電池裝置、充電裝置及充電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種電池裝置、充電裝置及充電系統(tǒng)。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(guān)，以及與所述第一開關(guān)和所述電池組負(fù)極連接的第一外連接部件；所述電池控制單元適于監(jiān)測所述第一開關(guān)兩端的電壓，并在所述第一開關(guān)兩端的電壓差小于等于預(yù)設(shè)的電壓差時，控制所述第一開關(guān)閉合。應(yīng)用所述電池裝置，即可以減小對第一開關(guān)以及第二開關(guān)等組成部件的沖擊，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(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及汽車充電領(lǐng)域，具體涉及一種電池裝置、充電裝置和充電系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，汽車的充電系統(tǒng)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(jìn)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(shè)置有電池組以及與所述電池組連接的預(yù)充電路，所述預(yù)充電路通常由預(yù)充繼電器以及與所述預(yù)充繼電器串聯(lián)連接的預(yù)充電阻組成，用于對電池組進(jìn)行預(yù)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沖擊。
[0004]對應(yīng)地，充電裝置中設(shè)置有充電繼電器。當(dāng)充電繼電器閉合時，充電裝置對電池裝置進(jìn)行充電，而當(dāng)充電繼電器斷開時，充電裝置則停止對電池裝置進(jìn)行充電。
[0005]然而，上述方案中預(yù)充電路的設(shè)置，使得電池裝置的成本增加。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型實(shí)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沖擊。
[0007]為解決上述問題，本實(shí)用新型實(shí)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(guān)，以及與所述第一開關(guān)和所述電池組負(fù)極連接的第一外連接部件；所述電池控制單元適于監(jiān)測所述第一開關(guān)兩端的電壓，并在所述第一開關(guān)兩端的電壓差小于等于預(yù)設(shè)的電壓差時，控制所述第一開關(guān)閉合。
[0008]可選地，所述電池裝置還包括:與所述電池組負(fù)極和所述第一外連接部件連接的第二開關(guān)。
[0009]可選地，所述第一開關(guān)為正極繼電器，所述第二開關(guān)為充電負(fù)極繼電器。
[0010]可選地，所述第一開關(guān)為充電正極繼電器，所述第二開關(guān)為負(fù)極繼電器。
[0011]本實(shí)用新型實(shí)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，適于接收數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，與所述模數(shù)轉(zhuǎn)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于根據(jù)接收到的控制指令控制所述模數(shù)轉(zhuǎn)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并聯(lián)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(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種充電系統(tǒng)，所述充電系統(tǒng)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于向所述充電控制單元發(fā)送輸出電壓目標(biāo)值，所述充電控制單元根據(jù)接收到的輸出電壓目標(biāo)值調(diào)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于向所述充電控制單元發(fā)送充電的控制指令以及參數(shù)信息，所述充電控制單元根據(jù)接收到的控制指令以及參數(shù)信息對所述電池裝置進(jìn)行充電。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018]通過電池控制單元監(jiān)測第一開關(guān)兩端的電壓，并在所述第一開關(guān)兩端的電壓差小于等于預(yù)設(shè)的電壓差時，再控制第一開關(guān)閉合，即可以減小對第一開關(guān)以及第二開關(guān)等組成部件的沖擊，又無須設(shè)置預(yù)充回路，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(shí)用新型實(shí)施例中電池裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中充電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]目前的電池裝置中，通常設(shè)置有預(yù)充電路，即由預(yù)充電阻與預(yù)充繼電器串聯(lián)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沖擊。然而，預(yù)充電路的設(shè)置，致使電池裝置的成本增加。
[0023]針對上述問題，本實(shí)用新型的實(shí)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(jiān)測第一開關(guān)兩端的電壓，并在第一開關(guān)兩端的電壓差滿足預(yù)設(shè)的電壓差時，再控制第一開關(guān)閉合，而無須設(shè)置預(yù)充電路。這樣，不僅可以減小電池裝置各組成部分所受到的沖擊，又可以降低電池裝置的成本。
[0024]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
[0025]參見圖1，本實(shí)用新型的實(shí)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(guān)130，以及與所述第一開關(guān)130和所述電池組120負(fù)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(fù)極和所述第一外連接部件140連接的第二開關(guān)150。
[0027]其中，所述電池控制單元110適于監(jiān)測所述第一開關(guān)130兩端的電壓，并在所述第一開關(guān)130兩端的電壓差小于等于預(yù)設(shè)的電壓差時，控制所述第一開關(guān)130閉合。這樣，當(dāng)所述第一開關(guān)130兩端的電壓差小于等于預(yù)設(shè)的電壓差時，即所述第一開關(guān)130兩端的電壓被控制在所述第一開關(guān)130可以承受的范圍內(nèi)，進(jìn)而可以減小對第一開關(guān)130的沖擊，也同時減小了對第二開關(guān)150的沖擊。
[0028]需要說明的是，所述預(yù)設(shè)的電壓差可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行確定，只要在所述預(yù)設(shè)的電壓差范圍內(nèi)，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(shí)施中，在所述電池裝置10已經(jīng)與其他裝置建立連接以后，所述電池控制單元110可以先控制第二開關(guān)150閉合，再去監(jiān)測控制第一開關(guān)130兩側(cè)的電壓。在所述第一開關(guān)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(guān)130閉合以后，所述電池裝置才開始工作。
[0030]需要說明的是，所述第一開關(guān)130以及所述第二開關(guān)150可以是任意一種開關(guān)，此處不作限定。
[0031]比如，所述第一開關(guān)130以及所述第二開關(guān)150可以是繼電器或者其他具有開關(guān)性質(zhì)的器件構(gòu)成的開關(guān)。當(dāng)所述第一開關(guān)130以及所述第二開關(guān)150是繼電器時，可以根據(jù)與所述電池裝置10連接的裝置的不同，將所述第一開關(guān)130設(shè)置為正極繼電器，對應(yīng)地，可以將所述第二開關(guān)150設(shè)置為充電負(fù)極繼電器?；蛘撸瑢⑺龅谝婚_關(guān)130設(shè)置為充電正極繼電器，對應(yīng)地，可以將所述第二開關(guān)150設(shè)置為負(fù)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(jìn)行連接即可，此處不作限定。
[0033]當(dāng)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(shí)用新型的實(shí)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(shù)轉(zhuǎn)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(shù)轉(zhuǎn)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(jù)接收到的控制指令控制所述模數(shù)轉(zhuǎn)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(shí)施中，在所述充電控制單元210的控制下，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元220適于接收外部電源輸入的交流電信號，并將所述交流電信號轉(zhuǎn)換成適于在電路中傳輸?shù)臄?shù)字信號。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元220將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號輸入至功率校正單元230，由功率校正單元230對所述數(shù)字信號的功率進(jìn)行校正。經(jīng)功率校正單元230校正后的數(shù)字信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(shù)字信號的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
[0037]比如，當(dāng)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(fā)送的控制指令，進(jìn)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，適于將所輸入的數(shù)字信號電壓升高，進(jìn)而可以為所述電池裝置供電。
[0038]而現(xiàn)有的充電裝置在與現(xiàn)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(lián)連接的第三開關(guān)。所述第三開關(guān)適于在充電控制單元的控制下，與所述預(yù)充電路配合使用。比如，當(dāng)所述充電控制單元控制所述第三開關(guān)斷開時，所述充電裝置通過預(yù)充電路為所述電池裝置預(yù)充電，而當(dāng)所述充電控制單元控制所述第三開關(guān)閉合時，預(yù)充電路處于短路狀態(tài)，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，相對于現(xiàn)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(guān)，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(wěn)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并聯(lián)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(jìn)行連接即可。比如，當(dāng)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(shè)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(shí)用新型的實(shí)施例還提供了一種充電系統(tǒng)，所述充電系統(tǒng)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(jìn)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(jìn)行耦接以后，向充電裝置320的模數(shù)轉(zhuǎn)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(shù)轉(zhuǎn)換單元3204對輸入的交流電信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的信號輸入至功率校正單元3208進(jìn)行功率校正。經(jīng)校正后的信號輸入至電壓升降單元3210，進(jìn)行電壓的轉(zhuǎn)換。
[0045]對應(yīng)地，電池控制單元3104在控制第二開關(guān)3108閉合以后，一直在監(jiān)測第一開關(guān)3106兩端的電壓，待第一開關(guān)3106兩端的電壓差小于等于預(yù)設(shè)的電壓差時，再控制第一開關(guān)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(jīng)功率校正后的信號進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換之前，向充電控制單元3206發(fā)送輸出電壓目標(biāo)值，由充電控制單元3206控制電壓升降單元3210將經(jīng)功率校正后的信號的電壓升高至輸出電壓目標(biāo)值，即控制充電裝置320的輸出電壓為輸出電壓目標(biāo)值，以此可以更快速地使得第一開關(guān)3106兩端的電壓差滿足預(yù)設(shè)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(guān)3106兩端的電壓差小于等于預(yù)設(shè)的電壓差以后，所述電池控制單元3104控制第一開關(guān)3106閉合。接著，所述電池控制單元3104向充電控制單元3206發(fā)送充電的控制指令以及參數(shù)信息。其中，所述充電的控制指令用于控制所述充電裝置320在滿足相應(yīng)的參數(shù)信息以后再向電池裝置310充電。所述充電控制單元3206根據(jù)電池控制單元3104發(fā)送的參數(shù)信息對充電裝置320的相應(yīng)輸出參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，比如，所述參數(shù)信息可以包括充電模式、充電電流等信息。
[0048]當(dāng)所述充電裝置320滿足所述電池控制單元3104發(fā)送的參數(shù)信息以后，根據(jù)所述充電的控制指令，向所述電池裝置310充電。
[0049]雖然本實(shí)用新型披露如上，但本實(shí)用新型并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種電池裝置，其特征在于，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(guān)，以及與所述第一開關(guān)和所述電池組負(fù)極連接的第一外連接部件；所述電池控制單元適于監(jiān)測所述第一開關(guān)兩端的電壓，并在所述第一開關(guān)兩端的電壓差小于等于預(yù)設(shè)的電壓差時，控制所述第一開關(guān)閉合。
2.如權(quán)利要求1所述的電池裝置，其特征在于，還包括:與所述電池組負(fù)極和所述第一外連接部件連接的第二開關(guān)。
3.如權(quán)利要求2所述的電池裝置，其特征在于，所述第一開關(guān)為正極繼電器，所述第二開關(guān)為充電負(fù)極繼電器。
4.如權(quán)利要求2所述的電池裝置，其特征在于，所述第一開關(guān)為充電正極繼電器，所述第二開關(guān)為負(fù)極繼電器。
5.一種充電裝置，其特征在于，包括:充電控制單元，適于接收數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，與所述模數(shù)轉(zhuǎn)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于根據(jù)接收到的控制指令控制所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、功率校正單元以及電壓升降單元工作。
6.如權(quán)利要求5所述的充電裝置，其特征在于，還包括:與所述電壓升降單元并聯(lián)連接的電容。
7.如權(quán)利要求5所述的充電裝置，其特征在于，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(tǒng)，其特征在于，包括:如權(quán)利要求1至4任一項所述的電池裝置，以及如權(quán)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(quán)利要求8所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述電池控制單元還適于向所述充電控制單元發(fā)送輸出電壓目標(biāo)值，所述充電控制單元根據(jù)接收到的輸出電壓目標(biāo)值調(diào)整所述電壓升降單兀的輸出電壓。
10.如權(quán)利要求8所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述電池控制單元還適于向所述充電控制單元發(fā)送充電的控制指令以及參數(shù)信息，所述充電控制單元根據(jù)接收到的控制指令以及參數(shù)信息對所述電池裝置進(jìn)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(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】陸珂?zhèn)? 王林 申請人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司