电池组制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电池组，可连接至电动工具以为其提供电力，或连接至充电装置进行充电。电池组包括壳体，收容于壳体内的若干电池单元，正极端子和负极端子，以及可操作的与正极端子和负极端子电性连接的保护电路，保护电路包括负载，与负载串联的开关元件，以及控制所述开关元件闭合或断开的控制单元。通过这种设置，可在充电结束后通过保护电路将电池组电压释放至预设电压值。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电池组。
技术介绍
如今，电池广泛的应用于电动工具上，采用了电池的电动工具可以摆脱线缆的束 缚而可随时随地的使用。这些电池通常是可充电电池，如铅酸蓄电池。此类可充电电池在充电时，为了将电池容量充至标称的充电容量的95%以上，一 般将充电的截止电压设置的高于电池的标称电压。如36V的铅酸蓄电池的充电截止电压为 44. IV。在充电结束后，高出的这部分电压会在一段时间内自动回落，如36V铅酸蓄电池在 充电结束后从44. IV回落至42V需要10秒左右的时间。而在这段时间内，电池的电压高于 正常工作时的电压，在设计时，需选用较大电压，电流参数的电子器件，这就会增加成本。同 时在安规测试时有相关要求，要求电池从充电器拔离后，电池的正负极电压需低于42V，否 则需按照高压电动工具标准进行安全检测。针对此安规要求，现有的普遍做法是提高电子 器件的要求或者降低电池的充电截止电压。但是提高电子器件的要求，需要增加成本；而降 低充电截止电压，则充电时不能达到标称的充电容量的95%以上，影响了工具的使用效果。
技术实现思路
本技术提供一种低成本，且无需降低充电截止电压的电池组。为实现上述目的，本技术的技术方案是一种电池组，可操作的连接至电动工 具以为其提供电力，或连接至充电装置进行充电，包括壳体；收容于壳体内的若干电池单 元；正极和负极端子；其特征在于所述电池组还包括可操作的与所述正极和负极端子电 性连接的保护电路，所述保护电路包括负载；与负载串联的开关元件；以及控制所述开关 元件闭合或断开的控制单元，当电池组的电压高于预设电压值，所述控制单元闭合所述开 关元件并通过所述负载将电池组电压释放至预设电压值，当电池组的电压小于或等于预设 电压值，所述控制单元断开所述开关元件停止负载对电池组电压的释放。优选的，所述电池组连接至充电装置时，断开所述保护电路与所述正极端子的连 接；所述电池组从充电装置拔离后，所述保护电路与所述正极和负极端子电性连接。优选的，所述电池组还包括机械弹片，所述保护电路通过所述机械弹片与所述正 极端子连接。优选的，所述保护电路将所述电池组电压降至所述预设电压值所需时间小于1秒。优选的，所述负载为电阻。优选的，所述开关元件为半导体开关元件。优选的，所述控制单元为电压基准源。优选的，所述控制单元为MCU。优选的，所述预设电压值为42V。3优选的，所述电池组为铅酸电池组。与现有技术相比，本技术的有益效果是电池组内的保护电路检测到电池组 电压超过预设电压值时，即可自动放电，将电池组电压降低至预设电压值，降低了对电子器 件的要求，有利于降低成本，且符合相关安规测试要求。以下结合附图和实施方式对本技术作进一步说明。附图说明图1是本技术电池组的较佳实施例的示意图。图2是本技术电池组的较佳实施例的原理框图。图3是本技术电池组的较佳实施例的电路原理图。其中，相关元件对应编号如下1.电池单元 2.开关 3.保护电路11.正极端子 12.负极端子31.输入端32.输出端 33.控制单元34.开关单元35.负载99.壳体 100.电池组具体实施方式图1-图3为本技术电池组100的较佳实施例的示意图，所述电池组100包括 壳体99，正极端子11和负极端子12，以及收容于壳体99内的电池单元1，开关2，保护电路 3。图2为本技术电池组100的较佳实施例的原理框图，开关2串联于电池单元 1的正极端子11与保护电路3的输入端31之间，用以将保护电路3的输入端31和电池单 元1的正极端子11连接或断开，开关2可以是机械开关也可以是电子开关，在本实施例中， 保护电路3通过机械弹片和正极端子11连接，当电池组100连接到充电装置时，机械弹片 因为充电装置的插入而发生弹性形变，断开保护电路3与正极端子11之间的连接，当电池 组100完成充电从充电装置拔离时，机械弹片在自身弹力的作用下恢复保护电路3与正极 端子11的连接；无需操作者的额外操作，也无需对充电装置进行改进。所述保护电路3包 括控制单元33，开关单元34以及负载35。控制单元33检测电池单元1的电压值，并控制 闭合或断开开关单元34，以允许和禁止电流流向负载35。开关单元34为半导体开关；控制 单元可以采用MCU，通过MCU对电池单元1的电压进行检测，并输出控制信号控制开关单元 34的闭合或断开；控制单元也可以采用电压基准源，通过向电压基准源提供基准电压来控 制电压基准源的导通，进而控制开关单元34的闭合或断开。为了达到电池组从充电器拔离 后，电池组的正负极电压立刻降低至一个低于42V的预设电压值的目的，对电池组的放电 时间需小于IS,负载35需满足大电流放电的需求，因此负载35可以采用阻值小、功率大的 电阻元件，也可以采用发光发热类电子元件；但是此类电子元件一般体积较大，所以本实施 例中采用三个电阻并联的方式，减小了负载的体积。当电池组为铅酸电池组，充电截止电压 为44. IV，预设电压值为41V时，采用3个100欧的电阻并联作为负载，将电池组电压值释放 至预设电压值，仅需要600ms ；即电池组从充电器拔离的瞬间，电池的正负极电压就低于了 42V。图3为本技术电池组100的较佳实施例的电路原理图。其中，图2中所示的 控制单元 33 在图 3 中由 R11、R12、R13、R14、R18、R19、R20、Q1、U2、C3、D6 组成，Ql 为三极 管，U2为电压基准源TL431 ；图2中所示的开关单元34在图3中由三极管Q2组成；图2中 所示的负载35在图3中由三个并联的电阻R15、R16、R17组成。Rll的一端连接至输入端 31，另外一端连接至输出端32 ;Q1的基极连接至输入端31，集电极和发射极分别连接至C3 的正极和负极；D6的正极连接至输入端31，负极与Ql的集电极以及C3的正极连接；R12的 一端与C3的负极以及Ql的发射极连接，另一端与R13连接，R13的另一端连接至输出端32 ； Q2的集电极连接至输入端31，基极连接至R14的一端，发射极连接至R19的一端；R18连接 于Q2的基极和集电极之间；U2的1号引脚与R14的另一端连接，2号引脚与R12、R13之间 的引线连接，3号引脚连接至输出端32 ；R20连接于R19的另一端以及U2的2号引脚之间； R15、R16、R17的一端连接至Q2的发射极，另一端连接至输出端32。如图2和图3所示，当充电装置连接至电池组100进行充电时，开关2断开电池单 元1的正极端子11与保护电路3的输入端31之间的连接；当电池组100完成充电从充电 装置移开时，开关2闭合，正极端子11与输入端31连接。电池单元1对C3进行充电，在对 C3的充电完成前，C3处于导通状态，电池单元1的电压经过R12、R13进行分压，当电池单元 1的电压值高于预设电压值时，即可通过D6、C3、R12、R13回路为U2的2号引脚提供基准电 压，使其导通，进而能够提供给Q2基极电流，使Q2导通，允许电流流向负载35，对电池单元 进行放电；同时，Q2导通时，电池单元1的电压，经过R19，R20分压后，通过Q2、R19、R20回 路继续为U2提供基准电压，使C3充满电处于断开状态时，U2仍然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池组，可操作的连接至电动工具以为其提供电力，或连接至充电装置进行充电，包括：壳体；收容于壳体内的若干电池单元；正极端子和负极端子；其特征在于：所述电池组还包括可操作的与所述正极端子和负极端子电性连接的保护电路，所述保护电路包括：负载；与负载串联的开关元件；以及控制所述开关元件闭合或断开的控制单元，当电池组的电压高于预设电压值，所述控制单元闭合所述开关元件并通过所述负载将电池组电压释放至预设电压值，当电池组的电压小于或等于预设电压值，所述控制单元断开所述开关元件停止负载对电池组电压的释放。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田角峰，
申请(专利权)人：苏州宝时得电动工具有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]