CN212766706U - 蓄电池的充电电路及无人艇 - Google Patents

Abstract

一种蓄电池的充电电路及无人艇，其中，蓄电池的充电电路通过加入选择电路、第一开关电路以及交变直电路，实现了在轴带发电机不工作时，接入多个交流电源且自动择一交流电源给蓄电池充电，在轴带发电机工作以给蓄电池充电时，切断所有交流电源与蓄电池的连接，避免了多个交流电源以及轴带发电机等多个供电电源的同时工作，使得蓄电池在多种应用场景下被充电，解决传统的蓄电池的充电电路中存在无法兼容多路电源以适应不同应用场景的问题。

Description

蓄电池的充电电路及无人艇

技术领域

本申请属于充电控制技术领域，尤其涉及一种蓄电池的充电电路及无人艇。

背景技术

目前，以蓄电池作为主电源的设备，例如无人艇、电动汽车等，需要及时为蓄电池进行供电，但是传统的蓄电池的供电方式一般是仅通过设备内部自带的轴带发电机供电，或者是仅通过外部电源对蓄电池进行供电，但是不能在兼容多个交流电源、轴带发电机的同时，自动切换其中一种电源作为充电电源以给蓄电池充电。

因此，传统的蓄电池的充电电路中存在无法兼容多路电源以适应不同应用场景的问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种蓄电池的充电电路及无人艇，旨在解决传统的蓄电池的充电电路中存在无法兼容多路电源以适应不同应用场景的问题。

本申请实施例的第一方面提了一种蓄电池的充电电路，所述蓄电池与轴带发电机的输出母线连接，所述轴带发电机与第一开关连接，并在所述第一开关闭合时启动所述发电机给所述蓄电池供电，所述充电电路包括：

选择电路，所述选择电路用于与至少一个交流电源连接，并输出其中一个所述交流电源所提供的交流电；

第一开关电路，所述第一开关电路与所述选择电路和所述第一开关连接，所述第一开关电路用于在所述第一开关闭合时断开，和用于在所述第一开关断开时闭合并输出所述交流电；以及

交变直电路，所述交变直电路与所述第一开关电路和所述蓄电池连接，所述交变直电路用于将所述交流电转换为直流电后输出到所述蓄电池。

在一个实施例中，所述选择电路包括多路选择开关，所述多路选择开关的各个输入端分别用于和各个所述交流电源连接，所述多路选择开关的输出端和所述第一开关电路连接，所述多路选择开关的各个输入端与其输出端择一导通。

在一个实施例中，所述第一开关电路包括第一继电器，所述第一继电器的常闭触点的第一端和所述选择电路的输出端连接，所述常闭触点的第二端和所述交变直电路的输入端连接，所述第一继电器的线圈与所述第一开关连接，所述第一开关闭合时所述线圈得电。

在一个实施例中，所述交变直电路包括蓄电池充电器，所述蓄电池充电器的交流输入端和所述第一开关电路连接，所述蓄电池充电器的直流输出端用于和所述蓄电池连接。

在一个实施例中，所述交流电源包括岸电电源和交流发电机。

在一个实施例中，还包括：

检测电路，所述检测电路与所述轴带发电机的输出母线连接，所述检测电路用于在所述轴带发电机无输出时，生成控制信号；和

第二开关电路，所述第二开关电路与所述第一开关电路并联，所述第二开关电路用于在所述控制信号的控制下闭合以将所述交流电输出到所述交变直电路。

在一个实施例中，所述检测电路包括：

采样电路，所述采样电路与所述轴带发电机的输出母线连接，所述采样电路用于采集所述轴带发电机的电参数；和

控制电路，所述控制电路与所述采样电路连接，所述控制电路用于根据所述电参数确定所述轴带发电机有无输出，并在所述轴带发电机无输出时，生成所述控制信号并输出到所述第二开关电路。

在一个实施例中，所述采样电路包括电流传感器，所述电流传感器与所述输出母线耦接，所述电流传感器的输出端与所述控制电路连接。

在一个实施例中，所述第二开关电路包括第二继电器，所述第二继电器的常开触点的第一端和所述选择电路连接，所述第二继电器的常开触点的第二端和所述交变直电路连接，所述第二继电器的线圈和所述控制电路连接。

本申请实施例的第二方面提了一种无人艇，其特征在于，包括：

蓄电池；

第一开关；

轴带发电机，所述轴带发电机与所述蓄电池连接，所述轴带发电机用于在所述第一开关闭合时工作并输出直流电到所述蓄电池；以及

如本申请实施例的第一方面所述的充电电路，所述充电电路与所述第一开关、所述蓄电池以及各所述交流电源连接，所述充电电路用于在所述轴带发电机断开与所述蓄电池的充电连接时，将一个所述交流电源的交流电转换为直流电后输出给所述蓄电池。

上述的蓄电池的充电电路，通过加入选择电路、第一开关电路以及交变直电路，实现了在轴带发电机不工作时，接入多个交流电源且自动择一交流电源给蓄电池充电，在轴带发电机工作以给蓄电池充电时，切断所有交流电源与蓄电池的连接，避免了多个交流电源以及轴带发电机等多个供电电源的同时工作，使得蓄电池在多种应用场景下被充电，解决传统的蓄电池的充电电路中存在无法兼容多路电源以适应不同应用场景的问题。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的蓄电池的充电电路的电路示意图；

图2为图1所示的蓄电池的充电电路的另一电路示意图。

图3为图2所示的蓄电池的充电电路的另一电路示意图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1示出了本申请实施例第一方面提供的蓄电池10的充电电路的电路示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

本实施例中的蓄电池10的充电电路，蓄电池10与轴带发电机20的输出母线连接，轴带发电机20与第一开关30连接并在第一开关30闭合时启动以给蓄电池10供电。

应理解，轴带发电机20，例如无人艇上的轴带发电机，由主机驱动，轴带发电机20可以为直流发电机，也可以为交流发电机，当轴带发电机20为直流发电机时，其输出的直流电经滤波、电压转换后输出给蓄电池10；当轴带发电机20为交流发电机时，其输出的交流电经整流、滤波、电压转换后输出给蓄电池10。第一开关30为用于启动蓄电池10所在设备的主机，例如主机启动钥匙开关等，主机用于启动轴带发电机20，例如，主机可以为设备的发动机等；第一开关30与电源连接，电源可以为低压电源，第一开关30在闭合时，其输出所连接的低压电源的所提供的电能。

充电电路还包括：选择电路100、第一开关电路200以及交变直电路300，选择电路100用于与至少一个交流电源40连接，第一开关电路200与选择电路100和第一开关30连接，交变直电路300与第一开关电路200和蓄电池10连接；选择电路100用于输出其中一个交流电源40所提供的交流电；第一开关电路200用于在第一开关30闭合时断开，和用于在第一开关30断开时闭合并输出交流电；以及交变直电路300用于将交流电转换为直流电后输出到蓄电池10。

本实施例中的蓄电池10的充电电路，通过加入选择电路100、第一开关电路200以及交变直电路300，实现了在轴带发电机20不工作时，接入多个交流电源40且自动择一交流电源40给蓄电池10充电，在轴带发电机20工作以给蓄电池10充电时，切断所有交流电源40与蓄电池10的连接，避免了多个交流电源40以及轴带发电机20等多个供电电源的同时工作，使得蓄电池10在多种应用场景下被充电，解决传统的蓄电池10的充电电路中存在无法兼容多路电源以适应不同应用场景的问题。

应理解，交流电源40包括岸电电源和交流发电机等。可选的，可以根据需求将多个交流电源40分为主电源和备用电源，例如，可以将岸电电源作为主电源，将交流发电机作为备用电源，即，当岸电电源正常输出电能时，选择电路100优先输出岸电电源的交流电，只有当岸电电源不存在或者岸电电源故障时才输出交流发电机的交流电，从而减少交流发电机的启动和工作次数，以节省能耗。

应理解，选择电路100可以由多路复用器、多路选择开关或者单刀多掷开关等构成。在一个实施例中，选择电路100包括多路选择开关，多路选择开关的各个输入端分别用于和各个交流电源40连接，多路选择开关的输出端和第一开关电路200连接，多路选择开关的各个输入端与其输出端择一导通。可选的，多路选择开关的常闭的输入端与岸电电源连接，多路选择开关的常开输入端与交流发电机连接，可以理解的是，多路选择开关在常态下输出的是常闭输入端所连接的交流电源40的交流电，在常闭输入端无输出时闭合常开输入端，即此时输出的是常开输入端连接的交流电源40的交流电。选择电路100还包括有一控制器，用于控制多路选择开关的各个输入端与其输出端的连接。控制器可以集成于多路选择开关，也可以独立于多路选择开关之外。本实施例中的选择电路100通过加入多路选择开关，从而实现了对多个交流电源40与对第一开关电路200择一导通，且使得可将作为主电源的交流电源40直接接入到多路选择开关的常闭输入端，使得作为主电源的交流电源40所提供的交流电可优先输出。

应理解，第一开关电路200可以由继电器、断路器或者模拟开关等器件构成。在一个实施例中，第一开关电路200包括第一继电器，第一继电器的常闭触点的第一端和选择电路100的输出端连接，常闭触点的第二端和交变直电路300的输入端连接，第一继电器的线圈用于和第一开关30连接，第一开关30闭合时线圈得电。应理解，第一继电器为常闭继电器，当第一继电器的线圈掉电时，第一继电器的常闭触点闭合，即此时的选择电路100与交变直电路300连接；当第一继电器的线圈上电时，第一继电器的常闭触点断开，即此时选择电路100与交变直电路300断开连接。即当第一开关30闭合时，轴带发电机20启动且第一继电器的线圈上电，第一开关电路200断开，此时由轴带发电机20给蓄电池10充电；当第一开关30断开时，轴带发电机20停止工作且第一继电器的线圈掉电，第一开关电路200闭合，此时由一交流电源40给蓄电池10充电；从而使得轴带发电机20与交流电源40不同时给蓄电池10充电。本实施例中的第一开关电路200通过采用第一继电器，从而实现了第一开关电路200与第一开关的联动，即实现了充电电路与轴带发电机20的联动，当轴带发电机20工作时，充电电路不输出，当轴带发电机20无动作时，充电电路给蓄电池10充电，避免了轴带发电机20与交流电源40的同时供电而导致的能耗大等问题。

应理解，交变直电路300由具备交流电转换为直流电的器件构成，例如整流桥、蓄电池充电器等。在一个实施例中，交变直电路300包括蓄电池充电器，蓄电池充电器的交流输入端和第一开关电路200连接，蓄电池充电器的直流输出端用于和蓄电池10连接。可以理解的是，蓄电池充电器将交流电转换为蓄电池10的目标直流电。蓄电池充电器可以包括整流电路、滤波电路以及稳压电路等。本实施例中的交变直电路300通过加入蓄电池充电器，从而使得交流电源40所提供的交流电转换为蓄电池10所需的目标电压的直流电，从而使得充电电路可以输出稳定的直流电给蓄电池10，避免出现蓄电池10由于输入电压不稳定、输入电压过高而损坏的问题出现。

请参阅图2，在一个实施例中，还包括：检测电路400和第二开关电路500，检测电路400与轴带发电机20的输出母线连接，第二开关电路500与第一开关电路200并联；检测电路400用于在轴带发电机20无输出时，生成控制信号；第二开关电路500用于在控制信号的控制下闭合以将交流电输出到交变直电路300。

应理解，控制信号为电信号，例如电压信号。检测电路400可以通过对轴带发电机20的电参数采集、判断电参数是否为0等去确定轴带发电机20是否有输出。检测电路400还可以通过和轴带发电机20的保护装置联动以确定轴带发电机20是否故障，当轴带发电机20故障时，即判定轴带发电机20无输出。

请参阅图3，在一个实施例中，检测电路400包括：采样电路410和控制电路420，采样电路410用于与轴带发电机20的输出母线连接，控制电路420与采样电路410连接；采样电路410用于采集轴带发电机20的电参数；控制电路420用于根据电参数确定轴带发电机有无输出，并在轴带发电机20无输出时，生成控制信号并输出到第二开关电路500。

应理解，电参数可以包括输出电压、输出电流、输出功率等参数，预设阈值为与电参数对应的正常阈值或异常阈值。控制电路420可以通过将电参数与预设阈值比较从而判定轴带发电机20是否有输出。例如，采样电路410可采集轴带发电机20的输出母线的电流，预设阈值可以为0，当该电流等于0时，控制电路420确定轴带发电机20无输出，此时发电机无法给蓄电池10供电，控制电路420输出控制信号到第二开关电路500，从而控制第二开关电路500闭合，交流电源40通过第二开关电路500和交变直电路300给蓄电池10供电。控制电路420可以由微处理器构成，例如单片机。

应理解，采样电路410可以由具备电参数采集功能的器件构成，例如电流传感器、电压传感器等。在一个实施例中，采样电路410包括电流传感器，电流传感器与输出母线耦接，电流传感器的输出端与控制电路420连接。可以理解的是，电流传感器可以套设在输出母线上从而与输出母线耦接，从而采集输出母线的电流，输出母线的电流为交流发电机的输出电流。本实施例中的采样电路通过加入电流传感器，实现了对轴带发电机20的电流参数的采集。

应理解，第二开关电路500可以由开关管、继电器、断路器或者模拟开关等器件构成。在一个实施例中，第二开关电路500包括第二继电器，第二继电器的常开触点的第一端和选择电路100连接，第二继电器的常开触点的第二端和交变直电路300连接，第二继电器的线圈和控制电路420连接。应理解，第二继电器为常开继电器，当第二继电器的线圈上电时，第二继电器的常开触点闭合，即此时的选择电路100与交变直电路300连接；当第二继电器的线圈掉电时，第二继电器的常开触点断开，即此时选择电路100与交变直电路300断开连接。可选的，在轴带发电机20给蓄电池10充电过程中，当轴带发电机20故障时，控制电路420控制第二继电器的线圈上电，第二开关电路500闭合，此时由一交流电源40给蓄电池10充电，从而保证了在轴带发电机20给蓄电池10充电过程中，当轴带发电机20故障时，可由交流电源40给蓄电池10充电，从而保证了对蓄电池10的连续充电。

本实施例中的充电电路，通过加入了检测电路400和第二开关电路500，在轴带发电机20工作但是由于故障而无输出时，通过闭合第二开关电路500，使得选择电路100输出的交流电可通过第二开关电路500输出到交变直电路300，进而给蓄电池10充电，从而实现了蓄电池10的连续充电，保证了蓄电池10的电源充足，进而保证了蓄电池10所在的设备的正常运行。

本申请实施例的第二方面提供了一种无人艇，包括：蓄电池10、第一开关30、轴带发电机20以及如本申请实施例的第一方面的充电电路；轴带发电机20与蓄电池10连接，充电电路与第一开关30、蓄电池10以及各交流电源40连接；轴带发电机20用于在第一开关30闭合时工作并输出直流电到蓄电池10；充电电路用于在轴带发电机20断开与蓄电池10的充电连接时，将一个交流电源40的交流电转换为直流电后输出给蓄电池10。

应理解，第一开关30通过启动无人艇的主机从而启动轴带发电机20，第一开关30在闭合时输出电压以启动主机并给第一开关电路200上电从而控制第一开关电路200断开。轴带发电机20可以为轴带发电机。

本实施例中的无人艇，通过加入蓄电池10、第一开关30、轴带发电机20、至少一个交流电源40以及如本申请实施例的第一方面的充电电路，实现了在轴带发电机20及至少一个交流电源40等充电电源中，择一为无人艇的蓄电池10充电，避免出现两个及以上的电源同时给蓄电池10充电的情况出现，且使得蓄电池10可被多种不同的交流电源40充电以适应无人艇的多种应用场景。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蓄电池的充电电路，所述蓄电池与轴带发电机的输出母线连接，所述轴带发电机与第一开关连接，并在所述第一开关闭合时启动所述发电机给所述蓄电池供电，其特征在于，所述充电电路包括：

选择电路，所述选择电路用于与至少一个交流电源连接，并输出其中一个所述交流电源所提供的交流电；

第一开关电路，所述第一开关电路与所述选择电路和所述第一开关连接，所述第一开关电路用于在所述第一开关闭合时断开，和用于在所述第一开关断开时闭合并输出所述交流电；以及

交变直电路，所述交变直电路与所述第一开关电路和所述蓄电池连接，所述交变直电路用于将所述交流电转换为直流电后输出到所述蓄电池。

2.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述选择电路包括多路选择开关，所述多路选择开关的各个输入端分别用于和各个所述交流电源连接，所述多路选择开关的输出端和所述第一开关电路连接，所述多路选择开关的各个输入端与其输出端择一导通。

3.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述第一开关电路包括第一继电器，所述第一继电器的常闭触点的第一端和所述选择电路的输出端连接，所述常闭触点的第二端和所述交变直电路的输入端连接，所述第一继电器的线圈与所述第一开关连接，所述第一开关闭合时所述线圈得电。

4.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述交变直电路包括蓄电池充电器，所述蓄电池充电器的交流输入端和所述第一开关电路连接，所述蓄电池充电器的直流输出端用于和所述蓄电池连接。

5.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述交流电源包括岸电电源和交流发电机。

6.如权利要求1-5任意一项所述的充电电路，其特征在于，还包括：

检测电路，所述检测电路与所述轴带发电机的输出母线连接，所述检测电路用于在所述轴带发电机无输出时，生成控制信号；和

第二开关电路，所述第二开关电路与所述第一开关电路并联，所述第二开关电路用于在所述控制信号的控制下闭合以将所述交流电输出到所述交变直电路。

7.如权利要求6所述的充电电路，其特征在于，所述检测电路包括：

采样电路，所述采样电路与所述轴带发电机的输出母线连接，所述采样电路用于采集所述轴带发电机的电参数；和

控制电路，所述控制电路与所述采样电路连接，所述控制电路用于根据所述电参数确定所述轴带发电机有无输出，并在所述轴带发电机无输出时，生成所述控制信号并输出到所述第二开关电路。

8.如权利要求7所述的充电电路，其特征在于，所述采样电路包括电流传感器，所述电流传感器与所述输出母线耦接，所述电流传感器的输出端与所述控制电路连接。

9.如权利要求7所述的充电电路，其特征在于，所述第二开关电路包括第二继电器，所述第二继电器的常开触点的第一端和所述选择电路连接，所述第二继电器的常开触点的第二端和所述交变直电路连接，所述第二继电器的线圈和所述控制电路连接。

10.一种无人艇，其特征在于，包括：

蓄电池；

第一开关；

轴带发电机，所述轴带发电机与所述蓄电池连接，所述轴带发电机用于在所述第一开关闭合时工作并输出直流电到所述蓄电池；以及

如权利要求1-9任意一项所述的充电电路，所述充电电路与所述第一开关、所述蓄电池以及各所述交流电源连接，所述充电电路用于在所述轴带发电机断开与所述蓄电池的充电连接时，将一个所述交流电源的交流电转换为直流电后输出给所述蓄电池。

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