一种用于手持电动工具的电池包及手持电动工具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于手持电动工具的电池包及手持电动工具，至少两个所述电池包可选择性的装拆于手持电动工具的电源部，并采用并联的方式扩容以给所述手持电动工具供电，所述电池包包括电池管理电路，所述电池管理电路包括主控芯片U1，与所述主控芯片U1电连接的充电控制电路、放电控制电路以及防互充保护电路，所述防互充保护电路通过检测反冲电流和/或反向电压以防止并联后的两个所述电池包互充电。本实用新型专利技术采用双电池包供能，具有可防止双电池包互充电的电池管理电路，安全可靠。安全可靠。安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种用于手持电动工具的电池包及手持电动工具


[0001]本技术涉及一种用于手持电动工具的电池包，尤其是一种可防止并联互充电的电池包。
[0002]本技术还涉及一种手持电工工具，尤其是一种采用双电池包并联供电的手持电工工具。

技术介绍

[0003]近年来，锂电池凭借其优良的性能逐步取代了铅蓄电池而被广泛的使用。锂电池具有体积小、能量密度高，循环使用寿命长的优点，这也使得它称为便捷式、手持式电动工具的首选电池能源。然而，诸如打磨机、套丝机、扩管机、电钻、清洗机、电锤等的电动工具，在运行时由于运行功率都比较大，采用单节电池包供电在功率和电池容量上均难以满足日益增进的使用需求。
[0004]中国专利技术专利CN110694817A公开了一种手持式高压清洗机，包括：主机壳体，设有电池包安装部，电池包安装部被配置为允许电池包可拆卸地连接；出液口，设置在主机壳体上；第一手柄，供操作者握持，且设置在远离所述出液口的一端；电机，设置在所述主机壳体内，所述电池包能够为所述电机供电；泵，所述电机能够带动所述泵向外输出清洗液体；所述电池包安装部包括第一电池包安装部和第二电池包安装部，所述电池包包括与所述第一电池包安装部和第二电池包安装部分别对应连接的第一电池包和第二电池包，所述第一电池包安装部和第二电池包安装部以能够将所述第一电池包和第二电池包在所述主机壳体的左右两侧分开设置的方式配置。两个电池包串联连接，共同放电为电机提供驱动电源。然而，锂电清洗机在运行过程中，因为在保证压力和流量的前提下，运行功率都比较大，而电池的容量有限，将两个电池包串联的方式，并不能延长清洗机产品的续航时间。当接入电路的电池组有不同的电池电压，在并联时，高电压电池包会给低电压电池包充电以达到多电池包的电压平衡，而此充电电压与电流是瞬间且巨大的，会造成电池包内的保护板损伤、电池的爆炸等等。
[0005]此外，同一批次生产的电池包，因工艺无法实现绝对一致，各单体电池包的性能总会在内阻和容量上存在不同程度的差异。为了减小这种差异性、以及为了获得一个更大容量的电池包组以给锂电清洗机供电，申请人考虑采用将电池包并联的方式扩容以供电，请参见申请人在先中国专利申请CN202320239800.3、CN202320239800.3中的相关记载。然而，并联连接的电池组中单体电池电压的不一致，会存在电势差，导致高电压电池会给低电压电池充电，形成互充，电流随电压差减小而减小，直至两只电池电压相同，使得电能在电池组内部消耗。另外，并联连接的电池组中单体电池容量的不一致，也会导致单体电池放电不同步，总电流不是平均分配给各单元电池，而是根据电池的实际负载能力进行正相关分配，使得电压出现差别，与电压不一致带来同样的后果，甚至引起安全问题。

技术实现思路

[0006]在此背景下，本技术的一个目的是要提供一种具有电池管理电路，可防止双电池包并联后互充电的电池包，为电动工具的运行提供更加安全可靠的供电环境。
[0007]尽量在兼顾电池包容量的前提下，保证手持式清洗机的双电池包并联充电可靠、稳定、安全。
[0008]本技术的另一个目的是要提供一种手持电动工具，包括可采用并联的方式扩容充电的电池包，即可在不改变现有电动工具使用的电池包平台的情况下，安全、可靠的为电动工具扩容，提高续航时间。
[0009]本技术所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种具有电池管理电路，可防止双电池包并联后互充电的电池包，以及将其采用并联的方式扩容供电的手持电动工具。
[0010]为实现本技术之目的，采用以下技术方案予以实现：一种用于手持电动工具的电池包，至少两个所述电池包可选择性的装拆于手持电动工具的电源部，并采用并联的方式扩容以给所述手持电动工具供电，所述电池包包括电池管理电路，所述电池管理电路包括主控芯片U1，与所述主控芯片U1电连接的充电控制电路、放电控制电路以及防互充保护电路，所述防互充保护电路通过检测反冲电流和/或反向电压以防止并联后的两个所述电池包互充电。优选的，主控芯片U1可支持5～16串锂电池过压(过充)保护、欠压(过放)保护、放电过流保护、充电过流保护、短路保护、充放电温度阈值设定、低压检测、单片机控制等。
[0011]采用两个电池包并联，可以实现一个大容量电池包的扩容供电效果，但是，倘若存在电压差的两个电池并联后，放电时，总电流会不均匀分配到两只电池上，带载能力较强的电池分担的电流大，随着放电的进行，分配电流值会自行调整，使两只电池电压保持一致。这就是电池包并联后的互充电过程。为了避免电池包并联后，由于电压差或者内阻、容量导致的互充电过程产生，通过在电池管理电路中，加设防互充保护电路，检测回路中的反冲电流和/或反冲电压，可以有效防止并联后的两个电池包互充电，减少安全隐患。
[0012]在其中一种实施例中，所述防互充保护电路包括：MOS管Q8和控制芯片U4，所述控制芯片U4采集经过所述电池包正极接口P+输入的反冲电流和/或反向电压，并控制所述MOS管Q8截止，以防止并联后的两个所述电池包互充电。
[0013]在其中一种实施例中，所述MOS管Q8的S极分别与所述电池包插接部正极接口B+、所述控制芯片U4的输入端电连接，所述MOS管Q8的D极分别与所述电池包正极接口P+、所述控制芯片U4的输出端电连接，所述MOS管Q8的G极与所述控制芯片U4的控制端电连接。
[0014]在其中一种实施例中，所述防互充保护电路还包括：电容C34、电容C36、电容C38，所述电容C34的一端与所述电池包插接部正极接口B+电连接，另一端接地；所述电容C36、电容C38的一端分别与所述电池包正极接口P+电连接，另一端接地。在一些实施例中，所述电池包插接部正极接口B+与所述MOS管Q8的S极之间还电连接电池包放电保护保险丝F1。
[0015]在其中一种实施例中，所述电池管理电路还包括二级保护芯片U2、二级过充保护电路，所述主控芯片U1的充电MOSFET控制端与所述充电控制电路的控制端CO1电连接，所述二级保护芯片U2的二级充电MOSFET控制端与所述二级过充保护电路的控制端CO2电连接。优选的，二级保护芯片U2可支持7～10串锂电池二级过充、过放、温度和断线保护等。
[0016]在其中一种实施例中，所述充电控制电路包括：充电功率MOS管Q6、充电功率MOS管Q9和MOS管Q10，所述充电功率MOS管Q6的D极与所述电池包插接部正极接口B+F通过二极管D10和D11电连接，所述充电功率MOS管Q6的S极与所述充电功率MOS管Q9的D极电连接，所述充电功率MOS管Q6的G极与所述控制端CO2通过电阻R48电连接；所述充电功率MOS管Q9的S极与充电正极接口C+电连接，所述充电功率MOS管Q9的G极与MOS管Q10的D极通过电阻R56电连接；所述MOS管Q10的S极接地，所述MOS管Q10的G极与所述控制端CO1电连接。把电池包接入电路后，当主控芯片U1和二级保护芯片U2均未检测到异常充电情形时，控制端CO1控制MOS本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于手持电动工具的电池包，其特征在于，至少两个所述电池包可选择性的装拆于手持电动工具的电源部，并采用并联的方式扩容以给所述手持电动工具供电，所述电池包包括电池管理电路，所述电池管理电路包括主控芯片U1，与所述主控芯片U1电连接的充电控制电路、放电控制电路以及防互充保护电路，所述防互充保护电路通过检测反冲电流和/或反向电压以防止并联后的两个所述电池包互充电。2.根据权利要求1所述的一种用于手持电动工具的电池包，其特征在于：所述防互充保护电路包括：MOS管Q8和控制芯片U4，所述控制芯片U4采集经过所述电池包正极接口P+输入的反冲电流和/或反向电压，并控制所述MOS管Q8截止，以防止并联后的两个所述电池包互充电。3.根据权利要求2所述的一种用于手持电动工具的电池包，其特征在于：所述MOS管Q8的S极分别与所述电池包插接部正极接口B+、所述控制芯片U4的输入端电连接，所述MOS管Q8的D极分别与所述电池包正极接口P+、所述控制芯片U4的输出端电连接，所述MOS管Q8的G极与所述控制芯片U4的控制端电连接。4.根据权利要求1至3任一项所述的一种用于手持电动工具的电池包，其特征在于：所述电池管理电路还包括二级保护芯片U2、二级过充保护电路，所述主控芯片U1的充电MOSFET控制端与所述充电控制电路的控制端CO1电连接，所述二级保护芯片U2的二级充电MOSFET控制端与所述二级过充保护电路的控制端CO2电连接。5.根据权利要求4所述的一种用于手持电动工具的电池包，其特征在于：所述充电控制电路包括：充电功率MOS管Q6、充电功率MOS管Q9和MOS管Q10，所述充电功率MOS管Q6的D极与所述电池包插接部正极接口B+F通过二极管D10和D11电连接，所述充电功率MOS管Q6的S极与所述充电功率MOS管Q9的D极电连接，所述充电功率MOS管Q6的G极与所述控制端CO2通过电阻R48电连接；所述充电功率MOS管Q9的S极与充电正极接口C+电连接，所述充电功率MOS管Q9的G极与MOS管Q10的D极通过电阻R56电连接；所述MOS管Q10的S极接地，所述MOS管Q10的G极与所述控制端CO1电连接。6.根据权利要求5所述的一种用于手持电动工具的电池包，其特征在于：所述充电控制电路还包括：电连接于所述充电功率MOS管Q6的S极和G极之间的二极管D12和电阻R50；电连接于所述充电功率MOS管Q9的S极和G极之间的二极管D13和电阻R57；电连接于所述MOS管Q10的S极和G极之间的电阻R51；和/...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晨恺，
申请(专利权)人：浙江征途光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：