一種吸塵器的雙組電池組充電系統(tǒng)及其充電方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種吸塵器的雙組電池組充電系統(tǒng)，涉及充電式吸塵器的電路技術(shù)，其包括設(shè)置在吸塵器內(nèi)的并聯(lián)的第一電池組和第二電池組電池組，第一電池組和第二電池組電池組共用的充電端口連接充電座，所述的第一電池組和第二電池組電池組的充電回路上各設(shè)有充電控制模塊，充電控制控制模塊連接充電處理器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)兩組并聯(lián)的電池組同時(shí)充電，提供了充電效率。本發(fā)明還公開(kāi)了相應(yīng)的充電控制方法，檢測(cè)兩組電池組的電壓，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)可以對(duì)兩組電池組以先恒流后恒壓的方式進(jìn)行充電，保證充電效率和充電飽和度，當(dāng)兩組電池組出現(xiàn)大于設(shè)定壓差的情況時(shí)，調(diào)整充電電流平衡兩組電池組的充電時(shí)間。
【專利說(shuō)明】—種吸塵器的雙組電池組充電系統(tǒng)及其充電方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及吸塵器的充電電路，具體是指具有雙組電池組的吸塵器的充電系統(tǒng)以及充電方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在單組電池組的充電式吸塵器中，單組電池組的一般充電時(shí)間要4個(gè)小時(shí)，為了增加充電式吸塵器單次使用時(shí)間，也有設(shè)置了雙組電池組的充電式吸塵器，針對(duì)雙組電池組的充電式吸塵器則需要對(duì)兩組電池組分兩次進(jìn)行充電，用戶要在一組電池充滿4小時(shí)后，手動(dòng)從充電座上拿出，再更換另一組電池組進(jìn)行充電，也就是需要8個(gè)小時(shí)的充電時(shí)間，充電時(shí)間太長(zhǎng)，并且一組電池充滿后換另一組電池時(shí)需要用戶手動(dòng)更換，增加用戶的操作時(shí)間，造成不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種吸塵器的雙組電池組充電系統(tǒng)及其充電方法，可以同時(shí)對(duì)兩組電池組進(jìn)行充電，加快了充電效率，節(jié)約了充電時(shí)間。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種吸塵器的雙組電池組充電系統(tǒng)，包括設(shè)置在吸塵器內(nèi)的并聯(lián)的第一電池組和第二電池組，第一電池組和第二電池組共用一與充電座連接的充電端口，所述的第一電池組和第二電池組的充電回路上各設(shè)有充電控制模塊，充電控制模塊連接充電處理器。通過(guò)連接在充電座上的充電端口，可以同時(shí)對(duì)并聯(lián)的第一電池組和第二電池組進(jìn)行充電，同時(shí)有充電處理器通過(guò)充電控制模塊控制充電過(guò)程，防止在兩組電池組壓差較大的情況下出現(xiàn)反充電現(xiàn)象和充電時(shí)間過(guò)于不均的現(xiàn)象。
[0005]作為優(yōu)選，所述的充電控 制模塊包括電壓檢測(cè)裝置、電流檢測(cè)裝置、電子開(kāi)關(guān)和電源調(diào)制裝置，所述電壓檢測(cè)裝置、電流檢測(cè)裝置、電子開(kāi)關(guān)和電源調(diào)制裝置分別連接至充電處理器，電壓檢測(cè)裝置和電流檢測(cè)裝置發(fā)送電池組電壓信號(hào)和電流信號(hào)至充電處理器，基于電壓信號(hào)和電流信號(hào)，充電處理器發(fā)送開(kāi)關(guān)信號(hào)至電子開(kāi)關(guān)，發(fā)送反饋信號(hào)至電源調(diào)制裝置，所述的電源調(diào)制裝置連接充電端口。
[0006]作為優(yōu)選，所述的電源調(diào)制裝置為開(kāi)關(guān)電源。開(kāi)關(guān)電源易于控制，應(yīng)用本發(fā)明中，使得電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0007]作為優(yōu)選，所述的電子開(kāi)關(guān)為單向?qū)刂频木чl管，反向截止，阻止電流反向流回電池組出現(xiàn)反充電現(xiàn)象。
[0008]作為優(yōu)選，所述的第一電池組和第二電池組各連接了一電池溫度檢測(cè)模塊，電池溫度檢測(cè)模塊連接充電處理器并發(fā)送電池組溫度信號(hào)。電池溫度檢測(cè)模塊檢測(cè)電池組溫度，充電處理器判斷是否異常，保證電路運(yùn)行安全。
[0009]作為優(yōu)選，所述的充電處理器連接了用來(lái)提醒電池充電完畢的提示裝置，可以及時(shí)提醒用戶電池組已經(jīng)充電完成了。
[0010]作為優(yōu)選，所述的充電處理器連接了操作裝置，便于用戶手動(dòng)操作。[0011]本發(fā)明還提供了一種吸塵器的雙組電池組充電系統(tǒng)的充電方法，包括電壓檢測(cè)裝置和電流檢測(cè)裝置，電壓檢測(cè)裝置和電流檢測(cè)裝置檢測(cè)電池組電壓和電流，由充電處理器控制兩個(gè)電池組的充電回路，充電開(kāi)始后，實(shí)時(shí)檢測(cè)兩組并聯(lián)的電池組的電壓和充電電流，計(jì)算兩組電池組的壓差，當(dāng)壓差大于設(shè)定值時(shí)，充電處理器控制調(diào)整充電電流使得低電壓電池組的充電電流大于高電壓電池組的充電電流，當(dāng)壓差小于等于設(shè)定壓差值時(shí)，兩組電池組以相同的充電電流充電，當(dāng)電池組的電壓達(dá)到設(shè)定電壓值時(shí)，分別以恒定電壓值對(duì)兩組電池組充電，兩組電池組停止充電的條件為充電電流降低到電池額定容量的設(shè)定倍數(shù)。
[0012]上述的方法可以同時(shí)滿足兩組電池組都以先恒流后恒壓的方式進(jìn)行充電，同時(shí)當(dāng)兩組電池組存在較大壓差的情況下，以不同的充電電流充電平衡二者間的充電時(shí)間，方便用戶操作。
[0013]作為優(yōu)選，所述的設(shè)定壓差值為0.4伏特。
[0014]作為優(yōu)選，所述的設(shè)定電壓值通過(guò)以下方法得到:
[0015]I)檢測(cè)電池組電壓為a伏特，檢測(cè)充電電流為b安培，已知充電回路阻抗為c歐姆，已知電池組充電飽和電壓為d伏特；
[0016]2)當(dāng)a+bXc=d，此時(shí)數(shù)值a即為所述的設(shè)定電壓值。
[0017]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):可以實(shí)現(xiàn)對(duì)兩組并聯(lián)的電池組同時(shí)充電，提供了充電效率，設(shè)置了充電處理器和充電控制模塊對(duì)充電過(guò)程進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)可以對(duì)兩組電池組以先恒流后恒壓的方式進(jìn)行充電，保證充電效率和充電飽和度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0019]圖1為本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖2為手提式和立式二合一的吸塵器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明充電控制方法流程圖；
[0022]圖4為本發(fā)明兩組電池組開(kāi)始充電時(shí)壓差大于設(shè)定值情況下充電電壓電流變化示意圖。
[0023]其中，I為立式吸塵器本體，2為手提式吸塵器本體2，3為作為電子開(kāi)關(guān)的晶閘管，4為電流互感器，5為充電的電源,6為第一充電控制模塊,7為第二充電控制模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0024]參見(jiàn)圖1，為吸塵器的雙組電池組充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，其中設(shè)置在吸塵器內(nèi)的第一電池組和第二電池組是并聯(lián)關(guān)系，所述的第一電池組和第二電池組的充電回路上各設(shè)有充電控制模塊，分別為連接了第一電池組的第一充電控制模塊6，分別為連接了第二電池組的第二充電控制模塊7，兩個(gè)充電控制模塊都連接充電處理器，所述的充電控制模塊包括電壓檢測(cè)裝置、電流檢測(cè)裝置、電子開(kāi)關(guān)和電源調(diào)制裝置，所述電壓檢測(cè)裝置、電流檢測(cè)裝置、電子開(kāi)關(guān)和電源調(diào)制裝置分別連接至充電處理器，電壓檢測(cè)裝置和電流檢測(cè)裝置發(fā)送電池組電壓信號(hào)和電流信號(hào)至充電處理器，基于電壓信號(hào)和電流信號(hào)，充電處理器發(fā)送開(kāi)關(guān)信號(hào)至電子開(kāi)關(guān)，發(fā)送反饋信號(hào)至電源調(diào)制裝置，所述的電源調(diào)制裝置連接充電端口。在本實(shí)施例中，電流檢測(cè)裝置優(yōu)選包括接在充電回路上的電流互感器4，所述的電子開(kāi)關(guān)優(yōu)選單向?qū)刂频木чl管3，由于反向截止，可以阻止電流反向流回電池組出現(xiàn)反充電現(xiàn)象。所述的電源調(diào)制裝置優(yōu)選開(kāi)關(guān)電源，開(kāi)關(guān)電源易于控制，應(yīng)用本發(fā)明中，使得電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0025]在本實(shí)施例中，第一電池組和第二電池組共用一與充電座連接的充電端口，充電座連接了電源5，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)兩組并聯(lián)的電池組同時(shí)充電，提供了充電效率，通過(guò)所述的電壓檢測(cè)裝置和電流檢測(cè)裝置可以檢測(cè)電池組的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，充電處理器可以計(jì)算兩組電池組的壓差值并預(yù)設(shè)定保證充電過(guò)程穩(wěn)定工作的壓差值和充電完成時(shí)電流值，使得兩組電池組均以先恒流后恒壓的方式進(jìn)行充電，保證充電效率和充電飽和度。
[0026]為了保證電路運(yùn)行安全，所述的第一電池組和第二電池組各連接了一電池溫度檢測(cè)模塊，電池溫度檢測(cè)模塊連接充電處理器并發(fā)送電池組溫度信號(hào)。電池溫度檢測(cè)模塊檢測(cè)電池組溫度，充電處理器判斷是否異常，出現(xiàn)異常狀況時(shí)，由充電處理器控制電子開(kāi)關(guān)關(guān)斷充電回路。
[0027]所述的充電處理器連接了用來(lái)提醒電池充電完畢的提示裝置，可以及時(shí)提醒用戶電池組已經(jīng)充電完成了，所述的提示裝置可以采用聲音提示設(shè)備，也可以采用顯示設(shè)備，或者二者皆備。所述的充電處理器還連接了操作裝置，便于用戶手動(dòng)操作，諸如啟動(dòng)充電程序，臨時(shí)關(guān)斷充電等。
[0028]需要指出，本發(fā)明尤其適合應(yīng)用于手提式和立式二合一的吸塵器，參見(jiàn)圖2，手提式和立式二合一的吸塵器包括手提式吸塵器本體2和立式吸塵器本體1，在手提式吸塵器本體2和立式吸塵器本體I內(nèi)各設(shè)有一組電池組，手提式吸塵器本體2和立式吸塵器本體I組合時(shí)，設(shè)置在二者內(nèi)的兩組電池組并聯(lián)。
[0029]基于上述的系統(tǒng)硬件設(shè)置，本實(shí)施例還提供了一種吸塵器的雙組電池組充電系統(tǒng)的充電方法，參見(jiàn)圖3，充電開(kāi)始后，實(shí)時(shí)檢測(cè)兩組并聯(lián)的電池組的電壓和充電電流并計(jì)算兩組電池組的壓差，當(dāng)壓差大于設(shè)定值時(shí)，在本實(shí)施例中所述的設(shè)定壓差值優(yōu)選為0.4伏特，此時(shí)，充電處理器控制調(diào)整充電電流使得低電壓電池組的充電電流大于高電壓電池組的充電電流，當(dāng)壓差小于等于設(shè)定壓差值時(shí)，兩組電池組以相同的充電電流充電，當(dāng)電池組的電壓達(dá)到設(shè)定電壓值時(shí)，分別以恒定電壓值對(duì)兩組電池組充電，兩組電池組停止充電的條件為充電電流降低到電池額定容量的設(shè)定倍數(shù)，并且啟動(dòng)提示裝置提醒用戶已經(jīng)充電完成。在本實(shí)施例中，所述的設(shè)定倍數(shù)為0.02倍，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，到這個(gè)數(shù)值時(shí)，可以判定電池已經(jīng)充滿，再繼續(xù)充電效果較差。如此，兩組電池組均以先恒流后恒壓的方式完成了充電過(guò)程，當(dāng)出現(xiàn)兩組電池組存在大壓差的情況下以不同的充電電流平衡充電時(shí)間，方便了用戶操作。
[0030]如圖4所示，標(biāo)號(hào)A所指向的是第一電池組電壓變化曲線，標(biāo)號(hào)Al所指向的是第一電池組電流變化曲線，標(biāo)號(hào)B所指向的是第二電池組電壓變化曲線，標(biāo)號(hào)BI所指向的是第二電池組電流變化曲線，T為時(shí)間軸。在圖4中，第一電池組的電壓為3.5V，第二電池組的電壓為3.9V，二者壓差為0.4V,所以開(kāi)始充電之后，將第一電池組的充電電流恒定在0.6C，第二電池組的充電電流恒定在0.5C，兩組電池組的電壓都不斷上升，在tl時(shí)刻第二電池組的電壓達(dá)到設(shè)定值，在t2時(shí)刻第一電池組的電壓達(dá)到設(shè)定值，當(dāng)電池組的電壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，充電方式由恒流充電模式轉(zhuǎn)向恒壓充電模式，同時(shí)充電電流不斷下降，直到充電電流小于等于0.02C，啟動(dòng)提示裝置提醒用戶已經(jīng)充電完成。
[0031]如果兩組電池組的壓差小于0.4V，則開(kāi)始充電之后，二者充電電流都恒定在0.5C，其他的過(guò)程原理是相同的。
[0032]所述的設(shè)定電壓值通過(guò)以下方法得到:
[0033]I)檢測(cè)電池組電壓為a伏特，檢測(cè)充電電流為b安培，已知充電回路阻抗為c歐姆，已知電池組充電飽和電壓為d伏特；
[0034]2)當(dāng)a+bXc=d，此時(shí)數(shù)值a即為所述的設(shè)定電壓值。
[0035]如此得到的設(shè)定電壓值比較合理，能保證充電的效率，也防止過(guò)充現(xiàn)象。
[0036]除上述優(yōu)選實(shí)施例外，本發(fā)明還有其他的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明作出各種改變和調(diào)整，只要不脫離本發(fā)明的精神，均應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種吸塵器的雙組電池組充電系統(tǒng)，其特征在于:包括設(shè)置在吸塵器內(nèi)的并聯(lián)的第一電池組和第二電池組,第一電池組和第二電池組共用一與充電座連接的充電端口，所述的第一電池組和第二電池組的充電回路上各設(shè)有充電控制模塊，充電控制模塊連接充電處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸塵器的雙組電池組充電系統(tǒng)，其特征在于:所述的充電控制模塊包括電壓檢測(cè)裝置、電流檢測(cè)裝置、電子開(kāi)關(guān)和電源調(diào)制裝置，所述電壓檢測(cè)裝置、電流檢測(cè)裝置、電子開(kāi)關(guān)和電源調(diào)制裝置分別連接至充電處理器，電壓檢測(cè)裝置和電流檢測(cè)裝置發(fā)送電池組電壓信號(hào)和電流信號(hào)至充電處理器，基于電壓信號(hào)和電流信號(hào)，充電處理器發(fā)送開(kāi)關(guān)信號(hào)至電子開(kāi)關(guān)，發(fā)送反饋信號(hào)至電源調(diào)制裝置，所述的電源調(diào)制裝置連接充電端口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸塵器的雙組電池組充電系統(tǒng)，其特征在于:所述的電源調(diào)制裝置為開(kāi)關(guān)電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸塵器的雙組電池組充電系統(tǒng)，其特征在于:所述的電子開(kāi)關(guān)為單向?qū)刂频木чl管(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的吸塵器的雙組電池組充電系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一電池組和第二電池組各連接了一電池溫度檢測(cè)模塊，電池溫度檢測(cè)模塊連接充電處理器并發(fā)送電池組溫度信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸塵器的雙組電池組充電系統(tǒng)，其特征在于:所述的充電處理器連接了用來(lái)提醒電池充電完畢的提示裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸塵器的雙組電池組充電系統(tǒng)，其特征在于:所述的充電處理器連接了操作裝置。
8.一種吸塵器的雙組電池組充電系統(tǒng)的充電方法，其特征在于:包括電壓檢測(cè)裝置和電流檢測(cè)裝置，電壓檢測(cè)裝置和電流檢測(cè)裝置檢測(cè)電池組電壓和電流，由充電處理器控制兩個(gè)電池組的充電回路，充電開(kāi)始后，實(shí)時(shí)檢測(cè)兩組并聯(lián)的電池組的電壓和充電電流，計(jì)算兩組電池組的壓差，當(dāng)壓差大于設(shè)定值時(shí)，充電處理器控制調(diào)整充電電流使得低電壓電池組的充電電流大于高電壓電池組的充電電流，當(dāng)壓差小于等于設(shè)定壓差值時(shí)，兩組電池組以相同的充電電流充電，當(dāng)電池組的電壓達(dá)到設(shè)定電壓值時(shí)，分別以恒定電壓值對(duì)兩組電池組充電，兩組電池組停止充電的條件為充電電流降低到電池額定容量的設(shè)定倍數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的吸塵器的雙組電池組充電系統(tǒng)，其特征在于:所述的設(shè)定壓差值為0.4伏特。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的吸塵器的雙組電池組充電系統(tǒng)，其特征在于:所述的設(shè)定電壓值通過(guò)以下方法得到: 1)檢測(cè)電池組電壓為a伏特，檢測(cè)充電電流為b安培，已知充電回路阻抗為c歐姆，已知電池組充電飽和電壓為d伏特； 2)當(dāng)a+bXc=d，此時(shí)數(shù)值a即為所述的設(shè)定電壓值。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK103532191SQ201310480280
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月14日
【發(fā)明者】陳堅(jiān) 申請(qǐng)人:松下家電研究開(kāi)發(fā)（杭州）有限公司