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一种电池控制电路制造技术

技术编号:8150555 阅读:173 留言:0更新日期:2012-12-28 22:08
本实用新型专利技术揭示一种电池控制电路,包括微处理器MCU和电源能耗管理电路,电源能耗管理电路包括二极管、三极管、MOS管、电阻和电容,二极管D1的阳极和电阻R3的一端与电池的正极B+连接,二极管D1的阴极连接三极管Q2的发射极,三极管Q2的基极通过电阻R8和MOS管Q4连接到地,电阻R3通过电阻R2连接到MOS管Q1的漏极,MOS管Q1的栅极通过电阻R1上拉到一电源,MOS管Q1的源极连接到MCU的控制端口POWER,三极管Q2的基极与电阻R3的另一端相连。本实用新型专利技术的电池控制电路工作能耗低,能够满足电池的长期存储要求,并且解决了使用中异常保护、反复保护和退出保护带来的可靠性不高的问题。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电池控制电路,尤其涉及充电电池的充电和放电管理、保护的控制电路。
技术介绍
由于当前新能源发展的势头,充电电池特别是锂离子电池的应用越来越广泛,特别是电动工具,电动交通工具等都开始大量应用。由于锂离子电池的特殊性,每个电池要使用控制电路来提供充电和放电管理和保护,提高使用的安全性和使用寿命。在一些特殊的应用中由于需要特别低的功耗,来满足电池本身的长期存储能力。以及使用中防止异常保护反复的保护和退出保护带来的可靠性不高的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种电池控制电路,本技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种用于电池的控制电路,包括微处理器MCU和电源能耗管理电路,电源能耗管理电路包括二极管、三极管、MOS管、电阻和电容,其特征在于,二极管Dl的阳极和电阻R3的一端与电池的正极B+连接,二极管Dl的阴极连接三极管Q2的发射极,三极管Q2的基极通过电阻R8和MOS管Q4连接到地,电阻R3通过电阻R2连接到MOS管Ql的漏极,MOS管Ql的栅极通过电阻Rl上拉到一电源,MOS管Ql的源极连接到MCU的控制端口 POWER,三极管Q2的基极与电阻R3的另一端相连,并且三极管Q2的基极通过电阻连接到MCU的充电检测端口 INC,三极管Q2的基极还通过电阻和二极管D2连接到为电池进行充电的充电端CHG-。上述控制电路中三极管Q2的集电极还连接到一稳压电路。上述控制电路还包括负载检测电路。上述控制电路的负载检测电路包括MOS管、稳压管、二极管、电阻和电容,其中,MOS管Q6的源极、稳压管Z2的阴极、二极管D5的阴极、电阻R14的一端以及电容C7的一端均连接到电池的正极B+,M0S管Q6的栅极连接到稳压管Z2的阳极、电阻R15的一端以及电阻R14的另一端,R15的另一端与二极管D5的阳极相连,电容C8的一端与电容C7的另一端相连,电容CS的另一端与二极管D5的阳极相连,二极管D5的阳极连接到负载的一端P-,M0S管Q6的漏极通过电阻R13,与并联连接的电容C6和电阻R17的一端相连,并联连接的电容C6和电阻R17的另一端与电阻R16的一端均连接到地,电阻R16的另一端连接到所述电阻R15的另一端,MOS管Q5的栅极与上述并联连接的电容C6和电阻R17的一端相连,MOS管Q5的漏极与负载的一端P-相连,MOS管的源极与二极管D3的阳极相连,二极管D3的阴极通过电阻12和电容C5接地。一种用于电池的控制电路,包括负载检测电路,其特征在于,该负载检测电路包括MOS管、稳压管、二极管、电阻和电容,其中,MOS管Q6的源极、稳压管Z2的阴极、二极管D5的阴极、电阻R14的一端以及电容C7的一端均连接到电池的正极B+,MOS管Q6的栅极连接到稳压管Z2的阳极、电阻R15的一端以及电阻R14的另一端,电阻R15的另一端与二极管D5的阳极相连,电容C8的一端与电容C7的另一端相连,电容C8的另一端与二极管D5的阳极相连,二极管D5的阳极连接到负载的一端P_,MOS管Q6的漏极通过电阻R13,与并联连接的电容C6和电阻R17的一端相连,并联连接的电容C6和电阻R17的另一端与电阻R16的一端均连接到地,电阻R16的另一端连接到所述电阻R15的另一端,MOS管Q5的栅极与上述并联连接的电容C6和电阻R17的一端相连,MOS管Q5的漏极与负载的一端P-相连,MOS管的源极与二极管D3的阳极相连,二极管D3的阴极通过电阻12和电容C5接地。上述控制电路的二极管D3的阴极还通过二极管D4连接到外部开关KEY1。上述控制电路还包括微处理器MCU,对电路进行控制。上述控制电路还包括充放电控制电路(3,4)、温度检测电路(7)、电流检测电路 (5)、短路检测电路(6)以及电池采样缓冲电路(8)。上述控制电路还包括电压采样电路(2 ),具有采样切换结构,能够使得采样信号去偶消除累积误差和温度误差后再进行采样。附图说明图I是本技术的原理框图图2是电源供给电路以及负载断开检测电路图3是充电控制电路图4是电流检测电路图5是短路检测电路图6是温度检测电路图7是ADC采样缓冲电路图8是放电控制电路图9是MCU微控制器电路图10是电路对外管线端口电路图11是AD采样切换电路。具体实施方式如图11,本技术的整体电路系统包括第一部分一电源供给电路以及负载断开检测电路I,部分2 AD采样切换电路,部分3充电控制电路,部分4放电控制电路,部分5电流检测电路,部分6短路检测电路,部分7温度检测电路,部分8ADC采样缓冲电路,部分9MCU微处理器电路,部分10电路对外管线端口电路。电源供给电路以及负载断开检测电路I主要负责整个系统的工作电源供给,在有必要的时候切断电源降低待机功耗,并检测是否有充电行为,如果有就打开电源,让系统运行,管理充电行为。电路还自动检测负载的切换,当出现保护后只有负载断开后才可以恢复正常,防止多次保护带来的失效风险。AD采样切换电路负责把ADC切换到需要采样的电池两端,可以很好的实现极小的采样误差,没有累积误差满量程的精度分辨率。充电和放电控制电路分别控制电池的充电,防止过冲过放以及短路等。电流检测电路用来检测系统的输出电流,提供判断是否需要保护的条件。短路检测以中断的形式检测并防止电池短路,一旦发现有短路行为,快速的切断电源。温度采集电路主要是测量电池的温度,严格控制电池的放电和充电温度,延长器使用时间。ADC采样缓冲电路用来转换采样信号的阻抗和电位,并且抵消累积误差。MCU是整个系统的核心,所有的行为都经过MCU中程序的控制。首先所述的电源电路如图1,由Rl Ql R2 R3 Dl Q2组成一个电源能耗管理电路,提供电源的开关切换,动态管理电源。其中Dl的阳极连接电池的正B+,Dl的阴极连接Q2的发射极,Q2的基极和B+之间连接电 阻R3,同时Q2的基极通过电阻R2连接到Ql的漏极,Ql的删极连接到电源+5V,Q1的源极连接到MCU的控制IO POWER控制端。Q2的基极同时连接电阻R4、电阻R8。电阻R4另一端连接电阻R5电阻R7 ,电阻R7通过二极管连接到充电端口的负端。电阻R5的另一端连接到MCU的充电检测端口 INC,INC和电路地之间连接电阻R6。电阻R8另一端连接到Q4的漏极,Q4的源极接地,Q4的栅极和地之间连接电阻R11、电容C5。Q4栅极通过电阻R12和二极管D3、二极管D4的阴极相连接。二极管D4的阳极连接外部开关KEYl。二极管D3连接Q5的源极,Q5的漏极连接负载的一端P_,P-和B+之间连接二极管D5和C7、C8的串联。P-和地之间连接电阻R16,Q5栅极和地之间连接电阻R17、电容C6,Q5栅极同时通过电阻R13连接到Q6的漏极,Q6的源极连接到B+,Q6的源极和栅极之间连接稳压二极管Z2电阻R14,同时Q6栅极通过电阻R15连接到负载一侧P-。Q6、Z2、R14和R15实现负载开路的检测,Q5控制电源的启动触发。触发信号经过D3、R12、Q4后触发Q2打开电源。Q2的电流通过集电极输出,先经过由电阻R9电阻RlO三极管Q3稳压二极管Zl和电容Cl的简单稳压电路后送到U2的2脚,U2的I脚接地,2脚通过电容C2接地,3脚通过电容C3、电容C4接地,U2的3脚输出一个稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池控制电路,包括微处理器MCU和电源能耗管理电路,电源能耗管理电路包括二极管、三极管、MOS管、电阻和电容,其特征在于,二极管D1的阳极和电阻R3的一端与电池的正极B+连接,二极管D1的阴极连接三极管Q2的发射极,三极管Q2的基极通过电阻R8和MOS管Q4连接到地,电阻R3通过电阻R2连接到MOS管Q1的漏极,MOS管Q1的栅极通过电阻R1上拉到一电源,MOS管Q1的源极连接到MCU的控制端口POWER,三极管Q2的基极与电阻R3的另一端相连,并且三极管Q2的基极通过电阻连接到MCU的充电检测端口INC,三极管Q2的基极还通过电阻和二极管D2连接到为电池进行充电的充电端CHG?。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:韩竞科黄斌蒋闯
申请(专利权)人:韩竞科
类型:实用新型
国别省市:

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