CN109672252A - 一种双电池充电控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池充电技术领域，具体涉及一种双电池充电控制系统。所述双电池充电控制系统包括充电设备，用于与发电机连接的第一电池，用于对外供电的第二电池，分别与充电设备和第二电池连接的第一升降压电路模块，分别与第一电池和第二电池连接的第二升降压电路模块，以及设于充电设备和第一电池之间的开关电路模块。本发明的双电池充电控制系统能实现允许充电设备和第一电池有多种充电环路组合方式对第二电池进行充电，提高充电设备和第一电池的能量利用率，减少能量浪费，提高双电池控制系统的输出功率，且未带来硬件成本的升高。
Description
技术领域
本发明涉及电池充电技术领域，具体涉及一种双电池充电控制系统。
背景技术
房车和一些特种车辆中除了车辆属性外还可在车上搭载日常生活电器，同时可搭载办公设备，如电脑、移动通讯终端、空调、电视以及冰箱等各种电器设备。
在房车和一些特种车辆中，都会有可供电动车启动与发电机连接的主电池，以及为其他用电设备供电的副电池。
在主电池和副电池形成的双电池系统中，需要对主电池和副电池进行充电。在现有的双电池充电控制系统中，设置两路支路分别为副电池进行充电，一路为主电池对副电池进行充电，一路为光伏对副电池进行充电，同时，光伏可为主电池进行充电。但这种充电控制方式，光伏为主电池充电有大的电流冲击，安全性低，光伏和发电机的能量利用率低，能量浪费严重，输出功率小，成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种双电池充电控制系统，克服现有的双电池充电控制系统安全性地，能量利用率低，输出功率小，能量浪费严重，成本高的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种双电池充电控制系统，包括充电设备，用于与发电机连接的第一电池，用于对外供电的第二电池，分别与充电设备和第二电池连接的第一升降压电路模块，分别与第一电池和第二电池连接的第二升降压电路模块，以及设于充电设备和第一电池之间的开关电路模块。
本发明的更进一步优选方案是：所述双电池充电控制系统还包括分别与第一升降压电路模块、第二升降压电路模块和开关电路模块连接的主控制模块。
本发明的更进一步优选方案是：所述第一升降压电路模块、第二升降压电路模块、开关电路模块和主控制模块集成化设置。
本发明的更进一步优选方案是：所述第二升降压电路模块包括双向升降压电路模块。
本发明的更进一步优选方案是：所述第一升降压电路模块包括第一电感，与第一电感的一端连接的第一驱动电路，以及与第一电感的另一端连接的第二驱动电路。
本发明的更进一步优选方案是：所述第二升降压电路模块包括第二电感，与第二电感的一端连接的第三驱动电路，以及与第二电感的另一端连接的第四驱动电路。
本发明的更进一步优选方案是：所述第三驱动电路包括与第二电感的同一端连接的第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的另一端与第一电池连接，所述第二开关管的另一端接地。
本发明的更进一步优选方案是：所述第四驱动电路包括与第二电感的另一端连接的第三开关管和第四开关管，所述第三开关管的另一端与第二电池连接，所述第四开关管的另一端接地。
本发明的更进一步优选方案是：所述开关电路模块包括第五开关管、第六开关管、第七开关管、第一电容和第二电容，所述第一电容与第二电容串联连接后两端分别与充电设备和第一电池连接，所述第五开关管设于充电设备和第一升降压电路模块之间，所述第六开关管设于第一电池和第二升降压电路模块之间，所述第七开关管的一端与第五开关管中与第一升降压电路模块连接的一端连接，另一端与第六开关管中与第二升降压电路模块连接的一端连接。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种双电池充电控制系统，包括光伏，用于与发电机连接的第一电池，用于对外供电的第二电池，分别与光伏和第二电池连接的第一升降压电路模块，分别与第一电池和第二电池连接的第二升降压电路模块，以及设于光伏和第一电池之间的开关电路模块。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，通过设置充电设备，第一电池，并设置第一升降压电路模块分别与充电设备和第二电池连接，设置第二升降压电路模块分别与第一电池和第二电池连接，分两路分别为第二电池进行充电，同时，在充电设备和第一电池之间设置开关电路模块，允许充电设备和第一电池有多种充电环路组合方式对第二电池进行充电，提高充电设备和第一电池的能量利用率，减少能量浪费，提高双电池控制系统的输出功率，且未带来硬件成本的升高。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明的双电池充电控制系统的结构框图；
图2是本发明的基于双向升降压电路模块的双电池充电控制系统的结构框图；
图3是本发明的第一升降压电路模块的结构框图；
图4是本发明的第二升降压电路模块的结构框图；
图5是本发明的双电池充电控制系统(不包括主控制模块、充电设备、第一电池和第二电池)的电路示意图；
图6是本发明的基于光伏和双向升降压电路模块的双电池充电控制系统的结构框图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。
如图1至图4所示，本发明提供一种双电池充电控制系统的优选实施例。
所述双电池充电控制系统包括充电设备10，用于与发电机连接的第一电池20，用于对外供电的第二电池30，分别与充电设备10和第二电池30连接的第一升降压电路模块40，分别与第一电池20和第二电池30连接的第二升降压电路模块50，以及设于充电设备10和第一电池20之间的开关电路模块60。
通过设置充电设备10，第一电池20，并设置第一升降压电路模块40分别与充电设备10和第二电池30连接，设置第二升降压电路模块50分别与第一电池20和第二电池30连接，分两路分别为第二电池30进行充电，同时，在充电设备10和第一电池20之间设置开关电路模块60，允许充电设备10和第一电池20有多种充电环路组合方式对第二电池30进行充电，提高充电设备10和第一电池20的能量利用率，减少能量浪费，提高双电池控制系统的输出功率，且未带来硬件成本的升高。
其中，充电设备10包括光伏11、风力发电机中的一种。本实施例中的充电设备10优选采用光伏11。光伏11具有方便携带，环保的优点。
其中，充电过程中，可以使用光伏11经开关电路模块通过第一升降压电路模块40和第二升降压电路模块50同时或者任选一路对第二电池30进行充电，在光伏11通过两路对第二电池进行充电时，第一电池20停止运行充电工作；光伏11通过第一升降压电路模块40对第二电池30进行充电，同时，第一电池20通过第二升降压电路模块50对第二电池30进行充电；第二电池30通过第一升降压电路模块40和第二升降压电路模块50同时或者任选一路对第二电池30进行充电，在第一电池20通过两路对第二电池进行充电时，光伏11停止运行充电工作。光伏11和第一电池20通过上述多种充电环路组合方式对第二电池30进行充电，在不更改器件的情况下提高了双电池充电控制系统的输出能力，提高输出功率，降低能量的浪费，且进一步地提高第二电池30的带载能力。
本实施例中，所述双电池充电控制系统还包括分别与第一升降压电路模块40、第二升降压电路模块50和开关电路模块60连接的主控制模块70。主控制模块70控制在不同充电环路组合方式下第一升降压电路模块40、第二升降压电路模块50和开关电路模块60的工作状态，提高充电设备10和第一电池20的能量利用率，提高双电池控制系统的输出功率，且未带来硬件成本的升高。
其中，所述主控制模块70包括MCU芯片，DSP芯片中的一种。
本实施例中，所述第一升降压电路模块40、第二升降压电路模块50、开关电路模块60和主控制模块70集成化设置。
其中，所述第一升降压电路模块40、第二升降压电路模块50、开关电路模块60和主控制模块70可以是设置于同一电路板上，或者设置封装于同一壳体中。将所述第一升降压电路模块40、第二升降压电路模块50、开关电路模块60和主控制模块70集成化设置，减少占用的空间，便于控制管理。
本实施例中，所述第二升降压电路模块50包括双向升降压电路模块51。第二电池30可通过双向升降压电路模块51反向对第一电池20进行充电，并可通过设置闭环反馈系统控制第二电池30反向对第一电池20进行充电，对第一电池20端的充电电流进行监控反馈，与现有的通过光伏11采用PWM充电方式对第一电池20进行充电相比，减少冲击电流的产生，且对充电电流进行监控反馈控制，提高充电安全性和可控性。
本实施例中，参考图3和图5，所述第一升降压电路模块40包括第一电感41(L1)，与第一电感41(L1)的一端连接的第一驱动电路42，以及与第一电感41(L1)的另一端连接的第二驱动电路43。
以及，参考图4和图5，所述第二升降压电路模块50包括第二电感52(L2)，与第二电感52(L2)的一端连接的第三驱动电路53，以及与第二电感52(L2)的另一端连接的第四驱动电路54。
其中，所述第三驱动电路53包括与第二电感52(L2)的同一端连接的第一开关管Q1和第二开关管Q2，所述第一开关管Q1的另一端与第一电池20连接，所述第二开关管Q2的另一端接地。
其中，所述第四驱动电路54包括与第二电感52(L2)的另一端连接的第三开关管Q3和第四开关管Q4，所述第三开关管Q3的另一端与第二电池30连接，所述第四开关管Q4的另一端接地。
具体地，当第一电池20对第二电池30进行充电时，处于升压工作模式时，第一开关管Q1保持导通状态，第四开关管Q4工作在开关状态；处于降压工作模式时，第一开关管Q1工作在开关状态，第三开关管Q3保持导通状态，第二开关管Q2和第四开关管Q4保持关断状态。当第二电池30反向对第一电池20进行充电时，处于升压工作模式时，第一开关管Q1和第四开关管Q4保持关断状态，第三开关管Q3保持导通状态，第二开关管Q2工作在开关状态；处于降压工作模式时，第一开关管Q1保持导通状态，第三开关管Q3工作在开关状态，第二开关管Q2和第四开关管Q4保持关断状态。
其中，所述第一升降压电路模块40中的第一驱动电路42包括开关管Q8,和Q9，第二驱动电路43包括开关管Q10、Q11。开关管Q8、Q9、Q10和Q11的工作原理与Q1、Q2、Q3和Q4的工作原理相同，在此不做赘述。
所述第一升降压电路模块40中第一驱动电路42和第二驱动电路43的结构和工作原理与第二升降压电路中的第三驱动电路53和第四驱动电路54相同，但第一升降压电路模块40不涉及第二电池30反向对充电设备10进行充电。
本实施例中，所述开关电路模块60包括第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7、第一电容C1和第二电容C2，第一电容C1与第二电容C2串联连后两端分别与充电设备10和第一电池20连接，所述第五开关管Q5设于充电设备10和第一升降压电路模块40之间，所述第六开关管Q6设于第一电池20和第二升降压电路模块50之间，第七开关管Q7的一端与第五开关管Q5中与第一升降压电路模块40连接的一端连接，另一端与第六开关管Q6中与第二升降压电路模块50连接的一端连接。
如图6所示，本发明提供一种双电池充电控制系统的优选实施例。
所述双电池充电控制系统包括光伏11，用于与发电机连接的第一电池20，用于对外供电的第二电池30，分别与光伏11和第二电池30连接的第一升降压电路模块40，分别与第一电池20和第二电池30连接的第二升降压电路模块50，以及设于光伏11和第一电池20之间的开关电路模块60。
通过设置光伏11，第一电池20，并设置第一升降压电路模块40分别与光伏11和第二电池30连接，设置第二升降压电路模块50分别与第一电池20和第二电池30连接，分两路分别为第二电池30进行充电，同时，在光伏11和第一电池20之间设置开关电路模块60，允许光伏11和第一电池20有多种充电环路组合方式对第二电池30进行充电，提高光伏11和第一电池20的能量利用率，减少能量浪费，提高双电池控制系统的输出功率，且未带来硬件成本的升高。
应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种双电池充电控制系统，其特征在于：包括充电设备，用于与发电机连接的第一电池，用于对外供电的第二电池，分别与充电设备和第二电池连接的第一升降压电路模块，分别与第一电池和第二电池连接的第二升降压电路模块，以及设于充电设备和第一电池之间的开关电路模块。
2.根据权利要求1所述的双电池充电控制系统，其特征在于：所述双电池充电控制系统还包括分别与第一升降压电路模块、第二升降压电路模块和开关电路模块连接的主控制模块。
3.根据权利要求2所述的双电池充电控制系统，其特征在于：所述第一升降压电路模块、第二升降压电路模块、开关电路模块和主控制模块集成化设置。
4.根据权利要求1所述的双电池充电控制系统，其特征在于：所述第二升降压电路模块包括双向升降压电路模块。
5.根据权利要求1所述的双电池充电控制系统，其特征在于：所述第一升降压电路模块包括第一电感，与第一电感的一端连接的第一驱动电路，以及与第一电感的另一端连接的第二驱动电路。
6.根据权利要求1所述的双电池充电控制系统，其特征在于：所述第二升降压电路模块包括第二电感，与第二电感的一端连接的第三驱动电路，以及与第二电感的另一端连接的第四驱动电路。
7.根据权利要求6所述的双电池充电控制系统，其特征在于：所述第三驱动电路包括与第二电感的同一端连接的第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的另一端与第一电池连接，所述第二开关管的另一端接地。
8.根据权利要求6所述的双电池充电控制系统，其特征在于：所述第四驱动电路包括与第二电感的另一端连接的第三开关管和第四开关管，所述第三开关管的另一端与第二电池连接，所述第四开关管的另一端接地。
9.根据权利要求1所述的双电池充电控制系统，其特征在于：所述开关电路模块包括第五开关管、第六开关管、第七开关管、第一电容和第二电容，所述第一电容与第二电容串联连接后两端分别与充电设备和第一电池连接，所述第五开关管设于充电设备和第一升降压电路模块之间，所述第六开关管设于第一电池和第二升降压电路模块之间，所述第七开关管的一端与第五开关管中与第一升降压电路模块连接的一端连接，另一端与第六开关管中与第二升降压电路模块连接的一端连接。
10.一种双电池充电控制系统，其特征在于：包括光伏，用于与发电机连接的第一电池，用于对外供电的第二电池，分别与光伏和第二电池连接的第一升降压电路模块，分别与第一电池和第二电池连接的第二升降压电路模块，以及设于光伏和第一电池之间的开关电路模块。
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