CN109412229A - 一种电池充电监控系统及电池充电监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及电能存储技术领域，公开了一种电池充电监控系统及电池充电监控方法。该电池充电监控系统包括：微控制器和至少一个的充电单元，充电单元中包括至少一路的充电电路；充电电路包括充电器、控制开关、充电电池和电流采集装置；每路充电电路中，充电器、控制开关、电流采集装置和充电电池依次串联连接，电流采集装置的输出端与微控制器的一个数据端口电连接，控制开关的控制端与微控制器的一个输出端电连接；微控制器向控制开关传输闭合指令，控制开关闭合，充电器向充电电池充电；电流采集装置采集获得充电电池的电流量，并将电流量传输至微控制器。使得该电池充电监控系统能够自动为多个充电电池进行充电，且能够满足充电要求。

Description

一种电池充电监控系统及电池充电监控方法

技术领域

本发明实施例涉及电能存储技术领域，特别涉及一种电池充电监控系统及电池充电监控方法。

背景技术

随着科技的发展，智能手机的使用量日益增加。因此智能手机的出货量也极大影响了手机制造公司的效益。在生产出一部手机后，会对手机进行充电，使得手机在出售过程中，可以让消费者在试机时有一部分电量。但由于航运规定手机这类电子产品在空运时，手机电量不得充满。因为考虑到手机电池在充满时最容易产生爆炸或者自燃事故，因此手机在封装前的充电过程一般会将手机充电到电池容量的30％～50％。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的智能手机的充电时间一般是靠工作人员凭经验设定，之后对智能手机的充电电量进行检查，对于没有达到充电要求的手机再进行充电，这种人工控制的方式可以满足每台手机都达到预设的充电量的要求，但由于工厂中一般会同时对上百台的手机进行充电，若仍然要求工作人员对每台手机进行检查，人工无限重复的过程会极大的影响出货效率，且增加了人工成本。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种电池充电监控系统及电池充电监控方法，使得该电池充电监控系统能够自动为多个充电电池进行充电，且能够满足充电要求。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种电池充电监控系统，包括：微控制器和至少一个的充电单元，充电单元中包括至少一路的充电电路；充电电路包括充电器、控制开关、充电电池和电流采集装置；

每路充电电路中，充电器、控制开关、电流采集装置和充电电池依次串联连接，电流采集装置的输出端与微控制器的一个数据端口电连接，控制开关的控制端与微控制器的一个输出端电连接；

微控制器向控制开关传输闭合指令，控制开关闭合，充电器向充电电池充电；

电流采集装置采集获得充电电池的电流量，并将电流量传输至微控制器；

微控制器获取电流采集装置传输的电流量，根据电流量确定充电电池的电量，若确定充电电池的电量达到预设值，向控制开关传输关断指令，控制开关关断。

本发明的实施方式还提供了一种电池充电监控方法，应用于上述的电池充电监控系统，包括：

控制开关获取微控制器发出的闭合指令；

微控制器获取电流采集装置传输的电流量；

微控制器根据电流量判断电池充电的电量是否达到预设置；

若确定电池充电的点亮达到预设值，发出关断指令到控制开关。

本发明实施方式相对于现有技术而言，充电电路中设置有电流采集装置，电流采集装置能够获取充电电路中的电流量，电流采集装置将电流值传输至微控制器，使得微控制器能够根据电流量确定出充电电池当前的充电量，进而通过控制开关控制充电电池的充电状态，实现充电电池的自动充电，且一个充电单元中包括至少一路的充电电路，微控制器可与至少一个的充电单元连接，使得微控制器能够同时控制多个充电电池的充电，并且能够控制充电电池的充电量，降低了人工的参与度，提高了充电电池监控系统的自动化程度，提高用户体验。

另外，充电单元还包括第一选通开关，第一选通开关包括至少两个的输出端，第一选通开关设置于微控制器和至少一路的充电电路之间；微控制器的一个输出端与第一选通开关的输入端连接，第一选通开关的一个输出端与一个控制开关的控制端电连接；微控制器向第一选通开关传输第一选通信号，第一选通开关根据第一选通信号控制对应的控制开关处于闭合状态或关断状。

该实施方式中，设置第一选通开关控制充电电路的充电状态，使得微控制器的一个输出端输出的控制命令能够控制多路的充电电池的充电状态，使得微控制器不受输入输出端口的限制，连接更多的充电电池。

另外，充电电路中还包括继电器；继电器的输入端与第一选通开关的一个输出端连接，继电器的第一输出端与控制开关的控制端连接；第一选通开关将第一选通信号传输至继电器，继电器根据第一选通信号控制控制开关的闭合或关断。

另外，电池充电监控系统还包括第二选通开关，第二选通开关包括至少两个的输出端，第二选通开关设置于微控制器和至少一个的充电单元之间；第二选通开关的输入端与微控制器的第二控制端连接，第二选通开关的一个输出端与一个充电单元的输入端电连接；微控制器向第二选通开关传输第二选通信号；第二选通开关根据第二选通信号控制对应的充电单元进行充电。

另外，充电电路中还包括指示灯；指示灯与继电器的第二输出端连接；继电器根据第一选通信号控制指示灯处于第一状态或第二状态，其中，第一选通开关包括控制开关的闭合指令，指示灯处于第一状态；第一选通开关包括控制开关的关断指令，指示灯处于第二状态。

该实施方式中，指示灯用于指示充电电路的的充电状态，使得操作人员可根据指示灯的状态及时了解当前的充电电路的状态，提高用户体验。

另外，电流采集装置为电流传感器。

另外，第一选通开关为数据分配器。

另外，电池充电监控系统还包括输入装置，输入装置与微控制器通信连接；输入装置获取充电指示命令，将充电指示命令传输到微控制器。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明第一实施方式中电池充电监控系统的结构示意图；

图2是本发明第一实施方式中另一电池充电监控系统的结构示意图；

图3是本发明第二实施方式中电池充电监控系统的结构示意图；

图4是本发明第二实施方式中电池充电监控方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种电池充电监控系统。其结构如图1所示，包括：微控制器10和至少一个的充电单元，充电单元20中包括至少一路的充电电路21；充电电路21包括充电器211、控制开关212、充电电池213和电流采集装置214。

每路充电电路中21，充电器211、控制开关212、电流采集装置214和充电电池213依次串联连接，电流采集装置214的输出端与微控制器10的一个数据端口电连接，控制开关212的控制端与微控制器10的一个输出端电连接；微控制器10向控制开关212传输闭合指令，控制开关212闭合，充电器211向充电电池213充电；电流采集装置214采集获得充电电池的电流量，并将电流量传输至微控制器10；微控制器10获取电流采集装置214传输的电流量，根据电流量确定充电电池213的电量，若确定充电电池213的电量达到预设值，向控制开关212传输关断指令，控制开关212关断。

需要说明的是，图1中的充电电池监控系统包括两个充电单元，此处仅是以两个充电单元为例，并不用于具体限制电池充电监控系统中充电单元的个数。

具体地说，为了避免微控制器10的输出端口数量限制可连接的充电单元的数量，在电池充电监控系统中设置第一选通开关30，通过第一选通开关连接微控制器10和至少一个的充电单元，第一选通开关30对充电单元中的充电状态进行控制，其结构如图2所示，具体的，第一选通开关30包括至少两个的输出端，第一选通开关30设置于微控制器10和至少一路的充电电路之间；微控制器10的一个输出端与第一选通开关的输入端连接，第一选通开关的一个输出端与一个控制开关212的控制端电连接；微控制器10向第一选通开关传输第一选通信号，第一选通开关根据第一选通信号控制对应的控制开关212处于闭合状态或关断状。

其中，第一选通开关30根据获取到的控制信号控制对应的充电电路进行充电，使得微控制器10不需要根据充电单元的数量设置对应数量的端口数，提高了微控制器10的利用率。

优选的，第一选通开关30为数据分配器，通过数据分配器控制多个充电单元中的充电电池进行充电，为了保证第一选通开关30对控制开关212的稳定控制作用，在充电电路中设置继电器，用于锁定控制开关212的状态，具体实现为：继电器205的输入端与第一选通开关30的一个输出端连接，继电器215的第一输出端与控制开关212的控制端连接；第一选通开关30将第一选通信号传输至继电器215，继电器215根据第一选通信号控制控制开关212的闭合或关断。

具体地说，电流采集装置214能够采集获得充电电池的充电量，微控制器10通过一个数模转换通道(ADC通道)与电流采集装置214连接，会因为微控制器10的ADC通道的数量限制，导致可连接的充电电池的数量有限，因此，微控制器10采用扫描的方式分别对每个充电电池的电流量进行采样，这样仅通过微控制器10的一个端口即可完成，每个充电电路中的端口数均不相同即可，使得微控制器10可根据需要扫描采样对应端口的电流值。

优选的，电池充电监控系统中的电流采集装置214为电流传感器，电流传感器穿设在充电器211与充电电池之间，用于获取充电电池的充电量，具体实现中，采用安时法计算充电电池的电量，电流传感器设置于充电器211与充电电池之间的充电线上，可获取到充电线上的电流量，根据充电线上的电流量和充电时间，可计算得到充电电池的充电量。例如，电流传感器获取到充电线路上的充电电流为1.5A，可根据充电电流计算充电的充电量。

值得一提的是，上述的具体实现仅是一种示例性的说明，具体还可根据实际做适应性的调整和修改，并不具体限制本实施方式。

具体的，在充电电路中为了使工作人员能够快速确定出电池的充电状态，在充电电路中设置指示灯，用于指示充电电池是否充电完成，具体实现中，指示灯与继电器的第二输出端连接；继电器根据第一选通信号控制指示灯处于第一状态或第二状态，其中，第一选通开关30包括控制开关212的闭合指令，指示灯处于第一状态；第一选通开关30包括控制开关212的关断指令，指示灯处于第二状态。例如，充电电池处于充电状态，则指示灯显示为红色，若充电电池的充电量已经达到预设的充电量，则指示灯根据控制开关212的状态显示为绿色。

需要说明的是，上述的具体实施方式仅是示例性的说明，具体不作限定。

相对于现有技术而言，充电电路中设置有电流采集装置，电流采集装置能够获取充电电路中的电流量，电流采集装置将电流值传输至微控制器，使得微控制器能够根据电流量确定出充电电池当前的充电量，进而通过控制开关控制充电电池的充电状态，实现充电电池的自动充电，且一个充电单元中包括至少一路的充电电路，微控制器可与至少一个的充电单元连接，使得微控制器能够同时控制多个充电电池的充电，并且能够控制充电电池的充电量，降低了人工的参与度，提高了电池充电监控系统的自动化程度，提高用户体验。

本发明的第二实施方式涉及一种电池充电监控系统。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在本发明第二实施方式中，具体说明了该充电监控系统中还包括第二选通开关40，如图3所示。

第二选通开关40包括至少两个的输出端，第二选通开关40设置于微控制器10和至少一个的充电单元之间；第二选通开关40的输入端与微控制器10的第二控制端连接，第二选通开关40的一个输出端与一个充电单元的输入端电连接；微控制器10向第二选通开关40传输第二选通信号；第二选通开关40根据第二选通信号控制对应的充电单元进行充电。

值得一提的是，本申请实施方式中所涉及到的各模块可以为电路结构，或者逻辑模块组成的电路单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以是多个物理单元组成的电路模块，此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本发明的第三实施方式涉及一种电池充电监控方法，应用于第一或第二实施方式中所述的电池充电监控系统，器方法的流程如图4所示，包括如下的实施步骤：

步骤401：控制开关获取微控制器发出的闭合指令。

步骤402：微控制器获取电流采集装置传输的电流量。

步骤403：微控制器根据电流量判断电池充电的电量是否达到预设置。若为是，执行步骤404，若为否，执行步骤402。

步骤404：微控制器发出关断指令到控制开关。

需要说明的是，本实施方式中的实施步骤是基于上述的电池充电监控系统，因此，本实施方式可与第一或第二实施方式互相配合实施。第一或第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第一或第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一或第二实施方式中。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种电池充电监控系统，其特征在于，包括：微控制器和至少一个的充电单元，所述充电单元中包括至少一路的充电电路；所述充电电路包括充电器、控制开关、充电电池和电流采集装置；

每路所述充电电路中，所述充电器、所述控制开关、所述电流采集装置和所述充电电池依次串联连接，所述电流采集装置的输出端与所述微控制器的一个数据端口电连接，所述控制开关的控制端与所述微控制器的一个输出端电连接；

所述微控制器向所述控制开关传输闭合指令，所述控制开关闭合，所述充电器向所述充电电池充电；

所述电流采集装置采集获得所述充电电池的电流量，并将所述电流量传输至所述微控制器；

所述微控制器获取所述电流采集装置传输的所述电流量，根据所述电流量确定所述充电电池的电量，若确定所述充电电池的电量达到预设值，向所述控制开关传输关断指令，所述控制开关关断。

2.根据权利要求1所述的电池充电监控系统，其特征在于，所述充电单元还包括第一选通开关，所述第一选通开关包括至少两个的输出端，所述第一选通开关设置于所述微控制器和所述至少一路的充电电路之间；

所述微控制器的一个所述输出端与所述第一选通开关的输入端连接，所述第一选通开关的一个输出端与一个所述控制开关的控制端电连接；

所述微控制器向所述第一选通开关传输第一选通信号，所述第一选通开关根据所述第一选通信号控制对应的所述控制开关处于闭合状态或关断状态。

3.根据权利要求2所述的电池充电监控系统，其特征在于，所述充电电路中还包括继电器；

所述继电器的输入端与所述第一选通开关的一个输出端连接，所述继电器的第一输出端与所述控制开关的控制端连接；

所述第一选通开关将所述第一选通信号传输至所述继电器，所述继电器根据所述第一选通信号控制所述控制开关的闭合或关断。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电池充电监控系统，其特征在于，所述电池充电监控系统还包括第二选通开关，所述第二选通开关包括至少两个的输出端，所述第二选通开关设置于所述微控制器和所述至少一个的充电单元之间；

所述第二选通开关的输入端与所述微控制器的第二控制端连接，所述第二选通开关的一个输出端与一个所述充电单元的输入端电连接；

所述微控制器向所述第二选通开关传输所述第二选通信号；所述第二选通开关根据所述第二选通信号控制对应的所述充电单元进行充电。

5.根据权利要求3所述的电池充电监控系统，其特征在于，所述充电电路中还包括指示灯；所述指示灯与所述继电器的第二输出端连接；

所述继电器根据所述第一选通信号控制所述指示灯处于第一状态或第二状态，其中，所述第一选通开关包括所述控制开关的闭合指令，所述指示灯处于第一状态；所述第一选通开关包括所述控制开关的关断指令，所述指示灯处于第二状态。

6.根据权利要求1-3任一项所述的电池充电监控系统，其特征在于，所述电流采集装置为电流传感器。

7.根据权利要求2-3任一项所述的电池充电监控系统，其特征在于，所述第一选通开关为数据分配器。

8.根据权利要求4所述的电池充电监控系统，其特征在于，所述电池充电监控系统还包括输入装置，所述输入装置与所述微控制器通信连接；

所述输入装置获取所述充电指示命令，将所述充电指示命令传输到所述微控制器。

9.一种电池充电监控方法，应用于如权利要求1-8任一项所述的电池充电监控系统，其特征在于，包括：

控制开关获取微控制器发出的闭合指令；

所述微控制器获取电流采集装置传输的电流量；

所述微控制器根据所述电流量判断所述电池充电的电量是否达到预设置；

若确定所述电池充电的点亮达到预设值，发出关断指令到所述控制开关。