一种电池包控制方法、装置、及电器设备与流程

本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种电池包控制方法、装置、及电器设备。

背景技术：

随着电子技术的发展，越来越多的产品需要使用电池包进行供电，随着给直流设备的提供电源的锂电池包的广泛应用，往往需要提升电池包的容量以满足使用时间延长和功率增加等的要求。

现有常用的解决方法，是将两个或两个以上的锂电池包并联式使用以构成电池系统，从而实现电池容量的增加。但是，这样做存在的问题在于由于电池的内阻很小，进行并联连接时要求两个锂电池包的电压必须非常相近。否则的话，如果两个锂电池包因为自放电效应或者本身充电状态存在差异而导致电压差距过大的情况下，将会使得大电流产生，从而导致锂电池包中的保险丝熔断、保护板失效、电池包过热等的情况。

因此，现有锂电池包需要充电或者放电到电压相等时才能实施并联，然而用户将多个锂电池包电压充放电电压完全相等是很困难。同时因为锂电池包充电结束后电压会回落，两个锂电池包电压很容易出现不相等，因此使得现有电池包很难实现随意并联，其需要大量的额外器件进行支持。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种电池包控制方法，旨在解决现有多个电池包之间难以实现随意并联的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种电池包控制方法，所述方法包括：

实时检测电流流向；

当检测到电流流向为由电池负极到端口负极时，检测当前充电的电流大小；

判断当前充电的电流大小是否大于第一电流阈值；

若是，则断开电池负极与端口负极之间的直流通路，连通电池负极与端口负极之间的限流通路，以使限流运行。

更进一步的，所述判断当前充电的电流大小是否大于第一电流阈值的步骤还包括：

当判断当前充电的电流大小小于第一电流阈值时，则断开电池负极与端口负极之间的限流通路，连通电池负极与端口负极之间的直流通路，以使正常运行。

更进一步的，所述实时检测电流流向的步骤之后，还包括：

当检测到电流流向为由端口负极到电池负极时，检测当前放电的电流大小；

判断当前放电的电流大小是否大于第二电流阈值；

若是，则断开电池负极与端口负极之间的直流通路及限流通路，以使禁止运行；

若否，则连通电池负极与端口负极之间的直流通路。

更进一步的，所述当检测到电流流向为由电池负极到端口负极时，检测当前充电的电流大小的步骤包括：

当检测到电流流向为由电池负极到端口负极时，判断是否接收到通信端口所发出的通信信号；

若是，则连通电池负极与端口负极之间的直流通路，断开电池负极与端口负极之间的限流通路，以使充电器对电池包正常充电；

若否，则检测当前充电的电流大小。

更进一步的，所述断开电池负极与端口负极之间的直流通路，连通电池负极与端口负极之间的限流通路的步骤之后，包括：

当检测到电流流向为由电池负极到端口负极，且检测到当前充电的电流大小小于第三电流阈值时，则切换连通电池负极与端口负极之间的直流通路，且断开电池负极与端口负极之间的限流通路，以使正常运行。

本发明另一实施例还提供一种电池包控制装置，所述装置包括：

第一检测模块，用于实时检测电流流向；

第二检测模块，用于当检测到电流流向为由电池负极到端口负极时，检测当前充电的电流大小；

第一判断模块，用于判断当前充电的电流大小是否大于第一电流阈值；

第一控制模块，用于当所述第一判断模块判断出当前充电的电流大小大于第一电流阈值时，断开电池负极与端口负极之间的直流通路，连通电池负极与端口负极之间的限流通路，以使限流运行。

更进一步的，所述装置还包括：

第二控制模块，用于当所述第一判断模块判断出当前充电的电流大小小于第一电流阈值时，断开电池负极与端口负极之间的限流通路，连通电池负极与端口负极之间的直流通路，以使正常运行。

更进一步的，所述装置还包括：

第三检测模块，用于当检测到电流流向为由端口负极到电池负极时，检测当前放电的电流大小；

第二判断模块，用于判断当前放电的电流大小是否大于第二电流阈值；

第三控制模块，用于当所述第二判断模块判断出当前放电的电流大小大于第二电流阈值时，断开电池负极与端口负极之间的直流通路及限流通路，以使禁止运行；

第四控制模块，用于当所述第二判断模块判断出当前放电的电流大小小于第二电流阈值时，连通电池负极与端口负极之间的直流通路。

更进一步的，所述第二检测模块包括：

第一判断单元，用于当检测到电流流向为由电池负极到端口负极时，判断是否接收到通信端口所发出的通信信号；

第一控制单元，用于当所述第一判断单元判断接收到通信端口所发出的通信信号时，连通电池负极与端口负极之间的直流通路，断开电池负极与端口负极之间的限流通路，以使充电器对电池包正常充电；

第二控制单元，用于当所述第一判断单元判断未接收到通信端口所发出的通信信号时，检测当前充电的电流大小。

更进一步的，所述装置还包括：

第五控制模块，用于当检测到电流流向为由电池负极到端口负极，且检测到当前充电的电流大小小于第三电流阈值时，则切换连通电池负极与端口负极之间的直流通路，且断开电池负极与端口负极之间的限流通路，以使正常运行。

本发明另一实施例还提供一种电器设备，所述电器设备上包括如上述所述的电池包控制装置。

本发明实施例提供的电池包控制方法，通过实时检测电流流向，在电流流向为由电池负极到端口负极，且当前充电的电流大小大于第一电流阈值时，断开电池负极与端口负极之间的直流通路，连通电池负极与端口负极之间的限流通路，以使限流运行，使得可以限制流至电池包的充电电流大小，以使其处于安全充电电流范围内，避免现有两个电池包之间并联由于电压不同导致的电池包间产生大电流，及产生的安全风险的问题，因此使得两个电池包在电压不相等的时候也可以进行并联而不造成安全风险，实现两者之间的随意并联，解决了现有多个电池包之间难以实现随意并联的问题。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的电池包控制方法的流程示意图；

图2是本发明另一实施例提供的电池包控制方法的流程示意图；

图3是本发明一实施例提供的电池包控制装置的模块示意图；

图4是本发明另一实施例提供的电池包控制装置的模块示意图；

图5是本发明一实施例提供的电池包控制方法具体电路实施时的拓扑电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明通过实时检测电流流向，在电流流向为由电池负极到端口负极，且当前充电的电流大小大于第一电流阈值时，断开电池负极与端口负极之间的直流通路，连通电池负极与端口负极之间的限流通路，以使限流运行，使得可以限制流至电池包的充电电流大小，以使其处于安全充电电流范围内，因此两个电池包在电压不相等的时候也可以进行并联而不造成安全风险，实现两者之间的随意并联。

实施例一

请参阅图1，是本发明实施例提供的电池包控制方法的实现流程图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。该电池包控制方法包括：

步骤s11，实时检测电流流向；

其中，在本发明的一个实施例中，该电池包控制方法应用于电池包中，其用于检测其电池包与外接设备连接时的充放电状态，其中该外接设备可以为充电器(适配器)、负载、及其他电池包等，此时其外接设备不同时，其电池包中的状态也不同。

例如，当电池包与具体为适配器的外接设备连接时，此时电池包处于充电状态，即电池包中的电流流向为由电池包的端口正极流入至电池正极，并由电池负极流出至端口负极，最终实现电池包的充电。

当电池包与具体为负载的外接设备连接时，此时电池包处于放电状态，即电池包中的电流流向为由电池包的电池正极流至端口正极，以流入至负载，并由负载流出至与负载连接的端口负极后流至电池负极，最终实现电池包的放电。

其中，如图5所示，其为本发明实施例中所提出的电池包控制方法具体电路实施时的拓扑电路，其拓扑电路包括电池包，与电池包的电池负极连接的检测模块，与检测模块连接得到主控单元、直流通路、及限流通路；其中电池包的电池正极直接与端口正极连接，其直流通路和限流通路的一端均与检测模块连接，直流通路和限流通路的另一端均与电池包的端口负极，其检测模块用于检测电池包的电池负极与端口负极之间的电流流向，以确定当前电池包的状态。

其中，需要指出的是，该检测模块还用于检测所流经的电流大小及电池包的电压大小，其检测模块检测出所流经的电流流向及电流电压大小后发送至主控单元，以使主控单元根据检测模块所检测的信息进行相应的控制，具体的，其主控单元还分别与直流通路及限流通路连接，用于控制直流通路及限流通路的通断状态。

其中，该直流通路为该通路上设有一第一控制开关s1，主控单元通过控制第一控制开关s1的开关状态，使得可控制该直流通路的通断状态；该限流通路为该通路上设有一第二控制开关s2及限流模块，其中主控单元通过控制第二控制开关s2的开关状态，使得可控制该限流通路的通断状态，当限流通路导通时，其通过限流模块的限流作用，使得可限制由电池包的电池负极流出至端口负极的电流大小。

进一步地，本发明实施例中，该检测模块可以为一电流电压采集模块，用于采集电流电压及电流流向，可以理解的，在本发明的其他实施例中，该检测模块还可以为其他实现检测电流电压的检测器件，在此不做限定。

进一步地，本发明实施例中，该主控单元可以为一微控制单元(mcu)，其用于获取检测模块所采集检测的信息，并相应的控制直流通路及限流通路的通断状态，其具体的，主控单元根据本发明实施例提供的电池包控制方法进行相应的控制。

进一步地，本发明实施例中，其检测模块实时检测电流的流向，此时其电池包有三种状态，即充电状态、放电状态、及无工作状态，当检测模块检测到电流流向为电池负极流到端口负极时，确定为充电状态；当检测模块检测到电流流向为端口负极流到电流负极时，确定为放电状态；当检测模块未检测到电流流向时，确定为无工作状态。

步骤s12，当检测到电流流向为由电池负极到端口负极时，检测当前充电的电流大小；

其中，在本发明的一个实施例中，当检测模块检测到电流流向为由电池负极到端口负极时，此时主控单元可以确定电池包处于充电状态，其电池包可能由适配器进行充电，也可能由其他电池包并联进行充电，因此此时其检测模块同时检测其电池包充电状态下的充电电流大小。

步骤s13，判断当前充电的电流大小是否大于第一电流阈值；

其中，当判断出当前充电的电流大小大于第一电流阈值时，则执行步骤s14；

当判断出当前充电的电流大小小于第一电流阈值时，则其主控单元可以确定其电池包当前充电的电流处于一安全电流范围内，可以实现电池包的正常充电。

其中，需要指出的是，其中第一电流阈值为一电池包充电的安全阈值，例如100a，其中在当前电池包正常与适配器连接时，其当前充电的电流会处于第一电流阈值范围内进行正常充电；在当前电池包与其他电池包并联连接，且当前电池包的电压远小于其他电池包的电压时，其他电池包会对当前电池包进行充电以使两者电压相同时才能实现并联的共同充放电，然而在其他电池包对当前电池包进行充电过程时，其两者之间形成大电流而造成安全风险。因此检测模块在检测到电池包处于充电状态时，其主控单元需要控制检测模块检测判断其电池包当前充电的电流是否大于第一电流阈值。

步骤s14，断开电池负极与端口负极之间的直流通路，连通电池负极与端口负极之间的限流通路，以使限流运行；

其中，在本发明的一个实施例中，当主控单元获取到检测模块所检测的充电电流大于第一电流阈值时，其主控单元控制第一控制开关s1断开，以使断开电池负极与端口负极之间的直流通路，同时控制第二控制开关s2闭合，以使连通电池负极与端口负极之间的限流通路，使得电池包进行限流充电，此时由于限流通路上的限流模块的作用，使得可以限制流至电池包的充电电流大小，以使其处于安全充电电流范围内，避免现有两个电池包之间并联由于电压不同导致的电池包间产生大电流，及产生的安全风险的问题。使得两个电池包在电压不相等的时候也可以进行并联而不造成安全风险，实现两者之间的随意并联。

本实施例中，通过实时检测电流流向，在电流流向为由电池负极到端口负极，且当前充电的电流大小大于第一电流阈值时，断开电池负极与端口负极之间的直流通路，连通电池负极与端口负极之间的限流通路，以使限流运行，使得可以限制流至电池包的充电电流大小，以使其处于安全充电电流范围内，避免现有两个电池包之间并联由于电压不同导致的电池包间产生大电流，及产生的安全风险的问题，因此使得两个电池包在电压不相等的时候也可以进行并联而不造成安全风险，实现两者之间的随意并联，解决了现有多个电池包之间难以实现随意并联的问题。

实施例二

请参阅图2，是本发明第二实施例提供的一种电池包控制方法的实现流程图，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。该电池包控制方法包括：

步骤s21，实时检测电流流向；

步骤s22，当检测到电流流向为由电池负极到端口负极时，检测当前充电的电流大小；

其中，在本发明的一个实施例中，所述当检测到电流流向为由电池负极到端口负极时，检测当前充电的电流大小还可包括以下步骤实现：

(一)当检测到电流流向为由电池负极到端口负极时，判断是否接收到通信端口所发出的通信信号；

(二)若是，则连通电池负极与端口负极之间的直流通路，断开电池负极与端口负极之间的限流通路，以使充电器对电池包正常充电；

(三)若否，则检测当前充电的电流大小。

其中，需要指出的是，现有大多电池包除了设置的正极、负极以外，还设有与适配器进行通信的通信端，以实现电池包与适配器之间连接时的充电通信，此时在检测模块检测到电池流向为由电池负极到端口负极时，其主控单元判断是否接收到通信端口所发出的通信信号，当接收到该通信信号时，此时可以确定其由适配器进行充电，因此主控单元控制第一控制开关s1闭合，以使连通电池负极与端口负极之间的直流通路，同时控制第二控制开关s2断开，以使断开电池负极与端口负极之间的限流通路，使得电池包进行正常充电；主控单元未接收到通信端口所发出的通信信号，此时需要通过检测模块对电池包当前进行充电的电流大小进行采集检测。

步骤s23，判断当前充电的电流大小是否大于第一电流阈值；

其中，当判断当前充电的电流大小大于第一电流阈值，则执行步骤s24；否则执行步骤s25。

步骤s24，断开电池负极与端口负极之间的直流通路，连通电池负极与端口负极之间的限流通路，以使限流运行；

其中，在本发明的一个实施例中，上述断开电池负极与端口负极之间的直流通路，连通电池负极与端口负极之间的限流通路，以使限流运行的步骤之后还包括：

当检测到电流流向为由电池负极到端口负极，且检测到当前充电的电流大小小于第三电流阈值时，则切换连通电池负极与端口负极之间的直流通路，且断开电池负极与端口负极之间的限流通路，以使正常运行。

其中，在本发明的一个实施例中，其由于当前充电的电流大小大于第一电流阈值，因此其主控单元确定当前电池包与其他电压较大的其他电池包并联连接，因此主控单元控制第一控制开关s1断开，第二控制开关s2闭合，使得进行限流充电，此时在充电过程中，其两个电池包之间的电压逐渐趋于一致，因此其当前充电的电流会逐渐检测，当减小到充电电流小于限流模块所限制的限流电流时，其主控单元切换控制第一控制开关s1闭合，第二控制开关s2断开，使得进行正常充电。

其例如，限流模块所限制的充电电流为2a，在当前电池包与其他电池包并联连接的瞬间，其对当前电池包进行充电的电流大于第一电流阈值(即100a)时，此时主控单元控制限流通路导通，以使限流运行，此时可避免对当前电池包进行充电的充电电流过大而导致的安全问题，此时在限流充电过程中，其充电电流逐渐减小，当减小到小于限流模块所限制的2a时，此时限流通路与直流通路的作用相同，因此主控单元控制第一控制开关s1闭合，第二控制开关s2断开，使得进行正常充电。避免后续当前电池包充电完成，且并联的两个电池包需要对外接设备进行放电时，由于其限流通路导通使得无法提供外接设备工作所需放电电流，导致的无法正常驱动外接设备的问题。

步骤s25，断开电池负极与端口负极之间的限流通路，连通电池负极与端口负极之间的直流通路，以使正常运行。

当判断出当前充电的电流大小小于第一电流阈值时，则其主控单元可以确定其电池包当前充电的电流处于一安全充电电流范围内，此时主控单元控制第一控制开关s1闭合，第二控制开关s2断开，以使得导通直流通路，断开限流通路，实现电池包的正常充电。

步骤s26，当检测到电流流向为由端口负极到电池负极时，检测当前放电的电流大小；

其中，在本发明的一个实施例中，当检测模块检测到电流流向为由端口负极到电池负极时，此时主控单元可以确定电池包处于放电状态，其电池包可能对外接负载进行放电，也可能由其他电池包并联进行放电，因此此时其检测模块同时检测其电池包放电状态下的放电电流大小。

步骤s27，判断当前放电的电流大小是否大于第二电流阈值；

其中，当判断出当前放电的电流大小大于第二电流阈值时，执行步骤s28，否则执行步骤s29。

步骤s28，断开电池负极与端口负极之间的直流通路及限流通路，以使禁止运行；

其中，在本发明的一个实施例中，当主控单元获取到检测模块所检测的放电电流大于第二电流阈值时，主控单元控制第一控制开关s1断开，第二控制开关s2断开，以使电池包禁止运行。

其中，该第二电流阈值为电池包放电的安全阈值，其第二电流阈值大于第一电流阈值，当电池包与外接设备连接，且外接设备短路时，其电池包的放电电流会很大，严重时产生烧毁的风险，因此当主控单元获取到检测模块所检测的放电电流大于第二电流阈值时，控制电池包禁止运行，以实现对电池包的保护。当主控单元获取到检测模块所检测的放电电流小于第二电流阈值时，控制电池包正常运行，此时实现电池包的正常工作。其中，需要指出的是，其电池包放电过程中，不会控制限流通路导通。其用于避免外接设备上电瞬间电流过大，而控制限流通路导通后其限流的电流无法驱动外接设备正常工作的问题。

步骤s29，连通电池负极与端口负极之间的直流通路；

当判断出当前放电的电流大小小于第二电流阈值时，则其主控单元可以确定其电池包当前放电的电流处于一安全电流范围内，可以实现电池包的正常放电。

其中，需要指出的是，步骤s22-步骤s25和步骤s26-步骤s29之间的执行步骤并没有严格意义的执行先后顺序，因此可以理解的，在步骤s21中，当检测出电流流向为电池负极到端口负极时，其即执行步骤s22-步骤s25中的实施步骤；当检测出电流流向为端口负极到电池负极时，其即执行步骤s26-步骤s29中的实施步骤。

本实施例中，通过实时检测电流流向，在电流流向为由电池负极到端口负极，且当前充电的电流大小大于第一电流阈值时，断开电池负极与端口负极之间的直流通路，连通电池负极与端口负极之间的限流通路，以使限流运行，使得可以限制流至电池包的充电电流大小，以使其处于安全充电电流范围内；在电流流向为端口负极到电池负极，且当前放电的电流大小大于第二电流阈值时，断开电池负极与端口负极之间的直流通路及限流通路，以使禁止运行，使得外接负载短路时可避免由于大电流导致的安全风险的问题。

实施例三

请参阅图3，是本发明第三实施例提供的一种电池包控制装置的模块示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。该电池包控制装置30包括：

第一检测模块31，用于实时检测电流流向；

第二检测模块32，用于当检测到电流流向为由电池负极到端口负极时，检测当前充电的电流大小；

第一判断模块33，用于判断当前充电的电流大小是否大于第一电流阈值；

第一控制模块34，用于当第一判断模块33判断出当前充电的电流大小大于第一电流阈值时，断开电池负极与端口负极之间的直流通路，连通电池负极与端口负极之间的限流通路，以使限流运行。

本发明实施例所提供的电池包控制装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

实施例四

请参阅图4，是本发明第四实施例提供的一种电池包控制装置的模块示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。其实现原理及产生的技术效果和实施例三相同，为简要描述，本发明实施例未提及之处，可参考实施例三中相应内容。

其区别在于，在本发明的一个实施例中，电池包控制装置30还包括：

第二控制模块35，用于当第一判断模块33判断出当前充电的电流大小小于第一电流阈值时，断开电池负极与端口负极之间的限流通路，连通电池负极与端口负极之间的直流通路，以使正常运行。

进一步地，在本发明的一个实施例中，电池包控制装置30还包括：

第三检测模块36，用于当检测到电流流向为由端口负极到电池负极时，检测当前放电的电流大小；

第二判断模块37，用于判断当前放电的电流大小是否大于第二电流阈值；

第三控制模块38，用于当第二判断模块37判断出当前放电的电流大小大于第二电流阈值时，断开电池负极与端口负极之间的直流通路及限流通路，以使禁止运行；

第四控制模块39，用于当第二判断模块37判断出当前放电的电流大小小于第二电流阈值时，连通电池负极与端口负极之间的直流通路。

进一步地，在本发明的一个实施例中，电池包控制装置30还包括：

第五控制模块310，用于当检测到电流流向为由电池负极到端口负极，且检测到当前充电的电流大小小于第三电流阈值时，则切换连通电池负极与端口负极之间的直流通路，且断开电池负极与端口负极之间的限流通路，以使正常运行。

进一步地，在本发明的一个实施例中，第二检测模块32包括：

第一判断单元321，用于当检测到电流流向为由电池负极到端口负极时，判断是否接收到通信端口所发出的通信信号；

第一控制单元322，用于当第一判断单元321判断接收到通信端口所发出的通信信号时，连通电池负极与端口负极之间的直流通路，断开电池负极与端口负极之间的限流通路，以使充电器对电池包正常充电；

第二控制单元323，用于当第一判断单元321判断未接收到通信端口所发出的通信信号时，检测当前充电的电流大小。

本发明实施例所提供的电池包控制装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

实施例五

本发明第五实施例还提供一种电器设备，该电器设备上包括电池包控制装置、以及与电池包控制装置连接的电池包，该电池包控制装置为上述任一实施例当中的电池包控制装置。

在其它实施例当中，电器设备还可以包括存储器以及存储在存储器当中并可在处理器上运行的计算机程序，电池包控制装置执行所述计算机程序时，实现如上述任一实施例当中的电池包控制方法。

其中，本发明实施例中的电器设备通过检测电流流向，并在电流流向为由电池负极到端口负极，且当前充电的电流大小大于第一电流阈值时，控制断开电池负极与端口负极之间的直流通路，连通电池负极与端口负极之间的限流通路，以使限流运行，使得可以限制流至电池包的充电电流大小，以使其处于安全充电电流范围内，因此两个电池包在电压不相等的时候也可以进行并联而不造成安全风险，实现两者之间的随意并联。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。