[实用新型]锂电池充电钻限流延时保护电路

说明书

技术领域：

本实用新型涉及供电电路技术领域，特指锂电池充电钻限流延时保护电路。

背景技术：

目前，锂电池应用在电动工具手电钻上，一般没有对锂电池做电流监测，仅通过检测锂电池电压和温度来保护电池和手电钻的电机，如果手电钻出现卡钻时，导致立刻无力停止转动，或者卡钻时不停止转动，导致电机烧毁，给使用都造成很大麻烦，产品使用寿命不长。

实用新型内容：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，而提供锂电池充电钻限流延时保护电路，其结构设计简单科学，电路中电流反馈，通过微处理器控制驱动电路，实现限制电机最大电流，并在达到最大电流后一定时间内关停，起保护电机和电池的作用，同时，也不会感觉到电钻没有力，产品使用寿命长。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，其包括锂电池、开关控制、电流采样模块、信号放大模块、微处理器、驱动电路模块、电机，锂电池、开关控制、电流采样模块、信号放大模块、微处理器依次串联，其中电流采样模块、微处理器与驱动电路模块电连接，驱动电路模块输出端与电机电连接，锂电池、开关控制通过温度/电压、控制信号发生器后与微处理器电连接。

所述的信号放大模块为微处理器输入电流信息采样。

所述的微处理器通过脉宽调制的方式与驱动电路模块的输入端电连接。

本实用新型有益效果为：锂电池、开关控制、电流采样模块、信号放大模块、微处理器依次串联，其中电流采样模块、微处理器与驱动电路模块电连接，驱动电路模块输出端与电机电连接，锂电池、开关控制通过温度/电压、控制信号发生器后与微处理器电连接，其结构设计简单科学，电路中电流反馈，通过微处理器控制驱动电路，实现限制电机最大电流，并在达到最大电流后一定时间内关停，起保护电机和电池的作用，同时，也不会感觉到电钻没有力，产品使用寿命长。

附图说明：

图1是本实用新型的电路工作原理示意图；

图2是本实用新型的控制流程方框示意图；

图3是本实用新型控制流程的系统运行时，各个参数的变化过程示意图。

具体实施方式：

见图1至图3所示：本实用新型包括其包括锂电池1、开关控制2、电流采样模块3、信号放大模块4、微处理器5、驱动电路模块6、电机7，锂电池1、开关控制2、电流采样模块3、信号放大模块4、微处理器5依次串联，其中电流采样模块3、微处理器5与驱动电路模块6电连接，驱动电路模块6输出端与电机7电连接，锂电池1、开关控制2通过温度/电压、控制信号发生器8后与微处理器5电连接。

所述的信号放大模块4为微处理器5输入电流信息采样。

所述的微处理器5通过脉宽调制的方式与驱动电路模块6的输入端电连接。

锂电池1到驱动电路模块6之间加入大功率康铜电阻作电流采样，并通过运算放大器把微弱的电流采样，并通过信号放大模块4电压放大，供微处理器5(单片机)处理；当采样电流达到限制值，微处理器5通过减少驱动电路的脉宽来减少工作电流到限定值，并在限定电流工作一定时间后停止。以保护电机电池不至于受到太大的电流冲击。

本实用新型电路由一个开关控制2控制总电源，该开关控制2包含行程电位器。该电位器输出的电压Vr送到微处理器5，锂电池1内部含有热敏电阻，热敏电阻通过电阻网络耦合得到电压Vt送到微处理器5；锂电池1的电压电阻网络分压得到Vbat并送到微处理器5；电路在锂电池1到驱动电路模块6之间加入大功率康铜电阻作电流采样，并通过电阻网络和运算放大器(放大模块4)把微弱的电流采样电压放大送到微处理器5进行处理。处理器在收集各种电压数据以后，经过分析数据，发送脉宽调制(PWM)信号到驱动电路。

驱动电路主要由大功率场效应管和大功率续流二极管构成。大功率场效应管收到脉宽调制(PWM)信号好，转换成大功率的脉宽调制电流供给电机7；在场效应管关断的时间，大功率续流二极管起到续流的作用，提高控制的效率。

图2为本实用新型的控制流程工作示意图，工作原理如下：本电路由开关控制2起动，当开关控制2打开，开关就对电路供电。

第一步，微处理器5通过电阻网络采样，模拟数字转换(AD)等工作收集锂电池1的电压，和锂电池1的温度信息。当锂电池1的温度过高、温度检测失灵、锂电池1电压过低的情况下，就立刻进入保护锁定模式。该模式下，微处理器5关断对驱动电路模块6的控制，直到开关关闭，停止向整个电路供电为止。

如果电池的温度和电压均在正常范围之内，微处理器将继续读取开关的行程值。经过比例运算得到一个脉宽体调制(PWM)的控制数值Pn。