充电器及电动工具的制作方法

文档序号:15019662发布日期:2018-07-25 00:24阅读:190来源:国知局

本实用新型涉及一种充电器及电动工具。



背景技术:

在日常生活中,对电动工具进行充电时,需从工具箱中一一取出电源线、电池、充电座等充电配备,并移至电源插座所在处,才能进行充电;然而当使用于户外而无电源插座的工况下,会给使用者带来使用上的不便。



技术实现要素:

基于此,有必要提供一种有效提高充电便利性以用于为电动工具充电的充电器。

还有必要提供一种带有该充电器的电动工具。

一种充电器,用于为电动工具充电,其包括:

充电器本体;

电路控制板,设置于所述充电器本体内;

交流电输入端,设置于所述充电器本体;

直流电输入端,设置于所述充电器本体;以及

电能输出端,设置于所述充电器本体并与所述电路控制板连接;

其中,所述直流电输入端与所述交流电输入端可择一地与所述电路控制板电连接,并通过所述电能输出端进行电能输出。

在其中一个实施例中,所述直流电输入端包括太阳能组件,所述太阳能组件可展开与折叠地设置于所述充电器本体上。

在其中一个实施例中,所述电路控制板包括太阳能控制器、第一直流转换器以及第二直流转换器,所述电能输出端包括设置于所述充电器本体上的第一输出接口和第二输出接口;所述太阳能控制器与所述太阳能组件连接,所述第一直流转换器连接于所述太阳能控制器与所述第一输出接口之间,所述第二直流转换器连接于所述太阳能控制器与所述第二输出接口之间。

在其中一个实施例中,所述太阳能组件包括若干太阳能电池板及连接于相邻两个所述太阳能电池板之间的转轴,若干所述太阳能电池板可在外力作用下绕所述转轴上下依次折叠;或者所述太阳能组件包括太阳能电池板及卷轴,所述卷轴设置于所述充电器本体上并与所述充电器本体间隔设置,所述太阳能电池板可展开地卷绕于所述卷轴。

在其中一个实施例中,所述太阳能组件包括支撑杆、支撑架以及太阳能电池板,所述支撑杆包括固定端及与所述固定端相对的自由端,所述支撑架包括若干第一骨架、若干第二骨架以及滑套;所述固定端设置于所述充电器本体,若干所述第一骨架的一端沿周向铰接于所述自由端外周,若干所述第一骨架的另一端以所述自由端为中心向外辐射;所述滑套沿轴向可滑动地套设于所述支撑杆,每根所述第二骨架连接于所述滑套与每根所述第一骨架之间,所述太阳能电池板盖设于若干所述第一骨架上并可随所述滑套在若干所述第二骨架的作用下相对所述支撑杆展开或折叠。

在其中一个实施例中,所述太阳能组件包括驱动件,所述驱动件与所述电路控制板连接,所述太阳能电池板可在所述驱动件的驱动下相对所述充电器本体转动。

在其中一个实施例中,所述直流电输入端包括设置于所述充电器本体的直流电接口,所述交流电输入端、所述太阳能组件以及所述直流电接口可择一地与所述电路控制板连接。

在其中一个实施例中,所述电路控制板包括第三降压模块以及升压模块,所述电能输出端包括设置于所述充电器本体上的第一输出接口和第二输出接口;所述第三降压模块连接于所述直流电接口和所述第一输出接口之间,所述升压模块连接于所述直流电接口和所述第二输出接口之间。

在其中一个实施例中,所述充电器包括储能件;所述交流电输入端、所述太阳能组件、所述直流电接口以及所述储能件可择一地与所述电路控制板电连接。

在其中一个实施例中,所述交流电输入端、所述太阳能组件、所述直流电接口以及所述储能件可择一地与所述电路控制板电连接的方式包括以下任意一种:

A、所述充电器本体上设置有与所述电路控制板连接的选择开关,用于控制所述储能件、所述交流电输入端、所述太阳能组件以及所述直流电接口中一者与所述电路控制板电连接;

B、所述电路控制板包括与所述交流输入端连接的采样模块,所述采样模块采集的所述交流输入端的工作参数大于预设参数时,控制导通所述交流输入端与所述电能输出端之间的电连接;

C、所述电路控制板包括与所述太阳能组件连接的第一电压传感器,所述电路控制板还用于当所述交流输入端与所述电能输出端之间的电连接断开、且所述第一电压传感器检测的所述太阳能组件的当前电压值大于第一预设电压值时,控制导通所述太阳能组件与所述电能输出端之间的电连接;

D、所述电路控制板包括与所述太阳能组件连接的第一电压传感器和与所述储能件连接的第二电压传感器,所述电路控制板还用于当所述交流输入端与所述电能输出端之间的电连接断开、且所述第一电压传感器检测的所述太阳能组件的当前电压值小于第一预设电压值并所述第二电压传感器检测的所述储能件的当前电压值大于第二预设电压值时,控制导通所述储能件与所述电能输出端之间的电连接。

一种电动工具,其包括工具主体、设置于所述工具主体的电池包以及用于为所述电池包充电的充电器,所述充电器为所述的充电器。

本实用新型中用于为电动工具充电的充电器,设置有交流电输入端和直流电输入端,使用者在可根据当前工况可适应性选择地直流电输入端或交流电输入端进行充电,扩大电动工具的使用范围,提高其使用及充电的便利性。此外,采用太阳能的充电方式,亦具有节能、环保的效益。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中充电器的结构示意图;

图2为图1所示充电器的模块示意图;

图3A为图1所示充电器中太阳能组件收纳于充电器本体底面的结构示意图;

图3B为图1所示充电器中太阳能组件收纳于充电器本体侧面的结构示意图;

图3C为图1所示充电器中太阳能组件收纳于充电器本体顶面的结构示意图;

图4为本实用新型另一实施例中充电器的结构示意图;

图5为图4所示充电器中太阳能组件的折叠状态示意图;

图6为实用新型再一实施例中充电器的结构示意图;

图7为图6所示充电器中太阳能组件的折叠状态示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参照图1和图2,本实用新型较佳实施例中,电动工具包括工具主体、设置于工具主体的电池包以及充电器100。其中,工具主体可以为电钻、电锤等工具。充电器100用于为电池包充电,以为工具主体的工作提供电源。

具体地,充电器100包括充电器本体10、电路控制板20、交流电输入端30、直流电输入端(即为下述提及的太阳能组件40a/40b/40c和/或直流电接口70)以及电能输出端50。其中,充电器本体10在本具体实施例中大体呈长方形状,其包括可相互盖合与打开的上壳体11和下壳体13。当上壳体11与下壳体13相互盖合时,两者之间围合形成中空收容腔,电路控制板20设置于充电器本体10内且收容于收容腔中。

交流电输入端30、直流输入端以及电能输出端50均设置于充电器本体10并与电路控制板20连接。且直流输入端与交流输入端30可择一地与电路控制板20电连接,并通过电能输出端50进行电能输出,以供使用者根据当前所处工况选择合适的充电方式,对工具主体内的电池包进行充电。

在其中一个实施例中,充电器100包括设置于充电器本体10的选择开关(图未示),选择开关与电路控制板20连接,用于根据用户操作选择直流输入端和交流电输入端30其中一者与电路控制板20电连接,以根据当前使用情况选择合适的充电方式,对工具主体内的电池包进行充电。此外,在本具体实施例中,交流电输入端30为与插座插入式电连接的插头。可以理解地,在其它一些实施例中,交流电输入端30为供外部插头插入的接口亦可,在此不作限定。

在其中另一个实施例中,电路控制板20包括采样模块(图未示),采样模块与交流输入端30连接,用于采集交流输入端30的工作参数(如,电压,电流,频率(市电的频率通常50Hz或60Hz等);电路控制板20在采样模块采集的工作参数大于预设参数时,控制导通交流输入端30与电能输出端50之间的电连接。其中,交流输入端30的工作参数可为工作功率/工作电压/工作电流,在此不作限定。

电路控制板20包括整流器21、第一降压模块22以及第二降压模块23,电能输出端50包括设置于充电器本体10的第一输出接口51和第二输出接口52。整流器21与交流电输入端30连接,第一降压模块22连接于整流器21和第一输出接口51之间,第二降压模块23连接于整流器21和第二输出接口52之间。如此,由交流电输入端30接入的交流电,经整流器21整流后得到直流电,直流电分别经第一降压模块22和第二降压模块23降压后输送至对应的第一输出接口51和第二输出接口52进行输出。

直流电输入端包括太阳能组件(以下简称40a/40b/40c),太阳能组件40a/40b/40c可展开与折叠地设置于充电器本体10,其与交流电输入端30可择一地与电路控制板20电连接,并通过电能输出端50进行电能输出。其中,太阳能组件40a/40b/40c和交流电输入端30可通过选择开关择一地与电路控制板20连接,以通过电能输出端50进行电能输出。

请参看图1、图3A至图3B,在其中一个实施例中,太阳能组件40a包括若干太阳能电池板41a及连接于相邻两个太阳能电池板41a之间的转轴43a。若干太阳能电池板41a可在外力作用下绕转轴43a上下依次折叠。具体地,每块太阳能电池板41a大体呈长方形板状,若干太阳能电池板41a沿同一方向通过转轴43a依次连接,即每相邻两个太阳能电池板41a连接于同一根转轴43a。在折叠时,上一个太阳能电池板41a绕转轴43a折叠于当前太阳能电池板41a的上表面或下表面,进一步,相互折叠的上一个和当前太阳能电池板41a共同绕下一根转轴43a沿与上一次相反的方向折叠于下一个太阳能电池板41a的下表面或上表面,依次折叠,直至所有的太阳能电池板41a相互上下叠加呈一块太阳能电池板41a大小。折叠后的太阳能电池板41a可收纳于充电器本体10的侧面、底面或顶面中一者上均可(如图3A至图3B所示),在此不作限定。在展开时,各太阳能电池板41a绕对应的转轴43a沿与折叠时相反的方向展开即可(如图1所示)。

此外,为了便于折叠后太阳能电池板41a的收纳,充电器本体10上亦可设置有用于收容折叠后太阳能电池板41a的收纳腔。另外,太阳能组件40a中若干太阳能电池板41a的折叠方式可以根据需要进行设置,例如,每块太阳能电池板41a为正方块,围设于当前太阳能电池板41a四周的太阳能电池板41a可以其与当前太阳能电池板41a的连接处为轴进行上下叠加式折叠,使最终太阳能组件40a折叠呈一块或多块太阳能电池板41a的大小即可,在此不作限定。

请参看图4和图5,在其中另一个实施例中,太阳能组件40b包括太阳能电池板41b及卷轴43b,卷轴43b设置于充电器本体10并与充电器本体10间隔设置,太阳能电池板41b可展开地卷绕于卷轴43b。具体地,卷轴43b大体呈开口向上的U型,其包括相对固定于充电器本体10两端的固定端(图未示)及连接于两个固定端之间的转动端(图未示),转动端与充电器本体10之间形成收纳卷绕后太阳能电池板41b的收纳空间。太阳能电池板41b的一端固定于卷轴43b的转动端以随转动端相对固定端进行旋转,另一端呈自由状。在折叠时,太阳能电池板41b的自由端卷绕于卷轴43b的转动端,并收纳于收纳空间内(如图5所示);在展开时,太阳能电池板41b的自由端绕卷轴43b向相反方向展开呈悬幕式,以接受太阳光照射进行太阳能充电。在本具体实施例中,太阳能电池板41b为柔性太阳能电池板。

请参看图6和图7,在其中再一个实施例中,太阳能组件40c包括太阳能电池板41c、支撑杆43c以及支撑架45c。其中,支撑杆43c包括固定端430c及与固定端430c相对的自由端(图未示),支撑架45c包括若干第一骨架451c、若干第二骨架(图未示)以及滑套(图未示)。固定端430c设置于充电器本体10,自由端沿垂直充电器本体10的方向竖直向上延伸。若干第一骨架451c的一端沿周向铰接于自由端外周,若干第一骨架451c的另一端以自由端为中心向外辐射。滑套沿轴向可滑动地套设于支撑杆43c,每根第二骨架连接于滑套与每根第一骨架451c之间。太阳能电池板41c盖设于若干第一骨架451c,并可随滑套在若干第二骨架的作用下相对支撑杆43c展开或折叠。

请参看图7,在折叠时,滑套453c滑至支撑杆43c的固定端430c,若干第一骨架451c和若干第二骨架均折叠至几乎与支撑杆43c平行;请参看图6,在展开时,滑套在外力作用下向上滑动,若干第二骨架452c推动若干第一骨架451c绕自由端展开,直至太阳能电池板41c呈伞状覆盖于若干第一骨架451c,以接受太阳光照射。

进一步地,在上述三个实施例中,太阳能组件40a/40b/40c还包括驱动件,驱动件与电路控制板20连接,太阳能电池板41a/41b/41c可在驱动件的驱动下相对充电器本体10转动,以调整太阳能电池板41a/41b/41c的照射角度。

请继续参看图2,进一步地,电路控制板20包括太阳能控制器24、第一直流转换器25以及第二直流转换器26,太阳能控制器24与太阳能组件40a/40b/40c连接,第一直流转换器25连接于太阳能控制器24与第一输出接口51之间,第二直流转换器26连接于太阳能控制器24与第二输出接口52之间。如此,由太阳能组件40a/40b/40c输入的直流电,经太阳能控制器24分别接入第一直流转换器25和第二直流转换器26升压和/或降压后输送至对应的第一输出接口51和第二输出接口52进行输出。

在其中一个实施例中,直流电输入端包括设置于充电器本体10的直流电接口70,直流电接口70和交流电输入端30可通过选择开关择一地与电路控制板20连接,以通过电能输出端50进行电能输出。电路控制板20包括第三降压模块27及升压模块28,第三降压模块27连接于直流电接口70和第一输出接口51之间,升压模块28连接于直流电接口70和第二输出接口52之间。如此,由直流电接口70接入的直流电,直流电分别经第三降压模块27和升压模块28降压和升压后输送至对应的第一输出接口51和第二输出接口52进行输出。在本具体实施例中,直流电接口70为可与车载或其它充电设备连接的USB接口,以便于充电器100可通过车载对工具主体的电池包进行充电。

其中,直流电输入端可根据需要设置太阳能组件40a/40b/40c和直流电接口70中一者或两者;而当直流电输入端均设置直流电接口70和太阳能组件40a/40b/40c时,直流电接口70、太阳能组件40a/40b/40c以及交流电输入端30可通过选择开关择一地与电路控制板20连接,以通过电能输出端50进行电能输出。

此外,上述第一输出接口51和第二输出接口52可分别用于输出具有不同电压的直流电,例如经第一输出接口输出的直流电为20V,以用于对电动工具用电池包充电,而经第二输出接口52输出的直流电为5V,以用于为如手机、数码相机,手电筒或者USB接口的电动工具电池包等设备充电。此外,上述第一输出接口51和第二输出接口52可分别为用于与电动工具连接的插拔式接口和为与手机等连接的USB接口。可以理解地,在其它实施例中,第一输出接口51和第二输出接口52可输出相同电压的直流电,且两者亦均可为插拔式接口,用于同时为两个电动工具电池包进行充电,在此均不作限定。

更进一步地,太阳能控制器24包括检测模块及控制开关,检测模块用于对工具主体内电池包的电流和/或电压进行检测,控制开关用于当检测模块检测到电池包内的电流和/或电压低于预设值时,接入太阳能电池板41a/41b/41c提供的直流电;控制开关还用于当检测模块检测到电池包内的电流和/或电压等于预设值时进行断电操作。

在其中又一实施例中,充电器100还包括储能件,储能件与电路控制板20电连接,且储能件、交流电输入端30、太阳能组件40a/40b/40c以及直流电接口70可择一地与电路控制板20电连接,以为电池包进行充电。在本具体实施例中,储能件为蓄电池;可以理解地,在其它一些实施例中,储能件可其它储能元件,在此不作限定。

其中上述择一选择的方式包括以下任意一种:

A、用户手动操作设置于充电器本体10与电路控制板20连接的选择开关(图未示),择一选择储能件、交流电输入端30、太阳能组件40a/40b/40c、储能件以及直流电接口70中一者与电路控制板20电连接,以根据当前使用情况选择合适的充电方式,对工具主体内的电池包进行充电。

B、当电路控制板20中设置与交流输入端30连接的采样模块,且采样模块采集的交流输入端30的工作参数大于预设参数时,控制导通交流输入端30与电能输出端50之间的电连接。

C、电路控制板20还包括与太阳能组件40a/40b/40c连接的第一电压传感器,第一电压传感器用于检测太阳能组件40a/40b/40c的当前电压值,电路控制板20还用于当交流输入端30与电能输出端50之间的电连接断开、且第一电压传感器检测的太阳能组件40a/40b/40c的当前电压值大于第一预设电压值时,控制导通太阳能组件40a/40b/40c与电能输出端50之间的电连接,以通过太阳能组件40a/40b/40c为工具主体内电池包充电。

D、电路控制板20还包括与太阳能组件40a/40b/40c连接的第一电压传感器和与储能件连接的第二电压传感器,第一电压传感器用于检测太阳能组件40a/40b/40c的当前电压值,第二电压传感器用于检测储能件的当前电压值(利用当前的该电压值可以估算储能件的电量)。

在本实施例中,基于实现对工具主体内电池包快速充电的角度考量(由于交流电输入端30能提供的电流量>储能件提供的电流量>太阳能组件40a/40b/40c提供的电流量),优先使用交流电输入端30对电池包进行充电;在无交流电输入端30时,若第二电压传感器检测的储能件的电量大于设定的阈值(如,额定电量的40%)时,也可是其他的值(如,50%,60%)等,具体视应用的场合),优先使用该储能件对工具主体内电池包充电;若第二电压传感器检测的储能件的电量小于设定的阈值(如,额定电量的40%)时,储能件不对外放电,利用太阳能组件40a/40b/40c产生的电量对工具主体内电池包充电。

在上述储能件与太阳能组件40a/40b/40c两种充电方式的择一过程中,电路控制板20亦可用于当交流输入端30与电能输出端50之间的电连接断开、且第二电压传感器检测的储能件的当前电压值大于第二预设电压值并第一电压传感器检测的太阳能组件40a/40b/40c的当前电压值小于第一预设电压值时,控制导通储能件与电能输出端50之间的电连接,以通过储能件为工具主体内电池包充电。此外,电路控制板20还用于当交流输入端30与电能输出端50之间的电连接断开、且第一电压传感器检测的太阳能组件40a/40b/40c的当前电压值小于第一预设电压值并第二电压传感器检测的储能件的当前电压值小于第二预设电压值时,控制断开太阳能组件40a/40b/40c及储能件与电能输出端50之间的电连接;也就是说,停止充电器100对工具主体内电池包充电的操作。

此外,充电器100还包括与储能件连接的指示件,用于指示储能件的当前工作状态(例如,充电状态/放电状态/停止使用状态)。其中,指示件可为指示灯和/或标签指示,在此不作限定。

本实用新型中用于为电动工具充电的充电器100,设置有交流电输入端30和太阳能组件40a/40b/40c,使用者在户外有太阳的情况下可通过太阳能组件40a/40b/40c进行充电,而在没有太阳的情况下还可通过交流电输入端30进行充电,使电动工具的使用不仅局限于室内电源插座所在处,扩大电动工具的使用范围,提高其使用及充电的便利性。此外,采用太阳能的充电方式,亦具有节能、环保的效益。

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

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