自调整电压的供电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自调整电压的供电系统，包括具有多个单元电池的电池组、工具识别电路、电子开关排列组合电路、控制电路以及工具接口。电池组具有多个电池组合，每个电池组合由相同数目的单元电池串联构成，工具识别电路与控制电路连接，用以在供电系统连接到电动工具时识别工具的电压平台类别；工具接口，还包括至少一识别端子，连接上述工具识别电路。电子开关排列组合电路具有多个电子开关。控制电路根据工具识别电路的识别结果控制设置于电池组合之间的电子开关排列组合电路来调整电池组的电力输出并通过工具接口输出。通过本发明专利技术的供电系统，可简化在低电压和高电压电动工具之间的供电切换问题。

Power supply system with self regulating voltage

The invention discloses a self regulating voltage power supply system, which comprises a battery pack with a plurality of unit batteries, a tool identification circuit, an electronic switch permutation and combination circuit, a control circuit and a tool interface. The battery has a plurality of battery, each battery composed of the same number of unit cells connected in series, tool identification circuit is connected with the control circuit, the voltage class platform for connection to power tools in power system identification tools; tool interface, including at least one identification terminal, connecting the tool identification circuit. The electronic switch permutation combination circuit has a plurality of electronic switches. According to the identification result of the tool identification circuit, the control circuit controls the electronic switch arrangement and combination circuit arranged between the battery combinations to adjust the power output of the battery pack and output through the tool interface. The power supply system of the present invention can simplify the power supply switching between low voltage and high voltage power tools.

【技术实现步骤摘要】
自调整电压的供电系统
本专利技术涉及电动工具供电系统
，尤其是自调整电压的供电系统。
技术介绍
随着直流工具在电动工具行业的普及发展，以及使用不同的使用工况，在工具设计中已逐步出现越来越多的电压平台工具，比如18V、20V、36V、40V、60V等多种不同电压平台的直流工具。而在终端使用场景中也出现多电压工具的协作使用，如手持电钻、园林打草机等同时需求在同一应用场景中，目前市场上缺少能自动设别工具并根据工具特性调整输出电压的电池包。若能实现低压的手持工具与高压的园林工具共用同一个电池供电系统，将加大终端用户工具使用的方便性及大大降低的购买成本。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出一种可以根据检测到的外部工具平台电压类型来自调整电压的供电系统，可简化在低电压和高电压电动工具之间的供电切换问题。为达上述目的，本专利技术提出一种自调整电压的供电系统，包括具有多个单元电池的电池组、工具识别电路、电子开关排列组合电路、控制电路以及工具接口，其中：电池组具有多组由所述单元电池构成的电池组合，每个电池组合由相同数目的单元电池串联构成并定义出电池组合的正电压端和负电压端，所述正电压端和负电压端均连接到电子开关排列组合电路；工具识别电路与控制电路连接，用以在供电系统连接到电动工具时识别工具的电压平台类别；控制电路根据工具识别电路的识别结果控制设置于电池组合之间的电子开关排列组合电路来调整电池组的电力输出并通过工具接口输出，所述电子开关排列组合电路具有多个电子开关；工具接口，还包括至少一识别端子，连接上述工具识别电路。综上所述，与现有技术相比，本专利技术有效地解决了不同电压平台工具共用电池供电系统的问题，使供电系统能自动调整电压主动适配不同电压平台的整机，提高了终端用户工具使用的方便性及大大降低的购买成本。附图说明图1为本专利技术实施例的自调整电压的供电系统的原理示意图。图2为图1中电池组合与电子开关排列组合电路的连接示意图。具体实施方式为了更了解本专利技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。图1为本专利技术实施例的自调整电压的供电系统的功能模块图，如图1所示，供电系统包括电池组110、工具识别电路120、控制电路130以及工具接口140与电子开关排列组合电路150。这样的供电系统旨在为电动工具(也称动力工具)尤其是无绳电动工具提供电力供应，这样的电动工具可以是任何类型的电动工具，包括但不限于：电钻、螺丝批、冲击钻、冲击扳手、电锤、电圆锯、斜锯、往复锯、带锯、切割工具、打磨机、照明器、振动机、修枝机、打草机、割草机、吹风机、压缩空气机等，在一些特定的例子中，由本专利技术实施例的供电系统供电的电动工具是上述的一种，或者多种。供电系统可移动地耦合到电动工具以向该处提供电力供应。电池组110具有多个单元电池101(也称为电芯)，被附联在一起形成电池组合102，并且定义处电池组合102的正电压端和负电压端。这样的附联形式可以是串联、并联以及它们的组合。在图1、图2所示的特别例子中，电池组合102中，5个单体的单元电池101被以串联的形式连接在一起。尤其是，在一个电池组110中，可以包括多个这样的电池组合102。图2所示的例子中，电池组110具有2个这样的电池组合102。每个电池组合102内所包含的单元电池数目相同。如此，正是以下将要详加描述的，通过对这些不同的电池组合102的连接方式的选择来实现电池组的不同电压和/或电流输出，以利于多电压平台电动工具的自动适配与调整。单元电池101优选可重复充放电的二次电池，例如镍氢电池、锂基材电池等。供电系统的工具接口140，如图1所示，具有至少一对正极端141与负极端142，例如被容纳在电池组或者供电系统的外壳的插槽内，当供电系统插入并连接到位后，通常电动工具上的对应的端子将于这一对正极端和负极端连接，以在电动工具工作时，通过正极端和负极端向电动工具提供电能。供电系统尤其可识别与其连接(电连接)的电动工具的平台类型，以决定并自动适配供电系统的供电电压和/或电流等级。尤其是，在工具接口140中设置了至少一个识别端子103(S端子)，作为工具检测端子，用于在连接到电动工具时，通过工具识别电路来识别工具的电压平台类型。例如，如图1的特殊实施例中，识别端子103被设置位于两个电力输出端子正极端141与负极端142之间，当然在一些例子中也可以设置在其他容易与电动工具形成机械、电连接与配合的位置。如图1所示，供电系统中具有一工具识别电路120，与识别端子103电连接，用于识别与供电系统连接的外部电动工具的电压平台类型，例如是18V、20V、36V、40V、48V、60V等不同的电压平台类型。工具识别电路120，在可选的实施例中，可以采用电压检测电路、磁传感器等方式实现，在图示的特别例子中，采用ID电阻识别采样电路作为识别电路，对电动工具的电压平台进行采样分段识别。工具识别电路120与供电系统的控制核心控制电路130连接。控制电路130例如可以采用单片机、MCU等具有计算和处理功能的电路和/或芯片和/或组件来实现。前述实施例中，优选采用MCU来实现。控制电路130根据工具识别电路120的识别结果控制电池组110的输出电压和/或输出电流的自适应调整。结合图1、图2所示，电池组110中的电池组合102与电子开关排列组合电路150连接，设置在不同的电池组合的正电压端与负电压端之间，通过电子开关排列组合电路中的多个电子开关(SW1、SW2、SW3、SW4、SW5)的接通与断开的组合来实现多个电池组合102之间的连接形式，从而改变电池组110的电力输出，即输出电压和/或电流。电子开关排列组合电路中的多个电子开关(SW1、SW2、SW3、SW4、SW5)，每一个电子开关均被控制电路130独立地控制接通与断开。结合图1、图2，每个电池组合102的正极端和负极端均被设置成连接到电子开关排列组合电路150。在本专利技术的一些实施例中，控制电路130、工具识别电路120、电子开关排列组合电路150三者之间可以独立地设置，例如设计独立的控制电路板，也可以以集成的方式将其中的至少2个集成在一个控制电路板上。如图2所示的特别例子中，以具有2个电池组合的电池组为例，在2个电池组合102中设置等串数的单元电池，例如2个单元电池串联，每个电池组合102相对独立，并且每组电池组合102的正、负极(“+”/“-”)被单独连接到电子开关排列组合电路150(例如电子开关排列组合电路控制电路板或者集成电子开关排列组合电路的控制电路板)。如此控制电路板上将具有有2组“+”/“-”连接端如B1+/B1-,B2+/B2-...。当通过工具识别电路120识别出外部连接的电动工具的电压平台类型后，控制电路130例如MCU控制电子开关排列组合电路150中电子开关的动作，例如一个可选的电子适配方案如下：通过电子的方法控制对B1+/B1-,B2+/B2-等进行排列组合：如A组合：B1-→B1+B2-→B2+...即SW3/SW5/SW2开启，SW1/SW4关闭，实现电池组串联，实现高电压。如5节2000mAh、3.6V的锂单元电池(18650单体电池)组成的电池组合2个进行串联，实现36V2000mAh的电池组。如B组合：(B1-//B2-)→(B1+//B本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自调整电压的供电系统，其特征在于，包括具有多个单元电池的电池组、工具识别电路、电子开关排列组合电路、控制电路以及工具接口，其中：电池组具有多组由所述单元电池构成的电池组合，每个电池组合由相同数目的单元电池串联构成并定义出电池组合的正电压端和负电压端，所述正电压端和负电压端均连接到电子开关排列组合电路；工具识别电路与控制电路连接，用以在供电系统连接到电动工具时识别工具的电压平台类别；控制电路根据工具识别电路的识别结果控制设置于电池组合之间的电子开关排列组合电路来调整电池组的电力输出并通过工具接口输出，所述电子开关排列组合电路具有多个电子开关；工具接口，还包括至少一识别端子，连接所述工具识别电路。

【技术特征摘要】
1.一种自调整电压的供电系统，其特征在于，包括具有多个单元电池的电池组、工具识别电路、电子开关排列组合电路、控制电路以及工具接口，其中：电池组具有多组由所述单元电池构成的电池组合，每个电池组合由相同数目的单元电池串联构成并定义出电池组合的正电压端和负电压端，所述正电压端和负电压端均连接到电子开关排列组合电路；工具识别电路与控制电路连接，用以在供电系统连接到电动工具时识别工具的电压平台类别；控制电路根据工具识别电路的识别结果控制设置于电池组合之间的电子开关排列组合电路来调整电池组的电力输出并通过工具接口输出，所述电子开关排列组合电路具有多个电子开关；工具接口，还包括至少一识别端子，连接所述工具识别电路。2.根据权利要求1所述的自调整电压的供电系统，其特征在于，所述电子开关排列组合电路的电子开关，设置在不同的电池组合的正电压端与负电压端之间，并且通过调整电子开关的开启与关断来调整电池组的电压和/或电流输出。3.根据权利要求1所述的自调整电压的供电系统，其特征在于，所述控制电路根据识别结果控制电子开关排列组合电路控制不同电池组合的串联和/或并联连接，调节电池组输出的电压或者电流成倍数变化。4.根据权利要求1所述的自调整电压的供电系统，其特征在于，所述电子开关排列组合电路具有初始默认之排列组合状态，以使电池组具有默认较低或者最低的电压输出特性参数。5.根据权利要求1-4中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴南飞，高健，
申请(专利权)人：正阳实业投资有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33