锂电池充放电管理及电量显示保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种锂电池充放电管理及电量显示保护装置，包括：充电模块，用于涓流充电管理、恒流充电管理、恒压充电管理及充电截止管理；放电模块，用于使所述装置在4‑30V宽范围输入、输出电压下工作；电池反接保护模块，用于在电池正负极接反时，使电路中无电流通过；温度检测模块，用于检测环境温度，当工作环境温度超过设定值时，发出报警信息；电量显示模块，用于电量显示；额外电压输出接口，用于输出多种电压。本实用新型专利技术能够防止重复充放电对电池造成老化，延长电池的寿命，并具有电量显示、电池反接保护、环境温度检测功能。

【技术实现步骤摘要】
锂电池充放电管理及电量显示保护装置
本技术属于锂电池充放电管理
，具体涉及一种锂电池充放电管理及电量显示保护装置。
技术介绍
近年来，便携式设备的发展与普及大大提高了可充电电池的要求。锂电池凭借其能量密度低，使用寿命长，放点电压高和无记忆效应等独特特点，逐渐成为便携式电子设备供电的首选。锂电池在工作过程中的性能指标对整个电源系统正常运行有很大的影响。电池的重复循环使用以及充电过程等多种因素都会影响电池性能下降，电容量降低等老化问题。具体包括如下技术缺陷：1、充电时靠充电电源上的指示灯变化来确定电池是否充满，只要电压没有达到最高值，这样电池被反复充电，引起电池老化问题。2、充电时采用恒压充电，一般方式都是大电流充电直到电池电压达到某一个值时，才使用小电流充电。3、仪器中一般说明的系统可以边充边用，实际上是充电器电流冲到电池内，使用电池的电量再去供设备使用。这样导致的结果就是电池内的电池单元电压不平衡，充电出现问题，损坏电池。4、无电量显示，电量的使用情况不明确。5、电池如果正负极接反，接到设备通电，会造成芯片烧毁等问题。6、如果电池周围的工作环境温度过高，会引起电池损坏等问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种锂电池充放电管理及电量显示保护装置，以解决上述技术问题。本技术提供了一种锂电池充放电管理及电量显示保护装置，包括：充电模块，用于涓流充电管理、恒流充电管理、恒压充电管理及充电截止管理；放电模块，用于使所述装置在4-30V宽范围输入、输出电压下工作；电池反接保护模块，用于在电池正负极接反时，使电路中无电流通过；温度检测模块，用于检测环境温度，当工作环境温度超过设定值时，发出报警信息；电量显示模块，用于电量显示；额外电压输出接口，用于输出多种电压。进一步地，所述恒流充电管理包括：通过外部电阻设置恒流充电电流；所述涓流充电管理包括：通过所设置的恒流充电电流的15％进行涓流充电；所述恒压充电管理包括：当充电电流降低到外部电阻所设置的电流值时，执行充电截止管理，结束充电过程。与现有技术相比本技术的有益效果是：1)本产品当电池的电压低于设定电压值时，外部电源会对锂电池充电。当电池电压高于设定值时，外部电源不会对锂电池进行充电。2)本产品的充电方式涓流充电(低压预充)，恒流充电，恒压充电以及充电截止四个阶段，可延长电池的寿命。3)充电中电满显示，有显示接口。4)具有电量显示接口。5)具有锂电池的边充边用功能，在锂电池电压比较低的时候能保护锂电池，直接外部电源输出给系统。7)具有温度检测系统，当环境工作温度超过设定值时，会发出报警。8)具有电池反接保护系统，当遇到电池反接并且电路已经接通的情况下，不会发生损坏电池或者其他元件的情况。9)具有两路充电电路，适用容量大的锂电池充电用。10)具有额外的其他输出电压，可以带动别的功率小的器件。附图说明图1是本技术一种锂电池充放电管理及电量显示保护装置的结构框图；图2是本技术充电模块充电过程示意图；图3是本技术充电模块两个充电管理芯片的电路图；图4是本技术放电模块升/降压稳压输出电路图；图5是本技术电池反接保护模块反接保护电路图；图6是本技术电量显示模块电量显示电路图；图7是本技术温度检测模块温度检测电路图。具体实施方式下面结合附图所示的各实施方式对本技术进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本技术的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本技术的保护范围之内。如图1所示，本实施例提供了一种锂电池充放电管理及电量显示保护装置，包括：充电模块10，用于涓流充电管理、恒流充电管理、恒压充电管理及充电截止管理；放电模块20，用于使所述装置在4-30V宽范围输入、输出电压下工作；电池反接保护模块30，用于在电池正负极接反时，使电路中无电流通过；温度检测模块40，用于检测环境温度，当工作环境温度超过设定值时，发出报警信息；电量显示模块50，用于电量显示，可以自定义显示；额外电压输出接口60，用于输出多种电压。在本实施例中，恒流充电管理包括：通过外部电阻设置恒流充电电流；所述涓流充电管理包括：通过所设置的恒流充电电流的15％进行涓流充电；恒压充电管理包括：当充电电流降低到外部电阻所设置的电流值时，执行充电截止管理，结束充电过程。下面对本技术作进一步详细说明。充电模块是由两个充电管理芯片(如图3所示)及其外部电路组成，充电电流可以达到最大10A。该模块是PWM降压模式锂电池充电管理集成电路，独立对锂电池充电进行自动管理。具有封装外形小，外围元器件少和使用简单等优点。该模块具有恒流充电和恒压充电模式，恒压充电模式。对于深度放电的锂电池，该模块用所设置的恒流充电电流的15％进行涓流充电，在恒压充电阶段，充电电流逐渐减小，当充电电流降低到外部电阻所设置的电源值时，充电结束。充电过程中，充电指示灯亮起，充电结束后，充电结束指示灯亮起。在充电结束状态，如果电池电压下降到设定值以下时，自动开始新的充电周期。当输入电源掉电或者输入电压低于电池电压时，该模块自动进入睡眠模式。充电过程如图2所示。参图3所示，充电电路是完全一样的两个部分。1、U13和U14是充电管理芯片，是由完全两个一样的芯片组成。控制整个冲电过程以及检测是否需要充电；还能在充电过程中输出充电状态。2、D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,D8为8个肖特基二极管，这几个二极管的用过电流要比充电电流大，耐压要大于最大输入电压。3、R39,R40为充电电流检测电阻，充电电流的大小可以通过它的阻值设定。4、J1,J3为充电显示的四个接插件，用来外接LED显示充电状态。5、C20,21,22,27,28,29,R2和R38是为了保证回路的补偿元件，为了保证电压调制回路和电流调制回路的稳定性。6、NC20，NC40为电感元件。在正常工作时，N20的电流是会根据需要变化.7、U5,U6为8脚场效应管。用于控制充电打开和停止。由充电管理芯片U13或者U14的16脚控制通断。此场效应管要求转换效率高。使用地开启电压的场效应管。其余的电容大都是对输入电源进行滤波作用，要吸收在输入电源上产生的纹波电流。选型时要注意电容有足够的纹波电流。参图4所示，图4为稳压输出电路，电压输入范围为4-36V,转换效率高达98％，输入有过压保护。图中元器件如下：1、U11为一个高性能的升压-降压的稳压器，可在输入电压高于，低于或等于输出电压下工作。可以在4-30V宽输入和输出范围内实现不同工作模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池充放电管理及电量显示保护装置，其特征在于，包括：/n充电模块，用于涓流充电管理、恒流充电管理、恒压充电管理及充电截止管理；/n放电模块，用于使所述装置在4-30V宽范围输入、输出电压下工作；/n电池反接保护模块，用于在电池正负极接反时，使电路中无电流通过；/n温度检测模块，用于检测环境温度，当工作环境温度超过设定值时，发出报警信息；/n电量显示模块，用于电量显示；/n额外电压输出接口，用于输出多种电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂电池充放电管理及电量显示保护装置，其特征在于，包括：
充电模块，用于涓流充电管理、恒流充电管理、恒压充电管理及充电截止管理；
放电模块，用于使所述装置在4-30V宽范围输入、输出电压下工作；
电...

【专利技术属性】
技术研发人员：石巧平，董兰兰，
申请(专利权)人：北京和众视野科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11