CN108172917A - 一种充电组合、充电器及电池包识别方法 - Google Patents

一种充电组合、充电器及电池包识别方法 Download PDF

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Abstract

一种充电组合、充电器及电池包识别方法，包括第一电池包(100)、第二电池包(200)、充电器(300)，第一电池包具有第一电压检测端子(12)，第二电池包具有第二电压检测端子(22)，所述第一电压检测端子(12)接地，所述第二电压检测端子(22)连接至两节电池单元之间,所述充电器通过检测所述第一、第二电压检测端子(12、22)的电压值以识别所述第一、第二电池包。采用上述充电组合、充电器及电池包识别方法，具有无需采用不同的标识元件，预先不必为充电器一侧存储对应数据，能够识别电池包端子断路，且提高第二电压检测端子的利用率等优点。

Description

一种充电组合、充电器及电池包识别方法
[技术领域]
本发明涉及一种充电组合、充电器及电池包识别方法，特别涉及一种电动工具用的充电组合、充电器及电池包识别方法。
[背景技术]
随着电池包充电技术的发展，一个充电器能够给两种不同的电池包充电已愈发常见，随之而来的问题是充电器如何识别不同的电池包。现有的方案为在电池包一侧具有标识元件，充电器根据标识元件的不同来识别电池包的标称电压。请参阅图1所示，12V的电池包和14.4V的电池包分别具有标识元件R1，R2，其中，R1和R2为不同阻值的电阻。充电器一侧预先存储相应数据，当充电器与电池包连接时，充电器检测端子T的电压值，得出标识元件R1或R2的值，由此判断连接到充电器是12V的电池包还是14.4V的电池包。
上述方案中标识元件R1和R2的值必须是不同的，且需要提前为充电器一侧存储相应的数据，检测端子T在完成识别电池包的任务后即被闲置，利用率不高,同时，当检测端子T发生断路问题时，上述方案也不能识别。
鉴于此，确有必要提供一种改进的充电组合、充电器及电池包识别方法，以克服先前技术存在的缺陷。
[发明内容]
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种容易识别不同电池包的充电组合、充电器及电池包识别方法。
本发明解决现有技术问题可采用如下技术方案：一种电池包识别方法，包括：第一电池包100，具有第一标称电压，所述第一电池包具有第一电压检测端子12，所述第一电压检测端子12接地；第二电池包200，具有第二标称电压，所述第二标称电压不同于所述第一标称电压，所述第二电池包具有第二电压检测端子22，所述第二电压检测端子22连接至两节电池单元之间；充电器300，具有电压识别端子32，当该电压识别端子32分别检测所述第一电池包的第一电压检测端子12或第二电池包的第二电压检测端子22的电压值在符合预设条件时，以识别连接至充电器的是对应电池包。
进一步改进方案为：上述预设条件为第一预设条件时，则确定连接至充电器的是第二电池包200，并直接对第二电池包充电。
进一步改进方案为：当所述电压识别端子32检测的电压值不符合第一预设条件时，充电器由电压识别端子32向所述第一电压检测端子12或第二电压检测端子22发送脉冲，若电压识别端子32检测的电压值符合第二预设条件，则确定连接至充电器的是第一电池包100，并对第一电池包进行充电；若所述充电器的电压识别端子32检测的电压值符合第三预设条件，则确定所述第一电压检测端子12或所述第二电压检测端子22断路，充电器300进行断路报错；若所述充电器的电压识别端子32检测的电压值符合第四预设条件时，则确定所述充电组合发生异常，充电器300进行异常报错
进一步改进方案为：所述第一电池包100具有第一正极端子11，所述第二电池包200具有第二正极端子21，所述充电器300具有第三正极端子31，所述充电器的第三正极端子31与所述第一正极端子11或所述第二正极端子21连接，若所述第一正极端子11或所述第二正极端子21的电压值小于5V，充电器300对所述第一电池包100或所述第二电池包200进行激活充电。
进一步改进方案为：所述第二电压检测端子22在充电过程中传输单节电压的信号给充电器300。
进一步改进方案为：所述第一预设条件为大于0.5V。
进一步改进方案为：所述第二预设条件为大于2V且小于3V。
进一步改进方案为：所述第三预设条件为大于等于3V。
进一步改进方案为：所述第四预设条件为小于等于2V。
本发明解决现有技术问题可采用另一种技术方案：一种充电组合，包括：第一电池包100，具有第一标称电压，所述第一电池包具有第一电压检测端子12；第二电池包200，具有第二标称电压，所述第二标称电压不同于所述第一标称电压，所述第二电池包具有第二电压检测端子22；充电器300，具有电压识别端子32，所述充电器识别所述第一电池包100的标称电压和所述第二电池包200的标称电压中的一者，并对所述第一、第二电池包充电；所述第一电压检测端子12接地，所述第二电压检测端子22连接至两节电池单元之间，所述充电器的电压识别端子32与所述第一电压检测端子12或第二电压检测端子22连接，所述充电器通过检测所述第一、第二电压检测端子12、22的电压值以识别所述第一、第二电池包。
进一步改进方案为：所述第一电压检测端子12经由电阻R3接地，所述第二电压检测端子22经由电阻R4连接至两节电池单元之间
进一步改进方案为：所述第一、第二电压检测端子12、22上连接的所述电阻R3、R4的阻值相同。
进一步改进方案为：所述第二电压检测端子22在充电过程中传输单节电压的信号给充电器300。
进一步改进方案为：所述第一电池包100具有第一正极端子11，所述第二电池包200具有第二正极端子21，所述充电器300具有第三正极端子31，所述充电器的第三正极端子31与所述第一正极端子11或所述第二正极端子21连接，若所述第一正极端子11或所述第二正极端子21的电压值小于5V，充电器300对所述第一电池包100或所述第二电池包200进行激活充电。
进一步改进方案为：所述充电器300具有MCU,且所述MCU通过电压识别端子32向所述第一电压检测端子12或所述第二电压检测端子22发送脉冲。
本发明解决现有技术问题可采用另一种技术方案：一种充电器，包括：MCU；电压识别端子32，所述电压识别端子32对应连接不同标称电压的第一、第二电池包100,200的第一、第二电压检测端子12,22，所述第一电压检测端子12接地，所述第二电压检测端子22连接至两节电池单元之间；所述充电器通过检测所述第一、第二电压检测端子12、22的电压值以识别所述第一、第二电池包。
进一步改进方案为：所述MCU通过电压识别端子32向所述第一电压检测端子12或所述第二电压检测端子22发送脉冲。
进一步改进方案为：所述充电器具有第三正极端子31，所述第三正极端子31对应连接第一、第二电池包100,200的第一、第二正极端子11,12，若所述第一正极端子11或所述第二正极端子21的电压值小于5V，充电器进行激活充电。
进一步改进方案为：所述电压识别端子32在充电过程中接收第二电压检测端子22传输的单节电压信号。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：藉由将第一电池包的第一电压检测端子接地，将第二电池包的第二电压检测端子连接至电池单元，相对现有技术，具有无需采用不同的标识元件，预先不必为充电器一侧存储对应数据，提高第二电压检测端子的利用率，且能识别电池包端子断路等优点。
[附图说明]
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明:
图1是现有技术识别电池包的原理图；
图2是一种使用本发明的电池包的示意图；
图3是第一电池包的爆炸图；
图4是第二电池包的爆炸图；
图5是与图2中电池包相匹配的充电器的示意图；
图6是充电器与第一电池包连接的示意图；
图7是充电器与第二电池包连接的示意图；
图8是本发明电池包识别方法的流程图。
图中附图标记的含义：
100：第一电池包200：第二电池包300：充电器1：外壳2：电池包端子4：电路板5：充电器端子11：第一正极端子12：第一电压检测端子13、14：第一连接端子15：第一负极端子16：第一温度检测端子21：第二正极端子22：第二电压检测端子23、24：第二连接端子25：第二负极端子26：第二温度检测端子31：第三正极端子32：电压识别端子33、34：第三连接端子35：第三负极端子36：温度识别端子301：MCU端口
[具体实施方式]
请参阅图2至图4所示，为本发明电池包的示意图和电池包的爆炸图。所述电池包设有外壳1、安装于外壳的电池包端子2，数个电池单元Cell及电路板4；在本实施方式中，每一电池包内可安装不同数量的电池单元Cell，分别称为第一、第二电池包，其中第一电池包100为三节锂电池单元串联组成的12V电池包，第二电池包200为四节锂电池单元串联组成的14.4V电池包。所述电池包对电钻、角磨机、电圆锯等电动工具提供电力。
请参阅图5所示，为本发明充电器300的示意图，所述充电器300设有充电器端子5，所述充电器端子5与电池包端子2配合连接为电池包充电。
请参阅图6所示，为本发明充电器300与第一电池包100连接的示意图，充电器端子5与第一电池包的电池包端子2配合连接，其中，充电器端子5依次称为第三正极端子31、电压识别端子32、第三连接端子33、34，第三负极端子35、温度识别端子36，第一电池包100的电池包端子2依次称为第一正极端子11、第一电压检测端子12、第一连接端子13、14，第一负极端子15及第一温度检测端子16，所述充电器300的六个端子与所述第一电池包100的六个端子一一对应连接。所述第一电池包100由三节电池单元Cell1、Cell2、Cell3串联而成，且第一正极端子11直接连接至电池单元Cell3的正极，第一电压检测端子12经由电阻R3接地，第一连接端子13经由电阻R2连接至电池单元Cell3的负极(即电池单元Cell2的正极)，第一连接端子14经由电阻R1连接至电池单元Cell2的负极(即电池单元Cell1的正极)，第一负极端子15直接连接至电池单元Cell1的负极，第一温度检测端子16经由NTC热敏电阻连接至电池单元Cell1的负极，同时，电池单元Cell1的负极接地。
请再参阅图7所示，为本发明充电器300与第二电池包200连接的示意图，充电器端子5与第二电池包的电池包端子2配合连接，其中，充电器端子5依次称为第三正极端子31、电压识别端子32、第三连接端子33、34，第三负极端子35、温度识别端子36，第二电池包200的电池包端子2依次称为第二正极端子21、第二电压检测端子22、第二连接端子23、24，第二负极端子25及第二温度检测端子26，所述充电器300的六个端子与所述第二电池包200的六个端子一一对应连接。所述第二电池包200由四节电池单元Cell1、Cell2、Cell3、Cell4串联而成，且第二正极端子21直接连接至电池单元Cell4的正极，第二电压检测端子22经由电阻R4(电阻R4的阻值可以与电阻R3的阻值相同，也可以与电阻R3的阻值不相同)连接至电池单元Cell4的负极(即电池单元Cell3的正极)，第二连接端子23经由电阻R5连接至电池单元Cell3的负极(即电池单元Cell2的正极)，第二连接端子24经由电阻R6连接至电池单元Cell2的负极(即电池单元Cell1的正极)，第二负极端子25直接连接至电池单元Cell1的负极，第二温度检测端子26经由NTC热敏电阻连接至电池单元Cell1的负极，同时，电池单元Cell1的负极接地。
请再参阅图8所示，为本发明电池包识别方法的流程图。充电器首先判断电池包是否需要激活，然后判断连接至充电器的是否是第二电池包，若是，则给第二电池包充电；若不是，继而判断是否是第一电池包以及是否是断路、异常等情况，最后确定是给第一电池包充电还是断路报错及异常报错。具体流程如下：第一步：上电，判断电池包是否需要激活：充电器300的第三正极端子31读取第一正极端子11或第二正极端子21的电压，判断所述电压是否小于5V,若是，则对电池包进行激活。累计激活的时间，若激活的时间大于5分钟，则充电器确定该电池包为坏电池包，充电器进行报错。当第一正极端子11或第二正极端子21的电压大于等于5V，则执行第二步；第二步：判断连接至充电器的是否是第二电池包：充电器300的电压识别端子32读取第一电压检测端子12或第二电压检测端子22的电压值，若所述电压值符合第一预设条件，则确定连接至充电器的是第二电池包200，并直接对第二电池包进行充电。在本实施方式中，第一预设条件为大于0.5V。当所述电压识别端子32检测的电压值不符合第一预设条件时，则执行第三步；第三步：向第一电压检测端子12或第二电压检测端子22发送脉冲，在本实施方式中，充电器300的MCU被配置为发送5V的脉冲，即充电器的MCU端口301发出5V脉冲，然后执行第四步；第四步：判断连接至充电器的是否是第一电池包以及是否是断路、异常等情况：充电器发送脉冲后再次读取第一电压检测端子12或第二电压检测端子22的电压值，若所述电压值符合第二预设条件，则确定连接至充电器的是第一电池包；若所述电压值符合第三预设条件，则确定所述第一电压检测端子12或第二电压检测端子22断路；若所述电压值符合第四预设条件，则该充电组合发生异常。在本实施方式中，第二预设条件为大于2V且小于3V,第三预设条件为大于等于3V,第四预设条件为小于等于2V。上述条件设置的依据请参图6所示，充电器的MCU端口301发出5V的脉冲，在本实施方式中，电阻R7和电阻R3的阻值相同，因此若连接至充电器300的是第一电池包100，则在MCU端口301到电阻R7到电阻R3到地的回路中电阻R7和电阻R3平分上述5V电压，则充电器的电压识别端子32的电压值约为2.5V(即第一电压检测端子12的电压值约为2.5V)，在实际使用中，将第二预设条件设置为大于2V且小于3V。同理，若第一电压检测端子12或第二电压检测端子22断路，则MCU端口301到电阻R7到电阻R3(或电阻R4)的回路不通，因此充电器的电压识别端子32的电压值约为5V(即第一电压检测端子12或第二电压检测端子22的电压值约为5V)，在实际使用中，将第三预设条件设置为大于等于3V。需要指出的是，充电器只能判断出连接的电池包断路，而不能具体判断该断路的电池包是第一电池包还是第二电池包。若不满足上述两种情况，即充电器的电压识别端子32的电压值小于等于2V(即第四预设条件)，则该充电组合发生了异常。综上，当满足第二预设条件，则确定连接至充电器的是第一电池包100，充电器则对第一电池包进行充电；当满足第三预设条件，则确定电池包断路，充电器进行断路报错；当满足第四预设条件，则该充电组合发生异常，充电器进行异常报错。
请再参阅图6和图7所示，充电器300具有温度识别端子36，当没有电池包连接至充电器300时，该温度识别端子36的电平为高电平，当有电池包连接至充电器300时，该温度识别端子36的电平被拉低。即当第一温度检测端子16或第二温度检测端子26与充电器的温度识别端子36连接，则所述温度识别端子36的电平被拉低，充电器300确定有电池包插入。同时，在充电过程中，所述第一温度检测端子16或第二温度检测端子26传输温度信号给充电器300的温度识别端子36，防止在充电过程中因温度过高而导致安全事故。
请再参阅图7所示，第二电池包200的第二电压检测端子22在充电过程中传输单节电压的信号给充电器300。即所述第二电压检测端子22在判断连接至充电器的是哪种电池包时可用作识别端子，在充电过程中又可传输单节电压信号给充电器，因此大大提高了端子的利用率。
本发明不局限于上述具体实施方式。本领域普通技术人员可以很容易地理解到，在不脱离本发明原理和范畴的前提下，本发明的电池包充电系统还有其他很多的替代方案。本发明的保护范围以权利要求书的内容为准。

Claims (19)

1.一种电池包识别方法，包括：
第一电池包(100)，具有第一标称电压，所述第一电池包具有第一电压检测端子(12)，所述第一电压检测端子(12)接地；
第二电池包(200)，具有第二标称电压，所述第二标称电压不同于所述第一标称电压，所述第二电池包具有第二电压检测端子(22)，所述第二电压检测端子(22)连接至两节电池单元之间；
充电器(300)，具有电压识别端子(32)，当该电压识别端子(32)分别检测所述第一电池包的第一电压检测端子(12)或第二电池包的第二电压检测端子(22)的电压值在符合预设条件时，以识别连接至充电器的是对应电池包。
2.根据权利要求1所述的电池包识别方法，其特征在于：上述预设条件为第一预设条件时，则确定连接至充电器的是第二电池包(200)，并直接对第二电池包充电。
3.根据权利要求2所述的电池包识别方法，其特征在于：当所述电压识别端子(32)检测的电压值不符合第一预设条件时，充电器由电压识别端子(32)向所述第一电压检测端子(12)或第二电压检测端子(22)发送脉冲，若电压识别端子(32)检测的电压值符合第二预设条件，则确定连接至充电器的是第一电池包(100)，并对第一电池包进行充电；若所述充电器的电压识别端子(32)检测的电压值符合第三预设条件，则确定所述第一电压检测端子(12)或所述第二电压检测端子(22)断路，
充电器(300)进行断路报错；若所述充电器的电压识别端子(32)检测的电压值符合第四预设条件时，则确定所述充电组合发生异常，充电器(300)进行异常报错。
4.根据权利要求1所述的电池包识别方法，其特征在于：所述第一电池包(100)具有第一正极端子(11)，所述第二电池包(200)具有第二正极端子(21)，所述充电器(300)具有第三正极端子(31)，所述充电器的第三正极端子(31)与所述第一正极端子(11)或所述第二正极端子(21)连接，若所述第一正极端子(11)或所述第二正极端子(21)的电压值小于5V，充电器(300)对所述第一电池包(100)或所述第二电池包(200)进行激活充电。
5.根据权利要求1所述的电池包识别方法，其特征在于：所述第二电压检测端子(22)在充电过程中传输单节电压的信号给充电器(300)。
6.根据权利要求2所述的电池包识别方法，其特征在于：所述第一预设条件为大于0.5V。
7.根据权利要求3所述的电池包识别方法，其特征在于：所述第二预设条件为大于2V且小于3V。
8.根据权利要求3所述的电池包识别方法，其特征在于：所述第三预设条件为大于等于3V。
9.根据权利要求3所述的电池包识别方法，其特征在于：所述第四预设条件为小于等于2V。
10.一种充电组合，包括：
第一电池包(100)，具有第一标称电压，所述第一电池包具有第一电压检测端子(12)；
第二电池包(200)，具有第二标称电压，所述第二标称电压不同于所述第一标称电压，所述第二电池包具有第二电压检测端子(22)；
充电器(300)，具有电压识别端子(32)，所述充电器识别所述第一电池包(100)的标称电压和所述第二电池包(200)的标称电压中的一者，
并对所述第一、第二电池包充电；
其特征在于：所述第一电压检测端子(12)接地，所述第二电压检测端子(22)连接至两节电池单元之间，所述充电器的电压识别端子(32)与所述第一电压检测端子(12)或第二电压检测端子(22)连接，所述充电器通过检测所述第一、第二电压检测端子(12、22)的电压值以识别所述第一、第二电池包。
11.根据权利要求10所述的充电组合，其特征在于：所述第一电压检测端子(12)经由电阻(R3)接地，所述第二电压检测端子(22)经由电阻(R4)连接至两节电池单元之间。
12.根据权利要求11所述的充电组合，其特征在于：所述第一、第二电压检测端子(12、22)上连接的所述电阻(R3、R4)的阻值相同。
13.根据权利要求10所述的充电组合，其特征在于：所述第二电压检测端子(22)在充电过程中传输单节电压的信号给充电器(300)。
14.根据权利要求10所述的充电组合，其特征在于：所述第一电池包(100)具有第一正极端子(11)，所述第二电池包(200)具有第二正极端子(21)，所述充电器(300)具有第三正极端子(31)，所述充电器的第三正极端子(31)与所述第一正极端子(11)或所述第二正极端子(21)连接，若所述第一正极端子(11)或所述第二正极端子(21)的电压值小于5V，充电器(300)对所述第一电池包(100)或所述第二电池包(200)进行激活充电。
15.根据权利要求10所述的充电组合，其特征在于：所述充电器(300)具有MCU,且所述MCU通过电压识别端子(32)向所述第一电压检测端子(12)或所述第二电压检测端子(22)发送脉冲。
16.一种充电器，包括：
MCU；
电压识别端子(32)，所述电压识别端子(32)对应连接不同标称电压的第一、第二电池包(100,200)的第一、第二电压检测端子(12,22)，
所述第一电压检测端子(12)接地，所述第二电压检测端子(22)连接至两节电池单元之间；
所述充电器通过检测所述第一、第二电压检测端子(12、22)的电压值以识别所述第一、第二电池包。
17.根据权利要求16所述的充电器，其特征在于：所述MCU通过电压识别端子(32)向所述第一电压检测端子(12)或所述第二电压检测端子(22)发送脉冲。
18.根据权利要求16所述的充电器，其特征在于：所述充电器具有第三正极端子(31)，所述第三正极端子(31)对应连接第一、第二电池包(100,200)的第一、第二正极端子(11,12)，若所述第一正极端子(11)或所述第二正极端子(21)的电压值小于5V，充电器进行激活充电。
19.根据权利要求16所述的充电器，其特征在于：所述电压识别端子(32)在充电过程中接收第二电压检测端子(22)传输的单节电压信号。
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