本實用新型涉及電源管理及可移動設(shè)備的電池充電領(lǐng)域,尤其涉及電池的安全快速充電系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前,可移動設(shè)備的電池充電管理電路都是設(shè)計在可移動設(shè)備內(nèi)部,但受限于可移動設(shè)備的體積、充許承受的溫升等條件的制約,內(nèi)置式充電控制電路的功率都只能在有限的功率范圍內(nèi),相對于目前和未來電池快速充電技術(shù)的大容量、大功率的需求,內(nèi)置式充電管理技術(shù)無疑成了快速充電技術(shù)發(fā)展的最大瓶頸問題。
在現(xiàn)有電池充電技術(shù)中,AC-DC電源適配器或DC-DC電源適配器提供穩(wěn)定的、限流恒壓模式輸出DC電壓,給可電池充電提供動力源??梢苿釉O(shè)備內(nèi)置的充電管理電路根據(jù)電池狀態(tài)完成整個充電控制過程。在整個充電過程中,充電管理電路因轉(zhuǎn)換效率、電路阻抗等因素,將會產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)換損耗,而這些損耗最終都轉(zhuǎn)換成熱損耗的形式,表現(xiàn)出來就是電路中的電子元件產(chǎn)生溫升,充電過程中的轉(zhuǎn)換效率越低、充電功率越大,產(chǎn)生的溫升就越大。
在可電池的快速充電技術(shù)中,要求的充電速度越快,時間越短,所對應(yīng)的充電輸入功率要求就越大,這樣,充電控制電路中的電子元件的體積和溫升也會相應(yīng)的隨著功率的增加而增加。在可移動設(shè)備中,因為設(shè)備的設(shè)計體積受限,在一定的體積條件下,無法給電池快速充電管理電路提供更大的可用空間,因此充電管理電路與可移動設(shè)備的體積沖突限制一直是制約電池快速充電的瓶頸問題,而充電電路導(dǎo)致的溫升也會直接導(dǎo)致電池的熱失控,從而出現(xiàn)電池溫度過高起火的危險情況,而解決內(nèi)置式充電電路的體積和溫升對于可移動設(shè)備的影響就成為了目前電池快速充電的關(guān)鍵技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種外置充電控制方式的電池充電系統(tǒng),以解決上述現(xiàn)有技術(shù)在電池快速充電中存在的問題。
本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種外置充電控制方式的電池充電系統(tǒng),包括電池系統(tǒng)和對該電池系統(tǒng)內(nèi)的電池進(jìn)行充電的外置充電控制器,所述電池系統(tǒng)包括對所述電池進(jìn)行監(jiān)測的監(jiān)測與保護(hù)模塊,所述外置充電控制器包括充電模塊和與所述監(jiān)測與保護(hù)模塊通信的充電管理模塊,該充電管理模塊根據(jù)監(jiān)測與保護(hù)模塊的監(jiān)測數(shù)據(jù)控制所述充電模塊對電池充電。
作為優(yōu)選,所述充電管理模塊向所述監(jiān)測與保護(hù)模塊發(fā)送認(rèn)證請求信號,監(jiān)測與保護(hù)模塊確認(rèn)認(rèn)證請求是否與所述電池匹配。
作為優(yōu)選,所述監(jiān)測與保護(hù)模塊確認(rèn)認(rèn)證請求與所述電池匹配后,反饋監(jiān)測信息給充電管理模塊,充電管理模塊再根據(jù)監(jiān)測信息控制充電模塊對所述電池進(jìn)行快速充電。
作為優(yōu)選,所述監(jiān)測信息包括所述電池所需的最高充電電壓閾值、最大充電電流閾值、電池容量。
作為優(yōu)選,所述充電管理模塊根據(jù)所述電池所需的最高充電電壓閾值、最大充電電流閾值、電池容量調(diào)整所述充電模塊的充電輸出電壓、最大充電電流與電池所需參數(shù)一致,充電模塊再對電池進(jìn)行快速充電。
作為優(yōu)選,所述監(jiān)測與保護(hù)模塊還監(jiān)測所述電池的實時狀態(tài)數(shù)據(jù),并將實時狀態(tài)數(shù)據(jù)傳送至所述充電管理模塊,充電管理模塊根據(jù)實時狀態(tài)數(shù)據(jù)控制充電模塊對電池進(jìn)行快速充電。
作為優(yōu)選,所述實時狀態(tài)數(shù)據(jù)包括電池端電壓、充電和放電電流、實時電池表面溫度。
作為優(yōu)選,所述充電管理模塊與所述監(jiān)測與保護(hù)模塊采用有線方式或無線方式通信。
作為優(yōu)選,所述充電模塊通過充電接口對所述電池進(jìn)行充電。
從以上技術(shù)方案可知,本實用新型將傳統(tǒng)設(shè)備的電池充電管理電路設(shè)置在外部充電控制器中,移動設(shè)備內(nèi)部不再需要電池充電管理電路,正因此,在目前和將來的電池快速充電技術(shù)中,因電池快速充電技術(shù)對功率的需求所帶來的充電管理電路的體積、溫升的增加將不再成為移動設(shè)備的制造瓶頸。在本實用新型中,移動設(shè)備內(nèi)部只需要電池監(jiān)測與保護(hù)模塊和通信模塊,而大體積、高溫升的大功率充電管理模塊的電路部分外置到了充電控制器中,大大優(yōu)化了可移動設(shè)備的制造體積和因內(nèi)置充電管理電路而帶來的一系列安全隱患。
附圖說明
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案以及優(yōu)點更加清楚明白,將通過以下說明并結(jié)合圖1進(jìn)行詳細(xì)描述,以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解,從而對本實用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
一種外置充電控制方式的電池充電系統(tǒng),包括移動設(shè)備的電池系統(tǒng)1和對該電池系統(tǒng)內(nèi)的電池11進(jìn)行充電的外置充電控制器2,所述電池系統(tǒng)1包括對所述電池進(jìn)行監(jiān)測的監(jiān)測與保護(hù)模塊12,所述外置充電控制器2包括充電模塊21和與所述監(jiān)測與保護(hù)模塊通信的充電管理模塊22,該充電管理模塊根據(jù)監(jiān)測與保護(hù)模塊的監(jiān)測數(shù)據(jù)控制所述充電模塊對電池充電。在實施過程中,充電管理模塊與所述監(jiān)測與保護(hù)模塊采用有線或無線等通信模塊3進(jìn)行通信;充電模塊通過充電接口4對所述電池進(jìn)行充電。由于將充電管理模塊設(shè)置在外置充電控制器內(nèi),可達(dá)到對移動設(shè)備內(nèi)的電池進(jìn)行快速充電的目的,真正實現(xiàn)秒充。
在本實用新型中,所述充電管理模塊向所述監(jiān)測與保護(hù)模塊發(fā)送認(rèn)證請求信號,監(jiān)測與保護(hù)模塊確認(rèn)認(rèn)證請求是否與所述電池匹配,以確認(rèn)被充電的可移動設(shè)備是否支持本實用新型的充電模塊的快速充電功能;如果監(jiān)測與保護(hù)模塊確認(rèn)認(rèn)證請求與所述電池不匹配,則采用普通充電方式進(jìn)行充電;如監(jiān)測與保護(hù)模塊確認(rèn)認(rèn)證請求與所述電池匹配,監(jiān)測與保護(hù)模塊則反饋監(jiān)測信息給充電管理模塊,充電管理模塊再根據(jù)監(jiān)測信息控制充電模塊對所述電池進(jìn)行快速充電;其中,監(jiān)測信息包括所述電池所需的最高充電電壓閾值、最大充電電流閾值、電池容量;充電管理模塊根據(jù)所述上述監(jiān)測到的電池所需的最高充電電壓閾值、最大充電電流閾值、電池容量調(diào)整所述充電模塊的充電輸出電壓、最大充電電流與電池所需參數(shù)一致,充電模塊再對電池進(jìn)行快速充電。
在本實用新型中,監(jiān)測與保護(hù)模塊還監(jiān)測所述電池的實時狀態(tài)數(shù)據(jù),并將實時狀態(tài)數(shù)據(jù)傳送至所述充電管理模塊,充電管理模塊根據(jù)實時狀態(tài)數(shù)據(jù)控制充電模塊對電池充電。其中,實時狀態(tài)數(shù)據(jù)包括電池端電壓、充電和放電電流、實時電池表面溫度;這樣可保證電池在充電過程中不過壓、過流、過溫,防止損害電池并造成安全隱患。
上述實施方式僅供說明本實用新型之用,而并非是對本實用新型的限制,有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在不脫離本實用新型精神和范圍的情況下,還可以作出各種變化和變型,因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本實用新型的范疇。