[实用新型]带自动进入低功耗及唤醒的电池保护模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及带自动进入低功耗及唤醒的电池保护模块，用于电动工具保护领域，尤其涉及电钻，电剪刀，剪草机的安全使用领域。

技术背景

近年来，随着动力型锂电池各项新技术的不断开发和应用，锂电池的高功率性能和安全可靠性等方面已有了很大的改进，继而带动电动工具的市场快速的发展。随着越来越多锂电池型电动工具进入市场，问题也就如雨后春笋般接踵而来，耗电太大就是比较突出的问题。如果耗电太大，不仅会影响电动工具使用时间的长短，还会对电池本身造成很大的损害。

目前市场上流行的主要有以下几种针对电动工具电池的保护方案：

1）采用硬件保护芯片，在锂电池组正端加充电保护模块，在锂电池组负端加放电保护模块；

2）采用单片机保护方案；

3）集成电路保护方案；

但是这些方案的都有一定的局限性，不能完全满足电动工具下述三种状态下电动工具安全可靠：

状态1）静态模式即不工作模式，这种状态对电动工具来说是维持时间最长的一种状态，所以在此状态下的耗电必须非常的低；

状态2）放电模式，电动工具处于使用情况下；

状态3）充电模式，处于对电动工具电池充电模式。

为满足产业追求的更高要求，有必要提供一种新的技术方案。

实用新型内容

    本实用新型所要解决的技术问题在于：提供一种带自动进入低功耗及唤醒的电池保护模块，以克服上述现有的技术缺点，提供一种更安全、经济、高效、超低功耗、抗干扰能力强的电动工具控制保护方案，促使产品在使用过程中更安全、更可靠、大大的加长使用寿命。

本实用新型通过下述方案解决所述的技术问题：一种带自动进入低功耗及唤醒的电池保护模块，电连接在锂电池组与充电器和/或负载之间，由单片机控制，包括一个包含一个低压差线性稳压器的锂电池管理模块、充电隔离与充电激活模块、放电状态判断和放电激活模块，由所述的单片机控制锂电池管理模块，通过充电激活电路经充电隔离与充电激活模块与充电器正端连接；所述的锂电池管理模块通过放电激活电路经放电状态判断和放电激活模块连接充电器负端，电流流过精密电阻RS1，形成电压信号，单片机采集通过放大的电压信号，判断锂电池组的放电情况。

本实用新型针对电动工具的上述三种状态的判断都是由单片机去判断，可分别针对不同的状态做出不同的管理，在放电模式状态和充电模式状态下正常工作，不工作时，低耗电，本实用新型插入充电器或者带负载的情况下，会激活低压差线性稳压器，保证单片机正常工作。

在上述方案基础上，所述的锂电池管理模块由一个低压差线性稳压器，PNP三极管Q1和第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3构成低压差线性稳压器的开关控制电路，以及由NPN三极管Q2、第四电阻R4和第五电阻R5构成放大器，锂电池组的正端经第一电阻R1与PNP三极管Q1的发射极连接，PNP三极管Q1的基极经第三电阻R3连接NPN三极管Q2的集电极，所述PNP三极管Q1的集电极连接所述的低压差线性稳压器正端，所述的低压差线性稳压器的负端连接锂电池组的负端并与NPN三极管Q2的发射极电连接，NPN三极管Q2的基极通过精密电阻RS1连接单片机，通过单片机对锂电池组使用状态判断，控制低压差线性稳压器的关断，继而控制锂电池管理模块自动进入低功耗模式；进入低功耗模式锂电池管理模块通过充电激活模块或者放电激活模块保护线路，从而达到保护锂电池组；在充电状态，通过第二功率二极管（D2）和第四电阻（R4）控制NPN三极管（Q2）通和断，通过NPN三极管（Q2）的断和通，控制PNP三极管（Q1）的电源。

在上述方案基础上，所述的低压差线性稳压器的输出电压为3.3V。

在上述方案基础上，所述的NPN三极管Q2的基极与充电激活电路连接，该充电激活电路由与NPN三极管Q2的基极连接的第四电阻R4、第一功率二极管D1及由第五电阻R5和第六电阻R6构成，通过第二功率二极管D2的隔离，从充电器的正端引出检测信号，通过充电器的插拔情况，判断充电情况。

在上述方案基础上，在所述的第二功率二极管D2与锂电池组的正端串联有充电保护模块。

在上述方案基础上，通过对电流在精密电阻RS1上形成的电压信号经运算放大比较器放大处理，由单片机判断带载情况。

在上述方案基础上，由所述的NPN三极管Q2、第四电阻R4、第一功率二极管D1及第五电阻R5构成放电激活电路，接入负载的瞬间，会激活所述的低压差线性稳压器，单片机正常工作，整个保护系统正常工作。