电池组充电方法和设备技术

本公开的实施例涉及一种对电池组充电的方法和设备，该方法包括：实时检测电池组中的各个电池的电压；使用至少根据所检测的电压的充电电流对电池组进行充电；以及使用数字放电信号，对电池组中的各个电池进行均衡充电。使用本公开的方案，可以减少成本以及获得更为灵活安全的充电方式。

【技术实现步骤摘要】
电池组充电方法和设备
本公开的实施例总体涉及电子领域，更具体而言，涉及电池组充电方法和设备，例如用于存储设备的电池单元的充电方法和设备。
技术介绍
在诸如计算机系统、数据中心存储和服务器之类的电子系统中，电子系统在正常操作的情形下由电源单元PSU供电。在这类系统中，通常还具有总线上电池BoB之类的备用电源单元，从而当PSU不具有交流输入时，可以对整个系统进行备用供电。因此，诸如BoB之类的备用电池电源扮演着重要的角色，使得系统可以在断电时备份和存储重要的数据。因此，对于诸如计算机系统、数据中心存储和服务器之类的电子系统而言，如何使得备用电池电源正常和可靠地操作是尤为重要的。对于备用电源而言，快速且有效地充电也是非常重要的性能指标的。通常，在诸如计算机系统、数据中心存储和服务器之类的电子系统中，备用电池单元通常以包括多个电池串并联的电池组实现。对于包括多个电池串并联的电池组而言，需要快速且均衡地充电。现有的一种典型充电方式使用专用电池管理系统BMS作为控制器来管理电池组的充电。但这种专用BMS通常较为昂贵并且无法扩展。
技术实现思路
本公开的示例实施例涉及对电池组充电的方法和设备。在第一方面，提供一种对电池组充电的方法，包括：实时检测所述电池组中的各个电池的电压；使用至少根据所检测的电压的充电电流对所述电池组进行充电；以及使用数字放电信号，对所述电池组中的各个电池进行均衡充电。在一个实施例中，使用至少根据所检测的电压的充电电流对所述电池组进行充电包括：在所述电池组中的各个电池的电压中的最小电压小于第一电压时，进入第一充电模式；以及在所述第一充电模式中，使用第一充电电流对所述电池组进行充电。在一个实施例中，使用至少根据所检测的电压的充电电流对所述电池组进行充电包括：在满足以下两项之一时进入第二充电模式：1)在所述电池组中的各个电池的电压中的最大电压大于第二电压、并且所述最大电压与所述电池组中的各个电池的电压中的最小电压的电压差值大于第一差值时，或者2)在所述电池组中的各个电池的电压中的最小电压大于第三电压；在所述第二充电模式中，使用第二充电电流对所述电池组进行充电。在一个实施例中，在所述第二充电模式期间，当所述电压差值小于第二差值时，或者当所述最大电压小于第四电压时，进入第一充电模式。在一个实施例中，在所述第二充电模式期间，当所述最大电压大于第五电压时，进入第三充电模式。在一个实施例中，在所述第二充电模式期间，当所述最大电压小于第六电压时，进入第一充电模式。在一个实施例中，在所述第二充电模式期间，当所述最大电压小于第五电压并且大于第六电压时，并且当所述最小电压小于所述第一电压时，进入第一充电模式。在一个实施例中，对述电池组中的各个电池进行均衡充电包括：在对所述电池组进行充电时，对所述电池组中的、电压高于所述电池组中各个电池的平均电压的电池进行放电，从而降低所述电池组中各个电池之间的电压差值。在一个实施例中，在所述第一充电模式中，当系统电力不足时，使用第一可用电流对所述电池组充电。在一个实施例中，在所述第二充电模式中，当系统电力不足时，使用第二可用电流对所述电池组充电。在第二方面，提供一种对电池组充电的设备，所述设备被配置成：实时检测所述电池组中的各个电池的电压；使用至少根据所检测的电压的充电电流对所述电池组进行充电；以及使用数字放电信号对所述电池组中的各个电池进行均衡充电。可以理解，本部分并不旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，亦非旨在用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。附图说明通过在所附附图中的本公开的一些实施例的更为详细的描述，本公开的以上和其它的优势、特征和目标将变得更为明显，其中：图1是示出根据本公开的一个实施例的环境的简化线路图；图2是示出根据本公开的一个实施例的方法的概括流程图；图3是示出根据本公开的另一实施例的流程图；以及图4是示出根据本公开的又一实施例的流程图；在所有附图中，相同或相似参考数字表示相同或相似元素。具体实施方式现在将参考一些示例实施例描述本公开的原理。可以理解，这些实施例仅出于说明并且帮助本领域的技术人员理解和实施例本公开的目的而描述，而非建议对本公开的范围的任何限制。在此描述的本公开的内容可以以下文描述的方式之外的各种方式实施。如本文中所述，术语“包括”及其各种变体可以被理解为开放式术语，其意味着“包括但不限于”。术语“基于”可以被理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”可以被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”可以被理解为“至少一个其它实施例”。本公开总体涉及对于包括多个电池的电池组的充电方法和设备，该电池例如可以是锂电池。本领域技术人员可以理解，虽然在本文中采用锂电池进行描述，但是本公开的实施例可以应用至其它类型的电池，例如聚合物电池，并且做出相应调整。因此，锂电池的实施例并非对本公开做出限制，而仅是示例。通过实时检测电池组中的各个电池的电压，可以知晓各个电池的当前充电状况。根据对各个电池充电状况的判断可以采取不同的充电策略，例如采用大电流(例如5A)充电或是小电流(例如1A)充电策略。在使用大电流充电策略时，可以快速充电。在使用小电流充电策略时，可以安全地充电并且更快达到均衡。诸如电池的制造公差之类的差异可能导致电池组中的各个电池充电不均衡。因此，需要均衡对电池组中的各个电池充电，从而避免对于个别电池的过充。在本公开的一些实施例中，通过使用来自诸如数字信号处理器DSP之类的数字放电信号，可以控制与单独的电池并联的放电单元的导通和关断，从而实现对于该电池的放电。以此方式，实现对于电池组的均衡充电。在本公开的实施例中，对于电池组的均衡充电是指在对电池组进行充电时，对电池组中的、电压高于电池组中各个电池的平均电压的电池进行放电，从而降低电池组中各个电池之间的电压差值。现在参见图1，图1示出根据本公开的一个实施例的环境100。该环境100例如可以是存在在数据存储设备的备用电池单元中。在图1中，电池组102以虚线示出，其例如包括串联的8个锂电池BAT1、BAT2、……BAT8。如上所述，锂电池在此仅是示例而非旨在限制。可以使用诸如聚合物电池之类的其它电池。此外，电池组包括8个电池仅是示例而非旨在限制，电池组可以包括多于1个的任何数目的电池。在图1中，8个电池还具有与其分别对应的放电回路。放电回路例如包括电阻单元和开关单元。例如，与电池BAT1对应的回路包括电阻单元Rb和由虚线示出的开关单元104。开关单元104接收来自例如DSP的均衡控制信号BALANCE1以控制开关单元的导通和关断。当开关单元导通时，与电阻单元Rb串联的双极晶体管导通，从而电池BAT1经由电阻单元Rb放电。当开关单元关断时，与电阻单元Rb串联的双极晶体管关断。电池BAT2、……BAT8分别具有相同的电阻单元和开关单元，并且受相似的均衡控制信号BALANCE2、……、BALANCE8控制。在图1中，V_BAT表示电池组的电压，V_B1表示电池BAT1相对于GND的电压，V_B2表示电池BAT2相对于GND的电压……V_B8表示电池BAT8相对于GND的电压。V_B1_PIC表示被发送至DSP模数转换器ADC的电池BAT1相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对电池组充电的方法，包括：实时检测所述电池组中的各个电池的电压；使用至少根据所检测的电压的充电电流对所述电池组进行充电；以及使用数字放电信号，对所述电池组中的各个电池进行均衡充电。

【技术特征摘要】
1.一种对电池组充电的方法，包括：实时检测所述电池组中的各个电池的电压；使用至少根据所检测的电压的充电电流对所述电池组进行充电；以及使用数字放电信号，对所述电池组中的各个电池进行均衡充电。2.根据权利要求1所述的方法，其中，使用至少根据所检测的电压的充电电流对所述电池组进行充电包括：在所述电池组中的各个电池的电压中的最小电压小于第一电压时，进入第一充电模式；以及在所述第一充电模式中，使用第一充电电流对所述电池组进行充电。3.根据权利要求1所述的方法，其中，使用至少根据所检测的电压的充电电流对所述电池组进行充电包括：在满足以下两项之一时进入第二充电模式：1)在所述电池组中的各个电池的电压中的最大电压大于第二电压、并且所述最大电压与所述电池组中的各个电池的电压中的最小电压的电压差值大于第一差值时，或者2)在所述电池组中的各个电池的电压中的最小电压大于第三电压；在所述第二充电模式中，使用第二充电电流对所述电池组进行充电。4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述第二充电模式期间，当所述电压差值小于第二差值时，或者当所述最大电压小于第四电压时，进入第一充电模式。5.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述第二充电模式期间，当所述最大电压大于第五电压时，进入第三充电模式。6.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述第二充电模式期间，当所述最大电压小于第六电压时，进入第一充电模式。7.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述第二充电模式期间，当所述最大电压小于第五电压并且大于第六电压时，并且当所述最小电压小于所述第一电压时，进入第一充电模式。8.根据权利要求1所述的方法，其中对述电池组中的各个电池进行均衡充电包括：在对所述电池组进行充电时，对所述电池组中的、电压高于所述电池组中各个电池的平均电压的电池进行放电，以降低所述电池组中各个电池之间的电压差值。9.根据权利要求2、4、6或7所述的方法，其中在所述第一充电模式中，当系统电力不足时，使用第一可用电流对所述电池组充电。10.根据权利要求3-7中任一项所述的方法，其中在所述第二充电模式中，当系统电力不足时，使用第二可用...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，陈警，崔希志，
申请(专利权)人：伊姆西公司，
类型：发明
国别省市：美国,US