一种主从电机的控制保护模块制造技术

本申请涉及一种主从电机的控制保护模块，包括单片机U1、6节锂电池保护IC芯片U2、充电MOS开关电路、主放电MOS开关电路、从放电MOS开关电路，以及锂电池组电压采样电路；锂电池保护IC芯片U2的充电保护引脚CO和放电保护引脚DO分别连接单片机U1；单片机U1驱动连接充电MOS开关电路、主/从放电MOS开关电路，实现锂电池组的过充/过放保护；所述锂电池组电压采样电路包括串联连接的电压采样电阻R26和R27，单片机U1用于在U2故障的情况下，根据锂电池组电压采样电路采集的锂电池组的充放电电压，触发充电MOS开关电路或主放电MOS开关电路、从放电MOS开关电路动作。

【技术实现步骤摘要】
一种主从电机的控制保护模块
本申请属于电池
，特别涉及锂电池的保护，具体涉及一种主从电机的控制保护模块。
技术介绍
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高，所以，锂电池长期没有得到应用。近年来，PDA、数字相机、手机、便携式音频设备和蓝牙设备等越来越多的产品采用锂电池作为主要电源，现在锂电池已经成为了主流。由于利电子电池能量密度高，必须考虑充电、放电时的安全性，以防止特性劣化。在锂电池的日常充电、放电过程中，容易出现过充和过放的情况。多次过充和过放会对锂电池造成永久性的损坏，缩短锂电池的使用寿命，当锂电池损坏之后仍继续使用，容易导致锂电池发生爆炸，甚至危及使用者的生命安全。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：解决现有技术中锂电池因为过充、过放导致的爆炸问题，提供了一种主从电机的控制保护模块。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本技术提供了一种主从电机的控制保护模块，包括单片机U1、6节锂电池保护IC芯片U2、充电MOS开关电路、主放电MOS开关电路、从放电MOS开关电路，以及锂电池组电压采样电路；所述充电MOS开关电路串联连接在锂电池的充电回路中，所述主MOS开关电路串联连接在主电机供电回路中，所述从MOS开关电路串联连接在从电机供电回路中；所述锂电池保护IC芯片U2的电压检测端口连接锂电池组，所述锂电池保护IC芯片U2的充电保护引脚CO和放电保护引脚DO分别连接单片机U1对应的I/O端口；所述单片机U1驱动连接充电MOS开关电路、主放电MOS开关电路和从放电MOS开关电路，用于根据锂电池保护IC芯片U2的输出的过充或过放信号，控制充电MOS开关电路或主放电MOS开关电路、从放电MOS开关电路关断，实现锂电池组的过充/过放保护；所述锂电池组电压采样电路包括串联连接的电压采样电阻R12和R13，所述电压采样电阻R13的一端与R12串联后接入VCC电源，所述电压采样电阻R13的另一端与充电端口的负极端连接，所述电压采样电阻R12和R13的串联点接入单片机U1的电压检测输入端口；所述单片机U1用于在U2故障的情况下，根据锂电池组电压采样电路采集的锂电池组总的充放电电压，触发充电MOS开关电路或主放电MOS开关电路、从放电MOS开关电路的导通或关断。进一步地，根据本技术所述的主从电机的控制保护模块，所述充电MOS开关电路包括带反并联二极管的P沟道MOS管Q5、NPN三极管Q7、电阻R25和二极管D5，所述NPN三极管Q7的发射极通过串联电阻R25连接单片机U1的过充控制信号输出端，所述NPN三极管Q7的基级通过电阻R28接地，所述NPN三极管Q7的集电极与P沟道MOS管Q5的栅极连接，所述P沟道MOS管Q5的源极连接充电端口的负极端，所述P沟道MOS管Q5的漏极与锂电池接入口的负极端连接，所述二极管D5的阳极连接P沟道MOS管Q5的源极，所述二极管D5的阴极连接充电端口的负极端。进一步地，根据本技术所述的主从电机的控制保护模块，所述主放电MOS开关电路包括带反并联二极管的第一N沟道MOS管QM1，所述第一N沟道MOS管QM1的栅极通过电阻R35连接单片机U1的一个I/O端口，所述第一N沟道MOS管QM1的漏极与主电机接入口的负极端连接，所述第一N沟道MOS管QM1的源极与锂电池接入口的负极端连接，且所述第一N沟通MOS管QM1的源极和漏极之间并联有电容C18。进一步地，根据本技术所述的主从电机的控制保护模块，所述从放电MOS开关电路包括带反并联二极管的第二N沟道MOS管QS1，所述第一N沟道MOS管QS1的栅极通过电阻R37连接单片机U1的一个I/O端口，所述第二N沟道MOS管QS1的漏极与从电机接入口的负极端连接，所述第二N沟道MOS管QS1的源极与锂电池接入口的负极端连接，且所述第二N沟通MOS管QS1的源极和漏极之间并联有电容C19。进一步地，根据本技术所述的主从电机的控制保护模块，还包括充放电高温检测电路，所述充放电高温检测电路包括热敏电阻NTC和分压电阻R18，分压电阻R18的一端接5V电源，另一端与NTC串接后接地，所述热敏电阻NTC与分压电阻R18的串联点连接至单片机U1的温度检测信号输入端。进一步地，根据本技术所述的主从电机的控制保护模块，还包括短路检测单元，所述短路检测单元包括电压比较器LM393，所述电压比较器LM393的反向输入第2引脚通过电压采样电阻R42连接第一N沟道MOS管QM1的源极，所述电压比较器LM393的反向输入第6引脚通过电压采样电阻R51连接第二N沟道MOS管QS1的源极；所述电压比较器LM393的正向输入第1引脚以及第5引脚连接基准电压电路；所述电压比较器LM393的两个输出端连接单片机U1的短路检测信号输入端。进一步地，根据本技术所述的主从电机的控制保护模块，还包括过流检测单元，所述过流检测单元包括主电压采样电阻R45和从电压采样电阻R52，所述主电压采样电阻R45的一端接入主电机供电回路，所述电压采样电阻R45的另一端连接单片机U1的I/O端口，所述从电压采样电阻R52的一端接入从电路回路，所述从电压采样电阻R52的另一端连接单片机U1的I/O端口。进一步地，根据本技术所述的主从电机的控制保护模块，还包括充放电信号指示灯，所述充放电信号指示灯包括一组LED灯，所述的一组LED灯连接在单片机U1的I/O端口，用于根据锂电池组的充/放电SOC状态，依次点亮/熄灭。进一步地，根据本技术所述的主从电机的控制保护模块，还包括供电模块，所述供电模块包括三端稳压器U4、带反并联二极管的P沟道MOS管Q1，第一供电触发电路以及第二供电触发电路，所述三端稳压器U4的输出端输出5V器件工作电压；所述P沟道MOS管Q1的源极接主电机接入口的正极端M+，所述P沟道MOS管Q1的漏极以及外部供电电源VCC均通过正向连接的二极管D1接入三端稳压器U4的输入端；所述第一供电触发电路包括NPN三极管Q2，所述P沟道MOS管Q1的栅极连接NPN三极管Q2的集电极，所述NPN三极管Q2的基级连接主控制器U1的驱动控制信号输出端，所述NPN三极管Q2的发射极接地；所述第二供电触发电路包括电阻R30和二极管D3，所述电阻R30一端连接Q1的栅极，所述电阻30的另一端通过正向连接的二极管D3与充电接入口的负极端CH-连接。进一步地，根据本技术所述的主从电机的控制保护模块，包括主电机功率调节电路，所述主电机功率调节电路包括串联连接的电压采样电阻R1、R2和档位调节开关SW2，所述电阻R1的一端与电阻R2串联后接地，所述电阻R2的另一端通过档位调节开关SW2连接主电机接入口的正极端M+，所述电阻R1与电阻R2的串联点接入单片机U1的I/O端口，所述单片机U1输出PWM信号驱动连接主电机，所述电阻R2与档位调节开关的串联点通过正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主从电机的控制保护模块，其特征在于：包括单片机U1、6节锂电池保护IC芯片U2、充电MOS开关电路、主放电MOS开关电路、从放电MOS开关电路，以及锂电池组电压采样电路；/n所述充电MOS开关电路串联连接在锂电池的充电回路中，所述主放电MOS开关电路串联连接在主电机供电回路中，所述从放电MOS开关电路串联连接在从电机供电回路中；/n所述锂电池保护IC芯片U2的电压检测端口连接锂电池组，所述锂电池保护IC芯片U2的充电保护引脚CO和放电保护引脚DO分别连接单片机U1对应的I/O端口；/n所述单片机U1驱动连接充电MOS开关电路、主放电MOS开关电路和从放电MOS开关电路，用于根据锂电池保护IC芯片U2的输出的过充或过放信号，控制充电MOS开关电路或主放电MOS开关电路、从放电MOS开关电路关断，实现锂电池组的过充/过放保护；/n所述锂电池组电压采样电路包括串联连接的电压采样电阻R12和R13，所述电压采样电阻R13的一端与R12串联后接入VCC电源，所述电压采样电阻R13的另一端与充电端口的负极端连接，所述电压采样电阻R12和R13的串联点接入单片机U1的电压检测输入端口；所述单片机U1用于在U2故障的情况下，根据锂电池组电压采样电路采集的锂电池组总的充放电电压，触发充电MOS开关电路或主放电MOS开关电路、从放电MOS开关电路的导通或关断。/n...

【技术特征摘要】
1.一种主从电机的控制保护模块，其特征在于：包括单片机U1、6节锂电池保护IC芯片U2、充电MOS开关电路、主放电MOS开关电路、从放电MOS开关电路，以及锂电池组电压采样电路；
所述充电MOS开关电路串联连接在锂电池的充电回路中，所述主放电MOS开关电路串联连接在主电机供电回路中，所述从放电MOS开关电路串联连接在从电机供电回路中；
所述锂电池保护IC芯片U2的电压检测端口连接锂电池组，所述锂电池保护IC芯片U2的充电保护引脚CO和放电保护引脚DO分别连接单片机U1对应的I/O端口；
所述单片机U1驱动连接充电MOS开关电路、主放电MOS开关电路和从放电MOS开关电路，用于根据锂电池保护IC芯片U2的输出的过充或过放信号，控制充电MOS开关电路或主放电MOS开关电路、从放电MOS开关电路关断，实现锂电池组的过充/过放保护；
所述锂电池组电压采样电路包括串联连接的电压采样电阻R12和R13，所述电压采样电阻R13的一端与R12串联后接入VCC电源，所述电压采样电阻R13的另一端与充电端口的负极端连接，所述电压采样电阻R12和R13的串联点接入单片机U1的电压检测输入端口；所述单片机U1用于在U2故障的情况下，根据锂电池组电压采样电路采集的锂电池组总的充放电电压，触发充电MOS开关电路或主放电MOS开关电路、从放电MOS开关电路的导通或关断。


2.根据权利要求1所述的主从电机的控制保护模块，其特征在于，所述充电MOS开关电路包括带反并联二极管的P沟道MOS管Q5、NPN三极管Q7、电阻R25和二极管D5，所述NPN三极管Q7的发射极通过串联电阻R25连接单片机U1的过充控制信号输出端，所述NPN三极管Q7的基级通过电阻R28接地，所述NPN三极管Q7的集电极与P沟道MOS管Q5的栅极连接，所述P沟道MOS管Q5的源极连接充电端口的负极端，所述P沟道MOS管Q5的漏极与锂电池接入口的负极端连接，所述二极管D5的阳极连接P沟道MOS管Q5的源极，所述二极管D5的阴极连接充电端口的负极端。


3.根据权利要求1所述的主从电机的控制保护模块，其特征在于，所述主放电MOS开关电路包括带反并联二极管的第一N沟道MOS管QM1，所述第一N沟道MOS管QM1的栅极通过电阻R35连接单片机U1的一个I/O端口，所述第一N沟道MOS管QM1的漏极与主电机接入口的负极端连接，所述第一N沟道MOS管QM1的源极与锂电池接入口的负极端连接，且所述第一N沟通MOS管QM1的源极和漏极之间并联有电容C18。


4.根据权利要求3所述的主从电机的控制保护模块，其特征在于，所述从放电MOS开关电路包括带反并联二极管的第二N沟道MOS管QS1，所述第二N沟道MOS管QS1的栅极通过电阻R37连接单片机U1的一个I/O端口，所述第二N沟道MOS管QS1的漏极与从电机接入口的负极端连接，所述第二N沟道MOS管QS1的源极与锂电池接入口的负极端连接，且所述第二N沟通MOS管QS1的源极和漏极之间并联有电容C19。


5.根据权利要求1所述的主从电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：严盼盼，李杰栋，张强根，田凯，滕跃，刘滕航，
申请(专利权)人：苏州杰跃飞电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32