專利名稱：一種基于可充電電池的充放電管理的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及可充電電池，尤其涉及一種基于可充電電池的充放電管理的電路。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的該類型電路很多，應(yīng)用行業(yè)也各不相同，但都有其各自的特點，有的功能簡單，輸出功率小，只能實現(xiàn)簡單電池充放電功能，且不能實現(xiàn)擴展功能，無法靈活應(yīng)用，其可靠性很差，主要用于民用；也有的設(shè)計復(fù)雜，采用專門的集成電路實現(xiàn)，一般也會采用MCU(Microprocessor Control Unit，微處理機控制單元)來輔助實現(xiàn)，因此其成本很高?？梢?，現(xiàn)有技術(shù)還沒有一種是能夠提供大電流輸出，且能實現(xiàn)擴展功能，并設(shè)計簡單可靠，具有很高的性價比的可充電電池的充放電管理的電路。

實用新型內(nèi)容本實用新型實施例提供一種基于可充電電池的充放電管理的電路，能夠提供大電流輸出，且能實現(xiàn)擴展功能，并設(shè)計簡單可靠，具有很高的性價比。一方面，本實用新型實施例提供了一種基于可充電電池的充放電管理的電路，所述充放電管理的電路包括電池升壓及控制輸出部分電路單元，與可充電電池相連，用于獲取所述可充電電池的輸入電壓，利用升壓芯片進行升壓處理后輸出至所述可充電電池；電路控制及管理單元，與所述可充電電池相連，用于對所述可充電電池進行恒壓限流充電?？蛇x的，在本實用新型的一實施例中，所述升壓芯片采用LM3478芯片?？蛇x的，在本實用新型的一實施例中，所述電池升壓及控制輸出部分電路單元中的電容采用高頻陶瓷電容?？蛇x的，在本實用新型的一實施例中，所述電路控制及管理單元采用低壓差金屬氧化物半導(dǎo)體MOS管FDN434P來實現(xiàn)充電控制及放電管理。可選的，在本實用新型的一實施例中，所述電路控制及管理單元，還包括欠壓檢測及欠壓保護模塊，用于對所述可充電電池進行欠壓檢測及欠壓保護?？蛇x的，在本實用新型的一實施例中，所述欠壓檢測及欠壓保護模塊采用IMP809 芯片對所述可充電電池進行欠壓檢測，并進行欠壓保護關(guān)斷?？蛇x的，在本實用新型的一實施例中，所述電路控制及管理單元，還包括供電喚醒模塊，用于獲取輸入的供電喚醒信號，用于當(dāng)所述可充電電池關(guān)斷時，通過該供電喚醒信號對所述可充電電池進行供電喚醒。上述技術(shù)方案具有如下有益效果因為采用所述充放電管理的電路包括電池升壓及控制輸出部分電路單元，與可充電電池相連，用于獲取所述可充電電池的輸入電壓，利用升壓芯片進行升壓處理后輸出至所述可充電電池；電路控制及管理單元，與所述可充電電池相連，用于對所述可充電電池進行恒壓限流充電的技術(shù)手段，所以能夠提供大電流輸出，且能實現(xiàn)擴展功能，并設(shè)計簡單可靠，具有很高的性價比。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型實施例一種基于可充電電池的充放電管理的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例電路控制及管理單元結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型應(yīng)用實例的電池升壓及控制輸出部分電路單元的設(shè)計電路示意圖；圖4為本實用新型應(yīng)用實例的電路控制及管理單元的設(shè)計電路示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。如圖1所示，為本實用新型實施例一種基于可充電電池的充放電管理的電路結(jié)構(gòu)示意圖，所述充放電管理的電路包括電池升壓及控制輸出部分電路單元11，與可充電電池12相連，用于獲取所述可充電電池12的輸入電壓，利用升壓芯片進行升壓處理后輸出至所述可充電電池12 ；電路控制及管理單元13，與所述可充電電池12相連，用于對所述可充電電池12進行恒壓限流充電?？蛇x的，在本實用新型的一實施例中，所述升壓芯片采用LM3478芯片?？蛇x的，在本實用新型的一實施例中，所述電池升壓及控制輸出部分電路單元11 中的電容采用高頻陶瓷電容?？蛇x的，在本實用新型的一實施例中，所述電路控制及管理單元13采用低壓差金屬氧化物半導(dǎo)體MOS (Metal Oxide kmiconductor，金屬氧化物半導(dǎo)體)管FDMiMP來實現(xiàn)充電控制及放電管理?？蛇x的，如圖2所示，為本實用新型實施例電路控制及管理單元結(jié)構(gòu)示意圖，所述電路控制及管理單元，還包括欠壓檢測及欠壓保護模塊131，用于對所述可充電電池進行欠壓檢測及欠壓保護?？蛇x的，在本實用新型的一實施例中，所述欠壓檢測及欠壓保護模塊 131采用IMP809芯片對所述可充電電池進行欠壓檢測，并進行欠壓保護關(guān)斷。可選的，在本實用新型的一實施例中，所述電路控制及管理單元，還包括供電喚醒模塊132，用于獲取輸入的供電喚醒信號，用于當(dāng)所述可充電電池關(guān)斷時，通過該供電喚醒信號對所述可充電電池進行供電喚醒。在本實用新型的電路設(shè)計中，對可充電電池的充電及放電管理功能，選用LM3478芯片來完成升壓供電，采用恒壓限流方式對可充電電池進行充電。同時，采用低壓差MOS管 FDN434P來實現(xiàn)充電控制及放電管理，選用IMP809芯片實現(xiàn)可充電電池的欠壓檢測功能， 并能實現(xiàn)欠壓保護關(guān)斷。在本實用新型的電路設(shè)計中，還實現(xiàn)了電源可自行關(guān)斷功能，做到電源的軟件可關(guān)斷控制，同時，也可通過外接硬件觸發(fā)方式，實現(xiàn)電源在關(guān)機狀態(tài)下的自動喚醒功能，豐富電路的功能。如圖3所示，為本實用新型應(yīng)用實例的電池升壓及控制輸出部分電路單元的設(shè)計電路示意圖。此部分電路設(shè)計，可充電電池控制輸入部分為BATl，其輸入電壓采用標(biāo)準(zhǔn)電池供電輸入，其輸入電壓小于5V，一般在2V至4V之間，需要做升壓處理，使得供電電壓達到并穩(wěn)定在5V左右，其輸出精度可通過R30，R31電阻調(diào)節(jié)。為了能夠達到良好的，穩(wěn)定可靠的輸出結(jié)果，電路中Cll，C12，C14，C15選用很關(guān)鍵，直接關(guān)系到上述指標(biāo)和性能，應(yīng)選用高頻陶瓷電容，能獲得非常好的輸出效果。5V_BAT為調(diào)整升壓后的輸出電壓，輸出能力在3A左右，能夠滿足一般的應(yīng)用要求，且其動態(tài)參數(shù)很好，空載輸出電壓波動在5 %以內(nèi)。如圖4所示，為本實用新型應(yīng)用實例的電路控制及管理單元的設(shè)計電路示意圖。 控制管理電路為擴展應(yīng)用功能，其實現(xiàn)對可充電電池的恒壓限流充電，以及欠壓及欠壓保護，以減少對鎳氫電池的損害及沖擊。為提高系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率，元器件的選取至關(guān)重要，電路中電阻及電容的參數(shù)選取也直接關(guān)系到該單元的可靠性和穩(wěn)定性。放電控制回路中，選用 FDN434P低壓差開關(guān)管，能夠最有效的提高可充電電池的利用效率，通過其他阻容的配合參數(shù)，能夠使得標(biāo)準(zhǔn)鎳氫電池達到理想的充放電狀態(tài)，同時，利用C17和R23的作用，能夠可靠穩(wěn)定實現(xiàn)電路的保護作用，良好的解決了 EMC干擾時的誤動作。電路中，K2為外界觸發(fā)控制輸入信號，便于可充電電池在關(guān)斷時，能夠通過該輸入進行供電喚醒；MIC_CS為可編程軟件控制輸入信號，豐富該電路的應(yīng)用。針對現(xiàn)有方案的參考及分析，本方案設(shè)計主要解決大電流供電及在欠壓檢測及保護功能。此外，也實現(xiàn)了該電源的可控性，便于用戶的設(shè)計應(yīng)用。同時，該方案設(shè)計也針對普通可充電鎳氫電池的化學(xué)特性，在提高其效率的前提下，最大可能降低其功耗，適合可充電電池供電系統(tǒng)的電源應(yīng)用。本方案主要解決了三個問題，一是能夠提供大電流輸出， 輸出電流可達2A，且能實現(xiàn)欠過壓保護功能；二是實現(xiàn)擴展功能，可實現(xiàn)軟件控制及條件觸發(fā)功能；三是滿足工業(yè)環(huán)境的使用環(huán)境，且設(shè)計簡單可靠，具有很高的性價比。方案設(shè)計主要考慮成本因素，設(shè)計簡單可靠，可在條件嚴酷的工業(yè)條件下應(yīng)用，該方案設(shè)計按照 EMC(Electro Magnetic Compatibility,電磁兼容性)4級的標(biāo)準(zhǔn)進行嚴格測試，均有良好的效果和應(yīng)用。本實用新型實現(xiàn)一種可充電電池的充放電簡單電路設(shè)計中，電路中通過 LM3478的合理使用及參數(shù)配置，滿足了在苛刻工業(yè)場合下的合理應(yīng)用設(shè)計，同時，通過簡單的檢測及開關(guān)控制，實現(xiàn)了可充電電池的充放電管理功能，也實現(xiàn)了該單元的控制和操作。 本實用新型中，一些參數(shù)的選取經(jīng)由反復(fù)測試驗證，以及電路仿真，能夠可靠解決該功能電路在工業(yè)場合中遇到的復(fù)雜情況，電路可靠穩(wěn)定。電磁兼容性符合EMC4級標(biāo)準(zhǔn)，可應(yīng)用在其他工業(yè)控制場合，適應(yīng)于不同的復(fù)雜工作環(huán)境。需要說明的是，上述可充電電池以鎳氫電池為例進行的說明，其他可充電電池，例如鋰離子電池、燃料電池、太陽能電池等，也可以采用該電路設(shè)計，本實用新型并不以此為限。[0034]本實用新型屬創(chuàng)新設(shè)計，其設(shè)計中選用器件及方案均有與其他方案完全不同之處，設(shè)計簡單，可靠。設(shè)計中針對現(xiàn)場環(huán)境干擾也進行了相應(yīng)防護性設(shè)計匹配，在充放電控制及可充電電池輸出升壓部分均有獨特之處。本實用新型針對電力系統(tǒng)現(xiàn)場應(yīng)用環(huán)境進行了精心設(shè)計，其完善的電磁兼容性適合長期運行于電磁環(huán)境惡劣的場合。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)硬件來完成，所述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，包括上述全部或部分步驟，所述的存儲介質(zhì)，如R0M/RAM、磁盤、光盤等。以上所述的具體實施方式
，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式
而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于可充電電池的充放電管理的電路，其特征在于，所述基于可充電電池的充放電管理的電路包括電池升壓及控制輸出部分電路單元，與可充電電池相連，用于獲取所述可充電電池的輸入電壓，利用升壓芯片進行升壓處理后輸出至所述可充電電池；電路控制及管理單元，與所述可充電電池相連，用于對所述可充電電池進行恒壓限流充電。
2.如權(quán)利要求1所述基于可充電電池的充放電管理的電路，其特征在于，所述升壓芯片采用LM3478芯片。
3.如權(quán)利要求1所述基于可充電電池的充放電管理的電路，其特征在于，所述電池升壓及控制輸出部分電路單元中的電容采用高頻陶瓷電容。
4.如權(quán)利要求1所述基于可充電電池的充放電管理的電路，其特征在于，所述電路控制及管理單元采用低壓差金屬氧化物半導(dǎo)體MOS管FDN434P來實現(xiàn)充電控制及放電管理。
5.如權(quán)利要求1所述基于可充電電池的充放電管理的電路，其特征在于，所述電路控制及管理單元，還包括欠壓檢測及欠壓保護模塊，用于對所述可充電電池進行欠壓檢測及欠壓保護。
6.如權(quán)利要求5所述基于可充電電池的充放電管理的電路，其特征在于，所述欠壓檢測及欠壓保護模塊采用IMP809芯片對所述可充電電池進行欠壓檢測，并進行欠壓保護關(guān)斷。
7.如權(quán)利要求5所述基于可充電電池的充放電管理的電路，其特征在于，所述電路控制及管理單元，還包括供電喚醒模塊，用于獲取輸入的供電喚醒信號，用于當(dāng)所述可充電電池關(guān)斷時，通過該供電喚醒信號對所述可充電電池進行供電喚醒。
專利摘要本實用新型實施例提供一種基于可充電電池的充放電管理的電路，所述基于可充電電池的充放電管理的電路包括包括電池升壓及控制輸出部分電路單元，與可充電電池相連，用于獲取所述可充電電池的輸入電壓，利用升壓芯片進行升壓處理后輸出至所述可充電電池；電路控制及管理單元，與所述可充電電池相連，用于對所述可充電電池進行恒壓限流充電。本實用新型實施例能夠提供大電流輸出，且能實現(xiàn)擴展功能，并設(shè)計簡單可靠，具有很高的性價比。
文檔編號H02J7/00GK201975812SQ20112001327
公開日2011年9月14日 申請日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者付晉宗, 郭俊峰 申請人:北京煜邦電力技術(shù)有限公司