一種可充電電池包、充電器及充電器的控制方法
【專利說明】—種可充電電池包、充電器及充電器的控制方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種可充電電池包、充電器及充電器的控制方法，屬于電氣元件領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的動力工具，根據(jù)其動力源不同，主要分為交流式動力工具、直流式動力工具和汽油式動力工具三種形式，交流式動力工具由于交流電提供動力源，產(chǎn)品功率很容易做到很大，例如可做到2000W以上，但由于產(chǎn)品通常需要通過很長的電纜線接入交流電，產(chǎn)品不便攜帶且電纜線也會影響操作的舒適性，對于某些不能提供交流電的場所更無法使用此類工具。汽油式動力工具由汽油發(fā)動機(jī)提供動力源，產(chǎn)品功率通?？梢宰龅捷^大，一般在1000W以上，適用于例如野外等無交流的場所，但汽油式動力工具存在噪音高、污染大的缺點，國內(nèi)外對此類產(chǎn)品的歡迎度逐漸在降低。直流式動力工具由電池包提供，特別是鋰電池包提供，產(chǎn)品具有環(huán)保、便攜、適用場合廣等優(yōu)點，越來越受市場和消費者的認(rèn)可，但現(xiàn)有的直流式動力工具，其電池包電壓和功率通常較低，電壓一般在3.6-40V之間，功率一般在800W以下，因此對于一些需要大功率和長時間工作的動力工具來說，此類電壓較低的電池包供電的直流式動力工具無法滿足要求。
[0004]申請?zhí)枮?01210559133.8的中國專利申請公開了一種電池包和使用該電池包的電動工具，其電池包的額定輸出電壓為50-110V，該電池包通過若干個具有標(biāo)稱電壓的單體電芯串聯(lián)達(dá)到電池包的額定輸出電壓，電池包輸出電壓始終為高壓(50-110V)，然而，從標(biāo)準(zhǔn)來說，歐洲和北美對動力工具的低壓極限是75V，也就是說高于75V就必須要雙重絕緣結(jié)構(gòu)，雙重絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種可充電電池包，同時也提供了該可充電電池包的充電器以及該充電器的控制方法。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種可充電電池包，包括殼體以及設(shè)置在殼體內(nèi)的若干組電池組，所述電池組主要是由若干單節(jié)電芯串聯(lián)構(gòu)成，當(dāng)所述可充電電池包未插入外接設(shè)備時，相鄰兩組電池組的正、負(fù)極處于斷開狀態(tài)，當(dāng)所述可充電電池包插入外接設(shè)備時，相鄰兩組電池組的正、負(fù)極處于導(dǎo)通狀態(tài)。
[0007]所述的外接設(shè)備是為電池包充電的充電器或由電池包供電工作的機(jī)器主體。
[0008]還包括控制相鄰兩組電池組的正、負(fù)極斷開或?qū)ǖ拇涌刂蒲b置。
[0009]所述的串接控制裝置是設(shè)置在外接設(shè)備上的金屬插片，當(dāng)電池包插入外接設(shè)備時，所述金屬插片將電池包中相鄰兩組電池組的正、負(fù)極短接導(dǎo)通。
[0010]所述的串接控制裝置是串接在相鄰兩組電池組的正、負(fù)極之間的常開式開關(guān)，當(dāng)電池包未插入外接設(shè)備時，所述常開式開關(guān)斷開，相鄰兩組電池組的正、負(fù)極處于斷開狀態(tài)；當(dāng)電池包插入外接設(shè)備時，所述常開式開關(guān)閉合，相鄰兩組電池組的正、負(fù)極導(dǎo)通。
[0011]所述殼體內(nèi)還設(shè)置有電池管理系統(tǒng)，所述電池管理系統(tǒng)包括MCU、1C、通訊端子以及多路溫度傳感器，1C、通訊端子以及多路溫度傳感器均與MCU連接，所述IC通過單節(jié)電芯電壓檢測端子與單節(jié)電芯相連接；所述多路溫度傳感器用于檢測電池包的多個部位溫度；所述單節(jié)電芯電壓檢測端子用以監(jiān)測電池組的單節(jié)電芯電壓；所述通訊端子用以與外接設(shè)備通訊。
[0012]每組電池組的額定輸出電壓不高于56V。
[0013]每組電池組的額定輸出電壓不高于42V。
[0014]電池組串聯(lián)時，電池包的電壓為56V~350V。
[0015]電池組串聯(lián)時，電池包的電壓為108V~127V。
[0016]在電池包插入外接設(shè)備時，先通過串接控制裝置導(dǎo)通相鄰兩組電池組的正、負(fù)極，然后將外接設(shè)備依次與電池包的正負(fù)極、通訊端子連接。
[0017]一種可充電電池包的充電器，包括電池充電控制單元、保養(yǎng)模式處理單元、保護(hù)單元、半電模式處理單元、加熱/冷卻處理單元、單片機(jī)控制單元、主電源控制單元、主電源DC-DC功率單元、AC-DC整流濾波單元、輔助電源控制單元、輔助電源DC-DC功率單元、工作模式選擇單元和交流電輸入單元；
所述電池充電單元外接可充電電池包的正負(fù)極，所述電池充電單元還分別與保養(yǎng)模式處理單元、保護(hù)單元、半電模式處理單元、單片機(jī)控制單元以及主電源DC-DC功率單元連接，所述單片機(jī)控制單元外接可充電電池包的通訊端子，所述單片機(jī)控制單元還分別與保養(yǎng)模式處理單元、保護(hù)單元、半電模式處理單元、加熱/冷卻處理單元以及輔助電源DC-DC功率單元連接，所述交流電輸入單元外接交流電源，所述交流電輸入單元還與AC-DC整流濾波單元連接，所述AC-DC整流濾波單元分別與主電源DC-DC功率單元和輔助電源控制單元連接，所述輔助電源控制單元與輔助電源DC-DC功率單元連接，所述輔助電源DC-DC功率單元連接和主電源DC-DC功率單元之間還連接有主電源控制單元，所述加熱/冷卻處理單元與主電源DC-DC功率單元連接，所述工作模式選擇單元與單片機(jī)控制單元連接；
所述AC-DC整流濾波單元，用以將交流電輸入單元輸入的高壓交流電轉(zhuǎn)換為高壓直流電；所述AC-DC整流濾波單元輸出的直流電分成兩路，一路為主電源，所述主電源為可充電電池包充電，一路為輔助電源，所述輔助電源為所述充電器供電；
所述主電源DC-DC功率單元，用以將高壓直流電轉(zhuǎn)換成低壓直流電；
所述輔助電源DC-DC功率單元，用以將高壓直流電轉(zhuǎn)換成低壓直流電；
所述輔助電源控制單元，用以負(fù)責(zé)輔助電源的信號控制；
所述主電源控制單元，用以負(fù)責(zé)主電源的信號控制；
所述工作模式選擇單元，用以實現(xiàn)保養(yǎng)模式、半充電模式和充電模式之間的切換；所述單片機(jī)控制單元，用以在保養(yǎng)模式時，向保養(yǎng)模式處理單元發(fā)出保養(yǎng)指令；用以在半充電模式時，向半電模式處理單元發(fā)出半電指令；用以在充電模式時，觸發(fā)電池充電控制單元對可充電電池包進(jìn)行充電；用以接收可充電電池包的狀態(tài)信息，所述狀態(tài)信息包括可充電電池包的實時溫度、電壓以及電流；
所述加熱/冷卻處理單元，根據(jù)可充電電池包的實時溫度對可充電電池包的加熱或冷卻；
所述保護(hù)單元，根據(jù)可充電電池包的實時溫度對可充電電池包進(jìn)行高低溫度保護(hù)，根據(jù)可充電電池包的電壓對可充電電池包進(jìn)行過充電保護(hù)，根據(jù)可充電電池包的電流對可充電電池包進(jìn)行電流保護(hù)；
所述保養(yǎng)模式處理單元，接收保養(yǎng)指令，觸發(fā)電池充電控制單元啟動均衡充電；
所述半電模式處理單元，接收半電指令，將可充電電池包的電壓與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，如果大于閾值，則觸發(fā)電池充電控制單元對可充電電池包進(jìn)行放電，如果小于閾值，則觸發(fā)電池充電控制單元對可充電電池包進(jìn)行充電；
電池充電控制單元，用以控制充電方式。
[0018]所述工作模式選擇單元為選擇按鈕。
[0019]所述充電器還包括工作指示單元，所述工作指示單元與單片機(jī)控制單元連接，所述工作指示單元用以指示充電器的工作狀態(tài)。
[0020]所述工作指示單元包括充電指示燈、保養(yǎng)指示燈、半電指示燈、故障指示燈以及報警電路。
[0021 ] 所述閾值為可充電電池包一半的滿額電壓。
[0022]一種可充電電池包的充電器的控制方法，包括以下步驟，
步驟一，通過串接控制裝置將可充電電池包中的電池組串聯(lián)；
步驟二，將可充電電池包的正負(fù)極與充電器連接；
步驟三，將通訊端子與充電器連接；
步驟四，判斷可充電電池包與充電器通訊是否正常，如果正常，則轉(zhuǎn)至步驟六，如果不正常，則轉(zhuǎn)至步驟五；
步驟五，檢查連接線路，直至通訊正常后轉(zhuǎn)至步驟六；
步驟六，通過工作模式選擇單元選擇工作模式，當(dāng)為保養(yǎng)模式時，轉(zhuǎn)至步驟七；當(dāng)為半充電模式時，轉(zhuǎn)至步驟九；當(dāng)充電模式時，轉(zhuǎn)至步驟i^一 ；
步驟七，單片機(jī)控制單元向保養(yǎng)模式處理單元發(fā)出保養(yǎng)指令；
步驟八，保養(yǎng)模式處理單元接收保養(yǎng)指令，觸發(fā)電池充電控制單元啟動均衡充電； 步驟九，單片機(jī)控制單元向半電模式處理單元發(fā)出半電指令；
步驟十，半電模式處理單元接收半電指令，根據(jù)可充電電池包電壓的高低，觸發(fā)電池充電控制單元對可充電電池包進(jìn)行充電或放電；
步驟i—，單片機(jī)控制單元觸發(fā)電池充電控制單元對可充電電池包進(jìn)行充電。
[0023]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:1、本發(fā)明所述的可充電電池包，在未插入外接設(shè)備時，電壓低于人體安全電壓，有效避免人身被點擊的風(fēng)險；在插入外接設(shè)備時，電