[发明专利]一种手持电动器具用电池充放电控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及电池充放电技术领域，具体涉及一种手持电动器具用电池充放电控制系统。

背景技术

目前大多数的便携式设备都是使用锂电池作为备用电池，锂电池的使用寿命与电池的充电次数有较大的关系。然而，大多的便携式设备并未对锂电池的充电进行控制，如当电源适配器接入外部交流电后，锂电池则会自动进行充电，而此时的锂电池的电量很可能还足以维持便携式设备运作相当长的时间，如此则可能因锂电池的充电次数增加而导致电池的使用寿命减少。

另一方面诸如吸尘器、电击钻、割草机、地板打蜡机等手持电动工具出现的越来越频繁，使用越来越广泛，像这样的手持电动器具主要由电池组、用于电池充电的充电器以及电动器具本身。现有技术中一般将充电器直接耦合到电动器具而没有控制电池充放电的智能，不能够根据负载或者电池的性能调整电池的充电和放电参数，无法监控电池的温度、电压等重要参数，电池容易产生过冲或者深度放电的现象，大大影响了电池的使用寿命和充放电次数，出现异常情况也无法进行及时保护。

综上，现阶段急需一种智能、有效的手持电动器具充放电控制系统，用以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种手持电动器具用电池充放电控制系统，该电池充放电控制系统能够实时监控电池状态，有效控制电池的充放电过程，能根据负荷情况合理控制电池的放电参数，充放电保护模块能最大程度的延长电池的使用寿命，此外还具有用电安全保护功能，整个系统管控准确灵敏效率高、控制智能灵活耗能少，具有较高的使用价值和较广泛的应用前景。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种手持电动器具用电池充放电控制系统，包括：

控制器模块、电池数据采集模块、负荷数据采集模块、充放电控制模块、充放电保护模块、安全保护模块、电池模块、存储模块、显示报警模块；

所述控制器模块用于处理电池数据采集模块和负荷数据采集模块采集到的数据，经过分析处理后，对充放电控制模块、充放电保护模块、安全保护模块、存储模块、显示报警模块发出相应的指令信号；

所述电池数据采集模块包括电池温度传感器、电池输出电压测量电路、电池输出电流测量电路、充电电压测量电路、充电电流测量电路、电池容量采样电路、电池电量检测电路、充放电次数计数电路；所述电池数据采集模块用于采集电池模块的电压、电流、温度、容量和电量参数数据送入控制器模块进行数据处理或者送入存储模块进行存储；

所述负荷数据采集模块包括电动器具转速采集模块、电动器具扭力采集模块；所述负荷数据采集模块用于采集电动器具中电动机的转速以及扭力数据，送入控制器模块进行数据处理得到负载消耗功率，向充放电控制模块发出指令信号，得到最佳输出电压和电流；

所述充放电控制模块包括充放电切换模块、交直流变换电路、升压电路、降压电路；所述充放电控制模块根据控制器模块发出的指令信号，一方面控制电池模块合理的在充电和放电间进行切换，另一方面可以控制电池模块对外放电输出满足负载要求的合适电压或者将交流电转换为合适电压大小的直流电供电池模块充电使用；

所述充放电保护电路包括深度放电保护模块、稳流稳压模块、脉宽调制电路；充放电保护模块用于防止电池充电过程中出现过压现象、在放电过程中出现深度放电，同时有效防止电路中的毛刺现象对电池的损害；

所述安全保护模块用于根据控制器模块发出的指令或者负载数据发生异常超过阈值时，及时断开系统的电流输出或者输入，达到了保护电池模块和电动器具不受损害以及防止人身安全事故的发生；

所述电池模块为可充电蓄电池；

所述存储模块用来存储电池数据采集模块、负荷数据采集模块采集到的数据以及预先设置的控制程序或信息，以供控制器模块调用；

所述显示报警模块用来实时显示电池数据采集模块、负荷数据采集模块采集到的数据信息，当数据超过阈值时，可以根据情况分为不同的危险等级，并发出相应报警信号；

优选地，所述主控模块为SOC微处理器、FPGA、ARM中的一种。

优选地，所述充放电切换模块为二选一选择器电路；

优选地，所述手持电动器具用电池充放电控制系统还包括红外传感器，当在预定时间内无人员感应信号，则由控制器模块发出信号，电动器具停止工作并进入自锁模式。