CN112737336A - 一种变压模组、充电器、充电***以及变压控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种变压模组、充电器、充电***以及变压控制方法，所述变压模组包括：变压器，所述变压器包括输入部以及与所述输入部相对应的输出部；原边电路，所述原边电路与所述输入部连接，其包括用以获取外界电力的输入端口以及PWM调制电路；副边电路，所述副边电路与所述输出部连接，其包括用以对负载输出电力的输出端口；以及控制单元，所述控制单元与负载通信以获取负载的电压信息，并根据所述电压信息控制所述PWM调制电路工作，以使得所述输出端口输出的电压与负载相匹配。相较于现有技术，本发明变压模组可以根据负载的电压信息自动控制副边电路输出与负载相匹配的电压，从而使得所述变压模组的适用范围较广，降低了用户使用维护成本。

Description

一种变压模组、充电器、充电***以及变压控制方法
技术领域
本发明涉及一种变压模组、充电器、充电***以及变压控制方法。
背景技术
随着经济的发展，家用电动工具已经进入了千家万户。甚至，很多用户同时拥有多种电动工具，例如：吹风机、链锯、电钻等等。通常，不同电动工具配置的电池包的电压不尽相同。有些电动工具的电池包的电压为20V，有些电动工具的电池包的电池包的电压为36V。这使得用户需要为每一类型的电池包配备一个充电器，从而增加了用户的使用维护成本。并且，由于充电器种类较多，用户很容易误把一种电压的充电器与另一种电压的电池包相对接，从而对电池包、充电器造成损伤。
鉴于上述问题，有必要提供一种新的变压模组，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变压模组，该变压模组可以根据负载的电压信息自动控制副边电路输出与负载相匹配的电压，从而使得所述变压模组的适用范围较广，降低了用户使用维护成本。
为实现上述目的，本发明提供了一种变压模组，包括：变压器，所述变压器包括输入部以及与所述输入部相对应的输出部；原边电路，所述原边电路与所述输入部连接，其包括用以获取外界电力的输入端口以及PWM调制电路；副边电路，所述副边电路与所述输出部连接，其包括用以对负载输出电力的输出端口；以及控制单元，所述控制单元与负载通信以获取负载的电压信息，并根据所述电压信息控制所述PWM调制电路工作，以使得所述输出端口输出的电压与负载相匹配。
作为本发明的进一步改进，所述控制单元与负载通信以获取负载的温度信息，并根据所述温度信息控制所述PWM调制电路工作，以使得所述输出端口输出的电流与负载相匹配。
作为本发明的进一步改进，所述控制单元包括处理器、检测电路以及信号传输电路；所述检测电路用以检测所述输出端口的输出电压；所述处理器根据所述输出端口的输出电压发出控制信号，并通过所述信号传输电路传递给所述PWM调制电路。
作为本发明的进一步改进，所述检测电路包括检测所述输出端口的输出电压的电压检测电路以及检测所述输出端口的输出电流的电流检测电路；所述控制单元与所述负载通信以获取负载的电流信息，并根据所述负载的电压信息、电流信息、所述输出端口的输出电压以及所述输出端口的输出电流发出控制信号，并通过所述信号传输电路传递给所述PWM调制电路。
作为本发明的进一步改进，所述信号传输电路为光电耦合器。
作为本发明的进一步改进，所述控制单元与所述负载通信以获取所述负载可以承受的最大电压；所述控制单元还包括二次过压检测电路；当所述二次过压检测电路检测到所述负载的电压大于最大电压时，所述二次过压检测电路控制所述副边电路停止输出电力。
作为本发明的进一步改进，所述控制单元与所述负载通信以获取所述负载可以承受的最大电流；所述控制单元还包括二次过流检测电路；当所述二次过流检测电路检测到所述负载的电流大于最大电流时，所述二次过流检测电路控制所述副边电路停止输出电力。
作为本发明的进一步改进，所述变压模组还包括为所述PWM调制电路、控制单元供电的供电单元，所述输入端口连接的电源与所述供电单元相互独立或者所述供电单元与所述变压器的输入部连接。
作为本发明的进一步改进，所述输出端口包括导电端子以及通信端子，所述控制单元通过所述通信端子与所述负载进行通信。
本发明还揭示了一种充电器，包括电源接口以及前述变压模组，所述变压模组的输入端口与所述电源接口电性连接。
本发明还揭示了一种充电***，包括前述充电器以及电池包。
本发明还揭示了一种变压控制方法，包括如下步骤：S1：与负载通信，以获取负载的电压信息；S2：对原边电路进行PWM调制，以使得副边电路输出与负载相匹配的电压。
作为本发明的进一步改进，所述变压控制方法还包括步骤S3：检测副边电路的输出电压；控制单元根据负载的电压信息以及副边电路的输出电压向PWM调制电路发出控制信号，以控制所述PWM调制电路对原边电路进行调制。
作为本发明的进一步改进，所述变压控制方法还包括步骤S4：与负载通信以获取负载的温度信息；控制单元根据所述温度信息向PWM调制电路发出控制信息，以控制所述PWM调制电路对原边电路进行调制。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S4进一步还包括：检测副边电路的输出电流；所述控制单元根据负载的温度信息以及副边电路的输出电流向PWM调制电路发出控制信息，以控制所述PWM调制电路对原边电路进行调制。
本发明的有益效果是：本发明变压模组可以根据负载的电压信息自动控制副边电路输出与负载相匹配的电压，从而使得所述变压模组的适用范围较广，降低了用户使用维护成本。
附图说明
图1是本发明变压模组的模块示意图。
图2是检测电路的模块示意图。
图3是二次过流过压检测电路的模块示意图。
图4是本发明充电器的立体示意图。
图5是本发明充电***的立体示意图。
图6是本发明变压控制方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
请参阅图1所示，本发明揭示了一种变压模组100，包括变压器10、与所述变压器10相连接的原边电路20、与所述变压器10相连接的副边电路30、控制单元40以及供电单元50。
请参阅图1所示，所述变压器10包括输入部(未图示)以及与所述输入部相对应的输出部(未图示)。优选地，所述变压器10为隔离变压器。所述原边电路20与所述输入部相连接，其包括输入端口21、输入整流滤波电路22以及PWM调制电路23。所述输入端口21用以获取外界电力，例如交流电。所述输入整流滤波电路22用以对所述输入端口21获取的电力进行整流滤波，并将之输出给所述输入部。所述PWM调制电路23用以对所述输入整流滤波电路22进行调制，并通过调整PWM的周期、PWM的占空比来达到控制所述原边电路20的输出电压、输出电流的目的。所述副边电路30与所述输出部相连接，其包括扩整流滤波输出电路31以及输出端口32。所述整流滤波输出电路31用以对所述变压器10的输出部输出的电力进行整流滤波，并将之传输给所述输出端口32。所述输出端口32用以对负载输出电力。所述输出端口32包括输出电力的导电端子321以及通信端子322。
请参阅图1所示，所述控制单元40与负载通信以获取负载的电压信息，并根据所述电压信息控制所述PWM调制电路23工作，以使得所述输出端口32输出的电压与所述负载相匹配。进一步地，所述控制单元40与负载通信以获取负载的温度信息，并根据所述温度信息控制所述PWM调制电路23工作，以使得所述输出端口32输出的电流与所述负载相匹配。
具体地，所述控制单元40包括处理器41、检测电路42、信号传输电路43以及二次过流过压检测电路44。在本实施例中，所述处理器41为微控制单元(MCU)，并通过所述通信端子322与所述负载进行通信。请参阅图2所示，所述检测电路42包括用以检测所述输出端口32的输出电压的电压检测电路421以及用以检测所述输出端口32的输出电流的电流检测电路422。所述处理器41根据所述负载的电压信息、温度信息、所述输出端口32的输出电压以及所述输出端口32的输出电流发出控制信号，并通过所述信号传输电路传递给所述PWM调制电路23。所述信号传输电路43用以将所述处理器41发出的信号传递给所述PWM调制电路23。为了避免所述处理器41的自身电流、电压等对所述PWM调制电路23产生干扰，优选地，所述信号传输电路43为隔离信号传输电路，例如：光电耦合器。请参阅图3所示，所述二次过流过压检测电路44包括检测所述负载电压的二次过压检测电路441以及检测所述负载电流的二次过流检测电路442。进一步地，所述处理器41与所述负载进行通信以获取所述负载可以承受的最大电压以及最大电流。当所述二次过压检测电路441检测到所述负载的电压大于最大电压时，所述二次过压检测电路441控制所述副边电路30停止输出电力。当所述二次过流检测电路442检测到所述负载的电流大于最大电流时，所述二次过流检测电路442控制所述副边电路30停止输出电力。
请参阅图1所示，所述供电单元50用以为所述PWM调制电路23以及控制单元40供电。优选地，所述供电单元50与所述输入端口21连接的电源相互独立，即：所述PWM调制电路23、控制单元40与所述输入端口21不共用电源。如此设置，可以使得所述变压模组100的工作更加可靠稳定，可以有效提升所述变压模组100的整体稳定性。其次，由于使用了独立的供电单元50，从而在待机的情况下可以完全把主动率部分的电路全部关闭并使其停止工作，以降低功耗，同时还可以增加产品的安全性能。在其它实施例中，所述供电单元50还可以设置为与所述变压器10的输入部相连接，以获取电力。在另一个实施例中，所述供电单元50还可以设置为与所述输入整流滤波电路22相连接，以获取电力。
相较于现有技术，本发明变压模组100可以根据负载的电压信息自动控制副边电路30输出与负载相匹配的电压，从而使得所述变压模组100的适用范围较广，降低了用户使用维护成本。
请参阅图4所示，本发明还揭示了一种充电器200，包括壳体201、电源接口202以及所述变压模组100。所述电源接口202设置于所述壳体201的侧壁上，用以获取外界电力，例如：交流电。所述变压模组100收容于所述壳体201内。所述变压模组100的输入端口21与所述电源接口202电性连接，以使得所述变压模组100可以通过所述电源接口202获取外界电力。
请参阅图5所示，本发明还揭示了一种充电***300，包括所述充电器200以及与所述充电器200相配合的电池包301。所述电池包301即为前述负载。使用所述充电***300时，当所述电池包301的温度高于充电温度阈值时，所述控制单元40向所述PWM调制电路23发出控制信号，所述PWM调制电路23对所述原边电路20进行调制，以使得所述输出端口32输出第一电流；当所述电池包301的温度低于充电温度阈值时，所述控制单元40向所述PWM调制电路23发出控制信号，所述PWM调制电路23对所述原边电路20进行调制，以使得所述输出端口32输出第二电流；其中，所述第二电流大于所述第一电流。
请参阅图6所示，本发明还揭示了一种变压控制方法，包括如下步骤：
S1：与负载通信，以获取负载的电压信息。
S2：对原边电路进行PWM调制，以使得副边电路输出与负载相匹配的电压。
S3：检测副边电路的输出电压；控制单元根据负载的电压信息以及副边电路的输出电压向PWM调制电路发出控制信号，以控制所述PWM调制电路对原边电路进行调制。
S4：与负载通信以获取负载的温度信息；控制单元根据所述温度信息向PWM调制电路发出控制信息，以控制所述PWM调制电路对原边电路进行调制。
进一步地，所述步骤S4还包括：检测副边电路的输出电流；所述控制单元根据负载的温度信息以及副边电路的输出电流向PWM调制电路发出控制信息，以控制所述PWM调制电路对原边电路进行调制。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种变压模组，其特征在于，包括：
变压器，所述变压器包括输入部以及与所述输入部相对应的输出部；
原边电路，所述原边电路与所述输入部连接，其包括用以获取外界电力的输入端口以及PWM调制电路；
副边电路，所述副边电路与所述输出部连接，其包括用以对负载输出电力的输出端口；以及
控制单元，所述控制单元与负载通信以获取负载的电压信息，并根据所述电压信息控制所述PWM调制电路工作，以使得所述输出端口输出的电压与负载相匹配。
2.如权利要求1所述的变压模组，其特征在于：所述控制单元与负载通信以获取负载的温度信息，并根据所述温度信息控制所述PWM调制电路工作，以使得所述输出端口输出的电流与负载相匹配。
3.如权利要求1所述的变压模组，其特征在于：所述控制单元包括处理器、检测电路以及信号传输电路；所述检测电路用以检测所述输出端口的输出电压；所述处理器根据所述输出端口的输出电压发出控制信号，并通过所述信号传输电路传递给所述PWM调制电路。
4.如权利要求3所述的变压模组，其特征在于：所述检测电路包括检测所述输出端口的输出电压的电压检测电路以及检测所述输出端口的输出电流的电流检测电路；所述控制单元与所述负载通信以获取负载的电流信息，并根据所述负载的电压信息、电流信息、所述输出端口的输出电压以及所述输出端口的输出电流发出控制信号，并通过所述信号传输电路传递给所述PWM调制电路。
5.如权利要求3所述的变压模组，其特征在于：所述信号传输电路为光电耦合器。
6.如权利要求1所述的变压模组，其特征在于：所述控制单元与所述负载通信以获取所述负载可以承受的最大电压；所述控制单元还包括二次过压检测电路；当所述二次过压检测电路检测到所述负载的电压大于最大电压时，所述二次过压检测电路控制所述副边电路停止输出电力。
7.如权利要求1所述的变压模组，其特征在于：所述控制单元与所述负载通信以获取所述负载可以承受的最大电流；所述控制单元还包括二次过流检测电路；当所述二次过流检测电路检测到所述负载的电流大于最大电流时，所述二次过流检测电路控制所述副边电路停止输出电力。
8.如权利要求1所述的变压模组，其特征在于：所述变压模组还包括为所述PWM调制电路、控制单元供电的供电单元，所述输入端口连接的电源与所述供电单元相互独立或者所述供电单元与所述变压器的输入部连接。
9.如权利要求1所述的变压模组，其特征在于：所述输出端口包括导电端子以及通信端子，所述控制单元通过所述通信端子与所述负载进行通信。
10.一种充电器，其特征在于，包括：
电源接口，所述电源接口用以获取外界电力；以及
如权利要求1～9中任意一项所述的变压模组，所述变压模组的输入端口与所述电源接口电性连接。
11.一种充电***，其特征在于，包括：
如权利要求10所述的充电器以及
电池包。
12.一种变压控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：与负载通信，以获取负载的电压信息；
S2：对原边电路进行PWM调制，以使得副边电路输出与负载相匹配的电压。
13.如权利要求12所述的变压控制方法，其特征在于：所述变压控制方法还包括步骤S3：检测副边电路的输出电压；控制单元根据负载的电压信息以及副边电路的输出电压向PWM调制电路发出控制信号，以控制所述PWM调制电路对原边电路进行调制。
14.如权利要求13所述的变压控制方法，其特征在于：所述变压控制方法还包括步骤S4：与负载通信以获取负载的温度信息；控制单元根据所述温度信息向PWM调制电路发出控制信息，以控制所述PWM调制电路对原边电路进行调制。
15.如权利要求14所述的变压控制方法，其特征在于：所述步骤S4进一步还包括：检测副边电路的输出电流；所述控制单元根据负载的温度信息以及副边电路的输出电流向PWM调制电路发出控制信息，以控制所述PWM调制电路对原边电路进行调制。
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