CN211556938U - 一种充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充电器。充电器(100)包括：外壳、电源模块、至少两个电连接于电源模块的第一充电端口(101A)和第二充电端口(101B)，分别接收具有相同规格的第一电池包(102A)和第二电池包(102B)，第一充电端口(101A)具有第一支路，第二充电端口(101B)具有第二支路，第一支路和第二支路并联且分别串联有第一二极管(103A)和第二二极管(103B)，在输出电压不小于小电压值电池包电压与二极管的正向管压降Vd之和时，小电压值的电池包开始充电，在输出电压不小于大电压值电池包电压与二极管的正向管压降Vd之和时，大电压值的电池包开始与小电压值电池包同时充电。本实用新型专利可自动控制多个电池包的同时充电，充电效率高，且结构简单，成本低。

Description

一种充电器

[技术领域]

本实用新型涉及一种充电器的技术领域，尤其涉及一种电动工具领域类所用的充电器。

[背景技术]

目前市面上的充电器大多只能对一个电池包充电，在需要对多个电池包充电时，需要先充好一个再更换另一个进行充电，这样充电方式增加了充电时间，且影响使用时间，再者，当使用者下班回家充电时，需要再观察一个电池包是否充饱和的情况下，再另外更换一个电池包继续充电，也影响了使用者的休息时间。

后来市场有提供对多个电池包同时充电的充电器，虽然这种充电器可以同时插入两个电池包，但采取的充电方式比较繁琐；例如，第一种方式是逐个充电，即先控制一个电池包，在充电完成后，再自动切换对另一个电池包进行充电；第二种方式是对多个电池包依次循环充电，将一电池包充一段时间，再对另一电池包充一端时间，以此循环充电，直至电池包充电饱和，这样两种充电方式均增加了电池包的充电时间，且电路控制比较复杂，例如请参阅于2014年12月24日公开的中国发明专利申请公开第CN104247200A号，其揭示了一种充电控制设备，增加电流检测或电压检测结构来实现上述充电方式，该充电方式增加了充电器的制造成本。

因此，有必要设计一种可同时对多个电池包进行充电的充电器，已解决上述问题。

[实用新型内容]

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、低成本的充电器。

本实用新型解决现有技术问题可采用如下技术方案：包括：外壳、电源模块、至少两个电连接于所述电源模块的充电端口，所述电源模块被配置为向所述充电器提供输出电压，所述充电端口包括第一充电端口和第二充电端口，所述第一充电端口和第二充电端口分别接收第一电池包和第二电池包，所述第一电池包具有第一充电电流，所述第二电池包具有第二充电电流，所述第一充电端口具有第一支路，所述第二充电端口具有第二支路，所述第一支路和第二支路并联，所述第一支路和所述第二支路分别串联有第一二极管和第二二极管，所述第一电池包和第二电池包规格相同，所述输出电压不小于小电压值的第一或第二电池包电压与对应二极管的正向导通电压值之和时，该小电压值的电池包先充电，当所述输出电压不小于大电压值的第二或第一电池包电压与对应二极管的正向导通电压值之和时，该大电压值的电池包开始与小电压值电池包同时充电。

进一步改进方案为：当大电压值电池包与小电压值电池包同时充电时，分别进行恒流充电。

进一步改进方案为：所述第一二极管和第二二极管均为硅二极管或均为锗二极管。

进一步改进方案为：若第一电池包和第二电池包具有相同的容量，在恒流充电时，所述第一充电电流和第二充电电流相等。

进一步改进方案为：若第一电池包的容量大于所述第二电池包的容量，在恒流充电时，所述第一充电电流大于所述第二充电电流。

进一步改进方案为：若第一电池包的容量小于所述第二电池包的容量，在恒流充电时，所述第一充电电流小于所述第二充电电流。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：充电器设有并联设置于第一充电端口的第一支路和第二端口的第二支路，且第一支路和第二支路分别串联有第一二极管和第二二极管，通过第一二极管和第二二极管控制小电压值的电池包先充电，在输出电压不小于小电压值电池包电压与二极管的正向管压降Vd之和时，小电压值的电池包开始充电，在输出电压不小于大电压值电池包电压与二极管的正向管压降Vd之和时，大电压值的电池包开始与小电压值电池包同时充电，这种在充电支路上分别设置二极管的充电器，可提供一种结构简单，成本低的充电器。

[附图说明]

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详细的说明:

图1是本实用新型充电器示意图；

图2是本实用新型充电器的充电控制电路图；

图3是本实用新型第一种实施方式的充电电流示意图；

图4是本实用新型第二种实施方式的充电电流示意图；

图5是本实用新型第三种实施方式的充电电流示意图。

图中附图标记的含义：

100、充电器 101A、第一充电端口 101B、第二充电端口 102A、第一电池包 102B、第二电池包 103A、第一二极管 103B、第二二极管

[具体实施方式]

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

请参阅图1所示，为本实用新型实施方式涉及的一种充电器100，该充电器100可对多个电池包进行充电，在本实施方式中仅展示了两个电池包充电接口，所述充电器具有外壳、用于容纳电池包的第一充电端口101A和第二充电端口101B，所述第一充电端口101A和第二充电端口101B分别具有充电正极端和充电负极端，以便对两电池包进行充电。

请参阅图2所示，为所述充电器100内部电路板上的充电控制电路示意图，所述第一充电端口101A容纳第一电池包102A，所述第二充电端口101B容纳第二电池包102B，所述第一充电端口101A具有第一支路，所述第二充电端口101B具有第二支路，所述第一支路和所述第二支路作为充电器的两个充电正极端BAT1+、BAT2+，所述第一支路和第二支路并联连接，且分别串联有第一二极管103A和第二二极管103B，所述充电器100还包括电性连接于第一支路和第二支路的电源模块，所述电源模块提供输出电压Vout，以供充电器100向电池包充电。所述第一二极管103A和第二二极管103B使得电流只能够沿一个方向流动，并且防止反向电流从第一电池包102A和第二电池包102B流向充电器100，因此，即使第一电池包102A和第二电池包102B的电压彼此不同，电流也绝不会从具有高电压的电池包流向具有低电压的电池包。

在进行充电时，所述电源模块的输出电压Vout会以逐渐增加的方式对电池包输送电压，当输出电压不小于小电压值的电池包电压与对应二极管的正向管压降Vd之和时，该小电压值的电池包先充电，在本实施方式是以2A大电流进行充电(俗称充电电流)；当输出电压Vout不小于大电压值的电池包电压与对应二极管的正向管压降Vd之和时，所述大电压值的电池包也同时开始充电，且分别进行恒流充电。采用恒流方式如下：

所述第一电池包具有容量A，所述第二电池包具有容量B，

所述第一电池包的第一充电电流公式为：

所述第二电池包的第二充电电流公式为：

请参阅图3所示，为本实用新型充电器的第一种实施方式，其中，所述第一电池包和第二电池包规格相同，例如满额时均为21V，且其容量相等(电池包容量是在一定条件下电池放出的电量)，由于两个电池包在对电动工具放电之后，剩余电压值通常不同；以所述第一电池包102A放电后的电压值为15V，所述第二电池包102B放电后的电压值为18V为例，充电时，当输出电压Vout增加至小电压值的第一电池包102A电压与电性连接且串联于第一支路上的第一二极管103A的正向管压降Vd之和时(该第一二极管103A也称第一电池包102A对应的二极管，因两者在同一支路上)，所述第一二极管103A导通，所述第一电池包102A先充电(本实施方式是以2A大电流进行充电)，当输出电压Vout增加至大电压值的第二电池包102B电压与电性连接且串联于第二支路上的第二二极管103B的正向管压降Vd之和时(该第二二极管103B也称第二电池包102B对应的二极管，因两者在同一支路上)，所述第二二极管103B导通，所述第一电池包102A和第二电池包102B同时充电。反之，第二电池包的电压值小于第一电池包的电压值时，先对第二电池包充电，原理相同，在此不再赘述。

上述二极管可以为硅二极管，通常硅二极管的正向管压降为0.7V，参图3所示，L1为第一电池包充电电流，L2为第二电池包充电电流，如时间段a所示，所述电源模块的输出电压达到小电压值的第一电池包电压与第一二极管的正向管压降Vd之和，即15.7V时，所述第一二极管103A开始导通，此时，第二二极管103B不导通，所述第一电池包102A以大电流先充电(例如2A大电流)；如时间段b所示，所述电源模块的输出电压达到大电压值的第二电池包电压与第二二极管的正向管压降Vd之和，即18.7V时，所述第二二极管103B导通，此时，第一电池包102A和第二电池包102B分别进行恒流充电，由于第一电池包102A的容量与第二电池包102B的容量相等，根据上述充电电流公式，所述第一电池包102A和所述第二电池包102B分别以1A进行均流充电，直至两电池包充满。

当然上述二极管也可为锗二极管，通常锗二极管的正向管压降为0.3V，参图3所示，L1为第一电池包充电电流，L2为第二电池包充电电流，如时间段a所示，所述电源模块的输出电压达到小电压值的第一电池包电压与第一二极管的正向管压降Vd之和，即15.3V时，所述第一二极管103A导通，此时，第二二极管103B不导通，所述第一电池包102A以2A大电流先充电；如时间段b所示，所述电源模块的输出电压达到大电压值的第二电池包电压与第二二极管的正向管压降Vd之和，即18.3V时，所述第二二极管103B导通，此时，第一电池包102A和第二电池包102B分别进行恒流充电，由于第一电池包102A的容量与第二电池包102B的容量相等，根据上述充电电流公式，所述第一电池包102A和所述第二电池包102B分别以1A进行均流充电，直至两电池包充满。

请参阅图4所示，为本实用新型的第二实施方式恒流成电的示意图，在所述第一电池包102A和第二电池包102B规格相同情况下，例如满额时均为21V电池包，且第一电池包102A的容量大于第二电池包102B的容量，以所述第一电池包的容量A为5.0AH，所述第二电池包的容量B为3.0AH为例，该实施方式与第一实施方式的区别在于第一电池包102A与第二电池包102B的充电电流因电池包容量的不同而不同，L1为第一电池包充电电流，L2为第二电池包充电电流，由于第一电池包102A的容量大于第二电池包102B的容量，根据上述充电电流公式计算，第一电池包102A与第二电池包102B同时充电时，所述第一电池包102A的第一充电电流为1.25A，所述第二电池包102B的第一充电电流为0.75A。

请参阅图5所示，为本实用新型的第三实施方式恒流充电的示意图，所述第一电池包102A和第二电池包102B规格相同，例如满额时均为21V电池包，且第一电池包102A的容量小于第二电池包102B的容量情况下，本实施方式中，所述第一电池包的容量A为3.0AH，所述第二电池包的容量B为5.0AH，该实施方式与第一实施方式的区别在于第一电池包与第二电池包的充电电流因电池包容量的不同而不同，L1为第一电池包充电电流，L2为第二电池包充电电流，由于第一电池包102A的容量小于第一电池包102B的容量，根据上述充电电流公式计算，第一电池包102A与第二电池包102B同时充电时，所述第一电池包102A的第一充电电流为0.75A，所述第二电池包102B的第一充电电流为1.25A。

本实用新型充电器设有并联设置于第一充电端口的第一支路与第二端口的第二支路，且第一支路和第二支路分别串联有第一二极管和第二二极管，通过第一二极管和第二二极管控制小电压值的电池包先充电，在输出电压不小于小电压值电池包电压与对应二极管的正向管压降Vd之和时，小电压值的电池包开始充电，在输出电压不小于大电压值电池包电压与对应二极管的正向管压降Vd之和时，大电压值的电池包开始与小电压值电池包同时充电，在充电端口分别串联有二极管，即可根据输出电压自动控制多个电池包的自动同时充电，充电效率高，且结构简单，成本低。

本实用新型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，在不脱离本实用新型原理和范畴的前提下，本实用新型的充电器还有其他很多的替代方案。本实用新型的保护范围以权利要求书的内容为准。

Claims (6)

1.一种充电器，包括：外壳、电源模块、至少两个电连接于所述电源模块的充电端口，所述电源模块被配置为向所述充电器提供输出电压(Vout)，所述充电端口包括第一充电端口(101A)和第二充电端口(101B)，所述第一充电端口(101A)和第二充电端口(101B)分别接收第一电池包(102A)和第二电池包(102B)，所述第一电池包(102A)具有第一充电电流，所述第二电池包(102B)具有第二充电电流，所述第一充电端口(101A)具有第一支路，所述第二充电端口(101B)具有第二支路，所述第一支路和第二支路并联，所述第一支路和所述第二支路分别串联有第一二极管(103A)和第二二极管(103B)；其特征在于：所述第一电池包(102A)和第二电池包(102B)规格相同，所述输出电压(Vout)不小于小电压值的第一或第二电池包电压与对应二极管的正向导通电压值之和时，该小电压值的电池包先充电，当所述输出电压(Vout)不小于大电压值的第二或第一电池包电压与对应二极管的正向导通电压值之和时，该大电压值的电池包开始与小电压值电池包同时充电。

2.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于：当大电压值电池包与小电压值电池包同时充电时，分别进行恒流充电。

3.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于：所述第一二极管(103A)和第二二极管(103B)同时为硅二极管或锗二极管。

4.根据权利要求1或2所述的充电器，其特征在于：若第一电池包(102A)和第二电池包(102B)具有相同的容量，在恒流充电时，所述第一充电电流和第二充电电流相等。

5.根据权利要求1或2所述的充电器，其特征在于：若第一电池包(102A)的容量大于所述第二电池包(102B)的容量，在恒流充电时，所述第一充电电流大于所述第二充电电流。

6.根据权利要求1或2所述的充电器，其特征在于：若第一电池包(102A)的容量小于所述第二电池包(102B)的容量，在恒流充电时，所述第一充电电流小于所述第二充电电流。

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