路控制器将过放保护电压值调整为所述第六过放保护电压值。
8.一种实现如权利要求1至7任一所述电池放电控制方法的充放电保护电路装置，其特征在于，所述充放电保护电路装置包括保护控制装置和电池信号采集装置；所述保护控制装置的充放电控制信号输出端与电池的充放电控制信号输入端相连；所述保护控制装置的电池信号输入端与所述电池信号采集装置的采集信号输出端相连；所述电池信号采集装置的采集信号输入端分别与所述电池的电流采集信号输出端和电压采集信号输出端相连；
其中，所述保护控制装置包括充放电保护电路模块和保护电路控制器；所述保护电路控制器的电路运行控制信号输出端与所述充放电保护电路模块的电路运行控制信号输出端相连；所述充放电保护电路模块的充放电控制信号输出端即为所述保护控制装置的充放电控制信号输出端；所述保护电路控制器的电池信号输入端即为所述保护控制装置的电池信号输入端；所述电池信号采集装置包括电流采集模块和电压采集模块；其中，所述电流采集模块的电流采集信号输入端与所述电池的电流采集信号输出端相连；所述电压采集模块的电压采集信号输入端与所述电池的电压采集信号输出端相连。
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