电池包、充电组合和电动工具系统的制作方法

本技术涉及一种电池包、充电组合和电动工具，具体涉及一种应用于电池包、充电组合和电动工具的电源转换系统。

背景技术：

1、与类似的有线电气设备相比，无线电气设备(例如，电气设备，诸如电动工具，户外工具，其他机动设备，非机动设备等)具有有限的运行时间。无线电气设备的运行时间通常取决于相关电池组的容量(安培-小时(ah))。电池组的充电时间通常取决于由充电器提供(并由电池组接收)的电流量、电池单元的容量，以及电池组的整体容量。例如，由提供3安培(a)的充电电流的充电器对包括具有容量为1.3ah的电池单元的电池组充电需要大约35分钟至40分钟才能达到完全充电。电池单元的容量越高，对电池组完全充电的充电时间越长。在相同的3a充电电流下，3.9ah电池组需要大约75分钟至80分钟才能达到完全充电。

2、在一些特定的场合期望电池包具有快充功能，并希望通过提升充电电流以减少对具有较高容量的电池单元的电池组的充电时间。但由于电池包的充电端口自身的承受电流的能力较弱，无法允许通过较大的电流，使得对电池包内的电池组进行大电流快充成为技术难点。

技术实现思路

1、为解决相关技术的不足，本技术提供一种结构小型化且能够提升大容量电池包的充电效率的电池包。

2、为实现上述目标，本技术采用如下技术方案：

3、一种适用于电动工具的电池包，包括：壳体；电芯组件，设置在所述壳体内；电源转换系统，与所述电芯组件电性连接；其中，所述电源转换系统包括：电源转换电路和用于驱动所述电源转换电路的驱动电路；所述电源转换电路至少包括：第一端、第二端、开关单元、以及至少一个电容；所述第一驱动电路控制所述开关单元的开关状态以控制所述电容处于充电状态或放电状态；所述电容处于充电状态时至少与所述第一端电性连接；所述电容处于放电状态时至少与所述第二端电性连接。

4、在一些实施例中，所述电源转换电路还包括电感，所述电感与所述电容组成串联谐振电路，所述谐振频率与所述驱动电路产生的驱动信号的频率的比值大于或等于0.5且小于或等于1.5。

5、在一些实施例中，所述电感设置在所述开关单元与所述第一端或第二端之间。

6、在一些实施例中，所述开关单元至少包括第一开关组和第二开关组；所述第一开关组至少包括mos管q1和mos管q3。

7、在一些实施例中，所述电容设置在所述mos管q1的源极和所述mos管q3的源极之间。

8、在一些实施例中，所述驱动电路与所述开关单元电性连接以控制所述开关单元的状态。

9、在一些实施例中，所述第一开关组处于导通状态且所述第二开关组处于关断状态时，所述电容与输出电容串联；所述第一端与所述电容和所述输出电容电性连接以至少为所述电容充电。

10、在一些实施例中，所述第二开关组处于导通状态且所述第一开关组处于关断状态时，所述电容与所述输出电容并联以释放电能至所述第二端。

11、在一些实施例中，所述电池包还设置有电池包接口，所述电源转换系统与所述电池包接口电性连接。

12、在一些实施例中，所述电池包的额定电压设置为大于或等于12v。

13、一种充电组合，包括：电池包，至少包括用于存储电能的电芯组件；所述电池包的额定电压大于或等于12v；充电器，与所述电池包电性连接以为所述电池包充电。

14、电源转换系统，设置在所述电池包或充电器中；其中，所述电源转换系统至少包括电源转换电路和用于驱动所述电源转换电路的驱动电路；所述电源转换电路至少包括：第一端、第二端、开关单元、以及至少一个电容；所述驱动电路控制所述开关单元的开关状态以控制所述电容处于充电状态或放电状态；所述电容处于充电状态时至少与所述第一端电性连接；所述电容处于放电状态时至少与所述第二端电性连接。

15、在一些实施例中，所述电源转换电路还包括电感，所述电感与所述电容组成串联谐振电路，所述谐振频率与所述驱动电路产生的驱动信号的频率的比值大于或等于0.5且小于或等于1.5。

16、在一些实施例中，所述电感的设置在所述开关单元与所述第一端或第二端之间。

17、在一些实施例中，所述开关单元至少包括第一开关组和第二开关组；所述第一开关组至少包括mos管q1和mos管q3。

18、在一些实施例中，所述电容设置在所述mos管q1的源极和所述mos管q3的源极之间。

19、在一些实施例中，所述驱动电路与所述开关单元电性连接以控制所述开关单元的状态。

20、在一些实施例中，所述第一开关组处于导通状态且所述第二开关组处于关断状态时，所述电容与输出电容串联；所述第一端与所述电容和所述输出电容电性连接以至少为所述电容充电。

21、在一些实施例中，所述第二开关组处于导通状态且所述第一开关组处于关断状态时，所述电容与所述输出电容并联以释放电能至所述第二端。

22、在一些实施例中，所述mos管设置为n型mos管；所述电容设置为陶瓷电容。

23、在一些实施例中，所述电源转换电路设置为电荷泵。

24、在一些实施例中，所述充电器设置有用于输出充电电压的充电器接口。

25、在一些实施例中，所述电池包设置有与所述充电器接口适配的电池包接口。

26、在一些实施例中，所述充电器接口与所述电源转换系统的所述第一端电性连接；所述电池包接口与所述电源转换系统的所述第二端电性连接。

27、在一些实施例中，所述第一端接收所述充电器输出的第一充电电压；所述第二端输出经所述电源转换系统转换后的第二充电电压。

28、在一些实施例中，所述第二充电电压小于所述第一充电电压。

29、一种电动工具系统，包括：电动工具和电池包，所述电池包可拆卸地连接至所述电动工具以为所述电动工具供电；所述电动工具至少包括第一接口用于与所述电池包电性连接；电源转换系统，设置在所述电池包或充电器中；其中，所述电源转换系统至少包括电源转换电路和用于驱动所述电源转换电路的驱动电路；所述电源转换电路至少包括：第一端、第二端、开关单元、以及至少一个电容；所述驱动电路控制所述开关单元的开关状态以控制所述电容处于充电状态或放电状态；所述电容处于充电状态时至少与所述第一端电性连接；所述电容处于放电状态时至少与所述第二端电性连接。

30、在一些实施例中，所述电源转换电路还包括电感，所述电感与所述电容组成串联谐振电路，所述谐振频率与所述驱动电路产生的驱动信号的频率的比值大于或等于0.5且小于或等于1.5。

31、在一些实施例中，所述电感的设置在所述开关单元与所述第一端或第二端之间。

32、在一些实施例中，所述开关单元至少包括第一开关组和第二开关组；所述第一开关组至少包括mos管q1和mos管q3。

33、在一些实施例中，所述电容设置在所述mos管q1的源极和所述mos管q3的源极之间。

34、在一些实施例中，所述驱动电路与所述开关单元电性连接以控制所述开关单元的状态。

35、在一些实施例中，所述第一开关组处于导通状态且所述第二开关组处于关断状态时，所述电容与输出电容串联；所述第一端与所述电容和所述输出电容电性连接以至少为所述电容充电。

36、在一些实施例中，所述第二开关组处于导通状态且所述第一开关组处于关断状态时，所述电容与所述输出电容并联以释放电能至所述第二端。

37、在一些实施例中，所述电动工具包括：交流电接口，用于接收电网交流电压；整流模块，与所述交流电接口电连接以将电网交流电压转换成第一直流电压；所述电池包至少包括：电芯组件；电池包接口，所述电池包通过所述电池包接口与所述电动工具的所述第一接口电性连接；所述电源转换系统电连接在所述电芯组件和所述电池包接口之间，用于提升所述电芯组件的额定电压以使所述电池包接口的输出电压适配所述第一直流电压。

38、在一些实施例中，所述电动工具还包括马达和与所述马达电性连接以驱动所述马达运行的驱动电路。

39、在一些实施例中，所述电动工具还包括电压转换电路，所述电压转换电路电连接在所述整流模块和所述驱动电路之间。

40、在一些实施例中，所述电池包电连接至所述电动工具时，所述电池包接口与所述电压转换电路电性连接。

41、在一些实施例中，所述电池包的额定电压大于或等于12v。

42、本技术提供一种电源转换系统，可适用于电动工具领域的充电组合及电动工具系统。具体而言，电源转换系统为电荷泵已经用于驱动电荷泵的驱动电路。将电荷泵电路应用在电池包中，一方面可以提高大容纳量电池包的充电效率；另一方面，用于对电池包的输出电压进行转换以使电动工具能够适配交流电供电，也能够适配电池包供电，实现单包变双包的功能。