一种充电电池控制电路的制作方法

本实用新型涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种充电电池控制电路。

背景技术：

锂电池在电动设备中的应用越来越普及。这也意味着人们对锂电池的硬件设计要求也越来越高。现有的锂电池管理电路中仍然存在着过充电、充电不足、供电不可靠、锂电池使用效率不高及安全性差等弊端。因此，发明一种供电可靠、提高锂电池的安全性及使用效率的充电电池控制电路已经成为该领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是，提供一种供电可靠、提高锂电池的安全性及使用效率的一种充电电池控制电路。

一方面，本实用新型公开了一种充电电池控制电路，包括：控制模块、充电模块、放电模块、电流采样模块、过温报警模块及状态指示模块；所述充电模块、所述放电模块、所述电流采样模块、所述过温报警模块及所述状态指示模块分别与所述控制模块电连接；所述电流采样模块分别与待充电电池、所述放电模块及所述充电模块电连接，所述电流采样模块分别对所述充电模块的充电电流及所述放电模块的放电电流进行采样，并将所述充电电流及所述放电电流传给所述控制模块进行实时监测，所述控制模块对所述待充电池的充电状态及放电状态进行切换控制；所述状态指示模块用于显示所述待充电电池的工作状态；所述过温报警模块用于监测所述待充电电池的工作温度，并在所述待充电电池的工作温度高于预设的温度报警阈值时进行报警输出。

优选地，所述过温报警模块包括温度传感器及蜂鸣器；所述温度传感器及所述蜂鸣器分别与所述控制模块电连接。

优选地，所述控制模块用于实现所述充电电池控制电路的充电电压设置、充电/放电切换控制、所述充电电流及所述充电电压的实时监测及所述温度报警阈值的预设值设置。

优选地，所述充电模块包括充电管理器、第一三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一场效应管；所述第一三极管的基极及发射极接地，所述第一三极管的集电极与所述第一电阻的第一端电连接，所述第一电阻的第二端分别与所述充电管理器的第一端、所述第二电阻的第一端及所述第三电阻的第一端电连接，所述第二电阻的第二端与所述充电管理器的第二端电连接，所述第三电阻的第二端接地；所述第四电阻的第一端与所述第一场效应管的源极电连接，所述第四电阻的第二端分别与所述充电管理器的第三端及第四端电连接，所述第一场效应管的漏极与分别与所述电流采样模块及所述放电模块电连接，所述第一场效应管的栅极用于与输入电源端电连接。

优选地，所述充电模块还包括第一肖特基二极管；所述第一肖特基二极管的第一端分别与所述第一场效应管的栅极及源极电连接，所述第一肖特基二极管的第二端分别与所述第一场效应管的漏极及所述输入电源端电连接。

优选地，所述电流采样模块包括双向电流采样芯片、第五电阻、第六电阻、第七电阻及第八电阻；所述第五电阻的第一端与所述待充电电池及所述双向电流采样芯片的第一端电连接，所述第五电阻的第二端分别与所述放电模块、所述双向电流采样芯片的第二端及所述充电模块电连接，所述第六电阻与所述双向电流采样芯片的第三端电连接，所述第七电阻与所述双向电流采样芯片的第四端电连接；所述第八电阻的第一端与所述控制模块电连接，所述第八电阻的第二端与所述双向电流采样芯片的第五端电连接。

本实用新型的一种充电电池控制电路具有如下有益效果，本实用新型公开的一种充电电池控制电路包括：控制模块、充电模块、放电模块、电流采样模块、过温报警模块及状态指示模块；所述充电模块、所述放电模块、所述电流采样模块、所述过温报警模块及所述状态指示模块分别与所述控制模块电连接；所述电流采样模块分别与待充电电池、所述放电模块及所述充电模块电连接，所述电流采样模块分别对所述充电模块的充电电流及所述放电模块的放电电流进行采样，并将所述充电电流及所述放电电流传给所述控制模块进行实时监测，所述控制模块对所述待充电池的充电状态及放电状态进行切换控制，因而本实用新型安全性高，所述待充电电池供电可靠性；所述状态指示模块用于显示所述待充电电池的工作状态；所述过温报警模块用于监测所述待充电电池的工作温度，并在所述待充电电池的工作温度高于预设的温度报警阈值时进行报警输出，从而减少对所述待充电电池的损害，提高锂电池的使用效率。因此，本实用新型有供电可靠、提高锂电池的安全性及使用效率的优点。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的一种充电电池控制电路的原理框图；

图2为本实用新型另一优选实施例的一种充电电池控制电路的充电模块电路图；

图3为本实用新型优选实施例的一种充电电池控制电路的电流采样模块与放电模块电连接的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。需要说明的是，如果不冲突，本实用新型实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本实用新型的保护范围之内。

实施例一

请参阅图1及图2，本实用新型公开了一种充电电池控制电路，其包括：控制模块1、充电模块2、放电模块3、电流采样模块4、过温报警模块5及状态指示模块6；所述充电模块2、所述放电模块3、所述电流采样模块4、所述过温报警模块5及所述状态指示模块6分别与所述控制模块1电连接；所述电流采样模块4分别与待充电电池、所述放电模块3及所述充电模块2电连接，所述电流采样模块4分别对所述充电模块2的充电电流及所述放电模块3的放电电流进行采样，并将所述充电电流及所述放电电流传给所述控制模块1进行实时监测，所述控制模块1对所述待充电池的充电状态及放电状态进行切换控制，因而本实用新型安全性高，所述待充电电池供电可靠性；所述状态指示模块6用于显示所述待充电电池的工作状态；所述过温报警模块5用于监测所述待充电电池的工作温度，并在所述待充电电池的工作温度高于预设的温度报警阈值时进行报警输出，从而减少对所述待充电电池的损害，提高锂电池的使用效率。因此，本实用新型有供电可靠、提高锂电池的安全性及使用效率的优点。

优选地，所述过温报警模块5包括温度传感器及蜂鸣器；所述温度传感器及所述蜂鸣器分别与所述控制模块1电连接。

优选地，所述控制模块1用于实现所述充电电池控制电路的充电电压设置、充电/放电切换控制、所述充电电流及所述充电电压的实时监测及所述温度报警阈值的预设值设置。可以理解的是，在本实施例中，所述主控模块包括控制器，所述控制器为单片机。可以理解的是，在另一个优选地实施例中，所述控制器可以为plc控制器货值fpga控制器，所述控制器的型号和结构在此不作具体限定。

优选地，请参阅图2，所述充电模块2包括充电管理器n1、第一三极管v9、第一电阻r3、第二电阻r1、第三电阻r2、第一场效应管v4；所述第一三极管v9的基极及发射极接地，所述第一三极管v9的集电极与所述第一电阻r3的第一端电连接，所述第一电阻r3的第二端分别与所述充电管理器n1的第一端、所述第二电阻r1的第一端及所述第三电阻r3的第一端电连接，所述第二电阻r1的第二端与所述充电管理器n1的第二端电连接，所述第三电阻r2的第二端接地；所述第四电阻r15的第一端与所述第一场效应v4的源极电连接，所述第四电阻的第二端分别与所述充电管理器n1的第三端及第四端电连接，所述第一场效应管v4的漏极与分别与所述电流采样模块4及所述放电模块电连接，所述第一场效应管v4的栅极用于与输入电源端电连接。可以理解的是，所述充电模块的具体电路图如图2所示，在此不再赘述。在本实施例中，所述充电管理器的型号为ltc4008。所述充电模块2的充电电压由所述第一电阻、所述第二电阻及所述第三电阻设定。所述充电管理器的充电电流由所述第四电阻的阻值设置。所述充电模块的充电输出控制由所述第一场效应管v4来实现。在充电过程中，所述控制模块输出的充电控制信号为高电平，所述第一场效应管v4导通。当充电结束后所述控制模块输出的充电控制信号为低电平，关断充电输出。

优选地，请参阅图2，所述充电模块2还包括第一肖特基二极管v8；所述第一肖特基二极管v8的第一端分别与所述第一场效应管v4的栅极及源极电连接，所述第一肖特基二极管v8的第二端分别与所述第一场效应管v4的漏极及所述输入电源端电连接。可以理解的是，当所述充电模块2的输出端短路时，所述第一肖特基二极管v8的箝位快速关断所述充电模块的充电输出，当所述控制模块1监测到所述充电模块的短路信息后，所述控制模块1把所述充电模块2·输出的控制信号置为低电平，关断所述充电模块的输出。

优选地，所述电流采样模块4包括双向电流采样芯片n4、第五电阻r24、第六电阻r25、第七电阻r26及第八电阻r27；所述第五电阻r24的第一端与所述待充电电池及所述双向电流采样芯片n4的第一端电连接，所述第五电阻r24的第二端分别与所述放电模块3、所述双向电流采样芯片n4的第二端及所述充电模块2电连接，所述第六电阻r25与所述双向电流采样芯片n4的第三端电连接，所述第七电阻r26与所述双向电流采样芯片n4的第四端电连接；所述第八电阻r27的第一端与所述控制模块1电连接，所述第八电阻r27的第二端与所述双向电流采样芯片n4的第五端电连接。可以理解的是，在本实施例中所述双向电流采样芯片的型号为ltc6104，所述ltc6104双向电流采样芯片实现所述充电模块的充电电流及所述放电模块的放电电流的采样放大。所述第五电阻r24为采样电阻所述队伍电阻r24的压降经所述双向电流采样芯片内部的双差分放电电路处理，在其1脚输出与所述第五电阻r24压降成线性关系的电压信号。

优选地，所述放电模块3包括第九电阻r28、第十电阻r29、第十一电阻r30、第二三极管v9及第三三极管v10。所述第九电阻r28的第一端与所述电流采样模块4电连接，所述第九电阻r28的第二端与所述分别与所述第二三极管v9的集电极及所述第三三极管v10的集电极电连接，所述第二三极管v10的基极与所述第三三极管v9的发射极电连接，所述第二三极管v9的发射极接地。所述第三三极管v10的基极分别与所述第十电阻r29的第一端及所述第十一电阻r30的第一端电连接，所述第十电阻r29的第二端与所述控制模块1电连接，所述第十一电阻r30的第二端接地。可以理解的是，在本实施例中，所述第十一电阻r30为放电电阻。所述第十电阻r29的第二端与所述控制模块1电连接，从而监控所述放电模块的工作状态。

综上所述，由于本实用新型的所述一种充电电池控制电路包括：控制模块1、充电模块2、放电模块3、电流采样模块4、过温报警模块5及状态指示模块6；所述充电模块2、所述放电模块3、所述电流采样模块4、所述过温报警模块5及所述状态指示模块6分别与所述控制模块1电连接；所述电流采样模块4分别与待充电电池、所述放电模块3及所述充电模块2电连接，所述电流采样模块4分别对所述充电模块2的充电电流及所述放电模块3的放电电流进行采样，并将所述充电电流及所述放电电流传给所述控制模块1进行实时监测，所述控制模块1对所述待充电池的充电状态及放电状态进行切换控制，因而本实用新型安全性高，所述待充电电池供电可靠性；所述状态指示模块6用于显示所述待充电电池的工作状态；所述过温报警模块5用于监测所述待充电电池的工作温度，并在所述待充电电池的工作温度高于预设的温度报警阈值时进行报警输出，从而减少对所述待充电电池的损害，提高锂电池的使用效率。因此，本实用新型有供电可靠、提高锂电池的安全性及使用效率的优点。

以上对本实用新型所提供的一种充电电池控制电路进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。不应理解为对本实用新型的限制。