智能充电管理模块制造技术

本发明专利技术涉及电池充电技术领域，尤其涉及一种智能充电管理模块。包括分别和CPU控制电路连接的开关电路、涓流检测电路、计量检测电路、DCDC隔离模块、启动按键，电源电路分别和计量检测电路、DCDC隔离模块连接；开关电路用于控制充电器和外界电源闭合或断开，涓流检测电路用于获取和测量充电器输出的电压和输出的电流，计量检测电路用于计算输出功率，DCDC隔离模块为CPU控制电路提供安全电压，电源电路分别为计量检测电路、DCDC隔离模块提供驱动电压，启动按键用于手动控制开关电路。能为蓄电池充电器提供过流、过压、反充等保护及涓流检测功能，充电异常，能自行断电，有效的防止超期电池过热自燃。

【技术实现步骤摘要】
智能充电管理模块
本专利技术涉及电池充电
，尤其涉及一种智能充电管理模块。
技术介绍
蓄电池供电的应用领域越来越多，特别是电动自行车行业。对于蓄电池组一般的正常使用时间周期为一年，但对于普通老百姓来说往往时间到了还在继续使用，此时蓄电池内部性能已经开始下降，有的甚至有损坏。具体表现为充电速度快，放电时间短，严重的还会一直进入不了涓流状态或涓流后又进入大电流充电状态，目前市面上的充电器无法实现完全切断电源等保护功能，导致长时间反复不正常充电后引起自燃。
技术实现思路
为了解决上述问题并而提出一种智能充电管理模块。一种智能充电管理模块，其特点是，包括CPU控制电路、开关电路、涓流检测电路、计量检测电路、DCDC隔离模块、电源电路、启动按键，开关电路、涓流检测电路、计量检测电路、DCDC隔离模块、启动按键分别和CPU控制电路连接，电源电路分别和计量检测电路、DCDC隔离模块连接；开关电路用于控制充电器和外界电源闭合或断开，涓流检测电路用于获取和测量充电器输出的电压和电流，计量检测电路用于计算输出功率，DCDC隔离模块为CPU控制电路提供安全电压，电源电路分别为计量检测电路、DCDC隔离模块提供驱动电压，启动按键用于手动控制开关电路。本申请的智能充电管理模块可以为充电器提供过压、过流、短路、反充保护功能，还为充电器提供涓流检测和保护，避免给超期电池充电时发生自燃问题。优选的，CPU控制电路包括STC15型单片机、与STC15型单片机连接的电压检测电路、与STC15型单片机连接的电流检测电路。通过电流检测电路和电压检测电路检测充电器输出电压电流信息，以提供过压、过流、欠压、短路、反充保护功能，使得出现意外情况迅速断电。优选的，STC15型单片机型号为STC15W408AS。STC15W408AS芯片具有宽电压、高速度、高可靠、低功耗、超强抗干扰的特点，内部集成高精度R/C时钟和复位电路，可彻底省掉外部晶振及复位电路，从而，使得本申请的充电管理模块反应灵敏，受环境干扰性小。优选的，所述的电压检测电路包括电阻R12、电阻R13、电阻R15和电容C6，电阻R12、电阻R13、电阻R15依次串联组成的串联电路连接在充电器的输出电压端口和STC15W408AS芯片的接脚4上。在STC15W408AS芯片的接脚4上还连接用于滤波的电容C6，在电容C6上并联电阻R15避免断电后电容C6向外放电。优选的，所述的电流检测电路包括运算放大器U2A、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R9、电容C4，运算放大器U2A的反向输入端通过电阻R5接地，运算放大器U2A的正向输入端通过电阻R9连接充电器的充电电路取样点，运算放大器U2A的输出端通过电阻R2连接STC15W408AS芯片的接脚1，运算放大器U2A的反向输入端和输出端连接电阻R3，STC15W408AS芯片的接脚1通过电容C4接地。本申请中的运算放大器U2A的正向输入端通过电阻R9连接充电器，用于采集充电器的实时充电电流，进而测定充电电流是否正常。在电阻R2与STC15W408AS芯片的接脚1的接点接入电容C4，可以消除电路杂波的影响。优选的，开关电路包括三极管Q1、电阻R14、二极管D1，三极管Q1的基极通过电阻R14连接STC15W408AS芯片的接脚12，三极管Q1的集电极通过二极管D1连接高电平，三极管Q1的集电极还设置用于外接继电器的接口。优选的，计量检测电路包括计量芯片U1、连接计量芯片U1电流通道的电流滤波电路、连接计量芯片U1电压通道V2N的电压滤波电路、计量芯片U1脉冲输出电路；电压滤波电路包括电阻R8、电阻R10、电阻R11、电容C5，市电零线通过串联的电阻R8、电阻R10接入计量芯片U1的V2N端，计量芯片U1的V2N端还通过电阻R11和电容C5并联电路接地；计量芯片U1的CF端、电阻R7、光耦U3的阳极依次连接，光耦U3的阴极连接计量芯片U1的GND端，光耦U3的集电极连接STC15W408AS芯片引脚15，光耦U3的集电极还通过电阻R4连接高电平，光耦U3的发射极接地。市电经过采样电阻RS1与负责串联，可以获取流过负载的电流，采样电阻RS1两端的电压经R1、R6、C2、C3滤波后提供给计量芯片，实现电流通道采样，电压通道信号由R8、R10、R11分压后经C5滤波后提供给计量芯片，实现电压通道采样。计量芯片将电压、电流通道信号内部计算后以脉冲的形式通过CF引脚输出，通过U3光电隔离后给CPU脉冲检测信号。其中电容C5接地端、电容C2和电容C3接地端接入同一接地通道，且与光耦U3的发射极接地端不在同一通道上，避免相互干扰。优选的，电源电路包括依次串联的电阻RF1、二极管D3、电容C13、并联在电容C13两端由线圈L1和电容C12串联的电路、并联在电容C12两端由电源控制芯片U5和二极管D4串联的电路、并联在二极管D4两端由线圈L2和电容C10组成的电路、并联在电容C10两端的电容C11、并联在电容C11两端的电阻R21，电源控制芯片U5的BP引脚通过电容C8连接S引脚，电源控制芯片U5的FB引脚和S引脚之间接入电阻R18，在电阻R18之间并联接入电阻R17和电容C9串联的电路，在线圈L2和电容C10接点连接二极管D2的阳极，在电阻R17和电容C9接点连接二极管D2的阴极。本申请中，电源控制芯片U5采用型号为LNK306D芯片，内置过流保护电路、防过载保护电路、输出短路保护电路、温度保护电路及光藕失效保护电路；内置斜坡补偿电路，保证在低电压及大功率输出时的电路稳定；内置高压保护，当输入母线电压高于保护电压时，芯片将自动关闭并进行延时重启；内建斜坡电流驱动电路，降低了芯片的功耗并提高了电路的效率。通过电源控制芯片U5实现将高压直流转换成低压电压，R17、R18可以调整输出电压大小，C10、C11将输出电压滤波。本专利技术的有益效果是：本专利技术涉及的一种智能充电管理模块，能为蓄电池充电器提供过流、过压、反充保护及涓流检测功能，充电异常，能自行断电，有效的防止超期电池过热自燃。附图说明图1是本专利技术智能充电管理模块电路原理图。图2是本专利技术智能充电管理模块工作原理图。图3是本专利技术计量检测电路图。图4是本专利技术计量检测和模块接口连接电路图。图5是本专利技术电源电路图。图6是本专利技术CPU控制电路图。图7是本专利技术涓流检测电路图。图8是本专利技术隔离模块电路图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。实施例1如图1是本专利技术智能充电管理模块电路原理图。图2是本专利技术智能充电管理模块工作原理图。图8是本专利技术隔离模块电路图。一种智能充电管理模块，包括CPU控制电路、开关电路、涓流检测采样电路、计量检测电路、DCDC隔离模块、电源电路、启动按键，开关电路、涓流检测采样电路、计量检测电路、DCDC隔离模块、启动按键分别和CPU控制电路连接，电源电路分别和计量检测电路、DCDC隔离模块连接；开关电路用于控制充电器和外界电源闭合或断开，涓流检测电路用于获取和测量充电器输出的电压和电流，计量检测电路用于计算输出功率，DCDC隔离模块为CPU控制电路提供安全电压，电源电路分别为计量检测电路、DCDC隔离模块提供5V驱动电压，启动按键用于手动控制开关电路。本申请是基于蓄电池充电器的智能充电管理模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能充电管理模块，其特征在于：包括CPU控制电路、开关电路、涓流检测电路、计量检测电路、DCDC隔离模块、电源电路、启动按键，开关电路、涓流检测电路、计量检测电路、DCDC隔离模块、启动按键分别和CPU控制电路连接，电源电路分别和计量检测电路、DCDC隔离模块连接；开关电路用于控制充电器和外界电源闭合或断开，涓流检测电路用于获取和测量充电器输出的电压和电流，计量检测电路用于计算输出功率，DCDC隔离模块用于为CPU控制电路提供安全电压，电源电路分别为计量检测电路、DCDC隔离模块提供驱动电压，启动按键用于手动控制开关电路。

【技术特征摘要】
1.一种智能充电管理模块，其特征在于：包括CPU控制电路、开关电路、涓流检测电路、计量检测电路、DCDC隔离模块、电源电路、启动按键，开关电路、涓流检测电路、计量检测电路、DCDC隔离模块、启动按键分别和CPU控制电路连接，电源电路分别和计量检测电路、DCDC隔离模块连接；开关电路用于控制充电器和外界电源闭合或断开，涓流检测电路用于获取和测量充电器输出的电压和电流，计量检测电路用于计算输出功率，DCDC隔离模块用于为CPU控制电路提供安全电压，电源电路分别为计量检测电路、DCDC隔离模块提供驱动电压，启动按键用于手动控制开关电路。2.根据权利要求1所述的智能充电管理模块，其特征在于：CPU控制电路包括STC15型单片机、与STC15型单片机连接的电压检测电路、与STC15型单片机连接的电流检测电路。3.根据权利要求1或2所述的智能充电管理模块，其特征在于：STC15型单片机型号为STC15W408AS。4.根据权利要求3所述的智能充电管理模块，其特征在于：所述的电压检测电路包括电阻R12、电阻R13、电阻R15和电容C6，电阻R12、电阻R13、电阻R15依次串联组成的串联电路连接在充电器的输出电压端口和STC15W408AS芯片的接脚4上。5.根据权利要求3所述的智能充电管理模块，其特征在于：所述的电流检测电路包括运算放大器U2A、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R9、电容C4，运算放大器U2A的反向输入端通过电阻R5接地，运算放大器U2A的正向输入端通过电阻R9连接充电器的充电电路的取样点，运算放大器U2A的输出端通过电阻R2连接STC15W408AS芯片的接脚1，运算放大器U2A的反向输入端和输出端连接电阻R3，STC15W408AS芯片的接脚1通过电...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈建良，严关荣，严伟立，
申请(专利权)人：沈建良，
类型：发明
国别省市：浙江,33