一种电池包及其充电方法以及采用该电池包的电动工具技术

本发明专利技术提供了一种电池包，包括无线电源接入单元；有线电源接入单元；信号检测模块；至少一个可充电电池；充电检测电路；控制单元，控制单元能够根据所述信号检测模块检测到的有线电源或无线电源的接入状态对电力通道进行管理，所述控制单元还包括电池监控模块，控制单元利用电池监控模块从充电检测电路得到电池参数并控制有线电源或无线电源的电力输出以向可充电电池提供合适的电力。本发明专利技术还提供了一种对该电池包充电的充电方法以及采用该电池包的电动工具。本发明专利技术提供的电池包具有自充功能，无论采用有线电源或者无线电源接入，都能够通过电池包对电力输出进行控制，同时无需携带各种充电器对电池包进行充电，操作简单方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电池包及其充电方法以及采用该电池包的电动工具。
技术介绍
现有的由电池包供电的电动工具主要通过具有有线接口的充电器或者是电源连接器进行充电，而采用电池包由于其续航能力有限，需要频繁对其进行更换或及时充电。在很多地区，因为环境或者使用场景限制不具备电源接口，不能及时对电池包进行充电，因此不能保证在特殊环境以及长时间的工作需要。另一方面，由于各种电池包中的电池元件的化学物质、电池包的标称电压等特征不相同，往往需要匹配不同的充电设备。这样对于使用者来说，对于不同的电池包需要购买不同的充电器，而且携带起来非常不方便，此外，还可能造成电池包插错充电器的情况，如果充电设备中没有相应的识别和保护系统，类似的误操作会导致电池包的损坏，给使用者带来不必要的损失。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种带有自充功能的电池包及其充电方法以及采用该电池包的电动工具。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种电池包，所述电池包包括：无线电源接入单元，用于无线地接收来自无线电源的电力输出；有线电源接入单元，用于有线地接收来自有线电源的电力输出；信号检测模块，用于检测外部有线电源或无线电源接入的状态；至少一个可充电电池，用于存储电能和对外放电；充电检测电路，用于检测所述可充电电池的电池参数；及控制单元，控制单元能够根据所述信号检测模块检测到的有线电源或无线电源的接入状态对电力通道进行管理，所述控制单元还包括电池监控模块，控制单元利用电池监控模块从充电检测电路得到电池参数并控制有线电源或无线电源的电力输出以向可充电电池提供合适的电力。进一步地，所述无线电源包括无线功率发射装置，所述无线功率发射装置包括电气连接的电源、发射电路、发射线圈，所述无线电源接入单元包括用来无线地接收来自无线功率发射装置发射的电磁能量的接收线圈和用于对接收电力进行整流和电力检测的接收电路模块，所述无线电源接入单元发射线圈与所述无线功率发射装置接收线圈之间能够进行功率传输与数据通信。进一步地，所述无线功率发射装置能够根据无线电源接入单元输出功率状况进行功率自动调整。进一步地，所述充电检测电路能够检测可充电电池的电压状态，将其发送至控制单元，所述控制单元会基于上述数据并通过无线电源接入单元将充电控制信号传递至无线功率发射装置，所述无线功率发射装置能够根据接收到的充电控制信号对发射线圈的工作频率以及输出功率自动调节。进一步地，所述有线电源接入单元包括用于与有线电源连接的连接器，所述有线电源通过适配器与所述连接器电气连接，所述适配器包括第一控制端口，所述连接器包括与所述第一控制端口连接的第二控制端口，所述控制单元通过所述第一、第二控制端口控制适配器的电压输出端口的输出值。进一步地，所述适配器包括电气连接的变压器、反馈环路、光耦隔离控制电路、PWM控制器、MOSFET功率开关管。进一步地，所述充电检测电路包括电压采样电路、电流采样电路、温度采样电路，所述控制单元能够通过充电检测电路采得电池包当前电压、电流和温度从而通过匹配网络向适配器的控制端口输出充电信号，并且控制适配器的充电过程。另一方面，本专利技术提供了一种利用有线电源或无线电源中的至少一种对电池包进行充电的方法，所述无线电源包括用于发射电磁能量的无线功率发射装置，所述有线电源通过适配器与电池包电气连接并提供有线电力输出，所述方法包括如下动作：接入有线电源或无线电源；检测电力通道的接入状态，对电力通道进行选择并对可充电电池充电；充电过程中，充电检测电路检测可充电电池的参数将其发送至控制单元；选择有线电源充电过程中，控制单元通过匹配网络向适配器输出充电控制信号，并且控制适配器的充电过程；选择无线电源充电过程中，控制单元通过无线电源接入单元将充电控制信号传递至无线功率发射装置，无线功率发射装置根据接收到的充电控制信号对发射线圈的工作频率以及输出功率自动调节。进一步地，所述充电检测电路电连接于控制单元和可充电电池之间，所述充电检测电路包括电压采样电路、电流采样电路、温度采样电路。进一步地，所述控制单元根据电力通道的接入状态，按照接入的先后顺序选择有效的电力通道。另一方面，本专利技术提供一种电动工具，所述电动工具由上述电池包供电。进一步地，所述电池包内置于所述电动工具。本专利技术提供的具有自充功能电池包及其充电方法以及采用该电池包的电动工具，无论采用有线电源或者无线电源接入，都能够通过电池包对电力输出进行控制，无需携带各种充电器对电池包进行充电，操作简单方便。附图说明图1为本专利技术第一种实施方式的充电系统的电路原理框图；图2a、2b分别是本专利技术实施方式中的两种不同的整流电路的电路原理框图；图3为本专利技术第一种实施方式的带有电池包的钻类工具的主视图；图4为本专利技术第一种实施方式的用于对钻类工具的电池包进行充电的充电器；图5为专利技术第二种实施方式的电池包的电路原理框图；图6为本专利技术第二种实施方式的带有电池包的钻类工具和无线功率发射装置的主视图；图7为本专利技术第三种实施方式的带有自动调节功能的充电系统的电路原理框图；图8为本专利技术第三种实施方式的电池内置的钻类工具和充电装置的主视图；图9为本专利技术第三种实施方式中的适配器的电路原理框图；图10为本专利技术第四种实施方式的充电系统的电路原理框图；图11a、11b为本专利技术充电系统的逻辑控制图。具体实施方式下面结合附图来进一步说明本专利技术的具体实施方式。请参阅图1至图3，图1为本专利技术第一种实施方式的充电系统100的电路原理框图，图中标示110代表无线功率发射装置，本领域技术人员容易理解的是，无线功率发射装置包括电源111、发射电路112和发射线圈113，具体的，无线发射线圈111与发射电路112电性连接。这里的电源一般是指AC电源，与AC电源连接后，AC电源经发射电路的AC-DC模块（图未示）转化为直流电源为电路中的其他模块供电。应当理解，无线充电技术通常在本领域中是已知的，其主要分为电磁感应方式和磁共振方式。电磁感应方式通过将AC电流施加与用于无线电力传输的发送线圈来改变磁场，并通过由于磁场的变化而从相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，本专利技术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。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。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对接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池包，所述电池包包括：无线电源接入单元，用于无线地接收来自无线电源的电力输出；有线电源接入单元，用于有线地接收来自有线电源的电力输出；信号检测模块，用于检测外部有线电源或无线电源接入的状态；至少一个可充电电池，用于存储电能和对外放电；充电检测电路，用于检测所述可充电电池的电池参数；及控制单元，控制单元能够根据所述信号检测模块检测到的有线电源或无线电源的接入状态对电力通道进行管理，所述控制单元还包括电池监控模块，控制单元利用电池监控模块从充电检测电路得到电池参数并控制有线电源或无线电源的电力输出以向可充电电池提供合适的电力。

【技术特征摘要】
1.一种电池包，所述电池包包括：
无线电源接入单元，用于无线地接收来自无线电源的电力输出；
有线电源接入单元，用于有线地接收来自有线电源的电力输出；
信号检测模块，用于检测外部有线电源或无线电源接入的状态；
至少一个可充电电池，用于存储电能和对外放电；
充电检测电路，用于检测所述可充电电池的电池参数；及
控制单元，控制单元能够根据所述信号检测模块检测到的有线电源或无线电源的接入状态对电力通道进行管理，所述控制单元还包括电池监控模块，控制单元利用电池监控模块从充电检测电路得到电池参数并控制有线电源或无线电源的电力输出以向可充电电池提供合适的电力。
2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述无线电源包括无线功率发射装置，所述无线功率发射装置包括电气连接的电源、发射电路、发射线圈，所述无线电源接入单元包括用来无线地接收来自无线功率发射装置发射的电磁能量的接收线圈和用于对接收电力进行整流和电力检测的接收电路模块，所述无线电源接入单元发射线圈与所述无线功率发射装置接收线圈之间能够进行功率传输与数据通信。
3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述无线功率发射装置能够根据无线电源接入单元输出功率状况进行功率自动调整。
4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述充电检测电路能够检测可充电电池的电压状态，将其发送至控制单元，所述控制单元会基于上述数据并通过无线电源接入单元将充电控制信号传递至无线功率发射装置，所述无线功率发射装置能够根据接收到的充电控制信号对发射线圈的工作频率以及输出功率自动调节。
5.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述有线电源接入单元包括用于与有线电源连接的连接器，所述有线电源通过适配器与所述连接器电气连接，所述适配器包括第一控制端口，所述连接器包括与所述第一控制端口连接的第二控制端口，所述控制单元通过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：董爱香，
申请(专利权)人：南京德朔实业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32