CN207442519U - 供电装置及用电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种供电装置及用电系统。所述装置包括太阳能电池板、BMS处理器、第一电池、第二电池。太阳能电池板与第一电池及第二电池电性连接，太阳能电池板用于为第一电池及第二电池充电。第一电池及第二电池分别与负载设备电性连接，用于为负载设备提供电能。BMS处理器用于检测第一电池及第二电池的电量，并根据第一电池及第二电池的电量调整第一电池及第二电池的充放电状态，以实现第一电池及第二电池的满充满放。由此，不仅可以持续为负载设备提供电能，还通过使电池满充满放，延长电池的使用寿命。

Description

供电装置及用电系统

技术领域

本实用新型涉及供电技术领域，具体而言，涉及一种供电装置及用电系统。

背景技术

随着全球经济的发展，污染越来越严重，全球气候也在逐渐的变暖，人们对新能源的要求越来越高。由于太阳能具有清洁、环保等特点，不会产生污染或再次污染，因此，太阳能逐渐成为人类青睐的新能源产品，太阳能的开发与利用成为解决环境污染和能源短缺的有效方法之一。

然而，目前多是通过一个电池利用太阳能进行充电，同时，该电池为负载设备提供电能。这种方式存在以下不足：不能持续为负载设备提供电能；电池不是满充满放，影响电池的使用寿命等。因此，提供一种可以持续为负载设备提供电能，同时保证电池的使用寿命的供电措施是本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

为了克服现有技术中的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种供电装置及用电系统，其能够持续为负载设备提供电能，还通过使电池满充满放，延长了电池的使用寿命。

本实用新型较佳实施例提供一种供电装置，所述装置包括太阳能电池板、BMS处理器、第一电池、第二电池，

所述太阳能电池板与所述第一电池及所述第二电池电性连接，所述太阳能电池板用于为所述第一电池及第二电池充电；

所述第一电池及第二电池分别与负载设备电性连接，用于为所述负载设备提供电能；

所述BMS处理器用于检测所述第一电池及第二电池的电量，并根据所述第一电池及第二电池的电量调整所述第一电池及第二电池的充放电状态，以实现所述第一电池及第二电池的满充满放。

在本实用新型较佳实施例中，所述BMS处理器与所述太阳能电池板电性连接，用于对所述太阳能电池板进行电压检测，获得所述太阳能电池板的输出电压。

在本实用新型较佳实施例中，所述装置还包括电压调整电路及电源输出控制开关，

所述电压调整电路与所述太阳能电池板、BMS处理器及负载设备及电源输出控制开关电性连接；

所述电源输出控制开关与所述BMS处理器电性连接；

所述电压调整电路用于将所述太阳能电池板的输出电压调整为负载设备使用的电压；

所述BMS处理器根据所述太阳能电池板的输出电压及负载设备使用的电压，通过所述电源输出控制开关控制所述电压调整电路向所述负载设备提供电能，和/或控制所述第一电池及第二电池的充放电状态。

在本实用新型较佳实施例中，所述装置还包括第一充电控制开关、第一充电管理电路；

所述第一充电控制开关、第一充电管理电路及第一电池依次电性连接，且分别与所述BMS处理器电性连接；

所述第一充电控制开关与所述太阳能电池板电性连接；

所述BMS处理器通过向所述第一充电控制开关发送第一充电控制信号及通过所述第一充电管理电路对充电电流进行控制，以实现使所述太阳能电池板为所述第一电池充电。

在本实用新型较佳实施例中，所述装置还包括第一电池放电控制开关，

第一电池放电控制开关与所述BMS处理器及负载设备电性连接；

所述BMS处理器通过向所述第一电池放电控制开关发送第一电池放电控制信号使所述第一电池为所述负载设备供电。

在本实用新型较佳实施例中，所述BMS处理器还用于对所述第一电池进行第一电量检测，并根据所述第一电量检测结果控制所述第一充电控制开关的工作状态及所述第一电池的充放电状态。

在本实用新型较佳实施例中，所述装置还包括第二充电控制开关、第二充电管理电路；

所述第二充电控制开关、第二充电管理电路及第二电池依次电性连接，且分别与所述BMS处理器电性连接；

所述第二充电控制开关与所述太阳能电池板电性连接；

所述BMS处理器通过向所述第二充电控制开关发送第二充电控制信号及通过所述第二充电管理电路对充电电流进行控制，以实现使所述太阳能电池板为所述第二电池充电。

在本实用新型较佳实施例中，所述装置还包括第二电池放电控制开关，

第二电池放电控制开关与所述BMS处理器及负载设备电性连接；

所述BMS处理器通过向所述第二电池放电控制开关发送第二电池放电控制信号使所述第二电池为所述负载设备供电。

在本实用新型较佳实施例中，所述BMS处理器还用于对所述第二电池进行第二电量检测，并根据所述第二电量检测结果控制所述第二充电控制开关的工作状态及所述第二电池的充放电状态。

本实用新型较佳实施例还提供一种用电系统，所述系统包括负载设备及与所述负载设备电性连接的上述任意一项所述的供电装置，所述供电装置用于为所述负载设备提供电能。

相对于现有技术而言，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型较佳实施例提供一种供电装置及用电系统。所述装置包括太阳能电池板、BMS处理器、第一电池及第二电池。所述太阳能电池板与所述第一电池及第二电池电性连接，以向所述第一电池及第二电池提供充电电能，以使所述第一电池及所述第二电池进行充电。所述第一电池及第二电池分别与负载设备电性连接，以向所述负载设备供电。所述BMS处理器与所述第一电池及第二电池电性连接，以检测所述第一电池及第二电池的电量，并根据所述第一电池及第二电池的电量调整所述第一电池及第二电池的充放电状态，以实现所述第一电池及第二电池的满充满放。由此，第一电池及第二电池能够持续为负载设备提供电能，还通过使电池满充满放，延长了电池的使用寿命。

为使实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本实用新型较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型较佳实施例提供的供电装置的方框示意图之一。

图2是本实用新型较佳实施例提供的供电装置的方框示意图之二。

图3是本实用新型较佳实施例提供的供电装置的方框示意图之三。

图4是本实用新型较佳实施例提供的供电装置的方框示意图之四。

图标：10-供电装置；100-太阳能电池板；200-BMS处理器；310-第一充电控制开关；320-第一充电管理电路；330-第一电池；340-第一电池放电控制开关；410-第二充电控制开关；420-第二充电管理电路；430-第二电池；440-第二电池放电控制开关；510-电压调整电路；520-电容；530-电源输出控制开关；600-负载设备。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，图1是本实用新型较佳实施例提供的供电装置10的方框示意图之一。所述供电装置10可以包括太阳能电池板100、BMS处理器200、第一电池330及第二电池430。所述太阳能电池板100用于吸收太阳能，并将吸收的太阳能转化为电能。所述BMS处理器200用于控制所述第一电池330及第二电池430的充放电状态，从而向负载设备600供电，同时延长了电池(包括第一电池330及第二电池430)的使用寿命。

在本实施例中，所述太阳能电池板100与所述第一电池330及所述第二电池430电性连接，通过转化的电能为所述第一电池330及第二电池430充电。所述第一电池330及第二电池430分别与所述负载设备600电性连接，以向所述负载设备600提供电能。所述BMS处理器200分别与所述第一电池330及第二电池430电性连接，以检测所述第一电池330及第二电池430的电量，以便于根据所述第一电池330及第二电池430的电量调整所述第一电池330及第二电池430的充放电状态，以实现所述第一电池330及第二电池430的满充满放。通过上述设置，不仅可以持续为负载设备600供电，同时由于电池的使用寿命是通过充放电次数表示，因此通过使电池满充满放，还延长了电池的使用时间。

其中，所述第一电池330及第二电池430均为充电电池，比如镍镉电池、锂离子电池、铅酸电池等。所述第一电池330及第二电池430均可以只包括一个电池，也可以包括一个电池组，根据实际情况对第一电池330及第二电池430进行设置。所述太阳能电池板100可以是晶体硅电池板、非晶硅电池板、化学染料电池板等。所述负载设备600可以是自行车、摩托车等。

其中，BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，电池管理系统)是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带。BMS实时采集、处理、存储电池组运行过程中的重要信息，与外部设备(比如，整车控制器)交换信息，解决锂电池系统中安全性、可用性、易用性、使用寿命等关键问题，主要作用是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电的情况，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。

请参照图2，图2是本实用新型较佳实施例提供的供电装置10的方框示意图之二。所述供电装置10还可以包括电压调整电路510。所述电压调整电路510与所述太阳能电池板100、BMS处理器200及负载设备600电性连接。通过上述设置，可以将所述太阳能电池板100转化的电能通过所述电压调整电路510提供给所述负载设备600，由此，不仅可以为负载设备600供电，还可以节约电池容量，同时还可以提高太阳能实际利用率。

在本实施例中，所述BMS处理器200与所述太阳能电池板100及负载设备600电性连接。所述BMS处理器200用于对所述太阳能电池板100进行电压检测，从而获得所述太阳能电池板100的输出电压。所述BMS处理器200还用于对所述负载设备600进行电压检测，从而获得所述负载设备600的使用电压。

在所述太阳能电池板100的输出电压不能满足所述负载设备600的使用电压时，所述BMS处理器200可以通过控制所述第一电池330及第二电池430的充放电状态，以对负载设备600进行供电。

在所述太阳能电池板100的输出电压可以满足所述负载设备600的使用电压时，所述BMS处理器200可以控制所述电压调整电路510将所述太阳能电池板100的输出电压调整为所述负载设备600的使用电压，以对所述负载设备600供电。

进一步地，所述BMS处理器200还可以控制所述太阳能电池板100同时对所述第一电池330或第二电池430进行充电。

请再次参照图2，所述供电装置10还可以包括电源输出控制开关530。所述电源输出控制开关530与所述电压调整电路510、BMS处理器200及负载设备600电性连接。在所述太阳能电池板100的输出电压可以满足负载设备600的使用电压时，所述BMS处理器200控制所述电源输出控制开关530的工作状态为开启状态，以优先将所述太阳能电池板100的输出电压通过所述电压调整电路510提供给所述负载设备600。

请参照图3，图3是本实用新型较佳实施例提供的供电装置10的方框示意图之三。所述供电装置10还可以包括电容520。所述电容520与所述电压调整电路510、电源输出控制开关530及BMS处理器200电性连接。所述BMS处理器200通过控制所述电压调整电路510及电容520的工作状态，以使所述太阳能电池板100经电压调整电路510及电容520为所述负载设备600提供恒定电压。

请参照图4，图4是本实用新型较佳实施例提供的供电装置10的方框示意图之四。所述供电装置10还可以包括第一充电控制开关310及第一充电管理电路320。所述第一充电控制开关310、第一充电管理电路320及第一电池330依次电性连接，且分别与所述BMS处理器200电性连接。其中，所述第一充电控制开关310与所述太阳能电池板100电性连接。所述BMS处理器200通过向所述第一充电控制开关310发送第一充电控制信号及控制所述第一充电管理电路320的工作状态，实现使所述太阳能电池板100为所述第一电池330充电。其中，所述第一充电管理电路320可以改变为所述第一电池330充电的电流大小。

在本实施例中，所述供电装置10还可以包括第一电池放电控制开关340。所述第一电池放电控制开关340与所述BMS处理器200及负载设备600电性连接。其中，所述第一电池330经所述第一电池放电控制开关340与所述负载设备600电性连接。所述BMS处理器200通过向所述第一电池放电控制开关340发送第一电池放电控制信号使得所述第一电池330为所述负载设备600供电。

在本实施例中，所述BMS处理器200还可以用于对所述第一电池330进行第一电量检测，并根据所述第一电量检测结果控制所述第一充电控制开关310的工作状态及所述第一电池330的充放电状态。

在本实施例中，所述供电装置10还可以包括第二充电控制开关410、第二充电管理电路420。所述第二充电控制开关410、第二充电管理电路420及第二电池430依次电性连接，且分别与所述BMS处理器200电性连接。其中，所述第二充电控制开关410与所述太阳能电池板100电性连接。所述BMS处理器200通过向所述第二充电控制开关410发送第二充电控制信号及控制所述第二充电管理电路420的工作状态，实现使所述太阳能电池板100为所述第二电池430充电。其中，所述第二充电管理电路420可以改变为所述第二电池430充电的电流大小。

在本实施例中，所述供电装置10还可以包括第二电池放电控制开关440。所述第二电池放电控制开关440与所述BMS处理器200及负载设备600电性连接。其中，所述第二电池430经所述第二电池放电控制开关440与所述负载设备600电性连接。所述BMS处理器200通过向所述第二电池放电控制开关440发送第二电池放电控制信号使得所述第二电池430为所述负载设备600供电。

在本实施例中，所述BMS处理器200还可以用于对所述第二电池430进行第二电量检测，并根据所述第二电量检测结果控制所述第二充电控制开关410的工作状态及所述第二电池430的充放电状态。

在本实施例中，所述BMS处理器200根据所述第一电池330的电量及第二电池430的电量，通过控制所述第一充电控制开关310、第二充电控制开关410、第一电池放电控制开关340及第二电池放电控制开关440的工作状态，调整所述第一电池330及第二电池430的充放电状态，以实现所述第一电池330及第二电池430的满充满放。

下面举例说明如何实现满充满放。假设所述BMS处理器200选择所述第一电池330进入充电状态，选择所述第二电池430进入放电状态。

所述BMS处理器200控制所述第一充电控制开关310为开启状态，控制所述第一电池放电控制开关340为关闭状态，由此，使所述太阳能电池板100提供的电能经所述第一充电控制开关310、第一充电管理电路320流向所述第一电池330，从而对所述第一电池330进行充电。同时，所述BMS处理器200可以通过控制所述第一充电管理电路320的工作状态，调整对所述第一电池330进行充电的充电电流的大小。进一步地，在所述BMS处理器200检测到所述第一电池330充电完成时，则调整所述第一充电控制开关310工作状态为关闭状态，以停止为所述第一电池330充电。

所述BMS处理器200控制所述第二充电控制开关410为关闭状态，控制所述第二电池放电控制开关440为开启状态，由此，使所述第二电池430为所述负载设备600供电。进一步地，在所述第二电池430的电量低于预设电量时，所述BMS处理器200则调整所述第二电池放电控制开关440的工作状态为关闭，并调整所述第二充电控制开关410为开启状态，以对第二电池430进行充电。

在本实施例的实施方式中，在所述太阳能电池板100通过所述电压调整电路510为所述负载设备600供电时，所述BMS处理器200还可以根据所述太阳能电池板100的输出电压及负载设备600的使用电压，通过控制所述第一充电管理电路320或所述第二充电管理电路420的工作状态，使充电电流变化，从而保证所述太阳能电池板100工作在最佳效率点。

所述BMS处理器200在检测到对所述第一电池330或第二电池430进行充电的充电电流增大，而所述太阳能电池板100的输出电压降低时，通过所述第一充电管理电路320或第二充电管理电路420使所述充电电流降低，以使所述太阳能电池板100工作在最佳效率点。

所述BMS处理器200检测到所述太阳能电池板100的输出电压增大时，通过所述第一充电管理电路320或第二充电管理电路420使所述充电电流增大，以使所述太阳能电池板100的输出电压降低至最佳效率点。

所述BMS处理器200检测到所述负载设备600的使用电压增大时，使通过所述电压调整电路510的电流增大，并通过所述第一充电管理电路320或第二充电管理电路420使所述充电电流降低，以使所述太阳能电池板100的输出电压恢复至最佳效率点。

本实用新型较佳实施例还提供一种用电系统。所述用电系统包括负载设备600及与所述负载设备600电性连接的供电装置10。所述供电装置10用于为所述负载设备600提供电能。所述用电系统可以是：电动车、共享自行车等。

综上所述，本实用新型提供一种供电装置及用电系统。所述装置包括太阳能电池板、BMS处理器、第一电池及第二电池。所述太阳能电池板与所述第一电池及第二电池电性连接，以向所述第一电池及第二电池提供充电电能，以使所述第一电池及所述第二电池进行充电。所述第一电池及第二电池分别与负载设备电性连接，以向所述负载设备供电。所述BMS处理器与所述第一电池及第二电池电性连接，以检测所述第一电池及第二电池的电量，并根据所述第一电池及第二电池的电量调整所述第一电池及第二电池的充放电状态，以实现所述第一电池及第二电池的满充满放。由此，第一电池及第二电池能够持续为负载设备提供电能，还通过使电池满充满放，延长了电池的使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种供电装置，其特征在于，所述装置包括太阳能电池板、BMS处理器、第一电池、第二电池，

所述太阳能电池板与所述第一电池及所述第二电池电性连接，所述太阳能电池板用于为所述第一电池及第二电池充电；

所述第一电池及第二电池分别与负载设备电性连接，用于为所述负载设备提供电能；

所述BMS处理器用于检测所述第一电池及第二电池的电量，并根据所述第一电池及第二电池的电量调整所述第一电池及第二电池的充放电状态，以实现所述第一电池及第二电池的满充满放。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述BMS处理器与所述太阳能电池板电性连接，用于对所述太阳能电池板进行电压检测，获得所述太阳能电池板的输出电压。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括电压调整电路及电源输出控制开关，

所述电压调整电路与所述太阳能电池板、BMS处理器及负载设备及电源输出控制开关电性连接；

所述电源输出控制开关与所述BMS处理器电性连接；

所述电压调整电路用于将所述太阳能电池板的输出电压调整为负载设备使用的电压；

所述BMS处理器根据所述太阳能电池板的输出电压及负载设备使用的电压，通过所述电源输出控制开关控制所述电压调整电路向所述负载设备提供电能，和/或控制所述第一电池及第二电池的充放电状态。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第一充电控制开关、第一充电管理电路；

所述第一充电控制开关、第一充电管理电路及第一电池依次电性连接，且分别与所述BMS处理器电性连接；

所述第一充电控制开关与所述太阳能电池板电性连接；

所述BMS处理器通过向所述第一充电控制开关发送第一充电控制信号及通过所述第一充电管理电路对充电电流进行控制，以实现使所述太阳能电池板为所述第一电池充电。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第一电池放电控制开关，

第一电池放电控制开关与所述BMS处理器及负载设备电性连接；

所述BMS处理器通过向所述第一电池放电控制开关发送第一电池放电控制信号使所述第一电池为所述负载设备供电。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，

所述BMS处理器还用于对所述第一电池进行第一电量检测，并根据所述第一电量检测结果控制所述第一充电控制开关的工作状态及所述第一电池的充放电状态。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第二充电控制开关、第二充电管理电路；

所述第二充电控制开关、第二充电管理电路及第二电池依次电性连接，且分别与所述BMS处理器电性连接；

所述第二充电控制开关与所述太阳能电池板电性连接；

所述BMS处理器通过向所述第二充电控制开关发送第二充电控制信号及通过所述第二充电管理电路对充电电流进行控制，以实现使所述太阳能电池板为所述第二电池充电。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第二电池放电控制开关，

第二电池放电控制开关与所述BMS处理器及负载设备电性连接；

所述BMS处理器通过向所述第二电池放电控制开关发送第二电池放电控制信号使所述第二电池为所述负载设备供电。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述BMS处理器还用于对所述第二电池进行第二电量检测，并根据所述第二电量检测结果控制所述第二充电控制开关的工作状态及所述第二电池的充放电状态。

10.一种用电系统，其特征在于，所述系统包括负载设备及与所述负载设备电性连接的权利要求1-9中任意一项所述的供电装置，所述供电装置用于为所述负载设备提供电能。