CN207518294U - 一种实现延长电源续航时长的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池扩容领域，公开了一种实现延长电源续航时长的装置，装置连接直流电源，装置包括：监控模块、电池模块和DC‑DC模块，监控模块通过实时检测直流电源的状态，实时控制通过DC‑DC模块电流的大小。本实用新型结构简单，可随意拆卸；采用本实用新型的技术方案，可为直流电源提供跟随电流，尽最大可能延长直流电源的可工作时长。

Description

一种实现延长电源续航时长的装置

技术领域

本申请涉及电池应用领域，尤其涉及延长电源续航时长的装置。

背景技术

现有电器、设备为了保证工作的连续性，很多都在原有蓄电池组基础上并联有备用电源。目前，大多蓄电池组和/或备用电源都为铅酸电池；而铅酸电池因长时间使用会降低电池容量，且备用电源的容量也有限。

现有技术中，可以通过给电源增加备用电池的方法实现延长电源的工作时长，但这种方案会引起备用电源和原电源间的充放电，浪费能源，同时有可能产生大电流而引发事故。

实用新型内容

为解决上述问题，本申请提供了一种能对任意直流电源实现扩容，同直流电源一起供电，且可应用在可移动设备上的实现电池扩容的装置，连接于直流电源，直流电源连接负载，装置包括：监控模块、电池模块和DC-DC模块；监控模块分别与电池模块、直流电源和DC-DC模块信号连接；电池模块和DC-DC模块的第一端及监控模块电连接，用于给 DC-DC模块和监控模块供电；直流电源连接负载时，DC-DC模块的第二端用于连接负载，其中，当监控模块检测到直流电源为放电状态时，控制DC-DC模块输出电流。

进一步，监控模块包括检测单元和控制单元：

检测单元，用于检测直流电源的工作状态和直流电源输出电流；直流电源的工作状态包括充电或放电状态；

控制单元，用于控制DC-DC模块输出电流的大小；其控制的依据为检测单元检测的数据；

当检测单元检测到直流电源的工作状态为放电状态时，还实时检测直流电源输出电流的大小，并将检测到的直流电源输出电流的大小发送给控制单元，控制单元根据直流电源输出电流的大小实时控制DC-DC模块输出电流的大小。

进一步，控制单元控制DC-DC模块输出电流的大小的方式为PFM方式或PWM方式。

进一步，DC-DC模块为双向DC-DC模块；DC-DC模块的第二端还连接直流电源的充电端；检测单元还用于检测电池模块的能量状态；

当检测单元检测到直流电源为充电状态时，则实时检测电池模块的能量状态，当检测到电池模块的能量状态为饱和状态时，控制单元控制DC-DC模块的第一端不再输出电流。

进一步，电池模块的电池为由至少一节锂电池串联组成的锂电池组。

进一步，所述锂电池为铁锂电池。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种实现电池扩容的方法，方法为基于上述一种实现电池扩容的装置的方法。

采用本实用新型所提供的实现电池扩容的装置或方法，可在直流电源放电过程中，同直流电源一起放电，提供跟随电流；且还可根据直流电源的放电电流调整跟随电流大小，以达到尽可能延长直流电源的可工作时长。同时，本实用新型的装置可应用在任意直流电源上，本实用新型的装置还具有机构简单，可随时拆卸的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例。

图1为实现电池扩容装置的放电结构图；

图2为实现电池扩容装置的充电结构图；

图3为实现电池扩容装置的工作流程图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本实施例公开了一种实现电池扩容的装置，参照附图1，所述装置连接于直流电源，直流电源连接负载，所述装置包括：监控模:100、电池模块200和DC-DC模块300；监控模块100分别与电池模块200、直流电源和DC-DC模块300信号连接；电池模块200和DC-DC模块300的第一端301及监控模块100电连接，用于给 DC-DC模块300和监控模块100供电；直流电源连接负载时，DC-DC模块300的第二端302用于连接负载，其中，当监控模块100检测到直流电源为放电状态时，控制DC-DC模块300输出电流。

装置的监控模块100包括检测单元101和控制单元102，其中：

检测单元101，用于检测直流电源的工作状态和直流电源输出电流；直流电源的工作状态包括充电或放电状态；

控制单元102，用于控制DC-DC模块300输出电流的大小；其控制的依据为检测单元101检测的数据。

本实施例中，监控模块选用单片机，检测单元选用电流传感器。

当检测单元101检测到直流电源的工作状态为放电状态时，还实时检测直流电源输出电流的大小，并将检测到的直流电源输出电流的大小发送给控制单元102，控制单元102根据直流电源输出电流的大小实时控制DC-DC模块300输出电流的大小。如控制单元102接收检测单元101实时检测的直流电源的放电电流，再通过PFM方式或PWM方式调制DC-DC模块300的输出电流大小。

为简化结构，DC-DC模块300优选为双向DC-DC转换器，其在功能上相当于两个反向设置的单向DC-DC转换器；参照附图2，直流电源充电时，DC-DC模块300的第二端302还用于连接直流电源的充电端；检测单元101还用于检测电池模块200的能量状态，电池模块能量状态包括饱和或不饱和状态。

由于DC-DC模块300连接在充电端上，因此，此时电池模块200也连接到了充电端；当检测单元101检测到直流电源为充电状态时，则实时检测电池模块200的能量状态，当检测到电池模块200的能量状态为饱和状态时，控制单元102控制DC-DC模块300的第一端301不再输出电流，停止给电池模块200充电。

优选的，电池模块200的电池为由至少一节锂电池串联组成的锂电池组，所选锂电池优选为铁锂电池。

本实施例公开了一种基于上述实现电池扩容的装置的实现电池扩容的方法，其所述装置的工作流程参照附图3，其步骤为：

S1：检测直流电源工作状态；

S2：当检测直流电源为放电状态时，还实时检测直流电源的电流大小，并根据检测到的电流大小实时控制DC-DC模块的输出电流大小；

S3：当检测直流电源为充电状态时，还实时检测电池模块的能量状态，当检测到电池模块的能量状态为饱和状态时，控制DC-DC模块不再输出电流，停止给电池模块充电。

Claims (6)

1.一种实现延长电源续航时长的装置，连接于直流电源，所述直流电源连接负载，其特征为，所述实现延长电源续航时长的装置包括：监控模块（100）、电池模块（200）和DC-DC模块（300）；所述监控模块（100）分别与电池模块（200）、所述直流电源和所述DC-DC模块（300）信号连接；所述电池模块（200）和所述DC-DC模块（300）的第一端（301）及所述监控模块（100）电连接，用于给所述 DC-DC模块（300）和所述监控模块（100）供电；所述DC-DC模块（300）的第二端（302）可连接负载，其中，

当所述监控模块（100）检测到所述直流电源为放电状态时，控制所述DC-DC模块（300）的第二端（302）的输出电流。

2.如权利要求1所述的一种实现延长电源续航时长的装置，其特征为，

所述监控模块（100）包括检测单元（101）和控制单元（102）：

检测单元（101），用于检测所述直流电源的工作状态和直流电源输出电流；

控制单元（102），用于控制所述DC-DC模块（300）输出电流的大小；

当所述检测单元（101）检测到所述直流电源的工作状态为放电状态时，还实时检测所述直流电源输出电流的大小，并将检测到的所述直流电源输出电流的大小发送给控制单元（102），所述控制单元（102）根据所述直流电源输出电流的大小实时控制所述DC-DC模块（300）输出电流的大小。

3.如权利要求2所述的一种实现延长电源续航时长的装置，其特征为，

所述控制单元（102）控制所述DC-DC模块（300）输出电流的大小的方式为PFM方式或PWM方式。

4.如权利要求2-3任一所述的一种实现延长电源续航时长的装置，其特征为，所述DC-DC模块（300）为双向DC-DC模块；DC-DC模块（300）的第二端（302）还连接所述直流电源的充电端；所述检测单元（101）还用于检测所述电池模块（200）的能量状态；

当所述检测单元（101）检测到所述直流电源为充电状态时，则实时检测所述电池模块（200）的能量状态，当检测到所述电池模块（200）的能量状态为饱和状态时，所述控制单元（102）控制所述DC-DC模块（300）的第一端（301）不再输出电流。

5.如权利要求4所述的一种实现延长电源续航时长的装置，其特征为，所述电池模块（200）的电池为锂电池。

6.如权利要求5所述的一种实现延长电源续航时长的装置，其特征为，所述锂电池为铁锂电池。