一種智能識別充放電電路並聯結構的電路及其控制方法
2023-09-10 16:33:20 1
專利名稱：一種智能識別充放電電路並聯結構的電路及其控制方法
技術領域：
本發明涉及電池充電裝置，尤其涉及ー種智能識別充放電電路並聯結構的電路及其控制方法。
背景技術：
在電池的生產及使用中，經常要對電池進行充放電的操作。為了提高充放電的速度，就要用較大的電流。如果單個充放電電路的電流不夠時，就需要將多個充放電電路並聯使用。如兩個最大電流IA的充放電電路並聯給ー個電池進行充放電，就可以形成2A的充放電電流。在電池的生產和使用過程中，需要對電池的容量、能量等一系列指標進行測試和分析。故此需要對每個充放電電路的電壓、電流進行採樣，進而分析計算出電池的性能參數。如果充放電電路不存在並聯關係，即單個充放電電路只對ー個電池充電，分析計算該充放電電路中的電壓、電流就可得到對應電池的容量、能量等技術指標。但如果多個充放電電 路對ー個電池進行充放電的話，充放電電路和電池的對應關係就不是簡單的一対一，而是多對ー了。這時計算電池的技術指標，就需要將其對應的所有充放電電路進行一系列累計。在現有技術中，累計方法有以下兩種。第一種方法是分別測量出並聯電路中每個充放電電路的電壓、電流、容量、能量等技術指標，然後由人工對各指標進行累加；如將每個充放電電路的電流、容量、能量相加後作為對應電池的電流、容量、能量。這種方法的缺點是很明顯的，操作員需要對每ー項指標進行人エ統計，工作量大且容易犯錯。第二種方法是在充放電設備的操作界面上設定每個電池對應哪幾個充放電電路，然後由設備自動將每個電池對應的充放電電路各項指標進行技術統計，輸出該電池的技術指標。該辦法相比前ー辦法，工作量簡化很多，但由於還需要人工在操作界面上設定充放電電路和電池的對應關係，即指定充放電電路的並聯關係，同樣存在人為的犯錯誤的可能性。
發明內容
本發明是要解決現有技術中電池性能參數匯總計算中人工幹預過多容易出錯的問題，提出智能識別充放電電路並聯結構的電路。為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案是設計ー種智能識別充放電電路並聯結構的電路，包括直流電源輸入端、第一檢測電源端、識別單元、多個充放電單元、多個輸出單元和顯示及輸出單元；所述識別単元具有多個用以輸入分壓信號的輸入腳，經分析處理所述分壓信號由信號輸出腳輸出表徵充放電電路並聯關係的信號；每個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信號輸入腳並反饋所述分壓信號，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絡線，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，總分壓電阻的另一端接第二檢測電源端；在受電插頭大於ニ個的輸出單元中，各受電插頭的電源線並聯，各受電插頭的聯絡線並聯；受電插頭大於ニ個的輸出單元可插接與受電插頭數量相當的充放電單元；所述顯示及輸出單元連接所述識別單元，對表徵充放電電路並聯關係的信號進行顯示和輸出。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，且阻值的調節範圍包括無窮大；具有不同數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、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備。本發明還掲示了智能識別充放電電路並聯結構的電路的控制方法，其包括以下步驟第一歩，根據待充電池的充電電流和單個充放電單元的電流的大小，確定ー個充電組中需要並聯的充放電単元的數量；製備輸出単元，使其受電插頭的數量與充放電単元的數量相配；第二步，構建充放電迴路，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並聯後與輸出單兀中的總分壓電阻串聯，並聯後的分壓電阻與總分壓電阻產生的分壓信號傳輸給識別單元；第三歩，識別單元採集所有分壓信號，進而判斷每個充放電單元的並聯關係；第四步，識別単元將所述表徵充放電電路並聯關係的信號上報給顯示及輸出單元，顯示及輸出單元將存在並聯關係的充放電単元的工作參數進行累計，匯總成為其對應電池的工作參數。與現有技術相比，本發明智能程度高，除組裝並聯電路需要手動操作之外，識別並聯結構完全自動，消除了人工計算出錯的可能性，提高了數據正確率和工作效率。
下面結合附圖和實施例對本發明作出詳細的說明，其中圖I為本發明較佳實施例的原理框圖；圖2為本發明控制方法流程圖。
具體實施例方式本發明包括顯示及輸出單元、識別單元、多個充放電單元和多個輸出単元四大塊，充放電單元和輸出單元中分別設有電阻，當充放電單元和輸出單元連接在一起向待充電池充電時，兩部分的電阻串聯起來產生分壓作用，電阻連接點處(公共端)有個電壓值(分壓信號)，隨著並聯的充放電單元數量的不同，該電壓值會有相應的變化，該電壓值傳輸給識別單元，經分析處理得出並聯結構，並通過顯示及輸出單元顯示和輸出。本發明掲示的智能識別充放電電路並聯結構的電路，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、多個充放電單元、多個輸出單元和顯示及輸出單元；所述識別単元具有多個用以輸入分壓信號的輸入腳，經分析處理所述分壓信號由信號輸出腳Judge輸出表徵充放電電路並聯關係的信號；姆個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信號輸入腳並反饋所述分壓信號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絡線，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，總分壓電阻Rp的另一端接地；在受電插頭大於ニ個的輸出單元中，各受電插頭的電源線並聯，各受電插頭的聯絡線並聯；受電插頭大於ニ個的輸出単元可插接與受電插頭數量相當的充放電単元；顯示及輸出單元連接識別單元，對表徵充放電電路並聯關係的信號進行顯示和輸出。使用時，根據待充電池容量的需要，選擇需要並聯的充放電単元，預先製備合適的輸出單元，輸出單元中的受電插頭數量等於需要並聯的充放電単元 的數量。參看圖I的示例，充放電單元有8個，第一個電池需要的充電電流較小，只需要一個充放電單元；第二和第三個電池需要的充電電流大些，需要ニ個充放電單元並聯為其充電；第四個電池需要的充電電流最大，需要三個充放電單元並聯為其充電。輸電插頭與受電插頭插接好之後，各充放電單兀中的分壓電阻並聯在一起之後與輸出單兀中的總分壓電阻Rp串聯，分壓電阻與總分壓電阻Rp之間的連接點(公共端com)向識別單元反饋分壓信號Vp。如有η個充放電単元，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是兩個不同幅值的直流電源。在圖I示出的較佳實施例中，第二檢測電源端是地，其點位為「0」，Vc2 = 0，公式演變為Vpi = --—- X Vc
Rp + Rl η注意這裡和圖I中Vcl簡化為Vc，因此，不同的數量的充放電電路並聯，結果是其採樣到的Vp電壓值是不一樣的。例如某充放電電路i採樣到其印卜-^JTvc則說明該充放電電路與周邊的某個充放電電路存在並聯關係。同理如果
.,プ.Rp1PJ=-—xic
Rp + R 3則說明該充放電電路與周邊的2個充放電電路，共3個充放電電路並聯工作。由此可知，各充放電電路存在幾個並聯的狀態。如果用1，2，......，η表示每個
充放電電路存在幾個並聯的狀態，那麼對於m個充放電電路，可以得到m個數字，分別代表各自存在幾個並聯的狀態。圖I示出了ー種具有8個充放電電路的識別電路，共有Vpl至Vp8，8個分壓信號，其中Vpl = ^ 1 n X Vc
權利要求
1.一種智能識別充放電電路並聯結構的電路，包括直流電源輸入端，其特徵在於，還包括第一檢測電源端、第二檢測電源端、識別單元、多個充放電單元、多個輸出單元和顯示及輸出單兀； 所述識別單元具有多個用以輸入分壓信號的輸入腳，經分析處理所述分壓信號由信號輸出腳輸出表徵充放電電路並聯關係的信號； 每個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信號輸入腳並反饋所述分壓信號，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絡線，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，總分壓電阻的另一端接第二檢測電源端；在受電插頭大於二個的輸出單元中，各受電插頭的電源線並聯，各受電插頭的聯絡線並聯；受電插頭大於二個的輸出單元可插接與受電插頭數量相當的充放電單元； 所述顯示及輸出單元連接所述識別單元，對表徵充放電電路並聯關係的信號進行顯示和輸出。
2.如權利要求I所述的智能識別充放電電路並聯結構的電路，其特徵在於，各充放電單元中的分壓電阻的阻值相等；具有相同數量受電插頭的輸出單元中的總分壓電阻阻值相等，且阻值的調節範圍包括無窮大；具有不同數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.如權利要求I所述的智能識別充放電電路並聯結構的電路，其特徵在於，所述第二檢測電源端是地。
4.如權利要求I至3所述的任一項智能識別充放電電路並聯結構的電路，其特徵在於，所述識別單元可以是單片機、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.如權利要求I所述的智能識別充放電電路並聯結構的電路，其特徵在於，所述識別單元和顯示及輸出單元為一體設備。
6.—種如權利要求I所述智能識別充放電電路並聯結構的電路的控制方法，其特徵在於，包括以下步驟 第一步，根據待充電池的充電電流和單個充放電單元的電流的大小，確定一個充電組中需要並聯的充放電單元的數量；製備輸出單元，使其受電插頭的數量與充放電單元的數量相配； 第二步，構建充放電迴路，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並聯後與輸出單兀中的總分壓電阻串聯，並聯後的分壓電阻與總分壓電阻產生的分壓信號傳輸給識別單元； 第三步，識別單元採集所有分壓信號，進而判斷每個充放電單元的並聯關係； 第四步，識別單元將所述表徵充放電電路並聯關係的信號上報給顯示及輸出單元，顯示及輸出單元將存在並聯關係的充放電單元的工作參數進行累計，匯總成為其對應電池的工作參數。
全文摘要
本發明公開了一種智能識別充放電電路並聯結構的電路，其主要包括顯示及輸出單元、識別單元、多個充放電單元和多個輸出單元四大塊，充放電單元和輸出單元中分別設有電阻，當不同數量的充放電單元和單個輸出單元組合連接充電時，兩部分的電阻串聯起來產生不同的分壓電壓值，該電壓值傳輸給識別單元，經分析處理得出並聯結構，顯示及輸出單元進一步可以將並聯的各充放電電路的工作參數進行累計，得到並顯示其對應電池的工作參數。本發明還公開了智能識別充放電電路並聯結構的電路的控制方法。與現有技術相比，本發明智能程度高,除組裝並聯電路需要手動操作之外，識別並聯結構完全自動，消除了人工計算出錯的可能性，提高了數據正確率和工作效率。
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 優先權日2012年5月22日
發明者汪躍輝 申請人:汪躍輝