CN111033933A - 充电控制装置、待充电设备和充电控制方法 - Google Patents

充电控制装置、待充电设备和充电控制方法 Download PDF

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Abstract

提供一种充电控制装置、待充电设备和充电控制方法,该充电控制装置包括:第一充电通道,用于根据第一类型的电源提供设备提供的充电信号为相互串联的多节电芯充电;第二充电通道,用于根据第二类型的电源提供设备提供的充电信号为所述多节电芯中的部分电芯充电;均衡电路,用于在所述第二充电通道工作的过程中,均衡所述多节电芯的电压。该充电控制装置能够兼容不同的电源提供设备进行充电。

Description

充电控制装置、待充电设备和充电控制方法
技术领域
本申请涉及充电技术领域,并且更为具体地,涉及一种充电控制装置、待充电设备和充电控制方法。
背景技术
目前,待充电设备(例如智能手机)越来越受到消费者的青睐,但是待充电设备耗电量大,需要经常充电。
待充电设备通常是通过电源提供设备(例如适配器)进行充电,一般情况下,待充电设备可以采用与其配套的适配器进行充电。当与待充电设备连接是其他不配套的适配器时,待充电设备可能存在不能兼容其他适配器进行充电的问题。
发明内容
本申请提供一种充电控制装置、待充电设备和充电控制方法,能够兼容不同的电源提供设备进行充电。
第一方面,提供一种充电控制装置,所述充电控制装置包括第一充电通道,用于根据第一类型的电源提供设备提供的充电信号为相互串联的多节电芯充电;第二充电通道,用于根据第二类型的电源提供设备提供的充电信号为所述多节电芯中的部分电芯充电;均衡电路,用于在所述第二充电通道工作的过程中,均衡所述多节电芯的电压。
第二方面,提供一种待充电设备,包括:电池,所述电池包括相互串联的多节电芯;以及如第一方面所述的充电控制装置。
第三方面,提供一种充电控制方法,所述充电控制方法应用于充电控制装置中,所述充电控制装置包括:第一充电通道,用于根据第一类型的电源提供设备提供的充电信号为相互串联的多节电芯充电;第二充电通道,用于根据第二类型的电源提供设备提供的充电信号为所述多节电芯中的部分电芯充电;均衡电路,用于在所述第二充电通道工作的过程中,均衡所述多节电芯的电压;所述充电控制方法包括:当检测到所述第二类型的电源提供设备与所述充电控制装置连接时,控制所述第二充电通道工作,并控制所述均衡电路工作。
本申请提供的充电控制装置能够兼容不同的电源提供设备进行充电。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一个充电***的示意性结构图。
图2是本申请实施例提供的另一个充电***的示意性结构图。
图3是本申请实施例提供的一种均衡电路和电芯的连接关系示意图。
图4是本申请实施例提供的Cuk电路的一种工作状态的示例图。
图5是本申请实施例提供的Cuk电路的另一工作状态的示例图。
图6是本申请另一实施例提供的充电***的示意性结构图。
图7是本申请实施例提供的Cuk电路中的开关管的控制时序图。
图8是本发明实施例提供的另一种均衡电路和电芯的连接关系示意图。
图9是本发明实施例提供的RLC串联电路的等效电路图。
图10是本发明实施例提供的RLC串联电路的输入电压的波形图。
图11是本发明实施例提供的RLC串联电路的输入电压波形和RLC串联电路中的电流波形的对照图。
图12是为开关电路的一种可选的实现方式的示例图。
图13是为开关电路的另一可选的实现方式的示例图。
图14是本发明一个实施例提供的控制方法的流程图。
图15是本发明另一实施例提供的控制方法的流程图。
图16是本申请又一实施例提供的充电***的示意性结构图。
图17是本申请实施例提供的待充电设备的示意性结构图。
图18是本申请实施例提供的脉动直流电的波形示意图。
图19是本申请实施例提供的快充过程的流程图。
图20是本申请实施例提供的充电控制方法的示意性流程图。
具体实施方式
相关技术中提到了用于为待充电设备进行充电的一电源提供设备。该电源提供设备工作在恒压模式下。在恒压模式下,该电源提供设备输出的电压基本维持恒定,比如5V,9V,12V或20V等。
该电源提供设备输出的电压并不适合直接加载到电池两端,而是需要先经过待充电设备内的变换电路进行变换,以得到待充电设备内的电池所预期的充电电压和/或充电电流。
变换电路用于对电源提供设备输出的电压进行变换,以满足电池所预期的充电电压和/或充电电流的需求。
作为一种示例,该变换电路可指充电管理模块,例如充电集成电路(integratedcircuit,IC)。在电池的充电过程中,用于对电池的充电电压和/或充电电流进行管理。该变换电路具有电压反馈模块的功能,和/或,具有电流反馈模块的功能,以实现对电池的充电电压和/或充电电流的管理。
举例来说,电池的充电过程可包括涓流充电阶段,恒流充电阶段和恒压充电阶段中的一个或者多个。在涓流充电阶段,变换电路可利用电流反馈环使得在涓流充电阶段进入到电池的电流满足电池所预期的充电电流大小(譬如第一充电电流)。在恒流充电阶段,变换电路可利用电流反馈环使得在恒流充电阶段进入电池的电流满足电池所预期的充电电流大小(譬如第二充电电流,该第二充电电流可大于第一充电电流)。在恒压充电阶段,变换电路可利用电压反馈环使得在恒压充电阶段加载到电池两端的电压的大小满足电池所预期的充电电压大小。
作为一种示例,当电源提供设备输出的电压大于电池所预期的充电电压时,变换电路可用于对电源提供设备输出的电压进行降压处理,以使降压转换后得到的充电电压满足电池所预期的充电电压需求。作为又一种示例,当电源提供设备输出的电压小于电池所预期的充电电压时,变换电路可用于对电源提供设备输出的电压进行升压处理,以使升压转换后得到的充电电压满足电池所预期的充电电压需求。
作为又一示例,以电源提供设备输出5V恒定电压为例,当电池包括单个电芯(以锂电池电芯为例,单个电芯的充电截止电压为4.2V)时,变换电路(例如Buck降压电路)可对电源提供设备输出的电压进行降压处理,以使得降压后得到的充电电压满足电池所预期的充电电压需求。
作为又一示例,以电源提供设备输出5V恒定电压为例,当电源提供设备为串联有两个及两个以上单电芯的电池(以锂电池电芯为例,单个电芯的充电截止电压为4.2V)充电时,变换电路(例如Boost升压电路)可对电源提供设备输出的电压进行升压处理,以使得升压后得到的充电电压满足电池所预期的充电电压需求。
变换电路受限于电路转换效率低下的原因,致使未被转换部分的电能以热量的形式散失。这部分热量会聚焦在待充电设备内部。待充电设备的设计空间和散热空间都很小(例如,用户使用的移动终端物理尺寸越来越轻薄,同时移动终端内密集排布了大量的电子元器件以提升移动终端的性能),这不但提升了变换电路的设计难度,还会导致聚焦在待充电设备内的热量很难及时移除,进而引发待充电设备的异常。
例如,变换电路上聚集的热量可能会对变换电路附近的电子元器件造成热干扰,引发电子元器件的工作异常。又如,变换电路上聚集的热量,可能会缩短变换电路及附近电子元件的使用寿命。又如,变换电路上聚集的热量,可能会对电池造成热干扰,进而导致电池充放电异常。又如变换电路上聚集的热量,可能会导致待充电设备的温度升高,影响用户在充电时的使用体验。又如,变换电路上聚集的热量,可能会导致变换电路自身的短路,使得电源提供设备输出的电压直接加载在电池两端而引起充电异常,如果电池长时间处于过压充电状态,甚至会引发电池的***,危及用户安全。
本申请实施例提及的电源提供设备可以是输出电压可调的电源提供设备。该电源提供设备能够获取电池的状态信息。电池的状态信息可以包括电池当前的电量信息和/或电压信息。该电源提供设备可以根据获取到的电池的状态信息来调节电源提供设备自身的输出电压,以满足电池所预期的充电电压和/或充电电流的需求,电源提供设备调节后输出的电压可直接加载到电池两端为电池充电(下称“直充”)。进一步地,在电池充电过程的恒流充电阶段,电源提供设备调节后输出的电压可直接加载在电池的两端为电池充电。
该电源提供设备可以具有电压反馈模块的功能和电流反馈模块的功能,以实现对电池的充电电压和/或充电电流的管理。
该电源提供设备根据获取到的电池的状态信息来调节电源提供设备自身的输出电压可以指:该电源提供设备能够实时获取到电池的状态信息,并根据每次所获取到的电池的实时状态信息来调节电源提供设备自身输出的电压,以满足电池所预期的充电电压和/或充电电流。
该电源提供设备根据实时获取到的电池的状态信息来调节电源提供设备自身的输出电压可以指:随着充电过程中电池电压的不断上升,电源提供设备能够获取到充电过程中不同时刻电池的当前状态信息,并根据电池的当前状态信息来实时调节电源提供设备自身的输出电压,以满足电池所预期的充电电压和/或充电电流的需求。
举例来说,电池的充电过程可包括涓流充电阶段、恒流充电阶段和恒压充电阶段中的至少一个。在涓流充电阶段,电源提供设备可在涓流充电阶段输出一第一充电电流对电池进行充电以满足电池所预期的充电电流的需求(第一充电电流可为恒定直流电流)。在恒流充电阶段,电源提供设备可利用电流/电压反馈环使得在恒流充电阶段由电源提供设备输出且进入到电池的电流满足电池所预期的充电电流的需求(譬如第二充电电流,可为脉动波形的电流,该第二充电电流可大于第一充电电流,可以是恒流充电阶段的脉动波形的电流峰值大于涓流充电阶段的恒定直流电流大小,而恒流充电阶段的恒流可以指的是脉动波形的电流峰值或平均值保持基本不变)。在恒压充电阶段,电源提供设备可利用电压/电流反馈环使得在恒压充电阶段由电源提供设备输出到待充电设备的电压(即恒定直流电压)保持恒定。
上文描述的充电过程可以适用于包含单节电芯的电池的充电过程,也适用于包含多节电芯的电池的充电过程。
对于包含多节相互串联的电芯的电池而言,电池的充电阶段也可包括涓流充电阶段、恒流充电阶段和恒压充电阶段,每个阶段的充电过程与上文描述的充电过程类似。在每个充电阶段,电源提供设备提供的充电电压/电流的大小满足多节电芯在该每个阶段所预期的总电压/电流的需求。
在不同充电阶段,多节电芯中的每节电芯的充电电压/电流需要保持均衡,即每节电芯两端的电压保持一致。在涓流充电阶段,多节电芯中每节电芯两端的电压保持一致,且流入每节电芯的电流均满足电芯在涓流充电阶段所预期的电流的需求。在恒流充电阶段,多节电芯中每节电芯两端的电压保持一致,且流入每节电芯的电流均满足电芯在恒流充电阶段所预期的电流的需求。在恒压充电阶段,多节电芯中每节电芯两端的电压保持一致,且每节电芯两端的电压均满足电芯在恒压充电阶段所预期的电压的需求。
举例来说,本申请实施例中提及的电源提供设备可主要用于控制待充电设备内电池的恒流充电阶段。在其他实施例中,待充电设备内电池的涓流充电阶段和恒压充电阶段的控制功能也可由本申请实施例提及的电源提供设备和待充电设备内额外的充电芯片来协同完成;相较于恒流充电阶段,电池在涓流充电阶段和恒压充电阶段接受的充电功率较小,待充电设备内部充电芯片的效率转换损失和热量累积是可以接受的。需要说明的是,本申请实施例中提及的恒流充电阶段或恒流阶段可以是指对电源提供设备的输出电流进行控制的充电模式,并非要求电源提供设备的输出电流保持完全恒定不变,例如可以是泛指电源提供设备输出的脉动波形的电流峰值或平均值保持基本不变,或者是一个时间段保持基本不变。例如,实际中,电源提供设备在恒流充电阶段通常采用分段恒流的方式进行充电。
分段恒流充电(Multi-stage constant current charging)可具有N个恒流阶段(N为一个不小于2的整数),分段恒流充电以预定的充电电流开始第一阶段充电,所述分段恒流充电的N个恒流阶段从第一阶段到第(N-1)个阶段依次被执行,当恒流阶段中的前一个恒流阶段转到下一个恒流阶段后,脉动波形的电流峰值或平均值可变小;当电池电压到达充电终止电压阈值时,恒流阶段中的前一个恒流阶段会转到下一个恒流阶段。相邻两个恒流阶段之间的电流转换过程可以是渐变的,或,也可以是台阶式的跳跃变化。
进一步地,在电源提供设备的输出电流为脉动直流电的情况下,恒流模式可以指对脉动直流电的峰值或均值进行控制的充电模式,即控制电源提供设备的输出电流的峰值不超过恒流模式对应的电流。此外,电源提供设备的输出电流为交流电的情况下,恒流模式可以指对交流电的峰值进行控制的充电模式。
进一步地,需要说明的是,本申请实施例中所使用到的待充电设备可以是指终端,该“终端”可包括,但不限于被设置成经由有线线路连接(如经由公共交换电话网络(publicswitched telephone network,PSTN)、数字用户线路(digital subscriber line,DSL)、数字电缆、直接电缆连接,以及/或另一数据连接/网络)和/或经由(例如,针对蜂窝网络、无线局域网(wireless local area network,WLAN)、诸如手持数字视频广播(digital videobroadcasting handheld,DVB-H)网络的数字电视网络、卫星网络、调幅-调频(amplitudemodulation-frequency modulation,AM-FM)广播发送器,以及/或另一通信终端的)无线接口接收/发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的终端可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”以及/或“移动终端”。移动终端的示例包括,但不限于卫星或蜂窝电话;可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信***(personalcommunication system,PCS)终端;可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位***(global positioning system,GPS)接收器的个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA);以及常规膝上型和/或掌上型接收器或包括无线电电话收发器的其它电子装置。另外,本申请实施例中所使用到的待充电设备或终端还可包括移动电源(power bank),该移动电源能够接受电源提供设备的充电,从而将能量存储起来,以为其他电子装置提供能量。
此外,在本申请的实施例中,电源提供设备输出的脉动波形的电压直接加载到待充电设备的电池上以对电池进行充电时,充电电流可以是以脉动波(如馒头波)的形式表征出来。可以理解是,充电电流可以以间歇的方式为电池充电,该充电电流的周期可以跟随输入交流电例如交流电网的频率进行变化,例如,充电电流的周期所对应的频率为电网频率的整数倍或倒数倍。并且,充电电流以间歇的方式为电池充电时,该充电电流对应的电流波形可以是与电网同步的一个或一组脉冲组成。
作为一种示例,本申请实施例中,电池在充电过程中(例如涓流充电阶段、恒流充电阶段和恒压充电阶段中的至少一个),可以接受电源提供设备输出的脉动直流电(方向不变、幅值大小随时间变化)、交流电(方向和幅值大小都随时间变化)或直流电(即恒定直流,幅值大小和方向都不随时间变化)。
对于传统的待充电设备而言,待充电设备内通常仅包括单节电芯,当使用较大的充电电流为该单节电芯充电时,待充电设备的发热现象比较严重。为了保证充电速度,并缓解待充电设备在充电过程中的发热现象,本申请实施例对待充电设备内的电芯结构进行了改造,引入具有串联电芯结构的电池,并提供一种可以对具有串联电芯结构的电池进行直充的充电控制装置,由于同等充电速度前提下,具有串联电芯结构的电池所需的充电电流为单电芯结构电池所需的充电电流的1/N(N为待充电设备内的相互串联的电芯的数目),因此,在同等充电速度的前提下,本申请实施例提供的充电控制装置需要从外部电源提供设备获取的充电电流较小,从而可以减少充电过程中的发热量。
例如,对于3000mAh的单节电芯电池而言,要达到3C的充电倍率,需要9A的充电电流,为了达到同等的充电速度,且降低待充电设备在充电过程的发热量,可以将两节1500mAH的电芯串联起来,以代替3000mAh的单节电芯,这样一来,仅需要4.5A的充电电流就可以达到3C的充电倍率,且与9A的充电电流相比,4.5A的充电电流引起的发热量明显较低。
目前,存在有不同类型的电源提供设备,不同类型的电源提供设备能够对包含不同数目的电芯的待充电设备进行充电。有些电源提供设备能够为多节电芯进行充电,如有些电源提供设备能够为两节电芯进行充电;而有些电源提供设备仅能够为多节电芯中的部分电芯进行充电,如有些电源提供设备仅能够对一节电芯进行充电,不能对两节及以上的电芯进行充电。
不同类型的电源提供设备的输出电压/电流不同。第一类型的电源提供设备的输出电压/电流需要大于多节电芯的总电压/电流,第二类型的电源提供设备的输出电压/电流需要大于部分电芯的总电压/电流。其中,第一类型的电源提供设备的输出电压/电流大于第二类型的电源提供设备的输出电压/电流。
举例来说,第一类型的电源提供设备可以对包含两节电芯的待充电设备进行充电,该第一类型的电源提供设备的输出电压需要大于两节电芯的总电压。以一节电芯的工作电压为3.0V-4.35V为例,第一类型的电源提供设备的输出电压需要大于6V-8.7V。第二类型的电源提供设备可以对包含单节电芯的待充电设备进行充电,该第二类型的电源提供设备的输出电压需要大于单节电芯的电压。以一节电芯的工作电压为3.0V-4.35V为例,第二类型的电源提供设备的输出电压需要大于3.0V-4.35V。
对于包含多节电芯的待充电设备而言,其可以接收第一类型的电源提供设备提供的充电信号进行充电,而不能接受第二类型的电源提供设备提供的充电信号进行充电。因此,包含多节电芯的待充电设备可能会存在不能够兼容不同类型的电源提供设备进行充电的问题。
本申请实施例提供一种充电控制装置,能够兼容不同的电源提供设备,使得待充电设备能够使用不同的电源提供设备进行充电。
图1是本申请实施例提供的充电***的示意性结构图。该充电***包括:电源提供设备10,充电控制装置20和电池30。该充电控制装置可用于对电池30进行管理。作为一个示例,该充电控制装置20可以对电池30的充电过程进行管理,比如选择充电通道、控制充电电压和/或充电电流等;作为另一个示例,充电控制装置20可以对电池30的电芯进行管理,如均衡电池30中的电芯的电压等。
充电控制装置可以包括第一充电通道21,第二充电通道28。
第一充电通道21,可用于根据第一类型的电源提供设备提供的充电信号为相互串联的多节电芯充电。
该第一充电通道21例如可以接收第一类型的电源提供设备提供的充电电压和/或充电电流,并将该充电电压和/或充电电流加载在该电池30的两端,为该电池30进行充电。第一类型的电源提供设备提供的充电信号可以与多节电芯的总电压相适配。例如,第一类型的电源提供设备提供的充电电压可以等于或高于多节电芯的总电压。
第二充电通道28,可用于根据第二类型的电源提供设备提供的充电信号为所述多节电芯中的部分电芯充电。
该第二充电通道28例如可以接收第二类型的电源提供设备提供的充电电压和/或充电电流,并将该充电电压和/或充电电流加载在该电池30中的部分电芯的两端,为该部分电芯进行充电。第二类型的电源提供设备输出的充电信号可以与部分电芯的总电压相适配。例如,第二类型的电源提供设备提供的充电电压可以等于或高于部分电芯的总电压。
图1所示的电源提供设备10可以是第一类型的电源提供设备,也可以是第二类型的电源提供设备。
充电控制装置还可以检测与其连接的电源提供设备的类型,通过根据检测的电源提供设备的类型来进行充电通道的选择。
不同类型的电源提供设备可以是根据输出电压的不同进行区分的,输出电压不同,电源提供设备的类型不同。充电控制装置可以检测与其连接的电源提供设备的输出电压,根据输出电压的不同,选择不同的充电通道进行充电。例如,对于包含两节电芯的电池而言,当检测到电源提供设备的输出电压为10V时,可以采用第一充电通道21进行充电,当检测到电源提供设备的输出电压为5V时,可以采用第二充电通道进行充电。
不同类型的电源提供设备也可以是根据电源提供设备的型号进行区分的。当待充电设备和电源提供设备均为同一个生产厂家时,对于待充电设备而言,不同型号的电源提供设备对应的输出电压和/或输出电流的大小是已知的。因此,充电控制装置可以仅检测电源提供设备的型号,便可以根据电源提供设备的型号选择充电通道。
本申请实施例对于检测电源提供设备的类型的方式不做具体限定。例如,可以是在电源提供设备与充电控制装置连接后,充电控制装置直接检测电源提供设备的类型。或者,也可以是在电源提供设备与充电控制装置连接后,充电控制装置通过通信电路与电源提供设备进行通信,由电源提供设备将型号或输出电压发送给通信电路获取的。
本申请实施例中的电池30可以包含相互串联的多节电芯(至少两节电芯)。相互串联的电芯在充电过程中可以对电源提供设备10提供的充电电压进行分压。图1所示的第一电芯31a和第二电芯31b可以是该多节电芯中的任意两节电芯,也可以是该多节电芯中的任意两组电芯。以第一电芯31a(或第二电芯31b)包含一组电芯为例,该组电芯中的各电芯可以是串联的关系,也可以是并联的关系,本申请实施例对此不做具体限定。
电池30可以是一节电池,也可以是多节电池,换句话说,本申请实施例中的相互串联的电芯可以封装至一个电池包中,形成一节电池,也可以封装至多个电池包中,形成多节电池。例如,电池30可以是一节电池,该一节电池包括相互串联的第一电芯31a和第二电芯31b。又如,电池30可以是两节电池,其中一节电池包含第一电芯31a,另一节电池包含第二电芯31b。
本申请实施例提供的技术方案中,对于包含多节电芯的待充电设备而言,通常与其适配的电源提供设备为第一类型的电源提供设备,待充电设备可以接收第一类型的电源提供设备提供的充电信号,为该多节电芯进行充电。但是对于第二类型的电源提供设备而言,由于其输出电压小于第一类型的电源提供设备的输出电压,一般不能用于对该多节电芯进行充电。本申请实施例通过设置第二充电通道,该第二充电通道可以接收第二类型的电源提供设备提供的充电信号,并根据该充电信号为部分电芯进行充电。
因此,本申请实施例通过设置第二充电通道,能够兼容不同的电源提供设备来为包含多节电芯的待充电设备进行充电。
下面对第一充电通道和第二充电通道的具体形式进行详细描述。
该第一充电通道21可以是上文描述的传统的电源提供设备10对电池30进行充电的通道,该电源提供设备10工作在恒压模式下,即该电源提供设备10的输出电压固定。
该第一充电通道上可以设置变换电路,该变换电路可以将电源提供设备提供的充电电压和/或充电电流调整至满足电池30所预期的充电电压和/或充电电流的大小。
该第一充电通道21也可以直充通道,即第一充电通道21可以是输出电压可调的电源提供设备10对电池30进行充电的通道。第一充电通道21可以将电源提供设备10提供的充电信号直接加载在电池30的两端。
同样地,第二充电通道28可以是传统的电源提供设备10对电池30进行充电的通道,该电源提供设备10工作在恒压模式下,即该电源提供设备10的输出电压固定。
该第二充电通道28上可以设置变换电路,该变换电路可以将电源提供设备提供的充电电压和/或充电电流调整至满足部分电芯所预期的充电电压和/或充电电流的大小。
该第二充电通道28也可以是直充通道,即第二充电通道28可以是输出电压可调的电源提供设备10对电池30进行充电的通道。第二充电通道28可以将电源提供设备10提供的充电信号直接加载在部分电芯的两端。
下面以第一充电通道21为例,对直充的方式进行详细描述。
第一充电通道21可以将电源提供设备10提供的充电电压和/或充电电流直接加载在电池30的两端,对电池30进行直充。“直充”的相关介绍可以参见前文,此处不再详述。第一充电通道21也可称为直充通道,直充通道上无需设置例如充电IC等变换电路,换句话说,直充通道无需像传统充电通道那样,需要先对电源提供设备提供的充电电压和/或充电电流进行变换,再将变换后的充电电压和/或充电电流加载在电池两端,而是可以直接将电源提供设备提供的充电电压和/或充电电流加载在电池的两端。
第一充电通道21例如可以是一根导线,也可以在第一充电通道21上设置一些与充电电压和/或充电电流变换无关的其他电路器件。例如,充电控制装置20包括第一充电通道21,第一充电通道21上可以设置用于充电通道间切换的开关器件(具体参见图7的描述)。
电源提供设备10可以是上文描述的输出电压可调的电源提供设备,但本申请实施例对电源提供设备20的类型不做具体限定。例如,该电源提供设备20可以是适配器和移动电源(power bank)等专门用于充电的设备,也可以是电脑等能够提供电源和数据服务的其他设备。
本申请实施例提供的充电控制装置还可以包括通信电路23,如图2所示,在电源提供设备10通过第一充电通道21为电池30进行直充的过程中,通信电路可以与电源提供设备10进行通信,使得电源提供设备10提供的充电电压和/或充电电流的大小与电池30当前所处的充电阶段相匹配(或者,使得电源提供设备10提供的充电电压和/或充电电流的大小能够满足电池30当前所处的充电阶段对充电电压和/或充电电流的需求)。
上文已经指出,第一充电通道21为直充通道,可以将电源适配器10提供的充电电压和/或充电电流直接加载在电池30的两端。为了实现直充充电方式,本申请实施例在充电控制装置20中引入了具有通信功能的通信电路,即通信电路23。该通信电路23可以在直充过程中与电源提供设备10保持通信,以形成闭环反馈机制,使得电源提供设备10能够实时获知电池的状态,从而不断调整向第一充电通道注入的充电电压和/或充电电流,以保证电源提供设备10提供的充电电压和/或充电电流的大小与电池30当前所处的充电阶段相匹配。
电池30当前所处的充电阶段可以是涓流充电阶段、恒压充电阶段、恒流充电阶段中的任意一个。
以涓流充电阶段为例,在电池30的涓流充电阶段,通信电路23可以与电源提供设备10进行通信,以便电源提供设备10调整向第一充电通道21提供的充电电流,使得该充电电流与涓流充电阶段对应的充电电流相匹配(或者,使得该充电电流满足电池30在涓流充电阶段对充电电流的需求)。
以恒压充电阶段为例,在电池30的恒压充电阶段,通信电路23可以与电源提供设备10进行通信,以便电源提供设备10调整向第一充电通道21提供的充电电压,使得该充电电压与恒压充电阶段对应的充电电压相匹配(或者,使得该充电电压满足电池30在恒压充电阶段对充电电压的需求)。
以恒流充电阶段为例,在电池30的恒流充电阶段,通信电路23可以与电源提供设备10进行通信,以便电源提供设备10调整向第一充电通道21提供的充电电流,使得该充电电流与恒流充电阶段对应的充电电流相匹配(或者,使得该充电电流满足电池30在恒流充电阶段对充电电流的需求)。
本申请实施例对通信电路23和电源提供设备10之间的通信内容和通信方式不做具体限定,下文会结合具体的实施例进行详细描述,此处不再详述。
需要说明的是,上文仅是以第一充电通道21为例对直充的过程进行描述,上文描述的直充过程同样适用于第二充电通道28,电源提供设备10可以在通过第二充电通道28对部分电芯进行直充的过程中,与通信电路23保持通信,使得电源提供设备10可以不断调整向第二充电通道注入的充电电压和/或充电电流,以保证电源提供设备10提供的充电电压和/或充电电流的大小与部分电芯当前所处的充电阶段相匹配。
在通过第二充电通道28来为部分电芯进行充电的过程中,可能会造成多节电芯之间的电压不均衡。例如,正在充电的部分电芯的电压相对较高,未充电的其他电芯的电压相对较低。
以电池30包括电芯31a和电芯31b两节电芯为例,本申请实施例可以使用第二充电通道为电芯31b进行充电。在使用第二充电通道进行充电的过程中,由于电芯31b正在充电,而电芯31a未被充电,电芯31a和电芯31b之间会存在电压差,且该电压差会随着充电时间的增加而增大,造成电芯31a和电芯31b之间的电压不均衡。
本申请实施例提供的充电控制装置20还可以包括均衡电路22,可以均衡电池30中的多节电芯的电压,使得相互串联的电芯的参数接近,这样可以便于电池内部的电芯的统一管理。进一步地,电池内部包含多节电芯时,保持电芯之间的参数一致可以提高电池的整体性能和使用寿命。
如图2所示,本申请实施例提供的充电控制装置20还可以包括控制电路27,该控制电路27用于在检测到第二类型的电源提供设备与充电控制装置连接时,控制第二充电通道工作,并控制均衡电路工作;和/或该控制电路用于当检测到第一类型的电源提供设备与充电控制转置连接时,控制第一充电通道工作,并控制均衡电路停止工作。
可选地,在第一类型的电源提供设备通过第一充电通道21为电池30进行充电的过程中,控制电路27也可以不停止均衡电路工作,该均衡电路可以在充电过程中实时均衡多节电芯之间的电压。
控制电路控制充电通道工作的方式有多种。例如,可以通过在充电通道上设置开关管,控制电路通过控制开关管的导通和关断来控制充电通道工作或停止工作。
本申请实施例所提及的开关管可以是金属氧化物半导体(metal oxidesemiconductor,MOS)管。
例如,可以在第一充电通道21上设置有第一开关管,在第二充电通道上设置有第二开关管。当检测到第二类型的电源提供设备与充电控制装置连接时,控制电路可以控制第一开关管关断,并控制第二开关管导通,此时第二充电通道工作,第一充电通道不工作。第二类型的电源提供设备可以通过第二充电通道为部分电芯(如电芯31b)进行充电。同时控制电路可以控制均衡电路工作,以均衡电芯31a和电芯31b之间的电压。
当检测到第一类型的电源提供设备与充电控制装置连接时,控制电路可以控制第一开关管导通,并控制第二开关管关断,此时第一充电通道工作,第二充电通道不工作。第一类型的电源提供设备可以通过第一充电通道为多节电芯进行充电。一般情况下,在第一类型的电源提供设备为多节电芯进行充电的过程中,该多节电芯之间的电压相对均衡,此时控制电路可以控制均衡电路不工作。
上文仅是举例,控制电路也可以不控制均衡电路工作或停止工作,均衡电路可以一直处于工作状态。或者,在通过第一充电通道进行充电的过程中,控制电路也可以控制均衡电路进行工作,使得在通过第一充电通道的过程中,多节电芯中每节电芯的工作电压之间也能够保持均衡。
可选地,在一些实施例中,在第二充电通道工作的过程中,控制电路可以根据第二类型的电源提供设备提供的充电电流的大小,确定均衡电路中的均衡电流的大小,以保证流入该部分电芯的电流与流入剩余电芯的电流相等。
均衡电路可以将正在充电的电芯的电量转移到未充电的电芯中,在转移电量的过程中,均衡电路为未充电的电芯提供的电流的大小与流入正在充电的部分电芯的实际电流的大小相等。其中,流入部分电芯的实际电流的大小可以理解为电源提供设备为部分电芯提供的电流与部分电芯提供给均衡电路的均衡电流的差值。
例如,在第二类型的电源提供设备为电芯31b进行充电的情况下,当第二类型的电源提供设备的充电电流为4A时,均衡电路中的均衡电流的大小可以为2A,即均衡电路可以为电芯31a提供2A的电流,此时,流入电芯31b的实际电流也为2A,这样能够保证流入电芯31a和电芯31b的电流相等。
此外,多节电芯可能存在电芯特性不一致的情况,即使保证流入每节电芯的电流相等,也可能存在每节电芯的当前电压不相等的情况。因此,为了保证多节电芯之间的电压更均衡,充电控制装置还用于获取多节电芯的当前电量和/或当前电压;所述控制电路还用于根据多节电芯的当前电量和/或当前电压的差值,调整均衡电路中的均衡电流的大小。
例如,在第二类型的电源提供设备为电芯31b进行充电的情况下,当第二类型的电源提供设备的充电电流为4A时,均衡电路中的均衡电流的大小可以为2A,这样,流入电芯31a和电芯31b中的电流均为2A。但是在电芯31a和电芯31b特性不一致的情况下,即使以相同的充电电流充电进行充电,电芯31a和电芯31b两端的电压还是会出现不一致的情况。因此,本申请实施例可以在充电过程中,当电芯31a的电压高于电芯31b的电压时,控制电路可以控制均衡电路中的均衡电流大于2A;当电芯31b的电压高于电芯31a的电压时,控制电路可以控制均衡电路的均衡电流小于2A。这样,控制电路可以根据多节电芯的当前电量和/或当前电压情况,实时地调整均衡电路的均衡电流的大小,保证在对部分电芯进行充电的过程中,该多节电芯的电压能够更均衡。
对于包括三节及以上的电芯的电池30而言,均衡电路可以对未充电的电芯实现单独均衡。例如,当未充电的电芯为两节电芯时,均衡电路可以实现分别对该两节电芯的电压进行均衡,即可以通过两个均衡电路分别均衡该两节电芯的电压。这样,均衡电路可以根据不同电芯当前的电量和/或当前电压的大小,单独调整不同均衡电路中的电流大小,这样可以保证多节电芯的电压更均衡。
此外,本申请实施例还可以在电池30充电结束后,即电源提供设备与充电控制装置断开连接后,检测电池30中的多节电芯的当前电量和/或当前电压。当该多节电芯的当前电量和/或当前电压存在不一致的情况下,控制电路可以控制均衡电路工作,以均衡该多节电芯的电压。这样能够进一步保证该多节电芯的电压准确均衡。
上文是以电池30包括两节电芯为例进行说明的,当电池30包括三节及以上的电芯时,也同样可以在充电控制装置上设置第一充电通道和第二充电通道,例如,第二充电通道可以仅对其中的一节或两节或更多节电芯进行充电。
此外,本申请实施例还可以在每节电芯上都设置充电通道,即每节电芯都可以单独进行充电,控制电路可以控制充电通道上的开关管来实现采用哪个充电通道进行充电,这样可以灵活选择电芯进行充电。当多节电芯中的某节电芯损坏或性能下降时,控制电路可以更灵活地选择其他的电芯进行充电。
本申请实施例对充电通道的设置方式不做具体限定,例如,可以为多节电芯中的每节电芯均设置单独的充电通道。又例如,也可以为多节电芯中的每两节电芯设置一个充电通道。再例如,也可以为一部分电芯中的每节电芯单独设置充电通道,另外一部分电芯中的每两节电芯设置一个充电通道。
均衡电路的实现方式有多种,例如该均衡电路可以为Cuk电路,或者该均衡电路可以是基于RLC串联电路的均衡电路,又或者,该均衡电路也可以为基于降压-升压(Buck-Boost)的均衡电路。
下面对本申请实施例提供的均衡电路的实现方式进行详细描述。
Cuk电路有时也可称为Cuk斩波电路。Cuk电路经常被用于进行DC/DC变换,因此,Cuk电路有时也可称为Cuk变换器。
本申请实施例对Cuk电路工作时第一电芯31a和第二电芯31b之间的能量传递方向不做具体限定,可以进行单向能量传递,也可以进行双向能量传递。下面以图3为例,对第一电芯31a和第二电芯31b之间的双向能量传递过程进行举例说明。
如图3所示,Cuk电路的两端分别与第一电芯31a和第二电芯31b相连。第一电芯31a和第二电芯31b之间通过电容C相互隔离,且第一电芯31a和第二电芯31b可以通过电容C传递能量。本申请实施例对电容C的容值不做具体限定,例如,可以将电容C的容值设置为足够大,使得Cuk电路工作过程中电容C始终处于稳态,电容C两端的电压基本保持不变。靠近第一电芯31a和第二电芯31b的两侧分别设置有电感L1和电感L2,电感L1和电感L2的设置可以显著减小Cuk电路中的电流的脉动。实际电路排布时,可以将电感L1和电感L2的距离设置的很近,使电感L1和电感L2产生互感,以进一步减小Cuk电路中的电流的脉动。进一步地,Cuk电路可以包括两个开关管Q1和Q2(开关管Q1和开关管Q2均可以是金属氧化物半导体(metaloxide semiconductor,MOS)管),当第一电芯31a和第二电芯31b的电压均衡时,开关管Q1和开关管Q2均处于断开状态,此时,Cuk电路不工作。当第一电芯31a和第二电芯31b的电压不均衡时,控制电路27可以按照一定的时序分别向开关管Q1和开关管Q2发送驱动信号,以控制第一电芯31a和第二电芯31b之间的能量传递方向和能量传递速度。
以第一电芯31a的电压大于第二电芯31b的电压,控制电路27需要将第一电芯31a的能量传递至第二电芯31b为例,控制电路27可以交替执行如下控制逻辑:先控制开关管Q1导通,开关管Q2关断;再控制开关管Q1关断,开关管Q2导通。
在开关管Q1导通,开关管Q2关断的过程中,如图4所示,第一电芯31a和电感L1形成闭合回路(下称闭合回路1);电容C、电感L2、第二电芯31b形成闭合回路(下称闭合回路2)。在闭合回路1中,第一电芯31a通过电流iL1为电感L1提供能量,使得电感L1储能。在闭合回路2中,电容C放电,将能量提供给第二电芯31b,并为电感L2储能。
在开关管Q1关断,开关管Q2导通的过程中,如图4所示,第一电芯31a、电感L1和电容C形成闭合回路(下称闭合回路3);电感L2和第二电芯31b形成闭合回路(下称闭合回路4)。在闭合回路3中,第一电芯31a以及电感L1提供能量,为电容C充电。在闭合回路4中,电感L2将存储的能量释放给第二电芯31b。
通过上述过程,可以将第一电芯31a的能量传递至第二电芯31b。从电量的角度来看,第一电芯31a的电量会降低,第二电芯31b的电量会升高,相当于将第一电芯31a中的电量搬移至第二电芯31b中。
从图3可以看出,本申请实施例使用的Cuk电路是具有对称结构的Cuk电路,当第二电芯31b的电压大于第一电芯31a的电压,需要将第二电芯31b的能量传递至第一电芯31a时,控制电路27可以按照与上述描述开关管控制方式相反的开关控制方式对开关管Q1和Q2进行通断控制,从而实现能量从第二电芯31b向第一电芯31a传递。
应理解,图3-图5是以均衡电路为具有对称结构的Cuk电路,能够实现第一电芯31a和第二电芯31b之间的双向能量传递为例进行举例说明的,但本申请实施例不限于此,均衡电路22也可以是非对称结构的Cuk电路,仅负责将第一电芯31a的能量传递至第二电芯31b,或仅负责将第二电芯31b的能量传递至第一电芯31a。例如,可以将图3中的开关管Q2替换为续流二极管,这样的Cuk电路可以将第一电芯31a的能量传递至第二电芯31b,不能将第二电芯31b的能量传递至第一电芯31a;又如,可以将图3中的开关管Q1替换为续流二极管,这样的Cuk电路可以将第二电芯31b的能量传递至第一电芯31a,不能将第一电芯31a的能量传递至第二电芯31b。
应理解,第一电芯31a和第二电芯31b的电压不均衡的定义方式可以有多种,本申请实施例对此不做具体限定。作为一个示例,只要第一电芯31a和第二电芯31b之间的当前电压和/或当前电量不相等,就判定第一电芯31a和第二电芯31b的电压不均衡;作为另一示例,第一电芯31a和第二电芯31b不均衡可以指:第一电芯31a和第二电芯31b之间的当前电压和/或当前电量不相等,且第一电芯31a和第二电芯31b的当前电压和/或当前电量的差值满足一定的预设条件,如第一电芯31a和第二电芯31b的当前电压和/或当前电量的差值大于预设阈值。
对于电池30包括三节及以上的多节电芯而言,该多节电芯的电压不均衡,可以指该多节电芯的当前电压和/或当前电量不相等;或者,也可以指该多节电芯中当前电压和/或当前电量的最大差值或最小差值满足一定的预设条件,如该多节电芯中当前电压和/或当前电量的最大差值大于预设阈值。
同理,控制电路27通过Cuk电路均衡第一电芯31a和第二电芯31b的电压可以指:控制电路27通过Cuk电路调节第一电芯31a和第二电芯31b的电压,使第一电芯31a和第二电芯31b的电压相等;或者,控制电路27通过Cuk电路均衡第一电芯31a和第二电芯31b的电压可以指:控制电路27通过Cuk电路将第一电芯31a和第二电芯31b的电压的当前电压和/或当前电量的差值降低至某个阈值以下。
以图5为例,控制电路27可以与第一电芯31a和第二电芯31b的正极相连,以检测第一电芯31a和第二电芯31b的当前电压,当第一电芯31a与第二电芯31b的当前电压的差值大于预设阈值时,控制电路27向Cuk电路发送驱动信号,驱动Cuk电路工作。或者,控制电路27还可以监控第一电芯31a和第二电芯31b的当前电量,当第一电芯31a与第二电芯31b的当前电量的差值大于预设阈值时,控制电路27向Cuk电路发送驱动信号,驱动Cuk电路工作。
驱动信号的形式例如可以是脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)信号,或其他类型的能够控制开关管导通或关断的控制信号。
本申请实施例对控制电路27的电路形式不做具体限定,例如,控制电路27可以包括微控制单元(microcontroller unit,MCU)和开关管驱动器(如MOS管驱动器),MCU可用于与电源提供设备10进行通信,还可用于决策是否在第一电芯31a和第二电芯31b之间进行能量传递,以及第一电芯31a和第二电芯31b之间的能量传递方向。在MCU决定在第一电芯31a和第二电芯31b之间进行能量传递,且确定出第一电芯31a和第二电芯31b之间的能量传递方向后,可以通过开关管驱动器控制开关管Q1和开关管Q2的通断时序,从而通过Cuk电路实现第一电芯31a和第二电芯31b之间的能量传递。
可选地,在一些实施例中,在Cuk电路工作的过程中,控制电路27还可用于调节驱动信号的占空比,以调节Cuk电路中的电流的大小。应理解,Cuk电路中的电流越大,第一电芯31a和第二电芯31b之间的能量传递速度(或电量搬移速度)越快,第一电芯31a和第二电芯31b的电压均衡效率越高。
本申请实施例提供的充电控制装置20可以调节第一电芯31a和第二电芯31b的能量传递速度,从而使得充电控制装置20对第一电芯31a和第二电芯31b的电压管理方式更加智能。
图7左侧是驱动信号的占空比为第一占空比时的开关管Q1和Q2的通断时序以及Cuk电路中的电流iL1和iL2的波形示意图。图7右侧是驱动信号的占空比为第二占空比时的开关管Q1和Q2的通断时序以及Cuk电路中的电流iL1和iL2的波形示意图。第一占空比大于第二占空比。
从图7可以看出,当驱动信号的占空比较大时,开关管Q1和Q2的导通时间相应较长,Cuk电路中的电流(电流iL1和iL2)也就相应较大,第一电芯31a和第二电芯31b之间的能量传递速度也就相应越快。
均衡电路均衡电池30中的多节电芯的电压,除了在电源提供设备对电池30进行充电的过程中均衡多节电芯的电压,还可以用在电池30为待充电设备***进行供电的过程中均衡多节电芯的电压。
例如,当采用第二充电通道28对第二电芯31b进行充电时,第二电芯31b的电压高于第一电芯31a的电压,电芯31a和电芯31b之间电压不均衡,这种情况下,可以通过均衡电路22来均衡电芯31a和电芯31b的电压。又例如,当采用电芯31a为***进行供电时,电芯31a的电压会因为供电导致电压下降,未供电的电芯31b的电压可能高于电芯31a的电压,这种情况下,可以通过均衡电路22来均衡电芯31a和电芯31b的电压。
可选地,在一些实施例中,电池30可以采用多电芯供电的方式为***进行供电。具体可以在待充电设备40的供电电路上添加降压电路,使得降压后的电压满足待充电设备30对供电电压的需求。
以单节电芯的工作电压的取值范围为3.0V-4.35V为例,为了保证待充电设备的***的供电电压正常,降压电路可以将电池30的总电压降到3.0V-4.35V这一区间中的任意值,例如,降压电路可以将电池30的总电压降到3.3V左右。降压电路的实现方式可以有多种,例如可以采用Buck电路、电荷泵等电路形式实现降压。
可选地,在另一些实施例中,待充电设备40的供电电路的输入端可以与电池30中的任意单节电芯的两端相连。供电电路可以基于单节电芯的电压为待充电设备10的***供电。
应理解,经过降压电路降压处理之后的电压可能会出现纹波,从而影响待充电设备的供电质量,本申请实施例仍利用单节电芯为待充电设备内的***供电,由于单节电芯输出的电压比较稳定,因此,本发明实施例在解决多节电芯方案下如何供电的问题的同时,能够保证待充电设备的***的供电质量。
当采用单节电芯供电时,电池30内的不同电芯之间会出现电压不均衡的现象,电压不均衡会导致电池管理困难,且电池内部的电芯参数不一致会导致电池寿命下降。本发明实施例可以利用均衡电路22对电芯进行电压均衡,从而在单电芯供电方案基础上仍能保持电池30中的电芯之间的电压均衡。
可选地,在一些实施例中,如图6所示,充电控制装置20还可包括用于检测Cuk电路中的电流的电流检测电路41a,41b;上文描述的控制电路27调节驱动信号的占空比,以调节Cuk电路中的电流的大小可以包括:控制电路27根据第一电芯31a与第二电芯31b的当前电量和/或当前电压的差值,确定Cuk电路中的电流的目标值;控制电路27调节驱动信号的占空比,使得电流检测电路41a,41b检测到的Cuk电路的电流达到目标值。
如图4和图5所示,Cuk电路中的电流可以包括电流iL1和电流iL2。应理解,图6是以充电控制装置20包括两个电流检测电路41a,41b,其中电流检测电路41a用于检测Cuk电路中的电流iL1,电流检测电路41b用于检测Cuk电路中的电流iL2为例进行说明的,但本申请实施例不限于此,在一些实施例中,充电控制装置20也可以仅包含电流检测电路41a,41b中的任意一个电路检测电路。
假设第一电芯31a和第二电芯31b包含一个主电芯、一个从电芯,其中主电芯用于为***供电,如果第一电芯31a和第二电芯31b的当前电量和/或当前电压的差值较大,意味着主电芯的负载较重,因此,可以增大Cuk电路中的电流;如果第一电芯31a和第二电芯31b的当前电量和/或当前电压的差值较小,意味着第一电芯31a的负载较轻,可以减小Cuk电路中的电流。
本申请实施例对控制电路27根据第一电芯31a与第二电芯31b的当前电量和/或当前电压的差值,确定Cuk电路中的电流的目标值的方式不做具体限定。作为一个示例,可以预设配置第一电芯31a和第二电芯31b的电压和/或电量的差值与Cuk电路中的电流取值的对应关系,实际工作过程中,可以利用上述对应关系,确定第一电芯31a和第二电芯31b的当前电压和/或当前电量的差值所对应的Cuk电路中的电流的目标值。作为另一示例,可以综合考虑第一电芯31a和第二电芯31b的当前电压和/或当前电量的差值,以及待充电设备(或待充电设备的电池)的当前温度等因素确定的Cuk电路中的电流的目标值。例如,当第一电芯31a和第二电芯31b的当前电压和/或当前电量的差值较大,但待充电设备的电池的温度也较高时,可以将Cuk电路中的电流的目标值设置为一个较小值,避免待充电设备(或待充电设备的电池)的温度进一步升高。当第一电芯31a和第二电芯31b的当前电压和/或当前电量的差值较大,且待充电设备的电池的温度也较低时,可以将Cuk电路中的电流的目标值设置为一个较大值,以加快第一电芯31a和第二电芯31b的电压均衡效率。
本申请实施例中的均衡电路可以是基于RLC串联电路的均衡电路。如图2所示,均衡电路22可以包括RLC串联电路25、开关电路26以及控制电路27,开关电路26的一端与第一电芯31a和第二电芯31b相连,开关电路26的另一端与RLC串联电路25相连,开关电路26的控制端与控制电路27相连。
在第一电芯31a和第二电芯31b的电压不均衡的情况下,控制电路27可以控制开关电路26,使得第一电芯31a和第二电芯31b交替与RLC串联电路25形成闭合回路,为RLC串联电路25提供输入电压。换句话说,控制电路27可以控制开关电路26,使得第一电芯31a和第二电芯31b交替作为RLC串联电路25的电压源,为RLC串联电路25提供输入电压。
当控制电路27通过开关电路26将第一电芯31a和第二电芯31b交替接入RLC串联电路时,得到如图9所示的等效电路图。图9中,VG1表示第一电芯31a和第二电芯31b交替接入RLC串联电路25所形成的RLC串联电路的等效电源。以第一电芯31a的电压为4.3V,第二电芯31b的电压为4.2V为例,VG1的电压波形如图10所示,该输入电压可以分解为4.25V的直流分量和交流分量,该交流分量的Vpp(交流分量的最低值与最高值的差值)为0.5V。
仍以第一电芯31a的电压为4.3V,第二电芯31b的电压为4.2V为例,图11是RLC串联电路25中的电流I的波形与VG1的电压波形的对照图。应理解,I的具体取值与RLC串联电路25的整体阻抗有关,本申请实施例对此不做具体限定。
当VG1的电压为4.3V时,表示第一电芯31a接入了RLC串联电路25;当VG1的输入电压为4.2V时,表示第二电芯31a接入了RLC串联电路。对比图11中的VG1的电压波形和RLC串联电路25的电流I的波形可以看出,当第二电芯31b接入RLC串联电路25时,RLC串联电路25中的电流为负向电流,即电流从外部流入第二电芯31b,为第二电芯31b充能,从而可以均衡第一电芯31a和第二电芯31b的电压。
本申请实施例提供的均衡电路是一种基于RLC串联电路的均衡电路,该均衡电路具有电路结构简单的特点,能够降低充电控制装置的复杂度。进一步地,RLC串联电路中的器件较少,总的阻抗较低,因此,该均衡电路工作过程中的发热量较小。
上文指出,当控制电路27将第一电芯31a和第二电芯31b交替接入RLC串联电路25时,该RLC串联电路25中的电流I的波形如图11所示。当RLC串联电路25的阻抗过大时,电流I的幅值会比较小,第一电芯31a和第二电芯31b的电压的均衡过程会比较缓慢。
RLC串联电路25具有谐振特性,RLC串联电路25中的电流I的大小与VG1的电压频率(即RLC串联电路25的输入电压的频率)有关,VG1的电压频率越接近RLC串联电路25的谐振频率,RLC串联电路25中的电流越大。
因此,为了提高均衡电路的能量传递效率,控制电路27可以控制开关电路26,使得RLC串联电路25的输入电压的频率接近RLC串联电路25的谐振频率,这样可以显著提升第一电芯31a和第二电芯31b之间的能量传递效率。当RLC串联电路25的输入电压的频率达到RLC串联电路25的谐振频率(即RLC串联电路25的输入电压的频率达到
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(L表示电感L的自感系数,C表示电容C的电容量))时,RLC串联电路25进入谐振状态。当RLC串联电路处于谐振状态时,电感L和电容C上的电压相等、相位相反,二者相互抵消,使得电感L和电容C形成短路(电感L和电容C相当于一根导线),RLC串联电路25变成纯电阻电路,RLC串联电路25中的电流I的幅值达到最大,均衡电路22的能量传递效率达到最高。
本申请实施例对开关电路26的形式不做具体限定,只要通过该开关电路26中的开关器件的通断能够交替将第一电芯31a和第二电芯31b接入RLC串联电路25即可。下面给出开关电路26的几种可选的实现方式。
图12示出了开关电路的一种可选的实现方式。如图12所示,开关电路可以包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4,第一开关管Q1的第一连通端60与第一电芯31a的正极相连,第一开关管Q1的第二连通端61与第二开关管Q2的第一连通端63相连,第二开关管Q2的第二连通端64与第三开关管Q3的第一连通端66和第一电芯31a的负极相连,第三开关管Q3的第二连通端67与第四开关管Q4的第一连通端69相连,第四开关管Q4的第二连通端70与第二电芯31b的负极相连,第二电芯31b的正极与第一电芯31a的负极相连,第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4的控制端62,65,68,71均与控制电路27相连。RLC串联电路中的各元件(包括图6所示的电容C、电感L和电阻R)串联在第一开关管Q1的第二连接端61和第三开关管Q3的第二连接端67之间。
图13示出了开关电路的另一种可选的实现方式。如图13所示,开关电路可以包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4,第一开关管Q1的第一连通端60与第一电芯31a的正极相连,第一开关管Q1的第二连通端61与第二开关管Q2的第一连通端63相连,第二开关管Q2的第二连通端64与第三开关管Q3的第一连通端66相连,第三开关管Q3的第二连通端67与第四开关管Q4的第一连通端69相连,第四开关管Q4的第二连通端70与第二电芯31b的负极相连,第二电芯31b的正极与第一电芯31a的负极相连,第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4的控制端62,65,68,71均与控制电路27相连。RLC串联电路的至少部分元件串联在第二开关管Q2的第二连接端64与第一电芯31a的负极之间,所述RLC串联电路的除所述至少部分元件之外的剩余元件串联在第一开关管Q1的第二连接端61和第三开关管Q3的第二连接端67之间。
上述RLC串联电路的至少部分元件可以是电感L、电容C、电阻R中的任意的一个或多个元件。例如,上述RLC串联电路的至少部分元件可以是电感L,RLC串联电路的除所述至少部分元件之外的剩余元件可以是电容C和电阻R。又如,上述RLC串联电路的至少部分元件可以是电感L和电容C,RLC串联电路的除所述至少部分元件之外的剩余元件可以是电阻R。又如,RLC串联电路的至少部分元件可以是电阻R、电容C和电感L,则RLC串联电路的除该至少部分元件的剩余元件为空,此时,可以将第一开关管Q1的第二连接端61和第三开关管Q3的第二连接端67直接用导线相连。
上述开关管例如可以是MOS管。此外,上述开关管的连通端可以指开关管的源极和/或漏极,开关管的控制端可以指开关管的栅极。
在图12和图13描述的均衡电路的基础上,下面以图14和图15为例,描述控制电路27的可选控制方式。
图14是本申请一个实施例提供的控制方法的示意性流程图。图14针对的是第一电芯31a的电压与第二电芯31b的电压不均衡,且第一电芯31a的电压大于第二电芯31b的电压的情况,图14的控制方法包括步骤810至步骤840,下面对这些步骤进行详细描述。
在步骤810中,控制第一开关管Q1和第三开关管Q3从t0时刻至t1时刻处于导通状态,并控制第二开关管Q2和第四开关管Q4从t0时刻至t1时刻处于断开状态,其中t0时刻为控制电路27的工作周期的起始时刻(即工作周期的0时刻)。参考图12或图13可以看出,第一开关管Q1和第三开关管Q3导通,第二开关管Q2和第四开关管Q4断开时,第一电芯31a、电容C、电感L、电阻R形成闭合回路,第一电芯31a为RLC串联电路提供输入电压。
在步骤820中,控制第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4从t1时刻至t2时刻处于断开状态,其中t1时刻至t2时刻所经历的时间为预设的第一死区时间。死区时间可以理解为一段保护时间,目的是为了防止开关管Q1,Q3与开关管Q2,Q4同时导通,从而引发电路故障。
在步骤830中,控制第二开关管Q2和第四开关管Q4从t2时刻至t3时刻处于导通状态,并控制第一开关管Q1和第三开关管Q3从t2时刻至t3时刻处于断开状态。参考图12或图13可以看出,第二开关管Q2和第四开关管Q4导通,第一开关管Q1和第三开关管Q3断开时,第二电芯31b、电容C、电感L、电阻R形成闭合回路,第二电芯31b为RLC串联电路提供输入电压。在一些实施例中,t3-t2与t1-t0的取值可以相等,即第二开关管Q2和第四开关管Q4的导通时间可以与第一开关管Q1和第三开关管Q3的导通时间相等。
在步骤840中,控制第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4从t3时刻至t4时刻处于断开状态,其中t4时刻为工作周期的结束时刻,t3时刻至t4时刻所经历的时间为预设的第二死区时间。在一些实施例中,第二死区时间可以与第一死区时间可以相等。进一步地,在一些实施例中,通过合理设置t1-t4的取值,可以使得控制电路27的工作频率等于RLC串联电路的谐振频率,这样可以使得RLC串联电路的输入电压的频率与该RLC串联电路的谐振频率相等,从而促使RLC串联电路达到谐振状态。
应理解,图14描述的是控制电路27在任意一个工作周期的控制时序,其他工作周期的控制时序类似,不再详细描述。
图15是本申请另一实施例提供的控制方法的示意性流程图。图15针对的是第一电芯31a的电压与第二电芯31b的电压不均衡,且第二电芯31b的电压大于第一电芯31a的电压的情况。图15描述的控制方法与图14描述的控制方法类似,不同之处在于第一开关管Q1和第三开关管Q3的通断顺序与第二开关管Q2和第四开关管Q4的通断顺序互调。图15的控制方法包括步骤910-940,下面对这些步骤进行详细描述。
在步骤910中,控制第二开关管Q2和第四开关管Q4从t0时刻至t1时刻处于导通状态,并控制第一开关管Q1和第三开关管Q3从t0时刻至t1时刻处于断开状态,其中t0时刻为控制电路27的工作周期的起始时刻。参考图12或图13可以看出,第二开关管Q2和第四开关管Q4导通,第一开关管Q1和第三开关管Q3断开时,第二电芯31b、电容C、电感L、电阻R形成闭合回路,第二电芯31b为RLC串联电路提供输入电压。
在步骤920中,控制第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4从t1时刻至t2时刻处于断开状态,其中t1时刻至t2时刻之间的时间为预设的第一死区时间。
在步骤930中,控制第一开关管Q1和第三开关管Q3从t2时刻至t3时刻处于导通状态,并控制第二开关管Q2和第四开关管Q4从t2时刻至t3时刻处于断开状态。参考图12或图13可以看出,第一开关管Q1和第三开关管Q3导通,第二开关管Q2和第四开关管Q4断开时,第一电芯31a、电容C、电感L、电阻R形成闭合回路,第一电芯31a为RLC串联电路提供输入电压。
在一些实施例中,t3-t2与t1-t0的取值可以相等,即第二开关管Q2和第四开关管Q4的导通时间可以与第一开关管Q1和第三开关管Q3的导通时间相等。
在步骤940中,控制第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4从t3时刻至t4时刻处于断开状态,其中t4时刻为工作周期的结束时刻,t3时刻至t4时刻所经历的时间为预设的第二死区时间。在一些实施例中,第二死区时间可以与第一死区时间可以相等。进一步地,在一些实施例中,通过合理设置t1-t4的取值,可以使得控制电路27的工作频率等于RLC串联电路的谐振频率,这样可以使得RLC串联电路的输入电压的频率与该RLC串联电路的谐振频率相等,从而促使RLC串联电路达到谐振状态。
应理解,图15描述的是控制电路27在任意一个工作周期的控制时序,其他工作周期的控制时序类似,不再详细描述。
可选地,本申请实施例所提及的均衡电路除了使用上文描述的Cuk电路、基于RLC串联电路的均衡电路或基于Buck-Boost的均衡电路外,还可以使用并联电阻的方式对多节电芯进行电压均衡。
例如,可以对多节电芯中的每节电芯并联一个电阻,该并联回路上可以设置开关,通过开关的闭合和关断来实现并联电阻的工作和停止工作。当多节电芯中的某节电芯的电压相对较高时,可以闭合该并联回路上的开关,启动与该电芯并联的电阻工作。开关闭合后,电芯上的一部分电量就会流向电阻,被该电阻以热能的方式耗散掉,这样,该电芯上的电压就会降低。因此,通过并联电阻的方式可以将电压相对较高的电芯上的电压消耗一部分,使得该电芯的电压与其他电芯的电压保持均衡。
本申请实施例提供的通过并联电阻的方式均衡多节电芯的电压,操作简单,易于实现,且能够实现多节电芯的电压准确均衡。
通过并联电阻的方式均衡多节电芯的电压,可以适用于多节电芯的电压差较小时的场景。例如,可以应用在使用第一充电通道对多节电芯进行充电的过程中,在该过程中,多节电芯的电压可能存在不一致的情况,此时,可以通过启动与电压较高的电芯并联的电阻工作,通过电阻将多余出来的电量耗散掉,使得均衡之后的电芯的电压与多节电芯中电压较低或最低的电芯的电压一致。又例如,也可以应用在对电池30充电结束后,多节电芯的电压不均衡的场景中。这种情况可以不限定对电池30充电所使用的充电通道,可以是使用第一充电通道对电池30充电,也可以是使用第二充电通道对电池30进行充电。在使用第二充电通道对电池30充电的过程中,可以使用上文描述的均衡电路来均衡多节电芯中的电压,在充电结束后,如果多节电芯中的电压还是存在不均衡的情况,可以使用并联电阻的方式实现电压均衡。再例如,也可以应用在电池30对***进行供电的过程中。电池30对***进行供电的过程中,也可能会出现多节电芯的电压不均衡的情况,此时,也可以启动与电压较高的电芯并联的电阻工作,实现多节电芯的电压均衡。
可选地,本申请实施例还可以通过控制电路控制并联电阻的工作时间。控制电路可以根据电芯的当前电量和/或当前电压,控制并联电阻的工作时间。例如,多节电芯中的其余电芯的电压与电压最低的电芯的电压存在差值,控制电路可以根据该差值的大小来控制并联电阻的工作。当某个电芯的电压与电压最低的电芯的电压差值较大时,可以控制该电芯上并联的电阻工作时间长一些。当某个电芯的电压与电压最低的电芯的电压差值较小时,可以控制该电芯上并联的电阻工作时间短一些。
可选地,在一些实施例中,如图16所示,充电控制住装置20还可包括第三充电通道29。第三充电通道29上设置有升压电路205。在电源提供设备10通过第三充电通道29为电池30充电的过程中,升压电路205可用于接收电源提供设备10提供的初始电压,将初始电压升压至目标电压,并基于目标电压为电池30充电,其中初始电压小于电池30的总电压,目标电压大于电池30的总电压;控制电路27还可用于控制第一充电通道21、第二充电通道28和第三充电通道29之间的切换。
上文指出,第一充电通道和第二充电通道可以为直充通道,电源提供设备为输出电压可调的电源提供设备,这种充电方式要求第一类型的电源提供设备提供的充电电压高于电池中的相互串联的多节电芯的总电压,要求第二类型的电源提供设备提供的充电电压高于部分电芯的总电压。例如,对于两节电芯串联的方案而言,假设每节电芯的当前电压为4V,使用第一充电通道21为该两节电芯充电时,要求第一类型的电源提供设备10提供的充电电压至少要大于8V。但是,普通的电源提供设备的输出电压一般无法达到8V(以普通的适配器为例,其输出电压通常为5V),导致普通的电源提供设备无法通过第一充电通道21为电池30充电,为了能够兼容普通的电源提供设备(如普通的电源适配器),本发明实施例引入第三充电通道29,该第三充电通道29上设置有升压电路205,升压电路205可以将电源提供设备10提供的初始电压升高至目标电压,使目标电压大于电池30的总电压,从而解决了普通适配器无法为本发明实施例提供的具有多电芯串联结构的电池30充电的问题。
本申请实施例对升压电路205的具体形式不作限定。例如,可以采用Boost升压电路,还可以采用电荷泵进行升压。可选地,在一些实施例中,第三充电通道29可以采用传统的充电通道设计方式,即在第三充电通道29上设置变换电路(如充电IC)。该变换电路可以对电池30的充电过程进行恒压、恒流控制,并根据实际需要对电源提供设备10提供的初始电压进行调整,如升压或降压。本申请实施例可以利用该变换电路的升压功能,将电源提供设备10提供的初始电压升压至目标电压。
控制电路27可以通过开关器件实现第一充电通道21,第二充电通道28和第三充电通道29之间的切换。具体地,如图16所示,第三充电通道29上可以设置有第三开关管,控制电路可以控制第一开关管和第二开关管断开,控制第三开关管导通,此时第三充电通道29工作,电源提供设备10可以采用第三充电通道29对电池30进行充电。
本申请实施例还提供一种待充电设备。如图17所示,该待充电设备40可以包括上文描述的充电控制装置20和电池30。
目前,待充电设备(如终端)的***一般都采用单电芯供电,本申请实施例引入了相互串联的多节电芯,多节电芯的总电压较高,不适合直接用来为待充电设备的***供电。为了解决这一问题,一种可行的实现方式是调整待充电设备***的工作电压,使其能够支持多节电芯同时供电,但这种实现方式对待充电设备的改动较大,成本较高。
可选地,在一些实施例中,可以在待充电设备40的供电电路上添加降压电路,使得降压后的电压满足待充电设备30对供电电压的需求。
以单节电芯的工作电压的取值范围为3.0V-4.35V为例,为了保证待充电设备的***的供电电压正常,降压电路可以将电池30的总电压降到3.0V-4.35V这一区间中的任意值。降压电路的实现方式可以有多种,例如可以采用Buck电路、电荷泵等电路形式实现降压。
可选地,在另一些实施例中,待充电设备40的供电电路的输入端可以与电池30中的任意单节电芯的两端相连。供电电路可以基于单节电芯的电压为待充电设备10的***供电。
应理解,经过降压电路降压处理之后的电压可能会出现纹波,从而影响待充电设备的供电质量,本申请实施例仍利用单节电芯为待充电设备内的***供电,由于单节电芯输出的电压比较稳定,因此,本申请实施例在解决多节电芯方案下如何供电的问题的同时,能够保证待充电设备的***的供电质量。
当采用单节电芯供电时,电池30内的不同电芯之间会出现电压不均衡的现象,电压不均衡会导致电池管理困难,且电池内部的电芯参数不一致会导致电池寿命下降。本申请实施例可以利用Cuk电路对电芯进行电压均衡,从而在单电芯供电方案基础上仍能保持电池30中的电芯之间的电压均衡。
随着电源提供设备的输出功率变大,电源提供设备在对待充电设备内的电芯进行充电时,容易造成析锂现象,从而降低电芯的使用寿命。
为了提高电芯的可靠性和安全性,在一些实施例中,可以控制电源提供设备10输出脉动直流电(或称单向脉动的输出电流,或称脉动波形的电流,或称馒头波电流)。由于第一充电通道21采用直充方式对电池30进行充电,电源提供设备10提供的脉动直流电可以直接加载到了电池30的两端。如图18所示,脉动直流电的电流大小周期性变换。与恒定直流电相比,脉动直流电能够降低电芯的析锂现象,提高电芯的使用寿命。此外,与恒定直流电相比,脉动直流电能够减少充电接口的触点的拉弧的概率和强度,提高充电接口的寿命。
将电源提供设备10输出的充电电流调整为脉动直流电的方式可以有多种,例如,可以去掉电源提供设备10中的初级滤波电路和次级滤波电路,使得电源提供设备10输出脉动直流电。
可选地,在一些实施例中,第一充电通道21接收到的电源提供设备10提供的充电电流还可以是交流电(例如,可以去掉电源提供设备10的初级滤波电路、次级整流电路和次级滤波电,使得电源提供设备10输出交流电),交流电同样能够降低锂电芯的析锂现象,提高电芯的使用寿命。
可选地,在一些实施例中,电源提供设备10可以支持第一充电模式,第二充电模式和第三充电模式,电源提供设备10在第三充电模式下对电池30的充电速度快于电源提供设备10在第二充电模式下对电池30的充电速度,电源提供设备10在第二充电模式下对电池30的充电速度快于电源提供设备10在第一充电模式下对电池30的充电速度,。换句话说,相较于工作在第一充电模式下的电源提供设备来说,工作在第二充电模式下的电源提供设备充满相同容量的电池的耗时更短,相较于工作在第二充电模式下的电源提供设备来说,工作在第三充电模式下的电源提供设备充满相同容量的电池的耗时更短。进一步地,在一些实施例中,在第一充电模式下,电源提供设备通过第三充电通道29为电池30充电,在第二充电模式下,电源提供设备通过第二充电通道28为电池30充电,在第三充电模式下,电源提供设备通过第一充电通道21为电池30充电。
第一充电模式可为普通充电模式,第二充电模式和第三充电模式可为快速充电模式。该普通充电模式是指电源提供设备输出相对较小的电流值(通常小于2.5A)或者以相对较小的功率(通常小于15W)来对待充电设备中的电池进行充电,在普通充电模式下想要完全充满一较大容量电池(如3000毫安时容量的电池),通常需要花费数个小时的时间;而在快速充电模式下,电源提供设备能够输出相对较大的电流(通常大于2.5A,比如4.5A,5A甚至更高)或者以相对较大的功率(通常大于等于15W)来对待充电设备中的电池进行充电,相较于普通充电模式而言,电源提供设备在快速充电模式下完全充满相同容量电池所需要的充电时间能够明显缩短、充电速度更快。
以电池30包括电芯31a和电芯13b为例,第一充电通道可以为电芯31a和电芯13b进行充电,第二充电通道可以为电芯31b进行充电。其中,第一充电通道的充电速度可以约为第二充电通道的2倍。
进一步地,通信电路23可以与电源提供设备10进行双向通信,以控制在第二充电模式和/或第三充电模式下的电源提供设备10的输出(即控制第二充电模式和/或第三充电模式下的电源提供设备10提供的充电电压和/或充电电流)。待充电设备40可以包括充电接口,通信电路23可以通过充电接口中的数据线与电源提供设备10进行通信。以充电接口为USB接口为例,数据线可以是USB接口中的D+线和/或D-线。或者,待充电设备40也可以与电源提供设备给10进行无线通信。
本申请实施例对电源提供设备10与通信电路23的通信内容,以及通信电路23对电源提供设备10在第二充电模式和/或第三充电模式下的输出的控制方式不作具体限定,例如,通信电路23可以与电源提供设备10通信,交互待充电设备中的电池30的当前总电压和/或当前总电量,并基于电池30的当前总电压和/或当前总电量调整电源提供设备10的输出电压或输出电流。下面结合具体的实施例对通信电路23与电源提供设备10之间的通信内容,以及通信电路23对在第二充电模式下的电源提供设备10的输出的控制方式进行详细描述。
本申请实施例的上述描述并不会对电源提供设备10与待充电设备(或者待充电设备中的通信电路23)的主从性进行限定,换句话说,电源提供设备10与待充电设备中的任何一方均可作为主设备方发起双向通信会话,相应地另外一方可以作为从设备方对主设备方发起的通信做出第一响应或第一回复。作为一种可行的方式,可以在通信过程中,通过比较电源提供设备10侧和待充电设备侧相对于大地的电平高低来确认主、从设备的身份。
本申请实施例并未对电源提供设备10与待充电设备之间双向通信的具体实现方式作出限制,即,电源提供设备10与待充电设备中的任何一方作为主设备方发起通信会话,相应地另外一方作为从设备方对主设备方发起的通信会话做出第一响应或第一回复,同时主设备方能够针对所述从设备方的第一响应或第一回复做出第二响应,即可认为主、从设备之间完成了一次充电模式的协商过程。作为一种可行的实施方式,主、从设备方之间可以在完成多次充电模式的协商后,再执行主、从设备方之间的充电操作,以确保协商后的充电过程安全、可靠的被执行。
作为主设备方能够根据所述从设备方针对通信会话的第一响应或第一回复做出第二响应的一种方式可以是:主设备方能够接收到所述从设备方针对通信会话所做出的第一响应或第一回复,并根据接收到的所述从设备的第一响应或第一回复做出针对性的第二响应。作为举例,当主设备方在预设的时间内接收到所述从设备方针对通信会话的第一响应或第一回复,主设备方会对所述从设备的第一响应或第一回复做出针对性的第二响应具体为:主设备方与从设备方完成了一次充电模式的协商,主设备方与从设备方之间根据协商结果按照第一充电模式或者第三充电模式执行充电操作,即电源提供设备10根据协商结果工作在第一充电模式或者第三充电模式下为待充电设备充电。
作为主设备方能够根据所述从设备方针对通信会话的第一响应或第一回复做出进一步的第二响应的一种方式还可以是:主设备方在预设的时间内没有接收到所述从设备方针对通信会话的第一响应或第一回复,主设备方也会对所述从设备的第一响应或第一回复做出针对性的第二响应。作为举例,当主设备方在预设的时间内没有接收到所述从设备方针对通信会话的第一响应或第一回复,主设备方也会对所述从设备的第一响应或第一回复做出针对性的第二响应具体为:主设备方与从设备方完成了一次充电模式的协商,主设备方与从设备方之间按照第一充电模式执行充电操作,即电源提供设备10工作在第一充电模式下为待充电设备充电。
可选地,在一些实施例中,当待充电设备作为主设备发起通信会话,电源提供设备10作为从设备对主设备方发起的通信会话做出第一响应或第一回复后,无需要待充电设备对电源提供设备10的第一响应或第一回复做出针对性的第二响应,即可认为电源提供设备10与待充电设备之间完成了一次充电模式的协商过程,进而电源提供设备10能够根据协商结果确定以第一充电模式或者第三充电模式为待充电设备进行充电。
可选地,在一些实施例中,通信电路23与电源提供设备10进行双向通信,以控制在第三充电模式下的电源提供设备10的输出的过程包括:通信电路23与电源提供设备10进行双向通信,以协商电源提供设备10与待充电设备之间的充电模式。
可选地,在一些实施例中,通信电路23与电源提供设备10进行双向通信,以协商电源提供设备10与待充电设备之间的充电模式包括:通信电路23接收电源提供设备10发送的第一指令,第一指令用于询问待充电设备是否开启第三充电模式;通信电路23向电源提供设备10发送第一指令的回复指令,第一指令的回复指令用于指示待充电设备是否同意开启第三充电模式;在待充电设备同意开启第三充电模式的情况下,通信电路23控制电源提供设备10通过第一充电通道21为电池30充电。
可选地,在一些实施例中,通信电路23与电源提供设备10进行双向通信,以控制在第三充电模式下的电源提供设备10的输出的过程,包括:通信电路23与电源提供设备10进行双向通信,以确定在第三充电模式下的电源提供设备10输出的用于对待充电设备进行充电的充电电压。
可选地,在一些实施例中,通信电路23与电源提供设备10进行双向通信,以确定在第三充电模式下的电源提供设备10输出的用于对待充电设备进行充电的充电电压包括:通信电路23接收电源提供设备10发送的第二指令,第二指令用于询问电源提供设备10的输出电压与待充电设备的电池30的当前总电压是否匹配;通信电路23向电源提供设备10发送第二指令的回复指令,第二指令的回复指令用于指示电源提供设备10的输出电压与电池30的当前总电压匹配、偏高或偏低。可替换地,第二指令可用于询问将电源提供设备10的当前输出电压作为在第三充电模式下的电源提供设备10输出的用于对待充电设备进行充电的充电电压是否合适,第二指令的回复指令可用于指示当前电源提供设备10的输出电压合适、偏高或偏低。电源提供设备10的当前输出电压与电池的当前总电压匹配,或者电源提供设备10的当前输出电压适合作为在第三充电模式下的电源提供设备10输出的用于对待充电设备进行充电的充电电压可以指电源提供设备10的当前输出电压略高于电池的当前总电压,且电源提供设备10的输出电压与电池的当前总电压之间的差值在预设范围内(通常在几百毫伏的量级)。
可选地,在一些实施例中,通信电路23与电源提供设备10进行双向通信,以控制在第三充电模式下的电源提供设备10的输出的过程可包括:通信电路23与电源提供设备10进行双向通信,以确定在第三充电模式下的电源提供设备10输出的用于对待充电设备进行充电的充电电流。
可选地,在一些实施例中,通信电路23与电源提供设备10进行双向通信,以确定在第三充电模式下的电源提供设备10输出的用于对待充电设备进行充电的充电电流可包括:通信电路23接收电源提供设备10发送的第三指令,第三指令用于询问待充电设备当前支持的最大充电电流;通信电路23向电源提供设备10发送第三指令的回复指令,第三指令的回复指令用于指示待充电设备当前支持的最大充电电流,以便电源提供设备10基于待充电设备当前支持的最大充电电流确定在第三充电模式下的电源提供设备10输出的用于对待充电设备进行充电的充电电流。应理解,通信电路23根据待充电设备当前支持的最大充电电流确定在第三充电模式下的电源提供设备10输出的用于对待充电设备进行充电的充电电流的方式有多种。例如,电源提供设备10可以将待充电设备当前支持的最大充电电流确定为在第三充电模式下的电源提供设备10输出的用于对待充电设备进行充电的充电电流,也可以综合考虑待充电设备当前支持的最大充电电流以及自身的电流输出能力等因素之后,确定在第三充电模式下的电源提供设备10输出的用于对待充电设备进行充电的充电电流。
可选地,在一些实施例中,通信电路23与电源提供设备10进行双向通信,以控制在第三充电模式下的电源提供设备10的输出的过程可包括:在使用第三充电模式充电的过程中,通信电路23与电源提供设备10进行双向通信,以调整电源提供设备10的输出电流。
具体地,通信电路23与电源提供设备10进行双向通信,以调整电源提供设备10的输出电流可包括:通信电路23接收电源提供设备10发送的第四指令,第四指令用于询问电池的当前总电压;通信电路23向电源提供设备10发送第四指令的回复指令,第四指令的回复指令用于指示电池的当前总电压,以便电源提供设备10根据电池的当前总电压,调整电源提供设备10的输出电流。
可选地,在一些实施例中,通信电路23与电源提供设备10进行双向通信,以控制在第三充电模式下电源提供设备10的输出的过程可包括:通信电路23与电源提供设备10进行双向通信,以确定充电接口是否接触不良。
具体地,通信电路23与电源提供设备10进行双向通信,以便确定充电接口是否接触不良可包括:通信电路23接收电源提供设备10发送的第四指令,第四指令用于询问待充电设备的电池的当前电压;通信电路23向电源提供设备10发送第四指令的回复指令,第四指令的回复指令用于指示待充电设备的电池的当前电压,以便电源提供设备10根据电源提供设备10的输出电压和待充电设备的电池的当前电压,确定充电接口是否接触不良。例如,电源提供设备10确定电源提供设备10的输出电压和待充电设备的当前电压的压差大于预设的电压阈值,则表明此时压差除以电源提供设备10输出的当前电流值所得到的阻抗大于预设的阻抗阈值,即可确定充电接口接触不良。
可选地,在一些实施例中,充电接口接触不良也可由待充电设备进行确定。例如,通信电路23向电源提供设备10发送第六指令,第六指令用于询问电源提供设备10的输出电压;通信电路23接收电源提供设备10发送的第六指令的回复指令,第六指令的回复指令用于指示电源提供设备10的输出电压;通信电路23根据电池的当前电压和电源提供设备10的输出电压,确定充电接口是否接触不良。在通信电路23确定充电接口接触不良后,通信电路23可以向电源提供设备10发送第五指令,第五指令用于指示充电接口接触不良。电源提供设备10在接收到第五指令之后,可以退出第三充电模式。
同样地,通信电路23也可以与电源提供设备10进行双向通信,以确认是否开启第二通信模式,具体的通信过程可以参考上文的描述,为了简洁,此处不再赘述。
下面结合图19,更加详细地描述电源提供设备10与待充电设备40(具体可以是待充电设备40中的通信电路23)之间的通信过程。应注意,图19的例子仅仅是为了帮助本领域技术人员理解本申请实施例,而非要将本申请实施例限于所例示的具体数值或具体场景。本领域技术人员根据所给出的图19的例子,显然可以进行各种等价的修改或变化,这样的修改或变化也落入本申请实施例的范围内。
如图19所示,电源提供设备10和待充电设备40之间的通信流程(或称快速过程的通信流程)可以包括以下五个阶段:
阶段1:待充电设备40与电源提供设备10连接后,待充电设备40可以通过数据线D+、D-检测电源提供设备10的类型。当检测到电源提供设备10为如适配器等专门用于充电的电源提供设备时,待充电设备40吸收的电流可以大于预设的电流阈值I2(例如可以是1A)。当电源提供设备10检测到预设时长(例如,可以是连续T1时间)内电源提供设备10的输出电流大于或等于I2时,则电源提供设备10可以认为待充电设备40对于电源提供设备的类型识别已经完成。接着,电源提供设备10开启与待充电设备40之间的协商过程,向待充电设备40发送指令1(对应于上述第一指令),以询问待充电设备40是否同意电源提供设备10以第三充电模式对待充电设备40进行充电。
当电源提供设备10收到待充电设备40发送的指令1的回复指令,且该指令1的回复指令指示待充电设备40不同意电源提供设备10以第三充电模式对待充电设备40进行充电时,电源提供设备10再次检测电源提供设备10的输出电流。当电源提供设备10的输出电流在预设的连续时长内(例如,可以是连续T1时间)仍然大于或等于I2时,电源提供设备10再次向待充电设备40发送指令1,询问待充电设备40是否同意电源提供设备10以第三充电模式对待充电设备40进行充电。电源提供设备10重复阶段1的上述步骤,直到待充电设备40同意电源提供设备10以第三充电模式对待充电设备40进行充电,或电源提供设备10的输出电流不再满足大于或等于I2的条件。
当待充电设备40同意电源提供设备10以第三充电模式对待充电设备40进行充电后,通信流程进入阶段2。
阶段2:电源提供设备10的输出电压可以包括多个档位。电源提供设备10向待充电设备40发送指令2(对应于上述第二指令),以询问电源提供设备10的输出电压(当前的输出电压)与待充电设备40中的电池30的当前电压是否匹配。
待充电设备40向电源提供设备10发送指令2的回复指令,以指示电源提供设备10的输出电压与待充电设备40电池的当前电压匹配、偏高或偏低。如果针对指令2的回复指令指示电源提供设备10的输出电压偏高或偏低,电源提供设备10可以将电源提供设备10的输出电压调整一格档位,并再次向待充电设备40发送指令2,重新询问电源提供设备10的输出电压与电池的当前电压是否匹配。重复阶段2的上述步骤直到待充电设备40确定电源提供设备10的输出电压与待充电设备40电池的当前电压匹配,进入阶段3。
阶段3:电源提供设备10向待充电设备40发送指令3(对应于上述第三指令),询问待充电设备40当前支持的最大充电电流。待充电设备40向电源提供设备10发送指令3的回复指令,以指示待充电设备40当前支持的最大充电电流,并进入阶段4。
阶段4:电源提供设备10根据待充电设备40当前支持的最大充电电流,确定在第三充电模式下电源提供设备10输出的用于对待充电设备40进行充电的充电电流,然后进入阶段5,即恒流充电阶段。
阶段5:在进入恒流充电阶段后,电源提供设备10可以每间隔一段时间向待充电设备40发送指令4(对应于上述第四指令),询问待充电设备40电池的当前电压。待充电设备40可以向电源提供设备10发送指令4的回复指令,以反馈电池的当前电压。电源提供设备10可以根据电池的当前电压,判断充电接口的接触是否良好,以及是否需要降低电源提供设备10的输出电流。当电源提供设备10判断充电接口的接触不良时,可以向待充电设备40发送指令5(对应于上述第五指令),电源提供设备10会退出第三充电模式,然后复位并重新进入阶段1。
可选地,在一些实施例中,在阶段1中,待充电设备40发送指令1的回复指令时,指令1的回复指令中可以携带该待充电设备40的通路阻抗的数据(或信息)。待充电设备40的通路阻抗数据可用于在阶段5判断充电接口的接触是否良好。
可选地,在一些实施例中,在阶段2中,从待充电设备40同意电源提供设备10在第三充电模式下对待充电设备40进行充电到电源提供设备10将电源提供设备10的输出电压调整到合适的充电电压所经历的时间可以控制在一定范围之内。如果该时间超出预定范围,则电源提供设备10或待充电设备40可以判定通信过程异常,复位以重新进入阶段1。
可选地,在一些实施例中,在阶段2中,当电源提供设备10的输出电压比待充电设备40电池的当前电压高ΔV(ΔV可以设定为200~500mV)时,待充电设备40可以向电源提供设备10发送指令2的回复指令,以指示电源提供设备10的输出电压与待充电设备40的电池的电压匹配。
可选地,在一些实施例中,在阶段4中,电源提供设备10的输出电流的调整速度可以控制一定范围之内,这样可以避免由于调整速度过快而导致充电过程发生异常。
可选地,在一些实施例中,阶段5中电源提供设备10的输出电流的变化幅度可以制在5%以内。
可选地,在一些实施例中,在阶段5中,电源提供设备10可以实时监测充电通路的阻抗。具体地,电源提供设备10可以根据电源提供设备10的输出电压、输出电流及待充电设备40反馈的电池的当前电压,监测充电通路的阻抗。当“充电通路的阻抗”>“待充电设备40的通路阻抗+充电线缆的阻抗”时,可以认为充电接口接触不良,电源提供设备10停止在第三充电模式下对待充电设备40进行充电。
可选地,在一些实施例中,电源提供设备10开启在第三充电模式下对待充电设备40进行充电之后,电源提供设备10与待充电设备40之间的通信时间间隔可以控制在一定范围之内,避免通信间隔过短而导致通信过程发生异常。
可选地,在一些实施例中,充电过程的停止(或电源提供设备10在第三充电模式下对待充电设备40的充电过程的停止)可以分为可恢复的停止和不可恢复的停止两种。
例如,当检测到待充电设备40的电池充满或充电接口接触不良时,充电过程停止,充电通信过程复位,充电过程重新进入阶段1。然后,待充电设备40不同意电源提供设备10在第三充电模式下对待充电设备40进行充电,则通信流程不进入阶段2。这种情况下的充电过程的停止可以视为不可恢复的停止。
又例如,当电源提供设备10与待充电设备40之间出现通信异常时,充电过程停止,充电通信过程复位,充电过程重新进入阶段1。在满足阶段1的要求后,待充电设备40同意电源提供设备10在第三充电模式下对待充电设备40进行充电以恢复充电过程。这种情况下的充电过程的停止可以视为可恢复的停止。
又例如,当待充电设备40检测到电池出现异常时,充电过程停止,复位并重新进入阶段1。然后,待充电设备40不同意电源提供设备10在第三充电模式下对待充电设备40进行充电。当电池恢复正常,且满足阶段1的要求后,待充电设备40同意电源提供设备10在第三充电模式下对待充电设备40进行充电。这种情况下的快充过程的停止可以视为可恢复的停止。
以上对图10示出的通信步骤或操作仅是示例。例如,在阶段1中,待充电设备40与电源提供设备10连接后,待充电设备40与电源提供设备10之间的握手通信也可以由待充电设备40发起,即待充电设备40发送指令1,询问电源提供设备10是否开启第三充电模式。当待充电设备40接收到电源提供设备10的回复指令指示电源提供设备10同意电源提供设备10在第三充电模式下对待充电设备40进行充电时,电源提供设备10开始在第三充电模式下对待充电设备40的电池进行充电。
又如,在阶段5之后,还可包括恒压充电阶段。具体地,在阶段5中,待充电设备40可以向电源提供设备10反馈电池的当前电压,当电池的当前电压达到恒压充电电压阈值时,充电阶段从恒流充电阶段转入恒压充电阶段。在恒压充电阶段中,充电电流逐渐减小,当电流下降至某一阈值时,表示待充电设备40的电池已经被充满,停止整个充电过程。
上文是以第三充电模式为例进行描述,在第二充电模式下,电源提供设备10和待充电设备40之间的通信流程也参见上文描述的五个阶段。
上文结合图1-图19,详细描述了本申请的装置实施例,下文结合图20,详细描述本申请实施例的方法实施例,应理解,方法侧的描述与装置侧的描述相互对应,为了简洁,适当省略重复的描述。
图20是本申请实施例提供的充电控制方法的示意性流程图。图20的充电控制方法可应用于充电控制装置,所述充电控制装置例如可以是上文描述的充电控制装置20。所述充电控制装置可以包括第一充电通道,第二充电通道和均衡电路;其中,第一充电通道用于根据第一类型的电源提供设备提供的充电信号为相互串联的多节电芯充电;第二充电通道用于根据第二类型的电源提供设备提供的充电信号为所述多节电芯中的部分电芯充电;均衡电路用于在所述第二充电通道工作的过程中,均衡所述多节电芯的电压。
所述充电控制方法包括步骤2010,在步骤2010中,当检测到所述第二类型的电源提供设备与所述充电控制装置连接时,控制所述第二充电通道工作,并控制所述均衡电路工作。
可选地,所述充电控制方法还包括:当检测到所述第一类型的电源提供设备与所述充电控制装置连接时,控制所述第一充电通道工作,并控制所述均衡电路停止工作。
可选地,所述充电控制方法还包括:与所述电源提供设备进行通信,使得所述电源提供设备提供的充电信号与所述电芯当前所处的充电阶段相匹配。
可选地,所述均衡电路为Cuk电路或基于降压-升压Buck-Boost的均衡电路。
可选地,所述多节电芯为两节电芯,所述部分电芯为所述两节电芯中的一节电芯。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的***、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的***、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (24)

1.一种充电控制装置,其特征在于,包括:
第一充电通道,用于根据第一类型的电源提供设备提供的充电信号为相互串联的多节电芯充电;
第二充电通道,用于根据第二类型的电源提供设备提供的充电信号为所述多节电芯中的部分电芯充电;
均衡电路,用于在所述第二充电通道工作的过程中,均衡所述多节电芯的电压。
2.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:
控制电路,用于当检测到所述第二类型的电源提供设备与所述充电控制装置连接时,控制所述第二充电通道工作,并控制所述均衡电路工作。
3.根据权利要求2所述的充电控制装置,其特征在于,
在所述第二充电通道工作的过程中,所述控制电路还用于根据所述第二类型的电源提供设备提供的充电电流的大小,确定所述均衡电路中的均衡电流的大小,以保证流入所述部分电芯的电流与流入剩余电芯的电流相等。
4.根据权利要求2或3所述的充电控制装置,其特征在于,
所述充电控制装置还用于获取所述多节电芯的当前电量和/或当前电压;
所述控制电路还用于根据所述多节电芯的当前电量和/或当前电压的差值,调整所述均衡电路中的均衡电流的大小。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的充电控制装置,其特征在于,所述控制电路还用于当检测到所述第一类型的电源提供设备与所述充电控制装置连接时,控制所述第一充电通道工作,并控制所述均衡电路停止工作。
6.根据权利要求1-5中任一项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:
通信电路,用于与所述电源提供设备进行通信,使得所述电源提供设备提供的充电信号与所述电芯当前所处的充电阶段相匹配。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的充电控制装置,其特征在于,所述均衡电路为Cuk电路,所述充电控制装置还包括控制电路,
在所述第二充电通道工作的过程中,所述控制电路用于向所述Cuk电路发送驱动信号,驱动所述Cuk电路工作,使得所述多节电芯通过所述Cuk电路传递能量,以均衡所述多节电芯的电压。
8.根据权利要求7所述的充电控制装置,其特征在于,在所述控制电路向所述Cuk电路发送驱动信号,驱动所述Cuk电路工作之前,所述充电控制装置还用于获取所述多节电芯的当前电量和/或当前电压;
所述控制电路向所述Cuk电路发送驱动信号,驱动所述Cuk电路工作,包括:
当所述多节电芯的当前电量和/或当前电压的差值大于预设阈值时,所述控制电路向所述Cuk电路发送驱动信号,驱动所述Cuk电路工作。
9.根据权利要求7或8所述的充电控制装置,其特征在于,在所述Cuk电路工作的过程中,所述通信控制电路还用于调节所述驱动信号的占空比,以调节所述Cuk电路中的电流的大小。
10.根据权利要求9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用于检测所述Cuk电路中的电流的电流检测电路;
所述控制电路调节所述驱动信号的占空比,以调节所述Cuk电路中的电流的大小,包括:
所述控制电路根据所述多节电芯的当前电量和/或当前电压的差值,确定所述Cuk电路中的电流的目标值;
所述控制电路调节所述驱动信号的占空比,使得所述电流检测电路检测到的所述Cuk电路的电流达到所述目标值。
11.根据权利要求1-6中任一项所述的充电控制装置,其特征在于,所述均衡电路为基于RLC串联电路的均衡电路,或基于降压-升压Buck-Boost的均衡电路。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的充电控制装置,其特征在于,所述多节电芯为两节电芯,所述部分电芯为所述两节电芯中的一节电芯。
13.一种待充电设备,其特征在于,包括:
电池,所述电池包括相互串联的多节电芯;以及
如权利要求1-12中任一项所述的充电控制装置。
14.一种充电控制方法,其特征在于,所述充电控制方法应用于充电控制装置中,所述充电控制装置包括:
第一充电通道,用于根据第一类型的电源提供设备提供的充电信号为相互串联的多节电芯充电;第二充电通道,用于根据第二类型的电源提供设备提供的充电信号为所述多节电芯中的部分电芯充电;均衡电路,用于在所述第二充电通道工作的过程中,均衡所述多节电芯的电压;
所述充电控制方法包括:
当检测到所述第二类型的电源提供设备与所述充电控制装置连接时,控制所述第二充电通道工作,并控制所述均衡电路工作。
15.根据权利要求14所述的充电控制方法,其特征在于,
在所述第二充电通道工作的过程中,根据所述第二类型的电源提供设备提供的充电电流的大小,确定所述均衡电路中的均衡电流的大小,以保证流入所述部分电芯的电流与流入剩余电芯的电流相等。
16.根据权利要求14或15所述的充电控制方法,其特征在于,
获取所述多节电芯的当前电量和/或当前电压;
根据所述多节电芯的当前电量和/或当前电压的差值,调整所述均衡电路中的均衡电流的大小。
17.根据权利要求14-16中任一项所述的充电控制方法,其特征在于,所述充电控制方法还包括:
当检测到所述第一类型的电源提供设备与所述充电控制装置连接时,控制所述第一充电通道工作,并控制所述均衡电路停止工作。
18.根据权利要求14-17中任一项所述的充电控制方法,其特征在于,所述充电控制方法还包括:
与所述电源提供设备进行通信,使得所述电源提供设备提供的充电信号与所述电芯当前所处的充电阶段相匹配。
19.根据权利要求14-18中任一项所述的充电控制方法,其特征在于,所述均衡电路为Cuk电路,
在所述第二充电通道工作的过程中,向所述Cuk电路发送驱动信号,驱动所述Cuk电路工作,使得所述多节电芯通过所述Cuk电路传递能量,以均衡所述多节电芯的电压。
20.根据权利要求19所述的充电控制方法,其特征在于,在所述控制电路向所述Cuk电路发送驱动信号,驱动所述Cuk电路工作之前,所述充电控制方法还包括:
获取所述多节电芯的当前电量和/或当前电压;
所述向所述Cuk电路发送驱动信号,驱动所述Cuk电路工作,包括:
当所述多节电芯的当前电量和/或当前电压的差值大于预设阈值时,向所述Cuk电路发送驱动信号,驱动所述Cuk电路工作。
21.根据权利要求19或20所述的充电控制方法,其特征在于,所述充电控制方法还包括:
在所述Cuk电路工作的过程中,调节所述驱动信号的占空比,以调节所述Cuk电路中的电流的大小。
22.根据权利要求21所述的充电控制方法,其特征在于,所述充电控制装置还包括用于检测所述Cuk电路中的电流的电流检测电路;
所述调节所述驱动信号的占空比,以调节所述Cuk电路中的电流的大小,包括:
根据所述多节电芯的当前电量和/或当前电压的差值,确定所述Cuk电路中的电流的目标值;
调节所述驱动信号的占空比,使得所述电流检测电路检测到的所述Cuk电路的电流达到所述目标值。
23.根据权利要求14-18中任一项所述的充电控制方法,其特征在于,所述均衡电路为基于RLC串联电路的均衡电路,或基于降压-升压Buck-Boost的均衡电路。
24.根据权利要求14-23中任一项所述的充电控制方法,其特征在于,所述多节电芯为两节电芯,所述部分电芯为所述两节电芯中的一节电芯。
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