适用于便携式应急移动储能电源的充电方法、装置及系统与流程

1.本发明涉及移动储能技术领域，尤其是涉及一种适用于便携式应急移动储能电源的充电方法、装置及系统。


背景技术：

2.随着用电设备的普及，人们对电力的需求越来越大，对于一些没有组装蓄电池的用电设备，比如发动机等，在外部电源断电之后，用电设备会中断工作，对于一些野外工作的用电设备，用电设备的突然断电会造成一定的影响。
3.目前，一般会给用电设备配备便携式移动储能电源，在用电设备突然断电后，储能电源能继续为用电设备提供电能，在一段时间内能维持用电设备的正常工作，但是在储能电源使用过程中，可能会遇到储能电源的电量用尽的情况。
4.针对上述相关技术，发明人认为在移动储能电源的电量即将用尽时，若不能及时为用电设备及时补充电能，会导致用电设备再次断电。


技术实现要素：

5.为了便于监测移动储能电源的电量，能减小对用电设备的正常供电的影响，本技术提供一种适用于便携式应急移动储能电源的充电方法、装置及系统。
6.第一方面，本技术提供的一种适用于便携式应急移动储能电源的充电方法，采用如下的技术方案：一种适用于便携式应急移动储能电源的充电方法，包括：获取电源本体的剩余电量；若剩余电量未达到第一电量阈值时，启动第一预警方案；基于第一预警方案，控制电源本体与用电设备断开连接，并利用目标充电桩对电源本体进行充电；若剩余电量未达到第二电量阈值或电源本体需要为用电设备不间断供电时，启动第二预警方案，其中，第二电量阈值小于第一电量阈值；基于第二预警方案，通知目标充电桩的工作人员携带备用储能电源前往并为用电设备提供电能。
7.通过采用上述技术方案，在电源本体为用电设备提供电力源时，获取电源本体的剩余电量；当电源本体的剩余电量低于第一电量阈值，比如说低于20%，需要为电源本体及时充电，需要启动第一预警方案，第一预警方案包括，断开电源本体与用电设备的充电连接，利用目标充电桩为电源本体及时充电，使电源本体保持充足的电量，能为用电设备持续供电；电源本体的剩余电量低于第二电量阈值时，比如说低于5%，且不能移动电源本体的情况下，需要目标充电桩的工作人员前往用电设备的位置处为用电设备供电，能减小往返移动电源本体所耗费的时长，在检测电源本体的剩余电量的同时能维持对用电设备正常供电，能减小对用电设备的正常供电的影响。
8.可选的，第一预警方案的步骤具体包括：获取电源本体的导航定位，基于电源本体的导航定位，获取预设地理范围内的所有充电桩位置信息；基于所有充电桩位置信息，获取所有充电桩与电源本体之间的路径信息；将路径最短的充电桩作为对电源本体补充电能的目标充电桩；在目标充电桩电源本体充电结束后，电源本体复位至用电设备位置处。
9.通过采用上述技术方案，在电源本体的电量低于第一电量阈值时，将电源本体断开与用电设备的连接，根据用电设备的导航位置，获取预设范围内的充电桩信息，选择路径最短的充电桩能减少往返充电的耗时，为电源本体及时补充电能，减小因为电源本体过度耗电而减少寿命的风险；在充电完成之后，将电源本体移回，使电源本体与用电设备重新连接，能为用电设备继续供电。
10.可选的，第二预警方案的步骤具体包括：获取用电设备的用电功率和用电时长；基于用电功率和用电时长，获取相同规格的备用移动储能电源的数量；通知目标充电桩的工作人员利用已知数量的备用移动储能电源对用电设备供电。
11.通过采用上述技术方案，在电源本体的电量低于5%时，且电源本体不能断开与用电设备的连接，为了维持对用电设备的正常供电，则需要通知目标充电桩的工作人员携带备用移动储能电源前往用电设备位置处为用电设备供电；首先根据用电设备的用电功率和用电时长，预估所需备用移动储能电源的电能，工作人员携带合适数量的备用移动储能电源前往支援，使用电设备能正常工作，具有维持用电设备正常工作且无需断电的效果。
12.可选的，获取相同规格的备用移动储能电源的数量的步骤还包括：备用移动储能电源的总电能还包括对电源本体充电的所需电能，利用备用移动储能电源同时为电源本体供电。
13.通过采用上述技术方案，在需要启动第二预警方案时，工作人员携带备用移动储能电源为用电设备供电的同时，也为电源本体充电，能使电源本体保持充足的电量。
14.可选的，该方法还包括：获取电源本体包含的电池数量信息；若电源本体包括单个电池，则控制电源本体与用电设备断开连接，并利用目标充电桩对电源本体进行充电；若电源本体至少包括两个电池，则控制电量最低的电池与用电设备断开连接，获取剩余电池的总电量和第二电量阈值之间的耗电时长；获取携带电量最低的电池往返目标充电桩的时长；基于耗电时长和携带电量最低的电池往返目标充电桩的时长，若耗电时长大于往返充电桩充电的时长，则控制电量最低的电池与用电设备断开连接，并利用目标充电桩对电源本体进行充电，剩余电池继续为用电设备供电。
15.通过采用上述技术方案，若电源本体包括单个电池，则只能断开电源本体与用电设备的连接，然后将电源本体移至充电桩进行充电；若电源本体包括至少两个电池，则只需将电量最低的电池移至充电桩进行充电，剩余的电池能继续为用电设备供电，前提是剩余耗电时长需大于携带电池往返充电桩进行充电的时长，这种方式能在电量较低的电池充电
结束并返回时，避免剩余电池对用电设备的中断供电，能提高用电设备的工作效率。
16.可选的，利用目标充电桩对电源本体补充电能的步骤包括：获取电源本体的历史充电次数和最近的供电工作时长；基于历史充电次数和最近的供电工作时长，计算电源本体的剩余寿命系数，寿命的计算满足预设公式：z=ax+b/y，其中，z为剩余寿命系数，a、b均为计算系数，x为最近的供电工作时长，y为历史充电次数；若剩余寿命系数未达到寿命系数阈值，则需要通知相关人员检修电源本体。
17.通过采用上述技术方案，在对电源本体充电时，需要检测电源本体的剩余寿命系数，由历史充电次数和最近一次的供电工作时长，充电次数越多、最近一次的供电工作时长越短，则说明剩余寿命系数越短；而剩余寿命系数越短，越影响电源本体对用电设备的正常供电，在剩余寿命系数低于寿命系数阈值时，则需要及时检修电源本体，能减少不必要的隐患，从而能维持对用电设备的正常供电。
18.可选的，检修电源本体的步骤包括：判断电源本体的电解液的液面是否低于阈值；若电解液的液面低于阈值，则通知维修人员及时补充电解液；若电解液的液面高于阈值，则通知维修人员及时更换电源本体。
19.通过采用上述技术方案，在判断电源本体的故障时，一般会看电池的电解液是否不足，若电解液的液面低于阈值，则说明该电源本体尚能维修，使用寿命能得以延长，若电解液的液面高于阈值，则说明该电源本体的问题不可修复，需要及时更换全新的电源本体，以维持对用电设备的正常供电。
20.第二方面，本技术提供的一种适用于便携式应急移动储能电源的充电装置，采用如下的技术方案：一种适用于便携式应急移动储能电源的充电装置，包括：存储器和处理器；所述存储器存储有用于使电源本体为用电设备正常供电的程序；所述处理器运行存储器存储的用于使电源本体为用电设备正常供电的程序时执行上述的方法。
21.通过采用上述技术方案，在电源本体为用电设备提供电力源时，获取电源本体的剩余电量；当电源本体的剩余电量低于第一电量阈值，比如说低于20%，需要为电源本体及时充电，需要启动第一预警方案，断开电源本体与用电设备的充电连接，利用目标充电桩为电源本体及时充电，使电源本体保持充足的电量，能为用电设备持续供电；电源本体的剩余电量低于第二电量阈值时，比如说低于5%，且不能移动电源本体的情况下，需要目标充电桩的工作人员前往用电设备的位置处为用电设备供电，能减小往返移动电源本体所耗费的时长，且能维持对用电设备正常供电。
22.第三方面，本技术提供的一种适用于便携式应急移动储能电源的充电系统，采用如下的技术方案：一种适用于便携式应急移动储能电源的充电系统，包括：电源本体、电量检测装置、定位装置及上述的充电装置；所述电源本体，包括串联连接的若干电池，所述电源本体与充电装置电连接，用于为用电设备提供电能；
所述电量检测装置，分别与所述电源本体及充电装置电连接，用于获取电源本体的剩余电量信息并且将剩余电量信息发送至充电装置；所述定位装置，分别与所述电源本体及充电装置电连接，用于获取电源本体的导航定位信息并且将导航定位信息发送至充电装置；所述充电装置，用于接收剩余电量信息，在剩余电量低于第一电量阈值时启动第一预警方案，在剩余电量低于第二电量阈值时启动第二预警方案；用于在剩余电量低于第一电量阈值或者第二电量阈值时，获取预设地理范围内的路径最短的充电桩位置，并在剩余电量低于第二电量阈值时通知目标充电桩位置的工作人员前往补充备用移动储能电源。
23.通过采用上述技术方案，在电源本体为用电设备提供电力源时，电量检测装置获取电源本体的剩余电量；当处理器判断出电源本体的剩余电量低于第一电量阈值时，处理器控制断开电源本体与用电设备的充电连接，利用目标充电桩为电源本体及时充电，使电源本体保持充足的电量，能为用电设备持续供电；电源本体的剩余电量低于第二电量阈值时，且不能移动电源本体的情况下，处理器通知目标充电桩的工作人员前往用电设备的位置处为用电设备供电，能减小往返移动电源本体所耗费的时长，且能维持对用电设备正常供电。
24.可选的，该系统还包括电解液液面检测装置；所述电解液液面检测装置，分别与所述电源本体及充电装置电连接，用于获取电池的电解液的液面信息并且将液面信息发送至充电装置；所述充电装置，还用于在电源本体的寿命系数未达到寿命系数阈值时判断电解液液面是否低于阈值。
25.通过采用上述技术方案，在需要检测电源本体的剩余寿命系数时，若寿命小于寿命系数阈值，则需要利用电解液液面检测装置获取电解液的液面高度，用于供处理器判断电源本体的寿命减少的原因。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.在电源本体为用电设备提供电力源时，当电源本体的剩余电量低于第一电量阈值，断开电源本体与用电设备的充电连接，利用目标充电桩为电源本体及时充电，使电源本体保持充足的电量，能为用电设备持续供电；当电源本体的剩余电量低于第二电量阈值时，需要目标充电桩的工作人员携带备用移动储能电源为用电设备供电，能减小往返携带电源本体所耗费的时长，且能维持对用电设备的正常供电；2.在对电源本体充电时，需要检测电源本体的剩余寿命系数，在剩余寿命系数低于寿命系数阈值时，则需要及时检修电源本体，能减少不必要的隐患，从而能维持对用电设备的正常供电。
附图说明
27.图1是本技术实施例的适用于便携式应急移动储能电源的充电系统的硬件结构示意图。
28.图2是本技术实施例一的适用于便携式应急移动储能电源的充电方法的流程图。
29.图3是图2中s300的展开流程图。
30.图4是图2中s500的展开流程图。
31.图5是图4中s530的展开流程图。
32.图6是本技术实施例二的适用于便携式应急移动储能电源的充电方法的流程图。
具体实施方式
33.以下结合附图1
‑
6对本技术作进一步详细说明。
34.本技术实施例公开一种适用于便携式应急移动储能电源的充电系统。参照图1，充电系统包括电源本体、电量检测装置、定位装置、电解液液面检测装置及适用于便携式应急移动储能电源的充电装置，其中充电装置分别与电源本体、电量检测装置、定位装置及电解液液面检测装置电连接。
35.电源本体，包括串联而成的若干电池，设置有用于补充电能的充电接口和用于为用电设备供电的供电接口，充电接口和供电接口可以为b
‑
8pin、micro usb、type
‑
c等，电源本体设置有编号。
36.电量检测装置，与电源本体电连接，包括电能检测仪，用于检测电源本体的剩余电量信息，并且将剩余电量信息发送至充电装置。
37.定位装置，包括gps定位仪，与电源本体电连接，能根据预设的地图获取电源本体的具体位置，该地图还显示预设范围内的所有充电桩的位置信息，并且将预设范围内的所有充电桩的位置信息发送至充电装置。
38.电解液液面检测装置，包括液位传感器，液位传感器的数量和电源本体的电池数量相同，用于获取电池的电解液的液面高度信息，并且将液面高度信息发送至充电装置。
39.适用于便携式应急移动储能电源的充电装置，包括存储器和处理器，存储器和处理器电连接，存储器存储有用于维持对用电设备正常供电的程序，存储器包括u盘、移动硬盘、只读存储器（read
‑
onlymemory，rom）、随机存取存储器（randomaccessmemory，ram）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质；处理器用于执行存储器存储的维持对用电设备正常供电的程序，处理器包括单片机、mcu、中央处理器以及其他芯片等。
40.本技术实施例一种适用于便携式应急移动储能电源的充电系统的实施原理为：在对野外的用电设备进行应急供电时，需要携带应急储能电源前往用电设备位置处为用电设备供电，当电源本体的电量低于第一电量阈值时，将电源本体断开对用电设备的供电，然后将电源本体移至目标充电桩补充电能后继续为用电设备供电；当电源本体的电量低于第二电量阈值时且不方便断开电源本体对用电设备的供电时，处理器通知目标充电桩的工作人员携带备用移动储能电源前往对用电设备供电；当处理器判断电源本体的剩余寿命系数低于寿命系数阈值且液面低于液面阈值时，需要通知维修人员及时补充电解液以延长电源本体的使用寿命。
41.基于上述硬件架构，本技术实施例还公开一种适用于便携式应急移动储能电源的充电方法，参照图2，该方法包括步骤s100~s500：实施例1参照图2，步骤s100：获取电源本体的剩余电量。
42.利用电量检测装置检测电源本体的剩余电量，电量可以按照百分制来计量，当电池充满电时，电量为100%。
43.参照图2，步骤s200：若剩余电量未达到第一电量阈值时，启动第一预警方案。
44.举例来说，第一电量阈值为20%，当电源本体的电量低于20%，电量处于较低的状态，需要及时对电源本体补充电量，以满足电源本体后续对该用电设备或者其他用电设备进行应急供电的需求。
45.参照图2，步骤s300：基于第一预警方案，控制电源本体与用电设备断开连接，并利用目标充电桩对电源本体进行充电。
46.参照图3，第一预警方案的步骤包括s310~s340。
47.步骤s310：获取电源本体的导航定位，基于电源本体的导航定位，获取预设地理范围内的所有充电桩位置信息。
48.举例来说，在电量低于20%时，且该用电设备能短时断电，则需要将电源本体移至附近的充电桩进行充电，需要根据定位装置获取电源本体自身的定位，然后获取附近的充电桩，比如说获取附近10km内的供电源本体充电的所有充电桩的定位。
49.步骤s320：基于所有充电桩位置信息，获取所有充电桩与电源本体之间的路径信息。
50.根据卫星导航定位和预设范围内的导航地图，能获取每个充电桩到电源本体的路径。
51.步骤s330：基于所有充电桩与电源本体之间的路径信息，将路径最短的充电桩作为对电源本体补充电能的目标充电桩。
52.控制器根据所有充电桩与电源本体的路径，获取路径最短的充电桩作为目标充电桩，路径最短则能使电源本体来回充电耗时最短。
53.步骤s340：在目标充电桩电源本体充电结束后，电源本体复位至用电设备位置处。
54.在给电源本体充电结束后，将电源本体重新移回用电设备位置处，使电源本体继续为用电设备供电，充满电的电源本体能延长对用电设备的供电时长。
55.参照图2，步骤s400：若剩余电量未达到第二电量阈值且电源本体需要为用电设备不间断供电时，启动第二预警方案，其中，第二电量阈值小于第一电量阈值。
56.举例来说，在剩余电量低于5%时，需要对电源本体进行紧急充电，否则电源本体可能会出现亏电而影响使用寿命的情况，或者电源本体需要对用电设备不间断供电，及该供电设备属于不能断电的状态，则电源本体不能移去充电桩进行充电。
57.参照图2，步骤s500：基于第二预警方案，通知目标充电桩的工作人员携带备用储能电源为用电设备提供电能。
58.第二预警方案的步骤包括s510~s530。
59.参照图4，步骤s510：获取用电设备的用电功率和用电时长。
60.步骤s520：基于用电功率和用电时长，获取相同规格的备用移动储能电源的数量。
61.步骤s530：通知目标充电桩的工作人员利用已知数量的备用移动储能电源对用电设备以及电源本体供电。
62.举例来说，在电源本体的电量低于5%时，或者不能移除电源本体的前提下，需要利用目标充电桩的工作人员携带备用移动储能电源前往支援；处理器获取用电设备的用电时长和用电功率，来估计所要携带的备用移动储能电源的电池容量，比如用电设备的用电功率为1kw/h，用电时长为5h，再加上充满电源本体的电能，根据该移动储能电源每小时的充电电流即能计算得到备用移动储能电源的所需电池容量。处理器通知目标充电桩的工作人
员的方式可以为电话通知、短信通知、邮箱通知及其他通知方式，通知的内容包括所需备用移动储能电源的电池容量以及用电设备的位置。
63.参照图5，利用已知数量的备用移动储能电源对用电设备供电包括步骤s53a~s53e：步骤s53a：获取电源本体的历史充电次数和最近的供电工作时长。
64.步骤s53b：基于历史充电次数和最近的供电工作时长，计算电源本体的剩余寿命系数，剩余寿命系数的计算满足预设公式：z=ax+b/y，其中，z为剩余寿命系数，a、b均为计算系数，x为最近的供电工作时长，y为历史充电次数。
65.举例来说，电源本体的历史充电次数为100次，最近一次为用电设备的供电时长为2h，则根据预设的公式z=ax+b/y，比如说计算系数a为0.3，计算系数b为30，则剩余寿命系数z为0.9。
66.步骤s53c：若剩余寿命系数未达到寿命系数阈值，则需要通知维修人员检修电源本体。
67.判断电源本体的电解液的液面是否低于阈值；若电解液的液面低于阈值，则通知维修人员及时补充电解液；若电解液的液面高于阈值，则通知维修人员及时更换电源本体。
68.举例来说，若寿命系数阈值为0.95，当剩余寿命系数低于寿命系数阈值，则代表该电池的剩余寿命较低，需要及时维修或者更换，以免引起隐患；首先需要判断该电源本体是否是由于电解液不足造成的，若由于电解液不足造成的剩余寿命不足，则属于可修复的问题，及时补充电解液即能延长电源本体的使用寿命，能节省电池材料避免浪费；若并非由于电解液不足造成的问题，则可能是由于电源本体的线路故障或者其他部分老化，属于不可修复的问题，只能通过更换电源本体来解决问题；针对不同的问题，采取不同的补救措施。
69.实施例2考虑到电源本体可能包含多组可拆装的电池，在拆卸其中一个电池充电，不会影响剩余电池对用电设备的正常供电。与步骤s300的不同之处在于：参照图6，包括步骤s3a0~s3e0：步骤s3a0：获取电源本体包含的电池数量信息。
70.步骤s3b0：若电源本体包括单个电池，则控制电源本体与用电设备断开连接，并利用目标充电桩对电源本体进行充电。
71.步骤s3c0：若电源本体至少包括两个电池，则剔除电量最低的电池，获取剩余电池的总电量和第二电量阈值之间的耗电时长。
72.步骤s3d0：获取携带电量最低的电池往返目标充电桩的时长。
73.步骤s3e0：基于耗电时长和携带电量最低的电池往返目标充电桩的时长，若耗电时长大于往返充电桩充电的时长，则控制电量最低的电池与用电设备断开连接，并利用目标充电桩对电源本体进行充电，剩余电池继续为用电设备供电。
74.举例来说，若电源本体包括多个电池时，且电源本体的电量低于20%，则解除其中一个电池与用电设备的连接，将这个电池单独移至目标充电桩进行充电，若拆除的这个电量最低的电池往返充电桩充电的时长为1h，且拆除后这个电量最低的电池后，剩余电池的总电量为15%，且15%至5%之间的耗电时长大于1h，电量最低的电池前往目标充电桩充电回
来之后，剩余电量尚未消耗至5%，则满足要求；此种方式能避免电源本体对用电设备的中断供电，使用电设备正常工作。
75.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。