一种用于电动工具锂电池包的USB供电电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于电动工具锂电池包的USB供电电路，针对现有锂电池包仅仅能够搭配相对应的工具才能够使用的问题，提供了以下技术方案，包括供电开关控制模块，供电开关控制模块控制连接开关电源芯片U4，开关电源芯片U4的输出端电连接有电流采样模块，通过电流采样模块将采样值反馈给开关电源芯片U4及MCU，进行保护控制。本实用新型专利技术通过采用搭载电池包的USB充电接口设计，实现了对外输出功率为5W，并能够在工作情况下为其他充电设备供电的功能，提高了电流反馈检测和保护功能，进而能够保护外部设备。能够保护外部设备。能够保护外部设备。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电动工具锂电池包的USB供电电路


[0001]本技术涉及一种锂电池充电电路，更具体地说，它涉及一种用于电动工具锂电池包的USB供电电路。

技术介绍

[0002]自上世纪70年代锂电池诞生至今，锂电池及其使用领域逐渐广泛；随着科学技术的发展，锂电池的可靠性得到解决，促使我们能在各种领域见到锂电池的身影，例如在电动工具、电动自行车、新能源汽车、手机、电脑等领域；此外，在电动工具领域经常用多节18650、3.7V锂电池，并采用多串多并方式组成电池组，再通过配带过流、短路、充电功能的锂电池控制板组成电动工具电池包配合电动工具使用，但在使用时只能够搭配相对应的工具才能使用，具有局限性。
[0003]目前，授权公告号为CN208369298U的中国专利公开了一种锂电池包电池保护充电电路及锂电池包装置，其包括电源电路单元、辅助电源单元、充电开关单元、电池电压检测单元、过压保护单元及电池节数识别单元，电源电路单元与辅助电源单元电性连接，电辅助电源单元分别与过压保护单元与及充电开关单元电性连接，充电开关单元的控制端电性连接电池电压检测单元。本技术通过将第六电触点接地，配合第四电触点及第五电触点分别与电池节数识别单元电性连接。
[0004]这种锂电池包电池保护充电电路是通过电池节数识别单元对锂电池包装置内的电池节数进行识别并发送反馈信号给过压保护单元，进而控制辅助电源单元的输出电压，使得辅助电源的最高输出电压与锂电池包装置内的电池节数相匹配，实现充电保护。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种用于电动工具锂电池包的USB供电电路，具有借助USB接口向其他充电设备充电的优点。
[0006]为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：
[0007]一种用于电动工具锂电池包的USB供电电路，包括采用MCU控制的供电开关控制模块，与所述供电开关控制模块连接有用于滤波整流的滤波电路，所述滤波电路的输出端连接开关电源芯片U4，所述开关电源芯片U4的输出端连接降压式变换电路，所述降压式变换电路连接有用于反馈电阻电压的输出电压反馈电路，所述输出电压反馈电路的输出端连接电流采样电路，所述电流采样电路用于对采样电阻采集的数值监控USB负载以及用电情况，所述电流采样电路额输出端连接用于支持外接设备充电使用的充电电路。
[0008]采用上述技术方案，通过设置MCU作为微控制单元，随后借助微控制单元与供电开关控制模块进行连接，实现供电开关控制模块对该电路中的开关电源芯片U4进行控制，电流经过供电开关控制模块进入开关电源芯片U4，为该电路提供电流进而导通电路，随后与该开关电源芯片U4连接的输出电压反馈电路对电路中的电压以及电流的输出进行检测，以便与该电路中连接的USB接口向外接设备进行供电充电，并且在供电充电的过程中借助电
流采样模块对电路中是否存在过流或者负载的情况进行判断，经过MCU对采样数值进行判断之后，借助微控制单元对电路执行保护操作。
[0009]进一步，所述供电开关控制模块包括MCU微控制单元，MOS管Q2和MOS管Q3，所述MOS管Q2与所述MOS管Q3并联在所述MCU微控制单元的一端，所述MOS管Q2与所述MOS管Q3之间串联有电阻R41，所述电阻R41的另一端连接电阻R39。
[0010]采用上述技术方案，通过供电开关控制模块为电路提供电源电流，实现MOS管Q3和MOS管Q4的导通，以便为开关电源芯片U4提供电源。
[0011]进一步，所述滤波电路包括电容EC1和电容C15，所述电容EC1与所述电容C15并联。
[0012]采用上述技术方案，通过电容EC1和电容C15组成了无源滤波电路，通过设置该简单的滤波电路实现整流之后的滤波。
[0013]进一步，所述降压式变换电路包括与所述开关电源芯片U4连接的电感L1，肖特基二极管D7和电容EC2；所述肖特基二极管与所述电容EC2分别连接在所述电感L1的两端。
[0014]采用上述技术方案，与开关电源芯片U4连接的电感L1和电容EC2组成低通滤波器，通过设置电感L1和输出电容EC2能够实现电路中的交流转换为直流，以便该电路电流的稳定性；使电路中的直流分量通过，抑制谐波分量通过，提高电路的工作频率；整流电路包括电感L1和输出电容EC2。
[0015]进一步，所述输出电压反馈电路由所述开关电源芯片U4上的FB引脚，以及与所述FB引脚连接的电阻R17、电阻R40组成，所述电阻R17与所述电阻R40并联。
[0016]采用上述技术方案，该输出电压反馈电路能够在输出电压变化时，将输出电压反馈给开关电源芯片U4，以便于调节输出电压，使得输出电压稳定在5V。
[0017]进一步，所述电流采样电路包括电阻R44、电阻R45和滤波电容C14，所述电阻R44，所述电阻R45，所述滤波电容C14之间相互并联，所述电阻R45的一端分别连接所述开关电源芯片U4的CS引脚和电阻R46，所述电阻R46的另一端连接USB
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I和电容C17。
[0018]采用上述技术方案，通过电流采样电路中的采样电阻电压USB_I来判断过流以及无负载的情况，执行保护操作。
[0019]进一步，所述充电电路包括电阻R25、电阻R42、电阻R38和电阻R43；所述电阻R25与所述电阻R42并联；所述电阻R38与所述电阻R43并联；所述电阻R25、所述电阻R42、所述电阻R38与所述电阻R43的输出端设置USB接口。
[0020]采用上述技术方案，电阻R25、电阻R42、电阻R38与电阻R43为USB接口提供D+、D
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的电压状态，这样以便于支持外接设备的充电需求。
[0021]综上所述，本技术具有以下有益效果：
[0022]1.本技术所使用的充电电路在基于锂电池充放电管理基础上增加USB电池包的放电管理和保护机制，提高了电路的安全性能；
[0023]2.该电池包能够同时支持不同设备与不同平台充电使用，其支持的充电额定功率为5W；
[0024]3.通过在该电路上设置USB接口能够为外接的设备提供充电需求，增加了该电池包使用的实用性。
附图说明
[0025]图1为本实施例的电路图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图及实施例，对本技术进行详细描述。
[0027]本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。
[0028]一种用于电动工具锂电池包的USB供电电路，参见图1，包括采用MCU控制的供电开关控制模块，与供电开关控制模块连接有用于滤波整流的滤波电路，所述滤波电路的输出端连接开关电源芯片U4，所述开关电源芯片U4的输出端连接降压式变换电路，所述降压式变换电路连接有用于反馈电阻电压的输出电压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电动工具锂电池包的USB供电电路，其特征在于：包括采用MCU控制的供电开关控制模块，与所述供电开关控制模块连接有用于滤波整流的滤波电路，所述滤波电路的输出端连接开关电源芯片U4，所述开关电源芯片U4的输出端连接降压式变换电路，所述降压式变换电路连接有用于反馈电阻电压的输出电压反馈电路，所述输出电压反馈电路的输出端连接电流采样电路，所述电流采样电路用于对采样电阻采集的数值监控USB负载以及用电情况，所述电流采样电路额输出端连接用于支持外接设备充电使用的充电电路。2.根据权利要求1所述的一种用于电动工具锂电池包的USB供电电路，其特征在于：所述供电开关控制模块包括MCU微控制单元，MOS管Q2和MOS管Q3，所述MOS管Q2与所述MOS管Q3并联在所述MCU微控制单元的一端，所述MOS管Q2与所述MOS管Q3之间串联有电阻R41，所述电阻R41的另一端连接电阻R39。3.根据权利要求1所述的一种用于电动工具锂电池包的USB供电电路，其特征在于：所述滤波电路包括电容EC1和电容C15，所述电容EC1与所述电容C15并联。4.根据权利要求1所述的一种用于电动工具锂电池包的USB供电电路，其特征在于：所述降压式...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈昊，曹晓华，
申请(专利权)人：无锡上泓智能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：