一种锂电池USB快速充电管理电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种锂电池USB快速充电管理电路，包括：USB充电电路单元、MCU控制电路单元、第一分压网络单元、第二分压网络单元、第一驱动电路单元、第二驱动电路单元、充电电流采样单元、充电保护单元和充电开关单元；MCU控制电路单元与第一分压网络单元、第二分压网络单元、第一驱动电路单元、充电电流采样单元和锂电池组连接，第一驱动电路单元通过第二驱动电路单元与充电保护单元连接，充电保护单元与充电开关单元和锂电池组连接。本实用新型专利技术采用2级驱动来驱动功率MOS管，加快功率MOS管的导通和关闭速度，减少功率损耗，减少发热和能量损耗，本实用新型专利技术的输入耐压可提高到20V，充电电流可灵活调整，最大可做到8A，电路简单，使成本更低。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池USB快速充电管理电路
本技术属于锂电池充电
，尤其涉及一种锂电池USB快速充电管理电路。
技术介绍
随着移动电源产品的发展、延伸，使用领域越来越广泛，现在的锂电池从单纯的给手机续航充电，提升到了给笔记本续航充电，给汽车点火，给车胎打气等诸多领域，这些领域的锂电池产品，不再是单纯的5V输入输出，需要产品提供更多的电压输出来满足不同领域的需求。现有技术的锂电锂电池USB快速充电管理电路，一般只能做到最大3A的充电电流耐压一般只到6V，不能满足现有对锂电池组的快速充电需求，同时，现有技术对充电管理不科学，容易发生能量的损耗，耗费较大的电能，产生热量，使电路的工作温度升高，进而影响到电子元器件性能的稳定，甚至造成产品的损坏，因此，现有技术需要改进。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的上述问题，本技术公开了一种锂电池USB快速充电管理电路，包括：USB充电电路单元、MCU控制电路单元、第一分压网络单元、第二分压网络单元、第一驱动电路单元、第二驱动电路单元、充电电流采样单元、充电保护单元和充电开关单元；所述USB充电电路单元通过USB接口连接充电设备，向充电电路提供5V的电路输出，所述USB充电电路单元与所述充电开关单元连接，所述USB充电电路单元包括USB接口和滤波电容C1、C2，所述滤波电容C1、C2用于稳定输入电压；MCU控制电路单元与所述第一分压网络单元、第二分压网络单元、第一驱动电路单元、充电电流采样单元和锂电池组连接，用于接收第一分压网络单元、第二分压网络单元采集的电压信号，并向第一驱动电路单元发送PWM控制信号；所述第一分压网络单元用于检测输入端的电压值，并将监测电压值发送至MCU控制电路单元，MCU控制电路单元判断输入电压值是否在设定的充电电压阈值内，并判断当前输入端电压是否适用于充电，所述第一分压网络单元包括：电阻R7、R8；所述第二分压网络单元用于检测当前锂电池电压，并将检测的当前电池电压发送至MCU控制电路单元，MCU控制电路单元判断电池电压值是否达到设定的锂电池电压阈值，并判断是否停止向锂电池充电，所述第二分压网络单元包括：电阻R20、R19和电容C7；所述第一级驱动电路单元包括电阻R3、R4和三极管Q5，用于接收MCU控制电路单元发送的PWM控制信号，并通过PWM控制信号控制三极管Q5的导通和截止，并将通过集电极电压信号的变化控制第二驱动电路单元的工作状态；所述第二级驱动电路单元包括三极管Q3、Q4和电阻R2，所述三极管Q3、Q4的基极与三极管Q5的集电极连接，通过接收三极管Q5集电极电压，控制三极管Q3、Q4的导通和截止，并驱动充电开关单元的开启和关闭；所述充电电流采集单元用于采集充电电流参数，并将采集电流参数发送至MCU控制电路单元，由MCU控制电路单元调整电池充电的电流，所述充电电流采集单元包括：电阻R5、R6和电容C5；所述充电保护单元与充电开关单元和锂电池组连接，用于保护充电电路中的电气元件和锂电池组，所述充电保护单元包括续流二极管D6、电感L1、电容C22和C23，续流二极管D6与电感L1串联，用于保护电路元件不被电感产生的感应电压击穿或烧坏，所述电感L1用于将属于电压转换成适合向锂电池充电的电压，所述电容C22和C23与锂电池组并联，用于稳定锂电池组的电压；所述充电开关单元包括MOS管Q1和MOS管Q2，所述MOS管Q1和MOS管Q2在第二级驱动电路单元的控制下导通或关闭，形成对充电电路的开启和关闭。基于上述锂电池USB快速充电管理电路的另一个实施例中，所述充电电压阈值为：4.5V≤充电电压阈值≤5.5V。基于上述锂电池USB快速充电管理电路的另一个实施例中，所述电池电压阈值为12.6V。基于上述锂电池USB快速充电管理电路的另一个实施例中，所述MCU控制电路单元包括MCU芯片；所述MCU芯片的第二引脚与第二分压网络单元连接，用于接收第二分压网络单元检测的当前电池电压；所述MCU芯片的第三引脚与第一分压网络单元连接，用于接收第一分压网络单元检测的输入电压；所述MCU芯片的第七引脚与第一级驱动电路单元连接，并向第一级驱动电路单元发送PWM控制信号；所述MCU芯片的第五引脚与充电电流采样单元连接，用于接收充电电流采样单元的采样电流，并根据采样电流调整第七引脚的PWM控制信号输出；所述第二引脚检测到当前电池电压达到电池电压阈值时，第七引脚输出PWM控制信号的占空比调小，转为恒压充电模式。与现有技术相比较，本技术具有以下优点：本技术采用2级驱动来驱动功率MOS管，加快功率MOS管的导通和关闭速度，减少功率损耗，进而减少发热和能量损耗，通过检测串联在电池负极的电阻来实现恒流充电，通过检测电池的电压来实现恒压充电，进而达到锂电池的恒流恒压充电，从而有效的达到了合理使用的目的，本技术的输入耐压可提高到20V，充电电流可灵活调整，最大可做到8A，使用更安全，电路简单，需要的元器件少，可以更灵活的根据产品的尺寸进行搭配，使成本更低。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明为了更清楚地说明本技术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使用的附图做一简单地介绍。图1是本技术的一种锂电池USB快速充电管理电路的一个实施例的电路图。图中：1USB充电电路单元、2MCU控制电路单元、3第一分压网络单元、4第二分压网络单元、5第一驱动电路单元、6第二驱动电路单元、7充电电流采样单元、8充电保护单元、9充电开关单元。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。图1是本技术的一种锂电池USB快速充电管理电路的结构示意图，如图1所示，所述锂电池USB快速充电管理电路包括：USB充电电路单元1、MCU控制电路单元2、第一分压网络单元3、第二分压网络单元4、第一驱动电路单元5、第二驱动电路单元6、充电电流采样单元7、充电保护单元8和充电开关单元9；所述USB充电电路单元1通过USB接口连接充电设备，向充电电路提供5V的电路输出，所述USB充电电路单元1与所述充电开关单元9连接，所述USB充电电路单元1包括USB接口和滤波电容C1、C2，所述滤波电容C1、C2用于稳定输入电压；MCU控制电路单元2与所述第一分压网络单元3、第二分压网络单元4、第一驱动电路单元5、充电电流采样单元7和锂电池组连接，用于接收第一分压网络单元3、第二分压网络单元4采集的电压信号，并向第一驱动电路单元5发送PWM控制信号；所述第一分压网络单元3用于检测输入端的电压值，并将监测电压值发送至MCU控制电路单元2，MCU控制电路单元2判断输入电压值是否在设定的充电电压阈值内，并判断当前输入端电压是否适用于充电，所述第一分压网络单元3包括：电阻R7、R8，所述充电电压阈值为：4.5V≤充电电压阈值≤5.5V；所述第二分压网络单元4用于检测当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池USB快速充电管理电路，其特征在于，包括：USB充电电路单元、MCU控制电路单元、第一分压网络单元、第二分压网络单元、第一驱动电路单元、第二驱动电路单元、充电电流采样单元、充电保护单元和充电开关单元；所述USB充电电路单元通过USB接口连接充电设备，向充电电路提供5V的电路输出，所述USB充电电路单元与所述充电开关单元连接，所述USB充电电路单元包括USB接口和滤波电容C1、C2，所述滤波电容C1、C2用于稳定输入电压；MCU控制电路单元与所述第一分压网络单元、第二分压网络单元、第一驱动电路单元、充电电流采样单元和锂电池组连接，用于接收第一分压网络单元、第二分压网络单元采集的电压信号，并向第一驱动电路单元发送PWM控制信号；所述第一分压网络单元用于检测输入端的电压值，并将监测电压值发送至MCU控制电路单元，MCU控制电路单元判断输入电压值是否在设定的充电电压阈值内，并判断当前输入端电压是否适用于充电，所述第一分压网络单元包括：电阻R7、R8；所述第二分压网络单元用于检测当前锂电池电压，并将检测的当前电池电压发送至MCU控制电路单元，MCU控制电路单元判断电池电压值是否达到设定的锂电池电压阈值，并判断是否停止向锂电池充电，所述第二分压网络单元包括：电阻R20、R19和电容C7；所述第一级驱动电路单元包括电阻R3、R4和三极管Q5，用于接收MCU控制电路单元发送的PWM控制信号，并通过PWM控制信号控制三极管Q5的导通和截止，并将通过集电极电压信号的变化控制第二驱动电路单元的工作状态；所述第二级驱动电路单元包括三极管Q3、Q4和电阻R2，所述三极管Q3、Q4的基极与三极管Q5的集电极连接，通过接收三极管Q5集电极电压，控制三极管Q3、Q4的导通和截止，并驱动充电开关单元的开启和关闭；所述充电电流采集单元用于采集充电电流参数，并将采集电流参数发送至MCU控制电路单元，由MCU控制电路单元调整电池充电的电流，所述充电电流采集单元包括：电阻R5、R6和电容C5；所述充电保护单元与充电开关单元和锂电池组连接，用于保护充电电路中的电气元件和锂电池组，所述充电保护单元包括续流二极管D6、电感L1、电容C22和C23，续流二极管D6与电感L1串联，用于保护电路元件不被电感产生的感应电压击穿或烧坏，所述电感L1用于将属于电压转换成适合向锂电池充电的电压，所述电容C22和C23与锂电池组并联，用于稳定锂电池组的电压；所述充电开关单元包括MOS管Q1和MOS管Q2，所述MOS管Q1和MOS管Q2在第二级驱动电路单元的控制下导通或关闭，形成对充电电路的开启和关闭。...

【技术特征摘要】
1.一种锂电池USB快速充电管理电路，其特征在于，包括：USB充电电路单元、MCU控制电路单元、第一分压网络单元、第二分压网络单元、第一驱动电路单元、第二驱动电路单元、充电电流采样单元、充电保护单元和充电开关单元；所述USB充电电路单元通过USB接口连接充电设备，向充电电路提供5V的电路输出，所述USB充电电路单元与所述充电开关单元连接，所述USB充电电路单元包括USB接口和滤波电容C1、C2，所述滤波电容C1、C2用于稳定输入电压；MCU控制电路单元与所述第一分压网络单元、第二分压网络单元、第一驱动电路单元、充电电流采样单元和锂电池组连接，用于接收第一分压网络单元、第二分压网络单元采集的电压信号，并向第一驱动电路单元发送PWM控制信号；所述第一分压网络单元用于检测输入端的电压值，并将监测电压值发送至MCU控制电路单元，MCU控制电路单元判断输入电压值是否在设定的充电电压阈值内，并判断当前输入端电压是否适用于充电，所述第一分压网络单元包括：电阻R7、R8；所述第二分压网络单元用于检测当前锂电池电压，并将检测的当前电池电压发送至MCU控制电路单元，MCU控制电路单元判断电池电压值是否达到设定的锂电池电压阈值，并判断是否停止向锂电池充电，所述第二分压网络单元包括：电阻R20、R19和电容C7；所述第一级驱动电路单元包括电阻R3、R4和三极管Q5，用于接收MCU控制电路单元发送的PWM控制信号，并通过PWM控制信号控制三极管Q5的导通和截止，并将通过集电极电压信号的变化控制第二驱动电路单元的工作状态；所述第二级驱动电路单元包括三极管Q3、Q4和电阻R2，所述三极管Q3、Q4的基极与三极管Q5的集电极连接，通过接收三极管Q5集电极电压，控制三极管Q3、Q4的导通和截止，并驱动充电开关单元的开启...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨锋涛，曾莉，陈文勇，文志高，陈志辉，梁奉标，
申请(专利权)人：东莞市颖川鸿电池科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44