充电控制装置、充电控制方法和飞行器与流程

1.本技术涉及电池充电技术领域，特别涉及一种充电控制装置、充电控制方法和飞行器。


背景技术：

2.现有电池组的充电方式是将电池组中多个电池直接接入到铜排总线接口，然后由直流快充充电插座连接充电装置给电池组充电。上述同时给多块电池充电的方式，在有些电池消耗得比较多的情况下，会出现消耗多的电池充电电流过大，导致电池发热严重、电池使用寿命短的现象。如果在铜排总线接口与电池之间不设置继电器开关，甚至会出现电池间的充放电现象。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术的实施例提供了一种充电控制装置，包括：
4.充电电路，所述充电电路连接电池组和充电座以将所述充电座提供的充电电压分别传输至所述电池组的多个电池；
5.电池组控制管理单元，所述电池组管理单元连接所述充电电路、所述电池组和所述充电座，所述电池组控制管理单元用于检测所述电池组中各个所述电池的电池电压，所述电池组控制管理单元用于在第一电池的第一电池电压小于第二电池的第二电池电压时，控制所述充电座提供第一充电电压向所述第一电池充电以使所述第一电池充电至第一调节电压，所述第二电池电压与所述第一调节电压的差值小于第一电压阈值，所述第一充电电压不小于所述第一调节电压；以及
6.所述电池组控制管理单元还用于在所述第一电池充电至所述第一调节电压时，控制所述充电座提供第二充电电压向所述第一电池和所述第二电池充电以使所述第一电池和所述第二电池充电至目标电池电压，所述目标电池电压大于所述第二电池电压和所述第一调节电压，所述第二充电电压不小于所述目标电池电压。
7.在某些实施方式中，所述第一电池电压为多个所述电池中的最小电池电压，所述第二电池电压为多个所述电池中与所述第一电池电压的差值最小的电池电压。
8.在某些实施方式中，所述目标电池电压根据多个所述电池的电池电压或根据多个所述电池的饱和电池电压进行确定。
9.在某些实施方式中，所述第一电池的数量是一个或多个。
10.在某些实施方式中，所述充电电路包括铜排总线接口和多个继电器，多个所述继电器和多个所述电池对应，所述铜排总线接口通过多个所述继电器分别连接多个所述电池，所述电池组控制管理单元包括多路场效应管驱动子单元，所述多路场效应管驱动子单元用于控制所述继电器的闭合或断开以向对应的所述电池提供充电电压。
11.在某些实施方式中，所述电池组包括弱电供电电池，所述弱电供电电池用于为所述电池组控制管理单元供电。
12.在某些实施方式中，所述充电电路包括电压转换模块，所述电压转换模块连接所述弱电供电电池和对应的所述继电器，所述电压转换模块用于将所述充电座提供的充电电压转换成为所述弱电供电电池充电的弱电充电电压。
13.本技术实施方式提供了一种充电控制方法，包括：
14.检测电池组中各个所述电池的电池电压；
15.在第一电池的第一电池电压小于第二电池的第二电池电压时，提供第一充电电压向所述第一电池充电以使所述第一电池充电至第一调节电压，所述第二电池电压与所述第一调节电压的差值小于第一电压阈值，所述第一充电电压不小于所述第一调节电压；以及
16.在所述第一电池充电至所述第一调节电压时，提供第二充电电压向所述第一电池和所述第二电池充电以使所述第一电池和所述第二电池充电至目标电池电压，所述目标电池电压大于所述第二电池电压和所述第一调节电压，所述第二充电电压不小于所述目标电池电压。
17.在某些实施方式中，所述充电控制方法包括：
18.所述检测所述电池组中各个所述电池的电池电压包括：
19.对多个所述电池的电池电压进行排序；
20.确定多个所述电池中电池电压最小的所述电池为第一电池，所述第一电池的电池电压为第一电池电压；
21.确定多个所述电池中电池电压与第一电池电压差值最小的所述电池为第二电池，所述第二电池的电池电压为第二电池电压。
22.本技术实施方式提供了一种飞行器，包括电池组和上述任一实施方式所述的充电控制装置。
23.本技术实施方式的充电控制装置、充电控制方法和飞行器中，通过电池组控制管理单元检测电池组中各个电池的电池电压，并控制充电座提供第一充电电压向第一电池充电，使得第一电池充电至第一调节电压，以及控制充电座提供第二充电电压向第一电池和第二电池充电，使得第一电池和第二电池充电至目标电池电压，能够保持较小的充电电流，从而控制电池的发热量，延长电池的使用寿命。
附图说明
24.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
25.图1是本技术实施方式的充电控制装置的模块示意图。
26.图2是本技术实施方式的充电控制方法的流程示意图。
27.图3是本技术实施方式的充电控制方法的流程示意图。
28.图4是本技术实施方式的充电控制方法的流程示意图。
29.主要元件符号说明：
30.充电控制系统1，充电控制装置10、充电电路110、电池组控制管理单元120、铜排总线接口130、铜排总线正极1301、铜排总线负极1302、电压转换模块140、电池组20、第一电池210、第二电池220、弱电供电电池230、充电座30。
具体实施方式
31.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
32.请一并参阅图1，本技术实施方式提供了一种充电控制装置10，充电控制装置10包括充电电路110和电池组控制管理单元120。其中，充电电路110连接电池组20和充电座30以将充电座30提供的充电电压分别传输至电池组20的多个电池。电池组20管理单元连接充电电路110、电池组20和充电座30，电池组控制管理单元120用于检测电池组20中各个电池的电池电压，电池组控制管理单元120用于在第一电池210的第一电池电压小于第二电池220的第二电池电压时，控制充电座30提供第一充电电压向第一电池210充电以使第一电池210充电至第一调节电压。第二电池电压与第一调节电压的差值小于第一电压阈值，第一充电电压不小于第一调节电压。电池组控制管理单元120还用于在第一电池210充电至第一调节电压时，控制充电座30提供第二充电电压向第一电池210和第二电池220充电以使第一电池210和第二电池220充电至目标电池电压。目标电池电压大于第二电池电压和第一调节电压，第二充电电压不小于目标电池电压。
33.具体地，相关技术中，多采用直流快充充电插座连接充电装置给电池组20充电。然而，由于电池组20中包括多个电池，多个电池的电量消耗情况各不相同，因此在向电量消耗较多的电池充电时，电池电压与充电电压差距较大，导致充电电流较大，在电量消耗较多的电池上，会发生电池严重发热的现象。长期如此，将导致电池使用寿命减短。
34.本技术实施方式的充电控制装置10中，通过电池组控制管理单元120检测电池组20中各个电池的电池电压，并控制充电座30提供第一充电电压向第一电池210充电，使得第一电池210充电至第一调节电压，以及控制充电座30提供第二充电电压向第一电池210和第二电池220充电，使得第一电池210和第二电池220充电至目标电池电压，能够保持较小的充电电流，从而控制电池的发热量，延长电池的使用寿命。
35.进一步地，第一电池电压可以是第一电池210的电池电压，也即第一电池210在充电时的电压。第二电池电压同理。在第一电池电压小于第二电池电压的情况下，电池组控制管理单元120通过can总线连接充电座30，控制充电座30提供第一充电电压向第一电池210充电，以使第一电池电压升至第一调节电压。
36.在第一电池电压升至第一调节电压时，电池组控制管理单元120控制充电座30提供第二充电电压向第一电池210和第二电池220充电，以使第一电池电压和第二电池电压升至目标电池电压。
37.如此，充电控制装置10向第一电池210和第二电池220的充电完成。在确保第一电池210和第二电池220的充电完成的情况下，电池中仍能够保持较小的充电电流，从而控制电池的发热量，延长电池的使用寿命。
38.需要说明地，第一充电电压不小于第一调节电压，第二电池电压与第一调节电压的差值小于第一电压阈值。目标电池电压大于第二电池电压和第一调节电压，第二充电电压不小于目标电池电压。其中，第一电压阈值可以根据充电控制装置10的性能、电池性能、充电控制装置10的使用场景等因素设定，具体不做限定，例如可以是1v、3v、5v、8v、10v、0.5v等。
39.在一些实施例中，第一电池电压为80v时，第二电池电压为90v，第一充电电压为92v，第一调节电压为89v，第二充电电压为100v，目标电池电压为100v。
40.在第一电池电压80v小于第二电池电压90v，电池组控制管理单元120控制充电座30向第一电池210充电提供第一充电电压92v，以使第一电池电压由80v升至第一调节电压89v。
41.在第一电池电压升至第一调节电压89v时，电池组控制管理单元120控制充电座30向第一电池210和第二电池220提供第二充电电压100v充电，以使第一电池电压和第二电池电压升至目标电池电压100v。
42.如此，充电控制装置10向第一电池210和第二电池220的充电完成。在确保第一电池210和第二电池220的充电完成的情况下，电池中仍能够保持较小的充电电流，从而控制电池的发热量，延长电池的使用寿命。
43.在某些实施方式中，第一电池电压为多个电池中的最小电池电压，第二电池电压为多个电池中与第一电池电压的差值最小的电池电压。
44.在某些实施方式中，第一电池210的数量是一个或多个。
45.具体地，在检测电池组20中各个电池的电池电压的同时，电池组控制管理单元120还可以用于确定多个电池中电池电压最小的第一电池210，此时，第二电池220的第二电池电压大于第一电池210的第一电池电压。此外，在电池组20中有两个或两个以上的电池同为多个电池中的最小电压的情况下，将这些最小电压的电池认作第一电池210，电池组控制管理单元120控制充电座30提供第一充电电压向第一电池210充电，以使第一电池电压升至第一调节电压。
46.在第一电池电压升至第一调节电压时，电池组控制管理单元120控制充电座30提供第二充电电压向第一电池210和第二电池220充电，以使第一电池电压和第二电池电压升至目标电池电压。
47.在一些实施例中，电池组20中包括2个电压均为80v的电池和1个电压为90v的电池，则将2个电压为80v的电池认作第一电池210，电压为90v的电池认作第二电池220。也即是说，第一电池电压为80v，第二电池电压为90v。提供第一充电电压为92v，第一调节电压为89v，第二充电电压为100v，目标电池电压为100v。
48.在第一电池电压80v小于第二电池电压90v时，电池组控制管理单元120控制充电座30向第一电池210充电提供第一充电电压92v，以使第一电池电压由80v升至第一调节电压89v。
49.在第一电池电压升至第一调节电压89v时，电池组控制管理单元120控制充电座30向第一电池210和第二电池220提供第二充电电压100v充电，以使第一电池电压和第二电池电压升至目标电池电压100v。
50.如此，充电控制装置10向第一电池210和第二电池220的充电完成。在确保第一电池210和第二电池220的充电完成的情况下，电池中仍能够保持较小的充电电流，从而控制电池的发热量，延长电池的使用寿命。
51.可以理解地，第二电池220的数量也可以是一个或多个。具体实施例与第一电池210类似，此处不再赘述。
52.在某些实施方式中，目标电池电压根据多个电池的电池电压或根据多个电池的饱
和电池电压进行确定。
53.具体地，在一些实施例中，目标电池电压可以根据多个电池的电池电压确定。电池组20中包括2个电压均为80v的电池、2个电压为90v的电池和2个电压为100v的电池，则在电池组20中的最小电池电压为80v时(下文称为第一充电阶段)将2个电压为80v的电池认作第一电池210，2个电压为90v的电池认作第二电池220。在电池组20中的最小电池电压为90v时(下文称为第二充电阶段)将4个电压为90v的电池认作第一电池210，2个电压为100v的电池认作第二电池220。
54.在第一充电阶段，第一电池电压为80v，第二电池电压为90v，目标电池电压根据第二电池电压确定为100v。第二充电阶段，第一电池电压为90v，第二电池电压为100v，目标电池电压根据第二电池电压确定为110v。
55.在另一些实施例中，目标电池电压可以根据多个电池的饱和电池电压确定。电池组20中包括2个电压均为80v的电池、2个电压为90v的电池和2个电压为100v的电池，上述电池的饱和电压为120v。在电池组20中的最小电池电压为80v时将2个电压为80v的电池认作第一电池210，2个电压为90v的电池认作第二电池220。在电池组20中的最小电池电压为90v时将4个电压为90v的电池认作第一电池210，2个电压为100v的电池认作第二电池220。
56.在第一充电阶段，第一电池电压为80v，第二电池电压为90v，目标电池电压根据第二电池电压确定为100v。第二充电阶段，第一电池电压为90v，第二电池电压为100v，目标电池电压根据多个电池的饱和电压确定为120v。
57.如此，在确保第一电池210和第二电池220的充电完成的情况下，电池中仍能够保持较小的充电电流，从而控制电池的发热量，延长电池的使用寿命。
58.在某些实施方式中，电池组控制管理单元120用于在多个电池的电池电压相等且饱和电池电压与多个电池的电池电压差值大于第二电压阈值时，控制充电座30提供第三充电电压向多个电池供电以将多个电池充电至第二调节电压，第三充电电压不小于第二调节电压。
59.具体地，第二电压阈值可以根据充电控制装置10的性能、电池性能、充电控制装置10的使用场景等因素设定，具体不做限定，例如可以是8v、10v、15v、20v等。
60.在多个电池的电池电压相等，且饱和电池电压与多个电池的电池电压差值大于第二电压阈值的情况下，由于饱和电池电压与多个电池的电池电压差值较大，直接将饱和电池电压作为目标电池电压，仍有可能导致电池充电电流过大，导致电池发热。因此，通过电池组控制管理单元120控制充电座30提供第三充电电压向多个电池供电，以将多个电池充电至第二调节电压。
61.如此，在多个电池的电池电压相等，且饱和电池电压与多个电池的电池电压差值大于第二电压阈值的情况下，仍能够保持较小的充电电流，从而控制电池的发热量，延长电池的使用寿命。
62.在某些实施方式中，充电电路110包括铜排总线接口130和多个继电器，多个继电器和多个电池对应，铜排总线接口130通过多个继电器分别连接多个电池，电池组控制管理单元120包括多路场效应管驱动子单元，多路场效应管驱动子单元用于控制继电器的闭合或断开以向对应的电池提供充电电压。
63.具体地，充电电路110包括铜排总线接口130和多个继电器，多个继电器和多个电
池对应，铜排总线正极1301通过多个继电器分别连接多个电池，铜排总线负极1302直接与电池连接，形成充电回路。在继电器闭合时，与继电器连接的电池开始充电。在继电器断开时，与继电器连接的电池停止充电。其中，继电器的闭合或断开由多路场效应管驱动子单元控制。
64.如此，能够实现是否对电池进行充电的控制。
65.在某些实施方式中，电池组20包括弱电供电电池230，弱电供电电池230用于为电池组控制管理单元120供电。
66.具体地，弱电供电电池230的充电方式与电池组20中的其他电池的充电方式一致，但就放电方式而言，弱电供电电池230主要用于为电池组控制管理单元120供电，而电池组20中的其他电池可以是为车辆、飞行器、电子设备等用电量较大或所需电压较高的设备供电。电池组控制管理单元120通过can总线连接弱电供电电池230，与弱电供电电池230进行通信。
67.使用弱电供电电池230为电池组控制管理单元120供电，能够保证充电控制装置10的正常运转，从而实现对电池组20的安全充电，控制电池的发热量，延长电池的使用寿命。
68.在某些实施方式中，充电电路110包括电压转换模块，电压转换模块连接弱电供电电池230和对应的继电器，电压转换模块用于将充电座30提供的充电电压转换成为弱电供电电池230充电的弱电充电电压。
69.具体地，电压转换模块与弱电供电电池230连接，将充电座30提供的充电电压转换成为弱电供电电池230充电的弱电充电电压，如此，能够确保对弱电供电电池230的充电安全，控制电池的发热量，延长电池的使用寿命。
70.电压转换模块还与弱电供电电池230对应的继电器连接，多路场效应管驱动子单元通过控制继电器的闭合或断开向弱电供电电池230提供充电电压。如此，能够实现是否对弱电供电电池230进行充电的控制。
71.请参阅图2，本技术实施方式还提供了一种充电控制方法，包括：
72.s10：检测电池组20中各个电池的电池电压；
73.s20：在第一电池210的第一电池电压小于第二电池220的第二电池电压时，提供第一充电电压向第一电池210充电以使第一电池210充电至第一调节电压；
74.s30：在第一电池210充电至第一调节电压时，提供第二充电电压向第一电池210和第二电池220充电以使第一电池210和第二电池220充电至目标电池电压。
75.请参阅图3，在某些实施方式中，s10包括：
76.s11：对多个电池的电池电压进行排序；
77.s12：确定多个电池中电池电压最小的电池为第一电池210，第一电池210的电池电压为第一电池电压；
78.s13：确定多个电池中电池电压与第一电池电压差值最小的电池为第二电池220，第二电池220的电池电压为第二电池电压。
79.请参阅图4，在某些实施方式中，充电控制方法还包括：
80.s40：在多个电池的电池电压相等且饱和电池电压与多个电池的电池电压差值大于第二电压阈值时，控制充电座提供第三充电电压向多个电池供电以将多个电池充电至第二调节电压。
81.本技术实施方式的充电控制方法可以由充电控制装置10实现。
82.本技术实施方式的充电控制方法，部分具体实施例可参考前述充电控制装置10的实施例，此处不再赘述。
83.本技术实施方式的充电控制方法中，通过检测电池组20中各个电池的电池电压，并控制充电座30提供第一充电电压向第一电池210充电，使得第一电池210充电至第一调节电压，以及控制充电座30提供第二充电电压向第一电池210和第二电池220充电，使得第一电池210和第二电池220充电至目标电池电压，能够保持较小的充电电流，从而控制电池的发热量，延长电池的使用寿命。
84.请再次参阅图1，本技术实施方式还提供了一种充电控制系统1，包括：
85.充电电路110，充电电路连接电池组20以将充电电压分别传输至电池组20的多个电池；
86.充电座30，充电座30连接充电电路110以向充电电路110提供充电电压；
87.电池组控制管理单元120，电池组管理单元120连接充电电路110、电池组20和充电座30，电池组控制管理单元120用于检测电池组20中各个电池的电池电压，电池组控制管理单元120用于在第一电池210的第一电池电压小于第二电池220的第二电池电压时，控制充电座30提供第一充电电压向第一电池210充电以使第一电池210充电至第一调节电压。第二电池电压与第一调节电压的差值小于第一电压阈值，第一充电电压不小于第一调节电压；以及
88.电池组控制管理单元120还用于在第一电池210充电至第一调节电压时，控制充电座30提供第二充电电压向第一电池210和第二电池220充电以使第一电池210和第二电池220充电至目标电池电压，目标电池电压大于第二电池电压和第一调节电压，第二充电电压不小于目标电池电压。
89.本技术实施方式的充电控制系统中，通过检测电池组20中各个电池的电池电压并确定多个电池中电池电压最小的第一电池210，控制充电座30提供第一充电电压向第一电池210充电，使得第一电池210充电至第一调节电压，以及控制充电座30提供第二充电电压向第一电池210和第二电池220充电，使得第一电池210和第二电池220充电至目标电池电压，能够保持较小的充电电流，从而控制电池的发热量，延长电池的使用寿命。
90.本技术实施方式还提供了一种飞行器，飞行器包括电池组20和上述任一实施方式所述的充电控制装置10。
91.本技术实施方式还提供了一种计算机可读存储介质。一个或多个包含计算机可执行指令的非易失性计算机可读存储介质，当计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时，使得处理器执行上述任一实施方式的充电控制方法。
92.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，程序可存储于一非易失性计算机可读存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read
‑
only memory，rom)等。
93.以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范
围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。