[发明专利]电动工具锂电池保护系统

摘要

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。

主权项

1.一种电动工具锂电池保护系统，包括主控模块(1)、电池电压检测模块(2)、电池均衡模块(3)，其特征在于：所述主控模块(1)用于接收并处理数据，以及发出控制命令；所述电池电压检测模块(2)用于对电动工具的电池组中的每个单节电池进行电压采样；所述电池均衡模块(3)用于对电池组中的每个单节电池的电压进行均衡；所述主控模块(1)分别与电池电压检测模块(2)、电池均衡模块(3)相连接；所述电池电压检测模块(2)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；所述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；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；所述电池均衡模块(3)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；所述泄放单元由一个开关和一个功率电阻串联构成；电池组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(1)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，每个与偏执电阻连接的MOS管的源极直接接地，栅极与源极之间连接一个分压电阻，该每个MOS管的栅极各通过一个电阻接收主控模块(1)发出的电池均衡控制信号；还包括放电过流检测模块(6)、放电保护模块(7)，所述放电过流检测模块(6)用于检测电池组的放电电流大小；所述放电过流检测模块(6)包含MOS管Q10、稳压管D11、电容C9、电阻R24、R46、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(6)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；所述放电保护模块(7)用于防止电池组放电电流过大；放电保护模块(7)包含MOS管Q1、Q6、Q18、Q8、稳压管D2、电容C18、C6、电阻R27、R17、R29、R18、R36、R72、R38、R20；电阻R20的一端经电阻R38分别与MOS管Q1、Q6、Q18、Q8的源极连接；MOS管Q8的栅极与电阻R20的一端相连接，MOS管Q8的漏极与MOS管Q18的栅极相连接；电阻R72接在MOS管Q18的栅极与源极之间，MOS管Q18的漏极与电阻R18相连接，MOS管Q18的栅极与电阻R36相连接；MOS管Q6的栅极经电阻R29与MOS管Q18的漏极相连接，电阻R17接在MOS管Q6的栅极和源极之间，MOS管Q6的漏极与MOS管Q1的漏极相连接，MOS管Q6的栅极与MOS管Q1的栅极相连接；电容C18、C6串联后接在MOS管Q1的源极与漏极之间，电阻R27并联在MOS管Q1的源极与漏极之间，稳压管D2接在MOS管Q1的栅极与源极之间。