CN201975812U - 一种基于可充电电池的充放电管理的电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例提供一种基于可充电电池的充放电管理的电路，所述基于可充电电池的充放电管理的电路包括：包括：电池升压及控制输出部分电路单元，与可充电电池相连，用于获取所述可充电电池的输入电压，利用升压芯片进行升压处理后输出至所述可充电电池；电路控制及管理单元，与所述可充电电池相连，用于对所述可充电电池进行恒压限流充电。本实用新型实施例能够提供大电流输出，且能实现扩展功能，并设计简单可靠，具有很高的性价比。
Description
技术领域
本实用新型涉及可充电电池，尤其涉及一种基于可充电电池的充放电管理的电路。
背景技术
目前，现有的该类型电路很多，应用行业也各不相同，但都有其各自的特点，有的功能简单，输出功率小，只能实现简单电池充放电功能，且不能实现扩展功能，无法灵活应用，其可靠性很差，主要用于民用；也有的设计复杂，采用专门的集成电路实现，一般也会采用MCU(Microprocessor Control Unit，微处理机控制单元)来辅助实现，因此其成本很高。
可见，现有技术还没有一种是能够提供大电流输出，且能实现扩展功能，并设计简单可靠，具有很高的性价比的可充电电池的充放电管理的电路。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种基于可充电电池的充放电管理的电路，能够提供大电流输出，且能实现扩展功能，并设计简单可靠，具有很高的性价比。
一方面，本实用新型实施例提供了一种基于可充电电池的充放电管理的电路，所述充放电管理的电路包括：
电池升压及控制输出部分电路单元，与可充电电池相连，用于获取所述可充电电池的输入电压，利用升压芯片进行升压处理后输出至所述可充电电池；
电路控制及管理单元，与所述可充电电池相连，用于对所述可充电电池进行恒压限流充电。
可选的，在本实用新型的一实施例中，所述升压芯片采用LM3478芯片。
可选的，在本实用新型的一实施例中，所述电池升压及控制输出部分电路单元中的电容采用高频陶瓷电容。
可选的，在本实用新型的一实施例中，所述电路控制及管理单元采用低压差金属氧化物半导体MOS管FDN434P来实现充电控制及放电管理。
可选的，在本实用新型的一实施例中，所述电路控制及管理单元，还包括欠压检测及欠压保护模块，用于对所述可充电电池进行欠压检测及欠压保护。
可选的，在本实用新型的一实施例中，所述欠压检测及欠压保护模块采用IMP809芯片对所述可充电电池进行欠压检测，并进行欠压保护关断。
可选的，在本实用新型的一实施例中，所述电路控制及管理单元，还包括供电唤醒模块，用于获取输入的供电唤醒信号，用于当所述可充电电池关断时，通过该供电唤醒信号对所述可充电电池进行供电唤醒。
上述技术方案具有如下有益效果：因为采用所述充放电管理的电路包括：电池升压及控制输出部分电路单元，与可充电电池相连，用于获取所述可充电电池的输入电压，利用升压芯片进行升压处理后输出至所述可充电电池；电路控制及管理单元，与所述可充电电池相连，用于对所述可充电电池进行恒压限流充电的技术手段，所以能够提供大电流输出，且能实现扩展功能，并设计简单可靠，具有很高的性价比。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，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一种基于可充电电池的充放电管理的电路结构示意图；
图2为本实用新型实施例电路控制及管理单元结构示意图；
图3为本实用新型应用实例的电池升压及控制输出部分电路单元的设计电路示意图；
图4为本实用新型应用实例的电路控制及管理单元的设计电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
如图1所示，为本实用新型实施例一种基于可充电电池的充放电管理的电路结构示意图，所述充放电管理的电路包括：
电池升压及控制输出部分电路单元11，与可充电电池12相连，用于获取所述可充电电池12的输入电压，利用升压芯片进行升压处理后输出至所述可充电电池12；
电路控制及管理单元13，与所述可充电电池12相连，用于对所述可充电电池12进行恒压限流充电。
可选的，在本实用新型的一实施例中，所述升压芯片采用LM3478芯片。
可选的，在本实用新型的一实施例中，所述电池升压及控制输出部分电路单元11中的电容采用高频陶瓷电容。
可选的，在本实用新型的一实施例中，所述电路控制及管理单元13采用低压差金属氧化物半导体MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体)管FDN434P来实现充电控制及放电管理。
可选的，如图2所示，为本实用新型实施例电路控制及管理单元结构示意图，所述电路控制及管理单元，还包括欠压检测及欠压保护模块131，用于对所述可充电电池进行欠压检测及欠压保护。可选的，在本实用新型的一实施例中，所述欠压检测及欠压保护模块131采用IMP809芯片对所述可充电电池进行欠压检测，并进行欠压保护关断。可选的，在本实用新型的一实施例中，所述电路控制及管理单元，还包括供电唤醒模块132，用于获取输入的供电唤醒信号，用于当所述可充电电池关断时，通过该供电唤醒信号对所述可充电电池进行供电唤醒。
在本实用新型的电路设计中，对可充电电池的充电及放电管理功能，选用LM3478芯片来完成升压供电，采用恒压限流方式对可充电电池进行充电。同时，采用低压差MOS管FDN434P来实现充电控制及放电管理，选用IMP809芯片实现可充电电池的欠压检测功能，并能实现欠压保护关断。
在本实用新型的电路设计中，还实现了电源可自行关断功能，做到电源的软件可关断控制，同时，也可通过外接硬件触发方式，实现电源在关机状态下的自动唤醒功能，丰富电路的功能。
如图3所示，为本实用新型应用实例的电池升压及控制输出部分电路单元的设计电路示意图。此部分电路设计，可充电电池控制输入部分为BAT1，其输入电压采用标准电池供电输入，其输入电压小于5V，一般在2V至4V之间，需要做升压处理，使得供电电压达到并稳定在5V左右，其输出精度可通过R30，R31电阻调节。为了能够达到良好的，稳定可靠的输出结果，电路中C11，C12，C14，C15选用很关键，直接关系到上述指标和性能，应选用高频陶瓷电容，能获得非常好的输出效果。5V_BAT为调整升压后的输出电压，输出能力在3A左右，能够满足一般的应用要求，且其动态参数很好，空载输出电压波动在5％以内。
如图4所示，为本实用新型应用实例的电路控制及管理单元的设计电路示意图。控制管理电路为扩展应用功能，其实现对可充电电池的恒压限流充电，以及欠压及欠压保护，以减少对镍氢电池的损害及冲击。为提高系统转换效率，元器件的选取至关重要，电路中电阻及电容的参数选取也直接关系到该单元的可靠性和稳定性。放电控制回路中，选用FDN434P低压差开关管，能够最有效的提高可充电电池的利用效率，通过其他阻容的配合参数，能够使得标准镍氢电池达到理想的充放电状态，同时，利用C17和R23的作用，能够可靠稳定实现电路的保护作用，良好的解决了EMC干扰时的误动作。电路中，K2为外界触发控制输入信号，便于可充电电池在关断时，能够通过该输入进行供电唤醒；MIC_CS为可编程软件控制输入信号，丰富该电路的应用。
针对现有方案的参考及分析，本方案设计主要解决大电流供电及在欠压检测及保护功能。此外，也实现了该电源的可控性，便于用户的设计应用。同时，该方案设计也针对普通可充电镍氢电池的化学特性，在提高其效率的前提下，最大可能降低其功耗，适合可充电电池供电系统的电源应用。本方案主要解决了三个问题，一是能够提供大电流输出，输出电流可达2A，且能实现欠过压保护功能；二是实现扩展功能，可实现软件控制及条件触发功能；三是满足工业环境的使用环境，且设计简单可靠，具有很高的性价比。方案设计主要考虑成本因素，设计简单可靠，可在条件严酷的工业条件下应用，该方案设计按照EMC(Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容性)4级的标准进行严格测试，均有良好的效果和应用。本实用新型实现一种可充电电池的充放电简单电路设计中，电路中通过LM3478的合理使用及参数配置，满足了在苛刻工业场合下的合理应用设计，同时，通过简单的检测及开关控制，实现了可充电电池的充放电管理功能，也实现了该单元的控制和操作。本实用新型中，一些参数的选取经由反复测试验证，以及电路仿真，能够可靠解决该功能电路在工业场合中遇到的复杂情况，电路可靠稳定。电磁兼容性符合EMC4级标准，可应用在其他工业控制场合，适应于不同的复杂工作环境。
需要说明的是，上述可充电电池以镍氢电池为例进行的说明，其他可充电电池，例如锂离子电池、燃料电池、太阳能电池等，也可以采用该电路设计，本实用新型并不以此为限。
本实用新型属创新设计，其设计中选用器件及方案均有与其他方案完全不同之处，设计简单，可靠。设计中针对现场环境干扰也进行了相应防护性设计匹配，在充放电控制及可充电电池输出升压部分均有独特之处。本实用新型针对电力系统现场应用环境进行了精心设计，其完善的电磁兼容性适合长期运行于电磁环境恶劣的场合。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括上述全部或部分步骤，所述的存储介质，如：ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于可充电电池的充放电管理的电路，其特征在于，所述基于可充电电池的充放电管理的电路包括：
电池升压及控制输出部分电路单元，与可充电电池相连，用于获取所述可充电电池的输入电压，利用升压芯片进行升压处理后输出至所述可充电电池；
电路控制及管理单元，与所述可充电电池相连，用于对所述可充电电池进行恒压限流充电。
2.如权利要求1所述基于可充电电池的充放电管理的电路，其特征在于，
所述升压芯片采用LM3478芯片。
3.如权利要求1所述基于可充电电池的充放电管理的电路，其特征在于，
所述电池升压及控制输出部分电路单元中的电容采用高频陶瓷电容。
4.如权利要求1所述基于可充电电池的充放电管理的电路，其特征在于，
所述电路控制及管理单元采用低压差金属氧化物半导体MOS管FDN434P来实现充电控制及放电管理。
5.如权利要求1所述基于可充电电池的充放电管理的电路，其特征在于，
所述电路控制及管理单元，还包括欠压检测及欠压保护模块，用于对所述可充电电池进行欠压检测及欠压保护。
6.如权利要求5所述基于可充电电池的充放电管理的电路，其特征在于，
所述欠压检测及欠压保护模块采用IMP809芯片对所述可充电电池进行欠压检测，并进行欠压保护关断。
7.如权利要求5所述基于可充电电池的充放电管理的电路，其特征在于，
所述电路控制及管理单元，还包括供电唤醒模块，用于获取输入的供电唤醒信号，用于当所述可充电电池关断时，通过该供电唤醒信号对所述可充电电池进行供电唤醒。
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| CN2011200132746U CN201975812U (zh) | 2011-01-17 | 2011-01-17 | 一种基于可充电电池的充放电管理的电路 |
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| CN2011200132746U CN201975812U (zh) | 2011-01-17 | 2011-01-17 | 一种基于可充电电池的充放电管理的电路 |
Publications (1)
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| CN201975812U true CN201975812U (zh) | 2011-09-14 |
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| CN (1) | CN201975812U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105044386A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-11-11 | 中国农业大学 | 一种水生动物行为监测传感器 |
| CN113675904A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-11-19 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种用于采集终端的镍氢电池充放电管理电路 |
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2011
- 2011-01-17 CN CN2011200132746U patent/CN201975812U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN113675904A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-11-19 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种用于采集终端的镍氢电池充放电管理电路 |
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