CN115528772A - 供电的稳定性检测方法、装置、充电设备及可读介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种供电的稳定性检测方法、装置、充电设备及可读介质，其中，方法包括：供电模块对充电模块输送电能的过程中采集充电模块的电能输入端的电能参数；确定在预设时间段内的电能参数的变化速率；在变化速率满足预设条件的情况下，确定为供电模块对充电模块进行稳定供电。通过检测电能参数的变化速率来监测供电稳定性，解决了供电持续不稳定导致负载端损坏的问题。

Description

供电的稳定性检测方法、装置、充电设备及可读介质

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种供电的稳定性检测方法、装置、充电设备及可读介质。

背景技术

随着新能源供电技术的发展，太阳能和风能等清洁能源供电应用的场景也越来越多，大到国家级风能或太阳能发电站，小到日常家用或者小型企业的日常设备供电，对于新能源供电方式的需求量越来越大。现有的新能源供电方式大多采用太阳能和风能来进行设备发电，但是采用新能源供电方式受限于太阳能和风能的强度等环境因素，难以稳定地为负载端供电，一旦供电持续不稳定会损坏负载端。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请提供了一种供电的稳定性检测方法、装置、充电设备及可读介质，以解决上述“供电持续不稳定会损坏负载端”的技术问题。

根据本申请实施例的一个方面，本申请提供了一种供电的稳定性检测方法，包括：在供电模块对充电模块输送电能的过程中采集充电模块的电能输入端的电能参数；确定在预设时间段内的电能参数的变化速率；在变化速率满足预设条件的情况下，确定为供电模块对充电模块进行稳定供电。

可选地，电能参数包括电压参数和电流参数，确定在预设时间段内的电能参数的变化速率包括：确定电压参数在预设时间段内的第一变化速率；确定电流参数在预设时间段内的第二变化速率。

可选地，确定电压参数在预设时间段内的第一变化速率包括：获取当前时刻的第一电压值；在间隔预设时长后，获取第二电压值；将第一电压值与第二电压值的比值确定为第一变化速率。

可选地，确定电流参数在预设时间段内的第二变化速率包括：获取当前时刻的第一电流值；在间隔预设时长后，获取第二电流值；将第一电流值与第二电流值的比值确定为第二变化速率。

可选地，按照以下方式确定变化速率满足预设条件：将第一变化速率与第一阈值进行比较，并将第二变化速率与第二阈值进行比较；在第一变化速率小于第一阈值，且第二变化速率小于第二阈值的情况下，确定为变化速率满足预设条件。

可选地，在确定变化速率之后，所述方法还包括：在变化速率不满足预设条件的情况下，控制供电模块停止对充电模块进行电能输送。

可选地，所述方法还包括：获取蓄电池的实时电量，并将实时电量发送至显示模块，以使显示模块将实时电量展示给目标对象。

根据本申请实施例的另一方面，本申请提供了一种供电的稳定性检测装置，包括：参数采集模块，用于在供电模块对充电模块输送电能的过程中采集充电模块的电能输入端的电能参数；速率确定模块，用于确定在预设时间段内的电能参数的变化速率；稳定性确定模块，用于在变化速率满足预设条件的情况下，确定为供电模块对充电模块进行稳定供电。

根据本申请实施例的另一方面，本申请提供了一种充电设备，包括：供电模块，包括多个新能源发电装置，用于将新能源转化为电能，并将电能输送至充电模块；充电模块，与供电模块连接，用于检测供电模块输送的电能的稳定性；蓄电池，与充电模块连接，用于存储经充电模块检测过的稳定电能；显示模块，与蓄电池连接，用于显示蓄电池的实时电量。

根据本申请实施例的另一方面，本申请还提供了一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，程序代码使处理器执行上述的方法。

本申请实施例提供的上述技术方案与相关技术相比具有如下优点：

本申请通过一种供电的稳定性检测方法，包括：在供电模块对充电模块输送电能的过程中采集充电模块的电能输入端的电能参数；确定在预设时间段内的电能参数的变化速率；在变化速率满足预设条件的情况下，确定为供电模块对充电模块进行稳定供电。通过检测电能参数的变化速率来监测供电稳定性，解决了供电持续不稳定导致负载端损坏的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本申请实施例提供的一种可选的供电的稳定性检测方法的硬件环境示意图；

图2为根据本申请实施例提供的一种可选的供电的稳定性检测方法的流程图；

图3为根据本申请实施例提供的另一种可选的供电的稳定性检测方法的流程图；

图4为根据本申请实施例提供的另一种可选的供电的稳定性检测方法的流程图；

图5为根据本申请实施例提供的一种可选的供电的稳定性检测装置的框图；

图6为根据本申请实施例提供的一种可选的充电设备的示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

随着新能源供电技术的发展，太阳能和风能等清洁能源供电应用的场景也越来越多，大到国家级风能或太阳能发电站，小到日常家用或者小型企业的日常设备供电，对于新能源供电方式的需求量越来越大。现有的新能源供电方式大多采用太阳能和风能来进行设备发电，但是采用新能源供电方式受限于太阳能和风能的强度等环境因素，难以稳定地为负载端供电，一旦供电持续不稳定会损坏负载端。

为了解决背景技术中提及的问题，根据本申请实施例的一方面，提供了一种供电的稳定性检测方法的实施例。

可选地，在本申请实施例中，上述供电的稳定性检测方法可以应用于如图1所示的由终端101和服务器103所构成的硬件环境中。如图1所示，服务器103通过网络与终端101进行连接，可用于为终端或终端上安装的客户端提供服务(数据采集服务及数据处理等)，可在服务器上或独立于服务器设置数据库105，用于为服务器103提供数据存储服务，上述网络包括但不限于：广域网、城域网或局域网，终端101包括但不限于PC、手机、平板电脑等。

本申请实施例中的一种供电的稳定性检测方法可以由服务器103来执行，还可以是由服务器103和终端101共同执行，如图2所示，包括：

步骤201，在供电模块对充电模块输送电能的过程中采集充电模块的电能输入端的电能参数；

步骤203，确定在预设时间段内的电能参数的变化速率；

步骤205，在变化速率满足预设条件的情况下，确定为供电模块对充电模块进行稳定供电。

本申请应用于新能源供电，尤其应用于对锂电池进行新能源供电。

目前市面上新能源供电管理方法大多采用检测输入电压的变化范围来进行对电池充电电压的控制，这种方式存在的弊端就是检测精度很低，一般采用新能源供电方式的设备，由于受环境因素的影响很大。例如，在光照变化或者风力变化较大的环境下，此时充电电压的变化范围非常大，就会造成检测不精确，从而不能保证稳定的为电池进行供电，造成电池使用寿命很短。本申请采用对电压和电流在短时间的变化率进行检测，检测精度很高，检测的采样率很高，从而实现了锂电池的恒流恒压稳定充电，从而延长了电池的使用寿命，由于新能源供电方式的电压不稳定型，这种电池保护方法非常适合于新能源供电设备的电池保护。

图3为本申请提供的另一种供电的稳定性检测方法的流程图。卡机电池充电管理系统采集新能源供电方式输入的电能，并监测电能的变化速率(包括电流变化速率和电压变化速率)，在变化速率指示供电异常(即供电不稳定)的情况下，停止充电，在变化速率指示供电正常(即供电稳定)的情况下，给卡机蓄电池充电。

作为一种可选的实施例，电能参数包括电压参数和电流参数，确定在预设时间段内的电能参数的变化速率包括：确定电压参数在预设时间段内的第一变化速率；确定电流参数在预设时间段内的第二变化速率。

本申请提供的优选实施例是同时检测电流的第二变化速率和电压的第一变化速率，同时以第二变化速率和第一变化速率来进行供电的稳定性的判定。

本申请还提供一种实施例，还可以先后检测电压的第一变化速率和电流的第二变化速率，然后先后以第一变化速率和第二变化速率来进行供电的稳定性的判定。因为如果充电电压稳定，但是充电电流不稳定，充电电流的变化速率过快的话同样会对锂电池的使用寿命带来影响，所以检测完电压的变化速率还要进一步检测电流的变化速率。

图4为本申请提供的与上述方法(先后以第一变化速率和第二变化速率来进行供电的稳定性的判定)对应的供电的稳定性检测方法的流程图。

本申请还提供一种实施例，可以先后检测电流的第二变化速率和电压的第一变化速率，先后以第二变化速率和第一变化速率作为供电的稳定性的判定条件。

本申请还提供一种实施例，可以只检测电流的第二变化速率或电压的第一变化速率，然后以第二变化速率或第一变化速率作为供电的稳定性的判定条件。

通过检测电流变化速率来确定供电稳定性，也体现了恒流保护式电池充电的目的。

作为一种可选的实施例，确定电压参数在预设时间段内的第一变化速率包括：获取当前时刻的第一电压值；在间隔预设时长后，获取第二电压值；将第一电压值与第二电压值的比值确定为第一变化速率。

充电模块的电压检测引脚可以对电能输入端的电压进行检测。

示例地，采集T1时刻的第一电压值U1，间隔预设时长(例如，0.5秒)后再次采集电能输入端的第二电压值U2，将第一电压值与第二电压值的比值U1/U2确定为第一变化速率。

需要说明的是，第一电压值和第二电压值均需处于预设电压范围，若存在任一电压值不处于预设电压范围，则判定为电压输入不稳定，即供电不稳定，停止供电，其中，预设电压范围为锂电池正常充电的电压工作范围，预设电压范围根据实际设备设定，本申请对此不作具体限定。

通过检测电压变化速率来确定供电稳定性，也体现了恒压保护式电池充电的目的。

作为一种可选的实施例，确定电流参数在预设时间段内的第二变化速率包括：获取当前时刻的第一电流值；在间隔预设时长后，获取第二电流值；将第一电流值与第二电流值的比值确定为第二变化速率。

示例地，采集T1时刻的第一电流值I1，间隔预设时长(例如，0.5秒)后再次采集电能输入端的第二电流值I2，将第一电流值与第二电流值的比值I1/I2确定为第二变化速率。

需要说明的是，第一电流值和第二电流值均需处于预设电流范围，若存在任一电流值不处于预设电流范围，则判定为电流输入不稳定，即供电不稳定，停止供电，其中，预设电流范围为锂电池正常充电的电流工作范围，这个要根据实际产品来说，不同产品不一样，比如现在上市面上的电子笔、USB小台灯等小功率产品预设电流范围一般在35mA左右，而对于汽车上的定位产品比如DTU、GPS相对就要大很多，要满足车规级别的要求，预设电流范围一般在100-150mA左右。总的来说，预设电流范围根据实际设备设定，本申请对此不作具体限定。

示例地，太阳能发电装置和风能发电装置将太阳能和风能转化为电能，输入到设备内置的充电模块的电能输入端，充电模块采用一颗电源管理芯片作为主控芯片，设备可以通过串口TX、RX来与充电模块进行通讯，通讯速度快，采样率高达100Mbps，能够实时的检测电能输入端的电压/电流变化。

可选地，本申请还提供一种检测电能输入端的电压/电流变化速率的方式：采用ST的芯片，只要芯片外围有模拟检测接口即可，就可以实现对电池输入端的电压/电流的检测。

作为一种可选的实施例，按照以下方式确定变化速率满足预设条件：将第一变化速率与第一阈值进行比较，并将第二变化速率与第二阈值进行比较；在第一变化速率小于第一阈值，且第二变化速率小于第二阈值的情况下，确定为变化速率满足预设条件。

可选地，第一阈值和第二阈值均可根据实际充电情况进行设定，由于本申请想要的是稳定电流/电压，所以第一阈值和第二阈值接近1即可。

作为一种可选的实施例，在确定变化速率之后，所述方法还包括：在变化速率不满足预设条件的情况下，控制供电模块停止对充电模块进行电能输送。

具体地，在变化速率不满足预设条件的情况下，判定供电不稳定，为了避免异常供电对电池带来的影响，立刻停止供电。

作为一种可选的实施例，所述方法还包括：获取蓄电池的实时电量，并将实时电量发送至显示模块，以使显示模块将实时电量展示给目标对象。

本申请中的蓄电池可以是锂电池。

示例地，设备内置的显示模块(例如，液晶显示屏)通过串口与充电模块进行设备通讯，通过串口TX发送控制指令，可以设置电池的电量信息，同时可以更改电池的充电时间，也可以控制电池的休眠时长，从而可以实现对锂电池各项参数的精准控制，人机交互效果更好，通过RX串口电池的各项参数指标可以显示在液晶显示屏上，方便维修人员和设备管理者对锂电池健康情况的了解和维修检测。

本申请提出了一种采用新能源供电的保护电池的方法，在设备的外部安装太阳能和风能发电装置，设备的内部内置充电管理系统，当太阳能和风能装置接收到外界的天阳能和风能，将太阳能和风能转化为电能输入到设备内置的充电管理系统，充电管理系统通过分别检测一定时间内输入电压的变化速率和输入电流的变化速率来实现对输入电压和电流稳定性的检测，来判断输入电压和电流是否能稳定在一定的锂电池充电电压安全阈值范围内。锂电池的电池电量信息也可以通过液晶显示屏进行显示，可以通过显示屏对锂电池进行各种参数设置，包括电池健康容量设置，电池电量提醒，低电量预警时间设置等。本申请可以解决由于新能源供电方式带来的设备供电不稳定的问题，同时这种新能源供电的电池保护方法，延长电池使用寿命，从而节约成本。

根据本申请实施例的另一方面，本申请提供了一种供电的稳定性检测装置，如图5所示，包括：

参数采集模块502，用于在供电模块对充电模块输送电能的过程中采集充电模块的电能输入端的电能参数；

速率确定模块504，用于确定在预设时间段内的电能参数的变化速率；

稳定性确定模块506，用于在变化速率满足预设条件的情况下，确定为供电模块对充电模块进行稳定供电。

需要说明的是，该实施例中的参数采集模块502可以用于执行本申请实施例中的步骤201，该实施例中的速率确定模块504可以用于执行本申请实施例中的步骤203，该实施例中的稳定性确定模块506可以用于执行本申请实施例中的步骤205。

可选地，速率确定模块504包括：

第一确定子模块，用于确定电压参数在预设时间段内的第一变化速率；

第二确定子模块，用于确定电流参数在预设时间段内的第二变化速率，其中，电能参数包括电压参数和电流参数。

可选地，第一确定子模块还用于获取当前时刻的第一电压值；在间隔预设时长后，获取第二电压值；将第一电压值与第二电压值的比值确定为第一变化速率。

可选地，第二确定子模块还用于获取当前时刻的第一电流值；在间隔预设时长后，获取第二电流值；将第一电流值与第二电流值的比值确定为第二变化速率。

可选地，该装置还包括确定模块，用于按照以下方式确定变化速率满足预设条件：将第一变化速率与第一阈值进行比较，并将第二变化速率与第二阈值进行比较；在第一变化速率小于第一阈值，且第二变化速率小于第二阈值的情况下，确定为变化速率满足预设条件。

可选地，该装置还包括控制模块，用于在确定变化速率之后，在变化速率不满足预设条件的情况下，控制供电模块停止对充电模块进行电能输送。

可选地，该装置还包括发送模块，用于获取蓄电池的实时电量，并将实时电量发送至显示模块，以使显示模块将实时电量展示给目标对象。

此处需要说明的是，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以运行在如图1所示的硬件环境中。

根据本申请实施例的另一方面，本申请提供了一种充电设备，如图6所示，包括：

供电模块，包括图中的多个新能源发电装置(风力发电装置A、风力发电装置B、风力发电装置C、风力发电装置D及太阳能电池板)，用于将新能源转化为电能，并将电能输送至充电模块；

充电模块，对应图中的电池充电管理模块，与供电模块连接，用于检测供电模块输送的电能的稳定性；

蓄电池，对应图中的蓄电池组，与充电模块连接，用于存储经充电模块检测过的稳定电能；

显示模块，对应图中的液晶防水显示屏，与蓄电池连接，用于显示蓄电池的实时电量。

根据本申请实施例的又一方面还提供了一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

本申请实施例在具体实现时，可以参阅上述各个实施例，具有相应的技术效果。

可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、数字信号处理设备(DSP Device，DSPD)、可编程逻辑设备(Programmable LogicDevice，PLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。

对于软件实现，可通过执行本文所述功能的单元来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种供电的稳定性检测方法，其特征在于，包括：

在供电模块对充电模块输送电能的过程中采集所述充电模块的电能输入端的电能参数；

确定在预设时间段内的所述电能参数的变化速率；

在所述变化速率满足预设条件的情况下，确定为所述供电模块对所述充电模块进行稳定供电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电能参数包括电压参数和电流参数，所述确定在预设时间段内的所述电能参数的变化速率包括：

确定所述电压参数在所述预设时间段内的第一变化速率；

确定所述电流参数在所述预设时间段内的第二变化速率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述电压参数在所述预设时间段内的第一变化速率包括：

获取当前时刻的第一电压值；

在间隔预设时长后，获取第二电压值；

将所述第一电压值与所述第二电压值的比值确定为所述第一变化速率。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述电流参数在所述预设时间段内的第二变化速率包括：

获取所述当前时刻的第一电流值；

在间隔所述预设时长后，获取第二电流值；

将所述第一电流值与所述第二电流值的比值确定为所述第二变化速率。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，按照以下方式确定所述变化速率满足所述预设条件：

将所述第一变化速率与第一阈值进行比较，并将所述第二变化速率与第二阈值进行比较；

在所述第一变化速率小于第一阈值，且所述第二变化速率小于第二阈值的情况下，确定为所述变化速率满足所述预设条件。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述变化速率之后，所述方法还包括：

在所述变化速率不满足所述预设条件的情况下，控制所述供电模块停止对所述充电模块进行电能输送。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取蓄电池的实时电量，并将所述实时电量发送至显示模块，以使所述显示模块将所述实时电量展示给目标对象。

8.一种供电的稳定性检测装置，其特征在于，包括：

参数采集模块，用于在供电模块对充电模块输送电能的过程中采集所述充电模块的电能输入端的电能参数；

速率确定模块，用于确定在预设时间段内的所述电能参数的变化速率；

稳定性确定模块，用于在所述变化速率满足预设条件的情况下，确定为所述供电模块对所述充电模块进行稳定供电。

9.一种充电设备，其特征在于，包括：

供电模块，包括多个新能源发电装置，用于将新能源转化为电能，并将所述电能输送至充电模块；

充电模块，与所述供电模块连接，用于检测所述供电模块输送的所述电能的稳定性；

蓄电池，与所述充电模块连接，用于存储经所述充电模块检测过的稳定电能；

显示模块，与所述蓄电池连接，用于显示所述蓄电池的实时电量。

10.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码使所述处理器执行所述权利要求1至7任一所述方法。

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