CN110138044B - 一种动力电池充放电控制***、方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力电池充放电控制***、方法及车辆，通过控制装置接收到放电指令后，控制主正高压继电器的触点和主负高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组并联后外接用电设备；控制装置接收到充电指令后，控制充电正高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组串联后外接充电设备。在本实施例中，控制装置根据放电指令控制第一电池模组和第二电池模组并联后外接用电设备，使得动力电池的放电电压为主流电压范围，控制装置根据充电指令控制第一电池模组和第二电池模组串联后外接充电设备，使得动力电池的充电电压为放电电压的2倍，提高了充电电压，实现了在现有动力总成条件下，满足大功率快速充电的要求。

Description

一种动力电池充放电控制***、方法及车辆

技术领域

本发明实施例涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种动力电池充放电控制***、方法及车辆。

背景技术

动力锂离子具有标称电压高、比能量大、充放电效率高及寿命长等优点，现阶段广泛应用在电动汽车等领域。锂电池模组由一般将单个电芯通过串联、并联或串并联组合而成，以满足电压和功率要求。目前电动汽车大多采用大容量的动力电池以提高车辆续航里程。随着动力电池容量的增加，动力电池的充电时间也在不断增加，充电设备为加快充电速度，其中方法之一为提高电池充电电压，以实现大功率快速充电。

目前常用需要动力电池提供电能的用电设备，例如：动力电机总成、空调压缩机及直流变换器等的工作电压范围一般为直流电压500V以下。因此，需要将动力电池放电时的直流电压控制在500V以下。然而，为实现大功率快速充电，需要提高充电时的充电电压或充电电流，或同时提高充电电压和电流。而想要提高充电电压，常用办法需要将动力电池电压提高，相应的，动力总成工作电压也需要提高，这样就需要重新开发动力总成以匹配动力电池高压化的工作情况，重新开发动力总成费用高，且开发周期长。

发明内容

本发明实施例提供一种动力电池充放电控制***、方法及车辆，实现在现有动力总成条件下，提高充电电压，满足大功率快速充电的要求。

第一方面，本发明实施例提供了一种动力电池充放电控制***，包括：动力电池组、控制装置、主正高压继电器、主负高压继电器以及充电正高压继电器，动力电池组包括第一电池模组和第二电池模组；

其中，所述第一电池模组的正极通过所述主正高压继电器的触点与所述第二电池模组的正极连接，所述第一电池模组的负极通过所述主负高压继电器的触点与所述第二电池模组的负极连接，所述第一电池模组的负极通过所述充电正高压继电器的触点与所述第二电池模组的正极连接，所述控制装置分别与主正高压继电器、主负高压继电器以及充电正高压继电器连接；

所述控制装置接收到放电指令后，控制所述主正高压继电器的触点和所述主负高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组并联后外接用电设备；所述控制装置接收到充电指令后，控制所述充电正高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组串联后外接充电设备。

第二方面，本发明实施例还提供了一种动力电池充放电控制方法，包括：

控制装置接收到放电指令后，控制主正高压继电器的触点和主负高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组并联后外接用电设备；其中，所述第一电池模组的正极通过所述主正高压继电器的触点与所述第二电池模组的正极连接，所述第一电池模组的负极通过所述主负高压继电器的触点与所述第二电池模组的负极连接；

所述控制装置接收到充电指令后，控制充电正高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组串联后外接充电设备，其中，所述第一电池模组的负极通过所述充电正高压继电器的触点与所述第二电池模组的正极连接。

第三方面，本发明实施例还提供了一种车辆，所述车辆包括：如上述第一方面中任一所述的动力电池充放电控制***、电池管理***、启动开关以及充电检测***；其中，

所述电池管理***与动力电池充放电控制***中的控制装置连接，用于检测各电芯的状态参数，并发送至控制装置，以使控制装置根据各电芯的状态参数判断各电芯的状态参数是否满足各电芯对应的状态阈值；

所述启动开关与所述控制装置连接，用于生成放电指令，并发送至控制装置，以使控制装置根据放电指令控制第一电池模组和第二电池模组并联后外接用电设备；

所述充电检测***与所述控制装置连接，用于若检测到车辆满足充电要求，则生成充电指令，并发送至控制装置，以使控制装置根据充电指令控制第一电池模组和第二电池模组串联后外接充电设备。

本发明实施例提供的一种动力电池充放电控制***，第一电池模组的正极通过主正高压继电器的触点与第二电池模组的正极连接，第一电池模组的负极通过主负高压继电器的触点与第二电池模组的负极连接，第一电池模组的负极通过充电正高压继电器的触点与第二电池模组的正极连接，控制装置分别与主正高压继电器、主负高压继电器以及充电正高压继电器连接；控制装置接收到放电指令后，控制主正高压继电器的触点和主负高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组并联后外接用电设备；控制装置接收到充电指令后，控制充电正高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组串联后外接充电设备。本发明实施例中，在控制装置接收到放电指令后控制第一电池模组和第二电池模组并联后外接用电设备，使得动力电池的放电电压为动力电池主流电压范围，在控制装置接收到充电指令后控制第一电池模组和第二电池模组串联后外接充电设备，使得动力电池的充电电压为放电电压的两倍，提高了充电电压，实现了在现有动力总成条件下，满足大功率快速充电的要求。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种动力电池充放电控制***的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种动力电池充放电控制方法的流程图；

图3为本发明实施例二提供的一种动力电池放电控制方法的流程图；

图4为本发明实施例二提供的一种动力电池充电控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种动力电池充放电控制***的结构示意图，本实施例可适用于动力电池快速充电的情况。

本发明实施例中的动力电池可以为车载动力电池，动力电池优选为锂电池。车载动力电池主要设置在纯电动车或混合电动车上。动力电池作为电量存储器件，能储存电量为车辆提供动力。在本实施例中，动力电池为可充电电池，即交直流转换器将电网中的交流电转换为直流电后，可以将电能储存在动力电池中。

如图1所示，动力电池充放电控制***，包括：动力电池组、控制装置12、主正高压继电器3、主负高压继电器4以及充电正高压继电器9，动力电池组包括第一电池模组1和第二电池模组2。其中，第一电池模组1的正极通过主正高压继电器3的触点与第二电池模组2的正极连接，第一电池模组1的负极通过主负高压继电器4的触点与第二电池模组2的负极连接，第一电池模组1的负极通过充电正高压继电器9的触点与第二电池模组的正极连接，控制装置12分别与主正高压继电器3、主负高压继电器4以及充电正高压继电器9连接。

在本实施例中，动力电池组中的第一电池模组1和第二电池模组2可以为多个单体电芯的组合，例如：多个单体电芯的并联、串联或者串并联组合。需要说明的是，本实施例中的第一电池模组1和第二电池模组2将现有的一个动力电池组重新设计，平均分成的两个完全相同的部分。

进一步的，第一电池模组1所包含的电芯数量与第二电池模组2所包含的电芯数量相等，且第一电池模组1中各电芯的连接关系与第二电池模组2中各电芯的连接关系相同。即第一电池模组1中各电芯的组合形式与第二电池模组2中各电芯的组合形式完全相同，且组合中相对应位置的电芯的物理参数完全相同。需要说明的是，本实施例中，对第一电池模组1中各电芯的组合形式和第二电池模组2中的各电芯的组合形式不进行限定。

需要说明的是，控制装置12可以是现有的动力电池管理***中的电池控制器进行改进后，执行的本实施例中提供的电池充放电控制功能。也可以是整车控制器进行改进之后执行的本实施例中提供的电池充放电控制功能。从而可以节省控制器的数量，降低整车造价，简化电路结构。

进一步的，主正高压继电器3、主负高压继电器4以及充电正高压继电器9均采用高压直流继电器。本实施例中，对主正高压继电器3、主负高压继电器4以及充电正高压继电器9的类型不做限定，可以根据动力电池的电压等级以及电流等级选择或者设置合理的继电器。

进一步的，第一电池模组1的正极通过主正高压继电器3的常开触点与第二电池模组2的正极连接，第一电池模组1的负极通过主负高压继电器4的常开触点与第二电池模组2的负极连接，第一电池模组1的负极通过充电正高压继电器9的常开触点与第二电池模组的正极连接。

控制装置12分别与主正高压继电器3的线圈、主负高压继电器4的线圈以及充电正高压继电器9的线圈连接。控制装置12与主正高压继电器3、主负高压继电器4的线圈以及充电正高压继电器9之间的连接关系采用导线以及内部连接器件进行连接。

控制装置12接收到放电指令后，控制主正高压继电器3的触点和主负高压继电器4的触点吸合，使第一电池模组1和第二电池模组2并联后外接用电设备；控制装置12接收到充电指令后，控制充电正高压继电器9的触点吸合，使第一电池模组1和第二电池模组2串联后外接充电设备。

需要说明的是，在控制装置12进行控制充放电控制之前，即控制装置12未接收到放电指令，且未接收到充电指令之后，***内的所有高压继电器的常开触点与常闭触点均保持原位，即常开触点处于断开状态，常闭触点处于闭合状态。

放电可以理解为动力电池对用电设备输出电能。用电设备可以理解为电动汽车上所有消耗电能的设备。例如：汽车的驱动***、启动***、照明***、点火***、信号***、辅助电器***、电子控制***以及仪表***等。

放电指令可以理解为电动汽车中的启动开关被触发，生成放电指令，并发送至控制装置12。启动开关被触发可以理解为驾驶员使用钥匙启动汽车。所述钥匙可以是机械钥匙，也可以是电子钥匙，本实施例不做限定。

充电可以理解为动力电池从充电设备获取电能。充电设备可以理解为将通过交直流转换器将电网中的交流电转换为直流电后，以化学能的形式储存在动力电池中。本实施例中的，充电设备可以是车载充电设备，也可以是充电桩。本实施例中对充电设备的类型不做限定。

充电指令可以理解为充电枪***电动汽车的充电插口，且充电检测***检测当前车辆满足充电要求，则生成充电指令，并发送至控制装置12。

进一步的，控制装置12接收到放电指令后，控制装置12控制主正高压继电器3和主负高压继电器4的线圈得电，主正高压继电器3和主负高压继电器4中的动铁芯在电磁力作用下动作吸合，带动触点动作，使主正高压继电器3的常开触点和主负高压继电器4的常开触点吸合。主正高压继电器3的常开触点吸合后，第一电池模组1的正极与第二电池模组2的正极实现电气连接。主负高压继电器4的常开触点吸合后，第一电池模组1的负极与第二电池模组2的负极实现电气连接，即第一电池模组1和第二电池模组2实现并联连接。并联连接的第一电池模组1和第二电池模组2的为车载用电设备输出电能。

需要说明的是，并联连接的第一电池模组1和第二电池模组2的放电电压为动力电池组的放电电压，车载用电设备的工作电压范围为动力电池组的放电电压范围，不需要改变车载用电设备的工作电压范围。

控制装置12接收到充电指令后，控制装置12控制充电正高压继电器9的线圈得电，充电正高压继电器9的动铁芯在电磁力作用下动作吸合，带动触点动作，使充电正高压继电器9的常开触点吸合。充电正高压继电器9的常开触点吸合后，第一电池模组1的负极与第二电池模组2的正极实现电气，第一电池模组1的正极与充电设备的正极连接，第二电池模组2的负极与充电设备的负极连接。串联连接的第一电池模组1和第二电池模组2从充电设备获取电能。

需要说明的是，串联连接的第一电池模组1和第二电池模组2的充电电压为第一电池模组1的放电电压与第二电池模组2的放电电压之和，即串联连接的第一电池模组1和第二电池模组2的充电电压为动力电池放电电压的2倍，实现了相同充电电流，提高了充电电压，充电时间减半。串联连接的第一电池模组1和第二电池模组2的充电电压为动力电池组的放电电压的2倍，在不需要改变车载用电设备的工作电压范围的情况下，实现了提高充电电压，快速充电的目的。

进一步的，所述动力电池充放电控制***还包括：主正放电高压继电器5和放电输出接口8，其中，第一电池模组1的正极通过主正放电高压继电器5的触点与放电输出接口8的正极连接；第一电池模组1的负极与放电输出接口8的负极连接；主正放电高压继电器5的线圈与控制装置12连接。

第一电池模组1的正极通过主正放电高压继电器5的常开触点与放电输出接口8的正极连接。第一电池模组1的负极与放电输出接口8的负极连接；主正放电高压继电器5的线圈与控制装置12连接。

在本实施例中，控制装置12在接收到放电指令，控制主正高压继电器3的常开触点和主负高压继电器4的常开触点吸合的同时，控制主正放电高压继电器5的线圈得电，使正放电高压继电器5的常开触点吸合，使得第一电池模组1通过主正放电高压继电器5吸合的常开触点与放电输出接口8的连接，放电输出接口8外接车辆的用电设备。

相应的，控制装置12在接收到充电指令，控制主正高压继电器3的常开触点和主负高压继电器4的常开触点吸合之后，控制主正放电高压继电器5的线圈得电，使正放电高压继电器5的常开触点吸合，使得第一电池模组1通过主正放电高压继电器5吸合的常开触点与放电输出接口8的连接，放电输出接口8外接车辆的用电设备。

需要说明的是，在动力电池的充电过程中，由于车辆中的电子控制***等设备处于工作状态，因此需要动力电池输出电能至电子控制***等用电设备，以避免电子控制***等用电设备过度消耗其内置的蓄电池，避免蓄电池亏电而缩短使用寿命。充电过程中，用电设备仅仅包括车辆中的电子控制***等用电设备，并不包括动力***中的用电设备。

进一步的，动力电池充放电控制***还包括：充电负高压继电器10和直流充电接口11，其中，第二电池模组2的负极通过充电负高压继电器10的触点与直流充电接口11的负极连接，第一电池模组1的正极与直流充电接口11的正极连接；负高压继电器10的线圈与控制装置12连接。

控制装置12在接收到充电指令后，控制主正高压继电器3的常开触点和主负高压继电器4的常开触点吸合的同时，控制充电负高压继电器10的线圈得电，使充电负高压继电器10的常开触点吸合，使得第一电池模组1的正极与直流充电接口11的正极连接；第二电池模组2的负极通过充电负高压继电器10吸合的常开触点与直流充电接口11的负极连接，直流充电接口11外接车辆的充当该设备。

进一步的，动力电池充放电控制所述***还包括：预充继电器6和预充电阻7，其中，预充继电器6的触头一端与放电输出接口8的正极连接，预充继电器6的触头另一端与预充电阻7的一端连接，预充电阻7的另一端与第一电池模组1的正极连接；预充继电器6的线圈与控制装置12连接。

本实施例中的预充电阻7可以为多个预充电阻组成电阻矩阵，也可以是单个预充电阻。在本实施例中，预充电阻7优选为多个预充电阻组成电阻矩阵，这样可以避免某一预充电阻出现短路时，电阻矩阵中的其他预充电阻仍然可以达到保护器件的目的，可以避免因预充电阻短路造成的高压回路短路产生电流冲击的问题。

控制装置12接收到放电指令后，在控制主正高压继电器3和主负高压继电器4的线圈得电之后，控制预充继电器6的常开触点吸合，使得第一电池模组1和第二电池模组2并联后通过预充继电器和预充电阻给用电设备预充电。控制装置12判断预充电完成之后，控制预充继电器6的常开触点断开，控制主正放电高压继电器5的线圈得电，使正放电高压继电器5的常开触点吸合，使得第一电池模组1和第二电池模组2并联后通过正放电高压继电器5给用电设备进行充电。

需要说明的是，在实际应用的过程中，用电设备相当于电容器。如果直接将动力电池通过正放电高压继电器5给用电设备进行充电，在控制装置12控制主正高压继电器3、主负高压继电器4和正放电高压继电器5接通的瞬间，会导致高压回路产生瞬间电流冲击，可能会导致回路中高压继电器的触点烧毁，因此，在高压回路接通之前，先通过预充继电器6和预充电阻7对用电设备进行预充电，避免高压回路产生瞬间电流冲击，达到保护器件的目的。

相应的，控制装置12接收到充电指令后，需要控制主正放电高压继电器5的常开触点吸合，以使第一电池模组1通过主正放电高压继电器5吸合的常开触点与放电输出接口8的连接，放电输出接口8外接车辆的用电设备。因此，在第一电池模组1过主正放电高压继电器5与放电输出接口8连接之前，先通过预充继电器6和预充电阻7对用电设备进行预充电，避免高压回路产生瞬间电流冲击，达到保护器件的目的。

本发明实施例提供的一种动力电池充放电控制***，控制装置接收到放电指令后，控制主正高压继电器的触点和主负高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组并联后外接用电设备；控制装置接收到充电指令后，控制充电正高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组串联后外接充电设备。本发明实施例中，在控制装置接收到放电指令后控制第一电池模组和第二电池模组并联后外接用电设备，使得动力电池的放电电压为动力电池主流电压范围，在控制装置接收到充电指令后控制第一电池模组和第二电池模组串联后外接充电设备，使得动力电池的充电电压为放电电压的2倍，提高了充电电压，实现了在现有动力总成条件下，满足大功率快速充电的要求。

在上述实施例的基础上，本发明实施例提供了一种车辆，所述车辆包括：如上述实施例中任一所述的动力电池充放电控制***、电池管理***、启动开关以及充电检测***。

电池管理***与动力电池充放电控制***中的控制装置连接，用于检测各电芯的状态参数，并发送至控制装置，以使控制装置根据各电芯的状态参数判断各电芯的状态参数是否满足各电芯对应的状态阈值；启动开关与控制装置连接，用于生成放电指令，并发送至控制装置，以使控制装置根据放电指令控制第一电池模组和第二电池模组并联后外接用电设备；充电检测***与控制装置连接，用于若检测到车辆满足充电要求，则生成充电指令，并发送至控制装置，以使控制装置根据充电指令控制第一电池模组和第二电池模组串联后外接充电设备。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种动力电池充放电控制方法的流程图，本实施例可适用于动力电池快速充电的情况。所述动力电池充放电控制方法由动力电池充放电控制***来执行。

如图2所示，本实施例提供的动力电池充放电控制方法主要包括：

S210、控制装置接收到放电指令后，控制主正高压继电器的触点和主负高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组并联后外接用电设备；其中，第一电池模组的正极通过主正高压继电器的触点与第二电池模组的正极连接，第一电池模组的负极通过主负高压继电器的触点与第二电池模组的负极连接。

在本实施例中，控制装置12接收到放电指令后，控制装置12控制主正高压继电器3和主负高压继电器4的线圈得电，主正高压继电器3和主负高压继电器4中的动铁芯在电磁力作用下动作吸合，带动触点动作，使主正高压继电器3的常开触点和主负高压继电器4的常开触点吸合。主正高压继电器3的常开触点吸合后，第一电池模组1的正极与第二电池模组2的正极实现电气连接。主负高压继电器4的常开触点吸合后，第一电池模组1的负极与第二电池模组2的负极实现电气连接，即第一电池模组1和第二电池模组2实现并联连接。并联连接的第一电池模组1和第二电池模组2的为车载用电设备输出电能。

S220、控制装置接收到充电指令后，控制充电正高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组串联后外接充电设备，其中，第一电池模组的负极通过充电正高压继电器的触点与第二电池模组的正极连接。

在本实施例中，控制装置接收到充电指令后，控制装置控制充电正高压继电器的线圈得电，充电正高压继电器的动铁芯在电磁力作用下动作吸合，带动触点动作，使充电正高压继电器的常开触点吸合。充电正高压继电器的常开触点吸合后，第一电池模组的负极与第二电池模组的正极实现电气，第一电池模组的正极与充电设备的正极连接，第二电池模组的负极与充电设备的负极连接。串联连接的第一电池模组和第二电池模组从充电设备获取电能。

需要说明的是，上述控制过程由整车控制器编程来实现。

本发明实施例提供的一种动力电池充放电控制***，控制装置接收到放电指令后，控制主正高压继电器的触点和主负高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组并联后外接用电设备；控制装置接收到充电指令后，控制充电正高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组串联后外接充电设备。本发明实施例中，在控制装置接收到放电指令后控制第一电池模组和第二电池模组并联后外接用电设备，使得动力电池的放电电压为动力电池主流电压范围，在控制装置接收到充电指令后控制第一电池模组和第二电池模组串联后外接充电设备，使得动力电池的充电电压为放电电压的2倍，提高了充电电压，实现了在现有动力总成条件下，满足大功率快速充电的要求。

在上述实施例的基础上，本发明实施例进一步优化了动力电池放电控制方法。图3为本发明实施例二提供的一种动力电池放电控制方法的流程图，如图3所示，所述动力电池放电控制方法主要包括：

S310、控制装置接收放电指令。

S320、控制装置通过电池管理***获取各电芯的状态参数。

本实施例中，电池管理***可以理解为现有车辆中的电池管理***，各电芯的状态参数包括各个电芯的电压、电流以及电芯组成的模块或者模组的电压、电流。现有电池管理***可采集各个电芯的状态参数。本实施例中，不对电池管理***采集状态参数的方式进行限定。

控制装置通过CAN总线与电池管理***进行连接，控制控制接收到放电指令之后，通过CAN总线从电池管理***中获取各个电芯的状态参数。

S330、判断各电芯的状态参数是否满足各电芯对应的状态阈值，若是，则执行S350，若否，则执行S340。

控制装置中预先储存各个电芯对应的状态阈值，状态阈值用于表征第一电池模组与第二电池模组的组合关系是否符合放电要求。

如果各电芯的状态参数满足各电芯对应的状态阈值，则表明第一电芯模组和第二电芯模组的组合关系相同，即第一电芯模组和第二电芯模组中各个电芯的连接关系以及数量均相同。此时，第一电芯模组和第二电芯模组符合放电要求。

即如果任一电芯的状态参数不满足电芯对应的状态阈值，则表明第一电芯模组和第二电芯模组的组合关系相同。即第一电芯模组中各个电芯的连接关系和第二电芯模组中各个电芯的连接关系不同，和/或，第一电芯模组中电芯的数量和第二电芯模组中电芯的数量。此时，可能是电芯本体出现故障，或者电芯之间的连接出现短路或者断路，第一电芯模组和第二电芯模组不符合放电要求。

S340、控制装置生成均衡指令返回至所述电池管理***，以使所述电池管理***对各电芯进行串联均衡管理。

在本实施例中，第一电芯模组和第二电芯模组不符合放电要求时，强制放电可能会造成车辆的损坏。因此，控制装置生成均衡指令返回至所述电池管理***，以使所述电池管理***对各电芯进行串联均衡管理。现有电池管理***具有均衡管理的功能，本实施中，不对电池管理***进行均衡管理的方式进行限定。

S350、控制装置控制主正高压继电器的触点、主负高压继电器的触点和预充继电器的触点吸合；使第一电池模组和第二电池模组并联后通过预充继电器和预充电阻给用电设备预充电。

如果第一电芯模组和第二电芯模组符合放电要求，控制装置控制主正高压继电器的触点、主负高压继电器的触点和预充继电器的触点吸合；使第一电池模组和第二电池模组并联后通过预充继电器和预充电阻给用电设备预充电。

S360、判断用电设备的电压与第一电池模组的电压之差是否小于电压差阈值；若是，则执行S370；若否，则返回执行S350。

在本实施例中，控制装置检测动力电池预充电的持续时长，如果持续时长小于达到预设时长，检测到用电设备的电压与第一电池模组的电压之差小于电压阈值，表明预充电过程已完成，执行S370。持续时长小于预设时长，且检测到用电设备的电压与第一电池模组的电压之差大于电压阈值，表明预充电过程未完成，返回执行S350，继续进行预充电的过程。

如果预充电时长达到预设时长，且检测到用电设备的电压与第一电池模组的电压之差大于电压阈值，则表明预充电过程已完成，执行S370。这样，控制装置控制动力电池开始进行放电，以保证预充电时间不至于过长。

S370、控制装置控制预充继电器的触点断开，控制主正放电高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组并联后通过主正放电高压继电器与放电输出接口连接，以给用电设备供电。

本发明实施例中提供的动力电池放电控制方法，控制装置接收到放电指令后，通过电池管理***获取各电芯的状态参数，如果各电芯的状态参数满足各电芯对应的状态阈值，第一电池模组和第二电池模组并联后通过预充继电器和预充电阻给用电设备预充电；如果用电设备的电压与所述第一电池模组的电压之差小于电压差阈值，则控制装置控制第一电池模组和第二电池模组并联后通过主正放电高压继电器与放电输出接口连接，以给用电设备供电。本实施例中，第一电池模组和第二电池模组的放电电压为动力电池组的放电电压，车载用电设备的工作电压范围为动力电池组的放电电压范围，不需要改变车载用电设备的工作电压范围。

在上述实施例的基础上，本发明实施例进一步优化了动力电池充电控制方法。图4为本发明实施例二提供的一种动力电池充电控制方法的流程图，如图4所示，动力电池充电控制方法主要包括：

S410、控制装置接收到充电指令。

S420、控制预充继电器的触点吸合，使第一电池模组通过预充继电器和预充电阻给用电设备预充电。

S430、判断用电设备的电压与第一电池模组的电压之差是否小于电压差阈值；若是，则执行S440；若否，则返回执行S420。

在本实施例中，控制装置检测动力电池预充电的持续时长，如果持续时长小于达到预设时长，检测到用电设备的电压与第一电池模组的电压之差小于电压阈值，表明预充电过程已完成，执行S440。持续时长小于预设时长，且检测到用电设备的电压与第一电池模组的电压之差大于电压阈值，表明预充电过程未完成，返回执行S420，继续进行预充电的过程。

如果预充电时长达到预设时长，且检测到用电设备的电压与第一电池模组的电压之差大于电压阈值，则表明预充电过程已完成，执行S440。这样，控制装置控制动力电池开始进行放电，以保证预充电时间不至于过长。

S440、控制装置控制预充继电器的触点断开，控制主正放电高压继电器的触点吸合，以使第一电池模组给用电设备供电；控制充电正高压继电器的触点和负高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组串联连接后通过负高压继电器的触点与直流充电接口连接，以使外部充电设备对动力电池进行充电。

本发明实施例中提供的动力电池充电控制方法，控制装置接收到放电指令后，如果用电设备的电压与第一电池模组的电压之差小于电压差阈值；控制装置控制预充继电器的触点断开，同时控制第一电池模组和第二电池模组串联连接后通过负高压继电器的触点与直流充电接口连接，以使外部充电设备对动力电池进行充电。在本实施提供的控制方法，在高压回路接通之前，先通过预充继电器和预充电阻对用电设备进行预充电，避免高压回路产生瞬间电流冲击。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种动力电池充放电控制***，其特征在于，包括：动力电池组、控制装置、主正高压继电器、主负高压继电器以及充电正高压继电器，所述动力电池组包括第一电池模组和第二电池模组；

其中，所述第一电池模组的正极通过所述主正高压继电器的触点与所述第二电池模组的正极连接，所述第一电池模组的负极通过所述主负高压继电器的触点与所述第二电池模组的负极连接，所述第一电池模组的负极通过所述充电正高压继电器的触点与所述第二电池模组的正极连接，所述控制装置分别与主正高压继电器、主负高压继电器以及充电正高压继电器连接；

所述控制装置接收到放电指令后，控制所述主正高压继电器的触点和所述主负高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组并联后外接用电设备；所述控制装置接收到充电指令后，控制所述充电正高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组串联后外接充电设备；

所述***还包括：预充继电器和预充电阻，其中，所述预充继电器的触头一端与放电输出接口的正极连接，所述预充继电器的触头另一端与所述预充电阻的一端连接，所述预充电阻的另一端与所述第一电池模组的正极连接；所述预充继电器的线圈与所述控制装置连接；所述控制装置接收到放电指令后，在控制所述主正高压继电器和所述主负高压继电器的线圈得电之后，控制所述预充继电器的常开触点吸合，使得所述第一电池模组和所述第二电池模组并联后通过所述预充继电器和所述预充电阻给用电设备预充电；所述控制装置接收到充电指令后，在所述第一电池模组过主正放电高压继电器与放电输出接口连接之前，先通过所述预充继电器和所述预充电阻对用电设备进行预充电；

所述预充电阻为多个预充电阻组成电阻矩阵。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述***还包括：主正放电高压继电器和放电输出接口，其中，

所述第一电池模组的正极通过所述主正放电高压继电器的触点与所述放电输出接口的正极连接；所述第一电池模组的负极与所述放电输出接口的负极连接；

所述主正放电高压继电器的线圈与所述控制装置连接。

3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述***还包括：充电负高压继电器和直流充电接口，其中，

所述第二电池模组的负极通过所述充电负高压继电器的触点与所述直流充电接口的负极连接，所述第一电池模组的正极与所述直流充电接口的正极连接；

所述负高压继电器的线圈与所述控制装置连接。

4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第一电池模组所包含的电芯数量与所述第二电池模组所包含的电芯数量相等，且所述第一电池模组中各电芯的连接关系与所述第二电池模组中各电芯的连接关系相同。

5.一种动力电池充放电控制方法，其特征在于，包括：

控制装置接收到放电指令后，控制主正高压继电器的触点和主负高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组并联后外接用电设备；其中，所述第一电池模组的正极通过所述主正高压继电器的触点与所述第二电池模组的正极连接，所述第一电池模组的负极通过所述主负高压继电器的触点与所述第二电池模组的负极连接；

所述控制装置接收到充电指令后，控制充电正高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组串联后外接充电设备，其中，所述第一电池模组的负极通过所述充电正高压继电器的触点与所述第二电池模组的正极连接；

所述控制装置接收到放电指令后，控制所述主正高压继电器的触点和所述主负高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组并联连接后外接用电设备，包括：

所述控制装置接收到放电指令后，控制所述主正高压继电器的触点、所述主负高压继电器的触点和预充继电器的触点吸合，使所述第一电池模组和第二电池模组并联后通过预充继电器和预充电阻给用电设备预充电；

如果所述用电设备的电压与所述第一电池模组的电压之差小于电压差阈值，则控制装置控制所述预充继电器的触点断开，控制主正放电高压继电器的触点吸合，使所述第一电池模组和第二电池模组并联后通过所述主正放电高压继电器与放电输出接口连接，以给所述用电设备供电；

所述控制装置接收到充电指令后，控制所述充电正高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组串联连接后外接充电设备，包括：

所述控制装置接收到充电指令后，控制预充继电器的触点吸合，使所述第一电池模组通过预充继电器和预充电阻给用电设备预充电；

如果所述用电设备的电压与所述第一电池模组的电压之差小于电压差阈值，则控制装置控制所述预充继电器的触点断开，控制所述主正放电高压继电器的触点吸合，以使第一电池模组给用电设备供电；控制所述充电正高压继电器的触点和负高压继电器的触点吸合，使第一电池模组和第二电池模组串联连接后通过负高压继电器的触点与直流充电接口连接，以使外部充电设备对所述动力电池进行充电。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制装置通过电池管理***获取各电芯的状态参数；

如果所述各电芯的状态参数满足各电芯对应的状态阈值，则控制装置控制所述主正高压继电器的触点、所述主负高压继电器的触点和预充继电器的触点吸合；

如果任一电芯的状态参数不满足各电芯对应的状态阈值，则控制装置生成均衡指令返回至所述电池管理***，以使所述电池管理***对各电芯进行串联均衡管理。

7.一种车辆，所述车辆包括：如权利要求1-4任一所述的动力电池充放电控制***、电池管理***、启动开关以及充电检测***；其中，

所述电池管理***与动力电池充放电控制***中的控制装置连接，用于检测各电芯的状态参数，并发送至控制装置，以使控制装置根据各电芯的状态参数判断各电芯的状态参数是否满足各电芯对应的状态阈值；

所述启动开关与所述控制装置连接，用于生成放电指令，并发送至控制装置，以使控制装置根据放电指令控制第一电池模组和第二电池模组并联后外接用电设备；

所述充电检测***与所述控制装置连接，用于若检测到车辆满足充电要求，则生成充电指令，并发送至控制装置，以使控制装置根据充电指令控制第一电池模组和第二电池模组串联后外接充电设备。

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