延长锂电池使用寿命的系统技术方案

公开了一种延长锂电池使用寿命的系统，包括：给所述系统供电的电压转换电路；给锂电池充电的充电控制电路；使所述充电控制电路输出不同档位电流的电流档位切换电路；检测锂电池电压的电压检测电路；检测锂电池温度的温度检测电路；和根据锂电池电压和温度控制所述电流档位切换电路的档位进而调控所述充电控制电路输出电流的控制电路；其中所述充电控制电路连接所述电流档位切换电路，所述控制电路连接所述电流档位切换电路、所述温度检测电路和所述电压检测电路。能够解决锂电池过放电和在零摄氏度以下的低温环境下充电容易出现不可逆的损伤问题。的损伤问题。的损伤问题。

【技术实现步骤摘要】
延长锂电池使用寿命的系统


[0001]本技术涉及延长锂电池使用寿命的系统。

技术介绍

[0002]锂电池在零摄氏度以下的低温环境下，内部正极、负极以及电解质的活性降低，在此种环境下充电，会导致锂离子无法嵌入到负极材料中，而是析出到负极材料表面，对电池造成不可逆的损伤。同时，如果锂电池电压处于一个较低的值，如果长期不给锂电池充电，会导致电池过放电，也会给锂电池造成不可逆的损伤。

技术实现思路

[0003]本技术提出一种延长锂电池使用寿命的系统，能够解决锂电池过放电和在零摄氏度以下的低温环境下充电容易出现不可逆的损伤问题。
[0004]根据本技术实施例的一方面，一种延长锂电池使用寿命的系统，包括：给所述系统供电的电压转换电路；给锂电池充电的充电控制电路；使所述充电控制电路输出不同档位电流的电流档位切换电路；检测锂电池电压的电压检测电路；检测锂电池温度的温度检测电路；和根据锂电池电压和温度控制所述电流档位切换电路的档位进而调控所述充电控制电路输出电流的控制电路；其中所述充电控制电路连接所述电流档位切换电路，所述控制电路连接所述电流档位切换电路、所述温度检测电路和所述电压检测电路。
[0005]在一些示例中，所述电压转换电路采用电压转换芯片MP9486AGN，MP9486AGN的VIN 端和GND之间连接有电容C11、电容C12；SW端经过电感L1后连接5V输出端；BST端和 SW端之间连接有电容C8；二极管D1一端连接在SW端，另一端连接GND；电阻R10一端连接5V输出端，另一端经过电阻R11连接到GND；MP9486AGN的FB端连接在电阻R10、 R11之间；此外，5V输出端与GND之间连接有电容C9、电容C10。
[0006]在一些示例中，所述充电控制电路采用TP4058 SOT23
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5N芯片，TP4058 SOT23
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5N芯片的VCC连接所述电压转换电路的5V输出端；VCC和GND之间连接有电容C14、C15；串联的发光LED、电阻R12一端连接VCC，另一端连接CHRG端；BAT端连接锂电池电极，锂电池电极和GND之间连接有电容C13；PROG端连接能切换其对地电阻的所述电流档位切换电路。
[0007]在一些示例中，所述电流档位切换电路采用SGM3005XMS芯片，SGM3005XMS芯片的 V+端连接所述电压转换电路的5V输出端，V+端和GND之间连接有电容C7，NO1端和GND 之间连接有电阻R3，NO2端和GND之间连接有电阻R4，COM1、COM2端连接所述充电控制电路TP4058 SOT23
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5N芯片的PROG端，IN1端和IN2端连接到所述控制电路，NC1端和 NC2与GND之间分别连接有电阻R5、R6。
附图说明
[0008]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
[0009]图1是根据本技术一实施例的延长锂电池使用寿命系统的框图。
[0010]图2是根据本技术一实施例的延长锂电池使用寿命系统原理图。
[0011]图3是根据本技术一实施例的电压转换电路拓扑。
[0012]图4是根据本技术一实施例的充电控制电路拓扑。
[0013]图5是根据本技术一实施例的单片机及其外围电路。
[0014]图6是根据本技术一实施例的温度检测电路拓扑。
[0015]图7是根据本技术一实施例的电压检测电路拓扑。
[0016]图8是根据本技术一实施例的电流档位切换电路拓扑。
具体实施方式
[0017]图1示出了延长锂电池使用寿命系统的框图，该系统包括：给所述系统供电的电压转换电路；给锂电池充电的充电控制电路；使所述充电控制电路输出不同档位电流的电流档位切换电路；检测锂电池电压的电压检测电路；检测锂电池温度的温度检测电路；和根据锂电池电压和温度控制所述电流档位切换电路的档位进而调控所述充电控制电路输出电流的控制器；其中所述充电控制电路连接所述电流档位切换电路，所述控制器连接所述电流档位切换电路、所述温度检测电路和所述电压检测电路。
[0018]如图2所示，每隔设定时间所述控制器(MCU)通过所述温度检测电路和所述电压检测电路检测锂电池温度和电压，当电压低于阈值a(对于标称电压3.7V，a可设置为3.4V)，判断温度；当温度高于阈值a℃(a可设置为0)，所述控制器控制所述电流档位切换电路切换到正常充电档位，使所述充电控制电路对锂电池进行全电流充电；当温度低于阈值a℃(a可设置为0)高于
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b℃时(b可设置为10)，所述控制器控制所述电流档位切换电路切换到第一档位，调小所述充电控制电路的充电电流；当温度低于阈值
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b℃(b可设置为10)高于
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c℃时(c可设置为20)，所述控制器控制所述电流档位切换电路切换到第二档位，进一步调小所述充电控制电路的充电电流；当温度低于阈值
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c℃(c可设置为20)高于
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d℃时(d可设置为30)，所述控制器控制所述电流档位切换电路切换到第三档位，再进一步调小所述充电控制电路的充电电流。上述档位的数量，和每个档位对应的温度区间只是示例性的，本申请并不对此进行限定。
[0019]图3示出了电压转换电路，其用于将电动车电池的高压转换为低压5V给充电IC供电，该电压转换电路采用电压转换芯片MP9486AGN，MP9486AGN的VIN端和GND之间连接有电容C11、电容C12；SW端经过电感L1后连接5V输出端；BST端和SW端之间连接有电容C8；二极管D1一端连接在SW端，另一端连接GND；电阻R10一端连接5V输出端，另一端经过电阻R11连接到GND；MP9486AGN的FB端连接在电阻R10、R11之间；此外， 5V输出端与GND之间连接有电容C9、电容C10。
[0020]图4示出了充电控制电路，其采用TP4058 SOT23
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5N芯片，TP4058 SOT23
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5N芯片的VCC连接所述电压转换电路的5V输出端；VCC和GND之间连接有电容C14、C15；串联的发光LED、电阻R12一端连接VCC，另一端连接端；BAT端连接锂电池电极，锂电池电极和GND之间连接有电容C13；PROG端(Charge_Res)连接能切换其对地电阻的所述电流档位切换电路，因为所述充电控制电路充电电流由PROG端对地的电阻值决定的。
[0021]所述控制器可采用STM32F030C8T6单片机，图5示出了其外围电路。所述温度检测
电路和所述电压检测电路分别参考图6和图7。单片机的I/O端连接所述温度检测电路、所述电压检测电路和所述电流档位切换电路，根据锂电池电压和温度控制所述电流档位切换电路档位的切换(即，控制TP4058 SOT23
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5N芯片PROG端接入不同对地电阻)。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种延长锂电池使用寿命的系统，其特征在于，包括：给所述系统供电的电压转换电路；给锂电池充电的充电控制电路；使所述充电控制电路输出不同档位电流的电流档位切换电路；检测锂电池电压的电压检测电路；检测锂电池温度的温度检测电路；和根据锂电池电压和温度控制所述电流档位切换电路的档位进而调控所述充电控制电路输出电流的控制电路；其中所述充电控制电路连接所述电流档位切换电路，所述控制电路连接所述电流档位切换电路、所述温度检测电路和所述电压检测电路。2.根据权利要求1所述的延长锂电池使用寿命的系统，其特征在于，所述电压转换电路采用电压转换芯片MP9486AGN，MP9486AGN的VIN端和GND之间连接有电容C11、电容C12；SW端经过电感L1后连接5V输出端；BST端和SW端之间连接有电容C8；二极管D1一端连接在SW端，另一端连接GND；电阻R10一端连接5V输出端，另一端经过电阻R11连接到GND；MP9486AGN的FB端连接在电阻R10、R11之间；5V输出端与GND之间连接有电容C9、电容C10。3.根据权利要求2所述的延长锂电池使...

【专利技术属性】
技术研发人员：白恒培，李超超，钱建安，江涛，张瑛，
申请(专利权)人：浙江小安优行科技有限公司，
类型：新型
国别省市：