CN111344927A - 智能平衡能量充电控制系统 - Google Patents

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CN111344927A CN201980005666.7A CN201980005666A CN111344927A CN 111344927 A CN111344927 A CN 111344927A CN 201980005666 A CN201980005666 A CN 201980005666A CN 111344927 A CN111344927 A CN 111344927A
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Abstract

一种智能平衡能量充电控制系统，包括：多电源输入部，其连接到彼此不同的电源中的每一者，并且从所述彼此不同的电源接收用于对电池组进行充电的功率；微控制器单元，其使用由所述多电源输入部施加的彼此不同的电源所施加的充电功率，根据电池组的额定功率进行充电，其中，所述微控制器单元确定是否满足预定条件以执行智能充电平衡控制；以及电池组充电连接部，其与所述电池组联接，在所述微控制器单元的控制下，利用通过所述智能充电平衡控制施加的充电功率对所述电池组进行充电。

Description

智能平衡能量充电控制系统
技术领域
本发明涉及一种智能平衡能量充电控制系统。
背景技术
通常，通过将由电力公司(例如，KEPCO)提供的商用电源连接到家庭或办公室中设置的插座来使用需要电力的电气/电子设备等各种电子产品。另外，在不提供商业电力的地方，通过使用以集成或分离形式安装在电子设备中的电池来代替商用电源来供应电力而进行使用。
另一方面，随着近来收入水平的提高和每周五天工作制的广泛普及，消费形式也呈现逐渐从简单的金钱消费形式变为享受旅行或休闲运动的时间消费形式的趋势。代表性地，随着汽车露营人数的增加，相关行业也显着增长。
如上所述，在对户外的社会兴趣与日俱增的情况下，使用电池驱动各种电子产品的需求也在增加。换句话说，随着对户外活动的兴趣增加，想要享受诸如露营、钓鱼和度假之类的户外活动的人数大大增加，并且诸如露营之类的户外文化转变为家庭单位，同时在户外也使用各种电子产品的趋势正在增长。因此，在现代生活中，包括笔记本电脑的各种电子设备和智能手机等是现代人携带的必不可少的物品，并且露营者总是携带和使用这些物品，因此这些物品在露营期间也需要被供电，在大多数露营场所具有如下问题：由于无法顺利地供电而限制了对没电的智能手机的充电或笔记本电脑的使用，并且限制使用需要电力的各种露营设备。
为了解决该问题，露营者拥有便携式露营用电池并将其用于电气/电子设备的供电，但是存在的问题是，当便携式露营用电池没电时，在充电时存在许多困难。这种便携式露营用电池的充电是使用露营场所提供的商用电源进行充电的方式，或者设置小型太阳能发电机进行充电的单独方式，因此具有在有许多露营者的户外场所使用时受到限制的问题。作为现有技术文献，公开了韩国实用新型公开第20-2012-0000788号。
发明内容
技术问题
本发明是为了解决现有提出的方法的上述问题而提出的，本发明的目的在于提供一种智能平衡能量充电控制系统，其配置成使用彼此不同的电源所施加的充电功率来对电池组进行充电，其中，该智能平衡能量充电控制系统比较彼此不同的电源的充电功率，以能够使用充电电流控制进行智能平衡控制，从而能够通过控制彼此不同的电源的有效电力供给来使电池组稳定地充电。
另外，本发明的另一目的是提供一种智能平衡能量充电控制系统，其使用彼此不同的电源施加的充电功率对电池组进行充电，其中，根据户外活动场所的性质或天气选择性地控制电源，从而不仅能够使用单一电源进行充电而且能够有效地进行多电源的供电控制，因此能够有效地进行电源的使用和控制，从而能够进一步提高在诸如汽车露营的户外露营时使用的便利性。
技术方案
为了实现上述目的，根据本发明的实施例的智能平衡能量充电控制系统包括：多电源输入部，其连接到彼此不同的电源中的每一者，并且从所述彼此不同的电源接收用于对电池组进行充电的功率；微控制器单元，其使用由所述多电源输入部施加的彼此不同的电源所施加的充电功率，根据电池组的额定功率进行充电，其中，所述微控制器单元确定是否满足预定条件以执行智能充电平衡控制；以及电池组充电连接部，其与所述电池组联接，在所述微控制器单元的控制下，利用通过所述智能充电平衡控制施加的充电功率对所述电池组进行充电。
所述彼此不同的电源可以由主电源和次级电源构成，所述主电源从新再生能源接收第一直流电，所述次级电源基于商用电源接收交流电或第二直流电。
所述多电源输入部可以包括：第一电源输入端子，其用于从所述新再生能源接收所述第一直流电；以及第二电源输入端子，其用于基于所述商用电源接收所述交流电或所述第二直流电。
在满足所述预定条件的情况下，所述智能充电平衡控制可以增加所述主电源的使用，减少所述次级电源的使用或者断开所述次级电源的电力供应，而对所述电池组进行充电。
所述预定条件可以包括所述主电源的能级高于预定值的情况。
所述预定条件包括在户外活动中所述主电源的发电效率高于预定值的情况，在满足所述预定条件的情况下，所述智能充电平衡控制可以提高所述主电源的电流，降低所述次级电源的电流或者断开所述次级电源的电力供应，而对所述电池组进行充电。
当所述新再生能源的效率高于设定值时，所述智能充电平衡控制可以断开所述次级电源的电力，仅通过所述主电源进行充电。
所述智能充电平衡控制可以确认预设时间和充电量并切换所述主电源和所述次级电源而控制充电。
所述微控制器单元可以利用所述彼此不同的电源中的任一者的电力供应对电池组进行充电或接收所述彼此不同的电源的多电力供应而通过电流控制对所述电池组进行充电。
所述微控制器单元比较所述彼此不同的电源的充电功率以执行智能平衡控制，其中，所述智能平衡控制可以是所述彼此不同的电源的充电电流控制。
所述微控制器单元可以利用所述彼此不同的电源中的任一者的电力供应对电池组进行充电或接收所述彼此不同的电源的多电力供应而通过电流控制对电池组进行充电。
当用于给所述电池组进行充电的额定功率是12V/10Ah时，所述微控制器单元执行如下智能平衡控制：作为所述彼此不同的电源的太阳能电源12V/5Ah和适配器电源12V/5Ah，但是当天气晴朗而所述太阳能电源的发电量高时，可以通过提高太阳能电源的电流并降低商用电源的电流的方式来执行预设的智能平衡控制。
当用于给所述电池组充电的额定功率是12V/10Ah时，所述微控制器单元执行如下智能平衡控制：作为所述彼此不同的电源的太阳能电源12V/5Ah和适配器电源12V/5Ah，但是当由于多云的天气而导致所述太阳能电源的发电量低时，还可以通过降低太阳能电源的电流并增大商用电源的电流的方式来执行预设的智能平衡控制。
所述电池组是用于向户外使用的电气或电子设备供应直流电或交流电的户外露营用辅助电池装置。
所述智能平衡能量充电控制系统可以还包括用于启用IoT的无线通信模块，并且利用通过所述无线通信模块利用因特网获得的天气信息或智能手机日程应用程序的日程管理服务的用户的日程管理信息，接收所述用户的日程信息，以控制所述充电。
所述智能平衡能量充电控制系统在基于通过所述因特网获得的所述用户的日程管理信息和包括天气预报的天气信息确定在不使用所述商用电源的情况下仅利用所述新再生能源能够充满电，进行控制以进行该充电。
有益效果
根据本发明提出的智能平衡能量充电控制系统，使用彼此不同的电源所施加的充电功率来对电池组进行充电，其中，该智能平衡能量充电控制系统确定是否满足预定条件，以能够使用充电电流控制进行智能平衡控制，从而能够通过控制彼此不同的电源的有效电力供给来使电池组稳定地充电。
另外，根据本发明提出的智能平衡能量充电控制系统，使用彼此不同的电源施加的充电功率对电池组进行充电，其中，根据户外活动场所的性质或天气选择性地控制电源，从而不仅能够使用单一电源进行充电而且能够有效地进行多电源的供电控制，因此能够有效地进行电源的使用和控制，从而能够进一步提高在诸如汽车露营的户外露营时使用的便利性。
附图说明
图1是根据本发明的一实施例的智能平衡能量充电控制系统的框图。
图2是示出根据本发明的一实施例的智能平衡能量充电控制系统的配置的框图。
图3是示出根据本发明的一实施例的智能平衡能量充电控制系统的框图。
图4是示出根据本发明的一实施例的应用于智能平衡能量充电控制系统的多电源输入部的配置的框图。
图5是示出根据本发明的一实施例的智能平衡能量充电控制系统的主体中布置的配置的框图。
图6是示出根据本发明的另一实施例的智能平衡能量充电控制系统的框图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述优选实施例，以使本发明所属领域的技术人员可以容易地实施本发明。然而，在本发明的优选实施例的详细描述中，当确定相关的已知功能或配置的详细描述可能不必要地使本发明的主题模糊时，将省略该详细描述。另外，在所有附图中，相同的附图标记用于具有相似功能和作用的部件。
另外，在整个说明书中，当某一部分与另一部分“连接”时，其不仅包括“直接连接”的情况，而且还包括在它们之间存在另一元件的“间接连接”的情况。此外，“包括”某一构成要素意味着除非另外说明，否则可以进一步包括其他构成要素而不是排除其他构成要素。
图1是示出用于解释根据本发明的一实施例的智能平衡能量充电控制系统的概念的整体系统连接配置的视图，图2是示出根据本发明的一实施例的智能平衡能量充电控制系统的构成的视图，图3是以功能块示出根据本发明的一实施例的智能平衡能量充电控制系统的配置的视图，图4是以功能块示出应用于根据本发明的一实施例的智能平衡能量充电控制系统的多电源输入部的配置的视图，图5是以功能块示出设置在根据本发明的一实施例的智能平衡能量充电控制系统的主体中的配置的视图。参照图1至图5，根据本发明的一实施例的智能平衡能量充电控制系统100包括多电源输入部110，微控制器单元120和电池组充电连接部130。
多电源输入部110连接至彼此不同的电源10中的每一者，并配置用于从彼此不同的电源10接收用于对电池组20或电池管理系统(BMS)进行充电的功率。如图4所示，该多电源输入部110被配置成包括：第一电源输入端子111，其用于接收由太阳能发电模块通过光电转换而形成的直流电；以及第二电源输入端子112，其用于接收将商用电源转换为直流电并供给的适配器的直流电。在此，除了包括用于接收太阳能电源的第一电源输入端子111和用于接收适配器电源的第二电源输入端子112，多电源输入部110还可以包括用于备用的备用电源输入端子113。此时，当第一电源输入端子111和第二电源输入端子112的连接异常时，备用电源输入端子113可以用作备用连接端子。
彼此不同的电源10可以由太阳能电源和外部适配器电源组成，该太阳能电源用于供给由太阳能发电模块通过光电转换而形成的直流电，并且该外部适配器电源用于将商用电源(交流110V或交流220V)转换为直流电并供应该直流电。可替代地，适配器电源可以实现为内置于智能平衡能量充电控制系统。此时，除了太阳能发电模块以外，使用太阳能电源的电源10还可以使用各种新再生电源，例如可以在户外使用的小型风力发电机或小型自发电机(诸如使用溪水的水车形式的自发电机)。另外，电池组20是用于向户外使用的电气或电子设备供应直流电或交流电的户外露营用辅助电池装置。
微控制器单元120构成为控制部，其使用从多电源输入部110施加的彼此不同的电源10所施加的充电功率，根据电池组20的额定功率执行充电，其中，该控制部比较彼此不同的电源10的充电功率以执行智能平衡控制。该微控制器单元120比较彼此不同的电源10的充电功率以执行智能平衡控制，智能平衡控制为彼此不同的电源10的充电电流控制。当通过电压控制进行充电时，在电池缓冲定时由于过电压而发生过充电，长时间使用时可能会损坏电池而影响电池寿命，相反，智能平衡能量充电控制系统100通过电流控制进行快速充电，当电池到达缓冲(充满电)点时，可以控制电流量以防止电池过载，并且与一般产品相比可以延长使用寿命。与现有产品存在显著差异的根据本发明的一实施例的智能平衡能量充电控制系统100的电流控制技术，与普通电压控制下的充电相比，在测量针对电池组的缓冲(充满电)的准确的充电量的效率时，通过根据本发明的一实施例的智能平衡能量充电控制系统100的电流控制，可以对电池组等产品进行更稳定且有效的充电。
可替代地，微控制器单元120可以确定是否满足预定条件以执行智能充电平衡控制。上述预定条件可以包括新再生电源的能级、电力或能量效率高于预定值的情况。例如，可以包括新再生电源的能级、电力或能量效率满足至少5W以上且高于最大电力值的10％的情况。例如，如果以10W或更高的能量效率输入最大输出为100W的新再生能源，并且满足5W或更高的最小值，则可以断开商用电源的电力，并且可以将新再生能源用作输入电源。
在满足上述预定条件的情况下，所述智能充电平衡控制可以增加所述新再生电源的使用，减少所述适配器电源的使用或者断开所述适配器电源的电力供应，而对所述电池组进行充电。所述预定条件包括在户外活动中所述新再生电源的发电效率高于预定值的情况，在满足所述预定条件的情况下，所述智能充电平衡控制可以提高所述新再生电源的电流，降低所述适配器电源的电流或者断开所述适配器电源的电力供应，而对所述电池组进行充电。
此外，所述智能充电平衡控制从多个电源接收输入，并且当新再生能源的输入效率高于设定值时，断开商用电源(适配器电源)的电力，并且仅通过新再生能源进行充电，并且确认设置时间和充电量，灵活地切换新再生能源和商用电源，从而使用户可以容易地且方便地为电池组等产品充电，而无需采取特殊的充电措施。例如，所述智能充电平衡控制可以接收多电源输入，在新再生能源的输入效率高于商用电源的充电效率的10％时，断开商用电源(适配器电源)的电力，并且仅通过新再生能源进行充电。例如，商用电源的充电效率为60Wh时，该效率的10％为6W，此时，保持最大100W输出的新再生能源以6W以上的能量效率输入时，超过商用电源的充电效率的10％，从而切断商用电源的电力，将新再生能源用作输入电源。
另外，微控制器单元200可以利用彼此不同的电源10中的任一者的电力供应对电池组20进行充电或接收彼此不同的电源10的多电力供应而通过电流控制对电池组200进行充电。也就是说，微控制器单元120可以起到如下作用：不仅可以使用单一电力供给进行充电，而且可以接收多个电力供给并通过电流控制而能够有效地进行电力供给。
另外，当用于给电池组20充电的额定功率是12V/10Ah时，微控制器单元120执行如下智能平衡控制：作为彼此不同的电源10的太阳能电源12V/5Ah和适配器电源12V/5Ah，但是当天气晴朗而太阳能电源的发电量高时，可以通过提高太阳能电源的电流并降低商用电源的电流的方式来执行预设的智能平衡控制。也就是说，当在诸如露营的户外活动中向电池组20充电时，当将太阳能电源和商用电源用作多电源时，在天气晴朗并且太阳能电源的发电效率高的情况下，可以执行智能平衡控制以减少支付费用的商用电源的使用，并可以通过利用太阳能电源的电力供应的有效电力供给来进行充电。
另一方面，当用于给电池组20充电的额定功率是12V/10Ah时，微控制器单元120执行如下智能平衡控制：作为彼此不同的电源10的太阳能电源12V/5Ah和适配器电源12V/5Ah，但是当由于多云的天气而导致太阳能电源的发电量低时，还可以通过降低太阳能电源的电流并增大商用电源的电流的方式来执行预设的智能平衡控制。在此，将用于对电池组20充电的额定功率的12V/10Ah描述为本发明的示例性配置的示例，但是不限于此，并且可以理解，可以使用各种额定功率。
电池组充电连接部130连接至电池组20或电池管理系统(BMS)，并且被配置成在微控制器单元120的控制下，利用通过智能平衡控制施加的充电功率对电池组或电池管理系统进行充电。
除了多电源输入部110、微控制器单元120和电池组充电连接部130之外，如5所示，如上所述的根据本发明的智能平衡能量充电控制系统100还可以包括主体10的暴露的充电状态显示部140、电池组充电设置部150和电源开关160。这里，充电状态显示部140可以显示诸如对电池组20的充电状态的充电电压、充电率等的状态，电池组充电设置部150由操作部构成，该操作部用于设置对电池组20进行充电的额定功率，并且电源开关160可以用作智能平衡能量充电控制系统100的电源接通/断开开关。另外，主体101可以配置成形成有能够减少在快速充电过程中产生的热量的多个通孔(未示出)以及可以配置为具有增加携带和使用的便利性的把手(未示出)的包含体形状。
如上所述，根据本发明的一实施例的智能平衡能量充电控制系统配置成使用彼此不同的电源所施加的充电功率来对电池组进行充电，其中，该智能平衡能量充电控制系统比较彼此不同的电源的充电功率，以能够使用充电电流控制进行智能平衡控制，从而能够通过控制彼此不同的电源的有效电力供给来使电池组稳定地充电，尤其是，利用彼此不同的电源施加的充电功率对电池组进行充电，其中，根据户外活动场所的性质或天气选择性地控制电源，从而不仅能够使用单一电源进行充电而且能够有效地进行多电源的供电控制，因此能够有效地进行电源的使用和控制，从而能够进一步提高在诸如汽车露营的户外露营时使用的便利性。
图6是示出根据本发明另一实施例的智能平衡能量充电控制系统的框图。
参照图6，根据本发明另一实施例的智能平衡能量充电控制系统600可以包括多电源输入部610、微控制器单元620、电池组充电连接部630和用于启用IoT的无线通信模块640。
图6的多电源输入部610、微控制器单元620和电池组充电连接部630具有与图3的多电源输入部110、微控制器单元120和电池组充电连接部130对应的配置，因此省略详细描述。
除了针对多电源输入的电压/电流感测数据之外，智能平衡能量充电控制系统600还利用通过无线通信模块640利用因特网获得的包括天气预报、照度传感器值的天气信息643和/或智能手机日程应用程序的日程管理服务的用户的日程管理信息641，收集用户的日程信息，从而更有效地对电池组进行充电。
例如，如果用户在智能手机的日程应用程序中有本周六要去露营的日程，则智能平衡能量充电控制系统600利用因特网通过无线通信模块640获得用户的日程管理信息641，并通过无线通信模块640接收通过诸如天气预报的天气信息643而预计一周内天气晴朗的信息，在这周从周一开始通过商用电源613和诸如太阳能电源611的新再生电源开始对电池组650等产品进行充电时，确定可以在不使用商用电源的情况下仅通过新再生能源通过5天充电可以充满电，则进行控制以进行该充电。
另外，在以上实施例中，智能平衡能量充电控制系统600确认充电状态22，并且如果确定直到本周五的充电率低而不可能在剩余时间利用新再生能源进行充电，则控制充电电源选择以自动选择商用电源来进行充电。
上述本发明可以由本发明所属技术领域中的普通技术人员进行各种修改或应用，并且本发明的技术思想的范围应由所附权利要求书限定。
[附图标记说明]
10、611、613：电源
20：电池组
100、600：智能平衡能量充电控制系统
101：主体
110、610：多电源输入
111：第一电源输入端子
112：第二电源输入端子
113：备用电源输入端子
120、620：微控制器单元
130、630：电池组充电连接部
140：充电状态显示部
150：电池组充电设置部
160：电源开关。

Claims (12)

1.一种智能平衡能量充电控制系统，包括：
多电源输入部，其连接到彼此不同的电源中的每一者，并且从所述彼此不同的电源接收用于对电池组进行充电的功率；
微控制器单元，其使用由所述多电源输入部施加的彼此不同的电源所施加的充电功率，根据电池组的额定功率进行充电，其中，所述微控制器单元确定是否满足预定条件以执行智能充电平衡控制；以及
电池组充电连接部，其与所述电池组联接，在所述微控制器单元的控制下，利用通过所述智能充电平衡控制施加的充电功率对所述电池组进行充电。
2.根据权利要求1所述的智能平衡能量充电控制系统，其中，所述彼此不同的电源由主电源和次级电源构成，所述主电源从新再生能源接收第一直流电，所述次级电源基于商用电源接收交流电或第二直流电。
3.根据权利要求2所述的智能平衡能量充电控制系统，其中，所述多电源输入部包括：
第一电源输入端子，其用于从所述新再生能源接收所述第一直流电；以及
第二电源输入端子，其用于基于所述商用电源接收所述交流电或所述第二直流电。
4.根据权利要求2所述的智能平衡能量充电控制系统，其中，在满足所述预定条件的情况下，所述智能充电平衡控制增加所述主电源的使用，减少所述次级电源的使用或者断开所述次级电源的电力供应，而对所述电池组进行充电。
5.根据权利要求2所述的智能平衡能量充电控制系统，其中，所述预定条件包括所述主电源的能级高于预定值的情况。
6.根据权利要求2所述的智能平衡能量充电控制系统，其中，所述预定条件包括在户外活动中所述主电源的发电效率高于预定值的情况，在满足所述预定条件的情况下，所述智能充电平衡控制提高所述主电源的电流，降低所述次级电源的电流或者断开所述次级电源的电力供应，而对所述电池组进行充电。
7.根据权利要求2所述的智能平衡能量充电控制系统，其中，当所述新再生能源的效率高于设定值时，所述智能充电平衡控制断开所述次级电源的电力，仅通过所述主电源进行充电。
8.根据权利要求2所述的智能平衡能量充电控制系统，其中，所述智能充电平衡控制确认预设时间和充电量并切换所述主电源和所述次级电源而控制充电。
9.根据权利要求1所述的智能平衡能量充电控制系统，其中，所述智能充电平衡控制是所述彼此不同的电源的充电电流控制。
10.根据权利要求9所述的智能平衡能量充电控制系统，其中，所述微控制器单元利用所述彼此不同的电源中的任一者的电力供应对电池组进行充电或接收所述彼此不同的电源的多电力供应而通过电流控制对所述电池组进行充电。
11.根据权利要求1所述的智能平衡能量充电控制系统，其中，所述智能平衡能量充电控制系统还包括用于启用IoT的无线通信模块，并且利用通过所述无线通信模块利用因特网获得的天气信息或智能手机日程应用程序的日程管理服务的用户的日程管理信息，接收所述用户的日程信息，以控制所述充电。
12.根据权利要求11所述的智能平衡能量充电控制系统，其中，所述智能平衡能量充电控制系统在基于通过所述因特网获得的所述用户的日程管理信息和包括天气预报的天气信息确定在不使用所述商用电源的情况下仅利用所述新再生能源能够充满电，进行控制以进行该充电。
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