智能自适应控制的万能电动工具充电器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能自适应控制的万能电动工具充电器，其特征在于，包括交直流电源转换模块，交直流电源转换模块连接开关MOSFET、待充电的电动工具充电端口、电流采样电路、电压采样电路、充电参数匹配控制网络，电流采样电路、电压采样电路分别接入交直流电源转换模块与开关MOSFET连接的回路中，充电参数匹配控制网络依次连接锂电池模组充电管理模块、锂电池模组类型识别模块、充电端口，锂电池模组充电管理模块与开关MOSFET连接。本实用新型专利技术能智能调节交直流电源转换电路的输出电压和/或输出电流，以满足各种不同类型的电动工具锂电池模组的充电需要。

Universal electric tool charger with intelligent adaptive control

【技术实现步骤摘要】
智能自适应控制的万能电动工具充电器
本技术涉及一种智能自适应控制的万能电动工具充电器，属于充电器

技术介绍
随着动力电池制造技术的日趋成熟，各种各样的直流电动工具已经广泛地应用于工业、园林、建筑等众多行业中。目前，不同种类或型号的直流电动工具一般配备有不同的充电器，这些充电器要么输出电压不同，要么输出电流不同，或者输出电压/电流均不同，各自互不通用，对于需要使用多种电动工具的使用者(比如装修工人等)来说，就要同时携带多种充电器，不仅工作很不方便，而且存在安全隐患。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：现有充电器通用性差的问题。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种智能自适应控制的万能电动工具充电器，其特征在于，包括交直流电源转换模块，交直流电源转换模块包括依次连接的电压/电流双反馈环路的、PWM/PFM控制模块、开关管、变压器、整流/滤波模块，其中，PWM/PFM控制模块用于控制开关管的导通或截止；交直流电源转换模块中的整流/滤波模块依次连接开关MOSFET、待充电的电动工具充电端口，电压/电流双反馈环路分别连接电流采样电路、电压采样电路、充电参数匹配控制网络，电流采样电路、电压采样电路分别接入整流/滤波模块与开关MOSFET连接的回路中，充电参数匹配控制网络依次连接锂电池模组充电管理模块、锂电池模组类型识别模块、充电端口，锂电池模组充电管理模块与开关MOSFET连接；锂电池模组充电管理模块通过开关MOSFET控制输出端与充电端口连接。优选地，所述充电参数匹配控制网络由电阻网络和模拟开关构成，电阻网络的一侧与电压/电流双反馈环路中比较器的输入端连接，另一侧与模拟开关连接，模拟开关的另一侧连接一固定电平。优选地，所述锂电池模组类型识别模块包括一电阻器，其与待充电的电动工具的锂电池模组内的识别电阻构成分压器构成；或者，所述锂电池模组类型识别模块包括一用于读取待充电的电动工具的锂电池模组内存储器中的ID数据的数据读取模块。优选地，所述电压/电流双反馈环路包括电压反馈环路和电流反馈环路，两个环路均由光电耦合器件和比较器构成。优选地，所述锂电池模组充电管理模块以单片机作为中央控制芯片。本技术采用自适应充电参数匹配控制网络和电动工具锂电池模组类型识别模块，因此锂电池模组充电管理电路能够通过电动工具锂电池模组类型识别模块，自动识别电动工具锂电池模组的类型，通过自适应充电参数匹配控制网络，智能调节交直流电源转换电路的输出电压和/或输出电流，以满足各种不同类型(即锂电池模组内电芯的串联数和/或并联数不同)的电动工具锂电池模组的充电需要。附图说明图1为实施例1提供的智能自适应控制的万能电动工具充电器的结构示意图；图2为实施例1中充电参数匹配控制网络与电压/电流双反馈环路的电路原理图；图3、4分别为实施例1、2中锂电池模组充电管理模块与锂电池模组类型识别模块不同实现方式的电路原理图。具体实施方式为使本技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。实施例1如图1-3所示，为本技术提供的一种包括交直流电源转换模块，交直流电源转换模块包括依次连接的电压/电流双反馈环路的、PWM/PFM控制模块、开关管、变压器、整流/滤波模块，其中，PWM/PFM控制模块用于控制开关管的导通或截止；交直流电源转换模块中的整流/滤波模块依次连接开关MOSFET、待充电的电动工具充电端口，电压/电流双反馈环路分别连接电流采样电路、电压采样电路、充电参数匹配控制网络，电流采样电路、电压采样电路分别接入整流/滤波模块与开关MOSFET连接的回路中，充电参数匹配控制网络依次连接锂电池模组充电管理模块、锂电池模组类型识别模块、充电端口，锂电池模组充电管理模块与开关MOSFET连接；锂电池模组充电管理模块通过开关MOSFET控制输出端与充电端口连接。交直流转换电源模块包括整流/滤波、变压器、开关管、电压/电流双反馈环路，其中，原边的整流/滤波模块可以采用桥式整流电路和滤波电容来实现，具体地，交流输入经过桥式整流电路转换为直流，经过滤波电容平滑处理后再输入到变压器的原边绕组；PWM/PFM控制模块控制开关管的导通与截止，在变压器原边绕组上形成脉宽或频率可调的电压脉冲，经过变压器耦合到副边，再经过副边的整流滤波模块处理，副边的整流电路可以采用全波或半波整流。图2中，电压/电流双反馈环路包括电压环和电流环，主要由光电耦合器件和比较器来实现；在电压环中，比较器U2A的正端接基准电压，在本实施例中，基准电压由5V经过R7、R10分压获得，比较器的负端接电阻网络R9、R15、R12、R14、R16～20、R22，电阻R9的另一端连接交直流转换电源的输出端，R12、R14、R16～20、R22的阻值各不相同，R12、R14、R16～20、R22的另一端分别连接模拟开关U1的B1～B8脚，模拟开关U1的A脚连接地电平，模拟开关U1的/OE、S0、S1、S2脚输入的信号Voe、Vs0、Vs1、Vs2由锂电池模组充电管理模块的单片机控制，这些信号控制模拟开关U1选通不同的通路，从而改变比较器U2A负端的电平，进而通过反馈环路智能调节充电器的输出电压；如果单片机的IO足够多，也可以省略模拟开关，将R12、R14、R16～20、R22直接连接到单片机的IO来调节比较器U2A负端的电平；在电流环中，比较器U2B的负端接基准电压，在本实施例中，基准电压连接地电平，比较器的正端接电阻网络R25、R26、R28～35，电阻R25的另一端连接输出电流的采集信号Isen，R28～35的阻值各不相同，R28～35的另一端分别连接模拟开关U4的B1～B8脚，模拟开关U4的A脚连接到5V，模拟开关U4的/OE、S0、S1、S2脚输入的信号Ioe、Is0、Is1、Is2由锂电池模组充电管理模块的单片机控制，这些信号控制模拟开关U4选通不同的通路，从而改变比较器U2B正端的电平，进而通过反馈环路智能调节充电器的输出电流；如果单片机的IO足够多，也可以省略模拟开关，将R28～35直接连接到单片机的IO来调节比较器U2B正端的电平。图2中，端子B+、B-为待充电的电动工具锂的锂电池模组的充电端，开关MOSFET由Q1、Q2背靠背连接，通过锂电池模组充电管理模块的单片机提供的信号Control，经过三极管Q3来控制导通与截止，其中Q2主要起控制通断的作用，Q1的作用是在充电器不工作的情况下防止锂电池模组倒灌。图3中，锂电池模组充电管理模块主要由单片机构成，其中R101与待充电的电动工具锂的锂电池模组中的Rid通过充电端口相连构成分压器，不同类型锂电池模组的Rid阻值不同，单片机通过采样分压后的电平识别待充电的电动工具锂的锂电池模组的类型；同样地，电阻R104与待充电的电动工具锂的锂电池模组中的Rt也是通过充电端口相连构成分压器，单片机通过采样分压后的电平获得待充电的电动工具锂的锂电池模组的当前温度，进而实现温度保护的功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能自适应控制的万能电动工具充电器，其特征在于，包括交直流电源转换模块，交直流电源转换模块包括依次连接的电压/电流双反馈环路的、PWM/PFM控制模块、开关管、变压器、整流/滤波模块，其中，PWM/PFM控制模块用于控制开关管的导通或截止；交直流电源转换模块中的整流/滤波模块依次连接开关MOSFET、待充电的电动工具充电端口，电压/电流双反馈环路分别连接电流采样电路、电压采样电路、充电参数匹配控制网络，电流采样电路、电压采样电路分别接入整流/滤波模块与开关MOSFET连接的回路中，充电参数匹配控制网络依次连接锂电池模组充电管理模块、锂电池模组类型识别模块、充电端口，锂电池模组充电管理模块与开关MOSFET连接；锂电池模组充电管理模块通过开关MOSFET控制输出端与充电端口连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能自适应控制的万能电动工具充电器，其特征在于，包括交直流电源转换模块，交直流电源转换模块包括依次连接的电压/电流双反馈环路的、PWM/PFM控制模块、开关管、变压器、整流/滤波模块，其中，PWM/PFM控制模块用于控制开关管的导通或截止；交直流电源转换模块中的整流/滤波模块依次连接开关MOSFET、待充电的电动工具充电端口，电压/电流双反馈环路分别连接电流采样电路、电压采样电路、充电参数匹配控制网络，电流采样电路、电压采样电路分别接入整流/滤波模块与开关MOSFET连接的回路中，充电参数匹配控制网络依次连接锂电池模组充电管理模块、锂电池模组类型识别模块、充电端口，锂电池模组充电管理模块与开关MOSFET连接；锂电池模组充电管理模块通过开关MOSFET控制输出端与充电端口连接。


2.如权利要求1所述的智能自适应控制的万能电动工具充电器，其特征在于，所述充...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋兆林，李海英，蒋双云，陈欣，董瑢，
申请(专利权)人：上海电动工具研究所集团有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31