充电电路、基于充电电路的充电方法和无人机技术

本发明专利技术实施例提供了一种充电电路、基于充电电路的充电方法和无人机，所述充电电路设置于电池的电芯和充电电源之间，可以检测每个电芯的电芯信息并根据电芯信息，控制充电电路的开关模块闭合或断开，以使得充电电源对每个电芯进行充电或停止充电，应用本发明专利技术实施例，可以根据电芯信息依次对每个电芯进行充电，以达到电芯的电压均衡，避免了串联整体充电需要均衡电路进行放电的问题，取消了均衡电路，降低电池组BMS或者充电电路的体积，避免串联充电时均衡电路失效引发的安全隐患，同时提高了充电效率，并且单独对每个电芯进行充电的功率比串联充电的功率小，可以使用通用的适配器进行充电，降低了成本，提高了设备复用性，节约了资源消耗。

Charging Circuit, Charging Method Based on Charging Circuit and UAV

The embodiment of the invention provides a charging circuit, a charging method based on the charging circuit and an UAV. The charging circuit is set between the battery core and the charging power supply. The charging circuit can detect the cell information of each cell and control the switch module of the charging circuit to close or open according to the cell information so that the charging power supply can charge or stop charging each cell. The embodiment of the present invention can charge each battery in turn according to the information of the battery, so as to achieve the voltage balance of the battery, avoid the problem of discharging the equalization circuit needed for the whole charging in series, cancel the equalization circuit, reduce the volume of the BMS or charging circuit of the battery pack, avoid the potential safety hazard caused by the failure of the equalization circuit when charging in series, and improve the charging efficiency at the same time. Moreover, the power of charging each cell is smaller than that of charging in series. The universal adapter can be used for charging, which reduces the cost, improves the reusability of equipment and saves the consumption of resources.

【技术实现步骤摘要】
充电电路、基于充电电路的充电方法和无人机
本专利技术涉及无人机
，特别是涉及一种充电电路、基于充电电路的充电方法和无人机。
技术介绍
无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，无人机在航拍、农业植保、监控传染病、电力巡检、救灾、影视拍摄等领域有着广泛应用。无人机通常采用锂电池作为动力，锂电池能量比较高，具有高储存能量密度，使用寿命长等优点，但是锂电池在充电过度或者放电过度时，会严重损害电池，而且锂电池包括多个电芯，除了电芯要保证容量一致，使用中让电芯的电压一致更为重要。现有大多数的锂电池包括多个串联的电芯，充电时采用串联充电。充电器或者电池的BMS带有均衡电路，均衡电路是通过把电压高的电芯放电来达到均衡，这样就会产生热量，而锂电池串联充电受体积和散热的限制，均衡电路的均衡电流较小，如果电池容量大，电芯之间压差也比较大，这样就造成均衡时间长，影响充电效率。另一方面，均衡电路增加了整个充电电路的复杂程度，如果均衡电路失效，很容易导致部分电芯过度冲电引发危险，再者，串联充电的充电功率较大，无法使用通用的手机适配器，笔记本适配器来进行充电。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种充电电路、基于充电电路的充电方法和无人机。为了解决上述问题，本专利技术实施例公开了一种充电电路，应用于具有至少一个电芯的电池，所述充电电路包括：开关模块，控制器，以及电池管理模块；其中，所述控制器分别与所述开关模块和所述电池管理模块连接，所述电池管理模块与电池的每个电芯连接，所述开关模块的输出端与每个电芯连接，所述开关模块的输入端与充电电源的输出端连接；所述控制器，用于根据所述电池管理模块获取每个电芯的电芯信息，控制所述开关模块闭合或断开，以控制充电电源对每个电芯充电或者停止充电。可选地，所述开关模块包括：与每个电芯连接的电子开关，每个电子开关的输入端与充电电源的输出端连接，每个电子开关的输出端与对应的电芯的输入端连接；所述控制器，用于根据所述电池管理模块获取的每个电芯的电芯信息，控制与每个电芯对应的电子开关闭合或断开，以控制充电电源对每个电芯充电或者停止充电。可选地，还包括连接于所述开关模块和充电电源输出端之间的至少一个稳压模块。为了解决上述问题，本专利技术实施例公开了一种基于充电电路的充电方法，所述充电电路设置于电池的电芯和充电电源之间，所述方法包括：实时检测所述电池的每个电芯的电芯信息；根据所述每个电芯的电芯信息，控制所述充电电路的开关模块闭合或断开，以使得所述充电电源对所述电池的每个电芯进行充电或停止充电。可选地，所述电芯信息包括电压，所述根据所述每个电芯的电芯信息，控制所述充电电路的开关模块闭合或断开，以使得所述充电电源对所述电池的每个电芯进行充电或停止充电的步骤包括：当所述多个电芯中存在电压低于阈值电压的电芯时，依次对电压低于阈值电压的电芯进行预充电，直至所有电压低于阈值电压的电芯的电压等于阈值电压；当所述多个电芯中不存在电压低于阈值电压的电芯或者在所述预充电结束之后，如果存在与最大电压的电压差大于预设值的电芯时，对所述电压差大于预设值的电芯进行均衡充电，直至所有电压差大于预设值的电芯的电压与所述最大电压的电压差小于预设值；当所述多个电芯中不存在电压低于阈值电压的电芯且不存在与最大电压的电压差大于预设值的电芯时，如果存在电压小于满电阈值的电芯，则对所述电压小于满电阈值的电芯进行满电充电，直至所有电芯的电压大于或等于满电阈值；当所有电芯的电压均大于或等于满电阈值时，如果存在电压小于截止电压的电芯时，对电压小于截止电压的电芯进行截止充电，直至所有电芯的电压等于截止电压。可选地，所述当所述多个电芯中存在电压低于阈值电压的电芯时，依次对电压低于阈值电压的电芯进行预充电，直至所有电压低于阈值电压的电芯的电压等于阈值电压的步骤包括：从所有电芯中，确定出电压小于阈值电压的电芯；将所有电压小于阈值电压的电芯进行排序；按照所述排序，依次将电压小于阈值电压的电芯充电至电压为所述阈值电压。可选地，所述按照所述排序，依次将电压小于阈值电压的电芯充电至电压为所述阈值电压的步骤包括：按照所述排序，从所述电压小于阈值电压的电芯中确定出待充电电芯；控制与所述待充电电芯连接的电子开关闭合，以及其它电芯连接的电子开关断开；当所述待充电电芯充电至电压为所述阈值电压时，控制与所述待充电电芯连接的电子开关断开；按照所述排序确定下一个待充电电芯，直至所有电压小于阈值电压的电芯充电至电压为所述阈值电压。可选地，所述当所述多个电芯中不存在电压低于阈值电压的电芯或者在所述预充电结束之后，如果存在与最大电压的电压差大于预设值的电芯时，对所述电压差大于预设值的电芯进行均衡充电，直至所有电压差大于预设值的电芯的电压与所述最大电压的电压差小于预设值的步骤包括：从所有电芯的电压中确定出最大电压；计算每个电芯的电压与所述最大电压的差值，得到多个电压差值；当所述多个电压差值中存在大于预设值的电压差值时，对所述电压差值大于预设值的电芯进行排序；按照所述排序，依次将电压差大于预设值的电芯充电至电压与所述最大电压的电压差小于预设值。可选地，所述按照所述排序，依次将电压差大于预设值的电芯充电至电压与所述最大电压的电压差小于预设值的步骤包括：按照所述排序，从所述电压差大于预设值的电芯中确定出待充电电芯；控制与所述待充电电芯连接的电子开关闭合，以及其它电芯连接的电子开关断开；当所述待充电电芯充电至电压与所述最大电压的电压差小于预设值时，控制与所述待充电电芯连接的电子开关断开；按照所述排序确定下一个待充电电芯，直至将所有电压差大于预设值的电芯充电至电压与所述最大电压的电压差小于预设值。可选地，所述当所述多个电芯中不存在电压低于阈值电压的电芯且不存在与最大电压的电压差大于预设值的电芯时，如果存在电压小于满电阈值的电芯，则对所述电压小于满电阈值的电芯进行满电充电，直至所有电芯的电压大于或等于满电阈值的步骤包括：确定电压小于满电阈值的电芯；将所述电压小于满电阈值的电芯进行排序；按照所述排序，依次将电压小于满电阈值的电芯充电至电压大于或等于满电阈值。可选地，所述按照所述排序，依次将电压小于满电阈值的电芯充电至电压大于或等于满电阈值的步骤包括：按照所述排序和预设充电步进，对所有电压小于满电阈值的电芯进行循环充电，直至所有电压小于满电阈值的电芯充电至电压大于或等于满电阈值。可选地，所述预设充电步进为待充电电芯的电压增量达到预设电压增量，或者，待充电电芯的电量增量达到预设电量增量，或者，充电时长达到预设时长。可选地，所述按照所述排序和预设充电步进，对所有电压小于满电阈值的电芯进行循环充电，直至所有电压小于满电阈值的电芯充电至电压大于或等于满电阈值的步骤包括：按照所述排序，从所述电压小于满电阈值的电芯中确定出待充电电芯；控制与所述待充电电芯连接的电子开关闭合，以及其它电芯连接的电子开关断开；当检测到待充电电芯的电压增量达到预设电压增量，或者，待充电电芯的电量增量达到预设电量增量，或者，充电时长达到预设时长时，控制与所述待充电电芯连接的电子开关断开；按照所述排序切换至下一个待充电电芯，将所有电压小于满电阈值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充电电路，其特征在于，应用于具有至少一个电芯的电池，所述充电电路包括：开关模块，控制器，以及电池管理模块；其中，所述控制器分别与所述开关模块和所述电池管理模块连接，所述电池管理模块与电池的每个电芯连接，所述开关模块的输出端与每个电芯连接，所述开关模块的输入端与充电电源的输出端连接；所述控制器，用于根据所述电池管理模块获取每个电芯的电芯信息，控制所述开关模块闭合或断开，以控制充电电源对每个电芯充电或者停止充电。

【技术特征摘要】
1.一种充电电路，其特征在于，应用于具有至少一个电芯的电池，所述充电电路包括：开关模块，控制器，以及电池管理模块；其中，所述控制器分别与所述开关模块和所述电池管理模块连接，所述电池管理模块与电池的每个电芯连接，所述开关模块的输出端与每个电芯连接，所述开关模块的输入端与充电电源的输出端连接；所述控制器，用于根据所述电池管理模块获取每个电芯的电芯信息，控制所述开关模块闭合或断开，以控制充电电源对每个电芯充电或者停止充电。2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述开关模块包括：与每个电芯连接的电子开关，每个电子开关的输入端与充电电源的输出端连接，每个电子开关的输出端与对应的电芯的输入端连接；所述控制器，用于根据所述电池管理模块获取的每个电芯的电芯信息，控制与每个电芯对应的电子开关闭合或断开，以控制充电电源对每个电芯充电或者停止充电。3.根据权利要求1或2所述的充电电路，其特征在于，还包括连接于所述开关模块和充电电源输出端之间的至少一个稳压模块。4.一种基于充电电路的充电方法，其特征在于，所述充电电路设置于电池的电芯和充电电源之间，所述方法包括：实时检测所述电池的每个电芯的电芯信息；根据所述每个电芯的电芯信息，控制所述充电电路的开关模块闭合或断开，以使得所述充电电源对所述电池的每个电芯进行充电或停止充电。5.根据权利要求4所述的充电方法，其特征在于，所述电芯信息包括电压，所述根据所述每个电芯的电芯信息，控制所述充电电路的开关模块闭合或断开，以使得所述充电电源对所述电池的每个电芯进行充电或停止充电的步骤包括：当多个电芯中存在电压低于阈值电压的电芯时，依次对电压低于阈值电压的电芯进行预充电，直至所有电压低于阈值电压的电芯的电压等于阈值电压；当所述多个电芯中不存在电压低于阈值电压的电芯或者在所述预充电结束之后，如果存在与最大电压的电压差大于预设值的电芯时，对所述电压差大于预设值的电芯进行均衡充电，直至所有电压差大于预设值的电芯的电压与所述最大电压的电压差小于预设值；当所述多个电芯中不存在电压低于阈值电压的电芯且不存在与最大电压的电压差大于预设值的电芯时，如果存在电压小于满电阈值的电芯，则对所述电压小于满电阈值的电芯进行满电充电，直至所有电芯的电压大于或等于满电阈值；当所有电芯的电压均大于或等于满电阈值时，如果存在电压小于截止电压的电芯时，对电压小于截止电压的电芯进行截止充电，直至所有电芯的电压等于截止电压。6.根据权利要求5所述的充电方法，其特征在于，所述当所述多个电芯中存在电压低于阈值电压的电芯时，依次对电压低于阈值电压的电芯进行预充电，直至所有电压低于阈值电压的电芯的电压等于阈值电压的步骤包括：从所有电芯中，确定出电压小于阈值电压的电芯；将所有电压小于阈值电压的电芯进行排序；按照所述排序，依次将电压小于阈值电压的电芯充电至电压为所述阈值电压。7.根据权利要求6所述的充电方法，其特征在于，所述按照所述排序，依次将电压小于阈值电压的电芯充电至电压为所述阈值电压的步骤包括：按照所述排序，从所述电压小于阈值电压的电芯中确定出待充电电芯；控制与所述待充电电芯连接的电子开关闭合，以及其它电芯连接的电子开关断开；当所述待充电电芯充电至电压为所述阈值电压时，控制与所述待充电电芯连接的电子开关断开；按照所述排序确定下一个待充电电芯，直至所有电压小于阈值电压的电芯充电至电压为所述阈值电压。8.根据权利要求5所述的充电方法，其特征在于，所述当所述多个电芯中不存在电压低于阈值电压的电芯或者在所述预充电结束之后，如果存在与最大电压的电压差大于预设值的电芯时，对所述电压差大于预设值的电芯进行均衡充电，直至所有电压差大于预设值的电芯的电压与所述最大电压的电压差小于预设值的步骤包括：从所有电芯的电压中确定出最大电压；计算每个电芯的电压与所述最大电压的差值，得到多个电压差值；当所述多个电压差值中存在大于预设值的电压差值时，对所述电压差值大于预设值的电芯进行排序；按照所述排序，依次将电压差大于预设值的电芯充电至电压与所述最大电压的电压差小于预设值。9.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：高涛，罗云聪，
申请(专利权)人：广州极飞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44