CN105572593A - 一种电池在位检测的装置、方法和充电系统 - Google Patents

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Abstract

本申请提出一种电池在位检测的装置、方法和充电系统，电流检测模块，串联在充电回路中，用于检测所述充电回路的电流；比较模块，用于将所述电流的方向和大小分别与预设方向和判断阈值比较，并获得比较结果；逻辑控制模块，用于通过所述比较结果判断所述电池是否在位。可以提高检测的准确性和电路的可靠性。

Description

一种电池在位检测的装置、方法和充电系统
技术领域
本发明涉及电池充放电的技术领域，具体涉及一种电池在位检测的装置、方法和充电系统。
背景技术
通讯设备通常配备有充电电池，并需要对充电电池进行充放电管理。尤其对于安放在机房、户外柜、塔顶等无人值守的地方的大型通讯设备，为了保证通讯设备的可靠性，一般要求通讯设备在停电的状态下还能工作一段时间。电池故障或者人为原因造成的连接故障，若不能及时检测电池在位情况，对通讯设备的正常工作有潜在影响。因此，通讯设备的电池管理功能一般会增加电池在位检测功能。如果电池正常在位，通讯设备可以进行正常的电池充放电，一旦电池故障或者连接故障，通过电池在位检测可以发出告警，便于维护和处理。从而确保电池正常工作。
目前技术利用电池开关的通断，通过检测电池端口电压进行电池检测电池是否在位。用这种仅采用电压检测的方法有如下问题：1、通过开关关断检测电池电压法需要电池开关通断，如果开关断开，一般都需要隔离采样，电路太复杂；不隔离不能区分是充电电压还是电池电压，仅靠电压的检测方法不能可靠判断电池在位。2、电池开关频繁通断影响开关的寿命；3、蓄电池是比较大的容性负载，开关频繁接通和断开会产生大的冲击电压和电流尖峰，给设备供电带来损害，造成设备保护或损坏。
发明内容
本发明提供一种电池在位检测的装置、方法和充电系统，解决了目前采用电压方式检测电池在位过程中电池开关打火导致的开关寿命问题和冲击电压电流对设备供电影响的问题；并解决了采用电压检测方法检测不可靠和电路复杂度高的问题。
为了实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：
一种电池在位检测的方法，包括：
检测充电回路的电流；
将所述电流的方向和大小分别与预设方向和判断阈值比较；
根据所述比较结果判断所述电池是否在位。
进一步地，所述预设方向为充电方向的电流方向；所述判断阈值为最高浮充电压下的最小浮充电流。
进一步地，根据所述比较结果判断所述电池是否在位包括：
当所述电流的方向与预设方向相反时，确定所述电池放电，并且所述电池在位；
当所述电流为零时，确定所述电池不在位；
当所述电流的方向与预设方向相同，并且所述电流大于或者等于判断阈值时，确定所述电池在位；
当所述电流的方向与预设方向相同，并且所述电流小于判断阈值时，调节充电电压。
进一步地，所述调节充电电压包括：
将充电电压由浮充电压调节到均充电压。
进一步地，将充电电压由浮充电压调节到均充电压之后还包括：
检测所述均充电压时充电回路的电流；
当所述电流大于或者等于判断阈值时，确定所述电池在位；
当所述电流小于判断阈值时，确定所述电池不在位。
本发明还提供一种电池在位检测的装置，包括：电流检测模块、比较模块和逻辑控制模块；
所述电流检测模块，串联在充电回路中，用于检测所述充电回路的电流；
所述比较模块，用于将所述电流的方向和大小分别与预设方向和判断阈值比较，并获得比较结果；
所述逻辑控制模块，用于通过所述比较结果判断所述电池是否在位。
优选地，所述预设方向为充电方向的电流方向；所述判断阈值为最高浮充电压下的最小浮充电流，所述逻辑控制模块通过所述比较结果判断所述电池是否在位是指：
当所述电流的方向与预设方向相反时，确定所述电池放电，并且所述电池在位；
当所述电流为零时，确定所述电池不在位；
当所述电流的方向与预设方向相同，并且所述电流大于或者等于判断阈值时，确定所述电池在位；
当所述电流的方向与预设方向相同，并且所述电流小于判断阈值时，触发充电电压调节模块。
优选地，所述充电电压调节模块，用于将充电电压由浮充电压调节到均充电压。
优选地，所述电流检测模块，还用于检测所述均充电压时充电回路的电流；
所述逻辑控制模块，还用于当所述电流大于或者等于判断阈值时，确定所述电池在位；当所述电流小于判断阈值时，确定所述电池不在位。
优选地，所述电流检测模块包括电阻或霍尔元件。
本发明还提供一种充电系统，包括上述电池在位检测的装置、充电器和电池，所述充电器通过充电回路为所述电池充电，所述电池在位检测的装置的电流检测模块串联在充电回路中。
本发明和现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明通过检测充电回路的电流，并对检测的电流信号进行比较和处理，用比较的结果来判断蓄电池是否在位的方法，可以提高检测的准确性和电路的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例的电池在位检测的方法的流程图；
图2是本发明实施例的电池在位检测的装置的结构示意图；
图3是本发明实施例的充电系统的结构示意图；
图4是本发明实施例的充电系统与现有的判断电池回路电压结合的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚明了，下面结合附图对本发明的实施例进行说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例和实施例中的特征可以相互任意组合。
如图1所示，一种电池在位检测的方法，包括：
检测充电回路的电流Ich(如充电回路有电池开关，需要开关接通)；
将所述电流Ich的方向和大小分别与预设方向和判断阈值Iref比较；
根据所述比较结果判断所述电池是否在位。
通过检测充电回路电流Ich，并对检测的电流信号进行比较和处理，用比较的结果来判断蓄电池是否在位的方法，可以简化设计，提高检测的准确性和电路的可靠性。其中检测充电回路中的电流Ich可以用采样的方式进行，本发明实施例不做限制。
电流Ich与判断阈值Iref比较时，可将上述电流Ich与判断阈值Iref同比例放大后比较来判断蓄电池是否在位。
所述预设方向为充电方向的电流方向；所述判断阈值Iref＞0，可以根据不同类型电池进行设置，本发明实施例中判断阈值Iref设置时为最高浮充电压下的最小浮充电流。
根据所述比较结果判断所述电池是否在位包括：
当所述电流Ich的方向与预设方向相反(或者所述电流Ich为负值)时，确定所述电池放电，并且所述电池在位；
当所述电流Ich为零(即无电流信号)时，确定所述电池不在位；
当所述电流Ich的方向与预设方向相同，并且所述电流Ich大于或者等于判断阈值Iref时，确定所述电池在位；
当所述电流Ich的方向与预设方向相同，并且所述电流Ich小于判断阈值Iref时，调节充电电压。
所述调节充电电压包括：将充电电压由浮充电压调节到均充电压。
将充电电压由浮充电压调节到均充电压之后还包括：
检测所述均充电压时充电回路的电流Ich’；
当所述电流Ich’大于或者等于判断阈值Iref时，确定所述电池在位；
当所述电流Ich’小于判断阈值Iref时，确定所述电池不在位。
本发明实施例中的电池在位检测的方法可与现有技术中的判断电池回路电压是否在规定的电压范围结合，如图4所示，在充电回路中增加开关K，通过开关K通断，检测电池端口电压判断电池是否在位，此方式，可以更深入的判断电池是否在位或者电池是否损坏。
如图2所示，本发明实施例提供一种电池在位检测的装置，包括：电流检测模块、比较模块和逻辑控制模块；
所述电流检测模块，串联在充电回路中，用于检测所述充电回路的电流Ich；
所述比较模块，用于将所述电流Ich的方向和大小分别与预设方向和判断阈值Iref比较，并获得比较结果；
所述逻辑控制模块，用于通过所述比较结果判断所述电池是否在位。
其中，所述预设方向为充电方向的电流方向；所述判断阈值Iref为最高浮充电压下的最小浮充电流，所述逻辑控制模块通过所述比较结果判断所述电池是否在位是指：
当所述电流Ich的方向与预设方向相反时，确定所述电池放电，并且所述电池在位；
当所述电流Ich为零时，确定所述电池不在位；
当所述电流Ich的方向与预设方向相同，并且所述电流Ich大于或者等于判断阈值Iref时，确定所述电池在位；
当所述电流Ich的方向与预设方向相同，并且所述电流Ich小于判断阈值Iref时，触发充电电压调节模块。
其中，所述充电电压调节模块，用于将充电电压由浮充电压调节到均充电压。
其中，所述电流检测模块，还用于检测所述均充电压时充电回路的电流；
所述逻辑控制模块，还用于当所述电流Ich’大于或者等于判断阈值Iref时，确定所述电池在位；当所述电流Ich’小于判断阈值Iref时，确定所述电池不在位。
其中，所述电流检测模块包括电阻Rs或霍尔元件。
本法发明实施例的一种充电系统，包括上述的电池在位检测的装置、充电器和电池，其中，本发明实施例中的充电器和电池可以利用现有通讯设备中已经存在的模块。
虽然本发明所揭示的实施方式如上，但其内容只是为了便于理解本发明的技术方案而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭示的核心技术方案的前提下，可以在实施的形式和细节上做任何修改与变化，但本发明所限定的保护范围，仍须以所附的权利要求书限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种电池在位检测的方法，其特征在于，包括：
检测充电回路的电流；
将所述电流的方向和大小分别与预设方向和判断阈值比较；
根据所述比较结果判断所述电池是否在位。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述预设方向为充电方向的电流方向；所述判断阈值为最高浮充电压下的最小浮充电流。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：根据所述比较结果判断所述电池是否在位包括：
当所述电流的方向与预设方向相反时，确定所述电池放电，并且所述电池在位；
当所述电流为零时，确定所述电池不在位；
当所述电流的方向与预设方向相同，并且所述电流大于或者等于判断阈值时，确定所述电池在位；
当所述电流的方向与预设方向相同，并且所述电流小于判断阈值时，调节充电电压。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述调节充电电压包括：
将充电电压由浮充电压调节到均充电压。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：将充电电压由浮充电压调节到均充电压之后还包括：
检测所述均充电压时充电回路的电流；
当所述电流大于或者等于判断阈值时，确定所述电池在位；
当所述电流小于判断阈值时，确定所述电池不在位。
6.一种电池在位检测的装置，其特征在于，包括：电流检测模块、比较模块和逻辑控制模块；
所述电流检测模块，串联在充电回路中，用于检测所述充电回路的电流；
所述比较模块，用于将所述电流的方向和大小分别与预设方向和判断阈值比较，并获得比较结果；
所述逻辑控制模块，用于通过所述比较结果判断所述电池是否在位。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于：所述预设方向为充电方向的电流方向；所述判断阈值为最高浮充电压下的最小浮充电流，所述逻辑控制模块通过所述比较结果判断所述电池是否在位是指：
当所述电流的方向与预设方向相反时，确定所述电池放电，并且所述电池在位；
当所述电流为零时，确定所述电池不在位；
当所述电流的方向与预设方向相同，并且所述电流大于或者等于判断阈值时，确定所述电池在位；
当所述电流的方向与预设方向相同，并且所述电流小于判断阈值时，触发充电电压调节模块。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于：
所述充电电压调节模块，用于将充电电压由浮充电压调节到均充电压。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于：
所述电流检测模块，还用于检测所述均充电压时充电回路的电流；
所述逻辑控制模块，还用于当所述电流大于或者等于判断阈值时，确定所述电池在位；当所述电流小于判断阈值时，确定所述电池不在位。
10.如权利要求6所述的装置，其特征在于：所述电流检测模块包括电阻或霍尔元件。
11.一种充电系统，包括权利要求6至10任一所述的电池在位检测的装置、充电器和电池，所述充电器通过充电回路为所述电池充电，所述电池在位检测的装置的电流检测模块串联在充电回路中。
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