專利名稱：充電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種充電系統(tǒng)，尤其涉及一種實現(xiàn)電池快速充電的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
客戶在使用用鋰電池供電的電動工具時，普遍存在以下情況在需要完成一定工作量或還剩一小部分工作未完成時，發(fā)現(xiàn)電池包電量不夠，這時使用者需要一小部分容量 (比如a%的電池容量)的電池來完成工作(不需要滿容量電池)，并且希望有一種充電器的模式能在極短的時間b內(nèi)，比如3分鐘完成電池25%容量的充電過程。但是目前快速充電的鋰離子電池充電器設(shè)計成本較高，模式選擇性較差并且沒有實現(xiàn)在極短的時間內(nèi)給電池充上可供用戶完成一定工作量的電量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，實現(xiàn)用低成本，提供一種可選擇充電模式的充電器，使得在很短的時間內(nèi)安全的給電池一定的容量(能量)以完成
一定量的工作。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種充電系統(tǒng)，至少包括一個充電器和一個電池，充電系統(tǒng)至少包括快充充電模式和正常充電模式快充充電模式可以在符合設(shè)定條件的情況下給電池充電，還包括一個指示裝置可以指示快充充電模式已經(jīng)完成。其中快速充電模式的充電電流大于正常充電模式的充電電流，充電時間小于正常充電模式的充電時間?？焖俪潆娔Ｊ胶驼３潆娔Ｊ降那袚Q可以由控制電路根據(jù)溫度檢測電路、電壓檢測電路實時監(jiān)測充電電池當前的溫度和電壓值控制自動切換，也可由操作面板上的控制開關(guān)觸發(fā)，由使用者手動選擇。本發(fā)明所達到的有益效果本發(fā)明的充電器提供具有可選擇性的充電模式，其中一種模式包括依靠電池溫度變化及電壓控制的快充電方案，該充電器設(shè)計有可選擇的快速充電模式，在低電壓且合適的溫度變化趨勢下能超額輸出充電功率以實現(xiàn)在短時間內(nèi)給電池充上a%的容量,該容量足以完成急需的工作。


圖I是本發(fā)明的充電器示意圖2是本發(fā)明的充電器的充電電路的模塊圖3是本發(fā)明的充電器的工作流程圖4是圖2的充電電路圖。圖中，I、機殼;101、上機殼;102、下機殼;2、充電槽；3、操作面板；3a、控制開關(guān)； 4a、紅色LED ;4b、綠色LED ;5、充電電路；6、控制電路；7、指示電路；8、溫度檢測電路；9、電壓檢測電路；10、模式選擇電路；11、轉(zhuǎn)換充電電路；110、AC-DC輸入電路；111、DC-DC電源電路；112、直流電壓輸出電路；13、外部觸發(fā)信號。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。如圖I所不為本發(fā)明的用于直流電動工具的充電器優(yōu)選的一種不意圖，機殼I由上機殼101和下機殼102扣合形成一個整體，機殼I上設(shè)一可放置充電電池的充電槽2,機殼I構(gòu)成的內(nèi)腔包含充電電路，機殼I上設(shè)有操作面板3和指示充電狀態(tài)的顯示裝置，可為發(fā)光LED或IXD顯示屏，以及控制開關(guān)3a。此處顯示裝置為紅色LED4a和綠色LED4b，控制開關(guān)3a為具有背光的按鈕。充電器具有快速充電的模式(或稱Peak模式、峰值充電模式)，以及正常充電模式。當然操作面板和充電模式也可設(shè)置在鋰電池上，鋰電池可以是內(nèi)置式設(shè)置于電動工具上也可以是可拆卸的設(shè)置在電動工具上，本發(fā)明的一種具體實施方式
中，電池包的標稱電壓為12V，電池元件為圓柱形的，其規(guī)格為18mm(直徑)X 65mm(長)，電池元件容量為接近 1200mAh或者1500mAh。在快速充電模式下，充電器在極短的時間內(nèi)將電池充至一個較滿的狀態(tài)；在正常充電模式下，充電器正常充電?？刂崎_關(guān)3a的背光用于指示電池是否處于可選擇快速充電的狀態(tài)，并用背光閃爍表示電池正在被快速充電。當控制開關(guān)背光亮起，指示電池符合選擇快速充電的條件，按下控制開關(guān)3a后，充電進入快速充電模式，背光閃爍，快速充電結(jié)束后控制開關(guān)3a的背光常亮。顯示裝置的紅色LED4a和綠色LED4b用于報錯和正常充電的充電狀態(tài)。當紅色 LED4a亮，表示電池發(fā)生異常情況，在快速充電模式和正常充電模式下的異常情況均使用此方式。綠色LED4b用于指示正常充電的充電狀況，當電池在正常充電模式下充電，綠色 LED4b閃爍，電池充滿后綠色LED4b常亮。如圖2所示，本發(fā)明的充電器充電電路5結(jié)構(gòu)包含，溫度檢測電路8、電壓檢測電路9，實時監(jiān)測充電電池當前溫度和電壓，并將監(jiān)測數(shù)值傳送至控制電路6 ；控制電路6接收并處理溫度檢測電路8、電壓檢測電路9的信息或/和外部的操作面板3的輸入信息，控制充電電路5的充電模式，并將當前狀態(tài)信息傳送至指示電路7，指示電路7可以包含顯示裝置，用于指示充電狀態(tài)或者其他需要顯示的信息。模式選擇電路10按照控制電路6發(fā)出的控制信號，選擇進入快速充電模式(簡稱為Peak模式)或者正常充電模式，并可在兩種模式之間切換。轉(zhuǎn)換充電電路11與充電電池連接，包含依次連接的AC-DC輸入電路110、DC-DC電源電路111及直流電壓輸出電路112， 按照模式選擇電路10發(fā)出的充電模式對充電電池進行充電。一種實施方式下，控制電路6根據(jù)溫度檢測電路8、電壓檢測電路9實時監(jiān)測的充電電池當前的溫度和電壓值進行判斷選擇，自動切換充電模式。當溫度檢測電路8檢測到的電池溫度符合預(yù)設(shè)的溫度范圍，且電壓檢測電路9檢測到的電池電壓符合預(yù)設(shè)的電壓范圍，則控制電路6輸出一控制信號至模式選擇電路10，將充電模式切換為快速充電模式。另一種實施方式下，控制電路6接收外部觸發(fā)信號13進行充電模式的切換。外部觸發(fā)信號13可以為開關(guān)觸發(fā)的信號，也可以為光、電、聲形式的觸發(fā)信號。在本實施例中， 優(yōu)選的，為通過操作面板3手動的控制開關(guān)3a，輸入控制信號。操作面板3或為按鍵式，或為觸摸式，或為兩者結(jié)合的形式。也可以將指示電路7 與操作面板3的部分功能或者全部功能集成在一起。通過操作面板3可以對充電時間、充電電流進行設(shè)置。如圖2、圖3所示，說明本發(fā)明充電器的一種工作流程，當充電器檢測到有電池插入時，首先通過溫度檢測電路8、電壓檢測電路9檢測電池的溫度、電壓是否在允許充電的范圍內(nèi)。如果電池需要充電，則可以通過模式選擇電路10選擇進入快速充電模式(簡稱 Peak模式)或者是正常充電模式，快速充電模式轉(zhuǎn)換充電電路11可以對充電電池提供大電流Il進行充電，如加在單個電池元件上的充電電流為6A，實現(xiàn)以較大的充電電流對電池進行短時快速充電，本實施方式中當電池包電壓達到12V時，充電電壓不再上升，充電電流減小，當電流減小到3. 3A時，退出快速充電模式并轉(zhuǎn)入正常充電模式。選擇進入快速充電模式或者是正常充電模式的方式有兩種，一種是自動切換，一種是非自動切換，即依靠外部觸發(fā)信號13觸發(fā)進入。本實施例中僅介紹外部觸發(fā)信號13觸發(fā)進入的方式，當控制開關(guān)3a 觸發(fā)時即進入Peak模式。在Peak模式中，對充電時間、充電電流進行設(shè)定，預(yù)設(shè)充電電流為II，如6A，與正常充電模式的充電電流值12相比，一般的，12為3A，Il > 12。設(shè)定充電時間為tl，如3min。 在此大電流的條件下對電池進行充電，可在預(yù)設(shè)的很短時間內(nèi)使電池的能量充到一個較滿的程度，如25%，可以供用戶完成一定的工作量，以快速滿足使用者基本的使用需要。同時在此模式下，預(yù)設(shè)充電允許的最高電池溫度為Tl，如40攝氏度，最大電池電壓為Vl，如12V。 當充電時間達到設(shè)定值tl時退出Peak模式，或者當檢測到的電池溫度或電壓系數(shù)大于等于預(yù)設(shè)的最高電池溫度T1、V1時，自動退出Peak模式。以對12V直流螺絲批電池包3分鐘快速充電為例，以下表格中列出的是以經(jīng)過試驗得出的具有實用性的參數(shù)，可以根據(jù)不同的需求具體設(shè)定，但均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)
權(quán)利要求
1.一種充電系統(tǒng)，用于電動工具，至少包括一個充電器和一個鋰電池，所述鋰電池至少設(shè)置有一節(jié)鋰電池元件，所述的鋰電池元件的直徑接近18mm，長度接近65mm，所述充電系統(tǒng)至少包括一種快充充電模式，其特征在于所述快充充電模式給所述單個鋰電池元件以大于等于4. 5A的充電電流進行充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述充電系統(tǒng)包括一個正常充電模式，正常充電模式的充電電流小于快充充電的充電電流，所述充電系統(tǒng)還包含一控制電路， 通過一模式選擇電路控制兩種充電模式的切換，所述模式選擇電路，按照所述控制電路發(fā)出的控制信號，選擇進入相應(yīng)的快速充電模式或者正常充電模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述快充充電電流至少為6A。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電系統(tǒng),其特征在于，所述快速充電模式預(yù)設(shè)一第一充電時間接近3分鐘可完成鋰電池25%容量的充電。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述快充充電模式所設(shè)定的充電條件為允許的最高電池溫度為40攝氏度，最大電池電壓為12V。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，還包含一指示裝置指示電池是否處于可選擇快充充電模式的狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述指示裝置為具有背光的控制開關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述充電系統(tǒng)根據(jù)溫度檢測電路、電壓檢測電路實時監(jiān)測電池當前的溫度和電壓值控制自動切換充電模式。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，由所述控制電路接收外部觸發(fā)信號進行充電模式切換。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述外部觸發(fā)信號由控制開關(guān)觸發(fā)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述控制開關(guān)為按鍵式。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，還包括正常充電模式狀態(tài)顯示裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述的鋰電池的標稱電壓為12V，單節(jié)電池元件的標稱電壓為4V。
全文摘要
本發(fā)明提供一種充電系統(tǒng)，至少包括一個充電器和一個電池，充電系統(tǒng)至少包括快充充電模式和正常充電模式述快充充電模式可以在符合設(shè)定條件的情況下給電池充電，還包括一個指示裝置可以指示快充充電模式已經(jīng)完成。本發(fā)明的充電器提供具有可選擇性的充電模式，可以依靠電池溫度變化控制的超快充電方案，可實現(xiàn)在低電且合適的溫度變化趨勢下能超額輸出充電功率以實現(xiàn)在短時間內(nèi)安全的給電池一定的容量(能量)以完成一定量的工作。
文檔編號H02J7/10GK102611181SQ201110200978
公開日2012年7月25日 申請日期2011年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者吳南飛, 楊德中, 段俊雅 申請人:南京德朔實業(yè)有限公司