本技術(shù)涉及電池，尤其涉及一種電池充電方法、電路、電池裝置、用電裝置及儲能裝置。

背景技術(shù)：

1、節(jié)能減排是社會可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，可充電電池具有根據(jù)需要存儲能量或者釋放能量的特點，因而廣泛應用于各類用電裝置或者儲能系統(tǒng)中，是推動能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。對于新能源產(chǎn)業(yè)而言，電池技術(shù)又是關(guān)乎其發(fā)展的一項重要因素。

2、電池在充電過程中，由于電池內(nèi)部的化學反應和電流運動的影響，當電池soc（state?of?charge，荷電狀態(tài)）越接近于滿電狀態(tài)，電池內(nèi)部的化學反應接近平衡，鋰離子的遷移變得困難。并且，隨著電池soc的升高，電池的極化現(xiàn)象逐漸加劇，這種極化現(xiàn)象可能會導致電池能量密度下降，充電時間變長，降低電池的充電效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)旨在至少解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本技術(shù)的一個目的在于提供一種電池充電方法、電路、電池裝置、用電裝置及儲能裝置，以解決相關(guān)技術(shù)中的電池充電效率較低的問題。

2、本技術(shù)第一方面的實施例提供一種電池充電方法，包括：根據(jù)電池的荷電狀態(tài)控制電池依次處于n個第一充電階段，n為整數(shù)，n≥2，兩個電池串聯(lián)，且兩個電池串聯(lián)后連接至外部的充電裝置，電池還連接至第一模塊；其中，電池在第n+1個第一充電階段的soc大于第n個第一充電階段的soc，n為整數(shù)，1≤n≤n-1，每一第一充電階段包括：恒流充電階段和脈沖充電階段，第n+1個第一充電階段對應的恒流充電電流小于第n個第一充電階段對應的恒流充電電流，脈沖充電階段包括：控制第一模塊，使兩個電池互相放電。

3、本技術(shù)實施例的技術(shù)方案中，在soc較低時，能夠承受較大的充電電流，所以soc越低，對應的第一充電階段的恒流充電電流較大，使得電池能夠快速補充電量。隨著soc逐漸增大，電池內(nèi)部的化學反應越趨于平衡，并且會出現(xiàn)極化現(xiàn)象，使得電池對充電電流的接受能力下降?；诖?，隨著soc逐漸增大，對應的第一充電階段的恒流充電電流越低，這樣，既能夠保證一定的充電速度，又能夠在一定程度上避免過充對電池造成損害。同時，每一個第一充電階段包括脈沖充電階段，脈沖充電階段中兩個電池互相放電，使得在脈沖充電階段，流經(jīng)兩個電池的電流均包括正脈沖電流和負脈沖電流，能夠?qū)崿F(xiàn)電池的自放電，在放電過程中，電池的電極上積累的電荷迅速減少，能夠改善電池的極化現(xiàn)象，提升電池對充電電流的接受能力，從而使得下一第一充電階段的充電電流有所提升，縮短電池的充電時間。并且，由于兩個電池互相放電，能夠?qū)崿F(xiàn)對兩個電池去極化的同時，不損耗兩個電池已有電量，從而能夠進一步縮短電池的充電時間，整體提升電池的充電效率。

4、在一些實施例中，每一第一充電階段中，控制恒流充電階段先于脈沖充電階段執(zhí)行。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)在上一第一充電階段即將切換至下一第一充電階段時，使電池處于脈沖充電階段，從而在電池切換至下一第一充電階段之前，對電池進行去極化，提升電池對充電電流的接受能力，有利于提升下一個第一充電階段能夠?qū)﹄姵剡M行充電的最大電流，進而使得下一個第一充電階段中，能夠采用較大恒流充電電流對電池充電，進一步縮短充電時間，提升充電效率。

5、在一些實施例中，方法還包括：獲取電池在充電過程中的溫度；響應于電池的溫度大于或等于第一閾值，根據(jù)電池的荷電狀態(tài)控制電池依次處于n個第一充電階段；響應于電池的溫度小于第一閾值，且電池的soc大于第一soc閾值，控制電池處于加熱階段，在加熱階段中，采用脈沖電流對電池進行加熱。由此，在電池溫度小于第一閾值時，電池自身溫度較低，此時采用脈沖電流對電池進行加熱，提升電池的溫度。在電池溫度達到第一閾值時，電池的電極材料的活性增加，電池整體的充放電性能提升，此時再控制電池依次處于n個第一充電階段，有利于進一步提升電池在每一第一充電階段期間的充電效率。

6、在一些實施例中，第一充電階段中，兩個電池分別為第一電池和第二電池，在第一電池和第二電池互相放電期間，還控制充電裝置對第一電池和第二電池充電，且充電裝置對第一電池和第二電池的充電電流小于第一電池向第二電池的放電電流，以及小于第二電池向第一電池的放電電流。通過控制充電裝置對第一電池和第二電池的充電電流小于第一電池向第二電池的放電電流，以及小于第二電池向第一電池的放電電流，使得第一電池和第二電池互相放電期間，流經(jīng)第一電池和第二電池的電流能夠形成負脈沖電流以對第一電池和第二電池進行去極化。同時，由于第一電池和第二電池互相放電本質(zhì)上是能量交換，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對第一電池和第二電池的去極化，還不會損耗第一電池和第二電池原有的電量。在此基礎(chǔ)上，充電裝置對第一電池和第二電池進行充電，能夠進一步縮短充電時間，進而進一步提升充電效率。

7、在一些實施例中，兩個電池分別為第一電池和第二電池，方法還包括：獲取第一電池和第二電池在充電過程中的溫度；響應于第一電池和第二電池溫度大于或等于第一閾值，根據(jù)第一電池和第二電池的荷電狀態(tài)分別控制第一電池和第二電池依次處于n個第一充電階段；響應于第一電池和第二電池的任一者溫度小于第一閾值，且第一電池和第二電池的soc大于第一soc閾值，控制第一電池和第二電池處于加熱階段，加熱階段包括：控制第一模塊，使第一電池和第二電池互相放電。通過控制第一模塊，使第一電池和第二電池互相放電，使得第一電池和第二電池能量交換，在能量交換過程中實現(xiàn)自加熱，同時保持第一電池和第二電池的電量平衡，不會損耗第一電池和第二電池已有的電量，有利于縮短第一電池和第二電池的充電時間，提升充電效率。

8、在一些實施例中，加熱階段還包括：在第一電池和第二電池互相放電期間，控制充電裝置對第一電池和第二電池充電，且充電裝置對第一電池和第二電池的充電電流小于第一電池向第二電池的放電電流，以及小于第二電池向第一電池的放電電流。由此，既能夠?qū)崿F(xiàn)電池的加熱，又能夠通過充電裝置在加熱階段對第一電池和第二電池的充電，使得電池邊加熱邊充電，進一步提升充電效率。

9、在一些實施例中，加熱階段還包括：響應于第一電池和第二電池的任一者的溫度小于第一閾值且大于或等于第二閾值，在第一電池和第二電池互相放電期間，控制充電裝置基于第一電流對第一電池和第二電池充電，第二閾值小于第一閾值；響應于第一電池和第二電池的任一者的溫度小于第二閾值，在第一電池和第二電池互相放電期間，控制充電裝置基于第二電流對第一電池和第二電池充電，其中，第一電流大于第二電流，且第一電流小于第一電池向第二電池的放電電流，以及小于第二電池向第一電池的放電電流。當電池溫度過小時，電池對充電電流的接受能力過低，為了減小對電池的損害，響應于第一電池和第二電池的任一者的溫度小于第二閾值，采用相對較小的第二電流對第一電池和第二電池充電。當電池的溫度逐漸上升至第一閾值，電池對充電電流的接受能力有所提升，基于此，響應于第一電池和第二電池的任一者的溫度大于或等于第二閾值，且小于第一閾值，采用相對較大的第一電流對第一電池和第二電池充電，以提升充電效率。

10、在一些實施例中，兩個電池分別為第一電池和第二電池的情況下，第一模塊包括開關(guān)電路和第一儲能電路，第一電池的負極與第二電池的正極連接，第一電池的正極連接到開關(guān)電路的第一端，第二電池的負極連接到開關(guān)電路的第二端，開關(guān)電路還與第一儲能電路的第一端連接，第一儲能電路的第二端連接至第一電池和第二電池的中點，控制第一模塊，使第一電池和第二電池互相放電包括：通過開關(guān)電路，執(zhí)行至少一次第一電池向第一儲能電路放電和第一儲能電路向第二電池放電的步驟，以使第一電池向第二電池放電，以及，通過開關(guān)電路，執(zhí)行至少一次第二電池向第一儲能電路放電和第一儲能電路向第一電池放電的步驟，以使第二電池向第一電池放電。第一儲能電路起到暫存能量的作用，通過第一儲能電路，能夠控制第一電池和第二電池的放電速度，使得第一電池和第二電池每次的放電量不至于過多，減小第一電池和第二電池發(fā)生虧電的概率。并且，在第一充電階段的脈沖充電階段以及加熱階段中，控制裝置向第一電池和第二電池充電的情況下，由于第一儲能電路起到暫存能量的作用，使得第一電池向第一儲能電路放電期間，流經(jīng)第一電池的電流為負，第一儲能電路向第二電池放電期間，流經(jīng)第一電池的電流為正，從而能夠在第一電池中形成脈沖電流，同理，能夠在第二電池中形成脈沖電流，進而能夠分別實現(xiàn)對第一電池和第二電池的去極化和加熱。

11、在一些實施例中，串聯(lián)后的第一電池和第二電池的兩端還并聯(lián)有第二儲能電路，方法還包括：通過開關(guān)電路，同時執(zhí)行第一電池向第一儲能電路放電和第二儲能電路向第二電池放電，以及同時執(zhí)行第一儲能電路向第二電池放電和第一電池向第二儲能電路放電；和/或，通過開關(guān)電路，同時執(zhí)行第二電池向第一儲能電路放電和第二儲能電路向第一電池放電，以及同時執(zhí)行第一儲能電路向第一電池放電和第二電池向第二儲能電路放電。由此，在第一電池向第二電池放電期間，以及第二電池向第一電池放電期間，使得第一電池和第二電池中持續(xù)有電流通過，有利于保持電路的穩(wěn)定性。

12、在一些實施例中，開關(guān)電路包括：橋臂，包括串聯(lián)的上橋臂和下橋臂，上橋臂連接第一電池的正極，下橋臂連接第二電池的負極，第一儲能電路的第一端連接至上橋臂和下橋臂之間；通過開關(guān)電路，執(zhí)行至少一次第一電池向第一儲能電路放電和第一儲能電路向第二電池放電的步驟包括：依次交替地執(zhí)行第一步驟和第二步驟，通過開關(guān)電路，執(zhí)行至少一次第二電池向第一儲能電路放電和第一儲能電路向第一電池放電的步驟包括：依次交替地執(zhí)行第二步驟和第一步驟；其中，第一步驟包括：控制上橋臂導通且下橋臂關(guān)斷；第二步驟包括：控制下橋臂導通且上橋臂關(guān)斷。由此，控制上橋臂和下橋臂的交替導通，即可實現(xiàn)第一電池和第二電池的相互充放電，操作簡單，簡化電池的充電控制方法。

13、本技術(shù)第二方面的實施例提供一種電池充電控制電路，電池的數(shù)量為兩個，兩個電池串聯(lián)，且兩個電池串聯(lián)后連接至外部的充電裝置，充電控制電路包括：第一模塊，連接電池；控制器，與充電裝置通信連接，控制器被配置為：控制充電裝置對電池充電，并根據(jù)電池的荷電狀態(tài)控制電池依次處于n個第一充電階段，n為大于1的整數(shù)：其中，電池在第n+1個第一充電階段的soc大于第n個第一充電階段的soc，n為整數(shù)，1≤n≤n-1，每一第一充電階段包括：恒流充電階段和脈沖充電階段，第n+1個第一充電階段對應的恒流充電電流小于第n個第一充電階段對應的恒流充電電流，脈沖充電階段包括：控制第一模塊，使兩個電池互相放電。隨著soc逐漸增大，對應的第一充電階段的恒流充電電流越低，這樣，既能夠保證一定的充電速度，又能夠在一定程度上避免過充對電池造成損害。同時，每一個第一充電階段包括脈沖充電階段，脈沖充電階段中兩個電池互相放電，使得在脈沖充電階段，流經(jīng)兩個電池的電流均包括正脈沖電流和負脈沖電流能夠?qū)崿F(xiàn)電池的自放電。在放電過程中，電池的電極上積累的電荷迅速減少，能夠改善電池的極化現(xiàn)象，提升電池對充電電流的接受能力，從而使得相較于沒有脈沖充電階段的情況而言，每一第一充電階段的充電電流有所提升，進一步縮短電池的充電時間，提高電池的充電效率。并且，由于兩個電池互相放電，能夠?qū)崿F(xiàn)對兩個電池的去極化的同時，不損耗兩個電池已有電量，從而能夠更進一步縮短電池的充電時間，整體提升電池的充電效率。

14、在一些實施例中，控制器還被配置為：控制恒流充電階段先于脈沖充電階段執(zhí)行。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)在上一第一充電階段即將切換至下一第一充電階段時，使電池處于脈沖充電階段，從而在電池切換至下一第一充電階段之前，對電池進行去極化，提升電池對充電電流的接受能力，有利于提升下一個第一充電階段能夠?qū)﹄姵剡M行充電的最大電流，進而使得下一個第一充電階段中，能夠采用較大恒流充電電流對電池充電，進一步縮短充電時間，提升充電效率。

15、在一些實施例中，控制器還被配置為：獲取電池在充電過程中的溫度；響應于電池的溫度大于或等于第一閾值，根據(jù)電池的荷電狀態(tài)控制電池依次處于n個第一充電階段；響應于電池的溫度小于第一閾值，且電池的soc大于第一soc閾值，控制電池處于加熱階段，在加熱階段中，采用脈沖電流對電池進行加熱。在電池溫度小于第一閾值時，電池自身溫度較低，此時采用脈沖電流對電池進行加熱，提升電池的溫度。在電池溫度達到第一閾值時，電池的電極材料的活性增加，電池整體的充放電性能提升，此時再控制電池依次處于n個第一充電階段，有利于進一步提升電池在每一第一充電階段期間的充電效率。

16、在一些實施例中，控制器還被配置為：兩個電池分別為第一電池和第二電池，在第一充電階段中，在第一電池和第二電池互相放電期間，控制充電裝置對第一電池和第二電池充電，且充電裝置對第一電池和第二電池的充電電流小于第一電池向第二電池的放電電流，以及小于第二電池向第一電池的放電電流。由此，使得第一電池和第二電池互相放電期間，流經(jīng)第一電池和第二電池的電流能夠形成負脈沖電流以對第一電池和第二電池進行去極化。同時，由于第一電池和第二電池互相放電本質(zhì)上是能量交換，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對第一電池和第二電池的去極化，還不會損耗第一電池和第二電池的能量。在此基礎(chǔ)上，充電裝置對第一電池和第二電池進行充電，能夠進一步縮短充電時間，進而進一步提升充電效率。

17、在一些實施例中，兩個電池分別為第一電池和第二電池，控制器還被配置為：獲取第一電池和第二電池在充電過程中的溫度；響應于第一電池和第二電池的溫度大于或等于第一閾值，根據(jù)第一電池和第二電池的荷電狀態(tài)分別控制第一電池和第二電池依次處于n個第一充電階段；響應于第一電池和第二電池的任一者的溫度小于第一閾值，且第一電池和第二電池的soc大于第一soc閾值，控制第一電池和第二電池處于加熱階段，加熱階段包括：控制第一模塊，使第一電池和第二電池互相放電。通過控制第一模塊，使第一電池和第二電池互相放電，使得第一電池和第二電池能量交換，在能量交換過程中實現(xiàn)自加熱，同時保持第一電池和第二電池的電量平衡，不會損耗第一電池和第二電池已有的電量，有利于縮短第一電池和第二電池的充電時間，提升充電效率。

18、在一些實施例中，控制器還被配置為：在加熱階段中，在第一電池和第二電池互相放電期間，控制充電裝置對第一電池和第二電池充電，且充電裝置對第一電池和第二電池的充電電流小于第一電池向第二電池的放電電流，以及小于第二電池向第一電池的放電電流。由此，既能夠?qū)崿F(xiàn)電池的加熱，又能夠通過充電裝置在加熱階段對第一電池和第二電池的充電，使得電池邊加熱邊充電，進一步提升充電效率。

19、在一些實施例中，控制器還被配置為：在加熱階段中，響應于第一電池和第二電池的任一者溫度小于第一閾值且大于或等于第二閾值，在第一電池和第二電池互相放電期間，控制充電裝置基于第一電流對第一電池和第二電池充電，第二閾值小于第一閾值；響應于第一電池和第二電池的任一者溫度小于第二閾值，在第一電池和第二電池互相放電期間，控制充電裝置基于第二電流對第一電池和第二電池充電，其中，第一電流大于第二電流，且第一電流小于第一電池向第二電池的放電電流，以及小于第二電池向第一電池的放電電流。在第一電池和第二電池的任一者的溫度小于第二閾值的情況下，采用相對較小的第二電流對第一電池和第二電池充電，減小對電池的損害。當電池的溫度逐漸上升至第一閾值，響應于第一電池和第二電池的任一者的溫度大于或等于第二閾值，且小于第一閾值，采用相對較大的第一電流對第一電池和第二電池充電，以提升充電效率。

20、在一些實施例中，兩個電池分別為第一電池和第二電池的情況下，第一電池的負極與第二電池的正極連接，第一模塊包括：開關(guān)電路，第一電池的正極連接開關(guān)電路的第一端，第二電池的負極連接開關(guān)電路的第二端；第一儲能電路，第一儲能電路的第一端與開關(guān)電路連接，第二端連接至第一電池和第二電池的中點；控制器被配置為：通過開關(guān)電路，執(zhí)行至少一次第一電池向第一儲能電路放電和第一儲能電路向第二電池放電的步驟，以使第一電池向第二電池放電，以及，通過開關(guān)電路，執(zhí)行至少一次第二電池向第一儲能電路放電和第一儲能電路向第一電池放電的步驟，以使第二電池向第一電池放電。由此，能夠在第一電池和第二電池中形成脈沖電流，進而能夠分別實現(xiàn)對第一電池和第二電池的去極化和加熱。

21、在一些實施例中，電池充電控制電路還包括：第二儲能電路，與串聯(lián)后的第一電池和第二電池并聯(lián)；控制器還被配置為：通過開關(guān)電路，同時執(zhí)行第一電池向第一儲能電路放電和第二儲能電路向第二電池放電，以及同時執(zhí)行第一儲能電路向第二電池放電和第一電池向第二儲能電路放電；和/或，通過開關(guān)電路，同時執(zhí)行第二電池向第一儲能電路放電和第二儲能電路向第一電池放電，以及同時執(zhí)行第一儲能電路向第一電池放電和第二電池向第二儲能電路放電。通過設置第二儲能電路，在第一電池向第二電池放電期間，以及第二電池向第一電池放電期間，使得第一電池和第二電池中持續(xù)有電流通過，有利于保持電路的穩(wěn)定性。

22、在一些實施例中，第一儲能電路包括至少一個電感，第二儲能電路包括電容。電感能夠能存儲的電量較大，能夠提升第一電池向第二電池的能量轉(zhuǎn)移效率，進而提升對電池的加熱效率。相較于電感而言，電容的體積較小，且電容能夠?qū)崿F(xiàn)快速充放電，使得第一電池和第二電池互相放電的整個期間，第一電池和第二電池中也始終有電流通過，有利于保持第一電池和第二電池中流經(jīng)的電流的穩(wěn)定性，同時，保持對電池進行加熱的電路的體積較小，節(jié)約成本。

23、在一些實施例中，開關(guān)電路包括：橋臂，包括串聯(lián)的上橋臂和下橋臂，上橋臂連接第一電池的正極，下橋臂連接第二電池的負極，第一儲能電路的第一端連接至上橋臂和下橋臂之間；控制器被配置為：依次交替地執(zhí)行第一步驟和第二步驟，以使第一電池向第二電池放電，依次交替地執(zhí)行第二步驟和第一步驟，以使第二電池向第一電池放電；其中，第一步驟包括：控制上橋臂導通且下橋臂關(guān)斷；第二步驟包括：控制下橋臂導通且上橋臂關(guān)斷?？刂粕蠘虮酆拖聵虮鄣慕惶鎸?，即可實現(xiàn)第一電池和第二電池的相互充放電，操作簡單，簡化電池充電控制電路。

24、本技術(shù)第三方面的實施例提供一種電池裝置，其包括上述實施例中的電池充電控制電路。

25、本技術(shù)第四方面的實施例提供一種用電裝置，其包括上述實施例中的電池裝置，電池裝置用于提供電能。

26、本技術(shù)第五方面的實施例提供一種儲能裝置，儲能裝置包括上述實施例中的電池裝置，電池裝置用于存儲電能。

27、上述說明僅是本技術(shù)技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本技術(shù)的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本技術(shù)的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本技術(shù)的具體實施方式。