CN111694391A - 一种基于手机蓝牙控制的锂电池组电流输出*** - Google Patents

一种基于手机蓝牙控制的锂电池组电流输出*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及电池组技术领域，尤其是一种基于手机蓝牙控制的锂电池组电流输出***。包括包括蓝牙模块、单片机、电源稳压检测电路、电池组、锂电池保护电路、放电检测控制电路和负载。本发明与通用的锂电池保护电路进行组合使用，具体实现控制电池电压输出与停止，并同时结合蓝牙模块与手机进行蓝牙通信，进而实现蓝牙控制锂电池组的电流的输出，操作十分便捷。

Description

一种基于手机蓝牙控制的锂电池组电流输出***
技术领域
本发明涉及电池组技术领域，尤其是一种基于手机蓝牙控制的锂电池组电流输出***。
背景技术
众所周知，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。锂电池在使用过程中往往会将多个锂电池组装起来，形成锂电池组，而现有的锂电池组都是只经过保护板输出电流以及利用锂电池保护电路进行工作防护，因此，只要把电池组的电源线接到负载上就能放电使用，没有智能控制它的电流输出与停止。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种通过手机APP与蓝牙电路相结合控制锂电池组电压输出，使其在仓储或运输期间是关闭电流输出的，防止外部电路故障或其它因素引起火灾事故，并且只有用户激活电池后才能使用的基于手机蓝牙控制的锂电池组电流输出***。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于手机蓝牙控制的锂电池组电流输出***，包括蓝牙模块、单片机、电源稳压检测电路、电池组、锂电池保护电路、放电检测控制电路和负载；
所述蓝牙模块用于蓝牙通信并将信号输入至单片机内以及收受单片机反馈的信号，所述单片机整理信号并将信号反馈给电源稳压检测电路并接受放电检测控制电路反馈的信号，所述电源稳压检测电路对电池组进行电源稳压并检测电池组的电压信号以及将信号反馈给单片机，所述放电检测控制电路根据单片机反馈的信号控制电池组电流输出至负载并将放电电流信号反馈给单片机，所述放电检测控制电路还与锂电池保护电路连接。
优选地，所述电源稳压检测电路包括电源稳压电路和电压检测电路，所述电压检测电路连接电池组并将电池组的电源信号反馈给单片机和负载，所述电源稳压电路与电压检测电路连通，所述电源稳压电路接入电池组输入的高电压信号并将信号稳压至3.3V。
优选地，所述放电检测控制电路包括放电控制电路和电流检测电路，所述放电控制电路与负载和锂电池保护电路连接并接入单片机输入的信号，所述电流检测电路与放电控制电路连接并检测电流信号以及将电流信号反馈给单片机。
由于采用了上述方案，本发明与通用的锂电池保护电路进行组合使用，具体实现控制电池电流输出与停止，闲置待机时放电控制电路的输出端只有浮动电压，电流很弱不能带负载，当接通负载时浮动电压迅速变小，变化的电压被电路检测到并唤醒***，也可以通过充电的方式唤醒***，***得电运行并且锁定电源稳压电路的电源输出，等待手机蓝牙连接，如果若干时间内没有连接蓝牙操控，单片机会自动切断本***供电，免去电源浪费；当有手机蓝牙连接操作打开输出时，放电检测控制电路导通给负载供电，也可以通过手机设置电池搁置时间，搁置时间就是负载没有放电的时间，在此时间内检测不到负载电流就自动关断出电流。
附图说明
图1是本发明实施例的结构原理示意图。
图2是本发明实施例的电源稳压检测电路的电路结构示意图。
图3是本发明实施例的放电检测控制电路的电路结构示意图。
图4是本发明实施例的蓝牙模块的电路结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1至图4所示，本实施例提供的一种基于手机蓝牙控制的锂电池组电流输出***，包括蓝牙模块、单片机、电源稳压检测电路、电池组、锂电池保护电路、放电检测控制电路和负载；
蓝牙模块用于蓝牙通信并将信号输入至单片机内以及收受单片机反馈的信号，单片机整理信号并将信号反馈给电源稳压检测电路并接受放电检测控制电路反馈的信号，电源稳压检测电路对电池组进行电源稳压并检测电池组的电压信号以及将信号反馈给单片机，放电检测控制电路根据单片机反馈的信号控制电池组电流输出至负载并将放电电流信号反馈给单片机，放电检测控制电路还与锂电池保护电路连接。
本实施例是与通用的锂电池保护电路进行组合使用，具体实现控制电池电流输出与停止，闲置待机时，放电控制电路的输出端只有浮动电压，电流很弱不能带负载，当接通负载时浮动电压迅速变小，变化的电压被电路检测到并唤醒***，同时，也可以通过充电（即对锂电池组充电）的方式唤醒***，随后***得电运行并且锁定电源稳压电路的电源输出，等待手机蓝牙连接，如果若干时间内没有连接蓝牙操控，单片机会自动切断本***供电，免去电源浪费；当有手机蓝牙连接操作并打开输出时，放电检测控制电路导通给负载供电，也可以通过手机设置电池搁置时间，搁置时间就是负载没有放电的时间，在此时间内检测不到负载电流就自动关断出电流。
具体的，本实施例的电源稳压检测电路可采用如图2所示的电路结构示意图，即包括电源稳压电路和电压检测电路，所述电压检测电路连接电池组并将电池组的电压信号反馈给单片机和负载，所述电源稳压电路与电压检测电路连通，所述电源稳压电路接入电池组输入的高电压信号并将信号稳压至3.3V，电路中B+端是连接电池组，P16端是接单片机。
其中，第七电容C7、第四电容C4、第一电容C1、第二电阻R2、第三电阻R3、第七电阻R7、第一电感线圈L4、第三二极管D3、稳压芯片U1、第二电容C2组成电源稳压电路，其余为电压检测电路，电源稳压电路把电池组输入的电压稳压到3.3V，利用3.3V以供***功能。电压检测电路中：第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10组成预充电的作用，因为本电路中有电容，防止刚通电瞬间的大电流把小功率开关管烧坏；第一开关管Q1、第四电阻R4、第三电容C3组成延时通电的电路，第一开关管Q1的基极接电阻R4接地，所以第一开关管Q1是导通的，但是由于第三电容C3的存在，刚通电时，第三电容C3充电，使得第一开关管Q1基极电位上升接近发射极的电位而截止，随着第三电容C3充电的完成而使得第一开关管Q1导通，本实施例便进入正常供电的状态。第四开关管Q4、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第五开关管Q5、开关KA1、第四十四电阻R44、第十三电阻R13组成一开关电路，接入电源时，本电路不导通，当轻按下开关KA1时，触发第四开关管Q4导通为本实施例供电，单片机得电工作，输出高电平经过第十三电阻R13到第五开关管Q5基极使其导通，由于第五开关管Q5的导通使得第四开关管Q4继续导通，从而实现了供电电源的锁定，当单片机停止高电平输出时，此电路就变成截止状态，进而实现单片机及蓝牙模块零功耗待机。而电路中第九电容C9、第一二极管D1、第三开关管Q3、第一电阻R1、第三十二电阻R32、第三十三电阻R33组成负载触发唤醒电路，并和第十一开关管Q11、第三十八电阻R38组成充电触发唤醒电路，负载触发的过程：电流经过第一二极管D1给第九电容C9充电，第九电容C9的负极接在输出端负载连接端（即图3的“PC-”），当负载变化时第九电容C9经第三开关管Q3放电触发。
具体的，本实施例的放电检测控制电路如图3所示，即包括放电控制电路和电流检测电路，所述放电控制电路与负载和锂电池保护电路连接并接入单片机输入的信号，所述电流检测电路与放电控制电路连接并检测电流信号以及将电流信号反馈给单片机，电流检测电路由第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十三电阻R23、第十电容C10、放大器U4-B、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、放大器U4-A、第二十六电阻R26、第二十五R25、第四二极管D4构成，其余为放电控制电路。
结合图2，由于图3中MOS管Q38是在截止状态，需要说明的是，本电路的PC-端是接负载，GV端和CC端接锂电池保护电路，P20和P15端均接单片机。其PC-端对地的阻抗很大，当PC-端接通负载时B+与PC-的电位就会变低，由于第一二极管D1的作用阻止第九电容C9的电压直接导出，使第九电容C9经过第三开关管Q3、第三十二电阻R32、 B+端形成回路，此时第三开关管Q3导通释放第九电容C9的电平，瞬间的电平经过第一电阻R1触发前面的开关电路。充电触发的过程：第一开关管Q1的基极经第三十八电阻R38接到地线，发射极接到输出端PC-，在MOS管Q38截止状态时，充电回路从B+端进入电池组到地线、经过第三十八电阻R38，第十一开关管Q11的基极、发射极到PC-端再到充电器的负极，此时第十一开关管Q11导通迫使第三开关管Q3导通触发开关电路。
本实施例放电检测、充电检测共用锂电池保护电路的电流检测电阻第十八电阻和第十九电阻，电流经过该电阻产生压降电压，电压信号经二十三电阻R23、第十电容C10、放大器U4-B、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22信号放大之后经过放大器U4-A、第二十六电阻R26、第二十五电阻R25进行电平比较转换为高低电平给单片机，单片机再根据电平信号做状态判断。
其中，充电信号的采集放大与上述的不一样，充电时，电流与放电的电流方向相反，电路需要反接采集电流信号，因此，放大器U3-B的地线要接到采样电阻的上端，放大器U3-B的“+”相经过第六电容C6、第十七电阻R17接到地线，在充电状态，地线相对于采样电阻第十八电阻R18、第十九电阻R19的上端为“+”，放大器U3-B则进入正常工作状态，放大的信号经比较器U3-A转换为高低电平信号给单片机识别，另一路经第二十八电阻R28、第七开关管Q7、第二十七电阻R27、第十二开关管Q12转换控制MOS管Q38强制导通充电。
对于本实施例的锂电池保护电路为常规的锂电池保护电路，锂电池保护电路输出的放电控制的电平连接到“GV”点，高电平MOS管Q38导通，“GV”点与本实施例电路中的第十二开关管Q12、第二十七电阻R27、第七开关管Q7、第四十三电阻R43与单片机连接，当单片机输出高电平时第七开关管Q7导通、第十二开关管Q12截止，使“GV”的高电平到达MOS管Q38栅极，MOS管导通；当单片机输出低电平时第七开关管Q7截止、第十二开关管Q12导通使得“GV”电平变低MOS管Q38 就截止。
此外，本实施例是通过蓝牙模块与手机APP进行信息传输，因此对于本实施例的蓝牙模块的电路结构图如图4所示，图中，U6是蓝牙模块，蓝牙模块与之连接的第六开关管Q6、第三十五电阻R35、第三十六电阻R36、第八开关管Q8、第三十七电阻R37是蓝牙模块的供电控制，当单片机在某些情况下不用蓝牙时，即可用此电路关掉蓝牙的电源，减少电池电量的损耗；其中U5为单片机，LED1为工作状态指示灯，第四十五电阻R45、第四十六电阻R46为本电路的电压测量的采样电路。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种基于手机蓝牙控制的锂电池组电流输出***，其特征在于：包括蓝牙模块、单片机、电源稳压检测电路、电池组、锂电池保护电路、放电检测控制电路和负载；
所述蓝牙模块用于蓝牙通信并将信号输入至单片机内以及收受单片机反馈的信号，所述单片机整理信号并将信号反馈给电源稳压检测电路并接受放电检测控制电路反馈的信号，所述电源稳压检测电路对电池组进行电源稳压并检测电池组的电压信号以及将信号反馈给单片机，所述放电检测控制电路根据单片机反馈的信号控制电池组电流输出至负载并将放电电流信号反馈给单片机，所述放电检测控制电路还与锂电池保护电路连接。
2.如权利要求1所述的一种基于手机蓝牙控制的锂电池组电流输出***，其特征在于：所述电源稳压检测电路包括电源稳压电路和电压检测电路，所述电压检测电路连接电池组并将电池组的电源信号反馈给单片机和负载，所述电源稳压电路与电压检测电路连通，所述电源稳压电路接入电池组输入的高电压信号并将信号稳压至3.3V。
3.如权利要求2所述的一种基于手机蓝牙控制的锂电池组电流输出***，其特征在于：所述放电检测控制电路包括放电控制电路和电流检测电路，所述放电控制电路与负载和锂电池保护电路连接并接入单片机输入的信号，所述电流检测电路与放电控制电路连接并检测电流信号以及将电流信号反馈给单片机。
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