適配于智能電池的智能充電器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及智能充電器的技術領域，公開了一種適配于智能電池的智能充電器，包括殼體，還包括設置于殼體內的交流/直流轉換電路，與交流/直流轉換電路電連接的充電電路，與充電電路電連接的用于控制智能充電的智能控制單元，以及電連接于該智能控制單元的數據讀取模塊，該數據讀取模塊用于讀取智能電池的電池狀態數據。本實用新型實施例提出的適配于智能電池的智能充電器，通過設置用于控制智能充電的智能控制單元以及與其配合的數據讀取模塊，并通過該數據讀取模塊讀取智能電池的電池狀態數據，實現了與無人機用智能電池的信息交互，并完全實現了智能電池的智能化充電，有效地保護了智能電池，并延長了其使用壽命，減小了運行成本。
【專利說明】
適配于智能電池的智能充電器
技術領域
[0001]本實用新型涉及充電器技術領域，尤其涉及一種適配于智能電池的智能充電器。
【背景技術】
[0002]現有的無人機供電方式，通常都是采用多串電池的電池包方案。而現有的充電器通常是直接恒流轉恒壓充電，電芯組的均衡均是在電池組內部完成。在對現有智能電池包充電的同時，該智能電池包沒有和充電器做信息交互，沒有實現完全的智能充電，因此，工作人員無法實時監測電池狀態，進而無法對電池進行智能化管理，這樣，對于智能電池的充電方式也無法更改，使得無法減小智能電池是充電時間并更好地保護該智能電池。尤其是無人機應用于物流和農用方面，對智能電池的大量需求也要求充電時間盡量短，同時要求保護電池壽命，減小運行成本。因此，如何提出一種能夠對智能電池進行智能化充電，以保護智能電池壽命、減小運行成本是業內亟待解決的技術問題。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于克服上述現有技術的不足，提供了一種適配于智能電池的智能充電器，可與智能電池進行信息交互，完全實現了對該智能電池的智能化充電，從而有效保護了智能電池壽命，并減小了運行成本。
[0004]第一方面，本實用新型實施例提供了一種適配于智能電池的智能充電器，包括殼體，所述適配于智能電池的智能充電器還包括設置于所述殼體內的交流/直流轉換電路，與所述交流/直流轉換電路電連接的充電電路，與所述充電電路電連接的用于控制智能充電的智能控制單元，以及電連接于所述智能控制單元的數據讀取模塊，所述數據讀取模塊用于讀取所述智能電池的電池狀態數據。
[0005]結合第一方面，在第一種可能的實現方式中，所述數據讀取模塊為適配于所述智能電池中的NFC天線的NFC讀卡器。
[0006]結合第一方面的第一種可能的實現方式，在第二種可能的實現方式中，所述NFC讀卡器包括NFC讀取頭，以及電連接所述NFC讀取頭和所述智能控制單元的延長線，所述NFC讀取頭和所述延長線位于所述殼體外部。
[0007]結合第一方面的第二種可能的實現方式，在第三種可能的實現方式中，所述智能電池外壁上設置有固定座，所述固定座用于固定所述NFC讀取頭。
[0008]結合第一方面，在第四種可能的實現方式中，所述適配于智能電池的智能充電器還包括用于與外部的后臺管理系統通信的數據傳輸模塊，所述數據傳輸模塊與所述智能控制單元電連接。
[0009]結合第一方面的第四種可能的實現方式，在第五種可能的實現方式中，所述后臺管理系統具有用于對智能電池的狀態做統計管理的數據分析單元。
[0010]結合第一方面的第四種可能的實現方式，在第六種可能的實現方式中，所述數據傳輸模塊為無線通信模塊。
[0011]結合第一方面的第六種可能的實現方式，在第七種可能的實現方式中，所述無線通信模塊為藍牙模塊或者ZigBee模塊。
[0012]結合第一方面，在第八種可能的實現方式中，所述智能控制單元內集成有用于存儲所述電池狀態數據的存儲單元。
[0013]結合第一方面的第八種可能的實現方式，在第九種可能的實現方式中，所述存儲單元為FLASH存儲芯片。
[0014]結合第一方面或結合第一方面的第一種至第九種可能的實施方式中的任何一種，在第十種可能的實現方式中，所述電池狀態數據為電量、總電壓、電芯電壓、溫度以及電池數據中的任一種。
[0015]基于上述技術方案，本實用新型實施例提出的適配于智能電池的智能充電器，通過設置用于控制智能充電的智能控制單元及與該智能控制單元配合的數據讀取模塊，并通過該數據讀取模塊讀取智能電池的電池狀態數據，如此，實現了充電器與智能電池之間的信息交互，并完全實現了對智能電池的智能化充電，從而有效保護了智能電池，并延長了其使用壽命，進而減小了運行成本。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型實施例提出的適配于智能電池的智能充電器與無人機用智能電池配合的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0018]需要說明的是，當元件被稱為“固定于”或“設置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或可能同時存在居中元件。當一個元件被稱為是“連接于”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。
[0019]另外，還需要說明的是，本實用新型實施例中的左、右、上、下等方位用語，僅是互為相對概念或是以產品的正常使用狀態為參考的，而不應該認為是具有限制性的。以下結合具體實施例對本實用新型的實現進行詳細的描述。
[0020]如圖1所示，本實用新型實施例提出了一種適配于智能電池的智能充電器，該智能充電器可包括中空的殼體I，以及設置在該殼體I內的交流/直流轉換電路2、充電電路3、智能控制單元4和數據讀取模塊5，其中，交流/直流轉換電路2用于與外接外部電源(比如家庭用電源或工業用電源)以進行交流電/直流電的轉換，該交流/直流轉換電路2電連接充電電路3，該充電電路3電連接智能控制單元4，該智能控制單元4用于控制無人機用智能電池6智能充電，另外，數據讀取模塊5與智能控制單元4電連接，此處，該數據讀取模塊5用于與智能電池6中的無線傳輸模塊配合進行信息交互，也就是說，該數據讀取模塊5用于讀取該智能電池6的電池狀態數據，并將該電池狀態數據傳輸給智能控制單元4，智能控制單元4再根據該電池狀態數據實時調整充電模式。
[0021]本實用新型實施例中的適配于智能電池的智能充電器，具有如下特點:
[0022]上述適配于智能電池的智能充電器，其設置有用于控制智能充電的智能控制單元4，以及與該智能控制單元4配合的數據讀取模塊5，通過該數據讀取模塊5讀取智能電池6的電池狀態數據并反饋給智能控制單元4，再通過該智能控制單元4對該智能電池的充電進行智能化控制，如此，實現了充電器與智能電池6之間的信息交互，并完全實現了對該智能電池6的智能化充電，從而有效地保護了該智能電池6，延長了其使用壽命，進而減小了運行成本。
[0023]進一步地，在本實用新型的實施例中，上述數據讀取模塊5優選為NFC讀卡器，該NFC讀卡器適配于上述智能電池6中的無線傳輸模塊，此處，該無線傳輸模塊為NFC天線。也就是說，當該智能充電器與智能電池6電連接后，通過該智能充電器的數據讀取模塊5，即NFC讀卡器靠近智能電池6中NFC天線所在位置，即可實現信息交互，如此，智能充電器與智能電池6之間即可建立通信。如上所述，通過選用NFC讀卡器作為數據讀取模塊，使得智能充電器與智能電池6之間無需通過連接器插接建立通信，從而延長智能電池6使用壽命，并且使得智能充電器與智能電池6之間可快速建立通信，不僅保證了通信質量，也提高了信息交互速度，提高了智能充電效率。當然，根據實際情況和具體需求，在本實用新型的其他實施例中，上述數據讀取模塊5還可為其他類型的通信設備。
[0024]進一步地，在本實用新型的實施例中，上述NFC讀卡器包括位于上述殼體I外部的NFC讀取頭51和延長線52，該延長線52兩端分別電連接上述智能控制單元4和NFC讀取頭51，此處，該延長線52為柔性數據線，通過設置延長線52，使得NFC讀取頭51能夠更加近距離靠近上述智能電池6中NFC天線所在位置，如此，提高了信息讀取的靈敏度，保證了信息交互的質量和效率。
[0025]進一步地，在本實用新型的實施例中，上述智能電池6外壁上設置有固定座61，該固定座61用于固定上述NFC讀取頭51。如此，通過在智能電池6的外壁上設置固定座61，使得NFC讀取頭51可以安放在該固定座61上，保證NFC讀取頭51可穩定地處于靠近智能電池6中NFC天線所在位置。當然，根據實際情況和具體需求，在本實用新型的其他實施例中，還可通過其他方式以保證NFC讀取頭51穩定地處于靠近智能電池6中NFC天線所在位置，此處不作唯一限定。
[0026]在本實用新型的實施例中，上述適配于智能電池的智能充電器還包括數據傳輸模塊7，該數據傳輸模塊7用于與外部的后臺管理系統(附圖中未畫出)通信，該數據傳輸模塊7與上述智能控制單元4電連接。如此，當該智能充電器與上述智能電池6建立通信后，該智能充電器的數據讀取模塊5讀取智能電池6的電池狀態數據，并傳輸給智能控制單元4，此處，電池狀態數據可通過數據傳輸模塊7上傳至后臺管理系統，通過該臺管理系統再對智能電池6的狀態做統計管理，重點管理智能電池6的使用壽命，統計智能電池6出現的各種異常，并挑出異常的智能電池6，保證飛行的安全。
[0027]進一步地，在本實用新型的實施例中，上述后臺管理系統具有數據分析單元，該數據分析單元用于對智能電池6的狀態做統計管理，此處，該數據分析單元可以是一套數據分析軟件，此處不作具體限定。
[0028]進一步地，在本實用新型的實施例中，上述數據傳輸模塊7優選為無線通信模塊，對應地，上述后臺管理系統中設置有適配與數據傳輸模塊7的無線數據接收模塊，這樣，該智能充電器可與該后臺管理系統進行無線通信，如此，避免了智能充電器與后臺管理系統之間距離的限制。當然，根據實際情況和具體需求，在本實用新型的其他實施例中，上述智能充電器與后臺管理系統之間也可通過有線通信的方式進行數據傳輸，，只不過該方式受限于距離，此處不作唯一限定。
[0029]進一步地，在本實用新型的實施例中，上述無線通信模塊7優選為藍牙模塊或者ZigBee(紫蜂)模塊。這里，藍牙和ZigBee的傳輸方式功耗低，可有效節能。當然，根據實際情況和具體需求，在本實用新型的其他實施例中，上述無線通信模塊7還可采用其他的無線通信方式，此處不作唯一限定。
[0030]在本實用新型的實施例中，上述智能控制單元4內集成有存儲單元(附圖中未畫出)，該存儲單元用于存儲上述智能電池6的電池狀態數據。該存儲單元可以在該智能充電器無法連接上述后臺管理系統的情況下離線存儲智能電池6的電池狀態數據，并在重新連接上后臺管理系統后，及時上傳存儲的電池狀態數據。如此，通過在智能控制單元4內集成存儲單元，保證了該智能充電器與后臺管理系統在離線狀態下的電池狀態數據儲存，提高了電池管理的穩定性。
[0031]進一步地，在本實用新型的實施例中，上述存儲單元優選為大容量的FLASH存儲芯片。當然，根據實際情況和具體需求，在本實用新型的其他實施例中，上述存儲單元還可選用其他類型的存儲介質，此處不作唯一限定。
[0032]進一步地，在本實用新型的實施例中，上述電池狀態數據可為上述智能電池6的電量、總電壓、電芯電壓、溫度以及其他電池數據中的任一種。此處，電量指的是智能電池6的剩余容量，就是(AH)安時數;總電壓指的是智能電池6中的多電芯串聯后的電壓；電芯電壓指的是智能電池6中的單個電芯的電壓。當然，根據實際情況和具體需求，在本實用新型的其他實施例中，上述電池狀態數據還可為其他數據，比如電流、序列號、使用次數等等，此處不作進一步限定。
[0033]在本實用新型的實施例中，上述智能充電器對智能電池6智能充電，該智能充電的方式包括快速充電、預充電、涓流充電以及均衡模式充電。此處，預充電模式指的是，當鋰電池單電芯電壓低于3.0V時，不能使用大電流充電，需要使用小電流預充，等到電壓上升到3.0V以后再大電流進行快充。
[0034]在本實用新型的實施例中，當上述智能充電器與智能電池6通信建立連接后，智能充電器讀取智能電池6的電量、總電壓、電芯電壓、溫度等電池狀態數據，并決定選用哪種方式進行充電。當智能電池6的溫度超過45°C時，智能充電器停止對智能電池6充電；當智能電池6中任一電芯的電壓低于3.0 V時，智能充電器進入預充電模式，其充電電流為電芯容量的1/20，甚至更小，安全可靠；當檢測到智能電池6中的電芯間電壓差超出允許范圍以后，降低充電電流，并通知智能電池6開啟內部均衡，等待所有電芯電壓基本一致后再加大電流開始快速充電。此處，內部均衡指的是智能電池6內部自帶均衡電路，其不依靠智能充電器做均衡。另外，該智能充電器還支持大電流輸出，其選用大電流的轉換模塊，搭配前端的交流/直流轉換電路2使用，電流可以支持到60A，甚至更高。該智能充電器根據讀取到的智能電池6的電池容量選擇合適的電流進行快速充電，當電池溫度過高時，降低充電電流以保護電池，保證了智能充電的安全性。
[0035]在本實用新型的實施例中，上述智能電池6的電芯組選取能支持快速充電的電芯，在充電時與智能充電器配合，實時調整充電電壓和電流，并在電芯需要做均衡時，通知智能充電器降低充電電流，當電芯達到電壓平衡以后再繼續開始快速充電。對于智能電池6的具體結構，此處不作具體描述。另外，智能充電器具有用于與智能電池6電連接的插接頭(附圖中未畫出)，此處不作具體描述。
[0036]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到各種等效的修改、替換和改進等，這些修改、替換和改進都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.適配于智能電池的智能充電器，包括殼體，其特征在于，所述適配于智能電池的智能充電器還包括設置于所述殼體內的交流/直流轉換電路，與所述交流/直流轉換電路電連接的充電電路，與所述充電電路電連接的用于控制智能充電的智能控制單元，以及電連接于所述智能控制單元的數據讀取模塊，所述數據讀取模塊用于讀取所述智能電池的電池狀態數據。2.如權利要求1所述的適配于智能電池的智能充電器，其特征在于，所述數據讀取模塊為適配于所述智能電池中的NFC天線的NFC讀卡器。3.如權利要求2所述的適配于智能電池的智能充電器，其特征在于，所述NFC讀卡器包括NFC讀取頭，以及電連接所述NFC讀取頭和所述智能控制單元的延長線，所述NFC讀取頭和所述延長線位于所述殼體外部。4.如權利要求3所述的適配于智能電池的智能充電器，其特征在于，所述智能電池外壁上設置有固定座，所述固定座用于固定所述NFC讀取頭。5.如權利要求1所述的適配于智能電池的智能充電器，其特征在于，所述適配于智能電池的智能充電器還包括用于與外部的后臺管理系統通信的數據傳輸模塊，所述數據傳輸模塊與所述智能控制單元電連接。6.如權利要求5所述的適配于智能電池的智能充電器，其特征在于，所述后臺管理系統具有用于對智能電池的狀態做統計管理的數據分析單元。7.如權利要求5所述的適配于智能電池的智能充電器，其特征在于，所述數據傳輸模塊為無線通信模塊。8.如權利要求7所述的適配于智能電池的智能充電器，其特征在于，所述無線通信模塊為藍牙模塊或者ZigBee模塊。9.如權利要求1所述的適配于智能電池的智能充電器，其特征在于，所述智能控制單元內集成有用于存儲所述電池狀態數據的存儲單元。10.如權利要求9所述的適配于智能電池的智能充電器，其特征在于，所述存儲單元為FLASH存儲芯片。11.如權利要求1至10任一項所述的適配于智能電池的智能充電器，其特征在于，所述電池狀態數據為電量、總電壓、電芯電壓、溫度以及電池數據中的任一種。
【文檔編號】H02J7/00GK205646848SQ201620024169
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年1月11日
【發明人】張 浩, 陸再政, 馮俊龍, 姜明濤
【申請人】順豐科技有限公司