高電壓電池包充電器實(shí)現(xiàn)安規(guī)的雙重保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及電動工具以及園林工具充電器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高電壓電池包充電器實(shí)現(xiàn)安規(guī)的雙重保護(hù)電路，該雙重保護(hù)電路包括均與電路轉(zhuǎn)換模塊（1）電連接的第一開關(guān)、第二開關(guān)以及第一開關(guān)控制模塊（2），所述第一開關(guān)與第二開關(guān)串聯(lián)，所述第一開關(guān)控制模塊（2）一端與第一開關(guān)電連接，所述第一開關(guān)控制模塊（2）另一端與充電器通訊接口COM電連接，其特征在于：該雙重保護(hù)電路還包括第二開關(guān)控制模塊（3），所述第二開關(guān)控制模塊（3）一端與第二開關(guān)電連接，其另一端與充電器的充電正極接口（C+）和充電負(fù)極接口（C?）電連接。這種雙重保護(hù)電路結(jié)構(gòu)簡單，組裝方便，可靠性高，且使用壽命較長。
【專利說明】
高電壓電池包充電器實(shí)現(xiàn)安規(guī)的雙重保護(hù)電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電動工具以及園林工具充電器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高電壓電池包充電器實(shí)現(xiàn)安規(guī)的雙重保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，鋰電池包已廣泛應(yīng)用于電動工具和園林工具領(lǐng)域，而與之匹配的鋰電池包充電器也就應(yīng)運(yùn)而生。由于充電器上的充電金屬插件通常是裸露在外面的，因此在使用過程中存在一定的安全隱患，當(dāng)給大容量電池包充電時(shí)，例如給超過40V以上的電池包充電時(shí)，如果使用者操作不當(dāng)而接觸到充電金屬插件的話，就會對人體造成嚴(yán)重的意外電擊事故。為了防止意外電擊事故發(fā)生，安規(guī)要求用于大容量電池包充電的充電器在其輸出端口必須要采用雙重保護(hù)的結(jié)構(gòu)，即兩段串聯(lián)開關(guān)的結(jié)構(gòu)，而且兩個(gè)開關(guān)必須要分開控制，使用時(shí)只有兩個(gè)開關(guān)同時(shí)閉合才能讓充電器給電池包充電。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)對上述兩個(gè)相互串聯(lián)的開關(guān)分開控制的方式是:
[0004]第一個(gè)開關(guān)通常采用MOS管，該MOS管的啟閉通常是由充電器內(nèi)的單片機(jī)來控制，單片機(jī)上的通訊端口(即電池包身份識別端口)與充電器上三個(gè)金屬插件中用于通訊的金屬插件連接，當(dāng)電池包插入時(shí)，單片機(jī)就會通過通訊端口識別到電池包，從而提供MOS管開啟所需的電流。
[0005]第二個(gè)開關(guān)采用微動開關(guān)或撥動開關(guān)，如公開號為CN104242379A的中國實(shí)用新型專利申請，該實(shí)用新型申請公開了一種常開式高電壓電池包充電器，這種充電器在設(shè)置了一個(gè)微動開關(guān)或撥動開關(guān)的同時(shí)，還在其三個(gè)金屬插件位置處設(shè)置了一個(gè)用于開啟和閉合微動開關(guān)或撥動開關(guān)的開關(guān)按鈕。正常情況下，微動開關(guān)或撥動開關(guān)處于常開狀態(tài)，此狀態(tài)下的充電器即使與外接電源電連接，充電器上的金屬插件也不會帶電，只有當(dāng)電池包往充電器上的金屬插件方向移動時(shí)，在電池包的自身重力或使用者的壓力作用下，就會施壓于開關(guān)按鈕，從而促使微動開關(guān)或撥動開關(guān)閉合，進(jìn)而使得充電器與電池包實(shí)現(xiàn)電連接，實(shí)現(xiàn)給電池包充電的功能。
[0006]但是在實(shí)際應(yīng)用中，采用微動開關(guān)或撥動開關(guān)的第二種開關(guān)結(jié)構(gòu)仍然存在以下兩個(gè)不足之處:
[0007]1、開關(guān)按鈕、微動開關(guān)或撥動開關(guān)等部件組裝比較麻煩，且充電器內(nèi)部走線比較混亂；
[0008]2、當(dāng)開關(guān)按鈕安裝不到位或者經(jīng)過長時(shí)間的使用而有一定磨損時(shí)，開關(guān)按鈕容易在充電器上產(chǎn)生一定間隙(即偏離工作位置)，從而導(dǎo)致其與微動開關(guān)或撥動開關(guān)接觸不良而使微動開關(guān)或撥動開關(guān)在電池包插入時(shí)無法正常閉合，最終影響電池包的正常充電。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]本實(shí)用新型所要解決的一種技術(shù)問題是:提供一種結(jié)構(gòu)簡單，組裝方便，可靠性高，且使用壽命較長的高電壓電池包充電器實(shí)現(xiàn)安規(guī)的雙重保護(hù)電路。
[0010]本實(shí)用新型所采用的一種技術(shù)方案是:一種高電壓電池包充電器實(shí)現(xiàn)安規(guī)的雙重保護(hù)電路，該雙重保護(hù)電路包括均與電路轉(zhuǎn)換模塊電連接的第一開關(guān)、第二開關(guān)以及第一開關(guān)控制模塊，第一開關(guān)與第二開關(guān)串聯(lián)，第一開關(guān)控制模塊一端與第一開關(guān)電連接，第一開關(guān)控制模塊另一端與充電器通訊接口 COM電連接，其中，該雙重保護(hù)電路還包括第二開關(guān)控制模塊，第二開關(guān)控制模塊一端與第二開關(guān)電連接，其另一端與充電器的充電正極接口和充電負(fù)極接口電連接。
[0011]采用以上結(jié)構(gòu)后，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]1、本實(shí)用新型中的第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一開關(guān)控制模塊、第二開關(guān)控制模塊及電路轉(zhuǎn)換模塊可以集成在一塊電路板上，從而使本實(shí)用新型不但結(jié)構(gòu)變得簡單，而且組裝起來也十分方便。
[0013]2、與現(xiàn)有技術(shù)需要通過電池包的自身重力或使用者的壓力作用來促使開關(guān)按鈕關(guān)閉微動開關(guān)不同，本實(shí)用新型中的第二開關(guān)控制模塊是利用電池包中的剩余電量來控制第二開關(guān)的，也就是說，只要電池包一插入到充電器上，電池包就會立刻把剩余電量提供給第二開關(guān)控制模塊，從而使第二開關(guān)控制模塊控制第二開關(guān)閉合，進(jìn)而對電池包進(jìn)行充電。由于本實(shí)用新型中不存在開關(guān)按鈕安裝不到位或者經(jīng)過長時(shí)間使用后會有磨損的情況，因此大大提供了充電器充電的可靠性，且延長了充電器的使用壽命。
[0014]作為優(yōu)選，本實(shí)用新型的高電壓電池包充電器實(shí)現(xiàn)安規(guī)的雙重保護(hù)電路，其中，第二開關(guān)可為第二繼電器K2，第二開關(guān)控制模塊包括電阻R2、電阻R4、電阻R5以及MOS管M，第二繼電器K2中的線圈一端與電路轉(zhuǎn)換模塊電連接，其另一端與MOS管M的漏極電連接，MOS管M的源極接地，MOS管M的柵極與電阻R2的一端電連接，電阻R2的另一端接地，電阻R4和電阻R5串聯(lián)在充電正極接口與充電負(fù)極接口之間，充電負(fù)極接口和電阻R5—端接地，電阻R5未接地的一端與MOS管M的柵極電連接，第二繼電器K2中的左觸點(diǎn)與第一開關(guān)電連接，第二繼電器K2中的右觸點(diǎn)與充電正極接口電連接。
[0015]作為優(yōu)選，本實(shí)用新型的高電壓電池包充電器實(shí)現(xiàn)安規(guī)的雙重保護(hù)電路，其中，第一開關(guān)可為第一繼電器Kl，所述第一開關(guān)控制模塊包括單片機(jī)1C、電阻Rl、電阻R3以及三極管Q，所述第一繼電器Kl中的線圈一端與電路轉(zhuǎn)換模塊電連接，其另一端與三極管Q的集電極電連接，所述三極管Q的發(fā)射極接地，所述電阻Rl電連接在三極管Q的基極和發(fā)射極之間，所述電阻R3電連接在單片機(jī)IC和三極管Q的基極之間，所述單片機(jī)IC與充電器通訊接口COM電連接，所述第一繼電器Kl中的左觸點(diǎn)與電路轉(zhuǎn)換模塊電連接，第一繼電器Kl中的右觸點(diǎn)與第二繼電器K2中的左觸點(diǎn)電連接。
[0016]繼電器具有動作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長、體積小等優(yōu)點(diǎn)，本實(shí)用新型通過采用繼電器作為開關(guān)，不但可以增加充電器的靈敏性，大大提高充電器的可靠性，延長充電器的使用壽命，也可以進(jìn)一步簡化充電器的結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型高電壓電池包充電器實(shí)現(xiàn)安規(guī)的雙重保護(hù)電路的連接框圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型高電壓電池包充電器實(shí)現(xiàn)安規(guī)的雙重保護(hù)電路的電路原理圖。
[0019]如圖所示:1、電路轉(zhuǎn)換模塊;2、第一開關(guān)控制模塊;3、第二開關(guān)控制模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述，但是本實(shí)用新型不僅限于以下【具體實(shí)施方式】。
[0021]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型一種高電壓電池包充電器實(shí)現(xiàn)安規(guī)的雙重保護(hù)電路包括電路轉(zhuǎn)換模塊1、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一開關(guān)控制模塊I以及第二開關(guān)控制模塊3。電路轉(zhuǎn)換模塊I的作用是將交流轉(zhuǎn)變成直流，并提供充電器充電所需的充電電源V1、第一開關(guān)和第二開關(guān)閉合所需的開關(guān)工作電源V2以及第一開關(guān)控制模塊I控制所需的控制模塊電源V3,電路轉(zhuǎn)換模塊I為常規(guī)現(xiàn)有技術(shù)，故其具體電路結(jié)構(gòu)不在此贅述。
[0022]在本【具體實(shí)施方式】中，第二開關(guān)采用繼電器作為開關(guān)，即為第二繼電器K2，第二開關(guān)控制模塊3包括電阻R2、電阻R4、電阻R5以及MOS管M。第二繼電器K2中的線圈一端與電路轉(zhuǎn)換模塊I中的V2輸出電源電連接，第二繼電器K2中的線圈一端另一端與MOS管M的漏極電連接，MOS管M的源極接地，MOS管M的柵極與電阻R2的一端電連接，電阻R2的另一端接地，電阻R4和電阻R5串聯(lián)在充電正極接口 C+與充電負(fù)極接口 C-之間，充電負(fù)極接口 C-和電阻R5—端接地，電阻R5未接地的一端與MOS管M的柵極電連接，第二繼電器K2中的左觸點(diǎn)與第一繼電器KI中的右觸點(diǎn)電連接，第二繼電器K2中的右觸點(diǎn)與充電正極接口 C+電連接。
[0023]第一開關(guān)也是采用繼電器作為開關(guān)，即為第一繼電器Kl，第一開關(guān)控制模塊2包括單片機(jī)IC、電阻Rl、電阻R3以及三極管Q，第一繼電器Kl中的線圈一端與電路轉(zhuǎn)換模塊I中的V2輸出電源電連接，第一繼電器Kl中的線圈另一端與三極管Q的集電極電連接，三極管Q的發(fā)射極接地，電阻Rl電連接在三極管Q的基極和發(fā)射極之間，電阻R3電連接在單片機(jī)IC和三極管Q的基極之間，單片機(jī)IC與充電器通訊接口 COM電連接，單片機(jī)IC還與電路轉(zhuǎn)換模塊中的V3輸出電源電連接，第一繼電器Kl中的左觸點(diǎn)與電路轉(zhuǎn)換模塊I中的Vl輸出電源電連接。
[0024]本實(shí)用新型的工作原理是:當(dāng)需要充電的電池包插入到充電器上時(shí)，電池包內(nèi)殘留的電量就會給第二開關(guān)控制模塊3提供電源，此時(shí)第二開關(guān)控制模塊3中的MOS管M就會導(dǎo)通，進(jìn)而使第二繼電器K2中的線圈也導(dǎo)通，從而促使第二繼電器K2吸合。與此同時(shí)，第一開關(guān)控制模塊2中的單片機(jī)IC會通過充電器通訊接口 COM識別到電池包已插入，從而讓第一開關(guān)控制模塊2提供電流給三極管Q，使三極管Q導(dǎo)通，導(dǎo)通后的三極管Q就會促使第一繼電器K2也吸合，當(dāng)?shù)谝焕^電器Kl和第二繼電器K2同時(shí)吸合時(shí)，充電器就可以安全地給電池包進(jìn)行充電器。在電池包未插入到充電器時(shí)，第一繼電器Kl和第二繼電器K2都不會吸合，從而很好地起到了雙重保護(hù)的作用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高電壓電池包充電器實(shí)現(xiàn)安規(guī)的雙重保護(hù)電路，該雙重保護(hù)電路包括均與電路轉(zhuǎn)換模塊(I)電連接的第一開關(guān)、第二開關(guān)以及第一開關(guān)控制模塊(2)，所述第一開關(guān)與第二開關(guān)串聯(lián)，所述第一開關(guān)控制模塊(2)—端與第一開關(guān)電連接，所述第一開關(guān)控制模塊(2)另一端與充電器通訊接口 COM電連接，其特征在于:該雙重保護(hù)電路還包括第二開關(guān)控制模塊(3)，所述第二開關(guān)控制模塊(3)—端與第二開關(guān)電連接，其另一端與充電器的充電正極接口( C+ )和充電負(fù)極接口( C-)電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電壓電池包充電器實(shí)現(xiàn)安規(guī)的雙重保護(hù)電路，其特征在于:所述第二開關(guān)為第二繼電器K2，所述第二開關(guān)控制模塊包括電阻R2、電阻R4、電阻R5以及MOS管M，所述第二繼電器K2中的線圈一端與電路轉(zhuǎn)換模塊(I)電連接，其另一端與MOS管M的漏極電連接，所述MOS管M的源極接地，所述MOS管M的柵極與電阻R2的一端電連接，電阻R2的另一端接地，所述電阻R4和電阻R5串聯(lián)在充電正極接口( C+)與充電負(fù)極接口( C-)之間，充電負(fù)極接口( C-)和電阻R5—端接地，電阻R5未接地的一端與MOS管M的柵極電連接，所述第二繼電器K2中的左觸點(diǎn)與第一開關(guān)電連接，第二繼電器K2中的右觸點(diǎn)與充電正極接口( C+)電連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高電壓電池包充電器實(shí)現(xiàn)安規(guī)的雙重保護(hù)電路，其特征在于:所述第一開關(guān)為第一繼電器Kl，所述第一開關(guān)控制模塊(2)包括單片機(jī)1C、電阻Rl、電阻R3以及三極管Q，所述第一繼電器Kl中的線圈一端與電路轉(zhuǎn)換模塊(I)電連接，其另一端與三極管Q的集電極電連接，所述三極管Q的發(fā)射極接地，所述電阻Rl電連接在三極管Q的基極和發(fā)射極之間，所述電阻R3電連接在單片機(jī)IC和三極管Q的基極之間，所述單片機(jī)IC與充電器通訊接口 COM電連接，所述第一繼電器KI中的左觸點(diǎn)與電路轉(zhuǎn)換模塊(I)電連接，第一繼電器KI中的右觸點(diǎn)與第二繼電器K2中的左觸點(diǎn)電連接。
【文檔編號】H02J7/00GK205666656SQ201620556803
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月12日
【發(fā)明人】李斌
【申請人】寧波動電器有限公司, 寧波動一電器有限公司