CN208890452U - 一种充电控制电路、充电器及电动工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及充电技术领域，公开了一种充电控制电路、充电器及电动工具。其中，该充电控制电路包括：转换电路、转换控制电路、第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路、采样电路和控制器；所述转换电路分别连接所述第一驱动电路和所述控制器，所述第二驱动电路与所述第一驱动电路连接，所述转换控制电路与所述转换电路连接，所述采样电路与所述第三驱动电路连接，所述控制器分别连接所述转换控制电路、所述第二驱动电路、所述采样电路和所述第三驱动电路，所述第一驱动电路还与所述电池组连接，所述采样电路还与所述电池组连接；通过以上方式，本实施例使充电器能够匹配不同电压类型的电池包，适用范围更广。

Description

一种充电控制电路、充电器及电动工具

技术领域

本实用新型涉及充电器技术领域，具体涉及一种充电控制电路、充电器及电动工具。

背景技术

随着社会的进步，便携式电动工具在我们的生活中应用越来越广泛。电动工具一般包括三件套，分别为整机、电池包和充电器，充电器为电池包充电后，电池包为整机供电，从而整机能够运作。

发明人在实现本实用新型实施例的过程中发现，目前的电动工具的同一充电器只能对同一电压类型的电池包充电，充电器与电池包匹配单一，适用范围小。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型目的在于提供一种充电控制电路、充电器及电动工具，使充电器能够匹配不同电压类型的电池包，适用范围更广。

为了实现上述目的，本实用新型实施例公开了如下技术方案：

本实用新型提供了一种充电控制电路，用于为电池组充电，所述电池组包括若干单电池，所述充电控制电路包括：转换电路、转换控制电路、第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路、采样电路和控制器；所述采样电路包括至少一个采样支路，一所述采样支路用于连接一所述单电池；所述转换电路分别连接所述第一驱动电路和所述控制器，所述第二驱动电路与所述第一驱动电路连接，所述转换控制电路与所述转换电路连接，所述采样支路均分别与所述控制器、所述第三驱动电路连接，所述控制器分别连接所述转换控制电路、所述第二驱动电路和所述第三驱动电路，所述第一驱动电路还与所述电池组连接；所述转换控制电路用于控制所述转换电路将输入的交流电信号转换为恒定的第一直流电信号和第二直流电信号并输出；所述控制器用于：当接收到所述转换电路输出的所述第二直流电信号时，控制所述第三驱动电路导通所述采样电路，并通过各所述采样支路获取所述电池组的电压类型，其中，所述电压类型对应于所述电池组的单电池个数；根据所述电压类型，对所述电池组进行充电。

在一些实施例中，所述根据所述电压类型，对所述电池组进行充电，包括：获取各所述单电池采样电压；判断各所述单电池采样电压是否在预设电压范围内；若任一所述单电池采样电压均在所述预设电压范围，根据所述单电池采样电压和预设充电模型，输出对应的充电控制信号，以使所述第二驱动电路根据所述充电控制信号导通所述第一驱动电路，从而对所述电池组进行充电。

在一些实施例中，所述第一驱动电路包括第一晶体管、第一电阻和稳压二极管，所述第二驱动电路包括第二晶体管、第二电阻和第三电阻；所述第一晶体管的第一端与所述转换电路连接，所述第一晶体管的第二端通过所述第二电阻与所述第二晶体管的第一端连接，所述第一晶体管的第三端与所述电池组连接，所述第一电阻分别连接所述第一晶体管的第一端与所述第一晶体管的第二端，所述稳压二极管分别连接所述第一晶体管的第一端与所述第一晶体管的第二端，所述第二晶体管的第二端通过所述第三电阻连接所述控制器，所述第二晶体管的第三端接地。

在一些实施例中，所述第三驱动电路包括第三晶体管、第四电阻和第五电阻；所述第三晶体管的第一端与所述采样电路连接，所述第三晶体管的第二端通过所述第四电阻连接所述控制器，所述第三晶体管的第三端接地，所述第五电阻分别连接所述第三晶体管的第二端和所述第三晶体管的第三端。

在一些实施例中，所述采样支路包括采样晶体管、第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻和采样电感；所述采样晶体管的第一端与所述第二采样电阻的一端连接，所述第二采样电阻的另一端与所述控制器连接，所述第二采样电阻的另一端通过所述第三采样电阻接地，所述第二采样电阻的另一端还通过所述采样电感接地，所述采样晶体管的第二端通过所述第一采样电阻与所述第三驱动电路连接，所述采样晶体管的第三端与所述电池组连接。

在一些实施例中，所述转换电路包括EMC滤波器、第一整流滤波子电路、开关变压器、第二整流滤波子电路和低压稳压子电路；所述 EMC滤波器的输入端用于输入所述交流电信号，所述第一整流滤波子电路的输入端与所述EMC滤波器的输出端连接，所述开关变压器的输入端与所述第一整流滤波子电路的输出端连接，所述开关变压器的第一输出端与所述第二整流滤波子电路的输入端连接，所述第二整流滤波子电路的输出端与所述第一驱动电路的输入端连接，所述开关变压器的第二输出端与所述低压稳压子电路的输入端连接，所述低压稳压子电路的输出端与所述控制器的电源引脚连接；所述EMC滤波器对输入的所述交流电信号进行滤波，以滤除电磁干扰，所述第一整流滤波子电路将所述EMC滤波器输出的交流电转换为高频高压直流电信号，所述开关变压器将所述第一整流滤波子电路输出的高频高压直流电信号转换为高频低压直流电信号，所述第二整流滤波子电路将所述开关变压器输出的高频低压直流电信号转变为所述第一直流电信号并输出至所述第一驱动电路，所述低压稳压子电路将所述开关变压器输出的高频低压直流电转变为所述第二直流电信号并输出至所述控制器。

在一些实施例中，所述转换控制电路包括：启动电阻、开关MOS 控制器、开关MOS管、尖峰吸收子电路、供电子电路、取样电阻、电压控制子电路、电流控制子电路和反馈子电路；所述启动电阻的一端与所述第一整流滤波子电路的输出端连接，所述启动电阻的另一端与所述开关MOS控制器连接，所述尖峰吸收子电路并联于所述开关变压器的输入端，所述开关MOS管的第一端与所述尖峰吸收子电路与所述开关变压器的共同连接端连接，所述开关MOS管的第三端与所述开关 MOS控制器连接并接地，所述开关MOS管的第二端与所述开关MOS控制器连接，所述供电子电路的一端与所述开关MOS控制器连接，所述供电子电路的另一端与所述开关变压器的输入端连接，所述取样电阻的一端与所述开关变压器的输出端连接，所述取样电阻的另一端与所述电流控制子电路的第一端连接，所述电流控制子电路的第二端与所述控制器连接，所述电流控制子电路的第三端与所述低压稳压子电路连接，所述电流控制子电路的第四端与所述反馈子电路的第一端连接，所述电压控制子电路的第一端与所述第二整流滤波子电路连接，所述电压控制子电路的第二端与所述反馈子电路的第一端连接，所述反馈子电路的第二端与所述开关MOS控制器连接。

在一些实施例中，所述充电控制电路还包括充电接口，所述充电接口包括充电正极端、充电负极端和若干单电池连接端，所述单电池连接端的数量与所述采样支路的数量相同；所述第一驱动电路通过所述充电正极端与所述电池组连接，所述充电负极端接地，一所述采样支路通过一所述单电池连接端与一所述单电池连接。

在一些实施例中，所述充电接口还包括：过温保护端；所述过温保护端还与所述控制器连接；所述过温保护端用于连接所述电池组；所述控制器还用于通过所述过温保护端获取所述电池组的温度，若所述电池组的温度超过预设温度阈值，控制所述第二驱动电路关断所述第一驱动电路，并控制所述第三驱动电路断开，以停止充电。

在一些实施例中，所述充电控制电路还包括状态显示电路，所述状态显示电路与所述控制器连接；所述控制器还用于：根据所述各单电池采样电压，控制所述状态显示电路显示电量状态。

本实用新型还提供了一种充电控制方法，应用于上述的充电控制电路，所述充电控制电路用于为电池组充电，所述电池组包括若干单电池，所述方法包括：当接收到所述转换电路输出的所述第二直流电信号时，控制所述第三驱动电路导通所述采样电路，并通过各所述采样支路获取所述电池组的电压类型，其中，所述电压类型对应于所述电池组的单电池个数；根据所述电压类型，对所述电池组进行充电。

在一些实施例中，所述根据所述电压类型，对所述电池组进行充电，包括：获取各所述单电池采样电压；判断各所述单电池采样电压是否在预设电压范围内；若任一所述单电池采样电压均在所述预设电压范围，根据所述单电池采样电压和预设充电模型，输出对应的充电控制信号，以使所述第二驱动电路根据所述充电控制信号导通所述第一驱动电路，从而对所述电池组进行充电。

本实用新型还提供了一种充电器，包括上述的充电控制电路。

本实用新型还提供了一种电动工具，包括电池包和上述的充电器，所述充电器与所述电池包连接，所述充电器用于对所述电池包进行充电。

在一些实施例中，所述充电器包括充电接口，所述充电接口包括充电正极端、充电负极端和单电池连接端，所述单电池连接端的数量与所述采样支路的数量相同；所述电池包包括电池组和电池接口，所述电池组包括若干单电池，所述电池接口包括电池正极端、电池负极端以及若干电池端，所述电池端的数量与所述单电池连接端的数量相同，并且所述电池端的数量大于或者等于所述单电池的数量，一所述单电池对应连接一所述电池端；所述充电正极端与所述电池正极端连接，所述充电负极端与所述电池负极端连接，一所述单电池连接端与一所述电池端连接。

本实用新型实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况下，本实用新型实施例提供的一种充电控制电路通过转换电路输入交流电信号，转换电路在变换控制电路的控制下将输入的交流电信号转换为恒定的第一直流电信号、第二直流电信号分别输出至第一驱动电路、控制器，控制器接收到转换电路输出的第二直流电信号时，控制器被唤醒，控制器控制第三驱动电路导通采样电路，从而通过采样电路的各采样支路获取电压类型，并根据电压类型，调用对应的软件输出充电电流，从而进行充电。通过以上方法，本实施例的充电管理电路能够接入不同电压类型的电池包，从而使充电器能够匹配不同电压类型的电池包，适用范围更广。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本实用新型实施例提供的电动工具的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的电池包的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的整机的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的充电控制电路的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的充电控制电路的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的充电控制电路的部分结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的充电控制电路与电池组的连接示意图；

图8为本实用新型实施例提供的充电控制方法的流程示意图；

图9为本实用新型实施例提供的充电控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

随着社会的进步，便携式电动工具在我们的生活中应用越来越广泛。电动工具一般包括三件套，分别为整机、电池包和充电器，充电器通过连接交流电源和电池包，从而为电池包充电，当整机需要使用时，将整机与电池包连接，电池包为整机供电，从而整机能够运作。其中。

目前的充电器和电池包一般是配套的，同一充电器只能对同一电压类型的电池包充电，若要对其他电池包充电，则要购买对应的充电器，适用范围小。

基于此，本实用新型实施例提供一种充电控制方法、电路、充电器及电动工具，使充电器能够匹配不同电压类型的电池包，适用范围更广。

本实用新型实施例的充电控制电路可以作为其中一个功能单元，独立设置在充电器或电池管理系统中，也可以作为整合成一个功能模块进行使用。

具体地，下面结合附图，对本实用新型实施例作进一步阐述。

图1为本实用新型实施例提供的电动工具的结构示意图。如图1 所示，电动工具300包括充电器200、电池包310和整机320，电池包310可与充电器200连接或与整机320连接。当充电器200与电池包310连接时，充电器200用于通过输入交流电源对电池包310进行充电；当整机320与电池包310连接时，电池包310用于为整机320 供电从而使整机运作。其中，整机320可以为电钻、电动扳手、电动螺丝刀、电钻等等，整机320通过连接电池包310获得电能，当电池包310没电时，电池包310与充电器200连接进行充电。

其中，如图2所示，电池包310包括电池组311和电池接口313。其中，电池组311包括若干节单电池。其中，电池组311可以为锂电池组等等，在本实施例中，电池组311为锂电池组。电池接口313包括电池正极端CH1+、电池负极端CH1-以及若干电池端CL01-CL05。其中，电池端的数量大于或者等于单电池的数量，一单电池对应连接一电池端，当单电池的数量小于电池端的数量时，则多余的电池端不连接。

在一些其他实施例中，如图2所示，电池包310还包括电池管理电路312，电池组311与电池管理电路312进行连接，电池管理电路 312与电池接口313连接，从而电池管理电路312对电池组311的充放电进行控制，并且在电池包310不被使用(没有进行充放电)时，电池管理电路312自动进入零功耗模式，以切断电池组311对电池管理电路312的供电。其中，电池管理电路312可以制作成PCB板，作为电池组311的保护板，并与电池组311置于同一壳体内。

其中，如图3所示，整机320包括整机保护电路321和马达322，整机保护电路321和马达322连接，从而控制马达322的转动。具体地，整机保护电路321的输入端可以通过电池管理电路312与电池组 311连接，整机保护电路321的输出端与马达322连接，从而使电池包310为整机320供电。

其中，充电器200包括充电控制电路100，充电控制电路100可与电池包210或者整机320进行连接。具体地，充电控制电路100通过电池接口313与电池组311进行连接，从而为电池组311充电。

其中，如图4所示，充电控制电路100包括：转换电路110、转换控制电路120、第一驱动电路130、第二驱动电路140、第三驱动电路150、采样电路160和控制器170。

其中，转换电路110分别连接第一驱动电路130和控制器170，第二驱动电路140与第一驱动电路120连接，转换控制电路120与转换电路110连接，采样电路160与第三驱动电路150连接，控制器 170分别连接转换控制电路120、第二驱动电路140、采样电路160 和第三驱动电路150。

在本实施例中，转换电路110输入交流电信号，并在转换控制电路120的控制下将输入的交流电信号转换为恒定的第一直流电信号和第二直流电信号，并将第一直流电信号输出至第一驱动电路130，将第二直流电信号输出至控制器170，控制器170接收到转换电路110 输出的第二直流电信号时，控制器170被唤醒，控制器170控制第三驱动电路150导通采样电路160，从而通过采样电路160获取电压类型，并根据电压类型，调用对应的软件输出充电电流，从而进行充电。通过以上方法，本实施例的充电管理电路100能够接入不同电压类型的电池包，从而使充电器能够匹配不同电压类型的电池包，适用范围更广。

具体地，请一并参阅图5和图6，转换电路110包括EMC滤波器 111、第一整流滤波子电路112、开关变压器113、第二整流滤波子电路114和低压稳压子电路115。

其中，EMC滤波器111的输入端用于输入交流电信号，EMC滤波器111的输出端与第一整流滤波子电路112的输入端连接，开关变压器113与的输入端第一整流滤波子电路112的输出端连接，开关变压器113的第一输出端与第二整流滤波子电路114的输入端连接，第二整流滤波子电路的输出端114与第一驱动电路130的输入端连接，开关变压器113的第二输出端与低压稳压子电路115的输入端连接，低压稳压子电路115的输出端与控制器170的电源引脚连接。

其中，EMC滤波器111能够通过阻抗适配滤除共模干扰，在本实施例中，EMC滤波器111的结构如图6示，EMC滤波器111用于对输入的交流电信号进行滤波并输出，以滤除电磁干扰，其中，输入的交流电信号可以为220V 50Hz交流电信号。

其中，第一整流滤波电路112能够将交流电转换为直流电，在本实施例中，第一整流滤波电路112的结构如图6示，第一整流滤波电路112用于将EMC滤波器111输出的交流电转换为高频高压直流电信号，例如，将220V交流电转换为280V直流电。

其中，开关变压器113能够进行降压，在本实施例中，开关变压器113的结构如图6示，开关变压器113用于对第一整流滤波电路 112输出的高频高压直流电信号降压，以转换为高频低压直流电信号。

其中，第二整流滤波子电路114能够进行降频，从而得到平滑的直流电。在本实施例中，第二整流滤波子电路114的结构如图6示，第二整流滤波子电路114用于将开关变压器113输出的高频低压直流电信号转变为第一直流电信号，并输出至第一驱动电路130。

其中，低压稳压子电路115可以为低压差线性稳压器电路，用于输出固定的电压信号。在本实施例中，低压稳压子电路115的结构如图6示，低压稳压子电路115用于将开关变压器113输出的高频低压直流电转变为第二直流电信号，并输出至控制器170，从而为控制器 170供电，例如，第二直流电信号可以为5V直流电压信号。

转换控制电路120包括启动电阻121、开关MOS控制器122、开关MOS管123、尖峰吸收子电路124、供电子电路125、取样电阻126、电压控制子电路127、电流控制子电路128和反馈子电路129。

其中，请一并参阅图5和图6，启动电阻121的一端与第一整流滤波电路112的输出端连接，启动电阻121的另一端与开关MOS控制器122连接，尖峰吸收子电路123的输入端与第一整流滤波电路112 的输出端连接，尖峰吸收子电路123的输出端与开关变压器113的输入端连接，开关MOS管124的第一端与尖峰吸收子电路123与开关变压器113的共同连接端连接，开关MOS管123的第三端与开关MOS控制器122连接并接地，开关MOS管124的第二端与开关MOS控制器 122连接，供电子电路125的一端与开关MOS控制器122连接，供电子电路125的另一端与开关变压器113的输入端连接，取样电阻126 的一端与开关变压器113的输出端连接，取样电阻126的另一端与电流控制子电路128的第一端连接，电流控制子电路128的第二端与控制器170连接，电流控制子电路128的第三端与低压稳压子电路115 连接，电流控制子电路128的第四端与反馈子电路129的第一端连接，电压控制子电路127的第一端与第二整流滤波子电路114连接，电压控制子电路127的第二端与反馈子电路129的第一端连接，反馈子电路129的第二端与开关MOS控制器122连接。

需要说明的是，图6中的转换控制电路120未示出开关MOS管123，开关MOS管124采用内置设置方式设于开关MOS控制器122中。当然，在一些其他实施例中，开关MOS管124也可以采用外置设置方式设置于转换控制电路120中。

其中，开关MOS控制器122可以为PWM控制芯片，用于控制开关 MOS管123的打开和关断从而控制转换电路110将所述输入的交流电信号转换为恒定的第一直流电信号和第二直流电信号并输出。

其中，反馈子电路129可以为光耦合器，反馈子电路129的输入端与电流控制子电路128的第三输出端连接，反馈子电路129的输出端与开关MOS控制器122连接。

在本实施例中，第一整流滤波子电路112输出的电信号经过启动电阻121输入开关MOS控制器122，为开关MOS控制器122提供电源，从而唤醒开关MOS控制器122，开关MOS控制器122通过发送PWM信号控制开关MOS管124的导通或关断，从而在开关变压器113的输入级产生高频信号驱动开关变压器113产生第一直流电信号和第二直流电信号，尖峰吸收子电路123用于吸收尖峰电信号，以保护开关 MOS管124，同时，电流控制子电路128通过取样电阻126获取开关变压器113的输出级的电流信号，并获取控制器170输出的电流信号，输出至反馈子电路129，电压控制子电路127从第二整流滤波子电流 114获取开关变压器113的输出级的电压信号，输出至反馈子电路 129，从而反馈至开关MOS控制器122，以进行反馈调节，从而控制转换电路110将所述输入的交流电信号转换为恒定的第一直流电信号和第二直流电信号并输出。

第一驱动电路130的第一端与第二整流滤波子电路114的输出端连接，第一驱动电路130的第二端与第二驱动电路140的第一端连接，第一驱动电路130的第三端用于输出充电电流至电池组311，第二驱动电路140的第二端与控制器170连接，第二驱动电路140的第三端接地。在本实施例中，第二驱动电路140在控制器170的控制下，控制第一驱动电路130的导通和关断，从而控制第一驱动电路130是否输出充电电流至电池组311。

具体地，请一并参阅图5，第一驱动电路130包括第一晶体管Q1、第一电阻R1和稳压二极管ZD，第二驱动电路140包括第二晶体管Q2、第二电阻R2和第三电阻R3。第一晶体管Q1的第一端与转换电路110 的第二整流滤波子电路114连接，第一晶体管Q1的第二端通过第二电阻R2与第二晶体管Q2的第一端连接，第一晶体管Q1的第三端与电池组311连接，第一电阻R1分别连接第一晶体管Q1的第一端与第一晶体管Q1的第二端，稳压二极管ZD的正极与第一晶体管Q1的第二端连接，稳压二极管ZD的负极与第一晶体管Q1的第一端连接，第二晶体管Q2的第二端通过第三电阻R3连接控制器170，第二晶体管 Q2的第三端接地。

其中，第一晶体管Q1的第一端为第一驱动电路130的第一端，第一晶体管Q1的第三端为第一驱动电路130的第三端，第一晶体管 Q1的第二端为第一驱动电路130的第二端。第二电阻R2的一端为第二驱动电路140的第一端，第三电阻R3的一端第二驱动电路140的第二端，第二晶体管Q2的第三端为第二驱动电路140的第三端。

可选地，第一晶体管Q1为P沟通增强型MOS管，第一晶体管Q1 的第一端为MOS管的漏极，第一晶体管Q1的第二端为MOS管的栅极，第一晶体管Q1的第三端为MOS管的源极。当然，在一些其他实施例中，第一晶体管Q1还可以为三极管或者其他功能相同的电路。

可选地，第二晶体管Q2为N沟通增强型MOS管，第二晶体管Q2 的第一端为MOS管的漏极，第二晶体管Q2的第二端为MOS管的栅极，第二晶体管Q2的第三端为MOS管的源极。当然，在一些其他实施例中，第二晶体管Q2还可以为三极管或者其他功能相同的电路。

可选地，第一驱动电路130还包括第一二极管D1和第二二极管 D2。第一二极管D1的正极与第一晶体管Q1的第三端连接，第一二极管D1的负极与第一晶体管Q1的第一端连接，第二二极管D2的正极与第二晶体管Q2的第三端连接，第二二极管D2的负极与第二晶体管 Q2的第一端连接。通过设置第一二极管D1和第二二极管D2，以保护第一晶体管Q1和第二晶体管Q2。

第三驱动电路150的第一端与采样电路160连接，第三驱动电路 150的第二端与控制器170连接，第三驱动电路150的第三端接地。在本实施例中，第三驱动电路150用于在控制器170的控制下，控制采样电路160的导通或断开，从而控制采样电路160与电池组311的连接导通或断开。

具体地，请一并参阅图4，第三驱动电路150包括第三晶体管Q3、第四电阻R4和第五电阻R5。第三晶体管Q3的第一端与采样电路160 连接，第三晶体管Q3的第二端通过第四电阻R4连接控制器，第三晶体管Q3的第三端接地，第五电阻R5分别连接第三晶体管Q3的第二端和第三晶体管Q3的第三端。

可选地，第三晶体管Q3为N沟通增强型MOS管，第三晶体管Q3 的第一端为MOS管的漏极，第三晶体管Q3的第二端为MOS管的栅极，第三晶体管Q3的第三端为MOS管的源极。当然，在一些其他实施例中，第三晶体管Q3还可以为三极管或者其他功能相同的电路。

可选地，第三驱动电路150还包括第三二极管D3。第三二极管 D3的正极与第三晶体管Q3的第三端连接，第三二极管D3的负极与第三晶体管Q3的第一端连接。通过设置第三二极管D3，以保护第三晶体管Q3。

采样电路160分别与第三驱动电路150、控制器170、电池组311 连接。在本实施例中，当采样电路160导通时，采样电路160与电池组311连通，控制器170能够通过采样电路160获取电池组311的电压类型。

具体地，请一并参阅图4，采样电路160包括至少一个采样支路，各采样支路分别连接控制器170和第三驱动电路150，一采样支路用于连接一单电池。一采样支路包括采样晶体管Qa1、第一采样电阻 Ra1、第二采样电阻Ra2、第三采样电阻Ra3和采样电感Ca1。采样晶体管Qa1的第一端与第二采样电阻Ra2的一端连接，第二采样电阻 Ra2的另一端与控制器170连接，第二采样电阻Ra2的另一端通过第三采样电阻Ra3接地，第二采样电阻Ra2的另一端还通过采样电感 Ca1接地，采样晶体管Qa1的第二端通过第一采样电阻Ra1与第三驱动电路150的第三晶体管Q3连接，采样晶体管Qa1的第三端用于与电池组311的一单电池连接。

可选地，采样晶体管Qa1为P沟通增强型MOS管，采样晶体管 Qa1的第一端为MOS管的漏极，采样晶体管Qa1的第二端为MOS管的栅极，采样晶体管Qa1的第三端为MOS管的源极。当然，在一些其他实施例中，采样晶体管Qa1还可以为三极管或者其他功能相同的电路。

其中，本实施例中的采样电路160包括5个采样支路，图4中只示出了第1个采样支路和第5个采样支路，省略了一部分。在一些其他实施例中，采样支路的个数可以根据需充电的电池组中的最大电压类型决定，例如，若最大电压类型为6S Pack，则采样支路的个数为 6，若最大电压类型为10S Pack，则采样支路的个数为10。

控制器170可以为包括处理器、具有控制处理功能的专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编辑门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA)、单片机等。控制器170分别与转换电路110、转换控制电路120、第二驱动电路140、第三驱动电路150和采样电路160连接。具体地，在本实施例中，请再参阅图4，控制器170的VCC引脚与低压稳压子电路115连接，从而从低压稳压子电路115获取电源；控制器170的CC引脚与转换控制电路120连接，从而进行恒流控制；控制器170的Va引脚、Vb引脚分别与第二驱动电路140、第三驱动电路150连接，从而分别控制第二驱动电路140、第三驱动电路150；控制器170的CS1引脚至CS5引脚分别与5个采样支路连接，从而控制器170可获取各个采样支路的导通情况和电压大小。

在本实施例中，控制器170用于当接收到转换电路110输出的第二直流电信号时，控制第三驱动电路150导通采样电路160，并通过各采样支路获取电池组311的电压类型；根据电压类型，对电池组 311进行充电。其中，根据电压类型，对电池组311进行充电，包括：获取各单电池采样电压；判断单电池采样电压是否在预设电压范围内；若任一单电池采样电压均在预设电压范围内，根据单电池采样电压和预设充电模型，输出对应的充电控制信号，以使第二驱动电路 140根据充电控制信号导通第一驱动电路130，从而对电池组311进行充电。

其中，第二直流电信号用于为控制器170供电，当控制器170接收到转换电路110输出的第二直流电信号时，控制器170被供电，从而被唤醒。

其中，“电压类型”与电池组311的单电池的个数有关，例如，电压类型可以用电池组311的单电池的节数表示，例如，若电池组 311的单电池的节数为3节，则电压类型为3SPack，若电池组311 的单电池的节数为4节，则电压类型为4S Pack，电池组311的单电池的节数为5节，则电压类型为5S Pack。获取电池组311的电压类型，具体实施方式可以为：当电池组311接入充电控制电路100时，控制器100检测连接各采样支路的各个引脚是否导通，若导通，则确定导通的引脚个数，从而确定电池组311的电压类型。例如，若3S Pack电池组311接入充电控制电路100时，控制器100检测CS1 至CS5引脚，获取到CS1，CS2，CS3引脚的电压均在1.0-4.25V的范围内，CS4,CS5引脚的电压分别为0V，则确定电池组311的电压类型为3SPack。

其中，在获取电压类型后，根据电压类型，获取各单电池采样电压，具体实施方式可以为：根据电压类型，对相应的引脚分别获取电压值，则得到各单电池采样电压。例如，若获取电池组311的电压类型为3S Pack，则对相应的3个引脚获取电压值分别为1.5V、2.5V和4.0V，则得到各单电池采样电压。

其中，预设电压阈值为一节电池的最大充电电压，当电池的电压值超出预设电压范围时，则表示该电池异常。可选地，预设电压范围为1.0V-4.25V。若判断得到任一单电池采样电压均在预设电压范围时，根据单电池采样电压和预设充电模型，输出充电控制信号，具体实施方式可以为：判断各单电池采样电压的最小值是否小于第一预设阈值，若是，则输出的充电控制信号为PWM电压信号，以进行小电流预充充电；若否，判断各单电池采样电压的最大值是否大于第二预设阈值，若否，则输出的充电控制信号为高电平信号，以进行恒流快充充电，若是，则输出的充电控制信号为低电平信号，以停止充电。例如，若第一预设阈值为2.0V，假设测得3S Pack电池组的单电池采样电压分别为1.5V、1.3V、2.6V，单电池采样电压的最小值1.3V小于第一预设阈值2.0V，则控制器170控制Va引脚输出PWM电压信号，第二驱动电路140开启PWM模式，从而第一驱动电压130对电池组311进行小电流预充充电；又例如，若第一预设阈值为2.0V，第二预设阈值为4.18V，假设测得3S Pack电池组的单电池采样电压分别为 2.5V、2.3V、4.0V，单电池采样电压的最小值2.3V大于第一预设阈值2.0V，而单电池采样电压的最大值4.0V小于第二预设阈值4.18V，则控制器170控制Va引脚输出高电平信号，第二驱动电路140导通，第一驱动电路130导通，从而对电池组311进行恒流充电；再例如，若第一预设阈值为2.0V，第二预设阈值为4.18V，假设测得3S Pack 电池组的单电池采样电压分别为2.5V、4.20V、3.6V，单电池采样电压的最小值2.5V大于第一预设阈值2.0V，而单电池采样电压的最大值4.20V大于第二预设阈值4.18V，则控制器170控制Va引脚输出低电平信号，第二驱动电路140关断，第一驱动电路130关断，以停止充电。

其中，控制器170还用于：在充电过程中，检测单电池最大采样电压是否大于第二预设阈值，若是，则输出停止充电控制信号，以使第二驱动电路根据停止充电控制信号关断第一驱动电路，从而停止对电池组进行充电。

其中，控制器170还用于：若其中一单电池采样电压大于预设电压范围时，输出停止充电控制信号，以使第二驱动电路根据停止充电控制信号关断第一驱动电路，从而停止对电池组进行充电。

可选地，请一并参阅图5和图6，充电控制电路100还包括电源接口101和充电接口102。电源接口101与转换电路110连接，用于输入交流电信号，从而使转换电路110通过电源接口101输入交流电信号。充电接口102包括充电正极端CH2+、充电负极端CH2-、单电池连接端CL1-CL5和过温保护端NTC。其中，单电池连接端的数量与采样支路的数量相同，电池包311的电池端的数量与单电池连接端的数量相同。在本实施例中，采样支路的数量为5，则单电池连接端的数量也为5，电池包311的电池端的数量也为5。充电正极端CH2+与第一驱动电路130连接，充电负极端CH2-接地，单电池连接端CL1-CL5 分别与各采样支路连接，过温保护端NTC与控制器170连接。过温保护端NTC用于连接电池组311，从而使充电控制电路100与电池组311 连接。控制器170还用于通过过温保护端NTC获取电池组311的温度，若电池组311的温度超过预设温度阈值，控制第二驱动电路140关断第一驱动电路130，并控制第三驱动电路150断开，以停止充电。其中，可以在电池组311设置热敏电阻，过温保护电路180通过连接电池组311的热敏电阻从而获得获取电池组311的温度。

请一并参阅图7，当电池组311接入充电管理电路100时，电池组311的电池接口313与充电管理电路100的充电接口102接触，从而使得各单电池与各采样支路连接(图7中省略了电池管理电路312 和过问保护端NTC)。其中，充电正极端CH2+与电池正极端CH1+连接，充电负极端CH2-与电池负极端CH1-连接，一单电池连接端CLX与一电池端CL0X连接。当不同电压类型的电池组311接入同一充电管理电路100时，电池接口313与充电接口102接触连接，电池组311的单电池与单电池连接端CL1-CL5的连接不同。

可选地，请一并参阅图5和图6，充电控制电路100还包括状态显示电路180，状态显示电路180与控制器170连接。控制器170还用于：根据各单电池采样电压，控制状态显示电路180显示电量状态。其中，状态显示电路180可以为指示灯、显示屏等等，在本实施例中，状态显示电路180为指示灯。根据各单电池采样电压，控制状态显示电路180显示电量状态，具体实施方式可以为：当任一单电池采样电压均在预设电压范围内，且单电池采样电压的最大值大于第一预设阈值时，控制指示灯点亮，显示电量饱和；当其中一单电池采样电压不在预设电压范围内时，控制指示灯闪烁，显示电池组异常。

在本实施例中，充电控制电路100的工作过程大致为：电源端子 101输入交流电信号至转换电路110，转换电路110在变换控制电路 120的控制下将输入的交流电信号转换为恒定的第一直流电信号和第二直流电信号，并将第一直流电信号输出至第一驱动电路130，将第二直流电信号输出至控制器170，控制器170接收到转换电路110输出的第二直流电信号时，控制器170被唤醒，控制器170控制第三晶体管Q3导通，以使采样电路160的各采样支路的采样晶体管Qa1导通，从而当电池组311接入充电控制电路100时，控制器170可通过引脚CS1-CS5获取电池组311的电压类型和各个单电池采样电压，当判断得到任一单电池采样电压均在预设电压范围时，则根据单电池采样电压和预设充电模型，输出对应的充电控制信号，以使第二晶体管 Q2导通，第一晶体管Q1导通，从而对电池组311进行充电。通过以上方法，本实施例的充电管理电路100能够接入不同电压类型的电池包，从而使充电器能够匹配不同电压类型的电池包，适用范围更广。

图8为本实用新型实施例提供的充电控制方法的流程示意图。如图8所示，该充电控制方法应用于上述实施例的充电控制电路100，充电控制电路100用于为电池组311充电，该充电控制方法包括：

510、当接收到所述转换电路输出的所述第二直流电信号时，控制所述第三驱动电路导通所述采样电路，并通过各所述采样支路获取所述电池组的电压类型，其中，所述电压类型对应于所述电池组的单电池个数；

520、根据所述电压类型，对所述电池组进行充电。

其中，请参阅图9，步骤520包括：521、根据所述电压类型，获取各所述单电池采样电压；522、判断各所述单电池采样电压是否在预设电压范围内；523、若任一所述单电池采样电压均在所述预设电压范围，根据所述单电池采样电压和预设充电模型，输出对应的充电控制信号，以使所述第二驱动电路根据所述充电控制信号导通所述第一驱动电路，从而对所述电池组进行充电。

上述方法可应用于本实用新型实施例所提供的充电控制电路，具备充电控制电路的有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本实用新型实施例所提供的充电控制电路。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种充电控制电路，其特征在于，用于为电池组充电，所述电池组包括若干单电池，所述充电控制电路包括：转换电路、转换控制电路、第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路、采样电路和控制器；

所述采样电路包括至少一个采样支路，一所述采样支路用于连接一所述单电池；

所述转换电路分别连接所述第一驱动电路和所述控制器，所述第二驱动电路与所述第一驱动电路连接，所述转换控制电路与所述转换电路连接，所述采样支路均分别与所述控制器、所述第三驱动电路连接，所述控制器分别连接所述转换控制电路、所述第二驱动电路和所述第三驱动电路，所述第一驱动电路还与所述电池组连接；所述转换控制电路用于控制所述转换电路将输入的交流电信号转换为恒定的第一直流电信号和第二直流电信号并输出；

所述控制器用于：当接收到所述转换电路输出的所述第二直流电信号时，控制所述第三驱动电路导通所述采样电路，并通过各所述采样支路获取所述电池组的电压类型，其中，所述电压类型对应于所述电池组的单电池个数；根据所述电压类型，对所述电池组进行充电。

2.根据权利要求1所述的充电控制电路，其特征在于，所述第一驱动电路包括第一晶体管、第一电阻和稳压二极管，所述第二驱动电路包括第二晶体管、第二电阻和第三电阻；

所述第一晶体管的第一端与所述转换电路连接，所述第一晶体管的第二端通过所述第二电阻与所述第二晶体管的第一端连接，所述第一晶体管的第三端与所述电池组连接，所述第一电阻分别连接所述第一晶体管的第一端与所述第一晶体管的第二端，所述稳压二极管分别连接所述第一晶体管的第一端与所述第一晶体管的第二端，所述第二晶体管的第二端通过所述第三电阻连接所述控制器，所述第二晶体管的第三端接地。

3.根据权利要求1所述的充电控制电路，其特征在于，所述第三驱动电路包括第三晶体管、第四电阻和第五电阻；

所述第三晶体管的第一端与所述采样电路连接，所述第三晶体管的第二端通过所述第四电阻连接所述控制器，所述第三晶体管的第三端接地，所述第五电阻分别连接所述第三晶体管的第二端和所述第三晶体管的第三端。

4.根据权利要求1所述的充电控制电路，其特征在于，所述采样支路包括采样晶体管、第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻和采样电感；

所述采样晶体管的第一端与所述第二采样电阻的一端连接，所述第二采样电阻的另一端与所述控制器连接，所述第二采样电阻的另一端通过所述第三采样电阻接地，所述第二采样电阻的另一端还通过所述采样电感接地，所述采样晶体管的第二端通过所述第一采样电阻与所述第三驱动电路连接，所述采样晶体管的第三端用于与所述电池组连接。

5.根据权利要求1所述的充电控制电路，其特征在于，所述转换电路包括EMC滤波器、第一整流滤波子电路、开关变压器、第二整流滤波子电路和低压稳压子电路；

所述EMC滤波器的输入端用于输入所述交流电信号，所述第一整流滤波子电路的输入端与所述EMC滤波器的输出端连接，所述开关变压器的输入端与所述第一整流滤波子电路的输出端连接，所述开关变压器的第一输出端与所述第二整流滤波子电路的输入端连接，所述第二整流滤波子电路的输出端与所述第一驱动电路的输入端连接，所述开关变压器的第二输出端与所述低压稳压子电路的输入端连接，所述低压稳压子电路的输出端与所述控制器的电源引脚连接；

所述EMC滤波器对输入的所述交流电信号进行滤波，以滤除电磁干扰，所述第一整流滤波子电路将所述EMC滤波器输出的交流电转换为高频高压直流电信号，所述开关变压器将所述第一整流滤波子电路输出的高频高压直流电信号转换为高频低压直流电信号，所述第二整流滤波子电路将所述开关变压器输出的高频低压直流电信号转变为所述第一直流电信号并输出至所述第一驱动电路，所述低压稳压子电路将所述开关变压器输出的高频低压直流电转变为所述第二直流电信号并输出至所述控制器。

6.根据权利要求5所述的充电控制电路，其特征在于，所述转换控制电路包括：启动电阻、开关MOS控制器、开关MOS管、尖峰吸收子电路、供电子电路、取样电阻、电压控制子电路、电流控制子电路和反馈子电路；

所述启动电阻的一端与所述第一整流滤波子电路的输出端连接，所述启动电阻的另一端与所述开关MOS控制器连接，所述尖峰吸收子电路并联于所述开关变压器的输入端，所述开关MOS管的第一端与所述尖峰吸收子电路与所述开关变压器的共同连接端连接，所述开关MOS管的第三端与所述开关MOS控制器连接并接地，所述开关MOS管的第二端与所述开关MOS控制器连接，所述供电子电路的一端与所述开关MOS控制器连接，所述供电子电路的另一端与所述开关变压器的输入端连接，所述取样电阻的一端与所述开关变压器的输出端连接，所述取样电阻的另一端与所述电流控制子电路的第一端连接，所述电流控制子电路的第二端与所述控制器连接，所述电流控制子电路的第三端与所述低压稳压子电路连接，所述电流控制子电路的第四端与所述反馈子电路的第一端连接，所述电压控制子电路的第一端与所述第二整流滤波子电路连接，所述电压控制子电路的第二端与所述反馈子电路的第一端连接，所述反馈子电路的第二端与所述开关MOS控制器连接。

7.根据权利要求1所述的充电控制电路，其特征在于，所述充电控制电路还包括充电接口，所述充电接口包括充电正极端、充电负极端和若干单电池连接端，所述单电池连接端的数量与所述采样支路的数量相同；

所述第一驱动电路通过所述充电正极端与所述电池组连接，所述充电负极端接地，一所述采样支路通过一所述单电池连接端与一所述单电池连接。

8.根据权利要求7所述的充电控制电路，其特征在于，所述充电接口还包括：过温保护端；

所述过温保护端用于连接所述电池组；

所述控制器还用于通过所述过温保护端获取所述电池组的温度，若所述电池组的温度超过预设温度阈值，控制所述第二驱动电路关断所述第一驱动电路，并控制所述第三驱动电路断开，以停止充电。

9.根据权利要求1-8任一项所述的充电控制电路，其特征在于，所述充电控制电路还包括状态显示电路，所述状态显示电路与所述控制器连接；

所述控制器还用于：根据所述各单电池采样电压，控制所述状态显示电路显示电量状态。

10.一种充电器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的充电控制电路。

11.一种电动工具，其特征在于，包括电池包和权利要求10所述的充电器，所述充电器与所述电池包连接，所述充电器用于对所述电池包进行充电。

12.根据权利要求11所述的电动工具，其特征在于，

所述充电器包括充电接口，所述充电接口包括充电正极端、充电负极端和单电池连接端，所述单电池连接端的数量与所述采样支路的数量相同；

所述电池包包括电池组和电池接口，所述电池组包括若干单电池，所述电池接口包括电池正极端、电池负极端以及若干电池端，所述电池端的数量与所述单电池连接端的数量相同，并且所述电池端的数量大于或者等于所述单电池的数量，一所述单电池对应连接一所述电池端；

所述充电正极端与所述电池正极端连接，所述充电负极端与所述电池负极端连接，一所述单电池连接端与一所述电池端连接。