CN106532813A - 一种电池能量转移装置及方法 - Google Patents

一种电池能量转移装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106532813A
CN106532813A CN201610974317.4A CN201610974317A CN106532813A CN 106532813 A CN106532813 A CN 106532813A CN 201610974317 A CN201610974317 A CN 201610974317A CN 106532813 A CN106532813 A CN 106532813A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
voltage
charged
discharged
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610974317.4A
Other languages
English (en)
Inventor
陆柱立
温海军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Xaircraft Technology Co Ltd
Original Assignee
Guangzhou Xaircraft Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Xaircraft Technology Co Ltd filed Critical Guangzhou Xaircraft Technology Co Ltd
Priority to CN201610974317.4A priority Critical patent/CN106532813A/zh
Publication of CN106532813A publication Critical patent/CN106532813A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0016—Circuits for equalisation of charge between batteries using shunting, discharge or bypass circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H02J7/0026—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0036—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using connection detecting circuits
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明提供了一种电池能量转换装置及方法，所述装置包括：电池信息获取模块，用于获取连接至所述电池能量转移装置的待放电电池的信息；充电模块，用于对连接至所述电池能量转移装置的待充电电池进行充电；电池切换模块，至少包括一路电子开关，每路所述电子开关的一端连接一个待放电电池，另一端连接至所述充电模块的输入端；控制模块，与所述电池信息获取模块、所述充电模块，以及所述电池切换模块分别连接，用于根据所述电池信息获取模块获取的所述待放电电池的信息，控制所述电池切换模块导通一路电子开关，使得与导通的所述电子开关连接的所述待放电电池对所述待充电电池进行充电。

Description

一种电池能量转移装置及方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池能量转移装置及方法。
背景技术
在无人机领域，电池是无人机的主要能量来源。但是，由于电池能量密度远小于化学燃料的能量密度，一般无人机电池支持的飞行时间在30分钟以内。出于飞行安全的考虑，在电池电量偏低的时候无人机一般会给出警告，以便飞行控制人员超控飞机返航或者提前降落。通常在无人机降落后，电池中还有剩余电量。或者，在无人机携带多组电池执行飞行任务后，个别电池中仍然剩余很多电量。当电池中的剩余能量不足以继续执行下一个飞行任务时，电池虽然有电，却因处于安全飞行的考虑而不能继续使用，只能通过配备更多电池来完成相应的飞行任务，如此，势必增加电池的投入成本，降低电池的利用率。
可见，现有技术中急需一种充分利用电池中剩余电量的方法，以解决电池的投入成本高，电池利用率低下的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种电池能量转移装置及方法，解决了现有技术中电池中的剩余能量不能够充分利用而导致的电池的投入成本高，电池利用率低下问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种电池能量转移装置，包括：
电池信息获取模块，用于获取连接至所述电池能量转移装置的待放电电池的信息；
充电模块，用于对连接至所述电池能量转移装置的待充电电池进行充电；
电池切换模块，至少包括一路电子开关，每路所述电子开关的一端连接一个待放电电池，另一端连接至所述充电模块的输入端；
控制模块，与所述电池信息获取模块、所述充电模块，以及所述电池切换模块分别连接，用于根据所述电池信息获取模块获取的所述待放电电池的信息，控制所述电池切换模块导通一路电子开关，使得与导通的所述电子开关连接的所述待放电电池通过所述电子开关导通的电路对所述待充电电池进行充电。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电池能量转移方法，包括：
获取接入至所述电池能量转移装置的所有待放电电池的电池信息；
将所述电池信息满足预设条件的所述待放电电池，作为备选电池；
按照预设策略选择一个备选电池；
将与所述备选电池连接的所述电池切换模块的相应电子开关导通，以使选择的所述备选电池连接至所述充电模块的输入端；
控制所述充电模块对连接至所述电池能量转移装置的待充电电池进行充电。
这样，本发明实施例公开的电池能量转换装置，通过获取接入至所述电池能量转移装置的所有待放电电池的电池信息；并将所述电池信息满足预设条件的所述待放电电池，作为备选电池，然后，按照预设策略选择一个备选电池；最后，将与所述备选电池连接的所述电池切换模块的相应电子开关导通，以使选择的所述备选电池连接至所述充电模块的输入端，并控制所述充电模块对连接至所述电池能量转移装置的待充电电池进行充电，解决了现有技术中电池中的剩余能量不能够充分利用而导致的电池的投入成本高，电池利用率低下问题。通过本发明实施例公开的电池能量转换装置，将至少一个电池中的剩余电量转移到另一个电池中，有效地提高了电池利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例的电池能量转移装置结构示意图；
图2是本发明的电池能量转移装置应用场景示意图；
图3是本发明一个实施例中电池能量转移装置一模块具体结构示意图；
图4是本发明一个实施例中电池能量转移装置另一模块具体结构示意图；
图5是本发明一个实施例的电池能量转移方法流程图；
图6是本发明另一个实施例的电池能量转移方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明实施例公开了一种电池能量转移装置，如图1所示，所述电池能量转移装置10包括：电池信息获取模块100、充电模块110、电池切换模块120和控制模块130。所述电池能量转移装置10应用于利用无人机执行飞行作业后卸载的电池之间的电量转移。所述电池能量转移装置10应用场景如图2所示，其中，待放电电池20通过所述电池能量转移装置10与待充电电池30连接。
具体实施时，所述电池信息获取模块100，用于获取连接至所述电池能量转移装置10的待放电电池20的电压；充电模块110，用于对连接至所述电池能量转移装置10的待充电电池30进行充电；电池切换模块120，至少包括一路电子开关，每路所述电子开关的一端连接一个待放电电池，另一端连接至所述充电模块的输入端；控制模块130，与所述电池信息获取模块100、所述充电模块110，以及所述电池切换模块120分别连接，用于根据所述电池信息获取模块100获取的所述待放电电池20的电压，控制所述电池切换模块120导通一路电子开关，使得与导通的所述电子开关连接的所述待放电电池20通过所述电子开关导通的电路对所述待充电电池30进行充电。
具体实施时，如图3所示，可选的，所述充电模块110包括：充电控制电路1101，分别和所述充电控制电路1101连接的欠压保护电路1102、升压-降压电路1103、电流检测电路1104和电压检测电路1105。各模块的连接关系和功能如下：
所述欠压保护电路1102的输入端连接至所述充电模块110的输入端，用于当与所述充电模块110连接的所述待放电电池的电压低于预设欠压保护电压阈值时，关闭所述充电模块110；
所述升压-降压电路1103，用于根据充电控制电路1101的控制对输出电压进行调整；
所述电流检测电路1104，用于检测输入至所述待充电电池的充电电流，并返回给所述充电控制电路1101；
所述电压检测电路1105，用于检测输入至所述待充电电池的电压，并返回给所述充电控制电路1101；
所述充电控制电路1101，用于根据所述电流检测电路1104检测到的充电电流和所述电压检测电路1105检测到的电压调整所述升压-降压电路1103输出的电流和电压。
具体实施时，如图4所示，所述电池信息获取模块100包括：电压检测电路1001和/或通信接口1002；其中，
所述电压检测电路1001，用于检测连接至所述电池能量转移装置10的待放电电池的电压；
所述通信接口1002，与连接至所述电池能量转移装置10的电池组的电池管理***的数据输出接口连接，用于获取所述电池管理***输出的所述电池组中各电池的剩余电量。
具体实施时，所述电压检测电路1001为由若干分压电阻和ADC芯片(模拟-数字器)组成的电压检测电路，分压电阻用于将电池电压降到ADC芯片合适的电压，输入给ADC芯片，由ADC芯片进行模拟-数字转换，并将转换得到的电压值输出到控制器。电压检测电路的具体实施方式可以参见现有技术，此处不再赘述。
电池组的电池管理***为现有技术，本发明的通信接口1002为与所述电池组的电池管理***的数据输出接口匹配的通信接口，可以为串行接口、CAN接口等通信接口，具体设计时，根据连接的电池组的电池管理***的数据输出接口确定，本发明对此不作限定。
具体实施时，所述电池信息获取模块100可以只包括：电压检测电路1001或通信接口1002，也可以既包括电压检测电路1001，又包括通信接口1002。
充电模块110进一步包括：充电控制电路1101，分别和所述充电控制电路1101连接的欠压保护电路1102、升压-降压电路1103、电流检测电路1104和电压检测电路1105。
充电模块110用于对待充电电池进行充电。
其中，欠压保护电路1102连接至充电模块110的输入端，即通过电池切换模块120中接通的一路电子开关连接至待放电电池。欠压保护电路1102的具体设计方案参见现有技术，本实施例中，所述欠压保护电路1102设置的欠压保护电压阈值一般稍微高于电池的放电截止电压，且低于预设额定保护电压阈值(即电池低电量的电压)，例如设置欠压保护电压阈值为3.2V。在正常工作情况下，充电控制电路1101检测到电池能量转移完毕会切断与该待放电电池的连接，例如，发送信号至控制模块130，通知控制模块130控制所述电池切换模块120断开电子开关。当充电控制电路1101出现故障时而无法及时切断与该待放电电池的连接时，欠压保护电路1102的硬件保护功能将发挥作用，当检测到待放电电池达到预设欠压保护电压阈值之后，将关闭充电电路。通过设置欠压保护电路，对待放电电池进行硬件欠压保护，可以保护电池不至于因过放而被损坏。
升压-降压电路1103通常由开关器件和电感组成，升压-降压电路的具体实施方式参见现有技术，此处不再赘述。升压-降压电路1103根据充电控制电路1101输出的控制信号，对输入至待充电电池的电压和充电电流进行调整。
电流检测电路1104用于检测升压-降压电路1103输入至待充电电池的充电电流，电流检测电路1104的具体实施方式参见现有技术，此处不再赘述。
电压检测电路1105用于检测升压-降压电路1103输入至待充电电池的电压，电压检测电路1104的具体实施方式参见现有技术，此处不再赘述。
对所述待充电电池进行充电时，电压检测电路1105检测待充电电池的输入端电压，将该电压传入充电控制电路1101，当所述待充电电池的输入端电压低于满电电压时，充电控制电路1101控制所述升压-降压电路1103调整输出电压，同时电流检测电路检测电流值传入充电控制器1101，以对所述待充电电池进行恒流模式充电。随着充电时间的增加，待充电电池的电压逐渐升高，当所述待充电电池的输入端电压达到满电电压时，充电控制器1101控制所述升压-降压电路1103调整输出电压，以对所述待充电电池进行恒压模式充电，直到将待充电电池充满。具体实施时，充电控制器1101通过发出PWM(脉宽调制)信号控制升压-降压电路1103，以达到调节输出电压和电流的功能。
所述电池切换模块120由多组并联的开关组成，也可以是包括多路开关的多路选择器。每一路开关根据可以独立闭合和断开。开关的一端连接待放电电池，另一端连接到充电模块110的输入端，通过控制模块130发出的控制信号，可以选择任意一路开关闭合，以接通该路开关连接的待放电电池的充电模块110。
所述控制模块130为电池能量转换装置的控制中心，至少包括一个微处理器或微控制器，用于执行预设代码，接口各模块发送的信号，并控制待放电电池对待充电电池进行充电。
具体实施时，当所述电池信息获取模块100包括电压检测电路1001时，所述控制模块130具体用于：通过所述电池信息获取模块100获取所有所述待放电电池20的电压值；确定高于预设额定保护电压阈值的电压值对应的所述待放电电池20，作为备选电池；按照预设策略选择一个备选电池，并控制所述电池切换模块120接通与所述备选电池20连接的电子开关，使得所述备选电池20通过所述电子开关接通的电路对所述待充电电池30进行充电。
在开始对所述待充电电池进行充电时，所述控制模块130首先所述电池信息获取模块100获取所有所述待放电电池20的电压。以所述电池能量转换装置10目前接入3个待放电电池20为例，3个待放电电池分别为：待放电电池A、B和C。所述电池信息获取模块100获取待放电电池A、B和C的电压，假设获取到的电池电压分别为：待放电电池A的电压为3.5V,待放电电池B的电压为3.8V，待放电电池C的电压为3.9V。以预设额定保护电压阈值为3.6V为例，所述控制模块130确定待放电电池B和待放电电池C作为备选电池。按照预设策略选择一个备选电池，可以为优先选择电压高的待放电电池，也可以为优先选择电压低的待放电电池，根据具体需要设置。以预设策略为优先选择电压高的待放电电池为例，首先选择待放电电池C为备选电池。最后，控制所述电池切换模块120闭合与所述待放电电池C连接的电子开关，使得所述待放电电池C通过所述电子开关连接至充电电路110的输入端，即使得所述待放电电池C接通的电路对所述待充电电池30进行充电。
所述充电电路110的充电控制电路1101首先控制电压检测电路1105检测待充电电池的输入端电压。在开始充电时，所述待充电电池的输入端电压为3.9V，低于满电电压4.2V，因此，充电控制电路1101控制所述升压-降压电路1103调整输出电压，以对所述待充电电池进行恒流模式充电。
在充电过程中，所述控制模块130不断通过所述电池信息获取模块100获取与导通的所述电子开关连接的所述待放电电池(即所述待放电电池C)的电压，当所述待放电电池C的电压低于预设额定保护电压阈值如3.6V时，所述控制模块130控制所述电池切换模块120断开与所述待放电电池C连接的电子开关，即停止所述待放电电池C对所述待充电电池进行充电。然后，所述控制模块130通过所述电池信息获取模块100获取所有所述待放电电池C的电压。若低电压的电池没有被移除，此时，所述电池信息获取模块100获取的电池电压为：待放电电池A的电压为3.5V,待放电电池B的电压为3.8V，待放电电池C的电压为3.6V。所述控制模块130选择待放电电池B为备选电池。最后，控制所述电池切换模块120闭合与所述待放电电池B连接的电子开关，使得所述待放电电池B通过所述电子开关连接至充电电路110的输入端，即使得所述待放电电池B接通的电路对所述待充电电池30进行充电。
充电电路110检测待充电电池的输入电压，随着充电时间的增加，待充电电池的电压逐渐升高，当所述待充电电池的输入端电压达到满电电压时，充电控制电路1101控制所述升压-降压电路1103调整输出电压，以对所述待充电电池进行恒压模式充电，直到将待充电电池充满。当待充电电池充满后，所述充电控制电路1101向所述控制模块130发送信号，以通知所述控制模块130断开充电电路。
在另一个具体实施例中，当所述电池信息获取模块100包括通信接口1002时，所述控制模块130具体用于：通过所述电池信息获取模块100获取所有所述待放电电池的剩余电量值；确定高于预设额定保护电量阈值的剩余电量值对应的所述待放电电池20，作为备选电池；按照预设策略选择一个备选电池，并控制所述电池切换模块120接通与所述备选电池连接的电子开关，使得所述备选电池通过所述电子开关接通的电路对所述待充电电池30进行充电。具体实施时，所述预设额定保护电量阈值根据电池特性具体设置，例如：可以为10％。所述按照预设策略选择一个备选电池可以为：优先选择剩余电量高的待放电电池，也可以为优先选择剩余电量低的待放电电池，根据具体需要设置。
所述控制模块130还用于当检测到所述待充电电池处于充满状态，和/或与导通的所述电子开关连接的所述待放电电池达到放电保护状态时，关闭所述充电模块110。具体实施时，在充电过程中，所述充电模块110不断检测输入至待充电电池的充电电流和电压，当检测到所述电压已经达到满电电压，并且充电电流小于预设值时，认为待充电电池处于满电状态，所述充电模块110的充电控制电路1101向所述控制模块130发送信号，以通知所述控制模块130断开充电电路。或者，在充电过程中，所述电池信息获取模块100获取与导通的所述电子开关连接的所述待放电电池的实时电压或实时剩余电量，当所述实时电压低于预设额定保护电压阈值，或所述实时剩余电量低于预设额定保护电量阈值时，认为与导通的所述电子开关连接的所述待放电电池达到放电保护状态，则所述控制模块130断开充电电路。
本发明实施例公开的电池能量转换装置，通过获取接入至所述电池能量转移装置的所有待放电电池的电池信息；并将所述电池信息满足预设条件的所述待放电电池，作为备选电池，然后，按照预设策略选择一个备选电池；最后，将与所述备选电池连接的所述电池切换模块的相应电子开关导通，以使选择的所述备选电池连接至所述充电模块的输入端，并控制所述充电模块对连接至所述电池能量转移装置的待充电电池进行充电，解决了现有技术中电池中的剩余能量不能够充分利用而导致的电池的投入成本高，电池利用率低下问题。通过本发明实施例公开的电池能量转换装置，将至少一个电池中的剩余电量转移到另一个电池中，有效地提高了电池利用率。
实施例二：
本发明实施例公开了一种电池能量转移方法，应用于实施例一所述的电池能量转移装置，如图5所示，所述方法包括：步骤500至步骤540。
步骤500，获取接入至所述电池能量转移装置的所有待放电电池的电池信息。
具体实施时，将多个待充电电池和待放电电池接入到所述电池能量转移装置，然后，所述电池能量转移装置的控制模块控制电池信息获取模块获取接入到所述电池能量转移装置的待放电电池的电池信息。所述电池信息可以为电压值或剩余电量值。
步骤510，将所述电池信息满足预设条件的所述待放电电池，作为备选电池。
然后，判断获取的电池信息是否满足预设条件。所述预设条件可以为对电压值的限定，也可以为对剩余电量的限定。例如，所述预设条件可以为：电压值高于预设额定保护电压阈值，或剩余电量值高于预设额定保护电量阈值。将满足预设条件的所述待放电电池作为备选电池，用来对待充电电池进行充电。
步骤520，按照预设策略选择一个备选电池。
当确定的备选电池为多个时，优选的，按照预设策略选择其中一个备选电池对待充电电池进行充电。所述预设策略可以为：优先选择电压高的备选电池、优先选择电压低的备选电池、优先选择剩余电量高的备选电池、优先选择剩余电量低的备选电池，或者，优先选择剩余电量与待充电电池达到满电所需要的电量相同或相近的备选电池等。
步骤530，将与所述备选电池连接的所述电池切换模块的相应电子开关导通，以使选择的所述备选电池连接至所述充电模块的输入端。
选择一个备选电池之后，控制模块控制所述电池切换模块将与所选择的备选电池连接的电子开关导通，将选择的所述备选电池连接至所述充电模块的输入端。
步骤540，控制所述充电模块对连接至所述电池能量转移装置的待充电电池进行充电。
在待放电电池到待充电电池的充电电路导通之后，控制模块控制所述充电模块对连接至所述电池能量转移装置的待充电电池进行充电。例如：所述充电模块实时检测输入至所述待充电电池的电压和充电电流，并根据待充电电池的电压调整充电电压和充电电流，以对所述待充电电池进行恒流-恒压充电。
本发明实施例公开的电池能量转换装置，通过获取接入至所述电池能量转移装置的所有待放电电池的电池信息；并将所述电池信息满足预设条件的所述待放电电池，作为备选电池，然后，按照预设策略选择一个备选电池；最后，将与所述备选电池连接的所述电池切换模块的相应电子开关导通，以使选择的所述备选电池连接至所述充电模块的输入端，并控制所述充电模块对连接至所述电池能量转移装置的待充电电池进行充电，解决了现有技术中电池中的剩余能量不能够充分利用而导致的电池的投入成本高，电池利用率低下问题。通过本发明实施例公开的电池能量转换装置，将至少一个电池中的剩余电量转移到另一个电池中，有效地提高了电池利用率。
实施例三：
本发明实施例公开了一种电池能量转移方法，应用于实施例一所述的电池能量转移装置，如图6所示，所述方法包括：步骤600至步骤650：
步骤600，获取接入至所述电池能量转移装置的所有待放电电池的电池信息。
具体实施时，将多个待充电电池和待放电电池接入到所述电池能量转移装置，然后，所述电池能量转移装置的控制模块控制电池信息获取模块获取接入到所述电池能量转移装置的待放电电池的电池信息。当所述电池信息获取模块包括电压检测电路时，所述电池信息获取模块将获取到接入至所述电池能量转移装置的所有待放电电池的电压值；所述电池信息获取模块包括通信接口，且电池信息获取模块的通信接口与接入至所述电池能量转移装置的所有待放电电池的电池管理***的输出接口连接时，所述电池信息获取模块将获取到接入至所述电池能量转移装置的所有待放电电池的剩余电量。
步骤610，将所述电池信息满足预设条件的所述待放电电池，作为备选电池。
然后，判断获取的电池信息是否满足预设条件。对于不同的电池信息，预设条件不同。当电池信息为电压值时，所述预设条件为对电压值的限定，例如，所述预设条件可以为：电压值高于预设额定保护电压阈值。当电池信息为剩余电量值时，所述预设条件为对剩余电量的限定，例如，所述预设条件可以为：剩余电量值高于预设额定保护电量阈值。
具体实施时，当所述电池信息包括：电压值时，所述将所述电池信息满足预设条件的所述待放电电池，作为备选电池，包括：确定高于预设额定保护电压阈值的电压值对应的所述待放电电池，作为备选电池。当所述电池信息包括：剩余电量值时，所述将所述电池信息满足预设条件的所述待放电电池，作为备选电池，包括：确定高于预设额定保护电量阈值的剩余电量值对应的所述待放电电池，作为备选电池。根据获取到的电池信息分别对所有待放电电池进行判断，将满足预设条件的所述待放电电池作为备选电池，用来对待充电电池进行充电。
步骤620，按照预设策略选择一个备选电池。
当确定的备选电池为多个时，同一时间只能选择其中一个备选电池对所述待充电电池进行充电，待一个备选电池放电结束后，再选择另一个备选电池对所述待充电电池进行充电，直至将所述待充电电池充满。优选的，按照预设策略选择其中一个备选电池对待充电电池进行充电。所述预设策略针对不同的电池信息确定。当电池信息为电压值时，所述预设策略可以为：优先选择电压值高的备选电池或优先选择电压值低的备选电池；当电池信息为剩余电量值时，所述预设策略可以为：优先选择剩余电量值高的备选电池、优先选择剩余电量值低的备选电池，或者，优先选择剩余电量值与待充电电池达到满电所需要的电量值相同或相近的备选电池。
步骤630，将与所述备选电池连接的所述电池切换模块的相应电子开关导通，以使选择的所述备选电池连接至所述充电模块的输入端。
选择一个备选电池之后，控制模块控制所述电池切换模块将与所选择的备选电池连接的电子开关导通，将选择的所述备选电池连接至所述充电模块的输入端。
步骤640，控制所述充电模块对连接至所述电池能量转移装置的待充电电池进行充电。
在待放电电池到待充电电池的充电电路导通之后，控制模块控制所述充电模块对连接至所述电池能量转移装置的待充电电池进行充电。
所述控制所述充电模块对连接至所述电池能量转移装置的待充电电池进行充电，包括：调整所述充电模块运行在升压模式或降压模式，以使所述充电模块的输出电压与所述待充电电池的实时电压相匹配。
具体实施时，所述充电模块首先检测输入至所述待充电电池的电压，当欠压保护电路输出至所述升压-降压电路的电压高于所述待充电电池的电压时，控制所述升压-降压电路运行在降压模式，以使得所述升压-降压电路的输出电压与所述待充电电池的电压相匹配，如将所述升压-降压电路的输出电压调整至等于所述待充电电池的电压。当欠压保护电路输出至所述升压-降压电路的电压低于所述待充电电池的电压时，控制所述升压-降压电路运行在升压模式，以使得所述升压-降压电路的输出电压与所述待充电电池的电压相匹配，如将所述升压-降压电路的输出电压调整至等于所述待充电电池的电压。随着充电过程的进行，待充电电池的电压逐渐升高，所述充电模块不断根据待充电电池的电压调整升压-降压电路的输出电压。
具体实施时，在初步调整升压-降压电路的输出电压之后，所述充电模块进一步根据待充电电池的电压调整升压-降压电路的输出电压。所述控制所述充电模块对连接至所述电池能量转移装置的待充电电池进行充电，包括：检测所述待充电电池的实时输入电压和实时电流；当所述实时输入电压低于所述充电电池的满电电压时，调整所述实时输入电压，使得所述实时电流保持恒定；当所述实时输入电压等于所述充电电池的满电电压时，调整所述实时输入电压保持恒定。
控制所述充电模块对连接至所述电池能量转移装置的待充电电池进行充电的具体实施过程参见实施例一中的相关描述，此处不再赘述。
步骤650，根据实时获取的电池状态，关闭所述充电模块。
实时获取的电池状态包括待充电电池的状态和对所述待充电电池进行充电的待放电电池的状态。
所述控制所述充电模块对连接至所述电池能量转移装置的待充电电池进行充电的步骤之后，所述方法还包括：当检测到所述待充电电池处于充满状态，和/或与导通的所述电子开关连接的所述待放电电池达到放电保护状态时，关闭所述充电模块。具体实施时，在充电过程中，所述充电模块不断检测输入至待充电电池的充电电流和电压，当检测到所述电压已经达到满电电压，并且充电电流小于预设值时，认为待充电电池处于满电状态，所述充电模块向所述控制模块发送信号，以通知所述控制模块断开充电电路，关闭所述充电模块。以及，在充电过程中，所述电池信息获取模块100获取与导通的所述电子开关连接的所述待放电电池的实时电压值或实时剩余电量值，当所述实时电压值低于预设额定保护电压阈值，或所述实时剩余电量值低于预设额定保护电量阈值时，认为与导通的所述电子开关连接的所述待放电电池达到放电保护状态，则所述控制模块断开充电电路，关闭所述充电模块。
本发明实施例公开的电池能量转换方法，通过获取接入至所述电池能量转移装置的所有待放电电池的电池信息；并将所述电池信息满足预设条件的所述待放电电池，作为备选电池，然后，按照预设策略选择一个备选电池；最后，将与所述备选电池连接的所述电池切换模块的相应电子开关导通，以使选择的所述备选电池连接至所述充电模块的输入端，并控制所述充电模块对连接至所述电池能量转移装置的待充电电池进行充电，解决了现有技术中电池中的剩余能量不能够充分利用而导致的电池的投入成本高，电池利用率低下问题。通过本发明实施例公开的电池能量转换装置，将至少一个电池中的剩余电量转移到另一个电池中，有效地提高了电池利用率。通过按照预设策略选择一个待放电电池对所述待充电电池进行充电，可以提高能量转移的效率。在充电过程中，通过实时获取的电池状态，并适时关闭充电模块，可以防止电池的过充和过放。
本发明的装置实施例与方法相对应，装置实施例中各模块的具体实现方式参见方法实施例，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
本领域普通技术人员可以理解，在本申请所提供的实施例中，所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，不经过创造性劳动想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种电池能量转移装置，其特征在于，包括：
电池信息获取模块，用于获取连接至所述电池能量转移装置的待放电电池的信息；
充电模块，用于对连接至所述电池能量转移装置的待充电电池进行充电；
电池切换模块，至少包括一路电子开关，每路所述电子开关的一端连接一个待放电电池，另一端连接至所述充电模块的输入端；
控制模块，与所述电池信息获取模块、所述充电模块，以及所述电池切换模块分别连接，用于根据所述电池信息获取模块获取的所述待放电电池的信息，控制所述电池切换模块导通一路电子开关，使得与导通的所述电子开关连接的所述待放电电池通过所述电子开关导通的电路对所述待充电电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述充电模块包括：充电控制电路，分别和所述充电控制电路连接的欠压保护电路、升压-降压电路、电流检测电路和电压检测电路；其中，
所述欠压保护电路的输入端连接至所述充电模块的输入端，用于当与所述充电模块连接的所述待放电电池的电压低于预设欠压保护电压阈值时，关闭所述充电模块；
所述升压-降压电路，用于根据充电控制电路的控制对输出电压进行调整；
所述电流检测电路，用于检测输入至所述待充电电池的充电电流，并返回给所述充电控制电路；
所述电压检测电路，用于检测输入至所述待充电电池的电压，并返回给所述充电控制电路；
所述充电控制电路，用于根据所述电流检测电路检测到的充电电流和所述电压检测电路检测到的电压调整所述升压-降压电路的输出电压。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制模块还用于当检测到所述待充电电池处于充满状态，和/或与导通的所述电子开关连接的所述待放电电池达到放电保护状态时，关闭所述充电模块。
4.根据权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，所述电池信息获取模块包括：电压检测电路；
所述电压检测电路，用于检测连接至所述电池能量转移装置的待放电电池的电压值；
所述控制模块具体用于：
通过所述电池信息获取模块获取所有所述待放电电池的电压值；
确定高于预设额定保护电压阈值的电压值对应的所述待放电电池，作为备选电池；
按照预设策略选择一个备选电池，并控制所述电池切换模块接通与所述备选电池连接的电子开关，使得所述备选电池通过所述电子开关接通的电路对所述待充电电池进行充电。
5.根据权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，所述电池信息获取模块包括：通信接口；
所述通信接口与连接至所述电池能量转移装置的电池组的电池管理***的数据输出接口连接，用于获取所述电池管理***输出的所述电池组中各电池的设剩余电量；
所述控制模块具体用于：
通过所述电池信息获取模块获取所有所述待放电电池的剩余电量值；
确定高于预设额定保护电量阈值的剩余电量值对应的所述待放电电池，作为备选电池；
按照预设策略选择一个备选电池，并控制所述电池切换模块接通与所述备选电池连接的电子开关，使得所述备选电池通过所述电子开关接通的电路对所述待充电电池进行充电。
6.一种电池能量转移方法，应用于如权利要求1至5任一项所述的电池能量转移装置，其特征在于，包括：
获取接入至所述电池能量转移装置的所有待放电电池的电池信息；
将所述电池信息满足预设条件的所述待放电电池，作为备选电池；
按照预设策略选择一个备选电池；
将与所述备选电池连接的所述电池切换模块的相应电子开关导通，以使选择的所述备选电池连接至所述充电模块的输入端；
控制所述充电模块对连接至所述电池能量转移装置的待充电电池进行充电。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制所述充电模块对连接至所述电池能量转移装置的待充电电池进行充电的步骤，还包括：
调整所述充电模块运行在升压模式或降压模式，以使所述充电模块的输出电压与所述待充电电池的实时电压相匹配。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制所述充电模块对连接至所述电池能量转移装置的待充电电池进行充电的步骤，包括：
检测所述待充电电池的实时输入电压和实时电流；
当所述实时输入电压低于所述充电电池的满电电压时，调整所述实时输入电压，使得所述实时电流保持恒定；
当所述实时输入电压等于所述充电电池的满电电压时，调整所述实时输入电压保持恒定。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制所述充电模块对连接至所述电池能量转移装置的待充电电池进行充电的步骤之后，还包括：
当检测到所述待充电电池处于充满状态，和/或与导通的所述电子开关连接的所述待放电电池达到放电保护状态时，关闭所述充电模块。
10.根据权利要求6至9任一项所述的方法，其特征在于，当所述电池信息包括：电压值时，所述将所述电池信息满足预设条件的所述待放电电池，作为备选电池的步骤，包括：
确定高于预设额定保护电压阈值的电压值对应的所述待放电电池，作为备选电池。
11.根据权利要求6至9任一项所述的方法，其特征在于，当所述电池信息包括：剩余电量值时，所述将所述电池信息满足预设条件的所述待放电电池，作为备选电池的步骤，包括：
确定高于预设额定保护电量阈值的剩余电量值对应的所述待放电电池，作为备选电池。
CN201610974317.4A 2016-10-28 2016-10-28 一种电池能量转移装置及方法 Pending CN106532813A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610974317.4A CN106532813A (zh) 2016-10-28 2016-10-28 一种电池能量转移装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610974317.4A CN106532813A (zh) 2016-10-28 2016-10-28 一种电池能量转移装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106532813A true CN106532813A (zh) 2017-03-22

Family

ID=58349699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610974317.4A Pending CN106532813A (zh) 2016-10-28 2016-10-28 一种电池能量转移装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106532813A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108957341A (zh) * 2018-07-06 2018-12-07 北京摩拜科技有限公司 电池电量的归集处理方法、装置及***
WO2022116137A1 (zh) * 2020-12-04 2022-06-09 深圳市易德能科技有限公司 用于电池的降压柔性电路板以及采用该电路板的电池

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202218050U (zh) * 2011-09-28 2012-05-09 深圳市欣视景科技有限公司 双电池充放电管理电路
CN202502228U (zh) * 2012-01-10 2012-10-24 哈尔滨智木科技有限公司 一种电池与电池之间能量传递的装置
CN103227486A (zh) * 2013-03-22 2013-07-31 浙江海锂子新能源有限公司 一种电池检测能源回收装置及控制方法
KR20150071186A (ko) * 2013-12-18 2015-06-26 현대자동차주식회사 배터리 방전장치
CN204928247U (zh) * 2015-08-19 2015-12-30 厦门高比特电子有限公司 太阳能智能切换充电***

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202218050U (zh) * 2011-09-28 2012-05-09 深圳市欣视景科技有限公司 双电池充放电管理电路
CN202502228U (zh) * 2012-01-10 2012-10-24 哈尔滨智木科技有限公司 一种电池与电池之间能量传递的装置
CN103227486A (zh) * 2013-03-22 2013-07-31 浙江海锂子新能源有限公司 一种电池检测能源回收装置及控制方法
KR20150071186A (ko) * 2013-12-18 2015-06-26 현대자동차주식회사 배터리 방전장치
CN204928247U (zh) * 2015-08-19 2015-12-30 厦门高比特电子有限公司 太阳能智能切换充电***

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108957341A (zh) * 2018-07-06 2018-12-07 北京摩拜科技有限公司 电池电量的归集处理方法、装置及***
WO2022116137A1 (zh) * 2020-12-04 2022-06-09 深圳市易德能科技有限公司 用于电池的降压柔性电路板以及采用该电路板的电池

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105098926B (zh) 一种应用于动力电池的智能充电***与充电方法
KR102066703B1 (ko) 배터리 관리 장치 및 방법
CN101816092B (zh) 二次电池的充电控制方法及充电控制电路
CN101953016B (zh) 用于组合电池芯和组合电池芯***的充电方法
CN104734236B (zh) 电池组充放电装置及方法
US20170288417A1 (en) Fast Charging Apparatus and Method
EP2410602A1 (en) Method for charging/discharging lithium-ion secondary battery, and charging/discharging system
KR102017607B1 (ko) 재충전가능 배터리 시스템 및 재충전가능 배터리 시스템 작동 방법
CN103178578A (zh) 用于蓄电池组的去平衡保护电路
CN105896670A (zh) 一种充电装置及移动终端
KR20140007355A (ko) 재충전가능 배터리 시스템 및 재충전가능 배터리 시스템 작동 방법
CN109510319B (zh) 一种由超级电容、锂电池和铅酸电池组成的储能电池***
CN112913106A (zh) 充电控制方法、充电器、充电***及存储介质
CN104810891B (zh) 一种带有备用单元的电池组及其动态管理方法
CN103972930A (zh) 电池管理***及控制电池包充电的方法、电池包
CN106505674A (zh) 电池充电切换装置、充电***、充电切换控制方法及装置
CN103794828B (zh) 一种锂离子电池快速充电方法与装置
CN107124029A (zh) 充电器
CN103326417A (zh) 一种电池组充放电均衡控制电路
CN106532813A (zh) 一种电池能量转移装置及方法
CN108879816A (zh) 一种基于锂电池特性的充电控制方法
CN106848461B (zh) 一种卫星用蓄电池组自适应充电方法
CN105490349A (zh) 移动终端的供电***及方法
CN203339728U (zh) 一种电池组充放电均衡控制电路
JP2011029010A (ja) リチウムイオン二次電池システムおよび管理装置への電力供給方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170322

RJ01 Rejection of invention patent application after publication