CN113162187A - 充电控制方法、充电机及存储介质 - Google Patents

充电控制方法、充电机及存储介质 Download PDF

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CN113162187A CN202110491125.9A CN202110491125A CN113162187A CN 113162187 A CN113162187 A CN 113162187A CN 202110491125 A CN202110491125 A CN 202110491125A CN 113162187 A CN113162187 A CN 113162187A
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Abstract

本申请提出了充电控制方法、充电机及存储介质，能够使得电池进入恒流充电模式的瞬间充电电压和电池电压的压差较小，有助于解决充电电流的异常尖峰突变。一种充电控制方法，包括：响应于检测到电池接入，获取电池的电压检测值；根据电压检测值，确定对电池的充电过渡区间，其中，电压检测值处于充电过渡区间的下限值和上限值之间；控制充电电压从下限值开始增大，以对电池进行充电；当充电电压增大至上限值之后，将充电电压从上限值增大至电池的额定电压，使用额定电压对电池充电，并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电；或者，当充电电压增大至上限值之后，继续增大充电电压并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电。

Description

充电控制方法、充电机及存储介质
技术领域
本申请涉及充电技术领域，特别涉及充电控制方法、充电机及存储介质。
背景技术
在对智能机器人等设备进行充电的场景中，电池在接入充电机并开始充电的瞬间，由于充电机中电流环路的迟滞特性，充电机的充电电压会阶跃至大于电池电压。由于电池为容性负载，因此电池接入的瞬间，电池对充电电压接近于零阻抗。因此，充电机的充电电流存在异常尖峰突变。另外，在充电机的重复开关机次数较为频繁，该异常尖峰突变会增加整个充电机中的硬件器件失效风险。另外，尖峰电流对于待充电的电池来说也是一个不利因素。
发明内容
有鉴于此，本申请提出了充电控制方法、充电机及存储介质，能够使得电池进入恒流充电模式的瞬间充电电压和电池电压之间的压差较小，从而有助于解决充电电流的异常尖峰突变。
根据本申请一个方面，提供一种充电控制方法，包括：
响应于检测到电池接入，获取电池的电压检测值；
根据电压检测值，确定对电池的充电过渡区间，其中，所述电压检测值处于所述充电过渡区间的下限值和上限值之间；
控制充电电压从所述下限值开始增大，以对电池进行充电；
当充电电压增大至所述上限值之后，将充电电压从所述上限值增大至所述电池的额定电压，使用所述额定电压对电池充电，并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电；或者，当充电电压增大至所述上限值之后，继续增大充电电压并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电。
在一些实施例中，所述控制充电电压从所述下限值开始增大，以对电池进行充电，包括：
根据所述充电过渡区间，确定所述充电电压的电压-时间曲线，所述电压-时间曲线从下限值逐渐递增至上限值；
按照所述电压-时间曲线，对电池进行充电。
在一些实施例中，所述根据所述充电过渡区间，确定所述充电电压的电压-时间曲线，包括：
接收用户输入的曲线参数，所述曲线参数为期望充电时长、斜率或者曲线模型；
根据所述用户输入的曲线参数和充电过渡区间，确定所述充电电压的电压-时间曲线；或者
从电池管理***接收电池的标识，所述电池管理***属于具有所述电池的用电设备；
从映射表中查询曲线参数，所述映射表用于表示电池的标识和曲线参数的映射关系，所述曲线参数为期望充电时长、斜率或者曲线模型；
根据查询到的曲线参数和充电过渡区间，确定所述充电电压的电压-时间曲线。
在一些实施例中，在所述将充电电压从所述上限值增大至所述电池的额定电压，使用所述额定电压对电池充电之前，上述充电控制方法进一步包括：
从电池管理***获取所述额定电压，所述电池管理***属于具有所述电池的用电设备；或者
根据用户输入确定所述额定电压。
在一些实施例中，所述检测电池是否充满，包括：
在接收到表示电池充满的状态信息时，确定电池充满；或者
在检测到的电池的电压检测值达到所述额定电压时，确定电池充满。
在一些实施例中，所述继续增大充电电压并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电，包括：
在所述充电电压达到上限值之后，将所述充电电压增加第一电压值，并开始检测所述电池的电压检测值的变化；
在所述充电电压增加第一电压值之后，在检测到电池的检测电压值增加第二电压值时，将所述充电电压增加所述第二电压值；
相比于上一次充电电压增加所述第二电压值时电池的检测电压值，在检测到当前的电池的检测电压值增加第二电压值时，将所述充电电压增加所述第二电压值，并继续执行所述相比于上一次充电电压增加所述第二电压值时电池的检测电压值，在检测到当前的电池的检测电压值增加第二电压值时，将所述充电电压增加所述第二电压值的操作，直到确定电池充满时停止对电池充电。
在一些实施例中，所述控制充电电压从所述下限值开始增大，以对电池进行充电，包括：
在所述充电电压从所述下限值开始增大后，检测对所述电池的充电电流；
在充电电流为零时，按照恒压模式对所述电池进行充电；
在充电电流非零时，按照恒流模式对所述电池进行充电。
根据本申请一个方面，提供一种充电机，包括：
电压输出单元，用于向接入充电机的电池输出充电电压；
控制器，用于:
响应于检测到电池接入，获取电池的电压检测值；
根据电压检测值，确定对电池的充电过渡区间，其中，所述电压检测值处于所述充电过渡区间的下限值和上限值之间；
控制所述电压输出单元的充电电压从所述下限值开始增大，以对电池进行充电；
当充电电压增大至所述上限值之后，将充电电压从所述上限值增大至所述电池的额定电压，使用所述额定电压对电池充电，并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电；或者，当充电电压增大至所述上限值之后，继续增大充电电压并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电。
在一些实施例中，所述控制器根据下述方式执行所述控制所述电压输出单元的充电电压从所述下限值开始增大，以对电池进行充电的操作：
根据所述充电过渡区间，确定所述充电电压的电压-时间曲线，所述电压-时间曲线从下限值逐渐递增至上限值；
按照所述电压-时间曲线，通过所述电压输出单元对电池进行充电。
在一些实施例中，所述控制器根据下述方式执行所述根据所述充电过渡区间，确定所述充电电压的电压-时间曲线的操作：
接收用户输入的曲线参数，所述曲线参数为期望充电时长、斜率或者曲线模型；
根据所述用户输入的曲线参数和充电过渡区间，确定所述充电电压的电压-时间曲线；或者
从电池管理***接收电池的标识，所述电池管理***属于具有所述电池的用电设备；
从映射表中查询曲线参数，所述映射表用于表示电池的标识和曲线参数的映射关系，所述曲线参数为期望充电时长、斜率或者曲线模型；
根据查询到的曲线参数和充电过渡区间，确定所述充电电压的电压-时间曲线。
在一些实施例中，所述控制器根据下述方式执行所述继续增大充电电压并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电的操作：
在所述充电电压达到上限值之后，将所述充电电压增加第一电压值，并开始检测所述电池的电压检测值的变化；
在所述充电电压增加第一电压值之后，在检测到电池的检测电压值增加第二电压值时，将所述充电电压增加所述第二电压值；
相比于上一次充电电压增加所述第二电压值时电池的检测电压值，在检测到当前的电池的检测电压值增加第二电压值时，将所述充电电压增加所述第二电压值，并继续执行所述相比于上一次充电电压增加所述第二电压值时电池的检测电压值，在检测到当前的电池的检测电压值增加第二电压值时，将所述充电电压增加所述第二电压值的操作，直到确定电池充满时停止对电池充电。
根据本申请一个方面，提供一种存储介质，存储有程序，所述程序包括指令，其特征在于，所述指令当由处理器执行时，使得所述处理器执行根据本申请实施例的充电控制方法。
综上，根据本申请实施例的充电控制方案，通过在充电过渡区间内递增充电电压，可以减小电池从恒压模式切换至恒流模式的瞬间充电电压与电池实际电压之间的差值，从而有助于抑制尖峰突变电流。另外，根据本申请实施例的充电控制方案，通过充电过渡区间内逐步提高充电电压而不是直接采用额定电压进行充电，能够降低能量损耗。另外，根据本申请实施例的充电控制方案，通过对充电机开机瞬间的尖峰异常电流的抑制，能够避免通过硬件改造方式抑制尖峰异常电流的问题，降低了整机的改造成本。根据本申请实施例的充电控制方案，通过对充电机开机瞬间的尖峰异常电流的抑制，有助于降低因充电机的硬件元器件本身不可避免的失效风险，进而提高了充电机整机可靠性和可维护性。
附图说明
图1示出了根据本申请一些实施例的应用场景的示意图；
图2示出了根据本申请一些实施例的一种充电控制方法200的流程图；
图3示出了根据本申请一些实施例的一种充电控制方法300的流程图；
图4示出了根据本申请一些实施例的确定充电过渡区间的方法400的流程图；
图5示出了根据本申请一些实施例的充电过渡区间内的充电方法500的流程图；
图6示出了根据本申请一些实施例的确定时间-电压曲线的方法600的流程图；
图7示出了根据本申请一些实施例的确定时间-电压曲线的方法700的流程图；
图8示出了根据本申请一些实施例的充电过渡区间内的充电方法800的流程图；
图9A示出了根据本申请一些实施例的充电电压的时域图；
图9B示出了根据本申请一些实施例的充电电压的时域图；
图10示出了根据本申请一些实施例的一种充电控制方法1000的流程图；
图11示出了根据本申请一些实施例的一种充电控制方法1100的流程图；
图12示出了根据本申请一些实施例的充电电压增大至上限值之后的充电控制方法1200的流程图；
图13示出了根据本申请一些实施例的充电电压和检测电压值的时序图；
图14示出了根据本申请一些实施例的一种充电机的示意图；
图15示出了根据本申请一些实施例的一种充电机的示意图；
图16示出了根据本申请一些实施例的控制器的示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本申请进一步详细说明。
图1示出了根据本申请一些实施例的应用场景的示意图。
如图1所示，应用场景示出了充电机100、电池200和外部电源300。这里，电池200例如属于智能机器人等用电设备。外部电源300例如为市电接口、发电机接口等电能接口。充电机300可以在电池200接入后，对其进行充电。
这里，在待充电的电池200接入充电机100时，电池200的实际电压(即电池200的外灌电压)小于额定电压。额定电压是指电池200充满电时的标准电压。需要说明的是，充电机100对电池200的充电电压小于电池200的实际电压时，电路中无法形成电流，电池200处于恒压模式。这里，恒压模式是指电池200的电压保持不变的模式。另外，在充电机100对电池200的充电电压达到电池200的实际电压时，充电电路中产生充电电流。充电电流可以使得电池200充能并逐渐提高电压，直到达到电池200的额定电压。充电机100在对电池200输出充电电流期间，电池200可以处于恒流模式。这里，恒流模式是指对电池200的充电电流保持恒定。恒流模式中的充电电流的大小可以根据需要进行设定。
需要说明的是，对电池200的充电模式从恒压模式切换至恒流模式的瞬间，充电机100对电池200的充电电压与电池电压的压差，会引起充电回路中电流的尖峰突变(即引起尖峰突变电流)。
本申请实施例提出一种充电控制方法，能够有助于抑制尖峰突变电流。下面结合图2对充电控制方法进行说明。
图2示出了根据本申请一些实施例的一种充电控制方法200的流程图。充电控制方法200例如可以由充电机100执行，但不限于此。
如图2所示，在步骤S201中，响应于检测到电池接入，获取电池的电压检测值。
在步骤S202中，根据电压检测值，确定对电池的充电过渡区间。其中，电压检测值处于充电过渡区间的下限值和上限值之间。这里，主要考虑到充电机获取的电压检测值为测量值，有可能与电池的实际电压存在差异。因此，步骤S202可以通过电压检测值确定一个充电电压过渡区间。由于电压检测值处于充电电压过渡区间的下限值和上限值之间，步骤S202可以使得电池的实际电压处于充电过渡区间内。
在步骤S203中，控制充电电压从下限值开始增大，以对电池进行充电。在充电电压从下限值递增至上限值的过程中，在充电电压小于实际电压的阶段，电池处于恒压模式，在充电电压达到电池的实际电压的瞬间，电池的充电模式从恒压模式切换至恒流模式。这样，在通过在充电过渡区间内逐渐递增充电电压，可以减小电池从恒压模式切换至恒流模式的瞬间充电电压与实际电压的差值，从而有助于抑制尖峰突变电流。
在步骤S204中，当充电电压增大至所述上限值之后，将充电电压从所述上限值增大至所述电池的额定电压，使用所述额定电压对电池充电，并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电。换言之，步骤S204可以在充电电压达到上限值之后，将对电池的充电电压从上限值阶跃至额定电压。这里，额定电压为电池满电状态时的标准电压。
综上，根据本申请实施例的充电控制方案，通过在过渡区间内逐渐递增充电电压，可以减小电池从恒压模式切换至恒流模式的瞬间充电电压与电池实际电压之间的差值，从而有助于抑制尖峰突变电流。另外，根据本申请实施例的充电控制方案，通过在过渡区间里逐步提高充电电压而不是直接采用额定电压进行充电，能够降低充电带来的能量损耗。另外，根据本申请实施例的充电控制方案，通过对充电机开机瞬间的尖峰异常电流的抑制，能够避免通过硬件改造方式抑制尖峰异常电流的问题，降低了整机的改造成本。根据本申请实施例的充电控制方案，通过对充电机开机瞬间的尖峰异常电流的抑制，有助于降低因充电机的硬件元器件本身不可避免的失效风险，进而提高了充电机整机可靠性和可维护性。
在一些实施例中，步骤S204中确定电池是否充满的方式为：在接收到表示电池充满的状态信息时，确定电池充满。例如，步骤S204可以从用电设备的电池管理***获取表示电池充满的状态信息，从而确定电池充满。
在一些实施例中，步骤S204中确定电池是否充满的方式为：在检测到的电池的电压检测值达到额定电压时，确定电池充满。
图3示出了根据本申请一些实施例的一种充电控制方法300的流程图。充电控制方法300例如可以由充电机100执行，但不限于此。
如图3所示，在步骤S301中，响应于检测到电池接入，获取电池的电压检测值。
在步骤S302中，根据电压检测值，确定对电池的充电过渡区间。其中，电压检测值处于充电过渡区间的下限值和上限值之间。这里，主要考虑到充电机获取的电压检测值为测量值，有可能与电池的实际电压存在差异。因此，步骤S302可以通过电压检测值确定一个充电电压过渡区间。由于电压检测值处于充电电压过渡区间的下限值和上限值之间，步骤S302可以使得电池的实际电压处于充电过渡区间内。
在步骤S303中，控制充电电压从下限值开始增大，以对电池进行充电。在充电电压从下限值递增至上限值的过程中，在充电电压小于实际电压的阶段，电池处于恒压模式，在充电电压达到电池的实际电压的瞬间，电池的充电模式从恒压模式切换至恒流模式。这样，在通过在充电过渡区间内逐渐递增充电电压，可以减小电池从恒压模式切换至恒流模式的瞬间充电电压与实际电压的差值，从而有助于抑制尖峰突变电流。
在步骤S304中，当充电电压增大至上限值之后，继续增大充电电压并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电。换言之，步骤S304可以在充电电压达到上限值之后，继续增大充电电压，以便充满电池。
综上，根据本申请实施例的充电控制方案，通过在过渡区间内逐渐递增充电电压，可以减小电池从恒压模式切换至恒流模式的瞬间充电电压与电池实际电压之间的差值，从而有助于抑制尖峰突变电流。另外，根据本申请实施例的充电控制方案，通过在过渡区间里逐步提高充电电压而不是直接采用额定电压进行充电，能够降低充电带来的能量损耗。另外，根据本申请实施例的充电控制方案，通过对充电机开机瞬间的尖峰异常电流的抑制，能够避免通过硬件改造方式抑制尖峰异常电流的问题，降低了整机的改造成本。根据本申请实施例的充电控制方案，通过对充电机开机瞬间的尖峰异常电流的抑制，有助于降低因充电机的硬件元器件本身不可避免的失效风险，进而提高了充电机整机可靠性和可维护性。
在一些实施例中，步骤S202和步骤S302均可以实施为方法400。
如图4所示，在步骤S401中，计算电压检测值与第一阈值的差值。
在步骤S402中，计算电压检测值与第二阈值的和值。
在步骤S403中，确定充电过渡区间。其中，充电过渡区间的下限值为所述差值，充电过渡区间的上限值为所述和值。
需要说明的是，第一阈值和第二阈值可以由用户根据电压检测值的误差范围进行确定，以便保证电压检测值的误差范围能够处于充电过渡区间内。第一阈值和第二阈值例如可以是预置值或者根据用户输入确定。
综上，方法400能够根据电压检测值、第一阈值和第二阈值确定充电过渡区间。由于电压检测值的误差范围能够始终处于充电过渡区间内，在充电电压从下限值递增至上限值的过程中，方法400有助于减小电池从恒压模式切换至恒流模式的瞬间充电电压与电池实际电压之间的差值，从而有助于抑制尖峰突变电流。反之，如果电池直接按照额定电压进行充电，则电池直接按照恒流模式进行充电，电池接入充电机的瞬间充电电压与电池实际电压之间的差值较大，会产生尖峰突变电流。方法400通过抑制尖峰突变电流，有助于降低整个充电机中的硬件器件失效风险，从而提高充电机的稳定性。
在一些实施例中，步骤S203和S303均可以实施为方法500。
如图5所示，在步骤S501中，根据充电过渡区间，确定充电电压的电压-时间曲线。其中，电压-时间曲线从下限值逐渐递增至上限值。
在步骤S502中，按照电压-时间曲线，对电池进行充电。
综上，方法500可以确定充电过渡区间的电压-时间曲线，从而按照电压-时间曲线对电池进行充电。
在一些实施例中，步骤S501可以实施为方法600。
如图6所示，在步骤S601中，接收用户输入的曲线参数。曲线参数为期望充电时长、斜率或者曲线模型等。这里，期望充电时长是指充电过渡区间的充电时长。斜率例如为线性的电压-时间曲线的斜率。曲线模型例如为二次曲线模型，比如抛物线但不限于此。
在步骤S602中，根据用户输入的曲线参数和充电过渡区间，确定充电电压的电压-时间曲线。
综上，方法600可以根据用户输入灵活地调节电压-时间曲线，从而能够根据用户需求调整充电过渡区间内充电电压的增长过程。
在一些实施例中，步骤S501可以实施为方法700。
如图7所示，在步骤S701中，从电池管理***接收电池的标识。电池管理***属于装载该正在充电电池的用电设备。
在步骤S702中，从映射表中查询曲线参数。映射表用于表示电池的标识和曲线参数的映射关系。曲线参数为期望充电时长、斜率或者曲线模型。这里，映射表例如可以预存在充电机中。步骤S702可以从映射表中查询接收到的标识对应的曲线参数。不同的电池具有不同的特性。不同的电池的标识可以对应不同的电池特性。本申请实施例可以通过映射表来表征电池特性与曲线参数的映射关系。例如，不同电池适合不同的期望充电时长。映射表可以表征电池的标识与期望充电时长的映射关系。类似的，映射表也可以表征斜率与电池的标识的映射关系，或者表征曲线模型与电池的标识的映射关系。
在步骤S703中，根据查询到的曲线参数和充电过渡区间，确定所充电电压的电压-时间曲线。
综上，方法700能够根据电池的标识确定电压-时间曲线，从而能够根据电池的特性确定调整充电过渡区间内充电电压的增长过程。
在一些实施例中，上文中电压-时间曲线可以是直线段，也可以是非线性曲线段。在电压-时间曲线为直线时，步骤S203可以在充电过渡区间内，按照固定的电压增速，将所述充电电压从下限值线性递增至上限值。这里，固定的电压增速可以根据需要进行设定，例如为1v/s。在电压-时间曲线为非线性曲线段时，步骤S203可以根据随时间变化的电压增速，将充电电压从下限值递增至上限值。例如，在充电过渡区间内，充电电压可以按照抛物线的上升段逐渐递增。
在一些实施例中，步骤S203可以实施为方法800。
如图8所示，在步骤S801中，在充电电压从下限值开始增大后，检测对电池的充电电流。
在步骤S802中，在充电电流为零时，按照恒压模式对电池进行充电。
在步骤S803中，在充电电流非零时，按照恒流模式对电池进行充电。
综上，通过方法800，充电机可以在充电过渡区间内实现恒压模式到恒流模式的切换，从而减小电池从恒压模式切换至恒流模式的瞬间充电电压与电池实际电压之间的差值，进而有助于抑制尖峰突变电流。
为了更形象说明充电控制方法200的充电电压的控制过程，下面结合图9A和9B进行说明。
图9A示出了根据本申请一些实施例的充电电压的时域图。
在图9A中，在to-t1阶段，电池没有接入到充电机，因此，充电机没有输出充电电压。t1时刻，本申请实施可以执行步骤S201-S202，响应于检测到电池接入，获取电池的电压检测值，并根据电压检测值，确定充电过渡区间。图9A未标出电压检测值。Vbat表示电池的实际电压。Vdown表示下限值，Vup表示上限值。t1-t3的时间区间为充电过渡区间对应的时间区间。这里，t1-t3的时间区间例如为10s。在t1-t3的时间区间，方法200执行步骤S203,控制充电电压从下限值开始增大，以对电池进行充电。在t3时刻充电电压正好达到上限值Vup。t2表示恒压模式和恒流模式的切换时间点。电池在t1-t2期间处于恒压模式，在t2时间点之后处于恒流模式。需要说明的是，在t1-t3的时间区间，充电电压的斜坡(斜坡的斜率为电压增速)越小，对尖峰异常电流的抑制效果越好，但是会增加充电启动的时长，该斜坡可以实际根据电池特性以及用户需要进行相应调整。另外，在所述充电电压达到上限值时(即时间点t3)，方法200执行步骤S204，将充电电压从上限值Vup增大至电池的额定电压V额定，使用额定电压V额定对电池充电，并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电。
图9B示出了根据本申请一些实施例的充电电压的时域图。在图9B中，在时长区间t1-t3内，步骤S203也可以不按照线性递增方式调整充电电压，而是根据随时间变化的电压增速，将充电电压从下限值递增至上限值。充电电压的变化曲线例如为图9B中时长区间t1-t3内曲线段。这里，本申请实施例可以根据需求对随时间变化的电压增速进行设定。
图10示出了根据本申请一些实施例的一种充电控制方法1000的流程图。充电控制方法1000例如可以由充电机100执行，但不限于此。
如图10所示，在步骤S1001中，响应于检测到电池接入，获取电池的电压检测值。
在步骤S1002中，根据电压检测值，确定对电池的充电过渡区间。其中，电压检测值处于充电过渡区间的下限值和上限值之间。这里，主要考虑到充电机获取的电压检测值为测量值，有可能与电池的实际电压存在差异。因此，步骤S1002可以通过电压检测值确定一个充电电压过渡区间。由于电压检测值处于充电电压过渡区间的下限值和上限值之间，步骤S1002可以使得电池的实际电压处于充电过渡区间内。
在步骤S1003中，从电池管理***获取额定电压。电池管理***属于具有电池的用电设备。额定电压为电池满电状态时的标准电压。
在步骤S1004中，控制充电电压从下限值开始增大，以对电池进行充电。在充电电压从下限值递增至上限值的过程中，在充电电压小于实际电压的阶段，电池处于恒压模式，在充电电压达到电池的实际电压的瞬间，电池的充电模式从恒压模式切换至恒流模式。这样，在通过在充电过渡区间内逐渐递增充电电压，可以减小电池从恒压模式切换至恒流模式的瞬间充电电压与实际电压的差值，从而有助于抑制尖峰突变电流。
在步骤S1005中，当充电电压增大至所述上限值之后，将充电电压从所述上限值增大至所述电池的额定电压，使用所述额定电压对电池充电，并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电。换言之，步骤S1005可以在充电电压达到上限值之后，将对电池的充电电压从上限值阶跃至额定电压。
综上，根据本申请实施例的充电控制方案，通过在过渡区间内逐渐递增充电电压，可以减小电池从恒压模式切换至恒流模式的瞬间充电电压与电池实际电压之间的差值，从而有助于抑制尖峰突变电流。另外，根据本申请实施例的充电控制方案，通过在过渡区间里逐步提高充电电压而不是直接采用额定电压进行充电，能够降低充电带来的能量损耗。另外，根据本申请实施例的充电控制方案，通过对充电机开机瞬间的尖峰异常电流的抑制，能够避免通过硬件改造方式抑制尖峰异常电流的问题，降低了整机的改造成本。根据本申请实施例的充电控制方案，通过对充电机开机瞬间的尖峰异常电流的抑制，有助于避免因充电机的硬件元器件本身不可避免的失效风险，进而提高了充电机整机可靠性和可维护性。
另外，根据本申请实施例的充电控制方案可以根据电池的额定电压，调整充电过渡区间之后的充电电压，从而将电池充满至额定电压。
图11示出了根据本申请一些实施例的一种充电控制方法1100的流程图。充电控制方法1100例如可以由充电机100执行，但不限于此。
如图11所示，在步骤S1101中，响应于检测到电池接入，获取电池的电压检测值。
在步骤S1102中，根据电压检测值，确定对电池的充电过渡区间。其中，电压检测值处于充电过渡区间的下限值和上限值之间。这里，主要考虑到充电机获取的电压检测值为测量值，有可能与电池的实际电压存在差异。因此，步骤S1102可以通过电压检测值确定一个充电电压过渡区间。由于电压检测值处于充电电压过渡区间的下限值和上限值之间，步骤S1102可以使得电池的实际电压处于充电过渡区间内。
在步骤S1103中，根据用户输入确定额定电压。额定电压为电池满电状态时的标准电压。
在步骤S1104中，控制充电电压从下限值开始增大，以对电池进行充电。在充电电压从下限值递增至上限值的过程中，在充电电压小于实际电压的阶段，电池处于恒压模式，在充电电压达到电池的实际电压的瞬间，电池的充电模式从恒压模式切换至恒流模式。这样，在通过在充电过渡区间内逐渐递增充电电压，可以减小电池从恒压模式切换至恒流模式的瞬间充电电压与实际电压的差值，从而有助于抑制尖峰突变电流。
在步骤S1105中，当充电电压增大至所述上限值之后，将充电电压从所述上限值增大至所述电池的额定电压，使用所述额定电压对电池充电，并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电。换言之，步骤S1105可以在充电电压达到上限值之后，将对电池的充电电压从上限值阶跃至额定电压。
综上，根据本申请实施例的充电控制方案，通过在过渡区间内逐渐递增充电电压，可以减小电池从恒压模式切换至恒流模式的瞬间充电电压与电池实际电压之间的差值，从而有助于抑制尖峰突变电流。另外，根据本申请实施例的充电控制方案，通过在过渡区间里逐步提高充电电压而不是直接采用额定电压进行充电，能够降低充电带来的能量损耗。另外，根据本申请实施例的充电控制方案，通过对充电机开机瞬间的尖峰异常电流的抑制，能够避免通过硬件改造方式抑制尖峰异常电流的问题，降低了整机的改造成本。根据本申请实施例的充电控制方案，通过对充电机开机瞬间的尖峰异常电流的抑制，有助于避免因充电机的硬件元器件本身不可避免的失效风险，进而提高了充电机整机可靠性和可维护性。
另外，根据本申请实施例的充电控制方案可以根据用户输入确定电池的额定电压，可以适用于不同额定电压的电池，从而可以充满多种额定电压的电池。
在一些实施例中，步骤S304可以实施为方法1200。
如图12所示，在步骤S1201中，在充电电压达到上限值之后，将充电电压增加第一电压值，并开始检测所述电池的电压检测值的变化。
在步骤S1202中，在充电电压增加第一电压值之后，在检测到电池的检测电压值增加第二电压值时，将充电电压增加所述第二电压值。这里，第一电压值和第二电压值可以根据需要进行设定。例如，第一电压值为1v，第二电压值为0.5v。
在步骤S1203中，相比于上一次充电电压增加第二电压值时电池的检测电压值，在检测到电池的检测电压值增加第二电压值时，将所述充电电压增加所述第二电压值。方法1200可以继续执行步骤S1203直到确定电池充满时停止对电池充电。
综上，方法1200可以在每一次检测电压值增加一定量(第二电压值)时，也执行一次增加充电电压的操作，直到充电电池。换言之，方法1200可以随着电池的电压的升高，多次阶跃提高充电电压，直到充满电池。这样，方法1200可以保证充电电压高于电池的实际电压，以便对电池进行充电。并且，方法1200通过多次阶跃式提高充电电压，能够在充电机未配置电池额定电压的情况下，将电池充满。例如，充电机在接收到用电设备的电池管理***发送的表示电池充满的状态信息时，确定电池充满。
为了更形象说明方法1200的执行过程，下面结合图13对电池的充电过程进行说明。
如图13所示，电池的电压检测值的增长曲线为S1。在充电电压达到上限值Vup(即t3时刻)之后，S1201可以将充电电压增加第一电压值m1使得充电电压达到V1。t3时刻开始，步骤S1201检测电压检测值的变化量。在电压检测值增加第二电压值m2时(即t4时刻)，步骤S1202将充电电压增加第二电压值m2，使得充电电压达到V2。在t4时刻之后，相比于上一次充电电压增加第二电压值时电池的检测电压值，S1203在检测到电池的检测电压值增加第二电压值m2时，将充电电压增加第二电压值，直到电池充满。例如，在t5时刻，步骤S1203确定检测电压值相对于t4时刻的检测电压值增加第二电压值m2，因此将充电电压增加第二电压值m2，使得充电电压达到V3。在t6时刻电池充满电，方法1200可以结束充电。
图14示出了根据本申请一些实施例的充电机的示意图。
如图14所示，充电机包括电压输出单元101和控制器102。
这里，电压输出单元101也可以称为电压环路，用于向接入充电机的电池输出充电电压。
控制器102可以响应于检测到电池接入，获取电池的电压检测值。根据电压检测值，控制器102确定对电池的充电过渡区间。其中，电压检测值处于充电过渡区间的下限值和上限值之间。由于电压检测值处于充电电压过渡区间的下限值和上限值之间，控制器101可以使得电池在接入充电机时的实际电压处于充电电压过渡区间内。
控制器102控制电压输出单元101的充电电压从所述下限值开始增大，以对电池进行充电。
在一些实施例中，当充电电压增大至上限值之后，控制器102将充电电压从上限值增大至电池的额定电压，使用额定电压对电池充电，并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电。
在一些实施例中，当充电电压增大至上限值之后，控制器102继续增大充电电压并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电。
综上，根据本申请实施例的充电机，通过在过渡区间内逐步递增充电电压，可以减小电池从恒压模式切换至恒流模式的瞬间充电电压与电池的实际电压之间的差值，从而有助于抑制尖峰突变电流。另外，根据本申请实施例的充电控制方案，通过在过渡区间内逐步提高充电电压而不是直接采用额定电压进行充电，能够降低能量损耗。另外，根据本申请实施例的充电机，通过对充电机开机瞬间的尖峰异常电流的抑制，能够避免通过硬件改造方式抑制尖峰异常电流的问题，降低了整机的改造成本。根据本申请实施例的充电机，通过对充电机开机瞬间的尖峰异常电流的抑制，有助于避免因充电机的硬件元器件本身不可避免的失效风险，进而提高了充电机整机可靠性和可维护性。
在一些实施例中，控制器102根据充电过渡区间，确定充电电压的电压-时间曲线。电压-时间曲线从下限值逐渐递增至上限值。控制器102按照电压-时间曲线，通过电压输出单元101对电池进行充电。
在一些实施例中，控制器102可以接收用户输入的曲线参数。曲线参数为期望充电时长、斜率或者曲线模型。根据用户输入的曲线参数和充电过渡区间，控制器102可以确定充电电压的电压-时间曲线。
在一些实施例中，控制器102可以从电池管理***接收电池的标识。电池管理***属于具有电池的用电设备。控制器102从映射表中查询曲线参数。映射表用于表示电池的标识和曲线参数的映射关系。曲线参数为期望充电时长、斜率或者曲线模型。根据查询到的曲线参数和充电过渡区间，控制器102确定充电电压的电压-时间曲线。
在一些实施例中，控制器102在充电电压达到上限值之后，将充电电压增加第一电压值，并开始检测所述电池的电压检测值的变化。
在充电电压增加第一电压值之后，在检测到电池的检测电压值增加第二电压值时，控制器102将充电电压增加第二电压值。相比于上一次充电电压增加所述第二电压值时电池的检测电压值，在检测到当前的电池的检测电压值增加第二电压值时，控制器102将充电电压增加所述第二电压值，并继续执行所述相比于上一次充电电压增加所述第二电压值时电池的检测电压值，在检测到当前的电池的检测电压值增加第二电压值时，将充电电压增加第二电压值的操作，直到确定电池充满时停止对电池充电。
综上，充电机100可以在每一次检测电压值增加一定量(第二电压值)时，也执行一次增加充电电压的操作，直到充电电池。换言之，充电机100可以随着电池的电压的升高，多次阶跃提高充电电压，直到充满电池。这样，充电机100可以保证充电电压高于电池的实际电压，以便对电池进行充电。并且，充电机100通过多次阶跃式提高充电电压，能够在充电机未配置电池额定电压的情况下，将电池充满。例如，充电机在接收到用电设备的电池管理***发送的表示电池充满的状态信息时，确定电池充满。
图15示出了根据本申请一些实施例的充电机的示意图。
如图15所示，充电机包括电压输出单元101、控制器102、电流输出单元103、采样单元104和防倒灌单元105。
这里，电压输出单元101也可以称为电压环路，用于向接入充电机的电池输出充电电压。电流输出单元103也可以称为电流环路。
控制器102可以响应于检测到电池接入，获取电池的电压检测值。这里，控制器102可以通过采样单元104获取电池的电压检测值。根据电压检测值，控制器102确定充电过渡区间。其中，电压检测值处于充电电压过渡区间的下限值和上限值之间。
控制器102可以响应于检测到电池接入，获取电池的电压检测值。根据电压检测值，控制器102确定对电池的充电过渡区间。其中，电压检测值处于充电过渡区间的下限值和上限值之间。由于电压检测值处于充电电压过渡区间的下限值和上限值之间，控制器101可以使得电池在接入充电机时的实际电压处于充电电压过渡区间内。
控制器102控制电压输出单元101的充电电压从所述下限值开始增大，以对电池进行充电。
在一些实施例中，当充电电压增大至上限值之后，控制器102将充电电压从上限值增大至电池的额定电压，使用额定电压对电池充电，并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电。
在一些实施例中，当充电电压增大至上限值之后，控制器102继续增大充电电压并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电。
在一些实施例中，控制器102通过电流输出单元103调整对电池的充电电流。在充电电压从下限值开始增大后，控制器102可以检测对电池的充电电流。
在充电电流为零时，控制器102按照恒压模式对电池进行充电。在充电电流非零时，控制器102通过电流输出单元103调整充电电流的大小，从而按照恒流模式对电池进行充电。
综上，充电机100可以在充电过渡区间内实现恒压模式到恒流模式的切换，从而减小电池从恒压模式切换至恒流模式的瞬间充电电压与电池实际电压之间的差值，进而有助于抑制尖峰突变电流。
另外，防倒灌单元105用于在充电电压小于电池实际电压时，防止电池对充电机进行反向供电。
图16示出了根据本申请一些实施例的控制器102的示意图。控制器102可以包括处理器1021和存储器1022。
存储器1022可以是高速随机存取存储器，诸如DRAM、SRAM、DDR RAM、或其他随机存取固态存储设备；或者非易失性存储器，诸如一个或多个磁盘存储设备、光盘存储设备、闪存设备，或其他非易失性固态存储设备。
存储器1022存储处理器1021可执行的指令集，包括：实现上述充电控制方案的各种程序。这种程序能够实现上述各实例中的处理流程，比如可以包括充电控制方法200和400。
另外，本申请还公开了一种非易失性存储介质，其中存储有程序。该程序包括指令，所述指令当由处理器执行时，使得充电机执行根据本申请的充电控制方法200和400。
另外，本申请所述的方法步骤除了可以用数据处理程序来实现，还可以由硬件来实现，例如，可以由逻辑门、开关、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌微控制器等来实现。因此这种可以实现本申请充电控制方法的硬件也可以构成本申请。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (12)

1.一种充电控制方法，其特征在于，包括：
响应于检测到电池接入，获取电池的电压检测值；
根据电压检测值，确定对电池的充电过渡区间，其中，所述电压检测值处于所述充电过渡区间的下限值和上限值之间；
控制充电电压从所述下限值开始增大，以对电池进行充电；
当充电电压增大至所述上限值之后，将充电电压从所述上限值增大至所述电池的额定电压，使用所述额定电压对电池充电，并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电；或者，当充电电压增大至所述上限值之后，继续增大充电电压并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电。
2.如权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，所述控制充电电压从所述下限值开始增大，以对电池进行充电，包括：
根据所述充电过渡区间，确定所述充电电压的电压-时间曲线，所述电压-时间曲线从下限值逐渐递增至上限值；
按照所述电压-时间曲线，对电池进行充电。
3.如权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，所述根据所述充电过渡区间，确定所述充电电压的电压-时间曲线，包括：
接收用户输入的曲线参数，所述曲线参数为期望充电时长、斜率或者曲线模型；
根据所述用户输入的曲线参数和充电过渡区间，确定所述充电电压的电压-时间曲线；或者
从电池管理***接收电池的标识，所述电池管理***属于具有所述电池的用电设备；
从映射表中查询曲线参数，所述映射表用于表示电池的标识和曲线参数的映射关系，所述曲线参数为期望充电时长、斜率或者曲线模型；
根据查询到的曲线参数和充电过渡区间，确定所述充电电压的电压-时间曲线。
4.如权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，在所述将充电电压从所述上限值增大至所述电池的额定电压，使用所述额定电压对电池充电之前，进一步包括：
从电池管理***获取所述额定电压，所述电池管理***属于具有所述电池的用电设备；或者
根据用户输入确定所述额定电压。
5.如权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，所述检测电池是否充满，包括：
在接收到表示电池充满的状态信息时，确定电池充满；或者
在检测到的电池的电压检测值达到所述额定电压时，确定电池充满。
6.如权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，所述继续增大充电电压并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电，包括：
在所述充电电压达到上限值之后，将所述充电电压增加第一电压值，并开始检测所述电池的电压检测值的变化；
在所述充电电压增加第一电压值之后，在检测到电池的检测电压值增加第二电压值时，将所述充电电压增加所述第二电压值；
相比于上一次充电电压增加所述第二电压值时电池的检测电压值，在检测到当前的电池的检测电压值增加第二电压值时，将所述充电电压增加所述第二电压值，并继续执行所述相比于上一次充电电压增加所述第二电压值时电池的检测电压值，在检测到当前的电池的检测电压值增加第二电压值时，将所述充电电压增加所述第二电压值的操作，直到确定电池充满时停止对电池充电。
7.如权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，所述控制充电电压从所述下限值开始增大，以对电池进行充电，包括：
在所述充电电压从所述下限值开始增大后，检测对所述电池的充电电流；
在充电电流为零时，按照恒压模式对所述电池进行充电；
在充电电流非零时，按照恒流模式对所述电池进行充电。
8.一种充电机，其特征在于，包括：
电压输出单元，用于向接入充电机的电池输出充电电压；
控制器，用于:
响应于检测到电池接入，获取电池的电压检测值；
根据电压检测值，确定对电池的充电过渡区间，其中，所述电压检测值处于所述充电过渡区间的下限值和上限值之间；
控制所述电压输出单元的充电电压从所述下限值开始增大，以对电池进行充电；
当充电电压增大至所述上限值之后，将充电电压从所述上限值增大至所述电池的额定电压，使用所述额定电压对电池充电，并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电；或者，当充电电压增大至所述上限值之后，继续增大充电电压并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电。
9.如权利要求8所述的充电机，其特征在于，所述控制器根据下述方式执行所述控制所述电压输出单元的充电电压从所述下限值开始增大，以对电池进行充电的操作：
根据所述充电过渡区间，确定所述充电电压的电压-时间曲线，所述电压-时间曲线从下限值逐渐递增至上限值；
按照所述电压-时间曲线，通过所述电压输出单元对电池进行充电。
10.如权利要求8所述的充电机，其特征在于，所述控制器根据下述方式执行所述根据所述充电过渡区间，确定所述充电电压的电压-时间曲线的操作：
接收用户输入的曲线参数，所述曲线参数为期望充电时长、斜率或者曲线模型；
根据所述用户输入的曲线参数和充电过渡区间，确定所述充电电压的电压-时间曲线；或者
从电池管理***接收电池的标识，所述电池管理***属于具有所述电池的用电设备；
从映射表中查询曲线参数，所述映射表用于表示电池的标识和曲线参数的映射关系，所述曲线参数为期望充电时长、斜率或者曲线模型；
根据查询到的曲线参数和充电过渡区间，确定所述充电电压的电压-时间曲线。
11.如权利要求8所述的充电机，其特征在于，所述控制器根据下述方式执行所述继续增大充电电压并开始检测电池是否充满，直至确定电池充满后停止充电的操作：
在所述充电电压达到上限值之后，将所述充电电压增加第一电压值，并开始检测所述电池的电压检测值的变化；
在所述充电电压增加第一电压值之后，在检测到电池的检测电压值增加第二电压值时，将所述充电电压增加所述第二电压值；
相比于上一次充电电压增加所述第二电压值时电池的检测电压值，在检测到当前的电池的检测电压值增加第二电压值时，将所述充电电压增加所述第二电压值，并继续执行所述相比于上一次充电电压增加所述第二电压值时电池的检测电压值，在检测到当前的电池的检测电压值增加第二电压值时，将所述充电电压增加所述第二电压值的操作，直到确定电池充满时停止对电池充电。
12.一种存储介质，存储有程序，所述程序包括指令，其特征在于，所述指令当由处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的充电控制方法。
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