本发明涉及蓄电池充电技术领域，尤其涉及飞行器用高压锂离子电池组的充电控制装置。
背景技术：
锂离子蓄电池由于比能量高、工作电压高、自放电率低、循环寿命长、安全性好等特点，现已广泛应用于航天领域。
锂离子蓄电池在使用过程中，需严格控制充放电倍率，防止欠充和过充，锂离子蓄电池欠充会影响供电能力及使用寿命，过充不仅会影响使用寿命，严重时会产生安全隐患，尤其在高压电源系统体系中，对锂离子蓄电池充电控制的安全性要求更高，因此需要一种适用于高压锂离子蓄电池合理的安全可靠的充电控制方法。
传统的锂离子充电控制方法采用恒流--恒压进行充电控制，在充电过程中，充电控制电路先对锂离子蓄电池进行恒流充电，当蓄电池组电压达到设定值时，转入恒压充电，充电电流自动下降，直至停止充电，但该方法的弊端为充电控制电路比较复杂、可靠性安全性较低。并且现有的锂离子充电控制方法缺少对充电过程的检测和控制。
技术实现要素：
本发明解决的问题是提供了一种高压锂离子电池组的充电控制装置，该装置需要的控制电路简单、充电可靠，提高了控制精度，最大程度的防止过充和欠充的问题。
为了解决上述问题，本发明一种高压锂离子电池组的充电控制装置，用于对高压锂离子电池组进行充电，所述电池组包括至少两个单体电池，包括：
采集模块，用于采集所述高压锂离子电池组的单体电池的电压和/或温度参数；
判断模块，基于所述采集模块获得的参数，判断电池组或单体电池是否存在电压异常和/或温度异常；
充电控制模块，基于所述判断模块的判断结果，对所述高压锂电池组进行充电中止或分段控制充电的操作。
可选地,所述采集模块的采集的时间间隔为300-700毫秒。
可选地，所述采集模块的采集的时间间隔为500毫秒。
可选地，所述采集模块采集电池组的每一个单体电池的电压值vx，并且基于每一个单体电池的电压值vx获得单体电池的电压中值vavg，以及整个电池组的电压值vxn；
所述采集模块采集至少两个单体电池的温度值t1,t2，并且将该两个单体电池的温度值的平均值tavg作为电池组的温度值txn。
可选地，所述判断模块包括：
温度判断模块，所述温度判断模块用于基于预设的参考温度值，判断电池组的温度值是否异常，当所述电池组的温度txn大于等于所述参考温度值超过允许次数时，判断电池组存在过温异常；
电压判断模块，所述电压判断模块用于判断单体电池是否存在过压异常，当所述单体电池的电压vx超过参考单体电压的允许次数时，所述单体电池存在过压异常，所述电压判断模块还用于判断电池组电压vxn是否大于或等于电池组目标电压。
可选地，所述预设的参考温度值的范围为44摄氏度至46摄氏度；所述预设的电压参考值范围为4.4伏至4.5伏，所述允许次数为8-12次。
可选地，所述电池组目标电压基于单体电池的数目n、单体电池的额定电压值ve、单体电池的允许电压差值vt计算，允许电压差值vt的范围为100-250mv,所述允许电压值为：n*(ve±vt)。
可选地，所述充电中止为暂时性中止；
当电池组温度异常时，充电控制模块控制整个电池组中止充电，直至所述温度判断模块判断电池组温度不再异常，充电控制模块将整个电池组重新进入待充电状态；
当单体电池存在过压异常，充电控制模块控制该单体电池中止充电，其他单体电池继续充电并且采集模块、判断模块和充电控制模块继续工作，直至单体电池电压不再异常；
当电压判断模块判断电池组电压vxn是否大于或等于(ve±vt)时，或其中一个或多个单体电池的电压达到电池单体目标电压时，分多次降低对正在充电的单体电池的电流值。
可选地，所述降低对正在充电的单体电池的电流值为分3次，当电压判断模块判断电池组电压vxn第一次大于或等于(ve±vt)时，或其中一个或多个单体电池的电压第一次达到电池单体目标电压时，降低充电电流为开始充电时的电流的k1倍,k1的数值在0-1之间；当电压判断模块判断电池组电压vxn第二次大于或等于(ve±vt)时，或其中一个或多个单体电池的电压第二次达到电池单体目标电压时，降低充电电流为开始充电时的电流的k2倍，k2的数值在0-1之间，且k2小于k1，当电压判断模块判断电池组电压vxn第三次大于或等于(ve±vt)时，或其中一个或多个单体电池的电压第三次达到电池单体目标电压时，降低充电电流为0。
可选地，所述k1范围为0.1-0.25，所述k2范围为0.01-0.0625。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明所述的高压锂离子电池组的充电控制装置在充电过程中对单体电池的温度、电压进行检测，基于温度、电压检测的结果进行过温保护和/或过压保护；并且利用分段式方式进行充电，相应需要的控制电路简单，充电可靠充电可靠，提高了控制精度，最大程度地防止了过充和欠充的问题。
附图说明
图1是本发明一个实施例的高压锂离子电池组的充电控制装置的结构示意图。
具体实施方式
现有技术对锂离子蓄电池采用恒流--恒压进行充电控制，该方法的弊端为充电控制电路比较复杂、可靠性安全性较低。并且现有的锂离子充电控制方法缺少对充电过程的检测和控制。
为了解决上述问题，本发明提供一种高压锂离子电池组的充电控制装置，所述电池组包括至少两个单体电池。请参考图1，图1是本发明一个实施例的高压锂离子电池组的充电控制装置的结构示意图。所述充电控制装置包括：采集模块，用于采集所述高压锂离子电池组的单体电池的电压和/或温度参数；判断模块，基于所述采集模块获得的参数，判断电池组或单体电池是否存在电压异常和/或温度异常；充电控制模块，基于所述判断模块的判断结果，对所述高压锂电池组进行充电中止或分段控制充电的操作。
下面结合具体的实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。所述采集模块采集电池组的每一个单体电池的电压值vx，并且基于每一个单体电池的电压值vx获得单体电池的电压中值vavg，以及整个电池组的电压值vxn。所述采集模块采集至少两个单体电池的温度值t1,t2，并且将该两个单体电池的温度值的平均值tavg作为电池组的温度值txn。所述采集模块的作用是对单体电池以及电池组的状态进行参数采集和监控，便于充电控制装置基于单体电池或者电池组的状态进行相应的控制。所述采集模块采集电压值时是针对每一个单体电池的电压进行采集，而温度采集是对全部单体电池中的部分进行采集，将部分单体电池的平均值作为电池组的温度，是出于成本控制的考虑，在其他的实施例中，温度采集模块也可以设置对每一个单体电池的温度进行采集，每一个单体电池上的温度采集点也可以有多个；采集到的温度数据可以采取求平均值的方法去获得电池组的温度，也可以将采集的温度数据进行去中值的方法来获得电池组的温度，本领域技术人员可以根据需要进行设定。
为了获得较好的参数采集的效果，作为一个实施例，所述采集模块的采集的时间间隔为300-700毫秒。较为优选地，所述采集模块的采集的时间间隔为500毫秒。
所述断模块的作用是基于采集模块获得的数据，进行分析和判断，判断单体电池或者电池组是否存在温度异常或者电压异常，以及对正常充电过程中温度判断模块，所述温度判断模块用于基于预设的参考温度值，判断电池组的温度值是否异常，当所述电池组的温度txn大于等于所述参考温度值，判断电池组存在过温异常，本实施例中，所述预设的参考温度值的范围为44摄氏度至46摄氏度，比如所述预设的参考温度为42摄氏度，当电池组温度大于等于42摄氏度，且大于次数超过10次，则温度判断模块就判定电池组存在温度异常，可能需要温度异常模式下的过温保护措施。
电压判断模块用于判断单体电池是否存在过压异常，当所述单体电池的电压vx大于单体电压参考值的允许次数时，所述单体电池存在过压异常，所述电压判断模块还用于判断电池组电压vxn是否大于或等于电池组目标电压。通过电压判断模块，可以判断单体电压是否存在过压问题，以及整个电池组的充电电压的水平与目标电压的水平，进而决定后续是否对单体电池进行中止充电或者对正在充电的电池组采用分段控制的充电方法。
作为一个实施例，所述参考电压值为4.4v至4.5v,所述允许次数为8-12次。
所述电池组目标电压基于单体电池的数目n、单体电池的额定电压值ve、单体电池的允许电压差值vt计算，允许电压差值vt的范围为100-250mv,所述允许电压值为：n*(ve±vt)。
本发明对单体电池的充电中止为暂时性中止。
具体而言：当电池组温度异常时，充电控制模块控制整个电池组中止充电，直至所述温度判断模块判断电池组温度不再异常，充电控制模块将整个电池组重新进入待充电状态；
当单体电池存在过压异常，充电控制模块控制该单体电池中止充电，其他单体电池继续充电并且采集模块、判断模块和充电控制模块继续工作，直至单体电池电压不再异常；
当电压判断模块判断电池组电压vxn是否大于或等于(ve±vt)时，或其中一个或多个单体电池的电压达到电池组目标电压时，分多次降低对正在充电的单体电池的电流值。
上述分次降低对正在充电的单体电池的电流值为分3次，当电压判断模块判断电池组电压vxn第一次大于或等于(ve±vt)时，或其中一个或多个单体电池的电压第一次达到电池单体目标电压时，降低充电电流为开始充电时的电流的k1倍,k1的数值在0-1之间；当电压判断模块判断电池组电压vxn第二次大于或等于(ve±vt)时，或其中一个或多个单体电池的电压第二次达到电池单体目标电压时，降低充电电流为开始充电时的电流的k2倍，k2的数值在0-1之间，且k2小于k1，当电压判断模块判断电池组电压vxn第三次大于或等于(ve±vt)时，或其中一个或多个单体电池的电压第三次达到电池单体目标电压时，降低充电电流为0。采用分多次的方式可以防止过压/过温，并且控制电路简单，控制精度高。作为一个实施例，所述k1范围为0.1-0.25，所述k2范围为0.01-0.0625。
综上，本发明所述的高压锂离子电池组的充电控制装置在充电过程中对单体电池的温度、电压进行检测，基于温度、电压检测的结果进行过温保护和/或过压保护；并且利用分段式方式进行充电，相应需要的控制电路简单，充电可靠充电可靠，提高了控制精度，最大程度地防止了过充和欠充的问题。
因此，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。