專利名稱：一種智能識別充放電電路并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電路及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池充電裝置，尤其涉及ー種智能識別充放電電路并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電路及其控制方法。
背景技術(shù)：
在電池的生產(chǎn)及使用中，經(jīng)常要對電池進(jìn)行充放電的操作。為了提高充放電的速度，就要用較大的電流。如果單個(gè)充放電電路的電流不夠時(shí)，就需要將多個(gè)充放電電路并聯(lián)使用。如兩個(gè)最大電流IA的充放電電路并聯(lián)給ー個(gè)電池進(jìn)行充放電，就可以形成2A的充放電電流。在電池的生產(chǎn)和使用過程中，需要對電池的容量、能量等一系列指標(biāo)進(jìn)行測試和分析。故此需要對每個(gè)充放電電路的電壓、電流進(jìn)行采樣，進(jìn)而分析計(jì)算出電池的性能參數(shù)。如果充放電電路不存在并聯(lián)關(guān)系，即單個(gè)充放電電路只對ー個(gè)電池充電，分析計(jì)算該充放電電路中的電壓、電流就可得到對應(yīng)電池的容量、能量等技術(shù)指標(biāo)。但如果多個(gè)充放電電 路對ー個(gè)電池進(jìn)行充放電的話，充放電電路和電池的對應(yīng)關(guān)系就不是簡單的一対一，而是多對ー了。這時(shí)計(jì)算電池的技術(shù)指標(biāo)，就需要將其對應(yīng)的所有充放電電路進(jìn)行一系列累計(jì)。在現(xiàn)有技術(shù)中，累計(jì)方法有以下兩種。第一種方法是分別測量出并聯(lián)電路中每個(gè)充放電電路的電壓、電流、容量、能量等技術(shù)指標(biāo)，然后由人工對各指標(biāo)進(jìn)行累加；如將每個(gè)充放電電路的電流、容量、能量相加后作為對應(yīng)電池的電流、容量、能量。這種方法的缺點(diǎn)是很明顯的，操作員需要對每ー項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行人エ統(tǒng)計(jì)，工作量大且容易犯錯(cuò)。第二種方法是在充放電設(shè)備的操作界面上設(shè)定每個(gè)電池對應(yīng)哪幾個(gè)充放電電路，然后由設(shè)備自動將每個(gè)電池對應(yīng)的充放電電路各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行技術(shù)統(tǒng)計(jì)，輸出該電池的技術(shù)指標(biāo)。該辦法相比前ー辦法，工作量簡化很多，但由于還需要人工在操作界面上設(shè)定充放電電路和電池的對應(yīng)關(guān)系，即指定充放電電路的并聯(lián)關(guān)系，同樣存在人為的犯錯(cuò)誤的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有技術(shù)中電池性能參數(shù)匯總計(jì)算中人工干預(yù)過多容易出錯(cuò)的問題，提出智能識別充放電電路并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電路。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)ー種智能識別充放電電路并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電路，包括直流電源輸入端、第一檢測電源端、識別單元、多個(gè)充放電單元、多個(gè)輸出單元和顯示及輸出單元；所述識別単元具有多個(gè)用以輸入分壓信號的輸入腳，經(jīng)分析處理所述分壓信號由信號輸出腳輸出表征充放電電路并聯(lián)關(guān)系的信號；每個(gè)充放電單元包含輸入端連接直流電源輸入端的充放電電路、連接充放電電路輸出端的輸電插頭、串接在第一檢測電源端與公共端之間的分壓電阻，所述公共端連接識別單元的ー個(gè)信號輸入腳并反饋所述分壓信號，公共端還連接所述輸電插頭；所述輸出単元包含至少ー個(gè)受電插頭、直流電源輸出端、總分壓電阻，所述受電插頭一端與輸電插頭插接，另一端含有連接直流電源輸出端的電源線和連接總分壓電阻一端的聯(lián)絡(luò)線，總分壓電阻通過所述受電插頭、輸電插頭、公共端與所述分壓電阻串聯(lián)，總分壓電阻的另一端接第二檢測電源端；在受電插頭大于ニ個(gè)的輸出單元中，各受電插頭的電源線并聯(lián)，各受電插頭的聯(lián)絡(luò)線并聯(lián)；受電插頭大于ニ個(gè)的輸出單元可插接與受電插頭數(shù)量相當(dāng)?shù)某浞烹妴卧凰鲲@示及輸出單元連接所述識別單元，對表征充放電電路并聯(lián)關(guān)系的信號進(jìn)行顯示和輸出。各充放電単元中的分壓電阻的阻值相等；具有相同數(shù)量受電插頭的輸出単元中的總分壓電阻阻值相等，且阻值的調(diào)節(jié)范圍包括無窮大；具有不同數(shù)量受電插頭的輸出単元中的總分壓電阻阻值可以相等或不同。上述第二檢測電源端可以是地。上述識別單元可以是單片機(jī)、DSP處理器以及可編程序的控制器，或者邏輯電路中的ー種。 上述識別單元和顯示及輸出單元可以為一體設(shè)備。本發(fā)明還掲示了智能識別充放電電路并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電路的控制方法，其包括以下步驟第一歩，根據(jù)待充電池的充電電流和單個(gè)充放電單元的電流的大小，確定ー個(gè)充電組中需要并聯(lián)的充放電単元的數(shù)量；制備輸出単元，使其受電插頭的數(shù)量與充放電単元的數(shù)量相配；第二步，構(gòu)建充放電回路，將相鄰的充放電單元的輸電插頭依次與輸出單元的受電插頭插接，使各充放電單兀中的分壓電阻并聯(lián)后與輸出單兀中的總分壓電阻串聯(lián)，并聯(lián)后的分壓電阻與總分壓電阻產(chǎn)生的分壓信號傳輸給識別單元；第三歩，識別單元采集所有分壓信號，進(jìn)而判斷每個(gè)充放電單元的并聯(lián)關(guān)系；第四步，識別単元將所述表征充放電電路并聯(lián)關(guān)系的信號上報(bào)給顯示及輸出單元，顯示及輸出單元將存在并聯(lián)關(guān)系的充放電単元的工作參數(shù)進(jìn)行累計(jì)，匯總成為其對應(yīng)電池的工作參數(shù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明智能程度高，除組裝并聯(lián)電路需要手動操作之外，識別并聯(lián)結(jié)構(gòu)完全自動，消除了人工計(jì)算出錯(cuò)的可能性，提高了數(shù)據(jù)正確率和工作效率。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作出詳細(xì)的說明，其中圖I為本發(fā)明較佳實(shí)施例的原理框圖；圖2為本發(fā)明控制方法流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明包括顯示及輸出單元、識別單元、多個(gè)充放電單元和多個(gè)輸出単元四大塊，充放電單元和輸出單元中分別設(shè)有電阻，當(dāng)充放電單元和輸出單元連接在一起向待充電池充電時(shí)，兩部分的電阻串聯(lián)起來產(chǎn)生分壓作用，電阻連接點(diǎn)處(公共端)有個(gè)電壓值(分壓信號)，隨著并聯(lián)的充放電單元數(shù)量的不同，該電壓值會有相應(yīng)的變化，該電壓值傳輸給識別單元，經(jīng)分析處理得出并聯(lián)結(jié)構(gòu)，并通過顯示及輸出單元顯示和輸出。本發(fā)明掲示的智能識別充放電電路并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電路，其包括直流電源輸入端Vin+和Vin-、第一檢測電源端Vcl、第二檢測電源端Vc2、識別單元、多個(gè)充放電單元、多個(gè)輸出單元和顯示及輸出單元；所述識別単元具有多個(gè)用以輸入分壓信號的輸入腳，經(jīng)分析處理所述分壓信號由信號輸出腳Judge輸出表征充放電電路并聯(lián)關(guān)系的信號；姆個(gè)充放電單元包含輸入端連接直流電源輸入端的充放電電路、連接充放電電路輸出端的輸電插頭、串接在第一檢測電源端與公共端之間的分壓電阻(Rl至R8)，所述公共端連接識別單元的ー個(gè)信號輸入腳并反饋所述分壓信號Vp，公共端還連接所述輸電插頭；所述輸出単元包含至少ー個(gè)受電插頭、直流電源輸出端、總分壓電阻Rp，所述受電插頭一端與輸電插頭插接，另一端含有連接直流電源輸出端的電源線和連接總分壓電阻一端的聯(lián)絡(luò)線，總分壓電阻Rp通過所述受電插頭、輸電插頭、公共端與所述分壓電阻串聯(lián)，總分壓電阻Rp的另一端接地；在受電插頭大于ニ個(gè)的輸出單元中，各受電插頭的電源線并聯(lián)，各受電插頭的聯(lián)絡(luò)線并聯(lián)；受電插頭大于ニ個(gè)的輸出単元可插接與受電插頭數(shù)量相當(dāng)?shù)某浞烹妳g元；顯示及輸出單元連接識別單元，對表征充放電電路并聯(lián)關(guān)系的信號進(jìn)行顯示和輸出。使用時(shí)，根據(jù)待充電池容量的需要，選擇需要并聯(lián)的充放電単元，預(yù)先制備合適的輸出單元，輸出單元中的受電插頭數(shù)量等于需要并聯(lián)的充放電単元 的數(shù)量。參看圖I的示例，充放電單元有8個(gè)，第一個(gè)電池需要的充電電流較小，只需要一個(gè)充放電單元；第二和第三個(gè)電池需要的充電電流大些，需要ニ個(gè)充放電單元并聯(lián)為其充電；第四個(gè)電池需要的充電電流最大，需要三個(gè)充放電單元并聯(lián)為其充電。輸電插頭與受電插頭插接好之后，各充放電單兀中的分壓電阻并聯(lián)在一起之后與輸出單兀中的總分壓電阻Rp串聯(lián)，分壓電阻與總分壓電阻Rp之間的連接點(diǎn)(公共端com)向識別單元反饋分壓信號Vp。如有η個(gè)充放電単元，各充放電単元反饋的分壓信號分別記為Vpl至Vpn。在較佳實(shí)施例中，各充放電単元中的分壓電阻的阻值相等，各輸出單元中的總分壓電阻的阻值相等。有η個(gè)分壓電阻，
Rf)其中Rl = R2 =...... = Rn = R^P = Vcl + -~x (Vcl 一 Vci)
Rp + Ri ηVcl和Vc2是兩個(gè)不同幅值的直流電源。在圖I示出的較佳實(shí)施例中，第二檢測電源端是地，其點(diǎn)位為“0”，Vc2 = 0，公式演變?yōu)閂pi = --—- X Vc
Rp + Rl η注意這里和圖I中Vcl簡化為Vc，因此，不同的數(shù)量的充放電電路并聯(lián)，結(jié)果是其采樣到的Vp電壓值是不一樣的。例如某充放電電路i采樣到其印卜-^JTvc則說明該充放電電路與周邊的某個(gè)充放電電路存在并聯(lián)關(guān)系。同理如果
.,プ.Rp1PJ=-—xic
Rp + R 3則說明該充放電電路與周邊的2個(gè)充放電電路，共3個(gè)充放電電路并聯(lián)工作。由此可知，各充放電電路存在幾個(gè)并聯(lián)的狀態(tài)。如果用1，2，......，η表示每個(gè)
充放電電路存在幾個(gè)并聯(lián)的狀態(tài)，那么對于m個(gè)充放電電路，可以得到m個(gè)數(shù)字，分別代表各自存在幾個(gè)并聯(lián)的狀態(tài)。圖I示出了ー種具有8個(gè)充放電電路的識別電路，共有Vpl至Vp8，8個(gè)分壓信號，其中Vpl = ^ 1 n X Vc
權(quán)利要求
1.一種智能識別充放電電路并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電路，包括直流電源輸入端，其特征在于，還包括第一檢測電源端、第二檢測電源端、識別單元、多個(gè)充放電單元、多個(gè)輸出單元和顯示及輸出單兀； 所述識別單元具有多個(gè)用以輸入分壓信號的輸入腳，經(jīng)分析處理所述分壓信號由信號輸出腳輸出表征充放電電路并聯(lián)關(guān)系的信號； 每個(gè)充放電單元包含輸入端連接直流電源輸入端的充放電電路、連接充放電電路輸出端的輸電插頭、串接在第一檢測電源端與公共端之間的分壓電阻，所述公共端連接識別單元的一個(gè)信號輸入腳并反饋所述分壓信號，公共端還連接所述輸電插頭； 所述輸出單元包含至少一個(gè)受電插頭、直流電源輸出端、總分壓電阻，所述受電插頭一端與輸電插頭插接，另一端含有連接直流電源輸出端的電源線和連接總分壓電阻一端的聯(lián)絡(luò)線，總分壓電阻通過所述受電插頭、輸電插頭、公共端與所述分壓電阻串聯(lián)，總分壓電阻的另一端接第二檢測電源端；在受電插頭大于二個(gè)的輸出單元中，各受電插頭的電源線并聯(lián)，各受電插頭的聯(lián)絡(luò)線并聯(lián)；受電插頭大于二個(gè)的輸出單元可插接與受電插頭數(shù)量相當(dāng)?shù)某浞烹妴卧? 所述顯示及輸出單元連接所述識別單元，對表征充放電電路并聯(lián)關(guān)系的信號進(jìn)行顯示和輸出。
2.如權(quán)利要求I所述的智能識別充放電電路并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電路，其特征在于，各充放電單元中的分壓電阻的阻值相等；具有相同數(shù)量受電插頭的輸出單元中的總分壓電阻阻值相等，且阻值的調(diào)節(jié)范圍包括無窮大；具有不同數(shù)量受電插頭的輸出單元中的總分壓電阻阻值可以相等或不同。
3.如權(quán)利要求I所述的智能識別充放電電路并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電路，其特征在于，所述第二檢測電源端是地。
4.如權(quán)利要求I至3所述的任一項(xiàng)智能識別充放電電路并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電路，其特征在于，所述識別單元可以是單片機(jī)、DSP處理器、以及可編程序的控制器，或者邏輯電路中的一種。
5.如權(quán)利要求I所述的智能識別充放電電路并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電路，其特征在于，所述識別單元和顯示及輸出單元為一體設(shè)備。
6.—種如權(quán)利要求I所述智能識別充放電電路并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電路的控制方法，其特征在于，包括以下步驟 第一步，根據(jù)待充電池的充電電流和單個(gè)充放電單元的電流的大小，確定一個(gè)充電組中需要并聯(lián)的充放電單元的數(shù)量；制備輸出單元，使其受電插頭的數(shù)量與充放電單元的數(shù)量相配； 第二步，構(gòu)建充放電回路，將相鄰的充放電單元的輸電插頭依次與輸出單元的受電插頭插接，使各充放電單兀中的分壓電阻并聯(lián)后與輸出單兀中的總分壓電阻串聯(lián)，并聯(lián)后的分壓電阻與總分壓電阻產(chǎn)生的分壓信號傳輸給識別單元； 第三步，識別單元采集所有分壓信號，進(jìn)而判斷每個(gè)充放電單元的并聯(lián)關(guān)系； 第四步，識別單元將所述表征充放電電路并聯(lián)關(guān)系的信號上報(bào)給顯示及輸出單元，顯示及輸出單元將存在并聯(lián)關(guān)系的充放電單元的工作參數(shù)進(jìn)行累計(jì)，匯總成為其對應(yīng)電池的工作參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能識別充放電電路并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電路，其主要包括顯示及輸出單元、識別單元、多個(gè)充放電單元和多個(gè)輸出單元四大塊，充放電單元和輸出單元中分別設(shè)有電阻，當(dāng)不同數(shù)量的充放電單元和單個(gè)輸出單元組合連接充電時(shí)，兩部分的電阻串聯(lián)起來產(chǎn)生不同的分壓電壓值，該電壓值傳輸給識別單元，經(jīng)分析處理得出并聯(lián)結(jié)構(gòu)，顯示及輸出單元進(jìn)一步可以將并聯(lián)的各充放電電路的工作參數(shù)進(jìn)行累計(jì)，得到并顯示其對應(yīng)電池的工作參數(shù)。本發(fā)明還公開了智能識別充放電電路并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電路的控制方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明智能程度高,除組裝并聯(lián)電路需要手動操作之外，識別并聯(lián)結(jié)構(gòu)完全自動，消除了人工計(jì)算出錯(cuò)的可能性，提高了數(shù)據(jù)正確率和工作效率。
文檔編號G01R31/28GK102680885SQ20121015947
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者汪躍輝 申請人:汪躍輝