CN108110857A - 一种电动工具保护板 - Google Patents

一种电动工具保护板 Download PDF

Info

Publication number
CN108110857A
CN108110857A CN201810061263.1A CN201810061263A CN108110857A CN 108110857 A CN108110857 A CN 108110857A CN 201810061263 A CN201810061263 A CN 201810061263A CN 108110857 A CN108110857 A CN 108110857A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistance
oxide
semiconductor
metal
protection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810061263.1A
Other languages
English (en)
Inventor
邱立凡
邱启东
陶治中
吴永春
唐家根
罗松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
New Energy Technology (suzhou) Co Ltd
Original Assignee
New Energy Technology (suzhou) Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by New Energy Technology (suzhou) Co Ltd filed Critical New Energy Technology (suzhou) Co Ltd
Priority to CN201810061263.1A priority Critical patent/CN108110857A/zh
Publication of CN108110857A publication Critical patent/CN108110857A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H02J7/0026—
    • H02J7/0021—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00302—Overcharge protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00306—Overdischarge protection

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电动工具保护板，包括一电池监测电路和与之连接的充电器保护电路，其中电池监测电路包括保护芯片U1、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R8、电阻R9、二极管D1，电阻R2一端与保护芯片U1的第二十脚连接，另一端与二极管D1的负极连接；电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R8、电阻R9的一端与保护芯片U1连接，另一端分别与一电池串连接；充电器保护电路包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、电阻R15、电阻R16、电阻R22、电阻R40，MOS管Q1的漏级与充电器连接，MOS管Q3的漏级经过电阻R40后与充电器连接。本发明可以为保证电芯不出现过充、过放、过温、均衡等故障提供硬件上的支撑。

Description

一种电动工具保护板
技术领域
本发明涉及电动工具电池技术领域，具体地是涉及一种电动工具保护板。
背景技术
电动工具大体由工具本体、可充电电池组、电池充电器构成，工具本体用于执行工具功能，电池组用于提供能源，电池充电器为电池组补充能量。电动工具电池组一般由多串多并锂电池单体构成，为保证电池组内每颗电芯在安全的环境和范围内工作，亟需在电池组中设计一种电池保护板来保证电芯不出现过充、过放、过温、均衡等故障。
发明内容
本发明旨在提供一种电动工具保护板，其可以为保证电芯不出现过充、过放、过温、均衡等故障提供硬件上的支撑。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种电动工具保护板，包括：一电池监测电路和与之连接的充电器保护电路，其中所述电池监测电路包括保护芯片U1、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R8、电阻R9、二极管D1，其中所述电阻R2一端与所述保护芯片U1的第二十脚连接，另一端与所述二极管D1的负极连接；所述电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R8、电阻R9的一端与所述保护芯片U1连接，另一端分别与一电池串连接；所述充电器保护电路包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、电阻R15、电阻R16、电阻R22、电阻R40，所述电阻R16一端与保护芯片U1的第五脚连接，另一端与所述MOS管Q2的栅极连接；所述MOS管Q2的漏级经过电阻R15后与所述MOS管Q1的栅极连接，所述MOS管Q1的漏级与充电器连接；所述MOS管Q2的漏级经过电阻R22后与所述MOS管Q3的栅极连接，所述MOS管Q3的漏级经过电阻R40后与充电器连接。
优选地，所述电池监测电路还包括电容C7、电容C8，所述电容C7与所述保护芯片U1的第七脚连接，所述电容C8与所述保护芯片U1的第八脚连接。
优选地，所述电池监测电路还包括电阻R11，其一端与所述保护芯片U1的第十三脚连接，另一端与所述保护芯片U1的第十四脚连接。
优选地，所述充电器保护电路还包括电阻R17、电阻R18，其中所述电阻R17、电阻R18并联设置在所述MOS管Q2的漏级和源级之间。
优选地，所述保护芯片为SH367005芯片。
优选地，所述MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3为BSS123 MOS管。
采用上述技术方案，本发明至少包括如下有益效果：
本发明所述的电动工具保护板，为保证电芯不出现过充、过放、过温、均衡等故障提供了硬件上的支撑。
附图说明
图1为本发明所述的电动工具保护板的原理图；
图2为本发明所述的电池监测电路的电路图；
图3为本发明所述的充电器保护电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图3所示，为符合本发明的一种电动工具保护板，包括：一电池监测电路和与之连接的充电器保护电路，其中所述电池监测电路包括保护芯片U1、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R8、电阻R9、二极管D1，其中所述电阻R2一端与所述保护芯片U1的第二十脚连接，另一端与所述二极管D1的负极连接；所述电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R8、电阻R9的一端与所述保护芯片U1连接，另一端分别与一电池串连接。具体地，电阻R3与所述保护芯片U1的第十五脚连接；电阻R5与所述保护芯片U1的第十六脚连接；电阻R6与所述保护芯片U1的第十七脚连接；电阻R8与所述保护芯片U1的第十八脚连接；电阻R9与所述保护芯片U1的第十九脚连接。
所述充电器保护电路包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、电阻R15、电阻R16、电阻R22、电阻R40，所述电阻R16一端与保护芯片U1的第五脚连接，另一端与所述MOS管Q2的栅极连接；所述MOS管Q2的漏级经过电阻R15后与所述MOS管Q1的栅极连接，所述MOS管Q1的漏级与充电器连接；所述MOS管Q2的漏级经过电阻R22后与所述MOS管Q3的栅极连接，所述MOS管Q3的漏级经过电阻R40后与充电器连接。
优选地，所述电池监测电路还包括电容C7、电容C8，所述电容C7与所述保护芯片U1的第七脚连接，所述电容C8与所述保护芯片U1的第八脚连接。
优选地，所述电池监测电路还包括电阻R11，其一端与所述保护芯片U1的第十三脚连接，另一端与所述保护芯片U1的第十四脚连接。
优选地，所述充电器保护电路还包括电阻R17、电阻R18，其中所述电阻R17、电阻R18并联设置在所述MOS管Q2的漏级和源级之间。
优选地，所述保护芯片为SH367005芯片。
优选地，所述MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3为BSS123 MOS管。
本实施例的工作原理在于：电池组与充电器除电池正极、负极连接外，通过一个信号连接告知充电器以连接电池；一个信号用于识别电池规格并用于充电异常保护信号。电池规格识别和充电保护实现：当电池组未发生充电异常时保护板对充电器连接引脚为预设阻抗(高阻抗)充电器通过连接阻抗不同识别不同电池规格，当电池组发生充电异常时保护板对充电器连接为低阻抗(保护板将连接引脚拉地)充电器识别到低组抗后关闭充电器输出实现充电保护功能。电池组放电过流和短路保护通过保险丝实现。
具体地，如图1保护板系统框图所示，保护板通过一颗锂电池保护IC实现每颗电池电压监控和电池组温度监控，并通过预设电芯过充、过放、高温值来判断电池是否存在过充、过放、高温等故障存在，若存在电池故障电池保护IC则输出对应保护信号。将电池保护IC输出的电池保护信号在通过信号转换为与充电器保护匹配的信号，实现充电器停止输出充电保护功能，并可通过电池保护IC输入电容设置保护延时。
单颗电芯电压、温度监控和异常处理实现如下：
电芯电压、温度监控和异常处理逻辑中采用5串锂电池保护IC SH367005，该芯片可实现锂电池最多5串电池电压检测、单串过压检测、单串低压检测、充电高温检测、充电低温检测、放电过流检测、放电保护检测、充电过流检测、电芯均衡功能、充电器接入、负载移除检测等功能。SH367005芯片具体保护功能完善、工作功耗低(正常工作功耗Max 15uA)、性能可靠性价比高的特点。
SH367005芯片在电动工具电池保护板上应用电路如图2所示，该电路大致工作流程为：电池每串电压连接VC1～VC5用于监控每颗电芯电压是否在正常范围内，电池包温度通过连接NTC+(热敏电阻器)用于监控电池包内部温度是否正常，电阻R11用于设置系统接入电池串数，电容C7、C8用于设置保护延时；当电池信号正常连接，芯片供电正常并且电池状态在正常状态时SH367005充电控制和放电控制信号输出CHG_CTL和DSG为11V±0.5V高电平输出，当电池出现充电异常(过压、充电过流、充电高温、充电低温)情况时，充电控制输出信号CHG_CTL为高阻状态，当电池出现放电异常(欠压、放电过流、放电短路)情况时，放电控制信号DSG为高阻状态。
保护板和充电器信号匹配实现电池规格识别充电保护功能，具体如下：
如图3所示，控制信号调理实现充电器识别电池型号和保护功能，当电池正常状态时CHG_CTL信号输出高电平，MOS管Q2开启，TP10点为低电平，MOS管Q1、Q3为关闭状态，和充电器连接的信号PIN3_T和PIN4_TOOL的阻抗为并联在Q1、Q3 MOS管的电阻阻值，通过选择和调整R17和R18的值可以定义不同的电池规格。当电池出现充电故障时，CHG_CTL信号输出为高阻状态，MOS管Q2关闭，TP10点为高电平，MOS管Q1、Q3为导通状态，和充电器连接的信号PIN3_T和PIN4_TOOL被拉低为低阻抗状态，充电器检测到引脚低阻抗后停止充电器输出，从而实现电池充电保护。
该电动工具保护板和充电器配合实现充电保护功能，充电器可充多种规格电池方便灵活，保护板本体简洁可靠、体积小、性价比高，具有较强市场竞争优势。即本发明为保证电芯不出现过充、过放、过温、均衡等故障提供了硬件上的支撑。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种电动工具保护板，其特征在于，包括：一电池监测电路和与之连接的充电器保护电路，其中所述电池监测电路包括保护芯片U1、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R8、电阻R9、二极管D1，其中所述电阻R2一端与所述保护芯片U1的第二十脚连接，另一端与所述二极管D1的负极连接；所述电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R8、电阻R9的一端与所述保护芯片U1连接，另一端分别与一电池串连接；所述充电器保护电路包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、电阻R15、电阻R16、电阻R22、电阻R40，所述电阻R16一端与保护芯片U1的第五脚连接，另一端与所述MOS管Q2的栅极连接；所述MOS管Q2的漏级经过电阻R15后与所述MOS管Q1的栅极连接，所述MOS管Q1的漏级与充电器连接；所述MOS管Q2的漏级经过电阻R22后与所述MOS管Q3的栅极连接，所述MOS管Q3的漏级经过电阻R40后与充电器连接。
2.如权利要求1所述的电动工具保护板，其特征在于：所述电池监测电路还包括电容C7、电容C8，所述电容C7与所述保护芯片U1的第七脚连接，所述电容C8与所述保护芯片U1的第八脚连接。
3.如权利要求1或2所述的电动工具保护板，其特征在于：所述电池监测电路还包括电阻R11，其一端与所述保护芯片U1的第十三脚连接，另一端与所述保护芯片U1的第十四脚连接。
4.如权利要求1-3任一所述的电动工具保护板，其特征在于：所述充电器保护电路还包括电阻R17、电阻R18，其中所述电阻R17、电阻R18并联设置在所述MOS管Q2的漏级和源级之间。
5.如权利要求1-4任一所述的电动工具保护板，其特征在于：所述保护芯片为SH367005芯片。
6.如权利要求1-5任一所述的电动工具保护板，其特征在于：所述MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3为BSS123MOS管。
CN201810061263.1A 2018-01-23 2018-01-23 一种电动工具保护板 Pending CN108110857A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810061263.1A CN108110857A (zh) 2018-01-23 2018-01-23 一种电动工具保护板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810061263.1A CN108110857A (zh) 2018-01-23 2018-01-23 一种电动工具保护板

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108110857A true CN108110857A (zh) 2018-06-01

Family

ID=62219396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810061263.1A Pending CN108110857A (zh) 2018-01-23 2018-01-23 一种电动工具保护板

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108110857A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202025832U (zh) * 2011-04-27 2011-11-02 雷通科技发展有限公司 充电电池及充电系统
CN105186462A (zh) * 2015-11-02 2015-12-23 中颖电子股份有限公司 电池保护系统
CN205811523U (zh) * 2015-06-30 2016-12-14 江苏绿伟锂能有限公司 锂离子电池充电及过温保护板
CN207753482U (zh) * 2018-01-23 2018-08-21 倍登新能源科技（苏州）有限公司 一种电动工具保护板

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202025832U (zh) * 2011-04-27 2011-11-02 雷通科技发展有限公司 充电电池及充电系统
CN205811523U (zh) * 2015-06-30 2016-12-14 江苏绿伟锂能有限公司 锂离子电池充电及过温保护板
CN105186462A (zh) * 2015-11-02 2015-12-23 中颖电子股份有限公司 电池保护系统
CN207753482U (zh) * 2018-01-23 2018-08-21 倍登新能源科技（苏州）有限公司 一种电动工具保护板

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104600676B (zh) 电池保护电路、电能提供装置与电子装置
CN208316322U (zh) 电池保护系统及其电池保护板
CN201667547U (zh) 嵌入可编程开关式充电功能的锂电池保护模块
CN104064827A (zh) 带有安全保护系统的镍氢电池组
CN109904536A (zh) 二次电池保护集成电路、二次电池保护装置以及电池包
CN209462021U (zh) 一种防反接防过压保护装置、耳机及usb充电装置
CN105553052A (zh) 集成功率mosfet的锂电池保护芯片及采用该芯片的充电电路
CN103701162A (zh) 电池管理系统
CN207926209U (zh) 锂电池包充放电保护电路
CN108599343A (zh) 一种多功能移动电源
CN102231516B (zh) 一种电池保护板以及动力电池、动力电池组
CN203278206U (zh) 电池组放电保护电路及装置
CN203233152U (zh) 一种带温度保护的锂电池保护电路及其封装芯片
CN201234123Y (zh) 电池保护电路和电池组模块
CN206452101U (zh) 一种双节锂电池保护电路
CN207753482U (zh) 一种电动工具保护板
CN209658952U (zh) 无刷驱动控制保护模块
CN102751703A (zh) 充电电池保护装置
CN2938522Y (zh) 动力锂离子电池的过电流保护电路
CN202405764U (zh) 并联电池组群的过电流保护系统
CN108110857A (zh) 一种电动工具保护板
CN112838647B (zh) 一种带多重保护功能锂离子电池电路
CN205724948U (zh) 一种锂电池充放电控制电路
CN201117764Y (zh) 一种检测单串锂离子电池组过充、过放保护电压的装置
CN105186462B (zh) 电池保护系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination