CN202424260U - 一种锂电池电源管理*** - Google Patents

一种锂电池电源管理*** Download PDF

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李卫兵
孙丕雯
胡波
甘红丽
李洪贞
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Abstract

本实用新型提供了一种锂电池电源管理***的技术方案，该方案的电池管理***，包括充电模块，所述的充电模块与充电保护模块连接，所述充电保护模块与一微处理器连接，所述的微处理器与放电保护模块连接，所述的充电保护模块与锂电池连接，所述的放电保护模块与锂电池连接，另外，还有一液晶显示模块与所述的微处理器连接。该方案的***可以对锂电池进行充放电控制，延长电池的使用寿命并且使锂电池的性能更加稳定。

Description

一种锂电池电源管理***
技术领域
本实用新型涉及的是一种用于锂电池的电源管理***。 
背景技术
 随着电子技术的不断发展，便携式设备也不断涌现，如笔记本电脑、手机和数码相机等，这些产品的性能很大程度上是取决于为其供电的电池的质量上。近年来，随着电池性能的提高，选择低成本，循环寿命长，安全性能好的全新的绿色电池，并且优化电池管理，以提高电池持续供电的能力与使用寿命，成为便携式设备设计的一个重要方向。锂电池以其体积小、重量轻及能量密度高等优点，在这些便携式产品、通信终端等电子产品中得到了广泛的应用。但是在日常生活中，锂电池存在过度充电或者过度放电的情况，影响了锂电池的使用寿命，这是现有技术所存在的不足之处。 
发明内容
本实用新型的目的，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种锂电池电源管理***的技术方案，该方案的***可以对锂电池进行充放电控制，延长电池的使用寿命并且使锂电池的性能更加稳定。
本方案是通过如下技术措施来实现的：一种锂电池电源管理***，包括充电模块，所述的充电模块与充电保护模块连接，所述充电保护模块与一微处理器连接，所述的微处理器与放电保护模块连接，所述的充电保护模块与锂电池连接，所述的放电保护模块与锂电池连接，另外，还有一液晶显示模块与所述的微处理器连接。所述的充电模块包括变压器T，变压器T的输出端设置有桥式整流电路，桥式整流电路输出端的正极与第一电容C1的正极连接，所述的第一电容C1的负极与桥式整流电路的输出端负极连接，第一电容C1的正极与稳压器的Vin引脚连接，稳压器的Vin引脚通过第二电容C1与第一电容C1的负极连接，稳压器的ADJ引脚通过第一滑动变阻器RP1与第一电容C1的负极连接，第一滑动变阻器RP1与第三电容C3并联，所述滑动变阻器RP1的滑动触点与第一电容C1的负极连接，稳压器的ADJ引脚通过第一电阻R1与Vout引脚连接，所述的电阻R1与第一个二极管VD1并联，所述的稳压器的Vin引脚通过第二个二极管VD2与Vout引脚连接，稳压器的Vout引脚通过第四电容C4与第一电容C1的负极连接。所述的稳压器为LM317。所述的微处理器为AT89S52单片机。所述充电保护模块使用DS2770芯片。所述放电保护模块使用DS2720芯片。
本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，由于在该方案中有充电模块，可以直接与外界电源连接，给锂电池充电；充电保护模块可以进行充电电流检测，给锂电池预充电，还可以在锂电池充满电后自动断电，保护了锂电池，不会使锂电池过度充电；放电保护模块可以检测锂电池放电电流，还可以对锂电池进行过放电保护，避免了过度放电对锂电池造成损害，微处理器与充电保护模块和放电保护模块的信息交流与控制，并且将当前的充电电流、放电电流和电池电压及电池温度、电池剩余使用时间，当前放电功率、当前电池温度等基本信息通过液晶显示模块显示出来。由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1为本实用新型具体实施方式的电气原理框图。
图2为充电模块电路图。
图3为充电保护模块电路图。
图4为放电保护模块电路图。
图中，1为充电模块，2为充电保护模块，3为微处理器，4为放电保护模块，5为锂电池，6为液晶显示模块。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。
通过附图可以看出，本方案的锂电池电源管理***，包括充电模块1，所述的充电模块1与充电保护模块2连接，所述充电保护模块2与一微处理器3连接，所述的微处理器3与放电保护模块4连接，所述的充电保护模块2与锂电池5连接，所述的放电保护模块4与锂电池5连接，另外，还有一液晶显示模块与6所述的微处理器3连接。所述的充电模块1包括变压器T，变压器T的输出端设置有桥式整流电路，桥式整流电路输出端的正极与第一电容C1的正极连接，所述的第一电容C1的负极与桥式整流电路的输出端负极连接，第一电容C1的正极与稳压器的Vin引脚连接，稳压器的Vin引脚通过第二电容C1与第一电容C1的负极连接，稳压器的ADJ引脚通过第一滑动变阻器RP1与第一电容C1的负极连接，第一滑动变阻器RP1与第三电容C3并联，所述滑动变阻器RP1的滑动触点与第一电容C1的负极连接，稳压器的ADJ引脚通过第一电阻R1与Vout引脚连接，所述的电阻R1与第一个二极管VD1并联，所述的稳压器的Vin引脚通过第二个二极管VD2与Vout引脚连接，稳压器的Vout引脚通过第四电容C4与第一电容C1的负极连接。所述的稳压器为LM317。所述的微处理器3为AT89S52单片机。所述充电保护模块2使用DS2770芯片。所述放电保护模块4使用DS2720芯片。
充电时，充电模块1可以为锂电池5提供电源，充电保护模块2的DS2770芯片并接到充电电路中，充电电流检测端口LS1与LS2内部集成25 MΩ的电流检测电阻，把引脚LS1和引脚LS2的电压差  (VIS＝VIS1－VIS2)  作为检测电阻的电压降。正的VIS值表明电池在充电，而负的 VIS表明电池在放电，电流  I=VIS/25MΩ，***只选取DS2770的VIS的正值，只用此芯片检测充电电路的充电电流，并将数据传输到微处理器，通过液晶显示模块显示出来。DS2770具有涓流充电功能，可恢复已深度放电的电池。如果在VDD检测的电池电压低于1.8V且持续时间大于过压延迟TOVD(TOVD典型值为1.0 s)，DS2770芯片在UV端产生一定频率的方波控制导通PNP型三极管VP2，CC端为高电平，截止PNP型三极管VP1从而对电池进行涓流充电即脉冲充电。电池涓流充电后使VDD检测的电池电压达到VLB且持续时间大于过压延迟TOVD(TOVD典型值为1.0 s)，***开始快速充电即转为恒流充电，将UV端至高，截止VP2，CC端置低导通VP1。即可进行恒流充电。当电池电压达到VCV时，则采用脉冲充电技术，在CC变为高电平后，允许CC保持TVCV时长(875ms)的低电平。当电池电压又降至VCV以下，CC又变为低电平。由于CC占空因数变化慢，脉冲充电持续进行，电池电压衰减时间超过13.125s，充电停止。充电电池电压检测端口VIN，应用外接的二只PNP型三极管VP1与VP2和DS2770芯片来实现对单体锂离子或锂聚合物电池充满电自动断电的安全保护功能，电池输出端通过限流电阻R4接到DS2770芯片的电池电压检测VIN端，当电池电压充到满电时（例如4.2V）时，即在VDD检测的电池电压超过电压阈值VOV，且持续时间大于过压延迟TOVD(TOVD典型值为1.0 s)，则DS2770关断外部充电控制MOSFET，DS2770芯片就会将UV，CC端至高，切断外接电源对电池的充电，即可以达到充满电自动断电的目的。
放电时，DS2720芯片也具有电流检测功能并且在二只N沟道VP3与VP4的左方并联电阻R12欧接到DS2720芯片的放电电流检测输入端PLS，即可通过芯片检测出当前的放电电流，并将放电电流信息传送到微处理器，通过液晶显示模块显示出来。锂电池输出端接到DS2720芯片的电流检测输入端PLS，当电路的电流过大，即加在两个MOSFET的电压VDD - VPLS > VOC，并且持续时间超过TOCD(TOCD典型值16 ms)时，芯片就会将DC端关闭，关断外部充电控制和放电控制MOSFET，实现对单体锂离子或锂聚合物电池安全保护，并置位保护寄存器DOC标志，使电池不会因为放电电流过大即负载较小或短路造成电池损害。当电路的输出电流较小即电池电量不足，芯片就会将DC端关闭，关断外部充电控制和放电控制MOSFET，应用外接的二只N沟道VP3与VP4和DS2720芯片来实现对单体锂离子或锂聚合物电池安全保护，使电池不会因为电池电量不足而过度放电造成电池损害。 

Claims (6)

1.一种锂电池电源管理***，其特征是：包括充电模块，所述的充电模块与充电保护模块连接，所述充电保护模块与一微处理器连接，所述的微处理器与放电保护模块连接，所述的充电保护模块与锂电池连接，所述的放电保护模块与锂电池连接，另外，还有一液晶显示模块与所述的微处理器连接。
2.根据权利要求1所述的锂电池电源管理***，其特征是：所述的充电模块包括变压器T，变压器T的输出端设置有桥式整流电路，桥式整流电路输出端的正极与第一电容C1的正极连接，所述的第一电容C1的负极与桥式整流电路的输出端负极连接，第一电容C1的正极与稳压器的Vin引脚连接，稳压器的Vin引脚通过第二电容C1与第一电容C1的负极连接，稳压器的ADJ引脚通过第一滑动变阻器RP1与第一电容C1的负极连接，第一滑动变阻器RP1与第三电容C3并联，所述滑动变阻器RP1的滑动触点与第一电容C1的负极连接，稳压器的ADJ引脚通过第一电阻R1与Vout引脚连接，所述的电阻R1与第一个二极管VD1并联，所述的稳压器的Vin引脚通过第二个二极管VD2与Vout引脚连接，稳压器的Vout引脚通过第四电容C4与第一电容C1的负极连接。
3.根据权利要求2所述的锂电池电源管理***，其特征是：所述的稳压器为LM317。
4.根据权利要求1所述的锂电池电源管理***，其特征是：所述的微处理器为AT89S52单片机。
5.根据权利要求1所述的锂电池电源管理***，其特征是：所述充电保护模块使用DS2770芯片。
6.根据权利要求1所述的锂电池电源管理***，其特征是：所述放电保护模块使用DS2720芯片。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103001289A (zh) * 2012-11-23 2013-03-27 博科能源***(深圳)有限公司 太阳能储能发电***
CN106344375A (zh) * 2016-11-01 2017-01-25 芜湖光荣网络科技有限公司 一种数字化无线充电超声波式保健美容仪
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