充电控制装置、方法及储能设备与流程

本申请涉及充电电池的控制，具体涉及一种充电控制装置、方法及储能设备。

背景技术：

1、在需要较高电压的应用场景，锂离子电池的电芯往往需要串联起来，组成电池包来使用。而锂离子电池的电芯个体差异、使用环境差异等往往会引起电池包中不同串数的电芯容量不一致，从而影响整个电池包的可用容量。针对这种情况，电池包往往集成充电均衡功能，其中被动均衡功能因其算法简单、成本低廉而被广泛使用。

2、目前主要的被动均衡算法是在某一节电池电压超过某个阈值电压时开启与该节电池并联的放电通路，直到该节电池电压低于该阈值电压，我们称该阈值电压为均衡启动阈值电压。该均衡算法往往需要充电器具有恒压充电模式且电芯电压的差异较小，才能保证将所有电芯的电压充电至均衡启动阈值电压以上。而对于恒流限压的充电器或者电池包中电芯电压的差异较大的情形，充电电流往往远大于充电均衡电流，电压最高的一节电芯往往很快就超过电池保护板的过充电电压而关闭充电开关，停止对电池包充电。而此时电池包的容量受电压最低的一节电芯限制，从而导致电池包容量无法充满。为了克服电池包容量无法充满的问题，可以采用均衡算法对电芯进行均衡处理，比如加入停止均衡的判定条件，分级均衡等。然而，发明人发现，传统的均衡处理方案往往存在均衡效果较差的问题。

技术实现思路

1、鉴于此，本申请提供一种充电控制装置、方法及储能设备，以解决传统的均衡处理方案均衡效果差的问题。

2、本申请提供一种充电控制装置，所述充电控制装置用于控制串联的多个电池充电，包括均衡电路、控制模块、第一充电通道和第二充电通道；

3、所述均衡电路包括分别与各个所述电池并联的对应放电回路；

4、所述第一充电通道和所述第二充电通道并联，以分别为所述电池提供充电通路；

5、所述控制模块用于分别获取各个所述电池的检测电压，根据各个所述检测电压与均衡启动阈值电压之间的关系控制各个所述电池对应的所述放电回路的通断，在至少一个所述检测电压大于所述一级过充电阈值时，关断所述第一充电通道，并通过所述第二充电通道和所述放电回路控制接通所述放电回路的电池的电压变化特征。

6、可选地，所述控制模块还用于根据各个所述检测电压与二级过充电阈值之间的关系控制充电作业。

7、可选地，所述控制模块还用于在关断所述第一充电通道之后，执行根据各个所述检测电压与二级过充电阈值之间的关系控制充电作业的过程。

8、可选地，所述控制模块还用于在至少一个所述检测电压大于所述二级过充电阈值时，关断所述第二充电通道，并将各个接通的所述放电回路关断。

9、可选地，所述控制模块还用于在部分所述检测电压大于所述均衡启动阈值电压时，开启对应的所述放电回路，在各个所述检测电压均大于所述均衡启动阈值电压时，关断对应的所述放电回路。

10、可选地，所述充电控制装置还包括充电器；所述充电器与并联的所述第一充电通道和所述第二充电通道串联，以在所述第一充电通道和所述第二充电通道中的至少一个通路接通时，为所述电池提供充电通路。

11、可选地，所述第一充电通道包括第一pmos管和第一电阻；所述第二充电通道包括第二pmos管、第二电阻和第三电阻；所述第一pmos管的栅极用于接入第一驱动信号，并连接所述第一电阻的一端，漏极连接一个并联节点，源极分别连接所述第一电阻的另一端和另一个并联节点；所述第二pmos管的栅极用于接入第二驱动信号，并连接所述第二电阻的一端，源极通过所述第三电阻分别连接所述第二电阻的另一端和另一个并联节点。

12、可选地，所述充电控制装置还包括电压检测电路和/或驱动电路；所述电压检测电路用于分别检测各个所述电池的检测电压，将所述检测电压传送至所述控制模块；所述驱动电路用于为所述第一充电通道提供第一驱动信号，以接通或断开所述第一充电通道，以及为所述第二充电通道提供第二驱动信号，以接通或断开所述第二充电通道。

13、可选地，所述均衡启动阈值电压小于所述一级过充电阈值；所述二级过充电阈值在根据所述一级过充电阈值所确定的设定范围内。

14、可选地，在关断所述第一充电通道后，对于对应放电回路接通的电池，所述第二充电通道提供的电流比所述对应放电回路通过的电流小一个预设电流值。

15、本申请还提供一种充电控制方法，所述充电控制方法包括如下步骤：

16、至少通过第一充电通道和第二充电通道中的第一充电通道为串联的多个电池充电，各个所述电池分别并联有对应的放电回路；

17、检测各个所述电池的实时电压，得到各个检测电压；

18、在部分所述检测电压大于均衡启动阈值电压时，接通对应的所述放电回路，以使放电回路对流入对应电池的充电电流进行分流；

19、在至少一个所述检测电压大于一级过充电阈值时，使得所述第一充电通道处于关断状态以及所述第二充电通道处于导通状态；

20、通过所述第二充电通道和所述放电回路控制接通所述放电回路的电池的电压。

21、本申请还提供一种储能设备，所述储能设备包括上述任一种充电控制装置以及串联的多个电池；或者所述储能设备包括用于执行上述任一实施例所述方法的充电控制装置以及串联的多个电池。

22、本申请上述充电控制装置、方法及储能设备中，控制模块可以根据各个检测电压与均衡启动阈值电压之间的关系控制对应的放电回路的通断，以在部分电池的检测电压较高时及时进入均衡处理阶段，减少流入对应电池的电流，控制对应电池的电量上升速率，实现稳定均衡功能，提升均衡效果；还可以在至少一个检测电压大于一级过充电阈值时关断第一充电通道，以调小充电电流，从而调小充电速度，使电池的实时电压更接近电池的浮空电压，提升该阶段实时电压的稳定性和可靠性，这时第二充电通道和放电回路可以相互协助，控制接通放电回路的电池的电压变化特征，使接通放电回路的电池电压避免上升，而未接通放电回路的电池由第二充电通道充电，这部分电池电压可以得到稳定上升，这样各个电池的电量能够以更快的速度达到一致状态，从而可以缩短均衡时间，提升均衡效率。

技术特征：

1.一种充电控制装置，其特征在于，所述充电控制装置用于控制串联的多个电池充电，包括均衡电路、控制模块、第一充电通道和第二充电通道；

2.根据权利要求1所述的充电控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于根据各个所述检测电压与二级过充电阈值之间的关系控制充电作业。

3.根据权利要求2所述的充电控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于在关断所述第一充电通道之后，执行根据各个所述检测电压与二级过充电阈值之间的关系控制充电作业的过程。

4.根据权利要求3所述的充电控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于在至少一个所述检测电压大于所述二级过充电阈值时，关断所述第二充电通道，并将各个接通的所述放电回路关断。

5.根据权利要求1所述的充电控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于在部分所述检测电压大于所述均衡启动阈值电压时，开启对应的所述放电回路，在各个所述检测电压均大于所述均衡启动阈值电压时，关断对应的所述放电回路。

6.根据权利要求1所述的充电控制装置，其特征在于，所述充电控制装置还包括充电器；

7.根据权利要求6所述的充电控制装置，其特征在于，所述第一充电通道包括第一pmos管和第一电阻；所述第二充电通道包括第二pmos管、第二电阻和第三电阻；

8.根据权利要求1所述的充电控制装置，其特征在于，所述充电控制装置还包括电压检测电路和/或驱动电路；

9.根据权利要求1所述的充电控制装置，其特征在于，所述均衡启动阈值电压小于所述一级过充电阈值；所述二级过充电阈值在根据所述一级过充电阈值所确定的设定范围内。

10.根据权利要求1所述的充电控制装置，其特征在于，在关断所述第一充电通道后，对于对应放电回路接通的电池，所述第二充电通道提供的电流比所述对应放电回路通过的电流小一个预设电流值。

11.一种充电控制方法，其特征在于，所述充电控制方法包括如下步骤：

12.一种储能设备，其特征在于，所述储能设备包括权利要求1至10任一项所述的充电控制装置以及串联的多个电池；或用于执行权11所述方法的充电控制装置以及串联的多个电池。

技术总结本申请公开一种充电控制装置、方法及储能设备。其中充电控制装置用于控制串联的多个电池充电，包括均衡电路、控制模块、第一充电通道和第二充电通道；所述均衡电路包括分别与各个所述电池并联的对应放电回路；所述第一充电通道和所述第二充电通道并联，以分别为所述电池提供充电通路；所述控制模块用于分别获取各个所述电池的检测电压，根据各个所述检测电压与均衡启动阈值电压之间的关系控制各个所述电池对应的所述放电回路的通断，在至少一个所述检测电压大于所述一级过充电阈值时，关断所述第一充电通道，并通过所述第二充电通道和所述放电回路控制接通所述放电回路的电池的电压变化特征。本申请可以缩短均衡时间，提升均衡效率。技术研发人员：刘根茂受保护的技术使用者：上海纬茂电子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10