makitaBL1830电池的保护电路论文和设计-李泽坤

全文摘要

本实用新型公开了一种makitaBL1830电池的保护电路，属于电动工具转换器领域，具体包括显示模块和过放模块；显示模块和过放模块并联后一端与正极耦接，另一端与地耦接；显示模块以百分比的形式显示电池的剩余电量；过放模块在电池电量过低时中断电池工作；显示模块提醒使用者电池电量的使用情况，在电池在电量即将被耗尽的情况下及时充电；同时过放电模块包括检测模块和控制模块；检测模块检测到电池电量低于设定的阈值后，控制模块切断电池与外界负载之间的电路，防止电池过放，损坏电池。

主设计要求

1.一种makitaBL1830电池的保护电路，其特征在于，包括显示模块和过放模块；所述显示模块和过放模块并联后一端与电池正极耦接，另一端与地耦接；所述显示模块以百分比的形式显示电池的剩余电量；所述过放模块在电池电量过低时中断电池工作。

设计方案

2.根据权利要求1所述的makitaBL1830电池的保护电路，其特征在于，所述显示模块包括主控芯片和七段数码显示管，所述主控芯片的信号输入脚接收电池的输入，信号输出脚与所述七段数码显示管耦接，使得所述七段数码显示管显示电池余量的百分比；所述主控芯片为HLX0311芯片；七段数码显示管型号为F2252SB-5。

3.根据权利要求2所述的makitaBL1830电池的保护电路，其特征在于，电池与主控芯片之间还设有降压芯片，电池输入端与降压芯片的电源输入端耦接，降压芯片的输出端主控芯片的电源输入端连接，所述主控芯片的电源输出端与地耦接；所述降压芯片为ME6203A50芯片。

4.根据权利要求2所述的makitaBL1830电池的保护电路，其特征在于，所述HLX0311芯片的6号脚通过开关与地耦接，所述开关断开时，所述七段数码显示管在电池电压大于等于16V时显示100%；所述开关闭合时，所述七段数码显示管在电池电压大于等于20V时显示100%。

5.根据权利要求1所述的makitaBL1830电池的保护电路，其特征在于，所述过放模块包括检测模块和控制模块，所述检测模块输入端与电池正极耦接，检测模块输出端与所述控制模块耦接；所述控制模块与负载的负极耦接，所述负载负极通过MOS管与地耦接，所述控制模块根据所述检测模块的输出信号控制负载负极与地之间是否导通。

6.根据权利要求5所述的makitaBL1830电池的保护电路，其特征在于，所述检测模块包括多个并联的检测单元，所述检测单元包括检测芯片和第一三极管；所述检测芯片的电源输入端与电池的正极耦接，电源输出端与地耦接，信号输出端与第一三极管的基极耦接，所述第一三极管的发射极耦接；极电极与地耦接。

7.根据权利要求6所述的makitaBL1830电池的保护电路，其特征在于，所述控制模块包括第二三极管、第三三极管和第四三极管；所述第二三极管的基极与所述第一三极管的基极与地的连接点耦接；发射极与地耦接；集电极与电池正极耦接。

8.根据权利要求7所述的makitaBL1830电池的保护电路，其特征在于，所述第三三极管和所述第四三极管的基极均与所述第二三极管的集电极耦接，所述第三三极管的集电极与电池正极耦接；发射极与第四三极管的发射极耦接；所述第四三极管的集电极与地耦接；所述第三三极管发射极与第四三极管发射极的连接点与MOS管栅极耦接；所述MOS管的漏极与负载的负极耦接，源极与地耦接。

9.根据权利要求8所述的makitaBL1830电池的保护电路，其特征在于，所述MOS管的漏极与负载的负极的连接点还与第五三极管的基极耦接，所述第五三极管的发射极与地耦接，集电极与所述第二三极管的集电极耦接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电动工具转换器领域，尤其涉及一种makitaBL1830电池的保护电路。

背景技术

makitaBL1830电池在市场上应用的越来越广泛，随之makitaBL1830电池的使用性能也得到了越来越多的人的关注；在使用电池的过程中，对电池电量的监控是十分重要的，它随时提醒着人们电池是否还能继续工作；市面上makitaBL1830电池的显示界面，显示的是电池的电压值，虽然也能通过电压发生降低后判断电池是否能继续工作，但是不够准确和直观，仍容易使使用者对电池能否继续工作产生错误判断，且在电池电量即将耗尽时，若电池继续放电容易导致电池被损坏。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种makitaBL1830电池的保护电路，让使用者能够更加直观的判断出电池能否继续使用，同时对电池进行保护，防止电池因过放被损坏。

为实现上述目的，本实用新型提供一种makitaBL1830电池的保护电路，包括显示模块和过放模块；所述显示模块和过放模块并联后一端与正极耦接，另一端与地耦接；所述显示模块以百分比的形式显示电池的剩余电量；所述过放模块在电池电量过低时中断电池工作。

其中，所述显示模块包括主控芯片和七段数码显示管，所述主控芯片的信号输入脚接收电池的的输入，信号输出脚与所述七段数码显示管耦接，使得所述七段数码显示管显示电池余量的百分比；所述主控芯片为HLX0311芯片；七段数码显示管型号为F2252SB-5。

其中，电池与主控芯片之间还设有降压芯片，电池输入端与降压芯片的电源输入端耦接，降压芯片的输出端主控芯片的电源输入端连接，所述主控芯片的电源输出端与地耦接；所述降压芯片为ME6203A50芯片。

其中，所述HLX0311芯片的6号脚通过开关与地耦接，所述开关断开时，所述七段数码显示管在电池电压大于等于16V时显示100%；所述开关闭合时，所述七段数码显示管在电池电压大于等于20V时显示100%。

其中，所述过放模块包括检测模块和控制模块，所述检测模块输入端与电池正极耦接，检测模块输出端与所述控制模块耦接；所述控制模块与负载的负极耦接，所述负载负极通过MOS管与地耦接，所述控制模块根据所述检测模块的输出信号控制负载负极与地之间是否导通。

其中，所述检测模块包括多个并联的检测单元，所述检测单元包括检测芯片和第一三极管；所述检测芯片的电源输入端与电池的正极耦接，电源输出端与地耦接，信号输出端与第一三极管的基极耦接，所述第一三极管的发射极耦接；极电极与地耦接。

其中，所述控制模块包括第二三级管、第三三极管和第四三极管；所述第二三极管的基极与所述第一三极管的基极与地的连接点耦接；发射极与地耦接；集电极与电池正极耦接。

其中，所述第三三极管和所述第四三极管的基极均与所述第二三极管的集电极耦接，所述第三三极管的集电极与电池正极耦接；发射极与第四三极管的发射极耦接；所述第四三极管的集电极与地耦接；所述第三三极管发射极与第四三极管发射极的连接点与MOS管栅极耦接；所述MOS管的漏极与负载的负极耦接，源极与地耦接。

其中，所述MOS管的漏极与负载的负极的连接点还与第五三极管的基极耦接，所述第五三极管的发射极与地耦接，集电极与所述第二三极管的集电极耦接。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型包括显示模块和过放模块；显示模块和过放模块并联后一端与正极耦接，另一端与地耦接；显示模块中主控芯片接收电池的输入信号，并输出相应信号至七段数码显示管，控制七段数码显示管以百分比的形式显示电池的剩余电量；提醒使用者电池电量的使用情况，在电池在电量即将被耗尽的情况下及时充电；同时过放电模块包括检测模块和控制模块；检测模块检测到电池电量低于设定的阈值后，控制模块切断电池与外界负载之间的电路，防止电池继续放电。

附图说明

图1为本实用新型的方框图；

图2为本实用新型的降压芯片电路图；

图3为本实用新型的主控芯片电路图；

图4为本实用新型的检测模块电路图；

图5为本实用新型的控制模块电路图。

主要元件符号说明如下：

1、显示模块；2、过放模块；3、电池；21、检测模块；22、控制模块；U6、降压芯片;U7、主控芯片；DIS1、七段数码显示管；U1、检测芯片；Q1、第一三极管；Q8、第二三极管；Q6、第三三极管；Q7、第四三极管；Q9、第五三极管；QD2、MOS管。

具体实施方式

为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。

请参阅图1，一种makitaBL1830电池3的保护电路，包括显示模块1和过放模块2；显示模块1和过放模块2并联后一端与正极耦接，另一端与地耦接；显示模块1以百分比的形式显示电池3的剩余电量；过放模块2在电池3电量过低时中断电池3工作。

请参阅图2和图3，显示模块1包括主控芯片U7和七段数码显示管DIS1，主控芯片U7的信号输入脚接收电池3的输入，信号输出脚与七段数码显示管DIS1耦接，使得七段数码显示管DIS1显示电池3余量的百分比；主控芯片U7为HLX0311芯片；七段数码显示管DIS1型号为F2252SB-5芯片；电池3与主控芯片U7之间还设有降压芯片U6，电池3输入端与降压芯片U6的电源输入端耦接，降压芯片U6的输出端主控芯片U7的电源输入端连接，主控芯片U7的电源输出端与地耦接；降压芯片U6为ME6203A50芯片；其中，F2252SB-5芯片的2号脚为电源输入端，1号脚为电源输出端，3号脚为信号输出端；其中，HLX0311芯片的1号脚为电源输入脚，14号脚为电源输出脚，3号脚为信号输入脚；7、9、10、11号脚为信号输出脚；具体的HLX0311芯片的7、8、9、10、11号脚分别与七段数码显示管DIS1的5、4、3、2、1脚耦接；HLX0311芯片的6号脚通过开关与地耦接，开关断开时，七段数码显示管DIS1在电池3电压大于等于16V时显示100%；开关闭合时，七段数码显示管DIS1在电池3电压大于等于20V时显示100%。

请参阅图4和图5，过放模块2包括检测模块21和控制模块22，检测模块21输入端与电池3正极耦接，检测模块21输出端与控制模块22耦接；控制模块22与负载的负极耦接，负载负极通过MOS管QD2与地耦接，控制模块22根据检测模块21的输出信号控制负载负极与地之间是否导通；检测模块21包括多个并联的检测单元，每个检测单元检测单节电池3的电量；任意一节电池3电压过低时，控制模块22都会控制断开负载负极与地之间的连接，中止电池3继续放电。

在本实施例中，检测模块21中包括五个检测单元；五个检测单元相互并联，且电路相同；以第一个检测单元为例，检测单元包括检测芯片U1和第一三极管Q1；检测芯片U1的电源输入端与电池3的正极耦接，电源输出端与地耦接，信号输出端与第一三极管Q1的基极耦接，第一三极管Q1的发射极耦接；极电极与地耦接；控制模块22包括第二三级管、第三三极管Q6和第四三极管Q7；第二三极管Q8的基极与第一三极管Q1的基极与地的连接点耦接；发射极与地耦接；集电极与电池3正极耦接；第三三极管Q6和所述第四三极管Q7的基极均与第二三极管Q8的集电极耦接，第三三极管Q6的集电极与电池3正极耦接；发射极与第四三极管Q7的发射极耦接；第四三极管Q7的集电极与地耦接；第三三极管Q6发射极与第四三极管Q7发射极的连接点与MOS管QD2栅极耦接；MOS管QD2的漏极与负载的负极耦接，源极与地耦接。

在本实施例中，任意一检测单元的电池3电量过低时，检测芯片U1信号输出端输出低电平，第一三极管Q1导通；第二三极管Q8的基极输入高电平输，从而第二三极管Q8导通；反之，当电池3电量正常时第二三极管Q8截止；当第二三极管Q8导通时，第三三极管Q6和第四三极管Q7基极均为低电平，第三三极管Q6截止，第四三极管Q7导通；此时MOS管QD2的栅极与地耦接，MOS管QD2截止；负载负极与地之间断开，负载正极与负极之间无法构成回路，电池3放电中止；当第二三极管Q8截止时，第三三极管Q6和第四三极管Q7基极均为高电平，第三三极管Q6导通，第四三极管Q7截止；MOS管QD2栅极与电池3正极耦接，MOS管QD2导通，电流冲电池3正极通过负载再通过负载负极流至地，形成回流；任意一节电池3电量过低时，均会导致第二三极管Q8导通，从而实现对任意一节电池3的过放保护。

在本实施例中，MOS管QD2的漏极与负载的负极的连接点还与第五三极管Q9的基极耦接，第五三极管Q9的发射极与地耦接，集电极与第二三极管Q8的集电极耦接；当电路中电流过大时，第五三极管Q9的集电极和基极之间的电势差增大，使得第五三极管Q9导通，此时无论第二三极管Q8是否导通，第三三极管Q6和第四三极管Q7的基极均为低电平，负载负极与地之间断开，负载正极与负极之间无法构成回路，电池3放电中止；实现过流保护。

本实用新型的优势在于：

1、显示模块和过放模块并联后一端与正极耦接，另一端与地耦接；显示模块中主控芯片接收电池的输入信号，并输出相应信号至七段数码显示管，控制七段数码显示管以百分比的形式显示电池的剩余电量；提醒使用者电池电量的使用情况，在电池在电量即将被耗尽的情况下及时充电；

2、同时过放电模块包括检测模块和控制模块；检测模块检测到电池电量低于设定的阈值后，控制模块切断电池与外界负载之间的电路，防止电池继续放电。

3、MOS管的漏极与负载的负极的连接点还与第五三极管的基极耦接，第五三极管的发射极与地耦接，集电极与第二三极管的集电极耦接；当电路中电流过大时，负载负极与地之间断开，负载正极与负极之间无法构成回路，电池放电中止；实现过流保护。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

设计图

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主设计要求

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