充電電池充放電管理裝置及充電開關(guān)模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及手持式電器，特別涉及一種充電電池充放電管理裝置及充電開關(guān)模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]利用充電電池(例如鋰電池)作為電源、以電機作為動力的工具，通常需要充電電池(例如鋰電池)充放電管理。
[0003]—種常用的充電電池充放電管理裝置，如圖1所示，由電池包、充電器、開關(guān)模塊三個部件組成，三個部件是分開的。通常電池包插接到充電器上充電，電池包充滿電后，插接到開關(guān)t吳塊后使用。
[0004]這樣的充電電池充放電管理裝置，可以配額外的電池包，使其中一個電池充電時，另一個進(jìn)行工作，非常適合專業(yè)領(lǐng)域。但是，這樣的充電電池充放電管理裝置，由于部件分離，故而成本較高，在DIY(Do it yourself，自已動手做)領(lǐng)域很難推廣。
[0005]現(xiàn)有另一種充電電池充放電管理裝置，如圖2所示，將電池包與充電模塊合二為一，再加上標(biāo)準(zhǔn)的電源適配器和開關(guān)模塊，電池包與充電模塊通過線路板或?qū)Ь€直接連接，開關(guān)模塊同電池包通過電源插接口連接，開關(guān)模塊同充電模塊間通過信號線纜連接。這種充電電池充放電管理裝置，省去了專用充電器，使用標(biāo)準(zhǔn)適配器，充電功率有所下降，成本優(yōu)勢較明顯。但是放電管理時，充電模塊與開關(guān)模塊需要進(jìn)行通信，以通知開關(guān)模塊能否進(jìn)行放電。這種充電電池充放電管理裝置，在充電模塊和開關(guān)模塊都需要使用MCU (微處理器)和通信功能，都需要相關(guān)的電源和外圍電路。充電模塊同開關(guān)模塊通信，會帶來延遲，不能達(dá)到實時起停；另外，開關(guān)模塊同電池包、充電模塊之間需要額外的組裝連接，使用不便。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題是，使充電電池充放電管理裝置在充電、放電之間可無延遲切換，能實時起停，并且簡化部件組裝過程，減少線束，提高可靠性，降低系統(tǒng)成本。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的充電電池充放電管理裝置，其包括電池包、充電開關(guān)模塊、適配器；
[0008]所述充電開關(guān)模塊，包括電池包接入端、適配器接入端、電機接入端；
[0009]所述電池包接入端，用于接電池包；
[0010]所述適配器接入端，用于接適配器；
[0011]所述電機接入端，用于接電機；
[0012]所述充電開關(guān)模塊，用于控制適配器向電池包充電，并控制電池包向電機放電。
[0013]較佳的，所述充電開關(guān)模塊，在適配器接到適配器接入端后，控制電池包停止向電機放電，并控制適配器開始向電池包充電。
[0014]較佳的，所述電池包，包括一電池包溫度傳感器；
[0015]所述電池包溫度傳感器，用于檢測輸出電池包的溫度；
[0016]所述充電開關(guān)模塊，包括電池包接入端、適配器接入端、電機接入端、功率開關(guān)管、電池正端子電壓采樣電路、充電電路、微處理器；
[0017]所述電池包接入端，包括電池正端子、電池負(fù)端子、電池溫度端子；
[0018]所述電池正端子，用于接電池包正；
[0019]所述電池負(fù)端子，用于接電池包負(fù)；
[0020]所述電池溫度端子，用于接所述電池包溫度傳感器輸出的電池包溫度信號；
[0021]所述適配器接入端，包括適配器正端子、適配器負(fù)端子、高阻端子；
[0022]所述適配器接入端，當(dāng)接入適配器時，所述適配器負(fù)端子同所述高阻端子短接；當(dāng)未接入適配器時，所述適配器負(fù)端子同所述高阻端子斷開；
[0023]所述電機接入端，一端接電池正端子，另一端接所述功率開關(guān)管的開關(guān)上端；
[0024]所述功率開關(guān)管，開關(guān)下端接所述電池負(fù)端子；
[0025]所述電池正端子電壓采樣電路，用于檢測輸出所述電池正端子的電壓；
[0026]所述充電電路，輸入端接適配器正端子，輸出端接電池正端子；
[0027]所述充電電路，用于根據(jù)所述微處理器傳來的充電控制信號，輸出相應(yīng)的電壓；
[0028]所述微處理器，各輸入端分別接所述電池包接入端的電池溫度端子、適配器接入端的高阻端子、電池正端子電壓采樣電路的輸出；
[0029]所述微處理器，根據(jù)電池正端子的電壓、電池包溫度，輸出充電控制信號到所述充電電路，控制所述充電電路的輸出電壓和電流；
[0030]所述微處理器，根據(jù)所述適配器接入端的高阻端子的狀態(tài)，輸出驅(qū)動控制信號，控制所述功率開關(guān)管的通斷；當(dāng)所述適配器接入端的高阻端子的為高阻狀態(tài)，控制所述功率開關(guān)管接通；當(dāng)所述適配器接入端的高阻端子的為低電平狀態(tài)，控制所述功率開關(guān)管斷開。
[0031]較佳的，所述充電開關(guān)模塊，還包括充電回路電流采樣電路；
[0032]所述充電回路電流采樣電路，用于檢測輸出充電回路電流；
[0033]所述微處理器，各輸入端分別接所述電池包接入端的電池溫度端子、適配器接入端的高阻端子、電池正端子電壓采樣電路的輸出、充電回路電流采樣電路的輸出；
[0034]所述微處理器，根據(jù)電池正端子的電壓、充電回路電流、電池包溫度，輸出充電控制信號到所述充電電路，控制所述充電電路的輸出電壓及電流；
[0035]所述充電電路，根據(jù)所述微處理器傳來的充電控制信號，輸出相應(yīng)的電壓及電流。
[0036]較佳的，所述充放電開關(guān)模塊，還包括放電回路電流采樣電路；
[0037]所述放電回路電流采樣電路，用于檢測輸出放電回路電流；
[0038]所述微處理器，各輸入端分別接所述電池包接入端的電池溫度端子、適配器接入端的高阻端子、電池正端子電壓采樣電路的輸出、放電回路電流采樣電路的輸出；
[0039]所述微處理器，根據(jù)電池正端子的電壓、放電回路電流、電池包溫度，控制功率管通斷。
[0040]較佳的，所述充電開關(guān)模塊，還包括電壓調(diào)整電路；
[0041]所述電壓調(diào)整電路，用于給所述微處理器供電；
[0042]所述電壓調(diào)整電路，兩輸入端分別接電池正端子、適配器正端子，輸出端接所述微處理器的工作電源輸入端；
[0043]所述充電開關(guān)模塊，還包括功率管溫度傳感器；
[0044]所述功率管溫度傳感器，用于檢測所述功率開關(guān)管的溫度；
[0045]所述微處理器，根據(jù)所述適配器接入端的高阻端子的狀態(tài)及所述功率開關(guān)管的溫度，輸出驅(qū)動控制信號，控制所述功率開關(guān)管的通斷；
[0046]當(dāng)所述適配器接入端的高阻端子的為高阻狀態(tài)并且所述功率開關(guān)管的溫度低于設(shè)定值，控制所述功率開關(guān)管接通；
[0047]當(dāng)所述適配器接入端的高阻端子的為低電平狀態(tài)，或者所述功率開關(guān)管的溫度達(dá)到設(shè)定值，控制所述功率開關(guān)管斷開。
[0048]較佳的，所述充電開關(guān)模塊，還包括一功率管驅(qū)動電路；
[0049]所述功率管驅(qū)動電路，輸入端接所述微處理器輸出的驅(qū)動控制信號，輸出端接所述功率開關(guān)管的控制端；
[0050]所述充電開關(guān)模塊，還包括一個二極管；
[0051]所述二極管，正端接所述功率開關(guān)管的開關(guān)上端，負(fù)端接電池正端子；
[0052]所述充電開關(guān)模塊，還包括一變阻器、一照明燈；
[0053]所述微處理器，根據(jù)所述變阻器的阻值控制所述照明燈點亮或熄滅；
[0054]所述充電開關(guān)模塊，還包括主開關(guān)；
[0055]所述主開關(guān)，接在所述電池負(fù)端子同所述功率開關(guān)管的開關(guān)下端之間；
[0056]所述充電開關(guān)模塊，還包括狀態(tài)指示燈；
[0057]所述微處理器，根據(jù)所述高阻端子狀態(tài)，控制所述狀態(tài)指示燈的狀態(tài)；
[0058]所述充電開關(guān)模塊，還包括換向開關(guān)；
[0059]所述換向開關(guān)，接在所述電機接入端同功率開關(guān)管的開關(guān)上端及電池正端子之間；
[0060]所述電池包，為可充電鋰電池；
[0061 ] 所述功率開關(guān)管，為MOSFET。
[0062]較佳的，所述適配器，包括一適配器溫度傳感器；
[0063]所述適配器溫度傳感器，用于檢測適配器的溫度；
[0064]所述適配器接入端，還包括適配器溫度端子；
[0065]所述適配器溫度端子，用于接所述適配器溫度傳感器輸出的適配器溫度信號；
[0066]所述適配器溫度端子，接所述微處理器的一輸入端；
[0067]所述微處理器，根據(jù)電池正端子的電壓、充電回路電流、電池包溫度、適配器的溫度，輸出充電控制信號到所述充電電路，控制所述充電電路的輸出電壓及電流。
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