多功能充电器的制作方法

多功能充电器
【技术领域】
1.本实用新型涉及电子领域，尤其涉及一种多功能充电器。


背景技术：

2.充电器作为电池或电池组或电池包提供充电的工具，一般只有充电功能，其不具备放电功能，对于满电状态的电池包而言，长时间不使用放置或者电需要进行长途运输，由于满电状态的电池包活性较强，很容易出现着火现象，引发安全事故，其自身安全系数较低，因此，用户需要对其进行放电操作。
3.为了实现降低电池包电压，提高电池包安全性能的目的，用户一般不可能去找一个专用的放电负载或电动工具去对电池包进行放电，这样做一来特别麻烦，二来较为不安全，而通过电动工具放电也没有办法将电池包电压放到一个精确合理的数值，并且还需要人去不停地操作，极为不方便。
4.因此，有必要设计一种可精准放电且使用方便的多功能充电器，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种既可放电又可充电的多功能充电器。
6.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种多功能充电器，用于与电池包连接，其包括壳体、设于所述壳体上且与电池包正负极相匹配的正极端子、负极端子及安装于壳体内的控制电路板，所述控制电路板包括控制模块、连接于控制模块的充电模块及电压检测模块，所述控制电路板还包括放电模块，所述放电模块与所述正极端子及所述控制模块连接；所述控制模块存储有第一电压值及小于所述第一电压值的第二电压值，所述充电器设有充电模式及放电模式，当所述充电器为充电模式，所述控制器将所述电池包充电至所述第一电压值，当所述充电器为放电模式时，所述控制器将所述电池包放电至所述第二电压值。
8.进一步地，所述放电模块包括放电电阻及第一开关元件，所述放电电阻一端连接于所述正极端子，另一端连接于第一开关元件，所述第一开关元件接地。
9.进一步地，所述电压检测模块包括分压电路及滤波电路，所述分压电路连接于滤波电路，所述滤波电路连接于控制模块。
10.进一步地，所述分压电路包括分压电阻r1、第二开关元件及分压电阻r2，所述分压电阻r1一端连接于所述正极端子，另一端连接于第二开关元件，所述第二开关元件另一端串联于分压电阻r2。
11.进一步地，所述控制电路板还包括模式选择开关，其用于转换电池包充电模式与放电模式，所述模式选择开关通过控制模块连接有指示灯。
12.进一步地，所述模式选择开关为按键式开关，所述按键式开关被按压，输出低电平信号至所述控制模块，且所述控制模块检测到低电平信号，交替切换充电模式及放电模式。
13.进一步地，所述指示灯分为充电模式指示灯、放电模式指示灯，两者均连接于控制模块，当电池包处于充电模式状态时，充电模式指示灯闪动，放电模式指示灯熄灭；当电池包处于放电模式状态时，放电模式指示灯闪动，充电模式指示灯熄灭。
14.进一步地，所述指示灯采用发光二极管，正极连接于上拉电源，负极连接于控制模块，所述控制模块输出低电平时导通。
15.进一步地，所述充电模块包括第三开关元件、充电电阻及第四开关元件，所述第三开关元件一端连接于充电器正极端子，另一端连接于充电电阻，充电电阻另一端连接于第四开关元件，第四开关元件接地。
16.进一步地，所述第一电压值为满电电压且电压值为4.2v，所述第二电压值为安全电压且电压值不高于3.8v。
17.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
18.本实用新型在充电器中增设放电模块，当用户需要将充完电的电池包进行长期储存或者运输时，可以通过充电器上的模式选择开关选择放电模式，并且通过电压检测模块用来实时检测电池包电压，一来当电池包放至安全电压时，自动停止放电，进而可以对满电状态电池包进行放电且可以精确合理的控制电压值，最终实现降低电池包活性，提高电池包安全系数的目的；二来避免用户再去费时费力的寻求放电负载或电动工具进行电池包放电操作，实用性强。
【附图说明】
19.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详细的说明：
20.图1是本实用新型多功能充电器的整体结构图；
21.图2是本实用新型多功能充电器的控制电路图。
22.图中附图标记的含义：
23.1、壳体2、为指示灯3、为充电模块4、电压检测模块5、放电模块u1、控制模块r0、放电电阻r1、分压电阻r2、分压电阻r3、充电电阻q1、第一开关元件q2、第二开关元件q3、第三开关元件q4、第四开关元件s1、模式选择开关
【具体实施方式】
24.下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
25.如图1至图2所示，展现了本实用新型一种实施方式的一种多功能充电器，用于与电池包连接，其包括壳体1、设于所述壳体1上且与电池包正负极相匹配的正极端子、负极端子及安装于壳体1内的控制电路板，所述控制电路板包括控制模块u1、连接于控制模块u1的充电模块3及电压检测模块4，所述控制电路板还包括放电模块5，所述放电模块5与所述正极端子及所述控制模块u1连接；所述控制模块u1存储有第一电压值及小于所述第一电压值的第二电压值，所述充电器设有充电模式及放电模式，当所述充电器为充电模式，所述控制器将所述电池包充电至所述第一电压值，当所述充电器为放电模式时，所述控制模块u1将所述电池包放电至所述第二电压值，其中第一电压值为电池包的满电电压，一般为4.2v，第二电压值为安全电压，一般不高于3.8v，控制模块u1采用mcu微型控制器。
26.所述放电模块5包括放电电阻r0及第一开关元件q1，所述放电电阻r0的一端连接
于所述正极端子，另一端连接于第一开关元件q1，所述第一开关元件q1接地，其中，第一开关元件采用mos管，第一开关元件q1与放电电阻r0控制充电器的放电功能，通过控制模块u1控制第一开关元件q1的使能。
27.所述电压检测模块4由分压电路、滤波电路组成，所述分压电路连接于滤波电路，所述滤波电路连接于控制模块u1，所述分压电路包括串联连接的分压电阻r1、第二开关元件q2及分压电阻r2，所述分压电阻r1一端连接于所述正极端子，另一端连接于第二开关元件q2，所述第二开关元件q2另一端串联于分压电阻r2，所述分压电阻r2接地，通过第二开关元件q2来控制对电池包电压的检测，将采样的电压值输入到控制模块u1内，并通过其运算判断出该电压值是否达到满电电压，对第三开关元件q3、第四开关元件q4控制关断充电，或者判断出该电压值是否放电至安全电压，对第一开关元件q1控制关断放电，其中，通过控制模块u1控制第二开关元件q2进行检测电池包电压的使能，此外，第二开关元件采用mos管。
28.所述控制电路板还包括模式选择开关s1，其用于转换电池包充电模式与放电模式，所述模式选择开关s1为按键式开关，所述按键式开关被按压，输出低电平信号至所述控制模块u1，且所述控制模块u1检测到低电平信号，交替切换充电模式及放电模式，即通过模式选择开关s1来选择充、放电模式，其按一下s1是充电模式，再按一下s1是放电模式，依次循环，这样一是为了避免两种模式同时生效，进一步提高电池包安全性能，二来为了适应用户的个性化需求，随时可以对电池包进行充电，满足日常工作需要，灵活度高。
29.所述模式选择开关通过控制模块u1连接有指示灯2，所述指示灯2分为充电模式指示灯led1、放电模式指示灯led2，所述指示灯2采用发光二极管，正极连接于上拉电源，负极连接于控制模块u1，所述控制模块u1输出低电平时导通，当电池包处于充电模式状态时，充电模式指示灯led1闪动，放电模式指示灯led2熄灭；当电池包处于放电模式状态时，放电模式指示灯led2闪动，充电模式指示灯led1熄灭，其中，指示灯还可以采用双色led灯来指示当前的模式，如充电为红灯，放电为绿灯。
30.所述充电模块3由第三开关元件q3、充电电阻r3及第四开关元件q4，所述第三开关元件q3一端连接于充电器正极端子，另一端连接于充电电阻r3，充电电阻r3另一端连接于第四开关元件q4，所述第四开关元件q4接地，其中，所述控制模块控制所述第四开关q4导通，即第三开关元件q3导通。
31.本实用新型的工作原理为：
32.设用户需对第一块电池包及第二块电池包进行充放电，控制模块u1内的单节电芯满电电压阈值设定为4.2v，安全电压阈值设定为3.8v，将充电器接通电源(充电器每次开机默认为充电模式)：
33.s1：当第一块电池包插入充电器内时，充电器开始工作，控制模块u1控制导通第二开关元件q2并对电池包电压的检测，当控制模块u1检测到的电池包电压低于满电电压4.2v时，那么控制模块u1导通第四开关元件q4，进而第三开关元件q3也被导通，充电器开始对电池包充电，此时的充电模式指示灯led1为闪动状态，放电模式指示灯led2为熄灭状态；当控制模块u1检测到的电压为满电电压4.2v时，控制模块u1控制关断第四开关元件q4，进而第三开关元件q3也关断，充电器停止对电池包充电，此时的充电模式指示灯led1常亮状态，放电模式指示灯led2为熄灭状态。
34.s2：当第一块电池包充电完毕或电池包处于满电状态时，用户按下模式选择开关
s1，将原先充电模式切换为放电模式，此时的充电模式指示灯led1为熄灭状态，放电模式指示灯led2为闪动状态，当控制模块u1检测电池包电压不高于电压3.8v时，则停止对电池包进行放电动作，此时的充电模式指示灯led1为熄灭状态，放电模式指示灯led2为常亮状态，表明电池包已经符合长时间存储与运输要求。
35.s3：当第一块电池包放电完毕后，将其取出，此时的充电模式指示灯led1为熄灭状态，放电模式指示灯led2为常亮状态，处于放电模式中，当第二块电池包插入充电器内时，通过控制模块u1检测第二块电池包电压，若电压值高于安全电压3.8v时，那么控制模块u1导通第一开关元件q1，进而使得放电电阻r0开始对电池包进行放电工作，此时充电模式指示灯led1为熄灭状态，放电模式指示灯led2为闪动状态，当控制模块u1检测到电池包电压不高于安全电压3.8v时，关闭第一开关元件q1，停止对电池包放电，此时充电模式指示灯led1为熄灭状态，放电模式指示灯led2为常亮状态，然后取出第二块电池包；若电压值低于安全电压3.8v时，充电器不做任何的充放电操作，此时的充电模式指示灯led1为熄灭状态，放电模式指示灯led2为常亮状态，即所述第二块电池包为不可放电状态，此时，用户通过指示灯提示可操作模式选择开关s1，使其进行充电，用户可以通过模式选择开关s1自由选择充电模式还是放电模式，灵活度较高，最终得到满足于存储与运输需求的电池包。
36.本实用新型的多功能充电器通过在充电器中增设放电模块，当用户需要将充完电的电池包进行长期储存或者运输时，可以通过充电器上的模式选择开关选择放电模式，并且通过电压检测模块用来实时检测电池包电压，这样不仅可以将满电状态的电池包电压精准合理放电至安全电压且自动停止放电，而且避免用户再去费时费力的寻求放电负载或电动工具进行电池包放电操作，最终实现降低电池包活性，提高电池包安全系数的目的。
37.本实用新型不局限于上述具体实施方式，本领域普通技术人员可以很容易地理解到，在不脱离本实用新型原理和范畴的前提下，本实用新型的多功能充电器还有其他很多的替代方案，本实用新型的保护范围以权利要求书的内容为准。