CN116388350A - 充电控制方法、储能设备和可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种充电控制方法、储能设备和可读存储介质,该方法包括:在检测到供电设备接入充放电接口时,若供电设备满足供电条件,则获取供电设备的供电能力信息;获取电池模组的充电需求信息;根据供电能力信息与充电需求信息,确定供电设备的目标输出电压,目标输出电压为DC‑DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小时供电设备的输出电压;控制供电设备输出目标输出电压至DC‑DC转换单元,以供DC‑DC转换单元根据目标输出电压对电池模组进行充电。上述方法可以使得DC‑DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小,DC‑DC转换单元以最高的转换效率对电池模组充电,提高了电池模组的充电效率。
Description
技术领域
本申请涉及电池模组技术领域,尤其涉及一种充电控制方法、储能设备和计算机可读存储介质。
背景技术
随着快充技术和电池模组技术的发展,出现各种各样的储能设备。不同的功率需求和不同的电池模组又催生了多种多样的DC-DC(Direct Current to Direct Current,直流转直流)转换单元,例如单向直流转换电路、双向直流转换电路、降压直流转换电路、升压直流转换电路以及升降压直流转换电路等等。这些DC-DC转换单元通常是将供电设备所输出在一定电压范围内的固定电压转换为电池模组充电所需的电压,由于充电过程中电池模组的充电电压不断地变化,DC-DC转换单元无法工作在转换效率最高的工作点,导致电池模组的充电效率较低。
因此,如何提高电池模组的充电效率成为亟需解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种充电控制方法、储能设备和计算机可读存储介质,可以解决相关技术由于电池模组的充电电压不断地变化,DC-DC转换单元无法工作在转换效率最高的工作点,导致电池模组的充电效率较低的问题。
第一方面,本申请提供了一种充电控制方法,应用于储能设备中的电源控制器,所述方法包括:
在检测到供电设备接入所述充放电接口时,若所述供电设备满足预设的供电条件,则获取所述供电设备的供电能力信息;获取所述电池模组的充电需求信息;根据所述供电能力信息与所述充电需求信息,确定所述供电设备的目标输出电压,所述目标输出电压为所述DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小时所述供电设备的输出电压;控制所述供电设备输出所述目标输出电压至所述DC-DC转换单元,以供所述DC-DC转换单元根据所述目标输出电压对所述电池模组进行充电。
上述方法,通过根据供电设备的供电能力信息与电池模组的充电需求信息确定供电设备的目标输出电压,并控制DC-DC转换单元根据目标输出电压对电池模组进行充电,可以使得DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小,DC-DC转换单元以最高的转换效率对电池模组充电,提高了电池模组的充电效率。
第二方面,本申请还提供了一种充电控制方法,应用于储能设备中的微控制器,所述方法包括:
在检测到供电设备接入所述充放电接口时,若所述供电设备满足预设的供电条件,则基于所述电源控制器获取所述供电设备的供电能力信息;获取所述电池模组的充电需求信息;根据所述供电能力信息与所述充电需求信息,确定所述供电设备的目标输出电压,所述目标输出电压为所述DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小时所述供电设备的输出电压;基于所述电源控制器控制所述供电设备输出所述目标输出电压至所述DC-DC转换单元,以供所述DC-DC转换单元根据所述目标输出电压对所述电池模组进行充电。
第三方面,本申请还提供了一种储能设备,所述储能设备包括存储器和处理器;
所述存储器,用于存储计算机程序;
所述处理器,用于执行所述计算机程序并在执行所述计算机程序时实现如上述的充电控制方法。
第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时使所述处理器实现如上述的充电控制方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,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的附图。
图1是本申请实施例提供的一种储能设备的示意图;
图2是本申请实施例提供的另一种储能设备的示意图;
图3是本申请实施例提供的一种储能设备的结构示意性框图;
图4是本申请实施例提供的一种充电控制方法的示意性流程图;
图5是一种DC-DC转换单元的转换效率和不同压差之间的关系曲线图;
图6是本申请实施例提供的一种确定目标输出电压的子步骤的示意性流程图;
图7是本申请实施例提供的一种控制DC-DC转换单元对电池模组进行充电的子步骤的示意性流程图;
图8是本申请实施例提供的第一种储能设备的电路示意图;
图9是本申请实施例提供的第二种储能设备的电路示意图;
图10是本申请实施例提供的另一种充电控制方法的示意性流程图;
图11是本申请实施例提供的第三种储能设备的电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
附图中所示的流程图仅是示例说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
应当理解,在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
本申请的实施例提供了一种充电控制方法、储能设备和计算机可读存储介质。其中,该充电控制方法可以应用于储能设备中,通过根据供电设备的供电能力信息与电池模组的充电需求信息确定供电设备的目标输出电压,并控制DC-DC转换单元根据目标输出电压对电池模组进行充电,可以使得DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小,DC-DC转换单元以最高的转换效率对电池模组充电,提高了电池模组的充电效率。
其中,储能设备可以包括但不限于移动电源、便携式直流储能设备等等。供电设备可以包括外部的电源适配器,外部电源可以通过电源适配器与储能设备连接。例如,外部电源可以包括光伏充电电源、交流电源等等。
示例性的,储能设备10可以支持快充协议,可以通过具备快充功能的电源适配器进行充电。例如,储能设备10可以基于USB Type-C接口的快充协议,与具备快充功能的电源适配器进行通信和充电。
需要说明的是,具有快充功能的电源适配器可以支持多个供电档位(Power DataObjects,PDO)。其中,供电档位是指电源适配器能够输出不同电压,例如,PD3.0快充协议支持5V、9V、12V、15V以及20V等等多个供电档位。此外,具有快充功能的电源适配器还可以支持或不支持可编程供电(Programmable Power Supply,PPS)。其中,可编程供电是指适配器的输出可在某个电压范围内动态调节。可以理解,可编程供电是PD3.0快充协议和PD3.1快充协议的可选功能。
请参阅图1,图1是本申请实施例提供的一种储能设备10的示意图。如图1所示,储能设备10可以包括电源控制器11、充放电接口12、DC-DC转换单元13、电池模组14以及电池管理***15,DC-DC转换单元13的第一端与充放电接口12连接,DC-DC转换单元13的第二端与电池模组14连接。
其中,电源控制器(Micro-Controller with Power Delivery Controller)11可以通过数字接口或模拟接口对DC-DC转换单元13进行控制。DC-DC转换单元13可以与升降压电路(图中未示出)连接,用于控制升降压电路进行升压或降压。充放电接口12除了可以通过电源适配器与外部的电源连接,还可以通过电源适配器与外部的用电设备连接,实现储能设备10对用电设备放电。电池管理***(Battery Management System,BMS)15用于实现对电池模组14的充放管理、串联电芯的均衡、充电/放电管理、过充/过放/过温保护等功能,例如,可以采集电池模组14的充电需求信息等等。
示例性的,电源控制器11可以通过充放电接口12的通信线与外部的供电设备进行通信交互,获取供电设备的供电能力信息。其中,充放电接口12为USB-C接口时,通信线可以包括CC1、CC2、DP和DM等引脚;充放电接口12为USB-A接口时,通信线可以包括DP和DM等引脚。
在本申请实施例中,DC-DC转换单元13和电源控制器11可以组合成一个片上***(System-on-a-chip,SoC)。
需要说明的是,通过将DC-DC转换单元13和电源控制器11组合成片上***,可以提高设计的自由度,满足不同使用场景。
在一些实施例中,电池管理***15可以集成在片上***,或电池管理***15设置在片上***外。
请参阅图2,图2是本申请实施例提供的另一种储能设备10的示意图。如图2所示,储能设备10可以包括电源控制器11、充放电接口12、DC-DC转换单元13、电池模组14、电池管理***15以及微控制器16,DC-DC转换单元13的第一端与充放电接口12连接,DC-DC转换单元13的第二端与电池模组14连接。微控制器16与电源控制器11、电池管理***15连接。
其中,微控制器16是独立的控制器,负责人机交互。示例性的,微控制器16可以与电池管理***15进行通信,获取电池模组14的电池状态、充电状态等等,或者对电池模组14进行参数设置,例如设置充放电电压、电流等等。微控制器16还可以与电源控制器11进行通信,例如,可以获取电源控制器11上报的供电设备的供电能力信息,以及指示电源控制器11控制供电设备输出目标输出电压至DC-DC转换单元13,以供DC-DC转换单元13根据目标输出电压对电池模组14进行充电。
在一些实施例中,微控制器集成在片上***,或微控制器设置在片上***外。
在一些实施例中,电池管理***15可以集成在片上***,或电池管理***15设置在片上***外。
请参阅图3,图3是本申请实施例提供的一种储能设备10的结构示意性框图。在图3中,储能设备10包括处理器1001和存储器1002,其中,处理器1001和存储器1002通过总线连接,该总线比如为I2C(Inter-integrated Circuit,集成电路)总线、分布式软总线。
其中,存储器1002可以包括存储介质和内存储器。存储介质可存储操作***和计算机程序。该计算机程序包括程序指令,该程序指令被执行时,可使得处理器1001执行任意一种储能设备控制方法。
处理器1001用于提供计算和控制能力,支撑整个储能设备10的运行。示例性的,处理器1001可以包括上述图1中的电源控制器11或图2中的微控制器16。
其中,处理器1001可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
其中,处理器1001用于运行存储在存储器1002中的计算机程序,并在执行计算机程序时实现如下步骤:
在检测到供电设备接入充放电接口时,若供电设备满足预设的供电条件,则获取供电设备的供电能力信息;获取电池模组的充电需求信息;根据供电能力信息与充电需求信息,确定供电设备的目标输出电压,目标输出电压为DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小时供电设备的输出电压;控制供电设备输出目标输出电压至DC-DC转换单元,以供DC-DC转换单元根据目标输出电压对电池模组进行充电。
在一些实施例中,供电能力信息包括至少一个供电档位对应的输出电压,以及供电设备是否支持可编程供电以及可编程供电对应的输出电压范围;处理器1001在实现获取供电设备的供电能力信息之后,还用于实现:
若全部供电档位的输出电压和可编程供电对应的输出电压范围不符合DC-DC转换单元的电压输入范围,则断开供电设备与充放电接口的连接。
在一些实施例中,充电需求信息包括充电需求电压和充电需求电流;处理器1001在实现根据供电能力信息与充电需求信息,确定供电设备的目标输出电压时,用于实现:
获取充电需求电流对应的最小压差以及预设的补偿电压;基于预设的最小压差公式和供电能力信息,对充电需求电压、最小压差以及补偿电压进行电压配置,获得目标输出电压,目标输出电压为任意一个供电档位对应的输出电压或为可编程供电对应的输出电压范围内的任意一个电压。
在一些实施例中,处理器1001在实现控制供电设备输出目标输出电压至DC-DC转换单元,以供DC-DC转换单元根据目标输出电压对电池模组进行充电时,用于实现:
请求供电设备输出目标输出电压;将DC-DC转换单元的工作模式设置为充电模式,以及根据目标输出电压对DC-DC转换单元进行参数配置;控制电池模组的充电路径导通,以使得参数配置后的DC-DC转换单元对目标输出电压进行电压转换后对电池模组充电。
在一些实施例中,储能设备还包括第一开关电路、升降压电路和第二开关电路,第一开关电路的第一端与充放电接口连接,第一开关电路的第二端与升降压电路的第一端连接,升降压电路的第二端与电池模组的正极连接,第二开关电路的第一端与电池模组的负极连接,第二开关电路的第二端与充放电接口连接;处理器1001在实现控制电池模组的充电路径导通时,用于实现:
发送第一导通信号至第一开关电路,以使得第一开关电路根据第一导通信号导通充放电接口与升降压电路的连接;发送第二导通信号至第二开关电路,以使得第二开关电路根据第二导通信号导通电池模组与充放电接口的连接。
在一些实施例中,处理器1001还用于实现:
在DC-DC转换单元对电池模组进行充电时,获取DC-DC转换单元当前的输入采样信息和输出采样信息;根据输入采样信息与输出采样信息,对目标输出电压进行调整和/或对DC-DC转换单元进行参数配置。
在一些实施例中,处理器1001还用于实现:
在DC-DC转换单元对电池模组进行充电时,获取DC-DC转换单元的当前充电需求信息;基于预设的最小压差公式,根据当前充电需求信息对目标输出电压进行调整,获得调整后的目标输出电压;控制DC-DC转换单元根据调整后的目标输出电压对电池模组进行充电。
在一些实施例中,处理器1001还用于实现:
在电池模组完成充电时,控制第二开关电路关断;控制DC-DC转换单元进入待机模式,以及控制第一开关电路关断;控制供电设备输出预设的安全电压,或控制供电设备进入待机模式。
在一些实施例中,处理器1001还用于实现:
若检测到供电设备与充放电接口断开连接,则控制储能设备进入低功耗模式。
在一些实施例中,储能设备还包括电池管理***;处理器1001还用于实现:
在电池模组完成充电后,若检测到供电设备与充放电接口保持连接,则获取电池管理***采集的电池模组的电池状态信息;当电池状态信息为电池模组的电压小于预设的电压阈值或电池模组的电量不足时,执行充电操作。
在一些实施例中,处理器1001用于实现:
在检测到供电设备接入充放电接口时,若供电设备满足预设的供电条件,则基于电源控制器获取供电设备的供电能力信息;获取电池模组的充电需求信息;根据供电能力信息与充电需求信息,确定供电设备的目标输出电压,目标输出电压为DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小时供电设备的输出电压;基于电源控制器控制供电设备输出目标输出电压至DC-DC转换单元,以供DC-DC转换单元根据目标输出电压对电池模组进行充电。
在一些实施例中,供电能力信息包括至少一个供电档位对应的输出电压,以及供电设备是否支持可编程供电以及可编程供电对应的输出电压范围;处理器1001还用于实现:
若全部供电档位对应的输出电压和可编程供电对应的输出电压范围不符合DC-DC转换单元的电压输入范围,则指示电源控制器断开供电设备与充放电接口的连接。
在一些实施例中,充电需求信息包括充电需求电压和充电需求电流;处理器1001在实现根据供电能力信息与充电需求信息,确定供电设备的目标输出电压时,用于实现:
获取充电需求电流对应的最小压差以及预设的补偿电压;基于预设的最小压差公式和供电能力信息,对充电需求电压、最小压差以及补偿电压进行电压配置,获得目标输出电压,目标输出电压为任意一个供电档位对应的输出电压或为可编程供电对应的输出电压范围内的任意一个电压。
在一些实施例中,处理器1001在实现基于电源控制器控制供电设备输出目标输出电压至DC-DC转换单元,以供DC-DC转换单元根据目标输出电压对电池模组进行充电时,用于实现:
指示电源控制器请求供电设备输出目标输出电压;指示电源控制器将DC-DC转换单元的工作模式设置为充电模式,以及根据目标输出电压对DC-DC转换单元进行参数配置;控制电池模组的充电路径导通,以使得参数配置后的DC-DC转换单元对目标输出电压进行电压转换后对电池模组充电。
下面结合附图,对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。请参阅图4,图4是本申请实施例提供的一种充电控制方法的示意性流程图,如图4所示,充电控制方法包括步骤S101至步骤S104。
步骤S101、在检测到供电设备接入充放电接口时,若供电设备满足预设的供电条件,则获取供电设备的供电能力信息。
需要说明的是,本申请实施例提供的充电控制方法可以应用于储能设备中的电源控制器,通过根据供电设备的供电能力信息与电池模组的充电需求信息确定供电设备的目标输出电压,并控制DC-DC转换单元根据目标输出电压对电池模组进行充电,可以使得DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小,DC-DC转换单元以最高的转换效率对电池模组充电,提高了电池模组的充电效率。以下将对电源控制器如何控制电池模组充电作详细说明。
示例性的,电源控制器在检测到供电设备接入充放电接口时,需要确定供电设备是否满足预设的供电条件,若供电设备满足预设的供电条件,则获取供电设备的供电能力信息。
其中,供电设备可以包括外部的电源适配器。例如,预设的供电条件可以是电源适配器具有快充功能,支持多个供电档位。又例如,预设的供电条件还可以是电源适配器支持多个供电档位和支持可编程供电。
例如,当供电设备支持多个供电档位时,可以确定供电设备满足供电条件,然后电源控制器通过充放电接口与外部的电源适配器通信,获取电源适配器的供电能力信息。
其中,供电能力信息可以包括至少一个供电档位对应的输出电压,以及供电设备是否支持可编程供电以及可编程供电对应的输出电压范围。例如,电源适配器的供电能力信息可以包括多个供电档位,和不支持可编程供电。又例如,电源适配器的供电能力信息可以包括多个供电档位的输出电压以及可编程供电对应的输出电压范围为。
上述实施例,通过获取供电设备的供电能力信息,可以得到供电设备是否支持可编程供电以及可编程供电对应的输出电压范围。
在一些实施例中,获取供电设备的供电能力信息,可以包括:向供电设备发送供电能力请求消息;接收供电设备根据供电能力请求消息返回的供电能力信息。
示例性的,电源控制器可以通过充放电接口向电源适配器发送供电能力请求消息,然后接收电源适配器根据供电能力请求消息返回的供电能力信息。
需要说明的是,在本申请实施例中,在获取供电设备的供电能力信息之后,为了能够确保DC-DC转换单元可以正常地进行电压转换,还需要判断供电能力信息中的输出电压是否符合DC-DC转换单元的电压输入范围。
在一些实施例中,获取供电设备的供电能力信息之后,本申请实施例提供的充电控制方法还可以包括:若全部供电档位的输出电压和可编程供电对应的输出电压范围不符合DC-DC转换单元的电压输入范围,则断开供电设备与充放电接口的连接。
示例性的,若电源适配器的全部供电档位的输出电压不在DC-DC转换单元的电压输入范围内,且电源适配器的可编程供电对应的输出电压范围与DC-DC转换单元的电压输入范围无交集,则可以断开电源适配器与充放电接口的连接。
上述实施例,通过确定全部供电档位的输出电压和可编程供电对应的输出电压范围是否符合DC-DC转换单元的电压输入范围,可以能够确保DC-DC转换单元可以正常地进行电压转换。
步骤S102、获取电池模组的充电需求信息。
示例性的,电源控制器还可以获取电池模组的充电需求信息。例如,可以读取电源管理***采集电池模组的充电需求信息。其中,充电需求信息可以包括充电需求电压和充电需求电流等等。充电需求电压可以表示为,充电需求电流可以表示为/>。
需要说明的是,通过获取电池模组的充电需求信息,后续可以根据充电需求信息和供电能力信息确定目标输出电压。
步骤S103、根据供电能力信息与充电需求信息,确定供电设备的目标输出电压,目标输出电压为DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小时供电设备的输出电压。
示例性的,在获取供电设备的供电能力信息以及电池模组的充电需求信息之后,可以根据供电能力信息与充电需求信息,确定供电设备的目标输出电压。其中,目标输出电压为DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小时供电设备的输出电压。
需要说明的是,对于DC-DC转换单元,在输入电流一定的情况下,输入电压和输出(负载)电压之间的压差越大,DC-DC转换单元的转换效率越低,反之,输入电压和输出电压之间的压差越小,DC-DC转换单元的转换效率越高。
请参阅图5,图5是一种DC-DC转换单元的转换效率和不同压差之间的关系曲线图。如图5所示,横坐标表示DC-DC转换单元的电流,纵坐标表示,DC-DC转换单元的转换效率,3条曲线分别表示5V、3V和1.8V三种压差。Max.Efficiency Point是指电流大于某个值时,DC-DC转换单元的最高转换效率点,即在压差为1.8V时,DC-DC转换单元的转换效率可以达到最高。Crosspoint是指在电流小于某个值时,压差大的DC-DC转换器的转换效率反而更高。
请参阅图6,图6是本申请实施例提供的一种确定目标输出电压的子步骤的示意性流程图,步骤S103中根据供电能力信息与充电需求信息确定供电设备的目标输出电压可以包括以下步骤S1031和步骤S1032。
步骤S1031、获取充电需求电流对应的最小压差以及预设的补偿电压。
示例性的,在确定目标输出电压时,需要先获取充电需求电流对应的最小压差。
需要说明的是,不同的电流对应的最小压差不同。例如,如图5所示,在电流小于0.8A时,最小压差3V对应的转换效率最高;在电流大于0.8A时,最小压差1.8V对应的转换效率最高。
需要说明的是,补偿电压是针对电路设计、被动器件产生的电压损耗而设置的补偿值。可以理解,不同的硬件设计、使用不同被动器件以及不同工作温度下的***会有不同的电压损耗,因此为了能够精准地控制DC-DC转换单元工作在最高的转换效率,因此在确定目标输出电压时需要增加补偿电压/>。
步骤S1032、基于预设的最小压差公式和供电能力信息,对充电需求电压、最小压差以及补偿电压进行电压配置,获得目标输出电压,目标输出电压为任意一个供电档位对应的输出电压或为可编程供电对应的输出电压范围内的任意一个电压。
示例性的,在获取充电需求电流对应的最小压差以及预设的补偿电压之后,可以基于预设的最小压差公式和供电能力信息,对充电需求电压、最小压差以及补偿电压进行电压配置,获得目标输出电压。
其中,目标输出电压为任意一个供电档位对应的输出电压或为可编程供电对应的输出电压范围内的任意一个电压。需要说明的是,通过配置目标输出电压为任意一个供电档位对应的输出电压或为可编程供电对应的输出电压范围内的任意一个电压,可以确保电源适配器能够输出目标输出电压。
示例性的,最小压差公式如下:
式中,表示DC-DC转换单元在充电需求电流为/>的情况下,工作在最高转换效率时对应的最小压差,不同的DC-DC转换单元,对应的最小压差/>也可能不同;/>可以是电源适配器的供电档位的输出电压/>中的任意一个,也可以是可编程供电的输出电压范围/>中的某个具体电压。
上述实施例,通过基于最小压差公式和供电能力信息对充电需求电压、最小压差以及补偿电压进行电压配置,可以使得后续DC-DC转换单元在根据目标输出电压对电池模组进行充电时,DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小,进而DC-DC转换单元可以以最高的转换效率对电池模组充电,提高了电池模组的充电效率。此外,DC-DC转换单元根据目标输出电压对电池模组进行充电,还可以降低整个***在充电状态时的损耗,减少发热。
步骤S104、控制供电设备输出目标输出电压至DC-DC转换单元,以供DC-DC转换单元根据目标输出电压对电池模组进行充电。
示例性的,在获得目标输出电压之后,可以控制供电设备输出目标输出电压至DC-DC转换单元,以供DC-DC转换单元根据目标输出电压对电池模组进行充电。以下将对如何控制DC-DC转换单元对电池模组进行充电作详细说明。
请参阅图7,图7是本申请实施例提供的一种控制DC-DC转换单元对电池模组进行充电的子步骤的示意性流程图,可以包括以下步骤S1041至步骤S1043。
步骤S1041、请求供电设备输出目标输出电压。
步骤S1042、将DC-DC转换单元的工作模式设置为充电模式,以及根据目标输出电压对DC-DC转换单元进行参数配置。
在本申请实施例中,在控制DC-DC转换单元对电池模组进行充电之前,需要配置DC-DC转换单元的工作模式和工作参数。
示例性的,电源控制器可以与DC-DC转换单元进行通信,将DC-DC转换单元的工作模式设置为充电模式。需要说明的是,DC-DC转换单元的工作模式可以包括放电模式和充电模式,在对电池模组充电时,DC-DC转换单元需要工作在充电模式。
通过将DC-DC转换单元的工作模式设置为充电模式,可以确保DC-DC转换单元实现对电池模组进行充电。
示例性的,可以根据目标输出电压对DC-DC转换单元进行参数配置。例如,可以根据目标输出电压配置DC-DC转换单元输出的PWM(Pulse-Width Modulation,脉冲宽度调制)信号的占空比。需要说明的是,DC-DC转换单元输出的PWM信号用于驱动升降压电路中的开关管工作。其中,根据目标输出电压配置PWM信号的具体过程,在此不作限定。
上述实施例,通过根据目标输出电压对DC-DC转换单元进行参数配置,可以使得DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小,进而DC-DC转换单元可以以最高的转换效率对电池模组充电,提高了电池模组的充电效率。
步骤S1043、控制电池模组的充电路径导通,以使得参数配置后的DC-DC转换单元对目标输出电压进行电压转换后对电池模组充电。
需要说明的是,在控制DC-DC转换单元对电池模组之后,还需要控制电池模组的充电路径导通。
请参阅图8,图8是本申请实施例提供的第一种储能设备10的电路示意图。如图8所示,储能设备10可以包括电源控制器11、充放电接口12、DC-DC转换单元13、电池模组14以及电池管理***15,还可以包括第一开关电路17、升降压电路18和第二开关电路19,第一开关电路17的第一端与充放电接口12连接,第一开关电路17的第二端与升降压电路18的第一端连接,升降压电路18的第二端与电池模组14的正极连接,第二开关电路19的第一端与电池模组14的负极连接,第二开关电路19的第二端与充放电接口13连接。
示例性的,第一开关电路17可以包括一个开关管,当然也可以包括多个开关管。升降压电路18可以包括功率电感、四个开关管、电阻以及电容,升降压电路18用于实现对电源适配器的输出电压进行升压或者降压,以对电池模组14充电,还用于根据电池模组14的输出电压进行升压或者降压,以对外部的用电设备供电。第二开关电路19可以包括至少两个开关管,用于实现电池管理***15对电池模组14的充电控制或放电控制。其中,第一开关电路17、升降压电路18以及第二开关电路19中的开关管可以包括但不限于三极管、场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOS)或绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)等等。
需要说明的是,当需要对电池模组进行充电或放电时,升降压电路18可以是双向升降压电路;当只需要对电池模组进行充电时,升降压电路18可以是单向升降压电路。
在一些实施例中,控制电池模组的充电路径导通,可以包括:发送第一导通信号至第一开关电路,以使得第一开关电路根据第一导通信号导通充放电接口与升降压电路的连接;发送第二导通信号至第二开关电路,以使得第二开关电路根据第二导通信号导通电池模组与充放电接口的连接。
其中,第一导通信号和第二导通信号可以是高电平信号,也可以是低电平信号,可以基于第一开关电路和第二开关电路中的开关管的类型确定。
示例性的,如图8所示,电池模组14的充电路径可以包括充放电接口12→第一开关电路17→升降压电路18→电池模组14→第二开关电路19→充放电接口12。
示例性的,若第一开关电路和第二开关电路中的开关管设置为根据高电平信号导通,则可以发送高电平信号至第一开关电路,以使得第一开关电路根据高电平信号导通充放电接口与升降压电路的连接,以及发送高电平信号至第二开关电路,以使得第二开关电路根据高电平信号导通电池模组与充放电接口的连接。
示例性的,在控制电池模组的充电路径导通之后,参数配置后的DC-DC转换单元可以对目标输出电压进行电压转换后对电池模组充电。此时,DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小,DC-DC转换单元以最高的转换效率对电池模组充电,提高了电池模组的充电效率。
在一些实施例中,本申请实施例提供的充电控制方法,还可以包括:在DC-DC转换单元对电池模组进行充电时,获取DC-DC转换单元当前的输入采样信息和输出采样信息;根据输入采样信息与输出采样信息,对目标输出电压进行调整和/或对DC-DC转换单元进行参数配置。
需要说明的是,在对电池模组进行充电时,DC-DC转换单元中的被动器件的温度发生变化,有可能导致电压损耗发生变化。为了能够精准地控制DC-DC转换单元工作在最高的转换效率,需要在充电过程中目标输出电压进行调整和/或对DC-DC转换单元进行参数配置。
示例性的,在DC-DC转换单元对电池模组进行充电时,获取DC-DC转换单元当前的输入采样信息和输出采样信息。输入采样信息可以包括DC-DC转换单元的输入端的采样电压和采样电流/>;输出采样信息可以包括DC-DC转换单元的输出端的采样电压/>和采样电流/>。
上述实施例,通过根据DC-DC转换单元当前的输入采样信息和输出采样信息对目标输出电压进行调整和/或对DC-DC转换单元进行参数配置,可以实现精准地控制DC-DC转换单元工作在最高的转换效率。
请参阅图9,图9是本申请实施例提供的第二种储能设备10的电路示意图。如图9所示,储能设备10还可以包括第一采样电路20和第二采样电路21,第一采样电路20用于采集DC-DC转换单元的输入端的采样电压和采样电流/>,第二采样电路21用于DC-DC转换单元的输出端的采样电压/>和采样电流/>。其中,第一采样电路20、第二采样电路21与储能设备10中的其它电路、控制器的连接方式以及电路结构,可以参见图9,在此不作赘述。
示例性的,可以通过图9中的第一采样电路20和第二采样电路21,采集DC-DC转换单元当前的输入采样信息和输出采样信息,然后根据输入采样信息与输出采样信息,对目标输出电压进行调整和/或对DC-DC转换单元进行参数配置。
例如,当采样电流增大时,可以根据采样电流/>更新DC-DC转换单元工作在最高转换效率时的最小压差/>,然后基于上述最小压差公式,对目标输出电压/>进行调整,并根据调整后的目标输出电压/>对DC-DC转换单元进行参数配置。
上述实施例,通过根据输入采样信息与输出采样信息,对目标输出电压进行调整和/或对DC-DC转换单元进行参数配置,可以实现及时地调整目标输出电压和对DC-DC转换单元进行参数配置,使得DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小,DC-DC转换单元以最高的转换效率对电池模组充电。
在另一些实施例中,本申请实施例提供的充电控制方法,还可以包括:在DC-DC转换单元对电池模组进行充电时,获取电池模组的当前充电需求信息;基于预设的最小压差公式,根据当前充电需求信息对目标输出电压进行调整,获得调整后的目标输出电压;控制DC-DC转换单元根据调整后的目标输出电压对电池模组进行充电。
需要说明的是,在对电池模组进行充电时,根据电池充电曲线可以知道,电池模组在不同的充电阶段对应的充电电压不同,并且在同一充电阶段充电电压也不是恒定的,因此电池模组的充电电压需要不断地调节。其中充电阶段可以包括点滴式充电阶段、预充电阶段、恒流充电阶段、恒压充电阶段以及充电截止阶段等等。
示例性的,通过电池管理***15读取电池模组的当前充电需求信息,基于预设的最小压差公式,根据当前充电需求信息对目标输出电压进行调整,获得调整后的目标输出电压。其中,当前充电需求信息可以包括充电需求电压和充电需求电流/>。
例如,当充电需求电压增大时,可以基于上述最小压差公式,对目标输出电压/>进行调整,得到调整后的目标输出电压/>,然后,根据调整后的目标输出电压/>对DC-DC转换单元进行参数配置。又例如,当充电需求电流/>发生变化时,可以根据充电需求电流/>更新DC-DC转换单元工作在最高转换效率时的最小压差/>,然后基于上述最小压差公式,对目标输出电压/>进行调整,并根据调整后的目标输出电压/>对DC-DC转换单元进行参数配置。
需要说明的是,由于电池模组在充电过程中,其充电需求电压不断在变化,因此需要不断地对目标输出电压进行调整,从而确保DC-DC转换单元始终以最高的转换效率对电池模组充电。
上述实施例,通过基于最小压差公式,根据当前充电需求信息对目标输出电压进行调整,可以实现及时地调整目标输出电压和对DC-DC转换单元进行参数配置,使得DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小,DC-DC转换单元以最高的转换效率对电池模组充电。
在一些实施例中,本申请实施例提供的充电控制方法,还可以包括:在电池模组完成充电时,控制第二开关电路关断;控制DC-DC转换单元进入待机模式,以及控制第一开关电路关断;控制供电设备输出预设的安全电压,或控制供电设备进入待机模式。
示例性的,如图8或图9所示,可以通过电池管理***15读取电池模组14的充电状态,在确定电池模组14完成充电时,可以控制第二开关电路19关断。例如,可以发送关断信号至第二开关电路19,以使得第二开关电路19根据关断信号断开电池模组14与充放电接口12之间的连接。
需要说明的是,通过在确定电池模组14完成充电时控制第二开关电路19关断,可以避免电池模组14过充。
示例性的,在确定电池模组14完成充电时,还可以控制DC-DC转换单元13进入待机模式,以及控制第一开关电路17关断。
需要说明的是,通过在确定电池模组14完成充电时,控制DC-DC转换单元13进入待机模式和控制第一开关电路17关断,可以降低DC-DC转换单元13的能耗,以及避免第一开关电路17继续向升降压电路18输入功率。
示例性的,在确定电池模组14完成充电时,还可以控制供电设备输出预设的安全电压,或控制供电设备进入待机模式。其中,预设的安全电压可以根据实际情况设定,具体数值在此不作限定。
需要说明的是,通过在确定电池模组14完成充电时,控制供电设备输出预设的安全电压,或控制供电设备进入待机模式,可以避免供电设备继续输出高压,确保充电安全。
在一些实施例中,本申请实施例提供的充电控制方法,还可以包括:若检测到供电设备与充放电接口断开连接,则控制储能设备进入低功耗模式。
示例性的,在确定电池模组完成充电后,若检测到供电设备与充放电接口断开连接,则可以控制储能设备进入低功耗模式。
需要说明的是,通过在检测到供电设备与充放电接口断开连接时,控制储能设备进入低功耗模式,可以降低储能设备的工作功率,节省电池模组的电量。
在一些实施例中,本申请实施例提供的充电控制方法,还可以包括:在电池模组完成充电后,若检测到供电设备与充放电接口保持连接,则获取电池管理***采集的电池模组的电池状态信息;当电池状态信息为电池模组的电压小于预设的电压阈值或电池模组的电量不足时,执行充电操作。
示例性的,可以读取电池管理***采集的电池模组的电池状态信息。其中,电池状态信息可以包括电压。
示例性的,当确定电池模组的电压小于预设的电压阈值时,执行充电操作。或者当电池管理***上报电池模组的电量不足时,执行充电操作。其中,预设的电压阈值可以根据实际情况设定,具体数值在此不作限定。
需要说明的是,充电操作可以参见上述实施例控制DC-DC转换单元根据目标输出电压对电池模组进行充电的过程,在此不作赘述。
上述实施例,通过在电池状态信息为电池模组的电压小于预设的电压阈值或电池模组的电量不足时,执行充电操作,可以及时地为电池模组充电。
请参阅图10,图10是本申请实施例提供的第三种充电控制方法的示意性流程图,如图10所示,充电控制方法包括步骤S201至步骤S204。
步骤S201、在检测到供电设备接入充放电接口时,若供电设备满足预设的供电条件,则基于电源控制器获取供电设备的供电能力信息。
需要说明的是,本申请实施例提供的充电控制方法可以应用于储能设备中的微控制器,通过根据供电设备的供电能力信息与电池模组的充电需求信息确定供电设备的目标输出电压,并控制DC-DC转换单元根据目标输出电压对电池模组进行充电,可以使得DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小,DC-DC转换单元以最高的转换效率对电池模组充电,提高了电池模组的充电效率。以下将对微控制器如何控制电池模组充电作详细说明。
示例性的,微控制器可以通过电源控制器确定是否有供电设备接入充放电接口。例如,电源控制器可以与微控制器进行通信,上报有供电设备接入充放电接口。
示例性的,在确定供电设备接入充放电接口时。微控制器可以确定供电设备是否满足预设的供电条件,若供电设备满足预设的供电条件,则指示电源控制器获取供电设备的供电能力信息。其中,供电能力信息可以包括至少一个供电档位对应的输出电压,以及供电设备是否支持可编程供电以及可编程供电对应的输出电压范围。
可以理解,获取供电设备的供电能力信息的具体方式,可以参见上述步骤101中的实施例,在此不作赘述。
在一些实施例中,本申请实施例提供的充电控制方法,还可以包括:若全部供电档位对应的输出电压和可编程供电对应的输出电压范围不符合DC-DC转换单元的电压输入范围,则指示电源控制器断开供电设备与充放电接口的连接。
示例性的,若电源适配器的全部供电档位的输出电压不在DC-DC转换单元的电压输入范围内,且电源适配器的可编程供电对应的输出电压范围与DC-DC转换单元的电压输入范围无交集,则微控制器可以向电源控制器发送关断指令,以使得电源控制器根据关断指令断开电源适配器与充放电接口的连接。
上述实施例,通过判断供电能力信息中的输出电压是否符合DC-DC转换单元的电压输入范围,可以确定电源适配器的输出电压与DC-DC转换单元正常工作的电压匹配,确保DC-DC转换单元可以正常地进行电压转换。
步骤S202、获取电池模组的充电需求信息。
示例性的,微控制器可以与电源管理***通信,读取电源管理***采集电池模组的充电需求信息。其中,充电需求信息可以包括充电需求电压和充电需求电流等等。
需要说明的是,通过获取电池模组的充电需求信息,后续可以根据充电需求信息和供电能力信息确定目标输出电压。
步骤S203、根据供电能力信息与充电需求信息,确定供电设备的目标输出电压,目标输出电压为DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小时供电设备的输出电压。
示例性的,在获取供电设备的供电能力信息以及电池模组的充电需求信息之后,微控制器可以根据供电能力信息与充电需求信息,确定供电设备的目标输出电压。其中,目标输出电压为DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小时供电设备的输出电压。
上述实施例,通过根据目标输出电压对DC-DC转换单元进行参数配置,可以使得DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小,进而DC-DC转换单元可以以最高的转换效率对电池模组充电,提高了电池模组的充电效率。
在一些实施例中,根据供电能力信息与充电需求信息,确定供电设备的目标输出电压,可以包括:获取充电需求电流对应的最小压差以及预设的补偿电压;基于预设的最小压差公式和供电能力信息,对充电需求电压、最小压差以及补偿电压进行电压配置,获得目标输出电压,目标输出电压为任意一个供电档位对应的输出电压或为可编程供电对应的输出电压范围内的任意一个电压。
可以理解,确定供电设备的目标输出电压的具体过程,与上述步骤S1031和步骤S1032相同,在此不作赘述。
上述实施例,通过基于最小压差公式和供电能力信息对充电需求电压、最小压差以及补偿电压进行电压配置,可以使得后续DC-DC转换单元在根据目标输出电压对电池模组进行充电时,DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小,进而DC-DC转换单元可以以最高的转换效率对电池模组充电,提高了电池模组的充电效率。此外,DC-DC转换单元根据目标输出电压对电池模组进行充电,还可以降低整个***在充电状态时的损耗,减少发热。
步骤S204、基于电源控制器控制供电设备输出目标输出电压至DC-DC转换单元,以供DC-DC转换单元根据目标输出电压对电池模组进行充电。
示例性的,在获得目标输出电压之后,可以基于电源控制器控制供电设备输出目标输出电压至DC-DC转换单元,以供DC-DC转换单元根据目标输出电压对电池模组进行充电。以下将对如何控制DC-DC转换单元对电池模组进行充电作详细说明。
在一些实施例中,基于电源控制器控制供电设备输出目标输出电压至DC-DC转换单元,以供DC-DC转换单元根据目标输出电压对电池模组进行充电,可以包括:指示电源控制器请求供电设备输出目标输出电压;指示电源控制器将DC-DC转换单元的工作模式设置为充电模式,以及根据目标输出电压对DC-DC转换单元进行参数配置;控制电池模组的充电路径导通,以使得参数配置后的DC-DC转换单元对目标输出电压进行电压转换后对电池模组充电。
可以理解,控制DC-DC转换单元对电池模组进行充电,与上述步骤S1041至步骤S1043相似,在此不作赘述。
请参阅图11,图11是本申请实施例提供的另一种储能设备10的电路示意图。如图11所示,储能设备10可以包括电源控制器11、充放电接口12、DC-DC转换单元13、电池模组14、电池管理***15、微控制器16、第一开关电路17、升降压电路18、第二开关电路19、第一采样电路20以及第二采样电路21。
如图11所示,第一开关电路17的第一端与充放电接口12连接,第一开关电路17的第二端与第一采样电路20的第一端连接,第一采样电路20的第二端与升降压电路18的第一端连接,升降压电路18的第二端与第二采样电路21的第一端连接,第二采样电路21的第二端与电池模组14的正极连接。第二开关电路19的第一端与电池模组14的负极连接,第二开关电路19的第二端与充放电接口12连接。
如图11所示,微控制器16与电源控制器11、电池管理***15连接,电池管理***15与第二开关电路19连接。电源控制器11与充放电接口12连接连接,电源控制器11还与DC-DC转换单元13连接。DC-DC转换单元13与升降压电路18连接,还分别与第一采样电路20、第二采样电路21连接。
在一些实施例中,微控制器16在控制电池模组的充电路径导通时,可以发送第一导通信号至第一开关电路17,以使得第一开关电路17根据第一导通信号导通充放电接口12与升降压电路18的连接;微控制器16发送第二导通信号至第二开关电路19,以使得第二开关电路19根据第二导通信号导通电池模组14与充放电接口12的连接。
在一些实施例中,在DC-DC转换单元13对电池模组14进行充电时,微控制器16可以获取DC-DC转换单元13当前的输入采样信息和输出采样信息;根据输入采样信息与输出采样信息,对目标输出电压进行调整和/或对DC-DC转换单元13进行参数配置。其中,通过第一采样电路20采集输入采样信息,通过第二采样电路21采集输出采样信息。
可以理解,微控制器16对目标输出电压进行调整和/或对DC-DC转换单元13进行参数配置的过程,与上述电源控制器11对目标输出电压进行调整和/或对DC-DC转换单元13进行参数配置的过程相似,在此不作赘述。
在一些实施例中,在DC-DC转换单元13对电池模组14进行充电时,微控制器16可以获取电池模组14的当前充电需求信息;基于预设的最小压差公式,根据当前充电需求信息对目标输出电压进行调整,获得调整后的目标输出电压;控制DC-DC转换单元13根据调整后的目标输出电压对电池模组14进行充电。
其中,通过电池管理***15读取电池模组14的当前充电需求信息。
可以理解,微控制器16调整目标输出电压的过程,与上述电源控制器11调整目标输出电压的过程相似,在此不作赘述。
在一些实施例中,在电池模组14完成充电时,微控制器16控制第二开关电路19关断;微控制器16控制DC-DC转换单元13进入待机模式,以及控制第一开关电路17关断;微控制器16控制供电设备输出预设的安全电压,或控制供电设备进入待机模式。
在一些实施例中,若检测到供电设备与充放电接口12断开连接,则微控制器16可以控制储能设备进入低功耗模式。例如,微控制器16可以指示电源控制器11控制储能设备进入低功耗模式。
在一些实施例中,在电池模组14完成充电后,微控制器16若检测到供电设备与充放电接口12保持连接,则获取电池管理***15采集的电池模组14的电池状态信息;当电池状态信息为电池模组14的电压小于预设的电压阈值或电池模组14的电量不足时,执行充电操作。
本申请的实施例中还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序中包括程序指令,处理器执行程序指令,实现本申请实施例提供的任一项充电控制方法。例如,该计算机程序被处理器加载,可以执行如下步骤:
在检测到供电设备接入充放电接口时,若供电设备满足预设的供电条件,则获取供电设备的供电能力信息;获取电池模组的充电需求信息;根据供电能力信息与充电需求信息,确定供电设备的目标输出电压,目标输出电压为DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小时供电设备的输出电压;控制供电设备输出目标输出电压至DC-DC转换单元,以供DC-DC转换单元根据目标输出电压对电池模组进行充电。
又例如,该计算机程序被处理器加载,可以执行如下步骤:
在检测到供电设备接入充放电接口时,若供电设备满足预设的供电条件,则基于电源控制器获取供电设备的供电能力信息;获取电池模组的充电需求信息;根据供电能力信息与充电需求信息,确定供电设备的目标输出电压,目标输出电压为DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小时供电设备的输出电压;基于电源控制器控制供电设备输出目标输出电压至DC-DC转换单元,以供DC-DC转换单元根据目标输出电压对电池模组进行充电。
以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例,在此不再赘述。
其中,计算机可读存储介质可以是前述实施例的储能设备的内部存储单元,例如储能设备的硬盘或内存。计算机可读存储介质也可以是储能设备的外部存储设备,例如储能设备上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字卡(SecureDigital,SD),闪存卡(Flash Card)等。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,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,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换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权利要求的保护范围为准。
Claims (17)
1.一种充电控制方法,应用于储能设备中的电源控制器,其特征在于,所述储能设备还包括充放电接口、DC-DC转换单元以及电池模组,所述DC-DC转换单元的第一端与所述充放电接口连接,所述DC-DC转换单元的第二端与所述电池模组连接,所述方法包括:
在检测到供电设备接入所述充放电接口时,若所述供电设备满足预设的供电条件,则获取所述供电设备的供电能力信息;
获取所述电池模组的充电需求信息;
根据所述供电能力信息与所述充电需求信息,确定所述供电设备的目标输出电压,所述目标输出电压为所述DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小时所述供电设备的输出电压;
控制所述供电设备输出所述目标输出电压至所述DC-DC转换单元,以供所述DC-DC转换单元根据所述目标输出电压对所述电池模组进行充电。
2.根据权利要求1所述的充电控制方法,其特征在于,所述供电能力信息包括至少一个供电档位对应的输出电压,以及所述供电设备是否支持可编程供电以及所述可编程供电对应的输出电压范围。
3.根据权利要求2所述的充电控制方法,其特征在于,所述获取所述供电设备的供电能力信息之后,所述方法还包括:
若全部所述供电档位的输出电压和所述可编程供电对应的输出电压范围不符合所述DC-DC转换单元的电压输入范围,则断开所述供电设备与所述充放电接口的连接。
4.根据权利要求2所述的充电控制方法,其特征在于,所述充电需求信息包括充电需求电压和充电需求电流;
所述根据所述供电能力信息与所述充电需求信息,确定所述供电设备的目标输出电压,包括:
获取所述充电需求电流对应的最小压差以及预设的补偿电压;
基于预设的最小压差公式和所述供电能力信息,对所述充电需求电压、所述最小压差以及所述补偿电压进行电压配置,获得所述目标输出电压,所述目标输出电压为任意一个所述供电档位对应的输出电压或为所述可编程供电对应的输出电压范围内的任意一个电压。
5.根据权利要求1所述的充电控制方法,其特征在于,所述控制所述供电设备输出所述目标输出电压至所述DC-DC转换单元,以供所述DC-DC转换单元根据所述目标输出电压对所述电池模组进行充电,包括:
请求所述供电设备输出所述目标输出电压;
将所述DC-DC转换单元的工作模式设置为充电模式,以及根据所述目标输出电压对所述DC-DC转换单元进行参数配置;
控制所述电池模组的充电路径导通,以使得参数配置后的所述DC-DC转换单元对所述目标输出电压进行电压转换后对所述电池模组充电。
6.根据权利要求5所述的充电控制方法,其特征在于,所述储能设备还包括第一开关电路、升降压电路和第二开关电路,所述第一开关电路的第一端与所述充放电接口连接,所述第一开关电路的第二端与所述升降压电路的第一端连接,所述升降压电路的第二端与所述电池模组的正极连接,所述第二开关电路的第一端与所述电池模组的负极连接,所述第二开关电路的第二端与所述充放电接口连接;
所述控制所述电池模组的充电路径导通,包括:
发送第一导通信号至所述第一开关电路,以使得所述第一开关电路根据所述第一导通信号导通所述充放电接口与所述升降压电路的连接;
发送第二导通信号至所述第二开关电路,以使得所述第二开关电路根据所述第二导通信号导通所述电池模组与所述充放电接口的连接。
7.根据权利要求6所述的充电控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述DC-DC转换单元对所述电池模组进行充电时,获取所述DC-DC转换单元当前的输入采样信息和输出采样信息;
根据所述输入采样信息与所述输出采样信息,对所述目标输出电压进行调整和/或对所述DC-DC转换单元进行参数配置。
8.根据权利要求6所述的充电控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述DC-DC转换单元对所述电池模组进行充电时,获取所述电池模组的当前充电需求信息;
基于预设的最小压差公式,根据所述当前充电需求信息对所述目标输出电压进行调整,获得调整后的目标输出电压;
控制所述DC-DC转换单元根据调整后的目标输出电压对所述电池模组进行充电。
9.根据权利要求6所述的充电控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述电池模组完成充电时,控制所述第二开关电路关断;
控制所述DC-DC转换单元进入待机模式,以及控制所述第一开关电路关断;
控制所述供电设备输出预设的安全电压,或控制所述供电设备进入待机模式。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的充电控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
若检测到所述供电设备与所述充放电接口断开连接,则控制所述储能设备进入低功耗模式。
11.根据权利要求1-9任意一项所述的充电控制方法,其特征在于,所述储能设备还包括电池管理***;所述方法还包括:
在所述电池模组完成充电后,若检测到所述供电设备与所述充放电接口保持连接,则获取所述电池管理***采集的所述电池模组的电池状态信息;
当所述电池状态信息为所述电池模组的电压小于预设的电压阈值或所述电池模组的电量不足时,执行充电操作。
12.一种充电控制方法,应用于储能设备中的微控制器,其特征在于,所述储能设备还包括电源控制器、充放电接口、DC-DC转换单元以及电池模组,所述DC-DC转换单元的第一端与所述充放电接口连接,所述DC-DC转换单元的第二端与所述电池模组连接,所述电源控制器与所述充放电接口连接,所述方法包括:
在检测到供电设备接入所述充放电接口时,若所述供电设备满足预设的供电条件,则基于所述电源控制器获取所述供电设备的供电能力信息;
获取所述电池模组的充电需求信息;
根据所述供电能力信息与所述充电需求信息,确定所述供电设备的目标输出电压,所述目标输出电压为所述DC-DC转换单元的输入电压与输出电压之间的压差最小时所述供电设备的输出电压;
基于所述电源控制器控制所述供电设备输出所述目标输出电压至所述DC-DC转换单元,以供所述DC-DC转换单元根据所述目标输出电压对所述电池模组进行充电。
13.根据权利要求12所述的充电控制方法,其特征在于,所述供电能力信息包括至少一个供电档位对应的输出电压,以及所述供电设备是否支持可编程供电以及所述可编程供电对应的输出电压范围;所述方法还包括:
若全部所述供电档位对应的输出电压和所述可编程供电对应的输出电压范围不符合所述DC-DC转换单元的电压输入范围,则指示所述电源控制器断开所述供电设备与所述充放电接口的连接。
14.根据权利要求13所述的充电控制方法,其特征在于,所述充电需求信息包括充电需求电压和充电需求电流;
所述根据所述供电能力信息与所述充电需求信息,确定所述供电设备的目标输出电压,包括:
获取所述充电需求电流对应的最小压差以及预设的补偿电压;
基于预设的最小压差公式和所述供电能力信息,对所述充电需求电压、所述最小压差以及所述补偿电压进行电压配置,获得所述目标输出电压,所述目标输出电压为任意一个所述供电档位对应的输出电压或为所述可编程供电对应的输出电压范围内的任意一个电压。
15.根据权利要求12所述的充电控制方法,其特征在于,所述基于所述电源控制器控制所述供电设备输出所述目标输出电压至所述DC-DC转换单元,以供所述DC-DC转换单元根据所述目标输出电压对所述电池模组进行充电,包括:
指示所述电源控制器请求所述供电设备输出所述目标输出电压;
指示所述电源控制器将所述DC-DC转换单元的工作模式设置为充电模式,以及根据所述目标输出电压对所述DC-DC转换单元进行参数配置;
控制所述电池模组的充电路径导通,以使得参数配置后的所述DC-DC转换单元对所述目标输出电压进行电压转换后对所述电池模组充电。
16.一种储能设备,其特征在于,所述储能设备包括存储器和处理器;
所述存储器,用于存储计算机程序;
所述处理器,用于在执行所述计算机程序时实现如权利要求1至11任一项所述的充电控制方法,或如权利要求12至15任一项所述的充电控制方法。
17.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至11任一项所述的充电控制方法,或如权利要求12至15任一项所述的充电控制方法。
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
CN117850565A (zh) * | 2024-03-08 | 2024-04-09 | 闪极科技(深圳)有限公司 | 电源设备、固件升级方法和可读存储介质 |
CN118199225A (zh) * | 2024-05-20 | 2024-06-14 | 闪极科技(深圳)有限公司 | 充电控制方法、储能设备和可读存储介质 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100102773A1 (en) * | 2008-10-27 | 2010-04-29 | Laszlo Lipcsei | Circuits and methods for power conversion |
CN111699604A (zh) * | 2019-01-11 | 2020-09-22 | Oppo广东移动通信有限公司 | 充电装置和充电方法 |
CN111934400A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-11-13 | 深圳英集芯科技有限公司 | 多口快充效率调整电路和方法、快充芯片及快充供电设备 |
CN115347633A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-11-15 | 广芯微电子(广州)股份有限公司 | 一种耳机座舱的充放电管理方法、装置及*** |
-
2023
- 2023-06-05 CN CN202310652098.8A patent/CN116388350B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100102773A1 (en) * | 2008-10-27 | 2010-04-29 | Laszlo Lipcsei | Circuits and methods for power conversion |
CN111699604A (zh) * | 2019-01-11 | 2020-09-22 | Oppo广东移动通信有限公司 | 充电装置和充电方法 |
CN114204640A (zh) * | 2019-01-11 | 2022-03-18 | Oppo广东移动通信有限公司 | 充电装置和充电方法 |
CN111934400A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-11-13 | 深圳英集芯科技有限公司 | 多口快充效率调整电路和方法、快充芯片及快充供电设备 |
CN115347633A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-11-15 | 广芯微电子(广州)股份有限公司 | 一种耳机座舱的充放电管理方法、装置及*** |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117850565A (zh) * | 2024-03-08 | 2024-04-09 | 闪极科技(深圳)有限公司 | 电源设备、固件升级方法和可读存储介质 |
CN117850565B (zh) * | 2024-03-08 | 2024-06-11 | 闪极科技(深圳)有限公司 | 电源设备、固件升级方法和可读存储介质 |
CN118199225A (zh) * | 2024-05-20 | 2024-06-14 | 闪极科技(深圳)有限公司 | 充电控制方法、储能设备和可读存储介质 |
CN118199225B (zh) * | 2024-05-20 | 2024-07-12 | 闪极科技(深圳)有限公司 | 充电控制方法、储能设备和可读存储介质 |
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