CN102377205A - 一种采用非接触式能量转移方式的电池充电管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种采用非接触式能量转移方式的电池充电管理系统，其特征在于：包括串联在充放电通路上的多个电池和控制装置；所述电池都具有能够以电磁波的形式放电的无线收发装置；所述控制装置包括用于接收电磁波的定向无线收发装置，与所述定向无线收发装置连接的调制解调装置和充放电双向开关；所述控制装置还包括均衡充放电管理模块和储能模块。本发明中的采用非接触式能量转移方式的电池充电管理系统通过释放电磁波的形式对电池进行放电，不仅可实现电池串低损耗的能量转移，而且每个电池的工作状态都可以无线发送到外界网络，从而使得电池串真正的智能化。
Description
技术领域
本发明涉及一种多节串联电池充电管理系统，特别涉及一种采用非接触式能量转移方式的电池充电管理系统。
背景技术
现有技术中，针对多节电池串管理的方法一般均采用有线连接方式，但在应用环境比较苛刻的情况下或操作人员不容易接触的情况下，使用有线连接方式进行管理具有很多不便之处，此外，现有技术中的有线管理方式还存在损耗大的缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用无线方式进行充放电管理的、低损耗的、能将每个电池的工作状态以无线方式发送到外界网络的、智能化的非接触式能量转移方式的电池充电管理系统。
为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：一种采用非接触式能量转移方式的电池充电管理系统，其特征在于：包括串联在充放电通路上的多个电池和控制装置；所述电池都具有能够以电磁波的形式放电的无线收发装置；所述控制装置包括用于接收电磁波的定向无线收发装置，与所述定向无线收发装置连接的调制解调装置和充放电双向开关；所述控制装置还包括均衡充放电管理模块和储能模块；所述充放电双向开关、储能模块分别与所述均衡充放电管理模块连接；所述调制解调装置与电池电压检测模块连接，所述电池电压检测模块与所述均衡充放电管理模块连接；所述均衡充放电管理模块与所述双向充放电开关的控制端电连接、并根据输入所述均衡充放电管理模块的所述电池电压检测模块的输出信号控制所述双向充放电开关。
本发明中的采用非接触式能量转移方式的电池充电管理系统通过释放电磁波的形式对电池进行放电，并将电池的状态信息通过无线的方式发送给控制装置，而所述控制装置又能将其接收到的用于放电的电磁波转化为电能而储存起来；同时，该控制装置还能将其储存的电能通过电磁波的形式定向发送给电能不足的电池，该电能不足的电池将其接收到的电磁波转化为电能而实现充电。通过上述方式，不仅可实现电池串低损耗的能量转移，而且每个电池的工作状态都可以无线发送到外界网络，从而使得电池串真正的智能化。
附图说明
图1是本发明中的非接触式能量转移方式的电池充电管理系统示意图。
图2是图1中的控制装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1所示，本发明中的非接触式能量转移方式的电池充电管理系统包括多个串联的电池1、控制装置3。所述多个串联的电池1串联在充放电通4路上，优选地，所述电池1的数量可以是1-100000个；所述多个串联的电池1中的每一个电池1都具有无线收发装置2，其中，当多节电池串中的某一个电池1已充满或达到设定的状态时，该某一个电池1可以通过其无线收发装置2以向外界发送电磁波的方式放电，即向外界输出能量。所述无线收发装置2还用于向外界发送其他信息通讯信号,如电池的状态信号。电池1通过所述放电可以回到正常的充电状态或设定的其他状态。
图2示出了所述控制装置3的结构示意图。如图2所示，所述控制装置3包括定向无线收发装置6，与所述无线收发装置6连接的调制解调装置7和充放电双向开关8；此外，还包括均衡充放电管理模块10和储能模块9，所述充放电双向开关8、储能模块9分别与所述均衡充放电管理模块10连接；所述调制解调装置7与电池电压检测模块15连接，所述电池电压检测模块15与所述均衡充放电管理模块10连接，所述均衡充放电管理模块10与所述双向充放电开关8的控制端电连接、并根据输入其中的所述电池电压检测模块15的输出信号控制所述双向充放电开关8，从而控制所述电压检测输入信号相对应的电池与所述储能装置9之间的充放电方向。优选地，所述充放电双向开关8是多通道的，其具有相应的多个控制端，所述多个串联的电池1中的每一个电池1直接与所述充放电双向开关8中的一个通道电连接，所述均衡充放电管理模块10与所述多个控制端电连接，以分别控制每个通道的充放电方向。优选地，所述均衡充放电管理模块10是用MCU或可编程逻辑器件来实现的。
优选地，所述控制装置3还包括与所述均衡充放电管理模块10电连接的过流短路保护装置11、过压保护装置12以及温度检测装置16，以实现对充电进行保护。优选地，所述过流短路保护装置11、过压保护装置12与所述调制解调装置7连接。
优选地，所述控制装置3还包括与所述均衡充放电管理模块10双向电连接的电池充电数据存储装置13和网络通讯接口装置14,以实现与外部网络5之间的通讯，将充电的状态实时地传递给外部网络5，并可接受来自外部网络5的控制命令，并将接收到的控制命令发送到所述均衡充放电管理模块，以实现对充电的管理和控制。
工作时，当所述多个串联的电池中的某一个电池已充满或达到设定的状态时，即不需要对该某一个电池再充电时，该某一个电池上的无线收发装置通过向外部发送电磁波的形式放电并同时发出状态指示信号，所述电磁波和状态指示信号被所述控制装置中的定向无线收发装置接收，并将其接收到的所述电磁波转化为电能后通过所述双向充放电开关与所述储能装置连接，同时，由于定向无线收发装置还连接有所述调制解调装置，因此，所述调制解决装置能够将所述定向无线收发装置接收到的状态信号进行处理，并将经处理的状态信号输入所述均衡充放电管理模块，所述均衡充放电管理模块根据输入其中的状态信号控制所述双向放电双向开关7的控制端以使该某一个电池向所述储能装置充电，此时，该某一个电池由于放电而重新回到正常充电状态以保证整个电池串的处于充电状态；反过来，所述控制装置还可以把其接收到的储存在所述储能装置中的能量通过定向收发装置而发送到所述多个串联的电池中的电量不足的电池，该电量不足的电池中的无线收发装置收接所述储能装置中的能量通过定向收发装置而发出的电磁波、并将其接收到的电磁波转换为电能以实现充电。
本发明中的采用非接触式能量转移方式的电池充电管理系统通过释放电磁波的形式对电池进行放电，并将电池的状态信息通过无线的方式发送给控制装置，而所述控制装置又能将其接收到的用于放电的电磁波转化为电能而储存起来；同时，该控制装置还能将其储存的电能通过电磁波的形式定向发送给电能不足的电池，该电能不足的电池将其接收到的电磁波转化为电能而实现充电。通过上述方式，不仅可实现电池串低损耗的能量转移，而且每个电池的工作状态都可以无线发送到外界网络，从而使得电池串真正的智能化。
Claims (7)
1.一种采用非接触式能量转移方式的电池充电管理系统，其特征在于：包括串联在充放电通路上的多个电池和控制装置；所述电池都具有能够以电磁波的形式放电的无线收发装置；
所述控制装置包括用于接收电磁波的定向无线收发装置，与所述定向无线收发装置连接的调制解调装置和充放电双向开关；所述控制装置还包括均衡充放电管理模块和储能模块；
所述充放电双向开关、储能模块分别与所述均衡充放电管理模块连接；所述调制解调装置与电池电压检测模块连接，所述电池电压检测模块与所述均衡充放电管理模块连接；
所述均衡充放电管理模块与所述双向充放电开关的控制端电连接、并根据输入所述均衡充放电管理模块的所述电池电压检测模块的输出信号控制所述双向充放电开关。
2.如权利要求1所述的采用非接触式能量转移方式的电池充电管理系统，其特征在于：所述充放电双向开关是多通道的。
3.如权利要求1所述的采用非接触式能量转移方式的电池充电管理系统，其特征在于：所述均衡充放电管理模块是MCU或可编程逻辑器件。
4.如权利要求1-3任一项所述的采用非接触式能量转移方式的电池充电管理系统，其特征在于：所述控制装置还包括与所述均衡充放电管理模块电连接的过流短路保护装置、过压保护装置、温度检测装置。
5.如权利要求4所述的采用非接触式能量转移方式的电池充电管理系统，其特征在于：所述过流短路保护装置和/或过压保护装置与所述调制解调装置连接。
6.如权利要求1-3,5任一项所述的采用非接触式能量转移方式的电池充电管理系统，其特征在于：所述控制装置还包括与所述均衡充放电管理模块电连接的电池充电数据存储装置和网络通讯接口装置。
7.如权利要求4所述的采用非接触式能量转移方式的电池充电管理系统，其特征在于：所述控制装置还包括与所述均衡充放电管理模块电连接的电池充电数据存储装置和网络通讯接口装置。
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