CN112636431A - 一种充电装置、充电系统以及充电装置控制方法 - Google Patents

一种充电装置、充电系统以及充电装置控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种充电装置、充电系统以及充电装置控制方法，所述充电装置，包括：设置有充电位的充电单元；检测单元，检测单元用以检测插入电池组件的充电位的数量，并获取每一电池组件的状态信息；以及控制单元，控制单元根据插入电池组件的充电位的数量以及电池组件的状态信息控制充电单元工作；当连接至充电位的充电端口的电池组件的数量为1时，控制单元控制充电单元以第一状态工作；当连接至充电位的充电端口的电池组件的数量大于1时，控制单元根据插入电池组件的充电位的数量、电池组件的状态信息对充电位逐一分配功率/电流/电压。相较于现有技术，本发明充电装置能够有效提高充电效率。

Description

一种充电装置、充电系统以及充电装置控制方法
技术领域
本发明涉及一种充电装置、充电系统以及充电装置控制方法。
背景技术
随着经济的发展，家用电动工具已经进入了千家万户。甚至，很多用户同时拥有多种电动工具，例如：吹风机、链锯、电钻等等。这些电动工具都配置有一个或者多个电池包。然而，现有的充电器通常只能为单个电池包进行充电，不能同时为多个电池包进行充电，从而使得用户每次用完电动工具后都需要花费较长的时间对电池包进行逐一充电。
鉴于上述问题，有必要提供一种新的充电装置，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种充电装置，该充电装置能够根据插入电池组件的充电位的数量以及相应的电池组件的状态信息给每一电池组件对应的充电位分配功率/电流/电压，从而提高了所述充电装置的充电效率，从而缩短了用户等待时间。
为实现上述目的，本发明提供了一种充电装置，包括：充电单元，所述充电单元包括若干充电位；所述充电位用以与电池组件相配合，以为电池组件进行充电；检测单元，所述检测单元用以检测插入电池组件的充电位的数量，并获取每一插入电池组件的充电位对应的电池组件的状态信息；以及控制单元，所述控制单元根据插入电池组件的充电位的数量以及电池组件的状态信息控制所述充电单元工作；当连接至充电位的充电端口的电池组件的数量为1时，所述控制单元控制所述充电单元以第一状态工作，此时所述充电位的电池组件以其可接受的最大功率/电流/电压进行充电；当连接至充电位的充电端口的电池组件的数量大于1时，所述控制单元控制所述充电单元以第二状态工作，此时所述控制单元根据插入电池组件的充电位的数量、电池组件的状态信息对插入电池组件的充电位逐一分配功率/电流/电压。
作为本发明的进一步改进，当所述充电单元处于第二状态时，所述充电位的电池组件接收的功率/电流/电压之比与所述充电位的电池组件的标称容量之比相同。
作为本发明的进一步改进，所述插入电池组件的充电位对应的电池组件的标称容量相同；所述控制单元依据每一充电位的电池组件的电压高低确定充电优先级别，所述控制单元依据充电优先级别顺序依次控制对应的充电位工作；当当前工作的充电位对应的电池组件的电压与下一个充电优先级别对应的充电位的电池组件的电压之差小于第一电压阈值时，所述控制单元控制下一个充电优先级别对应的充电位与当前工作的充电位一起工作，以此类推，直至所有插入电池组件的充电位都处于工作状态。
作为本发明的进一步改进，所述插入电池组件的充电位对应的电池组件的标称容量相同；所述控制单元依据每一充电位的电池组件的电量多少确定充电优先级别，所述控制单元依据充电优先级别顺序依次控制对应的充电位工作；当当前工作的充电位的电池组件的电量与下一个充电优先级别对应的充电位的电池组件的电量之差小于第一电量阈值时，所述控制单元控制下一个充电优先级别对应的充电位与当前工作的充电位一起工作，以此类推，直至所有插入电池组件的充电位都处于工作状态。
作为本发明的进一步改进，当前工作的充电位的数量为N(N>1)，每一工作的充电位接收的功率/电流/电压是所述充电装置最大输出功率/电流/电压的1/N。
作为本发明的进一步改进，当插入电池组件的充电位的数量为2时，所述插入电池组件的充电位包括第一充电位以及第二充电位；其中，所述第一充电位的电池组件的电压/电量小于所述第二充电位的电池组件的电量/电量；所述控制单元控制所述第一充电位以第一功率/第一电流工作；当所述第一充电位、第二充电位的电池组件的电压/电量之差小于第一电压阈值/第一电量阈值时，所述控制单元控制所述第一充电位以第二功率/第二电流工作，控制所述第二充电位以第三功率/第三电流工作。
作为本发明的进一步改进，所述第一功率/第一电流为所述第一充电位的电池组件可接受的最大功率/最大电流。
作为本发明的进一步改进，所述第一充电位的电池组件的标称容量与第二充电位的电池组件的标称容量相同。
作为本发明的进一步改进，所述第二功率/第二电流与所述第三功率/第三电流相等。
作为本发明的进一步改进，当插入电池组件的充电位的数量为2时，所述插入电池组件的充电位包括第一充电位以及第二充电位，所述第一充电位的电池组件的标称容量与第二充电位的电池组件的标称容量不同；所述控制单元计算所述第一充电位的电池组件充满电所需时间T1以及第二充电位的电池组件充满电所需时间T2，根据所述时间T1、T2给所述第一充电位、第二充电位分配功率，以使得两者同时充满电。
作为本发明的进一步改进，所述第一充电位的电池组件的标称容量大于所述第二充电位的电池组件的标称容量，所述控制单元分配给所述第一充电位的功率与所述充电装置的输出功率之比不小于第一比值。
作为本发明的进一步改进，所述第一比值为0.65。
本发明还揭示了一种充电系统，包括若干电池组件以及前述充电装置。
本发明还揭示了一种充电装置控制方法，所述充电装置包括充电单元、检测单元以及控制单元，所述充电单元包括若干充电位；所述充电位用以与电池组件相配合，以为电池组件进行充电；其特征在于，所述充电装置控制方法包括如下步骤：S1：检测插入电池组件的充电位的数量，并获取每一充电位对应的电池组件的状态信息；S2：当连接至充电位的充电端口的电池组件的数量为1时，控制充电单元以第一状态工作，此时该电池组件以其可接受的最大功率/电流/电压进行充电；S3：当连接至充电位的充电端口的电池组件的数量大于1时，控制充电单元以第二状态工作，此时控制单元根据插入电池组件的充电位的数量、电池组件的状态信息对所述插入电池组件的充电位逐一分配功率/电流/电压。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S3还包括如下步骤：S31：判断插入电池组件的充电位的数量是否为2；若是，则跳至步骤S32；S32：判断每一充电位的电池组件的标称容量是否相同；若是，则跳至步骤S33；否则，跳至步骤S34；S33：控制电压/电量最小的电池组件对应的充电位工作；当该电池组件的电压/电量与另一电池组件的电压/电量之差小于第一电压阈值/第一电量阈值时，控制两个电池组件对应的充电位同时工作，且两个充电位输出功率相等；S34：计算每一充电位对应的电池组件充满电所需时间，并根据充满电所需时间给所述充电位分配充电功率/电流/电压，以使得两者同时充满电。
本发明的有益效果是：本发明充电装置能够根据插入电池组件的充电位的数量以及相应的电池组件的状态信息给每一电池组件对应的充电位分配功率/电流/电压，从而提高了所述充电装置的充电效率，从而缩短了用户等待时间。
附图说明
图1是本发明充电装置的结构示意图。
图2是本发明第二实施例的充电装置的立体结构示意图。
图3是图2所示充电装置的立体分解图。
图4是本发明充电系统的立体结构示意图。
图5是本发明充电装置控制方法的流程示意图。
图6是步骤S3的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
请参阅图1所示，本发明揭示了一种充电装置100，包括充电单元10、检测单元20以及控制单元30。所述充电单元10包括若干充电位11。所述充电位11用以与电池组件40相配合，以为所述电池组件40进行充电。所述电池组件40可以是单体电池，也可以是由多个单体电池组成的电池包。所述检测单元20用以检测插入电池组件的充电位11的数量，并获取每一充电位11对应的电池组件40的状态信息。所述状态信息包括电池组件40的电压、电量、充满电所需时间T等等。所述控制单元30根据插入电池组件的充电位11的数量以及相应的电池组件40的状态信息控制所述充电单元10工作。当连接至所述充电位11的充电端口的电池组件40的数量为1时，所述控制单元30控制所述充电单元10以第一状态工作，此时该电池组件40以其可接受的最大功率/最大电流/最大电压进行充电。当连接至所述充电位11的充电端口的电池组件40的数量大于1时，所述控制单元30控制所述充电单元10以第二状态工作，此时所述控制单元30根据插入电池组件的充电位11的数量以及相应的电池组件40的状态信息对插入电池组件的充电位11逐一分配充电功率/电流/电压。当所述充电单元10处于第二状态时，若干所述充电位11对应的电池组件40接收的充电功率/电流/电压之比与所述充电位11对应的电池组件40的标称容量之比相同。
优选地，当位于充电位11内的电池组件40的标称容量相同时，所述控制单元30依据每一充电位11对应的电池组件40的电压/电量高低确定充电优先级别。例如，标称容量相同的A电池组件、B电池组件，其中，A电池组件的电压/电量小于B电池组件的电压/电量，则插入电池组件A的充电位11的充电优先级别高于插入电池组件B的充电位11的充电优先级别。若A电池组件、B电池组件的电压/电量之差小于预设阈值时，则插入A电池组件的充电位11的充电优先级别、插入B电池组件的充电位11的充电优先级别相同。所述预设阈值可以由用户依需而设。所述控制单元30依据充电优先级别顺序依次控制对应的充电位11工作。当当前工作的充电位11的电池组件40的电压与下一个充电优先级别对应的充电位11的电池组件40的电压之差小于第一电压阈值时，所述控制单元30控制下一个优先级别对应的充电位11与当前工作的充电位11一起工作，以此类推，直至所有插入电池组件40的充电位11都处于工作状态。所述第一电压阈值可以依需而设。当然，可以理解的是，在其它实施例中，也可以设置为：当当前工作的充电位11的电池组件40的电量与下一个充电优先级别对应的充电位11的电池组件40的电量之差小于第一电量阈值时，所述控制单元30控制下一个充电优先级别的充电位11与当前工作的充电位11一起工作，以此类推，直至所有插入电池组件40的充电位11都处于工作状态。当当前工作的充电位11的数量为N(N>1)时，每一工作的充电位11接收的充电功率/电流/电压是所述充电装置100最大输出功率/电流/电压的1/N。
相较于现有技术，本发明充电装置100能够根据插入电池组件的充电位11的数量以及相应的电池组件40的状态信息给每一电池组件40对应的充电位11分配充电功率/电流/电压，从而提高了所述充电装置100的充电效率，进而缩短了用户等待时间。
图2所示是本发明第二实施例充电装置200的结构示意图。所述充电装置200包括充电单元210、检测单元(未图示)以及控制单元220。在本实施例中，所述充电单元210具有两个充电位211，用以为电池组件230充电。两个所述充电位211相对设置，以使得插入所述充电位211的电池包相互平行。如此设置，可以节省空间。请参阅图3所示，当插入电池组件的充电位211的数量为1时，所述控制单元220控制所述充电单元210以第一状态工作，此时工作的充电位211对应的电池组件以其可接受的最大功率/电流/电压进行充电。当插入电池组件的充电位211的数量为2时，此时两个所述充电位211都插入电池组件。将一个充电位211称之为第一充电位，另一个充电位211称之为第二充电位。当第一充电位的电池组件230(如图4所示)的电压/电量小于第二充电位的电池组件230的电压/电量时，所述控制单元220控制所述第一充电位以第一功率/第一电流/第一电压工作。当所述第一充电位、第二充电位的电池组件230的电压/电量之差小于第一电压阈值/第一电量阈值时，所述控制单元220控制所述第一充电位以第二功率/第二电流/第二电压工作，控制所述第二充电位以第三功率/第三电流/第三电压工作。其中，所述第一功率、第一电流、第一电压、第二功率、第二电流、第二电压、第三功率、第三电流、第三电压、第一电压阈值、第一电量阈值可以依需而设。优选地，所述第一功率/第一电流/第一电压为所述第一充电位的电池组件230可接受的最大充电功率/电流/电压。优选地，当所述第一充电位的电池组件230的标称容量与第二充电位的电池组件230的标称容量相等时，所述第二功率/第二电流/第二电压与所述第三功率/第三电流/第三电压相等。
优选地，当所述第一充电位的电池组件230的标称容量与第二充电位的电池组件230的标称容量不同时，所述控制单元220计算所述第一充电位的电池组件230充满电所需时间T1以及第二充电位的电池组件230充满电所需时间T2，并根据所述时间T1、T2给所述第一充电位、第二充电位分配充电功率/电流/电压，以使得两者同时充满电。当然，可以理解的是，在其它实施例中，也可以将两者设置为不同时充满电。当所述第一充电位的电池组件230的标称容量大于所述第二充电位的电池组件的标称容量时，所述控制单元220分配给所述第一充电位的功率/电流/电压与所述充电装置200的输出功率/电流/电压之比不小于第一比值。所述第一比值可以依需而设。在本实施例中，所述第一比值为0.55或者0.6或者0.65。当然，在其它实施例中，所述第一比值也可以设置为0.7或者0.75或者0.8或者0.85或者0.9或者0.95。
图4所示为本发明揭示的一种充电系统300，包括若干电池组件230以及所述充电装置200。在本实施例中，所述充电装置200的充电位数量为2，但是在其它实施例中，所述充电位的数量可以依需而设。
请参阅图5所示，本发明还揭示了一种充电装置控制方法，用以控制所述充电装置100/充电装置200。所述充电装置控制方法包括如下步骤：
S1：检测插入电池组件的充电位的数量，并获取每一插入电池组件的充电位对应的电池组件的状态信息；所述状态信息包括电池组件的电压、电量、充满电所需时间T等等。
S2：当连接至充电位的充电端口的电池组件的数量为1时，控制充电单元以第一状态工作，此时该电池组件以其可接受的最大功率/电流/电压进行充电；
S3：当连接至充电位的充电端口的电池组件的数量大于1时，控制充电单元以第二状态工作，此时控制单元根据插入电池组件的充电位的数量、电池组件的状态信息对所述插入电池组件的充电位逐一分配充电功率/电流/电压。
优选地，所述步骤S3还包括如下步骤：
S31：判断插入电池组件的充电位的数量是否为2；若是，则跳至步骤S32；
S32：判断每一充电位的电池组件的标称容量是否相同；若是，则跳至步骤S33；否则，跳至步骤S34；
S33：控制电压/电量最小的电池组件对应的充电位工作；当该电池组件的电压/电量与另一电池组件的电压/电量之差小于第一电压阈值/第一电量阈值时，控制两个充电位同时工作，且两个充电位输出功率/电流/电压相等。
S34：计算每一充电位对应的电池组件充满电所需时间，并根据充满电所需时间给所述充电位分配充电功率/电流/电压，以使得两者同时充满电。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种充电装置，其特征在于，包括：
充电单元，所述充电单元包括若干充电位；所述充电位用以与电池组件相配合，以为电池组件进行充电；
检测单元，所述检测单元用以检测插入电池组件的充电位的数量，并获取每一插入电池组件的充电位对应的电池组件的状态信息；以及
控制单元，所述控制单元根据插入电池组件的充电位的数量以及电池组件的状态信息控制所述充电单元工作；
当连接至充电位的充电端口的电池组件的数量为1时，所述控制单元控制所述充电单元以第一状态工作，此时所述充电位的电池组件以其可接受的最大功率/电流/电压进行充电；
当连接至充电位的充电端口的电池组件的数量大于1时，所述控制单元控制所述充电单元以第二状态工作，此时所述控制单元根据插入电池组件的充电位的数量、电池组件的状态信息对插入电池组件的充电位逐一分配功率/电流/电压。
2.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于：当所述充电单元处于第二状态时，所述充电位的电池组件接收的功率/电流/电压之比与所述充电位的电池组件的标称容量之比相同。
3.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于：所述插入电池组件的充电位对应的电池组件的标称容量相同；所述控制单元依据每一充电位的电池组件的电压高低确定充电优先级别，所述控制单元依据充电优先级别顺序依次控制对应的充电位工作；当当前工作的充电位对应的电池组件的电压与下一个充电优先级别对应的充电位的电池组件的电压之差小于第一电压阈值时，所述控制单元控制下一个充电优先级别对应的充电位与当前工作的充电位一起工作，以此类推，直至所有插入电池组件的充电位都处于工作状态。
4.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于：所述插入电池组件的充电位对应的电池组件的标称容量相同；所述控制单元依据每一充电位的电池组件的电量多少确定充电优先级别，所述控制单元依据充电优先级别顺序依次控制对应的充电位工作；当当前工作的充电位的电池组件的电量与下一个充电优先级别对应的充电位的电池组件的电量之差小于第一电量阈值时，所述控制单元控制下一个充电优先级别对应的充电位与当前工作的充电位一起工作，以此类推，直至所有插入电池组件的充电位都处于工作状态。
5.如权利要求3或4所述的充电装置，其特征在于：当前工作的充电位的数量为N(N>1)，每一工作的充电位接收的功率/电流/电压是所述充电装置最大输出功率/电流/电压的1/N。
6.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于：当插入电池组件的充电位的数量为2时，所述插入电池组件的充电位包括第一充电位以及第二充电位；其中，所述第一充电位的电池组件的电压/电量小于所述第二充电位的电池组件的电压/电量；所述控制单元控制所述第一充电位以第一功率/第一电流/第一电压工作；当所述第一充电位、第二充电位的电池组件的电压/电量之差小于第一电压阈值/第一电量阈值时，所述控制单元控制所述第一充电位以第二功率/第二电流/第二电压工作，控制所述第二充电位以第三功率/第三电流/第三电压工作。
7.如权利要求6所述的充电装置，其特征在于：所述第一功率/第一电流/第一电压为所述第一充电位的电池组件可接受的最大功率/最大电流/最大电压。
8.如权利要求6所述的充电装置，其特征在于：所述第一充电位的电池组件的标称容量与第二充电位的电池组件的标称容量相同。
9.如权利要求8所述的充电装置，其特征在于：所述第二功率/第二电流/第二电压与所述第三功率/第三电流/第三电压相等。
10.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于：当插入电池组件的充电位的数量为2时，所述插入电池组件的充电位包括第一充电位以及第二充电位，所述第一充电位的电池组件的标称容量与第二充电位的电池组件的标称容量不同；所述控制单元计算所述第一充电位的电池组件充满电所需时间T1以及第二充电位的电池组件充满电所需时间T2，根据所述时间T1、T2给所述第一充电位、第二充电位分配功率，以使得两者同时充满电。
11.如权利要求10所述的充电装置，其特征在于：所述第一充电位的电池组件的标称容量大于所述第二充电位的电池组件的标称容量，所述控制单元分配给所述第一充电位的功率与所述充电装置的输出功率之比不小于第一比值。
12.如权利要求11所述的充电装置，其特征在于：所述第一比值为0.65。
13.一种充电系统，其特征在于，包括：
若干电池组件；以及
如权利要求1～12中任意一项所述的充电装置。
14.一种充电装置控制方法，所述充电装置包括充电单元、检测单元以及控制单元，所述充电单元包括若干充电位；所述充电位用以与电池组件相配合，以为电池组件进行充电；其特征在于，所述充电装置控制方法包括如下步骤：
S1：检测插入电池组件的充电位的数量，并获取每一充电位对应的电池组件的状态信息；
S2：当连接至充电位的充电端口的电池组件的数量为1时，控制充电单元以第一状态工作，此时该电池组件以其可接受的最大功率/电流/电压进行充电；
S3：当连接至充电位的充电端口的电池组件的数量大于1时，控制充电单元以第二状态工作，此时控制单元根据插入电池组件的充电位的数量、电池组件的状态信息对所述插入电池组件的充电位逐一分配功率/电流/电压。
15.如权利要求14所述的充电装置控制方法，其特征在于，所述步骤S3还包括如下步骤：
S31：判断插入电池组件的充电位的数量是否为2；若是，则跳至步骤S32；
S32：判断每一充电位的电池组件的标称容量是否相同；若是，则跳至步骤S33；否则，跳至步骤S34；
S33：控制电压/电量最小的电池组件对应的充电位工作；当该电池组件的电压/电量与另一电池组件的电压/电量之差小于第一电压阈值/第一电量阈值时，控制两个电池组件对应的充电位同时工作，且两个充电位输出功率相等；
S34：计算每一充电位对应的电池组件充满电所需时间，并根据充满电所需时间给所述充电位分配充电功率/电流/电压，以使得两者同时充满电。
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