CN111564888A - 一种基于温度反馈的充电控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基于温度反馈的充电控制方法和装置，其中，该方法包括：充电控制器获取蓄电池的实时温度值和充电过程的实时电流值；充电控制器根据所述实时温度值与目标温度值的温度差值计算目标充电电流值；充电控制器计算所述实时电流值与所述目标充电电流值的电流差值，根据所述电流差值对蓄电池的充电电流进行调节。本申请实施例通过基于对蓄电池温度进行实时监控，以及蓄电池温度和电流的变化，解决了蓄电池在充电过程超温后，影响设备的持续可用性或浪费可用的电能的问题。

Description

一种基于温度反馈的充电控制方法及装置

技术领域

本申请涉及充电控制技术领域，具体而言，涉及一种基于温度反馈的充电控制方法及装置。

背景技术

蓄电池在充电过程中，充电电流过大或蓄电池老化会造成蓄电池温升过高，如果不加控制，蓄电池将会因热失控而损坏。

目前，防止蓄电池热失控的方式主要是采用超温保护的方式，即当蓄电池温度超过设定保护值则停止充电，当蓄电池温度低于设定恢复值时又重新开始工作。

这种开关方式的保护方法虽然能够一定程度上防止蓄电池因热失控而损坏，但是，也存在着以下两个缺陷：一、温度保护值设置过低会造成蓄电池频繁切入切出，保护值设置过高会造成蓄电池潜在损伤降低蓄电池寿命；二、在蓄电池切出后***将不再工作，由于温度变化相对缓慢，蓄电池超温后恢复时间也较长，影响设备的持续可用性或浪费可用的电能，尤其在高原环境下，空气稀薄，蓄电池散热能力将大幅衰减，致使蓄电池在充电过程中更易发生热失控而损坏。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种基于温度反馈的充电控制方法及装置，以解决上述蓄电池在充电过程中超温后，影响设备的持续可用性或浪费可用的电能的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于温度反馈的充电控制方法，应用于蓄电池的充电控制，其特征在于，包括：

充电控制器获取蓄电池的实时温度值和充电过程的实时电流值；

充电控制器根据所述实时温度值与目标温度值的温度差值计算目标充电电流值；

充电控制器计算所述实时电流值与所述目标充电电流值的电流差值，根据所述电流差值对蓄电池的充电电流进行调节。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，充电控制器根据所述实时温度值与所述目标温度值的温度差值计算目标充电电流值，包括：

充电控制器根据所述实时温度值与所述目标温度值的温度差值，利用温度PID算法计算目标充电电流值；

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，在得到所述目标电流值后，包括：

若所述温度差值在预设温度差值阈值范围内，则将正常充电的额定最大电流作为所述目标充电电流。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，充电控制器根据所述实时温度值与所述目标温度值的温度差值计算目标充电电流值，包括：

判断所述实时温度值是否超过预设安全温度阈值；

若所述实时温度值未超过所述预设安全温度阈值，则充电控制器根据所述实时温度值与所述目标温度值的温度差值计算目标充电电流值；

若所述实时温度值超过所述预设安全温度阈值，则充电控制器停止充电。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，若所述实时温度值超过所述预设安全温度阈值，充电控制器停止充电后，还包括：

所述充电控制器发出报警提示。

第二方面，本申请实施例提供了一种基于温度反馈的充电控制装置，应用于蓄电池的充电控制，其特征在于，包括：

实时信息采集模块，用于获取蓄电池的实时温度值和蓄电池的实时电流值，并将所述实时温度值发送给温度PID调节模块，将所述实时电流值发送给电流PID调节模块；

温度PID调节模块，用于根据接收到的所述实时温度值与目标温度值的温度差值计算目标充电电流值；并将所述目标充电电流值发送给电流PID调节模块；

电流PID调节模块，用于根据接收到的所述目标充电电流值与所述实时电流值的差值计算目标输出电流值；并将所述发送给充电控制器模块；

充电控制器模块，用于根据接收到的所述目标输出电流值调整对蓄电池进行充电的充电电流。

结合第二方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，所述温度PID调节模块模块，还用于：

若所述温度差值在预设温度差值阈值范围内，则将正常充电的额定最大电流作为所述目标充电电流。

结合第二方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，所述温度PID调节模块还用于：

判断所述实时温度值是否超过预设安全温度阈值；

若所述实时温度值未超过所述预设安全温度阈值，则根据所述实时温度值与所述目标温度值的温度差值计算目标充电电流值；

若所述实时温度值超过所述预设安全温度阈值，则向所述充电控制器模块发送停止充电信息。

结合第二方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，所述充电控制器模块，还用于：

根据接收到的所述停止充电信息，停止进行充电。

结合第二方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，所述充电控制器模块，还包括：

报警提示单元，用于在所述充电控制模块停止充电后发出声光报警。

本申请实施例通过基于对蓄电池温度进行实时监控，以及蓄电池温度和电流的变化，通过闭环调节充电电流，在稳定蓄电池温度以保证蓄电池寿命的前提下，最大限度地使设备处于持续运行状态，避免设备的频繁投入和切出，从而显著提高***的稳定性和可用性。解决了蓄电池在充电过程超温后，影响设备的持续可用性或浪费可用的电能的问题。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例所提供的一种基于温度反馈的充电控制方法流程图；

图2示出了本申请实施例所提供的另一种基于温度反馈的充电控制方法流程示意图；

图3示出了本申请实施例所提供的一种基于温度反馈的充电控制装置结构示意图；

图4示出了本申请实施例所提供的另一种基于温度反馈的充电控制装置结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

基于上述问题，本申请实施例提供了一种基于温度反馈的充电控制方法，下面通过实施例进行描述。

请参考图1及图2，图1示出了本申请实施例所提供的一种基于温度反馈的充电控制方法流程图；图2示出了本申请实施例所提供的另一种基于温度反馈的充电控制方法流程示意图；。

步骤S1：充电控制器获取蓄电池的实时温度值和充电过程的实时电流值。

首先，在整个充电***/装置运行的过程中，对电池(蓄电池)的温度以及充电的电流进行持续不间断的采集；上述步骤，一方面可以对电池的状态数据进行采集，一方面还可以形成稳定的监控，当出现紧急情况时，可以及时发现。

步骤S2:充电控制器根据所述实时温度值与目标温度值的温度差值计算目标充电电流值；

由于蓄电池在充电过程中会产生热量，尤其是进行大电流充电、处于光照环境和散热不佳等情况下，蓄电池的温度很容易达到温度保护值，此时很可能造成充电***/设备停止工作或损坏蓄电池；本实施例，根据采集到的蓄电池实时温度与预设的目标温度值(温度保护值)的差值，得到温度差值，并基于此温度差值计算此时(应该)进行充电的目标电流值(预估值)。

例如，当温度差值为实时温度值减去预设目标温度值，所述温度差值为负数时，则说明蓄电池的实时温度在正常工作范围内，相应的可以保持当前充电电流大小或适当增大充电电流的幅值；相反地，若此时温度差值为实时温度值减去预设目标温度值的差值为正数，则说明此时电池的实时温度已经超过预设的正常工作温度，应调小当前充电电流的幅值，若温度该差值超出一定范围，则应采取紧急措施，例如停止充电等。

步骤S3：充电控制器计算所述实时电流值与所述目标充电电流值的电流差值，根据所述电流差值对蓄电池的充电电流进行调节。

在得到了温度差值后，***根据此温度差值计算得出了用于调整充电电流输出目标值(预估值的电流指令值)。

例如，若该差值为当前实时电流值减去目标充电电流值，且此时充电电流差值为负数，则说明当前进行充电的电流值较小，应适当的增大充电电流。

***根据蓄电池的实时温度得到充电电流应调整的大小的指令，即充电电流指令值，再根据实时电流与此充电电流指令值得电流差值对此时的充电电流进行调整。

特别地，若监测到蓄电池的实时温度或温度差值已经超过了预设的蓄电池可以工作的阈值范围，则必须停止充电，此时***可以通过声光报警等方式进行提醒。

在本申请的另一实施例中，在***运行时，持续采样蓄电池温度，与预先设置的目标温度相减，温度误差送入温度PID调节器，调节器的输出经内部设置的充电电流限幅后作为输出电流指令输出。输出电流指令与电流采样值相减，电流误差送入电流PID调节器，调节器的输出控制充电控制器的主回路动作，使蓄电池的温度始终工作在小于等于目标的状态下。

特别对于***中所配光伏阵列峰值功率较大，或者高原日照比较强烈情况下，蓄电池长时间以极限电流充电，蓄电池温度将会快速上升到温度保护值致使***超温关闭，而采用本方法则会通过闭环调节充电电流，在稳定蓄电池温度以保证蓄电池寿命的前提下，最大限度地使用光伏能源，并使设备处于持续运行状态，避免设备的频繁投入和切出。解决了蓄电池在充电过程超温后，影响设备的持续可用性或浪费可用的电能的问题，从而显著提高***的稳定性和可用性。

请参考图3和图4，图3示出了本申请实施例所提供的一种基于温度反馈的充电控制装置结构示意图；

图4示出了本申请实施例所提供的另一种基于温度反馈的充电控制装置结构示意图。

其中，由实时信息采集模块，持续的获取蓄电池的实时温度值和蓄电池的实时电流值，并将所述实时温度值发送给温度PID调节模块，将所述实时电流值发送给电流PID调节模块；

温度PID调节模块，根据接收到的所述实时温度值与目标温度值的温度差值计算目标充电电流值；并将所述目标充电电流值发送给电流PID调节模块；

电流PID调节模块，用于根据接收到的所述目标充电电流值与所述实时电流值的差值计算目标输出电流值；并将所述发送给充电控制器模块；

充电控制器模块，用于根据接收到的所述目标输出电流值控制蓄电池进行充电所使用的输出电流的大小。

上述装置中，温度PID调节模块和电流PID调节模块的参数均是由大量数据总结分析而来，其采用的计算模型可以是比例、积分、微分控制等等，本申请在此不做限制。

例如图4所示的装置，其针对于蓄电池充电，获取到蓄电池采样温度后边与蓄电池目标温度进行对比计算，得出二者的误差，温度PID调节器根据此温度误差调整充电电流(预估值)的幅值，在将此充电电流的幅值与获取的充电电流采样值进行对比，最后电流PID调节器根据充电电流预估值与采样值得误差调整实际充电电流的大小。

上述装置中，若实时温度采集模块监测到当前的温度超过了安全阈值，此时基于实时温度采集模块向充电控制模块发送的温度数据信息，充电控制模块停止充电并发出报警提示，还可以控制装置停止充电等。

本申请实施例所提供的一种基于温度反馈的充电控制装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本申请实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。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，前述描述的***、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。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，又例如，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通信接口，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，在本申请提供的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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于温度反馈的充电控制方法，应用于蓄电池的充电控制，其特征在于，包括：

充电控制器获取蓄电池的实时温度值和充电过程的实时电流值；

充电控制器根据所述实时温度值与目标温度值的温度差值计算目标充电电流值；

充电控制器计算所述实时电流值与所述目标充电电流值的电流差值，根据所述电流差值对蓄电池的充电电流进行调节。

2.根据权利要求1所述的基于温度反馈的充电控制方法，其特征在于，充电控制器根据所述实时温度值与所述目标温度值的温度差值计算目标充电电流值，包括：

充电控制器根据所述实时温度值与所述目标温度值的温度差值，利用温度PID算法计算目标充电电流值。

3.根据权利要求2所述的基于温度反馈的充电控制方法，其特征在于，在得到所述目标电流值后，包括：

若所述温度差值在预设温度差值阈值范围内，则将正常充电的额定最大电流作为所述目标充电电流。

4.根据权利要求1所述的基于温度反馈的充电控制方法，其特征在于，充电控制器根据所述实时温度值与所述目标温度值的温度差值计算目标充电电流值，包括：

判断所述实时温度值是否超过预设安全温度阈值；

若所述实时温度值未超过所述预设安全温度阈值，则充电控制器根据所述实时温度值与所述目标温度值的温度差值计算目标充电电流值；

若所述实时温度值超过所述预设安全温度阈值，则充电控制器停止充电。

5.根据权利要求4所述的基于温度反馈的充电控制方法，其特征在于，若所述实时温度值超过所述预设安全温度阈值，充电控制器停止充电后，还包括：

所述充电控制器发出报警提示。

6.一种基于温度反馈的充电控制装置，应用于蓄电池的充电控制，其特征在于，包括：

实时信息采集模块，用于获取蓄电池的实时温度值和蓄电池的实时电流值，并将所述实时温度值发送给温度PID调节模块，将所述实时电流值发送给电流PID调节模块；

温度PID调节模块，用于根据接收到的所述实时温度值与目标温度值的温度差值计算目标充电电流值；并将所述目标充电电流值发送给电流PID调节模块；

电流PID调节模块，用于根据接收到的所述目标充电电流值与所述实时电流值的差值计算目标输出电流值；并将所述发送给充电控制器模块；

充电控制器模块，用于根据接收到的所述目标输出电流值调整对蓄电池进行充电的充电电流。

7.根据权利要求6所述的基于温度反馈的充电控制装置，其特征在于，所述温度PID调节模块，还用于：

若所述温度差值在预设温度差值阈值范围内，则将正常充电的额定最大电流作为所述目标充电电流。

8.根据权利要求6所述的基于温度反馈的充电控制装置，其特征在于，所述温度PID调节模块还用于：

判断所述实时温度值是否超过预设安全温度阈值；

若所述实时温度值未超过所述预设安全温度阈值，则根据所述实时温度值与所述目标温度值的温度差值计算目标充电电流值；

若所述实时温度值超过所述预设安全温度阈值，则向所述充电控制器模块发送停止充电信息。

9.根据权利要求8所述的基于温度反馈的充电控制装置，其特征在于，所述充电控制器模块，还用于：

根据接收到的所述停止充电信息，停止进行充电。

10.根据权利要求9所述的基于温度反馈的充电控制装置，其特征在于，所述充电控制器模块，还包括：

报警提示单元，用于在所述充电控制模块停止充电后发出声光报警。

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