一种车载使用锂电池充电放电电路制造技术

本发明专利技术公开了电子信息技术领域内的一种车载使用锂电池充电放电电路，包括充电电路，所述充电电路和充电防止电流倒灌电路相连，所述充电防止电流倒灌电路与保护电路相连，所述保护电路与升压电路相连，所述升压电路与放电电路相连；所述充电电路包括充电芯片TPS7B7701‑Q，充电芯片TPS7B7701‑Q的输入VIN管脚与12V电压相连，充电芯片TPS7B7701‑Q的使能EN管脚经电阻R7与MCU的LI_CHG_CTL信号管脚连接并由MCU控制其开关；可以通过配合外围电路实现锂电池的充电、放电，同时降低了使用电池专业充放电芯片的成本，使得锂电池能够在车载行业大规模应用，降低了设计要求，本发明专利技术可以用于车载电源。

A Charging and Discharging Circuit for Lithium Battery in Vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种车载使用锂电池充电放电电路
本专利技术涉及一种车载电池电路。
技术介绍
随着汽车工业和电子技术的进步，车载电气设备日益增多。随着用户要求的不断提高，车载电子产品不断发展，越来越多的场合需要一种可靠的不间断电源为车载电子设备、可移动终端等提供电源保障。如今车载备用电池较多使用镍氢电池，而锂电池与镍氢电池充电方式不同，镍氢电池需要恒流充电，而锂电池需要先恒流充电再恒压充电。镍氢电池使用过程环保，在车载行业有成熟方案，但是其成本高，占用体积大，电池容量小，放电电流小；而锂电池优点体积小，成本低，电池容量大，放电电流大，但是车载行业使用比较少，对设计要求较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种车载使用锂电池充电放电电路，可以通过配合外围电路实现锂电池的充电、放电，同时降低了使用电池专业充放电芯片的成本，使得锂电池能够在车载行业大规模应用，降低了设计要求。为实现上述目的，本专利技术提供了一种车载使用锂电池充电装置，包括充电电路，所述充电电路和充电防止电流倒灌电路相连，所述充电防止电流倒灌电路与保护电路相连，所述保护电路与升压电路相连，所述升压电路与放电电路相连；所述充电电路包括充电芯片TPS7B7701-Q，充电芯片TPS7B7701-Q的输入VIN管脚与12V电压相连，充电芯片TPS7B7701-Q的使能EN管脚经电阻R7与MCU的LI_CHG_CTL信号管脚连接并由MCU控制其开关，充电芯片TPS7B7701-Q的SENSE_EN管脚通过电阻R76下拉到GND，充电芯片TPS7B7701-Q的VCC管脚经电容C67与GND连接，充电芯片TPS7B7701-Q的ERR管脚经电阻R3与MCU的LIFEPO4_ERR信号管脚相连，可反馈充电芯片TPS7B7701-Q的故障信息到MCU，充电芯片TPS7B7701-Q的LIM管脚为经电阻R83和R82与GND连接，充电芯片TPS7B7701-Q的SENSE管脚经并联设置的电容C56和电阻R77与MCU的LIFEPO4_SENSE1信号管脚，充电芯片TPS7B7701-Q的FB管脚分别与电阻R79和R78连接，所述充电芯片TPS7B7701-Q的OUT管脚与电阻R79的另一端相连。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于，锂电池的规格为3.2V/1.5Ah，充电电压为3.6±0.1V，充电电流≤1A，充电方式CC/CV，充电截止电流为12-30mA，正常放电电流≤0.7A，最大持续电流0.7-1A(≤5min)，放电截止电压约2.5V，锂电池先从3.4V（锂电池电压设定低于3.4V开始充电）到3.65V进行恒流（CC）充电，充电电流为0.1C（150mA），充到3.65V之后转恒压（CV）充电，恒压充电过程中充电电流从0.1C降到0.01C（150mA降到15mA）即停止充电，再通过放电电路进行放电，可以通过配合外围电路实现锂电池的充电、放电，同时降低了使用电池专业充放电芯片的成本，使得锂电池能够在车载行业大规模应用，降低了设计要求，本专利技术可以用于车载电源。作为本专利技术的进一步改进，所述充电防止电流倒灌电路包括三极管Q2，所述三极管Q2的基极与MCU的LI_CHG_CTL信号管脚连接，所述三极管Q2的发射极与GND相连，所述三极管Q2的集电极与和MOS管Q5的栅极端相连，所述MOS管Q5的漏极端与充电芯片TPS7B7701-Q的OUT管脚相连，所述MOS管Q5的源极端与锂电池的LIFEPO4_BAT端相连，这样当充电的时候打开，充满了则关闭，此时LIFEPO4_BAT处的电压（即锂电池电压）不会倒灌回充电芯片的输出管脚LIFEPO4_OUT处，确保电池的使用安全性。作为本专利技术的进一步改进，所述保护电路包括锂电池插座，所述锂电池插座的接口一与锂电池的LIFEPO4_BAT端和电阻R35相连，所述电阻R35经并联设置的电阻R32以及电容C62与MCU的LIFEPO4_BAT_BAT_AD的信号管脚相连，所述锂电池插座的接口二分别与MCU的LIFEPO4_BAT_NTC管脚和热敏电阻R73相连，所述锂电池插座的接口三与GND相连，这样通过R35和R32电阻分压限流之后转成AD信号LIFEPO4_BAT_BAT_AD给MCU，MCU可以通过这点的电压值判断锂电池是否充满，LIFEPO4_BAT_NTC为锂电池热敏电阻检测信号，MCU可以通过这点的电压值判断锂电池是否处于过热状态而进行保护措施。作为本专利技术的进一步改进，所述升压电路包括升压芯片TPS61236PRWLR，所述升压芯片TPS61236PRWLR的输入VIN管脚与锂电池的LIFEPO4_BAT端相连，所述升压芯片TPS61236PRWLR的EN使能管脚与MCU的EN_LIFEPO4_BAT管脚相连，所述升压芯片TPS61236PRWLR的EN使能管脚与MCU的EN_LIFEPO4_BAT管脚之间连接有电阻R266,所述电阻R266与GND相连，所述升压芯片TPS61236PRWLR的FB管脚分别与电阻R116和R259相连，所述电阻R116的另一端与所述升压芯片TPS61236PRWLR的VOUT管脚相连，所述升压芯片TPS61236PRWLR的CC管脚、AGND管脚和PGND管脚与电阻R259的另一端相连，述电阻R259的另一端与GND相连，这样当锂电池本身的3.65V电压不满足需求，则可使用此升压电路，升压芯片TPS61236PRWLR的输入VIN管脚为锂电池电压3.65V，信号为LIFEPO4_BAT，输出电压通过FB两端电阻算出电压值：Vout=1.244*(1+R116/R259)=5.014V，信号为LI_BOOST_5V，只需软件配置EN使能管脚EN_LIFEPO4_BAT信号即可，高电平打开升压，低电平关闭升压。作为本专利技术的进一步改进，所述放电电路包括三极管Q7，所述三极管Q7的基极与MCU的EN_LIFEPO4_BAT管脚相连，所述三极管Q7的发射极与GND相连，所述三极管Q2的集电极与和MOS管Q3的栅极端相连，所述MOS管Q3的漏极端与升压芯片TPS61236PRWLR的VOUT管脚相连，所述MOS管Q3的源极端输出5V电压，这样升压的时候即打开放电，升压截止即关闭放电，放电电压通过BU5V供给系统所需电路。作为本专利技术的进一步改进，所述升压芯片TPS61236PRWLR的输入VIN管脚与并联设置的电容C159和C195相连，所述升压芯片TPS61236PRWLR的SW管脚经电感L3与升压芯片TPS61236PRWLR的输入VIN管脚相连，述电阻R259的另一端和电阻R116的另一端并联连接有电容C160、电容C174以及电容C179，这样可以起到整流的作用，使得升压芯片的输入电压和输出电压更加稳定。作为本专利技术的进一步改进，所述充电芯片TPS7B7701-Q的输入VIN管脚经与相连相互并联连接的整流电容C63、C46、C42、C81、C60与12V电压相连，所述整流电容C63的一端与GND相连，这样可以通过电容进行整流，使得输入电压更稳定。作为本专利技术的进一步改进，电阻R79的另一端和R78的另一端并联连接有电容C55、电容C77、电容C73以及电容C65，所述电容C55、电容C77、电容C73本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载使用锂电池充电放电电路，其特征在于：包括充电电路，所述充电电路和充电防止电流倒灌电路相连，所述充电防止电流倒灌电路与保护电路相连，所述保护电路与升压电路相连，所述升压电路与放电电路相连；所述充电电路包括充电芯片TPS7B7701‑Q，充电芯片TPS7B7701‑Q的输入VIN管脚与12V电压相连，充电芯片TPS7B7701‑Q的使能EN管脚经电阻R7与MCU的LI_CHG_CTL信号管脚连接并由MCU控制其开关，充电芯片TPS7B7701‑Q的SENSE_EN管脚通过电阻R76下拉到GND，充电芯片TPS7B7701‑Q的VCC管脚经电容C67与GND连接，充电芯片TPS7B7701‑Q的ERR管脚经电阻R3与MCU的LIFEPO4_ERR信号管脚相连，可反馈充电芯片TPS7B7701‑Q的故障信息到MCU，充电芯片TPS7B7701‑Q的LIM管脚为经电阻R83和R82与GND连接，充电芯片TPS7B7701‑Q的SENSE管脚经并联设置的电容C56和电阻R77与MCU的LIFEPO4_SENSE1信号管脚，充电芯片TPS7B7701‑Q的FB管脚分别与电阻R79和R78连接，所述充电芯片TPS7B7701‑Q的OUT管脚与电阻R79的另一端相连。...

【技术特征摘要】
1.一种车载使用锂电池充电放电电路，其特征在于：包括充电电路，所述充电电路和充电防止电流倒灌电路相连，所述充电防止电流倒灌电路与保护电路相连，所述保护电路与升压电路相连，所述升压电路与放电电路相连；所述充电电路包括充电芯片TPS7B7701-Q，充电芯片TPS7B7701-Q的输入VIN管脚与12V电压相连，充电芯片TPS7B7701-Q的使能EN管脚经电阻R7与MCU的LI_CHG_CTL信号管脚连接并由MCU控制其开关，充电芯片TPS7B7701-Q的SENSE_EN管脚通过电阻R76下拉到GND，充电芯片TPS7B7701-Q的VCC管脚经电容C67与GND连接，充电芯片TPS7B7701-Q的ERR管脚经电阻R3与MCU的LIFEPO4_ERR信号管脚相连，可反馈充电芯片TPS7B7701-Q的故障信息到MCU，充电芯片TPS7B7701-Q的LIM管脚为经电阻R83和R82与GND连接，充电芯片TPS7B7701-Q的SENSE管脚经并联设置的电容C56和电阻R77与MCU的LIFEPO4_SENSE1信号管脚，充电芯片TPS7B7701-Q的FB管脚分别与电阻R79和R78连接，所述充电芯片TPS7B7701-Q的OUT管脚与电阻R79的另一端相连。2.根据权利要求1所述的一种车载使用锂电池充电装置，其特征在于：所述充电防止电流倒灌电路包括三极管Q2，所述三极管Q2的基极与MCU的LI_CHG_CTL信号管脚连接，所述三极管Q2的发射极与GND相连，所述三极管Q2的集电极与和MOS管Q5的栅极端相连，所述MOS管Q5的漏极端与充电芯片TPS7B7701-Q的OUT管脚相连，所述MOS管Q5的源极端与锂电池的LIFEPO4_BAT端相连。3.根据权利要求2所述的一种车载使用锂电池充电放电电路，其特征在于：所述保护电路包括锂电池插座，所述锂电池插座的接口一与锂电池的LIFEPO4_BAT端和电阻R35相连，所述电阻R35经并联设置的电阻R32以及电容C62与MCU的LIFEPO4_BAT_BAT_AD的信号管脚相连，所述锂电池插座的接口二分别与MCU的LIFEPO4_BAT_NTC管脚和热敏电阻R73相连，所述锂电池插座的接口三与GND相连。4.根据权利要求3所述的一种车载使用锂电池充电放电电路，其特征在于：所述升压电路包括升压芯片TPS6...

【专利技术属性】
技术研发人员：佘君，张继文，李想，陈荣，杨轩，徐珍兰，
申请(专利权)人：扬州航盛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32