专利名称：一种直流系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种直流系统，尤其涉及一种用于花园类电动工具的直流系统。
背景技术：
目前电池供电的花园类工具由于其环保及无绳的便携性得到越来越多的用户的认可，比如直流电动割草机。但是由于电池容量有限，在使用直流割草机时，如果草坪面积大，单个电池包甚至两个电池包都无法完成割草工作，另外由于在高温环境下连续放电后电池包温度较高因此充电时间会被延长。已知的为了解决上述问题，通常用户需配备多个电池包，甚至相应的匹配一个多头充电器同时给多个电池包充电，但是对于用户来说使用多个电池包成本会大大的提高
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种直流系统，能够延长用于直流花园类工具的电池包放电时间并且缩短电池包的充电时间，实现不间断的循环放电，该系统的一个显著优点是用低成本、安全的方式实现了不间断电力续航系统。为了实现上述目的，本发明的直流系统用于花园类直流工具，包括一个充电器及至少两个锂电池包，所述的锂电池包可以交替给所述的工具循环不间断放电，使用步骤至少包括将第一电池包放置在工具上给工具放电；将第二电池包放置在充电器上进行充电；第一电池包放电结束后将充电器上的第二电池包取下放置在工具上继续给工具放电并将第一电池包放置在所述充电器上进行充电。
图I所示的是本发明的直流系统的一个具体实施方式
，示出了带有电池包的割草机以及在给电池包充电的充电器；图2a、2b所示的是图I所示的电池包的俯视图和仰视图；图3所示的是电池包的内部结构；图4a、4b所示的分别是PN结伏安特性与温度的关系图以及电池包内部的测温电路原理图；图5所示的是电池包内部的电压监测模块；图6所示的是本发明的智能系统中的实时时钟电路图；图7、图8分别所示的是本发明的直流系统的一种带有电池包的充电器以及不带有电池包的充电器；图9所示的是充电系统中的充电示意图；图10所示的是充电系统中的电路框图11所示的是设置在充电器中的待机电源模块；图12所示的是设置在充电器中的LLC模块；图13所示的是机身智能调速模块；图14所示的是开关电源电路模块；
具体实施例方式如图I所示的为本发明的直流系统的一个具体实施方式
，包括一个配备有可拆卸电池包100的直流割草机I以及一个给一电池包200充电的充电器2,割草机I可包括用于驱动刀片的驱动机构、马达、主控制器、显示器以及用户界面并设置有与电池包啮合的连接结构(未示出)。电池包100用于给马达和驱动机构提供动力，为了延 长电池包100的放电时间，如图3本直流系统采用的电池包(100、200)内设置有并联的两组多节18650规格的单节标称为4V容量为接近2Ah的锂电池元件，该电池元件的平均放电电流为6A，每组由14节电池元件串联构成，这样的设置使得电池包具有56V标称电压以及接近4Ah的电池容量，上述电池包可维持割草机连续工作25分钟以上甚至30分钟以上，大大延长了放电时间，这里所指的割草机连续工作的时间即放电时间，不包括割草时倒草的时间，上述电池包充电时间大概30分钟到35分钟左右，因此放电时间和充电时间的比值在25 35，甚至放电时间大于等于充电时间，通常用户在使用割草机时需要一定的时间进行多次倒草，这样的话用户完全可以利用上述两个电池包实现工具的无限循环不间断的使用。当然为了延长电池包的工作时间，锂电池包内可以设置更多的电池元件，或者具有更高容量的电池元件，使其具有大于56V标称电压以及大于4Ah的电池容量比如并联三组多节串联的锂电池元件。在先技术中电动工具匹配的电池包的伏特数常见的为4V、12V、18V、28V、36V等，上述电池包一般用于手持式工具上，如果平均放电电流达到12A，功率达到500W以上的花园类工具上，则放电时间会非常的短以致满足不了用户的需求，本发明提出了在直流花园类工具上使用56V及56V以上的锂电池包并解决了相应的充放电的技术难题，使得用户无限不间断使用工具成为可能。为了降低电池包在放电过程中的温度，从而延长放电时间以及缩短充电时间，本电池包设置有热量吸收装置。如图2a、2b以及图3所示，在截面设置为近似“弓”形的电池包100的外壳内，设置有电池支架101以及复数个锂电池元件102，在电池元件的外表面分别裹上封装有相变材料的塑料袋103，塑料袋的厚度接近1mm，长度接近30mm，具体的尺寸可根据电池元件的尺寸以及排布方式进行调整。本实施方式中封装在塑料袋103中的材料包括乙酸钠80% -90%，十二烷基苯磺酸钠1% _5%，羧甲基纤维素1% -5%，碳酸钠1% -5%混合，或者塑料袋103中的材料包括聚乙二醇接近90% -99%和二醋酸纤维素1% -10% (也可以用其他增稠剂替代二醋酸纤维素，例如壳聚糖，均属于本发明的保护范围)，将混合体打碎拌匀后，用塑料袋103封装，每袋接近2克，也可以根据需要变换组份以及对应的配比。当电池包100用于花园类工具并进行大电流放电时，电池的温度上升，超过40摄氏度后，相变材料发挥作用，使电池包100的上升温度减缓，到最终放电结束时，电池的温度保持在保护温度70摄氏度以下，达到吸热的目的，并配合充电时的快速散热，保证了电池包一定的放电时间并能有效提高电池的使用寿命，同时也使无限循环成为可能。为了使用安全以及延长锂电池包的寿命，通常锂电池包在使用过程中要防止电池包温度过高以及电池元件之间温差过大，因此需要在充放电过程中监测每个锂电池元件的温度，目前普遍采用的是负温度系数热敏电阻NTC进行温度监测，一般来说I个NTC只能准确测量I节锂电池元件外表的温度，由于本系统采用的电池包设置有28节锂电池元件，如果按照惯用的方式则需要28个NTC才能有效地监控所有电池元件的温度，不仅成本以及组装难度大大的提高而且会造成电池包内部结构以及电路复杂化。本发明的电池包采用的是NTC测温及三极管测温的双重过温保护模式，具体的，将NTC贴在温度上升最高的电池元件表面，并且将贴片塑封的三极管分别贴在每节电池元件的极性端。本发明采用PN结的负温度特性，即PN结的结电压随温度成近似线性变化，因此可通过测量三极管温度变化来测量锂电池元件的温度。本方案中采用贴片塑封的三极管，以保证三极管测温电路与锂电池正负极绝缘，三极管贴向锂电池芯极性端时，用导热硅胶粘连，且各个三极管采用并联方式或者串联方式即至少部分测温元件具有同一个输出端，具体的电路见图4b。三极管PN结的电流方程来表示
权利要求
1.ー种直流系统，至少包括一个充电器和一个电池包，所述的电池包内包含有至少ー个电池元件，其特征在于所述的直流系统至少还包括ー个智能系统，所述智能系统可以控制电池包处于待机状态或者存储状态。
2.如权利要求I所述的直流系统，其特征在于所述的电池包为锂电池包。
3.如权利要求I所述的直流系统，其特征在于所述的智能系统包含有实时时钟电路。
4.如权利要求I所述的直流系统，其特征在于智能系统自动控制电池包处于待机状态或者存储状态。
5.如权利要求I所述的直流系统，其特征在于智能系统由操作面板上的控制开关触发控制电池包处于待机状态或者存储状态。
6.如权利要求I所述的直流系统，其特征在于所述的锂电池包的放电时间与充电时间的比值在接近于或者大于25 35。
7.如权利要求I所述的直流系统，其特征在于所述的锂电池包的标称电压为56V，电池容量为4Ah。
8.如权利要求7所述的直流系统，其特征在于所述的锂电池包用于割草机的放电时间接近30分钟。
9.如权利要求I所述的直流系统，其特征在于所述的电池包为可拆卸电池包。
10.如权利要求I所述的直流系统，其特征在于所述的充电器中使用LLC开关电源给电池包进行充电。
11.如权利要求10所述的直流系统，其特征在于所述的充电器以接近8A的充电电流给锂电池包充电。
12.如权利要求10所述的直流系统，其特征在于所述的花园类直流工具的平均工作电流为大于等于12A。
全文摘要
一种用于直流工具的直流系统，包括一个充电器及至少两个锂电池包，所述的锂电池包可以交替给所述的工具循环放电，实现不间断的电力续航。该系统的一个显著优点是用低成本、安全的方式实现了不间断电力续航系统。
文档编号H02J7/00GK102684233SQ201110055218
公开日2012年9月19日 申请日期2011年3月8日 优先权日2011年3月8日
发明者张晓阳, 杨德中, 石平波 申请人:南京德朔实业有限公司