WO2022152216A1 - 电池保护电路及干燥物体的设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电池保护电路,该电池保护电路电性连接于由多个电池串联组成的电池模组。电池保护电路包括依次电性连接的电源控制模块、控制器模块以及充电通断模块;所述电源控制模块实时检测电池模组中每个电池的参数,并将检测到的参数传输至控制器模块,控制器模块将每个所述电池处于饱和状态时的参数与预设的第一阈值进行比较,当判断到电池的参数小于所述第一阈值时触发生成控制信号,并将控制信号发送至所述充电通断模块,所述充电通断模块根据所述控制信号断开电池模组的充电通路以停止给电池模组充电以及断开电池模组的放电通路以停止电池模组放电。本申请还涉及一种包括上述电池保护电路的吹风机。
Description
本申请涉及电池安全技术领域,尤其涉及一种电池保护电路以及一种具有该电池保护电路的干燥物体的设备。
吹风机作为一种常用的家用电器,其多用于日常家居中洗头后进行吹风,故而多摆放于浴室内或者在浴室内使用。在使用时,吹风机需要通过电源线插接到市电插座获取电能,由于受到市电插座的位置和电源线长度的限制,不但使用的灵活性也较差,而且使用场景也非常有限。因此,带有充电电池的吹风机越来越得到消费者的喜爱,并逐渐成为市场的发展趋势。
然而,吹风机中的充电电池经过反复的充电放电,其内部的电芯会发生老化,这样会致使电芯内部发生微短路,严重的微短路可能导致充电电池起火或爆炸,从而会导致在使用时存在一定的安全隐患。因此,如何对充电池进行检测和保护以避免其在使用时产生的安全问题成为了技术人员迫切需要解决的问题。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本申请的目的在于提供一种电池保护电路以及干燥物体的设备,其旨在解决现有技术中存在的干燥物体的设备在使用过程中因电池老化或故障而造成的安全问题。
本申请提供的一种电池保护电路,电性连接于由多个电池组成的电池模组,所述电池保护电路包括电源控制模块、控制器模块以及充电通断模块,所述电源控制模块分别与所述电池模组和所述控制器模块电性连接,所述控制器模块还与所述充电通断模块电性连接;所述电源控制模块实时检测所述电池模组中每个所述电池的参数,并将所述参数传输至所述控制器模块;所述控制器模块将每个所述电池处于饱和状态时的参数与预设的第一阈值进行比较,当判断到所述电池的参数小于所述第一阈值时触发生成控制信号,并将所述控制信 号发送至所述充电通断模块;所述充电通断模块根据所述控制信号断开所述电池模组的充电通路以停止给所述电池模组充电以及断开所述电池模组的放电通路以停止所述电池模组放电。
本申请提供的电池保护电路,电性连接于由多个电池组成的电池模组,且所述电池保护电路包括依次电性连接的所述电源控制模块、所述控制器模块以及所述充电通断模块。所述电池保护电路通过对充电过程中的所述电池模组的电池参数进行实时检测和保护,并在检测到任一电池的参数在达到稳定状态后的参数值小于所述第一阈值时使得所述电池模组停止工作,此时即使主控板重新上电依然会进入保护模式,从而避免了吹风机在使用时可能产生的安全问题而对使用者造成不必要的伤害。且当所述控制器模块判断到所述电池的参数小于所述第一阈值时,说明该电池已经到达使用寿命,当得出所述电池模组已经无法正常使用时,需要停止给所述电池模组充电且停止所述电池模组进行放电,并提醒使用者需要更换吹风机中的电池。
可选地,所述电池模组内所述多个电池串联设置;其中,所述参数为所述电池的电压。
可选地,所述电源控制模块还用于实现所述电池模组与所述控制器模块之间的导通或断开,在所述吹风机停止工作时,所述电池模组通过所述电源控制模块实现与所述控制器模块之间的电路断开。
可选地,所述电源控制模块包括第一电阻、第一三极管、第三二极管以及第一场效应管,其中,所述第一电阻的一端接收第一电源电压,所述第一电阻的另一端通过串联反向设置的第一二极管和第二二极管与所述第一三极管的第一端电性连接,所述第一三极管的第二端接地;所述第三二极管连接在所述第一场效应管的源极与漏极之间,所述第一场效应管的栅极通过第二三极管接地,所述第一场效应管的源极接收电池电压,所述第一场效应管的漏极的电压为第二电源电压,所述第一三极管的控制端接收高电平的驱动信号,使得所述第一场效应管导通,所述第二电源电压与所述电池电压相等。
可选地,所述电池保护电路还包括分压电路模块,所述分压电路模块分别与所述电源控制模块和所述控制器模块电性连接,所述分压电路模块用于接收所述电源控制模块检测到的电压,对检测到的电压进行分压处理后以生成检测 电压,并将所述检测电压传输至所述控制器模块。
可选地,所述分压电路模块包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻以及第三电容;其中,所述第十电阻与所述第十一电阻串联于所述第二电源电压的输入端与接地端之间,所述第十二电阻的一端电性连接于所述第十电阻与所述第十一电阻之间,所述第三电容的一端电性连接于所述第十一电阻与所述接地端之间,所述第三电容的另一端与所述第十二电阻的另一端电性连接。
可选地,所述充电通断模块包括第三三极管、第四三极管和第二场效应管,所述第四三极管的第一端接收充电电压,所述第四三极管的第二端接地;所述第三三极管的第一端与所述第二场效应管的栅极电性连接,所述第三三极管的第二端接地,所述第三三极管的控制端与所述第四三极管的第一端电性连接;所述第二场效应管的源极通过第十八电阻与其栅极电性连接,所述第二场效应管的漏极的电压为所述电池电压,所述第四三极管的控制端接收所述控制信号,使得所述第二场效应管断开,以断开所述充电模组的充电通路和放电通路。
可选地,所述充电通断模块包括第七二极管和第八二极管,所述第七二极管连接在第二场效应管的源极和漏极之间,所述第八二极管电性连接于所述第二场效应管的漏极与接地端之间。
可选地,所述控制器模块包括控制器电路及其周边电路,且所述控制器电路与所述周边电路电性连接,所述分压电路模块输出的检测电压传输至所述控制器模块的控制器电路。
可选地,所述控制信号为脉冲宽度调制信号,所述第一阈值的取值范围为3.7V-3.8V。
本申请还涉及一种吹风机,包括上述电池保护电路。
本申请提供的吹风机,包括上述的电池保护电路,所述吹风机能够在保证其使用功能的同时,对吹风机内部的电池进行安全保护,避免因电池过充或过放而造成的吹风机内部电路产生微短路的现象,同时也避免了因所述吹风机老化或故障而造成的安全隐患的产生。
可选地,所述吹风机还包括主控板和显示模块,所述主控板分别与所述电池模组、所述电池保护电路和所述显示模块电性连接,所述显示模块用于显示所述吹风机的电量及充电状态。
可选地,所述主控板对所述电池模组的充电电压进行实时检测,并在检测到所述电池模组中任一所述电池的充电电压大于预设的第二阈值时,所述电池模组停止充电,其中,所述第二阈值的取值范围为4.1V-4.25V。
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例公开的一种吹风机的电路框图;
图2为图1所示电池保护电路的电源控制模块的电路结构示意图;
图3为图1所示电池保护电路的分压电路模块的电路结构示意图;
图4为图1所示电池保护电路的控制器模块的电路结构示意图;
图5为图1所示电池保护电路的充电通断模块的电路结构示意图;
图6为本申请实施例公开的另一种吹风机的电路框图。
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
以下各实施例的说明是参考附加的图示,用以例示本申请可用以实施的特定实施例。本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。本申请中所提到的方向用语,例如,“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等,仅是参考附加图示的方向,因此,使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请,而不是指示或暗指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申请的限制。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸地连接,或者一体地连接;可以是机械连接;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,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,本申请中使用的术语“包括”、“可以包括”、“包含”、或“可以包含”表示存在说明书中公开的相应特征、数目、操作、元素、部件或其组合,而并不限制存在或添加一个或多个其他特征、数目、操作、元素、部件或其组合,意图在于覆盖不排他的包含。
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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。
本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的方案,使得干燥物体的设备的使用能够更加便捷和舒适,在保证使用者的体验感的同时,还需保证所述干燥物体的设备的使用安全。其详细内容将在后续实施例中得以阐述。
以干燥物体的设备为吹风机为例,请参见图1,其为本申请实施例公开的一种吹风机的电路框图。如图1所示,本申请提供的吹风机包括电池模组10及电池保护电路20,所述电池模组10包括多个串联的电池,由多个串联的电池组成的电池模组10用于为吹风机提供工作电能以使得吹风机能够正常工作。所述电池保护电路20与所述电池模组10电性连接,用于实时检测所述电池模组10中每个电池的参数,并在电池的参数达到稳定状态后,在任一电池的参数值小于预设的第一阈值时停止给所述电池模组10充电和/或停止所述电池模组10放电。
在本申请实施例中,所述稳定状态指的是所述电池在充满时的状态,即在充电过程中电池的参数保持稳定,电池储存的电量达到饱和状态。在一种实施例中,所述电池为锂电池,所述电池模组10为由多个锂电池串联组成的电池组。
在一种示例中,吹风机可以为无线的吹风机。
在一种示例中,吹风机的供电来源可以包括储能组件,储能组件除了包括电池模组,还可以包括超级电容或其它类型的储能器件,此外,该吹风机的供电来源还可以包括外接电源。吹风机可以使用储能组件和/或外接电源进行工作。
因此,所述电池保护电路20通过对充电过程中的电池模组10的电池的参数进行实时检测和保护,并在检测到任一电池的参数在达到稳定状态后的参数值小于所述第一阈值时使得所述电池模组10停止工作,此时即使主控板重新上电依然会进入保护模式,从而避免了吹风机在使用时可能产生的安全问题而对使用者造成不必要的伤害。
在一种实施例中,电池模组10内的多个电池串联设置,且上述的参数为电池的电压。
需要特别说明的是,所述电池保护电路20可以对充电过程中的电池模组10的电池电压进行实时检测和保护,同样还可以对充电过程中的电池模组10的电池电流和电池温度进行实时检测和保护。
请继续参见图1,在本实施例中,所述电池保护电路20至少包括电源控制模块100、控制器模块300以及充电通断模块400;所述电源控制模块用于检测电池模组中电池的参数;所述控制器模块在所述电池处于饱和状态时的参数小于所述第一阈值的情况下,触发生成控制信号;所述充电通断模块用于根据所述控制信号断开所述电池模组的充电通路以停止给所述电池模组充电,和/或,根据所述控制信号断开所述电池模组的放电通路以停止所述电池模组放电。
在一实施例中,所述电池保护电路电性连接于所述电池模组,所述电源控制模块分别与所述电池模组和所述控制器模块电性连接,所述控制器模块还与所述充电通断模块电性连接;所述电源控制模块还用于将所述电池的参数传输至所述控制器模块;所述控制器模块还用于将所述电池处于饱和状态时的参数与预设的第一阈值进行比较,在所述电池处于饱和状态时的参数小于所述第一阈值的情况下,触发生成所述控制信号,并将所述控制信号发送至所述充电通断模块。
在一实施例中,所述电池模组包括多个电池,所述电池模组中任一所述电 池的参数大于预设的第二阈值时,则确定所述电池模组的所有电池处于饱和状态;所述控制器模块用于在所述电池处于饱和状态时存在任一所述电池的参数小于所述第一阈值时,触发生成控制信号。如此,通过任一电池的参数大于预设的第二阈值,则认为所有电池理应处于饱和状态,理应处于饱和状态的所有电池中如果存在未能达到第一阈值的电池,则存在电池有异常,此时禁止电池模组的充电和/或放电,以避免电池模组的电池间参数不均衡带来的安全问题。
在其它实施例中,也可以通过设定存在预定数量所述电池的参数大于预设第二阈值时,则确定所述电池模组的所有电池处于饱和状态。
示例性地,所述电池模组中任一所述电池的参数大于预设的第二阈值时,则确定所述电池模组的所有电池处于饱和状态,可以由所述控制器模块来确定或由控制器模块外的其它电路模块确定并告知所述控制器模块。
在一实施例中,所述电池的参数包括所述电池的电压,所述第二阈值的取值范围为4.1V-4.25V。
在一实施例中,所述控制器模块还用于在所述电池模组中各个所述电池间的参数的差值满足第三阈值范围,生成恢复信号,以使所述充电通断模块能够根据恢复信号导通所述电池模组的充电通路和/或所述电池模组的放电通路。如此,当用户将电池模组中有问题的电池替换为正常电池后,控制器模块能够在检测到电池恢复正常后,恢复电池模组的正常充电和/或放电。
请继续参见图1,在本实施例中,所述电池保护电路20还可以至少包括电源控制模块100、分压电路模块200、控制器模块300以及充电通断模块400。其中,所述电源控制模块100分别与所述电池模组10和分压电路模块200电性连接,所述控制器模块300分别与所述分压电路模块200和充电通断模块400实现电性连接。所述电源控制模块100用于实时检测所述电池模组10中每个电池的电压,并将检测到的电压传输至所述分压电路模块200,该分压电路模块200将接收到的电压进行分压处理以生成一检测电压,并将所述检测电压传输至所述控制器模块300;控制器模块300将所述检测电压与第一阈值进行比较,当判断到所述检测电压小于所述第一阈值时触发生成一控制信号,并将该控制信号发送至所述充电通断模块400,所述充电通断模块400根据所述控制信号断开所述电池模组10的充电通路以停止给所述电池模组10充电以及 断开所述电池模组10的放电通路以停止所述电池模组10放电。
在本申请实施例中,所述检测电压可为任一电池的电压在达到稳定状态后的电压值,其作用适合控制器模块300的数据格式输入所述控制器模块300。可以理解的是,当所述控制器模块300检测到所述检测电压大于或等于所述第一阈值时,所述电池模组10可以继续放电并继续为吹风机提供电能。
因此,本申请吹风机主要通过电源控制模块100将实时检测到的每个电池的电压传输至所述分压电路模块200,所述分压电路模块200将接收到的电压进行分压处理以生成相应的检测电压并将其传输至所述控制器模块300,所述控制器模块300将所述检测电压与第一阈值进行比较,并在判断到所述检测电压小于所述第一阈值时触发生成相应的控制信号,所述控制器模块300将生成的控制信号发送至所述充电通断模块400,所述充电通断模块400根据所述控制信号断开电池模组10的充放电通路以停止给所述电池模组10充电以及停止所述电池模组10放电。因此,本申请的电池保护电路20能够实时检测所述电池模组10中任一电池的电压,当控制器模块300判断到所述检测电压小于所述第一阈值时,说明该电池已经到达使用寿命,当得出所述电池模组10已经无法正常使用时,需要停止给所述电池模组10充电且停止所述电池模组10进行放电,并提醒使用者需要更换吹风机中的电池。
在本申请实施例中,关于电池保护电路20中各个功能模块的详细内容将在下文的后续实施例中得以具体阐述和说明。
一种实施例,所述电源控制模块100检测电池的参数,得到检测信号,该检测信号可以包括如电压信号、电流信号或电平信号等电信号,或者是光信号或其它非电信号。其中,所述电源控制模块100所发送的检测信号,可以表征电池的参数的具体值,比如电池的电压值,即,控制器模块可以基于检测信号确定电池参数的具体值,以判断电池的参数是否小于第一阈值。在另一种实施例中,所述电源控制模块100所发送的检测信号,也可以只表征电池的参数所在的范围,例如第一电平信号表示小于第一阈值,第二电平信号表示不小于第一阈值,如此,控制器模块无需获得电池的具体参数值,也可以基于检测信号确定电池的参数是否小于第一阈值。示例性地,电源控制模块100可以包括比较器,比较器根据电池的参数值输出1或0。
一种实施例,所述电源控制模块100还用于实现所述电池模组10与所述控制器模块300之间的导通或断开。具体为,在所述吹风机停止工作时,所述电池模组10通过所述电源控制模块100实现与所述控制器模块300之间的电路断开,也即为,当吹风机不工作时,控制器模块300内部断电,以此来降低吹风机内部的功耗,并可通过操作相应的按键或通过充电来恢复所述电池模组10与控制器模块300之间的电性连接。可以理解的是,所述电池模组10与所述控制器模块300之间的电性连接通过电源控制模块100实现。
一种实施例,请参见图2,图2为电源控制模块100的电路结构示意图,所述电源控制电路100至少包括第一至第九电阻R1-R9、第一电容C1和第二电容C2、第一三极管Q1和第二三极管Q2、第一场效应管Q3、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4、以及集成电路U1。其中,第一电阻R1的一端接收第一电源电压VDD,其另一端与第一二极管D1的正极电性连接。第一二极管D1的负极与第二二极管D2的负极串联,即第一二极管D1与第二二极管D2串联反向设置,该设置方式能够对电源控制模块100中的电路起到过压保护的作用,即当该电路过压时,第一二极管D1会首先击穿短路,从而对第二二极管D2形成保护。
所述第一三极管Q1的第一端与第二二极管D2的正极电性连接,第一三极管Q1的第二端接地,第一三极管Q1的控制端与第三电阻R3的一端电性连接,所述第三电阻R3另一端接收驱动信号PWR_ON,所述第二电阻R2电性连接于第一三极管Q1的控制端与第二端之间。所述第二三极管Q2的第一端与第六电阻R6的一端电性连接,第二三极管Q2的第二端与第一三极管Q1的第二端电性连接并接地,第二三极管Q2的控制端通过所述第五电阻R5接收一充电电压VCH,所述第四电阻R4电性连接于第二三极管Q2的控制端与第二端之间。所述电阻R6的另一端与所述电阻R7的一端电性连接,所述电阻R7的另一端与所述第一场效应管Q3的源极电性连接。也即为,所述电阻R7电性连接于所述第一场效应管Q3的源极与栅极之间,所述第一场效应管Q3的栅极电性连接于电阻R6和电阻R7之间。此外,所述第一场效应管Q3的源极接收电池电压BAT+。
从图2的示意中能够看出第一场效应管Q3与第三二极管D3并联于电路 中,具体地,所述第三二极管D3连接在第一场效应管Q3的源极与漏极之间,其中第一场效应管Q3的源极与第三二极管D3的负极电性连接,第一场效应管Q3的漏极与第三二极管D3的正极电性连接。可以理解的是,当所述第三二极管D3的源极和漏极处接有电感性负载时,所述第一场效应管Q3截止时的电感电流不能发生突变,此时用所述第三二极管D3进行续流,能够防止电路中产生的高压击穿所述第一场效应管Q3,即通过将第三二极管D3与所述第一场效应管Q3并联设计能够对所述第一场效应管Q3形成保护,避免因电路中产生的高压而造成第一场效应管Q3的损坏。在本实施例中,所述第一场效应管Q3为P沟道场效应管。
所述第八电阻R8和第九电阻R9并联,其中,第八电阻R8与第九电阻R9并联的一端均与所述第一场效应管Q3的漏极电性连接,第八电阻R8与第九电阻R9并联的另一端均与所述集成电路U1的输入端以及第四二极管D4的负极电性连接,第四二极管D4的正极与集成电路U1的输出端电性连接。所述集成电路U1的输入端通过第一电容C1接地,所述集成电路U1的输出端通过第二电容C2接地。在本申请实施例中,所述第一场效应管Q3的漏极与并联的第八电阻R8与第九电阻R9之间的电压为第二电源电压VCC,所述集成电路U1的输出端的电压为第一电源电压VDD。
可以理解的是,当吹风机处于通电状态时,第三电阻R3的一端输入的所述驱动信号PWR_ON为高电平,使得第一场效应管Q3导通,此时电路中的第二电源电压VCC与电池电压BAT+的电压相等。所述电源控制模块100通过与所述分压电路模块200电性连接,将第二电源电压VCC(此时其等于电池的电池电压BAT+)传输至所述分压电路模块200。
一种实施例请参见图3所示的分压电路模块200的电路结构示意图,在本申请实施例中,所述分压电路模块200包括第十至第十二电阻R10-R12以及第三电容C3。从图3中可以看出,所述第十电阻R10与第十一电阻R11串联于第二电源电压VCC的输入端与接地端GND之间,第十二电阻R12的一端电性连接于所述第十电阻R10与第十一电阻R11之间,第三电容C3的一端电性连接于第十一电阻R11与接地端GND之间,所述第三电容C3的另一端与所述第十二电阻R12的另一端电性连接。
在本申请实施例中,由于第十电阻R10与第十一电阻R11的设置能够使得第十电阻R10、第十一电阻R11与第十二电阻R12上的电压值均小于第二电源电压VCC。且在分压电路模块200完成分压后,所述分压电路模块200生成相应的检测电压VSEN,所述检测电压VSEN在控制器模块300的识别范围内,且所述分压电路模块200将所述检测电压VSEN传输至控制器模块300,所述控制器模块300能够将所述检测电压VSEN与第一阈值进行比较。
一种实施例请参见图4所示的控制器模块300的电路结构示意图,在本申请实施例中,所述控制器模块300主要包括控制器电路及其周边电路,且控制器电路与周边电路电性连接。所述控制器电路用于对各电路模块输入的信息进行处理及综合分析,并向各执行电路模块输出相应的控制信号,以使得各执行电路模块能够准确实现各自的功能。在本申请实施例中,所述周边电路至少包括第二十一至第二十四电阻R21-R24和第五至第十二电容C5-C13,上述电子元件的连接关系请参见图4所示。
从图4中可以看出,由所述分压电路模块200输出的检测电压VSEN传输至所述控制器模块300,并由控制器电路相应的引脚接收,控制器模块300能够根据所述检测电压VSEN计算出任一个电池的电压。控制器模块300将所述检测电压VSEN与第一阈值进行比较,当判断到所述检测电压VSEN小于所述第一阈值时触发生成一控制信号EN_CH。所述控制器模块300与所述充电通断电路400电性连接,并将所述控制信号EN_CH传送至所述充电通断模块400(例如通过图中所示控制器电路U2的引脚21将信号EN_CH传送至所述充电通断模块400),所述充电通断模块400根据所述控制信号EN_CH断开所述充电模组10的充放电通路以停止给所述电池模组10充电以及停止所述电池模组10放电。在本申请实施例中,所述第一阈值介于3.7V-3.8V之间,也即为,所述第一阈值的取值范围为3.7V-3.8V,例如,3.71V、3.73V、3.75V、3.77V、或其他值。
一种实施例请参见图5所示的充电通断模块400的电路结构示意图,在本申请实施例中,所述充电通断模块400至少包括第十三至第二十电阻R13-R20、第四电容C4、第三三极管Q4、第四三极管Q5、第二场效应管Q6、第五至第八二极管D5-D8。其中,所述第四三极管Q5的第一端通过第十六电阻R16接 收所述充电电压VCH,第四三极管Q5的第二端接地,第四三极管Q5的控制端通过第十三电阻R13接收所述控制信号EN_CH,所述第十四电阻R14电性连接于第四三极管Q5的控制端与第二端之间,所述第十五电阻R15电性连接于第四三极管Q5的第一端与接地端GND之间。
所述第三三极管Q4的第一端通过第十七电阻R17与所述第二场效应管Q6的栅极电性连接,所述第三三极管Q4的第二端接地,所述第三三极管Q4的控制端与所述第四三极管Q5的第一端电性连接。所述第十九电阻R19与第二十电阻R20之间并联,第五二极管D5与第六二极管D6之间并联。具体为,所述第五二极管D5与第六二极管D6的正极电性连接且接收所述充电电压VCH,第五二极管D5与第六二极管D6的负极电性连接,并同时电性连接于第二场效应管Q6的源极。
从图5的示意中能够看出第二场效应管Q6与第七二极管D7并联于电路中,具体地,所述第七二极管D7连接在第二场效应管Q6的源极和漏极之间,其中第二场效应管Q6的源极与第七二极管D7的负极电性连接,第二场效应管Q6的漏极与第七二极管D7的正极电性连接,且第二场效应管Q6的漏极的电压为所述电池电压BAT+。所述第十八电阻R18电性连接于所述第二场效应管Q6的源极与栅极之间。同时所述第八二极管D8电性连接于所述第二场效应管Q6的漏极与接地端GND之间。在本申请实施例中,所述第八二极管D8可为双向击穿二极管,对电路起到过压保护作用。
在图5所示的电路图中,当电池模组10在充电过程中达到稳定状态时,控制器模块300将所述检测电压VSEN与第一阈值进行比较,当判断到所述检测电压VSEN小于所述第一阈值时触发生成相应的控制信号EN_CH。所述第四三极管Q5的栅极接收到所述控制信号EN_CH,进而控制第二场效应管Q6断开,以断开充电模组10的充电通路和放电通路,进而使得所述充电通断模块400停止给所述电池模组10充电,并同时停止所述电池模组10放电。此时,即使主控板重新上电依然会进入保护模式,使用者需要停止该吹风机的使用并对吹风机内的电池进行更换。
在本实施例中,所述控制信号为脉冲宽度调制(Pulse width modulation,PWM)信号。
请参见图6,其为本申请实施例公开的另一种吹风机的电路框图。如图6所示,本申请实施例提供的吹风机包括主控板610、电池保护板620、开关模块630、显示模块640、发热模块650、电机660、充电接口670、所述电池模组10以及所述电池保护电路20。其中,所述主控板610分别与所述电池保护板620、电池模组10、开关模块630、显示模块640、发热模块650、电机660和充电接口670电性连接,所述充电保护电路20和所述电池保护板620连接于电池模组10与所述主控板610之间。在本申请其他实施例中,所述充电保护电路20还可设置于电池保护板620上,或者整合在所述主控板610上。
在本实施例中,所述主控板610用于在充电或使用时对电池模组10的电压进行实时检测,当主控板610检测到所述电池模组10出现过充或者过放的情况时,所述主控板610用于控制所述电池保护板620对电池模组10停止充电或控制电池模组10停止放电。因此,本申请吹风机能够在保证其使用功能的同时,对吹风机的电池进行安全保护,避免因电池过充或过放造成吹风机内部电路产生微短路的现象,同时也避免了因吹风机老化或故障而造成的安全隐患的产生。
在本申请的其他实施方式中,所述主控板610上还可以设置有延时电路,该延时电路用于区分浪涌电流和短路电流。
一种实施例,在吹风机的充电过程中,所述主控板610对所述电池模组10的充电电压进行检测后得到电池模组10中任一节电池的充电电压大于第二阈值时,电池模组10停止充电以防止过充。在本实施例中,所述第二阈值介于4.1V-4.25V之间,也即为,所述第二阈值的取值范围为4.1V-4.25V,例如,4.15V、4.2V、或其他值。
一种实施例,显示模块640主要用于显示吹风机当前的电量及充电状态,且显示模块640可由主控板610为其供电。发热模块650包括发热丝,当吹风机处于热风模式时,由主控板610控制发热丝的通电,使得吹风机能够吹出热风。主控板610还用于控制电机660的工作,电机660用于带动风机的扇叶转动,从而实现吹风机的吹风功能。
所述充电接口670可以固定在主控板610上,也可独立于主控板610。当充电接口670固定在主控板610时,此时充电接口670上带有正极和负极的端 口与主控板610相连接,充电接口670带有正极和负极的端口能够与充电底座的正极和负极端口相连。在本实施例中,充电底座上设有轻触开关或感应开关,当充电底座感应到吹风机的充电接口670与所述充电底座的接口进行结合时,所述充电底座的开关打开,使得所述吹风机实现充电通路导通。
需要提出的是,为增加吹风机的使用范围和应用场景,本申请在实现吹风机无线充电的同时,为避免因无线充电电路发生故障时吹风机无法正常充电,或者出现因电池模组无法正常充电,又或者暂时无法更换新的电池模组等问题导致吹风机因无法获得电能而无法使用的情况,本申请在吹风机上还设置有电源线,所述电源线用于直接与市电插座进行连接,使得吹风机连接市电插座后依旧能够实现其吹风功能。
一种实施例,当吹风机处于充电状态时,所述发热模块650和电机660停止工作。且吹风机可以随时从充电底座上移开,移开后的吹风机退出充电状态,并恢复充电前的工作模式。例如,当所述吹风机在充电前为热风模式时,所述吹风机充电完成并从充电底座上移开后,吹风机恢复热风模式,即此时的吹风机继续吹热风。
在其他实施例中,当吹风机退出充电状态时,即当吹风机从充电底座上移开时,无论该吹风机为何种工作模式,均需要先关闭吹风机的电源并重新开启吹风机后,吹风机才能再次开始工作。例如,当吹风机在充电前为热风模式时,所述吹风机充电完成并从充电底座上移开后,所述吹风机不能保持充电前的状态继续吹热风,而是需要将电源关闭并重新打开电源后,所述吹风机才能够继续工作。在本实施例中,通过重新开启吹风机,能够保证使用者有良好的体验,避免使用者因不知充电前的工作模式而导致体验感较差。
上述实施例以吹风机为例进行说明,但不限定电池保护电路只局限于吹风机的保护,还可以应用于如烘干机、烘手机、烘脚机、浴霸等多种干燥物体的设备,或者应用于其它带电池的家电设备或可便携家电,比如带电池的热水壶、加热饭盒、烫发设备、电熨斗等。
应当理解的是,本申请的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。
Claims (20)
- 一种电池保护电路,其特征在于,所述电池保护电路包括电源控制模块、控制器模块以及充电通断模块;所述电源控制模块用于检测电池模组中电池的参数;所述控制器模块在所述电池处于饱和状态时的参数小于所述第一阈值时触发生成控制信号;所述充电通断模块用于根据所述控制信号断开所述电池模组的充电通路以停止给所述电池模组充电,和/或,根据所述控制信号断开所述电池模组的放电通路以停止所述电池模组放电。
- 如权利要求1所述的电池保护电路,其特征在于,所述电池保护电路电性连接于所述电池模组,所述电源控制模块分别与所述电池模组和所述控制器模块电性连接,所述控制器模块还与所述充电通断模块电性连接;所述电源控制模块还用于将所述电池的参数传输至所述控制器模块;所述控制器模块用于将所述电池处于饱和状态时的参数与预设的第一阈值进行比较,在所述电池处于饱和状态时的参数小于所述第一阈值时,触发生成所述控制信号,并将所述控制信号发送至所述充电通断模块。
- 如权利要求1所述的电池保护电路,其特征在于,所述电池模组包括多个电池,所述电池模组中任一所述电池的参数大于预设的第二阈值时,则确定所述电池模组的所有电池处于饱和状态;所述控制器模块用于在所述电池处于饱和状态时存在任一所述电池的参数小于所述第一阈值时,触发生成控制信号。
- 如权利要求3所述的电池保护电路,其特征在于,所述电池的参数包括所述电池的电压,所述第二阈值的取值范围为4.1V-4.25V。
- 如权利要求1所述的电池保护电路,其特征在于,所述控制器模块还用于在所述电池模组中各个所述电池间的参数的差值满足第三阈值范围,生成恢复信号,以使所述充电通断模块能够根据恢复信号导通所述电池模组的充电通路和/或所述电池模组的放电通路。
- 如权利要求1所述的电池保护电路,其特征在于,所述电池模组包括 多个所述电池,多个所述电池串联设置;其中,所述参数为所述电池的电压。
- 如权利要求1所述的电池保护电路,其特征在于,所述电源控制模块还用于实现所述电池模组与所述控制器模块之间的导通或断开,在所述电池模组所供电的装置停止工作时,所述电池模组通过所述电源控制模块实现与所述控制器模块之间的电路断开。
- 如权利要求1所述的电池保护电路,其特征在于,所述电源控制模块包括第一电阻、第一三极管、第三二极管以及第一场效应管,其中,所述第一电阻的一端接收第一电源电压,所述第一电阻的另一端通过串联反向设置的第一二极管和第二二极管与所述第一三极管的第一端电性连接,所述第一三极管的第二端接地;所述第三二极管连接在所述第一场效应管的源极与漏极之间,所述第一场效应管的栅极通过第二三极管接地,所述第一场效应管的源极接收电池电压,所述第一场效应管的漏极的电压为第二电源电压,所述第一三极管的控制端接收高电平的驱动信号,使得所述第一场效应管导通,所述第二电源电压与所述电池电压相等。
- 如权利要求1所述的电池保护电路,其特征在于,所述电池保护电路还包括分压电路模块,所述分压电路模块分别所述电源控制模块和所述控制器模块电性连接,所述分压电路模块用于接收所述电源控制模块检测到的电压,对检测到的电压进行分压处理后以生成检测信号,并将所述检测信号传输至所述控制器模块。
- 如权利要求1所述的电池保护电路,其特征在于,所述充电通断模块包括第三三极管、第四三极管和第二场效应管,所述第四三极管的第一端接收充电电压,所述第四三极管的第二端接地,所述第三三极管的第一端与所述第二场效应管的栅极电性连接,所述第三三极管的第二端接地,所述第三三极管的控制端与所述第四三极管的第一端电性连接;所述第二场效应管的源极通过第十八电阻与其栅极电性连接,所述第二场效应管的漏极的电压为所述电池电压,所述第四三极管的控制端接收所述控制信号,使得所述第二场效应管断开,以断开所述充电模组的所述充电通路和所述放电通路。
- 如权利要求1所述的电池保护电路,其特征在于,所述控制器模块包括控制器电路及其周边电路,且所述控制器电路与所述周边电路电性连接,所述分压电路模块输出的检测电压传输至所述控制器模块的控制器电路。
- 如权利要求1所述的电池保护电路,其特征在于,所述控制信号为脉冲宽度调制信号,所述第一阈值的取值范围为3.7V-3.8V。
- 一种干燥物体的设备,其特征在于,包括电池保护电路,所述电池保护电路包括电源控制模块、控制器模块以及充电通断模块;所述电源控制模块用于检测电池模组中电池的参数;所述控制器模块在所述电池处于饱和状态时的参数小于所述第一阈值的情况下,触发生成控制信号;所述充电通断模块用于根据所述控制信号断开所述电池模组的充电通路以停止给所述电池模组充电,和/或,根据所述控制信号断开所述电池模组的放电通路以停止所述电池模组放电。
- 如权利要求13所述的干燥物体的设备,其特征在于,还包括电池模组,所述电池保护电路电性连接于所述电池模组,所述电源控制模块分别与所述电池模组和所述控制器模块电性连接,所述控制器模块还与所述充电通断模块电性连接;所述电源控制模块并将所述电池的参数传输至所述控制器模块;所述控制器模块用于将所述电池处于饱和状态时的参数与预设的第一阈值进行比较,在所述电池处于饱和状态时的参数小于所述第一阈值的情况下,触发生成所述控制信号,并将所述控制信号发送至所述充电通断模块。
- 如权利要求13所述的干燥物体的设备,其特征在于,所述电池模组包括多个电池,所述电池模组中任一所述电池的参数大于预设的第二阈值时,则确定所述电池模组的所有电池处于饱和状态;所述控制器模块用于在所述电池处于饱和状态时存在任一所述电池的参数小于所述第一阈值时,触发生成控制信号。
- 如权利要求15所述的干燥物体的设备,其特征在于,所述电池的参数包括所述电池的电压,所述第二阈值的取值范围为4.1V-4.25V。
- 如权利要求13所述的干燥物体的设备,其特征在于,所述控制器模 块还用于在所述电池模组中各个所述电池间的参数的差值满足第三阈值范围,生成恢复信号,以使所述充电通断模块能够根据恢复信号导通所述电池模组的充电通路和/或所述电池模组的放电通路。
- 如权利要求13所述的干燥物体的设备,其特征在于,所述电池模组内所述多个电池串联设置;其中,所述参数为所述电池的电压。
- 如权利要求13所述的干燥物体的设备,其特征在于,所述干燥物体的设备还包括主控板和显示模块,所述主控板分别与所述电池模组、所述电池保护电路和所述显示模块电性连接,所述显示模块用于显示所述吹风机的电量及充电状态。
- 如权利要求13所述的干燥物体的设备,其特征在于,所述干燥物体的设备还包括主控板,所述主控板对所述电池模组的充电电压进行实时检测,在检测到所述电池模组中任一所述电池的充电电压大于预设的第二阈值时,所述电池模组停止充电,其中,所述第二阈值的取值范围为4.1V-4.25V。
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