用于电动工具电池包的过流保护器的制作方法

本发明涉及电动工具领域，特别是涉及一种用于电动工具电池包的过流保护器。

背景技术：

当今社会不可再生能源日益紧缺，不可再生能源造成的环境污染越来越严重。因此，各种新能源、尤其是锂电池领域的技术发展越来越迅速。然而，随着锂电池广泛应用于各行业领域，不同领域多变的环境因素以及为适应需求而变得越来越复杂的电池系统带来了许多新的问题。其中，安全问题无疑是首先需要解决的。而在锂电池的各类安全问题中，电池短路是发生频率最高，造成影响最严重的问题之一。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的电动工具电池组没有设计电池的过流保护造成电池或电动工具损毁的问题，提供一种用于电动工具电池包的过流保护器。

一种用于电动工具电池包的过流保护器，包括：

开关模块，设置于电池包的供电电路中，用以控制电池包供电电路通断；

电压采集模块，与电池包的电极电性连接，用于采集及监控电池包的总电压；

电流采集模块，与电池包的电极电性连接，用于采集及监控电池包的充电或放电电流；

控制模块，与所述电压采集模块及所述电流采集模块电性连接；

远程参数通讯模块，与所述控制模块通讯连接，用以设置控制阈值，并将所述控制阈值传输至所述控制模块，所述控制模块根据所述电压采集模块所采集电池包的总电压及所述电流采集模块所采集电池包的充电或放点电流与所述控制阈值对比当所述电池包的总电压或所述电池包的充电或放点电流大于所述控制阈值时，通过开关模块断开电池包供电电路。

在其中一个优选实施方式中，所述控制阈值包括电压阈值、电流阈值、放电过流保护时间或放电过流保护恢复延时时间。

在其中一个优选实施方式中，所述电流阈值在10a至20a以内调节，所述放电过流保护时间在100ms至1min以内调节，所述放电过流保护恢复延时时间在100ms至5min以内可调。

在其中一个优选实施方式中，所述过流保护器还包括：

电源模块，用以为所述电压采集模块、电流采集模块或所述控制模块提供供电电压。

在其中一个优选实施方式中，所述电源模块包括：

直流电压转换模块，连接于所述电池包与所述电压采集模块、电流采集模块或所述控制模块之间，用于将电池包供电电压转换为目标电压。

在其中一个优选实施方式中，所述目标电压为3.3v。

在其中一个优选实施方式中，所述电流采集模块包括：

分压电阻，串联于电池包供电电路的负极；

差分放大电路，电性连接于所述分压电阻，用以采集所述分压电阻的分压信号，并将所述分压信号放大传输至所述控制模块。

在其中一个优选实施方式中，所述控制模块包括单片机处理器。

上述一种用于电动工具电池包的过流保护器，通过远程参数通讯模块调整电流保护值和保护延时时间及保护恢复时间，从而达到使用灵活，可任意匹配任何电池组和电动工具。

附图说明

图1为本发明一优选实施方式的电动工具电池包的过流保护器的模块示意图；

图2为本发明一优选实施方式的电动工具电池包的过流保护器的电流采集模块的电路示意图；

图3为本发明一优选实施方式的电动工具电池的过流保护器的电压采集模块的电路示意图；

图4为本发明一优选实施方式的电动工具电池的过流保护器的控制模块的电路示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明一优选实施方式一种用于电动工具电池包的过流保护器100，该过流保护器100包括开关模块110、电压采集模块120、电流采集模块130、控制模块140、远程参数通讯模块150。

上述开关模块110设置于电池包的供电电路中，用以控制电池包供电电路通断。具体地，该开关模块110内设置有继电器，该继电器连接至主回路负端，本实施方式中，该继电器通过电动工具电池电压直接驱动。

上述电压采集模块120，与电池包的电极电性连接，用于采集及监控电池包的总电压，具体地，如图3所示，电动工具电池总电压通过电组r9分压后获取电压，再将获取的电压值按照分压倍数换算为电池总电压，

上述电流采集模块130与电池包的电极电性连接，用于采集及监控电池包的充电或放电电流。具体地，如图2所示，该电流采集模块130包括分压电阻及差分放大电路，该分压电阻串联于电池包供电电路的负极，该差分放大电路，电性连接于所述分压电阻，用以采集所述分压电阻的分压信号，并将所述分压信号放大传输至所述控制模块。更详细地说，信号ad_cur和gnd为电流采样电阻两端信号，分别为运放tp2272的正极和负极输入，电阻r22、r23、c12、r26、r27为输入信号滤波和放大倍数设定，电阻r19为差分放大负反馈，ad_cur_mcu为差分放大后送至控制模块140的信号；vcc_2.5v为差分放大加法器的电压基准，vcc_2.5v通过电组r29和r32分压后将电压通过运放跟随后将电压信号加至差分放大正极输入端实现加法器，以实现充电电流和放电电流的双向采集。

上述控制模块140与所述电压采集模块及所述电流采集模块电性连接，本实施方式中，该控制模块140具有单片机处理器mcustm32f030f4p6，该单片机处理器可通过有上述远程参数通讯模块150调整电流保护值和保护延时时间及保护恢复时间，从而达到使用灵活，可任意匹配任何电池组和电动工具。

上述远程参数通讯模块150与所述控制模块140通讯连接，用以设置控制阈值，并将所述控制阈值传输至所述控制模块，所述控制模块根据所述电压采集模块所采集电池包的总电压及所述电流采集模块所采集电池包的充电或放点电流与所述控制阈值对比，当所述电池包的总电压或所述电池包的充电或放点电流大于所述控制阈值时，通过开关模块断开电池包供电电路。所述控制阈值包括电压阈值、电流阈值、放电过流保护时间或放电过流保护恢复延时时间。具体地，该远程参数通讯模块可位于pc机上，所述电流阈值在10a至20a以内调节，所述放电过流保护时间在100ms至1min以内调节，所述放电过流保护恢复延时时间在100ms至5min以内可调。

本实施方式中，上述用于电动工具电池包的过流保护器100还包括电源模块160，该电源模块160用以为所述电压采集模块、电流采集模块或所述控制模块提供供电电压。具体地，所述电源模块包括：直流电压转换模块，连接于所述电池包与所述电压采集模块、电流采集模块或所述控制模块之间，用于将电池包供电电压转换为目标电压。所述目标电压为3.3v。

本实施方式中的上述用于电动工具电池包的过流保护器100主要实现电池包的电池总电压监控，池包充/放电电流监控，放电过流保护10a～25a可调，电过流保护时间100ms～1min可调，放电过流保护恢复延时100ms～5min可调，可与pc机通信可通过上位机设置参数，可通过pc调整电流保护值和保护延时时间及保护恢复时间，从而达到使用灵活，可任意匹配任何电池组和电动工具。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。