CN110450664B - 主动式安全智能充电器及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了主动式安全智能充电器及其方法。主动式安全智能充电方法，包括以下步骤：步骤S1：瞬时接入待排查负载，在完成压降采样后立即切除待排查负载；步骤S2：根据预置的排查算法判断待排查负载是否符合当前充电器的输出标准；步骤S3：根据步骤S2的判断结果相应地正式接入负载。本发明公开的主动式安全智能充电器和主动式安全智能充电方法，将负载排查过程前置，将传统的被动保护/事后保护改进为主动保护/事前保护。

Description

主动式安全智能充电器及其方法
技术领域
本发明属于充电保护技术领域，具体涉及一种主动式安全智能充电器和一种主动式安全智能充电方法。
背景技术
公开号为CN1061480C，主题名称为带有功率消耗控制的电池充电器的发明专利，其技术方案公开了“配置为用来与不可调变压器连接的通过装置；配置为用来与电池组连接，用来根据电池电压计算理想的电池充电电流值的充电器控制器；与充电控制器和通过装置连接，用来根据通过装置的瞬时功率消耗将来自充电器控制器的理想电池充电电流值转换为电流控制信号的功率控制器”。
然而，以上述发明专利为例，在充电保护技术领域，仍然停留在被动保护/事后保护的阶段。具体地，在充电桩或者插排等电源输出装置，通常配置有温度传感器、电流传感器、电压传感器、漏电流传感器等检测器，同时能够实时监控实时温度、输出电流、输出电压等参数，从而判断是否发生温度异常升高、输出功率异常增大等故障。然而，上述检测过程都处于功率输出阶段，不能防患于未然，因此需要进一步改进。
发明内容
本发明针对现有技术的状况，克服以上缺陷，提供一种主动式安全智能充电器和一种主动式安全智能充电方法。
本发明专利申请公开的主动式安全智能充电器及其方法，其主要目的在于，将负载排查过程前置，将传统的被动保护/事后保护改进为主动保护/事前保护。
本发明专利申请公开的主动式安全智能充电器及其方法，其另一目的在于，可应用于三轮车/二轮车的电池充电过程。
本发明专利申请公开的主动式安全智能充电器及其方法，其另一目的在于，可应用于充电桩/插排的功率输出过程。
本发明专利申请公开的主动式安全智能充电器及其方法，其另一目的在于，在正式接入当前的待排查负载前，可瞬时(毫秒级)接入待排查负载并且迅速切除待排查负载，从而实现待排查负载的压降采样，同时保证原功率输出环境不出现明显波动，根据预置的排查算法判断待排查负载是否符合当前充电器的原功率输出环境的输出标准(满功率接入或者降功率接入)，从而在原功率输出环境相应地正式接入负载。
本发明专利申请公开的主动式安全智能充电器及其方法，其另一目的在于，使得充电器可以接入多个负载，并且优先保障在先接入的负载。
本发明专利申请公开的主动式安全智能充电器及其方法，其另一目的在于，使得充电器可以接入多个负载，并且优先保障输出功率较小的负载。
本发明采用以下技术方案，所述主动式安全智能充电方法，包括以下步骤：
步骤S1：瞬时接入待排查负载，在完成压降采样后立即切除待排查负载；
步骤S2：根据预置的排查算法判断待排查负载是否符合当前充电器的输出标准；
步骤S3：根据步骤S2的判断结果相应地正式接入负载。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述步骤S1进一步实施为以下步骤：
步骤S1.1：将待排查负载接入对应的输出端子；
步骤S1.2：执行预置的排查计时周期，以获得压降采样信号；
步骤S1.3：切除待排查负载。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述步骤S1.2进一步实施为以下步骤：
步骤S1.2.1：如果在预置的排查计时周期内完成压降采样，则立即执行步骤S1.3；
步骤S1.2.2：如果在预置的排查计时周期结束时仍未完成压降采样，则强制执行步骤S1.3。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述步骤S2的排查算法进一步实施为以下步骤：
步骤S2.1：获取步骤S1.2中采集的压降采样信号；
步骤S2.2：根据压降采样信号换算得到满功率输出值；
步骤S2.3：判断满功率输出值是否满足当前充电器，如果判断成功则输出满功率输出信号，否则输出降功率输出信号。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述步骤S2.3进一步实施为以下步骤：
步骤S2.3.1：判断满功率输出值是否超出当前充电器的额定输出功率，如果判断成功则执行步骤S2.3.2，否则执行步骤S2.3.3；
步骤S2.3.2：输出包含满功率输出值的满功率输出信号；
步骤S2.3.3：输出包含降功率输出值的降功率输出信号。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述步骤S3进一步实施为以下步骤：
步骤S3.1：判断获取到的是满功率输出信号还是降功率输出信号，如果是满功率输出信号则执行步骤S3.2，否则执行步骤S3.3；
步骤S3.2：根据满功率输出信号的满功率输出值正式接入负载；
步骤S3.3：根据降功率输出信号的降功率输出值正式接入负载。
本发明专利申请还公开了一种主动式安全智能充电器，用于实施以上任一项技术方案的主动式安全智能充电方法。
本发明专利申请还公开了一种三轮车，包括以上技术方案的主动式安全智能充电器。
本发明专利申请还公开了一种充电桩，包括以上技术方案的主动式安全智能充电器。
本发明专利申请还公开了一种插排，包括以上技术方案的主动式安全智能充电器。
本发明公开的主动式安全智能充电器和主动式安全智能充电方法，其有益效果在于，将负载排查过程前置，将传统的被动保护/事后保护改进为主动保护/事前保护，在正式接入当前的待排查负载前，可瞬时(毫秒级)接入待排查负载并且迅速切除待排查负载，从而实现待排查负载的压降采样，同时保证原功率输出环境不出现明显波动，根据预置的排查算法判断待排查负载是否符合当前充电器的原功率输出环境的输出标准(满功率接入或者降功率接入)，从而在原功率输出环境相应地正式接入负载。
具体实施方式
本发明公开了一种主动式安全智能充电器及其方法，下面结合优选实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。
值得一提的是，本发明专利申请涉及的三轮车/二轮车，我们定位为，需要充电(快充/慢充)的二轮或者三轮电动自行车、助力单车等，不应被理解为仅限于传统的三轮车/二轮车。
值得一提的是，本发明专利申请涉及的充电桩/插排，我们定位为，需要功率输出(快充/慢充)的充电桩、插排、插座等，本发明专利公开的主动式安全智能充电器及其方法，既可以作为相对独立模组/组件集成于现有的充电桩、插排、插座而对于现有的充电桩、插排、插座改进升级，也可以封装为独立的充电器，从而独立实现主动安全保护功能。
优选实施例。
优选地，所述主动式安全智能充电方法包括以下步骤：
步骤S1：瞬时(毫秒级)接入待排查负载，在(数毫秒内)完成压降采样后立即切除待排查负载；
步骤S2：根据预置的排查算法判断待排查负载是否符合当前充电器的输出标准；
步骤S3：根据步骤S2的判断结果相应地正式接入负载。
进一步地，所述步骤S1进一步实施为以下步骤：
步骤S1.1：将待排查负载接入(充电器的)对应的输出端子；
步骤S1.2：执行预置的排查计时周期，以获得压降采样信号；
步骤S1.3：切除待排查负载。
值得一提的是，为了进一步提升主动式安全智能充电器及其方法的实用性和适应性，在预置有标准的排查计时周期(优选为不超过9毫秒，即排查计时周期在0～9毫秒之间)的基础上，可通过适当且可靠的方式(例如，通过上位机)改写排查计时周期，从而适配更广泛的应用场景/应用领域。
值得一提的是，所述步骤S1.2进一步实施为以下步骤：
步骤S1.2.1：如果在预置的排查计时周期内完成压降采样，则立即执行步骤S1.3(立即切除待排查负载，从而尽可能降低待排查负载对于当前充电器的影响)；
步骤S1.2.2：如果在预置的排查计时周期结束时仍未完成压降采样(由于各种未知原因导致未完成压降采样)，则强制执行步骤S1.3(强制切除待排查负载，避免长时间接入未经排查的负载从而丧失主动保护/事前保护功能)。
进一步地，所述步骤S2的排查算法进一步实施为以下步骤：
步骤S2.1：获取步骤S1.2中采集的压降采样信号；
步骤S2.2：根据(待排查负载的)压降采样信号换算得到(待排查负载的)满功率输出值；
步骤S2.3：判断满功率输出值是否满足当前充电器，如果判断成功(可以满足)则输出满功率输出信号，否则(不可以满足)输出降功率输出信号。
进一步地，所述步骤S2.3进一步实施为以下步骤：
步骤S2.3.1：判断满功率输出值是否超出当前充电器的额定输出功率，如果判断成功(满功率输出值未超出当前充电器的额定输出功率)则执行步骤S2.3.2，否则(满功率输出值超出当前充电器的额定输出功率)执行步骤S2.3.3；
步骤S2.3.2：输出包含满功率输出值的满功率输出信号；
步骤S2.3.3：输出包含降功率输出值的降功率输出信号。
值得一提的是，为了进一步提升主动式安全智能充电器及其方法的实用性和适应性，在预置有当前充电器的额定输出功率的基础上，可通过适当且可靠的方式(例如，通过上位机)改写额定输出功率，从而适配更广泛的应用场景/应用领域(例如，适配新的充电桩)。
进一步地，所述步骤S3进一步实施为以下步骤：
步骤S3.1：判断获取到的是满功率输出信号还是降功率输出信号，如果是满功率输出信号则执行步骤S3.2，否则执行步骤S3.3；
步骤S3.2：根据满功率输出信号的满功率输出值正式接入负载(值得一提的是，在正式接入负载前均为待排查负载；待排查负载在被正式接入后即变更为负载，负载本身未发生改变，只是为了表述方便在不同阶段采用了不同的名称)；
步骤S3.3：根据降功率输出信号的降功率输出值正式接入负载。
值得一提的是，本发明专利申请还公开了主动式安全智能充电器，以实施以上任一种主动式安全智能充电方法。
第一实施例。
优选地，所述主动式安全智能充电方法包括以下步骤：
步骤S1：在瞬时(毫秒级)接入待排查负载的同时记录当前充电器的实时功率输出值，在(数毫秒内)完成压降采样后立即切除待排查负载；
步骤S2：根据预置的排查算法判断待排查负载是否符合当前充电器的输出标准；
步骤S3：根据步骤S2的判断结果相应地正式接入负载。
进一步地，所述步骤S1进一步实施为以下步骤：
步骤S1.0：记录当前充电器的实时功率输出值；
步骤S1.1：将待排查负载接入(充电器的)对应的输出端子；
步骤S1.2：执行预置的排查计时周期，以获得压降采样信号；
步骤S1.3：切除待排查负载。
值得一提的是，为了进一步提升主动式安全智能充电器及其方法的实用性和适应性，在预置有标准的排查计时周期(优选为不超过9毫秒，即排查计时周期在0～9毫秒之间)的基础上，可通过适当且可靠的方式(例如，通过上位机)改写排查计时周期，从而适配更广泛的应用场景/应用领域。
值得一提的是，所述步骤S1.2进一步实施为以下步骤：
步骤S1.2.1：如果在预置的排查计时周期内完成压降采样，则立即执行步骤S1.3(立即切除待排查负载，从而尽可能降低待排查负载对于当前充电器的影响)；
步骤S1.2.2：如果在预置的排查计时周期结束时仍未完成压降采样(由于各种未知原因导致未完成压降采样)，则强制执行步骤S1.3(强制切除待排查负载，避免长时间接入未经排查的负载从而丧失主动保护/事前保护功能)。
进一步地，所述步骤S2的排查算法进一步实施为以下步骤：
步骤S2.1：获取步骤S1.2中采集的压降采样信号；
步骤S2.2：根据(当前待排查负载的)压降采样信号换算得到(待排查负载的)满功率输出值；
步骤S2.3：判断满功率输出值是否满足当前充电器，如果判断成功(可以满足)则输出满功率输出信号，否则(不可以满足)输出降功率输出信号。
进一步地，所述步骤S2.3进一步实施为以下步骤：
步骤S2.3.1：判断满功率输出值是否超出当前充电器的可负载输出功率(由额定输出功率和实时功率输出值处理得到)，如果判断成功(满功率输出值未超出当前充电器的可负载输出功率)则执行步骤S2.3.2，否则(满功率输出值超出当前充电器的可负载输出功率)执行步骤S2.3.3；
步骤S2.3.2：输出(当前待排查负载的)包含满功率输出值的满功率输出信号；
步骤S2.3.3：输出(当前待排查负载的)包含降功率输出值的降功率输出信号。
与优选实施例不同的是，在本实施例中，充电器可以现有接入多个负载。为了既充分利用充电器的输出功率，又保障充电器的处于安全状态(例如，避免超出额定输出功率)，需要优先保障在先接入的负载。换而言之，在本实施例，根据负载接入的先后时序不同，优先保证在先接入的负载。当出现在后接入的负载需要的功率较大而无法满足时，只能优先保障在先接入的负载(在先接入的负载的输出功率不便)，而对于在后接入的负载采取降功率运行的方式。
值得一提的是，为了进一步提升主动式安全智能充电器及其方法的实用性和适应性，在预置有当前充电器的额定输出功率的基础上，可通过适当且可靠的方式(例如，通过上位机)改写额定输出功率，从而适配更广泛的应用场景/应用领域(例如，适配新的充电桩)。
进一步地，所述步骤S3进一步实施为以下步骤：
步骤S3.1：判断获取到的是满功率输出信号还是降功率输出信号，如果是满功率输出信号则执行步骤S3.2，否则执行步骤S3.3；
步骤S3.2：根据满功率输出信号的满功率输出值正式接入负载(值得一提的是，在正式接入负载前均为待排查负载；待排查负载在被正式接入后即变更为负载，负载本身未发生改变，只是为了表述方便在不同阶段采用了不同的名称)；
步骤S3.3：根据降功率输出信号的降功率输出值正式接入负载。
值得一提的是，本发明专利申请还公开了主动式安全智能充电器，以实施以上任一种主动式安全智能充电方法。
第二实施例。
优选地，所述主动式安全智能充电方法包括以下步骤：
步骤S1：在瞬时(毫秒级)接入待排查负载的同时记录当前充电器的实时功率输出值，在(数毫秒内)完成压降采样后立即切除待排查负载；
步骤S2：根据预置的排查算法判断待排查负载是否符合当前充电器的输出标准；
步骤S3：根据步骤S2的判断结果相应地正式接入负载。
进一步地，所述步骤S1进一步实施为以下步骤：
步骤S1.0：记录当前充电器的实时功率输出值；
步骤S1.1：将待排查负载接入(充电器的)对应的输出端子；
步骤S1.2：执行预置的排查计时周期，以获得压降采样信号；
步骤S1.3：切除待排查负载。
值得一提的是，为了进一步提升主动式安全智能充电器及其方法的实用性和适应性，在预置有标准的排查计时周期(优选为不超过9毫秒，即排查计时周期在0～9毫秒之间)的基础上，可通过适当且可靠的方式(例如，通过上位机)改写排查计时周期，从而适配更广泛的应用场景/应用领域。
值得一提的是，所述步骤S1.2进一步实施为以下步骤：
步骤S1.2.1：如果在预置的排查计时周期内完成压降采样，则立即执行步骤S1.3(立即切除待排查负载，从而尽可能降低待排查负载对于当前充电器的影响)；
步骤S1.2.2：如果在预置的排查计时周期结束时仍未完成压降采样(由于各种未知原因导致未完成压降采样)，则强制执行步骤S1.3(强制切除待排查负载，避免长时间接入未经排查的负载从而丧失主动保护/事前保护功能)。
进一步地，所述步骤S2的排查算法进一步实施为以下步骤：
步骤S2.1：获取步骤S1.2中采集的压降采样信号；
步骤S2.2：根据(待排查负载的)压降采样信号换算得到(待排查负载的)满功率输出值；
步骤S2.3：判断满功率输出值是否满足当前充电器，如果判断成功(可以满足)则输出满功率输出信号，否则(不可以满足)输出(各个负载的)降功率输出信号。
进一步地，所述步骤S2.3进一步实施为以下步骤：
步骤S2.3.1：判断满功率输出值是否超出当前充电器的可负载输出功率(由额定输出功率和实时功率输出值处理得到)，如果判断成功(满功率输出值未超出当前充电器的可负载输出功率)则执行步骤S2.3.2，否则(满功率输出值超出当前充电器的可负载输出功率)执行步骤S2.3.3；
步骤S2.3.2：输出(当前待排查负载的)包含满功率输出值的满功率输出信号；
步骤S2.3.3：输出(各个负载的)包含降功率输出值的降功率输出信号。
与优选实施例不同的是，在本实施例中，充电器可以现有接入多个负载。为了既充分利用充电器的输出功率，又保障充电器的处于安全状态(例如，避免超出额定输出功率)，需要优先保障(满功率)输出功率较小的负载。换而言之，在本实施例，根据负载的输出功率大小，优先保障输出功率较小的负载，从而尽可能接入较多的负载。当出现在后接入的负载需要的功率较大而无法满足时，统筹调节各个负载的输出功率，即可能使得在先接入的负载执行降功率输出。
值得一提的是，为了进一步提升主动式安全智能充电器及其方法的实用性和适应性，在预置有当前充电器的额定输出功率的基础上，可通过适当且可靠的方式(例如，通过上位机)改写额定输出功率，从而适配更广泛的应用场景/应用领域(例如，适配新的充电桩)。
进一步地，所述步骤S3进一步实施为以下步骤：
步骤S3.1：判断获取到的是满功率输出信号还是降功率输出信号，如果是满功率输出信号则执行步骤S3.2，否则执行步骤S3.3；
步骤S3.2：根据满功率输出信号的满功率输出值正式接入负载(值得一提的是，在正式接入负载前均为待排查负载；待排查负载在被正式接入后即变更为负载，负载本身未发生改变，只是为了表述方便在不同阶段采用了不同的名称)；
步骤S3.3：根据降功率输出信号的降功率输出值正式接入负载。
值得一提的是，本发明专利申请还公开了主动式安全智能充电器，以实施以上任一种主动式安全智能充电方法。
值得一提的是，本发明专利申请还公开了三轮车，所述三轮车包括以上各个实施例中的任一种主动式安全智能充电器，或者所述三轮车可应用以上各个实施例中的任一种主动式安全智能充电方法。
值得一提的是，本发明专利申请还公开了二轮车，所述三轮车包括以上各个实施例中的任一种主动式安全智能充电器，或者所述二轮车可应用以上各个实施例中的任一种主动式安全智能充电方法。
值得一提的是，本发明专利申请还公开了充电桩，所述三轮车包括以上各个实施例中的任一种主动式安全智能充电器，或者所述充电桩可应用以上各个实施例中的任一种主动式安全智能充电方法。
值得一提的是，本发明专利申请还公开了插排，所述三轮车包括以上各个实施例中的任一种主动式安全智能充电器，或者所述插排可应用以上各个实施例中的任一种主动式安全智能充电方法。
值得一提的是，本发明专利申请涉及的压降采样的具体实施方式等应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。
对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种主动式安全智能充电方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：瞬时接入待排查负载，在完成压降采样后立即切除待排查负载；所述步骤S1进一步实施为以下步骤：
步骤S1.1：将待排查负载接入对应的输出端子；
步骤S1.2：执行预置的排查计时周期，以获得压降采样信号；
步骤S1.3：切除待排查负载；
步骤S2：根据预置的排查算法判断待排查负载是否符合当前充电器的输出标准；
步骤S3：根据步骤S2的判断结果相应地正式接入负载，并且充电器接入多个负载时，充电器保障在先接入的负载或者保障输出功率小的负载；
所述步骤S1.2进一步实施为以下步骤：
步骤S1.2.1：如果在预置的排查计时周期内完成压降采样，则立即执行步骤S1.3；
步骤S1.2.2：如果在预置的排查计时周期结束时仍未完成压降采样，则强制执行步骤S1.3；
所述步骤S2的排查算法进一步实施为以下步骤：
步骤S2.1：获取步骤S1.2中采集的压降采样信号；
步骤S2.2：根据压降采样信号换算得到满功率输出值；
步骤S2.3：判断满功率输出值是否满足当前充电器，如果判断成功则输出满功率输出信号，否则输出降功率输出信号。
2.根据权利要求1所述的主动式安全智能充电方法，其特征在于，所述步骤S2.3进一步实施为以下步骤：
步骤S2.3.1：判断满功率输出值是否超出当前充电器的额定输出功率，如果判断成功则执行步骤S2.3.2，否则执行步骤S2.3.3；
步骤S2.3.2：输出包含满功率输出值的满功率输出信号；
步骤S2.3.3：输出包含降功率输出值的降功率输出信号。
3.根据权利要求2所述的主动式安全智能充电方法，其特征在于，所述步骤S3进一步实施为以下步骤：
步骤S3.1：判断获取到的是满功率输出信号还是降功率输出信号，如果是满功率输出信号则执行步骤S3.2，否则执行步骤S3.3；
步骤S3.2：根据满功率输出信号的满功率输出值正式接入负载；
步骤S3.3：根据降功率输出信号的降功率输出值正式接入负载。
4.一种主动式安全智能充电器，其特征在于，用于实施权利要求1-3中任一项权利要求所述的主动式安全智能充电方法。
5.一种三轮车，其特征在于，包括权利要求4所述的主动式安全智能充电器。
6.一种充电桩，其特征在于，包括权利要求4所述的主动式安全智能充电器。
7.一种插排，其特征在于，包括权利要求4所述的主动式安全智能充电器。
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