电池充电切换装置、充电系统、充电切换控制方法及装置与流程

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池充电切换装置、充电系统、充电切换控制方法及装置。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，电池在我们日常生活中起了十分重要的作用，尤其是充电电池，由于可以循环使用，已经被广泛的应用于手机、电脑、电动汽车、无人机等各个行业。

例如，对于无人机领域，无人机在使用过程中，会配备很多个电池，通过更换电池来延长无人机的飞行时间，以便执行更多的飞行任务。这些电池在用完电之后，通过普通充电器充电每次只能充一个电池，充完一个电池需要人工再更换另一个电池，这样的充电方式必须需要有人值守，随时观察电池的充电状态，以对充满电的电池进行更换。

技术实现要素：

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种电池充电切换装置，该装置实现了对电池进行自动的依次充电，无需人工干预，实现自动化充电管理。

本申请的第二个目的在于提出一种充电系统。

本申请的第三个目的在于提出一种充电切换控制方法。

本申请的第四个目的在于提出一种充电切换控制装置。

为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种电池充电切换装置，包括：电子开关矩阵，微控制器，以及通讯电路；其中，所述微控制器分别与所述电子开关矩阵和所述通讯电路连接，所述通讯电路分别与各电池连接，所述电子开关矩阵包括：分别与每个电池对应的电子开关，其中，每个电子开关的输入端用于与充电器的输出端连接，每个电子开关的输出端用于与对应电池的输入端连接；所述微控制器，用于根据预设的充电策略控制所述通讯电路读取相应电池的电池信息，并根据所述电池信息确定当前待充电的目标电池，且控制与所述目标电池对应的电子开关闭合，且与其他电池对应的电子开关断开，以控制对所述目标电池充电。

本申请实施例的电池充电切换装置，由于包括电子开关矩阵，微控制器，以及通讯电路；微控制器分别与电子开关矩阵和通讯电路连接，通讯电路分别与各电池连接，电子开关矩阵包括：分别与每个电池对应的电子开关，每个电子开关的输入端与充电器的输出端连接，每个电子开关的输出端与对应电池的输入端连接；微控制器根据预设的充电策略控制通讯电路读取相应电池的电池信息，并根据电池信息确定当前待充电的目标电池，且控制与目标电池对应的电子开关闭合，且与其他电池对应的电子开关断开，以控制对目标电池充电。由此，能够实现对电池进行自动的依次充电，无需人工干预，实现自动化充电管理。

为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种充电系统，包括：多个电池、充电器，以及如本申请第一方面所提供的电池充电切换装置。

本申请实施例的充电系统，由于包括了本申请第一方面实施例的电池充电切换装置，能够实现对电池进行自动的依次充电，无需人工干预，实现自动化充电管理。

为达上述目的，本申请第三方面实施例提出了一种应用如本申请第一方面的所述的电池充电切换装置的充电切换控制方法，包括根据预设的充电策略读取相应电池的电池信息；

根据所述电池信息确定当前待充电的目标电池；

控制与所述目标电池对应的电子开关闭合，且控制与其他电池对应的电子开关断开，以控制对所述目标电池充电。

本申请实施例的充电切换控制方法，应用如本申请第一方面提供的电池充电切换装置，通过根据预设的充电策略读取相应电池的电池信息；根据所述电池信息确定当前待充电的目标电池；控制与所述目标电池对应的电子开关闭合，且控制与其他电池对应的电子开关断开，以控制对所述目标电池充电。由此，实现了对电池进行自动的依次充电，无需人工干预，实现自动化充电管理。

为达上述目的，本申请第四方面实施例提出了一种充电切换控制装置，包括：

第一读取模块，用于根据预设的充电策略读取相应电池的电池信息；

确定模块，用于根据所述电池信息确定当前待充电的目标电池；

第一控制模块，用于控制与所述目标电池对应的电子开关闭合，且控制与其他电池对应的电子开关断开，以控制对所述目标电池充电。

本申请实施例的充电切换控制装置，通过根据预设的充电策略读取相应电池的电池信息；根据所述电池信息确定当前待充电的目标电池；控制与所述目标电池对应的电子开关闭合，且控制与其他电池对应的电子开关断开，以控制对所述目标电池充电。由此，实现了对电池进行自动的依次充电，无需人工干预，实现自动化充电管理。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请一个实施例的电池充电切换装置的结构示意图；

图2是本申请另一个实施例的充电系统的结构示意图；

图3是本申请一个实施例的充电切换控制方法的流程图；

图4是本申请另一个实施例的充电切换控制方法的流程图；

图5是本申请一个实施例的充电切换控制装置的结构示意图；

图6是本申请另一个实施例的充电切换装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的电池充电切换装置、充电系统、充电切换控制方法及装置。

图1是本申请一个实施例的电池充电切换装置的结构示意图。

如图1所示，该电池充电切换装置包括：电子开关矩阵10，微控制器20，以及通讯电路30。

其中，微控制器20分别与电子开关矩阵10和通讯电路30连接，通讯电路30分别与各电池(电池1、电池2……电池n)连接，电子开关矩阵10包括：分别与每个电池对应的电子开关11，其中，每个电子开关11的输入端A用于与充电器的输出端连接，每个电子开关11的输出端B用于与对应电池的输入端连接。

微控制器20，用于根据预设的充电策略控制通讯电路30读取相应电池的电池信息，并根据电池信息确定当前待充电的目标电池，且控制与目标电池对应的电子开关闭合，且与其他电池对应的电子开关断开，以控制对目标电池充电。

具体的，电子开关矩阵10可以由多个相互并联的电子开关11组成，每个电子开关11可以对应连接一个电池，用于分别控制电池供电电路的导通或断开。当然，电子开关11的数量还可以不等于电池的数量，例如电子开关11的数量可以比电池的更多，各个电子开关11之间的连接关系并不一定为并联连接，也可以串联并联相结合，本实施例不做限定。

通讯电路30对电池读取电池信息的读取端口可以有多个，优选的，读取端口的数量也可以与电池的数量相对应，每个读取端口对应读取一个电池，以形成一对一读取，如此，所读取出的电池信息的准确度较高。

其中，预设的充电策略可以包括读取各个电池的电池信息的读取顺序，以及控制各个电池充电的顺序。本实施例中的电池信息至少包括电池的剩余电量信息，通过电池的剩余电量的多少可以判断电池在当前时刻等待充电的迫切程度。而对于剩余电量的判断，一般的，一块电池在放电的时候，电池的电压会随着电池电量的流失逐渐地下降，因此，可根据电池电压来判断电池的剩余电量。

在本实施例中，可以按照预设的顺序对各个电池进行电池信息的读取，也可以同时读取所有电池的剩余电量信息，并存储各个电池的剩余电量信息，以便作为确定对各个电池充电的充电顺序的依据。

进一步的，微控制器20还可以用于：若确定目标电池充电已满，则控制与该目标电池对应的电子开关断开。由此，可以防止对电池过充，有效防止因对电池的过充，而降低电池的使用寿命。

具体的，根据预设的充电策略控制通讯电路30读取相应电池的电池信息，根据电池信息确定当前待充电的目标电池的方式可以为以下方式：

第一种，微控制器20可以控制通讯电路30按照多个电池的顺序依次读取相应电池的电池信息，若根据电池信息获知电池充电未满，则确定电池为当前待充电的目标电池。举例来说，可以预先对各个电池进行顺序编码，确定读取各个电池的电池信息的顺序，并控制通讯电路30按照该顺序，读取各个电池的电池信息。具体的，当读取到编码为1的电池信息，并判断该电池不为满电状态，则将该电池确定为当前待充电的目标电池，并控制对该电池进行充电直至满电；若读取到该编码为1的电池信息，并判断该电池为满电状态，则按照预定的编码顺序读取下一个电池：即编码为2的电池信息，并将该编码为2的电池确定为当前待充电的目标电池，并控制对该编码为2的电池进行充电至满电，如此下去，对所有电池依次进行充电直至所有电池充电至满电。

第二种，微控制器20可以控制通讯电路30同时读取多个电池的电池信息，并根据多个电池的电池信息将充电未满的电池按照剩余电量由少到多排序，并确定剩余电量最少的电池为当前待充电的目标电池。当需要实现对多个电池进行依次充电时，由于各个电池当前所剩余的电量一般不同，剩余电量最少的电池应为目前最迫切需要充电的电池，将剩余电量最少的电池确定为当前待充电的目标电池，并对该电池进行充电，优选的，可以将该电池充电至满电。此时该电池为满电状态。随后对剩余的非满电的电池中，剩余电量最少的电池确定为目标电池并对其进行充电至满电，如此，直至将所有电池充电至满电。该种方式，通过对剩余电量最少的电池进行优先充电，可以提高充电效率。

当然，本领域技术人员可以理解的是，读取相应电池的电池信息的方式，以及确定当前待充电的目标电池的方式可以不限于上述提供的两种。本领域技术人员还可以根据实际的需要而具体设计。

本申请实施例提供的电池充电切换装置，由于包括电子开关矩阵，微控制器，以及通讯电路；微控制器分别与电子开关矩阵和通讯电路连接，通讯电路分别与各电池连接，电子开关矩阵包括：分别与每个电池对应的电子开关，每个电子开关的输入端与充电器的输出端连接，每个电子开关的输出端与对应电池的输入端连接；微控制器根据预设的充电策略控制通讯电路读取相应电池的电池信息，并根据电池信息确定当前待充电的目标电池，且控制与目标电池对应的电子开关闭合，且与其他电池对应的电子开关断开，以控制对目标电池充电。由此，能够实现对电池进行自动的依次充电，无需人工干预，实现自动化充电管理。

在上述实施例中，更进一步的，微控制器20还可以用于实时读取目标电池的充电参数信息。其中，该充电参数信息可以包括充电电流信息、充电电压信息和温度信息中的至少一个。

将目标电池的充电参数信息与预先设定的充电安全参数范围进行实时比对；当获取到的充电参数信息不在预先设定的充电安全参数范围之内时，则控制与所述目标电池对应的电子开关断开。本实施例中所指的目标电池为当前正在进行充电的电池。例如，可以设定电池充电的安全温度为≤70°，当读取到目标电池的当前温度超过了70°，则可发出控制指令，以控制目标电池对应的电子开关断开，停止对该目标电池进行充电。

通过对当前的充电的电池即目标电池进行监控，读取充电电流信息、充电电压信息和温度信息中的至少一个，如果某一个值不在预设的充电安全参数范围内时，也即，超过其对应的额定值的时候，微控制器20则可以通过控制与所述目标电池对应的电子开关断开，以停止对目标电池进行充电，这样一来能够有效防止电池在充电过程中出现过充过热，避免电池着火的危险的发生，提高电池充电过程中的可靠性和安全性，具有较好的用户体验。

图2是本申请另一个实施例的充电系统的结构示意图；如图2所示，该充电系统包括：多个电池200、充电器300，以及如上述实施例所提供的电池充电切换装置。

在本实施例中，电池充电切换装置的电子开关矩阵10的各个电子开关11分别与对应的电池200连接，充电器300的输出端与电子开关矩阵10的输入端连接。

本实施例的充电系统，由于包括了本申请上述实施例的电池充电切换装置，能够实现对电池进行自动的依次充电，无需人工干预，实现自动化充电管理。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种充电切换控制方法。

图3是本申请一个实施例的充电切换控制方法的流程图；如图3所示，该充电切换控制方法应用上述实施例所提供的电池充电切换装置，该方法包括以下步骤：

步骤101：根据预设的充电策略读取相应电池的电池信息；

步骤102：根据所述电池信息确定当前待充电的目标电池；

步骤103：控制与所述目标电池对应的电子开关闭合，且控制与其他电池对应的电子开关断开，以控制对所述目标电池充电。

具体的，步骤101：所述根据预设的充电策略读取相应电池的电池信息，以及步骤102：根据所述电池信息确定当前待充电的目标电池，包括：

按照多个电池的顺序依次读取相应电池的电池信息；若根据所述电池信息获知所述电池充电未满，则确定所述电池为当前待充电的目标电池。

或者，可以选择的另外一种方式是，步骤101：所述根据预设的充电策略读取相应电池的电池信息，以及步骤102：根据所述电池信息确定当前待充电的目标电池，包括：

可以同时读取多个电池的电池信息；根据所述多个电池的电池信息将充电未满的电池按照剩余电量由少到多排序，并确定剩余电量最少的电池为当前待充电的目标电池。

本实施例提供的充电切换控制方法与上述电池充电切换装置实施例的实现过程相同，详细可以参考上述相关电池充电切换装置实施例的记载，在此不再赘述。

本申请实施例的充电切换控制方法，应用如本申请第一方面提供的电池充电切换装置，通过根据预设的充电策略读取相应电池的电池信息；根据所述电池信息确定当前待充电的目标电池；控制与所述目标电池对应的电子开关闭合，且控制与其他电池对应的电子开关断开，以控制对所述目标电池充电。由此，实现了对电池进行自动的依次充电，无需人工干预，实现自动化充电管理。

图4是本申请另一个实施例的充电切换控制方法的流程图；如图4所示，本实施例在图3所示实施例的基础上，进一步的，还包括：

步骤104：若确定所述目标电池充电已满，则控制与所述目标电池对应的电子开关断开。

步骤105：实时获取目标电池的充电参数信息。其中，所述充电参数信息包括：充电电流信息、充电电压信息和温度信息中的至少一个。

步骤106：将目标电池的充电参数信息与预先设定的充电安全参数范围进行实时比对。

步骤107：当获取到的充电参数信息不在预先设定的充电安全参数范围之内时，则控制与所述目标电池对应的电子开关断开。

本实施例提供的充电切换控制方法与上述电池充电切换装置实施例的实现过程相同，详细可以参考上述相关电池充电切换装置实施例的记载，在此不再赘述。

需要特别说明的是，本发明方法实施例中流程图所示执行顺序仅为示例，步骤标记并不代表步骤的先后顺序。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种充电切换控制装置，图5是本申请一个实施例的充电切换控制装置的结构示意图；如图5所示，该充电切换控制装置包括：

第一读取模块111，用于根据预设的充电策略读取相应电池的电池信息；

确定模块112，用于根据所述电池信息确定当前待充电的目标电池；

第一控制模块113，用于控制与所述目标电池对应的电子开关闭合，且控制与其他电池对应的电子开关断开，以控制对所述目标电池充电。

需要说明的是，本实施例提供的充电切换控制装置中各模块的功能和处理流程，可以参见上述的方法实施例，而方法实施例的实现原理和技术效果与图1和图2所示实施例类似，此处不再赘述。

进一步的，图6是本申请另一个实施例的充电切换装置的结构示意图，如图6所示，在图5所示实施例的基础上，进一步的，还包括：

第二控制模块114，用于若确定所述目标电池充电已满，则控制与所述目标电池对应的电子开关断开。

所述第一读取模块111具体用于，按照多个电池的顺序依次读取相应电池的电池信息；

所述确定模块112具体用于：若根据所述电池信息获知所述电池充电未满，则确定所述电池为当前待充电的目标电池。

或者，所述第一读取模块111具体用于：同时读取多个电池的电池信息；

所述确定模块112具体用于：根据所述多个电池的电池信息将充电未满的电池按照剩余电量由少到多排序，并确定剩余电量最少的电池为当前待充电的目标电池。

更进一步的，还可以包括：

第二读取模块115，用于实时读取目标电池的充电参数信息；

比对模块116，用于将目标电池的充电参数信息与预先设定的充电安全参数范围进行实时比对；

第三控制模块117，用于当获取到的充电参数信息不在预先设定的充电安全参数范围之内时，则与所述目标电池对应的电子开关断开。

上述实施例中的所述充电参数信息可以包括：充电电流信息、充电电压信息和温度信息中的至少一个。

需要说明的是，本实施例提供的充电切换控制装置中各模块的功能和处理流程，可以参见上述的方法实施例，而方法实施例的实现原理和技术效果与图1和图2所示实施例类似，此处不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。