一種鋰電池短路保護(hù)電路制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)屬于電路控制技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種鋰電池短路保護(hù)電路，包括多個串聯(lián)接一起的電池芯組、雙柵極場效應(yīng)管Q1、檢測單元以及輸出調(diào)整單元，所述的電池芯組的正極端與檢測單元連接，電池芯組的負(fù)極端與輸出調(diào)整單元連接，雙柵極場效應(yīng)管Q1連接在檢測單元以及輸出調(diào)整單元之間。本發(fā)明專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于通過控制芯片MCU的A/D端檢測電路電壓并控制鋰電池的充放電，以保證電動工具使用安全性和穩(wěn)定性，整個電路結(jié)構(gòu)簡單，反應(yīng)速度快，具備較好的實(shí)用性和兼容性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于電路控制
，涉及電動工具內(nèi)部電路，尤其涉及一種鋰電池短路保護(hù)電路。
技術(shù)介紹
目前在各種機(jī)械行業(yè)中、建筑業(yè)和家具制造業(yè)中，小型電動工具因具有體積小巧、操作靈活等優(yōu)點(diǎn)已應(yīng)用非常廣泛，現(xiàn)有的小型電動工具已大多采用鋰離子電池作為主要電源，主要是由于鋰離子電池具有體積小，能量密度高，無記憶效應(yīng)，循環(huán)壽命高，自放電率低等優(yōu)點(diǎn)，但是同時(shí)鋰離子電池對充放電要求很高，當(dāng)過充、過放、過電流及短路等情況發(fā)生時(shí)，如發(fā)生短路時(shí)如不及時(shí)進(jìn)行處理，很可能會燒毀電動工具內(nèi)的電機(jī)或引起鋰電池爆炸，因此需要設(shè)置短路保護(hù)電路對鋰電池進(jìn)行控制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，而提供一種鋰電池短路保護(hù)電路，提高整個電路的安全性。本專利技術(shù)解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種鋰電池短路保護(hù)電路，其特征在于，包括多個串聯(lián)接一起的電池芯組、雙柵極場效應(yīng)管Q1、檢測單元以及輸出調(diào)整單元，所述的電池芯組的正極端與檢測單元連接，電池芯組的負(fù)極端與輸出調(diào)整單元連接，雙柵極場效應(yīng)管Ql連接在檢測單元以及輸出調(diào)整單元之間，所述的檢測單元包括控制芯片MCU、電容Cl、電阻R1、穩(wěn)壓二極管DZ3以及電阻R2，所述的電容Cl、電阻Rl以及穩(wěn)壓二極管DZ3三者相互并聯(lián)后一端與電阻R2串聯(lián)連接，另一端與控制芯片MCU的A/D端連接，所述電阻R2的一端與雙柵極場效應(yīng)管Ql的漏極連接，所述的電容Cl的一端連接到公共接地端。為優(yōu)化上述方案采取的措施具體包括在上述的一種鋰電池短路保護(hù)電路中，所述的電阻R2的另一端與電池芯組之間連接有單向二級管D1，在單向二級管Dl的兩端分別為CHR+端和CHR-端。在上述的一種鋰電池短路保護(hù)電路中，所述的電容Cl的電容值為O. Oluf，所述的電阻Rl的電阻值為38K，所述的電阻R2的電阻值為10K。在上述的一種鋰電池短路保護(hù)電路中，所述的輸出調(diào)整單元包括通過控制芯片MCU控制的RC2端、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、三極管Q2以及三極管Q3，所述的電阻R4和電阻R5串聯(lián)連接后與電阻R3并聯(lián)連接，電阻R3和電阻R4共同連接到D+端，三極管Q3的基極與電阻R5連接，三極管Q3的基極的發(fā)射極與電阻R3連接，三極管Q3的集電極分別與電阻R7和雙柵極場效應(yīng)管Ql的柵極連接，所述的RC2端與電阻R6的一端串聯(lián)連接，電阻R6的另一端與三極管Q2的基極連接，所述的三極管Q2的集電極連接在電阻R4和電阻R5之間，三極管Q2的發(fā)射極分別連接到電阻R7和電池芯組的負(fù)極端。在上述的一種鋰電池短路保護(hù)電路中，所述的電阻R7上還并聯(lián)設(shè)置有穩(wěn)壓二極管DZ2，所述的穩(wěn)壓二極管DZ2的一端連接在雙柵極場效應(yīng)管Ql的柵極與三極管Q3的集電極之間，另一端連接在三極管Q2的發(fā)射極和電池芯組的負(fù)極端之間。在上述的一種鋰電池短路保護(hù)電路中，所述的電阻R3的電阻值為2K，電阻R4的電阻值為1M，電阻R5的電阻值為100K，電阻R6的電阻值為100K，電阻R7的電阻值為68K。在上述的一種鋰電池短路保護(hù)電路中，所述的雙柵極場效應(yīng)管Ql的源極和漏極之間連接有穩(wěn)壓二極管DZ1，所述的雙柵極場效應(yīng)管Ql的源極連接到公共接地端，所述的雙柵極場效應(yīng)管Ql的內(nèi)阻為2. 6 3. 7m Ω。在上述的一種鋰電池短路保護(hù)電路中，本短路保護(hù)電路按以下方法進(jìn)行控制保護(hù)在電池芯組不工作時(shí)控制芯片MCU處于休眠狀態(tài)，這時(shí)雙柵極場效應(yīng)管Ql關(guān)閉，內(nèi)阻無窮大，當(dāng)電池芯組啟動工作時(shí)(相當(dāng)于在CHR+端和CHR-端之間加載)，由于雙柵極場效應(yīng)管Ql關(guān)閉，雙柵極場效應(yīng)管Ql的源極電壓等于電池芯組電壓，當(dāng)電路出現(xiàn)負(fù)載短路時(shí)，此 時(shí)控制芯片MCU的A/D端檢測到高電位，控制芯片MCU被喚醒，并通過RC2端打開雙柵極場效應(yīng)管Ql開始放電。在上述的一種鋰電池短路保護(hù)電路中，當(dāng)電流超過IlOA時(shí)認(rèn)為負(fù)載短路，此時(shí)雙柵極場效應(yīng)管Ql的源極按最小內(nèi)阻計(jì)算為110Α*2.6πιΩ = 286Μν，按最大內(nèi)阻計(jì)算為110A*3. 7mΩ = 407Mv，取中間值350mv，當(dāng)控制芯片MCU的A/D端采樣到350mv以上時(shí)長5ms以上就關(guān)閉雙柵極場效應(yīng)管Q1。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于通過控制芯片MCU的A/D端檢測電路電壓并控制鋰電池的充放電，以保證電動工具使用安全性和穩(wěn)定性，整個電路結(jié)構(gòu)簡單，反應(yīng)速度快，具備較好的實(shí)用性和兼容性。附圖說明圖I是本鋰電池短路保護(hù)電路的原理圖。具體實(shí)施例方式以下是本專利技術(shù)的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本專利技術(shù)的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本專利技術(shù)并不限于這些實(shí)施例。圖中，檢測單元I ;輸出調(diào)整單元2 ;電池芯組3。如圖I所示，本鋰電池短路保護(hù)電路用于電動工具內(nèi)部的鋰電池，包括多個串聯(lián)接一起的電池芯組3、雙柵極場效應(yīng)管Ql、檢測單元I以及輸出調(diào)整單元2，雙柵極場效應(yīng)管Ql的內(nèi)阻為2. 6 3. 7mΩ，電池芯組3的正極端與檢測單元I連接，電池芯組3的負(fù)極端與輸出調(diào)整單元2連接，雙柵極場效應(yīng)管Ql連接在檢測單元I以及輸出調(diào)整單元2之間。檢測單元I包括控制芯片MCU、電容Cl、電阻R1、穩(wěn)壓二極管DZ3以及電阻R2，電容Cl、電阻Rl以及穩(wěn)壓二極管DZ3三者相互并聯(lián)后一端與電阻R2串聯(lián)連接，另一端與控制芯片MCU的A/D端連接，所述電阻R2的一端與雙柵極場效應(yīng)管Ql的漏極連接，電容Cl的一端連接到公共接地端，電阻R2的另一端與電池芯組3之間連接有單向二級管Dl，在單向二級管Dl的兩端分別為CHR+端和CHR-端，電容Cl的電容值為O. Oluf，電阻Rl的電阻值為38K，電阻R2的電阻值為10K。輸出調(diào)整單元2包括通過控制芯片MCU控制的RC2端、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、三極管Q2以及三極管Q3，電阻R4和電阻R5串聯(lián)連接后與電阻R3并聯(lián)連接，電阻R3和電阻R4共同連接到D+端，三極管Q3的基極與電阻R5連接，三極管Q3的基極的發(fā)射極與電阻R3連接，三極管Q3的集電極分別與電阻R7和雙柵極場效應(yīng)管Ql的柵極連接，RC2端與電阻R6的一端串聯(lián)連接，電阻R6的另一端與三極管Q2的基極連接，三極管Q2的集電極連接在電阻R4和電阻R5之間，三極管Q2的發(fā)射極分別連接到電阻R7和電池芯組3的負(fù)極端，電阻R3的電阻值為2K，電阻R4的電阻值為1M，電阻R5的電阻值為100K，電阻R6的電阻值為100K，電阻R7的電阻值為68K，為了進(jìn)行穩(wěn)壓，雙柵極場效應(yīng)管Ql的源極和漏極之間連接有穩(wěn)壓二極管DZ1，雙柵極場效應(yīng)管Q l的源極連接到公共接地端。本鋰電池短路保護(hù)電路的工作原理如下首先設(shè)置當(dāng)電流超過IlOA時(shí)認(rèn)為負(fù)載短路，此時(shí)雙柵極場效應(yīng)管Ql的源極按最小內(nèi)阻計(jì)算為110Α*2. 6πιΩ = 286Μν，按最大內(nèi)阻計(jì)算為110A*3. 7mΩ = 407Mv，取中間值350mv，因此設(shè)置控制芯片MCU的A/D端采樣到350mv以上時(shí)長5ms以上就檢測到高電位，關(guān)閉雙柵極場效應(yīng)管Q1，工作時(shí)在電池芯組3不工作時(shí)控制芯片MCU處于休眠狀態(tài)，這時(shí)雙柵極場效應(yīng)管Ql關(guān)閉，內(nèi)阻無窮大，當(dāng)電池芯組3啟動工作時(shí)(相當(dāng)于在CHR+端和CHR-端之間加載)，由于雙柵極場效應(yīng)管Ql關(guān)閉，雙柵極場效應(yīng)管Ql的源極電壓等于電池芯組3電壓，當(dāng)電路出現(xiàn)負(fù)載短路時(shí)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種鋰電池短路保護(hù)電路，其特征在于，包括多個串聯(lián)接一起的電池芯組(3)、雙柵極場效應(yīng)管Q1、檢測單元(1)以及輸出調(diào)整單元(2)，所述的電池芯組(3)的正極端與檢測單元(1)連接，電池芯組(3)的負(fù)極端與輸出調(diào)整單元(2)連接，雙柵極場效應(yīng)管Q1連接在檢測單元(1)以及輸出調(diào)整單元(2)之間，所述的檢測單元(1)包括控制芯片MCU、電容C1、電阻R1、穩(wěn)壓二極管DZ3以及電阻R2，所述的電容C1、電阻R1以及穩(wěn)壓二極管DZ3三者相互并聯(lián)后的一端與電阻R2串聯(lián)連接，另一端與控制芯片MCU的A/D端連接，所述電阻R2的一端與雙柵極場效應(yīng)管Q1的漏極連接，所述的電容C1的一端連接到公共接地端。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：謝亞平，
申請(專利權(quán))人：謝亞平，
類型：發(fā)明
國別省市：