CN208112277U - 批量充电控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种批量充电控制系统，包括电源变换器、第一控制单元及多个充电控制电路，每一所述充电控制电路均通过电源入口与所述电源变换器电气相连，所述第一控制单元包括第一控制器及扩展单元，所述第一控制器通过所述扩展单元与多个所述充电控制电路电气相连。该系统能够较为容易地对多个电子设备中的电池进行充电。

Description

批量充电控制系统

技术领域

本实用新型涉及电子设备充电管理领域，尤其是一种批量充电控制系统。

背景技术

近年来，电子设备，如手机、笔记本电脑、人体可穿戴设备的应用越来越广泛。在工业化生产中，在出厂前需要对电子设备提前进行充电，而充电的电量可能根据需要而不同，有的需要充电到指定的电压才能出货，有的则需要充电至完全充满。在充电过程中，如果使用与产品配套的充电器对产品进行一对一的充电，则往往需要占用很大的空间以及电网插头，与此同时，与产品配套的充电器在充电过程中，往往只会显示充电中以及充满两种状态，无法实现充电到指定电压的技术要求。在现有技术中，往往通过规定充电时间来控制充电电量，但这需要人员定期观察和操作，过程较为繁琐且容易出错，以至于带来不必要的生产风险。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种批量充电控制系统，该系统能够较为容易地对多个电子设备中的电池进行充电。

本实用新型提供了一种批量充电控制系统，包括电源变换器、第一控制单元及多个充电控制电路，每一所述充电控制电路均通过电源入口与所述电源变换器电气相连，所述第一控制单元包括第一控制器及扩展单元，所述第一控制器通过所述扩展单元与多个所述充电控制电路电气相连。

进一步地，所述充电控制电路包括第一控制开关、充电管理芯片以及可编程电阻，所述第一控制开关设置在所述电源入口以及所述充电管理芯片之间，所述第一控制单元控制所述第一控制开关的开闭，所述可编程电阻的一端与所述充电管理芯片相连，所述可编程电阻的另一端接地，所述第一控制单元对每一所述可编程电阻的电阻值进行控制。

进一步地，所述批量充电控制系统还包括电池固定架

进一步地，所述批量充电控制系统还包括电压检测装置，所述电压检测装置包括多选一开关及模数转换器，所述模数转换器的一端与所述第一控制单元相连，所述模数转换器的另一端通过所述多选一开关与充电电池相连，所述第一控制单元控制所述多选一开关逐一与每一所述充电电池相连，所述第一控制单元逐一通过所述模数转换器获得每一所述充电电池的电压。

进一步地，所述批量充电控制系统还包括指示灯，每一充电电池均与所述指示灯相对应，所述指示灯与所述第一控制单元相连，所述第一控制单元根据充电电池的电压对其对应的状态指示灯进行显示状态控制。

进一步地，所述批量充电控制系统还包括放电装置，所述放电装置包括第二控制开关及负载，所述负载通过所述第二控制开关与充电电池相连，所述第一控制单元控制所述第二控制开关的开闭。

进一步地，所述第一控制器为微处理器芯片，所述扩展单元为I/O扩展芯片。

进一步地，所述第一控制开关可以为mos管或继电器，由所述扩展单元的I/O驱动控制其开关状态。

进一步地，所述批量充电控制系统还包括第二控制单元，所述第一控制单元通过所述第二控制单元进行控制指令的输入。

进一步地，所述第二控制单元与一个或多个所述第一控制单元相连。

综上所述，在本实用新型中，电源变换器将电网的交流电转换成系统工作的直流电，转换过后的直流电通过充电控制电路为充电电池，如锂电池进行充电。通过扩展单元的设置，可以对第一控制单元的控制引脚进行扩展，以使第一控制单元对多个充电控制电路进行控制，完成在同一时间内对多个电子设备进行充电。进一步地，通过电压检测装置及放电装置的设置，还可以使该批量充电控制系统能够进行将电池充电到指定电压或电容、批量放电或者批量电池内阻检测等作业。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例提供的批量充电控制系统的系统框图。

图2为图1中第一控制单元、扩展单元及充电控制电路的原理图。

图3为本实用新型第二实施例提供的批量充电控制系统的系统框图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，详细说明如下。

本实用新型提供了一种批量充电控制系统，该系统能够较为容易地对多个电子设备中的电池进行充电。

图1为本实用新型第一实施例提供的批量充电控制系统的系统框图，图2为图1中第一控制单元、扩展单元及充电控制电路的原理图。如图1及图2所示，本实用新型第一实施例提供的批量充电控制系统包括电源变换器10、第一控制单元20以及多个充电控制电路30。每一充电控制电路30均通过电源入口11与电源变换器10电气相连，第一控制单元20包括第一控制器21及扩展单元22，第一控制器21通过扩展单元22与多个充电控制电路30电气相连，对多个充电控制电路30进行控制。

在本实施例中，电源变换器10将电网的交流电或直流电转换成系统工作电路的直流电压，转换过后的直流电通过充电控制电路30为充电电池40，如锂电池进行充电。通过扩展单元22的设置，可以对第一控制单元20的控制引脚进行扩展，以使第一控制单元20对多个充电控制电路30进行控制，在同一时间内完成对多个电子设备进行充电。

在本实施例中，电源变换器10的输出能力可以根据充电控制电路30的数量来确定，以在满足应用的要求下有效地降低成本。电源变换器10可以为效率较高的开关电源，也可以为效率较低的线性电源。第一控制器21可以为微处理器，扩展单元22可以为I/O扩展芯片。

进一步地，在本实施例中，充电控制电路30包括第一控制开关31，充电管理芯片32以及可编程电阻33，电源入口11以及每一充电管理芯片32之间均设置有一第一控制开关31，也即第一控制开关31设置在电源入口11以及充电管理芯片32之间，第一控制单元20对每一个充电控制电路30内的第一控制开关31的开闭进行控制；可编程电阻33的一端与充电管理芯片32相连，可编程电阻33的另一端接地，第一控制单元20对每一个充电控制电路30内的可编程电阻33的电阻值进行控制。在需要将充电电池40充满的作业中，当开始充电时，第一控制单元20控制第一控制开关31闭合，充电控制电路30开始为充电电池40充电。在充电过程中，充电控制电路30会自动检测电池的实时电压，并按照CC-CV模式将电池充满。当充电结束时，第一控制单元20控制第一控制开关31断开，充电结束。为了便于对第一控制开关31的操控，第一控制开关31可以为mos管开关或继电器，由I/O扩展芯片控制器开关状态。

为了便于电子设备的固定，批量充电控制系统还可以包括电池固定架50，充电控制电路30远离扩展单元22的一端可以固定于电池固定架50上，以便于对充电电池40进行固定。当需要对充电电池40进行充电时，可以将电池固定于电池固定架50上，并与充电控制电路30相连。

进一步地，在本实施例中，批量充电控制系统还包括电压检测装置60，该电压检测装置60包括多选一开关61及模数转换器62，模数转换器62的一端与第一控制器21电气相连，数模转换器62的另一端通过多选一开关61与充电电池40相连，第一控制器21控制多选一开关61逐一与每一充电电池40相连，第一控制器21逐一通过模数转换器62获得充电电池40的电压。通过电压检测装置60的设置，不仅可以使该批量充电控制系统进行为充电电池40充电到充满的作业，同样可以使批量充电控制系统将充电电池40充到指定的电压，当充电电池40达到指定电压时，第一控制器21可以断开第一控制开关31，以终止对充电电池40的充电。

为了能够使操作人员较为容易地获取各个充电电池40的电压，批量充电控制系统还可以包括指示灯70，每一充电电池40均与一指示灯70相对应，指示灯70与第一控制单元20相连，第一控制单元20根据每一充电电池40的电压对指示灯70的显示状态进行控制。也即，可以通过充电控制电路30或电压检测装置60反馈的信号，控制指示灯70以不同的颜色来指示充电电池40不同的当前充电状态，如通过显示不同的颜色来代表不同的电压值，或者通过指示灯70亮灯的个数来代表不同的电压值，或者通过指示灯70不同的闪烁方式来代表不同的电压值，上述显示电压值的技术方案均能够使操作人员较容易获得充电电池40的电压，同时也能防止充电电池过充电，并进而降低因此可能造成电池起火、爆炸的安全事故的发生率

进一步地，在本实施例中，批量充电控制系统还包括放电装置80，该放电装置80包括第二控制开关81及负载82，负载82通过第二控制开关81与充电电池40相连，在某些需要批量放电的场景中，第一控制单元20可以控制第一控制开关31断开，以停止对充电电池40充电，并控制第二控制开关81闭合，进行电池的批量放电作业。第一控制单元20可以根据上述的电压检测装置60来检测在放电作业中电池的电压，以根据需要选择继续放电或者停止放电。同样地，第二控制开关81也可以为mos管开关或继电器。

在本实施例中，根据电压检测装置60及放电装置80的配合，还可以批量地对充电电池40的内阻进行检测，通过电压检测装置60检测充电电池40的开路电压，然后通过放电装置80进行负载放电，并再次通过电压检测装置60检测充电电池的带载电压。通过计算充电电池的开路电压和带载电压的压差以及带载的电流，通过欧姆定律即可计算出充电电池的内阻值。充电电池40内阻的计算公式如下所示：

R＝(V1-V2)/(V2/R)

其中：V1为开路电压，V2为负载82电压，R为负载82电阻值。

进一步地，批量充电系统还可以包括一个人机交互设备91(如PC，手机，平板等)，以便于通过客户端软件对系统进行控制配置和状态显示。

图3为本实用新型第二实施例提供的批量充电控制系统的系统框图。本实用新型第二实施例提供的批量充电控制系统与第一实施例中的批量充电控制系统基本相同，其不同之处在于，在第二实施例中，批量充电控制系统还包括第二控制单元90，第二控制单元90与第一控制单元20相连，使用者可以通过人机交互设备91对第二控制单元90输入各种控制指令，通过第二控制单元90将各种指令信号发送给第一控制单元20，以便于批量充电控制系统对充电电池40进行作业。

在本实施例中，第二控制单元90可以与一个第一控制单元20相连，也可以根据需要与多个第一控制单元20相连，当第二控制单元90与多个第一控制单元20相连时，每一第一控制单元20内都有独立且唯一的地址编号，以保证数据传输的准确性。通过第二控制单元90的设置，可以实现更多充电电路的扩展，使该批量充电控制系统能够在同一时间为更多的充电电池40充电。

在本实施例中，第一控制单元20与第二控制单元90之间可以采用1对多的总线方式，如CAN总线、IIC总线或者是SPI总线等方式进行数据的传输。同样地，第一控制单元20及第二控制单元90内可以含有无线通信模块，以使二者通过无线技术进行数据的传输。

综上所述，在本实用新型中，电源变换器10将交流电转或直流电换成系统工作电路的直流电压，转换过后的直流电通过充电控制电路30为充电电池40，如锂电池进行充电。通过扩展单元22的设置，可以对第一控制单元20的控制引脚进行扩展，以使第一控制单元20对多个充电控制电路30进行控制，完成在同一时间内对多个电子设备进行充电。进一步地，通过电压检测装置60及放电装置80的设置，还可以使该批量充电控制系统能够进行将电池充电到指定电压、批量放电或者批量电池内阻检测等作业。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种批量充电控制系统，其特征在于：包括电源变换器(10)、第一控制单元(20)及多个充电控制电路(30)，每一所述充电控制电路(30)均通过电源入口(11)与所述电源变换器(10)电气相连，所述第一控制单元(20)包括第一控制器(21)及扩展单元(22)，所述第一控制器(21)通过所述扩展单元(22)与多个所述充电控制电路(30)电气相连。

2.如权利要求1所述的批量充电控制系统，其特征在于：所述充电控制电路(30)包括第一控制开关(31)、充电管理芯片(32)以及可编程电阻(33)，所述第一控制开关(31)设置在所述电源入口(11)以及所述充电管理芯片(32)之间，所述第一控制单元(20)控制所述第一控制开关(31)的开闭，所述可编程电阻(33)的一端与所述充电管理芯片(32)相连，所述可编程电阻(33)的另一端接地，所述第一控制单元(20)对每一所述可编程电阻(33)的电阻值进行控制。

3.如权利要求1所述的批量充电控制系统，其特征在于：所述批量充电控制系统还包括电池固定架(50)。

4.如权利要求1所述的批量充电控制系统，其特征在于：所述批量充电控制系统还包括电压检测装置(60)，所述电压检测装置(60)包括多选一开关(61)及模数转换器(62)，所述模数转换器(62)的一端与所述第一控制单元(20)相连，所述模数转换器(62)的另一端通过所述多选一开关(61)与充电电池(40)相连，所述第一控制单元(20)控制所述多选一开关(61)逐一与每一所述充电电池(40)相连，所述第一控制单元(20)逐一通过所述模数转换器(62)获得每一所述充电电池(40)的电压。

5.如权利要求4所述的批量充电控制系统，其特征在于：所述批量充电控制系统还包括指示灯(70)，每一充电电池(40)均与所述指示灯(70)相对应，所述指示灯(70)与所述第一控制单元(20)相连，所述第一控制单元(20)根据充电电池(40)的电压对其对应的状态指示灯(70)进行显示状态控制。

6.如权利要求1或4中任一项所述的批量充电控制系统，其特征在于：所述批量充电控制系统还包括放电装置(80)，所述放电装置(80)包括第二控制开关(81)及负载(82)，所述负载(82)通过所述第二控制开关(81)与充电电池(40)相连，所述第一控制单元(20)控制所述第二控制开关(81)的开闭。

7.如权利要求1所述的批量充电控制系统，其特征在于：所述第一控制器(21)为微处理器芯片，所述扩展单元(22)为I/O扩展芯片。

8.如权利要求2所述的批量充电控制系统，其特征在于：所述第一控制开关(31)可以为mos管或继电器，由所述扩展单元(22)的I/O扩展芯片驱动控制其开关状态。

9.如权利要求1所述的批量充电控制系统，其特征在于：所述批量充电控制系统还包括第二控制单元(90)，所述第一控制单元(20)通过所述第二控制单元(90)进行控制指令的输入。

10.如权利要求9所述的批量充电控制系统，其特征在于：所述第二控制单元(90)与一个或多个所述第一控制单元(20)相连。