CN214045078U - 检测保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于电子电路技术领域，提供了一种检测保护系统，该系统包括由电芯模块、BMS模块及第一充放电控制模块组成的电池组；由主控模块、充电模块及第二充电控制模块组成的充电器；与电池组和充电器连接的充放电信号输出模块；及与电池组及充电器连接的负载；主控模块根据充放电信号输出模块所检测的BMS模块用于控制第一充放电控制模块的充放电控制信号，相应的控制充电模块，以使充电模块控制第二充电控制模块与负载的连通状态。本实用新型解决了现有边充边放系统中电池组突然停止放电导致对充电器造成损坏的问题。

Description

检测保护系统

技术领域

本实用新型属于电子电路技术领域，尤其涉及一种检测保护系统。

背景技术

随着生活水平的提高，越来越多的用户使用智能设备，以减少用户自身手动对设备的控制，实现较好的操作体验，如智能窗帘，用户不需要手动拉动智能窗帘，其可根据控制器的控制实现自动开合操作。

现有智能窗帘在用于电池包待机时间更久的低边驱动的边充边放测试时，常常充电器一直与电池包连接，使得对电池包进行充电，同时电池包对智能窗帘负载进行放电，使得智能窗帘自动进行开合工作，此时电池包所输出的电流与充电器所提供的电流不同，其充电器通常小电流对电池包进行慢充，而电池包输出大电流对负载进行放电。

然而现有电池包、充电器及负载分别独立工作，在电池包放电过程，当电池包由于欠压、温度异常等故障状态突然停止放电以进行放电保护时，其充电器不能及时检测到该动作，此时将只有充电器对负载进行供电，然而充电器工作时所输出的电流无法带动负载，使得负载拉胯充电器，导致充电器上开关和电感等器件温升瞬间升高，甚至烧坏电路，造成对充电器的损坏

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种检测保护系统，旨在解决现有边充边放系统中电池组突然停止放电导致对充电器造成损坏的问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种检测保护系统，所述系统包括：

由电芯模块、BMS模块及第一充放电控制模块组成的电池组；

由主控模块、充电模块及第二充电控制模块组成的充电器；

与所述电池组和所述充电器连接的充放电信号输出模块；及

与所述电池组及所述充电器连接的负载；

所述主控模块根据所述充放电信号输出模块所检测的所述BMS模块用于控制所述第一充放电控制模块的充放电控制信号，相应的控制所述充电模块，以使所述充电模块控制所述第二充电控制模块与所述负载的连通状态。

更进一步的，所述充电器还包括分别与所述主控模块、所述充电模块、所述第一充放电控制模块及所述负载连接的第二放电控制模块，所述第二放电控制模块用于根据所述主控模块的控制相应的控制所述第一充放电控制模块与所述负载的连通状态。

更进一步的，所述充放电信号输出模块包括：

与所述BMS模块及所述主控模块连接的信号输出单元，用于将所检测的所述BMS模块用于控制所述第一充放电控制模块的充放电控制信号输出至所述主控模块；及

与所述电芯模块、所述信号输出模块及所述主控模块连接的功耗控制单元，用于根据所述主控模块的控制相应控制所述信号输出单元的工作状态。

更进一步的，所述信号输出单元包括充电信号输出子单元及放电信号输出子单元；

所述充电信号输出子单元分别与所述BMS模块的充电控制端及所述主控模块连接，所述放电信号输出子单元分别与所述BMS模块的放电控制端及所述主控模块连接；

所述功耗控制单元包括充电功耗控制子单元及放电功耗控制子单元；

所述充电功耗控制子单元分别与所述电芯模块、所述充电信号输出子单元及所述主控模块连接，所述放电功耗控制子单元分别与所述电芯模块、所述放电信号输出子单元及所述主控模块连接。

更进一步的，所述充电信号输出子单元包括第一场效应管和第一隔离开关，所述放电信号输出子单元包括第二场效应管和第二隔离开关；

所述第一场效应管和所述第二场效应管的第一端分别与对应的所述BMS模块的充电控制端及放电控制端连接，所述第一场效应管和所述第二场效应管的第二端分别与对应的所述第一隔离开关的第一端及所述第二隔离开关的第一端连接，所述第一场效应管和所述第二场效应管的第三端分别与所述电芯模块的负端连接，所述第一隔离开关及所述第二隔离开关的第二端分别与所述充电功耗控制子单元及所述放电功耗控制子单元连接，所述第一隔离开关及所述第二隔离开关的第三端分别与所述主控模块的充电状态端及放电状态端连接，所述第一隔离开关及所述第二隔离开关的第四端分别与所述主控模块的接地端连接。

更进一步的，所述充电功耗控制子单元包括第三隔离开关和第一电阻；所述放电功耗控制子单元包括第四隔离开关和第二电阻；

所述第三隔离开关和所述第四隔离开关的第一端分别与所述主控模块的接地端连接，所述第三隔离开关和所述第四隔离开关的第二端分别与对应的所述主控模块的充电功耗控制端和放电功耗控制端连接，所述第三隔离开关和所述第四隔离开关的第三端分别与对应的所述第一电阻一端和所述第二电阻一端连接，所述第三隔离开关和所述第四隔离开关的第四端分别与对应的所述充电信号输出子单元和所述放电信号输出子单元连接，所述第一电阻另一端和所述第二电阻另一端分别与所述电芯模块的正端连接。

更进一步的，所述第一充放电控制模包括第一充电场效应管和第一放电场效应管；

所述第一充电场效应管的第一端与所述BMS模块的充电控制端连接，所述第一充电场效应管的第二端与所述第一放电场效应管的第二端连接，所述第一充电场效应管的第三端与所述主控模块的接地端连接，所述第一放电场效应管的第一端与所述BMS的放电控制端连接，所述第一放电场效应管的第三端与所述电芯模块的负端连接。

更进一步的，所述第二充电控制模块包括第二充电场效应管；

所述第二充电场效应管的第一端与所述充电模块的控制端连接，所述第二充电场效应管的第二端与所述电芯模块的正端连接，所述第二充电场效应管的第三端与所述充电模块连接，所述充电模块还与所述主控模块的充电使能端连接。

更进一步的，所述第二放电控制模块包括第二放电场效应管；

所述第二放电场效应管的第一端与所述主控模块的放电使能端连接，所述第二放电场效应管的第二端与所述负载的负端连接，所述第二放电场效应管的第三端分别与所述第一充放电控制模块、所述主控模块及所述充电模块的接地端连接。

更进一步的，所述系统还包括分别与所述主控模块、所述充电模块、所述第二充电控制模块、所述电池组及所述负载连接的主控供电模块；

所述主控供电模块包括分别与所述主控模块供电端连接的第一二极管及第二二极管，所述主控模块供电端分别与所述第一二极管负极及所述第二二极管负极连接，所述第一二极管正极与所述第二充电控制模块、所述电池组及所述负载连接，所述第二二极管正极与所述充电模块连接。

本实用新型实施例提供的检测保护系统，由于设置的连接于电池组和充电器的充放电信号输出模块，使得可将电池组中BMS模块输出控制第一充放电控制模块进行充放电工作的充放电控制信号同步至充电器中的主控模块，此时主控模块相应的控制充电模块，以使充电模块控制第二充电控制模块与负载的连通状态，此时主控模块检测到BMS模块控制第一充放电控制模块停止放电时，其主控模块立即控制充电模块，使得第二充电控制模块断开与负载的连接，从而使得断开充电器对负载的供电，解决了现有边充边放系统中电池组突然停止放电导致对充电器造成损坏的问题。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的检测保护系统的模块示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的检测保护系统的另一模块示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的检测保护系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型由于设置充放电信号输出模块，使得充电器中主控模块可同步电池组中BMS模块所输出的充放电控制信号，因此使得充电器可识别出电池组的充放电状态，并根据电池组的充放电状态，相应的调整自身的工作状态，使得在BMS控制第一充放电控制模块停止放电时，输出控制信号至充电模块，以使充电模块控制断开第二充电控制模块与负载的连接，从而使得断开充电器对负载的供电，解决了现有边充边放系统中电池组突然停止放电导致对充电器造成损坏的问题。

实施例一

请参阅图1，是本实用新型第一实施例提供的检测保护系统的模块示意图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，本实用新型实施例提供的检测保护系统包括：

由电芯模块21、BMS模块22及第一充放电控制模块23组成的电池组20；

由主控模块31、充电模块32及第二充电控制模块33组成的充电器30；

与电池组20和充电器30连接的充放电信号输出模块40；及

与电池组20及充电器30连接的负载50；

主控模块31根据充放电信号输出模块40所检测的BMS模块22用于控制第一充放电控制模块23的充放电控制信号，相应的控制充电模块32，以使充电模块32控制第二充电控制模块33与负载50的连通状态。

在本实用新型的一个实施例中，该电池组20包括电芯模块21、BMS模块22以及第一充放电控制模块23，该充电器30包括主控模块31、充电模块32以及第二充电控制模块33，其中电芯模块21为由多个电池连接形成的用于充放电的储能模块，其分别包括电芯模块正端BAT+及电芯模块负端BAT-，正常使用时，其电芯模块正端BAT+分别与BMS模块22、充放电信号输出模块40、主控模块31、第二充电控制模块33、以及负载50的正端连接，其电芯模块负端BAT-分别与BMS模块22和第一充放电控制模块23连接，且均连接电池组20的地。其中，其电芯模块21、负载50、以及第一充放电控制模块23形成放电回路；其充电模块32、第二充电控制模块33、电芯模块21以及第一充放电控制模块23形成充电回路。

其中，BMS模块22还分别与电芯模块21及第一充放电控制模块23连接，用于采集电芯模块21工作时的电流、电压以及温度信息，并根据采集的信号相应的控制第一充放电控制模块23的工作状态，使得在检测到电芯模块21过压、欠压、过流、温度异常等故障状态时，控制第一充放电控制模块23停止工作，使得停止外部对电芯模块21进行充电或停止电芯模块21对外输出放电，实现对电芯模块21的有效保护。

其中，第一充放电控制模块23还分别主控模块31、充电模块32及负载50的负端连接。当电芯模块21需对负载50进行放电时，其BMS模块22发送控制信号至第一充放电控制模块23，使得第一充放电控制模块23导通工作，从而电芯模块21开始对负载50进行放电。其中，第一充放电控制模块23包括充电控制以及放电控制，其BMS模块22通过发送不同的控制信号使得第一充放电控制模块23可实现进行充电和/或放电的多种工作状态。

其中，主控模块31分别与充放电信号输出模块40、充电模块32、第二充电控制模块33、电池组正端BAT+、负载50的正端、及第一充放电控制模块23连接，其中主控模块31用于获取充放电信号输出模块40所同步的BMS模块22输出的充放电控制信号，并根据获取的充放电控制信号相应的输出控制信号至充电模块32，以使实现充电模块32相应的控制第二充电控制模块33的连通状态，从而使得控制对电芯模块21进行充电的充电状态。

其中，充放电信号输出模块40分别与BMS模块22、电芯模块正端BAT+及主控模块31连接，其用于获取与其连接的BMS模块22所输出控制第一充放电控制模块23的充放电控制信号，并相应的同步输出至主控模块31。

现有技术中，其通常采用三个相互器件分离的电池组20、充电器30、以及负载50，其各个之间没有数字通讯线进行通讯，其电池组20工作时输出的电流比充电器30工作时输出的电流大，例如其电池组20对负载50进行放电时电流为10A，其充电器30对电池组20进行充电时电流为1A，其正常工作时，电池组20对负载50进行放电，其充电器30对电池组20进行充电；当电池组20欠压而无法供负载50工作时，其电池组20切断对负载50的放电，然而由于充电器30与电池组20之间不存在通讯，使得充电器30继续进行充电工作而对负载50进行供电，然而负载50工作所需电流大于充电器30工作电流，使得将拉胯充电器30，导致充电器30上开关和电感等器件温升瞬间升高，甚至烧坏电路。

本实用新型实施例中，正常工作时，其BMS模块22获取到电芯模块21的电流、电压及温度信息均正常时，其BMS模块22输出充放电控制信号至第一充放电控制模块23，以使第一充放电控制模块23进行导通同时进行充电以及放电工作，此时电芯模块21通过所连通的第一充放电控制模块23后对负载50进行放电。同时充放电信号输出模块40将BMS模块22所输出的充放电控制信号同步至主控模块31，其主控模块31根据所获取的充放电控制信号相应的输出控制信号至充电模块32，使得充电模块32控制第二充电控制模块33导通工作，此时通过充电模块32及第二充电控制模块33对电芯模块21进行充电。

当其BMS模块22获取到电芯模块21过充时，其BMS模块22输出停止充电控制信号至第一充放电控制模块23，使得第一充放电控制模块23停止进行充电，但继续放电工作，此时充放电信号输出模块40将BMS模块22所输出的停止充电控制信号同步至主控模块31，其主控模块31根据所获取的停止充电控制信号相应的输出控制信号至充电模块32，使得充电模块32控制第二充电控制模块33不导通，从而充电模块32停止对电芯模块21进行充电，以实现对电芯模块21的过充保护。

当其BMS模块22获取到电芯模块21欠压时，其BMS模块22输出停止放电控制信号至第一充放电控制模块23，使得第一充放电控制模块23停止放电，其充放电信号输出模块40将所获取的停止放电控制信号输出至主控模块31，主控模块31相应的控制充电模块32，使得充电模块32控制第二充电控制模块33不导通，从而停止了充电器30对电池组20及负载50的供电，使得防止了充电模块32对负载50进行供电时无法带动负载50导致的充电器30造成损坏的问题。因此使得充电器30可识别出电池组20的充放电状态，并根据电池组20的充放电状态，相应的调整自身的工作状态。

本实施例中，由于设置的连接于电池组和充电器的充放电信号输出模块，使得可将电池组中BMS模块输出控制第一充放电控制模块进行充放电工作的充放电控制信号同步至充电器中的主控模块，此时主控模块相应的控制充电模块，以使充电模块控制第二充电控制模块与负载的连通状态，此时主控模块检测到BMS模块控制第一充放电控制模块停止放电时，其主控模块立即控制充电模块，使得第二充电控制模块断开与负载的连接，从而使得断开充电器对负载的供电，解决了现有边充边放系统中电池组突然停止放电导致对充电器造成损坏的问题。

实施例二

请参阅图2，是本实用新型第二实施例提供的一种检测保护系统的结构示意图，该第二实施例与第一实施例的结构大抵相同，其区别在于，本实施例中，该充电器30还包括分别与主控模块31、充电模块32、第一充放电控制模块23及负载50连接的第二放电控制模块34，第二放电控制模块34用于根据主控模块31的控制相应的控制第一充放电控制模块23与负载50的连通状态。

其中，其第二放电控制模块34一端与第一充放电控制模块23、主控模块31、及充电模块32连接，其第二放电控制模块34另一端与负载50连接。因此当电芯模块21需要对负载50进行放电时，需同时导通第一充放电控制模块23及第二放电控制模块34。

正常工作时，其BMS模块22获取到电芯模块21的电流、电压及温度信息均正常时，其BMS模块22输出充放电控制信号至第一充放电控制模块23，以使第一充放电控制模块23进行导通同时进行充电以及放电工作，此时充放电信号输出模块40将BMS模块22所输出的充放电控制信号同步至主控模块31，其主控模块31根据所获取的充放电控制信号相应的输出控制信号至充电模块32及第二放电控制模块34，使得充电模块32控制第二充电控制模块33导通工作，以及驱动第二放电控制模块34导通工作，此时电芯模块21通过所连通的第一充放电控制模块23及第二放电控制模块34对负载50进行放电，且通过充电模块32及第二充电控制模块33后接收充电器30的充电。

当其BMS模块22获取到电芯模块21过充时，其BMS模块22输出停止充电控制信号至第一充放电控制模块23，使得第一充放电控制模块23停止进行充电，但继续放电工作，此时充放电信号输出模块40将BMS模块22所输出的停止充电控制信号同步至主控模块31，其主控模块31根据所获取的停止充电控制信号相应的输出控制信号至充电模块32，使得充电模块32控制第二充电控制模块33不导通，从而充电模块32停止对电芯模块21进行充电，以实现对电芯模块21的过充保护。

当其BMS模块22获取到电芯模块21欠压时，其输出停止放电控制信号至第一充放电控制模块23，使得第一充放电控制模块23停止进行放电，但继续充电工作，其充放电信号输出模块40将所获取的停止放电控制信号输出至主控模块31，主控模块31相应的控制充电模块32，使得充电模块32控制第二充电控制模块33不导通，从而停止了充电器30对电池组20及负载50的供电，使得防止了充电模块32对负载50进行放电时无法带动负载50导致的充电器30造成损坏的问题。进一步的，主控模块31相应的控制第二放电控制模块34断开与负载50的连接，使得停止了电池组20或充电器30对负载50的供电。进一步的，主控模块31相应的控制充电模块32，以使得充电模块32控制第二充电控制模块33导通工作，使得充电模块32开始对电芯模块21进行充电，当BMS模块22进一步获取到电芯模块21充电至正常状态或过充状态时，相应的参照上述所述，在此不与赘述。

本实施例中，由于设置的第二放电控制模块，使得主控模块在获取到BMS模块控制第一充放电模块停止放电时，其主控模块控制充电模块，以使充电模块停止对负载的充电，同时其主控模块控制第二放电控制模块不导通，使得断开了充电模块与负载的连接，此时主控模块可继续控制充电模块，以使充电模块开始对电池组进行充电，而不对负载进行供电，解决了现有边充边放系统中电池组突然停止放电导致对充电器造成损坏的问题。

实施例三

请参阅图3，是本实用新型第三实施例提供的一种检测保护系统的结构示意图，该第三实施例与第二实施例的结构大抵相同，其区别在于，本实施例中，该充放电信号输出模块40包括：

与BMS模块22及主控模块31连接的信号输出单元，用于将所检测的BMS模块22用于控制第一充放电控制模块23的充放电控制信号输出至主控模块31；及

与电芯模块21、信号输出模块及主控模块31连接的功耗控制单元，用于根据主控模块31的控制相应控制信号输出单元的工作状态。

其中，在本实用新型的一个实施例中，检测保护系统还包括分别与主控模块31、所述充电模块32、第二充电控制模块33、电池组20及负载50连接的主控供电模块35；其中，该主控供电模块35用于将电池组20或充电模块32所提供的供电提供至主控模块31，以提供主控模块31的正常工作。

其中，在本实用新型的一个实施例中，当电芯模块21处于过充不需要充电器30进行充电工作时，其主控模块31控制充电模块32，使得充电模块32控制第二充电控制模块33不导通从而不对电芯模块21进行充电，然而由于主控模块31无法通过充电模块32供电，此时主控模块31开始通过消耗电芯模块21的能量以实时通过充放电信号输出模块40获取BMS模块22所输出的充放电控制信号，使得电芯模块21耗能较大，增加系统功耗。

而本实施例由于充放电信号输出模块40设置有功耗控制单元，其主控模块31确定充电器不需要进行工作时，其主控模块31输出控制信号至功耗控制单元，使得控制信号输出单元停止工作，因此其主控模块31不再获取BMS模块22所输出的充放电控制信号，同时主控模块31输出控制信号至充电模块32及第二放电控制模块34，以使充电模块32控制第二充电控制模块33不导通从而不对电芯模块21进行充电，以及控制第二放电控制模块34进行导通，进一步的，其主控模块31进入休眠状态，使得在充电器30不进行充电工作时，其主控模块31也不消耗电芯模块21的电能，使得减少无充电情况下的系统功耗。

而当电芯模块21需要充电器30进行充电工作时，由于充放电信号输出模块40设置有功耗控制单元，其主控模块31输出控制信号至功耗控制单元，以使控制信号输出单元实时进行工作将所检测的BMS模块22用于控制第一充放电控制模块23的充放电控制信号输出至主控模块31，而此时主控模块31所消耗的电能为充电模块32提供的供电，因此不会对电芯模块21产生能量消耗。

进一步地，本实用新型的一个实施例中，信号输出单元包括充电信号输出子单元及放电信号输出子单元；

充电信号输出子单元分别与BMS模块22的充电控制端CHG及主控模块31连接，放电信号输出子单元分别与BMS模块22的放电控制端DSG及主控模块31连接；

功耗控制单元包括充电功耗控制子单元及放电功耗控制子单元；

充电功耗控制子单元分别与电芯模块21、充电信号输出子单元及主控模块31连接，放电功耗控制子单元分别与电芯模块21、放电信号输出子单元及主控模块31连接。

进一步地，本实用新型的一个实施例中，充电信号输出子单元包括第一场效应管Q1和第一隔离开关OP1，放电信号输出子单元包括第二场效应管Q2和第二隔离开关OP2；

第一场效应管Q1和第二场效应管Q2的第一端分别与对应的BMS模块22的充电控制端CHG及放电控制端DSG连接，第一场效应管Q1和第二场效应管Q2的第二端分别与对应的第一隔离开关OP1的第一端及第二隔离开关OP2的第一端连接，第一场效应管Q1和第二场效应管Q2的第三端分别与电芯模块21的负端连接，第一隔离开关OP1及第二隔离开关OP2的第二端分别与充电功耗控制子单元及放电功耗控制子单元连接，第一隔离开关OP1及第二隔离开关OP2的第三端分别与主控模块31的充电状态端及放电状态端连接，第一隔离开关OP1及第二隔离开关OP2的第四端分别与主控模块31的接地端连接。其中，本实施例中，第一场效应管Q1和第二场效应管Q2均为NMOS管，其第一端均为栅极，其第二端均为漏极，其第三端均为源极。其第一隔离开关OP1和第二隔离开关OP2均为光耦，其第一端均为光耦的阴极，其第二端均为光耦的阳极，其第三端均为光耦的集电极，其第四端均为光耦的发射极。

进一步地，本实用新型的一个实施例中，充电功耗控制子单元包括第三隔离开关OP3和第一电阻R1；放电功耗控制子单元包括第四隔离开关OP4和第二电阻R2；

第三隔离开关OP3和第四隔离开关OP4的第一端分别与主控模块31的接地端连接，第三隔离开关OP3和第四隔离开关OP4的第二端分别与对应的主控模块31的充电功耗控制端和放电功耗控制端连接，第三隔离开关OP3和第四隔离开关OP4的第三端分别与对应的第一电阻R1一端和第二电阻R2一端连接，第三隔离开关OP3和第四隔离开关OP4的第四端分别与对应的充电信号输出子单元和放电信号输出子单元连接，第一电阻R1另一端和第二电阻R2另一端分别与电芯模块21的正端连接。其中，第三隔离开关OP3和第四隔离开关OP4均为光耦，其第一端均为光耦的阴极，其第二端均为光耦的阳极，其第三端均为光耦的集电极，其第四端均为光耦的发射极。

进一步地，本实用新型的一个实施例中，第一充放电控制模包括第一充电场效应管Q3和第一放电场效应管Q4；

第一充电场效应管Q3的第一端与BMS模块22的充电控制端CHG连接，第一充电场效应管Q3的第二端与第一放电场效应管Q4的第二端连接，第一充电场效应管Q3的第三端与主控模块31的接地端连接，第一放电场效应管Q4的第一端与BMS模块22的放电控制端DSG连接，第一放电场效应管Q4的第三端与电芯模块21的负端连接。其中，第一充电场效应管Q3和第一放电场效应管Q4均为NMOS管，其第一端均为栅极，其第二端均为漏极，其第三端均为源极。

进一步地，本实用新型的一个实施例中，第二充电控制模块33包括第二充电场效应管Q5；

第二充电场效应管Q5的第一端与充电模块32的控制端连接，第二充电场效应管Q5的第二端与电芯模块21的正端连接，第二充电场效应管Q5的第三端与充电模块32连接，充电模块32还与主控模块31的充电使能端CHG_EN连接。其中，第二充电场效应管Q5为PMOS管，其第一端为栅极，其第二端为漏极，其第三端为源极。其第二充电场效应管Q5的第三端与充电模块32的供电端连接。

进一步地，本实用新型的一个实施例中，第二放电控制模块34包括第二放电场效应管Q6；

第二放电场效应管Q6的第一端与主控模块31的放电使能端DSG_EN连接，第二放电场效应管Q6的第二端与负载50的负端连接，第二放电场效应管Q6的第三端分别与第一充放电控制模块23、主控模块31及充电模块32的接地端连接。其中，第二充电场效应管Q5为NMOS管，其第一端为栅极，其第二端为漏极，其第三端为源极。

进一步地，本实用新型的一个实施例中，共有三侧地端，其分别为电池组一侧地GND1、充电器一侧地GND2、及负载一侧地GND3，且三个地端不共地，其电芯模块21的负极、BMS模块22接地端、第一放电场效应管Q4的第三端、以及第一场效应管Q1和第二场效应管Q2的第三端均与该电池组一侧地GND1连接；其第一充电场效应管Q3的第三端、主控模块31和充电模块32的接地端、第二放电场效应管Q6的第三端、第一隔离开关OP1及第二隔离开关OP2的第四端、以及第三隔离开关OP3和第四隔离开关OP4的第一端均与该充电器一侧地GND2连接；其第二放电场效应管Q6的第二端及负载50的负端均与该负载一侧地GND3连接。

进一步地，本实用新型的一个实施例中，主控供电模块35包括分别与主控模块31供电端连接的第一二极管D1及第二二极管D2，主控模块31供电端分别与第一二极管D1负极及第二二极管D2负极连接，第一二极管D1正极与第二充电控制模块33、电池组20正极及负载50正极连接，第二二极管D2正极与充电模块32连接。此时电芯模块21正极以及充电模块32均分别可通过第一二极管D1及第二二极管D2流至主控模块31供电端，以提供主控模块31的正常工作供电。

正常使用时，如图3所示，其BMS模块22获取到电芯模块21的电流、电压及温度信息均正常时，其BMS模块22分别通过其充电控制端CHG和放电控制端DSG输出高电平信号至对应的第一充电场效应管Q3和第一放电场效应管Q4的第一端，此时第一充电场效应管Q3和第一放电场效应管Q4均导通。

同时当其充电器30需要对外进行充电时，其主控模块31分别通过其充电功耗控制端和放电功耗控制端输出高电平信号至对应的第三隔离开关OP3和第四隔离开关OP4的第二端，此时第三隔离开关OP3和第四隔离开关OP4均导通工作，也即其主控模块31开始通过充电状态端及放电状态端获取充放电信号输出模块40所同步的BMS模块22输出的充放电控制信号，其中，BMS模块22分别通过其充电控制端CHG和放电控制端DSG输出高电平信号至对应的第一场效应管Q1和第二场效应管Q2的第一端，使得第一场效应管Q1和第二场效应管Q2均导通，从而控制第一隔离开关OP1及第二隔离开关OP2导通，使得主控模块31的充电状态端及放电状态端均获取到高电平，因此主控模块31确定BMS模块22控制第一充放电控制模块23进行充电以及放电。主控模块31相应的通过其充电使能端CHG_EN和放电使能端DSG_EN输出高电平信号，其充电模块32根据其主控模块31的充电使能端CHG_EN所输出的高电平相应的由其控制端输出高电平，使得第二充电场效应管Q5导通，此时电芯模块21的正极与充电模块32的供电端相连通，其第二放电场效应管Q6根据放电使能端DSG_EN的高电平相应导通，使得此时电芯模块21通过第一放电场效应管Q4、第一充电场效应管Q3及第二放电场效应管Q6后对负载50进行放电，同时其电芯模块21通过第二二极管D2、充电模块32、第一充电场效应管Q3、及第一放电场效应管Q4后接收充电模块32的充电，此时由于充电器30进行工作而使得主控模块31所消耗的电能为充电器30端所提供的电能，而不消耗电池组20的电能。

当其BMS模块22获取到电芯模块21欠压时，其BMS模块22通过其放电控制端DSG输出低电平信号，使得控制第一放电场效应管Q4截止时，其主控模块31根据充放电信号输出模块40获取到BMS模块22的放电控制端DSG为低电平时，其主控模块31通过其充电使能端CHG_EN输出低电平信号，使得充电模块32控制第二充电场效应管Q5不导通，从而停止了充电模块32对负载50及电芯模块21的充电，使得防止了充电模块32对负载50进行供电时无法带动负载50导致的充电器30造成损坏的问题，同时进一步的，其主控模块31通过其放电使能端DSG_EN输出低电平信号，使得控制第二放电场效应管Q6不导通，进一步的，其主控模块31通过其充电使能端CHG_EN输出高电平信号，使得控制第二放电场效应管Q6导通，此时充电模块32可对电芯模块21进行充电，而由于第二放电场效应管Q6不导通，使得充电模块32不会对负载50进行充电。

而当其充电器30不需要对外进行充电时，或BMS模块22检测到电芯模块21过充，并通过其充电控制端CHG输出低电平信号，使得关闭第一充电场效应管Q3时，其主控模块31根据充放电信号输出模块40获取到BMS模块22的充电控制端CHG为低电平时，其主控模块31分别通过其充电功耗控制端和放电功耗控制端输出低电平信号至对应的第三隔离开关OP3和第四隔离开关OP4的第二端，此时第三隔离开关OP3和第四隔离开关OP4均不导通，使得充放电信号输出模块40停止工作，其主控模块31不再通过充放电信号输出模块40获取BMS模块22所输出的充放电控制信号，进一步的，其主控模块31通过其充电使能端CHG_EN输出低电平信号以及放电使能端DSG_EN输出高电平信号，使得充电模块32控制第二充电场效应管Q5不导通，以及控制第二放电场效应管Q6进行导通，同时主控模块31进入休眠状态，从而使得电芯模块21通过第一放电场效应管Q4、第一充电场效应管Q3及第二放电场效应管Q6后对负载50进行放电，而充电器30不再进行工作对电池组20充电，因此此时即使电池组20由于欠压进行放电保护时，其也不会对充电器30造成无法直接带负载50而形成损坏的问题，此时电池组20进行放电保护时，其负载50直接掉电停止工作。此时由于充电器30不进行工作时其主控模块31控制进行休眠，而不会消耗电池组20的电能，实现降低了系统的功耗。此时当充电器30进行工作时，其主控模块31由休眠状态恢复至工作状态，并继续由充电器30提供工作供电，此时相应参照如上述所述进行工作。

本实施例中，由于设置的功耗控制单元，使得充电器进行充电时，其主控模块控制功耗控制单元工作，以获取充放电信号输出模块所同步的BMS模块输出的充放电控制信号，并根据充放电控制信号相应的控制充电模块及第二放电控制模块的工作状态，此时主控模块的耗电由充电模块提供，而不消耗电芯模块的功耗；其充电器不进行充电时，其主控模块控制功耗控制单元使得控制充放电信号输出模块不工作，同时相应输出控制信号至充电模块及第二放电控制模块后，主控模块进入休眠状态，此时基本不会消耗电池组的电能，实现降低了系统的功耗。同时由于控制充电器不对外充电，因此也不存在电池组停止放电时，其充电器直接带负载工作的情况，解决了现有边充边放系统中电池组突然停止放电导致对充电器造成损坏的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种检测保护系统，其特征在于，所述系统包括：

由电芯模块、BMS模块及第一充放电控制模块组成的电池组；

由主控模块、充电模块及第二充电控制模块组成的充电器；

与所述电池组和所述充电器连接的充放电信号输出模块；及

与所述电池组及所述充电器连接的负载；

所述主控模块根据所述充放电信号输出模块所检测的所述BMS模块用于控制所述第一充放电控制模块的充放电控制信号，相应的控制所述充电模块，以使所述充电模块控制所述第二充电控制模块与所述负载的连通状态。

2.如权利要求1所述的检测保护系统，其特征在于，所述充电器还包括分别与所述主控模块、所述充电模块、所述第一充放电控制模块及所述负载连接的第二放电控制模块，所述第二放电控制模块用于根据所述主控模块的控制相应的控制所述第一充放电控制模块与所述负载的连通状态。

3.如权利要求1所述的检测保护系统，其特征在于，所述充放电信号输出模块包括：

与所述BMS模块及所述主控模块连接的信号输出单元，用于将所检测的所述BMS模块用于控制所述第一充放电控制模块的充放电控制信号输出至所述主控模块；及

与所述电芯模块、所述信号输出模块及所述主控模块连接的功耗控制单元，用于根据所述主控模块的控制相应控制所述信号输出单元的工作状态。

4.如权利要求3所述的检测保护系统，其特征在于，所述信号输出单元包括充电信号输出子单元及放电信号输出子单元；

所述充电信号输出子单元分别与所述BMS模块的充电控制端及所述主控模块连接，所述放电信号输出子单元分别与所述BMS模块的放电控制端及所述主控模块连接；

所述功耗控制单元包括充电功耗控制子单元及放电功耗控制子单元；

所述充电功耗控制子单元分别与所述电芯模块、所述充电信号输出子单元及所述主控模块连接，所述放电功耗控制子单元分别与所述电芯模块、所述放电信号输出子单元及所述主控模块连接。

5.如权利要求4所述的检测保护系统，其特征在于，所述充电信号输出子单元包括第一场效应管和第一隔离开关，所述放电信号输出子单元包括第二场效应管和第二隔离开关；

所述第一场效应管和所述第二场效应管的第一端分别与对应的所述BMS模块的充电控制端及放电控制端连接，所述第一场效应管和所述第二场效应管的第二端分别与对应的所述第一隔离开关的第一端及所述第二隔离开关的第一端连接，所述第一场效应管和所述第二场效应管的第三端分别与所述电芯模块的负端连接，所述第一隔离开关及所述第二隔离开关的第二端分别与所述充电功耗控制子单元及所述放电功耗控制子单元连接，所述第一隔离开关及所述第二隔离开关的第三端分别与所述主控模块的充电状态端及放电状态端连接，所述第一隔离开关及所述第二隔离开关的第四端分别与所述主控模块的接地端连接。

6.如权利要求4所述的检测保护系统，其特征在于，所述充电功耗控制子单元包括第三隔离开关和第一电阻；所述放电功耗控制子单元包括第四隔离开关和第二电阻；

所述第三隔离开关和所述第四隔离开关的第一端分别与所述主控模块的接地端连接，所述第三隔离开关和所述第四隔离开关的第二端分别与对应的所述主控模块的充电功耗控制端和放电功耗控制端连接，所述第三隔离开关和所述第四隔离开关的第三端分别与对应的所述第一电阻一端和所述第二电阻一端连接，所述第三隔离开关和所述第四隔离开关的第四端分别与对应的所述充电信号输出子单元和所述放电信号输出子单元连接，所述第一电阻另一端和所述第二电阻另一端分别与所述电芯模块的正端连接。

7.如权利要求1所述的检测保护系统，其特征在于，所述第一充放电控制模包括第一充电场效应管和第一放电场效应管；

所述第一充电场效应管的第一端与所述BMS模块的充电控制端连接，所述第一充电场效应管的第二端与所述第一放电场效应管的第二端连接，所述第一充电场效应管的第三端与所述主控模块的接地端连接，所述第一放电场效应管的第一端与所述BMS的放电控制端连接，所述第一放电场效应管的第三端与所述电芯模块的负端连接。

8.如权利要求1所述的检测保护系统，其特征在于，所述第二充电控制模块包括第二充电场效应管；

所述第二充电场效应管的第一端与所述充电模块的控制端连接，所述第二充电场效应管的第二端与所述电芯模块的正端连接，所述第二充电场效应管的第三端与所述充电模块连接，所述充电模块还与所述主控模块的充电使能端连接。

9.如权利要求2所述的检测保护系统，其特征在于，所述第二放电控制模块包括第二放电场效应管；

所述第二放电场效应管的第一端与所述主控模块的放电使能端连接，所述第二放电场效应管的第二端与所述负载的负端连接，所述第二放电场效应管的第三端分别与所述第一充放电控制模块、所述主控模块及所述充电模块的接地端连接。

10.如权利要求1所述的检测保护系统，其特征在于，所述系统还包括分别与所述主控模块、所述充电模块、所述第二充电控制模块、所述电池组及所述负载连接的主控供电模块；

所述主控供电模块包括分别与所述主控模块供电端连接的第一二极管及第二二极管，所述主控模块供电端分别与所述第一二极管负极及所述第二二极管负极连接，所述第一二极管正极与所述第二充电控制模块、所述电池组及所述负载连接，所述第二二极管正极与所述充电模块连接。

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