本發(fā)明涉及電源管理及可移動(dòng)設(shè)備的電池充電領(lǐng)域，尤其涉及自適應(yīng)電池自動(dòng)匹配智能快速充電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前可移動(dòng)設(shè)備的電池充電原理都是一電一充，充電控制器與設(shè)備一起配套使用，其充電電壓、充電電流都是配套設(shè)備內(nèi)部電池輸出；同時(shí)充電管理控制電路在設(shè)備內(nèi)部，充電控制器只負(fù)責(zé)輸出一個(gè)直流電源，不參與電池的充電管理，不監(jiān)測(cè)電池的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息。在現(xiàn)有的電池充電技術(shù)中，充電控制器輸出限流恒壓模式DC電源給可移動(dòng)設(shè)備，可移動(dòng)設(shè)備內(nèi)置的充電管理電路根據(jù)電池狀態(tài)完成整個(gè)充電控制過(guò)程。在整個(gè)充電過(guò)程中，充電控制器不管理電池充電，不監(jiān)測(cè)電池各項(xiàng)參數(shù)；可移動(dòng)設(shè)備內(nèi)部的充電管理電路完成所有的電池充電管理操作和電壓、電流的控制。在電池的快速充電技術(shù)中，要求的充電速度越快，時(shí)間越短，所對(duì)應(yīng)的充電輸入功率就越大，這時(shí)充電管理控制電路中的電子元器件的體積和溫升也相應(yīng)的隨著功率的增加而增加。在現(xiàn)有電池充電技術(shù)中，因受限于可移動(dòng)設(shè)備的體積和溫升要求，電池充電電路將越來(lái)越無(wú)法滿足未來(lái)電池快速充電技術(shù)對(duì)功率的要求，因此解決充電電路的體積和溫升對(duì)于可移動(dòng)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(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種自適應(yīng)電池自動(dòng)匹配智能快速充電系統(tǒng)，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)在電池快速充電中存在的問(wèn)題。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種自適應(yīng)電池自動(dòng)匹配智能快速充電系統(tǒng)，包括移動(dòng)設(shè)備的電池系統(tǒng)和對(duì)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(duì)所述電池進(jìn)行監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)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(cè)與保護(hù)模塊通信的充電管理模塊，該充電管理模塊包括數(shù)據(jù)采集電路和充電控制電路，數(shù)據(jù)采集電路采集所述監(jiān)測(cè)與保護(hù)模塊的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋至所述充電控制電路，充電控制電路根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)控制所述充電模塊對(duì)電池充電。

作為優(yōu)選，所述電池系統(tǒng)和外置充電控制器內(nèi)設(shè)置有相互匹對(duì)的通信模塊，所述數(shù)據(jù)采集電路通過(guò)該對(duì)通信模塊采集所述監(jiān)測(cè)與保護(hù)模塊的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選，所述充電管理模塊還包括數(shù)據(jù)通信電路，監(jiān)測(cè)與保護(hù)模塊包括監(jiān)測(cè)與保護(hù)電路和另一數(shù)據(jù)通信電路，所述監(jiān)測(cè)與保護(hù)電路將電池的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至所述另一數(shù)據(jù)通信電路，該另一數(shù)據(jù)通信電路通過(guò)所述數(shù)據(jù)通信電路將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋至所述數(shù)據(jù)采集電路。

作為優(yōu)選，所述充電管理模塊向所述監(jiān)測(cè)與保護(hù)模塊發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求信號(hào)，監(jiān)測(cè)與保護(hù)模塊確認(rèn)認(rèn)證請(qǐng)求是否與所述電池匹配。

作為優(yōu)選，所述監(jiān)測(cè)與保護(hù)模塊確認(rèn)認(rèn)證請(qǐng)求與所述電池匹配后，反饋監(jiān)測(cè)信息給充電管理模塊，充電管理模塊再根據(jù)監(jiān)測(cè)信息控制充電模塊對(duì)所述電池進(jìn)行快速充電。

作為優(yōu)選，所述監(jiān)測(cè)信息包括所述電池所需的最高充電電壓閥值、最大充電電流閥值、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閥值、最大充電電流閥值、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(duì)電池進(jìn)行快速充電。

作為優(yōu)選，所述監(jiān)測(cè)與保護(hù)模塊還監(jiān)測(cè)所述電池的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)，并將實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)控制充電模塊對(duì)電池進(jìn)行快速充電。

作為優(yōu)選，所述實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)包括電池端電壓、充電和放電電流，實(shí)時(shí)電池表面溫度。

作為優(yōu)選，所述充電模塊通過(guò)充電接口對(duì)所述電池進(jìn)行充電。

本發(fā)明與傳統(tǒng)方式充電技術(shù)相比，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是充電控制器不再是單一輸出的電源，它內(nèi)部包含了充電管理電路；同時(shí)，因?yàn)槌潆姽芾黼娐房梢圆辉诳梢苿?dòng)設(shè)備內(nèi)部，在此技術(shù)條件下，充電控制器也可以給其它任意設(shè)備的電池充電，只要在相關(guān)設(shè)備的數(shù)據(jù)線中或者設(shè)備內(nèi)部的電池監(jiān)測(cè)與保護(hù)電路中增加一認(rèn)證芯片，通過(guò)認(rèn)證芯片反饋給充電控制器相關(guān)電池的充電參數(shù)數(shù)據(jù)，充電控制器就可以為其提供快速充電功能。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一種優(yōu)選方式的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本發(fā)明另一種優(yōu)選方式的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案以及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，將通過(guò)以下說(shuō)明并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)描述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

一種自適應(yīng)電池自動(dòng)匹配智能快速充電系統(tǒng)，包括移動(dòng)設(shè)備的電池系統(tǒng)1和對(duì)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(duì)所述電池進(jìn)行監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)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(cè)與保護(hù)模塊通信的充電管理模塊22，該充電管理模塊包括數(shù)據(jù)采集電路221和充電控制電路222，數(shù)據(jù)采集電路采集所述監(jiān)測(cè)與保護(hù)模塊的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋至所述充電控制電路，充電控制電路根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)控制所述充電模塊對(duì)電池充電。在實(shí)施過(guò)程中，充電模塊可通過(guò)充電接口3對(duì)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(duì)移動(dòng)設(shè)備內(nèi)的電池進(jìn)行快速充電的目的，真正實(shí)現(xiàn)秒充。

如圖1，作為一種優(yōu)選方式，本發(fā)明的電池系統(tǒng)和外置充電控制器內(nèi)設(shè)置有相互匹對(duì)的通信模塊4，所述數(shù)據(jù)采集電路221通過(guò)該對(duì)通信模塊采集所述監(jiān)測(cè)與保護(hù)模塊12的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。通信模塊提供連接充電管理模塊與監(jiān)測(cè)與保護(hù)模塊之間的數(shù)據(jù)通信橋梁，它的實(shí)現(xiàn)方式既可以是有線方式，也可以是無(wú)線方式。

如圖2，作為另一種優(yōu)選方式，本發(fā)明的充電管理模塊22還包括數(shù)據(jù)通信電路223，監(jiān)測(cè)與保護(hù)模塊12包括監(jiān)測(cè)與保護(hù)電路121和另一數(shù)據(jù)通信電路122，所述監(jiān)測(cè)與保護(hù)電路將電池的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至所述另一數(shù)據(jù)通信電路，該另一數(shù)據(jù)通信電路通過(guò)所述數(shù)據(jù)通信電路將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋至所述數(shù)據(jù)采集電路；該方式將電池的監(jiān)測(cè)與保護(hù)和通信功能合二為一包含到同一個(gè)模塊中，同時(shí)實(shí)現(xiàn)電池監(jiān)測(cè)與保護(hù)和數(shù)據(jù)通信功能；同時(shí)，充電管理模塊與通信功能合二為一包含到同一個(gè)模塊中，同時(shí)實(shí)現(xiàn)充電管理與數(shù)據(jù)通信功能。

在本發(fā)明中，所述充電管理模塊向所述監(jiān)測(cè)與保護(hù)模塊發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求信號(hào)，監(jiān)測(cè)與保護(hù)模塊確認(rèn)認(rèn)證請(qǐng)求是否與所述電池匹配，以確認(rèn)被充電的可移動(dòng)設(shè)備是否支持本發(fā)明的充電模塊的快速充電功能；如果監(jiān)測(cè)與保護(hù)模塊確認(rèn)認(rèn)證請(qǐng)求與所述電池不匹配，表明此被充電設(shè)備非本發(fā)明技術(shù)下支持的設(shè)備，此時(shí)充電管理模塊輸出標(biāo)準(zhǔn)的5V/1A的電壓和電流給被充電設(shè)備進(jìn)行充電。此舉的目的旨在為了兼容目前市面上非支持本技術(shù)的可移動(dòng)設(shè)備，以標(biāo)準(zhǔn)電壓和電流對(duì)可移動(dòng)設(shè)備的電池進(jìn)行傳統(tǒng)方式充電；如監(jiān)測(cè)與保護(hù)模塊確認(rèn)認(rèn)證請(qǐng)求與所述電池匹配，監(jiān)測(cè)與保護(hù)模塊則反饋監(jiān)測(cè)信息給充電管理模塊，充電管理模塊再根據(jù)監(jiān)測(cè)信息控制充電模塊對(duì)所述電池進(jìn)行快速充電；其中，監(jiān)測(cè)信息包括所述電池所需的最高充電電壓閥值、最大充電電流閥值、電池容量；充電管理模塊根據(jù)所述上述監(jiān)測(cè)到的電池所需的最高充電電壓閥值、最大充電電流閥值、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(duì)電池進(jìn)行快速充電。

在本發(fā)明中，監(jiān)測(cè)與保護(hù)模塊還監(jiān)測(cè)所述電池的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)，并將實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)控制充電模塊對(duì)電池充電。其中，實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)包括電池端電壓、充電和放電電流，實(shí)時(shí)電池表面溫度；這樣可保證電池在充電過(guò)程中不過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)溫，防止損害電池并造成安全隱患。

上述實(shí)施方式僅供說(shuō)明本發(fā)明之用，而并非是對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明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)屬于本發(fā)明的范疇。