CN111404251A - 用电设备充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用电设备充电装置。该用电设备充电装置包括充电单元、储能单元和充放电控制单元，其中，充放电控制单元连接于充电单元和储能单元之间，用于控制充电单元与储能单元之间的电流方向。该用电设备充电装置，当不需向用电设备充电时，可以通过充放电控制单元调整电流方向为第一方向，使充电单元向储能单元充电；当需要向用电设备充电时，可以通过充放电控制单元调整电流方向为第二方向，由充电单元、储能单元和用电设备形成串联回路。由此，向用电设备充电时，储能单元和充电单元串联，从而可以提升用电设备的充电电压，提升用电设备的充电效率。

Description

用电设备充电装置

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，特别是涉及一种用电设备充电装置。

背景技术

电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶的车辆。车载电源的充电功率与其充电电压息息相关。随着车载电源的充电功率需求的不断增加，车载电源的充电电压需求也不断升高。

传统技术中，电动汽车的车载电源通常通过充电桩进行充电。

申请人在实现传统技术的过程中发现：部分充电桩的输出电压无法满足车载电源的充电电压需求，从而影响电动汽车的充电功率。

发明内容

基于此，有必要针对传统技术中部分充电桩无法满足车载电源的充电电压需求的问题，提供一种用电设备充电装置。

一种用电设备充电装置，工作时连接于电网与用电设备之间，所述用电设备充电装置包括：

充电单元，具有充电输入端和充电输出端，所述充电输入端用于与所述电网连接，以获取电能，所述充电输出端用于与所述用电设备连接，以向所述用电设备供电；

储能单元；

充放电控制单元，连接于所述充电输出端与所述储能单元之间，以控制所述充电输出端与所述储能单元之间的电流方向，所述电流方向包括第一方向和第二方向，所述第一方向为从所述充电单元向所述储能单元充电的方向；所述第二方向为由所述充电单元和所述储能单元、所述用电设备形成的串联回路。

在其中一个实施例中，所述的用电设备充电装置，还包括：

开关S1，连接于所述充电输出端的正极与所述储能单元的负极之间，以控制所述充电输出端的正极与所述储能单元的负极之间的电路通断；

开关S2，连接于所述充电输出端的负极与所述储能单元的负极之间，以控制所述充电输出端的负极与所述储能单元的负极之间的电路通断；

开关S3，连接于所述充电输出端的正极与所述储能单元的正极之间，以控制所述充电输出端的正极与所述储能单元的正极之间的电路通断；

开关组SW4，连接于所述用电设备与所述充电输出端及所述充放电控制单元之间，以当所述开关组SW4闭合时，所述充电单元及所述储能单元向所述用电设备供电。

在其中一个实施例中，所述充放电控制单元包括双向电压变换电路；

所述双向电压变换电路的一端与所述储能单元连接，所述双向电压变换电路的另一端与所述充电输出端连接。

在其中一个实施例中，所述储能单元的开路电压小于所述充电单元的输出电压，且所述储能单元的开路电压与所述充电单元的输出电压之间的电压差值在预设范围内；

所述双向电压变换电路包括：

电感L1，所述电感L1的一端与所述储能单元的正极连接；

开关管VQ1，所述开关管VQ1的漏极与所述电感L1的另一端连接，所述开关管VQ1的源极与所述储能单元的负极连接；

二极管D1，所述二极管D1的阳极与所述开关管VQ1的源极连接，所述二极管D1的阴极与所述开关管VQ1的漏极连接；

开关管VQ2，所述开关管VQ2的源极与所述电感L1的另一端连接，所述开关管VQ2的漏极与所述储能单元的负极连接；

二极管D2，所述二极管D2的阳极与所述开关管VQ2的源极连接，所述二极管D2的阴极与所述开关管VQ2的漏极连接；

电容C1，所述电容C1的一个极板连接于所述开关管VQ2的漏极，所述电容C1的另一个极板连接于所述储能单元的负极。

在其中一个实施例中，所述充放电控制单元包括充电电路和放电电路；

所述充电电路的一端与所述储能单元连接，所述充电电路的另一端与所述充电输出端连接；

所述放电电路的一端与所述储能单元连接，所述放电电路的另一端与所述用电设备连接。

在其中一个实施例中，所述储能单元的开路电压小于所述充电单元的输出电压，且所述储能单元的开路电压与所述充电单元的输出电压之间的电压差值超出预设范围；

所述充电电路包括：

电容C2，所述电容C2的一个极板与所述储能单元的正极连接，所述电容C2的另一个极板与所述储能单元的负极连接；

电感L3，所述电感L3的一端与所述储能单元的正极连接；

二极管VQ3，所述二极管VQ3的源极与所述电感L3的另一端连接，所述二极管VQ3的漏极与所述充电输出端的正极连接；

二极管D3，所述二极管D3的阳极与所述储能单元的负极连接，所述二极管D3的阴极与所述电感L3的另一端连接。

在其中一个实施例中，所述放电电路包括：

电感L4，所述电感L4的一端与所述储能单元的正极连接；

开关管VQ4，所述开关管VQ4的漏极与所述电感L4的另一端连接，所述开关管VQ4的源极与所述储能单元的负极连接；

二极管D4，所述二极管D4的阳极与所述电感L4的另一端连接，所述二极管D4的阴极与所述用电设备连接，以向所述用电设备输出电流；

电容C3，所述电容C3的一个极板与所述二极管D4的阴极连接，所述电容C3的另一个极板与所述储能单元的负极连接。

在其中一个实施例中，所述储能单元的开路电压大于所述充电单元的输出电压，且所述储能单元的开路电压与所述充电单元的输出电压之间的电压差值超出预设范围；

所述充电电路包括：

电容C4，所述电容C4的一个极板与所述储能单元的正极连接，所述电容C4的另一个极板与所述储能单元的负极连接；

二极管D5，所述二极管D5的阴极与所述储能单元的正极连接；

电感L5，所述电感L5的一端与所述二极管D5的阳极连接，所述电感L5的另一端与所述充电输出端的正极连接；

开关管VQ5，所述开关管VQ5的漏极与所述二极管D5的阳极连接，所述开关管VQ5的源极与所述储能单元的负极连接。

在其中一个实施例中，所述放电电路包括：

开关管VQ6，所述开关管VQ6的漏极与所述储能单元的正极连接，

电感L6，所述电感L6的一端与所述开关管VQ6的源极连接，所述电感L6的另一端与所述用电设备连接，以向所述用电设备输出电流；

二极管D6，所述二极管D6的阴极与所述开关管VQ6的源极连接，所述二极管D6的阳极与所述储能单元的负极连接；

电容C5，所述电容C5的一个极板与所述电感L6的另一端连接，所述电容C5的另一个极板与所述所述储能单元的负极连接。

在其中一个实施例中，所述的用电设备充电装置，还包括：

交直流转换单元，连接于所述电网与所述充电单元之间，用于获取交流电并将所述交流电转换为直流电。

上述用电设备充电装置，包括充电单元、储能单元和充放电控制单元，其中，充放电控制单元连接于充电单元和储能单元之间，用于控制充电单元与储能单元之间的电流方向。该用电设备充电装置，当不需向用电设备充电时，可以通过充放电控制单元调整电流方向为第一方向，使充电单元向储能单元充电；当需要向用电设备充电时，可以通过充放电控制单元调整电流方向为第二方向，由充电单元、储能单元和用电设备形成串联回路。由此，向用电设备充电时，储能单元和充电单元串联，从而可以提升用电设备的充电电压，提升用电设备的充电效率。同时，本申请的用电设备充电装置，其储能单元和充放电控制单元连接于充电单元的充电输出端，可以不必对原有的充电单元进行大幅度改造即可提升用电设备的充电电压和充电效率，提升了操作简介性。

附图说明

图1为本申请一个实施例中用电设备充电装置的模块结构示意图；

图2为本申请一个实施例中用电设备充电装置的电路结构示意图；

图3为本申请上一实施例中电流方向为第一方向时的电路结构示意图；

图4为本申请上一实施例中电流方向为第二方向时的电路结构示意图；

图5为本申请另一个实施例中用电设备充电装置的电路结构示意图；

图6为本申请又一个实施例中用电设备充电装置的电路结构示意图。

其中，各附图标号所代表的含义分别为：

10、用电设备充电装置；

110、充电单元；

112、充电输入端；

114、充电输出端；

120、储能单元；

130、充放电控制单元；

132、充电电路；

134、放电电路；

140、交直流转换单元；

20、电网；

30、用电设备。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本申请针对现有的充电桩无法满足车载电源充电电压需求的问题，提供一种用电设备充电装置。该用电设备充电装置一方面可以输出车载电源需求的充电电压；另一方面，利用本申请所提供的技术方案可以对现有的充电桩进行改进，从而提升现有充电桩的充电电压。

需要理解的是，本申请的用电设备充电装置并不是仅可以应用于车载电源的充电，对于其它用电设备，如移动终端或扫地机器人等也同样适用。因此，在本申请的各实施例中，以“用电设备”对车载电源等待充电设备进行概括，以“用电设备充电装置”对充电桩等供电装置进行概括。

下面结合附图对本申请的用电设备充电装置进行解释说明。在本申请的各实施例中，两个电子器件或电路之间的连接均指电连接，这里的电连接是指通过导线或无线连接，以实现电信号的传输。

如图1所示，本申请提供一种用电设备充电装置10，该用电设备充电装置10工作时连接于电网20与用电设备30之间。其中，电网20用于提供电能，电网20可以是直流电网或交流电网，用于输出直流电或交流电。本申请的用电设备充电装置10用于获取电网20中的电能，并将电能输出至用电设备30。在本实施例中，电网20可以是直流电网，此时，该用电设备充电装置10包括充电单元110、储能单元120及充放电控制单元130。

具体的，充电单元110具有充电输入端112和充电输出端114，充电输入端112用于与电网20连接，以获取电网20中的电能，充电输出端114用于与用电设备30连接，以向用电设备30供电。在此，充电单元110是指传统技术中的充电设备，如传统技术中无法满足车载电源充电电压需求的充电桩。本申请的发明目的在于在该充电单元110的基础上增加储能单元120及充放电控制单元130，以使用电设备30充电时的充电电压高于充电单元110的输出电压。因此，充电单元110的电路结构及工作原理是本领域技术人员可以容易得知的，在本申请的各实施例中，不再对充电单元110的工作原理进行赘述。

储能单元120用于存储电能或释放电能，该储能单元120可以是蓄电池等。

充放电控制单元130连接于充电输出端114与储能单元120之间，以控制充电输出端114与储能单元120之间的电流方向。这里的电流方向包括第一方向和第二方向，第一方向为从充电单元110向储能单元120充电的方向；第二方向为由充电单元110和储能单元120、用电设备30形成的串联回路。换句话说，该充放电控制单元130可以控制储能单元120的充电或放电。其中，

当充放电控制单元130控制储能单元120充电时，充电单元110输出的电能经充放电控制单元130进入储能单元120。

当充放电控制单元130控制储能单元120放电时，充电单元110和储能单元120、用电设备30三者串联。此时，电流从充电单元110的正极流出，流入储能单元120的负极，再从储能单元120的正极流出，流入用电设备30的负极。用电设备30的正极则可以与充电单元110的负极流出，以使充电单元110和储能单元120、用电设备30三者构成充电回路。此时，用电设备30的充电电压等于充电单元110的输出电压与储能单元120的输出电压之和。以此，相较于直接由充电单元110向用电设备30充电，可以提升用电设备30的充电电压。

更具体的，该用电设备充电装置10，当不需向用电设备30充电时，可以通过充放电控制单元130调整电流方向为第一方向，使充电单元110向储能单元120充电；当需要向用电设备30充电时，可以通过充放电控制单元130调整电流方向为第二方向，由充电单元110、储能单元120和用电设备30形成串联回路。由此，使用本申请的用电设备充电装置10向用电设备30充电时，储能单元120和充电单元110串联，从而可以提升用电设备30的充电电压，提升用电设备30的充电效率。

同时，本申请的用电设备充电装置10，其储能单元120和充放电控制单元130连接于充电单元110的充电输出端114，可以不必对原有的充电单元110进行大幅度改造即可提升用电设备30的充电电压和充电效率，提升了操作简介性。换句话说，当充电单元110是传统技术中的充电桩时，可以依据本申请的用电设备充电装置10，在原由的充电桩的输出口连接储能单元120和充放电控制单元130，以提升车载电源的充电电压。

在一个实施例中，如图2所示，上述电网20也可以是交流电网，用于输出交流电。此时，鉴于充电单元110需要向储能单元120及用电设备30输出直流电，本申请的用电设备充电装置10还可以包括交直流转换单元140。

具体的，交直流转换单元140连接于电网20与充电单元110之间，用于获取交流电并将交流电转换为直流电。换句话说，交直流转换单元140可以获取电网20中的交流电，并将交流电转换为直流电输出至充电单元110。该交直流转换单元140可以是三相全桥整流电路或两相桥式整流电路，在此不再赘述。

由上述描述已知，储能单元120及充电单元110均需要输入直流电，因此，储能单元120具有正极和负极；用电设备30也具有正极和负极；充电单元110的充电输出端114也具有正极和负极，这是本领域的公知常识，不再赘述。

在一个实施例中，如图2所示，本申请的用电设备充电装置10，还可以包括开关S1、开关S2、开关S3和开关组S4。

具体的，由上述描述已知，充放电控制单元130用于控制充电输出端114与储能单元120之间的电流方向。在本实施例中，用电设备充电装置10还包括开关S1、开关S2、开关S3和开关组S4，用于辅助充放电控制单元130进行充放电管理。

其中，开关S1连接于充电输出端114的正极与储能单元120的负极之间，以控制充电输出端114的正极与储能单元120的负极之间的电路通断。开关S2连接于充电输出端114的负极与储能单元120的负极之间，以控制充电输出端114的负极与储能单元120的负极之间的电路通断。开关S3连接于充电输出端114的正极与储能单元120的正极之间，以控制充电输出端114的正极与储能单元120的正极之间的电路通断。开关组SW4连接于用电设备30与充电输出端114及充放电控制单元130之间，以当开关组SW4闭合时，充电单元110及储能单元120向用电设备30供电。

更具体来说，如在图2所示的实施例中，当开关S2和开关S3闭合，开关S1和开关组S4断开时，其等效电路图可以如图3所示。此时，充电输出端114的正极通过充放电控制单元130与储能单元120的正极连接，充电输出端114的负极与储能单元120的负极连接。此时，充电单元110向储能单元120充电。当开关S2和开关S3断开，开关S1和开关组S4闭合时，其等效电路图可以如图4所示。此时，充电输出端114的正极与储能单元120的负极连接，储能单元120的正极及充电输出端114的负极连接至用电设备30。通过电路流向可以得出，此时由充电单元110及储能单元120串联向用电设备30供电，可以提升用电设备30的充电电压。

上述实施例介绍了本申请的用电设备充电装置10如何提升用电设备30的充电电压。下面结合附图，对本申请的用电设备充电装置10的充放电控制单元130的电路结构及工作原理进行描述。

在一个实施例中，如图2至图4所示，本申请的用电设备充电装置10，其充放电控制单元130包括双向电压变换电路。双向电压变换电路的一端与储能单元120连接，双向电压变换电路的另一端与充电输出端114连接。

一般来说，充电单元110的充电输出端114的输出电压是固定不变的，储能单元120的开路电压也是固定不变的。因此，在对储能单元120进行充电时，若储能单元120的开路电压大于充电单元110的输出电压，则充电单元110对储能单元120充电时需经充放电控制单元130升压；反之，若储能单元120的开路电压小于充电单元110的输出电压，则充电单元110对储能单元120进行充电时需经充放电控制单元130降压。在对用电设备30进行放电时，若储能单元120的开路电压与充电单元110的输出电压之和小于用电设备30的充电电压需求，则储能单元120放电时需由充放电控制单元130升压；反之，若储能单元120的开路电压与充电单元110的输出电压之和大于用电设备30的充电电压需求，则储能单元120放电时需由充放电控制单元130降压。

在一个实施例中，结合图2至图4，以“储能单元120的开路电压小于充电单元110的输出电压，且储能单元120的开路电压与充电单元110的输出电压之和小于用电设备30的充电电压需求”的情况为例，对上述双向电压变换电路的结构进行描述。在本实施例中，双向电压变换电路包括电感L1、开关管VQ1、二极管D1、开关管VQ2、二极管D2和电容C1。

具体的，电感L1的一端与储能单元120的正极连接。

开关管VQ1的漏极与电感L1的另一端连接，即开关管VQ1的漏极与电感L1远离储能单元120的一端连接。开关管VQ1的源极与储能单元120的负极连接。

二极管D1的阳极与开关管VQ1的源极连接，二极管D1的阴极与开关管VQ1的漏极连接。

开关管VQ2的源极与电感L1的另一端连接，即开关管VQ2的源极与电感L1远离储能单元120的一端连接。开关管VQ2的漏极与储能单元120的负极连接。

二极管D2的阳极与开关管VQ2的源极连接，二极管D2的阴极与开关管VQ2的漏极连接。

电容C1的一个极板连接于开关管VQ2的漏极，电容C1的另一个极板连接于储能单元120的负极。

根据该电路结构，本领域技术人员可以知道，当充电单元110通过该双向电压变换电路向储能单元120充电时，双向电压变换电路具有降压作用。反之，当储能单元120通过该双向电压变换电路向用电设备30放电时，双向电压变换电路具有升压作用。

需要注意的是，一般来说，双向电压变换电路对电压的调节幅度在一定范围内。我们将双向电压变换电路对电压的可调节幅度称为预设范围。该预设范围由双向电压变换电路的物理特性决定。由此，当储能单元120的开路电压小于充电单元110的输出电压，且储能单元120的开路电压与充电单元110的输出电压之间的电压差值在预设范围内时，由上述电子器件构成的双向电压变换电路构成充放电控制单元130。

在另一个实施例中，如图5或图6所示，本申请的用电设备充电装置10，其充放电控制单元130包括充电电路132和放电电路134。充电电路132的一端与储能单元120连接，充电电路132的另一端与充电输出端114连接。放电电路134的一端与储能单元120连接，放电电路134的另一端与用电设备30连接。

在一个实施例中，结合图5，再次以“储能单元120的开路电压小于充电单元110的输出电压，且储能单元120的开路电压与充电单元110的输出电压之和小于用电设备30的充电电压需求”的情况为例，对上述充电电路132和放电电路134的结构进行描述。在本实施例中，充电电路132包括电容C2、电感L3、二极管VQ3和二极管D3。

具体的，电容C2的一个极板与储能单元120的正极连接，电容C2的另一个极板与储能单元120的负极连接。

电感L3的一端与储能单元120的正极连接。

二极管VQ3的源极与电感L3的另一端连接，二极管VQ3的漏极与充电输出端114的正极连接。

二极管D3的阳极与储能单元120的负极连接，二极管D3的阴极与电感L3的另一端连接。

根据该电路结构，本领域技术人员可以得知，当开关S2和开关S3闭合，开关S1和开关组S4断开时，充电输出端114的正极通过开关S3及充电电路132与储能单元120的正极连接。充电输出端114的负极通过开关S2与储能单元120的负极连接。充电电路132具有降压作用。

进一步的，放电电路134可以包括电感L4、开关管VQ4、二极管D4和电容C3。

具体的，电感L4的一端与储能单元120的正极连接。

开关管VQ4的漏极与电感L4的另一端连接，开关管VQ4的源极与储能单元120的负极连接。

二极管D4的阳极与电感L4的另一端连接，二极管D4的阴极与用电设备30连接，以向用电设备30输出电流。

电容C3的一个极板与二极管D4的阴极连接，电容C3的另一个极板与储能单元120的负极连接。

根据该电路结构，本领域技术人员可以得知，当开关S2和开关S3断开，开关S1和开关组S4闭合时，充电输出端114的正极通过开关S1连接至储能单元120的负极。用电设备30通过开关组S4分别连接至储能单元120的正极和充电输出端114的负极，从而使储能单元120和充电单元110串联向用电设备30充电。放电电路134具有升压作用。

由前述描述已知，双向电压变换电路对电压的调节幅度在一定范围内。我们将双向电压变换电路对电压的可调节幅度称为预设范围。该预设范围由双向电压变换电路的物理特性决定。由此，当储能单元120的开路电压小于充电单元110的输出电压，且储能单元120的开路电压与充电单元110的输出电压之间的电压差值超出预设范围时，充放电控制单元130即可由上述电子器件构成的充电电路132和放电电路134构成。

在一个实施例中，结合图6，以“储能单元120的开路电压大于充电单元110的输出电压，且储能单元120的开路电压与充电单元110的输出电压之和大于用电设备30的充电电压需求”的情况为例，对上述充电电路132和放电电路134的结构进行描述。在本实施例中，充电电路132包括电容C4、二极管D5、电感L5和开关管VQ5。

具体的，电容C4的一个极板与储能单元120的正极连接，电容C4的另一个极板与储能单元120的负极连接。

二极管D5的阴极与储能单元120的正极连接；

电感L5的一端与二极管D5的阳极连接，电感L5的另一端与充电输出端114的正极连接。

开关管VQ5的漏极与二极管D5的阳极连接，开关管VQ5的源极与储能单元120的负极连接。

根据该电路结构，本领域技术人员可以得知，当开关S2和开关S3闭合，开关S1和开关组S4断开时，充电输出端114的正极通过开关S3及充电电路132与储能单元120的正极连接。充电输出端114的负极通过开关S2与储能单元120的负极连接。充电电路132具有升压作用。

进一步的，放电电路134可以包括开关管VQ6、电感L6、二极管D6和电容C5。

具体的，开关管VQ6的漏极与储能单元120的正极连接。

电感L6的一端与开关管VQ6的源极连接，电感L6的另一端与用电设备30连接，以向用电设备30输出电流。

二极管D6的阴极与开关管VQ6的源极连接，二极管D6的阳极与储能单元120的负极连接。

电容C5的一个极板与电感L6的另一端连接，电容C5的另一个极板与储能单元120的负极连接。

根据该电路结构，本领域技术人员可以得知，当开关S2和开关S3断开，开关S1和开关组S4闭合时，充电输出端114的正极通过开关S1连接至储能单元120的负极。用电设备30通过开关组S4分别连接至储能单元120的正极和充电输出端114的负极，从而使储能单元120和充电单元110串联向用电设备30充电。放电电路134具有降压作用。

由前述描述已知，双向电压变换电路对电压的调节幅度在一定范围内。我们将双向电压变换电路对电压的可调节幅度称为预设范围。该预设范围由双向电压变换电路的物理特性决定。由此，当储能单元120的开路电压大于充电单元110的输出电压，且储能单元120的开路电压与充电单元110的输出电压之间的电压差值超出预设范围时，充放电控制单元130即可由上述电子器件构成的充电电路132和放电电路134构成。

需要理解的是，上述实施例中，仅从一部分情况对本申请的充放电控制单元130的电路结构进行描述。本领域技术人员根据本申请公开的电路结构，可以对不同实施例中的充电电路132和放电电路134进行组合，从而使本申请的用电设备充电装置10适用于不同情况，这些也应理解为在本申请的保护范围之内，不再赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用电设备充电装置，工作时连接于电网与用电设备之间，其特征在于，所述用电设备充电装置包括：

充电单元，具有充电输入端和充电输出端，所述充电输入端用于与所述电网连接，以获取电能，所述充电输出端用于与所述用电设备连接，以向所述用电设备供电；

储能单元；

充放电控制单元，连接于所述充电输出端与所述储能单元之间，以控制所述充电输出端与所述储能单元之间的电流方向，所述电流方向包括第一方向和第二方向，所述第一方向为从所述充电单元向所述储能单元充电的方向；所述第二方向为由所述充电单元和所述储能单元、所述用电设备形成的串联回路。

2.根据权利要求1所述的用电设备充电装置，其特征在于，还包括：

开关S1，连接于所述充电输出端的正极与所述储能单元的负极之间，以控制所述充电输出端的正极与所述储能单元的负极之间的电路通断；

开关S2，连接于所述充电输出端的负极与所述储能单元的负极之间，以控制所述充电输出端的负极与所述储能单元的负极之间的电路通断；

开关S3，连接于所述充电输出端的正极与所述储能单元的正极之间，以控制所述充电输出端的正极与所述储能单元的正极之间的电路通断；

开关组SW4，连接于所述用电设备与所述充电输出端及所述充放电控制单元之间，以当所述开关组SW4闭合时，所述充电单元及所述储能单元向所述用电设备供电。

3.根据权利要求1或2所述的用电设备充电装置，其特征在于，所述充放电控制单元包括双向电压变换电路；

所述双向电压变换电路的一端与所述储能单元连接，所述双向电压变换电路的另一端与所述充电输出端连接。

4.根据权利要求3所述的用电设备充电装置，其特征在于，所述储能单元的开路电压小于所述充电单元的输出电压，且所述储能单元的开路电压与所述充电单元的输出电压之间的电压差值在预设范围内；

所述双向电压变换电路包括：

电感L1，所述电感L1的一端与所述储能单元的正极连接；

开关管VQ1，所述开关管VQ1的漏极与所述电感L1的另一端连接，所述开关管VQ1的源极与所述储能单元的负极连接；

二极管D1，所述二极管D1的阳极与所述开关管VQ1的源极连接，所述二极管D1的阴极与所述开关管VQ1的漏极连接；

开关管VQ2，所述开关管VQ2的源极与所述电感L1的另一端连接，所述开关管VQ2的漏极与所述储能单元的负极连接；

二极管D2，所述二极管D2的阳极与所述开关管VQ2的源极连接，所述二极管D2的阴极与所述开关管VQ2的漏极连接；

电容C1，所述电容C1的一个极板连接于所述开关管VQ2的漏极，所述电容C1的另一个极板连接于所述储能单元的负极。

5.根据权利要求1或2所述的用电设备充电装置，其特征在于，所述充放电控制单元包括充电电路和放电电路；

所述充电电路的一端与所述储能单元连接，所述充电电路的另一端与所述充电输出端连接；

所述放电电路的一端与所述储能单元连接，所述放电电路的另一端与所述用电设备连接。

6.根据权利要求5所述的用电设备充电装置，其特征在于，所述储能单元的开路电压小于所述充电单元的输出电压，且所述储能单元的开路电压与所述充电单元的输出电压之间的电压差值超出预设范围；

所述充电电路包括：

电容C2，所述电容C2的一个极板与所述储能单元的正极连接，所述电容C2的另一个极板与所述储能单元的负极连接；

电感L3，所述电感L3的一端与所述储能单元的正极连接；

二极管VQ3，所述二极管VQ3的源极与所述电感L3的另一端连接，所述二极管VQ3的漏极与所述充电输出端的正极连接；

二极管D3，所述二极管D3的阳极与所述储能单元的负极连接，所述二极管D3的阴极与所述电感L3的另一端连接。

7.根据权利要求6所述的用电设备充电装置，其特征在于，所述放电电路包括：

电感L4，所述电感L4的一端与所述储能单元的正极连接；

开关管VQ4，所述开关管VQ4的漏极与所述电感L4的另一端连接，所述开关管VQ4的源极与所述储能单元的负极连接；

二极管D4，所述二极管D4的阳极与所述电感L4的另一端连接，所述二极管D4的阴极与所述用电设备连接，以向所述用电设备输出电流；

电容C3，所述电容C3的一个极板与所述二极管D4的阴极连接，所述电容C3的另一个极板与所述储能单元的负极连接。

8.根据权利要求5所述的用电设备充电装置，其特征在于，所述储能单元的开路电压大于所述充电单元的输出电压，且所述储能单元的开路电压与所述充电单元的输出电压之间的电压差值超出预设范围；

所述充电电路包括：

电容C4，所述电容C4的一个极板与所述储能单元的正极连接，所述电容C4的另一个极板与所述储能单元的负极连接；

二极管D5，所述二极管D5的阴极与所述储能单元的正极连接；

电感L5，所述电感L5的一端与所述二极管D5的阳极连接，所述电感L5的另一端与所述充电输出端的正极连接；

开关管VQ5，所述开关管VQ5的漏极与所述二极管D5的阳极连接，所述开关管VQ5的源极与所述储能单元的负极连接。

9.根据权利要求8所述的用电设备充电装置，其特征在于，所述放电电路包括：

开关管VQ6，所述开关管VQ6的漏极与所述储能单元的正极连接，

电感L6，所述电感L6的一端与所述开关管VQ6的源极连接，所述电感L6的另一端与所述用电设备连接，以向所述用电设备输出电流；

二极管D6，所述二极管D6的阴极与所述开关管VQ6的源极连接，所述二极管D6的阳极与所述储能单元的负极连接；

电容C5，所述电容C5的一个极板与所述电感L6的另一端连接，所述电容C5的另一个极板与所述所述储能单元的负极连接。

10.根据权利要求1所述的用电设备充电装置，其特征在于，还包括：

交直流转换单元，连接于所述电网与所述充电单元之间，用于获取交流电并将所述交流电转换为直流电。

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