CN103872710A - 电池管理系统及电动工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电池管理系统及具有该电池管理系统的电动工具。该电池管理系统包括若干电池，若干电池形成若干串联的电池单元，该电池管理系统还包括多个试路板，每一试路板用于检测一个电池单元的状态。该电池管理系统通过试路板来检测与其相并联的电池中是否有电池失效，当检测到有电池失效时，可以将失效的电池短路掉，从而不影响整个电池组的继续工作。该电池管理系统具有排查失效电池快的优点。

Description

电池管理系统及电动工具

技术领域

本发明涉及一种电池系统，特别是涉及一种电池管理系统及具有该电池管理系统的电动工具。

背景技术

电池用于为其它设备，如电动工具，提供动力能源。在电池使用过程中，常常会被许多个电池连在一起以组成电池组进行使用。当多组电池串联工作时，若其中某节电池失效，就会导致整个电池组不能正常工作。这时需要借助工具，例如万用表等对所有电池逐级排查找出故障的电池，然后换上新的电池以使整个电池组能够继续工作。这样的逐级排查会十分浪费时间，而且也影响整个电池组的继续工作。

发明内容

基于此，有必要提供一种电池管理系统，其能够迅速检测出失效的电池。

一种电池管理系统，包括若干电池，其特征在于，所述电池管理系统包括若干串联的电池单元，每一电池单元由若干电池组成，所述电池管理系统还包括多个试路板，每一试路板用于检测一个电池单元的状态。

在其中一个实施例中，所述试路板包括开关单元与检测单元，所述检测单元用于检测对应电池单元是否失效，若对应电池单元失效，所述开关单元控制所述电池单元短路。

在其中一个实施例中，所述开关单元与电池单元相并联，所述检测单元与所述开关单元相并联并用于检测与开关单元相并联的电池单元中是否有电池失效。

在其中一个实施例中，所述电池管理系统还包括控制单元，所述控制单元与所述开关单元及所述检测单元相连，所述控制单元根据所述检测单元传来的电流信号控制所述开关单元的打开与关闭。

在其中一个实施例中，所述开关单元为金属氧化物半导体场效晶体管，所述金属氧化物半导体场效晶体管的源极与漏极连接于与所述开关单元并联的电池单元的两端，所述金属氧化物半导体场效晶体管的栅极与所述控制单元相连。

在其中一个实施例中，所述检测单元包括相互串联的保护电阻与指示灯。

在其中一个实施例中，所述指示灯为发光二极管。

在其中一个实施例中，所述电池单元中电池的数量为两个。

在其中一个实施例中，所述开关单元与所述检测单元数量均为所有电池单元中电池总数的一半，每一个所述开关单元均与两个电池相并联且所有所述开关单元相互串联。

一种电动工具，具有上述电池管理系统。

上述电池管理系统及具有上述电池管理系统的电动工具通过试路板来检测电池单元中是否有电池失效，不需要另外进行逐级排查，具有排查速度快的优点。

附图说明

图1为一个实施例的电池管理系统示意图。

具体实施方式

请参考图1，一个实施例提供一种电池管理系统。该电池管理系统包括若干串联的电池单元110及多个试路板。每一电池单元110包括若干电池，每一试路板用于检测一个电池单元110的状态。试路板包括开关单元120与检测单元130。此处，电池单元的状态包括电池失效、电压异常与电流异常等。

这些串联的电池单元110与负载150相连，以给负载150提供电源。图中是以两个相互串联的电池为一组组成一个电池单元110，然后再与其它电池单元110进行串联。开关单元120与至少一个电池相并联，此处是以两个为例。也就是说开关单元120与电池单元110相并联。检测单元130与开关单元120相并联并用于检测与开关单元120相并联的电池单元110中是否有电池失效。如图中所示，此处的开关单元120、检测单元130及其中两个相互串联的电池110之间是相互并联的关系。

检测时，电池管理系统不连接外部负载。若电池单元110没有失效，则与检测单元130形成闭合回路；当该电池管理系统中有电池出现失效时，与出现失效的电池所在的电池单元110相并联的检测单元120会检测到该电池单元110中有电池出现失效。此时就可以根据这个检测结果控制开关单元120，使开关单元120将具有失效电池的电池单元110短路。从而使整个电池组还能继续工作。用户可以随后将失效的电池找出来并进行更换，同时将开关单元120调回原来的位置，使新更换的电池能够串联入整个电池组继续工作。

该电池管理系统的检测单元130包括相互串联的保护电阻R1与指示灯D1。此处的指示灯D1为发光二极管。当电池单元110中没有电池失效时，指示灯D1点亮；当有电池出现失效时，开关单元120将保护电阻R1与指示灯D1短路，这时指示灯D1就会熄灭，也就证明与此路检测单元130相并联的电池单元110中有电池出现故障。

其他实施方式中，指示灯D1也可设置为与控制单元140的输出端连接，控制单元140在控制开关单元12导通的同时还控制指示灯D1点亮或熄灭。

为了使该电池管理系统更加智能化，该电池管理系统还包括控制单元140。该控制单元140与开关单元120及检测单元130相连。控制单元140根据检测单元130传来的电流信号控制开关单元120的打开与关闭。此时的开关单元120可以为金属氧化物半导体场效晶体管Q1。该金属氧化物半导体场效晶体管Q1的源极与漏极连接于与开关单元120并联的至少一个电池（即电池单元110）的两端，金属氧化物半导体场效晶体管Q1的栅极与控制单元140相连。这样，控制单元140可以发出控制信号从而控制金属氧化物半导体场效晶体管Q1的打开与关闭，从而实现对该电池管理系统的智能控制。

图1中的每个电池单元110中电池的数量均为两个，开关单元120与检测单元130的数量可以均为电池总数的一半。每一个开关单元120均与两个电池相并联且所有开关单元120相互串联。这样可以保证每两个电池都有一个开关单元120与一个检测单元130与其相对应。当然此处每个电池单元110中的数量也可以均为一个，或者每个电池单元110中电池的数量不相等。此处不以此为限。

另外，每个电池单元110中的电池也可以采用并联或较复杂的串并联形式。

该电池管理系统通过检测单元130来检测与其相并联的电池单元110中是否有电池失效，当该检测单元130检测到此组电池单元110中有电池失效时，控制单元140可以通过开关单元120将失效的电池单元110短路掉，从而不影响整个电池组的继续工作。然后用户可以更换掉失效的电池，并通过控制单元140控制开关单元120使被短路的电池单元110重新接入整个电路中继续工作。因此，该电池管理系统具有排查失效电池快，且电路中出现部分电池失效不影响整个电池组继续工作的优点。

一个实施例还提供一种电动工具，该电动工具包括上述的电池管理系统。该电池管理系统包括若干个个电池及多个试路板。若干电池形成若干串联的电池单元110，每一试路板用于检测一个电池单元110的状态。试路板包括开关单元120与检测单元130。检测单元130用于检测对应电池单元110是否失效，若对应电池单元失效，开关单元120控制电池单元110短路。这样，该电动工具中如果有电池失效时，该电池管理系统可以迅速排查出失效的电池。另外，失效的电池能够被短路掉，从而使电动工具还能继续工作。因此使用该电池管理系统的电动工具具有排查失效电池快，电路中出现部分电池失效不影响电动工具继续工作的优点。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池管理系统，包括若干电池，其特征在于，所述电池管理系统包括若干串联的电池单元，每一电池单元由若干电池组成，所述电池管理系统还包括多个试路板，每一试路板用于检测一个电池单元的状态。

2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述试路板包括开关单元与检测单元，所述检测单元用于检测对应电池单元是否失效，若对应电池单元失效，所述开关单元控制所述电池单元短路。

3.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述开关单元与电池单元相并联，所述检测单元与所述开关单元相并联并用于检测与开关单元相并联的电池单元中是否有电池失效。

4.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统还包括控制单元，所述控制单元与所述开关单元及所述检测单元相连，所述控制单元根据所述检测单元传来的电流信号控制所述开关单元的打开与关闭。

5.根据权利要求4所述的电池管理系统，其特征在于，所述开关单元为金属氧化物半导体场效晶体管，所述金属氧化物半导体场效晶体管的源极与漏极连接于与所述开关单元并联的电池单元的两端，所述金属氧化物半导体场效晶体管的栅极与所述控制单元相连。

6.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述检测单元包括相互串联的保护电阻与指示灯。

7.根据权利要求6所述的电池管理系统，其特征在于，所述指示灯为发光二极管。

8.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池单元中电池的数量为两个。

9.根据权利要求8所述的电池管理系统，其特征在于，所述开关单元与所述检测单元数量均为所有电池单元中电池总数的一半，每一个所述开关单元均与两个电池相并联且所有所述开关单元相互串联。

10.一种电动工具，其特征在于，具有如权利要求1-9所述的电池管理系统。