電池裝置、充電裝置及充電系統的製作方法
2023-09-21 03:44:00 3
電池裝置、充電裝置及充電系統的製作方法
【專利摘要】一種電池裝置、充電裝置及充電系統。所述電池裝置包括：電池控制單元，電池組，與所述電池組正極連接的第一開關，以及與所述第一開關和所述電池組負極連接的第一外連接部件；所述電池控制單元適於監測所述第一開關兩端的電壓，並在所述第一開關兩端的電壓差小於等於預設的電壓差時，控制所述第一開關閉合。應用所述電池裝置，即可以減小對第一開關以及第二開關等組成部件的衝擊，又可以降低電池裝置的成本。
【專利說明】電池裝置、充電裝置及充電系統
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及汽車充電領域，具體涉及一種電池裝置、充電裝置和充電系統。
【背景技術】
[0002]目前，汽車的充電系統通常由電池裝置以及充電裝置組成，即通過將充電裝置與電池裝置進行連接，以完成對電池裝置的充電過程。
[0003]其中，電池裝置中設置有電池組以及與所述電池組連接的預充電路，所述預充電路通常由預充繼電器以及與所述預充繼電器串聯連接的預充電阻組成，用於對電池組進行預充電，以減小充電裝置直接對電池組充電時，對電池裝置的其他組成部分所造成的衝擊。
[0004]對應地，充電裝置中設置有充電繼電器。當充電繼電器閉合時，充電裝置對電池裝置進行充電，而當充電繼電器斷開時，充電裝置則停止對電池裝置進行充電。
[0005]然而，上述方案中預充電路的設置，使得電池裝置的成本增加。
實用新型內容
[0006]本實用新型實施例解決的問題是如何既降低電池裝置的成本又減小電池裝置在工作時各組成部分所受到的衝擊。
[0007]為解決上述問題，本實用新型實施例提供一種電池裝置，所述電池裝置包括:電池控制單元，電池組，與所述電池組正極連接的第一開關，以及與所述第一開關和所述電池組負極連接的第一外連接部件；所述電池控制單元適於監測所述第一開關兩端的電壓，並在所述第一開關兩端的電壓差小於等於預設的電壓差時，控制所述第一開關閉合。
[0008]可選地，所述電池裝置還包括:與所述電池組負極和所述第一外連接部件連接的第二開關。
[0009]可選地，所述第一開關為正極繼電器，所述第二開關為充電負極繼電器。
[0010]可選地，所述第一開關為充電正極繼電器，所述第二開關為負極繼電器。
[0011]本實用新型實施例還提供了一種充電裝置，所述充電裝置包括:充電控制單元，適於接收數位訊號的模數轉換單元，與所述模數轉換單元耦接的功率校正單元，與所述功率校正單元耦接的電壓升降單元，以及與電池裝置的第一外連接部件耦接的第二外連接部件，所述充電控制單元適於根據接收到的控制指令控制所述模數轉換單元、功率校正單元以及電壓升降單元工作。
[0012]可選地，所述充電裝置還包括:與所述電壓升降單元並聯連接的電容。
[0013]可選地，所述電壓升降單元為高壓直流到直流變換器。
[0014]本實用新型實施例還提供了一種充電系統，所述充電系統包括上述的電池裝置，以及上述的充電裝置，所述電池裝置通過第一外連接部件與所述充電裝置的第二外連接部件奉禹接。
[0015]可選地，所述電池控制單元還適於向所述充電控制單元發送輸出電壓目標值，所述充電控制單元根據接收到的輸出電壓目標值調整所述電壓升降單元的輸出電壓。
[0016]可選地，所述電池控制單元還適於向所述充電控制單元發送充電的控制指令以及參數信息，所述充電控制單元根據接收到的控制指令以及參數信息對所述電池裝置進行充電。
[0017]與現有技術相比，本實用新型實施例的技術方案具有以下優點:
[0018]通過電池控制單元監測第一開關兩端的電壓，並在所述第一開關兩端的電壓差小於等於預設的電壓差時，再控制第一開關閉合，即可以減小對第一開關以及第二開關等組成部件的衝擊，又無須設置預充迴路，因此可以降低電池裝置的成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型實施例中電池裝置的結構示意圖；
[0020]圖2是本實用新型實施例中充電裝置的結構示意圖；
[0021]圖3是本實用新型實施例中充電系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]目前的電池裝置中，通常設置有預充電路，即由預充電阻與預充繼電器串聯組成的電路，以減小電池裝置在被充電的過程中，對電池裝置的其他組成部分所造成的衝擊。然而，預充電路的設置，致使電池裝置的成本增加。
[0023]針對上述問題，本實用新型的實施例提供了一種電池裝置，所述電池裝置包括電池控制單元，所述電池控制單元可以監測第一開關兩端的電壓，並在第一開關兩端的電壓差滿足預設的電壓差時，再控制第一開關閉合，而無須設置預充電路。這樣，不僅可以減小電池裝置各組成部分所受到的衝擊，又可以降低電池裝置的成本。
[0024]為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型的具體實施例做詳細的說明。
[0025]參見圖1，本實用新型的實施例提供了一種電池裝置10。所述電池裝置10可以包括:電池控制單元110，電池組120，與所述電池組120正極連接的第一開關130，以及與所述第一開關130和所述電池組120負極連接的第一外連接部件140。
[0026]為了更好地控制電池組120輸出電壓，所述電池裝置10還可以包括與所述電池組120負極和所述第一外連接部件140連接的第二開關150。
[0027]其中，所述電池控制單元110適於監測所述第一開關130兩端的電壓，並在所述第一開關130兩端的電壓差小於等於預設的電壓差時，控制所述第一開關130閉合。這樣，當所述第一開關130兩端的電壓差小於等於預設的電壓差時，即所述第一開關130兩端的電壓被控制在所述第一開關130可以承受的範圍內，進而可以減小對第一開關130的衝擊，也同時減小了對第二開關150的衝擊。
[0028]需要說明的是，所述預設的電壓差可以由本領域技術人員根據實際情況進行確定，只要在所述預設的電壓差範圍內，所述電池裝置的各個組成部分不易被損壞即可。
[0029]在具體實施中，在所述電池裝置10已經與其他裝置建立連接以後，所述電池控制單元110可以先控制第二開關150閉合，再去監測控制第一開關130兩側的電壓。在所述第一開關130未閉合之前，所述電池裝置尚未開始工作，直至所述電池控制單元110控制所述第一開關130閉合以後，所述電池裝置才開始工作。
[0030]需要說明的是，所述第一開關130以及所述第二開關150可以是任意一種開關，此處不作限定。
[0031]比如，所述第一開關130以及所述第二開關150可以是繼電器或者其他具有開關性質的器件構成的開關。當所述第一開關130以及所述第二開關150是繼電器時，可以根據與所述電池裝置10連接的裝置的不同，將所述第一開關130設置為正極繼電器，對應地，可以將所述第二開關150設置為充電負極繼電器。或者，將所述第一開關130設置為充電正極繼電器，對應地，可以將所述第二開關150設置為負極繼電器。
[0032]需要說明的是，所述第一外連接部件140可以為高壓接插件或者低壓接插件，也可以為其他形式的連接部件，只要能夠與其他裝置進行連接即可，此處不作限定。
[0033]當所述第一外連接部件140為高壓接插件時，所述電池裝置10與所述其他裝置建立高壓連接。而在所述第一外連接部件140為低壓接插件時，所述電池裝置10與所述其他裝置建立低壓連接。
[0034]參見圖2，本實用新型的實施例還提供了一種充電裝置20。所述充電裝置20包括充電控制單元210，模數轉換單元220，功率校正單元230，電壓升降單元240，以及第二外連接部件250。
[0035]其中，所述模數轉換單元220與所述功率校正單元230稱接,所述功率校正單元230與所述電壓升降單元240耦接。所述充電控制單元210根據接收到的控制指令控制所述模數轉換單元220、所述功率校正單元230以及所述電壓升降單元240工作。
[0036]在具體實施中，在所述充電控制單元210的控制下，所述模數轉換單元220適於接收外部電源輸入的交流電信號，並將所述交流電信號轉換成適於在電路中傳輸的數位訊號。所述模數轉換單元220將轉換後的數位訊號輸入至功率校正單元230，由功率校正單元230對所述數位訊號的功率進行校正。經功率校正單元230校正後的數位訊號輸入至電壓升降單元240，由所述電壓升降單元240對所輸入的數位訊號的電壓進行轉換。
[0037]比如，當所述充電裝置20與電池裝置建立高壓連接時，所述充電控制單元210可以接收所述電池裝置的某個部件發送的控制指令，進而控制所述充電裝置20的各個組成部分工作。此時，所述電壓升降單元240可以為高壓直流到直流變換器，適於將所輸入的數位訊號電壓升高，進而可以為所述電池裝置供電。
[0038]而現有的充電裝置在與現有的電池裝置建立連接時，所述充電裝置還須包括與電壓升降單元串聯連接的第三開關。所述第三開關適於在充電控制單元的控制下，與所述預充電路配合使用。比如，當所述充電控制單元控制所述第三開關斷開時，所述充電裝置通過預充電路為所述電池裝置預充電，而當所述充電控制單元控制所述第三開關閉合時，預充電路處於短路狀態，所述充電裝置則開始為所述電池裝置正式充電。
[0039]也就是說，相對於現有的充電裝置，圖2中所述的充電裝置20無須包括第三開關，因此可以有效地降低所述充電裝置的成本。
[0040]為了使與所述充電裝置20輸出穩定的信號，所述充電裝置20還可以包括電容260，所述電容260與所述電壓升降單元240並聯連接。
[0041]需要說明的是，所述第二外連接部件250同所述第一外連接部件類似，只要能夠使得充電裝置20與其他裝置進行連接即可。比如，當所述第一外連接部件為高壓接插件時，可以將所述第二外連接部件250設置為與所述第一外連接部件耦接的高壓接插件。這樣，充電裝置20即可以所述電池裝置連接。
[0042]參見圖3，本實用新型的實施例還提供了一種充電系統，所述充電系統包括上述的電池裝置310以及上述的充電裝置320。所述電池裝置310通過第一外連接部件3102與所述充電裝置320的第二外連接部件3202耦接。以下以所述第一外連接部件3102及第二外連接部件3202均為高壓接插件為例進行說明，即電池裝置310與充電裝置320之間建立高壓通訊。
[0043]將充電裝置320與電池裝置310進行耦接以後，向充電裝置320的模數轉換單元3204輸入交流電信號。此時，充電裝置320與電池裝置310建立通訊連接，即充電裝置320的充電控制單元3206與電池裝置310的電池控制單元3104開始通訊。
[0044]在充電控制單元3206的控制下，充電裝置320的模數轉換單元3204對輸入的交流電信號進行模數轉換，並將轉換後的信號輸入至功率校正單元3208進行功率校正。經校正後的信號輸入至電壓升降單元3210，進行電壓的轉換。
[0045]對應地，電池控制單元3104在控制第二開關3108閉合以後，一直在監測第一開關3106兩端的電壓，待第一開關3106兩端的電壓差小於等於預設的電壓差時，再控制第一開關3106閉合。
[0046]所述電池控制單元3104還可以在電壓升降單元3210對經功率校正後的信號進行電壓轉換之前，向充電控制單元3206發送輸出電壓目標值，由充電控制單元3206控制電壓升降單元3210將經功率校正後的信號的電壓升高至輸出電壓目標值，即控制充電裝置320的輸出電壓為輸出電壓目標值，以此可以更快速地使得第一開關3106兩端的電壓差滿足預設的電壓差，從而更好地完成對電池裝置310的電池組3110的充電過程。
[0047]待第一開關3106兩端的電壓差小於等於預設的電壓差以後，所述電池控制單元3104控制第一開關3106閉合。接著，所述電池控制單元3104向充電控制單元3206發送充電的控制指令以及參數信息。其中，所述充電的控制指令用於控制所述充電裝置320在滿足相應的參數信息以後再向電池裝置310充電。所述充電控制單元3206根據電池控制單元3104發送的參數信息對充電裝置320的相應輸出參數進行調整，比如，所述參數信息可以包括充電模式、充電電流等信息。
[0048]當所述充電裝置320滿足所述電池控制單元3104發送的參數信息以後，根據所述充電的控制指令，向所述電池裝置310充電。
[0049]雖然本實用新型披露如上，但本實用新型並非限定於此。任何本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和範圍內，均可作各種更動與修改，因此本實用新型的保護範圍應當以權利要求所限定的範圍為準。
【權利要求】
1.一種電池裝置，其特徵在於，包括:電池控制單元，電池組，與所述電池組正極連接的第一開關，以及與所述第一開關和所述電池組負極連接的第一外連接部件；所述電池控制單元適於監測所述第一開關兩端的電壓，並在所述第一開關兩端的電壓差小於等於預設的電壓差時，控制所述第一開關閉合。
2.如權利要求1所述的電池裝置，其特徵在於，還包括:與所述電池組負極和所述第一外連接部件連接的第二開關。
3.如權利要求2所述的電池裝置，其特徵在於，所述第一開關為正極繼電器，所述第二開關為充電負極繼電器。
4.如權利要求2所述的電池裝置，其特徵在於，所述第一開關為充電正極繼電器，所述第二開關為負極繼電器。
5.一種充電裝置，其特徵在於，包括:充電控制單元，適於接收數位訊號的模數轉換單元，與所述模數轉換單元耦接的功率校正單元，與所述功率校正單元耦接的電壓升降單元，以及與電池裝置的第一外連接部件耦接的第二外連接部件，所述充電控制單元適於根據接收到的控制指令控制所述模數轉換單元、功率校正單元以及電壓升降單元工作。
6.如權利要求5所述的充電裝置，其特徵在於，還包括:與所述電壓升降單元並聯連接的電容。
7.如權利要求5所述的充電裝置，其特徵在於，所述電壓升降單元為高壓直流到直流變換器。
8.一種充電系統，其特徵在於，包括:如權利要求1至4任一項所述的電池裝置，以及如權利要求5至7任一項所述的充電裝置，所述電池裝置通過第一外連接部件與所述充電裝置的第二外連接部件耦接。
9.如權利要求8所述的充電系統，其特徵在於，所述電池控制單元還適於向所述充電控制單元發送輸出電壓目標值，所述充電控制單元根據接收到的輸出電壓目標值調整所述電壓升降單兀的輸出電壓。
10.如權利要求8所述的充電系統，其特徵在於，所述電池控制單元還適於向所述充電控制單元發送充電的控制指令以及參數信息，所述充電控制單元根據接收到的控制指令以及參數信息對所述電池裝置進行充電。
【文檔編號】H02J7/00GK203859564SQ201420265772
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年5月22日 優先權日:2014年5月22日
【發明者】陸珂偉, 王林 申請人:上海汽車集團股份有限公司