CN113162195A - 一种充电方法、充电管理装置及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电方法、充电管理装置及***，特别涉及新能源技术领域。具体的技术方案包括：接收用户发送的协同充电指令，通过第一充电方式对电池的第一充电区域进行充电，通过第二充电方式对电池的第二充电区域进行充电，从而可以在不使用快充的方式下有效缩短充电时间，提升了电池的充电效率，而且不会影响电池的使用寿命。

Description

一种充电方法、充电管理装置及***

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，具体涉及一种充电方法、充电管理装置及***。

背景技术

目前，主流的充电方式有两种，一种是有线充电，另一种是无线充电。但是，无论采用何种充电方式进行充电，通过提高充电倍率等方式进行快充时，受电池硬件性能影响，缩短的充电时长有限，对充电效率的提升效果有限。而且，快充方式可能会对电池造成一定损害，从而降低电池的使用寿命。

发明内容

为此，本发明提供一种充电方法、充电管理装置及***，以解决快充方式对充电效率的提升有限，而且会对电池使用寿命造成影响的问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种充电方法，该充电方法包括：

接收用户发送的协同充电指令；

通过第一充电方式对电池的第一充电区域进行充电；

通过第二充电方式对所述电池的第二充电区域进行充电。

进一步地，所述第一充电方式为有线充电方式，所述第二充电方式为无线充电方式。

进一步地，所述接收用户发送的协同充电指令之后，所述通过第一充电方式对电池的第一充电区域进行充电之前，还包括：

断开所述第一充电区域与所述第二充电区域之间的连接链路；

建立所述第一充电区域的第一充电闭合链路；

建立所述第二充电区域的第二充电闭合链路。

进一步地，所述通过第一充电方式对电池的第一充电区域进行充电，包括：

启动所述第一充电区域对应的第一充电控制单元，以供所述第一充电控制单元基于所述第一充电闭合链路对所述第一充电区域进行充电。

进一步地，所述启动所述第一充电区域对应的第一充电控制单元，以供所述第一充电控制单元基于所述第一充电闭合链路对所述第一充电区域进行充电之后，还包括：

对所述第一充电区域的工作参数进行监控；

在所述第一充电区域的工作参数超出第一预设阈值的情况下，向所述用户发送第一提醒消息。

进一步地，所述通过第二充电方式对所述电池的第二充电区域进行充电，包括：

启动所述第二充电区域对应的第二充电控制单元，以供所述第二充电控制单元基于所述第二充电闭合链路对所述第二充电区域进行充电。

进一步地，所述启动所述第二充电区域对应的第二充电控制单元，以供所述第二充电控制单元基于所述第二充电闭合链路对所述第二充电区域进行充电之后，还包括：

对所述第二充电区域的工作参数进行监控；

在所述第二充电区域的工作参数超出第二预设阈值的情况下，向所述用户发送第二提醒消息。

进一步地，所述通过第二充电方式对所述电池的第二充电区域进行充电之后，还包括：

响应充电完成指令，断开所述第一充电区域的所述第一充电闭合链路以及所述第二充电区域的所述第二充电闭合链路；

恢复所述第一充电区域与所述第二充电区域之间的连接链路。

为了实现上述目的，本发明第二方面提供一种充电管理装置，该充电管理装置包括：

接收模块，用于接收用户发送的协同充电指令；

第一充电模块，用于通过第一充电方式对电池的第一充电区域进行充电；

第二充电模块，用于通过第二充电方式对所述电池的第二充电区域进行充电。

为了实现上述目的，本发明第三方面提供一种充电管理***，该充电管理***包括：电池和充电管理装置；

所述电池包括第一充电区域和第二充电区域，其中，所述第一充电区域支持第一充电方式，所述第二充电区域支持第二充电方式；

所述充电管理装置用于采用如上任意一项所述的充电方法对所述电池进行充电。

本发明具有如下优点：

本发明提供的充电方法，接收用户发送的协同充电指令，通过第一充电方式对电池的第一充电区域进行充电，通过第二充电方式对电池的第二充电区域进行充电，从而可以在不使用快充的方式下有效缩短充电时间，提升了电池的充电效率，而且不会影响电池的使用寿命。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。

图1为本发明实施例一提供的一种充电方法的流程图；

图2为本发明实施例二提供的一种电池的组成方框图；

图3为本发明实施例三提供的一种电池的组成方框图；

图4为本发明实施例四提供的一种充电方法的流程图；

图5为本发明实施例五提供的一种充电方法的流程图；

图6为本发明实施例六提供的一种充电管理装置的组成方框图；

图7为本发明实施例七提供的一种充电管理***的组成方框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

科学技术与社会经济快速发展的同时，对能源的消耗也不断增加，能源枯竭与环境污染等问题日益明显。在此背景下，以新能源汽车为代表的新能源行业得以飞速发展。新能源电池作为影响新能源行业发展的重要因素，受到越来越多的关注。

当前针对新能源电池的充电方式主要包括有线充电和无线充电。但是，通常只能采用一种方式对电池进行充电，从而导致充电时间较长，而缩短充电时长的主要途径是以提高充电倍率等方法进行快充。但是，受电池硬件性能影响，通过快充方式缩短的充电时间有限，且快充方式可能会对电池造成一定损害，从而降低电池的使用寿命。

有鉴于此，本申请提供一种充电方法、充电管理装置及***，在电池内部划分不同的充电区域，以各个充电区域所支持的充电方式并行对其进行充电，从而在保障电池性能的情况下缩短了充电时长，提高了充电效率。

本申请第一方面提供一种充电方法。图1是本申请实施例一提供的一种充电方法的流程图。如图1所示，该充电方法包括如下步骤：

步骤S101，接收用户发送的协同充电指令。

其中，协同充电指令是指通过两种或两种以上充电方式同时对电池进行充电的指令。

步骤S102，通过第一充电方式对电池的第一充电区域进行充电。

步骤S103，通过第二充电方式对电池的第二充电区域进行充电。

其中，第一充电区域是电池内支持第一充电方式的区域，第二充电区域是电池内支持第二充电方式的区域。在一些实施例中，第一充电方式为有线充电方式，第二充电方式为无线充电方式，其中，无线充电方式包括基于电磁感应、磁场共振、无线电波和电场耦合等技术的无线充电方式。

现有的充电方式通常为单一充电模式，即同一时间只支持有线充电或者无线充电中的一种方式，无法同时基于两种方式对同一电池进行充电。用户若想缩短充电时长，只能通过快充等可能损害电池性能的充电方式来实现。本申请中，将电池的充电区域划分为两部分，分别为第一充电区域和第二充电区域。在常规状态下，电池内的第一充电区域和第二充电区域之间保持连接链路，电池内部是一个较大的闭合充电链路，基于该链路进行充电或者对外提供电能。在接收到协同充电指令进入协同充电状态之后，电池内第一充电区域和第二充电区域之间的连接链路断开，并分别建立每个充电区域自身的闭合充电链路，然后通过第一充电方式和第二充电方式同时对所支持的充电区域进行充电，从而可以在不使用快充等损害电池的充电方式的情况下，缩短充电时长，提升充电效率，同时不会对电池性能造成影响。

图2是本申请实施例二提供的一种电池组成方框图。如图2所示，电池200内设置第一充电区域210和第二充电区域220。其中，第一充电区域210内设置N个一区充电单元，分别是一区第一充电单元211、一区第二充电单元212、一区第三充电单元213、……、一区第N充电单元21N，其中，N为大于或等于1的整数。类似的，第二充电区域220内设置M个二区充电单元，分别是二区第一充电单元221、二区第二充电单元222、二区第三充电单元223、……、二区第M充电单元21M，其中，M为大于或等于1的整数。

在常规状态下(指除协同充电模式之外的状态)，第一充电区域210与第二充电区域220之间保持连接链路(连接链路包括211与221之间的链路以及21N与22M之间的链路)，此时，整个电池200组成一个完整的闭合充电链路。

当进入协同充电状态时，第一充电区域210与第二充电区域220之间的连接链路断开，且第一充电区域210与第二充电区域220分别构建各自的闭合充电链路。

图3是本申请实施例三提供的一种电池组成方框图。如图3所示，电池200进入协同充电状态时，第一充电区域210与第二充电区域220之间的连接链路(连接链路包括211与221之间的链路以及21N与22M之间的链路)断开，且21N与211建立连接，构建第一充电区域210的第一充电闭合链路，同时，22M与221也建立连接，构建第二充电区域220的第二充电闭合链路，从而可以采用第一充电方式基于第一充电闭合链路对第一充电区域210进行充电，同时采用第二充电方式基于第二充电闭合链路对第二充电区域220进行充电。

在实际应用中，为管理电池的充电、供电等操作，设置相应的充电管理装置。例如，设置动力电池管理装置，由动力电池管理装置完成对电池的多项管理工作。在本实施例中，考虑到电池内部被划分为相对独立的第一充电区域和第二充电区域，为提高管理的针对性和有效性，进一步在充电管理装置中增设第一充电控制单元和第二充电控制单元，由第一充电控制单元和第二充电控制单元分别对电池内的第一充电区域和第二充电区域进行管理控制。

例如，充电管理装置接收到用户发送的协同充电指令之后，启动第一充电控制单元，并通过第一充电控制单元基于第一充电闭合链路对第一充电区域进行充电，同时，充电管理装置启动第二充电控制单元，并通过第二充电控制单元基于第二充电闭合链路对第二充电区域进行充电。其中，第一充电闭合链路是第一充电区域内的充电链路，第二充电闭合链路是第二充电区域内的充电链路。

需要说明的是，第二充电区域支持第二充电方式并非限定第二充电区域只支持第二充电方式。当不需要进行协同充电时，可使用第一充电模式对电池的第一充电区域和第二充电进行充电。例如，在实际应用中，可以设置第一充电控制单元为主控制单元，设置第二充电控制单元为备用控制单元。在单一充电模式中，第一充电控制单元可以基于第一充电方式对第一充电区域和第二充电区域进行充电。

在一些实施例中，为保证电池正常充电，避免电池在充电过程中发生安全事故，在启动第一充电控制单元和第二充电控制单元对各自的充电区域进行充电时，两者还可分别对各自充电区域的工作状态进行监控，并在发生异常时及时发出提醒信号。其中，监控范围包括电压、电流、温度、漏电检测、电池均衡管理等内容。

例如，由第一充电控制单元对第一充电区域的工作参数进行监控，并在第一充电区域的工作参数超出第一预设阈值的情况下，向用户发送第一提醒消息。类似的，由第二充电控制单元对第二充电区域的工作参数进行监控，并在第二充电区域的工作参数超出第二预设阈值的情况下，向用户发送第二提醒消息。在本实施例中，考虑到第一充电方式和第二充电方式基于不同原理实现，因此，即便第一充电区域和第二充电区域均处于正常的充电状态中，两者的工作参数可能也存在较大差异。为避免将由于充电原理不同导致工作参数出现差异误判为工作参数异常，因此，分别对第一充电区域和第二充电区域进行监控，并分别设置各自的预设阈值，以便更准确地监测电池的工作状态，降低事故误判率，从而提高电池的安全性能。

图4是本申请实施例四提供的一种充电方法的流程图。如图4所示，该充电方法包括如下步骤：

步骤S401，接收用户发送的协同充电指令。

本实施例中的步骤S401与本申请实施例一中步骤S101的内容相同，在此不再赘述。

步骤S402，断开第一充电区域与第二充电区域之间的连接链路。

步骤S403，建立第一充电区域的第一充电闭合链路。

步骤S404，建立第二充电区域的第二充电闭合链路。

常规的电池只支持单一充电模式，并未在电池内划分支持不同充电方式的充电区域。在本实施例中，根据充电需求在电池内划分两个相对独立的充电区域，分别为第一充电区域和第二充电区域，而且第一充电区域与第二充电区域之间可以建立连接链路，第一充电区域内部和第二充电区域内部也可建立各自的闭合充电链路。

在基于单一充电方式对电池进行充电时，保持第一充电区域和第二充电区域之间的连接链路，此时电池内为一个相对较大的充电闭合链路，基于该充电闭合链路可对整个电池进行充电。

当需要进行协同充电时，为保障不同充电区域可以以不同的充电方式进行并行充电，将第一充电区域和第二充电区域之间的连接链路断开，并构建第一充电区域内部的第一充电闭合链路以及第二充电区域内部的第二充电闭合链路。此时，第一充电区域与第二充电区域成为两个独立的充电区域，从而可以采用不同的充电方式基于各自的充电闭合链路为对应的充电区域进行充电。

步骤S405，通过第一充电方式对电池的第一充电区域进行充电。

步骤S406，通过第二充电方式对电池的第二充电区域进行充电。

本实施例中的步骤S405～步骤S406与本申请实施例一中步骤S102～步骤S103的内容相同，在此不再赘述。

图5是本申请实施例五提供的一种充电方法的流程图。如图5所示，该充电方法包括如下步骤：

步骤S501，接收用户发送的协同充电指令。

步骤S502，断开第一充电区域与第二充电区域之间的连接链路。

步骤S503，建立第一充电区域的第一充电闭合链路。

步骤S504，建立第二充电区域的第二充电闭合链路。

步骤S505，通过第一充电方式对电池的第一充电区域进行充电。

步骤S506，通过第二充电方式对电池的第二充电区域进行充电。

本实施例中的步骤S501～步骤S506与本申请实施例四中步骤S401～步骤S406的内容相同，在此不再赘述。

步骤S507，响应充电完成指令，断开第一充电区域的第一充电闭合链路以及第二充电区域的第二充电闭合链路。

步骤S508，恢复第一充电区域与第二充电区域之间的连接链路。

其中，充电完成指令是在电池完成充电之后发出的消息。在一些实施例中，在充电完成之后，将第一充电区域与第二充电区域各自的充电闭合链路断开，并重新建立第一充电区域与第二充电区域之间的连接链路，使得电池恢复为一个整体的供电装置，从而将通过第一充电方式和第二充电方式获取的所有电能为相应设备进行供电。

需要说明的是，除充电完成指令之外，在用户发起中止本次充电等操作时，均断开第一充电区域和第二充电区域内部的闭合充电链路，并恢复第一充电区域与第二充电区域之间的连接链路。

可以理解的是，在恢复第一充电区域与第二充电区域之间的连接链路之后，考虑到基于不同充电方式进行充电之后各个充电区域内充电单元的状态可能存在差异，以及同一充电区域内充电单元的状态也可能存在差异的情况，因此，可以通过电池均衡等技术手段对两个充电区域之间以及两个充电区域内部进行电量均衡管理，以提升电池供电的稳定性。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本申请第二方面提供一种充电管理装置。图6是本申请实施例六提供的一种充电管理装置的组成方框图。如图6所示，该充电管理装置包括：接收模块601、第一充电模块602和第二充电模块603。

接收模块601，用于接收用户发送的协同充电指令。

其中，协同充电指令是指通过两种或两种以上充电方式同时对电池进行充电的指令。

第一充电模块602，用于通过第一充电方式对电池的第一充电区域进行充电。

第二充电模块603，用于通过第二充电方式对电池的第二充电区域进行充电。

其中，第一充电区域是电池内支持第一充电方式的区域，第二充电区域是电池内支持第二充电方式的区域。在一些实施例中，第一充电方式为有线充电方式，第二充电方式为无线充电方式，其中，无线充电方式包括基于电磁感应、磁场共振、无线电波和电场耦合等技术的无线充电方式。

现有的充电方式通常为单一充电模式，即同一时间只支持有线充电或者无线充电中的一种方式，无法同时基于两种方式对同一电池进行充电。用户若想缩短充电时长，只能通过快充等可能损害电池性能的充电方式来实现。本申请中，将电池的充电区域划分为两部分，分别为第一充电区域和第二充电区域，其中，第一充电区域是电池内支持第一充电方式的区域，第二充电区域是电池内支持第二充电方式的区域。在常规状态下，电池内的第一充电区域和第二充电区域之间保持连接链路，电池内部是一个较大的闭合充电链路。在通过接收模块601接收到协同充电指令之后，电池进入协同充电状态，第一充电区域和第二充电区域之间的连接链路断开，并分别建立每个充电区域自己的闭合充电链路，然后通过第一充电模块602基于第一充电方式对第一充电区域进行充电，同时通过第二充电模块603基于第二充电方式对第二充电区域进行充电。通过这种并行充电方式，可以在不使用快充等损害电池的充电方式的情况下，缩短充电时长，提升充电效率，同时不会对电池性能造成影响。

在实际应用中，为管理电池的充电、供电等操作，设置相应的管理装置。例如，设置动力电池管理装置，由动力电池管理装置完成对电池的多项管理工作。在本实施例中，考虑到电池内部被划分为相对独立的第一充电区域和第二充电区域，为提高管理的针对性和有效性，进一步在充电管理装置中增设第一充电控制单元和第二充电控制单元，由第一充电控制单元和第二充电控制单元分别对电池内的第一充电区域和第二充电区域进行管理控制。

例如，充电管理装置接收到用户发送的协同充电指令之后，启动第一充电控制单元，并通过第一充电控制单元基于第一充电闭合链路对第一充电区域进行充电，同时，充电管理装置启动第二充电控制单元，并通过第二充电控制单元基于第二充电闭合链路对第二充电区域进行充电。其中，第一充电闭合链路是第一充电区域内的充电链路，第二充电闭合链路是第二充电区域内的充电链路。

需要说明的是，第二充电区域支持第二充电方式并非限定第二充电区域只支持第二充电方式。当不需要进行协同充电时，可使用第一充电模式对电池的第一充电区域和第二充电进行充电。例如，在实际应用中，可以设置第一充电控制单元为主控制单元，设置第二充电控制单元为备用控制单元。在单一充电模式中，第一充电控制单元可以基于第一充电方式对第一充电区域和第二充电区域进行充电。

在一些实施例中，为保证电池正常充电，避免电池在充电过程中发生安全事故，在启动第一充电控制单元和第二充电控制单元对各自的充电区域进行充电时，两者还可分别对各自充电区域的工作状态进行监控，并在发生异常时及时发出提醒信号。其中，监控范围包括电压、电流、温度、漏电检测、电池均衡管理等内容中的任意一种或几种。

例如，由第一充电控制单元对第一充电区域的工作参数进行监控，并在第一充电区域的工作参数超出第一预设阈值的情况下，向用户发送第一提醒消息。类似的，由第二充电控制单元对第二充电区域的工作参数进行监控，并在第二充电区域的工作参数超出第二预设阈值的情况下，向用户发送第二提醒消息。在本实施例中，考虑到第一充电方式和第二充电方式基于不同原理实现，因此，即便第一充电区域和第二充电区域均处于正常的充电状态中，两者的工作参数可能也存在较大差异。为避免将由于充电原理不同导致工作参数出现差异误判为工作参数异常，因此，分别对第一充电区域和第二充电区域进行监控，并分别设置各自的预设阈值，以便更准确地监测电池的工作状态，降低事故误判率，从而提高电池的安全性能。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本申请第三方面提供一种充电管理***。图7是本申请实施例七提供的一种充电管理***的组成方框图。如图7所示，该充电管理***包括：电池200和充电管理装置700。其中，电池200采用实施例二或实施例三所公开的电池，充电管理装置700内包括第一充电控制单元710和第二充电控制单元720。

在一些实施例中，设置第一充电控制单元710为主控制单元，第二充电控制单元720被备用控制单元。

当采用单一充电模式对电池200进行充电时，第二充电控制单元720处于休眠状态，由第一充电控制单元720通过第一充电方式统一为第一充电区域210和第二充电区域220进行充电。此时，第一充电区域210和第二充电区域220之间保持连接链路，且每个充电区域内部的充电闭合链路处于断开状态(图7中未示出该状态)。

当采用协同充电方式对电池200进行充电时，启动第一充电控制单元710，并激活第二充电控制单元720，由第一充电控制单元710通过第一充电方式对第一充电区域210进行充电，同时由第二充电控制单元720通过第二充电方式对第二充电区域220进行充电。此时，第一充电区域210和第二充电区域220之间的连接链路断开，且第一充电区域210内部建立第一充电闭合链路，第二充电区域220内部建立第二充电闭合链路(如图7中所示)。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种充电方法，其特征在于，包括：

接收用户发送的协同充电指令；

通过第一充电方式对电池的第一充电区域进行充电；

通过第二充电方式对所述电池的第二充电区域进行充电。

2.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述第一充电方式为有线充电方式，所述第二充电方式为无线充电方式。

3.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述接收用户发送的协同充电指令之后，所述通过第一充电方式对电池的第一充电区域进行充电之前，还包括：

断开所述第一充电区域与所述第二充电区域之间的连接链路；

建立所述第一充电区域的第一充电闭合链路；

建立所述第二充电区域的第二充电闭合链路。

4.根据权利要求3所述的充电方法，其特征在于，所述通过第一充电方式对电池的第一充电区域进行充电，包括：

启动所述第一充电区域对应的第一充电控制单元，以供所述第一充电控制单元基于所述第一充电闭合链路对所述第一充电区域进行充电。

5.根据权利要求4所述的充电方法，其特征在于，所述启动所述第一充电区域对应的第一充电控制单元，以供所述第一充电控制单元基于所述第一充电闭合链路对所述第一充电区域进行充电之后，还包括：

对所述第一充电区域的工作参数进行监控；

在所述第一充电区域的工作参数超出第一预设阈值的情况下，向所述用户发送第一提醒消息。

6.根据权利要求3所述的充电方法，其特征在于，所述通过第二充电方式对所述电池的第二充电区域进行充电，包括：

启动所述第二充电区域对应的第二充电控制单元，以供所述第二充电控制单元基于所述第二充电闭合链路对所述第二充电区域进行充电。

7.根据权利要求6所述的充电方法，其特征在于，所述启动所述第二充电区域对应的第二充电控制单元，以供所述第二充电控制单元基于所述第二充电闭合链路对所述第二充电区域进行充电之后，还包括：

对所述第二充电区域的工作参数进行监控；

在所述第二充电区域的工作参数超出第二预设阈值的情况下，向所述用户发送第二提醒消息。

8.根据权利要求3所述的充电方法，其特征在于，所述通过第二充电方式对所述电池的第二充电区域进行充电之后，还包括：

响应充电完成指令，断开所述第一充电区域的所述第一充电闭合链路以及所述第二充电区域的所述第二充电闭合链路；

恢复所述第一充电区域与所述第二充电区域之间的连接链路。

9.一种充电管理装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收用户发送的协同充电指令；

第一充电模块，用于通过第一充电方式对电池的第一充电区域进行充电；

第二充电模块，用于通过第二充电方式对所述电池的第二充电区域进行充电。

10.一种充电管理***，其特征在于，包括：电池和充电管理装置；

所述电池包括第一充电区域和第二充电区域，其中，所述第一充电区域支持第一充电方式，所述第二充电区域支持第二充电方式；

所述充电管理装置用于采用权利要求1-8任意一项所述的充电方法对所述电池进行充电。

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