CN218386850U - 一种电池***控制电路及充气泵管理*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池***控制电路及充气泵管理***，其中，电池***控制电路包括：触发电路、第一受控开关、第二受控开关、第五受控开关，其中，触发电路的一端分别与第一受控开关的第一端及电池组的正极连接，另一端分别与第一受控开关的第二端、第二受控开关的控制端及电池***的负载的一端连接；第一受控开关的控制端与第二受控开关的第一端连接；第二受控开关的第二端分别与电池组的负极及负载的另一端连接后接地；触发电路中设置有控制触发电路导通或关断的触发组件；第五受控开关的控制端外接触发信号，第一端接地，第二端与第二受控开关的控制端连接。针对整机的工作状态，对电池***控制电路进行有效控制，大幅减少电量损失。

Description

一种电池***控制电路及充气泵管理***

技术领域

本实用新型涉及电池领域，具体涉及一种电池***控制电路及充气泵管理***。

背景技术

钛酸锂电池因其循环寿命长、超高安全性、宽工作温度范围和高充放电倍率的优势，作为电池来源被越来越多地应用于多种工作场景。日常生活中，包含钛酸锂电池的电池***会时刻对工作设备进行供电，即使整机不工作时，包含钛酸锂电池的电池***也会进行放置放电，造成电池电量损失，而如何快速有效对电池***进行控制，避免出现用户在使用时才发现电池***无法供电的情况，成为目前亟待解决的问题。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的无法降低整机仓储放置时电池电量损失，无法快速有效对电池***进行控制的缺陷，从而提供一种电池***控制电路及充气泵管理***。

根据第一方面，本实用新型实施例提供了一种电池***控制电路，所述电池***包括由至少一电池单元构成的电池组，所述电池***控制电路包括：触发电路、第一受控开关、第二受控开关、第五受控开关，其中，

所述触发电路的一端分别与所述第一受控开关的第一端及所述电池组的正极连接，另一端分别与所述第一受控开关的第二端、所述第二受控开关的控制端及所述电池***的负载的一端连接；

所述第一受控开关的控制端与所述第二受控开关的第一端连接；

所述第二受控开关的第二端分别与所述电池组的负极及所述负载的另一端连接后接地；

所述触发电路中设置有控制所述触发电路导通或关断的触发组件；

所述第五受控开关的控制端外接触发信号，第一端接地，第二端与所述第二受控开关的控制端连接。

可选地，所述电池***还包括：控制器和开关组件，其中，

所述控制器的供电端与所述第一受控开关的第二端连接；

所述开关组件的第一端与所述电池组的负极连接，第二端接地，控制端与所述控制器的故障保护引脚连接；

所述控制器的故障检测端与所述电池组连接，所述控制器在检测到所述电池组出现故障时，通过故障保护引脚控制所述开关组件断开以保护所述电池组；

所述控制器的信号控制端与所述第五受控开关的控制端连接。

可选地，所述开关组件包括：第三受控开关和第四受控开关，所述第三受控开关与所述第四受控开关的导通方向相反，其中，

所述第三受控开关的第一端与所述电池组的负极连接，第二端与所述第四受控开关的第一端连接，控制端与所述控制器连接；

所述第四受控开关的第二端接地，控制端与所述控制器连接。

可选地，所述电池***控制电路还包括：第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻，其中，

所述第一二极管的正向端与所述控制器连接，反向端分别与所述第一电阻的一端、所述第三电阻的一端以及所述第四受控开关的控制端连接；

所述第二二极管的正向端与所述控制器连接，反向端分别与所述第二电阻的一端、所述第四电阻的一端以及所述第三受控开关的控制端连接；

所述第一电阻的另一端与所述电池组的负极连接；

所述第三电阻的另一端分别与所述第四电阻的一端以及所述第一受控开关的第二端连接；

所述第二电阻的另一端与所述第三受控开关的第一端连接。

可选地，所述负载为充气泵，所述控制器为所述充气泵的控制芯片。

可选地，所述电池***控制电路还包括：电压采集电路和/或电流采集电路，

所述电压采集电路和/或电流采集电路的输入端与所述电池组连接，输出端与所述控制器的故障检测端连接。

可选地，所述电池***控制电路还包括：第三二极管，所述第三二极管的正向端与所述第一受控开关的第二端连接，反向端与所述负载的一端连接。

可选地，所述电池***控制电路还包括：第八电阻和第十电阻，其中，

所述第八电阻的一端与所述控制器连接，另一端与所述第二受控开关的第二端连接；

所述第十电阻的一端与所述控制器连接，另一端与所述第五受控开关的控制端连接。

可选地，所述电池***控制电路还包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻及第九电阻，其中，

所述第五电阻的一端与所述电池组的正极连接，另一端与所述第六电阻的一端连接；

所述第六电阻的另一端与所述第二受控开关的第二端连接；

所述第七电阻的一端与所述控制器连接，另一端与所述第一受控开关的第二端连接；

所述第九电阻的一端与所述控制器连接，另一端接地。

根据第二方面，本实用新型实施例提供了一种充气泵管理***，所述充气泵管理***包括：

充气泵、电池***及第一方面，或者第一方面任意一种可选实施方式中所述的电池***控制电路，其中，

所述电池***控制电路分别与所述充气泵和所述电池***连接，以控制所述电池***为所述充气泵供电。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的电池***控制电路，包括触发电路、第一受控开关、第二受控开关、第五受控开关，通过触发电路中控制所述触发电路导通或关断的触发组件，可以在整机不工作时自动切断电池与外部电路的回路，从而降低整机仓储放置时电池电量损失；当所述触发电路导通时，会带动所述第二受控开关、第一受控开关导通，实现整体电池***控制电路的激活，通过对触发电路、第一受控开关和第二受控开关进行导通或关断，保证电池***在工作状态高效对工作设备进行供电，当整机不工作时，及时对电池***与外部电路进行切断，降低电池损耗，进一步地延长电池***的使用寿命；通过第五受控开关控制电流流向，对整体电池***控制电路进行有效控制，保证整机运行的平稳性，提高生产效率。

2.本实用新型提供的电池***控制电路，包括控制器和开关组件，控制器的供电端与所述第一受控开关的第二端连接，当所述第一受控开关导通时，电池***可直接向所述控制器进行供电，为后续控制器对电池***控制电路进行有效控制奠定基础，同时也可以通过控制器激活电池***控制电路，保证整机正常工作；通过将开关组件的第一端与所述电池组的负极连接，第二端接地，将开关组件连入电池组，并将开关组件的控制端与控制器的故障保护引脚连接，在整机工作过程中对电池***进行检测，实现对电芯的过压、欠压、过流、短路保护；通过将控制器的信号端与第五受控开关的控制端连接，快速激活电池***的供电回路，在保证整机正常工作的同时，大幅降低短路情况的发生，提高生产效率。

3.本实用新型提供的电池***控制电路，开关组件包括第三受控开关和第四受控开关，第三受控开关和第四受控开关的控制端均与控制器连接，第三受控开关与第四受控开关的导通方向相反，从而保证在电池***的充放电过程中，均可以有效对电池***与外部电路进行切断，从而降低电池损耗，进一步地延长电池***的使用寿命。通过开关组件与控制器连接，实现对电芯的过压、欠压、过流、短路保护，在保证整机正常工作的同时，大幅降低短路情况的发生，提高生产效率。

4.本实用新型提供的电池***控制电路，通过设置第一二极管和第二二极管，保证了电流的单向性，避免出现电流过大造成控制器被损坏的情况发生；通过设置第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，保证了电池***控制电路的运行平稳性，在保证整机正常工作的同时，大幅降低短路情况的发生，提高生产效率。

5.本实用新型提供的电池***控制电路，负载为充气泵，控制器为充气泵的控制芯片，电池***作为电源可通过为充气泵直流电机提供能量，带动气缸往复运动，进行充气；相较于市面上针对电池过充、过放和过流检测的专用保护芯片稀少且定制成本较高的情况，通过将充气泵的控制芯片作为电池异常状态检测的控制中枢，无需再额外设置电池保护芯片，当检测到电路中存在异常状态时，及时对电池***进行保护，在实现对电芯的过压、欠压、过流、短路检测保护的同时，大幅降低生产成本。

6.本实用新型提供的电池***控制电路，通过设置电压采集电路和/或电流采集电路，对电池***的电压、电流进行采集，并将采集到的信息输入控制器，以使控制器根据电压、电流信息对电池***的状态进行分析，实现对电池***的有效保护，延长电池***的使用寿命。

7.本实用新型提供的电池***控制电路，通过设置第三二极管，控制电流流向的同时，对电池***进行有效保护，从而保证整机运行的平稳性，提高生产效率。

8.本实用新型提供的电池***控制电路，通过设置第八电阻和第十电阻，保证了第二受控开关和第五受控开关位置处电流的稳定流通，保证了电池***控制电路的运行平稳性。

9.本实用新型提供的电池***控制电路，通过设置第五电阻、第六电阻、第七电阻及第九电阻，保证电池***控制电路的运行平稳性，提高生产效率。

10.本实用新型提供的充气泵管理***，包括充气泵、电池***及电池***控制电路，通过电池***控制电路控制电池***为充气泵进行供电，当整机不工作时，自动切断电池***与充气泵的回路，从而降低整机仓储放置时电池电量损失，当整机工作时，对电池***进行检测和保护，避免充气泵管理***出现短路，实现整机的平稳运行，提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的电池***控制电路的原理图；

图2为本实用新型实施例的电池***控制电路的信号采样***结构示意图；

图3为本实用新型实施例的电池***控制电路的过压、欠压保护逻辑图；

图4为本实用新型实施例的电池***控制电路的过流、短路保护逻辑图；

图5为本实用新型实施例的电池***控制电路的信号采样***框图；

图6为本实用新型实施例的充气泵管理***的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实用新型实施例提供了一种电池***控制电路，电池***(图1中未示出)包括由至少一电池单元构成的电池组10，如图1所示，该电池***控制电路包括：触发电路11、第一受控开关Q2、第二受控开关Q1、第五受控开关Q3，其中，

所述触发电路11的一端分别与所述第一受控开关Q2的第一端及所述电池组10的正极连接，另一端分别与所述第一受控开关Q2的第二端、所述第二受控开关Q1的控制端及所述电池***的负载(图1中未示出)的一端连接；

所述第一受控开关Q2的控制端与所述第二受控开关Q1的第一端连接；

所述第二受控开关Q1的第二端分别与所述电池组10的负极及所述负载的另一端连接后接地；

所述触发电路11中设置有控制所述触发电路11导通或关断的触发组件K1；

所述第五受控开关Q3的控制端与所述控制器MCU连接，第一端接地，第二端与所述第二受控开关Q1的控制端连接。具体地，在图1中，两个BAT1+为同一点，本实用新型实施例以4个锂电池单元串联组成的电池***进行说明，但实际情况不限于此，电池单元之间可有多种组合方式、电池类型也可进行改变，以满足工作设备的供电要求。

具体地，在实际应用中，触发电路11处于关断状态，当整机工作时，通过控制触发组件K1闭合对触发电路11进行导通，从而控制第二受控开关Q1导通，引起第一受控开关Q2导通，从而维持第二受控开关Q1导通，进行电池***的供电激活。通过触发组件K1处于常开状态，降低整机仓储放置时电池电量损失。

具体地，在实际应用中，触发组件K1可为按钮开关，或插拔充气泵的气管产生信号，使其通断；触发电路11为常开电路，只有当K1按下或充气泵的气管插接时才会导通，从而在整机工作时形成通路，降低整机仓储放置时电池电量的损失；第一受控开关Q2、第二受控开关Q1可为三极管或MOS管等。

本实用新型实施例提供的电池***控制电路，通过触发电路11中控制所述触发电路11导通或关断的触发组件K1，可以在整机不工作时自动切断电池与外部电路的回路，从而降低整机仓储放置时电池电量损失；当所述触发电路11导通时，会带动所述第二受控开关Q1、第一受控开关Q2导通，实现整体电池***控制电路的激活，通过对触发电路11、第一受控开关Q2和第二受控开关Q1进行导通或关断，保证电池***在工作状态高效对工作设备进行供电，当整机不工作时，及时对电池***与外部电路进行切断，降低电池损耗，进一步地延长电池***的使用寿命；通过第五受控开关Q3控制电流流向，对整体电池***控制电路进行有效控制，保证整机运行的平稳性，提高生产效率。

具体地，在一实施例中，如图1所示，该电池***控制电路还包括：控制器MCU和开关组件111，其中，

所述控制器MCU的供电端与所述第一受控开关Q2的第二端连接；所述开关组件111的第一端与所述电池组10的负极连接，第二端接地，控制端与所述控制器MCU的故障保护引脚连接(图1中未示出)；

所述控制器MCU的故障检测端与所述电池组10连接(图1中未示出)，所述控制器MCU在检测到所述电池组10出现故障时，通过故障保护引脚控制所述开关组件111断开以保护所述电池组10；

所述控制器MCU的信号控制端MCU_O_EN与所述第五受控开关Q3的控制端连接。

具体地，在实际应用中，如图1所示，控制器MCU设置有按键控制端MCU_IN_KEY，通过进行高低电平切换输入对触发组件K1的工作状态进行检测，实现按键复用检测。

具体地，控制器MCU通过与电池组10连接，还可对电池组10的故障情况进行检测和保护。在电池***供电或充电过程中，可能存在过压、欠压、过流、短路保护等故障情况，通过控制器MCU对电池组10的状态数据进行实时获取，当监控到电池***存在过压、欠压、过流、短路保护故障时，控制器MCU控制开关组件111断开以保护所述电池组10。

本实用新型实施例提供的电池***控制电路，包括控制器MCU和开关组件111，控制器MCU的供电端与所述第一受控开关Q2的第二端连接，当所述第一受控开关Q2导通时，电池***可直接向所述控制器MCU进行供电，为后续控制器MCU对电池***控制电路进行有效控制奠定基础，同时也可以通过控制器MCU激活电池***控制电路，保证整机正常工作；通过将开关组件111的第一端与所述电池组10的负极连接，第二端接地，将开关组件111连入电池组10，并将开关组件111的控制端与控制器MCU的故障保护引脚连接，在整机工作过程中对电池***进行检测，实现对电芯的过压、欠压、过流、短路保护；通过将控制器MCU的信号端MCU_O_EN与第五受控开关Q3的控制端连接，快速激活电池***的供电回路，在保证整机正常工作的同时，大幅降低短路情况的发生，提高生产效率。

具体地，在一实施例中，如图1所示，所述开关组件111包括：第三受控开关MOS2和第四受控开关MOS1，所述第三受控开关MOS2与所述第四受控开关MOS1的导通方向相反，其中，

所述第三受控开关MOS2的第一端与所述电池组10的负极连接，第二端与所述第四受控开关MOS1的第一端连接，控制端与所述控制器MCU的第三受控开关控制端MCU_O_MOS2引脚连接；

所述第四受控开关MOS1的第二端接地，控制端与所述控制器MCU的第四受控开关控制端MCU_O_MOS1引脚连接。

具体地，在实际应用中，第三受控开关MOS2和第四受控开关MOS1可为MOS管或三极管，本实用新型实施例以N沟道型MOS管为例进行说明。

具体地，结合图1-图3所示，为更好地解决整机仓储过程中电池放电问题、以及对电池***内电池组10进行有效保护，本实用新型实施例提供的电池***控制电路在电池组10内设置有多个检测点，用于进行单节电池组10的电压、电流监测，当第三受控开关MOS2、第四受控开关MOS1导通后，控制器MCU将会实时监控电池状态，从而在出现过压、欠压、过流、短路任何一种异常情况时，及时根据故障情况，关闭第三受控开关MOS2或第四受控开关MOS1，实现整机工作过程中的任何一节电池单元过压、欠压、过流、短路保护。

具体地，在实际应用中，可能存在电压过低导致控制器MCU无法对其进行采集的情况，本实用新型实施例除了可对电压进行直接采样，还可通过增加差分放大器等信号放大装置对采样电压进行放大，避免因控制器MCU的接地处与被检测信号(电池电压)的接地处的参考地不相同，提高检测效率和准确性，避免造成电池***损坏。

如图2所示，本实用新型实施例通过控制器MCUAD采样口直接采样，采样信号为U_{MCU_IN_CELL1}，通过AD值转换得到电压U2；电芯CELL2两端的差分电压，经差分放大倍数K2(示例性地，K2＝1)放大后输出采样结果U_{MCU_IN_CELL2}；电芯CELL3两端的差分电压，经差分放大倍数K3(示例性地，K3＝1)放大后输出采样结果U_{MCU_IN_CELL3}；MCU通过AD采样口直接采样，经过2个分压电阻分压后的电压信号U_{MCU_IN_CELL4}；

控制器MCU对经过第三受控开关MOS2、第四受控开关MOS1串联后的电压进行采集，采集结果为U_{MCU_IN_CURRENT}，则电流值为

其中，U_{MCU_IN_CURRENT}为经过第三受控开关MOS2、第四受控开关MOS1串联后的电压；K1为差分放大器的差分放大倍数，此处K1取值为5；RDS_(ON)为MOS1/MOS2的电阻值。

具体地，在实际应用中，通过采样第三受控开关MOS2和第四受控开关MOS1的RDS(on)两端电压，根据电压和电阻之比计算电池组10的电流，实现电池组10的电流检测，本实用新型实施例以第三受控开关MOS2和第四受控开关MOS1为同类型开关为例，此时电阻阻值为2倍MOS1/MOS2的电阻值。

电芯CELL1的电压值为

电芯CELL2的电压值为

电芯CELL3的电压值为

电芯CELL4的电压为

即CELL1电压为A处电压减去2个MOS上的分压；CELL2电压为AB两点的电压差；CELL3电压为BC两点的电压差；CELL4电压为BAT+电压减去CELL2、CELL3和A点电压。

具体地，在实际应用中，采集方式可根据实际需要选择AD直采或放大后再采集等方式，其中，放大倍数K1、K2、K3、K4、K5可根据实际需求进行数值改变。

具体地，在实际应用中，本实用新型实施例通过获取所述电池***的工作参数，所述工作参数包括单节电池的工作电压范围和所述电池***的工作电流范围；获取当前位置的电压值和电流值；基于所述电压值和所述工作电压范围间的关系，对应调整第三受控开关MOS2和/或第四受控开关MOS1的输出电平，以实现对所述电池***的电压保护；基于所述电流值和所述工作电流范围间的关系，对应调整第三受控开关MOS2和/或第四受控开关MOS1的输出电平，以实现所述电池***的电流保护。

对所述电池***进行电压保护的逻辑如图3所示，工作电压范围包括第一电压阈值和第二电压阈值，所述第一电压阈值小于所述第二电压阈值，示例性地，本实用新型实施例以第一电压阈值为1.7V，第二电压阈值为2.8V为例进行说明，但实际情况不限于此，电压阈值均可根据电池电芯额定电压或实际需求进行设定。

具体处理过程如下：

当所述电压值U低于所述第一电压阈值或当所述电压值超过所述第二电压阈值时，获取保持所述当前电压值的持续时间T；

判断所述持续时间T是否超过第一时间阈值，第一时间阈值可为1s；

当所述持续时间T超过所述第一时间阈值时，向所述第三受控开关MOS2输出低电平信号或向所述第四受控开关MOS1输出低电平信号。

示例性地：

(1)当电池***放电时：

当单节电池电芯电压U<1.7V，且持续时间T>1s时，判定需要对电池***进行欠压保护，此时由于第四受控开关MOS1处于正向导通状态，因此需要通过MCU_O_MOS2向第三受控开关MOS2输出低电平，从而令第三受控开关MOS2断开，从而完成对电池***的欠压保护。

(2)当电池***充电时：

当单节电池电芯电压U>2.8V，且持续时间T>1s时，判定需要对电池***进行过压保护，此时由于第三受控开关MOS2处于正向导通状态，因此需要通过MCU_O_MOS1向第四受控开关MOS1输出低电平，从而令第四受控开关MOS1断开，从而完成对电池***的过压保护。

在判断单节电芯电压是否超出正常工作电压范围的同时，还增加了持续时间的判断，从而避免由于采集设备或外部震动等因素造成的电压信号的瞬间波动，当电压信号持续T时间超出正常工作电压范围时，根据实际情况开启欠压/过压保护；当单节电芯电压处于正常工作电压范围时，保持电池***的正常工作状态。

对所述电池***进行电流保护的逻辑如图4所示，工作电流范围包括第一电流阈值和第二电流阈值，所述第一电流阈值小于所述第二电流阈值，示例性地，本实用新型实施例以第一电流阈值为10A，第二电流阈值为50A为例进行说明，但实际情况不限于此，电流阈值均可根据电池电芯额定电流或实际需求进行设定。

具体处理过程如下：

当所述电池***的电流值低于所述第一电流阈值或当所述电池***的电流值超过所述第二电流阈值时，获取保持所述当前电池***的电流值的持续时间T；

当所述当前电池***的电流值低于所述第一电流阈值时，判断所述持续时间T是否超过第二时间阈值，或，当所述当前电池***的电流值超过所述第二电流阈值时，判断所述持续时间是否超过所述第三时间阈值，所述第二时间阈值大于所述第三时间阈值；

基于所述电池***的充电状态，当所述持续时间超过所述第二/三时间阈值时，向所述第四受控开关MOS1管输出低电平信号；

基于所述电池***的放电状态，当所述持续时间超过所述第二/三时间阈值时，向所述第三受控开关MOS2输出低电平信号。

具体地，第二时间阈值用于判断电池***中是否存在过流情况，因此，第二时间阈值可取值为1s；第三时间阈值用于判断电池***中是否短路情况，为避免短路造成电池***、电池***控制电路以及负载的损坏，因此，第三时间阈值可取值为100ms，从而在发生短路的前期对电池***进行保护。

示例性地，以电池***放电为例：

当电池组10的电流<10A时，保持电池***的正常工作状态；

当10A<电池组10的电流<50A，且持续时间T>1s时，判定需要对电池***进行过流保护，此时由于第四受控开关MOS1处于正向导通状态，因此需要通过MCU_O_MOS2向第三受控开关MOS2输出低电平，从而令第三受控开关MOS2断开，从而完成对电池***的过流保护；

当电池组10的电流>50A，且持续时间T>100ms时，判定需要对电池***进行短路保护，此时由于第四受控开关MOS1处于正向导通状态，因此需要通过MCU_O_MOS2向第三受控开关MOS2输出低电平，从而令第三受控开关MOS2断开，从而完成对电池***的短路保护，避免电流过大造成电池***以及负载的损坏。

因第三受控开关MOS2、第四受控开关MOS1默认状态下为断开的，即整机不工作时自动切断电池与外部电路的回路，降低整机仓储放置时电池电量损失；整机可以通过触发组件K1激活第三受控开关MOS2、第四受控开关MOS1，从而电池***可形成供电回路，控制部分及电机负载获得电压，整机正常工作。

本实用新型提供的电池***控制电路，开关组件111包括第三受控开关MOS2和第四受控开关MOS1，第三受控开关MOS2和第四受控开关MOS1的控制端均与控制器MCU连接，第三受控开关MOS2与第四受控开关MOS1的导通方向相反，从而保证在电池***的充放电过程中，均可以有效对电池***与外部电路进行切断，从而降低电池损耗，进一步地延长电池***的使用寿命。通过开关组件111与控制器MCU连接，实现对电芯的过压、欠压、过流、短路保护，在保证整机正常工作的同时，大幅降低短路情况的发生，提高生产效率。

具体地，在一实施例中，如图1所示，该电池***控制电路还包括：第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R7、第二电阻R8、第三电阻R9及第四电阻R10，其中，

所述第一二极管D1的正向端与所述控制器MCU连接，反向端分别与所述第一电阻R7的一端、所述第三电阻R9的一端以及所述第四受控开关MOS1的控制端连接；

所述第二二极管D2的正向端与所述控制器MCU连接，反向端分别与所述第二电阻R8的一端、所述第四电阻R10的一端以及所述第三受控开关MOS2的控制端连接；

所述第一电阻R7的另一端与所述电池组10的负极连接；

所述第三电阻R9的另一端分别与所述第四电阻R10的一端以及所述第一受控开关Q2的第二端连接；

所述第二电阻R8的另一端与所述第三受控开关MOS2的第一端连接。

具体地，在实际应用中，通过设置第一二极管D1和第二二极管D2，保证了控制器MCU向第三受控开关MOS2、第四受控开关MOS1的输出信号单向性，二极管还可根据实际需要替换为MOS管等。

本实用新型实施例提供的电池***控制电路，通过设置第一二极管D1和第二二极管D2，保证了电流的单向性，避免出现电流过大造成控制器MCU被损坏的情况发生；通过设置第一电阻R7、第二电阻R8、第三电阻R9和第四电阻R10，保证了电池***控制电路的运行平稳性，在保证整机正常工作的同时，大幅降低短路情况的发生，提高生产效率。

具体地，在一实施例中，所述负载为充气泵(图1中未示出)，所述控制器MCU为所述充气泵的控制芯片。

具体地，在实际应用中，对于钛酸锂电池的检测，多是通过专用保护芯片对钛酸锂电池的充放电过程进行检测、保护，但市面上针对钛酸锂电池的过充、过放和过流检测的专用保护芯片不仅数量很少，而且定制成本较高，本实用新型实施例通过共用充气泵***控制芯片作为电池异常状态检测及保护的控制中枢，无需独立的锂电池保护芯片，大幅降低了生产成本。

本实用新型实施例提供的电池***控制电路，负载为充气泵，控制器MCU为充气泵的控制芯片，电池***作为电源可通过为充气泵直流电机提供能量，带动气缸往复运动，进行充气；相较于市面上针对电池过充、过放和过流检测的专用保护芯片稀少且定制成本较高的情况，通过将充气泵101的控制芯片作为电池异常状态检测的控制中枢，无需再额外设置电池保护芯片，当检测到电路中存在异常状态时，及时对电池***进行保护，在实现对电芯的过压、欠压、过流、短路检测保护的同时，大幅降低生产成本。

具体地，在一实施例中，该电池***控制电路还包括：电压采集电路和/或电流采集电路，

所述电压采集电路和/或电流采集电路的输入端与所述电池组10连接，输出端与所述控制器MCU的故障检测端连接。

具体地，在实际应用中，如图5所示，本实用新型实施例通过设置电压采集电路对电池***的电压信号进行采集，通过设置电流采集电路对电池***的电流信号进行采集，并根据采样后的数据进行采样计算，从而对电池***进行保护。其中，电流采样模块1对应采样信号MCU_IN_CURRENT，第一电压采样模块2对应采样信号U_{MCU_IN_CELL1}，第二电压采样模块3采样电芯CELL2两端的差分电压，第三电压采样模块4采样电芯CELL3两端的差分电压，第四电压采样模块5对应采样信号U_{MCU_IN_CELL4}，具体计算过程参照上述实施例中的相关描述，在此不再进行赘述。

本实用新型实施例提供的电池***控制电路，通过设置电压采集电路和/或电流采集电路，对电池***的电压、电流进行采集，并将采集到的信息输入控制器MCU，以使控制器MCU根据电压、电流信息对电池***的状态进行分析，实现对电池***的有效保护，延长电池***的使用寿命。

具体地，在一实施例中，如图1所示，该电池***控制电路还包括：第三二极管D3，所述第三二极管D3的正向端与所述第一受控开关Q2的第二端连接，反向端与所述负载的一端连接。

具体地，在实际应用中，控制器MCU控制输出，通过信号控制端MCU_O_EN输出高电平，控制第三二极管D3导通，依次关闭第二受控开关Q1、第一受控开关Q2，此时由于MCU控制，第三受控开关MOS2、第四受控开关MOS1仍保持开通状态；再通过信号控制端MCU_O_EN输出低电平，控制第三二极管D3关闭，采用按键控制端MCU_IN_KEY检测触发组件K1的工作状态，通过获取高低电平切换后电池***内电压、电流的变化情况，即可实现对触发组件K1工作状态的检测，实现按键复用检测，保证电池***控制电路正常运行。

本实用新型实施例提供的电池***控制电路，通过设置第三二极管D3，控制电流流向的同时，对电池***进行有效保护，从而保证整机运行的平稳性，提高生产效率。

具体地，在一实施例中，如图1所示，该电池***控制电路还包括：第八电阻R4和第十电阻R6，其中，

所述第八电阻R4的一端与所述控制器MCU连接，另一端与所述第二受控开关Q1的第二端连接；

所述第十电阻R6的一端与所述控制器MCU连接，另一端与所述第五受控开关Q3的控制端连接。

本实用新型实施例提供的电池***控制电路，通过设置第八电阻R4和第十电阻R6，保证了第二受控开关Q1和第五受控开关Q3位置处电流的稳定流通，保证了电池***控制电路的运行平稳性。

具体地，在一实施例中，如图1所示，该电池***控制电路还包括：第五电阻R1、第六电阻R2、第七电阻R3及第九电阻R5，其中，

所述第五电阻R1的一端与所述电池组10的正极连接，另一端与所述第六电阻R2的一端连接；

所述第六电阻R2的另一端与所述第二受控开关Q1的第二端连接；

所述第七电阻R3的一端与所述控制器MCU连接，另一端与所述第一受控开关Q2的第二端连接；

所述第九电阻R5的一端与所述控制器MCU连接，另一端接地。

具体地，本实用新型实施例还可用于普通按键检测，当电池***控制电路处于闲置状态时，MCU_IN_KEY信号通过第九电阻R5拉低到BAT-，当触发组件K1按下后，MCU_IN_KEY的电压为BAT+经过第七电阻R3、第九电阻R5及第八电阻R4和第二受控开关Q1、第三受控开关MOS2、第四受控开关MOS1的PN结分压后的电压，通过MCU的AD采样检测电压变化是否满足高低电平切换时的变化规律，当电压变化满足变化规律时，即可判定该按键处于正常工作状态。

本实用新型实施例提供的电池***控制电路，通过设置第五电阻R1、第六电阻R2、第七电阻R3及第九电阻R5，保证电池***控制电路的运行平稳性，提高生产效率。

下面将结合具体应用示例，对本实用新型实施例提供的电池***控制电路进行详细的说明。

结合图1-图5所示，具体工作过程如下：

①默认状态：

K1未闭合的情况下，MOS1、MOS2由于下拉电阻R7、R8的存在，默认关闭状态。

②电池供电激活：

K1闭合→Q1导通→Q2导通→Q2导通进而维持Q1导通，故实现K1闭合后Q2导通并维持。

③MCU保持MOS导通状态：

K1闭合后BAT+得电→MOS1、MOS2的栅极拉高→MOS1、MOS2导通→电池向外供电环路形成→MCU取得供电→MCU_O_MOS1、MCU_O_MOS2输出高电平维持MOS1、MOS2的导通状态。

④使能控制释放与按键检测

MCU控制输出，MCU_O_EN高电平→Q3导通→Q1关闭→Q2关闭(由于有③中MCU的控制，MOS1、MOS2仍能保持开通状态)→MCU_O_EN低电平→Q3关闭→MCU_IN_KEY检测K1工作状态，实现按键复用检测。

⑤工作异常关闭：

当出现过压、欠压、过流、短路任何一种异常情况，MCU接收到异常→MCU_O_MOS1、MCU_O_MOS2输出低电平(根据故障不同，关闭不同MOS管，具体过程详见上述实施例中的相关描述)→MOS1、MOS2关闭→电池停止输出或关闭充电，对电池进行保护。

因MOS1、MOS2默认状态时断开的，整机不工作时自动切断电池与外部电路的回路，降低整机仓储放置时电池电量损失；整机可以通过按键K1触发激活MOS1、MOS2，电池形成供电回路，控制部分及电机负载获得电压，整机正常工作；同时K1也可以是由插拔充气泵的气管产生信号。

只要MOS1、MOS2导通后，***获得电压，实时监控电池状态，实现整机工作过程中的任何一电池单元过压、欠压、过流、短路保护，保护过程即断开MOS1或者MOS2。

本实用新型实施例还提供了一种充气泵管理***，如图6所示，该充气泵管理***包括：充气泵101、电池***103及如上述实施例所述的电池***控制电路102，其中，

所述电池***控制电路102分别与所述充气泵101和所述电池***103连接，以控制所述电池***103为所述充气泵101供电。

本实用新型实施例提供的充气泵管理***，包括充气泵101、电池***103及电池***控制电路102，通过电池***控制电路102控制电池***103为充气泵101进行供电，当整机不工作时，自动切断电池***103与充气泵101的回路，从而降低整机仓储放置时电池电量损失，当整机工作时，对电池***103进行检测和保护，避免充气泵管理***出现短路，实现整机的平稳运行，提高生产效率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电池***控制电路，其特征在于，所述电池***包括由至少一电池单元构成的电池组，所述电池***控制电路包括：触发电路、第一受控开关、第二受控开关、第五受控开关，其中，

所述触发电路的一端分别与所述第一受控开关的第一端及所述电池组的正极连接，另一端分别与所述第一受控开关的第二端、所述第二受控开关的控制端及所述电池***的负载的一端连接；

所述第一受控开关的控制端与所述第二受控开关的第一端连接；

所述第二受控开关的第二端分别与所述电池组的负极及所述负载的另一端连接后接地；

所述触发电路中设置有控制所述触发电路导通或关断的触发组件；

所述第五受控开关的控制端外接触发信号，第一端接地，第二端与所述第二受控开关的控制端连接。

2.根据权利要求1所述的电池***控制电路，其特征在于，还包括：控制器和开关组件，其中，

所述控制器的供电端与所述第一受控开关的第二端连接；

所述开关组件的第一端与所述电池组的负极连接，第二端接地，控制端与所述控制器的故障保护引脚连接；

所述控制器的故障检测端与所述电池组连接，所述控制器在检测到所述电池组出现故障时，通过故障保护引脚控制所述开关组件断开以保护所述电池组；

所述控制器的信号控制端与所述第五受控开关的控制端连接。

3.根据权利要求2所述的电池***控制电路，其特征在于，所述开关组件包括：第三受控开关和第四受控开关，所述第三受控开关与所述第四受控开关的导通方向相反，其中，

所述第三受控开关的第一端与所述电池组的负极连接，第二端与所述第四受控开关的第一端连接，控制端与所述控制器连接；

所述第四受控开关的第二端接地，控制端与所述控制器连接。

4.根据权利要求3所述的电池***控制电路，其特征在于，还包括：第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻，其中，

所述第一二极管的正向端与所述控制器连接，反向端分别与所述第一电阻的一端、所述第三电阻的一端以及所述第四受控开关的控制端连接；

所述第二二极管的正向端与所述控制器连接，反向端分别与所述第二电阻的一端、所述第四电阻的一端以及所述第三受控开关的控制端连接；

所述第一电阻的另一端与所述电池组的负极连接；

所述第三电阻的另一端分别与所述第四电阻的一端以及所述第一受控开关的第二端连接；

所述第二电阻的另一端与所述第三受控开关的第一端连接。

5.根据权利要求2所述的电池***控制电路，其特征在于，所述负载为充气泵，所述控制器为所述充气泵的控制芯片。

6.根据权利要求2所述的电池***控制电路，其特征在于，还包括：电压采集电路和/或电流采集电路，

所述电压采集电路和/或电流采集电路的输入端与所述电池组连接，输出端与所述控制器的故障检测端连接。

7.根据权利要求1所述的电池***控制电路，其特征在于，还包括：第三二极管，所述第三二极管的正向端与所述第一受控开关的第二端连接，反向端与所述负载的一端连接。

8.根据权利要求2所述的电池***控制电路，其特征在于，还包括：第八电阻和第十电阻，其中，

所述第八电阻的一端与所述控制器连接，另一端与所述第二受控开关的第二端连接；

所述第十电阻的一端与所述控制器连接，另一端与所述第五受控开关的控制端连接。

9.根据权利要求2所述的电池***控制电路，其特征在于，还包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻及第九电阻，其中，

所述第五电阻的一端与所述电池组的正极连接，另一端与所述第六电阻的一端连接；

所述第六电阻的另一端与所述第二受控开关的第二端连接；

所述第七电阻的一端与所述控制器连接，另一端与所述第一受控开关的第二端连接；

所述第九电阻的一端与所述控制器连接，另一端接地。

10.一种充气泵管理***，其特征在于，包括：充气泵、电池***及如权利要求1-9任一项所述的电池***控制电路，其中，

所述电池***控制电路分别与所述充气泵和所述电池***连接，以控制所述电池***为所述充气泵供电。

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