CN107769346B - 一种充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于充电控制技术领域，提供了一种充电系统。在本发明中，充电系统包括控制模块、N个充电模块、N个开关模块及N个温度检测模块，N>1且为正整数；当控制模块判断充电设备为待充电状态时，控制模块控制第m开关模块闭合以使第m充电模块为充电设备充电，当第m充电模块的工作时间大于预设时间或第m充电模块的温度大于预设温度时，控制模块控制第m充电模块停止工作，同时控制第m+1充电模块为充电设备充电，1≤m<N；依此类推，直至控制模块判断充电设备为离开状态时，控制模块使正在工作的第m+n充电模块停止为充电设备充电，1≤m+n≤N。多个充电模块依次为充电设备充电，避免了每个充电模块长时间在高温下工作。

Description

一种充电系统

技术领域

本发明属于充电控制技术领域，尤其涉及一种充电系统。

背景技术

目前，轨道巡检设备已经在各行业广泛应用，例如出现了城市电力隧道轨道巡检设备、矿山隧道轨道巡检设备及车间轨道巡检设备等。轨道巡检设备以其高可靠性和抗恶劣环境的特性可有效提高巡检效果以及降低人员和物资投入。

在现有技术当中，轨道巡检设备均采用电池供电方式供电，在轨道巡检设备运行一段距离和时间后需要进行充电。然而充电系统放置于密闭的金属箱中，金属箱的散热效果较差，当充电系统中的充电机在长时间工作后会使得金属箱内部温度过高，从而导致充电机在高温环境中工作出现损坏现象。因此，现有技术存在充电机因长时间在密闭高温环境中工作出现损坏的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种充电系统，旨在解决现有技术存在的充电机因长时间在密闭高温环境中工作出现损坏的问题。

本发明是这样实现的，一种充电系统，所述充电系统通过连接器连接至充电设备，并为所述充电设备充电；所述充电系统包括控制模块、充电模块、开关模块及温度检测模块；

所述充电模块的个数、所述开关模块的个数及所述温度检测模块的个数均为N，N为大于1的正整数；第i温度检测模块对第i充电模块的温度进行检测，并将检测得到的温度值发送至所述控制模块，i为正整数，且1≤i≤N；在所述开关模块闭合时，所述充电模块与外部交流电源连接以进行电源转换，并输出直流电为所述充电设备充电；在所述开关模块断开时，所述充电模块断开与外部交流电源的连接并停止进行电源转换；

所述控制模块接收所述连接器所发送的到位信号，当所述控制模块根据所述到位信号判断所述充电设备为待充电状态时，所述控制模块输出第m闭合信号至第m开关模块以使所述第m开关模块闭合；当所述控制模块输出所述第m闭合信号的时间达到预设时间或当所述控制模块判断所述第m温度检测模块所反馈的温度值大于预设温度时，所述控制模块输出第m关断信号至所述第m开关模块以使所述第m开关模块断开，同时所述控制模块输出第m+1闭合信号至第m+1开关模块以使所述第m+1开关模块闭合，m为正整数，且1≤m<N；依此类推，直至所述控制模块根据所述到位信号判断所述充电设备为离开状态时，所述控制模块输出第m+n关断信号至第m+n开关模块以使所述第m+n开关模块断开，m+n为正整数，且1≤m+n≤N。

在本发明中，充电系统包括控制模块、N个充电模块、N个开关模块及N个温度检测模块，N为大于1的正整数；当控制模块判断充电设备为待充电状态时，控制模块控制第m开关模块闭合以使第m充电模块为充电设备充电，当第m充电模块的工作时间大于预设时间或第m充电模块的温度大于预设温度时，控制模块控制第m充电模块停止工作，同时控制第m+1充电模块为充电设备充电，m为正整数，且1≤m<N；依此类推，直至控制模块判断充电设备为离开状态时，控制模块使正在工作的第m+n充电模块停止为充电设备充电，m+n为正整数，且1≤m+n≤N。多个充电模块依次为充电设备充电，避免了每个充电模块长时间在高温下工作，有效降低了充电模块的损坏率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的充电系统的结构示意图；

图2是本发明另一实施例提供的充电系统的结构示意图；

图3是本发明另一实施例提供的充电系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明实施例提供的充电系统10的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

本发明实施例所提供的充电系统10通过连接器连接至充电设备，并为充电设备充电；充电系统10包括控制模块100、充电模块200、开关模块300及温度检测模块400。

充电模块200的个数、开关模块300的个数及温度检测模块400的个数均为N，N为大于1的正整数；第i温度检测模块400对第i充电模块200的温度进行检测，并将检测得到的温度值发送至控制模块100，i为正整数，且1≤i≤N；在开关模块300闭合时，充电模块200与外部交流电源连接以进行电源转换，并输出直流电为充电设备充电；在开关模块300断开时，充电模块200断开与外部交流电源的连接并停止进行电源转换。

控制模块100接收连接器所发送的到位信号，当控制模块100根据到位信号判断充电设备为待充电状态时，控制模块100输出第m闭合信号至第m开关模块300以使第m开关模块300闭合；当控制模块100输出第m闭合信号的时间达到预设时间或当控制模块100判断第m温度检测模块400所反馈的温度值大于预设温度时，控制模块100输出第m关断信号至第m开关模块300以使第m开关模块300断开，同时控制模块100输出第m+1闭合信号至第m+1开关模块300以使第m+1开关模块300闭合，m为正整数，且1≤m<N；依此类推，直至控制模块100根据到位信号判断充电设备为离开状态时，控制模块100输出第m+n关断信号至第m+n开关模块300以使第m+n开关模块300断开，m+n为正整数，且1≤m+n≤N。

优选的，开关模块300为继电器，充电模块200为充电机，温度检测模块400为温度传感器。

具体的，在开关模块300闭合时，充电模块200与外部交流电源相连接，充电模块200将外部交流电转换为直流电，并输出直流电为充电设备充电；在开关模块300断开时，充电模块200与外部交流电源断开连接，充电模块200停止进行电源转换，即停止为充电设备充电。

具体的，当控制模块100接收到连接器所发送的到位信号，且在第一预设延时时间后，若控制模块100再次接收到到位信号，控制模块100判断充电设备为待充电状态。进一步具体的，当充电设备与连接器相连接后，连接器产生到位信号并将到位信号发送至控制模块100，若在间隔第一预设延时时间后，控制模块100依然能够接收到到位信号，则表明充电设备与连接器连接良好，充电设备为待充电状态。其中，第一预设延时时间可选择为5秒。

具体的，当控制模块100未接收到连接器所发送的到位信号，且在第二预设延时时间后，若控制模块100仍未接收到到位信号，则控制模块100判断充电设备为离开状态。其中，第二预设延时时间可选择为0.5秒。

具体的，以下举例说明N(设N＝6)个充电模块200依次切换工作为充电设备充电的过程：当控制模块100判断充电设备为待充电状态时，控制模块100输出第1闭合信号至第1开关模块300以使第1开关模块300闭合，第1充电模块200为充电设备充电；当第1充电模块200的工作时间达到预设时间或第1温度检测模块400检测得到的温度值大于预设温度时，控制模块100输出第1关断信号以使第1开关模块300断开，同时输出第2闭合信号至第2开关模块300以使第2开关模块300闭合，此时，第1充电模块200停止为充电设备充电，并切换至第2充电模块200为充电设备充电；当第2充电模块200的工作时间达到预设时间或第2温度检测模块400检测得到的温度值大于预设温度时，控制模块100输出第2关断信号以使第2开关模块300断开，同时输出第3闭合信号以使第3开关模块300闭合，此时，第2充电模块200停止为充电设备充电，并切换至第3充电模块200为充电设备充电；依此类推，各充电模块200轮流切换工作，直至控制模块100判断充电设备为离开状态，若此时第5充电模块200正在为充电设备充电，则控制模块100输出第5关断信号至第5开关模块300以使第5开关模块300断开，第5充电模块200停止为充电设备充电，此时，各充电模块200均停止工作。当从第1充电模块200轮流切换至第6充电模块200，第6充电模块200的充电时间达到预设时间或第6温度检测模块400检测到的温度值大于预设温度时，此时充电设备不处于离开状态，则从第6充电模块200切换至第1充电模块200，使第1充电模块200为充电设备充电，各充电模块200继续依次轮流切换工作。

作为本发明另一实施例，如图2所示，充电系统10还包括散热模块500。

当控制模块100根据到位信号判断充电设备为待充电状态时，控制模块100输出散热启动信号，散热模块500根据散热启动信号执行散热操作。

当控制模块100根据到位信号判断充电设备为离开状态时，经预设散热延时时间后，控制模块100输出散热停止信号，散热模块500根据散热停止信号停止执行散热操作。

具体的，散热模块500可为散热扇。当控制模块100判断充电设备为待充电状态时，控制模块100控制充电模块200为充电设备充电，同时控制散热模块500启动，以降低充电系统10所处的金属箱的内部温度。当控制模块100判断充电设备为离开状态时，控制模块100控制充电模块200停止为充电设备充电，并在预设散热延时时间后，控制模块100控制散热模块500停止工作。

作为本发明另一实施例，如图2所示，充电系统10还包括电压检测模块600。

电压检测模块600对第m充电模块200所输出的直流电压进行检测，并将检测得到的电压值输出至控制模块100；当控制模块100判断电压值超出预设电压范围时，控制模块100输出第m关断信号至第m开关模块300以使第m开关模块300断开，同时控制模块100输出第m+1闭合信号至第m+1开关模块300以使第m+1开关模块300闭合。

具体的，当有充电模块200工作时，电压检测模块600对该充电模块200所输出的直流电压进行检测。如当第m充电模块200在为充电设备进行充电时，电压检测模块600对第m充电模块200所输出的直流电压进行检测，并将检测得到的电压值输出至控制模块100，当控制模块100判断该电压值不在预设电压范围内时，表明第m充电模块200发生故障，则控制模块100输出第m关断信号至第m开关模块300以使第m开关模块300断开，同时输出第m+1闭合信号至第m+1开关模块300以使第m+1开关模块300闭合，从而使第m充电模块200停止工作，切换至第m+1充电模块200为充电设备充电。

作为本发明另一实施例，如图2所示，充电系统10还包括无线通信模块700。

当控制模块100判断第m充电模块200所输出的电压值超出预设电压范围时，控制模块100输出第m故障信号至无线通信模块700，无线通信模块700将第m故障信号发送至充电设备。

具体的，当控制模块100判断电压检测模块600所反馈的电压值不在预设电压范围内时，控制模块100输出与当前正在工作的充电模块200相对应的故障信号至无线通信模块700，无线通信模块700将该故障信号发送至充电设备。

具体的，控制模块100还可通过无线通信模块700接收充电设备所发送的状态查询信号，控制模块100根据状态查询信号依次检测N个充电模块200所输出的电压值是否超出预设电压范围，并将检测结果通过无线通信模块700发送至充电设备。

进一步具体的，控制模块100根据状态查询信号依次检测N个充电模块200所输出的电压值是否超出预设电压范围的过程具体为：控制模块100在接收到状态查询信号后，依次对N各充电模块200是否存在故障进行检测。控制模块100首先输出第1闭合信号至第1开关模块300以使第1开关模块300闭合，第1充电模块200进行电源转换，电压检测模块600对第1充电模块200所输出的直流电压进行检测，并将检测得到的电压值发送至控制模块100，控制模块100判断该电压值是否在预设电压范围内；当控制模块100完成电压值范围判断后，控制模块100输出第1关断信号至第1开关模块300以使第1开关模块300断开，同时输出第2闭合信号至第2开关模块300以使第2开关模块300闭合，第2充电模块200进行电源转换，电压检测模块600对第2充电模块200所输出的直流电压进行检测，并将检测得到的电压值发送至控制模块100，控制模块100判断该电压值是否在预设电压范围内；依此类推，直至控制模块100判断第N充电模块200所输出的直流电压值是否在预设电压范围内，控制模块100输出第N关断信号至第N开关模块300以使第N开关模块300断开。其中，当控制模块100判断电压检测模块600所反馈的电压值在预设电压范围内时，则表明与该电压值所对应的充电模块200无故障，反之，则表明与该电压值所对应的充电模块200存在故障。

作为本发明另一实施例，如图3所示，充电系统10还包括防倒流模块800。

防倒流模块800连接在电压检测模块600和连接器之间，用于防止充电设备中的电流通过连接器倒流至电压检测模块600。

具体的，防倒流模块800可为二极管，二极管的阳极连接至电压检测模块600的一端，二极管的阴极连接至连接器的一端。

作为本发明另一实施例，如图3所示，充电系统10还包括电源转换模块900。

电源转换模块900将外部的交流电转换为直流电，并输出直流电为控制模块100提供工作电源。

具体的，电源转换模块900可将外部的220V交流电转换为控制模块100工作所需的直流电。

在本发明中，充电系统包括控制模块、N个充电模块、N个开关模块及N个温度检测模块，N为大于1的正整数；当控制模块判断充电设备为待充电状态时，控制模块控制第m开关模块闭合以使第m充电模块为充电设备充电，当第m充电模块的工作时间大于预设时间或第m充电模块的温度大于预设温度时，控制模块控制第m充电模块停止工作，同时控制第m+1充电模块为充电设备充电，m为正整数，且1≤m<N；依此类推，直至控制模块判断充电设备为离开状态时，控制模块使正在工作的第m+n充电模块停止为充电设备充电，m+n为正整数，且1≤m+n≤N。多个充电模块依次为充电设备充电，避免了每个充电模块长时间在高温下工作，有效降低了充电模块的损坏率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种充电系统，所述充电系统通过连接器连接至充电设备，并为所述充电设备充电；其特征在于，所述充电系统包括控制模块、充电模块、开关模块、无线通信模块、电压检测模块、防倒流模块及温度检测模块；

所述充电模块的个数、所述开关模块的个数及所述温度检测模块的个数均为N，N为大于1的正整数；第i温度检测模块对第i充电模块的温度进行检测，并将检测得到的温度值发送至所述控制模块，i为正整数，且1≤i≤N；在所述开关模块闭合时，所述充电模块与外部交流电源连接以进行电源转换，并输出直流电为所述充电设备充电；在所述开关模块断开时，所述充电模块断开与外部交流电源的连接并停止进行电源转换，其中，所述开关模块为继电器；

所述控制模块接收所述连接器所发送的到位信号，当所述控制模块根据所述到位信号判断所述充电设备为待充电状态时，所述控制模块输出第m闭合信号至第m开关模块以使所述第m开关模块闭合；当所述控制模块输出所述第m闭合信号的时间达到预设时间或当所述控制模块判断所述第m温度检测模块所反馈的温度值大于预设温度时，所述控制模块输出第m关断信号至所述第m开关模块以使所述第m开关模块断开，同时所述控制模块输出第m+1闭合信号至第m+1开关模块以使所述第m+1开关模块闭合，m为正整数，且1≤m<N；依此类推，直至所述控制模块根据所述到位信号判断所述充电设备为离开状态时，所述控制模块输出第m+n关断信号至第m+n开关模块以使所述第m+n开关模块断开，m+n为正整数，且1<m+n≤N；

所述电压检测模块对第m充电模块所输出的直流电压进行检测，并将检测得到的电压值输出至所述控制模块；当所述控制模块判断所述电压值超出预设电压范围时，所述控制模块输出第m关断信号至所述第m开关模块以使所述第m开关模块断开，同时所述控制模块输出第m+1闭合信号至第m+1开关模块以使所述第m+1开关模块闭合；

所述防倒流模块连接在所述电压检测模块和连接器之间，用于防止所述充电设备中的电流通过所述连接器倒流至所述电压检测模块，所述防倒流模块是二极管；

当所述控制模块判断所述第m充电模块所输出的电压值超出预设电压范围时，所述控制模块输出第m故障信号至所述无线通信模块，所述无线通信模块将所述第m故障信号发送至所述充电设备。

2.如权利要求1所述的充电系统，其特征在于，当所述控制模块接收到所述连接器所发送的到位信号，且在第一预设延时时间后，若所述控制模块再次接收到所述到位信号，所述控制模块判断所述充电设备为待充电状态。

3.如权利要求1所述的充电系统，其特征在于，当所述控制模块未接收到所述连接器所发送的到位信号，且在第二预设延时时间后，若所述控制模块未接收到所述到位信号，所述控制模块判断所述充电设备为离开状态。

4.如权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述充电系统还包括散热模块；

当所述控制模块根据所述到位信号判断所述充电设备为待充电状态时，所述控制模块输出散热启动信号，所述散热模块根据所述散热启动信号执行散热操作。

5.如权利要求4所述的充电系统，其特征在于，当所述控制模块根据所述到位信号判断所述充电设备为离开状态时，经预设散热延时时间后，所述控制模块输出散热停止信号，所述散热模块根据所述散热停止信号停止执行散热操作。

6.如权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述控制模块通过所述无线通信模块接收所述充电设备所发送的状态查询信号，所述控制模块根据所述状态查询信号依次检测N个所述充电模块所输出的电压值是否超出预设电压范围，并将检测结果通过所述无线通信模块发送至所述充电设备。

7.如权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述充电系统还包括电源转换模块；

所述电源转换模块将外部的交流电转换为直流电，并输出所述直流电为所述控制模块提供工作电源。

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