特表 2024-511284 正逆方向昇降圧充放電回路及び電動工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-13

(54)【発明の名称】正逆方向昇降圧充放電回路及び電動工具

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20240306BHJP

   B25F 5/00 20060101ALI20240306BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 L

H02J7/00 S

B25F5/00 H

H01M10/44 P

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023551796

(86)(22)【出願日】2022-06-10

(85)【翻訳文提出日】2023-08-23

(86)【国際出願番号】 CN2022098096

(87)【国際公開番号】W WO2023130668

(87)【国際公開日】2023-07-13

(31)【優先権主張番号】202210016705.7

(32)【優先日】2022-01-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523321040

【氏名又は名称】深▲セン▼欧陸通電子股▲フン▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＳＨＥＮＺＨＥＮ ＨＯＮＯＲ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＣＯ．， ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】劉 亮

(72)【発明者】

【氏名】王 越 天

【テーマコード（参考）】

3C064

5G503

5H030

【Ｆターム（参考）】

3C064AC02

3C064BA12

3C064BA15

3C064BB09

3C064BB14

3C064CA51

3C064CA83

3C064DA03

3C064DA22

3C064DA59

5G503AA01

5G503BA01

5G503BB02

5G503CA11

5G503DA04

5G503DA16

5G503FA17

5G503GA01

5G503GB03

5H030AS12

5H030BB26

5H030DD12

5H030FF43

5H030FF44

(57)【要約】

本願は、正逆方向昇降圧充放電回路及び電動工具を提供し、前記正逆方向昇降圧充放電回路は、電池と、正逆方向昇降圧充放電ユニットと、第１の制御ユニットと、を含み、前記電池は、蓄電して負荷に電力を供給するためのものであり、前記正逆方向昇降圧充放電ユニットは、前記電池に対する充放電を行うためのものであり、前記第１の制御ユニットは、昇圧または降圧して負荷に電力を供給するように前記正逆方向昇降圧充放電ユニットを制御し、かつ外部入力電圧から昇圧又は降圧して前記電池を充電するように前記正逆方向昇降圧充放電ユニットを制御し、前記電池は、前記正逆方向昇降圧充放電ユニットに接続され、前記正逆方向昇降圧充放電ユニットは前記第１の制御ユニットに接続された。本願の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路及び電動工具によれば、充電効率が向上した。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池と、正逆方向昇降圧充放電ユニットと、第１の制御ユニットと、を含み、
前記電池は、蓄電して負荷に電力を供給するためのものであり、
前記正逆方向昇降圧充放電ユニットは、前記電池に対する充放電を行うためのものであり、
前記第１の制御ユニットは、昇圧または降圧して負荷に電力を供給するように前記正逆方向昇降圧充放電ユニットを制御し、かつ外部入力電圧から昇圧又は降圧して前記電池を充電するように前記正逆方向昇降圧充放電ユニットを制御し、
前記電池は、前記正逆方向昇降圧充放電ユニットに接続され、前記正逆方向昇降圧充放電ユニットは前記第１の制御ユニットに接続された、
ことを特徴とする正逆方向昇降圧充放電回路。

【請求項2】

前記正逆方向昇降圧充放電ユニットは、第１のスイッチトランジスタと、第２のスイッチトランジスタと、第３のスイッチトランジスタと、第４のスイッチトランジスタと、第１のインダクタンスと、第１のコンデンサと、第２のコンデンサと、を含み、
前記第１のスイッチトランジスタは、前記第２のスイッチトランジスタに直列接続され、
前記第３のスイッチトランジスタは、前記第４のスイッチトランジスタに直列接続され、
前記電池の正極は、前記第１のスイッチトランジスタの第１端に接続され、
前記第１のスイッチトランジスタの第１端は、前記第１のコンデンサの第１端に接続され、
前記第１のコンデンサの第２端は、前記第２のコンデンサの第１端に接続され、
前記第２のコンデンサの第２端は、前記第３のスイッチトランジスタの第１端に接続され、
前記第１のコンデンサの第２端と前記第２のコンデンサの第１端は、接地され、
前記第１のインダクタンスの第１端は、前記第１のスイッチトランジスタと前記第２のスイッチトランジスタの間に接続され、
前記第１のインダクタンスの第２端は、前記第３のスイッチトランジスタと前記第４のスイッチトランジスタの間に接続され、
前記第２のスイッチトランジスタの第２端と前記第４のスイッチトランジスタの第２端はそれぞれ、前記電池の負極に接続され、
前記第１の制御ユニットは、前記電池を昇圧又は降圧させて負荷に電力を供給し、かつ外部入力電圧から昇圧又は降圧して前記電池を充電するように、前記第１のスイッチトランジスタ、前記第２のスイッチトランジスタ、前記第３のスイッチトランジスタおよび前記第４のスイッチトランジスタを駆動する
ことを特徴とする請求項１に記載の正逆方向昇降圧充放電回路。

【請求項3】

前記正逆方向昇降圧充放電回路に対して電流を規制して保護するための電流規制ユニットをさらに含む、ことを特徴とする請求項２に記載の正逆方向昇降圧充放電回路。

【請求項4】

前記第１のスイッチトランジスタ、前記第２のスイッチトランジスタ、前記第３のスイッチトランジスタ、又は、前記第４のスイッチトランジスタに並列接続されたノイズ低減ユニットを少なくとも１つ、さらに含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の正逆方向昇降圧充放電回路。

【請求項5】

それぞれが前記電池に並列接続されたフィルタコンデンサを少なくとも１つ、さらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載の正逆方向昇降圧充放電回路。

【請求項6】

前記第１の制御ユニットに接続された第２の制御ユニットをさらに含み、
前記第２の制御ユニットは、
前記第１の制御ユニットが、昇圧または降圧して負荷に電力を供給するように前記正逆方向昇降圧充放電ユニットを制御し、かつ外部入力電圧から昇圧又は降圧して電池に充電するように前記正逆方向昇降圧充放電ユニットを制御することを
致すためのものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の正逆方向昇降圧充放電回路。

【請求項7】

前記第２の制御ユニットに接続された入力保護ユニットをさらに含み、前記入力保護ユニットは、前記正逆方向昇降圧充放電回路に対して過電流保護を行うためのものである、ことを特徴とする請求項６に記載の正逆方向昇降圧充放電回路。

【請求項8】

前記入力保護ユニットは、第１の抵抗と、第２の抵抗と、第３の抵抗と、第４の抵抗と、第５の抵抗と、第６の抵抗と、第３のコンデンサと、第４のコンデンサと、第５のコンデンサと、コンパレータと、を含み、
前記第１の抵抗の第１端は接地され、前記第１の抵抗の第２端は前記第２の抵抗の第１端に接続され、前記第１の抵抗の第２端は前記電池の負極回路に結合され、
前記第３のコンデンサの第１端は前記第２の抵抗の第２端に接続され、前記第３のコンデンサの第２端は接地され、
前記第３の抵抗の第１端は接地され、前記第３の抵抗の第２端は前記第４の抵抗の第１端と前記第４のコンデンサの第１端の各々に接続され、
前記第４の抵抗の第２端と前記第４のコンデンサの第２端は接地され、
前記コンパレータの第１入力端は前記第２の抵抗の第２端に接続され、前記コンパレータの第２入力端は前記第３の抵抗と前記第４の抵抗の間に接続され、前記コンパレータの出力端は前記第６の抵抗の第１端に接続され、
前記第５の抵抗の第１端は前記第６の抵抗の第２端に接続され、前記第５の抵抗の第２端は前記コンパレータの出力端に接続され、
前記第６の抵抗の第２端は前記第５のコンデンサの第１端に接続され、前記第５のコンデンサの第２端は接地され、前記第６の抵抗の第２端は前記第２の制御ユニットに接続された、
ことを特徴とする請求項７に記載の正逆方向昇降圧充放電回路。

【請求項9】

前記入力保護ユニットは、第７の抵抗と、第６のコンデンサと、をさらに含み、
前記第６のコンデンサの第１端は、前記第５の抵抗の第１端に接続され、前記第６のコンデンサの第２端は、前記第７の抵抗の第１端に接続され、前記第７の抵抗の第２端は、前記第５の抵抗の第２端に接続された、
ことを特徴とする請求項８に記載の正逆方向昇降圧充放電回路。

【請求項10】

前記入力保護ユニットは、スイッチユニットを含み、
前記スイッチユニットは、第９の抵抗と、第１０の抵抗と、第１１の抵抗と、第１２の抵抗と、トライオードと、ツェナーダイオードと、電界効果トランジスタと、コモンモードインダクタンスと、を含み、
前記第１１の抵抗の第１端は、前記第２の制御ユニットに接続され、前記第１１の抵抗の第２端は、前記トライオードのベースに接続され、前記トライオードのエミッタは接地され、
前記第９の抵抗の第１端は、前記第１１の抵抗の第２端に接続され、前記第９の抵抗の第２端は、接地され、
前記第１０の抵抗の第１端は前記トライオードのコレクタに接続され、前記第１０の抵抗の第２端は、前記ツェナーダイオードの第１端、前記第１２の抵抗の第１端および前記電界効果トランジスタのソースの各々に接続され、
前記ツェナーダイオードの第２端、前記第１２の抵抗の第２端は、それぞれ、前記電界効果トランジスタのゲートに接続され、
前記電界効果トランジスタのドレインは、前記コモンモードインダクタンスに接続され、前記電界効果トランジスタのゲートは、前記電池の正極に接続され、前記コモンモードインダクタンスは、前記電池の負極に接続された、
ことを特徴とする請求項７に記載の正逆方向昇降圧充放電回路。

【請求項11】

前記第２の制御ユニットに接続された降圧ユニットをさらに含み、
前記降圧ユニットは、前記スイッチユニットの出力電圧を予め設定された電圧に降下させるためのものである、ことを特徴とする請求項１０に記載の正逆方向昇降圧充放電回路。

【請求項12】

前記降圧ユニットは、第５のスイッチトランジスタと、第６のスイッチトランジスタと、第８の抵抗と、第２のインダクタンスと、第３の制御ユニットと、を含み、
前記第５のスイッチトランジスタの第１端は、前記電池の正極に接続され、前記第５のスイッチトランジスタの第２端は、前記第８の抵抗の第１端に接続され、
前記第８の抵抗の第２端は、前記第６のスイッチトランジスタの第１端と前記第２のインダクタンスの第１端の各々に接続され、前記第６のスイッチトランジスタの第２端は接地され、
前記第２のインダクタンスの第２端は降圧出力端に接続され、
前記第５のスイッチトランジスタと前記第６のスイッチトランジスタは、それぞれ、前記第３の制御ユニットに接続された、
ことを特徴とする請求項１１に記載の正逆方向昇降圧充放電回路。

【請求項13】

前記降圧ユニットは、第５のスイッチトランジスタ、又は、第６のスイッチトランジスタに並列接続された第２のノイズ低減ユニットを少なくとも１つ、さらに含む、
ことを特徴とする請求項１２に記載の正逆方向昇降圧充放電回路。

【請求項14】

請求項１～１３のいずれか１項に記載の正逆方向昇降圧充放電回路を備えた、ことを特徴とする電動工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、電動工具の技術分野に関し、具体的には、正逆方向昇降圧充放電回路及び電動工具に関する。

【背景技術】

【0002】

市販されている従来の電動工具は、単一の放電機能のみを有するものが多く、リチウム電池の電気量が切れた場合、リチウム電池を取り外して充電器で充電させ、充電の完了後、電動工具に取り付けて使用する必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

電動工具は、リチウム電池の取外し作業が行われる必要があるため、充電効率が低くなる。充電の場合、電池の取外し作業が行わなければならないという課題に対し、本願の実施例は、少なくとも上記課題を部分的に解決できるような、正逆方向昇降圧充放電回路及び電動工具を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0004】

一態様では、本願は、正逆方向昇降圧充放電回路であって、電池と、正逆方向昇降圧充放電ユニットと、第１の制御ユニットと、を含み、
前記電池は、蓄電して負荷に電力を供給するためのものであり、
前記正逆方向昇降圧充放電ユニットは、前記電池に対する充放電を行うためのものであり、
前記第１の制御ユニットは、昇圧または降圧して負荷に電力を供給するように前記正逆方向昇降圧充放電ユニットを制御し、かつ外部入力電圧から昇圧又は降圧して電池を充電するように前記正逆方向昇降圧充放電ユニットを制御し、
前記電池は、前記正逆方向昇降圧充放電ユニットに接続され、前記正逆方向昇降圧充放電ユニットは前記第１の制御ユニットに接続された、正逆方向昇降圧充放電回路を提案している。

【0005】

さらに、前記正逆方向昇降圧充放電ユニットは、第１のスイッチトランジスタと、第２のスイッチトランジスタと、第３のスイッチトランジスタと、第４のスイッチトランジスタと、第１のインダクタンスと、第１のコンデンサと、第２のコンデンサと、を含み、
前記第１のスイッチトランジスタは、前記第２のスイッチトランジスタに直列接続され、
前記第３のスイッチトランジスタは、前記第４のスイッチトランジスタに直列接続され、
前記電池の正極は、前記第１のスイッチトランジスタの第１端に接続され、
前記第１のスイッチトランジスタの第１端は、前記第１のコンデンサの第１端に接続され、
前記第１のコンデンサの第２端は、前記第２のコンデンサの第１端に接続され、
前記第２のコンデンサの第２端は、前記第３のスイッチトランジスタの第１端に接続され、
前記第１のコンデンサの第２端と前記第２のコンデンサの第１端は、接地され、
前記第１のインダクタンスの第１端は、前記第１のスイッチトランジスタと前記第２のスイッチトランジスタの間に接続され、
前記第１のインダクタンスの第２端は、前記第３のスイッチトランジスタと前記第４のスイッチトランジスタの間に接続され、
前記第２のスイッチトランジスタの第２端と前記第４のスイッチトランジスタの第２端はそれぞれ、前記電池の負極に接続され、
前記第１の制御ユニットは、前記電池を昇圧又は降圧させて負荷に電力を供給し、かつ外部入力電圧から昇圧又は降圧して前記電池を充電するように、前記第１のスイッチトランジスタ、前記第２のスイッチトランジスタ、前記第３のスイッチトランジスタおよび前記第４のスイッチトランジスタを駆動する。

【0006】

さらに、前記正逆方向昇降圧充放電回路は、前記正逆方向昇降圧充放電回路に対して電流を規制して保護するための電流規制ユニットをさらに含む。

【0007】

さらに、前記正逆方向昇降圧充放電回路は、前記第１のスイッチトランジスタ、前記第２のスイッチトランジスタ、前記第３のスイッチトランジスタ、又は、前記第４のスイッチトランジスタに並列接続されたノイズ低減ユニットを少なくとも１つ、さらに含む。

【0008】

さらに、前記正逆方向昇降圧充放電回路は、それぞれが前記電池に並列接続されたフィルタコンデンサを少なくとも１つ、さらに含む。

【0009】

さらに、前記正逆方向昇降圧充放電回路は、前記第１の制御ユニットに接続された第２の制御ユニットをさらに含み、前記第２の制御ユニットは、前記第１の制御ユニットが昇圧または降圧して負荷に電力を供給するように前記正逆方向昇降圧充放電ユニットを制御し、かつ外部入力電圧から昇圧又は降圧して電池を充電するように前記正逆方向昇降圧充放電ユニットを制御することを致すためのものである。

【0010】

さらに、前記正逆方向昇降圧充放電回路は、前記第２の制御ユニットに接続された入力保護ユニットをさらに含み、前記入力保護ユニットは、前記正逆方向昇降圧充放電回路に対して過電流保護を行うためのものである。

【0011】

さらに、前記入力保護ユニットは、第１の抵抗と、第２の抵抗と、第３の抵抗と、第４の抵抗と、第５の抵抗と、第６の抵抗と、第３のコンデンサと、第４のコンデンサと、第５のコンデンサと、コンパレータと、を含み、
前記第１の抵抗の第１端は接地され、前記第１の抵抗の第２端は、前記第２の抵抗の第１端に接続され、前記第１の抵抗の第２端は前記電池の負極回路に結合され、
前記第３のコンデンサの第１端は、前記第２の抵抗の第２端に接続され、前記第３のコンデンサの第２端は接地され、
前記第３の抵抗の第１端は、接地され、前記第３の抵抗の第２端は前記第４の抵抗の第１端と前記第４のコンデンサの第１端の各々に接続され、前記第４の抵抗の第２端と前記第４のコンデンサの第２端は、接地され、
前記コンパレータの第１入力端は、前記第２の抵抗の第２端に接続され、前記コンパレータの第２入力端は前記第３の抵抗と前記第４の抵抗の間に接続され、前記コンパレータの出力端は前記第６の抵抗の第１端に接続され、
前記第５の抵抗の第１端は、前記第６の抵抗の第２端に接続され、前記第５の抵抗の第２端は前記コンパレータの出力端に接続され、前記第６の抵抗の第２端は前記第５のコンデンサの第１端に接続され、前記第５のコンデンサの第２端は接地され、前記第６の抵抗の第２端は、前記第２の制御ユニットに接続された。

【0012】

さらに、前記入力保護ユニットは、第７の抵抗と、第６のコンデンサと、をさらに含み、
前記第６のコンデンサの第１端は、前記第５の抵抗の第１端に接続され、前記第６のコンデンサの第２端は、前記第７の抵抗の第１端に接続され、前記第７の抵抗の第２端は、前記第５の抵抗の第２端に接続された。

【0013】

さらに、前記入力保護ユニットは、スイッチユニットを含み、
前記スイッチユニットは、第９の抵抗と、第１０の抵抗と、第１１の抵抗と、第１２の抵抗と、トライオードと、ツェナーダイオードと、電界効果トランジスタと、コモンモードインダクタンスと、を含み、
前記第１１の抵抗の第１端は、前記第２の制御ユニットに接続され、前記第１１の抵抗の第２端は、前記トライオードのベースに接続され、前記トライオードのエミッタは接地され、
前記第９の抵抗の第１端は、前記第１１の抵抗の第２端に接続され、前記第９の抵抗の第２端は、接地され、
前記第１０の抵抗の第１端は前記トライオードのコレクタに接続され、前記第１０の抵抗の第２端は、前記ツェナーダイオードの第１端、前記第１２の抵抗の第１端および前記電界効果トランジスタのソースの各々に接続され、
前記ツェナーダイオードの第２端、前記第１２の抵抗の第２端は、それぞれ、前記電界効果トランジスタのゲートに接続され、
前記電界効果トランジスタのドレインは、前記コモンモードインダクタンスに接続され、前記電界効果トランジスタのゲートは、前記電池の正極に接続され、前記コモンモードインダクタンスは、前記電池の負極に接続された。

【0014】

さらに、前記正逆方向昇降圧充放電回路は、前記第２の制御ユニットに接続された降圧ユニットをさらに含み、前記降圧ユニットは、前記スイッチユニットの出力電圧を予め設定された電圧に降下させるためのものである。

【0015】

さらに、前記降圧ユニットは、第５のスイッチトランジスタと、第６のスイッチトランジスタと、第８の抵抗と、第２のインダクタンスと、第３の制御ユニットと、を含み、
前記第５のスイッチトランジスタの第１端は、前記電池の正極に接続され、前記第５のスイッチトランジスタの第２端は、前記第８の抵抗の第１端に接続され、
前記第８の抵抗の第２端は、前記第６のスイッチトランジスタの第１端と前記第２のインダクタンスの第１端の各々に接続され、前記第６のスイッチトランジスタの第２端は接地され、
前記第２のインダクタンスの第２端は降圧出力端に接続され、
前記第５のスイッチトランジスタと前記第６のスイッチトランジスタは、それぞれ、前記第３の制御ユニットに接続された。

【0016】

さらに、前記降圧ユニットは、第５のスイッチトランジスタ、又は、第６のスイッチトランジスタに並列接続された第２のノイズ低減ユニットを少なくとも１つ、さらに含む。

【0017】

別の一態様では、本願は、上記実施例のいずれかに記載の正逆方向昇降圧充放電回路を備えた電動工具を提案している。

【0018】

本願の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路は、電池と、正逆方向昇降圧充放電ユニットと、第１の制御ユニットと、を含み、電池は、蓄電して負荷に電力を供給するためのものであり、正逆方向昇降圧充放電ユニットは、電池に対する充放電を行うためのものであり、第１の制御ユニットは、昇圧または降圧して負荷に電力を供給するように正逆方向昇降圧充放電ユニットを制御し、外部入力電圧から昇圧又は降圧して電池を充電するように正逆方向昇降圧充放電ユニットを制御し、電池は、正逆方向昇降圧充放電ユニットに接続され、正逆方向昇降圧充放電ユニットは第１の制御ユニットに接続されたことによって、電池を取り外さないままで充電機能を実現し、充電効率が向上することができる。

【0019】

添付図面の簡単な説明
本発明の実施例または従来技術の技術案をより明確に説明するために、以下は、実施例または従来技術の説明に必要な添付図面を簡単に説明する。以下で説明する添付図面は本発明の幾つかの実施例に過ぎず、創造的な労力を払わずに、これらの添付図面を基にして他の添付図面を得られることは当業者としては当然である。

【0020】

添付図面

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、本願の第１の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路の構造模式図である。

【図2】図２は、本願の第２の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路の構造模式図である。

【図3】図３は、本願の第３の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路の構造模式図である。

【図4】図４は、本願の第４の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路の構造模式図である。

【図5】図５は、本願の第５の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路の構造模式図である。

【図6】図６は、本願の第６の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路の構造模式図である。

【図7】図７は、本願の第７の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路の構造模式図である。

【図8】図８は、本願の第８の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路の構造模式図である。

【図9】図９は、本願の第９の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路の構造模式図である。

【図10】図１０は、本願の第１０の実施例が提供する入力保護ユニットの構造模式図である。

【図11】図１１は、本願の第１１の実施例が提供する入力保護ユニットの構造模式図である。

【図12】図１２は、本願の第１２の実施例が提供する入力保護ユニットの構造模式図である。

【図13】図１３は、本願の第１３の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路の構造模式図である。

【図14】図１４は、本願の第１４の実施例が提供する降圧ユニットの構造模式図である。

【図15】図１５は、本願の第１５の実施例が提供する降圧ユニットの構造模式図である。

【図16】図１６は、本願の第１６の実施例が提供する降圧ユニットの構造模式図である。

【図17】図１７は、本願の第１７の実施例が提供する電動工具の構造模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

具体的な実施の形態
本願の実施例の目的、技術案および利点をより明瞭にするために、以下は、添付図面を参照しながら本願の実施例をさらに詳しく説明する。ここで、本願の例示的な実施例及びその説明は本願を説明するためのものであるが、本願を限定するものではない。なお、説明すべきなのは、矛盾がない限り、本願における実施例及び実施例に記載の特徴は任意に組み合わされてもよいということである。

【0023】

図１は、本願の第１の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路の構造模式図である。図１に示されるように、本願の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路は、電池１と、正逆方向昇降圧充放電ユニット２と、第１の制御ユニット３と、を含み、ここで、
電池１は、蓄電して負荷に電力を供給するためのものであり、
正逆方向昇降圧充放電ユニット２は、電池１に対する充放電を行うためのものであり、
第１の制御ユニット２は、昇圧または降圧して負荷に電力を供給するように正逆方向昇降圧充放電ユニット３を制御し、外部入力電圧から昇圧または降圧して電池を充電するように正逆方向昇降圧充放電ユニット２を制御し、
電池１は、正逆方向昇降圧充放電ユニット２に接続され、正逆方向昇降圧充放電ユニット２は、第１の制御ユニット３に接続される。

【0024】

具体的には、本願が提供する正逆方向昇降圧充放電回路は、正方向給電状態と逆方向充電状態との２つの作動状態を有する。正方向給電状態にある場合、出力端から出力された電圧が電池１による直流電圧よりも低いことが必要であれば、第１の制御ユニット３は、正逆方向昇降圧充放電ユニット２を制御して電池１から供給された電圧を降下させて出力端に出力する。出力端から出力された電圧が電池１による直流電圧よりも高いことが必要であれば、第１の制御ユニット２は、正逆方向昇降圧充放電ユニット３を制御して電池１から供給された電圧を上昇させて出力端に出力する。逆方向充電状態にある場合、電池１に対する充電電圧が出力端の電圧よりも低いものであれば、第１の制御ユニット２は正逆方向昇降圧充放電ユニット３を制御して出力端から供給された外部入力電圧を降下させて電池１に出力することによって、電池１に対して降圧充電を行う。電池１に対する充電電圧が出力端の電圧よりも高いものであれば、第１の制御ユニット２は正逆方向昇降圧充放電ユニット３を制御して電池１から供給された電圧を上昇させて電池１に出力することによって、出力端の電圧で電池１に対して昇圧充電を行う。

【0025】

本願の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路は、電池と、正逆方向昇降圧充放電ユニットと、第１の制御ユニットとを含み、電池は、蓄電するとともに負荷に電力を供給するためのものであり、正逆方向昇降圧充放電ユニットは、電池に対する充放電を行うためのものであり、第１の制御ユニットは、正逆方向昇降圧充放電ユニットを昇圧または降圧を実施させるように制御して負荷に電力を供給し、正逆方向昇降圧充放電ユニットを外部入力電圧により昇圧または降圧を実施させるように制御して電池を充電するためのものであり、電池は、正逆方向昇降圧充放電ユニットに接続され、正逆方向昇降圧充放電ユニットは、第１の制御ユニットに接続されたことによって、電池を取り外さないままで充電機能を発揮することができ、充電効率が向上した。

【0026】

図２は、本願の第２の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路の構造模式図である。図２に示されるように、上記各実施例を基にして、さらに、本願の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電ユニット２は、第１のスイッチトランジスタＱ１と、第２のスイッチトランジスタＱ２と、第３のスイッチトランジスタＱ３と、第４のスイッチトランジスタＱ４と、第１のインダクタンスＬ１と、第１のコンデンサＣ１と、第２のコンデンサＣ２と、を含み、ここで、
第１のスイッチトランジスタＱ１は第２のスイッチトランジスタＱ２に直列接続され、第３のスイッチトランジスタＱ３は第４のスイッチトランジスタＱ４に直列接続され、電池１の正極は第１のスイッチトランジスタＱ１の第１端に接続され、第１のスイッチトランジスタＱ１の第１端は第１のコンデンサＣ１の第１端に接続され、第１のコンデンサＣ１の第２端は第２のコンデンサＣ２の第１端に接続され、第２のコンデンサＣ２の第２端は第３のスイッチトランジスタＱ３の第１端に接続され、第１のコンデンサＣ１の第２端と第２のコンデンサＣ２の第１端は接地され、第１のインダクタンスＬ１の第１端は第１のスイッチトランジスタＱ１と第２のスイッチトランジスタＱ２との間に接続され、第１のインダクタンスＬ１の第２端は第３のスイッチトランジスタＱ３と第４のスイッチトランジスタＱ４との間に接続され、第２のスイッチトランジスタＱ２の第２端と第４のスイッチトランジスタＱ４の第２端はそれぞれ電池１の負極に接続され、電池１の負極が接地されてもよい。Ｐｏｒｔ１端は正逆方向昇降圧充放電ユニット２の出力端である。

【0027】

第１の制御ユニット３は、第１のスイッチトランジスタＱ１、第２のスイッチトランジスタＱ２、第３のスイッチトランジスタＱ３および第４のスイッチトランジスタＱ４の各々に接続されて、電池１を昇圧または降圧させて負荷に電力を供給し、かつ外部入力電圧から昇圧または降圧して電池１を充電するように、第１のスイッチトランジスタＱ１、第２のスイッチトランジスタＱ２、第３のスイッチトランジスタＱ３および第４のスイッチトランジスタＱ４を駆動する。電池１は、リチウム電池群が用いられてもよい。第１の制御ユニット３は、型番ＳＣ８８１５の制御チップが用いられてもよい。第１のスイッチトランジスタＱ１、第２のスイッチトランジスタＱ２、第３のスイッチトランジスタＱ３および第４のスイッチトランジスタＱ４は、金属－酸化物半導体電界効果トランジスタ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＦｉｅｌｄ－ＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＭＯＳＦＥＴと略称）が用いられてもよい。

【0028】

具体的には、本願が提供する正逆方向昇降圧充放電回路は、正方向給電状態と逆方向充電状態との２つの作動状態を有する。正方向給電状態にある場合、出力端から出力された電圧が電池１の電圧よりも低いことが必要であれば、第１のスイッチトランジスタＱ１と第２のスイッチトランジスタＱ２は、第１の制御ユニット３によって駆動されて上下アームとしてオンとされ、第１のインダクタンスＬ１は降圧インダクタンスとされ、第３のスイッチトランジスタＱ３が同時にオンとされるようすると、出力端から電池１よりも低い直流電圧が出力されることができる。出力端から出力された電圧が電池１の電圧よりも高いことが必要であれば、第１のスイッチトランジスタＱ１はオンとされ、第１のインダクタンスＬ１は昇圧インダクタンスとされ、第３のスイッチトランジスタＱ３と第４のスイッチトランジスタＱ４は、第１の制御ユニット３によって駆動されて上下アームとしてオンとされ、出力端から電池１よりも高い直流電圧が出力されることができる。逆方向充電状態にある場合、電池１に対する逆方向充電電圧が出力端の電圧よりも低いものであれば、第１のスイッチトランジスタＱ１と第２のスイッチトランジスタＱ２は、第１の制御ユニット３によって駆動されて上下アームとしてオンとされ、第１のインダクタンスＬ１は降圧インダクタンスとされ、第３のスイッチトランジスタＱ３が同時にオンとされ、出力端の電圧で電池１に対して降圧充電を行う。電池１に対する逆方向充電電圧が出力端の電圧よりも高いものであれば、第１のスイッチトランジスタＱ１はオンとされ、第１のインダクタンスＬ１は昇圧インダクタンスとされ、第３のスイッチトランジスタＱ３と第４のスイッチトランジスタＱ４は、第１の制御ユニット３によって駆動されて上下アームとしてオンとされ、出力端の電圧で電池１に対して昇圧充電を行う。第１のコンデンサＣ１と第２のコンデンサＣ２は、動作周波数を補充する機能を発揮する。

【0029】

上記各実施例を基に、さらに、本願が提供する正逆方向昇降圧充放電回路は、前記正逆方向昇降圧充放電回路に対して電流を規制して保護するための電流規制ユニットをさらに含む。

【0030】

具体的には、電流規制ユニットは、電池１と第１のスイッチトランジスタＱ１とを接続する線路に設けられ、電流規制ユニットの第１端が電池１の正極に接続され、電流規制ユニットの第２端が第１のスイッチトランジスタＱ１の第１端に接続されてもよい。

【0031】

上記各実施例を基に、さらに、電流規制ユニットは、それぞれの第１端が電池１の正極に接続され、それぞれの第２端が第１のスイッチトランジスタＱ１の第１端に接続された電流規制抵抗を少なくとも１つ、含む。電流規制抵抗の数量は、実際に必要に応じて設置されてもよいが、本願の実施例では限定されていない。それぞれの電流規制抵抗の抵抗値は、実際に必要に応じて設置されてもよいが、本願の実施例では限定されていない。

【0032】

例えば、図３に示されるように、電流規制ユニットは、第１の電流規制抵抗Ｒ１７と第２の電流規制抵抗Ｒ１８を含み、第１の電流規制抵抗Ｒ１７の第１端と第２の電流規制抵抗Ｒ１８の第１端はそれぞれ、電池１の正極に接続された。第１の電流規制抵抗Ｒ１７の第２端と第２の電流規制抵抗Ｒ１８の第２端はそれぞれ、第１のスイッチトランジスタＱ１の第１端に接続された。

【0033】

図４は、本願の第４の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路の構造模式図である。図４に示されるように、上記各実施例を基に、さらに、本願の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路は、第１のスイッチトランジスタＱ１、第２のスイッチトランジスタＱ２、第３のスイッチトランジスタＱ３、又は、第４のスイッチトランジスタＱ４に並列接続されたノイズ低減ユニット２２を少なくとも１つ、さらに含む。ノイズ低減ユニット２２は、スイッチトランジスタのノイズ信号を低減させるためのものである。

【0034】

具体的には、第１のスイッチトランジスタＱ１、第２のスイッチトランジスタＱ２、第３のスイッチトランジスタＱ３および第４のスイッチトランジスタＱ４のうちの１つ以上に対して少なくとも１つのノイズ低減ユニット２２が並列接続されてもよい。ノイズ低減ユニット２２の具体的な設置方式及び数量は、実際に必要に応じて設置されてもよいが、本願の実施例では限定されていない。

【0035】

例えば、図５は、本願の第５の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路の構造模式図である。図５に示されるように、上記各実施例を基に、さらに、正逆方向昇降圧充放電ユニット２は、第１のノイズ低減ユニット、第２のノイズ低減ユニット、第３のノイズ低減ユニットおよび第４のノイズ低減ユニットとの４つのノイズ低減ユニットを含み、ここで、
前記第１のノイズ低減ユニットは、第１３の抵抗Ｒ１３と第１３のコンデンサＣ１３を含み、第１３の抵抗Ｒ１３と第１３のコンデンサＣ１３とは直列接続され、第１のスイッチトランジスタＱ１と並列接続され、即ち、第１３の抵抗Ｒ１３の第１端が第１のスイッチトランジスタＱ１の第１端に接続され、第１３の抵抗Ｒ１３の第１端が第１３のコンデンサＣ１３の第１端に接続され、第１３のコンデンサＣ１３の第２端が第１のスイッチトランジスタＱ１の第２端に接続された。

【0036】

前記第２のノイズ低減ユニットは、第１４の抵抗Ｒ１４と第１４のコンデンサＣ１４を含み、第１４の抵抗Ｒ１４と第１４のコンデンサＣ１４とは直列接続され、第２のスイッチトランジスタＱ２と並列接続され、即ち、第１４の抵抗Ｒ１４の第１端が第２のスイッチトランジスタＱ２の第１端に接続され、第１４の抵抗Ｒ１４の第１端が第１４のコンデンサＣ１４の第１端に接続され、第１４のコンデンサＣ１４の第２端が第２のスイッチトランジスタＱ２の第２端に接続された。

【0037】

前記第３のノイズ低減ユニットは、第１５の抵抗Ｒ１５と第１５のコンデンサＣ１５を含み、第１５の抵抗Ｒ１５と第１５のコンデンサＣ１５とは直列接続され、第３のスイッチトランジスタＱ３と並列接続され、即ち、第１５の抵抗Ｒ１５の第１端が第３のスイッチトランジスタＱ３の第１端に接続され、第１５の抵抗Ｒ１５の第１端が第１５のコンデンサＣ１５の第１端に接続され、第１５のコンデンサＣ１５の第２端が第３のスイッチトランジスタＱ３の第２端に接続された。

【0038】

前記第４のノイズ低減ユニットは、第１６の抵抗Ｒ１６と第１６のコンデンサＣ１６を含み、第１６の抵抗Ｒ１６と第１６のコンデンサＣ１６とは直列接続され、第４のスイッチトランジスタＱ４と並列接続され、即ち、第１６の抵抗Ｒ１６の第１端が第４のスイッチトランジスタＱ４の第１端に接続され、第１６の抵抗Ｒ１６の第１端が第１６のコンデンサＣ１６の第１端に接続され、第１６のコンデンサＣ１６の第２端が第４のスイッチトランジスタＱ４の第２端に接続された。

【0039】

前記第１のノイズ低減ユニット、前記第２のノイズ低減ユニット、前記第３のノイズ低減ユニットおよび前記第４のノイズ低減ユニットは、スイッチトランジスタのノイズ信号を低減させる機能を発揮することができる。

【0040】

図６は、本願の第６の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路の構造模式図である。図６に示されるように、上記各実施例を基に、さらに、本願の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路は、それぞれが電池１に並列接続されたフィルタコンデンサＣ９を少なくとも１つ、さらに含む。フィルタコンデンサＣ９は、フィルタとして機能する。ここで、フィルタコンデンサＣ９の具体的な数量は、実際に必要に応じて設置されてもよく、例えば、４つのフィルタコンデンサが設置されてもよいが、本願の実施例では限定されていない。

【0041】

図７は、本願の第７の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路の構造模式図である。図７に示されるように、本願が提供する正逆方向昇降圧充放電回路は、電池１と、３つのフィルタコンデンサと、正逆方向昇降圧充放電ユニット２と、第１の制御ユニット３と、を含み、ここで、
正逆方向昇降圧充放電ユニット２は、第１のスイッチトランジスタＱ１と、第２のスイッチトランジスタＱ２と、第３のスイッチトランジスタＱ３と、第４のスイッチトランジスタＱ４と、前記第１のノイズ低減ユニットと、前記第２のノイズ低減ユニットと、前記第３のノイズ低減ユニットと、前記第４のノイズ低減ユニットと、第１のインダクタンスＬ１と、第１のコンデンサＣ１と、第２のコンデンサＣ２と、第１の電流規制抵抗Ｒ１７と、第２の電流規制抵抗Ｒ１８とを含み、第１のスイッチトランジスタＱ１は第２のスイッチトランジスタＱ２に直列接続され、第３のスイッチトランジスタＱ３は第４のスイッチトランジスタＱ４に直列接続され、電池１の正極は第１のスイッチトランジスタＱ１の第１端に接続され、第１のスイッチトランジスタＱ１の第１端は第１のコンデンサＣ１の第１端に接続され、第１のコンデンサＣ１の第２端は第２のコンデンサＣ２の第１端に接続され、第２のコンデンサＣ２の第２端は第３のスイッチトランジスタＱ３の第１端に接続され、第１のコンデンサＣ１の第２端と第２のコンデンサＣ２の第１端は接地され、第１のインダクタンスＬ１の第１端は第１のスイッチトランジスタＱ１と第２のスイッチトランジスタＱ２との間に接続され、第１のインダクタンスＬ１の第２端は第３のスイッチトランジスタＱ３と第４のスイッチトランジスタＱ４との間に接続され、第２のスイッチトランジスタＱ２の第２端と第４のスイッチトランジスタＱ４の第２端はそれぞれ、電池１の負極に接続され、電池１の負極が接地される。

【0042】

前記第１のノイズ低減ユニットは、第１３の抵抗Ｒ１３と第１３のコンデンサＣ１３を含み、第１３の抵抗Ｒ１３と第１３のコンデンサＣ１３とは直列接続され、第１のスイッチトランジスタＱ１と並列接続される。前記第２のノイズ低減ユニットは、第１４の抵抗Ｒ１４と第１４のコンデンサＣ１４を含み、第１４の抵抗Ｒ１４と第１４のコンデンサＣ１４とは直列接続され、第２のスイッチトランジスタＱ２と並列接続される。前記第３のノイズ低減ユニットは、第１５の抵抗Ｒ１５と第１５のコンデンサＣ１５を含み、第１５の抵抗Ｒ１５と第１５のコンデンサＣ１５とは直列接続され、第３のスイッチトランジスタＱ３と並列接続される。前記第４のノイズ低減ユニットは、第１６の抵抗Ｒ１６と第１６のコンデンサＣ１６を含み、第１６の抵抗Ｒ１６と第１６のコンデンサＣ１６とは直列接続され、第４のスイッチトランジスタＱ４と並列接続される。

【0043】

第１の電流規制抵抗Ｒ１７の第１端と第２の電流規制抵抗Ｒ１８の第１端はそれぞれ、電池１の正極に接続された。第１の電流規制抵抗Ｒ１７の第２端と第２の電流規制抵抗Ｒ１８の第２端はそれぞれ、第１のスイッチトランジスタＱ１の第１端に接続された。第１のフィルタコンデンサＣ９、第２のフィルタコンデンサＣ１０および第３のフィルタコンデンサＣ１１はそれぞれ、電池セル１に並列接続された。

【0044】

図８は、本願の第８の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路の構造模式図である。図８に示されるように、本願の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路は、第２の制御ユニット８１４をさらに含み、正逆方向昇降圧充放電回路８１は、電池８１１と、正逆方向昇降圧充放電ユニット８１２と、第１の制御ユニット８１３と、を含み、第２の制御ユニット８１４が第１の制御ユニット８１３に接続された。第２の制御ユニット８１４は、第１の制御ユニット８１３が昇圧または降圧して負荷に電力を供給するように正逆方向昇降圧充放電ユニット８１２を制御し、外部入力電圧から昇圧または降圧して電池１を充電するように正逆方向昇降圧充放電ユニット８１２を制御することを致すためのものである。

【0045】

例えば、第２の制御ユニット８１４が正逆方向昇降圧充放電回路の出力端に必要な電圧が電池８１１による直流電圧よりも低いことを検知すると、第２の制御ユニット８１４は、第１の制御信号を第１の制御ユニット８１３に送信する。第１の制御ユニット８１３は、第１の制御信号を受信した後、正逆方向昇降圧充放電ユニット８１２を制御して電池８１１から供給された電圧を降下させて出力端に出力する。第２の制御ユニット８１４が正逆方向昇降圧充放電回路の出力端に必要な電圧が電池８１１による直流電圧よりも高いことを検知すると、第２の制御ユニット８１４は、第２の制御信号を第１の制御ユニット８１３に送信する。第１の制御ユニット８１３は、第２の制御信号を受信した後、正逆方向昇降圧充放電ユニット８１２を制御して電池８１１から供給された電圧を降下させて出力端に出力する。第２の制御ユニット８１４は、制御チップが用いられてもよく、実際に必要に応じて選択されてもよいが、本願の実施例では限定されていない。

【0046】

図９は、本願の第９の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路の構造模式図である。図９に示されるように、上記各実施例を基に、さらに、本願の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路は、第２の制御ユニット８１４に接続された入力保護ユニット８１５をさらに含み、入力保護ユニット８１５は、正逆方向昇降圧充放電回路８１に対して過電流保護を行うためのものである。

【0047】

図１０は、本願の第１０の実施例が提供する入力保護ユニットの構造模式図である。図１０に示されるように、上記各実施例を基にして、さらに、入力保護ユニット８１５は、第１の抵抗Ｒ１と、第２の抵抗Ｒ２と、第３の抵抗Ｒ３と、第４の抵抗Ｒ４と、第５の抵抗Ｒ５と、第６の抵抗Ｒ６と、第３のコンデンサＣ３と、第４のコンデンサＣ４と、第５のコンデンサＣ５と、コンパレータＵ１と、を含み、ここで、
第１の抵抗Ｒ１の第１端が接地され、第１の抵抗の第２端は第２の抵抗Ｒ２の第１端に接続され、第１の抵抗の第２端は電池１の負極回路に結合され、第３のコンデンサＣ３の第１端は第２の抵抗Ｒ２の第２端に接続され、第３のコンデンサＣ３の第２端が接地され、第３の抵抗Ｒ３の第１端は接地され、第３の抵抗Ｒ３の第２端は第４の抵抗Ｒ４の第１端と第４のコンデンサＣ４の第１端の各々に接続され、第４の抵抗Ｒ４の第２端と第４のコンデンサＣ４の第２端が接地され、コンパレータＵ１の第１入力端は第２の抵抗Ｒ２の第２端に接続され、コンパレータＵ１の第２入力端は第３の抵抗Ｒ３と第４の抵抗Ｒ４の間に接続され、コンパレータＵ１の出力端は第６の抵抗Ｒ６の第１端に接続され、第５の抵抗Ｒ５の第１端は第６の抵抗Ｒ６の第２端に接続され、第５の抵抗Ｒ５の第２端はコンパレータＵ１の出力端に接続され、第６の抵抗Ｒ６の第２端は第５のコンデンサＣ５の第１端に接続され、第５のコンデンサＣ５の第２端が接地され、第６の抵抗Ｒ６の第２端は第２の制御ユニット８１４に接続された。

【0048】

具体的には、第１の抵抗Ｒ１の第１端は接地され、第１の抵抗Ｒ１の第２端は電池１の負極に結合され、第１の抵抗Ｒ１の過電流検出信号は、第３の抵抗Ｒ３によって収集され、コンパレータＵ１によって増幅された後、第６の抵抗Ｒ６を通過して第２の制御ユニット８１４の検出ピンに流れ込む。第２の制御ユニット８１４の検出ピンによって得られた検出電流が過電流閾値を超えると、第２の制御ユニット８１４は、オフ信号を第１の制御ユニット８１３に送信して、正逆方向昇降圧充放電回路８１の作動を停止させることによって、回路作動の安全性を向上した。ここで、第３のコンデンサＣ４、第４のコンデンサＣ４、および、第５のコンデンサＣ５は、フィルタとして機能し、干渉を低減させる。第５の抵抗Ｒ５は、コンパレータＵ１による増幅段数を提供する。第６の抵抗Ｒ６は、電流規制の機能を発揮する。ここで、第１の抵抗Ｒ１は、コモンモードインダクタンスによって電池１の負極回路に結合されてもよい。過電流閾値は、実際に必要に応じて設置されてもよいが、本願の実施例では限定されていない。第１の抵抗の第２端はＰｏｒｔ２端である。第６の抵抗の第２端はＰｏｒｔ３端である。

【0049】

図１１は、本願の第１１の実施例が提供する入力保護ユニットの構造模式図である。図１１に示されるように、上記各実施例を基に、さらに、入力保護ユニット８１５は、第７の抵抗Ｒ７と、第６のコンデンサＣ６を含み、ここで、
第６のコンデンサＣ６の第１端は第５の抵抗Ｒ５の第１端に接続され、第６のコンデンサＣ６の第２端は第７の抵抗Ｒ７の第１端に接続され、第７の抵抗Ｒ７の第２端は第５の抵抗Ｒ５の第２端に接続された。第６のコンデンサＣ６と第５の抵抗Ｒ５は、コンパレータＵ１を安定化する機能を発揮する。

【0050】

図１２は、本願の第１２の実施例が提供する入力保護ユニットの構造模式図である。図１２に示されるように、上記各実施例を基に、さらに、入力保護ユニット８１５は、スイッチユニット８１５１を含み、スイッチユニット８１５１は、第９の抵抗Ｒ９と、第１０の抵抗Ｒ１０と、第１１の抵抗Ｒ１１と、第１２の抵抗Ｒ１２と、トライオードＱと、ツェナーダイオードＤ２と、電界効果トランジスタＴ１と、コモンモードインダクタンスＨと、を含み、ここで、
第１１の抵抗Ｒ１１の第１端は第２の制御ユニット８１４に接続され、第１１の抵抗Ｒ１１の第２端はトライオードＱのベースに接続され、トライオードＱのエミッタが接地され、第９の抵抗Ｒ９の第１端は第１１の抵抗Ｒ１１の第２端に接続され、第９の抵抗Ｒ９の第２端は接地され、第１０の抵抗Ｒ１０の第１端はトライオードＱのコレクタに接続され、第１０の抵抗Ｒ１０の第２端はツェナーダイオードＤ２の第１端、第１２の抵抗Ｒ１２の第１端および電界効果トランジスタＴ１のソースの各々に接続され、ツェナーダイオードＤ２の第２端、第１２の抵抗Ｒ１２の第２端はそれぞれ、電界効果トランジスタＴ１のゲートに接続され、電界効果トランジスタＴ１のドレインはコモンモードインダクタンスＨに接続され、電界効果トランジスタＴ１のゲートは電池８１１の正極に接続され、コモンモードインダクタンスＨは電池８１１の負極に接続された。

【0051】

図１２に示されるように、上記各実施例を基に、さらに、第１の抵抗Ｒ１は、コモンモードインダクタンスＨによって電池８１１の負極回路に結合され、第３の抵抗Ｒ３の第１端は接地され、第６の抵抗Ｒ６の第１端はコンパレータＵ１の出力端に接続され、第６の抵抗Ｒ６の第２端は第２の制御ユニット８１４の検出ピンに接続された。第１１の抵抗Ｒ１１の第１端は第２の制御ユニット８１４の過電流制御ピンＳＷに接続され、第１１の抵抗Ｒ１１の第２端はトライオードＱのベースに接続され、トライオードＱのエミッタがアースされ、第９の抵抗Ｒ９の第１端は第１１の抵抗Ｒ１１の第２端に接続され、第９の抵抗Ｒ９の第２端は接地され、第１０の抵抗の第１端はトライオードＱのコレクタに接続され、第１０の抵抗の第２端はツェナーダイオードＤ２の第１端、第１２の抵抗Ｒ１２の第１端および電界効果トランジスタＴ１のソースの各々に接続され、ツェナーダイオードＤ２の第２端、第１２の抵抗Ｒ１２の第２端はそれぞれ、電界効果トランジスタＴ１のゲートに接続され、電界効果トランジスタＴ１のドレインはコモンモードインダクタンスＨに接続された。Ｐｏｒｔ４端は、正逆方向昇降圧充放電ユニット８１２に接続されてもよい。

【0052】

第２の制御ユニット８１４は、検出ピンによって得られた電池８１１の負極電流が過電流閾値を超えたことを入力保護ユニット８１５が判断したとき、過電流制御ピンＳＷによって制御信号を出力してトライオードＱをオフにし、電界効果トランジスタＴ１をオフさせるように制御し、コモンモードインダクタンスＨをオフにし、前記正逆方向昇降圧充放電回路の給電回路を遮断させる。

【0053】

図１３は、本願の第１３の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路の構造模式図である。図１３に示されるように、上記各実施例を基に、さらに、本願の実施例が提供する正逆方向昇降圧充放電回路は、降圧ユニット８１６と第２の制御ユニットを含み、降圧ユニット８１６は第２の制御ユニット８１４に接続され、降圧ユニット８１６は、スイッチユニット８１５１の出力電圧を予め設定された電圧に降下させるためのものである。ここで、予め設定された電圧は、実際に必要に応じて設置されてもよいが、本願の実施例では限定されていない。降圧ユニット８１６の入力端は、電池８１１の出力端に接続されてもよい。降圧ユニット８１６の出力端は、負荷に対する電力供給のために、負荷に接続されてもよい。

【0054】

図１４は、本願の第１４の実施例が提供する降圧ユニットの構造模式図である。図１４に示されるように、降圧ユニット８１６は、第５のスイッチトランジスタＱ５と、第６のスイッチトランジスタＱ６と、第８の抵抗Ｒ８と、第２のインダクタンスＬ２と、第３の制御ユニットＵ２と、を含み、第５のスイッチトランジスタＱ５の第１端は電池８１１の正極に接続され、第５のスイッチトランジスタＱ５の第２端は第８の抵抗Ｒ８の第１端に接続され、第８の抵抗Ｒ８の第２端は第６のスイッチトランジスタＱ６の第１端と第２のインダクタンスＬ２の第１端の各々に接続され、第６のスイッチトランジスタＱ６の第２端が接地され、第２のインダクタンスＬ２の第２端は降圧出力端に接続され、第５のスイッチトランジスタＱ５と第６のスイッチトランジスタＱ６はそれぞれ、第３の制御ユニットＵ１２に接続され、第３の制御ユニットＵ２は第２の制御ユニット８１４に接続された。

【0055】

具体的には、第５のスイッチトランジスタＱ５は降圧回路の上アームであり、第６のスイッチトランジスタＱ６は降圧回路の下アームであり、第３の制御ユニットＵ２は、第５のスイッチトランジスタＱ５と第６のスイッチトランジスタＱ６に対して駆動信号を提供し、第２のインダクタンスＬ２は、還流出力インダクタンスである。降圧ユニット８１６は、電池１から供給された直流電圧を降下させて出力してもよい。第２の制御ユニット８１４は、降圧出力トリガ信号を第３の制御ユニットＵ２に送信することによって、第３の制御ユニットＵ２が第５のスイッチトランジスタＱ５と第６のスイッチトランジスタＱ６を制御して予め設定された電圧を出力するようになる。第３の制御ユニットＵ２は、型番ＳＣ８００２の制御チップが用いられてもよい。Ｐｏｒｔ４端は降圧ユニット８１６の入力端であり、電池８１１の正極に接続されてもよく、Ｐｏｒｔ５端は降圧ユニット８１６の出力端であり、負荷の入力端が外付けされてもよい。

【0056】

例えば、降圧ユニット８１６は、電池８１１から供給されて入力された１６Ｖ～２２Ｖの直流電圧を、１２Ｖ／１０Ａの車両充電標準電圧に変換して出力する。

【0057】

図１５は、本願の第１５の実施例が提供する降圧ユニットの構造模式図である。図１５に示されるように、上記各実施例を基に、さらに、降圧ユニット８１６は、第５のスイッチトランジスタＱ５又は第６のスイッチトランジスタＱ６に並列接続された第２のノイズ低減ユニット８１６１を少なくとも１つ、さらに含む。第２のノイズ低減ユニットは、スイッチトランジスタのノイズ信号を低減させるためのものである。

【0058】

具体的には、第５のスイッチトランジスタＱ５または第６のスイッチトランジスタＱ６のうちの１つ以上に少なくとも１つの第２のノイズ低減ユニット８１６１が並列接続されてもよい。第２のノイズ低減ユニット８１６１の具体的な設置方式及び数量は、実際に必要に応じて設置されてもよいが、本願の実施例では限定されていない。

【0059】

例えば、図１６は、本願の第１６の実施例が提供する降圧ユニットの構造模式図である。図１６に示されるように、上記各実施例を基に、さらに、第２のノイズ低減ユニット８１６１は、第５のノイズ低減ユニットおよび第６のノイズ低減ユニットとを含み、ここで、
前記第５のノイズ低減ユニットは、第１９の抵抗Ｒ１９と第１２のコンデンサＣ１２を含み、第１９の抵抗Ｒ１９と第１２のコンデンサＣ１２とは直列接続され、第５のスイッチトランジスタＱ５に並列接続され、前記第６のノイズ低減ユニットは、第２０の抵抗Ｒ２０と第１３のコンデンサＣ１７を含み、第２０の抵抗Ｒ２０と第１３のコンデンサＣ１７とは直列接続され、第６のスイッチトランジスタＱ６に並列接続された。前記第５のノイズ低減ユニットおよび前記第６のノイズ低減ユニットは、スイッチトランジスタのノイズ信号を低減させる機能を発揮する。

【0060】

本願の実施例は、上記実施例のいずれかに記載の正逆方向昇降圧充放電回路を備えた電動工具を提供する。電動工具は、ライターを含むが、それに限らない。

【0061】

図１７は、本願の第１７の実施例が提供する電動工具の構造模式図である。図１７に示されるように、上記各実施例を基に、さらに、本願の実施例が提供する電動工具は、正逆方向昇降圧充放電回路８１と、第２の制御ユニット８１４と、入力保護ユニット８１５と、降圧ユニット８１６と、指示ユニット８２と、を含み、ここで、
正逆方向昇降圧充放電回路８１は、電池８１１と、正逆方向昇降圧充放電ユニット８１２と、第１の制御ユニット８１３と、を含む。第２の制御ユニット８１４は、第１の制御ユニット８１３、入力保護ユニット８１５、降圧ユニット８１６および指示ユニット８２の各々に接続された。降圧ユニット８１６は、電池８１１に接続され、電池８１１の電圧を降下させて出力するためのものである。入力保護ユニット８１５は、電池８１１に接続され、正逆方向昇降圧充放電回路８１に対して過電流保護を行うためのものである。指示ユニット８２は、第２の制御ユニット８１４による指示に応じて過電流提示を行うためのものである。

【0062】

第２の制御ユニット８１４は、過電流を入力保護ユニット８１５が検知した場合、過電流指示信号を指示ユニット８２に送信することができ、指示ユニット３２は、過電流指示信号に応じて過電流提示を行ってもよい。例えば、指示ユニット８２は、ＬＥＤ指示ランプを含み、指示ユニット８２は、過電流指示信号を受信すると、ＬＥＤ指示ランプを点灯させる。

【0063】

本願が提供する電動工具は、体積が小さく、大電力で重量が小さいなどの利点を有するものであり、充電電池に対する正逆方向昇降圧充放電を実現することができる。電池は負荷にエネルギーを提供し、電池の電力が使い切れた後、ＵＳＢ－Ｃポートのような充電インタフェースを用いて、電池に対して満充電させてもよい。また、入力保護ユニットを設置して電池の負極に流れ込む電流を収集し、第２の制御ユニットは、過電流が生じたと判断すると、第１の制御ユニットによるイネーブルピン信号をオフにして、正逆方向昇降圧充放電回路の作動を停止させるとともに、過電流指示信号を指示ユニットに送信して、指示ユニットに過電流提示を実施させる。それにより、電動工具の使用安全性が向上した。また、降圧ユニットによって、車載充電出力口のような給電機能を発揮することができ、フルパワーが１２０Ｗ、直流１２Ｖの電器に対して電力を供給することができる。

【0064】

本明細書の説明では、参照用語である「１つの実施例」、「１つの具体的な実施例」、「いくつかの実施例」、「例えば」、「例示」、「具体的な例示」、又は、「幾つかの例示」などの表現は、当該実施例又は例示を組み合わせて説明される具体的な構成要件、構造、材料または特徴が本願の少なくとも１つの実施例または例示に含まれることを指す。本明細書において、上記用語に対する例示的な表現は、必ずしも同一の実施例または例示を指すものであるとは限らない。しかも、説明される具体的な構成要件、構造、材料または特徴は、任意の１つまたは複数の実施例または例示で、適切な方式により組み合わせられてもよい。

【0065】

以上に記載の具体的な実施例では、本願の目的、技術案および有益な効果について、更に詳しく説明されている。なお、理解すべきなのは、以上に説明の内容が本願の具体的な実施例に過ぎず、本願の保護範囲を限定するためのものではない。本願の主旨および原則に従って行われる如何なる補正、等価代替、改良等はいずれも、本願の保護範囲内にあるものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【国際調査報告】