本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種電池能量轉(zhuǎn)移裝置及方法。
背景技術(shù):
在無人機領(lǐng)域,電池是無人機的主要能量來源。但是,由于電池能量密度遠小于化學(xué)燃料的能量密度,一般無人機電池支持的飛行時間在30分鐘以內(nèi)。出于飛行安全的考慮,在電池電量偏低的時候無人機一般會給出警告,以便飛行控制人員超控飛機返航或者提前降落。通常在無人機降落后,電池中還有剩余電量?;蛘?,在無人機攜帶多組電池執(zhí)行飛行任務(wù)后,個別電池中仍然剩余很多電量。當(dāng)電池中的剩余能量不足以繼續(xù)執(zhí)行下一個飛行任務(wù)時,電池雖然有電,卻因處于安全飛行的考慮而不能繼續(xù)使用,只能通過配備更多電池來完成相應(yīng)的飛行任務(wù),如此,勢必增加電池的投入成本,降低電池的利用率。
可見,現(xiàn)有技術(shù)中急需一種充分利用電池中剩余電量的方法,以解決電池的投入成本高,電池利用率低下的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明實施例提供一種電池能量轉(zhuǎn)移裝置及方法,解決了現(xiàn)有技術(shù)中電池中的剩余能量不能夠充分利用而導(dǎo)致的電池的投入成本高,電池利用率低下問題。
第一方面,本發(fā)明實施例提供了一種電池能量轉(zhuǎn)移裝置,包括:
電池信息獲取模塊,用于獲取連接至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的待放電電池的信息;
充電模塊,用于對連接至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的待充電電池進行充電;
電池切換模塊,至少包括一路電子開關(guān),每路所述電子開關(guān)的一端連接一個待放電電池,另一端連接至所述充電模塊的輸入端;
控制模塊,與所述電池信息獲取模塊、所述充電模塊,以及所述電池切換模塊分別連接,用于根據(jù)所述電池信息獲取模塊獲取的所述待放電電池的信息,控制所述電池切換模塊導(dǎo)通一路電子開關(guān),使得與導(dǎo)通的所述電子開關(guān)連接的所述待放電電池通過所述電子開關(guān)導(dǎo)通的電路對所述待充電電池進行充電。
第二方面,本發(fā)明實施例還提供了一種電池能量轉(zhuǎn)移方法,包括:
獲取接入至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的所有待放電電池的電池信息;
將所述電池信息滿足預(yù)設(shè)條件的所述待放電電池,作為備選電池;
按照預(yù)設(shè)策略選擇一個備選電池;
將與所述備選電池連接的所述電池切換模塊的相應(yīng)電子開關(guān)導(dǎo)通,以使選擇的所述備選電池連接至所述充電模塊的輸入端;
控制所述充電模塊對連接至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的待充電電池進行充電。
這樣,本發(fā)明實施例公開的電池能量轉(zhuǎn)換裝置,通過獲取接入至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的所有待放電電池的電池信息;并將所述電池信息滿足預(yù)設(shè)條件的所述待放電電池,作為備選電池,然后,按照預(yù)設(shè)策略選擇一個備選電池;最后,將與所述備選電池連接的所述電池切換模塊的相應(yīng)電子開關(guān)導(dǎo)通,以使選擇的所述備選電池連接至所述充電模塊的輸入端,并控制所述充電模塊對連接至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的待充電電池進行充電,解決了現(xiàn)有技術(shù)中電池中的剩余能量不能夠充分利用而導(dǎo)致的電池的投入成本高,電池利用率低下問題。通過本發(fā)明實施例公開的電池能量轉(zhuǎn)換裝置,將至少一個電池中的剩余電量轉(zhuǎn)移到另一個電池中,有效地提高了電池利用率。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案,下面將對本發(fā)明實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明一個實施例的電池能量轉(zhuǎn)移裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明的電池能量轉(zhuǎn)移裝置應(yīng)用場景示意圖;
圖3是本發(fā)明一個實施例中電池能量轉(zhuǎn)移裝置一模塊具體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明一個實施例中電池能量轉(zhuǎn)移裝置另一模塊具體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明一個實施例的電池能量轉(zhuǎn)移方法流程圖;
圖6是本發(fā)明另一個實施例的電池能量轉(zhuǎn)移方法流程圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例一:
本發(fā)明實施例公開了一種電池能量轉(zhuǎn)移裝置,如圖1所示,所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置10包括:電池信息獲取模塊100、充電模塊110、電池切換模塊120和控制模塊130。所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置10應(yīng)用于利用無人機執(zhí)行飛行作業(yè)后卸載的電池之間的電量轉(zhuǎn)移。所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置10應(yīng)用場景如圖2所示,其中,待放電電池20通過所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置10與待充電電池30連接。
具體實施時,所述電池信息獲取模塊100,用于獲取連接至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置10的待放電電池20的電壓;充電模塊110,用于對連接至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置10的待充電電池30進行充電;電池切換模塊120,至少包括一路電子開關(guān),每路所述電子開關(guān)的一端連接一個待放電電池,另一端連接至所述充電模塊的輸入端;控制模塊130,與所述電池信息獲取模塊100、所述充電模塊110,以及所述電池切換模塊120分別連接,用于根據(jù)所述電池信息獲取模塊100獲取的所述待放電電池20的電壓,控制所述電池切換模塊120導(dǎo)通一路電子開關(guān),使得與導(dǎo)通的所述電子開關(guān)連接的所述待放電電池20通過所述電子開關(guān)導(dǎo)通的電路對所述待充電電池30進行充電。
具體實施時,如圖3所示,可選的,所述充電模塊110包括:充電控制電路1101,分別和所述充電控制電路1101連接的欠壓保護電路1102、升壓-降壓電路1103、電流檢測電路1104和電壓檢測電路1105。各模塊的連接關(guān)系和功能如下:
所述欠壓保護電路1102的輸入端連接至所述充電模塊110的輸入端,用于當(dāng)與所述充電模塊110連接的所述待放電電池的電壓低于預(yù)設(shè)欠壓保護電壓閾值時,關(guān)閉所述充電模塊110;
所述升壓-降壓電路1103,用于根據(jù)充電控制電路1101的控制對輸出電壓進行調(diào)整;
所述電流檢測電路1104,用于檢測輸入至所述待充電電池的充電電流,并返回給所述充電控制電路1101;
所述電壓檢測電路1105,用于檢測輸入至所述待充電電池的電壓,并返回給所述充電控制電路1101;
所述充電控制電路1101,用于根據(jù)所述電流檢測電路1104檢測到的充電電流和所述電壓檢測電路1105檢測到的電壓調(diào)整所述升壓-降壓電路1103輸出的電流和電壓。
具體實施時,如圖4所示,所述電池信息獲取模塊100包括:電壓檢測電路1001和/或通信接口1002;其中,
所述電壓檢測電路1001,用于檢測連接至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置10的待放電電池的電壓;
所述通信接口1002,與連接至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置10的電池組的電池管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸出接口連接,用于獲取所述電池管理系統(tǒng)輸出的所述電池組中各電池的剩余電量。
具體實施時,所述電壓檢測電路1001為由若干分壓電阻和ADC芯片(模擬-數(shù)字器)組成的電壓檢測電路,分壓電阻用于將電池電壓降到ADC芯片合適的電壓,輸入給ADC芯片,由ADC芯片進行模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換,并將轉(zhuǎn)換得到的電壓值輸出到控制器。電壓檢測電路的具體實施方式可以參見現(xiàn)有技術(shù),此處不再贅述。
電池組的電池管理系統(tǒng)為現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的通信接口1002為與所述電池組的電池管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸出接口匹配的通信接口,可以為串行接口、CAN接口等通信接口,具體設(shè)計時,根據(jù)連接的電池組的電池管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸出接口確定,本發(fā)明對此不作限定。
具體實施時,所述電池信息獲取模塊100可以只包括:電壓檢測電路1001或通信接口1002,也可以既包括電壓檢測電路1001,又包括通信接口1002。
充電模塊110進一步包括:充電控制電路1101,分別和所述充電控制電路1101連接的欠壓保護電路1102、升壓-降壓電路1103、電流檢測電路1104和電壓檢測電路1105。
充電模塊110用于對待充電電池進行充電。
其中,欠壓保護電路1102連接至充電模塊110的輸入端,即通過電池切換模塊120中接通的一路電子開關(guān)連接至待放電電池。欠壓保護電路1102的具體設(shè)計方案參見現(xiàn)有技術(shù),本實施例中,所述欠壓保護電路1102設(shè)置的欠壓保護電壓閾值一般稍微高于電池的放電截止電壓,且低于預(yù)設(shè)額定保護電壓閾值(即電池低電量的電壓),例如設(shè)置欠壓保護電壓閾值為3.2V。在正常工作情況下,充電控制電路1101檢測到電池能量轉(zhuǎn)移完畢會切斷與該待放電電池的連接,例如,發(fā)送信號至控制模塊130,通知控制模塊130控制所述電池切換模塊120斷開電子開關(guān)。當(dāng)充電控制電路1101出現(xiàn)故障時而無法及時切斷與該待放電電池的連接時,欠壓保護電路1102的硬件保護功能將發(fā)揮作用,當(dāng)檢測到待放電電池達到預(yù)設(shè)欠壓保護電壓閾值之后,將關(guān)閉充電電路。通過設(shè)置欠壓保護電路,對待放電電池進行硬件欠壓保護,可以保護電池不至于因過放而被損壞。
升壓-降壓電路1103通常由開關(guān)器件和電感組成,升壓-降壓電路的具體實施方式參見現(xiàn)有技術(shù),此處不再贅述。升壓-降壓電路1103根據(jù)充電控制電路1101輸出的控制信號,對輸入至待充電電池的電壓和充電電流進行調(diào)整。
電流檢測電路1104用于檢測升壓-降壓電路1103輸入至待充電電池的充電電流,電流檢測電路1104的具體實施方式參見現(xiàn)有技術(shù),此處不再贅述。
電壓檢測電路1105用于檢測升壓-降壓電路1103輸入至待充電電池的電壓,電壓檢測電路1104的具體實施方式參見現(xiàn)有技術(shù),此處不再贅述。
對所述待充電電池進行充電時,電壓檢測電路1105檢測待充電電池的輸入端電壓,將該電壓傳入充電控制電路1101,當(dāng)所述待充電電池的輸入端電壓低于滿電電壓時,充電控制電路1101控制所述升壓-降壓電路1103調(diào)整輸出電壓,同時電流檢測電路檢測電流值傳入充電控制器1101,以對所述待充電電池進行恒流模式充電。隨著充電時間的增加,待充電電池的電壓逐漸升高,當(dāng)所述待充電電池的輸入端電壓達到滿電電壓時,充電控制器1101控制所述升壓-降壓電路1103調(diào)整輸出電壓,以對所述待充電電池進行恒壓模式充電,直到將待充電電池充滿。具體實施時,充電控制器1101通過發(fā)出PWM(脈寬調(diào)制)信號控制升壓-降壓電路1103,以達到調(diào)節(jié)輸出電壓和電流的功能。
所述電池切換模塊120由多組并聯(lián)的開關(guān)組成,也可以是包括多路開關(guān)的多路選擇器。每一路開關(guān)根據(jù)可以獨立閉合和斷開。開關(guān)的一端連接待放電電池,另一端連接到充電模塊110的輸入端,通過控制模塊130發(fā)出的控制信號,可以選擇任意一路開關(guān)閉合,以接通該路開關(guān)連接的待放電電池的充電模塊110。
所述控制模塊130為電池能量轉(zhuǎn)換裝置的控制中心,至少包括一個微處理器或微控制器,用于執(zhí)行預(yù)設(shè)代碼,接口各模塊發(fā)送的信號,并控制待放電電池對待充電電池進行充電。
具體實施時,當(dāng)所述電池信息獲取模塊100包括電壓檢測電路1001時,所述控制模塊130具體用于:通過所述電池信息獲取模塊100獲取所有所述待放電電池20的電壓值;確定高于預(yù)設(shè)額定保護電壓閾值的電壓值對應(yīng)的所述待放電電池20,作為備選電池;按照預(yù)設(shè)策略選擇一個備選電池,并控制所述電池切換模塊120接通與所述備選電池20連接的電子開關(guān),使得所述備選電池20通過所述電子開關(guān)接通的電路對所述待充電電池30進行充電。
在開始對所述待充電電池進行充電時,所述控制模塊130首先所述電池信息獲取模塊100獲取所有所述待放電電池20的電壓。以所述電池能量轉(zhuǎn)換裝置10目前接入3個待放電電池20為例,3個待放電電池分別為:待放電電池A、B和C。所述電池信息獲取模塊100獲取待放電電池A、B和C的電壓,假設(shè)獲取到的電池電壓分別為:待放電電池A的電壓為3.5V,待放電電池B的電壓為3.8V,待放電電池C的電壓為3.9V。以預(yù)設(shè)額定保護電壓閾值為3.6V為例,所述控制模塊130確定待放電電池B和待放電電池C作為備選電池。按照預(yù)設(shè)策略選擇一個備選電池,可以為優(yōu)先選擇電壓高的待放電電池,也可以為優(yōu)先選擇電壓低的待放電電池,根據(jù)具體需要設(shè)置。以預(yù)設(shè)策略為優(yōu)先選擇電壓高的待放電電池為例,首先選擇待放電電池C為備選電池。最后,控制所述電池切換模塊120閉合與所述待放電電池C連接的電子開關(guān),使得所述待放電電池C通過所述電子開關(guān)連接至充電電路110的輸入端,即使得所述待放電電池C接通的電路對所述待充電電池30進行充電。
所述充電電路110的充電控制電路1101首先控制電壓檢測電路1105檢測待充電電池的輸入端電壓。在開始充電時,所述待充電電池的輸入端電壓為3.9V,低于滿電電壓4.2V,因此,充電控制電路1101控制所述升壓-降壓電路1103調(diào)整輸出電壓,以對所述待充電電池進行恒流模式充電。
在充電過程中,所述控制模塊130不斷通過所述電池信息獲取模塊100獲取與導(dǎo)通的所述電子開關(guān)連接的所述待放電電池(即所述待放電電池C)的電壓,當(dāng)所述待放電電池C的電壓低于預(yù)設(shè)額定保護電壓閾值如3.6V時,所述控制模塊130控制所述電池切換模塊120斷開與所述待放電電池C連接的電子開關(guān),即停止所述待放電電池C對所述待充電電池進行充電。然后,所述控制模塊130通過所述電池信息獲取模塊100獲取所有所述待放電電池C的電壓。若低電壓的電池沒有被移除,此時,所述電池信息獲取模塊100獲取的電池電壓為:待放電電池A的電壓為3.5V,待放電電池B的電壓為3.8V,待放電電池C的電壓為3.6V。所述控制模塊130選擇待放電電池B為備選電池。最后,控制所述電池切換模塊120閉合與所述待放電電池B連接的電子開關(guān),使得所述待放電電池B通過所述電子開關(guān)連接至充電電路110的輸入端,即使得所述待放電電池B接通的電路對所述待充電電池30進行充電。
充電電路110檢測待充電電池的輸入電壓,隨著充電時間的增加,待充電電池的電壓逐漸升高,當(dāng)所述待充電電池的輸入端電壓達到滿電電壓時,充電控制電路1101控制所述升壓-降壓電路1103調(diào)整輸出電壓,以對所述待充電電池進行恒壓模式充電,直到將待充電電池充滿。當(dāng)待充電電池充滿后,所述充電控制電路1101向所述控制模塊130發(fā)送信號,以通知所述控制模塊130斷開充電電路。
在另一個具體實施例中,當(dāng)所述電池信息獲取模塊100包括通信接口1002時,所述控制模塊130具體用于:通過所述電池信息獲取模塊100獲取所有所述待放電電池的剩余電量值;確定高于預(yù)設(shè)額定保護電量閾值的剩余電量值對應(yīng)的所述待放電電池20,作為備選電池;按照預(yù)設(shè)策略選擇一個備選電池,并控制所述電池切換模塊120接通與所述備選電池連接的電子開關(guān),使得所述備選電池通過所述電子開關(guān)接通的電路對所述待充電電池30進行充電。具體實施時,所述預(yù)設(shè)額定保護電量閾值根據(jù)電池特性具體設(shè)置,例如:可以為10%。所述按照預(yù)設(shè)策略選擇一個備選電池可以為:優(yōu)先選擇剩余電量高的待放電電池,也可以為優(yōu)先選擇剩余電量低的待放電電池,根據(jù)具體需要設(shè)置。
所述控制模塊130還用于當(dāng)檢測到所述待充電電池處于充滿狀態(tài),和/或與導(dǎo)通的所述電子開關(guān)連接的所述待放電電池達到放電保護狀態(tài)時,關(guān)閉所述充電模塊110。具體實施時,在充電過程中,所述充電模塊110不斷檢測輸入至待充電電池的充電電流和電壓,當(dāng)檢測到所述電壓已經(jīng)達到滿電電壓,并且充電電流小于預(yù)設(shè)值時,認為待充電電池處于滿電狀態(tài),所述充電模塊110的充電控制電路1101向所述控制模塊130發(fā)送信號,以通知所述控制模塊130斷開充電電路?;蛘撸诔潆娺^程中,所述電池信息獲取模塊100獲取與導(dǎo)通的所述電子開關(guān)連接的所述待放電電池的實時電壓或?qū)崟r剩余電量,當(dāng)所述實時電壓低于預(yù)設(shè)額定保護電壓閾值,或所述實時剩余電量低于預(yù)設(shè)額定保護電量閾值時,認為與導(dǎo)通的所述電子開關(guān)連接的所述待放電電池達到放電保護狀態(tài),則所述控制模塊130斷開充電電路。
本發(fā)明實施例公開的電池能量轉(zhuǎn)換裝置,通過獲取接入至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的所有待放電電池的電池信息;并將所述電池信息滿足預(yù)設(shè)條件的所述待放電電池,作為備選電池,然后,按照預(yù)設(shè)策略選擇一個備選電池;最后,將與所述備選電池連接的所述電池切換模塊的相應(yīng)電子開關(guān)導(dǎo)通,以使選擇的所述備選電池連接至所述充電模塊的輸入端,并控制所述充電模塊對連接至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的待充電電池進行充電,解決了現(xiàn)有技術(shù)中電池中的剩余能量不能夠充分利用而導(dǎo)致的電池的投入成本高,電池利用率低下問題。通過本發(fā)明實施例公開的電池能量轉(zhuǎn)換裝置,將至少一個電池中的剩余電量轉(zhuǎn)移到另一個電池中,有效地提高了電池利用率。
實施例二:
本發(fā)明實施例公開了一種電池能量轉(zhuǎn)移方法,應(yīng)用于實施例一所述的電池能量轉(zhuǎn)移裝置,如圖5所示,所述方法包括:步驟500至步驟540。
步驟500,獲取接入至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的所有待放電電池的電池信息。
具體實施時,將多個待充電電池和待放電電池接入到所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置,然后,所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的控制模塊控制電池信息獲取模塊獲取接入到所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的待放電電池的電池信息。所述電池信息可以為電壓值或剩余電量值。
步驟510,將所述電池信息滿足預(yù)設(shè)條件的所述待放電電池,作為備選電池。
然后,判斷獲取的電池信息是否滿足預(yù)設(shè)條件。所述預(yù)設(shè)條件可以為對電壓值的限定,也可以為對剩余電量的限定。例如,所述預(yù)設(shè)條件可以為:電壓值高于預(yù)設(shè)額定保護電壓閾值,或剩余電量值高于預(yù)設(shè)額定保護電量閾值。將滿足預(yù)設(shè)條件的所述待放電電池作為備選電池,用來對待充電電池進行充電。
步驟520,按照預(yù)設(shè)策略選擇一個備選電池。
當(dāng)確定的備選電池為多個時,優(yōu)選的,按照預(yù)設(shè)策略選擇其中一個備選電池對待充電電池進行充電。所述預(yù)設(shè)策略可以為:優(yōu)先選擇電壓高的備選電池、優(yōu)先選擇電壓低的備選電池、優(yōu)先選擇剩余電量高的備選電池、優(yōu)先選擇剩余電量低的備選電池,或者,優(yōu)先選擇剩余電量與待充電電池達到滿電所需要的電量相同或相近的備選電池等。
步驟530,將與所述備選電池連接的所述電池切換模塊的相應(yīng)電子開關(guān)導(dǎo)通,以使選擇的所述備選電池連接至所述充電模塊的輸入端。
選擇一個備選電池之后,控制模塊控制所述電池切換模塊將與所選擇的備選電池連接的電子開關(guān)導(dǎo)通,將選擇的所述備選電池連接至所述充電模塊的輸入端。
步驟540,控制所述充電模塊對連接至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的待充電電池進行充電。
在待放電電池到待充電電池的充電電路導(dǎo)通之后,控制模塊控制所述充電模塊對連接至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的待充電電池進行充電。例如:所述充電模塊實時檢測輸入至所述待充電電池的電壓和充電電流,并根據(jù)待充電電池的電壓調(diào)整充電電壓和充電電流,以對所述待充電電池進行恒流-恒壓充電。
本發(fā)明實施例公開的電池能量轉(zhuǎn)換裝置,通過獲取接入至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的所有待放電電池的電池信息;并將所述電池信息滿足預(yù)設(shè)條件的所述待放電電池,作為備選電池,然后,按照預(yù)設(shè)策略選擇一個備選電池;最后,將與所述備選電池連接的所述電池切換模塊的相應(yīng)電子開關(guān)導(dǎo)通,以使選擇的所述備選電池連接至所述充電模塊的輸入端,并控制所述充電模塊對連接至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的待充電電池進行充電,解決了現(xiàn)有技術(shù)中電池中的剩余能量不能夠充分利用而導(dǎo)致的電池的投入成本高,電池利用率低下問題。通過本發(fā)明實施例公開的電池能量轉(zhuǎn)換裝置,將至少一個電池中的剩余電量轉(zhuǎn)移到另一個電池中,有效地提高了電池利用率。
實施例三:
本發(fā)明實施例公開了一種電池能量轉(zhuǎn)移方法,應(yīng)用于實施例一所述的電池能量轉(zhuǎn)移裝置,如圖6所示,所述方法包括:步驟600至步驟650:
步驟600,獲取接入至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的所有待放電電池的電池信息。
具體實施時,將多個待充電電池和待放電電池接入到所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置,然后,所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的控制模塊控制電池信息獲取模塊獲取接入到所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的待放電電池的電池信息。當(dāng)所述電池信息獲取模塊包括電壓檢測電路時,所述電池信息獲取模塊將獲取到接入至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的所有待放電電池的電壓值;所述電池信息獲取模塊包括通信接口,且電池信息獲取模塊的通信接口與接入至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的所有待放電電池的電池管理系統(tǒng)的輸出接口連接時,所述電池信息獲取模塊將獲取到接入至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的所有待放電電池的剩余電量。
步驟610,將所述電池信息滿足預(yù)設(shè)條件的所述待放電電池,作為備選電池。
然后,判斷獲取的電池信息是否滿足預(yù)設(shè)條件。對于不同的電池信息,預(yù)設(shè)條件不同。當(dāng)電池信息為電壓值時,所述預(yù)設(shè)條件為對電壓值的限定,例如,所述預(yù)設(shè)條件可以為:電壓值高于預(yù)設(shè)額定保護電壓閾值。當(dāng)電池信息為剩余電量值時,所述預(yù)設(shè)條件為對剩余電量的限定,例如,所述預(yù)設(shè)條件可以為:剩余電量值高于預(yù)設(shè)額定保護電量閾值。
具體實施時,當(dāng)所述電池信息包括:電壓值時,所述將所述電池信息滿足預(yù)設(shè)條件的所述待放電電池,作為備選電池,包括:確定高于預(yù)設(shè)額定保護電壓閾值的電壓值對應(yīng)的所述待放電電池,作為備選電池。當(dāng)所述電池信息包括:剩余電量值時,所述將所述電池信息滿足預(yù)設(shè)條件的所述待放電電池,作為備選電池,包括:確定高于預(yù)設(shè)額定保護電量閾值的剩余電量值對應(yīng)的所述待放電電池,作為備選電池。根據(jù)獲取到的電池信息分別對所有待放電電池進行判斷,將滿足預(yù)設(shè)條件的所述待放電電池作為備選電池,用來對待充電電池進行充電。
步驟620,按照預(yù)設(shè)策略選擇一個備選電池。
當(dāng)確定的備選電池為多個時,同一時間只能選擇其中一個備選電池對所述待充電電池進行充電,待一個備選電池放電結(jié)束后,再選擇另一個備選電池對所述待充電電池進行充電,直至將所述待充電電池充滿。優(yōu)選的,按照預(yù)設(shè)策略選擇其中一個備選電池對待充電電池進行充電。所述預(yù)設(shè)策略針對不同的電池信息確定。當(dāng)電池信息為電壓值時,所述預(yù)設(shè)策略可以為:優(yōu)先選擇電壓值高的備選電池或優(yōu)先選擇電壓值低的備選電池;當(dāng)電池信息為剩余電量值時,所述預(yù)設(shè)策略可以為:優(yōu)先選擇剩余電量值高的備選電池、優(yōu)先選擇剩余電量值低的備選電池,或者,優(yōu)先選擇剩余電量值與待充電電池達到滿電所需要的電量值相同或相近的備選電池。
步驟630,將與所述備選電池連接的所述電池切換模塊的相應(yīng)電子開關(guān)導(dǎo)通,以使選擇的所述備選電池連接至所述充電模塊的輸入端。
選擇一個備選電池之后,控制模塊控制所述電池切換模塊將與所選擇的備選電池連接的電子開關(guān)導(dǎo)通,將選擇的所述備選電池連接至所述充電模塊的輸入端。
步驟640,控制所述充電模塊對連接至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的待充電電池進行充電。
在待放電電池到待充電電池的充電電路導(dǎo)通之后,控制模塊控制所述充電模塊對連接至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的待充電電池進行充電。
所述控制所述充電模塊對連接至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的待充電電池進行充電,包括:調(diào)整所述充電模塊運行在升壓模式或降壓模式,以使所述充電模塊的輸出電壓與所述待充電電池的實時電壓相匹配。
具體實施時,所述充電模塊首先檢測輸入至所述待充電電池的電壓,當(dāng)欠壓保護電路輸出至所述升壓-降壓電路的電壓高于所述待充電電池的電壓時,控制所述升壓-降壓電路運行在降壓模式,以使得所述升壓-降壓電路的輸出電壓與所述待充電電池的電壓相匹配,如將所述升壓-降壓電路的輸出電壓調(diào)整至等于所述待充電電池的電壓。當(dāng)欠壓保護電路輸出至所述升壓-降壓電路的電壓低于所述待充電電池的電壓時,控制所述升壓-降壓電路運行在升壓模式,以使得所述升壓-降壓電路的輸出電壓與所述待充電電池的電壓相匹配,如將所述升壓-降壓電路的輸出電壓調(diào)整至等于所述待充電電池的電壓。隨著充電過程的進行,待充電電池的電壓逐漸升高,所述充電模塊不斷根據(jù)待充電電池的電壓調(diào)整升壓-降壓電路的輸出電壓。
具體實施時,在初步調(diào)整升壓-降壓電路的輸出電壓之后,所述充電模塊進一步根據(jù)待充電電池的電壓調(diào)整升壓-降壓電路的輸出電壓。所述控制所述充電模塊對連接至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的待充電電池進行充電,包括:檢測所述待充電電池的實時輸入電壓和實時電流;當(dāng)所述實時輸入電壓低于所述充電電池的滿電電壓時,調(diào)整所述實時輸入電壓,使得所述實時電流保持恒定;當(dāng)所述實時輸入電壓等于所述充電電池的滿電電壓時,調(diào)整所述實時輸入電壓保持恒定。
控制所述充電模塊對連接至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的待充電電池進行充電的具體實施過程參見實施例一中的相關(guān)描述,此處不再贅述。
步驟650,根據(jù)實時獲取的電池狀態(tài),關(guān)閉所述充電模塊。
實時獲取的電池狀態(tài)包括待充電電池的狀態(tài)和對所述待充電電池進行充電的待放電電池的狀態(tài)。
所述控制所述充電模塊對連接至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的待充電電池進行充電的步驟之后,所述方法還包括:當(dāng)檢測到所述待充電電池處于充滿狀態(tài),和/或與導(dǎo)通的所述電子開關(guān)連接的所述待放電電池達到放電保護狀態(tài)時,關(guān)閉所述充電模塊。具體實施時,在充電過程中,所述充電模塊不斷檢測輸入至待充電電池的充電電流和電壓,當(dāng)檢測到所述電壓已經(jīng)達到滿電電壓,并且充電電流小于預(yù)設(shè)值時,認為待充電電池處于滿電狀態(tài),所述充電模塊向所述控制模塊發(fā)送信號,以通知所述控制模塊斷開充電電路,關(guān)閉所述充電模塊。以及,在充電過程中,所述電池信息獲取模塊100獲取與導(dǎo)通的所述電子開關(guān)連接的所述待放電電池的實時電壓值或?qū)崟r剩余電量值,當(dāng)所述實時電壓值低于預(yù)設(shè)額定保護電壓閾值,或所述實時剩余電量值低于預(yù)設(shè)額定保護電量閾值時,認為與導(dǎo)通的所述電子開關(guān)連接的所述待放電電池達到放電保護狀態(tài),則所述控制模塊斷開充電電路,關(guān)閉所述充電模塊。
本發(fā)明實施例公開的電池能量轉(zhuǎn)換方法,通過獲取接入至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的所有待放電電池的電池信息;并將所述電池信息滿足預(yù)設(shè)條件的所述待放電電池,作為備選電池,然后,按照預(yù)設(shè)策略選擇一個備選電池;最后,將與所述備選電池連接的所述電池切換模塊的相應(yīng)電子開關(guān)導(dǎo)通,以使選擇的所述備選電池連接至所述充電模塊的輸入端,并控制所述充電模塊對連接至所述電池能量轉(zhuǎn)移裝置的待充電電池進行充電,解決了現(xiàn)有技術(shù)中電池中的剩余能量不能夠充分利用而導(dǎo)致的電池的投入成本高,電池利用率低下問題。通過本發(fā)明實施例公開的電池能量轉(zhuǎn)換裝置,將至少一個電池中的剩余電量轉(zhuǎn)移到另一個電池中,有效地提高了電池利用率。通過按照預(yù)設(shè)策略選擇一個待放電電池對所述待充電電池進行充電,可以提高能量轉(zhuǎn)移的效率。在充電過程中,通過實時獲取的電池狀態(tài),并適時關(guān)閉充電模塊,可以防止電池的過充和過放。
本發(fā)明的裝置實施例與方法相對應(yīng),裝置實施例中各模塊的具體實現(xiàn)方式參見方法實施例,此處不再贅述。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到,結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟,能夠以電子硬件、或者計算機軟件和電子硬件的結(jié)合來實現(xiàn)。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行,取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能,但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認為超出本發(fā)明的范圍。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解,在本申請所提供的實施例中,所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,即可以位于一個地方,或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上。另外,在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中,也可以是各個單元單獨物理存在,也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。
所述功能如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時,可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中?;谶@樣的理解,本發(fā)明的技術(shù)方案可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機,服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括:U盤、移動硬盤、ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護范圍為準。