一种电子设备的蓄电池寿命保护电路的制作方法

本发明属于电池保护电路技术领域，尤其涉及一种电子设备的蓄电池寿命保护电路。

背景技术：

现在随着社会经济的迅猛发展和科技的进步，带蓄电池的电子设备日益普及；但是，因蓄电池材料、带蓄电池电子设备本身的内阻等因素的影响，蓄电池电能量会因长时间的热损耗而耗尽。这会对蓄电池寿命造成致命性破坏。蓄电池需要带电存放，才能保证寿命的长期性，一旦蓄电池进入欠电量状态，其存储使用寿命立即减少。现有一部分带蓄电池电子设备采用电池与电子设备分开包装的形式，这种方式只能满足一些组装简便的电子设备；很多结构复杂的带蓄电池电子设备无法使用。带蓄电池电子设备需要周期性的进行充电补充电能量已实现对蓄电池寿命的保护。但这个周期性时段不能太短，太短不利于带蓄电池电子设备的长途运输、同时也会大大增加带蓄电池电子设备的仓库存储成本。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种电子设备的蓄电池寿命保护电路，旨在解决现在的蓄电池电能量因长时间热损耗过快耗尽，从而降低蓄电池使用寿命的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种电子设备的蓄电池寿命保护电路，包括蓄电池，所述电子设备的蓄电池寿命保护电路还包括：

与外部电源连接的充放电控制单元；

连接在所述蓄电池与用电负载之间的蓄电池放电控制单元；

串联在所述蓄电池、外部电源与充放电控制单元之间，经过比较选择将所述蓄电池或外部电源的电量供给所述充放电控制单元的蓄电池放电路径单元、比较单元和DC-DC转换单元；

所述充放电控制单元还分别与所述蓄电池放电控制单元和蓄电池放电路径单元连接，所述充放电控制单元分别输出无效使能信号给所述蓄电池放电控制单元和蓄电池放电路径单元，使得所述蓄电池放电控制单元和蓄电池放电路径单元处于蓄电池放电无效使能的默认状态，降低所述蓄电池对地阻抗。

上述结构中，所述电子设备的蓄电池寿命保护电路还包括串联在所述外部电源与蓄电池之间的升-降压调整器和充电器。

上述结构中，所述充放电控制单元采用充放电控制芯片U1，所述充放电控制芯片U1的第一检测端sense1接所述外部电源，所述充放电控制芯片U1的第二检测端sense2接所述蓄电池，所述充放电控制芯片U1的电源端VCC接所述DC-DC转换单元，所述充放电控制芯片U1的第一控制端ctrl1、第二控制端ctrl2、第三控制端ctrl3和第四控制端ctrl4分别接所述蓄电池放电控制单元、蓄电池放电路径单元、充电器和升-降压调整器。

上述结构中，所述比较单元包括二极管D1和二极管D2，所述二极管D1和二极管D2的阴极共同接所述DC-DC转换单元的输入端，所述二极管D1的阳极接所述蓄电池放电路径单元的输出端，所述二极管D2的阳极接所述升-降压调整器的输出端。

上述结构中，所述蓄电池放电路径单元采用场效应管芯片U2，所述场效应管芯片U2的输入端IN接所述蓄电池，所述场效应管芯片U2的输出端OUT接所述二极管D1的阳极，所述场效应管芯片U2的控制端ctrl接所述充放电控制芯片U1的第二控制端ctrl2。

上述结构中，所述DC-DC转换单元采用DC-DC转换芯片U3，所述DC-DC转换芯片U3的输入端IN接所述二极管D1和二极管D2的阴极，所述DC-DC转换芯片U3的输出端OUT接所述充放电控制芯片U1的电源端VCC。

上述结构中，所述充放电控制芯片U1的第二检测端sense2检测到所述蓄电池的存储电量低于10％保护电量，所述充放电控制芯片U1通过关闭所述蓄电池的放电电路，对所述蓄电池进行保护。

在本发明实施例中，当电子设备的蓄电池静态存储时，充放电控制单元控制蓄电池放电控制单元和蓄电池放电路径单元处于蓄电池放电无效使能的默认状态，将蓄电池对地阻抗降低至最小状态，将蓄电池静态存放的静态电流控制到最小耗损状态，起到保护、延长蓄电池寿命的作用，并且该电子设备的蓄电池寿命保护电路可以维护蓄电池使用环境的合理性逻辑，另外，充放电控制单元检测到所述蓄电池的存储电量低于10％保护电量，充放电控制单元通过关闭所述蓄电池的放电电路，对所述蓄电池进行保护。

附图说明

图1是本发明实施例提供的电子设备的蓄电池寿命保护电路的模块结构图；

图2是本发明实施例提供的电子设备的蓄电池寿命保护电路的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明实施例提供的电子设备的蓄电池寿命保护电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

一种电子设备的蓄电池寿命保护电路，包括蓄电池1，所述电子设备的蓄电池寿命保护电路还包括：

与外部电源连接的充放电控制单元2；

连接在所述蓄电池1与用电负载之间的蓄电池放电控制单元3；

串联在所述蓄电池1、外部电源与充放电控制单元2之间，经过比较选择将所述蓄电池1或外部电源的电量供给所述充放电控制单元2的蓄电池放电路径单元4、比较单元7和DC-DC转换单元5；

所述充放电控制单元2还分别与所述蓄电池放电控制单元3和蓄电池放电路径单元4连接，所述充放电控制单元2分别输出无效使能信号给所述蓄电池放电控制单元3和蓄电池放电路径单元4，使得所述蓄电池放电控制单元3和蓄电池放电路径单元4处于蓄电池放电无效使能的默认状态，降低所述蓄电池1对地阻抗。

图2示出了本发明实施例提供的电子设备的蓄电池寿命保护电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

作为本发明一实施例，所述电子设备的蓄电池寿命保护电路还包括串联在所述外部电源与蓄电池1之间的升-降压调整器8和充电器6。

作为本发明一实施例，所述充放电控制单元2采用充放电控制芯片U1，所述充放电控制芯片U1的第一检测端sense1接所述外部电源，所述充放电控制芯片U1的第二检测端sense2接所述蓄电池1，所述充放电控制芯片U1的电源端VCC接所述DC-DC转换单元5，所述充放电控制芯片U1的第一控制端ctrl1、第二控制端ctrl2、第三控制端ctrl3和第四控制端ctrl4分别接所述蓄电池放电控制单元3、蓄电池放电路径单元4、充电器6和升-降压调整器8。

作为本发明一实施例，所述比较单元7包括二极管D1和二极管D2，所述二极管D1和二极管D2的阴极共同接所述DC-DC转换单元5的输入端，所述二极管D1的阳极接所述蓄电池放电路径单元4的输出端，所述二极管D2的阳极接所述升-降压调整器8的输出端。

作为本发明一实施例，所述蓄电池放电路径单元4采用场效应管芯片U2，所述场效应管芯片U2的输入端IN接所述蓄电池1，所述场效应管芯片U2的输出端OUT接所述二极管D1的阳极，所述场效应管芯片U2的控制端ctrl接所述充放电控制芯片U1的第二控制端ctrl2。

作为本发明一实施例，所述DC-DC转换单元5采用DC-DC转换芯片U3，所述DC-DC转换芯片U3的输入端IN接所述二极管D1和二极管D2的阴极，所述DC-DC转换芯片U3的输出端OUT接所述充放电控制芯片U1的电源端VCC。

作为本发明一实施例，所述充放电控制芯片U1采用型号为STM32F030的芯片，当然也可以采用其他型号芯片，这里不再赘述。

作为本发明一实施例，所述场效应管芯片U2采用型号为AO4485L的芯片，当然也可以采用其他型号芯片，这里不再赘述。

作为本发明一实施例，所述DC-DC转换芯片U3采用型号为MP2315的芯片，当然也可以采用其他型号芯片，这里不再赘述。

作为本发明一实施例，所述蓄电池放电控制单元3采用型号为LM5060的芯片，当然也可以采用其他型号芯片，这里不再赘述。

作为本发明一实施例，所述充放电控制芯片U1的第二检测端sense2检测到所述蓄电池1的存储电量低于10％保护电量，所述充放电控制芯片U1通过关闭所述蓄电池1的放电电路，对所述蓄电池1进行保护。

该电子设备的蓄电池寿命保护电路的工作原理为：

1.外部电源输入时，充放电控制芯片U1正常工作后，第一时间发出PMOS的有效使能信号，使蓄电池通过场效应管芯片U2的放电通路正常；

2.外部电源电压与蓄电池电压经过二极管D1和二极管D2比较，确定外部电源或蓄电池对充放电控制芯片U1进行供电；

3.外部电源缺失或外部电源电压小于蓄电池电压时，蓄电池经过场效应管芯片U2放电维持充放电控制芯片U1的正常工作电压，使充放电控制芯片U1仍处在正常工作状态；

4.充放电控制芯片U1依据带蓄电池电子设备的蓄电池放电策略发出蓄电池放电控制单元3、蓄电池放电路径单元4的有效使能信号；

5.当电子设备的蓄电池静态存储时，充放电控制芯片U1依据带蓄电池电子设备的蓄电池放电策略发出蓄电池放电控制单元3、蓄电池放电路径单元4的无效使能信号，将蓄电池对地阻抗降低至最小状态，将蓄电池静态存放的静态电流控制到最小耗损状态，起到保护、延长蓄电池寿命的作用。

6.蓄电池静态存储时因蓄电池对地有阻抗会导致一个微安级大少的静态漏电流；通过检测到蓄电池电压低于最低保护电压值时，充放电控制芯片U1的第一控制端ctrl1与第二控制端ctrl2同时无效关闭电池正常放电电路；存储一定的蓄电池最低保护电量；起到保护、延长蓄电池寿命的作用。

7.蓄电池不能同时处在充放电过程中，通过充放电控制芯片U1的第一控制端ctrl1、第二控制端ctrl2不能同时有效实现蓄电池充放电过程的互斥；起到保护、延长蓄电池寿命的作用。

在本发明实施例中，当电子设备的蓄电池静态存储时，充放电控制单元控制蓄电池放电控制单元和蓄电池放电路径单元处于蓄电池放电无效使能的默认状态，将蓄电池对地阻抗降低至最小状态，将蓄电池静态存放的静态电流控制到最小耗损状态，起到保护、延长蓄电池寿命的作用，并且该电子设备的蓄电池寿命保护电路可以维护蓄电池使用环境的合理性逻辑，另外，充放电控制单元检测到所述蓄电池的存储电量低于10％保护电量，充放电控制单元通过关闭所述蓄电池的放电电路，对所述蓄电池进行保护。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。