混用电池充电电路及方法与流程

本发明涉及电力电子，尤其涉及一种混用电池充电电路及方法。

背景技术：

1、在基站电池渐渐锂化的趋势下，存在新老设备的混用场景，并在输入源的能力较弱时，比如光伏场景下，输入源提供的电流不能达到电池设定的充电电流，就会出现输入源的电压被电池拉低，导致混用电池(如铅酸电池和锂电池)不能正常充电，从而使得充电效率变低。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种混用电池充电电路及方法，旨在解决如何提高混用电池的充电效率的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请提供一种混用电池充电电路，包括：

3、混用电池；

4、汇流条，所述汇流条与外部电路电连接；

5、功率模块，所述功率模块分别与所述汇流条和所述混用电池电连接；

6、采样模块，所述采样模块和所述功率模块电连接；

7、控制模块，所述控制模块和所述采样模块电连接；

8、驱动模块，所述驱动模块分别与所述控制模块和所述功率模块电连接；

9、其中，所述采样模块用于将采集的所述外部电路的外部电压发送至所述控制模块，所述控制模块根据所述外部电压和预设的掉电电压之间的差值生成脉冲宽度调制信号，并将所述脉冲宽度调制信号发送至所述驱动模块，所述驱动模块用于根据所述脉冲宽度调制信号控制所述功率模块进行稳定充电。

10、可选地，功率模块包括由功率器件连接形成的功率电路，其中，功率器件包括电感器、电容器和开关管，所述开关管包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，所述电容器包括母排侧电容器和电池侧电容器。

11、可选地，母排侧电容器的一侧与所述第一开关管的一侧电连接，所述母排侧电容器的另一侧分别与所述第二开关管的一侧、所述第四开关管的一侧和所述电池侧电容器的一侧电连接，所述电池侧电容器的另一侧与所述第三开关管的一侧电连接，所述电感器的一侧分别与所述第一开关管的另一侧和所述第二开关管的另一侧电连接，所述电感器的另一侧分别与所述第三开关管的另一侧和所述第四开关管的另一侧电连接。

12、可选地，驱动模块包括驱动电路，所述驱动电路包括相互连接的驱动芯片和外围电路，所述外围电路包括dc/dc电路；或者，所述驱动电路还包括相互电连接的驱动变压器和外围电阻电容。

13、此外，为实现上述目的，本申请还提供一种混用电池充电方法，应用于上述的混用电池充电电路，包括：

14、采集外部电路的外部电压，根据所述外部电压和预设的掉电电压之间的差值生成脉冲宽度调制信号；

15、根据所述脉冲宽度调制信号控制功率模块进行稳定充电。

16、可选地，根据所述外部电压和预设的掉电电压之间的差值生成脉冲宽度调制信号的步骤，包括：

17、在检测到充电电流处于增大状态，且所述外部电压大于预设的掉电电压阈值之后，计算所述外部电压和所述掉电电压阈值之间的差值，并生成所述差值对应的脉冲宽度调制信号。

18、可选地，根据所述脉冲宽度调制信号控制功率模块进行稳定充电的步骤，包括：

19、在所述差值大于第一预设阈值，且小于或等于第二预设阈值之后，根据所述脉冲宽度调制信号对功率模块中第四开关管的占空比进行增大调整，直至充电电流达到限流值。

20、可选地，根据所述脉冲宽度调制信号控制功率模块进行稳定充电的步骤，包括：

21、在所述差值大于第三预设阈值，且小于或等于第四预设阈值之后，确定功率模块中第四开关管的占空比对应的增大速度，根据所述脉冲宽度调制信号对所述增大速度进行下降调整，直至充电速度稳定。

22、可选地，根据所述脉冲宽度调制信号控制功率模块进行稳定充电的步骤，包括：

23、在所述差值大于第四预设阈值，且小于或等于第一预设阈值之后，根据所述脉冲宽度调制信号控制功率模块中第四开关管的占空比不变。

24、可选地，根据所述外部电压和预设的掉电电压之间的差值生成脉冲宽度调制信号的步骤之前，包括：

25、在检测到外部电压大于预设的来电电压阈值，且接收到充电指令之后，控制功率模块中的第一开关管和第四开关管导通。

26、此外，为实现上述目的，本发明还提供一种混用电池充电设备，混用电池充电设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的混用电池充电程序，混用电池充电程序被处理器执行时实现如上述的混用电池充电方法的步骤。

27、此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有混用电池充电程序，混用电池充电程序被处理器执行时实现如上述的混用电池充电方法的步骤。

28、本申请通过在混用电池充电电路中设置与外部电路连接的汇流条，混用电池，与汇流条和混用电池连接的功率模块，与功率模块连接的采样模块和驱动模块，以及控制模块，并且是采样模块将采集的外部电压发送至控制模块，控制模块根据外部电压和掉电电压之间的差值生成脉冲宽度调制信号，并将其发送至驱动模块，驱动模块根据脉冲宽度调制信号控制功率模块进行稳定充电，从而可以实现根据外部电压与掉电电压之间的差值输出合适的脉冲宽度调制信号，并根据脉冲宽度调制信号来调整功率模块运行，使得混用电池能在输入源不足的场景下也能进行稳定充电，提高了混用电池的充电效率。

技术特征：

1.一种混用电池充电电路，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的混用电池充电电路，其特征在于，所述功率模块包括由功率器件连接形成的功率电路，其中，所述功率器件包括电感器、电容器和开关管，所述开关管包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，所述电容器包括母排侧电容器和电池侧电容器。

3.如权利要求2所述的混用电池充电电路，其特征在于，所述母排侧电容器的一侧与所述第一开关管的一侧电连接，所述母排侧电容器的另一侧分别与所述第二开关管的一侧、所述第四开关管的一侧和所述电池侧电容器的一侧电连接，所述电池侧电容器的另一侧与所述第三开关管的一侧电连接，所述电感器的一侧分别与所述第一开关管的另一侧和所述第二开关管的另一侧电连接，所述电感器的另一侧分别与所述第三开关管的另一侧和所述第四开关管的另一侧电连接。

4.如权利要求1所述的混用电池充电电路，其特征在于，所述驱动模块包括驱动电路，所述驱动电路包括相互连接的驱动芯片和外围电路，所述外围电路包括dc/dc电路；或者，所述驱动电路还包括相互电连接的驱动变压器和外围电阻电容。

5.一种混用电池充电方法，其特征在于，应用于如权利要求1-4任一项所述的混用电池充电电路，包括：

6.如权利要求5所述的混用电池充电方法，其特征在于，所述根据所述外部电压和预设的掉电电压之间的差值生成脉冲宽度调制信号的步骤，包括：

7.如权利要求5所述的混用电池充电方法，其特征在于，所述根据所述脉冲宽度调制信号控制功率模块进行稳定充电的步骤，包括：

8.如权利要求5所述的混用电池充电方法，其特征在于，所述根据所述脉冲宽度调制信号控制功率模块进行稳定充电的步骤，包括：

9.如权利要求5所述的混用电池充电方法，其特征在于，所述根据所述脉冲宽度调制信号控制功率模块进行稳定充电的步骤，包括：

10.如权利要求5所述的混用电池充电方法，其特征在于，所述根据所述外部电压和预设的掉电电压之间的差值生成脉冲宽度调制信号的步骤之前，包括：

技术总结
本发明公开了一种混用电池充电电路及方法，混用电池充电电路包括：混用电池；汇流条，汇流条与外部电路电连接；功率模块，功率模块分别与汇流条和混用电池电连接；采样模块，采样模块和功率模块电连接；控制模块，控制模块和采样模块电连接；驱动模块，驱动模块分别与控制模块和功率模块电连接；其中，所述采样模块用于将采集的所述外部电路的外部电压发送至所述控制模块，所述控制模块根据所述外部电压和预设的掉电电压之间的差值生成脉冲宽度调制信号，并将所述脉冲宽度调制信号发送至所述驱动模块，所述驱动模块用于根据所述脉冲宽度调制信号控制所述功率模块进行稳定充电。本发明提高了混用电池的充电效率。

技术研发人员：彭志鹏,杨运东,王文兵,涂大锐,杨鹏,李润超
受保护的技术使用者：中兴通讯股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11