专利名称:一种单线检测电池类型和温度的电路的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及充电器电路技术领域,特指一种单线检测电池类型和温度的电路。
技术背景目前,锂电池的应用越来越多,因为,锂电池不像镍镉电池一样不用判断电池的节数即可以控制充电,充电器需要判断电池类型进行充电,现在的判断电池类型的方案多使用独立引脚判断其阻值,以判断电池类型,由于接口改变,该方案电路不能通用旧版电池
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足,而提供一种单线检测电池类型和温度的电路,其结构设计简单科学,可以判断电池类型和检测电池的温度,检测电池温度的功能上不改变其连接结构,就可以加入检测电池类型的功能,可以很好的兼容旧版电池,使用同一个充电器,安全性能好。为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案,其包括充电器、电池包,充电器包括充电控制模块、驱动电路模块、电平转换模块,充电器与电池包相连接,充电控制模块、 驱动电路模块、电平转换模块相互连接形成一个闭合电路。所述的充电器的一端接地。所述的电池包由电池组、热敏电阻和一个以上二极管构成。本实用新型有益效果为充电器包括充电控制模块、驱动电路模块、电平转换模 ±夬,充电器与电池包相连接,充电控制模块、驱动电路模块、电平转换模块相互连接形成一个闭合电路,可以判断电池类型和检测电池的温度,检测电池温度的功能上不改变其连接结构,就可以加入检测电池类型的功能,可以很好的兼容旧版电池,使用同一个充电器,安全性能好。
图1是本实用新型的电路工作原理示意图;图2是本实用新型四种不同实施方式电池包的电路原理图;图3是本实用新型驱动电路模块的电路原理示意图;图4是本实用新型电平转换模块的电路原理示意图。
具体实施方式
见图1至图4所示本实用新型包括充电器1、电池包2,其特征在于充电器1包括充电控制模块11、驱动电路模块12、电平转换模块13,充电器1与电池包2相连接,充电控制模块11、驱动电路模块12、电平转换模块13相互连接形成一个闭合电路。所述的充电器1的一端接地。CN 202033461 U
说明书
2/3页所述的电池包1由电池组、热敏电阻和一个以上二极管构成。本检测方案在电池的热敏电阻上并若干个反向连接的串联二极管D2、D3、D4等等。在检测电池温度的时候,驱动电路输出电压Vr为正电压,这时反向连接的二极管不起作用,正常检测RTl的阻值。当要检测电池类型时,驱动电路输出电压Vr为较低阻抗的负电压,由于驱动阻抗较低,RTl的作用在一定范围内可以忽略不计。利用二极管正向导通电压固定为Vd的原理,可以算得二极管个数N = Vr + Vd。从二极管的个数N判断电池的类型。图1为本方案电路结构图。其中充电控制电路模块11控制驱动电路模块12,通过检测电路采样电压数据并判读电池的类型进行对电池充电。驱动电路模块12是一个可以控制输出正电压和负电压的电路。电平转换电路模块13的作用是把检测到的正电压或者负电压转为为控制电路能识别的正电压信息。电池包由多节电池组、热敏电阻和若干二极管组成。其中热敏电阻用于检测电池温度,二极管用于检测电池类型。图2是电池包的A、B、C、D的4种类型,输入电压Vr为负电压时,先假设RTl的作用可以忽略不计,二极管在电路中的串联个数将决定Vr的电压值,设单个二极管压降为 Vd,则,类型2的Vr = Vd,类型3的Vr = 2*Vd,类型4的Vr = 3*Vd。类型1的电压由RTl和图3中驱动电路的R4确定。由于RTl会影响Vr的电压, 假定充电器最高能在电池60度的时候工作,那么70度的时候已经不能工作,这时也不需要判断电池的类型了。若70度时RTl的阻值为Re,这时Vr = V*Re+(R4+Re)。由于要保证电池判读的正确性,要使Vr彡4Vd才能使判断不会出错,这时要求V*Re+ (R4+Re)彡4*Vd 得到R4的取值范围为R4 ( V*Re+ (4*Vd)-Re0当R4为该取值范围时,不接入二极管的电压Vr > 4*Vd,所以在电池70度以下接入类型2、类型3和类型4检测类型的时候,RTl热敏电阻对电压Vr没有影响。图3为驱动电路。其中Ql和Q2是场效应管,分别用于驱动上拉电阻R34和下拉电阻R4。Q3、R27、R20的作用相当于一个反相器,驱动负电压端的场效应管Q2。当C0M1、COM2输入为高电平时,Ql截止上拉电阻RM无作用。Q3也截止,R20把 Q2的驱动电平拉低,使Q2也截止,下拉电阻R4不起作用。当COMl输入为低电平,COM2输入为高电平时,Q2截止,下拉电阻R4不起作用。Ql 导通,上拉电阻R34把Vr拉到正电压,电池里面的二极管不起作用,这时R34和电池里面的热敏电阻RTl分压,得到Vr用于换算电池温度。当COM2输入为低电平,COMl输入为高电平时,Ql截止,上拉电阻R34不起作用。 Q2导通,下拉电阻R4把Vr拉到负电压,这时电池里面的二极管起作用,把电压Vr限制到某值,电路将根据这时的Vr值判断电池的类型。图4为电平转换电路。图中的OPl和0P2是运算放大器,使用正电压供电并,以电路的地为运算放大器负压输入,使其输出不会输出负电压。0P1、R25和似6组成一个反相器,其作用在于把检测电池类型时候的负电压,转换成控制电路能识别的的正电压,这时 AD2 = -Vr, ADl = 0。0P2和R66组成一个跟踪器,当检测温度值的时候,把Vr值送到ADl 口,这时 ADl = Vr、AD2 = 0。工作过程在检测温度时,使COMl输入为低电平,COM2输入为高电平时。再读出ADl的电压值。根据ADl的电压值换算得到当前温度。在检测类型时,使COM2输入为低电平,COMl输入为高电平时。再读出AD2的电压值。根据AD2的电压判断电池的类型。如果AD2彡4*Vd,其类型电池包类型为A型;如果AD2 Vd,其类型电池包类型为B型;如果AD2 2*Vd,其类型电池包类型为C型;如果 AD2 ^ 3*Vd,其类型电池包类型为D型。当达电池温度过高时,本例子是高于70度。这时检测电池类型将变得不可靠,这时不能检测电池类型。以上所述仅是本实用新型的较佳实施例,故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均包括于本实用新型专利申请范围内。
权利要求1.一种单线检测电池类型和温度的电路,其包括充电器(1)、电池包0),其特征在于 充电器⑴包括充电控制模块(11)、驱动电路模块(12)、电平转换模块(13),充电器⑴与电池包⑵相连接,充电控制模块(11)、驱动电路模块(12)、电平转换模块(13)相互连接形成一个闭合电路。
2.根据权利要求1所述的一种单线检测电池类型和温度的电路,其特征在于所述的充电器(1)的一端接地。
3.根据权利要求1所述的一种单线检测电池类型和温度的电路,其特征在于所述的电池包(1)由电池组、热敏电阻和一个以上二极管构成。
专利摘要本实用新型涉及充电器电路技术领域,特指一种单线检测电池类型和温度的电路,其包括充电器、电池包,充电器包括充电控制模块、驱动电路模块、电平转换模块,充电器与电池包相连接,充电控制模块、驱动电路模块、电平转换模块相互连接形成一个闭合电路,其结构设计简单科学,可以判断电池类型和检测电池的温度,检测电池温度的功能上不改变其连接结构,就可以加入检测电池类型的功能,可以很好的兼容旧版电池,使用同一个充电器,安全性能好。
文档编号G01R31/36GK202033461SQ20112001315
公开日2011年11月9日 申请日期2011年1月17日 优先权日2011年1月17日
发明者张耀霞 申请人:东莞市妙达电动工具制造有限公司