[0034] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0035] 相反,本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步,为了使公众对本发明有更好的了解,在下文对本发明的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
[0036] 现有电瓶车充电器市场中厂家混乱,产品质量参差不齐,长期使用低质的充电器或者在充电参数不匹配的情况下进行充电,会对铅酸电池造成损伤,甚至会发生电池爆炸等险情。
[0037] 为解决上述技术问题,参见图1,本发明实施例一提出了一种铅酸电池智能充电控制系统,包括充电器1和能与其进行数据通讯的铅酸电池模块2。
[0038] 现有铅酸铅酸电池一般都没有专门的充电保护电路,本发明实施例中的铅酸电池模块2包括铅酸电池组22和电池管理电路21,并一起设置在电池外壳内,在外壳中设置供充电器接入的接口。
[0039] 电池管理电路21分别与铅酸电池组22和充电器1相连接,包括电池管理模块212和第二通讯模块213;
[0040] 第二通讯模块213包括第二开关模块211,第二开关模块211接在充电器1与铅酸电池组22,受控于电池管理模块212,控制对铅酸电池组22的充电;
[0041] 充电器1与市电输入相连接,包括充电模块101、控制模块102和第一通讯模块103;
[0042] 充电模块101受控于控制模块102,用于输出充电信号;
[0043] 第一通讯模块103和第二通讯模块213用于建立充电器1与电池管理电路21之间的数据通讯;
[0044] 在充电器1和电池管理电路21中预设相匹配的标识码;即在充电器1中预设充电器标识码,在铅酸电池模块2中预设电池标识码,只有在充电器标识码和电池标识码相匹配的情况下,充电器1才能对铅酸电池模块2进行充电。
[0045] 在开始充电之前,先进行标识码匹配,电池管理电路21接收充电器1发送的充电器标识码信息,并判断与其内置的电池标识码是否相匹配,如果标识码相匹配,导通第二开关模块211,充电器1开始对铅酸电池模块2进行充电;否则,第二开关模块211处于断开状态,将无法进行充电。
[0046] 在一种优选的实施方案中,第一通讯模块103和第二通讯模块213为电力线载波模块,采用电力线载波模块就可以通过充电线就可以实现数据通讯,在现有技术中的充电线就可以同时实现充电和数据通讯,无需再布置额外数据传输线。
[0047] 在实现充电器1和铅酸电池模块2的标识码匹配需要建立数据通讯连接,采用通讯模块(比如电力线载波模块)在成本上还是相对较高,而且还增加了电路的复杂性。考虑到标识码匹配仅仅是在正常充电之前的步骤,正常充电之后,可以不需要在充电器1和铅酸电池模块2之间进行数据传输,本发明实施例二提出了一种不同于实施例一的数据通讯方式。
[0048] 参见图1,第一通讯模块103为电压检测模块104和开关模块105;第二通讯模块213为电压检测模块214和第二开关模块211;
[0049] 电压检测模块104和电压检测模块214用于检测充电线上的电压值,进而通过检测充电线上的电压值变化实现充电器1与铅酸电池模块2之间的数据通讯。
[0050] 数据通讯过程实现如下:充电前,充电器1向铅酸电池模块2发送充电器标识码信息,此时,第二开关模块211处于断开状态,控制模块102根据充电器标识码信息控制开关模块105的通断,电池管理电路21根据电压检测模块214采用的电压值获取充电器标识码信息。
[0051] 其工作原理及过程如下,第二开关模块211处于断开状态时,当开关模块105导通时,充电线的电压值为充电模块101的输出电压,当开关模块105断开时,充电线相当于悬空,其电压值为零;电压检测模块214能够检测两种电压状态,可以分别对应识别为高电平布尔量‘1’信号和低电平布尔量‘0’信号;而预设的充电器标识码不管是何种数据格式,最终都可以转换计算机二进制格式(即布尔量)。以标识码为单字节数据‘10101010’为例,具体控制过程为,控制模块102逐位发送标识码,以一定时间间隔(比如50ms)控制开关模块105,每时刻传输一位数据信息;数据信息为‘1’时,开关模块105导通,充电线上为高电平信号;数据信息为‘0’时,开关模块105断开,充电线上为低电平信号;电压检测模块214通过监听充电线上的电压状态变化获取充电器标识码信息。整个数据传输过程实质为将标识码信息转换为开关的通断,进而转换为电压值变化,通过解析电压值变化获取标识码信息。
[0052] 在充电器1发送完充电器标识码之后,控制开关模块105处于导通状态;如果标识码匹配,电池管理电路21控制第二开关模块211导通,接通正常充电回路,充电器1开始向铅酸电池模块2进行充电;否则,第二开关模块211处于断开状态,将无法进行充电。
[0053] 采用上述方式,实现了半双工通讯,能够实现在充电前由充电器1向铅酸电池模块2发送标识码;为了保证通讯更加稳定可靠,该方式也可以实现全双工通讯。
[0054] 在充电器1发送完充电器标识码之后,控制开关模块105处于断开状态,在电池管理电路21获取充电器标识码并进行标识码匹配,如果匹配成功,电池管理电路21向充电器1发送充电启动命令,根据充电启动命令控制第二开关模块211的通断;充电器1中的控制模块102根据电压检测模块104采样的电压值获取充电启动命令;获取充电启动命令后,控制模块102导通开关模块105,充电器1开始向铅酸电池模块2进行充电。具体工作原理参见上述。
[0055] 充电器1与铅酸电池模块2之间实现数据通讯,还能够准确控制充电过程,更合理地对铅酸电池进行充电。
[0056] 在一种优选的实施方式中,电池管理模块212用于实时检测铅酸电池组22的电池参数信息(电流、电压、总电量等),同时用于实时检测充电器1对铅酸电池组22的充电参数信息(充电电流、充电电压等),并根据实用电池参数信息和充电参数信息向充电器1发送充电控制命令;
[0057] 控制模块102根据接收到的充电控制命令控制充电模块101的输出充电参数。
[0058] 在一种优选的实施方式中,电池管理模块212中预先设定充电完成时的电池参数信息(即充电完成时,电池电压、电流所达到的状态),当铅酸电池组22达到预设的充电完成时的电池参数信息时,向充电器1发送充电停止命令,同时断开第二开关模块211;
[0059] 对应的,控制模块102根据接收到的充电停止命令后,控制充电模块101停止充电输出。
[0060] 在一种优选实施方式中,控制模块102为单片机。
[0061] 在一种优选实施方式中,电池管理模块212为单片机。
[0062] 在一种优选实施方式中,第二开关模块211为继电器或者半导体开关。
[0063] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。