充電電池充放電管理裝置及充電開關模塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及手持式電器，特別涉及一種充電電池充放電管理裝置及充電開關模塊。
【背景技術】
[0002]利用充電電池(例如鋰電池)作為電源、以電機作為動力的工具，通常需要充電電池(例如鋰電池)充放電管理。
[0003]—種常用的充電電池充放電管理裝置，如圖1所示，由電池包、充電器、開關模塊三個部件組成，三個部件是分開的。通常電池包插接到充電器上充電，電池包充滿電后，插接到開關t吳塊后使用。
[0004]這樣的充電電池充放電管理裝置，可以配額外的電池包，使其中一個電池充電時，另一個進行工作，非常適合專業領域。但是，這樣的充電電池充放電管理裝置，由于部件分離，故而成本較高，在DIY(Do it yourself，自已動手做)領域很難推廣。
[0005]現有另一種充電電池充放電管理裝置，如圖2所示，將電池包與充電模塊合二為一，再加上標準的電源適配器和開關模塊，電池包與充電模塊通過線路板或導線直接連接，開關模塊同電池包通過電源插接口連接，開關模塊同充電模塊間通過信號線纜連接。這種充電電池充放電管理裝置，省去了專用充電器，使用標準適配器，充電功率有所下降，成本優勢較明顯。但是放電管理時，充電模塊與開關模塊需要進行通信，以通知開關模塊能否進行放電。這種充電電池充放電管理裝置，在充電模塊和開關模塊都需要使用MCU (微處理器)和通信功能，都需要相關的電源和外圍電路。充電模塊同開關模塊通信，會帶來延遲，不能達到實時起停；另外，開關模塊同電池包、充電模塊之間需要額外的組裝連接，使用不便。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型要解決的技術問題是，使充電電池充放電管理裝置在充電、放電之間可無延遲切換，能實時起停，并且簡化部件組裝過程，減少線束，提高可靠性，降低系統成本。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型提供的充電電池充放電管理裝置，其包括電池包、充電開關模塊、適配器；
[0008]所述充電開關模塊，包括電池包接入端、適配器接入端、電機接入端；
[0009]所述電池包接入端，用于接電池包；
[0010]所述適配器接入端，用于接適配器；
[0011]所述電機接入端，用于接電機；
[0012]所述充電開關模塊，用于控制適配器向電池包充電，并控制電池包向電機放電。
[0013]較佳的，所述充電開關模塊，在適配器接到適配器接入端后，控制電池包停止向電機放電，并控制適配器開始向電池包充電。
[0014]較佳的，所述電池包，包括一電池包溫度傳感器；
[0015]所述電池包溫度傳感器，用于檢測輸出電池包的溫度；
[0016]所述充電開關模塊，包括電池包接入端、適配器接入端、電機接入端、功率開關管、電池正端子電壓采樣電路、充電電路、微處理器；
[0017]所述電池包接入端，包括電池正端子、電池負端子、電池溫度端子；
[0018]所述電池正端子，用于接電池包正；
[0019]所述電池負端子，用于接電池包負；
[0020]所述電池溫度端子，用于接所述電池包溫度傳感器輸出的電池包溫度信號；
[0021]所述適配器接入端，包括適配器正端子、適配器負端子、高阻端子；
[0022]所述適配器接入端，當接入適配器時，所述適配器負端子同所述高阻端子短接；當未接入適配器時，所述適配器負端子同所述高阻端子斷開；
[0023]所述電機接入端，一端接電池正端子，另一端接所述功率開關管的開關上端；
[0024]所述功率開關管，開關下端接所述電池負端子；
[0025]所述電池正端子電壓采樣電路，用于檢測輸出所述電池正端子的電壓；
[0026]所述充電電路，輸入端接適配器正端子，輸出端接電池正端子；
[0027]所述充電電路，用于根據所述微處理器傳來的充電控制信號，輸出相應的電壓；
[0028]所述微處理器，各輸入端分別接所述電池包接入端的電池溫度端子、適配器接入端的高阻端子、電池正端子電壓采樣電路的輸出；
[0029]所述微處理器，根據電池正端子的電壓、電池包溫度，輸出充電控制信號到所述充電電路，控制所述充電電路的輸出電壓和電流；
[0030]所述微處理器，根據所述適配器接入端的高阻端子的狀態，輸出驅動控制信號，控制所述功率開關管的通斷；當所述適配器接入端的高阻端子的為高阻狀態，控制所述功率開關管接通；當所述適配器接入端的高阻端子的為低電平狀態，控制所述功率開關管斷開。
[0031]較佳的，所述充電開關模塊，還包括充電回路電流采樣電路；
[0032]所述充電回路電流采樣電路，用于檢測輸出充電回路電流；
[0033]所述微處理器，各輸入端分別接所述電池包接入端的電池溫度端子、適配器接入端的高阻端子、電池正端子電壓采樣電路的輸出、充電回路電流采樣電路的輸出；
[0034]所述微處理器，根據電池正端子的電壓、充電回路電流、電池包溫度，輸出充電控制信號到所述充電電路，控制所述充電電路的輸出電壓及電流；
[0035]所述充電電路，根據所述微處理器傳來的充電控制信號，輸出相應的電壓及電流。
[0036]較佳的，所述充放電開關模塊，還包括放電回路電流采樣電路；
[0037]所述放電回路電流采樣電路，用于檢測輸出放電回路電流；
[0038]所述微處理器，各輸入端分別接所述電池包接入端的電池溫度端子、適配器接入端的高阻端子、電池正端子電壓采樣電路的輸出、放電回路電流采樣電路的輸出；
[0039]所述微處理器，根據電池正端子的電壓、放電回路電流、電池包溫度，控制功率管通斷。
[0040]較佳的，所述充電開關模塊，還包括電壓調整電路；
[0041]所述電壓調整電路，用于給所述微處理器供電；
[0042]所述電壓調整電路，兩輸入端分別接電池正端子、適配器正端子，輸出端接所述微處理器的工作電源輸入端；
[0043]所述充電開關模塊，還包括功率管溫度傳感器；
[0044]所述功率管溫度傳感器，用于檢測所述功率開關管的溫度；
[0045]所述微處理器，根據所述適配器接入端的高阻端子的狀態及所述功率開關管的溫度，輸出驅動控制信號，控制所述功率開關管的通斷；
[0046]當所述適配器接入端的高阻端子的為高阻狀態并且所述功率開關管的溫度低于設定值，控制所述功率開關管接通；
[0047]當所述適配器接入端的高阻端子的為低電平狀態，或者所述功率開關管的溫度達到設定值，控制所述功率開關管斷開。
[0048]較佳的，所述充電開關模塊，還包括一功率管驅動電路；
[0049]所述功率管驅動電路，輸入端接所述微處理器輸出的驅動控制信號，輸出端接所述功率開關管的控制端；
[0050]所述充電開關模塊，還包括一個二極管；
[0051]所述二極管，正端接所述功率開關管的開關上端，負端接電池正端子；
[0052]所述充電開關模塊，還包括一變阻器、一照明燈；
[0053]所述微處理器，根據所述變阻器的阻值控制所述照明燈點亮或熄滅；
[0054]所述充電開關模塊，還包括主開關；
[0055]所述主開關，接在所述電池負端子同所述功率開關管的開關下端之間；
[0056]所述充電開關模塊，還包括狀態指示燈；
[0057]所述微處理器，根據所述高阻端子狀態，控制所述狀態指示燈的狀態；
[0058]所述充電開關模塊，還包括換向開關；
[0059]所述換向開關，接在所述電機接入端同功率開關管的開關上端及電池正端子之間；
[0060]所述電池包，為可充電鋰電池；
[0061 ] 所述功率開關管，為MOSFET。
[0062]較佳的，所述適配器，包括一適配器溫度傳感器；
[0063]所述適配器溫度傳感器，用于檢測適配器的溫度；
[0064]所述適配器接入端，還包括適配器溫度端子；
[0065]所述適配器溫度端子，用于接所述適配器溫度傳感器輸出的適配器溫度信號；
[0066]所述適配器溫度端子，接所述微處理器的一輸入端；
[0067]所述微處理器，根據電池正端子的電壓、充電回路電流、電池包溫度、適配器的溫度，輸出充電控制信號到所述充電電路，控制所述充電電路的輸出電壓及電流。
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