[發(fā)明專利]充電裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210205321.6
• 申請(qǐng)日: 2012-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN102710001A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 華夏;劉俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三一集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/10
• 分類號(hào): H02J7/10
• 代理公司: 北京友聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11343
• 代理人: 尚志峰;汪海屏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種充電裝置。

背景技術(shù)

到目前為止，在工程機(jī)械以及港口機(jī)械中，人們對(duì)鋰電池的應(yīng)用剛剛處于探索階段，而如何為應(yīng)用的動(dòng)力鋰電池充電還沒有深入的研究。

在研究鋰電池的應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的動(dòng)力鋰電池充電技術(shù)存在以下問題：動(dòng)力鋰電池發(fā)展趨勢(shì)向高電壓、高容量發(fā)展，且電池容量和電壓沒有固定標(biāo)準(zhǔn)，這樣就造成電池充電機(jī)很難通用，為每一組電池開發(fā)一款充電機(jī)成本太高；由于鋰電池的固有特性，需要在充電階段采用不同的控制策略，恒壓恒流充電切換控制，控制方式復(fù)雜。

因此，需要一種充電裝置，可以為不同規(guī)格的動(dòng)力鋰電池充電，并且可以在充電過(guò)程中自動(dòng)控制輸出的電流、電壓。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種充電裝置，可以為不同規(guī)格的動(dòng)力鋰電池充電，并且可以在充電過(guò)程中自動(dòng)控制輸出的電流、電壓。

有鑒于此，本發(fā)明提出了一種充電裝置，包括：整流單元、控制單元、充電插頭和充電通訊模塊，其中：所述整流單元連接至外部電源和所述充電插頭，將來(lái)自所述外部電源的外部交流電轉(zhuǎn)換成直流并通過(guò)所述充電插頭輸出，所述充電插頭連接至所述待充電設(shè)備的充電口，為所述待充電設(shè)備充電；所述充電通訊模塊連接至所述待充電設(shè)備的通訊控制口、所述控制單元和所述整流單元，將來(lái)自所述待充電設(shè)備的電池狀態(tài)信息傳送至所述控制單元，以及將來(lái)自所述控制單元的控制信號(hào)傳輸至所述整流單元；所述控制單元連接至所述充電通訊模塊和所述整流單元，所述控制單元根據(jù)所述待充電設(shè)備的電池狀態(tài)信息生成所述控制信號(hào)，根據(jù)所述控制信號(hào)控制所述整流單元輸出的直流電的電流和/或電壓。

在該技術(shù)方案中，充電裝置可以獲得電池狀態(tài)信息，電池狀態(tài)信息包括電池單體數(shù)量、單體電壓、溫度、電池組額定電壓、電池組SOC值等。充電裝置可以根據(jù)這些信息的不同，控制輸出不同的電流、電壓，以滿足不同規(guī)格的電池充電。同時(shí)，由于鋰電池的固有特性，在充電開始階段需要采用恒流的方式進(jìn)行充電，在電量接近充滿時(shí)需要采用恒壓的方式充電，本充電裝置也可以通過(guò)獲取電池狀態(tài)信息實(shí)現(xiàn)這種控制策略。

優(yōu)選地，所述充電通訊模塊包括：通訊插頭、通訊轉(zhuǎn)換器和數(shù)據(jù)傳輸單元，其中：所述通訊插頭連接至所述待充電設(shè)備的通訊控制口；所述通訊插頭還通過(guò)所述通訊轉(zhuǎn)換器連接至所述數(shù)據(jù)傳輸單元，所述通訊轉(zhuǎn)換器用于將所述待充電設(shè)備的通訊控制口提供的電池狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為符合傳輸格式要求的數(shù)據(jù)格式；所述數(shù)據(jù)傳輸單元連接至所述控制單元和所述整流單元，用于傳輸處理后的電池狀態(tài)信息和所述控制單元生成的所述控制信號(hào)。

在該技術(shù)方案中，將充電裝置的各單元的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，由此實(shí)現(xiàn)充電裝置的各單元之間通過(guò)統(tǒng)一的通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。例如，待充電設(shè)備的通訊控制口通常提供的是控制器局域網(wǎng)絡(luò)（CAN）通訊數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)換為應(yīng)用更廣泛的以太網(wǎng)通訊數(shù)據(jù)，通過(guò)以太網(wǎng)通訊，可以更方便地建立連接和遠(yuǎn)程通訊。

優(yōu)選地，還可以包括：顯示裝置，連接至所述數(shù)據(jù)傳輸單元，接收來(lái)自所述數(shù)據(jù)傳輸單元的所述電池狀態(tài)信息并進(jìn)行顯示。

在該技術(shù)方案中，可以方便地通過(guò)顯示裝置查看電池狀態(tài)信息，即時(shí)了解電池的狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述充電插頭采用導(dǎo)入接觸插芯（pilot）。

在該技術(shù)方案中，充電插頭和待充電設(shè)備的充電口連接通過(guò)導(dǎo)入接觸插芯（pilot）實(shí)現(xiàn)電氣互鎖，在實(shí)際操作插頭和插座連接和斷開的過(guò)程中，該裝置可以通過(guò)接觸器實(shí)現(xiàn)插芯最晚連接和最早斷路，提高了整個(gè)系統(tǒng)的安全性。

優(yōu)選地，所述控制單元包括可編程邏輯控制器。

在該技術(shù)方案中，可編程邏輯控制器是工程機(jī)械和港口機(jī)械領(lǐng)域中常用的設(shè)備，技術(shù)儲(chǔ)備豐富，維護(hù)維修方便，是實(shí)現(xiàn)該發(fā)明的有選方案。

優(yōu)選地，所述整流單元包括主動(dòng)前端整流單元（AFE）。

在該技術(shù)方案中，主動(dòng)前端整流單元（AFE）具有容量大的特點(diǎn)，同時(shí)，輸出能力可以從0安培起，調(diào)節(jié)精度可達(dá)0.1安培，也可以滿足小容量電池組或者恒流浮充的要求。

優(yōu)選地，所述整流單元為多個(gè)主動(dòng)前端整流單元（AFE）并聯(lián)組成。

在該技術(shù)方案中，多個(gè)主動(dòng)前端整流單元（AFE）可以通過(guò)并聯(lián)的方式擴(kuò)大容量，為大容量電池組充電時(shí)可以滿足快速充電的要求。

優(yōu)選地，所述顯示裝置包括觸摸屏。

在該技術(shù)方案中，觸摸屏是工程機(jī)械和港口機(jī)械領(lǐng)域中常用的設(shè)備，技術(shù)儲(chǔ)備豐富，維護(hù)維修方便，是實(shí)現(xiàn)該發(fā)明的有選方案。

優(yōu)選地，所述整流單元包括絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）整流單元。