CN109888862A - 一种双电池充电***的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池充电技术领域，具体涉及一种双电池充电***的控制方法。所述双电池充电***包括充电设备、第一电池和第二电池，所述控制方法包括步骤：判断充电设备的状态信息；若满足第一触发条件，控制充电设备对第二电池进行大功率充电，反之，控制充电设备对第二电池进行小功率充电；判断第一电池的状态信息；若满足第二触发条件，控制第一电池对第二电池进行大功率充电，反之，控制第一电池对第二电池进行小功率充电。本发明能实现充电设备和第一电池均可通过大功率或小功率充电的方式对第二电池进行充电，使充电设备和第一电池的能量得到充分地利用，提高***的输出能力，减少充电能量的浪费，提高***的性价比，且未带来硬件成本的升高。

Description

一种双电池充电***的控制方法

技术领域

本发明涉及电池充电技术领域，具体涉及一种双电池充电***的控制方法。

背景技术

房车和一些特种车辆中除了车辆属性外还可在车上搭载日常生活电器，同时可搭载办公设备，如电脑、移动通讯终端、空调、电视以及冰箱等各种电器设备。

在房车和一些特种车辆中，都会有可供电动车启动调节与发电机连接的主电池，以及为其他用电设备供电的副电池。

在主电池和副电池形成的双电池***中，需要对主电池和副电池进行充电。在现有的双电池充电控制***中，设置两路支路分别为副电池进行充电，一路为主电池对副电池进行充电，一路为光伏对副电池进行充电，同时，光伏采用PWM方式为主电池进行充电。但这种充电控制方式，光伏为主电池充电有大的电流冲击，安全性低，光伏和发电机的能量利用率低，能量浪费严重，输出功率小，成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种双电池充电***的控制方法，克服现有的双电池充电控制方式安全性低，能量利用率低，能量浪费严重，输出功率小，成本高的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种双电池充电***的控制方法，所述双电池充电***包括充电设备、第一电池和第二电池，所述控制方法包括步骤：

判断充电设备的状态信息；

若满足第一触发条件，控制充电设备对第二电池进行大功率充电，反之，控制充电设备对第二电池进行小功率充电；

判断第一电池的状态信息；

若满足第二触发条件，控制第一电池对第二电池进行大功率充电，反之，控制第一电池对第二电池进行小功率充电。

本发明的更进一步优选方案是：所述双电池充电***还包括分别与充电设备和第二电池连接的第一升降压电路模块，分别与第一电池和第二电池连接的第二升降压电路模块，以及设于充电设备和第一电池之间的开关电路模块。

本发明的更进一步优选方案是：所述控制充电设备/第一电池对第二电池进行大功率充电包括步骤：

充电设备/第一电池通过第一升降压电路模块和第二升降压电路模块对第二电池进行充电。

本发明的更进一步优选方案是：所述控制充电设备/第一电池对第二电池进行小功率充电包括步骤：

充电设备/第一电池通过第一升降压电路模块或第二升降压电路模块对第二电池进行充电。

本发明的更进一步优选方案是：所述第二升降压电路模块包括双向升降压电路模块。

本发明的更进一步优选方案是：所述控制方法还包括步骤：

判断第二电池是否满足对外放电条件，若满足，控制第二电池对第一电池进行充电。

本发明的更进一步优选方案是：所述控制方法还包括步骤：

根据第一电池端的充电电流控制第二电池的工作状态。

本发明的更进一步优选方案是：所述充电设备包括光伏。

本发明的更进一步优选方案是：控制光伏对第二电池进行充电包括步骤：

控制调节光伏的太阳能控制器、输出电流和输出电压对第一电池进行大功率/小功率充电。

本发明的更进一步优选方案是：所述判断充电设备是否满足第一触发条件包括步骤：

预设第一触发条件的输出电压；

判断充电设备的电压是否超过预设的输出电压，若超过，则判断为充电设备满足第一触发条件，若不超过，则判断为充电设备不满足第一触发条件。

本发明的有益效果在于，通过判断充电设备是否满足第一触发条件，控制充电设备对第二电池进行大功率或小功率充电，判断第一电池是否满足第二触发条件，控制第一电池对第二电池进行大功率或小功率充电，充电设备和第一电池均可以通过大功率或小功率充电的方式对第二电池进行充电，使充电设备和第一电池的能量得到充分地利用，提高***的输出能力，减少充电能量的浪费，提高***的性价比，且未带来硬件成本的升高。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的双电池充电***的控制方法的流程框图；

图2是本发明的判断充电设备是否满足第一触发条件的流程框图；

图3是本发明的判断第一电池是否满足第二触发条件的流程框图；

图4是本发明的第二电池对第一电池的充电控制的具体流程框图；

图5是本发明的双电池充电***的控制方法的具体流程框图；

图6是本发明的双电池充电***的结构框图；

图7是本发明的第一升降压电路模块的结构框图；

图8是本发明的第二升降压电路模块的结构框图；

图9是本发明的双电池充电控制***(不包括主控制模块、充电设备、第一电池和第二电池)的电路示意图。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

如图1所示，本发明提供一种双电池充电***的控制方法的优选实施例。

所述双电池充电***的控制方法包括步骤：

S10、判断充电设备10的状态信息；

S20、若满足第一触发条件，控制充电设备10对第二电池30进行大功率充电，反之，控制充电设备10对第二电池30进行小功率充电；

S30、判断第一电池20的状态信息；

S40、若满足第二触发条件，控制第一电池20对第二电池30进行大功率充电，反之，控制第一电池20对第二电池30进行小功率充电。

通过判断充电设备10的状态信息，控制充电设备10对第二电池30进行大功率或者小功率充电；以及，判断第一电池20的状态信息，控制第一电池20对第二电池30进行大功率或者小功率充电，充电设备10和第一电池20均可通过大功率或小功率充电的方式对第二电池30进行充电，使充电设备10和第一电池20的能量得到充分地利用，提高***的输出能力，减少充电能量的浪费，提高***的性价比，且未带来硬件成本的升高。

其中，优选地，可优先判断充电设备10的状态信息，在充电设备10满足第一触发条件，控制充电设备10对第二电池30进行大功率充电，此时，可不再对第一电池20的状态信息进行判断；在充电设备10不满足第一触发条件的情况下，控制充电设备10对第二电池30进行小功率充电，同时对第一电池20的状态信息进行判断，在第一电池20满足第二触发条件，控制第一电池20对第二电池30进行大功率充电，同时可控制充电设备10停止对第二电池30进行充电；在第一电池20不满足第二触发条件时，充电设备10和第一电池20均对第二电池30进行小功率充电。

本实施例中，所述双电池充电***还包括分别与充电设备10和第二电池30连接的第一升降压电路模块40，分别与第一电池20和第二电池30连接的第二升降压电路模块50，以及设于充电设备10和第一电池20之间的开关电路模块60。当然，所述双电池充电***还可包括分别与第一升降压电路模块40、第二升降压电路模块50和开关电路模块60的主控模块70，对第一升降压电路模块40、第二升降压电路模块50和开关电路模块60的工作状态进行控制。

其中，当充电设备10的状态满足第一触发条件，所述控制充电设备10对第二电池30进行大功率充电包括步骤：

充电设备10通过第一升降压电路模块40和第二升降压电路模块50对第二电池30进行充电。

其中，充电设备10经开关电路模块60通过第二升降压电路模块50对第二电池30进行充电。充电设备10同时通过第一升降压电路模块40和第二升降压电路模块50这两路对第二电池30进行充电，实现大功率充电。

当充电设备10不满足第一触发条件时，控制充电设备10对第二电池30进行小功率充电包括步骤：

充电设备10通过第一升降压电路模块40或第二升降压电路模块50对第二电池30进行充电。

其中，充电设备10通过第一升降压电路模块40或经开关电路模块60通过第二升降压电路模块50对第二电池30进行充电，实现小功率充电。

当第一电池20满足第二触发条件时，控制第一电池20对第二电池30进行大功率充电包括步骤：

第一电池20通过第一升降压电路模块40和第二升降压电路模块50对第二电池30进行充电。

其中，第一电池20经开关电路模块60通过第一升降压电路模块40对第二电池30进行充电。第一电池20同时通过第一升降压电路模块40和第二升降压电路模块50这两路对第二电池30进行充电，实现大功率充电。

当第一电池20不满足第一触发条件时，控制充电设备10对第二电池30进行小功率充电包括步骤：

第一电池20通过第一升降压电路模块40或第二升降压电路模块50对第二电池30进行充电。

其中，第一电池20通过第二升降压电路模块50或经开关电路模块60通过第一升降压电路模块40对第二电池30进行充电，实现小功率充电。

充电设备10和第一电池20共享充电环路，均可通过第一升降压电路模块40和第二升降压电路模块50对第二电池30进行充电，充电设备10和第一电池20拥有多种充电环路组合方式对第二电池30进行充电，使充电设备10和第一电池20的能量得到充分地利用，提高***的输出能力，减少充电能量的浪费，提高***的性价比，同时提高第二电池30的带载能力，且未带来硬件成本的升高。

优选地，当充电设备10同时通过第一升降压电路模块40和第二升降压电路模块50地第二电池30进行充电时，第一电池20停止充电工作；当充电设备10和第一电池20都通过第一升降压电路模块40或第二升降压电路模块50对第二电池30进行充电时，优选采用充电设备10通过第一升降压电路模块40对第二电池30进行充电，第一电池20通过第二升降压电路模块50对第二电池30进行充电。

本实施例中，所述第二升降压电路模块50包括双向升降压电路模块。双向升降压电路模块允许第二电池30反向对第一电池20进行充电。

本实施例中，所述控制方法还包括步骤：

判断第二电池30是否满足对外放电条件，若满足，控制第二电池30对第一电池20进行充电。

判断第二电池30是否满足对外放电条件，在充电设备10和第一电池20都不对第二电池30进行充电的情况下进行，且，在第二电池30对第一电池20进行充电的情况下，充电设备10不对第二电池30进行充电。

现有采用充电设备10如光伏PWM充电方式给第一电池20进行充电，开关过程有大的电流冲击，且，此时光伏不是工作在MPPT模式下，浪费光伏能量。本实施例中采用第二电池30通过第二升降压电路模块50对第一电池20进行充电，提高***的充电稳定性、安全性和可控性。

其中，MPPT模式是指太阳能控制器利用最大功率点跟踪技术从太阳能阵列中提取最大的功率为蓄电池充电。

进一步地，所述控制方法还包括步骤：

根据第一电池20端的充电电流控制第二电池30的工作状态。

其中，通过获取第一电池20端的充电电流，反过来及时控制调整第二电池30的工作状态，形成闭环反馈，进一步地提高充电安全性和可控性。

具体地，参考图4，图4是本发明中第二电池30对第一电池20的充电控制的具体实施例的流程框图。

图4中，具体包括步骤：

S41、获取双电池充电***的运行信息；S41、判断第二电池30对外放电条件是否满足；在第二电池30满足对外放电条件下，执行步骤S43、调动反馈控制模块反馈发送第一电池20端的充电电流，第二电池30通过第二升降压电路模块50对第一电池20进行充电。

其中，所述双电池充电***的运行信息包括充电设备10、第一电池20和第二电池30的电压、电流、温度等数据。

本实施例中的充电设备10包括光伏。在其他实施例中，可以使用风力发电机等发电设备。光伏为优选方案，光伏方便携带，且环保。

其中，控制光伏对第二电池30进行充电包括步骤：

控制调节光伏的太阳能控制器、输出电流和输出电压对第一电池20进行大功率/小功率充电。

本实施例中，参考图2，所述判断充电设备10是否满足第一触发条件包括步骤：

S21、预设第一触发条件的输出电压；

S22、判断充电设备10的电压是否超过预设的输出电压，若超过，则判断为充电设备10满足第一触发条件，若不超过，则判断为充电设备10不满足第一触发条件。

其中，将充电设备10的电压与第一触发条件中的预设的输出电压进行比较，以此判断充电设备10是否可同时通过第一升降压电路模块40和第二升降压电路模块50，这样，充电设备10能量充电充足，满足第一触发条件下，便可同时通过第一升降压电路模块40和第二升降压电路模块50对第二电池30进行充电，提高充电设备10充电能量的利用率，提高***的性价比。

同样地，参考图3，判断第一电池20是否满足第二触发条件包括步骤：

S31、预设第二触发条件的输出电压；

S32、判断第一电池20的电压是否超过预设的输出电压，若超过，则判断为第一电池20满足第二触发条件，若不超过，则判断为第一电池20不满足第二触发条件。

其中，将第一电池20的电压与第二触发条件中的预设的输出电压进行比较，以此判断第一电池20是否可同时通过第一升降压电路模块40和第二升降压电路模块50，这样，在第一电池20满足第二触发条件下，便可同时通过第一升降压电路模块40和第二升降压电路模块50，提高第一电池20充电能量的利用率。

当然，在上述判断充电设备10是否满足第一触发条件，判断第一电池20是否第二触发条件前，都需要对充电设备10和第一电池20是否可运行进行判断，在充电设备10或第一电池20都可运行的情况下才进一步判断各自是否满足第一触发条件或第二触发条件。

如图5所示，图5是本发明的双电池充电***的控制方法的具体实施例的流程框图。

图5中，包括步骤：

S51、获取双电池充电***的运行信息；S52、判断当前光伏是否可运行；光伏可运行的情况下执行步骤S53、判断光伏是否满足第一触发条件；在光伏不满足第一触发条件下，执行步骤S54、启动光伏单路调节；然后执行步骤S55、判断第一电池20是否满足对外放电条件；在第一电池20满足对外放电条件下，执行步骤S56、判断第一电池20是否满足第二触发条件，在第一电池20满足第二触发条件下，执行步骤S57、启动第一电池20双路调节，对第二电池30进行充电，在第一电池20不满足第二触发条件下，执行步骤S58、启动第一电池20单路调节，对第二电池30进行充电。

在光伏不可行的情况下，执行步骤S59、光伏调节禁止，然后执行步骤S55。在光伏满足第一触发条件下，执行步骤S60、执行光伏双路调节，并执行步骤S61、第一电池20调节禁止。在第一电池20不满足对外放电条件下，执行步骤S61。

参考图6，图6是本发明的双电池充电***的结构框图。

所述双电池充电***包括充电设备10，第一电池20，第二电池30，与充电设备10和第二电池30连接的第一升降压电路模块40，分别与第一电池20和第二电池30连接的第二升降压电路模块50，以及设于充电设备10和第一电池20之间的开关电路模块60。以及，还可包括分别与第一升降压电路模块40、第二升降压电路模块50和开关电路模块60连接的主控模块70。

其中，参考图7和图9，所述第一升降压电路模块40包括第一电感41(L1)，与第一电感41(L1)的一端连接的第一驱动电路42，以及与第一电感41(L1)的另一端连接的第二驱动电路43。

以及，参考图8和图9，所述第二升降压电路模块50包括第二电感52(L2)，与第二电感52(L2)的一端连接的第三驱动电路53，以及与第二电感52(L2)的另一端连接的第四驱动电路54。

其中，所述第三驱动电路53包括与第二电感52(L2)的同一端连接的第一开关管Q1和第二开关管Q2，所述第一开关管Q1的另一端与第一电池20连接，所述第二开关管Q2的另一端接地。

以及，所述第四驱动电路54包括与第二电感52(L2)的另一端连接的第三开关管Q3和第四开关管Q4，所述第三开关管Q3的另一端与第二电池30连接，所述第四开关管Q4的另一端接地。

具体地，当第一电池20对第二电池30进行充电时，处于升压工作模式时，第一开关管Q1保持导通状态，第四开关管Q4工作在开关状态；处于降压工作模式时，第一开关管Q1工作在开关状态，第三开关管Q3保持导通状态，第二开关管Q2和第四开关管Q4保持关断状态。当第二电池30反向对第一电池20进行充电时，处于升压工作模式时，第一开关管Q1和第四开关管Q4保持关断状态，第三开关管Q3保持导通状态，第二开关管Q2工作在开关状态；处于降压工作模式时，第一开关管Q1保持导通状态，第三开关管Q3工作在开关状态，第二开关管Q2和第四开关管Q4保持关断状态。

其中，所述第一升降压电路模块40中的第一驱动电路42包括开关管Q8,和Q9，第二驱动电路43包括开关管Q10、Q11。开关管Q8、Q9、Q10和Q11的工作原理与Q1、Q2、Q3和Q4的工作原理相同，在此不做赘述。

所述第一升降压电路模块40中第一驱动电路42和第二驱动电路43的结构和工作原理与第二升降压电路中的第三驱动电路53和第四驱动电路54相同，但第一升降压电路模块40不涉及第二电池30反向对充电设备10进行充电。

本实施例中，所述开关电路模块60包括第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7、第一电容C1和第二电容C2，第一电容C1与第二电容C2串联连后两端分别与充电设备10和第一电池20连接，所述第五开关管Q5设于充电设备10和第一升降压电路模块40之间，所述第六开关管Q6设于第一电池20和第二升降压电路模块50之间，第七开关管Q7的一端与第五开关管Q5中与第一升降压电路模块40连接的一端连接，另一端与第六开关管Q6中与第二升降压电路模块50连接的一端连接。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种双电池充电***的控制方法，其特征在于，所述双电池充电***包括充电设备、第一电池和第二电池，所述控制方法包括步骤：

判断充电设备的状态信息；

若满足第一触发条件，控制充电设备对第二电池进行大功率充电，反之，控制充电设备对第二电池进行小功率充电；

判断第一电池的状态信息；

若满足第二触发条件，控制第一电池对第二电池进行大功率充电，反之，控制第一电池对第二电池进行小功率充电。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述双电池充电***还包括分别与充电设备和第二电池连接的第一升降压电路模块，分别与第一电池和第二电池连接的第二升降压电路模块，以及设于充电设备和第一电池之间的开关电路模块。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述控制充电设备/第一电池对第二电池进行大功率充电包括步骤：

充电设备/第一电池通过第一升降压电路模块和第二升降压电路模块对第二电池进行充电。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述控制充电设备/第一电池对第二电池进行小功率充电包括步骤：

充电设备/第一电池通过第一升降压电路模块或第二升降压电路模块对第二电池进行充电。

5.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述第二升降压电路模块包括双向升降压电路模块。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括步骤：

判断第二电池是否满足对外放电条件，若满足，控制第二电池对第一电池进行充电。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括步骤：

根据第一电池端的充电电流控制第二电池的工作状态。

8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述充电设备包括光伏。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，控制光伏对第二电池进行充电包括步骤：

控制调节光伏的太阳能控制器、输出电流和输出电压对第一电池进行大功率/小功率充电。

10.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述判断充电设备是否满足第一触发条件包括步骤：

预设第一触发条件的输出电压；

判断充电设备的电压是否超过预设的输出电压，若超过，则判断为充电设备满足第一触发条件，若不超过，则判断为充电设备不满足第一触发条件。