一种电池包及其充电方法以及采用该电池包的电动工具的制作方法_2

文档序号:9767328阅读:来源:国知局
邻的接收线圈产生的感应电流对电池进行充电。在磁共振方式中,发送线圈以特定频率辐射磁场,如果具有与发送线圈的频率相同的频率的接收线圈接近发送线圈,则发送线圈通过由于共振而产生的能量隧道接收电力以对电池提供电力,本发明并未限定采用无线充电的具体方式,也就是说,可以采用任意一种无线充电方式对无线电源接入单元进行无线供电。
[0021]图1中120代表电力接收装置,其包括两个电力接入单元,分别是无线电源接入单元121和有线电源接入单元122,信号检测模块123,控制单元124以及充电电路125。
[0022]其中无线电源接入单元121包括接收线圈1211和接收电路模块1212。接收线圈用来无线地接收来自无线功率发射装置110发射的电磁能量,接收电路模块1212对接收电力进行整流和电力检测,并将信号传递给信号检测模块123。具体的,接收电路模块1212包括谐振电路和整流电路(图未标)。请同时参照图2a和图2b,图2a和图2b分别表TJK不同的整流电路的具体实现方式,图2a表示可以作为交流输入的由两个二极管D1、D2和两个三极管Qll和Q12组成的全桥整流电路,其通过控制Qll和Q12的CTLl、CTL2信号,控制Ql1、Q12的开通和关断,实现输入整流;如果Ql1、Q12同时关断,那么VOUT没有电压输出;其中CTLU CTL2的控制信号由控制单元124提供。图2b表示可以作为交流输入的由四个三极管Q1、Q2、Q3、Q4组成的全桥整流电路,通过控制Q1、Q4与Q2、Q3的CTL1、CTL4、CTL2、CTL3信号,控制Q1、Q2、Q3、Q4的开通和关断,实现同步整流;如果Ql、Q2、Q3、Q4同时关断,那么VOUT没有电压输出;CTL1、CTL2、CTL3、CTL4的控制信号由控制单元124提供。
[0023]本发明的实施方式中无线电源接入单元121采用通过控制单元124控制整流桥开关的方式进行充电,可以降低电路热损耗,提高充电效率。与在整流桥后增加新的控制开关管相比,控制整流桥开关的方案可以减少元件数量,减少待机功耗,提升充电效率。
[0024]接收线圈1211用于接收无线功率发射装置提供的电磁能量,并通过谐振电路将高频稳定正弦波传递给整流电路。整流电路用于对高频正弦波进行整流,将高频稳定正弦波转化为直流。所述接收电路模块1212还可以包括通信电路模块(图未示),用来与可充电电池130以及无线功率发射装置110之间进行数据通信,通信数据可以是电池无线充电状态及控制指令,也可以是电池的其他电气特性参数。
[0025]有线电源接入单元122包括连接器1221,用来接入有线电力,该连接器1221与外部供电部件连接后,可以通过控制单元124向可充电电池130输送电力。
[0026]控制单元124通过信号检测模块123检测有线电源或无线电源接入的状态,信号检测模块123检测到电力接入时,唤醒控制单元124进行状态检测。信号检测模块123将采样电信号输入到控制单元124,控制单元124检测有线电力和无线电力的接入状态。如果无线电力先接入且有效,控制单元124控制接收电路模块1212中整流电路中的半导体开关的状态,选定供电通道。控制单元124中具有控制器MCU或者其他处理器以及存储单元(图未示),存储单元中存有电池充电控制模型的程序代码。通过程序执行,控制单元124提供驱动信号控制整流电路中半导体开关的开关状态,当开关闭合时控制充电电路125给可充电电池130充电。选择有线通道供电时,控制单元控制开关Kl的关断进行电力输出。
[0027]具体地,无线电力接入时,接收线圈1211与发射线圈113耦合,向发射线圈113中施加交变电流,变化的电场产生磁场,磁场通过耦合的接收线圈1211产生电流。产生的电流为交流电,交流电经过二极管组成的半波整流电路及电容(图未示)斩波为直流采样信号,采样信号经信号检测模块123进行检测;如果采样信号达到预定阀值,这个预定阀值为某个信号区间,控制单元124判定存在有效电力输入,否则判定不存在有效电力,如果输入电力超出预定阀值则进行警告,切断信号检测。
[0028]当有线电力接入时,控制单元124通过一个采样电阻(图未示)获取采样信进号行检测,如果检测电压达到预定阀值,这个预定阀值为某个信号区间,控制单元124判定存在有效电力输入,否则判定不存在有效电力。
[0029]优选地,控制单元124根据电力通道的接入状态,按照接入的先后顺序,控制电力的传输通道。当其中一种电力输入有效时,控制单元124中的控制器MCU或者其他处理器,选择该路电力进行供电。当两种电力都为有效接入时,控制单元124根据预先设定的优先供电原则,选择供电通道;在正常供电过程中,优先供电通道移除后,控制单元124会将供电通道切换到现有的其他有效供电通道,具体的充电过程如下:当电池温度在允许的范围内且电池电压大于允许预充电压的时候,充电电路125控制电压输出使可充电电池130进入恒流充电模式;当电池电压大于等于设定值时,充电电路125控制电压输出使可充电电池130进入恒压充电模式,同时检测电池的温度和电流,如果电池电流小于预设值则结束充电,以上充电过程为本领域技术人员所熟知,这里不再详细描述。
[0030]可以理解,也可以用其他方式对有线或无线电力通道进行选择,其中控制单元124通过检测可充电电池130的充电电流,从而检测可充电电池130的充电状态,当检测到无线电源正在对电池进行充电的状态,在该状态下,若电池此时连接了有线电源,则控制单元124断开无线电源的电力通道,从而采用能够快速对电池进行充电的有线充电电力通道对可充电电池130进行充电。另一种实施方式中,通过检测无线电源以及有线电源的充电状态或连接,比较选择无线电源和有线电源其中一个对电池进行充电,通过选择最佳的充电方式对可充电电池130进行充电,从而能够始终以优选的状态对电池进行充电。
[0031]本实施方式中的可充电电池130可以为电动工具提供电力输出,这里的可充电电池可以是镍镉电池、镍氢电池或者是锂电池。所述的电动工具可以是钻锤类、锯类或者花园工具类中的任意一种,也可以是本领域技术人员所熟知的其他类型的电动工具。请同时参阅图3和4,对应本发明第一种实施方式的充电系统在电动工具10上的应用,这里是一种钻类工具,电池包11中含有可充电电池130,并且电池包11通过可拆卸的方式安装到电动工具10上,对应本实施方式中的电力接收装置120是一个充电器,该充电器包括上述提到的无线电源接入单元121和有线电源接入单元122,信号检测模块123,控制单元124以及充电电路125,因此可以通过有线或无线电力通道中的至少一种对安装到其上的电池包11进行充电。
[0032]请参阅图5,对应本发明第二种实施方式的具有充电系统200的电池包21的电路原理框图,与第一种实施方式的区别在于第二种实施方式将电力接收装置120中的电路模块直接集成到一个电池包21中,电池包21支持有线电力接入和无线电力接入两种充电方式。具体地,
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1