CN215733599U - 一种电池管理保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电池管理保护电路，包括充电控制单元、开关控制单元、主控单元、电池保护单元、灯组单元，充电控制单元、开关控制单元、电池保护单元、灯组单元与主控单元均为电性连接，开关控制单元与充电控制单元电性连接，主控单元用于为系统供电以及为系统提供指令的控制，电池保护单元用于控制放电，充电控制单元用于控制电池的充电过程，开关控制单元用于控制系统切换工作状态，灯组单元用于显示电池工作模式及工作状态。本实用新型能够对胶棒的温度进行检测并及时响应，易于操作使用，能够对电池包起到安全管理保护作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池保护技术领域，具体涉及一种电池管理保护电路。
背景技术
随着科技的高速发展，各种便携式电子产品极大地丰富了人们的生活，且为人们的生产生活带来了极大的便利。锂电池由于具有绿色环保、高能量密度的特性，常被用作二次充电电池，高性能的锂电池保护方案越来越引起人们重视，主要突出过充、过放、温度保护等功能，成本的控制，生产工序的复杂度等方面来设计保护板。
然而在过充放电的异常情况下，锂电池内部物质会受到破坏，严重时会引发燃烧爆炸，进而造成安全事故。因而，锂电池在充放电时需要配合相应的电池管理保护电路，亟待解决在锂电池的充放电过程中要进行监测与保护的技术问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型要解决的问题是提供一种电池管理保护电路。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种电池管理保护电路，包括充电控制单元、开关控制单元、主控单元、电池保护单元、灯组单元，所述充电控制单元、所述开关控制单元、所述电池保护单元、所述灯组单元与主控单元均为电性连接，所述开关控制单元与所述充电控制单元电性连接，所述主控单元用于为系统供电以及为系统提供指令的控制，所述电池保护单元用于控制放电，所述充电控制单元用于控制电池的充电过程，所述开关控制单元用于控制系统切换工作状态，所述灯组单元用于显示电池工作模式及工作状态。
在本实用新型中，优选地，所述充电控制单元包括场效应管Q1、场效应管Q1A和三极管Q2，所述三极管Q2的栅极通过电阻R11外接有OC端子，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极与场效应管Q1的栅极、场效应管Q1A的栅极相连，所述场效应管Q1、场效应管Q1A的源极与漏极之间均并接有寄生二极管，所述场效应管Q1A的漏极通过二极管D3外接VCC端子，所述场效应管Q1的源极通过电阻R10与其栅极相连。
在本实用新型中，优选地，所述开关控制单元包括三极管Q3和三极管Q4，所述三极管Q3的发射极与场效应管Q1的漏极相连，所述三极管Q3的发射极通过电阻R1和电阻R3外接有第一按键开关S1，所述三极管Q3的集电极通过二极管D2、电阻R7外接有第二按键开关S2，所述三极管的集电极通过二极管D2、电阻R8外接有第三按键开关S3，所述三极管Q3的基极通过电阻R2与所述三极管Q4的集电极相连，所述三极管Q4的基极通过电阻R4外接有供电端子。
在本实用新型中，优选地，所述开关控制单元包括场效应管Q5，所述场效应管Q5的漏极通过电阻R9外接有VCC端子，所述场效应管Q5的源极和漏极之间并接有寄生二极管。
在本实用新型中，优选地，所述主控单元采用单片机作为主控板。
在本实用新型中，优选地，所述电池保护单元包括场效应管Q9、场效应管Q6以及场效应管Q7，所述场效应管Q9的栅极外接有OD1端子，所述场效应管Q6和所述场效应管Q7的栅极均外接有OD端子，所述场效应管Q9、场效应管Q6、场效应管Q7的漏极与源极之间均并接有寄生二极管，所述场效应管Q7的源极外接有CT端子。
在本实用新型中，优选地，所述主控单元电性连接有第一温感单元和第二温感单元，所述第一温感单元用于检测电池包温度，所述第二温感单元用于检测胶棒温度。
在本实用新型中，优选地，所述主控单元电性连接有照明单元，所述照明单元用于提供照明指示。
在本实用新型中，优选地，所述主控单元还电性连接有用于实现电流采样的电池采样单元，所述电池采样单元电性连接有电池包。
在本实用新型中，优选地，所述充电控制单元外接有USB接口。
本实用新型具有的优点和积极效果是：通过充电控制单元、开关控制单元、主控单元、电池保护单元、灯组单元之间的相互配合，其中主控单元用于为系统供电以及为系统提供指令的控制，通过电池保护单元控制电池包放电，充电控制单元控制电池包充电过程，开关控制单元控制系统切换工作状态，灯组单元用于显示电池工作模式及工作状态，便于及时向操作人员提示胶枪保护板电池包当前运行的工作模式以及所处工作状态，能够对胶棒的温度进行检测并及时响应，易于操作使用，对电池包起到安全管理保护作用。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型的一种电池管理保护电路的开关控制单元和充电控制单元的电路原理图；
图2是本实用新型的一种电池管理保护电路的主控单元的电路原理图；
图3是本实用新型的一种电池管理保护电路的电池保护单元、第一温感单元、第二温感单元的电路原理图；
图4是本实用新型的一种电池管理保护电路的灯组单元的电路原理图；
图5是本实用新型的一种电池管理保护电路的照明单元的电路原理图；
图6是本实用新型的一种电池管理保护电路的整体原理框图。
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。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。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。
如图6所示，本实用新型提供一种电池管理保护电路，包括充电控制单元、开关控制单元、主控单元、电池保护单元、灯组单元，充电控制单元、开关控制单元、电池保护单元、灯组单元与主控单元均为电性连接，开关控制单元与充电控制单元电性连接，主控单元用于为系统供电以及为系统提供指令的控制，电池保护单元用于控制放电，充电控制单元用于控制电池的充电过程，开关控制单元用于控制系统切换工作状态，灯组单元用于显示电池工作模式及工作状态，如图4所示，在本实施例中，设置有四个LED灯，LED灯的数量反映了电池包的当前电量，当电池包处于充电状态时，充电蓝灯点亮并闪烁，通过点亮不同数量的蓝灯闪烁进行指示，从而提醒操作人员电池包当前状态，当电池包充满电后，所有蓝灯点亮并处于常亮状态，本实用新型具有无充电限流功能。当电池包进行放电过程时，将第一按键开关S1按动，整个系统接通启动工作，长按第二按键开关S2，电池包进入放电工作模式，前15S红灯，15S后转变为蓝灯，灯点亮数量均由电池包的当前电量决定，需要注意的是，蓝灯个数以不加热时候的电压作为参考，加热时为调整电量。系统在放电使用过程中，照明单元的指示灯一直处于常亮状态，用于起到对系统进行照明指示的作用。若系统检测无胶棒，则四个LED灯处于红灯闪烁状态，等待胶棒恢复后，加热并以15S计时并将其作为LED灯变色的时间节点，累积15S后再红灯闪烁5S后强制转为蓝灯，蓝灯的数量以放电工作模式下的LED灯数量为准。加热时间持续30秒，保持温度140至160度之间，若30S后无进胶动作，则停止加热，在此基础上继续计时延时两分钟，若无进胶动作则系统自动关机。第二温感单元用于检测胶棒温度，当第二温感单元检测到胶棒当前温度大于预设最高温度临界数值时，则自动停止加热；当第二温感单元检测到的胶棒当前温度低于预设最低温度临界数值时，表明第二温感单元的温度传感器损坏，需要更换且系统关机，便于对系统电池包进行安全管理保护。
如图1所示，在本实施例中，进一步地，充电控制单元包括场效应管Q1、场效应管Q1A和三极管Q2，三极管Q2的栅极通过电阻R11外接有OC端子，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极与场效应管Q1的栅极、场效应管Q1A的栅极相连，场效应管Q1、场效应管Q1A的源极与漏极之间均并接有寄生二极管，场效应管Q1A的漏极通过二极管D3外接VCC端子，场效应管Q1的源极通过电阻R10与其栅极相连。
在本实施例中，进一步地，开关控制单元包括三极管Q3和三极管Q4，三极管Q3的发射极与场效应管Q1的漏极相连，三极管Q3的发射极通过电阻R1和电阻R3外接有第一按键开关S1，三极管Q3的集电极通过二极管D2、电阻R7外接有第二按键开关S2，三极管的集电极通过二极管D2、电阻R8外接有第三按键开关S3，三极管Q3的基极通过电阻R2与三极管Q4的集电极相连，三极管Q4的基极通过电阻R4外接有供电端子。第一按键开关S1作为系统的总开关，用于控制系统的启动或者停止，第二按键开关S2和第三按键开关S3用于电池包的充放电控制。
在本实施例中，进一步地，开关控制单元包括场效应管Q5，场效应管Q5的漏极通过电阻R9外接有VCC端子，场效应管Q5的源极和漏极之间并接有寄生二极管，场效应管Q5的栅极外接有SW端子，SW端子表示进胶开关端子。
如图2所示，在本实施例中，进一步地，主控单元采用单片机作为主控板，其中，单片机的P0.2-P0.5端口分别外接有OD1端子、OC端子、OD端子以及POWER供电端子。
如图3所示，在本实施例中，进一步地，电池保护单元包括场效应管Q9、场效应管Q6以及场效应管Q7，场效应管Q9的栅极外接有OD1端子，场效应管Q6和场效应管Q7的栅极均外接有OD端子，场效应管Q9、场效应管Q6、场效应管Q7的漏极与源极之间均并接有寄生二极管，场效应管Q7的源极通过CT端子与单片机的P2.4端口相连。
在本实施例中，进一步地，主控单元电性连接有第一温感单元和第二温感单元，第一温感单元用于检测电池包温度，第二温感单元用于检测胶棒温度。第一温感单元和第二温感单元的电路结构相同，均包括一温度传感器，该温度传感器通过电阻外接有VCC端子，温度传感器分别通过T端子、T_JB端子与单片机的P2.0端口、P2.1端口相连。
如图5所示，在本实施例中，进一步地，主控单元电性连接有照明单元，系统在放电使用过程中，照明单元的指示灯一直处于常亮状态，照明单元用于提供照明指示，照明单元包括三极管Q8，三极管Q8的集电极通过发光二极管、电阻R14外接有B+端子，B+端子表示电池正极端子，三极管Q8的基极通过电阻R15外接有OD1端子。
在本实施例中，进一步地，主控单元还电性连接有用于实现电流采样的电池采样单元，电池采样单元电性连接有电池包，其中，电池包设置为单节电芯。
在本实施例中，进一步地，充电控制单元外接有USB接口。
本实用新型根据胶枪保护板的要求而设计，适用于不同化学性质的锂电芯，如锂离子、三元锂，保护板带载能力强，持续电流最大达10A，其具有单节电芯串联保护、放电保护功能、过流、过热、短路保护功能，具备静态功耗低的特点。通过充电控制单元、开关控制单元、主控单元、电池保护单元、灯组单元之间的相互配合，其中主控单元用于为系统供电以及为系统提供指令的控制，电池保护单元用于控制放电，充电控制单元用于控制电池的充电过程，开关控制单元用于控制系统切换工作状态，灯组单元用于显示电池工作模式及工作状态，便于及时向操作人员提示胶枪保护板电池包当前运行的工作模式以及所处工作状态，能够对胶棒的温度进行检测，易于操作使用。
以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种电池管理保护电路，其特征在于，包括充电控制单元、开关控制单元、主控单元、电池保护单元、灯组单元，所述充电控制单元、所述开关控制单元、所述电池保护单元、所述灯组单元与主控单元均为电性连接，所述开关控制单元与所述充电控制单元电性连接，所述主控单元用于为系统供电以及为系统提供指令的控制，所述电池保护单元用于控制放电，所述充电控制单元用于控制电池的充电过程，所述开关控制单元用于控制系统切换工作状态，所述灯组单元用于显示电池工作模式及工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种电池管理保护电路，其特征在于，所述充电控制单元包括场效应管Q1、场效应管Q1A和三极管Q2，所述三极管Q2的栅极通过电阻R11外接有OC端子，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极与场效应管Q1的栅极、场效应管Q1A的栅极相连，所述场效应管Q1、场效应管Q1A的源极与漏极之间均并接有寄生二极管，所述场效应管Q1A的漏极通过二极管D3外接VCC端子，所述场效应管Q1的源极通过电阻R10与其栅极相连。
3.根据权利要求1所述的一种电池管理保护电路，其特征在于，所述开关控制单元包括三极管Q3和三极管Q4，所述三极管Q3的发射极与场效应管Q1的漏极相连，所述三极管Q3的发射极通过电阻R1和电阻R3外接有第一按键开关S1，所述三极管Q3的集电极通过二极管D2、电阻R7外接有第二按键开关S2，所述三极管的集电极通过二极管D2、电阻R8外接有第三按键开关S3，所述三极管Q3的基极通过电阻R2与所述三极管Q4的集电极相连，所述三极管Q4的基极通过电阻R4外接有POWER供电端子。
4.根据权利要求1所述的一种电池管理保护电路，其特征在于，所述开关控制单元包括场效应管Q5，所述场效应管Q5的漏极通过电阻R9外接有VCC端子，所述场效应管Q5的源极和漏极之间并接有寄生二极管。
5.根据权利要求1所述的一种电池管理保护电路，其特征在于，所述主控单元采用单片机作为主控板。
6.根据权利要求1所述的一种电池管理保护电路，其特征在于，所述电池保护单元包括场效应管Q9、场效应管Q6以及场效应管Q7，所述场效应管Q9的栅极外接有OD1端子，所述场效应管Q6和所述场效应管Q7的栅极均外接有OD端子，所述场效应管Q9、场效应管Q6、场效应管Q7的漏极与源极之间均并接有寄生二极管，所述场效应管Q7的源极外接有CT端子。
7.根据权利要求1所述的一种电池管理保护电路，其特征在于，所述主控单元电性连接有第一温感单元和第二温感单元，所述第一温感单元用于检测电池包温度，所述第二温感单元用于检测胶棒温度。
8.根据权利要求1所述的一种电池管理保护电路，其特征在于，所述主控单元电性连接有照明单元，所述照明单元用于提供照明指示。
9.根据权利要求1所述的一种电池管理保护电路，其特征在于，所述主控单元还电性连接有用于实现电流采样的电池采样单元，所述电池采样单元电性连接有电池包。
10.根据权利要求1所述的一种电池管理保护电路，其特征在于，所述充电控制单元外接有USB接口。
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