电池的电源管理系统及电池供电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电池的电源管理系统及电池供电系统，电源管理系统包括机械开关、MCU和第一电池控制模块；机械开关闭合时，用电终端启动，并将电池与第一电池控制模块电连接；MCU对用电终端进行启动控制或保护停机；第一电池控制模块包括第一电子开关电路、第二电子开关电路和第一电阻；在用电终端保护停机持续第一预设时长的时间、MCU检测到机械开关仍闭合时，MCU控制第一输出引脚输出有效电平，使第二电子开关电路导通、第一电子开关电路截止，系统中仅第一电阻导通。本发明专利技术在电池保护停机而机械开关未断开时，MCU输出有效电平，关断其它电路的电源，保证机械开关闭合时系统耗电忽略不计，避免电池被放空而损坏。

【技术实现步骤摘要】
电池的电源管理系统及电池供电系统
本专利技术涉及电池供电电路领域，特别涉及一种电池的电源管理系统及电池供电系统。
技术介绍
电池供电的电动工具有一部分品类的电源机械开关是带Lockon(开关合上后手即使松开开关也处于锁定状态)功能的，可以在操作工具期间保持电源开关闭合，方便操作。在发生电池过温保护、电池过流保护或电池欠压保护之后，虽然电动工具在保护电路的干预下停止工作了，但是Lockon的开关结构使得开关始终闭合，不会主动断开。此时电路中还有如DC/DC(直流/直流)转换电路、MCU(微控制单元)程序运行、电池电压AD(模拟/数字)采样电路等电路在工作，总计有10mA(毫安)以上的电流损耗。假如此时电池还剩余500mAh(毫安时)的容量，那么50个小时就会将电池放空，电池再继续放电就将使电池电压降低到2.5V的安全电压以下，对电池造成不可逆的损坏。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中电池可能被放空、对电池造成不可逆的损坏的缺陷，提供一种电池的电源管理系统及电池供电系统。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：本专利技术提供一种电池的电源管理系统，用于对使用电池供电的用电终端进行供电控制，所述电池的电源管理系统包括机械开关、MCU和第一电池控制模块；所述机械开关的一端与电池电连接，所述机械开关的另一端与所述用电终端和所述第一电池控制模块电连接；所述机械开关闭合时，所述用电终端启动，并将所述电池与所述第一电池控制模块电连接；所述第一电池控制模块和所述MCU的电源引脚、第一输出引脚电连接；所述MCU与所述用电终端电连接，用于对所述用电终端进行启动控制或保护停机；所述第一电池控制模块包括第一电子开关电路、第二电子开关电路和第一电阻，所述第一电子开关电路的输入端、所述第一电阻的一端与所述机械开关的另一端电连接，所述第一电阻的另一端接地，所述第一电子开关电路的输出端与所述MCU的电源引脚电连接；所述第二电子开关电路与所述MCU的第一输出引脚电连接，所述第二电子开关电路与所述第一电子开关电路电连接；在所述用电终端保护停机持续第一预设时长的时间、所述MCU检测到所述机械开关仍处于闭合状态时，所述MCU控制所述第一输出引脚输出有效电平，使所述第二电子开关电路导通，所述第二电子开关电路的控制端输出一控制信号使所述第一电子开关电路截止，使所述电源管理系统仅所述第一电阻导通。较佳地，所述第一电子开关电路包括电压基准芯片、第一三极管、第二三极管、第一二极管、第二二极管、第一电容、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；所述机械开关的另一端与所述第一二极管的负极、所述第二二极管的正极和所述第一三极管的发射极电连接，所述第一二极管的正极与所述第二三极管的基极电连接，所述第二二极管的负极与所述第二电阻的一端电连接，所述第一三极管的集电极、所述第五电阻的一端与所述MCU的电源引脚电连接，所述第一三极管的基极与所述第四电阻的一端电连接，所述第四电阻的另一端与所述电压基准芯片的阴极电连接；所述第二三极管的发射极与所述第二电阻的另一端、所述第一电容的正极电连接，所述第二三极管的集电极与所述第一电容的负极、所述第三电阻的一端、所述第五电阻的另一端和所述电压基准芯片的参考电压端电连接，并与第二开关电路的控制端电连接，所述电压基准芯片的阳极接地。较佳地，所述第二电子开关电路包括第三三极管；所述第三三极管的基极与所述MCU的所述第一输出引脚电连接，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极作为第二电子开关电路的控制端与所述第一电子开关电路电连接。较佳地，所述电池的电源管理系统还包括第二电池控制模块，所述第二电池控制模块与所述电池、所述MCU的第一输入引脚、所述MCU的第二输出引脚、所述MCU的电源引脚以及所述用电终端中需要延时关闭的用电部件电连接；在所述机械开关断开时，所述第二电池控制模块通过所述电池继续为所述MCU和所述需要延时关闭的用电部件供电，所述第一输入引脚输出有效电平到所述MCU，所述MCU启动所述用电终端的刹车动作，并且延长第二预设时长后所述MCU输出有效电平到所述第二输出引脚，使所述第二电池控制模块停止供电。较佳地，所述第二电池控制模块包括第四三极管、第五三极管、第六三极管、第三二极管、第六电阻和第七电阻；所述第四三极管的发射极与所述电池的正极电连接，所述第四三极管的基极与所述第六电阻的一端电连接，所述第六电阻的另一端与所述第五三极管的集电极电连接，所述第五三极管的基极与所述MCU的所述第二输出引脚电连接，所述第五三极管的发射极接地；所述第四三极管的集电极与所述第三二极管的负极电连接，并与所述MCU的电源引脚以及所述需要延时关闭的用电部件电连接；所述第三二极管的正极与所述第六三极管的基极电连接，并与所述第一电池控制模块中的所述第一三极管的集电极、所述第三电阻的一端电连接，所述第六三极管的集电极与所述第七电阻的一端电连接，所述第七电阻的另一端与电源电连接，所述第六三极管的发射级接地。较佳地，所述第一电阻的阻值为500k欧姆～5M欧姆。较佳地，所述电池的电源管理系统还包括电池电压检测电路、电流采样放大电路、电池温度采集电路，所述MCU分别与所述电池电压检测电路、所述电流采样放大电路、所述电池温度采集电路电连接，实现电池欠压保护停机、电池过流保护停机和电池过温保护停机。较佳地，所述第二电池控制模块与所述MCU的电源引脚之间还设置有DC/DC降压电路。本专利技术还提供一种电池供电系统，所述电池供电系统包括电池和前述的电池的电源管理系统，所述电池与所述电源管理系统、用电终端电连接，在所述电源管理系统的控制下为所述用电终端供电。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术通过增加一个电子开关电路，在电池保护停机发生一段时间后，检测到机械开关仍未断开时，MCU输出有效电平，关断系统中所有电路的电源，使系统中仅有一个大阻值电阻导通，仅有uA(微安)级电流，保证电池在机械开关处于闭合状态时系统耗电忽略不计，可以保证电池不会被放空而导致损坏，有效地保护电池安全。附图说明图1为本专利技术实施例1的电源管理系统的电路结构示意图。图2为本专利技术实施例2的电源管理系统的第一开关电路的电路结构示意图。图3为本专利技术实施例2的电源管理系统的第二开关电路的电路结构示意图。图4为本专利技术实施例3的电源管理系统的电路结构示意图。图5为本专利技术实施例4的电源管理系统的电路结构示意图。图6为本专利技术实施例4的电源管理系统的第一三极管的集电极和发射极在开关关断时的电压变化图。图7为本专利技术实施例5的电源管理系统的电路结构示意图。图8为本专利技术实施例6的电池供电系统的电路结构示意图。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池的电源管理系统，用于对使用电池供电的用电终端进行供电控制，其特征在于，所述电池的电源管理系统包括机械开关、MCU和第一电池控制模块；/n所述机械开关的一端与电池电连接，所述机械开关的另一端与所述用电终端和所述第一电池控制模块电连接；所述机械开关闭合时，所述用电终端启动，并将所述电池与所述第一电池控制模块电连接；/n所述第一电池控制模块和所述MCU的电源引脚、第一输出引脚电连接；所述MCU与所述用电终端电连接，用于对所述用电终端进行启动控制或保护停机；/n所述第一电池控制模块包括第一电子开关电路、第二电子开关电路和第一电阻，所述第一电子开关电路的输入端、所述第一电阻的一端与所述机械开关的另一端电连接，所述第一电阻的另一端接地，所述第一电子开关电路的输出端与所述MCU的电源引脚电连接；所述第二电子开关电路与所述MCU的第一输出引脚电连接，所述第二电子开关电路与所述第一电子开关电路电连接；/n在所述用电终端保护停机持续第一预设时长的时间、所述MCU检测到所述机械开关仍处于闭合状态时，所述MCU控制所述第一输出引脚输出有效电平，使所述第二电子开关电路导通，所述第二电子开关电路的控制端输出一控制信号使所述第一电子开关电路截止，使所述电源管理系统仅所述第一电阻导通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电池的电源管理系统，用于对使用电池供电的用电终端进行供电控制，其特征在于，所述电池的电源管理系统包括机械开关、MCU和第一电池控制模块；
所述机械开关的一端与电池电连接，所述机械开关的另一端与所述用电终端和所述第一电池控制模块电连接；所述机械开关闭合时，所述用电终端启动，并将所述电池与所述第一电池控制模块电连接；
所述第一电池控制模块和所述MCU的电源引脚、第一输出引脚电连接；所述MCU与所述用电终端电连接，用于对所述用电终端进行启动控制或保护停机；
所述第一电池控制模块包括第一电子开关电路、第二电子开关电路和第一电阻，所述第一电子开关电路的输入端、所述第一电阻的一端与所述机械开关的另一端电连接，所述第一电阻的另一端接地，所述第一电子开关电路的输出端与所述MCU的电源引脚电连接；所述第二电子开关电路与所述MCU的第一输出引脚电连接，所述第二电子开关电路与所述第一电子开关电路电连接；
在所述用电终端保护停机持续第一预设时长的时间、所述MCU检测到所述机械开关仍处于闭合状态时，所述MCU控制所述第一输出引脚输出有效电平，使所述第二电子开关电路导通，所述第二电子开关电路的控制端输出一控制信号使所述第一电子开关电路截止，使所述电源管理系统仅所述第一电阻导通。


2.如权利要求1所述的电池的电源管理系统，其特征在于，所述第一电子开关电路包括电压基准芯片、第一三极管、第二三极管、第一二极管、第二二极管、第一电容、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；
所述机械开关的另一端与所述第一二极管的负极、所述第二二极管的正极和所述第一三极管的发射极电连接，所述第一二极管的正极与所述第二三极管的基极电连接，所述第二二极管的负极与所述第二电阻的一端电连接，所述第一三极管的集电极、所述第五电阻的一端与所述MCU的电源引脚电连接，所述第一三极管的基极与所述第四电阻的一端电连接，所述第四电阻的另一端与所述电压基准芯片的阴极电连接；
所述第二三极管的发射极与所述第二电阻的另一端、所述第一电容的正极电连接，所述第二三极管的集电极与所述第一电容的负极、所述第三电阻的一端、所述第五电阻的另一端和所述电压基准芯片的参考电压端电连接，并与第二开关电路的控制端电连接，所述电压基准芯片的阳极接地。


3.如权利要求1所述的电池的电源管理系统，其特征在于，所述第二电子开关电路包括第三三极管；
所述第三三极管的基极与所述MCU的所述第一输出引脚电连接，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极作为第二电...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭爱成，
申请(专利权)人：锐奇控股股份有限公司，浙江锐奇工具有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31