CN207753482U - 一种电动工具保护板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型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。本实用新型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
技术领域
本实用新型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。
实用新型内容
本实用新型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，本实用新型的技术方案是：
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BSS123MOS管。
采用上述技术方案，本实用新型至少包括如下有益效果：
本实用新型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为本实用新型所述的电动工具保护板的原理图；
图2为本实用新型所述的电池监测电路的电路图；
图3为本实用新型所述的充电器保护电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
如图1至图3所示，为符合本实用新型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BSS123MOS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、Q3MOS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。即本实用新型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实用新型。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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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。
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| CN201820107861.3U CN207753482U (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 |
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| CN201820107861.3U CN207753482U (zh) | 2018-01-23 | 2018-01-23 | 一种电动工具保护板 |
Publications (1)
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| CN207753482U true CN207753482U (zh) | 2018-08-21 |
Family
ID=63153978
Family Applications (1)
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| CN201820107861.3U Active CN207753482U (zh) | 2018-01-23 | 2018-01-23 | 一种电动工具保护板 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN207753482U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108110857A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-06-01 | 倍登新能源科技（苏州）有限公司 | 一种电动工具保护板 |
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2018
- 2018-01-23 CN CN201820107861.3U patent/CN207753482U/zh active Active
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