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一种锂电池智能充电电路

阅读:3发布:2020-08-14

专利汇可以提供一种锂电池智能充电电路专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型涉及锂 电池 充电技术,具体是一种锂电池智能充电 电路 。本实用新型解决了传统锂电池充电方法容易造成电池介质和 电极 发生不均匀伤害、容易造成电池容量损失的问题。一种锂电池智能充电电路,包括 开关 电源、降压型DC-DC转换器、锂电池、第一运放、第二运放、肖特基 二极管 、 发光二极管 、电感、第一至第六电容、可调 电阻 、第二至第十电阻、 单片机 ;其中, 开关电源 的正极与降压型DC-DC转换器的电源 电压 输入引脚连接;开关电源的负极接地;降压型DC-DC转换器的电源开关输出引脚一方面通过电感与锂电池的正极连接,另一方面依次通过电感、第五电阻与单片机的电压 采样 信号 输入端连接。本实用新型适用于锂电池充电。,下面是一种锂电池智能充电电路专利的具体信息内容。

1.一种锂电池智能充电电路,其特征在于:包括开关电源(T1)、降压型DC-DC转换器(T2)、锂电池(T3)、第一运放(U1)、第二运放(U2)、肖特基二极管(D1)、发光二极管(D2)、电感(L)、第一至第六电容(C1 C6)、可调电阻(R1)、第二至第十电阻(R2 R10)、单片机
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其中,开关电源(T1)的正极与降压型DC-DC转换器(T2)的电源电压输入引脚连接;开关电源(T1)的负极接地;降压型DC-DC转换器(T2)的电源开关输出引脚一方面通过电感(L)与锂电池(T3)的正极连接,另一方面依次通过电感(L)、第五电阻(R5)与单片机的电压采样信号输入端(S2)连接;降压型DC-DC转换器(T2)的接地引脚接地;锂电池(T3)的负极一方面与第一运放(U1)的正输入端连接,另一方面通过第六电阻(R6)与单片机的电压采样信号输入端(S2)连接,第三方面通过第九电阻(R9)接地;第一运放(U1)的负输入端一方面通过第七电阻(R7)与第一运放(U1)的输出端连接,另一方面通过第八电阻(R8)接地;第一运放(U1)的输出端分别与第二运放(U2)的负输入端和单片机的电流采样信号输入端(S3)连接;第二运放(U2)的正输入端一方面通过第三电阻(R3)与单片机的PWM信号输出端(S1)连接,另一方面通过第四电阻(R4)接地;第二运放(U2)的输出端与发光二极管(D2)的阳极连接;发光二极管(D2)的阴极一方面与降压型DC-DC转换器(T2)的反馈引脚连接,另一方面依次通过第十电阻(R10)、第二电阻(R2)接地;
肖特基二极管(D1)的阴极与降压型DC-DC转换器(T2)的电源开关输出引脚连接;肖特基二极管(D1)的阳极接地;可调电阻(R1)的一个固定端与锂电池(T3)的正极连接,另一个固定端通过第二电阻(R2)接地;可调电阻(R1)的滑动端与锂电池(T3)的正极连接;第一电容(C1)的一端与开关电源(T1)的正极连接,另一端接地;第二电容(C2)的一端与开关电源(T1)的正极连接,另一端接地;第三电容(C3)的两端分别与降压型DC-DC转换器(T2)的电源电压输入引脚和内部稳压器旁路容量引脚连接;第四电容(C4)的一端与锂电池(T3)的正极连接,另一端接地;第五电容(C5)的一端与锂电池(T3)的正极连接,另一端接地;第六电容(C6)的两端分别与第二运放(U2)的正输入端和输出端连接。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池智能充电电路,其特征在于:所述降压型DC-DC转换器(T2)为XL4016降压型DC-DC转换器。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池智能充电电路,其特征在于:所述第一运放(U1)、第二运放(U2)均为LM358运放。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池智能充电电路,其特征在于:所述单片机为
C8051F020单片机。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池智能充电电路,其特征在于:所述第九电阻(R9)为
0.05Ω高精度电阻。

说明书全文

一种锂电池智能充电电路

技术领域

[0001] 本实用新型涉及锂电池充电技术,具体是一种锂电池智能充电电路。

背景技术

[0002] 传统锂电池充电方法主要有恒流充电法、恒压充电法、恒压限流充电法、恒流限压充电法、先恒流后恒压充电法等。这些方法比较容易实现,但共同存在的问题是:容易造成电池介质和电极发生不均匀伤害、容易造成电池容量损失。基于此,有必要发明一种全新的锂电池充电电路,以解决传统锂电池充电方法存在的上述问题。

发明内容

[0003] 本实用新型为了解决传统锂电池充电方法容易造成电池介质和电极发生不均匀伤害、容易造成电池容量损失的问题,提供了一种锂电池智能充电电路。
[0004] 本实用新型是采用如下技术方案实现的:
[0005] 一种锂电池智能充电电路,包括开关电源、降压型DC-DC转换器、锂电池、第一运放、第二运放、肖特基二极管发光二极管、电感、第一至第六电容、可调电阻、第二至第十电阻、单片机
[0006] 其中,开关电源的正极与降压型DC-DC转换器的电源电压输入引脚连接;开关电源的负极接地;降压型DC-DC转换器的电源开关输出引脚一方面通过电感与锂电池的正极连接,另一方面依次通过电感、第五电阻与单片机的电压采样信号输入端连接;降压型DC-DC转换器的接地引脚接地;锂电池的负极一方面与第一运放的正输入端连接,另一方面通过第六电阻与单片机的电压采样信号输入端连接,第三方面通过第九电阻接地;第一运放的负输入端一方面通过第七电阻与第一运放的输出端连接,另一方面通过第八电阻接地;第一运放的输出端分别与第二运放的负输入端和单片机的电流采样信号输入端连接;第二运放的正输入端一方面通过第三电阻与单片机的PWM信号输出端连接,另一方面通过第四电阻接地;第二运放的输出端与发光二极管的阳极连接;发光二极管的阴极一方面与降压型DC-DC转换器的反馈引脚连接,另一方面依次通过第十电阻、第二电阻接地;
[0007] 肖特基二极管的阴极与降压型DC-DC转换器的电源开关输出引脚连接;肖特基二极管的阳极接地;可调电阻的一个固定端与锂电池的正极连接,另一个固定端通过第二电阻接地;可调电阻的滑动端与锂电池的正极连接;第一电容的一端与开关电源的正极连接,另一端接地;第二电容的一端与开关电源的正极连接,另一端接地;第三电容的两端分别与降压型DC-DC转换器的电源电压输入引脚和内部稳压器旁路容量引脚连接;第四电容的一端与锂电池的正极连接,另一端接地;第五电容的一端与锂电池的正极连接,另一端接地;第六电容的两端分别与第二运放的正输入端和输出端连接。
[0008] 工作时,开关电源为降压型DC-DC转换器提供输入电压,降压型DC-DC转换器的输出电压加载到锂电池,由此对锂电池进行充电。在充电过程中,单片机一方面经由电压采样信号输入端采集锂电池的充电电压信号,另一方面经由电流采样信号输入端采集锂电池的充电电流信号,然后根据采集到的充电电压信号和充电电流信号判断出当前的充电状态,并根据当前状态的充电特点,经由PWM信号输出端输出PWM控制信号,由此将锂电池的充电状态调整到最佳。具体调整过程如下:PWM控制信号通过第三电阻和第四电阻进行降压后,与电流采样信号输入端的充电电流信号在第二运放中比较得到新的PWM控制信号,该PWM控制信号经由发光二极管加载到降压型DC-DC转换器的反馈引脚,由此控制降压型DC-DC转换器进行通断,从而控制降压型DC-DC转换器的输出电压为PWM输出。在上述过程中,第一电容、第二电容的作用是对降压型DC-DC转换器的输入电压进行稳压及滤波。第三电容为降压型DC-DC转换器工作所必需旁路电容。第四电容、第五电容、电感的作用是对降压型DC-DC转换器的输出电压进行平滑及滤波。第一电阻和第二电阻构成的分压电路用于控制降压型DC-DC转换器的输出电压。第五电阻和第六电阻构成的分压电路用于将锂电池的充电电压调整到单片机可采集的电压区间。第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一运放构成的放大电路用于将锂电池的充电电流调整到单片机可采集的电流区间。第十电阻用于将降压型DC-DC转换器反馈引脚的PWM控制信号与电压反馈信号进行隔离。肖特基二极管为电压箝位,用于保护后级电路。发光二极管用于状态指示。
[0009] 基于上述过程,与传统锂电池充电方法相比,本实用新型所述的一种锂电池智能充电电路通过采用全新结构,实现了将锂电池的充电状态调整到最佳,由此实现了锂电池智能充电,从而有效保证了锂电池充电充分、电解质均匀,进而一方面有效避免了电池介质和电极发生不均匀伤害,另一方面有效避免了电池容量损失。
[0010] 本实用新型结构合理、设计巧妙,有效解决了传统锂电池充电方法容易造成电池介质和电极发生不均匀伤害、容易造成电池容量损失的问题,适用于锂电池充电。附图说明
[0011] 图1是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

[0012] 一种锂电池智能充电电路,包括开关电源T1、降压型DC-DC转换器T2、锂电池T3、第一运放U1、第二运放U2、肖特基二极管D1、发光二极管D2、电感L、第一至第六电容C1 C6、可~调电阻R1、第二至第十电阻R2 R10、单片机;
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[0013] 其中,开关电源T1的正极与降压型DC-DC转换器T2的电源电压输入引脚连接;开关电源T1的负极接地;降压型DC-DC转换器T2的电源开关输出引脚一方面通过电感L与锂电池T3的正极连接,另一方面依次通过电感L、第五电阻R5与单片机的电压采样信号输入端S2连接;降压型DC-DC转换器T2的接地引脚接地;锂电池T3的负极一方面与第一运放U1的正输入端连接,另一方面通过第六电阻R6与单片机的电压采样信号输入端S2连接,第三方面通过第九电阻R9接地;第一运放U1的负输入端一方面通过第七电阻R7与第一运放U1的输出端连接,另一方面通过第八电阻R8接地;第一运放U1的输出端分别与第二运放U2的负输入端和单片机的电流采样信号输入端S3连接;第二运放U2的正输入端一方面通过第三电阻R3与单片机的PWM信号输出端S1连接,另一方面通过第四电阻R4接地;第二运放U2的输出端与发光二极管D2的阳极连接;发光二极管D2的阴极一方面与降压型DC-DC转换器T2的反馈引脚连接,另一方面依次通过第十电阻R10、第二电阻R2接地;
[0014] 肖特基二极管D1的阴极与降压型DC-DC转换器T2的电源开关输出引脚连接;肖特基二极管D1的阳极接地;可调电阻R1的一个固定端与锂电池T3的正极连接,另一个固定端通过第二电阻R2接地;可调电阻R1的滑动端与锂电池T3的正极连接;第一电容C1的一端与开关电源T1的正极连接,另一端接地;第二电容C2的一端与开关电源T1的正极连接,另一端接地;第三电容C3的两端分别与降压型DC-DC转换器T2的电源电压输入引脚和内部稳压器旁路容量引脚连接;第四电容C4的一端与锂电池T3的正极连接,另一端接地;第五电容C5的一端与锂电池T3的正极连接,另一端接地;第六电容C6的两端分别与第二运放U2的正输入端和输出端连接。
[0015] 具体实施时,所述降压型DC-DC转换器T2为XL4016降压型DC-DC转换器。所述第一运放U1、第二运放U2均为LM358运放。所述单片机为C8051F020单片机。所述第九电阻R9为0.05Ω高精度电阻。
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