一种充电方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种充电方法和装置，用以解决现有对于物联网设备的电池更换工作难度大、消耗的人工成本高的问题。本发明专利技术实施例中的充电装置接收用电设备周围采集到的环境能量转换的电能，将部分或全部电能提供给用电单元，还可以通过充电电池的电能为用电单元提供电能。进一步，若环境能量转化的电能除了供给用电单元外还有剩余电能，则将剩余电能涓流充电到超级电容中进行存储，还可以使用超级电容存储的电能为充电电池充电。本发明专利技术的充电装置能够通过环境能源源不断为用电设备和充电电池供电，以此实现充电电池的循环利用，解决了物联网设备电池需要频繁更换，维护难度高，工作量大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种充电方法和装置
本专利技术涉及终端的电池充电
，特别涉及一种充电方法和装置。
技术介绍
随着科技的进步，物联网技术也得到了飞速发展，物联网设备也如雨后春笋，层出不穷，充斥在生活中的方方面面。比如：物联网智能水表、物联网智能路灯等等。目前，为了方便移动，物联网设备大部分采用电池供电，由于受到体积和成本的限制，其所携带的电池能量非常有限，多数情况只能维持物联网设备工作一年或者数月的时间。若物联网设备所携带的能量耗尽，则需通过人工方式更换物联网设备的电池。在一些环境恶劣的场合，电池的更换就会变得非常困难，物联网设备的电池维护工作也就大大提高了应用成本。综上所述，现有对于物联网设备的电池更换工作难度大、消耗的人工成本高。
技术实现思路
本专利技术提供一种充电方法和装置，用以解决现有对于物联网设备的电池更换工作难度大、消耗的人工成本高的问题。第一方面，一种充电装置，该充电装置包括：能量管理单元、超级电容、充电电池和路径管理单元；能量管理单元，用于接收由环境能转化得到的电能，将接收的部分或全部电能调整为预设工作电压阈值区间内的电压值后通过第一路径输出，若有剩余的电能，则将剩余的电能通过第二路径输入至超级电容；超级电容，用于为充电电池提供电能；充电电池，用于为用电单元提供电能；路径管理单元，与所述能量管理单元的第一路径和所述充电电池连接，用于判断所述能量管理单元的第一路径的输出电压是否处于预设工作电压阈值区间，如果是，则通过第一开关导通能量管理单元与用电单元之间的连接；否则，通过第二开关导通充电电池与用电单元的连接。上述方法，接收用电设备周围采集到的环境能量转换的电能，将部分或全部电能提供给用电单元，还可以通过充电电池的电能为用电单元提供电能。进一步，若环境能量转化的电能除了供给用电单元外还有剩余电能，则将剩余电能涓流充电到超级电容中进行存储，还可以使用超级电容存储的电能为充电电池充电。本专利技术的充电装置能够通过环境能源源不断为用电设备和充电电池供电，以此实现充电电池的循环利用，解决了物联网设备电池更换维护难度高、工作量大、人工成本高的问题。在一种可选的实施方式中，所述能量管理单元还用于：判断所述能量管理单元的第一路径的输出电压是否超过预设充电电压阈值，若超过，则导通能量管理单元与超级电容的连接；否则，断开能量管理单元与所述超级电容的连接。上述方法，通过两种方式为用电单元供电，避免只通过电池为用电单元供电时，电池电能耗尽后需要频繁更换电池的操作。在一种可选的实施方式中，所述路径管理单元还用于判断接入所述用电设备的电压是否为所述用电设备的适用电压，若不是，则通过升压或降压将所述接入的电压调整为用电设备的适用电压。在一种可选的实施方式中，还包括电容电压检测电路、控制单元、调压单元和充电管理单元；电容电压检测电路，用于检测超级电容的电压值；控制单元，用于检测到超级电容确定具备充电条件后，控制第三开关导通所述超级电容与所述充电电池的连接，使超级电容为充电电池充电；检测到超级电容确定具备断开充电条件后，控制第三开关断开所述超级电容与所述充电电池的连接；调压单元，用于接入超级电容的输出电压，并将自身的输出电压调整为预设额定电压；其中，所述预设额定电压为所述充电管理单元对应的工作电压；充电管理单元，用于根据充电电池的电量，将输入至充电电池的电压调整为所述电量对应的预设电压，和/或将输入至充电电池的电流调整为所述电量对应的预设电流，并输入给充电电池。在一种可选的实施方式中，所述控制单元通过下列方式确定是否具备充电条件：若所述超级电容的电压超过第一预设阈值或所述超级电容的电压超过第一预设阈值且所述充电电池的电压低于第二预设阈值，则确定具备充电条件；否则确定不具备充电条件；所述控制单元通过下列方式确定所述超级电容是否具备断开充电条件：若所述超级电容的电压未超过第三预设阈值或所述充电电池的电压不低于第四预设阈值，则确定具备断开充电条件；否则确定不具备断开充电条件。第二方面，本专利技术实施例还提供一种充电方法，该方法包括：接收由环境能转化得到的电能，将接收的部分或全部电能调整为预设工作电压阈值区间内的电压值后通过第一路径输出至用电单元；判断第一路径的输出电压是否处于预设工作电压阈值区间，如果是，则控制导通第一路径与用电单元的连接，以将第一路径的输出电压输入至用电单元；否则，导通充电电池与用电单元的连接，将充电电池的输出电压输入至用电单元。在一种可选的实施方式中，所述判断第一路径的输出电压是否处于预设工作电压阈值区间，还包括：判断第一路径的输出电压是否达到预设充电电压阈值，若达到，则导通第二路径与超级电容的连接，以通过第二路径对超级电容进行充电；否则，断开第二路径与超级电容的连接。在一种可选的实施方式中，所述导通第一路径与用电单元的连接之后，还包括：判断接入至所述用电设备的电压是否为所述用电设备的适用电压，若不是，则通过升压或降压将所述接入的电压调整为用电设备的适用电压。在一种可选的实施方式中，该方法还包括：检测超级电容和充电电池的电压值；在确定具备充电条件后，导通所述超级电容与充电电池的连接，将所述超级电容输入至充电电池的电压调整为所述电量对应的预设电压，和/或将输入至充电电池的电流调整为所述电量对应的预设电流，并输入给充电电池；或在确定具备断开充电条件后，断开所述超级电容与充电电池的连接。在一种可选的实施方式中，通过下列方式确定所述超级电容是否具备充电条件：若所述超级电容的电压超过第一预设阈值或所述超级电容的电压超过第一预设阈值且所述充电电池的电压低于第二预设阈值，则确定具备充电条件；否则确定不具备充电条件；通过下列方式确定所述超级电容是否具备断开充电条件：若所述超级电容的电压未超过第三预设阈值或所述充电电池的电压不低于第四预设阈值，则确定具备断开充电条件；否则确定不具备断开充电条件。第三方面，本申请还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面所述方法的步骤。另外，第二方面至第三方面中任一一种实现方式所带来的技术效果可参见第一方面中不同实现方式所带来的技术效果，此处不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种充电装置的工作流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种充电装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种双触点开关的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的另一种充电装置的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种超级电容和充电电池充放电过程电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充电装置，其特征在于，该充电装置包括：能量管理单元、超级电容、充电电池和路径管理单元；/n能量管理单元，用于接收由环境能转化得到的电能，将接收的部分或全部电能调整为预设工作电压阈值区间内的电压值后通过第一路径输出，若有剩余的电能，则将剩余的电能通过第二路径输入至超级电容；/n超级电容，用于为充电电池提供电能；/n充电电池，用于为用电单元提供电能；/n路径管理单元，与所述能量管理单元的第一路径和所述充电电池连接，用于判断所述能量管理单元的第一路径的输出电压是否处于预设工作电压阈值区间，如果是，则通过第一开关导通能量管理单元与用电单元之间的连接；否则，通过第二开关导通充电电池与用电单元的连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种充电装置，其特征在于，该充电装置包括：能量管理单元、超级电容、充电电池和路径管理单元；
能量管理单元，用于接收由环境能转化得到的电能，将接收的部分或全部电能调整为预设工作电压阈值区间内的电压值后通过第一路径输出，若有剩余的电能，则将剩余的电能通过第二路径输入至超级电容；
超级电容，用于为充电电池提供电能；
充电电池，用于为用电单元提供电能；
路径管理单元，与所述能量管理单元的第一路径和所述充电电池连接，用于判断所述能量管理单元的第一路径的输出电压是否处于预设工作电压阈值区间，如果是，则通过第一开关导通能量管理单元与用电单元之间的连接；否则，通过第二开关导通充电电池与用电单元的连接。


2.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述能量管理单元还用于：
判断所述能量管理单元的第一路径的输出电压是否超过预设充电电压阈值，若超过，则导通能量管理单元与超级电容的连接；否则，断开能量管理单元与所述超级电容的连接。


3.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述路径管理单元还用于判断接入所述用电设备的电压是否为所述用电设备的适用电压，若不是，则通过升压或降压将所述接入的电压调整为用电设备的适用电压。


4.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于，还包括电容电压检测电路、控制单元、调压单元和充电管理单元；
电容电压检测电路，用于检测超级电容的电压值；
控制单元，用于检测到超级电容确定具备充电条件后，控制第三开关导通所述超级电容与所述充电电池的连接，使超级电容为充电电池充电；检测到超级电容确定具备断开充电条件后，控制第三开关断开所述超级电容与所述充电电池的连接；
调压单元，用于接入超级电容的输出电压，并将自身的输出电压调整为预设额定电压；其中，所述预设额定电压为所述充电管理单元对应的工作电压；
充电管理单元，用于根据充电电池的电量，将输入至充电电池的电压调整为所述电量对应的预设电压，和/或将输入至充电电池的电流调整为所述电量对应的预设电流，并输入给充电电池。


5.如权利要求3所述的充电装置，其特征在于，所述控制单元通过下列方式确定是否具备充电条件：
若所述超级电容的电压超过第一预设阈值或所述超级电容的电压超过第一预设阈值且所述充电电池的电压低于第二预设阈值，则确定具备充电条...

【专利技术属性】
技术研发人员：程衍伟，王昕，咸耀山，
申请(专利权)人：海信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37