[发明专利]电动工具锂电池保护系统

说明书

本发明公开了一种电动工具锂电池保护系统，包括主控模块、电池电压检测模块、电池均衡模块、电源输出模块、充电状态检测模块、放电过流检测模块、放电保护模块、温度检测模块、充电提示模块。电池电压检测模块对外部电磁干扰进行抑制，数据采集精度；电池均衡模块结构简单，有效地均衡电池组的各节电池的电压，延长了电池寿命。该电动工具锂电池保护系统结构简单、功耗低，功能齐全，实现了电池的整车管理。

技术领域

本发明涉及锂电池保护技术领域，特别涉及一种电动工具锂电池保护系统。

背景技术

目前，越来越多的电动工具使用直流电动机，因此，越来越多的电动工具使用锂电池供电。

电动工具的电池组一般采用锂电池串联，若单节锂电池出现内阻偏大或性能降低时，就会导致电池组中各锂电池充电后的电压存在偏差，这样对电池组的性能和寿命造成很大影响；电动工具的工作电流和开机瞬间的工作电流很大，很容易对锂电池造成损害。因此，电动工具锂电池组亟需一种完善的保护措施。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电动工具锂电池保护系统，该系统可有效的对锂电池电压进行均衡，可防止锂电池放电电流过大，且对锂电池的保护措施齐全，提高了电动工具锂电池的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种电动工具锂电池保护系统，包括主控模块、电池电压检测模块、电池均衡模块。主控模块用于接收并处理数据，以及发出控制命令；电池电压检测模块用于对电池组中的每个单节电池进行电压采样；电池均衡模块用于对电池组中的每个单节电池的电压进行均衡。主控模块分别与电池电压检测模块、电池均衡模块相连接。

电池电压检测模块在每个单节电池之间的结点处各设置一个电压采样单元；每个电压采样单元结构相同。该电压采样单元由跟随器、前级滤波电容、后级滤波电容、前级电阻、第一后级电阻、第二后级电阻构成；该跟随器由运放器构成，跟随器的反相输入端与输出端相连接，同相输入端与前级电阻相连接且经过前级滤波电容接地，跟随器的输出端连接第一后级电阻，第一后级电阻经第二后级电阻接地且经后级滤波电容接地。

电池均衡模块为每个单节电池各设置一个泄放单元，每个单节电池与其所对应的泄放单元相并联；所述泄放单元由开关和功率电组串联构成；电池组的负极端的单节电池的泄放单元的开关为MOS管，该MOS管的栅极与源极之间连接一个分压电阻，栅极通过一个电阻接收主控模块发出的电池均衡控制信号；其余单节电池的泄放单元的开关为三级管，每个三极管的基极通过一个分压电阻与其所并联的单节电池的正极相连接，三极管的发射极直接与其所并联的单节电池的正极相连；且每个三极管的基极通过一个偏执电阻与一个MOS管的漏极相连接；每个MOS管的源极直接接地，栅极与源极之间连接一个分压电阻；MOS管的栅极各通过一个电阻接收主控模块发出的电池均衡控制信号。

进一步地，该电动工具锂电池保护系统还包括放电过流检测模块、放电保护模块。

放电过流检测模块用于检测电池组的放电电流大小；放电保护模块用于防止电池组放电电流过大。

该放电过流检测模块包含MOS管Q10、稳压管D11、电容C9、电阻R24、R47、R62。 MOS管Q10的漏极与电阻R24相连接，栅极与电阻R47相连接，且经电阻R46接地；MOS管Q10的源极经电阻R62接地，并且经电容C9接地；稳压管D11接在MOS管Q10的源极与地之间；电阻R47接收一个驱动信号，该驱动信号控制所述放电过流检测模块工作，电阻R24用于对电池组输出电流进行采样，采样的电流经MOS管Q10的源极输出。