一种电源管理系统以及方法与流程

文档序号:11233765阅读:530来源:国知局

本发明属于电源管理领域,特别涉及一种电源管理系统以及方法。



背景技术:

电池充电过程是将电能经过转化以后存储到电池内。电池的充电电流由电池的额定容量所决定,单位为‘c’。例如,一块容量为1000mah的电池,如果充电电流为1000ma的话,则可以说电池以1c1倍于电池容量进行充电。通常所说的涓流充电,一般是指电池以1/50c,甚至更低的电流进行充电。快速充电,一般不使用涓流充电方式。充电器在对电池进行充电时,一般使用涓流和恒流容积充电两种方式。自发热通常是导致充电过早结束的主要原因,因此充电的初始阶段采用涓流充电,以最大程度上控制电池的自发热。在到达电池的大部分能量已经恢复的中间阶段时,采用容积充电。一般采用测量充电电压和充电电流来判断充电过程是否结束,具体方法与电池的化学特性有关。例如,大多数锂电池充电器将充电电压设定为恒值,用检测充电的最小电流的方法来判断充电是否结束,而镍镉电池需要根据电压及温度的变化来判断充电是否结束。对电池充电时,绝大部分的电能都被转化为化学能存储起来,然而转换效率却不可能达到100%。未被转化为化学能的电能被转化为热能,致使电池温度上升。当电池接近充满状态时,几乎所有的电能都被转化为热能,造成电池的温度上升,在这种情况下,将会损坏电池甚至彻底毁坏电池。快速充电两小时内将电池充满通常使用大电流进行充电,特别是锂电池,如果过充可能导致爆炸。



技术实现要素:

所要解决的技术问题:

电池充电过程中存在着发热的现象,需要对充电的电源进行管理,保证电池充电的安全。

技术方案:

为了解决以上问题,本发明提供了一种电源管理系统,其特征在于:包括单片机1,所述单片机1和电源输入和输出控制模块2、电能状态检测模块3连接,所述电源输入和输出控制模块2输出标准的+3.3v和+5v电源供给设备,所述电源输入和输出控制模块2通过开关4和标准电压电源5连接。

所述电能状态检测模块3采集输入电源电压、电池电压、电池电流信号,电压信号从电阻分压器获得;电流信号来自采样电阻,采样电阻串联在系统地回路,采所有信号送到单片机的输入端。

所述的开关4为三极管和场效应管组成的可控复合开关。

所述电源输入和输出控制模块2通过开关和非标准电压电源连接。

本发明还提供了一种电源管理系统的方法,包括以下步骤:涓流充电阶段、容积充电阶段、定压充电阶段,所述涓流充电阶段在初始状态下,对电池充电发热量较大,因此为保证安全,充电电流极小,被限制在ilowcurrent下,电能状态检测模块3时刻监测电池温度,如温度超限,电能状态检测模块反馈给单片机1,单片机1给电源输入和输出环模块2指令,停止充电;所述容积充电阶段,当电池电压达到最小容积充电电压vtminvoltbulk时,充电进入容积充电阶段,单片机1通过电源输入和输出控制模块2控制充电电压,使充电电流保持为容积充电的恒值ibulk;所述定压充电阶段,当充电电压达到vtop,充电程序应该进入定压充电阶段。单片机1通过电源输入和输出控制模块2来控制充电电压为恒值。电池继续被充电,充电电流在逐渐下降,直到充电电流将到最小容积充电电流iminibulk1,然后继续保持充电状态30分钟后结束整个充电过程。

所述ilowcurrent的值为1/50c,涓流充电状态一直持续到电池电压达到最小容积充电电压vtminvoltbulk。

有益效果:

本发明提供的电源管理系统以及方法,提高了充电的效率以及充电的安全性。

附图说明

图1为本发明电源管理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图来对本发明进行详细说明。

如图1所示,本发明提供了一种电源管理系统,其特征在于:包括单片机1,所述单片机1和电源输入和输出控制模块2、电能状态检测模块3连接,所述电源输入和输出控制模块2输出标准的+3.3v和+5v电源供给设备,所述电源输入和输出控制模块2通过开关4和标准电压电源5连接。

所述电能状态检测模块3采集输入电源电压、电池电压、电池电流信号,电压信号从电阻分压器获得;电流信号来自采样电阻,采样电阻串联在系统地回路,采所有信号送到单片机的输入端。

电压信号从电阻分压器获得,无须放大;电流信号来自采样电阻,采样信号小于0.1v,需要一单端放大电路对信号进行调理。

所述的开关4为三极管和场效应管组成的可控复合开关。

所述电源输入和输出控制模块2通过开关和非标准电压电源连接。

考虑到锂电池的充电饱和电压为8.4v,在电路设计时将的输入电压设为9v。输入电源再通过一级线性稳压器后直接转换为标准的+3.3v和+5v电源供给设备。

本发明还提供了一种电源管理系统的方法,包括以下步骤:涓流充电阶段、容积充电阶段、定压充电阶段,所述涓流充电阶段在初始状态下,对电池充电发热量较大,因此为保证安全,充电电流极小,被限制在ilowcurrent下,电能状态检测模块3时刻监测电池温度,如温度超限,电能状态检测模块反馈给单片机1,单片机1给电源输入和输出环模块2指令,停止充电;所述容积充电阶段,当电池电压达到最小容积充电电压vtminvoltbulk时,充电进入容积充电阶段,单片机1通过电源输入和输出控制模块2控制充电电压,使充电电流保持为容积充电的恒值ibulk;所述定压充电阶段,当充电电压达到vtop,充电程序应该进入定压充电阶段。单片机1通过电源输入和输出控制模块2来控制充电电压为恒值。电池继续被充电,充电电流在逐渐下降,直到充电电流将到最小容积充电电流iminibulk1,为保证充电饱和性,然后继续保持充电状态30分钟后结束整个充电过程。

所述ilowcurrent的值为1/50c,涓流充电状态一直持续到电池电压达到最小容积充电电压vtminvoltbulk。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上,但它们并不是用来限定本发明的,任何熟习此技艺者,在不脱离本发明之精神和范围内,自当可作各种变化或润饰,因此本发明的保护范围应当以

本技术:
的权利要求保护范围所界定的为准。



技术特征:

技术总结
本发明属于电源管理领域,特别涉及一种电源管理系统以及方法。电池充电过程中存在着发热的现象,需要对充电的电源进行管理,保证电池充电的安全。本发明提供了一种电源管理系统,其特征在于:包括单片机(1),所述单片机(1)和电源输入和输出控制模块(2)、电能状态检测模块(3)连接,所述电源输入和输出控制模块(2)输出标准的+3.3V和+5V电源供给设备,所述电源输入和输出控制模块(2)通过开关(4)和标准电压电源(5)连接。本发明还提供了一种电源管理系统的方法,本发明提供的电源管理系统以及方法,提高了充电的效率以及充电的安全性。

技术研发人员:张林;马波;梁剑秋
受保护的技术使用者:江苏万邦微电子有限公司
技术研发日:2017.06.02
技术公布日:2017.09.08
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1