电池充电器制造技术

一种节能且小型的多端口电池充电器。该电池充电器包括电源模块、电池充电器控制模块或控制器、功率切换模块、一个或多个功率控制安全模块、多个电池充电器开关以及多个指示器。控制器、功率切换模块、功率控制安全模块和电池充电器开关协力工作以便控制电池充电器的运转。控制器被构造成执行充电控制过程，该过程检测电池组到充电端口的插入、为充电选择充电端口、由控制开关模块控制功率输出、以及控制指示器的亮度或显示。功率切换模块利用来自于控制器的控制信号来切换从电源模块接收的功率，以使得充电电流被用于单个充电端口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池充电器相关申请本申请要求在先申请的共同未决的，在2008年9月8日申请的US临时专利申请 61/095, 033、在2008年9月15日申请的US临时专利申请61/097，004和在2008年12月 10日申请的US临时专利申请61/121，424的优先权，它们所有的全部内容合并于此作为参考。
技术介绍
多端口电池充电器允许使用者给多个电池组充电，而不必经常地，举例来说，从单端口充电器取出充好电的电池组并插入用尽的电池组。由于这个以及其它的原因，多端口电池充电器可能优于单端口电池充电器，尤其对于那些频繁使用多个工具或工具系统的使用者来说。尽管在这样的例子中，多端口电池充电器有优势，多端口电池充电器也具有缺点，诸如大小、能量效率低以及潜在的短路充电端口。例如，传统的多端口电池充电器对于每个充电端口需要独立的电源。尽管这些电池充电器能够为一个或多个电池组充电，需要独立的电源物理上使得电池充电器不方便。 而且，由于硬件和能量被需要以便操作多个电源，用于每个充电端口的独立电源降低了电池充电器的效率。而且，举例来说，传统的多端口电池充电器所使用的开关电路使用继电器或晶体管。这些开关电路易于失灵(例如，短路)，当开关电路被用于控制到电子负载的功率分布 (例如，电压和电流分布)时，这可能为一个安全考虑。多端口电池充电器的运转和效率也被用于检测其中一个充电端口中的电池组的出现的设备和技术所阻碍。例如，多端口电池充电器经常采用监测一对充电端口电源终端的电压的控制电路。充电端口电源终端被连续充电，且电源电压必需比电池充电器的所插入的电池组的电压大，以便检测电池组及为电池组充电。当电池组被插入时，电源终端处的电压降低，控制电路确定电池组已被插入。然而，利用该电池组检测技术的空闲的电池充电器(如，没有电池组被插入充电的电池充电器)保持检测模式几天、几周或者更久，其中充电端口电源终端被连续充电。可替换地，电池充电器电源在低压状态运转，并周期性地将电池充电器电源转换成高压状态，以提供检查电源终端电压和确定电池组是否被插入所必需的电压。尽管，周期性地从低电压状态转换成高电压状态来检查电池组的出现比上述技术使用了较少的能量， 然而，该可替换的技术使得电池充电器在电池充电器频繁检查电池组的插入期间，易于引起较长的等待期。此外，尽管诸如那些现成可获得的拨动开关已被用于检测电池组到电池充电器的插入，每个拨动开关需要多个导线来连接印刷电路板(“PCB”)。附加的导线使得组装多端口电池充电器较困难，且导线可能变得紊乱或者变得折皱。拨动开关也易于由使用者或物体无意中压下。拨动开关的无意中压下使得控制电路确定出电池组已被插入，并且也使得错误的充电电流被供给给充电端口。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种多端口电池充电器，例如其具有六个、四个或两个充电端口。其中，该电池充电器包括电源模块、电池充电器控制模块或控制器、功率转换模块、一个或多个功率控制安全模块、多个电池组检测设备或电池充电器开关以及多个指示器。电源模块电连接于电源，如120VAC电源。电源模块包括用于调节来自于电源的功率并将功率从电源分配到电池充电器内的诸如控制器、功率转换模块等等的其它组件或模块的电路。电池充电器控制器被构造成执行充电控制过程，例如其被用于确定电池组是否已被插入到电池充电器的充电端口，以及确定电池组所需要的充电类型。在充电过程的一个具体实施例中，控制器循环通过多个充电端口中的每一个，以便如果有的话，确定哪个充电端口包括需要快速充电的电池组。如果控制器确定充电端口包括需要快速充电的电池组， 功率转换模块转换来自于电源的功率，以使得充电电流被供给给单个电池组。如果控制器确定没有电池组被插入到电池充电器或插入到电池充电器的电池组没有需要快速充电的， 电池充电器进入低功率模式，其中能量被从每个充电端口和指示器(如，液晶显示器或发光二极管)移除，以减少电池充电器所需要的能量。如果电池充电器已经为每个插入到电池充电器的电池组快速充电，且没有新的电池组被插入到充电端口，电池充电器为每个插入电池组提供预定时间周期的小电流充电。每个功率控制安全模块包括保护模块或功率控制安全电路，其被构造成防止电池组和/或电池充电器在失灵(如，短路)期间损坏。功率控制安全电路包括多个电子组件， 例如，电阻、电容金属氧化物半导体场效应晶体管(“M0SFET”)(如，P型M0SFETS和N型 M0SFETS)和二极管。MOSFET被构造成控制流过功率控制安全电路的电流。在电池充电器的正常运转期间(例如，当没有失灵发生时)，控制器提供充电信号给功率控制安全电路。 响应于充电信号，多个M0SFETS被转到“开”状态并允许充电电流为耦连于电池充电器的充电端口的电池组充电。举例来说，当其中一个MOSFET开关被短路且没有充电信号由控制器提供时，失灵发生了。在功率控制模块的一个实施例中，如果一个或多个电池充电器的充电端口正在失灵，功率控制安全电路保护电池和/或电池充电器免于损坏，而不会使剩余的起作用的充电端口不可操作。例如，功率控制安全电路被构造成检测预定节点的电压。如果电压在节点处被检测到，MOSFET被转到“开”状态，且电流流过控制电阻。控制电阻邻近于保险丝并与保险丝热连接。大部分充电电压由控制电阻消散，这使得控制电阻在短时间内产生大量的热量。由控制电阻产生的热量足够使保险丝断路(如，爆开)并防止充电电流到达电池组。充电控制过程和功率控制安全模块都依赖于电池组在充电端口出现的准确且可靠的检测。电池充电器开关被构造成向控制器指示电池组是否已被插入充电端口。例如， 在一些实施例中，两个或三个接线柱被用于将电池组固定于电池充电器。该接线柱接触电池组的正负电池充电终端，且为从电池充电器到电池组的充电电流提供路径。电池充电器开关取代接触电池组的负端的接线柱。在电池充电器开关的一个具体实施例中，该开关包括第一柔性成形件、第二柔性成形件和绝缘部件。第一柔性成形件耦连于电池充电器电源模块的负端，且第二柔性成形件耦连于控制器并供以标准工作电压(如，5. OV或3. 3V)。当电池组被插入到充电端口时， 第一柔性成形件向内弯直到它接触到第二柔性成形件。第二柔性成形件的电压于是从标准工作电压降到电源负端电压(如，OV或接地)。当开关的第二柔性成形件降到OV时，控制器确定电池组已被插入到电池充电器，且电池充电电流能被初始化。由于控制器直接检测电池组的插入，电池充电器电源模块被无限期地保持在等待开关被关闭的低电压。因此，需要运转电池充电器的储用功率被最小化，且电池充电器可满足政府效率标准。在电池充电器开关的另一个实施例，开关包括第一固定传导组件、第二固定传导组件、绝缘部件和第一固定传导组件和第二固定传导组件之间的第一间隔或间隙。第一固定传导组件电耦连于电池充电器电源的负端，且第二柔性成形件耦连于控制器并供以 (如，经由上拉电阻)标准工作电压(如，5. 5V或3. 3V)。当电池组被插入时，电池组的负端为第一固定传导组件和第二固定传导组件之间的第一间隔搭起桥梁。第二固定传导组件的电压从标准工作电压降到电源负端电压(如，OV或接地)。当开关的第二固定传导组件降到OV时，控制器确定电池组已被插入到电池充电器，且电池充电电流被初始化。此本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电池充电器，其包括：外壳，其包括多个充电端口，该多个充电端口中的每一个被配置为接收电池组；电源模块，其被电连接于电源且被配置为向电池充电器供电，其中，电池充电器以正常操作功率模式和低操作功率模式运转；控制器，其被配置为确定多个充电端口中的一个或多个是否要接收第一充电电流，确定多个充电端口中的一个或多个是否要接收第二充电电流，其中，第一充电电流大于第二充电电流，以及当多个充电端口中的一个或多个要接收第一充电电流或第二充电电流时，以正常操作功率模式运转电池充电器；至少一个保护电路，其包括至少一个半导体开关，该至少一个半导体开关被配置为，当与充电端口有关的检测条件被检测到时，防止充电电流被提供给充电端口；以及电池组检测装置，其设置在多个充电端口中的至少一个内并电连接于控制器，该电池组检测装置被配置为，为控制器提供在多个充电端口中的至少一个中电池组出现的指示，其中，电池组检测装置在多个充电端口中的至少一个和电池组之间提供电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·博伊尔斯，
申请(专利权)人：创科电动工具科技有限公司，
类型：发明
国别省市：VG