CN109417207A - 一种放电指示灯控制电路及其锂电池电源保护板 - Google Patents

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Abstract

一种放电指示灯控制电路及其锂电池电源保护板，针对现有采用高阻抗方式实现尾灯不亮会对现有的锂电池管理系统带来不利影响的技术问题。该指示灯控制电路包括弱电开关(SW4)、LED驱动模组(CT2)以及LED开关(SW3)，弱电开关(SW4)和LED驱动模组(CT2)与锂电池控制模组(CT1)连接，LED开关(SW3)与放电指示灯(LOAD2)以及电池组(BY)形成回路，LED驱动模组(CT2)与LED开关(SW3)连接。该放电指示灯控制电路将主电流放电回路与小电流放电回路分别控制，实现有效关断LED灯，由于电流回路是并联使用，对主电流回路没有任何影响。

Description

一种放电指示灯控制电路及其锂电池电源保护板
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种放电指示灯控制电路及其锂电池电源保护板。
背景技术
锂电池由于具有体积小、质量轻、比能量大，比功率高，无记忆效应，自放电小，循环使用寿命长，可快速放电，且效率高等优点，而且锂离子蓄电池是绿色蓄电池，不会因废弃造成二次污染，逐渐成为动力电池的主流。锂电池一般通过锂电池组管理系统BMS进行管理，BMS安装在锂电池组的内部，以单片机为控制核心，在实现对各节锂电池能量均衡的同时，还可以实现过充、过放、过流、温度保护及短路保护，通过LCD显示电池组的各种状态，并可以通过预留的通信端口读取各节锂电池的历史性能状态。如图1所示，锂电池智能管理系统BMS主要由充电模块、数据采集模块(包括电压、电流、温度数据采集)、均衡模块、电量计算模块、数据显示模块和存储通信模块组成；整个系统以单片机为主控制器，通过采集电流信息，判断出电池组是在充电、放电还是在闲置状态及是否有过流现象，并对其状态做出相应处理。对各节电池电压进行采集分析后，系统决定是否启动均衡模块对整个电池组进行能量均衡，同时判断是否有过充或过放现象。温度的采集主要用于系统的过温保护。整个系统的工作状态、电流、各节电压、剩余电量及温度信息都会通过液晶显示模块实时显示。
在锂电池放电时，一般采用了放电指示灯标识锂电池处于放电使用状态，放电指示灯也被称为尾灯，一般采用LED灯珠；当锂电池结束放电使用状态时，放电指示灯需要被关闭，现有的锂电池管理系统一般通过使用高阻抗的方式来实现尾灯不亮，具体实现方式为使数字万用表电压档测试输出电压低于3V，也就是低于尾灯LED 3V的驱动电压，使之实现尾灯不亮。因为数字万用表电压档的内部阻抗为10M以上，要将例如48V电池组使用万用表电压档显示为3V，须将电源保护板的输出阻抗为150M以上，这样会造成整个管理系统在如此高的阻抗下工作会受到环境的影响很大，造成不能充放电。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种放电指示灯控制电路及其锂电池电源保护板，针对现有采用高阻抗方式实现尾灯不亮会对现有的锂电池管理系统带来不利影响的技术问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
一种放电指示灯控制电路，包括弱电开关SW4、LED驱动模组CT2以及LED开关SW3，所述弱电开关和所述LED驱动模组CT2与锂电池控制模组CT1连接，所述LED开关SW3与放电指示灯以及电池组BY形成回路，所述LED驱动模组CT2与所述LED开关SW3连接。
具体地，当SW4闭合时，闭合电压为高电平传输到CT1，CT1发出打开信号传输到驱动模组CT2,CT2发出打开信号驱动LED开关SW3,从而点亮LED放电指示灯LOAD2,当SW4断开时，断开电压为低电平传输到CT1，CT1发出关闭信号传输到驱动模组CT2,CT2发出关闭信号驱动LED开关SW3,从而关闭LED放电指示灯LOAD2,当电池组BY容量用完时，CT1发出电池过放信号传输到驱动模组CT2，CT2发出关闭信号驱动LED开关SW3,从而关闭LED放电指示灯LOAD2,以免电池组由于重度放电而损坏电池组BY。
进一步的，所述弱电开关SW4一端与所述电池组的负极连接，另一端与所述锂电池控制模组CT1连接。
进一步的，所述弱电开关SW4与一放电开关SW1并联，所述放电开关SW1连接所述锂电池控制模组CT1，所述放电开关SW1、所述电池组以及一负载LOAD1形成一回路。
进一步的，所述弱电开关SW4与一充电开关SW1并联，所述充电开关SW1连接所述锂电池控制模组CT1，所述充电开关SW1、所述电池组以及一充电器CH形成一回路。
根据本发明的一个方面，提供的一种锂电池电源保护板，由锂电池控制模组CT1、放电指示灯以及上述的指示灯控制电路组成，所述锂电池控制模组CT1包括锂电池保护IC芯片、充电MOS开关电路、放电MOS开关电路以及过压欠压比较电路，所述锂电池保护IC芯片通过所述过压欠压比较电路与电池组连接，所述充电MOS开关电路与所述锂电池保护IC芯片的充电MOSFET控制管脚连接，所述放电MOS开关电路与所述锂电池保护IC芯片的放电MOSFET控制管脚连接；所述指示灯控制电路包括弱电开关SW4、LED驱动模组CT2以及LED开关SW3，所述弱电开关与SW4和所述LED驱动模组CT2与所述锂电池保护IC芯片连接。
进一步的，所述锂电池控制模组CT1还包括负载与充电检测电路，所述负载与充电检测电路一端与充电器或者负载的负接头连接，另一端与所述锂电池保护IC芯片的充电器检测引脚和负载检测引脚连接。
进一步的，所述锂电池控制模组CT1还包括温度检测电路和保护延时电路，所述温度检测电路和所述保护延时电路分别连接所述锂电池保护IC芯片的温度检测引脚和延时引脚。
进一步的，所述过压欠压比较电路一端连接到锂电池的正极和负极，另一端连接到所述锂电池保护IC芯片的电芯正端引脚。
本发明的有益效果：
本发明的放电指示灯控制电路及其锂电池电源保护板，将主电流放电回路与小电流放电回路分别控制，实现有效关断LED灯，由于电流回路是并联使用，对主电流回路没有任务影响。与其它同类产品比较为尾灯能有效熄灭，且尾灯在低阻抗的情况下更稳定，相比较于同类产品为高阻抗关闭方式，效果明显。
附图说明
图1为本发明实施例涉及的一种锂电池管理系统结构框图；
图2为本发明实施例提供的一种放电指示灯控制电路结构框图；
图3为本发明实施例提供的一种锂电池电源保护板结构框图；
图4为本发明实施例提供的一种锂电池保护IC芯片引脚图；
其中，10-锂电池保护IC芯片，20-充电MOS开关电路、30-放电MOS开关电路、40-指示灯控制电路，50-负载与充电检测电路，60-温度检测电路，70-过压欠压比较电路，80-保护延时电路,90-电池组。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
BMS是BATTERY MANAGEMENT SYSTEM的第一个字母简称组合，称之谓电池管理系统。俗称之为电池保姆或电池管家；电池管理系统(BMS)主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。锂电池组管理系统安装在锂电池组的内部，以单片机为控制核心，在实现对各节锂电池能量均衡的同时，还可以实现过充、过放、过流、温度保护及短路保护。通过LCD显示电池组的各种状态，并可以通过预留的通信端口读取各节锂电池的历史性能状态。如图1所示，锂电池智能管理系统主要由充电模块、数据采集模块(包括电压、电流、温度数据采集)、均衡模块、电量计算模块、数据显示模块和存储通信模块组成。整个系统以单片机为主控制器，通过采集电流信息，判断出电池组是在充电、放电还是在闲置状态及是否有过流现象，并对其状态做出相应处理。对各节电池电压进行采集分析后，系统决定是否启动均衡模块对整个电池组进行能量均衡，同时判断是否有过充或过放现象。温度的采集主要用于系统的过温保护。整个系统的工作状态、电流、各节电压、剩余电量及温度信息都会通过液晶显示模块实时显示。
实施例1
如图2所示，本发明的实施例提供了一种放电指示灯控制电路，包括弱电开关SW4、LED驱动模组CT2以及LED开关SW3，所述弱电开关和所述LED驱动模组CT2与锂电池控制模组CT1连接，所述LED开关SW3与放电指示灯以及电池组BY形成回路，所述LED驱动模组CT2与所述LED开关SW3连接。
具体地，当SW4闭合时，闭合电压为高电平传输到CT1，CT1发出打开信号传输到驱动模组CT2,CT2发出打开信号驱动LED开关SW3,从而点亮LED放电指示灯LOAD2,当SW4断开时，断开电压为低电平传输到CT1，CT1发出关闭信号传输到驱动模组CT2,CT2发出关闭信号驱动LED开关SW3,从而关闭LED放电指示灯LOAD2,当电池组BY容量用完时，CT1发出电池过放信号传输到驱动模组CT2，CT2发出关闭信号驱动LED开关SW3,从而关闭LED放电指示灯LOAD2,以免电池组由于重度放电而损坏电池组BY。
当LED尾灯LOAD2与负载LOAD1两者做为负载LOAD1并联使用，无CT2及SW4,在SW1断开时，CT1会有漏电流造成LOAD2微亮，影响消费者对电池组是否关闭的判断。
其中，所述弱电开关SW4一端与所述电池组的负极连接，另一端与所述锂电池控制模组CT1连接。
其中，所述弱电开关SW4与一放电开关SW1并联，所述放电开关SW1连接所述锂电池控制模组CT1，所述放电开关SW1、所述电池组以及一负载LOAD1形成一回路。
其中，所述弱电开关SW4与一充电开关SW1并联，所述充电开关SW1连接所述锂电池控制模组CT1，所述充电开关SW1、所述电池组以及一充电器CH形成一回路。
可选地，SW1、SW2、SW3、SW4可以是MOS管作为开关器件。LED驱动模组是常规的LED灯驱动电源。
实施例2
根据本发明的一个方面，如图3所示，本发明提供的一种锂电池电源保护板，由锂电池控制模组CT1、放电指示灯LOAD2以及上述的指示灯控制电路40组成，所述锂电池控制模组CT1包括锂电池保护IC芯片10、充电MOS开关电路20、放电MOS开关电路30以及过压欠压比较电路70，所述锂电池保护IC芯片10通过所述过压欠压比较电路70与电池组90连接，所述充电MOS开关电路20与所述锂电池保护IC芯片10的充电MOSFET控制管脚连接，所述放电MOS开关电路30与所述锂电池保护IC芯片10的放电MOSFET控制管脚连接；所述指示灯控制电路40包括弱电开关SW4、LED驱动模组CT2以及LED开关SW3，所述弱电开关与SW4和所述LED驱动模组CT2与所述锂电池保护IC芯片10连接。
其中，所述锂电池控制模组CT1还包括负载与充电检测电路50，所述负载与充电检测电路50一端与充电器或者负载的负接头连接，另一端与所述锂电池保护IC芯片10的充电器检测引脚和负载检测引脚连接。
其中，所述锂电池控制模组CT1还包括温度检测电路60和保护延时电路80，所述温度检测电路60和所述保护延时电路80分别连接所述锂电池保护IC芯片10的温度检测引脚和延时引脚。
其中，所述过压欠压比较电路70一端连接到锂电池90的正极和负极，另一端连接到所述锂电池保护IC芯片10的电芯正端引脚。
如图4所示，型号为SH367107的锂电池保护IC芯片引脚图，采用上述型号的锂电池保护IC芯片能够实现电源保护板的构建，当然，不限于上述型号的IC芯片。
本发明的放电指示灯控制电路及其锂电池电源保护板，将主电流放电回路与小电流放电回路分别控制，实现有效关断LED灯，由于电流回路是并联使用，对主电流回路没有任务影响，对比现有的通过主电流回路阻抗提高方式来解决LED尾灯的微亮情况。与其它同类产品比较为尾灯能有效熄灭，且尾灯在低阻抗的情况下更稳定，相比较于同类产品为高阻抗关闭方式，效果明显。
在本发明专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”、“排”、“列”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明专利新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明专利的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在发明专利中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固连”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明专利中的具体含义。
在本发明专利中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (8)

1.一种放电指示灯控制电路，其特征在于，包括弱电开关、LED驱动模组以及LED开关，所述弱电开关和所述LED驱动模组与锂电池控制模组连接，所述LED开关与放电指示灯以及电池组形成回路，所述LED驱动模组与所述LED开关连接。
2.根据权利要求1所述的一种放电指示灯控制电路，其特征在于，所述弱电开关一端与所述电池组的负极连接，另一端与所述锂电池控制模组连接。
3.根据权利要求2所述的一种放电指示灯控制电路，其特征在于，所述弱电开关与一放电开关并联，所述放电开关连接所述锂电池控制模组，所述放电开关、所述电池组以及一负载形成一回路。
4.根据权利要求2所述的一种放电指示灯控制电路，其特征在于，所述弱电开关与一充电开关并联，所述充电开关连接所述锂电池控制模组，所述充电开关、所述电池组以及一充电器形成一回路。
5.一种锂电池电源保护板，其特征在于，由锂电池控制模组、放电指示灯以及如权利要求1-4任意一项所述的指示灯控制电路组成，所述锂电池控制模组包括锂电池保护IC芯片、充电MOS开关电路、放电MOS开关电路以及过压欠压比较电路，所述锂电池保护IC芯片通过所述过压欠压比较电路与电池组连接，所述充电MOS开关电路与所述锂电池保护IC芯片的充电MOSFET控制管脚连接，所述放电MOS开关电路与所述锂电池保护IC芯片的放电MOSFET控制管脚连接；所述指示灯控制电路包括弱电开关、LED驱动模组以及LED开关，所述弱电开关和所述LED驱动模组与所述锂电池保护IC芯片连接。
6.根据权利要求5所述的一种锂电池电源保护板，其特征在于，所述锂电池控制模组CT1还包括负载与充电检测电路，所述负载与充电检测电路一端与充电器或者负载的负接头连接，另一端与所述锂电池保护IC芯片的充电器检测引脚和负载检测引脚连接。
7.根据权利要求5所述的一种锂电池电源保护板，其特征在于，所述锂电池控制模组CT1还包括温度检测电路和保护延时电路，所述温度检测电路和所述保护延时电路分别连接所述锂电池保护IC芯片的温度检测引脚和延时引脚。
8.根据权利要求5所述的一种锂电池电源保护板，其特征在于，所述过压欠压比较电路一端连接到锂电池的正极和负极，另一端连接到所述锂电池保护IC芯片的电芯正端引脚。
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