CN219257074U - 一种自适应电动自行车防打火监控装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及锂电池监控的技术领域，尤其是涉及一种自适应电动自行车防打火监控装置，其包括控制模块、充放电模块和预放模块，预放模块一端设置有用于连接负载的负载连接端P‑，并在负载连接端P‑连接有负载时进行预先放电并输出相应的预放信号，控制模块用于接收预放信号并根据预放信号输出相应的控制信号，充放电模块连接于控制模块以接收控制信号并根据相应的控制信号对负载进行放电。本申请具有减少电动自行车的锂电池出现打火的情况的效果。

Description

一种自适应电动自行车防打火监控装置

技术领域

本申请涉及锂电池监控的技术领域，尤其是涉及一种自适应电动自行车防打火监控装置。

背景技术

如今随着汽车持有量的不断上升，道路拥堵问题常常发生，这就使得越来越多的人会选择电动自行车作为上下班、出游时的交通工具。

电动自行车普遍都具备锂电池监控装置，其主要用于对电动自行车的锂电池工作状态、锂电池信息等进行监控反馈，电动自行车锂电池监控装置一般都是使用硬件芯片进行保护，一般都没有防打火功能，这样在安装电池到整车的时候，都会产生明显的火花，给人身安全造成了隐患。

实用新型内容

为了减少电动自行车的锂电池出现打火的情况，本申请提供一种自适应电动自行车防打火监控装置。

本申请提供的一种自适应电动自行车防打火监控装置，采用如下的技术方案：

一种自适应电动自行车防打火监控装置，包括控制模块、充放电模块和预放模块，所述预放模块一端设置有用于连接负载的负载连接端P-，并在所述负载连接端P-连接有负载时进行预先放电并输出相应的预放信号，所述控制模块用于接收所述预放信号并根据所述预放信号输出相应的控制信号，所述充放电模块连接于所述控制模块以接收所述控制信号并根据相应的所述控制信号对所述负载进行放电。

在其中的一些实施例中，所述控制模块连接有负载检测模块，所述负载检测模块还连接于所述预放模块上的负载连接端P-，所述负载检测模块用于检测所述负载是否被接入，并输出相应的负载检测信号至所述控制模块，所述控制模块根据所述负载检测信号控制所述充放电模块的通断。

在其中的一些实施例中，所述控制模块连接有充电器检测模块，所述充电器检测模块远离所述控制模块的一端包括用于连接充电器的充电器连接端C-，所述充电器检测模块用于检测所述充电器连接端C-上是否有充电器被接入，并输出相应的充电器检测信号至所述控制模块，所述控制模块根据相应的充电器检测信号控制所述充放电模块进行充电。

在其中的一些实施例中，还包括硬件保护芯片，所述硬件保护芯片一端连接于所述控制模块，另一端连接于所述充放电模块，所述硬件保护模块用于对所述控制模块和所述充放电模块中的硬件进行保护。

在其中的一些实施例中，所述控制模块包括型号为SH79F084B的单片机芯片。

在其中的一些实施例中，所述预放模块包括第一mos管M1和第一电阻R1，所述第一mos管M1的源极连接于所述控制模块，所述第一mos管M1的漏极连接于所述第一电阻R1的一端，所述第一电阻R1的另一端连接于负载连接端P-，所述第一mos管M1的栅极连接于所述控制模块。

在其中的一些实施例中，所述第一mos管M1为P沟道mos管。

在其中的一些实施例中，所述预放模块还包括温度开关J1，所述温度开关J1的一个接口连接于所述第一电阻R1，另一端连接于所述负载连接端P-。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.当系统休眠时（未接入负载），单片机控制PRE_EN输出高电平，这时第一mos管M1的栅极上为高电平而发生导通，这时预放模块中的回路随之导通，从而产生从M1-R1-P-的预放模块，预放模块进行放电，以此实现当接入负载时，先开启预放模块，然后才开启充放电模块，让负载电容先进行充电，检测到负载后才进行放电；

2.加入负载检测模块，使得当检测到有负载接入后充放电模块才对负载进行放电，这样就不需要外接弱电开关，更加安全、简单的实现防打火；

3.增加充电器检测电路，这样在充电时需要检测到有充电器接入才打开充放电模块以进行充电或放电，不至于在负载接入时发生瞬间打火。

附图说明

图1是本申请实施例的整体模块连接示意图；

图2是本申请实施例中控制模块的电路连接示意图；

图3是本申请实施例中预放模块和负载检测模块的电路连接示意图；

图4是本申请实施例中充电器检测模块的电路连接示意图。

附图标记说明：1、控制模块；2、充放电模块；3、预放模块；4、负载检测模块；5、充电器检测模块；6、硬件保护模块。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种自适应电动自行车防打火监控装置。

如图1所示，一种自适应电动自行车防打火监控装置包括控制模块1、充放电模块2和预放模块3，预放模块3一端设置有用于连接负载的负载连接端P-，并在负载连接端P-连接有负载时进行预先放电并输出相应的预放信号，控制模块1用于接收预放信号并根据预放信号输出相应的控制信号，充放电模块2连接于控制模块1以接收控制信号并根据相应的控制信号对负载进行放电。

如图2所示，控制模块1在本申请实施例中为型号为SH79F084B的单片机芯片，其第八管脚接地，其第十六管脚连接有第一电容C1，第一电容C1的另一端接地。

如图3所示，预放模块3包括第一mos管M1和第一电阻R1，第一mos管M1的源极连接于控制模块1，第一mos管M1的漏极连接于第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端连接于负载连接端P-，第一mos管M1的栅极连接于控制模块1。

当系统休眠时（未接入负载），单片机控制PRE_EN输出高电平，这时第一mos管M1的栅极上为高电平而发生导通，这时预放模块3中的回路随之导通，从而产生从M1-R1-P-的预放模块3，预放模块3进行放电。

在本申请实施例中，第一mos管M1为P沟道mos管。

预放模块3还包括温度开关J1，温度开关J1的一个接口连接于第一电阻R1，另一端连接于负载连接端P-。温度开关用于对预放模块3进行保护，当温度开关J1上检测到温度高于75度时，温度开关断开，预放模块3停止放电，以此避免因电路高温而出现安全问题。

预放模块3还包括第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，其中，第二电阻R2的一端连接于第一mos管M1的源极，另一端连接于第三电阻R3。第三电阻R3的另一端连接于控制模块1的PRE_EN，第二电阻R2和第三电阻R3的中间节点连接于第一mos管M1的栅极。第四电阻R4与第一电阻R1并联，第四电阻R4的一端连接于第一mos管M1的漏极，另一端连接于温度模块J1。

充放电模块2选用市面上常用的充放电电路即可，由三极管进行开关控制，并连接有相应的充电MOS管和放电MOS管即可。

控制模块1还连接有负载检测模块4，负载检测模块4还连接于预放模块3上的负载连接端P-和温度开关J1之间的节点。负载检测模块4用于检测负载是否被接入，并输出相应的负载检测信号至控制模块1，控制模块1根据负载检测信号控制充放电模块2的通断。

具体的，负载检测模块4包括第二mos管M2，第二mos管M2的栅极连接于预放模块3上的负载连接端P-和温度开关J1之间的节点，第二mos管M2的源极接地，第二mos管M2的漏极连接于控制模块1的CUR_DET（第七管脚）。第二mos管M2在本申请实施例中为P沟道mos管。

当预放模块3放电的电流达到70mA以上的时候，会在第一电阻R1两端产生电压，从而使得第二mos管Q2的栅极产生导通压降，因此会在CUR_DET上产生一个高到低的下降沿信号，当控制模块1接收到这个下降沿信号时，则代表没有接入负载，这样会使得整个系统处于休眠。当负载连接端P-接入负载后，会使得CUR_DET上的下降沿中断，这时系统被唤醒，控制模块1控制充放电电路延时打开放电管，以对负载进行放电。

负载检测模块4还包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第二电容C2和第一双向二极管D1。第五电阻R5的一端连接于预放模块3上的负载连接端P-和温度开关J1之间的节点，另一端连接于第六电阻R6，第六电阻R6的一端连接于第九电阻R9，第九电阻R9的另一端分别接地和连接于第二mos管M2的源极，第六电阻R6和第九电阻R9之间的节点连接于第二mos管M2的栅极。第二电容C2并联于第九电阻R9，第一双向二极管D1也并联于第九电阻R9，且第一双向二极管D1的正极连接于地，负极连接于第二mos管M2的栅极。第七电阻R7的一端连接于第二mos管M2的漏极，另一端连接于VCC_5V。第八电阻R8的一端连接于第二mos管M2的漏极和第七电阻R7之间的节点，另一端连接于控制模块1的CUR_DET。

如图1和图4所示，控制模块1还连接有充电器检测模块5，充电器检测模块5远离控制模块1的一端包括用于连接充电器的充电器连接端C-，充电器检测模块5用于检测充电器连接端C-上是否有充电器被接入，并输出相应的充电器检测信号至控制模块1，控制模块1根据相应的充电器检测信号控制充放电模块2进行充电。

具体的，充电器检测模块5包括第一三极管Q1和第二三极管Q2。第一三极管Q1的集电极连接于VCC_5V，且第一三极管Q1的集电极和VCC_5V之间的节点连接于控制模块1的CHARGER_IN（第六管脚），第一三极管Q1的发射级连接于地，第一三极管Q1的基级连接于第二三极管Q2的集电极，第二三极管Q2的发射级连接于VCC_5V，第二三极管Q2的基极连接于充电器连接端C-。在本申请实施例中，第一三极管Q1为NPN型三极管，第二三极管Q2为PNP型三极管。

当没有接入充电器时，不会进行充电，这时整个充电器检测模块5中的电路回路是关闭的，当接入充电器的时候，充电器连接端C-变成低电压，因此PNP型的第二三极管Q2先导通，第二三极管Q2导通使得第一三极管Q1随之导通，这样CHARGE_IN会产生高到低的下降沿信号，以此唤醒控制模块1的电路，控制模块1随之控制充放电模块2进行充电。

具体的，充电器检测电路还包括第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15和第二二极管D2。第十电阻R10的一端连接于CHARGE_IN，另一端连接于第一三极管Q1和VCC_5V之间的节点，第十一电阻R11连接于第一三极管Q1的集电极和VCC_5V之间。第十二电阻R12一端连接于第一三极管Q1的基极，另一端连接于第二三极管Q2的集电极。第十三电阻R13一端连接于VCC_5V和第二三极管Q2的发射极之间的节点，另一端连接于第二三极管Q2的基极。第十四电阻R14一端连接于第二三极管Q2的集电极，另一端接地。第十五电阻R15一端连接于第二三极管Q2的基极，另一端连接于充电器连接端C-。第二二极管D2的正极连接于第十五电阻R15，负极连接于充电器连接端C-。

如图1所示，还包括硬件保护模块6，硬件保护模块6一端连接于控制模块1，另一端连接于充放电模块2，硬件保护模块6用于对控制模块1和充放电模块2中的硬件进行保护。

实施原理为：

当系统休眠时（未接入负载），单片机控制PRE_EN输出高电平，这时第一mos管M1的栅极上为高电平而发生导通，这时预放模块3中的回路随之导通，从而产生从M1-R1-P-的预放模块3，预放模块3进行放电，以此实现当接入负载时，先开启预放模块3，然后才开启充放电模块2，让负载电容先进行充电，检测到负载后才进行放电。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自适应电动自行车防打火监控装置，其特征在于：包括控制模块（1）、充放电模块（2）和预放模块（3），所述预放模块（3）一端设置有用于连接负载的负载连接端P-，并在所述负载连接端P-连接有负载时进行预先放电并输出相应的预放信号，所述控制模块（1）用于接收所述预放信号并根据所述预放信号输出相应的控制信号，所述充放电模块（2）连接于所述控制模块（1）以接收所述控制信号并根据相应的所述控制信号对所述负载进行放电。

2.根据权利要求1所述的一种自适应电动自行车防打火监控装置，其特征在于：所述控制模块（1）连接有负载检测模块（4），所述负载检测模块（4）还连接于所述预放模块（3）上的负载连接端P-，所述负载检测模块（4）用于检测所述负载是否被接入，并输出相应的负载检测信号至所述控制模块（1），所述控制模块（1）根据所述负载检测信号控制所述充放电模块（2）的通断。

3.根据权利要求1所述的一种自适应电动自行车防打火监控装置，其特征在于：所述控制模块（1）连接有充电器检测模块（5），所述充电器检测模块（5）远离所述控制模块（1）的一端包括用于连接充电器的充电器连接端C-，所述充电器检测模块（5）用于检测所述充电器连接端C-上是否有充电器被接入，并输出相应的充电器检测信号至所述控制模块（1），所述控制模块（1）根据相应的充电器检测信号控制所述充放电模块（2）进行充电。

4.根据权利要求1所述的一种自适应电动自行车防打火监控装置，其特征在于：还包括硬件保护模块（6），所述硬件保护模块（6）一端连接于所述控制模块（1），另一端连接于所述充放电模块（2），所述硬件保护模块（6）用于对所述控制模块（1）和所述充放电模块（2）中的硬件进行保护。

5.根据权利要求1所述的一种自适应电动自行车防打火监控装置，其特征在于：所述控制模块（1）包括型号为SH79F084B的单片机芯片。

6.根据权利要求1所述的一种自适应电动自行车防打火监控装置，其特征在于：所述预放模块（3）包括第一mos管M1和第一电阻R1，所述第一mos管M1的源极连接于所述控制模块（1），所述第一mos管M1的漏极连接于所述第一电阻R1的一端，所述第一电阻R1的另一端连接于负载连接端P-，所述第一mos管M1的栅极连接于所述控制模块（1）。

7.根据权利要求6所述的一种自适应电动自行车防打火监控装置，其特征在于：所述第一mos管M1为P沟道mos管。

8.根据权利要求7所述的一种自适应电动自行车防打火监控装置，其特征在于：所述预放模块（3）还包括温度开关J1，所述温度开关J1的一个接口连接于所述第一电阻R1，另一端连接于所述负载连接端P-。

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