一种电池充电器的制作方法

本技术涉及充电设备，具体而言涉及一种电池充电器。

背景技术：

1、电池充电器可以连接外部电源进行充电，在充电时可能会出现由于电源电压不稳等原因造成的充电电压过高的情况，此时电池充电器的安全性难以保证。

2、因此，需要一种电池充电器以至少部分地解决以上问题。

技术实现思路

1、在
技术实现要素：
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本技术的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、为至少部分地解决上述问题，本技术提供了一种电池充电器，包括：

3、充电接口，用于与外部电源设备连接，所述充电接口包括充电正极引脚和接地引脚；

4、n个充电位，n为正整数，每一个所述充电位用于可取出地放置一节充电电池，每一个所述充电位对应设置有一个用于连接所述充电电池的正极的电池正极连接端子和一个用于连接所述充电电池的负极的电池负极连接端子，其中，第一个所述充电位的所述电池负极连接端子用于接地，第n个所述充电位的所述电池正极连接端子用于连接至所述充电正极引脚；

5、第一控制模块，所述第一控制模块电连接至第n个所述充电位的所述电池正极连接端子；和

6、开关电路，所述开关电路包括开关电路第一端、开关电路第二端和开关电路控制端，所述开关电路控制端配置为用于控制所述开关电路第一端和所述开关电路第二端之间的电路的通断，所述开关电路第一端和所述开关电路第二端串联在所述充电正极引脚和第n个所述充电位的所述电池正极连接端子之间，所述开关电路第一端连接至所述充电正极引脚，所述开关电路第二端连接至第n个所述充电位的所述电池正极连接端子，所述开关电路控制端连接至所述第一控制模块，

7、其中，所述电池充电器包括第一状态，在所述第一状态下，n个所述电池正极连接端子并联连接，n个所述电池负极连接端子并联连接，

8、所述第一控制模块配置为，在所述第一状态下，检测第n个所述充电位的所述电池正极连接端子的电压un，当所述电压un超过第一充电电压上限阈值时，向所述开关电路控制端发出关断信号，使得所述开关电路第一端与所述开关电路第二端之间的电路断开。

9、根据本技术，电池充电器的充电电池可以相互并联并由外界电源充电，在充电时，第一控制模块可以在检测到充电电压过高时断开串联在充电电路中的开关电路，以免电压超过充电电压上限阈值造成危险。

10、可选地，所述开关电路包括：

11、第一场效应管，所述第一场效应管的漏极连接至所述充电正极引脚；

12、第二场效应管，所述第二场效应管的源极连接至所述第一场效应管的源极，所述第二场效应管的漏极连接至第n个所述充电位的所述电池正极连接端子；和

13、第一三极管，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极连接至所述第一控制模块，所述第一三极管的集电极连接至所述第一场效应管的栅极和所述第二场效应管的栅极，

14、其中，所述第一场效应管的漏极为所述开关电路第一端，所述第二场效应管的漏极为所述开关电路第二端，所述第一三极管的基极为所述开关电路控制端。

15、根据本技术，第一控制模块通过第一场效应管、第二场效应管和第一三极管控制充电电路的通断，方便快捷。

16、可选地，所述电池充电器还包括第二状态，在所述第二状态下，前一个所述充电位的所述电池正极连接端子连接至后一个所述充电位的所述电池负极连接端子。

17、根据本技术，电池充电器在第二状态下，充电电池依次串联，使充电电池可以为其他用电设备(例如手机)充电。

18、可选地，所述电池充电器还包括开关组件，用于供用户操作，所述开关组件连接至n个所述电池正极连接端子和n个所述电池负极连接端子中的至少部分，所述开关组件包括所述第一状态和所述第二状态，其中，

19、当所述开关组件处于所述第一状态时，n个所述电池正极连接端子并联连接，n个所述电池负极连接端子并联连接，

20、当所述开关组件处于所述第二状态时，前一个所述充电位的所述电池正极连接端子连接至后一个所述充电位的所述电池负极连接端子。

21、根据本技术，电池充电器通过设置开关组件，使得充电电池可以相互并联，也可以依次串联，在并联连接时，可以为全部充电电池充电，在串联连接时，可以使充电电池为其他用电设备(例如手机)充电。

22、可选地，所述开关组件包括至少2n-2个单刀双掷开关，第一个所述充电位的所述电池正极连接端子、第n个所述充电位的所述电池负极连接端子、以及第二至第n-1个所述充电位中的每一个所述电池正极连接端子和所述电池负极连接端子均连接所述2n-2个单刀双掷开关中的一个，

23、其中，

24、当m为奇数时，第m个单刀双掷开关的不动端连接至第(m+1)/2个所述充电位的所述电池正极连接端子，第m个单刀双掷开关的第一自由端用于连接至第n个所述充电位的所述电池正极连接端子，第m个单刀双掷开关的第二自由端连接至第m+1个单刀双掷开关的第二自由端；

25、当m为偶数时，第m个单刀双掷开关的不动端连接至第(m+2)/2个所述充电位的所述电池负极连接端子，第m个单刀双掷开关的第一自由端用于接地，第m个单刀双掷开关的第二自由端连接至第m-1个单刀双掷开关的第二自由端，

26、其中，全部2n-2个所述单刀双掷开关构造为同步切换不动端与自由端的连接状态，在所述第一状态下，全部2n-2个所述单刀双掷开关的不动端与第一自由端连接，在所述第二状态下，全部2n-2个所述单刀双掷开关的不动端与第二自由端连接。

27、根据本技术，通过将n节充电电池的正负极端子与单刀双掷开关连接，通过切换全部单刀双掷开关的连接状态，实现充电电池的并联与串联切换。

28、可选地，所述开关组件还包括第一附加单刀双掷开关，所述第一附加单刀双掷开关与全部2n-2个所述单刀双掷开关构造为同步切换不动端与自由端的连接状态；

29、所述第一附加单刀双掷开关的不动端连接至所述第一控制模块，所述第一附加单刀双掷开关的第一自由端和第二自由端中的一个空置，所述第一附加单刀双掷开关的第一自由端和第二自由端中的另一个连接至第一个所述充电位的所述电池负极连接端子。

30、根据本技术，在充电电池相互并联或依次串联时，第一附加单刀双掷开关向第一控制模块传递的电压信号不同，第一控制模块由此可以判断电池充电器处于第一状态还是第二状态。

31、可选地，所述开关组件还包括第二附加单刀双掷开关，所述第二附加单刀双掷开关与全部2n-2个所述单刀双掷开关构造为同步切换不动端与自由端的连接状态；

32、所述第二附加单刀双掷开关的不动端连接至所述第一控制模块，所述第二附加单刀双掷开关的第一自由端和第二自由端中的一个空置，所述第二附加单刀双掷开关的第一自由端和第二自由端中的另一个连接至第一个所述充电位的所述电池负极连接端子。

33、根据本技术，第二附加单刀双掷开关也用于辅助第一控制模块判断电池充电器处于第一状态还是第二状态，从而通过双保险确保第一控制模块可以获知充电器处于第一状态还是第二状态。

34、可选地，所述电池充电器还包括：

35、第一指示灯，所述第一指示灯的第一端连接至所述第一控制模块，所述第一指示灯的第二端用于连接至所述充电正极引脚和第n个所述充电位的所述电池正极连接端子；和

36、第二指示灯，所述第二指示灯的第一端连接至所述第一控制模块，所述第二指示灯的第二端用于连接至所述充电正极引脚和第n个所述充电位的所述电池正极连接端子。

37、根据本技术，通过第一指示灯和第二指示灯的亮暗指示充电电池处于充电状态或者处于放电状态，第一指示灯和第二指示灯通过第一控制模块控制亮暗，方法简单可靠。

38、可选地，所述电池充电器还包括：

39、第一二极管，所述第一二极管的正极连接至所述第n个所述充电位的所述电池正极连接端子，所述第一二极管的负极用于连接至所述第一指示灯的第二端和所述第二指示灯的第二端；和

40、第二二极管，所述第二二极管的正极连接至所述充电正极引脚，所述第二二极管的负极用于连接至所述第一指示灯的第二端和所述第二指示灯的第二端。

41、根据本技术，第一指示灯和第二指示灯通过充电正极引脚或n个充电电池供电，第一二极管和第二二极管使得充电正极引脚与第n个充电电池的正极隔离，从而开关电路可以正常发挥作用，并且第一指示灯和第二指示灯在充电状态和放电状态均可使用，使得第一指示灯和第二指示灯可以组合形成多种指示信号，方便用户使用。

42、可选地，所述电池充电器还包括第一稳压模块，所述第一稳压模块包括第一稳压模块输入端和第一稳压模块输出端，所述第一稳压模块构造为，当所述第一稳压模块输入端有高电平信号输入时，所述第一稳压模块输出端输出电压值恒定的直流电压信号，

43、其中，所述第一二极管的负极和所述第二二极管的负极连接至所述第一稳压模块输入端，所述第一指示灯的第二端和所述第二指示灯的第二端连接至所述第一稳压模块输出端。

44、根据本技术，通过稳压模块可以输出稳定的电压，以便于第一控制模块控制第一指示灯和第二指示灯的亮暗，此外，还起到过流保护作用。

45、可选地，所述第一控制模块的电源引脚连接至所述第一稳压模块输出端。

46、根据本技术，第一控制模块由第一稳压模块输出端提供稳定的电源电压。

47、可选地，所述第一控制模块配置为，在所述第二状态下，检测第n个所述充电位的所述电池正极连接端子的电压un，当所述电压un低于放电电压下限阈值时，向所述开关电路控制端发出关断信号，使得所述开关电路第一端与所述开关电路第二端之间的电路断开。

48、根据本技术，在充电电池依次串联，充电电池放电过程中，当放电电压低于放电电压下限阈值时，说明充电电池电量不足，第一控制模块可控制开关电路断开，停止放电。

49、可选地，所述电池充电器还包括放电电路，所述放电电路连接在第一个所述充电位的所述电池负极连接端子和第n个所述充电位的所述电池正极连接端子之间，所述放电电路包括：

50、耗能元件，所述耗能元件的第一端连接至第n个所述充电位的所述电池正极连接端子；和

51、放电开关元件，所述放电开关元件包括放电开关元件第一端、放电开关元件第二端和放电开关元件控制端，所述放电开关元件控制端配置为用于控制所述放电开关元件第一端和所述放电开关元件第二端之间的电路的通断，所述放电开关元件第一端连接至所述耗能元件的第二端，所述放电开关元件第二端连接至第一个所述充电位的所述电池负极连接端子，所述放电开关元件控制端连接至所述第一控制模块，

52、其中，所述第一控制模块配置为，在所述第二状态下，检测第n个所述充电位的所述电池正极连接端子的电压un，当所述电压un高于放电电压上限阈值时，向所述放电开关元件控制端发出导通信号，使得所述放电开关元件第一端与所述放电开关元件第二端之间的电路导通。

53、根据本技术，在充电电池依次串联，充电电池放电过程中，当放电电压高于放电电压上限阈值时，第一控制模块控制放电电路导通，通过放电电路中的耗能元件降低放电输出电压，以免充电电池的输出电压过高。

54、可选地，所述放电电路还包括稳压管，所述稳压管与所述耗能元件串联。

55、根据本技术，放电电路导通后充电电池的输出电压不会过高且不会过低，以为外部设备提供适宜的充电电压。

56、可选地，所述耗能元件配置为电阻。

57、根据本技术，耗能元件简单可靠，易获得，成本低廉。

58、可选地，所述放电开关元件配置为第二三极管，所述放电开关元件第一端为所述第二三极管的集电极，所述放电开关元件第二端为所述第二三极管的发射极，所述放电开关元件控制端为所述第二三极管的基极。

59、根据本技术，放电开关元件设计简单，性能稳定。

60、可选地，所述充电接口配置为type-c接口，所述充电正极引脚为所述type-c接口的vbus引脚，所述type-c接口的cc1引脚和cc2引脚连接至所述第一控制模块。

61、根据本技术，电池充电器的充电接口适用范围广。

62、可选地，所述电池充电器还包括第二控制模块，所述第二控制模块包括模块第一端、模块第二端和模块控制端，所述模块控制端配置为用于控制所述模块第一端和所述模块第二端之间的电路的通断，所述模块第一端和所述模块第二端串联在所述接地引脚和第一个所述充电位的所述电池负极连接端子之间，所述模块第一端连接至所述接地引脚，所述模块第二端连接至第一个所述充电位的所述电池负极连接端子，所述模块控制端连接至所述充电正极引脚，

63、其中，所述第二控制模块配置为，在所述第一状态下，当所述充电正极引脚的电压超过第二充电电压上限阈值时，所述模块第一端与所述模块第二端之间的电路断开，其中所述第二充电电压上限阈值大于等于所述第一充电电压上限阈值。

64、根据本技术，第二控制模块在充电电压过高时会采用硬件控制方式立即断开充电电路中的接地线，停止继续充电，以免电压超过充电电压上限阈值造成危险。

65、可选地，所述电池充电器还包括：

66、第一电阻，所述第一电阻的第一端连接至所述充电正极引脚，所述第一电阻的第二端连接至所述模块控制端；和

67、第二电阻，所述第二电阻的第一端连接至所述第一电阻的第二端，所述第二电阻的第二端连接至所述接地引脚。

68、根据本技术，通过配比第一电阻和第二电阻的阻值，可以设定充电正极引脚处的电压上限阈值，进而第二控制模块通过检测第一电阻与第二电阻位的公共端的电压，在充电电压过高时断开接地线，停止充电。

69、可选地，所述第二控制模块配置为低侧过压保护芯片，所述低侧过压保护芯片的电源引脚连接至所述充电正极引脚，所述模块第一端为所述低侧过压保护芯片的功率地引脚，所述模块第二端为所述低侧过压保护芯片的输出负极引脚，所述模块控制端为所述低侧过压保护芯片的保护电压点设置引脚。

70、根据本技术的第二控制模块配置为低侧过压保护芯片，采用低压侧开关拓扑结构，极低的导通电阻有效减小输入压降，保护电压外部设置，使应用更加灵活，在充电电压过高时反应迅速，容易控制，且制作成本低。