具有快速充电及显示实时电压的单节锂电池保护板的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种具有快速充电及显示实时电压的单节锂电池保护模块一种具有快速充电及显示实时电压的单节锂电池保护结构，至少包括快速充电模块、锂电池管理模块和数码管电压显示模块，由单片机控制，其特征在于：所述的锂电池管理模块为单节锂电池充电及放电保护模块，由单节锂电池保护IC及控制充放电总回路的头对头集成MOS管组成。本实用新型可以实现充电时间短，充电效率高，充电安全；锂电池电压情况，以数字的形式显示出来，直观，明了。
【专利说明】
具有快速充电及显示实时电压的单节锂电池保护板
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种具有快速充电及显示实时电压的单节锂电池保护板。
技术背景
[0002]随着当今数码电子产品功能的不断增加，LCD屏幕越来越大，以及不断增加的多媒体视频功能，市面上锂离子、聚合物电池的容量也越做越大，消费者对市场上应用而生的备用电源一方面对缩短大容量电池的充电时间提出了很高的期望；另一方面，希望随时了解备用电源的电量情况，做到使用前满电量，低电压不再使用的最佳使用。本领域技术人员想至IJ，使用小功率充电管理方案和电压比较，按照电池总电压百分比的LED灯指示电池电压高低。但是，这种解决方法存在两个限制。使用小功率充电管理方案，充电时间会很长;按照电池总电压的百分比的LED灯指示电池电压，精度很低。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于:提供一种具有快速充电及显示实时电压的单节锂电池保护板，能克服上述现有的技术缺点，可大电流快速充电并显示电池电压，促使产品在操作过程中更安全、更便捷、更可靠。
[0004]本实用新型目的通过下述方案实现:一种具有快速充电及显示实时电压的单节锂电池保护板，由单片机控制，采用USB充电模式的充电器，至少包括快速充电模块、锂电池管理模块和电压显示模块，其中:
[0005]所述的锂电池管理模块为单节锂电池充电及放电保护模块，由单节锂电池保护IC及控制充放电总回路的头对头集成MOS管QC和QD组成；
[0006]所述电压显示模块为数码管电压显示模块，由单片机管理的三段共阳数码管、驱动1C、限流电阻和电源控制MOS管组成，单片机通过控制3个N沟道MOS管管理数码管输入电源;数码管驱动IC芯片和单片机结合使用，控制三段数字按照0.1的梯度变化；
[0007]所述的快速充电模块中，由I2C控制4.5A单节USB和适配器，充电和放电均采用USB接口，外接电感LI作为充电和放电共用电感，由LED灯Dl指示充电状态。
[0008]本实用新型中锂电池保护IC作为又一个充电和放电管理1C，实现充电的双重保护和放电保护;单片机通过控制数码管显示锂电池电压，使用者可以随时了解电池的电量情况，合理的安排使用情况。
[0009]在上述方案基础上，所述单片机和数码管的工作电压控制由线性降压稳压1C、限流电阻和滤波电容组成。
[0010]在上述方案基础上，所述由I2C控制的最大4.5A充电管理模块中，所述锂电池保护IC的保护板参数，即充电电压和充电电流通过I2C通讯方式调整;外接负温度系数电阻检测电池温度。
[0011]本实用新型的充电过程可以根据电池的电压和容量情况，智能的在预充电，恒流充电和恒压充电模式中选择。
[0012]本实用新型可通过电池路劲阻抗补偿缩短充电时间；高精度，高集成的安全可循环充放电;实时显示锂电池电压情况，方便使用者掌握充电和放电最佳时间。
[0013]本实用新型的优越性在于:快速充电模块可实现输出电压限制，且输出电压可调，不同的充电状态可以由LED灯指示;本实用新型可以实现充电时间短，充电效率高，充电安全;锂电池电压情况，以数字的形式显示出来，直观，明了。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型保护模块的电路框图；
[0015]图2为充电、放电、过流、短路、延时保护电路的锂电池保护模块原理图；
[0016]图3为快速充电管理电路图；
[0017]图4为单片机控制数码管显示电池电压电路图；
[0018]图5为本实用新型电路原理图；
[0019]图中标号说明:
[0020]I一一充电器；
[0021]2---决速充电模块;U2——
[0022]3——锂电池管理模块;U2——锂电池保护IC芯片；
[0023]4一一数码管显示电压模块；
[0024]QC, QD——集成 MOS 管。
[0025]具体方案方式
[0026]参阅图1为本实用新型保护模块的电路框图和图2为充电、放电、过流、短路、延时保护电路的锂电池保护模块原理图，一种具有快速充电及显示实时电压的单节锂电池保护板，由单片机控制，采用USB充电模式的充电器I，至少包括快速充电模块2、锂电池管理模块3和电压显示模块4，其中:
[0027]所述的锂电池管理模块3为单节锂电池充电及放电保护模块，由单节锂电池保护IC芯片U2及控制充放电总回路的头对头集成MOS管QC、QD组成，本实施例选用单节电池用电池保护IC芯片S-8261，如图2，锂电池管理模块3由锂电池保护IC芯片U2、限流电阻R5和滤波电容Cl，充放电集成MOS组成。
[0028]如图3为快速充电管理电路图所示，快速充电模块2，采用USB方式输入，由I2C芯片Ul控制4.5A单节USB和适配器，充电和放电均采用USB接口，外接电感LI作为充电和放电共用电感，可节约电感成本；由LED灯Dl指示充电状态;保护板参数可以通过I2C通讯方式灵活调整;外接负温度系数(NTC)电阻RT1、RT2可以检测电池温度。
[0029]如图4所示，电压显示模块4为数码管电压显示模块，由3段共阳数码管、驱动IC芯片、限流电阻和电源控制MOS管组成；
[0030]参阅图4为单片机控制数码管显示电池电压电路图，单片机U5通过控制3个N沟道MOS管管理数码管输入电源;数码管专门驱动IC芯片U4和单片机U5结合使用，可以控制三段数字按照0.1的梯度变化。
[0031]图5为本实用新型电路原理图。具有快速充电及数码管显示实时电压的单节锂电池保护方案原理图，说明本实用新型可以实施。
【主权项】
1.一种具有快速充电及显示实时电压的单节锂电池保护板，由单片机控制，采用USB充电模式的充电器(I)，至少包括快速充电模块(2)、锂电池管理模块(3)和电压显示模块(4)，其特征在于: 所述的锂电池管理模块(3)为单节锂电池充电及放电保护模块，由单节锂电池保护IC及控制充放电总回路的头对头集成MOS管(QC、QD )组成； 所述电压显示模块(4)为数码管电压显示模块，由单片机管理的三段共阳数码管、驱动1C、限流电阻和电源控制MOS管组成，单片机通过控φ?」3个N沟道MOS管管理数码管输入电源；数码管驱动IC芯片和单片机结合使用，控制三段数字按照0.1的梯度变化； 所述的快速充电模块(2)中，由I2C控制的4.5Α单节USB和适配器充电器管理1C，充电和放电均采用USB接口，外接电感LI作为充电和放电共用电感，由LED灯Dl指示充电状态。2.根据权利要求1所述的具有快速充电及显示实时电压的单节锂电池保护板，其特征在于:所述单片机和数码管工作电压由线性降压稳压1C、限流电阻和滤波电容组成。3.根据权利要求1所述的具有快速充电及显示实时电压的单节锂电池保护板，其特征在于:所述锂电池保护IC的充电电压和充电电流通过I2C通讯方式调整;外接负温度系数电阻检测电池温度。
【文档编号】H02J7/00GK205544402SQ201620097855
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月1日
【发明人】柯玉龙, 毛卫清
【申请人】上海长园维安电子线路保护有限公司