一种18650电池快充系统的制作方法

本发明涉及锂离子电池，具体涉及一种18650电池快充系统。

背景技术：

1、当下手持设备的快充正变得越来越普遍，100w的快充设备已实现商用。尽管不同厂商的快充方案有不同的实现方式，但随着type_c接口及usb功率传输协议usb-pd协议的推广，各厂商的快充方案也逐渐走向兼容和统一。快充不仅带给消费者良好的使用体验，快充设备的通用也契合低碳的要求。可以预见，手持设备的快充正变成一项标配。但快充属于一套系统解决方案，对电池的要求非常苛刻，不仅有前期的开模、打样、试验等费用的投入，而且还需要适配协议和进行散热设计，这对于中小规模的制造商说，无形中提高了使用该技术的门槛。本方案逆向设计，以市场常用的18650电池为核心，选用常规ic器件设计快充解决方案，避可有效避免上百万的模具及打样试验的费用投入，为小规模或小批量产品的设计，提供一套低成本、快应用的快充解决方案。

2、18650电池属于一款种锂离子可充电电池，同手持设备中普遍使用的锂离子软包电芯，往往防护需要电路板对电芯进行充电过充、过放、过流保护，及使用时电芯外围嵌入ntc电阻实时监测电芯的温度，常见的阻值为10k。其最大不同点为其尺寸外形标准化设计，无需定制打样，在工业上被普遍选用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明要解决的问题是提供一种18650电池快充系统。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种18650电池快充系统，包括充放电管理单元、快充单元、主控单元以及电量检测单元，所述充放电管理单元与所述快充单元电性连接，所述充放电管理单元与所述主控单元电性连接，所述电量检测单元和所述主控单元电性连接，所述快充单元测量来自type_c接口的输入电压，然后将该输入电压反馈至所述主控单元，所述主控单元根据反馈的电压筛选兼容配置参数并加载至所述快充单元的缓存区，经由所述电量检测单元检测输入到锂离子电池内的电流通过i2c通讯总线通讯传输至所述主控单元，所述主控单元根据电流电压信息计算配置参数，通过i2c通讯总线反馈至所述快充单元使得所述快充单元根据配置参数控制锂离子电池充电。

3、在本发明中，优选地，所述充放电管理单元用于接收来自所述电量检测单元的电源经由快充匹配后进行充电模式，所述充放电管理单元的d+端子和d-端子通过usb_dp端子和usb_dm端子分别与所述快充单元的gpio4/usb_p端子和gpio5/usb_n端子相连，所述充放电管理单元的sys1端子和sys2端子外接有vcc电源，所述充放电管理单元的ts端子通过ntc_ts端子外接有第一热敏电阻。

4、在本发明中，优选地，所述充放电管理单元的芯片型号设置为bq25895mrtwr。

5、在本发明中，优选地，所述电量检测单元用于根据压差变化对电池电压进行测量以评估电池电芯的电量状态，所述电量检测单元的scl端子和sda端子分别通过i2cbq_scl端子和i2cbq_sda端子与所述充放电管理单元的scl端子和sda端子相连，所述电量检测单元的bin端子外接有第二热敏电阻。

6、在本发明中，优选地，所述电量检测单元的芯片型号设置为bq27426yzfr。

7、在本发明中，优选地，所述第二热敏电阻的阻值设置为10k欧姆。

8、在本发明中，优选地，所述快充单元根据usb功率传输协议usb-pd通过type_c接口的第一配置引脚cc1、第二配置引脚cc2与所述主控单元进行通信。

9、在本发明中，优选地，所述快充单元根据电池充电协议bc2.1、usb功率传输协议usb-pd、快速充电技术qc3.0中电压、电流的档位划分，将快充协议的配置方式及参数存储在所述主控单元中。

10、在本发明中，优选地，所述快充单元的芯片型号设置为tps25750d。

11、本发明具有的优点和积极效果是：本发明的快充单元、电量检测单元、充放电管理单元均通过i2c通讯总线直接或间接与主控单元进行信息交互，主控单元作为系统的控制部分，实时检测系统的工作状态，获取电池电量、系统电压、电流等参数信息，同时主控单元用于配置快充单元、电量检测单元以及充放电管理单元的芯片工作参数，系统可承受的最大电流、电压、芯片工作模式切换，保护参数设置等信息，实现对单芯18650电池的快充。

技术特征：

1.一种18650电池快充系统，其特征在于，包括充放电管理单元、快充单元、主控单元以及电量检测单元，所述充放电管理单元与所述快充单元电性连接，所述充放电管理单元与所述主控单元电性连接，所述电量检测单元和所述主控单元电性连接，所述快充单元测量来自type_c接口的输入电压，然后将该输入电压反馈至所述主控单元，所述主控单元根据反馈的电压筛选兼容配置参数并加载至所述快充单元的缓存区，经由所述电量检测单元检测输入到锂离子电池内的电流通过i2c通讯总线通讯传输至所述主控单元，所述主控单元根据电流电压信息计算配置参数，通过i2c通讯总线反馈至所述快充单元使得所述快充单元根据配置参数控制锂离子电池充电。

2.根据权利要求1所述的一种18650电池快充系统，其特征在于，所述充放电管理单元用于接收来自所述电量检测单元的电源经由快充匹配后进行充电模式，所述充放电管理单元的d+端子和d-端子通过usb_dp端子和usb_dm端子分别与所述快充单元的gpio4/usb_p端子和gpio5/usb_n端子相连，所述充放电管理单元的sys1端子和sys2端子外接有vcc电源，所述充放电管理单元的ts端子通过ntc_ts端子外接有第一热敏电阻。

3.根据权利要求1所述的一种18650电池快充系统，其特征在于，所述充放电管理单元的芯片型号设置为bq25895mrtwr。

4.根据权利要求2所述的一种18650电池快充系统，其特征在于，所述电量检测单元用于根据压差变化对电池电压进行测量以评估电池电芯的电量状态，所述电量检测单元的scl端子和sda端子分别通过i2cbq_scl端子和i2cbq_sda端子与所述充放电管理单元的scl端子和sda端子相连，所述电量检测单元的bin端子外接有第二热敏电阻。

5.根据权利要求1所述的一种18650电池快充系统，其特征在于，所述电量检测单元的芯片型号设置为bq27426yzfr。

6.根据权利要求4所述的一种18650电池快充系统，其特征在于，所述第二热敏电阻的阻值设置为10k欧姆。

7.根据权利要求1所述的一种18650电池快充系统，其特征在于，所述快充单元根据usb功率传输协议usb-pd通过type_c接口的第一配置引脚cc1、第二配置引脚cc2与所述主控单元进行通信。

8.根据权利要求7所述的一种18650电池快充系统，其特征在于，所述快充单元根据电池充电协议bc2.1、usb功率传输协议usb-pd、快速充电技术qc3.0中电压、电流的档位划分，将快充协议的配置方式及参数存储在所述主控单元中。

9.根据权利要求1所述的一种18650电池快充系统，其特征在于，所述快充单元的芯片型号设置为tps25750d。

技术总结
本发明提供一种18650电池快充系统，包括充放电管理单元、快充单元、主控单元以及电量检测单元，充放电管理单元与快充单元电性连接，充放电管理单元与主控单元电性连接，电量检测单元和主控单元电性连接，快充单元测量来自Type_C接口的输入电压，然后将该输入电压反馈至主控单元，主控单元根据反馈的电压筛选兼容配置参数并加载至快充单元的缓存区，经由电量检测单元检测输入到锂离子电池内的电流通过I2C通讯总线通讯传输至主控单元，主控单元根据电流电压信息计算配置参数，通过I2C通讯总线反馈至快充单元使得快充单元根据配置参数控制锂离子电池充电。本发明能够实现对单芯18650电池的快充。

技术研发人员：狄彬,王金龙
受保护的技术使用者：高新兴智联科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13